JPH05298737A

JPH05298737A - 情報の記録再生制御方法

Info

Publication number: JPH05298737A
Application number: JP4100897A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Kirino; 文良桐野; Hiroshi Ide; 井手　　浩; Takeshi Toda; 戸田　　剛; Takeshi Maeda; 武志前田; Toshimitsu Kaku; 敏光賀来; Seiichi Mita; 誠一三田; Kazuo Shigematsu; 和男重松
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】記録媒体に記録すべき記録マークの長さと幅
を高精度に制御し、情報の信頼性及び記録容量の向上を
はかる方法を提供することにある。【構成】試し書きを行なうための試し書き器３と記録
媒体に記録すべき信号を発生させる記録波形生成器５
と、記録マークから得られる再生符号列２５と記録符号
列２０を比較する比較判別器１６を具備し、記録感度変
動等による記録マークの変動を極力低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体上に記録再生
を行なう情報記録再生装置に係り、特に熱的記録による
記録マークの高精度な記録再生制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の記録方式は、特開平３−２２２２
３号公報に記載のように、記録マークの記録符号列をパ
ルス化して記録符号列の長さに対応する一連のパルス列
を形成し、パルス列の長さ、振幅を記録符号列の直前に
ある記録符号列の逆相の長さに応じて制御し、パルス列
を３つの部分に分け、各パルスのパルス幅を変化させて
記録を行なう方式となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、記録
媒体の膜厚変動や環境温度変動による記録媒体に対する
記録感度変動が発生する点について考慮されておらず、
高精度に記録マークを制御できなため記録容量の低下を
引き起こす問題があった。

【０００４】本発明の目的は、前記記録感度変動による
記録マークの変動を極力抑制し、高精度な記録マーク制
御をすることにある。

【０００５】本発明の他の目的は、記録再生装置と記録
媒体との相性を向上させるとともに、記録再生装置によ
る記録感度変動も抑圧することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、記録再生装置の信頼
性及び記憶容量や情報の転送レ−トを向上させることに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、記録媒体と記録を行なう装置との適合性を向上させ
るために、あらかじめ記録媒体の所定の位置に試し書き
を行い、試し書きによって得られる再生信号と試し書き
データとを比較し、良好な結果を得られた後に正規の情
報の記録を開始するものである。

【０００８】また、試し書きデータならびに正規の情報
の入力データビット列を、記録を行う装置の符号列にす
るとともに、前記符号列を記録媒体に記録するためのデ
ータ列を生成し、レーザ光源を駆動して記録媒体に記録
領域を形成することによって、正確な記録を行なうもの
である。

【０００９】さらに、試し書きによる正確な記録状態の
判別を行なうために、再生信号の振幅や周波数特性等の
改善を実施しない状態で、記録条件の良否を判別するよ
うしたものである。

【００１０】上記他の目的を達成するために、試し書き
データならびに正規の情報の入力データビット列の記録
マークに応じた記録パルス列と記録補助パルスを発生さ
せ、記録パルス列と記録補助パルスに対する２つの光強
度または、２つのエネルギーレベルを用いて記録媒体に
記録したものである。

【００１１】上記他の目的を達成するために、記録パル
ス列と記録補助パルスの光強度を変調することによっ
て、情報の重ね書きを可能とする記録媒体において、記
録パワーと消去パワーに適用させたものである。

【００１２】上記他の目的を達成するために、正規の情
報の入力データビット列を記録した直後に、再生を行な
い入力データビット列と出力データビット列を比較する
ものである。

【００１３】また、あらかじめ記録媒体の所定の位置に
試し書きを行い、試し書きによって得られる再生信号と
試し書きデータとを比較し、良好な結果を得られた後に
正規の情報の記録を開始するにあたって、試し書きデー
タならびに正規の情報の入力データビット列を、記録を
行う装置の符号列にするとともに、前記符号列を記録媒
体に記録するためのデータ列を生成し、レーザ光源を駆
動して記録媒体に記録領域を形成する記録波形におい
て、記録マ−クに応じた記録パルス列と記録補助パルス
に対する光強度またエネルギ−レベルを制御するもので
ある。

【００１４】

【作用】試し書きは記録媒体と記録を行なう装置との適
合性を向上させるために、あらかじめ記録媒体の所定の
位置に、記録媒体の交換にともなう記録媒体の膜厚変動
等や、環境温度変動及び記録を行なう装置の特性変化に
よる記録媒体に対する記録感度変動等を検知するため
に、記録すべき厳しい記録マ−クを正規の情報の記録を
行なう前に記録媒体上に書き込む動作をする。さらに、
記録した試し書きデ−タから得られる再生信号と試し書
きデータとを比較し、良好な結果を得られるように記録
するための記録波形の光強度またはエネルギ−を変化さ
せて記録媒体と記録装置との適合を図るように動作す
る。それによって、常に記録媒体に対する最適な記録条
件を得ることが出来るので、上述した記録感度変動にと
もなう情報の記録誤動作がなくなるとともに信頼性のあ
る記録再生が出来る。

【００１５】また、正規の情報の記録直後またはある周
期での記録再生を行ない、入力データビット列と出力デ
ータビット列を比較し、誤動作した場合、上述した試し
書きを行なうことによって信頼性のある記録再生が出来
る。

【００１６】さらに、正規の情報の記録直後またはある
周期での記録再生によって行なわれる試し書きを極力低
減するために、記録マークに応じた記録パルス列と記録
補助パルスを発生させ、記録パルス列と記録補助パルス
に対する２つの光強度または、２つのエネルギーレベル
を用いて記録媒体の温度をほぼ一定にして記録マークの
長さや幅を制御した記録である。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の装置構成の一実施例を示す。情報記録再生装置
は、情報を記憶させるための記録媒体１と記録再生を実
現するための光ヘッド２と光ヘッド２から得られた再生
信号を情報に変換する処理系から構成される。記録媒体
１は、記録膜とそれを保持する基板から構成される。

