WO2019244550A1 - 情報記録装置、情報再生装置、情報記録媒体、および方法、並びにプログラム - Google Patents

情報記録装置、情報再生装置、情報記録媒体、および方法、並びにプログラム Download PDF

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Definitions

  • the present disclosure relates to an information recording device, an information reproducing device, an information recording medium, a method, and a program. More specifically, the present invention relates to an information recording apparatus, an information reproducing apparatus, an information recording medium, a method, and a program for recording and reproducing high-density data on an information recording medium.
  • Optical discs such as a DVD (Digital Versatile Disc) and a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc) are often used as information recording media (recording media) for recording various contents such as movies and music.
  • recording media such as BDs mainly record HD images, that is, 2K images corresponding to so-called high definition.
  • HD images that is, 2K images corresponding to so-called high definition.
  • UHD Ultra High Definition images
  • a typical example of the ultra-high definition image (UHD image) is a high-resolution image such as 4K or 8K.
  • Such high-quality data has a huge amount of information, and it is required to record information at a higher density on a disc such as a BD.
  • One of the high-density information recording methods is multi-value recording.
  • the laser light intensity (recording power) and the recording pulse width at the time of recording are modulated (PWM: Pulse Width Modulation) in accordance with the multi-level modulation signal to adjust the size of the recording mark, and the multi-level recording is performed.
  • a mark having a size (area and depth) corresponding to each level of the modulation signal is formed on the disk.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-004516
  • Patent Document 2 International Publication WO2000 / 074405
  • the track pitch which is the radial interval between the recording mark arrays on the disk, is set to a narrow dimension within a range that does not interfere with the beam spot size for recording and reproduction in order to increase the recording density per area.
  • the beam spot size refers to the light intensity distribution (power) of the optical Fourier transform image of the aperture of the objective lens at the focal point of the laser beam focused on the recording medium surface from the objective lens of the optical pickup unit (OPU: Optical Pickup Unit).
  • Illuminated range (corresponding to the innermost region of the Newton ring) of the 0th order light of the profile.
  • the “interference-free range” here means that the influence of crosstalk and crosslight (described later) is not remarkable.
  • the laser light intensity (recording power) and the recording pulse width at the time of recording are modulated (PWM) according to the multi-level modulation signal to adjust the size of the recording mark, and each of the multi-level modulation signals is adjusted.
  • a mark having a size (area and depth) according to the level is formed on the disk. This is called multi-value recording by mark size modulation.
  • a post-recording reflectance-reduced type medium such as a phase change medium
  • the mark having a size exceeding the beam spot affects the reproduction signal of the adjacent track. That is, crosstalk occurs during reproduction.
  • the cross-write means a non-recorded portion (a space portion and a Groove-Land transition) of an adjacent track in a medium having a low reflectance after recording, such as a phase change medium, due to a thermal action accompanying the irradiation of the recording laser beam of the own track. (Including the portion corresponding to the wall surface of the area), thereby lowering the modulation degree of the recording mark row of the adjacent track, thereby deteriorating the SNR, or damaging the linearity of the level gradation in multi-level recording. Say things.
  • the present disclosure has been made in view of, for example, the above-described problems, and performs recording of a multi-level modulation signal in which crosstalk and cross writing are prevented or reduced, and realizes recording and reproduction of high-quality, high-density data. It is an object to provide an information recording device, an information reproducing device, an information recording medium, a method, and a program.
  • an information recording device by recording a multi-level modulation signal without changing the size of the recording mark of the disc, to perform recording of a multi-level modulation signal that prevents or reduces crosstalk and cross writing,
  • an information recording device an information reproducing device, an information recording medium, a method, and a program that realize recording and reproduction of high-quality, high-density data.
  • a first aspect of the present disclosure is: A recording pulse generation unit that generates a recording pulse based on the multi-level modulation data, Based on the recording pulse generated by the recording pulse generating unit, a data recording unit that records a mark on a recording medium, The data recording unit, An information recording apparatus for performing a data recording process for setting a size of all marks to be recorded on the recording medium to be equal to or smaller than a spot size of a beam spot.
  • a second aspect of the present disclosure includes: An information recording medium on which marks based on multi-level modulation data are recorded, The information recording medium records only marks having a size equal to or smaller than the spot size of the beam spot.
  • a third aspect of the present disclosure includes: A data reading unit that performs reading of a mark recorded on the information recording medium to obtain multi-level modulation data; A demodulation unit that receives the multi-level modulation data obtained by the data reading unit and generates binary data; The data reading unit, An information reproducing apparatus performs a reading process of a mark smaller than a spot size of a beam spot of an optical pickup unit.
  • a fourth aspect of the present disclosure includes: In the information recording device, an information recording method for performing an information recording process on an information recording medium, A recording pulse generation unit that generates a recording pulse based on the multi-level modulation data, A data recording unit executes a data recording step of recording a mark on a recording medium based on the recording pulse generated by the recording pulse generation unit, In the data recording step, An information recording method for executing a data recording process in which the size of all the marks recorded on the recording medium is equal to or smaller than the spot size of the beam spot.
  • a fifth aspect of the present disclosure includes: A program for causing the information recording apparatus to execute information recording processing on the information recording medium, A recording pulse generation step of causing the recording pulse generation unit to generate a recording pulse based on the multi-level modulation data; The data recording unit executes a data recording step of recording a mark on a recording medium based on the recording pulse generated by the recording pulse generation unit, In the data recording step, A program for executing a data recording process in which the size of all marks recorded on the recording medium is set to be equal to or smaller than the spot size of the beam spot.
  • the program of the present disclosure is, for example, a program that can be provided by a storage medium or a communication medium provided in a computer-readable format to an information processing device or a computer system that can execute various program codes.
  • a program that can be provided by a storage medium or a communication medium provided in a computer-readable format to an information processing device or a computer system that can execute various program codes.
  • processing according to the program is realized on an information processing device or a computer system.
  • system refers to a logical set of a plurality of devices, and is not limited to a device having each configuration in the same housing.
  • a configuration is realized in which the size of a mark to be recorded on a recording medium is limited to a beam spot size or less to prevent or reduce crosstalk and cross writing.
  • it has a recording pulse generation unit that generates a recording pulse based on multi-level modulation data, and a data recording unit that records a mark on a recording medium based on the recording pulse.
  • the data recording unit sets the size of all marks recorded on the recording medium, A half (1/2) level of the maximum value (Pmax) of the two-dimensional light intensity distribution (power profile) of the beam spot (hereinafter, this is referred to as a half width).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a recording configuration of a current multi-level modulation signal.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a recording configuration of a multilevel modulation signal according to the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a recording / reproducing device having both functions of a recording device and a reproducing device according to the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a specific example of a recording pulse generation unit.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a recording pulse generation process performed by a recording pulse generation unit.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a process of reproducing a recording mark recorded on a disc.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a rule of a mark size to be recorded on a disc.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a rule of a mark size to be recorded on a disc.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a recording configuration of a current multilevel modulation signal.
  • FIG. 1 shows the following data in order from the top.
  • a case where the multi-value is a ternary value will be described as an example.
  • A Binary data for recording
  • b Multi-level (ternary) modulation data
  • c Recording pulse
  • d Recording mark on disk
  • the binary data for recording is binary data of 0 and 1.
  • This recording bit string is shown.
  • Multi-level (ternary) modulation data is data obtained by multi-level modulation of the recording binary data shown in (a).
  • the multi-level modulation example shown in the figure is an example in which binary data is modulated into ternary multi-level data.
  • multi-value data to be recorded on the disc various multi-value data having three or more values can be used. For example, it can be modulated into arbitrary multi-level data such as 4-level, 5-level or more.
  • the multi-valued (ternary) data shown in FIG. 1 it is composed of three values S0, S1, and S2.
  • Multi-level (ternary) modulation data is data that defines a mark sequence to be recorded on the disk 10.
  • the mark recording mode is controlled as follows in accordance with each value of S0, S1, and S2 of the multilevel (ternary) modulation data.
  • S0 No mark recorded
  • S1 Record a mark of a first size (for example, a size equal to or smaller than the beam spot)
  • S2 Record a mark of a second size (for example, a size exceeding the beam spot) ,
  • PWM recording pulse width
  • the (c) recording pulse shown in FIG. 1 is a recording pulse train corresponding to each value of S0, S1, and S2 of the multilevel (ternary) modulation data.
  • a recording pulse train generated according to the above mark recording control is shown.
  • a mark is recorded on the disk 10 according to the (c) recording pulse shown in FIG.
  • This recording mark is the recording mark on the disk (d) shown in FIG.
  • the mark in FIG. 1D indicates the case of a recording medium having a low reflectance such as a phase change medium.
  • the mark size means not only the geometrical area of the recording mark but also the optical area (the area calculated by weighted integration of the reflectivity distribution of the mark).
  • the marks are composed of mark rows of different sizes.
  • the size of the recording corresponding to each level of the multi-level modulation signal is controlled. Marks can be formed on the disc.
  • FIG. 1D shows one track of the disk 10 at the recording mark on the disk.
  • the mark sequence recorded on the track n is shown.
  • the mark strings of these different sizes correspond to the binary data for recording [0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0] shown in FIG. This is recording data generated by performing multi-level (ternary) modulation.
  • the recording data of the track n shown in FIG. 1 affects the reproduction processing and the recording processing of the data of the adjacent tracks n-1 and n + 1, and the SN ratio of the reproduction data is reduced, that is, the reproduction quality is reduced. A problem arises.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a recording configuration of a multilevel modulation signal according to the present disclosure.
  • FIG. 2 shows the following data in order from the top similarly to FIG.
  • A Binary data for recording
  • b Multi-level (ternary) modulation data
  • c Recording pulse
  • d Recording mark on disk
  • the binary data for recording is binary data of 0 and 1.
  • This recording bit string is shown.
  • Multi-level (ternary) modulation data is data obtained by multi-level modulation of the recording binary data shown in (a).
  • the ternary multi-value data is composed of three values S0, S1, and S2.
  • the binary data for recording (a) in FIG. 2 is modulated into multi-level (ternary) modulation data in (b) in FIG. (B)
  • the multi-level (ternary) modulation data is data that defines a mark sequence to be recorded on the disk 10. Mark recording is controlled as follows according to each value of S0, S1, and S2 of the multilevel (ternary) modulation data.
  • S0 No mark recorded
  • S1 Record a mark of a predetermined size at a first density (low density)
  • S2 Record a mark of a predetermined size at a second density (high density)
  • the “density” is the number of marks per unit length in the track direction, (unit: pieces / m), or the recording per area (track pitch: Tp multiplied by the unit length in the track direction) pertaining to recording. It indicates the ratio (dimensionless amount) of the total area (sum of the optical areas) of the marks, and the first density is lower than the second density, that is, the second density> the first density.
  • the mark of a predetermined size to be recorded in the S1 and S2 areas is, for example, a mark having a size equal to or smaller than the size of a beam spot used in the recording / reproducing process, in particular, the two-dimensional light intensity of the beam spot. It is equal to or smaller than the beam spot diameter (half width) at which the power level is half (1/2) of the maximum value (Pmax) in the distribution (power profile).
