WO2005022514A1 - 情報記録方法、光情報記録媒体及び情報記録装置 - Google Patents

情報記録方法、光情報記録媒体及び情報記録装置 Download PDF

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WO2005022514A1
WO2005022514A1 PCT/JP2004/011752 JP2004011752W WO2005022514A1 WO 2005022514 A1 WO2005022514 A1 WO 2005022514A1 JP 2004011752 W JP2004011752 W JP 2004011752W WO 2005022514 A1 WO2005022514 A1 WO 2005022514A1
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mark
recording
period
information recording
optical information
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PCT/JP2004/011752
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English (en)
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Masaki Kato
Hiroko Ohkura
Kazunori Ito
Hiroshi Deguchi
Mikiko Abe
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Ricoh Company, Ltd.
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Publication date
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/006—Overwriting
    • G11B7/0062—Overwriting strategies, e.g. recording pulse sequences with erasing level used for phase-change media
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G—PHYSICS
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    • G11B7/0045—Recording
    • G11B7/00454—Recording involving phase-change effects

Definitions

  • Information recording method optical information recording medium, and information recording device
  • the present invention relates to an optical information recording medium on which recorded information can be rewritten, in particular, a phase-change optical information recording medium such as CD-RW, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW, and the like.
  • the present invention relates to an information recording method and an information recording device suitable for such an optical information recording medium.
  • phase-change optical information recording media which are rewritable and portable, have been attracting attention.
  • CD-RW, DVD-RW, DVD + RW are particularly
  • DVD-ROM playback device since it can be played back by a DVD-ROM playback device that has already become widespread, it has attracted special attention as a portable information recording medium having compatibility.
  • the increase in density with a change in track pitch or minimum mark size requires a change in the optical system of the playback device, and thus has the disadvantage of making playback by DVD-ROM playback devices impossible. is there.
  • increasing the running speed does not require changing the optical system of the playback device, so that the recording and playback speed of information can be improved while maintaining playback compatibility with DVD-ROM playback devices. It is considered an effective means.
  • While recording, information recording and rewriting on the phase-change optical information recording medium are performed by controlling the thermal history applied to the recording layer of the optical information recording medium by laser light irradiation. That is, the constituent material is heated in the recording layer, and the melted constituent material is rapidly cooled to form an amorphous state, and the mark is recorded, while the recorded mark is formed at a temperature lower than the melting temperature. Is erased by heating to form a crystalline state.
  • the constituent material is brought into a crystalline state in a shorter heating time. It is necessary to use a substance having a high crystallization rate as a constituent material of the recording layer. Also, in order to irradiate the recording layer rotating at a constant speed with a light beam whose intensity is modulated by a multi-pulse train and record marks of multiple lengths at a constant density, change the running speed according to the radius of rotation. It is necessary to shorten the clock cycle especially in the portion near the outer periphery, and to narrow each pulse width of the multi-pulse train.
  • a mark having a time length of 2mT and a mark of (2m + l) T are formed by m mark recording periods (where m is a natural number) included in a laser beam applied to a recording layer.
  • ⁇ 2T Write Strategy '' is standardized, and when recording two types of marks with different lengths in the same number of mark recording periods, when recording a mark whose time length is an odd multiple of T, Compared to the case of recording an even number mark, the heating power period in the final recording period is extended, the heating start time (rise time in the final heating period) is delayed, and the cooling power period (cooling period) is further increased. ) Has been proposed (see Non-Patent Document 1).
  • Patent Document 2 a method corresponding to high-speed recording by adjusting the length of the final cooling power period is shown ( Patent Document 2).
  • Patent Document 1 JP 2001-331936 A
  • Patent Document 2 JP 2003-085750
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-334433
  • Patent Document 4 Patent No. 3138610
  • Patent Document 5 JP 2001-118245 A
  • Non-Patent Document 1 CD-RW standard specification "recordable compact disc systems part iii volume 3 version 1.0" (commonly known as Orange Booknow II, vol. 3 Ultra-speed CD-RW)
  • the embodiment of the 2T cycle in Patent Document 1 is a technique assuming recording at a speed equivalent to 4 ⁇ speed of DVD + RW, and even if applied to an equivalent speed of 8 ⁇ speed, recording cannot be performed well. Also, in the technology proposed in Non-Patent Document 1 and Patent Document 5, the first time is required according to the even and odd multiple mark lengths, which are indispensable for recording two types of marks with the same number of mark recording periods. No specific mention is made of how to control the relationship between the heating power period and the mark recording period, and no specific mention is made of the relationship with the running speed.
  • the present invention relates to a method of recording information at a constant scanning speed (CAV) on a phase change type optical information recording medium with a high crystallization speed, which is defined by a smaller number of parameters and has a different scanning speed. It is an object of the present invention to provide an information recording method, an optical information recording medium, and an information recording device that provide a recording strategy that enables the recording.
  • CAV constant scanning speed
  • a laser beam driven by an intensity-modulated laser is applied to an optical recording medium on which marks are recorded by a reversible phase change and which rotates at a constant speed, in a rotational radius direction. Irradiation is performed in synchronization with a basic clock cycle that changes in inverse proportion to the moving speed of each position, and a heating power period for melting the optical recording medium and a cooling power period for cooling the optical recording medium during the laser beam irradiation period.
  • a laser beam including the same number of the mark recording periods is used for the basic clock period.
  • a plurality of mark recording periods included in the laser beam are required.
  • a laser beam driven by a pulse train generated in a period twice as long as the basic clock period is irradiated in synchronization with the basic clock period.
  • a mark having an even number of lengths is formed, and the first mark recording period of the plurality of mark recording periods included in the laser beam is the first mark recording period when forming the mark having the even number of lengths.
  • the first mark recording period and the mark recording period immediately before the last mark recording period are generated at a period longer than twice the basic clock period by a predetermined time, and the other mark recording periods are delayed.
  • the laser beam including the same number of mark recording periods forms a mark having an even multiple of the basic clock period and a mark having an odd multiple that is one greater than the even clock.
  • the mark recording period included in the laser can be approximately double the basic clock period, and even when performing high-speed recording, the width of the laser driving multi-noise is much smaller than in the past. Since it is not necessary to make the width narrower, it is less susceptible to the decrease in power and jitter due to the response speed of the laser.
  • the multipulse pattern is changed depending on whether n is an even number or an odd number.
  • an even-numbered mark length can be driven by a noise train generated at twice the basic clock period, and the circuit configuration can be simplified.
  • the heating power period is set to be the same as the heating power period of the even-number times, and the first mark recording period is delayed by the first time.
  • the lengths of the first and last ones need only be longer than twice the basic clock period by a predetermined time.
  • recording can be achieved by adding a simple circuit.
  • the mark recording period before the beginning and the one before the end may be longer by a second time and a third time than twice the basic clock cycle, respectively. Preferably, they are the same.
  • the above-mentioned parameters relating to time ie, the mark recording period (heating power period and cooling power period) are used.
  • Period the first mark recording period for recording odd-numbered length marks is delayed from the first mark recording period for recording even-numbered length marks.
  • Cooling power for the second time which is longer than twice the basic clock cycle, and the third time, when the last mark recording period is longer than twice the basic clock cycle, the last mark recording period.
  • the fourth time period, etc. Must be changed according to the rotational speed (moving speed) of the disk.
  • the heating power period, the first time, the second time, the third time, the fourth time, and the like are determined by the period of the basic clock. Standardize. Then, each of the standardized parameters was further expressed by a linear expression using the moving speed as a variable, and the constant of each linear expression was defined as a numerical value within a certain range.
  • a recording layer for recording a mark by a reversible phase change is formed on a substrate, and the recording layer that rotates at a constant speed is inversely proportional to the moving speed of each position in the rotational radius direction.
  • the laser beam emitted in synchronization with the fundamental clock cycle that changes in time changes the optical information recording medium on which information with a constant line density is recorded, and is alternately repeated during the laser beam irradiation period. Due to the same number of mark recording periods consisting of a heating power period for melting the recording layer and a cooling power period for cooling the recording layer, a mark having an even multiple of the basic clock cycle or one more than the even number thereof is used. In the case of forming a mark having a length of an odd multiple of three times, the recording condition standardized by the basic clock cycle is pre-formatted.
  • the fourth time which is the cooling power period of the last mark recording period
  • the heating power period of each mark recording period are standardized by the basic clock cycle.
  • One or both of the standardized fourth time and heating power period may be preformatted as recording conditions, and the first mark recording period may be defined as the basic clock period.
  • the first time to delay than when forming a mark of an even number of times, the second time to make the first mark recording period longer than twice the basic clock period, and the mark before the last Period is the basic clock cycle
  • the first time, the second time, and the third time which are standardized as the third time, which is longer than twice the period, are standardized by the basic clock cycle. Good.
  • constants a 1 and ⁇ 1 that linearly define the standardized first time Tdl / T according to the moving speed, and linearize the standardized second time Td2ZT according to the moving speed.
  • Specified constants 3 and ⁇ 3, standardized third time Td3 / T linearly stipulates constants 4 and ⁇ 4 according to the moving speed, and standardized fourth time ToffZT, moving speed
  • the constant pairs 0 and / 3 0 are specified linearly according to, and the normalized heating power period TmpZT is set as the constants 2 and ⁇ 2 that are linearly specified according to the moving speed. It may be pre-formatted as a condition.
  • the information recording device of the present invention rotates an optical information recording medium on which a mark based on a reversible phase change is recorded on a recording layer at a constant speed, and based on information preformatted on the optical information recording medium.
  • a laser beam generated and driven by a pulse train representing predetermined data in accordance with the moving speed of each position in the rotational direction, marks having different lengths are formed on the recording layer, and information with a constant linear density is formed.
  • a wobble signal detector for detecting information preformatted on the recording layer, and a moving speed of an irradiation position at which the laser beam is irradiated from the laser onto the optical information recording medium.
  • a recording clock generation unit for generating a clock signal whose cycle changes in inverse proportion; and a predetermined table, wherein the information detected by the above-described signal detection unit is provided.
  • the system controller extracts the mark forming conditions for forming the mark by comparing the data with a predetermined table, and converts predetermined data into a mark length by modulating and encoding predetermined data.
  • a recording panel train generation unit that generates a pulse train based on the converted mark length, wherein the recording pulse train generation unit converts the pulse train based on the mark formation conditions extracted by the system controller.
  • a pulse train is generated based on the mark length.
  • the system controller has the table, and compares the standardized parameters preformatted on the optical information recording medium and the mark formation conditions described in the table, detected by the wobble signal detection unit. Accordingly, the corresponding parameter is extracted, so that the recording pulse train generation unit can generate a pulse train based on the converted mark length based on the extracted mark formation condition.
  • optical information recording medium is pre-formatted with a constant pair that linearly defines a parameter or an identifier for identifying the optical information recording medium is pre-formatted
  • parameters can be described in a form corresponding to the information preformatted on the optical information recording medium.
  • another information recording apparatus of the present invention rotates an optical information recording medium on which a mark based on a reversible phase change is recorded on a recording layer at a constant speed, and records information preformatted on the optical information recording medium.
  • a laser beam generated based on the laser beam and driven by a noise train representing predetermined data in accordance with the moving speed of each position in the rotational direction marks having different lengths are formed on the recording layer.
  • a signal recording unit that records information pre-formatted on the recording layer in an information recording apparatus that records information with a constant linear density; and an irradiation that irradiates the optical information recording medium with a laser beam from the laser.
  • a recording clock generation unit for generating a clock signal whose period changes in inverse proportion to the moving speed of the position; and a method for modulating and encoding predetermined data to mark the predetermined data.
  • a recording pulse train generation unit that converts the information into a pulse length based on the converted mark length and generates a pulse train based on the converted mark length, wherein the recording pulse train generation unit forms the mark from the information detected by the cobbled signal detection unit. Extracting the mark formation conditions standardized according to the cycle of the clock signal, and extracting the extracted mark formation conditions and the cycle of the clock signal generated by the recording clock generator. And generating a pulse train based on the converted mark length.
  • the recording pulse train generation unit directly obtains the recording condition from the standardized parameters preformatted on the optical information recording medium detected by the cobbled signal detection unit. Based on the conditions, it is possible to generate a pulse train based on the converted mark length.
