JP2001014674A - 相変化光ディスクの記録方法および記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーライト時の消え残りの問題を簡素な
構成で低コストに解消できる相変化光ディスクの記録方
法および記録装置を提供する。 【解決手段】 相変化光ディスク１１に情報を記録する
と共に、必要に応じて記録情報を消去するための相変化
光ディスクの記録方法である。第１および第２のレーザ
モジュール２および３から互いに波長が等しくビーム径
が異なる両レーザビームをビームスプリッタ５によって
同一光軸上に合成する。合成したレーザビームを対物レ
ンズ６で同一点に集光する。ビーム径が大きい第１のレ
ーザモジュール２からのレーザビームを記録用として用
い、ビーム径が小さい第２のレーザモジュール３からの
レーザビームを消去用として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理機器、映
像機器、あるいは音響機器等において各種情報の記録お
よび再生を行うために広く用いられつつある相変化光デ
ィスクの記録方法および相変化光ディスクの記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】光学技術ならびに電子技術の発展に伴
い、レーザダイオード等により発生させたレーザビーム
を用いて記録媒体としての光ディスク上に各種情報を記
録し、記録情報をレーザビームを用いて光センサによっ
て検出して情報を再生する技術が広く利用されつつあ
る。

【０００３】光ディスクは、機能別にみて、書き換え不
可能な再生専用型ディスクの他に、一回に限り情報の書
き込みが可能な追記型ディスクと、書き換え可能なイレ
ーザブルディスクとに大別され、特に、近年は、書き換
え可能な光ディスクが注目されている。

【０００４】書き換え可能な光ディスクは、現在のとこ
ろ、ディスク材料や記録方式別にみて、垂直磁気異方性
のある磁性膜を使用する光磁気ディスクと、物質が結晶
状態とアモルファス状態とで反射率に差があることに着
目して結晶−アモルファスの相変化を利用した相変化光
ディスクとに分けられることは周知のとおりである。

【０００５】一般に、相変化光ディスクの記録方法なら
びに再生方法では、光源から出射されたレーザビーム
を、記録パワー段、消去パワー段、および再生パワー段
の３段階に変化させ、情報の記録ならびに記録情報の再
生を行っている。

【０００６】しかし、上記従来の方法では、各段の単位
面積あたりのレーザパワーが、“再生パワー ＜ 消去
パワー ＜ 記録パワー”という強弱関係になっている
ため、相変化光ディスクの相変化記録膜にパルス信号を
もとに記録を行った場合に、図３に示すように、記録部
２１と消去部２２との幅が異なる。

【０００７】この場合、単一回数の記録であれば問題は
生じないが、オーバーライトすると、消去部２２の幅を
超えた記録部２１は消去されずに消え残る。この状態を
図４に示す。尚、通常のオーバーライトでは新たな記録
部が上書きされるが、図４では、図示を簡潔にするた
め、消え残り部２３のみを示している。

【０００８】このような消え残り部２３は、オーバーラ
イトの度に重ねられてゆき、ノイズとなって再生信号に
現れ、オーバーライトの度にノイズを生じさせる原因に
なっている。

【０００９】従来、オーバーライト時の消え残りの問題
を解消すべく、種々の相変化光ディスクの記録方法が開
示されている。即ち、記録時は超解像スポットとする一
方、消去時は通常スポットとして集光することにより、
スポット幅を変える方法（特開平５−９４６２１号公
報）、記録時と消去時とで実効ＮＡを変えることによ
り、スポット幅を変える方法（特開平５−３３４６７４
号公報）、記録時と消去時とで放射角を変えることによ
り、スポット幅を変える方法（特開平６−２９５４３８
号公報）等が開示されている。

【００１０】また、特開昭６３−６４６４２号公報で
は、消去用ビームのパワーを高めて高速消去を可能にす
るために、複数の消去用ビームを用いる構成が開示され
ているが、この複数の消去用ビームのうちの最後のビー
ムのパワーを低くすることで消去率を高めることも記載
されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したいずれの従来
例でも、多くの光学部品を要すると共に、複雑かつ精密
なビーム制御が必要であり、コスト高になるという問題
点がある。

