JP2552689B2 - How to record information - Google Patents

How to record information

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JP2552689B2 JP62316201A JP31620187A JP2552689B2 JP 2552689 B2 JP2552689 B2 JP 2552689B2 JP 62316201 A JP62316201 A JP 62316201A JP 31620187 A JP31620187 A JP 31620187A JP 2552689 B2 JP2552689 B2 JP 2552689B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光,電子線などのエネルギービーム照射に
よつて情報の書き換えが可能な情報の記録用部材を用い
た情報の記録方法に係り、特に単一のビームスポツトに
より記録・消去を行なう、書き換え可能な相変化型光デ
イスクに有効な情報の記録方法に関する。
The present invention relates to an information recording method using an information recording member capable of rewriting information by irradiation with an energy beam such as light or an electron beam. In particular, the present invention relates to a method of recording information which is effective for a rewritable phase change type optical disc, in which recording / erasing is performed by a single beam spot.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の相変化型光デイスク記録媒体における記録・消
去方法は、特開昭59−71140号公報に示されているよう
に、記録は光ビームスポツトを十分収束させた微小円形
光スポツトを短時間照射し、急熱急冷によつて記録膜を
完全に非晶質状態にすることにより行ない、記録の消去
はトラツク方向に長い長円光スポツトなどを用い、比較
的長時間結晶化可能な温度に保つことによつて非晶質状
態である記録部分を完全な結晶状態に戻すことにより行
なつていた。このように、記録用と消去用では異なる二
つのビームスポツトを用いていた。
A conventional recording / erasing method for a phase change type optical disc recording medium is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-71140, in which recording is performed by irradiating a minute circular optical spot for which a light beam spot is sufficiently converged for a short time. Then, the recording film is made completely amorphous by rapid heating and quenching, and the recording is erased by using an elliptical optical spot long in the track direction and kept at a temperature at which it can be crystallized for a relatively long time. Therefore, the recording portion which is in an amorphous state is returned to a completely crystalline state. Thus, two different beam spots are used for recording and erasing.

ところが、最近になつて情報記録時に要するレーザ照
射時間とほぼ同じ程度の時間で結晶化が行なえる、高速
消去が可能な記録膜が本発明者らによつて開発された。
「光メモリシンポジユム1986年論文集第81〜86頁相変化
型デイスクの単一ビームオーバライト特性」1986年、12
月18日発表、この膜を用いることにより、レーザパワー
を変化させただけで、光デイスク基板が一回転する間に
単一のビームスポツトで情報の書き換えが可能となつ
た。
However, recently, the present inventors have developed a recording film capable of high-speed erasing, which can be crystallized in about the same time as the laser irradiation time required for recording information.
"Optical Memory Symposium 1986 Proceedings, pp. 81-86, Single Beam Overwrite Characteristics of Phase Change Disks," 1986, 12
Announced on March 18, by using this film, it is possible to rewrite information with a single beam spot while the optical disk substrate makes one rotation by changing the laser power.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術では、情報を書き換える場合、記録膜の
結晶化速度が速いほど前に書かれていた情報の消え残り
を少なくできる可能性が有ることは明らかであるが、実
際に結晶化速度が速い記録膜を用いて書き換えを行うと
次のような問題点を生じた。すなわち、記録用エネルギ
ービームを照射された記録媒体上の点の昇温および冷却
速度は、熱伝導のために、その周辺(時間的には前後)
に、どのようなエネルギービーム照射が行われたか、ま
た、行われるかの影響を受け、速くなつたり遅くなつた
りする。たとえば、照射位置が動きながら連続的にエネ
ルギービームが照射される部分の中央付近では、冷却速
度が特に遅い。そのため、エネルギービームで結晶を一
たん融解させても冷却中に少なくとも部分的に結晶化す
る。エネルギービームのパワーが低下する部分では、急
冷され、結晶性が悪い状態あるいは非晶質状態になる。
このように記録媒体上の一点の照射後の状態が、その前
後の照射の影響を受けるので、記録膜の状態によつて決
まる光反射率を利用して読み出した再生信号は、記録し
た情報信号に忠実でなくなる。また、記録の書き換えを
行う場合、消え残りが生じやすくなる。
In the above prior art, when rewriting information, it is obvious that the faster the crystallization speed of the recording film is, the less unerased information previously written can be reduced, but the crystallization speed is actually high. When the rewriting is performed using the recording film, the following problems occur. That is, the rate of temperature rise and cooling at a point on the recording medium irradiated with the recording energy beam is around (temporally before and after) due to heat conduction.
Depending on what kind of energy beam irradiation is performed and how it is performed, the speed of the beam increases or decreases. For example, the cooling rate is particularly low in the vicinity of the center of the portion where the energy beam is continuously irradiated while the irradiation position moves. Therefore, even if the crystal is once melted by the energy beam, it is at least partially crystallized during cooling. In the portion where the power of the energy beam is reduced, it is rapidly cooled to have a poor crystallinity or an amorphous state.
In this way, the state after irradiation of one point on the recording medium is affected by the irradiation before and after that, so the reproduction signal read using the light reflectance determined by the state of the recording film is the recorded information signal. Lose faith in. In addition, when the recording is rewritten, the unerased portion is likely to occur.

