JP4006924B2

JP4006924B2 - 情報記録方法

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Publication number: JP4006924B2
Application number: JP2000154364A
Authority: JP
Inventors: 真宮本; 伸弘徳宿; 浩行峯邑; 哲也池田; 健司徳光; 和男重松; 治一宮本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2020-05-22
Also published as: US6456579B1; US6522612B2; JP2001331941A; US20020031074A1

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る記録膜の溶融により情報の記録が行われる情報記録媒体に対する情報記録方法、情報記録装置、および上記情報記録方法に使用される情報記録媒体に係り、特に、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の相変化光ディスクに対する情報記録方法、情報記録装置および上記情報記録方法に使用される情報記録媒体に関する。
【０００２】
なお、本発明では上記情報記録媒体を相変化光ディスク、あるいは単に光ディスクと表現することがあるが、本発明はエネルギービームの照射による熱によって記録膜が溶融し、原子配列に変化を生じさせることにより情報の記録が行われる情報記録媒体であれば適用可能であるので、特に情報記録媒体の形状によらず、光カード等の円盤状情報記録媒体以外の情報記録媒体に対する情報記録方法、情報記録装置、上記情報記録方法に使用される情報記録媒体としても効果がある。
【０００３】
また、上記したエネルギービームを単にレーザー光あるいは光と表現することがあるが、上記したように本発明は情報記録媒体上に熱を発生させ、記録膜を溶融させることが可能なエネルギービームであれば効果が得られる。また、本発明は赤色レーザー（波長６４５〜６６０ｎｍ）により発明させたものであるが、特にレーザーの波長によるものではなく、青色レーザー、紫外線レーザー等の比較的短波長のレーザーを使用した高密度光ディスクに対しても効果を発揮する。
【０００４】
【従来の技術】
近年、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ等の再生専用型光ディスクとの再生互換性に優れているという特徴を生かし、２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭ等の相変化光ディスクが製品化されている。しかしながら、２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭは記録容量の点で消費者の要請に充分に応えているとは言えないため、４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭや４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＷに対する期待が高まっている。すなわち、これらの相変化光ディスクはＤＶＤ―Ｖｉｄｅｏと記録容量の点で同じになるため、ＶＴＲに代わる映像記録用光ディスクが実現するためである。
【０００５】
しかしながら、上記のような相変化記録方式では、数千回から数万回程度記録を繰り返すと、再生信号がひずみ、正常に再生できなくなるという問題が指摘されている（特開平１０−４９８７２）。相変化記録方式では、情報の記録時に、記録膜を溶融させる。このため、記録膜の溶融した部分の粘度が低下し、記録膜がある方向に流動するという現象が発生する。さらに、これにより記録膜の厚さが部分的に変化する。また、再生信号の振幅中心レベル、および振幅は記録膜の厚さに極めて大きく依存する。この結果、再生信号に記録膜厚に対応したひずみが発生し、ジッターを引き起こすのである。
【０００６】
この問題を解決するための情報記録方法としては、二つの方法が考案されている（いずれも特開平１０−４９８７２）。
【０００７】