  • the mark size will be described later in detail.
  • the mark size is set to be equal to or smaller than the beam spot size, it is possible to suppress the possibility that a mark of an adjacent track enters the beam spot at the time of reproduction, and effectively reduce crosstalk.
  • the recording pulse (c) shown in FIG. 2 is a recording pulse train corresponding to each value of S0, S1, and S2 of the multi-level (ternary) modulation data.
  • a recording pulse train generated according to the above mark recording control is shown.
  • a mark is recorded on the disk 10 according to the (c) recording pulse shown in FIG.
  • This recording mark is a recording mark on the disk (d) shown in FIG.
  • the mark row is composed of only marks of a predetermined size equal to or smaller than the beam spot. Note that all marks of a predetermined size are not required to be completely the same, and may be any size that is considered to be substantially the same size. For example, the size may be any size that is regarded as substantially the same size within a statistical tolerance range.
  • FIG. 2D shows one track of the disk 10 at the recording mark on the disk.
  • the mark sequence recorded on the track n is shown.
  • a mark string of a predetermined size below these beam spots is used for recording binary data [0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0] shown in FIG. , 0] is multi-valued (ternary) modulated data.
  • a mark having a size exceeding a beam spot that affects an adjacent track is not recorded, and only a mark having a predetermined size equal to or smaller than a beam spot that does not affect an adjacent track is recorded. And As a result, even if the track pitch is narrow, crosstalk during reproduction can be reduced without affecting reproduction signals of adjacent tracks. Also, in the data recording process, marks protruding from the adjacent track are not recorded, and so-called cross write affecting recording data on the adjacent track can be reduced.
  • a data recording process of forming such three or more different types of recording areas on a recording medium may be executed.
  • FIG. 3 shows a configuration example of a recording / reproducing apparatus 100 having both functions of a recording apparatus and a reproducing apparatus according to the present disclosure.
  • the recording / reproducing device 100 is connected to an external device 150 such as a PC via the host IF 101, receives recording data (binary signal sequence) from the external device 150, and generates the recording data based on a reproduction signal from the disk 10.
  • the reproduced data (binary signal sequence) is output to the external device 150.
  • the external device 150 controls the operation of the recording / reproducing device 100 via the host interface 101, and transfers images, sounds, and other data to the recording / reproducing device 100.
  • the control unit 102 of the recording / reproducing apparatus 100 inputs recording data (binary signal sequence) from an external device 150 such as a PC via the host IF 101.
  • the control unit 102 controls processing executed in the recording / reproducing device.
  • the control unit 102 also has a function of, for example, a bus control unit (Bus Control Unit) or a direct memory access controller (DMA Controller).
  • the storage unit (Buffer @ Memory) 103 is used as a recording area for processing programs executed by the control unit 102, parameters, and the like, as well as a temporary recording area for input data from the external device 150 and output data to the external device 150. Is done.
  • the control unit 102 outputs the recording data (binary signal sequence) input from the external device 150 such as a PC to the recording data format unit (ECC ENC Formatter) 104.
  • the recording data format unit ECC ENC Formatter
  • the recording data format unit 104 converts the recording data (binary signal sequence) input from the external device 150 into a predetermined disk recording format.
  • an error correction code addition process such as an error correction code (ECC) is also executed.
  • ECC error correction code
  • the format data generated by the recording data format unit 104 is input to a multi-level modulation unit (Modulator) 105.
  • the multi-level modulator (Modulator) 105 converts format data composed of binary data into multi-level data, that is, multi-level data of three or more levels. That is, (b) multi-level modulation data is generated from (a) binary data for recording described with reference to FIG. In the example of FIG. 2 described above, the multi-level modulation processing from binary data to ternary data has been described. Value modulation is available.
  • the multi-level modulation data generated by the multi-level modulation unit (Modulator) 105 is output to the recording pulse generation unit 106.
  • the recording pulse generation unit 106 performs the processing of generating a recording pulse (c) from the multi-level modulation data described with reference to FIG.
  • the recording pulse generated here does not include a pulse for recording a mark having a size exceeding the beam spot as described with reference to FIG. 1, and as described with reference to FIG. It consists only of the mark.
  • the predetermined size is specifically, for example, a size equal to or smaller than a beam spot size used in the recording / reproducing process, particularly, a half of a maximum value (Pmax) in a two-dimensional light intensity distribution (power profile) of the beam spot. It is equal to or smaller than the beam spot diameter (half width) at which the power level is (1/2).
  • the recording pulse train generated by the recording pulse generation unit 106 is supplied to an optical pickup unit (OPU: Optical @ Pickup @ Unit) 108 via a recording correction unit (WS: Write @ Strategy) 107.
  • OPU optical pickup unit
  • WS Write @ Strategy
  • the recording correction unit (WS) 107 and the optical pickup unit (OPU) 108 are components of a data recording unit that records marks on the disk 10.
  • the recording corrector (WS) 107 generates a recording signal to be output to an LDD (Laser Diode Driver) 111 of the optical pickup unit 108 based on the recording pulse train generated by the recording pulse generator 106. That is, in consideration of the non-linearity of the process of forming a mark on a medium in recording, a recording signal in which the pulse shape and form are corrected in advance so that a mark train equivalent to a recording pulse train is formed on the medium is generated, and the LDD 111 is generated. Output.
  • LDD Laser Diode Driver
  • the LDD 111 of the optical pickup unit 108 drives an LD (Laser @ Diode) 113 based on a recording signal according to a recording pulse train input from a recording correction unit (WS) 107 to record a mark on the disk 10 according to the recording pulse train. I do.
  • LD Laser @ Diode
  • the marks recorded on the disc are only marks of a predetermined size equal to or smaller than the beam spot described with reference to FIG.
  • the control of the mark size can be executed by the power control of the LD 113 by the LDD 111.
  • a mark of a predetermined size can be recorded on the disk 10.
  • the process of controlling the power of the LD 113 to record a mark having a size equal to or smaller than the beam spot is called pen tip recording. That is, the recording correction unit (WS) 107 generates and outputs a recording signal for recording a mark of a predetermined size by pen tip recording to the LDD 111 of the optical pickup unit (OPU) 108.
  • an FPD (Front-Monitor Photo Detector) 112 receives the light emitted from the LD 113 split by the beam splitter 115, and feeds back the received light signal to the LDD 111.
  • the LDD 111 controls the optical output power of the LD 113 to a predetermined target value based on this signal, and records a mark sequence according to a recording pulse sequence input from the recording correction unit (WS) 107 on a track with a predetermined mark size. .
  • the outline of the data reproduction process is as follows. First, in a data reading unit including the optical pickup units (OPU) 108 to PRML 123, a mark is read from the disk 10 and a process of generating multi-value data based on the read data is performed. Next, the multi-value data is input to the demodulation unit 131, and is converted into binary data by a demodulation process. Next, the reproduction data deformatting section 132 generates reproduction data based on the demodulated binary signal.
  • the general flow of the reproduction process is as follows. Hereinafter, the processing of each component will be described. Note that the laser light intensity during recording and during reproduction is different, Pw (laser beam intensity during recording)> Pr (laser beam intensity during reproduction) However, the relative shapes of the beam spot size and the beam profile are the same.
  • the mark train recorded on the disk 10 is convolved in the track direction with the two-dimensional intensity distribution (power profile) of the beam spot on the disk surface to become reflected light, and the objective lens 116 of the optical pickup unit (OPU) 108 and the beam splitter
  • the signal is read by a photodetector (PD) 114 via a 115, and is input to a FEP (Front-End Process) 121 as a reproduction RF signal (PBRF: Play-Back Radio-Frequency signal).
  • PBRF Play-Back Radio-Frequency signal
  • the FEP 121 performs a reproduction signal shaping process such as an amplification process of a read signal, a removal process of a wide-range noise component, and a process of emphasizing a necessary signal band.
  • Output to The ADC of the ADC-PLL 122 performs digital conversion of the reproduction signal input from the FEP 121.
  • the PLL executes a reproduction clock generation process.
  • the digitally-converted data of the reproduced signal and the reproduced clock signal generated by the ADC-PLL 122 are output to a PRML (Partial Response Maximum Maximum Likelihood) 123.
  • PRML Partial Response Maximum Maximum Likelihood
  • the PRML 123 performs partial response maximum likelihood decoding (PRML detection scheme: ⁇ Partial ⁇ Response ⁇ Maximum ⁇ Likelihood detection scheme) to refer to a reference level predetermined by predetermined inter-symbol interference, and to perform maximum likelihood estimation of a sequence of a reproduced signal by a Viterbi algorithm.
  • PRML detection scheme ⁇ Partial ⁇ Response ⁇ Maximum ⁇ Likelihood detection scheme
  • the multi-value data sequence is a data sequence composed of multi-value data of three or more values, for example, three values.
  • the reproduced multi-level signal sequence generated by the PRML 123 is output to a demodulator (Demodulator) 131.
  • the demodulator (Demodulator) 131 receives the multi-level data sequence input from the PRML 123, performs demodulation processing, that is, performs inverse processing of the multi-level modulation performed by the multi-level modulator (Modulator) 105, and performs ternary or the like.
  • Binary data is restored from multi-level data. Specifically, (a) the process of restoring the binary data from the (b) multi-value converted data described with reference to FIG. 2 is executed.
  • the binary data restored by the demodulation unit (Demodulator) 131 based on the reproduction signal from the disk 10 is input to the reproduction data deformatting unit (ECC / DEC / Deformator) 132.
  • the playback data deformatter (ECC @ DEC @ Deformatter) 132 generates a binary data sequence used as a playback signal from binary data (disk recording format data) input from the demodulator (Demodulator) 131. Specifically, for example, error correction or the like is performed using ECC to generate a binary data sequence that constitutes a reproduced signal of an image, audio, or the like.
  • the binary data which is a playback signal generated by the playback data deformatter (ECC @ DEC @ Deformatter) 132, is transferred to the external device 150 via the control unit 102 and the host IF 101, and the external device 150 outputs an image based on the playback signal. Used as voice and other data.
  • the recording pulse generation unit 106 performs the processing of generating a recording pulse (c) from the multi-level modulation data described with reference to FIG.
  • the pulse generated by the recording pulse generation unit 106 does not include a pulse for recording a mark having a size exceeding the beam spot as described with reference to FIG.
  • the pulse generated by the recording pulse generation unit 106 is only a mark of a predetermined size as described with reference to FIG.
  • FIG. 4 shows a configuration example using a delta-sigma ( ⁇ ) modulator 210 as one configuration example of the recording pulse generation unit 106.
  • the delta-sigma modulator 210 includes a difference calculator 211, an accumulator 212, and a requantizer 213, as shown in the figure.
  • Difference calculating section 211 outputs the difference between the multi-level modulation data input from multi-level modulation section 105 and the feedback data from requantization section 213 to accumulator 212.
  • the accumulator 212 generates delta-sigma ( ⁇ ) modulation data by arithmetic processing based on the difference data and outputs the data to the requantization unit 213.
  • the requantization unit 213 performs a quantization process on the delta-sigma ( ⁇ ) modulated data, and outputs the quantized data to the edge trigger 220.
