JPH06295439A

JPH06295439A - 光記録の記録方法

Info

Publication number: JPH06295439A
Application number: JP5079340A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Kirino; 文良桐野; Takeshi Toda; 戸田　　剛; Hiroshi Ide; 井手　　浩; Hisataka Sugiyama; 久貴杉山; Atsushi Saito; 温斎藤; Hiroyuki Tsuchinaga; 浩之土永; Takeshi Maeda; 武志前田; Fumio Kugiya; 文雄釘屋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1994-10-21

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、記録感度の変動による記録
マーク形状の変動を抑制し、高精度に記録マーク形状を
制御して超高密度光記録方法を提供することである。【構成】本発明は、記録媒体中の熱の流れを考慮した
記録波形としてマルチパルスを用いて、ユーザー情報の
記録に先立ちテスト記録を行なう。機構を有する。そし
て、テスト記録の結果を用いて、記録波形のパルス幅の
制御を行なうための、パルス幅を制御する機構を有す
る。【効果】本発明によれば、記録再生装置及び記録媒体
の使用環境条件が変動したり、ディスクの積層構造が異
なっても、常に最適条件にてディスクへ記録を行なう
(同一形状のドメインを高精度に形成できる)ことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくともレーザー光
を用いて記録、再生、或いは消去を行なう光記録に係
り、特に、超高密度光記録に好適な光記録の記録方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にともない
高密度で大容量なファイルメモリーへのニーズが高まっ
ている。これに応えるものとして、光記録が注目されて
おり多くの研究機関で研究開発が進められている。この
中で、最近では書換え型の光磁気ディスクが実用化さ
れ、文書ファイルや画像ファイル等に用いられている。
ところで、第１世代光磁気ディスクが実用化されて以
来、高性能化を目指して検討が進められており、第３世
代追記型光記録も同時に高性能化が検討されている。高
性能化の１つに、記録容量の大容量化をあげることがで
きる。記録容量の増大を図るためには、1)トラックピッ
チをつめる、2)マーク長記録を行なう、3)ビットピッチ
をつめる、4)変調方式を工夫する、5)波長の短いレーザ
ー光を用いる、6)MCAV方式を用いる、等の手法が提案さ
れている。これらの手法を用いて記録/再生/消去を行な
う場合に、重要なのは、如何なる記録条件のもとでも常
に同じ形状の記録ドメインが得られることである。この
点につき検討した公知例として、特開平3-22223号をあ
げることができる。この公知例では、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、パルス列の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】上記従来技術では、マ
ーク長記録方式におけるディスクの記録媒体の各層の膜
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
変動やそれに基づくエッジシフト、或いはサーボ系の変
動によるエッジシフトが発生する点について必ずしも十
分な配慮がなされているとは限らなかった。例えば、超
高密度光記録に必要な高精度の記録マーク形状を制御で
きない場合があった。

【０００４】そこで、本発明の第１の目的は、前記記録
感度の変動による記録マーク形状の変動、及び、エッジ
シフトを極力抑制し、高精度な記録マーク形状制御法を
提供することにより、超高密度光記録を提供することに
ある。本発明の他の目的は、記録再生装置と記録媒体と
の整合性を向上させるとともに、記録再生装置による記
録感度変動及びエッジシフトを抑圧することにある。さ
らに、本発明の他の目的は、記録再生装置の信頼性およ
び記憶容量や情報の転送レートを向上させることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
に、記録再生装置と記録媒体との整合性を向上させる必
要がある。特に、光ディスクは可換媒体であることか
ら、記録再生装置のバラツキ、記録媒体のバラツキ等に
より互換性を確保する場合の障害となる場合がある。特
に、高密度記録を実現する場合には、これらのバラツキ
を最大限小さくすることが必要であるが、それには限界
があった。そこで、このバラツキを吸収するために、ユ
ーザーデータを記録するのに先立って、ディスクの一定
の位置にテスト記録を行ない、そのテスト記録によって
得られる再生信号とテスト記録パターンデータとを比較
し、その差が一定の値以下になった後に、ユーザーデー
タを記録する。このテスト記録を行なう目的は、マーク
長記録方式におけるディスクの記録媒体の各層の膜厚変
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、或いは、記録再生装置のレーザーパワーの変動、さ
らに、それらに基づくエッジシフト、或いは、サーボ系
の変動により発生するエッジシフトを検出して、それを
抑制することである。ここで、サーボ系の変動は、フォ
ーカスの変動やトラック位置ずれ等で、これによりエッ
ジシフトを生じる。この他、光ディスクが可換媒体であ
ることを考慮すると、光ヘッドの組立て過程で生じる収
差によってもエッジシフトは生じる。記録再生装置間で
の互換性のことを考慮すると、収差は一定量以下に抑制
しなければならない。それと同時に、等化器を用いて、
前エッジ部分或いは後エッジ部分での再生信号の波形の
傾きを記録したパターンに依存しないで一定の値にする
ことにより補正できる。

