JPH10105970A - 光学的情報記録方法および装置 - Google Patents

光学的情報記録方法および装置

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JPH10105970A
JPH10105970A JP8256728A JP25672896A JPH10105970A JP H10105970 A JPH10105970 A JP H10105970A JP 8256728 A JP8256728 A JP 8256728A JP 25672896 A JP25672896 A JP 25672896A JP H10105970 A JPH10105970 A JP H10105970A
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mark
light
pulse
irradiation light
intensity
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JP8256728A
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Yutaka Hasegawa
裕 長谷川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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    • G11B7/0045Recording
    • G11B7/00454Recording involving phase-change effects
    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B7/00557Erasing involving phase-change media
    • GPHYSICS
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光学的情報記録装置において、大きなコスト増
を伴うことなく形成するマークの精度を向上させること
可能とした記録補償法を提供する。 【解決手段】光ディスク100に光をパルス的に照射し
て始端および終端の位置で記録情報を表すマークを形成
する光学的情報記録装置において、マーク長の長短に依
存するマークの始端および終端位置のシフトを補償する
ために、パワーコントローラ103によりマークを形成
するための照射光の強度をマーク長に応じて変化させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体上に光の
照射によりマークを形成して情報を記録する光学的情報
記録方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】記録媒体上に光を照射し、発生する熱に
よって光学的に識別可能なマークを形成して記録を行う
光記録媒体が種々検討されている。そのような光記録媒
体の一つに、熱による結晶質と非晶質との間の相変化を
利用して記録を行う相変化型媒体がある。相変化型媒体
の記録膜は定常状態では結晶質であるが、光が照射され
た領域は加熱・溶融された後冷却されることで非晶質へ
と相変化を起こす。このような原理を利用して非晶質部
をマークとして形成することにより、情報の記録を行う
ことができる。このような相変化型媒体では、特にマー
クの始端および終端の位置を記録する情報に対応させる
PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)方式
が記録密度の向上に有効とされている。
【0003】一般に光ディスクにPWM方式を適用する
場合、光の照射に伴う蓄熱効果を低減するために、長い
マークを形成するときは、照射光として単一の光パルス
でなく、複数に分割した光パルスを用いていわゆるマル
チパルス記録を行う。図18に、このようなマルチパル
ス記録の例を示す。図18は8/16変調符号で情報を
記録する場合の例であり、記録ウインドウ幅Tに対して
マーク長は3T〜14Tの離散的な値になる。
【0004】図18によると、最短マークである3Tの
短マークは1.5Tのパルス単独で記録するが、4T以
上の長マークは1.5Tの先頭パルスの後に、3Tより
も長い分だけ0.5Tの消去パワー期間と0.5Tの記
録パワー期間を繰り返し設けて、すなわち0.5Tの後
続パルスを追加して形成する。例えば、図18の右側に
示すように6Tのマークを記録する場合、1.5Tのパ
ルスの後に0.5Tの消去パワー期間と0.5Tの記録
パワー期間を3回繰り返し設ける。これらの光パルス
は、記録クロックと同期して発生させれば良い。
【0005】しかし、このようなマルチパルス記録を行
っても、実際に形成されるマークの始端および終端の位
置は、マーク長の長短によって予定の位置から変化する
という問題がある。
【0006】すなわち、後に詳しく述べるように、短マ
ークと長マークの形成時に同じタイミングで光の照射を
