JP2009070561A - 光記録方法、光記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】相変化型記録媒体における高線速度の記録特性が十分得られる光記録方法を提供する。
【解決手段】照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロック周期Tをp分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いて、p周期の記録データの長さによるクロックの周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、p周期で変える。
【選択図】図35

Description

本発明は、光ディスク、光カードなどの相変化型光記録媒体に対して高倍速(少なくとも4倍速)で情報の記録が可能な光記録方法、光記録装置、光記録媒体記録装置、及び、前記した光記録方法、光記録装置、光記録媒体記録装置に用いられて高倍速で情報の記録が可能な光記録媒体、更に、光ディスクと、この光ディスクに情報を記録/再生するための光ディスク記録再生装置に関する。
従来の繰り返し書き換え可能な相変化型記録媒体及びその光記録方法の技術は以下の通りである。
即ち、記録時に、相変化型記録媒体にレーザ光パルスを印加(照射)し、記録層を溶融させ、急冷することにより、記録層に非結晶の記録マークを形成する。この記録マークの反射率は、記録層が結晶状態である場合より低く、光学的に記録情報として読みとられる。この記録マークを消去する場合、記録時より小さなレーザパワーを照射することにより、記録層を結晶化温度以上で融点以下の温度にするか、融点以上に加熱し、その後、除冷することで、非結晶状態から結晶状態にすることによって、オーバーライト可能としている。
こうした記録層材料としては、Ge−Sb−Te合金、Ag−In−Sb−Te合金などが速い結晶化速度の点から好まれて用いられており、これらの記録層材料は実際にCD−RW、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RWなどの記録層材料として用いられている(以下、CDは「コンパクトディスク」、DVDは「デジタル・バーサタイル・ディスク」をそれぞれ指す)。これらの記録材料を用いている記録層を使用した光記録媒体では、通常、記録層の両面に耐熱性と透過性を兼ね備えた誘電体層を設けており、記録時の記録層の変形、開口を防いでいる。
また、誘電体層がZnS成分を含んでいる場合では、Sの記録層への浸透を防ぐために、記録層の片面、または両面に窒化物や酸化物などの界面層を設けているものもある。また、レーザ光入射方向と反対側の誘電体層の上にAl、Agなどを主成分とした金属反射層を積層し、高い反射率を可能とした技術が知られている。
一方、前記した構成の相変化型記録媒体に対して記録を行う光記録方法としては、下記する特許第2765938号公報、特許第3266971号公報や特許第3171103号公報にあるとおり、相変化型記録媒体の記録層に記録したいマーク長で高パワーパルスのレーザ光を変調して行う記録方法があり、特に長いマークにおいてマーク後端付近で生じるマーク太りを抑制するため、1クロックの周期T内でパルス分割を行ったマルチパルスストラテジを用い、光記録を行っていた。
図1は従来の光記録方法に用いられるマルチパルスストラテジの記録パルスを示す図であり、図1中、Tはクロックの周期である。
ここで言うまでもないが、図1に示すように、レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(Pw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さ3T、5Tの記録信号(矩形パルス)に対応した記録パルスを生成することによって、長さ3T、5Tのマークを媒体の記録層に形成することができる。
前記した長さ3Tの矩形パルスに対応する記録パルスは、先頭パルスTtop、1つの中間パルスTmp、後端パルスTclから順次構成されているマルチパルスである。また、前記した長さ5Tの矩形パルスに対応する記録パルスは、先頭パルスTtop、3つの中間パルスTmp、後端パルスTclから順次構成されているマルチパルスである。
さて、近年の相変化型記録媒体は一段と高記録密度化が図られていることから、その記録速度の高速化が要求されている。実際には書き換え型のDVD媒体(DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RWなど)における現在の最高線速度は、通常記録速度(=1倍速、=3.5m/s))の2.4倍(DVD換算)である。しかしこうした高倍速でも、4.7GBのDVD媒体1枚を全て書き込み済にするのに25分を必要とし、まだ実用十分とは言い難かった。
このように実用性を上げるために、さらに記録速度の高速化を図る必要があるが、以下の要因によって、記録速度の高速化を図っても記録マークをDVD媒体の記録層に良好に形成することができなかった。
第1の要因は、記録線速度が上がるほど書き込み時のレーザパワー(レーザ強度)を上げることが必要となるが、DVD媒体のレコーダなどに用いる比較的低価格な民生用レーザでは、高速記録するのに十分なレーザ強度を得ることは難しいということである。
第2の要因は、記録時のレーザパワーを構成する分割パルス(マルチパルス)の応答性が劣ることである。例えばDVD媒体の6倍速の線速度(21m/s)では、クロック周期Tが約6.3nsとなり、このクロック周期を用いて従来のマルチパルスを用いた記録ストラテジ(図1)にて記録する際に必要なパルス幅は、パルス幅=クロック周期(6倍速:6.3ns)×Duty(例えば40%)から得られ、約2.5nsと短いパルス幅となる。
これは現在のレーザでは、矩形パルスの立ち上がりと立ち下がりとには合計約3.0ns要するから、前述の約2.5nsのパルス幅を有するパルスは完全な矩形波とはならず、そのピークパワーが設定値(記録パワーPwレベル、バイアスパワーPbレベル)にまで達しない三角波となってしまう。このために設定値どおりの熱量を媒体の記録層に与えることが困難であるから、規定どおりの形状で記録マークを形成することができなかった。
第3の要因は、DVD媒体の記録層の材料が、記録時のレーザパワーを構成する高速分割パルスに対応できない点であった。高倍速の線速度で記録を行うために記録層の材料はより結晶化しやすい方向に調整されるが、これはある冷却速度で非晶(マーク)化しにくくなる方向にある。
高速分割パルスを用いた場合には、長いマークほど分割パルス印加時間が長く、全体的な熱履歴は徐冷になるため、高速対応させた結晶化速度の速い記録層は結晶化しやすくなる。その結果長いマークほど細くなり、十分な信号振幅を得ることが出来なかった。
そこで、記録速度の高倍速化を図っても記録マークを記録層に規定の形状で形成することができないという前述した問題を解消するための一つの光記録方法として2T系記録パルス列を用いた光記録方法がある。即ち、文献Optical Data Strage Conference 2000(ODS‘00)におけるTechnical Digest PD1 タイトル名「High speed rewritarble DVD up to 20m/s with nucleation-free eutectic phase-change material of Ge(Sb70Te30)+Sb」では、DVD媒体の4.8倍速記録時に、2倍のクロック周期2T内に、記録パワーPwレベルに到達する1つの記録パワー時間とバイアスパワーPbレベルに到達するバイアスパワー時間とが収まるように、書き込み時のレーザパワーを構成する高速分割パルスを構成した光記録方法を開示している。
図2はODS‘00におけるTechnical Digest PD1での2T系記録パルス列を示す図である。
図2に示すように、クロックの周期Tの偶数倍(4,8倍)の長さに対応した長さ4T,8Tの記録マークをそれぞれ形成する場合には、記録パルス数Nを、N=n/2、(n:マーク長)=2,4個の矩形パルスを記録パルスとして記録レーザ光のレーザパワーにそれぞれ印加する。一方、クロックの周期Tの奇数倍(3,9倍)の長さに対応した長さ3T,9Tの記録マークをそれぞれ形成する場合には、記録パルス数Nを、N=(n−1)/2、(n:マーク長)=1,4個の矩形パルスを記録パルスとして記録レーザ光のレーザパワーにそれぞれ印加する。
この2T系記録パルス列を用いた光記録方法により記録パルスを構成する分割パルスのパルス幅が広くなったことで、前述した従来のものに比較して、記録時のレーザパワーの記録パルスの立ち上がり下がり時間が十分に得られるから、完全な矩形パルスを得ることができ、この結果、矩形パルスの各ピークレベルは記録パワーPwレベル及びバイアスパワーPbレベルに十分到達できるので、このバイアスパワー時間を伸ばすことで急冷構成にし、比較的低い記録パワーの民生用レーザで十分に規定どおりの記録パルス信号振幅を得ることができた。
しかし、クロックの周期Tの4倍の長さに対応した長さ4Tの記録マークを形成する場合には、特に長さ4Tの記録信号期間内にパルス数が2つと多く、このときのバイアスパワー時間を十分伸ばすことができないために、徐冷時間が十分に得られず、前記したDVD媒体の4.8倍速記録時には問題がないとしても、DVD媒体の6倍速記録では、一段とクロックの周期Tが短縮されることになって、こうした光記録方法では十分な記録特性が得られなかった。
また、すでに市販されているPulstec(パルステック)社製MSG2B信号発生器でも、2倍のクロック周期2T内で、記録パルスのパルス幅を変更した2T系記録パルス系列に対応したマルチパルスストラテジを行うための回路を組み込んでいる。
図3はPulstec(パルステック)社製MSG2B信号発生器に組み込まれている2T系記録パルス系列を示す図である。
この光記録方法(図3)も前記した2T内で1つの記録パワー時間とバイアスパワー時間に収まるようにパルス分割した光記録方法(図2)と同様に、比較的低い記録パワーで規定どおりの記録パルス信号振幅を得ることができる。
しかし、各マーク長に対応した記録パルスのそれぞれの最後端にはクロック周期1T内での変調パルス(図3中の比較的細いパルス)を含んでいるために、これまた、バイアスパワー時間を十分伸ばすことができず徐冷時間が十分に得られない。
この結果、前記したDVD媒体の4.8倍速記録時には徐冷時間に問題がないとしても、DVD媒体の6倍速記録では、一段とクロックの周期Tが短縮されることになって、こうした徐冷時間の問題が生じてしまい、十分な記録特性が得られなかった。
上述したことを換言すれば、本発明の課題は、DVD媒体の6倍速以上の線速度での記録時に、前述した2T系記録パルス系列を用いたマルチパルスストラテジを用いた場合に発生する、記録パルスの最後端においてバイアスパワー時間を十分に取れないことによる徐冷時間不足により、記録層に形成された記録マーク最後端部に発生する細り現象を解決できないことである。
こうしたバイアスパワー時間を十分に取れないという問題を解消してバイアスパワー時間を十分に取れるようにし、徐冷時間を十分得ることができる光記録方法を採用すれば、DVD媒体の記録層に形成された記録マークの最後端部に細り現象は発生しない。
この解決法の一つとしては、2T系記録パルス系列を用いたマルチパルスストラテジにおける最先端の先頭パルスの立ち上がり重視か、あるいは、最後端のパルスの立ち下がり重視かによって、偶数倍の記録クロックの周期Tに対応する記録マーク(例えば、長さ2T,4T,…の記録マーク)を形成するための記録パルスと、奇数倍の記録クロックの周期Tに対応する記録マーク(例えば、長さ3T,5T,…の記録マーク)を形成するための記録パルスとの記録特性がそれぞれ異なる不都合が生じてしまう。
具体的には、図2に示した光記録方法のように、2T内に記録パワーPw時間とバイアスパワーPb時間とが収まるように、記録パルスをマルチパルス化してあるから、記録パルスの最後端を記録信号の後端に位置合せようとすると、記録パルスを構成する先頭パルスと最後端パルスとの間に存在する中間パルスのパルス幅調整が必要となり、その調整幅は(1/2)Tがどうしても必要であった。
また、図3に示した光記録方法のように、記録パルスの先頭パルスの立ち上がり位置を記録信号の立ち上がり位置から1T経過後に位置合わせするので、記録パルスの最後端を記録信号の後端に位置合せようとすると、記録パルスを構成する先頭パルスと最後端パルスとの間に存在する中間パルスのパルス幅調整が必要となり、その調整幅は(1/2)Tがどうしても必要であった。
ところで、PWM方式では、記録マークの幅が情報を持つため、記録マークを歪のないように、すなわち前後対称に記録膜に記録する必要がある。しかし、信号を記録する際のディスクのレーザ照射部分は、蓄熱効果によって照射の開始点より終点の方が高温になる。このため、記録マークは、先端より終端の方が幅が広くなり、記録マーク形状が先端部で細く終端部で太くなって涙滴状に歪むという不都合がある。このように熱記録であるので記録時の速度が変化すると記録条件が変化することが知られている。
このために、本出願人の特開2001−209940号公報のようにそれぞれのディスクにあった最適な記録パワーや、最適な消去パワーや、先頭パルスの幅、中間のマルチパルスの幅、後端パルスの幅等が異なるために、メーカごとにその最適な記録パワーや、最適な消去パワーの情報や、先頭パルスの幅、中間のマルチパルスの幅、後端パルスの幅等の時間情報(ストラテジ)をディスクにプリピットとして記録しておくようになっているが、高倍速化が急速に進む中にあって、1倍速(線速度は3.49m/s)用の前記の情報はあっても、高倍速用の情報はなかった。例えば、あるディスクが1、2(線速度は3.49*2m/s)、4(線速度は3.49*4m/s)倍速の3種類に対応していて、1倍速用の情報しかない場合、1、2、4倍速を記録可能な装置で記録する場合に、1倍速で記録するかあるいは、4倍速で記録するために長時間をかけて記録パワー及びストラテジーをテスト記録して求める等の処理を行って4倍速用の最適パワー等を探す必要があった。ただしユーザーが数十秒の時間を待つのは商品として許されるものではなかった。
また、例えば、あるディスクが1、2、4倍速の3種類に対応していて、1と4倍速用の情報しかない場合、1と2倍速を記録可能な装置で記録する場合に、1倍速で記録するかあるいは、2倍速で記録するために長時間をかけて記録パワー及びストラテジをテスト記録して求める等の処理を行って2倍速用の最適パワー等を探す必要があった。
特に将来のより高密度に記録可能な媒体にとっては、そのディスクのそれぞれの回転数での記録条件特にストラテジをディスクに記録しておくことが必要であり、この結果どの速度においても記録を開始するまでの時間を短縮することができ、ディスクがVTRに取って代わるためには必須な条件であった。
加えて、この記録条件をディスクに記録する場合に、ディスクの領域にも制限があり、現在のCD−Rのように例えば24倍速の記録を予想して、1、2、4、6、8、12、16倍速用に記録条件を記録する領域をそれぞれ確保しておいても、DVD−R/RWでその倍速数に達するのは何年かかるか分からないし、何倍速まで用意をしておけばよいのかも分からない。その時点になるまでは、高倍速用の領域は無駄になってしまうという問題点があった。つまり、将来性を含めて、その領域を有効に活用することが望まれていた。
そこで、本発明は上記した問題に鑑みて創案されたものであり、例えばDVD媒体を6倍速以上の高線速度で、前記したマルチパルスを用いた記録ストラテジで記録する際に、前述したようにバイアスパワー時間を十分にとることができない結果発生する徐冷時間不足により、正規の形状のマーカが得られないことを解消し正規の形状のマーカが形成できるようにするために、前記マルチパルスを構成する先頭パルス又は最後端パルスの位置調整をせずに、長さnTの記録信号の立ち下がり位置と前記マルチパルスの最後端パルスの立下り位置との同期が常にとれるように、前記記録信号の立ち上がり位置に同期して立ち上がる前記マルチパルスの先頭パルスのパルス幅の広狭を、前記記録信号の長さの奇数偶数に応じて制御すると共に、前記記録信号の長さに応じて必要な個数及びその位置を設定した中間パルスを用いた光記録方法、この光記録方法を用いて高線速度で行う記録の際に正規の形状のマークの形成が可能な記録特性を有する光記録媒体、前記光記録方法を用いた記録の際に前記記録信号の長さの偶数奇数を判定する判定手段を有する光記録装置、前記光記録方法を用いて前記光記録媒体に正規の形状のマークを形成するための光記録媒体記録装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、光ディスクの高倍速化が急速に進み、その度に規格を変更することによる環境エネルギーの消費と装置の設計変更等を招くことが無く、標準化をスムーズに行うことができることにより市場の進化のスピードを促進し、また、それぞれの倍速に対応したディスクにおいて、情報の無駄を無くし、効率よく冗長度を上げることができ、領域を有効活用することができる光ディスクを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、記録又は再生しようとする光ディスクが何倍速に対応しているかが理解でき、最適な倍速を選択して記録することができると共に、温度が上がったり、光ディスクの面ぶれや偏芯が多い等の条件により、装置の倍速の標準の速度で記録できない場合でも、記録可能な速度に落としてその条件で記録することができ、また、複数の倍速に対応した光ディスクであっても、その情報の読み取りは簡単に行うことができ、情報に無駄が無いので、短時間で必要な情報を取得でき、冗長度が高いので信頼性良く情報を取得することができる光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
さらにまた、本発明は、記録管理情報領域と情報記録領域とを備え、前記情報記録領域にデータを記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報が光ディスクに記録する線速度に従ってレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、低い線速度のときには、各マークを形成するために分割された記録パルス中の先端のパルス幅と中間のマルチパルス幅と後端のクーリングパワー区間の3区間の時間幅を変更するための記録ストラテジー情報と、高い線速度のときには、クロック周期Tをp分周した周期pTを基本周期とする記録データ(又はクロック周期Tを2分周した周期2Tの記録データ)の長さによるクロックに基づいて各マークを形成するために分割された記録パルス中のバイアスパワー区間と後端の記録パルスの区間とクーリングパワーの区間の3区間の時間幅を(周期pT又は周期2T)で変更するための記録ストラテジー情報とを、倍速情報に対応した複数の前記記録管理情報領域内に予め記録した光ディスク、及び、前記光ディスクに対して記録再生を行なうと共に、前記光ディスクの複数の情報管理領域に予め記録されている複数の倍速情報に対応した記録パワー及び記録ストラテジー情報の中から、必要な倍速情報に対応して情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報を読み出し、この読み出しに基づいた記録パワー及び記録ストラテジーを用いて、前記光ディスクの前記情報記録領域に情報を記録する光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明は下記(1)〜(6)の構成を有する光記録方法、光記録媒体を提供する。
(1) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロック時間Tをp分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、p周期の記録データの長さによるクロックの周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、p周期で変えることを特徴とする光記録方法を提供する。
(2) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロックの周期Tを2分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、2分周周期の記録データの長さによるクロックの周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、2分周周期である偶数と奇数の記録データで変えることを特徴とする光記録方法を提供する。
(3) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロックの周期Tを2分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、2分周周期の記録データの長さによるクロックの周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中、3Tマークを形成するための、先頭パルスの長さ区間T3と、先頭パルスの長さを調整する区間dT3と、後端のクーリングパワー区間3Tclと、4T以上の偶数及び奇数のマークを形成するための、記録クロックを2分周したマルチパルス期間Tmpと、偶数のマークを形成するための、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)−eTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp−eTdlp2と、クーリングパワーの区間eTclの3つの時間区間と、奇数のマークを形成するための、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)+oTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp+oTdlp2と、クーリングパワーの区間oTclの3つの時間区間と、からなることを特徴とする光記録方法を提供する。
(4) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロック時間Tをp分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、p周期の記録データの長さによるクロックの周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、p周期で変える光記録方法を用いて、前記データを記録する構成を有することを特徴とする光記録媒体を提供する。
(5) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロックの周期Tを2分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、2分周周期の記録データの長さによるクロックの周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、2分周周期である偶数と奇数の記録データで変える光記録方法を用いて、前記データを記録する構成を有することを特徴とする光記録媒体を提供する。
(6) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロックの周期Tを2分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、2分周周期の記録データの長さによるクロックの周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中、3Tマークを形成するための、先頭パルスの長さ区間T3と、先頭パルスの長さを調整する区間dT3と、後端のクーリングパワー区間3Tclと、4T以上の偶数及び奇数のマークを形成するための、先頭パルスの長さ区間T3と、記録クロックを2分周したマルチパルス期間Tmpと、偶数のマークを形成するための、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)−eTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp−eTdlp2と、クーリングパワーの区間eTclの3つの時間区間と、奇数のマークを形成するための、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)+oTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp+oTdlp2と、クーリングパワーの区間oTclの3つの時間区間と、からなる光記録方法を用いて、前記データを記録する構成を有することを特徴とする光記録媒体を提供する。