  • the edge trigger 220 performs waveform shaping to extract an edge portion of the output from the requantization unit 213 of the delta-sigma modulator 210, generates recording pulse output data, and outputs the recording pulse output data to the recording correction unit 107.
  • FIG. 5 shows the respective data (a) to (d) from the top. Further, (d) an example of a (e) recording mark sequence recorded on the disk 10 based on the recording pulse output data is also shown.
  • the horizontal axis of the graphs shown in FIGS. 5A to 5D corresponds to the time axis.
  • FIG. 5A shows an example of multi-valued data of seven values (S0 to S6) instead of the three values described with reference to FIG.
  • the transition rule between the seven values S0 to S6 in FIG. 5A showing the waveforms of the respective parts of the embodiment of FIG. 4 is arbitrary.
  • S0 to S6 are not executed.
  • the level of the multi-level modulation changes according to the sequence of S0 ⁇ S1 ⁇ S2 ⁇ S3 ⁇ S4 ⁇ S5 ⁇ S6 ⁇ S5 ⁇ S4 ⁇ S3 ⁇ S2 ⁇ S1 ⁇ S0.
  • the seven-level multi-level modulation data is output from the multi-level modulation unit 105 and input to the recording pulse generation unit 106.
  • (B) Delta-sigma ( ⁇ ) modulation data is delta-sigma ( ⁇ ) modulation data generated by the accumulator 212 of the recording pulse generation unit 106.
  • This example shows primary ⁇ ⁇ modulation data. The closer the multi-valued data is to S0, the sparser the pulse, and the closer to S6, the denser the pulse.
  • (C) Requantized data is requantized data generated by the requantizer 213, and is generated by (b) quantization processing of delta-sigma ( ⁇ ) modulated data.
  • This example shows an example of binarization.
  • the recording pulse output data is the recording pulse output data generated by the recording pulse generation unit 106, and (c) the recording pulse output data generated by performing waveform shaping to extract the edge part of the requantized data. is there. By this process, a pulse frequency modulation (PFM) signal is generated and output to the recording correction unit 107.
  • PFM pulse frequency modulation
  • the recording pulse generation unit 106 generates pulse frequency modulation data (PFM) having different densities according to the value of the multi-level modulation data, and outputs it to the recording correction unit (WS) 107. .
  • PFM pulse frequency modulation data
  • the recording correction unit 107 records a recording mark on the disk 10 based on a pulse frequency modulation (PFM) signal output from the recording pulse generation unit 106. That is, the recording correction unit 107 generates and outputs a recording signal to be output to the LDD 111 of the optical pickup unit 108 based on the pulse frequency modulation (PFM) signal.
  • the LDD 111 drives the LD 113 based on a recording signal according to the recording pulse train input from the recording correction unit 107, and records a mark according to the recording pulse train on the disk 10.
  • FIG. 5E shows a record mark string data that is recorded on the disk 10 based on the record pulse output data shown in FIG.
  • the size of the mark is only a mark of a predetermined size equal to or smaller than the beam spot.
  • the control of the mark size can be executed by the power control of the LD 113 by the LDD 111.
  • a mark of a predetermined size equal to or smaller than the beam spot can be recorded on the disk 10.
  • the process of controlling the power of the LD 113 to record a mark of a predetermined size equal to or smaller than the beam spot is called pen tip recording.
  • the recording pulse train generation unit 106 Is not limited to pulse frequency modulation (PFM) data.
  • PFM pulse frequency modulation
  • PPM pulse density modulation
  • PPM pulse number modulation
  • Each level of multi-level recording in the present embodiment is recorded as the density of recording marks (density) as shown in FIG. 5E, and does not include a clear unrecorded mark portion. Therefore, it is suitable for maintaining linearity of each level of the multi-level modulation without including a discontinuous phase transition between an unrecorded mark section and a recorded mark section as in the current multi-level recording.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a reproduction signal when reproducing the recording mark string data shown in FIG.
  • FIG. 6 shows an example of the reproduced RF signal (PBRF) read out by the photo detector (PD) 114 of the optical pickup unit (OPU: Optical Pickup Unit) 108 shown in FIG.
  • PBRF reproduced RF signal
  • OPU optical pickup unit
  • the (e) mark sequence recorded on the disk 10 is convolved in the track direction with the two-dimensional intensity distribution (power profile) of the beam spot on the disk surface to become reflected light, and the objective lens 116 of the optical pickup unit (OPU) 108 (F)
  • the reproduced RF signal (PBRF) read out by the photodetector (PD) 114 via the beam splitter 115 is input to the FEP 121, and the FEP 121 amplifies the signal, removes a wide-range noise component, and performs necessary processing.
  • a reproduction signal shaping process such as a signal band emphasis process is performed, and is output to the PRML 123 via the ADC-PLL 122.
  • the PRML 123 performs partial response maximum likelihood decoding (PRML detection scheme: ⁇ Partial ⁇ Response ⁇ Maximum ⁇ Likelihood detection scheme) to refer to a reference level predetermined by predetermined inter-symbol interference, and to perform maximum likelihood estimation of a sequence of a reproduced signal by a Viterbi algorithm. Then, a multi-level data sequence is generated and output to a demodulator (Demodulator) 131.
  • the demodulation unit 131 receives the multi-value data sequence input from the PRML 123 and restores binary data from the multi-value data.
  • the recording device sets the size of the mark to be recorded on the disc to a predetermined size equal to or smaller than the beam spot.
  • a specific example of the size of the mark will be described.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a regulation of a beam spot size when the recording apparatus of the present disclosure reads a mark row recorded on a disc.
  • D1 be the diameter of the beam spot.
  • FIG. 7B illustrates an example of the definition of the mark size.
  • the mark size dm is set to satisfy the following expression. dm ⁇ D1
  • the mark size dm to be recorded on the disc only to a predetermined size equal to or smaller than the beam spot size D1
  • FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the definition of the mark size to be recorded on the disc by the recording device of the present disclosure.
  • FIG. 8A illustrates a two-dimensional light intensity distribution (power profile) of a beam spot during recording. As shown in FIG. 8A, the two-dimensional light intensity distribution (power profile) of the beam spot is higher at the center and lower at the periphery.
  • the diameter of the beam spot having a level that is half (Pmax / 2) of the maximum value (Pmax) of the two-dimensional light intensity distribution (power profile) of the beam spot (Pmax) is defined as (D2).
  • D2 is called a half width.
  • FIG. 8B illustrates an example of defining the mark size.
  • the diameter dm of the mark is a diameter equal to or smaller than the maximum value (Pmax) half width (D2) of the beam spot. That is, the mark size dm is set to satisfy the following expression. dm ⁇ D2
  • Media to which the processing of the present disclosure can be applied include various media such as phase change media, media composed of a dye material or an inorganic material whose reflectance changes due to light irradiation, and magneto-optical media utilizing the Kerr effect. Media available. Marks to be recorded on these various media only need to have a configuration that causes a change in reflectance. In addition to a configuration in which only the reflectance is changed without changing the shape, reflection is caused by a change in the shape of pits, holes, and the like. Marks having various configurations such as a mark for changing the rate can be used.
  • the configuration of the present disclosure can be used not only in an optical recording type configuration but also in an apparatus that performs magnetic recording.
  • a magnetic domain corresponds to the mark of the present disclosure
  • one magnetic domain size corresponds to the mark size of the present disclosure.
  • the mark size is defined based on the size of the light beam spot.
  • the mark (magnetic domain) size in magnetic recording is, for example, in a magnetic recording / reproducing apparatus. It can be defined based on the recording or reproduction gap.
  • the mark size (magnetic domain size) to be recorded is set to a predetermined size equal to or less than a half (half-width) of a maximum value (Pmax) of a magnetic profile of a reproducing head at the time of reproduction in a magnetic recording / reproducing apparatus.
  • Pmax maximum value
  • the technology disclosed in the present specification can have the following configurations.
  • a recording pulse generation unit that generates a recording pulse based on multi-level modulation data; Based on the recording pulse generated by the recording pulse generating unit, a data recording unit that records a mark on a recording medium, The data recording unit, An information recording apparatus for executing a data recording process in which the size of all marks recorded on the recording medium is set to be equal to or smaller than the spot size of a beam spot.
  • the data recording unit includes: Data in which the size of all marks recorded on the recording medium is equal to or smaller than the spot size which is half (1/2) the maximum value (Pmax) of the two-dimensional light intensity distribution (power profile) of the beam spot.
  • the information recording device according to (1) which performs a recording process.
  • the data recording unit includes: The information recording apparatus according to (1) or (2), wherein a data recording process of forming recording areas of a plurality of modes having different recording mark densities on the recording medium in accordance with the value of the multi-level modulation data is performed. .
  • the data recording unit includes: According to the value of the multi-level modulation data, (A) mark non-recording area, (B) a first density mark recording area, (C) a second density mark recording area, However, the first density is lower than the second density,
  • the information recording apparatus according to any one of (1) to (3), which performs a data recording process for forming at least three or more types of recording areas in different modes on the recording medium.
  • the data recording unit includes: According to the value of the multi-level modulation data, (A) a mark recording area of a first density; (B) a mark recording area of a second density; (C) a third density mark recording area, However, the first density is lower than the second density, the second density is lower than the third density,
  • the information recording apparatus according to any one of (1) to (3), wherein data recording processing is performed for forming at least the three or more types of recording areas in different modes on the recording medium.
  • the recording pulse generation unit includes: The information recording device according to any one of (1) to (5), wherein pulse signals having different densities are generated in accordance with the value of the multi-level modulation data and output to the data recording unit.
  • the recording pulse generation unit includes: A pulse frequency modulation (PFM) signal having a different density according to the value of the multi-level modulation data; Alternatively, a pulse density modulation (PDM) signal, Alternatively, a pulse number modulation (PNM: Pulse Number Modulation) signal is generated,
  • PFM pulse frequency modulation
  • PDM pulse density modulation
  • PPM pulse number modulation
  • the recording pulse generation unit includes a delta-sigma modulator including a difference calculation unit, an accumulator (accumulator), and a requantization unit, and a pulse density according to the value of the multi-level modulation data. Generating a plurality of different recording pulses of The information recording device according to any one of (1) to (7), wherein the data recording unit executes a data recording process of forming a mark on the recording medium based on the recording pulse.
  • the data recording unit includes: A recording correction unit, and an optical pickup unit (OPU: Optical Pickup Unit);
  • the recording correction unit Correcting the width and timing of the recording pulse generated by the recording pulse generating unit to generate a recording signal to be output to a laser diode driver (LDD) constituting the OPU;
  • the LDD drives a laser diode (LD) constituting the OPU based on the recording signal generated by the recording correction unit, and the LDD operates a front monitor photodetector (FPD) constituting the OPU.
  • the information recording apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the output light intensity of the LD is controlled based on the light intensity detection signal of the LD outputted by (1) to perform mark recording by pen tip recording.
  • a data reading unit that reads a mark recorded on an information recording medium to obtain multi-level modulation data
  • a demodulation unit that receives the multi-level modulation data obtained by the data reading unit and generates binary data
  • the data reading unit An information reproducing apparatus for executing a reading process of only a mark smaller than a spot size of a beam spot of an optical pickup unit.