開始すると、先頭パルス照射終了までは両者とも同じ加
熱条件となるが、先頭パルスのみを用いる短マーク形成
時は媒体の加熱・溶融された領域はそのまま冷却されて
非晶質となるのに対し、マルチパルス記録を用いる長マ
ーク形成時は先頭パルスによって加熱・溶融された領域
が後続パルスの照射による再加熱を受け、非晶質領域周
辺部の再結晶化が促進されるため、マーク長が短縮され
る方向へマークの始端位置がシフトする。
【0007】一方、短マークと長マークの形成時に同じ
タイミングで光照射を終了すると、媒体の熱特性により
光照射終了時の温度分布が必ずしも両者で同じとなら
ず、後続パルスによる加熱直後の媒体温度は、先頭パル
スによる加熱直後の媒体温度よりも低くなるために、光
照射終了時の溶融領域が小さくなる結果、長マークはや
はりマーク長が短縮される方向へ終端位置がシフトす
る。
【0008】このように長マークの始端位置および終端
位置は、短マークの始端位置および終端位置よりもマー
ク長が短縮される方向へシフトする。このようなマーク
の長短に依存するマークの始端位置および終端位置のシ
フトを回避して、マークを精度良く形成するために、何
らかの記録補償を行うことが必要となる。この記録補償
の方法として、例えば特開平7−129959に見られ
るように、形成しようとするマークの長短によって照射
光パルスの先頭および後尾の位置を予め動かしてマーク
を形成する方法が提案されている。
【0009】しかしながら、この記録補償法では光パル
スをクロック同期状態から変化させて発生させねばなら
ず、しかもマーク長によってその変化量も変えねばなら
ない。そのためにはプログラマブルディレイラインのよ
うな複雑な回路が必要であり、精度とコストの両立が難
しくなってしまうという問題が起こる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、マー
クの長短に依存するマークの始端位置および終端位置の
シフトを回避してマークを精度良く形成するために、マ
ークの長短によって照射光パルスの先頭および後尾の位
置を予め動かしてマークを形成する従来の記録補償法で
は、光パルスをクロック同期状態から変化させて発生さ
せ、かつマーク長によってその変化量を変えるために複
雑な回路が必要であり、形成するマークの精度とコスト
を両立させることが難しいという問題があった。
【0011】本発明は、大きなコスト増を伴うことなく
形成するマークの精度を向上させること可能とした記録
補償法を有する光学的情報記録方法および装置を提供す
ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は記録媒体上に光をパルス的に照射して始端
および終端の位置で記録情報を表すマークを形成する光
学的情報記録方法において、(a) マークを形成するため
の照射光の強度をマーク長に応じて変化させるか、また
は、(b) マークを形成するための照射光のパルス幅をマ
ーク長のより短い領域でマーク長の違い以上にパルス幅
が減少するようにマーク長に対して非線形に変化させる
か、あるいは、(c) マークを形成するための照射光の強
度をマーク長に応じて変化させると共に、該照射光のパ
ルス幅をマーク長のより短い領域でマーク長の違い以上
にパルス幅が減少するようにマーク長に対して非線形に
変化させることを特徴とする。
【0013】一つの態様によると、マークを形成するた
めの照射光は、マーク長に応じた幅の単一パルスとマー
ク長に応じた数のマルチパルスの少なくとも一方により
構成される。
【0014】他の態様によると、マークを形成するため
の照射光のうち、マーク長のより短いマークを形成する
ための照射光はマーク長に応じた幅の単一パルスにより
構成され、マーク長のより長いマークを形成するための
照射光はマーク長に応じた数のマルチパルスにより構成
される。
【0015】これらの場合、単一パルスもしくはマルチ
パルスの照射終了後の照射光の強度や、マルチパルスの
各パルス間の照射光の強度を、マークを消去するに必要
な強度より低くしてもよい。
【0016】また、マーク長のより短いマークを形成す
るための照射光の強度を、マーク長のより長いマークを
形成するための照射光の少なくとも一部の強度よりも低
くしてもよい。
【0017】また、マーク長のより長いマークを形成す
るための照射光の強度を、照射光の先頭と後尾とで異な
らせてもよい。本発明は、特に記録媒体として相変化型
の記録膜を有する媒体を用い、照射光による熱で結晶質
から非晶質に変化させてマークを形成する光学的情報記
録方法に好適である。
【0018】本発明に係る光学的情報記録装置は、記録
媒体上にマークを形成するための光を照射する照射手段
と、この照射手段による照射光の光強度を制御する光強
度制御手段とを有し、光強度制御手段は、マークを形成
するための照射光の強度をマーク長に応じて変化させる
ように構成される。
【0019】本発明に係る他の光学的情報記録装置は、
記録媒体上にマークを形成するための光を照射する照射
手段と、この照射手段による照射光のパルス幅を制御す
るパルス幅制御手段とを有し、パルス幅制御手段は、マ
ークを形成するための照射光のパルス幅をマーク長のよ
