JP2844996B2 - 光ディスクへの記録方法 - Google Patents

光ディスクへの記録方法

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JP2844996B2 JP3310485A JP31048591A JP2844996B2 JP 2844996 B2 JP2844996 B2 JP 2844996B2 JP 3310485 A JP3310485 A JP 3310485A JP 31048591 A JP31048591 A JP 31048591A JP 2844996 B2 JP2844996 B2 JP 2844996B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は大容量記録媒体である光
ディスクへの情報の記録方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ディスクは面積あたりの記録密度が高
いのでコンパクトで容量が大きいメモリである。また、
持ち運びができる特徴を持っている。この光ディスクに
は再生型、追記型、書換型の3種類がある。このなか
で、特に、書換型が磁気媒体の代替として期待されてい
る。この書換型には相変化型と光磁気型がある。そし
て、光磁気型にはレーザパワーを変調して記録を行う光
変調方式と磁気コイルで発生させる磁界の方向を変調さ
せて記録を行う磁界変調方式とがある。このうち、相変
化型と記録膜に少なくとも書き込み層とメモリ層とを有
する光磁気型の光変調方式がレーザのパワー変調のみで
オーバーライトができる特徴を持っている。
【0003】図5に従来のオーバーライトのレーザパワ
ーの変調方式を示す。図5(a)は記録したマークとマ
ークとの間隔が情報を持つマーク間記録方法の場合であ
る。レーザパワーは記録パワー、消去パワー、再生パワ
ーの3値に変調されている。そして、再生パワーと消去
パワーとがDC(直流)照射され、記録パワーのみが同
じパルス時間でAC(交流)照射される。このパルス時
間は50ns以上である。図5(b)は記録したマーク
の長さが情報を持つエッジ記録方法の場合である。図5
(a)の場合と比べて記録パワーレベルの変調がマルチ
パルスになっている。これは、記録パワーレベルでの連
続発光時間が長くなれば蓄熱効果のためにマークが涙型
に歪むのを防止するためである。また、記録パルスの最
初のパルス時間が他より長いのは最初の部分が熱の散逸
のため温度が上がりにくいためである。また、従来のパ
ルス幅は線速度が遅いと長く、線速度が速いと短くし
て、光ディスク上をレーザが移動する距離を同じにして
いた。
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】光ディスクを角速度一
定で用いると内周と外周とで線速度が倍ほど異なる。し
たがって、記録パワーあるいは消去パワーで照射された
箇所における昇温冷却の状態が内周と外周とでは大きく
異なることになる。そこで、角速度一定で広い線速度範
囲にわたって記録消去を行うと光ディスクの最適条件か
ら大きくずれたところで使用することになり、パワーマ
ージンが狭くなって十分な記録消去特性が得られなくな
る。
【0005】一方、光ディスクの特徴であるデータ容量
を増やすにはより内周で十分な記録消去特性が得られる
必要がある。
【0006】本発明はかかる課題を鑑みて線速度が大き
く異なっても光ディスクの記録消去特性に広いパワーマ
ージンが得られる記録方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、記録消去をレ
ーザのパルス発光で行い、かつ、パルスでの発光時間を
線速度によらず30ns以下の一定時間に設定し、さら
に発光パルス周期を発光パルス時間の1.5倍以上2倍
以下に設定し、パワー強度を発光パルス中心位置での最
高到達温度が一定になるように選択するものである。
【0008】
【作用】本発明によって、線速度が変わってもパワーの
みの調整で記録時および消去時のレーザ照射に伴う光デ
ィスク内の温度変化がそれぞれ一定になる。その結果、
線速度によらず、光ディスクへのデータの記録およびデ
ータの消去が最適の条件で行われるため記録パワーマー
ジンおよび消去パワーマージンが広がり、ディスクの信
頼性が向上する。また、従来より内周にデータを記録で
きるため記録容量が増加する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図面に基づい
て説明する。
【0010】図1は、本発明の光ディスクへの情報の記
録方法を表した第1の実施例のレーザパワー変調を示し
た図である。レーザパワーは記録パワー、消去パワー、
再生パワーの3つのレベルに変調されている。そして、
記録パワーと消去パワーとは短パルスの集まりから形成
されている。ここで、記録パワーでの短パルスの数は全
て同じである。図1(b)に示すように記録パルスの周
期をTp、記録パルス時間をτp、消去パルスの周期を
Tb、消去パルス時間をτbとする。ここでは、式1の
