JP2002304725A - 光記録方法、光記録媒体、照射時間制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光記録媒体に対する情報の記録密度を飛躍的
に高め、更に、読み取り時のエラーの発生を抑制する。 【解決手段】 光記録媒体１０に対してレーザービーム
の照射によって記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを形成する光
記録方法であって、記録層１２に、仮想記録セル４０を
移動方向Ｓに沿って連続的に規定し、レーザービームの
基準照射時間を５段以上設定し、先行する仮想記録セル
４０における基準照射時間の長さに対応させて、隣接す
る次の仮想記録セル４０における所定の待機時間を規定
し、上記次の仮想記録セル４０において照射すべき基準
照射時間からその待機時間を減じて実照射時間を設定
し、この待機時間分だけ照射開始タイミングを遅らせて
上記実照射時間でレーザービームを照射し、少なくとも
５種類の大きさの異なる記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを形
成して情報のマルチレベル記録を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録に供するデー
タに応じて、複数種類の記録マークを形成してマルチレ
ベル記録する光記録方法、光記録媒体及びその記録に用
いられるレーザービームの照射時間制御装置に関する。

【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）を多段階に切り換えることによ
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、一般的には、レー
ザービームのパワーを多段階に切り換えて、何らかの種
類の異なる記録マークを形成する。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互いに
異なる複数種類の記録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】一方、これらのマルチ
レベル記録に関する光記録方法は、記録時のレーザービ
ームのパワーが大きくなるにつれ、即ち形成する反射信
号の深さが深くなるに従い、再生時の信号品質が劣化す
るという問題があった。この理由は現時点においても明
らかにされていない。

【０００６】例えば、従来の手法を利用して記録媒体の
記録情報量の高密度化のために記録マークを短くし、そ
の中で、レーザービーム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には、その信号品質の劣化が顕
著になった。つまり、マルチレベル記録を採用しようと
すれば記録マークの高密度化が困難になり、相容れない
状況に陥るという問題点を有していた。

【０００７】又、従来のレーザービームのパワーを段階
的に切り換えてマルチレベル記録する光記録方法の思想
では、記録マーク長は、記録時の集光ビーム（ビームウ
エスト）の直径よりも大きいものが前提となっている。

【０００８】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）であらわされる。ＣＤで利用されるピックアップで
は、λ＝７８０ｎｍ、ＮＡ＝０．４５が一般的であり集
光ビームの直径は約１．６μmとなる。この場合、記録
マーク長が１．６μm近傍になると、上記の信号劣化の
問題が顕在化し、レーザービームの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困難であっ
た。

【０００９】以上の問題は、レーザービームのパワー設
定、記録媒体の特性等のあらゆる要素が複雑に絡み合っ
た結果であると考えるが、本発明者の知る限りその原因
は現在明らかにされておらず、高密度のマルチレベル記
録はその記録方法を含めて達成されていないのが実情で
ある。

【００１０】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、新たなマルチレベル記録方法を提案し、高密
度のマルチレベル記録を達成することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、光記録媒体
について鋭意研究を重ね、これに多段階記録する記録方
法を見いだし、この記録方法によって、光記録媒体に、
５段階以上の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。

【００１２】即ち、以下の本発明により上記目的が達成
可能となる。

【００１３】（１）光透過性基板上に記録層を備える光
記録媒体に対してレーザービームの照射によって記録マ
ークを形成する光記録方法であって、前記記録層に、前
記レーザービームとの相対移動方向の任意の単位長さ及
びこれと直交する方向の任意の単位幅となる仮想記録セ
ルを前記移動方向に沿って連続的に規定し、前記仮想記
録セルに対する前記レーザービームの基準照射時間を５
段以上設定し、先行する前記仮想記録セルにおける前記
基準照射時間の長さに対応させて隣接する次の前記仮想
記録セルにおける所定の待機時間を規定し、該次の仮想
記録セルにおいて照射すべき前記基準照射時間から前記
待機時間を減じて実照射時間を設定し、前記待機時間分
だけ照射開始タイミングを遅らせて前記実照射時間レー
ザービームを照射し、複数の前記仮想記録セルに対し
て、少なくとも５種類の大きさの異なる記録マークを形
成し、前記仮想記録セルに対する面積比に基づく光反射
率を変調して情報のマルチレベル記録を行うことを特徴
とする光記録方法。

