JP2009004085A - 記録媒体へのデータ記録方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速転送時においても高い精度でマークを形成できるデータ記録方法およびデータ記録装置を提供する。
【解決手段】データ記録方法は、記録すべきデータに基づいて記録符号列を生成するステップ（Ａ）と、記録符号列に含まれる各符号の符号長に応じて、エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するステップ（Ｂ）と、前記記録波形に基づいて前記エネルギービームのパワーを変調するステップ（Ｃ）とを含む。記録符号列の最短符号長がｎ（ｎは１以上の整数）である場合において、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、またはｎ＋２の符号に対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルスが１個である記録波形を割り当て、符号長ｘがｎ＋３以上の符号にに対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルス（Ｐｗ）が複数個である記録波形を割り当てる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクなどの記録媒体にレーザー光などのエネルギーを照射して未記録部とは物理的性質の異なるマークを形成し、それによってデータ（情報）を記録する記録方法および装置に関する。

ＤＶＤ−ＲＡＭなどの書き換え可能な光ディスクは、基板上に設けられた相変化記録膜を有している。この相変化記録膜は、高いエネルギー密度を有するレーザー光の照射を受けると、照射部分の温度が局所的に融点を超える温度に達し、溶融する。レーザー光の照射を受ける光ディスクは高速で回転しているため、レーザー光のビームスポットは相変化記録膜上をトラックに沿って高速で移動することになる。このため、相変化記録膜のうち、ビームスポットの通過によって溶融した部分はすぐに自然冷却され、凝固する。このときのレーザー光のパワーを調節することにより、相変化記録膜の溶融部分は急冷されて非晶質化する。相変化記録膜において非晶質化した領域は、他の領域（結晶領域）とは異なる屈折率および光反射率を示す。このようにして形成された非晶質領域は「マーク」とよばれる。また、トラック上において「マーク」と「マーク」との間の領域は「スペース」と称される。

このようなマークおよびスペースをトラック上に配列することにより、光ディスク上にデータを記録することができる。再生用の弱いレーザー光を光ディスク上に照射し、その反射光強度を測定すれば、マークおよびスペースの境界（マーク・エッジ）を検知することができ、それによってデータを再生できる。再生用レーサ光のパワーは、相変化記録膜を溶融しない低いレベルに保持される。

これらの光ディスク媒体について、データ記録再生時における情報転送速度を向上するには、記録線密度を上昇させるか、光ディスク媒体上におけるビームスポットの走査速度を上昇させればよい。

記録線密度を上昇させるには、マーク長およびスペース長を縮小したり、マーク長およびスペース長の変化の刻みを短くしてマークエッジ位置を検出するための時間幅を狭くすることが有効である。

しかし、記録線密度を上昇させると、再生信号におけるＳ／Ｎ比が低下するため、大幅な記録線密度上昇は望めない。

光ディスク上に微小マークを高い精度で形成するため、１個または複数個のレーザーパルスの連続照射によって記録膜に各マークを形成するライトストラテジーが採用される。

特許文献１に開示されている第１の従来技術によれば、異なる長さを有する複数のマークの各々について、レーザー光のパルス列が割り当てられる。形成すべきマーク長に基づいて、各マークを形成するために照射するべきレーザー光のパルス例、すなわち、レーザー光の強度変化を示す波形（記録波形）が決定される。各マーク形成期間に照射されるパルスの個数および振幅は、記録符号列の長さに応じて制御される。

上記マーク形成期間における記録波形は、先頭部と後続部分の２つの部分に分けられる。各パルスのパルス高は一般に異なっている。また、マーク形成期間以外の期間では、スペースを前置して記録補助パルスが発生される。

特許文献１の技術によると、スペース長によらず、先行するマークから直後のマークの前エッジへの熱拡散を補償でき、マーク幅およびマークエッジ位置が高い精度で制御できる。

特許文献２が開示している第２の従来技術では、個々の記録符号を異なる長さの複数の基本的な要素に分解し、各要素に１つの記録パルスを対応させる。そして、個々の記録符号を各記録パルスによる各々独立した一連の記録マークとして形成する。

特許文献３が開示している第３の従来技術では、先頭の加熱パルスと後続する複数個の後部加熱パルスと後部冷却パルスおよび最後尾冷却パルスからなるマルチパルス記録方式において、記録チャンネル・クロック周期に対する偶数長と奇数長のいずれか一方のマーク長を記録する場合に、後部加熱パルスと後部冷却パルスのパルス幅を記録チャンネル・クロック周期と略同一とする方法が開示されている。

特許文献４が開示している第４の従来技術では、任意長のマークに対するマーク形成期間における単位時間当たりの注入エネルギーの任意の２変化点の間隔が検出窓幅の１／２倍より長くなるように記録符号列中のマーク長に応じて該マーク形成期間内の注入エネルギー・パルス数を変化させる方法が開示されている。
特開平５−２９８７３７号公報 特開平８−７２７７号公報 特開平９−１３４５２５号公報 特開平１１−１７５９７６

上記の第１の従来技術では、検出窓幅分のマークの延長に１発の記録パルスが対応している。このため検出窓幅が短縮した場合、記録エネルギー発生源である半導体レーザー・ダイオードを従来以上に高速に駆動する必要が出てくる。例えば一般的な（１，７）変調方式を用いて磁気ディスク装置なみの１０ＭＢｙｔｅｓ／ｓｅｃのバースト転送速度を実現しようとした場合、再生信号における検出窓幅は約８．３ｎｓ（ナノ秒）となり、したがって最短の記録電流パルス幅は検出窓幅の約１／２の約４．２ｎｓとなる。しかし半導体レーザーの立ち上がりには数ｎｓ程度必要であり、正確な記録光パルス発生は困難である。また仮に正確な記録光パルスが発生できたとしても、相変化ディスクのように加熱部分の冷却速度によってマークの形成を制御する媒体に対してマルチパルス記録を行う場合には、加熱部分が十分に冷却されないうちに次の光パルスが照射されるため、正常なマーク形成が不可能となる。例えば同様に（１，７）変調方式を用いて１０ＭＢｙｔｅｓ／ｓｅｃのバースト転送速度を実現しようとした場合、記録媒体の冷却時間も最短の記録電流パルス幅に等しい約４．２ｎｓとなるので、記録媒体の特性によってはマークが正しく形成できない。

前記第２の従来技術では、個々の記録符号を異なる長さの複数の基本的な要素に分解し、各要素に１つの記録パルスを対応させ、個々の記録符号を各記録パルスによる各々独立した一連の記録マークとして形成する方法が開示されている。しかし本従来技術では各要素に対応した記録パルス間の熱的なバランスが考慮されておらず、記録線密度を上昇させていく場合、マークエッジ位置の制御に問題が生ずる。すなわち１つの記録符号に対応するマークを形成しようとする場合、記録符号先頭部と記録符号後端部では記録膜における熱の蓄積量が異なるために、位置によって記録マーク幅が変動し、正確なエッジ記録が出来なくなる。

前記第３の従来技術では、マーク形成期間の中央部付近で検出窓幅よりも相当短いパルスが記録波形に挿入されるケースが存在し、その近傍でのマーク幅が他の部分に比べて大きく変動する。本従来技術の説明ではマークエッジ記録を行う場合、マークのエッジ位置さえ正確であればマーク中央部分での信号振幅の変動は大きな問題にはならないとしている。しかし再生信号の平均レベルを検出して記録再生条件を決定するような記録再生装置の場合、このような再生信号の歪みは装置の動作に悪影響を与える。例えば相変化記録媒体の場合、位相ピット型記録媒体と同様に反射率の変化で信号が検出できる。このため相変化記録媒体では位相ピット型記録媒体と再生装置を共用しやすいという利点を有するが、位相ピット型記録媒体からの再生信号には前述の歪みが存在しないため、位相ピット型記録媒体用と同一の装置による再生が困難となる。

