专利名称：光信息记录再生方法、装置以及介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及大容量光盘技术，特别是在具有超过了光的衍射极限的记录密度的超 分辨率光盘中，为了决定在盘上记录信息时的最佳条件而需要的方法以及用于实现该方法 的装置。
背景技术：
目前，作为大容量信息记录技术，正在进行能够在单位面积内存储更多信息的高 密度光记录技术的研究开发。在目前已产品化的光盘技术中，通过透镜将激光聚集在盘上 来进行在盘上记录的数据的再生以及/或者记录。为了使数据高密度化，到目前为止已经 开发出减小会聚的激光光斑的尺寸的技术。已知当把光源的波长设为λ，将物镜的数值孔 径设为NA时，光斑尺寸与λ/ΝΑ成比例。即，通过减小光源的波长，增大透镜的ΝΑ，来进行 在一张盘上存储的信息量的大容量化。在此，当把光源的波长、物镜的ΝΑ、在直径12cm的盘 上存储的数据的容量的组合记载为(波长、NA、容量)时，在⑶中为(780nm、0.5、650MB)， 在DVD中为(650nm、0. 6、4. 7GB)。此外，在使用蓝色激光光源的技术中，提出了两个组合，它 们是(405nm、0. 85,25GB)、(405nm、0. 65,20GB)。通过该记录容量可以记录约两个小时的高 清晰TV图像的数据。但是，例如作为面向广播站等专业系统或者安全系统的用途，上述的记录容量不 足，例如在一张盘中要求100GB以上的容量。此外，由于存储希望数十年至数百年程度的长 期保存的图像数据等大量数据的介质的保存场所的关系，希望在一张盘中记录尽可能多的 数据。其要求的容量为数百GB至ITB以上。作为实现这样的记录容量的方法，提出了通过在盘上设置某种机构来实际提高光 学分辨率的方法。在此，将该方法称为超分辨率技术。在非专利文献1以及专利文献1中报告了使用相变记录膜的超分辨率技术。通 常，相变记录膜被用于CD-RW、DVD-RAM、DVD±RW、Blu-ray Disc等改写型盘的记录膜，但是 在此，不是作为记录膜来使用该记录材料，与现有的光磁盘中的再生层相同，被用作有效地 提高光学分辨率的层。在此，将这样的层(膜)称为超分辨率层(膜)。此时，在盘上记录 的数据不是记录在在此所说的超分辨率层中，而是记录在其他场所。例如，如果是再生专用 (ROM)盘，则在基板上记录为凹坑，如果是记录型盘，则在在此所说的超分辨率层以外设置 有记录膜，在该记录膜上记录数据。作为典型的例子，在照射的波束的焦点深度内同样地设 置了记录数据的层和超分辨率层，但是其层间距离为数十至数百纳米。在该方法中，通过在 再生专用(ROM)盘中溅射相变记录膜来形成膜，在再生时融解相变记录膜的一部分。如果 融解部分的盘的反射率足够高，则再生信号中的从融解的部分得到的信号成为支配性。即， 相变膜融解的部分成为有效再生光斑。因为融解部分的面积比光斑小，所以通过缩小再生 光斑，光学分辨率提高。在专利文献1中，使非专利文献1中公开的想法更近一步，提出了制作相变材料的 凹坑，在再生时通过融解单一凹坑，得到超分辨率效果的方法。在该提案中，使用相变蚀刻法制作了相变材料的凹坑。所谓相变蚀刻法，是指通过利用相变膜的结晶部分和非晶部分 对于碱性溶液的溶解度不同，通过凹凸地改变相变标记的图形来进行加工的技术。在该方 法中，仅在标记部存在表示超分辨率效果的物质，空白部不需要吸收光，所以可以提高1层 的光学透过率，可以进行多层技术和超分辨率技术的组合。在非专利文献2中报告了通过 该方法实现了 2层超分辨率光盘的例子。将该方法称为凹坑型超分辨率方式，将如上所述 二维地连续制成超分辨率薄膜的情形称为薄膜型超分辨率方式。此外，作为光盘的其他提高记录密度的方法，提出了 Solid Immersion lens (以下 记载为SIL)。在该方法中，使透镜的NA为1以上，减小λ /NA,由此减小记录标记的尺寸， 提高记录密度。例如，在非专利文献3中报告了将NA提高到1.8的SIL的技术。在通常的 透镜中，在向透镜外射出光时，在与折射率比透镜小的空气的界面进行折射，所以无法使NA 为1以上。在非专利文献3的系统中关注该理由，通过使介质与透镜接近来实现了 NA > 1。当使介质与透镜接近时，通常不从透镜传播的NA > 1的成分与介质表面结合被变换为 转 播光，所以实现了实质上NA > 1的系统。此时，典型的是将透镜和介质之间的距离保持 在20nm左右或其以下，同时对透镜进行扫描，由此可以进行高密度记录。并且，在非专利文献5中报告了使用上述的SIL的多层记录的可能性，在非专利文 献6中报告了组合了超分辨率记录和SIL的结构。在非专利文献6的技术中，利用通过SIL 做成的微小光斑内的热分布，形成更微小的超分辨率光斑，由此实现更高的密度。专利文献1特开2006-107588号公报非专利文献IlJapanese Journal of Applied Physics 第 32 卷 5210 页 5213 页非专利文献2!Japanese Journal of Applied Physics 第 46 卷 3917 页 3921 页非专利文献3!Japanese Journal of Applied Physics 第 45 卷 1321 页 1324 页非专利文献4Japanese Journal of Applied Physics 第 44 卷 3554 页 3558 页非专利文献 5Proceedings of International Symposium on OpticalMemory 2007，Tu-G-05(2007)
