JPH04137223A - 光記録媒体の記録再生方法 - Google Patents
光記録媒体の記録再生方法Info
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- JPH04137223A JPH04137223A JP25690590A JP25690590A JPH04137223A JP H04137223 A JPH04137223 A JP H04137223A JP 25690590 A JP25690590 A JP 25690590A JP 25690590 A JP25690590 A JP 25690590A JP H04137223 A JPH04137223 A JP H04137223A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、光ディスクなどの光記録媒体に記録再生する
方法に係り、特にコード情報を記録再生する場合のエラ
ーと記録再生過程で生じるデータの′″1″の位置の変
動を分析するのに好適な記録再生方法に関する。
方法に係り、特にコード情報を記録再生する場合のエラ
ーと記録再生過程で生じるデータの′″1″の位置の変
動を分析するのに好適な記録再生方法に関する。
光ディスクなどの光スポットによる記録再生は、高記録
密度で高分解能必要とし、その記録再生特性は、例えば
、光学、第12巻第6号、1983年12月437〜4
43では、ランダムパターンについてのアイパターン評
価、またはジッタ評価で行っている。例えば、ディスク
上に絞り込んだ光スポットの歪みで生じるデータ”1″
の記録位置の変動は、アイパターン評価では、アイの形
状変化(第2図(A)と第2図(B)参照)、ジッタ評
価では分布の拡がり(第2図(C)参照)に現われる。 光スポットの歪みは、例えば、再生過程において光学系
の変動による収差の発生によって生じる。一方、記録再
生特性の評価として、例えば、文献2(西村他;光メモ
リシンポジウム′90論文集、pp73−74)では、
ディスク特性を主に評価するCN比評価がある。この評
価では、第3図(A)に示すように、データ″1”の一
つのマークを繰り返したパターンをディスク上に記録し
、その再生信号の周波数成分を測定し、記録再生過程で
の変動、例えば、記録パワーについては、その基本波成
分、第2次高調波成分の特性(第3図(B)参照)を求
める。この特性からは、基本波成分から主に各種ノイズ
成分に対する信号比、第2次高調波成分からマークの大
きさの変化を求めることができる。特に、マークのエツ
ジに情報を持たせるマークエツジ記録方式の評価として
、上記文献2では、第3図(A)に示すように、変調デ
ータに含まれるデータ長すべてについて記録を行い、そ
の検出された再生信号の第2次高調波の極小値に対応す
る記録パワーの測定(第3図(B)参照)、またはデユ
ーティ比評価(第3図(C)参照)を行っている。各デ
ータパターン長について、デユーティ比が50%、また
は2次高調波成分がゼロに対してどれくらいずれている
かで評価している。
密度で高分解能必要とし、その記録再生特性は、例えば
、光学、第12巻第6号、1983年12月437〜4
43では、ランダムパターンについてのアイパターン評
価、またはジッタ評価で行っている。例えば、ディスク
上に絞り込んだ光スポットの歪みで生じるデータ”1″
の記録位置の変動は、アイパターン評価では、アイの形
状変化(第2図(A)と第2図(B)参照)、ジッタ評
価では分布の拡がり(第2図(C)参照)に現われる。 光スポットの歪みは、例えば、再生過程において光学系
の変動による収差の発生によって生じる。一方、記録再
生特性の評価として、例えば、文献2(西村他;光メモ
リシンポジウム′90論文集、pp73−74)では、
ディスク特性を主に評価するCN比評価がある。この評
価では、第3図(A)に示すように、データ″1”の一
つのマークを繰り返したパターンをディスク上に記録し
、その再生信号の周波数成分を測定し、記録再生過程で
の変動、例えば、記録パワーについては、その基本波成
分、第2次高調波成分の特性(第3図(B)参照)を求
める。この特性からは、基本波成分から主に各種ノイズ
成分に対する信号比、第2次高調波成分からマークの大
きさの変化を求めることができる。特に、マークのエツ
ジに情報を持たせるマークエツジ記録方式の評価として
、上記文献2では、第3図(A)に示すように、変調デ
ータに含まれるデータ長すべてについて記録を行い、そ
の検出された再生信号の第2次高調波の極小値に対応す
る記録パワーの測定(第3図(B)参照)、またはデユ
ーティ比評価(第3図(C)参照)を行っている。各デ
ータパターン長について、デユーティ比が50%、また
は2次高調波成分がゼロに対してどれくらいずれている
かで評価している。
エラー率、ジッタの増加は、再生時に検出されるデータ
”1″の変動量の増加である。ここで、データ”1″の
位置は記録過程、再生過程で生じるあらゆる変動要因に
よるデータ位置ずれの組合せで決定される。すなわち、
各変動要因によって生じるデータ位置ずれはデータパタ
ーンによって異なり、さらに方向性を持つために各変動
要因によるデータ位置ずれの単純和では表わせれない。 一方、文献1では、ランダムパターンについて評価して
いるために、記録再生系で生じる変動によって生じるデ
ータ″1”の位置ずれがす八て混合さtて現われるため
に、上記変動によってジッタ、さらにはエラー率がどの
ように変化しているかを要因分析することが困難である
。 また、コード情報を扱う場合、エラー率をランダムパタ
ーン(例えば、M系列)で評価するのは、評価の信頼性
に問題が生じる。なぜなら、エラーが生じるデータパタ
ーンがランダムパターンに非常に低い確率で含まれた場
合、エラー率は数字の上では許容するエラー率を満足す
る可能性がある。 一方、ユーザが記録するデータは、エラーの生じるパタ
ーンが連続することもあり、以上の理由から、コード情
報のエラー評価にランダムパターンを用いることは十分
な評価ではない。 一方、文献2では、実際のデータIIIFTの位置その
ものを測定しているわけではなく、デユーティ一定の周
期データパターンに対する再生信号の基本波成分がデー
タ位置を表していると仮定している。そのため、データ
パターンが異なった場合に、データ位置が変化するよう
な場合、十分な評価方法とはいえない。すべてのデータ
パターン長について、評価しても、異なるデータパター
ン長についてのデータ++INについての関係がわから
ないと不十分である。例えば、第3図(A)に示すよう
に、データパターン長T^、Tsについて、検出パルス
のデユーティ比を測定した場合を示す。 第3図(C)に示すように、共にデユーティ比が50%
が得られたとしても、第3図(A)に示すように、デー
タパターン長に応じて記録2値化信号と検出2値化信号
の位置関係がシフトしているので、TAとTBが混在す
るとジッタが大きくなってしまう。
”1″の変動量の増加である。ここで、データ”1″の
位置は記録過程、再生過程で生じるあらゆる変動要因に
よるデータ位置ずれの組合せで決定される。すなわち、
各変動要因によって生じるデータ位置ずれはデータパタ
ーンによって異なり、さらに方向性を持つために各変動
要因によるデータ位置ずれの単純和では表わせれない。 一方、文献1では、ランダムパターンについて評価して
いるために、記録再生系で生じる変動によって生じるデ
ータ″1”の位置ずれがす八て混合さtて現われるため
に、上記変動によってジッタ、さらにはエラー率がどの
ように変化しているかを要因分析することが困難である
。 また、コード情報を扱う場合、エラー率をランダムパタ
ーン(例えば、M系列)で評価するのは、評価の信頼性
に問題が生じる。なぜなら、エラーが生じるデータパタ
ーンがランダムパターンに非常に低い確率で含まれた場
合、エラー率は数字の上では許容するエラー率を満足す
る可能性がある。 一方、ユーザが記録するデータは、エラーの生じるパタ
ーンが連続することもあり、以上の理由から、コード情
報のエラー評価にランダムパターンを用いることは十分
な評価ではない。 一方、文献2では、実際のデータIIIFTの位置その
ものを測定しているわけではなく、デユーティ一定の周
期データパターンに対する再生信号の基本波成分がデー
タ位置を表していると仮定している。そのため、データ
パターンが異なった場合に、データ位置が変化するよう
な場合、十分な評価方法とはいえない。すべてのデータ
パターン長について、評価しても、異なるデータパター
ン長についてのデータ++INについての関係がわから
ないと不十分である。例えば、第3図(A)に示すよう
に、データパターン長T^、Tsについて、検出パルス
のデユーティ比を測定した場合を示す。 第3図(C)に示すように、共にデユーティ比が50%
が得られたとしても、第3図(A)に示すように、デー
タパターン長に応じて記録2値化信号と検出2値化信号
の位置関係がシフトしているので、TAとTBが混在す
るとジッタが大きくなってしまう。
【課題を解決するための手段)
上記の課題を解決するために、本発明では以下の方法を
用いることを特徴とする。 まず、変調された2値化信号の記録データとして、注目
するデータの”1”に対して周りのデータの”1”が記
録再生過程を通じて影響をおよぼす範囲である熱的・光
学的干渉領域を少なくとも含む評価パターンを光記録媒
体の所定の規定領域に記録し、該規定領域から得られた
再生データの2値化信号について、基準位置に対するデ
ータ”1″の間隔を求めることで、基準位置に対するデ
ータ”1”の位置を求める。 つぎに、上記基準位置に対する記録データの”1″の位
置とそれらに対応する再生データの”1”の位置との位
置ずれ検出を行う。さらに、位置ずれを分析することで
記録再生過程で生じる2値化信号の変動を要因別に分離
検出する。 上記基準位置は、ディスク面上に作りつけられた絶対位
置でも、あるいは、上記評価パターンの最低1つのデー
タ+jlljの位置を仮想的に基準としてもよい。 位置ずれ検出は、隣接するデータ″1”の相対間隔を測
定する。 そして、検出された再生データの”1”の位置ずれ量に
対して、規定領域における統計的分析を行う。 規定領域としては、ディスクの一周、あるいは1セクタ
、もしくは再同期領域間を規定領域とする。 上記評価パターンとしては、周期性があり、パターン内
に含まれるデータ++1++の各々の間隔が異なるもの
を用いる。 統計的に分析した上記データuIP+の位置ずれについ
てその平均値であるエツジシフトを求め、平均値に対し
て対称に分散するノイズ成分を取り除くことで、記録再
生過程での2値化信号の変動を要因別に分離検出する。 また、統計的に測定した相対データ間隔について、その
平均値に対する分散であるエツジゆらぎを求め、記録再
生過程での変動パラメータに対しての変化から、記録再
生過程での2値化信号の変動を要因別な分離検出する。 評価パターンとしては、Tをデータ周期にして、1.5
T−4T−4T−3T−2T−3T−4T−3T−2,
5T−3,5T−4T−3T−3T4.5T−4T−2
,5T−4T− 4,5Tを1周期とする。あるいは、1.5T−1,5
T−3,5T−3T−1,5T−3T−3,5T−1,
5T−4T−4T−1,5T−1,5T−6Tを1周期
とする。もしくは、データ周期をTとして、1.5T−
3,0T−3,5T−1,5T−3,5T−3.0Tを
1周期とする。 【作用1 本発明によれば、記録データとして、注目するデータの
”1′″に対して周りのデータの11111が記録再生
過程を通じて影響をおよぼす範囲である熱干渉領域、光
学的干渉領域を含む評価パターンを用いるので、記録過
程では、前後のマークを記録するときの熱の影響のため
注目するエツジがずれる様子、再生過程では、光スポッ
トの拡がりのために、前後に記録されたマークのエツジ
から影響を受けて注目するマークのエツジがずれる様子
を知ることができる。また、評価パターンを光記録媒体
に記録し、該評価パターンから得られた再生データの2
値化信号について、基準位置に対するデータ”1”の間
隔を求めることで、基準位置に対するデータl+1#l
の位置を求める。そして、上記基準位置に対する記録デ
ータの11111の位置とそれらに対応する再生データ
のFllllの位置との位置ずれ検出を行うことができ
る。 さらに、位置ずれを分析することで記録再生過程で生じ
る2値化信号の変動を要因別に分離検出できる。 基準位置を、ディスク面上に作りつけられた絶対位置と
することによって、記録データのエツジ位置と検出デー
タのエツジ位置の関係がわかるし、評価パターンの最低
1つのデータut++の位置を仮想的に基準とすること
で、これを基準にした他のデータ″1”の位置ずれを求
めることができる。 また、隣接するデータ++1++の相対間隔を測定する
ことで基準位置に対する再生データtllllの各位置
を知ることができる。 検出された再生データの”1″の位置ずれ量に対して、
規定領域における統計的分析を行うことで正確なデータ
位置ずれを検出できる。例えば、ディスク−周を規定領
域とすることで、ディスク1周に渡る媒体の均一性を評
価できるし、1セク夕を規定領域とすることで、データ
管理を行う最小領域における信頼性を評価できるし、再
同期領域間を規定領域とすることで、位相同期回路の同
期能力を評価することができる。 上記評価パターンは、周期性があり、パターン内に含ま