【００１４】（２）光透過性基板上に記録層を備える光
記録媒体に対してレーザービームの照射によって記録マ
ークを形成する光記録方法であって、前記記録層に、前
記レーザービームとの相対移動方向の任意の単位長さ及
びこれと直交する方向の任意の単位幅となる仮想記録セ
ルを前記移動方向に沿って連続的に規定し、前記仮想記
録セルに対する前記レーザービームの基準照射時間を５
段以上設定し、先行する前記仮想記録セルにおける前記
レーザービームの照射によって蓄積される熱量を考慮し
て、隣接する次の前記仮想記録セルにおける所定の待機
時間を規定し、該次の仮想記録セルにおいて照射すべき
前記基準照射時間から前記待機時間を減じて実照射時間
を設定し、前記待機時間分だけ照射開始タイミングを遅
らせて前記実照射時間レーザービームを照射し、複数の
前記仮想記録セルに対して、少なくとも５種類の大きさ
の異なる記録マークを形成し、前記仮想記録セルに対す
る面積比に基づく光反射率を変調して情報のマルチレベ
ル記録を行うことを特徴とする光記録方法。

【００１５】（３）上記（１）又は（２）において、前
記光記録媒体に用意されるテスト記録領域おいて待機時
間を略零に仮設定して前記記録マークを複数形成し、隣
接している前記記録マークにおける先の記録マークの蓄
積熱量が次の記録マークの形成に影響を与えているか否
かを該記録マークを読み取ることで計測し、該熱量によ
る影響が所定の許容値以下となるまで、前記待機時間を
徐々に増大させて繰り返し前記記録マークを複数形成し
且つ計測することで、所定の前記待機時間を規定するよ
うにしたことを特徴とする光記録方法。

【００１６】（４）上記（１）、（２）又は（３）にお
いて、前記仮想記録セルに記録される前記記録マーク
に、少なくとも前記レーザービームのビームスポットよ
りも小さいサイズのものが含まれるようにしたことを特
徴とする光記録方法。

【００１７】（５）光透過性基板上に記録層を備え、該
記録層にレーザービームが照射されることで記録マーク
が形成される光記録媒体であって、上記（１）乃至
（４）のいずれかに記載された光記録方法によって、複
数の前記仮想記録セルに対して５種類以上の大きさの異
なる記録マークが形成されていることを特徴とする光記
録媒体。

【００１８】（６）光透過性基板上に記録層を備える光
記録媒体に記録マークを形成する為に用いられるレーザ
ービームの照射時間を制御する照射時間制御装置であっ
て、所定のセル時間を連続的に規定することで、前記記
録層に対して該セル時間に対応した仮想記録セルを連続
的に設定可能とするセル時間設定部と、前記セル時間以
内となる５段階以上の基準照射時間を規定する基準照射
時間設定部と、予定されている記録マークに対応させて
複数の前記セル時間のそれぞれに前記基準照射時間を割
り当てる配分処理部と、先行する前記セル時間に割り当
てられた前記基準照射時間の長さに対応させて、隣接す
る次の前記セル時間における待機時間を算出し、該次の
セル時間に割り当てられている前記基準照射時間から該
待機時間を減じて実照射時間を求める実照射時間算出部
と、該次のセル時間において前記待機時間分だけレーザ
ーのパワーＯＮタイミングを遅らせると共に、前記実照
射時間に亘って該パワーＯＮ状態を維持するように該レ
ーザーに指示する照射指示部と、を備えることを特徴と
する照射時間制御装置。

【００１９】本発明者は、記録時のレーザービームパワ
ーを変調するのではなくレーザービーム照射時間を変調
するという新たな発想によって、マルチレベル記録が行
うことが可能であることを発見した。この結果、飛躍的
に記録密度を高めることが出来ることになる。

【００２０】しかし、単に照射時間を変調させることに
よって記録マークを形成するのみでは、その記録マーク
を確実に読み取ることが出来ない場合があることが判明
した。

【００２１】本発明者が更なる解析をしたところ、１つ
の仮想記録セルに対して１つずつ記録マークを形成して
いく高密度のマルチレベル手法では、隣り合う記録マー
クとの関係が読み取り精度を高める為に大切な要素とな
り、特に、先行する記録マークを形成する際にこの記録
セルに蓄積された熱量が、次の仮想記録セルに記録マー
クを形成する際に反射率の誤差を生じさせている可能性
があることが解った。

【００２２】そこで本発明では、先行する記録マークに
蓄積される熱量を考慮して、次の仮想記録セルにおいて
待機時間を確保するようにした。この待機時間はレーザ
ービームの照射を禁止することを目的としており、予定
されている基準照射時間よりも実照射時間が短くなり、
更に、予定されている照射開始タイミングよりも待機時
間分だけ遅れて照射が開始されるようになる。

