(57)【要約】【目的】  記録媒体に多値データを記録する際の低記録パワー時の記録特性を改善し、記録媒体、装置の個体差や使用環境の変化があっても安定した記録が行えるようにする。【構成】  レーザ光の照射によって光ディスクに多値データを記録する際に、１つの多値データを記録するための記録波形が、所定の記録パワーレベルＰｗの第１トップパルス（パルス幅Ｔｏｎ）と、所定のバイアスパワーレベルＰｂの第１オフパルス（パルス幅Ｔｏｆｆ）と、所定の消去パワーレベルＰｅの消去パルスとを有するパターンであり、記録する多値データの値が所定範囲にあるとき、第１トップパルスと消去パルスとの間に所定記録パワーレベルの第２トップパルス（パルス幅Ｔｏｎ′）を追加する。このとき多値データがｍ値のデータであり、記録する多値データの値をｎとした場合、第２トップパルスを追加する所定の範囲はｎ≧ｍ／２とするとよい。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームの照射によって記録媒体に多値データを記録する情報記録方法であって、
前記光ビームの照射を制御するための記録波形が、所定の記録パワーレベルの第１トップパルスと、所定のバイアスパワーレベルのオフパルスと、所定の消去パワーレベルの消去パルスとを有するパターンであり、
記録する多値データの値が所定範囲にあるとき、前記第１トップパルスと前記消去パルスとの間に所定の記録パワーレベルの第２トップパルスを追加するようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項２】
請求項１記載の情報記録方法であって、前記所定範囲が、読み取り時の反射光強度の小さい方の半分に対応する値の範囲であることを特徴とする情報記録方法。
【請求項３】
請求項１記載の情報記録方法であって、前記記録媒体の記録面上における前記光ビームのスポット径をＤｓとし、前記記録媒体の記録面上で多値データを記録する単位である記録セルの記録方向の長さをＣＬとし、０．１５以上０．３０以下の値を取る係数をαとし、記録すべき多値データがｍ値のデータであるとき、前記所定範囲が、多値データの値をｎとしてｎ≧α×Ｄｓ×ｍ／ＣＬとなる範囲であることを特徴とする情報記録方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の情報記録方法であって、
これから記録しようとする多値データの直前に記録した多値データの値に応じて、前記第２トップパルスの追加を行うか否かを定めるようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の情報記録方法であって、
記録する多値データの値と対応する読み取り時の反射光強度を、前記第１トップパルスと前記第２トップパルスとの間隔によって調整するようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の情報記録方法であって、
記録する多値データの値と対応する読み取り時の反射光強度を、前記第１トップパルスと前記第２トップパルスとの間隔、及び前記第２トップパルスと前記消去パルスとの間隔のどちらか一方又は両方によって調整するようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の情報記録方法であって、
記録する多値データの値と対応する読み取り時の反射光強度を、前記第１トップパルスと前記第２トップパルスのどちらか一方又は両方のパルス幅によって調整するようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の情報記録方法であって、
前記多値データの記録に用いる記録パワーの値をＰ０とし、Ｐ０より小さい記録パワーの値をＰＬＯとし、記録パワーＰｗにより所定のテストデータをテスト記録して該テストデータを読み取った場合に検出される多値データｎの反射光強度をＶ（ｎ，Ｐｗ）とし、
前記多値データがｍ値のデータであるとき、
前記多値データのうち前記所定範囲の各値について、
Ｖ（ｎ，ＰＬＯ）≦Ｖ（０，Ｐ０）＋（２ｎ−１）×{Ｖ（ｍ−１，Ｐ０）−Ｖ（０，Ｐ０）}／{２（ｍ−１）}
の条件を満たすよう、前記第１トップパルスのパルス幅と前記第２トップパルスのパルス幅を決定するパルス幅決定処理を行うようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の情報記録方法であって、
前記多値データの記録に用いる記録パワーの値をＰ０とし、Ｐ０より小さい記録パワーの値をＰＬＯとし、記録パワーＰｗにより所定のテストデータをテスト記録して該テストデータを読み取った場合に検出される多値データｎの反射光強度をＶ（ｎ，Ｐｗ）とした場合、
前記多値データのうち前記所定範囲の各値について、
Ｖ（ｎ，ＰＬＯ）＜{Ｖ（ｎ−１，Ｐ０）＋Ｖ（ｎ，Ｐ０）}／２
の条件を満たすよう、前記第１トップパルスのパルス幅と前記第２トップパルスのパルス幅を決定するパルス幅決定処理を行うようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の情報記録方法であって、
前記多値データの記録に用いる記録パワーの値をＰ０とし、Ｐ０より小さい記録パワーの値をＰＬＯとし、記録パワーＰｗにより所定のテストデータをテスト記録し、該テストデータを読み取った場合に検出される多値データ判定誤り率をＳＥＲ（Ｐｗ）とした場合、
前記多値データのうち前記所定範囲の各値について、ＳＥＲ（ＰＬＯ）≦１０−３を満たすよう、前記第１トップパルスのパルス幅と前記第２トップパルスのパルス幅を決定するパルス幅決定処理を行うようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の情報記録方法であって、
前記記録パワーＰ０を、前記記録媒体にあらかじめ記録されている記録パワーの値に基づいて設定するようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項１２】
請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の情報記録方法であって、前記パルス幅決定処理により決定した第１トップパルスのパルス幅と第２トップパルスのパルス幅を前記記録媒体に記録しておき、次に前記パルス幅決定処理を行う場合には、その記録したパルス幅を読み出して初期値として使用するようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の情報記録方法であって、前記第２トップパルスのパルス幅を前記第１トップパルスのパルス幅よりも短くしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の情報記録方法であって、前記第２トップパルスの記録パワーレベルを前記第１トップパルスの記録パワーレベルよりも低くしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の情報記録方法であって、
前記第１トップパルスのパルス幅をＴｏｎとし、前記バイアスパワーレベルでの光ビームの照射期間をＴｏｆｆとして、
記録線速度に応じて記録クロック周期を変化させて一定の記録線密度で前記多値データを記録する際に、少なくとも多値データの値のうち対応する記録マークが最小になるような値を記録する場合には、記録線速度が増加するに伴いＴｏｎ／Ｔｏｆｆを大きくするよう変化させて前記多値データを記録することを特徴とする情報記録方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の情報記録方法であって、
記録線速度の増加に伴ってＴｏｎを長くすることにより、Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆの値を記録線速度の増加に伴って増加させるようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の情報記録方法であって、
前記第１トップパルスの記録パワーレベルをＰｗ１とし、前記消去パルスの消去パワーレベルをＰｅとして、
記録線速度に応じて記録クロック周期を変化させて一定の記録線密度で前記多値データを記録する際に、少なくとも多値データの値のうち対応する記録マークが最小になるような値を記録する場合には、記録線速度が増加するに伴いＰｅ／Ｐｗ１を小さくするよう変化させて前記多値データを記録することを特徴とする情報記録方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の情報記録方法であって、
Ｐｅの値を変化させることによりＰｅ／Ｐｗ１の値を変化させるようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項１９】
請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載の情報記録方法であって、
少なくとも多値データの値のうち対応する記録マークが最小になるような値を記録する場合に、他の値を記録する場合よりも、前記各パルスを早いタイミングで発生させるようにしたことを特徴とする情報記録方法。
【請求項２０】
光ビームの照射によって記録媒体に多値データを記録する情報記録装置であって、
前記多値データの記録を行う情報記録手段が、所定の記録パワーレベルの第１トップパルスと、所定のバイアスパワーレベルのオフパルスと、所定の消去パワーレベルの消去パルスとを有する記録波形により前記光ビームの照射を制御する制御手段を有し、
前記制御手段が、記録する多値データの値が所定範囲にあるとき、前記第１トップパルスと前記消去パルスとの間に所定の記録パワーレベルの第２トップパルスを追加した記録波形により前記光ビームの照射を制御するようにしたことを特徴とする情報記録装置。
【請求項２１】
請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の情報記録方法によって多値データが記録される情報記録媒体であって、
前記多値データを記録するための記録波形を定義するパラメータの値があらかじめ記録されており、該パラメータには少なくとも前記第２トップパルスの追加パターンを定義する情報を含むことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２２】
請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の情報記録方法によって多値データが記録される情報記録媒体であって、
相変化記録膜を用いた相変化型光ディスクであることを特徴とする情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ディスクのような記録媒体に対して多値データを記録する情報記録方法及び、このような方法で記録媒体に多値データを記録する情報記録装置及び、このような方法によって多値データが記録される情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報を記録する媒体の一つであるＣＤ、ＤＶＤなどの光記録媒体（光ディスク）においては、さらなる記録密度の向上や大容量化が強く要望されてきている。この光記録媒体における記録密度の高密度化を図る方法として、まず光ピックアップの改良が考えられるが、近年ではその改良にも限界が見えつつある。そこで、光ピックアップの改良以外で、情報の高密度化さらには高速転送化を成し遂げる方法の一つとして多値記録方式の採用が挙げられる。
【０００３】
