JP2001167444A

JP2001167444A - 相変化型光記録媒体のオーバーライト処理方法、劣化判定方法、相変化型光記録媒体及び相変化型光記録装置

Info

Publication number: JP2001167444A
Application number: JP34941799A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Ogawa; 雅嗣小川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】相変化型記録媒体の記録膜の劣化が早まるこ
とを抑制し、転送レートの低下を回避しつつ、光記録媒
体の信頼性を向上させ、かつ、光記録媒体の高密度化を
可能とする技術の提供。【解決手段】相変化型の光記録媒体に情報を記録する
際に、経時劣化の判定用信号として、トラック方向に沿
って、アモルファス部１、結晶部２及びアモルファス部
１を順次に記録しておき、オーバーライトの際に、この
判定用信号の結晶部２の反射光強度を基準強度とを比較
して、経時劣化の判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型光記録媒
体のオーバーライトに係わる技術、特に、光記録媒体の
経時劣化の判定技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、書き換え可能な光記録媒体として
ＤＶＤ、ＭＶＤＩＳＣに代表される相変化型の光ディス
ク等の光記録媒体が、研究、開発されており、既に一部
実用化されている。このような光記録媒体は、相状態に
よって反射率や透過率等の光学特性が変化する材料で形
成され、その光学特性を信号として読み出している。そ
して、この相状態を可逆的に変化させることによって、
記録された情報の書き換えを可能にしている。

【０００３】ここで、図１０に、一般的な相変化型光記
録媒体の要部断面図を示す。図１０に示す光記録媒体
は、基板１１上に、干渉膜１２、記録膜１３及び保護膜
１４を順次に積層した構成となっている。記録膜１３
は、可逆的に相変化可能で、かつ、相状態によって反射
率や透過率等の光学特性が変化する材料で形成される。
そのような材料として、例えばカルコゲナイド系材料が
挙げられる。カルコゲナイド系材料としては、例えば、
ＧｅＳｂＴｅ系材料、ＩｎＳｂＴｅ系材料、ＩｎＳｅ系
材料、ＩｎＴｅ系材料、ＡｓＴｅＧｅ系材料、ＴｅＯｘ
−ＧｅＳｎ系材料、ＴｅＳｅＳｎ系材料、ＳｂＳｅＢｉ
系材料、ＢｉＳｅＧｅ系材料及びＡｇＩｎＳｂＴｅ系材
料が挙げられる。

【０００４】また、基板１１の材料には、例えば、ポリ
カーボネイトやアクリル等の合成樹脂やガラスが使用さ
れる。さらに、ガラスの表面を樹脂で被覆したものを基
板とすることもある。また、干渉膜１２及び保護膜１４
の材料には、例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２が使用される。
なお、保護膜１４上に、さらにＡｌやＡｉＴｉの反射膜
を形成することもある。

【０００５】次に、図１１を参照して、相変化型光記録
媒体における情報の記録及び再生方法について簡単に説
明する。図１１の（Ａ）は、光記録媒体に情報を記録す
る際の、光ヘッド等により選択的に加熱された記録膜温
度を示すグラフである。また、図１１の（Ｂ）は、図１
１の（Ａ）に対応するトラック要部を示す図である。

【０００６】図１１に示す例では、曲線Ｉに示すよう
に、トラック上の位置Ａと位置Ｂとの間及び位置Ｃと位
置Ｄとの間の領域で、記録膜温度をその記録膜の融点Ｔ
ｍ（例えば６００℃）以上の温度とする。この加熱によ
り、図１１の（Ｂ）に示すように、これらの領域がアモ
ルファス化する。図１１の（Ｂ）では、トラック上のア
モルファス部１に便宜的に斜線を付して示す。一方、ア
モルファス部１どうしの間の非加熱部分である結晶部２
では、準安定な結晶構造と安定な結晶構造とが混在して
いる。

【０００７】そして、このアモルファス部１の反射率と
結晶部２の反射率とは異なっている。一般に、アモルフ
ァス部１の反射率よりも、結晶部２の反射率の方が高く
なっている。したがって、情報を記録した領域に光りヘ
ッド等により光を照射し、その反射光強度を測定して二
値化することにより、記録情報をデジタル信号として再
生することができる。

【０００８】また、記録情報の書き換えにあたって、例
えば、記録膜を結晶化温度Ｔｃ（例えば３００℃）以上
融点Ｔｍ未満の温度にいったん加熱して、その部分を選
択的に結晶化することができる。また、記録膜を融点Ｔ
ｍ以上の温度にいったん加熱して、その部分を選択的に
アモルファス化することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、相変化型の
光記録媒体の記録膜には、データの書き換えを可能にす
るため、必ずしも安定でない材料が使用される。このた
め、光記録媒体には、周囲の環境によって記録膜が変質
しない特性、すなわち、耐候性が要求される。耐候性
は、アーカイバル特性、シェルフ特性及びアーカイバル
オーバーライト特性の三特性に分けられる。