【００２３】このようにすると、待機時間に相当する不
足熱量は先行する記録マークの蓄熱分が割り当てられる
ことになり、結局、予定通りの記録マーク、つまり予定
通りの（仮想記録セルの）光反射率が得られる。これに
より、各仮想記録セルを小さくして記録マーク同士を接
近させることが可能となり、光記録媒体の記録密度を高
めることが出来るようになる。

【００２４】なお上記光記録媒体の記録層は、有機色素
を含んで構成されるようにすることが好ましく、本発明
者によって、実際に５段階以上のマルチレベル記録が達
成されることが確認されている。

【００２５】なお、上記本発明は次のような構成を付加
してもよい。

【００２６】前記仮想記録セル内に形成される記録マー
クの、該仮想記録セルに対する面積占有率によって該仮
想記録セル全体での光反射率を変調して、情報を５段階
以上のマルチレベル記録する光記録方法。

【００２７】前記記録層に沿って、レーザービームガイ
ド用のグルーブが設けられ、前記仮想記録セルは前記グ
ルーブ内に設定され、且つ、前記単位幅は前記グルーブ
の幅に略等しくされたことを特徴とする光記録媒体。

【００２８】前記仮想記録セルに、マルチレベル記録媒
体であることを示す特定情報が記録されていることを特
徴とする光記録媒体。

【００２９】前記記録層に沿って、レーザービームガイ
ド用のグルーブが設けられ、このグルーブが、一部で途
切れていることを特徴とする光記録媒体。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の例を図
面を参照して詳細に説明する。

【００３１】本発明の実施の形態の例に係る光記録方法
が適用される光記録媒体（ディスク）１０は、記録層１
２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１
６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。

【００３２】前記記録層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。

【００３３】前記光記録媒体１０へのマルチレベル記録
は、図２に示される光記録装置３０によって実行され
る。

【００３４】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。

【００３５】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１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
ムの実照射時間、例えばレーザーパルス数が制御される
ようになっている。

【００３６】図２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サーボ４４に
より制御される。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。

【００３７】前記スピンドルサーボ３１、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５
０により制御される。記録層１２に記録すべきデータ
（情報）はこの制御装置５０に入力される。

【００３８】図３に詳細に示されるように、レーザード
ライバ３８には、照射時間制御装置３９が含まれてい
る。この照射時間制御装置３９は、セル時間設定部６０
と、基準照射時間設定部６２と、配分処理部６４と、実
照射時間算出部６６と、照射指示部６８と、を備える。

【００３９】セル時間設定部６０は、所定のセル時間Ｔ
を連続的に規定する（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、
Ｔ６、・・・）。この結果、例えばレーザー３６に対す
る光記録媒体１０の移動速度（線速度）をｖとした場
合、この光記録媒体１０上に長さＨが「ｖ×Ｔ」となる
仮想記録セル４０が連続的に規定される。

【００４０】基準照射時間設定部６２は、上記セル時間
Ｔ以内において５段階以上（ここではＡ〜Ｇの７段階）
の基準照射時間ｔＡ、…、ｔＧを規定する。この場合、
基準照射時間ｔＡ、…、ｔＧをメモリに予め記録してお
き、それを読み出すことで規定しても良く、又光記録媒
体１０に書き込まれている基準照射時間情報を読み取る
ことで規定するようにしても良い。

【００４１】配分処理部６４は、制御装置５０に格納さ
れている原情報を変調して、マルチレベル記録用のビッ
ト系列を設定して各セル時間Ｔに割り当てる。このマル
チレベル用のビット系列とは、ここでは７段階（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）の記録マークが存在するの
で、例えば｛Ｂ、Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｇ、Ｇ、・・・｝等とな
る。この各数値は、各記録セル４０に形成する記録マー
クのレベルを意味している。従って、上記ビット系列の
各数値に対応するようにして、上記基準照射時間ｔが
｛ｔＢ、ｔＥ、ｔＤ、ｔＣ、ｔＦ、ｔＧ、・・・｝とい
うように各セル時間Ｔ１、Ｔ２・・・に割り当てられる
ことになる。

【００４２】実照射時間算出部６６は、先行するセル時
間Ｔに割り当てられた基準照射時間ｔの長さに対応させ
て、隣接する次のセル時間Ｔにおける待機時間ｓを設定
し、この次のセル時間Ｔに割り当てられた基準照射時間
ｔからこの待機時間ｓを減じて実照射時間ｇを求める。

