JP3881672B2 - 情報記録媒体 - Google Patents

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Description

本発明は記録可能な情報記録媒体の構成に関する。
情報記録媒体に光学情報、特にデジタル情報を記録再生する装置は、大容量のデータを記録再生する手段として注目されている。
記録可能な光学的情報記録媒体の一つに相変化型光ディスクがある。相変化型光ディスクへの記録は、半導体レーザの光ビームを回転するディスクに照射し、記録膜を加熱融解させることで行う。その光ビーム強度の強弱により記録膜の到達温度および冷却過程が異なり、記録膜の相変化が起こる。
光ビーム強度が強い時は、高温状態から急速に冷却するので記録膜がアモルファス化し、また光ビーム強度が比較的弱いときは、中高温状態から徐々に冷却するので記録膜が結晶化する。アモルファス化した部分を通常マークと呼び、マークとマークの間の結晶化した部分を通常スペースと呼ぶ。そしてこのマークとスペースに二値情報を記録する。通常光ビーム強度が強い時のレーザパワーをピークパワー、光ビーム強度が弱い時のレーザパワーをバイアスパワーと呼ぶ。
再生時は、記録膜が相変化を起こさない程度に弱い光ビームを照射し、その反射光を検出する。通常アモルファス化したマーク部分は反射率が低く、結晶化したスペース部分は反射率が高い。よってマーク部分とスペース部分の反射光量の違いを検出して再生信号を得る。
相変化型光ディスクへのデータの記録方式として、一定長のマークの位置で情報を記録するマークポジション記録方式（またはＰＰＭ方式）とマークの長さとスペースの長さに情報を記録するマークエッジ記録方式（またはＰＷＭ方式）があり、通常はマークエッジ記録方式の方が情報記録密度が高くなる。
マークエッジ記録方式では、マークポジション記録方式と比較して長いマークを記録する。相変化型光ディスクにピークパワーを照射して長いマークを記録すると、記録膜の熱蓄積のために、マークの後半部ほど半径方向の幅が太くなる。これは記録された信号のリニアリティを損ね再生時のジッタを増やしたり、ダイレクトオーバライトしたとき消し残りが発生したり、再生時にトラック間の信号クロストークを発生するなど、信号品質を大きく損ねる。
また、記録密度を高めるために、記録するマークおよびスペースの長さを短くすることが考えられるが、この場合、特にスペース長が短くなると、記録したマークの終端の熱がスペース部分を伝導して次のマークの始端の温度上昇に影響を与えたり、逆に次に記録したマークの始端の熱が前のマークの終端の冷却過程に影響を与えたりする熱干渉が生じる。従来の記録法方で熱干渉が生じると、マークのエッジ位置が変動することになり、再生時の誤り率が増加するという課題があった。
以上の様な課題に対して、特開平７−１２９９５９号公報（米国特許5,490,126および5,636,194に対応）において、マークエッジ記録のマークに相当する部分を、一定幅の始端部分、一定周期のパルス状の中間部分、一定幅の終端部分に分解した信号とし、これで２値のレーザ出力を高速にスイッチングして記録するという技術が開示されている。
上記方法によると長いマークの中間部分は一定周期のパルス状にレーザ電流を駆動することによりマーク形成に必要最小限のパワーを照射するのでマーク長が広がらずほぼ一定長となり、マークの始端や終端部分には一定幅のレーザ光が十分に照射されるので、ダイレクトオーバライト時にも、形成されるマークのエッジ部分のジッター増加を抑えることができた。
更にマークの始端部分と終端部分の位置を、マーク長が小さいときとマーク前後のスペース長が小さいときにこれを検出し、マーク長やスペース長が大きいときの位置とは変化させて記録することにより、記録したマークの終端の熱がスペース部分を伝導して次のマークの始端の温度上昇課程に影響を与えたり、逆に次に記録したマークの始端の熱が前のマークの終端の温度冷却課程に影響を与えたりする熱干渉に起因するピークシフトを記録時に補償することが可能になった。
しかしながら特開平７−１２９９５９号公報では、マーク始端部分と終端部分の最適な位置を求める手法や、どのような分類により始端部分や終端部分を変化させるのかという実施規模について言及されていない。
最適な手法や実施規模が確立されていなければ、最適記録自体の信頼性が低かったり、最適記録が実現できても、最適位置の過剰な探索による時間の浪費や回路コストの浪費につながる。
また、マーク始端部分と終端部分の位置をデータに応じて変化させるという手法は、データの高密度化を実現するために発明されたが、記録するマークのエッジが熱的な影響で動くという微妙な現象は、ディスク構造や記録膜組成に依存するところが大きく、これらが少しでも異なると、最適な記録を行えないという課題があった。
本発明は上記課題を鑑み、ディスクのディスク構造や記録膜組成等のタイプが異なっても最適な記録を行えるような情報記録媒体を提供することを目的とする。
この課題を解決するために本発明の情報記録媒体は、同心円状あるいはスパイラル状に形成された複数のトラックに、オリジナル信号のマーク部の長さに応じて数が調整される複数の駆動パルスに基づく光ビームを照射して形成されるマークおよび、マークとマークの間のスペースで情報を記録する情報記録媒体において、データを記録するデータ記録部と特定情報記録部とを有し、該特定情報記録部に、該駆動パルスのファーストパルス位置を変化させることによって再生ジッターが一定値以下となるような、記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔であるファーストパルス移動量の値と、該駆動パルスの調整方式を決定するための情報とが記録されており、該駆動パルスの調整方式を決定するための情報は、ファーストパルス幅を変えずに記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔を変化させることによってファーストパルスを移動し、かつ記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスに続くパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔を変化さない方式であるか、記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔を変化させ、かつ記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスの立ち下がりエッジまでの時間間隔を変化させないことによってファーストパルスの幅を変化させ、かつ記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスに続くパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔を変化さない方式であるか、のいずれかを示す情報であり、該データ記録部は、記録装置によって試し記録に使用される領域を有し、オリジナル信号のマーク部とマーク部の間のスペース部のそれぞれの長さは、基準周期をＴとしたとき、ＮＴ（Ｎは、ｎ１からｎ２までの正の整数）で表され、スペース部はスペースの長さに応じて複数の分類に分けられ、上記ファーストパルス移動量は前記分類ごとに特定値が設定されていることを特徴とする。
本実施の形態の情報記録媒体の構成により、ディスク構造や記録膜等の光ディスクのタイプが異なっても、最適な記録を行うことができる。
以下本発明の実施の形態における光学情報の記録再生装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明による第１の実施の形態の光学情報の記録装置のブロック図であり、主として、光ディスクを製造する業者が利用する記録装置である。
図１において、１０１は光ディスク、１０２はスピンドルモータ、１０３は半導体レーザ、１０４はコリメータレンズ、１０５はビームスプリッタ、１０６は対物レンズ、１０７は集光レンズ、１０８は光検出器、１０９はレーザ駆動回路、１１０はパルス移動回路、１２８、１２９は同じ遅延量を持った遅延回路、１１１はパルス発生回路、１１２はプリアンプ、１１３はローパスフィルタ、１１４は再生イコライザ、１１５は２値化回路、１１６はＰＬＬ、１１７は復調・誤り訂正回路、１１８は再生データ信号、１１９はパワー設定回路、１２０はパルス位置ずれ測定回路、１２１はスイッチ、１２２、１２３、１２４はスイッチの接点、１２５はパターン信号発生回路である。１２６はパルス位置ずれ測定回路１２０とパルス移動回路１１０との間を結ぶバスであり、１２７はパルス移動量が保持されたテーブルを記憶するメモリである。メモリ１２７には予め、図４（ｂ）で示す２つのデーブルが記憶されており、この２つのテーブルは本発明によって修正が加えられ、図４（ａ）で示す２つのテーブルに書き換えられる。
