JP3490728B2 - 光記録方法 - Google Patents
光記録方法Info
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0045—Recording
- G11B7/00456—Recording strategies, e.g. pulse sequences
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高密度の情報記録が可能
なフォトンモードの光記録媒体の記録方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年書き換え可能な光記録媒体としてフ
ォトンモード反応を記録に利用するフォトクロミック光
記録の研究が活発に行われている。フォトクロミック材
料は所定波長の光を照射すると光化学反応により分子の
構造が変化し、これに伴って特定波長の光に対する吸光
度や屈折率等の光学的特性変化が生じ、また他の波長の
光や熱を加えることで前記変化した分子構造が元に戻る
といった性質を有している。 【０００３】従ってフォトクロミック媒体の記録は特定
波長の光照射による分子構造変化によって行われ、再生
はこれに伴う光学的特性変化、特に吸光度の変化を検出
することにより実行される。 【０００４】このようにフォトンモード記録の特徴とし
て記録マークの形成が光化学反応によって行われるた
め、従来のヒートモード記録のように熱拡散による記録
マークの拡がりがなく、従って微小なマークを記録する
のに適していると考えられていた。言い換えれば同じ大
きさのレーザスポットによって記録が行われるならばヒ
ートモード記録よりフォトンモード記録の方が小さな記
録マークを形成でき、より高密度な記録が達成できると
考えられていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら本発明者
は上述の従来の考え方が誤りであること、即ちフォトン
モード記録はヒートモード記録に比べ小さな記録マーク
の記録・再生を行う能力が劣っているという問題点を新
たに見い出した。 【０００６】つまりヒートモード記録では記録レーザス
ポットの直径で決まる大きさよりも小さな記録マークを
明確に形成することができるが、フォトンモード記録に
おいては記録レーザスポットの直径で決まる大きさより
も小さな記録マークを形成した場合、マーク部と非マー
ク部のコントラストが低下することが判明した。これは
再生信号の出力で言えばフォトンモードではヒートモー
ドより高密度記録領域での出力低下が著しいということ
になる。 【０００７】従って例えばヒートモード記録と同様の記
録方法でデジタル情報記録を行った場合、高周波領域の
ＣＮ（Carrier vs Noise）比の悪化によりエラーレート
が増大するという不都合が生じるという欠点があった。 【０００８】そこで本発明はフォトンモード記録媒体よ
る光記録特有のエラーレートの増大を抑制し且つ記録密
度を大幅に低下させることを防止する記録方法を提供す
ることを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明はフォトンモード
で記録される光記録媒体に対して記録される情報信号に
応じた記録用光を照射し前記媒体に記録情報に応じた種
々の長さの記録マークを形成することにより情報の記録
を行う方法であって、前記媒体に形成された最短記録マ
ークの長さ寸法を、記録用光の光強度がスポット中心の
ｅ -2 倍になるところで定義される前記記録用光スポット
径以上にすることを特徴とする。 【００１０】 【作用】フォトンモードの光記録媒体の記録方法におい
て記録用光スポットの直径をφ（スポット直径は通常素
の光強度がスポット中心のｅ-2倍になるところで定義さ
れている）、記録によって媒体上に形成される最短記録
マーク長をＬmin とするとき、 【００１１】 【数１】 【００１２】となる構成とし、望ましくは記録密度の低
下を抑制するために記録符号としてＲＬＬ（Run Length
Limited）符号を用いる場合にｄが１以上でｋが４以上
とすることにより、高周波領域におけるＣＮ比の著しい
低下の影響を防止でき、更に帯域幅が狭くなるのでシス
テム全体としてのＳＮ比も大きく向上し、エラーレート
の増大が防止できる。 【００１３】さらにＳＮ（Signal vs Noise ）比が改善
できたことによりエラーレートを増大させることなくＲ
ＬＬ符号におけるｄを増やすことができ、この結果Ｌ
min を大きくすることによる記録密度低下を抑えること
ができる。 【００１４】 【実施例】まず微小マーク記録時のヒートモードとフォ
トンモードとの差について以下に述べる。ヒートモード
記録ではレーザ光を比較的強いパワーで媒体に集光し、
