JP3265522B2

JP3265522B2 - 光記録方法及び光記録装置

Info

Publication number: JP3265522B2
Application number: JP34563493A
Authority: JP
Inventors: 信一栗田; 旬斎藤; 義浩山中
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 2002-03-11
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JPH0773465A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録方法及び光記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録は、現在、レーザビームの熱的性
質が専ら利用されて記録が成されており、記録媒体（光
ディスク）としては、一度だけ記録可能なライトワン
ス型光ディスク（孔開けタイプ）、例えば薄い金属膜も
しくはサーメット膜を記録層とする光ディスク、記
録、再生、消去が繰り返し何度でも可能な光ディスク、
例えば磁性薄膜を記録層とする光磁気ディスク、結晶相
と非晶質相との間で相変化する金属膜もしくはサーメッ
ト膜を記録層とする相変化光ディスクなどが挙げられ
る。

【０００３】光ディスクには、これから情報を記録する
トラックが渦巻き状又は同心円状に何万本も形成されて
いる。このトラック上に０と１に相当する２種の情報単
位が形成され、情報が記録される。実際には、トラック
それ自身（つまり、地の部分）が０又は１の一方に相当
する第１情報単位を示し、トラック上に点々と又は島状
に０又は１の他方に相当する第２情報単位（最近、これ
をマークと呼ぶ）が形成される。この場合、マークの有
無、マーク間隔、マークの長さ、マーク形成開始位置
（つまり、マークの前エッジ位置）、マーク形成終了位
置（つまり、マークの後エッジ位置）等が情報を表す。
特にマークのエッジ位置が情報を表す方法はマーク長記
録と呼ばれる。

【０００４】光記録装置は、主として、レーザビーム光
源、該光源からレーザビームを光ディスクに照射する照
射光学系、レーザビーム強度を記録すべき情報に従い変
調する変調手段、並びに光ディスクの回転手段からな
る。光磁気記録装置の場合には、更にビームの照射位置
にバイアス磁界を印加する磁気手段が付加される。

【０００５】光記録はレーザビームの熱的性質を専ら利
用する（ヒートモード）ので、原理的には、レーザビー
ム強度を相対的に高い第１レベルと相対的に低い基底レ
ベル（第２レベル）との間でパルス変調すればよく、第
１レベルのとき、マークが形成され、第２レベルのと
き、マークは形成されない。

【０００６】つまり、１つのパルスで１つのマークが形
成される。第２レベルはマークを形成しないので、第２
レベルはゼロでもよい。しかし、マークを形成したいと
き、言い換えれば、マークの前エッジを形成したいと
き、形成直前のディスク温度状態を、常に積極的に一定
温度状態に保っておくことが好ましい。そうしないと、
前エッジ位置が形成直前の温度状態に依存して変動する
ことになる。変動は、高密度で記録しようとすると、障
害となる。

【０００７】そこで、光ディスクを所定の温度Θpre に
余熱してプレヒート状態にしておくことが好ましく、第
２レベルはこのプレヒート状態（温度Θpre ）を保つ強
度Ｐpre とすることが一般的である。温度Θpre は、マ
ーク形成直前のディスクの温度が、ビームのピーク温度
位置又はスポット中心位置で記録する情報（データ）パ
ターンによらず一定の温度であり、Ｐpre は以下の式で
示される。

【０００８】 Θpre ＝Ａ×Ｐpre ×｛１−exp(−∞／τ）｝＋ΘA …式（３）

【０００９】但し、Ａ（℃／ｍＷ）は、当該ディスクと
スポットと記録線速度によって決定されるレーザビーム
強度の熱効率であり、ΘA （℃）はビームを全く照射し
ていない状態でのディスク温度である。

【００１０】マークの形成方法の第１は、単純に１つの
パルスで１つのマークを形成する方法である。図１３
は、この第１の方法で１つのマークを形成する場合のレ
ーザビーム強度の波形図である。図１３に示すように、
マーク形成を開始すべくレーザビーム強度を基底レベル
（第２レベル）Ｐpre から立ち上げ、立ち上げた強度
（第１レベル）ＰW1を半値幅で時間ＴW1維持した後、Ｐ
pre に立ち下げるパルス波形となる。この場合には、マ
ーク長が長くなったとき、熱蓄積による弊害がでる。

【００１１】その弊害とは、マーク形成を終了すべくレ
ーザビーム強度をＰpre に立ち下げても、それまでの熱
蓄積があるので、媒体温度がマーク形成開始温度以下に
なかなか下がらない。そのため、マーク長さが不用意に
長くなってしまったり、マークの幅が不用意に太くなる
ことである。この弊害を「マーク形成の終了位置、つま
りマークの後エッジ位置の、記録データパターン依存
性」と言う。この依存性は、高密度記録にとって障害に
なり、データの弁別性を低下させる。