【００１２】本発明の目的は、相変化光ディスクの記録
に関し、オーバーライト時の消え残りの問題を、簡素な
構成で低コストに解消できる相変化光ディスクの記録方
法および記録装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、相変化
光ディスクに情報を記録すると共に、必要に応じて記録
情報を消去するための相変化光ディスクの記録方法にお
いて、互いに波長が等しくビーム径が異なる両レーザビ
ームを同一光軸上に合成し、合成したレーザビームを同
一点に集光し、一方のレーザビームを消去用として用
い、他方のレーザビームを記録用として用いることを特
徴とする相変化光ディスクの記録方法が得られる。

【００１４】本発明によればまた、ビームスポットサイ
ズの大きいレーザビームを消去用として用いる一方、ビ
ームスポットサイズの小さいレーザビームを記録用とし
て用いる前記相変化光ディスクの記録方法が得られる。

【００１５】本発明によればさらに、前記ビームスポッ
トサイズの小さいレーザビームを記録情報の再生用とし
ても用いる前記相変化光ディスクの記録方法が得られ
る。

【００１６】本発明によればまた、前記ビームスポット
サイズの大きいレーザビームを照射しながら前記ビーム
スポットサイズの小さいレーザビームを必要に応じて照
射することによって相変化光ディスクに情報を記録する
前記相変化光ディスクの記録方法が得られる。

【００１７】さらに、本発明によれば、相変化光ディス
クに情報を記録すると共に、必要に応じて記録情報を消
去するための相変化光ディスクの記録装置において、互
いに波長が等しくビーム径が異なるレーザビームを出力
する第１および第２の光モジュールと、前記第１および
前記第２の光モジュールからそれぞれ出力された両レー
ザビームを同一光軸上に合成するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタからの合成されたレーザビームを
同一点に集光する対物レンズとを有することを特徴とす
る相変化光ディスクの記録装置が得られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】まず、本発明の理解を助けるため
に、相変化光ディスクへの相変化記録原理を説明する。

【００１９】図１を参照して、相変化光ディスク１１
は、片面に螺旋状の溝（以下グルーブ）を形成した厚さ
０．６ｍｍの透明基板のグルーブ形成面に、相変化記録
膜１２を成膜し、これと同様の構成の基板の相変化記録
膜１２成膜面同士を貼り合わせて１枚の相ディスクとし
たものである。

【００２０】相変化記録では、記録膜を一度レーザビー
ムスポットで昇温して記録膜を熔融した後、徐冷するか
急冷するかによって、結晶相として固化させるか非晶質
（アモルファス）相として固化させるかによって記録を
行う。結晶相はアモルファス相に比べて反射率が高いこ
とから、反射率の差を利用して再生を行う。

【００２１】徐冷と急冷は、温度差によって実現してい
る。まず、徐冷部分は、記録相が熔融するのに必要最小
限のレーザパワーを照射することで照射後環境温度に降
温するときの温度差を小さくすることで実現する。一
方、急冷は、徐冷時よりも高いレーザパワーを照射し、
環境温度に降温するときの温度差を大きくすることで実
現する。記録相の設計によって、レーザパワーの大きさ
は異なるが、次のような切り分けを行うことができる。

【００２２】記録パワー：記録相を熔融し、急冷によっ
てアモルファス相を形成するレーザパワー 消去パワー：記録相を熔融し、徐冷によって結晶相を形
成するレーザパワー 再生パワー：記録相を熔融しないレーザパワー これらの単位面積あたりのパワーの大きさの関係は、
“再生パワー ＜ 消去パワー ＜ 記録パワー”とな
る。