これにより記録層の温度を上昇させてある程度の温度
（＝閾値）以上になった部分だけが記録マークとして媒
体上に記録される。この温度閾値は材料により固有のも
のであり、例えば相変化型記録は合金の融点、光磁気記
録では磁性材料のキュリー点温度や補償温度である。そ
してこの閾値が明確であることに対応してマーク部と非
マーク部の境界も明確であり、反射率・磁化方向等の物
理特性は急激に変化している。 【００１５】図２に記録光スポットにおける強度分布
（ａ）と、この強度分布に対応した記録層の温度分布
（ｂ）と、記録層上の記録マーク形状（ｃ）と、記録層
上における反射率変化分布（相変化型の場合）（ｄ）を
示す。この図２から記録用光のスポットの強度分布（近
似的にガウス分布となる）が連続的に変化していても形
成された記録マーク・非マーク部の反射率変化は離散的
（高反射率と低反射率との２値）になることが判る。そ
して記録用光のパワーが適当に調整されているならば光
スポットの大きさよりも小さな記録マークを形成するこ
とができる。 【００１６】一方フォトンモード記録ではヒートモード
記録の時のような明確な記録閾値を持たず、スポット中
心で大きく反応するが、スポット周辺の光パワーの弱い
部分でもその強度に応じた光化学反応が起こり反射率の
変化が発生する。 【００１７】図１に図２に対比した記録光スポットにお
ける強度分布（ａ）と、記録層上の記録マーク形状
（ｂ）と、記録層上の反射率変化分布（ｃ）とを示す。
この図１から記録マーク部と非マーク部の境界は不明確
となり反射率は高レベルと低レベルとの間で連続的に変
化し、マークはその分拡がったものになることが判る。 【００１８】この記録マークの拡がり方はもちろん記録
用光のパワーレベルにも若干依存するが、図２のような
ヒートモード記録の時のようにレーザパワーを調整して
記録マークの大きさを大きく変化させるようなこと（特
に光スポットの大きさよりもかなり小さくすること）は
不可能である。 【００１９】さて小さな記録マークに対するフォトンモ
ード記録の問題点は、一定相対速度で高い周波数の信号
を記録することを考えた場合より明確になってくる。図
３（ａ）〜（ｃ）はヒートモード記録に対する記録マー
ク及び反射率の記録周波数依存性を示したものである。
図２で説明したようにマーク部と非マーク部の境界は明
確であり、（ａ）から（ｃ）へと高周波（高密度）にな
っても反射率はマーク部・非マーク部においてこれに応
じた一定の値を取る。同図において記録用光のスポット
径は（ａ）のマーク長に対応する大きさであるが、マー
ク長がスポット径よりも小さくなってもその反射率変化
は変化しない。従ってこれらの高密度領域の記録マーク
を再生用光のスポットを照射してその時の反射光を検出
して再生することを考えた場合、再生信号の出力低下は
再生用光スポットのＭＴＦ（Modulation Transfer Func
tion）特性だけによって支配されることになる。 【００２０】一方フォトンモード記録における記録マー
ク及び反射率変化の記録周波数依存性は図４（ａ）〜
（ｃ）のようになる。この場合も図３と同様（ａ）から
（ｃ）へと高周波（高密度）になっている。 【００２１】本発明者はかかるフォトンモード記録にお
ける記録周波数と媒体の記録層中におけるフォトクロミ
ック反応による分子濃度変化について理論的検討を行っ
た結果、次式を得た。 【００２２】 【数２】 【００２３】但し左辺Ｃ（Ｘ，Ｙ）は記録層の分子濃度
［ｍｏｌ／ｌ］で、Ｘはトラック方向、Ｙはトラック幅
方向を示す座標系である。また右辺についてＣ0 は初期
（未記録）状態での濃度、Ｐrec ［Ｗ］は記録用光のパ
ワー、β≡αλεκ／π1/2ａｖでαは定数１．９×１
０4 ［Ｊｍ／ｍｏｌ］、λ［ｍ］は記録用光の波長、ε
［ｌ／ｍｏｌ・ｃｍ］は記録用光波長における分子吸光
係数、κは反応の量子収率、ｖ［ｍ／ｓ］は相対速度、
そして２・２1/2 ・ａ［ｍ］が記録用光のスポット径を
示す。さらにｔ［ｓ］は時間で１／４ｔ0 ［Ｈｚ］が記
録周波数に対応する。 【００２４】前記図４における反射率は前記数２を用い
て数値計算により求めたもので同図の（ａ）〜（ｃ）は
夫々前記図３の（ａ）〜（ｃ）に対応するものである。
そして図４（ａ）は記録マーク長が光スポット径に、
（ｂ）は光スポット径×１／２ 1/2 に、（ｃ）は光スポ
ット径×１／２に夫々対応している。これらのことによ
り記録マーク長がスポット径より小さくなるような高密
度領域ではマーク部、非マーク部の境界が不明確になる
ばかりではなく、記録用光のスポットの拡がりによって
は記録マークを形成するためのパルスが隣接する各マー
クにおいて影響し合い反射率変化量自体も低下すること
が判る。 【００２５】従ってフォトンモード記録においてはヒー
トモード記録の時とは異なり、再生用光のスポットのＭ
ＴＦ特性だけではなく、記録用光のスポットの拡がりに
