JP2002288830A - 光学的情報記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録媒体が部分的に受ける熱的ストレスのピ
ークを減少させて記録動作を安定化させると共に、書換
え可能な記録媒体、特に相変化記録媒体の書換え回数を
増大させることができる光学的情報記録方法を提供す
る。 【解決手段】 記録マークを形成する部分ｉ＝４，５，
６，７，８での照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０としては、
Ｅ_０＝（Ｐｗ＋Ｐｂ）／２で同じに設定する一方で、非
マーク部分ｉ＝１，２，３，９，１０では基本的に照射
エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×ｅとするが、特に、マーク列
の先頭部分ｉ＝４の直前に位置する非マーク部分ｉ＝
２，３については本来の照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×
ｅ（０＜ｅ＜１）よりも大きめな照射エネルギーＥ(ｉ)
＝Ｅ_０×ａ（ｅ＜ａ＜１）として設定することで、不足
エネルギーを補いつつ、記録時の熱ストレスを軽減でき
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
代表される光学的情報記録再生装置、特にレーザ光照射
による熱を利用して光学的マークを記録する光学的情報
記録再生装置に好ましく適用される光学的情報記録方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光などを記録媒体に照射
し、記録膜に吸収された光エネルギーの熱的作用により
記録膜に穴を形成したり、加熱と冷却の速度を制御して
結晶構造を変化させたり、磁化の向きを変化させたり、
記録膜を変形させたりして光学的マークを記録すること
により情報を記録する方法が知られている。

【０００３】この方法は、近年、光ディスク装置、光磁
気ディスク装置に適用されて実用化され、これら装置は
その記録密度の高さ、メモリ容量の大きさが大きな特長
となり、外部情報記録装置として使用されるようになっ
た。

【０００４】光ディスク装置のメモリ容量は、直径１３
０ｍｍのディスク片面で３００ＭＢ（メガバイト）〜５
００ＭＢの時代から更に大容量化され、同一サイズで１
０００ＭＢ以上のメモリ容量とすることが望まれ、録線
密度の向上と、トラック密度の向上が図られている。

【０００５】一般に、記録位置の周期を短くしたり、ト
ラックピッチを狭めたりしただけでは、隣接マークとの
信号干渉が大きくなって再生信号が劣化するため、記録
再生用光ビームのスポット径を小さくする必要があり、
今度は、記録再生装置の光学系の設計余裕度が小さくな
るという問題が発生する。

【０００６】このような相矛盾する問題を解消し、情報
記録密度を向上させることのできる光学的情報記録方法
として、従来、特開平４−４９５２５号公報記載の記録
方式が知られている。即ち、入力情報に従ってマークの
有無を媒体上に順次記録して行く時に、マーク無し状態
からマーク有状態に移るとき、通常のマーク記録時より
も記録エネルギーを大きくして記録するという方法であ
る。

【０００７】この方法によれば、マークを連続して記録
するときに後ろの方に記録するマーク程、前のマークか
らの余熱により過大に幅広く記録されてトラック密度が
減少するという問題（トラック間のマーク干渉）が解決
され、トラック密度を向上させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反面、
記録エネルギーが集中する部分で、記録媒体が受ける熱
的ストレスが大きくなり、部分的な劣化が蓄積し、特に
相変化記録媒体の場合では、書換え可能な回数が減少し
易くなるという欠点もあった。

【０００９】この点について、図３を参照してより詳細
に説明する。図３は、特開平４−４９５２５号公報記載
の記録方式を相変化記録に適用した従来例を示すもの
で、所定周期ΔｘのＮＲＺＩ（Non-Return-to-Zero-Inv
erted） channel bit 列のデータ（ａ）と論理信号
（ｂ）と記録マーク（ｃ）との関係を示している。Chan
nelbit列は、必ずしもランダムでなくてもよく、記録特
性に合わせて、同じビット状態が、連続して現れる回数
を、３回〜１４回、或いは、２回〜７回というように、
下限と上限を制限する場合もある。

