JP2007018547A - 光記録媒体へのデータ記録方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】マルチレベル光記録媒体に対してマルチスピード記録を行う方法を提供する。
【解決手段】記録マークが形成される仮想記録セルの相対的な光反射率を多段階に制御することによってマルチレベル記録が可能なマルチレベル光記録媒体に対するデータ記録方法であって、第1の記録線速度で記録を行う場合におけるレーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅と、第2の記録線速度で記録を行う場合におけるレーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅とを実質的に同一に設定する。これにより、データの記録時における制御を簡素化することが可能となる。
【選択図】 図4

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体へのデータ記録方法に関し、特に、一つの仮想記録セルに2ビット以上のデータを記録可能なマルチレベル光記録媒体に対するデータ記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、CDやDVDに代表される光記録媒体が広く利用されており、そのデータ記録方式としては、記録すべきデータをトラックに沿ったピットの長さに変調するという方式が広く用いられている。かかる変調方式は、記録層の材料として有機色素材料が用いられるCD−RやDVD−Rにおいても採用されており、強度変調されたレーザビームを記録層に照射することによって、所望の領域の有機色素材料を分解変質させてピットを形成することができる。高い記録線速度でデータの記録を行う場合には、これに伴ってレーザビームの記録パワー(Pw)も高める必要がある。具体的には、必要となるレーザビームの記録パワーは、記録線速度の平方根に比例する場合がある。
【0003】
しかしながら、近年、光記録媒体に対するいっそうの高密度記録が求められており、これを実現する手法として、いわゆる「マルチレベル記録方式」が提案されている。マルチレベル記録方式は、上述した従来の記録方式とは異なり、互いに異なる意味を持つ複数の記録マークのうちの一つを1の仮想記録セルに割り当てる方式であり、データの読み出しに際しては、再生パワーに設定されたレーザビームがマルチレベル光記録媒体のトラックに沿って照射され、その反射光量を検出することにより、各仮想記録セルに割り当てられた記録マークの種類が判別される。また、データの書き込みに際しては強度変調されたレーザビームがマルチレベル光記録媒体のトラックに沿って照射され、各仮想記録セルに所定の記録マークが割り当てられる。
【0004】
ここで、互いに異なる記録マークが割り当てられた仮想記録セルは、レーザビームに対する光反射率が互いに相違している。したがって、データの読み出しに際しては、仮想記録セルに照射されたレーザビームの反射光強度を検出することにより、各仮想記録セルに割り当てられた記録マークの種類を判別することができる。また、データの書き込みに際しては、レーザビームの照射時間(照射量)を各仮想記録セルごとにマルチレベルに制御することによって、各仮想記録セルごとに上記光反射率がマルチレベルに制御される。
【0005】
以上から明らかなとおり、マルチレベル光記録媒体に対してより高密度にデータを記録するためには、各仮想記録セル毎の光反射率をより多段階に制御することが有効である。例えば、各仮想記録セル毎の光反射率を4段階に制御すれば、1つの仮想記録セルに格納される情報は2ビットであるが、各仮想記録セル毎の光反射率を8段階に制御すれば、1つの仮想記録セルに格納される情報は3ビットとなる。光反射率の制御をより多段階で可能とするするためには、光反射率が最も高い仮想記録セルと、光反射率が最も低い仮想記録セルとの間における光反射率の差、いわゆるダイナミックレンジが十分に広いことが要求される。このため、マルチレベル光記録媒体に用いる記録層の材料としては、十分なダイナミックレンジを確保可能な材料が選択され、このような材料としてはCD−RやDVD−Rと同様、有機色素材料を挙げることができる。
【0006】
