JP2537910B2

JP2537910B2 - 光学情報記録再生消去方法

Info

Publication number: JP2537910B2
Application number: JP62272499A
Authority: JP
Inventors: 威夫太田; 邦弘松原; 和夫井上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JPH01116928A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、画像，音声，その他のデータを、大容量に
記録し、データの書き換えを可能にする光ディスクの記
録再生消去方法に関するものである。

従来の技術レーザ光で、光ディスクに情報を記録再生する方法
は、例えば、Te化合物の記録薄膜を、円盤状の基板に形
成し、これに、φ１μｍ程度に絞ったレーザ光を照射
し、このレーザ光を、データ信号により変調せしめ、高
いパワーレベルでは、前記薄膜を融解あるいは蒸発させ
て、薄膜に穴を形成して情報を記録する追記型の方式が
知られている。ただし、この方法では、情報の書き換え
はできない。

これに対して、カルコゲン化物、つまり、酸素を除く
周期律表の第６族の元素S,Se,Teと金属，半金属との化
合物薄膜を利用して、加熱，冷却により、結晶化あるい
は、非晶質化の相転移を生ぜしめて情報を、記録あるい
は、消去，書き換えする方法が、S.R.オブシンスキ等に
より、フィジックス．レビューレターズ（Phys.Rev.Let
ters.）21（1968）1450に報告されている。材料として
は、Ge₁₅Te₈₁Sb₂S₂の薄膜を用いる方法である。これ
は、淡褐色の非晶質膜に、略１μｍφに絞った微少スポ
ット光を照射し、加熱昇温し、徐冷後、膜が結晶化して
黒化し、情報が記録できるもので、消去に際しては、こ
の黒化部位に、再びパルス幅の短かい強いレーザ光を照
射し、白化させ、元の淡褐色の状態に戻して情報の記
録，消去をおこなう方法である。

さらに、特公昭60−023995号公報に示されるように、
情報信号で変調したレーザ光の変調デューティを下げ
て、微少パルス幅の光照射で情報信号を記録し、次に、
連続的なレーザ照射光を記録部位に施こして情報を消去
する方法が知られている。これらの方法は、いずれも、
情報記録と、情報消去が、時系列的に異っており、前の
情報を消去し、次の信号を、同時に記録するオーバライ
トの機能を有さない方法である。

次に、特開昭56−145530号公報においては、レーザ光
の変調パワーレベルを、信号記録のための高い白化パワ
ーレベルと、信号消去のための低い、黒化パワーレベル
の間で変調し、前に記録した白化信号部位は次の信号の
黒化パワーレベルで消去すると共に、前の信号の未記録
部位、つまり黒化部位は、次の信号の白化パワーレベル
で白化記録する、同時消録の方法が知られている。

この方法は、レーザ光で、情報を１つのビームで同時
消録するすぐれた方法であるが、消去率がやや低いとい
う問題点があった。

発明が解決しようとする問題点レーザ光により、情報を記録し、消去する方法におい
て、前の情報を消去すると同時に、次の信号を記録する
同時消録の機能と、その消去率を向上させることが本発
明の目的である。

問題点を解決するための手段レーザ光を略円形スポットに絞り、照射する手段と、
このレーザ光を、少くとも４種類のパワーレベルで変調
する手段を用い、そのパワーレベルをそれぞれ高いパワ
ーレベルの記録レベル，低いパワーレベルの消去レベ
ル、そして、この低いパワーレベルの消去光パワーレベ
ルを、記録マークの間隔に応じて複数種用いることが、
本発明の特徴である。

また、既記録信号にかかわらず、既記録信号を設けた
トラックに、新しい信号を記録するに際し、新しい信号
のマーク間隔に対応して、マーク間隔が小さい場合は、
このマーク間隔に相当する消去光パワーレベルを低く選
び、マーク間隔が大きい場合は、このマーク間隔に相当
する消去光パワーレベルをより高いパワーレベルに選
び、既記録信号をこれら複数種の低いパワーレベルのマ
ーク間消去光パワーレベルで消去すると同時に、第１の
高いパワーレベルのマーク形成パワーレベルにより、新
しい信号マークを形成する。