ひとつの方法は各セクタに情報を記録する度に、情報記録を開始する位置を８バイト程度、ランダムにシフトさせる方法である。これにより、同一パターンの情報を記録した際にも、少なくとも８バイト分は溶融される部分がずれるため、上記記録膜流動は緩和される。もう一つの方法は、各セクタに情報を記録する度に、記録情報の極性を反転させる方法である。上記した光ディスクシステムではマークエッジ記録方式を採用している。これは、複数の長さのマーク（高パワーパルス列により溶融させた部分）とスペース（比較的低パワーのレーザーを照射し、あらかじめマークが記録されていた部分を結晶化させた部分）を記録し、各マークのエッジ（両端）位置に情報を対応させる記録方式である。この方式では、エッジの相対位置が変化しなければ、情報は保たれるため、上記マークの部分とスペースの部分を反転させても情報は保持される。したがって、極性を交互に反転させても、何ら問題なく、溶融させられた部分は、次の記録時には結晶化されるというサイクルを繰り返すため、上記記録膜流動による再生信号劣化が抑制されるのである。
【０００８】
上記二つの技術は極めて優れた技術であり、２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭおよび、４.７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの規格に採用されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例は非常に優れた方法であり、２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭでは、上記方法を採用することにより同一パターンの情報記録を１０万回程度繰り返しても、実用上問題ない再生信号品質が得られた。しかしながら、４.７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭでは、同一パターンの情報記録を数千回程度繰り返すと、再生信号のジッターが１５％以上となり、実用上問題となった。発明者等は鋭意研究の結果、これには少なくとも二つの原因が存在することを明らかにした。一つの原因は４.７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭにおける、最短マーク長の再生信号振幅が２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭと比較して１０ｄＢ以上低下していることである。これは、２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭでは最短マーク長が約０.６ミクロンであるのに対して、４.７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭでは最短マーク長が約０.４２ミクロンと約２／３に短縮されていることに起因している。この結果、上記記録膜厚変動による再生信号の振幅中心レベルおよび、振幅の変動が相対的に許容範囲を大幅に超過してしまうのである。
【００１０】
もう一つの原因は、上記二つの対策を施したとしても、セクタ内の一部に許容範囲を超えて記録膜が厚くなる部分、あるいは薄くなる部分が存在することである。この原因を詳細に調べたところ、記録されるマーク長に依存して記録膜の流動方向が異なることが原因であることが判明した。すなわち、ある記録パターン（１セクター内のマーク-スペース配列）のマーク列のうち、３Ｔマークが多く存在する部分Ａでは、記録膜がセクターの始端から終端の方向に流動するのに対して、４Ｔ〜１４Tのマークが多く存在する部分Ｂでは、３Ｔマークの場合とは反対にセクター終端から始端の方向に記録膜が流動するのである。この結果、部分Ａと部分Ｂの前後関係に対応して、部分Ａと部分Ｂの境界部において、記録膜が許容範囲を超えて変化する（厚くなる、あるいは薄くなる）という現象が発生するのである。
【００１１】
したがって、本発明の第１の目的は、数万回以上の多数回書換を行った場合においても、記録膜厚が許容範囲を超えて変化した領域を発生させず、延いては再生信号の振幅中心レベル、および再生信号振幅の変化を極力抑制する情報記録方法、情報記録装置、および情報記録媒体を提供することにある。
【００１２】
また、上記課題が解決された場合においても、セクターの始端と終端部分において、記録膜の厚さが許容範囲を超えて変化し、再生信号を大きくひずませる場合がある。これは部分的な記録膜流動を抑えることができても、セクター全体の記録膜流動を抑制していないために発生する現象である。すなわち、セクター全体の平均的な流動が止まっていない場合（セクター始端から終端に流動する力と反対方向に流動する力が釣り合わない場合）に、セクターの始端と終端付近に記録膜厚が許容範囲を超えて変化した部分が発生するためである。
【００１３】
したがって、本発明の第２の目的は、数万回以上の多数回書換を行った場合においても、セクターの始終端に記録膜厚が許容範囲を超えて変化した領域が発生せず、延いてはセクター始終端における再生信号の振幅中心レベル、および再生信号振幅の変化を極力抑制する情報記録方法、情報記録装置、および情報記録媒体を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためには、以下の情報記録方法および情報記録装置を用いれば良い。
