JPH03185628A

JPH03185628A - 光学情報の記録方法および記録装置

Info

Publication number: JPH03185628A
Application number: JP1323369A
Authority: JP
Inventors: Eiji Ono; 鋭二大野; Kenichi Nishiuchi; 健一西内; Kenzo Ishibashi; 謙三石橋; Noboru Yamada; 昇山田; Nobuo Akahira; 信夫赤平
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1991-08-13
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JP2707774B2

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、レーザー光線等を用いて高速かつ高密度に光
学的な情報を記録再生する光ディスクを中心とした光学
情報記録部材への信号の記録方法および記録装置に関す
るものである。

従来の技術レーザー光線を利用して高密度な情報の再生あるいは記
録を行う技術は公知であり、主に光ディスクとして実用
化されている。光ディスクは再生専用型、追記型、書き
換え型に大別することができる。再生専用型には音楽情
報を記録したコンパクト・ディスク（以下ＣＤと記す）
、あるいは画像情報を記録したレーザー・ビデオ・ディ
スク（以下ＬＶＤと記す）等がある。これらは光デイス
ク上にあらかじめ信号が記録してあり、ユーザーは音楽
や映像の情報を再生することはできるが、信号を記録す
ることはできない。また、追記型は基板上に記録膜とし
て金属薄膜、Ｔｅ合金、有機薄膜等を設け、レーザー光
線等の照射により記録膜に穴を開けたりあるいは凹凸を
設ける等なんらかの変化を生じさせて信号を記録するも
のである。

さらに書換え型はレーザー光線等の照射条件を変えるこ
とにより２つ以上の状態間で可逆的に変化する記録薄膜
を用いるものであり、主なものとして光磁気型と相変化
型がある。光磁気型は記録薄膜として強磁性薄膜を用い
、その磁区の方向を変化させることにより信号を記録す
る。相変化型は記録薄膜として主にＴｅ合金やＳｅ合金
を用いて、記録薄膜をアモルファスと結晶の間、あるい
は結晶とさらに異なる構造の結晶の間で状態変化させて
信号を記録する。

追記型と書換え型の記録は、共にレーザー等の照射によ
る記録媒体の昇温を利用するため、ヒートモード記録と
呼ばれる。ヒートモード記録の有する問題点の一つとし
て、記録マーク形状が前後対照でなく涙滴状に歪むとい
うことがあげられる。

これは第２０図の（ａ）のような信号波形で記録した場
合、記録膜の到達温度が余熱効果で（ｂ）のように先端
で低く終端に近づくにつれて高くなる。結果として、（
Ｃ）のような涙滴状の記録マークとなる。

この記録マークの歪みは再生波形歪みにつながり、ジッ
タ増大の原因となる。そのため発明者らは特願平１−１
７０２０７において、非常に簡単な装置構成によりこの
記録マークの形状歪を低減する記録方法および記録装置
を提案した。

また光ディスクの開発は最近では書換え型に主眼が置か
れつつあるが、前記相変化型の光磁気型に対するメリッ
トの一つに、一つのレーザースポットにより古い信号を
消しながら新しい信号を記録すること、いわゆる１ビー
ムオーバーライトが容易に実現できるということがある
（特開昭５６−１４５５３０号公報）。これは第２１図
のように、新しい信号を記録する場合にレーザーパワー
を記録レベルと消去レベルの２つのパワー間で変調する
ことにより、古い信号を消去しながら新しい信号を記録
するというものでる。しかしながらこの方法においても
記録マークの涙滴状歪が発生する。これを解決する手段
として特開昭６３−２６６８３２号公報、特開昭８３−
２７９４３１号公報、特開平１−１５０２３０号公報、
特開平１−２５３８２８号公報が提案されている。特開
昭６３−２Ｅ３６６３２号公報、特開昭６３−２７９４
３１号公報は一つの記録マークを形成するための記録波
形を同一形状の短パルスからなるパルス列で構成するこ
とによって、また特開平１−１５０２３０号公報は一つ
の記録マークを形成するための記録波形を複数パルスか
らなるパルス列で構成シ、かつそのパルス幅およびパル
ス間隔を様々に変化させることによって、さらに特開平
１−２５３８２８号公報は記録波形のみならず消去光も
パルス列状に変調し、かつ照射・光パルスのデユーティ
を徐々に小さくすることによって記録マークの形状歪を
低減するということを提案している。

発明が解決しようとする課題上記の１ビームオーバーライトにおける記録マークの形
状歪を低減する方法は、それぞれ課題を有している。特
開昭６３−２６６６３２号公報、特開昭６３−２７９４
３１号公報は簡単な構造の装置により実現できるものの
、波形歪の改善効果は少ない。特開平１−１５０２３０
号公報、特開平１−２５３８２８号公報は場合によって
は大きな歪低減効果が期待できるものの装置構成が非常
に複雑になってしまうという欠点がある。すなわち、こ
れまでに非常に簡単な装置構成により形状歪が小さい記
録マークを形成する１ビームオーバーライトによる記録
方法及び記録装置は存在しなかった。

本発明は上記課題を解決する記録方法及び記録装置を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明者らは特願平１−１
７０２０７号で提案した光学情報の記録方法および装置
をさらに改良して、新だに非常に簡単な装置構成により
形状歪が小さい記録マークを形成する１ビームオーバー
ライトによる記録方法及び記録装置を開発した。