【００４３】例えば、ここでは基準照射時間ｔＡ〜ｔＧ
の全てに対応するように、ｓＡ〜ｓＧの待機時間が設定
されている。上記の｛ｔＢ、ｔＥ、ｔＤ、ｔＣ、ｔＧ、
ｔＧ、・・・｝において、先行するセル時間Ｔ１につい
て考えてみると、先ずそこに配分された基準照射時間ｔ
Ｂに対応する待機時間ｓＢが選択され、次の基準照射時
間ｔＥからこの待機時間ｓＢを減じて実照射時間ｇ２
（＝ｔＥ−ｓＢ）が求められる。

【００４４】従って、実照射時間ｇの系列｛ｇ１、ｇ
２、ｇ３、ｇ４、ｇ５、ｇ６、・・・｝は｛ｔＢ、ｔＥ
−ｓＢ、ｔＤ−ｓＥ、ｔＣ−ｓＤ、ｔＧ−ｓＣ、ｔＧ−
ｓＧ、・・・｝となる。

【００４５】照射指示部６８は、このセル時間Ｔにおい
て前記待機時間ｓ分だけパワーＯＮ用のパルスの開始タ
イミングを遅らせると共に、上記実照射時間ｇに亘って
前記パルスを発振する。その結果、実照射時間ｇに亘っ
てレーザー３６から所定のレーザービームが照射され
る。

【００４６】光記録媒体１０には図１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に連続的に仮想記録セル４０が規定
される。各仮想記録セル４０の円周方向Ｓの単位長さは
Ｈであり、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る。又、上記
単位長さＨ（＝ｖ×Ｔ）と直交する方向である単位幅は
Ｗである。各仮想記録セル４０毎にレーザービームを照
射して、模式的に例示された記録マーク４８Ａ〜４８Ｇ
を、記録すべき情報に応じて形成する。

【００４７】具体的には以下のステップを含むようにし
て記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを形成する。

【００４８】先ず、光記録媒体１０の最内周側に用意さ
れているテスト記録領域（図示省略）を利用して、待機
時間ｓを零に仮設定して各レベルの記録マーク４８Ａ〜
４８Ｇを複数形成し、その記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを
読み取ることで熱影響の有無を判定する。この判定は、
各記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが予定している理想的な読
み取り波形からの誤差の大きさに基づく。この誤差量が
所定の許容値に至らない場合、前記待機時間ｓが小さ過
ぎると判断して徐々に増大させ、繰り返し記録テストを
行う。誤差量が許容された時点で、その時の所定の待機
時間ｓを実際の記録に採用する待機時間とする。これ
は、先行する記録マークの蓄熱量を考慮して、次の記録
マークを形成する際の待機時間が決定されることを意味
する。

【００４９】一例として、テスト記録領域に最大レベル
の（照射時間が最も長い）記録マーク４８Ｇを連続記録
する場合を考える。待機時間が零において基準照射時間
ｔＧに従ってレーザービームを照射して記録マーク４７
Ｇを形成し、この記録マーク４８Ｇの読み取り波形が理
想波形よりずれている場合は、待機時間を増大させて再
度記録テストを行う。これを何度か繰り返して誤差が許
容された時点の待機時間を、先行する記録マーク４８Ｇ
（レベル７）の蓄熱が次の記録マークに影響を与えない
待機時間ｓＧとして規定する。

【００５０】このテストフェーズは、光記録装置３０に
新たな光記録媒体１０が挿入される毎に行われる。光記
録媒体１０の特性や雰囲気温度等によって上記待機時間
ｓが変動するからである。

【００５１】実情報を光記録媒体１０に記録する際に
は、セル時間Ｔを設定することで既に述べたように仮想
記録セル４０を連続的に規定し、この仮想記録セル４０
に対するレーザービームの基準照射時間ｔＡ〜ｔＧを設
定する。

【００５２】その結果、図５のタイムチャートに示され
るように、原情報を変調して得られたビット列｛Ｂ、
Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｇ、Ｇ、・・・｝に対応して各セル時間Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３・・・に基準照射時間｛ｔＢ、ｔＥ、ｔ
Ｄ、ｔＣ、ｔＧ、ｔＧ、・・・｝が割り当てられる。な
おここでは各セル時間Ｔの先頭から基準照射時間ｔを設
定する場合（つまり先端基準）を示しているが、各セル
時間Ｔの中央に基準照射時間を設定する場合（中間基
準）や、各セル時間Ｔの後ろ側を基準として基準照射時
間を設定する場合（後端基準）もあり得る。