図１に示す装置は、図４（ａ）で示すテーブルを作成するための装置である。図１に示された装置で得られた図４（ａ）のテーブルは、図２７に示す別の記録装置のメモリに移され、製造される全ての光ディスクの所定の記録領域に記録される。
図１において、光ディスク１０１が装着されると、半導体レーザ１０３、コリメータレンズ１０４、ビームスプリッタ１０５、対物レンズ１０６、集光レンズ１０７、光検出器１０８等で構成された光ヘッドは、マーク始端部分と終端部分の最適な位置を求めるための領域に移動する。
なお前記領域は、ディスクの最内周もしくは最外周に設けられた、ユーザがデータを記録するユーザ領域以外の記録領域（たとえばドライブテストゾーン）とする。このときスイッチ１２１において、接点１２２は接点１２３とつながる。
なお、光ディスクを製造する業者が利用する記録装置に特化する場合には、マーク始端部分と終端部分の最適な位置を求めるための領域はユーザ領域であっても良い。
まずパワー設定回路１１９によりピークパワー、バイアスパワーがレーザ駆動回路１０９に設定される。続いてパターン信号発生回路１２５の出力信号がスイッチ１２１を介してパルス発生回路１１１に入力される。以降の信号の流れを、図２を用いて説明する。
図２において、２０１はパターン信号発生回路１２５の出力信号である第１のパターン信号、２０２はパルス発生回路１１１の出力信号、２０３はパルス移動回路１１０の出力信号、２０４は信号２０３のようにピークパワー、バイアスパワーを変調して記録した結果、光ディスク１０１のトラック上に生成されるマークの模式図である。２０１、２０２、２０３は同じ時間軸上で発生するわけではないが、分かりやすくするために、対応する箇所が縦に並ぶように図示してある。
第１のパターン信号２０１において、２０９、２１１、２１３、２１５、２１７、２１９はディスク上でマークとなるマーク部であり、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２２０はディスク上でスペースとなるスペース部である。２２０の後方は再び２０９となる。すなわち第１のパターン信号２０１は２０９〜２２０を連続させたパターンである。
例えばRun Length Limited（２，１０）変調方式のデータをマークエッジ記録方式で記録する場合、最短の３Ｔから最長の１１Ｔまでのマークおよびスペースが存在する。ここでＴは基準周期を表わしており、２０９はマークとなる６Ｔ信号（以下６Ｔマーク部）、２１０は６Ｔスペース部、２１１は３Ｔマーク部、２１２は６Ｔスペース部、２１３は６Ｔマーク部、２１４は６Ｔスペース部、２１５は６Ｔマーク部、２１６は４Ｔスペース部、２１７は６Ｔマーク部、２１８は６Ｔスペース部、２１９は７Ｔマーク部、２２０は６Ｔスペース部である。
なお、一定期間のマーク部とスペース部の総和の差をＤＳＶとしたときに、ＤＳＶが０でないときに限り、ＤＳＶを略０にするための信号２１９、２２０を入れることにより、再生時に直流成分もしくは低周波成分の少ない信号を得ることができる。直流成分もしくは低周波成分が多い信号を再生すると、二値化回路１１５において、誤った０、１の信号列に変換される危険がある。そこで第１のパターン信号２０１では、７Ｔマーク部２１９、６Ｔスペース部２２０を補助信号として挿入し、ＤＳＶを略０にする。すなわち、パターン信号２０１は、マーク部２０９、２１１、２１３、２１５、２１７、２１９の期間の総和（３４Ｔ）と、スペース部２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２２０の総和（３４Ｔ）とが等しくなるように構成されている。ＤＳＶの計算は、マーク部の期間をプラス、スペース部の期間をマイナスで加算して行われる。したがって、パターン信号２０１のＤＳＶは、０になる。
第１のパターン信号２０１は、パルス発生回路１１１でパルス列に変換され、信号２０２が出力される。３Ｔから１１Ｔまでの各マーク部に対応するパルスがパルス発生回路１１１から出力される状態を図３に示す。
図３において、６Ｔ信号を例にとって説明すると、先頭にあるパルス３０１をファーストパルスと呼び、最後尾にあるパルス３０４をラストパルスと呼ぶ。またファーストパルスとラストパルスの間にあるパルス３０２、３０２をマルチパルスと呼び、一定周期のパルスで構成されている。
マルチパルスの個数は６Ｔのマークには２個あり、７Ｔのマークには３個、５Ｔのマークには１個というように、マークがＴだけ長くなるごとにマルチパルスの個数が１つ増え、Ｔだけ短くなるごとにマルチパルスの個数が１つ減る。従って４Ｔのマークはファーストパルスとラストパルスのみで構成され、マルチパルスはない。また３Ｔのマークは一つのパルスで構成される。
なお本実施の形態では、ファーストパルスの時間長さを１．５Ｔ、ラストパルスの時間長さを０．５Ｔ、マルチパルスの長さを０．５Ｔとしているが、光ディスク媒体１０１の構成によっては、この時間長さでなくても良い。またマルチパルスの数や周期も上記に限定されるものではない。
パルス発生回路１１１の出力信号２０２は、パルス移動回路１１０に入力され、ファーストパルスとラストパルスの位置が移動した信号２０３が出力される。図４にファーストパルスの位置とラストパルスの位置を移動させる際の、マーク部長、スペース部長の分類を示す。
図４（ａ）は、本発明にかかる修正が行われた後のテーブルを示し、図４（ｂ）は、かかる修正が行われる前のテーブルを示す。図４（ａ）のテーブルの中の記号３Ｓ３Ｍ，４Ｓ３Ｍ等は、一種のアドレスであり、テーブルの中のどの分類かをしめすと共に、そのアドレスにかかれた値をも表す。アドレスと見た場合、たとえば、３Ｓ３Ｍは、３Ｔのスペース部の後に３Ｔのマーク部が続く信号の場合をあらわす。後で説明するように、３Ｓ３Ｍで示された個所には、ファーストパルスの移動量ＴＦの値であって、３Ｔのスペース部の後に３Ｔのマーク部が続く場合に必要な移動量の値が記憶される。この移動量ＴＦの値は、あるひとつのテスト用の光ディスクに対して、たとえば試行錯誤的に求められ、図４（ａ）のテーブルを完成する。完成されたテーブルの内容は、テスト用の光ディスクと同じ組成を有する光ディスクの全てに記憶させる。図４（ｂ）の左のテーブルには、所定の初期値が記憶されている。図４（ｂ）の右のテーブルも同様に、ラストパルスの移動量の修正前の初期値が記憶されている。
ファーストパルスの位置は、マーク部と直前のスペース部に応じて変化し、本実施の形態ではマーク部、スペース部ともに３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ以上の計３通りに分類し、マーク部とスペース部の組み合わせにより最大９通りの移動量を設定する。
図２０は、図２の信号２０１における６Ｔマーク部２１７と、それに対応する信号２０２の部分の拡大図が示されている。この場合、６Ｔマーク部２１７の直前には、４Ｔスペース部２１２が存在している。４Ｔスペース部があって６Ｔマーク部がある場合は、図４（ａ）の左のテーブルにある４Ｓ５Ｍの分類に当てはまる。ここで、この分類に書き込まれるファーストパルス移動量ＴＦの初期値の修正について説明する。
図１の装置において、パターン発生回路１２５からパターン信号２０１が生成される。このパターン信号２０１は、パルス発生回路１１１に送られると共に、遅延回路１２９、パルス位置ずれ測定回路１２０、およびメモリ１２７にも送られる。メモリ１２７には予め図４（ｂ）に示す２つのテーブルが記憶されている。パルス位置ずれ測定回路１２０では、パターン信号２０１が記憶され、再生時に再生信号との比較に用いられる。パルス発生回路１１１からは、パターン信号の記録に必要なパルス信号２０２が出力される。たとえば、図３の上２段に示すように、パターン信号２０１のマーク部の立ち上がりエッジに応じて、パルス発生回路１１１からは、ファーストパルス３０１が出力され、それに続いてマルチパルス３０２、ラストパルス３０４が出力される。
パルス信号２０２は、遅延回路１２８で所定時間（たとえば１３Ｔ）遅延されて、パルス移動回路１１０に送られる。メモリ１２７においては、送られてきたパターン信号２０１を分析し、過去１０Ｔ以上の期間内において、図４（ａ）の１８分類３Ｓ３Ｍ、３Ｓ４Ｍ、３Ｓ５Ｍ、４Ｓ３Ｍ、４Ｓ４Ｍ、４Ｓ５Ｍ、５Ｓ３Ｍ、５Ｓ４Ｍ、５Ｓ５Ｍ、３Ｍ３Ｓ、４Ｍ３Ｓ、５Ｍ３Ｓ、３Ｍ４Ｓ、４Ｍ４Ｓ、５Ｍ４Ｓ、３Ｍ５Ｓ、４Ｍ５Ｓ、５Ｍ５Ｓの内のいずれかひとつに該当するものがあるかどうかを検出する。たとえば、パターン発生回路１２５からパターン信号２０１における４Ｔスペース部２１６と、それに続く６Ｔマーク部２１７が出力された場合、メモリ１２７は分類４Ｓ５Ｍ属する信号が送り出されたことを検出する。この検出に応答して、メモリ１２７は、テーブルの４Ｓ５Ｍ0に記憶されている移動量を読み出し、パルス移動回路１１０に送る。初回の場合は、移動量の初期値４Ｓ５Ｍ0が読み出される。パルス移動回路１１０では、所定時間遅れて送られてきたパルス信号２０２のファーストパルスを、移動量の初期値４Ｓ５Ｍ0に基づいて移動させる。
