JP4181402B2 - Information recording method and information recording / reproducing apparatus - Google Patents

Information recording method and information recording / reproducing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4181402B2
JP4181402B2 JP2002374265A JP2002374265A JP4181402B2 JP 4181402 B2 JP4181402 B2 JP 4181402B2 JP 2002374265 A JP2002374265 A JP 2002374265A JP 2002374265 A JP2002374265 A JP 2002374265A JP 4181402 B2 JP4181402 B2 JP 4181402B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value data
information recording
recording
signal level
laser beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002374265A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004206789A (en
Inventor
弘司 竹内
明彦 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2002374265A priority Critical patent/JP4181402B2/en
Priority to TW092105240A priority patent/TWI255452B/en
Priority to US10/386,532 priority patent/US7126897B2/en
Priority to EP03251539A priority patent/EP1347445A3/en
Priority to CNB031250408A priority patent/CN100421156C/en
Publication of JP2004206789A publication Critical patent/JP2004206789A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4181402B2 publication Critical patent/JP4181402B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して多値記録技術を用いた情報の記録を行う情報記録方法と光ディスク等の情報記録媒体に対して多値記録技術を用いた情報の記録と再生を行う情報記録再生装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】
情報記録媒体である光ディスクの記録面により小さいピットや記録マークを形成する情報の高密度化技術が提案されている。
しかし、光ディスクに情報を記録及び再生する情報記録再生装置の光源の波長,対物レンズのNA(開口数)に限界があるため、その限界によって記録面に形成できるピット及び記録マークの大きさが自ずと決まってしまう。
そこで、情報記録再生装置の光源,対物レンズのNAを変更することなく、さらに記録容量を増大するための技術として、従来の2値記録ではなく3値以上の多値記録方式の光ディスク記録方法がODS等の学会で発表されている。
しかし、その多値記録方式では、符号間干渉によって多値レベルの判定を誤り易いという欠点がある。
【0003】
そこで従来、再生時の符号間干渉による影響を除去し、多値レベルの判定誤りを低減するための情報記録方法(例えば、特開2001−84592号公報参照)が提案されている。その情報記録方法では、情報記録媒体に記録しようとする多値データと、その前後に来る多値データの平均値との差に比例した量だけ記録パワーを補正している。
したがって、記録しようとする多値データとその前後に来る多値データの平均値との差が大きいほど補正量は大きくなり、隣接する多値レベルの差が大きいほど符号間干渉は大きくなるから、補正効果はこの符号間干渉を相殺する方向に作用する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の情報記録方法では、記録パワーを補正しきれない場合があることがわかった。
図11は、相変化型光ディスクに多値データ列「0,1,7,1,0」を記録したときの記録マークの観察結果の説明図である。同図に基づいて従来の情報記録方法による8値記録における不具合を説明する。
【0005】
従来の情報記録方法によれば、相変化型光ディスクのトラックTrの各セルSe毎に複数の多値データからなる多値データ列「0,1,7,1,0」の各多値データ「0」「1」「7」「1」「0」を記録するとき、多値データ列「0,1,7,1,0」内の前方のパターン▲1▼「0,1,7」及び後方のパターン▲2▼「7,1,0」における両多値データ「1」の記録条件は等しくなるが、同図に示す観察結果から、多値データ「1」の記録マークm1と多値データ「7」の記録マークm7は各セルに記録されるが、パターン▲2▼では、多値データ「1」の記録マークmがセルに形成されなかったり、あるいは形成され難かったりするという問題があった。また、他のパターンについて同様の実験を行ったところ、長いマーク(8値記録の場合では多値データ5以上の記録マーク)の直後では記録マークが形成され難い傾向があるという問題があった。
【0006】
その原因については次のようなことが考えられる。
図12は、図11に示したパターン▲1▼とパターン▲2▼を記録するときの記録パワーの変化の波形図である。
図11に示したパターン▲1▼を記録する場合、図12の(a)に示す波形のように、レーザビームの照射エネルギーであるレーザパワー(記録パワー)を多段階(多値データ「0」「1」「7」に相当する記録パワーそれぞれ)に変化させた記録パルスを照射する。また、図11に示したパターン▲2▼を記録する場合、図12の(b)に示す波形のように、レーザパワー(記録パワー)を多段階(多値データ「7」「1」「0」に相当する記録パワーそれぞれ)に変化させた記録パルスを照射する。
【0007】
その記録パルスは、図13に示すように、ライトパワー:Pw(トップパルス),バイアスパワー:Pb(クーリングパルス)及びイレースパワー:Pe(イレースパルス)からなる。
パターン▲2▼「7,1,0」を記録する場合、多値データ「1」を記録する際の積算光量(図12の(b)に示す斜線部に相当する)において、イレースパワー:Peによる消去パルス(図中aで示す範囲)がパターン▲1▼よりも短い分だけ少なくなるので、情報記録媒体の記録層の温度が十分に上昇しなくなり、多値データ「1」の記録マークが形成され難くなると考えられる。
この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、情報記録媒体に多値データ列を高密度に記録するときの記録マークの形成不具合を防止することを目的とする。
【0008】
また、多値記録では、記録した多値データを再生する際に符号間干渉を除去するために以下のような信号処理を行っている。
多値データは、所定の間隔でセル単位に記録されており、例えば、図22に示すように、(i−1),i,(i+1)番目のセルにそれぞれ多値データl,m,nが記録されているトラックを再生した場合、図23に示すように、i番目のセルからの再生信号s(i)は波形等化器に入力され、波形等化器からは数5に示す式(ただし、C1,C2:波形等化係数)に基づく演算処理を施し、波形等化後の信号EQ(i|l,m,n)を出力する。また、例えば(i−1),i,(i+1)番目のセルにそれぞれ多値データm,m,mが記録されているトラックを再生した場合、数6に示す式(∵s(i)=s(i−1)=s(i+1))に基づく演算処理を施し、波形等化後の信号EQ(i|m,m,m)を出力する。
【0009】
【数5】
EQ(i|l,m,n)=C1{s(i)−s(i−1)}+s(i)+C2{s(i)−s(i+1)}
【0010】
【数6】
EQ(i|m,m,m)=s(i)
【0011】
上記波形等化係数C1,C2を、多値データ列3個の全組合せ(m値記録の場合、m通り)において、数7に示す式に基づく演算処理結果(但し、l,m,n=0,1,2,…,7)が最小となるように設定することによって、符号間干渉を受けて「なまった信号波形」でも、波形等化処理を行うことによってシャープな信号波形を得ることができる。
【0012】
【数7】