【００５３】次に、先行する仮想記録セル４０における
レーザービームの照射によって蓄積される熱量を考慮し
て、次の仮想記録セル４０における所定の待機時間を規
定する。具体的には、先行する仮想記録セル４０に割り
当てられた基準照射時間がｔＡであれば、次の仮想記録
セル４０に設定する待機時間をｓＡとする。同様に、先
行する仮想記録セル４０に割り当てられた基準照射時間
がｔＣであれば、次の仮想記録セル４０に設定する待機
時間をｓＣとする。

【００５４】更に、上記のように設定された待機時間ｓ
を利用して、各仮想記録セル４０において配分された基
準照射時間｛ｔＢ、ｔＥ、ｔＤ、ｔＣ、ｔＧ、ｔＧ、・
・・｝から待機時間｛０、ｓＢ、ｓＥ、ｓＤ、ｓＣ、ｓ
Ｇ、・・・｝を減じて実照射時間｛ｇ１、ｇ２、ｇ３、
ｇ４、ｇ５、ｇ６｝＝｛ｔＢ−０、ｔＥ−ｓＢ、ｔＤ−
ｓＥ、ｔＣ−ｓＤ、ｔＧ−ｓＣ、ｔＧ−ｓＧ、・・・｝
を設定し、更に待機時間待機時間｛０、ｓＢ、ｓＥ、ｓ
Ｄ、ｓＣ、ｓＧ、・・・｝分だけ照射開始タイミングを
予定より遅らせると、図６に示されるようなタイムチャ
ートになる。このタイムチャートに従ってレーザービー
ムを照射すれば、正確に記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを形
成することができ、各仮想記録セル４０を望み通りの光
反射率に設定することが出来る。

【００５５】なお、この記録マーク４８Ａ〜４８Ｇはレ
ーザービームのビームスポットの全体ではなく中心部に
形成される（レーザービームは円形であるが、ディスク
１０を回転させながらレーザービームを照射するので、
記録マークは照射時間に応じて長円形となる）。

【００５６】何故なら、フォーカシングされたレーザー
ビームは、一般にガウシアン分布をなすが、記録層１２
においては、レーザービームの照射エネルギーがある閾
値を超えた部分のみで記録が行われるので、中心から順
に外側に広がるようにして記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが
形成されるからである。これにより、例えば図４に示さ
れるように、仮想記録セル４０に対して占有率の異なる
７段階の記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが形成可能となる。

【００５７】この場合、記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの各
大きさは、仮想記録セル４０に読み出しレーザービーム
を照射した時の反射光の光反射率が７段階になるように
設定する。前記光反射率は、記録マークが小さいほど大
きくなり、記録マークが形成されていない仮想記録セル
では最大反射率、最大の記録マーク４８Ｇが形成されて
いる仮想記録セルでは最小反射率となる。更に詳細に
は、前記光反射率は、各記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの光
透過率をも含めて、仮想記録セル４０に対する占有率で
決定されると考えられる。

【００５８】なお、記録マーク４８Ａ〜４８Ｇ自体の光
透過率は、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、その屈折率が変化する場合
や、記録層１２の厚さ方向の変化量によって異なる。形
成された記録マーク部分の光透過率がゼロであれば、こ
れを考慮しなくてもよく、上記占有率のみに従う。

【００５９】上記実施形態の記録手法によれば、照射時
間を制御することで５段階以上のマルチレベル記録が達
成される。更に、先行する記録マーク４８Ａ〜４８Ｇに
蓄積される熱量を考慮して次の仮想記録セル４０で待機
時間ｓが確保され、この待機時間ｓに相当する不足熱量
に、先行する記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの上記蓄熱分が
割り当てられる。その結果、予定通りの記録マーク４８
Ａ〜４８Ｇを得ることが出来、予定通りの（仮想記録セ
ル４０の）光反射率を得ることが出来る。

【００６０】このように光反射率の誤差（ずれ）が抑制
されると、レベルの段階幅を小さくして総合レベル数
（ここではＡ〜Ｇの７段）を増加させることが出来、光
記録媒体の記録密度を高めることが出来るようになる。

【００６１】更に、実際の書込み速度で回転している光
記録媒体１０のテスト領域を利用して、実測によって上
記待機時間ｓが設定されるので、記録時の状況（雰囲気
温度、記録速度、データ転送レート等）を考慮すること
が出来、よりエラーの少ない記録が可能となっている。
なお、本実施形態ではテスト領域を利用した設定方法を
示したが、事前に固定値として設定されている待機時間
を利用しても構わない。その際には、例えば先行する仮
想記録セル４０の基準照射時間が長いほど、次の仮想記
録セル４０に記録する際の待機時間が長くなるように設
定しておくことが好ましい。この結果、読み取りの際の
信号特性を良好にすることが出来る。