【００１０】記録光パルス（ｄ）は、入力データ信号の
ビットクロックに同期して例えば半導体レーザ等の光源
が発光し、例えば、相変化記録マークの有り（低反射非
晶質マーク）・無し（高反射結晶質）で情報が記録され
る。ちなみに、相変化記録に適した記録方法の例として
は、特開平８−２２１７５７号公報に示されるようなパ
ルス光を用いる方法がある。記録パワーＰｗは、消去パ
ワーＰｅよりも大きく、バイアスパワーＰｂは、記録パ
ワーＰｗを照射した直後の急冷を促進し非晶質マークを
効率的に形成するために、消去パワーＰｅよりも低く設
定される。さらに先頭マークビットは、他のマークビッ
トよりも光ビームの照射エネルギー（パワー値と持続時
間との積）が大きくなるように設定される。消去パワー
は、消去に足るエネルギーを補給し、結晶化を促進する
ための時間を有効に与えるためにビット時間全体に亘っ
て一定に保持される。

【００１１】このような従来技術によれば、短い記録マ
ークが、マーク列の先頭部分の過剰な記録エネルギーに
より、強調されて記録されるので、記録特性は優れてい
るが、先頭のマークビットの記録エネルギーが大きくな
る分、光学的マークの有る無しの状態によって生ずる熱
的なストレスが多くかかり、書換え記録可能な相変化メ
ディアの場合であれば、書換え回数が少なくなるという
欠点がある。

【００１２】本発明は、記録媒体が部分的に受ける熱的
ストレスのピークを減少させて記録動作を安定化させる
と共に、書換え可能な記録媒体、特に相変化記録媒体の
書換え回数を増大させることができる光学的情報記録方
法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所定ピッチで設けられた光学的情報記録媒体の情報トラ
ックに沿って所定周期△ｘを有する位置に変調された光
ビームを照射して光学的マークの有無を形成することに
より情報を記録する光学的情報記録方法において、前記
光学的マークの有無を形成する位置を順番に、…，ｉ−
１，ｉ，ｉ＋１，…とし、各位置に形成すべきマークの
状態を、…，δ(ｉ−１)，δ(ｉ)，δ(ｉ＋１)，…によ
りマーク形成状態１とマーク非形成状態０で表すとき、
各マーク形成位置ｉにおける光ビーム照射エネルギーＥ
(ｉ)を、 Ｅ(ｉ)＝Ｅ_０×δ(ｉ)＋Ｅ_０×ｅ×(１−δ(ｉ)) （但し、０＜ｅ＜１、Ｅ_０は所定の照射エネルギー値）
となるように設定するとともに、δ(ｉ)＝０、かつ、δ
(ｉ＋１)＝１又はδ(ｉ＋２)＝１の場合には、 Ｅ(ｉ)＝Ｅ_０×ａ （但し、ｅ＜ａ＜１）となるように設定するようにし
た。

【００１４】従って、所定周期Δｘ毎に示される照射エ
ネルギーＥ(ｉ)はマーク形成状態１の部分では同じ照射
エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０に保ち、マーク列直前となるそ
の１個前のマーク形成状態０の部分で本来の照射エネル
ギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×ｅよりも大きめなエネルギーＥ_０×
ａを照射させるようにしているので、記録パワーがマー
ク列先頭部分に集中することなく先頭マークよりも前の
非マーク部分で不足エネルギーを補うことができ、よっ
て、記録時に光学的情報記録媒体に与える熱ストレスを
少なくし、書換え回数を増大させることができる。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
学的情報記録方法に加えて、各マーク形成位置ｉにおけ
る光ビーム照射エネルギーＥ(ｉ)を、δ(ｉ)＝０、か
つ、δ(ｉ＋２)＝１の場合も、 Ｅ(ｉ)＝Ｅ_０×ａ となるように設定するようにした。