【０００６】そこで、少なくともレーザー光を用いて記
録、再生、或いは消去を行なう光記録において、ユーザ
ーデータを記録するのに先立って、テスト記録を行なう
のに、レーザーのパワーを一定値にしておき、テスト記
録のパルスの幅を基準となる設定値を中心に増減させて
テスト記録を行ない、その結果を再生して統計処理を行
ない、得られた結果をもとにユーザーデータの記録条件
を設定すればよい。ここで言うテスト記録やユーザーデ
ータの記録に用いる記録波形を構成する微小パルスのパ
ルス幅を、テスト記録において標準設定値を中心に、一
定時間間隔で変化させて記録を行なうことにより、記録
媒体と記録再生装置とのマッチングが取れた最適な記録
条件を決定することができる。このテスト記録及びユー
ザーデータの記録に用いる記録波形として、微小パルス
の集合体から構成され、先頭のパルスの幅を他のパルス
の幅より広く設定し、それより後のパルスの幅及びパル
スとパルスの間隔を等しくした記録波形により光ディス
クへ記録することが好ましい。さらに、このテスト記録
及びユーザーデータの記録に用いる記録波形において、
その設定パワーレベルが少なくとも４つのパワーレベル
よりなり、そのレベルの中の最も低いレベルが読み出し
レベルで、次のレベルがプリヒートレベルで、そして、
残りの２つのレベルが記録レベルであり、さらに、それ
ぞれのパワーレベルに役割を持たせる。読み出しレベル
は、記録した情報の再生及び記録した情報の検証を行う
ためにあり、プリヒートレベルは、パルスとパルスの間
における記録媒体の温度が一定となるように熱バランス
を取るためのパワーを供給し、記録レベルは、ディスク
へ情報を記録するためのレベルとして用いる。このテス
ト記録及びユーザーデータの記録に用いる記録波形にお
ける２つの記録レベルの設定では、先頭のパルスとそれ
以降に続くパルスとの熱バランスを取り、記録膜の温度
がパターンに依存しないで一定となるように設定する。
この熱バランスを取る場合も、レーザーパワーで制御す
るよりもパルス幅(時間)で制御した方が制御性におよぼ
す影響が著しく大きいので記録ドメイン形状制御法とし
て有効である。テスト記録及びユーザーデータの記録に
用いる記録波形において、第１の記録レベル或いは第２
記録レベルとプリヒートレベルとの比、及び第１の記録
レベルと第２記録レベルとの比は、ディスクの積層構造
或いは記録媒体として用いる材料により変化させて設定
される。そのため、第１記録レベルと第２記録レベルと
が等しく設定される場合もでてくるのは言うまでもな
い。これは、媒体の構造や用いる材料により、媒体中を
流れる熱の流れ方が異なるためである。テスト記録及び
ユーザーデータの記録に用いる記録波形において、記録
パルスを照射した後に一定期間のリードレベルを経た後
に、一定期間のプリヒートレベルへ移行し、再び、記録
領域へ入ることにより、記録パターン間の熱的干渉を除
去することができる。テスト記録及びユーザーデータの
記録に用いる記録波形において、記録パルスを照射した
後の一定期間のリードレベル及びプリヒートレベルの時
間がライトクロックに同期した期間である。これは、高
精度のクロックを発生できるとともに、装置の作り勝手
がよいからである。また、テスト記録において、一定の
パターンをテストトラックへ記録し、それを再生し、結
果を統計処理することにより、レーザーパワーの変動、
フォーカスの変動、トラック位置ずれ、或いは、環境温
度変動等の記録条件の変動を検出し、その結果をもとに
微小パルスより構成される記録波形における各微小パル
スのパルス幅を変化させて記録することにより、記録条
件の変動によらず常に同一形状の記録ドメインを光ディ
スクへ記録できるように制御すればよい。情報を記録す
る場合において、情報を記録するのに、形成したマーク
のエッジ部分に情報を記録するいわゆるマーク長記録方
式により行なう場合が、特に有効である。また、テスト
記録において、一定のパターンをテストトラックへ設定
パワーを変化させずに基準のパルス幅を中心に一定の割
合で変化させて記録し、それを再生し、用いるパターン
として記録に用いる変調方式における最も短いパターン
とパルス間隔の繰返しと最も長いパターンと最も短いパ
ルス間隔の繰返しとを交互に記録し、それを再生したと
きの両パターンの信号振幅の中心位置の電圧の差を検出
することにより、記録条件の変動を検出し、その電位差
がゼロとなるパルス幅を検出することにより、記録条件
に依存しないで、同一形状のドメインを得ることができ
る。ところで、このテスト記録は、記録を行なう前に行
なうことが必要であることは言うまでもないが、最適記
録条件を検出するためのテスト記録であるから、記録や
消去の命令がいつくるかわからないので、一定時間間隔
毎に行なうことが時間的な効率がよい。ところで、テス
ト記録により検出した最適記録条件にて、１枚の光ディ
スクにおいて、それを複数のゾーンに分割し、少なくと
も各ゾーンのいずれの位置においても記録密度が等しく
なるように記録した所謂ＺＣＡＶ方式を用いることが好
ましい。そして、最適記録条件を検出するためのテスト
記録を行なうのに、１枚のディスクを複数のゾーンに分
割し、各ゾーンの一定領域へテスト記録を行なった後に
ユーザー情報を記録すればよい。このテスト領域はあら
かじめ設定しておく必要がある。