发明内容
如上所述，通过在超分辨率中实现超过了光的衍射极限的有效分辨率，提高记录 密度。此时，因为记录标记的尺寸小于现有光盘的记录标记，所以重要的是控制记录条件。 艮口，在光盘中一般利用通过照射光在介质内产生的热，在记录膜上引起化学或物理的变化， 由此来记录标记，但是在记录微小标记列时，例如由于标记间的热干扰等影响，难以记录高 品质的标记。为了解决该问题，需要精准地调整记录条件。记录条件较大地依赖于盘的热特性、记录环境温度、作为光源的激光器的特性偏 差或发光状态等。实际制造的盘具有膜厚或膜的状态的面内偏差，因此，有时最佳记录条件 在盘半径或旋转一周的期间也发生变化。并且，在记录某个一连串的数据时，激光器从记录 开始时刻开始射出记录功率，激光器的温度由于进行射出而上升，在进行记录的中途有时激光射出功率或射出波形发生变化。因此，在记录的层中，有时记录的最佳条件发生变化。为了解决该课题，在记录一连串的数据时，需要一边在记录过程中确认已记录的 标记的品质一边调节记录条件。在此，将其称为OWC(Optimum WriteControl 记录条件最 佳调节)。在进行一般分辨率再生的现有的光盘的OWC中，例如在记录一连串的数据的中途 暂时停止记录，使激光射出功率成为再生光功率，对已经记录的标记进行再生，由此来检查 记录标记的品质。通过该检查，在确认了记录标记的品质降低时，例如向盘的记录测试区域 移动光斑，寻找最佳的记录条件。在超分辨率再生中，特征为使用对记录介质照射的光斑的热分布，生成实际上比 光斑的照射直径小的反射光斑。这与在进行记录时使用热意义相同，在记录条件偏离了最 佳条件时，意味着超分辨率再生条件也偏离最佳条件。因此，当始终恒定地固定再生条件 时，无法验证进行OWC得到的最佳记录条件是否真的是最佳。即，即使驱动器识别出执行 OWC后的当前的记录条件为最佳，但实际上只不过是在并非最佳的再生条件下验证的最佳 记录条件，存在实际上没有记录高品质的标记的情形。例如是标记尺寸变得比目标尺寸大 的情形等。此时，在超分辨率再生中也无法得到足够的分辨率，误码率恶化。在图2(a) (c)中表示了产生记录以及超分辨率再生条件偏移时的、记录标记尺 寸和超分辨率光斑尺寸的示意图。在此，为了简单，假设介质为记录标记尺寸与激光照射的 能量近似地成比例的追记型光盘。此外，假定超分辨率再生功率Psr有效地为DC功率。图 2 (a)表示在记录功率Pw以及Psr为最佳时，S卩，采用了为了记录用于实现目标记录密度所 需要的尺寸的标记203的最佳记录功率、以及在再生该尺寸的标记时为了得到能够获得高 品质的再生信号的超分辨率光斑202而需要的再生功率时的光斑201、标记202以及超分辨 率光斑203的尺寸的关系。图2(b)是Pw以及Psr小于最佳值的情形，(c)是Pw以及Psr 大于最佳值的情形。在(b)中，记录标记203和超分辨率光斑202都变小，在(c)中两者都 变大。例如在(b)中，因为超分辨率光斑和记录标记的尺寸与(a)的情形几乎相同，所以 能够进行最短标记的再生。但是，由于超分辨率光斑尺寸变小，因此超分辨率信号振幅变 小，再生信号的S/N比降低。在该状态下，考虑Psr始终恒定，仅调整Pw的情形。目前，无 论在哪个方法中，当驱动器检测到Pw不足而增大Pw时，记录标记变得大于超分辨率光斑尺 寸，再生信号的形状从希望的形状偏移。在作为再生信号的解码方式而采用了维特比解码 时，再生信号的形状偏移特别成为问题。结果，由于再生信号的形状，在维特比解码时的最 大似然运算中，有时根据实际的再生信号得到的二值码列和作为正确的解码目标的二值码 列(在记录介质中记录的二值码列)之间的欧氏距离不成为最小，成为解码错误的原因。并 且，因为Psr恒定，所以再生时形成的超分辨率光斑比最佳的再生状态下的超分辨率光斑 尺寸小，再生信号的S/N依然较低。在执行OWC时，根据再生信号取得用于Pw的最佳化的 物理指标，所以如果再生信号的S/N降低，则OWC的精度自身也降低。然后考虑(C)的情形。此时，因为超分辨率光斑大，所以再生信号的S/N大，但是 因为记录标记尺寸大，所以在再生信号中产生边沿位移。在此，当在某种方法中，驱动器检 测到Pw大于希望的值，保持Psr恒定，降低Pw来进行OWC时，记录标记尺寸变得小于超分 辨率光斑，所以尤其最短标记的分辨率不足。结果，无法得到高品质的再生信号，所以无法 决定Pw的最佳值。
如上所述，在超分辨率光盘中，因为在OWC时使超分辨率再生功率Psr恒定，所以 无法使记录条件最佳化。在使记录条件最佳化时还一同调节超分辨率再生条件，由此来解决上述的课题。 更具体地说，在一连串的OWC过程中，在执行已决定的记录条件是否为最佳的验证作业时， 与最佳化的记录条件相匹配地变更再生条件，由此来解决上述的课题。其原因在于，记录和 超分辨率再生都是通过在介质内生成希望的温度分布而进行的，如果为了进行记录而使用 的温度分布的形状变化，则为了进行超分辨率再生而在介质中应该生成的温度分布形状也 当然应该发生变化。关于记录条件和再生条件的调节，并不限于与记录条件相匹配地一同 调节再生条件，还可以与再生条件相匹配地调节记录条件。即，重要的是成对地执行记录条 件的调节和再生条件的调节。关于上述的OWC过程的详细内容，在实施例中进行说明。 对于通过能够再生超过了光学分辨率的微小标记，来实现记录数据的高密度化、 大容量化的超分辨率再生技术，能够没有误差地修正由于驱动器环境温度或盘内的热敏度 的波动引起的记录功率以及再生功率从最佳值的偏移。
