JP3608926B2 - 情報記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置に関するものであり、専ら光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在一般に流通している光ディスクは、記録膜を加熱することにより記録膜上に反転磁区によるマークを形成する光磁気ディスクと、加熱時のエネルギー投入量を制御することにより記録膜の冷却速度を変化させ、記録膜上にアモルファス領域によるマークを形成する相変化ディスクに大別できる。これらの光ディスクにおいて記録密度向上を図るための方法としては、情報を担うマークを全体的に縮小するか、マーク長、スペース長の変化の刻みを短くしてマーク・エッジ位置を検出する時間幅を狭くとる方法があげられるが、いずれの方式においてもマークを高精度に形成することが必須である。しかし光スポット径の約半分以下の微小マークを安定かつ高精度に形成することは極めて難しい。これは微小マークを形成する場合には、光スポットによる記録膜の昇温部分の中でもピーク温度部分付近の空間的な温度勾配が緩やかな部分のみでマーク形成をせざるを得ないからである。このため記録エネルギー照射前の記録膜温度や記録エネルギーの強度変動によって記録時の最高到達温度がマーク毎に変動し、実効的に記録膜の記録感度が変動すると、マーク形状が大きくばらつく。記録波形によってマークの形状を制御するタイプの光ディスクの場合、特に記録パターンによって記録膜の最高到達温度にばらつきが生じやすい。この問題を解決するには短波長レーザ光源を用いて光スポット径を縮小するの最も直接的である。しかし代表的なレーザ光源である半導体レーザ・ダイオードの短波長化は、記録密度の上昇に対する要求に応じ切れていないのが現状である。
【０００３】
したがって微小マークを安定に形成し信頼性の高い記録・再生を行うためには、これらの問題が生じにくい記録波形を選択しなければならない。記録波形の解決すべき問題は次の２点である。すなわち第１の問題とは熱クロストークの抑制であり、これは近接するマークをその間隔によらず均一に形成できることを意味する。第２の問題とは熱蓄積の一定化であり、これは連続するマークをその長さによらず均一に形成できることを意味する。熱クロストークの抑制，熱蓄積の一定化を実現することにより再生信号のエッジ・シフトを抑制できるので、記録方式として高線密度化に有利なマーク・エッジ記録方式を用いることが可能となる。また熱蓄積の一定化を実現することによって再生クロストークの一定化が図れ、トラック間隔を縮小することができるので、結果として記録面密度の向上が実現可能となる。
【０００４】
以上の問題を解決する目的で特開平５―２９８７３７号公報に記載の第１の従来技術では、マーク形成期間に相当する記録波形を記録符号列のマークの長さに対応した一連のパルス列から構成し、各パルスの個数および振幅を記録符号列の長さに応じて制御する。マーク形成期間の記録波形は先頭部と後続部分の２つの部分に分けられ、各パルスのパルス高は一般に異なっている。さらに記録波形のマーク非形成期間には、スペース部を前置して記録補助パルスを発生する。マーク形成期間とは記録符号列におけるマークの長さを反映し、図４（ｃ）に示すように、あるマークの形成に必要な記録エネルギーを供給するエネルギー・レベルをもったパルス、すなわち該エネルギー・レベルが発生されなければマークが形成されないエネルギー・レベルのパルスの、最初のパルスの立ち上がりから最後のパルスの立ち下がりまでとして定義する。またマーク非形成期間とは記録符号列におけるスペースの長さを反映し、マーク形成期間以外の期間として定義する。以上の定義は本明細書中の説明において共通である。以上により、スペース長によらず先行するマーク形成部分から直後のマークの前エッジ位置への熱拡散を補償でき、マーク幅およびマーク・エッジ位置が高精度に制御できるとしている。
【０００５】
また前記の問題を解決する目的で、特開平１―０７８４３７号公報に記載の第２の従来技術では、先行するマーク非形成期間の長さ参照し、直後のマーク形成期間に対応する記録波形の一部を可変としている。すなわち図４（ａ）において、各々に先行するスペース４０１，４０３の長さを参照して、マーク４０２，４０４に対応する記録波形、さらに詳細にはマーク４０２，４０４の前エッジ形成位置を補償する記録エネルギー照射手段を備えている。これにより、スペース長によらず先行マーク形成部分から直後のマークの前エッジ位置への熱拡散を補償でき、マーク幅およびマーク・エッジ位置が高精度に制御できるとしている。
【０００６】
また、他の公知例としては、特開平５―１４３９９３号公報があり、この中には、直前のライトパルスと現在のライトパルスとの間のブランク期間が短い場合は、直前の光パルスで発生した熱の影響を受けるため、この予熱効果をブランク期間が長い場合と同じにする旨の記載、及び、直前のライトパルスのパルス幅と直前のブランク期間の測定値とを用いて現在のライトパルスの直前に設けるバイアス発光部のエネルギー量及びパルス幅を決定する旨の記載がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし第１の問題点として、前記の各従来技術では後続マークの前エッジ部分の形成条件の補償を行っていたが、この補償が十分ではなかった。さらに先行マーク形成時に投入されたエネルギー量の大小による直後のマークの前エッジ形成位置付近への熱拡散の補償は考慮されていなかったために、先行マーク形成期間が一定長である場合に限り、２つのマーク間のマーク非形成期間の長さによらず、後続のマークを安定に記録することが可能であった。しかし直前のマーク形成期間が変化する場合には、２つのマーク間のマーク非形成期間が一定であっても、後続のマークの前エッジを目標位置に形成することは困難であった。すなわち先行マーク形成期間が長いほど、先行マーク形成時に投入された熱エネルギーが直後のマークの前エッジ形成位置付近へ拡散し、前エッジが直前のマークの後エッジ近づく。以上の現象は記録線密度を上昇させた場合、および２つのマーク間のマーク非形成期間が短いほど顕著となる。
【０００８】
また第２の問題点として、前記の各従来技術では熱蓄積の一定化が不十分であり、マーク幅を縮小し記録線密度を上昇させた場合にマーク長に依存した後エッジの目標位置からの変動を十分に抑制することができなかった。すなわちマーク先頭部からの距離に依存して後エッジ位置およびマーク幅が変動してしていた。以上の現象は記録線密度を上昇させるほど顕著となる。
【０００９】
したがって以上の理由から、前記の各従来技術では高記録線密度時に微小マークを十分な精度で形成することができず、結果として十分な記録面密度を実現することができなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記第１の問題を解決する目的で、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置において、記録符号列における同一長のマーク記録時に少なくとも２通りの記録波形を発生する記録エネルギー照射手段もしくは記録符号列における同一長のスペース記録時に少なくとも２通りの記録波形を発生する記録エネルギー照射手段を備える。
【００１１】
さらに前記第１の問題を解決する目的で、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置において、データ記録時の記録符号列における記録パターン識別手段を有し、該記録符号列における同一長のマーク記録時に前記識別手段の識別結果に基づいて少なくとも２通りの記録波形を発生する記録エネルギー照射手段もしくは該記録符号列における同一長のスペース記録時に前記識別手段の識別結果に基づいて少なくとも２通りの記録波形を発生する記録エネルギー照射手段を備える。
【００１２】
ここで記録パターンとはマークもしくはスペースの長さおよびその配列順序関係等の情報を意味し、記録波形とは記録媒体に照射する記録エネルギーの与え方すなわち記録エネルギー・レベルの時間変化を指す。
【００１３】
以上により直前のマークとの間にあるスペース長に関して後続マークの前エッジ部分の形成条件の補償を精密に行い、さらに直前のマーク形成時に投入されたエネルギー量の大小による直後のマークの前エッジ形成位置付近への熱拡散の補償を行う。このために直前のマークの長さおよび、２つのマーク間のスペースの長さによらず、マークを安定に記録することが可能となる。
【００１４】
さらに前記第２の問題を解決する目的で、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置において、マーク形成期間の記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープがマーク形成期間先頭からの時間経過にしたがって低下する該記録波形を発生する記録エネルギー照射手段を備える。
【００１５】
以上により長マーク形成時の熱蓄積の補償が厳密に行われ、マーク長によらず長マークの後エッジが目標とする位置に正しく形成されるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の例を説明する。本実施例では記録媒体として光磁気記録媒体を例にとって説明するが、これは記録媒体を特に限定するものではなく、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う記録媒体に共通の技術である。
【００１７】
また以下の実施例においては、単一のパラメータのみが異なる記録波形を用いて説明を行うが、これは本発明における記録波形の組み合わせを限定するものではない。すなわち、例えば図８（ａ）に示す記録波形はＰａ，Ｐｂ，Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｔｂ，Ｔｗ１，Ｔｗ２，Ｔｂｗの各パラメータを指定すれば一意に記述できるが、異なる記録波形の組み合わせとしてこれら複数のパラメータが同時に異なる記録波形を用いてもよいし、記録波形の変化部分はマーク形成部分であってもマーク非形成部分であっても両方であっても良い。また記録波形を記述するパラメータを限定するものでもなく、本実施例以外のパラメータで記述される記録波形の組み合わせを用いてもよい。さらに図８（ａ），８（ｂ）に示すように、共通のパラメータで記述できない記録波形の組み合わせを用いても当然よい。