また、上述した目的を達成するために、本発明は下記(7)〜(37)の構成を有する光記録方法、光記録媒体、光記録媒体記録装置、光記録装置、光記録装置、光ディスク、光ディスク記録再生装置を提供する。
(7) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記記録パワーPwの一定強度時間をAT、AT、・・・、ATとし、且つ前記バイアスパワーPbの一定強度時間をBT、BT、・・・、BT、CT(C=−1〜3)として、前記照射レーザ光の印加をAT、BT、AT、BT、・・・、AT、BT、CT(m=(n−k)/2、k=3(n:奇数の場合)またはk=4(n:偶数の場合))の順に(ここで、n=3、4、n≧5(奇数)、n≧6(偶数)の場合の前記記録パワーPwの前記一定強度時間をAt3、At4、Atod、Atevとし(od:odd=奇数、ev:even=偶数)、またn=3、4、n≧5(奇数)、n≧6(偶数)の場合の前記バイアスパワーPbの前記一定強度時間をBt3、Bt4、Btod、Btevとしたとき、At3+Bt3=Atod+Btod=A+B=2T、At4+Bt4=Atev+Btev=3T)パルス分割することを特徴とする光記録方法を提供する。
(8) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記記録パワーPwの一定強度時間をAT、AT、・・・、ATとし、且つ前記バイアスパワーPbの一定強度時間をBT、B1fT、B1eT、・・・、BmfT、BmeT、CT(C=−1〜3)として(f:front=中間パルス1・・・mの直前,e:end=前記中間パルスの直後)、前記照射レーザ光の印加をAT、BT、B1fT、AT、B1eT、・・・、BmfT、AT、BmeT、CT(m=INT((n−k)/3)、k=3,4又は5、INT:0に近い整数に変換する意味、m:中間パルス数)の順に(ここで、n=3、4、5、n≧6(n=3l)、n≧7(n=3l+1)、n≧8(n=3l+2)、l:自然数)の場合の前記記録パワーPwの前記一定強度時間をAt3、At4、At5、At0、At1、At2とし、またn=3、4、5、n≧6(n=3l)、n≧7(n=3l+1)、n≧8(n=3l+2)の場合の前記バイアスパワーPbの前記一定強度時間をBt3、Bt4、Bt5、Bt0、Bt1、Bt2としたとき、At3+Bt3=At0+Bt0=2T、At4+Bt4=At1+Bt1=Bmf+A+Bme=3T、At5+Bt5=At2+Bt2=4T)パルス分割することを特徴とする光記録方法を提供する。
(9) 好適な実施例として、前記記録パワーPwの前記一定強度時間をn=3、n=4、n≧5(n;奇数)、n≧6(n;偶数)で変えることとし、それぞれAt3(n=3)、At4(n=4)、Atod(n≧5)、Atev(n≧6)の前記記録パワーPwの一定強度時間のパラメータを有することを特徴とする(7)に記載の光記録方法を提供する。
(10) 好適な実施例として、前記記録パワーPwの前記一定強度時間をn=3、n=4、n=5、n≧6(n=3l)、n≧7(n=3l+1)、n≧8(n=3l+2)(l:自然数)、で変えることとし、それぞれAt3(n=3)、At4(n=4)、At5(n=5)、At0(n≧6)、At1(n≧7)、At2(n≧8)の前記記録パワーPwの一定強度時間のパラメータを有することを特徴とする(8)に記載の光記録方法を提供する。
(11) 好適な実施例として、長さnTの前記マークの直前に存在する、スペースの長さαT(α:3以上の整数)におけるαが、α=3、α=4、α≧5の場合には、前記データの立ち上がり時点に対する、前記記録パワーPwの一定強度時間At3、At4、Atod、Atevの立ち上がり時点を、それぞれ所定の時間遅延させることを特徴とする(7)又は(9)に記載の光記録方法を提供する。
(12) 好適な実施例として、長さnTの前記マークの直前に存在する、スペースの長さαT(α:3以上の整数)におけるαが、α=3、α=4、α=5、α≧6の場合には、前記データの立ち上がり時点に対する、前記記録パワーPwの一定強度時間At3、At4、At5、At0、At1、At2の立ち上がり時点を、それぞれ所定の時間遅延させることを特徴とする(8)又は(10)に記載の光記録方法を提供する。
(13) (7)乃至(12)のいずれか1に記載の光記録方法に用いられる照射レーザ光が入射する入射面を有する基板上に、少なくとも第1保護層、記録層、第2保護層、反射層が順次積層され、かつ前記照射レーザ光の照射によって前記記録層に長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する相変化型の光記録媒体であって、前記記録層の合金組成が[MxSbyTez](0.02≦x≦0.10、3.4≦(y/z)≦5.0、MはGe、In、Ag、Si、Al、Ti、Bi、Gaの少なくとも1種類)であり、前記記録層の膜厚が10nm〜20nm、前記第1保護層の膜厚が50nm〜70nm、前記第2保護層の膜厚が10nm〜20nm、前記反射層の材質がAgを主成分とする金属であることを特徴とする光記録媒体を提供する。
(14) 好適な実施例として、前記光記録方法によって生成された前記マークを、データ記録に先立って前記記録層に記録してなる物理形状を有することを特徴とする(13)に記載の光記録媒体を提供する。
(15) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成して光記録媒体に記録する光記録媒体記録装置であって、前記記録パワーPwの一定強度時間をAT、AT、・・・、ATとする手段と、前記バイアスパワーPbの一定強度時間をBT、BT、・・・、BT、CT(C=−1〜3)とする手段と、前記照射レーザ光の印加をAT、BT、AT、BT、・・・、AT、BT、CT(m=(n−k)/2、k=3(n:奇数の場合)またはk=4(n:偶数の場合))の順に(ここで、n=3、4、n≧5(奇数)、n≧6(偶数)の場合の前記記録パワーPwの前記一定強度時間をAt3、At4、Atod、Atevとし(od:odd=奇数、ev:even=偶数)、またn=3、4、n≧5(奇数)、n≧6(偶数)の場合の前記バイアスパワーPbの前記一定強度時間をBt3、Bt4、Btod、Btevとしたとき、At3+Bt3=Atod+Btod=A+B=2T、At4+Bt4=Atev+Btev=3T)パルス分割する手段と、を有することを特徴とする光記録媒体記録装置を提供する。
(16) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成して光記録媒体に記録する光記録媒体記録装置であって、前記記録パワーPwの一定強度時間をAT、AT、・・・、ATとする手段と、前記バイアスパワーPbの一定強度時間をBT、B1fT、B1eT、・・・、BmfT、BmeT、CT(C=−1〜3)とする(f:front=中間パルス1・・・mの直前,e:end=前記中間パルスの直後)手段と、前記照射レーザ光の印加をAT、BT、B1fT、AT、B1eT、・・・、BmfT、AT、BmeT、CT(m=INT((n−k)/3)、k=3,4又は5、INT:0に近い整数に変換する意味、m:中間パルス数)の順に(ここで、n=3、4、5、n≧6(n=3l)、n≧7(n=3l+1)、n≧8(n=3l+2)、l:自然数)の場合の前記記録パワーPwの前記一定強度時間をA3、A4、A5、A0、A1、A2とし、またn=3、4、5、n≧6(n=3l)、n≧7(n=3l+1)、n≧8(n=3l+2)の場合の前記バイアスパワーPbの前記一定強度時間をBt3、Bt4、Bt5、Bt0、Bt1、Bt2としたとき、At3+Bt3=At0+Bt0=2T、At4+Bt4=At1+Bt1=Bmf+A+Bme=3T、At5+Bt5=At2+Bt2=4T)パルス分割する手段とを有することを特徴とする光記録媒体記録装置を提供する。
(17) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記記録パワーPwの一定強度のパルス数mを、m=(n−k)/2、k=3(n:奇数の場合)またはk=4(n:偶数の場合)とすることを特徴とする光記録方法を提供する。
(18) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:2以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記記録パワーPwの一定強度のパルス数mを、m=(n−k)/2、k=3(n:奇数の場合)またはk=4(n:偶数の場合)とし、前記長さnT(n≧5)のデータに対応した記録パルスが先頭パルス、中間パルス、後端パルスの順に形成されており、nが5以上の奇数である前記マークに対応した記録パルスにおける中間パルスの位相と、nが6以上の偶数である前記マークに対応した記録パルスにおける中間パルスの位相とを略反転状態とすることを特徴とする光記録方法を提供する。
(19) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記記録パワーPwの一定強度のパルス数mを、m=INT((n−3)/3)、INTは0に近い整数に変換する意味)とすることを特徴とする光記録方法を提供する。
(20) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記記録パワーPwの一定強度のパルス数mを、m=INT((n−3)/3)、INTは0に近い整数に変換する意味)とし、長さnT(n≧6)の前記データに対応し、かつ先頭パルス、中間パルス、後端パルスの順に形成されている記録パルスは、n=3l、n=3l+1、n=3l+2(l:自然数)での前記中間パルスの位相を120度ずつ進める又は遅らせることを特徴とする光記録方法を提供する。
(21) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記長さnTのデータの奇数偶数を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果が奇数の場合には前記データに対応した記録パルスの先頭パルスを短い幅のパルスで生成し、前記判定結果が偶数の場合には前記先頭パルスを奇数の場合の幅よりも長い幅のパルスで生成する先頭パルス生成手段と、前記記録パワーPwの一定強度のパルス数mを、m=(n−k)/2、k=2(n=2の場合)、k=3(n:奇数の場合)またはk=4(n:偶数の場合)とするマルチパルスを生成するマルチパルス生成手段とを有することを特徴とする光記録装置を提供する。
(22) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記マークに対応する記録信号の長さnTの奇数偶数を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果が奇数の場合には前記データに対応した記録パルスの先頭パルスを短い幅のパルスで生成し、前記判定結果が偶数の場合には前記先頭パルスを奇数の場合の幅よりも長い幅のパルスで生成する先頭パルス生成手段と、前記記録パワーPwの一定強度のパルス数mを、m=(n−k)/2、k=2(n=2の場合)、k=3(n:奇数の場合)またはk=4(n:偶数の場合)とするマルチパルスを生成するマルチパルス生成手段と、前記長さnT(n≧5)のマークに対応した前記記録パルスが先頭パルス、中間パルス、後端パルスから順次形成されており、nが5以上の奇数である前記マークに対応した記録パルスにおける中間パルスと、nが6以上の偶数である前記マークに対応した記録パルスにおける中間パルスとをそれぞれ、1T分シフトして、双方の中間パルスの位相を制御する位相制御手段とを有することを特徴とする光記録装置を提供する。
(23) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:2以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記長さnTのデータのnが、n=3l、n=3l+1、n=3l+2(l:自然数)のうちのいずれかであるかを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果がn=3lの場合には前記データに対応した記録パルスの先頭パルスを短い幅のパルスで生成し、判定結果がn=3l+2の場合には前記先頭パルスをn=3lの場合の幅よりも長い幅のパルスで生成し、そして判定結果がn=3l+1の場合には前記先頭パルスをn=3lの場合よりも長くかつn=3l+2の場合の幅よりも短い幅のパルスで生成する先頭パルス生成手段と、前記記録パワーPwの一定強度のマルチパルス数mを、m=INT((n−3)/3)、INTは0に近い整数に変換する意味)とするマルチパルスを生成するマルチパルス生成手段とを有することを特徴とする光記録装置を提供する。
(24) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、長さnT(n:2以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記長さnTのデータのnが、n=3l、n=3l+1、n=3l+2(l:自然数)のうちのいずれかであるかを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果がn=3lの場合には前記データに対応した記録パルスの先頭パルスを短い幅のパルスで生成し、判定結果がn=3l+2の場合には前記先頭パルスをn=3lの場合の幅よりも長い幅のパルスで生成し、そして判定結果がn=3l+1の場合には前記先頭パルスをn=3lの場合よりも長くかつn=3l+2の場合の幅よりも短い幅のパルスで生成する先頭パルス生成手段と、前記記録パワーPwの一定強度のマルチパルス数mを、m=INT((n−3)/3)、INTは0に近い整数に変換する意味)とするマルチパルスを生成するマルチパルス生成手段と、前記長さnT(n≧6)のデータが、n=3l、n=3l+1、n=3l+2(l:自然数)にそれぞれ対応するマルチパルスの位相をそれぞれ1T分シフトする位相制御手段とを有することを特徴とする光記録装置を提供する。
(25) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記データの長さnTの中の最小の長さ3Tから(2+p)T(p:マルチパルスの記録クロックに対する周期比)の長さまでの前記データに用いられる記録の加熱パルスを基準として、それ以上の長さnTの前記データの記録ストラテジの先頭部分に、3Tから(2+p)Tまでに用いた前記加熱パルスを周期として加えることにより、長さnTの前記データの記録ストラテジを生成することを特徴とする光記録方法を提供する。
(26) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記データの長さnTの中の最小の長さ3Tから(2+p)T(p:マルチパルスの記録クロックに対する周期比)の長さまでの前記データに用いられる記録の加熱パルスを基準として、それ以上の長さnTの前記データの記録ストラテジの先頭部分に、3Tから(2+p)Tまでに用いた前記加熱パルスを周期として加え、後続するマルチパルスの周期が前記記録クロックの1/pである場合に、3Tから(2+p)Tまでの前記データの個数をpとして、長さnTの前記データの記録ストラテジを生成することを特徴とする光記録方法を提供する。
(27) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記データの長さnTの中の最小の長さ3Tから(2+p)T(p:マルチパルスの記録クロックに対する周期比)の長さまでの前記データに用いられる記録の加熱パルスを基準として、それ以上の長さnTの前記データの記録ストラテジの先頭部分に、3Tから(2+p)Tまでに用いた前記加熱パルスを周期として加え、後続するマルチパルスの周期が前記記録クロックの1/pであるマルチパルスの位相を、それぞれのTに対して前記加えられた先頭部分の加熱パルスに合わせることにより、それぞれの前記データの記録ストラテジの後端の波形の位相関係を調整することを特徴とする光記録方法を提供する。
(28) 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:クロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、前記データに対応した記録パルスの周期を記録クロックをp分周(p:マルチパルスの記録クロックに対する周期比)して1/pとするとき、前記記録パワーPwの一定強度のパルス数mを、m=(n−k)/p(ただしk:正の整数であり媒体等の記録特性によって決定される係数。m:小数点以下を切り捨てられた0を含む正の整数)とすることを特徴とする光記録方法を提供する。
(29) 光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域および情報記録領域からなる光ディスクにおいて、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、低い線速度においては記録クロックに基づいて、高い線速度においては前記記録クロックを分周したクロックに基づいた記録ストラテジ情報として、倍速情報に対応した複数の記録管理情報領域に記録されていることを特徴とする光ディスクを提供する。
(30) 光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域及び情報記録領域からなり、前記記録領域の記録再生の単位の1つのブロックの中に、2つのブロックアドレスを有するブロックと、1つのブロックアドレスと管理情報を有するブロックが存在する光ディスクにおいて、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に前記管理情報として情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジ情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、低い線速度においては記録クロックに基づいて、高い線速度においては前記記録クロックを分周したクロックに基づいた記録ストラテジー情報として、倍速情報に対応した複数の記録管理情報領域に記録されていることを特徴とする光ディスクを提供する。
(31) 好適な実施例として、前記倍速情報に対応した複数の記録管理情報領域の数は、前記の対応する線速度に応じて、変更可能であり、前記複数の記録管理情報領域を単位として、前記情報管理領域に繰り返し記録されることを特徴とする(29)又は(30)に記載の光ディスクを提供する。
(32) 光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域及び情報記録領域からなる光ディスクであって、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジ情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、低い線速度においては記録クロックに基づいて、高い線速度においては前記記録クロックを分周したクロックに基づいた記録ストラテジ情報として、倍速情報に対応した複数の記録管理情報領域に記録されている光ディスクを記録再生する光ディスク記録再生装置において、前記情報管理領域の前記複数の記録管理情報領域に記録されている複数の倍速情報に対応した情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジ情報の中から、必要な倍速情報に対応した情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジ情報を読み出し、この情報を基に記録パワー及び記録ストラテジを設定し情報記録領域に記録することを特徴とする光ディスク記録再生装置を提供する。
(33) 光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域および情報記録領域からなり、前記領域の記録再生の単位の1つのブロックの中に、2つのブロックアドレスを有するブロックと、1つのブロックアドレスと管理情報を有するブロックが存在する光ディスクであって、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に前記管理情報として情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジ情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、低い線速度においては記録クロックに基づいて、高い線速度においては前記記録クロックを分周したクロックに基づいた記録ストラテジ情報として、前記倍速情報に対応した複数の記録管理情報領域に記録されている光ディスクを記録再生する光ディスク記録再生装置において、前記情報管理領域の前記複数の記録管理情報領域に記録されている複数の倍速情報に対応した情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジ情報の中から、必要な倍速情報に対応した情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジ情報を読み出し、この情報を基に記録パワー及び記録ストラテジを設定し情報記録領域に記録することを特徴とする光ディスク記録再生装置を提供する。
(34) 光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域および情報記録領域からなる光ディスクにおいて、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、前記レーザビームのレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、低い線速度においては、前記クロック周期Tを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記クロック周期Tに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、先端の記録パルス幅と、中間のマルチパルス幅と、後端のクーリングパワーの区間の3つの時間区間を変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、高い線速度においては、前記クロック周期をp分周した周期pTを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記周期pTに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、前記周期pTで変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、倍速情報に対応した複数の前記記録管理情報領域に予め記録されていることを特徴とする光ディスクを提供する。
(35) 光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域および情報記録領域からなる光ディスクにおいて、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、前記レーザビームのレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、低い線速度においては、前記クロック周期Tを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記クロック周期Tに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、先端の記録パルス幅と、中間のマルチパルス幅と、後端のクーリングパワーの区間の3つの時間区間を変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、高い線速度においては、前記クロック周期Tを2分周した周期2Tを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記周期2Tに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、偶数データと奇数データとで変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、倍速情報に対応した複数の前記記録管理情報領域に予め記録されていることを特徴とする光ディスクを提供する。
