JP2574379B2 - Optical information recording and erasing method - Google Patents

Optical information recording and erasing method

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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、書き換え可能な光学情報記録媒体上に信号を記録消去する方法、とりわけ信号を重ね書き(オーバーライト)する方法に関する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION INDUSTRIAL FIELD The present invention relates to a method of recording and erasing signals on the optical information recording medium capable of rewriting to a method especially overwritten signal (overwriting).

従来の技術 テルル,セレンをベースとするカルコゲナイドガラス薄膜等のアモルファス−結晶間の相変化、あるいはInS Prior art tellurium, amorphous chalcogenide glass thin film or the like based on selenium - phase change between crystal, or InS
b,AgZn薄膜等の結晶−結晶間の相変化を光学情報記録媒体の記録層に応用し、レーザー光線を用いて微少信号マークを記録,再生,消去,書き換えする、いわゆる相変化形の光記録技術は公知である。 b, crystals such AgZn film - a phase change between crystal applied to the recording layer of the optical information recording medium, recording a minute signal marked with a laser beam, reproduction, erasure, rewriting is, a so-called phase-change optical recording technology it is known. また強磁性体薄膜の磁化方向を外部磁界の助けを借りながらレーザー光線を用いて反転させ、これを磁気カー効果によって読み出す、 The reversing the magnetization direction of the ferromagnetic thin film with a laser beam while borrow external magnetic field help, read by the magnetic Kerr effect this,
いわゆる光磁気記録技術もまたすでに公知である。 So-called magneto-optical recording technologies are also already known.

さらには上述の内、相変化形の記録媒体上に第2図に示すような記録レベル(ピーク値)と消去レベル(バイアス値)の二つのレベルの間でパルス変調されたレーザー光線を照射することで、既に書かれている古い信号を消去しながら、その上に新しい信号を直接記録していく方法、いわゆる単一レーザービームによるオーバーライト方法もまた既に公知である(特開昭56−145530)。 Further among the above, irradiating the pulse-modulated laser beam between two levels of phase change of the recording medium on the second recording level as shown in FIG. (Peak value) and the erase level (bias value) in, while erasing the old signal which has already been written, how will a new signal recorded directly thereon, overwriting method by a so-called single laser beam which is also already known (JP 56-145530) . すなわち高いレーザーパワーで照射された部位は一旦メルトしたのち急冷されてアルモファス化する、いっぽう低いレーザーパワーで照射された部位は融点を越えることなくガラス化温度付近でアニールされて結晶化する。 That high laser site irradiated with the power to sample had an amorphous reduction is once quenched After melt, whereas site irradiated with low laser power crystallizes be annealed at around glass transition temperature without exceeding the melting point. このプロセスがレーザー光線を照射するまえの状態に拘わらず、つまりアモルファスであったか、結晶であったかには拘わらず生じれば単一のレーザースポットでオーバーライトができることが報告されている。 This process regardless of the previous state for applying a laser beam, i.e. whether an amorphous, if Shojire regardless of whether there was a crystal overwriting with a single laser spot that could have been reported.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、単一レーザースポットでのオーバーライト機能は光学系を簡単に出来る、書き換えのためのアクセス時間を(もし回転数が同じならば)1/2に短縮出来る等のメリットを有しているが、一方では記録マークの長さがオーバーライトしないで単に記録を行う場合に比べて長くなってしまうという現象が見られた。 SUMMARY OF THE INVENTION However, overwriting function of a single laser spot can easily optics, (if the rotational speed is the same) the access time for rewriting, such as can be shortened to 1/2 has the advantage, on the one hand was observed phenomenon becomes longer than the case of simply recording by the length of the recording mark does not overwrite.

このことは、記録マークの記録位置にジッターが発生しやすいことを意味する。 This means that the jitter is likely to occur to the recording position of the recording mark. すなわち従来のオーバーライト方法では特にPWM記録方式のように記録マークの立ち上がり,立ち下がりの位置のいずれもを厳しく決定する必要のある記録方式にはまだ対応しきれていない。 That is, a recording method that must be determined strictly rise of the recording mark, the none of the positions of falling as in particular the PWM recording system in the conventional overwriting method not yet cope.