【００１８】
さらに記録エネルギーのレベルとは記録媒体上の記録膜の熱的な緩和時間よりも長い期間にわたる平均エネルギー・レベルを意味し、何らかの理由でチャネル・ビット長（マーク，スペースのエッジ位置の変化単位）に相当する周期の周波数よりも十分に高い周波数成分が記録波形に重畳されているような場合には、その周波数成分の影響が無視できる程度以上の期間にわたる平均エネルギー・レベルを指すものとする。
【００１９】
図１は本発明による情報記録装置の構成の一例を説明する図である。記録されるユーザ・データ１１５はコントローラ１１８によって管理され、所定の量に達するまで一旦バッファ１１４に蓄えられる。バッファ１１４から送り出された記録データ１２７は、符号器１１３において光磁気記録媒体１１７上に形成されるマーク（図示せず）配置に対応する記録符号列１２６に変換される。記録符号列１２６は記録波形発生回路１１２に伝達され、ここで記録波形に対応したレベル発生信号１２５に変換される。符号器１１３，記録波形発生回路１１２は基準時間発生器１１９の発生する基準時間信号１２８に同期して動作する。レーザ駆動回路１１１はレベル発生信号１２５を参照してレーザ駆動電流１２４を発生し、記録エネルギー源であるレーザ１１０を所定の記録波形にしたがって発光させる。レーザ１１０から放出されたレーザ光１２３はハーフ・ミラー１０８，対物レンズ１１６を経由して光磁気記録媒体１１７上に集光され、記録膜（図示せず）を加熱してマークを形成する。情報の再生時にはマークを破壊しない程度に低いレベルのレーザ光１２３で光磁気記録媒体１１７上のマーク配列を走査する。光磁気記録媒体１１７からの反射光は対物レンズ１１６，ハーフ・ミラー１０８を経由し、偏光分離素子１０７に入射される。偏光分離素子１０７では、マークの磁化方向に応じて偏光面が逆向きに回転した反射光を互いに直交する偏光に分離し、各々は検出レンズ１０６を通じて光検出器１０１上に導かれる。光検出器１０１は互いに直交する偏光の強度を、それらに比例した電気信号に変換する。該電気信号は各々の光検出器１０１に設けられた前置増幅器１００によって十分な振幅まで増幅された後、差動増幅器１０２に伝達される。差動増幅器１０２は入力信号間の差を演算し、光磁気記録媒体１１７上の走査位置におけるマークの有無に対応した光磁気再生信号１２０を生成する。光磁気再生信号１２０は波形等化器１０３によって波形等化処理を受け、さらに２値化器１０４において２値化再生信号１２１に変換される。さらに復号器１０５はこの２値化再生信号１２１を参照し、符号器１１３の逆変換を施して再生データ１２２をバッファ１１４に蓄える。再生データ１２２はコントローラ１１８によって管理され、所定の量に達すると最終的に再生されたユーザ・データ１１５として装置外部に出力される。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｄ）は本発明における記録符号列のマーク，スペースとそれを記録する記録波形の一例を説明する図である。図２（ａ）は記録データを符号器で変換した結果の記録符号列を表している。図２（ｂ）は記録媒体上のマーク配列のイメージを示したもので、記録・再生用のレーザ光スポットは図２（ｂ）中左から右へ走査する。マーク２０２は記録符号列２００中の各々のマークに１対１で対応しており、その期間に比例した長さで形成される。図２（ｃ）は図２（ａ）の記録符号列２００に対応した本発明における記録波形の１例であり、記録符号列２００における２Ｌ長のマーク記録時に異なる２通りの記録波形を発生する。また図２（ｄ）は図２（ａ）の記録符号列２００に対応した本発明における記録波形の他の１例であり、記録符号列２００における３Ｌ長のスペース記録時に異なる２通りの記録波形を発生する。ここでＬは記録符号列２００におけるマーク長およびスペース長の変化量の最小単位である。
【００２１】
図３は図１の記録処理系１２９の構成の一例を詳細に説明した図である。記録データ１２７は符号器１１３において所定の変換規則にしたがい記録符号列１２６に変換される。記録符号列１２６は記録パターン認識器３０２，マーク長ラッチ３００およびスペース長ラッチ３０１に入力される。マーク長ラッチ３００は記録符号列１２６中のマーク長を、スペース長ラッチ３０１は記録符号列１２６中のスペース長をＦＩＦＯ動作で所定の期間保持し、各々が保持するマーク長，スペース長は記録パターン認識器３０２に入力される。記録パターン認識器３０２は符号器１１３からの記録符号列１２６および先行する記録パターンの情報であるマーク長ラッチ３００およびスペース長ラッチ３０１からの情報を参照し、実際の記録波形に対応したＰｂ発生信号３１１，Ｐａ発生信号３１２，Ｐｗ１発生信号３１３，Ｐｗ２発生信号３１４を先行する記録パターンに応じて適応的に発生する。レーザ駆動回路１１１はこれらのレベル発生信号１２５を参照してレーザ駆動電流１２４を合成し、記録エネルギー源であるレーザ１１０を駆動する。また符号器１１３，記録パターン認識器３０２，マーク長ラッチ３００およびスペース長ラッチ３０１は基準時間信号１２８によって制御されており、各種信号の伝達および発生は基準時間信号３１０に同期して行われる。
【００２２】
今、符号器が出力する記録符号列をマーク，スペースの組で分類し、ｎ番目（ｎは自然数）のマークの長さ，スペースの長さを各々Ｍ（ｎ），Ｓ（ｎ）と表すことにする。マーク長ラッチ３００は直後のｎ＋１番目のマークの記録が終了するまで直前のマーク長Ｍ（ｎ）を保持し、スペース長ラッチ３０１は直後のｎ＋１番目のスペースの記録が終了するまで直前のスペース長 Ｓ（ｎ）を保持するものとする。例えば情報記録装置がｎ番目のスペースに引き続いてｎ＋１番目のマークを記録しようとしている場合、マーク長ラッチ３００はｎ＋１番目のマークを記録する間じゅうｎ番目のマーク長Ｍ（ｎ）を保持し、その結果を記録パターン認識器３０２に与え続ける。記録パターン認識器３０２は記録符号列１２６およびこのＭ（ｎ）の値を参照し、例えば図２（ｃ）の記録波形の場合、Ｍ（ｎ）が３Ｌ以上であればｎ＋１番目のマーク記録時（マーク形成期間）の先頭パルスのエネルギー・レベルがＰｗ３に、Ｍ（ｎ）が３Ｌ未満であればｎ＋１番目のマーク記録時の先頭パルスのエネルギー・レベルがＰｗ４になるよう、レベル発生信号１２５を制御する。ここでＰｗ３とＰｗ４の値は異なるものとする。また別の例として、情報記録装置がｎ番目のマークに引き続いてｎ番目のスペースを記録しようとしている場合、マーク長ラッチ３００はｎ番目のスペースを記録する間ｎ番目のマーク長Ｍ（ｎ）を保持し、その結果を記録パターン認識器３０２に与え続ける。記録パターン認識器３０２は記録符号列１２６およびこのＭ（ｎ）の値を参照し、例えば図２（ｄ）の記録波形の場合、Ｍ（ｎ）が３Ｌ以上であればｎ番目のスペース記録時（マーク非形成期間）の先頭に設けた低レベル期間がＴｂ１に、Ｍ（ｎ）が３Ｌ未満であればｎ番目のスペース記録時に先頭に設けた低レベル期間がＴｂ２になるよう、レベル発生信号１２５を制御する。ここでＴｂ１とＴｂ２の値は異なるものとする。本動作例では記録パターン認識器３０２が参照する先行記録パターンの情報が、直前のマーク長，スペース長のみであるとした。しかしこれはマーク長ラッチ，スペース長ラッチの構成，動作を何ら限定する物ではなく、２個以上前のマーク長，スペース長を含んでも良い。
【００２３】
図９は、図３の記録パターン認識器３０２の構成の一例をさらに詳しく説明した図である。本例では記録データは（１，７）ＲＬＬ変調後、マーク・エッジ記録されるものとし、記録波形としては図２（ｄ）の波形を発生するものとする。まず記録データ１２７は符号器１１３において（１，７）ＲＬＬ変調後ＮＲＺＩ変調を施され、記録符号列１２６に変換される。次に記録符号列１２６はマーク長ラッチ３００およびカウンタ１０００に入力される。マーク長ラッチ３００は記録符号列１２６中のマーク長を次のマーク期間開始まで保持し、保持データは比較器１００２に入力される。比較器はこのマーク長を符号器１１３による最短マーク長である２Ｌと比較し、マーク長が２Ｌであるか、あるいは３Ｌ以上であるかの判定結果を波形エンコーダ１００１に伝達する。カウンタ１０００は周期Ｌのクロック信号である基準時間信号１２８を参照して、記録符号列１２６におけるマークあるいはスペースの先頭からの経過時間をＬ単位で計測し、その計時結果を波形エンコーダ１００１に与える。波形エンコーダ１００１は記録符号列１２６，カウンタ１０００の計時結果および比較器１００２の出力を参照し、図２（ｄ）の記録波形に対応したＰｂ発生信号３１１，Ｐａ発生信号３１２，Ｐｗ１発生信号３１３，Ｐｗ２発生信号３１４を排他的に発生する。これらのレベル発生信号１２５は先行する記録パターンに応じて適応的に発生される。すなわち本例の場合、マーク非形成期間先頭におけるＰｂ発生信号３１１の発生期間は、比較器１００２による比較結果にしたがい、記録符号列１２６における直前のマーク長が最短である２Ｌの場合にはＴｂ２、３Ｌ以上の場合にはＴｂ１の長さとなる。ここでＴｂ１，Ｔｂ２は記録符号列１２６におけるスペース長には依存せず、またＴｂ１＞Ｔｂ２の大小関係がある。したがって本例ではスペース長ラッチは特に必要ではない。またその他の期間では、記録符号列１２６におけるマークまたはスペースの先頭からの経過時間にしたがって、一定パターンのレベル発生信号１２５が順に波形エンコーダ１００１から出力される。レーザ駆動回路１１１はレベル発生信号１２５を参照してレーザ駆動電流１２４を合成し、記録エネルギー源であるレーザ１１０を駆動する。全体は基準時間信号１２８によって制御されており、各種信号の伝達および発生は基準時間信号３１０に同期して行われる。
【００２４】
