(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データをマーク区間及びスペース区間の長さ情報とし、前記マーク区間に対して１個または複数の記録パルスに応じて光ビームの強度を切り替えて光学的情報記録媒体に照射することによって記録層の局所的光学定数変化の形でデータの記録を行い、所定強度の光ビームによって前記局所的光学定数の変化を検出することによってデータを再生する複数の光学的情報記録再生装置に用いる光学的情報記録再生方法であって、前記方法は、前記光学的情報記録再生装置が備える前記局所的光学定数の変化を検出する再生系の群遅延特性をそれぞれ平滑にする再生学習工程と、前記再生学習工程の後に、前記光学的情報記録媒体上にテストパターンを記録した後再生し、２値化した再生データのエッジ位置が所望の位置になるよう、前記記録パルスの始端または終端エッジ位置を補正する記録学習工程とを有する光学的情報記録再生方法。
【請求項２】
再生学習工程は、光学的情報記録媒体上にマーク及びスペースと同程度の大きさのエンボスピットとして基板上に予め形成された基準パターンに所定強度の光ビームを照射するステップと、反射した前記光ビームを受光して再生信号を出力するステップと、前記基準パターンに応じて変調された前記再生信号を２値化するステップと、２値化された前記再生信号のエッジ位置を測定するステップと、エッジ位置の測定結果に基づいて再生系の群遅延特性を平滑にするステップとを含む請求項１記載の光学的情報記録再生方法。
【請求項３】
再生学習工程は、光学的情報記録媒体上にマーク及びスペースと同程度の大きさのエンボスピットによって基板上に予め形成されたランダムパターンに所定強度の光ビームを照射するステップと、反射した前記光ビームを受光して再生信号を出力するステップと、前記ランダムパターンに応じて変調された前記再生信号を２値化するステップと、２値化された前記再生信号のジッタを測定するステップと、再生ジッタの測定結果に基づいて再生系の群遅延特性を平滑にするステップとを含む請求項１記載の光学的情報記録再生方法。
【請求項４】
記録学習工程は、テストパターンを前記光学的情報記録媒体上の記録学習領域に記録するステップと、前記所定強度の光ビームを記録された前記テストパターンに照射するステップと、前記テストパターンに対応して光検出器が出力する再生信号を２値化するステップと、２値化された前記再生信号から前記テストパターンのマーク及びスペースのエッジ位置を検出するステップと、検出された前記エッジ位置の目標位置からのずれ量を、マーク区間と先行または後続するスペース区間の長さの組み合わせ毎にエッジ補正量として記憶するステップと、前記記録パルスの始端位置または終端位置を前記エッジ補正量に応じて補正するステップとを含む請求項１記載の光学的情報記録再生方法。
【請求項５】
前記テストパターンはデータとして記録される最短マークと最長マークを少なくとも含み、記録学習工程は、前記最長マークの終端エッジから後続する特定のスペース区間の次に位置する最短マークの終端エッジまでの間隔を測定するステップと、前記最長マークの始端エッジから先行する特定のスペース区間の前に位置する最短マークの始端エッジまでの間隔を測定するステップとを含む請求項４記載の光学的情報記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書き換え型光ディスクにマークエッジ記録方式でデータを記録するための光学的情報記録再生方法及び光学的情報記録再生装置に関するもので、特に、記録マークのエッジ位置を正確に制御する記録補償に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像もしくは音声信号などの情報信号を記録再生できる光情報記録媒体、とりわけ光ディスクの開発が盛んである。高密度な記録が可能な光ディスク媒体の一つに相変化型光ディスクがある。相変化型光ディスクへのデータの記録は、レーザ光を直径１μｍ以下の光ビームに絞って回転するディスクに照射し、記録膜を加熱融解させることで行う。その記録光ビームの強弱により記録膜の到達温度及び冷却過程が異なり、結晶状態とアモルファス状態の間で記録膜の相変化が起こる。
【０００３】
光ビームが強いときは（これをピークパワーレベルと呼ぶ）、記録膜が融点以上に熱せられて溶融してから急速に冷却するのでアモルファス化する。光ビームが中程度の強さのときは（これをバイアスパワーレベルと呼ぶ）、記録膜が結晶化温度よりも高く融点よりも低い状態に保たれるので結晶化する。アモルファス化した部分をマークと呼び、結晶化した部分をスペースと呼ぶことにする。このマークとスペースの長さに情報を持たせてデータを記録する方法をマークエッジ記録方式と呼ぶ。相変化光ディスクは、記録膜がアモルファス状態であっても結晶状態であっても、ピークパワーレベルで溶融させてマークを形成することができるので、一つの光ビームで古いデータの消去と新しいデータの記録を同時に行うこと、即ちダイレクトオーバライトが可能である。
【０００４】