よる低下分も加わるのでより高周波（高密度）領域にお
ける出力低下が著しいということになる。 【００２６】図５は同一条件（同一記録用・再生用光波
長、即ち同一スポット径、同一相対速度）における再生
信号レベルの実験による記録周波数（記録マーク長の逆
数に比例する）依存性を示したものである。具体的には
ヒートモード材料としてシアニン系色素を記録層として
持ち、フォトンモード材料としては熱による反応がない
ことで周知のジアリールエテン系フォトクロミック材料
を記録層に用い、それぞれλ＝６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅ
レーザによって相対速度１．２ｍ／ｓ、開口数０．５の
対物レンズでそれらのディスク媒体に集光することによ
って記録・再生を行った。前記レーザのスポット径は
１．３μｍである。なお、図５では周波数が十分低いと
ころ（記録信号の波長の半分に等しい記録マーク長が前
記スポット径に比べて十分大きいところ）を基準の０ｄ
Ｂとし、これに対する出力低下量が示されている。 ヒ
ートモードの場合は出力が６ｄＢ低下する時のマーク長
は０．８３μｍ、即ちスポット径φ＝１．３μｍに対し
てφ×０．６４となっているが、フォトンモードの場合
は１．２μｍ、即ちφ×０．９２となっている。これは
先に理論的に導いた予想と一致している。 【００２７】通常ヒートモード記録においては最小マー
ク長が記録レーザスポットよりもかなり小さい領域まで
使用して情報記録が行われる（例えば記録可能型コンパ
クトディスクではレーザスポットが１．５〜１．６μｍ
に対し、最小マーク長Ｌminは０．８７μｍ）が、フォ
トンモード記録で同様の方式で記録を行うと高域出力の
低下によりエラーレートが大幅に増加することになる。
このことからもフォトンモード記録において情報信号の
記録を行う時にはかかるエラーレートの増大を防止する
ために、最小マーク長Ｌmin は記録用光のスポット径φ
で与えられる長さ以上であることが望ましいことが判
る。 【００２８】次にフォトンモード記録媒体にデジタル情
報信号の記録・再生を行った実験結果について説明す
る。使用した媒体は先の図５のところで説明したものと
同じジアリールエテン系フォトクロミック材料を含んだ
ものであり、記録再生条件も同じものを用いて行った。
光記録に使用するデジタル信号の符号は例えば文献ALAN
B. MARCHANT著、”OPTICAL RECORDING ”（１９９０）
Ｐ２２９〜２４２に記載されているようなＮＲＺ（Non-
Return-to-Zero）、ＭＦＭ（Modified FrequencyModula
tion ）、ＩＢＭ（２，７）、ＥＦＭ等のタイプが存在
し、これらの記録符号は２つのパラメータ（ｄ，ｋ）で
特徴づけられているＲＬＬ（Run-Length-Limited）符号
により統一的に取り扱うことができる（表１参照）。 【００２９】 【表１】 【００３０】通常ＲＬＬ符号は再生信号からのクロック
注出の安定性を確保するため出現する最長記号長Ｌmax
が有限であるものとして考えられているが、前記文献で
はＬ max が無限大になる可能性を有するＮＲＺのような
符号も（ｄ，ｋ）＝（０，∞）のＲＬＬ符号として取り
扱っているので、ここでもそれに従うことにする。 【００３１】本実施例に関係のあるＬmin を決定するの
はパラメータｄであり、 【００３２】 【数３】 【００３３】で与えられる。なお、前記文献では最小時
間幅として、 【００３４】 【数４】 【００３５】と定義しているが、本実施例では最小マー
ク長として定義しているのでこの数４に相対速度ｖを乗
じたものとなる。そして高密度記録を行うにはＬmin を
小さくするか、あるいはパラメータｄ，ｋを大きくすれ
ば良いことが次の数５及び表２より判る。 【００３６】 【数５】 【００３７】 【表２】 【００３８】さてまず前記フォトクロミック媒体に
（ｄ，ｋ）＝（０，２）で与えられる信号を記録・再生
した。但しＬmin はスポット径φ＝１．３、μｍの約
０．７倍に相当する０．９μｍとした。上記表２より数
５の右辺の分子の値が０．８７９であるから、 【００３９】 【数６】 【００４０】が得られる。 【００４１】一方再生信号のアイパターンは図６の
（ａ）に示すようにアイの開口率が極めて悪いパターン
となっており、エラーレートが大きく実用的でないとい
える。 【００４２】次に同様にしてＬmin をスポット径と同程
度の１．３μｍとして記録・再生し、再生信号のアイパ
ターンを観察した結果を図６の（ｂ）に示す。同図から
明らかなようにアイの開口率が高い良好なアイパターン
が得られており、エラーレートは低く抑えられているこ
とが判る。 【００４３】なおこの時の記録密度は前記表２及び数５
から 【００４４】 【数７】 【００４５】であり、約３１％ほど記録密度は低下して
