JPH0793757A

JPH0793757A - 光記録媒体及びその記録再生方法

Info

Publication number: JPH0793757A
Application number: JP5236615A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Tsujioka; 強辻岡
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】記録可能型光記録媒体に適用可能な光記録媒
体及びその記録再生方法を提供する。【構成】トラックピッチＰ_Tが記録又は再生時に照射
される光のスポット径よりも小さく設定されたトラック
を複数個ひとまとめにして組トラックを構成し、各組ト
ラックの間隔Ｐ_Gを前記スポット径以上の大きさに設定
し、組トラックを構成するトラックの数ｎに対して（ｎ
−１）Ｐ_T＋Ｐ_Gなる大きさのピッチを存して記録又は再
生時のトラッキングサーボ用のグルーブが形成されてい
る光記録媒体で、記録用光の波長における光学濃度を初
期反射率が０．３以下になるように高める。組トラック
を構成するトラックの数ｎと等しい数の記録用光を各記
録用光のスポット間隔を２０μｍ以上に設定して照射記
録し、再生用光に対応する反射光を夫々独立に検出する
と共に、検出された再生信号に対して周波数特性を考慮
した補正を行い、各再生信号間で加算又は減算処理によ
るクロストークの低減処理を行う再生方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はより高密度且つ高転送速
度で情報を記録・再生することのできる光記録媒体及び
その記録再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高品位映像記録の普及や、コンピ
ュータで処理する情報量の増大に伴って、光記録媒体の
記録容量の増大（高密度化）及び記録再生時のデータ転
送速度の向上が要求されてきつつある。

【０００３】斯かる要求を満たすための従来技術とし
て、例えば特開平５−１０９０８２号公報の技術があ
る。この技術は再生用光のスポット径よりトラックピッ
チＰ_T を狭くした複数組の組トラックを有し、この組ト
ラックの間隔Ｐ_G は光ピックアップの光学的カットオフ
波長より大きく設定された光記録媒体に対して、該組ト
ラック中の各トラックに対して対応する複数個の光を照
射し、夫々独立して得られた検出出力間でクロストーク
除去回路を用いて減算（あるいは位相反転した後加算）
処理することによりクロストークの小さい良好な再生出
力を得るというものである。また上記公報ではトラッ
キングエラー検出方法として従来から周知の３ビーム法
の原理を応用して前記組トラックの両端のトラックから
得られる検出信号のレベル差を検知する方法が採られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報で開示された
技術は、光記録媒体に記録された情報の再生時だけに適
用可能な技術であって、記録時にはそのまま適用するこ
とはできないという問題点があった。

【０００５】これは即ち３ビーム法を用いてトラッキン
グエラーを検出するためには２つの検出信号のレベル差
が必要であるが、記録可能型光記録媒体に初めて情報の
記録を行う際には媒体上に記録マークのような反射率特
性が変化した部分が存在しないので、必要なレベル差を
得ることはできないからであった。

【０００６】本発明の第１の目的は斯かる従来技術の問
題点に鑑み、記録可能型光記録媒体に適用可能な再生方
法を提供することである。また上記公報で開示されたク
ロストーク除去回路についての技術は、隣接するトラッ
クから得た各信号について時間差を補正し、係数を最適
化した後、減算（あるいは位相反転した後加算）するも
のであり、これだけの処理では取り分け記録マークが再
生光のスポット径よりも小さい場合に、対応する高周波
成分の低減が不十分となる問題点があった。

【０００７】本発明の第２の目的は斯かる従来技術の問
題点に鑑み、クロストークの周波数特性まで考慮した形
で、広い周波数帯域幅で効果的にクロストークを低減
し、良好な再生出力を得ることのできる光記録再生装置
を提供することである。

【０００８】さらに先にも述べたように上記公報で開示
された技術は情報の記録を想定したものでは無く、単一
の光源からの放射光をグレーディングによって複数の光
に分離しており、この技術を情報記録時に適用しようと
すれば新たな問題点が生じることが予想される。即ち現
在記録可能型光記録媒体としては光磁気型や相変化型等
が実用化されており、これらの媒体は共に光を熱エネル
ギーへと変換することにより記録マークを形成するもの
であるが、トラックピッチＰ_T が従来のものより狭く且
つ隣接するトラックを同時に記録する場合には、熱拡散
の影響により隣接トラックの記録マークが歪んだ形とな
る問題点があった。

