本発明は、高密度記録時に課題となる光学的符号間干渉あるいは熱干渉を低減するために、着目するマークを形成する際に照射する記録パルス列の端部を前または/および後ろスペース長に応じて、もしくは、前または/および後ろスペース長と前または/および後ろマーク長に応じて適応補償することによって、高品位な記録マークを形成し、光ディスクのシステムマージンを向上させる記録再生方法および情報記録再生装置を提供する。また、そのような記録再生方法に好適なライトストラテジおよび記録補償関連の制御情報を記録した光学的情報記録媒体を提供する。
特許文献2、特許文献3および特許文献4に開示された従来の記録補償の決定方法では、記録するマークのマーク長と前後ろスペース長の組み合わせに対する位置情報に対して、記録パルス列の前エッジは、記録するマーク長と前スペース長の組み合わせに応じて制御し、記録パルス列の後ろエッジは、記録するマーク長と後ろスペース長の組み合わせに応じて制御する。このような記録補償の方式では、光スポット径に比べて十分小さなマークあるいはピットを記録あるいは再生する際、十分に記録されたマークのエッジ位置を調整することができず、符合間干渉を増大するという課題があった。マークサイズと光スポットのサイズから決まる光学的分解能を超えるマーク長の場合、着目しているマークの記録位置を決める際に、前後のスペース長に応じて、もしくは、前後のスペース長および前後のマーク長に応じて記録補償を行う必要があることをこれらの文献は開示していない。
また、特許文献5に開示されているディスク制御情報を記録する光学的情報記録媒体は、N−1あるいはN/2などの書き込み方式タイプを制御情報として制御情報のデータ構造を有する。しかし、マークサイズと光スポットのサイズから決まる光学的分解能を超えるマーク長の場合、着目しているマークの記録位置を決める際、前後のスペース長に応じて、もしくは、前後のスペース長および前後のマーク長に応じて記録補償を行うために必要な制御情報を記録する必要があることを開示していない。
さらに、特許文献1から5によれば、ライトストラテジのタイプを示す情報と、マークを記録する際の記録パルス列のエッジ位置またはパルス幅の情報を示すライトストラテジの全パラメータを読まなければ、記録マーク長と前後のスペース長、または、前後のマーク長の組み合わせによって分類される記録補償タイプを判別することができない。つまり、ディスクに記録されている制御情報のうち、ライトストラテジパラメータを読み出した後に、ライトストラテジの値をチェックした後に、スペース長に応じた適応記録補償を行うかそうでないかの判断を行う。このため読み出し時間と演算に時間がかかるだけでなく、複数の記録補償タイプが混在している場合に、どの記録補償が最も有効あるいは優先順位の高い記録補償かどうかを示す情報はディスクに記録されていない。
さらに従来の記録補償方式では、記録パルス列の端部が3つある場合(モノパルスに冷却パルスが付いた記録パルス列)、記録パルス列の始端から1番目のパルスエッジを前のスペース長に応じて調整し、終端部から1番目のパルスエッジを後のスペース長に応じて調整することは開示されている。しかし、始端から2番目あるいは終端から2番目のパルスエッジを前あるいは後ろのいずれか一方のスペース長に応じて調整することしか開示されていない。
以下、本発明による光学的情報記録媒体、情報記録装置、情報再生装置、情報記録方法、情報再生方法、および、光学的情報記録媒体の製造方法の実施形態を説明する。以下の実施形態では光学的情報記録媒体として追記型の相変化型光学的情報記録媒体(特にBD−R)を例にとって説明するが、光学的情報記録媒体は追記型および相変化型に限定されない。本発明は、追記型および書き換え型の光学的情報記録媒体、つまり、光学的情報記録媒体に光学的エネルギーを注入し、未記録部分とは物理的性質の異なるマークあるいは記録ピットを形成することによって、情報を記録する光学的情報記録媒体に広く適用可能である。
本実施形態で用いる主な光学条件は以下の通りである。記録および再生に用いるレーザ光の波長は、400nm〜410nmであり、例えば405nmである。対物レンズのNAは0.84〜0.86であり、例えば0.85である。光学的情報記録媒体のトラックピッチは、0.32μmであり、レーザ光が入射する側のカバー層の厚さは、50μm〜110μmである。トラックに形成する記録マークの最短マークおよび最短スペース(2T)の長さは0.111μm〜0.124μmであり、例えば、約0.111μmである。記録すべきデータは、17PP変調によって変調される場合を例として説明する。
なお、最短マークおよび最短スペースの長さは、厳密には、例えば、BDの最短マーク長である0.1490μmに対して3/4となる長さである0.11175μmと決定することができる。しかし、本実施形態では、上述したように最短マークおよび最短スペース(2T)の長さを0.111μmとして説明する。但し、本発明はこの数値に限定されるものではない。
最短マーク長が0.111μmとなる線密度で記録を行う場合、直径12cmの光学的情報記録媒体の1つの情報記録層当たりの記録容量は約33.4GBとなる。3つの情報記録層を積層した場合、記録容量は約100GBであり、4つ情報記録層を積層した場合、記録容量は約134GBになる。また、最短マーク長が0.116μmとなる線密度で記録を行う場合、直径12cmの光学的情報記録媒体の1つの情報記録層当たりの記録容量は約32GBとなる。3つの情報記録層を積層した場合、記録容量は約96GBであり、4つ情報記録層を積層した場合、記録容量は約128GBになる。同様に、最短マーク長が0.124μmとなる線密度で記録を行う場合、直径12cmの光学的情報記録媒体の1つの情報記録層当たりの記録容量は約30GBとなる。3つの情報記録層を積層した場合、記録容量は約90GBであり、4つ情報記録層を積層した場合、記録容量は約120GBになる。
以下の実施形態では、特に3層以上の情報記録層を備えた多層光学的情報記録媒体において、記録時の速度が、BDの標準記録速度の2倍速に相当するチャネルレート132MHz(Tw=7.58ns)である場合を例に説明する。しかし、光学的情報記録媒体は少なくとも1つの情報記録層を備えていればよく、また、4つ以上の情報記録層を備えていてもよい。
上述したように、本実施形態の光学的情報記録媒体に情報を記録する情報記録装置または光学的情報記録媒体から情報を再生する情報再生装置は、405nmの波長の光を出射する半導体レーザおよび0.85のNAを有する対物レンズを含む光ピックアップを備えている。再生時のレーザパワーは約1.4mWに設定されている。また、光学的情報記録媒体は、3つの情報記録層が積層された構造を備えている。
ガウシアンビームのピーク強度が1/e2となる範囲の直径を実効スポット径とする場合、レーザ光の実効スポット径は0.82×(λ/NA)で表され、上述した情報再生装置あるいは情報記録装置におけるレーザ光の実効スポット径は約0.39μmとなる。このような光学系では、約0.111μmの長さの最短記録マークは、上述したサイズのレーザスポットによって、マークを識別することのできる限界である光学的分解能の限界を超えている。光ビームで記録マークを再生した際の再生信号の振幅は記録マークの長さが短くなるにしたがって低下し、光学的な分解能の限界で0になる。この記録マークの長さの逆数が空間周波数であり、空間周波数と信号振幅との関係をOTF(Optical Transfer function)という。信号振幅は、空間周波数が高くなるにしたがって直線的に低下し、ゼロとなる限界をOTFカットオフ周波数という。上述の光学系におけるOTFと空間周波数との関係を図1に示す。上述の光学系の場合、OTFのカットオフ周波数は、波長λおよび対物レンズのNAから求まり、λ/NA×0.5となる。つまり、λ=405nm、NA=0.85の場合、カットオフ周期は、0.237μmとなり、最短マーク長はその半分の0.1185μmとなる。したがって、最短マーク長が0.111μmや、0.116μmである場合、光学的に再生可能な記録マークのカットオフ周波数に比べ高い空間周波数の記録マークを扱うことになるため、再生および記録が非常に困難になる。
また、OTFのカットオフ周波数の限界は、光ピックアップ等の製造誤差等による特性のばらつき、記録マークの歪、マーク形状などに影響される。本実施形態の具体的数値(λ=405nm、NA=0.85)のほかに、スポットサイズが最も大きくなる条件として、例えば、λ=410nm、NA=0.84であり、前述のばらつき等による誤差が5%あると仮定した場合、OTFのカットオフ周期の1/2は、λ/NA×0.26=0.128μmとなる。したがって、最短マーク長が概略0.128μm以下となるマークを記録あるいは再生する場合には、光学的な符号間干渉を無視できない。
図2(a)および(b)は、光ビームの実効スポット径と記録マークの物理サイズの関係を模式的に示している。図2(a)および(b)において、情報記録層上にそれぞれ長さの異なる記録マーク1302、1303、1304、1305、1306、1307が形成されており、これらの記録マークと0.39μmのガウシアンビーム形状を有する光スポット1301とのサイズを比較して示している。図2(a)および(b)は、それぞれ、最短マーク長および最短スペース長(2T)が約0.111μmである場合および約0.149μmである場合において、上から順に2Tマーク/2Tスペース/2Tマーク、3Tマーク/2Tスペース/2Tマーク、4Tマーク/2Tスペース/2Tマークの組み合わせで記録マークが配列された様子を示している。最短マーク長および最短スペース長(2T)が約0.111μmである場合および約0.149μmである場合、直径12cmのBDでは、33.4GBおよび25GBの記録容量が得られる。
図2(a)に示すように、最短マーク長および最短スペース長(2T)が約0.111μmである場合、光ビームの実効スポット径は、約7T分に相当する。このため、2Tマークと2Tスペースが隣接する場合、2Tマークを再生する光ビームの左側は、2Tスペースに隣接する2Tマーク、3Tマークあるいは4Tマークにかかる。このため再生信号は、直前のスペースに加え、直前のマークの影響も受け、光学的な符号間干渉が生じる。これに対し、最短マーク長および最短スペース長(2T)が約0.149μmである場合、直前のマーク(2Tマーク、3Tマーク、4Tマーク)は光ビームの実効スポット径の外側にあるため、前のマークの影響を受けることはない。したがって、再生時に前後のスペース長に応じた光学的な符号間干渉が生じるのみである。また、2Tマーク再生時、直後のスペースが2Tスペースのときにも同様の現象が生じる。
これらのことから、記録マークの線密度が光ビームのスポット径と最短マーク長との関係できまる一定値以上を超える場合、記録パルスのパルスエッジをマーク長およびスペース長別に応じて適応補償する従来の適応型記録補償に対して、着目したマークの前後のスペース長のみならず、さらに前後のマーク長に応じて記録補償を行う拡張型の適応型記録補償を行うことによる、高密度記録時に問題となる熱干渉だけでなく、光学的な符号間干渉をも補償することが可能となる。
(第1の実施形態)
以下、本発明による光学的情報記録媒体の実施形態を説明する。図3は、本実施形態による光学的情報記録媒体の情報記録層の平面構造を示している。光学的情報記録媒体は、内周側からインナーゾーン1004、データ領域1001、アウターゾーン1005を備えている。インナーゾーン1004内には、PIC(Permanent Information & Control data)領域1003、OPCおよびDMA領域(OPC/DMA領域と表わす)1002を含む。
OPC領域は、データ領域1001に情報(データ)を記録する前に、テスト記録を行って、光学的情報記録媒体あるいは各情報記録層に最適な記録パワーや記録パルス列の条件を求めるために用いられる領域である。OPC領域は、学習領域、テスト記録領域、パワーキャリブレーションエリアと呼ばれることもある。また、OPC領域は、光ディスク装置の個々の特性のばらつきや、急激な温度変動、ゴミや埃などの付着等の環境変化が生じた際に、記録パワーや記録パルス列の変動分などを補正するために、テスト記録を行う領域でもある。
PIC領域1003は、再生専用領域であって、案内溝をトラッキング方向に高速に変調することによって、書き込みに必要な制御情報を含むディスク管理情報を記録している。ディスク管理情報は、最適記録パワーを求めるのに必要なOPCパラメータや、記録パルス列のタイプであるライトストラテジタイプ、レーザパルスの発生のタイミングおよび長さ等(記録パルス条件、ライトストラテジパラメータ)の推奨値、再生パワーそれらの情報を適用する情報記録層、記録線速度および、ディスクのバージョン番号、製造者番号などメディアタイプIDなどを含む。
図3には図示しないが、PIC領域のさらに内周側にはBCA(Burst Cutting Area)と呼ばれる領域が設けられている。BCAには、記録マークを同心円状に並べるように形成したバー形状のマークによって構成されるバーコードに類似した形状でデータが記録される。このデータには、メディア識別用の固有の番号が含まれ、著作権保護などに利用される。
データ領域1001は、光ディスクにユーザーが指定する情報を記録する領域でユーザーデータ領域とも呼ばれる。
アウターゾーンは、再生専用のPIC領域を含んでおらず、テスト記録のための領域や記録データの管理情報に関するOPC/DMA領域を含んでいる。
図4に本実施形態の光学的情報記録媒媒体の構造の一例を模式的に示す斜視図である。以降、本願明細書において、情報記録層の層番号と略称とを一致させるため、層番号を「0」から開始する。本実施形態の光学的情報記録媒体は、基板804と、第0の情報記録層801と、第1の情報記録層802と、第2の情報記録層803と、カバー層807とを含む。第0の情報記録層801、第1の情報記録層802および第2の情報記録層803は、Layer0、Layer1およびLayer2、あるいは、単にL0、L1およびL2とも呼ばれる。
L0、L1およびL2のうちL0が最も基板804側に位置しており、L2がカバー層807側に位置している。カバー層807側から記録・再生に用いるレーザ光が入射する。
基板804の厚さは、例えば、約1.1mmであり、カバー層807の厚さは少なくとも53μm以上である。各情報記録層は、透明なスペース層805、806で隔てられている。本実施形態においては、例えば、カバー層807の厚さは57μmであり、L2−L1間のスペース層806の厚みさ18μmであり、L1−L0間のスペース層805の厚みさ25μmである。スペース層805、806で隔てられた各情報記録層の間隔は、各情報記録層からの回折光の干渉(層間干渉)が少なくなるよう設計されることが好ましい。上述のスペース層の厚さは一例であって、これらの値に限られるわけではない。
