JP2008507074A - 記録担体の情報層内にマークを記録するための書込パワーを最適化する方法、およびかかる最適化方法を用いる記録装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の相（たとえば結晶相）と第２の相（たとえばアモルファス相）との間で可逆変化可能な相を有する情報層を、（パルス状の）放射ビームで照射することにより、その記録担体の情報層内にマークを記録するための、書込パワーを最適化する方法に関するものである。１Ｔライトストラテジに関して知られている方法は、一般的にはｎＴライトストラテジ（ｎは１より大きい整数）に使用できないため、提案される新規な方法は、少なくとも３つの異なる書込パワーを適用することにより、予め決められた短い公称ランレングスを有する短いマークを含むテストマークのパターンを、記録担体上に記録する工程（Ｓ１）と、少なくとも３つの異なる書込パワーの適用により得られた、記録された短いマークの、ランレングスを測定する工程（Ｓ２）と、短いマークの公称ランレングスからの、測定されたランレングスのずれに基づいて、最適な書込パワーを決定する工程（Ｓ４）とを含むものとされる。

Description

本発明は、第１の相と第２の相との間で可逆変化可能な相を有する情報層を、放射ビームで照射することにより、その記録担体の情報層内にマークを記録するための、放射ビームの書込パワーを最適化する方法に関するものである。本発明は特に、上記のような方法であって、結晶相とアモルファス相の間で可逆変化可能な相を有する記録担体内に、マークを記録する方法に関するものである。本発明はまた、そのような最適化方法を用いる記録装置および記録方法にも関するものである。

いわゆる１Ｔライトストラテジを用いて、記録担体の、たとえば相変化記録材料を含む情報層内にマークを記録する際には、通常、テストマークを書き込む間に印加された書込パワーに伴う、書き込まれたそれらテストマークの変調の変化を測定することにより、最適な書込パワーを決定するＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ；最適パワー制御）手続きが実行される。ＯＰＣ手続きは、一般的に、ディスクの特別に確保されたＰＣＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｒｅａ；パワー較正領域）内において行われる。最適な書込パワーは、印加された書込パワーに対する測定された変調を示した、結果の曲線から導出される。必要であれば、ディスク自体に記憶されたディスク関連情報（たとえばＡＴＩＰ）が、最適な書込パワーの導出に利用されてもよい。

たとえばＣＤ−ＲＷやＤＶＤ＋ＲＷといった相変化型ディスク上に記録する際の記録速度を上げることは、より高速応答の材料と、新規なライトストラテジとを必要とする。近年の１つの重要な進歩は、いわゆる２Ｔライトストラテジ（ＷＳ）の導入である。この２Ｔライトストラテジは、Ｕｌｔｒａ−Ｓｐｅｅｄ ＣＤ−ＲＷ（超高速ＣＤ−ＲＷ）規格、およびＨｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ ＤＶＤ＋ＲＷ（高速ＤＶＤ＋ＲＷ）規格に組み込まれている。相変化型記録に対する従来型の１ＴライトストラテジのＯＰＣ手続きは、測定された変調と印加された書込パワーとの関係を示した曲線から、最適な書込パワーを導出するものである。これと類似の手法は、より高速な相変化型材料への記録に際する、２Ｔライトストラテジには適用することはできない（あるいは、少なくともロバストかつ満足な解決策を提供することができない）。この主な理由は、１Ｔライトストラテジで見られるような、測定された変調と記録性能（書き込まれたマークのジッタにより表される）との間の直接的な関連性がないためである。したがって、２Ｔライトストラテジのためのライトストラテジパラメータ（たとえば書込パワー）を最適化するための手続きも、設計し直さなくてはならない。

本発明の１つの目的は、記録担体の情報層内にマークを記録するための書込パワーを最適化する方法であって、特にｎＴライトストラテジ（ｎは１より大きな整数）、好ましくは２Ｔライトストラテジを適用する際の方法を提供することである。本発明の別の１つの目的は、記録担体の情報層内にマークを記録する記録方法および記録装置を提供することである。