関係を満たす。
【0011】式1 Tp=Tb、 τp=τb そして、Tp、Tb、τp、τbの値は線速度によらず
一定とする。また、式2の関係にある。
【0012】式2 Tp≦30ns 1.5Tp≦τp≦2Tp 以下に相変化型光ディスクの場合について説明する。
【0013】図3に相変化光ディスクにマークを形成す
る場合と既存マークを消去する場合の記録膜での温度の
時間変化を示す。マークは非晶質状態を利用しており、
マークを形成する場合は図3(a)に示すように融点以
上に加熱後急冷する。既存マークを消去する場合は図3
(b)に示すように転移温度以上融点未満に加熱後徐冷
する。したがって、光ディスクの記録膜にマークを形成
する際の温度の時間変化および既存マークを消去する際
の温度の時間変化を常に一定に保てば記録消去が最適条
件で行われるので特性がよく、さらに特性が保証される
パワーマージンが広くなる。そこで、まず、マークを形
成する際の温度の時間変化が等価になる条件を求める。
マーク形成時の等価条件とはマーク中央における最高到
達温度と融点をよぎる温度の時間変化とが各々一致する
ことと定義する。また、融点をよぎる温度の時間変化を
冷却速度と定義する。最高到達温度が等しいことは、そ
の場所に蓄積されたエネルギーが等しいことを意味す
る。冷却速度が等しいことは、マークとして形成された
非晶質の状態が等しいことを意味する。
【0014】ディスクの一例として、ポリカーボネート
基板上に下誘電体層、記録層、上誘電体層、反射層とス
パッタ法で積層し、接着剤を介してポリカーボネート保
護板と貼り合わせた4層構造のものを用いる。下誘電体
層はZnS−SiO2 混合体で160nm、記録層はT
eGeSbで25nm、上誘電体層はZnS−SiO 2
で20nm、反射層はAl合金で110nmとした。
【0015】記録パルスを単パルス発光とした際に最高
到達温度が720℃となる場合の冷却速度と記録パルス
時間との関係の数値計算結果を図4に示す。記録パルス
時間が短いほど記録パワーを高く、線速度が速いほど記
録パワーを高くし、最高到達温度が720℃になるよう
に調整した。ここでは、記録パワーと消去パワーとの比
を2:1とした。ディスクの膜の材料構成から最大の熱
拡散が決まるので冷却速度の上限がある。そこで冷却速
度は大きくなるにつれて、この上限値に飽和する。
【0016】図4から記録パルス時間が30ns以下の
場合には線速度によらず冷却速度が同じになり、記録パ
ルス幅が小さくなるにつれて、上限の冷却速度に近づく
ことがわかる。従って、記録パルス時間が30ns以下
の場合に線速度によらず記録時の記録膜での温度の時間
変化が等価になる。
【0017】同様に、消去パルスにおいても消去パルス
時間が30ns以下の場合に記録膜での温度の時間変化
は線速度によらず等価であった。ここで、消去時の等価
条件とは最高到達温度および転移温度をよぎる温度の時
間変化が各々一致することとした。最高到達温度が等し
いと、その場所に蓄積されたエネルギーが等しく、又転
移温度を横切る時間変化が等しいとマークを消した後の
結晶状態が等しくなる。
【0018】実際に5.25インチのディスクを作成し
て回転速度1800rpmで実験を行った。その結果、
発光パルス時間は30ns以下、好ましくは20ns以
下で、従来では半径30mmの内周のパワーマージンが
±10%以下であったものが±20%になった。また、
従来はパワーマージンが0%であった半径25mmでも
パワーマージン±15%が得られた。
【0019】また、線速度が6m/sと11.4m/s
とで形成されたマークを透過電子顕微鏡で観察した結
果、同じ大きさのマークが形成されていた。
【0020】発光パルス周期は発光パルス時間の1.5
倍から2倍が良好であった。この発光パルス周期が短い
と蓄熱効果で後のパルスで記録膜の温度が上がりすぎる
ことになる。一方、発光パルス周期が長いと記録膜に十
分温度の上がらない部分ができてマークが形成されなか
ったり既存マークが消えなかったりする。
【0021】膜厚構成の異なるディスクに対しても実験
を行ったが、同様の結果が得られた。
【0022】また、 本発明では記録パワーおよび消去
パワーがAC(交流)変調で行われている。そこで、変
調の開始点および終了点での記録膜のダメージが従来の
DC(直流)変調の場合より小さく、書換特性が向上し
た。
【0023】本実施例では、記録パルスが2つの短パル
スから構成されているが、短パルスの数は形成するマー
ク長によって設定すれば良い。
【0024】図2に本発明の第2の実施例の光ディスク
への情報の記録方法を表したレーザパワー変調を示す。
記録パワーレベルも消去パワーレベルも1つ以上のパル
スから形成されている。この場合は記録マークの長さが
情報を持つエッジ記録方法の場合である。この場合も記
録パルス時間および消去パルス時間は30ns以下の同
じ値にする。また、発光パルス周期は記録および消去の
発光パルス時間の1.5倍から2倍に選ぶ。記録パワー
および消去パワーは線速度が異なっても到達温度は同じ
になるように選んだ。この時、記録膜の昇温冷却の温度