【０００９】本発明の第３の目的は斯かる従来技術の問
題点に鑑み、ヒートモード型光記録媒体におけるマーク
歪みを防止する光記録方法を提供することである。そし
て将来、より高密度記録が期待される記録材料として熱
では無く光化学反応により記録が行われるフォトンモー
ド型光記録材料が知られている。フォトンモード型光記
録におけるトラック間クロストークについては、従来学
会等で報告されたことは無いが、当該媒体の光学的特性
とクロストークとの関係について上記従来技術の方法を
適用した記録を用いた場合、例えクロストーク低減回路
を用いたとしてもクロストーク除去効果が不十分となる
問題点が生じる惧れのあることに気づいた。

【００１０】本発明の第４の目的は斯かる従来技術の問
題点に鑑み、フォトンモード型光記録媒体においてトラ
ック間クロストークをより低く抑える光記録媒体及びそ
の記録方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
トラックピッチＰ_T が記録又は再生時に照射される光の
スポット径よりも小さく設定されたトラックを複数個ひ
とまとめにして組トラックを構成し、各組トラックの間
隔Ｐ_G を前記スポット径以上の大きさに設定する光記録
媒体である。

【００１２】本発明の第２の発明は、上記の光記録媒体
において、前記組トラックを構成するトラックの数ｎに
対して（ｎ−１）Ｐ_T ＋Ｐ_G なる大きさのピッチを存し
て記録又は再生時のトラッキングサーボ用のグルーブが
形成されている光記録媒体である。

【００１３】本発明の第３の発明は、上記の光記録媒体
を記録再生する際、一つの光をトラッキングサーボ用光
として前記グルーブ内を走査せしめたことを特徴とする
記録再生方法である。

【００１４】また本発明の第４の発明は、光記録媒体に
おいて、記録用光の波長における光学濃度を初期反射率
が０．３以下になるように高めることである。さらに本
発明の第５の発明は、光記録媒体に対して、前記組トラ
ックを構成するトラックの数ｎと等しい数の記録用光を
各記録用光のスポット間隔を２０μｍ以上に設定して照
射する記録方法である。

【００１５】そして本発明の第６の発明は、上記の光記
録媒体に対して、前記組トラックを構成するトラックの
数ｎと等しい数の再生用光を照射し、各再生用光に対応
する前記光記録媒体からの反射光を夫々独立に検出する
と共に、検出された再生信号に対して周波数特性を考慮
した補正を行い、各再生信号間で加算又は減算処理によ
るクロストークの低減処理を行う再生方法である。

【００１６】

【作用】上記構成によれば記録可能型光記録媒体に対し
て高密度で記録でき、且つ高転送速度を実現できる。

【００１７】また再生された信号に対して広い帯域幅で
クロストークが低減された良好なものが得られる。

【００１８】

【実施例】以下本発明の光記録媒体及びその記録再生方
法の一実施例について図面に基づき詳細に説明する。

【００１９】［光記録媒体の第１実施例］図１は光記録
媒体の第１実施例の要部側断面図（ａ）、要部上面図
（ｂ）である。これらの図において光記録媒体１００は
相変化材料、光磁気材料、及びフォトクロミック材料等
の記録材料からなる記録層１０１、反射層１０２、及び
保護層１０３からなり、トラッキングサーボ用の複数個
のグルーブ１０４、１０４が再生用光のスポット径より
小さい記録トラックピッチＰ_T の和にさらに組トラック
間隔Ｐ_G を加えた距離（図１の場合２Ｐ_T ＋Ｐ_G ）をグ
ルーブピッチとして形成されている。また隣り合う組ト
ラック間のクロストークを防止するために、Ｐ _G ＞Ｐ_T
となるように設定されている。

【００２０】斯かる媒体１００に対して、記録時には記
録情報信号に応じて複数個の光２０１、２０２、２０３
が夫々独立に強度変調されて照射され、再生時には一定
のパワーで照射されて、記録再生が行われる。

