JP3345932B2 - 光ディスク装置及び光学的情報記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は光記録による情報記録
装置、及びこれに用いる媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にともない
大容量でしかも高密度なファイルメモリーのニーズが高
まっている。これら応えるものとして光記録が注目され
ており、再生専用型、追記型、そして、書換え型が順次
製品化されており、それぞれの持つ特徴を生かした用途
に用いられている。この中で、特に、最近では書換え可
能な光磁気記録が製品化された。そして、現在では次世
代の光磁気記録の製品化を目指して、研究開発が多くの
研究機関で進められている。製品化研究の中心の一つ
に、超高密度記録をあげることができる。その手段とし
て、トラックピッチを詰める、記録磁区間隔を短くす
る、波長の短い光を用いる、或いは記録磁区のエッジ部
分に情報をもたせる、等の手法が提案されており、これ
らを併用することが有効と考えられている。

【０００３】ディジタル信号を記録媒体上に記録する手
段の１つとして光ディスク装置がある。光ディスクはレ
ーザ光をレンズにより記録面上に集光し、その強度を記
録すべき情報に対応して変化させ、該レーザ光が当たっ
ている領域の記録膜の反射率、あるいは光磁気記録の場
合には磁化方向を外部磁化等により変化させることで情
報の記録を行うものである。記録された情報を再生する
場合には、記録の時よりも弱い強度のレーザ光を照射
し、記録膜からの反射光からその光量変化、あるいは磁
化方向の違いによる偏光面回転を検出することにより行
う。記録密度は主に記録面上に集光されるレーザ光のス
ポットの大きさにより決まり、その大きさが現在約１μ
ｍ程度と小さいため、磁気ディスクの約１０倍程度の高
密度記録が実現できる。

【０００４】また、照射光パワーを変調して記録した記
録マークの前側、および後側の位置で情報を表すマーク
長記録方式は、１個の記録マークに２個以上のデータを
記録するため、記録の高密度化を実現するのに有効な手
段である。

【０００５】このように光ディスクに情報を高密度に記
録再生を行うマーク長記録方式において、情報の高信頼
性を実現するためにデータの記録時、および再生時にい
ろいろな信号処理が行われている。

【０００６】例えば、一般に記録時の照射光パワーが小
さいと形成される記録マーク形状が不安定になり易い。
また記録線速度が異なれば、単位面積当りに加えられる
熱量、および熱分布が変わるため、記録マーク形状が異
なる。したがって、実際には安定な記録マーク形状を形
成して記録再生を行うため、「ＰｂＴｂＳｅ膜へのピッ
トエッジ記録の適用」（電子通信学会創立７０周年記念
総合全国大会講演論文集、ｐ４−１７６）では、記録照
射光パルスは大きめに設定し、その線速度に応じてマー
ク長が目的値より長くならないように記録時にレーザパ
ルス長を短くしたり、再生時に二値化後の信号において
パルスの長さを削るなどの調整を行っている。

【０００７】また、一般に記録されたマークの形状は主
にその記録媒体の記録感度、熱伝導度、および記録に用
いる集光されたレーザ光の強度分布、波面収差等に拡存
し、ディスク装置と記録媒体の組合せが変わるとその特
性が変化する。さらに装置側の記録時照射光パワーのレ
ベルは時間と共に変化する。この現象はレーザーパワー
自動制御機構（ＡＰＣ）が設けられている場合でもある
範囲の変動分は避けられず、この要因によっても記録再
生特性の変動が起こる。この変動は記録時の記録マーク
長の変動、そして再生時の再生信号のパルス間隔変動に
つながる。

【０００８】そのため、記録補正量、記録光パワーが装
置出荷時にあらかじめ一定値に設定されている場合、こ
れらの設定仕様は、数多くの記録媒体と記録装置の組合
せで記録再生特性を測定した上で決定する。そのとき、
組合せの違いによる記録再生特性のばらつき範囲を考慮
した上で、あらゆる場合に検出時での信頼性を保証する
ため、記録密度に関して大きな余裕を持たせ、記録密度
を犠牲にしている。

【０００９】そこで、この記録媒体と記録装置の組合せ
による特性のばらつき分を吸分し、記録高密度化を図る
ため、あらかじめ試験パターンを記録してその再生信号
により記録条件調整用の情報を得る方法が提案されてい
る。例えば特開昭６１−２３９４４１号記載の装置では
記録時の一定値である照射光パワーレベルを、特開昭６
１−７４１７８号記載の装置では記録パルス幅に関する
一定の調整量を、また特開昭６３−３０４４２７号記載
の装置ではその両者、および再生時の自動等化係数を同
時に調整している。

【００１０】また、光ディスクは基本的に熱拡散を用い
る記録方式のため、記録マークに対応する前後複数の記
録パルスによる熱分布が拡散することで発生する記録マ
ーク形状の変化する現象（以下、熱干渉と呼ぶ）が存在
する。この現象も再生時の再生信号のパルス間隔変動に
つながる。したがって記録時に最適な補正を行うために
はこの熱干渉の影響も考慮する必要がある。この対策と
して特開昭６３−４８６１７号記載の記録方式では各記
録パルス幅をその直前の記録パルスまでの間隔に応じて
変化させている。

【００１１】従来の記録方式は、特開平３−２２２２３
号公報に記載のように、記録マークの記録符号列をパル
ス化して記録符号列の長さに対応する一連のパルス列を
形成し、パルス列の長さ、振幅を記録符号列の直前にあ
る記録符号列の逆相の長さに応じて制御し、パルス列を
３つの部分に分け、各パルスのパルス幅を変化させて記
録を行なう方式となっていた。

【００１２】また、半径方向の記録密度については、円
板上のトラックを複数のトラックからなるゾーンに分割
し、該ゾーンでは記録線密度が同一になるように記録さ
れる光ディスク装置は追記膜の媒体では既に特願平２−
１３３８１９に詳述されている。しかし、ここでは追記
膜の記録再生特性から円板上の各ゾーンでの線密度を一
定にすることができず、円板内周のゾーン内での記録線
密度が外周のゾーン内での記録線密度より高くなってい
る。

【００１３】上記従来技術は、記録媒体の膜厚変動や環
境温度変動による記録媒体に対する記録感度変動が発生
する点について考慮されておらず、高精度に記録マーク
を制御できないため記録容量の低下を引き起こす問題が
あった。

【００１４】その他上記従来技術のうち、直前の記録パ
ルスまでの間隔に応じた次の記録パルス幅調整方法で
は、以下のような問題がある。

【００１５】すなわち、記録マーク形状、および記録マ
ーク同士の間隔が、記録膜面上に集光したレーザスポッ
トの大きさと同じ大きさ以下になる程度、高密度記録を
狙った場合、光ディスクの熱干渉が影響を及ぼす範囲は
最短の記録マーク長よりも大きくなる。つまり、ある記
録マークのエッジ位置を決定する場合、熱が拡散するた
めに記録照射光パルスの複数個の記録パルス間隔の長さ
が影響を与え、その結果、同じ長さの記録パルスを照射
しても、時間的に前に位置する記録パターンの組合わせ
により、エッジ位置が変わってしまう。特に、レーザ光
の強度に対する記録感度が高く、低いレーザパワーでも
記録できるような記録媒体の場合、一般に熱伝導度が大
きく、この熱干渉による影響を及ぼす範囲が大きい。

【００１６】さらに、この記録パルス間幅調整方法では
その調整量に関する情報はその時点での記録条件によら
ず、あらかじめ設定されている値を使用するため、記録
特性の変動に関する調整量変更ができず、記録特性が設
定時とずれている分だけ、調整に誤差として現れ、正確
な調整にはならなくなる。

【００１７】一方、前述の記録条件調整の情報を得る方
法では、その記録照射光パワー、あるいは記録パルス幅
の単一量の調整で行っており、熱干渉による記録マーク
長変動の低減にはならない。

【００１８】従来、再生側で符号間干渉成分に対する対
策として通信や磁信記録の分野ではトランスバーサルフ
ィルタ等の線形等化器が一般に用いられている。これは
信号再生系の周波数帯域が狭いために再生信号パルスの
裾が広がり、近傍の波形に重畳して発生する線形な符号
間干渉を低減するものである。

【００１９】ところが、前述の熱拡散による影響は再生
時には主に波形の時間方向のずれ、という形で現れる。
これは単純に記録情報に応じた基本波形の線形な重ね合
わせとしては表現できない、非線形の符号間干渉成分で
ある。したがって、このエッジ位置変動成分は線形等化
器では対応できず、再生側の方で実時間でこの干渉成分
に対応することは実際には非常に困難である。

【００２０】以上のような理由で従来の方式では記録特
性変動に関して対応ができていても、熱干渉の影響によ
る記録マーク長の変動が全く低減できていないか、ある
いは熱干渉の影響による記録マーク長の変動に調整誤差
が存在し、かつ記録特性変動には全く対応できない。特
に熱伝導が大きい記録媒体を用いる光磁気記録でのマー
ク長記録においては、これらの変動成分は大きく、その
分の余裕を設けるため、記録密度を大きく犠牲にせざる
を得ない。

【００２１】この他、熱による影響としては、光磁気記
録媒体を用いて情報を高密度で記録するために、長円の
ドメインの両端に情報を持たせるピットエッジ記録を採
用し、さらに前述した従来の技術の形態で記録しようと
すると、光磁気ディスクの媒体の熱伝導性がよいことか
ら線速度が遅い内周では直前に記録したパルスの熱の影
響を受け、次に記録する情報ドメインの位置がシフトす
る。これにより正確に情報を再生することができなくな
る。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】以上述べてきたよう
に、光磁気記録において超高密度光記録を実現するため
には熱流を制御し、所望の位置に所望の大きさに精度良
く記録できなければならない。この課題は、光磁気ディ
スクが温度に対して非常に敏感に反応するためである。
しかし、光記録は一般に熱記録であることから、光磁気
記録以外に、相変化形光記録、追記形光記録などユーザ
ーが記録できるタイプの光記録全般にわたり解決しなけ
ればならない課題である。

【００２３】そこで、本発明の目的は次に述べるとおり
である。

【００２４】まず第１の本発明の目的は記録磁区のサイ
ズ、特に磁区長及び磁区幅を精密に制御するための記録
制御方法を提供することにより、超高密度光記録に好適
な光磁気記録の記録制御方法を提供することである。

【００２５】第２の本発明の目的は光磁気記録媒体を用
いて高密度に情報をする記録再生装置を提案することに
ある。特に、デイスクへの記録方法に関する有効な手法
を提案することにある。

【００２６】本発明の第３の目的は、前記記録感度変動
による記録マークの変動を極力抑制し、高精度な記録マ
ーク制御をすることにある。

【００２７】本発明の第４の目的は、記録再生装置と記
録媒体との相性を向上させるとともに、記録再生装置に
よる記録感度変動も抑圧することにある。

【００２８】本発明の第５の目的は、記録再生装置の信
頼性及び記憶容量や情報の転送レートを向上させること
にある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】光磁気記録の超高密度化
の実現にとっての課題の１つは、トラック間及び記録磁
区間共に詰まっていることから、熱的にも、また、電気
信号的にも形成される記録磁区が互いに干渉することで
ある。そこで、光磁気記録の超高密度化を実現するため
に、磁区サイズを精密に制御しなければならない。

【００３０】形成される磁区サイズに影響を及ぼす因子
として、環境温度、記録媒体間のバラツキ、レーザーパ
ワーの変動、等が考えられる。記録や消去にあたりこれ
らの変動因子を検出して適切にフィードバックをかけて
記録や消去を行うことにより、形成された磁区が互いに
干渉することなく記録密度を上げることができる。

【００３１】通常、光磁気記録では、１枚のディスクに
おけるデータ記録領域が半径方向及びトラック方向に複
数のゾーンに分割され手いる。記録制御を行うのに必要
な情報を得るための領域を各ゾーンごとに設け、この領
域で少なくとも記録／再生を行うことにより記録条件が
見出される。

【００３２】ここで、ユーザー情報を記録するのに、１
枚のディスクにおけるデータ記録領域が半径方向及びト
ラック方向に複数のゾーンに分割されたいずれのゾーン
においても、記録されるデータの密度が等しくなるよう
に記録する。そして、用いる記録の方式として、記録ド
メインのエッジの部分に情報をもたせて記録するいわゆ
るピットエッジ記録を行うことが最も好適である。

【００３３】ところで、記録制御を行うのに必要なデー
タを得るために、あらかじめ光磁気ディスク駆動装置内
に一定のパターンを記憶しておき、これにより記録／再
生を行うことが考えられる。このテスト的に記録／再生
を行う領域として、１枚のディスクにおけるデータ記録
領域が半径方向及びトラック方向に複数のゾーンに分割
された光ディスクにおいて、各ゾーンごとに少なくとも
１セクタ内の１トラックもしくは１トラックの全周を記
録制御を行うための諸データを採取するテストトラック
として用いることが望ましい。

【００３４】記録の制御を行うための情報の採取方法と
して、形成された記録磁区の磁区幅、磁区長、或いは磁
区同志の間隔の内よれ選ばれる少なくとも１種類の情報
を採取すればよい。そして、これらの情報をもとにして
記録時のレーザーパワー、記録パルスの幅、或いは記録
パルスの波形を制御してユーザーのデータを記録する。

【００３５】この記録制御のためのデーターの採取間隔
としては、少なくとも光磁気ディスクドライブの起動
時、ディスク挿入時、を細かく、その他の時は先の場合
より粗く制御情報を採取すればよい。これは、ここで得
られる情報が環境温度変化に関する情報が中心だからで
ある。この中で、ディスク挿入時に得られる情報はこの
他にディスクの感度バラツキも含まれる。これにより、
媒体の互換性を確保することができる。

【００３６】各ゾーンごとに少なくとも１セクタ内の１
トラックもしくは１トラックの全周を記録制御を行うた
めの諸データを採取するテストトラックを設けるのは、
ディスク内のバラツキ、或いは回転数一定のもとで記録
や消去を行う場合にソーン毎に熱流が異なるため記録条
件が異なる、等のためこれらの記録に及ぼす影響を取り
除くためである。このテストトラックを設ける位置は各
ゾーンの特性を代表する部分なら一つのゾーンの中のい
ずれの位置でもよいが、使い勝手を考慮すると、各ゾー
ンの最初の部分か終わりの部分、或いはゾーンの中心部
分が特に好ましい。

【００３７】１枚のディスクにおけるデータ記録領域が
半径方向及びトラック方向に複数のゾーンに分割され、
各ゾーンごとに少なくとも１セクタ内の１トラックもし
くは１トラックの全周を記録制御を行うための諸データ
を採取するテストトラックとして設けた。このトラック
においてテスト的に記録／消去を行うことにより、環境
条件の変化や記録媒体間のバラツキなどにともなう記録
磁区形状の変化が検出できるので、この情報をもとに記
録を行うと常に同一形状及び同一サイズの記録磁区が得
られる。本発明の手法を用いると微小記録磁区を外乱の
影響を受けずに形成できるので、安定な記録／再生を行
うことが可能となる。その結果、超高密度光磁気記録が
実現できた。