【００１８】光ヘッド２は、レ−ザ８から出射される光
を記録媒体１上に絞り込む。情報の記録時は、入力デ−
タビット列（情報）が、符号器４に入力され、符号器４
から出力される記録符号列が記録波形生成器５に導か
れ、記録波形生成器５によって得られる記録波形がＡＰ
Ｃ６に入力され、記録符号列に応じた光強度がレ−ザ８
から出力される。情報の再生時は、記録媒体１から反射
された光が受光器９に導かれ電気信号に変換される。該
信号は、再生アンプ１０に入力され、波形等化器１１と
入力切替器１２に出力される。入力切替器１２は試し書
き指令信号に応じて、再生アンプ１０または波形等化器
１１のどちらかの再生信号を整形器１３に出力し、信号
の有無を表すパルス信号に変換される。該パルス信号
は、弁別器１５とＰＬＬ１４に導かれる。ＰＬＬ１４か
ら出力される同期信号（パルス信号の基本周期に同期し
た信号）は、弁別器１５に入力される。弁別器１５は、
上記パルス信号と同期信号から検出符号列を生成し、復
号器１７によって、デ−タビット列（情報）を出力す
る。また弁別器１５の検出符号列は比較判別器１６に出
力される。比較判別器１６は、試し書き指令信号によっ
て動作する試し書き器３からの試し書きデータが符号器
４に出力し、また試し書き指令信号によって動作する入
力切り替え器１２は、再生アンプ１０の出力を整形器１
３に出力するように切り替え、符号器４からの記録符号
列と弁別器１５からの再生符号列を比較し、記録符号列
からの再生符号列の差異を打ち消すようにレ−ザ８を駆
動するレ−ザ駆動器７を制御するＡＰＣ６を制御する制
御信号を出力し、記録符号列からの再生符号列の差異が
ある程度小さくなって、許容できる範囲で試し書き終了
信号を出力する。

【００１９】試し書き終了信号が出力されてから、入力
切り替え器１２は、波形等化器１１の出力を整形器１３
に出力するように切り替え、正規の記録再生動作を開始
する。正規の記録動作を開始した後も、比較判別器１６
で記録符号列からの再生符号列の差異が許容できる範囲
であることを確認するようにし、許容できない場合は上
述した試し書き動作を開始させ、試し書き終了信号が出
力したら、再度正規の記録動作を続ける。また、比較判
別器１６で記録符号列からの再生符号列の差異を確認す
る場合、入力切り替え器１２の出力が再生アンプ１０の
信号を出力するように動作させた方が精度良く検出でき
る。上記動作において、入力切り替え器１２を用いなく
ても同様な動作を実現できる。比較判別器１６での記録
符号列からの再生符号列の差異を精度良く検出するため
には、波形等化器１１を用いない方がよい。

【００２０】次に、図２を用いて本発明の装置の一動作
例を説明する。装置の電源等を投入することで装置を稼
働させる。まず、記録媒体が装置に投入されているかを
判断し、記録媒体がなければそのまま待機状態とする。
記録媒体が装置にセットされたならば、投入された記録
媒体と装置の適合性を確認するために、試し書きの動作
を行なう。試し書きは、記録媒体の膜厚変動や環境温度
変動による記録媒体に対する記録感度変動によって発生
する記録マークの変動を極力低減するように記録パワー
や記録パルス等を制御し、また、記録を行なう装置の変
動を低減するようにし、記録信号と再生信号の比較判別
を行ない記録信号と再生信号の差異が装置が正常に動作
する範囲に抑圧し、試し書き終了信号を出力し装置の正
規の動作（情報の記録再生）を開始させる。また、記録
信号と再生信号の比較判別を行ない記録信号と再生信号
の差異が大きい場合は、レーザーパワーを制御し、再度
試し書きを正常に動作するまで行なう。また、記録媒体
交換時も上述した試し書きを実施する。さらに、装置の
正常動作時も、記録信号と再生信号を比較することで常
に高精度な記録マークを記録することが可能となる。

【００２１】図３は、本発明の記録媒体上に記録する記
録方式の一実施例と記録された記録マークの関係につい
て説明する。図１で説明した符号器４からの出力が記録
符号列２０である。記録符号列２０は、記録波形生成器
５によって、記録符号列２０のパルス部に記録パルス列
２１を発生させる。記録パルス列２１は、先頭パルスと
２番目以降のパルスの長さが異なり、２番目以降のパル
ス列のパルス長が記録マークの最小変化長の中に少なく
ても１つのパルスが対応し、記録マークの最小変化長で
のパルスの最終の立ち下げ位置近傍への他のパルス列か
らの熱の影響がほぼ無視できるような記録パルス列また
は、一定の熱の流入となるような記録パルス列から構成
されている。記録符号列２０のギャップ部（パルス部以
外の休止期間部）に記録補助パルス２２ａを発生させ
る。記録補助パルス２２ａは、記録符号列２０の立ち下
がり位置からある程度のギャップ部を設けることによっ
て、記録パルス列最終立ち下がり位置からの熱が次の記
録パルス列の先頭立ち上がり位置の温度をほとんど変化
させないようにする。

【００２２】記録パルス列２１と記録補助パルス２２ａ
を用いてレーザ１を駆動した場合のレーザパワーの記録
符号列に応じた変化を横軸を時間、縦軸をレーザパワー
として表した。レーザパワーの差異手入れベルが、再生
時の再生パワーＰｒ、記録の高いレベルが記録パルス列
２１の記録パワーＰｗ、記録の低いレベルが記録補助パ
ルス２２ａの記録パワーＰａｓである。グラフのような
記録波形を用いて、記録媒体に記録マーク２３の長さと
幅を高精度に制御する。また、記録媒体上の温度が一定
にた持たれることから記録マーク２３の幅が一定のある
範囲以内で制御されるので、再生信号２４の記録部の振
幅が一定になる。再生信号２４の中心またはあるレベル
で判別することによって、再生符号列２５が生成され
る。