【００２１】この際、前記３つの光の内、光２０１だけ
が前記グルーブ１０４上に集光されて照射される。従っ
て記録マーク１１０は図１（ｂ）で示されるように光２
０１に対応するマークがグルーブ１０４上に生成され、
光２０２及び２０３に対応する記録マーク１１１、１１
２は前記グルーブ１０４、１０４間のランド部１０５に
生成されることになる。

【００２２】［光記録再生装置の第１実施例］次に図２
に光記録再生装置の第１実施例の概略図を示す。同図に
おいて記録時に複数個の光を独立に強度変調する必要性
があることから、光源２３０としてはマルチビーム型半
導体レーザが用いられるが、複数個の光源からの放射光
を合成して用いることもできる。この光源２３０から放
射される複数個、即ち３つの光２０１、２０２、２０３
はコリメートレンズ２４０により波形整形された後、ビ
ーム分離手段２５０を透過して同一の対物レンズ２６０
へ入射し、このレンズ２６０によって前記記録可能型光
記録媒体１００に集光される。

【００２３】一方、前記媒体１００からの反射光は前記
ビーム分離手段２５０によって光路が変更され、センサ
用レンズ２７０によりフォトディテクタアレイ２８０へ
と集光される。

【００２４】前記フォトディタクタアレイ２８０は図３
（ａ）の正面図に示すように入射する光の数に対応した
数（本実施例の場合３つ）の検出部２８１、２８２、２
８３を有し、この内検出部２８１は、上下部分Ａ、Ｂに
分割されたものとなっている。そしてグルーブ１０４に
照射される光２０１の反射光は検出部２８１に入射し、
それ以外の光２０２、２０３の反射光は２８２、２８３
に入射するように予め調整されている。

【００２５】前記検出部２８１〜２８３の出力の内、検
出部２８２、２８３の出力は図３（ｂ）の回路略図に示
すようにそのままクロストーク低減用回路３００へと入
力される。一方検出部２８１の出力Ａ、Ｂはトラッキン
グエラー分離回路３２０へ一旦入力される。

【００２６】記録時にはグルーブ部１０４に集光された
光２０１の反射光を２分割検出器２８１で検出した場
合、従来周知のプッシュプル法の原理により、トラック
ずれが生じると前記出力Ａ、Ｂに差が生じる。従ってＡ
−Ｂをもってトラッキングエラー信号とすることがで
き、このエラー信号に基づいて前記対物レンズ２６０を
エラー量を小さくする方向に駆動することでトラッキン
グサーボが実行できることになる。このため前記トラッ
キングエラー分離回路３２０には減算器３２２が設けら
れている。

【００２７】また再生時には記録マーク１１０の有無に
応じて光２０１の反射光強度自体が変化するので、Ａ＋
Ｂを検出信号としてクロストーク低減回路３００へ入力
すれば光２０１の反射強度を光２０２、２０３と同様に
クロストークが低減された再生信号を得るために用いる
ことができる。このため前記トラッキングエラー分離回
路３２０には加算器３２１が設けられている。

【００２８】クロストーク低減回路３００では前述した
方法で得られた光２０１〜２０３の反射強度信号に対し
て適当な時間補正、減衰及び位相反転等をフィルタ回路
３０１〜３０４を用いて行うと共に、加算器３１１〜３
１３で夫々加算処理することによりクロストーク成分を
低減した良好な再生信号１〜３を得る。

【００２９】以上のように記録媒体及び記録再生装置を
構成することにより、記録可能型光記録媒体に対して、
より高密度に情報を記録し、且つ高い転送速度を得るこ
とができる。

【００３０】［再生方法の第１実施例］次にトラック間
クロストークを低く抑える再生方法の一実施例について
以下に説明する。

【００３１】記録マーク長（記録周波数）と再生信号出
力レベルとの関係は、所謂ＭＴＦ（Modulation Transfe
r Function）特性と言われる高周波領域で出力が低下す
る現象として良く知られている。しかしながら前記図１
のようにトラックピッチを小さくした時のトラック間ク
ロストローク成分の周波数特性がどのような特徴を有す
るかについては従来から知られていないところである。