作用非晶質状態および、結晶状態を有する薄膜に、レーザ
光を照射し、この薄膜をレーザ光で加熱昇温し、薄膜の
状態を変化させ、既記録情報を消去するのと同時に新規
の信号を記録することができる。

実施例まず、レーザ光のパワーレベルについて説明する。

第２図に示すように、レーザ光のパワーレベルを第２
の低いパワーレベルである８、あるいは10、あるいは11
に選ぶ。これらのパワーレベルは、薄膜を結晶化転移温
度以上で、かつ融点以下に加熱するパワーレベルとし、
第１のパワーレベル９は、薄膜を融点以上に加熱するパ
ワーレベルとする。特にマーク間のパワーレベルである
第２の低いパワーレベル8,10,11等を、新規に記録する
信号マークの間隔に対応させて、複数種選ぶ。間隔が広
い場合は、高いパワーレベルを、間隔が狭い場合は、低
いパワーレベルを選ぶ。これらの変調光を、第３図
（ａ）の既記録信号を形成したトラックに照射する。

高いパワーレベル９が照射された部位は、16〜20に示
すように、融解急冷し、非晶質化し新しい記録信号のマ
ークになる。この場合、第３図（ａ）に示す既記録信号
マーク13等は、（ｂ）において第２の低いパワーレベル
である消去光が照射される。このため、21〜24に示すよ
うに、結晶化し、黒化転移して信号マークが消去され
る。新しい信号のマーク間隔の長い部位例えば、17と18
の間ではパワーレベル11は、パワーレベル8,10より高
く、消去性能が高い。新しい信号のマーク間隔が狭い1
9,20の間では、パワーレベルは低い。しかるに両側に近
接して高いパワーレベルが存在するため、この部位の温
度は上がりやすく、パワーレベルは８にもかかわらず、
消去性は高い。

データ信号記録に際し、ビットエラーレイト性能が最
も重要な特性である。マーク間隔の長い17と18の間にお
いて、消去したマーク22,23の消去率が、小さい場合、
この消し残りマークの振巾が検出され、エラー発生にな
る。したがって、新規記録信号のマーク間の長さに対応
してマーク間の消去パワーレベルを高く選ぶことによ
り、このマーク間の消去性能が向上し、既記録信号に伴
うエラー発生を防ぐことが可能になる。

記録担体として、円盤状ディスクを用いる。第１図に
その断面図を示す。基板１は、光学的に透明な、ポリカ
ーボネイト樹脂あるいは、ガラス板である。この上に、
レーザスポット光ガイド用の溝あるいは、ピットを設け
る。この面に、熱伝導率が、約２×10^-3（cal/cm/S/
℃）の誘電体層２を設ける。この上に、記録薄膜とし
て、Te−Ge−Sbからなる薄膜層３を形成し、さらにその
上に、誘電体層４を設ける。さらにその上に反射層５を
設け、この上に接着層６を用いて、保護板７を形成す
る。

それぞれの膜厚は、誘電体層の屈折率，消衰係数n,k
および、記録薄膜の屈折率，消衰係数および、発射層の
屈折率，消衰係数等により、多層膜の干渉による光学的
特性において、信号出力が最も大きくなる値に選ぶこと
ができる。誘電体材料としては、SiO,ZnS等が比較的大
きい熱伝導率の材料として選ばれるが、好ましくはZnS
とSiO₂の混合薄膜が適用できる。反射層としては、Auあ
るいは、Ni−Cr合金薄膜が用いられる。

このディスクを、1800rpmで回転して、レーザ光源と
して、波長λ≒830nmの半導体レーザを用い、その照射
スポット径半値巾を約１μｍにして情報の記録消去，同
時消録を行う。