いる。 【００４６】さらに記録符号を（ｄ，ｋ）＝（１，５）
のＲＬＬ符号に変更して記録・再生を行った。この時に
Ｌmin は１．３μｍである。図６の（ｃ）はこの時のア
イパターンを示しているが、やはり良好なアイパターン
が得られておりエラーレートが低く抑えられていること
が判る。なおこの時の記録密度は上記表２及び数５から 【００４７】 【数８】 【００４８】となり前記図６（ｂ）のような記録密度の
低下も防止できていることが明らかである。 【００４９】ただ上記のように記録符号を調整して記録
情報の高密度化を行うにはＳＮ比に余裕があることが必
要である。即ちエラーレートが例えば１０-12 以下の値
を得るためには、ＳＮ比とエラーレートの関係式は 【００５０】 【数９】 【００５１】であるから、ｄを増加させるためにＳＮ比
を改善する必要があることになる。 【００５２】そこで本実施例においてはＬmin を記録用
光スポット径φ以上とすることによって次の２つの因子
によってＳＮ比を改善することができた。 １、信号レベルが極端に低下する条件となるマーク長が
φ未満の領域を記録マークとして用いていないこと。 ２、Ｌmin レベルが大きくなることにより光記録再生シ
ステムの帯域幅が狭くなり、全ノイズパワーが低減され
ること。 【００５３】従って最小マーク長Ｌmin をスポット径φ
以上にすることで再生信号のエラーレートは改善でき、
同時にＳＮ比が改善される結果、記録符号を調整するこ
と（少なくともｄ≧１とする）によって記録密度の低下
を防止することができた。 【００５４】 【発明の効果】本発明は以上の説明のごとくフォトンモ
ード記録で特有に生じるエラーレート増大を記録密度を
大幅に低下させることなく効率よく防止することが可能
となる効果が期待できる。
なフォトンモードの光記録媒体の記録方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年書き換え可能な光記録媒体としてフ
ォトンモード反応を記録に利用するフォトクロミック光
記録の研究が活発に行われている。フォトクロミック材
料は所定波長の光を照射すると光化学反応により分子の
構造が変化し、これに伴って特定波長の光に対する吸光
度や屈折率等の光学的特性変化が生じ、また他の波長の
光や熱を加えることで前記変化した分子構造が元に戻る
といった性質を有している。 【０００３】従ってフォトクロミック媒体の記録は特定
波長の光照射による分子構造変化によって行われ、再生
はこれに伴う光学的特性変化、特に吸光度の変化を検出
することにより実行される。 【０００４】このようにフォトンモード記録の特徴とし
て記録マークの形成が光化学反応によって行われるた
め、従来のヒートモード記録のように熱拡散による記録
マークの拡がりがなく、従って微小なマークを記録する
のに適していると考えられていた。言い換えれば同じ大
きさのレーザスポットによって記録が行われるならばヒ
ートモード記録よりフォトンモード記録の方が小さな記
録マークを形成でき、より高密度な記録が達成できると
考えられていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら本発明者
は上述の従来の考え方が誤りであること、即ちフォトン
モード記録はヒートモード記録に比べ小さな記録マーク
の記録・再生を行う能力が劣っているという問題点を新
たに見い出した。 【０００６】つまりヒートモード記録では記録レーザス
ポットの直径で決まる大きさよりも小さな記録マークを
明確に形成することができるが、フォトンモード記録に
おいては記録レーザスポットの直径で決まる大きさより
も小さな記録マークを形成した場合、マーク部と非マー
ク部のコントラストが低下することが判明した。これは
再生信号の出力で言えばフォトンモードではヒートモー
ドより高密度記録領域での出力低下が著しいということ
になる。 【０００７】従って例えばヒートモード記録と同様の記
録方法でデジタル情報記録を行った場合、高周波領域の
ＣＮ（Carrier vs Noise）比の悪化によりエラーレート
が増大するという不都合が生じるという欠点があった。 【０００８】そこで本発明はフォトンモード記録媒体よ
る光記録特有のエラーレートの増大を抑制し且つ記録密
度を大幅に低下させることを防止する記録方法を提供す
ることを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明はフォトンモード
で記録される光記録媒体に対して記録される情報信号に
応じた記録用光を照射し前記媒体に記録情報に応じた種
々の長さの記録マークを形成することにより情報の記録
を行う方法であって、前記媒体に形成された最短記録マ
ークの長さ寸法を、記録用光の光強度がスポット中心の
ｅ -2 倍になるところで定義される前記記録用光スポット