本発明によれば、上記の目的は、記録担体の、第１の相と第２の相との間で可逆変化可能な相を有する情報層内にマークを記録するための、書込パワーを最適化する方法であって、
− 少なくとも３つの異なる書込パワーを適用することにより、予め決められた短い公称ランレングスを有する短いマークを少なくとも含むテストマークのパターンを、記録担体上に記録する工程と、
− 上記の少なくとも３つの異なる書込パワーの適用により記録された、上記の短いマークのランレングスを測定する工程と、
− 上記の短いマークの公称ランレングスからの、測定されたランレングスのずれに基づいて、最適な書込パワーを決定する工程とを含む方法によって達成される。

請求項２に記載の実施形態によれば、測定されたランレングスと、上記の短いマークの公称ランレングスとの差が、ゼロであるか少なくとも実質的にゼロである際に、最適な書込パワーが見出される。

対応の装置は、請求項１０に規定されている。

上記の目的はまた、第１の相と第２の相との間で可逆変化可能な相を有する情報層を、放射ビームで照射することにより、記録担体の情報層内に、ユーザーデータを表すマークを記録する記録方法であって、
− 最適な書込パワーを得るための書込パワーの最適化方法により、上記のマークを記録するための書込パワーを最適化する工程と、
− その最適な書込パワーを適用することにより、マークを記録する工程とを含む方法によっても達成される。

対応の記録装置は、請求項１１、１２および１３に規定されている。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項において規定されている。

本発明は、ライトストラテジを最適化するために、記録性能を示す潜在的な重要なパラメータを探すという思想に基づいている。このパラメータは、記録担体上に記録された短いマーク、好ましくは許容される最短のマーク長のマークの、結果として得られたマーク長であることが見出された。光記録において、全体のチャネルコード（たとえばＮＲＺＩコード）のうちのより長いマークに対する、短いマーク（または最短マーク）の比は非常に高く（たとえばＣＤ−ＲＷにおいては、３Ｔマークの比は３０％よりも高い）、また、最短マークは最適化が最も難しいマークであるので、最短マークが満足にかつ十分低いジッタで記録されるならば、その他のマークも、満足にかつ十分低いジッタで記録される。

１つの好ましい実施形態によれば、適用される変調方法（たとえばＣＤに使用されるＥＦＭや、ＤＶＤに使用されるＥＦＭ＋）により許容される、最も短いランレングスを有する最短マークが、テストマークとして記録され、その最短テストマークのランレングスが、測定され、上記の最適な書込パワーの決定に用いられる。たとえば、ＣＤ−ＲＷに対しては、ＥＦＭ変調方法により許容される最も短いランレングスは３Ｔであるので、これら３Ｔマークのランレングスが、記録後に測定され、最適な書込パワーを決定するのに用いられる。特にこの決定においては、測定されたランレングスと、３Ｔマークの公称ランレングスとの間の違いが用いられる。

別の好ましい実施形態では、デフォルトの最適な書込パワー値周辺の３つの異なる書込パワー値を用いて、テストマークが記録される。このデフォルトの最適な書込パワー値は、たとえば、多数の記録担体に対する前もっての実験に基づいて得られたものであってもよいし、以前の記録動作またはＯＰＣ手続きにおいて決定された最適な書込パワーに設定されてもよい。

最適な書込パワーを見出すため、それぞれの新たな記録動作の前に、上記の書込パワーの最適化方法を用いてもよい。しかしながら、これに代えて、各記録動作中において、上記の方法が連続的にまたは定期的な間隔で適用されてもよい（「ウォーキングＯＰＣ」と呼ばれることが多い）。この実施形態では、書込パワーの最適化方法は、
− 以前に決定された最適な書込パワーを適用することにより、短いマークを含むマークを、記録担体上に記録する工程と、
− 以前に決定された最適な書込パワーを適用することにより記録された、短いマークのランレングスを測定する工程と、
− 測定されたランレングスと、その短いマークの公称ランレングスとのずれに基づいて、そのずれが実質的にゼロとなり、かつ／またはジッタが最小となるように、上記の最適な書込パワーを調整する工程とをさらに含む。

この実施形態では、ユーザーデータを表すマークのパターンがこうして記録され、そのパターンに含まれる短いマーク、好ましくは最も新しく記録された短いマークのランレングスが、測定され、最適な書込パワーの調整のために用いられる。