ところが、マークエッジ記録で長いマークを記録する場合、ピークパワーレベルの光ビームをマーク部分に一定の強さで照射すると、記録膜の熱蓄積効果のため、マークの後半部ほど幅が太くなる。これはダイレクトオーバライトしたときに消しのこりが発生するなど、信号品質を損ねる。この対策として、一定の強さでなく、マーク区間で光ビームをピークパワーレベルとバイアスパワーレベルの間で交互に高速に切り替えてマークを記録する、いわゆるマルチパルス記録が有効である。これにより、マーク後半の蓄熱効果を緩和し、始端から終端まで一定幅のマークを形成することができる。
【０００５】
再生は、記録膜が相変化を起こさない程度に弱い光ビームを照射し、その反射光の強さをフォトディテクタで検出する。記録膜の材料や保護層との構成により、アモルファス化したマーク部分の反射率を結晶化したスペース部分の反射率と大きく変えることができ、これにより、マーク部分とスペース部分の反射光量の違いを検出して記録データの再生信号を得ることができる。
【０００６】
このような相変化型光ディスクの記録密度を高めるために、記録するマーク及びスペースの長さを短くすることが考えられる。ところが、スペース長が小さくなると、記録した終端の熱がスペース部分を伝導して次のマークの始端温度上昇に影響を与えたり、次に記録したマーク始端の熱が前のマーク終端の冷却工程に影響を与えたりする、いわゆる熱干渉が生じる。この結果、マークのエッジ位置が変動することになり、再生時のデータ誤り率が増加する。図９を用いてこの現象を説明する。同図（ａ）は記録データを２値で示した波形図、（ｂ）はレーザの発光する強度を２値で示した波形図で、上述したように一つのマークに対して複数の短パルスが対応している。（ｃ）はディスクに形成された記録マークの模式図、（ｄ）は（ｃ）の記録マークの再生信号の波形図、（ｅ）は再生信号を２値化したときの波形図である。同図は長いマークの前後に短いスペースがある場合を、熱干渉の影響の特徴的な例として表している。前後のスペース長に関わらず、（ｂ）図の発光パルスの始終端エッジを（ａ）図の記録データの始終端エッジと同じ位置関係にすると、（ｃ）図に示すように記録マークの始終端が伸びる。同図において、中央のマークの前端及び後端のシフト量をＥｓ１及びＥｓ２で示す。この結果、再生波形は図（ｄ）のようにマーク区間が所望の長さよりも長くなり、（ｅ）図のように２値化するとエッジシフトが生じる。
【０００７】
この熱干渉によるエッジ位置の変動量は、注目しているマークの前のスペースや後ろのスペースの長さによって異なる。そこで、この課題を解決するために、特開昭６３−４８６１７号公報には、マークの前のスペースの長さに応じて、予めマーク部分の記録パルスの始端位置を変化させ、熱干渉によるエッジ位置の変動を補償する技術が開示されている。始端位置の変化量は、異なる長さの複数のマーク及びスペースの組み合わせからなるテストパターンを予め記録した後再生し、再生信号のエッジ位置と目標値とのずれ量を測定して求める。図１０にテストパターンの一例を示す。このテストパターンはデータの変調方式によってパターンが異なるが、少なくとも最短のマーク及びスペースと、エッジ位置測定のための基準となる長いマーク及びスペースを含むものが用いられる。ここでマーク及びスペースの長さの単位となるチャンネルビット長をＴとすると、８−１６変調では記録データの最短は３Ｔ、最長は１１Ｔとなる。例えば注目する３Ｔマークに後続するスペースの長さが３Ｔの場合と１１Ｔの場合とで、再生信号においては基準マーク（１１Ｔ）とのエッジ間隔が異なる。この様なテストパターンを記録して予め求めたずれ量によってエッジシフトを補償する方法を図１１を用いて説明する。  同図（ａ）から（ｅ）はそれぞれ図１０と同じく、記録データ、レーザ発光信号、記録マーク、再生信号及び２値化信号である。エッジ補償は図１１（ｂ）に示す様に、レーザ発光信号の前端パルス及び後端パルスを、前述のシフト量Ｅｓ１呼びＥｓ２に対応してＥｓ１’及びＥｓ２’だけずらすことで行う。これにより、同図（ｃ）乃至（ｅ）に示すように、所望の長さのマークが記録され、データの再生誤りを防ぐことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような従来の光学的情報記録再生方法及び光学的情報記録再生装置では、データを記録した装置と同一の装置で再生を行った場合は、再生データのエッジ位置変動を低減することは可能であるが、記録した装置とは別の装置で再生した場合に、記録再生のレーザスポット形状、記録膜の特性バラツキ、再生系の特性バラツキなどの影響でエッジ位置変動が大きくなってしまう、即ち再生互換性がとれないという課題があることがわかった。以下その課題について説明する。
【０００９】
熱干渉によるエッジ位置の補正量は、テストパターンの記録再生により求めるが、この補正量は再生光学系や再生回路の群遅延特性に左右される。なぜなら、テストパターンは前述したように短いマーク及びスペースと、長いマーク及びスペースを含む。エッジの補正量を学習するために、基準となる長マークの前もしくは後エッジと、測定対象となる短マークのエッジとの間隔を測定しなければならない。再生系が群遅延特性を有すると、短いマーク及びスペースの再生信号が長いマーク及びスペースの再生信号に対して遅れたり進んだりするので、マークのエッジシフト量を正しく測定することができない。したがって、群遅延特性を有するある装置でエッジの補正量を学習して、２値化信号でのシフト量がゼロになるよう記録しても、群遅延特性がそれと異なるか全く無い装置で再生すると、再生信号にエッジシフトが生じてしまう。即ち、同じマーク及びスペースに対して、再生する装置によって２値化後の長さが異なって来るという問題点があった。