図１０は図９に示した本発明の導入効果を説明するものである。グラフは光磁気記録媒体にマーク・エッジ記録を行った場合の再生信号におけるマーク・エッジ位置の測定結果の一例である。黒プロットは従来装置、白プロットは本発明による装置の結果を示す。本測定では２つのマーク間隔を固定して、先行マーク長に対する後続マーク形状の変化を測定した。ここでマーク間隔および後続マーク長は符号器１１３の符号化規則における最短の２Ｌとし、先行マーク長は２Ｌから８Ｌの範囲で変化させた。光スポット直径は約１．２μｍ（マイクロメートル）、検出窓幅Ｌは０．２７μｍである。ΔＥ（デルタＥ）は後続マーク前エッジの理想位置からのシフトを意味し、シフト量の符号は遅れる方向が正である。プロットはΔＥが検出窓幅Ｌに占める割合をパーセンテージとして行った。従来装置では先行マークが長くなるほど前エッジは前へ徐々にシフトする。また特に先行マークが３Ｌ以上の場合には、先行マークが２Ｌの場合から大きくシフトしている。すなわち言い換えれば、先行マークが３Ｌ以上の場合、後続マークは先行マークが２Ｌの場合に比べてかなり大きめに形成されているということである。これらのエッジ・シフトは、理想マークが形成できれば先行マーク長によらず一定である。また一定であれば信号処理によって除去することができるが、先行マーク長に依存して変化した場合には除去が困難となる。したがってデータの安定した記録再生のためにはこれらのエッジ・シフトが先行マーク長によらずほぼ一定であることが望ましい。従来装置では、マーク形成期間直後に加熱を休止する熱遮断期間（図２（ｄ）のＰｂレベルの期間）を常に一定長さだけ設け、先行スペース長に応じた熱干渉の補償、すなわち距離に関する熱干渉の補償を行っていた。つまり一定長さの加熱休止期間によって先行マーク長，先行スペース長によらずエッジ・シフトはほぼ一定となるとしていた。これは先行マークからの熱伝導効果と、マーク非形成期間における予熱期間（図２（ｄ）のＰａレベルの期間）の効果がバランスし、その和が常に略一定となることによってその直後のマークが安定に形成できるとしていたわけである。しかし従来装置では、先行マーク形成時に投入された熱量に関する補償、すなわち熱源の大きさに関する補償は行っていなかった。このため記録線密度が上昇し、先行マークから後続マーク位置への熱伝導の変化が無視できない場合には上記のような問題が生ずるわけである。
【００２５】
このように従来装置では、高線密度記録に限界が存在する。図１０の黒プロットを詳細に検討すると、先行マーク長が最短の２Ｌの場合と３Ｌ以上の場合で後続マークのエッジ・シフトには大きな差が出ている。これは先行マーク形成時に、先行マーク後端から前方（光スポットの走査方向と逆方向）２Ｌ以上の部分にマークを形成したか否か、すなわち先行マーク長が最短の２Ｌであるか否かによって、後続マークに対する熱伝導が異なることを示している。つまり先行マーク後端から前方２Ｌ以上の部分にマークを形成した熱が後続マーク位置に熱伝導するか否かで、後続マーク形状が異なっているわけである。したがって後続マークを安定して形成するためには、後続マークの形成条件を先行マークが最短マーク長であるか否かに応じて適応的に補償しなければならない。そこで先行マーク長によって場合分けを行い、後続マークの形成条件を適応的に変化させることにしたのが図９の構成による図２（ｄ）の記録波形である。後続マークの形成条件を調整する方法としてはいくつかの方法が考えられるが、図９の場合すなわち図２（ｄ）の記録波形では熱遮断期間の長さを変化させる方法を選択している。すなわち先行マーク長が３Ｌ以上で、後続マーク形成位置に過剰な熱伝導が予想される場合には、熱遮断期間を延長することによって予熱量を減少させ補償を行う。その結果図１０の白プロットでは先行マーク長によらず後続マークのエッジ位置が安定しており、理想に近いマーク形成が行われていることが確認できた。本例では後続マークの形成条件を調整する方法として熱遮断期間の長さを変化させる例を説明したが、これは前述した通り、図２（ｃ）に示すように後続マーク自体に対応する記録波形を変化させる等の他の方法を用いても良い。
【００２６】
図４（ａ）〜（ｊ）および図５，６は、図２の記録パターン認識器３０２の動作を説明するために、マーク配列とそれを記録する記録波形を示した図である。図４（ａ），５（ａ），６（ａ）は記録符号列に対応して記録媒体上に形成すべきマーク配列のイメージを示しており、Ｌはマーク４００，５００，６００スペース４０２，５０２，６０２の長さの変化量の最小単位（チャネル・ビット長）である。記録・再生用のレーザ光スポットは図４（ａ），５（ａ），６（ａ）中左から右へ走査する。ここでマーク４０１，５０１，６０１およびスペース４０２，５０２，６０２の目標エッジ間隔は、必ずＬの整数倍である。
【００２７】
図４（ｂ）は基準時間信号であり記録処理系を制御する周期Ｔのクロック信号であり、記録波形を含む記録処理系の信号は該クロック信号に同期して生成，伝達される。Ｔはチャネル・ビット長Ｌに相当する検出窓の期間の長さであり、レーザ光スポットの移動速度をｖとするとＬ＝ｖＴの関係にある。クロック４０３はデューティ５０％の矩形波であり、ハイ・レベル，ロー・レベルの期間はいずれもＴｗに等しい。本実施例においてはＴ＝２Ｔｗの関係があり、以下で説明する各エネルギー・レベルの保持時間はＴｗの整数倍すなわち基準時間信号の周期Ｔの整数倍もしくは半奇数倍となっている。
【００２８】
図４（ｃ）は従来技術による情報記録装置の記録波形の例を説明する図である。記録波形は、マーク形成に必要な高レベルのエネルギーを間欠的に照射するマーク形成期間と、スペースに対応するマーク形成期間以外のマーク非形成期間に大別される。マーク形成期間ではエネルギー・レベルＰａ，Ｐｂ，Ｐｗ１，Ｐｗ２のいずれかのレベルが発生されており、マーク非形成期間ではＰｂ，Ｐａのエネルギー・レベルが順に発生される。本記録波形では直前のマーク長，スペース長すなわち先行する記録パターンに関係なく、固定されたエネルギー・レベルが固定された順序にしたがって、対応するマーク長およびスペース長のみを反映して、順次出力されるのみである。すなわち２Ｔ長のマークに対応するマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。またレベルＰｗ１，Ｐｗ２のパルス間のレベルは常にＰｂであり、マーク非形成期間では先頭に幅Ｔｂ＝３Ｔｗ，レベルＰｂの低レベル期間が設けられ、その後マーク形成期間までＰａのレベルが維持される。
【００２９】
図４（ｄ）は本発明による情報記録装置の記録波形の１例を説明する図である。マーク形成期間には初めＰｗ１，Ｐａ１，Ｐｗ３，Ｐａ２，Ｐｗ２，Ｐｂ、以降Ｐｗ２，Ｐｂの繰り返しからなるパターンにしたがってエネルギー・レベルを順次出力しており、記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。また各レベルの保持時間はＴｗに等しい。またマーク非形成期間では先頭にレベルＰｂの期間がＴｂ＝３Ｔｗ設けられ、その後マーク形成期間までＰａのレベルが維持される。
【００３０】
図４（ｅ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下しており、各レベルの保持時間はＴｗに等しい。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク非形成期間の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では先頭にレベルＰｂの期間が設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。レベルＰｂの期間は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｔｂ１（＝３Ｔｗ）、３Ｔ以上の場合Ｔｂ２（＝４Ｔｗ）に適応的に変化する。本例においては、簡単のために、マーク形成期間の上エンベロープを形成するエネルギー・レベルを２レベル、下エンベロープを形成するエネルギー・レベルを２レベルとして説明しているが、これは特にエネルギー・レベル数を限定する意図のものではない。すなわち図４（ｄ）に示すように上エンベロープを形成するエネルギー・レベル，下エンベロープを形成するエネルギー・レベルに各々３レベル以上を用いてもよい。これは以降の図４（ｆ）〜（ｊ）で説明される実施例においても共通である。
【００３１】
図４（ｆ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下しており、各レベルの保持時間はＴｗに等しい。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク非形成期間の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では先頭にレベルＰｂの期間がＴｂ（＝３Ｔｗ）設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａ１もしくはＰａ２のレベルが維持される。レベルＰａ１，Ｐａ２は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｐａ１、３Ｔ以上の場合Ｐａ２に適応的に選択される。
【００３２】
図４（ｇ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下しており、各レベルの保持時間はＴｗに等しい。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク非形成期間の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では先頭に期間Ｔｈ１（＝Ｔｗ）もしくはＴｈ２（＝２Ｔｗ），レベルＰａの期間が設けられ、その後レベルＰｂ，期間Ｔｂ（＝３Ｔｗ）の期間を経てマーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。期間Ｔｈ１，Ｔｈ２は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｔｈ１、３Ｔ以上の場合Ｔｈ２に適応的に選択される。
【００３３】
