JPH02278518A - 情報の書き換え方法 - 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
バー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書き換
え方法すこ関する。 ［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５６〜１４−５５３０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少なくとも２つの
レベル、すなわち少なくとも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、いわゆるオーバーライ１〜（重ね書きによ
る書き換え）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］ 一般に、一定の回転数で回転するディスクに書き換えを
行う場合、記録部位がディスクの内周であるか、外周で
あるかによって線速度が異なるため、上記従来技術で書
き換えを行った場合、内周と外周とで書き換え後の状態
が異なる。例えば、内周で最適な記録パワーで外周に書
き換えを行った場合、パワー不足で良好な記録マークが
得られなく、また記録膜の到達温度が低すぎて既存の情
報が確実に消去できないなどの問題が生しる。また、外
周で必要な記録パワーで内周で書き換えを行うと、過剰
の記録パワーで記録されてマークの形状が変形したり、
記録膜や保護膜などが熱変形したり、また記録膜の到達
温度が高くなりすぎて既存の情報が確実に消去できない
などの問題が生しる。このように、従来の書き換え方法
では、記録部分の線速度の大きさによっては既存の情報
を確実に消去することができなかったり、記録信号に忠
実な再生信号を得ること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
、例えば光ディスクの場合、内周から外周までの全記録
領域にわたって良好な記録再生特性を得るため情報の書
き換え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
発明の情報の書き換え方法においては、記録部分（エネ
ルギービームが照射された記録膜上のその部分）の移動
速度（ディスクの場合は線速度）の大きさに応して、エ
ネルギービームの平均照射パワーを変化させる。 ここで、平均照射パワーとは、任意の時間幅、例えば光
ディスクの場合は１周（１トラツク）や１セクタで光パ
ルスを等間隔に分割したとき、それぞれの時間内におい
て膜面上に照射される平均パワーのことをいう。 本発明の情報の書き換え方法において、たとえば、ディ
スクの内周部から外周部に向かって連続的に書き換えを
行う場合、エネルギービームの平均照射パワーを連続的
に大きくした。ここで、線速度ａであるディスクの内周
部での最適な平均照射パワーがＡの時、同じディスクの
線速度すの外周部（ａ　＜　ｂ　）で書き換えを行う場
合、次の式で求められる平均照射パワーＢの値のある範
囲内において最適な書き換えが行える。 Ｂ＝（ｂ／ａ）ｘ−Ａ この時、好ましい範囲は、 ０．１　　≧　Ｘ　≧１．０ より好ましい範囲は、 ０、３　≧　Ｘ　≧０．７ の弐＃式で求められる範囲の値であった。この時に、中
間のパワーレベルと高いパワーレベルの高さを変えない
で、中間のパワーレベルに保つ時間を変化させたり、高
いパワーレベルに保つ時間を短くするなどして最適な平
均照射パワーにすると、高速でアクセスする場合にも対
応が容易になり、制御系が簡単になる。 ここで、全体の平均照射パワーを、中間のパワーレベル
以下のパワーで照射する領域の平均照射パワーと中間の
パワーレベルを越え、高いパワーレベルまで（高いパワ
ーレベルを含む）のパワーで照射する領域との間の平均
照射パワーとに分けて考える。 まず、線速度すであるディスクの外周部での中間のパワ
ーレベル以下のパワーで照射する領域の最適な平均照射
パワーがＢ□の時、同じディスクの線速度ａの内周部（
ａ＜ｂ）で書き換えを行う場合、次の式で求められる中
間のパワーレベル以下のパワーで照射する領域の平均照