图1是本发明的驱动器的动作的整体流程图。图2是记录功率以及超分辨率再生功率从最佳值偏移时的、记录标记尺寸和超分 辨率光斑尺寸的示意图。(a)为记录、再生功率为最佳值的情形，(b)为记录、再生功率小于 最佳值的情形，(c)为记录、再生功率大于最佳值的情形。图3(A)表示用于验证本发明的效果的光盘驱动器的构造。图3 (B)表示实施例1的记录功率以及再生功率决定流程。图3(C)表示试写的详细步骤。图3(D)表示试读的详细步骤。图4表示用于验证本发明的效果的光盘测试器的构造。图5是在本发明的第三实施方式中使用的记录波形。图6是将超分辨率技术和多层SIL记录进行了组合时的、在盘一周内不调整超分 辨率再生功率时得到的再生信号的抖动值的分布。图7是在SIL记录中应用了本发明时的、在盘一周内的最佳超分辨率再生功率。符号说明201光斑；202超分辨率光斑；203记录标记；301半导体激光器；302透镜；303偏 振光分束器；304 λ /4板；305反射镜；306物镜；307盘；308半反射镜；309反射镜；310聚 焦伺服信号检测器；311再生信号/跟踪信号检测器；312信号处理/控制系统；313致动 器；314激光干涉仪；315主轴；401半导体激光器；402透镜；403偏振光分束器；404 λ /4 板；405反射镜；406物镜；407盘；408半反射镜；409反射镜；410聚焦伺服信号检测器；411 再生信号/跟踪信号检测器；412信号处理/控制系统；413致动器；414激光干涉仪；415 主轴；416示波器；417控制用计算机
具体实施例方式以下说明本发明的实施方式，最初说明各个实施例共同的解决课题和课题解决单元的原理结构。如图2(b)所示，考虑由于某种原因，通过照射激光在介质内产生的温度降低的情 形。此时，长标记和短标记的标记宽度都变小，超分辨率光斑尺寸也同样缩小，因此，再生信 号中的非对称与在最佳条件时得到的再生信号的非对称大体相同。
但是，由于超分辨率光斑尺寸缩小，所以再生信号振幅减小。此外，标记长度变得 比希望的长度短，所以产生再生信号中的边沿位移。因为在标记的两端产生标记长度的缩 小，所以在前沿延迟，后沿前进的方向上产生边沿位移。此外，图2(c)的情况与(b)的情况 相反，再生信号振幅增大，并且在前沿前进，后沿延迟的方向上产生边沿位移。由此，例如通 过检测长标记的再生信号振幅^或信号的边沿位移，可以得知记录功率以及超分辨率功率 不足还是过剩。在上述情况下，需要预先得知Iy边沿位置等指标函数的最佳值。为此，在开始 进行记录以及再生之前进行记录、再生的试验，检测盘和驱动器的组合中的指标函数的最 佳值。在该试验中，在调整记录功率Pw和记录波形的同时，还需要调整超分辨率再生功率 Psr0然后，叙述Pw和Psr的调整方法。在本实施例的OWC过程中，基本上使Psr与Pw 成比例地变化。例如，假设检测到图2(b)那样功率不足的状况。此时，当与Pw成比例地提 高Psr时，可以接近图2(a)的状态。相反，在图2(c)的情况下，与Pw成比例地降低Psr。 原因在于，再生时对记录标记照射的激光通常为DC(照射强度相对于时间几乎恒定)，在激 光照射为DC时，在介质上产生的温度与激光功率、即在介质上照射的光斑的单位面积的能 量成比例。由此，通过成比例地改变Pw和Psr来检测L或者边沿位移，可以简便地搜索Pw 和Psr双方的最佳值。大体包含了以上流程的流程图为图1。基本上重复以下的流程在规定条件下进 行测试记录来再设定记录功率，使用再设定的记录功率Pw2和再设定前的记录功率Pwl的 比，再设定与再设定后的记录功率Pw2对应的再生功率Pr2，使用通过再设定后的再生功率 Pr2再生测试图形而得到的监视指标，来验证记录功率的妥当性。在本实施例的OWC过程中，在使用根据再生信号得到的指标函数使Pw最佳化时， 存在使用什么来作为Pw的功率的评价指标的课题。一般地，关于在记录动作时对记录介质 照射的激光的记录波形，作为Pw的功率的评价指标，由多个激光脉冲构成(称为写策略)， 所以使用包含多个脉冲的波形的平均功率。这是因为在记录以及超分辨率再生时在介质上 形成的热分布与平均功率成比例。但是，决定该记录波形、即脉冲波形的参数大体包含上下 的两个功率值、脉冲的占空比、先头脉冲以及最终脉冲这五个参数。因此，如何根据包含这 样的多个参数的记录脉冲波形来决定Pw的评价指标成为课题。最有效的方法是以从脉冲 波形中除去先头脉冲、最终脉冲后的部分(称为连续脉冲部分)的平均功率作为Pw的功率 指标。其原因在于，先头脉冲和最终脉冲的主要的作用是调节脉冲长度，主要决定标记宽度 的是连续脉冲部分。在使连续脉冲部分中包含的脉冲串的高功率为Pu，低功率为Pb，在高 功率Pu下的脉冲照射时间(各个脉冲的持续时间的总和)相对于连续脉冲部分中包含的 全部脉冲照射时间的比例为α时，可以将连续脉冲部分的功率表现为aPu+(l-a)Pb，因 此，Psr与Pw的比例关系可以如以下的式1那样表现。数学式1