【００１０】
本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、記録マーク間の熱干渉によるエッジシフト量を正しく補償して、再生装置間の互換が容易な光学的情報記録再生方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明による光学的情報記録再生方法は、データをマーク区間及びスペース区間の長さ情報とし、前記マーク区間に対して１個または複数の記録パルスに応じて光ビームの強度を切り替えて光学的情報記録媒体に照射することによって記録層の局所的光学定数変化の形でデータの記録を行い、所定強度の光ビームによって前記局所的光学定数の変化を検出することによってデータを再生する複数の光学的情報記録再生装置に用いる光学的情報記録再生方法であって、前記方法は、前記光学的情報記録再生装置が備える前記局所的光学定数の変化を検出する再生系の群遅延特性をそれぞれ平滑にする再生学習工程と、前記再生学習工程の後に、前記光学的情報記録媒体上にテストパターンを記録した後再生し、２値化した再生データのエッジ位置が所望の位置になるよう、前記記録パルスの始端または終端エッジ位置を補正する記録学習工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００１３】
尚、以下の実施の形態においては、光学的情報記録媒体として、実反射率の変化によって記録を行う相変化型の記録材料を用いた光ディスクを例に挙げて説明する。
【００１４】
(実施の形態１)
図１に本発明の第１の実施の形態による光学的情報記録再生方法を適用した光ディスク装置の構成を示す。
【００１５】
同図に示したように、光ディスク装置１００は、光ディスク１を駆動する光ディスクドライブ１０１及びホストコンピュータ１０２を有している。光ディスク１上には情報トラック２が形成されており、光ヘッド９によるレーザの照射によりデータの記録及び再生が行われる。
【００１６】
光ディスクドライブ１０１は、図１に示すように、光ヘッド９、ヘッド移送台１０、再生信号処理部１０３、記録信号処理部１０４、光ディスク１を回転させるスピンドルモータ２２、及びシステムコントローラ２３を備えている。
【００１７】
光ヘッド９は、半導体レーザ３、半導体レーザ３から出射された光ビームを平行光に変換するコリメートレンズ４、平行光束上に設けられたハーフミラー５、及びハーフミラー５を透過した平行光を光ディスク１の情報面に集光する対物レンズ６を備えており、光ディスク１の情報トラック２に光ビームを照射する。光ヘッド９は、また、光ディスク１面上で反射し、対物レンズ６、ハーフミラー５及び検出レンズ７を経由してきた光を受光する光検出器８を備えている。半導体レーザ３、コリメートレンズ４、ハーフミラー５、対物レンズ６、検出レンズ７及び光検出器８は、図示しないヘッドベースに取り付けられ、光ヘッド９を構成している。光ヘッド９はヘッド移送台１０に取り付けられ、光ディスク１の半径方向に移動可能になっている。
【００１８】
再生信号処理部１０３は、光検出器８から出力される光検出信号を増幅して再生信号として出力するアンプ１１、アンプ１１から与えられる再生信号の周波数特性を変換して出力する波形等化回路１２、波形等化回路１２からの出力を受け取り、所定の群遅延特性を加えて出力する群遅延特性補正回路１３、群遅延特性補正回路１３からの信号を受け取り、２値化再生信号を出力する２値化回路１４、２値化再生信号に同期した再生クロックを生成し、この再生クロックに同期してディジタル再生信号を出力するＰＬＬ（Phase Locked Loop）１５、ディジタル再生信号を受け取り、復調して復調データを出力する復調回路１６及び受け取った復調データに誤り訂正を行い、復号データとしてホストコンピュータ１０２に出力する再生信号処理回路１７を有している。
【００１９】
記録信号処理部１０４は、記録信号処理回路１８，変調回路１９、エッジ位置調整回路２０、レーザ駆動回路２１、エッジ間隔測定回路２４及びテーブル生成回路２５を備えている。記録信号処理回路１８は、ホストコンピュータ１０２からの記録データを受け取り、誤り訂正符号などを付加して符号データとして出力する。変調回路１９は、受け取った符号データに光ディスクに適した変調、例えば８−１６変調とマルチパルス化を施し、マルチパルス化された変調データとして出力する。エッジ位置調整回路２０は、受け取った変調データの始端パルス及び終端パルスの位置を、テーブル生成回路２５からの設定値に従って調整し、レーザ駆動パルスとして出力する。レーザ駆動回路２１は、受け取ったレーザ駆動パルスに応じて、半導体レーザ３に駆動電流を出力する。エッジ間隔測定回路２４は、２値化回路１４が出力する２値化再生信号のうち、特定のマーク長とスペース長の組み合わせパターンを抜き出し、そのエッジ間隔を測定してエッジ位置データとしてテーブル生成回路２５及びシステムコントローラ２３に出力する。テーブル生成回路２５は、受け取ったエッジ位置データを基にエッジ設定値のテーブルを作成し、各エッジ設定値をエッジ位置調整回路２０に出力する。