【０００７】マルチパルスを用いた記録波形を用いた記
録磁区形状制御の制御性の向上のためにテスト記録方式
とを併用することが有効であった。さらに、この方式を
用いると、使用環境条件の変動に対して精密に制御でき
るだけでなく、この他に、ディスクの内周と外周などの
位置による記録感度の違いや、ディスク間の感度バラツ
キ、或いは積層構造のことなるディスク間の互換性の確
保にとっても本発明は有効に機能する。特に、超高密度
記録を実現するには微妙な磁区形状制御が必要であり、
本発明のパルス幅の制御はレーザーパワーを変化させて
記録条件を制御する場合よりさらに制御性の向上に大き
く寄与する。特に、温度に対して敏感な光磁気記録にお
いては、特に精密な制御を行なう必要があり、その目的
を実現するには本発明は、特に、有効である。

【０００８】さらに、追記型光ディスクにおける記録ド
メインサイズの変動を生じる原因を解析すると、その主
な原因はレーザーパワーの変動である。これは、記録時
の記録膜の温度は、４００〜５００℃と著しく高いため
に、室温の変動による記録時の記録膜の温度の上昇が記
録ドメインサイズに及ぼす影響は無視できるからであ
る。そこで、追記型光ディスクの記録において、ディス
クをローディング時や装置起動時にレーザーパワーを変
動を検出する操作を取り入れることにより記録ドメイン
のサイズの変動を抑制できる。さらに具体的には、少な
くともレーザー光を用いて記録或いは再生を行う光記録
において、ディスクローディング時或いは情報をディス
クへ記録する直前に、ディスクへ一定のパターンを用い
てテスト記録を行い、そのテスト記録したデータを再生
し、その結果を統計処理を行い、その結果を用いて用い
るレーザー光源のパワーを制御することにより、記録条
件等の変動の影響を受けることなく常に同一のサイズの
記録ドメインを形成することができる。或いは、少なく
ともレーザー光を用いて記録或いは再生を行う光記録に
おいて、あらかじめディスクの一定領域に基準となる一
定のパターンの信号を記録しておき、ディスクローディ
ング時或いは情報をディスクへ記録する直前に、ディス
クへ一定のパターンを用いてテスト記録を行い、そのテ
スト記録したデータを再生し、その結果を統計処理を行
い、その結果とあらかじめ記録してある信号と比較して
最適パワーを求め、記録条件等の変動の影響を受けるこ
となく常に同一のサイズの記録ドメインを形成すること
ができる。ところで、あらかじめディスクの一定領域に
記録する基準となる一定のパターンの信号として、形成
する記録ドメインの幅或いは長さが異なることが必要で
ある。ディスクへ一定のパターンの情報を記録するの
に、マーク長記録方式を用いた場合が好適である。情報
を記録するのに用いるディスクとして、ユーザーが情報
を１回だけ記録できる追記型の光ディスクである。ここ
で、情報を記録するのに、情報の記録密度がディスクの
いずれの位置においても等しくなるように記録し、さら
に優位には、ディスクが複数のゾーンに分割され、その
ゾーン毎に記録条件を設定することにより記録すること
が望ましい。さらに、ディスクへテスト記録を行うの
に、ゾーン毎にテスト領域を設け、その中の少なくとも
１つのゾーンの中のテスト領域を用いて行い、その結果
を解析することにより、レーザーパワーの検出を行な
い、記録条件を最適化すればよいことはいうまでもな
い。ここで、結果の解析手法として統計的な処理を行な
うことが好ましい。ディスクへテスト記録を行うのに、
少なくともディスク駆動装置起動時或いは駆動装置へデ
ィスクをローディングした時に行なえばよい。ここで、
ディスクへ記録を行うのに形成される記録ドメインにお
いて、形成されるドメインのディスクの半径方向の長さ
をディスクの回転方向のドメインの長さに依存しないで
一定の長さとすれば良い。ここで、用いるディスクとし
て追記型の光ディスクであり、その情報の記録方法とし
て記録層の反射率の変化を用いて行い、さらに優位には
その反射率の変化を記録層の結晶状態の変化、屈折率の
変化、再生に用いる光の波長における光吸収率の変化、
合金部分の形成、光の乱反射する層の形成、或いは、記
録層の消失部分の形成の内より選ばれる少なくとも１種
類の方法を用いて記録を行なう手法を用いて記録すれば
良い。ディスクへテスト記録を行うのに用いる記録のパ
ターンとして、用いる変調方式において少なくとも最も
長いパターンと最も短いパターンを含んだパターンを用
いればよい。ここでは、記録ドメイン間の熱的干渉を検
出することが目的ではなく、ドメインサイズの変動の検
出が目的である。また、ディスクへテスト記録を行うの
に用いる記録のパターンとして、用いる変調方式におい
て少なくとも最も長いパターンと最も短いパターンを含
んだパターンを用い、さらに優位にはそのパターンを異
なるレーザーパワーを用いて記録することにより、最適
なレーザーパワーを検出すればよい。ディスクへテスト
記録を行うのに用いる記録パワーとして、ディスク或い
はディスク駆動装置のメモリーに記録された標準的な記
録条件を中心に記録のパワーもしくはパルス幅を標準的
な条件と比較して増加及び減少させた条件により記録す
ればよい。ここで、一定の再生信号出力が得られる記録
パワーを求めれば良い。ディスクへテスト記録を行ない
レーザーパワーの変動の検出を行なうのに、用いる変調
方式において少なくとも最も長いパターンと最も短いパ
ターンの信号振幅の中心値の差を検出することにより行
い、最適な記録パワーとしてその中心値のずれ量が最小
となるように記録パワーを制御することにより記録ドメ
インの形状を制御すればよい。ここで、記録した情報を
復調するのに、ディスクへ記録した情報をディジタルな
電気信号として再生し、得られた再生信号を一定レベル
でスライスを行うことにより２値化し、さらに優位には
そのスライスレベルが得られた信号の振幅の中心値を求
めて再生することにより復調したものである。

