JP4410080B2 - 情報記録方法、情報記録装置、光ディスク、プログラム及びコンピュータ読み取り可能記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、書換え可能な相変化型光記録媒体等の光ディスクに対して多値データに応じた記録マークを記録する情報記録方法、情報記録装置及び光ディスク、並びに上記情報記録方法をコンピュータに実行させるためのプログラム及び同プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能記録媒体に関する。

近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を記録するための媒体として、ＣＤ−ＲＯＭや、ＣＤ−ＲＯＭの約７倍相当のデータをＣＤ−ＲＯＭと同じ直径のディスクに記録可能としたＤＶＤ−ＲＯＭなどの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクに記録されているコンテンツを再生する光ディスク装置が普及するようになった。

ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの再生専用の光ディスクには、その記録面にスパイラル状又は同心円状のピット列が形成されている。そして、ピットの長さ及びピット間の長さと、それらの組み合わせとによって情報が記録されている。この場合には、情報は０と１の２種類の数値（２値）の組み合わせに変換（２値化）されて光ディスクに書き込まれる。以下では、このような記録方式を２値記録方式という。

ところで、前記コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクに記録可能な情報量の更なる増加が期待されている。光ディスクに記録可能な情報量を増加させる手段の一つとして、情報を３種類以上の数値の組み合わせに変換して光ディスクに書き込むことが考えられ、実用化に向けて関連する各種技術の開発が精力的に行なわれている。そこで、以下では便宜上、情報を３種類以上の数値の組み合わせに変換することを多値化といい、多値化されたデータを多値化データという。また、このように、情報を多値化して記録する記録方式を多値記録方式という。

又書換え型光ディスクに対する記録に関しては、当該光ディスク及び光ディスク装置の個体差や使用環境条件の影響があるため、各々の組合せにおいて記録条件を最適化する必要がある。例えば、相変化型光ディスクの場合であれば、所望の記録マークを形成するために、記録レーザの発光時間幅と記録パワー及び消去パワーを制御するようにしている。

多値データ記録を対象とした特許文献１によれば、多値記録したデータを確実に再生できるようにするために、試し書きを行い、所望の再生信号が得られるまでテスト記録を行うようにしている。そして、記録補正（記録条件の修正）は、
(１) 試験用データを記録再生する
(２) 理想波形と再生信号波形とを比較する
(３) 収束しているか？ ＹＥＳならば、終了する
(４) ＮＯであれば、レーザ照射条件を補正する
(５) (１)へ戻る
の手順で行うようにしている。

ここで、本発明が適用対象とする多値記録方式について図１２を参照して説明する。記録は、多値データに対応して再生信号レベルが変化するように、記録トラック上の一定の長さをもつ記録セル毎に行う。多値データの再生は、所定の周波数で再生信号をサンプリング（例えば、記録セルの中心位置）し、サンプリングした反射光強度から多値データを判別する。再生光のスポット径は、記録セルの円周方向の長さより長いために符号間干渉が生じる。従来技術では、この符号間干渉を考慮して上記のような記録補正を行うことにより、正確に多値データを判定できるようにしていた。８値記録の場合、考慮すべき多値データの組合せは８^３＝５１２通りにもなる。従って、記録条件の最適化に多くの時間を要することになる。

この点、特許文献１のような煩雑な工程を行わずに簡便な方法によって、最適記録条件（記録パワー及び記録パルス幅）を決定できるようにした記録方法が特許文献２により提案されている。この特許文献２は、記録パワーに関しては、反射光強度が飽和する記録パワーを最適記録パワーとする一方、パルス幅に関しては、反射光強度が飽和するパルス幅を最適パルス幅とし、この最適パルス幅を基準に他の多値データのパルス幅を決定する、という方法である。この提案例におけるパルス幅は、トップパルス幅Ｔｏｎとオフパルス幅Ｔｏｆｆとの合計とセルの時間幅Ｔｃとの比として定義されている（図１参照）。

しかしながら、このような特許文献１に開示の方法では最適記録パワーは決定できても、最適パルス幅を決定することはできないことが判った。この問題点について、以下に説明する。

当該提案例で決定されるのは、（トップパルス幅Ｔｏｎ＋オフパルス幅Ｔｏｆｆ）／セルの時間幅Ｔｃ（以下、ξとする）であり、各々のパルス幅についてまでは規定していない。比ξが等しくなるトップパルス幅Ｔｏｎとオフパルス幅Ｔｏｆｆとの組合せは数多く存在し、各々を一義的に決定できない。また、これらの組合せは再生信号の品質に影響を及ぼし、適正な組合せを選択しないと多値データを正確に再生できなくなるという問題があることが判った。

具体的には、図１３に示すようにトップパルス幅Ｔｏｎを大きくすると、ディスク表面に多くの熱がかかるため、半径方向のマーク幅が広くなり、再生信号に隣接トラックにある記録マークからの信号が重畳されるクロストークが発生する。また、隣接トラックに記録されていたマークの一部を消去してしまうクロスイレースが発生する。これらは、反射光強度を変動させる原因となる。よって、反射光強度から多値データを判定する多値記録においては、記録されたデータを正確に再生できないという問題が生じる。

何れにしても、トップパルス幅とオフパルス幅との組合せの最適値は、光ディスク及び光ディスク装置の個体差及び使用環境の変化により変動するため、ユーザデータを記録する前に最適化する必要がある。

本発明の目的は、多値記録方式において、光ディスク、情報記録装置の個体差及び環境条件の変化によらず、最適記録パワー及び最適記録パルス幅（トップパルス幅及びオフパルス幅）を決定できるようにすることである。

また、本発明の目的は、多値記録方式において、光ディスク、情報記録装置の個体差及び環境条件の変化によらず、かつ、最適記録パルス幅（トップパルス幅及びオフパルス幅）を過度な分解能をもつパルス幅生成回路を用いることなく、簡易な構成で最適な反射光強度レベルを再生可能な記録マーク列を記録できるようにすることである。

本発明の別の目的は、光ディスク、情報記録装置の個体差及び使用環境の影響を受けることなく安定した記録を行わせることができるようにすることである。

さらなる目的は、光ディスク、情報記録装置の個体差及び使用環境の影響を受けることなく短時間で安定した記録を行わせることができるようにすることである。

さらなる目的は、テスト記録における初期値を設定できる光ディスクを提供することである。

請求項１記載の発明は、多値データに応じた記録マークを、１組のトップパルス、オフパルス、消去パルスから構成された記録パルスを用いて所定の記録パワーで光ディスク上に記録する情報記録方法であって、トップパルス幅Ｔｏｎを逐次変化させて第１のテストデータをテスト記録し、当該第１のテストデータに対応した反射光強度をモニタする第１ステップと、そのモニタ結果から最適トップパルス幅Ｔｏｎを決定する第２ステップと、第２ステップで決定された最適トップパルス幅Ｔｏｎにおけるモニタ結果から、多値データに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆを各々決定する第３ステップと、これらの第２，第３ステップで決定された最適トップパルス幅Ｔｏｎ及び最適オフパルス幅Ｔｏｆｆを用いて、逐次記録パワーを変化させて第２のテストデータをテスト記録し、当該第２のテストデータに対応した反射光強度をモニタし、モニタ結果から最適記録パワーを決定する第４ステップと、を備える。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の情報記録方法において、第２ステップでは、モニタした反射光強度が飽和値に達する最短のトップパルス幅Ｔｏｎを最適トップパルス幅として決定する。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の情報記録方法において、第２ステップでは、モニタした結果から各々のトップパルス幅Ｔｏｎに対してオフパルス幅Ｔｏｆｆと反射光強度Iとの関係式
Ｉ＝ａ・Ｔｏｆｆ^３＋ｂ・Ｔｏｆｆ^２＋ｃ・Ｔｏｆｆ＋ｄ
を求め、係数ｃの絶対値が最小になるトップパルス幅Ｔｏｎを最適トップパルス幅として決定する。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の情報記録方法において、第３ステップでは、多値データｍをテスト記録するときのオフパルス幅をＴｏｆｆ(ｍ)、このときの反射光強度をＩ(ｍ)、係数をαとしたとき、多値データｍに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆ ｏｐｔ（ｍ）を、多値データｍの目標値となる反射光強度Ｌ(ｍ)に関する関係式
Ｔｏｆｆ ｏｐｔ（ｍ）＝α・（Ｉ(ｍ）−Ｌ(ｍ))／(Ｉ(ｍ＋１）
−Ｉ(ｍ))／(Ｔｏｆｆ(ｍ＋１)−Ｔｏｆｆ(ｍ))＋Ｔｏｆｆ(ｍ)
を用いて設定する。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の情報記録方法において、第３ステップでは、多値データｍに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆ(ｍ)を、オフパルス幅Ｔｏｆｆ(ｍ)と反射光強度Ｉ(ｍ)との関係式
Ｉ(ｍ)＝ａ・Ｔｏｆｆ(ｍ)^３＋ｂ・Ｔｏｆｆ(ｍ)^２＋ｃ・Ｔｏｆｆ(ｍ)＋ｄ
を用いて設定する。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の情報記録方法において、第１ステップでは、モニタした結果から各々のトップパルス幅Ｔｏｎに対してオフパルス幅Ｔｏｆｆと反射光強度Iとの関係式
Ｉ＝ａ・Ｔｏｆｆ^３＋ｂ・Ｔｏｆｆ^２＋ｃ・Ｔｏｆｆ＋ｄ
を求め、係数ａ，ｂ，ｃ，ｄをトップパルス幅Ｔｏｎの関数として近似し、トップパルス幅ＴｏｎにおけるＴｏｆｆ−反射光強度曲線を予測し、反射光強度Ｉが飽和値になる最短のトップパルス幅Ｔｏｎを最適トップパルス幅として決定する。