【００２３】比較判別器１６の一動作例として、図３の
記録符号列２０と再生符号列２５のパルス部の長さやパ
ルスの立上り位置または立ち下がり位置等の間隔を調べ
ることによって、記録パワーが大き過ぎる場合は、再生
符号列２５のパルスの長さが長くなる。また、記録パワ
ーが小さい場合は、逆に再生符号列２５のパルスの長さ
が短くなる。検出方法としては既に、発明者の２名が出
願した『ディジタル信号記録再生装置』、特願平２−１
７００５２に詳述されている。ここではさらに検出のた
めの金物が大きくならない新たな方式を提案する。記録
パタ−ンとしては図５に示すような記録変調コ−ドから
決まる最短記録マ−クと最長記録マ−クを交互に記録す
る。変調方式として１−７変調を用いると、ビット周期
をＴとするとして１．３３Ｔ，５．３３Ｔに対応する長
さが良い。ビット密度を０．５６ミクロン／ビット、使
用レ−ザ波長を７８０ｎｍ、レンズのＮＡを０．５５と
すると最短マ−クは０．７５ミクロンとなり、これから
の再生波形は光学系の分解能からみて、高調波成分は含
まれず基本波のみとなる。一般的にこの再生波形は、最
短マ−クが再生スポットの径よりも小さいので長さと、
幅の両方の影響を受ける。一方、最長マ−クの再生波形
の信号振幅は幅の影響のみで決まり、信号の立上り立ち
下がり間隔はマ−ク長さに対応している。本発明のよう
な記録波形を用いると最長記録マ−クと最短記録マ−ク
の幅はほぼ等しくできるので最短マ−クと最長マ−クの
再生波形の違いは長さの違いとみなせる。マ−クの両エ
ッジに情報をもたせる、所謂マ−ク長記録を行い、これ
をデ−タパルスに変換する２値化の方法として直接スラ
イスする方法を採用するとするとスライスのレベルを正
確に決める必要がある。このレベルはマ−クの幅が等し
く、最短マ−ク長がスポット径の半分より長いときには
最長マ−ク長の振幅レベルの半分の値に設定すれば良い
ことが分かっている。すなわち、マ−ク長が光スポット
の半分よりも長いとマ−クエッジに光スポットがあると
きに、このマ−クエッジからの再生信号は隣接マ−クの
エッジからの影響を受けないので、最長マ−ク長で決ま
る振幅の半値でスライスしたときの再生波形との交点が
マ−クのエッジに対応する。以上の理由により試し書き
された信号波形からマ−ク長さを検出するためにはま
ず、スライスの基準レベルを設定する必要がある。その
ために最長マ−クの繰返しパタ−ンの再生波形から基準
レベルを求める。この方法として、最長マ−クの振幅の
半値を求めるために、マ−クからの再生信号の上包絡線
と下包絡線を示す信号をエンベロ−プ検出回路から作成
し、これらの平均値と求めて基準レベルとする、本出願
人が提案の方法が知られている。すなわち、特願昭５８
−７７４４８の『光学的情報再生装置』である。また、
別の方法として最長マ−クの繰返しパタ−ンではマ−ク
長とマ−クギャップの長さが等しくなるように記録され
ているが、記録条件がずれてマ−ク長とマ−クギャップ
の長さのバランスが多少ずれても最長マ−クの繰返しパ
タ−ンでは平均値はほとんど前述の方法で求めた値と等
しくなる。これを求める方法として図６に示すような回
路を用いる。再生波形を可変できるスライスレベルで２
値化し、そのパルスの立上りで積分回路を起動し、充電
を行い、立ち下がりで放電し、次のパルスの立上りのタ
イミングで積分器の値をサンプルホ−ルドし、この値が
ゼロになるようにスライスレベルを変化するようにフィ
−ドバックをかけ、スライスレベルが整定した時点でこ
のスライスレベルをアナログデジタル変換して取り込み
記憶する。この動作を最短マ−クと最長マ−クについて
同じように求め、それぞれの値をＶ１とＶ２とするとこ
の差がゼロとなるように記録条件を変化する。

【００２４】図４に、本発明の記録媒体上に記録する記
録方式の他の実施例を示す。図３と同様に、記録符号列
２０は、記録波形生成器５によって、記録符号列２０の
パルス部に記録パルス列２１を発生させる。記録パルス
列２１は、先頭パルスと２番目以降のパルスの長さが異
なり、２番目以降のパルス列のパルス長が記録マークの
最小変化長の中に少なくても１つのパルスが対応し、記
録マークの最小変化長でのパルスの最終の立ち下げ位置
近傍への他のパルス列からの熱の影響がほぼ無視できる
ような記録パルス列または、一定の熱の流入となるよう
な記録パルス列から構成されている。記録符号列２０の
ギャップ部（パルス部以外の休止期間部）に記録補助パ
ルス２２ｂを発生させる。記録補助パルス２２ｂは、記
録符号列２０の立上り位置より以前と記録符号列２０の
立ち下がり位置からある程度のギャップ部を設けること
によって、記録パルス列最終立ち下がり位置からの熱が
次の記録パルス列の先頭立ち上がり位置の温度をほとん
ど変化させないようにする。