  • the optical information recording medium According to the information recording method, the optical information recording medium, and the information recording apparatus of the present invention, a small number of parameters are applied to the phase-change optical information recording medium that is rotated at a constant speed (CAV) and has a high crystallization rate. Since the recording strategy that responds to the change in running speed by the meter is specified, it is possible to easily record information with a constant recording density.
  • CAV constant speed
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a 1T cycle recording strategy and a 2T cycle recording strategy.
  • FIG. 2 is a waveform diagram showing a recording strategy to which an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between each parameter normalized by a basic clock period ⁇ and a scanning speed V.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of an information recording device.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing a measurement result of jitter at each running speed.
  • An information recording method is directed to a phase-change type optical information recording medium for recording information by a mark length'inter-mark length modulation method.
  • the mark length / inter-mark length modulation method applies a pulse width modulation method (PWM method) to an optical information recording medium, and is widely used because it can achieve a higher density than the mark position modulation method.
  • PWM method pulse width modulation method
  • Examples of the modulation method include EFM (8 to 14 modulation) used in a compact disc (CD) and EFM + (8 to 16 modulation) used in a digital versatile disc (DVD). These modulation methods require that the mark length and mark length be natural numbers times the basic clock period.
  • the basic clock period T can be set to an appropriate value according to the recording density and the running speed V of the optical information recording medium.
  • V XT channel bit length
  • ⁇ FM 3-11
  • EFM + 3-11
  • ⁇ FM 3-11
  • EFM + 3-11
  • a plurality of types of marks having different lengths are scanned by irradiating an intensity-modulated laser beam onto a recording layer of the optical information recording medium. Form a group.
  • intensity modulation a multi-pulse strategy in CD-RW or DVD + RW is generally used.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a 1T cycle recording strategy and a 2T cycle recording strategy.
  • the vertical axis indicates the power of the irradiated light, and the horizontal axis indicates time.
  • recording is performed by alternately irradiating a heating pulse of irradiation power Pw and a cooling pulse of irradiation power Pb (where Pw> Pb).
  • the irradiation of the heating pulse causes the recording layer to be in a molten state, but is rapidly cooled by a subsequent cooling pulse, so that the recording layer is in an amorphous state.
  • the recording layer is erased by irradiating an erasing pulse of irradiation power Pe (Pw> Pe> Pb) with the recording layer at or above the crystallization temperature. Then, the recording layer is brought into a crystalline state by slow cooling.
  • the mark length can be extended by 1T by adding one set of heating pulse and cooling pulse. Therefore, this is a simple recording strategy suitable for the mark length modulation method.
  • the rise and fall times at 10 90% are More than Ins, 1.5-2. Ons is common.
  • the basic clock cycle for recording a mark on a VD compatible disc at 8x speed is 4.8 ns, and the cycle of the heating pulse period in the 1T cycle recording strategy is only 4.8 ns. Therefore, the heating pulse is distorted due to the rise time of the laser, and the irradiation energy loss increases. Therefore, it is necessary to heat the recording layer with higher power.
  • the amorphous mark formed when a heating pulse is irradiated in a 1T cycle is such that the central part where the light intensity is high is sufficiently melted and sufficiently cooled.
  • the outer peripheral portion does not become amorphous and recrystallizes because sufficient energy is not applied.
  • the recording layer has a characteristic of being easily recrystallized so as to cope with high-speed recording. Therefore, while the recrystallized region tends to be widened, the amorphous region is likely to be narrowed. If the period of the heating pulse is short, the recrystallization proceeds due to the residual heat of the adjacent heating pulse, so the amorphous region becomes smaller and the mark width becomes smaller.
  • a “2T periodic recording strategy” shown in FIG. 1D is used.
  • the 2] -period recording strategy makes it possible to prevent the above-described recrystallization by increasing the period of the heating pulse (or the mark recording period) to approximately 2 ⁇ . As shown in FIG.
  • the amorphized region can be widened according to the irradiation of the heating pulse, and the reproduction reliability can be improved.
  • the mark recording period includes a heating power period and a cooling power period
  • the timing adjustment between the mark recording periods and the mark recording period By adjusting the heating power period and the cooling power period that compose each other, and by combining them, two types of marks with different mark lengths by one basic clock period are recorded in the same number of mark recording periods, while mark recording is performed. It provides a recording strategy for recording 9 or 10 marks by repeating the period from 1 to 5 or 7 times.
  • the mark recording period including the heating power period and the cooling power period included in the laser beam irradiation period is approximately double the 1T period recording strategy, the energy due to the laser response time is reduced. Since the loss is reduced and a sufficient melting area can be secured with a lower irradiation power, the sensitivity of the optical information recording medium can be increased.
  • FIG. 2 is a waveform diagram showing a recording strategy to which an embodiment of the information recording method of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a diagram showing, as an example, a recording strategy in EFM + which is a DVD modulation method.
  • the horizontal axis represents the elapsed time
  • (a) shows the data represented by the mark length
  • (b)-(k) shows the laser beam emitted to form a 3T-10T, 14T mark length
  • the setting state of the heating power period and the cooling power period is shown.
  • the elapsed time on the horizontal axis is graduated at equal intervals for convenience here, but actually changes according to the position in the rotational radius direction of the optical information recording medium on which the laser beam is irradiated.
  • the scale interval is longer, and when scanning the outer periphery, the scale interval is shorter.
  • the setting of the mark recording period is as follows.
  • the mark recording period including the heating power period and the cooling power period included in the laser beam is set to 2T (excluding the mark recording period immediately before the last one).
  • the recording strategy can be simplified, and the configuration of the pulse generator of the recording apparatus can be simplified.
  • the appropriate range of the heating power period Tmp depends on the thermal characteristics of the optical information recording medium to be recorded and the recording speed, that is, the scanning speed (V), but about 0.2T-1.2T, More preferably, it is in the range of 0.3T-1T.
  • the heating power period Tmp needs to be longer with respect to the reference clock cycle T as the scanning speed V is higher.
  • the heating power period Tmp is preferably set to 0.3 ⁇ -0.5 ⁇ .
  • the cooling power period Toff of the last recording mark is preferably set to an optimum value for each optical information recording medium in order to make the mark length uniform, but it is necessary to consider the next heating pulse. Since there is no mark recording period, it can be shortened compared to other mark recording periods.
  • the setting of the mark recording period when n is an odd number of 5 or more is as follows.
  • the first mark recording period (heating power period) is Td compared to the case where n is an even number.
  • the cooling power period is extended to adjust the mark length.
  • n is an odd number of 7 or more, it is preferable to make the first cooling power period longer by Td2 and the cooling power period immediately before the last by Td3.
  • the first cooling power period is set to (Td2 + Td3)
  • Td2 and Td3 are the same.
  • the cooling power period Toff of the last mark recording period is the same regardless of the value of n.
  • the heating power period in the first mark recording period is delayed in the odd multiple times compared to the even multiple times, and the lengths of the first and last mark recording periods are adjusted.
  • the heating power period by the heating pulse is T3.
  • the mark recording period (heating power period) is delayed by dT3 compared to the case where n is an even number.
  • the cooling power period is set to Toff3.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between each parameter normalized by the basic clock cycle T and the scanning speed V.
  • the inventors have conducted a number of experiments so far, and by normalizing each parameter described in FIG. 2 with the basic clock cycle, even if the running speed changes, these parameters will be linear. Has been found to be possible. The following describes the parameters that are linearly defined based on the findings.
  • FIG. 3 shows that Tdl, Toff, Td2, Td3, dT3, and Tmp are each normalized by the basic clock cycle T, and the normalized Tdl ZT, Toff / T, Td2 / T, Td3
  • FIG. 4 schematically shows a graph that linearly defines the relationship between / T, d T3 / T, TmpZT and running speed V.
  • Tdl / T, Toff / T, Td2 / T, Td3 / T, dT3 / T, and Tmp / T are linear with respect to the increase or decrease in the running speed V, as shown in Fig. 3. If it is changed to, it is possible to record a good mark with little change in mark length.
  • the optimum range of the delay amount Tdl / T is in the range of 0.02 to 0.25, and more preferably in the range of 0.02 to 0.13.
  • Tdl / T 0.06-0.13
  • Tdl / T 0-0.05. Yes
  • 0.15-0.25 at 10x speed equivalent.
  • the heating power period due to the heating pulse is long (the basic clock period ⁇ ⁇ is long), so the effect of suppressing the effect of residual heat due to adjacent heating pulses can be suppressed. Appears prominently.
  • the constants 1 and / 31 in the range of 0.0070 ⁇ 1 1 ⁇ 0.0090, and 0.055 ⁇ 1 ⁇ 0.000, respectively.
  • the last cooling power period Toff is standardized by the basic clock period ⁇ .
  • the following relational expression can be expressed using the scanning speed V, and it is preferable that the scanning speed V be shorter as the scanning speed V is higher.
  • the constants 0 and / 30 are selected within the range of 0.30 ⁇ 0 ⁇ _0.0.010 and 0.8 ⁇ 0 ⁇ 0.5, respectively.
  • the first cooling power period Td2 and the cooling power period Td3 immediately before the last one are normalized by the basic clock cycle ⁇ , and can be expressed by the following relational expression using the scanning speed V. Therefore, it is preferable that the running speed V be shorter as the running speed V increases.
  • the constants 3 and / 3 3 and the constants 4 and / 3 4 force are:-0.1 ⁇ HI 3 ⁇ 0. It is preferable to select in the range of 4 ⁇ 0.1, 0.2 ⁇ j3 4 ⁇ 0.6.
  • the standardized Tdl / T, Toff / T, Td2 / T, Td3 / T, dT3 / T, Tmp / T, etc. may be calculated and each parameter may be obtained, or each parameter may be obtained by having a table in which Tdl, Toff, Td2, Td3, dT3, and Tmp are recorded in advance. Good.
  • the information recording method of the present embodiment it is necessary to change the heating power period and the cooling power period constituting the mark recording period to record marks of different lengths by the same number of mark recording periods, Each mark needs to be set with high precision. Therefore, for example, it is preferable to preliminarily embed the recording condition of the mark to be recorded on the optical information recording medium in a wobble signal or the like.
  • the optical information recording medium used in the information recording method of the present embodiment includes a parameter relating to a recording strategy, Tdl / T, Toff / T, Tmp / T, Td2 / T, Td3 / T, or 1st.
  • a parameter relating to a recording strategy Tdl / T, Toff / T, Tmp / T, Td2 / T, Td3 / T, or 1st.
  • One constant pair of ⁇ 5, ⁇ - ⁇ 5 is embedded in the preformatted information.
  • the information recording apparatus acquires these parameters embedded in the optical information recording medium, for example, from the lead-in, and performs recording at the scanning speed V corresponding to the moving position in the rotational radius direction based on the acquired parameters.
  • Preformatting can be performed by any method, but can be selected according to the type of optical information recording medium to be used.
  • DVD-ROMs are generally preformatted to pre-embossed pits
  • DVD-Rs and DVD-RWs are preformatted to wobbled land prepits
  • DVD + R and DVD + RW are preformatted to groove wobbles.
  • the wobbled encoding method is actually employed in CD-RW and DVD + RW.
  • This technique uses a technique of encoding address information of an optical information recording medium into a wobbling of a group (a guide groove on the medium).
  • a method of encoding even if frequency modulation is used like ATIP (Absolute Time In Pregroove) of CD-RW, ADIP (Address In
  • the pebble encoding method is created on the substrate together with the address information when molding the optical information recording medium substrate, so it is excellent in productivity and at the same time there is no need to form special ROM pits as in the pre-pit method. In addition, there is an advantage that the substrate can be easily formed.
  • these parameters are preformatted as ATIP Extra Informations, and for DVD + RW, they are preformatted as Physical Information.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the information recording device of the present embodiment.