図１、図２０を用いて、ファーストパルスの移動について説明する。パルス移動回路１１０は、所定パターン、たとえば４Ｓ５Ｍ（４Ｔスペース部２１６と６Ｔマーク部２１７の連続）で分類されるパターンが、間もなく遅延回路１２９から送られてくることを、メモリ１２７から知らされると共に、その分類４Ｓ５Ｍ0に対応する移動量ＴＦをメモリ１２７から受ける。パルス移動回路１１０は、遅延回路１２９から送られてくる６Ｔマーク部２１７の立ち上がりパルスエッジ、すなわち図２０のＲ１のタイミングでカウントを開始し、移動量ＴＦをカウントする。遅延回路１２８から送られてきたファーストパルスは、パルス移動回路１１０においてカウント期間、すなわち、移動量ＴＦ１だけ遅らされて出力される。
従って、図２０に示すように、ファーストパルス移動量ＴＦ１は、例えば信号２０１の立ち上がりエッジＲ１を基準とした場合、その基準Ｒ１からの時間差で表される。一例として、パルス移動量ＴＦは３ｎｓ程度である。ファーストパルスはパルス幅を変更することなく移動される。
図２のパターン信号には、上述した図４（ａ）の１８分類の内、４つの分類が存在する。すなわち、期間２２１に現れる分類３Ｍ５Ｓ、期間２２２に現れる分類５Ｓ３Ｍ、期間２２３に現れる分類４Ｓ５Ｍ、期間２２４に現れる５Ｍ４Ｓである。従って、パターン信号２０１により、４つの分類に対応するパルス信号の移動が行われる。
このように移動されたパルスに従って、レーザ駆動が行われ、マークの記録が実行される。図２に記録マーク２０４を示す。好ましい実施の形態においては、図２に示すパターン信号２０１（２０９から２２０まで）は、繰り返し出力され、トラック１周にわたり記録される。トラック１周の記録が終わると、そのトラック１周が再生される。再生は、後で説明するように、光検出器１０８から得られた光信号が電気信号に変換されて、プリアンプ１１２、ローパスフィルタ１１３、イコライザ１１４、２値化回路１１５において処理され、２値化回路１１５から再生信号２０５が出力される。再生信号２０５は、パルス位置ずれ測定回路１２０に入力される。パルス位置ずれ測定回路１２０には、トラック１周からの再生信号２０５が繰り返し入力され、分類に対応した期間２２１、２２２、２２３、２２４が個別に読み取られ、それぞれ期間の平均値が個別に求められる。
パルス位置ずれ測定回路１２０では、記録時に記録されたパターン信号２０１から得られた分類に対応した期間２２１、２２２、２２３、２２４と、再生された信号２０５から得られた同期間の平均値をそれぞれ比較し、パルスの位置ずれが生じているかどうかを検出する。上述の例について説明すれば、パターン信号２０１におけるスペース部２１６とマーク部２１７とを加えた時間と、再生信号２０５における対応した期間２２４の平均値とを比較し、両者の差を求める。差がある場合はパルスの位置ずれが生じていると判断され、その差はメモリ１２７に送られる。メモリ１２７では、その差が、移動量の初期値４Ｓ５Ｍ0が原因となって生じたものであるので、移動量の初期値４Ｓ５Ｍ0を、差に応じて増減させ、移動量の修正を行い、修正された値を分類４Ｓ５Ｍに上書きする。
上述の説明では、一回の帰還ループ（１１０、１０９、１０８、１１２、１１５、１２０、１２６）により修正された値が分類４Ｓ５Ｍに上書きされたが、帰還を複数回行ってもよい。以上のようにして、図２０におけるファーストパルス移動量ＴＦの修正を行う。
同様にラストパルスの移動量は、マーク部と直後のスペース部に応じて変化し、本実施の形態ではマーク部、スペース部ともに３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ以上の計３通りに分類し、マーク部とスペース部の組み合わせにより最大９通りの移動量を設定する。ラストパルスもファーストパルスと同様な方法でパルス移動量ＴＬの修正を行う。
図２１は、図２のパターン信号２０１における６Ｔマーク部２１５と、それに対応する信号２０２の部分の拡大図が示されている。上述と同様にしてラストパルス移動量ＴＬが修正されるが、ラストパルス移動量ＴＬは、マーク部の終端エッジから２Ｔ前方にずれた新たな基準Ｒ２から、ラストパルスの終端エッジまでの時間間隔を言い、ファーストパルスで説明した上記の帰還ループにより、この時間間隔が修正される。ＴＬは本実施の形態では１３ｎｓ程度である。ここでＴＬの値が変わってもラストパルスの幅は変化せず、本実施の形態では同じ幅のまま時間軸を移動する。
図２において、２０６は修正された移動量のテーブル（図４（ａ））を用いて得られたパルス移動回路１１０の出力信号、２０７はこの出力信号によって記録されたマーク、２０８は、このマークによって再生された再生信号を示す。修正前の移動量のテーブル（図４（ｂ））を用いて得られた再生信号２０５は、オリジナルのパターン信号２０１とは誤差を生じているが、修正後の移動量のテーブル（図４（ａ））を用いて得られた再生信号２０８は、オリジナルのパターン信号２０１とはほとんど誤差を生じていない。
以上の説明においては、図２のパターン信号２０１を用いて、１８分類の内、４つの分類について移動量の修正を行ったが、残りの分類の修正は、別のパターン信号を用いて行われる。図１１のパターン信号１１０１を用いて、分類４Ｍ５Ｓ、５Ｓ４Ｍ、３Ｓ５Ｍ、５Ｍ３Ｓについて移動量の修正を行う。図１２のパターン信号１２０１を用いて、分類４Ｍ４Ｓ、３Ｍ３Ｓ、４Ｓ４Ｍ、３Ｓ３Ｍについて移動量の修正を行う。図１３のパターン信号１３０１を用いて、分類４Ｍ３Ｓ、４Ｓ３Ｍについて移動量の修正を行う。図１４のパターン信号１４０１を用いて、分類３Ｍ４Ｓ、３Ｓ４Ｍについて移動量の修正を行う。
なお分類５Ｍ５Ｓ、５Ｓ５Ｍについては、ある初期値を定めても良いし、もしくは図２８のパターン信号２８０１を用いて、移動量の修正を行う。なお、分類５Ｍ５Ｓ、５Ｓ５Ｍについて移動量の修正は、マーク、スペース共にもっとも長い周期ものであり熱干渉の影響がもっとも少ない分類であるため、各遅延量は少なく、他の遅延量を決める参考基準として用いることができるため他の分類の修正より先に行うほうが好ましい。
ファーストパルス、ラストパルスの移動量を変化させる際の信号の分類は、大きく分けて、以下に説明する３つの要因によって決定される。
１つめの要因は、マークを記録した際の記録膜の熱蓄積の影響と、記録したマークの終端の熱がスペース部分を伝導して次のマークの始端の温度上昇に影響を与えたり、逆に次に記録したマークの始端の熱が前のマークの終端の冷却過程に影響を与えたりする熱干渉の影響の大きさ自身と、マーク、スペースの組み合わせによる大きさの差である。
なお記録膜の熱蓄積の影響については、ファーストパルスとラストパルスの間にマルチパルスを設けて、マーク形成に必要最小限のパワーしか照射しないことで低減できるが、パルス発生回路１１１を簡単にするために一定周期のパルスで構成しているため、完全には取り除くことができない。
また熱蓄積、熱干渉の影響の大きさ自身は、光ディスク１０１の構造、記録膜の特性、記録パルス、光ディスク１１に記録する際の線速度、最短マーク長等に依存するところが多く、逆にこれらを最適化することにより、ある程度大きさは低減することができる。従って１つめの要因として、マーク、スペースの組み合わせによる大きさの差に着目する。
図４（ａ）より明らかなように、本実施の形態においては、ファーストパルスについては、９つの分類を行っている。１つめの要因からファーストパルス、ラストパルスの移動量を変化させるための分類を行う方法を、図５〜図９を用いて説明する。図５は１１Ｔマークの始端位置の伸び量の前スペース依存性を調べる方法の説明図である。
図５においてオリジナル信号５００は記録に使用される記録信号の二値化信号波形、マーク５０１は記録媒体に記録されたマーク、再生信号５０２は記録されたマークから再生された再生信号の二値化信号波形である。オリジナル信号５００、マーク５０１、再生信号５０２は、１１Ｔマークを十分に長いスペース（S×T)を空けて記録した場合を示し、お互いのマーク間干渉は長いスペースによって最小限に抑えられている。
ここで、オリジナル信号５００におけるスペースｔｓ１と、再生信号５０２におけるスペースｔｍ１１の時間間隔が等しくなることが理想である。この理想に近づけるため、ファーストパルスとラストパルスの位置を移動させる。どの程度移動させればよいかについては、マーク始端位置にのみ注目した場合、およそ３つのグループに分類することができる。マーク始端位置の分類方法をオリジナル信号５２０、マーク５２１、再生信号５２２を用いて説明する。