【００２０】
システムコントローラ２３は、ヘッド移送台１０へ駆動信号を送り、光ヘッド９をディスク半径方向に移動させて、光ビームを所望の位置にアクセスさせる。また、エッジ間隔測定回路２４から受け取ったエッジ位置データを基に、群遅延特性を計算し、群遅延特性補正回路１３に補正用制御信号を出力する。
【００２１】
ホストコンピュータ１０２は、光ディスクドライブ１０１の外部にあって、ディジタル映像音声データやコンピュータデータなどの情報信号及び制御データの入出力を行う。
【００２２】
光ディスク１は図２に示すように、案内溝によってトラックが形成され情報信号がアモルファス状態からなるマークと結晶状態からなるスペースとして記録される情報信号領域と、案内溝は形成されず群遅延特性等を測定するための基準パターンがディスク基板のエンボスピットとして予め形成されている再生学習領域と、案内溝によってトラックが形成されエッジシフト量を学習するためのテストパターンがマークとして記録される記録学習領域とを備えている。
【００２３】
次に、上記のように構成された光ディスク装置１００の動作について、図１に戻って説明する。
【００２４】
本実施の形態の光学的情報記録再生方法においては、再生学習領域の再生による再生学習工程、記録学習領域における記録学習工程及び情報信号の記録工程の順に行われるので、以下この順に説明する。
【００２５】
まず、ホストコンピュータ１０２は、再生モードを示すコマンドをシステムコントローラ２３に送る。システムコントローラ２３は、再生モードを示すコマンドに対応して制御信号をスピンドルモータ２２及びレーザ駆動回路２１に出力する。スピンドルモータ２２が光ディスク１を回転させ始めた後、レーザ駆動回路２１は再生モードとなり、半導体レーザ３に駆動電流を出力し、半導体レーザ３を一定の再生パワーレベルで発光させる。
【００２６】
システムコントローラ２３はまた、ヘッド移送台１０へ制御信号を出力し、光ビームが光ディスク１の再生学習領域の基準パターン上に来るよう、光ヘッド９を移動させる。
【００２７】
次に光ビームの焦点方向（フォーカス方向）及びディスク半径方向（トラッキング方向）の位置制御が行われる。光ビームのフォーカス方向の位置制御は、非点収差法等の一般的なフォーカス制御によって実現され、トラッキング方向の位置制御はプッシュプル法などの一般的なトラッキング制御によって実現されていることを前提とし、各々の説明は省略する。これらの位置制御により、基準パターン上を光ビームが走査可能となる。
【００２８】
光ディスク１上の基準パターンで変調された光ビームは光検出器８で光検出信号に変換され、同信号はアンプ１１で増幅された後、再生信号として波形等化回路１２に送られる。波形等化回路１２は、再生信号の符号間干渉を低減するために高い周波数領域の振幅を強調するように変換し、群遅延特性補正回路１３に出力する。群遅延特性補正回路１３は、システムコントローラ２３からの制御信号により、再生信号に所定の遅延量を加え、２値化回路１４へ出力する。ここで、再生学習領域の再生時には、群遅延特性補正回路１３における遅延量の補正は行われない。２値化回路１４はアナログの再生信号を所定のスライスレベルで２値化してエッジ間隔測定回路２４に出力する。上記基準パターンは、例えば最短マークと最短スペースの組み合わせから順にマーク及びスペ−ス長が増していく周期パターンとなっており、予めそのパターンがわかっているので、それぞれのエッジ位置をエッジ間隔測定回路２４で測定することで、２値化回路１４の出力までの群遅延特性がわかるようになっている。つまり、測定したエッジ間隔と基準パターン本来のエッジ間隔との間にずれがあり、そのずれ量が周波数に依存するならば、その再生系の群遅延特性が平坦ではないことがわかる。
【００２９】
システムコントローラ２３は、エッジ間隔測定回路２４がマーク及びスペースの長さ毎に測定したエッジ位置データをもとに群遅延特性を計算し、これをが平坦になるよう補正用制御信号を、群遅延特性補正回路１３に出力する。これにより、再生信号処理部１０３の群遅延特性が平坦になり、再生学習工程が終了する。  なお、システムコントローラ２３は、群遅延特性を計算する代わりに、幾通りかの補正制御信号を群遅延補正回路に出力し、その都度エッジ間隔測定回路２４が測定したエッジ位置と基準パターンの本来のエッジ位置とのずれ量をモニタし、そのずれ量が最小になったところで再生学習工程を終了してもよい。
【００３０】
次に、記録学習工程について説明する。
【００３１】
システムコントローラ２３は、ヘッド移送台１０へ制御信号を出力し、光ビームが光ディスク１の記録学習領域のトラックに来るよう、光ヘッド９を移動させる。次に、記録信号処理回路１８に記録学習用のテストパターンデータを出力するよう制御信号を送り、テストパターンデータが変調回路１９，エッジ位置調整回路２０及びレーザ駆動回路２１を経て、半導体レーザ３に送られる。半導体レーザ３は、ピークパワーレベル及びバイアスパワーレベルの間で変調された光ビームを放射し、ディスク上にテストパターンに対応したマークが記録される。このとき、エッジ位置調整回路２０における始端及び終端パルスの設定値は、所定の初期値に設定されている。テストパターンの記録が終わると、システムコントローラ２３は再生モードに移り、ディスクに記録されたテストパターンを再生する様、制御信号をレーザ駆動回路２１及びヘッド移送台１０に送る。