  • the information recording apparatus includes a spindle motor 2 for rotating a phase-change optical disc 1, a rotation control unit 3 for controlling the rotation of the spindle motor 2, a semiconductor
  • An optical head 5 that emits a laser beam from a laser (LD) 4 and receives reflected light from the optical disc 1; an actuator controller 6 that freely seeks the optical head 5 in the rotational radius direction of the optical disc 1;
  • the BPF 7 is accommodated therein, and a cobble detector 8 that obtains a cobble signal from the reflected light received by the optical head 5, an address demodulator 9 that demodulates the cobble signal to obtain an address, and an address that is obtained by the address demodulator 9
  • the drive controller 12 that controls the actuator control unit 6 and the rotation control unit 3,
  • a recording clock generation unit 11 having a PLL synthesizer 10 for generating a basic clock based on the address obtained by the demodulation circuit 9 and a ROM 15 storing a table 14 in which parameters are described.
  • a system controller 13 for controlling information recording
  • an EFM encoder 16 that is controlled by the system controller 13 to convert input data into an EFM code, a mark length counter 17 that determines a mark length from the EFM code, and a pulse corresponding to the determined mark length
  • a pulse number control unit 18 for determining the number of pulses
  • a recording panel control unit 19 for generating multi-pulses according to the number of pulses determined by the panel number control unit 18, and a multi-pulse control unit
  • An LD driver unit 24 that generates a current for driving a semiconductor laser by outputting a heating pulse, a cooling pulse, and an erase pulse of timing and power according to the pulse is provided.
  • the recording pulse train control unit 19 further includes a multi-pulse generation unit 20, an edge selector 21, and a pulse edge generation unit 22.
  • the multi-noise generation unit 20 uses a multi-stage delay circuit to generate a heating pulse or a cooling pulse.
  • the pulse edge generator 22 generates the rising edge of the last cooling pulse, that is, the pulse for adjusting the power level of the erasing pulse and the edge of another cooling pulse, and generates the edge selector 21. Selects the edge generated by the pulse edge generator 22.
  • the spindle motor 2 is rotated at a constant speed by the rotation control unit 3, and the wobble detection unit 8 is inserted into the lead-in of the optical disk 1.
  • the al-a5 and i3 1-5 parameters are detected from the pebble signal included in the reflected light of the optical disk 1.
  • the detected parameters are sent to the system controller 13.
  • the system controller 13 has a so-called microcomputer configuration including a CPU and the like, and includes a ROM 15 including a lookup tape 14 for parameter conversion and the like.
  • the system controller 13 obtains the scanning speed (basic clock cycle) according to the address detected by the address demodulation unit 9, refers to the look-up table 14, and scans the optical disk 1 at each scanning position in the rotational radius direction.
  • Standardized delay time (Tdl / T), last cooling power period (Toff / T), heating power period (TmpZT), first mark recording period in The cooling power period delay time (Td2 / T) and the cooling power period delay time (Td3 / T) in the mark recording period immediately before the last one are read out, and the delay time, cooling power period, Obtain the heating power period and the like.
  • the recording pulse train controller 19 is encoded by the EFM encoder 16, the required mark length is counted by the mark length counter 17, and the system controller 13 obtains the multi-pulse train determined by the pulse number controller 18. It is generated based on a delay time corresponding to each address, a cooling power period, a heating power period, and the like, and the basic clock period T of the recording clock generation unit 11.
  • the drive current sources 23 for the irradiation power Pw for the heating pulse, the irradiation power Pe for the erasing pulse, and the irradiation power Pb for the cooling pulse are switched.
  • An LD driver 24 as a light source driving means for driving the semiconductor laser LD4 in the optical head 5 is connected.
  • the LD driver 24 drives the LD 4 of the optical head, and irradiates the optical disc 1 with a laser beam for recording a mark length corresponding to the encoded pulse train.
  • the information recording device of the present embodiment shown here is an example, and the information recording device of the present invention is not limited to this example.
  • a constant pair is embedded in the optical disc 1, and the detected constant pair is obtained by the cobble detecting unit 8 into a parameter standardized by a table provided in the system controller 13.
  • an identification ID may be added to the information, and a standardized parameter may be acquired from a table provided in the system controller 13 based on the identification ID.
  • the parameter standardized by the basic clock cycle is loaded on the optical disc 1, and the recording pulse train control unit 19 converts the standardized parameter and the basic clock cycle detected by the cobble detector 8 into Based on the condition, the condition regarding the pulse train may be directly obtained.
  • the information recording method of the present embodiment is applied, information is actually recorded on the optical disc by a recording strategy, and it is measured whether or not the data “toe” and “clock” jitter at that time are within the standard value. Then, the information recording method of the present invention is evaluated.
  • the optical disc to be evaluated is a poly-force for DVD + RW, which is a transcribed spiral continuous group.
  • a lower protective layer, a recording layer, an upper protective layer, and a reflective layer were laminated on a carbonate substrate.
  • a mixture of ZnS and SiO was used as a material for the lower protective layer and the upper protective layer, and the molar ratio was 80:20.
  • RF magnetron sputtering was used for film formation.
  • the film thickness was 60 nm and 9 nm, respectively.
  • GeSbSn alloy was used for the recording layer material.
  • the composition ratio was 14:66:20, and the film thickness was 12 nm.