図４（ｈ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク形成期間先頭の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ１（＝２Ｔｗ）もしくはＴｗ２（＝Ｔｗ），レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１の期間は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｔｗ１、３Ｔ以上の場合Ｔｗ２に適応的に変化する。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では先頭にレベルＰｂ，期間Ｔｂ＝３Ｔｗの区間が設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。
【００３４】
図４（ｉ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下しており、また各レベルの保持時間はＴｗに等しい。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク形成期間先頭の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１もしくはＰｗ３のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１，Ｐｗ３の決定は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｐｗ１、３Ｔ以上の場合Ｐｗ３に適応的に選択される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間，レベルＰｗ２のパルスとレベルＰｗ３のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では、先頭にレベルＰｂ，期間Ｔｂ（＝３Ｔｗ）の区間が設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。
【００３５】
図４（ｊ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク形成期間先頭の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１もしくはＰｗ３のパルス１発で構成されており、直後にＴｍ１（＝２Ｔｗ）もしくはＴｍ２（＝Ｔｗ）の期間を隔てて、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。幅Ｔｍ１，Ｔｍ２の決定は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｔｍ１、３Ｔ以上の場合Ｔｍ２に適応的に選択される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では、先頭にレベルＰｂ，期間Ｔｂ（＝３Ｔｗ）の区間が設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。
【００３６】
図５（ｃ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。本記録波形は自己のスペース長を参照して、マーク非形成期間自身の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のスペースを形成する場合のマーク非形成期間は、前後に幅Ｔｗ，レベルＰｂの期間を設けた幅４Ｔｗ，レベルＰａの期間から構成されている。３Ｔ長以上のスペースを形成する場合のマーク非形成期間は、先頭に幅Ｔｂ１（＝２Ｔｗ），レベルＰｂの期間が、最後に幅Ｔｂ２（＝Ｔｗ），レベルＰｂの期間に続く幅Ｔｈ（＝Ｔｗ），レベルＰａの期間から構成されており、以降スペース長がＴ伸びるごとに前後にレベルＰｂの期間を伴うレベルＰａの期間がＴずつ延長される。一方マーク形成期間の記録波形は、２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で、３Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルスに引き続き幅Ｔｗ，レベルＰａの期間を前置した幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルスから構成される。以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｂの期間を前置して幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが１発ずつ付加される。
【００３７】
図６（ｃ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。本記録波形は自己のスペース長を参照して、マーク非形成期間自身の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち４Ｔ長以下のスペースを形成する場合のマーク非形成期間は、先頭に幅Ｔｂ１（＝２Ｔｗ），レベルＰｂの期間が、最後に幅Ｔｂ２（＝Ｔｗ），レベルＰｂの期間に続いて幅Ｔｈ（＝Ｔｗ），レベルＰａの期間を設けたレベルＰａの期間から構成されている。５Ｔｗ長以上のスペースを形成する場合のマーク非形成期間は、先頭に幅Ｔｂ２（＝Ｔｗ），レベルＰｂの期間が、最後に幅Ｔｂ２（＝Ｔｗ），レベルＰｂの期間に続き幅Ｔｈ（＝Ｔｗ），レベルＰａの期間から構成されており、以降スペース長がＴ伸びるごとに前後にレベルＰｂの期間を伴うレベルＰａの期間がＴずつ延長される。一方マーク形成期間の記録波形は、２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で、３Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルスに引き続き幅Ｔｗ，レベルＰａの期間を前置した幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルスから構成される。以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｂの期間を前置した幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが１発ずつ付加される。
【００３８】
最後に従来記録波形および本発明による記録波形によって、マーク・エッジ記録を行った場合の比例パワー設定値とジッタの関係を図７に示す。符号器の変調規則は（１，７）コード、光源波長６８５ｎｍ，対物レンズ開口数０．５５の光学系を用い、記録線密度０．４０μｍ／ｂｉｔ（マイクロメートル／ビット）で記録を行った場合の結果である。破線白プロットは従来記録波形による記録で前エッジ同志の間隔を、破線黒プロットは従来記録波形による記録で後エッジ同志の間隔を測定した場合の対検出窓幅比ジッタである。従来記録波形では先行する記録パターンに依存してマークの前エッジの位置が理想位置から変動するために、前エッジ・ジッタが後エッジ・ジッタに比べて全体的に大きくなっている。さらに前エッジ・ジッタを最適化するパワーと、後エッジ・ジッタを最適化するパワーが異なっている。これに対し実線白プロットは本発明の記録波形による記録で前エッジ同志の間隔を、実線黒プロットは本発明の記録波形による記録で後エッジ同志の間隔を測定した場合の対検出窓幅比ジッタである。本発明の記録波形による記録では、マークの前エッジがほぼ理想位置に形成されるため、全体的にジッタが改善され、同時に前エッジ・ジッタを最適化するパワーと後エッジ・ジッタを最適化するパワーが一致している。さらに前エッジ・ジッタと後エッジ・ジッタの大きさがほぼ一致しており、結果として記録パワー・マージンが大幅に拡大されている。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置情報記録装置において、高精度のマーク形成が可能となる。これにより記録方式として高記録線密度化に有利なマーク・エッジ記録方式を用いることが可能となる。また熱蓄積の一定化を実現することによって再生クロストークの一定化が図れ、トラック間隔を縮小することができるので、結果として記録面密度を向上できる。以上により記録・再生動作の高信頼化が図られ、同時に情報記録装置および記録媒体の小型化が実現されるので、コストの点で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディスク装置の構成を説明する図。
【図２】本発明による記録波形を説明する図。
【図３】本発明によるディスク装置の記録処理系部分の構成を説明する図。
【図４】本発明による記録パターン認識器の動作を説明する図。
【図５】本発明による記録パターン認識器の動作を説明する図。
【図６】本発明による記録パターン認識器の動作を説明する図。
【図７】本発明による高精度マーク形成の効果を説明する図。
【図８】異なる記録波形の組み合わせを説明する図。
【図９】本発明による情報記録装置の記録パターン認識部の構成を説明する図。
【図１０】本発明による情報記録装置の動作原理およびその効果を説明する図。
【符号の説明】
１１０…レーザ
１１１…レーザ駆動回路
１１２…記録波形発生回路
１１３…符号器
１１５…ユーザ・データ
１１７…光磁気記録媒体
１２０…光磁気再生信号
１２２…再生データ
１２５…レベル発生信号
１２６…記録符号列
１２７…記録データ
１２８…基準時間信号
１２９…記録処理系
３００…マーク長ラッチ
３０１…スペース長ラッチ
３０２…記録パターン認識器。
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置に関するものであり、専ら光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在一般に流通している光ディスクは、記録膜を加熱することにより記録膜上に反転磁区によるマークを形成する光磁気ディスクと、加熱時のエネルギー投入量を制御することにより記録膜の冷却速度を変化させ、記録膜上にアモルファス領域によるマークを形成する相変化ディスクに大別できる。これらの光ディスクにおいて記録密度向上を図るための方法としては、情報を担うマークを全体的に縮小するか、マーク長、スペース長の変化の刻みを短くしてマーク・エッジ位置を検出する時間幅を狭くとる方法があげられるが、いずれの方式においてもマークを高精度に形成することが必須である。しかし光スポット径の約半分以下の微小マークを安定かつ高精度に形成することは極めて難しい。これは微小マークを形成する場合には、光スポットによる記録膜の昇温部分の中でもピーク温度部分付近の空間的な温度勾配が緩やかな部分のみでマーク形成をせざるを得ないからである。このため記録エネルギー照射前の記録膜温度や記録エネルギーの強度変動によって記録時の最高到達温度がマーク毎に変動し、実効的に記録膜の記録感度が変動すると、マーク形状が大きくばらつく。記録波形によってマークの形状を制御するタイプの光ディスクの場合、特に記録パターンによって記録膜の最高到達温度にばらつきが生じやすい。この問題を解決するには短波長レーザ光源を用いて光スポット径を縮小するの最も直接的である。しかし代表的なレーザ光源である半導体レーザ・ダイオードの短波長化は、記録密度の上昇に対する要求に応じ切れていないのが現状である。