れるデータ”1”の各々の間隔が異なることで、統計的
測定でも各々のデータ″1”を分離できる。 そして、統計的に分析したデータ11111の位置ずれ
についてその平均値であるエツジシフトを求め、平均値
に対して対称に分散するノイズ成分を取り除くことで、
記録再生過程での2値化信号の変動を要因別に分離検出
できる。 また、統計的に測定した相対データ間隔について、その
平均値に対する分散であるエツジゆらぎを求め、記録再
生過程での変動パラメータに対しての変化から、記録再
生過程での2値化信号の変動要因を分離検出できる。 1周期における個々のパターンの発生頻度が等頻度であ
ることで、エラーがある特定のパターンで生じにくいこ
とを妨げることができる。さらに、位相同期回路を通し
た場合でも、特定周波数に固定されないので位相同期回
路の正確な評価ができる。 注目する孤立データの11111の位置に対し、前後の
データパターン順列で配列し、注目するデータl1l)
jの位置の変化を観測することで、熱干渉領域、光学的
干渉領域を求めることができる。 可変長変調方式で現われるパターン長の一部、またはす
べてを上記熱干渉領域、光学的干渉領域よりも広く離し
て配列した周期性のある評価パターンを用いることで、
マーク長の違いによるデータ”1”の位置ずれの違いを
求めることができる。 適用する変調方式において、記録再生過程で生じるデー
タ位置ずれの組合せた位置ずれが最大となるエツジ位置
が必ず含まれる最悪パターンであり、これを窓幅に対す
る割合であるエツジ変動量を求めることでエラー率を評
価できる。 変調データの最短パターンと最長パターンの違いによる
再生過程におけるエツジ位置すれと記録時におけるエツ
ジ位置ずれが等しいことを特徴とする変調方式、記録密
度、または記録媒体を選択し、組み合わせることによっ
て、エラー率の小さい光デイスク装置を構成できる。 【実施例】 コート情報を光ディスクに記録再生する場合の特性を解
析する方法について説明する。 光ディスクでは、ディスクのトラック方向に沿って、第
1図(A)に示すように、変調された2値化データ1の
”1”を記録マーク4の配置および形状に対応させるよ
うに記録制御を行い、その得られた記録パルス列2で記
録手段、例えば半導体レーザ光源の強度を変調し1強度
変調されたレーザ光を照射して記録を行う。再生する場
合は、光スポット3で記録マーク4を走査し、ディスク
上のマーク4の配置および形状を光スポット3の強度変
調として読み取り、それを電気信号に変換して再生波形
5を得た後、ある検出方式によって2値化データ6に変
換する。 第1図(A)に、記録時における2値化信号1のディス
ク面上の絶対位M7と再生時に検出された2値化信号6
の絶対位置8を、ディスク周方向のある基準位M9を原
点にとって示す。本実施例では、記録方式として、記録
する2値化データの′″1″に記録マーク4のエツジ位
置を対応させるマークエツジ記録方式について示す。マ
ークエツジ記録の場合、記録する2値化データの1”の
位置7と検出された再生2値化信号6の変化点8が一致
することが望ましい。しかし、実際の装置ではいろいろ
な要因によって記録する2値化データのJIIFFの位
置7と検出位置8は図に示すようにずれてしまうことが
ある。 ここで、生じる絶対位置のずれは、記録過程と再生過程
に分けて検討できる。 記録過程では、ヒートモード記録媒体の場合、注目する
エツジを持つマークをどのような記録条件で記録するか
というだけでエツジの位置が決まるのではなく、その注
目マークの前にどのようなマークを記録したのか、さら
には、その注目マークの後にどんなマークを記録するか
も含めて、初めてエツジの位置が決まる。これは、熱干
渉によるものであり、第4図(A)に示すように、注目
するエツジを持つマークを記録する前に与えられた熱の
影響と、後方のマークを形成するときに与えられる熱の
影響があるためである。そのため、熱拡散率の大きい記
録媒体では、注目するエツジは熱拡散要分の距離に離れ
た前後のすべてのマークの記録の影響を受けてその位置
が決まる。 再生過程では、注目するマークのエツジからの検出信号
は、第4図(B)に示すように、光スポット3が走査し
ている間に、光スポット3の拡がりにより1前後の他の
エツジ部分からの影響、すなわち光学的干渉の影響を受
ける。特に、光スポット3がなんらかの影響でひずんだ
場合、第4図(C)に示すようにマークの形状及び配置
によってエツジ位置が複雑に影響を受けて検出される。 このように、エツジ記録では記録再生過程を通して、注
目する2値化信号の検出位置が前後の信号によって変化
する。 ここで、コード情報を記録し、再生する場合、要求され
るのはデータエラーの正確な評価である。 このためには、第1図(A)に示すように、変調後の2
値化データの1”の位置7に対して、検出された再生信
号の変化点8の絶対位置のずれ10を統計的に求める。 その結果、第1図(B)に示す位置ずれ分布11が得ら
れる。データエラー12は、使用する変調方式で決まる
検出窓幅Twを絶対位置ずれ10が越えたときに生じる
。 さらに、エラーレートは総サンプル数のうち、エラーを
生じたサンプル数の割合で得られる。また、データエラ
ーが生じない場合でも、絶対検出位置ずれ量の最大値1
3の検出窓幅Twに対する比を評価することで、システ
ムの状態の評価、すなわちジッタ評価することができる
。このように、コード情報をマークエツジ記録方式で記
録再生する場合のエラー評価において、前後のマークの
状態で変化する絶対位置のずれを統計的に評価すること
が要求される。 さらに、記録再生特性を解析するには、記録制御による
記録パルス列に対する検出位置の絶対位置ずれを連続す
る多数個のマークについて1個、1細評価しなければな
らない。 そこで、絶対基準位置9を使用することなく、必要最小
限のn個のマーク列4を繰返し記録することで、マーク
エツジ記録における記録再生特性を解析し、かつエラー
評価できる記録再生方法、特にコード情報を熱記録する
場合に、最適な記録再生方法について説明する。 第1図(C)に絶対基準位置9を使用しないで、検出位
置ずれ10を求める方法を示す。図中には、n個中に番
目のマーク14を中心に3個のマーク部分Pk−0g
P b HP k+、と、マークのないギャップ部分g
k−02gk−gk+t (k=2〜n−1)を示す。 これらのマーク列4に対して得られる検出パルス列6に
ついて、隣あうエツジの時間間隔。 すなわち、再生パルス@(TRD) 15または、ギャ
ップパルス’l’i (Tpo、g) 16 、立ち上
がり検出パルス間隔(TRo、t) 17、および立ち
下がり検出パルス間隔(Tt+ott) 18を測定す
る。この3個のエツジ間隔から連続する検出信号の各立
ち上がり検出位@ (lit、) 19.立ち下がり検
出位置(tn)20の相対位置関係を算術して求めるこ
とができる。ここで、記録パルス列2の変化点と一致さ
せた仮想基準位置くQk)21を設定することで、連続
する検出信号の前エツジ、後エツジの検出位置ずれ(Δ
Qn)22.(Δ仁n)23を求めることができる。 ここで、必要最小限のマーク列から成る「評価パターン
」を用いて、上記検出パルス間隔15.16.17.1
8の統計的測定を行い、検出位置ずれ22.23を評価
する。 (評価パターンの条件) ■第4図(A)に示すような記録過程での熱の拡がりと
第4図(B)に示すような再生過程でのスポットの拡が
りの及ぶ最大範囲である「熱干渉、光学的干渉領域」を
求める。 ■変調方式、記録特性、記録制御、検出特性と再生制御
を考慮し、エツジ変動要因をすへて求める。 エツジ変動要因は記録再生特性によるダイナミックな変
化であるエツジシフトとそれを中心とするエツジゆらぎ
に分けて求める。 ■各種のエツジ変動が同時に生じた場合に最大になるか
どうかを調べるため、データ記録範囲内でのデータパタ
ーンについて各エツジ位置ずれの組み合わせパターンを
すべて求める。 ■求めた組み合わせパターンの中で、熱制御パラメータ
等の記録、再生過程での変動パラメータの変化する範囲
で、最大のエツジ位置ずれが得られるパターンすなわち
、最悪パターンを選別する。 ■エラー評価のために、求めた組み合せパターンの異な
る個々のパターンが1周期内に等頻度含まれるように評
価パターンを設定する。この理由は。 第一に、最大エツジずれを生じるあるパターンが著しく
頻度が小さくなると、統計的に評価した場合、正しいエ
ラー評価にならないからである。第2に、検出された2
値化信号のエツジ変動を吸収するために後述するPLL
回路を通した場合、回路で吸収されなかったエツジ変動
量すなわち、位相変動量を評価するのに必要となる。こ
れは、同一のパターンがPLI、回路の追従時間内に繰
り返された場合、このパターンについてのエツジ変動が
完全に吸収されてしまうので、正しい評価にならないか
らである。そのため、PLL回路の追従周波数帯域より
も高い周波数で異なるパターンが周期的に現われるよう
にする。 ■エツジ変動要因別に分離評価するために、評価パター
ンに含まれる相対エツジ間隔が異なるようにする。この
理由は、検出される個々のエツジ位置ずれは、各種支配
要因の組み合わせで生じるため、定量的に要因分析する
ことは困難である。そこで、各種要因によってエツジ位
置のずれ量が異なるパターンを組み合わせた評価パター
ンを採用し、さらに、個々のエツジ位置ずれが分離して
検出できるようにするためである。 (評価方法) ■規定した領域に評価パターンを記録し、相対エツジ間
隔の統計測定を行い、その結果を用いて、連立1次方程
式を立て、要因別のエツジ位置ずれ量を算出する。各エ
ツジ位置ずれを要因別に分離評価できる。 ■各エツジ位置ずれの中で最大値をエツジ変動量として
求め、エラー評価する。特に、記録、再生過程の変動パ
ラメータとエツジ変動量の関係を求める。 (■さらに、PLL回路を通した後の位相変動量を求め
、 エラー評価する。 (エツジ変動要因) ここで、検出された位置ずれかどのような要因によって
生じるかを示す。一般に、検出位置ずれは、適用する記
録媒体、変調方式、検出方式と再生方式によって異なり
、データパターンや記録条件によっても、その方向は異
なる。そこで、ここでは、例として、マークエツジ記録
方式を取上げ、その要因を説明する。 ■熱拡散によるパターン長に依らない−様な拡がりΔQ
Il 第5図(A)に示すように、記録パルス2の幅がある程
度長い場合、記録パルス2の立ち上がり、立ち下がりの
位置に対し、ディスク上に記録されたマーク4の前エツ
ジの位置24.または後エツジの位置25が記録パルス
幅に依存しないである一定量ΔR,=ΔQ0+ΔQ、l
tだけ変化する。 ■パターン長の違いによる検出位置ずれε、α熱記録特
性から、パターン長すなわち、記録パルス2の幅が小さ
くなると、前方、または後方への熱拡散が飽和しなくな
るために、前エツジ、後エツジ側への熱の拡がる量が少
なくなり、第5図(A)に示すように、記録パルス幅の
長いマークの前エツジ、後エツジを基準とした場合に沈
入で、それぞれエツジずれε、αが生じる。また、形状
も全体に幅が小さくなり、上記量が再生過程で強調され
て検出位置ずれに現われる。 ■2階微分検出による検出位置ずれβ、β光スポット3
によって読みだされる再生波形5の変曲点は、通常記録
マーク4のエツジ位置に対応するが、第5図(B)に示
すように、マークの長さQ、マーク間の間隔gが光スポ
ツト径W、よりも小さくなると、エツジ位置が対応しな
くなる。 そのため、2微分分検出法によって検出された検出位置
26,27ぽ図に示す方向にずれる。2微分分検出によ
る検出位置ずれの量をマーク部分28に対してβ、ギャ
ップ部分29に対してβとする6 ■スライス検出による検出位置ずれδ、δ光スポット3
によって読みだされる振幅半値スライス3oによる検出
位置は、マークの長さQ、マーク間の間隔gが光スポツ
ト径の半値W、/2よりも小さくなると、エツジ位置が
、第5図(C)に示すように、マーク部分28に対して
δ、ギャップ部分29に対してδだけずれる。 ■熱干渉による検出位置ずれγ皿、γを前後のマークを
記録するときに生じる熱拡散の影響で、お互いのマーク
形状が変化する熱干渉の結果生じる、第5図(D)に示
すエツジ位置ずれ31.32の量を前エツジ、後エツジ
それぞれについて、γ露、γtとする。 ■エツジゆらぎΔφ エツジゆらぎはその性質により、第6図に示すような成
分に分類できる。 (a)記録時のエツジ位置の不確定さに依るゆらぎΔφ
P (b)記録時のエツジ形状の不確定さに依るゆらぎΔφ
5 (c)光物性的性質の分布ゆらぎに依るゆらぎΔφ1 (d)ノイズによるゆらぎΔφN 全体として現われるエツジゆらぎΔφは、(a)〜(d
)の和ではなく、各ゆらぎの周波数分布及び性質により
、組合って現われる。 以上■〜■までのエツジ変動要因が実際の記録再生の結
実現われてくる。 次に、本発明で用いる評価パターンの一例を第7図(A
)に示す。この評価パターン33は熱干渉及び、光学的
干渉の影響が生じない程度に、マーク間の間隔すなわち
、ギャップ長が長い場合についてのエツジ変動を求める
ためのパターンである。よって、上記要因■〜■のうち
■熱干渉、及び、ギャップ部についての各要因を除いた
要因の影響がすべて求めることができる。ここの例では
。 2−7変調方式に現われる6つのパターン1.5T〜4
Tについて、4Tを基準にして各パターンを分離比較で
きるようにしである。各パターンと4Tの間は最低2.