Psr α Pu+(l-a )Pb · · ·⑴在此，使Pw和Psr成比例地变化，需要预先决定Pw和Psr的比例常数。为此，在记 录以及再生前，需要决定Pw和Psr的最佳值的过程。考虑了几个决定最佳值的过程。其中 之一是，在盘上设置测试记录区域，首先，使再生不是超分辨率再生，而是通过低功率进行 再生的一般分辨率再生，仅通过比光的衍射极限大的标记长来决定Pu、Pb、α以及先头脉 冲、最终脉冲的长度。然后，进行超分辨率再生，搜索再生信号的分辨率为最大的再生功率。 将其设为最佳Psr，然后，记录包含有小于光的衍射极限的标记长的标记列，通过Psr对其 进行再生，寻找再生信号的非对称、分辨率、抖动、误码率的某一个成为最佳的记录条件。或 者，也可以在盘上的预定场所预先制作了具有希望的标记长的凹凸数据列(embossed data array)，对该标记列进行超分辨率再生，决定超分辨率再生功率Psr，以使其再生信号具有 希望的性质。(实施例1)作为实施例的第一方式，叙述具有以下功能的光盘驱动器的结构例子，该功能为 检测环境温度的变化或激光的温度变化这样的事件，执行记录功率以及超分辨率再生功率 的调整。图3(A)表示驱动器的构成图。从半导体激光器301射出激光，通过透镜302使其 成为平行光。该平行光通过偏振光分束器303。此时，从半导体激光器301射出的激光为直 线偏振光，但是，关于该偏振光方向，为了完全通过偏振光分束器303，预先调整偏振光分束 器303的方向。激光通过λ/4板304被变换为圆偏振光，通过反射境305、物镜306后在盘 307上结成焦点。来自盘的反射光通过物镜306、反射镜305在λ/4板304上成为直线偏 振光，但其是与从激光器301射出时的偏振光方向相差90°的方向。因此，当该光射入到偏 振光分束器303中时，光路弯曲90°，射入到聚焦信号检测器310以及再生信号/跟踪信号 检测器311中。来自两个检测器的信号被输入到信号处理/控制系统312中。同时，通过 激光干涉仪314检测出光头(head)的半径位置，将该信号输入到系统312中。在该系统中 控制自动聚焦伺服(auto-focusingservo)、跟踪信号、激光脉冲发生信号、盘旋转速度等。 在此，使半导体激光器301的波长为405nm，使物镜306的数值孔径为0. 85。控制系统312 综合控制整个驱动器的动作，另一方面，管理全部在记录再生动作时所需要的运算处理。虽 然未图示，但本实施例的驱动器在半导体激光器中具备电阻检测元件，可以检测电阻检测 元件的电阻变化来感知激光器的温度变化。然后，使用图3(B) ⑶来说明图3(A)所示的光盘驱动器的OWC的动作。在图 3(A)所示的驱动器中插入了追记型超分辨率盘。在本实施例的超分辨率盘中，使窗口宽度 Tw为25ns，使调制码为1-7调制，使道间距(trackpitch)为320nm。即，最短标记长为2T 标记的50nm，最长标记长为8T标记的200nm。驱动器首先向在盘半径25mm附近形成的盘的 控制数据区域移动光头，检测在沟槽的摆动数据(wobbled data)中记述的盘类型。因此， 识别出该盘为追记型超分辨率盘。然后，驱动器检测在盘的上述区域中记录的推荐记录功 率Pwl、超分辨率再生功率Prl以及与写策略有关的信息(用于决定记录脉冲波形的参数 推荐值)(步骤301)，将半导体激光驱动器的驱动条件设定为上述值。在本实施例中， 假定 Pwl = 6. Omff, Prl = 0. 3mW。然后，使光头移动到设置在半径25. 3 25. 5mm附近的记录再生测试区域，执行第一试写(步骤302)。在本实施例中，所谓“试写”是进行以下的处理使用改变了记录功率 的激光，对记录介质记录预定的测试图形，根据对该测试图形进行再生后得到的再生信号 计算恰当的评价指标值，选择再生特性最好的记录功率。在试写中执行的步骤的详细内容 如图3(C)所示。图3(C)还兼顾说明在第二试写步骤307中执行的步骤，所以在第一试写 和第二试写中执行的步骤的详细内容有若干与图3(C)不同的部分。在文章中对于不同的 部分进行说明。首先，通过上述识别出的推荐记录条件，在上述的记录再生测试区域中记录由4T 以上的长度的标记形成的标记列(步骤321)。在本实施例的情况下，使比光学分辨率的极 限长的4T以上的标记为长标记。然后，执行监视指标的测定步骤。监视指标的测定步骤， 由通过作为推荐再生功率Psrl的0. 3mff对所记录的标记列进行再生的步骤(步骤322)、 以及根据再生信号计算监视指标的步骤(步骤323)构成。在本实施例中，作为监视指标， 测定了非对称。在此，在将最长标记的再生信号的上级(level)、下级(level)记载为Ιω、 Iu将最短标记的重复图形的部分的再生信号的上级、下级记载为Ish、込时，将非对称Asym 表现为数学式(2)。数学式2