図5に本実施形の光学的情報記録媒体における各情報記録層のトラックレイアウトを示す。図5は各情報記録層の重なりも概ね正しく示しており、光学的情報記録媒体の断面におけるトラックレイアウトも示している。第0の情報記録層(L0)は、上述したBCA領域を含み、媒体固有のユニークIDが記録されている。第1および第2の情報記録層(L1からL2)にはBCAに相当するエリアは設けられているが、ユニークIDは記録されていない。第1および第2の情報記録層(L1、L2)にユニークID等のBCA情報を新たに記録しても、信頼性のある記録ができない可能性があるからである。また、逆にいえば、L0以外にはBCA情報の記録を行わないことにより、L0のBCA情報の信頼性を高めることができる。
次のエリアがPIC領域である。上述したように、PIC領域は、書き換え不可能な再生専用の領域であり、ディスク製造時にディスク製造者によって、ディスク管理情報がPIC領域にあらかじめ記録されている。つまりBCAとPIC領域が再生専用の領域となる。PIC領域には、DI(Disc Information)と呼ばれるディスク管理情報が記録されている。DIは、バージョン番号、レイヤー番号、最大記録速度、追記型・書き換え型などディスクタイプ、各情報記録層の推奨記録パワー、OPCに必要とされる各種パラメータ、記録パルス条件、ライトストラテジ、コピープロテクションに用いる情報等を含む。
情報記録装置あるいは情報再生装置の光スポット形状にばらつきがある場合、個々の装置により最適な記録マークを形成する記録条件が異なる。管理領域に記録されている書き込み関連の制御情報は、媒体製造時における代表的な結果がDIとして記録されている。情報記録装置あるいは情報再生装置は、この制御情報を読み取って、記録関連のパラメータの最適化を行うための初期値として利用する。
本実施形の光学的情報記録媒体では、媒体製造時にディスク管理情報などがあらかじめ記録されている再生専用のPIC領域は、第0の情報記録層(L0)にのみ配置されている。こうすることで、情報記録装置あるいは情報再生装置は、L0〜L2までの全ての情報記録層のディスク管理情報を一括して読み出すことができ、起動時間を短縮できる。
次のエリアには、情報記録装置が記録パワーや記録パルス条件等のテスト記録を行うOPC領域およびディスクマネジメントエリア(Disc Management Area、DMA)が設けられている。
上述したように、OPC領域は、情報記録装置に光学的情報記録媒体が挿入された起動時や、動作中にある一定以上の温度変化が生じた際に、記録パワーや記録パルス条件の変動分をキャリブレーションするために、テスト記録を行うテスト記録領域である。
DMAはディスク管理情報やディフェクト情報を管理するための領域である。
データ領域は、実際にユーザーが希望するデータを書き込む領域である。例えば、半径24.0mm〜58.0mmの位置に配置される。データ領域には、PCユース等において、ディフェクト等により記録再生できない部分が存在した場合、記録再生できない部分(セクタ、クラスタ)を交替する交替エリアが設定される場合がある。ユーザーデータを記録再生するデータエリアの内周側に設けられる交替エリアをISA(Inner Spare Area)、と呼び、ユーザーデータを記録再生するデータエリアの外周側に設けられる交替エリアをOSA(Outer Spare Area)と呼ぶ。ビデオ記録再生等の高転送レートが必要なリアルタイム記録では、交替エリアを設定しない場合もある。
半径58.0mmより外周部はアウターゾーンとされる。アウターゾーンは、インナーゾーンと同様のOPC領域とディスクマネジメントエリア(DMA)を含む。また、シークの際、オーバーランしてもよいように、バッファエリアを含む。
図6は、本実施形態による光学的情報記録媒体における各情報記録層の物理フォーマットの一例を示している。図5と同様、図6は各情報記録層の構造の重なりも概ね正しく示している。図6に示すように、L0、L1およびL2にはそれぞれ、2つのテスト記録領域(OPCa領域、OPCb領域)が設けられている。ただし、OPCa領域、OPCb領域の半径方向における位置は、L0とL1、L2とで異なる。L1およびL2のOPCa領域の一部は、L0のPIC領域と重ねて配置されている。ここで「重なる」とは、2つ以上の情報記録層において半径方向の位置が等しいことを言う。また、L1およびL2のOPCa領域およびOPCbはそれぞれ概ね重ねて配置されている。L1およびL2のOPCa領域は過大な記録パワーで書き込みがなされることがあるため、過大な記録パワーによる熱によって隣接する領域に記録された情報が破壊されないよう、L1およびL2のOPCa領域には相当な大きさのバッファ領域が隣接して設けられている。これらのバッファ領域はL0のPIC領域と重なっている。
L0のPIC領域を再生する際、光ビームがL1およびL2のOPCa領域を通過することにより散乱や回折を受ける。しかし、バッファ領域と重なって配置されたPIC領域の部分は、再生信号品質の低下を抑えてPIC領域に記録された情報を再生することができる。PIC領域には各情報記録層のディスク管理データがブロック単位で記録されており、単位ブロックをPIC領域内で複数回繰り返し記録している。したがって、PIC領域の全ての領域のディスク管理データが読めなくても、L1およびL2のバッファ領域と重なった部分に記録されているPIC領域のディスク管理データが問題なく読み取れればよい。このように、L1およびL2のOPC領域とかさなるようにPIC領域を配置し、L1およびL2のOPC領域に隣接して十分大きさのバッファ領域を配置することにより、リードインゾーンのスペースを効率的に使い十分なOPC領域を確保することが可能である。
また、PIC領域のトラックピッチ(0.35μm)は、データエリアのトラックピッチ(0.32μm)に比べて広い。このため、PIC領域の手前に配置されたL1およびL2のOPCa領域において、過大な記録パワーでテスト記録がなされても、PIC領域に記録されているディスク管理情報の読み出しは、追記されている情報あるいは書き換え可能な情報の読み出しよりに比べて、信頼性が高い。したがって、L0のPIC領域とL1およびL2のOPCa領域とを重ねるように配置させても、PIC領域に記録されているディスク管理情報の読み出し時の信頼性を大きく損なうことがない。PIC領域とOPCa領域を重ねて配置することによって、リードインゾーンのスペースを効率的に使え、十分なOPC領域を確保することが可能である。
以下にPIC領域内に制御情報として記録されているディスクインフォメーション(DI)について詳しく説明する。本実施形態の光学的情報記録媒体の制御情報を構成する「一つのクラスタ」は、最小記録単位を表し、544クラスタが集まって一つの上位記録単位としての1つのフラグメントを構成している。さらに7個のフラグメントが集まってPIC領域を形成している。DIは、最初のフラグメントIF0の先頭クラスタに記録される。DIは、適用する記録速度ごと(2倍速、4倍速(2×、4×)など)および情報記録層ごとに複数DIユニットに分かれて記録さている。DIユニットは、フラグメントの残りの各先頭クラスタに繰り返して記録され、これによってディスク情報の損失に対応することができる。
1つのDIユニットは、そのDIユニットの制御情報を適用する情報記録層(L0、L1、L2用など)、記録速度(2×、4×等)を表す情報と、それらの情報記録層と記録速度に対応するライトストラテジタイプ情報(N−1型、N/2型、CastleA型、CastleB型、L型、Mono型等)、および記録補償タイプ情報(前スペース補償、後ろスペース補償、前マーク補償、後ろマーク補償の有無)が決められた所定のバイトに記録される。したがって、PIC領域は、少なくとも各情報記録層と書き込み可能な記録速度の組み合わせの数に一致した数のDIユニットを含む。すなわち、管理領域であるPIC領域には、少なくとも1つの記録速度と少なくとも1つの情報記録層との組み合わせのうち、少なくとも1つの組み合わせに対応する制御情報を含むDIユニットが格納されている。
これらのDIユニット内に格納された制御情報は、情報記録装置によって読み出され、情報記録が光学低情報記録媒体に情報の書き込みを行う際に利用される。本実施形態では、光学的情報記録媒体が複数の情報記録層を備えている場合、1つのD1ユニットは、(1)そのDIユニットの情報が適用される情報記録層の層番号情報、(2)ディスクの種別(追記型ディスクあるいは書き換え型ディスク)情報、(3)その情報記録層においてサポートされる記録速度の情報、(4)記録速度ごとの(a)ライトストラテジタイプおよび(b)記録補償タイプを示す情報を含む情報であるフォーマット番号、および、(5)ライトストラテジパラメータを制御情報として含む。
以下、本実施形態の光学的情報記録媒体に制御情報を記録する方法、および制御情報を格納するDIユニットの構成について図面を参照して以下に詳細に説明する。
図7(a)は本実施形態の光学的情報記録媒体の所定の領域に設けられた1つのDIユニットの構成の一例を示している。仕様により定義された記録速度の情報、ライトストラテジタイプおよび記録補償タイプを示す情報を含む情報であるフォーマット番号が、対応するDIユニット内の所定のバイトに記録されている。
図7(a)に示すように、DIユニットの先頭のバイト番号「A」には、DIユニットの先頭のバイトであるということを示すDIユニット識別子が2バイトで記録される。
DIユニットのバイト番号「B」には、ライトストラテジタイプと記録補償タイプを示す情報を含む情報が1バイトで記録される。バイト番号「B」には、さらに、記録補償の最小ステップ情報を表す情報が含まれていてもよい。ライトストラテジタイプと記録補償タイプ、および、記録補償の最小ステップが決まれば、後述するライトストラテジパラメータの総バイト数とDIユニットのフォーマットが決定されることから、このバイトはDIフォーマット番号と呼ぶ。DIフォーマット番号「B」の詳細な構成は後述する。
DIユニットのバイト番号「C」には、このDIユニットに記録されている制御情報がどの情報記録層に適応されるかを示すレイヤー情報(Layer情報)が記録されている。L0に適用する制御情報であれば「00h」、L1に適用する制御情報であれば「01h」、L2に適用する制御情報であれば「02h」という形式で記録されている。
DIユニットのバイト番号「D」には、1バイトのシーケンス番号によって、DIユニットシーケンス番号が記録されている。即ち、先頭から何番目のDIユニットであるかを示す、シーケンシャルな1バイトの番号が記録されている。例えば、「00h」は、1番目のDIユニットであることを示し、「01h」は、2番目のDIユニットであることを示す。
DIユニットのバイト番号「L」には、1バイトで継続フラグが記録されている。この情報は、1つのDIユニット内に後述するライトストラテジパラメータ情報が収まりきらない場合に、続くDIユニットに収まらなかったライトストラテジパラメータの情報等が引き続き記録されていることを示すビットと、分割して収められているDIユニットの何番目のDIユニットであるかを示すビットの2つ種類のビットを合わせた1バイトの情報が記録されている。例えば、8ビット(b7、b6、・・・、b0)のうち、b7が(例えばb7=1)続くDIユニットに、残りのライトストラテジパラメータセットが記録されているということを表すビットとして使われ、b6からb0は、分割して収められているDIユニットの何番目のDIユニットであるかを示すシーケンシャルな情報を表わすビットとして使われる。このフラグを利用することで、ライトストラテジパラメータが1つのDIユニットに収まらなかった場合、続くDIユニットにも残りの情報を記録することができる。2つ以上のDIユニットで、対応する1つのライトストラテジパラメータセットが完成する。これによりDIユニットのサイズをライトストラテジパラメータの数に応じて増減することが不要となり、DIユニットサイズを一定に保つことができる。
DIユニットのバイト番号「M」には、光ディスク装置がテスト記録を行ってライトストラテジパラメータを学習する記録補償学習時に、どのタイプの記録補償を優先的に記録補償学習するかを示す優先順位を表す情報が1バイトで記録されている。具体的には、前スペース補償、後ろスペース補償、前マーク補償、後ろマーク補償のうち、記録補償タイプの有無だけでなく、前述の記録補償タイプを光ディスク装置で学習する優先順位をつけておくフラグを決定し、バイト番号「M」に記録する。例えば、前スペース補償、後ろスペース補償、前マーク補償、後ろマーク補償の優先順位で記録補償を行うことを促す場合、前スペース補償の1バイトに「01h」、後ろスペース補償の1バイトに「02h」、前マーク補償の1バイトに「03h」、後ろマーク補償の1バイトに「04h」を割り当てるなどである。このフラグは個別のマーク長に限定してもかまわない、例えば、2Tマークに関する記録補償を上述の順番で行うよう指定する場合、前スペース補償に「21h」、後ろスペース補償に「22h」、前マーク補償に「23h」、後ろマーク補償に「24h」を割り当てるなどである。この場合、上位4ビットでマーク長を指定し、下位4ビットで記録補償の優先順位を記録する。また、バイト番号「M」に「00h」が記録されている場合、記録補償タイプが「無効」になっている、あるいは、あるいは優先順位を決められていないとしてもよい。このようにDIユニットに記録補償を行う優先順位を示すバイトを割り当てておくことで、第1の優先順位の記録補償タイプで情報記録装置が記録補償学習を行い、もし記録特性が不十分であった場合に、第2の優先順位の記録補償タイプで再度記録補償学習を行うというように、記録補償学習の優先度をもたせることが可能となる。これにより、記録学習の精度向上と、情報記録装置によっては、全ての記録補償タイプの記録補償学習を行うことなく、情報記録装置が必要とされる記録補償タイプを選択でき、記録補償学習の学習効率を向上させることが可能である。
DIユニットのバイト番号「E」には、光ディスクの種別を表す情報が3バイトで記録されている。例えば、書き換え可能なディスクであれば「00 00 00h」、追記可能ディスクであれば「00 00 01h」等の形式で記録されている。
DIユニットのバイト番号「F」には、このディスクがどのバージョンの規格に対応しているかを示すバージョン番号情報が記録されている。
DIユニットのバイト番号「G」には、このDIユニットに記録されている制御情報がどの記録速度に適用されるかを示す記録速度情報が記録されている。具体的には、バイト番号「G」は次のように定義される。バイト番号「G」の情報が「02h」である場合、2倍速の記録条件が規定されたDIユニットであることを意味する。「04h」は4倍速の記録条件が規定されたDIユニットであることを意味する。あるいは基準速度(1X)に対する速度比率でなく、光ディスクの線速度あるいは回転数の値そのものを記録してもよい。例えば、記録速度が4m/secに適用する制御情報であれば「04h」、8m/secに適用する制御情報であれば「08h」等である。
DIユニットのバイト番号「H」には、このDIユニットが適用される条件における最大再生パワーを示す最大再生パワー情報が記録されている。
DIユニットのバイト番号「I」には、このDIユニットが適用される条件における記録パワーを示す記録パワー情報が記録されている。記録パワーは、レーザパワーの変調に応じてピークパワー、スペースパワー(または、イレースパワー)、ボトムパワー、冷却パワーの各値あるいは、ピークパワーに対するその他のパワーの比率の形式で記録されていてもよい。変調されるレーザパワーの個数や種類はライトストラテジタイプによって異なり、ライトストラテジタイプごとに異なる記録パワーのパラメータセットが用意される。