り短い領域でマーク長の違い以上にパルス幅が減少する
ようにマーク長に対して非線形に変化させるように構成
される。
【0020】本発明に係る別の光学的情報記録装置は、
記録媒体上にマークを形成するための光を照射する照射
手段と、この照射手段による照射光の光強度を制御する
光強度制御手段と、照射手段による照射光のパルス幅を
制御するパルス幅制御手段とを有し、光強度制御手段
は、マークを形成するための照射光の強度をマーク長に
応じて変化させるように構成され、パルス幅制御手段
は、マークを形成するための照射光のパルス幅をマーク
長のより短い領域でマーク長の違い以上にパルス幅が減
少するようにマーク長に対して非線形に変化させるよう
に構成される。
【0021】本発明によると、形成しようとするマーク
長に依存して、例えば短マークを形成する際の照射光
(例えば単一パルス)の強度を長マークを形成する際の
照射光(例えばマルチパルス)の強度より低くするか、
短マークを形成する際の照射光のパルス幅を長マークを
形成する際の照射光のパルス幅に比較して、短マークと
長マークとのマーク長の差以上に短かくすることによ
り、あるいは、これら照射光の強度およびパルス幅の両
方をマーク長に依存して変化させることにより、マーク
の始端位置および終端位置のシフトが軽減される。
【0022】この場合、形成しようとするマークの長短
によって照射光パルスの先頭および後尾の位置を予め動
かしてマークを形成する従来の記録補償法のように、光
パルスをクロック同期状態から変化させて発生させ、か
つマーク長によってその変化量も変えるためにプログラ
マブルディレイラインのような複雑な回路を必要とする
ことがなく、光ディスク装置のパワーコントローラが本
来持っている強度切り替え機能を利用したり、簡単なパ
ルス幅伸縮操作を行うことで、上述の記録補償を実現で
きる。従って、大きなコスト増を伴うことなく、形成す
るマークの精度を向上させて高い情報記録信頼性を得る
ことができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 (第1の実施形態)図1に、本発明の第1の実施形態に
よる光ディスク装置の構成を示す。本実施形態では、マ
ーク長の長短に依存するマークの始端位置および終端位
置のシフトを軽減するために、マーク長の長短に応じて
照射光の強度を変化させる記録補償法を適用した例につ
いて説明する。記録媒体としては、例えば相変化型の記
録膜を有する書き替え可能な光ディスク100が使用さ
れる。
【0024】記録に際しては、記録クロック101およ
びこれに同期した記録データ102がパワーコントロー
ラ103に入力される。パワーコントローラ103は、
記録データ102に応じて光源104(例えば半導体レ
ーザ素子)を制御することにより、記録データ102に
対応したパターンかつ強度を有する光を光源104から
出射させる。光源104から出射された光はビームスプ
リッタ105を介して対物レンズ106に入射し、光デ
ィスク100上に微小スポットとして照射される。これ
によって、光ディスク100上に記録データ102に応
じた非晶質部からなるマークが形成される。この場合、
マークの始端および終端の位置が記録情報を表す。
【0025】一方、再生時には光ディスク100からの
反射光が対物レンズ106を記録時の照射光と逆方向に
戻り、ビームスプリッタ105を介して受光器107に
入射することによって、反射光量の変化が検出される。
すなわち、光ディスク100上に形成されたマークが反
射光量の変化として検出され、この反射光量に応じた信
号が再生系108を介して信号処理されることにより、
記録情報に対応した再生信号109が得られる。
【0026】次に、本実施形態の特徴をなすパワーコン
トローラ103について詳細に説明する。図2にパワー
コントローラ103の構成例を示し、また図3に各部の
動作波形を示す。図3(a)の記録クロック101は
(b)の記録データ102と共に、直接またはインバー
タ200を介して3つのシフトレジスタ201〜203
に入力され、(c)(d)(e)のようにそれぞれ3.
5T,5T,6.5Tの時間遅延される。ここで、記録
データ102は例えば8/16変調符号で、高レベルお
よび低レベル期間の範囲が限定されており、各レベルの
最小期間は3Tであるとする。これらの遅延信号(c)
(d)(e)に基づいて、フリップフロップ204やイ
ンバータ205およびANDゲート206〜210から
なるディジタル演算回路によって(f)(g)(h)に
示す信号が生成され、これらの信号に基づいて(i)
(j)(k)に示す出力1、出力2、出力3がパワーコ
ントローラ103の出力として生成される。
【0027】これらの出力1〜3は、記録データ102
の高レベル期間に対応しており、出力1は期間が最短マ
ークに相当する3Tの場合に1.5T幅、出力2は期間
が4T以上の場合に1.5T幅のパルスをそれぞれ出力
する。そして、出力3は同じく期間が4T以上の場合
に、期間が3Tよりも1T延びる毎に0.5T幅のパル
スを1つずつ出力する。また、出力1〜3はそれぞれ設
定された照射光強度に対応しており、出力1の期間には
