JP2002304726A - 光記録方法、光記録媒体 - 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、レーザービームの照
射パワーとして、クーリングパワー、待機パワー、記録
マーク４８Ａ〜４８Ｇを形成するための記録パワーの少
なくとも３段階をこの順番に大きくなるように設定し、
記録パワーによる記録照射時間を５段階以上に設定し、
この記録パワーによる照射が終了した時から所定時間経
る迄の間をクーリングパワーで照射し、更に、クーリン
グパワーによる照射が終了した時から、次の仮想記録セ
ル４０において記録パワーによる照射を開始する迄の間
を待機パワーで照射するようにし、仮想記録セル４０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
４８Ａ〜４８Ｇを形成して情報をマルチレベル記録す
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、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、及び該光記録方法に共される
光記録媒体に関する。

【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、前記レーザ
ービームの照射パワーとして、クーリングパワー、待機
パワー、前記記録マークを形成するための記録パワーの
少なくとも３段階をこの順で大きくなるように設定し、
前記仮想記録セルに対する前記記録パワーによる記録照
射時間を５段階以上に設定し、前記仮想記録セルにおい
て前記記録パワーによる照射が終了した時から、所定時
間経る迄の間を前記クーリングパワーで照射し、更に、
該クーリングパワーによる照射が終了した時から、次の
前記仮想記録セルにおいて前記記録パワーによる照射を
開始する迄の間を、前記待機パワーで照射するように
し、複数の前記仮想記録セルに対して、前記記録パワー
による記録照射時間を５段階以上に変調して照射するこ
とにより少なくとも５種類の大きさの異なる記録マーク
を形成し、該仮想記録セルに対する前記記録マークの面
積比に基づいて光反射率を変調して情報をマルチレベル
記録することを特徴とする光記録方法。

【００１４】（２）上記（１）において、前記記録層と
して、前記記録パワーのレーザービーム照射によって非
晶質になると共に、前記待機パワーのレーザービーム照
射によって結晶質になる相変化記録層を採用し、前記仮
想記録セルに対して繰り返しマルチレベル記録可能とし
た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
記クーリングパワーによる照射時間が常に一定とされて
いる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、前記待機パワーによる照射時間が、先行する前記
記録パワーによる前記記録照射時間が長いほど短く設定
されることを特徴とする光記録方法。

【００１７】（５）上記（４）において、仮想記録セル
に配分された前記記録照射時間が前記５段階以上のうち
の少なくとも最長時間となる場合、その後の前記待機パ
ワーによる照射時間が略零に設定されることを特徴とす
る光記録方法。

【００１８】（６）上記（１）乃至（５）のいずれかに
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。

【００１９】（７）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
（６）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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】仮想記録セルに対して多段階の記録マーク
を形成していく高密度のマルチレベル手法では、各仮想
記録セルにおける光反射率を精度良く設定することが最
終目標となる。従って本発明者の解析によると、記録マ
ークを形成するために積極的にレーザービームを照射し
ている間ではなく、他の時間帯におけるレーザービーム
の照射（つまり記録マークを形成する目的を有していな
い時の照射）が仮想記録セルの光反射率に微妙な影響
（ずれ）を及ぼしている可能性が高いことが解った。こ
れが、光記録媒体から情報を読み取る際の確実性を低下
させていた要因の一つと考えられる。

【００２３】つまり、仮想記録セルは照射されるレーザ
ービームとの相対移動方向に連続して設定されることは
既に述べたが、連続するがために隣接する仮想記憶セル
の影響は無視できない。

【００２４】例えば先行する仮想記録セルにおける記録
マークが、最大積算光量（記録照射時間が最長）によっ
て記録されたものであった場合、その記録が終了した時
点で有するレーザーの熱量は、最小積算光量（記録照射
時間が最小）によって記録される場合より明らかに大き
い。それに加えて、先行する仮想記録セルにおいて、最
大積算光量によって記録マークが形成された場合、その
記録完了後から次の仮想記録セルで照射するタイミング
までの時間が、先行する仮想記録セルで最小積算光量に
よって記録された場合等と比較して短いため、前述の熱
量を十分に放出するための時間が得られず、次の仮想記
録セルに対する記録が不安定となる。