また前記第４の従来技術では、記録パルス列の記録パワーレベルがステップ状に変動しているため複雑なパワー制御が必要である。また、４Ｔｗの符号長の信号を記録する場合。少なくとも３Ｔｗ長の間平均パワーレベルよりも高いパワーレベルで発光させることとなり、高密度化になり微小マークを形成させる場合、これでは照射時間が長すぎるため、所望の記録マークが形成されないと言う欠点がある。

上記の各従来技術によれば、高転送速度時にマークを十分な精度で形成することができ
ず、結果として十分な記録面密度と信頼性を実現することができなかった。

本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高速転送時においても高い精度でマークを形成できるデータ記録方法およびデータ記録装置を提供することにある。

本発明のデータ記録方法は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録方法であって、記録すべきデータに基づいて記録符号列を生成するステップ（Ａ）と、記録符号列に含まれる各符号の符号長に応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するステップ（Ｂ）と、前記記録波形に基づいて前記エネルギービームのパワーを変調するステップ（Ｃ）とを含み、前記ステップ（Ｂ）は、前記記録符号列の最短符号長がｎ（ｎは１以上の整数）である場合において、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、またはｎ＋２の符号に対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルスが１個である記録波形を割り当て、符号長ｘがｎ＋３以上の符号に対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルス（Ｐｗ）が複数個である記録波形を割り当てる。

好ましい実施形態において、前記ステップ（Ｂ）は、前記記録符号列の最短符号長がｎ（ｎは１以上の整数）である場合において、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３以上の少なくも４つに区分し、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数が等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍの記録パルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍ＋１の記録パルス幅」とした場合において、（符号長ｍの記録パルス幅）≦（符号長ｍ＋１の記録パルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

好ましい実施形態において、前記ステップ（Ｂ）は、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数、および２つの記録パルス（Ｐｗ）にはさまれたボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間の数が相互に等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍのパルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍ＋１のパルス幅」とした場合において、（符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

好ましい実施形態において、符号長ｘがｎ＋３以上の符号に対応する記録マーク形成期間における記録波形は、（ｘ−１）を２で割った商に等しい記録パルスを含む。

好ましい実施形態において、各符号長ｘがｎ＋３以上の符号に対応する記録マーク形成期間における記録波形の消去パワーレベル（Ｐｅ）の期間は、１Ｔｗ以上に設定される。

好ましい実施形態において、各記録マーク形成期間における記録波形のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間は１Ｔｗ以上に設定される。

好ましい実施形態において、各記録マーク形成期間における記録波形の冷却パワーレベル（Ｐｃ）の期間は１Ｔｗ以上に設定される。

好ましい実施形態において、符号長ｘに応じて、対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる先頭パルスの開始位置および冷却パルスの終端位置のシフトを行なう。

好ましい実施形態において、前記シフトは、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３以上の少なくとも４つの区分けに応じて異なる大きさに設定される。

本発明によるデータ記録装置は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録装置であって、前記エネルギービームのパワー変調を行なうレーザー駆動手段と、前記記録媒体に記録すべきデータを記録符号列に変換する符号化手段と、前期記録符号列に含まれる各符号の符号長ｘに応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するマーク長分類手段とを備え、前記マーク長分類手段は、前記記録符号列の最短符号長がｎ（ｎは１以上の整数）である場合において、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、またはｎ＋２の符号に対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルス（Ｐｗ）が１個である記録波形を割り当て、符号長ｘがｎ＋３以上の符号にに対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルス（Ｐｗ）が複数個である記録波形を割り当てる。

好ましい実施形態において、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数、および２つの記録パルス（Ｐｗ）の間にはさまれたボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間の数が等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目のボトムパワーレベルの期間を「符号長ｍのパルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目のボトムパワーレベルの期間を「符号長ｍ＋１のパルス幅」とした場合において、（符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

好ましい実施形態において、前記記録符号列の最短符号長がｎ（ｎは１以上の整数）である場合において、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３以上の少なくも４つに区分し、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数が等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍの記録パルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍ＋１の記録パルス幅」とした場合において、（符号長ｍの記録パルス幅）≦（符号長ｍ＋１の記録パルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

好ましい実施形態において、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数、および２つの記録パルス（Ｐｗ）にはさまれたボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間の数が相互に等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍのパルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍ＋１のパルス幅」とした場合において、（符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

好ましい実施形態において、符号長ｘがｎ＋３以上の符号に対応する記録マーク形成期間における記録波形は、（ｘ−１）を２で割った商に等しい記録パルスを含むように決定される。

好ましい実施形態において、マーク形成期間におけるレーザーパルスの基本波形の立ち下がりから立ち上がりの全間隔が検出窓幅（Ｔｗ）以上となるように前記記録波形を決定する。

好ましい実施形態において、符号長ｘに応じて、対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる先頭パルスの開始位置および冷却パルスの終端位置のシフトを行なうパルス移動手段を備える。

好ましい実施形態において、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３以上の少なくとも４つの区分けに応じて異なる大きさに前記シフトを設定する記録補償手段を有する。

本発明の他のデータ記録方法は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録方法であって、記録すべきデータに基づいて記録符号列を生成するステップ（Ａ）と、記録符号列に含まれる各符号の符号長に応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するステップ（Ｂ）と、前記記録波形に基づいて前記エネルギービームのパワーを変調するステップ（Ｃ）とを含み、前記ステップ（Ｂ）は、符号長ｎおよび符号長ｎ＋１に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数が１つに設定し、しかも、符号長ｎに対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の幅は、符号長ｎ＋１に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の幅以下に設定し符号長ｎ＋２および符号長ｎ＋３に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数は２つに設定され、しかも、符号長ｎ＋２に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる第１記録パルス（Ｐｗ）の幅は、符号長ｎ＋３に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる第１記録パルス（Ｐｗ）の幅以下であり、かつ、符号長ｎ＋２に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる第２記録パルス（Ｐｗ）の幅は、符号長ｎ＋３に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる第２記録パルス（Ｐｗ）の幅以下に設定される。

本発明の更に他のデータ記録方法は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録方法であって、記録すべきデータに基づいて記録符号列を生成するステップ（Ａ）と、記録符号列に含まれる各符号の符号長に応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するステップ（Ｂ）と、前記記録波形に基づいて前記エネルギービームのパワーを変調するステップ（Ｃ）と、を含み、前記ステップ（Ｂ）は、前記記録符号列の最短符号長がｎ（ｎは１以上の整数）である場合において、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３以上の少なくも４つに区分し、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数が等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍの記録パルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍ＋１の記録パルス幅」とした場合において、（符号長ｍの記録パルス幅）≦（符号長ｍ＋１の記録パルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

本発明の更に他のデータ記録方法は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録方法であって、記録すべきデータに基づいて記録符号列を生成するステップ（Ａ）と、記録符号列に含まれる各符号の符号長に応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するステップ（Ｂ）と、前記記録波形に基づいて前記エネルギービームのパワーを変調するステップ（Ｃ）とを含み、前記ステップ（Ｂ）は、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数、および２つの記録パルス（Ｐｗ）にはさまれたボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間の数が相互に等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍのパルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍ＋１のパルス幅」とした場合において、（符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