DIユニットのバイト番号「J」には、バイト番号「B」に記録されたDIフォーマット番号に応じて予め定められたライトストラテジパラメータが記録されている。図7(a)では、バイト番号「J」のバイト数を「XX」と示しているが、総バイト数は、DIフォーマット番号に応じて容量が予め定められている。
前述したようにDIフォーマット番号は、ライトストラテジタイプ、記録補償タイプ、および記録補償の最小ステップ情報に基づいて定められる。
バイト番号「J」には、以下において詳細に説明するように、ライトストラテジタイプによって、記録マーク長毎に記録パルス列の可変なエッジ位置情報(dTF1、dTF2、dTE1、dTE2)あるいは記録パルス列の可変なパルス幅情報(TF2、TE3、TMP)が記録されている。これらをライトストラテジパラメータと呼ぶ。ライトストラテジパラメータが記録パルス列のどの部分に相当するかは、フォーマット表などでライトストラテジタイプ毎にあらかじめ決められている。
ライトストラテジパラメータに含まれる記録すべきパラメータの数は、ライトストラテジタイプおよび記録補償タイプの組み合わせによって決まる。例えば、記録パルス列の第1番目の始端部dTF1の位置に関するパラメータとして、記録マーク長が2T、3T、4T、5T以上の4通りのマーク長に対して、1バイトずつ用意する。また、前スペース補償が有効な場合、各記録マーク長のそれぞれに対して前のスペース長が2T、3T、4T、5T以上のスペース長に応じてパラメータを変化させることができる。したがって、合計で、4×4=16通りの記録補償値を始端部dTF1に割り当てることができる。これら16通りの記録補償値が、始端部dTF1の位置に関するパラメータとして1バイトで記録される。その他のパラメータ(TF2、dTE1など)についても記録補償タイプに応じて分類され、記録補償値が1バイトで記録される。一例として図8にN−1型ライトストラテジのライトストラテジパラメータを示す。2Tマーク記録時の記録パルス列のdTF1およびTF2は前後ろスペース長が2T、3T、4T、5T以上と前後ろマーク長が2T、3T以上の組み合わせに応じた記録補償を行い、3Tマーク、4Tマーク、5T以上のマーク長は前のスペース長が2T、3T、4T、5T以上の組み合わせで記録補償を行うことを表している。図8では、dTF1は37通り、TF2は37通り、TE2が12通り、dTE1が22通り、TMPが1通りの合計109通りのパラメータが各々1バイトの情報で記録され、ライトストラテジパラメータを構成している。
ライトストラテジパラメータの記録単位は、例えば、0.5nsecというように絶対時間で記録してもよい。あるいは、基準クロック(Tw)に対する比率や、記録補償の最小ステップ情報の整数倍単位として記録してもよい。例えば、記録補償の最小ステップが基準時間(Tw)のTw/16と規定されている場合、Tw/16の整数倍の値をライトストラテジパラメータの値として記録する。あるいは記録補償の最小ステップが基準時間(Tw)のTw/32と規定されている場合、Tw/32の整数倍の値をライトストラテジパラメータの値として記録する。
DIユニットのバイト番号「K」には、光学的情報記録媒体の製造者番号や、メディアタイプID、製造会社名、製品番号、製造場所、製造年月日等が記録されている。
これらのDIユニットの各バイト番号の配置は一例であって、この並び方に限定されない。但し、バイト番号「J」に記録されるライトストラテジパラメータはバイト番号「B」に記録されるDIフォーマット番号によって決まる。このため、ライトストラテジパラメータは、DIフォーマット番号のあとに読み出される配置にすることが好ましい。
また、複数のDIユニットは、優先的に記録速度順に配列され、次いで情報記録層順、さらについで、推奨されるライトストラテジタイプあるいは記録補償タイプ順に配置される。もっとも、これは一例にすぎない。情報記録層順で優先的に配列され、次に記録速度順で配列されていてもよい。
次に、図7(b)を参照しながらDIユニットのバイト番号「B」に記録されるDIフォーマット番号を詳細に説明する。図7(b)はDIフォーマット番号(バイト「B」)の構成を示している。図7(b)はバイト番号「B」の1バイトに記録される情報を、MSBから(b7、・・・、b0)という順に合計8ビットのビット単位で表している。
図7(b)に示すように、下位3ビットには、ライトストラテジタイプの設定、つまり、ライトストラテジタイプ情報が割り当てられる。本実施形態では、フォーマット表によって定義されているN−1型、N/2型、キャッスル1型(CA1)、キャッスル2型(CA2)のライトストラテジのタイプが使用できるものとする。ここで、例えば、下位3ビット「b2、b1、b0」が「000b」であればN−1型のライトストラテジタイプであることを表し、「001b」であればN/2型、「010b」であればキャッスル1型(CA1)、「011b」であればキャッスル2型(CA2)のライトストラテジタイプであることを表す。ここでCA1型とは、記録するパルスがL−Shape型のストラテジタイプであると定義し、CA2型とは、ピークパワーで変調されたパルスを2つ持つキャッスル型のストラテジタイプであると定義する。あるいはCA1型とは、ライトストラテジパラメータのうち、3Tマークを記録するパルスがL−Shape型のストラテジタイプの場合と定義し、CA2型とは、3Tマークを記録するパルスがモノパルス型のストラテジタイプの場合と定義してもよい。つまり、キャッスルタイプのライトストラテジの場合、3TマークをL字型(L)の波形で形成するか、モノパルス型(M)の波形で形成するかによってライトストラテジのタイプがさらに分類され、この2つのストラテジタイプは、前述のビット(b3)で区別すると定義してもよい。
次の4ビット「b6、b5、b4、b3」には、記録補償タイプの情報が割り当てられる。本実施形態で用いる記録補償タイプの情報とは、ある長さの記録マークを情報記録層に形成する場合において、マークを形成するための、パルス状に変調した記録パルス列のパルスエッジ位置の変化量を、(1)着目しているマーク長と前のスペース長とに応じて分類する(前スペース補償)、(2)着目しているマーク長と後ろのスペース長とに応じて分類する(後ろスペース補償)、(3)着目しているマーク長と前のマーク長とに応じて分類する(前マーク補償)、あるいは、(4)着目しているマーク長と後ろマーク長とに応じて分類する(後ろマーク補償)等、着目しているマークを記録する際に、隣接するスペースあるいは隣接するマーク、あるいはそれらの組み合わせなど、どの範囲のマークおよびスペースの組み合わせに応じて記録補償を行うかを定義する情報である。
すなわち、記録補償タイプの情報とは、例えば、着目している記録マークのマーク長と、その記録マークの直前のスペースのスペース長との組み合わせにより記録補償を行う前スペース補償、もしくは、着目している記録マークのマーク長と、その記録マークの直後のスペースのスペース長との組み合わせにより記録補償を行う後ろスペース補償のいずれか一方のみを行う場合を示す第1のタイプと、前スペース補償と後ろスペース補償のいずれも行う場合の第2のタイプとを示す情報であっても良い。
本実施形態の光学的情報記録媒体のように、高密度かつ多層化された情報記録媒体に情報を記録する場合、記録の品質、あるいは、記録された情報を再生する場合の再生信号の品質は、情報記録層の媒質特性に大きく影響を受ける。したがってこのような光学的情報記録媒体に適切な記録を行うためには、ライトストラテジタイプだけでなく、さまざまなタイプの記録補償方式を用いて、正確な位置にエッジを有する記録マークを形成する必要がある。具体的には記録速度や情報記録層の特性に応じて、前述の4つの記録補償タイプの全て、あるいは、いずれか2つまたは3つを組み合わせた記録補償を行うことで、記録マークの始端部あるいは終端部をより精度よく適切な位置に形成し、再生信号の品質を向上させることが可能となる。
最後の1ビット「b7」には、記録補償を行うときのパルスエッジを動かす最小の単位を表す記録補償の最小ステップ情報(記録補償ステップ情報)が割り当てられる。具体的には、「b7」が「0b」である場合、ライトストラテジパラメータのエッジ位置変化量dTF1を変化させるときの最小の変化ステップ量を基準時間(Tw)のTw/16と規定することを意味する。この場合、最小ステップTw/16の整数倍の値がライトストラテジパラメータのパルス変化量として記録される。また、情報記録層が、より精度よく記録補償を行わなければならない特性を備える場合には、記録補償の最小ステップをより小さくする。具体的には、「b7」が「1b」である場合、最小の変化ステップ量を基準時間(Tw)のTw/32と規定する。この場合、、最小ステップTw/32の整数倍の値がライトストラテジパラメータのパルス変化量として記録される。
図9は、DIユニットのバイト番号「B」のDIフォーマット番号の構成を示している。ライトストラテジタイプ情報、記録補償タイプ情報および記録補償ステップ情報の組み合わせによって、8ビットで構成されるDIフォーマット番号が決定され、このDIフォーマット番号に応じて、後述のライトストラテジパラメータの大きさ(バイト)およびその情報が定義される。したがって、上述したように、DIフォーマット番号はライトストラテジパラメータの値が記録されている位置よりも情報の記録方向に対して先行した位置に記録されていることが望ましい。
なお、ライトストラテジパラメータ(あるいは記録パルス条件)とは、ライトストラテジを構成する項目とその項目についての特定の数値を意味した情報である。したがって、ライトストラテジ情報は、ライトストラテジパラメータのほか、上述したライトストラテジタイプ、記録補償タイプを含む包括的概念を有する。
上述したDIフォーマット番号は、8ビットのうちの下位3ビット(b0〜b2)がライトストラテジタイプ情報を表し、続く4ビット(b3〜b6)が記録補償タイプ情報を表していた。しかし、ライトストラテジタイプおよび記録補償タイプの組み合わせが少ない場合には、DIフォーマット番号のうち、下位3ビット(b0〜b2)がライトストラテジタイプおよび記録補償タイプについての情報を表してもよい。
図10(a)は、このようなDIフォーマット番号の構成を示している。ライトストラテジタイプが異なるDIフォーマット番号0、1、2、3は、それぞれN−1、N/2、CA1、CA2のライトストラテジタイプ情報と、図9に示す参照番号501、502、503、504に対応する記録補償タイプ情報を意味するように定義される(第1の記録補償タイプ)。つまり、DIフォーマット番号0、1、2、3は、それぞれN−1、N/2、CA1、CA2のライトストラテジタイプが用いられ、かつ、記録補償には、前スペースのみが用いられる(前スペース補償)。あるいは、記録補償には後ろスペースのみ(後ろスペース補償)を用いてもよい。
一方、DIフォーマット番号4、5、6、7は、それぞれN−1、N/2、CA1、CA2のライトストラテジが用いられるが、DIフォーマット番号0から3とは異なる拡張された記録補償タイプを用いるように定義される(第2の記録補償タイプ)。図では異なる記録補償タイプであることを示すため、「EX」を付している。
具体的には、DIフォーマット番号4、5、6、7は、図9に示す参照番号505、506、507、508に対応する記録補償タイプの組み合わせを表すように定義される。つまり、着目するマーク長と、前スペースと、後ろスペースとに応じて記録補償を行うように定義される(前スペース補償および後ろスペース補償)。
あるいは、DIフォーマット番号4、5、6、7は、図9に示す参照番号509、510、511、512に対応する記録補償タイプの組み合わせのように、着目するマーク長と、前スペースと、後ろスペースと、前マークとに応じて記録補償を行うように定義されていてもよい。さらに、図9に示すDIフォーマット番513、514、515、516に対応する記録補償タイプの組み合わせのように、着目するマーク長と、前スペースと、後ろスペースと、前マークと、後ろマークに応じて記録補償を行うように定義されていてもよい。
。
このようにDIフォーマット番号の8ビットのうちの下位3ビット(b0〜b2)を構成する場合、ライトストラテジタイプを下位2ビット(b0、b1)で識別し、記録補償タイプを続く1ビット(b3)で識別することが可能となる。
この場合、図9に示すDIフォーマット番号の構成のうち、記録補償タイプ情報が記録されていたb3からb6のニットは、すべて「0」であってもよいし、それぞれの記録補償タイプに合わせて情報が記録されていてもよい。
また、図10(b)はさらに別なDIフォーマット番号の構成を示している。図10(a)に示すDIフォーマット番号と異なる点は、ライトストラテジタイプおよび記録補償タイプの順番である。DIフォーマット番号0から7は、N−1、N−1EX、N/2、N/2EX、CA1、CA1EX、CA2、CA2EXに対応している。このような順番に配置することで、下位1ビット(b0)で記録補償タイプを識別し、続く2ビット(b2、b3)でライトストラテジタイプを識別することが可能となる。
このように、図10(a)および(b)に示すDIフォーマット番号の構成によれば、DIフォーマット番号は、複数のビットで表される。このうち、1つのビットが記録補償タイプを示す。具体的には、図10(a)のDIフォーマット番号の構成ではb2ビットが、図10(b)のDIフォーマット番号の構成ではb0ビットが、第1の記録補償タイプであるか第2の記録補償タイプであるかを示す。つまり、着目している記録マークのマーク長と、その記録マークの直前のスペースのスペース長との組み合わせにより記録補償を行う前スペース補償、もしくは、着目している記録マークのマーク長と、その記録マークの直後のスペースのスペース長との組み合わせにより記録補償を行う後ろスペース補償のいずれか一方のみを行う場合を示す第1のタイプであるか、前スペース補償と後ろスペース補償のいずれも行う場合の第2のタイプであるかを示している。
なお、本実施形態におけるDIフォーマット番号のバイト番号「B」の構成は、上述の構成方法に限られるものでなく、記録補償タイプとライトストラテジタイプの組み合わせによって任意に番号をつけることが可能である。
また、本実施形態のDIユニットのライトストラテジタイプ情報は、あらかじめ決められたフォーマット表によって決められており、レーザパワーを変調する変調パワーレベルの個数あるいは記録パルス列のうちの可変なエッジ位置やパルス幅はあらかじめ定められている。したがって、異なるタイプのライトストラテジパラメータであれば、記録パルス列のエッジ位置およびパルス幅の可変できる部分が異なり、それぞれのライトストラテジタイプでは異なるライトストラテジパラメータセットを持つことになる。また、記録パルス列の時間軸方向だけでなく、レーザパワーをパルス状に変調する際の変調パワーレベルの個数が異なる場合も別のライトストラテジタイプとして割り当てることができる。例えば、2Tマーク記録時のピークパワーレベルを3T以上のマークを記録する時のピークパワーレベルと異なるように設定するような場合、同じピークパワーレベルで記録するタイプのライトストラテジとは、別のライトストラテジタイプと定義することができる。