射パワーＡ□の値のある範囲内において最適な書き換え
が行える。 八〇＝　　（ａ／ｂ）ｙ−Ｂｉ ここで、好ましい範囲は、 ０．１−　≧　ｙ　≧１．０ より好ましい範囲は、 ０．３　　≧　ｙ　≧０．７ の式で求められる値であった。 同様に、線速度すであるディスクの外周部での中間のパ
ワーレベルを越え、高いパワーレベルまでのパワーで照
射する領域の最適な平均照射パワーがＢ２の時、同じデ
ィスクの線速度ａの内周部（ａ＜ｂ）で書き換えを行う
場合、次の式で求められる中間のパワーレベルを越え、
高いパワーレベルまでのパワーで照射する領域の平均照
射パワーＡ２の値の、ある範囲内において最適な書き換
えが行える。 Ａ２＝　　（ａ／ｂ）”　Ｂ２ ここで、好ましい範囲は、 ０、１　≧　Ｚ　≧１．０ より好ましい範囲は、 ０、　３　≧　２　≧０．７ の式で求められる値であった。 ここで最適な平均照射パワーとは、記録した周波数にお
ける搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）が最大で、既存の情報の
消え残りが小さくなる平均照射パワーのことである。 また、ディスクの内周から外周までの全記録領域を線速
度に応じて幾つかの記録領域に分割し、それぞれの領域
のほぼ中心の場所における最適な平均照射パワーでその
領域内を書き換えすると、より良好な記録再生特性が得
られた。この場合、全記録領域を半径方向に向かって２
〜２０の領域に分割するのが好ましく、２〜１ｏの領域
に分割するのがより好ましい。 本発明の情報の書き換え方法においては、線速に応じて
の平均照射パワーの大きさの変化のさせ方は、中間のパ
ワーレベルや高いパワーレベルの高さの変化、あるいは
中間のパワーレベルや高いパワーレベルに保つ時間の変
化などどれでもよく、結果的に平均照射パワーが変化さ
えすればよい。 本発明では、中間のパワーレベルと高いパワーレベルの
両方の高さを変化させた場合、特に両者の比を一定に保
って変化させた場合効果が大きかったが、中間または高
いパワーレベルのみ変化させても良い。 【作用］ 本発明における情報の書き換え方法においては、書き換
えをしようとする場所の移動速度に応じて平均照射パワ
ーを変化させる。この時、記録膜の到達温度がほぼ一定
になるように平均照射パワーを設定するため、全記録領
域において、良好な書き換えが行われた。高いパワーレ
ベルと中間パワーレベルとの比は、記録膜によって異な
るが、１：０．４〜Ｌ：０．９が好ましい。 また、記録領域を幾つかの領域に分割し、それぞれの平
均移動速度に応じた最適な平均照射パワーでその領域内
を書き換えする方が、移動速度に応じて変化させる書き
換えパワー数が少なくてすむため，回路系が簡単になり
装置が安くなる。 本発明に用いる記録用部材としては、結晶−非晶質間の
相変化を利用する記録媒体や、非晶質−非晶質間の変化
を利用する記録媒体、結晶形や結晶粒径の変化などの納
品−結品間の相変化型記録媒体にも有効である。光磁気
記録媒体にも適用可能である。これらはいずれもほとん
ど記録膜の形状変化を起こさずに書き換えが行えるもの
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種類の元素を３０〜８５原子％含有す
るカルコゲン化物（例えばＩｎ−８ｅ、５ｂ−Ｔｅを主
成分とする記録膜）やＩｎ５ｂを主成分とする記録膜、
そしてＴ　ｂ　−Ｆ　ｅＣＯを主成分とする光磁気記録
膜に対して有効である。また、これらとは記録原理の異
なる記録媒体に本発明を適用することもできる。 本発明の記録の書き換え方法は、２つ以上の光スポット
を用いて書き換えを行う場合の少なくとも１つの光スポ
ットのパワー変調方法としても用いることができる。 また、本発明は読み出しパワーレベル以外の３つ以上の
パワーレベル間でパワーを変化させる場合や、ＣＡ　Ｖ
　（ｃｏｎｓｔａｎｔ　ａｎｇｕｌ、ａｒ　ｖｅｌｏｃ
ｉｔｙ）方式によるディスクへの記録ばかりではなく、
ＭＣＡＶ　（ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｃｏｎｓｔａｎｔ　ａ
ｎｇｕｌａｒ　ｖｅｌ、ｏｃｉｔｙ　：角速度一定でデ
