JP2007115368A

JP2007115368A - 光学記録方式、光学記録装置

Info

Publication number: JP2007115368A
Application number: JP2005308159A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Kobayashi; 良治小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2007-05-10

Abstract

【課題】フォトンモード記録では、記録に閾値が無い為に、記録ビームの直径以下のマークを記録する場合、マーク間のスペースが記録ビームのすそ野により記録反応が起きてしまうことでマークになり記録できなかった。この為に、記録ビームの直径以上のマークを使って記録していたので、高密度記録ができなかった。
【解決手段】記録光のピークパワー値を最適な値にすること、又は記録光の発光タイミングを最適化すること、又は、記録光だけでなく消去光を併用してマークの長さを制御することで、記録ビームの直径以下のマークが形成でき、フォトンモード記録で高密度ＰＷＭ記録が可能となった。
【選択図】図４

Description

本発明は、光ディスクの記録を行う方式に関する。

光記録媒体、所謂光ディスクの大容量化には、対物レンズの開口数を大きくし、レーザー波長を短くすることが有効である。これは、レーザーの集光スポットの径が、対物レンズの開口数に反比例し、レーザー波長に比例することから、対物レンズの開口数を大きくし、レーザー波長を短くすることでレーザーの集光スポットの径を小さくすることで、小さなマーク／スペースの記録・再生が可能になる為である。マーク／スペースの巾によって情報を記録する方式をＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）記録方式という。ＢＤ（Ｂｌｕｅ−ｒａｙＤｉｓｃ）では、開口数０．８５、レーザー波長４０５ｎｍとなっている。

しかしながら、これ以上開口数を増し、従来よりレーザー波長を短くするは非常に困難である。開口数の増大は、レンズの歩留まりを悪化させ、レーザーの短波長化は、ポリカボネートやガラス等の光学材料の透過率を大幅に減らす。

更に、開口数は、大気中では、焦点から見た対物レンズの有効半径の成す角度のｓｉｎ関数で表されるので、開口数が大きくなるに従って、光ヘッドと光ディスクの間の間隔が狭くなり、開口数０．８５でさえ、約０．１ｍｍの間隔になる。これは、更に大きな開口数になると、対物レンズのフォーカス制御が非常に困難になること、ディスク上のゴミをレンズが巻き込むなどの問題があることなどを示している。

この様な状況下で、さらなる高記録容量のメディアが望まれている。例えば、ＨＤＴＶの記録に２５ＧＢ容量のＢＤを使用した場合は、２時間しか記録できない。また、近年のブロードバンドインターネットの常時接続化により、家庭に供給されるディジタルデータの量は膨大になると予想されている。例えば、平均３Ｍｂｐｓのコンテンツを２４時間受け続けると、合計３２ＧＢのデータを受けることになる。

そこで、光ディスクの多層記録化が考えられている。例えば、ＢＤでは、２層ディスクが規格化されていて、その容量は、５０ＧＢに及ぶ。この様に、光ディスクの高記録容量化のトレンドは、多層記録化の方向に向かっている。

その中で、多層、特に８層以上の多層記録においては、レーザー光をディスク基材を介して記録層に照射する際に、途中の記録層による吸収、散乱でレーザー光が減衰することを防止することが重要である。このため、強いレーザー光を照射した時に起こる２光子吸収などの非線形光学効果を利用して、インパルス状照射したレーザー集光スポット以外での不要な吸収および散乱を低減するフォトンモード記録方式が提案されている。
特許第３４９０７２８号公報

しかしながら、フォトンモード記録では、以下の様な課題があった。

フォトンモード記録では、記録光によって変化する光学パラメータ（例えば屈折率）が記録光の強度の関数になっている。即ち、記録パワー閾値がない為、記録光のｅ^−２強度ビームスポット直径より小さいマークが記録できなかった。従来例（特許第３４９０７２８号公報）では、記録するマークを記録光のｅ^−２強度ビームスポットの直径以上で構成した記録符号を使用しているが、再生ウインド幅が狭くなり、ノイズの影響を大きく受けて所定のエラーレートを実現できなくなり、ウインド幅を広げざるを得ず、結果的に記録密度を下げてしまう結果になっている。