また、本実施形態で用いているN−1型のライトストラテジタイプはピークパワーのパルスが、記録マークのマーク長Nに対してN−1個の記録パルス列で変調されているライトストラテジタイプを表している。しかし、このような記録パルス列の個数が上述に従うものが全て同一のライトストラテジパラメータに属する必要はなく、上述の例のように異なるライトパルスタイプとして定義されてもよい。
また、本実施形態における記録補償タイプは、DIユニットのバイト番号「B」において、DIフォーマット番号として、ライトストラテジタイプと異なるビットを使って記録されていた。しかし、DIユニットに記録補償タイプを表す専用のバイトを設けてもよい。また、情報記録装置が記録補償学習を行った結果、最適な記録補償タイプがDIユニットに記録されている記録補償タイプと異なる場合、DIユニットのバイト番号「B」の記録補償タイプを更新する情報を光情報記録媒体の内周の所定の管理領域に記録しておいてもよい。これにより、光ディスク装置が次回最適な記録条件を求めるためのテスト記録回数を減少させたり、学習時間を短縮させたりすることができる。
また、本実施の形態のバイト番号「B」のライトストラテジタイプをN−1型、N/2型、キャッスル型1、キャッスル型2と分けたが、これは一例に過ぎず、そのほかの分類を用いてライトストラテジタイプ情報を構成してもよい。キャッスル型を1つにしてもよい。また、キャッスル型の場合にはピークパワーで変調されるパルスが2つのキャッスル型(CA)と、ピークパワーで変調されるパルスにつづいて中間パワーで変調されるL字型(L)と、中間パワーのないモノパルス型(M)の3種類のライトストラテジタイプに分けてもよい。また、特定のマーク長、例えば3Tマークの記録パルス列がL型かM型かによって異なるライトストラテジタイプと分類してもかまわない。
また、本実施形態のバイト番号「B」に記録されている記録補償タイプは、各記録補償タイプの適用の有無を示す情報であるが、記録するマーク長単位あるいは、記録補償タイプの適用の有無を示す情報として記録してもよい。また、dTF1、dTE1、TE2などのライトストラテジパラメータ別に記録補償タイプの有無の情報を示す情報を記録してもよい。
また、これらの情報を情報記録装置が記録補償学習を行った結果、DIユニットに記録されているライトストラテジパラメータと異なる場合、学習後の最適なライトストラテジパラメータとDIユニットに記載されているライトストラテジパラメータを比較し、記録補償タイプの適用の有無を更新する情報を光学的情報記録媒体の内周の所定の領域に記録してもよい。あるいは、記録補償タイプの適用の有無を示す情報等の制御情報を情報記録装置のメモリに格納しても良い。こうすることにより、次回に最適な記録条件が決定されるまでに繰り返されるテスト記録が不要になる、もしくはテスト記録の回数が減り、記録条件の最適化に要する時間をより短縮することができる。
また、本実施形態のDIユニットのバイト番号「L」において、継続フラッグを記録し、2つ以上のDIユニットのバイト番号「J」にライトストラテジパラメータを分割して記録する場合、第1のDIユニットにライトストラテジパラメータのうち基本情報(基準情報)を記録し、連続する第2のDIユニットに差分情報を記録してもよい。例えば、DIユニット1に3TマークのdTF1のエッジ変化量をTw/16の整数倍で1バイトの情報で定義し、続くDIユニット2に3Tマークの前スペースが2Tスペース、3Tスペース、4Tスペース、5T以上スペースのときのエッジ変化量の差分情報それぞれ2ビットの合計1バイトで記録してもよい。この様にスペース補償の差分情報とすることで、DIユニットに記録するライトストラテジパラメータの総バイト数を減らすことが可能である。
また、2つ以上のDIユニットのバイト番号「J」にライトストラテジパラメータを分割して記録する場合、ライトストラテジパラメータのうち前マーク補償に関連する情報を1番目のDIユニット、後ろマーク補償に関連する情報を2番目のDIユニット等、記録補償タイプ別に、複数のDIユニットに分割して記録してもよい。あるいは、記録パルス列の始端(dTF1、TF2)に関する情報を1番目のDIユニット、記録パルス列の終端(dTE1、dTE2)に関する情報を2番目のDIユニットに分けて記録してもよい。あるいは、パルス幅に関する情報(後述するTF2、TE3等)を1番目のDIユニットに記録し、記録パルス列のエッジ位置に関する情報(後述するdTF1、dTE1等)を2番目のDIユニットに記録してもよい。あるいは、従来の光学的情報記録媒体との互換性を考えて、既に発売済みの光学的情報記録媒体の同種のDIフォーマットのライトストラテジパラメータに関する情報を第1番目のDIユニットに記録し新たに拡張されたライトストラテジパラメータを2番目のDIユニットに分けて記録してもよい。
また、本実施形態では、記録補償優先順位フラグであるバイト番号「M」をDIユニット内にあらかじめ記録しているが、記録補償優先順位フラグは、DIユニットにあらかじめ記録されていなくてもよい。例えば、情報記録装置がDIユニット内にあるライトストラテジパラメータを初期値として記録補償学習を行った結果、DIユニットに記録されたライトストラテジパラメータと異なる最適なライトストラテジパラメータが求まった場合、情報記録装置の学習アルゴリズムによって、いずれの記録補償タイプを使って学習するのが最適かを表す優先順位の制御情報を内周の所定の追記あるいは書き換えエリアに記録してもよい。こうすることにより、次回、最適な記録条件が決定されるまでに繰り返されるテスト記録が不要になる、もしくはテスト記録の回数が減り、記録条件の最適化に要する時間をより短縮することができる。
次にライトストラテジタイプとライトストラテジパラメータについて説明する。初めにN−1型のライトストラテジタイプの記録パルス列について図面を参照しながら説明する。
図11(a)〜(f)は、マーク長と後述する記録パルス信号の波形との関係を示す概略図である。図11(a)は、記録動作の時間基準となる基準時間信号1201を示し、基準時間信号1201はTwの周期を有する。図11(b)は、後述するカウンタによって発生するカウント信号1204であり、マーク先頭からの時間を基準時間信号1201の基準時間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(c)〜(f)は、記録マーク形成時の記録パルス信号である。記録パルス信号はレベル変調されており、最も高いレベルであるピークパワー(Pw)、スペース区間照射レベルのスペースパワー(Ps)、ピークパワーレベルとピークパワーレベルの間のボトムパワー(Pb)、最終パルスの後の冷却区間のパワーレベルの冷却パワーレベル(Pc)の4値で変調されている。
なお、ここでは記録パルス信号は4つの値のパワーレベルで変調されている。しかし、冷却パルスのパワーレベル(Pc)とボトムパワーレベル(Pb)とを互いに同じレベルとし、記録パルス信号を合計3値で変調してもよい。また、さらに、冷却パワーレベルをスペースパワーレベルと等しくして、合計2値のパワー変調によって記録パルス信号を形成してもよい。また、図11ではボトムパワーレベルをスペースパワーレベルよりも低くしているが、スペースパワーレベルとピークパワーレベルの間のパワーレベルでもよい。また、追記型光学的情報記録媒体の場合、スペース区間照射時のパワーレベルをスペースパワーと呼ぶ。これに対して書き換え可能な光学的情報記録媒体の場合、あらかじめ記録してある記録マークをスペース区間のパワーで消去するため、スペースパワーをイレーズパワー(Pe)と呼ぶ場合がある。
また、図11(c)〜(f)では、4Tmマークの記録パルス信号は中間パルス(TMP)が1つであるが、5Tm、6Tmとマーク長(符号長)が1Tmずつ長くなるとそれに応じて中間パルスの個数が1つずつ増えていく。つまり、記録するマーク長Nに対してN−1個のピークパワーレベルのパルスで記録マークが構成される。したがって、図11(c)〜(f)の記録パルス列がN−1型のライトストラテジタイプの代表例である。
図11(c)は、2Tの記録パルス列を示す。2Tマークの書き込みの際に、TF2のパルス幅をもち、記録パルス列の始端部から1番目のパルスエッジの位置を、所定の基準位置に対してエッジ変化量dTF1だけ変化させることを意味する。また冷却パルスの終了位置を、所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE1だけ変化させることを意味する。図11(d)は、3Tの記録パルス列を示す。3Tマークの書き込みの際には、2Tマークに対して最終パルスが追加挿入され、最終パルスのパルス幅はTE2だけ変化させることを意味する。図11(e)は、4Tの記録パルス列を示す。4Tマークの書き込みの際には、3Tマークに対して先頭パルスと最終パルスの間に中間パルスが挿入され、中間パルスのパルス幅をTMPだけ変化させることを意味する。
図11(f)は、5Tの記録パルス列を示す。5Tマークの書き込みの際には、4Tマークに対して中間パルスがさらに1つ追加され、中間パルスのパルス幅をTMPだけ変化させることを意味する。但し2つの中間パルスのパルス幅は同じである。図示しないが同様の手順で6T以上の記録パルス列も設定される。
ここで、2Tマーク、3Tマーク、4Tマーク、5T以上マーク記録時の記録パルスのエッジ変化量とパルス幅のライトストラテジパラメータ(dTF1、TF2,dTE1等)を同じ符号で簡易的に図示しているが、2Tマーク、3Tマーク、4Tマーク、5T以上のマーク記録時に、それぞれにおいて異なる値の記録パルスのエッジ変化量dTF1、TF2、dTE1等を設定できる。また、記録するマーク長だけでなく、前後のスペース長あるいは前後のマーク長、あるいはそれらの組み合わせに応じて複数のパラメータを設定できる。このようにして決められた記録パルス列のレーザ光を光学的情報記録媒体に照射して、情報記録層にマークを形成する。
ライトストラテジパラメータとは、図11(c)〜(f)で図示した、各マーク長のdTF1、TF2、dTE1、TE2、TMP等を指し、これらのパラメータは、記録するマーク長と前後のスペース長あるいは前後のマーク長との組み合わせによって定義される。これらのライトストラテジパラメータは図7(a)で示されるDIユニットのバイト番号「J」に記録される。
図12は、各ライトストラテジパラメータの記録補償タイプに対する、取り得る値の組み合わせを示している。図12において「○」は、該当のライトストラテジパラメータに対して設定可能な記録補償タイプを表している。一方、「NA」は該当するライトストラテジパラメータに対して設定不可な記録補償タイプを表している。DIユニットに記録されている記録補償タイプ情報で有効とされている記録補償タイプが選択された場合には「○」で示された記録補償を適用したライトストラテジパラメータがDIユニットに準備される。
次により具体的なライトストラテジパラメータの一例を説明する。図8はN−1型のライトストラテジパラメータの分類の一覧を示す。dTF1、TF2は、2Tマークを記録する際に前後のスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通り、前あるいは後のスペース長が2Tスペースの時には、さらに前あるいは後ろのマーク長を2T、3T以上の2通りの合計25通り(1〜25)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。また、3T、4T、5T以上のマークを記録する際に前のスペース長に対して2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計12通り(26〜37)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。
同様に、dTE1は2Tマークを記録する際に後ろのスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通り、後ろのスペース長が2Tスペースの時には、さらに後のマーク長を2T、3T以上の2通りの合計10通り(1〜10)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。また、3T、4T、5T以上のマークを記録する際に後ろスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計12通り(11〜22)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。同様に、TE2は3T、4T、5T以上のマークを記録する際に後ろスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計12通り(1〜12)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。つまり、図8で示されるこれらのライトストラテジパラメータを図7(a)で示されるDIユニットのバイト番号「J」に記録する。
なお、記録補償タイプ情報に応じて、前後のマークによる干渉が少ないケースや、前あるいは後ろのスペース長のいずれかの組み合わせによって記録補償を行う場合、これらのパラメータのうち不要なパラメータの分類を削除して分類を簡略化できる。これにより、DIユニットのライトストラテジパラメータのバイト数を減らすことが可能である。
また、図8は、前後のスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4×4の16通りに分類したが、前後のスペース長を2T、3T以上の2通りに分類し4×2の8通りに分類することも可能である。
次にキャッスル型の記録パルスの例について図面を参照しながら説明する。図13(a)〜(g)は、マーク長と記録パルス信号の波形との関係を示している。図13(a)は、記録動作の時間基準となる基準時間信号1201を示している。基準時間信号1201はTwの周期を有する。図13(b)は、カウンタによって発生するカウント信号1204であり、マーク先頭からの時間を基準時間信号1201の基準時間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13(c)〜(g)は、記録マーク形成時の記録パルス信号である。記録パルス信号はレベル変調されており、最も高いレベルであるピークパワー(Pw)、中間パワーレベルの中間パワー(Pm)、スペース区間照射レベルのスペースパワー(Ps)、最も低いレベルである冷却パワーレベル(Pc)の4値で変調されている。
なお、ここでは、中間パワーレベル(Pm)はスペースパワーレベル(Ps)よりも高いパワーレベルであるが、スペースパワーレベルより低いパワーレベルでもよい。また、追記型光学的情報記録媒体の場合、スペース区間照射時のパワーレベルをスペースパワーと呼ぶ。これに対して書き換え可能な光学的情報記録媒体の場合、あらかじめ記録してある記録マークをスペース区間のパワーで消去するため、スペースパワーをイレーズパワー(Pe)と呼ぶ場合がある。図13(c)〜(g)の記録パルス列がキャッスル型のライトストラテジタイプの代表例である。