通过控制系统312来执行监视指标的计算处理。然后，按照监视指标决定了记录功率和记录脉冲波形(步骤324)。在本实施例中， 通过以记录脉冲波形中包含的参数(记录功率Pu、Pb以及脉冲占空比α)为变量的函数 (以后称为监视指标函数)记述了作为监视指标的非对称。在本实施例中，为了使非对称大 体成为零而调整监视评价函数的参数，决定了记录功率Pu、Pb以及脉冲占空比α。在决定了记录功率Pu、Pb、脉冲占空比α后，为了使各个标记的长度成为希望的 长度而决定了先头脉冲以及最终脉冲的长度(步骤325)。通过控制系统312执行以上的参 数计算运算。由此，决定了 4Τ标记以上的记录条件(步骤304)。然后，执行了第一试读步骤(步骤305)。在图3 (D)中表示在试读中执行的步骤的 详细内容。在本实施例中，所谓“试读”是指以下的处理对记录介质多次照射改变了功率 的再生光，根据得到的再生信号计算恰当的评价指标值，选择再生特性最好的再生功率。与 图3(C)相同，图3(D)还兼顾说明在第二试读步骤309中执行的步骤。因此，在文章中说明 在第一试读和第二试读中执行的步骤中的、与图3(C)不同的部分。在步骤305的试读中，在上述识别的推荐再生功率Psrl的士20%的范围内以 0. ImW的间隔再生了通过第一试写而记录的标记列(步骤331)。然后，根据得到的再生信 号计算出监视指标(步骤332)，将表示监视指标为最佳值的再生功率作为暂定超分辨率再 生功率Psr’ (步骤333)。通过控制系统312执行用于计算Psr’的运算处理。在本实施例 中，在进行试读来调整超分辨率再生功率时使用的监视指标，使用了作为与在试写中使用 的监视指标不同的指标的分辨率。这是因为在使用相同的监视指标时，难以通过一个监视 指标调整两个参数。然后，执行了用于决定针对标记长3T以下的短标记的记录脉冲波形的第二试写(步骤307)。以下使用图3 (C)进行说明。首先，记录包含短标记的从2T到8T的标记(测 试图形)(步骤321)。作为记录测试图形时的记录条件，关于4T以上的标记，设为通过第一 试写而得到的记录条件，关于作为短标记的2T以及3T，设为推荐记录条件。然后，通过Psr’对记录的标记列进行再生(步骤322)，计算出监视指标(步骤
323)。在本实施例中，在试写时使用的监视指标为非对称，在步骤324中，使用与第一试写 时相同的监视指标函数，求出非对称大体为零的记录功率Pu、Pb以及脉冲占空比α (步骤
324)。然后，通过与第一试写相同的要领决定了先头脉冲以及最终脉冲的长度(步骤325)。 以上决定了包含2Τ至8Τ标记的最终的记录条件(最佳记录功率Pw2以及记录脉冲波形) (步骤308)。通过控制系统312执行用于决定记录波形的参数的运算处理。然后，执行了用于决定最终的超分辨率再生功率的第二试读(步骤309)。以下使 用图3 (D)来进行说明。在第二试读中，在Psr’的士20%的范围内以0. Imff的间隔再生在步 骤307中记录的从2T到8T的标记列(步骤331)，根据再生信号计算分辨率(步骤332)，求 出得到最大的分辨率的功率，将其作为最佳超分辨率再生功率Psr。(步骤333以及310)。 通过控制系统312执行用于计算出Psr的运算处理。在控制系统312内设置的闪速存储器 或盘内的管理区域中记录·保存这些最佳记录条件、超分辨率再生功率Psr以及再生信号 (步骤311)。在该条件下，盘的记录再生条件的设定完成，开始记录再生。在进行一连串的记录 时，检测到驱动器内温度以及激光器温度。如果该驱动器内温度以及激光器温度中的某个 温度从决定最佳记录再生条件时的温度变化了 10°c以上，则在此停止记录，通过Psr的功 率对到此记录的数据进行再生。在此，如果该再生信号振幅与通过上述最佳条件记录·再 生的信号的振幅相差5%以上，则再次设定记录再生条件。使光头移动到记录再生测试区域 来进行该再设定。首先，在当前所设定的条件下记录·再生标记列，测定了其振幅。因此，在该信号 振幅小于在设定最佳条件时得到的信号振幅时，使Psr每次增大0. 05mff,在振幅大时使Psr 每次减小0.05mW。关于此时的记录功率，使Pb以及α为恒定，使Pu为通过式(1)决定的 值。在调节了信号振幅后，为了使抖动成为最小而决定了先头脉冲、最终脉冲的长度。然后， 使光头返回直到刚才进行记录的轨道(track)，开始后续的数据的记录。由此，与在不进行 条件的再设定时，当进行20分钟以上的连续记录时，误码率恶化到10_4相比，通过该驱动器 即使进行一小时的连续记录，误码率也在10_6以下。以上，作为用于决定功率的监视指标，使用了信号振幅、分辨率、抖动，但是也可以 将其他参数作为指标。在此，即使将记录再生条件是否从最佳条件偏离的判断作为非对称、 抖动、误码率，也得到与上述相同的效果。此外，在本实施例中，说明了再次执行OWC的事件是驱动器的环境温度变化或激 光器的温度变化，但还可以在检测到其他的事件，例如盘的位置变化后执行最佳功率调整。 原因在于，有时由于盘的位置，盘上的薄膜的膜厚或组成稍微发生变化，并且有时由于盘的 位置，最佳记录 再生功率稍微不同。此时，希望在盘上的预定位置，例如在内圆周、中圆周、 外圆周上设置OWC用区域，在各个位置进行owe。如上所述，本实施例的光盘驱动器，在执行OWC流程时，将记录脉冲波形的调整动 作和超分辨率再生功率的调整动作作为组合来执行，因此可以正确地执行记录脉冲波形的调整。