Figure 0004181402
【0013】
しかし、EQ(i|l,m,n)=EQ(i|m,m,m)とならない組合せが存在する。これは、多値データ記録時の熱干渉の影響によって、マーク面積が設計値通りに形成できていないことが考えられる。これを補正するために、多値データの組合せ毎にレーザビームのエネルギーを補正する。
符号間干渉量は、記録線密度,記録再生ビーム形状,記録媒体等によって異なり、従来技術のように、記録する多値データと隣接多値データの平均値との差に応じた補正方法では補正しきれない場合が生じる。
また、従来技術では、適切な補正が行われたか否かの判断を行っていないので、実際に再生多値データを正確に判別できるか否かがわからないという問題がある。さらに、記録する多値データ列から補正量を決定しているが、記録した多値データを正確に判別できるか否かは再生信号によって決定されるのだから、記録補正は再生信号に基づいて行ったほうが良い。
【0014】
そこでこの発明は、以下の(1)〜(4)も目的とする。
(1)少ない繰り返し回数で多値データの各組み合わせにおける最適化レーザビームエネルギーを決定できるようにする。
(2)レーザエネルギーを容易に制御できる情報記録方法を提供する。
)多値データ判定誤り率の余裕度を広げられる情報記録方法を提供する。
(4)少ない繰り返し回数で多値データの各組み合わせにおける最適化レーザビームエネルギーを決定する情報記録再生装置を提供する。
【0021】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、次の情報記録方法を提供する。
多値データに応じてレーザビームのエネルギーを変化させて情報記録媒体に照射し、その情報記録媒体に上記多値データを記録する情報記録方法であって、既知の多値データ列を多値データの組み合わせに一致する上記レーザビームのエネルギーで記録して上記多値データの組み合わせ毎の再生結果を得る工程と、上記再生結果を波形等化処理する工程と、波形等化係数を用いて上記多値データの組み合わせ毎の目標信号レベルを計算する工程と、上記目標信号レベルと上記波形等化処理によって得られた値との誤差を計算する工程と、上記波形等化係数及び上記誤差に応じて上記多値データの組み合わせ毎のレーザビームエネルギー補正量を決定する工程と、上記各工程から多値データの組み合わせに一致するレーザビームエネルギー補正量を決定する情報記録方法。
【0022】
さらに、上記のような情報記録方法において、波形等化回路のタップ数を2h+1とし、EQ′(i)を波形等化処理後の信号レベルとし、s′(i)をi番目の多値データの再生信号レベルとし、Cjを波形等化係数(j=−h,−(h−1),…,−1,0,1,…,h−1,h)(ここで、hは自然数である)とし、βを補正係数とし、Δ(i)を目標信号レベルと波形等化処理結果との誤差とし、ds′(i)/dE(i)をレーザビームエネルギーE(i)対再生信号レベルs′(i)曲線の傾きとしたとき、上記波形等化処理を数1に示す式に基づく演算処理で行い、上記レーザビームエネルギー補正量を数2に示す式に基づく演算処理で決定するとよい。
【0023】
【数1】
Figure 0004181402
【0024】
【数2】
Figure 0004181402
【0025】
また、上記のような情報記録方法において、波形等化回路のタップ数を2h+1とし、EQ′(i)を波形等化処理後の信号レベルとし、s′(i)をi番目の多値データの再生信号レベルとし、Cjを波形等化係数(j=−h,−(h−1),…,−1,0,1,…,h−1,h)(ここで、hは自然数である)とし、βを補正係数とし、Δ(i)を目標信号レベルと波形等化処理結果との誤差とし、ds′(i)/dE(i)をレーザビームエネルギーE(i)対再生信号レベルs′(i)曲線の傾きとしたとき、上記波形等化処理を数3に示す式に基づく演算処理で行い、上記レーザビームエネルギー補正量を数4に示す式に基づく演算処理で決定するとよい。
【0026】
【数3】
Figure 0004181402
【0027】
【数4】
Figure 0004181402
【0028】
さらに、上記のような情報記録方法において、既知の多値データ列は、少なくとも多値データ3個の全ての組合せを含むようにするとよい。
また、上記のような情報記録方法において、ΣΔ(β=0|s,t,u)を初期のレーザビームのエネルギーでの目標信号レベルと再生信号レベルとの誤差の二乗和とし、ΣΔ(β=x|s,t,u)をβ=xとして初期のレーザビームのエネルギーから1回更新した後の目標信号レベルと再生信号レベルとの誤差の二乗和としたとき、上記補正係数βを、ΣΔ(β=|s,t,u)−ΣΔ(β=|s,t,u)が最大となる値xに決定するとよい。
ここで、ΣΔ(β=x|s,t,u)は、(i−1)番目,i番目及び(i+1)番目のセルにそれぞれ多値データs,t,uが記録されているi番目のセルを再生したときの再生信号レベルとその目標信号レベルとの誤差をΔ(β=x|s,t,u)とし、多値データ3個の全ての組合せに対するこの誤差の二乗和である。
【0029】
さらに、上記のような情報記録方法において、上記レーザビームのエネルギーを、少なくとも3個の多値データの組合わせに対応して決定するとよい。
また、上記のような情報記録方法において、上記レーザビームのエネルギーは、記録パワー,消去パワー,レーザビームの照射時間のいずれか一つ又はいずれかの組合せであるようにするとよい。
【0030】
さらに、上記のような情報記録方法において、上記情報記録媒体を相変化光ディスクにするとよい。
【0031】
さらにまた、多値データに応じてレーザビームのエネルギーを変化させて情報記録媒体に照射し、その情報記録媒体に上記多値データを記録する情報記録再生装置であって、既知の多値データ列を多値データの組み合わせに一致する上記レーザビームエネルギーで記録する手段と、上記多値データの組み合わせ毎の再生結果を得る手段と、上記再生結果を波形等化処理する手段と、波形等化係数を用いて上記多値データの組み合わせ毎の目標信号レベルを計算する手段と、上記目標信号レベルと上記波形等化処理によって得られた値との誤差を計算する手段と、上記波形等化係数及び上記誤差に応じて上記多値データの組み合わせ毎のレーザビームエネルギー補正量を決定する手段を備えた情報記録再生装置を提供する。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の参考技術と実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図1は、この発明の参考技術である光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
この光ディスク記録再生装置は、モータ1,再生信号増幅器2,記録再生信号比較器3,判別器4,記録条件表記憶部5,変調信号発生器6,記録波形発生回路7,レーザ駆動回路8,光学ヘッド9からなる。
【0033】
まず、モータ1によって光ディスク10を所定の回転速度で回転させ、複数個の多値データのあらゆるパターン(多値データの組合せ)が含まれた複数個の多値データ列のテストデータを変調信号発生器6から出力し、そのテストデータを記録波形発生回路7に入力する。記録波形発生回路7では、記録条件表記憶部5から記録条件表を読み込み、変調信号の多値パターンに応じた記録パルスを出力する。その記録パルスをレーザ駆動回路8に入力し、光学ヘッド9に備えた半導体レーザ光源(図示省略)からレーザ光Lを出射し、光学ヘッド9により光ディスク10上に集光し、記録マークを形成する。
【0034】
次に、上記記録したテストパターンの再生時は、光ディスク10からの反射光を光学ヘッド9に備えられた受光器(図示省略)に取り込み、電気信号に変換する。その電気信号を再生信号増幅器2を通して記録再生信号比較器3へ入力する。こ記録再生信号比較器3で、再生信号レベルと目標信号レベルとを比較し、判別器4によって誤差を検出する。その誤差が規定値よりも大きいパターンについては記録条件を補正し、上記記録条件表を更新する。そして、上記誤差が既定値以下になるまで、上述の処理を繰り返すことによって最適な記録条件が得られる。
【0035】
すなわち、上記レーザ駆動回路8,光学ヘッド9等が、複数個の多値データからなる多値データ列に応じてレーザビームの照射エネルギーを多段階で切り換えて情報記録媒体に照射し、その情報記録媒体上に上記多値データ列に応じた記録マークをセル単位に記録する手段と、多値データ系列に一致するレーザビーム照射エネルギーを発生させる手段の機能を果たす。
また、上記再生信号増幅器2,記録再生信号比較器3,光学ヘッド9等が、前記情報記録媒体にテストパターンの多値データ列を記録した後に再生し、再生対象セルに記録された記録マークの再生信号を検出する手段の機能を果たす。
【0036】
さらに、上記記録再生信号比較器3が、再生対象セルに記録された記録マークの再生信号レベルを上記対象セルの直前にある直前セル,直後にある直後セル,又は直前セル及び直後セルにそれぞれ記録された記録マークの多値データ毎に配置する手段の機能を果たす。
さらにまた、上記判別器4,記録条件表記憶部5,記録波形発生回路7,レーザ駆動回路8が、上記対象セルに記録された記録マークの再生信号レベルの分布が分離できるように上記レーザビームの照射エネルギーを補正する手段の機能を果たす。
【0037】
この光ディスク記録再生装置は、上述のように構成することにより、多値データ判定誤り率を低減するために、テストパターンの再生信号レベルと目標信号レベルとの差が所望の値に収束するまで記録条件(レーザビームの照射エネルギー)を更新していくことによって補正して最適化し、情報の記録を行う情報記録方法を実行する。
【0038】
まず、この光ディスク記録再生装置における情報記録方法について説明する前に、その情報記録方法で採用している多値データ判定方法について、8値記録を例に説明する。
図5及び図6は多値データ判定方法の説明に供する再生信号レベルの分布図である。
ランダムの多値データ列を記録した後に再生したときの再生信号レベルの分布は図5に示すようになる。図5に示すように、多値データ「1」の信号レベルの分布と、隣接する多値データ「0」と「2」との分布とに一部重なりが生じている。この重なった領域に存在する信号レベルを判定するときに、多値データ判定誤りが生じる。
【0039】
ここで、図5の横軸を判定しようとするセルの直前のセルに記録された多値データにプロットし直すと、図6に示す分布が得られる。例えば、図6における前多値レベル4に注目してみると、各信号レベルの分布は8個に分離できている。
前多値レベル4以外においても、多値データ0の分布と多値データ1の分布との間隔がせまい場合もあるが重なってはいない。図5に示した多値データ1の分布が多値データ0および多値データ2の分布と重なっているような再生信号においても、判定対象セルの直前セルに記録された多値データがわかれば、多値データ判定誤り率を低減できそうなことがわかる。
そこで、この光ディスク記録再生装置記録補正方法における多値データ判定方法は、直前のセル及び対象セルとに記録された多値データと、その再生信号レベルとの関係を予め学習し、多値データの判定基準を設定し、直前のセルに記録された多値データ毎に分割することによって、多値データを判定するものである。
【0040】
この光ディスク記録再生装置情報記録方法は、上記多値データ判定方法に合わせて、直前(あるいは直後,直前及び直後)のセルに記録された多値データ毎の信号レベルの分布が分離できるように、再生信号レベルの各分布が均等に配置され、かつ各分布における偏差が最小になるまで、記録条件を前(あるいは後)多値データの組合せ毎に補正するものである。
【0041】
その記録条件補正方法は、2つの工程からなる。
まず、第1の工程では、記録条件を最適化するための目標となる目標信号レベルを設定する。次に第2の工程では、記録したテストデータの再生信号レベルを目標信号レベルに収束させるために記録条件の最適化を行う。
図4は第1の工程の処理を示すフローチャート図、図7は第2の工程の処理を示すフローチャート図であり、それらの工程について図4と図7によって順に説明する。
【0042】
(1)第1の工程(目標信号レベルの設定)
図4に示すように、まず、開始後、ステップ(図中「S」で示す)1でテストデータを発生させ、ステップ2で記録条件表を読み込む。つぎに、ステップ3で多値データの組合せに対応した記録パルスを発生させ、ステップ4で情報記録媒体にテストデータを記録し、ステップ5で再生する。ステップ6で再生結果から多値データの組合せに対応した再生信号レベルを抽出し、記録パラメータテーブル(表1)を作成する。
【0043】
【表1】
Figure 0004181402
【0044】
この記録パラメータテーブルのVijkは、対象セルjを再生したときの信号レベル(電圧値)であり、WPijkは、そのときの記録パラメータである。
【0045】
つぎに、ステップ7で目標信号レベルV′ijを設定するために、記録パラメータテーブルから前セルに記録された多値データ毎における多値データ「0」及び「7」の平均値Vi0及びVi7を計算し、その計算結果から、V′ij=Vi0−j(Vi0−Vi7)/7と数8及び数9を計算する目標値の計算処理を行い、ステップ8で目標値テーブル(表2)を作成する。
【0046】
【数8】
Figure 0004181402
【0047】
【数9】
Figure 0004181402
【0048】
【表2】
Figure 0004181402
【0049】
ステップ9で目標値テーブルをメモリに記憶し、第1の工程を終了する。
こうして、目標値テーブルの各行における目標信号レベルは、等間隔に配置されるように設定される。
その目標信号レベルは、等間隔に設定しなくてもかまわない。記録マークが小さい多値データ「0」,「1」,「2」は符号間干渉を受けやすく、その分布の偏差は他の多値データより大きくなる(図5参照)。そこで、マージンのある記録マークの大きい多値データの間隔を狭くして、その分、多値データ「0」,「1」,「2」の間隔を広く設定すれば、より正確に多値データを判定することができる。
【0050】
(2)第2の工程(記録条件の更新)
初期の記録条件は、例えば、各多値データの再生信号レベルの平均値が多値データに対してほぼ線形になる記録パルス波形及び記録パワーに設定する。
あるいは、予め初期記録条件情報を情報記録媒体に記録しておけば、この第2の工程を省略することができる。その初期記録条件情報は、情報記録媒体のユーザデータ領域外に記録すれば、ユーザデータ記録容量を減らさずに済む。また、その初期記録条件情報をピットとして記録しておけば、媒体1枚ごとに記録する必要がないので、容易に媒体の大量生産が可能になる。
【0051】
第2の工程は、図7に示すように、まず、ステップ(図中「S」で示す)11で第1の工程でメモリに記憶した目標値テーブル(表2)の目標信号レベルを読み込む。つぎのステップ12のテストパターンの発生からステップ17の再生信号レベルの記録パラメータテーブル(表1)を作成する処理までは、図4のステップ1からステップ6までの処理とそれぞれ同じだからその説明を省略する。つぎに、ステップ18で各組合せにおける再生信号レベルと目標信号レベルとの差Δを計算し、Δ<δとなる組合せがあるか否かを判断し、Δ<δとなる組合せがあればそのまま処理を終了し、Δ≧δとなる組合せがあればその組合せの記録条件をΔが小さくなるように変更し、ステップ19で記録補正テーブルを更新してステップ13へ戻る。こうして、すべての組合せにおいてΔ<δになるまで、ステップ13からステップ19の処理を繰り返す。
【0052】
次に、この光ディスク記録再生装置における記録条件の補正処理について説明する。
この光ディスク記録再生装置の情報記録処理における記録パルスは、トップパルス,クーリングパルス及びイレースパルスとからなっている。図13に示したように、Tdは一定とし、記録マークの大きさは、トップパルス幅(Tb−Ta)及びクーリングパルス幅(Tc−Tb)であり、あるいは、記録パワーPw,消去パワーPeを変更することによって制御する。
ここでは、制御のし易さから、信号レベルの調整は、主にクーリングパルス幅を制御することで行う。ただし、上述したように、長いマーク(8値記録の場合、多値データ5以上)の後の記録マーク形成時は、記録層を加熱するエネルギーが不足する。そのため、前マークが長い場合のパターンにおいては、クーリングパルス幅だけでなく、トップパルス幅が長くなるように、あるいは、記録パワーPwを高くするように補正する。
【0053】
次に、この光ディスク記録再生装置における記録条件の補正量について説明する。図8は、記録線速度6.0m/sにおける信号レベルのToff(クーリングパルス幅)依存性を示す線図である(Pw,Pe,Pbはそれぞれ15.0,8.0,0.1mWである)。ここでToffは、図13におけるTc−Tbのことである。縦軸は、多値レベル0の信号レベルが1となるように規格化している。
図8から、多値レベル0から多値レベル7までの信号レベルをほぼ等間隔にするための条件TonおよびToffがわかる。ここでTonは、図13におけるTb−Taのことである。また、各多値レベルにおけるToffによる信号レベルの変化率を計算し、それらを記憶しておけば、目標値との差を小さくするのに必要なパラメータの補正量がわかる。こうすれば少ない繰り返し回数で記録条件の最適化を行うことができる。
【0054】
次に、この光ディスク記録再生装置における記録補正工程の簡素化,最適記録条件の更新について説明する。
最適あるいは推奨記録条件を、予め光ディスク(情報記録媒体)又は光ディスク記録再生装置(情報記録装置)のメモリに記録しておく。これに基づいて情報を記録して再生した結果、多値データ判定誤り率が高い多値データ系列があった場合は、その多値データ系列だけを補正するだけで済むので、短時間で記録条件の最適化を行うことができる。また、その更新された最適記録条件を、再び光ディスク又は光ディスク記録再生装置のメモリに記録する。このようにすれば、光ディスク,光ディスク記録再生装置の経時変化又は環境変化に応じて記録条件を最適化することができる。
【0055】
次に、この光ディスク記録再生装置で使用する光ディスク(情報記録媒体)ついて説明する。
図9は、図1に示した光ディスク記録再生装置で使用する光ディスクの基板上の膜構成を示す説明図である。
この光ディスクは、波長650nmのレーザ光で記録が可能な相変化型の光ディスクである。その基板は、直径120mm,厚さ0.6mmのポリカーボネートからなり、基板表面上には、射出成形によってグルーブが形成されている。グルーブは、幅約0.35μm,深さ約40nm,トラックピッチ0.74μmで内周から外周まで連続したスパイラルとして形成されている。この基板上に、誘電体膜,相変化記録膜,誘電体膜,反射膜が順次積層されている。
【0056】
この相変化型の光ディスクに対して、波長650nm,対物レンズのNA0.65の光ディスク記録再生装置によって、記録線速度6.0m/s,セル長0.48μm(T0=80ns),レーザパワーPe=8mW,Pw=15mW,Pb=0.1mWで8値記録する。テストパターンは、8=512通りのパターンを準備する。
すると、初期記録条件で記録したときの再生信号レベルの分布は図5に示したようになったのに対して、記録条件最適化後では図2に示すようになった。図2においては、まだ隣接多値データと分布が重なっている部分があるが、前多値データ毎のグループに分割したときの信号レベルの分布である図3では、記録補正によって重なりが解消されている。この記録条件最適化により、補正テーブル最適化前の多値データ判定誤りは表4に示すように2.08%であったのが、補正テーブル最適化後の多値データ判定誤りは表3に示すように0.07%に低減している。
【0057】
【表3】
Figure 0004181402
【0058】
【表4】
Figure 0004181402
【0059】
次に、この光ディスク記録再生装置で使用する他の光ディスク(情報記録媒体)ついて説明する。
この光ディスクは、再生専用型(ROM)の光ディスク(ROMディスク)である。上述の相変化型光ディスクでは、再生光スポット内にある結晶領域とアモルファス領域との面積比を多段階に変えることによって多値記録を行ったのに対して、このROMディスクでは、ピット面積,ピット深さ,ピット位置のいずれかを制御することによって多値記録を行っている。図10の(a)は、フォトレジストを塗布したガラス原盤上にピット列の潜像を形成するときのレーザパルス波形の一部を示している。ピット面積,ピット深さは、レーザパワーおよびレーザ照射時間で制御し、ピット位置はレーザを照射するタイミングで制御した。ピットの最大深さは、再生信号の最大振幅が得られるようにλ/4(λ:再生光の波長)に設定し、これはガラス原盤に塗布するフォトレジストの膜厚で制御した。図10の(a)のレーザパルスをガラス原盤上に照射後,ガラス原盤を現像して得られたピット形状を図10の(b),(c)に示す。図10の(b)はガラス原盤平面拡大図,同図の(c)は,ガラス原盤断面拡大図である。このガラス原盤を再生すると図10の(d)に示す多値記録信号が得られる。
【0060】
基板は、直径120mm,厚さ0.6mmのポリカーボネートからなり、基板表面上には、射出成形によりピットが形成されている。ピット形状は、最大幅約0.35μm,最大深さ約100nm,トラックピッチ0.74μmで内周から外周まで連続したスパイラルとして形成されている。その基板上に、反射膜を形成して再生専用型光ディスクを作製した。セル長は0.48μm(T0=80ns),8値記録である。
【0061】
このROMディスクに対するデータの再生は、上述の相変化型光ディスクと同じである。ピット形状の補正を行っていない媒体の再生信号レベルの分布は図5に示すようになったのに対して、ピット形状の補正後では図2に示すようになった。図2においては、まだ隣接多値データと分布が重なっている部分があるが、前多値データ毎のグループに分割したときの信号レベルの分布である図3では、ピット形状補正により重なりが解消されている。このピット形状最適化により、補正テーブル最適化前の多値データ判定誤りは表4に示したように2.08%であったのが、補正テーブル最適化後の多値データ判定誤りは表3に示したように0.07%に低減している。
【0062】
この光ディスク記録再生装置は、対象セルの再生信号レベルが、直前セル,直後セル,または直前および直後セルを参照したときに分離できるように、多値データ系列に一致するレーザビーム照射エネルギーを補正して記録するので、多値データ判定誤り率を低減することができる。
また、3個の多値データ系列を単位としてレーザビーム照射エネルギーを補正するので、3個の多値データ系列の全組合せについて補正量を独立に設定することができる。
さらに、直前セルの多値データnがn>(m−1)/2のときには、レーザビーム照射エネルギーが大きくなるように補正して記録するので、情報記録媒体の記録膜を十分に加熱することができ、安定した記録マークを形成することができる。
【0063】
また、レーザビームのパワー,レーザビームを照射する時間またはタイミングのいずれかの組合せによってレーザビームの照射エネルギーを補正するので、容易にレーザビーム照射エネルギーを制御できる。
さらに、直前セル,直後セル,または直前および直後セルを参照したときにおける対象セルの再生信号レベルの間隔が、略等間隔になるようにレーザビーム照射エネルギーを補正するので、多値データ判定誤り率を低減することができる。
【0064】
また、直前セル,直後セル,または直前および直後セルを参照したときにおける対象セルの再生信号レベルの間隔が、再生信号レベルの偏差に応じた間隔になるようにレーザビーム照射エネルギーを補正するので、多値データ判定誤り率を低減することができる。
さらに、最適化した多値データ系列に一致するレーザビーム照射エネルギーを、情報記録媒体又は情報記録装置に記録しておくので、情報を記録するたびにレーザビーム照射エネルギーの最適化を行う必要がないため、効率良く情報を記録することができる。
【0065】
また、予め情報記録媒体又は光ディスク記録再生装置に、最適化された多値データ系列に一致するレーザビーム照射エネルギーを記録し、これに基づいて情報を記録するようにすれば、情報を記録するたびにレーザビーム照射エネルギーの最適化を行う必要がないため、効率良く情報を記録することができる。
さらに、多値データ系列に一致するレーザビーム照射エネルギー、補正量がユーザデータ領域外に記録するようにすれば、ユーザ記録容量を損なうことなく、効率良くレーザビーム照射エネルギーを最適化することができる。
【0066】
また、この光ディスク記録再生装置に使用する情報記録媒体として、記録材料に相変化記録材料を用いれば、精度よくマーク形状を制御できる。
さらに、対象セルの再生信号レベルが、直前セル,直後セル,または直前及び直後セルを参照したときに分離できるように、記録マーク形状が補正されているようにすれば、多値データ判定誤り率を低減することができる。
さらにまた、ピットの面積,深さおよびピットの位置によって形状を補正するようにすれば、精度よく再生信号レベルを制御できる。
【0067】
次に、この発明実施形態を説明する。
図14は、この発明実施形態である光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
この光ディスク記録再生装置は、あらゆるパターンが含まれたテストデータを多値データ発生器16から出力し、そのテストデータを記録波形発生回路17に入力する。記録波形発生回路17では、記録補正テーブル15を読み込み、多値データの組み合わせに応じた記録パルスを出力する。その記録パルスをレーザ駆動回路18に入力し、光学ピックアップヘッド19に備えた半導体レーザ光源からレーザ光を出射して情報記録媒体20上に集光し、記録マークを形成する。
【0068】
再生時は、情報記録媒体20からの反射光が光ピックアップヘッド19に備えられた受光器に取り込まれて電気信号に変換される。その電気信号は再生信号増幅器11を通って波形等化回路12に入力される。ここで、数10に示す式の演算結果が最小となるように波形等化係数を決定する。その波形等化係数によって波形等化処理された信号を信号比較器13に入力する。信号比較器13で再生信号レベルと目標信号レベルとを比較し、その誤差を計算する。その誤差が規定値より大きいパターンについては、エネルギー補正量計算機14でレーザエネルギー補正量を計算し、そのレーザエネルギー補正量で記録補正テーブル15を更新する。誤差が既定値以下になるまでその処理を繰り返す。
【0069】
【数10】
Figure 0004181402
【0070】
この光ディスク記録再生装置で実施する情報記録方法は、少ない繰返し回数で最適なレーザビームエネルギーを決定できるように、符号間干渉量に応じてレーザビームエネルギーの補正を行うものである。
まず、既知の多値データ列を記録し、その再生信号を波形等化処理した信号レベルと目標信号レベルとの誤差Δ(i)が所望の値に収束するまでレーザビームエネルギーを補正していくことによって最適化する方法である。
ここで、目標信号レベルとは、同じ多値データが3個以上連続して記録された再生信号レベル(上記EQ(i|m,m,m))のことである。
【0071】
(レーザビームエネルギーの初期値設定方法)
上述したように、目標信号レベルは同一多値データが3個以上連続したときの再生信号レベルであるから、まずこれを多値データ0から7(8値記録の場合)について記録し、各再生信号レベルの間隔がほぼ等間隔になる(間隔をVとすると、V±0.2V程度)ようにレーザビームエネルギーを設定する。
図15は、記録パルス波形の一例を示す波形図である。
図16は、波形等化前の再生信号レベルの変化を示す波形図である。
レーザビームエネルギーの制御は、クーリングパルス幅Toff=Tc−Tbを制御することによって行い、波形等化前の再生信号レベルs′(i)は、Toffによって図16に示すように変化する。
【0072】
記録マークが小さい多値データ0,1,2は、信号レベルの偏差が他の多値データに比べて大きいので、これらの多値データについては間隔を大きくとることによって多値データ判定誤り率の余裕度を広げることができる。
つぎに、再生信号波形のピーク位置とサンプリング位置とを一致させるために、符号間干渉を受けない孤立波(多値データ列…00000100000200000…)を記録し、レーザ照射タイミング(Ta,Tb,Tc)を設定する。記録パワー,記録パルスの長さは上で設定した条件である。
【0073】
最後に、前後対照な多値データの組み合わせ(mnm)のレーザビームエネルギーを以下のようにして決める。
図17は、多値データの組み合わせ(mnm)のレーザビームエネルギーを決定する説明に供する波形図である。ここでは(070)(707)を例に説明する。
まず、多値データ0及び7をそれぞれ連続して記録し、次に多値データ(0707…)を記録する。このときの再生信号波形は図17のようになる。
連続多値データ0及び7の再生信号レベルをs0,s7とし、「07」を繰り返して記録したときの多値データ0及び7の信号レベルをそれぞれ「s′0」「s′7」とすると、(070)(707)の波形等化後の再生信号はそれぞれ数11と数12に示す式に基づく演算処理で得られる。ただし、s′70=s′0−s′7とする。
【0074】
【数11】
EQ′(i|070)=s′7+C1(s′7−s′0)+C2(s′7−s′0)=s′7−(C1+C2)s′07
【0075】
【数12】
EQ′(i|707)=s′+C1(s′0−s′7)+C2(s′0−s′7)=s′0+(C1+C2)s′07
【0076】
このとき、連続波の振幅中心と繰り返し波の振幅中心とが一致していると、波形等化処理によってEQ′(i|070)=s,EQ′(i|707)=sが得られるが、一致していない場合は、どちらかの波形等化後の再生信号が目標信号レベルからずれてしまう。
そこで、両者の振幅中心がほぼ一致する(ほぼ一致するとは、δC/(s0−s7)≦|0.15|,δC=振幅中心のずれ)レーザビームエネルギーを求める。
【0077】
以上のようにして求めた多値データの組合わせ(mmm)(0m0)(mnm)に一致するレーザビームエネルギーを初期値として記録補正テーブル15にセットする。それ以外の組合わせについては、(mmm)(0m0)(mnm)のいずれかに近い条件を初期値としてセットする。
上述のようにして、初期のレーザビームエネルギーを設定することにより、多値データ3個の全組み合わせのレーザビームエネルギー最適化を少ない繰り返し回数で行うことができる。
【0078】
(レーザビームエネルギー補正方法)
図18は、図14に示した光ディスク記録再生装置における情報記録処理を示すフローチャート図である。
この情報記録処理の開始後、ステップ(図中「S」で示す)21で多値データ3個の全組み合わせを含むテストパターンデータを発生し、ステップ22で記録補正テーブル(表5参照)を読み込む。
【0079】
【表5】
Figure 0004181402
【0080】
つぎに、ステップ23で多値データ3個の組み合わせに一致する記録パルスを発生し、ステップ24で情報記録媒体にテストパターンデータを記録し、ステップ25でその記録したテストパターンデータを再生する。
つぎに、ステップ26で再生信号をサンプリング後、波形等化処理を行い、多値データの組み合わせに対応した波形等化後の再生信号レベルを抽出する。
ステップ27でその波形等化後の再生信号レベルと目標信号レベルとの誤差Δ(i)が所望の値(予め設定した値)e以下か否かを判断し、Δ(i)>eであれば、ステップ28でレーザエネルギーの補正量を計算し、ステップ29でその補正量に基づいて記録補正テーブルを更新し、ステップ22へ戻る。
このステップ22〜29の処理を、すべての多値データ3個の組み合わせにおいてΔ(i)≦eとなるまで繰り返す。
【0081】
上述の処理では、再生信号レベルが目標信号レベルに近づくように補正するのだが、再生信号レベルと目標信号レベルとの誤差Δ(i)には、熱干渉により記録マークが設計値通り形成できないための誤差に加えて、隣接セルの記録マークが設計通り形成されていない誤差も含まれている。
そこで、数13に示す値(h:繰返し回数)に応じて補正すると、i番目の多値データを記録するレーザビームエネルギーを補正することにより数14と数15の各値に影響を及ぼし、同時に数16に示す値も(i−1)及び(i+1)番目のレーザビームエネルギーを補正したことによる影響を受けることになるから、最適レーザビームエネルギーを見つけるまでに時間がかかってしまう。
【0082】
【数13】
Figure 0004181402
【0083】
【数14】
Figure 0004181402
【0084】
【数15】
Figure 0004181402
【0085】
【数16】
Figure 0004181402
【0086】
そこで、以下の第1の補正処理又は第2の補正処理を行うとよい。
1.第1の補正処理
第1の補正処理は、再生信号レベルと目標信号レベルとの誤差Δ(i)における記録対象多値データの寄与分に比例した量だけを補正するものである。
例えば、目標信号レベル:EQ(i)=s(i)+C1{s(i)−s(i−1)}+C2{s(i)−s(i+1)},再生信号:EQ′(i)=s′(i)+C1{s′(i)−s′(i−1)}+C2{s′(i)−s′(i+1)},EQ(i)−EQ′(i)=Δ(i)=(1+C1+C2){s(i)−s′(i)}−C1{s(i−1)−s′(i−1)}−C2{s(i+1)−s′(i+1)},δ(j)=s(j)−s′(j)とすると、再生信号レベルと目標信号レベルとの誤差Δ(i)は、数17に示す式に基づく演算処理で得られる。
【0087】
【数17】
Δ(i)=(1+C1+C2)δ(i)−C1δ(i−1)−C2δ(i+1)
【0088】
数17の式の右辺第1項,第2項及び第3項は、それぞれi番目,(i−1)番目及び(i+1)番目における波形等化処理前の目標信号レベルと再生信号レベルとの誤差である。
βを補正係数とすると、Δ(i)に対するδ(i),δ(i−1)及びδ(i+1)の寄与はそれぞれ以下のように比例すると考えられる。
δ(i)の寄与:β(1+C1+C2)δ(i)/(1+2C1+2C2)
δ(i−1)の寄与:β・C1δ(i−1)/(1+2C1+2C2)
δ(i+1)の寄与:β・C2δ(i+1)/(1+2C1+2C2)
よって、i番目の多値データmを記録する際には以下の補正処理を行う。
データmを記録するときに用いるToff近傍での曲線の傾きをα(Toff_m)とすると、i番目の多値データmを記録する際には以下の補正処理を行う。
【0089】
【数18】
ΔToff(i)=β(1+C1+C2)Δ(i)/(1+2C1+2C2)/α(Toff_m)
【0090】
数18に示す式について、記録補正テーブル15における補正量を、ΔT1(i)=ΔT2(i)=−ΔToff(i)/2,ΔT3(i)=ΔToff(i)/2と変更すれば、記録パルスの中心は殆どずれないので、記録マークもセルのほぼ中心に記録される。
そこで、多値データの組み合わせ(l,m,n)における多値データmのレーザビームエネルギーを以下の数19に示す式に更新し、その式に基づく演算処理によって再度テストパターンを記録する。但し、k=1,2,3、(h):繰返し回数である。
【0091】
【数19】
Figure 0004181402
【0092】
記録線密度をあげた場合、波形等化処理において、s′(i±1)だけでなくs′(i±2)あるいはそれ以上考慮する必要が出てくることが予想される。
波形等化処理において、s′(i±h)まで考慮する場合、
すなわち、波形等化回路のタップ数を(2h+1)とし、数20に示す式に基づく演算処理で得られるEQ′(i)の場合、レーザビームエネルギー補正量を、数21に示す式に基づく演算処理を行えば、波形等化処理に応じた記録補正ができる。
【0093】
【数20】
Figure 0004181402
【0094】
【数21】
Figure 0004181402
【0095】
上記補正係数βは、次の(1)〜(4)の工程の実験によってレーザビームエネルギー補正の効果が最大に得られる値を求める。
(1)既知の多値データ列を初期レーザビームエネルギーで記録する
(2)再生結果からΣΔ(i)が最小となる波形等化係数Ciを決定する
(3)βを変化させて(β=0〜1)テストパターンを記録し、ΣΔ(β=x|i)を計算し、ΣΔ(β=0|i)−ΣΔ(β=x|i)が最大となるβを決定する
(4)(3)で求めたβを用いて多値データ3個の全組み合わせにおいて、Δ(i)≦|e|になるまで繰り返す。
【0096】
2.第2の補正処理
第2の補正処理は、i番目のセルに記録する多値データの記録する際に、Δ(i)だけでなく、Δ(i−1)及びΔ(i+1)も考慮して記録補正を行うものである。
例えば、数22に示す値と、数23と数24に示す式の条件を満たす場合、第1の補正処理では、i番目のセルに記録する多値データのレーザビームエネルギーだけを補正し、(i−1)及び(i+1)番目は補正しないでテストデータを記録することになる。
しかし、数25に示す値は誤差が小さくなる方向に変化するが、数26に示す値が変化したことによって、符号間干渉により数27,数28に示す誤差が大きくなる可能性がある。これでは、Δ(i)≦|e|に収束させるのに多くの繰返し回数が必要になる。
そこで、i番目のセルに記録する多値データの記録する際に、Δ(i)だけでなく、Δ(i−1)及びΔ(i+1)も考慮して記録補正を行うことによってこの問題を解消できる。
【0097】
【数22】
Figure 0004181402
【0098】
【数23】