最初に、図１で、ＲＬＬ（ＲｕｎＬｅｎｇｔｈＬｉｍｉｔｅｄ）符号を使用してＰＷＭ記録をフォトンモード記録に適用した例を説明する。

図１（ａ）は、フォトンモードで通常のＰＷＭ記録符号、ＲＬＬ（１．７）符号で記録した場合の記録されるマークの様子を説明している。レーザー波長は、６６０ｎｍ、ＮＡ０．８５とし、ＢＤの波長換算の２Ｔマーク（２４２．８ｎｍ）を記録する場合を示している。

図１（ａ）の上段は記録符号系列を示していて、“１”で“１”と示されている領域の中央でインパルス状にレーザーを照射してマークを記録し、“０”でレーザー照射しない様にして記録符号系列を記録することを示している。図１（ａ）の中段は、照射したレーザー光の規格化強度分布（実線）及び記録された規格化屈折率パターン（点線）を示している。それぞれ、２光子吸収反応が１００％起きるレーザー光強度と屈折率で規格化されている。図１（ａ）下段は、図１（ａ）中段の屈折率分布で規格化屈折率０．５以上の部分をマークとした時のマーク形状を示している。

図１（ａ）の下段が示す様に、フォトンモード記録では、閾値がない為、記録ビームのすそ野まで記録され、大きなマークが記録されてしまう。また、フォトンモード記録では、記録ビームのすそ野でも記録されるので、複数回記録ビームが照射される部分ができる。記録光と記録反応確率の間には、２乗（１光子吸収では１乗）の関係があるということは、複数回記録される部分では、記録光と記録反応していない分子との記録反応確率となるので、単純に記録のレーザー光を小さくしても前後のデータパターンにより、正確に記録されない。

図１（ｂ）は、図１（ａ）と同様に、ＲＬＬ（１．７）符号で、ＰＷＭ記録をフォトンモード記録に適用した場合のＢＤの波長換算の２Ｔスペース（２４２．８ｎｍ）を記録する場合を示している。

図１（ａ）と同様に、図１（ｂ）の上段は記録符号系列を示していて、“１”でインパルス状にレーザーを照射してマークを記録し、“０”でレーザー照射しない様にして記録符号系列を記録している。図１（ｂ）の中段は、照射したレーザー光の規格化強度分布（実線）及び記録された規格化屈折率パターン（点線）を示している。それぞれ、２光子吸収反応が１００％起きるレーザー光強度と屈折率で規格化されている。図１（ｂ）下段は、図１（ａ）中段の屈折率分布で規格化屈折率０．５以上の部分をマーク、０．５以下の部分をスペースとした時のスペース形状を示している。

図１（ｂ）の下段が示す様に、フォトンモード記録では、閾値がない為、記録ビームのすそ野まで記録され、スペースが埋もれてしまって記録されてしまう。

次に、従来例（特許第３４９０７２８号公報）である記録するマークを記録光のｅ^−２強度ビームスポットの直径以上で構成した記録符号を使用してフォトンモード記録を行っても高密度記録ができないことを説明する。

図２は、従来例の記録符号に上記パラメータ、即ち、レーザー波長６６０ｎｍ、ＮＡ０．８５を適用した時の構成例を示している。ｅ^−２強度ビームスポットの直径は、６３６ｎｍとなるので、マーク及びスペースは、６３６ｎｍ以上となる。図２の様な、マークとスペースの間のエッジが最短マーク、最短スペースから長くなる組み合わせの数を考える。以降、この領域をエッジ領域と呼ぶ。例えば、このエッジ領域を２０ｎｍ単位で分割するとし、Ａ個のエッジができるとする。また、１ビット長をＢｎｍ／ｂｉｔとすると、以下の式ができる。

Ａ＝２＾（（６３６ｎｍ×２＋２０ｎｍ×（Ａ−１））／Ｂ）
この式は、マークとエッジ領域とスペースの長さを１ビット長で割った値、即ち、マークとエッジ領域とスペースで記録されるビット数の２の階乗は、エッジ領域のエッジの組み合わせ数と一致することを示している。