【００１０】アーカイバル特性は、記録したデータの保
存性に関する特性であり、記録したデータがどの程度の
期間安定に存在するかを決める特性である。したがっ
て、アーカイバル特性が劣化すると、記録したデータの
再生が困難となる。また、シェルフ特性は、未記録の状
態の部分がどの程度の期間変質せずにいるかを決める特
性である。したがって、シェルフ特性が劣化すると、未
記録部分にデータを記録することが困難となる。

【００１１】また、アーカイバルオーバーライト特性
は、既に記録した部分に、どの程度の期間良好にオーバ
ーライト（上書き、書き換え）できるかを決める特性で
ある。したがって、アーカイバルオーバーライト特性が
劣化すると、データの書き換えが困難となる。

【００１２】これら特性のうち、アーカイバル特性及び
シェルフ特性は、光記録媒体の記録膜の酸化や腐蝕によ
り非可逆的に劣化する。したがって、アーカイバル特性
及びシェルフ特性は、例えば、図１０に示したように保
護膜１４を設け、記録膜１３を外気から遮断することに
より向上させることができる。また、これらの特性は、
例えば、特開平５−１２４３５３号公報に記載のよう
に、記録膜に添加物を混入することによっても向上させ
ることができる。

【００１３】一方、アーカイバルオーバーライト特性の
劣化は、記録膜の結晶状態が経時変化することにより発
生すると推定される。例えば、記録膜をＧｅＳｂＴｅ系
材料やＡｇＩｎＳｂＴｅ系材料等で形成した記録膜の結
晶部では、記録直後に安定な結晶構造と混在していた準
安定な結晶構造が、時間の経過とともに安定な結晶構造
へ徐々に変化することにより結晶部の反射光強度が徐々
に低下すると推定される。

【００１４】ここで、図１２に、光記録媒体のトラック
に、最初にアモルファス部と結晶部を交互に形成して情
報を記録した場合の経時劣化の様子を示す。図１２の
（Ａ）は、記録直後の信号強度を示す。図中の曲線Ｉ
は、記録膜の反射光強度を電圧に光電変換した信号強度
を示す。したがって、曲線Ｉの山の部分が結晶部の反射
光強度に対応し、谷の部分がアモルファス部の反射光強
度に対応する。また、図１２中、信号強度の基準線ＩＩ
及びＩＩＩを便宜的に示す。

【００１５】さらに、図１２の（Ｂ）に、情報を記録し
てから一定時間経過後の信号強度を示す。図中の曲線Ｉ
Ｖは、山の部分の信号強度が低下し、ピーク強度が、上
側の基準線ＩＩＩの下側になっている。すなわち、結晶
部の反射光強度が低下している。これは、上述したよう
に、記録膜の経時劣化により、結晶部の結晶構造が変化
したためと推定される。

【００１６】そして、結晶部が完全に劣化し、準安定な
結晶構造が全て安定な結晶構造だけとなると、記録膜と
しての可逆性が失われてしまう。すなわち、完全に劣化
した結晶部は、記録膜を結晶化温度Ｔｃ以上融点Ｔｍ未
満の温度に加熱（ＤＣイレーズ）しても、準安定な結晶
構造と安定な結晶構造とが混在した状態に戻すことがで
きない。

【００１７】このため、古い情報が記録されていた領域
に新たな情報を上書きすると、二種類の結晶部ができる
ことになる。すなわち、オーバーライト前にアモルファ
ス部であった領域は、イレーズパワーを照射することに
より、準安定な結晶構造と安定な結晶構造とが混在した
結晶部となる。一方、オーバーライト前に結晶部であっ
た領域は、経時劣化により安定な結晶構造のみとなって
いる。このため、この領域は、イレーズパワーを照射し
ても準安定な結晶構造が混在した状態には戻らず、安定
な結晶構造のみのままである。

【００１８】このように、オーバーライトを行うと、情
報記録領域の各部の経時劣化の程度にばらつきがあるた
め、上書きされた新たな情報の経時劣化の程度にもばら
つきが生じる。すなわち、元の記録情報の影を残すよう
に、信号強度の変化の程度にばらつきが生じる。その結
果、記録情報を再生した場合の信号のエッジ情報が歪め
られる。このため、エッジのタイミングがずれて、ジッ
タ、ひいてはエラーレートが劣化し、アーカイバル特性
が劣化する。特に、近年、高密度化のために使用されて
いるマークエッジ記録では、アーカイバルオーバーライ
ト特性の劣化の影響が顕著となる。

【００１９】ここで、図１３に、情報が記録されたトラ
ックに、アモルファス部と結晶部を交互に形成して情報
を上書きした場合の信号強度の様子を示す。図１３の
（Ａ）は、元の記録情報の記録直後、すなわち経時劣化
が発生する前に、新しい情報をオーバーライトした場合
の信号強度を示す。図中の曲線Ｉは、記録膜の反射光強
度を電圧に光電変換した信号強度を示す。曲線Ｉの山の
部分が結晶部の反射光強度に対応し、谷の部分がアモル
ファス部の反射光強度に対応する。そして、曲線Ｉは、
信号強度の山の部分どうしの高さや、谷の部分どうしの
深さがそれぞれ揃っており、良好に情報が記録されてい
ることを示している。また、図１３中、信号強度の基準
線ＩＩ及びＩＩＩを便宜的に示す。