請求項７記載の発明は、請求項１記載の情報記録方法において、第１ステップでは、モニタした結果から各々のトップパルス幅Ｔｏｎに対してオフパルス幅Ｔｏｆｆと反射光強度Iとの関係式
Ｉ＝ａ・Ｔｏｆｆ^３＋ｂ・Ｔｏｆｆ^２＋ｃ・Ｔｏｆｆ＋ｄ
を求め、係数ａ，ｂ，ｃ，ｄをトップパルス幅Ｔｏｎの関数として近似し、トップパルス幅ＴｏｎにおけるＴｏｆｆ−反射光強度曲線を予測し、オフパルス幅Ｔｏｆｆと反射光強度Ｉが略線形になるトップパルス幅Ｔｏｎを多値データ毎に設定する。

請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか一記載の情報記録方法において、第４ステップでは、記録パルス設定後にテスト記録を行い、反射光強度Ｉの偏差が最小となる記録パワーを最適記録パワーとして決定する。

請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか一記載の情報記録方法において、対象とする光ディスクが相変化型光記録媒体である。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の情報記録方法において、対象とする相変化型光記録媒体の記録層は、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅからなる。

請求項１１記載の発明は、多値データに応じた記録マークを、１組のトップパルス、オフパルス、消去パルスから構成された記録パルスを用いて所定の記録パワーで光ディスク上に記録する情報記録装置であって、トップパルス幅Ｔｏｎを逐次変化させて第１のテストデータをテスト記録し、当該第１のテストデータに対応した反射光強度をモニタする第１の手段と、そのモニタ結果から最適トップパルス幅Ｔｏｎを決定する第２の手段と、第２の手段で決定された最適トップパルス幅Ｔｏｎにおけるモニタ結果から、多値データに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆを各々決定する第３の手段と、これらの第２，第３の手段で決定された最適トップパルス幅Ｔｏｎ及び最適オフパルス幅Ｔｏｆｆを用いて、逐次記録パワーを変化させて第２のテストデータをテスト記録し、当該第２のテストデータに対応した反射光強度をモニタし、モニタ結果から最適記録パワーを決定する第４の手段と、を備える。

請求項１２記載の発明のプログラムは、請求項１ないし１０の何れか一記載の情報記録方法を構成するステップをコンピュータに実行させるための命令よりなる。

請求項１３記載の発明のコンピュータ読み取り可能記録媒体は、請求項１２記載のプログラムを記録している。

請求項１記載の発明によれば、テスト記録によって最適記録パルス幅、最適記録パワーを求めてからユーザデータの記録を行わせるので、光ディスク、情報記録装置の個体差及び使用環境の影響を受けることなく安定した記録を行わせることができる。

請求項２記載の発明によれば、テスト記録によって反射光強度が飽和値に達するのに必要最小限のトップパルス幅を最適トップパルス幅として決定するようにしたので、記録時の熱干渉を抑えることができ、正確に多値データを再生できるように記録することができる。

請求項３記載の発明によれば、テスト記録の結果から得た近似式において、1次の係数が最小となるトップパルス幅を最適トップパルス幅として決定するようにしたので、記録時の熱干渉を抑えることができ、正確に多値データを再生できるように記録することができる。

請求項４記載の発明によれば、テスト記録の結果から多値データ毎のオフパルス幅を決定するようにしたので、光ディスク、情報記録装置の個体差及び使用環境の影響を受けることなく安定した記録を行わせることができる。

請求項５記載の発明によれば、テスト記録の結果から得た近似式を使って多値データ毎のオフパルス幅を決定するようにしたので、より精度良くオフパルス幅を設定することができる。

請求項６記載の発明によれば、テスト記録の結果から得た近似式を使って、テスト記録を行っていないトップパルス幅におけるオフパルス幅と反射光強度の関係を計算して最適トップパルス幅を決定するようにしたので、テスト記録の回数を低減させることができるとともにより精度良くトップパルス幅を設定することができる。

請求項７記載の発明によれば、オフパルス幅に対して反射光強度が略線形になるようにトップパルス幅を設定するようにしたので、記録補正を行う際の反射光強度調整マージンを等しくすることができる。

請求項８記載の発明によれば、テスト記録によって記録パルス最適化を行った後、改めて試し書きを行い、信号レベル偏差が最小になる記録パワーを最適記録パワーとして決定するようにしたので、正確に多値データを再生できるように記録することができる。

請求項９又は１０記載の発明によれば、記録材料にＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ等の相変化記録材料を用いた相変化型光記録媒体を対象としているので、精度よくマーク形状を制御できる。

請求項１１記載の発明によれば、テスト記録によって最適記録パルス幅、最適記録パワーを求めてからユーザデータの記録を行うので、光ディスク、当該情報記録装置の個体差及び使用環境の影響を受けることなく安定した記録を行うことができる。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
［第一の実施の形態］
まず、本発明の情報記録方法における多値データの記録再生について説明する。多値データを形成するためには、主に記録パルスの適正化を行う必要がある。その方法は、概略的には、テスト記録を行い、そのモニタ結果から記録時の熱干渉が抑えられ、再生信号の偏差が最小となる記録パルス条件を決定するものである。

ここに、１セル分の記録パルスは、図１に示すように、１組のトップパルス、オフパルス及び消去パルスから構成されており、反射光強度はトップパルス幅Ｔｏｎ、オフパルス幅Ｔｏｎ、記録パワーＰｗ及び消去パワーＰｅによって制御する。

そして、記録条件として、最適記録パルス幅を選定するために必要な記録特性を得る手順を図２に示す概略フローチャートを参照して説明する。この手順は、対象となる情報記録装置（光ディスク装置）が備えるマイクロコンピュータにより実行される。この場合、同手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成し、これをＣＤ−ＲＯＭ等の所定の記録媒体に記録しておき、或いはインターネット等の通信網経由で当該プログラムをコンピュータにロード・インストールしてコンピュータに実行させる構成とすることも可能である。

まず、オフパルス幅Ｔｏｎを初期値Ｔｏｎ(ｉ)に設定した後（ステップＳ１）、テスト記録処理を行う（ステップＳ２〜Ｓ８）。

このテスト記録処理では、まず、トップパルス幅Ｔｏｎ＝Ｔｏｎ(１)として第１のテストデータを記録再生し（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４）、再生信号をサンプリングする（ステップＳ５）。この第１のテストデータとしては、例えば、図３に示すように多値データｍにオフパルス幅Ｔｏｆｆ(１，ｍ)（ここで“１”はＴｏｎ(１)の意味である）を各々対応させておくことが望ましい。そのようにすることにより、オフパルス幅Ｔｏｆｆに対する反射光強度Ｉの変化を簡単に測定できる。

