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JP3223907B2 - 光学的情報記録方法 - Google Patents
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JP3223907B2 - 光学的情報記録方法 - Google Patents

光学的情報記録方法

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JP3223907B2
JP3223907B2 JP04123399A JP4123399A JP3223907B2 JP 3223907 B2 JP3223907 B2 JP 3223907B2 JP 04123399 A JP04123399 A JP 04123399A JP 4123399 A JP4123399 A JP 4123399A JP 3223907 B2 JP3223907 B2 JP 3223907B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、書換可能な光学的
情報記録媒体上に信号を記録、再生、消去する装置、と
りわけ信号をオーバライトする装置に関する。
【0002】
【従来の技術】テルル、セレンをベースとするカルコゲ
ナイドガラス薄膜等のアモルファス・結晶間の相変化、
あるいはInSb,AgZn薄膜等の結晶・結晶間の相
変化を光学情報記録媒体の記録層に応用し、レーザー光
線を用いて微小信号マークを記録、再生、消去、書き換
えする、いわゆる相変化形の光記録技術は公知である。
【0003】また、強磁性体薄膜の磁化方向を、外部磁
界の助けを借りながらレーザー光線を用いて反転させ、
これを磁気カー効果によって読み出す、いわゆる光磁気
記録技術もすでに公知である。
【0004】さらに上述の内、相変化形の記録媒体上
に、図2に示すような記録レベル(ピーク値)と消去レ
ベル(バイアス値)との二つのレベルの間で、パルス変
調されたレーザー光線を照射し、既に書かれている古い
信号を消去しながら、その上に新しい信号を直接記録し
ていく方法、いわゆる単一レーザービームによるオーバ
ライト方法もまた既に公知である(特開昭56−145
530号公報)。
【0005】すなわち、高いレーザーパワーで照射され
た部位は、一旦メルトした後急冷されてアモルファス化
する、一方低いレーザーパワーで照射された部位は、融
点を超えることなくガラス化温度付近でアニールされて
結晶化する。このプロセスがレーザー光線を照射する前
の状態に拘らず、つまりアモルファスであったか、結晶
であったかには拘らず生じれば、単一のレーザースポッ
トでオーバライトができることが報告されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単一レ
ーザースポットでのオーバーライト機能は、光学系を簡
単に出来る、書き換えのためのアクセス時間を(もし回
転数が同じならば)1/2に短縮出来る等のメリットを
有しているが、一方では、記録マークの長さがオーバー
ライトしないで単に記録を行なう場合に比べて長くなっ
てしまうという課題が見られた。
【0007】このことは、記録マークの記録位置に、ジ
ッターが発生しやすいことを意味する。すなわち、従来
のオーバーライト方法では、特にPWM記録方式のよう
に記録マークの立ち上がり・立ち下がりの位置の何れも
を厳しく決定する必要のある記録方式には、まだ充分に
対応しきれていない。
【0008】従って、本発明は、記録マーク位置におけ
るジッタを抑制する光学情報記録再生装置を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、光の強度を、
第1のパワーレベルと、第1のパワーレベルよりも低い
第2のパワーレベルと、第2のパワーレベルよりも低い
第3のパワーレベルとの間で切替えて記録媒体に照射す
ることによって記録媒体に信号を記録する光学的情報記
録方法であって、情報信号を記録する場合、第2のパワ
ーレベルと第1のパワーレベルとの間で変調された情報
パルスであって、さらに情報パルス内に第3のパワーレ
ベルと第1のパワーレベルとの間で変調された複数のパ
ルス列が存在する情報パルスが照射され、この複数のパ
ルス列における先頭パルスのパルス幅が、先頭パルスに
続くパルスの幅よりも広いことを特徴とする。前記複数
のパルス列のなかでは先頭パルスのパルス幅が最も広
く、後端パルスのパルス幅が最も狭くてよい
【0010】記録周波数f1に高周波を重畳し、レーザ
ーパワーをP1とP2との間で切り換える際に、一旦再生
光レベルにまで低下させることによって、照射による昇
温・冷却プロファイルを、より精密に制御することがで
きる。
【0011】つまり、照射光をパルス列化することで、
熱が記録マークの後部で蓄積されることに起因して発生
する「マークの形状が涙滴状の歪を呈する」という現象
を抑制することができる。
【0012】また、パワーレベルを切り換える際に、一
旦P0レベルを経由させることで、熱伝導の影響を低減
させ、マーク間の熱的な干渉効果によりマーク形状が変
化することを抑制する。すなわち、記録マークを望む位
置に望む長さで形成することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】まず、従来方法における問題点を