ディスク中周において、線速度7.5m/secを用いて特
性測定を行う。記録薄膜の融点はTm≒600℃であり、結
晶化温度は、およそ200℃である。

レーザ光の変調パワーレベルを、例えば、非晶質化信
号マーク形成のパワーレベルとして14mwを選び、信号マ
ーク間のパワーレベルとして結晶化消去パワーレベル6m
wを選ぶ。さらに、信号再生のパワーレベルとして、1mw
を選ぶ。同時消録の測定を行うために、信号周波数とし
て、_１＝3.4MHz,_２＝1.6MHzを選ぶ、信号マーク長
を同じにするために、いずれの場合もτ＝125nsを用い
る。

10⁴サイクルにおいて、C/N比50dBが得られる。消去率
としては、30dBである。又、ランダム信号の同時消録に
より、ビットエラーレイトを測定すると10^-5程度にな
る。

これに対して、新しい信号のマーク間のパワーレベル
つまり既信号に対する消去パワーレベルを、新しいマー
クのマーク間の長さに対応して高くすることにより、例
えば、マーク形式パワーである第１のパワーレベル14mw
では、非晶質化マークが形成する。_１＝3.4MHzを1.5T
のマーク間長さと定めると、マーク間長さは、最大4Tに
なるPPMの変調方式において、種々のマーク間長さが、
現われる。マーク間長さ1.5Tにおける消去パワーレベル
を6mwとし、マーク間長さ4Tに対するマーク間パワーレ
ベルを、1mw上げて、7mwにすることにより、この部分で
の消去率は、約3dB向上し、消し残り振巾を低減でき
る。

なお、本実施例においては誘電体層を記録薄膜の両面
に設けたが、耐熱性の優れた基板を用いる場合には、基
板と記録薄膜の間の誘電体層はなくても良い。また記録
薄膜の膜厚が厚い場合は、逆に、記録薄膜と反射層の間
の誘電体層はなくても良い。この場合、レーザ光の照射
は基板側から照射される。

発明の効果信号マーク記録パワーレベルを非晶質化マーク形成の
高いパワーに選び、マーク間を結晶化消去パワーレベル
としてマーク間が長い場合これを高く選ぶことにより次
の効果を得る。

（１）マーク間の消去率が向上し、ビットエラーレイ
ト性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスクの断面構造図、第２図は変調レーザパ
ワーレベルとトラック上の信号マークの説明図、第３図
は既記録信号トラックと、新しい信号に対応する変調レ
ーザパワーレベル及び、同時消録後の同トラック上の信
号マークの説明図である。１……基板、２……誘電体層、３……記録薄膜、４……
誘電体層、５……反射層、６……接着層、７……保護
板、８……変調レーザのマーク間の消去パワーレベル、
９……変調レーザの記録信号マーク部のパワーレベル、
10,11……マーク間の高い消去パワーレベル、12……信
号トラック、13……非晶質化記録マーク、14……結晶化
消去状態、15……再生光パワーレベル、16〜20……非晶
質化信号マーク、21〜24……消去信号マーク。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光の照射により記録部材を加熱昇温
せしめてこの記録部材の光学的性質を変化せしめ、情報
を記録消去するに際し、レーザ光を略円形スポットに絞
り照射する手段と、前記レーザ光を少なくとも４種類の
パワーレベルで変調する手段を用い、前記パワーレベル
をそれぞれ、前記記録部材の一部を液相状態にする高い
パワーレベルと、前記記録部材を記録する記録信号マー
クの間隔に応じて黒化転移温度以上にする複数種の低い
パワーレベルと、最も低いパワーレベルである信号再生
レベルに選び、１つの略円形スポットにより、既記録信
号を消去すると同時に、新しい信号を記録する光学情報
記録再生消去方法。
【請求項２】記録部材を黒化転移温度以上にする複数種
の低いパワーレベルとして、記録信号マークの間隔が大
きい場合は、より高いパワーレベルを選び、マークの間
隔が小さい場合は、低いパワーレベルを選ぶ特許請求の
範囲第１項記載の光学情報記録再生消去方法。
【請求項３】記録部材として、Ge,Te,Sbからなる記録薄
膜を用い、前記記録薄膜の少なくとも１面に、熱伝導率
が、１×10^-2（cal/cm/S/℃）以下の光学的に透明な誘
電体層を形成してなる部材を用いる特許請求の範囲第１
項記載の光学情報記録再生消去方法。