図13(c)は2Tマークの記録パルス列を示す。2Tマークの書き込みの際に、TF2のパルス幅をもち、始端から1番目のパルスエッジの位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTF1だけ変化させることを意味する。また冷却パルスの終了位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE1だけ変化させることを意味する。
図13(d)は3Tマークの記録パルス列を示す。3Tマークの書き込みの際には、L字形状(L−shape)の記録パルス列のレーザ光を照射する。TF2のパルス幅をもち、始端部から1番目のパルスエッジの位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTF1だけ変化させる。また、中間パワーの終了位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE2だけ変化させる。また、冷却パルスの終了位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE1だけ変化させる。また、3Tマーク形成時の記録パルス列には、図13(d)で示したL字型形状の記録パルス列のほかに、図13(g)に示すように中間パワーレベルのパルス幅が無くなったモノパルス型の記録パルス形状を用いることも可能である。
図13(e)は4Tマークの記録パルス列を示す。4Tマークの書き込みの際には、図に示したとおりの凹形状(キャッスル型)の記録パルス列を有するレーザ光を光学的情報記録媒体に照射する。TF2のパルス幅をもち、始端から1番目のパルスエッジの位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTF1だけ変化させる。また、最終パルスのパルス幅TE3、最終パルスの終了位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE2だけ変化させる。また、冷却パルスの終了位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE1だけ変化させる。
図13(f)は5Tマークの記録パルス列で、5Tマークの書き込みの際には、凹形状(キャッスル型)の記録パルス列のレーザ光を照射する。TF2のパルス幅をもち、始端から1番目のパルスエッジの位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTF1だけ変化させる。また、最終パルスのパルス幅TE3、最終パルスの終了位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE2だけ変化させる。また、冷却パルスの終了位置を基準位置に対してエッジ変化量dTE1だけ変化させる。図示しないが同様の手順で6T以上の記録パルス列も設定される。
また、4T以上のパルスには、最終パルスが形成されているが、最終パルスのパルス幅であるTE3を0と設定して、最終パルスのないL字型の記録パルス形状を用いることも可能である。
ここで、2Tマーク、3Tマーク、4Tマーク、5T以上マーク記録時の記録パルス列のエッジ変化量およびパルス幅のライトストラテジパラメータ(dTF1、TF2、dTE1等)を同じ符号で簡易的に図示しているが、2Tマーク、3Tマーク、4Tマーク、5T以上マークの記録時に、それぞれにおいて、ライトストラテジパラメータは異なる。また、記録するマーク長だけでなく、前後のスペース長あるいは前後のマーク長、あるいはそれらの組み合わせに応じて複数のパラメータをもつことができる。このようにして決められた記録パルス列のレーザ光を光学的情報記録媒体に照射して情報記録層にマークを形成する。
ライトストラテジパラメータとは、図13(c)〜(g)で図示した、各マーク長のdTF1、TF2、dTE1、TE2、TE3を指し、これらのライトストラテジパラメータは記録するマーク長と前後のスペース長あるいは前後のマーク長との組み合わせによって定義される。これらのライトストラテジパラメータは図7(a)で示されるDIユニットのバイト番号「J」に記録される。
次により具体的なライトストラテジパラメータの一例について説明する。図14はキャッスル型のライトストラテジパラメータの分類表の一覧を示す。dTF1、TF2は、2Tマークを記録する際に前後のスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通り、前あるいは後のスペース長が2Tスペースの時には、さらに前あるいは後ろのマーク長を2T、3T以上の2通りの合計25通り(1〜25)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。また、3T、4T、5T以上のマークを記録する際に前のスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計12通り(26〜37)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。
同様に、dTE1は2Tマークを記録する際に後ろのスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通り、後ろのスペース長が2Tスペースの時には、さらに後のマーク長を2T、3T以上の2通りの合計10通り(1〜10)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。また、3T、4T、5T以上のマークを記録する際に後ろスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計12通り(11〜22)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。同様に、dTE2は3T、4T、5T以上のマークを記録する際に後ろスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計12通り(1〜12)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。また、TE3は4T、5T以上のマークを記録する際に後ろスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計8通り(1〜8)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。
また、図14では、前後のスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4×4の16通りに分類したが、前後のスペース長を2T、3T以上の2通りに分類し4×2の8通りの分類表にすることも可能である。
また、図13(d)に示すL字型の記録パルスの場合、後ろスペース長に応じてdTE2が左側にシフトするよう調整されると、中間パワーレベルで照射される期間が狭くなることがある。この場合、L字型からモノパルス型にタイプが変化しないよう、最小パルス間隔を設定しておくことが好ましい。例えば、中間パワーの照射区間をある一定値以上の時間幅で照射する条件となるように関連するライトストラテジパラメータを使って制限式を設ける。これにより前スペース補償、あるいは後ろスペース補償をおこなった結果、3TマークのライトストラテジパラメータにL字型とモノパルス型の2種類が混在しないようにあらかじめ制限できる。
図15(a)に各ライトストラテジパラメータの記録補償タイプに対する、取り得る値の組み合わせを示している。記録補償タイプは、「前スペース補償」、「後ろスペース補償」、「前マーク補償」、「後ろマーク補償」の4つの記録補償タイプを表し、「無し」はこれら4つの記録補償を採用せず、マーク長に応じた記録補償のみ行うとこを表している。図15(a)において「○」は、該当のライトストラテジパラメータに対して設定可能な記録補償タイプをあらわしている。一方、「NA」は該当するライトストラテジパラメータに対して設定不可能な記録補償タイプをあらわしている。DIユニットに記録されている記録補償タイプ情報で有効とされている記録補償タイプが選択された場合には「○」で示された記録補償を適用したライトストラテジパラメータがDIユニットに含められる。
図15(b)は、図15(a)の組み合わせにおいて、3Tの記録パルス列がモノパルス型のライトストラテジの場合、3Tマーク記録時のライトストラテジパラメータの記録補償タイプに対する、取り得る値の組み合わせを示している。3Tがモノパルスの場合には、前スペース補償と後ろスペース補償の「有効」「無効」の組み合わせによって、図15(b)に示すようなライトストラテジパラメータの設定を行う。つまり、dTE2の後ろスペース補償が「有効」な場合TF2の1バイトには、「00h」をいれ、後ろスペース補償が無効な場合はdTE2の1バイトに「0Fh」を設定する。詳細な説明は後述する。
図15(c)は、図15(a)に示す組み合わせにおいて、3Tの記録パルス列がモノパルス型のライトストラテジの場合、3Tマーク記録時のライトストラテジパラメータの記録補償タイプに対する、取り得る値の組み合わせを示している。3Tがモノパルスの場合には、前スペース補償と後ろスペース補償の「有効」「無効」の組み合わせによって、図15(c)に示すようなライトストラテジパラメータの設定を行う。つまり、TF2の1バイトには、「00h」をいれ、後ろスペース補償が「無効」な場合はdTE2に1バイトを用意し、後ろエッジ位置を表す値を設定する。△は、設定される記録補償を適用したライトストラテジパラメータが用意されるが、記録補償を行わず、エッジ位置情報をあらわす情報が記録されている。詳細な説明は後述する。
すなわち、図15(b)および図15(c)に示すいずれのライトストラテジの場合においても、後ろスペース補償を行う場合にはTF2に「00h」を設定する。
3Tの記録パルス列がL字型の場合には、図13(d)に示すdTF1とTF2は、図14におけるdTF1およびTF2の表に示されるとおり、前スペース長に応じた記録補償を行うよう定義されている。図13(d)のdTE1、dTE2は、図14および図15(a)に示す表のdTE1とdTE2の欄に示されるとおり、後ろスペース長に応じた記録補償を行うよう定義されている。
ただし、図13(g)に示すように、3Tの記録パルス列がモノパルスである場合でも、dTF1、TF2、dTE1、dTE2の記録補償の適応する範囲を前述のL字型の場合をそのまま適用してもよい。TF2は前のスペース長に応じて変化するだけでなく、後ろのスペース長に応じても変化することとなり、TF2は、前および後ろのスペース長の双方の組み合わせに応じて変化する。TF2の変化の組み合わせが複雑になるため、記録パルス列がモノパルス型の場合、モノパルスの始端側、終端側の2つのエッジ位置情報(dTF1、dTE2)とモノパルスのパルス幅情報(TF2)の3つのライトストラテジパラメータのうち少なくとも2つのライトストラテジパラメータを使って記録補償が可能である。そこで本実施形態のライトストラテジパラメータは、図15(b)および図15(c)に示す記録補償の組み合わせにおいては、記録マークの始端側は、dTF1を前のスペース長に応じて記録補償を行い、記録マークの終端側は、dTE2を後ろのスペース長に応じて記録補償を行う。3Tマークの始端位置の調整は、記録パルス列の立ち上がりエッジ位置dTF1を前スペース長に応じて記録補償を行い、3Tマークの終端位置を調整は、記録パルス列の立ち下がりエッジ位置dTE2あるいは冷却パルスの終了位置dTE1を後ろスペース長に応じて記録補償を行う。
図15(b)に示す記録補償の組み合わせでは、3Tマークの記録パルス列がモノパルスであり、かつ、後ろスペース補償が有効な場合、dTF1、TF2、dTE2のうち、TF2に本来設定されるべき有効範囲外の値を設定する。たとえば、最小パルス幅よりも小さいパルス幅をあらわす値、もしくは、TF2のパルス幅が0となるTF2=00hを設定することによって、TF2を無効とし、dTF1、dTE2の2つのライトストラテジパラメータを使って3Tモノパルスの記録補償値を設定する。キャッスルタイプのライトストラテジタイプにおいて、3Tマークの記録パルス列のライトストラテジタイプはL字型、モノ型の2つのタイプが可能であるが、TF2=00hを読み出すことによって、3Tマークの記録パルス列がモノパルスタイプであることを示すフラグとして用いることもできる。より具体的には、図14のTF2のバイト26〜29に「00h」を設定する。
また、TF2の1バイト(8ビット)のうち上位4ビットをTF2のパルス幅として設定可能な設定値として利用し、下位4ビットのうちのいずれかのビットを、TF2の設定値を無効とするビットとして使用することもできる。上述の「00h」を設定するのと同様3Tマークの記録パルス列がモノパルスタイプであることを示すフラグとして用いることができる。
また、3Tマークの記録パルス列がモノパルスであり、かつ、後ろスペース補償の適用が無効である場合、記録パルス列の終端部のエッジ位置を表すdTE2に0Fhなど、本来設定されるべき有効範囲外の値を設定してもよい。たとえば、移動可能なエッジ位置量を超える値をあらわす値dTE2=0Fhを設定することによって、dTE2を無効とし、dTF1、TF2の2つのライトストラテジパラメータを使って3Tモノパルスの記録補償値を設定する。キャッスルタイプのライトストラテジタイプにおいて、3Tマークの記録パルス列のライトストラテジタイプはL字型、モノ型の2つのタイプが可能であるが、dTE2=0Fhを読み出すことによって、3Tマークの記録パルス列がモノパルスタイプであることを示すフラグとして用いることもできる。より具体的には、図14のdTE2のバイト1〜4に「0Fh」を設定する。
また、dTE2の1バイト(8ビット)のうち上位4ビットをdTE2のエッジ位置変化量として設定可能な設定値として利用し、下位4ビットのうちのいずれかのビットを、dTE2の設定値を無効とするビットとして使用することもできる。上述の「0Fh」を設定するのと同様3Tマークの記録パルス列がモノパルスタイプであることを示すフラグとして用いることができる。
さらに、3Tマークの記録パルス列がモノパルスであり、かつ、後ろスペース補償の適用が無効である場合、図15(c)に示す組み合わせのライトストラテジパラメータを設定することも可能である。TF2の幅が0となるTF2=00hを設定することによって、TF2が無効とし、図14のTF2のバイト26〜29に「00h」を設定する。これにより、3Tマークの記録パルス列がモノパルスタイプであることを示すフラグとして用いることができる。
さらに3Tマーク記録時の記録パルス列の後ろエッジを設定するためにdTE2にエッジ位置情報をあらわす値を設定する。すべての後ろスペース長に対して同じ値を設定する。より具体的には、図14のdTE2のバイト1〜4にすべてに同じ値を設定する。