【０００３】
したがって微小マークを安定に形成し信頼性の高い記録・再生を行うためには、これらの問題が生じにくい記録波形を選択しなければならない。記録波形の解決すべき問題は次の２点である。すなわち第１の問題とは熱クロストークの抑制であり、これは近接するマークをその間隔によらず均一に形成できることを意味する。第２の問題とは熱蓄積の一定化であり、これは連続するマークをその長さによらず均一に形成できることを意味する。熱クロストークの抑制，熱蓄積の一定化を実現することにより再生信号のエッジ・シフトを抑制できるので、記録方式として高線密度化に有利なマーク・エッジ記録方式を用いることが可能となる。また熱蓄積の一定化を実現することによって再生クロストークの一定化が図れ、トラック間隔を縮小することができるので、結果として記録面密度の向上が実現可能となる。
【０００４】
以上の問題を解決する目的で特開平５―２９８７３７号公報に記載の第１の従来技術では、マーク形成期間に相当する記録波形を記録符号列のマークの長さに対応した一連のパルス列から構成し、各パルスの個数および振幅を記録符号列の長さに応じて制御する。マーク形成期間の記録波形は先頭部と後続部分の２つの部分に分けられ、各パルスのパルス高は一般に異なっている。さらに記録波形のマーク非形成期間には、スペース部を前置して記録補助パルスを発生する。マーク形成期間とは記録符号列におけるマークの長さを反映し、図４（ｃ）に示すように、あるマークの形成に必要な記録エネルギーを供給するエネルギー・レベルをもったパルス、すなわち該エネルギー・レベルが発生されなければマークが形成されないエネルギー・レベルのパルスの、最初のパルスの立ち上がりから最後のパルスの立ち下がりまでとして定義する。またマーク非形成期間とは記録符号列におけるスペースの長さを反映し、マーク形成期間以外の期間として定義する。以上の定義は本明細書中の説明において共通である。以上により、スペース長によらず先行するマーク形成部分から直後のマークの前エッジ位置への熱拡散を補償でき、マーク幅およびマーク・エッジ位置が高精度に制御できるとしている。
【０００５】
また前記の問題を解決する目的で、特開平１―０７８４３７号公報に記載の第２の従来技術では、先行するマーク非形成期間の長さ参照し、直後のマーク形成期間に対応する記録波形の一部を可変としている。すなわち図４（ａ）において、各々に先行するスペース４０１，４０３の長さを参照して、マーク４０２，４０４に対応する記録波形、さらに詳細にはマーク４０２，４０４の前エッジ形成位置を補償する記録エネルギー照射手段を備えている。これにより、スペース長によらず先行マーク形成部分から直後のマークの前エッジ位置への熱拡散を補償でき、マーク幅およびマーク・エッジ位置が高精度に制御できるとしている。
【０００６】
また、他の公知例としては、特開平５―１４３９９３号公報があり、この中には、直前のライトパルスと現在のライトパルスとの間のブランク期間が短い場合は、直前の光パルスで発生した熱の影響を受けるため、この予熱効果をブランク期間が長い場合と同じにする旨の記載、及び、直前のライトパルスのパルス幅と直前のブランク期間の測定値とを用いて現在のライトパルスの直前に設けるバイアス発光部のエネルギー量及びパルス幅を決定する旨の記載がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし第１の問題点として、前記の各従来技術では後続マークの前エッジ部分の形成条件の補償を行っていたが、この補償が十分ではなかった。さらに先行マーク形成時に投入されたエネルギー量の大小による直後のマークの前エッジ形成位置付近への熱拡散の補償は考慮されていなかったために、先行マーク形成期間が一定長である場合に限り、２つのマーク間のマーク非形成期間の長さによらず、後続のマークを安定に記録することが可能であった。しかし直前のマーク形成期間が変化する場合には、２つのマーク間のマーク非形成期間が一定であっても、後続のマークの前エッジを目標位置に形成することは困難であった。すなわち先行マーク形成期間が長いほど、先行マーク形成時に投入された熱エネルギーが直後のマークの前エッジ形成位置付近へ拡散し、前エッジが直前のマークの後エッジ近づく。以上の現象は記録線密度を上昇させた場合、および２つのマーク間のマーク非形成期間が短いほど顕著となる。
【０００８】
また第２の問題点として、前記の各従来技術では熱蓄積の一定化が不十分であり、マーク幅を縮小し記録線密度を上昇させた場合にマーク長に依存した後エッジの目標位置からの変動を十分に抑制することができなかった。すなわちマーク先頭部からの距離に依存して後エッジ位置およびマーク幅が変動してしていた。以上の現象は記録線密度を上昇させるほど顕著となる。
【０００９】
したがって以上の理由から、前記の各従来技術では高記録線密度時に微小マークを十分な精度で形成することができず、結果として十分な記録面密度を実現することができなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記第１の問題を解決する目的で、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置において、記録符号列における同一長のマーク記録時に少なくとも２通りの記録波形を発生する記録エネルギー照射手段もしくは記録符号列における同一長のスペース記録時に少なくとも２通りの記録波形を発生する記録エネルギー照射手段を備える。
【００１１】
さらに前記第１の問題を解決する目的で、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置において、データ記録時の記録符号列における記録パターン識別手段を有し、該記録符号列における同一長のマーク記録時に前記識別手段の識別結果に基づいて少なくとも２通りの記録波形を発生する記録エネルギー照射手段もしくは該記録符号列における同一長のスペース記録時に前記識別手段の識別結果に基づいて少なくとも２通りの記録波形を発生する記録エネルギー照射手段を備える。
【００１２】
ここで記録パターンとはマークもしくはスペースの長さおよびその配列順序関係等の情報を意味し、記録波形とは記録媒体に照射する記録エネルギーの与え方すなわち記録エネルギー・レベルの時間変化を指す。
【００１３】
以上により直前のマークとの間にあるスペース長に関して後続マークの前エッジ部分の形成条件の補償を精密に行い、さらに直前のマーク形成時に投入されたエネルギー量の大小による直後のマークの前エッジ形成位置付近への熱拡散の補償を行う。このために直前のマークの長さおよび、２つのマーク間のスペースの長さによらず、マークを安定に記録することが可能となる。
【００１４】
さらに前記第２の問題を解決する目的で、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置において、マーク形成期間の記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープがマーク形成期間先頭からの時間経過にしたがって低下する該記録波形を発生する記録エネルギー照射手段を備える。
【００１５】
以上により長マーク形成時の熱蓄積の補償が厳密に行われ、マーク長によらず長マークの後エッジが目標とする位置に正しく形成されるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の例を説明する。本実施例では記録媒体として光磁気記録媒体を例にとって説明するが、これは記録媒体を特に限定するものではなく、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う記録媒体に共通の技術である。
【００１７】
また以下の実施例においては、単一のパラメータのみが異なる記録波形を用いて説明を行うが、これは本発明における記録波形の組み合わせを限定するものではない。すなわち、例えば図８（ａ）に示す記録波形はＰａ，Ｐｂ，Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｔｂ，Ｔｗ１，Ｔｗ２，Ｔｂｗの各パラメータを指定すれば一意に記述できるが、異なる記録波形の組み合わせとしてこれら複数のパラメータが同時に異なる記録波形を用いてもよいし、記録波形の変化部分はマーク形成部分であってもマーク非形成部分であっても両方であっても良い。また記録波形を記述するパラメータを限定するものでもなく、本実施例以外のパラメータで記述される記録波形の組み合わせを用いてもよい。さらに図８（ａ），８（ｂ）に示すように、共通のパラメータで記述できない記録波形の組み合わせを用いても当然よい。
【００１８】
さらに記録エネルギーのレベルとは記録媒体上の記録膜の熱的な緩和時間よりも長い期間にわたる平均エネルギー・レベルを意味し、何らかの理由でチャネル・ビット長（マーク，スペースのエッジ位置の変化単位）に相当する周期の周波数よりも十分に高い周波数成分が記録波形に重畳されているような場合には、その周波数成分の影響が無視できる程度以上の期間にわたる平均エネルギー・レベルを指すものとする。
【００１９】