【００１２】マーク形成方法の第２は、この問題を幾分
か解決するものである。図１４は、この第２の方法で１
つのマークを形成する場合のレーザビーム強度の波形図
である。この方法では、長いマークを形成するとき、図
１４に示すように、マーク形成を開始すべくレーザビー
ム強度を前記Ｐpre から立ち上げるとき、立ち上げた強
度をＰW1とし、その強度ＰW1を時間ＴW1維持した後、マ
ーク形成が開始されたならば、ＰW1より少し小さい強度
ＰW2に下げてマーク形成を続け、最後に、マーク形成を
終了すべく、レーザビーム強度をＰpre に立ち下げるの
である。この方式は特にプリパルス方式と呼ばれる。

【００１３】次にマーク形成方法の第３の方法について
説明する。図１５は、この第３の方法で１つのマークを
形成する場合のレーザビーム強度の波形図である。図１
５に示すように、マークを形成すべく、光記録媒体に照
射するレーザビーム強度を、Ｐpre からＰpre より高い
強度ＰW1へ立ち上げ、ＰW1を時間ＴW1維持した後ＰW1よ
り低い強度ＰLTに立ち下げ、その後ＰLTとＰLTより高い
強度ＰW2との間で強度変調させるのである。ＰW2を維持
する時間はＴW2、ＰLTとＰW2との間で強度変調させる際
の変調周期はＴp である。

【００１４】この方式は、本来１つのパルスであるべき
波形（図１３参照）が、先頭の小パルスと１又は２以上
の後続の小パルスとからなる波形となっており、パルス
トレイン（pulse train ）方式と呼ばれる。この場合に
は、マーク形成中の光ディスクのレーザビーム照射位置
の温度は、一般に高い温度付近で上下に変動する。

【００１５】他方、高密度記録の場合、次のマークの開
始位置が、前のマークの終了位置に依存して変動してし
まう問題があった。このことを「マーク形成の開始位
置、つまりマークの前エッジ位置の、記録データパター
ン依存性」と言う。この問題を解決するため、マーク形
成を終了すべくレーザビーム強度を立ち下げるとき、一
旦、Ｐpre より低いＰLBに下げて、時間Ｔoff 後Ｐpre
に立ち上げる光記録方式が提案された。

【００１６】図１６は、この方式で１つのマークを形成
する場合のレーザビーム強度の波形図である。この方式
では、前のマーク長さがどんなであっても、次のマーク
形成は所定の位置から開始される。つまり、次のマーク
にとっては、前のマークからの熱的影響が遮断されてい
る訳である。このように熱的影響が遮断される条件のこ
とを「熱遮断条件」と呼び、これはＰpre とＰLBとＴof
f で示される。

【００１７】レーザビーム強度がＰW1又はＰW2から低下
し、ＰLBを経てＰpre になったとき、光ディスクの温度
はマーク形成が可能な高い温度（以下、Θtop とする）
から降温し、やがてプレヒート状態の温度Θpre で一定
になる。この場合に降温プロフィールは２通りある。

【００１８】第１は、Θtop から単調に低下してΘpre
に達し、そのまま横ばい（一定）となる降温プロフィー
ルである。第２は、Θtop から低下し、一旦、Θpre 以
下になり、今度は昇温を始めてΘpre に達し、そのまま
横ばい（一定）となる降温プロフィールである。いずれ
にせよ、光ディスクの温度がΘpre で一定になっていな
いと、次のマーク形成の開始位置、つまりマークの前エ
ッジ位置が所望の通りにならない。いずれの場合にも、
Θtop から低下しΘpre で一定になるまでの時間をＴtc
と呼ぶ。

【００１９】記録密度を高めるべく、Ｔtc時間過ぎる前
に次のマークを形成させると、マークの前エッジ位置が
記録データパターン依存性を持ってしまい、データ弁別
性が低下する。そこで、Ｔtc時間過ぎた後、次のマーク
を形成させることになるが、このＴtcが長いと次のマー
クとの間隔を長くせざるをえないので、記録密度が粗く
なる。このＴtcを短くする条件が熱遮断条件であるとも
言える。

【００２０】図１７は、パルストレイン及び熱遮断方式
でマークを形成した場合の、各時刻のレーザビームのス
ポット中心の温度又は各時刻のピーク温度のグラフであ
る。熱遮断が足りないと、図１７に一点鎖線で示す降温
プロフィールが得られ、長いＴtcがもたらされる。ま
た、熱遮断が過ぎると図１７に二点鎖線で示す降温プロ
フィールが得られ、同じく長いＴtcがもたらされる。最
適な熱遮断条件では、図１７に実線で示す降温プロフィ
ールが得られ、最短のＴtcがもたらされる。