ィスクの半径方向に記録周波数を変える方式）方式など
にも適用可能である。 【実施例】 以下、本発明の一実施例を挙げ、第１図〜第４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に用いたディスクの
構造断面図の一例を示したものである。 まず、直径１３ｃｍ、厚さ１．２ｍｍのディスク状化学
強化ガラス板１の表面に紫外線硬化樹脂を用いてトラッ
キング用の溝を有する下地層２を形成した。そしてこの
上にマグネトロンスパッタリンクによって厚さ約３００
ｎｍの５ｉ０２層３を形成した。このＳｉＯ２層は基板
との屈折率差が小さいので、膜厚に多少ムラやバラツキ
があってもよい。次にこのディスクを複数のターゲット
を持ち、順次積層膜を形成でき、また、膜厚の均一性、
再現性の良いスパッタリング装置に移し、５１３Ｎ４を
約９３ｎｍの厚さにスパッタして層４とした。次にＳｉ
３Ｎ４層４上に同一スパッタリング装置内でＧ　ｅ、３
Ｓ　ｂ３０Ｔ　ｅ！；４の組成の記録膜５を約９０ｎｍ
の膜厚に蒸着した。次に再び同一スパッタリング装置内
で８１３Ｎ４の保ＭＭ６を約２５０ｎｍの膜厚に形成し
た。さらに、この上に同一スパッタリング装置内でＡ　
ｕ　７Ｊ　７　ヲ８０　ｎ　ｍ、次にＳ　１３Ｎ　４　
ｆｆｌ　８を５０ｎｍっけた。その後、この上に接着剤
層９を介して、同じ構造のもう一枚のディスクとの貼り
あわせを行った。この時、全面を接着すれば書き換え可
能回数を多くでき、記録領域には接着剤をっけなければ
少し記録感度が高くなった。ここで用いたディスクは記
録領域が最内周３０ｍｍから最外周６０ｍｍまで形成さ
れている。 ここでは全記録領域を３つに分割して記録を行った例を
示す。まず半径３０〜４０ｍｍの記録領域の中心である
半径３５ｍｍにおける最適な平均照射パワーを調べた。 ディスクを１８０Ｏｒｐｍで回転させ、半導体レーザ（
波長８３０ｎｍ）の光を記録が行われないレベル（約１
ｍＷ）に保って、記録ヘット中のレンズで集光して基板
を通して記録膜に照射し、反射光を検出することによっ
て、トラッキング用の溝と溝の中間に光スポットの中心
が常に一致するようにヘッドを駆動した。 もちろん、溝の中央に光スポットの中心をほぼ一致させ
ても大きな問題はない。このように１−ランキングを行
いながら、さらに記録膜上に焦点が来るように自動焦点
合わせを行い、まずイニシャライズのため、同一１へラ
ック上にパワー１２ｍＷの連続レーザ光を３回照射した
。この照射は１０〜１８ｍＷの範囲でよい。続いて８ｍ
Ｗの連続レーザ光を３回照射した。この照射は５〜９ｍ
Ｗの範囲でよい。上記２種類の照射は１回以上であれば
よいがパワーの高い方の照射は２回以上がより好ましく
、パワーの低い方の照射は省略してもよい。 これらの照射は、半導体レーザアレイで行うか、ガスレ
ーザからの光ビームを複数に分割したもので行うと、デ
ィスクの１回転で行うことも可能である。この場合、複
数の光スポットを同一トラック上に配置せず、たとえば
トラックと、それに隣接するトラック間に配置すれば、
両方を同時にイニシャライズすることができ、消え残り
が少なくなるなどの効果がある。このイニシャライズ方
法は本発明の書き換え方法ばかりでなく、他の記録方法
、記録の書き換え方法を行う場合にも有効である。次に
、記録を行う部分では、レーザパワーを中間パワーレベ
ルと高いパワーレベルとの間で第２図に示したように変
化させることにより記録を行った。この時の平均照射パ
ワー（Ｐａ）は、下記の式で求められる（同一記録周波
数の場合）。 Ｐａ−Ｐｍ＋［α・　（Ｐｈ−Ｐｍ）］ここで、Ｐｍは
中間パワーレベルの値、ｐｈは高いパワーレベルの値、
αは記録信号のデユーティ−比。 高いパワーレベルと中間パワーレベルとのパワーの比は
１．：０．４〜１：０．９の範囲が特に好ましい。記録
された部分の非晶質に近い部分を記録点と考える。記録
を行う部分を通り過ぎれば、レーザパワーを１ｍＷに下
げて１〜ラツキング及び自動焦点合わせを続けた。この
読み出しパワーは、０．２〜３ｍＷの範囲で別の値に設
定してもよい。 なお、記録中もトラッキング及び自動焦点合わせは継続
される。この記録方法は、既に記録されている部分に対