(36) 光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域および情報記録領域からなる光ディスクにおいて、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、前記レーザビームのレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、低い線速度においては、前記クロック周期Tを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記クロック周期Tに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、先端の記録パルス幅と、中間のマルチパルス幅と、後端のクーリングパワーの区間の3つの時間区間を変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、高い線速度においては、前記クロックをp分周した周期pTを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記周期pTに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、前記周期pTで変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、倍速情報に対応した複数の前記記録管理情報領域に予め記録されている光ディスクに対して、情報を記録再生する光ディスク記録再生装置であって、前記光ディスクの複数の前記情報管理領域に予め記録されている複数の倍速情報に対応した情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報の中から、必要な倍速情報に対応して情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報を読み出し、この読み出しに基づいた記録パワー及び記録ストラテジーを用いて、前記光ディスクの前記情報記録領域に情報を記録する手段を有することを特徴とする光ディスク記録再生装置を提供する。
(37) 光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域および情報記録領域からなる光ディスクにおいて、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、前記レーザビームのレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、低い線速度においては、前記クロックの周期Tを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記クロックの周期Tに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、先端の記録パルス幅と、中間のマルチパルス幅と、後端のクーリングパワーの区間の3つの時間区間を変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、高い線速度においては、前記クロック周期Tを2分周した周期2Tを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記周期2Tに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、偶数データと奇数データとで変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、倍速情報に対応した複数の前記記録管理情報領域に予め記録されている光ディスクに対して、情報を記録再生する光ディスク記録再生装置であって、前記光ディスクの複数の前記情報管理領域に予め記録されている複数の倍速情報に対応した情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報の中から、必要な倍速情報に対応して情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報を読み出し、この読み出しに基づいた記録パワー及び記録ストラテジーを用いて、前記光ディスクの前記情報記録領域に情報を記録する手段を有することを特徴とする光ディスク記録再生装置を提供する。
本発明によれば、例えばDVD媒体の6倍速以上の線速度で行う記録時に、前述した2T系記録パルス系列を用いたマルチパルスストラテジを用いた光記録方法に発生する、前述したバイアスパワー時間を十分に取れないことにより発生する徐冷時間不足を解消するために記録パルスを構成する先頭パルス又は最後端パルスの前述した位置調整をすることなく、記録信号の立ち下がり位置と記録パルスの最後端パルスの立下り位置とが一致するように、記録信号の立ち上がり位置に一致して立ち上がる記録パルスの先頭パルスのパルス幅を、偶数2,4,6,…あるいは奇数3,5,7…のクロックの周期Tに対応した記録信号の長さに応じて制御する光記録方法であり、また、その制御の具体的な方法として、前記した先頭パルスと最後端パルスとの間に位置する中間パルスを、前記した偶数倍、奇数倍に対応して相補的に位相反転させるものであり(例えば、長さ6Tの記録信号に対応する記録パルスは先頭パルスと後端パルスとから構成され、長さ7Tの記録信号に対応する記録パルスは先頭パルスと中間パルスと後端パルスとから構成されている場合に、各先端パルスの立ち上がりを一致させた場合、長さ6Tの記録信号に対応する記録パルスの後端パルスのパルス幅位置に対応した長さ7Tの記録信号に対応する記録パルスの位置には中間パルスと後端パルスとは存在しておらず、また、長さ7Tの記録信号に対応する記録パルスの中間パルスと後端パルスとの各パルス幅位置に対応した長さ6Tの記録信号に対応する記録パルスの位置には中間パルスは存在していない)、また、2T周期の中間パルス(又は後端パルス)の1T期間を相対的にシフトさせるものであり、さらに、マルチパルスストラテジにおけるマルチパルスの数を整数として、INT(n−3)/2(nは奇数)にする構成とすることによって、記録パルスの先頭パルスに対応する加熱と最後端パルスに対応する冷却(除冷)との和が、基本的には記録信号の長さの奇数偶数で2T、3Tの間隔とし(但し、光記録媒体や記録線速度により多少変更し、光記録媒体や記録密度によっては前後の信号の関係によって可変(適応)制御を行うことによって、比較的低い記録パワーの照射レーザ光を用いても、レーザパワーのパルスの立ち上がり下がり時間を十分にとり、直後の徐冷時間も十分にとることができるので、この結果、前記した高倍速記録であっても通常記録速度(1倍速)と同様ジッタが最良である高品質な記録特性で記録を行うことができる構成の光記録方法、光記録媒体、光記録媒体記録装置、光記録装置を提供することができる。
また、本発明は、光ディスクの高倍速化が急速に進み、その度に規格を変更することによる環境エネルギーの消費と装置の設計変更等を招くことが無く、標準化をスムーズに行うことができることにより市場の進化のスピードを促進し、また、それぞれの倍速に対応したディスクにおいて、情報の無駄を無くし、効率よく冗長度を上げることができ、領域を有効活用することができる光ディスクを提供することができる。
さらに、本発明は、記録又は再生しようとする光ディスクが何倍速に対応しているかが理解でき、最適な倍速を選択して記録することができると共に、温度が上がったり、光ディスクの面ぶれや偏芯が多い等の条件により、装置の倍速の標準の速度で記録できない場合でも、記録可能な速度に落としてその条件で記録すること、また、複数の倍速に対応した光ディスクであっても、その情報の読み取りは簡単に行うことができ、情報に無駄が無いので、短時間で必要な情報を取得でき、冗長度が高いので信頼性良く情報を取得することができる光ディスク記録再生装置を提供することができる。
さらにまた、本発明は、記録ストラテジ(マルチパルス)を構成する後端パルスの立上がり(又は立下り)の位相関係を、偶数マークを形成する場合と奇数マークを形成する場合とで相対的に異ならしめたことにより、媒体上に形成した偶数マークの後端部の形状と奇数マークの後端部の形状とを実質的に同一にできる光記録方法を提供することができる。これに加えて本発明は、媒体を構成する記録層の相変化材料や、媒体の記録線速度、記録ストラテジによりパルス変調される記録レーザパワー、その他媒体規格条件等の記録条件が変更されても、前記後端パルスの立上がり(又は立下り)の位相関係を偶数マークを形成する場合と奇数マークを形成する場合とで相対的に異ならしめる記録ストラテジを用いているので、これにより媒体上に形成した偶数マークの後端部の形状と奇数マークの後端部の形状とに実用上支障となる歪を与えることがない光記録方法を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態につき、最も好ましい実施例について図面と共に説明する。
<<光記録方法の第1実施例>>
先ず、本発明の光記録方法の第1実施例について説明する。図4は本発明の光記録方法の第1実施例に係る分割パルス系列を説明するための図である。
図4に示すように、高倍速の線速度で採用されるクロック周期をTとするときに、長さnTのマークを記録するには、m=(n−k)/2(m:正の整数)、k=3(n:奇数の場合)またはk=4(n:偶数の場合)なる規則に従ってパルス分割しており、照射光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、記録パワーPwの一定強度時間(At)をAtT、A1T、・・・、AmTとし、且つバイアスパワーPbの一定強度時間(Bt)をBtT、B1T、・・・、BmT、CT(C=−1〜3)として、AtT、BtT、A1T、B1T、・・・、AmT、BmT、CTの順にレーザ変調の印加を行う(ここで、n=3、4、n≧5(奇数)、n≧6(偶数)の場合の前記一定強度時間AtをAt3、At4、Atod、Atevとし、またn=3、4、n≧5(奇数)、n≧6(偶数)の場合の前記一定強度時間BtをBt3、Bt4、Btod、Btevとしたとき、At3+Bt3=Atod+Btod=Am+Bm=2T、At4+Bt4=Atev+Btev=3Tとする)。
これにより、高結晶化速度を有する光記録媒体においても、十分な急冷熱履歴を与えることができ、それにより再結晶化を抑制し、マーク太さやマーク長を設定値どおりに変化させることが出きるので、その結果、十分な信号振幅を得ることができる。また信号特性を上げるために、図5〜図7に示すように、前記したAtをn=3、n=4、n≧5(奇数)、n≧6(偶数)で変え、それぞれAt3(n=3)、At4(n=4)、Atod(n≧5)、Atev(n≧6)のパラーメータ分割する。さらに長さnTのマークの前にあるスペース長αTにおいて、α=3、α=4、α≧5によって前記載のAt3、At4、Atod、Atevのディレイ時間αkl(k:前スペース長のn、l:後マーク長のn)を変化させることにより、より正確なマークを形成させることができる。
また、例えばAtをn=3、n=4、n=5、n≧6(n;偶数)、n≧7(n;奇数)の場合のようにAtのパラーメータをnによって増やすこと(At3、At4、At5、Atev、Atod)も有効である。さらに、At3T、At4T、At5T、AtodT、AtevTマークのディレイ時間を、長さnTのマークの前にあるスペース長αTにおいて、α=3、α=4、α=5、α≧6のようにαのパラーメータを増やしても良い。さらに、nTマークの形成にAtT、BtT、A1T、B1T、・・・、AmT、BmT、CTの順にレーザ変調を行うが、nによってCの長さを変えることも好ましい。
また、記録信号の変調方式は、1−7変調、8−16(EFM)変調、EFM+変調などが上げられる。
本発明に使用した光記録媒体は、図8に示す光記録媒体AAのように、基板1上に第1保護層(下部誘電体層)2、記録層3、第2保護層(上部誘電体層)4、反射層5、保護膜6を順次積層したものである。ここで記録又は再生用レーザ光は基板1の入射面1a側から照射される(照射方向L)。
このような光記録媒体AAの基板1の材料として、透明な各種の合成樹脂、透明ガラスなどが使用できる。埃、基板1の傷などの影響を避けるために、透明な基板1を用い、集光したレーザ光で基板1側から記録をすることが好ましく、このような透明基板1の材料として、ガラス、ポリカーボネイト、ポリメチル・メタクリレート、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。特に、光学的複屈折、吸湿性が小さく、成形が容易であることからポリカーボネイト樹脂が好ましい。
上記基板1の厚さは、特に限定するものではないが、デジタル多用途ディスク(以下「DVD」と記す)との互換性を考慮すると0.6mm厚が好ましい。実用的には0.01mm〜5mmの範囲内である。基板1の厚さが0.01mm未満では、基板1側から収束したレーザ光で記録する場合でも、ごみの影響を受け易くなり、5mm以上では対物レンズの開口数を大きくすることが困難になり、照射レーザ光のスポットサイズが大きくなるため、記録密度をあげることが困難になる。
基板1はフレキシブルなものでも良いし、リジッドなものであっても良い。フレキシブルな基板1は、テープ状、シート状、カード状で使用する。リジッドな基板1は、カード状、或いはディスク状で使用する。
また、これらの基板1は、記録層3、保護層2、4、反射層5、保護膜6などを積層した後、2枚の基板1を背中合わせにして、エアーサンドイッチ構造、エアーインシデント構造、密着貼り合わせ構造としても良い。また、上記第1及び第2の保護層2、4は、記録時に基板1、記録層3などが熱によって変形して記録特性が劣化することを防止するなど、基板1、記録層3を熱から保護する効果、光学的な干渉効果により、再生時の信号コントラストを改善する効果がある。
上記の第1保護層2ならびに第2保護層4は、記録再生のレーザ光に対して透明であって屈折率nが1.9≦n≦2.3の範囲にある。第1保護層2ならびに第2保護層4は、同一の材料、組成でなくとも良く、異種の材料から構成されていてもかまわない。特に、ZnSとSiO2の混合膜は、記録、消去の繰り返しによっても、記録感度、C/N、消去率などの劣化が起きにくいことから好ましい。
第1保護層2の厚さは、およそ5〜500nmの範囲である。第1保護層2は、基板1や記録層3から剥離し難く、クラックなどの欠陥が生じ難いことから、40〜300nmの範囲が好ましい。
第2保護層4は、C/N、消去率などの記録特性、安定に多数回の書き換えが可能なことから、0.5〜50nmの範囲が好ましい。
反射層5の材料としては、光反射性を有するAl、Au、Agなどの金属、およびこれらを主成分とし、1種類以上の金属または半導体からなる添加元素を含む合金及びAl、Au、Agなどの金属にAl、Siなどの金属窒化物、金属酸化物、金属カルコゲン化物などの金属化合物を混合したものなどが挙げられる。
Al、Au、Agなどの金属、及びこれらを主成分とする合金は、光反射性が高く、かつ熱伝導度を高くできることから好ましく、それらの合金の例として、AlにSi、Mg、Cu、Pd、Ti、Cr、Hf、Ta、Nb、Mn、Zrなどの少なくとも1種の元素を、或いは、Au或いはAgにCr、Ag、Cu、Pd、Pt、Ni、Ndなどの少なくとも1種の元素を加えたものなどが一般的である。
しかし高線速記録を考慮した場合には、とりわけ熱伝導率の高いAgを主成分とする金属または合金が記録特性の点から好ましい。この反射層5の厚さとして、反射層5を形成する金属或いは合金の熱伝導率の大きさによって反射層5の膜厚は変化するが、50nm〜300nm以下であるのが好ましい。反射層5は50nm以上となると光学的には変化せず、反射率の値に影響を与えないが、冷却速度への影響が大きくなる。
また、300nm以上の厚さを形成するのは製造する上で時間を要するため、熱伝導率の高い材質の反射層5を用いることにより層厚をなるべく制御する。また、反射層5に純銀や銀合金を用いた場合には、AgS化合物の生成を抑制する為、反射層5に接する層はSを含有していない材料を用いることが好ましい。
また記録層3の組成は、Sb−Te合金にGeまたはIn、Ag、Si、Al、Ti、Bi、Gaの少なくとも1種類を含んでいる合金層である。また、記録層3の膜厚は、記録時のレーザパワーが小さくできる範囲である、10〜25nmが好ましい。
また記録層3の片面、もしくは両面に接している界面層を設けても良い。この材質としては、硫黄物を含まない材料であることが重要である。硫黄物を含む材料を界面層として用いると、繰り返しオーバーライトにより界面層中の硫黄が記録層3中に拡散し、記録特性が劣化することがあるので好ましくない。
また、消去特性が優れないという点からも好ましくない。窒化物、酸化物、炭化物のうち少なくとも1種を含む材料が好ましく、具体的には窒化ゲルマニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化クロム、炭化シリコン、炭素のうち少なくとも1種を含む材料が好ましい。また、これらの材料に酸素、窒素、水素などを含有させても良い。前述の窒化物、酸化物、炭化物は化学量論組成でなくても良く、窒素、酸素、炭素が過剰或いは不足していても良い。このことで界面層が剥離しにくくなり、保存耐久性等が向上するなど、膜の特性が向上する場合がある。
その光記録媒体AAの製造方法について述べる。
まず、保護層2、4、記録層3、反射層5などを基板1上に積層する方法としては、公知の真空中での薄膜形成法、例えば真空蒸着法(抵抗加熱型や電子ビーム型)、イオンプレーティング法、スパッタリング法(直流や交流スパッタリング、反応性スパッタリング)などが挙げられる。特に、組成、膜厚のコントロールが容易であることから、スパッタリング法が好ましい。
また、真空漕内で複数の基板1を同時に成膜するバッチ法や基板1を1枚ずつ処理する枚葉式成膜装置を使用することが好ましい。形成する保護層2、4、記録層3、反射層5などの層厚の制御は、スパッタ電源の投入パワーと時間を制御したり、水晶振動型膜厚計などで、堆積状態をモニタリングすることで容易に行える。
また、保護層2、4、記録層3、反射層5などの形成は、基板1を固定したまま、或いは移動、回転した状態のどちらでも良い。膜厚の面内の均一性に優れることから、基板1を自転させることが好ましく、さらに公転を組み合わせることがより好ましい。必要に応じて基板1の冷却を行うと、基板1の反り量を減少させることができる。
また、本発明の効果を著しく損なわない範囲において、反射層5などを形成した後、これらの膜の変形防止などのため、ZnS、SiO2などの誘電体層或いは紫外線硬化樹脂などの樹脂保護層などを必要に応じて設けても良い。また、反射層5などを形成した後、或いはさらに前述の樹脂保護層を形成した後、2枚の基板1を対向して接着剤などで貼り合わせても良い。
記録層3は、実際に記録を行う前に、あらかじめレーザ光、キセノンフラッシュランプなどの光を照射し、結晶化させておくことが好ましい。
さて、以下に本発明の光記録媒体の<第1実施例>〜<第13実施例>及び<比較例1>〜<比較例8>について、図9を用いて順次説明する。ここでは光記録媒体AAの一例として相変化型光ディスクを例にして述べる。
以下の実施例では、波長が660nmのレーザダイオード、NA=0.65の光学レンズを搭載したパルステック社製光ディスクドライブテスタ(DDU1000)と同社製MSG2B信号発生器及びHEWLETT PACKARD社製HP81200信号発生器を用いて記録(1ビーム・オーバーライト)を行った。
記録線速度は14m/s(DVD規格4倍速相当)および、21m/s(DVD規格6倍速相当)で、8−16(EFM)変調ランダムパターンによる評価を行った。クロック周期Tはそれぞれ9.6nsおよび、6.3nsで、ビット長は0.267μm/bitである。DVD−ROMと同密度の記録を行い、容量は4.7Gbytesに相当する。
記録は、隣接トラックも含め10回オーバーライトした後、その再生信号の振幅の中心でスライスし、クロック・トゥー・データ・ジッタ(clock to data jitter)を測定した。測定にはShibaSoku社製再生専用機(LM220A)で線速7.0m/sで行った。再生パワーPrは0.7mWで一定とした。
また、記録膜組成の定量分析には、シーメンス社製の蛍光X線分析装置SRS303を用いた。
<光記録媒体の第1実施例>
各層は、直径が120mm、板厚が0.6mmのポリカーボネイト樹脂製の基板1上に形成した。基板1にはトラックピッチが0.74μmで空溝が形成されている。この溝深さは25nmであり、グルーブ幅とランド幅の比は、およそ40:60であった。
まず、真空容器内を3×10-4Paまで排気した後、2×10-1PaのArガス雰囲気中でSiO2を20mol%添加したZnSを高周波マグネトロンスパッタ法により、基板1上に層厚60nmの第1保護層2を形成した。
続いて、記録層3を3元素単一合金ターゲットIn−Sb−TeとGe単体ターゲットのコスパッタにより層厚16nm(組成比:Ge2In5Sb76Te17)を作成し、続いて第2保護層4を第1保護層2と同じ材料で16nm、反射層5をAg−Pd−Cuターゲットで120nm、順次積層した。
この基板1を真空容器内より取り出した後、この反射層5上にアクリル系紫外線硬化樹脂(ソニーケミカル製SK5110)をスピンコートし、紫外線照射により硬化させて膜厚が3μmの保護膜6を形成して光ディスクを得た。
さらに粘着シールを用いて同様に形成した基板1を2枚貼り合わせ、両面記録型光ディスクを作製した。こうして作製した光ディスクにトラック方向のビーム幅が半径方向より広い形をしているワイドビームのレーザ光を照射して、記録層3を結晶化温度以上に加熱し、初期化処理を行った。そして、基板1側から相変化記録層3の案内溝であるグルーブ部に記録を行った。グルーブはレーザ光の入射方向から見て凸状になっている。
本発明におけるパルス系列を用い、記録条件の各パルスの幅を、線速度14m/s(以下、4倍速)での記録では、At3=Atod=0.85[T]、At4=Atev=1.10[T]、Am=0.95[T]、C=1.00[T]を用い、21m/s(以下、6倍速)での記録ではAt3=Atod=0.90[T]、At4=Atev=1.50[T]、Am=0.90[T]、C=0.50[T]の記録ストラテジを用いた(図4参照)。
ここで、記録ストラテジ(パルス系列)は、8つの信号の組み合わせによって、作成されている(図10、図11参照)。また記録パワーPwと消去パワーPeは4倍速と6倍速でそれぞれPw/Pe=18.0/9.0mW、Pw/Pe=22.5/10.5mWを選択し、ボトムパワーはともに0.5mWを使用し、それぞれ隣接トラックを含め10回オーバーライトを行った。
次に再生信号のクロック・トゥー・データ・ジッタと信号強度(以下、変調度)を測定した。4倍速、6倍速のそれぞれのジッタは9.5%、11.5%と、変調度はそれぞれ72%、67%と良好な特性が得られた(6倍速記録のアイパターンは図12(a)参照)。ここで、変調度とは、(I14)/(I14H)×100(図13参照)で表される。
また、6倍速における14Tのレーザ出射後のパルス波形を図14(a)に示す。これより、パルスが完全に立ち下がり、矩形に近い形になっていることが分かる。
<光記録媒体の第2実施例>
記録条件の各パルスの幅は、4倍速での記録では、At3=0.95[T]、Atod=0.75[T]を、6倍速での記録ではAt3=0.80[T]、Atod=0.95[T]にした他は第1実施例と同様の記録ストラテジで記録を行った。
第1実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり、4倍速、6倍速のそれぞれのジッタは8.3%、9.9%と、第1実施例以上の特性が得られた。
<光記録媒体の第3実施例>
