(57)【要約】【課題】マーク間隔を狭くして高密度化する場合において、マークの立ち上がり、または立下りを急峻にする。【解決手段】記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークの形状の前エッジ部分の面積もしくは後エッジ部分の面積もしくは前後エッジ部分の面積を大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004022048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークの形状の前エッジ部分の面積もしくは後エッジ部分の面積もしくは前後エッジ部分の面積を大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする光記録再生装置。
【請求項２】
記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス幅もしくは後パルスのパルス幅もしくは前後パルスの各パルス幅を他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする光記録再生装置。
【請求項３】
記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さもしくは後パルスのパルス高さもしくは前後パルスのパルス高さを他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする光記録再生装置。
【請求項４】
記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さ及び幅もしくは後パルスのパルス高さ及び幅もしくは前後パルスのパルス高さ及び幅を他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録再生装置に関し、特に、光ディスク等の光記録媒体の記録膜にパルス状の光ビーム（例えば、レーザ光）を照射し、前記記録膜への照射面積を変化させ、その照射面積情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを用いて再生する光記録再生装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ディスク記録再生装置の情報記録方式としては、パルス位置変調方式（ＰＰＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）とパルス幅変調方式（ＰＷＭ：ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）がある。パルス幅変調方式（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）による記録はマークエッジ記録と呼ばれる。
【０００３】
前記ＰＷＭ記録（マークエッジ記録）では、パルス幅が一定の比較的短いマークを様々な長さのスペースをあけて記録し、マーク長及びスペース長の両方に記録情報を割り当てる。
前記ＰＷＭ記録を行う場合、前記ＰＰＭ記録と比較して長いマークを記録するが、相変化型記録媒体に長いマークを記録すると、記録膜の蓄熱／放熱効果や記録感度の多様性のため、マークの幅（トラック方向に垂直な寸法）が不均一になることがある。
【０００４】
また、１つ長いマークを形成するために連続した記録光を記録膜に照射し続けると、長いマークの後半部に熱が過剰に蓄積しマーク幅が広がることが知られている。このため、１つのマークを形成する場合でも、記録光を更に短い複数のパルスから構成する方式（ライト・ストラテジ）が採用されている。このように複数のパルスを用いて各マークを形成する方法及び光記録再生装置は、例えば、米国特許５，４９０，１２６号、米国特許５，６３６，１９４号等に開示されている。
【０００５】
また、従来の光ディスク記録再生装置では、円形スポットのレーザーで、光ディスクを再生及び記録再生する場合、図５に示すように、涙型もしくは、楕円形状もしくは、長円形状のマークを再生、または記録再生しており、そのマーク位置、またはマークエッジをデジタル情報としている。
【０００６】
例えば、特開２００１−１４６７６号公報に開示されるように、従来の光ディスク記録再生装置は、光ディスク（記録媒体の記録膜）にパルス状の光ビーム（レーザ光）を照射し、前記光ディスクの光学的特性を変化させ、この変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる複数のマークを光ディスクに形成する。前記マークを形成するための記録パルスを生成し、前記記録パルスによって前記光ビームを変調する情報を書き込み、前記光ディスクに形成された前記マークを含む部分の光学的特性の変化を検知して情報を再生する。
【０００７】