課題を解決するための手段 本発明は、情報信号に対応した周波数の他に、上記情報信号とは独立に自由に選ぶことの可能な第二の周波数で同時に照射パワーを変調し、かつその照射光パルスのデューティーを照射開始部と照射終了部とで変化させている。 Means the present invention, there is provided, in addition to the frequency corresponding to the information signal, modulates the same time irradiation power at a second frequency capable of freely choosing it independently of the information signal, and the irradiation and by changing the duty of the light pulse at an irradiation start portion and the irradiation end portion.

作用 記録周波数に高周波を重畳することで、照射による昇温−冷却プロファイルを、より精密に制御することができる。 By superimposing a high frequency on the action recording frequency, Atsushi Nobori caused by irradiation - the cooling profile can be more precisely controlled. つまり上記高周波に対応するパルスのデューティーを記録開始部と記録終了部との間で、さらに消去開始部と消去終了部との間で変化させることで、記録マークを望む場所に望む長さで形成することが容易に行える。 That Varying between erase end portion, the further the erase start portion between the recording end portion recording start portion duty of pulses corresponding to the high frequency, formed by a length wishing to a desired location recording mark easily be.

実施例 まず、従来方法における問題点を分析し続いて本発明を説明する。 Example First, the present invention and subsequently analyzing the problems in the conventional method.

上記従来法における問題点はいわゆるヒートモード記録に特有の現象である。 Above-mentioned problems occurring in the prior art is a phenomenon peculiar to the so-called heat mode recording. すなわちアモルファス−結晶, That is amorphous - crystal,
結晶−結晶間の相変化を応用した相変化形記録媒体、さらには強誘電体薄膜の磁気カー効果を応用した光磁気記録媒体はいずれも吸収した光がいったん熱に変換され、 Crystal - phase-change recording medium by applying the phase change between crystal, more light is also absorbed any magneto-optical recording medium by applying the magnetic Kerr effect of the ferroelectric thin film is once converted into heat,
この熱によって変態を生じさせている。 It is causing a transformation by the heat. 従って、熱の発生と拡散のバランスが照射光の照射時間(パルス幅)、 Thus, the balance of the diffusion and heat generation is the irradiation time of the irradiation light (pulse width),
強度等によって異なれば、当然記録マークの大きさも変わってしまう。 Different by strength, etc., will also vary naturally the size of the recording mark.

第3図(a)に示すモデルで昇温冷却の時間的変化を計算した。 Was calculated temporal change in heating cooled with model shown in FIG. 3 (a). さらに、実際に記録を行い記録マークの観察を行った。 In addition, we actually observed of the record mark performs a record. 記録媒体1の構造は通常書き換え型光ディスクに用いられる構造である。 Structure of the recording medium 1 is a structure used for the normal rewritable optical disk. 直径130mm,厚さ1.2mmのポリカーボネイト基板上に上下各100および200nmのZnS薄膜でサンドイッチされた厚さ90nmのGeTe薄膜が形成されている。 Diameter 130 mm, GeTe thin film having a thickness of 90nm sandwiched by ZnS thin films of the upper and lower 100 and 200nm to 1.2mm thick polycarbonate substrate is formed. その上には基材と同じ板を接着剤を用いて張り合わせている。 Thereon are laminated by using an adhesive of the same plate as the base material. ディスクは毎秒22.5mの速度で回転している。 Disk rotating at a speed of 22.5 m. トラック2上にパルス光3(バイアス光の無い場合)または4(バイアス光のある場合)を照射する。 Irradiating the pulsed light 3 on the track 2 (when there is no bias light) or 4 (if a bias light). ピークパワーは20mW,バイアスパワーは10mWである。 Peak power 20 mW, the bias power is 10 mW. また照射パルス幅は88.8nsesである。 The illumination pulse width is 88.8Nses. パルス光の照射中に記録媒体は微少距離2.0um移動する。 Recording medium during irradiation of the pulse light is moved slight distance 2.0Um. 第3図(b)は記録開始点(照射開始点)および記録終了点(照射終了点) Figure 3 (b) recording start point (irradiation start point) and the recording end point (irradiation end point)
ならびにその中間点のトラック中心の温度変化の計算結果である。 As well as the calculation result of the temperature change of the track center of its midpoint.