Figure 0004181402
【0099】
【数24】
Figure 0004181402
【0100】
【数25】
Figure 0004181402
【0101】
【数26】
Figure 0004181402
【0102】
【数27】
Figure 0004181402
【0103】
【数28】
Figure 0004181402
【0104】
数29に示す式に基づく演算処理において、波形等化処理でs′(i±h)まで考慮する場合、すなわち波形等回路のタップ数を(2h+1)として波形等化処理を行う場合は、数30に示す式に基づく演算処理にする。
【0105】
【数29】
ΔToff(i)=β{(1+C1+C2)Δ(i)+C1・Δ(i−1)+C2・Δ(i+1)}/(1+2C1+2C2)/α(Toff_m)
【0106】
【数30】
Figure 0004181402
【0107】
第2の補正処理では、3タップの波形等化回路を用いた場合、記録補正テーブルは多値データ5個の組み合わせに対応してレーザビームのエネルギーを設定することになる。
ここでは、クーリングパルス幅を制御することにより、レーザビームエネルギーを制御する例について説明したが、ΔToff(i)を、ΔPw(i),ΔPw/Pe(i),あるいは、ΔToffとΔPw(i),ΔPe(i)の組み合わせに置き換えて制御しても同じ効果が得られる。
【0108】
次に、図14に示した光ディスク記録再生装置で使用する光ディスク(情報記録媒体)の実施形態1について説明する。
〔実施形態1〕
この実施形態1の情報記録媒体は、基板上に誘電体膜,相変化記録膜,誘電体膜,反射膜を順次積層し(図9を参照)、波長650nmのレーザ光で記録が可能な相変化型の光ディスクである。その基板は、直径120mm,厚さ0.6mmのポリカーボネートからなり、基板表面上には、射出成形によってグルーブが形成されている。そのグルーブは、幅約0.35μm,深さ約40nm,トラックピッチ0.74μmで内周から外周まで連続したスパイラルとして形成されている。
【0109】
データの記録再生は、波長650nm,NA0.65の対物レンズを用いて、記録線速度6.0m/s,セル長0.48μm,レーザパワーPe=8mW,Pw=15mW,Pb=0.1mWで8値記録する。テストパターンとして、8=512通りのパターンを準備した。
この情報記録媒体の反射光強度のToff依存性は、図16に示した通りであり、図16に示した波形データに基づいて多値データmを記録する際のα(m)を求めた。また、初期記録条件で記録したときの波形等化係数は、C1=0.13,C2=0.18である。
β=0.2から1.0まで変化させたときのΣΔ(i)の変化は、図19に示す通りである。
そして、ΣΔ(i)最小となるのはβ=0.8であるから、β=0.8としてΔ(i)≦|e=0.005|となるまで繰り返し記録補正を行い、繰り返し回数30〜40回で、多値データ512通りの組み合わせにおいて、Δ(i)≦|e=0.005|となる。eは、何も記録していないグルーブレベルの標準偏差とする。
【0110】
こうして、コントロールデータとして、Pw,Pe,Pb,T1,T2,T3,α,β.波形等化係数等を情報記録媒体に予め記録しておき、レーザビームエネルギーを補正する際にそれらのデータを読み出してから補正を開始すれば短時間で最適化が行える。
比較例として、ΔToffを数31に示す式に基づく演算処理で最適化する。すると、Δ(i)≦|0.005|になるまでに、繰返し回数は70〜80回必要であった。
【0111】
【数31】
ΔToff=βΔ(i)/α
【0112】
次に、図14に示した光ディスク記録再生装置における補正処理の実施形態2について説明する。
〔実施形態2〕
この実施形態2の補正処理のレーザビームのエネルギー補正では、実施形態1における情報記録媒体とレーザビームエネルギーの初期値と同じであり、多値データ512通りの組み合わせにおいて、繰返し回数10〜20回でΔ(i)≦|e=0.005|が得られる。
図20と図21は、波形等化後の信号レベルの分布を示す図である。
同図に示すように、レーザビームエネルギー補正前と比べて、隣接レベルとの重なりがなくなっている。この補正処理により、多値データ判定誤り率は、2.1%から0.1%に低減することができる。
【0113】
このようにして、この情報記録方法においては、目標信号レベルと再生信号レベルとの誤差および波形等化係数に応じて記録補正を行うので、少ない繰返し回数で多値データの組み合わせごとにおけるレーザビームエネルギーの最適化ができる。
また、隣接セルにおける目標信号レベルと再生信号レベルとの誤差および波形等化係数に応じて記録補正を行うので、より少ない繰返し回数で多値データの組み合わせごとにおけるレーザビームエネルギーの最適化ができる。
【0114】
さらに、既知の多値データ列は、少なくとも多値データ3個の全組み合わせを含んでいるので、多値データ3個の全組み合わせに一致するレーザビームエネルギーを決定することができる
また、レーザビームのエネルギーの補正効果が最大となる補正係数を用いて補正するので、少ない繰返し回数で多値データの組み合わせごとにおけるレーザビームエネルギーの最適化ができる。
【0115】
さらに、レーザビームのエネルギーを、少なくとも多値データ3個の組み合わせに対応させて設定するので、上述の情報記録方法を実現できる。
また、レーザビームのエネルギーを、記録パワー,消去パワー,バイアスパワー,レーザの照射時間,レーザを照射するタイミングのいずれか、またはこれらの組合せによって制御しているので、容易に制御することができる。
【0116】
さらに、初期のレーザビームエネルギーをこのように設定することにより、多値データ3個の全組み合わせのレーザビームエネルギー最適化を少ない繰返し回数で行うことができる。
また、各再生信号レベルの間隔が再生信号レベル分布の偏差に基づいて配置されるので、多値データ判定誤り率の余裕度を広げることができる。
【0117】
さらに、情報記録媒体に相変化光ディスクを用いているので、精度よく記録マークを形成できる。
そして、この情報記録再生装置においては、目標信号レベルと再生信号レベルとの誤差および波形等化係数に応じて記録補正を行うので、少ない繰返し回数で多値データの組み合わせごとにおけるレーザビームエネルギーの最適化ができる。
【0118】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の情報記録方法と情報記録再生装置によれば、情報記録媒体に多値データ列を高密度に記録するときの記録マークの形成不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の参考技術である光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図2】多値データ判定方法の説明に供する再生信号レベルの分布図である。
【図3】同じく多値データ判定方法の説明に供する再生信号レベルの分布図である。
【図4】第1の工程の処理を示すフローチャート図である。
【図5】多値データ判定方法の説明に供する再生信号レベルの分布図である。
【図6】同じく多値データ判定方法の説明に供する再生信号レベルの分布図である。
【図7】第2の工程の処理を示すフローチャート図である。
【図8】トップパルス幅の信号レベルの測定値の変化を示す線図である。
【図9】図1に示した光ディスク記録再生装置で使用する光ディスクの基板上の膜構成を示す説明図である。
【図10】再生専用型の光ディスクに形成するピット深さの説明図である。
【図11】相変化型光ディスクに多値データ列「0,1,7,1,0」を記録したときの記録マークの観察結果の説明図である。
【図12】図11に示したパターン▲1▼とパターン▲2▼を記録するときの記録パワーの変化の波形図である。
【図13】記録パルスの説明図である。
【図14】 この発明実施形態である光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図15】記録パルス波形の一例を示す波形図である。
【図16】波形等化前の再生信号レベルの変化を示す波形図である。
【図17】多値データの組み合わせ(mnm)のレーザビームエネルギーを決定する説明に供する波形図である。
【図18】図14に示した光ディスク記録再生装置における情報記録処理を示すフローチャート図である。
【図19】β=0.2から1.0まで変化させたときのΣΔ(i)の変化を示す波形図である。
【図20】波形等化後の信号レベルの分布を示す図である。
【図21】同じく波形等化後の信号レベルの分布を示す図である。
【図22】(i−1),i,(i+1)番目のセルにそれぞれ多値データl,m,nが記録されているトラックを再生する説明に供する説明図である。
【図23】(i−1),i,(i+1)番目のセルにそれぞれ多値データl,m,nが記録されているトラックを再生する説明に供する波形図である。
【符号の説明】
1:モータ 2:再生信号増幅器
3:記録再生信号比較器 4:判別器
5:記録条件表記憶部 6:変調信号発生器
7:記録波形発生回路 8:レーザ駆動回路
9:光学ヘッド 10:光ディスク
11:再生信号増幅器 12:波形等化回路
13:信号比較器 14:エネルギー補正量計算機
15:記録補正テーブル 16:多値データ発生器
17:記録波形発生回路 18:レーザ駆動回路
19:光ピックアップヘッド 20:情報記録媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention records information using multi-level recording technology on an information recording medium such as an optical disk.Information to doRecording methodAnd lightThe present invention relates to an information recording / reproducing apparatus that records and reproduces information on a data recording medium such as a disc using a multi-value recording technique.
[0002]
[Prior art]
An information densification technique for forming smaller pits and recording marks on the recording surface of an optical disc as an information recording medium has been proposed.
However, since the wavelength of the light source of the information recording / reproducing apparatus that records and reproduces information on the optical disk and the NA (numerical aperture) of the objective lens are limited, the size of the pits and recording marks that can be formed on the recording surface is naturally limited. It will be decided.
Therefore, as a technique for further increasing the recording capacity without changing the NA of the light source and the objective lens of the information recording / reproducing apparatus, there is an optical disk recording method of a multi-value recording system with three or more values instead of the conventional binary recording. Presented at academic conferences such as ODS.
However, the multi-level recording method has a drawback that it is easy to make an error in multi-level determination due to intersymbol interference.
[0003]
In view of this, an information recording method (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-84592) has been proposed in order to eliminate the influence of intersymbol interference during reproduction and to reduce multi-level determination errors. In this information recording method, the recording power is corrected by an amount proportional to the difference between the multi-value data to be recorded on the information recording medium and the average value of the multi-value data before and after the multi-value data.
Therefore, the correction amount increases as the difference between the multi-value data to be recorded and the average value of the multi-value data before and after it increases, and the intersymbol interference increases as the difference between adjacent multi-value levels increases. The correction effect acts in a direction to cancel out this intersymbol interference.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been found that the conventional information recording method may not be able to correct the recording power.
FIG. 11 is an explanatory diagram of the observation result of the recording mark when the multi-value data string “0, 1, 7, 1, 0” is recorded on the phase change type optical disc. Based on the same figure, the problem in the 8-value recording by the conventional information recording method is demonstrated.
[0005]
According to the conventional information recording method, each multi-value data “0, 1, 7, 1, 0” composed of a plurality of multi-value data for each cell Se of the track Tr of the phase change type optical disc “ When recording “0”, “1”, “7”, “1”, “0”, the forward pattern {circle around (1)} “0, 1, 7” in the multi-value data string “0, 1, 7, 1, 0” and The recording conditions of both multi-value data “1” in the rear pattern (2) “7, 1, 0” are the same, but from the observation result shown in FIG. The recording mark m7 of the data “7” is recorded in each cell. However, in the pattern (2), there is a problem that the recording mark m of the multi-value data “1” is not formed in the cell or is difficult to form. there were. Further, when the same experiment was performed for other patterns, there was a problem that it was difficult to form a recording mark immediately after a long mark (a recording mark of multi-value data 5 or more in the case of 8-level recording).
[0006]
The following can be considered as the cause.
FIG. 12 is a waveform diagram showing a change in recording power when the patterns (1) and (2) shown in FIG. 11 are recorded.
When the pattern {circle around (1)} shown in FIG. 11 is recorded, the laser power (recording power), which is the irradiation energy of the laser beam, is multi-staged (multi-value data “0”) as shown in the waveform of FIG. Recording pulses changed to “1” and “7”, respectively, are applied. Further, when the pattern {circle around (2)} shown in FIG. 11 is recorded, the laser power (recording power) is changed in multiple stages (multivalue data “7”, “1”, “0”) as shown in the waveform of FIG. The recording pulse is changed to the recording power corresponding to “).
[0007]
As shown in FIG. 13, the recording pulse includes write power: Pw (top pulse), bias power: Pb (cooling pulse), and erase power: Pe (erase pulse).
When the pattern (2) “7, 1, 0” is recorded, the erase power: Pe in the integrated light quantity (corresponding to the shaded portion shown in FIG. 12B) when the multi-value data “1” is recorded. Since the erasing pulse (range indicated by a in the figure) is reduced by an amount shorter than the pattern (1), the temperature of the recording layer of the information recording medium does not rise sufficiently, and the recording mark of the multi-value data “1” It is thought that it becomes difficult to form.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to prevent a formation defect of a recording mark when a multi-value data string is recorded on an information recording medium at a high density.
[0008]
In multi-level recording, the following signal processing is performed to remove intersymbol interference when the recorded multi-level data is reproduced.
The multi-value data is recorded in units of cells at a predetermined interval. For example, as shown in FIG. 22, the multi-value data l, m, n are respectively stored in the (i−1), i, (i + 1) th cells. 23, the reproduction signal s (i) from the i-th cell is input to the waveform equalizer as shown in FIG. 23, and the equation shown in Equation 5 is obtained from the waveform equalizer. (Where C1, C2: waveform equalization coefficients) are subjected to arithmetic processing, and a signal EQ (i | l, m, n) after waveform equalization is output. For example, when a track in which multilevel data m, m, and m are recorded in the (i−1), i, and (i + 1) th cells, respectively, the equation (∵s (i) = An arithmetic processing based on s (i−1) = s (i + 1)) is performed, and a signal EQ (i | m, m, m) after waveform equalization is output.
[0009]
[Equation 5]
EQ (i | l, m, n) = C1 {s (i) -s (i-1)} + s (i) + C2 {s (i) -s (i + 1)}
[0010]
[Formula 6]
EQ (i | m, m, m) = s (i)
[0011]
The waveform equalization coefficients C1 and C2 are all combinations of three multi-value data strings (in the case of m-value recording, m3In such a case, the inter-code interference is received by setting so that the operation processing result (where l, m, n = 0, 1, 2,..., 7) based on the expression shown in Equation 7 is minimized. Even with the “smooth signal waveform”, a sharp signal waveform can be obtained by performing waveform equalization processing.
[0012]
[Expression 7]
Figure 0004181402
[0013]
However, there are combinations that do not satisfy EQ (i | l, m, n) = EQ (i | m, m, m). This is probably because the mark area cannot be formed as designed due to the influence of thermal interference during multi-value data recording. In order to correct this, the energy of the laser beam is corrected for each combination of multi-value data.
The amount of intersymbol interference varies depending on the recording linear density, recording / reproducing beam shape, recording medium, etc., and is corrected by a correction method according to the difference between the average value of the multi-value data to be recorded and the adjacent multi-value data as in the prior art. There are cases where it cannot be exhausted.
In addition, since the conventional technique does not determine whether or not appropriate correction has been performed, there is a problem in that it is not known whether or not the reproduced multi-value data can actually be accurately determined. Furthermore, although the correction amount is determined from the multi-value data string to be recorded, whether or not the recorded multi-value data can be accurately discriminated is determined by the reproduction signal. Therefore, the recording correction is performed based on the reproduction signal. Better.
[0014]
  Therefore, the present invention provides the following (1) to(4)Also aimed.
(1) Optimized laser beam energy can be determined for each combination of multi-value data with a small number of iterations.To do.
(2) To provide an information recording method capable of easily controlling laser energy.
(3) Providing information recording methods that can widen the margin of the multi-level data decision error rateTo do.
(4An information recording / reproducing apparatus that determines an optimized laser beam energy in each combination of multi-value data with a small number of repetitions.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides the following information recording method.
  An information recording method for irradiating an information recording medium by changing the energy of a laser beam according to multi-value data and recording the multi-value data on the information recording medium, wherein a known multi-value data string is converted into multi-value data. Recording with the energy of the laser beam that matches the combination of the above, obtaining a reproduction result for each combination of the multi-value data, performing a waveform equalization process on the reproduction result, and using the waveform equalization coefficient A step of calculating a target signal level for each combination of value data, a step of calculating an error between the target signal level and a value obtained by the waveform equalization process, and depending on the waveform equalization coefficient and the error A step of determining a laser beam energy correction amount for each combination of the multi-value data, and a laser beam energy correction corresponding to the combination of the multi-value data from the above steps Information recording method for determining the.
[0022]
Further, in the information recording method as described above, the number of taps of the waveform equalization circuit is 2h + 1, EQ ′ (i) is the signal level after the waveform equalization processing, and s ′ (i) is the i-th multi-value data. , Cj is a waveform equalization coefficient (j = −h, − (h−1),..., −1, 0, 1,..., H−1, h) (where h is a natural number) Β) is a correction coefficient, Δ (i) is an error between the target signal level and the waveform equalization processing result, and ds ′ (i) / dE (i) is the laser beam energy E (i) vs. the reproduction signal. When the slope of the level s ′ (i) curve is used, the waveform equalization process is performed by an arithmetic process based on the formula shown in Formula 1, and the laser beam energy correction amount is determined by an arithmetic process based on the formula shown in Formula 2. Good.
[0023]
[Expression 1]
Figure 0004181402
[0024]
[Expression 2]
Figure 0004181402
[0025]
In the information recording method as described above, the number of taps of the waveform equalization circuit is 2h + 1, EQ ′ (i) is the signal level after the waveform equalization processing, and s ′ (i) is the i-th multi-value data. , Cj is a waveform equalization coefficient (j = −h, − (h−1),..., −1, 0, 1,..., H−1, h) (where h is a natural number) Β) is a correction coefficient, Δ (i) is an error between the target signal level and the waveform equalization processing result, and ds ′ (i) / dE (i) is the laser beam energy E (i) vs. the reproduction signal. When the slope of the level s ′ (i) curve is used, the waveform equalization process is performed by an arithmetic process based on the formula shown in Expression 3, and the laser beam energy correction amount is determined by an arithmetic process based on the expression shown in Formula 4. Good.
[0026]
[Equation 3]
Figure 0004181402
[0027]
[Expression 4]
Figure 0004181402
[0028]
  Further, in the information recording method as described above, the known multi-value data string may include at least all combinations of three multi-value data.