オリジナル信号５２０は記録に用いられる二値化信号波形であり、１１Ｔマークに挟まれたスペースｔｓ２１が上述のオリジナル信号５００の場合に比べて狭くなっている。この結果マーク５２１において、１１Ｔマーク５２４の終端の熱がスペース５２５を伝導して次の１１Ｔマーク５２６に伝わることにより１１Ｔマーク５２６の始端部分が伸び、１１Ｔマーク５２６の正味の長さがα２だけ長くなる。
これによりオリジナル信号５２０におけるスペースｔｓ２１に対して、再生信号５２２におけるスペースｔｓ３１の時間間隔は短くなり、正しい再生信号が得られなくなる。ここで正しい再生信号を得るためには、１１Ｔマーク５２６の始端位置の伸びを予想して、予めオリジナル信号５２０におけるマーク部ｔｍ２２の立ち上がり位置を遅らせてやれば良い。遅らせる量はスペースｔｓ２１の長さに依存することから、スペースｔｓ２１の長さを３Ｔから１１Ｔまで時間Ｔごとに変化させて１１Ｔマークを記録し、それぞれエッジ間隔５２７を測定する。
図６は、図５の測定による結果をグラフ化したものである。グラフにおいて横軸はオリジナル信号５２０におけるスペースｔｓ２１を３Ｔから１１Ｔまで変化させた値を示し、縦軸はオリジナル信号５２０におけるマーク部ｔｍ２０とスペース部ｔｓ２１を加えたものからエッジ間隔ｒ ５２７を減じた値を示す。３Ｔ、４Ｔ等の短いスペース長では、熱干渉のために１１Ｔマーク５２６の始端位置が前方に伸びている。
図７は、図６の結果を基に、縦軸の値が同程度のスペース群をひとまとめにした図である。差が大きいものは異なる分類にした。その結果、３Ｔスペース部と４Ｔスペース部と５Ｔ以上のスペース部の３つに分類する。
図８は図７の分類をマップ上で示した図である。ハッチングの入った部分が、測定を行った箇所を示しており、太線が分類を示している。
図５に示したように１１Ｔマークの始端の伸びが直前のスペース長により異なり、３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ以上の３つの分類に分けられる。
図９は、図５〜図８までの一連の評価を、マップの全ての行と列に対して実施した結果の一例である。図９よりファーストパルスの移動量はマーク部、スペース部ともに３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ以上の計３通り以上に分類するのが望ましい。
また、ラストパルスの移動量は、マーク部と直後のスペース部に応じて変化するが、ファーストパルスと同様な理由で本実施の形態ではマーク部、スペース部ともに３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ以上の計３通り以上に分類するのが望ましい。
本実施の形態のように、マップ上で隣り合った桝目間、すなわち５Ｔから１１Ｔで、測定結果が同程度のときに、同じ分類にすることにより、パルス移動回路１１０の回路規模を節約することができる。
さらに本実施の形態のように、マーク、スペースの組み合わせによる大きさの差に着目し、スペースが４Ｔの場合と、３Ｔの場合を、スペースが５Ｔ以上の場合とは異なる分類にすることにより、ファーストパルス移動量、ラストパルス移動量をパターンに応じて制御することができ、結果としてジッターの少ない記録を実現することができる。
さらに、マーク、スペースの組み合わせによる大きさの差に着目し、スペースが４Ｔの場合と３Ｔの場合とをひとつの分類にすることにより、ファーストパルス移動量、ラストパルス移動量をパターンに応じて制御することも可能である。
２つめの要因は、再生イコライザ１１４の特性である。再生イコライザ１１４の特性は、光スポットサイズと最短マーク長等に依存し、光スポットサイズは半導体レーザ１０３の波長、対物レンズ１０６の開口数によって決まる。
２つめの要因からファーストパルス、ラストパルスの移動量を変化させるための分類を行う方法を、図１０を用いて説明する。
図１０に再生イコライザ１１４の周波数特性を模式的に示す。これはイコライザの入力信号に対する出力信号の振幅比を現すものであり、横軸は信号周波数であり、縦軸は再生イコライザ１１４の出力振幅の対数表示である。横軸において、３Ｔ信号、４Ｔ信号、５Ｔ信号、１１Ｔ信号の周波数を模式的に示す。３Ｔ信号など周波数の高い信号ほど小さなマークであるため再生される振幅が小さくなるという光学的な周波数特性の減衰を補正するために、出力振幅を大きくするようにイコライザ特性を設定する。これには高域通過型のフィルター(High Pass Filter)や３Ｔより少し高い周波数にピークを持たせたバンドパスフィルター（Band Pass Filter）またはそれらと増幅器を組み合わせたものが考えられる。
従ってスペースやマークが３Ｔのような周波数の高い信号の場合の出力振幅と、１１Ｔのような周波数の低い信号の場合の出力振幅の差、すなわち特性曲線の傾きは、最短マーク長が短くなるほど大きくなる。それに伴い、例えば５Ｔの場合の周波数における出力振幅と、１１Ｔの場合の周波数における出力振幅の差も大きくなる。
ファーストパルス、ラストパルスの移動量を変化させるための分類を行う際に、出力振幅の差の大きいマークを同じ分類に入れてしまうと、記録膜の熱蓄積や熱干渉の影響を除くように記録を行っても、再生イコライザ１１４が原因となり正しいエッジ位置が再生されなくなる。
従って同じ分類に含まれる複数のマークの、再生イコライザ１１４の出力振幅特性の差はできるだけ小さいことが望ましい。
同じ分類に含まれる複数のマークの内、最も長いマークの周波数に対する再生イコライザ１１４の出力振幅と、最も短いマークの周波数に対する再生イコライザ１１４の出力振幅との比は、３ｄＢ以下であることが望ましい。３ｄＢは周波数特性を扱う際に分類区分数値として比較的よく用いられる数値であり、その実数値は２の平方根を意味する。つまりどの周波数においても同じ振幅の信号を入れた場合イコライザの入力信号と出力信号の振幅比が２の平方根の差である。同一の分類として扱う限界値として本実施の形態のように、出力振幅の比を３ｄＢ以下にすることにより、再生時のイコライザによる歪み誤差が小さくなり、よりジッターの少ない記録、再生を実現できる。
なお、半導体レーザ１０３の波長が６５０ｎｍ、対物レンズ１０６の開口数が０．６、最短マーク長が０．５９５μｍ、およびＲＬＬ（２，１０）変調方式の条件においてマークエッジ記録を行う場合には、５Ｔより短いマーク、すなわち４Ｔマーク、３Ｔマークを１１Ｔマークと同じ分類にするのは望ましくなく、パルス移動回路１１０の回路規模を考慮にいれた場合でも、本実施の形態のように５Ｔマーク以上を同じ分類にするか、もしくは６Ｔマーク以上を同じ分類にすることが望ましい。本実施の形態の場合、Ｔは約３０ｎｓ、３Ｔは約９０ｎｓ、１１Ｔは約３３０ｎｓの周期である。
３つめの要因は、パルス移動回路１１０の回路規模とパルス移動における設定精度、およびパターン信号発生回路１２５、メモリ１２７の回路規模の制限である。前述した２つの要因から、熱蓄積、熱干渉の差の大きいマークもしくはスペースを異なる分類にし、再生イコライザの出力振幅の比の大きいマークを異なる分類にすれば良いということになるが、分類を増やすほど、設定するレジスタの個数が増えるので、パルス移動回路１１０の回路規模は増大する。設定するレジスタの数が増えれば、増えたレジスタに設定する値を決定するためのパターンの数も増加し、パターン信号発生回路１２５の回路規模も増大する。また設定を、工場、市場のどちらで行うにしても設定に要する時間が増大し、設定に必要な記録トラックの消費量も増大する。従って３つめの観点からは分類は必要最小限にすることが望ましい。
本実施の形態のように５Ｔマーク以上を同じ分類にすることにより、パルス移動回路１１０の回路規模や、パターン信号発生回路１２５の回路規模を小さくすることができる。
以上のように最適な分類の決定には、いくつかの要因が関係しているが、本実施の形態では３つの要因を考慮して、図４に示すように分類する。
なおパターン信号の記録前は、図４（ｂ）に示すように、所定の初期値が設定されている。この初期値は、個別的に経験的に求められた値でもよいし、全て同じ値であってもよい。同じ値の例としては、たとえば、図４（ｂ）の左のテーブルにあっては、５Ｓ５Ｍの場合におけるファーストパルス移動量の値、例えば１ｎｓでもよい。また、同図の右のテーブルにあっては、５Ｍ５Ｓに設定されている値でもよい。なお、この場合、図３に示すように、ファーストパルス３０１とマルチパルス３０２の間の時間長さが０．５Ｔになるように分類５Ｓ５Ｍに設定される値を決定し、マルチパルス３０３とラストパルス３０４の間の時間長さが０．５Ｔになるように分類５Ｍ５Ｓに設定される値を決定する。なお分類５Ｓ５Ｍと分類５Ｍ５Ｓに設定される値を他の方法で求めても良い。