強度P1、出力2の期間には強度P2、出力3の期間に
は強度P3の光が光ディスク100に照射される。
【0028】そして、図3(l)に示すように、記録デ
ータ102の高レベル期間が3Tの場合には強度P1の
光を1.5T期間照射してマーク長3Tのマークを記録
し、記録データ102の高レベル期間が4T以上の場合
には強度P2の光を1.5T期間照射した後、期間長に
応じて強度P3の光を0.5Tずつ照射して、所望のマ
ーク長のマークを記録する。
【0029】こうして記録されるマークの始端および終
端の位置は、記録データ102に従って独立に決定され
る。従って、マークの始端位置および終端位置が互いの
位置関係、すなわちマーク長の長短やマーク間隔の大小
に依存して変化すると、正確な情報記録を行うことがで
きない。本実施形態では、以下のようにしてマーク長に
応じて照射光の強度P1,P2,P3を図3(l)のよ
うに変化させることにより、マーク長の長短に依存する
マークの始端位置および終端位置のシフトを補償する記
録補償を行っている。
【0030】まず、従来の技術として述べた図18のマ
ルチパルス記録は、図3における照射光強度P1,P
2,P3を等しくした場合に相当する。図4は、P1=
P2=P3で、光パルスの照射開始あるいは照射終了タ
イミングが同じであっても、形成されるマークの始端位
置あるいは終端位置がマーク長の長短に依存して変化す
る様子を示している。
【0031】図4(a)の短マーク(マーク長3T、こ
の例ではこれが最短マークとなる)および図4(b)の
長マーク(マーク長5T)をそれぞれ記録する際、同じ
タイミングで光の照射を開始すると、先頭の1.5T幅
の光パルス照射終了までは両者とも同じ加熱条件とな
る。図4(a)は先頭パルスのみであるから、光ディス
ク100上の加熱・溶融された領域はそのまま冷却され
て非晶質となり、マークが形成される。これに対し、図
4(b)は先頭パルスによって加熱・溶融された領域の
冷却期間中に後続パルスの照射によって若干の再加熱が
生じるため、図4(a)の場合よりも非晶質領域周辺部
の再結晶化が促進され、マーク長が短縮される方向へマ
ークの始端位置がシフトする。
【0032】一方、図4(c)の短マーク(マーク長3
T)および図4(b)の長マーク(マーク長5T)を記
録する際、同じタイミングで光の照射を終了すると、光
照射終了時の温度分布が両者で同じになるとは限らな
い。これは媒体の熱特性に依存するが、加熱領域が比較
的急冷される媒体であれば、図4(b)の0.5T幅の
後続パルスによる加熱直後の媒体温度は、図4(c)の
1.5T幅の先頭パルスによる加熱直後の媒体温度より
も低くなる。従って、図4(b)は図4(c)の場合よ
りも光照射終了時の溶融領域が小さくなるため、冷却後
に形成される非晶質のマークも、マーク長が短縮される
方向へ終端位置がシフトする。
【0033】すなわち、短マークの形成時には、マーク
の始端位置および終端位置ともに、同じタイミングで光
の照射開始あるいは照射終了を行って形成される長マー
クの始端位置および終端位置よりも、マーク長が伸張す
る方向へシフトする。
【0034】このようなマーク長の長短に依存するマー
クの始端位置および終端位置のシフトを補償するため
に、本実施形態では以下に述べるようにマーク長の長短
に応じて照射光の強度を変化させる記録補償法をとって
いる。
【0035】図5に、本実施形態に基づくマーク長に依
存した照射光強度制御による記録補償を適用した照射光
パルス波形を示す。マーク長3Tの短マークを記録する
際の1.5T幅のパルスの照射光強度をP1、マーク長
4T〜14Tのマークを記録する際の1.5T幅の先頭
パルスの照射光強度をP2、0.5T幅のマルチパルス
の照射光強度をP3として、P1<P2とすることによ
りマークの始端位置のシフトを軽減し、P1<P3とす
ることによりマークの終端位置のシフトを軽減してい
る。媒体特性によって最適な補償量も変わるため、始端
と終端の補償量が同じでP2とP3を等しく設定するの
が良い場合、あるいは終端の補償が不要でP1とP3を
等しく設定するのが良い場合などもある。
【0036】図6に、このような本実施形態に基づく照
射光強度による記録補償の効果を確認するために行った
実験結果を示す。これは光ディスク100上に0.41
μm/bitの記録密度で8/16変調符号のランダム
データをPWM方式により記録したときのマーク始端間
および終端間のジッタ量の測定結果である。ここで、ジ
ッタとはマークの始端あるいは終端位置の本来の位置か
らのばらつきを表しており、これが小さいほど情報記録
信頼性が高いことを意味する。
【0037】図6(b)は記録補償を行わず、P1=P
2=P3=12mWとして記録した場合である。マーク
の始端位置および終端位置ともに、ランダムデータ中に
混在するマーク長の長短によってシフトするため、ばら
つきが大きくなり、ジッタが劣悪になっている。一方、
図6(a)はP1=12mW、P2=P3=12.6m
Wとして、マーク長の長短によるマークの始端位置およ
び終端位置のシフトを照射光強度の制御により補償して
記録した場合である。明らかに、図6(a)は図6