5T長分は離れるようにしである。これは、評価する記
録媒体についての熱干渉距離、光スポットの光学的干渉
距離より大きければ良い。測定方法とその測定結果を以
下に示す。 (測定方法) 測定系を第7図(B)に示す。記録系は、評価パターン
である記録ロジックパターン1をワードジェネレータ3
8で作成し、その基準クロック40を外部のシンセサイ
ザー37から入力する。 次に、記録ロジックパターン1を記録制御回路39(例
えば、特開昭60−008370号記載)の記録パルス
幅制御回路)に通して、記録ロジックパターン1に含ま
れるマーク記録パルス幅を一定量でだけ補正して記録パ
ルス信号2を生成する(第7図(A)を参照)。記録パ
ルス信号2をレーザ変調回路41に通して光ヘツド42
内の半導体レーザ45を駆動する。光ヘツド42内の絞
り込み光学系を通して、回転するディスク43上に絞り
込み光スポット3を照射し、その強度変調に対応したマ
ーク4を形成する。再生系は、光スポット3の反射光を
光ヘツド42内の受光光学系を通して、ディテクタ44
で受はマーク4に対応した強度変調を電気信号に変換し
、再生信号波形5を得る。 再生信号波形5は、アンプ、電気的なイコライザー回路
46を通した後、2値化回路47(例えば特願昭64−
298号に記載の2微分分検出、または−定スライス回
路)を通して、2値化パルス信号6を得る。2値化パル
ス信号6をパルス時間間隔測定機49に入力し、統計処
理50を行い、統計データを得る。2値化回路47のあ
とに、PLL回路(Phase 1ocked 1oo
p) 48を挿入する場合もある。この場合は、PLL
回路48から得られる同期クロックとデータ2値化パル
スの時間間隔を求め、クロックとデータのずれを統計的
に求める。 (測定結果) ディスク1周に渡って、第7図(A)の評価パターン3
3をくりかえし記録する。検出された2値化パルス信号
について、相対エツジ間隔、すなわち、第7図(C)に
示すように、再生パルス幅を5種類(または、ギャップ
パルス@)、立ち上がり検出パルス間隔7種類、立ち下
がり検出パルス間隔を8種類測定する。測定サンプル数
は、ディスク1周に存在するマークのエツジの数に相当
する数に設定することで、ディスク1周におけるバラツ
キを含めて評価できる。 第7図(C)に相対エツジ間隔の統計測定の一例を示す
。 再生パルス幅については、第7図(A)に示した各記録
パルス幅34に対する再生パルス幅15の分布を示す。 3.5Tパターン長が含まれていないが、必要ならば含
めてもよい。また、4Tパターンは発生頻度が他の5倍
なので、分布の拡がりが大きくなる。よって、4Tパタ
ーンの再生パルス幅については、エツジゆらぎ成分は度
数が115のところで求めるようにする。 立ち上がり、立ち下がり検出パルス間隔17゜18につ
いては、各々記録パルス立ち上がり間隔35、立ち下が
り間隔36に対する分布を示す。 図中のO印のパターンについてその平均値のずれすなわ
ちエツジシフト量51と平均値を中心とした分散すなわ
ち、エツジゆらぎ52を求める。 ()内には、4Tマークのエツジ位置と比較した各パタ
ーン長を示す。 第8図に得られた特性図を示す。第8図(A)。 (B)は、再生パルス幅15と記録パルス幅34を各パ
ターン長に対してプロットして得られたものである。第
8図(A)は一定スライス検出方式であり、第8図(B
)は2微分分検出方式である。 パターン長が長い場合、前述の■熱拡散によるパターン
長に依らない−様な拡がりΔQaが記録パワーの増加と
ともに大きくなるのがわかる。パターン長が小さくなる
と、第8図(A)では、■パターン長の違いによる検出
位置ずれε、αが現われ、下さがりの特性を示す。一方
、第8図(B)では、■と■2階微分検出による再生時
検出位置ずれβがお互いに相反する方向に生じるため、
ある程度小さいパターン長までは直線の関係を維持する
が、それ以下になると、■の影響が上回り。 上あがりの特性になることが認められる。この傾向は、
再生パルス幅についてのエツジシフト量51(第7図(
C)参照)について求めると、第8図(C)、第8図(
D)のように、前述の特性が明確にわかる。再生パルス
幅のエツジゆらぎ52(Δφ↑↓)を第8図(E)、第
8図(F)に示す。第8図(E)から、パターン長が小
さくなったり、記録パワーが小さくなると、ゆらぎ量が
増加することがわかる。このゆらぎ増加特性は、■(a
)記録時エツジ位置の不確定さに依るゆらぎΔφP、(
b)記録時エツジ形状の不確定さに依るゆらぎΔφSに
依るものである。また、エツジゆらぎは、最小値53を
取ることがわかる。これは、■(e)光物性的性質の分
布ゆらぎに依るゆらぎΔφ1、(d)ノイズによるゆら
ぎΔφNに依るものである。評価した記録媒体では、第
6図に示したスペクトルアナライザーの出力について、
ノイズ成分が記録後と記録前で変化が認められないこと
と、さらに、記録した評価パターンの1周期分の記録領
域について、ディスク−周分と同じサンプル数でサンプ
リングして求めたエツジゆらぎ量が第8図(E)、第8
図(F)の最小ゆらぎ量53の1/1o以下であること
から、ディスク上に分布する■(c)が支配要因である
ことがわかった。また、検出方式の違いに依る特性の違
いとして、第8図(F)に示すように、2微分分検出方
式では、パターン長、記録パワーがある程度小さくなる
とゆらぎが減少する傾向を示す。これを第8図(G)を
用いて説明する。評価に用いた記録媒体の記録時エツジ
ゆらぎが第6図に示す■(a)記録時エツジ位置の不確
定さに依るゆらぎΔφPが支配している場合、2微分分
検出の特性により、パターン長の小さいマークの長短の
ゆらぎ(第8図(G)中、マーク長Q□、fTを中心と
したQMIN、 UMAX間でのゆらぎ)を吸収する傾
向にある。第8図(G)では、前エツジ部分だけについ
て記録時エツジゆらぎの吸収54を示しである。 もちろん、その副作用として、平均的なエツジシフトβ
が生じるが、前述のように、これは、記録媒体の熱定数
によって異なる記録時エツジシフトE、αと打ち消しあ
うため、最終的なエツジ位置ずれであるエツジ変動量は
小さくなる。すなわち、記録媒体の熱定数を最適化する
、さらには、再生光学系の○、 T、 F (Opti
cal TransferFunction)、を最適
化することで、エツジシフトとエツジゆらぎの組み合わ
せであるエツジ変動量を低減し、高密度化を達成できる
ことがわかる。 0、T、Fを最適化するためには、絞り込み光学系での
最適化と出射瞳上での受光方法の最適化がある。また、
電気的なイコライザー特性を用い。 上記媒体特性及び光学的特性と組み合わせることによっ
て、最適化しても良い。 以下、立ちあがり検出パルス間隔、立ち下がり検出パル
ス間隔についてのエツジシフト、エツジゆらぎと記録パ
ルス幅または、記録パワーとの関係を第8図(H)〜第
8図(0)に示す。 立ち上がりエツジシフトについては、マークが小さくな
ると、第8図(H)の一定スライス検出では、一方向、
第8図(I)の2階微分検出では、+方向に単調に増加
しており、各々の検出奉仕によるエツジシフトが支配的
であり、実施例で用いた記録媒体での前エツジシフトε
は無視できることがわかる。 一方、立ち下がりエツジシフトについては、第8図(L
)の一定スライス検出では、記録パワーにあまり依存せ
ず、記録パルス幅が小さくなると+方向に単調増加する
傾向にある。すなわち、マークの大きさに関係しないエ
ツジシフトであることから、再生時のエツジシフトδは
無視でき、記録時のエツジシフトαが支配的であること
がわかる。さらに、第8図(H)と比較して、明らかに
、後エツジシフトαが大きいことから、第8図(C)に
示した再生パルス幅の直線からのずれは、前エツジシフ
トは無視できるほど小さく、後エツジシフトαが支配し
ていることがわかる。また、第8図(M)に示すように
、2階微分検出によるエツジシフトβが記録時エツジシ
フトαと打ち消しあっている様子がわかる。 次に、エツジゆらぎについては、前エツジゆらぎΔφ↑
(第8図(J)参照)が、後エツジシフトΔφ↓(第8
図(N)参照)よりも明らかに大きく、第8図(E)に
示した、再生パルス幅エツジゆらぎは、記録時前エツジ
ゆらぎが支配的であることがわかる。また、第8図(K
)に示すように、2階微分検出により、記録時エツジゆ
らぎが吸収される傾向であることがわかる。 これまで、記録パルス@34は、第7図(A)の評価パ
ターンでは、基準クロック周波数を固定すると5点しか
得られないが、記録パルス幅補正量τを可変することで
プロット点を増やすことができる。 また、この評価パターンは、光ヘッドの光学系の評価に
も有効であることを示す。光学系の収差により、エツジ
位置がずれて検出される。第8図(P)に示すように、
光学系にコマ収差が生じ、コマフレアの方向とディスク
の周方向が一致した場合について、空間周波数によって
結像の位相が変化する。さらに、この特性が収差の種類
で変わることも示している。これは、マーク長の長さ及
び配置によって、エツジ位置ずれが変化することを示し
ている。第8図(Q)は、第8図(H)について、収差
の小さい光ヘットと波面収差量〜λ/2(λ;光源の波
長)のコマ収差を持つ光ヘッドで再生した結果を比較し
たものである。この様に、この評価パターンを用いるこ
とで、光ヘッドについての収差の種類の判定と各波面収
差量の定量分析、さらには、光ヘッドの性能評価を行う
ことができる。 本発明の他の一実施例を次に示す。第9図(A)は、マ
ークが近接した場合に生じる熱干渉、及び、光学的干渉
の影響によってエツジ検出ずれが生じる範囲を求める方
法である。孤立データ55((IOT)、すなわち、隣
接するマークが存在しないであるマークを記録、再生す
る場合に検出されたエツジ位置に対して、隣接するマー
クを記録再生したことによる影響を調べる。そのため、
孤立データの前後のデータの単位をマーク部分とギャッ
プ部分のペア56 (QNT、mNT)で考える。 ここで、孤立データから前方のペアを負の番号で表わし
、後方のペアを正の番号で表わす。孤立データ55に、
前後のペアを順に加えていくと、検出されるエツジ位置
にずれが生じてくる。このずれΔTOTALは第9図(
A)に示すようになる。前後のペアを加えていき、ΔT
OT^しが変化しなくなった場合、すなわち、図に示す
条件式57が成り立つ時に、前側=h番目、後側子に番
目が、熱干渉及び、光学的干渉が影響をおよぼす領域が
求められる。次に、実際に、相対エツジ間隔の測定によ
り、熱干渉によるエツジ位置ずれ量を求める評価パター
ンの一例を第9図(B)に示す。この評価パターン58
は、マーク部のパターン長が2Tと共通で、マーク間(
ギャップ部分)を2T。 ITと変えてその影響を求めている。相対エツジ間隔a
、bを測定することにより、隣接データパターンの影響
C前ピントからの熱の影響)で生じるエツジ位置の変化
γをγ=3T−(a+b)から求められる。このパター
ンで光学的干渉の効果は、再生時に光スポット3の大き
さを焦点ずれを与えることによって変えても、上記γの
値が変化しないことから、無視できるほど小さいことが
わかる。 次に、本発明の他の実施例として、熱伝導率の小さいタ
イプの穴あけ形記録膜に適用した場合について、エラー
評価を行った例を述べる。エツジ位置ずれは、一般に、
適用する記録媒体、変調方式、記録方式、検出方式と再
生方式によって異なり、データパターンや記録条件によ
ってもその方向は異なる。例えば、熱拡散率の小さい穴
あけ形記録膜を取上げ、2−7変調方式、記録パルス幅
制御(前述)、2値化検出のために2階微分検出方式1
前後エツジ独立再生方式(後述)を適用した場合、エツ
ジ位置ずれの支配要因は、前述の6種(α、β、β、γ
、Δφ↑、Δφ↓)となる。これらの要因は次のように
分類される。 (1)エツジシフト(α、β、β、γ)とエツジゆらぎ
(Δφt、ΔφL) (2)記録過程で発生するずれ(α、γ、△φ↑2Δφ
↓)と再生過程で発生するずれ(β。 β、Δφ↑、Δφ↓) (3)前エツジ(β、β、γ、Δφt)と後エツジ(α
、β、β、Δφ■) (4)短マーク部(α、β)と短ギャップ部(β。 γ) (評価パターン) 第10図に最悪評価パターン59の一例を示す。 この評価パターン59は3個のマーク部分P工。 と3個のギャップ部分gL−3で構成される。このパタ
ーンを周期的に記録し、統計的な検出位置ずれを求める
。なお、この最悪評価パターンの導出は後述する。 (前後エツジ独立検出方式) 第10図に示すように、記録時においてパターン長に依
存しないで一定に記録マークが伸びるエツジ位置ずれ成
分でかある。このエツジ位置ずれτを吸収することで、
弁別窓幅に対する余裕が得られる。これを実現するため
に、各マークの前エツジと後エツジを独立に検出し、デ
ータ弁別する。 その後、あらかじめ求めたでの値で、前エツジと後エツ
ジの位置ずれを補正することで、前エツジデータと後エ
ツジデータとを合成する。 前後エツジを独立に検出するため、再生パルス幅TRD
は必要なく、測定する相対エツジ間隔は図に示すように
、立ち上がり検出間隔a ’= c、立ち下がり検出間
隔d−fである。 (検出位置の求め方) 前エツジの検出位置Q工、Q2.Q3.後エツジの検出
位置10,12.13の統計的位置ずれを求める。検出
位置を求めるのに、必要な立ち上がり検出パルス間隔は
a、b、(c)であり、立ち下がり検出パルス間隔は、
d、e、(f)である。 統計的に各パルス間隔を分離して測定するために、3種
のパルス間隔は異なる時間間隔とする(4.5T、5.
OT、6..5T;Tはデータ周期)。 検出パルス間隔を立ち上がり、立ち下がりそれぞれにつ
いて統計的に求めたものを第11図(A)に示す。記録
相対エツジ間隔対するa、b、cまたはd、e、fのず
れは前エツジ検出位HQ、。 後エツジ検出位Mt3を仮想基準位置とした場合の検出
位置Q1.Q、とt工l t2の位置ずれと考える。 (エツジシフトとエツジゆらぎ) 第11図(A)において、各検出位置ずれの統計分布の
平均値Δa〜Δeがエツジシフトであり、分布の拡がり
Δφがエツジゆらぎである。 (エラー評価法) 前エツジ、後エツジの統計的検出位置ずれがら、エラー
評価する方法を第11図(B)に示す。第11図(A)
について、各記録パルス間隔TWR:0.5XjT (
j=9.10.13)からの各検出パルス間隔のずれを
合成する。前エツジ、後エツジについての検出位置ずれ
の子方向、一方向の拡がりの最大値をΔΦ、、ΔΦtt
(x=1〜2)とする。エラー評価として、検出窓@T
wに対して最大の検出位置ずれが占める割合を求める。 そこで、ΔΦ1露、ΔΦtt(i=1〜2)の最大値を
エツジ変動量ΔΦ1に^x(nsec)とし、2ΔΦ1
M^X/Tw(%)を検出窓幅に対するエツジ変動量と
する。この値を記録再生過程で生じる変動パラメータに
対して求めることで、定量的にその影響を求めることが
できる。 (必要サンプル数) コード情報を扱う場合、エラー率は1012必要とされ
ている。ただし、一般に、誤り訂正符号(Error
Correction Code)を使用しているので
、記録媒体に要求されるエラー率は10’以下である。 本実施例では、記録媒体の評価に重点を置き、104個
のエツジ数をサンプル数とする。ただし、データ管理の
面からは、1セクタに評価パターンを記録し、その間で
のエツジ位置をすべてサンプルできるサンプル数で規定
しても良い。また、PLL回路を用いてデータの同期化
を行う場合には、1セクタ内に間欠して置かれる再同期
パターンでサンプル領域を区切り、その中でのサンプル
を行い、評価することで、P L L回路の能力を調べ
ることができる。 (評価パターンの導出) (1)熱干渉領域、光学的干渉領域は2個のマーク部分
とその間のギャップ部分である。 記録過程において、 使用している記録媒体の熱伝導率及び熱拡散度を考慮す
ると、熱が隣接マーク形成におよぼす距離、すなわち熱
干渉距離は1μm以下である。実施例では、ピットピッ
チ0.75μm/bit程度について述べる。この場合
、2−7変調により、最短パターン長1.5Tは1μm
程度となる。よって、第4図(A)に示すように、最短
パターンをギャップとして、前後のマークがお互いに影
響を受ける範囲を考慮すれば良い。 再生過程において、 本実施例で使用する光スポットは、使用する光源ノ波長
λ=0.78μm、絞り込みレンズの開口数NA=0.