この式を解くと、最もＢが小さい解、即ち、最も記録密度が大きい解は、約３７７ｎｍ／ｂｉｔ、エッジ数Ａは、２６通りとなる。これは、ＢＤの波長換算のビット長１８２．１ｎｍに対して約２倍の長さ、即ち、記録密度は１／２になる。しかも、エッジ間隔、即ちウインド幅が２０ｎｍと短く、ノイズの状態によっては再生エラーが多発して再生できない。エッジ間隔を広げ、２倍の４０ｎｍとすると、最も記録密度が大きい解は、約４６８ｎｍ／ｂｉｔ、エッジ数Ａは、１６通りとなり、再生エラーは減少するが、記録密度は約２４％下がる。

よって、従来例（特許第３４９０７２８号公報）である記録するマークを記録光のｅ^−２強度ビームスポットの直径以上で構成した記録符号を使用してフォトンモード記録を行っても高密度記録ができない。

本発明の骨子は、上記課題に鑑み、記録光の発光タイミング、及び記録光強度を制御する、又は、マークを消去する波長の光（消去光）を記録光と併用することで、記録光のｅ^−２強度ビームスポットの直径以下のマーク及びスペースを記録できる、即ち、高密度フォトンモードＰＷＭ記録が可能な光学記録方式、光学記録装置を提供することにある。

本願の請求項１記載の発明に係る光学記録方式は、フォトンモード記録にて２値のＰＷＭ記録を行い、且つ、記録するマークが記録光による集光スポットのｅ^−２強度ビームスポット直径より小さく、且つ、前記記録光の照射する周期である記録クロックの周期より短いパルス幅の前記記録光の中心を前記マークとなる部分に照射して記録する時、前記マークの長さ、及び前記マークの前後のスペースの長さに応じて前記記録光のピークパワーをアナログ的、又は多段階に制御することを特徴とした光学記録方式。

本願の請求項２記載の発明に係る光学記録方式は、前記マークの長さが前記ビームスポット径以下で所定の長さＬ０未満の時、前記マークの中央、又は中央周辺を含む中央部分に前記記録光を照射し、前記マークの長さが前記ビームスポット径以下で前記Ｌ０以上の時、記録する前記マークの端の部分、又は前記マークの端の部分及びその周辺部分に前記記録光の中心を照射することを特徴とした請求項１記載の光学記録方式。

請求項１の光学記録方式にあっては、フォトンモード記録においてＰＷＭ記録を行う時に、パルス状に発光する記録光の強度を記録するマーク長、及びマーク前後のスペースの長さによって制御して記録を行う。

請求項２の光学記録方式にあっては、マーク長が所定の長さ未満、例えば５Ｔ以下の時、マークの中央となる部分に１パルス、もしくは複数パルスを照射して記録し、マーク長が所定の長さ以上、例えば６Ｔ以上の時、マークの端のとなる部分に１パルス、もしくは複数パルスを照射して記録を行う。

以下、図を用いながら上記記録方法を説明してゆく。

図３（ａ）は、マークとスペースの境界がはっきりしている記録パターンの一例を示している。マークの屈折率１．６１、スペースの屈折率１．５５で記録した時のパターンを示している（記録層をはさんでいる基材の屈折率は１．４）。フォトンモード記録では、閾値がない為にこの様にはっきりとした記録はできない。この屈折率パターンを再生した時の再生信号と同じ再生信号が得られる記録信号が高密度フォトンモードＰＷＭ記録が得られる記録信号となる。マーク長は、ほぼＢＤの波長換算のマーク長となっており、図上左より８Ｔマーク（９２４ｎｍ）、２Ｔスペース（２３１ｎｍ）、８Ｔマーク、８Ｔスペース、２Ｔマーク、８Ｔスペース、５Ｔマーク（５５７．５ｎｍ）となっている。図３（ｂ）は、波長６６０ｎｍのレーザーをＮＡ０．８５のレンズで図３（ａ）の屈折率パターン上に集光して再生した時の再生信号を光学シミュレーションにて求めた結果を示している。この再生信号と同じ再生信号が得られる様な記録パルス、即ち記録信号を得ることが目標となる。