すなわち、光デイスク上にパルス幅変調されたデジタル
信号を一つのレーザースポットを用いてオーバーライト
する場合に、古い記録マークの消去はレーザーパワーを
消去パワーレベルで一定に保って照射し、新しい記録マ
ークの形成は一つの記録マークを形成するための記録波
形を複数のパルスからなる記録パルス列にした後レーザ
ーパワーを変調して行い、前記記録パルス列の先頭のパ
ルスあるいは２番目のパルスまたはその両方のパルスの
パルス幅を残りの後続パルス列中の各パルスのパルス幅
より大きくかつ記録されるマーク長に関係なく一定とし
、前記後続パルス列中の各パルスのパルス幅とパルス周
期はそれぞれ等しく、かつ長さがｎ番目の記録マークを
形成する場合の前記後続パルス中のパルス数はｎａ＋ｂ
個（ａ。

ｂは定数であり、ａは正の整数、ｂは整数）とする。な
お本発明においては消去パワーレベルをさらにパルス変
調してもよい。

そしてこの記録方法の実現は、古い記録マークの消去時
には一定のバイアス電流を半導体レーザーに流す手段を
有しく消去パワーレベルをパルス変調する場合にはパル
ス幅とパルス周期が一定の複数のパルスからなる消去パ
ルス列により半導体レーザーを変調する手段を有する）
、かつ記録マークの形成は一つの記録マークを複数のパ
ルスからなるレーザーパルス列の照射により行う手段と
して、入力信号の最長のパルス幅に対応する記録パルス
列のパターンをあらかじめ設定しておくパターン設定器
と、それ以下のパルス幅に対応する記録パルス列を形成
するために前記パターン設定器の設定記録パターンの先
頭から必要な長さを切り出す変調器と、前記変調器から
のパルス列化された信号によって半導体レーザーの駆動
電流を変調する手段を有する光学情報の記録装置より行
う。

作用本発明のオーバーライトによる光学情報の記録方法は、
古い信号を充分に消去すると同時に、記録マークを形成
する場合には先頭付近のパルス幅が広いために記録膜の
到達温度が先端でも充分高く記録マークの涙滴状の歪み
を低減することができる。そして本発明による光学情報
の記録装置は、あらかじめ設定′した一つあるいは二つ
の信号パターンから必要な全てのパターンを作り出すた
め、上記記録方法を非常に簡単な構成で実現するもので
ある。

実施例以下本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明による光学情報の記録方法の最大の特徴は、信号
記録時に古い信号を消去しながら新しい信号に対応する
記録マークを形成するときに、第２図（ａ）の様に長さ
が例えば３ＴからＩＩＴまで離散的に変化するデジタル
信号を記録する場合（ｂ）のように整形し、この波形を
元にレーザー光をさらに第１図（ｂ）のように変調して
光デイスク上に信号を記録することにある。最初にレー
ザー光を第１図（ｂ）のように変調する理由について述
べる。

（ｂ）においてＰｂは消去パワーレベルであり、レーザ
ーパワーをこのレベルで一定に保つことによりアモルフ
ァス部分は結晶化される、つまり古い信号は消去される
。

また、新しい信号を記録する場合、つまり新しい記録マ
ークを形成する場合はレーザーパワーを記録パワーレベ
ルＰｐまで高めてかつパルス変調して行う。ヒートモー
ド記録で第２１図（ａ）のような信号を記録する場合、
信号波形で直接レーザー光を変調してオーバーライトす
ると（Ｃ）のような記録マークの歪みを生ずるため、前
述のように様々な記録方法が提案されてきた。これらの
方法はレーザー光の照射部分の熱を制御し記録マークの
全体の到達温度を一定にするための手段を提案するもの
であり、記録マークが終端はど太くなり涙滴状になる現
象を防ごうとしている。しかし実際には、り記録マーク
が涙滴状になるのを防ぐ効果が小さい、２）記録装置が
複雑になる、等の問題があった。

そこで発明者らは、記録マークの歪みを低減し、かつ装
置構成を複雑にしないオーバーライト方法について詳細
に検討した。その結果記録マークの涙滴状の歪みを防ぐ
ためには、り一つの記録マークを形成するための信号パ
ルスを複数の短／ｆルスからなるパルス列状に変調し、
２）そのパルス列の先頭あるいは２番目のパルス幅をそ
の後に続くノクルスよりも広めて最適化するのが効果的
であることがわかった。次に簡単な装置構成で実現する
ためには、３）記録時のピークパワーは一定に保ち、到
達温度の制御はパルス幅を変化させて行う、４）信号パ
ルスをパルス列化する場合、信号ノｆルスのパルス幅と
パルス列に含まれるパルス数が一定の関係を保つように
する。例えば信号ノ（ルスの、＜）レス幅が一つ長くな
ったら、ノ寸ルス列に含まれる短パルス数を一つ増やす
、５）追加する短パルスのバフレス幅は常に一定とする
ことが必要である。

以上の記録条件ｌ）〜５）を満たすｉビームオーバーラ
イトによる記録方法として例えば第２図（ｂ）のような
変調方法を提案する。つまり信号記録期間には常に消去
用のバイアスパワーＰｂを記録トラック上に照射し続け
、記録マークを形成する時には、先端のパルスだけが後
続のパルスよりパルス幅が広いパルス列とし、かつ後続
のパルスはすべてパルス幅が等しく、入力信号のパルス
幅かＴだけ長くなるにつれてパルスを一つ追加し、さら
に後続のパルスの繰り返し周期はＴとする変調信号によ
ってレーザーをバイアスパワーＰｂとビークパワーＰｐ
の間で変調して照射する。このような変調方法は、後に
詳述するような本発明の光学情報の記録装置により容易
に実現でき、しかも記録マークの涙滴状の歪みを大きく
低減することができる。

