JP3762907B2 - 情報の記録方法及び情報の記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エネルギービームの照射により情報の記録が可能な情報記録媒体を用いる情報記録方法および記録装置に係り、常に互換性良く精度の高い情報の記録を行う情報記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
相変化材料を用いて１２０ｍｍ径の円板で片面の記憶容量が２．６ＧＢを実現するＤＶＤ―ＲＡＭが実用化されている。ここで記録マークを形成する際には、１つのエネルギービームのパワーを、高いパワーレベルと低いパワーレベルとの間で変化させることにより行い、かつ、記録マークの間の部分（スペース部分）は別な一定レベルのパワーでエネルギービームを媒体に照射していた。すなわち、一つの記録マークを形成するにおいて、エネルギービームをマルチパルスとしており、このマルチパルスは（短い記録マークを除き）先頭パルス、マルチパルス列（中間パルス列）、最終パルス、最終パルスに引き続くネガティブパルス(負パルス)の４種類のパルスからなっている。この様な記録方法では、既存の情報を消去しながら新しい情報を記録する、いわゆるオーバーライト（重ね書きによる書き換え）が可能になるという利点がある。エネルギービームのパワーレベルは、記録媒体のコントロールデータに予め記録されており、この情報をもとに実際のエネルギービームの照射パワーを決定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、中間パルス列に含まれるエネルギー量は、中間パルス列の高いパワーレベルと低いパワーレベルのみならず、中間パルス列のデューティー比にも係わっている。この為、中間パルス列の高いパワーレベルと低いパワーレベルを所定の値に設定しただけでは、中間パルス列に含まれるエネルギー量を完全には制御し切れなかった。このため、中間パルス列の部分で形成される記録マーク形状が常に正しい形状に制御されるとは限らず、記録時の互換性を低下させる原因となっていた。特に、４．７ＧＢ ＤＶＤ−ＲＡＭのように高密度で情報を記録するような場合、記録マークの中間部分のエネルギー量が安定に制御されずに過少となると、中間部分が細くなった記録マークが形成されたり、記録マーク後部の大きさが過少となって再生信号に不要なエッジシフトが発生して、記録再生の互換性が不足する問題が発生した。また、記録マークの中間部分のエネルギー量が安定に制御されずに過大となると、中間部分が太くなった記録マークが形成されたり、記録マーク後部の大きさが過大となって再生信号に不要なエッジシフトが発生して、記録再生の互換性が不足する問題が発生した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するためには、以下の情報記録方法及び情報記録装置を用いれば良い。
【０００５】
記録媒体に一つの記録マークを形成する際に、先頭パルス、中間パルス列、最終パルス、及び最終パルスに引き続く負パルスからなるエネルギービームのパルス列を照射する情報の記録方法であって、先頭パルスのパワーレベル、中間パルス列の上側パワーレベルと下側パワーレベル、最終パルスのパワーレベル、負パルスのパワーレベルのそれぞれの指示値が予め上記記録媒体のコントロールデータゾーンに記録されている事、上記先頭パルスの平均パワーを上記コントロールデータゾーンの先頭パルスのパワーレベル指示値に調整する事、上記中間パルス列の平均パワーを上記コントロールデータゾーンの上側パワーレベル指示値と下側パワーレベル指示値の算術平均値に調整する事、上記最終パルスの平均パワーを上記コントロールデータゾーンの最終パルスのパワーレベル指示値に調整すること、上記負パルスの平均パワーを上記コントロールデータゾーンの負パルスのパワーレベル指示値に調整する事、上記中間パルス列のエネルギービームのパワーレベルの変動幅を上記コントロールデータゾーンの上側パワーレベル指示値と下側パワーレベル指示値の差に調整する方法を用いる。
【０００６】
また、先頭パルス、中間パルス列、最終パルスのそれぞれの平均のパワーの比が所定の値となるように制御する装置を提案するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を以下の実施例によって詳細に説明する。
【０００８】
まず、図１を用いて、情報を記録媒体に記録する際の、記録媒体に照射するエネルギービームのパワーレベルの経時的変化の例を示す。ここでは、情報を記録する際のパワーレベルの経時的変化のさせ方を、一般的にライトストラテジ、乃至は記録ストラテジと称することにする。ここでは具体例として、ＤＶＤ−ＲＡＭを例に取り説明することとする。ＤＶＤ−ＲＡＭの場合、記録及び再生における基準クロックの時間幅をＴとした場合、最短のマーク乃至最短のスペースの長さは３Ｔ（時間Ｔの３倍の長さの時間）であり、通常は最長のマーク乃至最長のスペースの長さは１１Ｔである。特殊パターンとして１４Ｔのマーク乃至スペースがある。
【０００９】
記録媒体上に時系列的に記録すべき情報であるＮＲＺＩ信号が与えられた場合、適当な信号処理回路によりＮＲＺＩ信号はエネルギービームのパワーレベルの時系列的変化に変換される。このようなパワーレベルの時系列的変化が図１に光パルス波形として示されている。パワーレベルは Peak Power 、Bias Power 1、Bias Power 2、Bias Power 3の４つのレベルに設定されており、Bias Power 1では記録媒体を第1の状態に、Peak Power では記録媒体を第2の状態に、それぞれ移行させることが出来る。Bias Power 3 は Bias Power 1 と等しいか或いはそれより低いレベルである。記録媒体に第2の状態の領域を形成する際に、第2の状態の領域の長さが４Ｔ以上の場合には（すなわち、ＮＲＺＩ信号の長さが４Ｔ以上の場合には）、 Peak Power の照射期間中に Bias Power 3 のパワーレベルの期間を混在させて、エネルギービームをマルチパルス化する。マルチパルス化されたエネルギービームのうち、最初の光パルスを先頭パルス、最後の光パルスを最終パルスと称する。先頭パルスと最終パルスの間には、ＮＲＺＩ信号の長さに応じて、Peak Power と Bias Power 3 とを反復する光パスルが繰り返されるが、その繰り返し数は、ＮＲＺＩ信号の長さをｎ回(nɯ)とすると、(n-4)回となる。先頭パルスと最終パルスとに挟まれた繰り返しパルス全体を中間パルスと称する。また、最終パルスに引き続いてBias Power 2のパワーレベルを保持するネガティブパルス(負パルス)が照射される。Bias Power 2はBias Power 1 と同じかそれより低くパワーレベルを設定されている。以上より、５Ｔ以上の長さのＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を形成する場合、記録パルスは先頭パルス、中間パルス、最終パルス、負パルスとでなる。また、４Ｔの長さのＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を形成する場合、記録パルスは先頭パルス、最終パルス、負パルスとでなる。また、３Ｔの長さのＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を形成する場合、記録パルスは単一の光パルス（先頭パルス或いは単一パルス）と負パルスとでなる。
【００１０】
Peak Power、Bias Power 1、Bias Power 2、Bias Power 3 の基準値は、媒体情報として、記録媒体の適当な場所に予め記録されている場合がある。このように、記録ストラテジに関する媒体情報を記録する記録媒体上の部分を、コントロールデーターゾーンの情報トラックと称する。パワーレベルの基準値を記録媒体のコントロールデーターゾーンの情報トラックから読み取り、これを参考に書き込み時の各パワーレベルを決定する。先頭パルスのパワーレベルの指示値はPeak Powerであり、中間パルスの上側パワーレベルの指示値はPeak Powerであって下側パワーレベルの指示値はBias Power 3であり、最終パルスのパワーレベルの指示値はPeak Powerであり、負パルスのパワーレベルの指示値はBias Power 2である。情報トラックには、これらパルスの時間方向の指示値も記録されている事がある。
【００１１】