【００１５】
（１）情報記録媒体に対して相対的に移動するエネルギービームの照射により、記録膜が溶融し、これにより情報に対応したマークの記録が行われる情報記録媒体に対する情報記録方法であって、所定の位置に、あるオリジナル情報に対応した記録パターンのマーク列を記録する第２の過程に先立ち、上記所定の位置に少なくとも１種類以上のダミーパターンのマーク列を記録する第１の過程を有することを特徴とした情報記録方法。
【００１６】
これにより、ある所定の位置に同一のオリジナルパターンのマーク列を繰り返し記録する必要がある場合においても、第１の過程において上記オリジナルパターンとは異なるパターンのダミーパターンのマーク列が記録されるため、前述した記録膜厚が変化した領域が発生しにくくなる。しかしながら、上記方法により情報の記録を行った場合においても、セクター始終端に再生信号のひずみが発生する場合には以下の情報記録方法を用いれば良い。
【００１７】
（２）（１）に記載の情報記録方法のうち、上記溶融によって、情報記録媒体とエネルギービームの相対移動方向、あるいは、その反対方向に記録膜が流動し、この流動方向が上記オリジナル情報に対応したオリジナルパターンのマーク列、あるいは/およびダミーパターンのマーク列に対応して変化する情報記録媒体に対する情報記録方法であって、少なくとも第２の過程に先立ち、平均的な記録膜流動方向が第２の過程において記録されるオリジナルパターンとは異なるダミーパターンのマーク列を記録する第１の過程を有することを特徴とした情報記録方法。
【００１８】
これにより、セクター全体の平均的な記録膜流動方向を止めることができるため、セクター始終端の再生信号ひずみを抑制することができる。たとえば、第２の過程におけるオリジナルパターンのマーク列の記録によって、記録膜がセクターの終端部から始端部の方向に流動するような場合、第１の過程においてセクターの始端部から終端部に記録膜が流動するようなダミーパターンのマーク列を記録するようにすれば良い。さらに、以下のように２種類のダミーパターンのマーク列を記録することにより、より正確に記録膜流動方向を制御することができる。
【００１９】
（３）（１）に記載の情報記録方法のうち、上記溶融によって、情報記録媒体とエネルギービームの相対移動方向、あるいは、その反対方向に記録膜が流動し、この流動方向が上記ダミーパターンのマーク列に対応して変化する情報記録媒体に対する情報記録方法であって、少なくとも第２の過程に先立ち、平均的な記録膜流動方向が異なる少なくとも２種類のダミーパターンのマーク列を記録する第１の過程を有することを特徴とした情報記録方法。
【００２０】
マークエッジ記録を行う場合、異なった長さのマークを組み合わせた情報に対応した記録パターンのマーク列を記録する。発明者等は、このような場合、マークの長さによって記録膜の流動方向が変化し、マーク長によって、記録膜をセクターの始端から終端方向に流動させる場合とセクターの終端から始端方向に記録膜を流動させる場合があることを明らかにした。また、多数の長さのマークが混在している場合、平均的な記録膜流動方向が各長さのマークの存在確立に依存することを明らかにした。また、平均的な流動方向を制御するためには、第１の過程において、記録膜をセクターの始端から終端方向に流動させるマーク群からなるダミーパターンと、記録膜をセクターの終端から始端方向に流動させるマーク群からなるダミーパターンを、別々に記録した方が効率良く記録膜の流動方向を制御できることを見出した。すなわち、以下の情報記録方法が優れている。
【００２１】
（４）（３）に記載の情報記録方法のうち、上記第２の過程において、情報記録媒体上に複数の長さのマークからなる複数のマークと、複数の長さのスペースからなる複数のスペース（マークとマークの間の領域）として、情報が記録され、かつ、上記溶融によって、情報記録媒体とエネルギービームの相対移動方向、あるいは、その反対方向に記録膜が流動し、この流動方向が上記マーク長に対応して変化する情報記録媒体に対する情報記録方法であって、上記第１の過程において上記相対移動方向に記録膜流動を引き起こす長さの第１のマーク群と、上記相対移動方向とは反対側に記録膜流動を引き起こす長さの第２のマーク群からなる２種類以上のダミーパターンのマーク列を記録することを特徴とする情報記録方法。
【００２２】
また、ダミーパターンのマーク列を記録する頻度としては、オリジナルパターンのマーク列を記録する直前に３回あるいは４回程度記録することが望ましいが、第１の過程の処理にかかる時間が許容範囲以上の場合は、オリジナルパターンのマーク列を記録する直前に１回ないし２回記録しても良い。この場合、ダミーパターンの種類が１、２種類に限られてしまうため、以下の方法のように、数種類のダミーパターンの中から、任意、あるいは順番にダミーパターンを選択し、記録するのが良い。