【００２５】そこで本発明では、レーザービームの照射
パワーとして、積極的に記録マークを形成するための記
録パワーの他に、待機パワーとクーリングパワーの２つ
の値を設定した。記録パワーによって仮想記録セルに記
録マークを形成した後に、最も弱いクーリングパワー
（つまり、光反射率への影響が最も小さいパワー）によ
って照射することで、当該仮想記録セルの光反射率を所
定値に収束させることが出来る。仮に、ある程度大きい
パワーで照射してしまうと、望み通りの光反射率からず
れてしまうことになる。

【００２６】更に、クーリングパワーによって所定時間
照射した後は、それよりも高パワーとなる待機パワーに
切り換えられて照射されるので、次の仮想記録セルにお
いて、即座に記録パワーにまでレーザービームの供給エ
ネルギーを上昇させることが出来るようになる。この結
果、当該仮想記録セルにおいても正確な光反射率を確保
することができる。仮に、クーリングパワーによって光
記録媒体及びレーザーの双方を冷却しすぎると、次の記
録パワーまでの立ち上がりに不安定な遅れが発生するこ
とになるので、望み通りの光反射率を得られない可能性
がある。

【００２７】以上のようにマルチレベル記録において、
クーリングパワー、待機パワー、記録パワーを「仮想記
録セルの光反射率を高精度に設定する」という合理的な
思想下で用いることで、実際に５段階の以上の光反射率
を仮想記録セルに設定可能となっている。

【００２８】このような理由からも、本出願人による他
の出願に開示されているような、先行する仮想記録セル
に残留する熱量を次の仮想記録セルへの記録に利用する
方法（ディレイストラテジ）も併用すると、更に望まし
い結果が得られる。

【００２９】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。

【００３０】なお、上記本発明は次のような構成を付加
してもよい。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】

【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。

【００３６】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、又は相変化材料を用いたＣ
Ｄ−ＲＷである。ＣＤ−Ｒの場合は、例えば透明基材か
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１
２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。ＣＤ−ＲＷの場合は、例えばグルーブ１６を覆っ
て、少なくとも成膜によって形成された下部保護層（誘
電体層）、相変化材料からなる記録層、上部保護層（誘
電体層）、光反射層を含み、これを覆う保護層２０とを
含んで形成されている。

【００３７】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り、相変化
材料の場合はＧｅＳｂＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系など
が一般的である。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】レーザードライバ３８は、記録すべき情報
に応じて、図１に示される仮想記録セル（詳細後述）４
０の一つ当りのレーザービームの照射時間、例えば前記
レーザー３６に入力するレーザーパルス数を制御するよ
うになっている。

【００４１】更にレーザードライバ３８は、レーザービ
ームの照射パワーを、クーリングパワーＣ、待機パワー
Ｔ、記録パワーＫの少なくとも３段階に設定可能であ
る。ここではＣ＜Ｔ＜Ｋに設定されている。なお、上記
記録パワーＫによってレーザービームを照射すると、仮
想記録セル４０に対して実際に記録マーク４８Ａ〜４８
Ｇが形成される。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】図３に詳細に示されるように、レーザード
ライバ３８には、照射指示装置３９が含まれている。こ
の照射指示装置３９は、セル時間設定部６０と、記録照
射時間設定部６２と、配分処理部６４と、冷却時間設定
部６６と、待機時間算出部６８と、を備える。

【００４５】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。

【００４６】記録照射時間設定部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）
の記録照射時間ｔＡ、…、ｔＧを規定する。この場合、
記録照射時間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記録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。

【００４７】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
各レベルに対応するようにして、上記記録照射時間ｔＡ
〜ｔＧが各セル時間Ｔ１、Ｔ２・・・に割り当てられ
る。

【００４８】冷却時間設定部６６は、各仮想記録セル４
０に配分された記録照射時間ｔＡ〜ｔＧに連続させて、
所定の冷却時間Ｒを規定する。この冷却時間Ｒは、レー
ザードライバ３８に用意されているメモリに予め記録さ
れているものを読み出してもよく、又光記録媒体１０に
予め記録されているものを読み出しても良い。