【００２５】記録パルス列２１と記録補助パルス２２ａ
を用いてレーザ１を駆動した場合のレーザパワーの記録
符号列に応じた変化を横軸を時間、縦軸をレーザパワー
として表した。レーザパワーの最低レベルが再生時の再
生パワーＰｒ、記録の高いレベルが記録パルス列２１の
記録パワーＰｗ、記録の低いレベルが記録補助パルス２
２ａの記録パワーＰａｓである。グラフのような記録波
形を用いて、記録媒体に記録マーク２３の長さと幅を高
精度に制御する。また、記録媒体上の温度が一定にた持
たれることから記録マーク２３の幅が一定のある範囲以
内で制御されるので、再生信号２４の記録部の振幅が一
定になる。再生信号２４の中心またはあるレベルで判別
することによって、再生符号列２５が生成される。以上
の記録波形で制御されるデイスク面上での温度分布を考
察してみる。記録パルスによって到達する最高到達温度
をＴｍａｘとし、再生レ−ザパワ−による温度上昇を特
定係数Ｋを用いて、ＫＰｒと表す。装置の環境温度をＴ
ｒとし、記録レ−ザパワ−による温度上昇を特定係数
Ｋ’を用いてＫ’（Ｐｗ−Ｐａｓ）と表す。さらに、記
録パルスの照射が終了した後の温度の低下割合を表す時
間ｔに対する関数をｆ（ｔ）とし、補助パルスが照射さ
れてから温度が立ち上がる割合を表す関数をｇ（ｔ）と
すると、時間ｔの原点を記録パルスの終了時点として、
温度Ｔ（ｔ）は次のように表せる。

【００２６】（Ｔｍａｘ−Ｔｒ−ＫＰｒ）ｆ（ｔ）＋Ｔｒ＋ＫＰｒ＋Ｋ（Ｐａｓ−Ｐｒ）ｇ（ｔ）＝Ｔ（ｔ）（式１）１−７変調での検出窓幅をＴｗとすると、最短マ−ク長
と最短ギャップはいずれも２Ｔｗとなる。前述の熱のバ
ランスを考察するのに一番厳しい条件はマ−クギャップ
が最短の場合である。従ってマ−クギャップが終了して
次のマ−ク部の最短時間はｔが２Ｔｗのときであり、最
長時間は８Ｔｗとなる。前のマ−クを記録したときの熱
の影響が次のマ−クのパタ−ンによらず影響をおよぼさ
ないためにはＴ（ｔ）はｔの２Ｔｗから８Ｔｗの間で等
しいことが望まれる。しかもこの一定値Ｃとしては次の
マ−クの記録パルスによる温度上昇Ｋ’（Ｐｗ−Ｐａ
ｓ）が加算された結果として到達する最高到達温度が前
のマ−クで到達した最高到達温度Ｔｍａｘに一致するこ
とがすべてのマ−クの幅が等しくなるために必要な条件
となる。また一定値Ｃとして、少なくともｔの２Ｔｗか
ら８Ｔｗの間で熱のバランスがとれた結果として最終的
に到達する温度であることが後続するマ−クに前のマ−
クが影響をおよぼさないために必要である。この温度は
式１においてｆ（ｔ）−＞０ｇ（ｔ）−＞１（式２）式２の極限として求められる。結局ＣはＣ＝Ｔｍａｘ−Ｋ’（Ｐｗ−Ｐａｓ）＝Ｔｒ＋ＫＰｒ＋Ｋ（Ｐａｓ−Ｐｒ）（式３）となる。

【００２７】Ｔ（ｔ）とＣとの誤差をＥ（ｔ）とするとＥ（２Ｔｗ）＝Ｋ’（Ｐｗ−Ｐａｓ）ｆ（２Ｔｗ） −（１−ｆ（２Ｔｗ）−ｇ（２Ｔｗ））Ｋ（Ｐａｓ−Ｐｒ）（式４）熱の流れを決める要素としては熱源の変化量を考えた方
が判り易いことから、記録パルスのパワ−変化をＰ
ｗ’，補助光のパワ−変化をＰａｓ’とするとＰｗ’＝Ｐｗ−ＰａｓＰａｓ’＝Ｐａｓ−Ｐｒ（式５）と書き替えられる。すると式４はＥ（２Ｔｗ）＝Ｋ’Ｐｗ’ｆ（２Ｔｗ） −（１−ｆ（２Ｔｗ）−ｇ（２Ｔｗ））ＫＰａｓ’ （式６）のようになる。この式をみると、右辺の第１項は前のマ
−クの記録パルスによる影響であり、第２項が補助光に
よる影響である。補助光を遮断することは第２項の係数
を制御することであり、補助光の遮断がなければ、この
項は定常的にゼロとなり、原理的に記録パルスの影響を
無くすことはできない。式６から分かることは前のマ−
クの記録パルスの影響を無くすためにＥ（２Ｔｗ）がマ
−クエッジのシフトにほとんど影響がないような温度誤
差の中になくてはならない。これを満足させるためには
Ｐｗ’、Ｐａｓ’、ｆ（２Ｔｗ）、ｇ（２Ｔｗ）の組合
せを考えなくてはならない。一方、Ｐｗ’、Ｐａｓ’の
組合せは別の観点から決められてしまう。補助光と記録
パルスと環境温度の定常時の関係を示す式３からＴｍａｘ＝Ｔｒ＋ＫＰｒ＋ＫＰａｓ’＋Ｋ’Ｐｗ’ （式７）式７が求められる。ここでＴｍａｘはスポット形状と線
速度と媒体の熱伝導特性がきまるとマ−クの幅が決ま
り、さらに前述の記録パルス波形が決まるとマ−ク長さ
が決まるため、マ−クの幅と長さを一定に制御するため
にはＴｍａｘを一定に抑えなくてはならない。すなわ
ち、式７の右辺が一定でなくてはならない。すると環境
温度、再生パワ−が決まるとＰｗ’、Ｐａｓ’の和は一
定でなくてはならない。ここでＫを決める要因はスポッ
ト形状と線速度と媒体の熱伝導特性であり、Ｋ’はそれ
らと記録パルス波形である。式６から誤差を小さくする
ためには、ｆ（ｔ）とｇ（ｔ）の関数が温度の減少、増
加の割合を表す関数であることから１と０の間の値しか
とらないことを考慮するとＫＰａｓ’とＫ’Ｐｗ’はほ
ぼ等しい方がｆ（ｔ）とｇ（ｔ）に対する許容幅が広く
なって都合が良い。ｆ（ｔ）とｇ（ｔ）は媒体の熱の伝
導特性によって決まり、前述のごとくｆ（ｔ）は線速度
と熱の伝導速度の関係できまる。またｇ（ｔ）は膜の熱
容量と線速度で決まる。今仮に、温度の減少、増加の割
合が時間ｔの指数関数とし、時定数をそれぞれｔａｕ
１，ｔａｕ２、補助光遮断時間をｔ０とする。