【００１６】従って、請求項１記載の発明に加えて、マ
ーク列直前となるその１個前のマーク形成状態０の部分
だけでなく、２個前のマーク形成状態０の部分も本来の
照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×ｅよりも大きめなエネル
ギーＥ_０×ａを照射させるようにしているので、より一
層記録パワーがマーク列先頭部分に集中することなく先
頭マークよりも前の非マーク部分で不足エネルギーを補
うことができ、よって、記録時に光学的情報記録媒体に
与える熱ストレスを少なくし、書換え回数を増大させる
ことができる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の光学的情報記録方法において、前記照射エネルギー
Ｅ(ｉ)としてＥ_０×ｅ，Ｅ_０×ａを与えるときの照射光
が前記所定周期△ｘの間連続的で、前記照射エネルギー
Ｅ(ｉ)として所定の照射エネルギー値Ｅ_０を与えるとき
の照射光が前記所定周期△ｘ内で、高いパワーレベルで
パルス的に照射する期間と低いパワーレベルに保持する
期間とを有するようにした。

【００１８】従って、請求項１又は２記載の発明を実現
する上で、マーク形成状態１の部分に関しては、高いパ
ワーレベルと低いパワーレベルとによるパルス光で記録
させることにより、記録特性を良好に保つことができ
る。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項３記載の光
学的情報記録方法において、マーク形成状態１が連続す
るマーク列の先頭のマーク形成位置に前記照射エネルギ
ーＥ(ｉ)として所定の照射エネルギー値Ｅ_０を与えると
きの照射光がＥ_０×ｅなるエネルギーレベルで前記所定
周期△ｘの間連続的である。

【００２０】従って、基本的には請求項３記載の発明と
同様であるが、特に、マーク列の先頭マークの形成に関
しては、他のマーク部分と照射エネルギー値Ｅ_０は同じ
としＥ_０×ｅなるエネルギーレベルで所定周期△ｘの間
連続的なエネルギーとして付与することにより、マーク
長が長くなりやすい光学的情報記録媒体に記録する場合
にはより好適となり、光学的情報記録媒体の書換え回数
を増大させることができる。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
の何れか一記載の光学的情報記録方法において、前記光
学的情報記録媒体を相変化型記録媒体とする。

【００２２】従って、書換え可能な光学的情報記録媒体
である相変化型記録媒体に関して適用することにより、
その書換え回数を増大させることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
に基づいて説明する。本実施の形態の光学的情報記録方
法は、例えば、光学的情報記録媒体として書換え型の相
変化型記録媒体に対する情報記録方法として適用されて
いる。この場合、図３に示した場合と同様に、所定ピッ
チで設けられた相変化型記録媒体の情報トラックに沿っ
て所定周期△ｘを有する位置に変調された光ビームを照
射して光学的マークの有無を形成することにより情報を
記録する光学的情報記録方法を前提とする。

【００２４】このような前提の下、本実施の形態では、
光学的マークの有無を形成する位置を順番に、…，ｉ−
１，ｉ，ｉ＋１，…とし、各位置に形成すべきマークの
状態を、…，δ(ｉ−１)，δ(ｉ)，δ(ｉ＋１)，…によ
りマーク形成状態１とマーク非形成状態０で表すとき、
各マーク形成位置ｉにおける光ビーム照射エネルギーＥ
(ｉ)を、 Ｅ(ｉ)＝Ｅ_０×δ(ｉ)＋Ｅ_０×ｅ×(１−δ(ｉ)) （但し、０＜ｅ＜１、Ｅ_０は所定の照射エネルギー値）
となるように設定するとともに、δ(ｉ)＝０、かつ、δ
(ｉ＋１)＝１の場合には、 Ｅ(ｉ)＝Ｅ_０×ａ （但し、ｅ＜ａ＜１）となるように設定するようにした
ものである。同時に、δ(ｉ)＝０、かつ、δ(ｉ＋２)＝
１の場合も、 Ｅ(ｉ)＝Ｅ_０×ａ となるように設定するようにしたものである。さらに、
照射エネルギーＥ(ｉ)として所定の照射エネルギー値Ｅ
_０を与えるときの照射光が所定周期△ｘ内で、高いパワ
ーレベルＰｗでパルス的に照射する期間と低いパワーレ
ベルＰｂに保持する期間とを例えば５０％デューティで
有するパルス光を用いるように設定されている。