図４（ａ）は、上記パラメータで、１Ｔ（１１５．５ｎｍ、グラフ上５ｄｉｖを１Ｔとしている）間隔でマーク部分に記録光を照射して記録した時の最適な記録信号（規格化記録パルス強度）と、最適な記録信号で記録した屈折率パターンを再生した再生信号を光学シミュレーションにて算出した結果を示している。記録層、記録光などのパラメータは、図３と同じとし、記録は、２光子吸収記録としている。規格化記録パルス強度は、２光子吸収記録反応が１００％の確率で起きる強度を１．０として規格化した記録光の強度である。記録光記録パルスは、ピークパワーを最適な値にしており、このピークパワー値は、記録再生学習シミュレーションにて求められる。記録光の発光タイミングは、記録光の中心が２つの８Ｔマークと２Ｔマークと５Ｔマークの部分に位置する時となっていて、記録光の中心がスペース部分に位置する時は、発光していない。また、８Ｔマークと５Ｔマークの記録光の発光タイミングは、マーク部分全般に位置しているが、２Ｔマークは、２Ｔマークの中央部分に１つの記録光の発光だけとなっている。

通常、相変化ディスクや光磁気ディスクの記録補償は、記録光のパワーは、一定にして記録光のパルス幅を制御することで記録補償を行っている。この様な記録補償方式は、記録転送レートが速くなると、最小パルス幅を短くできない（例えば半導体レーザー使用時は、１〜２ｎｓ程度以上）ので、制御ができなくなってくる。本願の記録補償方式であれば、特に、２光子吸収記録時は、記録が記録光の２乗に比例するので、記録転送レートが速くなっても十分記録補償が可能である。

また、図４（ａ）の結果より８Ｔマークの両端の部分の記録ピークパワーが高くなっているが、これは、マークの端に記録光を照射することが効率的であることを示している。

本願の請求項３記載の発明に係る光学記録方式は、フォトンモード記録にてＰＷＭ記録を行い、且つ、記録するマークが記録光のｅ^−２強度ビームスポット直径より小さい時、前記マークを消去する波長の消去光をスペース部分に照射して前記マークの長さを制御することを特徴とした光学記録方式。

請求項３の光学記録方式にあっては、フォトンモード記録が消去可能な場合、記録光のビームのすそ野で記録されてしまう部分を消去波長のレーザー光を照射して消去して、記録されるマーク長を制御する。また、消去光は、時系列で照射されるが、記録反応に順番は関係なく、予め計算された強度の消去光を記録光より先に照射しても後に照射しても結果は変わらない。

図４（ｂ）は、１Ｔ（１１５．５ｎｍ、グラフ上５ｄｉｖを１Ｔとしている）間隔でマーク部分に記録光、スペースの部分に消去光を照射して記録した時の最適な記録信号（記録パルス）と、最適な記録信号で記録した屈折率パターンを再生した再生信号を光学シミュレーションにて算出した結果を示している。記録光や記録層のパラメータは、図３や図４（ａ）と同じである。消去光には、波長１０６４ｎｍを使用し、これも２光子吸収で消去が起きるとして計算している。消去光は、記録パルス及び消去パルスのピークパワーは最適な値となっており、このピークパワー値は、記録再生学習シミュレーションにて求められる。

本願の請求項４記載の発明に係る光学記録装置は、記録クロックを出力する記録クロック発生回路と、記録データと前記記録クロックを入力して記録符号データを出力する記録符号変調回路と、前記記録クロック発生回路より出力される記録クロックと前記記録符号変調回路より出力される記録符号データを入力してレーザーパワーデータを出力する記録補償回路と、前記記録補償回路よりのレーザーパワーデータと前記記録クロック発生回路よりの記録クロックを入力して前記レーザーパワーデータに基づいた振幅で所定のパルス幅のインパルス信号を出力するレーザーパワーコントロールと、前記インパルス信号を入力して前記インパルス信号の振幅とパルス幅に応じたレーザー光を出力するパルスレーザーと、前記パルスレーザーよりのレーザー光をフォトンモード記録層に集光する光学系を具備することを特徴とした光学記録装置。