径以上にすることを特徴とする。 【００１０】 【作用】フォトンモードの光記録媒体の記録方法におい
て記録用光スポットの直径をφ（スポット直径は通常素
の光強度がスポット中心のｅ-2倍になるところで定義さ
れている）、記録によって媒体上に形成される最短記録
マーク長をＬmin とするとき、 【００１１】 【数１】 【００１２】となる構成とし、望ましくは記録密度の低
下を抑制するために記録符号としてＲＬＬ（Run Length
Limited）符号を用いる場合にｄが１以上でｋが４以上
とすることにより、高周波領域におけるＣＮ比の著しい
低下の影響を防止でき、更に帯域幅が狭くなるのでシス
テム全体としてのＳＮ比も大きく向上し、エラーレート
の増大が防止できる。 【００１３】さらにＳＮ（Signal vs Noise ）比が改善
できたことによりエラーレートを増大させることなくＲ
ＬＬ符号におけるｄを増やすことができ、この結果Ｌ
min を大きくすることによる記録密度低下を抑えること
ができる。 【００１４】 【実施例】まず微小マーク記録時のヒートモードとフォ
トンモードとの差について以下に述べる。ヒートモード
記録ではレーザ光を比較的強いパワーで媒体に集光し、
これにより記録層の温度を上昇させてある程度の温度
（＝閾値）以上になった部分だけが記録マークとして媒
体上に記録される。この温度閾値は材料により固有のも
のであり、例えば相変化型記録は合金の融点、光磁気記
録では磁性材料のキュリー点温度や補償温度である。そ
してこの閾値が明確であることに対応してマーク部と非
マーク部の境界も明確であり、反射率・磁化方向等の物
理特性は急激に変化している。 【００１５】図２に記録光スポットにおける強度分布
（ａ）と、この強度分布に対応した記録層の温度分布
（ｂ）と、記録層上の記録マーク形状（ｃ）と、記録層
上における反射率変化分布（相変化型の場合）（ｄ）を
示す。この図２から記録用光のスポットの強度分布（近
似的にガウス分布となる）が連続的に変化していても形
成された記録マーク・非マーク部の反射率変化は離散的
（高反射率と低反射率との２値）になることが判る。そ
して記録用光のパワーが適当に調整されているならば光
スポットの大きさよりも小さな記録マークを形成するこ
とができる。 【００１６】一方フォトンモード記録ではヒートモード
記録の時のような明確な記録閾値を持たず、スポット中
心で大きく反応するが、スポット周辺の光パワーの弱い
部分でもその強度に応じた光化学反応が起こり反射率の
変化が発生する。 【００１７】図１に図２に対比した記録光スポットにお
ける強度分布（ａ）と、記録層上の記録マーク形状
（ｂ）と、記録層上の反射率変化分布（ｃ）とを示す。
この図１から記録マーク部と非マーク部の境界は不明確
となり反射率は高レベルと低レベルとの間で連続的に変
化し、マークはその分拡がったものになることが判る。 【００１８】この記録マークの拡がり方はもちろん記録
用光のパワーレベルにも若干依存するが、図２のような
ヒートモード記録の時のようにレーザパワーを調整して
記録マークの大きさを大きく変化させるようなこと（特
に光スポットの大きさよりもかなり小さくすること）は
不可能である。 【００１９】さて小さな記録マークに対するフォトンモ
ード記録の問題点は、一定相対速度で高い周波数の信号
を記録することを考えた場合より明確になってくる。図
３（ａ）〜（ｃ）はヒートモード記録に対する記録マー
ク及び反射率の記録周波数依存性を示したものである。
図２で説明したようにマーク部と非マーク部の境界は明
確であり、（ａ）から（ｃ）へと高周波（高密度）にな
っても反射率はマーク部・非マーク部においてこれに応
じた一定の値を取る。同図において記録用光のスポット
径は（ａ）のマーク長に対応する大きさであるが、マー
ク長がスポット径よりも小さくなってもその反射率変化
は変化しない。従ってこれらの高密度領域の記録マーク
を再生用光のスポットを照射してその時の反射光を検出
して再生することを考えた場合、再生信号の出力低下は
再生用光スポットのＭＴＦ（Modulation Transfer Func
tion）特性だけによって支配されることになる。 【００２０】一方フォトンモード記録における記録マー
ク及び反射率変化の記録周波数依存性は図４（ａ）〜
（ｃ）のようになる。この場合も図３と同様（ａ）から
（ｃ）へと高周波（高密度）になっている。 【００２１】本発明者はかかるフォトンモード記録にお
ける記録周波数と媒体の記録層中におけるフォトクロミ
ック反応による分子濃度変化について理論的検討を行っ
た結果、次式を得た。 【００２２】 【数２】 【００２３】但し左辺Ｃ（Ｘ，Ｙ）は記録層の分子濃度
［ｍｏｌ／ｌ］で、Ｘはトラック方向、Ｙはトラック幅
方向を示す座標系である。また右辺についてＣ0 は初期