書込後の記録されたマークの変調が関連の仕様に適合しているか否かを確認するため、別の実施形態では、追加の工程として、
− 少なくとも３つの異なる書込パワーを用いて記録された上記の短いマークの、変調を測定する工程、および
− 最適な書込パワーを用いて記録された短いマークの変調が、予め決められた閾値変調よりも大きな変調をもたらすものか否かをチェックする工程が提案される。

ここで、記録されたマークのジッタは、必ずしも、測定されたランレングスと、短いマークの公称ランレングスとのずれがゼロであるときに、厳密に最小であるとは限らない点に留意されたい。本発明に係る、書込パワーを最適化するための１つの代替方法では、ジッタ自体（とりわけランドのジッタ）が最小限に抑えられる。その場合、書込パワーの最適化方法は、短いマークの公称ランレングスからの、測定されたランレングスのずれに基づいて、ジッタが最小となるように、最適な書込パワーを決定する工程を含むものとされる。

以下、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。

図１は、２Ｔライトストラテジ（ＷＳ）の４種類のパラメータ設定（１から４の番号が付されている）について、書込パワー対変調の曲線を示している。見たところ、変調は書込パワーのみの関数となっている。４種類の異なるパラメータ設定は、全く同一の変調をもたらしているので、変調は、他のＷＳパラメータの詳細には依存しないようである。

しかしながら、特定の書込パワーにおいては、結果として得られる３Ｔマークのジッタ（特にランドのジッタ）は、適用されたライトストラテジの関数として、かなりの変化を見せる（図２参照）。たとえば４２ｍＷにおいては、ライトストラテジ２および３は２８ｎｓのランドジッタをもたらす一方、ライトストラテジ１および４は３３ｎｓのランドジッタをもたらす。さらに、各ライトストラテジに対する最適な書込パワーはかなり異なり得る。たとえば、ＷＳ４に対しては３６ｍＷであり、ＷＳ２に対しては４０ｍＷである。ここで、実現可能な最小のジッタ（すなわち、曲線中の最も低いジッタ値）は、すべてのライトストラテジについて極めて類似した値である点に留意されたい。しかしながら、この最小ジッタは、異なるライトストラテジでは、異なる書込パワー値において、すなわち異なる変調値において実現される。

図２から明らかな別の問題点は、書込パワー対ジッタの曲線が、低パワー側において急激な増加を呈し、高パワー側において軽度の増加を呈する、非対称な曲線である点である。一般的に、かかる非対称な曲線は、ライトストラテジパラメータを最適化するためには理想的でなく、対称な放物形状の曲線が好ましい。

２Ｔライトストラテジに関する第３の問題点は、ＷＳパラメータの数が多いかもしれず、ある所与の書込パワーにおけるパラメータ設定がクリティカルな点である。パラメータのうちいくつか、とりわけ３Ｔマークのようなより短いマークに関連付けられたパラメータは、高い時間解像度で規定されなくてはならない（たとえば最大で１／１６Ｔの時間解像度）。図２から明らかなように、結果として得られるジッタ、とりわけランドのジッタは、これらのパラメータに極めて敏感である。上記のライトストラテジの最適化の問題、とりわけ書込パワーの最適化の問題に対する解決策は、記録性能を示すような、潜在的な重要なパラメータを探索することである。このパラメータは、記録された３Ｔマークの長さであり、より広くは、適用されている変調方法により許容される最短の（または少なくとも短い）マークの長さである。記録された３Ｔマークの長さが正しくないときには、ジッタ（記録性能を示す最も重要なパラメータであり、低いジッタが好ましい）は高くなるようである。

測定された３Ｔランレングスと公称３Ｔランレングスとの差（Δ３ＴＲＬ）に対し、３Ｔランドのジッタの曲線をプロットすると、２Ｔライトストラテジの異なるパラメータ設定に対するすべての曲線が、放物状となる（図３参照）。書込パワーが変化しても、すべての異なるライトストラテジパラメータに対し、類似の最小ジッタ（すなわち、放物曲線中の最も低いジッタ値）が認められる。さらに、異なるライトストラテジに対するすべての放物曲線は、同一の「一般的な」放物曲線にスケーリングされる（図３参照）。