本願の請求項５記載の発明に係る光学記録装置は、記録クロックを出力する記録クロック発生回路と、記録データと前記記録クロックを入力して記録符号データを出力する記録符号変調回路と、前記記録クロック発生回路より出力される記録クロックと前記記録符号変調回路より出力される記録符号データを入力してマーク記録部分に対応した第１のレーザーパワーデータとスペース記録部分に対応した第２のレーザーパワーデータを出力する記録補償回路と、前記記録補償回路よりの第１のレーザーパワーデータと前記記録クロック発生回路よりの記録クロックを入力して前記第１のレーザーパワーデータに基づいた振幅で所定のパルス幅の第１のインパルス信号を出力する第１のレーザーパワーコントロールと、前記記録補償回路よりの第２のレーザーパワーデータと前記記録クロック発生回路よりの記録クロックを入力して前記第２のレーザーパワーデータに基づいた振幅で所定のパルス幅の第２のインパルス信号を出力する第２のレーザーパワーコントロールと、前記第１のインパルス信号を入力して前記第１のインパルス信号の振幅とパルス幅に応じてフォトンモード記録の記録波長の第１のレーザー光を出力する第１のパルスレーザーと、前記第２のインパルス信号を入力して前記第２のインパルス信号の振幅とパルス幅に応じてフォトンモード記録の消去波長の第２のレーザー光を出力する第２のパルスレーザーと、前記第１のパルスレーザーよりの第１のレーザー光と前記第２のパルスレーザーよりの第２のレーザー光をフォトンモード記録層の同一位置に集光する光学系を具備することを特徴とした光学記録装置。

以上説明したように本発明の光学記録方式、光学記録装置によれば、フォトンモード記録で、記録光のｅ^−２強度ビームスポットの直径以下のマークが記録でき、高密度記録が可能となる。

（実施の形態１）
以下本発明の実施するための最良の形態について、実施の形態１を図面を参照しながら説明する。

図５は、実施の形態１の光学記録装置のブロック図を示している。この装置は、パルスレーザー５９の発する記録光のピークパワーを制御することで、フォトンモード記録層５Ｆに記録光のビーム径より小さいＰＷＭ記録マークを記録する。

記録データ５０と記録クロック５１は、記録符号変調回路５３に入力され、記録符号データ５４を出力する。ここで使用される記録符号は、８／１６符号やＲＬＬ（１．７）符号などＲＬＬ符号である。記録符号データ５４は、ＰＷＭ化されているとし、記録クロック５１に同期してチャネルビット単位で出力される。

よって、記録クロック発生回路５２が発生する記録クロック５１は、記録符号のチャネルビットの周波数となっている。

記録符号データ５４は、記録補償回路５５に入力されて、ピークパワーデータ５６に変換される。ピークパワーデータは、パルスレーザー５９が照射するインパルス状のレーザー光のピークパワーを表しており、本実施の形態では、７ビットのデータとなっていて１２８階調のレーザーパワーを表している。

図６（ａ）は、記録補償回路５５のブロックを示している。この記録補償回路は、記録クロック５１で動作している。入力された記録符号データ５４は、１周期の記録クロック５１に１チャネルビットがシフトレジスター６０に入力される。シフトレジスター６０の長さは、最大ランレングス長の３倍となっていて、最大長のスペース／マーク／スペースのデータが保持できる様になっている。例えば、ＲＬＬ（１．７）符号の場合、（７＋１）×３＝２４ビット長となっている。

パターン検出回路６２は、シフトレジスター６０の並列出力６１を入力して、シフトレジスター６０にスペース（後）／マーク／スペース（前）のデータが入力される毎に、スペース（前）、マークに相当する部分のデータを選択する選択信号６３をピークパワーメモリー６４に出力する。ピークパワーメモリー６４では、スペース（前）、マークの部分に相当する７ビットの並列ピークパワーデータ６５をシフトレジスター６６に出力する。シフトレジスター６６は、７ビットデータのシフトレジスターとなっていて、１周期の記録クロック５１で７ビットの並列データがシフトしてゆく。シフトレジスター６６は、ピークパワーデータ５６を出力する。