【００３２】
記録学習領域に記録されたテストパターン上に光ビームが位置制御されると、再生信号の２値化までが再生学習工程と同様に行われる。ここで群遅延特性補正回路１３は、先の再生学習工程によって再生系の群遅延特性が平坦になるよう設定されている。２値化信号はエッジ間隔測定回路２４でそのエッジ間隔が測定される。テーブル生成回路２５は、測定されたエッジ位置データを基に、エッジシフトが小さくなるようエッジ設定値のテーブルを作成し、エッジ位置調整回路２０へ送出する。
【００３３】
以上のテストパターンの記録と再生を繰り返し、エッジシフトが零または所望のしきい値以下になると、システムコントローラ２３は記録学習工程を終了させる。このときのエッジ設定値のテーブルは、再生系の群遅延の周波数特性が平坦な状態で作成されているので、この設定値で記録するとマーク及びスペースの組み合わせに関わらず正しいで記録できる。なお、図３に、再生学習工程を始めてから記録学習工程が終了するまでのフローチャートを示す。
【００３４】
エッジ設定値のテーブルは、例えば最短マーク長からチャンネルビット（Ｔ）ずつ長い３種類のマーク長と、前後のスペース長（これも３種類）の組み合わせに対して、一つずつ設定値が対応するとよい。例えば、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ：ディジタル・バーサタイル・ディスク）で採用されている８−１６変調信号では、最短マーク及びスペース長は３Ｔである。よって、記録マークの長さが３Ｔ、４Ｔ及び５Ｔ以上の場合と先行するスペースの長さが３Ｔ、４Ｔ及び５Ｔ以上の場合の組み合わせ（３×３＝９通り）に対して、始端パルスのエッジ設定値をそれぞれ学習し、記録マークの長さが３Ｔ、４Ｔ及び５Ｔ以上の場合と後続するスペースの長さが３Ｔ、４Ｔ及び５Ｔ以上の場合の組み合わせ（３×３＝９通り）に対して、終端パルスのエッジ設定値をそれぞれ学習する。また、マーク及びスペースの長さを３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ及び６Ｔ以上の４種類として、始端及び終端をそれぞれ４×４＝１６通りの組み合わせに対して、エッジ設定値を学習してもよい。図４に、再生学習領域の基準パターンの一例を示す。同図（ａ）乃至（ｃ）は、基準パターンの波形図で、それぞれ（ａ）３Ｔマークの前または後ろが５Ｔスペース、（ｂ）３Ｔマークの前または後ろがが４Ｔスペース、（ｃ）３Ｔマークの前または後ろが３Ｔスペースの場合のエッジ間隔を測定する。なお、それぞれの基準パターンはＤＣ成分を持って２値化時にオフセットが生じないよう、マークとスペースの平均長が等しくなるよう設計されている。
【００３５】
このようにしてエッジ設定値が決まった後、情報信号の記録工程に移行する。システムコントローラ２３は、記録信号処理回路１８及びレーザ駆動回路２１に情報信号の記録モードであることを知らせるとともに、光ディスク１の情報信号領域まで光ビームを移動させるべく、ヘッド移送台１０に制御信号を出力する。光ビームの位置制御が終了すると、ホストコンピュータ１０２から出力された記録すべき情報、例えば、ディジタル化された映像音声データもしくはコンピュータデータなどの記録データは、記録信号処理回路１８、変調回路１９経て、マルチパルス化された変調データとしてエッジ位置調整回路２０に送られる。エッジ位置調整回路２０は、記録学習工程で求めたエッジ設定値のテーブルをもとに、変調データの始端パルス及び終端パルスのエッジが最適な位置に補正される。こうして補正された記録パルスに応じてレーザ駆動回路２１は、半導体レーザ３を発光させ、光ディスク１上に適切な長さのマーク及びスペースが形成される。
【００３６】
以上のようにして光ディスク１に記録された情報信号の再生は、次のように行われる。記録された情報信号に照射されて変調を受けた光ビームは、光検出器８、アンプ１１、波形等化回路１２、群遅延補正回路１３及び２値化回路１４を経て２値化信号に変換され、同信号は今度はＰＬＬ１５へ送られる。ＰＬＬ１５は、この２値化信号からデータ及び読み出し用クロックを抽出し、ディジタル再生信号として復調回路１６に出力する。復調回路１６は、ディジタル再生信号を復調し、再生信号処理回路１７に出力する。再生信号処理回路１７は、復調信号の誤りを訂正し、再生データとしてホストコンピュータ１０２に出力する。
【００３７】
以上のように、本実施の形態では、マーク間の熱干渉によるエッジシフト量を学習する前に、基準パターンを用いて再生系の群遅延特性が平坦になるよう補正しているので、テストパターンによる学習後の記録データのエッジ位置が常に一定の長さになる。よって、装置間の再生互換性が向上する。
【００３８】
なお、本実施の形態においては、再生学習工程に用いる基準パターンは情報信号領域を備えた光ディスク１上に形成しているものとしたが、エンボスピットのみを備えた再生学習工程専用のディスクに形成したものでも良い。また、基準パターンのマーク長とスペース長の配列はテストパターンと同じ配列でも良い。