  • the data reading unit includes: The readout process is performed only for the mark having a size equal to or smaller than the spot size which is half (1/2) the maximum value (Pmax) of the two-dimensional light intensity distribution (power profile) of the beam spot of the optical pickup unit (12).
  • An information reproducing apparatus according to claim 1.
  • An information recording method for performing an information recording process on an information recording medium in an information recording device A recording pulse generation unit that generates a recording pulse based on the multi-level modulation data, A data recording unit executes a data recording step of recording a mark on a recording medium based on the recording pulse generated by the recording pulse generation unit, In the data recording step, An information recording method for executing a data recording process in which the size of all marks recorded on the recording medium is set to a size equal to or smaller than the spot size of a beam spot.
  • a program for causing an information recording apparatus to execute information recording processing on an information recording medium A recording pulse generation step of causing the recording pulse generation unit to generate a recording pulse based on the multi-level modulation data;
  • the data recording unit executes a data recording step of recording a mark on a recording medium based on the recording pulse generated by the recording pulse generation unit,
  • the series of processes described in the specification can be executed by hardware, software, or a combined configuration of both.
  • the program recording the processing sequence is installed in a memory in a computer embedded in dedicated hardware and executed, or the program is stored in a general-purpose computer capable of executing various processing. Can be installed and run.
  • the program can be recorded in a recording medium in advance.
  • the program can be received via a network such as a LAN (Local Area Network) or the Internet and installed on a recording medium such as a built-in hard disk.
  • a system is a logical set configuration of a plurality of devices, and is not limited to a device having each configuration in the same housing.
  • a configuration is realized in which the size of the mark to be recorded on the recording medium is reduced to prevent and reduce crosstalk and cross writing.
  • it has a recording pulse generation unit that generates a recording pulse based on multi-level modulation data, and a data recording unit that records a mark on a recording medium based on the recording pulse.
  • the data recording unit sets the size of all marks recorded on the recording medium to a spot size equal to or smaller than a half (1/2) of the maximum value (Pmax) of the two-dimensional light intensity distribution (power profile) of the beam spot.
  • a recording process with a size is executed, and (a) a non-recording area of a mark, (b) a recording area of a low density mark, (c) a recording area of a high density mark, A data recording process for forming three different types of recording areas is performed.
  • a configuration is realized in which the size of the mark recorded on the recording medium is reduced to prevent and reduce crosstalk and cross writing.

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Abstract

多値記録を採用した情報記録再生装置において、記録メディアに記録するマークのサイズをビームスポットサイズ以下の所定サイズのみに制限して、クロストークおよびクロスライトの防止、低減を可能とした構成を実現する。多値変調データに基づく記録パルスを生成する記録パルス生成部と、記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録するデータ記録部を有する。データ記録部は、記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のレベルとなるスポットサイズ以下のサイズとした記録処理を実行し、多値変調データの各レベルに応じて、記録マークの密度の異なる態様の記録領域を形成するデータ記録処理を実行する。

Description

情報記録装置、情報再生装置、情報記録媒体、および方法、並びにプログラム
　本開示は、情報記録装置、情報再生装置、情報記録媒体、および方法、並びにプログラムに関する。さらに詳細には、情報記録媒体に高密度データを記録し、再生を行う情報記録装置、情報再生装置、情報記録媒体、および方法、並びにプログラムに関する。
　映画や音楽等、様々なコンテンツを記録する情報記録媒体（記録メディア）として、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）や、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ）等の光ディスクが多く利用されている。
　現行のＢＤ等の記録メディアは、主にＨＤ画像、いわゆるハイビジョン対応の２Ｋ画像が記録されているものが多いが、今後、高画質化が進み、超高精細画像（ＵＨＤ：Ｕｌｔｒａ　Ｈｉｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ画像）を記録したメディアが増加することが予想される。なお、超高精細画像（ＵＨＤ画像）は、例えば、４Ｋや８Ｋ等の高解像度画像が代表的な例である。
　これらの高画質データは、情報量が膨大であり、ＢＤ等のディスクには、より高密度な情報記録を行うことが求められる。
　高密度な情報記録方法の一つとして多値記録がある。現状の多値記録では、多値変調信号に応じて記録時のレーザの光強度（記録パワー）および記録パルス幅を変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）して記録マークのサイズを調整し、多値変調信号の各レベルに応じたサイズ（面積および深さ）のマークをディスク上に形成する。
　なお、多値記録処理について記載した従来技術として、例えば特許文献１（特開２００６－００４５１６号公報）や特許文献２（国際公開ＷＯ２０００／０７４０４５号公報）等がある。
特開２００６－００４５１６号公報 国際公開ＷＯ２０００／０７４０４５号公報
　ディスク上の記録マーク列のラジアル方向の間隔であるトラックピッチは、面積あたりの記録密度を高密度ならしめるため、記録再生に係るビームスポットサイズと干渉しない範囲で狭い寸法に設定される。
　ここでビームスポットサイズとは、光学ピックアップユニット（ＯＰＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｉｃｋｕｐ　Ｕｎｉｔ）の対物レンズから記録メディア盤面に集光されたレーザビームの焦点における、対物レンズ開口の光学フーリエ変換像の光強度分布（パワープロファイル）の０次光の照射範囲（ニュートンリングの最も内側の領域に相当）を意味する。
　また、前記の「干渉しない範囲」とは、ここでは、クロストークおよびクロスライト（後述）の影響が顕著ではない事を言う。
　現状の多値記録では、多値変調信号に応じて記録時のレーザの光強度（記録パワー）および記録パルス幅を変調（ＰＷＭ）して記録マークのサイズを調整し、多値変調信号の各レベルに応じたサイズ（面積および深さ）のマークをディスク上に形成する。これをマークサイズ変調による多値記録と称する。相変化メディア等の記録後反射率低下型メディアにおけるマークサイズ変調による多値記録の深い諧調レベルでは、相対的に広いＰＷＭパルス幅の記録レーザビーム照射による熱作用によって、ビームスポットを超えるサイズの記録マークが形成される。
　高密度記録を志向（指向）した、トラックピッチがビームスポットに比して相対的に狭いディスクでは、上記のビームスポットを超えるサイズのマークが、隣接トラックの再生信号に影響を与えてしまう。すなわち再生時のクロストークが発生する。また、データ記録処理においても、隣接トラックにはみ出すマークを記録する可能性があり、隣接トラックの記録データに影響を与えるいわゆるクロスライトを発生させる場合がある。
　ここでクロスライトとは、相変化メディア等の記録後反射率低下型メディアにおいては、自トラックの記録レーザビームの照射に伴う熱作用により、隣接トラックの未記録部分（スペース部およびＧｒｏｏｖｅ－Ｌａｎｄ遷移領域の壁面相当部分も含む）の反射率を低下させ、当該隣接トラックの記録マーク列の変調度の低下を招いてＳＮＲを悪化させ、または、多値記録においてはレベル諧調のリニアリティーにダメージを与える事を言う。
　本開示は、例えば、上記問題点に鑑みてなされたものであり、クロストークやクロスライトを防止または低減させた多値変調信号の記録を行い、高品質な高密度データの記録再生を実現する情報記録装置、情報再生装置、情報記録媒体、および方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
　本開示の一実施例においては、ディスクの記録マークのサイズを変化させずに多値変調信号を記録することで、クロストークやクロスライトを防止または低減させた多値変調信号の記録を行い、高品質な高密度データの記録再生を実現する情報記録装置、情報再生装置、情報記録媒体、および方法、並びにプログラムを提供する。
　本開示の第１の側面は、
　多値変調データに基づく記録パルスを生成する記録パルス生成部と、
　前記記録パルス生成部の生成した記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録するデータ記録部を有し、
　前記データ記録部は、
　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズとするデータ記録処理を実行する情報記録装置にある。
　さらに、本開示の第２の側面は、
　多値変調データに基づくマークを記録した情報記録媒体であり、
　ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズからなるマークのみを記録した情報記録媒体にある。
　さらに、本開示の第３の側面は、
　情報記録媒体に記録されたマークの読出しを実行して多値変調データを取得するデータ読み出し部と、