また、第２図（ｂ）の変調波形を第３図（ｂ）および（
Ｃ）の様な変調波形としてもよい。つまり記録マーク形
成時にレーザーパワーをピークパワーレベルＰｐと再生
パワーレベルＰｒあるいはパワーオフレベル（Ｏレベル
）の間で変調する。この場合短パルスで照射された後急
冷されるため、アモルファスの記録マークが形成しやす
くなる。また（ｃ）においては消去パワーレベルＰｂか
ら記録パワーレベルＰｐに移る場合と、逆に記録パワー
レベルＰｐから消去パワーレベルＰｂに移る場合に再生
ハワーレヘルＰｒ（パワーオフでもよい）を経ている。

このため記録マークの先端と終端での温度変化が急激に
なり結晶とアモルファスの境界、すなわち記録マークの
エッヂ位置が明確になる。

さらに本発明による異なる態様の記録方式として第４図
（ｂ）および（Ｃ）のレーザーパワーの変調方式を提案
する。これらは消去レーザー光も、簡単な装置構成で実
現するという条件の基にパルス変調するものである。

消去レーザー光もパルス変調することのメリットを第５
図を用いて説明する。第５図（ａ）は消去レーザー光を
変調しない場合、（Ｃ）は変調する場合の１ビームオー
バーライトによる記録方式であり、（ｂ）、（ｄ）はそ
れぞれの記録方式に対応する記録膜の到達温度を示しで
ある。記録膜は室温ＴＯより高い結晶化温度Ｔｘ以上に
保たれることによりアモルファス部分が結晶化し、融点
Ｔｍ以上に昇温されることにより溶融後急冷されてアモ
ルファス化する。

この場合重要なことは１）記録マーク形成時および消去
時には記録膜の到達温度を一定に保つこと、２）記録か
ら消去、および消去から記録に移るときには温度変化を
短時間で終了することである。

１）により記録マークの形状歪を小さくシ、かつ古い信
号が消去される割合を一定に保ち、２）により記録マー
クの先端と終端のエツジ位置を明確にして再生波形のジ
ッタを小さくすることができる（特に終端で急冷してエ
ツジを明確にすることが重要）。消去レーザー光をパル
ス変調することにより、消去パワーレベルＰｂから記録
パワーレベルＰｐに移る場合と、逆に記録パワーレベル
Ｐｐから消去パワーレベルＰｂに移る場合に再生パワー
レベルＰｒ（パワーオフでもよい）を容易に設けること
ができ、かつ消去時に到達温度が徐々に上昇していくの
を小さくすることができる。なお、この記録方法は第３
図（ｃ）の方法よりも記録マークの終端においてＰｒと
なる時間を長くできる、すなわち急冷にできるというメ
リットがある。

これまでに記述した記録方法は、すべて簡単な構成の記
録装置によって実現できることを前提にしたものであり
、以下に本発明による具体的な記録装置の構成について
説明する。

第６図に第１図（ｂ）の波形を得るための本発明による
光学情報の記録装置のブロック図を示す。信号の記録期
間中、すなわち記録ゲート信号Ｗｇが入力されるときに
は半導体レーザーにはノ（イアスノくワー（つまり消去
パワー）　Ｐｂを得るための、（イアスミ流１ｂが流れ
る。そして記録マークを形成するときには信号発生器１
からの記録信号ｓｌを変調器２で加工したＳ４によりス
イッチ４を作動させて、ＩｂにＩａを重畳し、光学ヘッ
ド５に組み込まれてへする半導体レーザーを駆動してピ
ークツくワーｐｐでレーザー光をスピンドルモーター６
により回転している光デイスク７上に照射する。本装置
の最大の特徴は、信号ｓｌをＳ４に加工する変調方法に
ある。

記録する信号Ｓｌは信号発生器１から最初に変調器２に
入力される。この信号はパルス幅変調（ＰＷＭ）された
デジタル信号であり、従来は一般的にこの信号そのもの
でレーザーを駆動し記録していた。しかし本発明におけ
る変調器は入力信号中の各パルスをさらにパルス列化す
る。変調方法は、入力信号Ｓ＋に含まれる最長のパルス
幅に対応する変調パターンをパターン設定器３に予め設
定しておく。変調器２はｓｌ中のパルス幅を検知し、そ
の長さに応じてパターン設定器３の設定パターンの先頭
から必要な長さを切り出してパルス列を発生して変調器
から出力し、スイッチ４を作動させる。

したがって入力信号に含まれる異なるパルス幅のパルス
に対して、一つのパターンを設定しておくだけですべて
のパターンをパルス列化することができる。さらに設定
するパターンの形状を、再生波形歪みが最小になるよう
に最適化することも容易にできる。なお信号発生器から
の入力信号のエツジ位置がパルス列に変調されることに
よって変動しないように、入力信号の発生器、変調器、
パターン設定器を同一のクロックＣＩ　（入力信号のク
ロックの整数倍の周波数のクロックが良い）で同期させ
て記録信号のジッタを抑えるのがよい。

第６図における変調器２とパターン設定器３は以後簡単
のためにマルチパルス回路（ＭＰ回路と記す）と呼ぶ。

第６図における基準電圧設定回路９は記録ゲート信号Ｗ
ｇが入力されたとき１ｂとＩａを得るのに必要な電圧を
発生するものである。またＷｇがオフのときは半導体レ
ーザーは再生パワーＰｒで発光しており、このとき電流
１ｒが流れている。

