JP2002237040A - 光情報記録方法 - Google Patents
光情報記録方法Info
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- G—PHYSICS
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Abstract
構成で、精度良くビーム径以下の記録マークを形成でき
るようにする。 【解決手段】 レーザ光の強度を変調する記録パルス波
形を、矩形状の消去パルスと、矩形状の記録パルスと、
オフパルスと、前記矩形状の消去パルスとが連続して繰
り返されるパルス波形で構成し、かつ、形成される記録
マークの円周方向の長さMLに対して記録パルスの幅T
2−T1を短く設定することで、記録パルスの幅T2−
T1に相当するレーザ光による熱拡散の影響でオフパル
ス幅の領域にも記録マークが広がり、オフパルス後方に
配置した消去パルスにより広がった記録マークが消去さ
れることとなり、所望の記録マークを形成できるように
した。
Description
レベルを2値以上の多値情報に制御する光情報記録方法
に関する
7695号公報(従来法)に示される技術がある。こ
れは、光記録媒体のALPC領域でのパワー設定を行わ
ず、簡単かつ低帯域な回路構成で半導体レーザを多値の
半導体レーザ駆動電流により駆動するようにしたもので
ある。そのための手段として、テスト発光は、予め定め
られたユーザエリア以外のディスク内外周に100トラ
ック以上にわたり設けられたTest ZoneまたはManufactu
rer Zoneの領域において行い、テスト発光ライトパワー
設定は、出力電流Iw0,Iw1,Iw2を順次行う。ライト
時(ライトモード)は、CPUよりW0D/A変換器,W1
D/A変換器,W2D/A変換器に最適出力電流値を設定
しW0定電流回路,W1定電流回路,W2定電流回路の電流設
定を行う。次にスイッチSW4,SW5,SW6をライ
トデータに応じてON−OFFし、LD1にLD駆動電
流を供給するようにしている。
来法)に示される技術がある。これは、簡単な記録方
法により記録情報の多値化を図って高密度記録を可能と
する光学記録媒体における多値情報の記録方法を得るこ
とを目的とし、光学的に書き換え可能な光学記録媒体
(相変化型光ディスク)に対して、レーザ光を照射して
初期記録ピットを形成し、記録すべき情報に応じて多値
化された多値化情報により前記初期記録ピットの一部を
消去ピットにより消去して2次記録ピットとし、この2
次記録ピットの面積を変調させることにより多値化情報
を記録するようにしたものである。
平11−25456号公報)で紹介されている記録パル
ス波形を図18に示す。記録パルス波形は、矩形状記録
パルスと消去パルスとで構成される。記録マークの大き
さを調整する手段は、記録パルスの幅(T3−T1:図
18参照)、或いは記録パルスの光量(Pw:図18参
照)を調整する。記録マークの面積を変更することで、
記録マークからの戻り光の光強度が変化し光電変換で、
図19に示す記録マークに対応して多値化されたMark l
evel の信号出力を得ることができる(記録マーク面積
変調による多値記録の原理)。
欠点は、記録パルスに対応して光情報記録媒体上に集光
されたレーザビームによる熱拡散の影響で、記録マーク
が半径方向に広がりやすく、図18で図示したような涙
状の記録マークになり易い。このため、特にビーム径以
下の記録マークを形成する手段としては、熱拡散の影響
を制御できない不具合がある。
の関係を図20に示す。図20から判るように、signal
Mark levelが高い領域では、領域に比べてマーク
占有率に対する信号の変化割合が高く、領域の方がマ
ーク占有率を高精度に制御する必要がある。このため、
図18に図示した従来方法では、熱拡散の影響で多値化
のレベル精度を高められない問題がある。
報)の不具合を解決する手段として、従来法(特開平