　前記データ読み出し部の取得した多値変調データを入力して２値データを生成する復調部を有し、
　前記データ読み出し部は、
　光学ピックアップユニットのビームスポットのスポットサイズ以下のマークの読出し処理を実行する情報再生装置にある。
　さらに、本開示の第４の側面は、
　情報記録装置において、情報記録媒体への情報記録処理を実行する情報記録方法であり、
　記録パルス生成部が、多値変調データに基づく記録パルスを生成する記録パルス生成ステップと、
　データ記録部が、前記記録パルス生成部の生成した記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録するデータ記録ステップを実行し、
　前記データ記録ステップにおいて、
　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズとしたデータ記録処理を実行する情報記録方法にある。
　さらに、本開示の第５の側面は、
　情報記録装置に情報記録媒体への情報記録処理を実行させるプログラムあり、
　記録パルス生成部に、多値変調データに基づく記録パルスを生成させる記録パルス生成ステップと、
　データ記録部に、前記記録パルス生成部の生成した記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録させるデータ記録ステップを実行し、
　前記データ記録ステップにおいて、
　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズとしたデータ記録処理を実行させるプログラムにある。
　なお、本開示のプログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な情報処理装置やコンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体によって提供可能なプログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、情報処理装置やコンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
　本開示のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本開示の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
　本開示の一実施例の構成によれば、記録メディアに記録するマークのサイズをビームスポットサイズ以下に制限してクロストーク、クロスライトの防止、低減を可能とした構成が実現される。
　具体的には、例えば、多値変調データに基づく記録パルスを生成する記録パルス生成部と、記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録するデータ記録部を有する。データ記録部は、記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、
ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のレベル（以下、これを半値幅と称する。）
となるスポットサイズ以下のサイズとした記録処理を実行し、多値変調データの各レベルに応じて、記録マークの密度の異なる態様の記録マーク列を形成するデータ記録処理を実行する。
　本構成により、記録メディアに記録するマークのサイズを小さくしてクロストーク、クロスライトの防止、低減を可能とした構成が実現される。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
現状の多値変調信号の記録構成例について説明する図である。 本開示の多値変調信号の記録構成の一例について説明する図である。 本開示の記録装置と再生装置の機能を併せ持つ記録再生装置の一構成例について説明する図である。 記録パルス生成部の具体例について説明する図である。 記録パルス生成部が実行する記録パルスの生成処理について説明する図である。 ディスクに記録された記録マークの再生過程について説明する図である。 ディスクに記録するマークサイズの規定の一例について説明する図である。 ディスクに記録するマークサイズの規定の一例について説明する図である。
　以下、図面を参照しながら本開示の情報記録装置、情報再生装置、情報記録媒体、および方法、並びにプログラムの詳細について説明する。なお、説明は以下の項目に従って行なう。
　１．現状の多値変調信号の記録構成例について
　２．本開示の多値変調信号の記録構成例について
　３．本開示の記録装置、再生装置の構成例について
　４．マークサイズの具体例について
　５．本開示の処理を適用可能な記録媒体（記録メディア）について
　６．本開示の構成のまとめ
　　［１．現状の多値変調信号の記録構成例について］
　まず、図１を参照して現状の多値変調信号の記録構成例について説明する。
　前述したように、ディスク等の記録媒体に対する高密度情報の記録方法の一つとして多値記録がある。現状の多値記録では、多値変調信号に応じてレーザの記録パワーおよび記録パルス幅を変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）して記録マークのサイズ（深さを含む）を調整し、多値変調信号の各レベルに応じたサイズのマークをディスク上に形成する。
　図１は、現状の多値変調信号の記録構成例について説明する図である。
　図１には、上から順に以下の各データを示している。ここでは前記の多値が３値である場合を例に説明する。
　（ａ）記録用２値データ
　（ｂ）多値（３値）変調データ
　（ｃ）記録パルス
　（ｄ）ディスク上の記録マーク
　（ａ）記録用２値データは、０，１の２値データである。図に示す例では、
　［０，０，１，０，１，０，１，０，１，０，１，０，１，０，０］
　この記録ビット列を示している。
　（ｂ）多値（３値）変調データは、上記（ａ）に示す記録用２値データを多値変調したデータである。図に示す多値変調例は、２値データを３値の多値データに変調した例である。なお、ディスクに記録する多値データとしては、３値以上の様々な多値データが利用できる。例えば４値、５値以上等、任意の多値データに変調することができる。
　図１に示す多値（３値）データの例では、Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２の３値によって構成される。
　Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２の３値間の遷移規則は任意であるが、例えば、記録用２値データのビット値＝０の場合、Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２の３値間の遷移は実行せず、一方、記録用２値データのビット値＝１の場合、Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２の３値間の遷移を実行する。この場合の多値変調のレベルは、Ｓ０→Ｓ１→Ｓ２→Ｓ１→Ｓ０のシーケンスに従って遷移する。
　このような多値変調規則に従って図１の（ａ）記録用２値データが、図１の（ｂ）多値（３値）変調データに変調される。
　（ｂ）多値（３値）変調データは、ディスク１０に記録するマーク列を規定するデータである。多値（３値）変調データのＳ０，Ｓ１，Ｓ２の各値に応じて、以下のようにマークの記録態様が制御される。
　Ｓ０＝マークの記録なし、
　Ｓ１＝第１サイズ（例えば、ビームスポット以下のサイズ）のマークを記録
　Ｓ２＝第２サイズ（例えば、ビームスポットを超えるサイズ）のマークを記録
　なお、このような様々なサイズのマークの記録処理は、レーザの記録パワー制御および記録パルス幅の変調（ＰＷＭ）により行われる。
　図１に示す（ｃ）記録パルスは、多値（３値）変調データのＳ０，Ｓ１，Ｓ２の各値に応じた記録パルス列である。上記のマーク記録制御に従って生成される記録パルス列を示している。
　この図１に示す（ｃ）記録パルスに従ってディスク１０にマークが記録される。この記録マークが図１に示す（ｄ）ディスク上の記録マークである。
　ここで図１（ｄ）のマークは、相変化型メディア等の反射率低下型記録メディアの場合を示している。また、マークサイズとは、記録マークの幾何的面積のみではなく光学的面積（マークの反射率分布を加重積分して算出した面積）を意味する。
　図１（ｄ）ディスク上の記録マークに示すように、マークは、異なるサイズのマーク列によって構成される。
　このように、多値変調信号に応じてレーザの記録パワーおよび記録パルス幅を変調（ＰＷＭ）し、ディスクの記録マークのサイズを制御することで、多値変調信号の各レベルに応じたサイズのマークをディスクに形成することができる。
　図１（ｄ）ディスク上の記録マークには、ディスク１０の１つのトラックである。トラックｎ上に記録されたマーク列を示している。これら異なるサイズのマーク列が、（ａ）に示す記録用２値データ［０，０，１，０，１，０，１，０，１，０，１，０，１，０，０］を多値（３値）変調して生成された記録データである。
　しかし、このように多値変調データに基づく様々なサイズのマークをディスクに記録すると、トラックピッチが狭いディスクでは、ビームスポットを超えるサイズのマークが、隣接トラックの再生信号に影響を与えてしまう。すなわち再生時のクロストークが発生するという問題がある。また、データ記録処理においても、隣接トラックにはみ出すマークを記録してしまう可能性があり、隣接トラックの記録データに影響を与えるいわゆるクロスライトを発生させてしまう場合がある。
　この結果、図１に示すトラックｎの記録データが、隣接するトラックｎ－１，ｎ＋１のデータの再生処理や記録処理に影響を与え、再生データのＳＮ比の低下、すなわち再生品質を低下させてしまうという問題が発生する。
　　［２．本開示の多値変調信号の記録構成例について］
　次に、上述した問題点を解決する本開示の多値変調信号の記録構成例について説明する。
　図２は、本開示の多値変調信号の記録構成の一例について説明する図である。
　図２には、図１と同様、上から順に以下の各データを示している。
　（ａ）記録用２値データ
　（ｂ）多値（３値）変調データ
　（ｃ）記録パルス
　（ｄ）ディスク上の記録マーク
　（ａ）記録用２値データは、０，１の２値データである。図に示す例では、
　［０，０，１，０，１，０，１，０，１，０，１，０，１，０，０］
　この記録ビット列を示している。
　（ｂ）多値（３値）変調データは、上記（ａ）に示す記録用２値データを多値変調したデータである。図１を参照して説明したと同様、３値の多値データに変調した例を示している。３値の多値データは、Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２の３値によって構成される。
　Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２の３値間の遷移規則は任意であるが、例えば、記録用２値データのビット値＝０の場合、Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２の３値間の遷移は実行されず、一方、記録用２値データのビット値＝１の場合、Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２の３値間の遷移が実行される。この場合の多値変調のレベルは、Ｓ０→Ｓ１→Ｓ２→Ｓ１→Ｓ０のシーケンスに従って遷移する。
　このような多値変調規則に従って図２の（ａ）記録用２値データが、図２の（ｂ）多値（３値）変調データに変調される。
　（ｂ）多値（３値）変調データは、ディスク１０に記録するマーク列を規定するデータになる。多値（３値）変調データのＳ０，Ｓ１，Ｓ２の各値に応じて、以下のようにマーク記録を制御する。
　Ｓ０＝マークの記録なし、
　Ｓ１＝所定サイズのマークを第１密度（低密度）で記録、
　Ｓ２＝所定サイズのマークを第２密度（高密度）で記録、
　ここで「密度」とは、トラック方向の単位長さあたりのマークの数、（単位：個／ｍ）または、記録に係る面積（トラックピッチ：Ｔｐとトラック方向単位長さの積）あたりの記録マークの総面積（光学的面積の総和）の比率（無次元量）を示すものとし、第１密度は第２密度より低密度、すなわち、第２密度＞第１密度とする。
　本開示の処理では、図１を参照して説明したようなビームスポットを超えるサイズのマークを記録することなく、ビームスポット以下の所定サイズのマークのみを記録する。
　Ｓ１，Ｓ２は、いずれも同一の所定サイズのマークを記録するが、Ｓ１のマークの密度はＳ２のマークの密度未満とする。
　なお、Ｓ１，Ｓ２領域に記録する所定サイズのマークとは、具体的には、例えば、記録再生処理において利用されるビームスポットのサイズ以下のサイズを有するマーク、特に、ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）における最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のパワーレベルとなるビームスポット直径（半値幅）以下である。このマークサイズの具体例については後段で詳細に説明する。
　例えば、マークサイズをビームスポットサイズ以下に設定することで、再生時に隣接トラックのマークがビームスポット内に入り込む可能性を抑止し、クロストークを効果的に低減することができる。
　図２に示す（ｃ）記録パルスは、多値（３値）変調データのＳ０，Ｓ１，Ｓ２の各値に応じた記録パルス列である。上記のマーク記録制御に従って生成される記録パルス列を示している。
　この図２に示す（ｃ）記録パルスに従ってディスク１０にマークが記録される。この記録マークが図２に示す（ｄ）ディスク上の記録マークである。
　図２（ｄ）ディスク上の記録マークに示すように、マーク列は、ビームスポット以下の所定サイズのマークのみによって構成される。なお、所定サイズのマークは全て完全同一であることは要求されず実質的に同一サイズとみなされるサイズであればよい。例えば統計的公差範囲内の実質的に同一サイズとみなされるサイズであればよい。
　本開示の処理では、多値変調信号に応じて記録マークのサイズの変更は行わず、マークの密度のみを変更することで、多値変調信号に応じたマーク列をディスクに形成することを可能としている。