通常の相変化を用いた記録方法としては、記録マークの有無で情報を記録する２値記録が一般的であるが、多値記録は一つの記録単位（セル）に複数の情報を記録する方法であり、一つのセル内に一つの記録マークを記録し、トラック方向の記録マーク長を多段階に切り換えることにより、多値記録を行っている。そして、一つのセル内のアモルファスマークと結晶状態のベースとの比率を変化させることによって多値情報を記録し、その反射光強度の変化を検出することによって多値情報を再生する。
【０００４】
しかしながら、光記録媒体や情報記録装置の記録特性には個体差や環境変化によりばらつきがあるため、上記のような光記録媒体へのマーク形成を適切に行うためには、その個体差や環境変化に応じて記録レーザの最適な記録パワーと消去パワー、及び発光時間幅（記録パルス幅）を決定する必要がある。これらのうちで記録パワーを決定するためのテスト記録の方法として、従来より以下のような種々の方法が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、多値記録したデータを確実に再生するために試し書きを行い、理想の信号波形が得られるまでテスト記録（変調データに基づく露光と補正値テーブルの記録）を繰り返し行う方法が開示されている。
また、特許文献２には、記録パワーを漸次変化させてテスト記録を行い、反射光量が飽和状態となった記録パワーを最適記録パワーとして決定する方法が開示されている。これによれば過度の記録パワーによる熱拡散の変化を感知しやすくできる。
【特許文献１】特開平１０−１３４３５３号公報
【特許文献２】特開２００３−９１８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術によれば、以下のような問題があった。
まず、特許文献１に記載の方法では、試験用データを記録再生する手順と、理想波形と再生信号波形とを比較する手順と、この比較により収束しているかどうかを判定する手順（収束しているならば終了する）と、レーザ照射条件を補正する手順とを繰り返すループ処理によってテスト記録の補正を行っている。しかし、このような補正は、多くの試し書きの回数と膨大な演算手順が必要となり、テスト記録に必要な処理時間が長くなることから通常の記録開始までの待ち時間が長くなってしまうという問題があった。
【０００７】
１つのセル内に記録マーク長を多段階に切り替えて記録する多値記録方式においては、図２５に示すように、データの記録は、多値データに対応して再生信号レベルが変化するように、記録トラック５１上の一定の長さをもつ記録セル５２毎に行う。この記録セル５２毎に、再生信号レベルに応じた長さで記録マーク５３が形成される。そして、多値データの再生時には、所定の周波数（例えば再生光スポット５４が記録セル５２の中心位置に位置するタイミング）で再生信号をサンプリングし、サンプリングした反射光強度から多値データを判別する。また、再生光スポット５４のスポット径は、記録セルの円周方向の長さより長いために符号間干渉が生じる。そこで、一般に、この符号間干渉を考慮して記録補正を行うことにより、正確に多値データを判定できるようにしている。
【０００８】
しかし、多値データとして８値の再生信号レベルを用いる記録の場合、考慮すべき多値データの組合せは８３＝５１２通りになり、ある程度の時間が必要となる。そして、上記特許文献１に記載の方法を採用した場合には、精度の高い結果を得るためには、これを多数回繰り返すことになるから、処理時間は長大なものになってしまう。
【０００９】
特許文献２に記載の方法では、上記従来技術のような煩雑な工程を行わずに、簡便な方法で最適記録条件（記録パワーおよび記録パルス幅）が決定できる記録方法が開示されている。すなわち、記録パワーを変化させながらテスト記録を行い、反射光強度が飽和する記録パワーを最適記録パワーとして決定する方法である。しかしながら、この方法の前提となっている従来の記録波形を用いて多値データを記録した場合には以下のような問題があった。
【００１０】
ここで記録波形とは、１つの多値データを記録するためにレーザ光の照射強度をどのように変化させるか時系列的に示したものである。従来の記録波形は、図２６に示すように、レーザ光を記録パワーＰｗでパルス幅Ｔｏｎの時間照射するトップパルスと、その直後にバイアスパワーＰｂでパルス幅Ｔｏｆｆの時間経過させるオフパルスと、それらを除く期間に消去パワーＰｅで照射する消去パルスで構成する。このようなパルス列の記録波形によると、多値データのどの値でも同じ記録パワーＰｗの大きさで同じパルス幅Ｔｏｎの期間レーザを照射し、その直後の各値に対応する急冷期間の長さ（オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ）によってのみ記録マークの長さが決まることになる。
【００１１】
また図２７に、記録パワーＰｗと多値データ判定誤り率（ＳＥＲ）の関係を示す。ここでＳＥＲとは、多値シンボル誤り数を全シンボル数で除した値であり、このＳＥＲが小さければ多値データの誤検出する確率が低いことになるため、多値データを正確に判定できることになる。そして図２７からわかるように、ＳＥＲは最適記録パワーＰ０を中心とした高パワー側（Ｐｗ＞Ｐ０）と低パワー側（Ｐｗ＜Ｐ０）とで非対称な曲線になっており、低パワー側で記録した場合は、高パワー側で記録した場合と比べてＳＥＲが急激に悪化（増加）することがわかった。これは、記録パワーが低いと必要な領域の記録層の温度が上昇しないため、記録マークを所望の面積に形成できないことによる。
【００１２】
従って、上述した個体差や使用環境の変化などにより最適記録パワーＰ０が高パワー側に変化した場合には、同じ記録パワーで記録を続けるとＳＥＲが増加してデータの再生ができなくなる限界値に達しやすいことになる。すなわち低パワー側のマージン（パワーマージン）が小さいことになる。そして、このようにパワーマージンが狭いことにより生じる問題としては、具体的に以下のようなものがある。
【００１３】
まず、ポリカーボネートからなる光ディスク基板は、ガラス基板のように平坦ではなく、反りやうねりがある場合が多い。例えば、光ディスク基板が内周から外周に向かって反っている場合、光ディスクからの反射光の光ピックアップへの入射角度が異なるために、再生信号レベルが内周、中周および外周で変化する。つまり使用条件が各半径方向領域によって変化することになる。そしてパワーマージンが小さい場合、ＳＥＲがこのような変化に敏感に反応してしまうので、ＳＥＲを低く保つよう各半径方向領域で記録パワーを始めとする信号処理の諸条件を個別に設定する必要が生じる。従って、記録又は再生の処理に時間がかかってしまうという問題があった。またこの場合、各半径方向領域で諸条件設定のための試し書きを行う領域が必要になることから、ユーザ領域が減少し記録容量が減ってしまうという問題もある。
【００１４】
さらに、記録トラックがうねっている場合、うねりの大きい領域では局所的にデフォーカス状態になってしまう。このようなデフォーカス状態でデータを記録することは、低パワーで記録することとほぼ等価であると考えられる。そのため図２７から推測すると、局所的にフォーカスサーボが追従できないようなうねりが大きい領域では、ＳＥＲが悪化すると考えられる。したがって、低パワー側のパワーマージンが狭い場合、光ディスク基板の個体差によっては記録した多値データを正確に再生できなくなるという問題が発生する。
【００１５】
また、近年では標準速度よりも高速で記録が可能な記録型ＣＤ、ＤＶＤが開発されており、一例として、高速でＣＬＶ（Constant Linear Velocity：一定線速度）フォーマットの記録を行うために、ディスク回転数を一定にしたまま記録信号の基準クロック周期をディスク半径位置に応じて変化させる方法が、書き換え型のＤＶＤ等に使われている。しかし、この方法を上記の多値記録方式に適用しても、光ディスクの記録感度が記録線速度に対して線形となっていないため、ディスクの内周側と外周側とでは記録マークの形成状態に違いが生じてしまう。
【００１６】
特に、ディスクの外周側では記録線速度が高くなるため記録感度が鈍り、多値データの小さい値（１〜３）を記録した場合には、記録マークが対応する十分な大きさで形成されなくなる。したがって、標準記録線速度で記録した場合と比べて多値データと反射光強度の対応関係が変化してしまうことになる。そして、このため、記録線速度毎に多値判定レベルや波形等化係数を学習する必要が生じる。したがって、再生時には線速度に対応した多値判定レベルや波形等化係数を読み込んで再生することになり、再生に時間がかかるという問題があった。
【００１７】
この発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、光ビームの照射によって記録媒体に多値データを記録する場合において、最適記録パワーよりも低い記録パワーでの記録特性を改善し、記録媒体、装置の個体差や使用環境の変化があっても安定した記録が行えるようにすることを目的とする。
また、記録線速度を変化させても安定した記録が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明は、上記の目的を達成するため、光ビームの照射によって記録媒体に多値データを記録する情報記録方法であって、上記光ビームの照射を制御するための記録波形が、所定の記録パワーレベルの第１トップパルスと、所定のバイアスパワーレベルのオフパルスと、所定の消去パワーレベルの消去パルスとを有するパターンであり、記録する多値データの値が所定範囲にあるとき、上記第１トップパルスと上記消去パルスとの間に所定記録パワーレベルの第２トップパルスを追加するようにしたものである。
このような情報記録方法において、上記所定範囲を、読み取り時の反射光強度の小さい方の半分に対応する値の範囲とするとよい。
【００１９】
あるいは、上記記録媒体の記録面上における上記光ビームのスポット径をＤｓとし、上記記録媒体の記録面上で多値データを記録する単位である記録セルの記録方向の長さをＣＬとし、０．１５以上０．３０以下の値を取る係数をαとし、記録すべき多値データがｍ値のデータとするとき、上記所定範囲が、多値データの値をｎとしてｎ≧α×Ｄｓ×ｍ／ＣＬとなる範囲としてもよい。
さらに、これから記録しようとする多値データの直前に記録した多値データの値に応じて、上記第２トップパルスの追加を行うか否かを定めるようにするとよい。
また、記録する多値データの値と対応する読み取り時の反射光強度を、上記第１トップパルスと上記第２トップパルスとの間隔によって調整するようにしてもよい。
【００２０】
あるいは、記録する多値データの値と対応する読み取り時の反射光強度を、上記第１トップパルスと上記第２トップパルスとの間隔、及び上記第２トップパルスと上記消去パルスとの間隔のどちらか一方又は両方によって調整するようにしてもよい。
あるいはまた、記録する多値データの値と対応する読み取り時の反射光強度を、上記第１トップパルスと上記第２トップパルスのどちらか一方又は両方のパルス幅によって調整するようにしてもよい。
【００２１】
また、上記多値データの記録に用いる記録パワーの値をＰ０とし、Ｐ０より小さい記録パワーの値をＰＬＯとし、記録パワーＰｗにより所定のテストデータをテスト記録してそのテストデータを読み取った場合に検出される多値データｎの反射光強度をＶ（ｎ，Ｐｗ）とし、上記多値データがｍ値のデータであるとき、上記多値データのうち上記所定範囲の各値について、Ｖ（ｎ，ＰＬＯ）≦Ｖ（０，Ｐ０）＋（２ｎ−１）×{Ｖ（ｍ−１，Ｐ０）−Ｖ（０，Ｐ０）}／{２（ｍ−１）}の条件を満たすよう、上記第１トップパルスのパルス幅と上記第２トップパルスのパルス幅を決定するパルス幅決定処理を行うようにするとよい。
【００２２】