【００３８】記録媒体と記録を行なう装置との適合性を
向上させるために、あらかじめ記録媒体の所定の位置に
試し書きを行い、試し書きによって得られる再生信号と
試し書きデータとを比較し、良好な結果を得られた後に
正規の情報の記録を開始する。

【００３９】また、試し書きデータならびに正規の情報
の入力データビット列を、記録を行う装置の符号列にす
るとともに、前記符号列を記録媒体に記録するためのデ
ータ列を生成し、レーザ光源を駆動して記録媒体に記録
領域を形成することによって、正確な記録を行なうもの
である。その結果、試し書きは記録媒体と記録を行なう
装置との適合性を向上させるために、あらかじめ記録媒
体の所定の位置に、記録媒体の交換にともなう記録媒体
の膜厚変動等や、環境温度変動及び記録を行なう装置の
特性変化による記録媒体に対する記録感度変動等を検知
するために、記録すべき記録マークのうち条件の厳しい
記録マークを正規の情報の記録を行なう前に記録媒体上
に書き込む動作をする。さらに、記録した試し書きデー
タから得られる再生信号と試し書きデータとを比較し、
良好な結果を得られるように、記録するための記録波形
の光強度またはエネルギーを変化させて記録媒体と記録
装置との適合を図るように動作する。それによって、常
に記録媒体に対する最適な記録条件を得ることが出来る
ので、上述した記録感度変動にともなう情報の記録誤動
作がなくなるとともに信頼性のある記録再生が出来る。

【００４０】また、好ましくは、正規の情報の記録直後
またはある周期での記録再生を行ない、入力データビッ
ト列と出力データビット列を比較し、誤動作した場合、
上述した試し書きを行なうことによって信頼性のある記
録再生が出来る。

【００４１】さらに、好ましくは、正規の情報の記録直
後またはある周期での記録再生によって行なわれる試し
書きを極力低減するために、記録マークに応じた記録パ
ルス列と記録補助パルスを発生させ、記録パルス列と記
録補助パルスに対する２つの光強度または、２つのエネ
ルギーレベルを用いて記録媒体の温度をほぼ一定にして
記録マークの長さや幅を制御した。

【００４２】さらに、好ましくは、試し書きによる正確
な記録状態の判別を行なうために、再生信号の振幅や周
波数特性等の改善を実施しない状態で、記録条件の良否
を判別するようにしたものである。

【００４３】また、好ましくは、試し書きデータならび
に正規の情報の入力データビット列の記録マークに応じ
た記録パルス列と記録補助パルスを発生させ、記録パル
ス列と記録補助パルスに対する２つの光強度または、２
つのエネルギーレベルを用いて記録媒体に記録したもの
である。

【００４４】また、好ましくは、記録パルス列と記録補
助パルスの光強度を変調することによって、情報の重ね
書きを可能とする記録媒体において、記録パワーと消去
パワーに適用させたものである。

【００４５】また、好ましくは、正規の情報の入力デー
タビット列を記録した直後に、再生を行ない入力データ
ビット列と出力データビット列を比較するものである。

【００４６】また、あらかじめ記録媒体の所定の位置に
試し書きを行い、試し書きによって得られる再生信号と
試し書きデータとを比較し、良好な結果を得られた後に
正規の情報の記録を開始するにあたって、試し書きデー
タならびに正規の情報の入力データビット列を、記録を
行う装置の符号列にするとともに、前記符号列を記録媒
体に記録するためのデータ列を生成し、レーザ光源を駆
動して記録媒体に記録領域を形成する記録波形におい
て、記録マークに応じた記録パルス列と記録補助パルス
に対する光強度またエネルギーレベルを制御するもので
ある。

【００４７】円板状記録媒体に光学的に識別可能な形態
で情報を同心円状にトラックを形成し記録再生する装置
であって、円板上のトラックを複数のトラックからなる
ゾーンに分割し、該ゾーンでは記録線密度が同一になる
ように記録され、円板内周ではゾーン内での記録線密度
が外周のゾーンでの線密度より低くする。

【００４８】内周側で線密度をゆるめることができ、熱
の干渉があっても情報が正確に読めるようになる。一
方、内周側のトラックのディスク全体に納めることので
きる記憶容量への寄与が大きくないことから内周側で線
密度をゆるめても、ほとんどディスク当たりの容量を減
少されることなく効率的に高密度化できる。

【００４９】以上の知見に基づき、本願発明のは代表的
に図１に示すごとく、光ディスク１に光ビームを照射す
る光源８、記録すべき情報信号を符号列に変換する符号
器４、符号列に従って光ビームを変調し光パルス列とし
て光ディスクに照射してその熱作用もしくは熱干渉の少
なくとも１つにより符号列を記録マークとして記録する
光源駆動手段７、光ディスクからの光を光電変換して電
気信号波形を得る検出器９、電気信号波形を波形処理す
る波形処理手段１１、該波形処理手段からの信号をパル
ス信号とするパルス化手段１３、パルス信号から光ディ
スク上に記録された符号列を検出する弁別器１５、該弁
別器から符号列を情報信号に復号する復号器１７を有す
る光ディスク装置において、特定のテスト信号により光
ビームを変調して光ディスク上にテストパターンを形成
する試し書き手段３、テストパターンを再生してテスト
信号と比較する手段１６、比較結果に基づいて光ビーム
の変調を制御する制御手段６を有し、制御手段は光パル
ス列を構成するパルスのパワーレベル、パルス幅、若し
くはパルス間隔の少なくとも１つを制御することを特徴
とする光ディスク装置である。

【００５０】パワーレベルの制御は、パルス幅、若しく
はパルス間隔を予め定めた値の中から選択することによ
り上記光ビームの変調を制御する制御手段を有すること
で実現できる。

【００５１】比較結果は記録マークの幅、長さ、あるい
はマーク間隔から選ばれる少なくとも１つの要素を反映
している。

【００５２】試し書き手段３からのテストパターンは、
データと同様に符号器４で符号化してから記録すること
が望ましい。

【００５３】電気信号波形を波形処理手段１１を通さず
にパルス化手段１３に入力するための切り替えスイッチ
１２を有し、波形処理手段を通さずにテストパターンの
再生信号を評価することがより望ましい。

【００５４】記録マークの１つを形成する１単位の光パ
ルス列は、例えば先頭パルスおよびこれと時間幅が異な
る後続パルス列からなる。後続パルス列はパルスの時間
幅若しくはパルス間隔の少なくとも１つが等しいパルス
列であると制御が容易となる。

【００５５】本願発明の好ましい態様では、記録マーク
の１つを形成する１単位の光パルス列は、Ｐｗ以上のパ
ワーレベルのパルスを有し、記録マークを形成しない光
パルス列はＰａｓ以下のパワーレベルを有し、記録マー
クを形成する光パルス列の前側あるいは後側の少なくと
も１つにＰｒ以下のパワーレベルの領域を有する。

【００５６】ただし Ｐｗ＞Ｐａｓ＞Ｐｒ である。

【００５７】さらに、記録マークの１つを形成する１単
位の光パルス列は、２つ以上のパワーレベルのパルスを
有するように構成しても良い。また記録マークの１つを
形成する１単位の光パルス列は、先頭のパルスのパワー
レベルと、後続パルスのパワーレベルが異なることとし
てもよい。

【００５８】制御手段は、前記前記記録マークの１つを
形成する１単位の光パルス列のパルスの個数を制御し、
あるいは、前記のＰｗ、Ｐａｓ、またはＰｒの少なくと
も１つを変化させる。

【００５９】また制御手段は、光ディスクの温度、光デ
ィスクへの記録線速度、記録すべき情報信号に基づいた
記録マークの組合せの少なくとも１つに基づいて、前記
光パルス列を構成するパルスのエッジ位置を制御するこ
ととしてもよい。このエッジ位置を制御するための情報
を記憶するテーブルを有するように構成することもでき
る。

【００６０】光ディスクは例えば半径方向に記録条件の
異なる複数のゾーンに分割され、各ゾーンごとに前記テ
ストパターンを記録するための領域を有することが望ま
しい。

【００６１】また光ディスクは半径方向に複数のゾーン
に分割され、同一のゾーン内では線記録密度が等しく、
光ディスク最内周のゾーンが最も線記録密度が小さいよ
うに構成することも望ましい。線記録密度を等しくする
ために、ゾーン毎にもしくはデイスクの半径位置に応じ
てパルス幅及びパルス間隔のうち少なくとも１つを変化
させた光パルス列を用いて記録を行うと良い。

【００６２】光パルス列を構成するパルスのパルス幅、
若しくはパルス間隔の少なくとも１つを制御するために
記録クロックを用い、該記録クロックにより形成される
検出窓幅の整数分の１或いは整数倍とすることが好適で
ある。

【００６３】光源駆動手段７は、スイッチ手段及びこれ
に直列な電流源からなる単位駆動回路が複数並列に配置
され、１つの定電流源がそれぞれの単位駆動回路と直列
に配置され、定電流源と直列かつ単位駆動回路と並列に
光源８が接続され、複数の単位駆動回路の電流源は異な
る値の電流を流す様構成され、スイッチ手段を前記符号
列に基づいた制御信号で作動させることにより、光源８
を駆動する電流値を制御する。単位駆動回路の電流源の
少なくとも１つは電流可変とし、光パルスの制御を可能
とすることができる。

【００６４】スイッチ手段はｎｐｎタイプでスイッチン
グする素子をもちいるのが良い。

【００６５】また本願発明の情報記録再生方法は記録す
べき情報信号を符号列に変換し、符号列に従って光ビー
ムを光パルスに変調し、該光パルス列を記録媒体に照射
し、光パルス列の熱作用若しくは熱干渉の少なくとも１
つにより符号列を記録マークとして記録し、記録媒体か
らの光を光電変換して電気信号波形を得、電気信号波形
を波形処理し、波形処理手段からの信号をパルス信号に
変換し、パルス信号から記録媒体上に記録された符号列
を検出し、検出された符号列を情報信号に復号する光学
的情報記録再生方法において、特定のテスト信号により
光ビームを変調して記録媒体上にテストパターンを形成
し、該テストパターンを再生してテスト信号と比較し、
比較結果に基づいて光パルス列を構成するパルスのパワ
ーレベル、パルス幅、若しくはパルス間隔の少なくとも
１つを制御することを特徴とする光学的情報記録再生方
法である。

【００６６】テストパタンは最長符号と最短符号を含む
ことが望ましい。

【００６７】

【作用】本発明は熱干渉による記録マークのエッジ位置
の変動を、記録パルスに対して前に位置する複数個から
なる記録パルスの組み合わせに応じて、各エッジごとに
時間的に前側、あるいは後ろ側にずらす調整を行い、そ
の調整された記録パルス信号でレーザを記録を行うと共
に、所定の時間間隔おきに所定の記録信号を記録、再生
して、その結果から記録時の光ビーム強度や、環境温度
の変動を検知し、その結果にしたがって記録時の光ビー
ム強度や、各エッジ位置の調整量を変更することで、あ
らゆる記録条件においても記録マーク長の変動がない、
高精度な情報記録が行われ、マーク長記録による高密度
記録のための、より正確な記録マークのエッジ位置制御
を実現できる。

【００６８】熱干渉による記録マークのエッジ位置の変
動を、直前の複数個からなる記録パルスの組み合わせに
応じて各エッジごとに時間的に前側、あるいは後ろ側に
ずらす調整を行い、その調整された記録パルス信号でレ
ーザを記録を行うことで、熱干渉の影響による記録パタ
ーン列の違った場合の記録マーク長のばらつきを吸収す
ることができる。

【００６９】また、記録半径により記録線速度が異なる
ことに対応して、記録線速度に応じて複数種類の調整量
テーブルを用意しておき、記録時の線速度に合った調整
量テーブルを用いることにより、記録媒体のどの位置で
も正確に記録パルスの調整を行うことができる。

【００７０】また、装置の使用を開始したとき、および
記録媒体を交換したとき、および所定の時間間隔ごと
に、所定の記録信号を用いて記録再生を行い、その再生
信号の記録マーク部に当るパルス長と、記録マークでな
い部分に当るギャップ長とのデューティを検出し、その
情報から記録時の光ビーム強度と、記録媒体の温度の設
定値からのずれを抽出し、その結果に応じて、記録時の
光ビーム強度が設定値からずれている場合には、記録時
の光ビーム強度を変更し、記録媒体の温度が設定値から
ずれている場合には調整用テーブルの内容か、もしくは
記録時の光ビーム強度の変更で調整可能であれば、記録
時の光ビーム強度を変更し、経時的に記録条件が変動し
た場合でも正確に記録パルスの調整を行うことができ
る。

【００７１】以上により、マーク長記録による高密度記
録での、より正確な記録マークのエッジ位置制御が可能
となる。

【００７２】これまで述べてきたように、本発明は光磁
気記録の高密度化にともない、微小な磁区を熱干渉等な
く安定に形成する（記録する）ための手法を提案するも
ので、そのための手法として、１）記録パルスの波形の
改善、２）ディスク上への記録方式によるもの、３）テ
スト記録を行ない、その結果を用いて記録制御情報を得
る方式、を提案した。光磁気ディスク装置としては、こ
れらの方式の内の少なくとも１つの手法を用いることに
より、記録容量の増大を図ることができる。そして、複
数の手法を組合わせて用いることにより、さらに高密度
記録が可能になる。

【００７３】

【実施例】

（実施例１）図１は、本発明の装置構成の一実施例の光
ディスク装置を示す。情報を記憶させるための記憶媒体
１と記憶再生を実現するための光ヘッド２と光ヘッド２
から得られた再生信号を情報に変換する処理系から構成
される。記憶媒体１はモータ１０９で回転し、記録膜１
０１とそれを保持する基板１０２から構成される。

【００７４】光ヘッド２は、レーザ８から出射される光
を記録媒体１上に絞り込む光学系を内蔵している。情報
の記録時は、入力データビット列（情報）が、符号器４
に入力され、符号器４から出力される記録符号列が記録
波形生成器５に導かれ、記録波形生成器５によって得ら
れる記録波形がＡＰＣ６に入力され、記録符号列に応じ
た強度の光がレーザ８から出力される。

【００７５】情報の再生時は、記録媒体１から反射され
た光が光学系により受光器９に導かれ電気信号に変換さ
れる。該信号は、再生アンプ１０に入力され、波形等化
器などの波形処理回路１１と入力切替器１２に出力され
る。入力切替１２は試し書き指令信号に応じて、再生ア
ンプ１０または波形等化器１１のどちらかの再生信号を
整形器１３に出力し、信号の有無を表すパルス信号に変
換される。該パルス信号は、弁別器１５とＰＬＬ１４に
導かれる。ＰＬＬ１４から出力される同期信号（パルス
信号の基本周期に同期した信号）は、弁別器１５に入力
される。弁別器１５は、上記パルス信号と同期信号から
検出符号列を生成し、復号器１７によって、データビッ
ト列（情報）を出力する。また弁別器１５の検出符号列
は比較別器１６に出力される。