一例を図２８に示す。 図２８において、２８０１はパターン信号発生回路１２５の出力信号である６Ｔ単一周期信号、２８０２はパルス発生回路１１１の出力信号、２８０３はパルス移動回路１１０の出力信号、２８０４は信号２０３のようにピークパワー、バイアスパワーを変調して記録した結果、光ディスク１０１のトラック上に生成されるマークの模式図である。２８０１、２８０２、２８０３は同じ時間軸上にはないが、分かりやすくするために、対応する箇所が縦に並ぶように図示してある。図２８のパターン信号は、６Ｔ間隔でマークとスペースが連続する単一周期信号であり、上述した図４（ａ）の１８分類の内、５Ｓ５Ｍ、５Ｍ５Ｓの２つの分類が存在する。図２８において信号２８０３に従ってレーザ駆動が行われ、マークの記録が実行される。好ましい実施の形態においては、図２８に示すパターン信号２８０１は、繰り返され、トラック１周にわたり記録される。トラック１周の記録が終わると、そのトラック１周が再生される。再生は、光検出器１０８から得られた光信号が電気信号に変換されて、プリアンプ１１２、ローパスフィルタ１１３、イコライザ１１４において処理され、イコライザ１１４から再生信号２８０５が出力されて、アシンメトリ測定回路１３０および二値化回路１１５に入力される。二値化回路１１５は、二値化回路の出力信号において、マークに対応する出力レベルと、スペースに対応する出力レベルの間隔が等しくなるようにスライスレベル信号２８０９を調整し、前記スライスレベル信号２８０９がアシンメトリ測定回路１３０に入力される。アシンメトリ測定回路では再生信号２８０５の最小値２８１０と最大値２８１１の平均値と、スライスレベル信号２８０９とを比較し、両者の差が規定値以上であるときは、２８０４におけるマーク部分とスペース部分の長さがずれており、このずれはファーストパルスおよびラストパルスの位置ずれに起因していると判断され、両者の差の正負に応じて例えばファーストパルスとラストパルスが反対方向に同一時間だけ移動するように、移動量の初期値５Ｓ５Ｍ0と５Ｍ５Ｓ0を修正し、メモリ１２７に修正された値を上書きする。上述の説明では、一回の帰還ループ（１１０、１０９、１０８、１１２、１１４、１１５、１３０、１２６）により修正された値５Ｓ５Ｍおよび５Ｍ５Ｓが上書きされたが、帰還を複数回行ってもよい。以上のように６Ｔマークが正しい長さで記録されるように５Ｓ５Ｍと５Ｍ５Ｓが決定される。基準となるマークの物理的な長さを正しくすることにより、他の分類のマークも正しい長さになり、よりジッタの少ない記録が実現できる。
パルス移動回路１１０の出力信号２０３はレーザ駆動回路１０９に入力され、信号２０３におけるＨレベルの時間がピークパワーで発光し、Ｌレベルの時間がバイアスパワーで発光することにより図２の２０４に示す様なマーク列が形成される。
再生時には、半導体レーザ１０３から出射されたレーザ光はコリメータレンズ１０４で平行光にされた後、ビームスプリッタ１０５に入射され、ビームスプリッタ１０５を透過した光は、対物レンズ１０６によって集光されて光スポットとして光ディスク１０１に照射される。
光ディスク１０１で反射された光は、対物レンズ１０６で集光され、再びビームスプリッタ１０５に進み、ビームスプリッタ１０５で反射された光は、集光レンズ１０７により集光され、光検出器１０８に結像される。
光検出器１０８において光量は電気信号に変換されて、プリアンプ１１２に入力されて増幅される。さらにプリアンプ１１２の出力信号はローパスフィルタ１１３で高域周波数の信号を遮断され、イコライザ１１４で波形等価が行われ、２値化回路１１５において所定のスライスレベルより２値化され、０、１の信号列に変換された信号２０５が出力され、パルス位置ずれ測定回路１２０に入力される。パルス位置ずれ測定回路１２０は、信号２０５における特定のエッジ間隔２２１、２２２、２２３、２２４を測定する。
図２におけるエッジ間隔２２１が正規の９Ｔよりも長い場合には、バス１２６を介して、図４（ａ）のラストパルス移動量３Ｍ５Ｓの設定を、現在の値３Ｍ５Ｓ0から、ずれの分だけ小さくする。同様に、エッジ間隔２２２が正規の９Ｔよりも長い場合には、バス１２６を介して、図４（ａ）のファーストパルス移動量５Ｓ３Ｍを、現在の値５Ｓ５Ｍ0から、ずれの分だけ大きくする。同様に、エッジ間隔２２３、２２４についても、それぞれのずれの分だけ４Ｓ５Ｍの値、５Ｍ４Ｓの値を更新する。
４つの設定の更新が終了すると、再度第１のパターン信号２０１を記録し、エッジ間隔を測定する。４つのエッジ間隔の全てについて同時に、正規の値と測定したエッジ間隔との差が一定値以下になるまで同様のサイクルを繰り返す。なおエッジ間隔を測定する際に、例えばエッジ間隔２２１であれば、移動させないエッジは６Ｔマーク部２０９の立ち下がりエッジであり、直後のスペースは６Ｔスペース２１０である。またエッジ間隔２２２であれば、移動させないエッジは６Ｔマーク部２１３の立ち上がりエッジであり、直前のスペースは６Ｔスペース２１２である。
これらの移動させないエッジを挟むマーク部およびスペース部を基準信号と呼ぶ。基準信号に挟まれたエッジ位置が移動させる方のエッジに同期して変化すると、正しい設定を行うことができない。従って少なくとも基準信号に挟まれたエッジ位置が移動させる方のエッジに同期して変化してはならない。
また、基準信号に挟まれたエッジ位置が移動させる方のエッジに同期して変化しない場合でも、例えば最も短いマークが基準信号であれば、前記最も短いマークのいずれかの設定では、同期して変化しないように基準マークを変更する必要がある。設定のばらつきを考えると基準マークは固定されている方が望ましい。
基準信号が最も長い信号と同じ分類に含まれていれば、図４（ａ）の全ての設定に対する基準信号を同一にすることができ、マーク部、スペース部の組み合わせにおいて、より正確にマーク始端位置とマーク終端位置を求めることができる。
また、前述のファーストパルス、ラストパルスの移動量を変化させるための分類における熱蓄積、熱干渉の観点から、最も長い信号と同じ分類においても僅かながら、マークのエッジ位置の変化量に差が存在する。従って本実施の形態のように、基準信号が最も長い信号と同じ分類に含まれる出現頻度の高い信号であれば、それだけ全体として、不正確なエッジ位置の出現を減少させることができる。
同様に前述のファーストパルス、ラストパルスの移動量を変化させるための分類における再生イコライザ１１４の出力振幅の観点から、最も長いマークと同じ分類においても僅かながら再生イコライザの出力振幅に差が存在する。従って基準信号が、本実施の形態のように、最も長いマークと同じ分類に含まれる出現頻度の高いマークであれば、それだけ記録再生システム全体として、不正確なエッジ位置の出現を減少させることができる。
全体として不正確なエッジの出現を減少させることによって、実際のデータの記録時には、復調・誤り訂正回路１１７により誤りが訂正される確率が増大する。
なお通常は、短い信号ほど出現頻度が高く、再生イコライザの出力振幅差も大きいので、基準マークの決定は両者のトレードオフとなり、本実施の形態では５Ｔ以上のマークやスペースを一まとめにした分類を行っているが、基準マークは再生イコライザの特性を考慮して６Ｔマークとしている。
なお、前述の初期値３Ｓ３Ｍ0等および３Ｍ３Ｓ0等の値は、基準マークが正しい長さで記録できるように選んでおり、光ディスク媒体１０１の構成によっては、異なった初期値を用いても良い。
第１のパターン信号の記録が終了すると第２のパターン信号を記録する。図１１において、１１０１はパターン信号発生回路１２５の出力信号である第２のパターン信号、１１０２はパルス発生回路１１１の出力信号、１１０３はパルス移動回路１１０の出力信号を示す。１１０４は信号１１０３によって記録され、光ディスク１０１のトラック上に生成されるマークを示す。以下、第１の特定パターンの場合と同様のやり方で、図４（ａ）のファーストパルス５Ｓ４Ｍ、３Ｓ５Ｍおよびラストパルス４Ｍ５Ｓ、５Ｍ３Ｓの設定を更新する。
第２のパターン信号の記録が終了すると第３のパターン信号を記録する。図１２において、１２０１はパターン信号発生回路１２５の出力信号である第３のパターン信号、１２０２はパルス発生回路１１１の出力信号、１２０３はパルス移動回路１１０の出力信号を示す。１２０４は信号１２０３によって記録され、光ディスク１０１のトラック上に生成されるマークを示す。図１２では１２１０〜１２１１の１０Ｔ（６Ｔスペース／４Ｔマーク）と、１２１２〜１２１３の１０Ｔ（４Ｔスペース、６Ｔマーク）が同じ時間長になり、連続する波形となって現れるため、被測定信号１２１０〜１２１１が次の被測定信号１２１２〜１２１３と同じ長さとなり、被測定信号を正確に分離して測定することが難しくなる。そこで２つの１０Ｔの長さがほぼ同一になるとジッタが最小になることを利用してジッタメータ等で代用して測定できる。上記以外は第１のパターンの場合と同様のやり方で、図４（ａ）のファーストパルス４Ｓ４Ｍ、３Ｓ３Ｍ、ラストパルス４Ｍ４Ｓ、３Ｍ３Ｓの設定を更新する。