6倍速記録において、3Tスペースの次の3T、4T、5T以上のマーク長トップパルスAtのディレイ時間α3l(T)をそれぞれ、α33=α34=0.1、α35=0.2、4Tスペースの次の3T、4T、5T以上のマーク長トップパルスAtのディレイ時間α4l(T)をそれぞれ、α43=α44=0.2、α45=0.3、5T以上スペースの次の3T、4T、5T以上のマーク長トップパルスAtのディレイ時間α5l(T)をそれぞれ、α53=α54=0.3、α55=0.4にした他は第2実施例と同様の記録ストラテジで記録を行った。
第2実施例と同様の測定をしたところ、6倍速記録において図9のとおり、ジッタは9.6%と、第2実施例以上の特性が得られた。
<光記録媒体の第4実施例>
記録層3として3元素単一合金ターゲットIn−Sb−TeとSb単体ターゲットのコスパッタにより組成比:In5Sb74Te21の他は第1実施例と同様の光記録媒体を作製した。また線速度14m/sでの記録おいて、記録条件の各パルスの幅はAt3=1.10[T]、At4=1.50[T]、Atod=1.00[T]、Atev=1.50[T]、Am=1.00[T]、C=0.30[T]の記録ストラテジで4倍速記録を行った。第2実施例と同様に4倍速での測定をしたところ、図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第5実施例>
記録層3として3元素単一合金ターゲットIn−Sb−TeとSb単体ターゲットのコスパッタにより組成比:In5Sb79Te16の他は第1実施例と同様の光記録媒体を作製した。また線速度21m/sでの記録おいて、記録条件の各パルスの幅はAt3=0.80[T]、At4=1.00[T]、Atod=0.65[T]、Atev=1.00[T]、Am=0.80[T]、C=1.50[T]の記録ストラテジで6倍速記録を行った。第2実施例と同様に6倍速での測定をしたところ、図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第6実施例>
記録層3としてIn−Sb−Teの3元素単一合金ターゲットとGeターゲットのコスパッタにより(組成比:In2Sb80Te18)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第7実施例>
記録層3としてIn−Sb−Teの3元素単一合金ターゲットとGeターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge4In5Sb75Te16)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第8実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとAgターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb76Te17Ag1)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第9実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとTiターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb76Te17Ti1)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第10実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとSiターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb76Te17Si1)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第11実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとAlターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb76Te17Al1)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第12実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとBiターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb74Te16Bi2)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第13実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとGaターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb74Te16Ga2)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<比較例1>
従来のマルチパルスストラテジ(図1)において、4倍速ではTtop=0.30[T]、Tmp=0.30[T]、Tcl=1.50[T]、Pw/Pe=20.0/9.0mWを、6倍速ではTtop=0.5[T]、Tmp=0.40[T]、Tcl=0.80[T]、Pw/Pe=22.5/8.5mWを用い第2実施例と同様の光記録媒体で記録を行った。しかし、図9のとおり、4倍速、6倍速のそれぞれのジッタは9.9%、16.2%、変調度はそれぞれ50%、41%と第1実施例〜第13実施例比べて変調度が著しく劣っていた(6倍速記録のアイパターンは図12(b)参照)。
また、6倍速における14Tのレーザ出射後のパルス波形を図14(b)に示す。これより、パルスの立ち上がり・下がりが不完全であり、ピークパワーPwやボトムパワーPbに達しない三角形波になっていることが分かる。
<比較例2>
ODS'00のTechnical Digest PD1の、n(マーク長)=偶数の場合には記録パワーを印可するパルス数NをN=n/2、n=奇数の場合にはN=(n−1)/2にしていた記録ストラテジ(図2)において、4倍速、6倍速で最適パルス幅を用い第2実施例と同様の光記録媒体で記録を行った。しかし、図9のとおり、4倍速、6倍速のそれぞれのジッタは10.4%、15.2%、変調度はそれぞれ70%、66%と第1実施例〜第13実施例と比べて6倍速のジッタが著しく劣っていた。
<比較例3>
Pulstec社製MSG2B信号発生器に組み込まれている2T内で変調させるストラテジ(図3)を用い、4倍速、6倍速で最適パルス幅を用い第2実施例と同様の光記録媒体で記録を行った。しかし、図9のとおり、4倍速、6倍速のそれぞれのジッタは12.7%、16.2%、変調度はそれぞれ69%、64%と第1実施例〜第13実施例と比べてジッタが著しく劣っていた。
<比較例4>
記録層3としてIn−Sb−Teの3元素単一合金ターゲットとSbターゲットのコスパッタにより(組成比:In5Sb72Te23)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。しかし、本発明の記録パルスストラテジが有効になる高線速の4倍速以上では、結晶化速度が足りなくスペース部にマークの一部が形成され、良好な記録が出来なかった。
<比較例5>
記録層3としてIn−Sb−Teの3元素単一合金ターゲットとSbターゲットのコスパッタにより(組成比:In5Sb80Te15)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。しかし、図9のとおり、DVD規格の60%である変調度が十分に得られず、良好な記録が出来なかった。
<比較例6>
記録層3としてIn−Sb−Teの3元素単一合金ターゲットとGeターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge7In5Sb72Te16)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり第2実施例とほぼ同等の特性が得られた。しかし、図9のとおり、4倍速、6倍速のそれぞれのジッタは14.1%、17.3%、変調度はそれぞれ71%、68%と第1実施例〜第13実施例と比べてジッタが著しく劣っていた。
<比較例7>
記録層3としてSb−Teの2元素単一合金ターゲットとSbターゲットのコスパッタにより(組成比:Sb80Te20)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。しかし、4倍速、6倍速記録ともに良好な記録特性は得られたが、保存特性(80℃における加速試験)で結晶化(マーク消滅)し、著しく劣っていた。
<比較例8>
記録層3としてIn−Sb−Teの3元素単一合金ターゲットとCoターゲットのコスパッタにより(組成比:In5Sb76Te17Co2)作成した他は第2実施例と同様の光記録媒体を作製した。第2実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図9のとおり、ジッタがそれぞれ17.4%、20.3%と第1実施例〜第13実施例と比べてジッタが著しく劣っていた。
以上の結果を記録方法の点から整理すると、次のようになる。
比較例1においては従来のマルチパルスストラテジ(図1)を使用しているので、レーザーの立ち上がり及び立ち下がり特性(図14(b))の影響で、記録のために振幅が十分に得られず、これによって、記録すべきマークが完全にアモルファス化することかできないために、変調度が50%、41%と著しく劣った結果となったと考えることができる。
従って、この方法は、本実施例の記録速度の領域では不適である。
次に、比較例2においては、記録のクロックを1/2にした記録ストラテジ(図2)を用いたが、6倍速のジッタが著しく劣った結果となった。この理由は、ジッタを決定する大きな要因となる4Tの信号の記録パルスに2つの記録パルスが入っており、この後端のパルスがあることにより、4Tのマークの後端のエッジが長めになってしまうことにより、ジッタが悪くなっていることが分かった。また、この記録ストラテジでは、9Tの信号を生成するために、その他のマルチパルスのクロックのタイミングを変更する必要があり、回路的な規模が増加するという問題があった。
次に、比較例3における2T内で変調させるストラテジ(図3)では、比較例2に対して、4T他の信号の後端のパルス幅を短く変更することにより、ジッタの改善を行おうとしているが、高線速対応の媒体では、このように後端のパルスのみを2倍のクロックにした場合には、比較例1における従来のマルチパルスストラテジと同様に、マークを十分に形成することができないために、ジッタの改善は見られなかった。
特に、相変化型媒体においては、記録の立ち上がりのマークの形成についてはレーザーの立ち上がり特性によって、ジッタ性能に影響を及ぼすマーク形状はほぼ一義的に決定されるが、記録マークの後端の形状については、媒体の材料や線速度に対応する結晶化速度等により形状が影響をうけ、形状をシャープに形成することによりジッタを改善することは難しかった。
つまり、記録のストラテジ波形も後端のエッジのジッタを安定化させることが可能な方法が望まれていた。特に、本検討のように記録データのクロックTに対して、ストラテジーの周期を2Tとして、2周期分とすることに起因して、偶数Tと奇数Tの記録データによって後端の記録ストラテジの形状を変更することは、ジッタの悪化を招くものとなり、改善を必要としていた。
そこで、本発明は、上記の課題を以下のように合理的に解決するものである。
(1)記録信号3T(長さ3Tの矩形パルス)は、ピークパワーPwであるトップパルスAt3として、バイアスパワーPbであるBt3+クーリング区間であるCとして記録する(図4参照)。
(2)記録信号4Tは、ピークパワーPwであるトップパルスAt4として、バイアスパワーPbであるBt4+クーリング区間であるCとして、記録信号3Tと同様に1つの記録パルスにて記録する(図4参照)。この方法により、記録信号4Tの媒体上の記録マークの形状はトラック方向に多少広がるものの記録信号4Tにおけるジッタが大幅に改善された。
(3)ここで、クーリング区間Cを一定とすると、記録信号3TのトップパルスAt3とBt3の和はほぼ2Tになり、記録信号4TのトップパルスAt4とBt4の和はほぼ3Tになることが分かった。
尚ここにおけるクーリング区間Cは後端のマークのエッジを形成するために必要なクーリングパルス区間の一部の区間であり、媒体の物理特性や記録の線速度等によって決定される要素時間区間である。
(4)そうすると、記録信号5T以上の記録信号の記録パルスについて、奇数T(長さTの奇数倍の長さ)の記録信号においては考え方として記録信号3TのトップパルスAt3とBt3の和に、長さ1TのピークパワーPwのレベルのパルスと長さ1TのバイアスパワーPbのレベルのパルスを加えた2Tマルチパルスを順次追加し、偶数Tの記録信号においては考え方として記録信号4TのトップパルスAt4とBt4の和に、長さ1TのピークパワーPwのレベルのパルスと長さ1TのバイアスパワーPbのレベルのパルスを加えた2Tマルチパルスを順次追加することにより実現することが可能である。
(5)これを一般的にまとめたのが図4である。
つまり、5T以上の記録信号においては、奇数Tの記録信号においては記録信号3Tの場合に準じたトップパルスAtodとBtodに続いて、2Tに対応するマルチパルスAmを追加する。そして、このマルチパルス(中間パルス)Amの数は、Am=(n−3)/2とする。
より一般的には、
Am=(n−k)/2 (1式)
k=3(kは記録特性によって決定される係数)(n:記録信号T間隔であり、その数値が奇数の場合)となる。
偶数Tの記録信号においては記録信号4Tの場合に準じたトップパルスAtevとBtevに続いて、2Tに対応するマルチパルスAmを追加する。そして、このマルチパルスAmの数は、Am=(n−4)/2とする。
より一般的には、
Am=(n−k)/2 (2式)
k=4(kは記録特性によって決定される係数)(n:記録信号T間隔であり、その数値が偶数の場合)となる。
この数式を奇数偶数で共通なものとすると、
Am=INT((n−k)/2) (3式)
k=3(kは記録特性によって決定される係数)(n:記録信号T間隔)(Am:0を含む正の整数)となる。
ここでINTは整数化の意味であり、除算した結果の小数点以下の数値を切り捨てることにより、上記の奇数偶数の2つの数式を共通とすることができる。また、n=2の場合には、Amの値がマイナスになるが、同様に結果の小数点以下の数値を切り捨てることにより目標の数値を得ることができる。
(6)図4、図15にこの考え方に基づいた各記録信号T(各長さnTの矩形パルス)に対応した記録パルスの波形を示す。
この図から分かるように、記録のためのトップパルスを奇数T(長さTの奇数倍の長さ)の記録信号と、偶数T(長さTの偶数倍の長さ)の記録信号とで交互に切り替えることと、隣同士の記録信号Tによってマルチパルス(中間パルス)の位相を反転する、又は、1T分位相をシフトすることと、記録信号が2T増加する度に、2T周期の1つのマルチパルス(中間パルス)を追加することにより、各記録信号Tの後端を形成する記録パルスの波形を同一にすることができ、ジッタの改善を行うことができた。
また、本発明では、長さnT(n≧5)の記録信号(データ)に対応した記録パルスが先頭パルス中間パルス、後端パルスの順に形成されており、nが5以上の奇数である記録マークに対応した記録パルスにおける中間パルスの位相と、nが6以上の偶数である記録マークに対応した記録パルスにおける中間パルスの位相とを略反転状態としている。すなわち、例えば、図5は、長さ5Tの記録信号の先端から3T目に対応した位置の記録パルスには中間パルスAmが存在するが、長さ6Tの記録信号の先端から3T目に対応した位置の記録パルスには中間パルスは存在していない位相関係の状態を示している。また図6は、長さ7Tの記録信号の先端から3、5T目に対応した位置の記録パルスには2つの中間パルスAmが存在するが、長さ8Tの記録信号の先端から3、5T目に対応した位置の記録パルスには中間パルスは存在していない位相関係の状態、さらに長さ9Tの記録信号の先端から3、5、7T目に対応した位置の記録パルスには3つの中間パルスAmが存在するが、長さ10Tの記録信号の先端から3、5、7T目に対応した位置の記録パルスには中間パルスは存在していない位相関係の状態を示している。
また、この記録パルス波形を形成するために、回路構成は上記の組み合わせによって実現できるので、単純な回路構成にて実現可能である。
DVD等に用いられている8−16変調においては、3Tから11T及び14Tを有しいているが、図15においては、記録信号は3Tから10Tまでを記載している。これは、本説明から分かるように、同じ考え方で記録パルスを生成することができるからである。
なお、図4と図15において記録信号と、記録パルスのタイミング関係が異なり、図15の方が1T分遅れているように記載されているが、この位相関係の差は単なる設計事項であり、仮に図15の方が2T分遅れていても作用効果は同一である。
また、本実施例においては、記録ストラテジの基本的な構成を示したが、次のような改良もある。
図4において、
a) 記録信号nTのトップパルスの時間Atnをn=3、n=4、n=5、n≧6(n:正数)の場合のようにTのパラーメータをnによって増やす(At3<At5<Atodまた、At4<Atev)。
b) At3T、At4T、At5T、AtodT、AtevTマークのトップパルスの先端のタイミングのディレイ時間αを、それぞれの長さnTのマークにおいて、α=3、α=4、α=5、α≧6のように変更しても良い。
c) At3T、At4T、At5T、AtodT、AtevTマークのトップパルスの先端のタイミングのディレイ時間を、長さnTのマークの前にあるスペース長αTにおいて、α=3、α=4、α=5、α≧6のようにαのパラーメータを増やしても良い。
d) 図4に詳細は図示しないが、記録信号nTによって、トップパルスの後端のタイミングを変更する。
e) 記録信号nTによって、複数あるマルチパルス(中間パルス)Amのうちの最初のマルチパルスAmの先端のタイミングを変更する。
f) 記録信号nTによって、複数あるマルチパルス(中間パルス)Amのうちの最後のマルチパルスAmの後端のタイミングを変更する。
g) 記録信号nTによって、複数あるマルチパルス(中間パルス)Amのうちの最後のマルチパルスAmの後端のバイアス区間Cを変更する。
h) 媒体の種類等によって、マルチパルス(中間パルス)Amとバイアス区間Bmの2Tの間におけるデューティを変更する。
i) a−hのいずれか1つ又はこれら複数の組み合わせにより、特性を改善することができる。
<<光記録方法の第2実施例>>
次に本発明の光記録方法の第2実施例について説明する。
本発明においては、記録クロックの高速化に伴い、クロックの2周期分である2Tをマルチパルスの周期とする説明を行ったが、より、高速な記録を行う場合、例えばDVD−RWの16倍速等の場合には、更に、マルチパルスの周期を生成するためにクロック周期を長くした記録が必要になってくる。つまり、3Tや4T・・・pT(p:2以上の整数)をマルチパルスの周期とすることが必要になる。これに従って、上記の考え方をより一般化する。
図15は本発明の光記録方法の第2実施例に係る分割パルス系列を説明するための図である。
図4と図15において、マルチパルスは記録クロックの2分周(p=2)を用いており、最小の周期の記録データ3Tと4Tの加熱パルスは、5T以上のデータのストラテジを形成するに当たって、奇数と偶数のデータの関係として、奇数データについては奇数である3Tの加熱パルスを、偶数データについては偶数である4Tの加熱パルスをストラテジーの先頭の加熱パルスとしている。
また、先頭の加熱パルスに続くマルチパルスについては、記録クロックを2分周(p=2)したパルスとして、それぞれの先頭パルスに引き続いて、偶数と奇数のデータの長さに応じて、データの後端の位置に相当するパルスの位相関係が同じになるように、2クロック周期に対して1/2の位相に相当する1クロック分シフトさせることにより、位相関係が調整されている。この方法によってマークの後端の形成を各Tで同様にでき、結果的にデータのジッタが最良になるように記録することができる。
このことは、より高速に記録をする場合に、例えばマルチパルスとして記録クロックの3分周(p=3)を用いた時も同様に考えることができ、3クロック分に相当する、最小の周期の記録データ3Tと4Tと5Tの加熱パルスは、6T以上のデータのストラテジを形成するに当たって、この3つのTのデータの関係として、3Tに3クロック分を付加した6Tの加熱パルスについては3Tの加熱パルスを、4Tに3クロック分を付加した7Tについては4Tの加熱パルスを、5Tに3クロック分を付加した8Tについては5Tの加熱パルスを、ストラテジの先頭の加熱パルスとし、順次3クロックずつ繰り返すことにより全ての記録データnTのストラテジの先頭の加熱パルスを生成することができる。
また、前記した先頭の加熱パルスに続くマルチパルスについては、記録クロックを3分周(p=3)したパルスとして、3クロック分の周期のそれぞれの先頭パルスに引き続いて、それぞれのデータの長さに応じて、データの後端の位置に相当するパルスの位相関係が同じになるように、3クロック周期に対して1/3の位相に相当する1クロック分シフトさせた3クロック分の周期のマルチパルスを追加することにより、位相関係が調整されている。この方法によってマークの後端の形成を各Tで同様にでき、結果的にデータのジッタが最良になるように記録することができる。
このことをより一般的にすると、マルチパルスとして記録クロックのp分周(p:2以上の整数)を用いた時に、pクロック分に相当する、最小の周期の記録データ3Tから(3+p−1=2+p)Tまで(p個のデータ)の加熱パルスは、(3+p)T以上のデータのストラテジを形成するに当たって、このp個のTのデータの関係として、3Tにpクロック分を付加した(3+p)Tの加熱パルスについては3Tの加熱パルスを、4Tにpクロック分を付加した(4+p)Tについては4Tの加熱パルスを、・・・(3+p−1=2+p)Tにpクロック分を付加した(3+2*p−1=2+2*p)Tについては(3+p−1=2+p)Tの加熱パルスを、ストラテジの先頭の加熱パルスとし、順次pクロックずつ繰り返すことにより全ての記録データnTのストラテジの先頭の加熱パルスを生成することができる。
また、前記した先頭の加熱パルスに続くマルチパルスについては、記録クロックをp分周したパルスとして、pクロック分の周期のそれぞれの先頭パルスに引き続いて、それぞれのデータの長さに応じて、データの後端の位置に相当するパルスの位相関係が同じになるように、pクロック周期に対して1/pの位相に相当する1クロック分シフトさせたpクロック分の周期のマルチパルスを追加することにより、位相関係が調整されている。この方法によってマークの後端の形成を各Tで同様にでき、結果的にデータのジッタが最良になるように記録することができる。
尚、ここで述べている考え方は基本的な考え方であり、前述しているように3T、4T、5T等の短いデータについては、媒体の記録溝や記録膜の特性やレーザーのオーバーシュート等の駆動波形によって、微妙に変更することにより改善されることが分かっている。従って、短いデータの先頭の加熱パルスをそのまま、長いデータに用いず、それぞれのTによって先頭の加熱パルスを微調整しても本発明の範囲であることは言うまでもない。
また、本説明では、8−16変調方式に基づいて、最短データとして3Tを基準に述べてきたが、1−7変調等の最短データとして2Tを基準にした変調方式においては、上記の内容の3Tの部分を、2Tを最短データに変更することに同様に実現することができる。
上述したように、マルチパルスの周期を記録クロックの3クロック分として分周した場合の先頭の加熱パルスに続くマルチパルスの数m(m:0を含む正の整数)は、mを、小数点以下を切り捨てた整数とすれば、m=(n−3)/3となる。
正確には、記録データnTが3の倍数の場合はm=(n−3)/3となり、記録データnTが3の倍数+1の場合はm=(n−4)/3となり、記録データnTが3の倍数+2の場合はm=(n−5)/3となる。
従って、一般的には、m=(n−k)/3(k=3,4又は5)となる。
そして、マルチパルスの周期を記録クロックのpクロック分として分周した場合の先頭の加熱パルスに続くマルチパルスの数mは、mを、小数点以下を切り捨てた整数とすれば、一般的には、m=(n−k)/p(k:3以上の整数、p:2以上の整数)となる。
つまり、マルチパルスの数は、その記録データから記録特性によって決定される係数kを減算して記録クロックの分周比pで除算した値として与えられる。