【００２１】本発明者は本願とは別に、使用される光デ
ィスク毎に最短のＴtcを得るための最適な熱遮断条件を
決定する方法を提案した。すなわち、光記録媒体に照射
するレーザビーム強度を、前記媒体面上の温度がある一
定温度Θpre となるプレヒート状態を保つ強度Ｐpre か
らＰpre より高い強度ＰW1へ立ち上げて前記媒体面上に
マークを形成し、ＰW1を時間ＴW1維持した後Ｐpre より
低い強度ＰLBに立ち下げ、時間Ｔoff 後Ｐpre に立ち上
げる熱遮断方式において、前記各値を下記式（２）を満
足する組合せとして求める光記録の熱遮断条件決定方法
である。

【００２２】Ｔoff ＝τ×ln[{( ＰW1- ＰLB)-( ＰW1- Ｐpre)×exp(- ＴW1/ τ)}÷( Ｐpr e-ＰLB)]…式（２）

【００２３】なお、この式において、τは光記録におけ
るディスクの熱時定数で、本発明者はこのτがディスク
によって異なることを発見し、更にこのτを測定する方
法を考案した。このτについては、後述する。

【００２４】このように使用する光ディスクの熱時定数
τを前記式（２）に代入して決定した熱遮断条件を用い
てデータの記録を行えば図１７に示したＴtcが最小とな
る。すなわち、この式（２）により決定された熱遮断条
件を用いてデータの記録を行えば、次のマークの形成位
置（マークの前エッジ位置）が前のマークによらず常に
所定の位置となる。このため、記録データパターン依存
性、データの弁別性の低下がなくなり、高密度記録が可
能となる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】このように、光記録に
おいては、熱遮断とプレヒートによって一定の温度状態
を保持しているが、この温度状態Θpre を実現するには
必ず前のマークからの熱の流れ込みが必要であり、前の
マークからの熱干渉（降温）とプレヒートによる加熱
（昇温）をバランスさせることが重要である。

【００２６】しかしながら、最初に形成されるマークに
ついては、前のマークが存在しないため前のマークから
の熱の流れ込みがなく、前述のようにマーク形成直前の
温度状態を一定にすることができない。このため、従来
においては、最初に形成されるマーク（以下、「第１の
マーク」と称する。）については、前エッジの形成が正
確にできないとの問題があった。

【００２７】本発明は、かかる問題を解決すべくなされ
たもので、第１のマークの前エッジの形成を正確に行う
ことができる光記録方法及び光記録装置を得ることを目
的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明は以下のような構成とした。すなわち、請求項１
の発明は、「ディスク状の記録媒体を回転させるととも
に、該記録媒体に対して記録すべき二値化情報に従って
強度変調したレーザビームを照射して該照射点を加熱す
ることによりマークを形成して該マークの列により一定
の情報を記録する光記録方法において、前記マーク列を
構成するマークのうち前記最初のマークの形成開始位置
の記録媒体の温度は、前記レーザビームを照射しない状
態の記録媒体の温度より高くかつ前記マーク形成時の記
録媒体の温度より低い所定温度Θpre であり、前記温度
Θpre が他のマークの開始位置の記録媒体の温度と等し
い温度となるように、前記レーザビームにより前記記録
媒体を加熱し、かつ前記最初のマークを形成する前にダ
ミーのマークを形成することを特徴とする光記録方
法。」である。

【００２９】請求項２の発明は、「前記最初のマークを
形成する前に、レーザビームを基底強度Ｐb からＰb よ
り高い強度Ｐpre に立ち上げて照射し、前記温度Θpre
とみなせる温度まで前記記録媒体を加熱することを特徴
とする請求項１記載の光記録方法。」である。

【００３０】請求項３の発明は、「レーザビームを基底
強度Ｐb から強度Ｐpre に立ち上げ、前記強度Ｐpre で
十分な時間照射したとき、記録媒体の温度が前記温度Θ
preとなる場合、前記ダミーのマークは、最初のマーク
を形成する前に、前記媒体に照射するレーザビーム強度
を前記強度Ｐpre からＰpre より高い強度ＰW1へ立ち上
げ、ＰW1を時間ＴW1維持した後Ｐpre より低い強度ＰLB
に立ち下げ、時間Ｔoff 後Ｐpreに立ち上げることによ
り形成することを特徴とする請求項１記載の光記録方
法。」である。