【００２０】また、図１３の（Ｂ）に、元の情報を記録
してから一定時間が経過し、経時劣化が発生した後、新
しい情報をオーバーライトした場合の信号強度を示す。
図中の曲線Ｖは、山の部分及び谷の部分それぞれで信号
強度にばらつきが生じている。すなわち、元の記録情報
の影を残すように、曲線Ｖ全体でうねりが生じている。
なお、経時劣化した領域上にオーバーライトした場合の
うねり方は、記録膜の組成によって異なる。

【００２１】このような、記録膜の経時劣化によるアー
カイバルオーバーライト特性の劣化を防ぐため、オーバ
ーライトに先立ち、記録膜を融点以上の温度に加熱して
経時劣化を一律に修復する技術が提案されている。その
ような技術の一例が、特開平４−３１３８１６号公報に
記載されている。このように、加熱処理により経時劣化
を修復することにより、光記録媒体の信頼性を向上させ
ることができる。その結果、劣化を考慮して光記録媒体
の記録密度を低下させる必要がなくなり、光記録媒体の
高密度化を図ることができる。

【００２２】しかしながら、オーバーライトのたびに記
録膜を加熱すると、加熱処理をするほど記録膜の劣化が
早まってしまうという問題が生じる。さらに、オーバー
ライトのたびに加熱処理を行うと、光記録媒体の転送レ
ートが低下してしまうという問題も生じる。

【００２３】本発明は、上記の問題を解決すべくなされ
たものであり、記録膜の劣化が早まることを抑制し、転
送レートの低下を回避しつつ、光記録媒体の信頼性を向
上させ、かつ、光記録媒体の高密度化を可能とする技術
の提供を目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明者は、
光記録媒体の各領域において、いったん情報を記録して
から次にオーバーライトを行うまでの経過時間が一定で
なく、したがって、各領域の経時劣化の程度にばらつき
があることに着目した。そして、経時劣化の程度が一定
レベル以上の領域だけを検出することができれば、その
領域だけを回避したり選択的に加熱処理して修復したり
することが可能となり、その結果、記録膜の劣化が早ま
ることを抑制するとともに転送レートの低下を回避しつ
つ、光記録媒体の信頼性を向上させ、かつ、光記録媒体
の高密度化が可能になることに想到した。

【００２５】そこで、本発明の請求項１記載の相変化型
光記録媒体のオーバーライト処理方法によれば、相変化
型光記録媒体へのオーバーライトに先立ち、経時劣化の
判定用信号の信号強度と基準強度とを比較して、経時劣
化の判定を行う方法としてある。

【００２６】このように、本発明によれば、判定用信号
の信号強度によって、経時劣化を判定する。これによ
り、アーカイバルオーバーライト特性の劣化した領域を
容易に判定することができる。その結果、例えば、経時
劣化した領域を容易に回避することができる。

【００２７】したがって、本発明によれば、アーカイバ
ルオーバーライト特性が劣化した相変化型光記録媒体に
おいても、良好に書き換えを行うことが可能となり、光
記録媒体の信頼性を向上させることができる。さらに、
信頼性が向上するので、経時劣化を考慮する必要性が低
下し、光記録媒体の高密度化を図ることができる。な
お、基準強度は、光記録媒体の記録膜の組成に応じて、
また、要求されるアーカイバルオーバーライト特性の精
度によって、任意好適な値とすることができる。

【００２８】また、請求項２記載の発明によれば、前記
相変化型光記録媒体の経時劣化と判定された部分を回避
して、光記録媒体へ情報を記録する方法としてある。こ
のように、経時劣化した領域を回避すれば、アーカイバ
ルオーバーライト特性が劣化した相変化型光記録媒体に
おいても良好に書き換えを行うことができる。なお、本
発明は、特に、光記録媒体の記憶容量に余裕がある場合
に適用して好適できる。

【００２９】また、請求項３記載の発明によれば、オー
バーライトに先立ち、相変化型光記録媒体のうち経時劣
化と判定された部分を選択的に加熱処理して修復する方
法としてある。このように、経時劣化と判定された領域
だけを選択的に加熱処理により修復すれば、アーカイバ
ルオーバーライト特性が劣化した相変化型光記録媒体に
おいても、良好に書き換えを行うことができる。その
上、記録する全領域を一律に加熱処理する場合に比べ
て、記録膜の劣化が早まることを抑制することができ
る。また、記録する全領域を一律に加熱処理する場合に
比べて、加熱処理に要する時間を短縮できるので、転送
レートの低下を回避することができる。

【００３０】また、請求項４記載の発明によれば、加熱
処理にあたり、相変化型光記録媒体の記録膜の温度を、
当該記録膜の融点以上の温度にする方法としてある。こ
のように、記録膜の温度を融点以上の温度とすれば、例
えば、経時劣化により安定な結晶結晶構造のみとなって
いた結晶部をアモルファス化することができる。そし
て、アモルファス化した領域は、オーバーライトにより
再び準安定な結晶構造と安定な結晶構造との混在状態に
することができる。したがって、融点以上に加熱するこ
とにより、経時劣化を修復することができる。