第３のパターン信号の記録が終了すると第４のパターン信号を記録する。図１３において、１３０１はパターン信号発生回路１２５の出力信号である第４のパターン信号、１３０２はパルス発生回路１１１の出力信号、１３０３はパルス移動回路１１０の出力信号を示す。１３０４は信号１３０３によって記録され、光ディスク１０１のトラック上に生成されるマークを示す。以下、第１の特定パターンの場合とほぼ同様のやり方で、図４（ａ）のファーストパルス４Ｓ３Ｍ、およびラストパルス４Ｍ３Ｓの設定を更新する。
第４のパターン信号の記録が終了すると第５のパターン信号を記録する。図１４において、１４０１はパターン信号発生回路１２５の出力信号である第５のパターン信号、１４０２はパルス発生回路１１１の出力信号、１４０３はパルス移動回路１１０の出力信号を示す。１４０４は信号１４０３によって記録され、光ディスク１０１のトラック上に生成されるマークを示す。以下、第４の特定パターンの場合と同様のやり方で、図４（ａ）のファーストパルス３Ｓ４Ｍ、ラストパルス３Ｍ４Ｓの設定を更新する。
以上のように、マークの始端位置を、記録するマーク部およびその前のスペース部の長さにより求め、マークの終端位置を、記録するマーク部およびその後のスペース部の長さにより求めることにより、記録時の熱蓄積や熱干渉の影響、および再生時のイコライザによる歪みを記録時に補償して、ジッターの少ない記録を実現することができる。
さらに、マークの始端位置、終端位置を第１のパターンから第５のパターンを記録して、パターンの特定エッジと正規の長さのずれを小さくするように補償することにより、第1から第5までのパターン以外のどのようなパターンに対してもそのパターンに応じたファーストパルスとラストパルスが最適な移動量を求めることができ、データを記録する際に、正しい位置にマークを記録し、ジッタの少ない記録を実現できる。
さらに本実施の形態のパターンは、基準信号と、被測定信号と、一定期間のマーク部とスペース部の総和の差をＤＳＶとしたときに、ＤＳＶが０でないときに限り、ＤＳＶを略０にするための信号という簡単なパターンから構成されている。
例えば図２の２０１では、マーク部の総和は３４Ｔ、スペース部の総和も３４Ｔである。またエッジ間隔が異なる２種類の被測定マークを一つのパターン中に盛り込むことにより、少ないパターン数から図４（ａ）の設定を行うことができ、設定に要する時間や、設定に要する記録トラックや、パターン信号発生回路１２５の回路規模を節約することができる。
パターン信号発生回路
なお本実施の形態では、パルス位置ずれ測定回路１２０が二値化回路１１５の出力信号の位置ずれを測定してエッジ間隔もしくはエッジ間隔のジッタを検出し、測定結果に基づいてメモリ１２７に記憶されているテーブルを修正し、修正した移動量をパルス移動回路１１０に信号を送ってファーストパルス、ラストパルスを移動させている。この構成とは別に、例えば二値化回路１１５の出力信号をＧＰＩＢ等を介して、時間間隔やジッタを測るためのタイムインターバルアナライザ等の測定器に接続し、さらにＧＰＩＢ等を介して前記タイムインターバルアナライザとパソコンを接続し、パソコンからＳＣＳＩ等を介してパルス移動回路１１０に信号を送る構成としてもよい。この場合は、記録装置がパルス位置ずれ測定回路１２０を備えていなくても良く、それだけ記録装置を簡単にすることができる。
なお本実施の形態では、ファーストパルス、ラストパルスはマーク、スペースの組み合わせに応じて移動するとしているが、ファーストパルス、ラストパルスのパルス幅を変化させる記録方式においても同様の方法で、パルス幅の最適化を行うことができる。
図２２に図２の信号２０１における６Ｔマーク部２１３と、信号２０２における前記６Ｔマーク部２１３に相当する箇所、および６Ｔマークの前スペース長が６Ｔではなく、４Ｔ、３Ｔの場合におけるパルス幅を変化させる最適化の一例を示す。
ファーストパルスの幅は、マーク部と直前のスペース部に応じて変化し、本実施の形態ではマーク部、スペース部ともに３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ以上の計３通りに分類し、マーク部とスペース部の組み合わせにより最大９通りの移動量を設定する。
ファーストパルスの立ち上がりエッジの移動量は、例えば信号２０１の立ち上がりエッジを基準としてＴＦで表される。ファーストパルスの立ち下りエッジは移動しない。６Ｔマーク部２１３では前スペース部が６Ｔなので分類は５Ｓ５Ｍとなり、ＴＦ１は１ｎｓ程度である。前スペース部が４Ｔのときにはファーストパルスの立ち上がりエッジの移動量の分類は４Ｓ５Ｍであり、ＴＦ２は３ｎｓ程度である。また前スペース部が３Ｔのときにはファーストパルス幅の分類は３Ｓ５ＭでありＴＦ３は５ｎｓ程度である。ここでＴＦの値が変わってもファーストパルスの立ち下がりエッジは変化せず、ファーストパルス幅が変化する。
図２３に、図２の信号２０１における６Ｔマーク部２１３と、信号２０２における前記６Ｔマーク部２１３に相当する箇所、および６Ｔマークの後ろスペース長が６Ｔではなく、４Ｔ、３Ｔの場合におけるパルス幅を変化させる最適化の一例を示す。
ラストパルスの立ち上がりエッジの移動量は、例えば信号２０１の立ち下がりエッジの２クロック手前を基準としてＴＬで表される。ラストパルスの立ち下がりエッジは移動しない。６Ｔマーク部２１３では後ろスペース部が６Ｔなので分類は５Ｍ５Ｓとなり、ＴＬ１は１３ｎｓ程度である。後ろスペース部が４Ｔのときにはラストパルスの立ち上がりエッジの移動量の分類は５Ｍ４Ｓであり、ＴＬ２は１１ｎｓ程度である。また後ろスペース部が３Ｔのときにはラストパルス幅の分類は５Ｍ３ＳでありＴＬ３は９ｎｓ程度である。ここでＴＬの値が変わっても、ラストパルスの立ち上がりエッジは変化せず、ラストパルス幅が変化する。
なおパルスの位置や幅を変える以外にも、特定のパルスの発光パワーを変更する等、マーク始端位置やマーク終端位置を制御する方法は複数種類考えられる。そのためＴＦやＴＬのテーブルとともに、制御する方法を記述するかあるいは制御方法を示すコードを予め決定しておき、その制御方法コードを前記テーブルとともに記録しておくことは、正確な記録を行う上で重要である。
以下本発明の異なる実施の形態における情報記録媒体および光学情報の記録装置について図面を参照しながら説明する。図１５は本発明による第２の実施の形態の情報記録媒体および光学情報の記録装置のブロック図である。
図１５において、１５０１は光ディスク、１５０２はスピンドルモータ、１５０３は半導体レーザ、１５０４はコリメータレンズ、１５０５はビームスプリッタ、１５０６は対物レンズ、１５０７は集光レンズ、１５０８は光検出器、１５０９はレーザ駆動回路、１５１０はパルス移動回路、１５２８、１５２９は遅延回路、１５１１はパルス発生回路、１５２０はメモリである。１５１２はプリアンプ、１５１３はローパスフィルタ、１５１４は再生イコライザ、１５１５は２値化回路、１５１６はＰＬＬ、１５１７は復調・誤り訂正回路、１５１８は再生データ信号、１５１９はパワー設定回路である。
図１６は光ディスク１５０１の平面図である。図１６において、１６０１は第１の実施の形態で決定されたマーク始端部分と終端部分の最適な位置情報、すなわち図４（ａ）に示される二つの修正されたテーブルが記録されている領域であり、生産者の出荷段階においてディスクの最内周に凹凸のピット列、あるいはマークとスペースで現される状態で構成されている。かかる二つの修正されたテーブルは、図１の装置により、光ディスクの製造者が作成し、すべての光ディスクにあらかじめ記憶しておく。ユーザは、二つの修正されたテーブルが記憶された光ディスクを入手して、図１５の装置で利用する。
光ディスク１５０１が装着されると、半導体レーザ１５０３、コリメータレンズ１５０４、ビームスプリッタ１５０５、対物レンズ１５０６、集光レンズ１５０７、光検出器１５０８等で構成された光ヘッドは、ディスク判別等の所定の動作の終了後、前記マーク始端部分と終端部分の最適な位置情報が記録されている領域１６０１に移動し、前記領域を再生する。再生されたデータは、図４（ａ）に示される二つの修正されたテーブルを含むデータであり、メモリ１５２０に記憶される。
ここで、製造者による、修正されたテーブルが記憶された光ディスクの量産について説明する。光ディスク１５０１の領域１６０１が凹凸のピット列の場合は、例えば第１の実施の形態の方法でマーク始端部分と終端部分の最適な位置を決定し、図４（ａ）に示される二つの修正されたテーブルを作成した後に、二つの修正されたテーブルの内容を、光ディスク１５０１の元になるスタンパ作成時にレーザによるカッティングを行って作成する。
図２７は、かかる原盤カッティング装置を示す。図２７において、２７０１はメモリ、２７０２は調整方式情報生成部、２７０３は記録信号生成部、２７０４は光変調器、２７０５はレーザ、２７０６はレンズ、２７０８は感光材料２７０７が塗布されたガラス原盤、２７０９はターンテーブル、２７１０はモータである。