  • the film was formed by DC magnetron sputtering. Ag was used for the reflective layer, and the film thickness was 150 nm.
  • the film was formed in the same manner as the recording layer. Further, an adhesive for a DVD disk was applied on the reflective layer, and the above-mentioned substrate was bonded.
  • the completed disc was initialized by a phase change type disc initializing apparatus to obtain a DVD + RW disc.
  • Initialization is performed using an optical head with a beam width of 75 xm, power is 1200 mW (here, power consumption of LD, which is different from irradiation power), and the entire surface is crystallized under the conditions of a running speed of 12 mZS. It was done by doing. The reflectivity of the finished disc is about 22% in the unrecorded state.
  • the recording signal characteristics of this disc were evaluated using DDU1000 (manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd.), which is an evaluation device for DVD + RW.
  • the recording strategy was created using AWG710 (Thetatronitas).
  • the basic clock cycle T was set to 4.8 ns, which is equivalent to 8 times the speed of DVD + RW, and the scanning speed V was similarly set to 27.9 m / S.
  • the lmW was set, and overwriting was performed 10 times. After that, when the data 'toe clock' jitter was measured, it was 8.6%, satisfying the DVD + RW standard (9% or less).
  • Example 1 The same medium as in Example 1 was similarly recorded at 3.3 times the speed of DVD + RW, and evaluated.
  • the parameters at that time were as follows.
  • Example 1 As in Example 1, a DVD + RW sample was prepared. However, the composition ratio of the GeSbSn alloy was 12:68:20. As a result, the crystallization temperature of the recording layer material is decreased, and the crystallization speed is considered to be increased. That is, higher-speed recording becomes possible.
  • Table 1 shows the radial position (disk radius), moving speed (scanning speed), eight standardized values (standard value corresponding to each scanning speed, and a constant pair), and the basic clock frequency. It is a table showing a period.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing jitter measurement results at each scanning speed when a recording strategy is set according to the standard values shown in Table 1.
  • the present invention relates to an optical information recording medium for recording data, audio and video on a phase-change optical information recording medium such as CD-RW, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW, etc.
  • the present invention is applicable to a case where a medium is mass-produced and sold, and a case where an optical information recording medium itself is manufactured and sold as a recording medium for individually recording data, audio and video using an information recording device.

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

定速回転する光記録媒体に、加熱パワー期間と冷却パワー期間とからなるマーク記録期間を同数含むレーザビームを、回転半径方向各位置の移動速度に反比例して変化する基本クロック周期に同期させて照射し、線密度一定の情報を記録する光情報記録方法において、基本クロック周期の２倍の周期で生成されたパルス列により偶数倍の長さのマークが形成され、最初のマーク記録期間は第１の時間だけ遅延させ、最初のマーク記録期間と最後から１つ前のマーク記録期間だけは基本クロック周期の２倍よりも長い周期で生成されたパルス列により奇数倍の長さのマークが形成される。

Description

明 細 書
情報記録方法、光情報記録媒体及び情報記録装置
技術分野
[0001] 本発明は、記録された情報の書き換えが可能な光情報記録媒体、特に CD - RW, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW等の相変化型の光情報記録媒体、及びそ のような光情報記録媒体に適した情報記録方法、情報記録装置に関する。
背景技術
[0002] 近年におけるマルチメディア技術の発展に伴い、画像や音声などを表す大容量デ ジタル情報を、高速度記録することや、高速度再生することが可能な情報記録媒体 が求められている。そのような要求を満たすものとして、情報の書換えが可能で、可 搬性を有する相変化型の光情報記録媒体が注目されており、そのうち、特に、 CD- RW, DVD-RW, DVD + RWは、既に広く普及している DVD— ROM再生装置によ り再生が可能なことから、互換性を有する可搬情報記録媒体として特に注目されてい る。
[0003] それら相変化型の光情報記録媒体における情報の記録 ·再生速度を向上させるに は、情報記録の高密度化や走査速度の高速化が不可欠となる。
[0004] 一方、トラックピッチや最小マークサイズの変更を伴う高密度化は、再生装置の光 学系を変更する必要があることから、 DVD— ROM再生装置による再生が不可能に なるというデメリットがある。それに対し、走查速度の高速化は、再生装置の光学系を 変更する必要がないことから、 DVD— ROM再生装置による再生互換を維持しつつ、 情報の記録 ·再生速度を向上させることができる有効な手段と考えられる。
[0005] し力、しながら、相変化型光情報記録媒体への情報の記録や書き換えは、光情報記 録媒体の記録層にレーザ光の照射により加えられる熱履歴の制御により行われる。 すなわち、記録層に構成材料を加熱し、溶融した構成材料を急冷することによりァモ ルファス状態を形成し、マークを記録する一方、記録されたマークは、溶融温度より 低目の温度で構成材料を加熱して結晶状態を形成することにより消去する。
[0006] したがって、高速記録を行うためには、より短い加熱時間で構成材料を結晶状態に 変化させる必要があり、記録層の構成材料には、結晶化の速度が速い物質を用いる ことが必須要件となる。また、定速回転する記録層にマルチパルス列により強度変調 された光ビームを照射し、複数種類の長さのマークを定密度で記録するには、回転 半径位置に応じて走查速度を変化させる必要があり、特に外周寄りの部分は、クロッ ク周期を短縮し、マルチパルス列の各パルス幅を狭くする必要がある。
[0007] しかし、結晶化の速度が速い物質は、 P 接パルスによる余熱で結晶化が促進され るため、アモルファス領域が縮小傾向となるので、パルス幅を狭くして対応するのにも 限界があり、走查速度の高速化により高変調度を確保するのは困難である。
[0008] 一方、これらの課題は、記録層を加熱する期間と冷却する期間とのペアからなるマ ーク記録期間によりアモルファス状態を形成する時間を長くし、余熱で結晶化が促進 されるのを防止することにより解決可能である。そこで、レーザビームによるマーク記 録期間を、従来の 1T (Tは、基本クロック周期）から、 2Τ或いはそれ以上にして、ァモ ルファス状態を形成する時間を長くするという考え方の下に、それを具体化する提案 がなされている。
[0009] 例えば、記録層に照射されるレーザビームに含まれる m個のマーク記録期間（ただ し、 mは自然数）により、時間的長さが 2mTのマークと、（2m+ l)Tのマークとを記録 する、「2T Write Strategy」が規格化され、同数のマーク記録期間で長さが異な る 2種類のマークを記録するに当たり、時間的長さが Tの奇数倍のマークを記録する 際には、偶数倍のマークを記録する場合に較べ、最終の記録期間の加熱パワー期 間を長くする一方、その加熱開始時間（最終加熱期間の立上り時間）を遅らせ、さら に冷却パワー期間（冷却期間の長さ）を長くするという具体的方法が提案されている（ 非特許文献 1参照)。
[0010] また、時間的長さが nTのマークを m個のマーク記録期間により記録する技術として 、 n/m≥l . 25とする方法が提案され、実施例として 1個のマークの記録期間を基本 クロック周期の約 2倍とし、最終加熱期間によりマーク長を補正する方法が記載され ている（特許文献 1参照）。
[0011] また、非特許文献 1で規格化された「2T Write Strategy」において、最終の冷 却パワー期間の長さを調節することにより高速記録に対応する方法が示されている（ 特許文献 2参照)。
[0012] さらに、「2T Write Strategy」において、最終の冷却パワー期間におけるパルス の終端をステップ状にし、さらにレベルを調整することによりマーク長を調整する方法 が提案されてレ、る（特許文献 3参照)。
[0013] また、最初の冷却パワー期間の幅をマーク長と直前のスペース長とに合わせて調 整する方法 (特許文献 4参照）、走査速度に応じて最初の加熱パワー期間の立上り 時間を変更する方法 (特許文献 5参照)も提案されている。
特許文献 1 :特開 2001—331936公報
特許文献 2：特開 2003—085750公報
特許文献 3：特開 2002—334433公報
特許文献 4 :特許第 3138610号公報
特許文献 5：特開 2001-118245公報
非特許文献 1 : CD— RW標準規格書「recordable compact disc systems part iii volume 3 version 1.0」 (通称オレンジブックノ ー ΗΠ, vol. 3 Ultra— spe ed CD-RW)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0014] し力 ながら、 2T周期記録ストラテジによると、時間的長さ nT (nは 3以上の自然数) のマークを記録する場合に、加熱パワー期間と冷却パワー期間とのペアからなる同 数のマーク記録期間により、基本クロック周期 Τの偶数倍のマーク長と奇数倍のマー ク長という 2種類のマークを記録するので、 ηが偶数の場合と奇数の場合とではマル チパルスのパターンを変更する必要がある。さらに、定速度回転するディスクに定密 度で情報を記録するには、ディスクの内周部と外周部との走査速度を変更し、回転 半径方向の走査位置に応じて異なる走査速度で記録する必要がある。
[0015] したがって、同数のマーク記録期間によって 2種類のマークを記録する必要性及び 走査位置に応じて異なる走査速度で記録する必要性双方を満たすレーザビームの 照射パターンは非常に複雑になる。
[0016] これに対して、前述した非特許文献 1や特許文献 1一 5で提案された技術を、 DVD + RWの、例えば 8倍速相当にそのまま適用するのは困難である。
[0017] すなわち、特許文献 1における 2T周期の実施例は、 DVD + RWの 4倍速相当の記 録を想定した技術であり、 8倍速相当に適用してもうまく記録ができない。また、非特 許文献 1一特許文献 5で提案された技術では、同数のマーク記録期間によって 2種 類のマークを記録する上で不可欠となる、偶数倍と奇数倍のマーク長に応じて最初 の加熱パワー期間やマーク記録期間相互の関係をどのように制御するかについての 具体的言及ゃ走查速度との関係についての具体的言及がなされていない。