ここで、8−16変調においては、前記したとおり記録再生特性の実験結果からkが3以上の場合に良好な特性が得られることが分かった。
<<光記録媒体記録装置の一実施例>>
次に、本発明の光記録方法の第1,2実施例を用いて光記録媒体(光記録媒体AA)に記録するための光記録媒体記録装置の一実施例である情報記録再生装置について、図16を用いて説明する。
まず、相変化型光ディスクAAに対して、この相変化型光ディスクAAを回転駆動させるスピンドルモータ29を含む回転制御機構9が設けられているとともに、相変化型の光ディスクAAに対してレーザ光を集光照射させる対物レンズや半導体レーザLD28等の光源を備えた光ヘッド27がディスク半径方向にシーク移動自在に設けられている。光ヘッド27の対物レンズ駆動装置や出力系に対してはアクチュエータ制御機構10が接続されている。
このアクチュエータ制御機構10にはプログラマブルBPF11を含むウォブル検出部12が接続されている。ウォブル検出部12には検出されたウォブル信号からアドレスを復調するアドレス復調回路13が接続されている。このアドレス復調回路13にはPLLシンセサイザ回路14を含む記録クロック生成部15が接続されている。PLLシンセサイザ回路14にはドライブコントローラ16が接続されている。
システムコントローラ17に接続されたこのドライブコントローラ16には、回転制御機構9、アクチュエータ制御機構10、ウォブル検出部12及びアドレス復調回路13も接続されている。
また、システムコントローラ17には、EFMエンコーダ18、マーク長カウンタ19、パルス数制御部20が接続されている。これらのEFMエンコーダ18、マーク長カウンタ19(奇数偶数の判別も含む)、パルス数制御部20(奇数偶数のマルチパルスAmの制御を含む)には、記録パルス列制御部8が接続されている。この記録パルス列制御部8は、先頭加熱部と後続加熱部とを含む加熱パルス制御信号(従って、冷却パルス部分も含まれる)を生成する加熱パルス生成部(記録パルス生成部、先頭パルス生成部)21と、消去パルス制御信号を生成する消去パルス生成部22と、マルチパルスAmの制御信号を生成するマルチパルス生成部23と、セレクタであるエッジセレクタ24と、パルスエッジ生成部25とが含まれている。
この記録パルス列制御部8の出力側には、加熱パワー(記録パワー)Pw、冷却パワー(バイアスパワー)Pb、消去パワーPeの各々の駆動電流源30をスイッチングすることで光ヘッド27中の半導体レーザLD28を駆動させるLDドライブ部26が接続されている。
即ち、駆動電流源30中のPw、Pbが加熱パワー駆動部及び冷却パワー駆動部、Peが消去パワー駆動部として機能する。
このような構成において、相変化型光ディスクAAに記録するためには、目的の記録速度に対応する記録線速度となるようにスピンドルモータ29の回転数を回転制御機構9により制御した後に、光ヘッド27から得られるプッシュプル信号からプログラマブルBPF11によって分離検出されたウォブル信号からアドレス復調するとともに、PLLシンセサイザ回路14によって記録チャネルクロックを生成する。
次に、半導体レーザLD28による記録パルス列を発生させるため、記録パルス列制御部8には記録チャンネルクロックと記録情報であるEFMデータが入力され、記録パルス列制御部8中の加熱パルス生成部21により先頭加熱パルス制御信号を生成する。
次に、記録パルス列制御部8中のマルチパルス生成部23により後続する加熱マルチパルス制御信号を生成する。
そして、消去部分である消去パルス制御信号も消去パルス生成部22により生成し、LDドライブ部26で前述のPw、Pb、Peなる各々の発光パワーとなるように設定された駆動電流源30をスイッチングすることで、記録パルス列のLD発光波形を得ることができる。
本実施の形態では、加熱パルス生成部21に、記録チャネルクロック周期Tの1/40の分解能を有する多段のパルスエッジ生成部25を配置しており、エッジセレクタ(マルチプレクサ)24に入力された後、システムコントローラ17によって選択されたエッジパルスによって先頭加熱パルス制御信号及び加熱マルチパルス制御信号を生成することにより適応的な調整を行っている。パルスエッジ生成部25用の多段遅延回路は、高分解能のゲート遅延素子やリングオシレータとPLL回路によって構成することができる。
このように生成された加熱パルスによって記録チャネルクロックに同期したマルチパルス列が生成され、同時に、冷却パルスのパルス幅も加熱マルチパルス幅のデューティによって決定される。
同様に、最後尾の冷却パルスも加熱パルス生成部21中に個別に配置された最後尾の冷却パルス生成部若しくは冷却パルス生成部の多段遅延回路で生成されるエッジパルスがエッジセレクタ24に入力され、システムコントローラ17によって選択されたエッジパルスによって最後尾の冷却パルスの後エッジが決定される。
また、消去パルス生成部22においても、別の多段遅延回路で生成され加熱パルスのタイミング応じて、パルス幅を微少に変更できるようになっている。
これらのパルス群によって全体の記録マルチパルス列が構成される。
ここに、本実施の形態のような構成の記録パルス列制御部8では、EFMエンコーダ18から得られるEFM信号のマーク長を記録クロック(周期T)(記録チャネルクロックとも言う)に対して計数するためのマーク長カウンタ19が配置されており、EFM信号のマーク長が偶数であるか奇数であるかを判断し、奇数である場合には、前記の2T系の先頭加熱パルスを生成し、偶数である場合には、前記の3T系の先頭加熱パルスを生成し、次に、前記の(1式)、(2式)、又は(3式)に基づいて、そのマークカウント値が2T増加する毎に1組の加熱マルチパルスとマルチパルスに付随した冷却マルチパルスとが生成されるようにパルス数制御部20を介してマルチパルスを生成するようにしている。
この時、マルチパルスの発生タイミングは、奇数である場合には、前記の2T系の先頭加熱パルスに続いて発生するように生成し、偶数である場合には、前記の3T系の先頭加熱パルスに続いて、奇数の場合のマルチパルスと比較すると、1T分遅れて発生するように生成する。
この動作は、先頭加熱パルスの後エッジをエッジセレクタ24で選択した後、次の記録チャネルクロック周期から生成されるエッジパルスで後続のマルチパルスの前エッジを選択し、その次の記録チャネルクロック周期から生成されるパルスエッジでそのマルチパルスの後エッジを選択することで可能となる。
別のマルチパルス生成部の構成としては、記録チャネルクロックを2分周した記録分周クロックを生成し、またこの記録分周クロックに対して位相が180度異なる反転した反転記録分周クロックを生成し、これを多段遅延回路を用いてエッジパルスを生成し、エッジセレクタで前後のエッジを選択することで前記の関係式に基づいて記録チャネツクロックが2T増加する毎に1組の加熱マルチパルス及び冷却マルチパルスを生成し、EFM信号のマーク長が偶数であるか奇数であるかを判断し、奇数である場合は記録分周クロックを用いるのに対して、偶数の場合には反転記録分周クロックを用いることにより、偶数奇数によって1T分の位相差を生成することもできる。この構成の場合、マルチパルス生成部の実質的な動作周波数は1/2となり、さらに高速記録動作が可能となる。
従来の一般的なCD−RWやDVD−RWのような相変化型光ディスク1は、所定の記録速度に対して、マークデータ長が1T増加する度に、加熱パルスと冷却パルスとの増加数を1組ずつ増加させるようにパルスを生成する記録パルス列制御部を有する。その所定の記録速度範囲の中で選択された記録速度に応じて、先頭加熱パルス幅Atopや後続する加熱マルチパルス幅Amや最後尾の冷却パルスのパルス幅Bt及び、各々の発光パワーを最適値に設定するようにしている。
これに対して、本実施の形態では、さらに所定の記録速度範囲を超える高速な記録速度を選択した場合に、前記した(1式)、(2式)又は(3式)の基づいて、マークデータ長が2T増加する度に、加熱パルスと冷却パルスとの増加数を1組ずつ増加させるようにパルスを生成する記録パルス列制御部8を切換えることで、広範囲な記録速度に対応した情報記録再生装置を得ることが可能となる。例えば、2倍速から4倍速程度の記録速度に対応したDVD−RWメディアを、4倍速から8倍速程度の高速記録することができるようになる。また、高速記録における本実施の形態の記録方法に適合したDVD−RWメディアにチューニングすることで、さらに良好な記録を実現することも可能である。
また、一般的な情報記録再生装置は光源に半導体レーザLD4Aを用いており、安価な駆動回路では前述したように発光波形の立上り/立下り時間は約2nsec程度を得るのが限界である。特に、記録材料として前記する材料が用いられる相変化型メディアの場合は、十分な加熱時間と冷却時間として各々の発光パワーの制定時間も約2nsec以上は確保する必要がある。よって、記録チャネルクロック周波数は100MHz程度が限界となり、DVD−RWでは4倍速程度(26.16MHz×4)である。しかしながら、本実施の形態の情報記録再生装置では、実質的な発光波形の周波数を1/2に低下できるようになり、DVD−RWでは4倍速以上8倍速程度まで、光源駆動部としてのLDドライブ部26を高速化することなく安価な構成で高速記録を実現することが可能となる。
なお、先頭加熱パルス幅や最後尾の冷却パルスのパルス幅などの設定値は代表的な値を示しており、実際には記録材料やメディア相構成などによって最適化された値を適応すればよい。また、記録変調方式の違いや記録密度とメディア上のレーザ光による光スポットの径に応じて記録波形の累積長と形成マークの長さが異なるため、例示したマーク長と記録波形の対応は前後にずれてもよい。
また、これらの実施の形態では、記録マークデータを生成する記録変調方式がEFM系の場合への適用例として説明したが、1−7変調方式等にも適用可能である。
<<光記録方法の第3実施例>>
次に本発明の光記録方法の第3実施例について説明する。
ここで繰り返すまでもないが、本発明の課題は、記録速度の高速化において、従来の2T系ストラテジを用いた場合に発生する次の問題である。即ち、
1) 従来のマルチパルスストラテジの記録パルス系列(図3)に示すように、記録信号の2T目に記録パルスの先端を合わせる方法では、この記録パルスの最後端を記録信号の後端に合せるタイミングの調整で(1/2T)が必要となる結果、回路規模が大きくなる。
2) 従来のマルチパルスストラテジの記録パルス系列(図2)に示すように、記録パルスの先端、後端の特性を揃えようとすると、前記1)と同様にこの記録パルスの最後端を記録信号の後端に合せるタイミングの調整で(1/2T)が必要となる結果、回路規模が大きくなる
そこで、本発明は、後述するマルチパルスの3Tの周期分の記録クロックの位相をn=3l、n=3l+1、n=3l+2(n:正の整数)で120度ずつ回転させることを提案するものである。又は、3Tの周期分の記録クロックの1クロック分を記録信号の偶数奇数で相違させることを提案するものである。
さらに、マルチパルスの数を、整数としてINT((n−3)/3)とし、先頭の記録パルスの加熱と冷却の和が、基本的には記録信号のn=3l、n=3l+1、n=3l+2で2T、3T、4Tの間隔にする(但し、媒体や記録線速度により多少変更し、媒体や記録密度によっては前後の信号の関係によって可変(適応)制御を行う)ものである。
この本発明の構成によって、記録信号のストラテジを形成する記録クロックは3Tを用いて、先端及び/又は後端の微少タイミングの調整を行うことにより達成できるので回路規模小でかつジッタ良となる効果を奏することができる。
図17は本発明の光記録方法の第3実施例に係る分割パルス系列を説明するための図である。
ある線速度で採用されるクロック周期をTとするときに、長さnTのマークを記録するにおいて、マルチパルスの数mをm=INT((n−3)/3)、INTは0に近い整数)なる規則に従ってパルス分割しており、照射光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調させ、記録パワーPwの一定強度時間(At)をAtT、A1T、・・・、AmTとし、且つバイアスパワーPbの一定強度時間(Bt)をBtT、B1fT、B1eT、・・・、BmfT、BmeT、CT(C=−1〜3)として、レーザの印加をAtT、BtT、B1fT、A1T、B1eT、・・・、BmfT、AmT、BmeT、CTの順にレーザ変調の印加を行う(ここで、n=3、4、5、n≧6(n=3l)、n≧7(n=3l+1)、n≧8(n=3l+2)の場合の前記一定強度時間AtをAt3、At4、At5、At0、At1、At2とし、またn=3、4、5、n≧6(n=3l)、n≧7(n=3l+1)、n≧8(n=3l+2)の場合の前記一定強度時間BtをBt3、Bt4、Bt5、Bt0、Bt1、Bt2としたとき、At3+Bt3=At0+Bt0=2T、At4+Bt4=At1+Bt1=Bmf+Am+Bme=3T、At5+Bt5=At2+Bt2=4T)。
これにより、高結晶化速度を有する記録媒体においても、十分な急冷熱履歴を与えることができ、それにより再結晶化を抑制し、マーク太さやマーク長を設定値どおりに変化させることが出きるので、その結果、十分な信号振幅を得ることが出きる。また信号特性を上げるために、長さnTのマークの前にあるスペース長αTにおいて、α=3、α=4、α=5、α≧6によって前記載のAt3、At4、At5、At0、At1、At2のディレイ時間σをそれぞれ変化させることにより、より正確なマークを形成させることができる。
また、nTマークの形成にAtT、BtT、B1fT、A1T、B1eT、・・・、BmfT、AmT、BmeT、CTの順にレーザ変調を行うが、nによってCの長さを変えることも好ましい。
また、この実施例においては、長さnT(n≧6)のデータに対応し、かつ先頭パルス、中間パルス、後端パルスの順に形成されている記録パルスは、n=3l、n=3l+1、n=3l+2(l:自然数)での中間パルスの位相を120度ずつ進めるか又は遅らせている。例えば、図18に示すように、長さ6Tの記録信号の先端から3〜5T目に対応した位置の記録パルスには4T目に対応した位置にのみ中間パルスAmが存在しておる(3T期間に1つの中間パルスAm)。また図19に示すように、長さ7Tの記録信号の先端から4〜6T目に対応した位置の記録パルスには5T目に対応した位置にのみ中間パルスAmが存在し、さらに長さ8Tの記録信号の先端から5〜7T目に対応した位置の記録パルスには6T目に対応した位置にのみ中間パルスAmが存在し、さらに長さ9Tの記録信号の先端から3〜5T目に対応した位置の記録パルスには4T目に対応した位置に1つの中間パルスAmが存在すると共に、その先端から6〜8T目に対応した位置の記録パルスには7T目に対応した位置に1つの中間パルスAmが存在し、さらに長さ10Tの記録信号の先端から4〜6T目に対応した位置の記録パルスには5T目に対応した位置に1つの中間パルスAmが存在すると共に、その先端から7〜9T目に対応した位置の記録パルスには8T目に対応した位置に1つの中間パルスAmが存在している。また、図20に示すように、長さ11Tの記録信号の先端から5〜7T目に対応した位置の記録パルスには6T目に対応した位置に1つの中間パルスAmが存在すると共に、その先端から8〜10T目に対応した位置の記録パルスには9T目に対応した位置に1つの中間パルスAmが存在し、そして長さ14Tの記録信号の先端から5〜7T目に対応した位置の記録パルスには6T目に対応した位置に1つの中間パルスAmが存在すると共に、その先端から8〜10T目、11〜13T目にそれぞれ対応した位置の記録パルスには9、12T目にそれぞれ対応した位置に1つの中間パルスAmがそれぞれ存在している。
また、記録信号の変調方式は、1−7変調、8−16(EFM)変調、EFM+変調などが上げられる。本発明に使用する光記録媒体は、前述した図8に示す光記録媒体AAと同一であるので、その説明を省略する。
さて、以下に本発明の光記録媒体の<第21実施例>〜<第32実施例>及び<比較例21>〜<比較例28>につき、図21を参照して説明する。ここでは光記録媒体AAの一例として相変化型光ディスクを例にして述べる。なお、この<比較例21>〜<比較例28>については、前述の図9に示した<比較例1>〜<比較例8>と同一であるので、その説明は省略する。また、測定条件などは図9に示したデータを測定したときと同一であるので、これについても説明を省略する。
<光記録媒体の第21実施例>
本発明におけるパルス系列を用い、記録条件の各パルスの幅を、線速度14m/s(以下、4倍速)での記録では、At3= At0=0.85[T]、At4=At1=1.10[T]、At5=At2=1.30[T]、Am=0.95[T]、C=1.00[T]を用い、21m/s(以下、6倍速)での記録ではAt3=At0=0.90[T]、At4=At1=1.50[T]、At5=At2=1.80[T]、Am=0.90[T]、C=0.50[T]の記録ストラテジを用いた(図17参照)。また記録パワーPwと消去パワーPeは4倍速と6倍速でそれぞれPw/Pe=18.0/9.0mW、Pw/Pe=22.5/10.5mWを選択し、ボトムパワーはともに0.5mWを使用し、それぞれ隣接トラックを含め10回オーバーライトを行った。
次に再生信号のクロック・トゥー・データ・ジッタと信号強度(以下、変調度)を測定した。4倍速、6倍速のそれぞれのジッタは9.0%、10.5%と、変調度はそれぞれ72%、67%と良好な特性が得られた(6倍速記録のアイパターンは図12(a)参照。ここで、変調度とは、(I14)/(I14H)×100(図13参照)で表される)。
<光記録媒体の第22実施例>
6倍速記録において、3Tスペースの次の3T、4T、5T以上のマーク長トップパルスAtのディレイ時間のデュティーσ(T)をそれぞれ、0.1、0.2、0.2、4Tスペースの次の3T、4T、5T以上のマーク長トップパルスAtのディレイ時間のデュティーσ(T)をそれぞれ、0.2、0.2、0.3、5T以上スペースの次の3T、4T、5T以上のマーク長トップパルスAtのディレイ時間のデュティーσ(T)をそれぞれ、0.3、0.3、0.4にした他は第21実施例と同様の記録ストラテジで記録を行った。
第21実施例と同様の測定をしたところ、6倍速記録において図21のとおり、ジッタは9.8%と、第21実施例以上の特性が得られた。
<光記録媒体の第23実施例>
記録層3として3元素単一合金ターゲットIn−Sb−TeとSb単体ターゲットのコスパッタにより組成比:In5Sb74Te21の他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。また線速度14m/sでの記録おいて、記録条件の各パルスの幅はAt3= At0=1.00[T]、At4=At1=1.40[T]、At5=At2=1.50[T]、Am=1.10[T]、C=0.50[T]の記録ストラテジで4倍速記録を行った。第21実施例と同様に4倍速での測定をしたところ、図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第24実施例>
記録層3として3元素単一合金ターゲットIn−Sb−TeとSb単体ターゲットのコスパッタにより組成比:In5Sb79Te16の他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。また線速度21m/sでの記録おいて、記録条件の各パルスの幅はAt3= At0=0.75[T]、At4=At1=1.00[T]、At5=At2=1.10[T]、Am=0.85[T]、C=1.20[T]を用い、21m/s(以下、6倍速)の記録ストラテジで6倍速記録を行った。第21実施例と同様に6倍速での測定をしたところ、図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第25実施例>
記録層3としてSb−Teの2元素単一合金ターゲットとGeターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge2Sb80Te18)作成した他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。第21実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第26実施例>
記録層3としてIn−Sb−Teの3元素単一合金ターゲットとGeターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge4In5Sb75Te16)作成した他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。第21実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第27実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとAgターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb76Te17Ag1)作成した他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。第21実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第28実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとTiターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb76Te17Ti1)作成した他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。第21実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第29実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとSiターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb76Te17Si1)作成した他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。第21実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第30実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとAlターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb76Te17Al1)作成した他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。第21実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第31実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとBiターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb74Te16Bi2)作成した他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。第21実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
<光記録媒体の第32実施例>
記録層3としてGe−In−Sb−Teの4元素単一合金ターゲットとGaターゲットのコスパッタにより(組成比:Ge1In5Sb74Te16Ga2)作成した他は第21実施例と同様の光記録媒体を作製した。第21実施例と同様の測定をしたところ、4倍速、6倍速記録のいずれにおいても図21のとおり第21実施例とほぼ同等の特性が得られた。
そこで、本発明は、上記の課題を以下のように合理的に解決するものである。
(1)記録信号3T(長さ3Tの矩形パルス)は、ピークパワーPwであるトップパルスAt3として、バイアスパワーPbであるBt3+クーリング区間であるCとして記録する(図17参照)。
(2)記録信号4Tは、ピークパワーPwであるトップパルスAt4として、バイアスパワーPbであるBt4+クーリング区間であるCとして、記録信号3Tと同様に1つの記録パルスにて記録する(図17参照)。この方法により、記録信号4Tの媒体上の記録マークの形状はトラック方向に多少広がるものの記録信号4Tにおけるジッタが大幅に改善された。