【００４９】待機時間算出部６８は、各冷却時間Ｒが終
了した時から、次の仮想記録セル４０における記録照射
時間ｔＡ〜ｔＧの開始時に至る迄の間に待機時間ｇを設
定する。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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記録照射時間ｔＡ〜ｔＧを設
定する。

【００５３】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・・・に記録照射時間｛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の先頭から記録照射時間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の中央に記録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記録照射時
間を設定する場合（後端基準）もあり得る。

【００５４】次に、所定の冷却時間Ｒを規定して、各記
録照射時間ｔの後に連続的に付加する。

【００５５】更に、これらの記録照射時間ｔと冷却時間
Ｒ以外の空き時間のすべてに、待機時間ｇを設定する。

【００５６】つまり、本実施形態における待機時間｛ｇ
１、ｇ２，ｇ３，ｇ４，ｇ５，ｇ６，・・・｝は、各セ
ル時間｛Ｔ１，Ｔ１，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６、・・
・｝から、記録照射時間｛ｔＢ，ｔＥ，ｔＤ，ｔＣ，ｔ
Ｇ，ｔＧ｝及び冷却時間｛Ｒ，Ｒ，Ｒ，Ｒ，Ｒ，Ｒ｝を
減算した結果となり、｛Ｔ−（ｔＢ＋Ｒ），Ｔ−（ｔＥ
＋Ｒ），Ｔ−（ｔＤ＋Ｒ），Ｔ−（ｔＣ＋Ｒ），Ｔ−
（ｔＧ＋Ｒ），Ｔ−（ｔＧ＋Ｒ）｝となる。結局、記録
照射時間ｔＡ〜ｔＧが長いほど、待機時間ｇは短く設定
される。

【００５７】結果として図６に示されるようなタイムチ
ャートを得ることが出来る。このタイムチャートに従っ
て、記録照射時間ｔにおいては記録パワーＫでレーザー
ビームを照射して実際に記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを形
成し、冷却時間ＲはクーリングパワーＣで照射し、待機
時間ｇは待機パワーＴで照射すれば、各記録セル４０を
望み通りの光反射率に設定することが出来る。

【００５８】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、
記録マークは記録照射時間の長さに応じて長円形とな
る）。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】上記実施形態の記録手法によれば、記録照
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、配分された各記録照射時間ｔＡ〜
ｔＧの直後にクーリングパワーＣでレーザービームを照
射する冷却時間Ｒが設けられているので、各仮想記録セ
ル４０に供給される熱量が即座に減少して光反射率を所
望の値に収束させることが出来る。これは、各レベルの
目標光反射率に対する実際の光反射率の誤差を低減でき
ることを意味する。

【００６３】又、所定の冷却時間Ｒが経過した後は、ク
ーリングパワーＣよりも大きい待機パワーＴによって待
機時間ｇにおいてレーザービームが照射されるので、レ
ーザー３６の極端な温度低下を防止することが出来る。
その結果、次の記録照射時間ｔＡ〜ｔＧの照射開始時に
おけるレーザービームのパワーの立ち上がりが早く、即
座に記録パワーＫに移行することが出来る。

【００６４】以上の観点からは、冷却時間Ｒはレーザー
３６が所定の温度閾値以下となった時点で終了し、その
後は待機パワーＴでその温度を維持するようにしても良
い。従って、光記録媒体１０における内周側に予め用意
されているテスト記録領域で、冷却時間Ｒを可変に設定
して記録試験を繰り返し、良好な光反射率が得られる冷
却時間を実情報を記録する前にその都度設定するように
しても良い。

【００６５】なお、ここでは各段階の照射時間ｔＡ〜ｔ
Ｇの後に、冷却時間Ｒと待機時間ｇが設定される場合を
示したが、記録密度が向上にするにつれてセル時間Ｔが
短くなることを考慮すると、少なくとも最長の記録照射
時間ｔＧと冷却時間Ｒによってセル時間Ｔが一杯になっ
てしまう場合がある。この際は待機時間ｇを零に設定す
ればよい。