本発明の他のデータ記録装置は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録装置であって、前記エネルギービームのパワー変調を行なうレーザー駆動手段と、前記記録媒体に記録すべきデータを記録符号列に変換する符号化手段と、前期記録符号列に含まれる各符号の符号長ｘに応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するマーク長分類手段とを備え、前記マーク長分類手段は、符号長ｎおよび符号長ｎ＋１に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数が１つに設定し、しかも、符号長ｎに対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の幅は、符号長ｎ＋１に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の幅以下に設定し、符号長ｎ＋２および符号長ｎ＋３に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数が２つに設定され、しかも、符号長ｎ＋２に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる第１記録パルス（Ｐｗ）の幅は、符号長ｎ＋３に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる第１記録パルス（Ｐｗ）の幅以下であり、かつ、符号長ｎ＋２に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる第２記録パルス（Ｐｗ）の幅は、符号長ｎ＋３に対応する記録マーク形成期間における記録波形に含まれる第２記録パルス（Ｐｗ）の幅以下に設定される。

本発明の更に他のデータ記録装置は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録装置であって、前記エネルギービームのパワー変調を行なうレーザー駆動手段と、前記記録媒体に記録すべきデータを記録符号列に変換する符号化手段と、前期記録符号列に含まれる各符号の符号長ｘに応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するマーク長分類手段とを備え、前記マーク長分類手段は、前記記録符号列の最短符号長がｎ（ｎは１以上の整数）である場合において、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３以上の少なくも４つに区分し、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数が等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍの記録パルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍ＋１の記録パルス幅」とした場合において、（符号長ｍの記録パルス幅）≦（符号長ｍ＋１の記録パルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

本発明の更に他のデータ記録装置は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録装置であって、前記エネルギービームのパワー変調を行なうレーザー駆動手段と、前記記録媒体に記録すべきデータを記録符号列に変換する符号化手段と、前期記録符号列に含まれる各符号の符号長ｘに応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するマーク長分類手段とを備え、前記マーク長分類手段は、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数、および２つの記録パルス（Ｐｗ）にはさまれたボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間の数が相互に等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍのパルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍ＋１のパルス幅」とした場合において、（符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

本発明の更に他のデータ記録方法は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録方法であって、記録すべきデータに基づいて記録符号列を生成するステップ（Ａ）と、記録符号列に含まれる各符号の符号長に応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するステップ（Ｂ）と、前記記録波形に基づいて前記エネルギービームのパワーを変調するステップ（Ｃ）とを含み、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数が等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍの記録パルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍ＋１の記録パルス幅」とした場合において、（符号長ｍの記録パルス幅）≦（符号長ｍ＋１の記録パルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

本発明の更に他のデータ記録方法は、パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録方法であって、記録すべきデータに基づいて記録符号列を生成するステップ（Ａ）と、記録符号列に含まれる各符号の符号長に応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するステップ（Ｂ）と、前記記録波形に基づいて前記エネルギービームのパワーを変調するステップ（Ｃ）とを含み、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数、および２つの記録パルス（Ｐｗ）にはさまれたボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間の数が相互に等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍのパルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍ＋１のパルス幅」とした場合において、（符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定する。

本発明によれば、記録媒体にエネルギーを注入して未記録部とは物理的性質の異なるマークを形成し、それによってデータを記録するデータ記録装置において、高速で精度良くマークを形成することが可能となる。これにより、記録方式として高記録線密度化に有利なマークエッジ記録方式を用いることが可能となる。

以上により記録／再生動作の高速化、高信頼化が図られ、同時に情報記録装置および記録媒体の小型化が実現されるので、コストの点で有利となる。

従来の光ディスク装置におけるライトストラテジーでは、前述のように、マークの形状が終端部で広がらないようにするため、マルチパルスの数を増やすことが行なわれていた。

本発明者は、高いレートでデータを記録する場合には、マルチパルスの数を増やす代わりにパルス幅を増加させることにより、マークの形状を適切に保持できることを見出し、本発明を想到するにいたった。今後、データ転送レートが７２Ｍｂｐｓを超えて高いレベルになると、マルチパルスの数が多い従来のライトストラテジーでは、データ記録装置における光源として用いられる半導体レーザーの動作周波数を更に向上させることが必要になる。しかしながら、半導体レーザーの動作周波数を更に高めることは困難である。

これに対し、本発明の好ましい実施形態では、後述するように、符号長が２〜４Ｔｗの比較的短いマークについては、１つのパルスでデータを記録するため、半導体レーザーの特性を更に高める必要がなくなる。また、形成されるマークの形状も適切なものであるため、読み取りエラーが増加することもない。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

［実施形態１］
まず、本発明によるデータ記録装置の第１の実施形態を説明する。

本実施形態では、記録媒体として相変化型の光ディスクを用いるが、本発明で使用可能な記録媒体は、このような光ディスクに限定されない。例えば、磁気エネルギーや電子ビームなどの光以外のエネルギーを注入することによって他の部分とは物理的性質の異なる「マーク」を局所的に形成することができる記録媒体であれば、本発明に好適に用いることが可能である。

本願発明では、データを記録媒体に記録するときに記録媒体に照射するエネルギー（記録エネルギー）のレベルを高い精度で制御するライトストラテジーに特徴を有している。ここで、「記録エネルギーのレベル」とは、検出窓幅（マークおよびスペースのエッジ位置の変化単位）の１／２倍程度の期間にわたるレーザーの平均エネルギーレベルを意味するものとする。レーザー・ノイズの抑圧のため等の何らかの理由により、検出窓幅に相当する周期の周波数よりも十分に高い周波数成分が記録波形に重畳されているような場合には、その周波数成分の影響が無視できる程度以上の期間にわたる平均エネルギーレベルを意味している。

まず、図１を参照する。図１は、本発明によるデータ記録装置の好ましい実施形態の全体構成を示している。本実施形態の装置は、図１に示すように、光ピックアップ、記録処理系、および再生処理系とを備えている。

光ピックアップは、レーザー光１２３を放射するレーザー１１０と、レーザー光１２３を平行化するコリメート・レンズ１０９と、ハーフ・ミラー１０８と、レーザー光１２３を光ディスク１１７上に集光する対物レンズ１１６と、光ディスク１１７からの反射光を集光する検出レンズ１０６と、反射光を検出する光検出器１００と、光検出器１００の出力を増幅するプリアンプ１０１とを備えている。

本実施形態におけるレーザー１１０は、例えば波長４０５ｎｍで発振する半導体レーザーであり、対物レンズ１１６のＮＡは０．８５である。図１では、１種類のレーザー−１１０と、これに対応する光学シスステムのみが示されているが、１つの光ピックアップが、異なる波長のレーザー光を出射する光源モジュールと、それに対応した光学システムとを備えていても良い。

図１に示す記録処理系は、記録データ１２７を記録符号列（ＮＲＺＩ）１２６に変換する符号器１１３と、記録符号列（ＮＲＺＩ）１２６に基づいてレベル発生信号１２５を生成する記録波形発生回路１１２と、レベル発生信号１２５に基づいてパルス発生信号１３０を生成するパルス移動回路１１５と、パルス発生信号１３０に基づいてレーザー駆動電流１２４を出力するレーザー駆動回路１１１とを備えている。符号器１１３および記録波形発生回路１１２には基準信号発生器１１９から基準時間信号１２８が入力される。本実施形態における基準時間信号１２８の周波数は７２ＭＨｚであり、検出窓幅Ｔｗ＝７．５８ｎｓである。記録処理系は、更に、パワー設定器１１４と記録補償器１１８とを有している。