図１は本発明による情報記録装置の構成の一例を説明する図である。記録されるユーザ・データ１１５はコントローラ１１８によって管理され、所定の量に達するまで一旦バッファ１１４に蓄えられる。バッファ１１４から送り出された記録データ１２７は、符号器１１３において光磁気記録媒体１１７上に形成されるマーク（図示せず）配置に対応する記録符号列１２６に変換される。記録符号列１２６は記録波形発生回路１１２に伝達され、ここで記録波形に対応したレベル発生信号１２５に変換される。符号器１１３，記録波形発生回路１１２は基準時間発生器１１９の発生する基準時間信号１２８に同期して動作する。レーザ駆動回路１１１はレベル発生信号１２５を参照してレーザ駆動電流１２４を発生し、記録エネルギー源であるレーザ１１０を所定の記録波形にしたがって発光させる。レーザ１１０から放出されたレーザ光１２３はハーフ・ミラー１０８，対物レンズ１１６を経由して光磁気記録媒体１１７上に集光され、記録膜（図示せず）を加熱してマークを形成する。情報の再生時にはマークを破壊しない程度に低いレベルのレーザ光１２３で光磁気記録媒体１１７上のマーク配列を走査する。光磁気記録媒体１１７からの反射光は対物レンズ１１６，ハーフ・ミラー１０８を経由し、偏光分離素子１０７に入射される。偏光分離素子１０７では、マークの磁化方向に応じて偏光面が逆向きに回転した反射光を互いに直交する偏光に分離し、各々は検出レンズ１０６を通じて光検出器１０１上に導かれる。光検出器１０１は互いに直交する偏光の強度を、それらに比例した電気信号に変換する。該電気信号は各々の光検出器１０１に設けられた前置増幅器１００によって十分な振幅まで増幅された後、差動増幅器１０２に伝達される。差動増幅器１０２は入力信号間の差を演算し、光磁気記録媒体１１７上の走査位置におけるマークの有無に対応した光磁気再生信号１２０を生成する。光磁気再生信号１２０は波形等化器１０３によって波形等化処理を受け、さらに２値化器１０４において２値化再生信号１２１に変換される。さらに復号器１０５はこの２値化再生信号１２１を参照し、符号器１１３の逆変換を施して再生データ１２２をバッファ１１４に蓄える。再生データ１２２はコントローラ１１８によって管理され、所定の量に達すると最終的に再生されたユーザ・データ１１５として装置外部に出力される。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｄ）は本発明における記録符号列のマーク，スペースとそれを記録する記録波形の一例を説明する図である。図２（ａ）は記録データを符号器で変換した結果の記録符号列を表している。図２（ｂ）は記録媒体上のマーク配列のイメージを示したもので、記録・再生用のレーザ光スポットは図２（ｂ）中左から右へ走査する。マーク２０２は記録符号列２００中の各々のマークに１対１で対応しており、その期間に比例した長さで形成される。図２（ｃ）は図２（ａ）の記録符号列２００に対応した本発明における記録波形の１例であり、記録符号列２００における２Ｌ長のマーク記録時に異なる２通りの記録波形を発生する。また図２（ｄ）は図２（ａ）の記録符号列２００に対応した本発明における記録波形の他の１例であり、記録符号列２００における３Ｌ長のスペース記録時に異なる２通りの記録波形を発生する。ここでＬは記録符号列２００におけるマーク長およびスペース長の変化量の最小単位である。
【００２１】
図３は図１の記録処理系１２９の構成の一例を詳細に説明した図である。記録データ１２７は符号器１１３において所定の変換規則にしたがい記録符号列１２６に変換される。記録符号列１２６は記録パターン認識器３０２，マーク長ラッチ３００およびスペース長ラッチ３０１に入力される。マーク長ラッチ３００は記録符号列１２６中のマーク長を、スペース長ラッチ３０１は記録符号列１２６中のスペース長をＦＩＦＯ動作で所定の期間保持し、各々が保持するマーク長，スペース長は記録パターン認識器３０２に入力される。記録パターン認識器３０２は符号器１１３からの記録符号列１２６および先行する記録パターンの情報であるマーク長ラッチ３００およびスペース長ラッチ３０１からの情報を参照し、実際の記録波形に対応したＰｂ発生信号３１１，Ｐａ発生信号３１２，Ｐｗ１発生信号３１３，Ｐｗ２発生信号３１４を先行する記録パターンに応じて適応的に発生する。レーザ駆動回路１１１はこれらのレベル発生信号１２５を参照してレーザ駆動電流１２４を合成し、記録エネルギー源であるレーザ１１０を駆動する。また符号器１１３，記録パターン認識器３０２，マーク長ラッチ３００およびスペース長ラッチ３０１は基準時間信号１２８によって制御されており、各種信号の伝達および発生は基準時間信号３１０に同期して行われる。
【００２２】
今、符号器が出力する記録符号列をマーク，スペースの組で分類し、ｎ番目（ｎは自然数）のマークの長さ，スペースの長さを各々Ｍ（ｎ），Ｓ（ｎ）と表すことにする。マーク長ラッチ３００は直後のｎ＋１番目のマークの記録が終了するまで直前のマーク長Ｍ（ｎ）を保持し、スペース長ラッチ３０１は直後のｎ＋１番目のスペースの記録が終了するまで直前のスペース長 Ｓ（ｎ）を保持するものとする。例えば情報記録装置がｎ番目のスペースに引き続いてｎ＋１番目のマークを記録しようとしている場合、マーク長ラッチ３００はｎ＋１番目のマークを記録する間じゅうｎ番目のマーク長Ｍ（ｎ）を保持し、その結果を記録パターン認識器３０２に与え続ける。記録パターン認識器３０２は記録符号列１２６およびこのＭ（ｎ）の値を参照し、例えば図２（ｃ）の記録波形の場合、Ｍ（ｎ）が３Ｌ以上であればｎ＋１番目のマーク記録時（マーク形成期間）の先頭パルスのエネルギー・レベルがＰｗ３に、Ｍ（ｎ）が３Ｌ未満であればｎ＋１番目のマーク記録時の先頭パルスのエネルギー・レベルがＰｗ４になるよう、レベル発生信号１２５を制御する。ここでＰｗ３とＰｗ４の値は異なるものとする。また別の例として、情報記録装置がｎ番目のマークに引き続いてｎ番目のスペースを記録しようとしている場合、マーク長ラッチ３００はｎ番目のスペースを記録する間ｎ番目のマーク長Ｍ（ｎ）を保持し、その結果を記録パターン認識器３０２に与え続ける。記録パターン認識器３０２は記録符号列１２６およびこのＭ（ｎ）の値を参照し、例えば図２（ｄ）の記録波形の場合、Ｍ（ｎ）が３Ｌ以上であればｎ番目のスペース記録時（マーク非形成期間）の先頭に設けた低レベル期間がＴｂ１に、Ｍ（ｎ）が３Ｌ未満であればｎ番目のスペース記録時に先頭に設けた低レベル期間がＴｂ２になるよう、レベル発生信号１２５を制御する。ここでＴｂ１とＴｂ２の値は異なるものとする。本動作例では記録パターン認識器３０２が参照する先行記録パターンの情報が、直前のマーク長，スペース長のみであるとした。しかしこれはマーク長ラッチ，スペース長ラッチの構成，動作を何ら限定する物ではなく、２個以上前のマーク長，スペース長を含んでも良い。
【００２３】
図９は、図３の記録パターン認識器３０２の構成の一例をさらに詳しく説明した図である。本例では記録データは（１，７）ＲＬＬ変調後、マーク・エッジ記録されるものとし、記録波形としては図２（ｄ）の波形を発生するものとする。まず記録データ１２７は符号器１１３において（１，７）ＲＬＬ変調後ＮＲＺＩ変調を施され、記録符号列１２６に変換される。次に記録符号列１２６はマーク長ラッチ３００およびカウンタ１０００に入力される。マーク長ラッチ３００は記録符号列１２６中のマーク長を次のマーク期間開始まで保持し、保持データは比較器１００２に入力される。比較器はこのマーク長を符号器１１３による最短マーク長である２Ｌと比較し、マーク長が２Ｌであるか、あるいは３Ｌ以上であるかの判定結果を波形エンコーダ１００１に伝達する。カウンタ１０００は周期Ｌのクロック信号である基準時間信号１２８を参照して、記録符号列１２６におけるマークあるいはスペースの先頭からの経過時間をＬ単位で計測し、その計時結果を波形エンコーダ１００１に与える。波形エンコーダ１００１は記録符号列１２６，カウンタ１０００の計時結果および比較器１００２の出力を参照し、図２（ｄ）の記録波形に対応したＰｂ発生信号３１１，Ｐａ発生信号３１２，Ｐｗ１発生信号３１３，Ｐｗ２発生信号３１４を排他的に発生する。これらのレベル発生信号１２５は先行する記録パターンに応じて適応的に発生される。すなわち本例の場合、マーク非形成期間先頭におけるＰｂ発生信号３１１の発生期間は、比較器１００２による比較結果にしたがい、記録符号列１２６における直前のマーク長が最短である２Ｌの場合にはＴｂ２、３Ｌ以上の場合にはＴｂ１の長さとなる。ここでＴｂ１，Ｔｂ２は記録符号列１２６におけるスペース長には依存せず、またＴｂ１＞Ｔｂ２の大小関係がある。したがって本例ではスペース長ラッチは特に必要ではない。またその他の期間では、記録符号列１２６におけるマークまたはスペースの先頭からの経過時間にしたがって、一定パターンのレベル発生信号１２５が順に波形エンコーダ１００１から出力される。レーザ駆動回路１１１はレベル発生信号１２５を参照してレーザ駆動電流１２４を合成し、記録エネルギー源であるレーザ１１０を駆動する。全体は基準時間信号１２８によって制御されており、各種信号の伝達および発生は基準時間信号３１０に同期して行われる。
【００２４】
図１０は図９に示した本発明の導入効果を説明するものである。グラフは光磁気記録媒体にマーク・エッジ記録を行った場合の再生信号におけるマーク・エッジ位置の測定結果の一例である。黒プロットは従来装置、白プロットは本発明による装置の結果を示す。本測定では２つのマーク間隔を固定して、先行マーク長に対する後続マーク形状の変化を測定した。ここでマーク間隔および後続マーク長は符号器１１３の符号化規則における最短の２Ｌとし、先行マーク長は２Ｌから８Ｌの範囲で変化させた。光スポット直径は約１．２μｍ（マイクロメートル）、検出窓幅Ｌは０．２７μｍである。ΔＥ（デルタＥ）は後続マーク前エッジの理想位置からのシフトを意味し、シフト量の符号は遅れる方向が正である。プロットはΔＥが検出窓幅Ｌに占める割合をパーセンテージとして行った。従来装置では先行マークが長くなるほど前エッジは前へ徐々にシフトする。また特に先行マークが３Ｌ以上の場合には、先行マークが２Ｌの場合から大きくシフトしている。すなわち言い換えれば、先行マークが３Ｌ以上の場合、後続マークは先行マークが２Ｌの場合に比べてかなり大きめに形成されているということである。これらのエッジ・シフトは、理想マークが形成できれば先行マーク長によらず一定である。また一定であれば信号処理によって除去することができるが、先行マーク長に依存して変化した場合には除去が困難となる。したがってデータの安定した記録再生のためにはこれらのエッジ・シフトが先行マーク長によらずほぼ一定であることが望ましい。従来装置では、マーク形成期間直後に加熱を休止する熱遮断期間（図２（ｄ）のＰｂレベルの期間）を常に一定長さだけ設け、先行スペース長に応じた熱干渉の補償、すなわち距離に関する熱干渉の補償を行っていた。つまり一定長さの加熱休止期間によって先行マーク長，先行スペース長によらずエッジ・シフトはほぼ一定となるとしていた。これは先行マークからの熱伝導効果と、マーク非形成期間における予熱期間（図２（ｄ）のＰａレベルの期間）の効果がバランスし、その和が常に略一定となることによってその直後のマークが安定に形成できるとしていたわけである。しかし従来装置では、先行マーク形成時に投入された熱量に関する補償、すなわち熱源の大きさに関する補償は行っていなかった。このため記録線密度が上昇し、先行マークから後続マーク位置への熱伝導の変化が無視できない場合には上記のような問題が生ずるわけである。