(b)と比べて始端間、終端間ともにジッタが改善され
ており、本発明の有効性を実証する結果が得られてい
る。
【0038】本実施形態による記録補償では、3レベル
の照射光強度P1,P2,P3を記録条件(マーク
長)、さらには媒体特性に応じて切り替えるが、このよ
うな強度切り替え機能は本来、光ディスク装置のパワー
コントローラ103に備わっている機能であるため、本
実施形態による記録補償を行うには、媒体特性を含めて
記録条件を判断するための回路のみ付加すればよく、大
きなコスト増にはならない。一方、従来技術として挙げ
た特開平7−129959は、記録するマーク長の長短
によってマルチパルス中の先頭パルスおよび後尾パルス
の位置を予め動かして記録する記録補償法であるため、
記録条件判断回路の付加のみでなく、パルスの位置を動
かすためにプログラマブルディレイライン等の複雑な回
路が必要である。本実施形態では、このような複雑かつ
高価なハードウェアが不要であり、精度とコストの両立
が容易である。
【0039】図7に、マーク長に依存した照射光強度制
御による記録補償を適用した照射光パルスの他の例を示
す。図7(a)は、マーク長3Tの短マークを記録する
際の1.5T幅のパルスの照射終了時と、マーク長4T
〜14Tのマークを記録する際の1.5T幅の先頭パル
スに続く0.5T幅のマルチパルスの照射終了時に、そ
れぞれ照射光強度を一旦消去パワーよりも低下させる、
いわゆる「オフパルス」を付加した点が図5と異なって
いる。このようなオフパルスを付加すること自体は既に
公知の技術であるが、本実施形態はマーク長に応じた照
射光強度の変化による記録補償にオフパルスを組み合わ
せたことが新規である。
【0040】発明者らの研究によると、このようなオフ
パルスの付加には記録膜の加熱を強制的に中断し、再結
晶化を抑制してマークを拡大する効果がある。マーク終
端側では、マーク長の長短によらずその効果が現れる
が、マーク始端側でその効果が現れるのは短マークのみ
であり、マーク長の長短によるマーク始端位置のシフト
はオフパルスを付加しない場合よりも大きくなる。この
ため、本実施形態のようにマーク長に応じた照射光強度
の変化により記録補償を行うとともにオフパルスを併用
する場合、マーク長3Tの短マークを記録する際の1.
5T幅のパルスの照射光強度をP1′、マーク長4T〜
14Tのマークを記録する際の1.5T幅の先頭パルス
の照射光強度をP2′、0.5T幅のマルチパルスの照
射光強度をP3′としたときのP2′/P1′の強度比
は、オフパルスを付加しない図5の場合の補償に必要な
強度比P2/P1よりも大きくなる。このことは実験的
にも確認された。
【0041】一方、図7(b)は図5において特に2番
目に短いマーク長4Tのマークを記録する時の先頭パル
スの照射光強度をP2と異なる第4の強度P4に設定す
る例である。また、図示しないが、オフパルスを付加す
る場合にも、同様にP2′と異なる第4の強度P4′を
設定することは可能である。但し、これらを実現するた
めには、パワーコントローラ103に4Tマークを判別
するための回路と、強度設定に関わる機能を付加するこ
とが必要である。このように補償条件を増加させること
で、記録性能の向上は期待できるが、同時に装置を複雑
化しコストの増加を招くので、実際には要求性能と許容
コストとの兼合いで補償条件数を決定することが望まし
い。
【0042】なお、図7(b)においても、図7(a)
と同様にオフパルスを付加してもよい。 (第2の実施形態)次に、図8〜図11を用いて本発明
の第2の実施形態を説明する。本実施形態では、マーク
長の長短に依存するマークの始端位置および終端位置の
シフトを軽減するために、マーク長の長短に応じて照射
光のパルス幅を変化させる記録補償法を適用した例につ
いて説明する。
【0043】図8に、本実施形態におけるパワーコント
ローラの構成を示す。記録クロック101およびこれに
同期した記録データ102がマルチパルス発生部801
に入力され、特定の規則に則ったマルチパルスが形成さ
れる。ここでは、第1の実施形態と同じマルチパルス形
成規則とし、図3と同様にマルチパルス発生部801か
ら記録データ102の高レベル期間に対応して3つの出
力1、出力2、出力3が出力される。
【0044】これらの出力1、出力2、出力3のうち、
最短3Tマークの記録時に1.5T幅のパルスを出力す
る出力1は、パルス幅短縮部802に入力され、ここで
パルス幅が短縮された後、他の出力2および出力3と合
成されることにより、記録光信号803が作成される。
パルス幅短縮部802におけるパルス幅短縮量は、分周
クロック800によって指定される。記録光信号803
は図1の場合と同様、光源104(例えば半導体レー
ザ)に供給され、照射光パルスが作成される。
【0045】図9に、本実施形態に基づくパルス幅制御
による記録補償を適用した照射光パルスの例を示す。従
来技術に基づく図18の照射光パルスに対し、短マーク
(マーク長3T)の形成時にパルスの前縁側および後縁
側から所定量τ1およびτ2ずつパルス幅を短縮し、パ
ルス幅を1.5Tより短くしている。
【0046】図4を用いて説明したように、図12の照