分析し、続いて本発明を説明する。
【0014】上記従来法における問題点は、いわゆる
「ヒートモード記録」に特有の現象である。すなわち、
アモルファス・結晶、結晶・結晶間の相変化を応用した
相変化形記録媒体、強磁性体薄膜の磁気カー効果を応用
した光磁気記録媒体は、いずれも吸収した光がいったん
熱に変換され、この熱によって変態を生じさせている。
従って、熱の発生と熱の拡散とのバランスが、照射光の
照射時間(パルス幅)または/及び照射光強度等によっ
て異なれば、当然記録マークの大きさも変わってしま
う。
【0015】図3(a)に示すモデルで、昇温冷却の時間
的変化を計算した。さらに、実際に記録を行い、記録マ
ークの観察を行った。記録媒体1の構造は、通常書き換
え型光ディスクに用いられる構造である。直径130m
m,厚さ1.2mmのポリカーボネイト基板上に、上下各
100および200nmのZnS薄膜でサンドイッチされ
た厚さ90nmのGeTe薄膜が形成されている。その上
には、基材と同じ板を接着剤を用いて貼り合わせてい
る。
【0016】記録媒体1は、毎秒22.5mの速度で回
転している。この記録媒体1のトラック2上に、パルス
光3(バイアス光の無い場合)またはパルス光4(バイ
アス光のある場合)を照射する。ピークパワーは20m
W,バイアスパワーは10mWである。また、照射パル
ス幅は88.8nsecである。パルス光3または4の
照射中に、記録媒体1は微少距離2.0μm移動する。
【0017】図3(b)は、記録開始点(照射開始点)お
よび記録終了点(照射終了点)ならびにその中間点で
の、トラック中心の温度変化の計算結果である。
【0018】これより次のことが示される。すなわち、 1)バイアスパワーが有る場合は、バイアスパワーが無
い場合に比較して、照射開始点での昇温が速く、到達温
度が高い。従って、照射開始点より前の部分(バイアス
光が当たっていた部分)をかなり広く溶融させている。
【0019】これは、バイアス光で照射された部分から
熱が伝導する結果、まさにこれから記録マークを形成し
ようとする部分(ピークパワーで照射しようとする部
分)の温度が、予め昇温されているためと考えられる。
【0020】2)但し、中間点では、両者間で昇温冷却
のプロファイルは殆ど差が無い。
【0021】これは、照射部の中間部では昇温が飽和に
近づくことから、バイアス光での予備加熱の影響が小さ
くなってしまうことに対応している。
【0022】3)次に、記録終了点(照射終了点)で
は、バイアス光の有る場合には、バイアス光の無い場合
に比較して温度が下がり難い、言い換えれば冷却速度が
遅く、相対的に長い間溶融した状態に保持されている。
【0023】これは、バイアス光の有る場合には、ピー
クレベルでの照射後も、引続きバイアスレベルでの照射
を受けるためである。
【0024】上記のことから、以下のことが言える。よ
うするに、バイアス光の有る場合には、バイアス光の無
い場合に比べて、前後に引き延ばされた記録マークが形
成されること。これを解消するために、単純にピークパ
ワーを下げると、中心部の温度が低下しマーク幅が減少
してしまう。
【0025】図4は、実際にトラック5上に記録したマ
ーク12の形状を、電子顕微鏡を用いて観察した結果で
ある。(a)はバイアス光の無い場合、(b)はバイアス光成
分を有し、ピークパワーを(a)と揃えた場合、(c)は(b)
と同様にバイアス光成分を有するが、ピークパワーを
(b)よりも下げた場合である。
【0026】図中、点6はレーザ光線7がオフからオン
に、またはバイアスレベル10からピークレベル9へと
切り換わった点を表し、点8は逆にオンからオフに、ま
たはピークレベルからバイアスレベルへと換わった点を
表している。
【0027】これよりバイアス光のある(b)の場合に
は、ピークパワーがオンの期間に比較して前後に長い記
録マークが形成されていること、すなわち、位置決めが
困難なことが分かった。また、ピークパワーを下げた
(c)の場合には、全体に細ったマークしか形成されない
ことが確かめられた。
【0028】図1に、本発明の光学的情報記録を実施し
たときの照射光の変調波形の一例を示す。レーザ変調手
段で変調される照射光の特徴は以下の1から3の通りで
ある。
【0029】1.レーザーパワーは、記録すべき情報信
号に対応した周波数f1で、ピークレベルP1とバイアス
レベルP2との間でパルス変調される。
【0030】2.さらに情報信号とは独立し、上記周波
数f1よりも十分に高い周波数f2が重畳される。従っ
て、レーザパワーは、ピークレベルP1またはバイアス
レベルP2と、再生光レベルP0との間でパルス変調され
る。
【0031】3.周波数f2によって生じたパルス列の
時間幅(パルスデュレーション)は、上記周波数f1
対応してレーザパワーが変化した直後において最大であ
って、順次減少して一定値に収束する。すなわち、ピー
クパワーP1からバイアスパワーP2、あるいは逆に、バ
イアスパワーP2からピークパワーP1に変化した直後が
最も大きく、また、バイアスパワーP2からピークパワ
ーP1、あるいはピークパワーP1からバイアスパワーP
2に復帰する直前において最も小さくなる。
【0032】4.ピークパワーP1からバイアスパワー
2へと切り替わる場合、また、バイアスパワーP2から
ピークパワーP1へと切り替わる場合には、パワーレベ
ルは一度P0を経由している。
【0033】一度P0を経由させることで、バイアス光
