(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的情報記録媒体に記録すべきデータに対応した極性を有する磁界を与える第１の手段と、前記光学的情報記録媒体の情報記録層にプリフォーマットされたプリピットからの再生信号のタイミングに基づいて生成したクロック信号に同期して前記光学的情報記録媒体に一定の周波数のレーザパルスを照射して前記情報記録層を加熱する第２の手段を有する光学的情報記録装置を用いて、前記情報記録層に情報を記録する情報記録方法であって、
前記光学的情報記録媒体は、前記プリピットを含むサーボ領域に後続してデータを記録するデータ領域を有し、前記第２の手段を用いて、前記データ領域始端部と始端部以外の領域とで記録膜の温度変化がなくなるように、前記サーボ領域の終端部に光パルス列を照射し、
前記データ領域に、前記サーボ領域の終端部の光パルス列と同じ条件の光パルス列を照射すると共に、前記磁界を与えて、情報を記録することを特徴とする光学的情報記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は例えばディスク状の記録媒体上に同心円もしくは螺旋状に記録された情報トラックに収束レーザ光を照射して情報を記録する光学的情報記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光磁界変調型の光磁気ディスクの記録方式として、例えば特開平１−２９２６０３号に記載されているものがある。この発明によれば、光磁気ディスク媒体のトラックの近くで磁界を生じさせる磁気コイルを用い、その磁界の極性を記録すべきコードデータの極性に対応させ、さらにレーザ光をデータ記録クロック周波数に同期して短いパルスを連続的に照射しながら、光磁気ディスクに直接データをオーバライトする。このとき、レーザパルスは同一周期で同じパルス幅のものが照射されるので、熱拡散や熱のこもりの条件が場所によらずほぼ同一となるので、形成された記録マーク（磁気ドメイン）はトラックに垂直な方向に同一の幅で長さ方向に変調されたものにできるという特長がある。このとき記録マークの形状は一般に矢羽型と呼ばれるものになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように記録時の記録層の熱拡散や熱のこもりの条件を一定とするためには、常に一定のレーザパルスが記録膜に照射されている必要がある。ところが、一般の光ディスクにはプリフォーマットされたアドレス、ヘッダ、サーボ情報などとデータ記録領域がトラックに沿って交互に配置されており、特にサンプルサーボ系の光ディスクではサーボ領域とデータ領域が数バイトから十数バイト間隔で交互に配置されるセグメント構造となっており、サーボ領域とデータ領域の境界領域が頻繁に現われる。前述の特開平１−２９２６０３号公報では第２図に於て、こうしたサンプルサーボ系媒体での記録方法について記載されているが、記録レーザパルスはサーボ領域には照射されず、データ領域に限って照射されることになっている。図２は従来の記録方法の問題点を模式的に示したものである。図に示すように、データ領域の始端部では前に照射される記録レーザパルスがないため、他の領域に比較して、記録膜の温度が低くなるため記録されるマークが小さくなるという課題があった。
【０００４】
また、図２の記録方法を用いた場合には、サーボ領域には磁界が印加されないため、データ領域に照射された記録レーザパルスの熱エネルギーの拡散によってデータ領域とサーボ領域のの境界領域の磁化の向きが不定になってしまうことがある。これはデータ領域の始端部と終端部に記録された情報を再生する際にノイズとなって再生エラーの原因となるという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、データ領域の始端部における加熱条件を補正するとともに、サーボ領域の始端部と終端部を所定の方向の磁化を記録することによって、記録/再生の安定化を図る。
【０００６】