図２７に示すように、メモリ２７０１には、図１の装置により求められた図４（ａ）に示される二つの修正されたテーブルが記憶されている。まず、ファーストパルス、ラストパルスの調整方式の情報が調整方式情報生成部２７０２から出力され、続いてメモリ２７０１から二つの修正されたテーブルの内容が出力される。記録信号生成部２７０３において、変調、ＥＣＣ付与、スクランブル等が行われて記録用の２値データに変換される。紫外線等の波長で発振する固体レーザ２７０５より出力されたレーザビームは光変調器２７０４で、記録信号生成部２７０３の出力信号により出力パワーの変調を受け、対物レンズ２７０６を経由して、ガラス原盤２７０８に塗布された感光材料２７０７に照射される。このとき２値記録は照射の有無により実現される。ここでメモリ２７０１に蓄えられた二つのテーブルの内容は、ユーザがデータを記録する領域より内側に記録され、調整方式の情報はかかるテーブル内容の情報よりもさらに内側に記録される。
この後、紫外線レーザに照射された部分を溶かし、ニッケル等の金属をスパッタリングすることにより、凹凸ピットを有する金属スタンパが作成される。前記金属スタンパを金型として、ディスク基板を作成し、前記ディスク基板に記録膜等を成膜する。少なくとも一方に記録膜が成膜されている２枚の基板を貼り合わせることにより１枚のディスクが作成される。
図１５に戻り、半導体レーザ１５０３から出射されたレーザ光はコリメータレンズ１５０４で平行光にされた後、ビームスプリッタ１５０５に入射され、ビームスプリッタ１５０５を透過した光は、対物レンズ１５０６によって集光されて光スポットとして光ディスク１５０１に照射される。
光ディスク１５０１で反射された光は、対物レンズ１５０６で集光され、再びビームスプリッタ１５０５に進み、ビームスプリッタ１５０５で反射された光は、集光レンズ１５０７により集光され、光検出器１５０８に結像される。
光検出器１５０８において光量は電気信号に変換されて、プリアンプ１５１２に入力されて増幅される。さらにプリアンプ１５１２の出力信号はローパスフィルタ１５１３で高域周波数の信号を遮断され、イコライザ１５１４で波形等価が行われ、２値化回路１５１５において所定のスライスレベルより２値化され、０、１の信号列に変換された信号が出力される。二値化回路１５１５の出力信号からクロックをＰＬＬ１５１６で抽出し、クロックに同期した出力信号が、復調・誤り訂正回路１５１７に入力されて復調および訂正可能なデータの誤りを訂正されて、再生データ信号１５１８となる。
再生データ信号１５１８である二つのテーブルの内容および調整方式の情報はメモリ１５２０に記憶される。メモリ１５２０からマーク始端部分と終端部分の最適な移動量情報が、バス１５２１を介してパルス移動回路１５１０に入力される。
記録の際には、まずパワー設定回路１５１９によりピークパワー、バイアスパワーがレーザ駆動回路１５０９に設定される。以降の信号の流れを図１７を用いて説明する。
図１７において、１７０１はパルス発生回路１５１１への入力信号である記録データ信号、１７０２はパルス発生回路１５１１の出力信号、１７０３はパルス移動回路１５１０の出力信号を示す。１７０４は信号１７０３のようにピークパワー、バイアスパワーを変調して記録し、光ディスク１５０１のトラック上に生成されるマークを示す。１７０１、１７０２、１７０３は同じ時間軸上にはないが、分かりやすくするために、対応する箇所が縦に並ぶように図示してある。
記録データ信号１７０１において、１７０６、１７０８、１７１０はディスク上でマークとなるマーク部であり、１７０７、１７０９、１７１１はディスク上でスペースとなるスペース部である。
例えばＲＬＬ（２，１０）変調方式のデータをマークエッジ記録方式で記録した場合、最短の３Ｔから最長の１１Ｔまでのマークおよびスペースが存在する。ここでＴは基準周期を表わしており、１７０６は６Ｔマーク部、１７０７は６Ｔスペース部、１７０８は４Ｔマーク部、１７０９は４Ｔスペース部、１７１０は６Ｔマーク部、１７１１は６Ｔスペース部である。
記録データ信号１７０１は、パルス発生回路１５１１でパルス列に変換され、信号１７０２が出力される。図１８に３Ｔから１１Ｔの各マークをパルス列に変化した結果を示す。
図１８において、例えば６Ｔ信号において先頭にあるパルス１８０１をファーストパルスと呼び、最後尾にあるパルス１８０４をラストパルスと呼び、ファーストパルスとラストパルスの間にあるパルス１８０２とパルス１８０３をマルチパルスと呼び、一定周期のパルスで構成される。
マルチパルスの個数は６Ｔのマークには２個あり、７Ｔのマークには３個、５Ｔのマークには１個というように、マークがＴだけ長くなるごとにマルチパルスの個数が１つ増え、Ｔだけ短くなるごとにマルチパルスの個数が１つ減る。従って４Ｔのマークはファーストパルスとラストパルスのみで構成され、マルチパルスはない。また３Ｔのマークは一つのパルスで構成される。
なお本実施の形態では、ファーストパルスの長さを１．５Ｔ、ラストパルスの時間長さを０．５Ｔ、マルチパルスの長さを０．５Ｔとしているが、光ディスク媒体１５０１の構成によっては、この時間長さでなくても良い。
前述したように信号１７０１と信号１７０２は同じ時間軸上にはないが、信号１７０１の立ち上がりエッジと信号１７０２のファーストパルスの立ち上がりエッジとの差は、任意のマーク部について等しく、信号１７０１の立ち下がりエッジと信号１７０２のラストパルスの立ち下がりエッジとの差は、任意のマーク部について等しい。
パルス発生回路１５１１の出力信号１７０２は、パルス移動回路１５１０に入力され、ファーストパルスとラストパルスの位置が移動された信号が信号１７０３として出力される。図１９にメモリ１５２０記憶されたテーブルを示す。このテーブルは、図４（ａ）のテーブルと同様のテーブルで、ファーストパルスの位置とラストパルスの位置を移動させる際の、マーク部長、スペース部長の分類を示す。
ファーストパルスの移動量は、マーク部と直前のスペース部に応じて変化するが、本実施の形態ではマーク部、スペース部ともに３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ以上の計３通りに分類し、マーク部とスペース部の組み合わせにより最大９通りの移動量を設定する。
同様にラストパルスの移動量は、マーク部と直後のスペース部に応じて変化するが、本実施の形態ではマーク部、スペース部ともに３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ以上の計３通りに分類し、マーク部とスペース部の組み合わせにより最大９通りの移動量を設定する。分類の決め方については、第１の実施の形態と同様である。
パルス移動回路１５１０の出力信号１７０３はレーザ駆動回路１５０９に入力され、信号１７０３におけるＨレベルの時間がピークパワーで発光し、Ｌレベルの時間がバイアスパワーで発光することにより図１７の１７０４に示す様なマーク列が形成される。
以上のように本実施の形態によれば、光ディスクの特定の領域に記録された、マーク始端位置と終端位置を、入力信号に応じて変化させるためのデータを再生し、記録装置に設定することにより、ディスク構造や記録膜等の光ディスクのタイプが異なっても、最適な記録を行うことができる。
なお、特定の領域に記録されているマーク始端部分と終端部分の最適な位置情報は、全てのディスクごとに求めなくても良く、ディスクごとのばらつきが小さければ、同一のディスク構造、同一の記録膜組成のディスクから求めた値が、代表値として記録されていても良い。
また、さらにジッターを良くするために、データを記録する際にマーク始端部分と終端部分の最適な位置を再度求める場合でも、本実施の形態の光ディスクのように、特定の領域に代表的な移動量情報が記録されていれば、その状態をデフォルトとして最適な移動量を求めれば、最適化に要する時間を節約することができる。
なお本実施の形態ではマーク部、スペース部ともに３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ以上の計３通りに分類しているが、分類の決め方については、第１の実施の形態と同様であり、ファーストパルス、ラストパルスの最適な移動量情報がディスクに記載されているのであれば、諸条件に応じて３Ｔ、４Ｔ、５Ｔと６Ｔ以上の４通りに分類する等、他の分類でもかまわない。
図２４にマーク部、スペース部ともに３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ、６Ｔ以上の計４通りに分類する場合のパルス移動の分類図を示す。分類を増やすことによりファーストパルス移動量、ラストパルス移動量をパターンに応じて細かく制御することができ、よりジッターの少ない記録を実現できる。
また上記説明ではファーストパルス、ラストパルスの最適な移動量情報がディスクに記載されている例について述べたが、いずれか一方のみパルスの移動情報のみをディスクに記載するだけでも、移動量を決定する際に大きく役立ち、ジッターの少ない記録を実現できるものである。