まず、４Ｔ以上のＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を記録媒体に形成する場合のことを考え、記録波形の定義を考える。ＮＲＺＩ信号の立ち上がりよりＴSFPだけ経過した時刻で書き込みパルス列の先頭パルスの立ち上がりが定義され、ＮＲＺＩ信号の立ち上がりよりＴEFPだけ経過した時刻で書き込みパルス列の先頭パルスの立下りが定義される。また、先頭パルスの長さはＴFPであり、この値はＴEFPからＴSFPを減じた値に等しい。書き込みパルス列の最終パルスの立ち上がりは、ＮＲＺＩ信号の立下り時刻から時刻２Ｔだけ先行した時刻を基準に、この基準時刻から時間ＴSLPだけ経過した時刻に最終パルスの立ち上がりがある。書き込みパルス列の最終パルスの立ち下がりは、ＮＲＺＩ信号の立下り時刻から時刻２Ｔだけ先行した時刻を基準に、この基準時刻から時間ＴELPだけ経過した時刻に最終パルスの立ち上がりがある。最終パルスの長さはＴLPであり、このＴELPからＴSLPを減じた値に等しい。
【００１２】
先頭パルスと最終パルスとのあいだには中間パルスが存在する場合がある。中間パルス列の、各々のパルスの立ち上がりは基準クロック位置に一致しており、各々のパルス立ち上がり時刻から時間ＴMPだけ経過した時刻に各々のパルス立下りがある。
【００１３】
次いで、３ＴのＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を記録媒体に形成する場合を考える。ＮＲＺＩ信号の立ち上がりよりＴSFPだけ経過した時刻に光パルスの立ち上がりが存在している。また、光パルスの立ち下がりは、ＮＲＺＩ信号の立下り時刻から時刻２Ｔだけ先行した時刻を基準に、この基準時刻から時間ＴELPだけ経過した時刻に光パルスの立ち下がりがある。
【００１４】
４Ｔ以降の最終パルスに引き続き、乃至は３Ｔの記録パルスに引き続き、パワーレベルが Bias Power 2 である部分が存在し、この長さはＴLCとなっている。
【００１５】
記録パルスを定義する時間である、ＴSFP、ＴEFP、ＴFP、ＴSLP、ＴELP、ＴLP、ＴLC、ＴMPは、その基準値を記録媒体のコントロールデータゾーンの情報トラックから読み取り、それを参考に値を決定する。
【００１６】
記録パルスを定義する時間である、ＴSFP、ＴEFP、ＴFP、ＴSLP、ＴELP、ＴLP、ＴLC、ＴMPは、必ずしも一定の値を取るとは限らず、ＮＲＺＩ信号の組み合わせに応じて変化させる必要がある場合がある。特に、片面４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭの場合を例に取ると、最短マークである３Ｔの長さは０．４２ミクロン程度となり、書き込みスポット半径０．４５ミクロンより短くなる。このような高密度記録を行った場合、隣接したマーク間の熱的な干渉が大きくなって、常に安定した記録をすることが困難になる場合がある。そこで、ＮＲＺＩ信号の前後の組み合わせに応じて適応的な記録波形の変化をさせる事が考えられる。前エッジのシフトを補正する為には、次の２つの方法がある。
【００１７】
１）ＴEFPを固定して、ＴSFPを変化させる。この際、ＴFPはＴSFPの変化に伴い変化する。
【００１８】
２）ＴFPを固定して、ＴSFPを変化させる。この際、ＴEFPはＴSFPの変化に伴い変化する。
【００１９】
また、後ろエッジのシフトを補正する為には次の２つの方法がある。
【００２０】
１）ＴSLPを固定して、ＴELPを変化させる。この際、ＴLPはＴELPの変化に伴い変化する。
【００２１】
２）ＴLPを固定して、ＴELPを変化させる。この際、ＴSLPはＴELPの変化に伴い変化する。
【００２２】
前エッジや後ろエッジの制御の為に、上記手法のどちらを選ぶかは、記録媒体の設計の仕方、記録媒体の記録特性に依存している。前エッジ及び後ろエッジのシフトの制御手法にどちらを選定すれば良いかは、記録媒体の製造者が最も良く分かっている為、記録媒体の製造者は、エッジシフトの制御手法をどちらに選定するべきかを、情報記録装置に推奨することが出来る。すなわち、記録媒体の製造者は、記録媒体の特定の場所に、エッジシフトの制御方法の推奨を書き込み、この情報を情報記録装置が読み取って、エッジシフトの制御方法を決定する。このようにした場合、記録媒体の製造者が意図した媒体特性を余すことなく情報記録装置が利用することが出来、最も安定して情報の記録を行えることとなる。また、記録媒体の製造者は、エッジシフト制御の為のルックアップテーブルを用意し、これを記録媒体に記録する。このルックアップテーブルを情報記録装置が読み取り、これを参考に用いてエッジシフト制御を行うことにより、記録媒体の製造者が意図した媒体特性を余すことなく情報記録装置が利用することが出来、最も安定して情報の記録を行えることとなる。以上のような工夫により、高密度記録でありながら、記録の互換性が最も取れる手段を提供することが出来る。
【００２３】
前エッジに関するルックアップテーブルは、現在記録しようとしている当該マークの長さをＭ（ｎ）とし、当該マークに先行するスペースの長さをＳ（ｎ−１）とした場合、Ｍ（ｎ）とＳ（ｎ−１）の組み合わせで決まる値を並べた物であり、正の値も負の値も取り得る。
【００２４】
後ろエッジに関するルックアップテーブルは、現在記録しようとしている当該マーク長さをＭ（ｎ）とし、当該マークに続くスペース長さをＳ（ｎ＋１）とした場合、Ｍ（ｎ）とＳ（ｎ＋１）の組み合わせで決まる値を並べた物であり、正の値も負の値も取り得る。
【００２５】
以上のようにＴSFPやＴELPを、ＮＲＺＩ信号の前後の組み合わせに応じて変化させる事により、マークエッジ位置を常に精度良く制御できる。
【００２６】
以上のような記録ストラテジを用いた情報の記録を行う場合の記録の互換性について論じる。
【００２７】
異なる装置間で、同様なライトストラテジで安定して書き込みが出来て、かつ、これらのどちらの装置で書かれた記録マークも、同様な特性の再生信号として読み出せる状況を記録の互換性が有ると称する事とする。記録可能な光ディスク装置では、情報媒体の可換が可能である事を実現する為に、再生の互換性が有る事と同様に、記録の互換性が有る事が必須である。この為には、次のような条件が必要である。
【００２８】
１）記録波形に過大なオーバーシュートやアンダーシュートが無い事。
【００２９】
２）先頭パルス、中間パルス、最終パルス、及び負パルスの各々に含まれるエネルギー量（あるいはパルスに含まれるエネルギーをパルスの保持時間で割った値であるパルスの平均パワーレベル）が所定の値に制御されている事。
【００３０】
３）Bias Power 1のレベルが安定して射出しており、Bias Power 1の値が所定の値に制御されている。あるいはBias Power 1レベル保持の期間の平均パワーが所定の値に制御されている。
【００３１】
ＤＶＤ−ＲＡＭのような相変化媒体においては、記録互換性を確保するためには、上記２）の条件が殊に重要である。すなわち、先頭パルスは大きな平均パワーを記録媒体に照射して記録膜の溶融を開始させる役割、中間パルスは比較的低い平均パワーで記録膜の溶融を継続させる役割、最終パルスは記録マーク後部の形状安定の為にやや大きな平均パワーを投入させると共にそれに引き続く小さな平均パワーの負パルスで記録マーク後部の形状安定を図る。この様に、記録パルスは、先頭パルス、中間パルス、最終パルス、及びBias Power 3レベル保持のパルスのおのおので役割が異なっている為、それぞれの値乃至はそれぞれの値の間の比率を精度良く制御する事が必要である。
【００３２】
実際の記録装置においては、温度変動等でエネルギービームの照射エネルギー量が変化するため、まずは先頭パルス、中間パルス、最終パルス、及び負パルスのそれぞれの平均パワーの間の比率を制御し、次いでこれらの間の比率を保持したまま全体のパワーレベルを増減して、最適なパワーを決定する事となる。このようにする事で、常に記録媒体に適した記録メカニズムが実現可能な記録パルスを精度良く決定できる効果がある。なを、照射エネルギー量が変化しないと言う前提であれば、先頭パルス、中間パルス、最終パルス、及び負パルスのそれぞれの平均パワーを制御すれば良い。
【００３３】
上記２）の各々のパルスの平均パワーが、設定すべき値からの誤差で±５％程度に制御されていれば、記録の互換性がほぼ確保できる。このように平均パワーが制御されている状況においては、上記１）のオーバーシュートやアンダーシュートの許容量は、設定されるべきパワーレベルの±１０％程度、ないしはパワーレベル変動量の±１０％程度までは許される。記録パルスは非常に高速のパルスの列である為、オーバーシュートやアンダーシュートが多めに発生しやすいが、上記２）の条件さえ許せば、上記１）に対して大きな許容量が許され、装置設計が容易になる。この事は、結果的に安定した性能の記録装置が容易に実現できる事となり、安定して互換性良く記録再生が行える事となる。また、上記３）は、Bias Power 1は、一群のマルチパルス列と次の一群のマルチパルス列に存在する準ＤＣ的なレベルであり、この精度を±５％程度に押さえる事に過大な困難は無い。
【００３４】