具体的にはデータ領域の始端に先行するサーボ領域においてプリヒートのために光パルスを照射して記録層を加熱すると共に、磁界を所定の方向に印加して記録層の磁化の向きを一定方向にそろえることによって上記問題点を解決した光ディスク装置を提供する。
【０００７】
また、本発明を光磁気タイプ以外の相変化タイプの光ディスクに適応することもできる。相変化タイプの光ディスク媒体では外部磁化の印加の必要がないので、サーボ領域でプリヒートのためのレーザ光を照射すると共に、その出力を例えば結晶化レベルに制御することによってデータ領域での熱条件を一定とすると共に、データ領域の始端部及び終端部の再生信号の品質を向上した光ディスク装置を提供することができる。
【０００８】
【作用】
本発明によって、記録時に光ディスクのデータ領域の加熱条件を一定にすることができるので記録の安定化が図れると共に、データ領域とサーボ領域の境界領域における記録層の状態を常に一定とすることによって再生信号の品質の劣化を防止することができる。
【０００９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は本発明の光ディスク装置におけるデータの記録方法の１実施例を示す。図中、縦の点線はクロック信号を示しており、光パルス及び磁界はクロック信号に基づいて変調される。本実施例ではデータ領域の始端部における加熱条件を補正するためにサーボ領域の終端部にデータ領域と同じ条件の光パルス列を数個照射する。熱条件を一定にするために必要なレーザパルスの数は光ディスク媒体の膜構成および回転中のディスクの線速度によって主に定まる。通常数個〜１０数個の光パルスを投入すれば記録された信号にみられる影響を十分に小さくすることができる。
【００１１】
また、本実施例ではサーボ領域終端部にレーザパルスを照射すると同時に一定方向の磁界を印加し、サーボ領域とデータ領域の境界領域の磁化の向きを一定方向にそろえることを行なう。これにより境界領域のにおいて磁化の向きが不定になることを防ぐことができ、再生信号の品質の劣化を防止することができる。
【００１２】
本実施例ではデータ領域始端部における記録の方法について示したが、データ領域終端部においては、以降にデータを記録する必要がないため照射するパルス数は始端部に比較して少なくすることができる。ただし、境界領域のにおいて磁化の向きが不定になることを防ぐため、少なくとも１ビット以上は一定方向に磁界を印加する必要がある。
【００１３】
また、本発明は上に述べた磁界変調タイプの光磁気ディスク以外にも適応することができる。例えば相変化タイプの書換え型光ディスク装置に適応することもできる。相変化タイプの光ディスク媒体では外部磁化の印加の必要がないので、サーボエリアでプリヒートのためのレーザ光を照射することにより、記録層の予熱を行なうことができる。同時に、レーザ光の出力を例えば結晶化レベルに保持することによって境界領域の記録層の状態を一定に保つことができ、データ領域の始端及び終端部の再生信号の品質劣化を防止することが可能になる。
【００１４】
図３は本発明の光ディスク装置におけるデータの記録方法の別の実施例を示す。図１の実施例ではサーボ領域でプリヒートのための数個から１０数個の光パルスを照射する必要があるため、その分だけサーボ領域を広く確保する必要がある。光パルスを照射しつつプリピットを再生することが困難なため、一般にミラー領域と呼ばれるプリピットの形成されていない領域に光パルスを照射する必要がある。ところが、前述のように光ディスクの膜構成によって熱特性が異なるため、予め定められたフォーマットのミラー領域だけでは十分な記録層のプリヒート効果が得られない場合がある。例えば、5.25インチサンプルサーボフォーマット（ISO-Bフォーマット）ではクロックピットからデータ領域の先頭まで３チャネルビットしかない。
【００１５】
そこで、図３の実施例ではプリヒートをパルスではなく直流レーザ光で行なうものである。これによって、プリピットの情報再生が可能になり十分な長さのプリヒート領域をサーボフォーマットによらず確保することができる。この方法では記録時のみ実効的に再生光が増加するとして扱えるため、再生信号に対してゲイン補正を施す必要がある。具体的なゲイン補正の方法はここでは述べないが、同様のゲイン補正は従来より記録時のフォーカス及びトラッキングサーボにも施されており、公知の技術である。