8−147695号公報)のように、図22に示すよう
なマルチパルス方式の記録パルス波形がある。この方法
では、記録パルス波形は、先頭パルスと短い矩形パルス
列(マルチパルス)と消去パルスとで構成される。この
マルチパルスの効果で、熱拡散による記録マークの半径
方向の広がりを防げる。記録マークの大きさを調整する
手段は、記録パルスの幅(T2−T1:図22参照)や
マルチパルスのデューティ(T4−T3:図22参
照)、或いは記録パルスとマルチパルスの光量(Pw:
図22参照)を調整する。
以下の記録マークを形成するためには、記録パルスを構
成する周波数を高くすることが必要になる。このため、
記録パルス生成回路の周波数や、記録レーザに用いる半
導体レーザの応答周波数が課題となり、高速記録に対応
することが困難である。また、記録パルスを構成する回
路が複雑になる不具合がある。
て、単純な記録パルス構成で、精度良くビーム径以下の
記録マークを形成できるようにすることを目的とする。
径以下の記録マークを所望の大きさに調整できるように
することを目的とする。
径以下の記録マークの位置精度を得ることができるよう
にすることを目的とする。
を精度良く微調整することができるようにすることを目
的とする。
ク位置を精度良く微調整することができるようにするこ
とを目的とする。
を形成できるようにすることを目的とする。
度良く多値記録できる方法を提供することを目的とす
る。
光学的に書換え可能な光情報記録媒体に対してレーザ光
を照射して記録マークを形成し、記録すべき情報に応じ
て多値化された多値情報が前記記録マークの面積を変調
させることにより記録される光情報記録方法であって、
前記レーザ光の強度を変調する記録パルス波形を、消去
可能な光強度値に設定された矩形状の消去パルスと、記
録マーク形成可能な光強度値に設定された矩形状の記録
パルスと、再生時光強度以下の値に設定されたオフパル
スと、前記矩形状の消去パルスとが連続して繰り返され
るパルス波形で構成し、かつ、形成される前記記録マー
クの円周方向の長さに対して前記記録パルスの幅を短く
設定したことを特徴とする。
情報記録方法において、前記記録マークの面積を所望の
前記多値情報に合わせて変調させるために、前記記録パ
ルスと前記消去パルスとの間に位置する前記オフパルス
の時間幅を記録すべき前記多値情報に対応させて、形成
される記録マーク長に相当する時間幅である前記記録パ
ルスの立ち上がり開始端から前記消去パルスの立ち上が
り開始端までの時間に変調するようにしたことを特徴と
する。
載の光情報記録方法において、対象となる記録トラック
長(時間幅ではT5)単位で記録する場合、前記時間幅
T5の長さで示される記録トラックの中間位置と前記記
録マークの中心位置とが一致するように、前記記録パル
スの立ち上がり開始端の位置と前記消去パルスの開始端
の位置とを調整するようにしたことを特徴とする。
3記載の光情報記録方法において、前記記録マークの面
積を微調整するために、前記記録パルスの立ち下がり終
端位置を微調整するようにしたことを特徴とする。
3記載の光情報記録方法において、前記記録マークの面
積を微調整するために、前記記録パルスの光強度を微調
整するようにしたことを特徴とする。
載の光情報記録方法において、前記記録トラックの中間
位置と前記記録マークの中心位置とが一致するように、
前記記録パルスの立ち上がり開始端の位置をさらに微調
整するようにしたことを特徴とする。
の何れか一記載の光情報記録方法において、前記記録マ
ークの円周方向の長さ(ML)とビーム径(BD)の関
係がML≦BDであって、前記記録パルスの幅を、前記
ビーム径(BD)の20%以下に相当する範囲に設定し
たことを特徴とする。
ない未記録マークを除いた前記記録マークの内、最小記
録マークの円周方向の長さ(MLmin)とビーム径(B
D)の関係がMLmin/BD≧0.10であって、前記
未記録マークを除いた多値信号レベルにおいて各多値レ
ベルの間隔を均等に割り付けたことを特徴とする請求項