【００２８】ｆ（ｔ）＝ｅｘｐ（−ｔ／ｔａｕ１）（式８）ｇ（ｔ）＝１−ｅｘｐ（−（ｔ−ｔ０）／ｔａｕ２）ｔ≧ｔ００ｔ＜ｔ０（式９）後述するように記録波形は記録クロックに同期している
ことが回路の実現上非常に都合が良い。そこで時間ｔを
１−７変調の検出窓幅Ｔｗを単位にして表すことにす
る。ＫＰａｓ’を８０度、Ｋ’Ｐｗ’を１００度、遮断
時間をＴｗ、Ｔ（２Ｔｗ）の温度誤差を±１０度以内と
すると、この条件を満足するｔａｕ１とｔａｕ２の組合
せは図７のようになる。この数値は光磁気記録膜、特許
願５９−２１１３２０『光磁気記録材料』に述べた媒体
を用い、線速度９．４ｍ／ｓ、Ｔｗが４０ｎｓの時にエ
ッジシフトがＴｗの１０％以内になる条件である。四角
の領域は減衰増加の割合が早いのですぐに定常状態に達
する領域を表している。遮断により熱のバランスがとれ
ているのが棒上の領域であり、前述のＰｗ’、Ｐａ
ｓ’、ｆ（２Ｔｗ）、ｇ（２Ｔｗ）の４つの組合せによ
って決まる領域である。４つの組合せのそれぞれの要素
が変動しても温度誤差を小さくするためには領域として
四角の領域を選択することが望ましい。その中でもｔａ
ｕ１を０．４以下にするとＫ’Ｐｗ’の影響が大幅に抑
えられるので遮断時間とｔａｕ２に対する許容範囲が広
がって来る。記録方式としてマ−ク長記録を用い、ＭＣ
ＡＶ記録を行うと半径位置によってＴｗの絶対時間は変
化するが、遮断時間、時定数をＴｗで規格化しておくと
これまでの結果はすべて成立する。

【００２９】次に記録パルスの別の実施例について述べ
る。これまでの実施例では図３、４において１−７変調
の最短マ−クを記録するためには、Ｔｗのパルスと記録
クロックパルス１つの組合せを使用している。ここで記
録クロックは一般的にはＴｗ周期のものが発振されるの
でこれを使用するのが回路の都合上便利である。実際に
も転送レ−トが４ＭＢ／ｓ近くになると倍周期のクロッ
クを作成することは困難となる。しかし、記録パルスに
対応したパワ−レベルが１つでこのパルスの組合せをも
ちいて最短マ−クを記録でき、かつ後に続く記録クロッ
クパルス１つ毎にマ−ク長さがＴｗづつ増加させること
ができるのは、記録媒体の熱特性が限られる。前述の時
定数でいうとかなり大きな値の場合である。種々の熱特
性の媒体でも対応できる波形としては図８のように最短
マ−クを長さａの記録パワ−変化量ｗ１のパルスで記録
する。補助光とこの記録パルスの組合せで所望の幅と、
１．３３Ｔの長さを持った最短マ−クを記録できる。次
にＴｗ毎に続くマ−クを記録するときには前述の記録ク
ロックを用いて、記録パワ−変化量をｗ２として記録す
る。マ−クの幅をマ−ク長さによらず一定にするため
に、各記録クロックごとの最高到達温度を一定にする。
図８においてタイミングｔ２からｔ６までの各点におけ
る温度を求めてみる。パルス照射により熱の増加を表す
関数としてｈ（ｔ），パルス停止により熱の減少を表す
関数をｌ（ｔ）とすると記録パルスによる熱の増加は各
タイミングごとに図９に示す関係となる。簡単化のため
にＰ，Ｑ，Ｒと置換し、ｔ２とｔ３での温度が等しくな
るようにｗ２の条件を求めると、図９に示す関係とな
る。

【００３０】ｗ２＝Ｒ（１−Ｐ）ｗ１／Ｑ（式１０）このようにするとｔ４からｔ６の温度もほとんど等しく
なる。

【００３１】ａのパルス幅は２Ｔｗのパルス幅から遅延
線等を用いて作成する。２つの記録パルスのパワ−レベ
ルを用いることにより各パルスごとの最高到達温度を等
しくできる。ただし、この方法の欠点は式１０から明ら
かなように１つの媒体が決まっても記録パルス幅ａ，ｄ
の変動、およびレ−ザ駆動回路の立上り特性の変化等記
録装置の変動があるＱとＲが変化するため各タイミング
ごとの温度が異なってしまい、修正することができな
い。しかし、図９のように記録クロックをそのまま使用
し、最短マ−クを記録するパワ−と後続パルスのパワ−
をそれぞれｗ１、ｗ２と変えて、補助光と記録クロック
２つで最短マ−クを形成するパワ−ｗ１を求める。ここ
でタイミングｔ１からｔ５での到達温度をもとめて、ｔ
２とｔ３での温度を等しくする条件からｗ２を求める
と、ｗ２＝（１−ＰＰ）ｗ１（式１１）式１１のようになる。この場合には媒体の特性が変わら
なければ、記録パルス幅の変動、およびレ−ザ駆動回路
の立上り特性の変化等記録装置の変動による影響は各タ
イミングでの温度変化を一様な割合で変化させるため、
本発明のためし書きによりこれの影響をなくすことがで
きる。すなわち、マ−ク長によらず一定の温度変化であ
るため補助光を変えることによって補正可能である。図
８で記録クロックに同期させるためにはａとしてはＴｗ
に設定すれば良い。ただし、この時には幅と長さを合わ
せると幅の方を制御することが難しくなる。