図３は、３Ｔランドのジッタと３Ｔマークのマーク長との間の関係を利用すると、書込パワーの最適化、より広くはＷＳパラメータの最適化が簡単になることを図示している。ここで、ピットのジッタは、書込パワーが変化してもほぼ一定に留まる点に留意されたい。したがって、この最適化処理において、ピットのジッタを考慮することは必須ではない（ただし、このピットのジッタも考慮してもよい）。

３つの点を計測することで、すでに放物曲線の３つのパラメータを導出することができる。より多くの点を計測すれば、放物曲線の精度をさらに向上させることができる。結果として得られる放物曲線は、ある２Ｔライトストラテジパラメータの組に対する最適な書込パワー（低いジッタを有するマークの記録に用いられるべき書込パワー）の導出を、容易に可能とする。

上記で述べたように、Δ３ＴＲＬ対ランドのジッタの曲線は、同一の基本曲線にスケーリングされる。すべての異なるライトストラテジは、類似のΔ３ＴＲＬ、したがって記録された３Ｔマークの類似のマーク長に対して、類似の最小ジッタ値を結果としてもたらす。一般的に、あるΔ３ＴＲＬに対し、最小ジッタ値はゼロに等しいことが見出される。しかしながら、図３において、種々の２Ｔ ＷＳパラメータ設定において、最小ジッタ値に対応するΔ３ＴＲＬは約０．５ｎｓである。したがって、厳密にゼロに等しくはないがゼロに極めて近い特定の目標Δ３ＴＲＬ値（この例では０．５ｎｓ）に対して、最適化を行うことが可能である。

上記の考察に基づいて、以下、図４に示したフローチャートを参照して、Δ３ＴＲＬを測定することにより所与の２Ｔライトストラテジに対する最適な書込パワーを決定するための、本発明に従う１つの可能なＯＰＣ方法の例を説明する。第１の工程Ｓ１において、ドライブは、デフォルトの書込パワー値周辺の３つの異なる書込パワー値を用い、一方ライトストラテジの残りのパラメータについてはデフォルトのパラメータ設定を用いて、記録担体の３つのトラック上に（たとえば特別に確保されたパワー較正領域内に）、ランダムなテストマークを書き込む。デフォルトの書込パワー値は、以前の最適化処理から得られた値であってもよいし、同種の記録担体を用いた多数の実験から得られた値であってもよい。かかるランダムなテストマークは、少なくともいくつかの許容される最短のマーク（たとえば、記録可能または書換可能なＣＤ型およびＤＶＤ型の記録担体については、３Ｔマーク）を含んでいる。

続いて（ステップＳ２）、３つの異なる書込パワーの各々について、上記の書き込まれた最短マークのランレングスが測定される。オプションとして、それら書き込まれた最短マークの、結果として得られた変調が、同時に測定されてもよい。

上記の最短マーク（３Ｔマーク）の測定されたランレングスと公称ランレングスとの間の差Δ３ＴＲＬから、図５に示すような書込パワー対Δ３ＴＲＬの曲線（の一部）が特定される。オプションとして、ステップＳ２において変調が測定された場合には、図６に示すようなΔ３ＴＲＬ対変調の曲線が、さらに特定される。後者の曲線は、オプションのステップＳ３において、（関連の規格において規定されているような）記録されたマークの十分高い変調をもたらすようなΔ３ＴＲＬの値、すなわち潜在的にはそのような書込パワーを、決定するために用いることができる。これに代えてまたは加えて、図１に示すような、書込パワーと、記録されたマークの変調との関係を示す曲線が取得され、かかる曲線を用いて、十分高い変調をもたらす書込パワーが決定されてもよい。

次のステップＳ４では、最適な書込パワーが決定される。最適な書込パワーを決定する１つの方法は、図５に示すような、書込パワー対Δ３ＴＲＬの導出された放物曲線に基づく方法である。最適なΔ３ＴＲＬをもたらすと予想される書込パワーは、この放物曲線から導出される。最適なΔ３ＴＲＬ自体は、０ｎｓに設定されるか、たとえば