1ないし6の何れか一記載の光情報記録方法。
の何れか一記載の光情報記録方法において、前記記録マ
ークの円周方向の長さ(ML)がビーム径(BD)とほ
ぼ等しい前記記録マークを除いた前記記録マークの内、
最大記録マークの円周方向の長さ(MLmax)がMLmax
/BD≦0.7の関係であり、前記記録マーク(ML)
が前記ビーム径(BD)とほぼ等しい前記記録マークを
除いた多値信号レベルにおいて各多値情報に対応した記
録マーク占有率の間隔を均等に割り付けたことを特徴と
する。
し図10に基づいて説明する。 1.記録方法の基本 本実施の形態の記録パルス波形の構成を図1に示す。基
本的には、レーザ光の強度を変調する記録パルス波形
は、矩形状の消去パルス(レーザ光を記録マークを消去
可能な光強度値に設定)と、矩形状の記録パルス(レー
ザ光を記録マークを形成可能な光強度値に設定)と、オ
フパルス(レーザ光を再生時光強度以下の値に設定)
と、矩形状の消去パルスとが連続して繰り返されるパル
ス波形により構成されている。記録トラック上は、時間
幅T5に相当する円周方向の長さで分割されている。こ
の分割された記録トラックを以降、「セル」と記述す
る。このセルに記録される記録マークの円周方向の長さ
MLは、記録パルスの幅(T2−T1)と、消去パルス
の開始位置T4の設定値によって調整が可能である。ま
た、記録マーク長を変更した場合でもセルの中心に記録
マークが配置されるように、T1とT4とを調整する。
例えば、図1の記録マーク長さMLをML´に変更する
場合、T1とT4をそれぞれT1+sとT4−sに設定
することで、記録マークの位置調整が可能になる。
の長さMLに対して記録パルスの幅(T2−T1)を短
く設定し、記録パルスの後にオフパルスを配置してい
る。記録パルス幅に相当するレーザ光の照射で、記録膜
が加熱されて記録マークが形成され、熱拡散の影響でオ
フパルス幅の領域にも記録マークが広がる。オフパルス
後方に配置した消去パルスにより、広がった記録マーク
が消去されることで、図1に示す記録マークが形成でき
る。
ーク長MLの記録マークを記録する場合でも従来法より
も短い記録パルスの幅(T2−T1)のレーザ光照射で
記録できるので、記録膜に与える熱量を低く抑えること
ができる。このため、特に熱拡散による半径方向の記録
マークの広がりを小さくできる利点がある。また、この
原理から、所望の多値信号に対応して前記オフパルス幅
を変調し、記録マークの面積を変化させることが可能に
なる。
方向の広がり量を制御することが可能になる。記録マー
クの広がりを制御するには、レーザ光の照射で与えられ
る熱量を調整すれば良い。
広がりを制御する方法を示す。図2では、記録パルスの
幅を長く(T2をT21に変更、T2>T21)すれ
ば、記録マークは半径方向に広がる(記録マーク状態が
AからBに変化)。
2をT22に変更、T2<T22)すれば、記録マーク
は半径方向に狭くなる(記録マーク状態がAからBに変
化)。
(Pw1をPw2に変更、Pw1<Pw2)すれば、記
録マークは半径方向に広がる(記録マーク状態がAから
Bに変わる)。
(Pw1をPw3に変更、Pw1>Pw3)すれば、記
録マークは半径方向に狭くなる(記録マーク状態がAか
らBに変わる)。
の照射で与えられる熱量を調整している。しかし、記録
マークの半径方向幅が変わることで、記録マークの開始
端も変化する。このために、セルに対する記録マークの
位置が変化してしまう。
整方法による記録マークの半径方向幅調整と合わせて、
円周方向の位置調整が必要となる。この記録マークの開
始端を調整する方法を、図6から図9に示す。
れた量(ずれ量をsとする)だけ記録パルスの位置を後
方に修正(T1をT1+s、T21をT21+s)して
いる。
れた量(ずれ量をsとする)だけ記録パルスの位置を前
方に修正(T1をT1−s、T22をT22−s)して
いる。
れた量(ずれ量をsとする)だけ記録パルスの位置を後
方に修正(T1をT1+s、T2をT2+s)してい
る。
