JP2006260622A - 光情報記録媒体の記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 経時安定性を改善しつつ幅広い走査速度での記録を可能とし、更には記録特性も改善できる記録方法の提供。
【解決手段】 最高記録速度ＶＨから最低記録速度ＶＬの範囲で記録及び書換え（オーバーライト）可能な光情報記録媒体に記録する方法であって、記録速度Ｖで時間的長さｎ・Ｔｗのマークを形成する際に、ｍ個〔但し、ｎは６〜１４の自然数で、ｎが偶数の場合はｍ＝ｎ／２、ｎが奇数の場合はｍ＝（ｎ−１）／２〕の加熱パルスを照射することで記録を行い、ｍ個のパルスの内、ｉ番目（ｉ＝１〜ｍの自然数）のパルスの照射時間をＴ（ｎ，ｉ）として、Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）、Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）のように設定する光情報記録媒体への記録方法。
【選択図】 図１
【解決手段】 最高記録速度ＶＨから最低記録速度ＶＬの範囲で記録及び書換え（オーバーライト）可能な光情報記録媒体に記録する方法であって、記録速度Ｖで時間的長さｎ・Ｔｗのマークを形成する際に、ｍ個〔但し、ｎは６〜１４の自然数で、ｎが偶数の場合はｍ＝ｎ／２、ｎが奇数の場合はｍ＝（ｎ−１）／２〕の加熱パルスを照射することで記録を行い、ｍ個のパルスの内、ｉ番目（ｉ＝１〜ｍの自然数）のパルスの照射時間をＴ（ｎ，ｉ）として、Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）、Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）のように設定する光情報記録媒体への記録方法。
【選択図】 図１
Description
本発明は、光ディスクに代表される光情報記録媒体、特に、相変化材料を記録層に用いた書き換え型光ディスク（ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなど）に適用される記録方法に関する。
ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷなどに代表される相変化技術を応用した書き換え型の光ディスクがオーディオビジュアル用途及びコンピュータの情報記録用途として広く普及している。更に近年のデジタル容量の大容量化により、これらの光ディスクへの記録速度の向上が期待されている。相変化技術を用いた光ディスクへの高速記録には、より速い走査速度での書換え性能とより広い走査速度範囲での書換え性能の双方が要求される。前者は最高記録速度であり、後者は記録可能な速度範囲に相当する。特に後者はランダムアクセス記録の高速化に必須の技術であるＣＡＶ記録に対応するために約２．４倍の速度比率（最高速度／最低速度）が必要である。更にＣＡＶ記録においては、記録半径位置ｒに対して記録走査速度ｖが変化する、即ちｖ／ｒ＝一定となるため、最高記録速度以下の任意の記録速度で記録できるようにする必要がある。更に最高速度が高くなると走査速度範囲も必然的に広くなる。例えば、ＤＶＤ＋ＲＷの４倍速ディスクでは、ＣＡＶに必要な走査速度範囲は、５．８ｍ／ｓ〜１４．０ｍ／ｓであるが、８倍速に対応するためには、１１．６ｍ／ｓ〜２７．９ｍ／ｓと非常に広い範囲で記録できるように媒体・記録方法を開発する必要がある。
一方、最高記録速度を高めるためには記録層材料をより高速記録向きの材料に変更する必要がある。通常ＤＶＤ＋ＲＷ、ＣＤ−ＲＷに代表される光ディスクの記録層材料には相変化材料を用いる。即ち、アモルファス状態と結晶状態の間を可逆的に変化させることができる合金を用いるのが一般的である。高速化においては、アモルファスから結晶への相変化を高速にする、即ち、結晶化速度の速い相変化材料を用いることが必要である。しかし、結晶化速度を高めることにより、低速記録時の結晶状態のコントロールが非常に困難になる。そのため、最高記録速度に近い速度領域と最低記録速度に近い速度領域とで記録方法（記録ストラテジ）を大きく変更する必要がある。従って、高速記録に対応する記録層材料を用いることで、最高記録速度以下の任意の記録速度で記録することが非常に困難になる。
これらの課題に対して、特願２００４−２６５９５３号（本出願人のもの、以下、先願という）には、記録速度に対して最終パルスのストラテジを不連続に設定することにより中間速度でのエラーを低減する発明が開示されており、本発明に最も近い先行技術であるが、本発明の特徴である第１パルスの制御に関する記述はない。また、本発明で最大の課題としているアーカイバルシェルフに関しても言及していない。
これらの課題に対して、特願２００４−２６５９５３号（本出願人のもの、以下、先願という）には、記録速度に対して最終パルスのストラテジを不連続に設定することにより中間速度でのエラーを低減する発明が開示されており、本発明に最も近い先行技術であるが、本発明の特徴である第１パルスの制御に関する記述はない。また、本発明で最大の課題としているアーカイバルシェルフに関しても言及していない。
上記先願の他に、本発明に関連する技術としては、次のようなものがある。
特許文献１、及び、非特許文献１、２では、記録速度に対して線形関数でパラメータを設定することについて言及しているが、本発明の特徴である、記録速度に対してストラテジの設定パラメータを不連続に変化させる技術については記述がない。
非特許文献３は、最高記録速度８ｘ（約２７．９ｍ／ｓ）に対応するＤＶＤ＋ＲＷディスクの標準規格書であるが、本発明の記録方法は、この標準規格に合致する設定を用いると同時に、この標準規格書に記載される各仕様を満足することを目指すものである。