【００３１】請求項４の発明は、「ディスク状の記録媒
体を回転させる回転手段と、前記記録媒体にマーク列を
形成して情報を記録するためのレーザビームを発生させ
る光源と、記録すべき二値化情報に従って前記レーザビ
ームを強度変調して前記記録媒体に照射する変調手段と
を備えた光記録装置において、前記マーク列を構成する
マークのうち最初のマークの形成開始位置の記録媒体の
温度は、前記レーザビームを照射しない状態の記録媒体
の温度より高くかつ前記マーク形成時の記録媒体の温度
より低い所定温度Θpre であり、前記温度Θpre が他の
マークの開始位置の記録媒体の温度と等しい温度となる
ように、レーザビーム強度を変調し、かつ前記最初のマ
ークを形成する前にダミーのマークを形成する手段を備
えたことを特徴とする光記録装置。」である。

【００３２】請求項５の発明は、「最初のマークを形成
する前に、レーザビームを基底強度ＰbからＰb より高
い強度Ｐpre に立ち上げて照射し、前記温度Θpre とみ
なせる温度まで前記記録媒体を加熱することを特徴とす
る請求項４記載の光記録装置。」である。

【００３３】請求項６の発明は、「レーザビームを基底
強度Ｐb から強度Ｐpre に立ち上げ、前記強度Ｐpre で
十分な時間照射したとき、記録媒体の温度が前記温度Θ
preとなる場合、最初のマークを形成する前にダミーの
マークを形成すべく、前記記録媒体に照射するレーザビ
ーム強度を、前記強度Ｐpre からＰpre より高い強度Ｐ
W1へ立ち上げ、ＰW1を時間ＴW1維持した後Ｐpre より低
い強度ＰLBに立ち下げ、時間Ｔoff 後Ｐpre に立ち上げ
る変調手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の光
記録装置。」である。

【００３４】また、請求項１または請求項４の発明にお
いては、レーザビームを基底強度Ｐb から強度Ｐpre に
立ち上げ、前記強度Ｐpre で十分な時間照射したとき、
記録媒体の温度が前記温度Θpre となる場合、最初のマ
ークを形成するＴa 時間前に、レーザビームを基底強度
Ｐb から強度Ｐa に立ち上げ、前記強度Ｐa で時間Ｔa
照射し、レーザビーム強度Ｐa 及びＰa を維持する時間
Ｔa を下記式（１）を満足する組み合わせとして求めて
もよい。Ｐpre −Ｐb ＝（Ｐa −Ｐb ）×｛１−exp(−Ｔa ／τ）｝…式（１）（τは前記記録媒体の熱時定数）

【００３５】また、請求項３または請求項６の発明にお
いては、前記各値を下記式（２）を満足する組合せとし
て求めてもよい。Ｔoff ＝τ×ln[{( ＰW1- ＰLB)-( ＰW1- Ｐpre)×exp
(- ＴW1/ τ)}÷( Ｐpre-ＰLB)] …式（２）（τは前記記録媒体の熱時定数）

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【作用】まず、熱時定数τについて説明する。図７は、
記録すべきデータ信号のパターン（波形）の一例（図７
(1) ）、そのときのレーザビームの発光及び消光を示す
チャート（光源へ入力する電力のチャート）（図７(2)
）、そのときのディスクの温度プロフィール（昇温プ
ロフィール）（図７(3) ）、及び形成されるマークの関
係を示す説明図（図７(4) ）である。

【００４３】光ディスクに対し、記録用レーザビーム
（パルス）を用いて光記録を行なう場合、熱拡散の立場
から光ディスクを見ると、断熱的ディスクと熱拡散的デ
ィスクの２種存在する。レーザビームをデータ信号（図
７(1) ）に従い、図７(2) に示すように、消光から発光
へとステップ関数的（矩形波のように）に立ち上げると
する。

【００４４】断熱的ディスクは、熱拡散的ディスクに比
べて熱がこもり易いため、レーザビームの単位強度当た
りの昇温［℃／ｍＷ］、すなわち、式（３）に於けるＡ
が大きい。つまり、同一の強度で長時間照射した場合、
温度が飽和するレベルは、断熱的ディスクの方が高い。
一方、断熱的ディスクは、昇温プロフィール又は温度プ
ロフィール〔instantaneous (elevated) temperature
profile 〕が飽和に達するまでの所要時間が、熱拡散的
ディスクに比べて長い。

【００４５】図８は、温度が飽和に達するまでの所要時
間（ｔsat ）を示す温度プロフィールのグラフである。
すなわち、断熱的ディスクは、図８におけるｔsat が、
熱拡散的ディスクに比べて長い。このことは、土瓶は鉄
瓶よりも熱し難く冷め難いと考えれば、分かりやすい。
熱時定数τは、このｔsat に対応する。すなわち、ｔsa
t の長いディスクはτが大きいといえる。

【００４６】本発明者の一人は、鋭意研究の結果、先に
光ディスクそれ自体を測定することによって、ディスク
の熱時定数を測定する方法を発明した。次にこの測定方
法を説明する。