ある選択された長さ以上の長さを有する少なくとも１つのテストマークを前記情報書き込み手段によって前記光ディスクに書き込ませて長さに関するマークデータを発生し、前記テストマーク内に、前記光学的特性の変化が前記テストマークの再生にとって充分でない読み取りエラー誘起部分が存在するか否かを判断するマーク幅を判定処理し、前記テストマーク内に前記読み取りエラー誘起部分が存在すると判断された場合は、少なくとも前記テストマークの長さ以上の長さを持つマークを形成するとき、前記光ビームのパワーの平均値を初期設定レベルから増加させ、それによって、前記マーク中に前記読み取りエラー誘起部分が生じないように前記パワーの補正を実行するものが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開２００１−１４６７６号公報に開示されている「マーク中に前記読み取りエラー誘起部分が生じないように前記パワーを補正する手段」では、マーク形状の中央部が細くならないようにマークの幅を大きくするために、光ビームのパワーの平均値を初期設定レベルから増加させている。このため、マーク全体が大きくなり、大容量化するための間隔の設定が制限されしまうという問題があった。また、前記マーク中に前記読み取りエラー誘起部分が生じないように前記照射パワーを補正する手段が複雑となるという問題があった。
【０００９】
また、光ディスク記録再生装置においては、スポット形状が円形または楕円形の光学ヘッドを用いて、涙型もしくは楕円形状もしくは長円形状のマークを再生または記録再生する場合、再生信号波形は、レーザーのビームスポット形状、及び光ディスク上のマーク形状に影響を受ける。とりわけ、マークエッジ形状は、再生信号の波形の立ち上がり勾配、または立下り勾配に影響する。立ち上がり勾配、または立下り勾配は信号の検出において重要な要素の一つでありより急峻さが要求される。すなわち、大容量化するためにマーク間隔を狭くして高密度化する場合、とりわけ、立ち上がり、または立下りの急峻さが必要となる。
【００１０】
本発明の目的は、マーク間隔を狭くして高密度化する場合において、マークの立ち上がり、または立下りを急峻にすることが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
第１の発明は、記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークの形状の前エッジ部分の面積もしくは後エッジ部分の面積もしくは前後エッジ部分の面積を大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。
【００１２】
前記前エッジ部分もしくは後エッジ部分もしくは前後エッジ部分の面積を大きくする手段は、例えば、前記光ディスク（記録膜）に照射するレーザ光の照射パワー、照射時間、及び照射パワーと照射時間の両者を変化させることによって実現することができる。
【００１３】
第２の発明は、記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス幅もしくは後パルスのパルス幅もしくは前後パルスのパルス幅を他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。
前記パルス幅を大きくする手段は、例えば、前記光ディスク（記録膜）に照射するレーザ光の照射時間を長くすることによって実現することができる。
【００１４】
第３の発明は、記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さもしくは後パルスのパルス高さもしくは前後パルスのパルス高さを他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。
前記パルス高さを大きくする手段は、例えば、前記光ディスク（記録膜）に照射するレーザ光の照射パワーを大きくすることによって実現することができる。
【００１５】
第４の発明は、記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さ及び幅もしくは後パルスのパルス高さ及び幅もしくは前後パルスのパルス高さ及び幅を他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。
【００１６】
本願発明のポイントは、再生マークのエッジ部分の形状をトラック幅方向に大きくして、ビームスポットの立ち上がり、または立ち下りを急峻にすることにより、振幅を補償する点にある。
【００１７】
光ディスクの再生信号レベルは、ビームスポットに覆われたマークの面積にほぼ比例する。マークエッジ部分をトラック幅方向に若干膨らませることにより、エッジ部分の再生波形の立ち上がり、または立ち下りが急峻になり、その部分の振幅を補償することになる。
【００１８】
図１は本発明の再生マークの形状を説明するための図であり、（ａ）は従来の補償前の長円形状マーク、（ｂ）は本発明のマークである。図１において、Ａ（黒い部分）は記録膜にレーザ光が照射された時に記録膜の焼き付られた領域、Ｂはレーザースポット（ビームスポット）径、Ｅはマークエッジ幅、Ｍは本発明のマーク中心幅、Ｍ０は従来のマークのトラック幅方向の最大幅、θ０は従来の再生出力信号波形の立ち上り角（又は立ち上り角）、θ１は本発明の再生出力信号波形の立ち上り角（又は立ち上り角）である。
【００１９】