【００３２】試し書き動作と各種変動要因の関係を式７
を用いて説明する。環境温度変動はＴｒ１からＴｒ２に
変化したとき、補助光の変化Ｐａｓ’を変化させてＴｍ
ａｘを一定に保つようにする。記録媒体の膜厚変動や記
録感度変動については記録の温度が変化することになる
が、実効的にＴｍａｘがＴｍａｘ１からＴｍａｘ２変化
すると考えても良いので補助光の変化Ｐａｓ’を変化さ
せてこの変化量を補うように制御することになる。記録
パワ−変動はＰｒ、Ｐａｓ’Ｐｗ’が変化することにな
るがこれも補助光の変化Ｐａｓ’を変化させてＴｍａｘ
を一定にできる。このためにもＫＰａｓ’はＫ’Ｐｗ’
と同じ程度の値でなくてはならない。記録再生装置によ
る記録特性変動はＫ、及びＫ’の変動になるがこれも補
助光の変化Ｐａｓ’を変化させることによりＴｍａｘを
一定にできる。

【００３３】さらに別の実施例を示す。用いた記録パル
スの形状を示す模式図を図１０に示す。記録パワーは30
00 rpm の最内周位置で先頭のパルスと２番目のパルス
のパワーを 6.5 mW とし、そして３番目以降のパルスの
パワーを6 mW とした。また、プリヒートのパワーは2.3
mW、パルス幅及びギャップ間隔はいずれも 20 nsであ
る。この間隔は、記録クロックから作製される。このパ
ルスを用いてディスクに記録を行った。そして、記録パ
ルスと記録パルスの間のパワーの低い部分を記録パルス
の直後に設け、その期間は40 ns とした。これらの値は
光磁気ディスクの媒体構造によって決まるものであり、
試験的に記録することによりパラメータを決定するなど
して媒体間の互換性を確保できる。（１,７）ＲＬＬ変
調方式を用いて最長の5.33Tの後に最短の1.33 T を記録
したときの再生信号波形と記録磁区の模式図を図１２に
示す。ここで、形成した磁区幅は 0.7 μm、磁区長は最
短で 0.75 μm、最長で 3.0 μm である。この図より最
短磁区も最長の磁区も互いに影響を受けることなく、磁
区幅はパターンの長さに依存せず一定であり、また長さ
も最短の1.33 T を5.33 T の後に３個記録した場合で
も、いずれの1.33 Tの磁区も同一の長さであることか
ら、前の磁区から熱の影響を受けていないことがわか
る。(1,7)変調に基づく各種のパターンを記録したとき
の記録信号のパルス幅と再生信号の幅の差を図１３に
示す。この図より、形成された磁区長に依存しないで、
その時のエッジシフトは検出窓幅の5%以下であった。

【００３４】また、記録／再生／消去を繰返したとこ
ろ、5×10⁷回の繰返し後でもキャリアレベル及びノイ
ズレベルの変化は見られなかった。

【００３５】パルス形状として図１０以外にも図１１
と図１４に示すいずれの形状の波形を用いても同様の
効果が得られた。ここで、パルス及びそのギャップ間隔
はいずれも 20 ns とした。先頭のパルス幅は、パター
ンIでは 7.5 mW が適当であり、また、パターンIIでは
6.7 mW が最適であった。しかし、これらの値は用いる
媒体によって選ばれるものである。

【００３６】さらに別の実施例を示す。用いた記録パ
ルスの形状を示す模式図を図１５に示す。記録パワー
は3000 rpm の最内周位置で先頭パルスのパワーは6.7 m
W としてその後のパワーは 6 mW とした。また、プリヒ
ートのパワーは2.3 mW、先頭のパルス幅は55 ns とし
て、その後のパルス幅及びギャップ間隔はいずれも 20n
s である。このパルスを用いてディスクに記録を行っ
た。（１,７）ＲＬＬ変調方式を用いて最長の5.33Tの
後に最短の1.33 T を記録したときの再生信号波形と記
録磁区の模式図を図１６に示す。ここで、形成した磁
区幅は 0.7 μm、磁区長は最短で 0.75 μm、最長で 3.
0 μm である。この図より最短磁区も最長の磁区も互い
に影響を受けることなく、磁区幅はパターンの長さに依
存せず一定であり、また長さも最短の1.33 T を5.33 T
の後に３個記録した場合でも、いずれの1.33 T の磁区
も同一の長さであることから、前の磁区から熱の影響を
受けていないことがわかる。(1,7)変調に基づく各種の
パターンを記録したときの記録信号のパルス幅と再生信
号の幅の差を図１７に示す。この図より、形成された
磁区長に依存しないで、その時のエッジシフトは検出窓
幅の5%以下であった。