  In the information recording method as described above, ΣΔ2Let (β = 0 | s, t, u) be the sum of squares of errors between the target signal level and the reproduction signal level at the initial laser beam energy, and ΣΔ2When (β = x | s, t, u) is set to β = x and the square sum of errors between the target signal level and the reproduction signal level after one update from the initial laser beam energy is used, the correction coefficient β ΣΔ2(Β =0| S, t, u) −ΣΔ2(Β =xThe value x that maximizes | s, t, u) may be determined.
  Where ΣΔ2(Β = x | s, t, u) reproduces the i-th cell in which the multi-value data s, t, u are recorded in the (i−1) -th, i-th and (i + 1) -th cells, respectively. The error between the reproduced signal level and the target signal level is Δ (β = x | s, t, u), and this is the sum of squares of this error for all combinations of the three multivalued data.
[0029]
  Further, in the information recording method as described above, the energy of the laser beam may be determined corresponding to a combination of at least three multivalued data.
  In the information recording method as described above, the energy of the laser beam may be any one or a combination of recording power, erasing power, and laser beam irradiation time.Good.
[0030]
further,In the information recording method as described above, the information recording medium may be a phase change optical disk.
[0031]
Furthermore, an information recording / reproducing apparatus for irradiating an information recording medium by changing the energy of a laser beam according to the multi-value data and recording the multi-value data on the information recording medium, a known multi-value data string Is recorded with the laser beam energy that matches the combination of multi-value data, means for obtaining a reproduction result for each combination of the multi-value data, means for performing waveform equalization processing on the reproduction result, and a waveform equalization coefficient Means for calculating a target signal level for each combination of the multi-value data, means for calculating an error between the target signal level and a value obtained by the waveform equalization process, the waveform equalization coefficient, An information recording / reproducing apparatus comprising means for determining a laser beam energy correction amount for each combination of the multi-value data according to the error is provided.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present inventionReference technology andEmbodiments will be specifically described with reference to the drawings.
  FIG. 1 illustrates the present invention.Reference technology1 is a block diagram showing a configuration of an optical disc recording / reproducing apparatus.
  This optical disk recording / reproducing apparatus includes a motor 1, a reproducing signal amplifier 2, a recording / reproducing signal comparator 3, a discriminator 4, a recording condition table storage unit 5, a modulation signal generator 6, a recording waveform generating circuit 7, a laser driving circuit 8, It consists of an optical head 9.
[0033]
First, the optical disk 10 is rotated by the motor 1 at a predetermined rotation speed, and a plurality of multi-value data string test data including all patterns (combinations of multi-value data) are generated as modulation signals. And output the test data to the recording waveform generation circuit 7. The recording waveform generation circuit 7 reads the recording condition table from the recording condition table storage unit 5 and outputs a recording pulse corresponding to the multi-value pattern of the modulation signal. The recording pulse is input to the laser driving circuit 8, a laser beam L is emitted from a semiconductor laser light source (not shown) provided in the optical head 9, and condensed on the optical disk 10 by the optical head 9 to form a recording mark. .
[0034]
Next, when reproducing the recorded test pattern, the reflected light from the optical disk 10 is taken into a light receiver (not shown) provided in the optical head 9 and converted into an electric signal. The electric signal is input to the recording / reproducing signal comparator 3 through the reproducing signal amplifier 2. The recording / reproducing signal comparator 3 compares the reproducing signal level with the target signal level, and the discriminator 4 detects an error. For a pattern whose error is larger than a specified value, the recording condition is corrected and the recording condition table is updated. Then, the optimum recording condition is obtained by repeating the above-described processing until the error becomes a predetermined value or less.
[0035]
That is, the laser drive circuit 8 and the optical head 9 irradiate the information recording medium by switching the irradiation energy of the laser beam in multiple stages according to a multi-value data string composed of a plurality of multi-value data. It functions as means for recording recording marks corresponding to the multi-value data string on the medium in units of cells and means for generating laser beam irradiation energy that matches the multi-value data series.
Further, the reproduction signal amplifier 2, the recording / reproduction signal comparator 3, the optical head 9 and the like reproduce the recorded multi-value data string of the test pattern on the information recording medium and reproduce it, and record the recorded mark recorded in the reproduction target cell. It functions as a means for detecting a reproduction signal.
[0036]
Further, the recording / reproduction signal comparator 3 records the reproduction signal level of the recording mark recorded in the reproduction target cell in the immediately preceding cell immediately before the target cell, the immediately following cell immediately after, or the immediately preceding cell and the immediately following cell, respectively. It functions as a means for arranging each multi-value data of the recorded mark.
Further, the discriminator 4, the recording condition table storage unit 5, the recording waveform generation circuit 7, and the laser driving circuit 8 can separate the reproduction signal level distribution of the recording marks recorded in the target cell. It functions as a means for correcting the irradiation energy.
[0037]
The optical disc recording / reproducing apparatus is configured as described above, and in order to reduce the multi-value data determination error rate, recording is performed until the difference between the reproduction signal level of the test pattern and the target signal level converges to a desired value. An information recording method is performed in which information is recorded by correcting and optimizing by updating the conditions (laser beam irradiation energy).
[0038]
First, before describing the information recording method in the optical disc recording / reproducing apparatus, the multi-value data determination method employed in the information recording method will be described by taking 8-value recording as an example.
5 and 6 are reproduction signal level distribution diagrams for explaining the multi-value data determination method.
FIG. 5 shows the distribution of reproduction signal levels when a random multi-value data string is recorded and reproduced. As shown in FIG. 5, the signal level distribution of the multi-value data “1” and the distribution of the adjacent multi-value data “0” and “2” partially overlap each other. When determining the signal level existing in the overlapped area, a multi-level data determination error occurs.
[0039]
  Here, when the horizontal axis in FIG. 5 is plotted again in the multivalued data recorded in the cell immediately before the cell to be determined, the distribution shown in FIG. 6 is obtained. For example, paying attention to the previous multilevel level 4 in FIG. 6, the distribution of each signal level can be separated into eight.
  Other than the previous multilevel level 4, the interval between the distribution of the multilevel data 0 and the distribution of the multilevel data 1 may be narrow, but they do not overlap. Even in the reproduction signal in which the distribution of the multi-value data 1 shown in FIG. 5 overlaps the distribution of the multi-value data 0 and the multi-value data 2, if the multi-value data recorded in the cell immediately before the determination target cell is known. It can be seen that the multi-value data decision error rate is likely to be reduced.
  Therefore, this optical disk recording / reproducing apparatusofThe multi-value data determination method in the recording correction method is to learn the relationship between the multi-value data recorded in the immediately preceding cell and the target cell and the reproduction signal level in advance, set the determination criteria for multi-value data, The multi-value data is determined by dividing the multi-value data recorded in each cell.
[0040]
  This optical disk recording / reproducing apparatusofIn accordance with the above multi-value data determination method, the information recording method can reproduce each of the reproduction signal levels so that the signal level distribution for each multi-value data recorded in the immediately preceding (or immediately following, immediately preceding and immediately following) cells can be separated. The recording conditions are corrected for each combination of the previous (or subsequent) multi-value data until the distributions are evenly arranged and the deviation in each distribution is minimized.
[0041]
The recording condition correction method includes two steps.
First, in the first step, a target signal level that is a target for optimizing the recording conditions is set. Next, in the second step, the recording conditions are optimized in order to converge the reproduction signal level of the recorded test data to the target signal level.
4 is a flowchart showing the process of the first step, and FIG. 7 is a flowchart showing the process of the second step. These steps will be described in order with reference to FIGS.
[0042]
(1) First step (setting of target signal level)
As shown in FIG. 4, first, after starting, test data is generated in step (indicated by “S” in the figure) 1, and a recording condition table is read in step 2. Next, a recording pulse corresponding to the combination of multi-value data is generated in step 3, test data is recorded on the information recording medium in step 4, and reproduced in step 5. In step 6, a reproduction signal level corresponding to the combination of multi-value data is extracted from the reproduction result, and a recording parameter table (Table 1) is created.
[0043]
[Table 1]
Figure 0004181402
[0044]
In the recording parameter table, Vijk is a signal level (voltage value) when the target cell j is reproduced, and WPijk is a recording parameter at that time.
[0045]
Next, in order to set the target signal level V′ij in step 7, average values Vi0 and Vi7 of the multi-value data “0” and “7” for each multi-value data recorded in the previous cell from the recording parameter table are obtained. Then, from the calculation result, V′ij = Vi0−j (Vi0−Vi7) / 7 and the target value calculation processing for calculating the equations 8 and 9 are performed. In step 8, the target value table (Table 2) is calculated. create.
[0046]
[Equation 8]
Figure 0004181402
[0047]
[Equation 9]
Figure 0004181402
[0048]
[Table 2]
Figure 0004181402
[0049]
In step 9, the target value table is stored in the memory, and the first step is terminated.
Thus, the target signal levels in each row of the target value table are set so as to be arranged at equal intervals.
The target signal levels may not be set at equal intervals. Multi-value data “0”, “1”, “2” with small recording marks are susceptible to intersymbol interference, and the deviation of the distribution is larger than other multi-value data (see FIG. 5). Therefore, if the interval of the multi-value data having a large recording mark with a margin is narrowed and the intervals of the multi-value data “0”, “1”, “2” are set accordingly, the multi-value data is more accurately set. Can be determined.
[0050]
(2) Second step (update of recording conditions)
The initial recording condition is set, for example, to a recording pulse waveform and recording power at which the average value of the reproduction signal level of each multi-value data becomes substantially linear with respect to the multi-value data.
Alternatively, if the initial recording condition information is previously recorded on the information recording medium, this second step can be omitted. If the initial recording condition information is recorded outside the user data area of the information recording medium, it is not necessary to reduce the user data recording capacity. Further, if the initial recording condition information is recorded as pits, it is not necessary to record each medium, so that mass production of the medium can be easily performed.
[0051]
In the second step, as shown in FIG. 7, first, the target signal level of the target value table (Table 2) stored in the memory in the first step is read in step (indicated by “S” in the figure) 11. The process from the generation of the test pattern at the next step 12 to the process for creating the recording parameter table (Table 1) of the reproduction signal level at the step 17 is the same as the process from the step 1 to the step 6 in FIG. To do. Next, in step 18, the difference Δ between the reproduction signal level and the target signal level in each combination is calculated, and it is determined whether or not there is a combination satisfying Δ <δ. If there is a combination satisfying Δ ≧ δ, the recording condition of the combination is changed so that Δ becomes small, the recording correction table is updated in step 19, and the process returns to step 13. In this way, the processing from step 13 to step 19 is repeated until Δ <δ in all combinations.
[0052]
  Next, recording condition correction processing in the optical disc recording / reproducing apparatus will be described.
  The recording pulse in the information recording process of this optical disc recording / reproducing apparatus includes a top pulse, a cooling pulse, and an erase pulse. As shown in FIG.TdThe recording mark size is the top pulse width (Tb-Ta) and cooling pulse width (Tc-Tb), or is controlled by changing the recording power Pw and the erasing power Pe.
  Here, for ease of control, the signal level is adjusted mainly by controlling the cooling pulse width. However, as described above, when forming a recording mark after a long mark (in the case of 8-level recording, multi-value data 5 or more), the energy for heating the recording layer is insufficient. Therefore, in the pattern in which the previous mark is long, correction is performed so that not only the cooling pulse width but also the top pulse width becomes long or the recording power Pw becomes high.
[0053]
Next, the correction amount of the recording condition in the optical disc recording / reproducing apparatus will be described. FIG. 8 is a diagram showing Toff (cooling pulse width) dependence of the signal level at a recording linear velocity of 6.0 m / s (Pw, Pe, and Pb are 15.0, 8.0, and 0.1 mW, respectively). is there). Here, Toff is Tc-Tb in FIG. The vertical axis is normalized so that the signal level of multilevel level 0 is 1.
FIG. 8 shows conditions Ton and Toff for making signal levels from multilevel level 0 to multilevel level 7 approximately equal. Here, Ton is Tb-Ta in FIG. Also, if the rate of change in signal level due to Toff at each multi-value level is calculated and stored, the amount of parameter correction necessary to reduce the difference from the target value can be known. In this way, the recording condition can be optimized with a small number of repetitions.
[0054]
Next, simplification of the recording correction process and update of optimum recording conditions in this optical disc recording / reproducing apparatus will be described.
Optimum or recommended recording conditions are recorded in advance in a memory of an optical disc (information recording medium) or an optical disc recording / reproducing apparatus (information recording apparatus). As a result of recording and reproducing information based on this, if there is a multi-value data series with a high multi-value data determination error rate, it is only necessary to correct the multi-value data series. Can be optimized. Further, the updated optimum recording condition is recorded again in the optical disc or the memory of the optical disc recording / reproducing apparatus. In this way, it is possible to optimize the recording conditions in accordance with changes over time or environmental changes of the optical disc and the optical disc recording / reproducing apparatus.