図１に示す再生処理系は、光ピックアップのプリアンプ１０１から出力された再生信号１２０を受け取り、波形等化処理を行なう波形等化器１０３と、再生信号を２値化再生信号１２１に変換する２値化器１０４と、２値化再生信号１２１を復号して再生データ１２２を生成する復号器１０５とを備えている。

次に、図１のデータ記録装置の動作を説明する。

記録処理系における符号器１１３は、光ディスク１１７上に記録すべき記録データ１２７を受け取り、この記録データ１２７を、光ディスク１１７上に形成されるマーク・スペースに対応する記録符号列（ＮＲＺＩ）１２６に変換する。記録波形発生回路１１２は、記録符号列１２６を受け取り、記録波形に対応したレベル発生信号１２５に変換する。符号器１１３および記録波形発生回路１１２は、基準時間発生器１１９が発生する基準時間信号１２８に同期して動作する。

パルス移動回路１１５は、レベル発生信号１２５を受け取り、これをパルス発生信号１３０としてレーザー駆動回路１１１に送出する。このとき、パルス移動回路１１５は、記録補償器１１８における記録補償テーブル値に応じてレベル発生信号１２５のパルス状の波形を時間軸上で補償して、パルス発生信号１３０を形成する。

レーザー駆動回路１１１は、パルス発生信号１３０に基づいてレーザー駆動電流１２４を発生する。このレーザー駆動電流１２４は、レーザー１１０に注入され、レーザー１１０を駆動する。レーザー１１０は、所定の記録波形にしたがってレーザー光１２３を放射する。このようにしてレーザー光１２３のパワーレベルは、「記録波形」に従って変化することになる。

レーザー１１０から放出されたレーザー光１２３は、コリメート・レンズ１０９、ハーフ・ミラー１０８、および対物レンズ１１６を通って光ディスク１１７上に集光される。集光されたパルス状のレーザー光１２３は、高速で回転する光ディスク１１７上の相変化記録膜を局所的に加熱し、マークおよびスペースを光ディスク１１７のトラックに沿って形成する。このとき、短い間隔を置いてパルス状のレーザー光１２３が相変化記録膜を照射すると、相変化記録膜の溶融部分が連結して、ひとつの長いマークが形成される。前述したように、レーザー光１２３のパワーレベルは記録波形に依存するため、記録波形を適切に制御すると、複数のパルスによって１つの長いマークを形成することができる。

光ディスク１１７に記録されたデータを再生する場合、相変化記録膜に形成されたマークを破壊（溶融）しない程度に低いパワーレベルのレーザー光１２３で光ディスク１１７上のマーク列を走査する。光ディスク１１７からの反射光は、対物レンズ１１６、ハーフ・ミラー１０８を通って、検出レンズ１０６に入射する。

光ディスク１１７で反射されたレーザー光は、検出レンズ１０６を通って光検出器１００上に集光される。光検出器１００は、受光面におけるレーザー光の光強度分布に応じて入射光を電気信号に変換する。この電気信号は、光検出器１００に設けられたプリアンプ１０１によって増幅された後、光ディスク１１７上の走査位置におけるマークの有無に対応した再生信号１２０を生成する。

再生信号１２０は、波形等化器１０３によって波形等化処理を受け、さらに２値化器１０４において２値化再生信号１２１に変換される。復号器１０５は、この２値化再生信号１２１に対して符号器１１３の逆変換を施して再生データ１２２を生成する。

光ディスク１１７は、情報を記録できる記録面が単層の単層ディスクと情報を記録できる記録面が２層の２層ディスクのいずれであってもよい。また、相変化記録材料を用いた書き換え型の光ディスク媒体の他に、１度だけ追記できるライトワンス型の光ディスク媒体のいずれでもよい。

符号化方式は（１，７）変調のほかに１７ＰＰ変調、８−１６変調でもかまわない。８−１６変調の場合は、最短の符号長は３Ｔとなるが、この場合、（１，７）変調を用いた本実施形態に符号長を１足した例としてよい。

次に、図２を参照しながら、図１に示す記録処理系の構成例を更に詳細に説明する。

記録データ１２７は、符号器１１３でマーク長、スペース長、およびそれらの先頭位置情報を示す記録符号列１２６に変換される。記録符号列１２６は、マーク長分類器２０１と記録波形テーブル２０２に伝達される。マーク長分類器２０１では記録符号列１２６のマーク長を所定の規則にしたがって分類し、その結果をマーク長分類信号２０４として記録波形テーブル２０２に入力する。

カウンタ２００は、記録符号列１２６を参照し、基準時間信号１２８を単位としてマーク先頭位置からの時間を計時し、カウント信号２０５を生成する。記録波形テーブル２０２は、記録符号列１２６、マーク長分類信号２０４、およびカウント信号２０５に基づいて、所定の記録波形を反映したレベル発生信号１２５をパルス移動回路１１５に送出する。

記録補償器１１８の記録補償テーブル値に応じてレベル発生信号１２５におけるパルス状の波形が時間軸上で補償され、パルス発生信号１３０としてレーザー駆動回路１１１に送出される。パルス発生信号１３０は、記録波形を規定するパワーレベルを示すＰｃ発生信号２０６、Ｐｂ発生信号２０７、Ｐｅ発生信号２０８、およびＰｗ発生信号２０９を含んでいる。レーザー駆動回路１１１は、パルス発生信号１３０に基づいてレーザー１１０を駆動する。

次に、図３（ａ）〜（ｈ）を参照しながら、本実施形態における記録符号列を説明する。なお、何らかの理由で前後の記録パターンや符号長等を参照して記録波形の一部の期間の長さまたはレベルを微調整（記録補償）する場合がある。以降の記録波形の説明では、このような記録補償を行なう場合、微調整前の記録波形を比較するものとする。したがって、以降の記録波形の説明においては、形成するマークの前後に十分長い距離にわたって記録パターンが同一である場合を示している。ここで。「十分長い距離」とは、検出窓幅程度の期間にわたる記録エネルギーの注入によって影響を受ける媒体上の距離よりも十分に長い距離を意味する。

図３（ａ）は、記録動作の時間基準となる基準時間信号１２８を示している。「Ｔｗ」はクロックの１周期である。

図３（ｂ）は、記録データを符号器１１３でＮＲＺＩ変換した結果の記録符号列１２６を示している。記録符号列１２６を示す信号波形は、“１”のレベルと“０”のレベルとの間で遷移している。検出窓幅はＴｗに等しく、記録符号列１２６におけるマーク長およびスペース長の変化量の最小単位である。

図３（ｃ）は、光ディスク上に実際に記録されるマークとスペースの平面形状を模式的に示している。データ記録のために光ディスク上に形成するレーザー光のビームスポットは、そのパワーレベルを変化させながら、図３（ｃ）を左から右へ移動し、図３（ｃ）に示すマークの列を形成する。図３（ｃ）に示すマーク３０１は、記録符号列１２６中の“１”のレベルに対応して形成される。マーク３０１の長さは、記録符号列１２６のレベルが“１”である期間に比例している。

図３（ｄ）は、カウント信号２０５を示している。マーク３０１およびスペース３０２の先頭からの時間がＴｗ単位で計時される。

図３（ｅ）は、比較のための図であり、従来の装置におけるマーク長分類信号３０７を示している。この従来の装置では、マーク長を奇数倍長と偶数倍長の場合に分類している。

図３（ｆ）は、図３（ｂ）の記録符号列１２６に対応した従来の装置における記録波形３０３を示している。記録波形３０３は、カウント信号２０５、記録符号列１２６、およびマーク長分類信号３０７を参照して生成される。