【００７６】次に試し書き動作について説明する。試し
書き指令信号によって動作する試し書き器３からの試し
書きデータが符号器４に入力され、記録符号列に変換さ
れる。この試し書きデータの記録符号列は記録情報と同
一の経路を経て記録媒体１上に記録される試し書きのデ
ータの評価においては、試し書き指令信号によって動作
する入力切り替え器１２は、再生アンプ１０の出力を整
形器１３に出力するように切り替える。かくして符号器
４からの記録符号列と弁別器１５からの再生符号列を比
較し、記録符号列からの再生符号列の差異を打ち消すよ
うにレーザ８を駆動するレーザ駆動器７を制御するＡＰ
Ｃ６を制御する制御信号を出力する。この様な制御の結
果記録符号列からの再生符号列の差異がある程度小さく
なって、許容できる範囲となってから試し書き終了信号
を出力して試し書きを終了する。試し書き終了信号が出
力されてから、入力切り替え器１２は、波形等化器１１
の出力を整形器１３に出力するように切り替え、正規の
記録再生動作を開始する。正規の記録動作を開始した後
も、比較判別器１６で記録符号列からの再生符号列の差
異が許容できる範囲であることを確認するようにし、許
容できない場合は上述した試し書き動作を開始させ、試
し書き終了信号が出力したら、再度正規の記録動作を続
ける。また、比較判別器１６で記録符号列からの再生符
号列の差異を確認する場合、入力切り替え器１２の出力
が再生アンプ１０の信号を出力するように動作させた方
が精度良く検出できる。上記動作において、入力切り替
え器１２を用いなくても同様な動作を実現できる。しか
し、比較判別器１６での記録符号列からの再生符号列の
差異を精度良く検出するためには、波形等化器１１を通
過しない信号を用いた方がよい。

【００７７】次に、図２を用いて本発明の装置の一動作
例を説明する。装置の電源等を投入することで装置を稼
働させる（２０２１）。まず、記録媒体が装置に投入さ
れているかを判断し（２０２２）、記録媒体がなければ
そのまま待機状態とする。記録媒体が装置にセットされ
たならば（２０２４）、投入された記録媒体と装置の適
合性を確認するために、試し書きの動作を行なう（２０
２５，２０２３）。試し書きは、記録媒体の膜厚変動や
環境温度変動による記録媒体に対する記録感度変動によ
って発生する記録マークの変動を極力低減するように記
録パワーや記録パルス等を制御し、また、記録を行なう
装置の変動を低減するようにし、記録信号と再生信号の
比較判別を行ない記録信号と再生信号の差異が装置が正
常に動作する範囲に抑圧し、試し書き終了信号を出力し
（２０２８）装置の正規の動作（情報の記録再生）を開
始させる（２０２９）。また、記録信号と再生信号の比
較判別を行ない（２０２６）記録信号と再生信号の差異
が大きい場合は、レーザーパワーを制御（２０２７）
し、再度試し書きを正常に動作するまで行なう。また、
記録媒体交換時（２０２４）も上述した試し書きを実施
する。さらに、装置の正常動作時も、記録信号と再生信
号を比較することで常に高精度な記録マークを記録する
ことが可能となる。

【００７８】図３は、本発明の記録媒体上に記録する記
録方式の一実施例と記録された記録マクの関係について
説明する。図３（ａ）にレーザーパワーを制御する記録
パルス示す。図１で説明した符号器４からの出力が記録
符号列２０である。記録符号列０は媒体上に記録される
記録マークに対応し、記録波形生成器５によって記録符
号列２０のパルス部に記録パルス列２１を発生させる。
記録パルス列２１は例えば３に示すように先頭パルスと
２番目以降のパルスの長さが異なり、２番目以降のルス
列のパルス長が記録マークの最小変化長（複数種の長さ
のマークを形成するの光パルスの長さの最小変化）の中
に少なくても１つのパルスが対応する様になている。さ
らに記録マークのパルスの最終の立ち下げ位置近傍への
他のパルスかの熱の影響がほぼ無視できるような記録パ
ルス列または、一定の熱の流入となるうな記録パルス列
から構成されている。

【００７９】記録符号列２０のギャップ部（パルス部以
外の休止期間部）に記録補助パルス２２ａを発生させ
る。記録補助パルス２２ａは、記録符号列２０の立ち下
がり位置近傍からある程度の期間レーザーパワーを低下
させたギャップ部を設けることによって、記録パルス列
の最終立ち下がり位置からの熱が次の記録パルス列の先
頭立ち上がり位置の温度に影響を与えないようにする。

【００８０】図３（ｂ）に記録パルス２１と記録補助パ
ルス２２ａを用いてレーザ１を駆動した場合のレーザー
パワーの記録符号列に応じた変化を横軸を時間、縦軸を
レーザーパワーとして表した。レーザーパワーの最低レ
ベルが再生時の再生パワーＰｒである。レーザーパワー
の最高レベルが記録パルス列２１の記録パワーＰｗ。中
間のレベルが記録補助パルス２２ａの記録パワーＰａｓ
である。図３（ｃ）に示す様にこのようなレーザーパワ
ー波形を用いて、記録媒体に記録マーク２３の長さと幅
を高精度に制御する。また、記録媒体上の温度が一定に
保たれることから記録マーク２３の幅が一定のある範囲
以内で制御されるので、再生信号２４の振幅が一定にな
る。再生信号２４の中心を検出したりまたはあるレベル
のしきい値を用いて判別することによって、再生符号列
２５が生成される。

【００８１】比較判別器１６の一動作例として、図３
（ａ）の記録符号列２０と図３（ｃ）の再生符号列２５
のパルス部の長さやパルスの立上り位置または立ち下が
り位置等の間隔を比較し、評価する。例えば、記録パワ
ーが大き過ぎる場合は、再生符号列２５のパルスの長さ
が記録符号列２０のパルスの長さより長くなる。また、
記録パワーが小さい場合は、逆に再生符号列２５のパル
スの長さが記録符号列２０のパルスの長さより短くな
る。

【００８２】検出方法としては既に、発明者の２名が出
願した『ディジタル信号記録再生装置』、特開平４−６
１０２８に詳述されている。ここではさらに検出のため
の回路が大きくならない新たな方式を提案する。テスト
パターンとして用いる記録パターンとしては例えば図５
に示すような記録変調コードから決まる最短の記録マー
クと最長の記録マークを交互に記録する。変調方式とし
て１−７変調を用いると、ビット周期をＴとして１.３
３Ｔ，５.３３Ｔに対応する長さが良い。ビット密度を
０.５６ミクロン／ビット、使用レーザ波長を７８０ｎ
ｍ、レンズのＮＡを０.５５とすると最短マークの長さ
は０.７５ミクロンとなり、これからの再生波形は光学
系の分解能からみて、高調波成分は含まれず基本波のみ
となる。一般的にこの再生波形は、最短マークが再生ス
ポットの径よりも小さいのでマークの長さと、幅の両方
の影響を受ける。

【００８３】一方、最長マークの再生波形の信号振幅は
幅の影響のみで決まり、信号の立ち上り立ち下がり間隔
はマーク長さに対応している。図３に示した本発明のよ
うな記録波形を用いると最長記録マークと最短記録マー
クの幅はほぼ等しくできるので最短マークと最長マーク
の再生波形の違いは長さの違いとみなせる。

【００８４】マークの両エッジに情報をもたせる、所謂
マーク長記録を行い、これをデータパルスに変換する２
値化の方法として直接スライスする方法を採用するとす
るとスライスのレベルを正確に決める必要がある。この
レベルはマークの幅が等しく、最短マーク長が光スポッ
ト径の半分より長いときには最長マーク長の振幅レベル
の半分の値に設定すれば良いことが分かっている。すな
わち、マーク長が光スポット径の半分よりも長いとマー
クエッジに光スポットがあるときに、このマークエッジ
からの再生信号は隣接マークのエッジからの影響を受け
ないので、最長マーク長で決まる振幅の半値でスライス
したときの再生波形との交点がマークのエッジに対応す
る。

【００８５】以上の理由により試し書きされた信号波形
からマーク長さを検出するためにはまず、スライスの基
準レベルを設定する必要がある。そのために最長マーク
の繰返しパターンの再生波形から基準レベルを求める。
この方法として、最長マークの振幅の半値を求めるため
に、マークからの再生信号の上包絡線と下包絡線を示す
信号をエンベロープ検出回路から作成し、これらの平均
値と求めて基準レベルと方法が知られている（特開昭５
９−２０３２４４）。

【００８６】また、スライスレベル設定の他の方法を以
下に示す。最長マークの繰返しパターンではマーク長と
マークギャップの長さが等しくなるように記録されてい
るが、記録条件がずれてマーク長とマークギャップの長
さのバランスが多少ずれても最長マークの繰返しパター
ンでは平均値はほとんど前述の方法で求めた値と等しく
なる。これを求める方法として図６に示すような回路を
用いる。２値化回路６０１で再生波形を可変できるスラ
イスレベルで２値化し、パルスを形成する。充放電回路
６０２ではパルスの立上りで積分回路を起動し、充電を
行い、立ち下がりで放電する。サンプルホールド比較器
６０３で次のパルスの立上りのタイミングで積分器の値
をサンプルホールドし、スライス制御部６０４でサンプ
ルホールド値がゼロになるようにスライスレベルを変化
するように２値化回路６０１にフィールドバックをか
け、スライドレベルが整定した時点でこのスライスレベ
ルをＡ／Ｄ変換器６０５にてアナログデジタル変換して
メモリ回路６０６に取り込み記憶する。この動作を最短
マークと最長マークについて同じように求め、それぞれ
の値をＶ１とＶ２とするとこの差がゼロとなるように記
録条件を変化する。

【００８７】（実施例２）図４に、本発明の記録媒体上
に記録する記録方式の他の実施例を示す。図１に示すよ
うに、記録符号列２０は、記録波形生成器５によって、
記録符号列２０のパルス部に記録パルス列２１を発生さ
せる。記録パルス列２１は、先頭パルスと２番目以降の
パルスの長さが異なり、２番目以降のパルス列のパルス
長が記録マークの最小変化長の中に少なくても１つのパ
ルスが対応し、記録マークのパルスの最終の立ち下げ位
置近傍への他のパルス列からの熱の影響がほぼ無視でき
るような記録パルス列または、一定の熱の流入となるよ
うな記録パルス列から構成されている。

【００８８】図４（ａ）で記録符号列２０のギャップ部
（パルス部以外の休止期間部で記録マークの間隔に相
当）に記録補助パルス２２ｂを発生させる。記録補助パ
ルス２２ｂは、記録符号列２０の立上り位置より以前と
記録符号列２０の立ち下がり位置から所定の期間レーザ
ーパワーを下げる部分を設けることによって、記録パル
ス列の最終立ち下がり位置からの熱が次の記録パルス列
の先頭立ち上がり位置の温度をほとんど変化させないよ
うにする。

【００８９】図４（ｂ）に記録パルス列２１と記録補助
パルス２２ｂを用いてレーザ１を駆動した場合のレーザ
ーパワーの記録符号列に応じた変化を横軸を時間、縦軸
をレーザーパワーとして表した。レーザーパワーの最低
レベルが再生時の再生パワーＰｒ、記録時の高いレベル
が記録パルス列２１の記録パワーＰｗ、記録時の低いレ
ベルが記録補助パルス２２ａの記録パワーＰａｓであ
る。グラフのような記録波形を用いて、記録媒体に記録
マーク２３の長さと幅を高精度に制御する。また、記録
媒体上の温度が一定に保たれることから、記録マーク２
３の幅の変化が一定のある範囲以内で制御されるので、
再生信号２４の記録部の振幅がほぼ一定になる。再生信
号２４の中心またはあるレベルで判別することによっ
て、再生符号列２５が生成される。

【００９０】以上の記録波形で制御されるディスク面上
での温度分布を考察してみる。記録パルスによって到達
する最高到達温度をＴｍａｘとし、再生レーザーパワー
による温度上昇を特定係数Ｋを用いて、ＫＰｒと表す。
装置の環境温度をＴｒとし、記録レーザーパワーによる
温度上昇を特定係数Ｋ'を用いてＫ’(Ｐｗ−Ｐａｓ）と
表す。さらに、記録パルスの照射が終了した後の温度の
低下割合を表す時間ｔに対する関数をｆ（ｔ）とし、補
助パルスが照射されてから温度が立ち上がる割合を表す
関数をｇ（ｔ）とすると、時間ｔの原点を記録パルスの
終了時点として、温度（ｔ）は次のように表せる。

【００９１】

【数１】 （Ｔｍａｘ−Ｔｒ−ＫＰｒ）ｆ（ｔ）＋Ｔｒ＋ＫＰｒ＋ Ｋ（Ｐａｓ−Ｐｒ）ｇ（ｔ）＝Ｔ（ｔ） …（数１） １−７変調での検出窓幅をＴｗとすると、最短マーク長
と最短ギャップはいずれも２Ｔｗとなる。前述の熱のバ
ランスを考察するのに一番厳しい条件はマークギャップ
が最短の場合である。従ってマークギャップが終了して
次のマーク部が始まるまでの最短時間はｔが２Ｔｗのと
きであり、最長時間は８Ｔｗとなる。前のマークを記録
したときの熱の影響が次のマークのパターンによらず影
響をおよぼさないためにはＴ（ｔ）はｔの２Ｔｗから８
Ｔｗの間で一定値Ｃをとることが望まれる。しかもすべ
てのマークの幅が等しくなるためには、この一定値Ｃと
しては次のマークの記録パルスによる温度上昇Ｋ'（Ｐ
ｗ−Ｐａｓ）が加算された結果として到達する最高到達
温度が前のマークで到達した最高到達温度Ｔｍａｘに一
致することが必要な条件となる。また一定値Ｃとして、
少なくともｔの２Ｔｗから８Ｔｗの間で熱のバランスが
とれた結果として最終的に到達する温度であることが後
続するマークに前のマークが影響をおよぼさないために
必要である。この温度は数１において

【００９２】

【数２】 ｆ（ｔ）→０ ｇ（ｔ）→１ …（数２） 数２の極限として求められる。結局Ｃは

【００９３】

【数３】 Ｃ＝Ｔｍａｘ−Ｋ’(Ｐｗ−Ｐａｓ） ＝Ｔｒ＋ＫＰｒ＋Ｋ（Ｐａｓ−Ｐｒ） …（数３） となる。

【００９４】

【数４】Ｔ（ｔ）とＣとの誤差をＥ（ｔ）とすると Ｅ（２Ｔｗ）＝Ｋ’(Ｐｗ−Ｐａｓ）ｆ（２Ｔｗ） −（１−ｆ（２Ｔｗ）−ｇ（２Ｔｗ））Ｋ（Ｐａｓ−Ｐｒ）…（数４） 熱の流れを決める要素としては熱源の変化量を考えた方
が判り易いことから、記録パルスのパワー変化をＰ
ｗ’，記録補助パルスのパワー変化をＰａｓ’とすると