その結果を図４に示す。図４はＴｏｎ（１）に固定して順次オフパルス幅を変化させた（ステップＳ３）際、図３の如くに得られた反射光強度をＩ０で基準化した値を示す。尚Ｉ０は未記録時の反射光強度を示す。この例では、Ｔｏｆｆ(１，ｍ)、即ちオンパルス幅をＴｏｎ（１）に固定しオフパルス幅を多値０ないし７に対応させ順次変化させて（ｍ＝０，１，２，…，７）記録したときの反射光強度をＩ(１，ｍ)としている。そしてこのようにして得られたＩ(１，ｍ)を記憶装置に格納する（ステップＳ６）。

次にステップＳ７にてトップパルス幅を規定するｉをインクリメントする。そして上記の試し書き及び反射光強度の測定(ステップＳ２ないしＳ６)を、今度はトップパルス幅をＴｏｎ(２)として一通り行う。

これを所定の回数(この場合ｉ＝１〜ｋの合計ｋ回)繰返す（ステップＳ２〜Ｓ８）。その結果、図４に相当するグラフが、トップパルス幅をｉ＝１〜ｋと順次増加させた結果としてｋ枚（この例の場合、ｉ＝１〜８で計８枚）得られる。そしてこのｋ枚のグラフから、例えば図５に示す結果が得られる。図５は、トップパルス幅を、Ｔｏｎ０Ｔ，Ｔｏｎ０．８Ｔ，Ｔｏｎ１．６Ｔ，Ｔｏｎ２．４Ｔ，Ｔｏｎ３．６Ｔの計５段階で変化させた結果である。図５に示される各曲線は、トップパルス幅Ｔｏｎを０Ｔ，０．８Ｔ，１．６Ｔ，２．４Ｔ，３．６Ｔの各々に固定し、各々のトップパルス幅に対してオフパルス幅を多値ｍ＝０〜７に対応させて順次変化させて記録した際にその記録結果から得られた反射光強度の変化を示す。

このときの記録パワーは、仮条件として光ディスク或いは光ディスク装置に記憶されている最適記録パワーを用いる。これらのステップＳ２〜Ｓ８の処理が、トップパルス幅Ｔｏｎを逐次変化させて第１のテストデータをテスト記録し、当該第１のテストデータに対応した反射光強度をモニタする第１ステップ又は第１の手段として実行される。

次に、最適トップパルス幅Ｔｏｎを決定する（ステップＳ９〜Ｓ１１）。最適トップパルス幅を決定する第１の方法は、ステップＳ２〜Ｓ８によって得られた図５から、反射光強度が飽和するレベルＩｓを検出し(ステップＳ９)、次に、Ｉ(ｉ，ｊ)がここで求めたＩｓに達するＴｏｆｆ(ｉ，ｊ)を求める(ステップＳ１０)。

図５の例では、Ｔｏｆｆ(１．６Ｔ，１２Ｔ)，Ｔｏｆｆ(２．４Ｔ，１０Ｔ)，Ｔｏｆｆ(３．２Ｔ，６Ｔ)の３点においてＩｓに達している。即ちトップパルス幅がＴｏｎ１．６Ｔの曲線上で反射光強度値が上記飽和値Ｉｓに達した際のオフパルス幅が１２Ｔであり（Ｔｏｆｆ（１．６Ｔ，１２Ｔ））、同じくトップパルス幅がＴｏｎ２．４Ｔの曲線上で反射光強度値が上記飽和値Ｉｓに達した際のオフパルス幅が１０Ｔであり（Ｔｏｆｆ（２．４Ｔ，１０Ｔ））、トップパルス幅がＴｏｎ３．６Ｔの曲線上で反射光強度値が上記飽和値Ｉｓに達した際のオフパルス幅が６Ｔである（Ｔｏｆｆ（３．６Ｔ，６Ｔ））。

この３条件のうち，飽和レベルＩｓに達するオフパルス幅が長いパルス条件、即ち、最も短いトップパルス幅を最適記録トップパルス幅Ｔｏｎとする(ステップＳ１１)。この例の場合、Ｔｏｆｆ（１．６Ｔ，１２Ｔ）が該当し、最適トップパルス幅は１．６Ｔとして選択される。これらのステップＳ９〜Ｓ１１の処理が、モニタ結果から最適トップパルス幅Ｔｏｎを決定する第２ステップ又は第２の手段として実行される。これは、課題で説明した熱干渉を抑えるためである。

このような最適トップパルス幅を決定するための第２の方法として、図５に示す如くのＴｏｆｆ−反射光強度曲線を３次関数で近似し、その近似式の１次の係数の絶対値が最小になるトップパルス幅条件、即ち、曲線の傾きが小さい条件を最適トップパルス幅として特性を得る。図５の例の場合、近似式は、
Ｉ＝ａ・Ｔｏｆｆ³＋ｂ・Ｔｏｆｆ²＋ｃ・Ｔｏｆｆ＋ｄ
として得られ、Ｉ＝ｙ，Ｔｏｆｆ＝ｘとおくと、Ｔｏｎ＝１．６Ｔとした場合には
ｙ＝０．００００３ｘ^３＋０．００２１ｘ^２−０．０７７５ｘ＋０．９８９７
となり、１次の係数は０．０７７５と得られる。次にＴｏｎ＝２．４Ｔとした場合には
ｙ＝０．０００４ｘ^３−０．００１７ｘ^２−０．０８５ｘ＋１．０２
となり、１次の係数は０．０８５と得られる。次にＴｏｎ＝３．６Ｔとした場合には
ｙ＝−０．０００５ｘ^３＋０．０１７４ｘ^２−０．１８４５ｘ＋１．０１４３
となり、１次の係数は０．１８４５と得られる。その結果Ｔｏｎ＝１．６Ｔの場合が最も１次の係数の絶対値が小さいため、Ｔｏｎ＝１．６Ｔが最適記録パルス幅の代表値として得られる。

尚、上記曲線の近似は、例えば最小二乗法等の周知の手法にて実施するものとする。本発明の各実施例における他の曲線の近似についても同様である。

ついで、多値データに対応した反射光強度の割り付けを行う（ステップＳ１２）。具体的には反射光強度が最大及び最小となる上記Ｉ０及びＩｓの範囲で、多値データに対応した反射光強度を決定する。Ｍ値記録の場合（Ｍ：２以上の整数）、多値データｍの目標値となる反射光強度Ｌ(ｍ)を（多値データ０，７に対応する反射光強度は、各々Ｉ０，Ｉｓである）
Ｌ(ｍ)＝Ｉ０−（Ｉ０−Ｉｓ）／(Ｍ−１)
なる式を使って計算する。図５のＬ(１)からＬ(６）はこのようにして得られた、多値データに対応させた反射光強度である。

引き続き、このようにして得られた反射光強度Ｉに対応したオフパルス幅Ｔｏｆｆを決定する(ステップＳ１３〜Ｓ１４)。ここでは上述の第２ステップ（ステップＳ９〜Ｓ１１）で決定した最適トップパルス幅Ｔｏｎによる試し書きのモニタ結果を用いて、第３ステップ（ステップＳ１２）で計算した反射光強度になるオフパルス幅Ｔｏｆｆを選定する。

オフパルス幅Ｔｏｆｆの決定の方法として、以下の方法が挙げられる。

(ａ) 線形で内挿する方法：
多値データｍの各々をテスト記録するときのオフパルス幅をＴｏｆｆ(ｍ)とし、このとき得られた反射光強度をＩ(ｍ)、係数をαとする。このとき、多値データｍに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆ ｏｐｔ（ｍ）を、多値データｍの各々に対応する反射光強度Ｌ（ｍ）に関する以下の関係式：
Ｔｏｆｆ ｏｐｔ（ｍ）＝α・（Ｉ(ｍ）−Ｌ(ｍ))／(Ｉ(ｍ＋１）
−Ｉ(ｍ))／(Ｔｏｆｆ(ｍ＋１)−Ｔｏｆｆ(ｍ))＋Ｔｏｆｆ(ｍ)
により求める。