マルチレベル光記録媒体の記録層の材料として有機色素を用いた場合、一般に、初期状態においては仮想記録セルの光反射率は最も高くなり、所定値以上の強度を持ったレーザビームが照射されると、有機色素が分解変質して当該領域に対応する仮想記録セルの光反射率が低下する。したがって、各仮想記録セルごとにレーザビームの照射時間(照射量)を多段階に制御することによって有機色素の分解変質の度合いを多段階に制御すれば、各仮想記録セルに対してマルチレベル記録を行うことが可能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者の研究によれば、記録層の材料として有機色素を用いたマルチレベル光記録媒体においては、必要となるレーザビームの記録パワーが必ずしもCD−RやDVD−Rのように記録線速度に対して良好な比例関係を示さないことが明らかとなった。これは、CD−RやDVD−Rにおいては、EFMや8/16変調が用いられ、種々の長さを持つピットとスペースを形成することによってデータを記録し、そのエッジ部を読みとることによりデータを再生するため、エッジ部の読み取りを良好に行うことができるピットを形成するためには、レーザビームの記録パワーが記録線速度にほぼ比例するのに対し、マルチレベル光記録媒体においては、記録マークの種類に関わらず仮想記録セルのサイズが一定であり、データの再生時においては、相対的な光反射率差さえ認識できれば良いという根本的な違いに起因するものと考えられる。このため、マルチレベル光記録媒体においては、複数の記録線速度でのデータの記録(マルチスピード記録)を可能とするための条件についても、CD−RやDVD−Rにおいてマルチスピード記録を行うための条件とは大きく異なるものと考えられる。
【0008】
したがって、本発明の目的は、マルチレベル光記録媒体に対してマルチスピード記録を行う方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者が鋭意研究を行った結果、仮想記録セルの光反射率の変化特性は、記録線速度に実質的に依存しないことが明らかとなった。本発明は、かかる技術的知見に基づきなされたものであり、本発明の一側面によるデータ記録方法は、記録マークが形成される仮想記録セルの相対的な光反射率を多段階に制御することによってマルチレベル記録が可能なマルチレベル光記録媒体に対するデータ記録方法であって、第1の記録線速度で記録を行う場合におけるレーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅と、前記第1の記録線速度よりも高い第2の記録線速度で記録を行う場合におけるレーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅とを実質的に同一に設定することを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、異なる2つの記録線速度でのデータの記録において、レーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅を実質的に同一に設定していることから、データの記録時における制御を簡素化することが可能となる。
【0011】
ここで、前記仮想記録セルの長さをL、前記第1の記録線速度をV1、前記第2の記録線速度をV2、前記仮想記録セルの光反射率が実質的に飽和するのに必要な前記レーザビームの照射時間をTsとした場合、
Ts≦L/V1
が満たされていることが好ましく、
Ts≦L/V2
が満たされていることがより好ましい。これによれば、異なる2つの記録線速度で記録されたデータの信号特性についても、実質的に同一とすることが可能となる。
【0012】
また、本発明の他の側面によるデータ記録方法は、記録マークが形成される仮想記録セルの相対的な光反射率を多段階に制御することによってマルチレベル記録が可能なマルチレベル光記録媒体に対するデータ記録方法であって、前記仮想記録セルの長さをL、記録線速度をV、前記仮想記録セルの光反射率が実質的に飽和するのに必要なレーザビームの照射時間をTsとした場合、
Ts≦L/V
が満たされる範囲において、前記レーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅を一定に設定することを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、上記関係式が満たされる範囲内においてレーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅を実質的に同一に設定していることから、データの記録時における制御を簡素化することが可能となるとともに、実際に記録されたデータの信号特性についても、各記録線速度について実質的に同一とすることが可能となる。
【0014】
また、前記マルチレベル光記録媒体の記録層には、有機色素が含まれていることが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様について詳細に説明する。
【0016】
図1は、マルチレベル光記録媒体1(以下、「光記録媒体1」ともいう)の外観を示す切り欠き斜視図及びその一部を拡大した斜視図である。
【0017】
光記録媒体1は、DVD−R型の光記録媒体(追記型光記録媒体)であって、図1に示すように、光透過性基板11及びダミー基板12と、これらの間に設けられた記録層21、反射層22、保護層23、接着層24とを備えて構成されている。光透過性基板11は、透明な樹脂を基材として円盤状に形成されている。光透過性基板11の一方の面(図1における下面)はレーザビームが入射する光入射面を構成し、他方の面(図1における上面)には、その中心部近傍から外縁部に向けて、レーザビームガイド用のグルーブ11a、およびランド11bが螺旋状に形成されている。記録層21は、シアニン、メロシアニン、メチン系色素およびその誘導体、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、アゾ色素などの有機色素からなり、この有機色素がグルーブ11aおよびランド11bを覆うように塗布されて形成されている。この記録層21は、記録装置によって所定以上のパワーに設定されたレーザビームが照射されることで分解変質し、そのレーザビームの照射量に応じて、その光学定数が変化することにより光透過率が変化する。反射層22は、光記録媒体1に記録された記録データの再生時に光透過性基板11および記録層21を通過した再生時のレーザビームを反射するための薄膜層であって、金や銀などの金属を主原料として記録層21の上に例えばスパッタリングによって形成されている。保護層23は、反射層22および記録層21を保護する層であって、反射層22の表面外面を覆うように形成されている。接着層24は、光透過性基板11、記録層21、反射層22及び保護層23からなる積層体とダミー基板12とを接着する層である。光透過性基板11及びダミー基板12は、いずれも約0.6mmの厚みを有している。
【0018】
次に、光記録媒体1の記録原理について、図面を参照して説明する。
【0019】
この光記録媒体1では、図1に示すように、その回転方向(円周方向)に沿ってグルーブ11aを仮想的に分割した仮想記録セルS,S・・が記録単位として規定されている。
【0020】
図2は、光記録媒体1に記録された記録マークMa〜Mhを概念的に示す概念図である。図2に示されるように、仮想記録セルSのグルーブ11aに沿った方向の長さLは、集光ビーム径(ビームウエストの直径)Dよりも短く規定されている。尚、各仮想記録セルSは、あくまで光記録再生装置側において想定される仮想的なセルであり、図2に示すように各仮想記録セルSの境界を画定する区画が光記録媒体1内に存在する訳ではない。
【0021】
この場合、記録時において記録装置のピックアップから出射されるレーザビームの照射時間(すなわち、レーザビームの照射量)を記録データの値に応じて多段階に制御することで、図2に示すように、記録層21(主として有機色素)の分解変質の度合いが異なる記録マークMa〜Mh(以下、区別しないときには「記録マークM」ともいう)が仮想記録セルS内に形成される。なお、同図では、分解変質の度合いを記録マークMの大きさで概念的に図示している。また、レーザビームによって記録データを記録する際には、光記録媒体1を回転させつつレーザビームを照射するため、記録マークMは、照射時間に応じた長さの長円形となる。
【0022】
したがって、この光記録媒体1にマルチレベル記録する際には、仮想記録セルSに再生パワーに設定されたレーザビームを照射した際の光反射率が例えば8段階となるように、記録マークMa〜Mhのそれぞれの分解変質度合い(光透過率の変化量)を規定する。この場合、光反射率は、記録層21の分解変質度合いが小さいほど大きくなる。このため、記録マークMが割り当てられていない仮想記録セルS(未使用セル)が最大光反射率の特性を有し、最も小さな記録マークMaが割り当てられた仮想記録セルSが記録マークMのうち最も大きい光反射率の特性を有し、以降、記録マークMb〜Mgが割り当てられた仮想記録セルSの順に光反射率が低下し、最も大きな記録マークMhが割り当てられた仮想記録セルSが最小光反射率の特性を有する。したがって、レーザビームの照射量を制御して分解変質部分の面積比(つまり記録層21の光透過率)を適宜設定することにより、光反射率が8段階となる記録マークMa〜Mhを形成することが可能となる。
【0023】
図3は、有機色素を使用した光記録媒体1におけるレーザビームの照射時間と仮想記録セルSの光反射率との関係を模式的に示すグラフである。
【0024】
有機色素は、一般的にレーザビームの照射時間の増加に伴い分解変質の度合いも増加するという特性を有し、このため、仮想記録セルSの光反射率もレーザビームの照射時間に応じて曲線的に低下するという特性を示す。このため図3に示すように、レーザビームの照射時間がTaである場合における仮想記録セルSの光反射率(絶対値)をRaとし、レーザビームの照射時間がTh(>Ta)である場合における仮想記録セルSの光反射率(絶対値)をRh(<Ra)とした場合、仮想記録セルSの光反射率が光反射率Raと光反射率Rhとの間を略8等分した光反射率Ra,Rb,Rc,Rd,Re,Rf,Rg,Rhのいずれかとなるようにレーザビームの照射時間を設定すれば、各仮想記録セルSに記録マークMa〜Mhのいずれかを形成することが可能となる。但し、一つの仮想記録セルSにレーザビームを照射可能な最大の時間Tmaxは、仮想記録セルSの長さL及び記録線速度Vによって制限されるため(Tmax=L/V)、光反射率が最小(Rh)となる記録マークMhを形成するためのレーザビームの照射時間Thは、上記Tmax以下に設定する必要がある。
【0025】
例えば、仮想記録セルSの長さLが385nm、記録線速度Vが3.5m/secである場合(以下、この記録線速度を等倍速として取り扱い、明細書・図面においては「x1」と表記する)にはTmax(x1)は110nsecとなるので、記録マークMhを形成するためのレーザビームの照射時間Thとしては110nsec以下に設定する必要がある。また、仮想記録セルSの長さLが上記の通りであり、記録線速度Vが7m/secである場合(以下、この記録線速度を2倍速として取り扱い、明細書・図面においては「x2」と表記する)にはTmax(x2)は55nsecとなるので、記録マークMhを形成するためのレーザビームの照射時間Thとしては55nsec以下に設定する必要がある。さらに、仮想記録セルSの長さLが上記の通りであり、記録線速度Vが14m/secである場合(以下、この記録線速度を4倍速として取り扱い、明細書・図面においては「x4」と表記する)にはTmax(x4)は27.5nsecとなるので、記録マークMhを形成するためのレーザビームの照射時間Thとしては27.5nsec以下に設定する必要がある。
【0026】
図4は、記録線速度を等倍速(x1)、2倍速(x2)及び4倍速(x4)にそれぞれ設定した場合における、仮想記録セルSの時間軸方向の長さ並びに記録マークMa〜Mhを形成するためのレーザビームの波形を模式的に示す図である。図4に示す仮想記録セルSの長さは、物理的な長さLではなく時間軸方向の長さ、すなわち照射されるレーザビームが仮想記録セルSを通過するのに必要な時間を概念的に「長さ」として表している。仮想記録セルSの物理的な長さLは、記録線速度によらず一定(385nm)である。したがって、図4に示すように、仮想記録セルSの時間軸方向の長さは、記録線速度が等倍速(x1)である場合には110nsec、2倍速(x2)である場合には55nsec、4倍速(x4)である場合には27.5nsecとなる。
【0027】
このような仮想記録セルSに記録マークMa〜Mhを形成する場合、照射されるレーザビームの波形は基底パワー(Pb)から記録パワー(Pw)までの振幅を持ったパルス波形とされ、記録パワー(Pw)に設定される時間がTa〜Thのいずれかに設定される。これにより、記録マークMa〜Mhが形成された仮想記録セルSの光反射率をそれぞれRa〜Rhとすることが可能となる。
【0028】
本実施態様においては、図4に示すように記録マークMa〜Mhを形成するために照射するレーザビームの波形(基底パワー(Pb)及び記録パワー(Pw)のレベル、パルス幅等)が、記録線速度によらず一定とされる。レーザビーム波形のこのような設定は、記録マークMhを形成するためのレーザビームの照射時間Thが一つの仮想記録セルSにレーザビームを照射可能な最大時間Tmaxを超えないような記録線速度範囲において可能であり、図4に示す例では、記録線速度が4倍速以下であればどのような記録線速度であっても同じレーザビーム波形を用いて記録マークMa〜Mhを形成することが可能となる。したがって、図4には示されていないが、記録線速度が3倍速(記録線速度V=10.5m/sec)である場合についても、図4に示すレーザビームの波形を用いて記録マークMa〜Mhを形成することができる。これにより、記録線速度に応じて基底パワー(Pb)及び記録パワー(Pw)のレベルやパルス幅等を変更する必要がなくなることから、データの記録時における制御を簡素化することが可能となる。
【0029】
このようにレーザビームの波形を記録線速度によらず一定とする方法は、記録すべきデータをトラックに沿ったピットの長さに変調するという方式を採用する場合には適用困難である。これは、かかる変調方式においてはピットとブランク領域との境界(エッジ部)にデータをもたせることから、記録線速度が異なればピット前縁部のエッジからピット後縁部のエッジまでの時間軸方向における長さが変化し、このためレーザビームのパルス幅を変更せざるを得ないからであり(記録線速度が高いほどパルス幅を短くする)、またこれに伴って記録パワー(Pw)のレベルも変更せざるを得ないからである(記録線速度が高いほど記録パワー(Pw)を高くする)。
【0030】
尚、図4に示した例においては、対象となる仮想記録セルSの開始位置にレーザビームが到達したタイミングにおいて、これを基底パワー(Pb)から記録パワー(Pw)に立ち上げているが、レーザビームを立ち上げるタイミングとしてはこれに限定されず、対象となる仮想記録セルSの開始位置にレーザビームが到達したタイミングの前後に設定しても構わない。また、図4に示した例においては、形成すべき記録マークの種類に関わらず、レーザビームを基底パワー(Pb)から記録パワー(Pw)に立ち上げるタイミングを固定しているが、形成すべき記録マークの種類ごとに異なるタイミングでレーザビームを立ち上げても構わない。
【0031】
次に、レーザビームの記録パワー(Pw)による、レーザビームの照射時間と仮想記録セルSの光反射率との関係の変化について説明する。
【0032】
レーザビームの照射に伴う有機色素の分解変質は、照射開始から暫くの間はその度合いが緩やかで、所定時間経過後にその度合いが急峻かつ直線的となり、その後、その度合いが再び緩やかとなって、ある照射時間を超えた後には、その度合いが殆ど増加しないという特性を示す。このため、図3に示すように、レーザビームの照射時間に応じた仮想記録セルSの光反射率の変化も直線的ではなく、有機色素の分解変質特性と同様の曲線的な変化を示すことになる。つまり、レーザビームの照射直後及び光反射率が飽和する直前における反射率の低下が緩やかな2つの領域と、これら2つの領域の間に存在し、レーザビームの照射時間に応じた反射率の低下が急峻且つ直線的な領域が現れる。
【0033】
さらに、レーザビームの照射時間に応じた仮想記録セルSの光反射率の変化特性は、レーザビームの照射強度、すなわち記録パワー(Pw)によっても変化する。図5は、レーザビームの記録パワー(Pw)による特性の変化を模式的に示すグラフである。図5に示すように記録パワー(Pw)を高く設定すると、反射率の低下が急峻且つ直線的な領域に相当する部分がより急峻となり、逆に、記録パワー(Pw)を低く設定すると、反射率の低下が急峻且つ直線的な領域に相当する部分がややなだらかとなる。
【0034】
また、光反射率が飽和するのに必要なレーザビームの照射時間Tsについては、記録パワー(Pw)を高く設定すると短くなり、逆に、記録パワー(Pw)を低く設定すると長くなる。光反射率が飽和するのに必要なレーザビームの照射時間Tsが一つの仮想記録セルSにレーザビームを照射可能な最大の時間Tmaxを越えると、利用可能な光反射率範囲(ダイナミックレンジ)が狭くなることから、
Ts≦Tmax
であることが好ましい。ここで、一つの仮想記録セルSにレーザビームを照射可能な最大の時間Tmaxは記録線速度によって変化することから、上記関係式が成り立つように、記録線速度及び記録パワー(Pw)を設定すればよい。
【0035】
この場合、Tmaxは記録線速度が高くなるほど短くなり、Tsは記録パワー(Pw)を高く設定するほど短くなることから、より広い記録線速度範囲において共通のレーザビーム波形を用いるためには、レーザビームの記録パワー(Pw)を十分に高く設定すればよい。
【0036】
続いて、この光記録媒体1に対する記録データの記録、および記録データの再生を実行する光記録再生装置40について説明する。
【0037】
図6は、光記録再生装置40の構成を概略的に示すブロック図である。
【0038】
図6に示されるように、光記録再生装置40は、いわゆるDVD−Rレコーダであり、スピンドルサーボ41、スピンドルモータ42、ピックアップ43、フォーカストラッキングサーボ44、送りサーボ45および制御装置46を備えている。スピンドルモータ42は、スピンドルサーボ41によって駆動制御され、光記録媒体1を線速度一定の条件で回転させる。ピックアップ43は、制御装置46の制御下でレーザードライバによってレーザー光源(共に図示せず)が駆動されて光記録媒体1に対して基底パワー(Pb)から記録パワー(Pw)まで振幅を持ったレーザビーム(記録時)または再生パワー(Pr)に設定されたレーザビーム(再生時)を照射する。これにより、仮想記録セルSに対する記録マークMの記録、および仮想記録セルSからの反射レーザのレベルに応じた電気的信号の出力が行われる。この場合、データの記録時において、ピックアップ43のレーザードライバは、制御装置46の制御に従い、記録する記録データの内容に応じて、1つの仮想記録セルSに対して照射するレーザビームの照射量(レーザーパルス数、及び/又は、照射パワー、パルス高など)を調整する。なお、レーザビームの照射量を調整する方法としては、レーザードライバによる調整方法の他に、レーザビームの光路上に光変調器を配置し、この光変調器を制御装置46によって駆動制御することで調整することもできる。
【0039】
また、ピックアップ43は、対物レンズおよびハーフミラー(共に図示せず)を備え、記録時または再生時に照射するレーザビームを光記録媒体1の記録層21に集光させる。具体的には、フォーカストラッキングサーボ44によって対物レンズがフォーカストラッキング制御され、これにより、記録時または再生時に照射するレーザビームが光記録媒体1の記録層21に集光させられる。このピックアップ43は、光記録媒体1の直径方向に沿ってその内周側と外周側との間を送りサーボ45によって往復動させられる。制御装置46は、スピンドルサーボ41、ピックアップ43、フォーカストラッキングサーボ44および送りサーボ45の駆動を制御すると共に、ピックアップ43から出力された電気的信号に基づいて記録層21に記録されている記録データを判読する。
【0040】
以上説明したように、本実施態様においては、レーザビームの記録パワー(Pw)に応じて、記録マークMaが形成された仮想記録セルSの相対的な光反射率Ra’及び記録マークMhが形成された仮想記録セルSの相対的な光反射率Rh’の少なくとも一方を設定していることから、光反射率のばらつきを抑制しつつ広いダイナミックレンジを確保することが可能となる。
【0041】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【0042】
例えば、上記実施態様においては、記録線速度に関わらず、レーザビームの出射パルスのレベルとパルス幅の両方を固定しているが、本発明においてはこれらの両方を固定することは必須でなく、いずれか一方のみを固定するととともに、記録線速度によって他方を変更しても構わない。但し、上記実施態様のように、記録線速度に関わらずこれらの両方を固定した方が、データの記録時における制御をより簡素化することができるため好ましい。また、本発明において、異なる記録線速度でデータの記録を行う場合に、記録パワー(Pw)及び/又はパルス幅を完全に同一とする必要はなく、記録線速度ごとに記録パワー(Pw)及び/又はパルス幅を微調整しても構わない。
【0043】
また、上記実施態様においては、光記録媒体1をDVD−R型の光記録媒体として構成した例を示したが、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、またディスク状の回転体に限定されるものではない。
【0044】
また、上記実施態様においては、光記録媒体1は、記録時及び再生時において基板11側からレーザビームを照射する構成であるが、本発明は、基板上に反射層、記録層、保護層が順次積層され、記録時及び再生時において保護層側からレーザビームを照射する構成の光記録媒体に対しても適用することができる。
【0045】
さらに、上記実施態様においては、仮想記録セルに互いに分解変質の度合いが異なる8段階の記録マークMa〜Mhを記録することによって、一つの仮想記録セルに3ビットの情報を格納しているが、記録の段階数としてはこれに限定されず、一つの仮想記録セルに1ビットを超える情報を格納可能である限り、何段階であっても構わない。
【0046】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0047】
[光記録媒体の準備]
以下に示す手順により、図1に示す光記録媒体1とほぼ同様の構成を有する光記録媒体を作製した。
【0048】
まず、射出成型法により、厚さ:約0.6mm、直径:約120mmであり、表面にグルーブ及びランド(トラックピッチ(グルーブのピッチ)=約0.74μm)が形成されたポリカーボネートからなるディスク状の光透過性基板11を作製した。
【0049】
次に、この光透過性基板11をスピンコート装置にセットし、回転させながら、グルーブ及びランドが形成されている側の表面に下記化学構造を有するアゾ系有機色素を含む有機溶媒を滴下することによりこれをスピンコートした。その後、塗膜を乾燥させることによってグルーブ部における厚さが約100nmの記録層21を形成した。
【0050】
【化1】
Figure 2007018547
次に、記録層21が形成された光透過性基板11をスパッタリング装置にセットし、記録層21の表面にAg、Pd及びCuの合金からなる厚さ約150nmの反射層22を形成した。
【0051】
そして、反射層22が形成された光透過性基板11を再びスピンコート装置にセットし、回転させながら、反射層22上に紫外線硬化性アクリル樹脂を滴下し、これをスピンコートした。その後、塗膜に紫外線を照射し硬化させることによって保護層23を形成した。さらに、保護層23上に紫外線硬化型接着剤を滴下し、これをスピンコートすることにより接着層24を形成した。
【0052】
一方、射出成型法により、厚さ:約0.6mm、直径:約120mmのポリカーボネートからなるダミー基板12を別途作製し、これを光透過性基板11のうち接着層24が形成された面に貼り合わせた後、紫外線を照射して接着層24を硬化させた。
【0053】
以上により、光記録媒体が完成した。
【0054】
[記録マークの形成#1]
上記手順で作製した光記録媒体を光記録再生装置にセットし、レーザビームの記録パワー(Pw)を9.0mW、記録線速度を7.0m/sec(2倍速)、10.5m/sec(3倍速)及び14.0m/sec(4倍速)に順次に設定して光透過性基板11側からレーザビームを照射し、記録マークを形成した。レーザビームの照射時間Tは、最大照射時間Tmax以下の範囲で種々に設定した。本実施例では、仮想記録セルSの長さLを385nmに設定したので、2倍速ではレーザビームの最大照射時間Tmax(x2)は55nsecであり、3倍速ではレーザビームの最大照射時間Tmax(x3)は36.7nsecであり、4倍速ではレーザビームの最大照射時間Tmax(x4)は27.5nsecである。
【0055】
[評価#1]
記録マークの形成#1において記録マークが形成された光記録媒体に対し、線速度を記録時に用いた線速度(7.0m/sec(2倍速)、10.5m/sec(3倍速)及び14.0m/sec(4倍速))に設定し、レーザビームの再生パワー(Pr)を1.3mWに設定して光透過性基板11側からレーザビームを照射し、各仮想記録セルより得られる反射光量及び周内における相対光反射率変化(SDR)を測定した。
【0056】
反射光量についての測定結果を図7に示す。図7において縦軸は、反射光を光電変換して得られた電圧値を示しており、これが大きいほど得られた反射光量が大きい、すなわち光反射率が高いことを意味する。かかる電圧値は、未記録セルより得られる反射光量に対応する値が1.0となるように校正した。これは、以下に説明する図9及び図11においても同様である。図7に示すように、記録線速度の違いによる光反射率の変化特性の差はわずかであることが確認された。
【0057】
また、SDRについての測定結果を図8に示す。図8に示すように、記録線速度が高くなるにつれてSDRの値も高くなることが確認された。これは、レーザビームの記録パワー(Pw)を9.0mWに設定した場合、図7に示すように、記録線速度が7.0m/sec(2倍速)である場合には、最大照射時間Tmax以内の時間で光反射率が実質的に飽和する一方で、記録線速度が10.5m/sec(3倍速)や14.0m/sec(4倍速)である場合には、レーザビームの照射時間を最大照射時間Tmaxに設定しても光反射率が未飽和であるためであると考えられる。
【0058】
[記録マークの形成#2]
上記手順で作製した光記録媒体に対し、レーザビームの記録パワー(Pw)を11.0mWに設定した以外は、上記記録マークの形成#1と同様にして記録マークを形成した。
【0059】
[評価#2]
記録マークの形成#2において記録マークが形成された光記録媒体に対し、線速度を記録時に用いた線速度(7.0m/sec(2倍速)、10.5m/sec(3倍速)及び14.0m/sec(4倍速))に設定し、レーザビームの再生パワー(Pr)を1.3mWに設定して光透過性基板11側からレーザビームを照射し、各仮想記録セルより得られる反射光量及びSDRを測定した。
【0060】
反射光量についての測定結果を図9に、SDRについての測定結果を図10に示す。図9に示すように、記録線速度の違いによる光反射率の変化特性の差は非常にわずかであり、その差は評価#1の結果(図7参照)よりもさらに小さいことが確認された。また、図10に示すように、記録線速度が高くなるにつれてSDRの値も概ね高くなるものの、その差は評価#1の結果(図8参照)に比べて非常に小さいことが確認された。これは、レーザビームの記録パワー(Pw)を11.0mWに設定した場合、図9に示すように、記録線速度が7.0m/sec(2倍速)や10.5m/sec(3倍速)である場合には、最大照射時間Tmax以内の時間で光反射率が実質的に飽和する一方で、記録線速度が14.0m/sec(4倍速)である場合には、レーザビームの照射時間を最大照射時間Tmaxに設定しても光反射率が未飽和であるためであると考えられる。
【0061】
[記録マークの形成#3]
上記手順で作製した光記録媒体に対し、レーザビームの記録パワー(Pw)を14.5mWに設定した以外は、上記記録マークの形成#1と同様にして記録マークを形成した。
【0062】
[評価#3]
記録マークの形成#3において記録マークが形成された光記録媒体に対し、線速度を記録時に用いた線速度(7.0m/sec(2倍速)、10.5m/sec(3倍速)及び14.0m/sec(4倍速))に設定し、レーザビームの再生パワー(Pr)を1.3mWに設定して光透過性基板11側からレーザビームを照射し、各仮想記録セルより得られる反射光量及びSDRを測定した。
【0063】
反射光量についての測定結果を図11に、SDRについての測定結果を図12に示す。図11に示すように、記録線速度の違いによる光反射率の変化特性の差はほとんどないことが確認された。また、図12に示すように、記録線速度の違いによるSDRの差についてもほとんどないことが確認された。これは、レーザビームの記録パワー(Pw)を14.5mWに設定した場合、図11に示すように、記録線速度が14.0m/sec(4倍速)である場合でも、最大照射時間Tmax以内の時間で光反射率が実質的に飽和するためであると考えられる。
【0064】
このように、レーザビームの照射時間と仮想記録セルSの光反射率との関係は記録線速度に実質的に依存せず、特に、
Ts≦Tmax
を満たす範囲において記録線速度及び記録パワー(Pw)を設定すれば、実際に得られる信号特性についても、記録線速度に実質的に依存しないことが確認された。以上より、記録線速度に関わらず、同じレーザビーム波形を用いてデータを記録可能であると予想することができる。
【0065】
[記録マークの形成#4]