【００２５】従って、本実施の形態では、記録マークを
形成する部分ｉ＝４，５，６，７，８での照射エネルギ
ーＥ(ｉ)＝Ｅ_０としては、Ｅ_０＝（Ｐｗ＋Ｐｂ）／２と
されている。これに対して、非マーク部分ｉ＝１，２，
３，９，１０では基本的に照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０
×ｅとされているが、本実施の形態では、マーク列の先
頭部分ｉ＝４の直前に位置する非マーク部分ｉ＝２，３
については本来の照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×ｅより
も大きめな照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×ａとして設定
されている。これらの照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×
ｅ，Ｅ_０×ａを与えるときの照射光は所定周期△ｘの間
連続的となるようなパルス波形に設定されている。

【００２６】即ち、図１に示す例を上式に当てはめる
と、 Ｅ(１)＝Ｅ_０×ｅ ←δ(１)＝０による Ｅ(２)＝Ｅ_０×ａ ←δ(２)＝０、かつ、δ(４)＝１による Ｅ(３)＝Ｅ_０×ａ ←δ(３)＝０、かつ、δ(４)＝１による Ｅ(４)＝Ｅ_０ ←δ(４)＝１による Ｅ(５)＝Ｅ_０ ←δ(５)＝１による Ｅ(６)＝Ｅ_０ ←δ(６)＝１による Ｅ(７)＝Ｅ_０ ←δ(７)＝１による Ｅ(８)＝Ｅ_０ ←δ(８)＝１による Ｅ(９)＝Ｅ_０×ｅ ←δ(９)＝０による Ｅ(１０)＝Ｅ_０×ｅ ←δ(１０)＝０による … となる。

【００２７】このように、本実施の形態によれば、ｉ＝
４のような先頭マークビットをｉ＝５，６，７，８のよ
うな他のマークビットと同じ照射エネルギーにして記録
させており、先頭マークビットの１ビットないし２ビッ
ト前までの間の消去エネルギーをＰｅからＰａに多くし
て記録させているので、記録パワーＰｗがマーク先頭部
に集中することがなく、先頭マークよりも前の消去期間
中に不足エネルギーを補っているので、記録時の熱スト
レスが少なく、書換え回数を後述する実施例のように２
倍程度向上させることができる。

【００２８】本発明の第二の実施の形態を図２に基づい
て説明する。本実施の形態も基本的には第一の実施の形
態の場合と同様であるが、本実施の形態では、マーク列
の先頭部分ｉ＝４の直前に位置する非マーク部分ｉ＝３
についてのみ本来の照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×ｅよ
りも大きめな照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×ａとして設
定するとともに、マーク列中の先頭部分ｉ＝４について
は、他のマーク部分ｉ＝５，６，７，８と同じ照射エネ
ルギーであるが、Ｅ_０×ｅ＝Ｐｅなるエネルギーレベル
で所定周期△ｘの間連続的な記録光パルスで記録させる
ようにしたものである。

【００２９】即ち、図２に示す例を前述した式に当ては
めると、 Ｅ(１)＝Ｅ_０×ｅ ←δ(１)＝０による Ｅ(２)＝Ｅ_０×ｅ ←δ(２)＝０による Ｅ(３)＝Ｅ_０×ａ ←δ(３)＝０、かつ、δ(４)＝１による Ｅ(４)＝Ｅ_０ ←δ(４)＝１による Ｅ(５)＝Ｅ_０ ←δ(５)＝１による Ｅ(６)＝Ｅ_０ ←δ(６)＝１による Ｅ(７)＝Ｅ_０ ←δ(７)＝１による Ｅ(８)＝Ｅ_０ ←δ(８)＝１による Ｅ(９)＝Ｅ_０×ｅ ←δ(９)＝０による Ｅ(１０)＝Ｅ_０×ｅ ←δ(１０)＝０による … となる。