此外，因为在不同的步骤中执行针对长标记的记录·再生条件调整和针对短标记的 记录 再生条件调整，所以在光学分辨率以上的标记长中可以进行记录条件的调整，在光学 分辨率以下的标记长中，可以进行超分辨率再生所需要的再生条件的调整。在以上的说明 中，使用与记录条件的变化相匹配地调整再生条件的流程(在执行试写后执行试读)来进 行了说明，但与再生条件的变化相匹配来调整记录条件的流程也包含在本发明的范畴内。(实施例2)在此，记述驱动器的结构与第一实施方式大体相同，但在盘中设置了凹凸数据的 情形。在该驱动器中插入了追记型超分辨率盘。在此，直到检测推荐记录再生条件为止 的部分，与第一实施方式相同。然后，使光头移动到在该盘上制作了由2T至8T长度的凹凸构成的数据列的、半 径为25. 1 25. 2mm的区域。在推荐再生功率的士20%之间以0. Imff的间隔使再生功率 变化，将该凹凸数据的抖动为最小的再生功率作为暂定超分辨率再生功率Psr’。将此时的 Psr'的值和该再生信号记录在设置在控制系统312内的闪速存储器中。
然后，向记录再生测试区域移动光斑。控制系统312可以根据光斑的移动目的地 地址，判断出移动目的地为可以进行记录的区域。以推荐记录功率记录测试图形，并以Psr’ 的功率进行再生。然后，改变Pu来记录测试图形，使再生功率不变化地以Psr’对记录的测 试图形进行再生。根据得到的再生信号计算出得到最小抖动的Pu，将其作为最佳记录条件。然后，在Psr’的士20%的范围内再生以最佳记录条件记录的数据列，将得到最小 抖动的再生功率作为最佳超分辨率再生功率Psr。需要该最后的再次调整再生功率的理由 是，凹凸数据部分和记录标记部分的最佳再生功率不总是相同。其原因在于，通过凹凸制作 了凹凸数据，凹坑和空白的热扩散速度不同，所以超分辨率光斑尺寸一般与通过连续沟槽 制作的可记录部分不同。在此，将最佳记录再生条件、此时得到的再生信号记录在设置在控制系统312内 的闪速存储器中。开始该盘中的记录再生，如果盘内温度或激光器温度变化10°C以上，则使光头移 动到凹凸区域，首先进行超分辨率再生功率的再调整。在此，使功率变化当前的再生功率的 士20%，求出得到最小的抖动的功率。把在此得到的暂定超分辨率再生功率记为Psr”。因 此，将新设定的最佳超分辨率再生功率Psr，new设为数学式3Psrmw = -^rPsr* · '(2)以满足式(1)的方式决定了 Pu。在此，使Pb、α始终恒定。然后，使光头移动到 记录再生测试区域，以抖动达到最小的方式来决定先头脉冲、最终脉冲的长度。在本实施方式中，因为使用压花形成的预制凹坑进行第一试写以及事件发生后的 记录脉冲波形再调整，所以省略了记录测试图形的步骤。因此，决定Psr，new以及Pu的过 程的作业少，所以能够在短时间内进行记录再生条件的再设定。当然，应该检测的事件不仅 限于温度变化。此外，与实施例1相同，也可以是在再生条件设定后调整记录条件的流程。
(实施例3)叙述通过光盘测试器确认本实施例的效果的方法。 图4表示光盘测试器的结构图。功能和动作几乎与第一实施方式所示的光盘驱动 器相同。不同点在于能够通过示波器416观察再生信号和伺服信号；能够通过控制用计算 机417控制测试器的动作、伺服信号的偏置调整、光头位置、激光照射的定时、激光照射的 波形或功率等条件。在该测试器上安装了追记型超分辨率盘407，使主轴415旋转，通过伺服系统将光 斑固定在盘上的预定的位置。使用的盘是还未作为产品出厂的盘，在盘上没有记录在第一、第二实施方式中记 载的推荐记录再生条件。因此，首先从决定记录波形的作业开始。在此，与上述的实施方式 相同，使Tw为25nm，使调制码为1-7。在图5中表示设想的记录波形。在全部的标记记录中所使用的记录功率值为上级 Pu和下级Pb。通过n-1个脉冲记录nT标记。2Τ标记的记录参数是，脉冲宽度tfp、脉冲的 开始定时相对于时钟信号的延迟tfpd2。3T标记的记录的参数是，先头脉冲的开始定时的 tfpd3、第二脉冲(最终脉冲)的开始定时的延迟的tlpd3、以及第二脉冲(最终脉冲)的长 度tlp3。4T以上的长度的标记，通用上述的先头脉冲长度tfp和最终脉冲的开始定时的延 迟tlpd，将先头脉冲的开始定时tfpd、连续脉冲部分的上级和下级的长度tpu、tpb作为参 数。在此，使先头脉冲的开始定时tfpd和最终脉冲的长度tip为依赖于该标记的前后的空 白长度的参数。但是，在该空白长度为5T以上时，全部为通用的参数值。使除了先头脉冲 以及最终脉冲的连续脉冲部分的个数为n-3来记录4T以上的长度η的标记。该η_3个脉 冲的tpu和tpb全部相同。首先，使光头移动到盘半径40mm处，记录24T标记-24T空白的连续图形(24T纯 音图形(pure-tone pattern))，通过再生功率0. 3mW对该标记列进行再生。在此使标记长 度为24T的理由为24T相当于600nm，与光斑尺寸(λ/NA 480nm)相比最够大，因此能够 避免码间干扰地检测标记的前沿以及后沿的位置。利用该状况，调整Pu、Pb、先头脉冲的长 度和定时以及最终脉冲的长度和定时，以使再生信号的振幅和前后沿的位置成为希望的位 置。把在此得到的暂定的记录功率记为Pu ‘、Pb’。然后，通过该Pu ‘和脉冲长度来记录2T纯音图形，从ImW到4mW以0. Imff的间隔