（未記録）状態での濃度、Ｐrec ［Ｗ］は記録用光のパ
ワー、β≡αλεκ／π1/2ａｖでαは定数１．９×１
０4 ［Ｊｍ／ｍｏｌ］、λ［ｍ］は記録用光の波長、ε
［ｌ／ｍｏｌ・ｃｍ］は記録用光波長における分子吸光
係数、κは反応の量子収率、ｖ［ｍ／ｓ］は相対速度、
そして２・２1/2 ・ａ［ｍ］が記録用光のスポット径を
示す。さらにｔ［ｓ］は時間で１／４ｔ0 ［Ｈｚ］が記
録周波数に対応する。 【００２４】前記図４における反射率は前記数２を用い
て数値計算により求めたもので同図の（ａ）〜（ｃ）は
夫々前記図３の（ａ）〜（ｃ）に対応するものである。
そして図４（ａ）は記録マーク長が光スポット径に、
（ｂ）は光スポット径×１／２ 1/2 に、（ｃ）は光スポ
ット径×１／２に夫々対応している。これらのことによ
り記録マーク長がスポット径より小さくなるような高密
度領域ではマーク部、非マーク部の境界が不明確になる
ばかりではなく、記録用光のスポットの拡がりによって
は記録マークを形成するためのパルスが隣接する各マー
クにおいて影響し合い反射率変化量自体も低下すること
が判る。 【００２５】従ってフォトンモード記録においてはヒー
トモード記録の時とは異なり、再生用光のスポットのＭ
ＴＦ特性だけではなく、記録用光のスポットの拡がりに
よる低下分も加わるのでより高周波（高密度）領域にお
ける出力低下が著しいということになる。 【００２６】図５は同一条件（同一記録用・再生用光波
長、即ち同一スポット径、同一相対速度）における再生
信号レベルの実験による記録周波数（記録マーク長の逆
数に比例する）依存性を示したものである。具体的には
ヒートモード材料としてシアニン系色素を記録層として
持ち、フォトンモード材料としては熱による反応がない
ことで周知のジアリールエテン系フォトクロミック材料
を記録層に用い、それぞれλ＝６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅ
レーザによって相対速度１．２ｍ／ｓ、開口数０．５の
対物レンズでそれらのディスク媒体に集光することによ
って記録・再生を行った。前記レーザのスポット径は
１．３μｍである。なお、図５では周波数が十分低いと
ころ（記録信号の波長の半分に等しい記録マーク長が前
記スポット径に比べて十分大きいところ）を基準の０ｄ
Ｂとし、これに対する出力低下量が示されている。 ヒ
ートモードの場合は出力が６ｄＢ低下する時のマーク長
は０．８３μｍ、即ちスポット径φ＝１．３μｍに対し
てφ×０．６４となっているが、フォトンモードの場合
は１．２μｍ、即ちφ×０．９２となっている。これは
先に理論的に導いた予想と一致している。 【００２７】通常ヒートモード記録においては最小マー
ク長が記録レーザスポットよりもかなり小さい領域まで
使用して情報記録が行われる（例えば記録可能型コンパ
クトディスクではレーザスポットが１．５〜１．６μｍ
に対し、最小マーク長Ｌminは０．８７μｍ）が、フォ
トンモード記録で同様の方式で記録を行うと高域出力の
低下によりエラーレートが大幅に増加することになる。
このことからもフォトンモード記録において情報信号の
記録を行う時にはかかるエラーレートの増大を防止する
ために、最小マーク長Ｌmin は記録用光のスポット径φ
で与えられる長さ以上であることが望ましいことが判
る。 【００２８】次にフォトンモード記録媒体にデジタル情
報信号の記録・再生を行った実験結果について説明す
る。使用した媒体は先の図５のところで説明したものと
同じジアリールエテン系フォトクロミック材料を含んだ
ものであり、記録再生条件も同じものを用いて行った。
光記録に使用するデジタル信号の符号は例えば文献ALAN
B. MARCHANT著、”OPTICAL RECORDING ”（１９９０）
Ｐ２２９〜２４２に記載されているようなＮＲＺ（Non-
Return-to-Zero）、ＭＦＭ（Modified FrequencyModula
tion ）、ＩＢＭ（２，７）、ＥＦＭ等のタイプが存在
し、これらの記録符号は２つのパラメータ（ｄ，ｋ）で
特徴づけられているＲＬＬ（Run-Length-Limited）符号
により統一的に取り扱うことができる（表１参照）。 【００２９】 【表１】 【００３０】通常ＲＬＬ符号は再生信号からのクロック
注出の安定性を確保するため出現する最長記号長Ｌmax
が有限であるものとして考えられているが、前記文献で
はＬ max が無限大になる可能性を有するＮＲＺのような
符号も（ｄ，ｋ）＝（０，∞）のＲＬＬ符号として取り
扱っているので、ここでもそれに従うことにする。 【００３１】本実施例に関係のあるＬmin を決定するの
はパラメータｄであり、 【００３２】 【数３】 【００３３】で与えられる。なお、前記文献では最小時
間幅として、 【００３４】 【数４】 【００３５】と定義しているが、本実施例では最小マー