(ｂ) 近似式を使ってＴｏｆｆ(m)を設定する方法：
上述の第２ステップ（ステップＳ９〜Ｓ１１）で求めた近似式：
Ｉ(ｍ)＝ａ・Ｔｏｆｆ（ｍ）^３＋ｂ・Ｔｏｆｆ（ｍ）^２＋ｃ・Ｔｏｆｆ（ｍ）＋ｄ
を使って上記多値データｍに対応する反射光強度Ｌ(ｍ)が得られるＴｏｆｆ(ｍ)を求める。この方法では、上記(ａ)の方法より精度良くパルス幅を設定することができる。

これらのステップＳ１３〜Ｓ１４の処理が、多値データに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆを各々決定する第３ステップ又は第３の手段として実行される。

最後に、最適記録パワーの決定処理を行う(ステップＳ１５〜Ｓ２３)。即ち、上記手順で決定した記録パルス条件を用いて（ステップＳ１４）、逐次記録パワーＰｗ(ｓ)を変化させて既知の多値ランダムデータを記録再生する（ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７）。そして、そこでサンプリングした各多値データの反射光強度の偏差を多値データｍの各値毎に計算する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。そしてこの多値データｍの各値毎の反射光強度の偏差が最小になる記録パワーＰｗ(ｓ)を改めて最適記録パワーとして決定する（ステップＳ２２）。

従って、本実施の形態によれば、基本的に、テスト記録によって最適記録パルス幅（トップパルス、オフパルス）、最適記録パワーを求めてからユーザデータの記録を行わせるため、光ディスク、情報記録装置の個体差及び使用環境の影響を受けることなく安定した記録を行わせることができる。

［第二の実施の形態］
本発明の第二の実施の形態では、多値データに対してオフパルス幅が線形になるように、多値データに応じてトップパルス幅を設定する。これにより、オフパルス幅の調整マージンを確保する。

例として、波長４０５ｎｍ，ＮＡ：０．６５，セル長：０．２８μｍの場合、図９及び図１０に示すように、多値データ０，１，２の各々のマークを形成するときにトップパルス幅を長くする（トップパルス係数を増加させる）。

以下詳細に説明する。本実施の形態の光ディスクは、波長４０５ｎｍのレーザ光で記録が可能な相変化型光ディスクである。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、射出成形によりグルーブが形成されている。トラックピッチは０．４６μｍ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、反射膜を順次積層して相変化型光ディスクを作製した。

本実施の形態の情報記録装置について、図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態（他の実施の形態でも同様）による情報記録装置である光ディスク装置の概略構成例を示すブロック図である。

情報の記録は、まず、変調信号発生器１から情報を出力し、これを記録波形発生回路２に入力する。記録波形発生回路２では、変調信号に応じた記録パルスを出力する。これをレーザ駆動回路３に入力することにより、レーザ駆動回路３による駆動によりピックアップヘッド４中に備える半導体レーザからレーザ光が出射される。同レーザ光は対物レンズ５により光ディスク６上に集光し、記録マークを形成する。

再生時は、光ディスク６からの反射光がピックアップヘッド４に備えられた受光器に取り込まれ、電気信号に変換される。この電気信号は再生信号増幅器７を通って、Ａ／Ｄ変換器８に入力される。演算回路９ではＡ／Ｄ変換器８にてディジタル信号に変換された受光信号に基づいて記録パルス及び記録パワー等の演算を行い、その演算結果をレーザ駆動回路３に入力する。符号１０が付された部分は、光ディスク６を回転駆動するスピンドルモータである。

データの記録再生には、波長４０５ｎｍ、対物レンズ５のＮＡ０．６５の光ディスク装置を用いた。記録再生線速度は３．６ｍ／ｓ、記録クロック周期Ｔ＝４．８６ｎｓ、１セルの周方向の長さは０．２８μｍ（＝１６Ｔ）であり、記録パワーＰｗ＝７．８ｍＷ、消去パワーＰｅ＝４．９ｍＷ、バイアスパワーＰｂ＝０．１ｍＷとした。

記録条件を設定するための方法として、まず以下の記録再生特性を確認した。即ち、図５に示した如くのテスト記録の結果から、各々のトップパルス幅Ｔｏｎにおいて多値データｍ毎の反射光強度Ｌ(ｍ)が得られるオフパルス幅Ｔｏｆｆ(ｍ)を求めた。そして、この設定条件にて、光ディスク６に対して既知の多値ランダムデータを記録した。

図７にσ／ＤＲのトップパルス幅依存性を示す。σ／ＤＲは反射光強度の偏差を最大振幅で規格化した値であり、σは再生結果から計算した多値データ別の反射光強度の偏差を平均した値、ＤＲは最大反射光強度Ｉ０−飽和反射光強度Ｉｓである。図７の特性から、Ｔｏｎ＝１．６Ｔ近傍のとき信号レベルの偏差が最小になることが分かる。反射光強度が飽和レベルＩｓに達するトップパルス幅Ｔｏｎのうち最小のＴｏｎを最適トップパルス幅として選択することにより、熱干渉が抑えられ良好な信号品質が得られることを確認できる。

上述の第一の実施の形態では、トップパルス幅Ｔｏｎは一定とし、オフパルス幅Ｔｏｆｆを変化させることにより記録マークからの反射光強度を変調していた。本第二の実施の形態では、さらに最適な設定を得るために、オフパルス幅Ｔｏｆｆに対して多値データにｍ対応する反射光強度の変化が線形になるよう（例えば図９、図１０に示す如く）に、多値データｍの各値毎にトップパルス幅Ｔｏｎ(トップパルス係数)を個別に設定する(図９、図１０参照)。

本実施の形態は、十分な再生マージンを確保できない光ディスクに対して多値記録を行う場合を想定している。つまり、従来技術にあるような記録補正を行う必要がある光ディスクに対しては、初期記録パルス条件として多値データの各値間のオフパルス幅間隔をほぼ等しくした記録パルス条件にすることで、反射光強度の調整マージンが確保できるのである。

本実施の形態におけるパルス条件の設定方法は、以下の通りである。

まず、図２のステップＳ２〜Ｓ８で説明したようなテスト記録を第一の実施の形態の場合同様に行い、図５に示したようなモニタ結果を得る。

次に、多値データ“７”（ｍ＝７）のオフパルス幅Ｔｏｆｆを決定する。ここでは、第一の実施の形態の第２ステップ（ステップＳ９〜Ｓ１１）で決定した最適トップパルス幅Ｔｏｎにおいて、反射光強度Ｉが飽和値に達するオフパルス幅を多値データ７のＴｏｆｆとする。図５の例では上記の如く最適トップパルスＴｏｎ＝１．６Ｔであるため、その場合に反射光強度が飽和値Ｉｓに達するオフパルス幅としてＴｏｆｆ＝１２Ｔが得られる。

そして、上記の第一の実施の形態における如く、各トップパルス幅Ｔｏｎにおいて得られた曲線を（例えば、３次関数で）近似する。次にこの結果を使い、今度は各近似式の係数を、トップパルス幅Ｔｏｎの関数として近似する。そしてこのようにして得られた各係数の近似式を使うことにより、実際にはテスト記録を行っていないトップパルス幅ＴｏｎについてのＴｏｆｆ−反射光強度曲線を、計算により近似的に求める。

この計算結果を用いて、多値データ毎のオフパルス幅を設定するのである。即ち、未記録状態の反射光強度Ｉ０と反射光強度の飽和値Ｉｓ（Ｔｏｆｆ＝１２Ｔ）とを結ぶ直線（図５中、破線で示す）と、第一の実施の形態の第３ステップ（ステップ１２）で設定した、多値データの各ｍ各々に対応する反射光強度Ｌ(ｍ)のレベルとの交点(Ｔｏｆｆ(ｍ)，Ｉ(ｍ))が、多値データｍのオフパルス幅Ｔｏｆｆ(ｍ)である(図５参照)。

次にトップパルス幅Ｔｏｎを決定する。即ち、上記の如くに得られたＴｏｆｆ(ｍ)のとき、Ｌ(ｍ)が得られるトップパルス幅を、第一の実施の形態の第３ステップ（ステップ１２）で説明した近似式
Ｉ(ｍ)＝ａ・Ｔｏｆｆ（ｍ）^３＋ｂ・Ｔｏｆｆ（ｍ）^２＋ｃ・Ｔｏｆｆ（ｍ）＋ｄ
を使って計算する。これを多値データ１〜６（ｍ＝１〜６）について行う。