特許文献２〜３では、記録速度に対して線形関数でパラメータを設定することについて言及すると同時に、ステップ状にパラメータを変化させる技術を開示している。しかし、本発明の特徴である、不連続ストラテジについては記述がない。
特許文献１、及び、非特許文献１、２では、記録速度に対して線形関数でパラメータを設定することについて言及しているが、本発明の特徴である、記録速度に対してストラテジの設定パラメータを不連続に変化させる技術については記述がない。
非特許文献３は、最高記録速度８ｘ（約２７．９ｍ／ｓ）に対応するＤＶＤ＋ＲＷディスクの標準規格書であるが、本発明の記録方法は、この標準規格に合致する設定を用いると同時に、この標準規格書に記載される各仕様を満足することを目指すものである。
特許文献２〜３では、記録速度に対して線形関数でパラメータを設定することについて言及すると同時に、ステップ状にパラメータを変化させる技術を開示している。しかし、本発明の特徴である、不連続ストラテジについては記述がない。
上記先願の技術を元に更に検討を進めた結果、経時安定性について新たな課題が明確になった。前述の通り、高速化に対応するため、媒体の記録層材料には結晶化速度の速い相変化材料を使用することになる。これらの材料としては、ＳｂにＧｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔｅ等の元素を加えた合金を用いることが多いが、結晶状態が不安定であることが明らかになった。即ち、記録直後の結晶状態と経時変化後の結晶状態が異なるため、書換えの間隔が長いと（例えば、記録してから１０年後に再度記録した場合など）、記録品質が変動してしまうことになる。
これらは、ＤＶＤの８倍速以上での記録、即ち、記録時の走査速度２７．９ｍ／ｓ程度以上での記録に対応するディスクに特に顕著に表れる現象である。
本発明の目的は、この経時安定性を改善しつつ幅広い走査速度での記録を可能とし、更には記録特性も改善できる記録方法を提供することにある。
これらは、ＤＶＤの８倍速以上での記録、即ち、記録時の走査速度２７．９ｍ／ｓ程度以上での記録に対応するディスクに特に顕著に表れる現象である。
本発明の目的は、この経時安定性を改善しつつ幅広い走査速度での記録を可能とし、更には記録特性も改善できる記録方法を提供することにある。
上記課題は次の１）〜５）の発明（以下、本発明１〜５という）によって解決される。
１） 最高記録速度ＶＨから最低記録速度ＶＬの範囲で記録及び書換え（オーバーライト）可能な光情報記録媒体に記録する方法であって、記録速度Ｖで時間的長さｎ・Ｔｗのマークを形成する際に、ｍ個〔但し、ｎは６〜１４の自然数で、ｎが偶数の場合はｍ＝ｎ／２、ｎが奇数の場合はｍ＝（ｎ−１）／２〕の加熱パルスを照射することで記録を行い、ｍ個のパルスの内、ｉ番目（ｉ＝１〜ｍの自然数）のパルスの照射時間をＴ（ｎ，ｉ）として、次のように設定することを特徴とする光情報記録媒体への記録方法。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）
２） 最高記録速度ＶＨから最低記録速度ＶＬの範囲で記録及び書換え（オーバーライト）可能な光情報記録媒体に記録する方法であって、記録速度Ｖで時間的長さｎ・Ｔｗのマークを形成する際に、ｍ個〔但し、ｎは４又は５で、ｎが偶数の場合はｍ＝ｎ／２、ｎが奇数の場合はｍ＝（ｎ−１）／２〕の加熱パルスを照射することで記録を行い、ｍ個のパルスの内、ｉ番目（ｉ＝１又は２）のパルスの照射時間をＴ（ｎ，ｉ）として、次のように設定することを特徴とする光情報記録媒体への記録方法。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）≦Ｔ（ｎ，２）
３） ｎ≧６の場合に加熱パルスの１パルス目と２パルス目の立ち上がりの周期Ｔｐ（ｎ）を、次のように設定することを特徴とする１）記載の光情報記録媒体への記録方法。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔｐ（ｎ）＞２Ｔｗ
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔｐ（ｎ）≦２Ｔｗ
４） Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合のＴ（ｎ，１）／Ｔ（ｎ，２）を１．５以下としたことを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の光情報記録媒体への記録方法。
５） Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合のＴｐ（ｎ）／Ｔｗを２．５以下としたことを特徴とする１）〜４）の何れかに記載の光情報記録媒体への記録方法。
１） 最高記録速度ＶＨから最低記録速度ＶＬの範囲で記録及び書換え（オーバーライト）可能な光情報記録媒体に記録する方法であって、記録速度Ｖで時間的長さｎ・Ｔｗのマークを形成する際に、ｍ個〔但し、ｎは６〜１４の自然数で、ｎが偶数の場合はｍ＝ｎ／２、ｎが奇数の場合はｍ＝（ｎ−１）／２〕の加熱パルスを照射することで記録を行い、ｍ個のパルスの内、ｉ番目（ｉ＝１〜ｍの自然数）のパルスの照射時間をＴ（ｎ，ｉ）として、次のように設定することを特徴とする光情報記録媒体への記録方法。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）
２） 最高記録速度ＶＨから最低記録速度ＶＬの範囲で記録及び書換え（オーバーライト）可能な光情報記録媒体に記録する方法であって、記録速度Ｖで時間的長さｎ・Ｔｗのマークを形成する際に、ｍ個〔但し、ｎは４又は５で、ｎが偶数の場合はｍ＝ｎ／２、ｎが奇数の場合はｍ＝（ｎ−１）／２〕の加熱パルスを照射することで記録を行い、ｍ個のパルスの内、ｉ番目（ｉ＝１又は２）のパルスの照射時間をＴ（ｎ，ｉ）として、次のように設定することを特徴とする光情報記録媒体への記録方法。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）≦Ｔ（ｎ，２）
３） ｎ≧６の場合に加熱パルスの１パルス目と２パルス目の立ち上がりの周期Ｔｐ（ｎ）を、次のように設定することを特徴とする１）記載の光情報記録媒体への記録方法。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔｐ（ｎ）＞２Ｔｗ
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔｐ（ｎ）≦２Ｔｗ
４） Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合のＴ（ｎ，１）／Ｔ（ｎ，２）を１．５以下としたことを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の光情報記録媒体への記録方法。
５） Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合のＴｐ（ｎ）／Ｔｗを２．５以下としたことを特徴とする１）〜４）の何れかに記載の光情報記録媒体への記録方法。
以下、上記本発明について詳しく説明する。
（適用する媒体について）
本発明の記録方法を適用する光情報記録媒体は、情報の線密度が一定であると同時に異なる記録速度で記録及び書き換え可能である必要がある。情報はクロック周期Ｔの自然数倍のマーク長・マーク間長（スペース長）に情報を持たせる、パルス幅変調方式を用いて記録する方式が望ましく、ＲＬＬ（ＲｕｎＬｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）方式が光ディスクでは一般的に使用されている。これらの例としては、ＣＤ−ＲＷのＥＦＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ及びＤＶＤ−ＲＷのＥＦＭ＋がある。この場合、記録速度ｖとクロック周期Ｔは情報線密度を一定に保つため、ｖ×Ｔ＝一定、とする必要がある。更に、ＣＡＶ記録に対応するためには、ｖはディスク半径位置ｒに対して、ｖ／ｒ＝一定、とする必要がある。従って、媒体の任意の半径にＣＡＶで記録するためには、媒体の最高記録速度ｖＨ以下、最低記録速度ＶＬ以上の任意の速度ｖで記録できる必要がある。ＶＨ、ＶＬは、ＣＤ、ＤＶＤに代表される直径１２０ｍｍの光ディスクの場合は、ＶＨ／ＶＬ≧２．４とすることが望ましい。
（適用する媒体について）
本発明の記録方法を適用する光情報記録媒体は、情報の線密度が一定であると同時に異なる記録速度で記録及び書き換え可能である必要がある。情報はクロック周期Ｔの自然数倍のマーク長・マーク間長（スペース長）に情報を持たせる、パルス幅変調方式を用いて記録する方式が望ましく、ＲＬＬ（ＲｕｎＬｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）方式が光ディスクでは一般的に使用されている。これらの例としては、ＣＤ−ＲＷのＥＦＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ及びＤＶＤ−ＲＷのＥＦＭ＋がある。この場合、記録速度ｖとクロック周期Ｔは情報線密度を一定に保つため、ｖ×Ｔ＝一定、とする必要がある。更に、ＣＡＶ記録に対応するためには、ｖはディスク半径位置ｒに対して、ｖ／ｒ＝一定、とする必要がある。従って、媒体の任意の半径にＣＡＶで記録するためには、媒体の最高記録速度ｖＨ以下、最低記録速度ＶＬ以上の任意の速度ｖで記録できる必要がある。ＶＨ、ＶＬは、ＣＤ、ＤＶＤに代表される直径１２０ｍｍの光ディスクの場合は、ＶＨ／ＶＬ≧２．４とすることが望ましい。
また、本発明の記録方法を適用する光情報記録媒体は、強度変調した光を記録層近傍に照射及び走査させることにより記録層材料に結晶相とアモルファス相の状態変化を発生させ、アモルファスマークを形成することにより情報を記録する。更に、本発明の効果が適用できるのは、結晶化速度の速い記録層材料を用いた光ディスクが好ましく、最高記録速度ＶＨは２０ｍ／ｓ以上であることが好ましい。特に、本発明を適用するに当り最も効果が確認できる媒体は、８倍速対応のＤＶＤ＋ＲＷディスクである。
８倍速対応のＤＶＤ＋ＲＷディスクでは、記録層材料に高い結晶化速度を有する合金を用いている。記録層材料の例としては、ＧａＳｂ、ＧｅＳｂ、ＩｎＳｂ、ＳｂＴｅなどの合金に、Ａｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔｅ等を添加したものが用いられる。これらの材料を記録層材料に用いた材料を用いた場合、前記先願で開示される技術を用いることにより、幅広い記録速度でオーバーライト可能であることが分っている。
８倍速対応のＤＶＤ＋ＲＷディスクでは、記録層材料に高い結晶化速度を有する合金を用いている。記録層材料の例としては、ＧａＳｂ、ＧｅＳｂ、ＩｎＳｂ、ＳｂＴｅなどの合金に、Ａｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔｅ等を添加したものが用いられる。これらの材料を記録層材料に用いた材料を用いた場合、前記先願で開示される技術を用いることにより、幅広い記録速度でオーバーライト可能であることが分っている。
しかし、これらの結晶化速度の速い記録層材料は経時安定性が悪いことも明らかになっている。具体的には、記録・オーバーライト直後の結晶状態と経時劣化後の結晶状態が異なる点にある。ディスクでの特性としては、結晶状態の反射率が時間の経過により低下することで、これらの現象は確認できる。例えば、オーバーライト直後の反射率を２７％とすると、８０℃８５％ＲＨの環境下で１００時間保存したディスクの反射率は約２５％となり、２％の反射率低下が見られる。
この反射率低下の詳細な原因は明らかにされていないが、結晶相中に構造（原子配列による微視的なものと、結晶粒等による巨視的なものを含む）が変動していると考えられる。即ち、オーバーライト直後の結晶状態は準安定な結晶状態であり、それが時間経過に伴いより安定な結晶状態に推移していると考えられる。
この安定な結晶状態では記録品質が異なるため、経時変化に対応できる記録方法（記録ストラテジ）が必要となっている。
この反射率低下の詳細な原因は明らかにされていないが、結晶相中に構造（原子配列による微視的なものと、結晶粒等による巨視的なものを含む）が変動していると考えられる。即ち、オーバーライト直後の結晶状態は準安定な結晶状態であり、それが時間経過に伴いより安定な結晶状態に推移していると考えられる。
この安定な結晶状態では記録品質が異なるため、経時変化に対応できる記録方法（記録ストラテジ）が必要となっている。
（記録ストラテジ）
これらの高速記録に対応した媒体への情報記録は、前述の通り強度変調した光を照射・走査することで行う。これらの記録方法は一般的に「記録ストラテジ」と呼ばれる。長さｎＴの記録マークを形成するときは、ｍ個の加熱パルス（パワーＰｗ）とｍ個の冷却パルス（パワーＰｂ）を交互に照射することで行う。このとき、Ｐｗ≫Ｐｂである。またＰｗは記録時の走査速度に合わせて任意に変更することが可能であるが、記録層を溶融させるだけのパワーを設定する必要がある。ＤＶＤ＋ＲＷの８倍速に対応するためには、Ｐｗは２０〜４０ｍＷの範囲が好ましい。Ｐｂは加熱パルスによって溶融した記録層が急冷されるだけ十分に低い必要があり、０〜１ｍＷの範囲が望ましい。
パルス数ｍは任意のものを設定できるが、ｍ≦ｎとすることで、マーク長の制御を容易にできる。更に、ｍ＝ｎ−ｋ（ｋは１以上の自然数）とすることで、マーク長とパルス数を比例関係とすることができ、マーク長の制御が更に容易になる。例としてＤＶＤ＋ＲＷのｍ＝ｎ−１がある。しかし、ＴがＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当になると、４．８ｎｓ以下となる。これに対して既存のＬＤの応答時間は、１０〜９０％で１．５ｎｓ以上となっており往復で３ｎｓ以上を要する。従って、４．８ｎｓの発光周期に対して損失が大きく、十分な加熱・冷却効果を得ることができない。そこで、Ｔが短い高速記録に対応するには、ｍを少なくする必要がある。
これらの高速記録に対応した媒体への情報記録は、前述の通り強度変調した光を照射・走査することで行う。これらの記録方法は一般的に「記録ストラテジ」と呼ばれる。長さｎＴの記録マークを形成するときは、ｍ個の加熱パルス（パワーＰｗ）とｍ個の冷却パルス（パワーＰｂ）を交互に照射することで行う。このとき、Ｐｗ≫Ｐｂである。またＰｗは記録時の走査速度に合わせて任意に変更することが可能であるが、記録層を溶融させるだけのパワーを設定する必要がある。ＤＶＤ＋ＲＷの８倍速に対応するためには、Ｐｗは２０〜４０ｍＷの範囲が好ましい。Ｐｂは加熱パルスによって溶融した記録層が急冷されるだけ十分に低い必要があり、０〜１ｍＷの範囲が望ましい。
パルス数ｍは任意のものを設定できるが、ｍ≦ｎとすることで、マーク長の制御を容易にできる。更に、ｍ＝ｎ−ｋ（ｋは１以上の自然数）とすることで、マーク長とパルス数を比例関係とすることができ、マーク長の制御が更に容易になる。例としてＤＶＤ＋ＲＷのｍ＝ｎ−１がある。しかし、ＴがＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当になると、４．８ｎｓ以下となる。これに対して既存のＬＤの応答時間は、１０〜９０％で１．５ｎｓ以上となっており往復で３ｎｓ以上を要する。従って、４．８ｎｓの発光周期に対して損失が大きく、十分な加熱・冷却効果を得ることができない。そこで、Ｔが短い高速記録に対応するには、ｍを少なくする必要がある。
そのため、ＤＶＤ＋ＲＷの標準規格書では、２Ｔストラテジが採用されている。２Ｔストラテジとは、加熱パルスの発光周期について、記録時のチャンネルビットＴｗに対して、ｎ／ｍが略２Ｔｗとなるように、ｍを設定するものである。具体的には、ｎが奇数の場合はｍ＝（ｎ−１）／２とし、ｎが偶数の場合はｍ＝ｎ／２とするものである。これにより、パルスの発光周期が、２Ｔｗ〜２．５Ｔｗの範囲となるので、８倍速でのパルスの発光周期を９．６ｎｓ以上とすることができ、前述の発光周期の課題が解決される。
更に、前記先願で開示されている技術を適用することにより、中間速度での記録品質を向上することができるため、２Ｔストラテジを用いることにより、高速記録及び広範囲での記録速度に対応することが可能となった。
しかし、前述の経時安定性に対応するためには、前述の技術では不十分であることが分かっている。以下に経時安定性を改善する記録方法について説明する。
更に、前記先願で開示されている技術を適用することにより、中間速度での記録品質を向上することができるため、２Ｔストラテジを用いることにより、高速記録及び広範囲での記録速度に対応することが可能となった。
しかし、前述の経時安定性に対応するためには、前述の技術では不十分であることが分かっている。以下に経時安定性を改善する記録方法について説明する。
本発明の記録ストラテジの例を図１に示す。これは前述の２Ｔストラテジを基本とするものである。
図１（ｂ）〜（ｇ）にｎ＝３〜１４のストラテジの設定を示してある。ｎ・Ｔｗ（Ｔｗは記録時のチャンネルビット周期。ＤＶＤの１倍速では３８．２ｎｓ、８倍速では３８．２／８＝４．８ｎｓ）のマーク形成に対して、パルスの発光周期は略２Ｔｗに相当している。更に、ｎ・Ｔｗマークを記録するとき、ｉ番目の各加熱パルスの長さをＴ（ｎ，ｉ）としている。記録速度を変えて記録する場合は、このＴ（ｎ，ｉ）の長さを変更することにより、最適な記録信号を得ることが可能となる。
本発明では、記録速度Ｖに対してＴ（ｎ，ｉ）のｉ＝１の場合とｉ≧２の場合との関係を最適化することにより、経時安定性を改善すると同時に、繰り返し記録回数の向上及びアシンメトリの変動（即ちＮｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｓｌｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ｊｕｍｐ）を改善することが可能である。
図１（ｂ）〜（ｇ）にｎ＝３〜１４のストラテジの設定を示してある。ｎ・Ｔｗ（Ｔｗは記録時のチャンネルビット周期。ＤＶＤの１倍速では３８．２ｎｓ、８倍速では３８．２／８＝４．８ｎｓ）のマーク形成に対して、パルスの発光周期は略２Ｔｗに相当している。更に、ｎ・Ｔｗマークを記録するとき、ｉ番目の各加熱パルスの長さをＴ（ｎ，ｉ）としている。記録速度を変えて記録する場合は、このＴ（ｎ，ｉ）の長さを変更することにより、最適な記録信号を得ることが可能となる。
本発明では、記録速度Ｖに対してＴ（ｎ，ｉ）のｉ＝１の場合とｉ≧２の場合との関係を最適化することにより、経時安定性を改善すると同時に、繰り返し記録回数の向上及びアシンメトリの変動（即ちＮｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｓｌｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ｊｕｍｐ）を改善することが可能である。
繰り返し記録直後と、記録後に８０℃８５％ＲＨで１００時間保存した保存試験後について、記録信号波形（ＲＦ信号）とマーク形状（ＴＥＭにて観察）を調べたところ、マーク先頭部に大きな差異があることが確認された。保存試験後のマーク先端部は細くなっていることに起因して、マーク先頭部のジッタ（リーディングジッタ）が大幅に悪化していることが分った。更に、低速記録では、これらの傾向は小さくなることも明らかになっている。即ち、高速記録時にのみマーク先頭部の形状を安定にするようなストラテジ設定が必須となっている。
そこで、本発明では、記録ストラテジを以下のように設定することにより、この課題を解決した。即ち、
ｍ≧３（即ち、ｎが６〜１４）のときは、次のように設定し、
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）
ｍ＝２（即ち、ｎが４又は５）のときは、次のように設定した。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）≦Ｔ（ｎ，２）
そこで、本発明では、記録ストラテジを以下のように設定することにより、この課題を解決した。即ち、
ｍ≧３（即ち、ｎが６〜１４）のときは、次のように設定し、
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）
ｍ＝２（即ち、ｎが４又は５）のときは、次のように設定した。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）≦Ｔ（ｎ，２）
これにより、Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の高速記録時は、マーク先頭部の形状に影響するＴ（ｎ，１）を長めにとることが可能となり、マーク先頭部の形状を安定化することができる。
更に、実効的な記録パワーの増加は、マーク先頭部にのみ影響するため、パルスの全てを長くとる場合や、記録パワーを高くする場合と比較して、オーバーライト回数の低下を最小限に抑えることが可能となる。
また、Ｔ（ｎ，１）を長くすることにより、２パルス目との発光周期が短くなり、十分な冷却効果が得られない場合もある。そのため、１パルス目と２パルス目の発光周期を長くとることも有効である。
１パルス目の調整が有効になるのは、記録速度が速い場合に限定される。低速記録では、十分なエネルギーを記録時に入れることが可能であるため、前述の１パルス目の調整は必要ない。従って、Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合に限り調整を必要とする。
更に、低速で、Ｔ（ｎ，１）を長くすると、アシンメトリが高くなりすぎるため、ＮＳＬジャンプ規格を満足できない。
更に、実効的な記録パワーの増加は、マーク先頭部にのみ影響するため、パルスの全てを長くとる場合や、記録パワーを高くする場合と比較して、オーバーライト回数の低下を最小限に抑えることが可能となる。
また、Ｔ（ｎ，１）を長くすることにより、２パルス目との発光周期が短くなり、十分な冷却効果が得られない場合もある。そのため、１パルス目と２パルス目の発光周期を長くとることも有効である。
１パルス目の調整が有効になるのは、記録速度が速い場合に限定される。低速記録では、十分なエネルギーを記録時に入れることが可能であるため、前述の１パルス目の調整は必要ない。従って、Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合に限り調整を必要とする。
更に、低速で、Ｔ（ｎ，１）を長くすると、アシンメトリが高くなりすぎるため、ＮＳＬジャンプ規格を満足できない。
ＮＳＬジャンプ規格とは、Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｓｌｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ｊｕｍｐ（ＮＳＬ Ｊｕｍｐ）のことであり、スライスレベル（記録後のＲＦ信号を２値化する際の閾値）の変動を規格化して表したものである。隣接する２つのセクタが完全に同一条件で記録された場合にはスライスレベルの変動はないか、又は連続的に変動するため再生上の問題は発生しない。これに対して、２つのセクタがそれぞれ異なる記録条件（記録速度、オーバーライト回数等）で記録された場合には、セクタ間でスライスレベルが大きく変動することがある。このようなディスクを再生する場合、セクタ間で不連続にスライスレベルが変動するために再生エラーなどの不具合が生じる。そこで、スライスレベルの変動が規格値として規定されている。ＤＶＤ＋ＲＷ（１ｘ〜４ｘ）ディスクの場合は、ＮＳＬ Ｊｕｍｐは０．５以下とすることが必要であり、ＤＶＤ＋ＲＷ（８ｘ）ディスクの場合は、０．６５以下とすることが互換性を維持するために必要である。
更に、上記設定範囲の好ましい態様として、Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合のＴ（ｎ，１）／Ｔ（ｎ，２）を１．５以下としたり、Ｔｐ（ｎ）／Ｔｗを２．５以下としたりすることにより、繰り返し記録回数の向上と、経時安定性の改善やアシンメトリの変動抑制を両立することが可能となる。
Ｔ（ｎ，ｉ）は、媒体の物理的な特性、記録時の走査速度、記録に用いる光ピックアップの光学系（レーザーの応答時間や対物レンズの仕様等）によって最適化される。媒体の書換え可能な最高記録速度ＶＨでは、０．５Ｔｗ〜１．６Ｔｗの範囲が好ましく、最適記録速度ＶＬでは０．２Ｔｗ〜０．７５Ｔｗの範囲が好ましい。更に、ｎ≧６かつＶ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合の、Ｔ（ｎ，１）／Ｔ（ｎ，２）の適切な範囲としては、１．１〜１．５の範囲が好ましい。
また、パルスの平均的な発光周期はｎ／ｍで規定され、ｎが偶数の場合ｍ＝ｎ／２，ｎが奇数の場合ｍ＝（ｎ−１）／２であることから、ｎ≧６の場合の平均発光周期は２Ｔｗ〜２．３３Ｔｗとなる。これに対して、Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合のＴｐ（ｎ）を、平均周期よりも長い２Ｔｗ〜２．５Ｔｗの範囲とすることが好ましい。
Ｔ（ｎ，ｉ）は、媒体の物理的な特性、記録時の走査速度、記録に用いる光ピックアップの光学系（レーザーの応答時間や対物レンズの仕様等）によって最適化される。媒体の書換え可能な最高記録速度ＶＨでは、０．５Ｔｗ〜１．６Ｔｗの範囲が好ましく、最適記録速度ＶＬでは０．２Ｔｗ〜０．７５Ｔｗの範囲が好ましい。更に、ｎ≧６かつＶ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合の、Ｔ（ｎ，１）／Ｔ（ｎ，２）の適切な範囲としては、１．１〜１．５の範囲が好ましい。
また、パルスの平均的な発光周期はｎ／ｍで規定され、ｎが偶数の場合ｍ＝ｎ／２，ｎが奇数の場合ｍ＝（ｎ−１）／２であることから、ｎ≧６の場合の平均発光周期は２Ｔｗ〜２．３３Ｔｗとなる。これに対して、Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合のＴｐ（ｎ）を、平均周期よりも長い２Ｔｗ〜２．５Ｔｗの範囲とすることが好ましい。
本発明の記録方法においては、第１パルスの長さを最適化しているため、マーク先頭部の経時劣化による形状の変動を抑制することができる。その結果、経時安定性の悪いディスクでも良好に記録することが可能である。
更に、本発明３、５の記録方法においては、第１パルスと第２パルスとの発光周期を最適化しているため、経時安定性の改善と同時に繰り返し記録回数の向上及びアシンメトリの改善を図ることが可能となる。
更に、本発明３、５の記録方法においては、第１パルスと第２パルスとの発光周期を最適化しているため、経時安定性の改善と同時に繰り返し記録回数の向上及びアシンメトリの改善を図ることが可能となる。
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。
実施例１
８倍速対応のＤＶＤ＋ＲＷ媒体が市販されていないため、新たに８倍速に対応できるディスクを作成した。
トラックピッチ０．７４μｍのらせん状の連続グルーブを有する厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍのポリカーボネート製ＤＶＤ＋ＲＷ基板上に、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる膜厚６０ｎｍの下部保護層、Ｇａ５Ｓｂ６９Ｓｎ１７Ｇｅ９（原子％）合金からなる膜厚１５ｎｍの記録層、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる膜厚１０ｎｍの上部保護層、Ａｇからなる膜厚２００ｎｍの反射層をスパッタリング法により順次積層し、更に反射層上に、市販の光ディスク用ＵＶ樹脂接着材（日本化薬製ＤＶＤ７００）を用いてもう一枚の基板を貼り合せ、厚さ１．２ｍｍのディスクとした。その形状はＤＶＤ＋ＲＷの規格を十分に満足するものとなった。
次いで、相変化型光ディスク用初期化装置を用いて記録層を全面結晶化した。作成したディスクは未記録状態で、ＤＶＤ＋ＲＷの各種規格を満足する良好なディスクとなった。
このサンプルディスクについて、ＤＶＤ＋ＲＷ用記録・再生評価装置（パルステック工業社製ＤＤＵ１０００）を用いて評価を行った。記録・再生に使用した光ピックアップは以下の通りである。
波長：６５９ｎｍ
対物レンズＮＡ：０．６５
再生時照射パワー：０．７ｍＷ
記録時照射パワー：１．０〜４０．０ｍＷ
また、走査速度は３．４９ｍ／ｓ〜３０．０ｍ／ｓの範囲で設定できる。
記録ストラテジの作成にはテクトロニクス社製データゼネレータＤＴＧ５０２７を用いた。記録ストラテジは２Ｔストラテジとした。即ち、ｎ＝２ｍ（ｎが偶数）、ｎ＝２ｍ＋１（ｎが奇数）を満たす図１の記録ストラテジとした。
８倍速対応のＤＶＤ＋ＲＷ媒体が市販されていないため、新たに８倍速に対応できるディスクを作成した。
トラックピッチ０．７４μｍのらせん状の連続グルーブを有する厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍのポリカーボネート製ＤＶＤ＋ＲＷ基板上に、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる膜厚６０ｎｍの下部保護層、Ｇａ５Ｓｂ６９Ｓｎ１７Ｇｅ９（原子％）合金からなる膜厚１５ｎｍの記録層、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる膜厚１０ｎｍの上部保護層、Ａｇからなる膜厚２００ｎｍの反射層をスパッタリング法により順次積層し、更に反射層上に、市販の光ディスク用ＵＶ樹脂接着材（日本化薬製ＤＶＤ７００）を用いてもう一枚の基板を貼り合せ、厚さ１．２ｍｍのディスクとした。その形状はＤＶＤ＋ＲＷの規格を十分に満足するものとなった。
次いで、相変化型光ディスク用初期化装置を用いて記録層を全面結晶化した。作成したディスクは未記録状態で、ＤＶＤ＋ＲＷの各種規格を満足する良好なディスクとなった。
このサンプルディスクについて、ＤＶＤ＋ＲＷ用記録・再生評価装置（パルステック工業社製ＤＤＵ１０００）を用いて評価を行った。記録・再生に使用した光ピックアップは以下の通りである。
波長：６５９ｎｍ
対物レンズＮＡ：０．６５
再生時照射パワー：０．７ｍＷ
記録時照射パワー：１．０〜４０．０ｍＷ
また、走査速度は３．４９ｍ／ｓ〜３０．０ｍ／ｓの範囲で設定できる。
記録ストラテジの作成にはテクトロニクス社製データゼネレータＤＴＧ５０２７を用いた。記録ストラテジは２Ｔストラテジとした。即ち、ｎ＝２ｍ（ｎが偶数）、ｎ＝２ｍ＋１（ｎが奇数）を満たす図１の記録ストラテジとした。
このディスクに、ＤＯＷ１０（ダイレクトオーバーライト１０回）を行いエラーを測定した。その後、８０℃８５％ＲＨで１００時間の保存試験を実施した後、上記の記録部分に同一条件で１回オーバーライトを行い、ＰＩエラーを測定した。
各速度での設定値と測定結果を表１に示す。
表から分るように、ＶＨ＝２７．９ｍ／ｓ（８ｘ），ＶＬ＝１１．５ｍ／ｓ（３．３ｘ）のとき、３．３ｘでは、Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）とし、６ｘと８ｘでは、Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）とすることにより、保存試験後でもＤＶＤのＰＩエラー規格の「２８０以下」を十分に満足する結果となった。
また、各速度の組み合わせでのＮＳＬジャンプを測定したところ、０．３５となり、規格の「０．６５以下」を十分に満足するものとなった。
更に、各記録条件で５００回のオーバーライトを行ったところ、各速度でジッタ１０％以下となり良好な結果が得られた。
各速度での設定値と測定結果を表１に示す。
表から分るように、ＶＨ＝２７．９ｍ／ｓ（８ｘ），ＶＬ＝１１．５ｍ／ｓ（３．３ｘ）のとき、３．３ｘでは、Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）とし、６ｘと８ｘでは、Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）とすることにより、保存試験後でもＤＶＤのＰＩエラー規格の「２８０以下」を十分に満足する結果となった。
また、各速度の組み合わせでのＮＳＬジャンプを測定したところ、０．３５となり、規格の「０．６５以下」を十分に満足するものとなった。
更に、各記録条件で５００回のオーバーライトを行ったところ、各速度でジッタ１０％以下となり良好な結果が得られた。
比較例１
実施例１で作成したディスクを用いて、比較実験を行った。
各パラメータの設定範囲と、実施例１と同様にして測定した結果を表２に示す。
表から分るように、走査速度に対するパラメータの設定を実施例１と逆にした。その結果、６ｘと８ｘでは、保存試験後のＰＩエラーが規格外となった。３．３ｘでのエラーに有意な差は見られないが、３．３ｘと６ｘのＮＳＬジャンプを測定したところ、０．６８で規格外となった。
実施例１で作成したディスクを用いて、比較実験を行った。
各パラメータの設定範囲と、実施例１と同様にして測定した結果を表２に示す。
表から分るように、走査速度に対するパラメータの設定を実施例１と逆にした。その結果、６ｘと８ｘでは、保存試験後のＰＩエラーが規格外となった。３．３ｘでのエラーに有意な差は見られないが、３．３ｘと６ｘのＮＳＬジャンプを測定したところ、０．６８で規格外となった。