【００３０】また、パワーレベル的には、Ｅ(４)＝Ｐｅ
＝Ｅ(５)＝Ｅ(６)＝Ｅ(７)＝Ｅ(８)＝（Ｐｗ＋Ｐｂ）／
２となる。

【００３１】このように、本実施の形態によれば、マー
ク列中のｉ＝４のような先頭マークビットをｉ＝５，
６，７，８のような他のマークビットと同じ照射エネル
ギーにして記録させており、かつ、先頭マークビットの
部分ｉ＝４を消去パワーＰｅと同じパワーレベルにして
記録させているので、記録パワーＰｗがマーク列先頭部
に集中することがなく、特に本実施の形態の場合の相変
化型記録媒体のように、記録マークが長くなりやすいメ
ディアに記録する場合に好適で、同様に記録時の熱スト
レスが少なく、書換え回数を後述する実施例のように２
倍以上向上させることができる。

【００３２】

【実施例】次に本発明の効果を具体的に示すために、書
換え可能回数を比較した実施例を以下に示す。

【００３３】 光ビーム径：半値ビーム径０．９μｍ （波長７８０ｎｍ、開口数０．５０で集光した） 光記録媒体：直径１２０ｍｍのポリカーボネート基板に形成した書換型相変化 型記録媒体ＣＤ−ＲＷ 記録条件： 光ビーム走査速度：４．８ｍ／秒 レーザ記録パワー：Ｐｗ＝１４ｍＷ，Ｐｅ＝７．０ｍＷ， Ｐａ＝９．０ｍＷ，Ｐｂ＝０．７ｍＷ マーク位置の周期Δｘ：０．２８μｍ トラックピッチ：１．６μｍ 記録信号：ＥＦＭ変調のＣhannel bit列(マーク／非マーク長さ ３Ｔ〜１１Ｔ)

【００３４】

【表１】

【００３５】本実施例によれば、相変化型記録媒体の例
を示すが、書換え可能回数を飛躍的に向上させ得る顕著
な効果が得られる。また、マークを形成する各Ｃhannel
bit間で光エネルギーが均一化されるので、反射光を検
出して案内溝の蛇行からアドレスを読む場合にも、照射
光に混入する記録信号光がbit単位でほぼ等しくなるこ
ととなり、蛇行溝信号が安定し、アドレスの再生信頼性
が向上する。このような効果は、相変化型記録媒体に限
らず、光磁気記録媒体のように熱作用で記録する他の光
学的情報記録媒体でも同様に得られる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、所定周期
Δｘ毎に示される照射エネルギーＥ(ｉ)はマーク形成状
態１の部分では同じ照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０に保
ち、マーク列直前となるその１個前のマーク形成状態０
の部分で本来の照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×ｅよりも
大きめなエネルギーＥ_０×ａを照射させるようにしたの
で、記録パワーがマーク列先頭部分に集中することなく
先頭マークよりも前の非マーク部分で不足エネルギーを
補うことができ、よって、記録時に光学的情報記録媒体
に与える熱ストレスを少なくし、書換え回数を増大させ
ることができる。

【００３７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明に加えて、マーク列直前となるその１個前のマ
ーク形成状態０の部分だけでなく、２個前のマーク形成
状態０の部分も本来の照射エネルギーＥ(ｉ)＝Ｅ_０×ｅ
よりも大きめなエネルギーＥ _０×ａを照射させるように
しているので、より一層記録パワーがマーク列先頭部分
に集中することなく先頭マークよりも前の非マーク部分
で不足エネルギーを補うことができ、よって、記録時に
光学的情報記録媒体に与える熱ストレスを少なくし、書
換え回数を増大させることができる。