【０００９】普通は追記型光記録では、書換えができな
いのでテスト記録を行なうとそれだけ記録領域が減少す
る。しかし、テスト記録に用いるパターンをテスト記録
の領域を1セクタ内にパワーを変化させて記録したあら
ゆるパターンを記録する等用いるパターンを工夫するこ
とにより用いるバイト数を節約できる。また、テスト記
録も記録に先立って記録のたび毎に行なう必要はなく、
レーザー光の変動が考えられるディスクドライブの起動
時やディスクのローディング時のみに行なえばよい。通
常のテスト記録に必要とするバイト数は50バイト程度で
あり、ディスクへテスト記録を行なう回数は10⁵回程度
と考えられ、それに必要とする容量は70MBであり、本発
明により記録できる容量は7〜10GBで1%以下であり、十
分許容できる値である。

【００１０】

【作用】本発明によれば、ユーザー情報の記録に先立っ
てテスト記録を行ない、形成される記録磁区の変動を検
出することにより、記録条件の変動を見出し、それを補
正することにより、常に、同一形状の記録ドメインを形
成することができる。これは、いかなる使用環境条件で
も、また、異なる記録再生装置や記録媒体用いても、本
発明のテスト記録を行なうことにより、標準記録条件か
らのずれが検出できるので、検出結果をもとに記録条件
を制御することにより、システムが置かれている環境条
件や装置、媒体の差異による記録感度の変動に基づくエ
ッジシフトやジッタの変化を抑制できる。

【００１１】上記手法により、ユーザー情報を記録する
前に、ディスク駆動装置を起動したときもしくはディス
クをローディングしたときにテスト記録を行なうことに
より、最適なレーザーパワーにて記録できるので、常に
同一サイズの記録ドメインが形成できるので、高密度記
録が実現できる。ここで、追記型光ディスクはテスト記
録を行なう毎に記録領域が少なくなるが、テスト記録を
実行するのは、ディスク駆動装置を起動したときもしく
はディスクをローディングしたときのみであるから、そ
の時に使用する領域は僅かであるので、全体の記録容量
に比べれば僅かである。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）本発明の詳細を実施例を用いて説明する。
まず、用いた光磁気ディスクの断面構造を示す模式図を
図１に示す。表面に凹凸の案内溝を有するプラスチック
もしくはガラスの基板(1)上に、窒化シリコン膜(2)をス
パッタ法により形成した。その時の膜厚は75nm であ
る。次に、真空を破ることなく連続して光磁気記録膜
(3)を形成した。膜厚は25nmである。そして、再び、窒
化シリコン膜(4)をスパッタ法により形成した。その時
の膜厚は25nm である。最後に、Al₉₈Ti₂金属膜(5)をス
パッタ法により形成した。その時の膜厚は50nm であ
る。この記録媒体表面を紫外線硬化型樹脂(6)により保
護コートした。このようにして作製したディスクを記録
媒体が形成されている面同志が向いあうように２枚のデ
ィスク単板を張り合わせた。

【００１３】このようにして作製したディスクへ信号を
記録した。用いた記録再生装置の概略を図２に示す。記
録再生装置は情報を記憶させるための記録媒体(101)と
記録再生を実現するための光ヘッド(102)と、光ヘッド
(102)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。光ヘッド(102)はレーザー(108)から出射
される光を記録媒体(101)上に絞り込む。情報の記録時
は入力データビット列(情報)が、符号器(104)に入力さ
れ、符号器(104)から出力される記録符号列が記録波形
生成器(105)に導かれ、記録波形生成器(105)によって得
られる記録波形がＡＰＣ(オートパワーコントローラ)(1
06)に入力され、記録符号列に応じた光強度がレーザ(10
8)から出力される。情報の再生時は記録媒体(101)から
反射された光が受光器(109)に導かれ、電気信号に変換
される。その信号は、再生アンプ(110)に入力され、波
形等化器(111)と入力切換器(112)に出力される。入力切
換器(112)は試書き指令信号に応じて再生アンプ(110)ま
たは波形等化器(111)のいずれかの再生信号の有無を表
すパルス信号に変換される。そのパルス信号は、弁別器
(115)とPLL(位相ロックループ)(114)に導かれる。PLL(1
14)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(115)に入力される。弁別器(11
5)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(117)によってデータピット列(情報)を出力
する。また、弁別器(115)の検出符号列は、比較判別器
(116)に出力される。比較判別器(116)は、試し書き指令
信号によって動作する試書き器(103)からの試し書きデ
ータが符号器(104)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換え器(112)は、再生アンプ
(110)の出力を整形器(113)に出力するように切り換え、
符号器(104)からの記号符号列と弁別器(115)からの再生
符号列とを比較し、記号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。試し書き終了信号が出力されてか
ら、入力切り換え器(112)は波形等化器(111)の出力を整
形器(113)に出力するように切り換え、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(116)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、前述の試し書き動作を開始させ、試し書き
終了信号が出力されたら、再度、正規の記録動作を続け
る。また、比較判別器(116)で記録符号列からの再生符
号列の差異を確認する場合、入力切り換え器(112)の出
力が、再生アンプ(110)の信号を出力するように動作さ
せた方が精度よく検出できる。これらの動作において、
入力切り換え器(112)を用いなくても同様な動作を実現
できる。比較判別器(116)で記録符号列からの再生符号
列の差異を精度よく検出するためには、波形等化器(11
1)を用いない方がよい。