(3)記録信号5Tは、ピークパワーPwであるトップパルスAt5として、バイアスパワーPbであるBt5+クーリング区間であるCとして、記録信号3Tと同様に1つの記録パルスにて記録する(図17参照)。
(4)ここで、クーリング区間Cを一定とすると、記録信号3TのトップパルスAt3とBt3の和はほぼ2Tになり、記録信号4TのトップパルスAt4とBt4の和はほぼ3Tになり、記録信号5TのトップパルスAt5とBt5の和はほぼ4Tになることが分かった。
尚ここにおけるクーリング区間Cは後端のマークのエッジを形成するために必要なクーリングパルス区間の一部の区間であり、媒体の物理特性や記録の線速度等によって決定される要素時間区間である。
(5)そうすると、記録信号6T以上の記録信号の記録パルスについて、n=3l(l:自然数)の記録信号においては考え方として記録信号3TのトップパルスAt3とBt3の和に、ピークレベレのパルスとバイアスレベレのパルスを加えた3Tマルチパルスを順次追加し、n=3l+1(l:自然数)の記録信号においては考え方として記録信号4TのトップパルスAt4とBt4の和に、ピークレベレのパルスとバイアスレベレのパルスを加えた3Tマルチパルスを順次追加し、n=3l+2(l:自然数)の記録信号においては考え方として記録信号5TのトップパルスAt5とBt5の和に、ピークレベレのパルスとバイアスレベレのパルスを加えた3Tマルチパルスを順次追加することにより実現することが可能である。
(6)これを一般的にまとめたのが図17である。
つまり、6T以上の記録信号においては、n=3l(l:自然数)の記録信号においては記録信号3Tの場合に準じたトップパルスAt0とBt0に続いて、3Tに対応するマルチパルスAmを追加する。そして、このマルチパルスAmの数は、m=(n−3)/3とする。
より一般的には、
m=(n−k)/3 (4式)
k=3(n:記録信号T間隔であり、その数値が3lの場合)となる。
n=3l+1(l:自然数)の記録信号においては記録信号4Tの場合に準じたトップパルスAt1とBt1に続いて、3Tに対応するマルチパルスAmを追加する。そして、このマルチパルスAmの数は、m=(n−4)/3とする。
より一般的には、
m=(n−k)/3 (5式)
k=4(n:記録信号T間隔であり、その数値が3l+1の場合)となる。
n=3l+2(l:自然数)の記録信号においては記録信号5Tの場合に準じたトップパルスAt2とBt2に続いて、3Tに対応するマルチパルスAmを追加する。そして、このマルチパルスAmの数は、m=(n−5)/3とする。
より一般的には、
m=(n−k)/3 (6式)
k=5(n:記録信号T間隔であり、その数値が3l+2の場合)となる。
この数式を3l、3l+1、3l+2で共通なものとすると、
m=INT((n−3)/3) (7式)
(n:記録信号T間隔)(m:0を含む正の整数)となる。
ここでINTは整数化の意味であり、かつ0に近い数にかえすことにより、上記の3l、3l+1、3l+2の場合の3つの数式を共通とすることができる。また、n=2の場合には、Amの値がマイナスになるが、同様に結果の小数点以下の数値を切り捨てることにより目標の数値を得ることができる。
(7)図15、図17にこの考え方に基づいた各記録信号T(各長さnTの矩形パルス)に対応した記録パルスの波形を示す。
この図から分かるように、記録のためのトップパルスを3l(長さTの3l倍の長さ)の記録信号と、3l+1(長さTの3l+1倍の長さ)の記録信号と、3l+2(長さTの3l+2倍の長さ)の記録信号とで交互に切り替えることと、隣同士の記録信号Tによってマルチパルス(中間パルス)の位相を120度反転する、又は、1T分位相をシフトすることと、記録信号が3T増加する度に、3T周期の1つのマルチパルス(中間パルス)を追加することにより、各記録信号Tの後端を形成する記録パルスの波形を同一にすることができ、ジッタの改善を行うことができた。
また、この記録パルス波形を形成するために、回路構成は上記の組み合わせによって実現できるので、単純な回路構成にて実現可能である。DVD等に用いられている8−16変調においては、3Tから11T及び14Tを有しいているが、図16においては、記録信号は3Tから11Tまでと14Tを記載している。これは、本説明から分かるように、同じ考え方で記録パルスを生成することができるからである。
また、本実施例においては、記録ストラテジの基本的な構成を示したが、次のような改良もある。
図17において、
a) 記録信号nTのトップパルスの時間Atnをn=3、n=4、n=5、n≧6(n:正数)の場合のようにTのパラーメータをnによって増やす(例えばAt3<At6<At9)。
b) At3T、At4T、At5T、At0T、At1T、At2Tマークのトップパルスの先端のタイミングのディレイ時間αを、それぞれの長さnTのマークにおいて、α=3、α=4、α=5、α≧6のように変更しても良い。
c) At3T、At4T、At5T、At0T、At1T、At2Tのトップパルスの先端のタイミングのディレイ時間を、長さnTのマークの前にあるスペース長αTにおいて、α=3、α=4、α=5、α≧6のようにαのパラーメータを増やしても良い。
d) 詳細は図示しないが、記録信号nTによって、トップパルスの後端のタイミングを変更する。
e) 記録信号nTによって、複数あるマルチパルス(中間パルス)Amのうちの最初のマルチパルスAmの先端のタイミングを変更する。
f) 記録信号nTによって、複数あるマルチパルス(中間パルス)Amのうちの最後のマルチパルスAmの後端のタイミングを変更する。
g) 記録信号nTによって、複数あるマルチパルス(中間パルス)Amのうちの最後のマルチパルスAmの後端のバイアス区間Cを変更する。
h) 媒体の種類等によって、マルチパルス(中間パルス)Amとバイアス区間Bmの3Tの間におけるデューティを変更する。
i) a−hのいずれか1つ又はこれら複数の組み合わせにより、特性を改善することができる。
<<光記録媒体記録装置の他の実施例>>
次に、前述した本発明の光記録方法の第3実施例を用いて光記録媒体(光記録媒体AA)に記録するための光記録媒体記録装置の一実施例である情報記録再生装置について、図16を用いて説明する。前述したものと同一構成部分には同一符号を付しその説明を省略する。図4に示した第1実施例の光記録方法と異なる点についてのみ記す。
システムコントローラ17には、EFMエンコーダ18、マーク長カウンタ19、パルス数制御部20が接続されている。これらのEFMエンコーダ18、マーク長カウンタ19(3T、4T、5T、3lT、(3l+1)T、(3l+2)Tなどの判別も含む)、パルス数制御部20(3l、3l+1、3l+2のマルチパルスAmの制御を含む)には、記録パルス列制御部8が接続されている。
図16に示す構成において、相変化型光ディスクAAに記録するためには、目的の記録速度に対応する記録線速度となるようにスピンドルモータ29の回転数を回転制御機構9により制御した後に、光ヘッド27から得られるプッシュプル信号からプログラマブルBPF11によって分離検出されたウォブル信号からアドレス復調するとともに、PLLシンセサイザ回路14によって記録チャネルクロックを生成する。
次に、半導体レーザLD28による記録パルス列を発生させるため、記録パルス列制御部8には記録チャンネルクロックと記録情報であるEFMデータが入力され、記録パルス列制御部8中の加熱パルス生成部21により先頭加熱パルス制御信号を生成する。
次に、記録パルス列制御部8中のマルチパルス生成部23により後続する加熱マルチパルス制御信号を生成する。そして、消去部分である消去パルス制御信号も消去パルス生成部22により生成し、LDドライバ部26で前述のPw、Pb、Peなる各々の発光パワーとなるように設定された駆動電流源30をスイッチングすることで、記録パルス列のLD発光波形を得ることができる。
本実施例では、加熱パルス生成部21に、記録チャネルクロック周期の1/40の分解能を有する多段のパルスエッジ生成部25を配置しており、エッジセレクタ(マルチプレクサ)24に入力された後、システムコントローラ17によって選択されたエッジパルスによって先頭加熱パルス制御信号及び加熱マルチパルス制御信号を生成することにより適応的な調整を行っている。パルスエッジ生成部25用の多段遅延回路は、高分解能のゲート遅延素子やリングオシレータとPLL回路によって構成することができる。
このように生成された加熱パルスによって記録チャネルクロックに同期したマルチパルス列が生成され、同時に、冷却パルスのパルス幅も加熱マルチパルス幅のデューティによって決定される。
同様に、最後尾の冷却パルスも加熱パルス生成部21中に個別に配置された最後尾の冷却パルス生成部若しくは冷却パルス生成部の多段遅延回路で生成されるエッジパルスがエッジセレクタ24に入力され、システムコントローラ17によって選択されたエッジパルスによって最後尾の冷却パルスの後エッジが決定される。
また、消去パルス生成部22においても、別の多段遅延回路で生成され加熱パルスのタイミング応じて、パルス幅を微少に変更できるようになっている。
これらのパルス群によって全体の記録マルチパルス列が構成される。
ここに、本実例に対応した構成の記録パルス列制御部8では、EFMエンコーダ18から得られるEFM信号のマーク長を記録クロック(周期T)(記録チャネルクロックとも言う)に対して計数するためのマーク長カウンタ19が配置されており、EFM信号のマーク長が(3l)であるか(3l+1)または(3l+2)であるかを判断し、(3l)である場合には、前記の2T系の先頭加熱パルスを生成し、(3l+1)である場合には、前記の3T系の先頭加熱パルスを生成し、(3l+2)である場合には、前記の4T系の先頭加熱パルスを生成し、次に、前記の(4式)、(5式)、(6式)又は(7式)に基づいて、そのマークカウント値が3T増加する毎に1組の加熱マルチパルスとマルチパルスに付随した冷却マルチパルスとが生成されるようにパルス数制御部20を介してマルチパルスを生成するようにしている。
この時、マルチパルスの発生タイミングは、EFM信号のマーク長が(3l)である場合には、前記の2T系の先頭加熱パルスに続いて発生するように生成し、(3l+1)である場合には、前記の3T系の先頭加熱パルスに続いて発生するように生成し、(3l+2)である場合には、前記の奇数の場合のマルチパルスと比較すると、1T分遅れて発生するように生成する。
この動作は、先頭加熱パルスの後エッジをエッジセレクタ24で選択した後、次の記録チャネルクロック周期から生成されるエッジパルスで後続のマルチパルスの前エッジを選択し、その次の記録チャネルクロック周期から生成されるパルスエッジでそのマルチパルスの後エッジを選択することで可能となる。
別のマルチパルス生成部の構成としては、記録チャネルクロックを3分周した記録分周クロックを生成し、またこの記録分周クロックに対して位相が120度毎異なる反転した反転記録分周クロックを生成し、これを多段遅延回路を用いてエッジパルスを生成し、エッジセレクタで前後のエッジを選択することで前記の関係式に基づいて記録チャネツクロックが3T増加する毎に1組の加熱マルチパルス及び冷却マルチパルスを生成し、EFM信号のマーク長が(3l)であるか(3l+1)または(3l+2)であるかを判断し、(3l)である場合は記録分周クロックを用いるのに対して、(3l+1)の場合には120度反転記録分周クロックを用い、(3l+2)に場合にはさらに240度反転記録分周クロックを用いることにより、(3l)、(3l+1)、(3l+2)によって1T分の位相差を生成することもできる。
この構成の場合、マルチパルス生成部の実質的な動作周波数は1/3となり、さらに高速記録動作が可能となる。
従来のCD−RWやDVD−RWのような相変化型光ディスクで用いられている一般的なストラテジ(図1参照)では、所定の記録速度に対して、マークデータ長が1T増加する度に、加熱パルスと冷却パルスとの増加数を1組ずつ増加させるようにパルスを生成する記録パルス列制御部を有する。その所定の記録速度範囲の中で選択された記録速度に応じて、先頭加熱パルス幅Ttopや後続する加熱マルチパルス幅Tmpや最後尾の冷却パルスのパルス幅Tcl及び、各々の発光パワーを最適値に設定するようにしている。
これに対して、本実施例では、さらに所定の記録速度範囲を超える高速な記録速度を選択した場合に、前記した(4式)、(5式)、(6式)又は(7式)に基づいて、マークデータ長が3T増加する度に、加熱パルスと冷却パルスとの増加数を1組ずつ増加させるようにパルスを生成する記録パルス列制御部8を切換えることで、広範囲な記録速度に対応した情報記録再生装置を得ることが可能となる。
また、一般的な情報記録再生装置は光源に半導体レーザLD28を用いており、安価な駆動回路では前述したように発光波形の立上り/立下り時間は約2nsec程度を得るのが限界である。特に、記録材料として前記する材料が用いられる相変化型メディアの場合は、十分な加熱時間と冷却時間として各々の発光パワーの制定時間も約2nsec以上は確保する必要がある。
よって、記録チャネルクロック周波数は100MHz程度が限界となり、DVD−RWでは4倍速程度(26.16MHz×4)である。
しかしながら、本実施例の情報記録再生装置では、実質的な発光波形の周波数を1/3に低下できるようになり、DVD−RWでは6倍速以上12倍速程度まで、光源駆動部としてのLDドライバ部2を高速化することなく安価な構成で高速記録を実現することが可能となる。
なお、先頭加熱パルス幅や最後尾の冷却パルスのパルス幅などの設定値は代表的な値を示しており、実際には記録材料やメディア相構成などによって最適化された値を適応すればよい。
また、記録変調方式の違いや記録密度とメディア上のレーザ光による光スポットの径に応じて記録波形の累積長と形成マークの長さが異なるため、例示したマーク長と記録波形の対応は前後にずれてもよい。
また、これらの実施例では、記録マークデータを生成する記録変調方式がEFM系の場合への適用例として説明したが、1−7変調方式等にも適用可能である。
本発明の技術的思想の意味は、マルチパルス数(m)を制御することにあり、これを一般的にすると、記録パルスの周期を記録クロックをp分周(p:2以上の整数)して1/pとするとき、
m=(n−k)/p (8式)
(k:正の整数であり媒体等の特性によって決定される係数)
(m:小数点以下を切り捨てられた0を含む正の整数)
として表すことができる。
本実施例では、上記の(8式)においてp=3かつk=3,4,5であり、それぞれ前記の(4式)〜(6式)と一致する。
また、本発明は、記録クロックを3分周するのみならず、記録速度に応じて記録クロックを2分周や4分周やそれ以上にしても効果があり、例えばp=2(記録クロックを2分周した場合)ではk=3,4を用いたパルスとして、偶数と奇数のデータの長さに応じて、それぞれの先頭パルスに引き続いて、データの後端の位置に相当するパルスの位相関係が同じになるように、2クロック周期に対して1/2の位相に相当する1クロック分シフトさせることにより、位相関係が調整されている。
この方法によってマークの後端の形成を各Tで同様にでき、結果的にデータのジッタが最良になるように記録することができる。また、同様にp=4(記録クロックを4分周した場合)ではk=3,4,5,6などを用いたマルチパルス数を使用することで、良好な記録特性が得られる。
尚、ここで述べている考え方は基本的な考え方であり、前述しているように3T、4T、5T等の短いデータについては、媒体の記録溝や記録膜の特性やレーザのオーバーシュート等の駆動波形によって、微妙に変更することにより改善されることが分かっている。従って、短いデータの先頭の加熱パルスをそのまま、長いデータに用いず、それぞれのTによって先頭の加熱パルスを微調整しても本発明の範囲であることは言うまでもない。
<<光ディスク及び光ディスク記録再生装置の一実施例>>
次に、本発明の光ディスク及び光ディスク記録再生装置の一実施例について説明する。
本発明の光ディスクは、光ディスクの高倍速化が急速に進み、その度に規格を変更することによる環境エネルギーの消費と装置の設計変更等を招くことが無く、標準化をスムーズに行うことができることにより市場の進化のスピードを促進し、また、それぞれの倍速に対応したディスクにおいて、情報の無駄を無くし、効率よく冗長度を上げることができ、領域を有効活用するための構成を有している。
つまり、例えば、光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域および情報記録領域からなる光ディスクであり、情報管理領域に、この情報記録領域に情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジ情報を、光ディスクに記録する倍速情報と共に、光ディスクの対応する倍速数にしたがって、倍速情報に対応した複数の記録管理情報領域に記録した構成の光ディスクを提供することである。
一方、本発明の光ディスク記録再生装置は、前記した本発明の光ディスクを装填するにより、この光ディスクが何倍速に対応しているかが理解でき、最適な倍速を選択して記録することができると共に、温度が上がったり、光ディスクの面ぶれや偏芯が多い等の条件により、装置の倍速の標準の速度で記録できない場合でも、記録可能な速度に落としてその条件で記録すること、また、複数の倍速に対応した光ディスクであっても、その情報の読み取りは簡単に行うことができ、情報に無駄が無いので、短時間で必要な情報を取得でき、冗長度が高いので信頼性良く情報を取得することができる構成を有している。
以下、本発明の光ディスク及び光ディスク記録再生装置の一実施例について図面と共に説明をする。
まず、本発明の光ディスクの実施例である高密度な光ディスクにおいてはその種類や記録時の線速度の変化に応じて、記録レーザ波形を最適形状に補正することについて説明する。
本発明の光ディスクの一実施例であるDVD−RWの記録波形の形状は、図22のようになる。
この記録データは8−16変調信号の入力波形の一例であり、Tはデータを記録するための記録クロックのクロック周期である。ここでマークを形成すべく8Tと3Tに対応する記録信号のパワーレベルは記録部の記録パワーPoと、消去部の消去パワーPeと、記録パワー中のマルチパルスTmpと記録から消去に切り換わる時点のクーリングパルスTclのバイアスパワーPbを出射する。バイアスパワーPbは、DVD−RWの場合再生パワーと同じ値である。また、記録のタイミングのストラテジは記録先頭部のTtopと、マルチパルスTmpのデューティとクーリングパルスTclの時間を最適に決定することにより最適な記録を行うことができる。
また、他の光ディスクであるDVD−Rは図示しないが、DVD−RWに比較して、消去パワーPeを再生パワーに変更して、クーリングパルスTclを無くすことで実現でき、以降DVD−RWと同様に説明することが出来る。例えば、DVD−RWの場合は、記録パワーと再生パワーの間をこの用にマルチパルス状にするのではなく、時間的に中間の区間のパワーのレベルを最初及び最後の時間のパワーのレベルより下げることでもストラテジーを実現できる。その場合は、その中間のパワーの下げるレベルや、タイミングを規定することによって同様に説明することが出来る。
DVD−RやDVD−RWでは、本出願人が先に提案した特開2001−312823号公報や特開2001−148124号公報にも記載されているように、記録可能なデータ及びリードイン領域には、記録するグループトラックがウォブル(一定の周波数(1倍速の線速度3.49m/sの時約140KHz)で蛇行)していて、グルーブとグルーブの間のランドには、ランドプリピット(以下LPP)によるアドレス情報が埋め込まれている。
このLPP情報は、記録する信号の記録再生の訂正の単位である1つのECCブロック長で1つのアドレスとその他の情報が1つの単位となって構成され、1ブロックは16のフィールドから構成されている。その詳細は図23〜図29に示す通りである。
この単位の情報は、フィールドIDと呼ばれる。図25はフィールドID0であり、この情報が通常のデータ領域の内容である。つまり、フィールドIDはパートAとパートBからなり、パートAには必ずECCブロックアドレスとそのパリティがあり、パートBはそれぞれのフィールドIDに固有の情報が記録されている。フィールドID0はパートAとパートBに2つのECCブロックアドレスとそのパリティとフィールドID値が記録されている。フィールドIDには1倍速(線速度は3.49m/s)用のディスクの場合、図23のようにフィールドID0からID5までの種類があり、フィールドID0以外はリードイン領域に記録されている。
詳細には記述しないがフィールドID1のパートBには、フィールドID値とアプリケーションコードとしてディスクの一般用途、特殊用途等の用途の情報と、物理コードとしてトラックピッチ、線速度、直径、反射率、記録方式の種類(相変化かそれ以外)、記録可能か書き換え可能等の物理仕様の情報が記載されている。フィールドID3とフィールドID4のパートBには、フィールドID値と製造者のIDが記載されている。
フィールドID2のパートBは図26のようにフィールドID値(2)とOPC推奨コードと、ライトストラテジコード1が記載されている。このOPC推奨コードはディスククメーカが推奨する図22の記録パワーPoと、消去パワーPe(または消去パワーPeの記録パワーPoに対する比率ε(Pe/Po))と、場合によって記録の条件を決定するための記録信号を再生したときの再生信号の8−16変調の全ての信号の振幅の中で長いTに対する短いTの位置を示すβまたはアシンメトリー値の推奨値(記録最適情報)が記載されている。またライトストラテジコード1は図22のストラテジのTtop、Tmp、Tclの推奨する時間情報が記載されている。
フィールドID5のパートBは、図27のようにフィールドID値(5)と、ライトストラテジコード2と倍速値に対応する情報が記載されている。このライトストラテジコード2は図22とは異なる波形の場合のストラテジのTtop、Tmp、Tclの推奨する時間情報が記載されている。倍速値はこのディスクが何倍速で記録できるか示すものであり、倍速値(例えば1倍速の時の線速度が3.49m/sである場合は、3.49の数値または倍速値の1またはこれを16進数にコード化した値が以降においても記載される)と好ましくは記録最適情報(記録の条件を決定するための記録信号を再生したときの再生信号の振幅の中で長いTに対する短いTの位置を示すβまたはアシンメトリー値(記録最適情報))の推奨値が以降の倍速値の領域にも記載されている。
なお、記録最適情報は前述したように、また後述するようにOPC推奨コードの中に記述されてもよい。ディスクとして、この記録できる倍速数が多ければこのフィールドIDの数が多くなることになる。ここでは、フィールドID2とフィールドID5に示している内容は、このフィールドID5に示す1倍速用の値であることを示している。ディスクが1倍速のみの対応である場合には、この倍速値は記載されなくてもよい。
図24はこのディスクが1倍(線速度は3.49 m/s)、2倍(線速度は3.49*2 m/s)、m倍(例えば4倍、6倍、8倍)(線速度は3.49*m m/s)速に対応している場合のフィールドIDの構造を示している。図24で太線で囲んだ部分は図23と1倍速の内容であることを記述した以外は同じである。図24のID6はフィールドID2のパートBと同様に図28のnが6である時であり、2倍速に対応したフィールドID値(6)とOPC推奨コードと、ライトストラテジコード1が記載されている。このOPC推奨コードはディスククメーカが推奨する2倍速の時の図22の記録パワーPoと、消去パワーPeと、場合によって記録の条件を決定するための記録信号を再生したときの再生信号の振幅の中で長いTに対する短いTの位置を示すβまたはアシンメトリー値(記録最適情報)の推奨値が記載されている。
また、ライトストラテジコード1は図22のストラテジのTtop、Tmp、Tclの推奨する時間情報が記載されている。
また、図24のID7は、図29のn+1が7であるときであり、フィールドID5のパートBの図27と同様に、2倍速のフィールドID値(7)と、ライトストラテジコード2と倍速値が記載されている。このライトストラテジコード2は図22とは異なる波形の場合のストラテジのTtop、Tmp、Tclの推奨する時間情報が記載されている。