中間パルス列の平均パワーを所定の値に設定したとしても、中間パルス列はオーバーシュートやアンダーシュートの影響にて、そのパワーレベルの変化幅が必ずしも保証されない。ＤＶＤ−ＲＡＭのような相変化記録媒体を考えた場合、中間パルス列の平均パワーを所定の値としても、パワーレベルの変化幅が過大であったり過少であったりすると、記録マークの中間部分の形成が十分精度良く行えない。中間パルス列のパワーレベルの変化幅の指定値はPeak Power指示値からBias Power 3指示値を減じた値となるが、実際の記録波形では中間パルス列のパワーレベルの変化幅は指示値から±２０％程度の誤差が許される。この為、中間パルス列の平均パワーを指示値から±５％の精度で合わせれば、中間パルス列の上側パワーと下側パワーにはそれぞれ指示値から１０％程度の誤差が許される。
【００３５】
それぞれのパルスの平均パワーの目標値を次の様にすると、十分な記録互換性が保持できる。すなわち、先頭パルスの平均パワーレベルはPeak Powerの指示値±５％とする。また、中間パルスの平均パワーレベルはMiddle Power指示値を０．５×（Peak Powerの指示値＋Bias Power3の指示値）と定義した時にMiddle Power指示値±５％とする。また、最終パルスの平均パワーレベルはPeak Powerの指示値±５％とする。また、負パルスの平均パワーレベルはBias Power2の指示値±５％とする。また、及びBias Power 1レベルの平均パワーレベルはBias Power1の指示値±５％とする。なを、Peak Power、Bias Power1, Bias Power2, Bias Power3のそれぞれの指示値は、記録媒体のコントロールデータに記録されている場合があり、この場合これを読み出して用いる事が出来る。
【００３６】
それぞれのパルスの比を予め調整する場合でも、まずは上記のように各パルスのパワー設定を行う。ついで、これらのパルス間の平均パワーの比率が変化しない様に、各パルスのパワーを増減して最適パワーを発見する。
【００３７】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、先頭パルスの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。すなわち、先頭パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＸ％のラインを始めて上方向によぎる時刻１と、先頭パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＸ％のラインを最後に下向きによぎる時刻２を考え、この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、先頭パルスの平均パワーレベルである。ここで、Ｘ％は、９０％とか９５％とか、装置の事情に合わせて決めれば良い。
【００３８】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、中間パルスの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。ここで、中間パルスは長さが５Ｔ以上の記録マークのみでしか現れない為、長さ５Ｔ以上の記録マークに限って考える。ＮＲＺＩ信号の長さをｎＴ(nɰ)とすると、(n-4)Ｔのタイムウィンドウを考える。２つのタイムウィンドウ時間だけ離れた２つの時刻１と時刻２を考え、この２つの時刻の間に全ての中間パルスが含まれるように、これら２つの時刻を設定する。この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、中間パルスの平均パワーレベルである。
【００３９】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、最終パルスの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。すなわち、最終パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＹ％のラインを始めて上方向によぎる時刻１と、最終パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＹ％のラインを最後に下向きによぎる時刻２を考え、この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、最終パルスの平均パワーレベルである。ここで、Ｙ％は、９０％とか９５％とか、装置の事情に合わせて決めれば良い。
【００４０】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、負パルスの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。すなわち、負パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＺ％のラインを始めて下方向によぎる時刻１と、負パルスが設定すべきパワーレベルのＺ％のラインを最後に上向きによぎる時刻２を考え、この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、負パルスの平均パワーレベルである。ここで、Ｚ％は、１１０％とか１０５％とか、装置の事情に合わせて決めれば良い。ただし、Bias Power 2レベルとBias Power 1レベルとが同一化あるいは差が小さい場合に、時刻２を定義する事が困難となる事がある。このような場合、時刻１と、時刻１からBias Power 2レベルが保持されるべき時間だけ経過した時刻２を考え、この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、負パルスの平均パワーレベルであるとすれば良い。
【００４１】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、Bias Power 1レベルの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。すなわち、負パルスの平均パワーレベルを求めるのに使った時刻２と、Bias Power 1レベルが設定すべきパワーレベルのＷ％のラインを最後に上向きによぎる時刻３を考え、この２つの時刻２と時刻３との間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、Bias Power 1レベルの平均パワーレベルである。ここで、Ｗ％は、１１０％とか１０５％とか、装置の事情に合わせて決めれば良い。ただし、Bias Power 1レベルの保持時間は長い為、平均パワーでパワーを決定すると、消去特性に悪影響を及ぼす比較的ゆっくりしたパワー変動が抑圧されきれない為、このようなパワー変動が少なくなるように留意する必要がある。
【００４２】
次いで、本発明の別な実施例を図２により説明する。図２は情報記憶装置のブロック図となっている。なお、説明の為に、情報記憶装置には記録媒体１００が装着されている様子が示されている。情報を記憶する為には記録媒体１００は必須であるが、記録媒体１００は必要に応じて情報記憶装置から取り外され、或いは取りつけられる。
【００４３】
図２において、筐体１０８に取りつけられたモーター１１０の回転軸１１１にはチャッキング機構１１２が取りつけられ、チャッキング機構１１２は記録媒体１００を保持している。チャッキング機構１１２は、即ち記録媒体１００の保持機構となっている。また、モーター１１０、回転軸１１１、及びチャッキング機構１１２により、記録媒体１００とエネルギービームを相対的に移動させる移動機構を構成している。
【００４４】
筐体１０８にはレール１１５が取りつけられている。ケース１１７にはレール１１５にガイドされるレールガイド１１６が取りつけられている。また、ケース１１７には直線ギア１１９が取り付けられており、直線ギア１１９には回転ギア１２０が取りつけられている。筐体１０８に取りつけられた回転モーター１１８の回転を回転ギア１２０に伝えることにより、ケース１１７はレール１１５に沿って直線運動する。この直線運動の方向は、記録媒体１００の略半径方向となっている。
【００４５】
ケース１１７には磁石１２１が取りつけられている。また、ケース１１７には、対物レンズ１３０を記録媒体１００の記録面の略法線方向と、記録媒体１００の略半径方向の２つの方向にのみ移動可能とするサスペンション１２３を介して対物レンズ１３０が取りつけられている。また、対物レンズ１３０には磁石１２１と略対向するようにコイル１２２が取りつけられている。コイル１２２に電流を流すことにより、磁力的な効果により、対物レンズ１３０は記録媒体１００の記録面の略法線方向と、記録媒体１００の略半径方向の２つの方向に移動することが出来る。レール１１５、レールガイド１１６、ケース１１７、磁石１２１、サスペンション１２３、コイル１２２、対物レンズ１３０により、エネルギービームを記録媒体１００上の所定の位置に位置付ける位置決め機構を構成している。
【００４６】