あるいは、上記多値データの記録に用いる記録パワーの値をＰ０とし、Ｐ０より小さい記録パワーの値をＰＬＯとし、記録パワーＰｗにより所定のテストデータをテスト記録してそのテストデータを読み取った場合に検出される多値データｎの反射光強度をＶ（ｎ，Ｐｗ）とした場合、上記多値データのうち上記所定範囲の各値について、Ｖ（ｎ，ＰＬＯ）＜{Ｖ（ｎ−１，Ｐ０）＋Ｖ（ｎ，Ｐ０）}／２の条件を満たすよう、上記第１トップパルスのパルス幅と上記第２トップパルスのパルス幅を決定するパルス幅決定処理を行うようにしてもよい。
【００２３】
あるいはまた、上記多値データの記録に用いる記録パワーの値をＰ０とし、Ｐ０より小さい記録パワーの値をＰＬＯとし、記録パワーＰｗにより所定のテストデータをテスト記録し、そのテストデータを読み取った場合に検出される多値データ判定誤り率をＳＥＲ（Ｐｗ）とした場合、上記多値データのうち上記所定範囲の各値について、ＳＥＲ（ＰＬＯ）≦１０−３を満たすよう、上記第１トップパルスのパルス幅と上記第２トップパルスのパルス幅を決定するパルス幅決定処理を行うようにしてもよい。
【００２４】
また、上記記録パワーＰ０を、上記記録媒体にあらかじめ記録されている記録パワーの値に基づいて設定するようにするとよい。さらに上記パルス幅決定処理により決定した第１トップパルスのパルス幅と第２トップパルスのパルス幅を上記記録媒体に記録しておき、次に上記パルス幅決定処理を行う場合には、その記録したパルス幅を読み出して初期値として使用するようにするとよい。
さらに、上記第２トップパルスのパルス幅を上記第１トップパルスのパルス幅よりも短くしてもよい。
さらにまた、上記第２トップパルスの記録パワーレベルを上記第１トップパルスの記録パワーレベルよりも低くしてもよい。
【００２５】
また、上記第１トップパルスのパルス幅をＴｏｎとし、上記バイアスパワーレベルでの光ビームの照射期間をＴｏｆｆとして、記録線速度に応じて記録クロック周期を変化させて一定の記録線密度で上記多値データを記録する際に、少なくとも多値データの値のうち対応する記録マークが最小になるような値を記録する場合には、記録線速度が増加するに伴いＴｏｎ／Ｔｏｆｆを大きくするよう変化させて上記多値データを記録してもよい。
さらに、記録線速度の増加に伴ってＴｏｎを長くすることにより、Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆの値を記録線速度の増加に伴って増加させるようにしてもよい。
【００２６】
あるいは、上記第１トップパルスの記録パワーレベルをＰｗ１とし、上記消去パルスの消去パワーレベルをＰｅとして、記録線速度に応じて記録クロック周期を変化させて一定の記録線密度で上記多値データを記録する際に、少なくとも多値データの値のうち対応する記録マークが最小になるような値を記録する場合には、記録線速度が増加するに伴いＰｅ／Ｐｗ１を小さくするよう変化させて上記多値データを記録するようにしてもよい。
【００２７】
また、Ｐｅの値を変化させることによりＰｅ／Ｐｗ１の値を変化させるようにしてもよい。
さらに、少なくとも多値データの値のうち対応する記録マークが最小になるような値を記録する場合に、他の値を記録する場合よりも、上記各パルスを早いタイミングで発生させるようにしてもよい。
【００２８】
また、この発明の情報記録装置は、光ビームの照射によって記録媒体に多値データを記録する情報記録装置であって、上記多値データの記録を行う情報記録手段が、所定の記録パワーレベルの第１トップパルスと、所定のバイアスパワーレベルのオフパルスと、所定の消去パワーレベルの消去パルスとを有する記録波形により上記光ビームの照射を制御する制御手段を有し、上記制御手段が、記録する多値データの値が所定範囲にあるとき、上記第１トップパルスと上記消去パルスとの間に所定の記録パワーレベルの第２トップパルスを追加した記録波形により上記光ビームの照射を制御するようにしたものである。
【００２９】
また、この発明の情報記録媒体は、上記情報記録方法によって多値データが記録される情報記録媒体であって、上記多値データを記録するための記録波形を定義するパラメータの値があらかじめ記録されており、そのパラメータには少なくとも上記第２トップパルスの追加パターンを定義する情報を含むようにしたものである。
あるいは、この発明の情報記録媒体は、上記情報記録方法によって多値データが記録される情報記録媒体であって、相変化記録膜を用いた相変化型光ディスクである。
【発明の効果】
【００３０】
以上のようなこの発明の情報記録方法、情報記録装置、又は情報記録媒体によれば、光ビームの照射によって記録媒体に多値データを記録する場合において、最適記録パワーよりも低い記録パワーでの記録特性を改善し、記録媒体、装置の個体差や使用環境の変化があっても安定した記録が行えるようにすることができる。
また、記録線速度を変化させても安定した記録が行えるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔情報記録装置の実施形態：図１及び図２〕
まず、この発明の情報記録方法を実施するための情報記録装置の実施形態であり、またこの発明の情報記録装置の実施形態である光ディスク装置の構成について説明する。図１は、その光ディスク装置の構成を示すブロック図であり、図２はその光ディスク装置におけるピックアップのＬＤ（レーザダイオード）光源と受光素子およびその出力信号検出部の構成例を示す図である。
【００３２】
図１に示す光ディスク装置１は、以下に説明する情報記録方法によって記録媒体である光ディスク２に対して多値記録方式により情報を記録することにより、光ディスク２や光ディスク装置１の個体差および記録時変動や環境変化により最適記録パワーが高パワー側に変動しても、それまでの記録パワーを再設定することなく多値データを正確に記録できる機能を備えている。そして、この光ディスク装置１は、ハードウェアとして、受光素子３とＬＤ光源４を有するピックアップ５、再生信号検出回路６、サンプルホールド回路７、ＡＤ変換回路８、ウォブル検出回路９、クロック検出回路１０、コントローラ１１、メモリ１２、ＬＤ駆動回路１３を備えている。
【００３３】
そして、ピックアップ５の詳細な構成は、図２に示すものであり、半導体レーザであるＬＤ光源４から射出されたレーザ光Ｌ（光ビーム）をコリメートレンズ１４、偏光ビームスプリッタ１５、ミラー１６、λ／４板１７、対物レンズ１８を介して集光し、回転駆動されている光ディスク２に投光することにより情報の記録及び再生を行うためのユニットである。また、光ディスク２からの反射光は対物レンズ１８、λ／４板１７を通過し、ミラー１６で反射された後、偏光ビームスプリッタ１５により入射光と分離して偏向され、検出レンズ１９により４分割に構成された受光素子３上に導かれ、再生信号、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号等を検出することができる。
【００３４】
このピックアップ５により光ディスク２に対して多値データを記録する場合、図１のコントローラ１１は、記録する多値データと、後述する記録波形のパルス幅設定情報および記録パワーや消去パワー、バイアスパワー等の記録設定情報とを記録情報としてＬＤ駆動回路１３に出力し、ＬＤ駆動回路１３は変調した信号によりピックアップ５のＬＤ光源４を駆動して光ディスク２へ記録を行う。この多値データを記録する際には、光ディスク２にあらかじめルックアップテーブルとして記録されているプリフォーマット情報を読み出したり、光ディスク装置の図示しない内部メモリから記録設定情報を読み出したりすることで前述の記録波形の初期値を設定することができる。
【００３５】
このプリフォーマット情報や記録設定情報としては、例えば記録パルス幅（トップパルスのパルス幅）、記録パルス間隔、冷却パルス幅、各パルスの開始および終了位置、記録パワー、バイアスパワー、消去パワーなどの記録方法に関するパラメータが考えられ、特に上述した第２トップパルスの追加パターンを定義する情報を含むことが望ましい。また、実際に記録を行う際にこれらの情報を変更して使用した場合に、その変更に基づいてルックアップテーブルを更新するようにすれば、次に記録を行う際にその変更後の値を参照し、それを初期値として使用して記録動作を行うことができるので、記録条件を設定するための時間を短縮することができる。
【００３６】
記録した情報を再生する場合には、上記の受光素子３による光電変換と再生信号検出回路６での電流電圧変換と加算回路によって再生信号を検出する。また、この再生信号検出回路６の出力からウォブル検出回路９によりウォブル信号が検出され、クロック検出回路１０がこのウォブル信号からＰＬＬクロックを生成し再生時のクロックとする。なお、このクロックは記録時のクロックと同様なものが得られるようにしている。そして、このようなクロックを用いて同期することで、各テストパターン中の中央位置における再生信号レベルが検出され、これを多値データの各値に対応する再生信号レベル値としてサンプルホールド回路７でサンプリングする。ＡＤ変換回路８でこの再生信号レベル値をレベルデータに変換し、コントローラ１１がメモリ（ＲＡＭ）１２に格納する。
【００３７】
〔情報記録方法の第１実施例：図３乃至図１０〕
次に、この発明の情報記録方法を上述したような情報記録装置を用いて実施する場合の第１実施例について説明する。
なお、この第１実施例で用いる多値データは、各値が０から７の８値のレベルを取るものとし、０が反射光強度が最大になる多値データの値、７が反射光強度が最小になる多値データの値とする。そして、このような多値データの各値にそれぞれ対応する記録波形に基づいてレーザ光の光ディスクへの照射を制御することにより、各値に対応する記録マークを形成することができる。
【００３８】
この記録波形について説明すると、図３に示すように、レーザ光Ｌを記録パワーＰｗでトップパルス時間Ｔｏｎの間照射するトップパルス（第１トップパルス）と、その後にバイアスパワーＰｂでオフパルス時間Ｔｏｆｆ経過させるオフパルスと、それらを除く期間に消去パワーＰｅで照射する消去パルスとが連続するパターンで構成する。消去パワーＰｅは記録パワーＰｗに定数εを乗じた一定比率のパワーであって、通常はε＝０．５近傍に設定される。
【００３９】
このようなパルス列の構成は、各セル期間Ｔｔの開始基準となる記録クロックエッジからそれぞれ計測した期間として示される記録パルスの立上がり期間Ｔａ、記録パルスの立下り期間Ｔｂ、消去パルス立上がり期間Ｔｃで定義される。また、トップパルスのパルス幅Ｔｏｎ＝Ｔｂ−Ｔａ、オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ＝Ｔｃ−Ｔｂにより定義してもよい。
【００４０】
このようなパルス列の記録波形によると、トップパルスにおけるレーザ照射で光ディスクの記録膜が加熱されて記録層が融点を超えた後、オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆの領域において急冷され、結晶相がアモルファス相に相変化することによって反射光強度が低下する領域が形成される。さらに、オフパルスの直後に続く消去パルスにより記録層は徐冷され、結晶相になることで反射光強度が高い領域が形成される。通常は、アモルファス相の領域を記録マーク、結晶相の領域を記録スペースと称する。
【００４１】
ここで、記録される多値データ値は、一定長のセル内における記録マークの長さ（それにより異なってくる再生時の反射光強度の大きさ）に対応するものであるが、この記録マークの長さは記録パワーＰｗの強さで決まるものではない。そして、多値データのどの値でも同じ記録パワーＰｗの大きさで同じパルス幅Ｔｏｎの期間レーザを照射し、その直後の各値に対応する急冷期間の長さ（オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ）によってのみ記録マークの長さが決まることになる。すなわち、最適な記録パワー及び記録パルス幅（トップパルスのパルス幅Ｔｏｎ）が一度決定すれば、多値データのどの値でもその一つの最適記録パワーによって記録されることになる。
