JPH01315030A - 情報の記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エネルギービームの照射により情報の記録が
可能な記録用部材に対する情報の記録方法に係り、特に
、既存の情報を消去しながら新しい情報を記録するオー
バライドが可能な相変化型光ディスクならびに光磁気デ
ィスクなどに対し優れた効果を発揮する情報の記録方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来の相変化型光デイスク媒体における記録・消去方法
は、例えば、記録するレーザ照射時間とほぼ同じ程度の
時間で結晶化が行える高速消去が可能な記録膜を用いた
場合には、特開昭６２−２５９２２９号公報に示されて
いるように、１つのエネルギービームのパワーを、いず
れも読み出しパワーレベルより高い２つのレベル、すな
わち高いパワーレベルと中間のパワーレベルとの間で変
化させることにより行っていた。この方法では、既存の
情報を消去しながら新しい情報を記録する、いわゆるオ
ーバライド（重ね書きによる書換え）が可能になるとい
う利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術を用いて、相変化型の光記録膜に記録・消
去を行う時、レーザ光照射中に非晶質状態から結晶状態
へ（あるいば一方の結晶状態から他方の結晶状態へ）相
変化する時間、すなわち結晶化時間（あるいは相変化時
間）（τ）が、与えられたレーザ光パルスの高いパワー
レベルからの立ち下がり部での上記記録膜の温度が結晶
化（あるいは相変化）温度域を通過する時間（α）、お
よび与えられたレーザ光パルスの高いパワーレベルの連
続部での上記記録膜の温度が光スポットの通過後結晶化
（あるいは相変化）温度域を通過する時間（β）につい
て、 。〈τ〈β　　　　　　　・・・・・・（１）の関係を
満たすような記録膜組成の場合には、記録パルスの中間
のパワーレベルから高いパワーレベルへの立ち上がり部
、および立ち下がり部付近で電圧が大きく変化する再生
波形が得られる。この時、立ち上がり部では結晶領域が
大部分であり、立ち下がり部では非晶質領域が大部分で
ある。また、中間のパワーレベルの光が照射された部分
、および立ち上がり部と立ち下がり部との間の高いパワ
ーレベルで連続照射される部分では、結晶領域と非晶質
領域が共存している状態（中間状態）である。

このような高速結晶化が可能な記録膜に、従来技術によ
り記録を行う方法、すなわち記録信号（原信号）として
低い部分が大部分で、高い部分（例えばディジタル信号
の’１”）が続く時間が変化する信号、あるいは高い部
分が来る頻度が時間的に大きく変動する信号などを用い
て記録を行った場合、記録膜への熱の蓄積により記録信
号の立ち上がり部および立ち下がり部に対応した再生波
形が得られなくなり、また非晶質化した領域が記録トラ
ックに対し直角方向に広がり過ぎるため消え残りが大き
くなり、ＳＮ比の低下ならびに高密度記録ができないな
どの問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解決し
、高速消去が可能な記録膜を用いても記録信号に対応し
た忠実な再生信号を得ることができ、かつ消え残りが小
さいまま高密度記録が可能となる情報の記録方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述した従来技術における問題点を解決するために、本
発明の情報の記録方法においては、記録すべき原信号の
パルスの立ち上がり部あるいは立ち下がり部に対応させ
て、１つのエネルギービームの中間のパワーレベルから
高いパワーレベルへの上向きパルスのそれぞれ前、およ
び後に、中間のパワーレベルよりも低いパワーレベルに
下がった部分（下向きパルス）を有する記録波形によっ
て記録を行うことにより、達成される。

本発明の情報の記録方法において、書換えによる消え残
りを少なくするため、中間のパワーレベルからのエネル
ギーの減少分〔例えばパワーの立ち下がりおよび立ち上
がりが急峻な場合は（低いパワーレベルに保持した時間
）Ｘ（低いパワーレベルと中間のパワーレベルとのパワ
ーの差）〕を、中間のパワーレベルからのエネルギーの
増加分〔（高いパワーレベルに保持した時間）Ｘ（高い
パワーレベルと中間のパワーレベルとのパワーの差）〕
の０．８倍から１．２倍までにするのが好ましく、０．
９倍から１．１倍がより好ましい。

なお、上記（１）式に当てはまる記録膜よりも少し結晶
化速度の遅い記録膜を用いた場合には、中間のパワーレ
ベルからの減少分のエネルギーを増加分のエネルギーよ
り２０〜ｂ により、従来技術におけるよりも消え残りの領域を著し
く低減させることができる。