従つて本発明の目的は上記の従来技術の欠点を無く
し、信頼性の高い情報記録方法を提供することにある。
It is therefore an object of the present invention to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and provide a highly reliable information recording method.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、記録用エネルギービームが薄膜上に1回
照射される時間よりも短い時間で変化が可能な薄膜を用
い、かつ、記録時に設定されるエネルギービームの2つ
以上のパワーレベルのうちの2つについて、一方のレベ
ルに有る最短時間をTとした時、最長時間は4T以下であ
り、他方のレベルにある最短時間はT以上、最長時間は
4T以下であるようなレーザパワーの変調方法とすること
により達成される。
The above-mentioned object is to use a thin film that can be changed in a time shorter than the time for which the recording energy beam is irradiated once on the thin film, and to use one of two or more power levels of the energy beam set during recording. For the two, when the shortest time in one level is T, the longest time is 4T or less, the shortest time in the other level is T or more, and the longest time is
This is achieved by using a laser power modulation method that is 4 T or less.

一つのパワーレベルに有る最短時間が規定される方の
レベルにパワーが留まる最長時間はT以上で3T以下が好
ましく、2T以下が特に好ましい。また、他方のレベルに
留まる時間はT以上4T以下が好ましく、T以上2T以下が
特に好ましい。なお、パワーが上下に少しずつ変動する
場合でも、パワーが少ししか違わない複数のレベルは、
同一のレベルと見なすものとする。また、例えば正弦波
のような記録パワー波形の場合は、パワーがその波形の
半値より上に有る時上のレベル、下に有る時下のレベル
と考える。
The maximum time during which the power stays at the level defined by the shortest time in one power level is preferably T or more and 3T or less, and particularly preferably 2T or less. The time for staying at the other level is preferably T or more and 4T or less, and particularly preferably T or more and 2T or less. In addition, even if the power fluctuates slightly up and down, multiple levels with slightly different power are:
They shall be regarded as the same level. Further, in the case of a recording power waveform such as a sine wave, it is considered that the level is above when the power is above the half value of the waveform and below when the power is below.

さらに、エネルギービームのパワーを一定とする最長
時間4Tを、ビームスポツトが通過する時間以下とするこ
と、すなわちビームスポツトの半値直径をr(μm)、
ビームスポツトと記録媒体との相対速度をVm/秒とする
とき、 の関係を満たすようにすることが好ましく、 の関係とするのがさらに好ましい。
Furthermore, the maximum time 4T for keeping the power of the energy beam constant is not more than the time that the beam spot passes, that is, the half-diameter of the beam spot is r (μm),
When the relative velocity between the beam spot and the recording medium is Vm / sec, It is preferable to satisfy the relationship of It is more preferable that the relation

〔作用〕[Action]

記録膜の相状態は、記録膜の結晶化の度合いによつて
記述できる。結晶化は、記録膜が結晶化温度(Tx)以上
融点(Tm)以下の温度にある間進行する。よつて、結晶
化の度合いは、記録膜の温度変化に大きく依存する。第
10図は、パワーレベルを変動させてエネルギービームを
照射した場合の、記録膜温度の時間的変化をシミユレー
シヨンによつて求めた結果である。シミユレーシヨンの
方法は情報処理学会第34回昭和62年前期全国大会6N−7
「DEQSOLの相変化光デイスク熱解析シミユレーシヨンへ
の適用」に詳しいのでここでは省略する。
The phase state of the recording film can be described by the degree of crystallization of the recording film. Crystallization proceeds while the recording film is at a temperature equal to or higher than the crystallization temperature (T x ) and equal to or lower than the melting point (T m ). Therefore, the degree of crystallization greatly depends on the temperature change of the recording film. First
FIG. 10 shows the result of the time variation of the recording film temperature obtained by the simulation when the power level was changed and the energy beam was irradiated. The simulation method is based on the IPSJ 34th National Congress 1987 6N-7
It is omitted here because it is detailed in "Application of DEQSOL to phase change optical disk thermal analysis simulation".