さらに変調器２の具体的構成を第７図に示す。

立ち上り検出器は入力信号ｓｌのパルスの立ち上がりの
エツジ位置を検出し、パターン発生器１２に起動信号を
送る。パターン発生器はこの起動信号によりパターン設
定器３に設定されたパルス列状のパターンを呼び出した
後、先頭から１ステツプづつ変調信号として送出を開始
する。その後、立ち下がり検出器１０により入力信号ｓ
ｌのパルスの立ち下がりのエツジ位置を検出し、停止信
号をパターン発生器３に送る。パターン発生器はこの停
止信号により設定パターン、つまり変調信号の発送を中
止し、次の入力信号パルスを待つ。したがって入力パル
ス幅に応じた長さのパルス状変調信号Ｓ４がパターン発
生器から常に送出される。この場合立ち上がり検出器１
０．　　立ち下がり検出器１１、パターン発生器１２は
すべてクロックＣＩに同期して作動するため、記録する
変調信号のジッタを抑えることができる。

次に本発明の具体的実施例を記す。

（実施例１）第８図に本実施例に用いたＭＰ回路のブロック図を示す
。入力信号Ｓ５としては音楽再生用のＣＤに用いられて
いるＥＦＭ（８−１４変調）信号を使用した。ＥＦＭは
３ＴからＩＩＴまでのパルス幅の異なる９種類のパルス
により構成されたＰＷＭ信号である。ここでＴはクロッ
クの周期であり、Ｔ：２３０ｎｓｅｃである。変調され
たパルス列信号ｓ１２は第６図と同様にスイッチ４を作
動させてレーザーを駆動し、光ディスクに信号が書き込
まれる。光ディスクは第９図の構造の書き換え可能な相
変化型を用いた。

光デイスク基板２１はあらかじめ信号記録トラックの形
成しである５”のポリカーボネイト基板を使用した。記
録膜２３はＴｅＧｅＳｂ系材料で、膜厚は４００ムとし
た。また記録膜の上下にＺｎＳか、らなる保護膜２２を
設けさらにレーザー光の入射と反対側にＡｕの反射膜２
４を設けである。そしてこれらの薄膜を保護するための
バックカバー２６を段けた。信号の記録状態と消去状態
は記録膜のアモルファス状態と結晶状態にそれぞれ対応
する。信号の記録実験では、記録トラックにあらかじめ
信号を記録しておき、その上に１ビームオーバーライト
により古い信号を消去しながら新しい信号を記録した。

また光ディスクと収束させたレーザー光の記録スポット
の相対速度はｌ　、２５ｉ＋／ｓｅｃとした。記録され
た信号の評価は、再生した信号のジッタを測定すること
によりおこなった。ジッタは、再生波形のゼロクロスを
判定レベルとして、あるゼロクロスから次のゼロクロス
までの時間をパルス幅の異なる９種類のパルスごとに繰
り返し測定し、その標準偏差をもって定義した。ここで
第８図のＭＰ回路の動作原理を第１０図のタイミング図
を参照しながら説明する。

この回路は、最長のパルス幅１１Ｔに対応し４４の領域
からなるパルス列をあらかじめパターン設定器１８に設
定しておき、入力される３丁から目Ｔのパルスのパルス
幅に対応して、設定されたパターンの先頭から必要な長
さのパルス列を作り出しレーザー駆動回路へ送出するも
のである。つまり、ＥＦＭ信号Ｓ５のクロック周期Ｔを
４分割したＴ／４がこの回路系のクロックＣ２である。

なお第１０図のタイミング図は４丁のパルスをパルス列
化する場合について示している。まずＥＦＭ信号Ｓ５が
入力されるとデータフリップフロップのＤＦＦ１３とＤ
ＦＦ１４およびＮＡＮＤ１５により起動信号Ｓ９が作ら
れ、パラレルイン／シリアルアウトシフトレジスタ：　
ＰＳ／５Ｒ１７が始動する。ＰＳ／５Ｒ１７はパターン
設定器１８から設定パターンを呼び出し、クロックＣ２
に同期して１ステツプづつ送り出す。パターンの設定方
法としては、最長のパルス幅１Ｈに対応する４４ステツ
プのそれぞれに対してスイッチ５ＷＩ−８Ｗ４４を設け
ることにより行い、そのため各スイッチのオン・オフに
より任意パターンの設定が可能である。次にＤＦＦ１３
、ＤＦＦ１４、ＮＡＮＤｌＢにより停止信号Ｓ　ｌ　Ｏ
カ作うレるが、４Ｔのパルスの場合１６番目のクロック
に同期した停止信号ＳＩＧが出力される。この停止信号
によりＰＳ／５Ｒ１７からのＩ７ステツプ以降の出力は
停止し、結局Ｓ１２のようなパルス列が得られる。なお
りＦＦ２０はパルス列とクロックを再び同期させてジッ
タを低減させた後、パルス列をレーザー駆動回路へ送出
するものである。このようにして３Ｔ−１１７のすべて
のパルスを設定パターンの形状でパルス列化することが
できる。この装置により、設定パターンとして第２図（
ｂ）のＩＩＴの場合の変調波形を用い、ＥＦＭ信号をこ
のパターンにしたがってパルス列化しレーザーを変調し
て、信号をオーバーライトした後、再生して再生信号の
ジッタを測定した。オーバーライトのバイアスパワーＰ
ｂは４＋ｎＷとした。第１１図に記録ピークパワーＰｐ
（光ディスクの盤面上での値）とジッタの関係を示す。

第１１図には、従来の一般的記録方法であるＥＦＭ信号
で直接レーザーを変調して信号をオーバーライトした場
合のジッタの測定結果を比較のために示した。第１１図
から明らかなように、本発明による記録方法および記録
装置によれば、記録マークの波形歪みが小さくなるため
再生波形のジッタも小さくなり、したがって再生信号の
エラーレートを低減できると共に記録密度の向上が図れ
る。