以上説明したとおり、TF2の値に所定の値を設定すること、あるいは、dTE2に所定の値を設定することによって、3Tマークがモノパルス型のライトストラテジタイプであることを判断することが可能となる。
なお、同様の理由から後述するN/2型のライトストラテジタイプの3Tマークを記録するライトストラテジパラメータにも上述の方法を適用することが可能である。
また、3Tがモノパルスである場合について説明したが、3Tマークに限らず、全てのマーク長の記録パルス列がモノパルス型のとき、同様の記録補償を適用することが可能である。
以上、説明した図14で示されるこれらのライトストラテジパラメータが、図7(a)で示されるDIユニットのバイト番号「J」に記録される。
なお、記録補償タイプ情報に応じて、前後のマークによる干渉が少ないケースや、前あるいは後ろのスペース長のいずれかの組み合わせによって記録補償を行う場合、これらのパラメータのうち不要なパラメータの分類を削除して分類を簡略化できる。これによりDIユニットのライトストラテジパラメータのバイト数を減らすことが可能である。
次に、N/2型のライトストラテジタイプの記録パルス列について図面を参照しながら説明する。
図16(a)〜(f)は、マーク長と後述する記録パルス信号の波形との関係を示す概略図である。図16(a)は、記録動作の時間基準となる基準時間信号1201を示し、基準時間信号1201はTwの周期を有する。図16(b)は、後述するカウンタによって発生するカウント信号1204であり、マーク先頭からの時間を基準時間信号1201の基準時間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16(c)〜(f)は、記録マーク形成時の記録パルス信号である。記録パルス信号はレベル変調されており、最も高いレベルであるピークパワー(Pw)、スペース区間照射レベルのスペースパワー(Ps)、最も低いレベルであるボトムパワーレベル(Pb)の3値で変調されている。また、最終パルスの後、冷却パルスがボトムパワーレベルで形成される。
なお、ここでは記録パル信号は3つの値のパワーレベルで変調されている。しかし、最終パルスの後の冷却パルスの冷却パワーレベル(Pc)と中間パルスの間のボトムパワーレベル(Pb)とを互いに異なるレベルとして、合計4値で変調してもよい。また、図16ではボトムパワーレベルをスペースパワーレベルよりも低くしているが、スペースパワーレベルとピークパワーレベルの間のパワーレベルでもよい。また、追記型光ディスクの場合、スペース区間照射時のパワーレベルをスペースパワーと呼ぶ。これに対して書き換え可能な光学的情報記録媒体の場合、あらかじめ記録してある記録マークをスペース区間のパワーで消去するため、スペースパワーをイレーズパワー(Pe)と呼ぶ場合がある。
また、図16(c)〜(f)では、2Tマークと3Tマークの記録パルス列はピークパワーで変調された1個パルスで形成されているが、4T、5Tとマーク長(符号長)の記録パルス列は、ピークパワーで変調された2個のパルスで形成されている。図示しないが、6T、7Tは3個、8T、9Tは4個のパルスで形成される。即ち、2Tずつ長くなるとそれに応じて中間パルスの個数が1つずつ増えていく。つまり、記録するマーク長Nに対してピークパワーレベルのパルス数がN/2個のパルスを照射することから、図16の記録パルス信号がN/2型のライトストラテジタイプの代表例である。
図16(c)は2Tの記録パルス列を示す。2Tマークの書き込みの際に、TF2のパルス幅をもち、始端から1番目のパルスエッジの位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTF1だけ変化させることを意味する。また冷却パルスの終了位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE1だけ変化させることを意味する。
図16(d)は3Tの記録パルス列を示す。3Tマークの書き込みの際には、TF2のパルス幅をもち、始端から1番目のパルスエッジの位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTF1だけ変化させる。また、3Tマーク形成時の記録パルスの終端から2番目のパルスエッジの位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE2、冷却パルスの終了位置を所定の基準位置に対してエッジ変化量dTE1だけ変化させることを意味する。
図16(e)は4Tの記録パルス列を示す。4Tマークの書き込みの際には、3Tマークに対して最終パルスが追加挿入された形式になっており、最終パルスのパルス幅をTE2、冷却パルスの終了位置を基準位置に対してエッジ変化量dTE1だけ変化させることを意味する。
図16(f)は5Tの記録パルス列を示す。5Tマークの書き込みの際には、4Tマークと同じパルス個数であるが、最終パルスのパルス位置の立ち上がりの基準位置がTw/2だけ右へシフトした位置から開始されている。図示しないが同様の手順で6T以上の記録パルス列も設定される。
ここで、2Tマーク、3Tマーク、4Tマーク、5Tマーク記録時の記録パルスのエッジ変化量dTF1、TF2、dTE1等を同じ符号で簡易的に図示しているが、2Tマーク、3Tマーク、4Tマーク、5Tマーク記録時に、それぞれにおいて異なる値の記録パルスのエッジ変化量dTF1、TF2、dTE1等を設定できる。このようにして記録パルス列を光ディスク媒体に照射してマークを形成する。
ライトストラテジパラメータとは、図16(c)〜(f)で図示した、マーク長ごとのdTF1、TF2、dTE1、TE2を指し、これらのパラメータは、記録するマーク長と前後のスペース長あるいは前後のマーク長との組み合わせによって定義される。これらのライトストラテジパラメータは図7(a)で示されるDIユニットのバイト番号「J」に記録される。
図17(a)に各ライトストラテジパラメータの記録補償タイプに対するとりうる値の組み合わせを示す図を示す。図17(a)において「○」は、該当のライトストラテジパラメータに対して設定可能な記録補償タイプを表している。一方、「NA」は該当するライトストラテジパラメータに対して設定不可な記録補償タイプを表している。DIユニットに記録されている記録補償タイプ情報で有効とされている記録補償タイプが選択された場合には「○」で示された記録補償を適用したライトストラテジパラメータがDIユニットに準備される。
図17(b)は、図17(a)の組み合わせにおいて、3Tマーク記録時のライトストラテジパラメータの記録補償タイプに対する、取り得る値の組み合わせを示した別の一例を示している。図17(b)に示すように、N/2型の3Tマークはモノパルスであるため、前スペース補償と後ろスペース補償の「有効」「無効」の組み合わせによって、ライトストラテジパラメータの設定を行う。つまり、TF2のバイトは用意せず、後ろスペース補償が無効な場合はdTE2に1バイトを用意し、後ろエッジ位置を表す値を設定する。△は、設定される記録補償を適用したライトストラテジパラメータが用意されるが、記録補償を行わず、エッジ位置情報をあらわす情報が記録されている。また、キャッスル型のライトストラテジで説明しように、3Tモノパルス型を示す図15(b)、図15(c)と同様の設定も可能である。
次により具体的なライトストラテジパラメータの一例について説明する。図18にライトストラテジパラメータの分類表の一覧を示す。dTF1、TF2は、2Tマークを記録する際に前後のスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通り、前あるいは後のスペース長が2Tスペースの時には、さらに前あるいは後ろのマーク長を2T、3T以上の2通りの合計25通り(1〜25)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。また、3T、4T、5T以上のマークを記録する際に前のスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計12通り(26〜37)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。
同様に、dTE1は2Tマークを記録する際に後ろのスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通り、後ろのスペース長が2Tスペースの時には、さらに後のマーク長を2T、3T以上の2通りの合計10通り(1〜10)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。また、3T、4T、5T以上のマークを記録する際に後ろスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計12通り(11〜22)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。同様に、dTE2は3Tのマークを記録する際に後ろスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通り(1〜4)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。また、TE3は4T以上のマークを記録する際に後ろスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4通りの合計8通り(1〜8)に分類し、それぞれ1バイトの情報で定義する。
つまり、図18で示されるこれらのライトストラテジパラメータを図7(a)で示されるDIユニットのバイト番号「J」に記録する。
なお、記録補償タイプ情報に応じて、前後のマークによる干渉が少ないケースや、前あるいは後ろのスペース長のいずれかの組み合わせによって記録補償を行う場合、これらのパラメータのうち不要なパラメータの分類を削除して分類を簡略化できる。これにより、DIユニットのライトストラテジパラメータのバイト数を減らすことが可能である。
また、図18では、前後のスペース長を2T、3T、4T、5T以上の4×4の16通りに分類したが、前後のスペース長を2T、3T以上の2通りに分類し4×2の8通りの分類表にすることも可能である。
また、DIフォーマットの記録補償タイプを次のように用いることも可能である。
例えば、図7(a)および図7(b)に示すように、「前スペース補償」が必要な記録補償タイプをDIユニットのDIフォーマット番号の所定のビットで定義しておく。DIフォーマット番号で決められたライトストラテジパラメータのフォーマットを選択し、DIフォーマット番号に応じた形式のライトストラテジパラメータdTF1、TF2の個々の値を、前マークに応じて同じ値を記録しておく。より具体的には、DIフォーマット番号「B」のb5が「1」の場合、前マーク補償が適応されるDIフォーマットであり、ライトストラテジパラメータのバイト番号「J」には、前マーク補償に応じたバイトが図14のdTF1、TF2ように準備される。ただし、図14のdTF1の1と6、2と7、3と8、4と9、5と10、TF2の1と6、2と7、3と8、4と9、5と10、のバイトの値をそれぞれ同じにしておく。つまり、前マーク補償が「有効」の記録補償タイプがDIフォーマット番号で定義されているが、DIユニットに記録されているライトストラテジパラメータとしては、前マーク補償を行っていないライトストラテジパラメータの値が入っていることとなる。
このような場合、情報記録装置は、以下のように記録補償タイプを利用することが可能である。例えば、前マーク補償されていない記録補償タイプで所望の光学的特性が確認できた光学的情報記録媒体を考える。このような光学的情報記録媒体であっても、市場には種々の特性の情報記録装置が存在するため、情報記録装置と光学的情報記録媒体との間の組み合わせによっては、所望の記録品質が確認できない可能性がある。この場合、情報記録装置はDIユニットに記載のライトストラテジパラメータを初期値として最適な記録補償値を求める記録補償学習というテスト記録が行われる。その際に、光学的情報記録媒体、情報記録層、記録速度に対応して、どの記録補償タイプを使って記録補償を行うのが効果的かあらかじめわかっていることが望ましい。そこで記録学習を行う際に有効な記録補償タイプの情報をDIユニットの記録補償タイプに設定する。たとえば、ライトストラテジパラメータとしては前マーク補償を行わないライトストラテジパラメータを設定し、記録補償タイプは前マーク補償が有効と設定する。
このような場合において、DIユニットに記載のライトストラテジパラメータで所望の信号品質が得られなければ、DIユニットに記載の有効となっている記録補償タイプを使って記録補償を優先的に行う。
このようにして情報記録装置は、記録補償タイプ情報を使って効果的に記録マークのエッジシフトを低減できる。より具体的には、光学的情報記録媒体の特性上、後ろスペース補償に効果がない光学的情報記録媒体の場合、DIユニットの所定の情報記録層と記録速度の記録補償タイプに後ろスペース補償適応を「無効」と設定し、情報記録装置がDIユニットの記録補償タイプを読み出したときに、光学的情報記録媒体の所定の情報記録層と記録速度では後ろスペース補償の効果があまり期待できない記録媒体であるとあらかじめ判定し、テスト記録を行って記録補償を行う際に、前述の効果の期待できない記録補償タイプの記録補償学習を実施しなくすることができる。つまり、記録補償タイプで「有効」とされている効果の高い記録補償タイプの記録補償学習を優先的に実施することにより記録マークのシフト調整の精度を向上させることができる。また、効果の期待できない記録補償タイプによる記録補償学習をあらかじめ排除することができ、OPC領域で行われるテスト記録の回数を低減することが可能である。特に、追記型光ディスクの場合には、OPC領域のクラスタ数に限りがあるため、不要なテスト記録を何度も行うとOPC領域のクラスタを浪費してしまい、OPC領域を全て使い切ってしまう可能性が高くなる。そこで本実施形態の記録補償タイプや記録補償タイプフラグをあらかじめDIユニットの所望のビットに記録しておく。これにより、OPC領域を使い果たすことによって、光ディスクにデータを書き込みができなくなるという記録機会の逸失を低減する効果が得られる。
また、上述のように前後のスペース長だけでなく前後のマークの組み合わせに応じて拡張型の適応型記録補償を行う場合、記録補償の分類数が膨大になり、記録補償条件を求める作業を行う時間が長くなる。また、LSIの構成が複雑になるなどデメリットがある。そこで、光ディスク記録媒体の特性に応じて、必要な線速度、情報記録層の組み合わせにおいて記録補償の分類を変えることが好適的である。
また、光学的情報記録媒体によっては、直前のマークからの熱の拡散による熱干渉の影響が大きい光学的情報記録媒体もある。このような前マークの熱干渉が顕著な光学的情報記録媒体に拡張型の記録補償を適用する場合は、前後のスペース長と、さらに前のマークの長さに応じて記録補償テーブルを分類することも可能である。つまり、後ろマークのマーク長によらず分類することによって、記録補償の分類数を低減でき、DIユニットのライトストラテジパラメータ数を削減でき、さらにLSIを簡略化でき、効率的に熱干渉を取り除くことが可能となる。