【００２５】
このように従来装置では、高線密度記録に限界が存在する。図１０の黒プロットを詳細に検討すると、先行マーク長が最短の２Ｌの場合と３Ｌ以上の場合で後続マークのエッジ・シフトには大きな差が出ている。これは先行マーク形成時に、先行マーク後端から前方（光スポットの走査方向と逆方向）２Ｌ以上の部分にマークを形成したか否か、すなわち先行マーク長が最短の２Ｌであるか否かによって、後続マークに対する熱伝導が異なることを示している。つまり先行マーク後端から前方２Ｌ以上の部分にマークを形成した熱が後続マーク位置に熱伝導するか否かで、後続マーク形状が異なっているわけである。したがって後続マークを安定して形成するためには、後続マークの形成条件を先行マークが最短マーク長であるか否かに応じて適応的に補償しなければならない。そこで先行マーク長によって場合分けを行い、後続マークの形成条件を適応的に変化させることにしたのが図９の構成による図２（ｄ）の記録波形である。後続マークの形成条件を調整する方法としてはいくつかの方法が考えられるが、図９の場合すなわち図２（ｄ）の記録波形では熱遮断期間の長さを変化させる方法を選択している。すなわち先行マーク長が３Ｌ以上で、後続マーク形成位置に過剰な熱伝導が予想される場合には、熱遮断期間を延長することによって予熱量を減少させ補償を行う。その結果図１０の白プロットでは先行マーク長によらず後続マークのエッジ位置が安定しており、理想に近いマーク形成が行われていることが確認できた。本例では後続マークの形成条件を調整する方法として熱遮断期間の長さを変化させる例を説明したが、これは前述した通り、図２（ｃ）に示すように後続マーク自体に対応する記録波形を変化させる等の他の方法を用いても良い。
【００２６】
図４（ａ）〜（ｊ）および図５，６は、図２の記録パターン認識器３０２の動作を説明するために、マーク配列とそれを記録する記録波形を示した図である。図４（ａ），５（ａ），６（ａ）は記録符号列に対応して記録媒体上に形成すべきマーク配列のイメージを示しており、Ｌはマーク４００，５００，６００スペース４０２，５０２，６０２の長さの変化量の最小単位（チャネル・ビット長）である。記録・再生用のレーザ光スポットは図４（ａ），５（ａ），６（ａ）中左から右へ走査する。ここでマーク４０１，５０１，６０１およびスペース４０２，５０２，６０２の目標エッジ間隔は、必ずＬの整数倍である。
【００２７】
図４（ｂ）は基準時間信号であり記録処理系を制御する周期Ｔのクロック信号であり、記録波形を含む記録処理系の信号は該クロック信号に同期して生成，伝達される。Ｔはチャネル・ビット長Ｌに相当する検出窓の期間の長さであり、レーザ光スポットの移動速度をｖとするとＬ＝ｖＴの関係にある。クロック４０３はデューティ５０％の矩形波であり、ハイ・レベル，ロー・レベルの期間はいずれもＴｗに等しい。本実施例においてはＴ＝２Ｔｗの関係があり、以下で説明する各エネルギー・レベルの保持時間はＴｗの整数倍すなわち基準時間信号の周期Ｔの整数倍もしくは半奇数倍となっている。
【００２８】
図４（ｃ）は従来技術による情報記録装置の記録波形の例を説明する図である。記録波形は、マーク形成に必要な高レベルのエネルギーを間欠的に照射するマーク形成期間と、スペースに対応するマーク形成期間以外のマーク非形成期間に大別される。マーク形成期間ではエネルギー・レベルＰａ，Ｐｂ，Ｐｗ１，Ｐｗ２のいずれかのレベルが発生されており、マーク非形成期間ではＰｂ，Ｐａのエネルギー・レベルが順に発生される。本記録波形では直前のマーク長，スペース長すなわち先行する記録パターンに関係なく、固定されたエネルギー・レベルが固定された順序にしたがって、対応するマーク長およびスペース長のみを反映して、順次出力されるのみである。すなわち２Ｔ長のマークに対応するマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。またレベルＰｗ１，Ｐｗ２のパルス間のレベルは常にＰｂであり、マーク非形成期間では先頭に幅Ｔｂ＝３Ｔｗ，レベルＰｂの低レベル期間が設けられ、その後マーク形成期間までＰａのレベルが維持される。
【００２９】
図４（ｄ）は本発明による情報記録装置の記録波形の１例を説明する図である。マーク形成期間には初めＰｗ１，Ｐａ１，Ｐｗ３，Ｐａ２，Ｐｗ２，Ｐｂ、以降Ｐｗ２，Ｐｂの繰り返しからなるパターンにしたがってエネルギー・レベルを順次出力しており、記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。また各レベルの保持時間はＴｗに等しい。またマーク非形成期間では先頭にレベルＰｂの期間がＴｂ＝３Ｔｗ設けられ、その後マーク形成期間までＰａのレベルが維持される。
【００３０】
図４（ｅ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下しており、各レベルの保持時間はＴｗに等しい。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク非形成期間の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では先頭にレベルＰｂの期間が設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。レベルＰｂの期間は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｔｂ１（＝３Ｔｗ）、３Ｔ以上の場合Ｔｂ２（＝４Ｔｗ）に適応的に変化する。本例においては、簡単のために、マーク形成期間の上エンベロープを形成するエネルギー・レベルを２レベル、下エンベロープを形成するエネルギー・レベルを２レベルとして説明しているが、これは特にエネルギー・レベル数を限定する意図のものではない。すなわち図４（ｄ）に示すように上エンベロープを形成するエネルギー・レベル，下エンベロープを形成するエネルギー・レベルに各々３レベル以上を用いてもよい。これは以降の図４（ｆ）〜（ｊ）で説明される実施例においても共通である。
【００３１】
図４（ｆ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下しており、各レベルの保持時間はＴｗに等しい。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク非形成期間の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では先頭にレベルＰｂの期間がＴｂ（＝３Ｔｗ）設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａ１もしくはＰａ２のレベルが維持される。レベルＰａ１，Ｐａ２は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｐａ１、３Ｔ以上の場合Ｐａ２に適応的に選択される。
【００３２】
図４（ｇ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下しており、各レベルの保持時間はＴｗに等しい。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク非形成期間の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では先頭に期間Ｔｈ１（＝Ｔｗ）もしくはＴｈ２（＝２Ｔｗ），レベルＰａの期間が設けられ、その後レベルＰｂ，期間Ｔｂ（＝３Ｔｗ）の期間を経てマーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。期間Ｔｈ１，Ｔｈ２は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｔｈ１、３Ｔ以上の場合Ｔｈ２に適応的に選択される。
【００３３】
図４（ｈ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク形成期間先頭の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ１（＝２Ｔｗ）もしくはＴｗ２（＝Ｔｗ），レベルＰｗ１のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１の期間は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｔｗ１、３Ｔ以上の場合Ｔｗ２に適応的に変化する。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では先頭にレベルＰｂ，期間Ｔｂ＝３Ｔｗの区間が設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。
【００３４】