パワーレベルが立ち下がる部分ではエネルギービー
ム通過中にパワーレベルが下がるため熱の流入が減少
し、高いパワーのエネルギービームが通過する部分よ
りも融けたあと急冷されるため、ほとんど結晶化しない
間に固化する。ゆえに、エネルギーパワーが立ち下がる
付近で、最も非晶質状態になりやすい。
At the part where the power level falls, the power level decreases while passing through the energy beam, so the heat inflow decreases, and the part melts more rapidly than the part where the high power energy beam passes, then it cools rapidly, so it solidifies while it hardly crystallizes. To do. Therefore, the amorphous state is most likely to occur in the vicinity of the fall of energy power.

一方エネルギーパワーレベルが立ち上がる部分で
は、エネルギービーム通過中にエネルギーパワー増加に
よる熱の流入によつて加熱され、低いパワーのエネルギ
ービームが通過する部分よりも、結晶化可能温度に長
時間保たれる。ゆえに、エネルギーパワーが立ち上る付
近では、結晶化が最も進む。
On the other hand, the part where the energy power level rises is heated by the inflow of heat due to the increase of the energy power while passing through the energy beam, and is kept at the crystallizable temperature for a longer time than the part where the low power energy beam passes. Therefore, crystallization is most advanced near the point where the energy power rises.

このような記録媒体を用いても、先に述べたような条
件を満たすレーザパワーの変調方法とすることによつ
て、記録膜上の熱分布は狭い範囲で平均を取つてもその
平均値の変動が少なくなり、冷却速度の差が生じにく
い。従つて記録した信号にかなり忠実な再生信号が得ら
れ、消え残りも少なくなる。
Even if such a recording medium is used, by adopting a laser power modulation method that satisfies the above-mentioned conditions, even if the heat distribution on the recording film is averaged in a narrow range, Fluctuations are small and differences in cooling rates are unlikely to occur. Therefore, a reproduced signal that is quite faithful to the recorded signal can be obtained, and the remaining portion is reduced.

本発明の信号変調方式は、膜形状の変化をほとんど伴
わない原子配列変化による記録、たとえば結晶−非晶質
間の相変化、結晶−結晶間、非晶質−非晶質間の原子配
列変化(広い意味の相変化)の他、光磁気記録、穴形成
による記録にも有効であるが、特に高速相変化が可能な
記録膜を持つた記録媒体に対して適用した場合、利益が
大きい。
The signal modulation method of the present invention records by atomic arrangement change with almost no change in film shape, for example, crystal-amorphous phase change, crystal-crystal or amorphous-amorphous atomic arrangement change. In addition to (a phase change in a broad sense), it is also effective for magneto-optical recording and recording by hole formation, but when applied to a recording medium having a recording film capable of high-speed phase change, a great advantage is obtained.

また、本発明はデイジタルデータばかりでなく、音声
信号、ビデオ信号記録の場合にも適用可能である。
Further, the present invention is applicable not only to digital data but also to audio signal and video signal recording.

本発明が特に有効なのは、デイスク上の点の線速度を
Xm/秒,記録するデユテイ50%のパルス波形の繰り返し
周波数をYMHzとした時、X/Y>10を満たすパルス波形で
記録すると、第2図に示したように記録パルスの立ち上
がり部と立ち下がり部でスパイク状になる再生信号が得
られるような記録媒体を用いる場合である。
The present invention is particularly effective in determining the linear velocity of a point on a disk.
When the repetition frequency of the pulse waveform of Xm / sec, duty 50% to be recorded is YMHz, when recording with a pulse waveform that satisfies X / Y> 10, the rising and falling edges of the recording pulse are as shown in Fig. 2. This is a case where a recording medium is used in which a reproduction signal having a spike-like shape can be obtained in some parts.