55より、回折限界まで絞り込まれた光スポットの強度
分布の1/e2の直径、すなわち、スポット径Wsは〜
1.4μm(〜λ/NA)となる。よって、本実施例で
は、光スポットはマークのエツジを最大2個しか含まな
い。依って、再生過程では、2個のマークとそのあいだ
のギャップが光学的干渉領域となる。ただし、前述のよ
うに、光スポットが収差等によって分布がひずんだ場合
では、第4図(C)に示したように、光スポツト内に、
3つのエツジが含まれる場合が生しる。 さらに、記録再生過程を通して考えると、組み合わせか
ら、3つのマークとそのあいだの2つギャップ部分につ
いて、考慮する必要がある。 (2)評価パターンの選別 各種のエツジ変動要因の組合せによるエツジ位置ずれを
上記3つのマークと2つのギャップの組み合わせについ
て求める。各マーク及びギャップ部分のパターン長は最
短パターン長1.5T、最長パターン長4Tを用いる。 ところで、相対エツジ間隔の測定では、隣あう2点のエ
ツジ位置ずれの組み合わせを求めることがら、個々のエ
ツジ部分でのエツジ位置ずれを考慮する。 第12図に、3つのマークと2つのギャップのすべて組
み合わせと主な組み合わせについて、注目するエツジの
位置ずれに寄与する第5図で示したエツジシフト要因を
求めたものを示す。エッジシフトの方向は、相対エツジ
間隔を長い方にずらす方向を十方向、短くする方向を一
方向にとる。 第12図(A)には前エツジ、第12図(B)には後エ
ツジについて求めたものを示す。ここで、相対エツジ間
隔を求めるための2つのエツジを持つ各マーク60,6
1を実線または点線の括弧でくくって示す。 ここで、熱干渉γ□γtは、第5図(D)に示したよう
に、ギヤツブ間パターン長を1.5Tに限定しても、注
目するエツジを持つマークのパターン長とγ、なら前側
マークのパターン長、γ、なら後側マークのパターン長
で値が変化する。そこで、パターンを考慮した分類を示
すため、添字にパターン長を用いる。 γ慮(注口するエツジを持つマークのパターン長、 ■
マークのパターン長)γ、(注目するエツジに持つマー
クのパターン長、 I側マークのパターン長)一般に、
熱特性を考慮すると、7m(4Ty4T>≧γ露(1,
5TI4T)>γ露(4T1z、sT)≧γ露(t、5
Tyt、sT)>γt(4Ty4T)≧γtc1.sT
+4T)>γt(4T+t、sT)≧γ1(1・sT+
x、ST)となる。 2微分分検出によるエツジシフトβ、βについても、 パターン長の組み合わせを区別する。最短ギャップ部の
前後のマークのパターン長または、最短マークの前後の
ギャップのパターン長を規定する。 β (ilギャップのパターン長、 1mギャップの
パターン長)β(前側マークのパターン長、 1mマー
クのパターン長)一定スライス検出によるエツジシフト
δ、δも同様である。 次に最大エツジ位置ずれパターンの選別を行う。 第12A、12B図では、エツジシフトの要因を示した
が、各エツジシフト要因は厳密には独立ではない。特に
、再生過程でのエツジ変動要因は、第8G図で示したよ
うに、記録されたマーク長Q及び、ギャップ長gの関数
であり、記録時のエツジ変動量によって、その量は変化
し、最終的に検出されるエツジ位置ずれも変化する。そ
こで、第12図の組み合わせパターンの中で、特に、エ
ツジシフト要因が多く含まれる組み合わせパターンを取
上げ、エツジ位置ずれを検討してみる。第13図(A)
〜(D)には前エツジついて組み合わせパターン62,
63,64,65、第14図(A)〜(C)には後エツ
ジについて組み合わせパターン68,69.70をあげ
、検討する。 各回において、相対エツジ間隔を測定する2つのエツジ
位置について、エツジシフトをシフトする方向がわかる
ように示す。さらに、仮想的な基準位置は、第13図(
A)、第14図(B)に示すように、孤立4Tパターン
長マークの前エツジ、または後エツジとする。また、2
値化信号検出方式については、主に、2微分分検出方式
について述べ、一定スライス検出方式については点線で
示す。 2微分分検出によるエツジシフトβは、記録過程におい
て決まるギャップ長gと、第8図(G)に示したβとピ
ット長Qの関係と同じような関係にある。そこで、β=
b (g)のような関数で表わす。エツジシフトβにつ
いても記録過程で決まるマーク長Qに対し、β=(Q)
と表わす。本実施例では、最短パターン長のマークまた
はギャップについて考慮する。ただし、記録時エツジ位
置ずれは、前後のマークまたは、ギャップのパターン長
により変化するので、前後のパターンを添字で示す。 Q (M側ギャップのパターン長、 I側ギャップのパ
ターン長)g (■マークのパターン長、 1mマー
クのパターン長)第13図、及び第14図の各組み合わ
せパターンについて、図中に、β、β、Q、gを式で示
し、最終的に検出される相対エツジ間隔のシフト量を=
コ内に示す。これらの式について検討すると、記録再生
過程の各種変動パラメータ、例えば、記録条件、記録媒
体の感度バラツキ等の変化に対して、各種のエツジ変動
要因は変化する。その結果、シフトの方向の極性が異な
った場合、変動パラメータの値によっては、お互いに打
ち消しあう場合が生じ、エツジ位置ずれが小さくなる。 また、同じエツジ変動要因が異なる極性を持つ場合、こ
れは同一パターンを組み合わせたパターン73に代表さ
れるが、この場合、2つのエツジ位置ずれが同一方向に
ずれるために、相対エツジ間隔は変化しない。そこで、
変動パラメータの変化に対して、最大のエツジ位置ずれ
を生じさせる組み合わせパターンの選別において、第1
に、エツジずれに関与するエツジ変動要因が最小数であ
ること、第2に、エツジずれに関与する異なるエツジ変
動要因のシフト方向が同じであることが目安となる。 第12図に示したパターンの組み合わせの中から、上記
条件を満足する組み合わせをすへて選別して、求めた最
悪評価パターン74を第15図に示す。この評価パター
ン74は、各相対エツジ間隔の長さが、異なるので、ど
の相対エツジ間隔、さらには、どのエツジ位置が最大の
エツジずれを与えているかを知ることができる。 第13図(A)〜(D)、第14図(A)〜(C)の組
み合わせパターン62〜65.68〜70から、前エツ
ジ部分については組み合わせパターン65、後エツジに
ついては組み合わせパターン70を選択することにより
、第15図の評価パターン73は、第10図に示した最
悪評価パターン59に簡易化される。選択の条件として
は、選択した組み合わせパターンが、その中に含まれる
エツジ変動要因それぞれが、最大の変化を持つγ1(4
Tt47)・ β(4T14T)・ β(4T14T)
を含むことを特徴とする。 また、最長パターン長4Tのかわりに、3Tまたは3.
5T長を用いている。これは、実施例の範囲では、3T
長より長いパターン長では、エツジ位置ずれに与える影
響が変化しないことと、2−7変調コードに許容された
パターンで評価パターンを構成するためである。 第10図の最悪評価パターン59に含まれる組み合わせ
パターンを第16図に示す。組み合わせパターンは1前
後エツジそれぞれ3種類65〜67.70〜72である
。各組み合わせパターンについて、相対エツジ間隔の平
均値のずれΔa〜△fをエツジシフト要因で示したもの
を図に示しである。ただし、これらは、第13図、第1
4図に示した厳密式ではなく、第12図のように、近似
式で与える。 次に、この最悪評価パターン59を用いて、記録過程で
の変動パラメータである記録パワーの変化に対して、ジ
ッタ評価を行った例を次に示す。 第11図(B)に示した検出窓幅に対するエツジ変動量
2ΔΦ■^x/ T w [%コと記録パワーの関係を
前エツジ、後エツジそれぞれについて、第17図(A)
に示す。記録パワーに対して、エツジ変動量はU字型の
特性を示す。特に低パワー側では、前エツジのエツジ変
動量の増加が著しい。 第17図(B)には、相対エツジシフト成分Δa〜Δf
について記録パワーとの関係を示した。図に示すように
、各エツジシフト成分を演算することで、各種エツジシ
フト要因の記録パワー依存特性を求めることができる。 その結果を第18図に示す。 また、エツジゆらぎ成分についても、以下のことを考慮
して、記録パワーとの関係を求めた。 これまで、組み合わせパターンの選別では、第12図に
示したようにエツジシフト成分だけを考慮してきた。一
般にエツジゆらぎは、エツジシフト成分と独立したエツ
ジ変動要因によって生じるので、独立に評価できるが、
厳密には、第8図(G)に示した2微分分検出方式に起
因したエツジ変動要因のように、パターンによって両成
分がともに変化する場合がある。このため、エツジゆら
ぎについても、組み合わせパターンを検討する必要があ
る。実施例では5第8図(E)、(F)に示したようレ
ニ記録パワー、記録パルス幅が小さくなるとエツジゆら
ぎが増加し、2微分分検出方式では、極大値を持つ。よ
って、必ずしも、最短マークのエツジゆらぎが最大に検
出されるわけではなく、他のパターン長の組み合わせを
評価パターンに含める必要がある。その結果、最大のエ
ツジゆらぎは、第18図に示す特性を示す。 (検出位置ずれの要因解析結果) 第18図から、記録再生過程で生じる各変動要因は次の
ように求めることができる。 ■2階微分検出による再生時エツジシフト(前後エツジ
共通)β、β;光スポットの拡がりよりも、マークの長
さ、またはマーク間の間隔が小さくなると生じる。 β≠Δa β≠Δb ■後エツジシフトα;記録光スポットを走査したときの
マークの伸び過程で生じる。 α≠Δa−ΔC ■前エツジシフトγ農;直前のマークからの熱干渉によ
って生じる。 γ虞〜Δe−Δb ■前エツジゆらぎΔφτ;記録時において、光パルス照
射後、穴が開き始める初期過程で生じる成分と、定常的
な再生時のノイズ成分によって生じる。 ■後エツジゆらぎΔφ↓;主に、定常的な再生時のノイ
ズ成分によって生じる。 (記録パワーとエツジ変動量の関係) ■〜■の各種エツジ変動が記録パワーに対してどのよう
な関係にあるかをまとめると以下のようになる。 実施例での記録パワー依存特性は、低パワー側では記録
時における前エツジゆらぎΔφ7が支配的であり、高パ
ワー側ではマークが大きくなるためにマーク間の間隔が
狭くなるために生じる再生時エツジシフトβが支配的で
あることがわかる。 次に、記録過程の変動パラメータとして、記録パルス幅
を変えた場合について、エツジ変動量とエツジシフトの
記録パワー依存特性がどのように変化するかを第19図
に示す。ただし、列の欄に示す記録パルス幅は、最短パ
ターン長1.5Tのマークを記録するときの記録パルス
幅TIIR(□5T)を示す。その結果、記録パルス幅
を短くすれば、U字の幅が拡がるが、U字のボトム部分
のエツジ変動量は増加してしまう。前者の理由は、低パ
ワー側では、記録時における前エツジゆらぎΔφ↑が支
配的であり、この量が記録パルス幅の変化に対して変化
が小さいため、エツジ変動量が増加するパワー値があま
り変化しないことと、高パワー側ではマークが大きくな
るためにマーク間の間隔が狭くなるために生じる再生時
エツジシフトβが支配的であり、記録パルス幅が短いと
マーク間の間隔を広くできるため、高パワー側のパワー
マージンが広がることによる。後者の理由は、第19図
のエツジシフトの記録パワー依存特性かられかるように
、記録パルス幅を短くしていくと、パターン長の違いに
依るエツジシフトα(Δf井α−β≠α)の極大値80
〜82が大きくなる。(図中[]内の数値参照) これは、記録パルス幅が小さいと、記録時において、マ
ーク後方への熱の拡散が飽和しにくいため、パターン長
の長いマークに比べて、マーク後方での温度が低くなる
。そのため、パターン長によるマークの後方への伸び長
が異なり、エツジシフト量αが増加する。 また、第15図の評価パターンでは、最短パターンと最
長パターンだけを検討したが、再生制御するための基準
パターン(2Tパターンの繰返し)を評価パターンに組
込み、基準パターンのエツジ位置を仮想基準位置とする
ことで再生制御能力も評価できる(特願昭64−298
号参照)。 また、ディスクの一部、例えば、セクタ内のユーザデー
タ領域の直前に以上に述べた評価パターンを記録し再生
する規定領域を設けておく。ユーザデータを記録する際
に、この規定領域の評価パターンを用いて、記録するデ
ィスクの記録再生特性、光スポットの歪み程度が分析で
きるので、ユーザデータを記録する際の記録制御、再生
する際の波形制御回路を最適化できる。例えば、あるデ
ィスクについて、規定領域の評価パターンを記録再生す
ることにより、目標の記録特性より記録感度が低下して
検出されたならば、記録制御回路の記録パワー設定をあ
げる制御を行うことで、ディスクの記録感度バラツキを
吸収することができる。 なお、規定領域としては、ディスク最内周、最外周、ま
たは半径方向に分割したゾーンについての1トラツク領
域、さらには、周方向のデータ管理領域、すなわちセク
タ単位に設けることもできる。 【発明の効果] 以上のように、本発明の記録再生方法を用いることで、
記録再生過程で生じる変動パラメータの変化に対して、
最大のエツジ位置ずれ量がどのように変化するかを評価
できる。さらに、上記変化を記録再生過程での各記録再
生特性に起因した変動要因に分離し、評価できる。
用いることを特徴とする。 まず、変調された2値化信号の記録データとして、注目
するデータの”1”に対して周りのデータの”1”が記
録再生過程を通じて影響をおよぼす範囲である熱的・光
学的干渉領域を少なくとも含む評価パターンを光記録媒
体の所定の規定領域に記録し、該規定領域から得られた
再生データの2値化信号について、基準位置に対するデ
ータ”1″の間隔を求めることで、基準位置に対するデ
ータ”1”の位置を求める。 つぎに、上記基準位置に対する記録データの”1″の位
置とそれらに対応する再生データの”1”の位置との位
置ずれ検出を行う。さらに、位置ずれを分析することで
記録再生過程で生じる2値化信号の変動を要因別に分離
検出する。 上記基準位置は、ディスク面上に作りつけられた絶対位
置でも、あるいは、上記評価パターンの最低1つのデー
タ+jlljの位置を仮想的に基準としてもよい。 位置ずれ検出は、隣接するデータ″1”の相対間隔を測
定する。 そして、検出された再生データの”1”の位置ずれ量に
対して、規定領域における統計的分析を行う。 規定領域としては、ディスクの一周、あるいは1セクタ
、もしくは再同期領域間を規定領域とする。 上記評価パターンとしては、周期性があり、パターン内
に含まれるデータ++1++の各々の間隔が異なるもの
を用いる。 統計的に分析した上記データuIP+の位置ずれについ
てその平均値であるエツジシフトを求め、平均値に対し
て対称に分散するノイズ成分を取り除くことで、記録再
生過程での2値化信号の変動を要因別に分離検出する。 また、統計的に測定した相対データ間隔について、その
平均値に対する分散であるエツジゆらぎを求め、記録再
生過程での変動パラメータに対しての変化から、記録再
生過程での2値化信号の変動を要因別な分離検出する。 評価パターンとしては、Tをデータ周期にして、1.5
T−4T−4T−3T−2T−3T−4T−3T−2,
5T−3,5T−4T−3T−3T4.5T−4T−2
,5T−4T− 4,5Tを1周期とする。あるいは、1.5T−1,5
T−3,5T−3T−1,5T−3T−3,5T−1,
5T−4T−4T−1,5T−1,5T−6Tを1周期
とする。もしくは、データ周期をTとして、1.5T−