ケース１１７には、エネルギービーム発生器である半導体レーザ１３１が取りつけられる。半導体レーザ１３１から射出したエネルギービームは、コリメートレンズ１３２及びビームスプリッダ１３３を通過し、対物レンズ１３０を通過する。対物レンズ１３０から射出した光の一部は記録媒体１００で反射され、対物レンズ１３０を通過し、ビームスプリッダ１３３で反射され、検出レンズ１３４で集光され、光検出器１３５で光強度を検出される。光検出器１３５は、受光エリアが複数に分割されている。それぞれの受光エリアで検出された光強度はアンプ１５２で増幅されると共に演算され、対物レンズ１３０で集光された光スポットと記録媒体１００との相対的な位置関係の情報（サーボ信号）と情報読み出し信号とが検出される。サーボ信号はサーボコントローラ１５１に送られる。また、読み出し信号はデコーダ１５３に送られる。
【００４７】
情報記憶装置に記録媒体１００が取りつけられ、チャッキング機構１１２が記録媒体１００を固定すると、検出器１４０が作動し、その信号をシステムコントローラ１５０に送る。システムコントローラ１５０はそれを受けて、モーター１１０を制御して記録媒体１００を適切な回転数となるように回転させる。また、システムコントローラ１５０は、回転モーター１１８を制御して、ケース１１７を適切な位置に位置決めする。また、システムコントローラー１５０は半導体レーザ１３１を発光させると共に、サーボコントローラ１５１を動作させて回転モータ１１８を動作させたりコイル１２３に電流を流して、対物レンズ１３０の形成する焦点スポットを記録媒体１００の上の所定の位置に位置決めする。ついで、サーボコントローラ１５１は焦点スポットが記録媒体１００上に形成された由の信号をシステムコントローラ１５０に送る。システムコントローラ１５０はデコーダ１５３に指示を与え、読み出される信号をデコードする。読み出されるトラックがコントロールデータゾーンの情報トラックでない場合、システムコントローラ１５０はサーボコントローラ１５１に指示を与え、焦点スポットがコントロールデータゾーンの情報トラックに位置決めされるようにする。上記の動作の結果、システムコントローラー１５０はコントロールデーターゾーンの情報トラックを読み取り、記録に関する媒体情報を読み出す。
【００４８】
コントロールデーターゾーンの情報トラックには、図１で説明した記録ストラテジのパラメータが書き込まれている。記録パワーレベル、各々の記録パルスの時間的な関係、ルックアップテーブル等の情報をシステムコントローラ１５０は記録媒体１００から読み取る。システムコントローラ１５０はこれらの記録ストラテジのパラメータを、信号処理回路１５４のパラメータテーブル、遅延回路１５５のパラメータテーブル、及び電流シンク１５６の電流シンク量パラメータに書き込む。
【００４９】
入力コネクタ１５９を介して上位コントローラから情報再生の指示を送ってきた場合、システムコントローラ１５０はサーボコントローラ１５１に指示を与えて焦点スポットを記録媒体１００の上の適切な位置に位置決めし、光検出器１３５で得られる信号をデコーダ１５３でデコードした後、出力コネクタ１５８を通して読み出した情報を上位コントローラに送る。
【００５０】
入力コネクタ１５９を介して上位コントローラから情報書き込みの指示及び書き込むべき情報が送られてきた場合、システムコントローラ１５０はサーボコントローラ１５１に指示を与えて焦点スポットを記録媒体１００の上の適切な位置に位置決めする。また、書き込むべき情報は信号処理回路１６１を通ってＮＲＺＩ信号へと変換される。ＮＲＺＩ信号へと変換された信号は、信号処理回路１５４を通って、複数の適当なパルス列へと変換される。これらのパルス列は遅延回路１５５を通過して、電流シンク１５６へと伝えられる。ここで、信号処理回路１６１及び信号処理回路１６１は、書き込むべき情報を記録パルスの列に変換する信号処理回路を構成している。
【００５１】
半導体レーザ１３１には定電流源１５７が接続されており、半導体レーザ１３１と電流シンク１５６で消費される電流の合計が常に一定の値になる様にしている。定電流源１５７には複数の電流シンク１５６が接続されている。電流シンク１５６が動作して電流を吸い込むか否かは信号処理回路１５４で発生して遅延回路１５５を通過した信号に依存している。電流シンク１５６が動作することにより、定電流源１５７から出される電流の一部が電流シンク１５６に吸い取られ、結果として半導体レーザ１３１に流れ込む電流量が低下する。これにより、半導体レーザ１３１で発光するエネルギービームのエネルギーレベルを変化させる。信号処理回路１５４と遅延回路１５５は、複数の電流シンク１５６を適当なタイミングで動作させることにより、図１に示した記録ストラテジを実現する。
【００５２】
以上の動作を行う為、情報記録装置は端子１６０を通じて外部から電力の供給を受けている。
【００５３】
以上の情報の記録装置において、図１で説明した情報の記録方法を実現する方法の例として次の２通りの方法がある。
【００５４】
１）対物レンズから射出されるエネルギービームのパワーをパワーメーターにて測定し、先頭パルス、中間パルス列、最終パルス、負パルスの平均パワーレベルを測定する。ここで、対物レンズから射出されるエネルギービームのパワーを測定する為には、対物レンズ直後にパワーメータを設置する方法、あるいはエネルギービーム発生器の射出光の一部を検出する方法などがある。各々のパルスの平均エネルギーの測定値が各々の指示値と一致するか、各々の測定値が各々の指示値のａ倍（ａは実数）となるように、電流シンクや遅延回路への指示値を調整する。各々の測定値が各々の指示値のａ倍（ａは実数）となるように設定した場合、ａの値を変化させながら記録媒体に情報を記録してこれを再生し、デコーダーで検出されるエラー情報を元に、これが最も少なくなるようにａの値を調整する。最終的に求まったａの値をａ１としたとき、最適な記録パルスのパワーレベルは指示値のａ１倍となっている。システムコントローラは、上記のシーケンスをコントロールすべき手順をその中に記憶している。
【００５５】
２）各パルスの平均パワーを直接測定する機能を有さない情報の記録装置の場合、次のような手順にて、実質的に図１で説明した情報の記録方法を実現する。すなわち、簡素な構造かつ多量に生産される情報の記録装置の場合、記録パルスのパワー方向の精度や時間方向の精度にはばらつきが多い。このようなばらつきを抑圧する為には、先頭パルス、最終パルス、負パルスなどは、専らパワーの合わせ込みを行い、中間パルス列ではパワーの合わせ込み及びパルスのデューティー調整により平均パワーの合わせこみを行う。これにより、結果的に先頭パルス、中間パルス列、最終パルス列、負パルスのそれぞれのパワーのバランスが取れた良好な記録波形を作ることが出来る。また、これらのパルスの間のパワーの比を一定に保ったまま、各パルスのパワーレベルを調整し、パワーの最適値を求めることで、常に記録媒体に適合した最適な記録パワーを得ることができる。システムコントローラは、上記のシーケンスをコントロールすべき手順をその中に記憶している。
【００５６】
【発明の効果】
本発明により、常に安定して記録の互換性を確保する事が可能となること、記録波形に対するオーバーシュートやアンダーシュートに対する制限を緩和する事が出来る事から記録装置設計が容易となり、この事で結果的に信頼性及び互換性の良い記録装置を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】情報を記録媒体に記録する際の、記録媒体に照射するエネルギービームのパワーレベルの経時的変化の例を示す図。
【図２】情報の記録装置の構成図。
【符号の説明】
１００・・・記録媒体
１１０・・・モーター
１１１・・・回転軸
１１２・・・チャッキング機構
１１５・・・レール
１１６・・・レールガイド
１１７・・・ケース
１１８・・・回転モータ
１１９・・・直線ギア
１２０・・・回転ギア
１２１・・・磁石
１２２・・・コイル
１２３・・・コイル
１２３・・・サスペンション
１３０・・・対物レンズ
１３１・・・半導体レーザ
１３３・・・ビームスプリッダ
１３４・・・検出レンズ
１３５・・・光検出器
１４０・・・検出器
１５０・・・システムコントローラ
１５１・・・サーボコントローラ
１５２・・・アンプ
１５３・・・デコーダ
１５４・・・信号処理回路
１５５・・・遅延回路
１５６・・・電流シンク
１５７・・・定電流源
１５８・・・出力コネクタ
１５９・・・入力コネクタ
１６０・・・端子
１６１・・・信号処理回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、エネルギービームの照射により情報の記録が可能な情報記録媒体を用いる情報記録方法および記録装置に係り、常に互換性良く精度の高い情報の記録を行う情報記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