安定に信頼度良く、オーバライトができるようになる
ためには、前の如く記録用のエネルギーを照射された記
録媒体上の点における熱の分布を狭い範囲で一定とすれ
ば良い。すなわち、このようにすることにより、記録媒
体上の昇温、及び冷却速度が前後の記録状態の影響を受
けることなく記録する情報信号に忠実な記録点が記録さ
れる。
For stable and reliable overwriting, the heat distribution at the points on the recording medium irradiated with the recording energy as described above may be kept constant within a narrow range. That is, by doing so, a recording point faithful to the information signal to be recorded is recorded without the temperature rise and cooling rates on the recording medium being influenced by the preceding and following recording states.

熱の分布を一定とする方法として、熱伝導の速さより
速く照射エネルギーを変化させ、その平均値を一定とす
る方法がある。第3図において、記録時に設定されるパ
ワーレベルのうちの1つを熱伝導による熱の拡散の時定
数に反比例する短い時間t1だけ継続したら、次にもう1
つのレベルを同じ時間t1だけ継続する。このような方法
の変調方式としてFM変調方式がある。このとき情報信号
“1"に対応して、幅t1,周期2t1のパルスを選び、“0"に
対応して、幅t2,周期2t2のパルスを選ぶ。しかもt2,t1
とも熱伝導による熱拡散の時定数に反比例する短い時間
に選ぶ。このようにすると熱の分布を一定にできる。
As a method of making the heat distribution constant, there is a method of changing the irradiation energy faster than the speed of heat conduction and making the average value constant. In FIG. 3, if one of the power levels set during recording is continued for a short time t 1 that is inversely proportional to the time constant of heat diffusion due to heat conduction, then another 1
Continue one level for the same time t 1 . An FM modulation method is a modulation method of such a method. At this time, a pulse having a width t 1 and a period 2t 1 is selected corresponding to the information signal “1”, and a pulse having a width t 2 and a period 2t 2 is selected corresponding to “0”. Moreover, t 2 , t 1
Both are selected for a short time that is inversely proportional to the time constant of thermal diffusion due to heat conduction. In this way, the heat distribution can be made uniform.

もう1つの変調方式としては、第4図のようなFM変調
方式を修正したMFM変調方式がある。
Another modulation method is an MFM modulation method which is a modification of the FM modulation method as shown in FIG.

これはあるレベルをとる時間が3種類(t1,t2,t3)あ
る。
There are three types of time (t 1 , t 2 , t 3 ) that take a certain level.

さらに、この変調方式を修正し、検出余裕度を向上さ
せたM2FM方式という変調方式も選ぶことができる。この
ときあるレベルをとる時間は4種類(t1,t2,t3,t4)と
なる。M2FMは完全に平均値が一定であることから本発明
には好適である。
Furthermore, the M 2 FM method, which is a modification of this modulation method and has improved detection margin, can be selected. At this time, there are four types of time (t 1 , t 2 , t 3 , t 4 ) that take a certain level. M 2 FM is suitable for the present invention because its average value is completely constant.