なお第８図ではパターン設定はスイッチ５ＷＩ−ＳＶ４
０のオン・オフにより行ったが、パターン設定器として
あらかじめ設定パターンを記録したＲＯＭ（再生専用メ
モリ）としてもよい。ＲＯＭを使用すればこの回路は遅
延素子等を含んでいないため、集積化することができ、
装置の小型化が可能となる。

（実施例２）次に実施例１で示した装置を用いて、パターン設定部に
設定する波形を種々変化させて、設定パターンとジッタ
の関係を求めた。入力信号、光ディスク、光ディスクと
記録スポットの相対速度、バイアスパワー　ジッタの測
定方法は実施例１と同じである。設定したパターンの形
状を第１２図に、またそれぞれの波形で記録した後再生
した信号において測定したジッタの値を第１表に示す。

ジッタは記録ビークパワーを変化させたときの最小値で
あり、その時の記録ビークパワーも第１表に示す。

（以下余白）第１表パターンジッタｓｅｃピークパワー鵬Ｗ０ θＯ００００００５５０３０８００５５第１表から分かるようにパターン（ｈ）、（ｋＬ（１）
を除いてはジッタは１００ｎｓｅｃ以下と小さくなって
いるパターン（ｈ）、（ｋ）と（１）は本発明に対する
比較例である。パターン（１）はＥＦＭ信号そのもので
レーザーを駆動する方法と等価であり大きなジッタを示
している。またパターン（ｋ）は、パルス幅の等しい短
パルスを等間隔で並べたパルス列で記録するものであり
、パターン（＋）の場合よりは改善されているものの大
きなジッタを持つ。これは先頭部分において温度が急激
に立ち上がっていないため記録マークの先頭部分が細く
なっているためと考えられる。またパタ・−ン（ｈ）に
おいてもジッタが大きくなっている。いずれにしても、
請求項１に記載の条件を満たせばジッタを小さく抑えら
れることがわかる。特にパターが（ａ）、（ｆ）、（ｇ
）　、（Ｊ）、（ｍ）、（ｎ）。

（０）であるときジッタは５０ｎｓｅｃ以下となる。こ
れらの特徴は、先頭もしくは２番目のパルス幅を大きく
シ、後続パルスは同じパルス幅とパルス間隔であり、か
つ記録マーク長が一つ長くなればパルスが一つ追加され
るように後続パルスの周期をＴとしていることである。

なお、（ａ）、（ｆ）、（ｇ）、（Ｊ）、（＋）。

（ｎ）、（ｏ）の各パターンは請求項１において（ａ）
、（ｊ）：ａ＝１　、ｂ＝ｏ％　　　（ｆ）、（ｇ）　
＋（ｊｌ）　＋（ｎＬ（ｏ）：ａ：１　＋ｂニー１とし
たときである。

またパターン（ｎ）、（ｏ）の場合に見られるように後
続パルスのパルス幅が短くなると、各パルスで照射後の
冷却速度が大きくなリジッタが小さくなる。

本実験で用いたＭＰ回路はＩＩＴの信号パルスを４４分
割しているが、さらに細か＜８８分割すれば後続パルス
のパルス幅をＴ／８にできる。しかしそれ以上細かく分
割しようとするとＭＰ回路のクロック周波数が高くなり
すぎて回路設計が困難になる。つまり第１表の結果およ
び回路設計の容易さを考慮すれば、後続パルスのパルス
幅はＴ／８以上Ｔ／２以下にするのが良いと考えられる
。

（実施例３）さらに実施例１及び２と同じ装置で、パターン設定部に
実施例２の（ｄ）および（ｇ）のパターンを設定し、光
ディスクと記録スポットの相対速度を変化させなからジ
ッタの値を求めた。入力信号、光ディスク、ジッタの測
定方法は実施例１と同じである。再生した信号において
測定したジッタの値と相対速度の関係を第１３図に示す
。ジッタは記録ビークパワーおよびバイアスパワーを変
化させて最小値を求め、その値を記した。パターン（ｇ
）。

（ｄ）共に相対速度が速いところでジッタが増大した。

ノックの増大はパターン（ｄ）より（ｇ）の方が相対速
度の遅いところでおきており、その点は後続パルスの繰
り返し周期［パターン（ｇ）ではＴ：２３０ｎｓｅｃ、
（ｄ）ではＴ／２：１１５ｎｓｅｃ］がλ／Ｌ（λはレ
ーザーの波長で本実施例では０．８３μｓ、Ｌは相対速
度）より大きくなるあたりと一致する。これはレーザー
光を間欠的に照射することによる記録マークに生じる歪
みが、レーザー光の波長オーダーの大きさとなり光学的
に再生されるため、結果として再生波形の歪みを生じジ
ッタが増加するものと考えられる。

したがって τ≦λ／Ｌ τ：後続パルスの繰り返し周期 λ：　レーザーの波長Ｌ　：光ディスクと記録スポットの相対速度を満たすよ
うに後続パルスの繰り返し周期を設定した方が良い。

上記実施例１〜３ではパルス列は第１図（ｂ）のように
バイアスパワーレベルＰｂとビークパワーレベルｐｐの
間で変調したが、次に第３図（ｂ）、（ｅ）のようにビ
ークパワーレベルと再生パワーレベルＰｒの間で変調す
る記録装置について説明する。