【００４２】
また、この第１実施例では、このような多値データの判定の正確さを示す指標としてＳＥＲを用いる。このＳＥＲは多値データ判定誤り率であり、これは多値シンボル誤り数を全シンボル数で除した値である。このＳＥＲが小さければ、多値データを誤検出する確率が低いことになるため、再生時に多値データの値を正確に判定できることになる。また、このＳＥＲは、記録パワー及び記録パルス幅の大きさによって変化する値である。
【００４３】
そして本願発明者は、以上のような記録波形により多値データを記録した場合、従来技術の問題点である低記録パワー時のＳＥＲの増加がどのような原因により生じるのか種々の検討を行ったところ、次のような特性によるものであることを今回新たに発見した。次に、この点について説明する。
【００４４】
まず、図４に、記録パワーＰｗを変化させて多値データの各値を記録した場合の、各値にそれぞれ対応する反射光強度の変化を示すグラフを示す。そして、グラフの右側の枠内の、「ｄａｔａ」に続く数字が、記録した多値データの値を示す。またこのテスト記録には、図５に示すように多値データの各値をそれぞれ４回ずつ繰り返すパターンのテストデータを用いた。
図４からわかるように、記録パワーが最適記録パワー（図中ではＰ０＝９．０ｍＷ）より小さい場合には、４以上の多値データの値に対応する反射光強度がそれぞれ大きく上昇し、記録パワーＰｗ＝７．０ｍＷでは５〜７の値と対応する反射光強度がほとんど等しくなってしまっている。そしてこのことから、記録パワーが小さい場合において、記録マークを大きく形成させる必要がある多値データの４〜７の値では、多値データに応じてオフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆを変化させているのにもかかわらず、反射光強度に差があらわれないことがわかった。その結果、それらの値同士の判別が困難となり、図２７に示したように低記録パワー側でＳＥＲを増加させてしまうことになる。
【００４５】
このような特性となるのは、記録パワーＰｗが低い場合には必要な領域の記録層の温度が上昇しないため、記録マーク（反射光強度を低下させるアモルファス相領域）を所望の面積に形成できず、すなわち反射光強度を所望の大きさにまで低下させることができないためと考えられる。
【００４６】
そこで、このような問題を解決するため、この第１実施例においては、多値データの４〜７の値を記録する場合に、レーザ光の制御に使用する記録波形において、図６に示すように、記録パワーＰｗによる第２トップパルス（パルス幅Ｔｏｎ′）を第１トップパルス（パルス幅Ｔｏｎ）と消去パルスの間に追加し、それによって低記録パワー時の加熱不足を解消するようにしている。なお、多値データ１〜３の記録マークについては、低記録パワー時でも比較的適切な記録が可能であるので、従来通り第１トップパルス（パルス幅Ｔｏｎ）のみを有する記録波形で記録するようにしている。
【００４７】
またこのとき、記録する多値データの値毎に記録マークの面積の大きさを変える制御、すなわち再生時における反射光強度が多値データの値に応じて適切な値になるようにするための制御は、第１トップパルスと消去パルスの間のオフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ又は第１トップパルスと第２トップパルスの間の第１オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ′（図６参照）を調整することによって行うことができる。そして、このような制御を行うことにより、再生時に多値データの各値に対応する適切な反射光強度が得られるような記録を可能とすることができる。
また、このような制御を行う場合、多値データ０〜７の各値に対応する記録波形は、例えば図７に示すようなものになる。この例では、多値データ４〜７を記録する際の記録波形における第２オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ″は常に一定の長さとし、オフパルスの幅Ｔｏｆｆ′を変化させるようにしている。
【００４８】
このように記録波形を設定することにより、低記録パワー時でも加熱不足により低反射率の記録マークを形成できない事態を防ぐことができる。また、各値毎に再生時の反射率差が十分得られるような記録を可能とし、判別を確実にできることから、ＳＥＲの急激な悪化を抑えることができる。そして、これにより低記録パワー側のパワーマージンを十分に確保できるため、光ディスク、光ディスク装置の個体差及び使用環境の影響を受けることなく安定した記録ができる。
【００４９】
ここで、多値データの各値に対応する記録波形の設定処理の例を図８のフローチャートに示す。このフローチャートでは、各処理のステップをＳと記している。また、このフローチャートに示す処理は、光ディスク装置１のコントローラ１１が必要なタイミングで、例えば光ディスク２への情報の記録が指示された場合に、図示しない内部のメモリに格納されたプログラムに従って実行する処理である。
【００５０】
そして、この処理においては、まずステップ１０１で多値データの値が０（後述するカウンタ変数ｎ＝０）の場合に対応する記録波形を設定する。この場合、セル長Ｔｔの全体に渡ってレーザパワーが消去パワーＰｅを維持する波形に設定し、記憶する。次に、ステップ１０２で多値データの値の取りうる数をカウンタ変数ｍにセットする。ここでは多値データは８値としているので、ｍ＝８である。また、多値データの値のカウンタ変数ｎを１にセットする。
【００５１】
次に、ステップ１０３〜ステップ１０７のループ処理で、多値データの１〜７の値に対応する記録波形を設定し、記憶する。
これらの処理において、まずステップ１０３では、その回の多値データの値ｎにより記録波形に第２トップパルスを追加するかどうかを判定する。これは、その回の多値データの値ｎが、設定しきい値ｍ／２（＝４）以上であるかどうかで判定する。
【００５２】
その回の値ｎが設定しきい値ｍ／２より小さい場合（ｎ＝１〜３）は、ステップ１０４で、多値データｎに対応する記録波形として第２トップパルスを追加しないので、ステップ１０４により消去パルス以外で第１トップパルスと第１オフパルスだけを有する記録波形を設定し、記憶する。
具体的には、セル期間Ｔｔ中に、記録パワーＰｗでパルス幅Ｔｏｎの第１トップパルスと、その直後にバイアスパワーＰｂでｎに比例するパルス幅Ｔｏｆｆの第１オフパルスが連続して位置し、残りの期間を消去パワーＰｅとする波形を設定する。（図７のｎ＝１〜３参照）
【００５３】
また、ステップ１０３で、その回の値ｎが設定しきい値ｍ／２より大きく（ｎ＝１〜３）、記録波形に第２トップパルスを追加する必要があると判定した場合は、ステップ１０５で、多値データｎに対応する記録波形として、消去パルス以外で第１トップパルスと第１オフパルスに続き第２トップパルスと第２オフパルスとを有する記録波形を設定し、記憶する。
この場合、具体的には、セル期間Ｔｔ中に、記録パワーＰｗでパルス幅Ｔｏｎの第１トップパルスと、その直後のバイアスパワーＰｂでｎに比例するパルス幅Ｔｏｆｆ′の第１オフパルスと、その直後の記録パワーＰｗでパルス幅Ｔｏｎ′の第２トップパルスと、その直後のバイアスパワーＰｂで一定長のパルス幅Ｔｏｆｆ″の第２オフパルスが連続して位置し、残りの期間を消去パワーＰｅとする波形に設定される。（図７のｎ＝４〜７参照）
【００５４】
そして、ステップ１０４またはステップ１０５で記録波形を設定、記憶した後は、ステップ１０６に進み、ｎがｍ−１より大きいか否か、すなわち最後（ｍ−１＝７回目）の記録波形の設定が終了したか否かを判断する。そして終了していない場合は、ステップ１０７で値ｎを１増加させた後に、ステップ１０３に戻ってその値ｎによる記録波形の設定を繰り返す。ただし、値ｎが小さい順に記録波形の設定を行うことは必須ではない。一方、ステップ１０６で最後の記録波形の設定が終了したと判断した場合には、この処理を終了する。
以上の処理により、多値データの各値に対応させて図７に示したような記録波形を設定することができる。そして、このような記録波形を用いて光ディスクに対する情報の記録を行うようにすることにより、上述のような安定した記録が可能となる。
【００５５】
ここで、以上説明してきた制御の実施例について、実験結果をもとにより具体的に説明する。ここでは、波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．６５のレーザー光で記録可能な相変化型の光ディスクを使用した場合について説明する。この光ディスクは、基板が直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネートからなり、基板表面上には射出成形によりグルーブ溝がトラックピッチ０．４５μｍで連続したスパイラル（螺旋）として形成されている。また、この基板上に、誘電体膜，Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅなどからなる相変化記録膜、誘電体膜、反射膜を順次積層して作成したものである。
【００５６】
このような光ディスクに対し、図１及び図２に示したような光ディスク装置を用い、図７を用いて説明したような記録波形を用いて、種々の記録パワーにより多値データを記録し、記録パワーに対する多値データの各値（ｎ＝０〜７）の反射光強度の変化を測定した結果を図９に示す。このときの記録セル長は０．２４μｍであり、記録線速度は３．５ｍ／ｓ一定であり、記録データは多値ランダムデータを用いた。
この図と図４との比較からわかるように、多値データｎ＝４〜７を記録するときに第２トップパルスを追加したことにより、低記録パワー時においても、これらの値について低反射率が得られる記録が可能となり、多値データの各値と反射光強度との線形性が確保されている。
【００５７】
また、この第１実施例の記録方法と、従来の第１トップパルスのみを用いた記録方法のそれぞれで記録を行い、記録パワーＰｗとＳＥＲの関係を調べた結果を図１０に示す。この図においては、従来の記録方法を用いた場合の結果を曲線Ａで、この第１実施例の記録方法を用いた場合の結果を曲線Ｂで示している。
この図からわかるように、ＳＥＲ＜１０−３が得られる記録パワーＰｗの範囲は、従来の記録方法ではＰｗ＝７．８〜１０．６ｍＷであったのに対し、この第１実施例の記録方法ではＰｗ＝７．２〜１０．８ｍＷまで広がった。つまり、従来方法に対してこの第１実施例の方が低記録パワー側のマージンが広がったことになる。なお、ＳＥＲ＜１０−３は、再生時の復調処理によって実用上問題ない１０−５未満のビットエラー率（ＢＥＲ）が得られるようにするために満たすべき条件である。
【００５８】
なお、多値データの値はｎ＝０〜７の８値に限られるものではなく、他の数に設定することもできる。その場合には、多値データの全値のうちで反射光強度が小さい方（記録マークの面積が大きい方）となるおよそ半分の値の範囲に対し第２トップパルスを追加すればよい。つまり、上述したように本実施例では、多値データの値の取りうる数をｍ＝８とし、反射光強度の大きい順から値をｎ＝０，１，…，７として、多値データの値がｎ≧ｍ／２（すなわちｎ＝４〜７）の範囲で第２トップパルスを追加することとした。そして、多値データの取りうる値の数ｍが８以外の場合であっても、この第２トップパルスを追加させる設定しきい値（ｎ≧ｍ／２）は適用可能であり、また光ディスク及び光ディスク装置の仕様や特性によっては例えばｎ≧ｍ／３などの他の設定しきい値を適用することもできる。（この実施例の変形例２として後に詳述する）