今まで述べた変調方式では、最短時間t1が決められる
と、記録できる情報の周期がt1以上となつた。しかし、
さらに高密度化、すなわち、記録できる情報の周期をt1
よりも短くする変調方式が存在する。このような例とし
て、磁気デイスク等で使用されているRLL(ラン レン
グスリミテツド コード:Rum Length Limited Code)変
調方式がある。これは、記録したいデータmビツトを実
際にデイスク面上に記録するnビツトに対応させる。最
小“0"の連続個数をd、最大“0"の連続個数をk、入力
データの周期をT、データ検出の窓幅をTWとすると実際
にデイスク記録するパルスの最短時間Tminと最長時間Tm
axは、 Tmin=(d+1)TW Tmax=(k+1)TW として表現でき、変調方式として、(d,k)RLLと定義さ
れる。この変調方式で本発明に適用できるものは、Tmin
をTとするとTmaxは最大でも4Tでなくてはならない。従
つて を満足すれば良い。一般に(d,k)RLLで現在知られてい
るものを第6図に示す。上記の条件を第6図の実線で示
す。点線はTmax/Tminの値が2であり、これ以下のもの
はまだ知られていない。従つて、点線と実線で囲まれた
部分にある変調方式が本発明では適用可能となる。具体
的な符号化については黒丸印は〔アイ・ビー・エム ジ
ヤーナル オブ リサーチ アンド デベロツプメント
(IBM J.Ros.Develop.)p376〜381,6月 1970年〕,白
丸印は〔アイ・イー・イー・イー トランザクシヨン
オブ マグネテイクス,エム・エー・ジー12巻、6号、
“IEEE(Trans,Magn,MAG−12,6)p740−742,11月,1976
年〕の文献に詳しいのでここでは省略する。上述のTma
x,Tminを満足する変調方式で第5図のように記録する。
第5図で、kがあまり大になると、データを復調すると
きに必要となるクロツクをデータ自身から作成する(セ
ルフクロツキングと称す)ことが困難になりkの値とし
て10程度が限界である。この中で特に好適なのがTmax/T
minの値が2となるものである。変調方式を決めるもう
1つの要因として、データを検出する許容時間幅TWと生
データの1ビツトに対応する時間T0に対する実際に記録
するパルスの最短時間長Tminとの比(高密度化の比率を
示す)との関係を第7図に示す。これより本発明の高密
度化に適した変調方式は(4,9)PLLとなる。横軸座標と
縦軸座標との積が大きいものが好ましいと考えられるの
で、(4,9)PLLに次いで好ましいのは(1,3)PLLおよび
(3,7)PLLである。
In the modulation methods described so far, when the shortest time t 1 is determined, the period of recordable information becomes t 1 or more. But,
Higher density, that is, the period of recordable information is t 1
There are modulation schemes that make it shorter than. An example of this is the RLL (Run Length Limited Code) modulation method used in magnetic disks and the like. This corresponds to the data m bit to be recorded to the n bit to be actually recorded on the disk surface. When the minimum number of consecutive "0" s is d, the maximum number of consecutive "0s" is k, the input data cycle is T, and the window width for data detection is T W , the shortest time Tmin and the longest time of the pulse actually recorded on the disk Tm
ax can expressed as Tmin = (d + 1) T W Tmax = (k + 1) T W, as a modulation scheme is defined as (d, k) RLL. This modulation method applicable to the present invention is Tmin
Let T be the maximum Tmax must be 4T. Therefore Should be satisfied. FIG. 6 shows the currently known (d, k) RLL. The above conditions are shown by the solid line in FIG. The dotted line has a Tmax / Tmin value of 2, and the values below this are not known yet. Therefore, the modulation method in the part surrounded by the dotted line and the solid line can be applied in the present invention. Regarding the specific encoding, the black circles are [IBJ Journal of Research and Development (IBM J.Ros.Develop.) P376-381, June 1970], and the white circles are [IEE E-Transaction
Of Magnetics, M.A.G. Volume 12, No. 6,
"IEEE (Trans, Magn, MAG-12,6) p740-742, November, 1976
Since it is detailed in the literature of [Year], it is omitted here. Tma above
Recording is performed as shown in FIG. 5 by a modulation method that satisfies x and Tmin.
In FIG. 5, when k becomes too large, it becomes difficult to create the clock necessary for demodulating the data from the data itself (referred to as self-clocking), and the value of k is limited to about 10. . Of these, Tmax / T is particularly suitable.
The value of min is 2. Another factor that determines the modulation method is the ratio of the allowable time width T W for detecting data to the minimum time length Tmin of the pulse actually recorded with respect to the time T 0 corresponding to one bit of raw data ( FIG. 7 shows the relationship with (indicating ratio). As a result, the modulation method suitable for increasing the density of the present invention is (4,9) PLL. Since it is considered that the product of the abscissa coordinate and the ordinate coordinate is large, (1,3) PLL and (3,7) PLL are preferable next to (4,9) PLL.

最短時間Tminは光デイスクの場合、最短時間Tminによ
つて形成される記録点を再生ビームスポツトによつて読
み出したときの信号の劣化の程度の許容値によつて決め
られる。例えば、第8図に示したような記録点を読み出
す場合には、記録点1では再生スポツトに対して、記録
点長が十分に長いので信号振幅が十分にとれて、S/Nが
良いが、記録点2のようになるとスポツトに対して記録
点長が短いため信号振幅が減少し、S/Nが劣化する。こ
のことから記録再生システムによつて許容できる限界値
が求められると、最短記録点長、すなわち、最短時間T
が決められる。一般にノイズ(N)が少なければ、記録
点長はスポツトサイズ(強度が1/e2となる直径)の1/2
が限界である。例えば読出しスポツト径が1.6μmの場
合、0.8μmとなる。
In the case of an optical disc, the shortest time Tmin is determined by the allowable value of the degree of signal deterioration when the recording point formed by the shortest time Tmin is read by the reproduction beam spot. For example, in the case of reading a recording point as shown in FIG. 8, at the recording point 1, the recording point length is sufficiently longer than the reproduction spot, so that the signal amplitude is sufficient and the S / N is good. In the case of recording point 2, since the recording point length is shorter than the spot, the signal amplitude decreases and the S / N deteriorates. From this, when the allowable limit value is obtained by the recording / reproducing system, the shortest recording point length, that is, the shortest time T
Can be decided. Generally, if the noise (N) is small, the recording point length is 1/2 of the spot size (diameter at which intensity is 1 / e 2 ).
Is the limit. For example, when the read spot diameter is 1.6 μm, it becomes 0.8 μm.