相変化材料を用いて１２０ｍｍ径の円板で片面の記憶容量が２．６ＧＢを実現するＤＶＤ―ＲＡＭが実用化されている。ここで記録マークを形成する際には、１つのエネルギービームのパワーを、高いパワーレベルと低いパワーレベルとの間で変化させることにより行い、かつ、記録マークの間の部分（スペース部分）は別な一定レベルのパワーでエネルギービームを媒体に照射していた。すなわち、一つの記録マークを形成するにおいて、エネルギービームをマルチパルスとしており、このマルチパルスは（短い記録マークを除き）先頭パルス、マルチパルス列（中間パルス列）、最終パルス、最終パルスに引き続くネガティブパルス(負パルス)の４種類のパルスからなっている。この様な記録方法では、既存の情報を消去しながら新しい情報を記録する、いわゆるオーバーライト（重ね書きによる書き換え）が可能になるという利点がある。エネルギービームのパワーレベルは、記録媒体のコントロールデータに予め記録されており、この情報をもとに実際のエネルギービームの照射パワーを決定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、中間パルス列に含まれるエネルギー量は、中間パルス列の高いパワーレベルと低いパワーレベルのみならず、中間パルス列のデューティー比にも係わっている。この為、中間パルス列の高いパワーレベルと低いパワーレベルを所定の値に設定しただけでは、中間パルス列に含まれるエネルギー量を完全には制御し切れなかった。このため、中間パルス列の部分で形成される記録マーク形状が常に正しい形状に制御されるとは限らず、記録時の互換性を低下させる原因となっていた。特に、４．７ＧＢ ＤＶＤ−ＲＡＭのように高密度で情報を記録するような場合、記録マークの中間部分のエネルギー量が安定に制御されずに過少となると、中間部分が細くなった記録マークが形成されたり、記録マーク後部の大きさが過少となって再生信号に不要なエッジシフトが発生して、記録再生の互換性が不足する問題が発生した。また、記録マークの中間部分のエネルギー量が安定に制御されずに過大となると、中間部分が太くなった記録マークが形成されたり、記録マーク後部の大きさが過大となって再生信号に不要なエッジシフトが発生して、記録再生の互換性が不足する問題が発生した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するためには、以下の情報記録方法及び情報記録装置を用いれば良い。
【０００５】
記録媒体に一つの記録マークを形成する際に、先頭パルス、中間パルス列、最終パルス、及び最終パルスに引き続く負パルスからなるエネルギービームのパルス列を照射する情報の記録方法であって、先頭パルスのパワーレベル、中間パルス列の上側パワーレベルと下側パワーレベル、最終パルスのパワーレベル、負パルスのパワーレベルのそれぞれの指示値が予め上記記録媒体のコントロールデータゾーンに記録されている事、上記先頭パルスの平均パワーを上記コントロールデータゾーンの先頭パルスのパワーレベル指示値に調整する事、上記中間パルス列の平均パワーを上記コントロールデータゾーンの上側パワーレベル指示値と下側パワーレベル指示値の算術平均値に調整する事、上記最終パルスの平均パワーを上記コントロールデータゾーンの最終パルスのパワーレベル指示値に調整すること、上記負パルスの平均パワーを上記コントロールデータゾーンの負パルスのパワーレベル指示値に調整する事、上記中間パルス列のエネルギービームのパワーレベルの変動幅を上記コントロールデータゾーンの上側パワーレベル指示値と下側パワーレベル指示値の差に調整する方法を用いる。
【０００６】
また、先頭パルス、中間パルス列、最終パルスのそれぞれの平均のパワーの比が所定の値となるように制御する装置を提案するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を以下の実施例によって詳細に説明する。
【０００８】
まず、図１を用いて、情報を記録媒体に記録する際の、記録媒体に照射するエネルギービームのパワーレベルの経時的変化の例を示す。ここでは、情報を記録する際のパワーレベルの経時的変化のさせ方を、一般的にライトストラテジ、乃至は記録ストラテジと称することにする。ここでは具体例として、ＤＶＤ−ＲＡＭを例に取り説明することとする。ＤＶＤ−ＲＡＭの場合、記録及び再生における基準クロックの時間幅をＴとした場合、最短のマーク乃至最短のスペースの長さは３Ｔ（時間Ｔの３倍の長さの時間）であり、通常は最長のマーク乃至最長のスペースの長さは１１Ｔである。特殊パターンとして１４Ｔのマーク乃至スペースがある。
【０００９】
記録媒体上に時系列的に記録すべき情報であるＮＲＺＩ信号が与えられた場合、適当な信号処理回路によりＮＲＺＩ信号はエネルギービームのパワーレベルの時系列的変化に変換される。このようなパワーレベルの時系列的変化が図１に光パルス波形として示されている。パワーレベルは Peak Power 、Bias Power 1、Bias Power 2、Bias Power 3の４つのレベルに設定されており、Bias Power 1では記録媒体を第1の状態に、Peak Power では記録媒体を第2の状態に、それぞれ移行させることが出来る。Bias Power 3 は Bias Power 1 と等しいか或いはそれより低いレベルである。記録媒体に第2の状態の領域を形成する際に、第2の状態の領域の長さが４Ｔ以上の場合には（すなわち、ＮＲＺＩ信号の長さが４Ｔ以上の場合には）、 Peak Power の照射期間中に Bias Power 3 のパワーレベルの期間を混在させて、エネルギービームをマルチパルス化する。マルチパルス化されたエネルギービームのうち、最初の光パルスを先頭パルス、最後の光パルスを最終パルスと称する。先頭パルスと最終パルスの間には、ＮＲＺＩ信号の長さに応じて、Peak Power と Bias Power 3 とを反復する光パスルが繰り返されるが、その繰り返し数は、ＮＲＺＩ信号の長さをｎ回(nɯ)とすると、(n-4)回となる。先頭パルスと最終パルスとに挟まれた繰り返しパルス全体を中間パルスと称する。また、最終パルスに引き続いてBias Power 2のパワーレベルを保持するネガティブパルス(負パルス)が照射される。Bias Power 2はBias Power 1 と同じかそれより低くパワーレベルを設定されている。以上より、５Ｔ以上の長さのＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を形成する場合、記録パルスは先頭パルス、中間パルス、最終パルス、負パルスとでなる。また、４Ｔの長さのＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を形成する場合、記録パルスは先頭パルス、最終パルス、負パルスとでなる。また、３Ｔの長さのＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を形成する場合、記録パルスは単一の光パルス（先頭パルス或いは単一パルス）と負パルスとでなる。
【００１０】
Peak Power、Bias Power 1、Bias Power 2、Bias Power 3 の基準値は、媒体情報として、記録媒体の適当な場所に予め記録されている場合がある。このように、記録ストラテジに関する媒体情報を記録する記録媒体上の部分を、コントロールデーターゾーンの情報トラックと称する。パワーレベルの基準値を記録媒体のコントロールデーターゾーンの情報トラックから読み取り、これを参考に書き込み時の各パワーレベルを決定する。先頭パルスのパワーレベルの指示値はPeak Powerであり、中間パルスの上側パワーレベルの指示値はPeak Powerであって下側パワーレベルの指示値はBias Power 3であり、最終パルスのパワーレベルの指示値はPeak Powerであり、負パルスのパワーレベルの指示値はBias Power 2である。情報トラックには、これらパルスの時間方向の指示値も記録されている事がある。
【００１１】
まず、４Ｔ以上のＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を記録媒体に形成する場合のことを考え、記録波形の定義を考える。ＮＲＺＩ信号の立ち上がりよりＴSFPだけ経過した時刻で書き込みパルス列の先頭パルスの立ち上がりが定義され、ＮＲＺＩ信号の立ち上がりよりＴEFPだけ経過した時刻で書き込みパルス列の先頭パルスの立下りが定義される。また、先頭パルスの長さはＴFPであり、この値はＴEFPからＴSFPを減じた値に等しい。書き込みパルス列の最終パルスの立ち上がりは、ＮＲＺＩ信号の立下り時刻から時刻２Ｔだけ先行した時刻を基準に、この基準時刻から時間ＴSLPだけ経過した時刻に最終パルスの立ち上がりがある。書き込みパルス列の最終パルスの立ち下がりは、ＮＲＺＩ信号の立下り時刻から時刻２Ｔだけ先行した時刻を基準に、この基準時刻から時間ＴELPだけ経過した時刻に最終パルスの立ち上がりがある。最終パルスの長さはＴLPであり、このＴELPからＴSLPを減じた値に等しい。
【００１２】
先頭パルスと最終パルスとのあいだには中間パルスが存在する場合がある。中間パルス列の、各々のパルスの立ち上がりは基準クロック位置に一致しており、各々のパルス立ち上がり時刻から時間ＴMPだけ経過した時刻に各々のパルス立下りがある。
【００１３】