図３（ｇ）は、本実施形態におけるマーク長分類信号２０４を示しいる。本実施形態では、マーク長を最も短い符号長（２Ｔ）、２番目に短い符号長（３Ｔ）、３番目に短い符号長（４Ｔ）、４番目以降の符号長に分離し、４番目移行の符号長については奇数倍の符号長および偶数倍の符号長に分類する。

図３（ｈ）は、図３（ｂ）の記録符号列１２６に対応した本実施形態における記録波形３０４を示している。この記録波形３０４は、カウント信号２０５、記録符号列１２６、およびマーク長分類信号２０４を参照して生成される。この記録波形３０４における最短冷却時間は、１Ｔｗ程度である。

以下、図２および図４（ａ）から（ｊ）を参照しながら、本発明によるマーク形成のための信号波形を詳細に説明する。図４（ａ）から（ｊ）は、それぞれ、記録波形４００〜４０７を示している。

なお、本実施形態では、符号器１１３（図２）における符号化方式が（１，７）符号変調後にＮＲＺＩ変調を行なうものであるため、マーク長、スペース長は必ず２Ｔｗ以上８Ｔｗ以下となる。但し、同期信号として９Ｔｗなどの信号を意図的に挿入する場合にも適応可能である。しかし、このことは符号器１１３の符号化規則に限定を加えるものではなく、任意の符号化規則（例えば８−１６変調等）を有する符号器１１３に本発明は適用可能である。

本実施形態におけるマーク長分類器２０１は、まず、形成すべきマークの符号長ｎを、２Ｔ、３Ｔ、４Ｔ、または５Ｔ以上の４つに区別する。そして、符号長ｎが５Ｔ以上の場合は、（ｎ−１）に対して除数２による除算（剰余の演算）を行い、商を求める。マーク長分類器２０１は、この商をマーク長分類信号として出力する。例えば符号長ｎが５であれば、（５−１）＝４の除数２による商は２となる。また、符号長ｎが６であれば、（６−１）＝５の除数２の商も２となる。故に、５Ｔｗ長および６Ｔｗ長のマークについては、いずれも同一のマーク長分類信号が出力される。

このようなマーク長分類信号によれば、記録符号列のマーク／スペースを検出窓幅Ｔｗの偶数倍長の場合と奇数倍長の場合とを識別することができる。本実施形態では、簡単のために除数を２に設定しているが、３以上の他の除数を用いても差し支えない。また、本実施形態のマーク長分類器２０１は、剰余の演算に基づいて動作しているが、本発明はこれに限定されない。

次に、図４（ａ）から（ｊ）を参照する。

図４（ａ）は、基準時間信号１２８の波形を示しており、図４（ｂ）は、カウンタ２００によって発生されるカウント信号２０５を示している。マーク先頭からの時間が検出窓幅Ｔｗ単位で計時される。カウント信号が０に移行するタイミングはマークもしくはスペースの先頭に対応する。図４（ｃ）から（ｊ）は、２Ｔｗ長から９Ｔｗ長のマークを形成する場合の信号波形を示している。

なお、本明細書における「マーク形成期間」とは、図４（ｊ）に示すように、先頭パルスの立ち上がり位置から最終パルスの立ち下り位置の間の期間と定義される。

２Ｔｗ長マーク形成時のマーク形成期間における記録波形は、図４（ｃ）に示すように、長さ０．５Ｔｗ以上１Ｔｗ以下、レベルＰｗのパルスから構成される。

３Ｔｗ長マーク形成時のマーク形成期間における記録波形は、図４（ｄ）に示すように、長さ１Ｔｗ以上、２Ｔｗ未満、レベルＰｗのパルスから構成される。但し、マーク形成期間は、２Ｔｗ長のそれに対し０．５Ｔｗ以上長いこととする。

４Ｔｗ長マーク形成時のマーク形成期間における記録波形は、図４（ｅ）に示すように、１．５Ｔｗ以上２．５Ｔｗ未満、レベルＰｗのパルスから構成される。但し、マーク形成期間は、３Ｔｗ長のそれに対し０．５Ｔｗ以上長いこととする。

ＤＶＤプレーヤやレコーダなどの従来のデータ記録装置では、４Ｔｗ長のマークは、図１３（ａ）に示すように、１つのマーク形成期間に２つの記録パルス（Ｐｗ）を含む記録波形に従って形成される。記録パルスの波長は、ＤＶＤでは、６５０ｎｍ程度である。このような装置においては、図１３（ｂ）に示すような１つの記録パルス（Ｐｗ）で４Ｔｗ長マークを形成しようとすると、図１３（ｃ）に示すように、マークの幅が終端部で拡大するという問題が生じる。しかしながら、本実施形態では、図１３（ｂ）に示すような１つの記録パルスでも、図１３（ｄ）に示すように、適切な形状のマークを再現性良く形成できる。

なお、次世代の光ディスクとして、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）が開発されてい
る。ＢＤでは、記録／再生に用いるレーザー光の波長が４００ｎｍ程度である。また、ＢＤにおける記録層の材料および組成もＤＶＤにおける記録層の材料および組成も異なる。その他、ＢＤとＤＶＤとの間には、物理的な構成に異なる点が多く存在している。ＢＤでは、記録パルスの幅や間隔をＤＶＤに比べて狭くする必要があるため、データ転送レートが高くなると、特に図１３（ａ）に示す波形の記録パルスを用いても、４Ｔｗ長マークの形状が歪むおそれがある。これに対して、図１３（ｂ）に示す１つの記録パルスで４Ｔｗ長マークを形成する場合は、ＢＤでも好ましい形状のマークを得ることができる。

５Ｔｗ長マーク形成時のマーク形成期間における記録波形は、図４（ｆ）に示すように、長さ１ＴＴｗ、レベルＰｗのパルスに引き続き、長さ１Ｔｗ、レベルＰｅの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間が続く。

６Ｔｗ長マーク形成時のマーク形成期間における記録波形は、図４（ｇ）に示すように長さ１ＴＴｗ、レベルＰｗのパルスに引き続き、長さ２Ｔｗ、レベルＰｅの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間が続く。

７Ｔｗ長マークおよび９Ｔｗ長マーク（符号長が５Ｔｗ以上で、かつ検出窓幅Ｔｗの奇数長マーク）形成時のマーク形成期間における記録波形は、図４（ｈ）および（ｊ）に示すように、それぞれ、マーク長２Ｔｗあたり長さ１Ｔｗ、レベルＰｅの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間がマーク形成部の中間に図のように付加される。

８Ｔｗ長マーク形成時（符号長が５Ｔｗ以上で、かつ検出窓幅Ｔｗの偶数倍長マーク）のマーク形成期間における記録波形は、図４（ｉ）に示すように、マーク長２Ｔｗあたり長さ１Ｔｗ、レベルＰｅの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間がマーク形成部の中間に図のように付加される。

なお、マーク非形成期間における信号波形は、スペース長によらず、次のマーク形成期間までＰｅレベルが維持される。本実施形態では、マーク形成期間３０５における最短のＰｅレベル（最短冷却期間）を１Ｔｗに設定している。