射光パルスで短マーク(例えば、マーク長3T)を記録
する場合には、マークの始端位置および終端位置とも
に、同じタイミングで照射開始あるいは照射終了を行っ
て記録する長マーク(例えば、マーク長5T)の始端位
置および終端位置よりも広がる方向へシフトする傾向に
ある。従って、マーク長の長短に依存するマークの始端
位置および終端位置のシフトを補償するためには、短マ
ーク記録時に照射光パルスの前縁側および後縁側からパ
ルス幅を短縮させる方法が有効である。もちろん、前縁
側および後縁側のいずれか一方の側からパルス幅を短縮
するのみでも、それなりの補償効果は期待できる。
【0047】発明者らの研究によると、記録密度が高い
場合には、特にパルスの前縁側からパルス幅を短縮させ
る場合、すなわち図9のτ1による補償効果が大きい。
τ1のみ(τ2=0)で主に補償ができるのは始端位置
のシフトであるが、パルス幅が短縮されることで照射終
了時の温度が低下する結果、終端位置のシフトに対して
も若干の低減効果があることが確認できている。
【0048】図10に、本実施形態に基づくパルス幅に
よる記録補償の効果を確認するために行った実験結果を
示す。図6の実験とは媒体特性が若干異なっているが、
同様に光ディスク100上に0.41μm/bitの記
録密度で8/16変調符号のランダムデータをPWM方
式により記録したときのマークの始端間および終端間の
ジッタ量の測定結果を示している。
【0049】図10(b)は記録補償を行わず、τ1=
τ2=0として記録した場合、また図10(a)はτ1
=T/8、τ2=0としてパルスの前縁側からのみパル
ス幅を短縮させる補償を行って記録した場合である。同
図(b)の非補償記録では、始端間ジッタは終端間ジッ
タよりも大幅に悪い。同図(a)の補償記録におけるジ
ッタは、(b)と比べて始端間ジッタは大幅に、また終
端間ジッタも若干ではあるが改善されており、本実施形
態の有効性を実証する結果が得られている。
【0050】本実施形態による記録補償法は、短マーク
記録時に照射光パルスの前縁側および後縁側の片側ある
いは両側からパルス幅を短縮させるものであるが、短縮
量の指定には記録クロック101を分周した分周クロッ
ク800が使えるため、それほどのコスト増にはならな
い。従って、本実施形態による記録補償法も精度とコス
トの両立が容易な方法であるといえる。
【0051】図11に、本実施形態に基づくパルス幅制
御による記録補償を適用した照射光パルスの他の例を示
す。図11(a)は、短マーク(マーク長3T)の記録
時に照射光パルスの後縁側からパルス幅を短縮させる代
りに、マルチパルスにおける後続パルスの波高を先頭パ
ルスよりもΔPだけ高くすることで、マークの終端位置
シフトを補償する方法である。図11(b)は、同図
(a)に加えてさらに「オフパルス」を付加した例であ
る。
【0052】図9に示したパルスの後縁側からもパルス
幅を短縮させる方法(τ2>0)では、長短両マークに
同じオフパルスを付加するには、短マーク記録時にオフ
パルスの開始、終了ともτ2ずつ相対的に早める機能を
付加する必要がある。これに対して、図11(b)に示
すように照射光のパルス幅と光強度の制御を併用して記
録補償を行う方法によれば、マーク長の長短によらず同
じタイミングでオフパルスを付加できるため、このよう
なタイミング調整は不要となり、回路の複雑化を回避す
ることができる。
【0053】図11(c)は、図9に示した最短マーク
(マーク長3T)の記録時のτ1、τ2の補償に加え
て、2番目に短い4Tマークの記録時も先頭パルスの前
縁側からτ3だけパルス幅を短縮することにより記録補
償を行う例である。第1の実施形態と同様に、補償条件
の増加はそれだけ記録性能を向上させるが、同時に装置
を複雑化してコストの増加を招くので、実際には要求性
能と許容コストとの兼合いで、補償条件数を決定するこ
とが望ましい。
【0054】なお、図11(c)において、図11
(b)と同様にオフパルスを付加してもよい。 (第3の実施形態)これまでの実施形態では、図5、図
7、図9および図11に示されるように、マルチパルス
間、すなわち記録パワー照射休止期間の照射光強度(ボ
トムパワー)を消去パワーと一致させていた。
【0055】これに対し、本実施形態の記録補償方法で
は、図12〜図15に示されるようにマルチパルスの各
パルス間における照射光強度であるボトムパワーを一
旦、消去パワー(マークを消去するのに必要な照射光強
度)より下げている点がこれまでの実施形態と異なって
いる。ここで、図12は図5に、図13(a)(b)は
図7(a)(b)に、図14は図9に、また図15
(a)(b)(c)は図11(a)(b)(c)にそれ
ぞれ対応しており、いずれもボトムパワーをオフパルス
と同じパワーまで下げている。
【0056】なお、図13(b)、図15(c)におい
て、図13(a)、図15(b)と同様にオフパルスを
付加してもよい。このようにマルチパルスにおけるボト
ムパワーを消去パワーより下げるようにすると、情報記
録の信頼性をより高めることができる。この効果を図1
6および図17を用いて説明する。