第１４図にその構成を示す。信号発生器ｌからのＥＦＭ
信号ｓ５は第８図と同様のＭＰ回路２１に入力され、パ
ルス列状に変調されて信号ｓ１２として出力されスイッ
チ２４を作動させる。同時に第８図におけるＤＦＦ　１
４のＱから信号ｓ１３を取り出しＤＦＦ２２で位相の調
整を行った後、インバーター２３を介して信号ｓ１４を
作りスイッチ２５を作動させる。これにより入力信号ｓ
５が第１５図（ａ）のような波形の場合、ｓ１２、ｓ１
４はそれぞれ（ｂ）、（ｃ）のようになる。すなわち、
記録マークを形成するときにはバイアス電流１ｂは流れ
ないため、半導体レーザーはビークパワーＰｐと再生パ
ワーＰｒの間で変調される。また消去領域ではバイアス
パワーＰｂに保たれるため古い記録マークは結晶化され
る。なお、記録ゲート信号Ｗｇが入力されたときにはＩ
ｒが流れないように基準電圧設定回路２６を設定してお
けば記録パルス列はピークパワーＰｐとパワーオフの間
で変調される。次にこの記録装置を用いた詳細な実施例
を示す。

（実施例４）設定記録パターンとして第１２図の（ａ）、（ｆ）、（
＋）を用いた。入力信号、光ディスク、光ディスクと記
録スポットの相対速度、バイアスパワー　ジッタの測定
方法は実施例２と同じである。それぞれの波形で記録し
た後再生した信号において測定したジッタの値を第２表
に示す。ジッタは記録ビークパワーを変化させたときの
最小値であり、その時の記録ピークパワーも第２表に示
す。

（以下余白）第２表ノｆターンジッタｓｅｃピークパワーＷ（ａ）５（ｆ）　　　　　　　　３５（−）　　　　　　　　　　　３０８．３８、　０８、　にの結果は第１表におけるそれぞれの波形に対応するジッ
タよりも小さい。これは記録マーク形成のとき、短パル
ス照射後の冷却速度が大きいためアモルファス化し易く
、大きな記録マークが得られるためと考えられる。特に
波形（ｓ）の場合においてジッタの低減効果が大きい。

これはバイアスパワーＰｂからビークパワーＰｐ移る場
合と逆にピークパワーからバイアスパワーに移る場合に
一旦再生パワーレベルＰｒを経るため、記録マークの前
後において記録膜温度の変化が急峻になり、記録マーク
のエツジ位置が明確になったためと考えられる。

実施例１〜４では消去は一定のバイアスパワーで！１．
（１１４１して行う記録方法および装置について説明し
てか、次に消去パワーも第４図（ｂ）　、（Ｃ）のよう
にパルス変調する場合について説明する。

第１６図に第４図（ｂ）の様な波形を得るための記録装
置の構成を示す。信号発生器１からのＥＦＭ信号ｓ５は
第８図と同様のＭＰＰ路Ａ２７に入力され、パルス列状
に変調されて信号ｓ１２として出力されスイッチ３０を
作動させる。同時に信号ｓ５はインバーター２９を介し
てＭＰＰ路８２８にも入力される。ＭＰ回￥８ＢはＭＰ
回回路節まったく同じであり、これは消去レーザー光を
パルス変調するためのものである。ＭＰ回路Ｂのパター
ン設定器に例えば第１７図（ａ）の波形を設定して（ｂ
）のような信号を入力したとき、ＭＰ回回路節らは記録
マークを形成するためのパルス列（Ｃ）が出力され、同
時にＭＰ回路Ｂからは消去パワーを変調するためのパル
ス列（ｄ）が出力される。従って半導体レーザーの出力
は第４図（ｂ）のように記録マークを形成するときには
Ｐｒとｐｐの間で変調され、消去のときにはＰｒとＰｂ
の間で変調されることになる。なお、記録ゲート信号Ｗ
ｇが入力されたときには１ｒが流れないように基準電圧
設定回路３２を設定しておけば記録パルス列はＰｐとパ
ワーオフの間で、また消去パルス列はＰｂとパワーオフ
の間で変調される。次にこの記録装置を用いた詳細な実
施例を示す。

（実施例５）設定記録パターンとして第１２図の（ａ）　、（ｆ）、
（■）を用いた。入力信号、光ディスク、光ディスクと
記録スポットの相対速度、ジッタの測定方法は実施例２
と同じである。また消去パルス列のパワーＰｂは４．　
５ｍＷとした。それぞれの波形で記録した後再生した信
号において測定したジッタの値を第３表に示す。ジッタ
は記録ビークパワーを変化させたときの最小値であり、
その時の記録ピークパワーも第３表に示す。

（以下余白）第３表パターンジッタｓｅｃビークパワーＷ（ａ）　　　　　　　　　４００→　　　　　　　　２５（ｍ）　　　　　　　　２０８、４８、０８、７この結果は第２表におけるそれぞれの波形に対応するジ
ッタよりも小さい。これは消去レーザー光をパルス変調
したことにより１）消去部分の到達温度が一定になり古
い記録マークが均質に結晶化したこと、２）記録パルス
列から消去パルス列に移る場合に一旦再生パワーレベル
Ｐｒを経るため、記録マークの終端において記録膜が急
冷され、記録マークの終端エツジ位置が明確になったこ
とが原因と考えられる。なお消去パルス列の設定パター
ン第１７図（ａ）に、さらに波線のような短パルスＰを
先頭部分に付加してジッタの測定をしたところパターン
（ｆ）の場合３０　ｎ５ｅｃとなり、記録マークの終端
において急冷することがジッタ低減に効果的であること
が分かった。

また、消去パルス列中のパルス周期は記録パルス列中の
後続パルスのパルス周期と同じにしておけば、本実施例
のようにＭＰ回回路上ＭＰ回回路式同じ構成にでき都合
がよい。