本発明の情報の記録方法では、記録信号のパルスの立ち
上がり部および立ち下がり部のみに再生パルスが得られ
るが、この時の記録波形において、記録信号のパルスの
立ち上がり部に対応して、エネルギービームの中間のパ
ワーレベルから高いパワーレベルへの上向きパルスの前
に下向きパルスを有するか、あるいは上向きパルスの後
に下向きパルスを有するかは、最初に規定さえすればど
ちらであってもよい。なお、記録信号のパルスの立ち下
がり部では、下向きパルスの上向きパルスに対する位置
は立ち上がり部と逆になる。

また１本発明の情報の記録方法では、上向きパルスと下
向きパルスの間で、中間のパワーレベルに一定時間保持
しても同様な効果が得られる。このような場合には、上
記の保持する時間は上向きパルスの最短幅および下向き
パルスの最短幅のうちの短い方（最小単位のパルス幅）
の５倍までが好ましく、３倍までがより好ましい。

なお、記録信号のパルスの立ち上がり部および立ち下が
り部に対応して、再生信号電圧の最大値（最小値）が時
間的に対応（同期）している必要はなく、すべての信号
において任意の時間だけずれていてもよい。

〔作用〕

結晶と非晶質に近い状態との間の相変化を利用する記録
膜を用いた場合には、例えば記録信号のパルスの立ち上
がり部に対応させて、中間のパワーレベルから高いパワ
ーレベルへの上向きパルスの前に、中間のパワーレベル
よりも低いパワーレベルに下がった部分（下向きパルス
）を有する記録波形で記録を行うと、記録ビームが照射
された部分は、はとんどの領域が結晶化し、正方向（再
生電圧が増える方向）のパルス状再生波形が得られる。

ただし、正方向のパルスになるか、負方向（再生電圧が
小さくなる方向）のパルスになるかは記録膜の膜厚によ
って決まるので、ここでは結晶化した時の再生信号電圧
が高くなるような記録膜の膜厚の場合について述べる６
次に、記録信号のパルスの立ち下がり部に対応させて、
レーザパワーを中間のパワーレベルから高いパワーレベ
ルに立ち上げた後、中間のパワーレベルよりも低いパワ
ーレベルに立ち下げて記録を行うと、記録ビームが照射
された部分はほとんどの領域が非晶質に近い状態に変化
し、負方向のパルス状再生信号が得られる。

そして、上向きパルスと下向きパルスの間で、中間のパ
ワーレベルに保持する時間を制御することにより、結晶
部分あるいは非晶質部分の長さを変えて再生パルス波形
の幅を変えることもできる。

中間のパワーレベルからのエネルギーの減少分と、中間
のパワーレベルからのエネルギーの増加分とをほぼ等し
くすることにより、この差を大きくした場合に起こる次
のような現象を避けることができる。その現象とは、高
いパワーレベル、あるいは低いパワーレベルにある確率
が高い部分の始まりおよび終わりにおける緩やかで大き
い温度上昇や下降に伴う再生波形の歪みである。

本発明の情報の記録方法によると、強く結晶化した領域
、あるいは非晶質化した領域が記録トラックに直角方向
に広がりすぎることが少ないため、消え残りが少なくな
る効果がある。特に、高いパワーレベルが続く部分が有
る記録信号の場合には。

記録信号の立ち上がり部および立ち下がり部のみしか記
録パルスを出さないので、上記の効果は顕著であり、高
密度に記録できるという効果も有る。

また、高いパワーレベルにある時間が短い場合には、中
間のパワーレベルから高いパワーレベルへの上向きパル
スの前および後に、中間のパワーレベルよりも低いパワ
ーレベルに下がった部分を有する記録波形としてもよく
、この場合も、エネルギーの減少分と増加分とをほぼ等
しくするのが好ましい。

以上の作用の説明は、結晶−非晶質相変化型の光記録媒
体を用いる場合について行ったが、非晶質−非晶質間の
変化を利用する記録媒体や、結晶形や結晶粒径の変化な
どの結晶−結晶間の相変化型記録媒体にも有効である。

また、光磁気記録媒体にも適用可能である。特に本発明
においては、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓのうちより選ばれる少なく
とも１種の元素を３０〜８５ａｔ％含有するカルコゲン
化物（例えばＩｎ−８ｅ、Ｇｅ−５ｂ−Ｔｅを主成分と
する記録膜）やＩｎ−３ｂを主成分とする記録膜、そし
てＴｂ−Ｆｅ−Ｇｏを主成分とする光磁気記録膜に対し
て有効である。