以上のようなライトストラテジーを採用する本実施形態によれば、半導体レーザー素子の光出力の立上がり速度／立下り速度の影響を受けることなく、適切なマークを再現性良く形成できるという効果が得られる。例えばデータ転送レートが７２Ｍｂｐｓの場合、Ｔｗは７．６ｎｓとなる。このとき、０．５Ｔｗ＝３．８ｎｓであるため、半導体レーザー素子の光出力の立上がりおよび立下り速度が２ｎｓ程度であると、ピークパワーおよびボトムパワーのレベルに達することができず、所望のマーク形状を形成できなくなる。これに対し、本実施形態のラストストラテジーを採用すれば、半導体レーザー素子の光出力の立上がりおよび立下り速度を今のレベル以上に高めなくとも。記録波形に忠実なレーザパワーの変調が実現できる。

また、本実施形態では、記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数が等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍの記録パルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目の記録パルスの期間を「符号長ｍ＋１の記録パルス幅」とした場合において、（符号長ｍの記録パルス幅）≦（符号長ｍ＋１の記録パルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定している。

これにより、マーク形状を適切なものにしやすいという効果が得られる。

更に、本実施形態では、各符号長ｘがｎ＋３以上の符号に対応する記録マーク形成期間における記録波形の消去パワーレベル（Ｐｅ）の期間は、１Ｔｗ以上に設定している。これにより、半導体レーザー素子の光出力の立上がりおよび立下り速度が２ｎｓ程度であっても、所望の記録パワーでレーザーの変調を行なえるため、再現性良くマークを形成できると言う効果が得られる。

［実施形態２］
次に、図６を参照しながら、本発明によるデータ記録方法の第２の実施形態を説明する。

本実施形態のデータ記録方法は、実施形態１におけるデータ記録装置における動作プログラムを変更するだけで実行できる。このため、本実施形態に係るデータ記録装置の構成は、図１および図２に示す構成と実質的に同一の構成を有しており、その詳細な説明は繰り返さない。

図６（ａ）から（ｊ）を参照しながら、本実施形態における記録波形６００〜６０７を示す。

図６（ａ）から（ｊ）を図４（ａ）から（ｊ）と比較することにより、明らかなように、本実施形態で採用する信号波形６００〜６０７は、図４の信号波形４００〜４０７と類似している。特に、図６（ｃ）から（ｅ）に示されるように、信号波形６００〜６０２は、信号波形４００〜４０２と同一である。実施形態１と実施形態２との相違点は、符号長ｎが５Ｔｗ以上における信号波形に形態にある。

図６（ｆ）を参照する。５Ｔｗ長マーク形成時の記録波形は、１ＴＴｗ、レベルＰｗのパルスに引き続き、長さ１Ｔｗ、レベルＰｂの期間、および、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間が続く。ここで注意すべき点は、２つのパルスに挟まれた期間におけるレベルＰｂがレベルＰｅよりも低いことである。

６Ｔｗ長マーク形成時の記録波形は、図６（ｇ）に示すように、マーク形成期間３０５は長さ１Ｔｗ、レベルＰｗのパルスに引き続き、長さ２Ｔｗ、レベルＰｂの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間が続く。

符号長が５Ｔｗ以上で、かつ検出窓幅Ｔｗの奇数倍長マークの場合における記録波形は、図６（ｈ）および（ｊ）に示すように、マーク長２Ｔｗあたり長さ１Ｔｗ、レベルＰｂの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間がマーク形成部の中間に図のように付加される。

符号長が５Ｔｗ以上で、かつ検出窓幅Ｔｗの偶数倍長マークの場合には、図６（ｉ）に示すように、マーク長２Ｔｗあたり長さ１Ｔｗ、レベルＰｂの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間がマーク形成部の中間に図のように付加される。

本実施形態によれば、記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数、および２つの記録パルス（Ｐｗ）にはさまれたボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間の数が相互に等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について（ｍは１以上の整数）、符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍのパルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍ＋１のパルス幅」とした場合において、（符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）の関係が成立するように記録波形を決定している。符号長が短いほど、マークの終端部には熱の蓄積が生じやすいが、（符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）の関係により、熱の蓄積を緩和し、マークの形状を整えられるという効果が得られる。

更に、本実施形態では、各記録マーク形成期間における記録波形のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を１Ｔｗ以上に設定している。これにより、半導体レーザー素子の光出力の立上がりおよび立下り速度が２ｎｓ程度であっても、所望の記録パワーでレーザーの変調を行なえるため、再現性良くマークを形成できるという効果が得られる。

［実施形態３］
次に、図７を参照しながら、本発明によるデータ記録方法の第３の実施形態を説明する。

本実施形態のデータ記録方法は、実施形態１におけるデータ記録装置における動作プログラムを変更するだけで実行できる。このため、本実施形態に係るデータ記録装置の構成は、図１および図２に示す構成と実質的に同一の構成を有しており、その詳細な説明は繰り返さない。

図７（ａ）から（ｊ）を参照しながら、本実施形態における記録波形７００〜７０７を示す。

図７（ａ）から（ｊ）を図６（ａ）から（ｊ）と比較して明らかなように、本実施形態で採用する信号波形７００〜７０７は、図６の信号波形６００〜６０７と類似している。実施形態２と実施形態３との相違点は、マーク非形成期間の先頭に長さ１Ｔｗ以上１．５Ｔｗ以下、レベルＰｃの期間を置き、その後、次のマーク形成期間までＰｅレベルを維持する点にある。本実施形態では、このレベルＰｃとレベルＰｂとを別々のパワーレベルに設定しているが、レベルＰｃとレベルＰｂとが等しく設定されていても良い。

［実施形態４］
次に、図１１を参照しながら、本発明によるデータ記録方法の第４の実施形態を説明する。

本実施形態のデータ記録方法は、実施形態１におけるデータ記録装置における動作プログラムを変更するだけで実行できる。このため、本実施形態に係るデータ記録装置の構成は、図１および図２に示す構成と実質的に同一の構成を有しており、その詳細な説明は繰り返さない。

図１１（ａ）から（ｊ）を参照しながら、本実施形態における記録波形１１００〜１１０７を示す。

図１１（ｃ）から（ｊ）を図４（ｃ）から（ｊ）と比較して明らかなように、本実施形態で採用する信号波形１１００、１１０１、１１０３〜１１０７は、図４の信号波形４００、４０１、４０３〜４０７と同一である。本実施形態で特徴的な点は、図１１（ｅ）に示すように、４Ｔｗ長マーク形成時における記録波形において、長さ０．５Ｔｗ、レベルＰｗのパルスに引き続き、長さ１Ｔｗ、レベルＰｅの期間、長さ０．５Ｔｗ、レベルＰｗの期間が続く点にある。その後、次のマーク形成期間までＰｅレベルが維持される。

図１１（ｂ１）はカウンタ２００によって発生されるカウント信号２０５であり、マーク先頭からの時間を検出窓幅Ｔｗ単位で計時する。カウント信号が０に移行するタイミングはマークもしくはスペースの先頭に対応する。

図１１（ｂ２）はカウンタ２００によって発生されるサブカウント信号２１０であり、基準信号に対して位相が１８０°となっている。カウント信号が０に移行するタイミングはマークもしくはスペースの先頭から１８０°位相が遅延している。

図１１（ｅ）に示すように、Ｐｗのパルス幅は０．５Ｔｗであるが、０．５Ｔｗ以上の幅であればよい。ここで、各パルスの始端・終端のどちらかあるいは両方のサブカウント信号と同期している。