また、熱伝導(熱拡散)の速さは第9図のような数値
が1つの目安となる。これは、記録材料をInSeTlCo,InS
b,AuSnとして、照射パワー,吸収係数,熱伝導率Kをパ
ラメータとして静止状態で照射時間を変えて、照射部分
における温度上昇をシミユレーシヨンで求めたものであ
る。
As for the speed of heat conduction (heat diffusion), a numerical value as shown in FIG. 9 is one guide. This is the recording material InSeTlCo, InS
b and AuSn are obtained by simulating the temperature rise in the irradiated portion by changing the irradiation time in a stationary state with the irradiation power, absorption coefficient, and thermal conductivity K as parameters.

熱伝導による熱拡散の時定数として、第9図におい
て、温度上昇がほぼ止まり、温度が一定になる照射時間
をとれば良い。この時間が長いほど熱拡散が遅いのでT
を短くする必要が有る。
As a time constant of heat diffusion due to heat conduction, it is sufficient to take an irradiation time in FIG. 9 in which the temperature rise almost stops and the temperature becomes constant. The longer this time, the slower the heat diffusion, so T
Needs to be shortened.

InSeTlCoの記録材料でK=0.0025J/sec・cm・deg光吸
収率46%、照射パワー8.8mWでは温度上昇が止まり、温
度一定になるまでの時間は6μsec程度である。この時
間をt0μsecとした時、t0>2の場合に本発明が特に有
効である。
In the recording material of InSeTlCo, K = 0.0025 J / sec · cm · deg optical absorptivity of 46%, irradiation power of 8.8 mW, the temperature rise stopped and the time until the temperature became constant was about 6 μsec. When this time is t 0 μsec, the present invention is particularly effective when t 0 > 2.

シミユレーシヨンの具体的な手法、モデルは以下に詳
しいのでここでは省略する。情報処理学会第34回昭和62
年前期全国大会6N−7 「DEQSOLの相変化光デイスク熱解析シミユレーシヨンへ
の適用」 本発明は、結晶質−非晶質間の相変化に伴なう反射率
変化を利用した記録膜のほか、結晶−結晶間あるいは非
晶質−非晶質間相変化などの、膜の外形変化をほとんど
伴わない原子配列変化による反射率変化を利用して記録
・読み出し・消去を行なえる記録膜や、光磁気記録膜な
どにも適用することができる。
Since the specific method and model of the simulation are detailed below, they are omitted here. IPSJ 34th Showa 62
National Conference 6N-7 "Application of DEQSOL to phase change optical disc thermal analysis simulation" In the present invention, in addition to the recording film using the reflectance change accompanying the phase change between crystalline and amorphous, A recording film that can be used for recording, reading, and erasing by utilizing the reflectance change due to the atomic arrangement change that hardly accompanies the outer shape change of the film, such as crystal-crystal or amorphous-amorphous phase change It can also be applied to magnetic recording films and the like.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例によつて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

実施例1 高速消去が可能なInおよびSeを主成分とする記録膜を
用いた光デイスクにおいて、単一のビームスポツトによ
り情報の書き換え(1ビームオーバーライト)を行なう
場合について説明する。
Example 1 In an optical disc using a recording film containing In and Se as the main components capable of high-speed erasing, a case will be described in which information is rewritten (single beam overwrite) by a single beam spot.