【００４７】＜熱時定数の測定方法＞被測定物である光
ディスクと、測定ツール（測定手段）である光ディスク
評価用の光記録／再生装置（以下、評価用ドライブとも
言う）を用意する。レーザビームは、N.A.＝ 0.55 、波
長＝ 830 nm であり、立ち上がり時間と立ち下がり時間
は共に約 5nsecである。評価用ドライブに光ディスクを
セットし、ディスクのトラックが測定線速度（Ｖ＝11.3
ｍ／sec ）となるようにディスクを回転させる。次に
評価用ドライブのレーザビームのスポットをトラック上
にサーボオンさせる。つまり、フォーカシングとトラッ
キングのサーボ装置を作動させる。

【００４８】そして、レーザビームをパルス変調する。
レーザビームの照射によりディスクの温度は上昇する
が、パルス変調は、各パルスの加熱による熱が干渉し合
わないと見なせるに十分な時間間隔が開くようなデュテ
ィ・サイクル（duty cycle）とする。そして、様々なパ
ルス時間長（pulse dulation time ；以下、P.D.T.と略
す）を持つパルスをディスクに照射し、各P.D.T.毎の
「ディスクに記録を行うことのできる最小パワー（Ｐth
）」を求める。

【００４９】図９は、パルス時間長（P.D.T.）を説明す
る波形図である。時間P.D.T の間、「ディスクに記録を
行うことのできる最小パワー（Ｐth ）」でレーザビー
ムのパルスをディスクに照射することを示している。

【００５０】図１０は、Ｐth を縦軸、P.D.T.を横軸に
データをプロットしたグラフである。図１０に示すよう
に、Ｐth はP.D.T.が長くなるにつれて低下し、ある一
定のレベルＰ0 に収束する。

【００５１】次に、図１１に示す如くに、Ｐth をＰ0
で規格化した値の逆数、すなわち、Ｐ0 ／Ｐth を縦
軸、P.D.T.を横軸にデータをプロットする。これは、レ
ーザビームをディスクに照射した場合の、昇温時の熱応
答関数のグラフを表す。また、図１２に示す如くに、縦
軸に１−Ｐ0 ／Ｐth をとれば、レーザビームをＯＦＦ
した時の、降温時の熱応答関数のグラフを表す。図１２
の熱応答関数が指数関数exp( −ｔ／τ) に近似できる
とき、前記τは測定した光ディスクの、測定した線速度
（Ｖ）での、測定したレーザビームによる昇温降温の熱
時定数を表す。

【００５２】このような熱時定数τを考慮して、第１の
マーク形成直前のディスク温度がプレヒート状態を保つ
一定の温度Θpre となるようにレーザビーム強度を変調
する。これによって、第１のマークの形成直前の温度状
態が、第２のマーク以降のマーク形成直前の温度状態と
等しくなり、相対的にマークの前エッジ位置の変動がな
くなる。

【００５３】以下、実施例により本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれに限られるものではない。

【００５４】

【実施例】図１は、本実施例にかかる光磁気記録装置の
主要な構成を示す概念図である。この装置は再生装置を
兼用しており、主として、光磁気記録媒体Ｄを回転させ
るモータ（回転手段６）、レーザビーム光源２、レーザ
ビームの強度を、記録すべき２値化情報に従い、高レベ
ルと低レベルとの間でパルス変調する光源駆動回路１、
記録磁界印加手段（永久磁石１１）、パルス波形整形回
路１０、及び条件決定手段１２からなる。

【００５５】条件決定手段１２は、式（１）に基づいて
各値（Ｐb 、Ｐa 、Ｐpre 、Ｔa ）の組み合わせ、また
は、式（２）に基づいて各値（Ｐpre 、ＰW1、ＰLB、Ｔ
W1、Ｔoff ）の組合わせを決定する演算部と、決定され
た値を出力する出力部を備えている。演算部では、式
（１）（２）に基づいて各値を決定する。そして、決定
された値を出力部から出力する。パルス波形整形回路１
０では、この出力値に基づいてパルス波形を整形する。

【００５６】媒体Ｄとして、光磁気ディスクをセットす
る。回転手段６で媒体Ｄを回転させ、媒体Ｄのトラック
の線速度が所定値となるようにする。光源２からのレー
ザビームのスポットをトラック上にサーボオンさせる。
つまり、フォーカシングとトラッキングのサーボ装置
（不図示）を作動させる。

【００５７】そして、光源２から出射されるレーザビー
ムを、光源駆動回路１により記録すべき２値化情報に従
いパルス変調する。光源２から出射したビームは、コリ
メータレンズ３を通って平行にされた後、ビームスプリ
ッタ４で反射される。反射されたビームは、対物レンズ
５で集光され、媒体Ｄ上に焦点を結ぶ。記録は、これで
基本的に終わりである。