【００９５】

【数５】 Ｐｗ'＝Ｐｗ−Ｐａｓ Ｐａｓ'＝Ｐａｓ−Ｐｒ …（数５） と書き替えられる。すると数４は

【００９６】

【数６】 Ｅ（２Ｔｗ）＝Ｋ’Ｐｗ’ｆ（２Ｔｗ） −（１−ｆ（２Ｔｗ）−ｇ（２Ｔｗ））ＫＰａｓ’ …（数６） のようになる。この式をみると、右辺の第１項は前のマ
ークの記録パルスによる影響であり、第２項が記録補助
パルスによる影響である。記録補助パルスを遮断するこ
とは第２項の係数を制御することであり、記録補助パル
スの遮断がなければ、この項は定常的にゼロとなり、原
理的に記録パルスの影響を無くすことはできない。数６
から分かることは前のマークの記録パルスの影響を無く
すためにＥ（２Ｔｗ）がマークエッジのシフトにほとん
ど影響がないような温度誤差の中になくてはならない。
これを満足させるためにはＰｗ’、Ｐａｓ’、ｆ（２Ｔ
ｗ）、ｇ（２Ｔｗ）の組合せを考えなくてはならない。
一方、Ｐｗ’、Ｐａｓ’の組合せは別の観点から決めら
れてしまう。記録補助パルスと記録パルスと環境温度の
定常時の関係を示す数３から

【００９７】

【数７】 Ｔｍａｘ＝Ｔｒ＋ＫＰｒ＋ＫＰａｓ’＋Ｋ’Ｐｗ’ …（数７） 数７が求められる。ここでＴｍａｘはスポット形状と線
速度と媒体の熱伝導特性がきまるとマークの幅が決ま
り、さらに前述の記録パルス波形が決まるとマーク長さ
が決まるため、マークの幅と長さを一定に制御するため
にはＴｍａｘを一定に抑えなくてはならない。すなわ
ち、数７の右辺が一定でなくならない。すると環境温
度、再生パワーが決まるとＰｗ’、Ｐａｓ’の和は一定
でなくなてはならない。ここでＫを決める要因はスポッ
ト形状と線速度と媒体の熱伝導特性であり、Ｋ’はそれ
らと記録パルス波形である。数６から誤差を小さくする
ためには、ｆ（ｔ）とｇ（ｔ）の関数が温度の減少、増
加の割合を表す関数であることから１と０の間の値しか
とらないことを考慮するとＫＰａｓ’とＫ’Ｐｗ’はほ
ぼ等しい方がｆ（ｔ）とｇ（ｔ）に対する許容幅が広く
なって都合が良い。ｆ（ｔ）とｇ（ｔ）は媒体の熱の伝
導特性によって決まり、前述のごとくｆ（ｔ）は線速度
と熱の伝導速度の関係できまる。またｇ（ｔ）は膜の熱
容量と線速度で決まる。今仮に、温度の減少、減加の割
合が時間ｔの指数関数とし、特定数をそれぞれｔａｕ
１，ｔａｕ２、補助光遮断時間をｔ０とする。

【００９８】

【数８】 ｆ（ｔ）＝ｅｘｐ（−ｔ／ｔａｕ１） …（数８）

【００９９】

【数９】 ｇ（ｔ）＝１−ｅｘｐ（−（ｔ−ｔ０）／ｔｕａ２），ｔ≧ｔ０ ｇ（ｔ）＝０，ｔ＜ｔ０ …（数９） 後述するように記録波形は記録クロックに同期している
ことが回路の実現上非常に都合が良い。そこで時間ｔを
１−７変調の検出窓幅Ｔｗを単位にして表すことにす
る。ＫＰａｓ’を８０度、Ｋ’Ｐｗ’を１００度、遮断
時間をＴｗ、Ｔ（２Ｔｗ）の温度誤差を±１０度以内と
すると、この条件を満足するｔａｕ１とｔａｕ２の組合
せは図７のようになる。この数値は光磁気記録膜、特開
昭６１−９０３４８に述べた媒体を用い、線速度９.４
ｍ／ｓ、Ｔｗが４０ｎｓの時にエッジシフトがＴｗの１
０％以内になる条件である。四角の領域は減衰増加の割
合が早いのですぐに定常状態に達する領域を表してい
る。遮断により熱のバランスがとれているのが斜線の領
域であり、前述のＰｗ’、Ｐａｓ’、ｆ（２Ｔｗ）、ｇ
（２Ｔｗ）の４つの組合せによって決まる領域である。
４つの組合せのそれぞれの要素が変動しても温度誤差を
小さくするためには領域として四角の領域を選択するこ
とが望ましい。その中でもｔａｕ１を０.４以下にする
とＫ’Ｐｗ’の影響が大幅に抑えられるので遮断時間と
ｔａｕ２に対する許容範囲が広がって来る。記録方式と
してマーク長記録を用い、ＭＣＡＶ記録を行うと半径位
置によってＴｗの絶対時間は変化するが、遮断時間、時
定数をＴｗで規格化しておくとこれまでの結果はすべて
成立する。

【０１００】（実施例３）次に記録パルスの別の実施例
について述べる。これまでの実施例では図３、４におい
て１−７変調の最短マークを記録するために、時間幅Ｔ
ｗの先頭パルスと後続する記録クロックパルス１つの組
合せを使用している。ここで記録クロックは一般的には
Ｔｗ周期のものが発振されるのでこれを使用するのが回
路の都合上便利である。実際にも転送レートが４ＭＢ／
ｓ近くになると倍周期のクロックを作成することは因難
となる。しかし、記録パルスに対応したパワーレベルが
１つでこのパルスの組合せをもちいて最短マークを記録
し、かつ後に続く記録クロックパルス１つ毎にマーク長
さをＴｗづつ増加させるためには、記録媒体の熱特性が
限られる。前述の時定数でいうとかなり大きな値の場合
である。

【０１０１】種々の熱特性の媒体でも対応できる波形と
しては図８のように最短マークを長さａの記録パワー変
化量Ｗ１のパルスで記録する。Ｐａｓのレベルの記録補
助パルスとこの記録パルスの組合せで所望の幅と、１.
３３Ｔの長さを持った最短マークを記録できる。次にＴ
ｗ毎に続くマークを記録するときには前述の記録クロッ
クを用いて、記録パワー変化量をＷ２として記録する。
マークの幅をマーク長さによらず一定にするために、各
記録クロックごとの最高到達温度を一定にする。図８に
おいてタイミングｔ２からｔ６までの各点における温度
を求めてみる。パルス照射により熱の増加を表す関数と
してｈ（ｔ）、パルス停止により熱の減少を表す関数を
１（ｔ）とすると記録パルスによる熱の増加は各タイミ
ングごとに図９に示す関係となる。簡単化のためにＰ，
Ｑ，Ｒと置換し、ｔ２とｔ３での温度が等しくなるよう
にＷ２の条件を求めると、図９に示す関係となる。

【０１０２】

【数１０】 Ｗ２＝Ｒ（１−Ｐ）Ｗ１／Ｑ …（数１０） このようにするとｔ４からｔ６の温度もほとんど等しく
なる。

【０１０３】ａのパルス幅は２Ｔｗのパルス幅から遅延
線等を用いて作成する。２つの記録パルスのパワーレベ
ルを用いることにより各パルスごとの最高到達温度を等
しくできる。ただし、この方法の欠点は数１０から明ら
かなように１つの媒体が決まっても記録パルス幅ａ，ｄ
の変動、およびレーザ駆動回路の立上り特性の変化等記
録装置の変動があるＱとＲが変化するため各タイミング
ごとの温度が異なってしまい、修正することができな
い。しかし、図９のように記録クロックをそのまま使用
し、最短マークを記録するパワーと後続パルスのパワー
をそれぞれＷ１、Ｗ２と変えて、Ｐａｓレベルの記録補
助パルスと２つの記録クロックで１.３３Ｔの長さの最
短マークを形成するパワーＷ１を求める。ここでタイミ
ングｔ１からｔ５での到達温度をもとめて、ｔ２とｔ３
での温度を等しくする条件からＷ２を求めると、

【０１０４】

【数１１】 Ｗ２＝（１−ＰＰ）Ｗ１ …（数１１） 数１１のようになる。この場合には媒体の特性が変わら
なければ、記録パルス幅の変動、およびレーザ駆動回路
の立上り特性の変化等記録装置の変動による影響は各タ
イミングでの温度変化を一様な割合で変化させるため、
本発明の試し書きによりこれの影響をなくすことができ
る。すなわち、マーク長によらず一定の温度変化である
ため記録補助パルスを変えることによって補正可能であ
る。図８で記録クロックに同期させるためにはａとして
はＴｗに設定すれば良い。ただし、この時には幅と長さ
を合わせると幅の方を制御することが難しくなる。

【０１０５】試し書き動作と各種変動要因の関係を数７
を用いて説明する。環境温度変動はＴｒ１からＴｒ２に
変化したとき、補助光の変化Ｐａｓ’を変化させてＴｍ
ａｘを一定に保つようにする。記録媒体の膜厚変動や記
録感度変動については記録の温度が変化することになる
が、実効的にＴｍａｘがＴｍａｘ１からＴｍａｘ２変化
すると考えても良いので補助光の変化Ｐａｓ’を変化さ
せてこの変化量を補うように制御することになる。記録
パワー変動はＰｒ、Ｐａｓ’Ｐｗ’が変化することにな
るがこれも補助光の変化Ｐａｓ’を変化させてＴｍａｘ
を一定にできる。このためにもＫＰａｓ’はＫ’Ｐｗ’
と同じ程度の値でなくてはならない。記録再生装置によ
る記録特性変動はＫ、及びＫ’の変動になるがこれも補
助光の変化Ｐａｓ’を変化させることによりＴｍａｘを
一定にできる。

【０１０６】（実施例４）さらに別の実施例を示す。用
いた記録パルスの形状を示す模式図を図１０に示す。記
録パワーはディスク媒体の回転が３０００ｒｐｍのディ
スク最内周位置で記録領域の先頭のパルスと２番目のパ
ルスのパワーを６.５ｍＷとし、そして３番目以降のパ
ルスのパワーを６ｍＷとした。また、プリヒートのパワ
ーは２.３ｍＷ、パルス幅及びギャップ間隔はいずれも
２０ｎｓである。この間隔は、記録クロックから設定さ
れる。また、本実施例のディスク媒体には先頭パルスを
高くした場合を示したが、これは記録媒体の構造によ
り、低くする場合もある。図１０の光パルスを用いてデ
ィスクに記録を行った。そして、記録パルスと記録パル
スの間のパワーの低い部分を記録パルスの直後に設け、
その期間は４０ｎｓとした。これらの値は光磁気ディス
クの媒体構造によって決まるものであり、試験的に記録
することによりパラメータを決定するなどして媒体間の
互換性を確保できる。

【０１０７】（１，７）ＲＬＬ変調方式を用いて最長の
５.３３Ｔのマーク後に最短の１１.３３Ｔのマークを記
録したときの再生信号波形と記録磁区の模式図を図１２
に示す。ここで、形成した磁区幅は０.７μｍ、磁区長
は最短で０.７５μｍ最長で３.０μｍである。この図よ
り最短磁区も最長の磁区も互いに影響を受けることな
く、磁区幅はパターンの長さに依存せず一定であり、ま
た長さも最短の１.３３Ｔを５.３３Ｔの後に３個記録し
た場合でも、いずれの１.３３Ｔの磁区も同一の長さで
あることから、前の磁区から熱の影響を受けていないこ
とがわかる。

【０１０８】（１，７）変調に基づく各種のパターンを
記録したときの記録信号のパルス幅と再生信号の幅の差
を図１３に示す。この図より、形成された磁区長に依存
しないで、その時のエッジシフトは検出窓幅の５％以下
であった。

【０１０９】また、記録／再生／消去を繰返したとこ
ろ、５×１０⁷回の繰返し後でもキャリアレベル及びノ
イズレベルの変化は見られなかった。

【０１１０】パルス形状として図１０以外にも図１１と
図１４に示すいずれの形状の波形を用いても同様の効果
が得られた。ここで、パルス及びそのギヤップ間隔はい
ずれも２０ｎｓとした。先頭のパルス幅は、パターンＩ
では７.５ｍＷが適当であり、また、パターンIIでは６.
７ｍＷが最適であった。しかし、これらの値は用いる媒
体の熱構造によって選ばれるもである。

【０１１１】ディスク構造としてあたたまり易い、ＰＣ
基板／ＳｉＮｘ（７５ｎｍ）／ＴｂＦｅＣｏＮｂ（２５
ｎｍ）／ＳｉＮｘ（２０ｎｍ）／Ａｌ₉₇Ｔｉ₃（５０ｎ
ｍ）なる４層構造のディスクの場合は、逆に先頭パルス
のパワーが５.５ｍＷと低く、２番目以降のパワーが５.
９５ｍＷと高く設定することにより、シフトを±２ｎｍ
以下に抑制することができた。

【０１１２】（実施例５）さらに別の実施例を示す。用
いた記録パルスの形状を示す模式図を図１５に示す。記
録パワーはディスク媒体の回転３０００ｒｐｍの時との
最内周位置で先頭パルスのパワーは６.７ｍＷとしてそ
の後のパワーは６ｍＷとした。また、プリヒートのパワ
ーは２.３ｍＷ、先頭のパルス幅は５５ｎｓとして、そ
の後のパルス幅及びギャップ間隔はいずれも２０ｎｓで
ある。このパルスを用いてディスクに記録を行った。

【０１１３】（１，７）ＲＬＬ変調方式を用いて最長の
５.３３Ｔの後に最短の１.３３Ｔを記録したときの再生
信号波形と記録磁区の模式図を図１６に示す。ここで、
形成した磁区幅は０.７μｍ、磁区長は最短で０.７５μ
ｍ、最長で３.０μｍである。この図より最短磁区も最
長の磁区も互いに影響を受けることなく、磁区幅はパタ
ーンの長さに依存せず一定であり、また長さも最短の
１.３３Ｔを５.３３Ｔの後に３個記録した場合でも、い
ずれの１.３３Ｔの磁区も同一の長さであることから、
前の磁区から熱の影響を受けていないことがわかる。

【０１１４】（１，７）変調に基づく各種のパターンを
記録したときの記録信号のパルス幅と再生信号の幅の差
を図１７に示す。この図より、形成された磁区長に依存
しないで、その時のエッジシフトは検出窓幅の５％以下
であった。

【０１１５】また、記録／再生／消去を繰返したとこ
ろ、５×１０⁷回の繰返し後でもキャリアレベル及びノ
イズレベルの変化は見られなかった。

【０１１６】パルス形状として図１５以外にも図１８に
示すいずれの形状の波形を用いても同様の効果が得られ
る。光磁気記録媒体があたたまり易く、さめ易い構造の
場合、先頭パルスをプリヒートと同時に記録と両方の性
質をもたせるために、後続のパルスよりパルス幅を長く
する必要がある。ここで、パルス幅は記録クロックの整
数倍もしくは整数分の一とすることが望ましい。

【０１１７】本発明の試し書きを実現するためのレーザ
駆動回路の具体的な構成を図１９に示す。図１９（ａ）
に示す各記録波形のパワーＰｗ₁，Ｐｗ₂，Ｐａｓ，Ｐｒ
に対して図１９（ｂ）に示す駆動回路でそれぞれ電流
源、Ｉｗ１，Ｉｗ２，Ｉａｓ，Ｉｒをレーザの電流光変
換効率、光ヘッドの効率を考慮してレーザ光が所定のパ
ワーになるように設定しておく。ここでＩａｓだけは試
し書きにより制御するので可変できる用にしておく。