【００６２】又本実施の形態の例では図４に示されるよ
うに、読み取りレーザーの集光ビームの直径Ｄ以下の長
さの記録マーク（ここでは総ての記録マーク４８Ａ〜４
８Ｇ）を形成したとしても十分にデータ読み取りが可能
となっている。この結果、従来と比較して飛躍的に単位
面積当たりの記録密度を高めることが出来る。

【００６３】なお、本実施の形態の例では総ての記録マ
ークを集光ビームの直径Ｄ以下にする場合を示したが、
本発明ではそれに限定されず、記録マークの一部だけが
直径Ｄ以下となる場合や、又総ての記録マークが集光ビ
ーム直径Ｄ以上となる場合も含んでいる。

【００６４】又、上記光記録装置３０では、照射時間制
御装置３９においてレーザー３６のパワーのＯＮ・ＯＦ
Ｆタイミングを制御する場合を示したが、本発明は結果
的にレーザービームの「照射」が制御できれば十分であ
り、例えばビーム光を遮断するシャッターを開閉して照
射タイミングを制御してもよい。

【００６５】更にここ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、ディスク状の回転
体に限定されるものでもない。

【００６６】上記実施の形態の例において、記録層１２
はシアニン等の有機色素を用いたものであるが、本発明
はこれに限定されるものでなく上記以外の有機色素ある
いは無機材料であってもよく、又その他の材料を適宜用
いても構わない。但し、上記のような有機色素を用いた
場合は、レーザービームの５段階以上の照射時間に対応
して、確実に記録マークの大きさを変化させて記録で
き、極めて高い精度で読み取ることができた。

【００６７】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記録層１２上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、長さはグルーブ１６
の幅と等しくするのが最もよい。その一方で、８段階等
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以上に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。勿論、ＤＶＤ構造のディスク
にも本発明を適用することができ、更にグルーブ１６を
有しない光記録媒体においても本発明を適用可能であ
る。

【００６８】又、前記レーザービームは、記録層１２の
位置で円形とされているが、これは、図７に示されるよ
うに、例えば対物レンズ４２Ａに、ビーム整形プリズム
４２やアパーチャ（図示省略）を加えてビーム形状が、
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。

【００６９】更に、この光記録媒体１０では、図１にお
いて符号５２で示されるように、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
するようにしてもよく、又は当該光記録媒体の一部分に
あらかじめ本発明の光記録方法によるマルチレベル記録
を行っても良い。これらの複数のピット５２及び／又は
マルチレベル記録済み部分の記録マーク５４には、当該
記録媒体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基準照射時間を決定
するための情報、待機時間を決定するための情報等の特
定情報を記録しておいてもよい。その特定情報は、当該
光記録媒体の再生及び／又は記録時に読み込むことによ
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、さらにそれらを個別に識別したりするこ
とができ、より確実なマルチレベル記録・再生を行うこ
とができる。

【００７０】通常、ＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ
用の媒体は、記録グルーブを蛇行（ウォブル）させるこ
とで信号を入れてある。この信号はアドレス信号と呼ば
れ、記録装置はこの信号を読むことで記録ヘッドを決め
られた位置へ移動することが可能になる。

【００７１】例えばＣＤ−Ｒ／ＲＷの場合、このアドレ
ス信号には、位置を時間に置き換えた分・秒のタイムコ
ードが記録されている。記録装置は、このタイムコード
を読み取って、ヘッドをリードイン部分に移動し、各種
データを読み込むことが可能になる。

【００７２】この発明のマルチレベル光記録媒体は、Ｃ
Ｄ−Ｒ／ＲＷに適用されるような記録装置で使用（記録
・再生）する場合、ウォブルによるアドレス信号を採用
することが出来る。ただし、通常のＣＤ−Ｒ／ＲＷのタ
イムコードと異なる、番地コードなどの信号方式を採用
する。通常の記録装置では、ＣＤ−Ｒ／ＲＷと異なるア
ドレス信号を読めず、ヘッドを所定位置に移動すること
が出来ない（この場合、マルチレベル記録光媒体は記録
装置から排出される）。

【００７３】一方、マルチレベル記録に対応した記録装
置は、この特殊なアドレスを認識可能に設定しておけ
ば、ヘッドをリードイン部分に移動して信号を読み出す
ことが可能となる。