【００５８】再生の場合は、強度変調をしないＤＣ点灯
のレーザビームを記録時と同様に媒体Ｄに照射する。そ
して、媒体から反射された光を対物レンズ５を通してビ
ームスプリッタ４に入射させ、そこを透過した光を集光
レンズ７で集光した上で、ディテクタ９に入射させる。
このとき、集光レンズ７とディテクタ９との間に置いた
アナライザ（偏光子）を通して、偏光面の回転状況を光
の強度変化に変換する。これにより、偏光面の回転とし
て読みとった媒体Ｄの記録情報を光の強度変化に変換す
る。光の強度変化は、ディテクタ９で電気信号の強弱に
変換される。これが再生である。

【００５９】上記のような装置において、作用の項で説
明したτの測定法でτ＝55nsec（Ｖ＝11.3ｍ／sec ）を
有する光磁気ディスクを用意した。全面初期化の後、こ
の光磁気ディスクを測定線速度：Ｖ＝11.3ｍ／sec で回
転させ、これに対し、N.A.＝0.55 、波長＝830nm 、レ
ーザパルスの立ち上がり、立ち下がり時間が共に約 5ns
ec である記録再生用レーザビームを用い、次の条件で
２／３（１，７） R.L.L., 0.56 μｍ／bit,Ｔ（write
clock period）＝ 33 nsecの NRZI マーク長記録用信号
の２Ｔマーク（４Ｔ周期）を記録した。

【００６０】パルス波形は、図１６に示すような、熱遮
断方式を使用した。条件は、τ＝55nsec、ＰLB＝Ｐr ＝
1.5 ｍＷ、ＴW1＝50nsec、Ｐb ＝0.5 ｍＷ、Ｐpre ＝5.
0 ｍＷ、ＰW1＝10ｍＷ、Ｔoff ＝33nsec（この値は、上
の数値を式（２）に代入して求めた）である。

【００６１】そして、図２に示すように、第１のマーク
を記録する前に、予めレーザビーム強度を基底強度Ｐb
からプレヒートレベルＰpre に立ち上げておく。厳密に
は、レーザビーム強度をＰpre に立ち上げてから、ディ
スクの温度がΘpre になるまでには、前記式（３）から
判るように無限の時間が必要であるが、実際には、ある
程度の時間Ｐpre を維持すれば、ディスクの温度がΘpr
e になったと近似することができる。

【００６２】例えば、レーザビーム強度をＰpre に立ち
上げてからΘpre の９０％までディスク温度が上昇する
時間Ｔ90は、次のようになる。

【００６３】０．９×（Ｐpre −Ｐb ）＝（Ｐpre −Ｐ
b ）×｛１−exp （−Ｔ90／τ）｝

【００６４】これを解いて、Ｔ90＝127 nsecを得る。

【００６５】従って、本実施例では、第１のマークを形
成する127 nsec前にレーザビーム強度をＰb からＰpre
に立ち上げた。この結果、本実施例により記録された第
１のマークの前エッジ位置を確認したところ、その変動
は殆ど認められなかった。

【００６６】本発明の第２の実施例を説明する。本実施
例では、図３に示すように、第１マークを記録する直前
にディスクの温度がΘpre となるような仮の先頭パルス
を入力する。例えば、該先頭パルスのパルス幅を、Ｔa
＝50nsec、Ｐb ＝0.5 ｍＷ、Ｐpre ＝5.0 ｍＷとする
と、先頭パルスのレーザビーム強度Ｐa は次のようにな
る。

【００６７】Ｐpre −Ｐb ＝（Ｐa −Ｐb ）×｛１−ex
p(−Ｔa ／τ）｝

【００６８】これを解いて、Ｐa ＝8.0 ｍＷを得る。

【００６９】従って、本実施例では、第１のマークを記
録する50nsec前にＰa ＝8.0 ｍＷで先頭パルスを立ち上
げ、Ｔa ＝50nsec維持した後、第１のマークを記録し
た。前記第１の実施例と同様のデータを記録後、第１の
マークの前エッジ位置を確認したところ、変動は全く認
められなかった。

【００７０】本願の第３の実施例を説明する。本実施例
では、図４に示すように、第１のマークを記録する前
に、ディスクの温度がΘpre 以上になるような先頭パル
スを入力し、ディスクの温度がΘpre となったら、レー
ザビーム強度をＰpre に落とす。例えば、先頭パルスの
パルス幅を、Ｔa ＝50nsec、Ｐb ＝0.5 ｍＷ、Ｐpre ＝
5.0 ｍＷとすると、先頭パルスのレーザビーム強度Ｐa
は、次のようになる。