【００１６】
本方法も前述の実施例と同様に外部磁界を変調しないタイプの相変化光ディスクなどに適応することができる。
【００１７】
図４は本発明の光ディスク装置におけるデータの記録方法の別の実施例を示す。上に述べたようにミラー領域だけでは十分な記録層のプリヒート効果が得られない場合がある。本実施例では、加熱条件を補正するため、データ領域の始端部における光パルスのパワーをデータ領域の中央部における光パルスのパワーよりも高めに設定した。データ領域の先頭からi番目のパルスのパワーをＰiとして、
Ｐi＝Ｐ0 - ｗ1×Ｐi-1 - ｗ2×Ｐi-2 + ・・・・
の様に表すことができる。ここで係数ｗj（j=1,2,・・・）はjチャネルクロックだけ前に照射された光パルスからの熱影響による温度上昇分を表しており０＜ｗj＜１を満たす。Ｐ0は光パルスのパワーの初期値である。式（１）に従って照射するパワーを定めれば図４に示すように光パワーはデータ領域の始端で大きく、中央部に向かうに従って漸近的に一定値に近ずいていき、記録時の記録層の温度を一定にすることができる。
【００１８】
本方法によれば、サーボ領域にプリヒートが必要なくなるので前述のようにミラー部が十分に長くない光ディスク媒体に対しても正確なデータの記録が可能である。
【００１９】
図５は熱干渉の大きさを表す係数ｗjの設定方法を示す１実施例である。係数ｗjは予め所定の領域に試し書きによって所定のデータパターンを記録することによって定めることができる。本実施例では所定の領域に記録条件を変えて１チャネルビットの孤立のマークを形成しその再生信号の大きさから係数ｗjを設定する。図に示すように孤立のマークを形成する位置に先行して照射した同一パワーＰ0の光パルスの個数を変えてマークを形成する。こうすることによって先行する光パルスの数が大きいほど予熱の効果が大きくなり形成されるマークが大きくなる。先行する光パルスの数がｊ個の場合のマーク形成位置における温度上昇をＴjとすると、定数αを用いて、
Ｔ0=αＰ0
Ｔ1=Ｔ0（1+w1）
Ｔ2=Ｔ0（1+w1＋w2）
Ｔ3=Ｔ0（1+w1＋w2+w3）
と表すことができる。先行する光パルスの数がｊ個の場合の再生信号の大きさＳjは記録開始温度をＴth、定数βを用いて以下のように近似できる。
【００２０】
Ｓ0=β(Ｔ0-Ｔth)
Ｓ1=β(Ｔ0（1+w1）-Ｔth)
Ｓ2=β(Ｔ0（1+w1＋w2）-Ｔth)
Ｓ3=β(Ｔ0（1+w1＋w2+w3）-Ｔth)
従って、試し書きによって再生信号の大きさＳ0、Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、・・・を測定することによって熱干渉の係数w1、w2、w3、・・・を以下のように定めることができる。
【００２１】
w1=(Ｓ1-Ｓ0)/αβＰ0
w2=(Ｓ2-Ｓ1)/αβＰ0
w3=(Ｓ3-Ｓ2)/αβＰ0
ここで、定数α、βは光ディスク媒体の構成及び記録時の線速度によって定まるので予め求めておくものとする。
【００２２】
ここでは最も簡単な場合として、再生信号の大きさ、記録層の温度上昇、及び照射光パルスのパワーの間に線形関係が成立する場合について熱干渉の係数の求め方を示したが、近似精度が十分でない場合には非線形要素を加える必要がある。しかし、そのような場合にもここに示した試し書きの考え方に従って、
ｗj=F(Ｓj-Ｓj-1,Ｐ0,ｖ,・・・)
のように関数Ｆを用いて表すことができる。ここでｖは線速度を表す。関数Ｆは光ディスク媒体の記録特性として予め装置出荷時に定めておいてもよいし、試し書きによって記録前に定めてもよい。
【００２３】
本方法も前述の実施例と同様に外部磁界を変調しないタイプの相変化光ディスクなどに適応することができる。
【００２４】