第1図(a)に書き換え前の旧情報の再生出力波形、
第1図(b)に記録情報書き換え時のレーザパワーの時
間的推移、第1図(c)にそれに伴なう記録膜の反射率
の変化(再生出力電圧の変化)の例を示した。記録を行
なう前の記録膜の状態は結晶質でも非晶質でもよい。ま
ず、同図(b)に示してあるように、低(再生)レベル
から高(非晶質化)レベルのパワーまで一気に上昇さ
せ、そのままのパワーで保持する。この間に情報があれ
ば消去される。そして、新しい情報記録場所に来ると、
中(結晶化)レベルのレーザパワーまでパワーをパルス
的に下降させる。そして、記録が終ると再び高レベルま
でレーザパワーを上げてから、既存の情報を消去して行
く。以上のように操作を繰り返して所定の情報を記録し
た。この時、高レベルにレーザパワーがあつた場所では
記録膜は非晶質状態であり、中レベルにレーザパワーが
あつた場所では結晶状態になつている。なお、低レベル
から一たん中レベルにパワーを上げた後、中レベル,高
レベル間でパワーを変動させてもよい。また、結晶質状
態と非晶質状態のどちらを記録状態または消去状態、情
報の1または0、あるいは高レベルまたは低レベルに対
応させるかは任意である。レーザパワーの中レベルは高
レベルの55%以上90%以下の範囲が好ましく、65%以上
85%以下の範囲が特に好ましい。中レベルのパワーが高
過ぎても低過ぎても照射中に十分相変化させることがで
きなかつた。
The reproduction output waveform of the old information before rewriting is shown in FIG.
FIG. 1B shows an example of a temporal change of the laser power at the time of rewriting the recording information, and FIG. 1C shows an example of the change of the reflectance of the recording film (change of the reproduction output voltage) accompanying the change. The state of the recording film before recording may be crystalline or amorphous. First, as shown in FIG. 3B, the power is raised from a low (reproduction) level to a high (amorphization) level all at once, and the power is maintained as it is. If there is any information during this time, it will be deleted. And when I come to a new information recording place,
The power is pulsed down to a medium (crystallization) level laser power. When the recording is completed, the laser power is increased again to a high level, and the existing information is erased. The operation was repeated as described above and predetermined information was recorded. At this time, the recording film is in an amorphous state where the laser power is at a high level and is in a crystalline state where the laser power is at a medium level. The power may be changed between the middle level and the high level after increasing the power from the low level to the middle level. Further, it is arbitrary whether the crystalline state or the amorphous state corresponds to the recording state or the erasing state, the information 1 or 0, or the high level or the low level. The medium level of laser power is preferably 55% or more and 90% or less of the high level, and 65% or more
A range of 85% or less is particularly preferred. Even if the medium level power was too high or too low, the phase could not be sufficiently changed during irradiation.

本発明の信号変調方式で記録した例を第1図〜第3図
に示した。いずれの例でも信号の単位時間Tの僅か2〜
4倍の時間内の平均値を取ると、どこを中心として平均
しても平均レーザパワーは一定であり、各点の昇温・冷
却時間にバラツキが生じにくいことがわかる。そのため
に図からわかるように再生信号波形は記録波形にほぼ忠
実となつた。また、前に書かれていた情報の消え残りに
よるエラーの発生率は1×10-5以下であつた。
Examples recorded by the signal modulation method of the present invention are shown in FIGS. In both cases, the signal unit time T is only 2 to
If the average value within the time of 4 times is taken, it can be seen that the average laser power is constant no matter where it is averaged, and variations in the heating / cooling time at each point hardly occur. Therefore, as can be seen from the figure, the reproduced signal waveform was almost faithful to the recorded waveform. Moreover, the error rate due to the disappearance of the previously written information was 1 × 10 −5 or less.