[0055]
  Next, an optical disc (information recording medium) used in this optical disc recording / reproducing apparatusInexplain about.
  FIG. 9 is an explanatory diagram showing a film configuration on a substrate of an optical disc used in the optical disc recording / reproducing apparatus shown in FIG.
  This optical disk is a phase change optical disk that can be recorded with a laser beam having a wavelength of 650 nm. The substrate is made of polycarbonate having a diameter of 120 mm and a thickness of 0.6 mm, and a groove is formed on the substrate surface by injection molding. The groove has a width of about 0.35 μm, a depth of about 40 nm, a track pitch of 0.74 μm, and is formed as a continuous spiral from the inner periphery to the outer periphery. On this substrate, a dielectric film, a phase change recording film, a dielectric film, and a reflective film are sequentially laminated.
[0056]
With respect to this phase change optical disc, an optical disc recording / reproducing apparatus having a wavelength of 650 nm and an objective lens NA of 0.65 has a recording linear velocity of 6.0 m / s, a cell length of 0.48 μm (T0 = 80 ns), and a laser power Pe = 8 values are recorded at 8 mW, Pw = 15 mW, and Pb = 0.1 mW. The test pattern is 83= 512 patterns are prepared.
Then, the distribution of the reproduction signal level when recording under the initial recording conditions is as shown in FIG. 5, but is as shown in FIG. 2 after the optimization of the recording conditions. In FIG. 2, there is still a portion where the distribution overlaps with the adjacent multi-value data, but in FIG. 3, which is the distribution of the signal level when divided into groups for each previous multi-value data, the overlap is eliminated by the recording correction. ing. By this recording condition optimization, the multi-value data determination error before the correction table optimization was 2.08% as shown in Table 4, but the multi-value data determination error after the correction table optimization is shown in Table 3. As shown, it is reduced to 0.07%.
[0057]
[Table 3]
Figure 0004181402
[0058]
[Table 4]
Figure 0004181402
[0059]
  Next, use with this optical disc recording / reproducing deviceotherOptical disc (information recording medium)Inexplain about.
  This optical disk is a read-only (ROM) optical disk (ROM disk). In the above-described phase change type optical disc, multi-level recording was performed by changing the area ratio of the crystal region and the amorphous region in the reproduction light spot in multiple steps. Multi-level recording is performed by controlling either depth or pit position. FIG. 10A shows a part of a laser pulse waveform when a latent image of a pit row is formed on a glass master coated with a photoresist. The pit area and pit depth were controlled by the laser power and laser irradiation time, and the pit position was controlled by the laser irradiation timing. The maximum pit depth was set to λ / 4 (λ: wavelength of reproduction light) so that the maximum amplitude of the reproduction signal was obtained, and this was controlled by the film thickness of the photoresist applied to the glass master. FIG. 10B and FIG. 10C show pit shapes obtained by developing the glass master after irradiating the glass master with the laser pulse of FIG. FIG. 10B is an enlarged plan view of the glass master, and FIG. 10C is an enlarged cross-sectional view of the glass master. When this glass master is reproduced, a multilevel recording signal shown in FIG. 10 (d) is obtained.
[0060]
The substrate is made of polycarbonate having a diameter of 120 mm and a thickness of 0.6 mm, and pits are formed on the substrate surface by injection molding. The pit shape is formed as a continuous spiral from the inner periphery to the outer periphery with a maximum width of about 0.35 μm, a maximum depth of about 100 nm, and a track pitch of 0.74 μm. A reflective film was formed on the substrate to produce a read-only optical disc. The cell length is 0.48 μm (T0 = 80 ns) and 8-value recording is performed.
[0061]
Data reproduction on this ROM disk is the same as that of the above-described phase change optical disk. The distribution of the reproduction signal level of the medium on which the pit shape is not corrected is as shown in FIG. 5, but after the pit shape is corrected, the distribution is as shown in FIG. In FIG. 2, there is still a portion where the distribution overlaps with the adjacent multi-value data, but in FIG. 3, which is the signal level distribution when divided into groups for each previous multi-value data, the overlap is eliminated by pit shape correction. Has been. By this pit shape optimization, the multi-value data determination error before the correction table optimization was 2.08% as shown in Table 4, but the multi-value data determination error after the correction table optimization is shown in Table 3. As shown in the figure, the value is reduced to 0.07%.
[0062]
This optical disc recording / reproducing apparatus corrects the laser beam irradiation energy that matches the multi-value data series so that the reproduction signal level of the target cell can be separated when referring to the immediately preceding cell, the immediately following cell, or the immediately preceding and immediately following cell. Multi-level data decision error rate can be reduced.
Further, since the laser beam irradiation energy is corrected in units of three multi-value data series, the correction amount can be set independently for all combinations of the three multi-value data series.
Further, when the multi-value data n of the immediately preceding cell is n> (m−1) / 2, correction is performed so that the laser beam irradiation energy is increased, so that the recording film of the information recording medium is sufficiently heated. And a stable recording mark can be formed.
[0063]
Further, since the irradiation energy of the laser beam is corrected by any combination of the power of the laser beam and the irradiation time or timing of the laser beam, the laser beam irradiation energy can be easily controlled.
Furthermore, since the laser beam irradiation energy is corrected so that the reproduction signal level interval of the target cell when referring to the immediately preceding cell, the immediately following cell, or the immediately preceding and immediately following cell is substantially equal, the multi-value data determination error rate Can be reduced.
[0064]
In addition, the laser beam irradiation energy is corrected so that the interval of the reproduction signal level of the target cell when referring to the immediately preceding cell, the immediately following cell, or the immediately preceding and immediately following cell is an interval according to the deviation of the reproduction signal level. The multi-level data determination error rate can be reduced.
Furthermore, since the laser beam irradiation energy that matches the optimized multi-value data series is recorded in the information recording medium or information recording apparatus, it is not necessary to optimize the laser beam irradiation energy each time information is recorded. Therefore, information can be recorded efficiently.
[0065]
In addition, if the laser beam irradiation energy that matches the optimized multi-value data sequence is recorded in advance on the information recording medium or the optical disc recording / reproducing apparatus, and the information is recorded based on this, the information is recorded each time. In addition, since it is not necessary to optimize the laser beam irradiation energy, information can be recorded efficiently.
Furthermore, if the laser beam irradiation energy and the correction amount that match the multi-value data series are recorded outside the user data area, the laser beam irradiation energy can be optimized efficiently without impairing the user recording capacity. .
[0066]
Further, if a phase change recording material is used as the recording material as an information recording medium used in the optical disc recording / reproducing apparatus, the mark shape can be controlled with high accuracy.
Further, if the recording mark shape is corrected so that the reproduction signal level of the target cell can be separated when referring to the immediately preceding cell, the immediately following cell, or the immediately preceding and immediately following cell, the multilevel data determination error rate Can be reduced.
Furthermore, if the shape is corrected by the pit area, depth, and pit position, the reproduction signal level can be controlled with high accuracy.
[0067]
  Next, this inventionofAn embodiment will be described.
  FIG. 14 shows the present invention.ofIt is a block diagram which shows the structure of the optical disk recording / reproducing apparatus which is embodiment.
  This optical disk recording / reproducing apparatus outputs test data including all patterns from the multi-value data generator 16 and inputs the test data to the recording waveform generation circuit 17. The recording waveform generation circuit 17 reads the recording correction table 15 and outputs recording pulses corresponding to the combination of multi-value data. The recording pulse is input to the laser driving circuit 18, a laser beam is emitted from a semiconductor laser light source provided in the optical pickup head 19, and condensed on the information recording medium 20 to form a recording mark.
[0068]
At the time of reproduction, the reflected light from the information recording medium 20 is taken into a light receiver provided in the optical pickup head 19 and converted into an electric signal. The electric signal is input to the waveform equalization circuit 12 through the reproduction signal amplifier 11. Here, the waveform equalization coefficient is determined so that the calculation result of the equation shown in Formula 10 is minimized. A signal equalized by the waveform equalization coefficient is input to the signal comparator 13. The signal comparator 13 compares the reproduction signal level with the target signal level, and calculates the error. For a pattern whose error is larger than a specified value, the laser energy correction amount is calculated by the energy correction amount calculator 14, and the recording correction table 15 is updated with the laser energy correction amount. The process is repeated until the error falls below the default value.
[0069]
[Expression 10]
Figure 0004181402
[0070]
The information recording method implemented by this optical disk recording / reproducing apparatus corrects the laser beam energy in accordance with the amount of intersymbol interference so that the optimum laser beam energy can be determined with a small number of repetitions.
First, a known multi-value data string is recorded, and the laser beam energy is corrected until the error Δ (i) between the signal level obtained by waveform equalization processing of the reproduced signal and the target signal level converges to a desired value. It is a method to optimize by.
Here, the target signal level is a reproduction signal level (the above-described EQ (i | m, m, m)) in which three or more of the same multi-value data are continuously recorded.
[0071]
(Laser beam energy initial value setting method)
As described above, since the target signal level is the reproduction signal level when three or more identical multi-value data continues, this is first recorded for multi-value data 0 to 7 (in the case of 8-value recording), The laser beam energy is set so that the reproduction signal level intervals are substantially equal (when the interval is V, V ± 0.2 V).
FIG. 15 is a waveform diagram showing an example of a recording pulse waveform.
FIG. 16 is a waveform diagram showing changes in the reproduction signal level before waveform equalization.
The laser beam energy is controlled by controlling the cooling pulse width Toff = Tc−Tb, and the reproduction signal level s ′ (i) before waveform equalization changes as shown in FIG. 16 according to Toff.
[0072]
Since the multilevel data 0, 1 and 2 with a small recording mark have a larger signal level deviation than other multilevel data, the multilevel data judgment error rate can be increased by increasing the interval between these multilevel data. The margin can be expanded.
Next, in order to make the peak position and the sampling position of the reproduced signal waveform coincide with each other, an isolated wave (multi-value data string... 00000100000000200...) That is not subjected to intersymbol interference is recorded, and laser irradiation timing (Ta, Tb, Tc). Set. The recording power and recording pulse length are the conditions set above.
[0073]
Finally, the laser beam energy of the combination (mnm) of contrasting multi-value data is determined as follows.
FIG. 17 is a waveform diagram for explaining the determination of the laser beam energy of a combination (mnm) of multi-value data. Here, (070) (707) will be described as an example.
First, multi-value data 0 and 7 are continuously recorded, and then multi-value data (0707...) Is recorded. The reproduction signal waveform at this time is as shown in FIG.
The reproduction signal levels of continuous multilevel data 0 and 7 are s0 and s7, and the signal levels of multilevel data 0 and 7 when "07" is repeatedly recorded are "s'0" and "s'7", respectively. , (070) and (707), the reproduced signals after waveform equalization are obtained by arithmetic processing based on the equations shown in Equations 11 and 12, respectively. However, s′70 = s′0−s′7.
[0074]
[Expression 11]
EQ ′ (i | 070) = s′7 + C1 (s′7−s′0) + C2 (s′7−s′0) = s′7− (C1 + C2) s′07
[0075]
[Expression 12]
  EQ ′ (i | 707) = s ′0+ C1 (s′0−s′7) + C2 (s′0−s′7) = s′0 + (C1 + C2) s′07
[0076]
  At this time, if the amplitude center of the continuous wave matches the amplitude center of the repetitive wave, EQ ′ (i | 070) = s is obtained by waveform equalization processing.7, EQ ′ (i | 707) = s0However, if they do not match, the reproduced signal after waveform equalization will deviate from the target signal level.
  Therefore, the laser beam energy is obtained by the fact that the amplitude centers of the two substantially coincide (that is, substantially coincides with δC / (s0−s7) ≦ | 0.15 |, δC = deviation of the amplitude center).
[0077]
The laser beam energy that matches the combination (mmm) (0m0) (mnm) of the multi-value data obtained as described above is set in the recording correction table 15 as an initial value. For other combinations, a condition close to any of (mmm) (0m0) (mnm) is set as an initial value.
By setting the initial laser beam energy as described above, it is possible to optimize the laser beam energy of all combinations of three multi-value data with a small number of repetitions.
[0078]
(Laser beam energy correction method)
FIG. 18 is a flowchart showing information recording processing in the optical disc recording / reproducing apparatus shown in FIG.
After the start of this information recording process, test pattern data including all combinations of three multi-value data is generated at step (indicated by “S” in the figure) 21, and the recording correction table (see Table 5) is read at step 22. .
[0079]
[Table 5]
Figure 0004181402
[0080]
Next, in step 23, a recording pulse matching the combination of the three multi-value data is generated. In step 24, test pattern data is recorded on the information recording medium. In step 25, the recorded test pattern data is reproduced.
Next, after sampling the reproduction signal in step 26, waveform equalization processing is performed, and the reproduction signal level after waveform equalization corresponding to the combination of multi-value data is extracted.
In step 27, it is determined whether or not the error Δ (i) between the reproduced signal level after waveform equalization and the target signal level is equal to or less than a desired value (preset value) e, and Δ (i)> e. For example, the correction amount of the laser energy is calculated in step 28, the recording correction table is updated based on the correction amount in step 29, and the process returns to step 22.