【００２３】以下、本発明による相変化光ディスクの記
録方法および記録装置を説明する。

【００２４】［構成］図１を参照して、光ヘッド１は、
２個のレーザモジュール（第１および第２のレーザモジ
ュール２および３）と、ミラー４と、ビームスプリッタ
５と、対物レンズ６と、図示しないアクチュエータ、サ
ーボ回路、および光ヘッド筐体等とにより構成されてい
る。

【００２５】第１および第２のレーザモジュール２およ
び３は、図示しない半導体レーザ、フォトディテクタ、
および光学部品等がユニット化されたもので、円形平行
ビームを出射、受光する。２個の光モジュールのうち一
方は、比較的ビーム径の大きいビームを出射し、他方は
比較的ビーム径の小さいビームを出射する。

【００２６】図１では、比較的ビーム径の大きい方を第
１のレーザモジュール２とし、記録再生用光源として使
用する。比較的ビーム径の小さい方は第２のレーザモジ
ュール３とし、消去用光源として使用する。

【００２７】第１のレーザモジュールから出射されたレ
ーザビームは、ビームスプッリタ５を透過して対物レン
ズ６に到達する。一方、第２のレーザモジュールから出
射されたレーザビームは、ミラー４およびビームスプリ
ッタ５を反射し、ここで第１のレーザモジュールからの
レーザビームと合成されて対物レンズ６に到達する。

【００２８】ビームスプリッタでの反射および透過は、
各レーザモジュールの偏光面によって設定する。

【００２９】図１では第１のレーザモジュールが大きな
ビーム径、第２のレーザモジュールが小さいビーム径と
なっているが、これは逆でも構わない。ただし、ミラー
などの付加された光学部品を通る方に小さいビーム径を
配置した方が全体の構成を小さくでき有利である。

【００３０】対物レンズを透過した第１のレーザモジュ
ール２からのレーザビームは、ビーム径が大きく対物レ
ンズの開口いっぱいを通るため、相変化記録膜面に集光
した場合比較的小さいビームスポットを形成する。

【００３１】第２のレーザモジュール３から出射された
レーザビームは、対物レンズの開口に対して中心部分の
みを通るため、変化記録膜面に集光した場合、比較的大
きなビームスポットを形成する。

【００３２】この時それぞれの集光点は等しくなるよう
に入射光が調整されている。

【００３３】［動作］続いて図１を参照して本発明の相
変化光ディスクの記録方法および記録装置の動作を説明
する。

【００３４】相変化記録動作において第２のレーザモジ
ュール３から出射されたレーザビームは、消去パワー相
当のレーザパワーで相変化記録膜１２上に連続的に照射
される。これと同時に、第１のレーザモジュール２から
出射されたレーザビームは、前記消去パワーによって昇
温された相変化記録膜１２を記録パワー相当まで引き上
げるようにパルス照射される。この時のパルスは、デー
タ信号によって変調されている。

【００３５】図２を参照して相変化光ディスク１１への
記録状態を説明する。

【００３６】相変化記録媒体１２には前記のように螺旋
状にグルーブが形成されており、その一部を拡大したも
のが図２である。グルーブとグールブの隙間はランドと
呼ばれる。

【００３７】第２のレーザモジュール３によって消去パ
ワーで相変化記録膜１２に照射されたレーザビームはス
ポットサイズが大きいことから比較的幅広な範囲を昇温
し、図２のような消去部２２を形成する。

【００３８】第１のレーザモジュール２によって記録パ
ワー相当まで相変化記録膜１２を昇温した部分は、ビー
ムスポット径が比較的小さいことから消去部よりも幅の
狭い図２のような記録部２１を形成する。

【００３９】ここで各部の温度分布は中心が高く周辺は
温度か低くなるため、周辺部は中間層となる。図２で示
した記録部２１および消去部２２は中間層を含めて図示
している。

【００４０】再生時には、ビームスポットが比較的小さ
い第１のレーザモジュール２のレーザビームを再生パワ
ーで連続照射し、結晶部とアモルファス部の反射率を利
用して記録データを再生する。