また、従来、相変化光ディスクにおいては、レーザーパワーがうまく制御されていないと、図１（ａ）に示すように、マークの幅がレーザースポットＢより小さくなる部分ができてしまい。再生信号の出力が低下するなどの問題があり、それを補償するように、レーザーパワーを制御することは一般的に用いられている。
【００２０】
本発明は、図１（ｂ）に示すように、レーザーパワーの制御により、マークエッジ部分を大きくするものであり、読み出し専用の場合には、あらかじめ大きくしておくものであり、根本的に従来の手法とは、異なるものであり、むしろ相変化光ディスク（記録膜）の特徴を利用したものである。
【００２１】
破線部分は、従来のマークの最大幅Ｍ０を示しており、本発明のマークは、その幅Ｍ０よりもエッジ部分を大きくするものである。すなわち、本発明のマーク中心幅がＭの場合、Ｂ≧Ｍ≧Ｅ、Ｍ０≧Ｍ≧Ｂ／２となる。また、従来の再生出力信号波形の立ち上り角（又は立ち上り角）をθ０、本発明の再生出力信号波形の立ち上り角（又は立ち上り角）をθ１とすると、θ０＜θ１となり、従来のマークエッジ検出時の再生出力信号波形の立ち上り、もしくは立下りに比べて、本発明のマークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がり、もしくは立下りが急峻になる。
【００２２】
前記本発明の手段によれば、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がり、もしくは立下りを急峻にするので、マークのトラック幅方向の間隔を狭くして高密度化をはかることができる。
以下に、本発明について、本発明による実施形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図２は本発明による実施形態の光記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。図２において、１は光ディスク、２はスピンドルモータ、３は半導体レーザ、４は集光レンズ、５は対物レンズ、６はビームスプリッタ、７は検出レンズ、８は光検出器、９は再生アンプ、１０はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、１１は復調回路、１２は変調回路、１３は記録パルス発生回路、１４は光ビーム駆動回路である。
【００２４】
本実施形態１の光記録再生装置は、図２に示すように、光ディスク１を回転するスピンドルモータ２、前記光ディスク１に照射する光ビームを発生する半導体レーザ３、この半導体レーザ３から出射された光を集光する集光レンズ４、この集光レンズ４からの光を前記光ディスク１上に収束し、光スポットを形成する対物レンズ５、前記光ディスク１から反射した光を光検出方向に反射するビームスプリッタ６、このビームスプリッタ６からの反射光を光検出器８に集光する検出レンズ７、この検出レンズ７からの再生光を電気信号に変換する光検出器８、この光検出器８から出力された再生電気信号を増幅する再生アンプ９、この再生アンプ９からの出力信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路１０、このＡ／Ｄ変換回路１０の出力をディジタルデータに変換する復調回路１１、入力データ（Ｗｒｉｔｅ　Ｄａｔａ）を受け取って、それを変調する変調回路１２、この変調回路１２の出力とマーク変調データに基づいて記録パルスを生成する記録パルス発生回路１３、及びこの記録パルス発生回路１３の出力を受け取って半導体レーザ１から放射されるレーザ光を変調する光ビーム駆動回路１４を備えている。
【００２５】
図３は従来の長円形マークの記録再生の概念及び本発明の記録再生の概念を説明するための図であり、Ａ欄は従来の長円形マークの記録再生の概念図、Ｂ欄は本発明のマークの記録再生の概念図、（ａ）は記録データ波形、（ｂ）はマーク変調データ（記録レーザ発光パターン）、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）は本発明のマーク変調データ）、（ｃ）は光ディスク（記録膜）上のマーク形状、（ｄ）は再生出力信号波形である。
【００２６】
前記マークのエッジ部の形状は、例えば、熱記録による光ディスクの場合、記録し始めの部分及び又は記録終り部分のレーザーパワーをそれぞれ大きくすることにより、図３（ｂ）の（ｂ１）に示すような再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス幅及び又は後パルスのパルス幅及び又は前後パルスのパルス幅を他の部分のパルス幅より大きいマーク変調データが得られる。
【００２７】
また、図３（ｂ）の（ｂ２）に示す再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さもしくは後パルスのパルス高さ及び又は前後パルスのパルス高さを、記録し始めの部分及び又は記録終り部分のレーザ光照射時間をそれぞれ長くすることにより、他の部分のパルス幅より大きなマーク変調データが得られる。
【００２８】