【００３９】
（実施の形態２）
図５に、本発明の第２の実施の形態による光学的情報記録再生方法を適用した光ディスク装置１１０の構成を示す。
【００４０】
同図において、図１に示した第１の実施の形態を適用した光ディスク装置１００と同一の構成要素に対しては、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。図１と異なるのは、２値化回路１４の出力する２値化した再生信号とＰＬＬ１５の出力する再生クロックを受けとり、再生信号のジッタを測定してジッタ情報として出力するジッタ測定回路３０を備えたことである。
【００４１】
また、光ディスク１の再生学習領域には、特定の長さのエンボスピットが周期的に形成された基準パターンに代えて、記録データと同じ変調方式のエンボスピットからなるランダムパターンデータが配されている。
【００４２】
以上のように構成された光ディスク装置１１０の動作説明を通じて、本実施の形態の光学的情報記録再生方法について説明する。
【００４３】
本実施の形態の光学的情報記録再生方法においても、再生学習領域の再生による再生学習工程、記録学習領域における記録学習工程及び情報信号の記録工程の順に行われる。本実施の形態においては、記録学工程及び情報信号の記録工程は第１の実施の形態と同様に行われ、それに先立って行われる再生学習工程のみが異なる。
【００４４】
まず、光ビームを光ディスク１上の再生学習領域へ移動させ、エンボスピットで形成されたランダムパターンデータを再生したときの、２値化回路１４が出力する２値化信号が、ＰＬＬ１５及びジッタ測定回路３０へ送られる。ジッタ測定回路３０は、２値化信号とＰＬＬ１５が出力する再生クロックの間のジッタを測定し、測定結果をジッタ情報としてシステムコントローラ２３に送る。ジッタ情報は、例えば、２値化信号と再生クロックとの間の位相差を積分して電圧値に変換した後、ＡＤ（アナログ・ディジタル）変換してコード化したものでよい。
【００４５】
次に、システムコントローラ２３は、再生信号のジッタ値が所定のしきい値よりも高い場合は、再生系の群遅延特性が平坦でないと判断し、群遅延特性補正回路１３に、補正用制御信号を出力する。群遅延特性補正回路１３は、例えば入力信号に対する出力信号の遅延量が周波数の１次関数になる様な特性を有しており、補正用制御信号によってその比例係数が変化するようになっている。比例係数を幾通りかに変化させながら逐次ジッタ値を測定することにより、システムコントローラ２３は比例係数の最適値を決定し、再生学習工程を終了する。
【００４６】
以後は、第１の実施の形態と同じく、記録学習工程においてテストパターンの記録及び再生によってマーク及びスペースのエッジシフト量を学習し、その結果に基づいて記録データを正しいマーク及びスペースの長さで記録する。
【００４７】
以上のように本実施の形態においては、記録学習工程でマーク間の熱干渉によるエッジシフト量を学習する前に、エンボスピットからなるランダムパターンデータの再生ジッタが最小になるよう、再生系の群遅延特性を補正しているので、テストパターンによる学習後の記録データのエッジ位置が常に一定の長さになる。よって、装置間の再生互換性が向上する。しかも、記録データと同じ変調方式のエンボスピットからなるランダムパターンデータを用いるため、ディスク管理情報等を予めエンボスピットで記録するコントロールデータを、ランダムパターンデータとして兼用でき、ディスクの利用効率が向上する。
【００４８】
なお、群遅延特性補正回路１３における遅延量と周波数の関係が一次関数としたが、適用される関数はこれに限定されるものではない。
【００４９】
（実施の形態３）
図６に、本発明の第３の実施の形態による光学的情報記録再生方法を適用した光ディスク装置１２０の構成を示す。
【００５０】
同図において、図１に示した第１の実施の形態を適用した光ディスク装置１００と同一の構成要素に対しては、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。図１と異なるのは、光ディスク１に代えて調整用光ディスク４０を備えたことと、その周波数が連続的もしくは離散的に変化する正弦波の周波数掃引（ｓｗｅｅｐ）信号を出力する掃引信号発生回路４１と、周波数掃引信号と群遅延特性補正回路１３が出力する再生信号を受け取り、両信号間の遅延特性を測定して群遅延測定データとしてシステムコントローラ２３に出力する群遅延測定回路４２を備えたことである。また、周波数掃引信号はレーザ駆動回路２１にも送られ、レーザの駆動電流に周波数掃引信号が重畳される。
【００５１】
また、調整用光ディスク４０には案内溝やエンボスピットが無く全面鏡面になっている。
【００５２】
次に、以上のように構成された光ディスク装置１２０の動作説明を通じて、本実施の形態の光学的情報記録再生方法について説明する。
【００５３】
本実施の形態の光学的情報記録再生方法においても、再生学習領域の再生による再生学習工程、記録学習領域における記録学習工程及び情報信号の記録工程の順に行われる。本実施の形態においても、記録学工程程及び情報信号の記録工程は第１乃至２の実施の形態と同様に行われ、それに先立って行われる再生学習工程のみが異なる。
【００５４】