3,0T−3,5T−1,5T−3,5T−3.0Tを
1周期とする。 【作用1 本発明によれば、記録データとして、注目するデータの
”1′″に対して周りのデータの11111が記録再生
過程を通じて影響をおよぼす範囲である熱干渉領域、光
学的干渉領域を含む評価パターンを用いるので、記録過
程では、前後のマークを記録するときの熱の影響のため
注目するエツジがずれる様子、再生過程では、光スポッ
トの拡がりのために、前後に記録されたマークのエツジ
から影響を受けて注目するマークのエツジがずれる様子
を知ることができる。また、評価パターンを光記録媒体
に記録し、該評価パターンから得られた再生データの2
値化信号について、基準位置に対するデータ”1”の間
隔を求めることで、基準位置に対するデータl+1#l
の位置を求める。そして、上記基準位置に対する記録デ
ータの11111の位置とそれらに対応する再生データ
のFllllの位置との位置ずれ検出を行うことができ
る。 さらに、位置ずれを分析することで記録再生過程で生じ
る2値化信号の変動を要因別に分離検出できる。 基準位置を、ディスク面上に作りつけられた絶対位置と
することによって、記録データのエツジ位置と検出デー
タのエツジ位置の関係がわかるし、評価パターンの最低
1つのデータut++の位置を仮想的に基準とすること
で、これを基準にした他のデータ″1”の位置ずれを求
めることができる。 また、隣接するデータ++1++の相対間隔を測定する
ことで基準位置に対する再生データtllllの各位置
を知ることができる。 検出された再生データの”1″の位置ずれ量に対して、
規定領域における統計的分析を行うことで正確なデータ
位置ずれを検出できる。例えば、ディスク−周を規定領
域とすることで、ディスク1周に渡る媒体の均一性を評
価できるし、1セク夕を規定領域とすることで、データ
管理を行う最小領域における信頼性を評価できるし、再
同期領域間を規定領域とすることで、位相同期回路の同
期能力を評価することができる。 上記評価パターンは、周期性があり、パターン内に含ま
れるデータ”1”の各々の間隔が異なることで、統計的
測定でも各々のデータ″1”を分離できる。 そして、統計的に分析したデータ11111の位置ずれ
についてその平均値であるエツジシフトを求め、平均値
に対して対称に分散するノイズ成分を取り除くことで、
記録再生過程での2値化信号の変動を要因別に分離検出
できる。 また、統計的に測定した相対データ間隔について、その
平均値に対する分散であるエツジゆらぎを求め、記録再
生過程での変動パラメータに対しての変化から、記録再
生過程での2値化信号の変動要因を分離検出できる。 1周期における個々のパターンの発生頻度が等頻度であ
ることで、エラーがある特定のパターンで生じにくいこ
とを妨げることができる。さらに、位相同期回路を通し
た場合でも、特定周波数に固定されないので位相同期回
路の正確な評価ができる。 注目する孤立データの11111の位置に対し、前後の
データパターン順列で配列し、注目するデータl1l)
jの位置の変化を観測することで、熱干渉領域、光学的
干渉領域を求めることができる。 可変長変調方式で現われるパターン長の一部、またはす
べてを上記熱干渉領域、光学的干渉領域よりも広く離し
て配列した周期性のある評価パターンを用いることで、
マーク長の違いによるデータ”1”の位置ずれの違いを
求めることができる。 適用する変調方式において、記録再生過程で生じるデー
タ位置ずれの組合せた位置ずれが最大となるエツジ位置
が必ず含まれる最悪パターンであり、これを窓幅に対す
る割合であるエツジ変動量を求めることでエラー率を評
価できる。 変調データの最短パターンと最長パターンの違いによる
再生過程におけるエツジ位置すれと記録時におけるエツ
ジ位置ずれが等しいことを特徴とする変調方式、記録密
度、または記録媒体を選択し、組み合わせることによっ
て、エラー率の小さい光デイスク装置を構成できる。 【実施例】 コート情報を光ディスクに記録再生する場合の特性を解
析する方法について説明する。 光ディスクでは、ディスクのトラック方向に沿って、第
1図(A)に示すように、変調された2値化データ1の
”1”を記録マーク4の配置および形状に対応させるよ
うに記録制御を行い、その得られた記録パルス列2で記
録手段、例えば半導体レーザ光源の強度を変調し1強度
変調されたレーザ光を照射して記録を行う。再生する場
合は、光スポット3で記録マーク4を走査し、ディスク
上のマーク4の配置および形状を光スポット3の強度変
調として読み取り、それを電気信号に変換して再生波形
5を得た後、ある検出方式によって2値化データ6に変
換する。 第1図(A)に、記録時における2値化信号1のディス
ク面上の絶対位M7と再生時に検出された2値化信号6
の絶対位置8を、ディスク周方向のある基準位M9を原
点にとって示す。本実施例では、記録方式として、記録
する2値化データの′″1″に記録マーク4のエツジ位
置を対応させるマークエツジ記録方式について示す。マ
ークエツジ記録の場合、記録する2値化データの1”の
位置7と検出された再生2値化信号6の変化点8が一致
することが望ましい。しかし、実際の装置ではいろいろ
な要因によって記録する2値化データのJIIFFの位
置7と検出位置8は図に示すようにずれてしまうことが
ある。 ここで、生じる絶対位置のずれは、記録過程と再生過程
に分けて検討できる。 記録過程では、ヒートモード記録媒体の場合、注目する
エツジを持つマークをどのような記録条件で記録するか
というだけでエツジの位置が決まるのではなく、その注
目マークの前にどのようなマークを記録したのか、さら
には、その注目マークの後にどんなマークを記録するか
も含めて、初めてエツジの位置が決まる。これは、熱干
渉によるものであり、第4図(A)に示すように、注目
するエツジを持つマークを記録する前に与えられた熱の
影響と、後方のマークを形成するときに与えられる熱の
影響があるためである。そのため、熱拡散率の大きい記
録媒体では、注目するエツジは熱拡散要分の距離に離れ
た前後のすべてのマークの記録の影響を受けてその位置
が決まる。 再生過程では、注目するマークのエツジからの検出信号
は、第4図(B)に示すように、光スポット3が走査し
ている間に、光スポット3の拡がりにより1前後の他の
エツジ部分からの影響、すなわち光学的干渉の影響を受
ける。特に、光スポット3がなんらかの影響でひずんだ
場合、第4図(C)に示すようにマークの形状及び配置
によってエツジ位置が複雑に影響を受けて検出される。 このように、エツジ記録では記録再生過程を通して、注
目する2値化信号の検出位置が前後の信号によって変化
する。 ここで、コード情報を記録し、再生する場合、要求され
るのはデータエラーの正確な評価である。 このためには、第1図(A)に示すように、変調後の2
値化データの1”の位置7に対して、検出された再生信
号の変化点8の絶対位置のずれ10を統計的に求める。 その結果、第1図(B)に示す位置ずれ分布11が得ら
れる。データエラー12は、使用する変調方式で決まる
検出窓幅Twを絶対位置ずれ10が越えたときに生じる
。 さらに、エラーレートは総サンプル数のうち、エラーを
生じたサンプル数の割合で得られる。また、データエラ
ーが生じない場合でも、絶対検出位置ずれ量の最大値1
3の検出窓幅Twに対する比を評価することで、システ
ムの状態の評価、すなわちジッタ評価することができる
。このように、コード情報をマークエツジ記録方式で記
録再生する場合のエラー評価において、前後のマークの
状態で変化する絶対位置のずれを統計的に評価すること
が要求される。 さらに、記録再生特性を解析するには、記録制御による
記録パルス列に対する検出位置の絶対位置ずれを連続す
る多数個のマークについて1個、1細評価しなければな
らない。 そこで、絶対基準位置9を使用することなく、必要最小
限のn個のマーク列4を繰返し記録することで、マーク
エツジ記録における記録再生特性を解析し、かつエラー
評価できる記録再生方法、特にコード情報を熱記録する
場合に、最適な記録再生方法について説明する。 第1図(C)に絶対基準位置9を使用しないで、検出位
置ずれ10を求める方法を示す。図中には、n個中に番
目のマーク14を中心に3個のマーク部分Pk−0g
P b HP k+、と、マークのないギャップ部分g
k−02gk−gk+t (k=2〜n−1)を示す。 これらのマーク列4に対して得られる検出パルス列6に
ついて、隣あうエツジの時間間隔。 すなわち、再生パルス@(TRD) 15または、ギャ
ップパルス’l’i (Tpo、g) 16 、立ち上
がり検出パルス間隔(TRo、t) 17、および立ち
下がり検出パルス間隔(Tt+ott) 18を測定す
る。この3個のエツジ間隔から連続する検出信号の各立
ち上がり検出位@ (lit、) 19.立ち下がり検
出位置(tn)20の相対位置関係を算術して求めるこ
とができる。ここで、記録パルス列2の変化点と一致さ
せた仮想基準位置くQk)21を設定することで、連続
する検出信号の前エツジ、後エツジの検出位置ずれ(Δ
Qn)22.(Δ仁n)23を求めることができる。 ここで、必要最小限のマーク列から成る「評価パターン
」を用いて、上記検出パルス間隔15.16.17.1
8の統計的測定を行い、検出位置ずれ22.23を評価
する。 (評価パターンの条件) ■第4図(A)に示すような記録過程での熱の拡がりと
第4図(B)に示すような再生過程でのスポットの拡が
りの及ぶ最大範囲である「熱干渉、光学的干渉領域」を
求める。 ■変調方式、記録特性、記録制御、検出特性と再生制御
を考慮し、エツジ変動要因をすへて求める。 エツジ変動要因は記録再生特性によるダイナミックな変
化であるエツジシフトとそれを中心とするエツジゆらぎ
に分けて求める。 ■各種のエツジ変動が同時に生じた場合に最大になるか
どうかを調べるため、データ記録範囲内でのデータパタ
ーンについて各エツジ位置ずれの組み合わせパターンを
すべて求める。 ■求めた組み合わせパターンの中で、熱制御パラメータ
等の記録、再生過程での変動パラメータの変化する範囲
で、最大のエツジ位置ずれが得られるパターンすなわち
、最悪パターンを選別する。 ■エラー評価のために、求めた組み合せパターンの異な
る個々のパターンが1周期内に等頻度含まれるように評
価パターンを設定する。この理由は。 第一に、最大エツジずれを生じるあるパターンが著しく
頻度が小さくなると、統計的に評価した場合、正しいエ
ラー評価にならないからである。第2に、検出された2
値化信号のエツジ変動を吸収するために後述するPLL
回路を通した場合、回路で吸収されなかったエツジ変動
量すなわち、位相変動量を評価するのに必要となる。こ
れは、同一のパターンがPLI、回路の追従時間内に繰
り返された場合、このパターンについてのエツジ変動が
完全に吸収されてしまうので、正しい評価にならないか
らである。そのため、PLL回路の追従周波数帯域より
も高い周波数で異なるパターンが周期的に現われるよう
にする。 ■エツジ変動要因別に分離評価するために、評価パター
ンに含まれる相対エツジ間隔が異なるようにする。この
理由は、検出される個々のエツジ位置ずれは、各種支配
要因の組み合わせで生じるため、定量的に要因分析する
ことは困難である。そこで、各種要因によってエツジ位
置のずれ量が異なるパターンを組み合わせた評価パター
ンを採用し、さらに、個々のエツジ位置ずれが分離して
検出できるようにするためである。 (評価方法) ■規定した領域に評価パターンを記録し、相対エツジ間
隔の統計測定を行い、その結果を用いて、連立1次方程
式を立て、要因別のエツジ位置ずれ量を算出する。各エ
ツジ位置ずれを要因別に分離評価できる。 ■各エツジ位置ずれの中で最大値をエツジ変動量として
求め、エラー評価する。特に、記録、再生過程の変動パ
ラメータとエツジ変動量の関係を求める。 (■さらに、PLL回路を通した後の位相変動量を求め
、 エラー評価する。 (エツジ変動要因) ここで、検出された位置ずれかどのような要因によって
生じるかを示す。一般に、検出位置ずれは、適用する記
録媒体、変調方式、検出方式と再生方式によって異なり
、データパターンや記録条件によっても、その方向は異
なる。そこで、ここでは、例として、マークエツジ記録
方式を取上げ、その要因を説明する。 ■熱拡散によるパターン長に依らない−様な拡がりΔQ
Il 第5図(A)に示すように、記録パルス2の幅がある程
度長い場合、記録パルス2の立ち上がり、立ち下がりの
位置に対し、ディスク上に記録されたマーク4の前エツ
ジの位置24.または後エツジの位置25が記録パルス
幅に依存しないである一定量ΔR,=ΔQ0+ΔQ、l
tだけ変化する。 ■パターン長の違いによる検出位置ずれε、α熱記録特
性から、パターン長すなわち、記録パルス2の幅が小さ
くなると、前方、または後方への熱拡散が飽和しなくな
るために、前エツジ、後エツジ側への熱の拡がる量が少
なくなり、第5図(A)に示すように、記録パルス幅の
長いマークの前エツジ、後エツジを基準とした場合に沈
入で、それぞれエツジずれε、αが生じる。また、形状
も全体に幅が小さくなり、上記量が再生過程で強調され
て検出位置ずれに現われる。 ■2階微分検出による検出位置ずれβ、β光スポット3
によって読みだされる再生波形5の変曲点は、通常記録
マーク4のエツジ位置に対応するが、第5図(B)に示
すように、マークの長さQ、マーク間の間隔gが光スポ
ツト径W、よりも小さくなると、エツジ位置が対応しな
くなる。 そのため、2微分分検出法によって検出された検出位置
26,27ぽ図に示す方向にずれる。2微分分検出によ
る検出位置ずれの量をマーク部分28に対してβ、ギャ
ップ部分29に対してβとする6 ■スライス検出による検出位置ずれδ、δ光スポット3
によって読みだされる振幅半値スライス3oによる検出
位置は、マークの長さQ、マーク間の間隔gが光スポツ
ト径の半値W、/2よりも小さくなると、エツジ位置が
、第5図(C)に示すように、マーク部分28に対して
δ、ギャップ部分29に対してδだけずれる。 ■熱干渉による検出位置ずれγ皿、γを前後のマークを
記録するときに生じる熱拡散の影響で、お互いのマーク
形状が変化する熱干渉の結果生じる、第5図(D)に示
すエツジ位置ずれ31.32の量を前エツジ、後エツジ
それぞれについて、γ露、γtとする。 ■エツジゆらぎΔφ エツジゆらぎはその性質により、第6図に示すような成
分に分類できる。 (a)記録時のエツジ位置の不確定さに依るゆらぎΔφ
P (b)記録時のエツジ形状の不確定さに依るゆらぎΔφ
5 (c)光物性的性質の分布ゆらぎに依るゆらぎΔφ1 (d)ノイズによるゆらぎΔφN 全体として現われるエツジゆらぎΔφは、(a)〜(d
)の和ではなく、各ゆらぎの周波数分布及び性質により
、組合って現われる。 以上■〜■までのエツジ変動要因が実際の記録再生の結
実現われてくる。 次に、本発明で用いる評価パターンの一例を第7図(A
)に示す。この評価パターン33は熱干渉及び、光学的
干渉の影響が生じない程度に、マーク間の間隔すなわち
、ギャップ長が長い場合についてのエツジ変動を求める
ためのパターンである。よって、上記要因■〜■のうち
■熱干渉、及び、ギャップ部についての各要因を除いた
要因の影響がすべて求めることができる。ここの例では
。 2−7変調方式に現われる6つのパターン1.5T〜4
Tについて、4Tを基準にして各パターンを分離比較で
きるようにしである。各パターンと4Tの間は最低2.