して行う記録の書き換え方法と同じとした。 図３は、半径３５ｍｍにおけるＣ／Ｎと消去比の平均照
射パワー依存性を示したものである［高いパワーレベル
と中間パワーレベルとのパワー比は１：０．５、記録信
号のデユーティ−比（高いパワーレベルにある時間の全
体に対する割合）は５０％コ。ここで高いパワーレベル
と中間パワーレベルとのパワー比を１：０．５として照
射パワーを変化させて良好な結果を得たが、このパワー
比を変えたり、また中間あるいは高いパワーレベルのみ
変化させても良い。この記録膜における最適な平均照射
パワーは、１０ｍＷである。半径３０ｍｍ−４０ｍｍの
記録領域でこの１０ｍＷの平均照射パワーで記録を行っ
たところ良好な書き換えができた。次に、両方のパワー
レベルを一定に保ち、デユーティ−比をさせた時、平均
照射パワ一対Ｃ／Ｎおよび消去比特性は図３に近いもの
となり、良好な書き換えが行えた。 同様に、半径４０ｍｍ〜５０ｍｍの記録領域では半径４
５ｍｍにおける最適な平均照射パワーで書き換えを行い
、半径５０ｍｍ〜６０ｍｍの記録領域では、半径５５ｍ
ｍにおける最潜な平均照射パワーで書き換えを行った。 本実施例の記録膜では全領域を３つの領域に分割し、そ
れぞれの領域での最適に近い平均照射パワーで書き換え
を行えば消え残りの少ない良好な書き換えが行えたが、
記録膜によっては、それぞれの領域内で消え残りが大き
くなる場合がある。 その場合は、分割する数を多くして、極力全領域におい
て良好な書き換えが行えるように調整すれば良い。この
場合、制御回路を簡単にするため２〜２０に分割するの
が好ましく、２〜１ｏの領域に分割するのがより好まし
い。 また本実施例では、領域に分割したが、書き換えを行う
場所の線速に応じて平均照射パワーを連続的に変化させ
ても同様な効果が得られた。ここで、線速度ａであるデ
ィスクの内周部での最適な平均照射パワーがＡの時、同
じディスクの線速度すの外周部（ａ　＜　ｂ　）で書き
換えを行う場合、次の式で求められる平均照射パワーＢ
の値のある範囲内において最適な書き換えが行える。 Ｂ＝（ｂ／ａ）”Ａ そこで、例として線速か２倍の場所（ｂ／ａ＝２）でＸ
の値を変化させて書き換え特性を測定したところ、消去
比が下記のようになった。 Ｘ二〇 ｘ＝０．　１ ｘ＝ｏ、２ 消去比 ３ｄＢ ７ｄＢ １ｄＢ ｘ＝０゜ Ｘ＝Ｏ。 ｘ＝０゜ Ｘ＝Ｏ。 Ｘ＝Ｏ。 Ｘ＝０゜ Ｘ＝０゜ Ｘ＝１゜ Ｘ＝１゜ ｘ＝１゜ ３ｄＢ ５ｄＢ ５ｄＢ ４ｄＢ ３ｄＢ １ｄＢ ９ｄＢ ７ｄＢ ５ｄＢ ２ｂＢ 上記の結果より、 好ましい範囲は、 ０．１　　≧　Ｘ　≧１．０ より好ましい範囲は、 ０、３　≧　Ｘ　≧０．７ の式で求められる値であった。 また、線速度すであるディスクの外周部での最適な平均
照射パワーがＢの時、同じディスクの線速度ａの内周部
（ａ　＜　ｂ　）で書き換えを行う場合、次の式で求め
られる平均照射パワーＡの値のある範囲内において最適
な書き換えが行える。 Ａ＝　　（ａ／ｂ）”Ｂ ここで、好ましい範囲は、 ０．１　　≧　Ｘ　≧１．０ より好ましい範囲は、 ０．３　≧　Ｘ　≧０．７ の式で求められる値であった。 この時の平均照射パワーの変化のさせ方としては、図４
　（ａ）に示すように高いパワーレベルと中間のパワー
レベルの高さを両方共小さくしたり、図４（ｂ）のよう
に高いパワーレベルの高さは一定で保つ時間を短くする
と同時に中間のパワーレベルの高さを小さくしても同様
な結果が得られた。 また、図４（ｃ）に示すように、中間のパワーレベルと
高いパワーレベルの高さを変えないで、中間のパワーレ
ベルに保つ時間を変化させたり（図のようにパルス的に
する）、高いパワーレベルに保つ時間を短くするなどし
て最適な平均照射パワーにすると、高速でアクセスする
場合にも対応が容易になり、制御系が簡単になる。 ここで、全体の平均照射パワーを、中間のパワーレベル
以下のパワーで照射する領域の平均照射パワーと中間の
パワーレベルを越え、高いパワーレベルまで（高いパワ
ーレベルを含む）のパワーで照射する領域との間の平均
照射パワーとに分けて考える。 まず、線速度すであるディスクの外周部での中間のパワ
ーレベル以下のパワーで照射する領域の最適な平均照射