The processes in steps 22 to 29 are repeated until Δ (i) ≦ e in all three combinations of multi-value data.
[0081]
In the above-described processing, the reproduction signal level is corrected so as to approach the target signal level. However, a recording mark cannot be formed as designed due to thermal interference in the error Δ (i) between the reproduction signal level and the target signal level. In addition to the above error, an error that the recording mark of the adjacent cell is not formed as designed is also included.
Therefore, if the correction is made according to the value shown in Equation 13 (h: the number of repetitions), the laser beam energy for recording the i-th multivalued data is corrected to affect each of Equations 14 and 15, and at the same time Since the value shown in Equation 16 is also affected by correcting the (i-1) and (i + 1) th laser beam energies, it takes time to find the optimum laser beam energy.
[0082]
[Formula 13]
Figure 0004181402
[0083]
[Expression 14]
Figure 0004181402
[0084]
[Expression 15]
Figure 0004181402
[0085]
[Expression 16]
Figure 0004181402
[0086]
Therefore, the following first correction process or second correction process may be performed.
1. First correction process
The first correction process corrects only an amount proportional to the contribution of the recording target multi-value data in the error Δ (i) between the reproduction signal level and the target signal level.
For example, target signal level: EQ (i) = s (i) + C1 {s (i) -s (i-1)} + C2 {s (i) -s (i + 1)}, reproduction signal: EQ '(i) = S ′ (i) + C1 {s ′ (i) −s ′ (i−1)} + C2 {s ′ (i) −s ′ (i + 1)}, EQ (i) −EQ ′ (i) = Δ ( i) = (1 + C1 + C2) {s (i) -s' (i)}-C1 {s (i-1) -s' (i-1)}-C2 {s (i + 1) -s' (i + 1)} , Δ (j) = s (j) −s ′ (j), the error Δ (i) between the reproduction signal level and the target signal level can be obtained by an arithmetic process based on the equation shown in Equation 17.
[0087]
[Expression 17]
Δ (i) = (1 + C1 + C2) δ (i) −C1δ (i−1) −C2δ (i + 1)
[0088]
The first term, the second term, and the third term on the right side of the equation (17) indicate the target signal level and the reproduced signal level before the waveform equalization processing in the i-th, (i-1) th, and (i + 1) th, respectively. It is an error.
If β is a correction coefficient, the contribution of δ (i), δ (i−1), and δ (i + 1) to Δ (i) is considered to be proportional as follows.
Contribution of δ (i): β (1 + C1 + C2) δ (i) / (1 + 2C1 + 2C2)
Contribution of δ (i-1): β · C1δ (i-1) / (1 + 2C1 + 2C2)
Contribution of δ (i + 1): β · C2δ (i + 1) / (1 + 2C1 + 2C2)
Therefore, when the i-th multi-value data m is recorded, the following correction process is performed.
If the slope of the curve in the vicinity of Toff used when recording the data m is α (Toff_m), the following correction processing is performed when the i-th multi-value data m is recorded.
[0089]
[Expression 18]
ΔToff (i) = β (1 + C1 + C2) Δ (i) / (1 + 2C1 + 2C2) / α (Toff_m)
[0090]
If the correction amount in the recording correction table 15 is changed to ΔT1 (i) = ΔT2 (i) = − ΔToff (i) / 2, ΔT3 (i) = ΔToff (i) / 2 in the equation shown in Equation 18, Since the center of the recording pulse is hardly shifted, the recording mark is also recorded at the approximate center of the cell.
Therefore, the laser beam energy of the multi-value data m in the combination (l, m, n) of the multi-value data is updated to the following formula 19, and the test pattern is recorded again by the arithmetic processing based on the formula. However, k = 1, 2, 3, (h): number of repetitions.
[0091]
[Equation 19]
Figure 0004181402
[0092]
  When the recording linear density is increased, it is expected that not only s ′ (i ± 1) but also s ′ (i ± 2) or more need to be considered in the waveform equalization processing.
  When considering up to s ′ (i ± h) in waveform equalization processing,
  That is, the number of taps of the waveform equalization circuit is (2h + 1), and is obtained by arithmetic processing based on the equation shown in Equation 20.EQ '(i)In this case, if the laser beam energy correction amount is subjected to arithmetic processing based on the equation shown in Equation 21, recording correction according to the waveform equalization processing can be performed.
[0093]
[Expression 20]
Figure 0004181402
[0094]
[Expression 21]
Figure 0004181402
[0095]
As the correction coefficient β, a value that maximizes the effect of laser beam energy correction is obtained through experiments in the following steps (1) to (4).
(1) A known multi-value data string is recorded with the initial laser beam energy.
(2) ΣΔ from the playback result2Determine the waveform equalization coefficient Ci that minimizes (i)
(3) Change β (β = 0 to 1), record a test pattern,2(Β = x | i) is calculated and ΣΔ2(Β = 0 | i) −ΣΔ2Determine β that maximizes (β = x | i)
(4) Repeat for all combinations of three multi-valued data using β obtained in (3) until Δ (i) ≦ | e |.
[0096]
2. Second correction process
The second correction process performs recording correction in consideration of not only Δ (i) but also Δ (i−1) and Δ (i + 1) when recording multi-value data to be recorded in the i-th cell. Is.
For example, if the value shown in Equation 22 and the conditions shown in Equations 23 and 24 are satisfied, the first correction process corrects only the laser beam energy of the multi-value data recorded in the i-th cell, ( The test data is recorded without correction for the (i-1) and (i + 1) th.
However, although the value shown in Expression 25 changes in a direction in which the error decreases, the error shown in Expression 27 and Expression 28 may increase due to intersymbol interference due to the change in the value shown in Expression 26. This requires a large number of iterations to converge to Δ (i) ≦ | e |.
Therefore, when recording multi-value data to be recorded in the i-th cell, this problem is solved by performing recording correction in consideration of not only Δ (i) but also Δ (i−1) and Δ (i + 1). Can be resolved.
[0097]
[Expression 22]
Figure 0004181402
[0098]
[Expression 23]
Figure 0004181402
[0099]
[Expression 24]
Figure 0004181402
[0100]
[Expression 25]
Figure 0004181402
[0101]
[Equation 26]
Figure 0004181402
[0102]
[Expression 27]
Figure 0004181402
[0103]
[Expression 28]
Figure 0004181402
[0104]
In the arithmetic processing based on the formula shown in Equation 29, when waveform equalization processing considers up to s ′ (i ± h), that is, when waveform equalization processing is performed with the number of taps of the waveform equalization circuit being (2h + 1), Calculation processing based on the equation shown in FIG.
[0105]
[Expression 29]
ΔToff (i) = β {(1 + C1 + C2) Δ (i) + C1 · Δ (i−1) + C2 · Δ (i + 1)} / (1 + 2C1 + 2C2) / α (Toff_m)
[0106]
[30]
Figure 0004181402
[0107]
  In the second correction process, when a 3-tap waveform equalization circuit is used, the recording correction table sets the energy of the laser beam corresponding to the combination of five multi-value data.
  Here, an example in which the laser beam energy is controlled by controlling the cooling pulse width has been described. ,ΔPe (i)The same effect can be obtained by controlling the combination.
[0108]
Next, Embodiment 1 of an optical disc (information recording medium) used in the optical disc recording / reproducing apparatus shown in FIG. 14 will be described.
Embodiment 1
In the information recording medium of Embodiment 1, a dielectric film, a phase change recording film, a dielectric film, and a reflective film are sequentially laminated on a substrate (see FIG. 9), and a phase that can be recorded with a laser beam having a wavelength of 650 nm. It is a change-type optical disc. The substrate is made of polycarbonate having a diameter of 120 mm and a thickness of 0.6 mm, and a groove is formed on the substrate surface by injection molding. The groove is formed as a continuous spiral from the inner periphery to the outer periphery with a width of about 0.35 μm, a depth of about 40 nm, and a track pitch of 0.74 μm.
[0109]
Data recording / reproduction is performed using an objective lens having a wavelength of 650 nm and NA of 0.65 at a recording linear velocity of 6.0 m / s, a cell length of 0.48 μm, a laser power Pe = 8 mW, Pw = 15 mW, and Pb = 0.1 mW. Record 8 values. As a test pattern, 83= 512 patterns were prepared.
The Toff dependence of the reflected light intensity of this information recording medium is as shown in FIG. 16, and α (m) for recording the multivalued data m was obtained based on the waveform data shown in FIG. Further, the waveform equalization coefficients when recorded under the initial recording conditions are C1 = 0.13 and C2 = 0.18.
ΣΔ (i) when β is changed from 0.2 to 1.02The change is as shown in FIG.
And ΣΔ (i)2Since β = 0.8 is the minimum, repeated recording correction is performed until β (0.8) and Δ (i) ≦ | e = 0.005 | In the combinations of 512 value data, Δ (i) ≦ | e = 0.005 | Let e be the standard deviation of the groove level where nothing is recorded.
[0110]
Thus, Pw, Pe, Pb, T1, T2, T3, α, β. If a waveform equalization coefficient or the like is recorded in advance on an information recording medium and the correction is started after reading the data when correcting the laser beam energy, the optimization can be performed in a short time.
As a comparative example, ΔToff is optimized by arithmetic processing based on the equation shown in Equation 31. Then, the number of repetitions was 70 to 80 times until Δ (i) ≦ | 0.005 |.
[0111]
[31]
ΔToff = βΔ (i) / α
[0112]
Next, a second embodiment of the correction process in the optical disc recording / reproducing apparatus shown in FIG. 14 will be described.
[Embodiment 2]
In the laser beam energy correction in the correction process of the second embodiment, the initial value of the information recording medium and the laser beam energy in the first embodiment is the same. Δ (i) ≦ | e = 0.005 | is obtained.
20 and 21 are diagrams showing the distribution of signal levels after waveform equalization.
As shown in the figure, there is no overlap with the adjacent level compared to before the laser beam energy correction. By this correction processing, the multi-value data determination error rate can be reduced from 2.1% to 0.1%.
[0113]
  In this wayIn this information recording method,Since the recording correction is performed according to the error between the target signal level and the reproduction signal level and the waveform equalization coefficient, the laser beam energy can be optimized for each combination of multi-value data with a small number of repetitions.
  Also,next toSince the recording correction is performed according to the error between the target signal level and the reproduction signal level in the contact cell and the waveform equalization coefficient, the laser beam energy can be optimized for each combination of multi-value data with a smaller number of repetitions.
[0114]
  further, KnownSince the multi-value data string includes at least all combinations of three multi-value data, it is possible to determine the laser beam energy corresponding to all combinations of three multi-value data.
  Also,laserSince correction is performed using a correction coefficient that maximizes the beam energy correction effect, the laser beam energy can be optimized for each combination of multi-value data with a small number of repetitions.
[0115]
  further,laserSince the energy of the beam is set corresponding to a combination of at least three multi-value data,AboveAn information recording method can be realized.
  Also,laserSince the energy of the beam is controlled by any one of recording power, erasing power, bias power, laser irradiation time, laser irradiation timing, or a combination thereof, it can be easily controlled.
[0116]
  furtherEarlyBy setting the laser beam energy in this way, it is possible to optimize the laser beam energy of all combinations of three multi-value data with a small number of repetitions.
  Also, Each playbackSince the signal level interval is arranged based on the deviation of the reproduction signal level distribution, the margin of the multilevel data determination error rate can be increased.
[0117]
  further,informationSince the phase change optical disk is used as the recording medium, the recording mark can be formed with high accuracy.
  AndIn this information recording / reproducing apparatus,Since the recording correction is performed according to the error between the target signal level and the reproduction signal level and the waveform equalization coefficient, the laser beam energy can be optimized for each combination of multi-value data with a small number of repetitions.
[0118]
【The invention's effect】
  As explained above, the present inventionInformation recording method and information recording / reproducing apparatusAccordingly, it is possible to prevent the formation defect of the recording mark when the multi-value data string is recorded at a high density on the information recording medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionReference technology1 is a block diagram showing a configuration of an optical disc recording / reproducing apparatus.
FIG. 2 is a reproduction signal level distribution diagram for explaining a multi-value data determination method;
FIG. 3 is a reproduction signal level distribution diagram for explaining the multilevel data determination method.
FIG. 4 is a flowchart showing processing of a first step.
FIG. 5 is a reproduction signal level distribution diagram for explaining a multi-value data determination method;
FIG. 6 is a reproduction signal level distribution diagram for explaining the multilevel data determination method.
FIG. 7 is a flowchart showing a process of a second step.
FIG. 8 is a diagram showing changes in the measured value of the signal level of the top pulse width.
9 is an explanatory diagram showing a film configuration on a substrate of an optical disc used in the optical disc recording / reproducing apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a pit depth formed on a read-only optical disc.
FIG. 11 is an explanatory diagram of observation results of recording marks when a multi-value data string “0, 1, 7, 1, 0” is recorded on a phase change optical disc.
12 is a waveform diagram showing a change in recording power when the patterns (1) and (2) shown in FIG. 11 are recorded. FIG.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a recording pulse.
FIG. 14 shows the present invention.ofIt is a block diagram which shows the structure of the optical disk recording / reproducing apparatus which is embodiment.
FIG. 15 is a waveform diagram showing an example of a recording pulse waveform.
FIG. 16 is a waveform diagram showing changes in the reproduction signal level before waveform equalization.
FIG. 17 is a waveform diagram for explanation of determining laser beam energy of a combination (mnm) of multi-value data.
FIG. 18 is a flowchart showing information recording processing in the optical disc recording / reproducing apparatus shown in FIG. 14;
FIG. 19 shows ΣΔ (i) when β is changed from 0.2 to 1.0.2It is a wave form diagram which shows a change.
FIG. 20 is a diagram illustrating a distribution of signal levels after waveform equalization.
FIG. 21 is a diagram showing the distribution of signal levels after waveform equalization.
FIG. 22 is an explanatory diagram for explaining playback of tracks in which multilevel data l, m, and n are recorded in the (i−1), i, and (i + 1) th cells, respectively.
FIG. 23 is a waveform diagram for explanation of reproducing tracks in which multilevel data l, m, and n are recorded in the (i−1), i, and (i + 1) th cells, respectively.
[Explanation of symbols]
1: Motor 2: Regenerative signal amplifier
3: Recording / reproducing signal comparator 4: Discriminator
5: Recording condition table storage unit 6: Modulation signal generator
7: Recording waveform generation circuit 8: Laser drive circuit
9: Optical head 10: Optical disk
11: reproduction signal amplifier 12: waveform equalization circuit
13: Signal comparator 14: Energy correction amount calculator
15: Recording correction table 16: Multi-value data generator
17: Recording waveform generation circuit 18: Laser drive circuit
19: Optical pickup head 20: Information recording medium