ク長として定義しているのでこの数４に相対速度ｖを乗
じたものとなる。そして高密度記録を行うにはＬmin を
小さくするか、あるいはパラメータｄ，ｋを大きくすれ
ば良いことが次の数５及び表２より判る。 【００３６】 【数５】 【００３７】 【表２】 【００３８】さてまず前記フォトクロミック媒体に
（ｄ，ｋ）＝（０，２）で与えられる信号を記録・再生
した。但しＬmin はスポット径φ＝１．３、μｍの約
０．７倍に相当する０．９μｍとした。上記表２より数
５の右辺の分子の値が０．８７９であるから、 【００３９】 【数６】 【００４０】が得られる。 【００４１】一方再生信号のアイパターンは図６の
（ａ）に示すようにアイの開口率が極めて悪いパターン
となっており、エラーレートが大きく実用的でないとい
える。 【００４２】次に同様にしてＬmin をスポット径と同程
度の１．３μｍとして記録・再生し、再生信号のアイパ
ターンを観察した結果を図６の（ｂ）に示す。同図から
明らかなようにアイの開口率が高い良好なアイパターン
が得られており、エラーレートは低く抑えられているこ
とが判る。 【００４３】なおこの時の記録密度は前記表２及び数５
から 【００４４】 【数７】 【００４５】であり、約３１％ほど記録密度は低下して
いる。 【００４６】さらに記録符号を（ｄ，ｋ）＝（１，５）
のＲＬＬ符号に変更して記録・再生を行った。この時に
Ｌmin は１．３μｍである。図６の（ｃ）はこの時のア
イパターンを示しているが、やはり良好なアイパターン
が得られておりエラーレートが低く抑えられていること
が判る。なおこの時の記録密度は上記表２及び数５から 【００４７】 【数８】 【００４８】となり前記図６（ｂ）のような記録密度の
低下も防止できていることが明らかである。 【００４９】ただ上記のように記録符号を調整して記録
情報の高密度化を行うにはＳＮ比に余裕があることが必
要である。即ちエラーレートが例えば１０-12 以下の値
を得るためには、ＳＮ比とエラーレートの関係式は 【００５０】 【数９】 【００５１】であるから、ｄを増加させるためにＳＮ比
を改善する必要があることになる。 【００５２】そこで本実施例においてはＬmin を記録用
光スポット径φ以上とすることによって次の２つの因子
によってＳＮ比を改善することができた。 １、信号レベルが極端に低下する条件となるマーク長が
φ未満の領域を記録マークとして用いていないこと。 ２、Ｌmin レベルが大きくなることにより光記録再生シ
ステムの帯域幅が狭くなり、全ノイズパワーが低減され
ること。 【００５３】従って最小マーク長Ｌmin をスポット径φ
以上にすることで再生信号のエラーレートは改善でき、
同時にＳＮ比が改善される結果、記録符号を調整するこ
と（少なくともｄ≧１とする）によって記録密度の低下
を防止することができた。 【００５４】 【発明の効果】本発明は以上の説明のごとくフォトンモ
ード記録で特有に生じるエラーレート増大を記録密度を
大幅に低下させることなく効率よく防止することが可能
となる効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フォトンモード記録媒体における記録用光のス
ポットの強度分布（ａ）、記録マーク形状（ｂ）、及び
記録層上での反射率（ｃ）を示す図である。 【図２】ヒートモード記録媒体における記録用光のスポ
ットの強度分布（ａ）、記録層における温度分布
（ｂ）、記録マーク形状（ｃ）、及び記録層上での反射
率（ｄ）を示す図である。 【図３】ヒートモード記録媒体における記録光の周波数
を（ａ）〜（ｃ）にかけて変化させて記録した時の夫々
の記録マーク形状と反射率レベルとの関係を示す図であ
る。 【図４】フォトンモード記録媒体における記録光の周波
数を（ａ）〜（ｃ）にかけて変化させて記録した時の夫
々の記録マーク形状と反射率レベルとの関係を示す図で
ある。 【図５】再生出力の記録周波数（記録マーク長依存性）
についてヒートモード記録とフォトンモード記録の場合
を夫々比較した特性図である。 【図６】フォトンモード記録媒体において記録条件を
（ａ）〜（ｃ）で変えてデジタル信号をＲＬＬ符号で記
録再生した時のアイパターンを示す図である。
ポットの強度分布（ａ）、記録マーク形状（ｂ）、及び
記録層上での反射率（ｃ）を示す図である。 【図２】ヒートモード記録媒体における記録用光のスポ
ットの強度分布（ａ）、記録層における温度分布
（ｂ）、記録マーク形状（ｃ）、及び記録層上での反射
率（ｄ）を示す図である。 【図３】ヒートモード記録媒体における記録光の周波数
を（ａ）〜（ｃ）にかけて変化させて記録した時の夫々
の記録マーク形状と反射率レベルとの関係を示す図であ
る。 【図４】フォトンモード記録媒体における記録光の周波
数を（ａ）〜（ｃ）にかけて変化させて記録した時の夫