[0018] 本発明は上記事情に鑑み、定速度回転 (CAV)させた、結晶化速度の速い相変化 型光情報記録媒体に対し、より少なレ、パラメータで規定され、異なる走査速度による 情報記録を可能にする記録ストラテジを提供する情報記録方法、光情報記録媒体及 び情報記録装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0019] 本発明の光情報記録方法は、可逆的相変化によりマークが記録され、定速回転す る光記録媒体に、強度変調されたノ^レスにより駆動されたレーザビームを、回転半径 方向各位置の移動速度に反比例して変化する基本クロック周期に同期させて照射し 、該レーザビームの照射期間において該光記録媒体を溶融する加熱パワー期間と 該光記録媒体を冷却する冷却パワー期間とからなるマーク記録期間を繰り返すこと により長さの異なるマークを形成し、線密度一定の情報を記録する光情報記録方法 において、上記マーク記録期間が同数含まれるレーザビームにより、上記基本クロッ ク周期の偶数倍の長さのマーク又は該偶数よりも 1つ大きい奇数倍の長さのマークを 形成する場合に、上記レーザビームに含まれる複数のマーク記録期間のうち最後の マーク記録期間を除く夫々のマーク記録期間が、上記基本クロック周期の 2倍の周期 で生成されたパルス列により駆動されたレーザビームを該基本クロック周期に同期さ せて照射することにより上記偶数倍の長さのマークが形成され、上記レーザビームに 含まれる複数のマーク記録期間のうち最初のマーク記録期間は、上記偶数倍の長さ のマークを形成するときの該最初のマーク記録期間よりも第 1の時間だけ遅延させる と共に、該最初のマーク記録期間及び最後から 1つ前のマーク記録期間が上記基本 クロック周期の 2倍よりも所定時間長い周期で生成され、それ以外のマーク記録期間 が該基本クロック周期の 2倍の周期で生成されたパルス列により駆動されたレーザビ 一ムを該基本クロック周期に同期させて照射することにより上記奇数倍の長さのマー クを形成することを特徴とする。
[0020] このように、マーク記録期間が同数含まれるレーザビームにより、基本クロック周期 の偶数倍の長さのマーク及び偶数よりも 1つ大きい奇数倍の長さのマークを形成する ので、レーザビームに含まれる各マーク記録期間を基本クロック周期の概ね 2倍にす ることが可能となり、高速記録を行う場合であっても、レーザを駆動するマルチノ^レス のノ^レス幅を従来と較べそれほど狭くする必要がないことから、レーザの応答速度に 起因するパワーの低下やジッタの悪化による影響は受けにくい。
[0021] また、基本クロック周期の偶数倍のマーク長と奇数倍のマーク長という 2種類のマー クを記録するため、 nが偶数の場合と奇数の場合とではマルチパルスのパターンを変 更する必要があるが、偶数倍のマーク長は、基本クロック周期の 2倍の周期で生成さ れたノ^レス列により駆動すればよく回路構成を単純化できる。
[0022] さらに、奇数倍（5以上）のマーク長も、加熱パワー期間は偶数倍の加熱パワー期間 と同じにして最初のマーク記録期間を第 1の時間だけ遅延させる一方、マーク記録期 間の長さを、最初のものと最後から 1つ前のものを基本クロック周期の 2倍よりも所定 時間長くすればよいので、偶数倍のマーク長を形成する場合に較べて、遅延手段や エッジ生成手段などが必要になるとはいえ、簡易な回路の追加により記録することが 可能になる。なお、最初と最後から 1つ前のマーク記録期間は、基本クロック周期の 2 倍よりもそれぞれ第 2の時間、第 3の時間長くすればよいが、第 2の時間と第 3の時間 とを同じにすることが好ましい。
[0023] さらに、本発明の情報記録方法は、ディスクの回転速度を変えることなく線密度一 定で情報を記録するため、上述した時間に関するパラメータ、すなわちマーク記録期 間 (加熱パワー期間及び冷却パワー期間）、奇数倍の長さのマークを記録する最初 のマーク記録期間を、偶数倍の長さのマークを記録する最初のマーク記録期間よりも 遅延させる第 1の時間、最初のマーク記録期間を基本クロック周期の 2倍よりも長くす る第 2の時間、及び最後から 1つ前のマーク記録期間を基本クロック周期の 2倍よりも 長くする第 3の時間、最後のマーク記録期間の冷却パワー期間である第 4の時間など をディスクの回転方向の速度 (移動速度）に応じて変化させる必要がある。
[0024] 本発明は、これら複雑化するパラメータをできるだけ単純化するため、加熱パワー 期間、第 1の時間、第 2の時間、第 3の時間、第 4の時間などを基本クロックの周期に より規格化する。そして、規格化されたパラメータそれぞれをさらに、移動速度を変数 とする一次式であらわし、それぞれの一次式の定数を、一定の範囲の数値として規 定した。
[0025] これにより、回転方向の移動速度が回転半径方向の位置に応じて変化する場合で も記録条件を容易に設定することができる。
[0026] 本発明の光情報記録媒体は、基板上に、可逆的相変化によるマークを記録する記 録層が形成され、定速回転する記録層の回転半径方向各位置の移動速度に反比 例して変化する基本クロック周期に同期させて照射されるレーザビームにより、線密 度一定の情報が記録される光情報記録媒体にぉレ、て、上記レーザビームの照射期 間において交互に繰り返される、上記記録層を溶融する加熱パワー期間とその記録 層を冷却する冷却パワー期間とからなる同数のマーク記録期間により、上記基本クロ ック周期の偶数倍の長さのマーク又はその偶数よりも 1つ大きい奇数倍の長さのマー クを形成する場合の、その基本クロック周期により規格化された記録条件がプレフォ 一マットされたことを特徴とする。
[0027] このように、基本クロック周期の偶数倍の長さのマークとそれよりも基本クロック周期 1つ分だけ長いマークを、同数のマーク記録期間により形成する場合の、記録条件 力 例えば光情報記録媒体のゥォブルグループにプレフォーマットされているので、 光情報記録媒体に、個別に、適正なマークを記録することができる。
[0028] なお、記録条件をプレフォーマットする際に、最後のマーク記録期間の冷却パワー 期間である第 4の時間、及び各マーク記録期間のそれぞれの加熱パワー期間を基本 クロック周期により規格化したときの、規格化された該第 4の時間及び加熱パワー期 間のうちの一方又は双方が記録条件としてプレフォーマットされたものであってもよく 、また、最初のマーク記録期間を、基本クロック周期の偶数倍の長さのマークを形成 するときよりも遅延させる第 1の時間、最初のマーク記録期間を基本クロック周期の 2 倍よりも長くする第 2の時間、及び最後から 1つ前のマーク記録期間を基本クロック周 期の 2倍よりも長くする第 3の時間それぞれを基本クロック周期で規格化した、規格化 された第 1の時間、第 2の時間及び第 3の時間が記録条件としてプレフォーマットされ たものでもよい。
[0029] さらに、規格化された第 1の時間 Tdl/Tを移動速度に応じて線形に規定する定数 a 1及び β 1、規格化された第 2の時間 Td2ZTを移動速度に応じて線形に規定す る定数ひ 3及び β 3、規格化された第 3の時間 Td3/Tを移動速度に応じて線形に 規定する定数ひ 4及び β 4、規格化された第 4の時間 ToffZTを移動速度に応じて 線形に規定する定数ひ 0及び /3 0、規格化された加熱パワー期間 TmpZTを移動速 度に応じて線形に規定する定数ひ 2及び β 2としたとき、それらの定数ペアが記録条 件としてプレフォーマットされたものでもよレ、。
[0030] このように規格化することによりパラメータの数を少なくする一方、移動速度が回転 半径方向の位置に応じて変化してもその変化に適切に対応することができる。また、 光情報記録媒体にパラメータを容易にプリフォーマットすることが可能になる。
[0031] 本発明の情報記録装置は、記録層に可逆的相変化によるマークが記録される光情 報記録媒体を定速度回転させると共に、その光情報記録媒体にプリフォーマットされ た情報に基づいて生成され、所定のデータを表すパルス列により駆動されたレーザ ビームを回転方向各位置の移動速度に合わせて照射することにより、その記録層に 長さの異なるマークを形成し、線密度一定の情報を記録する情報記録装置にぉレ、て 、上記記録層にプリフォーマットされた情報を検出するゥォブル信号検出部と、 上記光情報記録媒体に上記レーザからレーザビームが照射される照射位置の移動 速度に反比例して周期が変化するクロック信号を生成する記録クロック生成部と、所 定のテーブルを有し、上記ゥォブル信号検出部により検出された上記情報とその所 定のテーブルとを対比することにより上記マークを形成するマーク形成条件を抽出す るシステムコントローラと、所定のデータを変調し符号化することによりその所定のデ ータをマーク長に変換し、変換されたマーク長に基づくパルス列を生成する記録パ ノレス列生成部と、を備え、上記記録パルス列生成部は、上記システムコントローラに より抽出された上記マーク形成条件に基づいて、変換された上記マーク長に基づく パルス列を生成することを特徴とする。 [0032] このように、システムコントローラがテーブルを有し、ゥォブル信号検出部により検出 された、光情報記録媒体にプリフォーマットされた規格化されたパラメータとテーブル に記述されたマーク形成条件とを対比することにより対応するパラメータを抽出する ので、記録パルス列生成部は、抽出された上記マーク形成条件に基づいて、変換さ れたマーク長に基づくパルス列を生成することができる。
[0033] その場合、光情報記録媒体には、パラメータを線形に規定する定数ペアがプリフォ 一マットされていても、光情報記録媒を識別する識別子がプリフォーマットされていて も、システムコントローラのテーブルに、光情報記録媒にプリフォーマットされた情報 に応じた形態でパラメータを記述することができる。
[0034] また、本発明の他の情報記録装置は、記録層に可逆的相変化によるマークが記録 される光情報記録媒体を定速度回転させると共に、該光情報記録媒体にプリフォー マットされた情報に基づいて生成され、所定のデータを表すノ^レス列により駆動され たレーザビームを回転方向各位置の移動速度に合わせて照射することにより、該記 録層に長さの異なるマークを形成し、線密度一定の情報を記録する情報記録装置に おいて、上記記録層にプリフォーマットされた情報を検出するゥォブル信号検出部と 、上記光情報記録媒体に上記レーザからレーザビームが照射される照射位置の移 動速度に反比例して周期が変化するクロック信号を生成する記録クロック生成部と、 所定のデータを変調し符号化することにより該所定のデータをマーク長に変換し、変 換されたマーク長に基づくパルス列を生成する記録パルス列生成部と、を備え、上記 記録パルス列生成部は、上記ゥォブル信号検出部により検出された上記情報から上 記マークを形成する、上記クロック信号の周期に応じて規格化されたマーク形成条件 を抽出し、抽出された該規格化されたマーク形成条件と上記記録クロック生成部によ り生成された上記クロック信号の周期とに基づいて、変換された上記マーク長に基づ くパルス列を生成することを特徴とする。
[0035] このように、ゥォブル信号検出部により検出された、光情報記録媒体にプリフォーマ ットされた規格化されたパラメータから記録パルス列生成部が直接記録条件を得るこ とによってもそのマーク形成条件に基づいて、変換されたマーク長に基づくパルス列 を生成すること力 Sできる。 発明の効果
[0036] 本発明の情報記録方法、光情報記録媒体及び情報記録装置によれば、定速度回 転 (CAV)させた、結晶化速度の速い相変化型光情報記録媒体に対し、少数のパラ メータによる、走查速度の変化に即応する記録ストラテジが規定されているので、記 録密度一定の情報を容易に記録することが可能になる。
図面の簡単な説明
[0037] [図 1]1T周期記録ストラテジ及び 2T周期記録ストラテジについて説明するための図 である。
[図 2]本発明の実施形態が適用される記録ストラテジを示す波形図である。
[図 3]基本クロック周期 Τで規格化した各パラメータと走査速度 Vとの関係を示す特性 図である。
[図 4]情報記録装置の構成例を示す概略ブロック図である。
[図 5]各走查速度におけるジッタの測定結果を示す特性図である。
符号の説明
1 光ディスク
2 スピンドルモータ
3 回転制御部
4 半導体レーザ
5 光ヘッド
6 ァクチユエータ制御部
7 プログラマブル BPF
8 ゥォブル検出部
9 アドレス復調回路
10 PLLシンセサイザ
11 記録クロック生成部
12 ドライブコントローラ
13 システムコントローラ
14 ノレックアップテーブル 15 ROM
16 EFMエンコーダ
17 マーク長カウンタ
18 パルス数制御部
19 記録パルス列制御部
20 マルチパルス生成部
21 エッジセレクタ
22 ノ ルスエッジ生成部
23 駆動電流源
24 LDドライバ部
発明を実施するための最良の形態
[0039] 本発明の情報記録方法、情報記録媒体、及び情報記録装置を実施するための最 良の形態について図面を参照して説明する。
[2T周期記録ストラテジに関する概略]
本発明の情報記録方法は、マーク長'マーク間長変調方式により情報を記録する 相変化型の光情報記録媒体を対象とする。マーク長'マーク間長変調方式はパルス 幅変調方式 (PWM方式)を光情報記録媒体に適用したものであり、マーク位置変調 方式よりも更に高密度化が可能なため、広く用いられている。変調方式の例としては 、コンパクトディスク（CD)で用いられている EFM (8to 14変調）、ディジタルバーサタ ィルディスク（DVD)で用いられている EFM+ (8tol6変調）が例として挙げられる。 これらの変調方式はマーク長及びマーク間長を基本クロック周期丁の自然数倍とする ことが必要である。ここで、基本クロック周期 Tは光情報記録媒体の記録密度及び走 查速度 Vに応じ適切な値に設定することができる。
[0040] また、記録される情報の線密度を一定とするためには、チャンネルビット長 (V XT) を一定にする必要がある。例えば、 CD— R/RWの 278nm、 DVD + R/RWの 133 nmが挙げられる。
[0041] また、マーク長 (nT)を規定する自然数 ηの範囲は、変調方式によって決定され、 Ε FMの場合は η= 3— 11であり、 EFM +の場合は η= 3— 11、 14となる。 [0042] 相変化型の光情報記録媒体に情報を記録する場合は、強度変調されたレーザ光 を光情報記録媒体の記録層に照射しながら走査することにより長さの異なる複数種 類のマーク群を形成する。強度変調の方式としては、 CD— RWや DVD + RWにおけ るマルチパルスストラテジが一般的に用いられる。
[0043] 図 1は、 1T周期記録ストラテジ及び 2T周期記録ストラテジを説明する図である。