一方、従来の信号変調方式で同様なデイジタル信号を
記録した場合、記録波形に忠実な再生波形が得られず、
何も書かれていなかつた場所に初めて記録した場合でも
エラーレートは1×10-3、既に記録してあつた場所にオ
ーバーライトした場合は5×10-3以上となつた。コード
情報を記録する場合にはデータの区切りを示すセクタ毎
に記録を行なう。そこで、データの記録開始時には、温
度分布が一定でないため、直ちにデータを記録すると忠
実な再生波形が得られない。そこで温度分布を一定にす
るように、データ以外の信号を記録する。そのような信
号としては、例えばクロツク信号を発生するPLL(フエ
ーズ ロツク ループ:Phase Locked Loop)の引き込み
のために設けられた同期信号がある。
On the other hand, when a similar digital signal is recorded by the conventional signal modulation method, a reproduced waveform faithful to the recorded waveform cannot be obtained,
The error rate was 1 × 10 -3 even when recorded for the first time in a place where nothing was written, and 5 × 10 -3 or more when overwritten at the already recorded place. When the code information is recorded, the recording is performed for each sector indicating a data delimiter. Therefore, at the start of data recording, the temperature distribution is not constant, and if data is immediately recorded, a faithful reproduced waveform cannot be obtained. Therefore, signals other than data are recorded so that the temperature distribution is constant. As such a signal, for example, there is a synchronization signal provided for pulling in a PLL (Phase Locked Loop) that generates a clock signal.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、再生信号のエラーレートとして十分
低い値が得られ、またオーバーライトが可能であつて消
え残りが生じにくいため、高転送レート、記録・再生の
高い信頼性が得られる。また、本発明はデイスク状の記
録媒体ばかりでなく、カード状、テープ状などの他の形
態の記録媒体を用いる場合にも有効である。
According to the present invention, a sufficiently low value of the error rate of the reproduction signal is obtained, and since overwriting is possible and the remaining portion is less likely to remain, a high transfer rate and high reliability of recording / reproduction can be obtained. Further, the present invention is effective not only when using a disk-shaped recording medium, but also when using another recording medium such as a card-shaped or tape-shaped recording medium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の1実施例における記録レーザパワーの
波形および再生出力波形を示す図、第2図は従来例にお
ける再生出力波形を示す図、第3図〜第5図は本発明の
実施例における記録信号の変調方式を示す説明図、第6
図および第7図は本発明に含まれる種々の変調方式を示
す説明図、第8図は本発明の実施例における記録点と光
スポツトとの関係を示す平面図、第9図は、各種材料の
レーザ光照射時の温度上昇特性図、第10図はレーザのパ
ワーとレーザ照射された点の温度変化を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a recording laser power waveform and a reproduction output waveform in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a reproduction output waveform in a conventional example, and FIGS. 3 to 5 are embodiments of the present invention. Explanatory drawing which shows the modulation system of the recording signal in an example, 6th
7 and 8 are explanatory views showing various modulation methods included in the present invention, FIG. 8 is a plan view showing the relationship between recording points and optical spots in the embodiment of the present invention, and FIG. 9 is various materials. FIG. 10 is a temperature rise characteristic diagram when the laser beam is irradiated, and FIG. 10 is a diagram showing a laser power and a temperature change at a point where the laser beam is irradiated.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 哲也 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 宮内 靖 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 安藤 圭吉 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−185250(JP,A) 特開 昭57−125543(JP,A) 特開 昭62−188025(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuya Nishida 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor, Yasushi Miyauchi 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Keikichi Ando 1-280, Higashi Koikekubo, Kokubunji City, Tokyo Metropolitan Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-62-185250 (JP, A) JP-A-57-125543 (JP-A-57-125543 JP, A) JP 62-188025 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エネルギービームの照射による発熱を利用
して情報の記録が可能な情報記録媒体を用いた情報の記
録方法において、情報記録用薄膜として、記録用エネル
ギービームが薄膜上に1回照射される時間よりも短い時
間で変化が可能な薄膜を用い、かつ、記録時に設定され
るエネルギービームの2つ以上のパワーレベルのうちの
2つについて、一方のレベルにある最短時間をTとした
時、最長時間は4T以下であり、他方のレベルにある最短
時間はT以上、最長時間は4T以下であるようなレーザパ
ワーの変調方式によつて記録することを特徴とする情報
の記録方法。
1. A method of recording information using an information recording medium capable of recording information by utilizing heat generated by irradiation of an energy beam, wherein a recording energy beam is irradiated once onto the thin film as an information recording thin film. A thin film that can be changed in a time shorter than the specified time is used, and T is the shortest time at which one of the two or more power levels of the energy beam is set during recording. An information recording method characterized by recording by a laser power modulation method such that the maximum time is 4T or less, the shortest time at the other level is T or more, and the maximum time is 4T or less.
【請求項2】特許請求の範囲第1項において、上記エネ
ルギービームスポツト直径(半値幅)がγ(μm)であ
り、該ビームスポツトと該情報記録媒体との相対速度を
V(m/秒)とするとき、該最長時間4T(秒)を とすることを特徴とする情報の記録方法。
2. The energy beam spot diameter (half-value width) is γ (μm), and the relative velocity between the beam spot and the information recording medium is V (m / sec). And the maximum time of 4T (seconds) A method of recording information, characterized by:
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