【００５９】
〔記録波形の設定方法：図１１乃至図１８〕
次に、上述した第１実施例で説明した記録波形の設定方法について、より詳細に説明する。
まず、記録波形に第２トップパルスを設ける場合、図６に示したように、記録波形にはオフパルスが２つ形成されることになる。
そこで、発明者らは、書き込みにより形成されるマークの反射光強度の、第１オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ′への依存性と第２のオフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ″への依存性を調べた。
【００６０】
図１１にその結果を示す。
この図では、塗りつぶしたひし形が反射光強度のＴｏｆｆ′への依存性を示し、白抜きの正方形が反射光強度のＴｏｆｆ″への依存性を示す。また、この図１１の検証を行った際の条件は、記録セル長を０．２４μｍ、記録線速度を６．０ｍ／ｓとし、第１トップパルスのパルス幅Ｔｏｎは５．０ｎｓ（ナノ秒）、第２トップパルスのパルス幅Ｔｏｎ′は４．０ｎｓでそれぞれ一定としている。また、第１オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ′を変化させる場合は第２オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ″を５．０ｎｓで一定とし、第２オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ″を変化させる場合は第１オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ′を５．０ｎｓで一定とした。
【００６１】
そして、この図から、Ｔｏｆｆ′とＴｏｆｆ″のいずれによっても同様に反射光強度を制御できることがわかる。従って、Ｔｏｆｆ′とＴｏｆｆ″のいずれか一方あるいは両方を組み合わせても制御することができるので、どのように選択するかは使用する記録媒体の材料の特性によって決定すればよい。
例えば、上述の情報記録方法の第１実施例で説明した記録材料を用いる光ディスクにおいて、反射光強度をＴｏｆｆ′により制御した場合とＴｏｆｆ″により制御した場合とで、それぞれＳＥＲを求めると、図１２に示すようになる。この結果、この光ディスクにおいては、反射光強度をＴｏｆｆ′により制御した方が良好なＳＥＲが得られることがわかるので、このような場合には反射光強度をＴｏｆｆ′により制御するようにするとよい。
なお、この場合に、Ｔｏｆｆ′は、多値データの各値に対応するテストデータを記録した場合にそれぞれの反射光強度が線形関係を有するように調整する。
【００６２】
次に、図１３に、多値データの各値に対応して記録された記録マークの反射光強度が多値データの値と線形関係を有するよう記録波形を調整する処理の例を示すフローチャートを示す。また、このフローチャートには、記録マークが適切なサンプリング位置に記録されるよう記録波形の各パルスの発生タイミングを調整する処理の例も併せて示している。このフローチャートに示す処理は、光ディスク装置１のコントローラ１１が必要なタイミングで、例えば図８のフローチャートに示した処理により一応の記録波形の設定が完了した後で、図示しない内部のメモリに格納されたプログラムに従って実行する処理である。
【００６３】
そして、この処理においては、まずステップ２０１で、光ディスクの任意の領域にウォブル、ピット又はマークによりあらかじめ記録されていたり、又は光ディスク装置の記憶部に記録されていたりする最適記録パワーの情報を読み込んで記録パワーＰｗとする。
次にステップ２０２で、この記録パワーＰｗでテストデータの記録を行う。このテストデータとしては、図５に示すように多値データの各値をそれぞれ４回ずつ繰り返すパターンと、図１４に示すように多値データの各値に対応する反射光強度がそれぞれ符号間干渉のない孤立波として再生されるパターンの両方を含むものを用いる。また、このステップでの記録の用いる記録波形は、図８のフローチャートに示した処理により設定したものや、予め光ディスク装置１や光ディスク２に設定されているものを用いることが考えられる。さらに、記録波形に第２トップパルスを含む場合、第１及び第２トップパルスの双方を記録パワーＰｗで記録するようにする。
【００６４】
次にステップ２０３で各テストデータの記録箇所を再生し、ステップ２０４で多値データの各値ｎにそれぞれ対応する反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）をサンプリングし、記憶する。なお、このＶ（ｎｎｎ，Ｐｗ）は、カッコ内の左側の数が３桁の場合、記録パワーＰｗで記録された多値データ列ｎ，ｎ，ｎの２番目のｎを再生した時の反射光強度を示す。
そして、ステップ２０５で、図５のパターンのテストデータをサンプリングした場合において、Ｖ（０００，Ｐｗ）からＶ（７７７，Ｐｗ）までの各反射光強度が適切な線形性を有しているか否かを判定（詳細は後述する）する。
【００６５】
そして各反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）が、互いに適切な線形関係にあると判断した場合には、ステップ２０６へ進み、図１４に示したようなパターンのテストデータをサンプリングした場合における各孤立波のピークが正しい位置にあるか否かを判定（後述）する。正しい位置にあると判断した場合には、調整が完了したことになりこの処理を終了する。
【００６６】
また、ステップ２０５で適切な線形関係にないと判断した場合には、ステップ２０７へ進んで記録波形の各パルスの幅やパワーを調整（後述）した後に、ステップ２０２に戻って新たな記録波形によるテスト記録と線形性の判定を繰り返す。また、ステップ２０６で孤立波のピークが正しい位置にないと判断した場合には、ステップ２０８へ進んで記録波形の各パルスの発生タイミングを調整（後述）した後に、ステップ２０２に戻って新たな記録波形によるテスト記録を行い、以後の処理を繰り返す。
【００６７】
以上の処理により、多値データの各値に対応する反射光強度が線形関係を有するよう記録波形における各パルスの幅やパワーを調整できるとともに、記録マークが適切な位置に記録されるよう各パルスの発生タイミングを調整することができる。
【００６８】
ここで、上記ステップ２０５における各値ｎの反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）の線形性についての判定と、ステップ２０７における記録波形の各パルスの幅やパワーの調整について詳細に説明する。まず、ステップ２０５における線形性の判定は、図５に示したような繰り返しパターンのテストデータを再生して得られた多値データの各値ｎにそれぞれ対応する反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）が下記（式１）の条件を満たすか否かを判定する。
【数１】
2005302259.tif 000003
【００６９】
なお、（式１）は、Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）の値が、Ｖ（０００，Ｐｗ）からＶ（７７７，Ｐｗ）までの区間を等分割して得られる理想値から誤差δ以内の値である場合に成り立つ式である。そしてδは、多値データの各値と対応する反射光強度が略等間隔の関係にあるとするための、各反射光強度についての許容誤差であり、この例では隣り合う値と対応する反射光強度の理想値の間隔の５％としている。つまり、δは下記（式２）で示される値としている。
【数２】
2005302259.tif 000004
【００７０】
そしてｎ＝０の場合とｎ＝７の場合には（式１）は当然成り立つので、ｎ＝１〜６の各値について全て（式１）の条件が成り立つ場合に、各反射光強度は線形性を有しているものと判定するようにしている。また、ｎ＝１〜６のいずれか１つでも（式１）の条件を満たさずに線形性がないと判断される場合には、以下の（式３）が成り立つ場合と（式４）が成り立つ場合の２通りが考えられる。
【数３】
2005302259.tif 000005
【数４】
2005302259.tif 000006
【００７１】
上記（式３）が成り立つ場合は、図１５に示すように、テストデータの再生信号において、値ｎと対応する反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）が、理想値であるＶ（０００，Ｐｗ）−ｎ・｛Ｖ（０００，Ｐｗ）−Ｖ（７７７，Ｐｗ）｝／７より許容誤差δ以上高い状態となっていることになる。したがってこの場合、図１３のステップ２０７においては、反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）をその理想値である［Ｖ（０００，Ｐｗ）−ｎ・｛Ｖ（０００，Ｐｗ）−Ｖ（７７７，Ｐｗ）｝／７］まで下げるよう調整すればよい。またこの際、誤差が許容誤差δの範囲に収まればよい。
【００７２】
そして反射光強度を下げるための方法の一つとして、図１１を用いて説明したように、第１オフパルスと第２オフパルスのいずれか一方又は両方のパルス幅を長くすることが考えられる。そしてこの場合、図１１に示したようなオフパルスのパルス幅と反射光強度との関係を調べておき、その結果に基づいてパルス幅の調整量を決定すれば、最終的に適切な反射光強度が得られるまでに補正を繰り返す回数を少なくし、効率よく調整を行うことができる。
【００７３】
また、上記（式４）が成り立つ場合には、上記（式３）の場合と逆に、反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）が理想値より許容誤差δ以上低い状態となっているため、ステップ２０７においては反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）をその理想値まで上げるよう調整すればよい。この場合にも、誤差が許容誤差δの範囲に収まればよい。
この調整法としては、上記と逆に、第１オフパルスと第２オフパルスのいずれか一方又は両方のパルス幅を短くするよう調整することが考えられる。
以上のようなステップ２０７の調整処理をステップ２０５の条件を満たすまで繰り返すことにより、各反射光強度が略等間隔となり線形性を有するような記録波形を設定することができる。
【００７４】
なお、各反射光強度の線形性を確保するための調整は、上述したようにオフパルスのパルス幅を調整する以外にも、第１トップパルスと第２トップパルスのそれぞれのパルス幅Ｔｏｎ，Ｔｏｎ′又は記録パワーＰｗ１，Ｐｗ２を調整することによっても行うことができる。例えば、反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）が理想値よりも高くなっている上記（式３）の状態の場合には、ステップ２０７で第１トップパルスのパルス幅Ｔｏｎと第２トップパルスのパルス幅Ｔｏｎ′のいずれか一方又は両方を長くするよう調整するか、又は第１トップパルスの記録パワーＰｗ１と第２トップパルスの記録パワーＰｗ２のいずれか一方又は両方を高くするよう調整すればよい。また、反射光強度Ｖ（ｎｎｎ，Ｐｗ）が理想値よりも低くなっている上記（式４）の状態の場合には、ステップ２０７でそれぞれ逆の調整を行えばよい。
【００７５】
ここで、第１トップパルスのパルス幅Ｔｏｎと第２トップパルスのパルス幅Ｔｏｎ′を変化させた場合のＳＥＲへの影響について説明する。