れた量(ずれ量をsとする)だけ記録パルスの位置を前
方に修正(T1をT1−s、T2をT2−s)してい
る。
クの構成例と記録パルス波形の関係を図10に示す。
を実施した。図11において、スピンドルモータ(図示
せず)により回転駆動される光情報記録媒体1に対して
半導体レーザ2から出射されたレーザ光がコリメートレ
ンズ3、偏光膜4、対物レンズ5を介して集光照射され
ることにより、記録マークの記録がなされる。光情報記
録媒体1からの反射光は対物レンズ5を経た後、偏光膜
4により入射光と分離されて偏向され、検出レンズ6を
介して4分割受光素子7上に結像され、Rf信号等の検
出に供される。8は対物レンズ5をフォーカシング及び
トラッキングさせるためのアクチュエータである。記録
再生波長λは650nm、対物レンズ5の開口数NA=
0.65、光情報記録媒体1に集光されたビーム径は約
0.8μmである(一般的な書換え可能なDVD記録装
置の構成)。光情報記録媒体1は、相変化材料AgIn
SbTeの書換え可能なタイプを利用した。また、記録
マークはグルーブと呼ばれる溝上に形成し、隣接グルー
ブとの間隔(トラックピッチ)は0.74μmに、グル
ーブの幅は約0.4μmに設定されている。また、記録
条件は、記録面での記録時光量が14mW、消去時光量
が7.5mW、記録再生の線速度は約3.5m/sに設
定した。セルの円周方向長さは、約0.7μmである。
した実施例を図12に示す。図12において、横軸はビ
ーム径BDに対する記録パルスの幅(T2−T1)の割
合を、縦軸は記録マークからの反射光を光電変換して得
られる和信号(Rf信号)を示したものである。また、
凡例のLv1〜Lv3は、それぞれ記録マーク長ML
が、0.13μm、0.27μm、0.40μmになる
ように、記録パルスの立ち上がりT1と消去パルス幅の
立ち上がりT4を調節している。
2−T1)/BDが0.16〜0.20で、各記録マー
クから得られるRf信号値(signal Mark Level)が飽
和していることが判る。これは、記録マークの半径方向
の広がりがグルーブの溝幅内で留まる性質のためであ
る。
2−T1)/BDは0.2以下の範囲で制御すれば、各
記録マーク長におけるRf信号値(signal Mark Leve
l)を微調整できることが判った。
差を測定した。本実施例の記録条件は、実施例と同
様である。従来法の結果を図21に、本実施例の結
果を図13に示す。
では、signal Mark levelが高い領域(図20参照)
では、領域に比べてマーク占有率に対する信号の変化
割合が高い傾向にある。従来法において、領域での目
標多値信号に対する偏差(σ)は、最大で約8%であっ
た。
の目標多値信号に対する偏差(σ)は、最大で約2%
と、本発明記録方式における効果を確認することができ
た。
多値化されたRf信号を検出するためには、記録しやす
い記録マーク長条件の選択が重要になる。図14と図1
5は、横軸に多値化されたRf信号(signal Mark Leve
l)を、縦軸にマーク占有率を図示したものである。
1.0の範囲で多値化が可能で、取り得る多値レベル数
を8として各Mark Levelの間隔が均等に割り付けてあ
る。この時の、Mark Levelとマーク占有率(ML/B
D)の割り付け数値を表1に示す。
と0.91との間では、マーク占有率差分ΔLが0.0
4と狭く、記録マーク長MLの形成精度に対して、余裕
がない。一方、Mark levelが0.40から0.66の範
囲では、マーク占有率差分ΔLが0.1以上であり、Δ
Lが広く取れるので、記録マーク長MLの形成精度に対
して十分な余裕がある。
ので、表1よりも2倍程度のΔLの余裕がとれる配置に
修正したのが表2に示す実施例である。
が1.00)を除く、マークの占有率最小値を0.12
設定し、Mark Levelが0.40から0.80の間で、7
値のレベルが均等に取れるように配置している。このよ
うに、記録マークが存在しないセル(Mark levelが1.
00)を除く、マークの占有率最小値を0.1以上にす
ることで、ΔLの余裕度が均等化でき、目標多値信号に
対する偏差を小さくすることが可能になる。
基で、ΔLの余裕度を高める方法(マークの占有率最小
値を0.1以上にする)を説明した。本実施例では、
ΔLを均等配置する制約条件の基で、目標多値信号に対
する偏差を小さくする方法を説明する。図16と図17
は、横軸にマーク占有率を、縦軸に多値化されたRf信
号(signal Mark Level)を図示したものである。
して各マーク占有率が0〜1.0の範囲でΔLが均等に
割り付けてある。この時の、マーク占有率とMark Level
の割り付け数値を表3に示す。
1〜1.00で、Mark Levelの信号差分ΔSは0.01
と全く余裕がない数値となる。
に、マーク占有率の差分も確保できて、ΔSの余裕度を
高められる範囲に修正したのが、表4に示す実施例で
ある。
される条件(マーク占有率1.00)を除く、マーク占
有率最大値を0.70に設定し、マーク占有率0から
0.70の間で、7値のレベルが均等に取れるように配
置している。この結果、ΔSが均等化され、ΔS最小値
が0.05と改善されている。
たされる条件(マーク占有率1.00)を除く、マーク
占有率最大値を0.70に設定することで、ΔSの余裕
度が均等化でき、目標多値信号に対する偏差を小さくす
ることが可能になる。
クの円周方向の長さに対して記録パルスの幅を短く設定
し、記録パルスの後にオフパルスを配置させているの
で、記録パルスの幅に相当するレーザ光による熱拡散の
影響でオフパルス幅の領域にも記録マークが広がり、オ
フパルス後方に配置した消去パルスにより広がった記録
マークが消去されることとなり、所望の記録マークを形
成することができ、このため、同じ記録マーク長を記録
する場合でも従来法よりも短い記録パルスの幅の照射で
済むので、記録膜に与える熱量を低く抑えることがで
き、特に熱拡散による半径方向の記録マークの広がりを
小さくすることができる。
情報に対応してオフパルスの幅を変調するだけなので、
簡単な記録パルス生成回路構成の下に、多値記録を実現
することができる。
響を有効に活用できる記録パルス構成を取っているの
で、記録パルスの立ち上がりの位置と消去パルスの立ち
上がりの位置とを制御するだけで、記録マークのセルに
対する位置を高精度に調整することができる。
響を有効に活用できる記録パルス構成を取っているの
で、記録パルスの幅を変更するだけで、所望の記録マー
ク面積への微調整が可能となる。
響を有効に活用できる記録パルス構成を取っているの
で、記録パルスの光量を変更するだけで、所望の記録マ
ーク面積への微調整ができるので、所望の記録マーク面
積への微調整が可能となる。
響を有効に活用できる記録パルス構成を取っているの
で、請求項4及び5記載の発明による記録マーク調整に
追加して、記録パルスの位置をシフトするだけで、所望
の多値情報に対応した記録マークのセルに対する位置を
高精度に調整することができる。
の幅の範囲を適正に限定したので、請求項1ないし6記
載の発明の効果を有効に発揮させることができる。
形成の分解能に合わせて多値レベルを設定したので、所
望多値レベルに対する偏差が小さい多値記録を可能にす
ることができる。
形成の分解能に合わせて多値レベルを設定したので、所
望多値レベルに対する偏差が小さい多値記録を可能にす
ることができる。
的構成例を示す波形図である。
の方法を示す波形図である。
の方法を示す波形図である。
の方法を示す波形図である。
の方法を示す波形図である。
す波形図である。
す波形図である。
す波形図である。
す波形図である。
と記録パルス波形との関係を示す説明図である。
略構成図である。
グラフである。
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
形図である。
示す説明図である。