使再生功率变化，来测定再生信号的振幅。在此，把得到最大振幅的再生功率设为暂定的超 分辨率再生功率Psr ’。然后，记录具有从2T到8T的标记长以及空白长的随机图形，通过Psr’的功率进 行再生，为了使再生信号的非对称大致成为零，来再调整Pu、Pb、先头脉冲的长度和定时、最 终脉冲的长度和定时。然后，使Psr变化来再生通过非对称最接近零的记录条件记录的标 记列，并测定其抖动。在此，使Psr的变化幅度为Psr’的士40%。在此，使抖动达到最小的 Psr为最佳超分辨率再生功率。在此得到的结果为Psr = 2. Omff,Pu = 7. Omff,Pb = 0. 3mW、 tfpd = 6nm、tfp = 15nm、tpu = tpb = 12. 5nm、tip = 5nm、tlpd = 14nm,因此，得到的抖 动为7. 2%。然后，在盘半径25mm处通过相同的记录条件记录随机图形，通过上述的Psr进行 再生，并测定抖动。结果，所得到的抖动为10.2%。在此，不改变记录波形，此外，固定Pb =0. 3mff以及(Pu+0. 3)/Psr = 7. 3/2. 0，同时使Pu以0. Imff的间隔进行变化，来进行记录以 及再生，观察8T标记的信号振幅。结果，信号振幅在Pu = 7. 2mW、Psr = 2. 05mff时达到最 大。因此，将Pu固定为7. 2mW，检测各个标记长的标记边沿位置，为了使标记边沿最接近希 望的位置，来调节先头脉冲和最终脉冲的长度以及定时。结果，抖动成为7. 5%。(实施例4)在本实施例中，记述组合了多层SIL记录和超分辨率时的OWC的方法。在多层SIL 记录中应用超分辨率时，聚焦偏移成为问题。在多层SIL记录用的光拾取光学系统中，使用 在SIL上配置了用于对光进行聚焦的物镜的光学系统，但是由于SIL和物镜的两个透镜的 位置调整的余量狭小，所以将两者固定。为了在该系统中实现多层记录，需要向介质的里层 聚焦光，但是在将两个透镜进行了固定的系统中，在SIL的透镜表面上决定光斑的聚焦位 置。SIL的透镜表面从介质表面上移到大约20nm的高度。但是，介质在表面具有数μ m的 覆盖层，在记录层之间具有数Pm的间隔层，这些层具有0.5μπι左右的厚度波动。由此， SIL的透镜表面与介质的记录层的距离，例如在盘旋转一周的期间产生波动。但是，在如上 所述将两个透镜固定的系统中，无法跟踪以这样的高频率波动的聚焦误差，结果，不得不在 聚焦偏移的状态下进行再生功率补偿。因此，在多层SIL记录中应用了超分辨率的系统中， 由聚焦偏移引起的再生信号的恶化成为问题。可以通过与超分辨率光斑的尺寸相匹配地调整再生功率来决定该课题。在超分辨 率中，根据超分辨率光斑得到高分辨率信号成分。超分辨率光斑的尺寸取决于超分辨率再 生功率，所以例如通过改变再生功率以使超分辨率光斑的尺寸在盘的一周内始终恒定，由 此可以恒定地保持超分辨率再生信号。在此，该解决方法是超分辨率再生特有的解决方法， 在一般分辨率再生时，无法通过再生功率补偿来解决上述课题。但是，在超分辨率再生时， 有效光斑尺寸由热分布(即，再生功率)来决定，所以通过调整再生功率，可以某种程度地 补偿离焦。但是，在改变再生功率时，需要在一周内也一起改变记录功率。因此，本实施例的驱动器具有与针对盘的厚度波动的超分辨率再生功率的补偿量 相匹配地补偿记录功率的功能。以下使用图说明具体结构。驱动器结构与图3(A)的结构大体相同。但是，通过在SIL的透明表面诱发的近场 光与介质表面结合成为传播光，使射入到光检测器311中的光量恒定，由此来执行SIL和介 质的距离控制。此时，光量由于记录标记或介质噪音而发生波动，所以通过上限截止滤波器 使信号带宽为IOkHz以下。如果是该信号带宽，并且如果SIL和介质的距离恒定，则信号大 体恒定，并且，由于透镜系统的质量，无法在其以上的带宽中移动透镜，所以SIL和介质的 距离大体保持恒定。使驱动器的光源波长为405nm，使SIL的NA为1. 8。因为λ /NA为225歷，所以衍 射极限的尺寸λ /4ΝΑ大约为56nm。使盘的Tw为12. 5nm,使调制码为1-7调制。此外，使 道间距为150nm。与第二实施方式相同，读出在盘上作为摆动数据记录的推荐记录再生条件。结 果，Pu = 5. 2mW、Pb = 0. 3mW、Psr = 1. 4mW、连续脉冲部分的 tpu 和 tpb 的比为 tpu/tpb = 0.6/0.4。然后，使光头移动到在盘半径25.0 25. 3mm处设置的凹凸数据部分。在该凹凸 数据部分中记录了上述的标记尺寸的随机数据。在制作用于形成基板的图形的原盘时，通 过电子束描绘来制作该凹凸数据。
制作2层的介质，使介质的覆盖层厚度为2 μ m，使2层的层间的间隔层厚度为 3μπι。记录膜为无法改写数据的追记型。在2层的记录层中，对于光斑，从光的入射侧看使光斑的焦点位于里层上，通过推 荐再生功率Psr’再生凹凸数据部分。对于该再生信号，将盘的一周划分为16份，对于该划 分区域，按照盘的基准旋转角进行计数，分配0 15的编号，计算在各个划分区域的抖动。 在图6中表示其结果。当使抖动的最大允许值为7. 5%时，在划分区域#6 9中超过了允 许值。认为这是由于在该区域中，介质的覆盖层和间隔层的厚度之和波动，光斑离焦而引起 的。因此，使Psr变化，在各个划分区域中测定得到最小抖动的Psr。在图7中表示其 结果。在此得到的Psr成为划分区域的函数，因此将N作为划分区域编号，记为Psr(N)。然后，使光头移动到在半径25. 3 25. 5mm处设置的记录再生测试区域。当在此 记录标记时，将Pu记为划分区域编号N的函数Pu (N)，使Pb为0. 3mff并且恒定。如上所述， 使Pu和Pb的脉冲长的占空比tpu/tpb为0.6/0. 4，所以在式(1)中，设为α = 0. 6，由此， 作为数学式4