【００３１】また、本発明の請求項５に係る相変化型光
記録媒体の劣化判定方法によれば、相変化型の光記録媒
体に情報を記録する際に、経時劣化の判定用信号を記録
しておき、オーバーライトの際に、判定用信号の信号強
度と基準強度とを比較して、経時劣化の判定を行う方法
としてある。

【００３２】このように、本発明によれば、判定用信号
を記録し、その判定用信号の信号強度によって、経時劣
化を判定する。これにより、アーカイバルオーバーライ
ト特性の劣化した領域を容易に判定することができる。
その結果、例えば、経時劣化した領域を容易に回避する
ことができる。

【００３３】したがって、本発明によれば、アーカイバ
ルオーバーライト特性が劣化した相変化型光記録媒体に
おいても、良好に書き換えを行うことが可能となり、光
記録媒体の信頼性を向上させることができる。さらに、
信頼性が向上するので、経時劣化を考慮する必要性が低
下し、光記録媒体の高密度化を図ることができる。な
お、基準強度は、光記録媒体の記録膜の組成に応じて、
また、要求されるアーカイバルオーバーライト特性の精
度によって、任意好適な値とすることができる。

【００３４】また、請求項６記載の発明によれば、判定
用信号の信号強度として、結晶部の反射光強度を検出す
る方法としてある。このように、結晶部の反射光強度を
検出すれば、結晶部が、例えば、準安定な結晶構造と安
定な結晶構造との混在状態から、安定な結晶構造のみに
変化したことを容易に検出することができる。これによ
り、経時劣化の程度を容易に判定することができる。

【００３５】また、本発明の請求項７記載の相変化型光
記録媒体によれば、記録領域の一部分に、経時変化の判
定用信号を記録した構成としてある。このように判定用
信号を記録しておけば、経時劣化した部分を容易に判定
することができる。その結果、例えば、その部分を回避
したり、選択的に修復したりして、アーカイバルオーバ
ーライト特性が劣化した相変化型光記録媒体において
も、良好に書き換えを行って記録再生を行うことができ
る。このため、光記録媒体の信頼性を向上させ、光記録
媒体の高密度化を図ることができる。

【００３６】なお、判定用信号は、通常の情報のアドレ
スやデータと異なる。また、通常の情報の一部分を判定
用信号として用いることも考えられるが、通常の情報の
記録領域のどのような位置にどのような信号が記録され
ているか不定である。このため、判定用信号は、通常の
情報とは別に記録することが望ましい。

【００３７】また、請求項８記載の発明によれば、判定
用信号を、対応する記録領域部分の直前に記録した構成
としてある。このように判定用信号を配置すれば、判定
用信号によって示される劣化の程度に対応する領域を容
易に特定することができる。

【００３８】また、本発明の請求項９記載の相変化型光
ディスク装置によれば、相変化型の光記録媒体に情報を
記録する際に、経時劣化の判定用信号を記録する光ヘッ
ドと、オーバーライトの際に、判定用信号の信号強度に
より、経時劣化の判定を行う判定部とを備えた構成とし
てある。

【００３９】このように、本発明によれば、判定用信号
を記録し、その判定用信号の信号強度によって経時劣化
を判定する。これにより、アーカイバルオーバーライト
特性の劣化した領域を容易に判定することができる。そ
の結果、例えば、経時劣化した領域を容易に回避するこ
とができる。また、例えば、劣化した部分だけを選択的
に加熱処理により修復することもできる。

【００４０】これにより、経時劣化によってアーカイバ
ルオーバーライト特性が劣化した相変化型光記録媒体に
おいても、良好に書き換えを行って記録再生を行うこと
ができる。その結果、光記録媒体の信頼性を向上させ、
光記録媒体の高密度化を図ることができる。

【００４１】また、請求項１０記載の発明によれば、光
ヘッドと別個に、経時劣化と判定された部分を選択的に
修復するための加熱用光ヘッドを設けた構成としてあ
る。このように、加熱用光ヘッドを設ければ、経時劣化
部分を選択的に加熱処理することができる。その結果、
情報を記録する全領域を一律に加熱処理する場合に比べ
て、記録膜の劣化が早まることを抑制するとともに転送
レートの低下を回避することができる。さらに、記録用
の光ヘッドと別個に加熱用光ヘッドを設けたことによ
り、記録用と加熱処理用の光ヘッドを兼用した場合に比
べて、転送レートを向上させることができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。［第一実施形態］先ず、図１の（Ａ）に、記録領域の一
部分に、経時変化の判定用信号を記録した相変化型光記
録媒体のトラック要部を示す。

【００４３】なお、この実施形態の光記録媒体は、図１
０に示したものと同様の構造を有している。ここでは、
基板１１として、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポ
リカーボネイト基板を用いる。そして、この基板１１上
に、厚さ１７０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ_２の干渉膜１２
と、厚さ１４ｎｍのＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅の記録膜１３と、
厚さ２０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ_２の保護膜１４とを順次
に積層している。そして、トラックピッチを０．５８μ
ｍとし、２キロバイトごとにアドレスを設定して２キロ
バイトの領域をそれぞれ記録領域単位とした。

【００４４】そして、この実施形態では、図１の（Ａ）
に示すように、判定用信号領域２１を、記録領域２２の
直前に設けている。また、情報記録する記録領域がトラ
ック上に離散して位置している場合には、各記録領域単
位の直前にそれぞれ判定用信号を記録すると良い。

【００４５】判定用信号領域２１に記録された判定用信
号は、相変化型の光記録媒体に情報を記録する際に記録
したものである。ここでは、判定用信号として、トラッ
ク方向に沿って、１．５μｍの長さのアモルファス部
１、１．５μｍの長さの結晶部２、及び、１．５μｍの
長さのアモルファス部１を順次に設けている。

【００４６】次に、図１の（Ｂ）に、判定用信号の信号
強度を示す。ここでは、判定用信号の信号強度として、
結晶部２の反射光強度を検出する。そして、図１の
（Ｂ）に、反射光強度を光電変換により電圧値として表
す。図１の（Ｂ）に示すように、結晶部２における反射
光強度が高く、位置ＡＢ間では、基準強度Ｖｔを超えて
いる。なお、この基準強度Ｖｔは、任意好適な値を設定
すると良い。

【００４７】そして、検出された反射光強度の電圧値
と、基準強度の電圧値Ｖｔとを比較する。ここでは、比
較の結果、結晶部２からの反射光強度の検出値が基準電
圧値Ｖｔよりも高い場合に、経時劣化していないと判定
する。次に、図１の（Ｃ）に、この判定結果を判断信号
電圧として示す。ここでは、判断信号電圧として、検出
値が基準電圧値Ｖｔを超えた場合に０Ｖを出力し、超え
ていない場合に５Ｖを出力する。したがって、０Ｖの判
断信号電圧値が出力された場合には、経時劣化していな
いと判定される。

【００４８】次に、図２を参照して、経時劣化が生じた
場合の判定について説明する。図２の（Ａ）に示すトラ
ック要部においても、図１の（Ａ）と同一パターンの判
定用信号が記録されている。ただし、図２の（Ａ）に示
す判定用信号においては、結晶部２の結晶構造が経時劣
化しているものとする。

【００４９】続いて、図２の（Ｂ）に、経時劣化した場
合の判定用信号の信号強度を示す。ここでも、図１の
（Ｂ）と同様に、判定用信号の信号強度として、結晶部
２の反射光強度を検出し、電圧値として表す。図２の
（Ｂ）に示すように、結晶部２における反射光強度が、
図１の（Ｂ）に示した場合よりも低下しており、位置Ａ
Ｂ間で基準強度Ｖｔを下回っている。

【００５０】次に、図２の（Ｃ）に、この判定結果を判
断信号電圧として示す。ここでは、判断信号電圧とし
て、検出値が基準電圧値Ｖｔを超えることが無いので、
た場合に５Ｖだけが出力される。したがって、０Ｖの判
断信号電圧値が出力されないので、経時劣化していると
判定される。

【００５１】このように、判定用信号を記録することに
より、経時劣化してアーカイバルオーバーライト特性の
劣化した領域を容易に判定することができる。その結
果、後述の第二又は第三実施形態で説明するように、劣
化領域を回避したり修復したりすることができる。この
ため、アーカイバルオーバーライト特性が劣化した相変
化型光記録媒体においても良好に書き換えを行うことが
可能となる。これにより、光記録媒体の信頼性を向上さ
せることができる。さらに、信頼性が向上するので、経
時劣化を考慮する必要性が低下し、光記録媒体の高密度
化を図ることができる。

【００５２】［第二実施形態］次に、図３のフローチャ
ートを参照して、経時劣化していると判定された記録部
分を回避してオーバーライト処理を行う例について説明
する。第二実施形態では、図１の（Ａ）又は図２の
（Ａ）に示した相変化型光記録媒体のトラックへのオー
バーライトに先立ち、経時劣化の判定用信号の信号強度
と基準強度とを比較して、経時劣化の判定を行う。すな
わち、先ず、図１の（Ｂ）又は図２の（Ｂ）の曲線Ｉに
示したように、判定用信号の信号強度を検出する（ステ
ップＳ１）。

【００５３】続いて、信号強度と基準強度（Ｖｔ）との
比較を行う（ステップＳ２）。そして、図１の（Ｃ）又
は図２の（Ｃ）の曲線ＩＩに示したように、判断信号電
圧値によって、劣化の有無を判定する（ステップＳ
３）。判定の結果、劣化している場合には、その劣化の
判定用信号に対応する情報の記録領域を回避して（ステ
ップＳ４）、次の判定用信号について判定を行う。

【００５４】一方、判定の結果、劣化していない場合に
は、その判定用信号に対応する情報の記録領域にオーバ
ーライトを行う（ステップＳ５）。このようにして、経
時劣化した領域を容易に回避することにより、アーカイ
バルオーバーライト特性が劣化した相変化型光記録媒体
においても、良好に書き換えを行うことが可能となる。
その結果、光記録媒体の信頼性を向上させることができ
る。