Claims (9)

多値データに応じてレーザビームのエネルギーを変化させて情報記録媒体に照射し、その情報記録媒体に前記多値データを記録する情報記録方法であって、
既知の多値データ列を多値データの組み合わせに一致する前記レーザビームのエネルギーで記録して前記多値データの組み合わせ毎の再生結果を得る工程と、前記再生結果を波形等化処理する工程と、波形等化係数を用いて前記多値データの組み合わせ毎の目標信号レベルを計算する工程と、前記目標信号レベルと前記波形等化処理によって得られた値との誤差を計算する工程と、前記波形等化係数及び前記誤差に応じて前記多値データの組み合わせ毎のレーザビームエネルギー補正量を決定する工程と、前記各工程から多値データの組み合わせに一致するレーザビームエネルギー補正量を決定することを特徴とする情報記録方法。
An information recording method for irradiating an information recording medium by changing the energy of a laser beam according to multilevel data, and recording the multilevel data on the information recording medium,
A step of recording a known multi-value data string with the energy of the laser beam matching a combination of multi-value data to obtain a reproduction result for each combination of the multi-value data, and a step of performing waveform equalization processing on the reproduction result Calculating a target signal level for each combination of the multi-value data using a waveform equalization coefficient; calculating an error between the target signal level and a value obtained by the waveform equalization process; Determining a laser beam energy correction amount for each combination of the multi-value data according to a waveform equalization coefficient and the error, and determining a laser beam energy correction amount corresponding to the combination of the multi-value data from each step An information recording method characterized by the above.
請求項記載の情報記録方法において、
波形等化回路のタップ数を2h+1とし、EQ′(i)を波形等化処理後の信号レベルとし、s′(i)をi番目の多値データの再生信号レベルとし、Cjを波形等化係数(j=−h,−(h−1),…,−1,0,1,…,h−1,h)とし、βを補正係数とし、Δ(i)を目標信号レベルと波形等化処理結果との誤差とし、ds′(i)/dE(i)をレーザビームエネルギーE(i)対再生信号レベルs′(i)曲線の傾きとしたとき、
Figure 0004181402
Figure 0004181402
前記波形等化処理を数1に基づく演算に基づいて行い、前記レーザビームエネルギー補正量を、hを自然数とする数2に基づく演算に基づいて決定することを特徴とする情報記録方法。
The information recording method according to claim 1 ,
The number of taps of the waveform equalization circuit is 2h + 1, EQ ′ (i) is the signal level after waveform equalization processing, s ′ (i) is the reproduction signal level of the i-th multivalued data, and Cj is waveform equalization Coefficient (j = −h, − (h−1),..., −1, 0, 1,..., H−1, h), β is a correction coefficient, Δ (i) is a target signal level, waveform, etc. When ds ′ (i) / dE (i) is the slope of the laser beam energy E (i) versus the reproduction signal level s ′ (i) curve,
Figure 0004181402
Figure 0004181402
An information recording method, wherein the waveform equalization processing is performed based on a calculation based on Formula 1, and the laser beam energy correction amount is determined based on a calculation based on Formula 2 where h is a natural number.
請求項1記載の情報記録方法において、
波形等化回路のタップ数を2h+1とし、EQ′(i)を波形等化処理後の信号レベルとし、s′(i)をi番目の多値データの再生信号レベルとし、Cjを波形等化係数(j=−h,−(h−1),…,−1,0,1,…,h−1,h)とし、βを補正係数とし、Δ(i)を目標信号レベルと波形等化処理結果との誤差とし、ds′(i)/dE(i)をレーザビームエネルギーE(i)対再生信号レベルs′(i)曲線の傾きとしたとき、
Figure 0004181402
Figure 0004181402
前記波形等化処理を数3に基づく演算に基づいて行い、前記レーザビームエネルギー補正量を、hを自然数とする数4に基づく演算に基づいて決定することを特徴とする情報記録方法。
The information recording method according to claim 1,
The number of taps of the waveform equalization circuit is 2h + 1, EQ ′ (i) is the signal level after waveform equalization processing, s ′ (i) is the reproduction signal level of the i-th multivalued data, and Cj is waveform equalization Coefficient (j = −h, − (h−1),..., −1, 0, 1,..., H−1, h), β is a correction coefficient, Δ (i) is a target signal level, waveform, etc. When ds ′ (i) / dE (i) is the slope of the laser beam energy E (i) versus the reproduction signal level s ′ (i) curve,
Figure 0004181402
Figure 0004181402
An information recording method, wherein the waveform equalization processing is performed based on a calculation based on Formula 3, and the laser beam energy correction amount is determined based on a calculation based on Formula 4 where h is a natural number.
請求項1記載の情報記録方法において、既知の多値データ列は、少なくとも多値データ3個の全ての組合せを含むことを特徴とする情報記録方法。  2. The information recording method according to claim 1, wherein the known multi-value data string includes all combinations of at least three multi-value data. 請求項2又は3記載の情報記録方法において、
ΣΔ(β=0|i)を初期のレーザビームのエネルギーでの目標信号レベルと再生信号レベルとの誤差の二乗和とし、ΣΔ(β=x|i)をβ=xとして初期のレーザビームのエネルギーから1回更新した後の目標信号レベルと再生信号レベルとの誤差の二乗和としたとき、
前記補正係数βを、ΣΔ(β=0|i)−ΣΔ(β=x|i)が最大となる値xに決定することを特徴とする情報記録方法。
The information recording method according to claim 2 or 3,
ΣΔ 2 (β = 0 | i) is the sum of squares of errors between the target signal level and the reproduction signal level at the initial laser beam energy, and ΣΔ 2 (β = x | i) is β = x, and the initial laser When the sum of squares of the error between the target signal level after one update from the energy of the beam and the reproduction signal level is taken,
The information recording method, wherein the correction coefficient β is determined to be a value x that maximizes ΣΔ 2 (β = 0 | i) −ΣΔ 2 (β = x | i).
請求項1記載の情報記録方法において、
前記レーザビームのエネルギーを、少なくとも3個の多値データの組合わせに対応して決定することを特徴とする情報記録方法。
The information recording method according to claim 1,
An information recording method, wherein the energy of the laser beam is determined in correspondence with a combination of at least three pieces of multi-value data.
請求項1記載の情報記録方法において、
前記レーザビームのエネルギーは、記録パワー,消去パワー,レーザビームの照射時間のいずれか一つ又はいずれかの組合せであることを特徴とする情報記録方法。
The information recording method according to claim 1,
The laser beam energy is any one or a combination of recording power, erasing power, and laser beam irradiation time.
請求項1乃至のいずれか一項に記載の情報記録方法において、
前記情報記録媒体が相変化光ディスクであることを特徴とする情報記録方法。
In the information recording method as described in any one of Claims 1 thru | or 7 ,
An information recording method, wherein the information recording medium is a phase change optical disk.
多値データに応じてレーザビームのエネルギーを変化させて情報記録媒体に照射し、その情報記録媒体に前記多値データを記録する情報記録再生装置であって、
既知の多値データ列を多値データの組み合わせに一致する前記レーザビームエネルギーで記録する手段と、前記多値データの組み合わせ毎の再生結果を得る手段と、前記再生結果を波形等化処理する手段と、波形等化係数を用いて前記多値データの組み合わせ毎の目標信号レベルを計算する手段と、前記目標信号レベルと前記波形等化処理によって得られた値との誤差を計算する手段と、前記波形等化係数及び前記誤差に応じて前記多値データの組み合わせ毎のレーザビームエネルギー補正量を決定する手段とを備えたことを特徴とする情報記録再生装置。
An information recording / reproducing apparatus that irradiates an information recording medium by changing the energy of a laser beam according to multi-value data, and records the multi-value data on the information recording medium,
Means for recording a known multi-value data string with the laser beam energy matching a combination of multi-value data; means for obtaining a reproduction result for each combination of the multi-value data; and means for waveform equalizing the reproduction result And means for calculating a target signal level for each combination of the multi-value data using a waveform equalization coefficient, means for calculating an error between the target signal level and the value obtained by the waveform equalization processing, An information recording / reproducing apparatus comprising: means for determining a laser beam energy correction amount for each combination of the multi-value data according to the waveform equalization coefficient and the error.
JP2002374265A 2002-03-18 2002-12-25 Information recording method and information recording / reproducing apparatus Expired - Fee Related JP4181402B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002374265A JP4181402B2 (en) 2002-04-15 2002-12-25 Information recording method and information recording / reproducing apparatus
TW092105240A TWI255452B (en) 2002-03-18 2003-03-11 Multi-level information recording apparatus, multi-level information recording method, multi-level information recording medium and multi-level information recording-reproducing apparatus
US10/386,532 US7126897B2 (en) 2002-03-18 2003-03-13 Multi-level information recording apparatus, multi-level information recording method, multi-level information recording medium and multi-level information recording-reproducing apparatus
EP03251539A EP1347445A3 (en) 2002-03-18 2003-03-13 Multi-level information recording apparatus, multi-level information recording method, multi-level information recording medium and multi-level information recording reproducing apparatus
CNB031250408A CN100421156C (en) 2002-03-18 2003-03-18 Multi-value information recorder, method, medium and information recording-reproducing device