次いで、３ＴのＮＲＺＩ信号に対応した第２の状態の領域を記録媒体に形成する場合を考える。ＮＲＺＩ信号の立ち上がりよりＴSFPだけ経過した時刻に光パルスの立ち上がりが存在している。また、光パルスの立ち下がりは、ＮＲＺＩ信号の立下り時刻から時刻２Ｔだけ先行した時刻を基準に、この基準時刻から時間ＴELPだけ経過した時刻に光パルスの立ち下がりがある。
【００１４】
４Ｔ以降の最終パルスに引き続き、乃至は３Ｔの記録パルスに引き続き、パワーレベルが Bias Power 2 である部分が存在し、この長さはＴLCとなっている。
【００１５】
記録パルスを定義する時間である、ＴSFP、ＴEFP、ＴFP、ＴSLP、ＴELP、ＴLP、ＴLC、ＴMPは、その基準値を記録媒体のコントロールデータゾーンの情報トラックから読み取り、それを参考に値を決定する。
【００１６】
記録パルスを定義する時間である、ＴSFP、ＴEFP、ＴFP、ＴSLP、ＴELP、ＴLP、ＴLC、ＴMPは、必ずしも一定の値を取るとは限らず、ＮＲＺＩ信号の組み合わせに応じて変化させる必要がある場合がある。特に、片面４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭの場合を例に取ると、最短マークである３Ｔの長さは０．４２ミクロン程度となり、書き込みスポット半径０．４５ミクロンより短くなる。このような高密度記録を行った場合、隣接したマーク間の熱的な干渉が大きくなって、常に安定した記録をすることが困難になる場合がある。そこで、ＮＲＺＩ信号の前後の組み合わせに応じて適応的な記録波形の変化をさせる事が考えられる。前エッジのシフトを補正する為には、次の２つの方法がある。
【００１７】
１）ＴEFPを固定して、ＴSFPを変化させる。この際、ＴFPはＴSFPの変化に伴い変化する。
【００１８】
２）ＴFPを固定して、ＴSFPを変化させる。この際、ＴEFPはＴSFPの変化に伴い変化する。
【００１９】
また、後ろエッジのシフトを補正する為には次の２つの方法がある。
【００２０】
１）ＴSLPを固定して、ＴELPを変化させる。この際、ＴLPはＴELPの変化に伴い変化する。
【００２１】
２）ＴLPを固定して、ＴELPを変化させる。この際、ＴSLPはＴELPの変化に伴い変化する。
【００２２】
前エッジや後ろエッジの制御の為に、上記手法のどちらを選ぶかは、記録媒体の設計の仕方、記録媒体の記録特性に依存している。前エッジ及び後ろエッジのシフトの制御手法にどちらを選定すれば良いかは、記録媒体の製造者が最も良く分かっている為、記録媒体の製造者は、エッジシフトの制御手法をどちらに選定するべきかを、情報記録装置に推奨することが出来る。すなわち、記録媒体の製造者は、記録媒体の特定の場所に、エッジシフトの制御方法の推奨を書き込み、この情報を情報記録装置が読み取って、エッジシフトの制御方法を決定する。このようにした場合、記録媒体の製造者が意図した媒体特性を余すことなく情報記録装置が利用することが出来、最も安定して情報の記録を行えることとなる。また、記録媒体の製造者は、エッジシフト制御の為のルックアップテーブルを用意し、これを記録媒体に記録する。このルックアップテーブルを情報記録装置が読み取り、これを参考に用いてエッジシフト制御を行うことにより、記録媒体の製造者が意図した媒体特性を余すことなく情報記録装置が利用することが出来、最も安定して情報の記録を行えることとなる。以上のような工夫により、高密度記録でありながら、記録の互換性が最も取れる手段を提供することが出来る。
【００２３】
前エッジに関するルックアップテーブルは、現在記録しようとしている当該マークの長さをＭ（ｎ）とし、当該マークに先行するスペースの長さをＳ（ｎ−１）とした場合、Ｍ（ｎ）とＳ（ｎ−１）の組み合わせで決まる値を並べた物であり、正の値も負の値も取り得る。
【００２４】
後ろエッジに関するルックアップテーブルは、現在記録しようとしている当該マーク長さをＭ（ｎ）とし、当該マークに続くスペース長さをＳ（ｎ＋１）とした場合、Ｍ（ｎ）とＳ（ｎ＋１）の組み合わせで決まる値を並べた物であり、正の値も負の値も取り得る。
【００２５】
以上のようにＴSFPやＴELPを、ＮＲＺＩ信号の前後の組み合わせに応じて変化させる事により、マークエッジ位置を常に精度良く制御できる。
【００２６】
以上のような記録ストラテジを用いた情報の記録を行う場合の記録の互換性について論じる。
【００２７】
異なる装置間で、同様なライトストラテジで安定して書き込みが出来て、かつ、これらのどちらの装置で書かれた記録マークも、同様な特性の再生信号として読み出せる状況を記録の互換性が有ると称する事とする。記録可能な光ディスク装置では、情報媒体の可換が可能である事を実現する為に、再生の互換性が有る事と同様に、記録の互換性が有る事が必須である。この為には、次のような条件が必要である。
【００２８】
１）記録波形に過大なオーバーシュートやアンダーシュートが無い事。
【００２９】
２）先頭パルス、中間パルス、最終パルス、及び負パルスの各々に含まれるエネルギー量（あるいはパルスに含まれるエネルギーをパルスの保持時間で割った値であるパルスの平均パワーレベル）が所定の値に制御されている事。
【００３０】
３）Bias Power 1のレベルが安定して射出しており、Bias Power 1の値が所定の値に制御されている。あるいはBias Power 1レベル保持の期間の平均パワーが所定の値に制御されている。
【００３１】
ＤＶＤ−ＲＡＭのような相変化媒体においては、記録互換性を確保するためには、上記２）の条件が殊に重要である。すなわち、先頭パルスは大きな平均パワーを記録媒体に照射して記録膜の溶融を開始させる役割、中間パルスは比較的低い平均パワーで記録膜の溶融を継続させる役割、最終パルスは記録マーク後部の形状安定の為にやや大きな平均パワーを投入させると共にそれに引き続く小さな平均パワーの負パルスで記録マーク後部の形状安定を図る。この様に、記録パルスは、先頭パルス、中間パルス、最終パルス、及びBias Power 3レベル保持のパルスのおのおので役割が異なっている為、それぞれの値乃至はそれぞれの値の間の比率を精度良く制御する事が必要である。
【００３２】
実際の記録装置においては、温度変動等でエネルギービームの照射エネルギー量が変化するため、まずは先頭パルス、中間パルス、最終パルス、及び負パルスのそれぞれの平均パワーの間の比率を制御し、次いでこれらの間の比率を保持したまま全体のパワーレベルを増減して、最適なパワーを決定する事となる。このようにする事で、常に記録媒体に適した記録メカニズムが実現可能な記録パルスを精度良く決定できる効果がある。なを、照射エネルギー量が変化しないと言う前提であれば、先頭パルス、中間パルス、最終パルス、及び負パルスのそれぞれの平均パワーを制御すれば良い。
【００３３】
上記２）の各々のパルスの平均パワーが、設定すべき値からの誤差で±５％程度に制御されていれば、記録の互換性がほぼ確保できる。このように平均パワーが制御されている状況においては、上記１）のオーバーシュートやアンダーシュートの許容量は、設定されるべきパワーレベルの±１０％程度、ないしはパワーレベル変動量の±１０％程度までは許される。記録パルスは非常に高速のパルスの列である為、オーバーシュートやアンダーシュートが多めに発生しやすいが、上記２）の条件さえ許せば、上記１）に対して大きな許容量が許され、装置設計が容易になる。この事は、結果的に安定した性能の記録装置が容易に実現できる事となり、安定して互換性良く記録再生が行える事となる。また、上記３）は、Bias Power 1は、一群のマルチパルス列と次の一群のマルチパルス列に存在する準ＤＣ的なレベルであり、この精度を±５％程度に押さえる事に過大な困難は無い。
【００３４】
中間パルス列の平均パワーを所定の値に設定したとしても、中間パルス列はオーバーシュートやアンダーシュートの影響にて、そのパワーレベルの変化幅が必ずしも保証されない。ＤＶＤ−ＲＡＭのような相変化記録媒体を考えた場合、中間パルス列の平均パワーを所定の値としても、パワーレベルの変化幅が過大であったり過少であったりすると、記録マークの中間部分の形成が十分精度良く行えない。中間パルス列のパワーレベルの変化幅の指定値はPeak Power指示値からBias Power 3指示値を減じた値となるが、実際の記録波形では中間パルス列のパワーレベルの変化幅は指示値から±２０％程度の誤差が許される。この為、中間パルス列の平均パワーを指示値から±５％の精度で合わせれば、中間パルス列の上側パワーと下側パワーにはそれぞれ指示値から１０％程度の誤差が許される。
【００３５】
それぞれのパルスの平均パワーの目標値を次の様にすると、十分な記録互換性が保持できる。すなわち、先頭パルスの平均パワーレベルはPeak Powerの指示値±５％とする。また、中間パルスの平均パワーレベルはMiddle Power指示値を０．５×（Peak Powerの指示値＋Bias Power3の指示値）と定義した時にMiddle Power指示値±５％とする。また、最終パルスの平均パワーレベルはPeak Powerの指示値±５％とする。また、負パルスの平均パワーレベルはBias Power2の指示値±５％とする。また、及びBias Power 1レベルの平均パワーレベルはBias Power1の指示値±５％とする。なを、Peak Power、Bias Power1, Bias Power2, Bias Power3のそれぞれの指示値は、記録媒体のコントロールデータに記録されている場合があり、この場合これを読み出して用いる事が出来る。