【００１４】上記で説明した記録再生装置及び記録媒体
を用いてディスクに記録/再生を行なった。用いた装置
のディスクの回転数は3000rpm、レーザーの波長は780n
m、そして、変調方式には(1,7)RLLを用いた。ここで、
記録密度はディスクのいずれの位置においても等しくな
るように記録した。そして、このディスクに記録するの
に用いた記録波形を図３に示す。用いたレーザーパワー
は、リードレベル(Pr)を1.5mW、プリヒートレベル(Pas)
を3.5mW、第１記録レベル(Pw1)を5.8mW、そして、第２
記録レベル(Pw2)を6.1mW に設定した。ここで、各パワ
ーの値はディスクの積層構造や用いている材料によって
変動するものである。しかし、記録ドメイン間の熱的な
干渉により生じるジッタやエッジシフト等を一定値以下
に抑制するのに最も大きな効果があるのは、用いる材料
を除けばディスクの積層構造である。これを記録再生装
置のパラメータで評価すると、Pw1/Pas, Pw2/Pas, Pw1/
Pw2の比が一定の範囲内にあることが必要である。多く
のディスクについてこの値を測定してみると、1.5＜Pw1
/Pas＜1.7, 1.6＜Pw2/Pas＜1.8, 0.9＜Pw1/Pw2＜1.1の
範囲内にあるディスクは、マーク長記録を行なう場合、
形成される記録ドメインの長さや幅を精密に制御でき
た。その時の制御精度は、ドメインの長さ(ディスクの
トラック方向)が±0.02μm 以下であり、また、ドメイ
ンの長さ方向(ディスクの半径方向)が±0.05μm以下で
あった。この精度は、再生したときのジッタ及びエッジ
シフトの測定と、MFM(走査磁気力顕微鏡)による測定の
両方から求めた値である。そして、5.25″ディスクの最
内周部分のゾーンに記録/再生を試みた。まず、室温(20
℃)において先の設定パワーにて(1,7)RLL方式を用いて
ランダムパターンを記録した。その時のジッタ分布を図
４に示す。これは、ＰＬＬをかけないで測定した結果で
ある。これによると、対窓幅比で39%であった。また、
エッジシフト量を測定したところ、±2ns以下に抑制で
きていた。この記録再生装置及び媒体を50℃の環境中に
放置したところ、ジッタは対窓幅比で50%に増大した。
また、シフトも±10nsに大きく増大した。この状態で、
この光磁気ディスクにテスト記録を行なった。用いたテ
ストパターンは、2Twと8Twとの繰返しである。ここで、
テスト記録を行なうのに、パルス幅を一律 ±3% ±6%
±10% と変化させて記録したときの最長パターンと最短
パターンの信号振幅の中心値の差の変化を調べた。パタ
ーン間の電位差(ΔV)を検出した結果を図５に示す。こ
の図から、ΔV=0となるパルス幅を求めたところ、この
条件では室温条件より 5% 小さくした場合である。そこ
で、5%一律にパルス幅を削った条件で記録したところ、
ジッタは、対窓幅比で39%であった。また、エッジシフ
ト量を測定したところ、±2ns以下に抑制でき、先の標
準の記録条件及び標準環境で記録した場合と同じであっ
た。また、逆に、記録再生装置及び記録媒体を０℃中に
放置した。テスト記録を行なうことなく装置に設定され
ている記録条件により記録を行なうと、ジッタは対窓幅
比で65%に増大した。また、シフトも±15nsに大きく増
大した。この状態で、この光磁気ディスクにテスト記録
を行なった。用いたテストパターンは、2Twと8Twとの繰
返しである。ここで、テスト記録を行なうのに、パルス
幅を一律 ±3% ±6% ±10% と変化させて記録したとき
の最長パターンと最短パターンの信号振幅の中心値の差
の変化を調べた。パターン間の電位差(ΔV)を検出した
結果を図６に示す。この図から、ΔV=0となるパルス幅
を求めたところ、この条件では室温条件より 7% 大きく
した場合である。そこで、7%一律にパルス幅を増加させ
た条件でユーザー情報の形態を想定してランダムパター
ンを記録したところ、ジッタは、対窓幅比で39%であっ
た。また、エッジシフト量を測定したところ、±2ns以
下に抑制でき、先の標準の記録条件及び標準環境で記録
した場合と同じになった。