次に第１８図に第４図（ｃ）の様な波形を得るための記
録装置の構成を示す。信号発生器１からのＥＦＭ信号Ｓ
５は第８図と同様のＭＰＰ路Ａ２７に入力され、パルス
列状に変調されて信号ｓ１２として出力されスイッチ３
０を作動させる。同時に信号ｓ５はインバーター２９を
介してＭＰＰ路８２８に入力された後、再びインバータ
ー３３を経て信号ｓｌＧとなり、スイッチ３１を作動さ
せる。ＭＰ回回路式ＭＰ回回路上まったく同じであり、
これは消去レーザー光をパルス変調するためのものであ
る。

ＭＰ回回路式パターン設定器に例えば第１９図（ａ）の
波形を設定して（ｂ）のような信号を入力したとき、Ｍ
Ｐ回回路上らは記録マークを形成するためのパルス列と
して例えば第１７図（Ｃ）が出力され、同時にＭＰ回回
路式らは第１９図（ｃ）が出力される。

従って半導体レーザーの出力は第４図（ｅ）のように記
録マークを形成するときにはＰｂとｐｐの間で変調され
、消去のときにはＰｒとＰｂの間で変調されることにな
る。なお、記録ゲート信号Ｗｇが入力されたときには１
ｒが流れないように基準電圧設定回路３４を設定してお
けば消去パルス列はＰｂとノくワーオフの間で変調され
る。次にこの記録装置を用いた詳細な実施例を示す。

（実施例６）設定記録パターンとして第１２図の（ａ）、（ｆ）、（
■）を用いた。入力信号、光ディスク、光ディスクと記
録スポットの相対速度、ジッタの測定方法は実施例２と
同じである。また消去ノくルス列のノくワーＰｂは４．
　５ｍＷとした。それぞれの波形で記録した後再生した
信号において測定したジッタの値を第４表に示す。ジッ
タは記録ビークパワーを変化させたときの最小値であり
、その時の記録ピークパワーも第４表に示す。

第４表ノくターンジッタｓｅｃビークパワー（ａ）０７．２（ｆ）　　　　　　　　３０（ｍ）　　　　　　　　２５６、９７、４この結果は第３表に比較しジッタが若干大きくなるが、
記録ビークパワーを小さく抑えることができる。これは
記録パルス列にバイアスパワーＰｂが存在するためであ
る。