同様に、図24のIDnは図28のように、このディスクのm倍速(例えば4倍、6倍、8倍)に対応している場合のフィールドID2と基本的には同様な内容の構造を示している。また、図24のIDn+1は図29のように、このディスクのm倍速に対応している場合のフィールドID5と基本的には同様な内容の構造を示している。相違点は、4倍速、6倍速、8倍速においては、上述したようにデータの記録クロックと同一のクロック周期Tに基づくストラテジを用いては記録クロック周波数が高くなることにより記録できないので、データの記録クロックを2分周したクロック周期2Tに基づくストラテジ(上述した実施例で詳述)を用いる。4倍速以上ではこのストラテジに基づいた必要な各パラメータを4倍速以上用に追加した新たなフィールドIDの領域に記載する。8倍速を越える速度では、クロック周期2Tでも実際の記録クロック周波数が高くなることにより記録できないことが発生するので、その場合はデータの記録クロックを更に分周し、クロック周期を3T又は4Tとしたストラテジを用いて、必要な各パラメータを記載する。
このように、1つの倍速数が追加になるのに従って、それぞれの倍速数に対応した2つのフィールドIDを追加することになる。例えば、1、2倍速用のディスクであれば、IDはID0からID7まで、1、2、4倍速用のディスクであれば、IDはID0からID9まで、1、2、4、・・・m倍速用のディスクであれば、IDはID0からIDn+1までとなる。このIDが何処まで追加されるかによって、何倍速に対応しているかが簡単に知ることができ便利である。但し、上記のように高速になるほど記録条件が厳しくなり、記録方法が複雑になるので、それに伴ってパラメータが増える場合には、3つ以上のフィールドIDを割り当てて記載する。
詳述しないがフィールドID1にエクステンションコードを用意しておき、エクステンションコードはフィールドIDがID5までであれば0としておく。例えば、2倍速の場合は、最大のIDはID7になるので、ID6と7の2つが追加されるということでエクステンションコードは2とする。つまり、最大のIDの数マイナス5をエクステンションコードとする。IDn+1を最大とすると、その時のエクステンションコードはn−4になる。
このように、そのディスクが対応している倍速数の応じて、それぞれの倍速値に対応するパワー設定の最適値を、フィールドIDを用意して記録して置くことにより、装置はそれぞれの最適な倍速数で、最適な記録条件を得ることができる。
次に、図30と図31はそのフィールドIDのディスク上の配置を示している。図31はディスクの内周から外周までの全体の領域を示していて、内周にはデータ領域の記録再生を管理するための情報及びこのディスクの固有情報が記録されているリードイン領域と、データを記録再生するデータ領域がある。ディスクが未記録の状態ではディスクのグルーブにウォブル信号と、アドレス信号であるLPPが1ECCブロック単位で形成されている。特にDVD−RWのリーダブルエンボス領域再生専用領域であり、エンボスプリピットで形成され、ウォブル情報のみ存在しLPP情報は存在しない。図30及び図31では、特に、DVD−RWを代表して説明するが、DVD−Rでは、リーダブルエンボス領域はエンボスで無く記録再生可能な領域でも良く、その場合LPP情報は他のリードイン領域と同様に存在する。
図30はリードイン領域のフィールドIDの配置を説明するものである。データ領域は全て2つのアドレスを有するID0が配置されていて、リードイン開始位置(開始ECCブロックアドレス)から、リードイン終了位置(終了ECCブロックアドレス)まで、ID1からIDn+1が繰り返し配置されている。この配置は例えば、対応する倍速数が1倍速のみであれば、ID0からID5までが繰り返され、対応する倍速数が多ければIDn+1まで、IDが増えるので、その分の繰り返し回数が減少するが、それぞれの対応する倍速数に応じて、必要なIDのみが存在するので、ディスク上に無駄が無く、その領域の情報を再生する場合にも、その倍速において最短の時間で再生を行うことができる。
また、リードイン終了位置付近では、IDの数(例えば1倍速と時のID数6)の繰り返し数に応じて繰り返しを行った場合に、リードイン領域全体のECCブロック数に対して割り切れないことが発生する。その場合には、リードイン終了位置より内周側の割り切れないで余った領域を、データ領域と同じ2重のアドレスを有するID0を配置しておく。データ領域は記録再生をリアルタイムに行うことがあるので、記録や再生を確実に行うために、LPPのアドレスを確実に読む必要がある。そのためにデータ領域には、ID0のLPPアドレスが2重に記録されているIDを記録している。ここでリードイン終了位置の内側の数ECCブロックは、データ記録を開始するに当たって、確実にアドレスを読み出す必要があるので、IDの繰り返し数が変化した場合にも、余った領域をID0にして置くことにより、より確実にアドレスを取得することができる。
DVD−RWではリーダブルエンボス領域が存在し、この領域にはLPP情報が無いので、フィールドIDは存在しない。この場合にも図示しないが、望ましくはリーダブルエンボス開始位置の内周側の割り切れない数の領域にはID0を配置する。これによって、リーダブルエンボス開始位置の確認をより確実に行うことができる。また、リーダブルエンボス終了位置の外周側の数トラックはID0を配置する。これによって、これによって、同様にリーダブルエンボス終了位置の確認をより確実に行うことができる。
DVD−Rにおいては、このリーダブルエンボスが存在する場合は同様であり、存在しない場合、つまり、この領域をプリレコードされている場合は、LPP情報が存在するので他のリードイン領域と同じフィールドIDを連続して記録してある。
次に、上述した光ディスクを記録再生するための光ディスク記録再生装置を、図32および図33を参照して、記録再生装置の主要部を説明する。
なお。この光ディスク記録再生装置(図32)は上述した光記録媒体記録装置(図16)に再生系を付加した構成に等しいものであり、説明の都合上、光記録媒体記録装置(図16)とは異なるブロック構成で図示してある。
図32において、キー入力部110により入力した再生や記録の開始は、システムコントローラ112が判断し、信号処理部114やサーボプロセッサ116に指令する。サーボプロセッサ116は、ドライバ118を介してスピンドルモータ120を駆動し、ディスクAA(本発明の光ディスク(図31))が回転する。
光ピックアップ124から読み出した信号は、図33に詳細な構成を示したプリアンプ126に供給され、ここで再生信号とサーボ信号を生成する。サーボエラー信号は、サーボエラー信号生成回路149で生成される。サーボプロセッサ116で前記サーボ信号を処理することにより、光ディスクAAのトラックに対するフオーカシングやトラッキングの信号を生成する。そして、これらの信号に基づいて、ドライバ118により光ピックアップ124のアクチュエータを駆動することにより、光ピックアップ124の一巡のサーボ制御が行なわれる。
再生信号は、図33に示すプリアンプ126に供給され、RFアンプ150で増幅される。増幅後の再生信号の周波数特性は、イコライザ152で最適化し、PLL回路154でPLL制御をかける。また、PLLのビットクロックとデ一夕の時間軸の比較からジッタ生成回路156で生成したジッ夕値をシステムコントローラ112がA/D変換して測定し、この値に従って記録時の波形補正回路を変更する。
ジッタ生成回路156のジッタ検出タイミングは、後述するタイミング生成回路174によって制御される。信号処理部114では、再生信号がディジタル信号に変換され、例えば同期検出が行われる。これにより、ディスクAA上の8−16変調信号からNRZデータにデコードされ、エラー訂正処理が行なわれてセクタのアドレス信号とデータ信号を得る。この信号は、可変転送レートで圧縮された信号であるので、これを一時記憶メモリ128(4MBのDRAM)に記憶し、可変転送レートにおいて時間軸を合わせるための補正(時間軸の吸収)を行う。一時記憶メモリ128から読み出された信号は、AVエンコーダ・デコーダ130により伸長され、オーディオとビデオの信号に分離される。そして、それぞれD/Aコンバータ(図示せず)により、アナログの音声信号と映像信号に変換出力される。
また、記録時は、図32において、外部より入力したデータをAVエンコーダ・デコーダ130にて圧縮し、信号処理部114にて光ディスクAAに記録するためのフォーマット処理を行いプリアンプ126でレーザ変調を行い、図22のような記録波形を生成し、光ディスクAAに記録する。
また、プリアンプ126のPLL回路154(図33)で生成した光ディスクAAの速度信号をサーボプロセッサ116に送り、この速度信号によって光ディスクAAをCLVで回転制御している。スピンドルモ一夕120のホール素子などによる回転位置信号はサーボプロセッサ116へ帰還し、この信号から生成した速度信号から、一定回転のFG制御も行っている。
図33において、RFアンプ150からの再生信号は、アシンメトリー検出回路170(またはβ検出回路)で、8−16変調信号の最長信号11Tのピークとボトムの振幅位置に対して最短信号3Tの中心位置がどの位置になるかを判別し、この結果をシステムコントローラ112に伝える。アシンメトリー検出タイミングはタイミング生成回路174によって制御される。
サーボエラー信号生成回路149にて生成されたサーボエラー信号は、ウオブル検出回路172とアドレス検出回路173に送られる。ウオブル検出回路172において、スピンドルモータ120の速度信号と記録時のクロック信号の基になるウオブル信号(周波数信号)が生成される。また、アドレス検出回路173において、ディスクAA上のアドレス信号と記録再生のタイミング信号が生成される。ウオブル検出回路172で得られたウオブル信号(周波数信号)をPLL回路171にてスピンドルモータ120の速度信号と記録時のクロック信号として生成する。これらの信号は記録データを生成する信号処理部114及び後述するタイミング生成回路174に送られる。アドレス検出回路173で得られたディスクAA上のアドレス信号と記録再生のタイミング信号はシステムコントローラ112と信号処理部114に送られ、記録再生のタイミング信号はテスト記録を行うためとテスト記録を行った領域を再生するためのタイミング信号を生成するタイミング生成回路174に送られる。
タイミング生成回路174では記録時にテストパターン発生回路164とシステムコントローラ112と信号処理部114にタイミング信号を送り、テスト記録を行った領域を再生するためのタイミング信号をアシンメトリー検出回路170とジッタ生成回路156に送る。
以上の各部の全体制御は、システムコントローラ112が行っている。
他に、記録したい画像の解像度やカーレースなどのスピードの速いシーンなどを取り分ける場合や、記録時間優先で設定するためのキー入力や外部からの制御データをマイクロコンピュータ(図示せず)が認識しており、切換端子により記録時間を変更したり、設定を外部のユーザが選択できるように構成されている。
波形補正回路160は、遅延素子とAND回路により構成できる。すなわち、入力信号を遅延素子で遅延した後、最初の入力信号との論理積を求めることで、図22の記録波形が得られる。波形補正回路160では、システムコントローラ112の制御に基づく線速度の切換回路162により、大きな単位での時間軸の切換えが行われ、次に、後述するようにアシンメトリ値またはジッタ値が最良になるように図22の各時間関係の詳細な時間設定が行われる。
なお、上述したモニターダイオードからの帰還信号はシステムコントローラ112のA/D変換器に入力しモニタできるようになっている。
タイミング信号はタイミング生成回路174によりアシンメトリ検出回路170に供給される。タイミング生成回路174には、ウオブル検出回路172およびPLL回路171より出力されたウォブル信号およびアドレス検出回路173より出力されるランドプリピット(LPP)信号が供給される。例えば、ディスクより再生されたウォブル信号(例えば、1倍速である線速度3.49m/sの時約140kHz)は記録クロック信号(約26.16MHz)に逓倍された信号としてタイミング発生回路173に供給され、ディスクより再生されたLPP信号もタイミング生成回路174に供給される。LPP信号に同期して1シンクフレームの信号が記録されているので、従って、タイミング生成回路174はLPP信号の位置を基準として記録クロック信号に基づいてカウントすることによりECCブロック内のセクタの記録開始位置に対応したタイミング信号を発生することができる。
このような光ディスク記録再生装置において記録再生を行う場合には、ディスクを挿入して、最初の立ち上げの際に、リードイン領域にLPPとしてn+2個(0からn+1までなのでn+2個)の複数回に繰り返し記録されているフィールドIDの少なくとも1つの繰り返しを再生し、フィールドID1のエクステンションコードから存在するIDの数が読み出したIDの数を満足しているかを確認し、フィールドIDの2及び5又はフィールドID6以上の領域から、本記録装置に適合した倍速数(線速度)に対応する記録パワー、消去パワー、ストラテジ値等の記録再生に必要な前記の情報を再生する。例えば本装置が2と4倍速記録が可能である場合で、ディスクが1、2、4倍速の記録が可能である場合には、速い方の値の4倍速を選択して取得し記憶する。
記録再生装置はこの情報を基に、第1の記録再生方法では、本記録再生装置の各記録パワー、消去パワー、ストラテジー値等の記録再生に必要な情報を設定し、以降の情報の記録処理を行う。
第2の記録再生方法では、この読み出した情報を基に、リードイン領域より内周の後述するRMD領域より更に内周のPCA(パワーキャリブレーションエリア)領域またはデータ領域に移動し、前記の読み出した値を基準として各記録パワー、消去パワー、ストラテジ値等を変更しながらテスト記録を行い、このテスト記録したデータを読み出してこのデータのアシンメトリー(またはβ)値または、ジッタやエラーレート、変調度等を測定し、この値に基づいて、最適な各記録パワー、消去パワー、ストラテジ値等を決定して、ユーザーデータの記録を行う。
次に、ここで求めた最適な各記録パワー、消去パワー、ストラテジ値等を次に示すRMDに記録する。
図34はRMD(レコーディングマネージメントデータ(記録管理情報))の内容を示している。
図34において、RMDには様々な管理情報を記録しておく領域があるが、ここではRMDのフィールド1として、記録再生装置がデータ領域にデータを記録した場合に、その記録条件を装置の固有情報と共に記録しておき、以降にディスクが挿入された時には固有情報によって、その装置で記録した記録条件であるかを判別し、その装置で記録した情報であり、有効であると判断した場合には、そのデータを用いて記録を行えるようにすることで、記録開始までの時間を短縮するために用いることができる。
この領域には、装置の製造ID(製造メーカ名等)、装置のシリアル番号、モデル番号、倍速(線速度)の条件によって異なりフィールドIDの中で、実際に記録した条件に相当するストラテジコード1と、記録パワー、テスト記録を行った時の日時時間情報、PCA領域の中の記録キャリブレーション位置と、必要な場合はランニングOPC情報(記録しながら記録パワーを最適するための条件や結果等の情報)、倍速の条件によって異なりフィールドIDの中で、実際に記録した倍速条件(線速度)に相当する消去パワー(または消去パワーPeの記録パワーPoに対する比率ε(Pe/Po))、記録パワー(8ビットデータとしてコード化された)、記録最適情報(記録時の最適パワーを決定するためのアシンメトリー値またはβ値)、何倍速で記録したかの倍速情報(または線速度情報)等を記載する。この記録内容は全てを記録することは必須条件ではなく、必要な情報を組み合わせて用いればよい。
但し、ここでは、倍速の条件によって異なる記録パワー、消去パワー、ストラテジ値等をその条件である倍速値(線速度)と共に記録しておくことにより、次にその記録装置が記録する倍速数によって、有効に用いることが出来るか出来ないかを正確に判断することができる。特に、記録装置によって温度等の環境条件やディスクの面振れや偏芯が大きい場合には、例えば通常4倍速で記録できる場合に2倍速に線速度を落として記録を行う場合がある。このような時に、記録条件の倍速値(線速度)を記録しておくことにより、記録条件の情報を間違えなく用いることができる。
また、本実施例では1つの倍速の追加により2つのフィールドIDを追加しているが、追加するフィールドIDがそのバイト数等によって、1つでも3つ以上でも、また記録する項目もこの項目以外に、倍速に関係するサーボ系のゲインに関する情報や変調度やジッタ等の関連情報を入れても構わない。
本実施例は、書き換え可能な相変化記録のDVD−RWを例に説明したが、DVD+RWでも、次世代のDVRブルーのフォーマットにも適用可能であるし、1回記録の可能な有機色素系のDVD−R、DVD+Rや次世代のブルー系のフォーマットにも消去パワーを削除すれば適用可能であるし、図22のような記録ストラテジ波形に限定されるものではなく、記録ストラテジとは記録を行う時の記録波形の振幅及び時間方向の制御の全てを含んでいる。また、磁気記録系のMD、DWDD、ASMO、MAMMOS等の次世代フォーマットにも適用できることは言うまでもない。
以上説明したように、本発明によれば、光ディスクの高倍速化が急速に進み、その度に規格を変更することによる環境エネルギーの消費と装置の設計変更等を招くことが無く、標準化をスムーズに行うことがでることにより市場の進化のスピードを促進し、また、それぞれの倍速に対応したディスクにおいて、情報の無駄を無くし、効率よく冗長度を上げることができ、領域を有効活用することができる。
また、記録方法または記録装置においては、ディスクが何倍速に対応しているかが理解でき、最適な倍速を選択して記録することができると共に、温度が上がったり、ディスクの面ぶれや偏芯が多い等の条件により、装置の倍速の標準の速度で記録できない場合でも、記録可能な速度に落としてその条件で記録することが可能になる。
また、複数の倍速に対応したディスクであっても、その情報の読み取りは簡単に行うことができ、情報に無駄が無いので、短時間で必要な情報を取得でき、冗長度が高いので信頼性良く情報を取得することができる。
前記までの実施例においては、主に後端のマークの形成を偶数マークと奇数マークで異ならないように、偶数マークと奇数マークの先頭のマーク付近で、マルチパルスの位相関係を調整することにより実現してきた。しかし、媒体(光ディスク)の記録層を形成する相変化の材料や、記録線速度、レーザパワー、その他規格条件等によって、先頭マーク付近の再生波形が歪むという問題が発生する場合がある。
その場合には、以下のような光記録方法の第4実施例により、この問題を解決することができ、また、この光記録方法の第4実施例により前記データを記録する構成を有する光記録媒体を提供することができる。
<<光記録方法の第4実施例>>
図35は本発明の光記録方法の第4実施例に用いられる第1の記録ストラテジを説明するための図である。
同図の(a)は3Tマークに対応した記録ストラテジ波形、同図の(b)は偶数Tマーク(4T,6T,8T,10T,14Tの各マーク)波形に対応した記録ストラテジ波形、同図の(c)は奇数Tマーク(5T,7T,9T,11Tの各マーク)波形に対応した記録ストラテジ波形をそれぞれ示す。
図35において、第1の記録ストラテジ波形は、前記と同様に記録データのクロックを2分周したクロックを基本周期としている。
3Tマークの形成に対応した記録ストラテジ波形は、図35の(a)に示すように、先頭パルスの長さ区間T3と、先頭パルスの長さを調整する区間dT3と、後端のクーリングパワー区間3Tclとを有している。
4T以上の偶数Tマーク(4T,6T,8T,10T,14Tの各マーク)に対応した記録ストラテジ波形は、図35の(b)に示すように、記録クロックを2分周したマルチパルス期間Tmpと、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)−eTdlpと、後端の記録パルスの区間Tmp−eTdlpと、クーリングパワーの区間eTclの3つの時間区間とを有している。
5T以上の奇数Tマーク(5T,7T,9T,11Tの各マーク波形)に対応した記録ストラテジは、図35の(c)に示すように、記録クロックを2分周したマルチパルス期間Tmpと、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)+oTdlpと、後端の記録パルスの区間Tmp+oTdlpと、クーリングパワーの区間oTclの3つの時間区間とからなる。
図37(a)及び37(b)は、それぞれ図35に示す第1の記録ストラテジを用いて初回記録,10回記録したときのアイパターンを示している。
図37(a)及び37(b)に示すように、この記録ストラテジによる再生ジッタは前記の結果とほぼ同等な結果を示したが、この波形から分かるように、3Tの波形の傾きに対して4T、5Tの傾きが異なり、これが記録回数によっても変化することが分かった。この結果から、媒体上で形成されている記録マークの大きさが3T、4T、5Tで適正でないことが想像される。これにより、媒体のトラック中心における再生ジッタはそれほど悪くないものの、オフトラックした場合には、記録マークの大きさが3T、4T、5Tで異なることにより、ジッタが悪化する等の課題が発生した。また、この波形に基づいて2値データにするために、2値化するスライスレベルが多少変化しただけでジッタ値が大きく悪化する等の回路的課題も発生した。
この原因は、記録データのクロックを2分周した2Tクロックを基本周期として、T単位の記録データのタイミングを生成するために、偶数Tマークのデータと奇数Tマークのデータに対するそれぞれの、後端のマークの形成を制御する時に、例えば偶数Tマークのデータの場合に、eTdlpとして、1つのパラメータで後端の記録パルスの区間幅(Tmp−eTdlp)と、その前のバイアスパワー区間幅((2T−Tmp)−eTdlp)を決定するので、ジッタを決定するための後端マークの終端のタイミングを作ることはできるが、その時の後端の記録パルスによって作られた記録マークの後端の形状が、最適な形状とならず、光学的なスポットとして、再生した場合に、特に4Tマーク、5Tマークの再生信号の傾きが他の信号の傾きと異なることになると考えられる。
この結果から、結晶化速度の異なる媒体や、複数の線速度に対応した媒体を記録する場合には、その線速度によって特に顕著に問題が発生することが考えられる。
そこで、前記した第1の記録ストラテジ波形(図35)をさらに改良したのが、図36に示す第2の記録ストラテジ波形である。
図36は本発明の光記録方法の第4実施例に用いられる第2の記録ストラテジを説明するための図である。
同図の(a)は3Tマークに対応した記録ストラテジ波形、同図の(b)は偶数マーク(4T,6T,8T,10T,14Tの各マーク)波形に対応した記録ストラテジ波形、同図の(c)は奇数マーク(5T,7T,9T,11Tの各マーク)波形に対応した記録ストラテジ波形をそれぞれ示す。
図36において、第2の記録ストラテジ波形は、前記と同様に記録データのクロックを2分周したクロックを基本周期としている。
3Tマークの形成に対応した記録ストラテジ波形は、図36の(a)に示すように、先頭パルスの長さ区間T3と、先頭パルスの長さを調整する区間dT3と、後端のクーリングパワー区間3Tclを有している。3Tマークに対応した記録ストラテジ波形は第1、第2の記録ストラテジ波形ともに同一形状。
4T以上の偶数Tマーク(4T,6T,8T,10T,14Tの各マーク波形)に対応した記録ストラテジ波形は、図36の(b)に示すように、記録クロックを2分周したマルチパルス期間Tmpと、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)−eTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp−eTdlp2と、クーリングパワーの区間eTclの3つの時間区間とを有している。
5T以上の奇数Tマーク(5T,7T,9T,11Tの各マーク波形)に対応した記録ストラテジは、図36の(c)示すように、記録クロックを2分周したマルチパルス期間Tmpと、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)+oTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp+oTdlp2と、クーリングパワーの区間oTclの3つの時間区間とからなる。
図37(c)及び37(d)はそれぞれ図36に示す第1の記録ストラテジを用いて初回記録,10回記録したときのアイパターンを示している。