本発明の情報の記録方法における記録波形において、短
時間だけ任意の別のパワーレベル（例えば、０レベルあ
るいは読み出しパワーレベル）に変化させても、エネル
ギービーム照射部分の記録膜の温度はほとんど追従し得
ず、そのような変化がない場合とほとんど同じ効果を期
待することができる。また一方、本発明における記録波
形に記録膜の温度がほとんど追従し得ないような高速の
変動を重畳させ、その平均パワーの変化が、上述した本
発明の記録波形のパターンになるようにしてもよいこと
はもちろんのことである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を挙げ、第１図〜第３図を参照
しながら、さらに詳細に説明する。

第１図は、本発明の情報の記録方法の一例を示したもの
である。まず、Ｉｎ−８ｅ−ＴＱ−Ｇｏ記録膜を有する
直径１３０ｍｍの光デイスク媒体を１２０Ｏｒｐｍで回
転させ、記録トラック上に自動焦点合わせおよびトラッ
キングを行いながら中間のパワーレベル（１２ｍＷ）の
半導体レーザ光（波長８３０ｎｍの連続光）を照射する
ことにより初期化した。初期化した記録トラック上に、
読み出しパワーレベル（１ｍＷ）で自動焦点合わせおよ
びトラッキングを行いながら記録する場所を確認し、記
録しようとする信号〔第１図（ａ）〕に基づいて、第１
図（ｂ）の記録波形となるようにレーザパワーを上下さ
せることにより記録を行った。この時、記録トラックの
半径は４５ｍｍとし、中間のパワーレベルのパワーを１
２ｍ　Ｗ、高いパワーレベルのパワーを１６ｍＷ、中間
のパワーレベルから立ち下げた低いパワーレベルのパワ
ーを８ｍＷとした。ここでは。

記録信号の立ち上がり部において、高いパワーレベルへ
の上向きのパルスの前に、また記録信号の立ち下がり部
において、高いパワーレベルへの上向きパルスの後に、
それぞれ、中間のパワーレベルよりも低いパワーレベル
に下がった下向きパルスを有する記録波形で記録を行っ
た。また、記録信号のＩＩ　Ｉ　ＩＩが２つ以上続かな
い信号（ａ　１　ｕの後は必ず１１０１９　）の場合に
は、中間のパワーレベルから高いパワーレベルへの上向
きパルスの前後に、中間のパワーレベルよりも低いパワ
ーレベルに下がった下向きパルスを有する記録波形とし
た。

記録信号のそれぞれの立ち上がり部および立ち下がり部
における記録波形において、書換えによる消え残りを少
なくするために、中間のパワーレベルからのエネルギー
の減少分を、中間のパワーレベルからのエネルギーの増
加分の０．８倍から１．２倍までにするのが好ましく、
０．９倍から１６１倍がより好ましい。第１図（ｂ）に
は１倍の場合を示した。

第１図（ｃ）は、第１図（ｂ）の記録波形により記録し
た場合の、それぞれに対応した再生波形（電圧）を示し
たものである。この記録膜は、結晶化すると再生電圧は
大きくなり、非晶質化すると再生電圧は小さくなる。ま
た、記録波形と再生波形との時間的関係は、必ずしも正
しく対応していない、まず、６１″が２つ以上続かない
原信号の記録においては、中間のパワーレベルから高い
パワーレベルへの上向きパルス（パルス幅２５Ｑｎｓ）
のｎＴＩｆｌｔに、低いパワーレベルに１２５ｎｓだけ
保持した記録波形とすることにより、消え残りが小さく
。

正方向のパルスと負方向のパルスが組み合わされた、原
信号波形の微分波形に近い再生波形が得られる。また、
記録する原信号の′１″が続く場合には、記録信号の立
ち上がり部および立ち下がり部のみでパワーが変化する
第２図（ｂ）に示すような記録波形で記録を行った１例
えば、記録信号の立ち上がり部では、レーザパワーを中
間のパワーレベルからいったん低いパワーレベルに立ち
下げた。中間のパワーレベルである１２ｍ　Ｗの連続照
射では、光スポットの中心付近では記録膜が融点に達し
ているため、上記のようにいったん低いパワーレベルに
立ち下げることにより記録膜が急冷され非晶質に近い状
態の領域が多くなる。それに伴い、再生電圧は低下する
。そして、低いパワーレベルに１２５ｎｓ間保持した後
、今度は高いパワーレベルである１６ｍＷまでレーザパ
ワーを立ち上げた。これに伴い、記録膜は急熱され、結
晶化温度を超えた時点から結晶化が始まると推定され、
再生電圧が上昇する。そして、記録膜の融点を超えた時
点から非晶質化が始まると推定される。しかし、この記
録膜は結晶化速度が速いため冷却されている間に再結晶
化が始まり、非晶質領域はあまり増えないと推定される
。そのため、再生電圧は徐々に低下してはくるがそれほ
ど多く低下することはない。なお、レーザパワーの立ち
上がり部および立ち下がり部は、実際には垂直でなく傾
斜を持つ。これらの過程を経て、結晶化に対応する正方
向のパルス状再生波形が得られた。記録信号の立ち上が
り部に対応した部分の記録膜は、はとんどが結晶化に近
い状態になっていると推定される。