　図２（ｄ）ディスク上の記録マークには、ディスク１０の１つのトラックである。トラックｎ上に記録されたマーク列を示している。これらビームスポット以下の所定サイズのマーク列が、（ａ）に示す記録用２値データ［０，０，１，０，１，０，１，０，１，０，１，０，１，０，０］を多値（３値）変調して生成された記録データである。
　このように、本開示の処理では、隣接トラックに影響を及ぼすビームスポットを超えるサイズのマークを記録せず、隣接トラックに影響を及ぼすことのないビームスポット以下の所定サイズのマークのみを記録する構成としている。
　この結果、トラックピッチが狭いディスクであっても、隣接トラックの再生信号に影響を与えることなく、再生時のクロストークを低減することができる。また、データ記録処理においても、隣接トラックにはみ出すマークは記録されず、隣接トラックの記録データに影響を与えるいわゆるクロスライトも低減できる。
　すなわち、図２に示すトラックｎの記録データが、隣接するトラックｎ－１，ｎ＋１のデータの再生処理や記録処理に対する影響を低減することか可能となり、結果として再生データのＳＮ比の向上、再生品質の向上を実現することができる。
　なお、上述した説明では、多値変調データの値に応じて、
　（ａ）マーク非記録領域、
　（ｂ）第１密度のマーク記録領域、
　（ｃ）第２密度のマーク記録領域、
　ただし、第１密度は第２密度より低密度、
　少なくとも上記３種類以上の異なる態様の記録領域を記録メディアに形成するデータ記録処理の例について説明したが、その他、例えば、以下のような記録処理を行ってもよい。
　すなわち、多値変調データの値に応じて、
　（ａ）第１密度のマーク記録領域、
　（ｂ）第２密度のマーク記録領域、
　（ｃ）第３密度のマーク記録領域、
　ただし、前記第１密度は前記第２密度より低密度、前記第２密度は前記第３密度より低密度、
　このような３種類以上の異なる態様の記録領域を記録メディアに形成するデータ記録処理を実行してもよい。
　　［３．本開示の記録装置、再生装置の構成例について］
　次に、図２を参照して説明した多値変調信号に基づくマークの記録、および再生を行う本開示の記録装置、再生装置の構成例について説明する。
　図３に本開示の記録装置と再生装置の機能を併せ持つ記録再生装置１００の一構成例を示す。
　記録再生装置１００は、ＰＣ等の外部装置１５０とホストＩＦ１０１を介して接続され、外部装置１５０から記録データ（２値信号列）を入力し、また、ディスク１０からの再生信号に基づいて生成した再生データ（２値信号列）を外部装置１５０に出力する。
　外部装置１５０は、ホストインターフェース１０１を介して記録再生装置１００の動作を制御し、記録再生装置１００に画像や音声その他のデータを転送する。
　まず、ディスク１０に対するデータ記録処理について説明する。
　記録再生装置１００の制御部１０２は、ＰＣ等の外部装置１５０から、ホストＩＦ１０１を介して記録データ（２値信号列）を入力する。制御部１０２は、記録再生装置において実行する処理の制御を行う。なお、制御部１０２は、例えばバスコントロールユニット（Ｂｕｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）や、ダイレクト・メモリ・アクセスコントローラ（ＤＭＡ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）の機能も有する。
　記憶部（Ｂｕｆｆｅｒ　Ｍｅｍｏｒｙ）１０３は、制御部１０２の実行する処理プログラム、パラメータ等の記録領域、さらに外部装置１５０からの入力データ、また外部装置１５０への出力データの一時的な記録領域等として利用される。
　制御部１０２は、ＰＣ等の外部装置１５０から入力した記録データ（２値信号列）を、記録データフォーマット部（ＥＣＣ ＥＮＣ　Ｆｏｒｍａｔｔｅｒ）１０４に出力する。
　記録データフォーマット部１０４は、外部装置１５０から入力した記録データ（２値信号列）を、予め規定されたディスク記録用フォーマットに変換する。なお、このフォーマット変換処理においては、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏｄｅ）等、誤り訂正符号の付加処理等も併せて実行する。
　記録データフォーマット部１０４において生成されたフォーマットデータは、多値変調部（Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１０５に入力される。
　多値変調部（Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１０５は、２値データからなるフォーマットデータを多値、すなわち３値以上の多値データに変換する。すなわち、図２を参照して説明した（ａ）記録用２値データから、（ｂ）多値変調データを生成する処理である。なお、前述した図２の例では、２値データから３値データへの多値変調処理について説明したが、多値変調処理は３値に限らず、４値、５値以上等、任意の多値変調が利用できる。
　多値変調部（Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１０５において生成された多値変調データは、記録パルス生成部１０６に出力される。
　記録パルス生成部１０６は、図２を参照して説明した（ｂ）多値変調データから（ｃ）記録パルスを生成する処理を実行する。
　ここで生成する記録パルスは、図１を参照して説明したようなビームスポットを超えるサイズのマークを記録するパルスを含まず、図２を参照して説明したように、ビームスポット以下の所定サイズのマークのみで構成される。
　なお、所定サイズとは、具体的には、例えば、記録再生処理において利用されるビームスポットサイズ以下のサイズ、特に、ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）における最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のパワーレベルとなるビームスポット直径（半値幅）以下である。
　ディスク１０に記録するマークサイズをこのようにビームスポット以下の所定サイズに設定することで、自トラックの記録マーク列が隣接トラックに与える影響を抑止し、クロスライトを効果的に防止できる。
　記録パルス生成部１０６の実行する具体的なパルス生成処理例については、後段において図４等を参照して詳細に説明する。
　記録パルス生成部１０６の生成した記録パルス列は、記録補正部（ＷＳ：Ｗｒｉｔｅ　Ｓｔｒａｔｅｇｙ）１０７を介して光学ピックアップユニット（ＯＰＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｉｃｋｕｐ　Ｕｎｉｔ）１０８に供給される。
　なお、記録補正部（ＷＳ）１０７と光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）１０８は、ディスク１０のマークを記録するデータ記録部の構成要素である。
　記録補正部（ＷＳ）１０７は、記録パルス生成部１０６の生成した記録パルス列に基づいて、光学ピックアップユニット１０８のＬＤＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ　Ｄｒｉｖｅｒ）１１１に出力する記録信号を生成する。すなわち、記録におけるメディアのマーク形成過程の非線形性等を考慮し、記録パルス列と同等のマーク列がメディア上に形成される様に予めパルスの形状や形態を補正した記録信号を生成してＬＤＤ１１１に出力する。
　光学ピックアップユニット１０８のＬＤＤ１１１は、記録補正部（ＷＳ）１０７から入力する記録パルス列に従った記録信号に基づいてＬＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）１１３を駆動して、ディスク１０に記録パルス列に従ったマークを記録する。
　ここでディスクに記録されるマークは、図２を参照して説明したビームスポット以下の所定サイズのマークのみである。
　マークサイズの制御は、ＬＤＤ１１１によるＬＤ１１３のパワー制御によって実行することができる。ＬＤ１１３のパワーを制御することで、所定サイズのマークをディスク１０に記録することができる。なお、ＬＤ１１３のパワーを制御してビームスポット以下のサイズのマークを記録する処理は筆先記録と呼ばれる。すなわち、記録補正部（ＷＳ）１０７は、光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）１０８のＬＤＤ１１１に、筆先記録による所定サイズのマークを記録する記録信号を生成して出力する。
　なお、ディスク１０に対するマーク記録時には、ＦＰＤ（Ｆｒｏｎｔ－ｍｏｎｉｔｏｒ　Ｐｈｏｔｏ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１１２が、ビームスプリッタ１１５で分割されたＬＤ１１３の出射光を受光し、この受光信号をＬＤＤ１１１に帰還する。ＬＤＤ１１１はこの信号に基づいてＬＤ１１３の光出力パワーを所定の目標値に制御し、記録補正部（ＷＳ）１０７から入力される記録パルス列に従ったマーク列を所定のマークサイズでトラック上に記録する。
　このような制御によって、ディスク１０には、図２を参照して説明したビームスポット以下の所定サイズのマークのみからなるマーク列が記録される。
　次に、ディスク１０に記録されたマーク列を読み出して再生する処理について説明する。
　データ再生処理の概要は、以下の通りである。まず、光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）１０８～ＰＲＭＬ１２３によって構成されるデータ読み出し部において、ディスク１０からのマーク読出しと、読出しデータに基づく多値データの生成処理が実行される。次に多値データが復調部１３１に入力され、復調処理により２値データに変換される。次に再生データデフォーマット部１３２が、復調２値信号に基づいて再生データを生成する。
　再生処理の大まかな流れはこの通りである。以下、各構成部の処理について説明する。
　尚、記録時と再生時のレーザの光強度は異なり、
　　Ｐｗ（記録時のレーザ光強度）＞Ｐｒ（再生時のレーザ光強度）
であるが、ビームスポットサイズおよびビームプロファイルの相対的な形状は同一である。
　ディスク１０に記録されたマーク列は、ディスク盤面におけるビームスポットの２次元強度分布（パワープロファイル）とトラック方向に畳み込まれて反射光となり、光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）１０８の対物レンズ１１６とビームスプリッタ１１５を介してフォトディテクタ（ＰＤ：ｐｈｏｔｏ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１１４によって読み出され、再生ＲＦ信号（ＰＢＲＦ：Ｐｌａｙ―Ｂａｃｋ　Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｓｉｇｎａｌ）としてＦＥＰ（Ｆｒｏｎｔ－Ｅｎｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）１２１に入力される。
　ＦＥＰ１２１は、読出し信号の増幅処理や広域ノイズ成分の除去処理、必要な信号帯域の強調処理等の再生信号成形処理を行い、処理信号をＡＤＣ（Ａｎａｌａｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）－ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）１２２に出力する。
　ＡＤＣ－ＰＬＬ１２２のＡＤＣは、ＦＥＰ１２１から入力した再生信号のデジタル変換を行う。ＰＬＬは再生クロック生成処理を実行する。
　ＡＤＣ－ＰＬＬ１２２において生成された再生信号のデジタル変換データと再生クロック信号はＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）１２３に出力される。
　ＰＲＭＬ１２３は、パーシャルレスポンス最尤復号処理（ＰＲＭＬ検出方式：　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ検出方式）により、所定の符号間干渉により予め規定される基準レベルを参照し、ビタビアルゴリズムにより再生信号のシーケンスを最尤推定して多値データ列を生成する。多値データ列とは例えば３値等、３値以上の多値データからなるデータ列である。
　ＰＲＭＬ１２３の生成した再生多値信号列は、復調部（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１３１に出力される。
　復調部（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１３１は、ＰＲＭＬ１２３から入力する多値データ列を入力して、復調処理、すなわち、多値変調部（Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１０５の実行する多値変調の逆処理を行い、３値等の多値データから２値データを復元する。
　具体的には、図２を参照して説明した（ｂ）多値変換データから、（ａ）２値データを復元する処理を実行する。
　復調部（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１３１がディスク１０からの再生信号に基づいて復元した２値データは、再生データデフォーマット部（ＥＣＣ　ＤＥＣ　Ｄｅｆｏｒｍａｔｔｅｒ）１３２に入力される。
　再生データデフォーマット部（ＥＣＣ　ＤＥＣ　Ｄｅｆｏｒｍａｔｔｅｒ）１３２は、復調部（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１３１から入力する２値データ（ディスク記録フォーマットデータ）から、再生信号として利用される２値データ列を生成する。具体的には、例えばＥＣＣを用いてエラー訂正等を行い、画像、音声等の再生信号を構成する２値データ列を生成する。
　再生データデフォーマット部（ＥＣＣ　ＤＥＣ　Ｄｅｆｏｒｍａｔｔｅｒ）１３２の生成した再生信号である２値データは、制御部１０２とホストＩＦ１０１を介して外部装置１５０に転送され、外部装置１５０において、再生信号に基づく画像、音声、その他のデータとして利用される。
　次に、図４を参照して、記録パルス生成部１０６の具体例について説明する。
　記録パルス生成部１０６は、図２を参照して説明した（ｂ）多値変調データから（ｃ）記録パルスを生成する処理を実行する。