【００３７】また、記録／再生／消去を繰返したとこ
ろ、5×10⁷回の繰返し後でもキャリアレベル及びノイ
ズレベルの変化は見られなかった。

【００３８】パルス形状として図１５以外にも図１
８に示すいずれの形状の波形を用いても同様の効果が
得られる。

【００３９】本発明の試し書きを実現するためのレ−ザ
駆動回路の具体的な構成を図１９に示す。各記録波形の
パワ−に対してそれぞれ電流源、Ｉｗ１，Ｉｗ２，Ｉａ
ｓ，Ｉｒをレ−ザの電流光変換効率、光ヘッドの効率を
考慮して所定のパワ−になるように設定しておく。ここ
でＩａｓだけは試し書きにより制御するので可変できる
用にしておく。各電流をレ−ザに流すか流さないかをカ
レントスイッチによって各記録パルスによって制御す
る。この回路では＋駆動で応答性をあげるためにｐｎｐ
タイプを使用せず、ｎｐｎタイプでスイッチングするた
め特殊な駆動回路構成となっている。すなわち、電流源
Ｉは最大電流を定常的に流しておき、カレントスイッチ
によってカレントスイッチ側にある電流源の電流値分の
みレ−ザに流れる電流を減少させる構成となっている。
従って、カレントスイッチを制御するパルスは光記録波
形とは極性が反転したものでなくてはならない。本発明
の試し書きではデ−タの区切れ目を示すセクタごとに前
述の記録パタ−ンを補助光の大きさを変化させて１トラ
ック記録する。セクタ数は５．２５インチの径で線密度
が０．５６ミクロン／ビット程度とするとＭＣＡＶ記録
方式では内周でも３２個はある。例えば一回の試し書き
では補助光の変化量を５段階変化させる。初めには大き
く５段階変化させる。これは最初にディスクをロ−ディ
ングした時、及びディスクが替えられたときに行う。次
に大きく変化したどの変化量の間にあるかを判定して、
その間をさらに分割して５段階に変化させる。試し書き
の手順を図２０に示す。試し書きの頻度としては一番厳
しい条件は装置の電源を入れたときから熱のバランスが
とれる温度に達するまでである。回路の発熱条件等にも
よるが最大でも５分間で１０℃程度の温度上昇になって
いる。初期に設定するれば、５分間ごとでも十分に制御
できる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、記録媒体の膜厚変動や
環境温度変動による記録媒体に対する記録感度変動およ
び記録再生装置による記録感度変動も抑圧し、記録再生
装置と記録媒体との適合性を向上させるとともに、高精
度に記録マークを制御できるので、記録再生装置の信頼
性及び記憶容量や情報の転送レ−トを向上させる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するための装置ブロッ
ク図