これより次のことが示された、すなわちバイアスパワーが有る場合は無い場合に比較して 照射開始点での昇温が速く、到達温度が高い。 From this it showed the following:, i.e. heating is faster at the irradiation start point as compared with the case not if the bias power is present, reaching temperature is high. 従って、照射開始点より前の部分(バイアス光が当たっていた部分)をかなり広く溶融させている。 Therefore, quite widely melted front part (a portion bias light was hit) from the irradiation start point.

照射終了点での冷却速度が遅く長い時間溶融したままになっている。 It is left where the cooling rate at the irradiation end point is melted slowed long time. 従って、照射終了点より後の部分をかなり広く溶融させている。 Therefore, quite widely to melt the part after the irradiation end point.

ただし、中間点では昇温冷却のプロファイルはほとんど差が無い。 However, little difference is not profile the heating cooling at an intermediate point.

ようするに、バイアス光の有る場合には、前後に引き延ばされた記録マークが形成されること。 In short, when there is a bias light, the recording marks stretched around is formed. これを解消するために単純にピークパワーを下げると中心部の温度が低下しマーク幅が減少してしまうことが予想された。 Temperature of the central portion is lowered simply peak power in order to solve this problem is expected to decrease to mark width is reduced.

第4図は実際にトラック5上に記録したマーク12の形状を電子顕微鏡を用いて観察した結果である。 Figure 4 is a result of observation using an electron microscope actually the shape of the mark 12 recorded on the track 5. (a)はバイアス光の無い場合、(b)はバイアス光があり(a)の場合とピークパワーを揃えた場合、(c)はピークパワーを下げた場合である。 (A) if no bias light, (b) If the aligned when the peak power of may bias light (a), a case having a reduced (c) the peak power. 図中、点6はレーザー光線7がオフからオンに、またはバイアスレベル10からピークレベル9へと切り換わった点を表し、点8は逆にオンからオフに、またはピークレベルからバイアスレベルへと換わった点を表している。 In the figure, the point 6 is turned on the laser beam 7 from off, or represents a point switched from the bias level 10 to the peak level 9, the point 8 is turned off from on the contrary, or changed from the peak level to the bias level and it represents the point. これよりバイアス光のある場合にはピークパワーがオンの期間に比較して前後に長い記録マークが形成されていること、すなわち位置ぎめが困難なことが分かった。 Peak power if from this a bias light that long record mark back and forth relative to the period of the on are formed, namely Me positioning has been found to be difficult. またピークパワーを下げた場合には全体に細ったマークしか形成されないことが確かめられた。 Also it is not only formed mark thinned throughout if lowering the peak power was confirmed.

第1図に本発明の光学的情報記録消去方法を実施したときの照射光の変調波形の例を示す。 An example of a modulation waveform of the irradiation light when carrying out the optical information recording and erasing method of the present invention in Figure 1. 特徴は以下の1〜 Features The following 1
3の通りである。 It is as of 3.

1.レーザーパワーは記録すべき情報信号に対応した周波数f 1でピークレベルP 1とバイアスレベルP 2の間でパルス変調される。 1. Laser power is pulse-modulated between the peak level P 1 and a bias level P 2 at a frequency f 1 corresponding to the information signal to be recorded.

2.さらに情報信号とは独立し、上記周波数f 1よりも十分に高い周波数f 2が重畳される。 2. independent of the further information signal, a sufficiently high frequency f 2 is superimposed than the frequency f 1. 従って、レーザーパワーはピークレベルP 1またはバイアスレベルP 2と再生光レベルP 0の間でパルス変調される。 Therefore, the laser power is pulse-modulated between the peak level P 1 or bias level P 2 and the reproduction light level P 0.