多値ＬＰＣ回路５７は、ピークパワーデータ５６を入力して、ピークパワーデータ５６に応じたピークレベルを持ったインパルス信号５８（アナログ信号）を出力する。

図６（ｂ）は、多値ＬＰＣ回路５７の一例を示している。入力されたピークパワーデータ５６は、ロジックバッファ回路６８に入力される。ピークパワーデータ５６のパターンによって、抵抗６９ａ〜ｇに流れる電流が選択される。抵抗６９ａ〜ｇに流れる電流の合計の電流がＮＰＮトランジスター６Ａのベースに流れ、ＮＰＮトランジスター６Ａのコレクター−エミッター間を流れる電流を制御する。即ち、ＮＰＮトランジスター６Ａと並列に接続されている半導体レーザー５９に流れる電流が制御されていることになる。記録クロック５１は、パルス生成回路６７に入力されて、所定の幅のインパルス信号をＮＰＮトランジスター６Ｂのベースに入力し、半導体レーザー５９に流れる電流をインパルス状にする。よって、半導体レーザー５９に流れる電流は、ピークパワーデータ５６が指定した所定のパルス幅となる。

インパルス信号５８を入力した半導体レーザー５９は、入力されたインパルス信号５８のピーク電流値に応じたレーザー光を出力する。本実施の形態では、例えばジアリールエテンをフォトンモード記録層５Ｆに使用した場合、記録波長は６６０ｎｍとする。

半導体レーザー５９より出力されたレーザー光は、コリメートレンズを通って平行光に変換される。平行光に変換されたレーザー光は、ビームスプリッター５Ｂと対物レンズ５Ｄを通って光ディスク５Ｅ内のフォトンモード記録層５Ｆに集光される。この対物レンズは、ＮＡ０．８５など高ＮＡのレンズを使い、高いエネルギーをフォトンモード記録層５Ｆに与える。フォトンモード記録層５Ｆ上で、例えば、２光子吸収記録反応が集光されたレーザー光の強度に応じて起こり、ＰＷＭ記録符号のマークがレーザー光の広がりを考慮に入れたかたちで形成される。

また、フォトンモード記録層５Ｆよりの反射光が、対物レンズ５Ｄとビームスプリッター５Ｂと集光レンズ５Ｇを通ってフォトディテクター５Ｈに入射する。フォーカス／トラッキング制御回路５Ｉは、フォトディテクター５Ｈが光より電気信号に変換した信号を入力して、アクチエータ５Ｃを制御し、レーザー光がフォトンモード記録層５Ｆのトラックに集光する様にフォーカス／トラッキング制御を行う。

（実施の形態２）
以下本発明の実施するための最良の形態について、実施の形態２を図面を参照しながら説明する。

図７は、実施の形態２の光学記録装置のブロック図を示している。この装置は、パルスレーザー５９の発する記録光とパルスレーザー７３の発する消去光のピークパワーを制御することで、フォトンモード記録層５Ｆに記録光のビーム径より小さいＰＷＭ記録マークを記録する。

記録符号データ５４は、記録補償回路７０に入力されて、ピークパワーデータ７１とピークパワーデータ７２に変換される。ピークパワーデータ７１は、パルスレーザー５９が照射するインパルス状の記録のレーザー光のピークパワーを表しており、本実施の形態では、７ビットのデータとなっていて１２８階調のレーザーパワーを表している。ピークパワーデータ７２は、パルスレーザー７４が照射するインパルス状の消去のレーザー光のピークパワーを表しており、本実施の形態では、７ビットのデータとなっていて１２８階調のレーザーパワーを表している。

記録補償回路７０は、記録補償回路５５とほぼ同じ構成となっているので図は省略する。異なっている部分は、図６（ａ）でピークパワーメモリー６４より２つの出力、即ち、ピークパワーデータ７１に対応する並列ピークパワーデータとピークパワーデータ７２に対応する並列ピークパワーデータを出力していて、それぞれに対応したシフトレジスターを持っている点だけである。ピークパワーデータ７１は、マークに対応しており、ピークパワーデータ７２はスペースに対応しており、同時に記録光と消去光が発光することはない。