【図２】一実施例の動作を説明する流れ図

【図３】本発明の一実施例の記録方式と記録された記録
マークの関係の説明概念図

【図４】本発明の他の実施例の記録方式と記録された記
録マークの関係の説明概念図

【図５】本発明の試し書きの記録パタ−ンの説明図

【図６】本発明の試し書きの制御信号検出回路ブロック
図

【図７】熱時定数と熱遮断後の温度誤差の関係を表す説
明図

【図８】記録波形の一つの実施例を説明する図

【図９】記録波形のもう一つの実施例を説明する図

【図１０】記録信号波形を示す図

【図１１】記録信号波形を示す図

【図１２】再生信号波形と記録磁区形状を示す模式図

【図１３】エッジシフトのパターン依存性を示す図

【図１４】記録信号波形を示す図

【図１５】記録信号波形を示す図

【図１６】再生信号波形と記録磁区形状を示す模式図

【図１７】エッジシフトのパターン依存性を示す図

【図１８】記録信号波形を示す図

【図１９】レ−ザ駆動回路の実施例を説明する図

【図２０】試し書きの手順のフロ−チャ−ト図

【符号の説明】

３……試し書き器５……記録波形生成器６……ＡＰＣ１２……入力切り替え器１６……比較判別器２１……記録パルス列２２……記録補助パルス２３……記録マーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前田武志東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者賀来敏光神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者三田誠一神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者重松和男神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所小田原工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体と記録を行なう装置との適合性を
向上させるために記録媒体の所定の位置に試し書きデー
タを記録し、記録された試し書きデータから得られる再
生信号と上記試し書きデータとを比較し、比較により所
定の結果を得られた場合に記録媒体に正規の情報の記録
を開始し、光源からの光で記録媒体の所定の領域に光ス
ポットを照射し、記録媒体上に未記録部分とは物理的に
異なる記録領域を形成することにより情報の記録を行う
記録方法において、上記試し書きデータならびに正規の
情報の入力データビット列を記録を行う装置の符号列に
し、該符号列を記録媒体に記録するためのデータ列を生
成し、光源を駆動して記録媒体に記録領域を形成するこ
とによって記録を行なうことを特徴とする情報の記録再
生制御方法。
【請求項２】前記記録された試し書きデータから得られ
る再生信号を、振幅や周波数特性等を改善するための波
形等化器を通す前の状態で試し書きデータと比較するこ
とを特徴とする請求項１記載の情報の記録再生制御方
法。
【請求項３】試し書きデータならびに正規の情報の入力
データビット列の記録マークに応じた記録パルス列と記
録補助パルスを発生させ、前記記録パルス列の先頭パル
スと２番目以降のパルスの長さが異なり、２番目以降の
パルス列のパルス長が記録マークの最小変化長の中に少
なくても１つのパルスが対応し、記録マークの最小変化
長でのパルスの最終の立ち下げ位置近傍への他のパルス
列からの熱の影響がほぼ無視できるような記録パルス列
または、一定の熱の流入となるような記録パルス列を構
成し、記録パルス列の前側及び後側の少なくとも一つ
に、前記記録パルス列からの熱が他の記録パルス列にほ
とんど影響を及ばないような休止期間を持つ前記記録補
助パルスを設け、記録に関して少なくても２つの光強度
または、２つのエネルギーレベルを設けるように光源を
駆動することを特徴とする請求項１記載の情報の記録再
生制御方法。
【請求項４】前記記録パルス列と前記記録補助パルスの
光強度を変調することによって、情報の重ね書きを可能
とする記録媒体を用い、記録パワーと消去パワーに適用
させたことを特徴とする請求項３記載の情報の記録再生
制御方法。
【請求項５】少なくともレーザー光と外部印加磁界とを
用いて記録、再生、或いは消去を行う光記録において、
記録パルスとしてレーザー光を不連続でかつ微小なパル
スから構成されたものを記録媒体に照射して記録するこ
とにより記録媒体内を拡散する熱の流れを制御し、形成
される磁区の幅と長さを制御したことを特徴とする光磁
気記録の記録制御方式。
【請求項６】少なくともレーザー光と外部印加磁界とを
用いて記録、再生、或いは消去を行う光記録において、
用いる記録パルスとして少なくともデータ記録領域及び
プリヒート領域の２つの部分よりなることを特徴とする
光磁気記録の記録制御方式。
【請求項７】少なくともレーザー光と外部印加磁界とを
用いて記録、再生、或いは消去を行う光記録において、
記録パルスと記録パルスとの間に一定期間の記録レベル
の低い部分を設け、さらに優位にはその部分により記録
パルスからの熱流を制御しピット間の熱による干渉を抑
制したことを特徴とする光磁気記録の記録制御方式。
【請求項８】請求項５〜７記載の記録パルスのデータ記
録領域において、少なくとも２種類のパワーレベルから
構成されることを特徴とする光磁気記録の記録制御方
式。
【請求項９】請求項５〜８記載の記録パルスのデータ記
録領域において、レーザーパワーが請求項４記載の記録
のパワーレベルと請求項２記載のプリヒート領域のパワ
ーレベルとの間で変調したことを特徴とする光磁気記録
の記録制御方式。
【請求項１０】請求項７及び８記載の記録パルスのデー
タ記録領域において、用いる不連続でかつ微小なパルス
のパルス幅を少なくとも先頭のパルスの幅をその後方の
パルスの幅より長くしたことを特徴とする光磁気記録の
記録制御方式。
【請求項１１】請求項７及び８記載の記録パルスのデー
タ記録領域において、用いる不連続でかつ微小なパルス
のパルス幅及び／或いは間隔をすべて等しくしたことを
特徴とする光磁気記録の記録制御方式。
【請求項１２】請求項７及び８記載の記録パルスのデー
タ記録領域において、用いる不連続でかつ微小なパルス
のパルス幅を制御するのに記録クロックにより行い、そ
れにより形成される検出窓幅の整数分の一としたことを
特徴とする光磁気記録の記録制御方式。
【請求項１３】請求項７及び８記載の記録パルスのデー
タ記録領域において、用いる不連続でかつ微小なパルス
のパルス間隔を制御するのに記録クロックにより行い、
それにより形成される検出窓幅の整数分の一としたこと
を特徴とする光磁気記録の記録制御方式。
【請求項１４】請求項７及び８記載の記録パルスのデー
タ記録領域において、用いる不連続でかつ微小なパルス
のパワーレベルを少なくとも先頭のパルスのパワーレベ
ルを後方のパルスのそれより高くしたことを特徴とする
光磁気記録の記録制御方式。
【請求項１５】請求項７記載の少なくともレーザー光と
外部印加磁界とを用いて記録、再生、或いは消去を行う
光記録において、記録パルスと記録パルスとの間に設け
た一定期間の記録レベルの低い部分において、その間隔
を制御するのに記録クロックにより行い、それにより形
成される検出窓幅の整数分の一としたことを特徴とする
光磁気記録の記録制御方式。
【請求項１６】請求項６記載の少なくともレーザー光と
外部印加磁界とを用いて記録、再生、或いは消去を行う
光記録において、記録パルスと記録パルスとの間に設け
た一定期間の記録レベルの低い部分において、そのパワ
ーレベルとしてトラック位置合わせや焦点位置合わせが
可能なレベルとし、さらに優位にはそのレベルが再生光
と同一であることを特徴とする光磁気記録の記録制御方
式。
【請求項１７】少なくともレーザー光と外部印加磁界と
を用いて記録、再生、或いは消去を行う光記録におい
て、用いる記録パルスとして少なくともデータ記録領域
及びプリヒート領域の２つの部分よりなり、さらにその
記録パルスと記録パルスとの間に設けた一定期間の記録
レベルの低い部分を用いる記録媒体或いは使用環境条件
に応じてその設定値のすべて或いはその内の少なくとも
１つを独立してあるいは連動させて変化させたことを特
徴とする光磁気記録の記録制御方式。
【請求項１８】請求項５記載の形成する磁区の長さを制
御するのに、記録パルスとして用いる不連続でかつ微小
なレーザーパルスの発光させるパルスの数により制御し
たことを特徴とする光磁気記録の記録制御方式。
【請求項１９】記録媒体や記録を行なう装置が経時的に
変化することによって互いの適合性が低下することを極
力低減するために、正規の情報の入力データビット列を
記録した直後に、再生を行ない前記比較判別器で入力デ
ータビット列と出力データビット列を比較することによ
って、前記適合性を判別するとともに記録を行なう装置
の記録条件等の変更を行なうことを特徴とする請求項１
記載の情報の記録再生制御方法。
【請求項２０】請求項１と３において、試し書きによっ
て記録波形の中で記録パルスのレベルか補助パルスのレ
ベルかの少なくとも１つのレベルを制御することを特徴
とする情報の記録再生制御方法。
【請求項２１】請求項１と３において、試し書きのデ−
タとして記録波形の中で記録パルスのレベルか補助パル
スのレベルかの少なくとも１つのレベルを段階的に変化
させたデ−タ列を発生させ、これらのデ−タ列からの再
生信号より上記レベルを設定することを特徴とする情報
の記録再生制御方法。
【請求項２２】少なくともレーザー光と外部印加磁界と
を用いて記録、再生、或いは消去を行う光記録におい
て、用いる記録パルスとして少なくともデータ記録領域
及びプリヒート領域の２つの部分よりなり、そのデータ
記録領域が微小パルスの集合体よりなり、さらにその記
録パルスと記録パルスとの間に設けた一定期間の記録レ
ベルもしくはプリヒートレベルより低い部分を有するも
のを記録パルス列として用い、データ記録領域の複数の
微小パルスの集合体においてその１つ１つのパルスの幅
及び高さ(レベル)を制御することにより記録磁区の幅を
制御したことを特徴とする光磁気記録の記録制御方式