【００６６】以上のようにして光反射率の誤差（ずれ）
が抑制されると、レベル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。

【００６７】又、本実施の形態の例では、主として光記
録媒体１０における記録層１２が有機色素材料で構成さ
れてＣＤ−Ｒとして機能する場合について説明したが、
記録層として相変化記録層が採用されたＣＤ−ＲＷタイ
プの光記録媒体を用いる場合は、例えば、記録パワーＫ
のレーザービーム照射によって記録層が非晶質に変化す
るようにし、クーリングパワーＣの照射では記録層に何
等変化を生じさせず、更に、待機パワーＴのレーザービ
ーム照射によって記録層が結晶質となるように設定して
おけば、上記の利点を生かしたまま追記的に情報をマル
チレベル記録することが出来る。勿論、本発明はＣＤ−
Ｒ／ＲＷ以外の光記録媒体であっても構わない。

【００６８】又本実施の形態の例では図４に示したよう
に、読み取りレーザーの集光ビームの直径Ｄ以下の長さ
或いは幅の記録マーク（ここでは総ての記録マーク４８
Ａ〜４８Ｇ）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。

【００６９】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。

【００７０】又、上記光記録装置３０では、レーザード
ライバ３８を用いてレーザー３６におけるレーザービー
ム照射パワーを設定したり、その照射時間を設定したり
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、例えばビーム光の透
過具合を変調可能なシャッターを用いてレーザービーム
を制御してもよい。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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４
２Ｃあるいはアパーチャ（図示省略）等を加えて、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。

【００７４】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記録照射時間を決定
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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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）。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】更に他の例として、図１１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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】

【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指示装置の構成を
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…照射指示装置 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…記録照射時間設定部 ６４…配分処理部 ６６…冷却時間設定部 ６８…待機時間算出部 Ｄ…ビーム

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D090 AA01 BB03 BB05 CC01 DD03 EE01 FF13 GG03 GG32 KK01 KK04 KK05 5D119 AA22 AA23 BA01 BB02 BB04 DA01 EB04 HA21 HA25 HA47 HA59 JA07

Claims (7)

【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、 前記レーザービームの照射パワーとして、クーリングパ
   ワー、待機パワー、前記記録マークを形成するための記
   録パワーの少なくとも３段階をこの順で大きくなるよう
   に設定し、 前記仮想記録セルに対する前記記録パワーによる記録照
   射時間を５段階以上に設定し、 前記仮想記録セルにおいて前記記録パワーによる照射が
   終了した時から、所定時間経る迄の間を前記クーリング
   パワーで照射し、更に、 該クーリングパワーによる照射が終了した時から、次の
   前記仮想記録セルにおいて前記記録パワーによる照射を
   開始する迄の間を、前記待機パワーで照射するように
   し、 複数の前記仮想記録セルに対して、前記記録パワーによ
   る記録照射時間を５段階以上に変調して照射することに
   より少なくとも５種類の大きさの異なる記録マークを形
   成し、該仮想記録セルに対する前記記録マークの面積比
   に基づいて光反射率を変調して情報をマルチレベル記録
   することを特徴とする光記録方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記記録層として、前記記録パワーのレーザービーム照
   射によって非晶質になると共に、前記待機パワーのレー
   ザービーム照射によって結晶質になる相変化記録層を採
   用し、 前記仮想記録セルに対して繰り返しマルチレベル記録可
   能とした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、 前記クーリングパワーによる照射時間が常に一定とされ
   ている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、 前記待機パワーによる照射時間が、先行する前記記録パ
   ワーによる前記記録照射時間が長いほど短く設定される
   ことを特徴とする光記録方法。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記仮想記録セルに配分された前記記録照射時間が前記
   ５段階以上のうちの少なくとも最長時間となる場合、そ
   の後の前記待機パワーによる照射時間が略零に設定され
   ることを特徴とする光記録方法。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、 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。
7. 【請求項７】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６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。