また、記録信号の立ち下がり部では、レーザパワーを中
間のパワーレベルである１２ｍＷから高いパワーレベル
である１６ｍＷまで立ち上げた。これにより、記録膜は
急熱され結晶化を始めるが、高いパワーレベルに１２５
ｎｓ間保持した後、低いパワーレベルである８ｍＷに立
ち下げるため、早いうちに非晶質化が始まり、記録ビー
ムの照射部分は結局は非晶質に近い領域が多くなると推
定される。

それにより、負方向のパルス状再生波形が得られた。記
録信号の立ち下がり部に対応した部分の記録膜は、はと
んどが非晶質に近い状態になっていると推定される。こ
のように、第１図（ｂ）のような記録波形とすることに
より、第１図（ａ）の記録信号に対応した第１図（ｃ）
のような再生波形を忠実に得ることができた。

すなわち、記録信号の立ち上がり部では再生電圧が増え
る方向へのパルス波形となり、立ち下がり部では再生電
圧が下がる方向へのパルス波形となった。

第２図は、第１図の記録波形〔第１図（ｂ）〕を変形さ
せたものである。ここでは、記録信号の立ち上がり部に
おいて、レーザパワーを高いパワーレベルへの上向きパ
ルスの後に、また記録信号の立ち下がり部において、レ
ーザパワーを高いパワーレベルへの上向きパルスの前に
、それぞれ。

中間のパワーレベルよりも低いパワーレベルに下がった
下向きパルスを有する記録波形で記録を行った。すなわ
ち、第１図（ｃ）と反対の再生波形が得られ、記録信号
の立ち上がり部では、非晶質化に対応する負方向のパル
ス状再生波形となり、記録信号の立ち下がり部では、＠
晶化に対応する正方向へのパルス状再生波形となる。

第３図は、第１図の記録波形〔第１図（ｂ）〕において
、−例として記録信号のｔｔ　１　ｚｐが５つ続く部分
について、中間のパワーレベルからの立ち下げパルスと
立ち上げパルスの間で、中間のパワーレベルに一定時間
保持した場合について示したものである。このように、
中間のパワーレベルに一定時間保持することにより、低
いパワーレベルから高いパワーレベルへ移る際の熱によ
る記録膜の温度上昇が緩やかになる。そのため、第３図
（ｃ）に示すように、第１図（ｃ）の再生波形よりも時
間的に幅の広い一方向へのパルス状再生波形が得られた
。ここでは、中間のパワーレベルに保持する時間を２５
０ｎｓとしたが、この保持時間を制御することにより、
再生波形の幅をある程度制御することができる。

なお、第２図（ｂ）、第３図（ｂ）においても、中間の
パワーレベルからのエネルギーの減少分と増加分をほと
んど等しくした。

以上、第１図（ｂ）、第２図（ｂ）、第３図（ｂ）のい
ずれの記録波形を用いて記録を行っても、記録信号の立
ち上がり部および立ち下がり部のみにしか熱の急激な変
化はなく、従来の記録方法で“１”が続く場合によく見
られる熱の蓄積による非晶質領域の広がりも少ないため
、書換えによる消え残りが少なくなった。また、記録信
号のパルスの立ち上がり部および立ち下がり部に対応し
て忠実に一方向へのパルス状再生波形が得られるため、
従来必要であった微分回路を設ける必要がなくなった。

また、本発明による情報の記録方法では、記録信号のパ
ルスの立ち上がり部および立ち下がり部で互いに逆方向
に再生パルスがでるように記録するため、ｕ　Ｉ　Ｉｔ
が続く部分のエツジ（ビットエツジ）を検出する方式の
高密度記録が可能となった。

結晶化速度の少し遅い記録膜を用いた場合には、中間の
パワーレベルからのエルギーの減少分を、増加分よりも
２０〜ｂ 大きくなり消え残りが大きくなるのを防ぐためである。