【０１１８】各電流をレーザに流すか流さないかをカレ
ントスイッチＣＳによって各記録パルスによって制御す
る。図１９（ｃ）に示すようにこのカレントスイッチ回
路では＋駆動で応答性をあげるためにｐｎｐタイプを使
用せず、ｎｐｎタイプでスイッチングするため特殊な駆
動回路構成となっている。すなわち、図１９（ｄ）に示
す電流源Ｉは最大電流を定常的に流しておき、カレント
スイッチＣＳによってカレントスイッチ側にある電流源
Ｉｒ，Ｉｗ₁，Ｉｗ₂，Ｉａｓの電流値分のみレーザに流
れる電流を減少させる構成となっている。従って、カレ
ントスイッチを制御するパルスＰｒ，Ｐｗ₁，Ｐｗ₂，Ｐ
ａｓは光記録波形とは極性が反転したものでなくてはな
らない。本発明の試し書きではデータの区切れ目を示す
セクタごとに前述の記録パターンを記録補助パルスの大
きさを変化させて１トラック記録する。セクタ数は５.
２５インチの径で線密度が０.５６ミクロン／ビット程
度とするＭＣＡＶ記録方式では内周でも３２個はある。
例えば一回の試し書きでは補助光の変化量を５段階変化
させる。初めには大きく５段階変化させる。これは最初
にディスクをローディングした時、及びディスクが替え
られたときに行う。次に大きく変化したどの変化量の間
にあるかを判定して、その間をさらに分割して５段階に
変化させる。

【０１１９】試し書きの手順を図２０に示す。試し書き
の頻度としては一番厳しい条件は装置の電源を入れたと
きから熱のバランスがとれる温度に達するまでである。
回路の発熱条件等にもよるが最大でも５分間で１０℃程
度の温度上昇になっている。初期に設定すれば、５分間
ごとでも十分に制御できる。

【０１２０】図２０において、光ディスクを交換した
時、装置の電源を入れたとき、あるいは装置動作中の適
宜の時点において試し書きを動作を行う（２００１）。
次に媒体上の試し書きを行う領域を選択する（２００
１）。試し書き領域は、例えば光ディスクの外周、内
周、または中周のトラックに専用領域（試し書きトラッ
ク領域）を設定する。既に、テスト領域に試し書きなど
なんらかの記録がしてある場合に備えて、テスト領域の
１トラックを消去する（２００４）。ついで、このトラ
ックに試し書きテストパターンを記録する。テストパタ
ーンは例えば図５、図２５に示すパターンを、図３、図
４、図８、図１０、図１１、図１４、図１５、または図
１８等に示す記録パルス列で記録するものが用いられ
る。この実施例では図５のパタンを用いて、セクタごと
に記録補助パルスのパワーＰａｓを変えてトラック１周
分の記録を行った（２００５〜２００９）。

【０１２１】次に、記録したテストパターンを再生し
（２０１０、２０１１）、評価する。評価はテストパタ
ーンの最密パタンの再生波形の中心レベルＶ１と、最疎
パタンの再生波形の中心レベルＶ２の差ΔＶを取ること
で行った（２０１２）。ΔＶの値を各セクタ毎に取り込
む（２０１３〜２０１５）。その後記録済のテストパタ
ンを消去する（２０１６）。そして、ΔＶが最小のセク
タでのＰａｓの値を最適な記録補助パルスのパワーとし
た（２０１７）。本実施例ではこの動作を光ディスクの
外周、内周、中周それぞれにおいて行う（２０１８）。
終了後、通常のデータ記録動作に入る（２０１９）。

【０１２２】（実施例６）本実施例において用いたディ
スクの断面構造を示す模式図を図２１に示す。ディスク
は凹凸の案内溝を有するプラスチックもしくはガラス基
板上に、スパッタ法により記録媒体を形成した。媒体
は、ＳｉＮｘ膜を８０ｎｍ、垂直磁気異方性を有するＴ
ｂＦｅＣｏＮｂ膜を２５ｎｍ、ＳｉＮｘ膜を２０ｎｍ、
そして、Ａｌ₉₆Ｔｉ₄膜を５０ｎｍ途中真空を破ること
なく、連続積層した。ここで、連続積層を行うのは、層
界面に酸素等不純物層が形成されるのを抑制するためで
ある。また、この積層構造は、ほんの１例であって、積
層構造により本発明の効果がそこなわれることはない。
逆に本発明により、微小な磁区を安定に形成できるの
で、超高密度光記録が実現できる。また、ここで示した
のは４層構造の光磁気ディスクであが、本発明の効果は
層構造の数に関係ない。

【０１２３】このディスクに対し、図２１に示すパルス
形状を有する波形を用いて記録を行なった。記録波形の
パルス幅は、ディスク装置のライトクロックに周期して
いる。これは、クロック信号の作り易さ及び装置のロー
コスト化にとって有利であるばかりでなく、クロックの
精度も高いという特徴を有する。記録波形は４つのパワ
ーレベルからなる。第１のレベルはリード（再生）レベ
ルでＰｒ＝１.５ｍＷである。第２のレベルは、アシス
ト（補助）レベルで、Ｐａｓ＝２.７ｍＷ、第３のレベ
ルは、第１記録レベルでＰｗ1＝５.１ｍＷである。そし
て、第４のレベルは第２記録レベルでＰｗ2＝５.９ｍＷ
である。信号の変調方式として（１，７）ＲＬＬ変調方
式を用い、記録した。パルス幅は、本変調方式で最短の
１.３３Ｔのビットを６０ｎｓのパルス幅及びＰｗ1のレ
ーザーパワーにて形成した。それ以降、２０ｎｓのＰａ
ｓレベルを経て、２０ｎｓのＰｗ2にて２Ｔのビットを
形成し、以下この繰返しにより２.６６Ｔ〜５.３３Ｔの
パルスを形成した。

【０１２４】上記の手法により記録した磁区を（前後エ
ッジ独立再生方式を用いて）再生した。ウインドマージ
ンは３０％、シフトは±２ｎｓ以下であった。ここで、
測定に用いたパターンはランダムである。

【０１２５】本実施例ではＳｉＮｘを材料としたが、光
学的に吸収のない無機化合物の誘電体材料であれば、窒
素シリコンの他、窒化アルミニウム、酸化シリコンの内
から選ばれる少なくとも１種類の化合物を用いることが
できる。

【０１２６】さらに光の反射と熱流の制御を行うための
金属層として、本実施例ではＡｌ₉₆Ｔｉ₄を用いたか、
Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｐｔの内より選ばれる
少なくとも１種類の元素を用い、さらに熱伝導率の制御
のために、先にあげた母元素以外の元素に加えて、Ｎ
ｂ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒの内から選ばれる少なくとも１種
類の元素を０．５ａｔ％以上３０ａｔ％以下、添加した
膜を用いることもできる。

【０１２７】（実施例７）次に本発明の他の実施例を図
面とともに説明する。

【０１２８】まず、エッジ位置がシフトする過程と、そ
の抑圧原理について説明する。

【０１２９】図２３に熱干渉によりエッジ位置がシフト
する様子を模式的に表す。

【０１３０】図２３で横方向は時間の経過、または光ス
ポットが移動する記録媒体上の空間的な座標を表してい
る。記録信号２０１は記録情報を変調して、記録媒体上
に照射される光スポット強度の時間的推移を、記録マー
ク２３は記録信号２０１によって記録媒体上に形成され
た記録マークの形状を表している。また、再生信号２４
は記録マーク２３上を読み出しレベルの光強度を有する
光スポットで走査し、そのときの記録媒体からの反射光
を光検出器で受光、光電変換を行って得れる。二値化再
生信号２５は記録マーク形状を反映した再生信号２４
を、信号レベルの所定レベルより上側か、下側かによっ
て二値化を行った結果得られる。

【０１３１】なお、図２３は記録信号２０１の最初の立
上りエッジと、記録マーク２３の最左側の前側のエッジ
位置と、二値化再生信号２５の最初の立ち上がりエッジ
位置を合わせて表示している。また、Ｌ〔ｉ〕、Ｂ
〔ｉ〕は記録信号２０１の各パルス間隔（立ち上がりエ
ッジから立ち下がりエッジまで）、おにびギャップ間隔
（立ち下がりエッジから立ち上がりエッジまで）の長さ
を表し、ｉは最初の記録パルス（二値化再生パルス）か
らの通し番号（最初は０）を表している。

【０１３２】情報記録メカニズムとして、記本的に光ス
ポットにより与えられる熱により記録マークを形成させ
ている光情報記録方法では、光スポットにより与えられ
た熱が冷却過程において記録媒体中を拡散していくこと
により、光スポット周囲の温度が上昇する。従って、高
密度な記録を行うべく、記録マークの大きさ、及びその
間隔を小さくした場合、記録信号の個々のパルス形状
は、対応する各々の記録マーク形状を決めるだけでな
く、周囲の記録マーク形状にも影響を与える。逆にいえ
ば、各記録マークの形状はそれに対応する記録パルス形
状のみで決定されるのではなく、時間的に隣接する記録
パルス形状の影響を受ける。

【０１３３】この様に、記録マークは時間的に隣接する
記録パルスの影響を受ける結果、記録信号２０１のパル
ス間隔と記録マーク２３のエッジ位置との間にずれが生
じるようになる。その結果、記録信号の各エッジ位置と
二値化再生信号２５の各エッジ位置との相対的なずれｅ
〔ｉ〕、ｆ〔ｉ〕を生じる。ここで、ｅ〔ｉ〕は記録信
２０１の立ち下がりエッジと二値化再生信号２５の立ち
下がりエッジのずれ量を、ｆ〔ｉ〕は記録信号２０１の
立ち上がりエッジと二値化再生信号２５の立ち上がりエ
ッジのずれ量を表わしている。また、ｉは最初の記録パ
ルス（二値化再生パルス）の立ち上がりエッジ、立ち下
がりエッジからの通し番号（最初は０）で、ｆ

〔０〕は
零とする。

【０１３４】このとき、エッジずれ量ｅ〔ｉ〕、ｆ
〔ｉ〕記録媒体の熱伝導特性、及び記録密度により変わ
るが、例えば光磁気媒体として最も一般的な、ＴｂＦｅ
Ｃｏ磁性膜と誘電体膜、保護膜、反射膜からなる構造の
記録媒体に対し、記録線速度１０〜２０ｍ／ｓ程度で、
記録密度として最短記録マーク長が光スポット径の半分
程度の場合、記録信号のパルス長Ｌ〔ｉ〕、およびギャ
ップ長Ｂ〔ｉ〕を用いて次のような式で表すことができ
る。

【０１３５】

【数１２】 ｅ〔ｉ〕＝Ｓｅ（Ｂ〔ｉ−１〕，Ｌ〔ｉ〕 …（数１２）

【０１３６】

【数１３】 ｆ〔ｉ〕＝Ｓｆ（Ｌ〔ｉ−１〕，Ｂ〔ｉ−１〕 …（数１３） ここで、Ｓｅ（）、およびＳｆ（）は関数を表す。すな
わち、ｅ〔ｉ〕は直前のパルス間隔Ｌ〔ｉ〕と、その前
のギャップ間隔Ｂ〔ｉ−１〕によって決まり、ｆ〔ｉ〕
は直前のギャップ間隔Ｂ〔ｉ−１〕と、その前のパルス
間隔Ｌ〔ｉ−１〕によって決まる。

【０１３７】なお、ｅ〔ｉ〕に関して、パルス間隔Ｌ
〔ｉ−１〕以前とギャップ間隔Ｂ〔ｉ〕以降の影響、及
びｆ〔ｉ〕に関して、ギャップ間隔Ｂ〔ｉ−２〕以前と
パルス間隔Ｌ〔ｉ〕以降の影響は小さく、考慮しなくて
も差し支えない。

【０１３８】次に、上述のエッジシフト量の情報を用い
て、記録信号の各エッジ位置を調整してエッジシフトの
影響を抑圧する様子を図２４を用いて説明する。図２４
で、横方向は時間の経過、または光スポットが移動する
記録媒体上の空間的な座標を表しており、記録信号３０
１は記録情報を変調した電気信号を、調整後信号３０２
は記録信号３０１の各立ち上がり、立ち下がりのエッジ
位置を記録パターンに応じてずらした電気信号レベルの
時間的推移を表し、この信号で記録媒体上に照射される
光スポット強度を変調している。

【０１３９】また、記録マーク２３は調整後信号３０２
によって記録媒体上に形成された記録マークの形状を表
している。再生信号２４は記録マーク２３を読み出しレ
ベルの光強度を有する光スポットで操作させ、そのとき
の記録媒体からの反射光を光検出器で受光、光電変換を
行って得られる。二値化再生信号２５は、記録マーク形
状を反映した電気信号を、信号レベルの所定レベルより
上側か、下側かによって二値化を行った結果得られる電
気信号を表している。

【０１４０】なお、記録信号３０１の最初の立ち上がり
エッジと、記録マーク２３の最左側の前側のエッジ位置
と、二値化再生信号２５の最初の立ち上がりエッジ位置
を合わせて表記している。また、Ｌ〔ｉ〕、Ｂ〔ｉ〕は
記録信号３０１の各パルス間隔（立ち上がりエッジから
立ち下がりエッジまで）、およびギャップ間隔（立ち下
がりエッジから立ち上がりエッジまで）の長さを表し、
Ｅ〔ｉ〕、Ｆ〔ｉ〕は調整後信号３０２の各立ち下がり
エッジ、立ち上がりエッジにを関する、記録信号３０１
の各エッジ位置からのずらし量を表している。さらに、
ｉは最初の記録パルス（二値化再生パルス）からの通し
番号（最初は０）を表している。

【０１４１】この記録パルスエッジ位置の調整原理は次
のようなものである。記録信号のエッジ位置に対して記
録マークのエッジ位置に必ずずれが発生する。しかし、
逆に元の記録信号３０１の各エッジ位置をあらかじめず
らして調整後記録信号３０２とすることで、二値化再生
信号２５の各エッジ位置は記録信号３０２のエッジ位置
に対してはずれるが、元の記録信号３０１のエッジ位置
とは一致するものである。記録信号３０１のエッジ位置
に対する記録マーク２３のエッジ位置のずれ量がどの程
度になるかは、記録パターンを参照することで上述の関
係式を用いて求められる。そこで、この関係式の逆関数
を用いてエッジ位置をずらす量と、記録信号に対する二
値化再生信号のずれ量とが符号が逆で大きさが同じ量と
なるように求めることができる。すなわち、

【０１４２】

【数１４】 γ＝Ｓｆ（α，β）＋β …（数１４） に対して

【０１４３】

【数１５】 β＝Ｃｆ（α，γ） …（数１５）

【０１４４】

【数１６】 γ＝Ｓｅ（α，β）＋β …（数１６） に対して

【０１４５】

【数１７】 β＝Ｃｅ（α，γ） …（数１７） のように、それぞれ逆関数Ｃｆ（）、Ｃｅ（）をおい
て、

【０１４６】

【数１８】 Ｆ〔ｉ〕＝Ｂ〔ｉ−１〕＋Ｅ〔ｉ−１〕 −Ｃｆ（Ｌ〔ｉ−１〕＋Ｆ〔ｉ−１〕−Ｅ〔ｉ−１〕， Ｂ〔ｉ−１〕＋Ｅ〔ｉ−１〕 …（数１８）

【０１４７】

【数１９】 Ｅ〔ｉ〕＝Ｌ〔ｉ〕＋Ｆ〔ｉ〕−Ｃｅ（Ｂ〔ｉ−１〕＋Ｅ〔ｉ−１〕 −Ｆ〔ｉ〕，Ｌ〔ｉ〕＋Ｆ〔ｉ〕） …（数１９） という形でＥ〔ｉ〕、Ｆ〔ｉ〕を求めることができる。
数１８、数１９において、関数Ｃｅ（）、Ｃｆ（）内に
エッジ位置ずらし量が含まれている。しかし、このずら
し量はＥ