また、図３（ｂ）の（ｂ３）に示す再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さ及び幅、並びに又は後パルスのパルス高さ及び幅、並びに又は前後パルスのパルス高さ及び幅を、記録し始めの部分及び又は記録終り部分のレーザーパワー及びレーザ光照射時間をそれぞれ大きくすることにより、他の部分のパルス幅より大きなマーク変調データが得られる。
【００２９】
従来のマーク形状を用いて、円形のビームスポットのレーザ光を用いて再生した場合と、本発明によるマーク形状のものを同様の円形のビームスポットのレーザーを用いて再生した場合の再生信号波形は、前記図３（ｄ）に示すような波形となる。
【００３０】
前記本発明のマーク形状による再生信号波形は、エッジ部分の振幅が大きくなる。すなわち、前記図３（ｄ）からわかるように、従来の再生信号波形の前エッジの傾斜角をθ０とし、本発明の再生信号波形の前エッジの傾斜角をθ１とすると、θ０＜θ１となる。
【００３１】
従来のマーク形状とトラック幅がほぼ同じと考えるとエッジ部分の振幅が大きくなるため、再生スポットが円形のため、立ち上がり、または立ち下がりが、なだらかになる分をマークエッジ部分の面積を大きくすることで補償することになる。
前記Ａ／Ｄ変換回路１０で前記図３（ｄ）に示す再生信号波形から再生データに変換する動作を図４に示す。
【００３２】
図４は本発明の再生マークを記録再生する場合の動作説明図であり、Ｓ１、Ｓ２は再生信号波形、Ｌは再生信号波形Ｓ１、Ｓ２をサンプリングして再生データを生成するときのスライスレベル（しきい値）、ΔＬはスライスレベルＬの可変範囲（振幅変動可能な範囲）、“１”は再生信号波形Ｓ１、Ｓ２をサンプリングして２値化して再生データを生成するときの振幅１、“０”は再生信号波形Ｓ１、Ｓ２をサンプリングして再生データを生成するときの振幅０、ＣＫはサンプリングクロック、ＳＤ１、ＳＤ２は再生データである。クロックＣＫによる再生信号波形Ｓ１、Ｓ２のレベルの検出は、クロックＣＫの立ち下りで検出するものとする。
【００３３】
本実施形態においては、前記Ａ／Ｄ変換回路１０に再生信号波形Ｓ１、Ｓ２が入力されると、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、クロックＣＫにサプリングされ、再生信号波形Ｓ１、Ｓ２の振幅が前記スライスレベル（しきい値）Ｌを越えるか否かによって２値化して再生データＳＤ１、ＳＤ２を生成する。
【００３４】
また、振幅レベルが変動する場合、従来方式よりも振幅変動可能な範囲が広くなる。ただし、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、振幅の変動によりスライスレベルＬが、相対的に変化した場合、（ｃ）に示すように、マークエッジ部分の広がりを１クロック程度になるようにすれば、エッジから１クロック後に符合が反転した場合は、１に戻すようにすることで、対応できる。走行長制限（ＲＬＬ）のようにランレングスを１にするような記録符合を用いれば、０１の次に０とはならないため、誤りだとわかる。したがって、振幅変動にも対応可能である。
【００３５】
以上、本発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によれば、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がり、もしくは立下りを急峻にするので、マークのトラック幅方向の間隔を狭くして高密度化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマークの形状を説明するための図である。
【図２】本発明による実施形態の光記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】従来の長円形マークの記録再生の概念及び本発明の記録再生の概念を説明するための図である。
【図４】本実施形態のＡ／Ｄ変換回路で再生信号波形から再生データに変換する動作を示す図である。
【図５】従来のマーク形状を示す図である。
【符号の説明】
１…光ディスク　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２…スピンドルモータ
３…半導体レーザ　　　　　　　　　　　　　　　　　　４…集光レンズ
５…対物レンズ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６…ビームスプリッタ
７…検出レンズ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８…光検出器
９…再生アンプ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０…Ａ／Ｄ変換回路
１１…復調回路　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２…変調回路
１３…記録パルス発生回路　　　　　　　　　　１４…光ビーム駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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