【００１５】さらに、別の実施例について述べる。この
例は、ディスクの積層構造が異なる場合である。用いた
光磁気ディスクは、先の図１に示す構造のディスクＩと
図７に示す構造のディスクIIの２枚である。ディスクＩ
の構造については先に述べたとおりである。ディスクII
は、表面に凹凸の案内溝を有するプラスチックもしくは
ガラスの基板(1)上に、窒化シリコン膜(2)をスパッタ法
により形成した。その時の膜厚は75nm である。次に、
真空を破ることなく連続して光磁気記録膜(3)を形成し
た。膜厚は100nmである。そして、再び、窒化シリコン
膜(4)をスパッタ法により形成した。その時の膜厚は200
nm である。この記録媒体表面を紫外線硬化型樹脂(6)に
より保護コートした。このようにして作製したディスク
を記録媒体が形成されている面同志が向いあうように２
枚のディスク単板を張り合わせた。この２種類のディス
クへ標準の記録条件及び標準環境で記録した。記録再生
装置へ設定されている記録条件はディスクＩにマッチし
た値であるから、この条件で記録したときのジッタは対
窓幅比で39%であり、エッジシフト量は±2ns以下であっ
た。次に、この条件でディスクIIへ記録すると、ジッタ
は対窓幅比で50%に増大した。また、シフトも±10nsに
大きく増大した。この状態で、この光磁気ディスクにテ
スト記録を行なった。用いたテストパターンは、2Twと8
Twとの繰返しである。ここで、テスト記録を行なうの
に、パルス幅を一律 ±3% ±6% ±10% と変化させて記
録したときの最長パターンと最短パターンの信号振幅の
中心値の差の変化を調べた。パターン間の電位差(ΔV)
を検出した結果を図８に示す。この図から、ΔV=0とな
るパルス幅を求めたところ、この条件では室温条件より
5%小さくした場合である。そこで、5%一律にパルス幅
を削った条件でユーザー情報の形態を想定してランダム
パターンを記録したところ、ジッタは、対窓幅比で39%
であった。また、エッジシフト量を測定したところ、±
2ns以下に抑制でき、先のディスクＩへ記録した場合と
同じにできた。このように、ディスクの積層構造が異な
ってもテスト記録を行なうことにより、常に最適条件に
てディスクへ記録を行なう(同一形状の磁区を高精度に
形成できる)ことができる。ディスクの積層構造が異な
ると同時に、記録再生装置及び記録媒体を使用する環境
が異なってもテスト記録を行なうことにより常に最適条
件にてディスクへ記録を行なう(同一形状の磁区を高精
度に形成できる)ことができることは言うまでもない。
本実施例では光磁気記録を用いた場合を説明したが、追
記型に適用しても同一形状の磁区を高精度に形成でき
る。

【００１６】（実施例２）本発明において用いたディス
クは、紫外線硬化型樹脂により凹凸の案内溝を形成した
12インチサイズのガラス基板上に、ニトロセルロース層
を形成した。その上に、PbTeSe記録層を形成し、記録層
が内側となるように中空構造となるようにして組立てた
(エヤーサンドイッチ構造)ものを用いた。このタイプの
ディスクは、穴あけ型の追記型の光ディスクである。こ
のディスクにユーザー情報を記録するのに先だってテス
ト記録を行なった。テスト記録に用いたパターンを図９
に示す。この記録膜の記録温度は約450℃である。ここ
で、1つのパターンを記録するのに、微小分割パルスに
分かれたマルチパルスを用いた。本実施例では、変調方
式として(1,7)RLL方式によるマーク長記録方式を用い
た。最長パターンは８Ｔｗ、最短パターンは２Ｔｗであ
る。ディスクの回転数は1200rpmである。そして、最長
パターンを5回繰返した後に、最短パターンを5個繰返し
たものを1周期として、パワーを標準パワーを中心に±1
0%づつずらして全部で5点について記録を行なった。そ
して、それを再生してジッタ及び標準偏差を求め、これ
らの値が一定の値以下になる記録条件(主にレーザーパ
ワー)を探した。ジッタ及び標準偏差の測定にはタイム
インターベルアナライザーを用いた。その結果、ジッタ
は±3ns以下に抑制できた。ところで、この最適な条件
にて記録した場合、最短パターンと最長パターンのそれ
ぞれの振幅の中央値は一致した。このことは、最短パタ
ーンと最長パターンの振幅の中央値を求めることは、ジ
ッタ及び標準偏差を求めたのと同一の効果及び制御性を
有していることが分かる。本発明の記録手法を用いると
常に最適条件にて記録ができるので、同一形状の記録ド
メインが形成されていることが分かった。この点につい
ては、走査型電子顕微鏡観察及び電気信号評価により確
かめたところ、良好形状の記録ドメインが形成されてい
ることがわかった。形成された記録ドメインは、最長ド
メインも最短ドメインとも同じ幅であり、特に、最長ド
メインにおいては、ドメイン幅一定化が図れていること
が電気信号の面からも、ドメイン観察の面からも確認す
ることができた。電気信号の面からは、ドメイン側の振
幅がほぼ一定値になっていることにより分かる。ここで
述べた光ディスクのタイプは穴あけ型のものを例に取り
上げたが、本発明の効果は光ディスクのタイプに依存す
るものではなく、合金型、相変化型、バブル形成型のい
ずれのタイプのディスクでもよい。また、記録パルスに
マルチパルスを用いたのは、記録媒体内の熱流を制御す
るためである。これによりドメイン幅一定化を実現でき
る。パルス幅やギャップ幅は、記録膜の熱伝導率に依存
させて変化させれば良いことは言うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、記録再生装置及び記録
媒体の使用環境条件が変動しても、テスト記録を行なう
ことにより、常に最適条件にてディスクへ記録を行なう
(同一形状の磁区を高精度に形成できる)ことができる。
また、ディスクの積層構造が異なっても(ディスクの記
録条件が異なる)テスト記録を行なうことにより、常に
最適条件にてディスクへ記録を行なう(同一形状の磁区
を高精度に形成できる)ことができる。特に、テスト記
録の結果から、最適の記録条件を決定するのに記録パル
スのパルス幅を制御することにより、微調整が可能とな
るとなり、形成される記録磁区の制御精度を大きく向上
させることができる。その結果、使用環境の変動やディ
スクの構造の違いによる記録条件の変動をキャンセルで
きるので、微小磁区を安定に且つ同一のサイズにディス
クへ記録できるので、超高密度光磁気記録、或いは、超
高密度追記型光記録を実現できる。

【００１８】追記型光ディスクにおいては、レーザーパ
ワー等の記録条件が変動しても、テスト記録を行ないそ
の結果を解析することにより、パワーの変動を検出しそ
れに基づいてパワーを制御できるので、常に、同じサイ
ズの記録ドメインが形成できるので、高密度光記録を実
現できた。さらに、本発明の効果は追記型の光ディスク
について有効であり、光ディスクのタイプに依存するも
のではなく、合金型、相変化型、バブル形成型のいずれ
のタイプのディスクでもよいことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】光磁気ディスクの断面構造を示す模式図。

【図２】記録再生装置の構成を示す図。

【図３】記録に用いた波形を示す図。

【図４】ジッタ分布を示す図。

【図５】最長パターンと最短パターンの信号振幅の中心
値の差とパルス幅との変化量を示す図。

【図６】最長パターンと最短パターンの信号振幅の中心
値の差とパルス幅との変化量を示す図。

【図７】光磁気ディスクの断面構造を示す模式図。

【図８】最長パターンと最短パターンの信号振幅の中心
値の差とパルス幅との変化量を示す図。

【図９】記録に用いた波形を示す図。

【符号の説明】１…ディスク基板、２…窒化シリコン層、３…光磁気記
録膜、４…窒化シリコン層、５…金属膜、６…樹脂層、
１０１…記録媒体、１０２…光ヘッド、１０３…試し書
き器、１０４…符号器、１０５…記録波形生成器、１０
６…ＡＰＣ、１０７…レーザー駆動器、１０８…レーザ
ー、１０９…受光器、１１０…再生アンプ、１１１…波
形等化器、１１２…入力切替器、１１３…整形器、１１
４…ＰＬＬ、１１５…弁別器、１１６…比較判別器、１
１７…復号器、１２０…記録符号列、１２１…記録パル
ス列、１２２…記録補助パルス、１２３…記録マーク、
１２４…再生符号、１２５…再生符号列。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山久貴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)発明者斎藤温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)発明者土永浩之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)発明者釘屋文雄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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともレーザー光を用いて記録を行な
う光記録において、ユーザーデータを記録するのに先立
って、テスト記録を行なうのに、設定のレーザーのパワ
ーを一定にしておき、テスト記録のパルスの幅を基準と
なる設定値を中心に増減させてテスト記録を行ない、そ
の結果を再生して統計処理を行ない、得られた結果をも
とにユーザーデータを記録するための記録条件を設定
し、それにより装置の変動やディスクの記録感度バラツ
キ等が存在しても、常に同じサイズの記録ドメインを形
成するようにテスト記録による記録制御を行なったこと
を特徴とする光記録の記録方法。
【請求項２】請求項１記載のテスト記録及びユーザーデ
ータの記録に用いる記録波形として、微小パルスの集合
体から構成され、先頭のパルスの幅を他のパルスの幅よ
り広く設定し、それより後のパルスの幅及びパルスとパ
ルスの間隔を等しくした記録波形により光ディスクへ記
録したことを特徴とする光記録の記録方法。
【請求項３】請求項１及び２記載のテスト記録及びユー
ザーデータの記録に用いる記録波形において、その設定
パワーレベルが少なくとも４つのパワーレベルよりな
り、そのレベルの中の最も低いレベルが読み出しレベル
で、次のレベルがプリヒートレベルで、そして、残りの
２つのレベルが記録レベルであり、さらに、それぞれの
パワーレベルに役割を持たせ、読み出しレベルは、記録
した情報の再生及び記録した情報の検証を、プリヒート
レベルは、パルスとパルスの間における記録媒体の温度
が一定となるように熱バランスを取るためのパワーであ
り、記録レベルは、ディスクへ情報を記録するためのレ
ベルとして用いたことを特徴とする光記録の記録方法。
【請求項４】請求項３記載のテスト記録及びユーザーデ
ータの記録に用いる記録波形における２つの記録レベル
において、先頭のパルスとそれ以降に続くパルスとの熱
バランスを取り、記録膜の最高到達温度が記録パターン
に依存しないで一定となるように設定したことを特徴と
する光記録の記録方法。
【請求項５】請求項３及び４記載のテスト記録及びユー
ザーデータの記録に用いる記録波形において、第１の記
録レベル或いは第２記録レベルとプリヒートレベルとの
比、及び第１の記録レベルと第２記録レベルとの比をデ
ィスクの積層構造或いは記録媒体として用いる材料によ
り変化させて設定したことを特徴とする光記録の記録方
法。
【請求項６】請求項１〜５記載のテスト記録及びユーザ
ーデータの記録に用いる記録波形において、記録パルス
を照射した後に一定期間のリードレベルを経た後に、一
定期間のプリヒートレベルへ移行し、再び、記録領域へ
入ることにより、記録パターン間の熱的干渉を除去した
ことを特徴とする光記録の記録方法。
【請求項７】請求項６記載のテスト記録及びユーザーデ
ータの記録に用いる記録波形において、記録パルスを照
射した後の一定期間のリードレベル及びプリヒートレベ
ルの時間がライトクロックに同期した期間であることを
特徴とする光記録の記録方法。
【請求項８】請求項１〜７記載のテスト記録及びユーザ
ーデータの記録に用いる記録波形において、基準となる
記録条件における記録パルスのパルス幅及びパルスとパ
ルスの間隔をライトクロックに同期させたことを特徴と
する光記録の記録方法。
【請求項９】請求項１〜８記載のテスト記録において、
一定のパターンをテストトラックへ記録し、それを再生
し、結果を統計処理することにより、レーザーパワーの
変動、フォーカスの変動、トラック位置ずれ、或いは、
環境温度変動等の記録条件の変動を検出し、その結果を
もとに微小パルスより構成される記録波形における各微
小パルスのパルス幅を変化させて記録することにより、
記録条件の変動によらず常に同一形状の記録ドメインを
光ディスクへ記録できるように制御したことを特徴とす
る光記録の記録方法。
【請求項１０】請求項１〜９記載の記録において、情報
を記録するのに形成したマークのエッジ部分に情報を記
録するマーク長記録方式により行なったことを特徴とす
る光記録の記録方法。
【請求項１１】請求項１〜１０記載のテスト記録におい
て、一定のパターンをテストトラックへ設定パワーを変
化させずに基準のパルス幅を中心に一定の割合で変化さ
せて記録し、それを再生し、用いるパターンとして記録
に用いる変調方式における最も短いパターンとパルス間
隔の繰返しと最も長いパターンと最も短いパルス間隔の
繰返しとを交互に記録し、それを再生したときの両パタ
ーンの信号振幅の中心位置の電圧の差を検出することに
より、記録条件の変動を検出し、その電位差がほぼゼロ
となるパルス幅を検出することにより、同一形状のドメ
インを得たことを特徴とする光記録の記録方法。
【請求項１２】請求項１〜１１記載の最適記録条件を検
出するためのテスト記録において、一定時間間隔毎或い
は記録命令が発せられた後にテスト記録を行なってか
ら、情報を記録したことを特徴とする光記録の記録方
法。
【請求項１３】請求項１〜１２記載のテスト記録により
検出した最適記録条件にて、１枚の光ディスクにおい
て、それを複数のゾーンに分割し、少なくとも各ゾーン
のいずれの位置においても記録密度が等しくなるように
記録したことを特徴とする光記録の記録方法。
【請求項１４】請求項１〜１３記載の最適記録条件を検
出するためのテスト記録において、複数のゾーンに分割
した光ディスクにおいて、各ゾーンの一定領域へテスト
記録を行なった後に記録したことを特徴とする光記録の
記録方法。
【請求項１５】請求項１〜１４記載の光記録の記録方法
により、光磁気ディスクを用いてそれに記録したことを
特徴とする光記録の記録方法。
【請求項１６】請求項１〜１４記載の光記録の記録方法
により、ユーザーが情報を１回だけ記録できる追記型光
ディスクへ記録したことを特徴とする光記録の記録方
法。
【請求項１７】請求項１５記載の追記型光記録におい
て、ディスクローディング時或いは装置起動時に情報を
ディスクへ記録する前に、ディスクへ一定のパターンを
用いてテスト記録を行い、そのテスト記録したデータを
再生し、その結果を統計処理を行なうのに、その結果を
用いて用いるレーザー光源から発射されるパワーを制御
することにより、常に同一のサイズの記録ドメインを形
成したことを特徴とする光記録の記録方法。
【請求項１８】請求項１５及び請求項１６記載の追記型
光記録において、あらかじめディスクの一定領域に基準
となる一定のパターンの信号を記録しておき、ディスク
ローディング時或いは情報をディスクへ記録する前に、
ディスクへ一定のパターンを用いてテスト記録を行い、
そのテスト記録したデータを再生し、その結果を統計処
理を行い、その結果とあらかじめ記録してある信号とを
比較して最適パワーを求め、記録条件等の変動の影響を
受けることなく常に同一のサイズの記録ドメインを形成
したことを特徴とする光記録の記録方法。
【請求項１９】請求項１５〜１７記載のディスクへテス
ト記録を少なくともディスク駆動装置起動時或いは駆動
装置へディスクをローディングした時に行ったことを特
徴とする光記録の記録方法。
【請求項２０】請求項１５〜１８記載のディスクが追記
型の光ディスクであり、その情報の記録方法として記録
層の反射率の変化を用いて行い、さらに優位にはその反
射率の変化を記録層の結晶状態の変化、屈折率の変化、
再生に用いる光の波長における光吸収率の変化、合金部
分の形成による光反射率の変化、光の乱反射する層の形
成、或いは、記録層の消失部分の形成の内より選ばれる
少なくとも１種類の方法を用いたことを特徴とする光記
録の記録方法。
【請求項２１】請求項１〜１９記載のディスクへ記録し
た情報をディジタルな電気信号として再生するのに、得
られた再生信号を一定レベルでスライスを行うことによ
り２値化し、さらに優位にはそのスライスレベルが得ら
れた信号の振幅の中心値であることを特徴とする光記録
の記録方法。