図37(c)及び37(d)に示すように、この記録ストラテジによる再生ジッタは前記第1の記録ストラテジ波形(図35)の結果とほぼ同等か少し改善された結果を示したが、この波形から分かるように、3Tの波形の傾きに対して4T、5Tの傾きが異なることはなく、記録回数によっても変化しないことが分かった。この結果から、媒体上で形成されている記録マークの大きさも3T、4T、5Tで適正になったことが想像される。これにより、媒体のトラック中心からオフトラックした場合の3T、4T、5Tの記録マークのジッタが悪化する等の課題は解決した。
この原因は、記録データのクロックを2分周した2Tクロックを基本周期として、T単位の記録データのタイミングを生成するために、偶数Tマークのデータと奇数Tマークのデータに対するそれぞれの後端のマークの形成を制御する時に、例えば偶数のデータの場合に、eTdlp1として、その前のバイアスパワー区間幅で偶数と奇数のデータの時間調整をすると共に、eTdlp2として、後端の記録パルスの区間幅を独立に決定することにより、ジッタを決定するための後端マークの終端のタイミングを作ると共に、その時の後端の記録パルスによって作られた記録マークの形状を制御することができるので、光学的なスポットとして、再生した場合に、特に4T、5Tの再生信号の傾きが他の信号の傾きと異なることなく形成することができると考えられる。
また、図35の(d)、図36の(d)にはそれぞれ、DVD−RWの4X(4倍速)媒体の4X時のそれぞれのパラメータの値と、6X(6倍速)に対応した6X媒体の4X記録と6X記録における最適ジッタが得られるパラメータの値を示した。それぞれのパラメータであるeTdlp1、eTdlp2、oTdlp1、oTdlp2の線速度との変化の度合いからも容易に確認できるように、ある線速度に対応した、ある結晶化速度を有する媒体においては共通のパラメータであっても、記録クロックを分周して記録ストラテジを生成する場合に、分周したクロックの比によって、その間の記録データの位相差のズレ(2分周であれば偶数と奇数データの位相差であり、3分周であれば3T毎の1/3位相の位相差)を調整することが出きる場合があるが、ある線速度に対応した媒体は固定の結晶化速度を有する訳ではない。
また、1つの媒体で複数の記録の線速度に対応するためには、本実施例の2分周に場合に限らず、後端のマークの最適な形状を形成するための記録パルス時間区間と、分周周期の位相を調整するためのバイアスパワー時間区間と、最後の後端のマークのエッジを形成するためのクーリングパルス時間区間の3つの時間要素が、分周位相の記録データの周期のTそれぞれに対して必要である。
<<光ディスク及び光ディスク記録再生装置の他の実施例>>
次に、本発明の光ディスク及び光ディスク記録再生装置の他の実施例について説明する。
本発明の光ディスクは、光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域および情報記録領域からなる光ディスクにおいて、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、前記レーザビームのレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、低い線速度においては、前記クロック周期Tを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記クロック周期Tに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、先端の記録パルス幅と、中間のマルチパルス幅と、後端のクーリングパワーの区間の3つの時間区間を変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、高い線速度においては、前記クロック周期をp分周した周期pTを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記周期pTに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、前記周期pTで変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、倍速情報に対応した複数の前記記録管理情報領域に予め記録されている光ディスクである。
また、本発明の光ディスクは、光ピックアップより照射するレーザビームにより情報を記録する情報管理領域および情報記録領域からなる光ディスクにおいて、前記情報管理領域に、前記情報記録領域に情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報が、前記光ディスクに記録する線速度情報と共に、前記光ディスクの対応する線速度に従って、前記レーザビームのレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、低い線速度においては、前記クロック周期Tを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記クロック周期Tに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、先端の記録パルス幅と、中間のマルチパルス幅と、後端のクーリングパワーの区間の3つの時間区間を変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、高い線速度においては、前記クロック周期Tを2分周した周期2Tを基本周期とする記録ストラテジーであり、前記周期2Tに基づいて記録ストラテジーを調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、偶数データと奇数データとで変更することを可能とする記録ストラテジー情報として、倍速情報に対応した複数の前記記録管理情報領域に予め記録されている光ディスクである。
さらに、本発明の光ディスク記録再生装置は、前述した本発明の光ディスクのそれぞれに対する記録再生を行なう構成を有する記録再生装置であって、前記光ディスクの複数の前記情報管理領域に予め記録されている複数の倍速情報に対応した情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報の中から、必要な倍速情報に対応して情報を記録するための記録パワー及び記録ストラテジー情報を読み出し、この読み出しに基づいた記録パワー及び記録ストラテジーを用いて、前記光ディスクの前記情報記録領域に情報を記録する手段を有することを特徴とする光ディスク記録再生装置である。
上記した本発明の光ディスクの構成は、図22〜図24、図26、図27、図29、図36に記載された事項及び関連説明によって支持されている。ここで本発明の低い線速度は1倍速(倍速)、2倍速であり、本発明の高い線速度は4倍速、6倍速、8倍速、…である。
具体的には、図23に示すフィールドID(ID0〜ID5)のうち、フィールドID2の位置には、OPC推奨コード/ライトストラテジーコード1が予め記録されており、またフィールドID5の位置には、ライトストラテジーコード2が予め記録されている。このフィールドID2のパートBは、図26に示すように、フィールドID値とOPC推奨コードとライトストラテジコード1とバリティトが記載されている。
このOPC推奨コードは、ディスクメーカが推奨する図22の記録パワーPoと、消去パワーPe(または消去パワーPeの記録パワーPoに対する比率ε(Pe/Po))と、場合によって記録の条件を決定するための記録信号を再生したときの再生信号の8−16変調の全ての信号の振幅の中で長いTに対する短いTの位置を示すβまたはアシンメトリー値の推奨値(記録最適情報)が記載されている。
また、ライトストラテジコード1は、図22で示したストラテジのTtop、Tmp、Tclの推奨する時間情報が記載されている。
フィールドID5のパートBは、図27に示すように、フィールドID値とライトストラテジーコード2と倍速値(×1)に対応する情報が記載されている。
このライトストラテジコード2は、図22で示したのとは異なる波形の場合のストラテジのTtop、Tmp、Tclの推奨する時間情報が記載されている。
倍速値は、このディスクが何倍速で記録できるか示すものであり、倍速値(例えば1倍速の時の線速度が3.49m/sである場合は、3.49の数値または倍速値の1またはこれを16進数にコード化した値が以降においても記載される)と好ましくは記録最適情報(記録の条件を決定するための記録信号を再生したときの再生信号の振幅の中で長いTに対する短いTの位置を示すβまたはアシンメトリー値(記録最適情報))の推奨値が以降の倍速値の領域にも記載されている。
なお、記録最適情報はOPC推奨コードの中に記述されてもよい。ディスクとして、この記録できる倍速数が多ければこのフィールドIDの数が多くなることになる。ここでは、フィールドID2とフィールドID5に示している内容は、このフィールドID5に示す1倍速用の値であることを示している。ディスクが1倍速のみの対応である場合には、この倍速値は記載されなくてもよい。
図24はこのディスクが1倍(線速度は3.49 m/s)、2倍(線速度は3.49×2 m/s)、m倍(例えば4倍、6倍、8倍)(線速度は3.49×m m/s)速に対応している場合のフィールドIDの構造を示している。
図24において、太線で囲んだ部分は図23と1倍速の内容であることを記述した以外は同じである。具体的には、図24に示すように、リードイン領域のフィールドID2の位置には、OPC推奨コード/ライトストラテジーコード1(1×)が予め記録されており、またフィールドID5の位置には、ライトストラテジーコード2(1×)が予め記録されている。さらに、フィールドID6の位置にはOPC推奨コード/ライトストラテジーコード1(2×)が予め記録され、フィールドID7の位置にはライトストラテジーコード2(2×)が予め記録され、…、フィールドIDnの位置にはOPC推奨コード/ライトストラテジーコード1(m×)が予め記録され、フィールドIDn+1の位置にはライトストラテジーコード2(m×)が予め記録されている。
図24に示すID6はフィールドID2のパートBと同様に図28に示すnが6である時であり、2倍速に対応したフィールドID値(6)とOPC推奨コードと、ライトストラテジコード1が記載されている。このOPC推奨コードはディスククメーカが推奨する2倍速の時の図22の記録パワーPoと、消去パワーPeと、場合によって記録の条件を決定するための記録信号を再生したときの再生信号の振幅の中で長いTに対する短いTの位置を示すβまたはアシンメトリー値(記録最適情報)の推奨値が記載されている。
また、ライトストラテジコード1は、図22のストラテジのTtop、Tmp、Tclの推奨する時間情報が記載されている。また、図24のID7は、図29のn+1が7であるときであり、フィールドID5のパートBの図27と同様に、2倍速のフィールドID値(7)と、ライトストラテジコード2と倍速値が記載されている。このライトストラテジコード2は図22とは異なる波形の場合のストラテジのTtop、Tmp、Tclの推奨する時間情報、あるいは、図36に示す記録ストラテジが記載されている。
同様に、図24のIDnは図28のように、このディスクのm倍速(例えば、4倍、6倍、8倍)に対応している場合のフィールドID2と基本的には同様な内容の構造を示している。また、図24のIDn+1は図29のように、このディスクのm倍速に対応している場合のフィールドID5と基本的には同様な内容の構造を示している。相違点は、4倍速、6倍速、8倍速においては、上述したようにデータの記録クロックと同一のクロック周期Tに基づくストラテジを用いては記録クロック周波数が高くなることにより記録できないので、データの記録クロックを2分周したクロック周期2Tに基づくストラテジ(上述した実施例で詳述)を用いる。
4倍速以上ではこのストラテジに基づいた必要な各パラメータを4倍速以上用に追加した新たなフィールドIDの領域に記載する。8倍速を越える速度では、クロック周期2Tでも実際の記録クロック周波数が高くなることにより記録できないことが発生するので、その場合はデータの記録クロックを更に分周し、クロック周期を3T又は4Tとしたストラテジを用いて、必要な各パラメータを記載する。
このように、1つの倍速数が追加になるのに従って、それぞれの倍速数に対応した2つのフィールドIDを追加することになる。例えば、1、2倍速用のディスクであれば、IDはID0からID7まで、1、2、4倍速用のディスクであれば、IDはID0からID9まで、1、2、4、・・・m倍速用のディスクであれば、IDはID0からIDn+1までとなる。このIDが何処まで追加されるかによって、何倍速に対応しているかが簡単に知ることができ便利である。
但し、上記のように高速になるほど記録条件が厳しくなり、記録方法が複雑になるので、それに伴ってパラメータが増える場合には、3つ以上のフィールドIDを割り当てて記載する。
詳述しないがフィールドID1にエクステンションコードを用意しておき、エクステンションコードはフィールドIDがID5までであれば0としておく。例えば、2倍速の場合は、最大のIDはID7になるので、ID6と7の2つが追加されるということでエクステンションコードは2とする。つまり、最大のIDの数マイナス5をエクステンションコードとする。IDn+1を最大とすると、その時のエクステンションコードはn−4になる。
このように、そのディスクが対応している倍速数の応じて、それぞれの倍速値に対応するパワー設定の最適値を、フィールドIDを用意して記録して置くことにより、装置はそれぞれの最適な倍速数で、最適な記録条件を得ることができる。
また、図22に示した記録ストラテジーに代えて、図36に示す記録ストラテジーを用いても良いことは言うまでもない。
図1は、従来の光記録方法に用いられるマルチパルスストラテジの記録パルス系列を説明するための図。 図2は、従来の光記録方法に用いられるマルチパルスストラテジの記録パルス系列を説明するための図。 図3は、従来の光記録方法に用いられるマルチパルスストラテジの記録パルス系列を説明するための図。 図4は、本発明の光記録方法の第1実施例に係る分割パルス系列を説明するための図。 図5は、図4に示す分割パルス系列のうち長さ3T、4T、5T、6Tの記録信号に対応する分割パルスの波形を示す図。 図6は、図4に示す分割パルス系列のうち長さ7T、8T、9T、10Tの記録信号に対応する分割パルスの波形を示す図。 図7は、図4に示す分割パルス系列のうち長さ11T、14Tの記録信号に対応する分割パルスの波形を示す図。 図8は、本発明の光記録媒体の縦断面を説明するための図。 図9は、本発明の光記録媒体の第1実施例乃至第13実施例を説明するための図。 図10は、本発明の光記録方法の第1、第3実施例である分割パルス系列の作成法(n=3,4)を説明するための図。 図11は、本発明の光記録方法の第1実施例である分割パルス系列の作成法(n≧5)を説明するための図。 図12は、マルチパルスストラテジの光記録方法を用いて6倍速記録したアイパターンを示している波形図であり、図12(a)は本発明の光記録方法と光記録媒体とを用いたアイパターン、図12(b)は従来の光記録方法を用いたアイパターン。 図13は、アイパターンにおける変調度の計算パラーメータを示す図。 図14は、マルチパルスストラテジの光記録方法を用いたレーザ出射後のパルス波形であり、図14(a)は本発明の光記録方法を用いたときのパルス波形、図14(b)は従来の光記録方法を用いたときのパルス波形。 図15は、本発明の光記録方法の第2実施例に係る分割パルス系列を説明するための図。 図16は、本発明の光記録媒体記録装置の一実施例要部構成図。 図17は、本発明の光記録方法の第3実施例に係る分割パルス系列を説明するための図。 図18は、図17に示す分割パルス系列のうち長さ3T、4T、5T、6Tの記録信号に対応する分割パルスの波形を示す図。 図19は、図17に示す分割パルス系列のうち長さ7T、8T、9T、10Tの記録信号に対応する分割パルスの波形を示す図。 図20は、図17に示す分割パルス系列のうち長さ11T、14Tの記録信号に対応する分割パルスの波形を示す図。 図21は、本発明の光記録媒体の第21実施例乃至第32実施例を説明するための図。 図22は、本発明の光ディスクの一実施例に係る基本的な作用を示す記録波形図。 図23は、本発明の光ディスクのフィールドIDに記録される情報を示す図。 図24は、本発明の光ディスクのフィールドIDに記録される情報を示す図。 図25は、本発明の光ディスクのフィールドIDに記録される情報を示す図。 図26は、本発明の光ディスクのフィールドIDに記録される情報を示す図。 図27は、本発明の光ディスクのフィールドIDに記録される情報を示す図。 図28は、本発明の光ディスクのフィールドIDに記録される情報を示す図。 図29は、本発明の光ディスクのフィールドIDに記録される情報を示す図。 図30は、本発明の光ディスクのフィールドIDに記録される情報を示す図。 図31は、本発明の光ディスクの全体の構造を示す図。 図32は、本発明の光ディスク記録再生装置の一実施例に係る光ディスク装置の主要部を示すブロック図。 図33は、図32で示す装置のプリアンプの構成例を示すブロック図。 図34は、本発明の実施例に係る光ディスクのRMDに記録される情報を示す図。 図35は、本発明の光記録方法の第4実施例に用いられる第1の記録ストラテジを説明するための図。 図36は、本発明の光記録方法の第4実施例に用いられる第2の記録ストラテジを説明するための図。 図37(a)乃至37(d)は、図35、図36に示す記録ストラテジをそれぞれ用いて初回記録、10回記録したときのアイパターン。
符号の説明
1 基板
1a レーザ入射面
2 下側誘電体層(第1保護層)
3 記録層
3Tcl クーリングパワー区間
4 上側誘電体層(第2保護層)
5 反射層
6 保護膜
19 マーク長カウンタ(判定手段)
21 加熱パルス生成部(先頭パルス生成手段)
22 消去パルス生成部
23 マルチパルス生成部(マルチパルス生成手段)
24 エッジセレクタ
25 パルスエッジ生成部
110 キー入力部
112 システムコントローラ
114 信号処理部
116 サーボプロセッサ
118 ドライバ
120 スピンドルモータ
124 ピックアップ
126 プリアンプ
128 一時記憶メモリ
130 デコーダ
149 サーボエラー信号生成回路
150 アンプ
152 イコライザ
154 PLL回路
156 ジッタ生成回路
158 レーザ駆動回路
160 波形補正回路
162 切換回路
164 テストパターン発生回路
166 温度検出回路
170 アシンメトリ検出回路
171 PLL回路
172 ウォブル検出回路
173 アドレス検出回路
174 タイミング生成回路
AA 相変化型光ディスク、ディスク(光記録媒体)
dT3 先頭パルスの長さを調整する区間
eTcl,oTcl クーリングパワーの区間
Pb 冷却パワー(バイアスパワー)
Pe 消去パワー
Pw 加熱パワー(記録パワー)
T クロック周期
T3 先頭パルスの長さ区間
Tmp マルチパルス期間
Tmp−eTdlp2,Tmp+oTdlp2 後端の記録パルスの区間
(2T−Tmp)−eTdlp1,(2T−Tmp)+oTdlp1 バイアスパワー区間

Claims (6)

  1. 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロック周期Tをp分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、
    p周期の記録データの長さによるクロックの周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、p周期で変えることを特徴とする光記録方法。
  2. 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロック周期Tを2分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、
    2分周周期の記録データの長さによるクロック周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、2分周周期である偶数と奇数の記録データで変えることを特徴とする光記録方法。
  3. 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロック周期Tを2分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、
    2分周周期の記録データの長さによるクロック周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中、3Tマークを形成するための、先頭パルスの長さ区間T3と、先頭パルスの長さを調整する区間dT3と、後端のクーリングパワー区間3Tclと、4T以上の偶数及び奇数のマークを形成するための、記録クロックを2分周したマルチパルス期間Tmpと、偶数のマークを形成するための、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)−eTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp−eTdlp2と、クーリングパワーの区間eTclの3つの時間区間と、奇数のマークを形成するための、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)+oTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp+oTdlp2と、クーリングパワーの区間oTclの3つの時間区間と、からなることを特徴とする光記録方法。
  4. 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロック周期Tをp分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、p周期の記録データの長さによるクロック周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、p周期で変える光記録方法を用いて、前記データを記録する構成を有することを特徴とする光記録媒体。
  5. 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロック周期Tを2分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、2分周周期の記録データの長さによるクロック周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中の、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間と、後端の記録パルスの区間と、クーリングパワーの区間の3つの時間区間を、2分周周期である偶数と奇数の記録データで変える光記録方法を用いて、前記データを記録する構成を有することを特徴とする光記録媒体。
  6. 照射レーザ光のレーザパワーを記録パワーPw、消去パワーPe、バイアスパワーPb(ただしPw>Pe>Pb)の3値で変調して、長さnT(n:3以上の整数、T:記録データのクロック周期)のデータに対応したマークを形成する際に、記録データのクロック周期Tを2分周したクロックを基本周期とする記録ストラテジを用いた光記録方法であって、2分周周期の記録データの長さによるクロック周期Tの時間を調整するために、それぞれの記録マークを形成する分割された記録パルス中、3Tマークを形成するための、先頭パルスの長さ区間T3と、先頭パルスの長さを調整する区間dT3と、後端のクーリングパワー区間3Tclと、4T以上の偶数及び奇数のマークを形成するための、記録クロックを2分周したマルチパルス期間Tmpと、偶数のマークを形成するための、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)−eTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp−eTdlp2と、クーリングパワーの区間eTclの3つの時間区間と、奇数のマークを形成するための、後端の記録パルスの前のバイアスパワー区間(2T−Tmp)+oTdlp1と、後端の記録パルスの区間Tmp+oTdlp2と、クーリングパワーの区間oTclの3つの時間区間と、からなる光記録方法を用いて、前記データを記録する構成を有することを特徴とする光記録媒体。
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