この方法で設定した記録パルス条件を図８に示す。図８は横軸が多値データｍ、縦軸がパルス幅Ｔである。図８から分かるように、トップパルス幅Ｔｏｎを調整することにより、多値データに対してオフパルス幅Ｔｏｆｆを等間隔(多値データに対して線形)に設定することができる。

上述の第一の実施の形態、第二の実施の形態の記録パルス条件に従って、各々記録補正を行い、多値ランダムデータを記録したときのσ／ＤＲを、記録補正前後で比較した結果を以下の表１に示す。この場合の光ディスク及び光ディスク装置の構成は上述の通りである。同表から分かる通り、記録補正前では記録パルス条件１（第一の実施の形態の条件）のほうが偏差は小さいが、記録補正後で比較すると条件２（第二の実施の形態の条件）のほうが偏差を低減できる。従って、再生マージンを広げるために記録補正を行う必要がある光ディスクに記録する場合は、第二の実施の形態における如く、初期の記録パルス条件として多値データに対応する反射光強度の変化が線形になるパルス条件を採用することが好ましいことが分かる。

ところで、上述した記録再生特性を光ディスク装置に適応させる場合、記録パルスの構成を以下のように設定するものとする。

即ち、多値データの各値に対応する記録マークは、従来の２値記録の最短マークより微小なサイズとなるため、記録パルスの幅や冷却パルスの幅を、マーク部の反射光強度の検出レベルを確かめながら高精度に設定する必要がある。特に、マークレベル０（検出光量最大）やマークレベル７（最小）の場合に線形性が大きく崩れ、極端に狭いパルス幅設定や極端に広いパルス幅設定となる場合が生じ得る。

そこで、本実施の形態では、Ｓｂ−Ｔｅ系の記録材料を用いた相変化型光記録媒体を対象とする場合、前述の記録パルス設定条件に対して、以下のような設定を行っている。

簡易な回路によって最小分解能のパルス幅を設定するため、セルクロックを基本クロックとしてＰＬＬやリングオシレータを用いて、１６〜６４逓倍の記録クロックを生成することができる。この記録クロック周期に同期して記録パルスを構成することで、各多値データに応じた記録波形を生成することは容易となる。

ここで、図１の構成では記録クロック周期は発明セル周期Ｔｃの１／１６であるが、基本構成で算出したトップパルス幅Ｔｏｎ及びオフパルス幅Ｔｏｆｆを１６逓倍クロック周期Ｔで設定すると、パルス幅の設定分解能が不足し多値データに応じた反射光強度レベルを線形にすることは困難である。このため、上記の如く近似式から得られたパルス幅を設定するためには、セルクロックの１２８逓倍若しくは２５６逓倍クロックを生成して、高分解能な最小パルス幅の設定が必要となる。

そこで、本実施の形態では、多値データｍに対応するトップパルス幅Ｔｏｎ(ｍ)とオフパルス幅Ｔｏｆｆ(ｍ)とが、ともに単位時間Ｔの整数倍となるように設定することを基本とし、セル周期Ｔｃの３２逓倍クロック若しくは６４逓倍クロックの同期回路を用いて得られる記録パルス構成とし、逓倍数、即ち、セル周期Ｔｃをｎ等分（ｎは固定値）した単位時間Ｔｃ／ｎによって最小のパルス分解能を得る。

詳細には、トップパルス幅Ｔｏｎの係数をトップパルス係数ｊ（ｊは整数値）、オフパルス幅Ｔｏｆｆの係数をオフパルス係数ｋ（ｋは整数値）とすると、各々のパルス幅Ｔｏｎ，Ｔｏｆｆの設定は、以下の式
Ｔｏｎ＝ｊ×Ｔｃ／ｎ
Ｔｏｆｆ＝ｋ×Ｔｃ／ｎ
（ｎ＝３２又は６４）
における各係数ｊ、ｋの設定によって行なう。

ここで、前述のテスト記録及び最適パルス幅の決定の手順によって得られたパルス幅と反射光強度との関係から、多値データに合致する反射光強度が得られる上記のトップパルス係数ｊ及びオフパルス係数ｋの組合わせを選択する。このとき、隣接するマークの熱干渉の影響を最小限とするため、これらの係数ｊ，ｋの変化はできる限り線形となる組合せを選択している。

まず、３２逓倍クロック周期Ｔ'＝Ｔｃ／３２の最小分解能で、トップパルス幅Ｔｏｎ及びオフパルス幅Ｔｏｆｆの、多値データの各値の反射光強度を得るための設定値を以下の表２に示す。

次に、６４逓倍クロック周期Ｔ”＝Ｔｃ／６４の最小分解能で、トップパルス幅Ｔｏｎ及びオフパルス幅Ｔｏｆｆの、各多値レベルを得るための設定値を以下の表３に示す。

図９及び図１０に示すように、オフパルス係数（Ｔｏｆｆ係数）ｋを略線形に増加させて多値データの精度を得るには、多値データのうち反射光強度が最大レベルから略中間レベルを示す記録マーク(即ち、多値データの数字が小さい部分；図中、左側部分)に対して発明トップパルス係数（Ｔｏｎ係数）ｊを増加させることで実現できることが分かる。

また、反射光強度が中間レベル以下を示す記録マーク(即ち、多値データの数字が大きい部分；図中、右側部分)に対してはトップパルス係数（Ｔｏｎ係数）ｊを同一としている。さらに、反射光強度が最小レベル（多値データ７）に対しては、オフパルス係数（Ｔｏｆｆ係数）ｋを略線形に維持するために、トップパルス係数（Ｔｏｎ係数）ｊを増加させている。ただし、多値データ７については、オフパルス係数（Ｔｏｆｆ係数）ｋの線形性が崩れるがトップパルス係数（Ｔｏｎ係数）ｊを同一とすることも可能であり、どちらの設定を用いることもできる。

このようなトップパルス幅Ｔｏｎとオフパルス幅Ｔｏｆｆとの設定を行うことで、セルクロック周期に対して過度な逓倍クロックを用いることなく、必要最小限の記録クロック周波数とすることで多値データに対応した記録マークを形成することが可能となる。従って、さらに高速な記録速度であっても、パルス幅設定のための最小分解能を容易に得ることが可能である。

［第三の実施の形態］
オフパルス幅との線形性が無くなる記録マーク長は記録スポット径に依存しており、実験結果からそれはスポット径の１/４近傍であることが分かった。そこで、本発明の第三の実施の形態では、記録マーク長がスポット径の１/４以下となる多値データを記録する際に、トップパルス係数を増加させ、多値データとオフパルス幅との線形性を維持するようにしている。ここで多値データに対応する記録マーク長は、記録線密度即ち、セル長に依存する。従って、トップパルス幅係数を増加させる多値データは、記録スポット径とセル長との組合せに応じて変わることになる。以下に詳細に説明する。

上述の第二の実施の形態では、トップパルス係数ｊを増加させる記録マークの領域は、記録スポット径と記録マークの線密度に応じて異なり、スポット径との相関を持つことになる。一般的なＲＩＭ強度（約５０％）の光ピックアップの場合、波長λ、開口数ＮＡ、オフパルス係数ｋとすると、強度分布の極大値に対する相対強度１／ｅ^２となるスポット径φは、φ＝ｋ×λ／ＮＡ（ｋ≒０．８６）となり、第一の実施の形態の光ピックアップでは、スポット径φ≒０．５３μｍである。

また、記録マーク周期のセル長は０．２８μｍであり、多値データｍに応じて７種の記録マーク長が形成される。このとき、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅなどを記録層とする相変化型光記録媒体は、スポット径より十分小さなマークを形成する場合に、冷却パルスであるオフパルス幅が短くなると十分な急冷却が得られなくなり、マークの形成が不十分となるため、マーク長とオフパルス幅との線形性が無くなる。従って、オフパルス幅Ｔｏｆｆが非線形な領域のマークは冷却時間設定の間隔が狭くなり、正確なマーク長も得られないため前述のσ／ＤＲ値が悪化する。このようなオフパルス幅Ｔｏｆｆの線形性が無くなる条件は、図１１に示すように、記録マーク長が前述スポット径φの１／４近傍であり、単一マークとスペースを連続記録したときのＣＮ比が激減する線密度領域ともよく一致している。