【００７４】つまり、マルチレベル光記録媒体では、通
常と異なるアドレスを採用することによって、他の光記
録媒体との区別を可能にしてある。

【００７５】上記ウォブルを利用する記録は、例えば図
８に示されるように、光記録媒体１０のリードインエリ
ア１０２におけるグルーブ１０４Ａ〜１０４Ｃのウォブ
ルを変調することにより行う。

【００７６】具体的には、図９に示されるように、ウォ
ブルの振幅Ｗｂを変えることなく、各グルーブ１０４
Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃのウォブル周期Ｔ_A、Ｔ_B、Ｔ_C
を変える。例えば、図８に示されるユーザーエリア１０
６におけるグルーブ１６のウォブル周期Ｔ_Oを基本周期
とし、これより長いウォブル周期Ｔ_Bは「１」、短いウ
ォブル周期Ｔ_A、Ｔ_Cは「０」を示す２値信号にのせて、
上記各種情報を記録しておく。従って、例えば、ウォブ
ル周期が上記のように、光記録媒体の内周側から
「０」、「１」、「０」のときに、この光記録媒体１０
がマルチレベル記録用であることを示すようにする。

【００７７】又、上記のような予め決められた情報を、
記録開始位置情報として、これに基づき、ユーザーエリ
ア１０６の所定位置から記録開始となるようにしてお
く。これは、仮想記録セル４０の開始位置の情報にもな
る。

【００７８】又、上記各種情報の他の記録方法の例とし
て、図１０に示されるように、上記の各種情報を、各グ
ルーブ１６の間のランド１７に形成されたランドプレピ
ット１７Ａに載せて、例えば、ランドプレピット間の周
期が短い場合は「１」、長い場合は「０」として２値記
録する。

【００７９】更に他の例として、図９あるいは図１に符
号５６（グルーブ中断部）で示されるように、グルーブ
１６を途切れさせて、途切れたグルーブの長さ、例えば
短い場合は「１」、長い場合は、「０」を示すようにす
る。

【００８０】上記図８、１０、１１に示された情報記録
手段による情報は、従来の２値記録型の再生装置によっ
ても読み取ることができるようにすることによって、こ
のマルチレベル光記録媒体を、誤って２値記録型の再生
及び／又は記録装置に装填しても、これが、マルチレベ
ル型であることが容易に判明する。

【００８１】更に、上記の各種情報は、例えば、図１２
に示されるように、リードインエリア１０２に予めマル
チレベル記録しておくことができる。この場合、図１２
において、最初の５個の仮想記録セル４０１〜４０５の
記録マークにより、マルチレベル記録媒体であること及
びマルチレベル記録の段数、次の５個の仮想記録セル４
０６〜４１０の記録マークにより記録又は再生のための
推奨レーザーパワーをそれぞれ記録しておくこと等が可
能である。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。

【００８２】

【発明の効果】本発明に係る光記録方法及び光記録媒体
によれば、記録に供するデータに応じてマルチレベルに
記録することが出来、更にその記録マークからの読み取
り信号の特性を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の例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２】同光記録媒体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３】同光記録装置に含まれる照射時間制御装置の構
成を示すブロック図

【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】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、レーザービーム照射のタイミングチャートの
生成過程を示す線図。

【図６】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、レーザービーム照射の最終的なタイミングチ
ャート。