の影響を最小限度に抑制する。
【0034】この方法によれば、以下に示すように、記
録マークの長さを所定の長さに精度良く決定することが
できる。すなわち、記録時において信号の立ち上がりの
位置および立ち下がりの位置に厳密に決定することが可
能となる。
【0035】図5は、図1に示した本発明の光学情報記
録再生装置によってオーバライトを行った場合に、照射
終了部でのトラック上での温度変化を、図3と同じ系を
用いてモデル計算した一例である。周波数f2はf1の6
倍に、パワーレベルP1はP2の2倍に設定した。また、
パルス幅のデューティーは、第1のパルスから順に90
%、80%、70%、60%、60%、60%に設定し
た。
【0036】溶融時間が図3の例に比べて短縮され、後
部にまで影響を及ぼし難いことが予想される。図6は記
録マークの観察結果である。所定の長さの記録マークが
形成されていることが分かる。
【0037】f2の値はf1に比べて少なくとも2倍、望
むらくは4倍以上である方が昇温が滑らかになり好まし
い。また、その際の各パルスの幅は、温度分布の勾配を
均一にする必要から、最初は広く序々に狭くなるほうが
好ましい。但し、ある一定のパルス照射の後はある温度
に保つ必要性から、パルス幅もまた、一定値に収束す
る。
【0038】
【発明の効果】本発明によって信号品質の高い、すなわ
ち記録マークの位置にジッターの少ないオーバライトが
実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学情報記録再生装置に適用されるレ
ーザー光の変調パルス列の様子を示す図
【図2】従来のオーバライト方法の変調方式を示す図
【図3】(a)は、従来のオーバーライト方法または記録
方法による昇温冷却の時間的変化の検討に用いた記録媒
体の斜視図及び照射パルス波形図(b)は、従来のオーバ
ライト方法または記録方法によって光を照射した場合の
照射部が受ける時間的温度変化を示す図
【図4】従来のオーバライト方法または記録方法によっ
て光を照射した場合に場合の形成される記録マークの観
察結果を示した図
【図5】本発明の光学情報記録再生装置による消去率と
消去光パワーとの関係を示す図
【図6】本発明の光学情報記録再生装置により照射部が
受ける時間的温度変化ならびに形成される記録マークの
形状を観察した結果を示す図
【符号の説明】
1 記録媒体 2 トラック 3 パルス光(バイアス光の無い場合) 4 パルス光(バイアス光の有る場合) 5 トラック 6 レーザ光線のパワーがオフからオンへと切り替わる
点 7 レーザー光線 8 レーザ光線のパワーがオンからオフへと切り替わる
点 9 ピークレベル(オンレベル) 10 バイアスレベル 11 再生レベル(オフレベル) 12 マーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/125

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光の強度を、第1のパワーレベルと、前
    記第1のパワーレベルよりも低い第2のパワーレベル
    と、前記第2のパワーレベルよりも低い第3のパワーレ
    ベルとの間で切替えて記録媒体に照射することによって
    記録媒体に信号を記録する光学的情報記録方法であっ
    て、 情報信号を記録する場合、前記第2のパワーレベルと前
    記第1のパワーレベルとの間で変調された情報パルスで
    あって、さらに前記情報パルス内に前記第3のパワーレ
    ベルと前記第1のパワーレベルとの間で変調された複数
    のパルス列が存在する情報パルスが照射され、 前記複数のパルス列における先頭パルスのパルス幅が、
    前記先頭パルスに続くパルスの幅よりも広いことを特徴
    とする光学的情報記録方法
  2. 【請求項2】 前記複数のパルス列において、前記先頭
    パルスのパルス幅が最も広いことを特徴とする請求項1
    に記載の光学的情報記録方法
  3. 【請求項3】 前記複数のパルス列における後端パルス
    のパルス幅が、前記複数のパルス列の中で最も狭いこと
    を特徴とする請求項1または2に記載の光学的情報記録
    方法
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7773478B2 (en) 2005-03-02 2010-08-10 Ricoh Company, Ltd. Optical recording medium, multi-layered optical recording medium, and optical recording method and recording apparatus using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7773478B2 (en) 2005-03-02 2010-08-10 Ricoh Company, Ltd. Optical recording medium, multi-layered optical recording medium, and optical recording method and recording apparatus using the same

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