【００７１】Ｐpre −Ｐb ＝（Ｐa −Ｐb ）×｛１−ex
p(−Ｔa ／τ）｝

【００７２】これを解いて、Ｐa ＝8.0 ｍＷを得る。

【００７３】従って、本実施例では、第１のマークを記
録する100 nsec前にＰa ＝8.0 ｍＷで先頭パルスを立ち
上げ、Ｔa ＝50nsec維持した後レーザビーム強度をＰpr
e ＝5.0 ｍＷにして50nsec維持してから、前記第１の実
施例と同様のデータを記録した。その後、第１のマーク
の前エッジ位置を確認したところ、変動は全く認められ
なかった。

【００７４】本願の第４の実施例を説明する。本実施例
では、図５に示すように、第１のマークを所定の位置に
記録する前に、その手前の領域に１つ又は複数のダミー
のマークを記録する。このマークについて、本来のマー
クを記録する場合と同様に、前記の熱遮断とプレヒート
を利用すれば、第１のマーク形成直前の温度は、第２の
マーク以降のマーク形成直前の温度と等しくなる。

【００７５】本実施例では、前記ダミーのマークを２
Ｔ、ギャップを２Ｔとして、前記第１の実施例と同様条
件で、第１のマークの前に記録した。その後、第１のマ
ークの前エッジ位置を確認したところ、変動は全く認め
られなかった。

【００７６】以上の実施例の比較として、図６に示すよ
うに、従来の通り第１のマークを記録するための記録強
度を基底強度Ｐb から立ち上げ、前記第１の実施例と同
様のデータ記録した。そして、第１のマークの前エッジ
位置を確認したところ、該第１のマークは他のマーク比
較して約１nsec後ろにずれていた。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
第１のマークの前エッジを正確な位置に形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る光記録装置の主要な構成を示す概
念図である。

【図２】本発明の第１の実施例のレーザビーム強度の波
形、及びディスクの温度変化の状態を示す線図である。

【図３】本発明の第２の実施例のレーザビーム強度の波
形、及びディスクの温度変化の状態を示す線図である。

【図４】本発明の第３の実施例のレーザビーム強度の波
形、及びディスクの温度変化の状態を示す線図である。

【図５】本発明の第４の実施例のレーザビーム強度の波
形、及びディスクの温度変化の状態を示す線図である。

【図６】本発明に対する比較例として従来のレーザビー
ム強度の波形、及びディスクの温度変化の状態を示す線
図である。

【図７】記録すべきデータ信号のパターン（波形）の一
例、そのときのレーザビームの発光及び消光を示すチャ
ート（光源へ入力する電力のチャート）、そのときのデ
ィスクの温度プロフィール（昇温プロフィール）及び形
成されるマークの関係を示す説明図である。

【図８】温度が飽和に達するまでの所要時間（ｔsat ）
を示す温度プロフィールのグラフである。

【図９】パルス時間長（P.D.T.）を説明する波形図であ
る。

【図１０】Pth を縦軸、P.D.T.を横軸にデータをプロッ
トしたグラフである。

【図１１】P0／Pth を縦軸、P.D.T.を横軸にデータをプ
ロットしたグラフである。これは、ディスクの昇温プロ
フィールを表す。

【図１２】１−P0／Pth を縦軸、P.D.T.を横軸にデータ
をプロットしたグラフである。これは、ディスクの降温
プロフィールを表す。

【図１３】従来の方式で１つのマークを形成する場合の
レーザビーム強度の波形図である。

【図１４】プリパルス方式で１つのマークを形成する場
合のレーザビーム強度の波形図である。

【図１５】パルストレイン方式で１つのマークを形成す
る場合のレーザビーム強度の波形を示す線図である。

【図１６】熱遮断を用いて、１つのマークを形成する場
合のレーザビーム強度の波形図である。

【図１７】パルストレイン及び熱遮断方式でマークを形
成した場合の、各時刻のレーザビームのスポット中心の
温度又は各時刻のピーク温度のグラフである。

【符号の説明】

１光源駆動回路２レーザビーム光源３コリメータレンズ４ビームスプリッタ５対物レンズ６モータ（回転手段）７集光レンズ８アナライザ（偏光子）９ディテクタ１０パルス波形整形回路１１記録磁界印加手段（永久磁石）１２条件決定手段Ｄ記録媒体 Θtop マーク形成が可能な高い温度 Θpre プレヒート状態の温度ＰW1 マークを形成するための第１のレーザビーム強
度ＰW2 マークを形成するための第２のレーザビーム強
度ＴW1 ＰW1を維持する時間ＴW2 ＰW2を維持する時間Ｐb レーザビーム強度の基底レベルＰpre プレヒート状態を保持するためのレーザビーム
強度ＰLT パルストレイン方式の後続パルス間で立ち下げ
られるレーザビーム強度Ｔp パルストレイン方式の後続パルス間で強度変調
させる際の変調周期ＰLB 熱遮断を行うためのレーザビーム強度Ｔoff 熱遮断を行うためにＰLBを維持する時間Ｔ書き込みクロック周期Ｐr 再生時のレーザビーム強度ｔsat ディスクの温度が飽和に達するまでの所要時間Ｐth ディスクに記録を行える最小のレーザビーム強
度 P.D.T. パルス時間長 τ 熱時定数尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