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002112454 2002-04-15
JP2002246782 2002-08-27
JP2002326125 2002-11-08
JP2002374265A JP4181402B2 (en) 2002-04-15 2002-12-25 Information recording method and information recording / reproducing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004206789A JP2004206789A (en) 2004-07-22
JP4181402B2 true JP4181402B2 (en) 2008-11-12

Family

ID=32831003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002374265A Expired - Fee Related JP4181402B2 (en) 2002-03-18 2002-12-25 Information recording method and information recording / reproducing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4181402B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4597789B2 (en) * 2005-06-21 2010-12-15 太陽誘電株式会社 Optical information recording apparatus and method, and signal processing circuit
CN100384282C (en) * 2005-07-07 2008-04-23 上海华为技术有限公司 Method for realizing recording cell journal

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004206789A (en) 2004-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7126897B2 (en) Multi-level information recording apparatus, multi-level information recording method, multi-level information recording medium and multi-level information recording-reproducing apparatus
US6480450B1 (en) Method and apparatus for recording optical information by varying recording pulse width
CN101114470B (en) Information recording method for optical recording medium and optical recording apparatus
JP2007207357A (en) Optical information reproducing method and device
JP2007035147A (en) Phase error information detecting method in multi-value level recording and reproducing system, and apparatus
JP2011150748A (en) Method for adjusting recording conditions and optical disk device
JP4181402B2 (en) Information recording method and information recording / reproducing apparatus
JP2006331499A (en) Method and device for reproducing multivalue information
JP2000293857A (en) Optical recording medium, and method and device for recording and reproducing the medium
JP3804810B2 (en) Optical recording apparatus and optical recording method
US7804754B2 (en) Optical information recording/reproducing method
JP3895274B2 (en) Multilevel information recording method and multilevel information recording / reproducing apparatus
JP4446348B2 (en) Information recording method and information recording apparatus
JP2005158119A (en) Method and device for information recording
JP4004913B2 (en) Information recording method and information recording apparatus
JP4988901B2 (en) Recording condition adjusting method, optical disc apparatus and information recording method
JP2003162817A (en) Optical storage medium recording method, optical storage medium recording apparatus, and optical storage medium
US8068398B2 (en) Recording method for optical recording medium and recording apparatus
JP2003317248A (en) Method and medium for recording multivalued information
JP4623202B2 (en) Information recording method and optical recording apparatus for optical recording medium
WO2005038787A1 (en) Information recording method, information recording device, optical disc, program, and computer-readable recording medium
JP2004178619A (en) Information recording method
JP4410080B2 (en) Information recording method, information recording apparatus, optical disc, program, and computer-readable recording medium
JP2006318594A (en) Recording method and recording device
JP2007294047A (en) Optical disk recording and reproducing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080325

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080520

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080610

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080623

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080805

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080826

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080829

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees