JP2002117540A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JP2002117540A
JP2002117540A JP2000309332A JP2000309332A JP2002117540A JP 2002117540 A JP2002117540 A JP 2002117540A JP 2000309332 A JP2000309332 A JP 2000309332A JP 2000309332 A JP2000309332 A JP 2000309332A JP 2002117540 A JP2002117540 A JP 2002117540A
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irradiation
time
power
laser beam
recording
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Shuji Tsukamoto
修司 塚本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 より多段階に記録マークが形成された光記録
媒体を得る。 【解決手段】 レーザービームが照射されて記録マーク
を形成することにより情報が記録される光記録媒体であ
って、記録層に対して、レーザービームとの相対移動方
向に任意の単位長さ及びこれと直交する単位幅となる仮
想記録セルが連続的に規定され、この仮想記録セルに対
して第１段階から最終段階まで順次長くなる５段階以上
の照射時間を設定し、更に、これらの複数段階の照射時
間の中の特定の照射時間におけるレーザービームの照射
パワーの平均値が、これよりも長い他の照射時間におけ
る照射パワーの平均値より大きくなるように設定して、
レーザービームを仮想記録セルに照射し、光反射率が５
段階以上に異なる記録マークを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームの
照射により記録マークを形成することにより情報が記録
される光記録媒体に関するものであり、特に、複数の異
なる状態の記録マークを形成してデータをマルチレベル
記録する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光記録媒体のような、再生信号の
長さ（反射信号変調部の長さ）を多段階に変えることに
よってデータを記録する方法に対して、再生信号の深さ
（反射信号の変調度）を多段階に切り替えることによ
り、同じ長さの各信号に複数のデータを記録する方法に
関する研究が数多くなされている。
【０００３】この光記録方法によれば、単にピットの有
無による２値のデータを記録した場合と比較して、深さ
方向に複数のデータを記録できるため、一定の長さに割
り当てられる信号の量を増やすことができ、従って、線
記録密度を向上させることが可能となる。再生信号の深
さを多段階に切り換える方法として、一般的に、レーザ
ービームのパワーを多段階に切り換えることが知られて
いる。又現在、その記録媒体としてホログラフを利用し
たものや記録層を多層としたものが提案されている。
【０００４】なお、ここでは反射信号の変調度が多段階
に変化するように各データを記録することをマルチレベ
ル記録と呼ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなマルチレベ
ル記録は、記録時に複数段階のパワーでレーザービーム
を照射することから、特にそのパワーが大きくなるにつ
れて再生時の信号品質が劣化するという問題があった。
この理由は明らかにされていないが、本発明者の推定で
は、レーザーのパワーが増大することによって、記録マ
ークの面積（記録マークエリア）が増大してしまうこと
が原因と考えられる。
【０００６】例えば、記録媒体の記録情報量の高密度化
のために記録マークを小さくし、その中で、レーザーの
パワーを多段に切り換えてマルチレベル記録した場合、
大きいパワーによって記録された記録マークの信号品質
の劣化が顕著となった。
【０００７】つまり、パワー切替によりマルチレベル記
録を採用しようとすれば、記録マークの間隔を広くと
り、信号品質が劣化したとしてもある程度確実にデータ
検出できるようにしなければならなかった。
【０００８】又レーザーパワーを段階的に切り換えてマ
ルチレベル記録を達成する従来の思想は、その記録マー
ク長が、最低でも、記録時の集光ビーム（ビームウエス
ト）の半径よりも大きいことが前提となっている。一般
に集光ビームの直径は、Ｋλ／ＮＡ （Ｋ：定数、λ：
レーザー波長、ＮＡ：レンズの開口数）で表現でき、例
えば、ＣＤで利用されるピックアップではλ＝７８０ｎ
ｍ、ＮＡ＝０．５０であり集光ビームの直径は約０．８
μmとなることから、記録マーク長が０．８μm近傍程度
に小さくなると上記の信号劣化の問題が顕在化した。実
際の所、レーザーパワーを変化させる方法での５段階以
上のマルチレベル記録は極めて困難であった。
【０００９】これに対して、本出願時点において未公知
であるが、本出願と同一出願人によってなされた特許出
願（特願２０００−１８７５６８等）では、レーザービ
ームのパワーではなく、所定の仮想記録セル領域に対し
て照射時間を複数段階で切り換えることにより、仮想記
録セル領域全体での光反射率の異なる記録マークを形成
して、少なくとも５段階のマルチレベル記録が可能とし
た光記録方法が提案されている。
【００１０】これは、従来のレーザービーム照射の光記
録方法とは全く異なった技術思想であり、短時間の照射
により、記録マークの形成が可能となり得る。従って、
ビームスポット径よりも小さな記録マークの場合も十分
に考えられ、言い換えると、従来では記録マークが未完
成であると考えられていた短時間照射領域を有効利用し
て多段階（５段階以上）且つ高密度のマルチレベル記録
を実現するものである。
【００１１】本発明はこの技術について更に研究を進め
たものであり、レーザービームのパワーを適宜調節する
ことで、更に多くの段数（多値）で且つ読み取り精度の
高いマルチレベル記録を可能にすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、光記録媒体
及び光記録方法について鋭意研究を重ね、より多段階で
且つ安定した高密度のマルチレベル記録を行うことが可
能であることを確認した。
【００１３】即ち、以下の本発明により上記目的が達成
可能となる。
【００１４】（１）反射層及び記録層を備え、レーザー
ビームの照射により、該記録層に記録マークが形成され
て情報が記録される光記録媒体であって、前記記録層
に、前記レーザービームとの相対移動方向に任意の単位
長さ及びこれと直交する単位幅となる仮想記録セルが該
相対移動方向に連続的に規定され、前記仮想記録セルに
対して第１段階から最終段階まで順次長くなる５段階以
上の照射時間を設定すると共に、該複数段階の照射時間
の中の特定の照射時間におけるレーザービームのパワー
の平均値が、これよりも長い他の照射時間におけるパワ
ーの平均値より大きくなるように設定して、前記レーザ
ービームを前記仮想記録セルに照射したとき、前記仮想
記録セルに光反射率が５段階以上に異なる記録マークが
形成されるようにしたことを特徴とする光記録媒体。
【００１５】（２）上記発明（１）において、前記第１
段階から少なくとも第２段階までの複数の照射時間にあ
っては、各段階でのレーザービームのパワーの平均値
が、これらの照射時間よりも長い他の照射時間における
平均値より大きくなるように設定されていることを特徴
とする光記録媒体。
【００１６】（３）上記発明（１）又は（２）におい
て、少なくとも前記第１段階の照射時間にあっては、前
記レーザービームのパワーが、照射開始時点から途中時
点までは基準パワーよりも大きく、該途中時点から終端
時点までは前記基準パワーに設定されると共に、前記照
射時間よりも長い他の照射時間にあっては、前記レーザ
ービームのパワーが、照射開始時点から終端時点に亘っ
て前記基準パワーに設定されていることを特徴とする光
記録媒体。
【００１７】（４）上記発明（１）又は（２）におい
て、少なくとも前記第１段階の照射時間にあっては、前
記レーザービームのパワーが、照射開始時点から終端時
点に亘って基準パワーよりも大きく設定されると共に、
前記照射時間よりも長い他の照射時間にあっては、前記
レーザービームのパワーが、照射開始時点から終端時点
に亘って前記基準パワーに設定されていることを特徴と
する光記録媒体。
【００１８】（５）反射層及び記録層を備え、レーザー
ビームの照射により、該記録層に記録マークが形成され
て情報が記録される光記録媒体であって、前記記録層
に、前記レーザービームとの相対移動方向に任意の単位
長さ及びこれと直交する単位幅となる仮想記録セルが該
相対移動方向に連続的に規定されると共に、前記仮想記
録セルに対して第１段階から最終段階まで順次長くなる
ように５段階以上の照射時間を設定し、更に、前記最終
段階の照射時間よりも短い基準時間を設定し、前記レー
ザービームを、前記複数段階の照射時間のうち前記基準
時間よりも短い照射時間では、その全範囲で基準パワー
よりも大きいパワーによって照射し、前記基準時間より
も長い照射時間では、照射開始時点から前記基準時間経
過までは基準パワーよりも大きいパワーによって照射す
ると共に、該基準時間経過後は前記基準パワーによって
照射するようにし、前記レーザービームの照射時間が短
いほど、前記基準時間経過後の該基準パワーによる照射
時間が減少して前記大きいパワーによる照射時間の割合
が増大することで前記レーザービームのパワーの平均値
が大きくなり、光反射率が５段階以上に異なる記録マー
クが形成されるようにしたことを特徴とする光記録媒
体。
【００１９】（６）上記発明（１）乃至（５）のいずれ
かにおいて、前記記録層が有機色素を含んでいることを
特徴とする光記録媒体。
【００２０】又、以下の光記録方法によっても上記目的
が達成可能となる。
【００２１】（７）反射層及び記録層を備えた光記録媒
体にレーザービームを照射して、該記録層に記録マーク
を形成することにより情報を記録する光記録方法であっ
て、前記記録層に対して、前記レーザービームとの相対
移動方向に任意の単位長さ及びこれと直交する単位幅と
なる仮想記録セルを該相対移動方向に連続的に規定し、
前記仮想記録セルに対して第１段階から最終段階まで順
次長くなる５段階以上の照射時間を設定すると共に、該
複数段階の照射時間の中の特定の照射時間におけるレー
ザービームパワーの平均値が、これよりも長い他の照射
時間における平均値より大きくなるように設定して、前
記レーザービームを前記仮想記録セルに照射し、前記仮
想記録セルに光反射率が５段階以上に異なる記録マーク
を形成することを特徴とする光記録方法。
【００２２】（８）上記発明（７）において、前記第１
段階から少なくとも第２段階までの複数の照射時間にあ
っては、各段階でのレーザービームのパワーの平均値が
これらの照射時間よりも長い他の照射時間における平均
値より大きくなるように設定されていることを特徴とす
る光記録方法。
【００２３】（９）上記発明（７）又は（８）におい
て、少なくとも第１段階の照射時間にあっては、前記レ
ーザービームのパワーが、照射開始時点から途中時点ま
では基準パワーよりも大きく、該途中時点から終端時点
までは前記基準パワーに設定されると共に、前記照射時
間よりも長い他の照射時間にあっては、前記レーザービ
ームのパワーが、照射開始時点から終端時点に亘って前
記基準パワーに設定されていることを特徴とする光記録
方法。
【００２４】（１０）上記発明（７）又は（８）におい
て、少なくとも第１段階の照射時間にあっては、前記レ
ーザービームのパワーが、照射開始時点から終端時点に
亘って基準パワーよりも大きく設定されると共に、前記
照射時間よりも長い他の照射時間にあっては、前記レー
ザービームのパワーが、照射開始時点から終端時点に亘
って前記基準パワーに設定されていることを特徴とする
光記録方法。
【００２５】（１１）反射層及び記録層を備えた光記録
媒体にレーザービームを照射して、該記録層に記録マー
クを形成することにより情報を記録する光記録方法であ
って、前記記録層に対して、前記レーザービームとの相
対移動方向に任意の単位長さ及びこれと直交する単位幅
となる仮想記録セルを該相対移動方向に連続的に規定す
ると共に、前記仮想記録セルに対して第１段階から最終
段階まで順次長くなるように５段階以上の照射時間を設
定し、更に、前記最終段階の照射時間よりも短い基準時
間を設定し、前記レーザービームを、前記複数段階の照
射時間のうち前記基準時間よりも短い照射時間では、そ
の全範囲で基準パワーよりも大きいパワーによって照射
し、前記基準時間よりも長い照射時間では、照射開始時
点から前記基準時間経過までは基準パワーよりも大きい
パワーによって照射すると共に、該基準時間経過後は前
記基準パワーによって照射するように規定し、前記レー
ザービームの照射時間が短いほど、前記基準時間経過後
の該基準パワーによる照射時間が減少して前記大きいパ
ワーによる照射時間の割合が増大することで、前記レー
ザービームのパワーの平均値が大きくなるように設定し
たことを特徴とする光記録方法。
【００２６】（１２）上記（７）乃至（１１）のいずれ
かにおいて、前記記録層が有機色素を含んでおり、該記
録層に情報を記録する際に適用されることを特徴とする
光記録方法。
【００２７】なお、上記（７）〜（１０）において、基
準パワーよりも大きいパワーでレーザービームを照射す
るのは、未記録状態の光記録媒体の光反射率（初期反射
率）Ｋに対して反射率の変化量が２０％（０．２Ｋ）以
内となる記録マークを形成する各段階の場合とすること
が望ましい。又、上記（１）又は（７）における「特定
の照射時間」とは、複数段階の照射時間の中から選択さ
れる１或いは複数の照射時間を意味している。
【００２８】
【発明の実施の形態】まず、本実施の形態の原理につい
て説明する。
【００２９】図１に、仮想記録セルに対して一定パワー
で最大照射時間Ｔ（各仮想記録セルの記録に費やすこと
が出来る最大時間：これを許容照射時間という）に亘っ
てレーザービームを照射したときの、その仮想記録セル
に形成される記録マークの光反射率の低下状態（実線
Ｏ）と時間との関係を示す。
【００３０】実線Ｏに示されるように、パワーが一定と
なる条件でレーザービームを照射した場合、初期時間領
域Ａにおいては殆ど光反射率が低下しない。そして、中
間領域Ｂにおいて徐々に光反射率が低下していき、その
低下速度も時間を経るに従って増大する。終端領域Ｃで
は、その低下速度が徐々に減少していく。
【００３１】照射時間を複数段階に設定してレーザービ
ームを仮想記録セルに照射し、光反射率の異なる記録マ
ークを形成する場合、その照射時間の段階数が多いほど
記録密度を高めることが出来る。しかし、１つの仮想記
録セルに費やすことが出来る最大照射時間Ｔ（許容照射
時間）を一定と考えた場合、その範囲内で照射時間を多
段階に設定すればするほどその照射時間の「差」が小さ
くなり、それに伴って、光反射率に精度よく「差」をつ
けることが困難となる。この光反射率の差があまりにも
小さすぎると、読み取り時に各記録マークを識別するこ
とが出来ない。
【００３２】以上のことから、読み取り精度を高めるた
めには光反射率の差を確実に形成する必要があるので、
ある程度の照射時間の変化によって大きな光反射率変化
を得られることが望ましい。従って、例えば実線Ｏで実
際に利用できるのは、確実に光反射率が低下している中
間領域Ｂから終端領域Ｃにかけての有効利用領域Ｕであ
り、この領域Ｕに対応する有効時間設定領域Ｖ内で多段
階の照射時間を設定する。これが、本発明の開発過程中
の思想であり、中間時間領域Ｂ〜終端時間領域Ｃにおい
て比較的長い有効時間設定領域Ｖを得ることが出来るこ
とから実際に５段階以上のマルチレベルが実現されてい
る。
【００３３】しかしながら、これでは初期時間領域Ａ〜
中間時間領域Ｂの間の時間帯（或いは、光反射率の変化
量が２０％以内となる領域）が有効活用されていない。
この領域は、適用される記録層の種類（色素の種類等）
やグルーブ形状等によっても異なるが、一般的に光反射
率の低下速度が遅すぎて光反射率変化量を十分に得るこ
とが出来ないからである。この結果、更なる多段階のマ
ルチレベル記録を実現しようとしても光反射率に差がつ
けにくく、ある程度の限界が生じていた。
【００３４】そこで本発明者はレーザービームのパワー
を変更することに着目した。具体的には、任意に選択さ
れた１つの照射時間において照射されるレーザービーム
のパワーの平均値（ここでは時間平均を意味する）を、
それよりも長い（任意である１つの）照射時間における
パワー平均値よりも大きく設定することにより、即ち、
選択された２つの照射時間においてパワーの平均値に差
を設けることにより、段階数を増大させることに成功し
た。
【００３５】例えば、上記実線Ｏにおけるパワーの平均
値よりも大きい平均値によってレーザービームを照射し
た状態を実線Ｐとして模式的に示す。このようにする
と、初期時間領域Ａにおける光反射率の低下速度が実線
Ｏよりも大きくなり、マルチレベル記録が可能な有効利
用領域Ｕ１を得ることが出来る。従って、それに対応す
る有効時間設定領域Ｖ１内で（Ｖとは別に）照射時間を
追加的に設定することが出来る。
【００３６】従って、実線Ｏと実線Ｐを合理的に組み合
わせ、パワーの平均値が異なるようにレーザービームを
照射すれば、実線Ｏの（Ｕ、Ｖ）と実線Ｐの（Ｕ１、Ｖ
１）の双方によって更に多段階のマルチレベル記録が可
能になる。又設定段階数を増やすことによって、光記録
媒体の記録密度を更に高めることが出来るようになる。
【００３７】ところで仮に、実線Ｐによる平均値「大」
のままで、中間時間領域Ｂ〜終端時間領域Ｃを含めた全
段階の照射時間においてマルチレベル記録を実現しよう
とした場合を考えると、実線Ｐの延長上の点線によって
示されるように、過渡のパワーによって光反射率の低下
速度が速すぎてしまい、所望の反射率で確実に記録をス
トップさせることが困難になってしまう。
【００３８】つまり、総ての段階においてパワーの平均
値を単に大きく設定するのでは意味がなく、要は、照射
時間によって平均値を変化させることによってより多段
階のマルチレベル記録が実現される。
【００３９】なお、図１からもわかるように、未記録状
態の光反射率Ｋに対して、反射率の変化量が２０％
（０．２Ｋ）以内となる各記録マークにおいて、上記平
均値を「大」に設定し、変化量が２０％よりも大きい記
録マークについては平均値を「通常（「大」よりも小さ
い事を意味）」に設定する事が好ましい。
【００４０】次に、以下本発明の更に具体的な実施の形
態の例を図２〜図１０を参照して詳細に説明する。
【００４１】図２に、本発明の第１実施形態に係る光記
録方法が適用される光記録媒体（ディスク）１０を示
す。この光記録媒体１０は、記録層１２に色素を用いた
ＣＤ−Ｒであり、透明基材からなる基板１４と、この基
板１４の一方の面（図１において上面）に形成されたレ
ーザービームガイド用のグルーブ１６を覆って塗布され
た色素からなる前記記録層１２と、この記録層１２の上
側にスパッタリング等によって形成された金あるいは銀
等の反射膜１８と、この反射膜１８の外側を覆う保護層
２０とを含んで形成されている。
【００４２】記録層１２に用いられる色素は、シアニ
ン、メロシアニン、メチン系色素及びその誘導体、ベン
ゼンチオール金属錯体、フタロシアニン色素、ナフタロ
シアニン色素、アゾ色素等の有機色素である。
【００４３】前記光記録媒体１０に適用される光記録方
法は、図３に示される光記録装置３０を用いることで実
行される。
【００４４】この光記録装置３０はＣＤ−Ｒレコーダで
あり、スピンドルサーボ３１を介してスピンドルモータ
３２により光記録媒体（ディスク）１０を線速度一定の
条件で回転駆動させ、レーザー３６からのレーザービー
ムによって光記録媒体（ディスク）１０に情報を記録す
るものである。
【００４５】前記レーザー３６は、記録すべき情報に応
じて、レーザードライバ３８により、図２、図４に示さ
れる仮想記録セル（詳細後述）４０の一つ当りのレーザ
ービーム照射時間及び照射パワーが制御されるようにな
っている。例えば、照射時間はレーザーパルス数を変化
させることで制御され、又照射パワーは、ドライバ３８
自体のパワーユニットを２系列とし、第１パワーユニッ
トと第２パワーユニットを切り換えることで２段階の照
射パワー（高パワーＳと基準パワーＮ）が設定できるよ
うになっている。
【００４６】図３の符号４２は対物レンズ４２Ａ及びハ
ーフミラー４２Ｂを含む記録光学系である。対物レンズ
４２Ａは、フォーカストラッキングサーボ４４によりレ
ーザービームがディスク１０の記録層１２に集光するよ
うにフォーカストラッキング制御される。又、対物レン
ズ４２Ａとハーフミラー４２Ｂとは、送りサーボ４６に
よって、ディスク１０の回転に同期してその内周側から
外周側に所定速度で移動制御される。
【００４７】前記スピンドルサーボ３１、レーザードラ
イバ３８、フォーカストラッキングサーボ４４、送りサ
ーボ４６は、制御装置５０により制御される。記録層１
２に記録すべきデータ（情報）は制御装置５０に入力さ
れる。
【００４８】次に、前記仮想記録セル４０及びこの仮想
記録セル４０に記録される記録マークについて説明す
る。
【００４９】この仮想記録セル４０は、図２に示される
ように、前記グルーブ１６内において、ディスク３４の
回転方向即ち円周方向Ｓに連続的に規定されている。各
仮想記録セル４０の円周方向Ｓの長さＨは、図４に示さ
れるように、ビーム径（ビームウエストの直径）Ｄより
短い長さに設定され、各仮想記録セル４０毎にレーザー
ビームが照射されることによって、模式的に例示された
記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが、記録すべき情報に応じて
形成される。
【００５０】ここで示されている各記録マーク４８Ａ〜
４８Ｇの大きさは、各記録マークの光反射率の低下度合
いを表している。つまり、この図の記録マーク４８Ａ〜
４８Ｇが大きいほど、光反射率が低いことを意味してい
る。実際には、記録層１２に用いる色素の種類等によっ
て、記録マーク４８Ａから４８Ｇは、その大きさ、光透
過率の両方又は一方がレーザビーム照射時間に応じて変
化する。
【００５１】これにより、例えば図４に示されるような
７段階（これも光反射率の低さを記録マークの大きさで
表現している）の記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが形成可能
となり、記録マーク４８Ａ〜４８Ｇに対して読み取りレ
ーザービームを照射した場合、反射光の光反射率が７段
階となる。
【００５２】なお、記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの光反射
率が変化しているということは、記録マーク４８Ａ〜４
８Ｇにおける記録層１２の光透過率及び／又は屈折率が
変化していることと同義である。記録層１２を構成する
材料がレーザービームの照射によって分解変質し、その
変質具合（いわゆる焼け具合）が各記録マーク４８Ａ〜
４８Ｇによって異なることで光透過率等が変化したり、
その変質部分の量（いわゆる焼け量）が厚さ方向に異な
ることによって光透過率等が変化したりしていると推察
される。
【００５３】次に光記録方法について説明する。
【００５４】既に光記録媒体１０側でも述べたが、記録
層１２に対して、レーザービームとの相対移動方向Ｓに
任意の単位長さＨ及びこれと直交する単位幅Ｗとなる仮
想記録セル４０を相対移動方向Ｓに連続的に規定する。
本実施形態では、光記録媒体１０が所定の速度（ここで
は４．８ｍ／ｓ）で回転しているので、光記録装置３０
側で連続的な所定時間帯（ここでは１２５ｎｓ）を任意
に設定すれば、仮想記録セル４０の単位長さＨ（０．６
μｍ＝４．８ｍ／ｓ×１２５ｎｓ）が規定される。
【００５５】なお、仮想記録セル４０の単位幅Ｗは、こ
こではグルーブ１６の幅に規定されているが、それ以外
の幅によって規定しても構わない。
【００５６】又図５に示されるように、仮想記録セル４
０に対して、第１段階から最終段階まで順次長くなる５
段階以上（本実施形態では７段階）の照射時間を設定す
る。
【００５７】この場合、（少なくとも第１段階であれば
よいが）第１段階から第３段階までの照射時間Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３にあっては、レーザービームのパワーが、照射
開始時点から途中時点Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３までは基準パワ
ーＮよりも大きい高パワーＳに設定されると共に、途中
時点Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３から終端時点までは基準パワーＮ
に設定される。従って、例えば第１段階において照射さ
れるパワーの平均値Ｐｗについては、｛Ｓ×Ｙ１＋Ｎ×
（Ｔ１−Ｙ１）｝／Ｔ１となり、又、第２段階、第３段
階についても同様に考えることが出来る。なお、この途
中時点Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は各段階で異なるようにしてい
るが、勿論、第１〜第３段階において同一時点に設定し
ても構わない。
【００５８】又、第３段階の照射時間Ｔ３よりも長い第
４〜第７段階の照射時間Ｔ４〜Ｔ７にあっては、レーザ
ービームのパワーが照射開始時点から終端時点に亘って
基準パワーＮに設定される。従って、第４〜第７段階に
おいて照射されるパワーの平均値Ｐｗは総て基準パワー
Ｎとなる。
【００５９】この結果、７段階の照射時間の中の（いず
れか）特定の照射時間（ここでは第１、第２、第３段階
から任意の１つを選択すればよい）におけるレーザービ
ームのパワーの平均値Ｐｗが、これよりも長い他の照射
時間（ここでは、第４〜第７段階のＴ４〜Ｔ７のいずれ
でもよい）における平均値Ｐｗ（Ｎ）より大きくなるよ
うに設定されているといえる。
【００６０】又同様に、第１段階から第３段階までの複
数の照射時間Ｔ１〜Ｔ３を集合として考えると、これら
の複数の照射時間Ｔ１〜Ｔ３にあっては、各段階でのレ
ーザービームのパワーの平均値Ｐｗが、これらの照射時
間よりも長い他の照射時間（ここでは、第４〜第７段階
のＴ４〜Ｔ７から任意の１つを選択すればよい）におけ
る平均値Ｐｗ（Ｎ）より大きくなるように設定されてい
るといえる。
【００６１】そして、以上図５に示したパワー条件の下
でレーザービームを仮想記録セル４０に照射すること
で、仮想記録セル４０に光反射率が７段階に異なる記録
マーク４８Ａ〜４８Ｇが形成される。
【００６２】この記録方法における、各段階の照射時間
Ｔ１〜Ｔ７と、それによって形成される記録マーク４８
Ａ〜４８Ｇの光反射率の低下状態との関係を模式的に図
６に示す。
【００６３】第１段階〜第３段階の照射時間Ｔ１〜Ｔ３
においては、第４段階以降よりレーザービームのパワー
の平均値が大きいので即座に光反射率が低下し、短時間
で所望の低下量を得ることが出来る。一方、第４段階か
ら第７段階の照射時間Ｔ４〜Ｔ７に関しては、光反射率
の低下速度が適度に安定している領域で確実に書込が行
われている。
【００６４】このように第１実施形態の光記録媒体及び
光記録方法によれば、レーザービームのパワーの平均値
が照射時間によって適宜調整されるので、開発過程では
不可能と考えられていた短い照射時間領域（本実施形態
における第１〜第３段階）でも記録マーク４８Ａ〜４８
Ｃを多段階で形成することが出来るようになる。その結
果、設定段階数を更に増やすことが出来るようになり、
記録密度を高めることが出来るようになる。又、照射時
間が長いとパワーの平均値が（照射時間が短い場合より
も）小さく設定されるので、光反射率が適度に低下する
状態を長時間維持することができ、第４〜第７段階の多
段階に亘って確実に記録マーク４８Ｄ〜４８Ｇを形成す
ることが出来る。
【００６５】ところで、記録パワーを２段階に設定し、
第１〜第３段階において照射スタート時に高パワーＳと
なるように設定したのは、記録マークのマークエッジを
シャープさせることを主目的としているのではない。と
いうのも、この光記録方法は、記録マーク自体は仮想記
録セルの中に確実に記録され、その光反射率の変化量に
よってその段階数を認識させて多値記録するものだから
である。
【００６６】つまり、従来の２値記録のように、記録マ
ークの「長さ」を認識しなければならない状況では、記
録マークのスタート時点を確実に判断する必要があり、
その観点から記録マークの立ち上がり（マークエッジ）
をシャープにしなければならず、そのためにレーザービ
ームのパワーを多少大きくする等の制御が行われてい
た。しかし、本実施形態では、更に多段階の記録を実現
するという目的から、その光反射率の変化速度を制御す
る事を主目的としてパワーを切り換えるようにしてい
る。
【００６７】なお、この実施形態では、パワーを２段階
（基準パワーＮと高パワーＳ）に切り換えることでパワ
ーの平均値を変化させるようにしていたが、同様の思想
の下であればパワーを３段階以上に切り換えることで実
現しても構わない。又、全体として第１〜第３段階まで
は平均値「大」、第４〜第７段階までが平均値「通常」
となるように設定していたが、本発明はそれに限られ
ず、任意に選択された２つの異なる照射時間において、
短い方が平均値「大」、長い方が平均値「通常」となる
ように差を設けていれば、（たとえ他の２つを選択した
場合にはこのような状況が成立していないとしても）本
発明の範疇に属する。
【００６８】次に、本発明の第２実施形態に係る光記録
媒体及び光記録方法について説明する。なお、ここでの
光記録媒体及び光記録装置の基本構造については、第１
実施形態で示した光記録媒体１０及び光記録装置３０と
ほぼ同様であるので、同一部品、部材等については同一
符号を用いて説明し、又それら各部品等の説明及び図示
は省略する。
【００６９】本光記録媒体１０及び光記録方法では、記
録層１２に対して、レーザービームとの相対移動方向Ｓ
に任意の単位長さＨ及びこれと直交する単位幅Ｗとなる
仮想記録セル４０を相対移動方向Ｓに連続的に規定す
る。これは第１実施形態と同様に、光記録媒体１０が所
定の速度（ここでは４．８ｍ／ｓ）で回転していること
から、光記録装置３０側で連続的な所定時間帯（ここで
は１２５ｎｓ）を任意に設定すれば、仮想記録セル４０
の単位長さＨ（０．６μｍ＝４．８ｍ／ｓ×１２５ｎ
ｓ）が規定される。
【００７０】又図７に示されるように、仮想記録セル４
０に対して、第１段階から最終段階まで順次長くなる５
段階以上（本実施形態では７段階）の照射時間を設定す
る。
【００７１】この際、（少なくとも第１段階であればよ
いが）第３段階までの照射時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３にあっ
ては、レーザービームのパワーが、照射開始時点から終
端時点に亘って基準パワーＮよりも大きい高パワーＳに
設定される。
【００７２】又、第３段階の照射時間Ｔ３よりも長い第
４〜第７段階の照射時間Ｔ４〜Ｔ７にあっては、レーザ
ービームのパワーが照射開始時点から終端時点に亘って
基準パワーＮに設定される。従って、第１〜第３段階に
おける照射パワーの平均値Ｐｗは総て高パワーＳであ
り、又、第４〜第７段階の平均値Ｐｗは総て基準パワー
Ｎとなる。
【００７３】この結果、７段階の照射時間の中の（いず
れか）一の照射時間（ここでは第１、第２、第３段階の
いずれかに対応する）におけるレーザービームのパワー
の平均値Ｐｗ（Ｓ）が、これよりも長い他の照射時間
（ここでは、第４〜第７段階のＴ４〜Ｔ７のいずれかに
対応する）における平均値Ｐｗ（Ｎ）より大きくなるよ
うに設定されているといえる。
【００７４】又同様に、第１段階から第３段階まで（本
発明では少なくとも第２段階までであればよい）の複数
の照射時間Ｔ１〜Ｔ３を集合として考えると、これらの
複数の照射時間Ｔ１〜Ｔ３にあっては、各段階でのレー
ザービームのパワーの平均値Ｐｗ（Ｓ）が、これらの照
射時間よりも長い他の照射時間（ここでは、第４〜第７
段階のＴ４〜Ｔ７いずれでもよい）における平均値Ｐｗ
（Ｎ）より大きくなるように設定されているといえる。
【００７５】そして、以上図７に示したパワー条件の下
でレーザービームを仮想記録セル４０に照射すること
で、仮想記録セル４０に光反射率が７段階に異なる記録
マーク４８Ａ〜４８Ｇが形成される。
【００７６】この第２実施形態においても、第１実施形
態と全く同等の作用を得ることが出来る。又第１実施形
態のように途中時点Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３によってパワーを
切り換える制御が不要となることから、より簡単に実現
することが出来る。なお、この場合においてもレーザー
ビームのパワーを３段階に切り換えても良く、例えば、
第１〜第７段階にかけて順次パワーが弱くなるように設
定しても構わない。
【００７７】次の本発明の第３実施形態に係る光記録媒
体及び光記録方法について説明する。なお、ここでの光
記録媒体及び光記録装置の基本構造については、第１実
施形態で示した光記録媒体１０及び光記録装置３０と同
様であるので、同一部品、部材等については同一符号を
用いて説明し、又それら各部品等の説明及び図示は省略
する。
【００７８】本光記録媒体及び光記録方法では、記録層
１２に対して、レーザービームとの相対移動方向Ｓに任
意の単位長さＨ及びこれと直交する単位幅Ｗとなる仮想
記録セル４０を相対移動方向Ｓに連続的に規定する。
【００７９】又図８に示されるように、仮想記録セル４
０に対して、第１段階から最終段階まで順次長くなる５
段階以上（本実施形態では７段階）の照射時間を設定す
る。
【００８０】更に、最終段階である第７段階の照射時間
Ｔ７よりも短くなる基準時間Ｌを設定する。具体的に本
実施形態では、基準時間Ｌを第３段階の照射時間Ｔ３よ
りも長く且つ第４段階の照射時間Ｔ４よりも短くなるよ
うに設定している。
【００８１】総ての段階の照射時間Ｔ１〜Ｔ７のうち基
準時間Ｌよりも短い照射時間（ここではＴ１〜Ｔ３）で
は、その全範囲で基準パワーＮよりも大きい高パワーＳ
によって照射し、且つ、この基準時間Ｌよりも長い照射
時間照射時間（ここではＴ４〜Ｔ７）においては、照射
開始時点から基準時間Ｌを経過するまでは（基準パワー
Ｎよりも大きい）高パワーＳによってレーザービームを
照射すると共に、基準時間Ｌを経過した後は基準パワー
Ｎによって照射するように規定する。つまり、照射開始
から基準時間Ｌ経過までは強照射区間Ｅ、基準時間Ｌを
経過した後は通常照射区間Ｆと規定する。
【００８２】このようにすると、レーザービームの照射
時間Ｔ１〜Ｔ７が短いほど、基準時間Ｌ経過後の基準パ
ワーＮによる照射時間（つまり通常照射区間Ｆにおける
照射時間）が減少し、高パワーＳによる照射時間（つま
り、強照射区間Ｅにおける照射時間）の割合が増大す
る。その結果、照射時間Ｔ１〜Ｔ７が短いほどレーザー
ビームのパワー平均値が大きくなる。
【００８３】例えば、第７段階における照射パワーの平
均値Ｐｗ７は、下記の式によって求めることが出来る。
【００８４】 Ｐｗ７＝｛Ｓ×Ｌ＋Ｎ×（Ｔ７−Ｌ）｝／Ｔ７
【００８５】又、第４段階における平均値Ｐｗ４は、下
記の式によって求めることが出来る。
【００８６】 Ｐｗ４＝｛Ｓ×Ｌ＋Ｎ×（Ｔ４−Ｌ）｝／Ｔ４
【００８７】ここで、Ｌが一定で、Ｓ＞Ｎ、Ｔ４＜Ｔ７
であることから、Ｐｗ４＞Ｐｗ７となり、照射時間が短
いほど平均値が大きくなることが解る。なお、第１〜第
３段階においては通常照射区間Ｆの照射時間は零とな
り、パワーの平均値はＳとなる。
【００８８】この第３実施形態の光記録媒体１０及び光
記録方法においても、第１、第２実施形態と同等の作用
を得ることが出来る。又、設定パワー自体は２段（Ｓ，
Ｎ）のみであるにもかかわらず、その照射時間の比率に
よって段階的にパワーの平均値を変化させることが出来
る。なお、ここでは、基準時間Ｌが第３段階の照射時間
Ｔ３〜第４段階の照射時間Ｔ４の間に設定されたが、こ
れは、最大照射時間の範囲内に設定されていればどこで
も構わない。例えば、図９に示されるように、第１段階
の照射時間Ｔ１よりも短い時間に基準時間Ｌを設定する
ことも可能である。
【００８９】本第１〜第３実施形態で示したように、こ
の光記録媒体及び光記録方法は、光記録媒体１０の記録
層１２が有機色素成分を含んで構成される場合に適して
いる。但し、有機色素成分でない他の記録層、例えば、
無機色素やその他の材料の記録層にも本発明を適用する
ことも勿論可能である。
【００９０】なお本実施形態では、上記のように光記録
媒体１０をＣＤ−Ｒであるディスクとして構成したもの
を示したが、本発明に係る光記録媒体はこれに限定され
るものでなく、他の光記録媒体に一般に適用されるもの
であり、又ディスク状の回転体に限定されるものではな
い。
【００９１】更に又、上記光記録装置３０によって記録
マークを形成する際に設定される仮想記録セル４０のサ
イズは、実施の形態の例に限定されるものではない。特
に、レーザービームのビームウエスト径を更に小さく絞
ることができれば、仮想記録セル４０の長さはグルーブ
１６の幅と等しくするのがよい。その一方で、８段階以
上等の更なる多段階に記録マークを記録する場合には、
レーザービームウエストより大きく設定しても構わな
い。その場合、ある一部の記録マークは、ビームウエス
ト以上の大きさにすることができる。
【００９２】又、記録用のレーザービームは、記録層１
２の位置でほぼ円形とされているが、これは、図１０に
示されるように、例えば対物レンズ４２Ａに加えてシリ
ンドリカルレンズ４２Ｃを用いて、ビーム形状が、記録
媒体１０の送り方向に短く、これと直交方向に長い長円
形状あるいは線状となるようにしてもよい。この場合
は、記録マーク４９が短くなるので仮想記録セルを更に
短くすることができる。即ち記録密度を向上させること
ができる。
【００９３】更に、本実施形態では、図２において符号
５２で示されるように、光記録媒体１０にあらかじめ信
号変調の段数に合わせた数の反射率の異なる複数のピッ
トを有するようにしても良い。これらの複数のピット５
２には、この記録媒体１０を個別に識別する情報、マル
チレベル記録用光記録媒体であることを識別する情報、
当該記録媒体を記録再生するためのレーザービームのパ
ワー情報等の特定情報を記録しておいてもよい。その特
定情報を光記録媒体１０の記録時に読み込んで、それに
従ってレーザービームのパワーを設定して光記録する場
合も本発明の範疇に含まれる概念である。
【００９４】その他にも、この特定情報によって、マル
チレベル記録用光記録媒体であることを確実に識別した
り、あらかじめ記録されているピットの段数に応じてレ
ーザービームの照射時間を決定したりすることも可能で
あり、より確実なマルチレベル記録・再生を行うことが
できる。
【００９５】あるいは図２に符号５６で示されるよう
に、レーザービームガイド用のグルーブを一部分途切れ
させるグルーブ中断部を設けることによっても同様の効
果をもたせることもでき。これらの方法は単独で、ある
いは組み合わせて利用することも可能である。
【００９６】
【発明の効果】本発明によれば、より多段階に記録マー
クが形成された光記録媒体を得ることが出来るようにな
り、情報の記録密度を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるレーザービームの照射時間と光
反射率の変化を模式的に説明する線図
【図２】本発明の第１実施形態に係る光記録媒体の要部
を示す一部断面とした斜視図
【図３】同光記録媒体にデータを記録するためにレーザ
ービームを用いて情報を記録するための光記録装置を示
すブロック図
【図４】同光記録装置により記録層に記録マークを形成
する際の、該記録マークと仮想記録セル及びその光反射
率との関係を示す模式図
【図５】第１実施形態に係る光記録媒体に照射されるレ
ーザービームのパワーの設定状況を示すタイムチャート
【図６】同記録媒体における各記録マークの光反射率の
低下状態を示す線図
【図７】第２実施形態に係る光記録媒体に照射されるレ
ーザービームパワーの設定状況を示すタイムチャート
【図８】第３実施形態に係る光記録媒体に照射されるレ
ーザービームパワーの設定状況を示すタイムチャート
【図９】第３実施形態の他の例に係る光記録媒体に照射
されるレーザービームのパワーの設定状況を示すタイム
チャート
【図１０】仮想記録セルに対して照射するレーザービー
ムを他の形状とする場合を示す略示斜視図
【符号の説明】
１０…光記録媒体 １２…記録層 １４…基板 １６…グルーブ １８…反射膜 ２０…保護層 ３０…光記録装置 ３２…スピンドル ３６…レーザー ３８…レーザードライバ ４０…仮想記録セル ４２…記録光学素 ４２Ａ…対物レンズ ４２Ｂ…ハーフミラー ４２Ｃ…シリンドリカルレンズ ４４…フォーカスサーボ回路 ４６…送りサーボ回路 ４８Ａ〜４８Ｇ、４９、５４…記録マーク ５２…ピット ５６…グルーブ中断部 Ｄ…ビーム

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】反射層及び記録層を備え、レーザービーム
    の照射により、該記録層に記録マークが形成されて情報
    が記録される光記録媒体であって、 前記記録層に、前記レーザービームとの相対移動方向に
    任意の単位長さ及びこれと直交する単位幅となる仮想記
    録セルが該相対移動方向に連続的に規定され、 前記仮想記録セルに対して第１段階から最終段階まで順
    次長くなる５段階以上の照射時間を設定すると共に、該
    複数段階の照射時間の中の特定の照射時間におけるレー
    ザービームのパワーの平均値が、これよりも長い他の照
    射時間におけるパワーの平均値より大きくなるように設
    定して、前記レーザービームを前記仮想記録セルに照射
    したとき、前記仮想記録セルに光反射率が５段階以上に
    異なる記録マークが形成されるようにしたことを特徴と
    する光記録媒体。
  2. 【請求項２】請求項１において、 前記第１段階から少なくとも第２段階までの複数の照射
    時間にあっては、各段階でのレーザービームのパワーの
    平均値が、これらの照射時間よりも長い他の照射時間に
    おける平均値より大きくなるように設定されていること
    を特徴とする光記録媒体。
  3. 【請求項３】請求項１又は２において、 少なくとも前記第１段階の照射時間にあっては、前記レ
    ーザービームのパワーが、照射開始時点から途中時点ま
    では基準パワーよりも大きく、該途中時点から終端時点
    までは前記基準パワーに設定されると共に、 前記照射時間よりも長い他の照射時間にあっては、前記
    レーザービームのパワーが、照射開始時点から終端時点
    に亘って前記基準パワーに設定されていることを特徴と
    する光記録媒体。
  4. 【請求項４】請求項１又は２において、 少なくとも前記第１段階の照射時間にあっては、前記レ
    ーザービームのパワーが、照射開始時点から終端時点に
    亘って基準パワーよりも大きく設定されると共に、 前記照射時間よりも長い他の照射時間にあっては、前記
    レーザービームのパワーが、照射開始時点から終端時点
    に亘って前記基準パワーに設定されていることを特徴と
    する光記録媒体。
  5. 【請求項５】反射層及び記録層を備え、レーザービーム
    の照射により、該記録層に記録マークが形成されて情報
    が記録される光記録媒体であって、 前記記録層に、前記レーザービームとの相対移動方向に
    任意の単位長さ及びこれと直交する単位幅となる仮想記
    録セルが該相対移動方向に連続的に規定されると共に、 前記仮想記録セルに対して第１段階から最終段階まで順
    次長くなるように５段階以上の照射時間を設定し、更
    に、前記最終段階の照射時間よりも短い基準時間を設定
    し、前記レーザービームを、前記複数段階の照射時間の
    うち前記基準時間よりも短い照射時間では、その全範囲
    で基準パワーよりも大きいパワーによって照射し、前記
    基準時間よりも長い照射時間では、照射開始時点から前
    記基準時間経過までは基準パワーよりも大きいパワーに
    よって照射すると共に、該基準時間経過後は前記基準パ
    ワーによって照射するようにし、 前記レーザービームの照射時間が短いほど、前記基準時
    間経過後の該基準パワーによる照射時間が減少して前記
    大きいパワーによる照射時間の割合が増大することで前
    記レーザービームのパワーの平均値が大きくなり、光反
    射率が５段階以上に異なる記録マークが形成されるよう
    にしたことを特徴とする光記録媒体。
  6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、 前記記録層が有機色素を含んでいることを特徴とする光
    記録媒体。
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