上記手順で作製した光記録媒体を光記録再生装置にセットし、記録パワー(Pw)が種々に設定されたレーザビームを光透過性基板11側から照射することによって記録マークMa〜Mhからなるランダム信号を記録した。記録線速度については、3.5m/sec(等倍速)、7.0m/sec(2倍速)、10.5m/sec(3倍速)及び14.0m/sec(4倍速)の4種類とし、その他の記録条件については、各記録線速度間において同一とした。
【0066】
[評価#4]
記録マークの形成#4において記録マークが形成された光記録媒体に対し、線速度を記録時に用いた線速度(3.5m/sec(等倍速)、7.0m/sec(2倍速)、10.5m/sec(3倍速)及び14.0m/sec(4倍速))に設定し、レーザビームの再生パワー(Pr)を1.3mWに設定して光透過性基板11側からレーザビームを照射し、得られるエラーレート(DSER)を測定した。
【0067】
測定の結果を図13に示す。
【0068】
図13に示すように、エラーレート(DSER)が最小となる記録パワー(Pw)は、記録線速度によらず、いずれも12mW近辺であった。これにより、記録線速度に関わらず、同じレーザビーム波形を用いてデータを記録可能であることが確認された。
【0069】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マルチレベル光記録媒体に対するデータの記録を種々の記録線速度で容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】マルチレベル光記録媒体1の構成を示す切り欠き斜視図である。
【図2】光記録媒体1に記録された記録マークMa〜Mhを概念的に示す概念図である。
【図3】レーザビームの照射時間と仮想記録セルSの光反射率との関係を模式的に示すグラフである。
【図4】仮想記録セルSの時間軸方向の長さ及び仮想記録セルSに記録マークMa〜Mhを形成するためのレーザビームの波形を模式的に示す図である。
【図5】レーザビームの記録パワー(Pw)による特性の変化を模式的に示すグラフである。
【図6】光記録再生装置40の構成を概略的に示すブロック図である。
【図7】実施例における評価#1の結果(反射光量)を示すグラフである。
【図8】実施例における評価#1の結果(SDR)を示すグラフである。
【図9】実施例における評価#2の結果(反射光量)を示すグラフである。
【図10】実施例における評価#2の結果(SDR)を示すグラフである。
【図11】実施例における評価#3の結果(反射光量)を示すグラフである。
【図12】実施例における評価#3の結果(SDR)を示すグラフである。
【図13】実施例における評価#4の結果(DSER)を示すグラフである。
【符号の説明】
1 マルチレベル光記録媒体
11 光透過性基板
11a グルーブ
11b ランド
12 ダミー基板
21 記録層
22 反射層
23 保護層
24 接着層
40 光記録再生装置
41 スピンドルサーボ
42 スピンドルモータ
43 ピックアップ
44 フォーカストラッキングサーボ
45 送りサーボ
46 制御装置

Claims (5)

  1. 記録マークが形成される仮想記録セルの相対的な光反射率を多段階に制御することによってマルチレベル記録が可能なマルチレベル光記録媒体に対するデータ記録方法であって、第1の記録線速度で記録を行う場合におけるレーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅と、前記第1の記録線速度よりも高い第2の記録線速度で記録を行う場合におけるレーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅とを実質的に同一に設定することを特徴とするデータ記録方法。
  2. 前記仮想記録セルの長さをL、前記第1の記録線速度をV1、前記仮想記録セルの光反射率が実質的に飽和するのに必要な前記レーザビームの照射時間をTsとした場合、
    Ts≦L/V1
    が満たされていることを特徴とする請求項1に記載のデータ記録方法。
  3. 前記第2の記録線速度をV2とした場合、
    Ts≦L/V2
    が満たされていることを特徴とする請求項2に記載のデータ記録方法。
  4. 記録マークが形成される仮想記録セルの相対的な光反射率を多段階に制御することによってマルチレベル記録が可能なマルチレベル光記録媒体に対するデータ記録方法であって、前記仮想記録セルの長さをL、記録線速度をV、前記仮想記録セルの光反射率が実質的に飽和するのに必要なレーザビームの照射時間をTsとした場合、
    Ts≦L/V
    が満たされる範囲において、前記レーザビームの記録パワー及び/又はパルス幅を一定に設定することを特徴とするデータ記録方法。
  5. 前記マルチレベル光記録媒体の記録層に有機色素が含まれていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のデータ記録方法。
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