【００５５】［第三実施形態］次に、図４のフローチャ
ートを参照して、経時劣化していると判定された記録部
分を修復してオーバーライト処理を行う例について説明
する。第三実施形態においても、上述の第二実施形態と
同様に、図１の（Ａ）又は図２の（Ａ）に示した相変化
型光記録媒体のトラックへのオーバーライトに先立ち、
経時劣化の判定用信号の信号強度と基準強度とを比較し
て、経時劣化の判定を行う（ステップＳ１〜Ｓ３）。

【００５６】判定の結果、劣化していない場合には、そ
の判定用信号に対応する情報の記録領域にオーバーライ
トを行う（ステップＳ５）。一方、判定の結果、劣化し
ている場合には、経時劣化と判定された部分、例えば、
図２の（Ａ）に示される劣化した判定用信号領域２１及
びその判定用信号に対応する記録領域２２を選択的に加
熱処理して修復する（ステップＳ６）。

【００５７】加熱処理にあたっては、光ディスク装置の
光ヘッドを利用し、相変化型光記録媒体の劣化した記録
膜１３（図１０参照）部分の温度を、当該記録膜１３の
融点Ｔｍ以上の温度にする。第二実施形態では、図５の
（Ａ）の曲線Ｉに示すように、劣化部分ＡＢ間を、劣化
部分全体にわたって連続して加熱する。例えば、記録膜
１３の融点Ｔｍが６００℃の場合には、それ以上の温度
にいったん加熱する。この加熱処理により、経時劣化の
ために安定な結晶結晶構造のみとなっていた結晶部を、
図５の（Ｂ）に示すように、アモルファス部１にするこ
とができる。

【００５８】そして、加熱処理された記録領域に、オー
バーライト行う。また、このオーバーライトの際に、記
録領域の直前に、経時劣化の判定用信号を再び記録す
る。なお、加熱処理によりアモルファス化した領域は、
オーバーライトにより再び準安定な結晶構造と安定な結
晶構造との混在状態にすることができる。

【００５９】このように、経時劣化した領域を選択的に
修復してからオーバーライトすることにより、アーカイ
バルオーバーライト特性が劣化した相変化型光記録媒体
においても、良好に書き換えを行うことが可能となる。
その結果、光記録媒体の信頼性を向上させることができ
る。

【００６０】さらに、判定結果に基づいて、経時劣化し
た領域だけを選択的に修復するので、情報を記録する全
領域を一律に加熱処理する場合に比べ、記録膜の劣化を
抑制することができる。また、後述の第五実施形態にお
いて説明するように、記録する全領域を一律に加熱処理
する場合に比べ、加熱処理に要する時間を短縮できるの
で、転送レートの低下を回避することができる。

【００６１】続いて、図６を参照して、上述したように
劣化部分全体にわたって劣化部分を繰り返し加熱処理し
た場合のビットエラーレートの変化について説明する。
ここでは、記録媒体の経時劣化を促進するため、記録媒
体の基板が溶けない温度範囲の８０℃の温度に１００時
間暴露した。そして、経時劣化が発生した記録媒体に対
して、加熱処理による修復を繰り返し行った場合のビッ
トエラーレートを測定した。ビットエラーレートは、検
出されたエラービット数を測定したビット数で割った値
である。

【００６２】図６中の折れ線Ｉは、加熱処理の実施回数
ごとのビットエラーレートの値のプロットを結んだもの
である。折れ線Ｉに示すように、加熱処理前（０回目）
は、１×１０^-3程度のビットエラーレートとなってお
り、このままでは、光ディスクとして利用することが実
用上困難である。一方、加熱処理後は、実施回数によら
ずに、１×１０^-5程度のビットエラーレートまで改善さ
れている。したがって、少なくとも一回の加熱処理によ
り、実用上十分に修復できたことが分かった。

【００６３】［第四実施形態］次に、第四実施形態にお
いては、加熱処理にあたり、劣化した領域を断続的に繰
り返し加熱する例について説明する。ここでは、光ディ
スクを回転させながら、光ヘッドをパルス的に断続発光
させることにより、図７の（Ａ）に示すように、劣化し
た領域の記録膜の温度を断続的に融点Ｔｍ以上の温度に
加熱する。

【００６４】このように断続的に加熱することにより、
一回の加熱により劣化領域は断続的にアモルファス化
し、図７の（Ｂ）に示すように、アモルファス部と結晶
部とが交互に形成されることになる。なお、断続的に加
熱した場合、一回の加熱処理だけでは、劣化領域を全て
修復することができない。そこで、加熱部分をずらしな
がら加熱処理を複数回行うことが望ましい。加熱部分を
ずらすにあたっては、光ヘッドの発光パルスの位相をず
らすと良い。

【００６５】続いて、図８を参照して、上述したように
断続的に劣化部分を繰り返し加熱処理した場合のビット
エラーレートの変化について説明する。ここでも、記録
媒体の経時劣化を促進するため、８０℃の温度に１００
時間暴露した。そして、経時劣化が発生した記録媒体に
対して、加熱処理による修復を、加熱部分をずらしなが
ら繰り返し行った場合のビットエラーレートを測定し
た。