【００２３】
（５）（１）に記載の情報記録方法であって、上記ダミーパターンのマーク列が複数存在し、上記複数のダミーパターンの中から、任意、あるいは順番にダミーパターンのマーク列を選択して記録する第１の過程を有することを特徴とした情報記録方法。
【００２４】
また、たとえば４．７GBDVD-RAMのような場合、欠陥管理領域等のオリジナルパターンが、いつも同じになりやすい領域が存在する。このため、以下のように、その領域に記録する場合にのみ、上記情報記録方法を適応しても効果が大きい。
【００２５】
（６）（１）に記載の情報記録方法であって、上記所定の位置が、欠陥管理領域、ユーザーデータ管理領域等のユーザーデータ以外の領域であることを特徴とした情報記録方法。
【００２６】
また、上記第１のマーク群と第２のマーク群は、情報記録媒体の構造、あるいは、マークを記録する際のエネルギービーム強度の変調波形（記録波形）に依存する場合がある。このような場合、以下のように、情報記録媒体に適したダミーパターン情報、あるいは/および記録波形を情報記録媒体に記録しておけば良い。
【００２７】
（７）（１）の情報記録方法に使用される情報記録媒体であって、上記ダミーパターンに関する情報が記録された領域を有することを特徴とした情報記録媒体。
【００２８】
また、上記（１）の情報記録方法を実現するためには、以下の実現手段を有する情報記録装置が適している。
【００２９】
（８）（１）に記載の情報記録方法を実現するための情報記録装置であって、エネルギービーム発生部と、上記情報記録媒体とエネルギービームを相対的に移動させるための情報記録媒体可動部と、第１の過程における上記ダミーパターンを生成するためのダミーパターン生成部を有することを特徴とする情報記録装置。
【００３０】
（９）（８）に記載の情報記録装置であって、ダミーパターン生成部において生成されるダミーパターンを、任意、あるいは順番に選択するダミーパターン選択部を有することを特徴とした情報記録装置。
【００３１】
（１０）（８）に記載の情報記録装置であって、情報記録媒体に記録されたダミーパターン情報を再生するためのダミーパターン再生部と上記ダミーパターン情報をダミーパターン生成部に伝送するダミーパターン伝送部を有することを特徴とした情報記録装置。
【００３２】
【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。尚、本発明は１ビームで消去しながら書き込みを行う、１ビームオーバライトである。
【００３３】
まずはじめに、本実施例に使用した光ディスク（４．７GBDVD-RAM）について説明する。４．７GBDVD-RAMは記録膜に相変化記録膜が採用されており、レーザービームにより、記録膜が融点以上に加熱されることによりマークが記録される。
【００３４】
また、半径方向には３５ゾーンのユーザーデータ領域があり、ユーザーデータ領域の内周と外周に欠陥管理領域（DMA：Defect Management Area）等の管理領域が存在している。また、最内周にはプリピット状のコントロールデータ領域が存在し、ディスク線速度情報、記録波形情報、生産者情報等が記録されている。また、各ゾーン、および管理領域はプリピット状のPID（Phisical Identification Data）により、２５から５９セクターに区切られている。
【００３５】
この光ディスクに対して、図１に示した情報記録再生装置により、情報の記録再生を行なった。以下に本情報記録再生装置の動作を説明する。なお、記録再生を行なう際のモーター制御方法としては、記録再生を行なうゾーン毎にディスクの回転数を変化させるＺＣＬＶ（Zone Constant Linear Velocity）方式を採用している。ディスク線速度は約８.２ｍ/ｓである。
【００３６】
記録装置外部からの情報は８ビットを１単位として、８−１６変調器１−８に伝送される。光ディスク１−１上に情報を記録する際には、情報８ビットを１６ビットに変換する変調方式、いわゆる８−１６変調方式を用い記録が行われる。この変調方式では媒体上に、８ビットの情報に対応させた３Ｔ〜１４Ｔのマーク長の情報の記録を行なっている。図中の８−１６変調器１−８はこの変調を行なっている。なお、ここでＴとは情報記録時のクロックの周期を表しており、ここでは１７．１ｎｓである。
【００３７】