においてジッタが最小であることが図示された図３に示すような、Δ３ＴＲＬ対（ランドの）ジッタの放物曲線に基づいて、ジッタが最小になると予想されるΔ３ＴＲＬとして以前に特定された値に設定される。そのように決定された書込パワーは、所与の２Ｔライトストラテジの最適なパラメータ設定における最適な書込パワーとして用いられる。

その後、ステップＳ５において、この最適な書込パワーは、データを書き込むために用いられる。後続して「ウォーキングＯＰＣ」手続きが適用されると、ステップＳ６において、書き込まれたデータ内の少なくとも最短マークのランレングスが、再び測定される。すると再び、測定されたランレングスに対してΔ３ＴＲＬを特定することができ、必要であればステップＳ７において最適な書込パワーを調整するために、新たなΔ３ＴＲＬを最適なΔ３ＴＲＬと再比較することができる。スタック厚さならびに記録担体かドライブの材料組成のばらつき、または温度変動は、ディスクの異なる領域に対し、最適な書込パワーの変化を生じさせ得る。したがって、上記のような「ウォーキングＯＰＣ」手続きが実行されることにより、データの書込処理中において、かかるばらつきおよび変動に対し、書込パワーを調整することが可能とされる。通常のデータ（すなわち、特にＯＰＣ手続きのために意図されたものではないデータ）がディスク上に書き込まれた後、ドライブは、Δ３ＴＲＬを測定し、そのΔ３ＴＲＬを最適値と比較し、書込パワーを調整する。

ここで、上記のステップＳ２における、マーク長の測定と、（オプションとしての）記録されたマークの変調の測定との組合せには、テストパターンを書き込むための単一の書込ステップを用いてもよいし、テストマークを書き込むための２回の別個の書込ステップを用いてもよい点に留意されたい。さらに、本発明は、２Ｔライトストラテジに限定されるものではなく、広くｎＴライトストラテジ（ｎは１より大きい整数）に適用可能である。本発明はまた、記録担体のいずれの特定のタイプにも限定されるものではなく、任意のＣＤ型、ＤＶＤ型またはＢＤ型の記録担体といった、任意の記録可能型または書換可能型の記録担体に適用可能である。いくつかのタイプの記録担体については、許容される最短のマークは、３Ｔマークではなく、たとえばＢＤ記録担体においてそうであるように２Ｔマーク等であるかもしれない。さらに、最短マークのランレングスのみならず、より長いマークのランレングスを利用および測定し、最適な書込パワーの決定に際し考慮に入れることも可能である。たとえば、３Ｔマークのみならず、それよりいくらか長い４Ｔマークおよび５Ｔマークが利用されてもよい。その場合、それに対応して、テストマークのパターンが適合化されなくてはならない。

２Ｔライトストラテジの種々のパラメータ設定について、変調に対してプロットされた書込パワーを示した曲線 種々の２Ｔライトストラテジについて、３Ｔマークのジッタに対してプロットされた書込パワーを示した曲線 種々のライトストラテジについて、３Ｔランドのジッタに対してプロットされた、測定された３Ｔランレングスと公称３Ｔランレングスとの間の差（Δ３ＴＲＬ）を示した曲線 本発明に従う方法を示したフローチャート 種々のライトストラテジについて、書込パワーに対してプロットされた、測定された３Ｔランレングスと公称３Ｔランレングスとの間の差（Δ３ＴＲＬ）を示した曲線 種々のライトストラテジについて、測定された３Ｔランレングスと公称３Ｔランレングスとの間の差（Δ３ＴＲＬ）に対してプロットされた、変調を示した曲線

Claims (13)