第一の実施の形態の条件では、１／４×φ≒０．１３μｍであり、多値データ３に対応するマーク長０．１２μｍが相当している。従って、多値データ０，１，２に対応する記録マークを、オフパルス幅Ｔｏｆｆの線形性を維持しながら記録を行うためには、トップパルス幅Ｔｏｎを増加して加熱による到達温度を高めることが有効である。その結果、急冷却が行われアモルファス領域が拡大することで反射光強度を目標レベルに合わせこむことが可能となる。

また、ＤＶＤのような赤色ＬＤを用いた光ピックアップではλ＝６６０μｍ、ＮＡ＝０．６５が適用され、スポット径φ≒０．８７μｍである。この場合、記録マーク長が０．２２μｍ以下の多値データに対応するトップパルス幅Ｔｏｎを増加することで、容易にオフパルス幅Ｔｏｆｆの線形性を維持することができ、σ／ＤＲ値の良好な記録を行うことができる。

このように、トップパルス幅Ｔｏｎとオフパルス幅Ｔｏｆｆとの選択による微小マークの形成は、記録層としてＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ−Ｓ系、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ａｕ系、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ系、Ｓｂ−Ｓｅ系、Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ系、Ｓｎ−Ｓｅ−Ｔｅ系、Ｇａ−Ｓｅ−Ｔｅ系、Ｇａ−Ｓｅ−Ｔｅ−Ｇｅ系、Ｉｎ−Ｓｅ系、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系などを用いた、急冷却と徐冷却によりアモルファス相と結晶相が相変化する光記録媒体では特に効果的でありマーク長の制御も容易である。

［第四の実施の形態］
本実施の形態では、まず、テスト記録によって最適記録パワーを求める。そして、この求めた最適記録パワーでは再生信号レベルの線形性が低いと判断した場合に精度良く信号レベルを設定するため、再度テスト記録によって最適オフパルス幅を、あるいは最適トップパルス幅及びオフパルス幅を導出するようにした（このときのテスト記録の記録パワーは、最適記録パワーを使う）。

一方、求めた記録パワーで十分な信号レベルの線形性が得られたと判断した場合は、テスト記録をここで終了するようにした。記録パワーの調整だけで、十分な再生信頼性が得られた場合は、それ以降の手順を実行する必要がなくなるため、記録条件の最適化に要する時間を短縮することができる。

本実施の形態による記録条件最適化の手順を図１４のフローチャートに示す。この手順も、対象となる情報記録装置（光ディスク装置）が備えるマイクロコンピュータにより実行される。この場合、同手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成し、これをＣＤ−ＲＯＭ等の所定の記録媒体に記録しておき、或いはインターネット等の通信網経由で当該プログラムをコンピュータにロード・インストールしてコンピュータに実行させる構成とすることも可能である。

まず、ステップＳ３１で光ディスクから記録パラメータを読み込む。ここで光ディスクには予めプリフォーマット情報として、記録パワーＰｗ、消去パワーＰｅ、消去パワーＰｅと記録パワーＰｗとの比ε、及び多値データに対応するトップパルス幅Ｔｏｎ及びオフパルス幅Ｔｏｆｆの記録パラメータが、ウォブル情報又はプリピット或いは記録マークとして記録されている。記録装置は、これらの情報を再生し、記録条件の初期値として使用する。

次いで、ステップＳ３２〜Ｓ３９によりテスト記録〜近似式の導出を行う。記録パワーの初期値を設定し(ステップＳ３２)、図３に示したような第１のテストデータを記録、再生し(ステップＳ３４、Ｓ３５)、記録パワーＰｗ(ｓ)における多値データｍの反射光強度Ｐｗ(ｓ，ｍ)をサンプリングする(ステップＳ３６)（テストデータの再生信号は図１５参照）。ここで、８値記録の場合、ｍ＝０，１，２，…，７である。

次に、このサンプリングした結果から得られた多値データｍと反射光強度Ｐｗ(ｓ，ｍ)との関係を２次関数Ｐｗ(ｓ，ｍ)＝Ａｓ・ｍ²＋Ｂｓ・ｍ＋Ｃｓで近似し、ここで得られえた近似式の係数Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓを記憶装置に格納する(ステップＳ３７)。これらの工程(ステップＳ３４〜Ｓ３７)を記録パワーを逐次変化させてt回繰り返す(ステップＳ３８、Ｓ３９)。

そして、ステップＳ４０で最適記録パワーを決定する。ここでは、上の工程で得た各記録パワー毎の近似式の係数を参照し、２次の係数｜Ａs｜が最小値（|Ａs|：Ａsの絶対値）を選択し、該当する記録パワーを最適記録パワーとして得る。

図１６は、上記工程(ステップＳ３４ないしＳ３７の繰り返し)にて得られる、記録パワーを変化させたときの多値データｍと反射光強度Ｉとの関係の例を示す。各曲線において、２次の近似式を求めるた場合、その２次の係数の絶対値が小さいほど近似式が直線に近いことになる。よって、２次係数の絶対値が最小になる記録パワーを最適記録パワー候補と決定するのである。

図１６の場合、近似式は、
Ｉ＝Ｆ・ｍ²＋Ｇ・ｍ＋Ｈ
であり、Ｉ＝ｙ，ｍ＝ｘとおくと、各記録パワー毎に以下の近似式：
Ｐｗ＝６．５ｍＷ：ｙ＝−０．０１０２ｘ^２＋０．００１６ｘ＋０．７９６３
Ｐｗ＝７．５ｍＷ：ｙ＝−０．００１２ｘ^２−０．０９４５ｘ＋０．７９９２
Ｐｗ＝８．５ｍＷ：ｙ＝０．０１３２ｘ^２−０．１９７ｘ＋０．７５３３
が得られ、この例の場合、Ｐｗ＝７．５ｍＷに対応する近似式の２次の係数の絶対値“０．００１２”が最小であるため、これが最適記録パワー候補となる。

そして、ステップＳ４１で多値データと反射光強度との間の線形性を判定する。ここではステップＳ４０で決定した最適記録パワーにおいて、多値データｍと反射光強度Ｐｗ(ｓ，ｍ)との関係を１次関数Ｐｗ(ｓ，ｍ)＝Ｄｍ＋Ｅで近似し、その相関係数ｒの２乗ｒ²を計算する。このときのｒ²が、所望の値より小さい場合には、ステップＳ４２へ進み、そうでない場合は、テスト記録を終了する。
この場合の多値データと反射光強度との間の線形性を判定する方法について、図１７を参照して説明する。図１７は、図１６で示される３種の記録パワーから決定された記録パワー（Ｐｗ＝７．５ｍＷ）の場合の多値データと反射光強度との関係を１次式を使って近似した結果である。ここで相関係数ｒを２乗した値を計算し、この係数の値を線形であるか否かの判定基準とした。相関係数は，以下の式で定義されるピアソンの積率相関係数を用いて計算した。

ここで、x_ave：ｘの平均値，y_ave：yの平均値である。

即ち、この値ｒ²の値が大きいということは、モニタ結果と、ここで求めた近似式との間の誤差が小さいことを意味している。従って、この値によって、当該関係が線形であるか否かを判定できる。ｒ²が所定の値より小さい場合は、線形性を向上させる必要があるために、パルス幅を調整するステップＳ４２に進む。

ここで、ステップＳ４３〜Ｓ５６の最適パルス幅の導出手順は、第一の実施の形態で説明した図２におけるステップＳ１〜Ｓ１４と同様である。ここで、第一の実施の形態ではパルス幅の導出する際に、パルス幅と信号レベルとの関係を３次関数で近似したが、本実施に形態では、２次関数で近似して求める例について説明する。

まず、テスト記録を行った各トップパルス幅Ｔｏｎにおいて、Ｔｏｆｆ−反射強度曲線を２次関数で近似する。次に、この曲線が、Ｉｓに達するか否かを判定し、Ｉｓに達する曲線が得られたトップパルス幅Ｔｏｎを選別する。そして、選別したトップパルス幅Ｔｏｎの中で、該当する近似式における１次の係数の絶対値が最小になるトップパルス幅Ｔｏｎを最適トップパルス幅として決定する。