本実施形態では、４Ｔｗ長の信号波形１１０２における第１のパルスの立下り部分と第２パルスの立ち上がり部分は、サブカウント信号２１０と同期している。

［実施形態５］
次に、図１２を参照しながら、本発明によるデータ記録方法の第５の実施形態を説明する。

本実施形態のデータ記録方法は、実施形態１におけるデータ記録装置における動作プログラムを変更するだけで実行できる。このため、本実施形態に係るデータ記録装置の構成は、図１および図２に示す構成と実質的に同一の構成を有しており、その詳細な説明は繰り返さない。

図１２（ａ）から（ｊ）を参照しながら、本実施形態における記録波形１２００〜１２０７を示す。

図１２（ａ）は、基準時間信号１２８の波形を示している。図１２（ｂ１）はカウンタ２００によって発生されるカウント信号２０５であり、マーク先頭からの時間を検出窓幅Ｔｗ単位で計時する。カウント信号が０に移行するタイミングはマークもしくはスペースの先頭に対応する。図１２（ｂ２）はカウンタ２００によって発生されるサブカウント信号２１０であり、基準信号に対して位相が１８０°となっている。カウント信号が０に移行するタイミングはマークもしくはスペースの先頭から１８０°位相が遅延している。

２Ｔｗ長マーク形成時の記録波形は、図１２（ｃ）に示すように長さ１Ｔｗ、レベルＰｗのパルスから構成される。マーク非形成期間は先頭に長さ１Ｔｗ、レベルＰｃの期間を置き、その後次のマーク形成期間までＰｅレベルを維持する。

３Ｔｗ長マーク形成時の記録波形は、図１２（ｄ）に示すように、長さ２Ｔｗ、レベルＰｗのパルスから構成される。マーク非形成期間は先頭に長さ１Ｔｗ、レベルＰｃの期間を置き、その後次のマーク形成期間までＰｅレベルを維持する。但し、マーク形成期間は、２Ｔｗ長のそれに対し０．５Ｔｗ以上長いこととする。

４Ｔｗ長マーク形成時の記録波形は、図１２（ｅ）に示すように、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗのパルスに引き続き、長さ１Ｔｗ、レベルＰｂの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間が続く。マーク非形成期間は先頭に長さ１Ｔｗ、レベルＰｃの期間を置き、その後次のマーク形成期間までＰｅレベルを維持する。

検出窓幅Ｔｗの偶数倍長マークの場合は、図１２（ｇ）、（ｉ）に示すように、マーク長２Ｔｗあたり長さ１Ｔｗ、レベルＰｂの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間がマーク形成部の中間に図のように付加される。マーク非形成期間は先頭に長さ１Ｔｗ、レベルＰｃの期間を置き、その後次のマーク形成期間までＰｅレベルを維持する。

５Ｔｗ長マーク形成時の記録波形は、図１２（ｆ）に示すように、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗのパルスに引き続き、長さ２Ｔｗ、レベルＰｂの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間が続く。マーク非形成期間は先頭に長さ１Ｔｗ、レベルＰｃの期間を置き、その後次のマーク形成期間までＰｅレベルを維持する。

７Ｔｗ長マーク形成時の記録波形は、図１２（ｈ）に示すように、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗのパルスに引き続き、長さ１．５Ｔｗ、レベルＰｂの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間、長さ１．５Ｔｗ、レベルＰｂの期間が続く。マーク非形成期間は先頭に長さ１Ｔｗ、レベルＰｃの期間を置き、その後次のマーク形成期間までＰｅレベルを維持する。

ここで、中間パルスの始端・終端のどちらか、あるいは両方のサブカウント信号と同期している。図では第２のパルスの立ち上がり部分と立ち下り部分は、サブカウント信号と同期している。

以降、図１２（ｊ）に図示する通り、検出窓幅Ｔｗの奇数倍長マークの場合には、マーク長２Ｔｗあたり長さ１Ｔｗ、レベルＰｂの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗの期間がマーク形成部の中間に図のように付加される。マーク非形成期間は先頭に長さ１Ｔｗ、レベルＰｃの期間を置き、その後次のマーク形成期間までＰｅレベルを維持する。

本実施形態のいくつかにおいて、ＰｅレベルとＰｂ、Ｐｃレベルを同じパワーレベルであることとしたが、ＰｅレベルとＰｂ、Ｐｃレベルを異ならせても構わない。

次に適応型マーク補償の例について図面を参照しながら説明する。高密度光記録では、記録条件に応じてマークエッジが移動する記録干渉が発生する。これによる記録信号の劣化を防ぐため、適法型マーク補償を行うことが可能である。

適応型マーク補償とは図８に示すように２Ｔマーク（２Ｔｍ）、３Ｔマーク（３Ｔｍ）、４Ｔマーク（４Ｔｍ）、５Ｔ以上のマーク（≧５Ｔｍ）ごとにレーザーの照射開始位置やパルス幅を変化させる補償動作のことである。

図８は、記録パワーが２値の場合の適応型マーク補償の一例を示す。記録マークの符号長に応じて、上記のパラメータのうちマーク始端位置は、ｄＴｔｏｐとＴｔｏｐをシフトさせることで、記録マーク終端位置は、ＴｌｐあるいはｄＴｌｐをシフトさせることによりマークの始端と終端のエッジシフトを抑え良好な信号品質を得ることができる。

図９は、記録パワーが４値の場合の適応型マーク補償の一例を示す。記録マークの符号長に応じて、上記のパラメータのうちマーク始端位置は、ｄＴｔｏｐとＴｔｏｐをシフトさせることで、記録マーク終端位置は、ｄＴｅをシフトさせることによりマークの始端と終端のエッジシフトを抑え良好な信号品質を得ることができる。ここで記録パワーを４値としたがＰｂ＝Ｐｃとして３値とした場合も同じマーク補償を適用できる。

なお記録補償によって動かせるシフト量は、ディレイライン等を使って、基準時間信号から微小なシフト量、例えばＴｗ／１６を単位に動かすことが可能である。

また、記録補償を行うとき、基本波形に応じてカウント信号に同期した位置から補償を開始する場合と、サブカウント信号に同期した位置から補償を開始してもよい。

ここで、基本波形において、各パルス幅、およびマーク形成区間におけるボトムパワーレベルの幅およびクーリングパワーレベルの幅は１Ｔ以上であることとしたが、前記記録補償を行った後に各マーク長の各パルス幅は少なくとも０．５Ｔｗ以上が望ましい。この場合レーザーの応答速度の影響を受けにくく、記録条件を緩和することが可能である。

［比較例］
次に、図５（ａ）〜（ｉ）および図１０を参照しながら、比較例の装置における記録波形５００〜５０６のパターンを説明する。

図１０を参照する。図１０は、この装置における記録処理系の構成を示す図である。

図１０中の符号器１０１３は、記録データ１０２７を受け取り、記録符号列１０２６に変換する。マーク長分類器１００１は、記録符号列１０２５に基づいて、符号長ｎに対する除数２による除算（剰余の演算）を行なう。このマーク長分類信号１００１は、記録符号列のマーク／スペースを検出窓幅Ｔｗの偶数倍長の場合と奇数倍長の場合で識別する。

カウンタ１０００は、マーク先頭からの時間を検出窓幅Ｔｗ単位で計時し、カウント信号１００５を発生する。図５（ｂ）は、カウント信号１００５を示している。カウント信号１００５が０に移行するタイミングは、マークまたはスペースの先頭に対応する。

カウンタ１０００および符号器１０１３には基準時間信号１０２８が入力される。カウント信号１００５は、記録波形テーブル１００２に入力される。記録波形テーブル１００２は、レベル発生信号１０２５をレーザー駆動回路１０１１に送出し、レーザー駆動回路１０１１はレーザー駆動電流１０２４を出力する。