5T長分は離れるようにしである。これは、評価する記
録媒体についての熱干渉距離、光スポットの光学的干渉
距離より大きければ良い。測定方法とその測定結果を以
下に示す。 (測定方法) 測定系を第7図(B)に示す。記録系は、評価パターン
である記録ロジックパターン1をワードジェネレータ3
8で作成し、その基準クロック40を外部のシンセサイ
ザー37から入力する。 次に、記録ロジックパターン1を記録制御回路39(例
えば、特開昭60−008370号記載)の記録パルス
幅制御回路)に通して、記録ロジックパターン1に含ま
れるマーク記録パルス幅を一定量でだけ補正して記録パ
ルス信号2を生成する(第7図(A)を参照)。記録パ
ルス信号2をレーザ変調回路41に通して光ヘツド42
内の半導体レーザ45を駆動する。光ヘツド42内の絞
り込み光学系を通して、回転するディスク43上に絞り
込み光スポット3を照射し、その強度変調に対応したマ
ーク4を形成する。再生系は、光スポット3の反射光を
光ヘツド42内の受光光学系を通して、ディテクタ44
で受はマーク4に対応した強度変調を電気信号に変換し
、再生信号波形5を得る。 再生信号波形5は、アンプ、電気的なイコライザー回路
46を通した後、2値化回路47(例えば特願昭64−
298号に記載の2微分分検出、または−定スライス回
路)を通して、2値化パルス信号6を得る。2値化パル
ス信号6をパルス時間間隔測定機49に入力し、統計処
理50を行い、統計データを得る。2値化回路47のあ
とに、PLL回路(Phase 1ocked 1oo
p) 48を挿入する場合もある。この場合は、PLL
回路48から得られる同期クロックとデータ2値化パル
スの時間間隔を求め、クロックとデータのずれを統計的
に求める。 (測定結果) ディスク1周に渡って、第7図(A)の評価パターン3
3をくりかえし記録する。検出された2値化パルス信号
について、相対エツジ間隔、すなわち、第7図(C)に
示すように、再生パルス幅を5種類(または、ギャップ
パルス@)、立ち上がり検出パルス間隔7種類、立ち下
がり検出パルス間隔を8種類測定する。測定サンプル数
は、ディスク1周に存在するマークのエツジの数に相当
する数に設定することで、ディスク1周におけるバラツ
キを含めて評価できる。 第7図(C)に相対エツジ間隔の統計測定の一例を示す
。 再生パルス幅については、第7図(A)に示した各記録
パルス幅34に対する再生パルス幅15の分布を示す。 3.5Tパターン長が含まれていないが、必要ならば含
めてもよい。また、4Tパターンは発生頻度が他の5倍
なので、分布の拡がりが大きくなる。よって、4Tパタ
ーンの再生パルス幅については、エツジゆらぎ成分は度
数が115のところで求めるようにする。 立ち上がり、立ち下がり検出パルス間隔17゜18につ
いては、各々記録パルス立ち上がり間隔35、立ち下が
り間隔36に対する分布を示す。 図中のO印のパターンについてその平均値のずれすなわ
ちエツジシフト量51と平均値を中心とした分散すなわ
ち、エツジゆらぎ52を求める。 ()内には、4Tマークのエツジ位置と比較した各パタ
ーン長を示す。 第8図に得られた特性図を示す。第8図(A)。 (B)は、再生パルス幅15と記録パルス幅34を各パ
ターン長に対してプロットして得られたものである。第
8図(A)は一定スライス検出方式であり、第8図(B
)は2微分分検出方式である。 パターン長が長い場合、前述の■熱拡散によるパターン
長に依らない−様な拡がりΔQaが記録パワーの増加と
ともに大きくなるのがわかる。パターン長が小さくなる
と、第8図(A)では、■パターン長の違いによる検出
位置ずれε、αが現われ、下さがりの特性を示す。一方
、第8図(B)では、■と■2階微分検出による再生時
検出位置ずれβがお互いに相反する方向に生じるため、
ある程度小さいパターン長までは直線の関係を維持する
が、それ以下になると、■の影響が上回り。 上あがりの特性になることが認められる。この傾向は、
再生パルス幅についてのエツジシフト量51(第7図(
C)参照)について求めると、第8図(C)、第8図(
D)のように、前述の特性が明確にわかる。再生パルス
幅のエツジゆらぎ52(Δφ↑↓)を第8図(E)、第
8図(F)に示す。第8図(E)から、パターン長が小
さくなったり、記録パワーが小さくなると、ゆらぎ量が
増加することがわかる。このゆらぎ増加特性は、■(a
)記録時エツジ位置の不確定さに依るゆらぎΔφP、(
b)記録時エツジ形状の不確定さに依るゆらぎΔφSに
依るものである。また、エツジゆらぎは、最小値53を
取ることがわかる。これは、■(e)光物性的性質の分
布ゆらぎに依るゆらぎΔφ1、(d)ノイズによるゆら
ぎΔφNに依るものである。評価した記録媒体では、第
6図に示したスペクトルアナライザーの出力について、
ノイズ成分が記録後と記録前で変化が認められないこと
と、さらに、記録した評価パターンの1周期分の記録領
域について、ディスク−周分と同じサンプル数でサンプ
リングして求めたエツジゆらぎ量が第8図(E)、第8
図(F)の最小ゆらぎ量53の1/1o以下であること
から、ディスク上に分布する■(c)が支配要因である
ことがわかった。また、検出方式の違いに依る特性の違
いとして、第8図(F)に示すように、2微分分検出方
式では、パターン長、記録パワーがある程度小さくなる
とゆらぎが減少する傾向を示す。これを第8図(G)を
用いて説明する。評価に用いた記録媒体の記録時エツジ
ゆらぎが第6図に示す■(a)記録時エツジ位置の不確
定さに依るゆらぎΔφPが支配している場合、2微分分
検出の特性により、パターン長の小さいマークの長短の
ゆらぎ(第8図(G)中、マーク長Q□、fTを中心と
したQMIN、 UMAX間でのゆらぎ)を吸収する傾
向にある。第8図(G)では、前エツジ部分だけについ
て記録時エツジゆらぎの吸収54を示しである。 もちろん、その副作用として、平均的なエツジシフトβ
が生じるが、前述のように、これは、記録媒体の熱定数
によって異なる記録時エツジシフトE、αと打ち消しあ
うため、最終的なエツジ位置ずれであるエツジ変動量は
小さくなる。すなわち、記録媒体の熱定数を最適化する
、さらには、再生光学系の○、 T、 F (Opti
cal TransferFunction)、を最適
化することで、エツジシフトとエツジゆらぎの組み合わ
せであるエツジ変動量を低減し、高密度化を達成できる
ことがわかる。 0、T、Fを最適化するためには、絞り込み光学系での
最適化と出射瞳上での受光方法の最適化がある。また、
電気的なイコライザー特性を用い。 上記媒体特性及び光学的特性と組み合わせることによっ
て、最適化しても良い。 以下、立ちあがり検出パルス間隔、立ち下がり検出パル
ス間隔についてのエツジシフト、エツジゆらぎと記録パ
ルス幅または、記録パワーとの関係を第8図(H)〜第
8図(0)に示す。 立ち上がりエツジシフトについては、マークが小さくな
ると、第8図(H)の一定スライス検出では、一方向、
第8図(I)の2階微分検出では、+方向に単調に増加
しており、各々の検出奉仕によるエツジシフトが支配的
であり、実施例で用いた記録媒体での前エツジシフトε
は無視できることがわかる。 一方、立ち下がりエツジシフトについては、第8図(L
)の一定スライス検出では、記録パワーにあまり依存せ
ず、記録パルス幅が小さくなると+方向に単調増加する
傾向にある。すなわち、マークの大きさに関係しないエ
ツジシフトであることから、再生時のエツジシフトδは
無視でき、記録時のエツジシフトαが支配的であること
がわかる。さらに、第8図(H)と比較して、明らかに
、後エツジシフトαが大きいことから、第8図(C)に
示した再生パルス幅の直線からのずれは、前エツジシフ
トは無視できるほど小さく、後エツジシフトαが支配し
ていることがわかる。また、第8図(M)に示すように
、2階微分検出によるエツジシフトβが記録時エツジシ
フトαと打ち消しあっている様子がわかる。 次に、エツジゆらぎについては、前エツジゆらぎΔφ↑
(第8図(J)参照)が、後エツジシフトΔφ↓(第8
図(N)参照)よりも明らかに大きく、第8図(E)に
示した、再生パルス幅エツジゆらぎは、記録時前エツジ
ゆらぎが支配的であることがわかる。また、第8図(K
)に示すように、2階微分検出により、記録時エツジゆ
らぎが吸収される傾向であることがわかる。 これまで、記録パルス@34は、第7図(A)の評価パ
ターンでは、基準クロック周波数を固定すると5点しか
得られないが、記録パルス幅補正量τを可変することで
プロット点を増やすことができる。 また、この評価パターンは、光ヘッドの光学系の評価に
も有効であることを示す。光学系の収差により、エツジ
位置がずれて検出される。第8図(P)に示すように、
光学系にコマ収差が生じ、コマフレアの方向とディスク
の周方向が一致した場合について、空間周波数によって
結像の位相が変化する。さらに、この特性が収差の種類
で変わることも示している。これは、マーク長の長さ及
び配置によって、エツジ位置ずれが変化することを示し
ている。第8図(Q)は、第8図(H)について、収差
の小さい光ヘットと波面収差量〜λ/2(λ;光源の波
長)のコマ収差を持つ光ヘッドで再生した結果を比較し
たものである。この様に、この評価パターンを用いるこ
とで、光ヘッドについての収差の種類の判定と各波面収
差量の定量分析、さらには、光ヘッドの性能評価を行う
ことができる。 本発明の他の一実施例を次に示す。第9図(A)は、マ
ークが近接した場合に生じる熱干渉、及び、光学的干渉
の影響によってエツジ検出ずれが生じる範囲を求める方
法である。孤立データ55((IOT)、すなわち、隣
接するマークが存在しないであるマークを記録、再生す
る場合に検出されたエツジ位置に対して、隣接するマー
クを記録再生したことによる影響を調べる。そのため、
孤立データの前後のデータの単位をマーク部分とギャッ
プ部分のペア56 (QNT、mNT)で考える。 ここで、孤立データから前方のペアを負の番号で表わし
、後方のペアを正の番号で表わす。孤立データ55に、
前後のペアを順に加えていくと、検出されるエツジ位置
にずれが生じてくる。このずれΔTOTALは第9図(
A)に示すようになる。前後のペアを加えていき、ΔT
OT^しが変化しなくなった場合、すなわち、図に示す
条件式57が成り立つ時に、前側=h番目、後側子に番
目が、熱干渉及び、光学的干渉が影響をおよぼす領域が
求められる。次に、実際に、相対エツジ間隔の測定によ
り、熱干渉によるエツジ位置ずれ量を求める評価パター
ンの一例を第9図(B)に示す。この評価パターン58
は、マーク部のパターン長が2Tと共通で、マーク間(
ギャップ部分)を2T。 ITと変えてその影響を求めている。相対エツジ間隔a
、bを測定することにより、隣接データパターンの影響
C前ピントからの熱の影響)で生じるエツジ位置の変化
γをγ=3T−(a+b)から求められる。このパター
ンで光学的干渉の効果は、再生時に光スポット3の大き
さを焦点ずれを与えることによって変えても、上記γの
値が変化しないことから、無視できるほど小さいことが
わかる。 次に、本発明の他の実施例として、熱伝導率の小さいタ
イプの穴あけ形記録膜に適用した場合について、エラー
評価を行った例を述べる。エツジ位置ずれは、一般に、
適用する記録媒体、変調方式、記録方式、検出方式と再
生方式によって異なり、データパターンや記録条件によ
ってもその方向は異なる。例えば、熱拡散率の小さい穴
あけ形記録膜を取上げ、2−7変調方式、記録パルス幅
制御(前述)、2値化検出のために2階微分検出方式1
前後エツジ独立再生方式(後述)を適用した場合、エツ
ジ位置ずれの支配要因は、前述の6種(α、β、β、γ
、Δφ↑、Δφ↓)となる。これらの要因は次のように
分類される。 (1)エツジシフト(α、β、β、γ)とエツジゆらぎ
(Δφt、ΔφL) (2)記録過程で発生するずれ(α、γ、△φ↑2Δφ
↓)と再生過程で発生するずれ(β。 β、Δφ↑、Δφ↓) (3)前エツジ(β、β、γ、Δφt)と後エツジ(α
、β、β、Δφ■) (4)短マーク部(α、β)と短ギャップ部(β。 γ) (評価パターン) 第10図に最悪評価パターン59の一例を示す。 この評価パターン59は3個のマーク部分P工。 と3個のギャップ部分gL−3で構成される。このパタ
ーンを周期的に記録し、統計的な検出位置ずれを求める
。なお、この最悪評価パターンの導出は後述する。 (前後エツジ独立検出方式) 第10図に示すように、記録時においてパターン長に依
存しないで一定に記録マークが伸びるエツジ位置ずれ成
分でかある。このエツジ位置ずれτを吸収することで、
弁別窓幅に対する余裕が得られる。これを実現するため
に、各マークの前エツジと後エツジを独立に検出し、デ
ータ弁別する。 その後、あらかじめ求めたでの値で、前エツジと後エツ
ジの位置ずれを補正することで、前エツジデータと後エ
ツジデータとを合成する。 前後エツジを独立に検出するため、再生パルス幅TRD
は必要なく、測定する相対エツジ間隔は図に示すように
、立ち上がり検出間隔a ’= c、立ち下がり検出間
隔d−fである。 (検出位置の求め方) 前エツジの検出位置Q工、Q2.Q3.後エツジの検出
位置10,12.13の統計的位置ずれを求める。検出
位置を求めるのに、必要な立ち上がり検出パルス間隔は
a、b、(c)であり、立ち下がり検出パルス間隔は、
d、e、(f)である。 統計的に各パルス間隔を分離して測定するために、3種
のパルス間隔は異なる時間間隔とする(4.5T、5.