〔０〕、Ｆ〔１〕、Ｅ〔１〕、Ｆ〔２〕、Ｅ
〔２〕、……の順で逐次求めていけば、例えばＦ〔ｉ〕
を求める際には数１８においてＥ〔ｉ−１〕、およびＦ
〔ｉ−１〕はその前の時点で算出され、Ｅ〔ｉ〕を求め
る際には数１９においてＦ〔ｉ〕、およびＥ〔ｉ−１〕
はその前の時点で算出されるので、数１８、数１９によ
りそれぞれＦ〔ｉ〕ｅ〔ｉ〕を算出することができる。

【０１４８】次に記録時の光ビーム強度の変化、および
記録媒体の温度変化を検出し、その変化に対して対応す
る方法について、その原理を説明する。

【０１４９】記録時の光ビーム強度が変化したり、記録
媒体の温度が変化した場合にも、記録信号の各エッジ位
置と記録マークのエッジ位置との間にずれを生じる。例
えば、記録時の光ビーム強度が小さくなった場合には、
記録マークは総じて小さくなり、記録マークの前エッジ
の位置は後ろ側に、記録マークの後ろエッジの位置は前
側にそれぞれずれる。

【０１５０】この記録マークの各エッジ位置がずれる量
は形成される記録マークごとに異なる。そのため、記録
時の光ビーム強度が変化した場合に、発生する記録マー
クのエッジ位置のずれを、上述のような記録パターンご
とのエッジ調整量を変える方法で低減を計るためには、
記録時の各光ビーム強度ごとに上記のエッジ調整用の関
数を変える必要があり、回路系が大規模となる。したが
って、より簡単な系でエッジの位置ずれを防ぐため、記
録時の光ビーム強度が変化したことが検出された場合、
記録時の光ビーム強度を元の値に戻すよう調整を行う。

【０１５１】一方、記録媒体の温度が低下した場合に
も、記録マークは総じて小さくなり、この場合にも記録
マークの前エッジの位置は後ろ側に、記録マークの後ろ
エッジの位置は前側にそれぞれずれる。この温度変動に
対しては装置内に温度調節機構を設けない限り、直接温
度を一定に制御することはできない。ここで、この温度
変動に伴う記録マークのエッジ位置変動特性は、想定温
度からの変動量が小さい範囲では、記録時の光ビーム強
度が変化した場合とかなり近い傾向を示す。したがっ
て、この範囲では記録時の光ビーム強度の変更で対応
し、設定値に対し大きく変動した時点で記録時のエッジ
位置調整用の関数を切り変えて対応する。

【０１５２】以上の変化を検出するために、所定の時間
間隔おきに記録媒体上の専用領域において所定の記録信
号を記録する。そして、その直後にその信号を再生して
その各エッジ位置のずれ量を検出し、その結果から記録
時の光ビーム強度の変化、および記録媒体の温度変化を
分離検出する。

【０１５３】図２５にそのとき使用する記録信号パター
ンの一例を示す。この記録信号４０１には通常の情報記
録時にとり得る記録マーク長の範囲中の複数個のエッジ
間隔を、短い方あるいは長い方からパルス幅とその直後
のパルス間隔が等しくなるように並べ、これを複数回繰
り返したものを使用する。繰り返したものを使用するの
は平均化処理により、検出結果に含まれるノイズ成分の
影響を低減して測定結果の精度を上げるためである。こ
こでは記録情報に対して２−７ＲＬＬＣ（RunLength Li
mitted Code）で符号変調されているものとして記録信
号を構成している例を示しており、Ｐｗ〔１〕、Ｐｗ
〔２〕、…はこの記録信号パルスのエッジ間隔を、Ｇｗ
〔１〕、Ｇｗ〔２〕、…は記録信号ギャップのエッジ間
隔を表している。なお、記録信号４０１のもう一方のエ
ッジ間隔表記中にあるＴは情報１ビット当りの時間長で
ある。

【０１５４】再生信号４０２はこの記録信号で書かれた
記録マークを読み出したときの、二値化後の再生信号波
形を表している。また、Ｐｒ〔１〕、Ｐｒ〔２〕、…は
この再生信号パルスのエッジ間隔を、Ｇｒ〔１〕、Ｇｒ
〔２〕、…再生信号ギャップのエッジ間隔を表してい
る。

【０１５５】図２６には記録信号４０１と、再生信号４
０２の関係から記録時の光ビーム強度変化、および記録
媒体の温度変化を分離検出する手段を示す。横軸に記録
信号４０１のパルス間隔Ｐｗ〔ｉ〕を、そして縦軸に再
生信号４０２のパルス間隔Ｐｒｉから直後のギャップ間
隔Ｇｒ〔ｉ〕を引いたものをとり、各記録状況での測定
点をプロットしている。この測定結果で測定点全体が０
レベルより上側にあれば、記録時の光ビーム強度が設定
値より大きい方向に変化したか、もしくは記録媒体の温
度が想定値よりも高い方向に変化した場合である。ま
た、逆に測定点全体が０レベルより下側にあれば、記録
時の光ビーム強度が設定値より大きい方向に変化した
か、もしくは記録媒体の温度が想定値よりも高い方向に
変化したことを表している。

【０１５６】記録時の光ビーム強度が変化した場合、決
まった曲線群中の一曲線上に測定点がくる。したがっ
て、この記録時の光ビーム強度が変化した場合に、測定
点が描く曲線群をあらかじめ調べておき、装置内にその
情報を記憶しておくことによって、そのうちの一本の曲
線上に全ての測定点がのっているか否かで、記録時の光
ビーム強度の変更で対応可能かどうか判定できる。一本
の曲線上に全ての測定点がのっていない場合には、曲線
に対し、右下がりにずれているか、それとも左下がりに
ずれているかを検出し、その結果から記録媒体の温度が
上昇したか、下降したかを判定し、それに従って記録時
のエッジ位置調整テーブルを変更する。

【０１５７】次に、以上のエッジ位置の調整、および記
録条件の判定原理を含む実施例について説明する。

【０１５８】図２７は実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【０１５９】図２７において光ディスク１はスピンドル
モータ１０９により一定角速度で回転しており、光ピッ
クアップ２により記録再生用のレーザ光が絞り込みレン
ズでディスク１上の記録膜面に集光される。光ピックア
ップ２は情報の記録位置に対応してディスク半径方向に
移動できるようになっている。

【０１６０】光ピックアップ２中の検出器により検出さ
れた信号は、増幅器１０により所望のレベルに増幅され
た後、等化回路１１により、波形の等化が行われ、再生
信号の分解能が確保される。この後、この信号は二値化
回路１３によりディジタル信号である再生二値化信号２
７７に変換され、ＰＬＬ（フェーズ・ロック・ループ）
回路１４によりデータ信号とクロック信号とに分離さ
れ、復調回路１７により再生データとなる。

【０１６１】以上の部分が通常のマーク長記録方式を採
用している光ディスクシステムのデータ再生信号処理系
である。本発明の再生信号処理系ではこれ以外に、記録
時の光ビーム強度、および記録媒体上の温度の変化を検
出して記録時のパルス間隔調整量、および記録パワーを
算出を更新するための回路系を有する。

【０１６２】この回路系はエッジ間隔測定回路２７０、
および記録条件判定回路２７１からなる。まず、再生二
値化信号２７７がエッジ間隔測定回路２７０を経て、そ
の各パルス間隔、およびギャップ間隔が測定される。そ
の測定結果が記録条件判定回路１１に入力され、記録時
の光ビーム強度の変化量と記録媒体上の温度変化量とが
分離検出され、その結果がコントローラ２７２に送信さ
れる。

【０１６３】この記録条件判定回路は通常の情報記録再
生時以外の、所定の時間間隔おきにコントローラから指
令される記録条件判定モード時に動作する。この記録条
件判定モードのフローを図２８に示す。

【０１６４】本システム稼働中において、本システム内
のコントローラ２７２により、所定の時間間隔が監視さ
れ、その時間間隔おきにこのモードが開始される（２０
３１）。まず、このモードの初めに本システムをビジー
状態にして通常の記録再生動作を受け付けない状態にし
（２０３２）、もし現在本システムで処理している作業
（記録、再生）があれば、その処理が終了するのを待つ
（２０３３）。

【０１６５】つぎに、記録条件を調べるための所定の記
録信号を記録、再生する専用領域に光スポットを移動す
る（２０３４）。この領域は記録媒体一枚につき、回転
半径が違う複数箇所に設定しておく。

【０１６６】移動が完了したら記録条件を調べるための
所定の記録信号を用いて、記録媒体上に記録を行う。そ
して、次にその記録マークを再生する（２０３５）。こ
の時点でコントローラから指令を受けてエッジ間隔測定
回路２７０、および記録条件判定回路２７１が動作す
る。その判定結果（２０３６、２０３８）はコントロー
ラ２７２に送信され、コントローラ側で判定結果に応じ
て記録時の光ビーム強度の変更（２０３７、２０４１）
や、記録時のパルス間隔調整量の変更動作を行う。

【０１６７】例えば、判定結果で記録時の光ビーム強度
が設定値よりも大きい方に変化し、その変化量が許容量
を越えたと判断された場合には、記録時の光ビーム強度
を刻み量△Ｐ減少させる。同様に判定結果で記録時の光
ビーム強度が設定値よりも小さい方に変化し、その変化
量が許容量を越えたと判断された場合には、記録時の光
ビーム強度を刻み量△Ｐ増加させる。

【０１６８】また、判定結果で記録媒体上の温度が想定
値よりも高い方に変化し、その変化量が許容範囲を越え
たと判断された場合には、もし、記録時の光ビーム強度
の変更で対応が可能な範囲であれば、記録時の光ビーム
強度を刻み量△Ｐ減少させ、もし、記録時の光ビーム強
度の変更で対応が可能な範囲を越えた場合には、記録時
の光ビーム強度の刻み量△Ｐ分の減少動作とともに、記
録時のパルス間隔調整量を変更する（２０３９）。同様
に、判定結果で記録媒体上の温度が想定値よりも低い方
に変化し、その変化量が許容範囲を越えたと判断された
場合には、もし、記録時の光ビーム強度の変更で対応が
可能な範囲であれば、記録時の光ビーム強度を刻み量△
Ｐ増加させ、もし、記録時の光ビーム強度の変更で対応
が可能な範囲を越えた場合には、記録時の光ビーム強度
の刻み量△Ｐ分の増加動作とともに、記録時のパルス間
隔調整量を変更する（２０３９）。

【０１６９】なお、判定結果で各変化量が許容範囲を越
えていないと判定された場合には、記録条件に関する何
の変更も行わない。

【０１７０】そして、以上のような判定結果を受けた対
応動作を行うとともに、この専用記録領域内の信号の消
去を行い、本システムのビジー状態を解除して、通常の
情報記録再生モードに戻る。

【０１７１】なお、この記録条件判定モードを発生させ
る時間間隔は記録時の光ビーム強度変化、および記録媒
体上の温度変化がどの程度の時間で変動するかにより決
定する。例えば記録時の光ビーム強度に関して言えば、
最大でも変更刻み幅である△Ｐ以上変化しない時間間隔
内に設定しておく必要がある。

【０１７２】再び図２７に戻り、本実施例構成中の信号
記録系に関して説明する。情報を記録する際に、記録情
報は変調回路２７３で光情報記録系の特性に合うよう、
符号変調が行われる。この符号変調された記録信号に対
し、エッジ位置調整回路２７４、およびエッジ位置調整
テーブル２７５、２７６において、各エッジ位置がその
直前までのエッジ間隔情報に従って調整される。そし
て、この調整後の記録信号がレーザドライバ回路１７に
入力され、信号に応じて光ピックアップ２内のレーザ強
度を変調させ、ディスク１上に情報が記録される。な
お、エッジ位置調整テーブル２７５、２７６は記録条件
判定モードの結果、エッジ調整量を変更する必要がある
と判定された場合、および記録線速度が変化した場合に
エッジ位置調整テーブル切換回路２７８により、その内
容が変更される。

【０１７３】図２７において、光ディスク１、スピンド
ルモータ２、光ピックアップ３、増幅器１０、等化回路
１１、二値化回路１３、ＰＬＬ回路１４、復調回路１
７、変調回路２７３、レーザドライバ回路７については
従来の光ディスク装置に用いられている構成、機能のも
ので良く、その詳細説明は省略する。

【０１７４】以下、その他の構成要素について説明す
る。

【０１７５】図２９は図２７におけるエッジ間隔測定回
路２７０の一構成例を示した図である。

【０１７６】二値化回路１３の出力である、再生二値化
信号２７７はインパルス信号発生回路７０１にも入力さ
れる。このインパルス信号発生回路７０１は入力信号の
極性が変わるタイミングごとにインパルス状の信号波形
を出力し、この出力信号が極性反転タイミングを表す信
号として記録条件判定回路２７１、およびＡ／Ｄ変換器
７０２に入力される。

【０１７７】一方、再生二値化信号２７７は増幅器で構
成される積分回路７０３にも入力される。また、この積
分回路７０３には再生二値化信号での”Ｈ”レベルをＶ
Ｈ、”Ｌ”レベルをＶＬとしたとき−（ＶＨ＋ＶＬ）／
２のレベルを表した積分基準信号７０４も入力される。
そして、この積分回路７０３からは再生二値化信号２７
７との積分基準信号の差の信号が出力され、Ａ／Ｄ変換
器７０２に入力される。

【０１７８】また、コントローラからの信号がフリップ
フロップ７０９に入力される。このフリップフロップ７
０９には極性反転のタイミングを表す信号もクロック信
号として入力される。フリップフロップ７０９の出力は
エッジ間隔測定開始から最初の再生二値化信号２７７の
立ち上がりを検知して、間隔測定期間、アナログスイッ
チ７１０を切り替え、積分回路７０３を動作させる。

【０１７９】Ａ／Ｄ変換器７０２は極性反転のタイミン
グを表す信号をディジタル変換動作を行うタイミング用
クロックとして使用して、積分回路７０３の出力信号を
ディジタル信号に変換する。変換結果は極性反転間隔信
号として出力され、記録条件判定回路２７１に入力され
る。Ａ／Ｄ変換器７０２の変換精度はその出力値がパル
ス間隔調整量として十分な精度を有し、かつオーバーフ
ローが起こらないような量子化精度、およびビット数を
有する。

【０１８０】次に、図２９のエッジ間隔測定回路２７０
の動作を図３０を用いて説明する。再生二値化信号２７
７は二値化回路１３の出力信号であり、記録膜面上の照
射光スポット位置に記録マークの有無により、”Ｈ”ま
たは”Ｌ”レベルをとる。この再生二値化信号２７７は
インパルス信号発生回路７０１を通って、その極性が変
わるタイミングでインパルス波形を発生する極性反転の
タイミングを表す信号となり、Ａ／Ｄ変換器７０２での
トリガ信号に使用される。