マーク部分を形成する記録側を説明すると、多値ＬＰＣ回路５７は、ピークパワーデータ７１を入力して、ピークパワーデータ７１に応じたピークレベルを持ったインパルス信号５８（アナログ信号）を半導体レーザー５９に出力する。多値ＬＰＣ回路５７は、図６（ｂ）と同じ構成である。インパルス信号５８を入力した半導体レーザー５９は、入力されたインパルス信号５８のピーク電流値に応じた記録レーザー光を出力する。半導体レーザー５９より出力された記録レーザー光は、コリメートレンズ５Ａを通って平行光に変換される。本実施の形態では、例えばジアリールエテンをフォトンモード記録層５Ｆに使用した場合、記録波長は６６０ｎｍとする。

平行光に変換された記録レーザー光は、ビームスプリッター７６とビームスプリッター５Ｂと対物レンズ５Ｄを通って光ディスク５Ｅ内のフォトンモード記録層５Ｆに集光される。この対物レンズは、ＮＡ０．８５など高ＮＡのレンズを使い、高いエネルギーをフォトンモード記録層５Ｆに与える。フォトンモード記録層５Ｆ上では、例えば、２光子吸収記録反応が集光されたレーザー光の強度に応じて起こり、ＰＷＭ記録符号のマークを形成される。

次にスペース部分を形成する消去側を説明すると、多値ＬＰＣ回路５７は、ピークパワーデータ７２を入力して、ピークパワーデータ７２に応じたピークレベルを持ったインパルス信号７３（アナログ信号）を半導体レーザー７４に出力する。多値ＬＰＣ回路５７は、図６（ｂ）と同じ構成である。インパルス信号７３を入力した半導体レーザー７４は、入力されたインパルス信号５８のピーク電流値に応じた消去レーザー光を出力する。この半導体レーザーの波長は、例えば、ジアリールエテンをフォトンモード記録層５Ｆに使用した場合、１０６４ｎｍとなる。半導体レーザー７４より出力された消去レーザー光は、コリメートレンズ７５を通って平行光に変換される。

平行光に変換された消去レーザー光は、ビームスプリッター７６とビームスプリッター５Ｂと対物レンズ５Ｄを通って光ディスク５Ｅ内のフォトンモード記録層５Ｆに集光される。この対物レンズは、ＮＡ０．８５など高ＮＡのレンズを使い、高いエネルギーをフォトンモード記録層５Ｆに与える。フォトンモード記録層５Ｆ上では、例えば、２光子吸収記録反応が集光されたレーザー光の強度に応じて起こり、既に形成されているマークを形成を消去してビーム径より小さいＰＷＭ記録マークに変形する。

記録光の広がりによる効果を消去光によりキャンセルすることにより記録光のビーム径より小さいＰＷＭ記録マークを記録することができる。

本発明にかかる光学記録方式、光学記録装置は、ディジタルデータの記録に有用である。

フォトンモード記録の課題を説明した図従来のフォトンモード記録方式を説明した図目標となる記録パターン及び再生信号を説明した図本発明の記録方式を説明した図本発明の実施の形態１の記録装置のブロックを説明した図本発明の記録装置の記録補償回路、及び多値ＬＰＣ回路の構成を説明した図本発明の実施の形態２の記録装置のブロックを説明した図

符号の説明

５０記録データ
５１記録クロック
５２記録クロック発生回路
５３記録符号変調回路
５４記録符号データ
５５記録補償回路
５６ピークパワーデータ
５７多値ＬＰＣ回路
５８インパルス信号
５９インパルスレーザー
５Ａコリメートレンズ
５Ｂビームスプリッター
５Ｃアクチエータ
５Ｄ対物レンズ
５Ｅディスク
５Ｆフォトンモード記録層
５Ｇ集光レンズ
５Ｈフォトディテクター
５Ｉフォーカス／トラッキング制御回路
６０シフトレジスター
６１並列出力
６２パターン検出回路
６３選択信号
６４ピークパワーメモリー
６５並列ピークパワーデータ
６６シフトレジスター
６７パルス生成回路
６８ロジックバッファ回路
６９ａ〜ｇ抵抗
６ＡＮＰＮトランジスター
６ＢＮＰＮトランジスター
６Ｃ抵抗
６Ｄ抵抗
７０記録補償回路
７１記録光ピークパワーデータ
７２消去光ピークパワーデータ
７３消去インパルス信号
７４消去光レーザー
７５コリメートレンズ
７６ビームスプリッター