【００６６】図８中の折れ線ＩＩは、加熱処理の実施回
数ごとのビットエラーレートの値のプロットを結んだも
のである。折れ線ＩＩに示すように、加熱処理前（０回
目）は、１×１０^-3程度のビットエラーレートとなって
おり、このままでは、光ディスクとして利用することが
実用上困難である。

【００６７】一方、加熱処理後は、一回の実施によって
１×１０^-5台のビットエラーレートまで改善され、さら
に、回数を重ねるほどビットエラーレートが改善してい
る。そして、１×１０^-6程度まで改善できることが分か
った。したがって、第四実施形態おける断続的な加熱処
理は、上述の第三実施形態における連続的な加熱処理よ
りも、高品位の信号が必要な場合に用いて好適である。

【００６８】このように、断続的な加熱処理によってビ
ットエラーレートがより改善される理由は、断続的な加
熱処理の方が、連続的な加熱処理よりも、光ディスクに
実際に情報を記録する際の動作に近いため、形成される
結晶状態が通常の記録動作で形成されるものに近くなる
からと考えられる。

【００６９】［第五実施形態］次に、第五実施形態にお
いて、劣化領域と判定された部分だけを選択的に加熱処
理する場合の転送速度と、情報を記録する全領域を一律
に加熱処理する場合の転送速度との比較例について説明
する。

【００７０】第五実施形態では、先ず、記録用領域のう
ち、半分の領域に、情報を経時劣化の判定用信号ととも
に記録した相変化型光ディスクを二枚用意する。そし
て、これらの光ディスクを、経時劣化を加速するため８
０℃の温度に１００時間暴露した。

【００７１】その後、一方の光ディスクについては、判
定用信号を記録しながら、劣化領域に選択的に加熱処理
を行いつつ、全面にオーバーライトを行った。また、他
方の光ディスクについては、判定用信号を利用せずに、
全領域に加熱処理を行いつつ、全面にオーバーライトを
行った。

【００７２】これら二枚の光ディスクの記録転送レート
を比較したところ、判定信号を利用した場合は、利用し
なかった場合に比べ、約２５％少ない時間で記録を行う
ことができた。したがって、判定信号を利用することに
よって記録転送レートを向上させることができることが
分かった。

【００７３】このように記録転送レートが向上する理由
は、一律に加熱処理行う場合には、全ての記録領域につ
いて情報記録のために光ヘッドを通過させるのに加え、
加熱処理を行うために光ヘッドを通過させなければなら
ないのに対し、判定用信号を利用する場合には、劣化領
域についてだけの光ヘッドを二回通過させるだけで良い
ためである。

【００７４】［第六実施形態］次に、図９を参照して、
劣化領域を修復しながらオーバーライトを行う場合の記
録転送レートをより向上させるため、加熱処理専用の光
ヘッドを設けた光ディスク装置の一例について説明す
る。

【００７５】図９は、第六実施形態の光ディスク装置に
装着した光ディスクに対する、記録再生用光ヘッド及び
加熱用光ヘッドの配置関係を示す模式図である。図９に
示すように、第六実施形態では、光ディスク３０の同一
トラック３３上に、記録再生用光ヘッド３２と別個に、
経時劣化と判定された部分を選択的に修復するための加
熱用光ヘッド３１を設けている。ここでは、光ディスク
３０の回転方向に対して、加熱用光ヘッド３１を記録再
生用光ヘッド３２の前方に配置している。

【００７６】そして、上述の第五実施形態と同様にし
て、加熱用光ヘッドを記録再生用光ヘッドと別個に設け
た場合と、記録再生用光ヘッドが加熱用光ヘッドを兼ね
る場合とでの記録転送レートを比較した。比較の結果、
加熱用光ヘッドを別個に設けた場合の記録転送レート
は、兼用した場合の記録転送レートに比べて、約二倍と
なった。

【００７７】このように加熱処理専用の光ヘッドを設け
ると記録転送レートが向上する理由は、加熱処理専用の
光ヘッドを設けない場合は、光ヘッドを二回通過させる
ため、光ディスクを二回転させる必要があるのに対し
て、設けた場合は、一回転で加熱処理と記録再生処理と
をそれぞれの光ヘッドで行うことができるからである。

【００７８】上述した実施の形態においては、本発明を
特定の条件で構成した例について説明したが、本発明
は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した
実施の形態においては、光記録媒体として光ディスクの
例について説明したが、本発明では、光記録媒体の形状
はディスク形状に限定されない。本発明は、例えば、カ
ード形状の光記録媒体にも用いて好適である。

【００７９】また、上述した実施形態では、判定用信号
のうち、結晶部の反射率を測定して経時劣化を判定した
例について説明したが、判定方法はこれに限定されな
い。例えば、結晶部の透過率等他の光学特性を測定して
判定しても良い。また、結晶部ではなく、アモルファス
部の光学特性を測定して判定しても良い。また、上述し
た実施形態では、アモルファス部と結晶部とを交互に設
けた判定用信号を設けた例について説明したが、判定用
信号のパターンはこれに限定されない。