関係を示すグラフである。
グラフである。
形図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 光学的に書換え可能な光情報記録媒体に
対してレーザ光を照射して記録マークを形成し、記録す
べき情報に応じて多値化された多値情報が前記記録マー
クの面積を変調させることにより記録される光情報記録
方法であって、 前記レーザ光の強度を変調する記録パルス波形を、消去
可能な光強度値に設定された矩形状の消去パルスと、記
録マーク形成可能な光強度値に設定された矩形状の記録
パルスと、再生時光強度以下の値に設定されたオフパル
スと、前記矩形状の消去パルスとが連続して繰り返され
るパルス波形で構成し、かつ、形成される前記記録マー
クの円周方向の長さに対して前記記録パルスの幅を短く
設定したことを特徴とする光情報記録方法。 - 【請求項2】 前記記録マークの面積を所望の前記多値
情報に合わせて変調させるために、前記記録パルスと前
記消去パルスとの間に位置する前記オフパルスの時間幅
を記録すべき前記多値情報に対応させて、形成される記
録マーク長に相当する時間幅である前記記録パルスの立
ち上がり開始端から前記消去パルスの立ち上がり開始端
までの時間に変調するようにしたことを特徴とする請求
項1記載の光情報記録方法。 - 【請求項3】 対象となる記録トラック長(時間幅では
T5)単位で記録する場合、前記時間幅T5の長さで示
される記録トラックの中間位置と前記記録マークの中心
位置とが一致するように、前記記録パルスの立ち上がり
開始端の位置と前記消去パルスの開始端の位置とを調整
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
光情報記録方法。 - 【請求項4】 前記記録マークの面積を微調整するため
に、前記記録パルスの立ち下がり終端位置を微調整する
ようにしたことを特徴とする請求項1,2又は3記載の
光情報記録方法。 - 【請求項5】 前記記録マークの面積を微調整するため
に、前記記録パルスの光強度を微調整するようにしたこ
とを特徴とする請求項1,2又は3記載の光情報記録方
法。 - 【請求項6】 前記記録トラックの中間位置と前記記録
マークの中心位置とが一致するように、前記記録パルス
の立ち上がり開始端の位置をさらに微調整するようにし
たことを特徴とする請求項5又は6記載の光情報記録方
法。 - 【請求項7】 前記記録マークの円周方向の長さ(M
L)とビーム径(BD)の関係がML≦BDであって、
前記記録パルスの幅を、前記ビーム径(BD)の20%
以下に相当する範囲に設定したことを特徴とする請求項
1ないし6の何れか一記載の光情報記録方法。 - 【請求項8】 前記記録マークがない未記録マークを除
いた前記記録マークの内、最小記録マークの円周方向の
長さ(MLmin)とビーム径(BD)の関係がMLmin/
BD≧0.10であって、前記未記録マークを除いた多
値信号レベルにおいて各多値レベルの間隔を均等に割り
付けたことを特徴とする請求項1ないし6の何れか一記
載の光情報記録方法。 - 【請求項9】 前記記録マークの円周方向の長さ(M
L)がビーム径(BD)とほぼ等しい前記記録マークを
除いた前記記録マークの内、最大記録マークの円周方向
の長さ(MLmax)がMLmax/BD≦0.7の関係であ
り、前記記録マーク(ML)が前記ビーム径(BD)と
ほぼ等しい前記記録マークを除いた多値信号レベルにお
いて各多値情報に対応した記録マーク占有率の間隔を均
等に割り付けたことを特徴とする請求項1ないし6の何
れか一記載の光情報記録方法。
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---|---|---|---|
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