3.周波数f 2によって生じたパルス列の時間幅(パルスデュレイション)は、上記周波数f 1に対応してレーザーパワーが変化した直後において最大であって順次減少して一定値に収束する。 3. the duration of the pulse train produced by the frequency f 2 (pulse du Ray Deployment) converges to a constant value by sequentially decreasing a maximum immediately after the laser power is changed in correspondence with the frequency f 1. すなわちピークパワーP 1からバイアスパワーP 2あるいは逆にバイアスパワーP 2からピークパワーP 1に変化した直後が最も大きく、また次にバイアスパワーP 2からピークパワーP 1あるいはピークパワーP 1からバイアスパワーP 2に復帰する直前において最も小さくなる。 Most large, then the bias power from the bias power P 2 from the peak power P 1 or peak power P 1 that is immediately after the change from the bias power P 2 to the bias power P 2 or vice from the peak power P 1 to the peak power P 1 the smallest in just before the return to P 2.

この方法によれば以下に示すように記録マークの長さを所定の長さに精度良く決定することができる。 According to this method it is possible to accurately determine the length of the recording mark to a predetermined length as shown below. すなわち、記録時において信号の立ち上がりの位置および立ち下がりの位置を所定の位置に厳密に決定することが可能となる。 That is, it is possible to precisely determine the position and location of the fall of the rising edge of the signal at the time of recording in a predetermined position.

第5図は、第1図に示した本発明の光学的情報記録消去方法によってオーバーライトを行った場合に、照射終了部でのトラック上の温度変化を第3図と同じ系を用いてモデル計算した例である。 FIG. 5 is a case of performing overwriting by optical information recording and erasing method of the present invention shown in FIG. 1, the temperature change on the track at the end of the irradiation unit using the same system as Figure 3 Model calculated is an example. 周波数f 2はf 1の6倍に、パワーレベルP 1はP 2の2倍に設定した。 6 times the frequency f 2 is f 1, the power level P 1 was set to twice the P 2. また、パルス幅のデューティーは第一のパルスから順に90%,80%,70%,6 Further, the duty of the pulse width is 90% in order from the first pulse, 80%, 70%, 6
0%,60%,60%に設定した。 0%, 60%, was set at 60%. 溶融時間が第3図の例に比べて短縮され、後部にまで影響を及ぼしにくいことが予想される。 Melting time is shortened as compared to the example of FIG. 3, is expected to be less affected until the rear. 第6図は記録マークの観察結果である。 Figure 6 is an observation result of the recording mark. 所定の長さの記録マークが形成されていることが分かる。 It can be seen that recording marks of a predetermined length are formed.

f 2の値はf 1に比べて少なくとも2倍,望むらくは4倍以上である方が昇温が滑らかになり好ましい。 the value of f 2 at least twice that f 1, hopefully it is preferable that more than four times the smoother Atsushi Nobori. また、その際の各パルスの幅は温度分布の勾配を均一にする必要から、最初は広く序々に狭くなるほうが好ましい。 The width of each pulse at that time from the need to equalize the gradient of the temperature distribution, initially better narrowed wider gradually to is preferred. ただし、ある一定のパルス照射の後はある温度範囲に保つ必要からパルス幅も又、一定値に収束する。 However, the pulse width from the need to keep the temperature range of after a certain pulse irradiation with also converges to a constant value.