【０１８１】積分回路７０３では再生二値化信号２７７
のパルス間隔が演算され、出力される。この積分回路７
０３は一般にその入力信号をＸ（ｔ）とした場合、出力
信号Ｙ（ｔ）として

【０１８２】

【数２０】 Ｙ（ｔ）＝∫₀Ｘ（τ）ｄτ＋Ｙ（０） …（数２０） が得られる。すなわち、出力信号Ｙ（ｔ）はその初期値
（エッジ間隔測定回路が動作を開始する時点での出力信
号レベル）Ｙ（０）はアナログスイッチ７１０の動作に
より０となるから、図２５の再生信号４０２のパルス間
隔Ｐｒ〔１〕、Ｐｒ〔２〕、…、およびギャップ間隔Ｇ
ｒ〔１〕、Ｇｒ〔２〕、…を用いて、積分回路７０３の
出力信号レベルＶｏは、再生二値化信号７の極性が”
Ｌ”から”Ｈ”に反転する時点では

【０１８３】

【数２１】 Vo=A(-Pr[1]+Gr[1]-Pr[2]+Gr[2]+…-Pr[i]+Gr[i]) …（数２１） であり、再生二値化信号２７７の極性が”Ｈ”から”
Ｌ”に反転する時点では

【０１８４】

【数２２】 Vo=A(-Pr[1]+Gr[1]-Pr[2]+Gr[2]+…-Pr[i]) …（数２２） となる。ここで、上式中のＡは積分回路７０３の増幅率
で決まる定数である。すなわち、この時点での出力信号
レベルは再生二値化信号２７７のパルス間隔について”
Ｈ”レベルを負の値、”Ｌ”レベルを正の値で表したと
きのパルス間隔を積算した結果を表している。

【０１８５】Ａ／Ｄ変換器７０２ではその時点の積分信
号レベルをディジタル値に変換し、その変換結果を記録
条件判定回路２７１に入力している。つまり、その出力
は式２１、式２２に伴って、

【０１８６】

【数２３】 B(-Pr[1]+Gr[1]-Pr[2]+Gr[2]+…-Pr[i]+Gr[i]) …（数２３） もしくは、

【０１８７】

【数２４】 B(-Pr[1]+Gr[1]-Pr[2]+Gr[2]+…-Pr[i]) …（数２４） （Ｂは定数）で与えられる。

【０１８８】図３０１は図２７における記録条件判定回
路７１１の一構成例である。

【０１８９】この回路では図２６における各Ｐｒ〔ｉ〕
−Ｇｒ〔ｉ〕の計算、およびその繰り返し信号に対して
総和をとる計算を行い、その各計算結果をコントローラ
２７２に送信するものである。

【０１９０】ラッチ回路９０１、９０２と減算回路９０
３ではエッジ間隔測定回路１０から送られてきた式２
３、および式２４で表されるエッジ間隔データから、各
Ｂ（Ｐｒ〔ｉ〕−Ｇｒ〔ｉ〕）の値を求めている部分で
ある。ラッチ回路９０１には再生二値化信号２７７がト
リガタイミング用の信号として入力されていて、その立
ち上がりエッジでエッジ間隔データをサンプル・ホール
ドしている。すなわち、この再生二値化信号２７７の立
ち上がり時には式２３で表されるデータがホールドさ
れ、出力されている。また、ラッチ回路９０２ではデー
タを１トリガ分だけ遅らせている。

【０１９１】減算回路９０３ではエッジ間隔データのラ
ッチ回路９０３の出力からラッチ回路９０１の出力を減
算し、その結果を出力している。ラッチ回路９０２の出
力とラッチ回路の出力は１トリガタイミング分だけずれ
た式２３で表される結果であるから、減算回路９０３の
出力でＢ（Ｐｒ〔ｉ〕−Ｇｒ〔ｉ〕）が求められてい
る。

【０１９２】加算回路９０４、およびシフトレジスタ９
０５では繰り返しデータでの各Ｂ（Ｐｒ〔ｉ〕−Ｇｒ
〔ｉ〕）ごとに、その総和を計算している。シフトレジ
スタ９０５の段数は図２５に示す記録信号の１周期中の
パルス数と等しく設計されており、その各段ごとに出力
線が出て、コントローラの方に送られている。再生信号
４０２が最後まで読み出された時点で、シフトレジスタ
の各段での出力結果は各ｉごとに繰り返しデータでのＢ
（Ｐｒ〔ｉ〕−Ｇｒ〔ｉ〕）の総和となっているので、
この結果を用いて、図２６に示す判定基準に基づいて記
録時の光ビーム強度、および記録媒体の温度が変化して
いるかどうかを調べている。

【０１９３】図３２は図２７におけるエッジ位置調整回
路２７４、およびエッジ位置調整テーブル２７５の一構
成例である。

【０１９４】この回路では式１８、および式１９中の関
数Ｃｆ（）、Ｃｅ（）をＲＡＭ等の記憶素子で構成され
るエッジ位置調整テーブル１５、１６の内容を参照する
形で求めている。すなわち、Ｆ〔ｉ〕を求める際には、
エッジ位置調整テーブル２７５に入力されるアドレス信
号線により、関数Ｃｆ（）内の第１、第２パラメータの
要素である。記録信号３０１のパルス／ギャップ間隔Ｌ
〔ｉ−１〕、Ｂ〔ｉ−１〕と、Ｆ〔ｉ〕を求める直前の
変換結果であるエッジ位置調整量Ｆ〔ｉ−１〕、Ｅ〔ｉ
−１〕を表す量を入力することで、データ信号線からそ
の関数値として出力される。同様に、Ｅ〔ｉ〕を求める
際には、エッジ位置調整テーブル１６に入力されるアド
レス信号線により関数Ｃｅ（）内の第１、第２パラメー
タの要素である、記録信号３０１のパルス／ギャップ間
隔Ｂ〔ｉ−１〕、Ｌ〔ｉ〕と、Ｅ〔ｉ〕を求める直前の
変換結果であるエッジ位置調整量Ｅ〔ｉ−１〕、Ｆ
〔ｉ〕を表す量を入力することで、データ信号線からそ
の関数値として出力される。

【０１９５】カウンタ回路１００１、１００２は変調回
路２７３から送信されてきた信号のパルス／ギャップ間
隔が変調信号の基本クロック間隔何個分に相当するかを
検出して、エッジ位置調整テーブルのアドレス線となっ
ている。また、ラッチ回路１００３、１００４、１００
５、１００６はエッジ位置調整テーブル２７５およびに
入力される各アドレス信号線のタイミングを調整するた
めに、シフトレジスタ回路１００７、１００８は変調信
号とエッジ位置調整量とのタイミングを調整するために
用いられている。セレクタ回路１００９は立ち上がり側
と立ち下がり側のエッジ位置調整量を交互に切り変える
回路であり、プログラマブルディレイライン回路１００
９はエッジ位置調整量分だけ、エッジ位置をディレイさ
せ、エッジ位置の調整を行う回路である。従って、この
出力信号が調整後信号３０２としてレーザドライバ回路
７に入力される。

【０１９６】図３３は図２７におけるエッジ位置調整テ
ーブル切換回路１８の一構成例である。

【０１９７】この回路は記録線速度、記録媒体の温度変
化にしたがって、エッジ位置調整テーブルの内容を切り
変え動作を行い、使用範囲内の各記録線速度、および記
録媒体の温度ごとのエッジ位置調整量のデータが格納さ
れている変換テーブル用データバッファ１１０２と、そ
の切り換え動作を制御する回路から構成される。

【０１９８】記録条件判定モードでの検出結果、エッジ
位置調整テーブルの内容を変更する必要があると判定さ
れた場合、および光スポットが移動して線速度が変化し
た場合にコントローラ２７２からテーブル変更指令信号
がカウンタ回路１１０１に入力され、エッジ位置調整テ
ーブル２７５、２７６の内容変更が開始される。この内
容変更動作では、まず、変換テーブル用データバッファ
１１０２に光スポットの記録媒体上での移動速度、およ
び記録条件判定モードで検出された記録媒体の温度が入
力されて、変換テーブル用データバッファ１１０２内に
ある、どのエッジ位置調整テーブルが選択されるかを決
定する。そして、カウンタ回路１１０１から入力される
アドレス番号ごとに変換テーブル用データバッファ１１
０２から各エッジ調整量が送信され、各変換テーブルに
格納されていく。なお、カウンタ回路の出力信号のう
ち、１本はエッジ調整量テーブル２７５、２７６のうち
どちらかを選択するためのテーブル切り変え信号として
使用され、残りの信号は変換テーブル用データバッファ
１１０２、およびエッジ位置調整回路２７５、２７６の
アドレス信号をして使用されている。

【０１９９】以上が本発明の一実施例についての説明で
ある。この記録パルスエッジ調整量算出方式を用いるこ
とで、同一記録パルスにおいてその前の記録パターンが
違うために発生する、熱干渉による再生波形でのエッジ
位置の変動分をなくすことができる。

【０２００】この記録条件測定に用いる専用領域はディ
スクの内周側、外周側、およびその間からなる複数箇所
を用いるが、その領域は特別に設けても、あるいは一般
のデータ記録領域でも構わない。後者の場合ですでにそ
の領域に記録データが存在するときには、他の空き領域
を利用するか、もしくはその領域を使用するために該領
域に書かれている情報を一時コントローラ内のメモリな
ど、別の場所に退避させる処理を行う。

【０２０１】本特許は書換えが可能であり、その原理が
熱を用いた記録方法である、あらゆる情報記録方式、お
よび記録媒体にあてはまる記録パワーや記録パルス間隔
という記録条件の制御方式である。特に熱拡散効果が高
く、かつ記録条件に敏感、すなわち記録パワーや環境温
度、記録媒体の構成、および記録装置の特性等のわずか
な変化で記録特性の差として現れる様な記録方式、およ
び記録媒体の場合、記録データの信頼性を確保する上で
必要不可欠な技術である。例えば光磁気ディスク、およ
び交換結合力を利用した、重ね書きが可能な光磁気ディ
スク、重ね書きが可能な相変化を利用した光ディスクな
どにおいて実用性を確保する上で、この技術が重要であ
る。

【０２０２】以上説明してきたように、本発明はテスト
記録を行ないその結果を演算処理して記録制御するため
の信号を得、それをもとにエッジ位置調整回路により所
望の位置に制御できる。

【０２０３】この信号記録再生方法によれば、熱干渉に
よる再生信号のエッジ位置に関する変動分をなくすこと
ができる。また記録時の光ビーム強度や、記録媒体の温
度が変化した場合にも対応するため、常に最適な記録条
件を実現しており、マーク長記録を用いた、より高密度
な記録が製作時の厳密な調整なしに容易に実現でき、し
かも記録データに関する信頼性を大幅に向上させる。

【０２０４】（実施例８）本実施例は、記録密度をディ
スク位置により変化させて、記録することにより、高密
度記録を実現する手法である。

【０２０５】円盤状記録媒体の回転数を一定にして、記
録半径位置が変化するに連れ、線速度が変化しながら記
録するＭＣＡＶのような記録方式において、容量を確保
しつつ、信頼性良くデータを記録再生するためには、デ
ィスク内外周に渡って位相ジッタの大きさが等しいこと
が望まれる。

【０２０６】位相ジッタは前述のエッジ記録ではディス
ク媒体のノイズ、レーザノイズ、アンプノイズなどのよ
うなランダム性ノイズによって発生する位相揺らぎと、
記録ドメイン長さのパターンによる違い，パターン間の
熱干渉によってドメインのエッジ位置が変化するエッジ
シフトの２つに大きく分けられる。光磁気ディスクの媒
体では熱伝導性がよいことから、特に線速度が遅い内周
では直前に記録したパルスの熱の影響を受け、次に記録
する情報ドメインの位置がシフトする位相シフトが発生
し、位相揺らぎより大きくなる。これにより正確に情報
を再生することができなくなる。

【０２０７】図４０の様に光磁気ディスクの略同心円状
トラックを複数トラックからなるゾーンに分割した場合
の線密度の決定方法について考察すると各ゾーン内の線
記録密度は同一である。光磁気ディスク最内周ゾーン半
径位置をＲｍｉｎ、内側からｎ番目のゾーンの線密度を
Ｌｎ、最内周のセクタ数をＮｉ、セクタあたりのデータ
バイト数をＢ、トラックピッチをｐ、ゾーン内のトラッ
ク本数をＭ、データの利用効率をηとすると、最内周ゾ
ーンの容量は

【０２０８】

【数２５】 ２π×Ｒｍｉｎ×Ｌｉ×η＝Ｎｉ×Ｂ …（数２５） ｎ番目のゾーンでは

【０２０９】

【数２６】 ２π×（Ｒｍｉｎ＋ｎ×Ｍ×ｐ）×Ｌｎ×η＝（Ｎｉ＋ｎ）×Ｂ …（数２６） ｎ番目のゾーンの線密度とｎ＋１番目のゾーンの線密度
の差は

【０２１０】

【数２７】Ｌｎ＋１−Ｌｎ＝ ｎ（Ｂ−２π×Ｍ×ｐ×Ｌｎ×η）／２×π（Ｒｍｉｎ＋Ｍ×ｐ）×η …（数２７） 従って、Ｂと２π×Ｍ×ｐ×Ｌｎ×ηの大小関係により
線密度を制御することができる。すなわち、本発明では
位相シフトの発生の大きい内周側よりも外周側で線密度
を向上させたいので

【０２１１】

【数２８】 Ｌｎ＜Ｂ／（２π×Ｍ×ｐ×η） …（数２８） となるようにトラック本数Ｍとトラックピッチｐを選
ぶ。

【０２１２】例えば２−７変調を用いてゾーンごとに１
セクタ／トラック増加するようにして、トラックピッチ
を１．６ミクロンとし、記録半径最内周を６７．９ｍ
ｍ，最内周セクタ数を５２とするとＭの値によって図３
６のように変化する。ここでは縦軸に線密度の代わりに
２−７変調の最短ピット長さをとった。これが小さいほ
ど線密度が高いことになる。

【０２１３】以上の検討結果を記録容量の観点からみる
と、図３４の実線１１００のように外周で線密度を上
げ、内周で線密度を下げるように記録半径位置における
線密度を制御すると、記憶容量の寄与度は図３５の実線
２１００のようになる。図３５では半径位置に対する円
周の長さに線密度をかけた１トラックあたりの容量を表
している。これを半径ＲｉからＲｏまで積分すると全記
憶容量となる。図３４及び３５で点線１２００，２２０
０はいずれも線密度を一定にした場合であり、これと比
較すると図３５により判るように内周側で線密度を下げ
ても、内周側の容量寄与度が小さいことから全記憶容量
に与える影響が少ないことがわかる。具体的には図４０
に示すゾーン１４０１，１４０２，１４０３ごとに線密
度を変化させる方法がある。

【０２１４】本発明により光磁気ディスクの媒体をもち
いたエッジ記録とＭＣＡＶ方式を組み合わせて記憶容量
の大きな装置を実現するにあたり、データの信頼性を表
す位相変動量を内外周でほぼ等しくでき、かつ記憶容量
の減少を抑えることができる。