まず、システムコントローラ２３は半導体レーザ３を再生用の一定強度で発光させたのち、光ビームを回転している調整用光ディスク４０の鏡面上にフォーカス制御する。次に、掃引信号発生回路４１に周波数掃引信号をレーザ駆動回路２１及び群遅延測定回路４２に送出させる。レーザ駆動回路２１は、再生パワー用の駆動電流に周波数掃引信号を重畳し、半導体レーザ３に出力する。半導体レーザ３が照射する光ビームの強度は、周波数掃引信号によって変調される。周波数掃引信号によって変調された光ビームは、ディスク鏡面でそのまま反射され、光検出器８で受光される。光検出器８からの光検出信号は、アンプ１１、波形等化回路１２及び群遅延特性補正回路１３を経て群遅延測定回路４２へ被測定信号として送られる。ディスク鏡面で反射された光ビームは周波数掃引信号で変調されているので、この被測定信号も周波数掃引信号で変調され、かつ再生系の群遅延特性の影響を受けた信号になっている。群遅延測定回路４２は、掃引信号発生回路４１から受け取った周波数掃引信号とこの被測定信号との位相差を複数の周波数に対して測定し、測定結果を群遅延特性データとしてシステムコントローラ２３に送る。システムコントローラ２３は受け取った群遅延特性データを基に、再生系の群遅延特性が平坦になるように、補正用制御信号を群遅延特性補正回路１３に出力する。これにより、再生系の群遅延特性が平坦になり、再生学習工程が終了する。
【００５５】
次に、記録学習工程は調整用光ディスク４０を情報信号を記録すべき光ディスク１に交換する。以後本装置は、第１の実施の形態と同じく、記録学習工程においてテストパターンの記録及び再生によってエッジシフト量を学習し、その結果に基づいて記録データを正しいマーク及びスペースの長さで記録する。
【００５６】
以上のように本実施の形態においては、記録学習工程でマーク間の熱干渉によるエッジシフト量を学習する前に、光ビームの強度を周波数が連続的もしくは離散的に変化する周波数掃引信号で変調し、ディスク鏡面で反射された光ビームを受光して再生系を経由した再生信号と周波数掃引信号を比較した結果を基に、再生系の群遅延特性を補正しているので、テストパターンによる学習後の記録データのエッジ位置が常に一定の長さになる。よって、装置間の再生互換性が向上する。しかも、連続もしくは離散的に周波数が変化する周波数掃引信号に同期をとって群遅延特性を測定しているので測定精度が高く、記録データのエッジ位置精度が向上する。
【００５７】
なお、以上の説明では、掃引信号発生回路４１及び群遅延特性測定回路４２を光ディスク装置１２０の一部としたが、再生学習工程は同装置製造工程において行うものとすれば、ネットワークアナライザ等群遅延特性が測定できる外部測定器であっても良い。この場合、システムコントローラ２３への群遅延データの入力は、ホストコンピュータ１０２から行えばよい。
【００５８】
（参考例）
図７に、本発明の参考例による光学的情報記録再生方法を適用した光ディスク装置１３０の構成を示す。
【００５９】
同図において、図５に示した第２の実施の形態を適用した光ディスク装置１１０と同一の構成要素に対しては、同一番号を付してその詳細な説明は省略する。図５と異なるのは、群遅延特性補正回路１３が削除され、波形等化回路１２の代わりに可変型波形等化回路５０を備えたことである。この可変型波形等化回路５０は、アンプ１１から再生信号を受け取り、高い周波数領域の振幅増幅率が高くなるように変換し、かつ、その増幅率がシステムコントローラ２３からの補正用制御信号で切り替え可能になっている。図８に可変型波形等化回路５０の周波数特性のグラフを示す。同図に示すように、振幅増幅率はｆｏで示した周波数において、ＤＣ増幅率に比べてＧｂだけ高くなっている。このＧｂはブースト量と呼ばれ、本実施の形態においては補正用制御信号に応じて上下する。
【００６０】
また、光ディスク１の再生学習領域には、記録データと同じ変調方式のエンボスピットからなるランダムパターンデータが配されている点も、第２の実施の形態と同じである。
【００６１】
以上のように構成された光ディスク装置１３０の動作説明を通じて、本参考例の光学的情報記録再生方法について説明する。
【００６２】
本参考例光学的情報記録再生方法においても、再生学習領域の再生による再生学習工程、記録学習領域における記録学習工程及び情報信号の記録工程の順に行われる。本参考例においては、記録学工程程及び情報信号の記録工程は第１乃至３の実施の形態と同様に行われ、それに先立って行われる再生学習工程のみが異なる。
【００６３】
まず、光ビームを光ディスク１上の再生学習領域へ移動させ、エンボスピットで形成されたランダムパターンデータを再生したときの、２値化回路１４が出力する２値化信号が、ＰＬＬ１５及びジッタ測定回路３０へ送られる。ジッタ測定回路３０は、２値化信号とＰＬＬ１５が出力する再生クロックの間のジッタを測定し、測定結果をジッタ情報としてシステムコントローラ２３に送る。
【００６４】
次に、システムコントローラ２３は、ジッタ値が所定のしきい値よりも高い場合は、再生系の振幅周波数特性が適切でないと判断し、可変型波形等化回路５０に補正用制御信号を出力する。可変型波形等化回路５０のブースト量を幾通りかに変化させながら逐次ジッタを測定することにより、システムコントローラ２３はブースト量の最適値を決定し、再生学習工程を終了する。