発明の効果 本発明によって信号品質が高い、すなわち記録マークの位置にジッターの少ないオーバーライト方法が実現できた。 Signal quality by the effect the present invention the invention is high, i.e. less overwrite method jitter on the position of the recording mark can be realized.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図は本発明の光学情報記録消去方法に適用されるレーザー光の変調パルス列の様子を示す図、第2図は従来のオーバーライト方法の変調方法を示す図、第3図は従来のオーバーライト方法または記録方法によって光を照射した場合の照射部が受ける時間的温度変化を示す図、 Figure 1 is a diagram showing the state of modulated pulse train of laser light applied to the optical information recording and erasing method of the present invention, FIG. 2 shows a modulation method of the conventional overwriting method, Figure 3 is a conventional over shows a temporal change in temperature irradiation unit receives when irradiated with light by the light method or recording method,
第4図は従来のオーバーライト方法または記録方法によって光を照射した場合の形成される記録マークの観察結果を示した図、第5図は本発明の光学情報記録消去方法を適用したときの消去率と消去光パワーとの関係を示す図、第6図は本発明の光学情報記録消去方法を適用したときの照射部が受ける時間的温度変化ならびに形成される記録マークの形状を観察した結果を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing the observation result of the recording mark formed when irradiated with light by the conventional overwriting method or recording method, Fig. 5 erase when applying an optical information recording and erasing method of the present invention diagram showing the relationship between the rate and the erasing light power, a sixth result figure was observed temporal temperature change as well as the shape of the recording mark formed irradiated portion when applying the optical information recording and erasing method is subjected to the present invention It illustrates. A……照射開始部、B……照射終了部。 A ...... irradiation start portion, B ...... irradiation end section.

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】光の強度を、情報信号に対応した周波数f 1 1. A frequency f 1 to the intensity of the light, corresponding to the information signal
    でパワーレベルP 1とパワーレベルP 2 (P 1 >P 2 )の間でパルス変調するとともに、情報信号に独立した周波数f 2でパワーレベルP 1とパワーレベルP 0 、およびパワーレベル In power level P 1 and power level P 2 (P 1> P 2 ) with pulse modulated between the power levels P 1 and power level P 0 at a frequency f 2 which is independent of the information signal, and power level
    P 2とパワーレベルP 0 (P 2 >P 0 )の間でパルス変調し、このとき、パワーレベルP 1は光を変調しつつ照射した場合においても照射部を瞬時溶融させることが可能なパワーレベルに設定し、かつ、パワーレベルP 2は光を無変調で照射しても照射部を溶融することが不可能なパワーレベルに設定し、上記周波数f 2に対応する発光パルス幅が、 Pulse-modulated between P 2 and power level P 0 (P 2> P 0 ), this time, power level P 1 is capable of also be instantly melt the irradiated portion in the case of irradiation with modulated optical power set level and the power level P 2 is set to the power level it is not possible to melt the irradiated portion be irradiated with unmodulated light, light emission pulse width corresponding to the frequency f 2 is,
    照射パワーを上記周波数f 1に対応して上記P 1からP 2へ切り換えた場合、あるいはP 2からP 1へ切り換えた場合の少なくとも何れかの直後において最も長いことを特徴とする光学的情報記録消去方法。 If the irradiation power is switched from the P 1 corresponding to the frequency f 1 to P 2, or the optical information recording according to claim longest that at least immediately after the one of when switching from the P 2 to P 1 erasing method.
  2. 【請求項2】周波数f 2に対応する発光パルス幅が、照射パワーを上記周波数f 1に対応して上記P 1からP 2へ切り換える場合、あるいはP 2からP 1へ切り換える場合の少なくとも何れかの直前において最も短いことを特徴とする請求項1記載の光学的情報記録消去方法。 2. A light emission pulse width corresponding to the frequency f 2 is at least one of the case when the irradiation power is switched from the P 1 corresponding to the frequency f 1 to P 2, or to switch from P 2 to P 1 shortest possible optical information recording and erasing method according to claim 1, wherein immediately before the.
  3. 【請求項3】周波数f 2に対応する発光パルス幅が、一方向に徐々に変化することを特徴とする請求項1または2 3. A light emission pulse width corresponding to the frequency f 2 is, according to claim 1 or 2, characterized in that gradually changes in one direction
    何れかに記載の光学的情報記録消去方法。 The optical information recording and erasing method according to any one.
  4. 【請求項4】周波数f 2に対応する発光パルス幅が、ある決まったパルス数の後は一定値に収束することを特徴とする請求項3記載の光学的情報記録消去方法。 4. A light emission pulse width corresponding to the frequency f 2 is the optical information recording and erasing method according to claim 3, wherein after the certain fixed number of pulses, characterized in that converges to a constant value.
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