[0044] 図 1 (a)に示すように、例えば nT = 8Tのマークを、図 1 (b)に示す、 1T周期の記録 ストラテジで記録するためには、強度変調され、 7つの加熱パワー期間（加熱パルスと 略称する。）と 7つの冷却パワー期間（冷却パルスと略称する。）を有するレーザビー ムを照射して記録する。なお、縦軸は、照射する光のパワーを示し、横軸は時間を示 す。
[0045] 即ち、マーク記録期間において、照射パワー Pwの加熱パルスと照射パワー Pb (た だし、 Pw>Pb)の冷却パルスとが交互に照射されることにより記録される。加熱パル スの照射により、記録層は溶融状態となるが、後続の冷却パルスにより急冷されるた め記録層がアモルファス状態となる。一方、マークとマークとの間の期間においては、 照射パワー Pe (Pw>Pe >Pb)の消去パルスを照射することにより、記録層を結晶化 温度以上にして記録されているマークを消去する一方、徐冷により記録層を結晶状 態にする。
[0046] 記録されるマークの時間的長さを nT (nは自然数）とし、そのマークを記録するため の加熱パルス数を m個とすれば、 m=n— 1の関係が成り立つ。
[0047] 図 1 (b)に示す加熱パルスの周期は概ね ITであることから、このような記録ストラテ ジを、「1T周期記録ストラテジ」と称する。
[0048] この 1T周期記録ストラテジでは、マーク長を 1T分長くするには、加熱パルスと冷却 パルスとを 1組増やせば良いので、マーク長変調方式に適した簡易な記録ストラテジ である。
[0049] し力、しながら、走查速度が速くなると、基本クロック周期 Τが短くなるので、照射され るレーザビームの応答速度の追随が遅れ勝ちとなり、 Pwにおける立上り時間、 Pbに おける立下り時間が問題となる。
[0050] 例えば、現在市販されているレーザでは、 10 90%における立上り'立下り時間は Ins以上、 1. 5— 2. Onsが一般的である。一方、 VD互換ディスクに対して 8倍速相 当でマークを記録する場合の基本クロック周期は、 4. 8nsであり、 1T周期記録ストラ テジにおける加熱パルス期間の周期は 4· 8nsにすぎない。したがって、レーザの立 上り時間により加熱パルスが歪んでしまレ、、照射エネルギーロスが大きくなるので、記 録層をより高いパワーで加熱する必要がある。
[0051] さらに、高速記録に対応する相変化型の光情報記録媒体は、記録層の結晶化速 度が高く設定されているので、加熱ノ ルスと冷却ノ ルスとからなるマーク記録期間が 短くて、十分な冷却時間を取れず、アモルファス化しにくいという特性がある。
[0052] そこで、 1T周期で加熱パルスを照射した場合に形成されるアモルファスマークは、 図 1 (c)に示すように、光の強度が高い中心部は、充分溶融され、かつ充分冷却され るのに対し、その外周部は、充分なエネルギーが加えられないためにアモルファス化 せず、再結晶化してしまう。さらに、記録層は、高速記録に対応するように再結晶化し やすい特性があるので、再結晶化領域が広くなり勝ちとなる反面、アモルファス化領 域は狭くなり易い。力 Pえて、加熱パルスの周期が短い場合には、隣接する加熱パル スによる余熱によっても再結晶化が進行するので、アモルファス化領域は益々小さく なり、マーク幅は狭くなる。このようなマークが記録された光情報記録媒体は、記録さ れた情報を再生すると、マーク区間における光の反射率とマークとマークとの間のス ペース区間における光の反射率とは、コントラストが低下し、再生情報の信頼性が低 下してしまう。
[0053] このような不具合を解決する手段として、図 1 (d)に示す「2T周期記録ストラテジ」が 用いられる。
[0054] 2Τ周期記録ストラテジは、加熱パルスの周期（あるいはマーク記録期間）を略 2Τと 長くすることで、上記の再結晶化を防ぐことが可能となり、図 1 (e)に示すように、ァモ ルファス化領域を加熱パルスの照射に応じて広くし、再生信頼性を向上させることが できる。
[0055] ここで、マーク記録期間とは、加熱パワー期間と冷却パワー期間とにより構成され、
1つのスポット状のアモルファス化領域が形成される期間を意味する。
[0056] 本実施形態においては、マーク記録期間相互のタイミング調整やマーク記録期間 を構成する加熱パワー期間及び冷却パワー期間の調整や、それらを組み合わせるこ とにより、同数のマーク記録期間で、 1つの基本クロック周期分だけマーク長が異なる 2種類のマークを記録する一方、マーク記録期間を 1乃至 5、あるいは 7つ繰り返すこ とにより 9種類、あるいは 10種類のマークを記録する記録ストラテジを提供するもので ある。
[0057] このように、レーザビームの照射期間に含まれる加熱パワー期間と冷却パワー期間 とからなるマーク記録期間が、 1T周期記録ストラテジの概ね 2倍になることによりレー ザの応答時間によるエネルギーのロス分が低減され、より低い照射パワーにより充分 な溶融領域を確保することができるので、光情報記録媒体の感度を高くすることがで きる。
[情報記録方法]
図 2は、本発明の情報記録方法の実施形態が適用される記録ストラテジを示す波 形図である。
[0058] 図 2は、 DVDの変調方式である EFM +における記録ストラテジを一例として示す 図である。横軸は経過時間を表し、（a)には、マーク長により表されるデータ、 （b)—（ k)には、 3T— 10T、 14Tのマーク長を形成するために照射されるレーザビームの加 熱パワー期間及び冷却パワー期間の設定状態を示す。
[0059] 横軸の経過時間は、ここでは便宜上、等間隔に目盛られているが、実際には、レー ザビームが照射される光情報記録媒体の回転半径方向の位置に応じて変化する。
[0060] すなわち、内周部を走査する場合には目盛り間隔は長ぐ外周部を走査する場合 には目盛り間隔は短くなる。
[0061] 以下では、便宜上、回転半径方向の位置が同じで、走查速度が等しいものとして説 明する。
[0062] 図 2に示すように、記録されるマークの時間的長さを ηΤ (ηは、 3力、ら 10、あるいは 1 4までの自然数、 Τは、基本クロックの周期）とし、加熱パルスと冷却パルス各々の数、 すなわちマーク記録期間数を mとするとき、 nが奇数の場合には n= 2m+ l、 nが偶 数の場合には n= 2mなる関係を有する。
[0063] すなわち、それぞれ同数の加熱パルスと冷却パルスとのタイミング調整により、時間 的長さが異なる 2種類（2m、 2m+ l )のマークを記録する。
(A)マークの時間的長さ力 S、基本クロック周期 Tの 4, 6, 8, 10, 14倍
の場合、すなわち、 nが 4以上の偶数である場合のマーク記録期間の設定は、 以下による。
[0064] a,各加熱パルスによる加熱パワー期間 Tmpは、 nが偶数の場合であっても、
奇数の場合であっても、変えずに全て同一にする。
[0065] b, レーザビームに含まれる加熱パワー期間及び冷却パワー期間からなるマーク 記録期間は (最後から 1つ手前のマーク記録期間を除き） 2Tに設定する。
[0066] c最後のマーク記録期間の冷却パワー期間 Toffは、 nの値に依らず全て同
一にする。
[0067] これにより、記録ストラテジを単純化するとともに、記録装置のパルス生成部の構成 を簡易化することができる。
[0068] ここで、加熱パワー期間 Tmpの適正範囲は、記録する光情報記録媒体の熱的特 性と記録速度、即ち、走査速度 (V)によって異なるが、 0. 2T— 1. 2T程度、より好ま しくは 0· 3T— 1 · 0Tの範囲である。
[0069] 同一の光情報記録媒体に異なる走査速度 Vでマークを記録する場合は、走査速度 Vが速いほど、基準クロック周期 Tに対し加熱パワー期間 Tmpを長くする必要があり、 DVD + RWの 8倍速相当（走査速度 27· 9m/s, T=4. 8ns)では、加熱パワー期 間 Tmpは 0. 7T— 0. 9Tに設定することが好ましい。また、 DVD + RWの 3. 3倍速 相当（走査速度 11. 6m/S, T= l l . 5ns)では、加熱パワー期間 Tmpは 0· 3Τ— 0 . 5Τに設定することが好ましい。
[0070] また、最後の記録マークにおける冷却パワー期間 Toffは、マーク長を揃える上から 、光情報記録媒体毎に最適な値を設定することが好ましいが、次の加熱パルスを考 慮する必要がないことから他のマーク記録期間よりも短縮することができる。
(B)マークの時間的長さ力 S、基本クロック周期 Tの 5, 7, 9， 11倍の場合、
すなわち、 nが 5以上の奇数である場合のマーク記録期間の設定は、以下に よる。
[0071] a,各加熱パルスによる加熱パワー期間 Tmpは、 nが偶数の場合であっても、 奇数の場合であっても、変えずに全て同一にする。
[0072] b,最初のマーク記録期間（加熱パワー期間）は、 nが偶数の場合に較べて Td
1遅らせる。
[0073] c最初と、最後から 1つ前のマーク記録期間は、冷却パワー期間を長くしてマ 一ク長を調整する。
[0074] 具体的には、 nが 7以上の奇数の場合には、最初の冷却パワー期間を Td2長 くし、最後から 1つ手前の冷却パワー期間を Td3長くすることが好ましい。
[0075] また、 nが 5の場合には、最初の冷却パワー期間を (Td2+Td3)とする
ことが好ましい。
[0076] ここで、 Td2と Td3とは共に同一にすることが好ましい。
[0077] d,最後のマーク記録期間の冷却パワー期間 Toffは、 nの値に依らず全て同
一にする。
[0078] このように、基本クロック周期の奇数倍の長さのマークを記録するためには、基本ク ロック周期の偶数倍の長さのマークを記録する場合に較べて、同じ数のマーク記録 期間により、 1つの基本クロック周期分だけ長くする必要がある。一方、マーク記録期 間を長くすれば、隣接する加熱パワー期間による余熱の影響が減少するので、再結 晶化領域が小さくなり、アモルファスマークは長ぐ広くなりやすい。
その結果、マーク先頭部分が前になりすぎて、直前のマークとの間のマーク間長がず れ、ジッタが悪化する恐れがある。そこで、最初のマーク記録期間における加熱パヮ 一期間を、奇数倍の場合は、偶数倍の場合に較べて遅らせとともに、最初と、最後か ら 1つ前のマーク記録期間の長さを調整する。
(C)マークの時間的長さが、基本クロック周期 Tの 3倍の場合のマーク記録期間 の設定は、以下による。
[0079] a,加熱パルスによる加熱パワー期間は、 T3とする。
[0080] b,マーク記録期間（加熱パワー期間）は、 nが偶数の場合に較べて dT3遅ら
せる。
[0081] c冷却パワー期間は Toff3とする。
[0082] マーク記録期間を上記のように設定することにより、数少なレ、パラメータで複雑な記 録ストラテジを規定することが可能である。
[0083] 図 3は、基本クロック周期 Tで規格化した各パラメータと走査速度 Vとの関係を示す 特性図である。
[0084] 発明者等は、これまで多数の実験を行レ、、図 2において説明した各パラメータを基 本クロック周期で規格化すれば、走查速度が変化しても、それらのパラメータを線形 に規定することが可能であるとの知見を得ている。以下には、その知見に基づき線形 に規定したパラメータについて説明する。
[0085] 図 3に示すグラフは、 Tdl、 Toff, Td2、 Td3、 dT3、及び Tmpそれぞれを基本クロ ック周期 Tにより規格化し、規格化された Tdl ZT、 Toff/T, Td2/T, Td3/T、 d T3/T、 TmpZTと走查速度 Vとの関係を線形に規定するグラフを模式的に示した ものである。
[0086] 規格化された Tdl/T、 Toff/T、 Td2/T、 Td3/T, dT3/T, Tmp/Tは、走 查速度 Vの増減に対して、図 3に示すように、線形に変化させれば、マーク長の変動 が少ない良好なマークを記録することが可能である。
[0087] ここで、遅れ量 Tdl/Tの最適な範囲としては、 0. 02-0. 25の範囲であり、さらに 好ましくは 0. 02-0. 13の範囲である。例として、 DVD + RWの 8倍速相当では、 T dl/T= 0. 06—0. 13であり、同一媒体に DVD + RWの 3. 3倍速相当では Tdl/ T= 0— 0. 05であり、さらに 10倍速相当では 0. 15-0. 25である。低速での記録で は、加熱パルスによる加熱パワー期間が長レ、（基本クロック周期 Τが長い）ため、隣接 する加熱パルスによる余熱の影響を抑えられる力 高速記録では前述の再結晶化の 効果が顕著に現れる。
[0088] したがって、基本クロック周期 Τにより遅延量 Tdlを規格化し、走查速度 Vを用いて 次の関係式により表すことが可能であり、走查速度 Vが速いほど遅くすることが好まし レ、。
Tdl/T = a 1 X V+ β 1
その場合、定数ひ 1と /3 1とは、それぞれ、 0. 0070≤ひ 1≤0. 0090、 一0. 05≤ β 1≤0. 00の範囲で選択することが好ましい。
[0089] また同様にして、基本クロック周期 Τにより、最後の冷却パワー期間 Toffを規格化し 、走査速度 Vを用いて次の関係式で表すことが可能であり、走査速度 Vが速いほど短 くすることが好ましい。
Figure imgf000019_0001
その場合、定数ひ 0と /3 0とは、それぞれ、一 0. 030≤ひ 0≤_0. 010、 0. 8≤ β 0≤0. 5の範囲で選択することが好ましい。
[0090] さらに、基本クロック周期 Τにより、最初の冷却パワー期間 Td2及び最後から 1つ手 前の冷却パワー期間 Td3をそれぞれ規格化し、走査速度 Vを用いて次の関係式で 表すことが可能であり、走查速度 Vが速いほど短くすることが好ましい。
Td2/T= a 3 X V+ β 3、 ¾OTd3/T= α 4 X V+ /3 4
その場合、定数ひ 3と /3 3及び定数ひ 4と /3 4力 それぞれ、— 0. 1≤ひ 3≤0. 1、 0. 2≤ β 3≤0. 5, —0. 1≤ひ 4≤0. 1、 0. 2≤ j3 4≤0. 6の範囲で選択すること が好ましい。
[0091] このように、光情報記録媒体に応じて定数ペア（ひ、 ）を予め求めておくことにより 、規格化された Tdl/T、 Toff/T、 Td2/T、 Td3/T、 dT3/T、 Tmp/Tなどを 算出し、各パラメータを取得してもよぐあるいは予め Tdl、 Toff, Td2、 Td3、 dT3、 及び Tmpなどが記録されたテーブルを持つことにより各パラメータを取得してもよい。