発明の効果本発明の光学情報の記録方法および記録装置によれば、
非常に簡単な装置構成により、オーバーライトのときに
古い信号を消去しながら、新しい信号をジッタを小さく
押えながら記録することができる。これは光ディスクの
エラーレートの低減につながり、しいては光ディスクの
記録容量の拡大をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は本発明の説明のため
の記録波形図、第５図は記録波形と記録膜の到達温度の
関係図、第６図、第７図、第８図、第１４図、第１６図
、第１８図は本発明による光学情報の記録装置の構成図
、第９図は信号を記録した光ディスクの断面図、第１０
図は第８図の回路における信号の流れを説明するための
タイミング図、第１１図はジッタと記録ピークパワーの
関係図、第１２図はパターン設定器に設定された記録パ
ターン図、第１３図はジッタと相対速度の関係図、第１
５図、第１７図、第１９図はそれぞれ第１４図、第１６
図、第１８図の回路の機能の説明図、第２０図、第２１
図は従来例による記録方法の説明図である。ｌ・・・信号発生器、２・・・変調器、３・・・パター
ン設定器、５・・・光学ヘッド、６・・・スピンドルモ
ータ、７・・・光ディスク、ｉ。１４、　２０．　２２・・・データフリップフロップ、
１９．２３．　２９，３３・・・インバーター　１５．
１６・・・ＮＡＮＤ回路、１７・・・パラレルインシリ
アルアウトシフトレジスタ、１８・・・ハターン設定１
．２１，２７，２８・・・マルチパルス回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザー光線等の照射によって、光学的に識別可
能な状態間で可逆的に変化する記録薄膜を有する光学情
報記録媒体上に、パルス幅変調されたデジタル信号を一
つのレーザースポットを用いてオーバーライトする光学
情報の記録方法において、古い記録マークの消去はレーザーパワーを消去パワーレ
ベルで一定に保って照射し、新しい記録マークの形成は
一つの記録マークを形成するための記録波形を複数のパ
ルスからなる記録パルス列にした後レーザーパワーを変
調して行い、前記記録パルス列の先頭のパルスあるいは
２番目のパルスまたはその両方のパルスのパルス幅を残
りの後続パルス列中の各パルスのパルス幅より大きくか
つ記録されるマーク長に関係なく一定とし、前記後続パ
ルス列中の各パルスのパルス幅とパルス周期はそれぞれ
等しく、かつ長さがｎ番目の記録マークを形成する場合
の前記後続パルス中のパルス数はｎａ＋ｂ個（ａ、ｂは
定数であり、ａは正の整数、ｂは整数）であることを特
徴とする光学情報の記録方法。
（２）レーザー光線等の照射によって、光学的に識別可
能な状態間で可逆的に変化する記録薄膜を有する光学情
報記録媒体上に、パルス幅変調されたデジタル信号を一
つのレーザースポットを用いてオーバーライトする光学
情報の記録方法において、古い記録マークの消去はパルス幅とパルス周期が一定の
複数のパルスからなる消去パルス列によりレーザー光を
消去パワーレベルと再生パワーレベルあるいはパワーオ
フレベルの間で変調して行い、新しい記録マークの形成
は一つの記録マークを形成するための記録波形を複数の
パルスからなる記録パルス列にした後レーザーパワーを
変調して行い、前記記録パルス列の先頭のパルスあるい
は２番目のパルスまたはその両方のパルスのパルス幅を
残りの後続パルス列中の各パルスのパルス幅より大きく
かつ記録されるマーク長に関係なく一定とし、前記後続
パルス列中の各パルスのパルス幅とパルス周期はそれぞ
れ等しく、かつ長さがｎ番目の記録マークを形成する場
合の前記後続パルス中のパルス数はｎａ＋ｂ個（ａ、ｂ
は定数であり、ａは正の整数、ｂは整数）であることを
特徴とする光学情報の記録方法。
（３）前記記録パルス列の先頭パルスのパルス幅を前記
後続パルス列中の各パルスのパルス幅より大きくするこ
とを特徴とする請求項１または２記載の光学情報の記録
方法。
（４）前記パルス列の先頭から２番目のパルスのパルス
幅を後続パルス列中の各パルスのパルス幅より大きくす
ることを特徴とする請求項１または２記載の光学情報の
記録方法。
（５）ａ＝１、ｂ＝０であることを特徴とする請求項１
または２記載の光学情報の記録方法。
（６）ａ＝１、ｂ＝−１であることを特徴とする請求項
１または２記載の光学情報の記録方法。
（７）前記記録パルス列の変調は記録パワーレベルと前
記消去パワーレベルとの間で行われることを特徴とする
請求項１または２記載の光学情報の記録方法。
（８）前記記録パルス列の変調は記録パワーレベルと再
生パワーレベルまたはパワーオフレベルとの間で行われ
ることを特徴とする請求項１または２記載の光学情報の
記録方法。
（９）前記記録パワーレベルから前記消去パワーレベル
に移る場合、あるいは前記消去パワーレベルから前記記
録パワーレベルに移る場合、またはその双方の場合にお
いて、一旦前記再生レベルまたはパワーオフレベルを経
ることを特徴とする請求項１または２記載の光学情報の
記録方法。
（１０）前記後続パルス列中のパルスのパルス幅が後続
パルスの繰り返し周期の１／８以上１／２以下であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の光学情報の記録
方法。
（１１）後続パルス列中の繰り返し周期τがτ≦λ／Ｌただしλ：記録用光源の波長Ｌ：光ディスクと記録スポットの相対速度を満たすことを特徴とする請求項１または２記載の光学
情報の記録方法。
（１２）前記記録薄膜がアモルファスと結晶間で状態変
化を起こす相変化型媒体であることを特徴とする請求項
１または２記載の光学情報の記録方法。
（１３）前記消去パルス列中のパルス周期が前記後続パ
ルス列中のパルス周期と同じであることを特徴とする請
求項２記載の光学情報の記録方法。
（１４）レーザー光線等の照射によって、光学的に識別
可能な状態間で可逆的に変化する、記録薄膜を有する光
学情報記録媒体上に、パルス幅変調されたデジタル信号
を一つのレーザースポットを用いてオーバーライトする
光学情報の記録装置において、古い記録マークの消去時には一定のバイアス電流を半導
体レーザーに流す手段を有し、かつ記録マークの形成は
一つの記録マークを複数のパルスからなるレーザーパル
ス列の照射により行う手段として、入力信号の最長のパ
ルス幅に対応する記録パルス列のパターンをあらかじめ
設定しておくパターン設定器と、それ以下のパルス幅に
対応する記録パルス列を形成するために前記パターン設
定器の設定記録パターンの先頭から必要な長さを切り出
す変調器と、前記変調器からのパルス列化された信号に
よって半導体レーザーの駆動電流を変調する手段を有す
ることを特徴とする光学情報の記録装置。
（１５）レーザー光線等の照射によって、光学的に識別
可能な状態間で可逆的に変化する記録薄膜を有する光学
情報記録媒体上に、パルス幅変調された信号を一つのレ
ーザースポットを用いてオーバーライトする光学情報の
記録装置において、古い記録マークの消去時にはパルス
幅とパルス周期が一定の複数のパルスからなる消去パル
ス列により半導体レーザーを変調する手段を有し、かつ
記録マークの形成は一つの記録マークを複数のパルスか
らなるレーザーパルス列の照射により行う手段として、
入力信号の最長のパルス幅に対応する記録パルス列のパ
ターンをあらかじめ設定しておくパターン設定器と、そ
れ以下のパルス幅に対応する記録パルス列を形成するた
めに前記パターン設定器の設定記録パターンの先頭から
必要な長さを切り出す変調器と、前記変調器からのパル
ス列化された信号によって半導体レーザーの駆動電流を
変調する手段を有することを特徴とする光学情報の記録
装置。
（１６）入力信号パルスの立ち上がりを検出して前記設
定記録パターンの発生を開始し、立ち下がりを検出して
前記設定記録パターンの発生を終了させることにより、
前記記録パルス列を作り出すことを特徴とする請求項１
４または１５記載の光学情報の記録装置。
（１７）前記消去パルス列を作り出す手段が、入力信号
の最長のパルス間隔に対応する消去パルス列のパターン
をあらかじめ設定しておくパターン設定器と、それ以下
のパルス間隔に対応する消去パルス列を形成するために
前記パターン設定器の設定消去パターンの先頭から必要
な長さを切り出す変調器で構成されることを特徴とする
請求項１５記載の光学情報の記録装置
（１８）入力信号パルスの立ち下がりを検出して前記設
定消去パターンの発生を開始し、次の入力信号パルスの
立ち上がりを検出して前記設定消去パターンの発生を終
了させることにより、前記消去パルス列を作り出すこと
を特徴とする請求項１７記載の光学情報の記録装置。
（１９）前記変調器および前記パターン発生器は前記信
号発生器と同一のクロック信号により作動を制御される
ことを特徴とする請求項１４または１５記載の光学情報
の記録装置。