また、直前あるいは直後のマークによる熱干渉が小さい場合においては、前あるいは後ろのマーク長に応じて記録補償テーブルの分類を行う以外に、着目したマークの前後のスペース長に応じて記録補償テーブルの分類を行ってもよい。例えば、記録パルス列の始端エッジを、着目するマークと前および後ろのスペース長によって分類することや、記録パルス列の終端エッジを、着目するマークと前および後ろのスペース長によって分類する方法も、記録補償の分類数を低減でき、DIユニットのライトストラテジパラメータ数を削減できLSIを簡略化することが可能となる。
(第2の実施形態)
以下、本発明による情報記録装置、情報再生装置、記録方法および再生方法の実施形態を説明する。図19は、情報記録装置および情報再生装置として機能する情報記録再生装置の一例を示すブロック図である。図19に示す情報記録再生装置は、第1の実施形態で説明した光学的情報記録媒体101に情報を記録し、記録された情報を再生する。このために、情報記録再生装置は、ピックアップ102、プリアンプ103、AGC(Auto Gain Control)104、波形等化部105、A/D変換部106、PLL(Phase Locked Loop)部107、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)処理部108、シフト検出部109、記録パルス条件演算部110、記録パターン発生部111、記録補償部112、レーザ駆動部113および管理情報読み込み部114を備える。
まず、光学的情報記録媒体101からの情報の再生を説明する。ピックアップ102は、光学的情報記録媒体101に向けて光ビームを照射するレーザーダイオード(LD)を含む。レーザダイオードから出射した光は、光学的情報記録媒体101の情報記録層において反射し、反射してきた光はピックアップ102によって受光される。受光された光は、ピックアップ102のフォトディテクタによって電気信号に変換され、アナログの再生信号(RF信号)となる。アナログ再生信号は、プリアンプ103およびAGC104によって所定の振幅を有するように増幅された後、波形等化部105に入力される。
第1の実施形態で説明したように、光学的情報記録媒体101の管理領域であるPIC領域には、DIユニットなどの光学的情報記録媒体101に関する制御情報が記録されている。この情報は、案内溝をトラッキング方向に変調することによって記録されているため、RF信号を波形等化処理することによって、管理情報読み込み部114がPIC領域の制御情報を読み込む。つまり、ライトストラテジタイプと記録補償タイプを示す情報を含む情報であるフォーマット番号などを含む制御情報を読み込む。この他、DMAのOPC領域管理情報も管理情報読み込み部114によってRF信号から読み出される。
一方、RF信号に含まれるユーザデータ等を抽出するために、RF信号は、A/D変換部106によって、アナログ信号からデジタル信号に変換される。さらにPLL部107によってクロック間隔でサンプリングされ、PRML処理部108およびシフト検出部109に入力される。PRML処理部108において、ビタビ復号などの最尤復号方法を用いてデジタル信号が最尤復号され、最尤復号の結果を示す2値化信号が生成する。
次に光学的情報記録媒体101への情報の記録を説明する。記録(書き込み)動作時には、上述したように、管理情報読み込み部114によって、DIユニットから読み出された、DIフォーマット番号、ライトストラテジパラメータ、記録パワーなどの制御情報が、記録パルス条件演算部110に入力され、ライトストラテジと記録パワーの条件がメモリ上に保持される。また、記録パターン発生部111により、任意の符号系列がNRZI信号となり出力され、記録パルス条件演算部110の演算結果をもとに、記録補償部112で記録パルス条件を設定する。NRZI信号に応じて、記録パルス列に変換された信号によりレーザ駆動部113が、ピックアップ102内のレーザダイオードを駆動する。これにより、ライトストラテジタイプで定まる波形を有するレーザ光がピックアップ102から出射し、レーザ光の記録パワーの強弱によって、光学的情報記録媒体101の情報記録層の所望の位置に情報が記録される。
つまり、光学的情報記録媒体101に記録されていた制御情報に基づいて、記録パルス列を生成し、生成した記録パルス列の波形を有するレーザ光を光学的情報記録媒体101に照射して、記録マークを情報記録層に形成する。
本実施形態の情報再生装置、情報再生方法、情報記録装置、および、情報記録方法によれば、DIフォーマット番号を利用することによって、ライトストラテジタイプ、記録補償タイプ、記録補償ステップ情報などが一度に判別できる。このため、記録補償などの処理を迅速に行うことが可能である。また、効果の期待できない記録補償タイプによる記録補償学習をあらかじめ排除することができ、OPC領域で行われるテスト記録の回数を低減することが可能である。このため、OPC領域を使い果たすことによって、光ディスクにデータを書き込みができなくなるという記録機会の逸失を低減する効果がある。
図20(a)〜(f)は、この光記録再生装置における記録符号列のマーク、スペースと、それを記録する記録パルス列発生動作の一例を説明する図である。図20(a)は、記録動作の時間基準となる基準時間信号1201を示している。基準時間信号1201はTwの周期を有するパルスクロックである。図20(b)は、記録パターン発生部111で発生された記録符号列のNRZI(Non Return to Zero Inverted)信号を示している。ここでTw(T)は検出窓幅であり、NRZI信号1202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20(c)は、光学的情報記録媒体上に実際に記録されるマークとスペースのイメージを示しており、レーザ光のスポットは、図20(c)を左から右へ相対的に走査する。マーク1207は、NRZI信号1202中の“1”レベルに1対1で対応しており、その期間に比例した長さで形成される。図20(d)は、カウント信号1204を示しており、マーク1207およびスペース1208の先頭からの時間をTw単位で計時する。図20(e)は、パルス条件演算部110内における分類信号1205を模式的に示している。本例では各マークのマーク長の値と、各マークの前後のスペース長およびさらに前後のマーク長との5つの値の組み合わせによって分類している。例えば、図20(e)において「3−4−5−2−6」とは、マーク長が5Twのマークについて、その直前のスペース長が4Tw、さらにその前のマーク長が3Twであり、また、マーク長5Twの直後ろスペース長が2Tw、さらに直後のマーク長が6Twであることを表している。なお、Twを省略してそれぞれ2T、3Tとする場合がある。また、スペース長については4Tsとsであらわし、マーク長については2Tmとmであらわす場合がある。図20(f)は、図20(b)のNRZI信号1202に対応した記録パルス信号を示している。実際に記録されるレーザ光が有する波形の一例である。これらの記録パルス信号1206は、カウント信号1204、NRZI信号1202、分類信号1205および記録パルス条件演算部110、管理情報読み込み部114から出力される記録補償テーブルデータを参照して生成される。
なお、本実施形態において、図20(e)の分類信号は、各マークのマーク長の値と、各マークの前後のスペース長およびさらに前後のマーク長との5つの値の組み合わせによって分類している。しかし、後述する例によっては、各マークのマーク長の値と、各マークの前あるいは後ろのスペース長およびさらに前あるいは後ろのマーク長との組み合わせであるが、DIユニットから読み出された記録補償タイプに応じて適宜、3つあるいは4つの値の組み合わせによって分類する。
次に、本実施形態の記録再生装置における記録補償の動作について説明する。まず、上述したように、光学的情報記録媒体101のPIC領域から管理情報読み込み部114がDIユニットの制御情報を読み出し、ライトストラテジタイプ、記録補償タイプ、記録補償ステップ情報などをメモリに格納する。
管理情報読み取り部114で読み取られたライトストラテジタイプがN−1型の場合は図11(c)〜(f)で示される記録パルス列を生成し、管理情報読み込み手段で読み出されたライトストラテジタイプがキャッスル型(CA)の場合には図13で示される記録パルス列、N/2型のライトストラテジタイプの場合は、図16で示される記録パルス列を生成する。
次に適応型記録補償について説明する。本実施形態の適応型記録補償は、各マークについて、記録パルス列を発生させる着目したマーク長とその直前および直後のスペース長との組み合わせによって、もしくは、直前および直後のスペース長の組み合わせと、前または後ろのマーク長との組み合わせによって、記録補償テーブルを分類する。各マークを記録する記録パルス列のエッジの位置およびパルス幅をこの分類結果に応じて変化量dTF1、TF2、dTE1、TE2だけ変化させて記録パルス信号を発生し、光学的情報記録媒体上に形成するマークの始端位置または後端位置を精密に制御する。従来のように、各マークについて、始端エッジ位置はそのマーク長と前のスペース長によって分類し、終端エッジ位置はそのマーク長と後ろのスペース長のみによって分類する場合に比べ、光学的な符号間干渉や熱干渉を考慮して、マークの始端位置や後端位置をよりいっそう精密に制御できる。
特に、着目するマークが2T(最短マーク)のときには、直前のスペース長が2T(最短スペース)であれば、さらに前のマーク長に応じて、記録補償テーブルを分類する。各マークを記録する記録パルス列のエッジの位置あるいはパルス幅をこの分類結果に応じて変化量dTF1、TF2、dTE1、TE2だけ変化させて記録パルス信号を発生し、光ディスク媒体上に形成するマークの始端位置または後端位置を精密に制御する。このため、光学的な符号間干渉や熱干渉を考慮した記録を行うことができる。
同様に、着目するマークが2T(最短マーク)のときには、直後のスペース長が2T(最短スペース)であれば、さらに後ろのマーク長に応じて、記録補償テーブルを分類する。各マークを記録する記録パルス列のエッジの位置およびパルス幅をこの分類結果に応じて変化量dTF1、TF2、dTE1、TE2だけ変化させて記録パルス信号を発生し、光ディスク媒体上に形成するマークの始端位置または後端位置を精密に制御する。このため、光学的な符号間干渉や熱干渉を考慮した記録を行うことができる。
上述したように、最短マーク(2T)および最短スペース(2T)が連続する場合に、前後のマーク長を最短マーク長(2T)とそれ以上のマーク長に分類して記録補償を行うことで、記録補償の分類数を低減でき、LSIの構成が複雑になることなく、効率的に光学的な符号間干渉あるいは熱干渉を取り除くことが可能となる。つまり、本実施形態の光学的情報記録媒体のDIユニット内にライトストラテジタイプと記録補償タイプを示す情報を含む情報であるDIフォーマット番号を記録し、もしくは、さらに記録補償ステップ情報を記録し、どのタイプのライトストラテジ、あるいは、記録補償タイプが必要であるか等のライトストラテジパラメータをディスク上の制御領域(PIC領域)にあらかじめ記録しておくことが特に有用である。
特に、DIフォーマット番号を読み出すことによって、ライトストラテジタイプ、記録補償タイプ、記録補償ステップ情報などが一度に判別できることは後段の処理を行う際に迅速に処理を実現することが可能である。
また、本実施形態の光学的情報記録媒体のDIユニットに記録されている記録補償タイプ情報を利用することによって、記録補償タイプで「有効」とされている効果の高い記録補償タイプの記録補償学習を優先的に実施することにより記録マークのシフト調整の精度を向上させることができる。また、効果の期待できない記録補償タイプによる記録補償学習をあらかじめ排除することができ、OPC領域で行われるテスト記録の回数を低減することが可能である。特に、追記型光ディスクの場合には、OPC領域のクラスタ数に限りがあるため、不要なテスト記録を何度も行うとOPC領域のクラスタを浪費してしまい、OPC領域を全て使い切ってしまう可能性が高くなる。そこで本発明の記録補償タイプや記録補償タイプフラグをあらかじめDIユニットの所望のビットに記録しておく。OPC領域を使い果たすことによって、光ディスクにデータを書き込みができなくなるという記録機会の逸失を低減する効果がある。
(第3の実施形態)
第2の実施形態で説明した記録方法における記録補償方法を、図21に示すフローチャートを用いて、より詳細に説明する。
まず、光学的情報記録媒体上にあらかじめ記録されているDIユニットの制御情報(ライトストラテジタイプ情報、記録補償タイプ情報、記録補償ステップ情報等)を読み出す(S00)。
また、管理情報記録領域(DMA)等を検索し、情報記録装置で書き込みをおこなった履歴があるかどうかをチェックする。書き込み履歴があった場合には、そのときに、記録装置が記録した制御情報を読みだす。
以降、読み出した結果、ライトストラテジタイプがN−1型、記録補償タイプが前後ろマーク補償および前後ろスペース補償、記録補償ステップがTw/16で場合の手順について説明する。
つぎに、記録すべき情報を符号化し、図20(b)に示すNRZI信号1202のようなマークおよびスペースの組み合わせである符号化データを作成する(S01)。
記録補償タイプ情報に基づいて、マークについて、そのマーク長と前後のスペース長と、さらに前後のマーク長の組み合わせとして分類する(S02)。図20(e)では、2Tマークについては「X−2−2−3−3」であり、3Tマークについては「2−3−3−4−5」であり、5Tマークについては「3−4−5−2−6」であり、6Tマークについては「5−2−6−2−X」である。ここでXは図示しきれなかった符号をあらわし、実際には、符号系列に応じて分類された数字が入る。また、それぞれ、「前マーク長」「前スペース長」、「記録補償を行うのに直目したマークのマーク長」、「後ろスペース長」、「後ろマーク長」の順で並んで表示されている。
ライトストラテジタイプ情報に基づいて、マークを形成するための記録パルス列のパルスエッジの位置を分類結果に対応して変化させ、記録パルス列を制御する(S03)。例えば、図11の(c)〜(f)では、始端側のパルスエッジの位置をエッジ変化量dTF1、パルス幅TF2だけ変化させる。さらに後端側のパルスエッジの位置をエッジ変化量dTE1、dTE2だけ変化させる。
記録パルス列で示される波形を有するレーザ光を光学的情報記録媒体のOPC領域に照射してテスト記録を行い、記録マークを形成する(S04)。必要であれば、記録補償値を変えながら複数回のテスト記録を行い、テスト記録を完了する。
テスト記録完了後、最終的に決定したライトストラテジパラメータ情報と記録補償タイプ情報を管理領域に記録する(S05)。
以下、図22(a)〜(d)を参照し、2Tのマーク長を有するマーク601を例にとりながら、記録補償の詳細な手順を説明する。