【図７】仮想記録セルを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

【図８】本発明の光記録媒体における予め各種情報を記
録したウォブルを拡大して示す模式図

【図９】同ウォブルのウォブル周期と２値信号との関係
を示す線図

【図１０】本発明の光記録媒体における各種情報を記録
したランドプレピットと２値信号との関係を示す模式図

【図１１】本発明の光記録媒体における各種情報を記録
して途切れたグルーブの長さと２値信号との関係を示す
模式図

【図１２】本発明の光記録媒体における各種情報を記録
した仮想記録セルと記録マークを示す模式図

【符号の説明】

１０…光記録媒体 １２…記録層 １４…基板 １６、１０４Ａ〜１０４Ｃ…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 ３９…照射時間制御装置 ４０、４０１〜４１０…仮想記録セル ４２…記録光学系 ４２Ａ…対物レンズ ４２Ｂ…ハーフミラー ４２Ｃ…ビーム整形プリズム 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 ６０…セル時間設定部 ６２…基準照射時間設定部 ６４…配分処理部 ６６…実照射時間算出部 ６８…照射指示部 Ｄ…ビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D090 AA01 BB03 BB04 CC01 DD03 EE01 FF13 GG03 KK01 KK05 5D119 AA22 BA01 BB02 BB03 DA01 EB04 HA25 HA60 JA07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光透過性基板上に記録層を備える光記録媒
   体に対してレーザービームの照射によって記録マークを
   形成する光記録方法であって、 前記記録層に、前記レーザービームとの相対移動方向の
   任意の単位長さ及びこれと直交する方向の任意の単位幅
   となる仮想記録セルを前記移動方向に沿って連続的に規
   定し、 前記仮想記録セルに対する前記レーザービームの基準照
   射時間を５段以上設定し、 先行する前記仮想記録セルにおける前記基準照射時間の
   長さに対応させて隣接する次の前記仮想記録セルにおけ
   る所定の待機時間を規定し、 該次の仮想記録セルにおいて照射すべき前記基準照射時
   間から前記待機時間を減じて実照射時間を設定し、前記
   待機時間分だけ照射開始タイミングを遅らせて前記実照
   射時間レーザービームを照射し、 複数の前記仮想記録セルに対して、少なくとも５種類の
   大きさの異なる記録マークを形成し、前記仮想記録セル
   に対する面積比に基づく光反射率を変調して情報のマル
   チレベル記録を行うことを特徴とする光記録方法。
2. 【請求項２】光透過性基板上に記録層を備える光記録媒
   体に対してレーザービームの照射によって記録マークを
   形成する光記録方法であって、 前記記録層に、前記レーザービームとの相対移動方向の
   任意の単位長さ及びこれと直交する方向の任意の単位幅
   となる仮想記録セルを前記移動方向に沿って連続的に規
   定し、 前記仮想記録セルに対する前記レーザービームの基準照
   射時間を５段以上設定し、 先行する前記仮想記録セルにおける前記レーザービーム
   の照射によって蓄積される熱量を考慮して、隣接する次
   の前記仮想記録セルにおける所定の待機時間を規定し、 該次の仮想記録セルにおいて照射すべき前記基準照射時
   間から前記待機時間を減じて実照射時間を設定し、前記
   待機時間分だけ照射開始タイミングを遅らせて前記実照
   射時間レーザービームを照射し、 複数の前記仮想記録セルに対して、少なくとも５種類の
   大きさの異なる記録マークを形成し、前記仮想記録セル
   に対する面積比に基づく光反射率を変調して情報のマル
   チレベル記録を行うことを特徴とする光記録方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 前記光記録媒体に用意されるテスト記録領域において待
   機時間を略零に仮設定して前記記録マークを複数形成
   し、 隣接している前記記録マークにおける先の記録マークの
   蓄積熱量が次の記録マークの形成に影響を与えているか
   否かを該記録マークを読み取ることで計測し、 該熱量による影響が所定の許容値以下となるまで、前記
   待機時間を徐々に増大させて繰り返し前記記録マークを
   複数形成し且つ計測することで、所定の前記待機時間を
   規定するようにしたことを特徴とする光記録方法。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３において、 前記仮想記録セルに記録される記録マークに、少なくと
   も前記レーザービームのビームスポットよりも小さいサ
   イズのものが含まれるようにしたことを特徴とする光記
   録方法。
5. 【請求項５】光透過性基板上に記録層を備え、該記録層
   にレーザービームが照射されることで記録マークが形成
   される光記録媒体であって、 請求項１乃至４のいずれかに記載された光記録方法によ
   って、複数の前記仮想記録セルに対して５種類以上の大
   きさの異なる記録マークが形成されていることを特徴と
   する光記録媒体。
6. 【請求項６】光透過性基板上に記録層を備える光記録媒
   体に記録マークを形成する為に用いられるレーザービー
   ムの照射時間を制御する照射時間制御装置であって、 所定のセル時間を連続的に規定することで、前記記録層
   に対して該セル時間に対応した仮想記録セルを連続的に
   設定可能とするセル時間設定部と、 前記セル時間以内となる５段階以上の基準照射時間を規
   定する基準照射時間設定部と、 予定されている記録マークに対応させて複数の前記セル
   時間のそれぞれに前記基準照射時間を割り当てる配分処
   理部と、 先行する前記セル時間に割り当てられた前記基準照射時
   間の長さに対応させて、隣接する次の前記セル時間にお
   ける待機時間を算出し、該次のセル時間に割り当てられ
   ている前記基準照射時間から該待機時間を減じて実照射
   時間を求める実照射時間算出部と、 該次のセル時間において前記待機時間分だけレーザーの
   パワーＯＮタイミングを遅らせると共に、前記実照射時
   間に亘って該パワーＯＮ状態を維持するように該レーザ
   ーに指示する照射指示部と、 を備えることを特徴とする照射時間制御装置。