【0057】図16および図17は、マーク中央の一点
におけるマルチパルス照射中の媒体温度履歴のシミュレ
ーション結果を示す図であり、図16はボトムパワーを
消去パワーと等しくした場合、図17はボトムパワーを
消去パワーよりさらに低い再生パワーと等しくした場合
である。図16と比較して、図17では媒体の記録パワ
ーの照射によって溶融した領域がより低い温度まで冷却
され、冷却速度が速くなっていることが分かる。すなわ
ち、ボトムパワーを消去パワーより低くすることで冷却
速度が速くなるので、非晶質部であるマークが安定に形
成されるようになり、情報記録の信頼性がさらに向上す
る。
【0058】なお、ここではボトムパワーを再生パワー
と等しくしたが、消去パワーより低くすれば同様の効果
が得られる。但し、ボトムパワーを再生パワーと等しく
したり、図12〜図15のようにオフパルスと等しくし
たり、もしくは非発光パワーと等しくするようにすれ
ば、照射光強度として制御すべきパワーのレベル数が増
加することがなく、パワーコントローラの複雑化を避け
ることができる。
【0059】以上、本発明の実施形態を種々説明した
が、本発明はその他、次のように種々変形して実施する
ことができる。例えば、上記実施形態ではマークの始端
位置、終端位置のシフトを補償する方法として、マーク
長に応じて照射光強度を制御することで補償する方法
と、マーク長に応じてパルス幅を制御することで補償す
る方法の例を説明したが、両者を組み合わせた補償法も
可能である。
【0060】また、上記実施形態では記録パルス(照射
光パルス)を固定パターンのマルチパルスとし、補償は
マーク長に対してのみ行うものであったが、矩形パルス
や階段状パルス、および他のパターンのマルチパルス等
にも、本発明によるマーク長に依存する照射光強度補償
法あるいは光パルス幅補償法を適用することが可能であ
る。さらに、マーク長のみでなくマーク間隔に依存する
記録時の熱干渉および再生時の波形干渉の補償との組み
合わせで、より多段階に光強度補償あるいは光パルス幅
補償を行って、高密度記録時の記録信頼性を一層向上さ
せることも可能である。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればマ
ークを形成するための照射光の強度をマーク長に応じて
変化させるか、またはマークを形成するための照射光の
パルス幅をマーク長のより短い領域でマーク長の違い以
上にパルス幅が減少するようにマーク長に対して非線形
に変化させるか、あるいはこれら照射光の強度およパル
ス幅の両方をマーク長に応じて変化させることにより、
ハードウェア構成を複雑化することなく、マークの長短
に依存するマークの始端位置および終端位置のシフトを
回避してマークを精度良く形成でき、精度と低コストの
両立を可能とした記録補償を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る光ディスク装置
の構成図
【図2】同実施形態におけるパワーコントローラの構成
【図3】同パワーコントローラの動作を説明するための
波形図
【図4】マーク長の長短によるマークの始端、終端位置
の変化を説明するための図
【図5】同実施形態における照射光パルスの説明図
【図6】同実施形態における照射光パルスの光強度によ
る記録補償効果を確認するための実験結果を示す図
【図7】同実施形態における他の照射光パルスの説明図
【図8】本発明の第2の実施形態におけるパワーコント
ローラの構成図
【図9】同実施形態における照射光パルスの説明図
【図10】同実施形態における照射光パルスのパルス幅
による記録補償効果を確認するための実験結果を示す図
【図11】同実施形態における他の照射光パルスの説明
【図12】本発明の第3の実施形態における照射光パル
スの説明図
【図13】本発明の第3の実施形態における他の照射光
パルスの説明図
【図14】本発明の第3の実施形態における他の照射光
パルスの説明図
【図15】本発明の第3の実施形態における他の照射光
パルスの説明図
【図16】本発明においてマルチパルスボトムパワーを
消去パワーと等しくした場合のマルチパルス記録時の媒
体温度履歴のシミュレーション結果を示す図
【図17】本発明においてマルチパルスボトムパワーを
再生パワーと等しくした場合のマルチパルス記録時の媒
体温度履歴のシミュレーション結果を示す図
【図18】従来技術に基づく照射光パルスの説明図
【符号の説明】
100…光ディスク 101…記録クロック 102…記録データ 103…パワーコントローラ 104…光源 105…ビームスプリッタ 106…対物レンズ 107…受光器 108…再生系 109…再生信号 200,205…インバータ 201〜203…シフトレジスタ 204…フリップフロップ 206〜210…アンドゲート 800…分周クロック 801…マルチパルス発生部 802…パルス幅短縮部 803…記録光信号

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】記録媒体上に光をパルス的に照射して始端
    および終端の位置で記録情報を表すマークを形成する光