本実施例において、加熱、冷却の速度によって磁化の方
向が変化する光磁気記録膜を用いた場合にも、同様に良
好な結果が得られた。

本実施例で述べたレーザパワーの変調方法を、２つ以上
のレーザビームスポットを用い、例えば１１つのビーム
でオーバライド、もう１つのビームで正しくオーバライ
ドができたかどうかのベリファイを行う場合や、ベリフ
ァイを行うビームのパワーも変調して消え残りの除去を
行う場合、および１つのビームで消去してから、もう１
つのビームで書き込む場合などにおける。少なくとも１
つのビームのパワー変調方法として用いる場合も本発明
の範囲に含まれることは言うまでもない。

本実施例においては′１″が最短期間（例えば１つだけ
）続く場合の記録波形は、Ｉｔ　Ｉ　Ｉｔが長く続く部
分の立ち上がり部と立ち下がり部の記録パルス波形をく
っつけた波形となっているが、このようにすることは必
ずしも必要でない。記録膜の特性によっては、少し異な
った記録波形にした方が良い場合が有る。その場合も、
再生パルス波形が、記録波形の立ち上がり部の再生パル
スと立ち下がり部の再生パルスをくっつけた波形〔第１
図（ｃ）の１番左のような波形〕に近くなるような記録
波形とするのが好ましい。

本実施例においては、低いパワーレベルは読み出しパワ
ーレベルと異なっているが、低いパワーレベルへの下向
きパルスの幅を変えるなどして、低いパワーレベルを読
み出しパワーレベルまたはＯレベルに一致させると記録
パルスの形成が容易　４になる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明の情報の記録方法に
よれば、記録信号のパルスの立ち上がり部および立ち下
がり部に対応させて、レーザパワーを、中間のパワーレ
ベルから高いパワーレベルへの上向きパルスの前、ある
いは後のどちらか一方に、中間のパワーレベルよりも低
いパワーレベルに下がった部分を有する波形で記録を行
うので、Ｉｔ　１　＋７が続く記録信号の場合において
も、熱の蓄積による記録トラックに直角方向への非晶質
領域の広がりを防ぐことができ、書換えによる消え残り
を少なくする効果がある。と同時に記録信号のパルスの
立ち上がり部および立ち下がり部に対応して忠実に一方
向へのパルス状再生波形が得られるため、従来必要であ
った微分回路を設ける必要がなく、微分回路によるＳＮ
比の低下のない情報記録装置が可能となった。さらに、
高密度記録の実現が可能であるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例において例示した記録波形と再
生波形との関係を示すグラフ、第２図および第３図は第
１図における記録波形を変形した場合の記録波形と再生
波形との関係を示すグラフである。 代理人弁理士　　中　村　純之助

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エネルギービームの照射によって、情報の記録が可
   能な情報の記録用部材に、１つのエネルギービームのパ
   ワーを、いずれも読み出しパワーレベルよりも高い２つ
   のパワーレベル、すなわち高いパワーレベルと中間のパ
   ワーレベルとの間で変化させて情報を記録する方法にお
   いて、記録しようとする情報の原信号のパルスの立ち上
   がり部および立ち下がり部に対応させて、上記エネルギ
   ービームのパワーを、中間のパワーレベルから高いパワ
   ーレベルへの上向きパルスのそれぞれ前、および後に、
   中間のパワーレベルよりも低いパワーレベルに下がった
   部分である下向きパルスを有する波形で記録を行うこと
   を特徴とする情報の記録方法。 ２、記録しようとする情報の原信号のパルスの立ち上が
   り部および立ち下がり部でパワーレベルが変化する特許
   請求の範囲第１項記載のエネルギービームの記録波形に
   おいて、エネルギービームのパワーを低いパワーレベル
   に保持した時間と、低いパワーレベルと中間のパワーレ
   ベルの間のパワー差との積で表わされる中間のパワーレ
   ベルからのエネルギーの減少分を、高いパワーレベルに
   保持した時間と、高いパワーレベルと中間のパワーレベ
   ルの間のパワー差との積で表わされる中間のパワーレベ
   ルからのエネルギーの増加分の０．８倍から１．２倍の
   範囲としたことを特徴とする情報の記録方法。 ３、エネルギービームの照射によって情報の記録が可能
   な情報の記録用部材は、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ｇｅ
   −Ｓｂ−ＴｅまたはＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏを主成分とする情
   報の記録用部材のうちから選ばれる少なくとも１種から
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の情報の記録方法。