[光情報記録媒体へのプリフォーマット]
本実施形態の情報記録方法によれば、マーク記録期間を構成する加熱パワー期 間と冷却パワー期間とを変化させて、同数のマーク記録期間により異なる長さのマー クを記録する必要があり、各マークが高精度に設定される必要がある。そのため、例 えばゥォブル信号などにその光情報記録媒体に記録されるマークの記録条件を予 め埋め込んでおくことが好ましい。
[0092] 本実施形態の情報記録方法に用いる光情報記録媒体には、記録ストラテジに関す るノ ラメータ、 Tdl/T， Toff/T, Tmp/T, Td2/T, Td3/T,あるいはひ 1一 α 5, β ΐ - β 5の定数ペアが、プリフォーマットされた情報の中に埋め込まれている。
[0093] したがって、情報記録装置は、光情報記録媒体に埋め込まれたこれらのパラメータ を例えばリード'インから取得し、取得されたパラメータにより回転半径方向の移動位 置に応じた走査速度 Vにおける記録条件を設定し、設定された記録条件により情報 を記録すること力 Sできる。
[0094] なお、プリフォーマットは、任意の手法により行うことができるが、用いる光情報記録 媒体のタイプに応じて選択することができる。例えば、 DVD—ROMは、プリエンボス ピット、 DVD— Rや DVD—RWは、ゥォブル'ランドプリピット、 DVD + R、 DVD + RW はグルーブゥォブルなどにプリフォーマットするのが一般的である。
[0095] ここで、ゥォブルエンコード法は、 CD— RW, DVD + RWで実際に採用されている。
この手法は、光情報記録媒体のアドレス情報をグループ (媒体上の案内溝)のゥォブ リングにエンコードする技術を利用している。エンコードの方法としては、 CD-RWの ATIP(Absolute Time In Pregroove)のように周波数変調を用いても、 DVD + RWの ADIP (Address In
Pregroove)のように位相変調を用いてもよレ、。ゥォブルエンコード法は、光情報記録 媒体の基板成形時にアドレス情報と一緒に基板に作成されるため、生産性に優れる と同時に、プリピット法のような特殊な ROMピットを形成する必要がないため、基板成 形も容易に行えるという利点がある。 CD-RWの場合はこれらのパラメータは ATIP Extra Informationsとして、プリフォーマットされ、 DVD + RWの場合は Physical Informationとしてプリフォーマットされる。
[情報記録装置]
次に、本実施形態の情報記録方法に用いる本実施形態の情報記録装置にっレ、て 、説明する。
[0096] 図 4は、本実施形態の情報記録装置に概略構成図である。
[0097] 図 4に示すように、本実施形態の情報記録装置は、相変化型光ディスク 1を回転駆 動するスピンドルモータ 2と、スピンドルモータ 2の回転を制御する回転制御部 3と、半 導体レーザ (LD) 4からレーザビームを発射し、光ディスク 1からの反射光を受光する 光ヘッド 5と、光ヘッド 5を光ディスク 1の回転半径方向に自在にシークするァクチユエ ータ制御部 6と、プログラマブル BPF7を収容し、光ヘッド 5で受光した反射光からゥ ォブル信号を取得するゥォブル検出部 8と、ゥォブル信号を復調してアドレスを取得 するアドレス復調回路 9と、アドレス復調回路 9が取得したアドレスにより、ァクチユエ ータ制御部 6及び回転制御部 3をコントロールするドライブコントローラ 12と、アドレス 復調回路 9が取得したアドレスにより、基本クロックを生成する、 PLLシンセサイザ 10 を有する記録クロック生成部 11と、パラメータが記述されたテーブル 14が格納された ROM15を有し、アドレス及び基本クロックにより情報記録装置による情報記録をコン トロールするシステムコントローラ 13とを備えてレ、る。
[0098] また、システムコントローラ 13にコントロールされ、入力されたデータを EFM符号に 変換する EFMエンコーダ 16と、 EFM符号からマーク長を決定するマーク長カウンタ 17と、決定されたマーク長に対応するパルス数を決定するパルス数制御部 18と、パ ノレス数制御部 18により決定されたパルス数に応じたマルチパルスを生成する記録パ ノレス列制御部 19と、記録パルス列制御部 19により生成されたマルチパルスに応じた タイミング及びパワーの加熱パルス、冷却パルス、消去パルスを出力して半導体レー ザを駆動する電流を生成する LDドライバ部 24とを備えている。
[0099] 記録パルス列制御部 19は、さらに、マルチパルス生成部 20と、エッジセレクタ 21と 、パルスエッジ生成部 22とを有し、マルチノ ルス生成部 20は、多段遅延回路により 加熱パルスや冷却パルスのタイミング、遅延時間を設定し、パルスエッジ生成部 22は 、最後の冷却パルスの立ち上がりエッジ、すなわち消去パルスのパワーレベル調整 を行うためのパルスやその他の冷却パルスのエッジを生成し、エッジセレクタ 21は、 パルスエッジ生成部 22により生成されるエッジを選択する。
[0100] 相変化型光ディスク 1に情報を記録する場合は、例えば、スピンドルモータ 2を回転 制御部 3により定速回転させ、ゥォブル検出部 8は、光ディスク 1のリードインに坦め 込まれた、 a l—a 5、 i3 1— 5のパラメータ（定数ペア）を、光ディスク 1の反射光に 含まれるゥォブル信号から検出する。検出されたパラメータは、システムコントローラ 1 3に送られる。
[0101] ここで、システムコントローラ 13は CPU等を備えた、いわゆるマイコン構成のもので あり、パラメータ変換用のルックアップテープ 14等を含む ROM15を備えている。
[0102] システムコントローラ 13は、アドレス復調部 9により検出されたアドレスに応じて、走 查速度（基本クロック周期）を求め、ルックアップテーブル 14を参照して、光ディスク 1 の回転半径方向各走査位置における、規格化された遅延時間 (Tdl/T) ,最後の 冷却パワー期間 (Toff /T) ,加熱パワー期間 (TmpZT) ,最初のマーク記録期間 における冷却パワー期間の遅延時間 (Td2/T) ,最後から 1つ手前のマーク記録期 間における冷却パワー期間の遅延時間 (Td3/T)を読み出し、各アドレスに応じた 遅延時間、冷却パワー期間、加熱パワー期間などを得る。
[0103] 一方、記録パルス列制御部 19は、 EFMエンコーダ 16によりエンコードされ、マーク 長カウンタ 17により所要マーク長がカウントされ、パルス数制御部 18により決定され たマルチパルス列を、システムコントローラ 13が得た、各アドレスに応じた遅延時間、 冷却パワー期間、加熱パワー期間などと、記録クロック生成部 11の基本クロック周期 Tとに基づいて生成する。
[0104] この記録パルス列制御部 19の出力側には、加熱パルス用の照射パワー Pw，消去 パルス用の照射パワー Pe、冷却パルス用の照射パワー Pbの各々の駆動電流源 23 をスイッチングすることで光ヘッド 5中の半導体レーザ LD4を駆動させる光源駆動手 段としての LDドライバ部 24が接続されてレ、る。
[0105] LDドライバ部 24は、光ヘッドの LD4を駆動し、エンコードされたパルス列に対応す るマーク長を記録するためのレーザビームを光ディスク 1に照射する。
[0106] ここに示した本実施形態の情報記録装置は一例であって、本発明の情報記録装置 は、この例に限定されなレ、。また、本実施形態では、光ディスク 1に定数ペアが埋め 込まれ、ゥォブル検出部 8により、検出された定数ペアをシステムコントローラ 13に備 えるテーブルによって規格化されたパラメータを取得している力 光ディスク 1に、識 別 IDを坦め込み、その識別 IDに基づいてシステムコントローラ 13に備えるテーブル から、規格化されたパラメータを取得することにしてもよい。
[0107] また、光ディスク 1に、基本クロック周期で規格化されたパラメータを坦め込み、記録 パルス列制御部 19が、ゥォブル検出部 8により検出された、規格化されたパラメータ と基本クロック周期とに基づいて、パルス列に関する条件を直接取得することにしても よい。
[0108] 次に、本実施形態の情報記録方法が適用されて記録ストラテジにより光ディスクに 実際に情報を記録し、そのときのデータ'トウ 'クロック'ジッタが規格値に入っているか 否かを測定することにより本発明の情報記録方法の評価を行う。
[0109] 評価を行う光ディスクは、螺旋状の連続グループを転写した DVD + RW用のポリ力 ーボネート基板に下部保護層、記録層、上部保護層、反射層を積層した。下部保護 層、上部保護層材料には ZnSと SiOの混合物を用い、そのモル比は 80 : 20とした。
2
成膜には RFマグネトロンスパッタリング法を用いた。膜厚は各々 60nm, 9nmとした。 記録層材料には GeSbSn合金を用いた。その組成比率は 14 : 66 : 20とし、膜厚は 1 2nmとした。成膜は DCマグネトロンスパッタリング法を用いた。反射層には Agを用い 、膜厚は 150nmとした。成膜は記録層と同様の方法で行った。さらに、反射層上に D VDディスク用接着剤を塗布し前述の基板を貼り合わせた。
[0110] 完成したディスクを相変化型ディスク用初期化装置により初期化し、 DVD + RWデ イスクとした。
[0111] 初期化はビーム幅 75 x mの光ヘッドを用レ、、パワー 1200mW (ここでは、 LDの消 費電力であり、照射パワーとは異なる）、走查速度 12mZSの条件で全面結晶化する ことにより行った。完成したディスクの反射率は、未記録状態で約 22%であって。
[0112] このディスクに DVD + RW用の評価装置である、 DDU1000 (パルステック工業株 式会社製）を用いて記録信号特性の評価を行った。記録ストラテジは AWG710 (テ タトロ二タス社製）を用いて作成した。
[0113] 次に、本実施形態の情報記録方法における各種パラメータを変化させてデータ'ト ゥ'クロック'ジッタを測定した。
実施例 1
[0114] dT3 = 0. 25T
T3 = 0. 69Τ
Toff 3 = 1. 06T
Tmp = 0. 63T
Tdl = 0. 19T
Td2 = 0. 44T
Td3 = 0. 44T
Toff = 0. 06Tとした。
[0115] 基本クロック周期 Tは、 DVD +RWの 8倍速に相当する 4· 8nsに設定し、走査速度 Vは、同様に 27. 9m/Sとした。また、照射パワーとしては Pw= 32. OmW, Pe = 7 . 2mW, Pb = 0. lmWに設定し、 10回オーバーライトを行った。その後、データ'トウ •クロック'ジッタを測定したところ、 8. 6%となり、 DVD + RW規格（9%以下）を満た した。
実施例 2
[0116] dT3 = 0. 06T
T3 = 0. 44Τ
Toff 3 = 1. 38T
Tmp = 0. 38T
Tdl = 0. 06T
Td2 = 0. 44T
Td3 = 0. 44T
Toff = 0. 38T
とし、 DVD + RWの 3· 3倍速に相当するように基本クロック周期 Τ= 11 · 6ns,走査 速度 ν= 11 · 5m/sとし、照射パワーとしては Pw= 28mW, Pe = 6. OmW, Pb = 0 . lmWと設定して同様に 10回オーバーライトを行った。その後、同様にデータ 'トウ' クロック 'ジッタを測定したところ、 8. 3%となり、 DVD + RW規格（9%以下）を満たし た。
比較例 1
[0117] 実施例 1と同様の媒体に、同様に DVD + RWの 3. 3倍速で記録し評価を行った。
但し、 nが奇数の場合の最初の加熱パルスの遅れ Tdlは、 8倍速でのパラメータと同 じく Tdl = 0. 19Tとした。
[0118] その結果、オーバーライト 10回後のジッタは 11. 6%となり、 DVD + RW規格（9% 以下）を大幅に超過した。
実施例 3
[0119] 実施例 1で使用した媒体に、 DVD + RWの 10倍速相当である、走查速度 V = 34.
9m/S,基準クロック周期 T= 3. 8nsで評価を行った。その時のパラメータは以下の 通りとした。
[0120] dT3 = 0. 31T T3 = 0. 88T
Toff3 = 0. 75T
Tmp = 0. 75T
Tdl = 0. 25T
Td2 = 0. 44T
Td3 = 0. 44T
Toff = 0. 00T
Pw= 36mW, Pe = 7.4mW, Pb = 0.1mW
この条件で 1回記録を行レ、、ジッタを測定したところ、 8. 6。/0となり、良好な結果を示 した。つまり、走查速度 Vを更に高速化したときは、実施例 1の遅れ時間 Tdlよりも、さ らに遅れ時間を大きくすれば、 10倍速での記録にも適用できることがわかった。 実施例 4
[0121] 実施例 1と同様に、 DVD + RWサンプルを作成した。但し、 GeSbSn合金の組成比 を 12 : 68 : 20とした。これにより、記録層材料の結晶化温度が低下するため、結晶化 速度が高くなると考えられる。即ち、より高速の記録が可能となる。
[0122] 作成したサンプルに実施例 1と同様に DVD + RWの 8倍速相当の評価を行った。
[0123] dT3 = 0. 25T
T3 = 0. 69Τ
Toff 3 = 1. 06T
Tmp = 0. 63T
Tdl = 0. 25T
Td2 = 0. 44T
Td3 = 0. 44T
Toff = 0. 06T
Pw= 34mW, Pe = 7.0mW, Pb = 0.1mW
この条件でジッタを測定したところ、 8. 6%となった。即ち、より結晶化速度が速い 記録層材料では遅れ Tdlを更に長くすることにより、良好な特性を確保できることが 確認できた。 [0124] 次に、本発明において規定された範囲の定数ペア α , βを用レ、、記録ストラテジを 規定する、クロック周期 Τで規格化された 8種類の規格値を算出し、その規格値を走 査速度 Vに合わせて線形に変化させる一方、実施例 1で作成されたディスクのサンプ ルを回転数 4600rmpで定速回転させ、半径位置を移動して、各走查速度 Vにおい て、各種のマーク長を記録し、そのときのジッタを計測した。
[0125] 表 1は、半径位置（ディスク半径）、移動速度（走査速度）、及び規格化された 8種類 の規格値 (それぞれの走査速度に対応する規格値、及び定数ペア）、基本クロック周 期を示す表である。
[0126] [表 1]
Figure imgf000026_0001
図 5は、表 1に示す規格値により記録ストラテジが設定されたときの各走查速度にお けるジッタの測定結果を示す特性図である。