図６は本発明の光ディスク装置におけるデータ領域後端部におけるデータの記録方法の１実施例を示す。図中、縦の点線はクロック信号を示し、光パルス及び磁界がクロック信号に基づいて変調されるのは図１の実施例と同様である。データ領域の後端部においてはそれ以上データを記録する必要がないため基本的にプリヒート不要である。磁化の向きを１方向に揃えることを考えればよい。図６ではサーボ領域の先端部に２ビット分だけ初期化方向に記録を行なう。必要なビット数はデータ領域の最後端を光スポットで再生する際に光スポットの裾野の部分が及ぶ領域については少なくとも初期化方向に記録を行なう必要がある条件から定めることができる。通常はトラックピッチ程度の長さ（１〜１.６μｍ)は必要である。
【００２５】
本方法も前述の実施例と同様に外部磁界を変調しないタイプの相変化光ディスクなどに適応することができる。
【００２６】
図７は光磁界変調型の光磁気ディスクに対応する本発明の光ディスク装置の構成を示す１実施例である。ここではサンプルサ−ボ方式を用いてＺＣＡＶ（Ｚｏｎｅｄ  Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式で記録再生する装置を示している。ＺＣＡＶ方式では光ディスク媒体の回転速度が一定なのでアクセスが速く、ゾ−ンごとに記録情報の線密度がほぼ一定になるのでディスクの情報記録面を有効に利用して記録容量を大きくできる。
【００２７】
一方、サ−ボ方式の１つであるサンプルサ−ボ方式では、基準クロックに基づいて時分割でデ−タとフォ−カス誤差とトラッキング誤差を検出するので光学系の構成が簡素になり、装置の小型化に有利である。
【００２８】
本発明では基準クロックを生成するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路をサ−ボ用とデ−タ用の２系統に分ける。光ディスク媒体にプリフォ−マットされるクロック及びウォブルピットを含むサ−ボマ−クはＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式と同様に放射状に配置する。サ−ボ用ＰＬＬはサ−ボマ−クを再生してフォ−カス及びトラッキング誤差信号を生成するために周波数が一定である。デ−タ用ＰＬＬは記録密度が光ディスク媒体の内外周で略一定になるように光ディスク媒体の半径にほぼ比例して周波数が大きくなるように設定する。
【００２９】
これにより、サ−ボ系とデ−タの記録再生系は独立となり、ＣＡＶ方式でプリフォ−マットされた光ディスク媒体にＺＣＡＶモ−ドでデ−タを記録再生することが可能になる。
【００３０】
この場合、光ディスク媒体に記録される信号は内周から外周にかけてセグメント当たりの容量が大きくなる。例えば最内周のゾ−ンで１セグメント当たりＮバイトの情報を記録し、全体をｍゾ−ンに分割する場合、１セグメント当たりのデータバイト数は内周から外周にかけて１バイトづつ増加し最も外周のゾ−ンではＮ＋ｍ−１とすることができる。本装置はサーボ用クロックとデ−タ用クロックが独立に設定できるのでＺＣＡＶ方式のデ−タ記録にもＣＡＶ方式のデ−タ記録にも対応できる点が特徴の１つである。
【００３１】
次に具体的な装置の構成と動作について説明する。光ディスク媒体10の回転数は回転数制御部1405によってスピンドルモータ1402を制御して所定の値に保たれる。レ−ザドライバ1407は光ヘッド1403の光源である半導体レーザを点灯しレーザ光を光ディスク媒体１０上に照射する。光ディスク媒体10からの反射光を光ヘッド1403内の光検出器によって電気信号に変換し、プリアンプ1408によって増幅して光ディスク媒体上の記録情報を再生信号として再生する。再生信号にはプリピットの再生信号、フォーカスエラー信号、及び光磁気信号が含まれる。続いてプリピットの再生信号からピット抽出1413によってクロックピット信号を抽出し、サ−ボ系ＰＬＬ1419によってサ−ボ系の基準クロックを生成する。サ−ボ系ＰＬＬ1419では一定周波数の基準クロックを生成するようにフィ−ドバックル−プ内の分周比が固定である。サ−ボ系基準クロックに基づいてサーボエラー信号及びアドレス情報の検出を行なうことができる。
【００３２】