図１６は、Ｔｏｎ′／Ｔｏｎの変化に対してＳＥＲがどのように増減するか調べた結果を示す図であり、このときの第１トップパルスの記録パワーＰｗ１と第２トップパルスの記録パワーＰｗ２はともに９．０ｍＷとし、反射光強度はオフパルスのパルス幅で制御した。
そして、この図から、Ｔｏｎ′／Ｔｏｎ＞１．０つまり第２トップパルスのパルス幅Ｔｏｎ′が第１トップパルスのパルス幅Ｔｏｎより長くなると、ＳＥＲが増加してしまい、Ｔｏｎ′／Ｔｏｎがあまり大きくなるとデータを正確に記録できなくなることがわかる。これは、隣接する記録セルへの熱干渉量が大きくなるためと考えられる。
【００７６】
一方、第２トップパルスのパルス幅Ｔｏｎ′が短い場合は、記録パワーが最適記録パワーにあるためＳＥＲの増加はないが、Ｔｏｎ′／Ｔｏｎ＜０．５、つまり第２トップパルスのパルス幅Ｔｏｎ′が第１トップパルスのパルス幅Ｔｏｎの半分より短くなると、第２トップパルスＴｏｎ′を追加することによる効果、つまりパワーマージンを広げる効果が少ない。従って、第１トップパルスのパルス幅Ｔｏｎと第２トップパルスのパルス幅Ｔｏｎ′を変化させる場合には、０．５≦Ｔｏｎ′／Ｔｏｎ≦１．０の範囲で変化させることが有効であることがわかった。
【００７７】
また、第１トップパルスの記録パワーＰｗ１と第２トップパルスの記録パワーＰｗ２を変化させた場合のＳＥＲへの影響についても説明する。
図１７は、Ｐｗ２／Ｐｗ１の変化に対してＳＥＲがどのように増減するか調べた結果を示す図であり、このときの反射光強度はオフパルスのパルス幅で制御した。
そして、この図からは、Ｐｗ２／Ｐｗ１＞１．０つまり第２トップパルスの記録パワーＰｗ２が第１トップパルスの記録パワーＰｗ１より高い場合には、ＳＥＲが増加してしまうことがわかる。この原因としては、Ｐｗ２が大きいと、隣接する記録セルへの熱干渉量が大きくなるためであることが考えられる。
【００７８】
一方、第２トップパルスの記録パワーＰｗ２が低い場合は取り立ててＳＥＲの増加は見られないが、Ｐｗ２／Ｐｗ１＜０．５つまり第２トップパルスの記録パワーＰｗ２が第１トップパルスの記録パワーＰｗ１の半分より低くなると、第２トップパルスを追加することによる効果、つまりパワーマージンを広げる効果が少ない。従って、第１トップパルスの記録パワーＰｗ１と第２トップパルスの記録パワーＰｗ２を変化させる場合には、０．５≦Ｐｗ２／Ｐｗ１≦１．０の範囲で変化させることが有効であるといえる。
【００７９】
次に、図１３のステップ２０６における孤立波のピーク位置の判定と、同ステップ２０８における記録波形の各パルスの発生タイミングの調整について詳細に説明する。
まず、そして再生時の光スポット径は１つの記録セルの全長より大きいため、ある値を記録したセルの前後のセルに０を記録する（マークなしとする）場合でも、その０を読み取る場合に間のセルの記録マークの影響を受けて反射光強度が低下することがある。したがって、これらの記録セルを再生した場合には、図１８に示すように、マークを記録したセルの前後の記録セルにわたって１つの孤立波が再生され、そのピーク位置が中央の記録セル５６に形成した記録マーク５３の中央位置と一致すると考えられる。
【００８０】
しかし、光ディスク装置による信号の再生は、記録セルの中央位置に同期して反射光強度をサンプリングするものであり、光ディスクの個体差や使用環境などの理由により孤立波のピーク位置が中央記録セル５６の中央位置からズレている場合には、多値データの値に対応する本来の反射光強度が得られなくなることがある。したがって、図１３に示した処理においては、このような孤立波のピーク位置のズレをステップ２０６で判定し、ステップ２０８でそのズレを補正するための記録波形の調整を行うようにしている。
【００８１】
そして、この孤立波のピーク位置のズレ判定は、図１８に示すように３つ並ぶ記録セル５５，５６，５７のうちの前後両側の記録セル５５，５７について検出した反射光強度を比較することにより判定するものである。
この場合、中央の記録セル５６に記録したマークに位置ズレがないとすると、検出される反射光強度は図１８（Ａ）に示すようになり、両端の記録セル５５，５７においてそれぞれ検出される反射光強度Ｖ（ｎ００，Ｐｗ）とＶ（００ｎ，Ｐｗ）にはほとんど差が生じない。しかし、中央の記録セル５６に記録したマークに位置ズレがあると、検出される反射光強度は図１８（Ｂ）又は（Ｃ）に示すようになり、Ｖ（ｎ００，Ｐｗ）とＶ（００ｎ，Ｐｗ）とには大きな差が生じると考えられる。
そこで、ピーク位置のズレ判定は、Ｖ（ｎ００，Ｐｗ）とＶ（００ｎ，Ｐｗ）が下記（式５）の条件を満たすかどうかに基づいて行うようにしている。ここで、δは許容誤差であり、例えば（式２）に示したものと同じ値を用いることができる。
【数５】
2005302259.tif 000007
【００８２】
そして、多値データの各値ｎについて全て（式５）の条件が満たされている場合には、孤立波のピーク位置が中央記録セル５６の中央位置とほぼ一致していると判断する。一方、多値データの各値ｎのいずれか１つでも（式５）の条件を満たさない場合には、孤立波のピーク位置がずれていると判断する。この場合、以下の（式６）が成り立つ場合と（式７）が成り立つ場合の２通りが考えられる。
【数６】
2005302259.tif 000008
【数７】
2005302259.tif 000009
【００８３】
上記（式６）が成り立つ場合は、図１８（Ｃ）に示すように記録セル５５において検出される反射光強度が記録セル５７において検出される反射光強度よりもδ以上大きくなっている場合である。従ってこの場合、孤立波のピークが光スポット移動方向にズレた状態であることがわかる。そこで、この場合には、ステップ２０８において、記録波形の各パルスの立ち上がりや立ち下がりのタイミング、すなわち各トップパルスの立ち上がり及び立下りとイレースパルスの立ち上がりのタイミングを遅らせるよう調整すればよい。
【００８４】
また、上記（式７）が成り立つ場合は、図１８（Ｂ）に示すように記録セル５７において検出される反射光強度が記録セル５５において検出される反射光強度よりもδ以上大きくなっている場合である。従ってこの場合、孤立波のピークが光スポット移動方向と逆方向にズレた状態であることがわかる。そして、この場合には、ステップ２０８において、記録波形の各パルスの立ち上がりや立ち下がりのタイミングを早めるよう調整すればよい。
以上のようなステップ２０８の調整処理をステップ２０６の条件を満たすまで繰り返すことにより、各孤立波のピーク位置が中央記録セル５６の中央に位置するよう記録波形の各パルスの発生タイミングを調整することができる。
【００８５】
〔トップパルスのパルス幅設定方法（１）〕
また、上述した第１の実施例の情報記録方法においては、オフパルスのパルス幅又は記録パワーを調整する以外にも、記録波形における第１トップパルスもしくは第２トップパルスのいずれか一方か又は両方のパルス幅を調整することにより、記録する多値データの値と対応する読み取り時の反射光強度を調整することが可能である。そして、このような調整を行うことにより、低記録パワーで記録した場合でも多値データの各値と再生時の反射光強度との間の線形性を確保できるよう各トップパルスのパルス幅を設定する等して、さらに好適な記録を可能にすることができる。
以下に、このようなパルス幅の調整について説明する。
【００８６】
まず初めに説明するのは、低記録パワー時においても多値データの各値とそれぞれに対応する反射光強度との線形性を確保できるようトップパルスのパルス幅を設定することにより、低記録パワー側のＳＥＲ特性を改善してパワーマージンを拡大する方法である。
この方法によるパルス幅の設定においては、まずあらかじめ光ディスク又は光ディスク装置の記憶部に記録されているルックアップテーブルから記録パワーＰ０を読み取り、次にこの記録パワーＰ０およびＰ０より小さい記録パワーＰＬＯでそれぞれ図５のテストデータをテスト記録し、各記録パワーごとに多値データの各値ｎのそれぞれに対応する反射光強度を測定する。ここで、Ｐ０は、多値データの記録（テスト後の本記録）に使用しようとする記録パワーであり、この値は通常は既定のあるいは導出した最適記録パワーの値である。また例えば、ＰＬＯ＝０．８５Ｐ０とすることが考えられるが、この値に限定されるものではない。
【００８７】
そして、記録する多値データを０からｍ−１までのｍ値（ここでは８値）のデータとし、多値データ記録パワーＰｗにより所定のテストデータをテスト記録してそのテストデータを読み取った場合に検出される多値データｎの反射光強度をＶ（ｎ，Ｐｗ）として、下記（式８）で定義するΔ（ｎ，ＰＬＯ）を計算する。
【数８】
2005302259.tif 000010
【００８８】
なお、（式８）において、右辺第２項は、記録パワーがＰ０でテストデータを記録した場合において、多値データ０（反射率最大）及びｍ−１（反射率最小）についての再生時の反射率を利用し、多値データの値と反射率とが線形関係にあると仮定した場合の、多値データｎと対応する反射率の値である。従って、Δ（ｎ，ＰＬＯ）は、記録パワーＰＬＯで所定のテストデータをテスト記録してそのテストデータを読み取った場合に検出される多値データｎの反射光強度と、反射光強度の理想値（目標値）との差を示す値となる。
【００８９】
そして、あるｎ（ｎ≧ｍ／２）についてΔ（ｎ，ＰＬＯ）が下記（式９）の条件
【数９】
2005302259.tif 000011
を満たさない場合は、多値データの値ｎを記録するときの記録波形を、第１トップパルスと第２トップパルスのどちらか一方又は両方のパルス幅を広げるよう変更し、変更後の記録波形を用いて同じテスト記録と測定処理を再び行う。ここで、上記（式９）中における｜Δ（ｎ，ＰＬＯ）｜は、Δ（ｎ，ＰＬＯ）の絶対値を意味する。このようにした場合、低記録パワーでも記録マークを確実に形成できるようになり、反射率を最適記録パワーの場合に近付けることができると考えられる。多値データの各値について独立に行う。
【００９０】
そして、この手順を、全てのｎについてΔ（ｎ，ＰＬＯ）が（式９）の条件を満たすまで繰り返す。なお、（式８）を（式９）に代入すると、Ｖ（ｎ，ＰＬＯ）が満たすべき条件（式１０）が得られる。従って、各テストデータを読み取って得られる反射光強度が（式１０）を満たすようにパルス幅を調整すればよいことがわかる。
【数１０】
2005302259.tif 000012
なお、（式１０）は、Ｖ（ｎ，ＰＬＯ）の上限条件を規定する式となっているが、記録パワーＰＬＯは記録パワーＰ０より低いのであるから、非反射面である記録マークが過大形成されて反射光強度が小さくなりすぎる場合は考慮する必要性が薄い。従って、Ｖ（ｎ，ＰＬＯ）の下限条件の判定処理は、ここでは特に行っていない。
【００９１】
以上のようにトップパルスのパルス幅を最適化した記録波形を用いることにより、最適記録パワーより低い記録パワーで記録が行われたりする場合や、あるいはディスクの反り等によってデフォーカス状態（低記録パワー状態と等価）で記録が行われてしまったりした場合でも、多値データの各値とそれらに対応する反射光強度との関係の線形性を維持することができる。もし、各値に対応する反射光強度同士の間隔が全体的に小さくなったとしても、それに合わせて多値データの各値間の判定しきい値を設定しなおすことで、ＳＥＲを低減させることができる。
なお、記録パワーＰ０の値を予めルックアップテーブルに記録しておくことは必須ではなく、例えば記録の度に適当な方法で測定（導出）するようにしてもよい。
【００９２】
〔トップパルスのパルス幅設定方法（２）〕
次に説明するのは、低記録パワー時において記録した多値データの各値に対応する反射光強度の変化を、最適記録パワー時において設定したしきい値内に抑えられるようトップパルスのパルス幅を設定することにより、低記録パワー側のＳＥＲ特性を改善してパワーマージンを拡大する方法である。以下の説明に使用する変数や定数の定義は、特に断らない限り上述の設定方法（１）の場合と同様である。