　なお、記録パルス生成部１０６の生成するパルスは、図１を参照して説明したようなビームスポットを超えるサイズのマークを記録するためのパルスを含まない。記録パルス生成部１０６の生成するパルスは、図２を参照して説明したように、所定サイズのマークのみである。
　図４には、記録パルス生成部１０６の一構成例としてデルタシグマ（ΔΣ）変調器２１０を利用した構成例を示している。デルタシグマ変調器２１０は、図に示すように、差分算出部２１１、アキュムレータ２１２、再量子化部２１３によって構成される。
　差分算出部２１１は、多値変調部１０５から入力される多値変調データと、再量子化部２１３からのフィードバックデータとの差分をアキュムレータ２１２に出力する。アキュムレータ２１２は差分データに基づく演算処理により、デルタシグマ（ΔΣ）変調データを生成して再量子化部２１３に出力する。再量子化部２１３は、デルタシグマ（ΔΣ）変調データの量子化処理を実行して、量子化データをエッジトリガ２２０に出力する。
　エッジトリガ２２０は、デルタシグマ変調器２１０の再量子化部２１３からの出力のエッジ部を抽出する波形成形を行って記録パルス出力データを生成して記録補正部１０７に出力する。
　図４に示す記録パルス生成部１０６の各構成部が生成するデータ、すなわち、
　（ａ）多値変調部１０５から出力される多値変調データ、
　（ｂ）アキュムレータ２１２が生成するデルタシグマ（ΔΣ）変調データ、
　（ｃ）再量子化部２１３が生成する再量子化データ、
　（ｄ）記録パルス生成部１０６の生成する記録パルス出力データ、
　これらの各データの例を図５に示す。
　図５には、上から、上記（ａ）～（ｄ）の各データを示している。さらに、（ｄ）記録パルス出力データに基づいて、ディスク１０に記録される（ｅ）記録マーク列の例も併せて示している。
　図５の（ａ）～（ｄ）に示すグラフの横軸は、時間軸に相当する。
　図５（ａ）多値変調データは、図２を参照して説明した３値ではなく、７値（Ｓ０～Ｓ６）の多値データの例である。
　図４の実施例の各部波形を示す図５（ａ）のＳ０～Ｓ６の７値間の遷移規則は任意であるが、例えば、記録用２値データのビット値＝０の場合、Ｓ０～Ｓ６の７値間の遷移は実行されず、一方、記録用２値データのビット値＝１の場合、Ｓ０～Ｓ６の７値間の遷移が実行される。この場合の多値変調のレベルは、Ｓ０→Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ５→Ｓ４→Ｓ３→Ｓ２→Ｓ１→Ｓ０のシーケンスに従って遷移する。
　この７値の多値変調データが多値変調部１０５から出力され、記録パルス生成部１０６に入力される。
　（ｂ）デルタシグマ（ΔΣ）変調データは、記録パルス生成部１０６のアキュムレータ２１２が生成するデルタシグマ（ΔΣ）変調データである。なお、この例は一次のΔΣ変調データを示している。多値データがＳ０に近いほど疎なパルスとなりＳ６に近いほど密なパルスとなる。
　（ｃ）再量子化データは、再量子化部２１３が生成する再量子化データであり、（ｂ）デルタシグマ（ΔΣ）変調データの量子化処理によって生成される。なお、この例は２値化の例を示している。
　（ｄ）記録パルス出力データは、記録パルス生成部１０６の生成する記録パルス出力データであり、（ｃ）再量子化データのエッジ部を抽出する波形成形を行って生成される記録パルス出力データである。この処理によって、パルス周波数変調（ＰＦＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成して記録補正部１０７に出力する。
　記録パルス生成部１０６は、図５（ｄ）に示すように、多値変調データの値に応じて密度の異なるパルス周波数変調データ（ＰＦＭ）を生成して記録補正部（ＷＳ）１０７に出力する。
　記録補正部１０７は、記録パルス生成部１０６の出力であるパルス周波数変調（ＰＦＭ）信号に基づいて、ディスク１０に記録マークを記録する。
　すなわち、記録補正部１０７は、パルス周波数変調（ＰＦＭ）信号に基づいて、光学ピックアップユニット１０８のＬＤＤ１１１に出力するための記録信号を生成して出力する。ＬＤＤ１１１は、記録補正部１０７から入力する記録パルス列に従った記録信号に基づいてＬＤ１１３を駆動して、ディスク１０に記録パルス列に従ったマークを記録する。
　図５（ｅ）記録マーク列データは、図５（ｄ）記録パルス出力データに基づいてディスク１０に記録されるマーク列である。
　なお、本開示の処理では、図２を参照して説明したように、マークのサイズは、ビームスポット以下の所定サイズのマークのみである。前述したように、マークサイズの制御は、ＬＤＤ１１１によるＬＤ１１３のパワー制御によって実行することができる。ＬＤ１１３のパワーを制御することで、ビームスポット以下の所定サイズのマークをディスク１０に記録することができる。なお、ＬＤ１１３のパワーを制御してビームスポット以下の所定サイズのマークを記録する処理は筆先記録と呼ばれる。
　なお、図５に示す例では、記録パルス列生成部１０６の出力する（ｄ）記録パルス出力データを、パルス周波数変調（ＰＦＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号とした例を示したが、記録パルス列生成部１０６の出力するデータは、パルス周波数変調（ＰＦＭ）データに限定されるものではない。例えば、パルス密度変調（ＰＤＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号、あるいはパルス数変調（ＰＮＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｎｕｍｂｅｒ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号としてもよい。これらは単位時間あたりのパルスの数で信号レベルを表現するパルス変調方式であり、本質的に同等のものである。
　また、本実施例における多値記録の各レベルは、図５（ｅ）の様に記録マークの粗密（疎密）として記録され、明確な未記録マーク部分を含まない。この為、現状の多値記録の様な未記録マーク部と記録マーク部の間の不連続な相転移を含まず、多値変調の各レベルの直線性を維持するのに好適である。
　図６は、図５（ｅ）に示す記録マーク列データを再生する場合の再生信号の例を示す図である。
　図６には、図４に示す光学ピックアップユニット（ＯＰＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｉｃｋｕｐ　Ｕｎｉｔ）１０８のフォトディテクタ（ＰＤ：ｐｈｏｔｏ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１１４によって読み出される（ｆ）再生ＲＦ信号（ＰＢＲＦ）の例を示している。
　ディスク１０に記録された（ｅ）マーク列が、ディスク盤面におけるビームスポットの２次元強度分布（パワープロファイル）とトラック方向に畳み込まれて反射光となり、光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）１０８の対物レンズ１１６とビームスプリッタ１１５を介してフォトディテクタ（ＰＤ）１１４によって読み出された（ｆ）再生ＲＦ信号（ＰＢＲＦ）は、ＦＥＰ１２１に入力され、ＦＥＰ１２１において、信号の増幅処理や広域ノイズ成分の除去処理、必要な信号帯域の強調処理等の再生信号成形処理が行われ、ＡＤＣ－ＰＬＬ１２２を介してＰＲＭＬ１２３に出力される。
　ＰＲＭＬ１２３は、パーシャルレスポンス最尤復号処理（ＰＲＭＬ検出方式：　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ検出方式）により、所定の符号間干渉により予め規定される基準レベルを参照し、ビタビアルゴリズムにより再生信号のシーケンスを最尤推定して多値データ列を生成し、復調部（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１３１に出力する。復調部１３１は、ＰＲＭＬ１２３から入力する多値データ列を入力して、多値データから２値データを復元する。
　　［４．マークサイズの具体例について］
　本開示の記録装置は、ディスクに記録するマークのサイズをビームスポット以下の所定サイズとしている。以下、このマークのサイズの具体例について説明する。
　図７（１）は、本開示の記録装置がディスクに記録されたマーク列を読み出す際のビームスポットサイズの規定の一例を説明する図である。
　ビームスポットの直径をＤ１とする。
　図７（２）は、マークサイズのサイズの規定の一例を説明している。マークの直径ｄｍを、ビームスポットの直径Ｄ１以下の直径としたとき、マークサイズをビームスポットのサイズ以下のサイズとする。
　すなわち、マークサイズｄｍを以下の式を満足する設定とする。
　ｄｍ≦Ｄ１
　このように、ディスクに記録するマークサイズｄｍをビームスポットサイズＤ１以下の所定サイズのみに設定することで、再生時の隣接トラックのマークとビームスポットの干渉を低減する事ができ、クロストークを効果的に防止または低減することができる。
　図８は、本開示の記録装置がディスクに記録するマークサイズの規定のもう一つの例を説明する図である。図８（１）は記録時のビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）を説明する図である。
　図８（１）に示すように、ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）は中央部ほど高く、周辺部では低いレベルとなる。
　ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）最大値（Ｐｍａｘ）の半分（Ｐｍａｘ／２）となるレベルを持つビームスポットの直径を（Ｄ２）とする。ここでＤ２を半値幅と称する。
　このビームスポットの半値幅（Ｄ２）以下にマークサイズを設定する。
　図８（２）は、マークサイズのサイズの規定例を説明している。マークの直径ｄｍを、ビームスポットの最大値（Ｐｍａｘ）半値幅（Ｄ２）以下の直径とする。
　すなわち、マークサイズｄｍを以下の式を満足する設定とする。
　ｄｍ≦Ｄ２
　この様に、記録されるマークサイズをビームスポットの半値幅よりも小さくすることで、記録装置におけるデータ記録時にも、隣接トラックに対する記録の影響が減少する。すなわち、クロスライトの防止や低減が可能となる。
　　［５．本開示の処理を適用可能な記録媒体（記録メディア）について］
　次に、本開示の処理を適用可能な記録媒体（記録メディア）について説明する。本開示の処理を適用可能なメディアは、相変化型のメディアの他、光照射による反射率が変化する色素材料や無機材料から構成されるメディア、カー効果を利用した光磁気メディア等、様々なメディアが利用できる。
　これらの様々なメディアに記録するマークは、反射率の変化を生じさせる構成であればよく、形状を変化させることなく反射率のみを変化させる構成の他、ピット、空孔等の形状変化により反射率を変化させるマーク等、様々な構成を持つマークが利用できる。
　さらに、本開示の構成は、光記録型の構成のみならず、磁気記録を行う装置においても利用できる。例えば、磁気記録においては、磁区が本開示のマークに相当し、１つの磁区サイズが本開示のマークサイズに対応する。
　図７、図８を参照して説明した光記録構成では、マークサイズを光ビームスポットのサイズに基づいて規定しているが、磁気記録におけるマーク（磁区）サイズは、例えば、磁気記録再生装置における記録または再生ギャップに基づいて規定することができる。
　例えば、記録されるマークサイズ（磁区サイズ）を磁気記録再生装置における再生時の再生ヘッドの磁気プロファイルの最大値（Ｐｍａｘ）の１／２となる幅（半値幅）以下の所定サイズとする等の設定とする。
　これらの構成により、磁気記録再生装置においてもクロストークやクロスライトの防止、または低減が実現される。
　　［６．本開示の構成のまとめ］
　以上、特定の実施例を参照しながら、本開示の実施例について詳解してきた。しかしながら、本開示の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本開示の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
　なお、本明細書において開示した技術は、以下のような構成をとることができる。
　（１）　多値変調データに基づく記録パルスを生成する記録パルス生成部と、
　前記記録パルス生成部の生成した記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録するデータ記録部を有し、
　前記データ記録部は、
　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズとするデータ記録処理を実行する情報記録装置。
　（２）　前記データ記録部は、
　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のレベルとなるスポットサイズ以下のサイズとするデータ記録処理を実行する（１）に記載の情報記録装置。
　（３）前記データ記録部は、
　前記多値変調データの値に応じて、記録マークの密度の異なる複数の態様の記録領域を前記記録メディアに形成するデータ記録処理を実行する、（１）または（２）に記載の情報記録装置。
　（４）　前記データ記録部は、
　前記多値変調データの値に応じて、
　（ａ）マーク非記録領域、
　（ｂ）第1密度のマーク記録領域、
　（ｃ）第２密度のマーク記録領域、
　ただし、前記第１密度は前記第２密度より低密度、
　少なくとも上記３種類以上の異なる態様の記録領域を、前記記録メディアに形成するデータ記録処理を実行する（１）～（３）いずれかに記載の情報記録装置。
　（５）　前記データ記録部は、
　前記多値変調データの値に応じて、
　（ａ）第１密度のマーク記録領域、
　（ｂ）第２密度のマーク記録領域、
　（ｃ）第３密度のマーク記録領域、
　ただし、前記第１密度は前記第２密度より低密度、前記第２密度は前記第３密度より低密度、
　少なくとも上記３種類以上の異なる態様の記録領域を、前記記録メディアに形成するデータ記録処理を実行する、（１）～（３）いずれかに記載の情報記録装置。
　（６）　前記記録パルス生成部は、
　前記多値変調データの値に応じて密度の異なるパルス信号を生成して、前記データ記録部に出力する（１）～（５）いずれかに記載の情報記録装置。
　（７）　前記記録パルス生成部は、
　前記多値変調データの値に応じて密度の異なるパルス周波数変調データ（ＰＦＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号、