図22(a)は、記録動作の時間基準となる基準時間信号1201を示しており、図22(b)はカウンタによって発生するカウント信号1204を示している。また、図22(c)は、記録パルス列1206を示しており、記録パルスエッジの位置を基準位置に対して変化量dTF1、dTE1だけ変化させている。またTF2は記録するパルスのパルス幅をあらわす。図22(d)は、図22(c)に示す記録パルス列の波形を有するレーザ光によって記録されたマーク長2Tのマーク601を模式的に示している。マーク601のエッジ位置およびパルス幅の変化量dTF1およびTF2は、図8に示す分類表のように、記録するマークのマーク長と、前後のスペース長および前後のマーク長とに応じて分類した結果に基づいて規定されている。
図8は記録パルス列におけるTF1、TF2、dTE1の移動量の分類を示している。例えば、図中のdTF1の6は、dTF1の6番目のバイトを表し、この1バイトにエッジ移動を規定した値が記録されている。つまり、dTF1の6番目のバイトには、直後のスペース長が2Tスペース、直後のマークが2Tマーク、直前のスペース長が2Tスペース、更に前のマーク長が3T以上のマークである場合における、2Tマークを記録する際の記録パルスのエッジ移動量dTF1が記録されている。同様に、TF2、dTE1、TE2、TMも、図8に示される分類にしたがって、所定のバイト位置に、エッジ移動量あるいはパルス幅変化量が1バイトの情報で記録されている。
このエッジ変化量dTF1およびパルス幅変化量TF2は、記録するマークのマーク長について、2T、3T、4T、5T以上の4通りと、前スペース長について、2T、3T、4T、5T以上の4通り、前スペースが2Tスペースの場合のさらに前マーク長について、2T、3T以上の2通り、また、2Tマークにおいては、後ろスペース長について、2T、3T、4T、5T以上の4通りの、計35通りに分類して規定している。なお、ここでは、エッジ変化量dTF1およびパルス変化量TF2について、マーク長について4通り、前スペース長について4通り、前マーク長について2通りに分類しているが、これはDIフォーマット番号であらかじめ定義されている記録補償の分類テーブルを参照し作成される。DIユニットの別の記録補償タイプが選択された場合には、これらのバイトのうち不要なパラメータはライトストラテジパラメータのバイトからあらかじめ除外されていてよい。例えば、前マーク長が不要な場合には、dTF1、TF2の1と6、2と7、3と8、4と9、5と10番目のバイトに同じ値を入れるようにしてもよい。あるいは、これらのパラメータのバイトをどちらか一方のバイトに統合して、ライトストラテジパラメータのバイト数を減らしてもよい。
このエッジ変化量dTF1およびTF2は、記録補償ステップ情報に基づいてて0.5nsecのように絶対時間で規定してもよく、あるいは基準時間信号に基づいてTw/16や、Tw/32の整数倍の値のように規定してもよい。また、Tw/32の整数倍の値のように規定してもよい。
また、2Tマーク、3Tマーク、4Tマーク、5T以上マーク毎に、dTF1、TF2、dTE1、TE2の基準となる値を1つ決定し、前後のスペース長あるいは前後のマーク長に応じた記録補償値を前述の各マーク長の基準値に対する差分情報として規定しておいてもよい。
つまり、図7(a)のバイト番号「J」で表わされるDIユニットのライトストラテジパラメータは、所定のマーク長の記録マークを形成するための記録パルス列のエッジ位置またはパルス幅の変化量の基準値を含んでも良い。さらに、所定のマーク長の記録マークに対して、所定のマーク長と所定のマーク長の記録マークの前後のスペース長との組み合わせにより記録補償を行なう場合の記録パルス列のエッジ位置またはパルス幅の変化量の値は、基準値に対する差分情報として、DIユニットのライトストラテジパラメータに含まれても良い。
例えば、図8のdTF1における「25」つまり、記録すべきマーク長が「2T」であり、前のスペース長が「≧5T」である場合における記録パルス列の始端の変化量dTF1を基準値として、ライトストラテジパラメータのdTF1についての25番目のバイトに格納してもよい。
この場合、例えば、図8のdTF1における「20」、つまり、記録すべきマーク長が「2T」であり、前のスペース長が「4T」である場合において、dTF1の20番目のバイトに記録される情報は、変化量dTF1そのものではなく、上述の基準値に対する差分情報であってもよい。
このとき、「20」に格納された値(差分情報)が0である場合は、「20」のライトストラテジパラメータが意味する変化量は、基準値である「25」と同じ値であることを意味する。また、「20」に格納された値(差分情報)が「1/16×Tw」である場合は、「20」のライトストラテジパラメータが意味する変化量は、基準値である「25」に格納された値に「1/16×Tw」を加算した値であることを意味する。
このようにすることによって、特に、前後ろスペースに応じた記録補償あるいは前後ろマーク長に応じた記録補償を行わない場合には、各マーク長の基準となるdTF1、TF2、dTE1、TE2のみを読み出し、前後ろスペース補償による差分のバイト情報を読みだすことなく高速に記録補償値を光学的情報記録媒体から読み出すことが可能となる。また、情報記録装置のメモリの節約となり、LSIの構成を簡略化することが可能である。また、差分情報を記録することによって、図7(a)のバイト番号「J」であらわされるDIユニットのライトストラテジパラメータのバイト数を削減することが可能となる。
次に記録パターンについて説明する。ユーザーデータを通常用いられる17PP変調によって変調した記録パターンでは、変調前のユーザーデータにも依存するが、符号長が長くなるにつれて出現頻度(確率)が低下する。具体的には、例えば出現頻度は、おおよそ2Tが38%、3Tが25%、4Tが16%・・・というように、2T>3T>4T>・・・>8Tの関係を満たす。
このように符号長の出現頻度の異なる記録パターンを使って記録パルス条件を変えて記録し、記録したマークを読み出して、2つの記録パルス条件の差をエッジずれ量として検出する場合、前述の変調符号の符号長別の出現頻度の影響を受け、PLLがロックする位相が特定の符号長の影響を顕著に受けて変化する。特に、1/3以上の出現確率をもつ2Tマークを記録した際には、2Tのマークのエッジ位置が変化すると、全体の記録マークの平均的な位相分布が変わり、PLLがロックする位相がシフトする。その結果、PLLクロックを使って、記録マークのエッジ位置情報を検出する場合、比較的出現頻度の少ないマーク長、特に本実施の形態では4T以上のマーク長で、エッジ位置情報あるいはマークの位相成分に関する検出誤差が顕著となる。
このため本実施形態における2T、3Tマーク調整用の記録パターンとしては、2Tから8Tまでの符号長の出現頻度が概略均等であり、かつDSV制御された特定パターンを用いて記録することが好ましい。前述の出現頻度が均等な特定パターンを用いることで、各符号長の出現頻度は1/7と等しくなり、2T、3Tはそれぞれ1/7、4T以上は5/7の出現頻度となり、4T以上のマークの出現頻度が大勢を占めることになる。この場合、2T、3Tマークの記録パルス条件を変化させても、変化させていない4T以上の記録マークのエッジ位置は変わらないため、全体としてPLLの位相変化は少なく、PLLの位相シフトによる検出誤差を低減できる。
また記録補償の順番であるが、記録補償優先順位フラグの順番を参照して記録補償を行う。ここでは、2Tマーク記録時の記録補償の優先順位が、前スペース補償、後ろスペース補償、前マーク補償、後ろマーク補償の順番に優先順づけがなされていた場合について説明する。
初めに、あらかじめ記録する信号として、最短マーク長(2T)を除いた符号系列で第1の試し書きを行い、マーク長が3T以上の符号長の前後のスペース長によらない記録補償値を求めた後、第2の試し書きを行う。これにより、3T以上のマーク長の前後のスペースに応じた記録補償値を求める。さらに、第3の試し書きにおいて、2T信号を含んだ符号系列で試し書きを行って、2T信号を含めた前後のスペース長によらない記録補償値を求める。次に第4の試し書きを行い、2T信号を含んだ符号系列で前のスペース長による記録補償値を求める。次に第5の試し書きを行い、2T信号を含んだ符号系列で後ろのスペース長による記録補償値を求める。次に第6の試し書きを行い、2T信号を含んだ符号系列で前後のマーク長による記録補償値を求める。
33.4GBの記録容量を有する光学的情報記録媒体のように、再生信号中、短マーク・スペースに対応する信号の振幅が極めて小さい場合、2T信号の記録マーク位置が正確に記録できていなと、3T以上の長いマーク・スペースの位置を正しく合わせるのが困難になる場合がある。このような非常に符号間干渉の影響の大きい信号を記録する場合、初めに3T以上の符号長のマークを記録し、3T以上のマーク・スペースのエッジ位置を正確に記録補償する。その後、2T信号を含む信号を記録して、2Tマークとスペースとの記録位置を正確に補償することにより、より正確にかつ効率よく記録することができ、再生信号品質を向上させることができる。
また、試し記録時には、2Tや3Tマークなどの短いマークの記録マークの大きさや、シフト量が記録条件毎に異なる。そのたびごとに、適応等価フィルタのタップ係数が変化すると、記録状態の変化に加えて、再生状態の変化による読み出した信号のシフト状態が加わることになる。したがって、記録条件の違いにより生じるシフト調整を正確に行うために、記録調整を行う際には、再生イコライザのブースト値あるいは、適応等化フィルタのタップ係数をあらかじめ試し記録あるいは記録補償調整用に固定するほうが好ましい。こうすることによって、正確に各パターンのシフト位置を調整できる。
また、本実施の形態においては、光学的情報記録媒体によっては、マークの前後のスペース長に応じて熱干渉の影響が顕著に変化する光学的情報記録媒体も存在する。そのような光学的情報記録媒体に書き込みを行うときなどは、マーク長だけでなく前後のスペース長に応じても記録パルス条件を変化させる必要がある。ただし、マークの前後のスペース長を考慮した場合、記録パルス条件の組み合わせの数は、2次元的に増加するため、試し記録して調整を行うパラメータの数が多くなり、学習に要する時間や記録条件の学習領域のトラックを多数消費することとなる。追記型ディスクのように1回しか記録できない光学的情報記録媒体では記録条件の学習領域のトラック数の制限から学習できる回数に制限があり、多数のトラックを1回の学習で消費するのは好ましくない。そこで、本実施形態の記録パルス条件を最適化する方法では、マーク長毎の分類で記録パルス条件の調整を行い、マークの前後のスペース長での補償が必要のない特性をもった光学的情報記録媒体の場合には不要な調整ステップを実施することなくマーク長のみの記録パルス条件の補正を行う。このようにマーク長毎の調整に記録パルス条件の補正を限定することで、調整時間を短縮でき効率的に記録マークの信号品質を向上させることが可能となる。
一方、マークの前後のスペース長およびさらに前後ろマーク長に応じて記録パルス条件の調整が必要とされている光学的情報記録媒体や、マークおよび前後のスペース長毎の記録パルス条件の補正を実施しただけでは記録マークのずれを十分に補償できない場合などは、マークの前後ろスペース長だけでなくさらに前後のマーク長に応じた記録パルス条件の調整を行うことで記録マークの信号品質を向上させることができる。
また、DIユニットから読み出された記録補償タイプ情報に基づいて、どの記録補償タイプが有効な記録補償タイプであるか、記録補償のマーク長・スペース長の分類数、前マーク補償の必要の有無、後ろマーク補償の必要の有無や分類数等の情報をDIから読み出して利用することが可能である。こうすることによって、光学的情報記録媒体の特性に応じて、不要な調整ステップを実施することなく記録パルス条件の補正を行うことできる。このように記録補償の分類数や前後ろマーク補償の必要の有無があらかじめわかっている場合、調整時間を短縮でき、効率的に記録マークの信号品質を向上させることが可能となる。
さらに、情報記録装置で記録補償を学習した結果、得られた記録補償値や、各記録補償タイプの有無や、記録補償のマーク長・スペース長の分類数、前マーク補償の必要の有無、後ろマーク補償の必要の有無や分類数等の情報を、DMA領域1002(図3)の中に記録してもよい。こうすることによって、記録速度、情報記録層ごとに異なる記録媒体の特性に応じて、次回起動時に不要な調整ステップを実施することなく記録パルス条件の補正を行うことができる。このように記録補償の分類数や前後ろマーク補償の必要の有無があらかじめわかっている場合、調整時間を短縮でき、効率的に記録マークの信号品質を向上させることが可能となる。
また、本実施形態では、追記型の光学的情報記録媒体を例に挙げて本発明を説明したが、これに限定されるわけではなく、本発明は、書き換え型の光学的情報記録媒体にも適用可能である。
(第4の実施形態)
本発明による光学的情報記録媒体の製造装置の実施形態を説明する。図23は、光学的情報記録媒体の製造装置のうち原盤カッティング装置を模式的に示している。図23に示すように、原盤カッティング装置は、対物レンズ1103、モータ1104、光変調器1105、レーザ1106およびターンテーブル1107を備える。
ターンテーブル1107には、無機レジスト1102が塗布されたガラス原盤1101が載置され、所定の速度で、モータ1104のより回転駆動される。
レーザ1106から出射したレーザビームは光変調器1105によって出力パワーの変調を受け、対物レンズ1103によって所定の状態に集光され、ガラスラス原盤1101に塗布された無機レジスト1102に照射される。このとき、2値記録は照射の有無により実現される。
図5に示すように、PIC領域に記録されるDIフォーマット番号を含むDIユニットの情報は、例えば、HFM(High Frequency Modulation)グルーブによって光学的情報記録媒体に記録される。このため、ガラス原盤1101を作製する際、光変調器1105は、第1の実施形態で詳細に説明したDIフォーマット番号やその他の制御情報を含むDIユニットの情報でレーザ光を変調する。
この後、レーザ照射された部分を溶かし、ニッケル等の金属をスパッタリングすることにより、HFMグルーブによってウォブリングされた、DIユニットを含むPIC領域を有する金属スタンパが作成される。金属スタンパを金型として、光学的情報記録媒体の基板を作製し、基板に情報記録層を構成する記録膜等を形成するする。少なくとも一方に記録膜が形成されている2枚の基板を貼り合わせることにより1枚の光学的情報記録媒体が作製される。
(第5の実施形態)
本発明による光学的情報記録媒体の製造方法の実施形態を説明する。第4の実施形態で説明したように、原盤カッティング装置を用いて、DIユニットを含む管理領域であるPIC領域をガラス原盤1101に形成する。
第1の実施形態で説明したように、記録補償タイプとライトストラテジタイプとを示す情報を含むDIフォーマット番号や、図7(a)に示すようにレイヤー情報、記録速度などの制御情報を含むDIユニットが設けられたPIC領域が、原盤カッティング装置を用いて、ガラス原盤1101に形成される。
このガラス原盤を用いて、金属スタンパを作製し、金属スタンパを金型として、光学的情報記録媒体を作製することができる。
このような製造方法によって、DIフォーマット番号を含むDIユニットが記録された光学的情報記録媒体を作製することができる。