Claims

フォトンモード記録にて２値のＰＷＭ記録を行い、且つ、記録するマークが記録光による集光スポットのｅ^−２強度ビームスポット直径より小さく、且つ、前記記録光の照射する周期である記録クロックの周期より短いパルス幅の前記記録光の中心を前記マークとなる部分に照射して記録する時、前記マークの長さ、及び前記マークの前後のスペースの長さに応じて前記記録光のピークパワーをアナログ的、又は多段階に制御することを特徴とした光学記録方式。
前記マークの長さが前記ビームスポット径以下で所定の長さＬ０未満の時、前記マークの中央、又は中央周辺を含む中央部分に前記記録光を照射し、前記マークの長さが前記ビームスポット径以下で前記Ｌ０以上の時、記録する前記マークの端の部分、又は前記マークの端の部分及びその周辺部分に前記記録光の中心を照射することを特徴とした請求項１記載の光学記録方式。
フォトンモード記録にてＰＷＭ記録を行い、且つ、記録するマークが記録光のｅ^−２強度ビームスポット直径より小さい時、前記マークを消去する波長の消去光をスペース部分に照射して前記マークの長さを制御することを特徴とした光学記録方式。
記録クロックを出力する記録クロック発生回路と、記録データと前記記録クロックを入力して記録符号データを出力する記録符号変調回路と、前記記録クロック発生回路より出力される記録クロックと前記記録符号変調回路より出力される記録符号データを入力してレーザーパワーデータを出力する記録補償回路と、前記記録補償回路よりのレーザーパワーデータと前記記録クロック発生回路よりの記録クロックを入力して前記レーザーパワーデータに基づいた振幅で所定のパルス幅のインパルス信号を出力するレーザーパワーコントロールと、前記インパルス信号を入力して前記インパルス信号の振幅とパルス幅に応じたレーザー光を出力するパルスレーザーと、前記パルスレーザーよりのレーザー光をフォトンモード記録層に集光する光学系を具備することを特徴とした光学記録装置。
記録クロックを出力する記録クロック発生回路と、記録データと前記記録クロックを入力して記録符号データを出力する記録符号変調回路と、前記記録クロック発生回路より出力される記録クロックと前記記録符号変調回路より出力される記録符号データを入力してマーク記録部分に対応した第１のレーザーパワーデータとスペース記録部分に対応した第２のレーザーパワーデータを出力する記録補償回路と、前記記録補償回路よりの第１のレーザーパワーデータと前記記録クロック発生回路よりの記録クロックを入力して前記第１のレーザーパワーデータに基づいた振幅で所定のパルス幅の第１のインパルス信号を出力する第１のレーザーパワーコントロールと、前記記録補償回路よりの第２のレーザーパワーデータと前記記録クロック発生回路よりの記録クロックを入力して前記第２のレーザーパワーデータに基づいた振幅で所定のパルス幅の第２のインパルス信号を出力する第２のレーザーパワーコントロールと、前記第１のインパルス信号を入力して前記第１のインパルス信号の振幅とパルス幅に応じてフォトンモード記録の記録波長の第１のレーザー光を出力する第１のパルスレーザーと、前記第２のインパルス信号を入力して前記第２のインパルス信号の振幅とパルス幅に応じてフォトンモード記録の消去波長の第２のレーザー光を出力する第２のパルスレーザーと、前記第１のパルスレーザーよりの第１のレーザー光と前記第２のパルスレーザーよりの第２のレーザー光をフォトンモード記録層の同一位置に集光する光学系を具備することを特徴とした光学記録装置。