フロントページの続き (56)参考文献特開平４−163730（ＪＰ，Ａ) 特開平３−54739（ＪＰ，Ａ) 井手浩、外７名，「高密度光磁気ディスクにおける記録磁区形状の制御方式」，光メモリシンポジウム’92，日本，1992年７月13日，ｐｐ．63−64 井手浩、外９名，「光磁気ディスクの高密度マークエッジ記録制御方式の検討」，1992年電子情報通信学会秋季大会講演論文集，日本，分冊５，ｐ．21 戸田剛、外８名，「光強度オーバーライト方式における記録パルス波形−消去特性」，1992年電子情報通信学会秋季大会講演論文集，日本，分冊５，ｐ．22 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/125 G11B 11/105

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスク状の記録媒体を回転させるとと
もに、該記録媒体に対して記録すべき二値化情報に従っ
て強度変調したレーザビームを照射して該照射点を加熱
することによりマークを形成して該マークの列により一
定の情報を記録する光記録方法において、前記マーク列を構成するマークのうち前記最初のマーク
の形成開始位置の記録媒体の温度は、前記レーザビーム
を照射しない状態の記録媒体の温度より高くかつ前記マ
ーク形成時の記録媒体の温度より低い所定温度Θpre で
あり、前記温度Θpre が他のマークの開始位置の記録媒
体の温度と等しい温度となるように、前記レーザビーム
により前記記録媒体を加熱し、かつ前記最初のマークを
形成する前にダミーのマークを形成することを特徴とす
る光記録方法。
【請求項２】前記最初のマークを形成する前に、レー
ザビームを基底強度ＰbからＰb より高い強度Ｐpre に
立ち上げて照射し、前記温度Θpre とみなせる温度まで
前記記録媒体を加熱することを特徴とする請求項１記載
の光記録方法。
【請求項３】レーザビームを基底強度Ｐb から強度Ｐ
pre に立ち上げ、前記強度Ｐpre で十分な時間照射した
とき、記録媒体の温度が前記温度Θpre となる場合、前記ダミーのマークは、最初のマークを形成する前に、
前記媒体に照射するレーザビーム強度を前記強度Ｐpre
からＰpre より高い強度ＰW1へ立ち上げ、ＰW1を時間Ｔ
W1維持した後Ｐpre より低い強度ＰLBに立ち下げ、時間
Ｔoff 後Ｐpreに立ち上げることにより形成することを
特徴とする請求項１記載の光記録方法。
【請求項４】ディスク状の記録媒体を回転させる回転
手段と、前記記録媒体にマーク列を形成して情報を記録
するためのレーザビームを発生させる光源と、記録すべ
き二値化情報に従って前記レーザビームを強度変調して
前記記録媒体に照射する変調手段とを備えた光記録装置
において、前記マーク列を構成するマークのうち最初のマークの形
成開始位置の記録媒体の温度は、前記レーザビームを照
射しない状態の記録媒体の温度より高くかつ前記マーク
形成時の記録媒体の温度より低い所定温度Θpre であ
り、前記温度Θpreが他のマークの開始位置の記録媒体
の温度と等しい温度となるように、レーザビーム強度を
変調し、かつ前記最初のマークを形成する前にダミーの
マークを形成する手段を備えたことを特徴とする光記録
装置。
【請求項５】最初のマークを形成する前に、レーザビ
ームを基底強度ＰbからＰb より高い強度Ｐpre に立ち
上げて照射し、前記温度Θpre とみなせる温度まで前記
記録媒体を加熱することを特徴とする請求項４記載の光
記録装置。
【請求項６】レーザビームを基底強度Ｐb から強度Ｐ
pre に立ち上げ、前記強度Ｐpre で十分な時間照射した
とき、記録媒体の温度が前記温度Θpre となる場合、最初のマークを形成する前にダミーのマークを形成すべ
く、前記記録媒体に照射するレーザビーム強度を、前記
強度Ｐpre からＰpre より高い強度ＰW1へ立ち上げ、Ｐ
W1を時間ＴW1維持した後Ｐpre より低い強度ＰLBに立ち
下げ、時間Ｔoff後Ｐpre に立ち上げる変調手段を備え
たことを特徴とする請求項４記載の光記録装置。