なお本実施の形態では、ファーストパルス、ラストパルスをマーク、スペースの組み合わせに応じて移動させる際の最適な位置情報がディスクに記録されているが、第１の実施の形態で説明したようにファーストパルス、ラストパルスのパルス幅を変化させる記録方式であってもよい。ディスクに、最適な幅情報が記録されていることにより、ディスク構造や記録膜等の光ディスクのタイプが異なっても、最適な記録を行うことができる。
なおパルスの位置や幅を変える以外にも、特定のパルスの発光パワーを変更する等、マーク始端位置やマーク終端位置を制御する方法は複数種類考えられる。そのためＴＦやＴＬのテーブルとともに、制御する方法を前記テーブルとともに記録しておくことは、正確な記録を行う上で重要である。
図２５は、光ディスク２５０１の平面図である。図２５において２５０２はデータ領域でありユーザが情報を記録するために用いられる。２５０３は入力信号に応じたファーストパルス、ラストパルスの調整方式を決定するための情報が記録されている領域であり、ディスクの最内周に凹凸のピット列で構成されている。２５０４はディスク製造時の最適な、もしくは代表的なマーク始端部分と終端部分の位置情報、すなわち図４（ａ）または図２４のテーブルが記録されている領域であり、ディスクの最内周に凹凸のピット列で構成されている。
領域２５０３を再生することにより、調整方式が、例えばファーストパルス、ラストパルスを移動させる方式なのか、もしくはパルス幅を変化させる方式なのかを知ることができる。
なおディスクに照射される光スポットの形状の違い等、記録装置側にばらつきがあると、記録に最適なマーク始端部分とマーク終端部分の最適な位置は異なるので、特定の領域に記録されているディスク製造時における最適な、もしくは代表的な位置情報を再生して、その状態を初期値として試し記録を行っても良い。
これにより、データを記録する際の最適な位置が決定されるまでに繰り返されるパターンの記録の回数が減り、最適化に要する時間を短縮することができる。
図２６は、光ディスク２６０１の平面図である。図２６において２６０２はデータ領域でありユーザが情報を記録するために用いられる。２６０３は入力信号に応じたファーストパルス、ラストパルスの調整方式を決定するための情報が記録されている領域であり、ディスクの最内周に凹凸のピット列で構成されている。２６０４はディスク製造時の最適な、もしくは代表的なマーク始端部分と終端部分の位置情報が記録されている領域である。ディスクの最内周に凹凸のピット列で構成されている。２６０５は試し記録領域である。領域２６０３、２６０４を再生した後に、領域２６０５にて例えば第１の実施の形態で説明したような試し記録を行うことにより、唯一の設定値でデータの記録を行う場合と比べて、より最適な記録を実現することができる。
なお、図２５に示すように、入力信号に応じたファーストパルス、ラストパルスの調整方式を決定するための情報が記録されている領域２５０３を、ディスク製造時の最適な、もしくは代表的なマーク始端部分と終端部分の位置情報が記録されている領域２５０４より内側に配置することにより、内周側から再生する場合には、速やかに記録方式を認識することができ、記録方式に依存する設定を終了させるまでの時間を節約することができる。
同様に、図２６に示すように、入力信号に応じたファーストパルス、ラストパルスの調整方式を決定するための情報が記録されている領域２６０３を、ディスク製造時の最適な、もしくは代表的なマーク始端部分と終端部分の位置情報が記録されている領域２６０４より内側に配置することにより、内周側から再生する場合には、速やかに記録方式を認識することができ、記録方式に依存する設定を終了させるまでの時間を節約することができる。
また、実施の形態では光ディスクを用いて説明したが、これに限定されず、テープ状やカード状の記録媒体およびその記録再生装置においても同様の効果を得ることができることは自明であり、本発明の範囲に属するものである。
本発明の第１の実施の形態における光学情報の記録装置のブロック図 本発明の第１の実施の形態における信号の説明図 本発明の第１の実施の形態における記録パルス列の説明図 本発明の第１の実施の形態におけるパルス移動の分類図 本発明の第１の実施の形態における分類方法の説明図 本発明の第１の実施の形態における分類方法の説明図 本発明の第１の実施の形態における分類方法の説明図 本発明の第１の実施の形態における分類方法の説明図 本発明の第１の実施の形態における分類方法の説明図 本発明の第１の実施の形態における再生イコライザの周波数特性図 本発明の第１の実施の形態における信号の説明図 本発明の第１の実施の形態における信号の説明図 本発明の第１の実施の形態における信号の説明図 本発明の第１の実施の形態における信号の説明図 本発明の第２の実施の形態における光学情報の記録装置のブロック図 本発明の第２の実施の形態に情報記録媒体の平面図 本発明の第２の実施の形態における信号の説明図 本発明の第２の実施の形態における記録パルス列の説明図 本発明の第２の実施の形態におけるパルス移動の分類図 本発明によるファーストパルスの移動量を説明する波形図 本発明によるラストパルスの移動量を説明する波形図 本発明によるファーストパルスの幅の調整を説明する波形図 本発明によるラストパルスの幅の調整を説明する波形図 本発明によるパルス移動の分類図の変形例 本発明による光ディスクの平面図 本発明による光ディスクの平面図 本発明による光ディスクの原盤カッティング装置のブロック図 本発明の第１の実施の形態における信号の説明図。
符号の説明
１０１ 光ディスク
１０２ スピンドルモータ
１０３ 半導体レーザ
１０９ レーザ駆動回路
１１０ パルス移動回路
１１１ パルス発生回路
１２０ パルス位置ずれ測定回路
２０１ 第１のパターン信号
１１０１ 第２のパターン信号
１２０１ 第３のパターン信号
１３０１ 第４のパターン信号
１４０１ 第５のパターン信号
１５０１ 光ディスク
１５２０ メモリ

Claims (3)

  1. 同心円状あるいはスパイラル状に形成された複数のトラックに、オリジナル信号のマーク部の長さに応じて数が調整される複数の駆動パルスに基づく光ビームを照射して形成されるマークおよび、マークとマークの間のスペースで情報を記録する情報記録媒体において、
    データを記録するデータ記録部と特定情報記録部とを有し、
    該特定情報記録部に、該駆動パルスのファーストパルス位置を変化させることによって再生ジッターが一定値以下となるような、記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔であるファーストパルス移動量の値と、該駆動パルスの調整方式を決定するための情報とが記録されており、
    該駆動パルスの調整方式を決定するための情報は、
    ファーストパルス幅を変えずに記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔を変化させることによってファーストパルスを移動し、かつ記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスに続くパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔を変化さない方式であるか、
    記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔を変化させ、かつ記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスの立ち下がりエッジまでの時間間隔を変化させないことによってファーストパルスの幅を変化させ、かつ記録すべきオリジナル信号の所定のタイミングからファーストパルスに続くパルスの立ち上がりエッジまでの時間間隔を変化さない方式であるか、のいずれかを示す情報であり、
    該データ記録部は、記録装置によって試し記録に使用される領域を有し、
    オリジナル信号のマーク部とマーク部の間のスペース部のそれぞれの長さは、基準周期をＴとしたとき、ＮＴ（Ｎは、ｎ１からｎ２までの正の整数）で表され、スペース部はスペースの長さに応じて複数の分類に分けられ、上記ファーストパルス移動量は前記分類ごとに特定値が設定されていることを特徴とする情報記録媒体。
  2. スペース部について、３つの長さの種類に分類されていることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
  3. スペース部について、短くなるほど細かく分類されていることを特徴とする請求項２記載の情報記録媒体。
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