1. 第１の相と第２の相との間で可逆変化可能な相を有する情報層を、放射ビームで照射することにより、記録担体の該情報層内にマークを記録するための、書込パワーを最適化する方法であって、
   少なくとも３つの異なる書込パワーを適用することにより、予め決められた短い公称ランレングスを有する短いマークを少なくとも含むテストマークのパターンを、前記記録担体上に記録する工程と、
   前記少なくとも３つの異なる書込パワーの適用により記録された、前記短いマークのランレングスを測定する工程と、
   前記短いマークの前記公称ランレングスからの、測定された前記ランレングスのずれに基づいて、最適な書込パワーを決定する工程とを含むことを特徴とする方法。
2. 前記最適な書込パワーは、測定された前記ランレングスと、前記短いマークの前記公称ランレングスとの差が実質的にゼロになるようにして、前記短いマークの前記公称ランレングスからの、測定された前記ランレングスのずれに基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記最適な書込パワーは、前記短いマークのジッタが最小になるようにして、前記短いマークの前記公称ランレングスからの、測定された前記ランレングスのずれに基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記テストマークのパターンを記録する前記工程において、適用される変調方法により許容される最も短いランレングスを有する最短マークが記録され、
   該最短マークの前記ランレングスが、測定され、前記最適な書込パワーの決定に用いられることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の方法。
5. 前記テストマークのパターンを記録する前記工程において、デフォルトの最適な書込パワー周辺の、前記少なくとも３つの異なる書込パワーが適用されて、前記テストマークが記録されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の方法。
6. 決定された前記最適な書込パワーを適用することにより、短いマークを含むマークを、前記記録担体上に記録する工程と、
   決定された前記最適な書込パワーにより記録された前記短いマークのランレングスを測定する工程と、
   測定された該ランレングスと、前記短いマークの前記公称ランレングスとの違いに基づいて、前記最適な書込パワーを調整する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の方法。
7. 前記少なくとも３つの異なる書込パワーにより記録された前記短いマークの、変調を測定する工程と、
   適用された前記書込パワーが、記録された前記短いマークに、予め決められた閾値変調よりも大きな変調をもたらしたか否かをチェックする工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
8. 第１の相と第２の相との間で可逆変化可能な相を有する情報層を、放射ビームで照射することにより、記録担体の該情報層内に、ユーザーデータを表すマークを記録する記録方法であって、
   最適な書込パワーを得るため、請求項１から３いずれか１項記載の方法により、前記マークを記録するための書込パワーを最適化する工程と、
   該最適な書込パワーを適用することにより、前記ユーザーデータを表すマークを記録する工程とを含むことを特徴とする方法。
9. 第１の相と第２の相との間で可逆変化可能な相を有する情報層を、放射ビームで照射することにより、記録担体の該情報層内に、ユーザーデータを表すマークを記録する記録方法であって、
   前記記録中において最適な書込パワーを定期的に調整するため、請求項６記載の方法を定期的に実行することにより、前記マークを記録するための書込パワーを最適化する工程を含むことを特徴とする方法。
10. 請求項１から３いずれか１項記載の方法により、記録担体の情報層内にマークを記録するための書込パワーを最適化する装置であって、
    少なくとも３つの異なる書込パワーを適用することにより、予め決められた短い公称ランレングスを有する短いマークを少なくとも含むテストマークのパターンを、前記記録担体上に記録する記録手段と、
    前記少なくとも３つの異なる書込パワーの適用により記録された、前記短いマークのランレングスを測定する測定手段と、
    前記短いマークの前記公称ランレングスからの、測定された前記ランレングスのずれに基づいて、最適な書込パワーを決定する決定手段とを含むことを特徴とする装置。
11. 記録担体の情報層を放射ビームで照射することにより、該情報層内にマークを記録する記録装置であって、
    記録担体の情報層内にマークを記録するための書込パワーを最適化する請求項１０記載の装置を含むことを特徴とする記録装置。
12. 決定された前記最適な書込パワーを適用することにより、短いマークを含むマークを、前記記録担体上に記録するさらなる記録手段と、
    決定された前記最適な書込パワーにより記録された前記短いマークのランレングスを測定するさらなる測定手段と、
    前記短いマークの前記公称ランレングスからの、測定された前記ランレングスのずれに基づいて、前記最適な書込パワーを調整する調整手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１１項記載の記録装置。
13. 前記最適な書込パワーを定期的に調整するために、請求項６記載の方法を定期的に実行することにより、前記マークを記録するための前記書込パワーを最適化するように適合化されていることを特徴とする請求項１２記載の記録装置。

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