パワーがＢ１の時、同じディスクの線速度ａの内周部（
ａ＜ｂ）で書き換えを行う場合、次の式で求められる中
間のパワーレベル以下のパワーで照射する領域の平均照
射パワーＡ□の値のある範囲内において最適な書き換え
が行える。 Ａｘ＝　　（ａ／　ｂ）’−Ｂ１ ここで、好ましい範囲は、 ｏ６１　≧　ｙ　≧１．０ より好ましい範囲は、 ０．３　　≧　ｙ　≧０．７ の式で求められる値であった。これらの範囲から外れる
と特に消去比が大幅に低下した。 同様に、線速度すであるディスクの外周部での中間のパ
ワーレベルを越え、高いパワーレベルまでのパワーで照
射する領域の最適な平均照射パワ−がＢ２の時、同じデ
ィスクの線速度ａの内周部（ａ　＜　ｂ　）で書き換え
登行う場合、次の式で求められる中間のパワーレベルを
越え、高いパワーレベルまでのパワーで照射する領域の
平均照射パワーＡ２の値の、ある範囲内において最適な
書き換えが行える。 Ａ２＝　　（ａ　／ｂ　）　２・Ｂ２ ここで、好ましい範囲は、 ０、１　≧　２　≧１．０ より好ましい範囲は、 ０．３　　≧　Ｚ　≧０．７ の式で求められる値であった。これらの範囲から外れる
と特に消去比が大幅に低下した。 なお、本実施例において書き換え中に５０ｎｓ以下の短
時間だけパワーを他の値（読み出しパワーレベルと同じ
、高い、低いのいずれでもよい）にしても特に差し支え
無かった。 光パワー変調によるオーバーライドが可能な光磁気ディ
スク媒体を用いた場合にも、必要に応じて１〜３個の磁
石を併用することによってほぼ同様の結果が得られた。

【発明の効果】

以上詳細に説明したごとく、本発明の情報の書き換え方
法によれば、記録場所の移動速度に応じてその場所の最
適に近い平均照射パワーで書き換えを行うため、既存の
記録信号の消え残りが少なく、信号対雑音比が大きく記
録信号に忠実な再生信号を得ることができる。 さらに本発明の方法はディスク状の記録媒体に対してば
かりではなく、テープ状、カード状などの他の形態の記
録媒体に対しても有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるディスク構造を示す断
面図、第２図は情報書き換え時のレーザー２３＝ パワーの時間的推移を示す図、第３図はＣ／Ｎと消去比
の平均照射パワー依存性の一例を示す図、第４図（ａ）
　、　（ｂ）　、　（ｃ）はディスクの外周と内周にお
いて最適な平均照射パワーにするための一例を示す図で
ある。 １．１′　・ガラス基板、２．２’・・・下地層。 ３．３′・・・ＳｉＯ２層、４．４’・・・Ｓｉ３Ｎ、
層。 ５．５′・・記録膜、　　　６．６’　　・・Ｓｉ３Ｎ
４層。 ７．７’　−Ａｕ層＋　　　８　＋　８　’　”’　Ｓ
　］３Ｎ４ＪＩ！　＋９・・・有機接着層。 第 グ −吋間

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、少なくとも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
   も高い少なくとも２つのパワーレベル、すなわち少なく
   とも高いパワーレベルと中間のパワーレベルとの間で変
   化させて情報の書き換えを行う方法において、エネルギ
   ービームが照射される部分の移動速度の大小に応じて、
   エネルギービームの平均照射パワーを変化させることを
   特徴とする情報の書き換え方法。 ２、エネルギービームが照射される部分の移動速度が大
   きくなるに従って、エネルギービームの平均照射パワー
   を連続的に大きくすることを特徴とする請求項１記載の
   情報の書き換え方法。 ３、記録領域を幾つかの領域に分割し、エネルギービー
   ムが照射される領域内の平均移動速度が大きくなるに従
   って、それぞれの領域に照射するエネルギービームの平
   均照射パワーを大きくすることを特徴とする請求項１記
   載の情報の書き換え方法。 ４、中間のパワーレベルと高いパワーレベルの高さを変
   えないで、中間のパワーレベルに保つ時間と、高いパワ
   ーレベルに保つ時間の少なくとも一方を変化させて最適
   な平均照射パワーで書き換えを行うことを特徴とする請
   求項１記載の情報の書き換え方法。