図５の例の場合、近似式は、
Ｉ＝Ｊ・Ｔｏｆｆ²＋Ｋ・Ｔｏｆｆ＋Ｌ
であり、Ｉ＝ｙ，Ｔｏｆｆ＝ｘとおくと、
Ｔｏｎ＝１．６Ｔ：ｙ＝０．００２７ｘ^２−０．０８０６ｘ＋０．９９２１
Ｔｏｎ＝２．４Ｔ：ｙ＝０．００５１ｘ^２−０．１１５５ｘ＋１．０３８３
Ｔｏｎ＝３．２Ｔ：ｙ＝０．００８ｘ^２−０．４２９ｘ＋０．９８９３
となり、Ｔｏｎ＝１．６Ｔが最適記録パルス幅の代表値として選ばれる。

さらに、各多値データ毎のオフパルス幅を、ここで使った２次の近似式を用いて設定してもよい。設定方法は、第二の実施の形態で説明した方法と同様である。

また、パルス幅と信号レベルとの関係を１次関数で近似した場合においても、同様の手順によって最適トップパルス幅を決定することができる。さらに、１次近似式を用いて各多値データ毎のオフパルス幅を設定することもできる。ただし、使用する光ディスクの特性にも依存するが、精度良くオフパルス幅を設定するためには、高次の近似式を用いたほうが好ましい。

テスト記録終了後、決定した記録パラメータを記録装置に格納しておけば、次回に記録する際には、この情報に基づいてテスト記録を行うことができ、記録条件最適化に要する時間を短縮することができる。記録する情報としては、少なくとも光ディスク製造メーカに関する情報及びテスト条件で決定した記録パラメータである（以下の表４参照）。光ディスク製造メーカだけでなく、光ディスクの種類（記録層の材料：相変化材料或いは色素材料）の情報も記憶装置に格納しておくとよい。これは、テスト記録を行った光ディスクそのものでなくても、ディスク製造メーカ及びディスクの種類が同じであれば、記録パラメータはほぼ等しいと考えられるから、一旦求めたテスト記録の結果をほぼ反映できるので、短時間でテスト記録を終了できる。

［第五の実施の形態］
本実施の形態では、記録パワーは光ディスクにプリフォーマット情報として予め書き込まれたものから読み込んだ値を使い、信号レベルは記録パルス幅を変化させることで調整する。記録装置における記録パワーの設定値と出力値との誤差はトップパルス幅（レーザ光照射時間）で調整し、多値データと信号レベルとの線形性はオフパルス幅で調整する。この構成では最適記録パルス幅の導出フローチャートは、図１４のステップＳ４２から開始するため、記録条件の設定時間を短縮することができる。

［第六の実施の形態］
本実施の形態では、トップパルス幅は光ディスクにプリフォーマット情報として予め書き込まれたものから読み込んだ値を使い、テスト記録により最適オフパルス幅を導出後、最適記録パワーを求める。

記録条件の導出フローチャートは、図２の場合と同様であるが、この工程のステップＳ２においてｋ＝１として固定し、トップパルス幅Ｔｏｎは記録媒体から読み込んだ値を使う点が異なる。この構成ではトップパルス幅の設定時間を短縮できる。ここでは記録パワーの最適化をテスト記録によって行うため、トップパルス幅を最適化する工程は省略している。

本実施の形態では、パルス幅を設定するときの記録パワーは、光ディスクから読み込んだ値を用いる。ここで記録パワーは、記録装置毎に設定値と出力値との間に誤差があるため、誤差が大きい状態でオフパルス幅を設定した場合十分な記録特性が得られないことが懸念される。そこで、本発明の発明者らは、記録パワーの設定誤差が大きい状態でパルス幅を設定した場合の、記録品質への影響について調べた。

その実験結果を、図１８に示す。記録データは、多値データのランダムパターンであり、記録品質はσ／ＤＲで評価した。σ／ＤＲの許容値は、３％以下である（σ／ＤＲ＜３％というのは、ＤＶＤのジッタ＜１５％に相当する）。図１８から、最も記録品質が良いのは、記録パワー７．５ｍＷでパルス幅を設定したときであり、このときσ／ＤＲ＝２．１％であることが分かる。

また、Ｐｗ＝６．５ｍＷでパルス幅を設定した場合は、Ｐｗ＝６．５ｍＷではσ／ＤＲ＝２．５％である。しかしこの場合でも、オフパルス幅の条件はそのままで、Ｐｗ＝７．５ｍＷで記録すると、σ／ＤＲ＝２．３％まで下がり、Ｐｗ＝７．５ｍＷでオフパルス幅を設定したときの記録品質と大差無いことがわかる。

記録パワーが、高いほうにずれている場合（Ｐｗ＝８．５ｍＷでオフパルス幅を設定した場合）でも同様であり、パルス幅設定後に記録パワーを変化させるテスト記録を行った上で最適な記録パワーを決定することにより十分な記録品質を確保できることが確認された。

［第七の実施の形態］
本実施の形態では、記録パワー及び多値データに対応するオフパルス幅は、光ディスクから読み込んだ値を適用する。そしてその条件でテスト記録を行い、多値データ毎にトップパルス幅を調整することにより、記録パワーの設定値と出力値との誤差及び多値データと信号レベルとの線形性を調整する。

多値データ毎のトップパルス幅決定のフローチャートを図１９に示す。この手順も、対象となる情報記録装置（光ディスク装置）が備えるマイクロコンピュータにより実行される。この場合、同手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成し、これをＣＤ−ＲＯＭ等の所定の記録媒体に記録しておき、或いはインターネット等の通信網経由で当該プログラムをコンピュータにロード・インストールしてコンピュータに実行させる構成とすることも可能である。

このフローチャートのステップＳ６１〜Ｓ７２に従ってテスト記録を行った結果を、図２０に示す。図２０は、ステップＳ６１にて光ディスクから読み込んだ各多値データ毎のオフパルス幅（以下の表５参照）を使い、ステップＳ６３にてトップパルス幅を変化させながらテスト記録を行い（ステップＳ６４）、ステップＳ６５で得たその再生信号のサンプリング（ステップＳ６６）結果Ｉ(ｍ，ｓ)をプロットしたものである。このＩ(ｍ，ｓ)とは、多値データの値ｍをＴｏｎ(ｓ)で記録したときの再生信号レベルを示す。

図２０の結果から、信号レベルが飽和するＩｓを決定する（ステップＳ６９）。Ｉ(７，ｓ)がＩｓに達する最小のＴｏｎ(ｓ)を決定（表６参照、図２０の例では、Ｔｏｎ＝１．６Ｔ）する（ステップＳ７０）。

次に、多値データ１から６の各々に対する目標信号レベルＬ(ｍ)（多値データと信号レベルとが線形になる信号レベル）を、以下の式
Ｌ(ｍ)＝Ｉ０−ｍ・(Ｉ０−Ｉｓ）／７
を使って計算して得る。そして、図２０の結果から、多値データ毎の目標値Ｌ(ｍ)＝Ｉ(ｍ，ｓ)となるＴｏｎ(ｍ，ｓ)を該当する曲線上で求める（図２０参照）。この手順によって、トップパルス幅の調整だけで線形性を確保できる。

記録パラメータの最適化を行う際の方法について説明してきたが、どのフローチャートを使うかは情報記録装置の状態によって選択すれば良い。つまり、情報記録装置のレーザパワーが校正されているならば、記録パワーは光ディスクから読み込んだ値を使用することができるので、記録パワーの最適化を行う必要はなく、記録パルスの最適化を行うだけで良い。そうでない場合は、記録装置のレーザパワーは信頼できない（設定パワーと出力パワーとに誤差がある）ので、記録パワーの最適化から行う必要がある。

なお、上述した本発明の各実施の形態による記録パラメータの最適化方法は、当該方法を構成する各手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成し、これをＣＤ−ＲＯＭ等の所定の記録媒体に記録しておき、或いはインターネット等の通信網経由で当該プログラムをコンピュータにロード・インストールしてコンピュータに実行させることにより実施することが可能である。或いは、当該方法をハードウェア回路にて実行させるべく回路を構成し、当該ハードウェア回路の形態で実施することも可能である。