８−１６変調器１−８により変換された３Ｔ〜１４Ｔのデジタル信号は記録波形発生回路１−６に転送され、、高パワーパルスの幅を約Ｔ／２とし、高パワーレベルのレーザー照射間に幅が約Ｔ／２の低パワーレベルのレーザー照射を行い、上記一連の高パワーパルス間に中間パワーレベルのレーザー照射が行われるマルチパルス記録波形が生成される。この際、記録マークを形成するための、高パワーレベルを１０.０ｍＷ、記録マークの消去が可能な中間パワーレベルを４.０ｍＷとした。また、上記記録波形発生回路１−６内において、３Ｔ〜１４Ｔの信号を時系列的に交互に「０」と「１」に対応させ、「０」の場合には中間パワーレベルのレーザーパワーを照射し、「１」の場合には高パワーレベルのパルスを含む一連の高パワーパルス列を照射するようにしている。この際、光ディスク１上の中間パワーレベルのエネルギービームが照射された部位は結晶となり（スペース部）、高パワーレベルのパルスを含む一連の高パワーパルス列のエネルギービームが照射された部位は非晶質（マーク部）に変化する。また、上記記録波形発生回路１−６内は、マーク部を形成するための高パワーレベルを含む一連の高パワーパルス列を形成する際に、マーク部の前後のスペース部の長さに応じて、マルチパルス波形の先頭パルス幅と最後尾のパルス幅を変化させる方式（適応型記録波形制御）に対応したマルチパルス波形テーブルを有しており、これによりマーク間に発生するマーク間熱干渉の影響を極力排除できるマルチパルス記録波形を発生している。
【００３８】
記録波形発生回路１−６により生成された記録波形は、レーザ駆動回路１−７に転送され、レーザー駆動回路１−７はこの記録波形をもとに、光ヘッド１−３内の半導体レーザを発光させる。
【００３９】
本記録装置に搭載された光ヘッド１−３には、情報記録用のエネルギービームとして光波長６５５ｎｍの半導体レーザが使用されている。また、このレーザー光をレンズＮＡ０.６の対物レンズにより上記光ディスク１−１の記録層上に絞り込み、上記記録波形に対応したレーザーのエネルギービームを照射することにより、記録膜を溶融させ情報の記録を行なった。
【００４０】
また、本記録装置はグルーブとランド（グルーブ間の領域）の両方に情報を記録する方式（いわゆるランドグルーブ記録方式）に対応している。本記録装置ではＬ／Ｇサーボ回路１−９により、ランドとグルーブに対するトラッキングを任意に選択することができる。記録された情報の再生も上記光ヘッド１−３を用いて行なった。エネルギービームを記録されたマーク上に照射し、マークとマーク以外の部分からの反射光を検出することにより、再生信号を得る。この再生信号の振幅をプリアンプ回路１−４により増大させ、８−１６復調器１−１０に転送する。８−１６復調器１−１０では１６ビット毎に８ビットの情報に変換する。以上の動作により、記録されたマークの再生が完了する。
【００４１】
以上の条件で上記光ディスク１−１に記録を行った場合、最短マークである３Ｔマークのマーク長はおよそ０.４２μm、最長マークである１４Ｔマークのマーク長は約１．９６μmとなる。
【００４２】
以上の装置を用い、４．７ＧＢDVD-RAMに対して、同一パターンのマーク配列を形成するユーザ情報を多数回記録し、再生信号ジッターの記録回数依存性を測定した。結果を図２に示した。記録回数が１０回程度までは９％以下の良好なジッター値が得られているが、記録回数が１０００回を越えると再生信号ジッターが急激に上昇し、約３０００回以上記録を繰り返した場合には許容レベルの１２％を超過した。
【００４３】
上記、ジッター上昇の原因を調べるため、３Ｔマークから１１Ｔマークまでの各マークの繰り返しパターンを１セクタ内に記録し、２万回記録後の再生信号ひずみを測定した（図３）。図から明らかなように各マークの繰り返しパターン記録領域の始端と終端に再生信号が大きくひずんだ領域が発生していることが判明した。３Ｔマーク繰り返しパターン記録領域に着目すると、始端の反射率（信号レベル）が低下し、終端の反射率が上昇していることがわかる。また、４Ｔから１１Ｔマークの繰り返しパターンに着目すると３Ｔマークの場合とは対照的に、始端の反射率が上昇し、終端の反射率が低下している。上記現象はマークの記録に伴って記録膜が溶融するとともに、記録膜が流動し、各領域の始端と終端に記録膜が厚くなった部分と、薄くなった部分が生じたことを示している。反射率が高くなった部分は記録膜が厚くなったことを示しており、逆に反射率が下がった部分では記録膜が薄くなったことを示している。また、３Ｔマークと４Ｔ以上のマークの繰り返しパターンでは、それぞれ、記録膜流動の方向が異なっていることを示している。３Ｔマークの場合、記録領域の終端に反射率が高くなった部分（記録膜が厚くなった部分）が発生している。このことは、３Ｔマークを多数回記録した場合、記録膜が始端から終端の方向に流動したことを示している。また、４Ｔ以上のマークを記録した場合には、３Ｔマークの場合とは逆に記録膜が終端から始端の方向に流動することを示している。
【００４４】
図４に８−１６変調されたランダムパターン信号を１セクタに記録した場合の、セクタ内位置と、そこに存在するマークの長さの関係の一例を示した。この場合、例えば、セクタ内位置が５０００Ｔ、２７０００Ｔ、２８０００Ｔ、３１０００Ｔ付近では明らかに３Ｔの存在確率が低くなっているが、セクタ内位置が３０００Ｔ、３９０００Ｔ付近では明らかに３Ｔの存在確率が高くなっている。このような場合、これらの領域の始端、終端付近では記録膜流動により、記録膜厚が許容範囲を越えて厚くなる、あるいは薄くなるといった現象が発生し、再生信号を大きく歪ませるためジッターが発生するのである。
【００４５】
このように、同一パターンの情報があるセクタ内に繰り返し記録された場合、１セクタ内の特定の位置に記録膜厚が許容範囲を越えて変化する領域が存在する現象は、今まで完全に解決されておらず、記録可能回数を大きく制限する要因になっていた。特に、欠陥管理領域（ＤＭＡ：Defect Management Area)等のユーザーデータ領域の管理領域は、破壊されたディスク領域等に関するデータも保持し、しかも他のデータ領域に比して限られた特定領域であるために、データ領域よりも特に高い信頼性が要求される。一方で、ディスク管理に関する情報は毎回の記録時においてほぼ同一であり、欠陥管理領域には同一のパターンの情報が繰り返し記録される頻度が極めて大きいため、重大な問題となっていた。なお、ＤＶＤ／ＲＡＭ規格においては同一のディジタルパターンでもマークとスペースの記録をランダムに反転させているが、これだけでは十分な繰り返し記録可能回数が得られていない。
【００４６】
発明者等は、以上の問題を解決するために、あるオリジナル情報を記録する前に、上記記録膜流動によって発生した記録膜厚が変化した領域の記録膜厚を適正な状態に戻すためのダミー記録を行う方法を考案するに到った。すなわち、ディジタルパターンにおける０、１の並びが同じである特定パターンのオリジナル情報を記録する前に、少なくとも数回に１回上記特定パターンとは異なったパターン（ダミーパターン）の記録を行い、上記記録膜厚変動を分散化する方法である（ダミーパターンはディジタル信号での０のみの並びではない。）。若しくは、本方法により特定パターンのオリジナル情報を記録する前に毎回ダミーパターンを記録することで、より良い効果が得られる。さらに、発明者等は上記ダミー記録に適したダミーパターンを考案するに到った。また、発明者等は、１セクタ内に存在するマークの存在確率によって左右される、セクタ全体の平均的な記録膜流動によって発生するセクタの始端と終端の再生信号ひずみを解決するための方法を考案するに到った。
【００４７】
図５に、上記ダミーパターンとして３Ｔ、４Ｔ、６Ｔ、８Ｔ、１１Ｔ、１４Ｔの各マークの繰り返しパターン、および上記オリジナルの特定パターンとは異なる８−１６変調されたダミーパターンを、オリジナルの特定パターンを記録する前に１回ずつ記録した場合の、再生信号ジッターの記録回数依存性を示した。なお、ここで示した記録回数とは、上記特定パターンの記録回数である。従来の方法の通りに、オリジナル特定パターンのみを記録した場合、ジッター値が許容範囲の１２％以上となる記録回数は３０００回程度であったが、ダミー記録を行い、ダミーパターンが４Ｔの場合、ジッター値が１２％を越える記録回数は７０００回に向上した。また、ダミーパターンが６Ｔ以上の場合は５００００回記録を行った場合でも１０．５％程度のジッター値が得られた。このことはダミー記録により、記録可能回数が飛躍的に増大したことを意味している。
【００４８】
図６に、上記ダミーパターンを使用してダミー記録を行った場合と、ダミー記録を行わなかった場合の５万回記録後におけるセクタ始端と終端の再生信号ひずみが発生した領域の大きさを示した。ダミー記録を行わなかった場合、目標の４０バイト以上の４５バイトとなったが、ダミー記録を行いダミーパターンを３Ｔから１１Ｔとした場合目標以下に再生信号ひずみを抑えることが可能となった。また、図７にダミーパターンを１１Ｔと３Ｔを使用し、それぞれのパターンがダミー記録される頻度を変えた場合のセクタ始終端の再生信号ひずみ量を示した。ダミー記録に使用される３Ｔパターンの頻度が１２％以上の場合に、始終端ひずみを目標以下に抑えることができた。特に、３Ｔパターンの頻度が２０％の場合、５万回記録後のジッターも１１％と目標の１２％以下の値を得ることができた。
【００４９】
上記、３Ｔマークの頻度は記録される光ディスクによって最適値が異なる。以下に、さまざまな構造の光ディスクに対して上記試験と同様な試験を行った場合の、最適３Ｔパターン頻度を示した。
【００５０】
ディスクＡ：２０％（セクタ終端再生信号ひずみ量：３６バイト、ジッター：１１％）
ディスクＢ：０％（セクタ終端再生信号ひずみ量：４０バイト、ジッター１０％）
ディスクＣ：１０％（セクタ終端再生信号ひずみ量：４０バイト、ジッター：１１．５％）
ディスクＤ：３５％（セクタ終端再生信号ひずみ量：４０バイト、ジッター：１１．５％）
このように、光ディスクによって記録膜流動が異なることは、光ディスクによって積層構造、記録膜組成が異なることを考慮すると説明できる。
【００５１】
このような場合、光ディスクの内周部に存在するコントロールデータ領域等の領域に、ダミーパターンの種類、ダミーパターンの組合せ、各パターンの頻度等の情報を予め記録しておけば良い。
【００５２】
なお、３Ｔと１１Ｔの記録頻度を変化させる方法のほかにも、一つのダミーパターン中に３Ｔと１１Ｔが４バイト程度の周期で混在したダミーパターンを用いた場合にも同様な効果が得られた。
【００５３】
このような場合にも、上記したように光ディスクのコントロールデータ領域等にダミーパターン情報を予め記録しておけば良い。光ディスク装置は上記ダミーパターン情報を光ディスクから再生し、このダミーパターン情報を元にダミーパターンを生成し詳細に説明したダミー記録を行えば良い。
【００５４】
図８は本発明を実施するのに好適な光ディスク装置の一実施例である。
【００５５】
図において，光ディスク媒体１０００はモータ１０６０により回転し，光ヘッド１０２０によって光ビームが照射される。信号の再生処理は、光ヘッド１０２０から得られた再生信号を、再生信号処理回路１０２０により増幅、波形等化処理、２値化した後、復調回路１０３０により復調されてコード情報に変換して行う。得られたコード情報はインターフェース回路１０４０を介して、ここでは図示していないがホストコンピュータ等に転送される。信号の記録処理は、インターフェース回路１０４０を介して転送されたコード情報を変調回路１０７０により８−１６コード等に変調した後、メモリ１０８０に蓄え、その内容に従ってレーザドライバ１１００によりレーザビームを強度変調し、、光ヘッド１０１０を介して光ディスク媒体上の指定位置にマークを形成して行う。
【００５６】
前述のように、相変化光ディスクの場合には書き換えによって、光ディスク媒体上に形成するマークの品質が劣化するが、特に書き換えが頻繁に行われるのは、光ディスク上の管理情報領域、すなわち交替情報管理領域、およびディレクトリ情報領域である。交替情報管理領域は光ディスク上では物理アドレスが予め定まっており、ディレクトリ情報も、論理フォーマットにより異なるが、一般的には論理アドレス０から始まる場所に指定されることが多い。そこで、記録処理のときに、指定された論理アドレスがディレクトリ情報である可能性が高い場合、または欠陥等により交替記録が発生し、交替情報管理領域を書き換える場合をＭＰＵ１１２０で判断し、指定された情報を記録する前に一旦、ダミー信号を記録した後、指定された情報に書き換える処理を行う。
【００５７】
ダミー情報を記録するには２つの手順がある。第１の手順は以下である。レーザドライバ１１００で強度変調する信号はメモリ１０８０に蓄えたものであるから、この内容は制御回路１０５０を介してＭＰＵ１１２０から直接書き換えれば、光ディスク媒体に所望の信号を記録することができる。
【００５８】
第１の手順ではメモリ転送の処理時間のオーバヘッドが必ず生じるため、その処理を高速化するために以下に示す第２の手順を用いる。特殊パターン生成回路１１１０は３Ｔや１１Ｔの繰り返し信号等、予め定めた信号をハード的に生成する回路である。スイッチ１０９０を切り替えることによって、変調回路１０７０により生成した内容と特殊パターン生成回路１１１０が生成する信号のどちらによってレーザドライバ１１００を駆動するかを選択することができる。第２の手順ではダミー信号の記録時にはスイッチ１０９０により特殊パターン生成回路１１１０によりレーザドライバ１１００を駆動し、次にして指定データを上書きする場合にはスイッチ１０９０によって変調回路によって生成されたメモリ内容を選択する。また、特殊パターン生成回路１１１０が発生するパターンが複数ある場合にはＭＰＵ１１２０からの指示によって使用する特殊パターンを適当な頻度で使い分けることもできる。
【００５９】
本実施例の記録処理はダミーパターン信号を記録する分だけ確実に処理時間が遅くなる。交替情報管理領域、およびディレクトリ情報領域に対して必ずダミー記録をしなければならないものではない。どちらか一方でもよいし、またダミー記録が必要なアドレスと判断した場合でも、ダミー記録処理を実施する判断に、乱数等を利用して頻度設定を実施してもよい。例えば、交替情報管理領域に対して３０％の頻度で実施することも可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の情報記録方法により、ある所定の位置に同一のオリジナルパターンのマーク列を繰り返し記録する必要がある場合においても、あらかじめダミー記録を行うことにより上記オリジナルパターンとは異なるパターンのダミーパターンのマーク列が記録されるため、前述した記録膜厚が変化した領域が発生しにくくなる。
【００６１】
さらに本発明の情報記録方法により、セクター全体の平均的な記録膜流動方向を止めることができるため、セクター始終端の再生信号ひずみを抑制することができる。たとえば、第２の過程におけるオリジナルパターンのマーク列の記録によって、記録膜がセクターの終端部から始端部の方向に流動するような場合、第１の過程においてセクターの始端部から終端部に記録膜が流動するようなダミーパターンのマーク列を記録するようにすれば良い。さらに、以下のように２種類のダミーパターンのマーク列を記録することにより、より正確に記録膜流動方向を制御することができる。
【００６２】
さらに、本発明の情報記録装置、情報記録媒体により、本発明の情報記録方法を実現できるため、多数回記録時の装置、媒体を含めたシステムの信頼性を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に用いた情報記録装置の概要を説明するためのブロック図である。
【図２】従来方式の記録を行った場合の再生信号ジッターと記録回数の関係を示す図である。
【図３】記録膜流動のマーク長依存性を示す図である。
【図４】１セクタ内のマーク長分布を示す図である。
【図５】本発明のダミー記録方式によるジッター低減効果を示す図である。
【図６】本発明のダミー記録方式によるセクター始終端再生信号歪抑制効果を示す図である。
【図７】本発明のダミー記録方式によるセクター始終端再生信号歪抑制効果を示す図である。
【図８】本発明の情報記録装置の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１−１：光ディスク
１−２：モーター
１−３：光ヘッド
１−４：プリアンプ回路
１−６：記録波形発生回路
１−７：レーザ駆動回路
１−８：８−１６変調器
１−９：Ｌ／Ｇサーボ回路
１−１０：８−１６復調器
１０００：光ディスク媒体
１０１０：光ヘッド
１０２０：再生信号処理回路
１０３０：復調回路
１０４０：I／F回路
１０５０：制御回路
１０６０：モータ
１０７０：変調回路
１０８０：メモリ
１０９０：スイッチ
１１００：レーザドライバ
１１１０：特殊パターン生成回路
１１２０：MPU。

Claims

書き換え可能な相変化光ディスクである情報記録媒体に対して相対的に移動する光ビームの照射により、記録膜を溶融し、これにより情報に対応したコードワードパターンのマーク列の記録を行う情報記録方法であって、
前記情報の記録位置が、前記情報記録媒体の管理情報領域であることを判定する第１の過程と、
前記記録位置が前記情報記録媒体の管理情報領域である場合に、前記コードワードパターンとは異なる３Ｔ、４Ｔ、６Ｔ、８Ｔ、１１Ｔのいずれかのマークとスペースとの繰り返しパターンまたは前記情報に対応した記録パターンとは異なる８−１６変調されたパターンからなる繰り返しパターンであるダミーパターンのマーク列を記録する第２の過程と、
前記第２の過程の後に、前記記録位置に、前記情報に対応したコードワードパターンの記録を行う第３の過程と、
を有することを特徴とする情報記録方法。
少なくとも、前記ダミーパターンの種別情報を前記管理情報領域から読み出し、前記種別情報に従って前記ダミーパターンの記録を行うことを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
前記第２の過程では、前記記録パターンのマーク列を記録するための平均的な記録膜流動方向とは異なる平均的な記録膜流動方向で前記ダミーパターンのマーク列を記録することを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
前記第２の過程では、平均的な記録膜流動方向が異なる少なくとも２種類の前記ダミーパターンのマーク列を記録することを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
前記第２の過程では、前記複数のダミーパターンのマーク列から、任意、あるいは順番に前記ダミーパターンのマーク列を選択することを有することを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
前記第２の過程が、複数回に一回の頻度で実施されるように、あらかじめ設定された頻度で、その実施または不実施を判定する過程をさらに有することを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。