OT、6..5T;Tはデータ周期)。 検出パルス間隔を立ち上がり、立ち下がりそれぞれにつ
いて統計的に求めたものを第11図(A)に示す。記録
相対エツジ間隔対するa、b、cまたはd、e、fのず
れは前エツジ検出位HQ、。 後エツジ検出位Mt3を仮想基準位置とした場合の検出
位置Q1.Q、とt工l t2の位置ずれと考える。 (エツジシフトとエツジゆらぎ) 第11図(A)において、各検出位置ずれの統計分布の
平均値Δa〜Δeがエツジシフトであり、分布の拡がり
Δφがエツジゆらぎである。 (エラー評価法) 前エツジ、後エツジの統計的検出位置ずれがら、エラー
評価する方法を第11図(B)に示す。第11図(A)
について、各記録パルス間隔TWR:0.5XjT (
j=9.10.13)からの各検出パルス間隔のずれを
合成する。前エツジ、後エツジについての検出位置ずれ
の子方向、一方向の拡がりの最大値をΔΦ、、ΔΦtt
(x=1〜2)とする。エラー評価として、検出窓@T
wに対して最大の検出位置ずれが占める割合を求める。 そこで、ΔΦ1露、ΔΦtt(i=1〜2)の最大値を
エツジ変動量ΔΦ1に^x(nsec)とし、2ΔΦ1
M^X/Tw(%)を検出窓幅に対するエツジ変動量と
する。この値を記録再生過程で生じる変動パラメータに
対して求めることで、定量的にその影響を求めることが
できる。 (必要サンプル数) コード情報を扱う場合、エラー率は1012必要とされ
ている。ただし、一般に、誤り訂正符号(Error
Correction Code)を使用しているので
、記録媒体に要求されるエラー率は10’以下である。 本実施例では、記録媒体の評価に重点を置き、104個
のエツジ数をサンプル数とする。ただし、データ管理の
面からは、1セクタに評価パターンを記録し、その間で
のエツジ位置をすべてサンプルできるサンプル数で規定
しても良い。また、PLL回路を用いてデータの同期化
を行う場合には、1セクタ内に間欠して置かれる再同期
パターンでサンプル領域を区切り、その中でのサンプル
を行い、評価することで、P L L回路の能力を調べ
ることができる。 (評価パターンの導出) (1)熱干渉領域、光学的干渉領域は2個のマーク部分
とその間のギャップ部分である。 記録過程において、 使用している記録媒体の熱伝導率及び熱拡散度を考慮す
ると、熱が隣接マーク形成におよぼす距離、すなわち熱
干渉距離は1μm以下である。実施例では、ピットピッ
チ0.75μm/bit程度について述べる。この場合
、2−7変調により、最短パターン長1.5Tは1μm
程度となる。よって、第4図(A)に示すように、最短
パターンをギャップとして、前後のマークがお互いに影
響を受ける範囲を考慮すれば良い。 再生過程において、 本実施例で使用する光スポットは、使用する光源ノ波長
λ=0.78μm、絞り込みレンズの開口数NA=0.
55より、回折限界まで絞り込まれた光スポットの強度
分布の1/e2の直径、すなわち、スポット径Wsは〜
1.4μm(〜λ/NA)となる。よって、本実施例で
は、光スポットはマークのエツジを最大2個しか含まな
い。依って、再生過程では、2個のマークとそのあいだ
のギャップが光学的干渉領域となる。ただし、前述のよ
うに、光スポットが収差等によって分布がひずんだ場合
では、第4図(C)に示したように、光スポツト内に、
3つのエツジが含まれる場合が生しる。 さらに、記録再生過程を通して考えると、組み合わせか
ら、3つのマークとそのあいだの2つギャップ部分につ
いて、考慮する必要がある。 (2)評価パターンの選別 各種のエツジ変動要因の組合せによるエツジ位置ずれを
上記3つのマークと2つのギャップの組み合わせについ
て求める。各マーク及びギャップ部分のパターン長は最
短パターン長1.5T、最長パターン長4Tを用いる。 ところで、相対エツジ間隔の測定では、隣あう2点のエ
ツジ位置ずれの組み合わせを求めることがら、個々のエ
ツジ部分でのエツジ位置ずれを考慮する。 第12図に、3つのマークと2つのギャップのすべて組
み合わせと主な組み合わせについて、注目するエツジの
位置ずれに寄与する第5図で示したエツジシフト要因を
求めたものを示す。エッジシフトの方向は、相対エツジ
間隔を長い方にずらす方向を十方向、短くする方向を一
方向にとる。 第12図(A)には前エツジ、第12図(B)には後エ
ツジについて求めたものを示す。ここで、相対エツジ間
隔を求めるための2つのエツジを持つ各マーク60,6
1を実線または点線の括弧でくくって示す。 ここで、熱干渉γ□γtは、第5図(D)に示したよう
に、ギヤツブ間パターン長を1.5Tに限定しても、注
目するエツジを持つマークのパターン長とγ、なら前側
マークのパターン長、γ、なら後側マークのパターン長
で値が変化する。そこで、パターンを考慮した分類を示
すため、添字にパターン長を用いる。 γ慮(注口するエツジを持つマークのパターン長、 ■
マークのパターン長)γ、(注目するエツジに持つマー
クのパターン長、 I側マークのパターン長)一般に、
熱特性を考慮すると、7m(4Ty4T>≧γ露(1,
5TI4T)>γ露(4T1z、sT)≧γ露(t、5
Tyt、sT)>γt(4Ty4T)≧γtc1.sT
+4T)>γt(4T+t、sT)≧γ1(1・sT+
x、ST)となる。 2微分分検出によるエツジシフトβ、βについても、 パターン長の組み合わせを区別する。最短ギャップ部の
前後のマークのパターン長または、最短マークの前後の
ギャップのパターン長を規定する。 β (ilギャップのパターン長、 1mギャップの
パターン長)β(前側マークのパターン長、 1mマー
クのパターン長)一定スライス検出によるエツジシフト
δ、δも同様である。 次に最大エツジ位置ずれパターンの選別を行う。 第12A、12B図では、エツジシフトの要因を示した
が、各エツジシフト要因は厳密には独立ではない。特に
、再生過程でのエツジ変動要因は、第8G図で示したよ
うに、記録されたマーク長Q及び、ギャップ長gの関数
であり、記録時のエツジ変動量によって、その量は変化
し、最終的に検出されるエツジ位置ずれも変化する。そ
こで、第12図の組み合わせパターンの中で、特に、エ
ツジシフト要因が多く含まれる組み合わせパターンを取
上げ、エツジ位置ずれを検討してみる。第13図(A)
〜(D)には前エツジついて組み合わせパターン62,
63,64,65、第14図(A)〜(C)には後エツ
ジについて組み合わせパターン68,69.70をあげ
、検討する。 各回において、相対エツジ間隔を測定する2つのエツジ
位置について、エツジシフトをシフトする方向がわかる
ように示す。さらに、仮想的な基準位置は、第13図(
A)、第14図(B)に示すように、孤立4Tパターン
長マークの前エツジ、または後エツジとする。また、2
値化信号検出方式については、主に、2微分分検出方式
について述べ、一定スライス検出方式については点線で
示す。 2微分分検出によるエツジシフトβは、記録過程におい
て決まるギャップ長gと、第8図(G)に示したβとピ
ット長Qの関係と同じような関係にある。そこで、β=
b (g)のような関数で表わす。エツジシフトβにつ
いても記録過程で決まるマーク長Qに対し、β=(Q)
と表わす。本実施例では、最短パターン長のマークまた
はギャップについて考慮する。ただし、記録時エツジ位
置ずれは、前後のマークまたは、ギャップのパターン長
により変化するので、前後のパターンを添字で示す。 Q (M側ギャップのパターン長、 I側ギャップのパ
ターン長)g (■マークのパターン長、 1mマー
クのパターン長)第13図、及び第14図の各組み合わ
せパターンについて、図中に、β、β、Q、gを式で示
し、最終的に検出される相対エツジ間隔のシフト量を=
コ内に示す。これらの式について検討すると、記録再生
過程の各種変動パラメータ、例えば、記録条件、記録媒
体の感度バラツキ等の変化に対して、各種のエツジ変動
要因は変化する。その結果、シフトの方向の極性が異な
った場合、変動パラメータの値によっては、お互いに打
ち消しあう場合が生じ、エツジ位置ずれが小さくなる。 また、同じエツジ変動要因が異なる極性を持つ場合、こ
れは同一パターンを組み合わせたパターン73に代表さ
れるが、この場合、2つのエツジ位置ずれが同一方向に
ずれるために、相対エツジ間隔は変化しない。そこで、
変動パラメータの変化に対して、最大のエツジ位置ずれ
を生じさせる組み合わせパターンの選別において、第1
に、エツジずれに関与するエツジ変動要因が最小数であ
ること、第2に、エツジずれに関与する異なるエツジ変
動要因のシフト方向が同じであることが目安となる。 第12図に示したパターンの組み合わせの中から、上記
条件を満足する組み合わせをすへて選別して、求めた最
悪評価パターン74を第15図に示す。この評価パター
ン74は、各相対エツジ間隔の長さが、異なるので、ど
の相対エツジ間隔、さらには、どのエツジ位置が最大の
エツジずれを与えているかを知ることができる。 第13図(A)〜(D)、第14図(A)〜(C)の組
み合わせパターン62〜65.68〜70から、前エツ
ジ部分については組み合わせパターン65、後エツジに
ついては組み合わせパターン70を選択することにより
、第15図の評価パターン73は、第10図に示した最
悪評価パターン59に簡易化される。選択の条件として
は、選択した組み合わせパターンが、その中に含まれる
エツジ変動要因それぞれが、最大の変化を持つγ1(4
Tt47)・ β(4T14T)・ β(4T14T)
を含むことを特徴とする。 また、最長パターン長4Tのかわりに、3Tまたは3.