【００９３】
まず、記録された多値データを再生する際に使用する、多値データの値ｎに対応する反射光強度のしきい値は、以下のようなものである。すなわち、最適記録パワーＰ０で記録を行ったときの多値データｎ（ｎ＝０，１，２，…，ｍ−１）の再生時の反射光強度をＶ（ｎ，Ｐ０）とした場合、例えば、あるデータを再生した場合の反射光強度Ｖが以下の（式１１）に示す範囲であれば、そのデータの値はｎであると判断するようにすることができる。このとき、（式１１）の不等式に示された上限値と下限値がしきい値となる。
【数１１】
2005302259.tif 000013
そして、この方法によるパルス幅の設定においては、あらかじめ光ディスク又は光ディスク装置の記録部に記録されているルックアップテーブルから記録パワーＰ０を最適記録パワーとして読み取り、次にこの記録パワーＰ０およびＰ０より小さい記録パワーＰＬＯでそれぞれ図５のテストデータをテスト記録し、各記録パワーＰｗごとに多値データの各値に対応する反射光強度を測定する。ここでも、ＰＬＯ＝０．８５Ｐ０とすることが考えられるが、この値に限定されるものではない。
【００９４】
そして、あるｎ（ｎ≧ｍ／２）についてＶ（ｎ，ＰＬＯ）が下記（式１２）の条件を満たさない場合は、その多値データの値ｎを記録するときの記録波形を、第１トップパルスと第２トップパルスのどちらか一方又は両方のパルス幅を広げるよう変更し、変更後の記録波形を用いて同じテスト記録と測定処理を再び行う。このようにした場合、低記録パワーでも記録マークを確実に形成できるようになり、反射率を最適記録パワーの場合に近付けることができると考えられる。また、このときのパルス幅の調整は、多値データの各値について独立に行う。
【数１２】
2005302259.tif 000014
【００９５】
そして、この手順を、全てのｎについてＶ（ｎ，ＰＬＯ）が（式１２）の条件を満たすまで繰り返す。なお、上記パルス幅設定方法（１）と同じ理由から、Ｖ（ｎ，ＰＬＯ）の下限条件の判定はここでは行っていない。
これにより、最適記録パワーが低記録パワーＰＬＯに変化したのと同様の状態で記録された場合でも、多値データの各値を再生した場合の反射率が最適記録パワーで記録されたデータを再生する場合の多値判定しきい値で定められる範囲からはずれることがない。よって、多値判定しきい値を再設定することなく、最適記録パワーで設定した１組の多値判定しきい値を用いて多値データの各値を判定することができる。
【００９６】
また、以上の各パルス幅設定方法に加えて、あるいは独立して、記録パワーＰＬＯにより所定のテストデータをテスト記録し、そのテストデータを読み取った場合に検出される多値データ判定誤り率をＳＥＲ（ＰＬＯ）が、多値データのうち少なくともｎ≧ｍ／２を満たす各値についてＳＥＲ（ＰＬＯ）≦１０−３を満たすよう、第１トップパルスと第２トップパルスのどちらか一方又は両方のパルス幅を調整するようにしてもよい。このようにすれば、記録パルス幅をより適切なものにすることができる。なお、この時使用するテストデータとしては、ランダムデータが適当である。
また、以上と同様な調整を、第１トップパルスと第２トップパルスとの間隔について行って、望みの記録特性を得られるようにすることも考えられる。
【００９７】
〔第１実施例の第１変形例：図１９〕
次に、上述した第１実施例の第１変形例について説明する。この第１変形例においては、概略的な構成や方法は上述した実施例と同様な部分が多いので重複する説明については省略する。そしてこの第１変形例による情報記録方法が上記実施例のものと最も異なる点は、１つの多値データを記録する際の第２トップパルスの追加要否の判断を、その多値データの値だけによらず、その多値データの直前に記録された多値データの値によっても判断するようにしたという点である。
【００９８】
図１９は、多値データ０〜７について記録パワーＰｗを変化させてテスト記録したときの反射光強度の変化を示す線図である。このテスト記録に用いたテストデータは、図１４に示すように多値データの各値に対応する反射光強度がそれぞれ符号間干渉のない孤立波として再生されるデータを用いた。また記録波形は、多値データの全ての値で第１トップパルスのみにより記録する記録波形である。
【００９９】
このテスト記録の結果では、図４に示した結果と異なり、低記録パワー側において、多値データの４〜７の値に対応する反射光強度が同じ強度に収束してしまうような事態は発生しなかった。そして、このような差が生じた原因としては、ここで使用したテストデータにおいては、孤立波となる多値データの直前に記録された多値データが０であり、多値データｎ＝１〜７を記録する前に記録膜が直前のデータｎ＝０を記録した際の消去パワーで予備的に加熱されているため、低記録パワー時でも加熱不足の影響が少ないということが考えられる。
【０１００】
そして、記録パワーと多値データ０〜７に対応する反射光強度との関係をさらに調べた結果、直前に記録した多値データの値が０〜３の場合は、図１９と同様に各値の反射光強度同士が常にほぼ均等な間隔を維持する関係を示し、直前に記録した多値データの値が４〜７の場合は、図４と同様に低記録パワーにおいて多値データの４〜７の値に対応する反射光強度が急上昇し、ほぼ同じ強度に収束してしまう関係を示すことがわかった。
【０１０１】
そこで、この変形例においては、これから記録する多値データの値が４〜７（再生時の反射光強度が低い側の値）である場合に、さらに直前の多値データの値に応じて記録波形を選択するようにした。つまり、これから記録しようとする多値データの値がｎ＝４〜７であっても、直前の多値データが０〜３（再生時の反射光強度が高い側の値）の場合は記録波形のトップパルスとして第１トップパルスだけを用い、直前の多値データが４〜７の場合は第２トップパルスを追加するようにした。こうすることによって、第２トップパルスの追加による過剰加熱を防ぐことができ、記録マークが半径方向に余計に広がってしまうことや、隣接トラックに対する熱干渉量を低減することができる。
【０１０２】
〔第１実施例の第２変形例：図２０〕
次に、第１実施例の第２変形例について説明する。この第２変形例においては、概略的な構成や方法は上述した第１実施例及びその第１変形例と同様な部分が多いので重複する説明については省略する。そしてこの第２変形例による情報記録方法が上記第１実施例及び第１変形例と最も異なる点は、第２トップパルスの追加の要否条件を、第２トップパルスを必要とする記録マーク長の特徴と記録セル長との関係からさらに一般化した点であるので、この点を中心に説明する。
【０１０３】
まず、上述した第１実施例では、記録する多値データの値が予め定めたしきい値ｍ／２（＝４）以上の場合に記録波形に第２トップパルスを追加するようにしていたが、このしきい値は記録セルの長さによって変化することがわかっている。つまり、図４に示した例においては、低記録パワーで記録した場合に反射光強度に差があらわれなくなって判別が困難となる多値データのしきい値が４であったが、記録セル長を変化させることによってこのしきい値も変化するのである。
【０１０４】
図２０は、種々のセル長の光ディスクについて図４の場合と同様な実験を行って求めた、第２トップパルスが必要となる多値データのしきい値ｎ１と記録セル長との関係を示す図である。そして、この図中の各計測点（四角点）の条件で形成された記録マークの長さを透過電子顕微鏡で計測した結果、どの記録マーク長も約０．０８〜０．１６μｍの長さであることがわかった。この長さは、これら記録マークの形成に用いた記録再生光スポットの直径（１／ｅ２）Ｄｓ（＝０．５４μｍ）の１５〜３０％に相当する。すなわち、（０．１５〜０．３０）・Ｄｓ以上の記録マーク長で記録マークを形成する場合に、第２トップパルスの追加が必要になることがわかった。
【０１０５】
ここで、ｍ値の多値データを記録する場合、多値データの値ｎに対応して形成した記録マークの長さＭＬと記録セル長ＣＬとの比は、ｎとｍとの比に概ね一致することから、中間パルスが必要となる多値データｎの値は、ｎ＝（０．１５〜０．３）・Ｄｓ・ｍ／ＣＬと表わすことができる。そして、これより大きい値（長いマーク）を書き込む時に第２トップパルスの追加が必要になることから、０．１５≦α≦０．３なる係数を用いると、記録波形に第２トップパルスを追加する多値データｎの条件は、以下の（式１３）により表わすことができる。
【数１３】
2005302259.tif 000015
【０１０６】
そして、係数αを数値範囲のほぼ中央の値である０．２２とし、図２０に結果を示した実験で用いたサンプルと同じ記録セル長ＣＬを（式１３）に代入してしきい値ｎ１を算出すると、下記の表１に示すように、（式１３）により算出される値は、下記表１に示すどの記録セル長でも実験により得られる値とほぼ一致した。従って、（式１３）により得られる数値は妥当なものであると言える。
【表１】
2005302259.tif 000016
【０１０７】
〔情報記録方法の第２実施例：図２１乃至図２４〕
次に、この発明の情報記録方法の第２実施例について説明する。
この第２実施例においては、概略的な構成や方法は上述した第１実施例と同様な部分が多いので重複する説明については省略する。そしてこの第２実施例による情報記録方法の特徴は、多値データ書き込み時の記録線速度を考慮した制御を行うようにした点であるので、この点を中心に説明する。また、この方法は、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity：一定角速度）方式による記録にも好適である。
【０１０８】
一般に、高速記録を行うために記録線速度を上げると、同じセル長のセルに書き込みを行うのであれば、基準クロックの周期はそれに応じて短くなる。そして、この場合に標準的な記録線速度での記録に適したパルスの設定値（基準クロックを単位としてパルスの形状を定めたもの）をそのまま適用して記録を行う、記録パルスの時間幅が短くなってしまうため、記録層の温度を十分に上昇せず、所望の面積の記録マークを形成することができない。また、レーザ発光の立ち上がり立ち下がり時間を考慮すると、発光周期が短くなった分、安定した発光が得られにくくなるという問題もある。
また、ＣＡＶ方式の記録を行う場合には、ディスクを一定の角速度で回転させながら書き込みを行うため、記録媒体の内周部と外周部とで記録線速度が異なることになるので、記録線速度に応じて（例えば記録線速度に比例させて）記録クロック周期を変化させて一定の記録線密度で多値データを記録するようにしており、上記の点が特に問題になりやすいと考えられる。
【０１０９】
ここで、図２１に、標準記録線速度と、その２．５倍の記録線速度とで同等な記録波形及び記録パワーで多値データの記録を行い、各値と対応する反射光強度を比較した例を示す。
この図を見ると、標準記録線速度で記録した場合にはほぼ反射光強度と多値データの値との関係がほぼ線形となるような条件で記録を行ったとしても、記録線速度が高速になった場合、記録する値によっては反射光強度の低下が十分得られず、線形性がくずれてしまうことがわかる。また、最も大きな影響を受けるのは、最も短い（小さい）マークと対応する多値データの「１」を記録する場合であることもわかる。
従って、記録線速度を増加させる場合には、より強いエネルギーで書き込みを行うことができるよう調整することが好ましいと考えられる。また、常に調整を行わなくても、少なくとも多値データの「１」を記録する場合にこのような調整を行うようにすれば、一定の効果を得ることができると考えられる。
【０１１０】