【０２１５】（実施例９）本実施例は、記録制御を行う
際に必要とする制御パラメータを得るためにテスト記録
を行う領域をディスク中に設けることに関するものであ
る。

【０２１６】本発明の詳細を一実施例を用いて説明す
る。まず、作製したディスクの断面構造を示す模式図は
図２１と同様である。作製したディスクは、ポリカーボ
ネート基板５０上にＳｉＮｘ（７５ｎｍ）５１、≠Ｔｂ
ＦｅＣｏＮｂ（３０ｎｍ）５２、≠ＳｉＮｘ（２０ｎ
ｍ）５３、≠Ｎｉ（３０ｎｍ）５４、≠Ａｌ（３０ｎ
ｍ）５５、を順次積層した５層構造である。ディスクの
作製は、スパッタ法により行った。その時のスパッタの
条件は、１０^-7Torr以下まで真空排気した後に、まず、
ポリカーボネイトのディスク基板５０上に窒化シリコン
膜５１を形成した。ターゲットに純Ｓｉを、放電ガスに
Ａｒ／Ｎ₂混合ガスをそれぞれ用い、投入ＲＦ電力密
度：６．６ｍＷ／ｃｍ²、放電ガス圧力：１０ｍＴｏｒｒ
にてスパッタを行ない、７５ｎｍの膜厚の膜を形成し
た。つづいて、ＴｂＦｅＣｏＮｂ光磁気記録膜５２を形
成した。ターゲットにＴｂＦｅＣｏＮｂ合金を、放電ガ
スに高純度Ａｒガスをそれぞれ用い、投入ＲＦ電力密
度：４．４ｍＷ／ｃｍ²、放電ガス圧力：５ｍＴｏｒｒ
にてスパッタを行ない、３０ｎｍの膜厚に形成した。再
び、窒化シリコン膜５３を形成した。

【０２１７】ターゲットに純Ｓｉを、放電ガスにＡｒ／
Ｎ₂混合ガスをそれぞれ用い、投入ＲＦ電力密度：６．
６ｍＷ／ｃｍ²、放電ガス圧力：１０ｍＴｏｒｒにてス
パッタを行ない、２０ｎｍの膜厚の膜を形成した。

【０２１８】つぎは、Ｎｉ膜５４の形成である。ターゲ
ットにＮｉを、放電ガスに高純度Ａｒガスをそれぞれ用
い、投入ＲＦ電力密度：３．３ｍＷ／ｃｍ²、放電ガス圧
力：１５ｍＴｏｒｒにてスパッタを行ない、３０ｎｍの
膜厚に形成した。そして、最後はＡｌ膜５５の形成であ
る。ターゲットにＡｌを、放電ガスに高純度Ａｒガスを
それぞれ用い、投入ＲＦ電力密度：３．３ｍＷ／ｃ
ｍ²、放電ガス圧力：１５ｍＴｏｒｒにてスパッタを行
ない、３０ｎｍの膜厚に形成した。そして、最後はＡｌ
膜５５の形成である。ターゲットにＡｌを、放電ガスに
高純度Ａｒガスをそれぞれ用い、投入ＲＦ電力密度：
３．３ｍＷ／ｃｍ²、放電ガス圧力：１５ｍＴｏｒｒに
てスパッタを行ない、３０ｎｍの膜厚に形成した。

【０２１９】このようにして作製した光磁気ディスクの
膜表面を紫外線硬化型樹脂にてコートを行い、さらに２
枚のディスクを接着剤で貼り合わせ、光磁気ディスクと
した。ここで、用いたディスクの構造は一例であり、本
発明の効果はディスクの構造により左右されるものでは
ない。このディスクは、記録膜が１層よりなるものであ
るが、交換結合作用を用いたオーバーライト可能な光デ
ィスクに対しても有効でり、さらには相変化を利用した
光ディスクの記録制御に対しても有効であることは言う
までもない。

【０２２０】このようにして作製したディスクの平面図
を図３９に示す。これに対して、ディスクドライブ起動
時に、図３７に示すテストパターン２１により、図３９
に示す記録制御用テストトラック１４００に記録を行
い、そのデーターを再生した。そして、再生信号の信号
振幅の変化を測定することにより、外部要因による形成
される磁区形状の変動を検出した。この結果をもとに、
ユーザーデータを記録領域に少なくとも記録時のレーザ
ーパワー、記録のパルス幅、或いは記録パルスの形状を
制御して記録を行った。

【０２２１】その時に得られた記録磁区の形状の模式図
を図３８に示す。制御しないで記録を行うと涙型の磁区
が形成されたり、磁区幅が制御されないために幅が広く
なったり、磁区長が無制御のために長くなったり短くな
ったりし、ピットエッジ記録を行おうとするとエラーを
生じる場合があった。これらの変化が生じる大きな原因
は使用環境温度の変動である。そこで、ディスクドライ
ブ起動時或いはディスク挿入時に、テストパターンを用
いて記録制御用テストトラック１４００に記録を行い、
その情報を再生を行うことにより使用環境温度の検出を
行い、その結果を記録条件の設定へフィードバックをか
け環境条件を考慮した記録を行うことにより解決した。
その結果、環境温度が変化してもディスク１に記録され
るドメインのサイズは常に一定であった。

【０２２２】これにより、高密度記録が可能である。ま
た、媒体間に記録感度などバラツキがあると、ディスク
ごとに形成されるドメインのサイズが異なるため、エラ
ーを生じる場合がある。本発明を用いると、あらかじめ
本発明で提供したテストトラックへディスクドライブが
記憶しているテストパターンを記録しておき、この記録
したデーターを再生し、得られる信号振幅を測定するこ
とにより、ディスク間のバラツキをはじめ、環境温度変
化による影響まで吸収できた。ここで、テストパターン
による制御用の情報の採取はディスクドライブの起動時
及びディスク挿入時に細かく採取した。

【０２２３】本実施例によれば、ディスク１の記録領域
をあらかじめ複数のゾーン１４０１，１４０２，１４０
３に分割し、各ゾーンごとに記録制御を行うための情報
を採取する領域１４００を設けそこでテストパターンに
より記録／再生することにより、環境温度や媒体間のバ
ラツキなどにより生じる記録磁区サイズの違いを補正す
ることができる。これは、ディスク位置によりその変動
量が異なるので、少なくとも各ゾーン１４０１，１４０
２，１４０３毎にテストトラックを設けることにより、
この問題を解決することができた。これにより、超高密
度光記録が実現できた。また、各トラックごとにテスト
領域を設ければ、より精密な補正が行なえるテストトラ
ックの媒体の劣化を防ぐために、すでにテスト記録を行
なった箇所と同一の箇所に重複してテスト記録が行なわ
れないようにし、あるいは連続してテスト記録が行なわ
れないようにし、テストトラックの書換え回数に偏りが
生じないようにすることが有効である。

【０２２４】また、上記の様にディスクの内周、中周、
外周のテストトラック１４００においてテスト記録を行
う際あらかじめ、各ゾーン１４０１，１４０２，１４０
３における記録再生特性を記憶手段に保存しておき、テ
スト記録を行なっていないゾーンのディスクの記録再生
特性を外そうとすることができる。

【０２２５】

【発明の効果】本発明は、マーク長記録方式ディジタル
信号を光ディスク等の光記録媒体に記録／再生／消去を
行う光ディスク装置に係り、ピット間の熱干渉による再
生信号のエッジ位置の変動をなくし、かつ、外部環境条
件の変動によるエッジ位置の変動を低減する手法を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置を説明するためのブロック図。

【図２】一実施例の動作を説明する流れ図。

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

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

【図５】本発明の試し書きの記録パターンの説明概念
図。

【図６】本発明の試し書きの制御信号検出回路ブロック
図。

【図７】熱時定数と熱遮断後の温度誤差の関係を表す説
明図。

【図８】記録波形の一つの実施例を説明する波形図。

【図９】記録波形のもう一つの実施例を説明する波形
図。

【図１０】記録信号波形を示す波形図。

【図１１】記録信号波形を示す波形図。

【図１２】再生信号波形と記録された記録マークの関係
の説明概念図。

【図１３】エッジシフトのパターン依存性を示すグラフ
図。

【図１４】記録信号波形を示す波形図。

【図１５】記録信号波形を示す波形図。

【図１６】再生信号波形と記録された記録マークの関係
の説明概念図。

【図１７】エッジシフトのパターン依存性を示すグラフ
図。

【図１８】記録信号波形を示すグラフ図。

【図１９】レーザ駆動回路の実施例を説明するグラフ図
及び回路図。

【図２０】試し書きの手順の流れず図。

【図２１】光磁気ディスクの断面図。

【図２２】記録パルス波形の形状を示す波形図。

【図２３】熱干渉によりエッジ位置がシフトする様子を
表す模式図。

【図２４】エッジシフト量の情報を用いて、記録信号の
各エッジ位置を調整してエッジシフトの影響を抑圧する
様子を説明するための模式図。

【図２５】記録条件測定用の記録信号パターンの一例を
表した波形図。

【図２６】測定結果から記録時の光ビーム強度変化、お
よび記録媒体の温度変化を分離検出する手段を説明する
グラフ図。

【図２７】実施例の構成を示すブロック図。

【図２８】記録条件判定モードの流れ図。

【図２９】エッジ間隔測定回路の一構成例を示したブロ
ック図。

【図３０】エッジ間隔測定回路の動作を説明するための
説明概念図。

【図３１】記録条件判定回路の一構成例を示した回路
図。

【図３２】エッジ位置調整回路、およびエッジ位置調整
テーブルの一構成例を示したブロック図。

【図３３】エッジ位置調整テーブル切換回路の一構成例
を示したブロック図。

【図３４】記録半径位置と線密度の関係を表すグラフ
図。

【図３５】記録半径と容量寄与度の関係を表すグラフ
図。

【図３６】記録半径と最短ドメイン長さの関係を表すグ
ラフ図。

【図３７】テストパターンの波形図。

【図３８】記録磁区形状を示す模式図。

【図３９】本発明の光ディスクの平面図。

【図４０】最小変化長を示す波形図。

【符号の説明】

１…光ディスク、３…試し書き手段、４…符号器、７…
光源駆動手段、８…光源、９…検出器、１１…波形処理
手段、１３…パルス化手段、１５…弁別器、１６…比較
手段、１７…復号器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 武志 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 賀来 敏光 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 三田 誠一 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 重松 和男 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (56)参考文献 特開 平３−185628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−37745（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−271724（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−22223（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−5221（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30327（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−10220（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−237635（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/105

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクに光ビームを照射する光源、記
   録すべき情報信号を符号列に変換する符号器、上記符号
   列に従って上記光ビームを変調し光パルス列として上記
   光ディスクに照射してその熱作用もしくは熱干渉の少な
   くとも１つにより符号列を記録マークとして記録する光
   源駆動手段、上記光ディスクからの光を光電変換して電
   気信号波形を得る検出器、上記電気信号波形を波形処理
   する波形処理手段、上記波形処理手段からの信号をパル
   ス信号とするパルス化手段、上記パルス信号から上記光
   ディスク上に記録された符号列を検出する弁別器、上記
   弁別器からの符号列を情報信号に復号する復号器を有す
   る光ディスク装置において、 １のテスト信号により上記光ビームを変調して光パルス
   列として上記光ディスク上に照射してテストパターンを
   形成する試し書き手段と、 上記光パルス列は、Ｐｗのパワーレベルのパルスを有す
   る１つの記録マークを形成する１単位の記録パルス列
   と、上記１単位の記録パルス列の直前にＰａｓのパワー
   レベルの領域と、上記１単位の記録パルス列の後側にＰ
   ｒのパワーレベルの領域を有し、上記Ｐｗ、Ｐａｓ、Ｐ
   ｒはＰｗ＞Ｐａｓ＞Ｐｒの関係を有し、 上記テストパターンを再生して評価する手段、 上記評価結果に基づいて上記テストパターンを形成する
   上記光ビームの上記Ｐａｓのパワーレベルを制御する制
   御手段を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】前記テストパターンを符号器で符号化して
   記録する請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 【請求項３】前記電気信号波形を上記波形処理手段を通
   さずにパルス化手段に入力するための切り替えスイッチ
   を有する請求項１記載の光ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記光ディスクは半径方向に記録条件の異
   なる複数のゾーンに分割され、各ゾーンごとに上記テス
   トパターンを記録するための領域を有する請求項１に記
   載の光ディスク装置。
5. 【請求項５】 前記光源駆動手段は、スイッチ手段及びこ
   れに直列な電流源からなる単位駆動回路が複数並列に配
   置され、１つの定電流源がそれぞれの単位駆動回路と直
   列に配置され、上記定電流源と直列かつ上記単位駆動回
   路と並列に光源が接続され、上記複数の単位駆動回路の
   電流源は異なる値の電流を流す様構成され、上記スイッ
   チ手段を前記符号列に基づいた制御信号で作動させるこ
   とにより、上記光源を駆動する電流値を制御する請求項
   １に記載の光ディスク装置。
6. 【請求項６】 前記単位駆動回路の電流源の少なくとも１
   つが電流可変である請求項５記載の光ディスク装置。
7. 【請求項７】 前記スイッチ手段はｎｐｎタイプでスイッ
   チングする素子である請求項５記載の光ディスク装置。
8. 【請求項８】 記録すべき情報信号を符号列に変換し、上
   記符号列に従って光ビームを光パルス列に変調し、上記
   光パルス列を記録媒体に照射し、上記光パルス列の熱作
   用若しくは熱干渉の少なくとも１つにより上記符号列を
   記録マークとして記録し、上記記録媒体からの光を光電
   変換して電気信号波形を得、上記電気信号波形を波形処
   理し、上記波形処理された電気信号をパルス信号に変換
   し、上記パルス信号から上記記録媒体上に記録された符
   号列を検出し、上記検出された符号列の情報信号を復号
   する光学的情報記録再生方法において、 １の情報信号により上記光ビームを光パルス列に変調し
   て上記記録媒体上にテストパターンを形成し、 上記光パルス列は、Ｐｗのパワーレベルのパルスを有す
   る１つの記録マークを形成する１単位の記録パルス列
   と、上記１単位の記録パルス列の直前にＰａｓのパワー
   レベルの領域と、上記１単位の記録パルス列の後側にＰ
   ｒのパワーレベルの領域を有し、上記Ｐｗ、Ｐａｓ、Ｐ
   ｒはＰｗ＞Ｐａｓ＞Ｐｒの関係を有し、 上記テストパターンを再生して上記テスト信号と比較
   し、 上記結果に基づいて上記テストパターンを形成する光パ
   ルス列を構成するＰａｓのパワーレベルを制御すること
   を特徴とする光学的情報記録再生方法。
9. 【請求項９】 上記記録媒体を交換する毎に上記１の情報
   信号により上記光ビームを光パルス列に変調して上記記
   録媒体上にテストパターンを形成し、上記テストパター
   ンを再生して上記テスト信号と比較し、上記結果に基づ
   いて上記テストパターンを形成する光パルス列を制御す
   ることを特徴とする請求項８記載の光学的情報記録再生
   方法。
10. 【請求項１０】 上記テストパターンは最長符号と最短符
    号を含むことを特徴とする請求項８記載の光学的情報記
    録再生方法。