本発明は、上記実施の形態に限られず、以下に記載する請求の範囲に記載の技術的範囲内で他の様々な実施の形態にて実現することが可能である。

本発明の実施の形態で用いる多値記録の記録パルス例を示す波形図である。 本発明の第一の実施の形態の記録条件の設定処理例を示す概略フローチャートである。 多値データにオフパルス幅を対応させて、オフパルス幅に対する反射光強度の変化を調べた結果を示す特性図である。 オフパルス幅に対する反射光強度の変化を調べた結果を示す特性図である。 テスト記録及び反射光強度の測定を複数回繰返した結果を示す特性図である。 本発明の第二の実施の形態の光ディスク装置の概略構成例を示すブロック図である。 トップパルス幅とσ／ＤＲとの関係を示す特性図である。 設定した記録パルス条件例を示す特性図である。 最小分解能Ｔｃ／３２の場合のトップパルス係数ｊ，オフパルス係数ｋの変化のさせ方の一例を示す特性図である。 最小分解能Ｔｃ／６４の場合のトップパルス係数ｊ，オフパルス係数ｋの変化のさせ方の一例を示す特性図である。 本発明の第三の実施の形態のオフパルス幅Ｔｏｆｆの線形性がなくなる条件とスポット径φとの関係を示す説明図である。 所定周波数での再生信号のサンプリング処理例を示す説明図である。 トップパルス幅の設定の悪さに伴う弊害を説明するための模式図である。 本発明の第四の実施の形態の記録条件最適化の手順を示す概略フローチャートである。 テストデータの再生信号波形例を示す特性図である。 記録パワーを変化させたときの多値データｍと反射光強度Ｉとの関係を示す特性図である。 多値データと反射光強度の線形性を判定する方法を説明するための特性図である。 本発明の第六の実施の形態の実験結果を示す特性図である。 本発明の第七の実施の形態の多値データ毎のトップパルス幅決定の手順を示す概略フローチャートである。 テスト記録を行った結果を示す特性図である。

符号の説明

６ 光ディスク

Claims (13)

1. 多値データに応じた記録マークを、１組のトップパルス、オフパルス、消去パルスから構成された記録パルスを用いて所定の記録パワーで光ディスク上に記録する情報記録方法であって、
   トップパルス幅Ｔｏｎを逐次変化させて第１のテストデータをテスト記録し、当該第１のテストデータに対応した反射光強度をモニタする第１ステップと、
   そのモニタ結果から最適トップパルス幅Ｔｏｎを決定する第２ステップと、
   第２ステップで決定された最適トップパルス幅Ｔｏｎにおけるモニタ結果から、多値データに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆを各々決定する第３ステップと、
   これらの第２，第３ステップで決定された最適トップパルス幅Ｔｏｎ及び最適オフパルス幅Ｔｏｆｆを用いて、逐次記録パワーを変化させて第２のテストデータをテスト記録し、当該第２のテストデータに対応した反射光強度をモニタし、モニタ結果から最適記録パワーを決定する第４ステップと、
   を備えることを特徴とする情報記録方法。
2. 第２ステップでは、モニタした反射光強度が飽和値に達する最短のトップパルス幅Ｔｏｎを最適トップパルス幅として決定する、ことを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
3. 第２ステップでは、モニタした結果から各々のトップパルス幅Ｔｏｎに対してオフパルス幅Ｔｏｆｆと反射光強度Iとの関係式
   Ｉ＝ａ・Ｔｏｆｆ３＋ｂ・Ｔｏｆｆ２＋ｃ・Ｔｏｆｆ＋ｄ
   を求め、係数ｃの絶対値が最小になるトップパルス幅Ｔｏｎを最適トップパルス幅として決定する、ことを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
4. 第３ステップでは、多値データｍをテスト記録するときのオフパルス幅をＴｏｆｆ（ｍ）、このときの反射光強度をＩ（ｍ）、係数をαとしたとき、多値データｍに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆ ｏｐｔ（ｍ）を、多値データｍの目標値となる反射光強度Ｌ(ｍ)に関する関係式
   Ｔｏｆｆ ｏｐｔ（ｍ）＝α・（Ｉ（ｍ）−Ｌ（ｍ））／（Ｉ（ｍ＋１）
   −Ｉ（ｍ））／（Ｔｏｆｆ（ｍ＋１）−Ｔｏｆｆ(ｍ))＋Ｔｏｆｆ(ｍ)
   を用いて設定する、ことを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
5. 第３ステップでは、多値データｍに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆ(ｍ)を、オフパルス幅Ｔｏｆｆ(ｍ)と反射光強度Ｉ(ｍ)との関係式
   Ｉ(ｍ)＝ａ・Ｔｏｆｆ(ｍ)３＋ｂ・Ｔｏｆｆ(ｍ)２＋ｃ・Ｔｏｆｆ(ｍ)＋ｄ
   を用いて設定する、ことを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
6. 第１ステップでは、モニタした結果から各々のトップパルス幅Ｔｏｎに対してオフパルス幅Ｔｏｆｆと反射光強度Iとの関係式
   Ｉ＝ａ・Ｔｏｆｆ３＋ｂ・Ｔｏｆｆ２＋ｃ・Ｔｏｆｆ＋ｄ
   を求め、係数ａ，ｂ，ｃ，ｄをトップパルス幅Ｔｏｎの関数として近似し、トップパルス幅ＴｏｎにおけるＴｏｆｆ−反射光強度曲線を予測し、反射光強度Ｉが飽和値になる最短のトップパルス幅Ｔｏｎを最適トップパルス幅として決定する、ことを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
7. 第１ステップでは、モニタした結果から各々のトップパルス幅Ｔｏｎに対してオフパルス幅Ｔｏｆｆと反射光強度Iとの関係式
   Ｉ＝ａ・Ｔｏｆｆ３＋ｂ・Ｔｏｆｆ２＋ｃ・Ｔｏｆｆ＋ｄ
   を求め、係数ａ，ｂ，ｃ，ｄをトップパルス幅Ｔｏｎの関数として近似し、トップパルス幅ＴｏｎにおけるＴｏｆｆ−反射光強度曲線を予測し、オフパルス幅Ｔｏｆｆと反射光強度Ｉが略線形になるトップパルス幅Ｔｏｎを多値データ毎に設定する、ことを特徴とする請求項１記載の情報記録方法。
8. 第４ステップでは、記録パルス設定後にテスト記録を行い、反射光強度Ｉの偏差が最小となる記録パワーを最適記録パワーとして決定する、ことを特徴とする請求項１ないし７の何れか一記載の情報記録方法。
9. 対象とする光ディスクが相変化型光記録媒体である、ことを特徴とする請求項１ないし８の何れか一記載の情報記録方法。
10. 対象とする相変化型光記録媒体の記録層は、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅからなる、ことを特徴とする請求項９記載の情報記録方法。
11. 多値データに応じた記録マークを、１組のトップパルス、オフパルス、消去パルスから構成された記録パルスを用いて所定の記録パワーで光ディスク上に記録する情報記録装置であって、
    トップパルス幅Ｔｏｎを逐次変化させて第１のテストデータをテスト記録し、当該第１のテストデータに対応した反射光強度をモニタする第１の手段と、
    そのモニタ結果から最適トップパルス幅Ｔｏｎを決定する第２の手段と、
    第２の手段で決定された最適トップパルス幅Ｔｏｎにおけるモニタ結果から、多値データに応じた最適オフパルス幅Ｔｏｆｆを各々決定する第３の手段と、
    これらの第２，第３の手段で決定された最適トップパルス幅Ｔｏｎ及び最適オフパルス幅Ｔｏｆｆを用いて、逐次記録パワーを変化させて第２のテストデータをテスト記録し、当該第２のテストデータに対応した反射光強度をモニタし、モニタ結果から最適記録パワーを決定する第４の手段と、
    を備えることを特徴とする情報記録装置。
12. 請求項１ないし１０の何れか一記載の情報記録方法を構成するステップをコンピュータに実行させるための命令よりなるプログラム。
13. 請求項１２記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能記録媒体。
    

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