【００３６】
それぞれのパルスの比を予め調整する場合でも、まずは上記のように各パルスのパワー設定を行う。ついで、これらのパルス間の平均パワーの比率が変化しない様に、各パルスのパワーを増減して最適パワーを発見する。
【００３７】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、先頭パルスの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。すなわち、先頭パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＸ％のラインを始めて上方向によぎる時刻１と、先頭パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＸ％のラインを最後に下向きによぎる時刻２を考え、この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、先頭パルスの平均パワーレベルである。ここで、Ｘ％は、９０％とか９５％とか、装置の事情に合わせて決めれば良い。
【００３８】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、中間パルスの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。ここで、中間パルスは長さが５Ｔ以上の記録マークのみでしか現れない為、長さ５Ｔ以上の記録マークに限って考える。ＮＲＺＩ信号の長さをｎＴ(nɰ)とすると、(n-4)Ｔのタイムウィンドウを考える。２つのタイムウィンドウ時間だけ離れた２つの時刻１と時刻２を考え、この２つの時刻の間に全ての中間パルスが含まれるように、これら２つの時刻を設定する。この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、中間パルスの平均パワーレベルである。
【００３９】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、最終パルスの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。すなわち、最終パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＹ％のラインを始めて上方向によぎる時刻１と、最終パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＹ％のラインを最後に下向きによぎる時刻２を考え、この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、最終パルスの平均パワーレベルである。ここで、Ｙ％は、９０％とか９５％とか、装置の事情に合わせて決めれば良い。
【００４０】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、負パルスの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。すなわち、負パルスレベルが設定すべきパワーレベルのＺ％のラインを始めて下方向によぎる時刻１と、負パルスが設定すべきパワーレベルのＺ％のラインを最後に上向きによぎる時刻２を考え、この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、負パルスの平均パワーレベルである。ここで、Ｚ％は、１１０％とか１０５％とか、装置の事情に合わせて決めれば良い。ただし、Bias Power 2レベルとBias Power 1レベルとが同一化あるいは差が小さい場合に、時刻２を定義する事が困難となる事がある。このような場合、時刻１と、時刻１からBias Power 2レベルが保持されるべき時間だけ経過した時刻２を考え、この２つの時刻の間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、負パルスの平均パワーレベルであるとすれば良い。
【００４１】
実際に記録媒体に照射されるパワーの時間的変化から、Bias Power 1レベルの平均パワーレベルを決定する手法の一つに次の手法が考えられる。すなわち、負パルスの平均パワーレベルを求めるのに使った時刻２と、Bias Power 1レベルが設定すべきパワーレベルのＷ％のラインを最後に上向きによぎる時刻３を考え、この２つの時刻２と時刻３との間のパワーレベルを積分し、これを積分時間で割ったものが、Bias Power 1レベルの平均パワーレベルである。ここで、Ｗ％は、１１０％とか１０５％とか、装置の事情に合わせて決めれば良い。ただし、Bias Power 1レベルの保持時間は長い為、平均パワーでパワーを決定すると、消去特性に悪影響を及ぼす比較的ゆっくりしたパワー変動が抑圧されきれない為、このようなパワー変動が少なくなるように留意する必要がある。
【００４２】
次いで、本発明の別な実施例を図２により説明する。図２は情報記憶装置のブロック図となっている。なお、説明の為に、情報記憶装置には記録媒体１００が装着されている様子が示されている。情報を記憶する為には記録媒体１００は必須であるが、記録媒体１００は必要に応じて情報記憶装置から取り外され、或いは取りつけられる。
【００４３】
図２において、筐体１０８に取りつけられたモーター１１０の回転軸１１１にはチャッキング機構１１２が取りつけられ、チャッキング機構１１２は記録媒体１００を保持している。チャッキング機構１１２は、即ち記録媒体１００の保持機構となっている。また、モーター１１０、回転軸１１１、及びチャッキング機構１１２により、記録媒体１００とエネルギービームを相対的に移動させる移動機構を構成している。
【００４４】
筐体１０８にはレール１１５が取りつけられている。ケース１１７にはレール１１５にガイドされるレールガイド１１６が取りつけられている。また、ケース１１７には直線ギア１１９が取り付けられており、直線ギア１１９には回転ギア１２０が取りつけられている。筐体１０８に取りつけられた回転モーター１１８の回転を回転ギア１２０に伝えることにより、ケース１１７はレール１１５に沿って直線運動する。この直線運動の方向は、記録媒体１００の略半径方向となっている。
【００４５】
ケース１１７には磁石１２１が取りつけられている。また、ケース１１７には、対物レンズ１３０を記録媒体１００の記録面の略法線方向と、記録媒体１００の略半径方向の２つの方向にのみ移動可能とするサスペンション１２３を介して対物レンズ１３０が取りつけられている。また、対物レンズ１３０には磁石１２１と略対向するようにコイル１２２が取りつけられている。コイル１２２に電流を流すことにより、磁力的な効果により、対物レンズ１３０は記録媒体１００の記録面の略法線方向と、記録媒体１００の略半径方向の２つの方向に移動することが出来る。レール１１５、レールガイド１１６、ケース１１７、磁石１２１、サスペンション１２３、コイル１２２、対物レンズ１３０により、エネルギービームを記録媒体１００上の所定の位置に位置付ける位置決め機構を構成している。
【００４６】
ケース１１７には、エネルギービーム発生器である半導体レーザ１３１が取りつけられる。半導体レーザ１３１から射出したエネルギービームは、コリメートレンズ１３２及びビームスプリッダ１３３を通過し、対物レンズ１３０を通過する。対物レンズ１３０から射出した光の一部は記録媒体１００で反射され、対物レンズ１３０を通過し、ビームスプリッダ１３３で反射され、検出レンズ１３４で集光され、光検出器１３５で光強度を検出される。光検出器１３５は、受光エリアが複数に分割されている。それぞれの受光エリアで検出された光強度はアンプ１５２で増幅されると共に演算され、対物レンズ１３０で集光された光スポットと記録媒体１００との相対的な位置関係の情報（サーボ信号）と情報読み出し信号とが検出される。サーボ信号はサーボコントローラ１５１に送られる。また、読み出し信号はデコーダ１５３に送られる。
【００４７】