実施例２
実施例１で作成したディスクを用い、全ての速度でＴｐ＝２Ｔｗとした点以外は、実施例１と同様にして測定を行った。結果を表３に示す。
表から分るように、保存後のＰＩエラーに増加の傾向は見られるが、規格内であった。
更に、ＮＳＬジャンプを測定したところ、０．６０であり規格内であった。
また、５００回オーバーライト後のジッタを測定したところ、各速度でジッタ９％以下であり、実施例１からの改善を確認した。
実施例１で作成したディスクを用い、全ての速度でＴｐ＝２Ｔｗとした点以外は、実施例１と同様にして測定を行った。結果を表３に示す。
表から分るように、保存後のＰＩエラーに増加の傾向は見られるが、規格内であった。
更に、ＮＳＬジャンプを測定したところ、０．６０であり規格内であった。
また、５００回オーバーライト後のジッタを測定したところ、各速度でジッタ９％以下であり、実施例１からの改善を確認した。
Ｔｗ 記録時のチャンネルビット周期
Ｔ 加熱パルスの長さ
Ｔｐ １パルス目と２パルス目の立ち上がりの周期
Ｔ 加熱パルスの長さ
Ｔｐ １パルス目と２パルス目の立ち上がりの周期
Claims (5)
- 最高記録速度ＶＨから最低記録速度ＶＬの範囲で記録及び書換え（オーバーライト）可能な光情報記録媒体に記録する方法であって、記録速度Ｖで時間的長さｎ・Ｔｗのマークを形成する際に、ｍ個〔但し、ｎは６〜１４の自然数で、ｎが偶数の場合はｍ＝ｎ／２、ｎが奇数の場合はｍ＝（ｎ−１）／２〕の加熱パルスを照射することで記録を行い、ｍ個のパルスの内、ｉ番目（ｉ＝１〜ｍの自然数）のパルスの照射時間をＴ（ｎ，ｉ）として、次のように設定することを特徴とする光情報記録媒体への記録方法。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、
Ｔ（ｎ，１）＝Ｔ（ｎ，２）＝Ｔ（ｎ，３）＝………Ｔ（ｎ，ｍ−１） - 最高記録速度ＶＨから最低記録速度ＶＬの範囲で記録及び書換え（オーバーライト）可能な光情報記録媒体に記録する方法であって、記録速度Ｖで時間的長さｎ・Ｔｗのマークを形成する際に、ｍ個〔但し、ｎは４又は５で、ｎが偶数の場合はｍ＝ｎ／２、ｎが奇数の場合はｍ＝（ｎ−１）／２〕の加熱パルスを照射することで記録を行い、ｍ個のパルスの内、ｉ番目（ｉ＝１又は２）のパルスの照射時間をＴ（ｎ，ｉ）として、次のように設定することを特徴とする光情報記録媒体への記録方法。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）＞Ｔ（ｎ，２）
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔ（ｎ，１）≦Ｔ（ｎ，２） - ｎ≧６の場合に加熱パルスの１パルス目と２パルス目の立ち上がりの周期Ｔｐ（ｎ）を、次のように設定することを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体への記録方法。
・Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔｐ（ｎ）＞２Ｔｗ
・Ｖ＜（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合は、Ｔｐ（ｎ）≦２Ｔｗ - Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合のＴ（ｎ，１）／Ｔ（ｎ，２）を１．５以下としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光情報記録媒体への記録方法。
- Ｖ≧（ＶＨ＋ＶＬ）／２の場合のＴｐ（ｎ）／Ｔｗを２．５以下としたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光情報記録媒体への記録方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005072882A JP2006260622A (ja) | 2005-03-15 | 2005-03-15 | 光情報記録媒体の記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2005072882A JP2006260622A (ja) | 2005-03-15 | 2005-03-15 | 光情報記録媒体の記録方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006260622A true JP2006260622A (ja) | 2006-09-28 |
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ID=37099691
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006260622A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008062536A1 (fr) * | 2006-11-24 | 2008-05-29 | Pioneer Corporation | Dispositif d'enregistrement d'informations et programme informatique |
-
2005
- 2005-03-15 JP JP2005072882A patent/JP2006260622A/ja active Pending
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