计算出Pu(N)。即，按照盘的旋转角使记录功率变化。通过该Pu(N)进行测试记 录，检测各个标记长的标记边沿位置，调节先头脉冲和最终脉冲的长度和定时，以使边沿位 置接近希望的位置。在本实施例中，对于盘的记录层的一层通过一个轨道进行0WC。其原因在于，盘的 间隔层以及覆盖层是通过溅射树脂来制作的，但在使用溅射时，盘的一周内的层厚波动的 分布大体取决于盘的旋转角，对于半径方向的依赖度较低。但是，虽然膜厚波动几乎不具有 半径依存性，但有时膜厚的绝对值例如在外圆周变厚。针对半径方向的依存性较低的原因 在于，在溅射中，树脂从内圆周向外圆周几乎沿着旋转的法线方向流动。在本实施例中，在 划分区域#0中进行了超分辨率再生条件的调整。在划分区域#0内再生轨道一周的测试 数据，根据再生信号找出使抖动为最小的Psr，与图7的数据成比例地计算新的Psr。并且， 使用式(3)计算记录功率。在2层介质的另一层同样进行0WC，在整个盘中可以使抖动为 7. 5%以下。
权利要求
一种光信息记录再生方法，其向光信息记录介质照射激光，形成比该激光的照射光斑直径小的记录标记，并且照射该照射光斑直径的激光来对所述记录标记进行超分辨率再生，该光信息记录再生方法的特征在于，在调整为了进行记录而对所述光信息记录介质照射的激光的功率的过程中，成对地进行所述记录标记形成用激光的功率调整以及所述超分辨率再生用激光的功率调整。
2.根据权利要求1所述的光信息记录再生方法，其特征在于，成比例地调整所述记录标记形成用激光的激光功率以及所述超分辨率再生用激光的 激光功率。
3.根据权利要求1所述的光信息记录再生方法，其特征在于，与所述记录标记形成用激光的平均功率成比例地改变所述超分辨率再生用激光的激 光功率。
4.根据权利要求1所述的光信息记录再生方法，其特征在于，所述超分辨率再生用激光是DC波形的激光，作为所述比例调整时的超分辨率再生用 激光的功率指标，使用DC功率值，所述记录标记形成用激光由多个脉冲构成，作为所述比例调整时的记录标记形成用激 光的功率指标，使用除了该多个脉冲的先头脉冲和最终脉冲以外的部分的平均功率。
5.根据权利要求1所述的光信息记录再生方法，其特征在于，通过试写来进行所述记录标记形成用激光的功率调整，通过试读来进行所述超分辨率再生用激光的功率调整。
6.根据权利要求1所述的光信息记录再生方法，其特征在于，通过执行第一试写，进行针对长标记的所述记录标记形成用激光的功率调整，通过执行第一试读，决定针对该长标记的超分辨率再生功率，通过执行第二试写，决定针对包含短标记在内的全部标记长度的标记的记录标记形成 用激光的功率，通过执行第二试读，决定针对包含所述短标记在内的全部标记长度的标记的超分辨率 再生用激光的功率。
7.根据权利要求6所述的光信息记录再生方法，其特征在于，作为所述第一试写用测试图形，使用在所述光信息记录介质的预定位置上形成的压花坑。
8.一种光信息记录再生装置，其向光信息记录介质照射光，从所述光信息记录介质再 生信息，具备对所述光信息记录介质形成比所述光的波长小的记录标记，并且对该记录标 记进行超分辨率再生的功能，该光信息记录再生装置的特征在于，具备控制单元，其成对地执行所述记录标记形成用激光的功率调整以及所述超分辨率 再生用激光的功率调整。
9.根据权利要求8所述的光信息记录再生装置，其特征在于，所述控制单元成比例地调整所述记录标记形成用激光的激光功率以及所述超分辨率 再生用激光的激光功率。
10.根据权利要求8所述的光信息记录再生装置，其特征在于，所述控制单元，通过试写来进行所述记录标记形成用激光的功率调整，通过试读来进行所述超分辨率再生用激光的功率调整。
11.根据权利要求10所述的光信息记录再生装置，其特征在于， 所述控制单元根据试写用测试图形的再生信号计算出监视指标， 使用作为变量至少包含记录功率、作为因变量包含所述监视指标的监视指标函数，来 计算所述记录功率的最佳值。
全文摘要
本发明提供一种光信息记录再生方法、装置以及介质。在通常的光盘中，由于环境温度、激光器温度或介质的记录灵敏度的变化等，有时需要在记录过程中再次设定记录条件。在对比光学分辨率小的记录标记进行再生，以记录数据的高密度化为目的的超分辨率光盘中，由于再生信号品质较大地取决于超分辨率再生功率，所以需要与记录条件的再设定一同再设定超分辨率再生条件。在检测记录条件从最佳值的偏移，求出最佳记录功率的测试记录的过程中，在变更记录功率的同时变更超分辨率再生功率。此时，希望与记录功率成比例地变更超分辨率再生功率。
文档编号G11B7/24GK101840713SQ20101011566
公开日2010年9月22日 申请日期2010年2月11日 优先权日2009年3月16日
发明者峰邑浩行, 新谷俊通, 江藤宗一郎 申请人:日立民用电子株式会社