情報記憶装置に記録媒体１００が取りつけられ、チャッキング機構１１２が記録媒体１００を固定すると、検出器１４０が作動し、その信号をシステムコントローラ１５０に送る。システムコントローラ１５０はそれを受けて、モーター１１０を制御して記録媒体１００を適切な回転数となるように回転させる。また、システムコントローラ１５０は、回転モーター１１８を制御して、ケース１１７を適切な位置に位置決めする。また、システムコントローラー１５０は半導体レーザ１３１を発光させると共に、サーボコントローラ１５１を動作させて回転モータ１１８を動作させたりコイル１２３に電流を流して、対物レンズ１３０の形成する焦点スポットを記録媒体１００の上の所定の位置に位置決めする。ついで、サーボコントローラ１５１は焦点スポットが記録媒体１００上に形成された由の信号をシステムコントローラ１５０に送る。システムコントローラ１５０はデコーダ１５３に指示を与え、読み出される信号をデコードする。読み出されるトラックがコントロールデータゾーンの情報トラックでない場合、システムコントローラ１５０はサーボコントローラ１５１に指示を与え、焦点スポットがコントロールデータゾーンの情報トラックに位置決めされるようにする。上記の動作の結果、システムコントローラー１５０はコントロールデーターゾーンの情報トラックを読み取り、記録に関する媒体情報を読み出す。
【００４８】
コントロールデーターゾーンの情報トラックには、図１で説明した記録ストラテジのパラメータが書き込まれている。記録パワーレベル、各々の記録パルスの時間的な関係、ルックアップテーブル等の情報をシステムコントローラ１５０は記録媒体１００から読み取る。システムコントローラ１５０はこれらの記録ストラテジのパラメータを、信号処理回路１５４のパラメータテーブル、遅延回路１５５のパラメータテーブル、及び電流シンク１５６の電流シンク量パラメータに書き込む。
【００４９】
入力コネクタ１５９を介して上位コントローラから情報再生の指示を送ってきた場合、システムコントローラ１５０はサーボコントローラ１５１に指示を与えて焦点スポットを記録媒体１００の上の適切な位置に位置決めし、光検出器１３５で得られる信号をデコーダ１５３でデコードした後、出力コネクタ１５８を通して読み出した情報を上位コントローラに送る。
【００５０】
入力コネクタ１５９を介して上位コントローラから情報書き込みの指示及び書き込むべき情報が送られてきた場合、システムコントローラ１５０はサーボコントローラ１５１に指示を与えて焦点スポットを記録媒体１００の上の適切な位置に位置決めする。また、書き込むべき情報は信号処理回路１６１を通ってＮＲＺＩ信号へと変換される。ＮＲＺＩ信号へと変換された信号は、信号処理回路１５４を通って、複数の適当なパルス列へと変換される。これらのパルス列は遅延回路１５５を通過して、電流シンク１５６へと伝えられる。ここで、信号処理回路１６１及び信号処理回路１６１は、書き込むべき情報を記録パルスの列に変換する信号処理回路を構成している。
【００５１】
半導体レーザ１３１には定電流源１５７が接続されており、半導体レーザ１３１と電流シンク１５６で消費される電流の合計が常に一定の値になる様にしている。定電流源１５７には複数の電流シンク１５６が接続されている。電流シンク１５６が動作して電流を吸い込むか否かは信号処理回路１５４で発生して遅延回路１５５を通過した信号に依存している。電流シンク１５６が動作することにより、定電流源１５７から出される電流の一部が電流シンク１５６に吸い取られ、結果として半導体レーザ１３１に流れ込む電流量が低下する。これにより、半導体レーザ１３１で発光するエネルギービームのエネルギーレベルを変化させる。信号処理回路１５４と遅延回路１５５は、複数の電流シンク１５６を適当なタイミングで動作させることにより、図１に示した記録ストラテジを実現する。
【００５２】
以上の動作を行う為、情報記録装置は端子１６０を通じて外部から電力の供給を受けている。
【００５３】
以上の情報の記録装置において、図１で説明した情報の記録方法を実現する方法の例として次の２通りの方法がある。
【００５４】
１）対物レンズから射出されるエネルギービームのパワーをパワーメーターにて測定し、先頭パルス、中間パルス列、最終パルス、負パルスの平均パワーレベルを測定する。ここで、対物レンズから射出されるエネルギービームのパワーを測定する為には、対物レンズ直後にパワーメータを設置する方法、あるいはエネルギービーム発生器の射出光の一部を検出する方法などがある。各々のパルスの平均エネルギーの測定値が各々の指示値と一致するか、各々の測定値が各々の指示値のａ倍（ａは実数）となるように、電流シンクや遅延回路への指示値を調整する。各々の測定値が各々の指示値のａ倍（ａは実数）となるように設定した場合、ａの値を変化させながら記録媒体に情報を記録してこれを再生し、デコーダーで検出されるエラー情報を元に、これが最も少なくなるようにａの値を調整する。最終的に求まったａの値をａ１としたとき、最適な記録パルスのパワーレベルは指示値のａ１倍となっている。システムコントローラは、上記のシーケンスをコントロールすべき手順をその中に記憶している。
【００５５】
２）各パルスの平均パワーを直接測定する機能を有さない情報の記録装置の場合、次のような手順にて、実質的に図１で説明した情報の記録方法を実現する。すなわち、簡素な構造かつ多量に生産される情報の記録装置の場合、記録パルスのパワー方向の精度や時間方向の精度にはばらつきが多い。このようなばらつきを抑圧する為には、先頭パルス、最終パルス、負パルスなどは、専らパワーの合わせ込みを行い、中間パルス列ではパワーの合わせ込み及びパルスのデューティー調整により平均パワーの合わせこみを行う。これにより、結果的に先頭パルス、中間パルス列、最終パルス列、負パルスのそれぞれのパワーのバランスが取れた良好な記録波形を作ることが出来る。また、これらのパルスの間のパワーの比を一定に保ったまま、各パルスのパワーレベルを調整し、パワーの最適値を求めることで、常に記録媒体に適合した最適な記録パワーを得ることができる。システムコントローラは、上記のシーケンスをコントロールすべき手順をその中に記憶している。
【００５６】
【発明の効果】
本発明により、常に安定して記録の互換性を確保する事が可能となること、記録波形に対するオーバーシュートやアンダーシュートに対する制限を緩和する事が出来る事から記録装置設計が容易となり、この事で結果的に信頼性及び互換性の良い記録装置を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】情報を記録媒体に記録する際の、記録媒体に照射するエネルギービームのパワーレベルの経時的変化の例を示す図。
【図２】情報の記録装置の構成図。
【符号の説明】
１００・・・記録媒体
１１０・・・モーター
１１１・・・回転軸
１１２・・・チャッキング機構
１１５・・・レール
１１６・・・レールガイド
１１７・・・ケース
１１８・・・回転モータ
１１９・・・直線ギア
１２０・・・回転ギア
１２１・・・磁石
１２２・・・コイル
１２３・・・コイル
１２３・・・サスペンション
１３０・・・対物レンズ
１３１・・・半導体レーザ
１３３・・・ビームスプリッダ
１３４・・・検出レンズ
１３５・・・光検出器
１４０・・・検出器
１５０・・・システムコントローラ
１５１・・・サーボコントローラ
１５２・・・アンプ
１５３・・・デコーダ
１５４・・・信号処理回路
１５５・・・遅延回路
１５６・・・電流シンク
１５７・・・定電流源
１５８・・・出力コネクタ
１５９・・・入力コネクタ
１６０・・・端子
１６１・・・信号処理回路。
Claims (1)
- 相変化型の記録膜を有する記録媒体に一つの記録マークを形成する際に、先頭パルスと、上記先頭パルスに引き続く中間パルス列と、上記中間パルス列に引き続く最終パルスと、最終パルスに引き続く負パルスとからなるエネルギービームのパルス列を照射する情報の記録方法であって、
前記記録媒体のコントロールデータゾーンには、上記先頭パルスのパワーレベル、上記中間パルス列の上側パワーレベルと下側パワーレベル、上記最終パルスのパワーレベル、上記負パルスのパワーレベルのそれぞれの指示値が予め記録されており、
上記先頭パルス、上記中間パルス列、及び上記最終パルスの各エネルギーをパルス保持時間で割った値を、それぞれ上記先頭パルスの平均パワー、上記中間パルス列の平均パワー、及び上記最終パルスの平均パワーとするとき、
上記先頭パルスの平均パワーを上記コントロールデータゾーンの先頭パルスのパワーレベル指示値に調整し、上記中間パルス列の平均パワーを上記コントロールデータゾーンの上側パワーレベル指示値と下側パワーレベル指示値の算術平均値に調整し、上記最終パルスの平均パワーを上記コントロールデータゾーンの最終パルスのパワーレベル指示値に調整し、上記負パルスの平均パワーを上記コントロールデータゾーンの負パルスのパワーレベル指示値に調整し、
前記先頭パルスの前エッジは、現在記録しようとしている当該マークの長さをＭ（ｎ）とし、当該マークに先行するスペースの長さをＳ（ｎ−１）とした場合、Ｍ（ｎ）とＳ（ｎ−１）の組み合わせで決まる値を並べたルックアップテーブルに基づいて決定され、或いは／及び
前記最終パルスの後ろエッジは、現在記録しようとしている当該マーク長さをＭ（ｎ）とし、当該マークに続くスペース長さをＳ（ｎ＋１）とした場合、Ｍ（ｎ）とＳ（ｎ＋１）の組み合わせで決まる値を並べたルックアップテーブルに基づいて決定されることを特徴とする情報の記録方法。
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