【００４１】

【発明の効果】本発明による相変化光ディスクの記録方
法および記録装置は、相変化光ディスクに情報を記録す
ると共に、必要に応じて記録情報を消去するための相変
化光ディスクの記録方法において、互いに波長が等しく
ビーム径が異なる両レーザビームを同一光軸上に合成
し、合成したレーザビームを同一点に集光し、一方のレ
ーザビームを消去用として用い、他方のレーザビームを
記録用として用いるため、オーバーライト時の消え残り
の問題を簡素な構成で低コストに解消できる。

【００４２】即ち、消去部が記録部よりも幅広にできる
ため、重ね書き（オーバーライト）した場合に、事前に
記録されていた、マークをオーバーライト時の消去部が
完全に消去するため、消し残りが発生しない。

【００４３】記録側のレーザモジュールは消去側のレー
ザモジュールによって昇温された部分をさらに昇温する
動作となることから、１ビーム記録に比べてレーザモジ
ュール単体のレーザパワーを小さくでき、安価なレーザ
モジュールの使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による相変化光ディスクの
記録装置を示す概略的な構成図である。

【図２】本発明による相変化光ディスクの記録方法を説
明するための図である。

【図３】従来の相変化光ディスクの記録方法を説明する
ための図である。

【図４】従来の相変化光ディスクの記録方法を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ 光ヘッド ２ 第１のレーザモジュール ３ 第２のレーザモジュール ４ ミラー ５ ビームスプリッタ ６ 対物レンズ １１ 相変化光ディスク １２ 相変化記録膜 ２１ 記録部 ２２ 消去部 ２３ 消え残り部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相変化光ディスクに情報を記録すると共
   に、必要に応じて記録情報を消去するための相変化光デ
   ィスクの記録方法において、互いに波長が等しくビーム
   径が異なる両レーザビームを同一光軸上に合成し、合成
   したレーザビームを同一点に集光し、一方のレーザビー
   ムを消去用として用い、他方のレーザビームを記録用と
   して用いることを特徴とする相変化光ディスクの記録方
   法。
2. 【請求項２】 ビームスポットサイズの大きいレーザビ
   ームを消去用として用いる一方、ビームスポットサイズ
   の小さいレーザビームを記録用として用いる請求項１に
   記載の相変化光ディスクの記録方法。
3. 【請求項３】 前記ビームスポットサイズの小さいレー
   ザビームを記録情報の再生用としても用いる請求項１ま
   たは２に記載の相変化光ディスクの記録方法。
4. 【請求項４】 前記ビームスポットサイズの大きいレー
   ザビームを照射しながら前記ビームスポットサイズの小
   さいレーザビームを必要に応じて照射することによって
   相変化光ディスクに情報を記録する請求項１乃至３のい
   ずれかに記載の相変化光ディスクの記録方法。
5. 【請求項５】 相変化光ディスクに情報を記録すると共
   に、必要に応じて記録情報を消去するための相変化光デ
   ィスクの記録装置において、互いに波長が等しくビーム
   径が異なるレーザビームを出力する第１および第２の光
   モジュールと、前記第１および前記第２の光モジュール
   からそれぞれ出力された両レーザビームを同一光軸上に
   合成するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタか
   らの合成されたレーザビームを同一点に集光する対物レ
   ンズとを有することを特徴とする相変化光ディスクの記
   録装置。
6. 【請求項６】 ビームスポットサイズの大きいレーザビ
   ームを消去用として用いる一方、ビームスポットサイズ
   の小さいレーザビームを記録用として用いる請求項５に
   記載の相変化光ディスクの記録装置。
7. 【請求項７】 前記ビームスポットサイズの小さいレー
   ザビームを記録情報の再生用としても用いる請求項５ま
   たは６に記載の相変化光ディスクの記録装置。
8. 【請求項８】 前記ビームスポットサイズの大きいレー
   ザビームを照射しながら前記ビームスポットサイズの小
   さいレーザビームを必要に応じて照射することによって
   相変化光ディスクに情報を記録する請求項５乃至７のい
   ずれかに記載の相変化光ディスクの記録装置。