5T長を用いている。これは、実施例の範囲では、3T
長より長いパターン長では、エツジ位置ずれに与える影
響が変化しないことと、2−7変調コードに許容された
パターンで評価パターンを構成するためである。 第10図の最悪評価パターン59に含まれる組み合わせ
パターンを第16図に示す。組み合わせパターンは1前
後エツジそれぞれ3種類65〜67.70〜72である
。各組み合わせパターンについて、相対エツジ間隔の平
均値のずれΔa〜△fをエツジシフト要因で示したもの
を図に示しである。ただし、これらは、第13図、第1
4図に示した厳密式ではなく、第12図のように、近似
式で与える。 次に、この最悪評価パターン59を用いて、記録過程で
の変動パラメータである記録パワーの変化に対して、ジ
ッタ評価を行った例を次に示す。 第11図(B)に示した検出窓幅に対するエツジ変動量
2ΔΦ■^x/ T w [%コと記録パワーの関係を
前エツジ、後エツジそれぞれについて、第17図(A)
に示す。記録パワーに対して、エツジ変動量はU字型の
特性を示す。特に低パワー側では、前エツジのエツジ変
動量の増加が著しい。 第17図(B)には、相対エツジシフト成分Δa〜Δf
について記録パワーとの関係を示した。図に示すように
、各エツジシフト成分を演算することで、各種エツジシ
フト要因の記録パワー依存特性を求めることができる。 その結果を第18図に示す。 また、エツジゆらぎ成分についても、以下のことを考慮
して、記録パワーとの関係を求めた。 これまで、組み合わせパターンの選別では、第12図に
示したようにエツジシフト成分だけを考慮してきた。一
般にエツジゆらぎは、エツジシフト成分と独立したエツ
ジ変動要因によって生じるので、独立に評価できるが、
厳密には、第8図(G)に示した2微分分検出方式に起
因したエツジ変動要因のように、パターンによって両成
分がともに変化する場合がある。このため、エツジゆら
ぎについても、組み合わせパターンを検討する必要があ
る。実施例では5第8図(E)、(F)に示したようレ
ニ記録パワー、記録パルス幅が小さくなるとエツジゆら
ぎが増加し、2微分分検出方式では、極大値を持つ。よ
って、必ずしも、最短マークのエツジゆらぎが最大に検
出されるわけではなく、他のパターン長の組み合わせを
評価パターンに含める必要がある。その結果、最大のエ
ツジゆらぎは、第18図に示す特性を示す。 (検出位置ずれの要因解析結果) 第18図から、記録再生過程で生じる各変動要因は次の
ように求めることができる。 ■2階微分検出による再生時エツジシフト(前後エツジ
共通)β、β;光スポットの拡がりよりも、マークの長
さ、またはマーク間の間隔が小さくなると生じる。 β≠Δa β≠Δb ■後エツジシフトα;記録光スポットを走査したときの
マークの伸び過程で生じる。 α≠Δa−ΔC ■前エツジシフトγ農;直前のマークからの熱干渉によ
って生じる。 γ虞〜Δe−Δb ■前エツジゆらぎΔφτ;記録時において、光パルス照
射後、穴が開き始める初期過程で生じる成分と、定常的
な再生時のノイズ成分によって生じる。 ■後エツジゆらぎΔφ↓;主に、定常的な再生時のノイ
ズ成分によって生じる。 (記録パワーとエツジ変動量の関係) ■〜■の各種エツジ変動が記録パワーに対してどのよう
な関係にあるかをまとめると以下のようになる。 実施例での記録パワー依存特性は、低パワー側では記録
時における前エツジゆらぎΔφ7が支配的であり、高パ
ワー側ではマークが大きくなるためにマーク間の間隔が
狭くなるために生じる再生時エツジシフトβが支配的で
あることがわかる。 次に、記録過程の変動パラメータとして、記録パルス幅
を変えた場合について、エツジ変動量とエツジシフトの
記録パワー依存特性がどのように変化するかを第19図
に示す。ただし、列の欄に示す記録パルス幅は、最短パ
ターン長1.5Tのマークを記録するときの記録パルス
幅TIIR(□5T)を示す。その結果、記録パルス幅
を短くすれば、U字の幅が拡がるが、U字のボトム部分
のエツジ変動量は増加してしまう。前者の理由は、低パ
ワー側では、記録時における前エツジゆらぎΔφ↑が支
配的であり、この量が記録パルス幅の変化に対して変化
が小さいため、エツジ変動量が増加するパワー値があま
り変化しないことと、高パワー側ではマークが大きくな
るためにマーク間の間隔が狭くなるために生じる再生時
エツジシフトβが支配的であり、記録パルス幅が短いと
マーク間の間隔を広くできるため、高パワー側のパワー
マージンが広がることによる。後者の理由は、第19図
のエツジシフトの記録パワー依存特性かられかるように
、記録パルス幅を短くしていくと、パターン長の違いに
依るエツジシフトα(Δf井α−β≠α)の極大値80
〜82が大きくなる。(図中[]内の数値参照) これは、記録パルス幅が小さいと、記録時において、マ
ーク後方への熱の拡散が飽和しにくいため、パターン長
の長いマークに比べて、マーク後方での温度が低くなる
。そのため、パターン長によるマークの後方への伸び長
が異なり、エツジシフト量αが増加する。 また、第15図の評価パターンでは、最短パターンと最
長パターンだけを検討したが、再生制御するための基準
パターン(2Tパターンの繰返し)を評価パターンに組
込み、基準パターンのエツジ位置を仮想基準位置とする
ことで再生制御能力も評価できる(特願昭64−298
号参照)。 また、ディスクの一部、例えば、セクタ内のユーザデー
タ領域の直前に以上に述べた評価パターンを記録し再生
する規定領域を設けておく。ユーザデータを記録する際
に、この規定領域の評価パターンを用いて、記録するデ
ィスクの記録再生特性、光スポットの歪み程度が分析で
きるので、ユーザデータを記録する際の記録制御、再生
する際の波形制御回路を最適化できる。例えば、あるデ
ィスクについて、規定領域の評価パターンを記録再生す
ることにより、目標の記録特性より記録感度が低下して
検出されたならば、記録制御回路の記録パワー設定をあ
げる制御を行うことで、ディスクの記録感度バラツキを
吸収することができる。 なお、規定領域としては、ディスク最内周、最外周、ま
たは半径方向に分割したゾーンについての1トラツク領
域、さらには、周方向のデータ管理領域、すなわちセク
タ単位に設けることもできる。 【発明の効果] 以上のように、本発明の記録再生方法を用いることで、
記録再生過程で生じる変動パラメータの変化に対して、
最大のエツジ位置ずれ量がどのように変化するかを評価
できる。さらに、上記変化を記録再生過程での各記録再
生特性に起因した変動要因に分離し、評価できる。
第1図(A)〜(C)は本発明の基本原理を説明する図
、第2図(A)〜(C)は従来例を説明する図、第3図
(A)〜(C)も従来例を説明する図、第4図(A)は
熱干渉領域を説明する図、第4図(B)、(C)は光学
的干渉領域を説明する図、第5図(A)〜(D)はエツ
ジシフト要因を説明する図、第6図はエツジゆらぎ要因
を説明する図、第7図は本発明の一実施例を説明する図
であり、(A)は本発明の一実施例で用いる評価パター
ンを示す図、(B)はその評価系を説明する図、(C)
はその統計測定例を示す図、第8図(A)〜(Q)はそ
の実施例の評価結果例を示す図、第9図は本発明の別の
実施例を説明する図であり、(A)は熱干渉、光学的干
渉領域を求める方法を説明する図、(B)はその実施例
で用いる評価パターンを示す図、第10図は本発明の他
の実施例で用いる評価パターンを示す図、第11図(A
)、(B)はその実施例の統計測定例を示す図、第12
図(A)、(B)は組み合わせパターンに対するエツジ
シフトを示す図、第13図(A)〜(D)は前エツジ部
について、エツジシフトの組み合わせを示した図、第1
4図(A)〜(C)は後エツジ部について、エツジシフ
トの組み合わせを示した図、第15図は主要な組み合わ
せパターンを含んだ評価パターンを示す図、第16図は
評価パターンに含まれる組み合わせパターンを示した図
、第17図はその測定例を示す図で、(A)はエツジ変
動量と記録パワーの関係の測定例を示す図、(B)は相
対エツジシフト成分と記録パワーの関係を示す図、第1
8図はエツジ変動要因の各成分についての記録パワーと
の関係を示す図、第19図は記録パルス幅に依るエツジ
変動量の記録パワー特性の変化を示す図。 符号の説明 1・・・変調後の2値化データ、2・・記録制御による
記録パルス列、3・・・光スポット、4・・・記録マー
ク、5・・・再生波形、6・・・検出2値化データ、9
・・・絶対基準位置、10・・検出位置ずれ、15・・
・再生パルス幅、17・立ち上がり検出パルス間隔、1
8・・立ち下がり検出パルス間隔、21 ・仮想基準位
置、28 マーク部分、29・・ギャップ部分、33・
・・ff(ttHハターン、5トエッジシフト、52・
・エツジゆらぎ、58・評価パターン、59・・・評価
(最悪)パターン、74・・評価パターン。 と
、第2図(A)〜(C)は従来例を説明する図、第3図
(A)〜(C)も従来例を説明する図、第4図(A)は
熱干渉領域を説明する図、第4図(B)、(C)は光学
的干渉領域を説明する図、第5図(A)〜(D)はエツ
ジシフト要因を説明する図、第6図はエツジゆらぎ要因
を説明する図、第7図は本発明の一実施例を説明する図
であり、(A)は本発明の一実施例で用いる評価パター
ンを示す図、(B)はその評価系を説明する図、(C)
はその統計測定例を示す図、第8図(A)〜(Q)はそ
の実施例の評価結果例を示す図、第9図は本発明の別の
実施例を説明する図であり、(A)は熱干渉、光学的干
渉領域を求める方法を説明する図、(B)はその実施例
で用いる評価パターンを示す図、第10図は本発明の他
の実施例で用いる評価パターンを示す図、第11図(A
)、(B)はその実施例の統計測定例を示す図、第12
図(A)、(B)は組み合わせパターンに対するエツジ
シフトを示す図、第13図(A)〜(D)は前エツジ部
について、エツジシフトの組み合わせを示した図、第1
4図(A)〜(C)は後エツジ部について、エツジシフ
トの組み合わせを示した図、第15図は主要な組み合わ
せパターンを含んだ評価パターンを示す図、第16図は
評価パターンに含まれる組み合わせパターンを示した図
、第17図はその測定例を示す図で、(A)はエツジ変
動量と記録パワーの関係の測定例を示す図、(B)は相
対エツジシフト成分と記録パワーの関係を示す図、第1
8図はエツジ変動要因の各成分についての記録パワーと
の関係を示す図、第19図は記録パルス幅に依るエツジ
変動量の記録パワー特性の変化を示す図。 符号の説明 1・・・変調後の2値化データ、2・・記録制御による
記録パルス列、3・・・光スポット、4・・・記録マー
ク、5・・・再生波形、6・・・検出2値化データ、9
・・・絶対基準位置、10・・検出位置ずれ、15・・
・再生パルス幅、17・立ち上がり検出パルス間隔、1
8・・立ち下がり検出パルス間隔、21 ・仮想基準位
置、28 マーク部分、29・・ギャップ部分、33・
・・ff(ttHハターン、5トエッジシフト、52・
・エツジゆらぎ、58・評価パターン、59・・・評価
(最悪)パターン、74・・評価パターン。 と
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、変調された2値化信号の記録データとして、注目す
るデータの”1”に対して周りのデータの”1”が記録
再生過程を通じて影響をおよぼす範囲である熱的・光学
的干渉領域を少なくとも含む評価パターンを光記録媒体
に記録し、該評価パターンから得られた再生データの2
値化信号について、基準位置に対するデータ”1”の間
隔を求めることで、該基準位置に対するデータ”1”の
位置を求め、上記基準位置に対する記録データの”1”
の位置とそれらに対応する再生データの”1”の位置と
の位置ずれ検出を行い、その位置ずれを分析することで
記録再生過程で生じる2値化信号の変動を検出すること
を特徴とする光記録媒体の記録再生方法。 2、請求項1において、上記基準位置は、光記録媒体で
あるディスク面上に作りつけられた絶対位置であること
を特徴とする光記録媒体の記録再生方法。 3、請求項1において、上記基準位置は、上記評価パタ
ーンの最低1つのデータ”1”の位置を仮想的に基準と
することを特徴とする光記録媒体の記録再生方法。 4、請求項1において、上記位置ずれ検出として隣接す
るデータ”1”の相対間隔を測定することを特徴とする
光記録媒体の記録再生方法。 5、請求項1又は4において、上記再生データの”1”
の位置ずれ量に対して、規定領域における統計的分析を
行うことを特徴とする光記録媒体の記録再生方法。 6、請求項5において、光記録媒体であるディスクの一
周を規定領域とすることを特徴とする光記録媒体の記録
再生方法。 7、請求項5において、1セクタを規定領域とすること
を特徴とする光記録媒体の記録再生方法。 8、請求項5において、再同期領域間を規定領域とする
ことを特徴とする光記録媒体の記録再生方法。 9、請求項1から8のいずれかにおいて、上記評価パタ
ーンは、周期性があり、該パターン内に含まれるデータ
”1”の各々の間隔が異なることを特徴とする光記録媒
体の記録再生方法。 10、請求項5において、統計的に分析した上記データ
”1”の位置ずれについてその平均値であるエッジシフ
トを求め、該平均値に対して対称に分散するノイズ成分
を取り除くことで、記録再生過程での2値化信号の変動
を要因別に分離することを特徴とする光記録媒体の記録
再生方法。 11、請求項5において、統計的に測定した相対データ
間隔について、その平均値に対する分散であるエッジゆ
らぎを求め、記録再生過程での変動パラメータに対して
の変化から、記録再生過程での2値化信号の変動を要因
別に分離することを特徴とする光記録媒体の記録再生方
法。 12、請求項9において、上記評価パターンは、1周期
における個々のパターンの発生頻度が等頻度であること
特徴とする光記録媒体の記録再生方法。 13、請求項5において、注目する孤立データの”1”
の位置に対し、前後のデータパターン順列で配列し、注
目するデータ”1”の位置の変化を求めることによって
、熱干渉領域、光学的干渉領域を求めることを特徴とす
る光記録媒体の記録再生方法。 14、請求項5又は10において、可変長変調方式で現
われるパターン長の一部、またはすべてを熱干渉領域、
光学的干渉領域よりも広く離して配列した周期性のある
評価パターンを用いて、マーク長の違いによるデータ”
1”の位置ずれの違いを求めることを特徴とする光記録
媒体の記録再生方法。 15、請求項14において、2−7変調方式を用い、T
をデータ周期にして、1.5T−4T−4T−3T−2
T−3T−4T−3T−2.5T−3.5T−4T−3
T−3T−4.5T−4T−2.5T−4T−4.5T
を1周期とする評価パターンを用いることを特徴とする
光記録媒体の記録再生方法。 16、請求項5、9、10、11、12、13、14の
いずれかにおいて、上記評価パターンとして、記録再生
過程で生じるすべての要因によるデータ位置ずれが現わ
れ、さらに各々の位置ずれ要因が分離できるように配列
したことを特徴とする光記録媒体の記録再生方法。 17、請求項16において、上記評価パターンとして、
記録再生過程で生じるデータ位置ずれの組合せた位置ず
れが最大となるエッジ位置が含まれる最悪パターンを用
い、これを窓幅に対する割合であるエッジ変動量を求め
ることでエラー評価することを特徴とする光記録媒体の
記録再生方法。 18、請求項17において、データ周期をTとして、1
.5T−1.5T−3.5T−3T− 1.5T−3T−3.5T−1.5T−4T−4T−1
.5T−1.5T−6Tを1周期とする評価パターンを
用いることを特徴とする光記録媒体の記録再生方法。 19、請求項17において、2−7変調方式を用い、デ
ータ周期をTとして、1.5T−3.0T−3.5T−
1.5T−3.5T−3.0Tを1周期とする評価パタ
ーンを用いることを特徴とする光記録媒体の記録再生方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25690590A JP2907986B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 光記録媒体の記録再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25690590A JP2907986B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 光記録媒体の記録再生方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04137223A true JPH04137223A (ja) | 1992-05-12 |
JP2907986B2 JP2907986B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=17299018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25690590A Expired - Lifetime JP2907986B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 光記録媒体の記録再生方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2907986B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011510425A (ja) * | 2008-01-14 | 2011-03-31 | マーベル ワールド トレード リミテッド | 光ディスク記録に関するタイミング較正のための回路、アーキテクチャ、機器、システム、アルゴリズム及び方法及びソフトウェア |
US8498186B2 (en) | 2006-02-24 | 2013-07-30 | Marvell World Trade Ltd. | Circuits, architectures, apparatuses, systems, algorithms and methods and software for timing calibration for optical disc recording |
US8811134B1 (en) | 2006-02-24 | 2014-08-19 | Marvell International Ltd. | Circuits, architectures, apparatuses, systems, algorithms and methods and software for optimum power calibration for optical disc recording |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP25690590A patent/JP2907986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8498186B2 (en) | 2006-02-24 | 2013-07-30 | Marvell World Trade Ltd. | Circuits, architectures, apparatuses, systems, algorithms and methods and software for timing calibration for optical disc recording |
US8811134B1 (en) | 2006-02-24 | 2014-08-19 | Marvell International Ltd. | Circuits, architectures, apparatuses, systems, algorithms and methods and software for optimum power calibration for optical disc recording |
JP2011510425A (ja) * | 2008-01-14 | 2011-03-31 | マーベル ワールド トレード リミテッド | 光ディスク記録に関するタイミング較正のための回路、アーキテクチャ、機器、システム、アルゴリズム及び方法及びソフトウェア |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2907986B2 (ja) | 1999-06-21 |
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