    学的情報記録方法において、 前記マークを形成するための照射光の強度をマーク長に
    応じて変化させることを特徴とする光学的情報記録方
    法。
  2. 【請求項2】記録媒体上に光をパルス的に照射して始端
    および終端の位置で記録情報を表すマークを形成する光
    学的情報記録方法において、 前記マークを形成するための照射光のパルス幅をマーク
    長のより短い領域でマーク長の違い以上にパルス幅が減
    少するようにマーク長に対して非線形に変化させること
    を特徴とする光学的情報記録方法。
  3. 【請求項3】記録媒体上に光をパルス的に照射して始端
    および終端の位置で記録情報を表すマークを形成する光
    学的情報記録方法において、 前記マークを形成するための照射光の強度をマーク長に
    応じて変化させると共に、該照射光のパルス幅をマーク
    長のより短い領域でマーク長の違い以上にパルス幅が減
    少するようにマーク長に対して非線形に変化させること
    を特徴とする光学的情報記録方法。
  4. 【請求項4】前記マークを形成するための照射光を、マ
    ーク長に応じた幅の単一パルスとマーク長に応じた数の
    マルチパルスの少なくとも一方により構成することを特
    徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学的情
    報記録再生方法。
  5. 【請求項5】前記マークを形成するための照射光のう
    ち、マーク長のより短いマークを形成するための照射光
    はマーク長に応じた幅の単一パルスにより構成し、マー
    ク長のより長いマークを形成するための照射光はマーク
    長に応じた数のマルチパルスにより構成することを特徴
    とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学的情報
    記録再生方法。
  6. 【請求項6】マーク長のより短いマークを形成するため
    の照射光の強度を、マーク長のより長いマークを形成す
    るための照射光の少なくとも一部の強度よりも低くする
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の
    光学的情報記録方法。
  7. 【請求項7】マーク長のより長いマークを形成するため
    の照射光の強度を、照射光の先頭と後尾とで異ならせる
    ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の
    光学的情報記録方法。
  8. 【請求項8】前記単一パルスもしくはマルチパルスの照
    射終了後の前記照射光の強度を、前記マークを消去する
    に必要な強度より低くすることを特徴とする請求項1〜
    7のいずれか1項に記載の光学的情報記録方法。
  9. 【請求項9】前記マルチパルスの各パルス間の前記照射
    光の強度を、前記マークを消去するに必要な強度より低
    くすることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に
    記載の光学的情報記録方法。
  10. 【請求項10】前記記録媒体として相変化型の記録膜を
    有する媒体を用い、前記照射光による熱で結晶質から非
    晶質に変化させてマークを形成することを特徴とする請
    求項1〜9のいずれか1項に記載の光学的情報記録方
    法。
  11. 【請求項11】記録媒体上にマークを形成するための光
    を照射する照射手段と、この照射手段による照射光の光
    強度を制御する光強度制御手段とを有し、 前記光強度制御手段は、前記マークを形成するための照
    射光の強度をマーク長に応じて変化させることを特徴と
    する光学的情報記録装置。
  12. 【請求項12】記録媒体上にマークを形成するための光
    を照射する照射手段と、この照射手段による照射光のパ
    ルス幅を制御するパルス幅制御手段とを有し、 前記パルス幅制御手段は、前記マークを形成するための
    照射光のパルス幅をマーク長のより短い領域でマーク長
    の違い以上にパルス幅が減少するようにマーク長に対し
    て非線形に変化させることを特徴とする光学的情報記録
    装置。
  13. 【請求項13】記録媒体上にマークを形成するための光
    を照射する照射手段と、この照射手段による照射光の光
    強度を制御する光強度制御手段と、前記照射手段による
    照射光のパルス幅を制御するパルス幅制御手段とを有
    し、 前記光強度制御手段は、前記マークを形成するための照
    射光の強度をマーク長に応じて変化させ、 前記パルス幅制御手段は、前記マークを形成するための
    照射光のパルス幅をマーク長のより短い領域でマーク長
    の違い以上にパルス幅が減少するようにマーク長に対し
    て非線形に変化させることを特徴とする光学的情報記録
    装置。
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