時間変化が、形成するマークの書き始めでも書き終わり
でも等価であり、また、マークを消す部分の始めでも終
わりでも等価である。したがって、形成されたマークお
よびマークを消去した部分からの再生信号に歪が生じな
い。また、図5(b)に示した従来例のように記録パル
スの第1パルスの発光時間を他のパルスの発光時間より
長くする必要がない。これは本発明では各パルスによる
光ディスクの昇温冷却が等価に設定されているためであ
る。このため、レーザパワーの変調回路が簡便になる。
ディスク化して実験した結果、2次高調波の小さい良好
な結果が得られた。
【0025】ここで示した2つの実施例は発光パルスの
時間と周期が記録パワーと消去パワーとで同じに設定し
た。これは、装置の簡便化に効果がある。もちろん、記
録パワーと消去パワーとで発光パルスの時間と周期が異
なっていても良い。
【0026】また、発光パルス間は消光していても、あ
るいは記録パワーや消去パワーより低パワーの、例え
ば、再生パワーで発光していても良い。
【0027】さらに、実施例では角速度一定で回転して
いる光ディスクについて記述したが、もちろん、線速度
一定の条件で本記録方式を用いても良い。また、説明は
相変化光ディスクにおいて行ったが、光磁気型光ディス
クに適用しても良い。
【0028】
【発明の効果】本発明では、線速度が変わっても記録時
および消去時のレーザ照射に伴う光ディスク内の温度変
化がそれぞれ一定になる。その結果、線速度によらず、
光ディスクへのデータの記録およびデータの消去が最適
の条件で行われるため記録パワーマージンおよび消去パ
ワーマージンが広がり、ディスクの信頼性が向上する。
また、従来より内周にデータを記録できるため記録容量
が増加する。さらに、データの光ディスクへの記録消去
開始と終了とがAC(交流)変調のため記録膜に与える
熱ダメージが軽減され、書換回数が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の光ディスクへの記録方
法を表したレーザパワー変調を示す図
【図2】本発明の第二の実施例の光ディスクへの記録方
法を表したレーザパワー変調を示す図
【図3】相変化型光ディスクの記録膜における記録時お
よび消去時の温度の時間変化を示した図
【図4】最高到達温度が一定とした場合の記録時の冷却
速度と記録パルス時間との関係を示した図
【図5】従来例の光ディスクへの記録方法を表したレー
ザパワー変調を示す図
【符号の説明】
Tp 記録パルスの周期 Tb 消去パルスの周期 τp 記録パルス時間 τb 消去パルス時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 哲也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−278518(JP,A) 特開 平1−119921(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 7/00 G11B 7/125

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録膜にマークを形成するレベルと記録
    膜に存在するマークを消去するレベルの2つのパワーレ
    ベルを有し、この2つのパワーレベルの、それぞれの
    光パルス時間を30ns以下、発光パルス周期を前記発
    光時間の1.5倍以上2倍以下とし、パワー強度を発光
    パルス中心位置での最高到達温度が一定になるように選
    択する光ディスクへの記録方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも記録膜にマークを形成するレ
    ベルと記録膜に存在するマークを消去するレベルの2つ
    のパワーレベルを有し、この2つのパワーレベルの、そ
    れぞれの発光パルス時間を30ns以下、発光パルス周
    期を発光時間の1.5倍以上2倍以下とし、発光パルス
    との時間と周期とを常に一定とし、パワー強度を発光パ
    ルス中心位置での最高到達温度が一定になるように選択
    する光ディスクへの記録方法。
  3. 【請求項3】 記録膜にマークを形成するレベルの発光
    を、少なくとも1つ以上の常に同数のパルスで構成する
    ことを特徴とする請求項2記載の光ディスクへの記録方
    法。
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JP4380004B2 (ja) * 2000-02-28 2009-12-09 ソニー株式会社 記録媒体の製造方法、および記録媒体製造用原盤の製造方法
JP4329208B2 (ja) * 2000-03-02 2009-09-09 ソニー株式会社 記録媒体の製造方法、記録媒体製造用原盤の製造方法、記録媒体の製造装置、および記録媒体製造用原盤の製造装置
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