図４（ｉ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下しており、また各レベルの保持時間はＴｗに等しい。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク形成期間先頭の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１もしくはＰｗ３のパルス１発で構成されており、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。レベルＰｗ１，Ｐｗ３の決定は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｐｗ１、３Ｔ以上の場合Ｐｗ３に適応的に選択される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間，レベルＰｗ２のパルスとレベルＰｗ３のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では、先頭にレベルＰｂ，期間Ｔｂ（＝３Ｔｗ）の区間が設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。
【００３５】
図４（ｊ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の上エンベロープおよび下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。本記録波形は先行する記録パターンすなわち直前のマーク長を参照して、マーク形成期間先頭の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１もしくはＰｗ３のパルス１発で構成されており、直後にＴｍ１（＝２Ｔｗ）もしくはＴｍ２（＝Ｔｗ）の期間を隔てて、以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが繰り返し周期Ｔで１発ずつ付加される。幅Ｔｍ１，Ｔｍ２の決定は、先行するマーク長が２Ｔの場合Ｔｍ１、３Ｔ以上の場合Ｔｍ２に適応的に選択される。レベルＰｗ１のパルスとレベルＰｗ２のパルス間のレベルはＰａであり、レベルＰｗ２のパルス同志の間のレベルはＰｂである。またマーク非形成期間では、先頭にレベルＰｂ，期間Ｔｂ（＝３Ｔｗ）の区間が設けられ、その後マーク形成期間直前までＰａのレベルが維持される。
【００３６】
図５（ｃ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。本記録波形は自己のスペース長を参照して、マーク非形成期間自身の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち２Ｔ長のスペースを形成する場合のマーク非形成期間は、前後に幅Ｔｗ，レベルＰｂの期間を設けた幅４Ｔｗ，レベルＰａの期間から構成されている。３Ｔ長以上のスペースを形成する場合のマーク非形成期間は、先頭に幅Ｔｂ１（＝２Ｔｗ），レベルＰｂの期間が、最後に幅Ｔｂ２（＝Ｔｗ），レベルＰｂの期間に続く幅Ｔｈ（＝Ｔｗ），レベルＰａの期間から構成されており、以降スペース長がＴ伸びるごとに前後にレベルＰｂの期間を伴うレベルＰａの期間がＴずつ延長される。一方マーク形成期間の記録波形は、２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で、３Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルスに引き続き幅Ｔｗ，レベルＰａの期間を前置した幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルスから構成される。以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｂの期間を前置して幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが１発ずつ付加される。
【００３７】
図６（ｃ）は本発明による情報記録装置の記録波形の他の１例を説明する図である。マーク形成期間においては記録波形の下エンベロープが該マーク形成期間開始からの時間経過にしたがって低下している。本記録波形は自己のスペース長を参照して、マーク非形成期間自身の記録波形が適応的に変化する例である。すなわち４Ｔ長以下のスペースを形成する場合のマーク非形成期間は、先頭に幅Ｔｂ１（＝２Ｔｗ），レベルＰｂの期間が、最後に幅Ｔｂ２（＝Ｔｗ），レベルＰｂの期間に続いて幅Ｔｈ（＝Ｔｗ），レベルＰａの期間を設けたレベルＰａの期間から構成されている。５Ｔｗ長以上のスペースを形成する場合のマーク非形成期間は、先頭に幅Ｔｂ２（＝Ｔｗ），レベルＰｂの期間が、最後に幅Ｔｂ２（＝Ｔｗ），レベルＰｂの期間に続き幅Ｔｈ（＝Ｔｗ），レベルＰａの期間から構成されており、以降スペース長がＴ伸びるごとに前後にレベルＰｂの期間を伴うレベルＰａの期間がＴずつ延長される。一方マーク形成期間の記録波形は、２Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルス１発で、３Ｔ長のマークを形成する場合のマーク形成期間は幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルスに引き続き幅Ｔｗ，レベルＰａの期間を前置した幅Ｔｗ，レベルＰｗ１のパルスから構成される。以降マーク長がＴ伸びるごとに幅Ｔｗ，レベルＰｂの期間を前置した幅Ｔｗ，レベルＰｗ２のパルスが１発ずつ付加される。
【００３８】
最後に従来記録波形および本発明による記録波形によって、マーク・エッジ記録を行った場合の比例パワー設定値とジッタの関係を図７に示す。符号器の変調規則は（１，７）コード、光源波長６８５ｎｍ，対物レンズ開口数０．５５の光学系を用い、記録線密度０．４０μｍ／ｂｉｔ（マイクロメートル／ビット）で記録を行った場合の結果である。破線白プロットは従来記録波形による記録で前エッジ同志の間隔を、破線黒プロットは従来記録波形による記録で後エッジ同志の間隔を測定した場合の対検出窓幅比ジッタである。従来記録波形では先行する記録パターンに依存してマークの前エッジの位置が理想位置から変動するために、前エッジ・ジッタが後エッジ・ジッタに比べて全体的に大きくなっている。さらに前エッジ・ジッタを最適化するパワーと、後エッジ・ジッタを最適化するパワーが異なっている。これに対し実線白プロットは本発明の記録波形による記録で前エッジ同志の間隔を、実線黒プロットは本発明の記録波形による記録で後エッジ同志の間隔を測定した場合の対検出窓幅比ジッタである。本発明の記録波形による記録では、マークの前エッジがほぼ理想位置に形成されるため、全体的にジッタが改善され、同時に前エッジ・ジッタを最適化するパワーと後エッジ・ジッタを最適化するパワーが一致している。さらに前エッジ・ジッタと後エッジ・ジッタの大きさがほぼ一致しており、結果として記録パワー・マージンが大幅に拡大されている。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置情報記録装置において、高精度のマーク形成が可能となる。これにより記録方式として高記録線密度化に有利なマーク・エッジ記録方式を用いることが可能となる。また熱蓄積の一定化を実現することによって再生クロストークの一定化が図れ、トラック間隔を縮小することができるので、結果として記録面密度を向上できる。以上により記録・再生動作の高信頼化が図られ、同時に情報記録装置および記録媒体の小型化が実現されるので、コストの点で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディスク装置の構成を説明する図。
【図２】本発明による記録波形を説明する図。
【図３】本発明によるディスク装置の記録処理系部分の構成を説明する図。
【図４】本発明による記録パターン認識器の動作を説明する図。
【図５】本発明による記録パターン認識器の動作を説明する図。
【図６】本発明による記録パターン認識器の動作を説明する図。
【図７】本発明による高精度マーク形成の効果を説明する図。
【図８】異なる記録波形の組み合わせを説明する図。
【図９】本発明による情報記録装置の記録パターン認識部の構成を説明する図。
【図１０】本発明による情報記録装置の動作原理およびその効果を説明する図。
【符号の説明】
１１０…レーザ
１１１…レーザ駆動回路
１１２…記録波形発生回路
１１３…符号器
１１５…ユーザ・データ
１１７…光磁気記録媒体
１２０…光磁気再生信号
１２２…再生データ
１２５…レベル発生信号
１２６…記録符号列
１２７…記録データ
１２８…基準時間信号
１２９…記録処理系
３００…マーク長ラッチ
３０１…スペース長ラッチ
３０２…記録パターン認識器。
Claims (6)
- 記録媒体にエネルギーを照射することによって記録媒体に局所的な物理的変化を引き起こし情報の記録を行う情報記録装置において、記録符号列における同一長のスペース記録時に、パルスの高さ及びパルス照射タイミングが異なる、少なくとも２通りの記録波形を発生する記録エネルギー照射手段を有することを特徴とする情報記録装置。
- 請求項１記載の情報記録装置において、さらに記録パターン認識器を有し、前記記録パターン認識器は、データ記録時の記録符号列と先行する記録パターンの情報を参照し、記録パターンを形成するための信号を発生させ、前記記録エネルギー照射手段は、前記記録符号列における同一長のスペース記録時に、前記発生した信号に基づいて前記記録波形を発生させることを特徴とする情報記録装置。
- 請求項１記載の情報記録装置において、マーク形成期間に対応する前記記録波形の上エンベロープが、マーク形成開始時からの時間経過にしたがって低下することを特徴とする情報記録装置。
- 請求項１記載の情報記録装置において、マーク形成期間に対応する前記記録波形の下エンベロープが、マーク形成開始時からの時間経過にしたがって低下することを特徴とする情報記録装置。
- 請求項１記載の情報記録装置において、前記記録波形は、少なくとも２つのエネルギー・レベルからなるマーク形成期間と、少なくとも２つのエネルギー・レベルからなるマーク非形成期間で構成されることを特徴とする情報記録装置。
- 請求項１記載の情報記録装置において、さらに前記記録波形を制御する基準時間発生手段を有し、各記録エネルギー・レベルの保持時間が前記基準時間発生手段の発生する基準時間の略整数倍もしくは略半奇数倍であることを特徴とする情報記録装置。
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