【００３８】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の発明を実現する上で、マーク形成状態１の部
分に関しては、高いパワーレベルと低いパワーレベルと
によるパルス光で記録させることにより、記録特性を良
好に保つことができる。

【００３９】請求項４記載の発明によれば、基本的には
請求項３記載の発明と同様であるが、特に、マーク列の
先頭マークの形成に関しては、他のマーク部分と照射エ
ネルギー値Ｅ_０は同じとしＥ_０×ｅなるエネルギーレベ
ルで所定周期△ｘの間連続的なエネルギーとして付与す
るようにしたので、マーク長が長くなりやすい光学的情
報記録媒体に記録する場合にはより好適となり、光学的
情報記録媒体の書換え回数を増大させることができる。

【００４０】請求項５記載の発明によれば、請求項１な
いし４の何れか一記載の光学的情報記録方法において、
書換え可能な光学的情報記録媒体である相変化型記録媒
体に関して適用することにより、その書換え回数を増大
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の情報記録方法を示
す説明図である。

【図２】本発明の第二の実施の形態の情報記録方法を示
す説明図である。

【図３】従来の情報記録方法を示す説明図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定ピッチで設けられた光学的情報記録
   媒体の情報トラックに沿って所定周期△ｘを有する位置
   に変調された光ビームを照射して光学的マークの有無を
   形成することにより情報を記録する光学的情報記録方法
   において、 前記光学的マークの有無を形成する位置を順番に、…，
   ｉ−１，ｉ，ｉ＋１，…とし、各位置に形成すべきマー
   クの状態を、…，δ(ｉ−１)，δ(ｉ)，δ(ｉ＋１)，…
   によりマーク形成状態１とマーク非形成状態０で表すと
   き、 各マーク形成位置ｉにおける光ビーム照射エネルギーＥ
   (ｉ)を、 Ｅ(ｉ)＝Ｅ_０×δ(ｉ)＋Ｅ_０×ｅ×(１−δ(ｉ)) （但し、０＜ｅ＜１、Ｅ_０は所定の照射エネルギー値）
   となるように設定するとともに、δ(ｉ)＝０、かつ、δ
   (ｉ＋１)＝１の場合には、 Ｅ(ｉ)＝Ｅ_０×ａ（但し、ｅ＜ａ＜１） となるように設定するようにしたことを特徴とする光学
   的情報記録方法。
2. 【請求項２】 各マーク形成位置ｉにおける光ビーム照
   射エネルギーＥ(ｉ)を、δ(ｉ)＝０、かつ、δ(ｉ＋２)
   ＝１の場合も、 Ｅ(ｉ)＝Ｅ_０×ａ となるように設定するようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の光学的情報記録方法。
3. 【請求項３】 前記照射エネルギーＥ(ｉ)としてＥ_０×
   ｅ，Ｅ_０×ａを与えるときの照射光が前記所定周期△ｘ
   の間連続的で、前記照射エネルギーＥ(ｉ)として所定の
   照射エネルギー値Ｅ_０を与えるときの照射光が前記所定
   周期△ｘ内で、高いパワーレベルでパルス的に照射する
   期間と低いパワーレベルに保持する期間とを有するよう
   にしたことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的情
   報記録方法。
4. 【請求項４】 マーク形成状態１が連続するマーク列の
   先頭のマーク形成位置に前記照射エネルギーＥ(ｉ)とし
   て所定の照射エネルギー値Ｅ_０を与えるときの照射光が
   Ｅ_０×ｅなるエネルギーレベルで前記所定周期△ｘの間
   連続的であることを特徴とする請求項３記載の光学的情
   報記録方法。
5. 【請求項５】 前記光学的情報記録媒体を相変化型記録
   媒体とすることを特徴とする請求項１ないし４の何れか
   一記載の光学的情報記録方法。