【００８０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、判定用信号を記録することにより、光記録媒体
の経時劣化を判定することができる。これにより、経時
劣化の程度が一定レベル以上の領域だけを例えば回避し
たり、その領域だけを選択的に加熱処理により修復する
ことができる。その結果、本発明によれば、記録膜の劣
化が早まることを抑制するとともに転送レートの低下を
回避しつつ、光記録媒体の信頼性を向上させ、かつ、光
記録媒体の高密度化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、判定用信号を記録した光記録媒体の
トラック要部を示す図であり、（Ｂ）は、未劣化の判定
用信号領域の信号強度を示すグラフであり、（Ｃ）は、
判定用信号領域の信号強度に基づく、未劣化の判断信号
を示すグラフである。

【図２】（Ａ）は、判定用信号を記録した光記録媒体の
トラック要部を示す図であり、（Ｂ）は、劣化した判定
用信号領域の信号強度を示すグラフであり、（Ｃ）は、
判定用信号領域の信号強度に基づく、劣化の判断信号を
示すグラフである。

【図３】第二実施形態におけるオーバーライト処理方法
を説明するためのフローチャートである。

【図４】第三実施形態におけるオーバーライト処理方法
を説明するためのフローチャートである。

【図５】（Ａ）は、第三実施形態の修復工程における温
度変化を示すグラフであり、（Ｂ）は、修復部分のトラ
ック要部を示す図である。

【図６】第三実施形態における連続修復回数とビットエ
ラーレートとの関係を示すグラフである。

【図７】（Ａ）は、第四実施形態の記録工程における温
度変化を示すグラフであり、（Ｂ）は、記録部分のトラ
ック要部を示す図である。

【図８】第四実施形態における断続修復回数とビットエ
ラーレートとの関係を示すグラフである。

【図９】第六実施形態の光ディスク装置に装着した光デ
ィスクに対する、記録再生用光ヘッド及び加熱用光ヘッ
ドの配置関係を示す模式図である。

【図１０】光記録媒体の要部断面図である。

【図１１】（Ａ）は、光記録媒体の記録時の温度変化を
示すグラフであり、（Ｂ）は、記録領域のトラック要部
を示す図である。

【図１２】（Ａ）は、記録直後の光記録媒体の出力信号
を示すグラフであり、（Ｂ）は、経時変化により劣化し
た光記録媒体の出力信号を示すグラフである。

【図１３】（Ａ）は、初回の記録直後の光記録媒体の出
力信号を示すグラフであり、（Ｂ）は、オーバーライト
後の光記録媒体の出力信号を示すグラフである。

【符号の説明】

１アモルファス部２結晶部１１基板１２干渉膜１３記録膜１４保護膜２１判定用信号領域２２記録領域３０光ディスク３１加熱用光ヘッド３２記録再生用光ヘッド３３トラック３４スピンドル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相変化型光記録媒体へのオーバーライト
に先立ち、経時劣化の判定用信号の信号強度と基準強度とを比較し
て、経時劣化の判定を行うことを特徴とする相変化型光
記録媒体のオーバーライト処理方法。
【請求項２】前記相変化型光記録媒体の経時劣化と判
定された部分を回避して、前記光記録媒体へ情報を記録
することを特徴とする請求項１記載の相変化型光記録媒
体のオーバーライト処理方法。
【請求項３】オーバーライトに先立ち、前記相変化型
光記録媒体のうち経時劣化と判定された部分を選択的に
加熱処理して修復することを特徴とする請求項１記載の
相変化型光記録媒体のオーバーライト方法。
【請求項４】前記加熱処理にあたり、前記相変化型光
記録媒体の記録膜の温度を、当該記録膜の融点以上の温
度にすることを特徴とする請求項３記載の相変化型光記
録媒体のオーバーライト方法。
【請求項５】相変化型の光記録媒体に情報を記録する
際に、経時劣化の判定用信号を記録しておき、オーバーライトの際に、前記判定用信号の信号強度と基
準強度とを比較して、経時劣化の判定を行うことを特徴
とする相変化型光記録媒体の劣化判定方法。
【請求項６】前記判定用信号の信号強度として、結晶
部の反射光強度を検出することを特徴とする請求項５記
載の相変化型光記録媒体の劣化判定方法。
【請求項７】記録領域の一部分に、経時変化の判定用
信号を記録したことを特徴とする相変化型光記録媒体。
【請求項８】前記判定用信号を、対応する記録領域部
分の直前に記録したことを特徴とする請求項７記載の相
変化型光記録媒体。
【請求項９】相変化型の光記録媒体に情報を記録する
際に、経時劣化の判定用信号を記録する光ヘッドと、オーバーライトの際に、前記判定用信号の信号強度によ
り、経時劣化の判定を行う判定部とを備えたことを特徴
とする相変化型光ディスク装置。
【請求項１０】前記光ヘッドと別個に、経時劣化と判
定された部分を選択的に修復するための加熱用光ヘッド
を設けたことを特徴とする請求項９記載の相変化型光デ
ィスク装置。