図５（ｃ）は、２Ｔｗ長マーク形成時の記録波形を示している。マーク形成期間３０５は、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗ１のパルスから構成される。マーク非形成期間は先頭に長さ１Ｔｗ、レベルＰｂの期間を置き、その後、次のマーク形成期間までＰａレベルを維持する。

図５（ｄ）は、３Ｔｗ長マーク形成時の記録波形を示している。マーク形成期間３０５は、図５（ｃ）と同じ長さ１Ｔｗ、レベルＰｗ１のパルスに引き続き、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗ２の期間が続く。マーク非形成期間は、図５（ｃ）に示す記録波形と同様に、先頭に長さ１Ｔｗ、レベルＰｂの期間を置き、その後、次のマーク形成期間までＰａレベルを維持する。マーク非形成期間の波形については、以降の図５（ｅ）〜（ｆ）に示す波形でも同様である。すなわち、マーク非形成期間はスペース長によらず、先頭に長さ１ＴｗレベルＰｂの期間を置き、その後次のマーク形成期間までＰａレベルを維持する。このようにマーク形成期間３０５における最短冷却期間は１Ｔｗとなっている。

図５（ｅ）は、４Ｔｗ長マーク形成時の記録波形を示している。マーク形成期間３０５は、図５（ｃ）と同じ長さ１Ｔｗ、レベルＰｗ１のパルスに引き続き、長さ１Ｔｗ、レベルＰａの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗ３の期間が続く。

図５（ｆ）および（ｈ）は、それぞれ、５Ｔｗマーク長および７Ｔｗマーク長形成時の記録波形を示している。このように検出窓幅Ｔｗの奇数倍長マークの場合には、マーク長２Ｔｗあたり長さ１Ｔｗ、レベルＰａの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗ３の期間がマーク形成部の後端に付加される。マーク非形成期間は、スペース長によらず、先頭に長さ１ＴｗレベルＰｂの期間を置き、その後次のマーク形成期間までＰａレベルを維持する。

図５（ｇ）および（ｉ）は、それぞれ、６Ｔｗマーク長および８Ｔｗマーク長形成時の記録波形を示している。このように検出窓幅Ｔｗの偶数倍長マークの場合には、マーク長２Ｔｗあたり長さ１Ｔｗ、レベルＰａの期間、長さ１Ｔｗ、レベルＰｗ３の期間がマーク形成部の後端に付加される。

比較例では、本発明の実施形態に比べて記録パルス例の記録パワーがステップ状に変動しているため、複雑なパワー制御が必要になる。また、符号長４Ｔｗのマークを記録する場合、少なくと３Ｔｗ長の間、平均パワーレベルよりも高いパワーレベルで半導体レーザー素子を発光させる必要がある。光ディスクの記録密度が上昇し、微小なマークを形成することが求められる場合、比較例では、照射時間が長くなりすぎるため、所望のマーク形状が得られないという欠点がある。

本発明によれば、記録媒体にエネルギーを注入して未記録部とは物理的性質の異なるマークを形成し、それによってデータを記録するデータ記録装置において、高速で精度良くマークを形成することが可能となる。これにより、記録方式として高記録線密度化に有利なマークエッジ記録方式を用いることが可能となる。

以上により記録／再生動作の高速化、高信頼化が図られ、同時に情報記録装置および記録媒体の小型化が実現されるので、コストの点で有利となる。

本発明によるデータ記録装置の全体構成を示す図である。 図１に示す記録処理系の構成を説明する図である。 （ａ）から（ｈ）は、本発明および従来技術による記録処理系の動作を説明するための図である。 （ａ）から（ｊ）は、本発明によるデータ記録装置の第１の実施形態で採用する記録波形を示す図である。 （ａ）から（ｉ）は、従来技術のデータ記録装置（比較例）における記録処理系の記録波形を示す図である。 （ａ）から（ｊ）は、本発明によるデータ記録装置の第２の実施形態で採用する記録波形を示す図である。 （ａ）から（ｊ）は、本発明によるデータ記録装置の第３の実施形態で採用する記録波形を示す図である。 本発明による適応型マーク補償の例を説明する図である。 本発明による適応型マーク補償の例を説明する図である。 従来のデータ記録装置における記録処理系の構成を示す図である。 （ａ）から（ｊ）は、本発明によるデータ記録装置の第４の実施形態で採用する記録波形を示す図である。 （ａ）から（ｊ）は、本発明によるデータ記録装置の第５の実施形態で採用する記録波形を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、４Ｔｗ長マークを形成するための２種類の記録波形を示し、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、形成されるマークの形状を模式的に示す図である。

Claims (3)

1. パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録方法であって、
   記録すべきデータに基づいて記録符号列を生成するステップ（Ａ）と、
   記録符号列に含まれる各符号の符号長に応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するステップ（Ｂ）と、
   前記記録波形に基づいて前記エネルギービームのパワーを変調するステップ（Ｃ）と、を含み、
   前記ステップ（Ｂ）は、前記記録符号列の最短符号長がｎ（ｎは１以上の整数）である場合において、符号長ｘがｎまたはｎ＋１の符号に対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルスが１個である記録波形を割り当て、符号長ｘがｎ＋２以上の符号に対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルス（Ｐｗ）が複数個である記録波形を割り当てるとともに、
   前記ステップ（Ｂ）は、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数、および２つの記録パルス（Ｐｗ）にはさまれたボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間の数が相互に等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、
   符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍのパルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍ＋１のパルス幅」とした場合において、
   （符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）
   の関係が成立するように記録波形を決定する、データ記録方法。
2. パルス状のエネルギービームで記録媒体を照射することにより、データを複数の長さのマークおよびスペースのエッジ位置情報として前記記録媒体に記録するデータ記録方法であって、
   記録すべきデータに基づいて記録符号列を生成するステップ（Ａ）と、
   記録符号列に含まれる各符号の符号長に応じて、前記エネルギービームのパワー変調を規定する記録波形を決定するステップ（Ｂ）と、
   前記記録波形に基づいて前記エネルギービームのパワーを変調するステップ（Ｃ）と、を含み、
   前記ステップ（Ｂ）は、前記記録符号列の最短符号長がｎ（ｎは１以上の整数）である場合において、符号長ｘがｎ、ｎ＋１、またはｎ＋２の符号に対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルスが１個である記録波形を割り当て、符号長ｘがｎ＋３以上の符号に対応する記録マーク形成期間に対しては、記録パルス（Ｐｗ）が複数個である記録波形を割り当てるとともに、
   前記ステップ（Ｂ）は、前記記録マーク形成期間における記録波形に含まれる記録パルス（Ｐｗ）の数、および２つの記録パルス（Ｐｗ）にはさまれたボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間の数が相互に等しい符号長ｍおよび符号長ｍ＋１の符号について、
   符号長ｍの記録マーク形成期間に含まれる任意の第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍのパルス幅」とし、符号長ｍ＋１の記録マーク形成期間に含まれる第Ｋ番目のボトムパワーレベル（Ｐｂ）の期間を「符号長ｍ＋１のパルス幅」とした場合において、
   （符号長ｍのパルス幅）≦（符号長ｍ＋１のパルス幅）
   の関係が成立するように記録波形を決定する、データ記録方法。
3. 請求項１または２に記載のデータ記録方法を制御するための集積回路、又は前記データ記録方法を実行するためのプログラム、又は前記プログラムを格納したプログラム格納媒体。

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