サーボエラーの検出はプリアンプ1408で増幅されたフォーカスエラー信号及びプリピットの再生信号からサーボエラー検出1411によって行なわれフォ-カスずれ、トラッキングずれの情報が検出される。アドレス情報の検出はプリピットの再生信号からアドレス検出1412によって行なわれ、コントローラ1440内のアドレス管理1443に情報が引き渡される。制御器1418ではフォ-カスずれとトラッキングずれをゼロにするように機構ドライバ1409を介して光ヘッド1403のフォ−カス及びトラッキング制御をするとともに必要に応じてコースアクチュエータ1404を動作させてシーク制御を行なう。
【００３３】
一方デ−タ系の基準クロックは、プリピットの再生信号からデ−タ系ＰＬＬ1420によって生成され、それを基準にしてデ−タの記録再生が行なわれる。デ−タ系ＰＬＬ1420はデ−タの記録密度を略一定とするように発振周波数がゾ−ンごとに変化する。したがって、デ−タ系ＰＬＬ1420内の分周比はゾ−ンごに設定される。記録データの再生は以下のように行なう。データ検出1415により光磁気信号から抽出されたデータ信号は復調器1421により復調され、エラ−訂正1426によってエラ−訂正処理を施されてデータとして再生され、インタ−フェ−ス1427を介して外部との記録データの受渡しを行なう。
【００３４】
データを記録する場合は、記録補償1417において記録/再生条件管理1442の指令によってプリヒート条件及びクロックの位相補償等が施され、デ−タ系の基準クロックに基づいて光パルスの発振命令が生成される。この発振命令によってレーザドライバ1407を介して光ヘッド1403から記録パルスが光ディスク媒体10に照射される。一方、インタ−フェ−ス1427を介して外部から取り込まれた記録データはエラー訂正1426によりエラーコードが付加された後、変調器1416によって変調される。さらに、記録/再生条件管理1442の指令によって記録補償1501においてクロックの位相補償等が施され、磁気ヘッドドライバ1502を介して磁気ヘッド1500によって記録データに対応した磁界が光ディスク媒体10に印加される。また、アドレス管理1443によって記録すべきアドレスの指定を行なうことにより所定の位置にデータの記録が行なわれるようになっている。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、サンプルサーボタイプの光ディスクにおいてプリヒートを実施することによって安定なデータの記録を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の光ディスク装置の記録方法を示す１実施例説明図。
【図２】  従来の光ディスク装置の記録方法を示す説明図。
【図３】  本発明の光ディスク装置の記録方法を示す別の実施例説明図。
【図４】  本発明の光ディスク装置の記録方法を示す他の実施例説明図。
【図５】  本発明の光ディスク装置の試し書き方法を示す実施例説明図。
【図６】  本発明の光ディスク装置の記録方法を示すまた別の実施例説明図。
【図７】  本発明の光ディスク装置の構成を示す実施例ブロック図。
【符号の説明】
10…光ディスク媒体、1402…スピンドルモータ、1403…光ヘッド、1404…コースアクチュエータ、1405…回転数制御部、1407…レ−ザドライバ、1408…プリアンプ、1409…機構ドライバ、１４１１…サーボエラー、１４１２…アドレス検出、１４１３…ピット抽出、１４１５…データ検出、１４１６…変調器、１４１７…記録補償、１４１８…制御器、１４１９…サ−ボ系ＰＬＬ、１４２０…デ−タ系ＰＬＬ、１４２１…復調器、１４２６…エラ−訂正、１４２７…インタ−フェ−ス、１４４０…コントローラ、１４４２…記録／再生条件管理、１４４３…アドレス管理、１５００…磁気ヘッド、１５０１…記録補償、１５０２…磁気ヘッドドライバ。
【図１】
0003668507.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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