々の記録マーク形状と反射率レベルとの関係を示す図で
ある。 【図５】再生出力の記録周波数（記録マーク長依存性）
についてヒートモード記録とフォトンモード記録の場合
を夫々比較した特性図である。 【図６】フォトンモード記録媒体において記録条件を
（ａ）〜（ｃ）で変えてデジタル信号をＲＬＬ符号で記
録再生した時のアイパターンを示す図である。
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(56)参考文献 特開 平６−75315（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−159298（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−205267（ＪＰ，Ａ)
入江正浩，新機能フォトクロミック化
合物 高耐性・熱不可逆機能をもつフォ
トクロミック化合物の開発，日本の科学
と技術，日本，1991年，Ｖｏｌ． 32,
Ｎｏ． 261，ｐｐ． 34−39
入江正浩、外３名，フォトクロミック
光記録媒体−非破壊読みだしの試み，光
メモリシンポジウム論文集，日本，1992
年 ７月13日，ｐｐ． 45−46
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/00 - 7/13
G11B 7/30
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 フォトンモードで記録される光記録媒体
に対して記録される情報信号に応じた記録用光を照射し
前記媒体に記録情報に応じた種々の長さの記録マークを
形成することにより情報の記録を行う方法であって、前
記媒体に形成された最短記録マークの長さ寸法を、前記
記録用光の光強度がスポット中心のｅ -2 倍になるところ
で定義される記録用光スポット径以上にすることを特徴
とする光記録方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32536392A JP3490728B2 (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 光記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32536392A JP3490728B2 (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 光記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06176363A JPH06176363A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3490728B2 true JP3490728B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=18175994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32536392A Expired - Fee Related JP3490728B2 (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 光記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3490728B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006043632A1 (ja) * | 2004-10-20 | 2008-05-22 | 松下電器産業株式会社 | 記録装置、再生装置、記録再生装置 |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP32536392A patent/JP3490728B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 入江正浩，新機能フォトクロミック化合物 高耐性・熱不可逆機能をもつフォトクロミック化合物の開発，日本の科学と技術，日本，１９９１年，Ｖｏｌ． ３２， Ｎｏ． ２６１，ｐｐ． ３４−３９ |
| 入江正浩、外３名，フォトクロミック光記録媒体−非破壊読みだしの試み，光メモリシンポジウム論文集，日本，１９９２年 ７月１３日，ｐｐ． ４５−４６ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06176363A (ja) | 1994-06-24 |
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