　または、パルス密度変調（ＰＤＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号、
　または、パルス数変調（ＰＮＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｎｕｍｂｅｒ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成し、
　前記データ記録部が、該記録パルスに基づいて前記記録メディアにマークを形成するデータ記録処理を実行する（１）～（６）いずれかに記載の情報記録装置。
　（８）前記記録パルス生成部は、差分算出部と累積加算器（アキュムレータ）と再量子化部で構成されるデルタシグマ変調器を有し、前記多値変調データの値に応じて、パルス密度の異なる複数の態様の記録パルスを生成し、
　前記データ記録部が、該記録パルスに基づいて前記記録メディアにマークを形成するデータ記録処理を実行する（１）～（７）いずれかに記載の情報記録装置。
　（９）　前記データ記録部は、
　記録補正部と、光学ピックアップユニット（ＯＰＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｉｃｋｕｐ　Ｕｎｉｔ）を有し、
　前記記録補正部は、
　前記記録パルス生成部の生成した記録パルスの幅およびタイミングを補正して、該ＯＰＵを構成するレーザダイオードドライバ（ＬＤＤ：Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ　Ｄｒｉｖｅｒ）に出力する記録信号を生成し、
　前記ＬＤＤは、前記記録補正部が生成した記録信号により該ＯＰＵを構成するレーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）を駆動し、かつ、前記ＬＤＤは、該ＯＰＵを構成するフロントモニタ（ＦＰＤ：Ｆｒｏｎｔ　Ｍｏｎｉｔｏｒ　Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ）が出力する前記ＬＤ出力の光強度検出信号に基き前記ＬＤの出力光強度を制御し、筆先記録によるマーク記録を行う（１）～（８）いずれかに記載の情報記録装置。
　（１０）　多値変調データに基づくマークを記録した情報記録媒体であり、
　ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズからなるマークのみを記録した情報記録媒体。
　（１１）　前記マークは全て、ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のレベルとなるスポットサイズ以下のサイズである（１０）に記載の情報記録媒体。
　（１２）　情報記録媒体に記録されたマークの読出しを実行して多値変調データを取得するデータ読み出し部と、
　前記データ読み出し部の取得した多値変調データを入力して２値データを生成する復調部を有し、
　前記データ読み出し部は、
　光学ピックアップユニットのビームスポットのスポットサイズ以下のマークのみの読出し処理を実行する情報再生装置。
　（１３）　前記データ読み出し部は、
　光学ピックアップユニットのビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のレベルとなるスポットサイズ以下のサイズのマークのみの読出し処理を実行する（１２）に記載の情報再生装置。
　（１４）　情報記録装置において、情報記録媒体への情報記録処理を実行する情報記録方法であり、
　記録パルス生成部が、多値変調データに基づく記録パルスを生成する記録パルス生成ステップと、
　データ記録部が、前記記録パルス生成部の生成した記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録するデータ記録ステップを実行し、
　前記データ記録ステップにおいて、
　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズとしたデータ記録処理を実行する情報記録方法。
　（１５）　情報記録装置に情報記録媒体への情報記録処理を実行させるプログラムあり、
　記録パルス生成部に、多値変調データに基づく記録パルスを生成させる記録パルス生成ステップと、
　データ記録部に、前記記録パルス生成部の生成した記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録させるデータ記録ステップを実行し、
　前記データ記録ステップにおいて、
　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズとしたデータ記録処理を実行させるプログラム。
　また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することができる。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることができる。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
　なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
　以上、説明したように、本開示の一実施例の構成によれば、記録メディアに記録するマークのサイズを小さくしてクロストーク、クロスライトの防止、低減を可能とした構成が実現される。
　具体的には、例えば、多値変調データに基づく記録パルスを生成する記録パルス生成部と、記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録するデータ記録部を有する。データ記録部は、記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のレベルとなるスポットサイズ以下のサイズとした記録処理を実行し、多値変調データの値に応じて、（ａ）マークの非記録領域、（ｂ）低密度マークの記録領域、（ｃ）高密度マークの記録領域、少なくともこれら３種類の異なる態様の記録領域を形成するデータ記録処理を実行する。
　本構成により、記録メディアに記録するマークのサイズを小さくしてクロストーク、クロスライトの防止、低減を可能とした構成が実現される。
　　１０　ディスク
　１００　記録再生装置
　１０１　ホストＩＦ
　１０２　制御部
　１０３　記憶部
　１０４　記録データフォーマット部
　１０５　多値変調部
　１０６　記録パルス生成部部
　１０７　記録補正部
　１０８　光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）
　１１１　ＬＤＤ
　１１２　ＦＰＤ
　１１３　ＬＤ
　１１４　ＰＤ
　１１５　ビームスプリッタ
　１１６　対物レンズ
　１２１　ＦＥＰ
　１２２　ＡＤＤＰＬＬ
　１２３　ＰＲＭＬ
　１３１　復調部
　１３２　再生データフォーマット部
　１５０　外部装置
　２１０　デルタシグマ変調器
　２１１　差分算出部
　２１２　アキュムレータ
　２１３　再量子化部
　２２０　エッジトリガ

Claims (15)

  1. 　多値変調データに基づく記録パルスを生成する記録パルス生成部と、
    　前記記録パルス生成部の生成した記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録するデータ記録部を有し、
    　前記データ記録部は、
    　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズとするデータ記録処理を実行する情報記録装置。
  2. 　前記データ記録部は、
    　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のレベルとなるスポットサイズ以下のサイズとするデータ記録処理を実行する請求項１に記載の情報記録装置。
  3. 　前記データ記録部は、
    　前記多値変調データの値に応じて、記録マークの密度の異なる複数の態様の記録領域を前記記録メディアに形成するデータ記録処理を実行する請求項１に記載の情報記録装置。
  4. 　前記データ記録部は、
    　前記多値変調データの値に応じて、
    　（ａ）マーク非記録領域、
    　（ｂ）第１密度のマーク記録領域、
    　（ｃ）第２密度のマーク記録領域、
    　ただし、前記第１密度は前記第２密度より低密度、
    　少なくとも上記３種類以上の異なる態様の記録領域を前記記録メディアに形成するデータ記録処理を実行する請求項１に記載の情報記録装置。
  5. 　前記データ記録部は、
    　前記多値変調データの値に応じて、
    　（ａ）第１密度のマーク記録領域、
    　（ｂ）第２密度のマーク記録領域、
    　（ｃ）第３密度のマーク記録領域、
    　ただし、前記第１密度は前記第２密度より低密度、前記第２密度は前記第３密度より低密度、
    　少なくとも上記３種類以上の異なる態様の記録領域を前記記録メディアに形成するデータ記録処理を実行する請求項１に記載の情報記録装置。
  6. 　前記記録パルス生成部は、
    　前記多値変調データの値に応じて密度の異なるパルス信号を生成して、前記データ記録部に出力する請求項１に記載の情報記録装置。
  7. 　前記記録パルス生成部は、
    　前記多値変調データの値に応じて密度の異なるパルス周波数変調（ＰＦＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号、
    　または、パルス密度変調（ＰＤＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号、
    　または、パルス数変調（ＰＮＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｎｕｍｂｅｒ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号により構成される記録パルスを生成し、
    　前記データ記録部が、該記録パルスに基づいて前記記録メディアにマークを形成するデータ記録処理を実行する請求項１に記載の情報記録装置。
  8. 　前記記録パルス生成部は、差分算出部と累積加算器（アキュムレータ）と再量子化部で構成されるデルタシグマ変調器を有し、前記多値変調データの値に応じて、パルス密度の異なる複数の態様の記録パルスを生成し、
    　前記データ記録部が、該記録パルスに基づいて前記記録メディアにマークを形成するデータ記録処理を実行する請求項１に記載の情報記録装置。
  9. 　前記データ記録部は、
    　記録補正部と、光学ピックアップユニット（ＯＰＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｉｃｋｕｐ　Ｕｎｉｔ）を有し、
    　前記記録補正部は、
    　前記記録パルス生成部の生成した記録パルスの幅およびタイミングを補正して、該ＯＰＵを構成するレーザダイオードドライバ（ＬＤＤ：Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ　Ｄｒｉｖｅｒ）に出力する記録信号を生成し、
    　前記ＬＤＤは、前記記録補正部が生成した記録信号により該ＯＰＵを構成するレーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）を駆動し、かつ、前記ＬＤＤは、該ＯＰＵを構成するフロントモニタ（ＦＰＤ：Ｆｒｏｎｔ　Ｍｏｎｉｔｏｒ　Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒ）が出力する前記ＬＤ出力の光強度検出信号に基き前記ＬＤの出力光強度を制御し、筆先記録によるマーク記録を行う請求項１に記載の情報記録装置。
  10. 　多値変調データに基づくマークを記録した情報記録媒体であり、
    　ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズからなるマークのみを記録した情報記録媒体。
  11. 　前記マークは全て、ビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のレベルとなるスポットサイズ以下のサイズである請求項１０に記載の情報記録媒体。
  12. 　情報記録媒体に記録されたマークの読出しを実行して多値変調データを取得するデータ読み出し部と、
    　前記データ読み出し部の取得した多値変調データを入力して２値データを生成する復調部を有し、
    　前記データ読み出し部は、
    　光学ピックアップユニットのビームスポットのスポットサイズ以下のマークのみの読出し処理を実行する情報再生装置。
  13. 　前記データ読み出し部は、
    　光学ピックアップユニットのビームスポットの２次元光強度分布（パワープロファイル）の最大値（Ｐｍａｘ）の半分（１／２）のレベルとなるスポットサイズ以下のサイズのマークのみの読出し処理を実行する請求項１２に記載の情報再生装置。
  14. 　情報記録装置において、情報記録媒体への情報記録処理を実行する情報記録方法であり、
    　記録パルス生成部が、多値変調データに基づく記録パルスを生成する記録パルス生成ステップと、
    　データ記録部が、前記記録パルス生成部の生成した記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録するデータ記録ステップを実行し、
    　前記データ記録ステップにおいて、
    　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズとしたデータ記録処理を実行する情報記録方法。
  15. 　情報記録装置に情報記録媒体への情報記録処理を実行させるプログラムあり、
    　記録パルス生成部に、多値変調データに基づく記録パルスを生成させる記録パルス生成ステップと、
    　データ記録部に、前記記録パルス生成部の生成した記録パルスに基づいて、記録メディアにマークを記録させるデータ記録ステップを実行し、
    　前記データ記録ステップにおいて、
    　前記記録メディアに記録する全てのマークのサイズを、ビームスポットのスポットサイズ以下のサイズとしたデータ記録処理を実行させるプログラム。
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