そして、このような調整の方法としては、例えば、記録線速度を増加させる場合に、トップパルスのパルス幅Ｔｏｎとオフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆの比であるＴｏｎ／Ｔｏｆｆを増加させるようにすることが考えられる。また、このＴｏｎ／Ｔｏｆｆを増加させる場合、Ｔｏｎを増加させることとＴｏｆｆを減少させることが考えられるが、記録マークの形成を確実にするためには、Ｔｏｎを増加させる方が好ましいと考えられる。
そこで、この第２の実施形態においては、光ディスクに情報を記録する際に、このような調整を行うようにしている。
【０１１１】
ここで、図２２に、このような調整を行った場合と行わなかった場合について、ＳＥＲの記録線速度依存性を示す。
このグラフは、記録線速度３．５ｍ／ｓを標準記録線速度とし、この条件で好適な記録波形を調整の基準とした場合に得られた結果を示している。また、発明者による検討の結果、記録波形に第２のトップパルスを設ける場合には、第１トップパルスのパルス幅Ｔｏｎと第１オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ′の比Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ′を増加させることにより、上記のような調整を行うとよいこと、調整量としては、Ｔｏｎ／ＴｏｆｆあるいはＴｏｎ／Ｔｏｆｆ′を、記録線速度に比例して変化させるようにするとよいことがわかったので、具体的な調整内容としてはこの条件を採用している。
【０１１２】
図２２からわかるように、標準記録線速度での記録に適した記録波形を特に調整することなく使用した場合、標準記録線速度の２．０倍である記録線速度７．０ｍ／ｓにおいて、ＳＥＲが１０−３以上となり、安定した記録が困難となっていた。
一方、多値データの「１」の値を書き込む場合にのみ上記の調整を行うようにしたところ、標準記録線速度の２．０倍である７．０ｍ／ｓにおいてもＳＥＲが１０−３未満となった。従って、光ディスクの記録材料の調整、変更を行わずとも、トップパルスのパルス幅とオフパルスのパルス幅の比Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆを調整するだけで２倍速記録が可能になった。
さらに、全ての多値データの値ｎ＝１〜７を書き込む場合にＴｏｎ／ＴｏｆｆあるいはＴｏｎ／Ｔｏｆｆ′の調整を行うようにした場合、標準記録線速度の２．５倍である８．７５ｍ／ｓまでほとんどＳＥＲの増加がなく記録線速度のマージンを広げることができた。
【０１１３】
また、これ以外にも、全ての値ｎ＝１〜７を書き込む場合に比Ｔｏｎ／ＴｏｆｆあるいはＴｏｎ／Ｔｏｆｆ′を記録線速度に応じて最適化するよう調整した場合には、光ディスクの記録範囲の最内周（半径位置２２ｍｍ）の記録線速度が３．５ｍ／ｓとなる回転数でＣＡＶ方式の記録処理を行っても、最外周（半径位置５８ｍｍ）まで１０−３以下のＳＥＲを確保することができた。
【０１１４】
なお、上記の他にも、別の調整方法として、記録線速度を増加させる場合に、消去パワーＰｅと記録パワーＰｗの比Ｐｅ／Ｐｗを小さくすることが考えられる。また、この場合に、半導体レーザの最高出力に制約があるため、消去パワーＰｗを低下させることにより、Ｐｅ／Ｐｗを小さくすることが好ましいと考えられる。また、このような調整を行う場合、Ｐｅ／Ｐｗを、記録線速度に逆比例して変化させるようにするとよい。そして、このような調整を行った場合でも、上記のＴｏｎ／Ｔｏｆｆの調整の場合と同様な効果を得ることができた。
【０１１５】
ところで、記録線速度を増加させる場合、マークの記録位置ズレが問題になる場合がある。この点について、図２３に、記録線速度３．５ｍ／ｓ及び７．０ｍ／ｓでぞれぞれ記録した多値データ０〜７の孤立波を再生した場合の再生信号の波形を示す。
この図からわかるように、（Ａ）に示す記録線速度３．５ｍ／ｓの場合には、各値と対応する孤立波のピーク位置が、縦の破線で示すサンプリング位置（多値データ「７」のピーク位置）とほぼ一致している。
【０１１６】
これに対し、（Ｂ）に示す記録線速度７．０ｍ／ｓの場合には、多値データの１〜３と対応するピークの位置が右側（記録方向）にシフトし、サンプリング位置からずれてしまっている。また、最短のマークと対応する多値データ「１」と対応するピークの位置ズレが特に大きい。そして、この状態では、たとえ記録マークが所望の面積に形成できていたとしても、サンプリング位置で正しいピークの高さが得られないため、正確に読み取りを行うことができないと考えられる。
【０１１７】
したがって、速い記録線速度で記録を行う場合には、少なくとも多値データの値のうち対応する記録マークが最小になるような値を記録する場合には、他の値を記録する場合よりも記録波形の各パルスを早いタイミングで発生させるよう調整するようにするとよい。例えば、図２４（Ａ）に示すような記録パワーＰｗのトップパルスとバイアスパワーＰｂのオフパルスを、それぞれ波形の形状を変えずに同じ時間だけ早いタイミングで発生させて図２４（Ｂ）に示す記録波形に調整するとよい。このようにすることにより、マークを記録セルの前端方向にシフトして記録させることができ、再生信号のピーク位置をサンプリング位置に合わせることができ、各反射光強度の線形性を確保することができる。
【０１１８】
なお、上述の各実施例及び変形例で用いる光ディスクのような情報記録媒体としては、相変化型の記録媒体を用いるのが望ましい。つまり、記録層としてＧｅ-Ｓｂ-Ｔｅ系、Ｇｅ-Ｔｅ-Ｓｂ-Ｓ系、Ｔｅ-Ｇｅ-Ｓｎ-Ａｕ系、Ｇｅ-Ｔｅ-Ｓｎ系、Ｓｂ-Ｓｅ系、Ｓｂ-Ｓｅ-Ｔｅ系、Ｓｎ-Ｓｅ-Ｔｅ系、Ｇａ-Ｓｅ-Ｔｅ系、Ｇａ-Ｓｅ-Ｔｅ-Ｇｅ系、Ｉｎ-Ｓｅ系、Ｉｎ-Ｓｅ-Ｔｅ系、Ａｇ-Ｉｎ-Ｓｂ-Ｔｅ系などを用いた、急冷却と徐冷却によりアモルファス相と結晶相が相変化する記録媒体が望ましい。ただし、これに限られることはない。
【０１１９】
以上で実施例の説明を終了するが、上述の実施例及び変形例に共通して、各種の数値や、不等式の演算式の表現は、上述したものに限定されることはなく、光学系の設計値や光記録媒体の種類などに応じ、本発明の主旨における範囲内で種々の値や、数式を適用することが可能である。また、設定したパルス幅等に必要な変更を加えて実際の記録に使用することを妨げるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
以上説明してきたように、この発明の情報記録方法、情報記録装置及び情報記録媒体によれば、光ビームの照射によって記録媒体に多値データを記録する場合において、最適記録パワーよりも低い記録パワーでの記録特性を改善し、記録媒体、装置の個体差や使用環境の変化があっても安定した記録が行えるようにすることができる。
また、記録線速度を変化させても安定した記録が行えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】この発明の情報記録装置の実施例である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した光ディスク装置におけるピックアップの光学系の構成例を示す図である。
【図３】光ディスクに多値データを記録する際の記録波形の例を示す図である。
【図４】従来の記録波形を用いて記録パワーＰｗを変化させて多値データの各値を記録した場合の、各値に対応する反射光強度の変化を示すグラフである。
【図５】多値データの記録特性の分析に使用したテストデータの例を示す図である。
【０１２２】
【図６】この発明の情報記録方法の実施例において使用する記録波形について説明するための図である。
【図７】同じく、多値データ０〜７の各値に対応する記録波形の例を示す図である。
【図８】同じく、記録波形の設定処理の例を示すフローチャートである。
【図９】この発明の情報記録方法の実施例を適用した場合の多値データの各値に対応する反射光強度の変化を示す、図４と対応するグラフである。
【図１０】記録パワーＰｗと多値データ判定誤り率ＳＥＲとの関係を、この発明による情報記録方法の実施例を適用した場合と従来の方法で記録を行った場合とで比較して示す図である。
【０１２３】
【図１１】書き込みにより形成されるマークの反射光強度の、第１オフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ′への依存性と第２のオフパルスのパルス幅Ｔｏｆｆ″への依存性を示すグラフである。
【図１２】反射光強度をＴｏｆｆ′により制御した場合及びＴｏｆｆ″により制御した場合の、ＳＥＲのＴｏｎ／Ｔｏｆｆ依存性を示すグラフである。
【図１３】多値データの各値に対応して記録された記録マークの反射光強度が多値データの値と線形関係を有するよう記録波形を調整する処理の例を示すフローチャートである。
【図１４】孤立波パターンのテストデータの例を示す図である。
【図１５】図１３に示した処理における反射光強度の調整について説明するための図である。
【０１２４】
【図１６】第２トップパルスのパルス幅と第１トップパルスのパルス幅の比Ｔｏｎ′／Ｔｏｎの変化に対して多値データ判定誤り率ＳＥＲがどのように増減するか調べた結果を示すグラフである。
【図１７】第２トップパルスと第１トップパルスのそれぞれの記録パワーの比Ｐｗ２／Ｐｗ１の変化に対して多値データ判定誤り率ＳＥＲがどのように増減するか調べた結果を示すグラフである。
【図１８】図１３に示した処理における孤立波のピーク位置の判定処理について説明するための図である。
【図１９】孤立波パターンのテストデータを用いて、多値データ０〜７について記録パワーＰｗを変化させてテスト記録したときの反射光強度の変化を示すグラフである。
【図２０】第２トップパルスが必要となる多値データのしきい値ｎ１と記録セル長ＣＬとの関係を示すグラフである。
【０１２５】
【図２１】標準記録線速度で記録した場合と、その２．５倍の記録線速度で記録した場合とで多値データの値ｎと反射光強度との関係を比較して示すグラフである。
【図２２】記録線速度とＳＥＲの関係を示す図である。
【図２３】記録線速度３．５ｍ／ｓ及び７．０ｍ／ｓでぞれぞれ記録した多値データ０〜７の孤立波を再生した場合の再生信号の波形を示す図である。
【図２４】マークの記録位置ズレを補正するための記録タイミングの調整について説明するための図である。
【図２５】多値記録方式における、各セルの記録マークの状態と対応する反射光強度との関係について説明するための図である。
【図２６】光ディスクに多値データを記録する際の従来の記録波形の例を示す図である。
【図２７】従来の記録波形を用いた場合の、記録パワーＰｗと多値データ判定誤り率ＳＥＲの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１２６】
１：光ディスク装置        ２：光ディスク
３：受光素子              ４：ＬＤ光源
５：ピックアップ          ６：再生信号検出回路
７：サンプルホールド回路  ８：ＡＤ変換回路
９：ウォブル検出回路      １０：クロック検出回路
１１：コントローラ        １２：メモリ
１３：ＬＤ駆動回路        １４：コリメートレンズ
１５：偏光ビームスプリッタ    １６：ミラー
１７：λ／４板            １８：対物レンズ
１９：検出レンズ          ５１：記録トラック
５２：記録セル            ５３：記録マーク
５４：再生光スポット      ５５，５６，５７：記録セル
Ｌ：レーザ光
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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