[0127] 図 5に示すように、走查速度 11. 6m/S-27. 9m/Sの範囲において、データ .ト ゥ 'クロック ·ジッタは何れも 9 %を下回り、 DVD + RWの規格（ 9 %以下）を満たしてお り、本発明の記録ストラテジにより良好なマークが記録できることがわかった。
産業上の利用可能性
[0128] 本発明は、 CD-RW, DVD-RAM, DVD— RW, DVD + RW等の相変化型の光 情報記録媒体にデータ、音声、映像を記録し、それらが記録された光情報記録媒体 を大量に製造'販売する場合や、情報記録装置を用いてデータ、音声、映像を個別 に記録する記録媒体として、光情報記録媒体自体を製造'販売する場合などに適用 可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 可逆的相変化によりマークが記録され、定速回転する光記録媒体に、強度変調され たパルスにより駆動されたレーザビームを、回転半径方向各位置の移動速度に反比 例して変化する基本クロック周期に同期させて照射し、該レーザビームの照射期間に おいて該光記録媒体を溶融する加熱パワー期間と該光記録媒体を冷却する冷却パ ヮー期間とからなるマーク記録期間を繰り返すことにより長さの異なるマークを形成し 、線密度一定の情報を記録する光情報記録方法にぉレ、て、
前記マーク記録期間が同数含まれるレーザビームにより、前記基本クロック周期の 偶数倍の長さのマーク又は該偶数よりも 1つ大きい奇数倍の長さのマークを形成する 場合に、
前記レーザビームに含まれる複数のマーク記録期間のうち最後のマーク記録期間 を除く夫々のマーク記録期間が、前記基本クロック周期の 2倍の周期で生成されたパ ノレス列により駆動されたレーザビームを該基本クロック周期に同期させて照射するこ とにより前記偶数倍の長さのマークが形成され、
前記レーザビームに含まれる複数のマーク記録期間のうち最初のマーク記録期間 は、前記偶数倍の長さのマークを形成するときの該最初のマーク記録期間よりも第 1 の時間だけ遅延させると共に、該最初のマーク記録期間及び最後から 1つ前のマー ク記録期間は前記基本クロック周期の 2倍よりも所定時間長い周期で生成され、それ 以外のマーク記録期間は該基本クロック周期の 2倍の周期で生成されたパルス列に より駆動されたレーザビームを該基本クロック周期に同期させて照射することにより前 記奇数倍の長さのマークが形成されることを特徴とする光情報記録方法。
[2] 請求項 1記載の光情報記録方法において、前記基本クロック周期の 7以上の奇数 倍の長さのマークを形成する場合に、前記最初のマーク記録期間及び最後から 1つ 前のマーク記録期間は該基本クロック周期の 2倍よりもそれぞれ第 2の時間及び第 3 の時間だけ長くなるように時間が設定されることを特徴とする光情報記録方法。
[3] 請求項 1記載の光情報記録方法において、前記基本クロック周期の 5倍の長さのマ ークを形成する場合に、前記最初のマーク記録期間は該基本クロック周期の 2倍より も第 2の時間と第 3の時間とを加えた時間だけ長くなるように時間が設定されることを 特徴とする光情報記録方法。
[4] 請求項 2又は 3記載の光情報記録方法において、前記第 2の時間及び第 3の時間 が同じであることを特徴とする光情報記録方法。
[5] 請求項 1記載の光情報記録方法において、前記最後のマーク記録期間における 前記冷却パワー期間は、第 4の時間に時間が設定されることを特徴とする光情報記 録方法。
[6] 請求項 1記載の光情報記録方法において、前記第 1の時間を前記基本クロック周 期により規格化し、前記移動速度に応じて、規格化された該第 1の時間を延長するこ とを特徴とする光情報記録方法。
[7] 請求項 2又は 3記載の光情報記録方法において、前記第 2の時間及び第 3の時間 それぞれを前記基本クロック周期により規格化し、前記移動速度に応じて、規格化さ れた該第 2の時間及び第 3の時間を延長することを特徴とすることを特徴とする光情 報記録方法。
[8] 請求項 5記載の光情報記録方法において、前記第 4の時間を前記基本クロック周 期により規格化し、前記移動速度に応じて、規格化された該第 4の時間を短縮するこ とを特徴とする光情報記録方法。
[9] 請求項 1記載の光情報記録方法において、前記複数のマーク記録期間におけるそ れぞれの前記加熱パワー期間を前記基本クロック周期により規格化し、前記移動速 度に応じて、規格化された該加熱パワー期間を延長することを特徴とする光情報記 録方法。
[10] 請求項 1記載の光情報記録方法において、前記レーザビームは、前記加熱パワー 期間よりも照射されるパワーが小さぐかつ前記冷却パワー期間よりも照射されるパヮ 一が大きい、前記光記録媒体に記録されたマークを消去する消去パワー期間を含み 、前記移動速度に応じて、該消去パワー期間に照射されるパワーを小さくすることを 特徴とする光情報記録方法。
[11] 請求項 6記載の光情報記録方法において、前記基本クロック周期を T、前記規格化 された第 1の時間を Tdl/T、前記移動速度を Vとし、定数ひ 1と 1とが、それぞれ 次の範囲の値であるとき、 0070≤ a l≤0. 0090
-0. 05≤ β 1≤0· 00
Tdl/T= a l X V+ β 1なる関係を有することを特徴とする光情報記録方法。
[12] 請求項 7記載の光情報記録方法において、前記基本クロック周期を Τ、前記規格化 された第 2の時間及び第 3の時間をそれぞれ Td2/T、 Td3ZT、前記移動速度を V とし、定数ひ 3と j3 3及び定数ひ 4と j3 4力 それぞれ次の範囲の値であるとき、 -0. 1≤ひ 3≤0. 1、
0. 2≤ β 3≤0. 5
-0. 1≤ひ 4≤0. 1、
0. 2≤ β 4≤0. 6
Td2/T= a 3 X V+ β 3、及び
Figure imgf000029_0001
β 4なる関係を有することを特徴とする光情報記録方法。
[13] 請求項 8記載の光情報記録方法において、前記基本クロック周期を Τ、前記規格化 された第 4の時間を Toff/T、前記移動速度を Vとし、定数 a 0と 0と力 それぞれ 次の範囲の値であるとき、
-0. 030≤ « 0≤-0. 010
0. 8≤；3 0≤0. 5
Toff/T= a O X V+ β 0なる関係を有することを特徴とする光情報記録方法。
[14] 請求項 9記載の光情報記録方法において、前記基本クロック周期を Τ、前記規格化 された加熱パワー期間を Tmp/T、前記移動速度を Vとし、定数 a 2と 2とが、それ ぞれ次の範囲の値であるとき、
0. 01≤ a 2≤0. 02、
0. 1≤ β 2≤0. 3
Tmp/T= ひ 2 X V+ β 2なる関係を有することを特徴とする光情報記録方法。
[15] 基板上に、可逆的相変化によるマークを記録する記録層が形成され、定速回転さ する該記録層の回転半径方向各位置の移動速度に反比例して変化する基本クロッ ク周期に同期させて照射されるレーザビームにより、線密度一定の情報が記録される 光情報記録媒体において、 前記レーザビームの照射期間において交互に繰り返される、前記記録層を溶融す る加熱パワー期間と該記録層を冷却する冷却パワー期間とからなる同数のマーク記 録期間により、前記基本クロック周期の偶数倍の長さのマーク又は該偶数よりも 1つ 大きい奇数倍の長さのマークを形成する場合の、該基本クロック周期により規格化さ れた記録条件がプレフォーマットされたことを特徴とする光情報記録媒体。
[16] 請求項 15記載の光情報記録媒体において、複数のマーク記録期間により前記奇 数倍の長さのマークを形成する場合に、最初のマーク記録期間を、前記偶数倍の長 さのマークを形成するときよりも遅延させる第 1の時間、最初のマーク記録期間を前記 基本クロック周期の 2倍よりも長くする第 2の時間、及び最後から 1つ前のマーク記録 期間を該基本クロック周期の 2倍よりも長くする第 3の時間それぞれを前記基本クロッ ク周期により規格化し、規格化された第 1の時間、第 2の時間及び第 3の時間のうち の少なくとも 1つが前記記録条件としてプレフォーマットされたことを特徴とする光情 報記録媒体。
[17] 請求項 15記載の光情報記録媒体において、複数のマーク記録期間により前記偶 数倍の長さのマーク又は該偶数よりも 1つ大きい奇数倍の長さのマークを形成する場 合に、最後のマーク記録期間における前記冷却パワー期間である第 4の時間、及び 各マーク記録期間におけるそれぞれの前記加熱パワー期間を前記基本クロック周期 により規格化し、規格化された該第 4の時間及び該加熱パワー期間のうちの一方又 は双方が前記記録条件としてプレフォーマットされたことを特徴とする光情報記録媒 体。
[18] 請求項 16記載の光情報記録媒体において、前記基本クロック周期を T、前記規格 ィ匕された第 1の時間を Tdl/T、前記規格化された第 2の時間を Td2/T、及び前記 規格化された第 3の時間を Td3/Tとし、該 TdlZTを前記移動速度に応じて線形に 規定する定数 α 1及び 3 1、該 Td2ZTを該移動速度に応じて線形に規定する定数 3及び 13 3、並びに該 Td3ZTを該移動速度に応じて線形に規定する定数ひ 4及 び 13 4としたときに、該定数ひ 1及び β 1、該定数 a 3及び /3 3並びに該定数ひ 4及び
/3 4のうちの少なくとも 1つの定数ペアが前記記録条件としてプレフォーマットされたこ とを特徴とする光情報記録媒体。
[19] 請求項 17記載の光情報記録媒体において、前記基本クロック周期を T、前記規格 ィ匕された前記第 4の時間を Toff/T、該規格化された前記加熱パワー期間を Tmp/ Tとし、該 Toff/Tを前記移動速度に応じて線形に規定する定数ひ 0及び 0、該 T mpZTを該移動速度に応じて線形に規定する定数 α 2及び β 2としたときに、該定 数 a 0及び 13 0、該定数 a 2及び /3 2のうち一方又は双方の定数ペアが前記記録条 件としてプレフォーマットされたことを特徴とする光情報記録媒体。
[20] 請求項 18記載の光情報記録媒体において、前記定数ペアは次の範囲内に設定さ 0070≤ a l≤0. 0090
Figure imgf000031_0001
-0. 1≤ひ 3≤0. 1
0. 2≤ β 3≤0. 5
-0. 1≤ひ 4≤0. 1
2≤ β 4≤0. 6
れたものであることを特徴とする光情報記録媒体。
[21] 請求項 18記載の光情報記録媒体において、前記定数ペアは次の範囲内に設定さ -0. 030≤ « 0≤-0. 010
0. 8≤；3 0≤0. 5
0. 01≤ α 2≤0. 02
0. 1≤ β 2≤0. 3
れたものであることを特徴とする光情報記録媒体。
[22] 記録層に可逆的相変化によるマークが記録される光情報記録媒体を定速度回転さ せると共に、該光情報記録媒体にプリフォーマットされた情報に基づいて生成され、 所定のデータを表すパルス列により駆動されたレーザビームを回転方向各位置の移 動速度に合わせて照射することにより、該記録層に長さの異なるマークを形成し、線 密度一定の情報を記録する情報記録装置において、
前記記録層にプリフォーマットされた情報を検出するゥォブル信号検出部と、 前記光情報記録媒体に前記レーザからレーザビームが照射される照射位置の移 動速度に反比例して周期が変化するクロック信号を生成する記録クロック生成部と、 所定のテーブルを有し、前記ゥォブル信号検出部により検出された前記情報と該 所定のテーブルとを対比することにより前記マークを形成するマーク形成条件を抽出 するシステムコントローラと、
所定のデータを変調し符号化することにより該所定のデータをマーク長に変換し、 変換されたマーク長に基づくパルス列を生成する記録パルス列生成部と、を備え、 前記記録パルス列生成部は、前記システムコントローラにより抽出された前記マー ク形成条件に基づいて、変換された前記マーク長に基づくパルス列を生成することを 特徴とする情報記録装置。
[23] 請求項 22記載の情報記録装置において、前記光情報記録媒体は、前記マーク形 成条件を前記移動速度に応じて線形に規定する定数ペアを前記プリフォーマットさ れた情報として含むものであり、
前記システムコントローラは、前記定数ペアと前記マーク形成条件との対応表を有 し、前記記録クロック生成部により生成されたクロック信号の周期に基づいて、前記ゥ ォブル信号検出部により検出された前記定数ペアと該対応表とを対比し、前記マー ク形成条件を抽出することを特徴とする情報記録装置。
[24] 請求項 22記載の情報記録装置において、前記光情報記録媒体は、該光情報記録 媒を識別する識別子を前記プリフォーマットされた情報として含むものであり、 前記システムコントローラは、前記識別子と前記クロック信号の周期に応じて規格化 された前記マーク形成条件との対応表を有し、前記ゥォブル信号検出部により検出 された前記識別子と該対応表とを対比することにより規格化された前記マーク形成条 件を抽出し、
前記記録パルス列生成部は、前記システムコントローラにより抽出された、規格化さ れた前記マーク形成条件と前記記録クロック生成部により生成された前記クロック信 号の周期とに基づいて、変換された前記マーク長に基づくパルス列を生成することを 特徴とする情報記録装置。
[25] 記録層に可逆的相変化によるマークが記録される光情報記録媒体を定速度回転さ せると共に、該光情報記録媒体にプリフォーマットされた情報に基づいて生成され、 所定のデータを表すパルス列により駆動されたレーザビームを回転方向各位置の移 動速度に合わせて照射することにより、該記録層に長さの異なるマークを形成し、線 密度一定の情報を記録する情報記録装置において、
前記記録層にプリフォーマットされた情報を検出するゥォブル信号検出部と、 前記光情報記録媒体に前記レーザからレーザビームが照射される照射位置の移 動速度に反比例して周期が変化するクロック信号を生成する記録クロック生成部と、 所定のデータを変調し符号化することにより該所定のデータをマーク長に変換し、 変換されたマーク長に基づくパルス列を生成する記録パルス列生成部と、を備え、 前記記録パルス列生成部は、前記ゥォブル信号検出部により検出された前記情報 から前記マークを形成する、前記クロック信号の周期に応じて規格化されたマーク形 成条件を抽出し、抽出された該規格化されたマーク形成条件と前記記録クロック生 成部により生成された前記クロック信号の周期とに基づいて、変換された前記マーク 長に基づくパルス列を生成することを特徴とする情報記録装置。
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