【００６５】
以後は、第２の実施の形態と同じく、記録学習工程においてテストパターンの記録及び再生によってエッジシフト量を学習し、その結果に基づいて記録データを正しい長さで記録する。
【００６６】
以上のように本参考例においては、記録学習工程でマーク間の熱干渉によるエッジシフト量を学習する前に、エンボスピットからなるランダムパターンデータの再生ジッタが最小になるよう、再生系の波形等化特性を補正しているので、テストパターンによる学習後の記録データのエッジ位置が再生学習領域のエンボスピットと常に対応のとれた長さになる。よって、装置間の再生互換性が向上する。しかも、波形等化特性における高域のブースト量を可変しているので、光学系の分解能のばらつきも同時に補正することができ、再生互換性がさらに向上する。
【００６７】
なお、以上の実施の形態の説明の中で、記録学習工程においては記録パルスのエッジ位置の学習についてだけ述べたが、その前工程もしくは後工程として記録時のピークパワーやバイアスパワーの最適値を求める工程等、別の学習工程を導入する事も可能である。
【００６８】
また、記録再生特性に大きな影響を与える記録膜上での光スポット形状を、フォーカスのバイアス学習することにより決定することは重要であり、本発明で示す特定の長さのエンボスピットが周期的に形成された基準パターンや、記録データと同じ変調方式のエンボスピットからなるランダムパターンデータエンボスピットで再生信号振幅最大になるよう、フォーカスバイアス調整を行った後に群遅延特性を調整することは有効であり、フォーカス学習工程、再生学習工程、パワー学習工程、記録学習工程の各ステップの組み合わせで記録再生装置の信頼性を一層向上することができるものである。
【００６９】
さらに、装置の寿命などの影響で上記学習が所望の範囲に収まらない場合は、その結果をディスプレー等を介し「再生のみ可能」「記録不可能」「記録再生不可能」など診断結果として、ユーザーに知らせることに利用でき、そのことにより、ユーザーの故障対応を容易にすることができるものである。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の光学的情報記録再生方法によれば、光学的情報記録再生装置が備える局所的光学定数の変化を検出する再生系の群遅延特性をそれぞれ平滑にする再生学習工程と、再生学習工程の後に、光学的情報記録媒体上にテストパターンを記録した後再生し、２値化した再生データのエッジ位置が所望の位置になるよう、記録パルスの始端または終端エッジ位置を補正するようにしたことにより、マーク間の熱干渉によるエッジシフト量を学習する前に、データを記録した光学的情報記録再生装置と別の光学的情報記録再生装置における再生系の群遅延特性を同一に揃えておくことができるので、記録したマーク及びスペースの長さを常に一定の長さにでき、光学的情報記録再生装置間の再生互換性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光学的情報記録再生方法を適用した光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図２】同装置に用いる光ディスクの構成図
【図３】同実施の形態における学習方法のフローチャート
【図４】同実施の形態における再生学習領域の基準パターンの一例の波形図
【図５】本発明の第２の実施の形態による光学的情報記録再生方法を適用した光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第３の実施の形態による光学的情報記録再生方法を適用した光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図７】  本発明の参考例による光学的情報記録再生方法を適用した光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図８】同装置に用いる波形等化回路の周波数特性図
【図９】記録マーク間の熱干渉によるエッジシフトを説明するための模式図
【図１０】テストパターンの一例の波形図
【図１１】エッジシフト補正を説明するための模式図
【符号の説明】
１  光ディスク
２  情報トラック
３  半導体レーザ
６  対物レンズ
８  光検出器
１２  波形等化回路
１３  群遅延特性補正回路
１４  ２値化回路
１５  ＰＬＬ
１６  復調回路
１７  再生信号処理回路
１８  記録信号処理回路
１９  変調回路
２０  エッジ位置調整回路
２１  レーザ駆動回路
２３  システムコントローラ
３０  ジッタ測定回路
４０  調整用光ディスク
４１  掃引信号発生回路
４２  群遅延測定回路
５０  可変型波形等化回路
【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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【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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