【００３２】もし、クロストーク成分の周波数特性が主
信号成分の周波数特性と同様の性質を有するのであれ
ば、従来の技術の項で述べたような先行技術によってト
ラック間のクロストークは広い周波数帯域幅で効果的に
低減することができるが、実際はその周波数特性が（特
に高周波領域で）異なるため、前記従来技術ではクロス
トーク低減が不十分となる。

【００３３】図４（ａ）（ｂ）はそのような周波数特性
の差異が生じる原因を説明するための概念図を示すもの
である。同図において１２１〜１２２は媒体１００上に
記録された種々の長さの記録マークを表し、２００は再
生用光のスポットを示している。尚、スポット２００に
おける光強度分布は実際は図のように真円で表されるも
のでは無くガウス分布に近いものであるが、ここでは摸
式的に円で示している。このようにしてもクロストーク
の周波数特性を定性的に説明することは可能である。

【００３４】さて図４（ａ）は通常の再生（即ち主信号
成分の周波数特性）を説明する概念図であり、（イ）に
示すように記録マーク１２１の長さがスポット２００の
径よりも大きい場合には再生出力は一定レベルであり、
出力低下は無いが、（ロ）に示すように記録マーク１２
２の長さがスポット２００の径と同程度になると出力が
低下し始め、（ハ）に示すように記録マーク１２３の長
さがスポット２００の径よりかなり小さい時には出力は
大幅に低下することになる。

【００３５】また図４（ｂ）は隣接トラックの再生（即
ちクロストーク成分の周波数特性）を説明する概念図で
あり、この場合スポット２００は隣接トラックの記録マ
ーク中心からずれた位置を操作することになるので、記
録マーク１２１〜１２３に対してスポット２００の周辺
の一部のみが掛かることになる。

【００３６】この時には記録マーク１２１〜１２３に掛
かるスポット２００の面積は元々小さいので、出力も図
４（ａ）の場合よりは小さくなる。しかしながら記録マ
ーク１２１が（イ）のようにスポット２００の径より大
きい時はもちろんのこと、（ロ）のように記録マーク１
２２がスポット２００の径と同程度になっても前記面積
の減少は無いので出力の低下は起こらず、（ハ）のよう
に記録マーク１２３の長さがスポット２００の径よりか
なり小さくなってから初めて出力低下が起こり始めるこ
とになる。

【００３７】斯かる現象を出力の周波数特性として表す
と、図５に示すように主信号成分に比較してクロストー
ク成分は高周波領域での出力が小さいということが分
る。前記図２の装置におけるフォトディテクタアレイ２
８０の各検出出力中の主信号成分及びクロストーク成分
はこの図５のような周波数特性を有するので、前述した
ように従来技術のクロストーク低減処理だけではクロス
トークの高域成分が低減しきれずに残留することにな
る。

【００３８】図７（イ）〜（ハ）、（ホ）はフォトディ
テクタアレイ２８０の検出部２８１の出力信号から検出
部２８２の出力信号を減算して再生出力１のクロストー
ク成分を低減する様子を周波数特性の変化によって示し
たものである。同図において（イ）及び（ロ）は隣り合
うトラックを再生した光２０１、２０２を検出部２８
１、２８２で検出した時の出力に含まれる主信号成分及
びクロストーク成分の周波数特性を表し、両図とも前記
図５と同様の特性を示すことが分る。

【００３９】そこで（イ）の検出信号２８１のクロスト
ーク成分を低減するため、（ロ）の検出信号２８２に対
し従来技術のクロストーク低減処理を用いて適当な減衰
処理と位相反転等を行って（ハ）に示すような信号を作
成し、この信号を前記（イ）の信号に加算することによ
って（ホ）の再生信号１を得る。ところがこの場合には
（ハ）の主信号成分に対し、（イ）のクロストーク成分
は高域のレベルが高いので、（ホ）の再生出力１では残
留クロストーク成分が低域では低減できるが高域では高
レベルのまま残ってしまうことになり、問題である。

【００４０】そこで本実施例では、新たなステップとし
て上述のような周波数特性の際を補償するための高域増
幅を前記検出信号２８２に行うことにした。図７（イ）
〜（ホ’）は前記図６に対応する本実施例のクロストー
ク低減処理を示す図であり、検出信号２８２に対して高
域増幅が行われた結果得られた信号は同図（ニ）に示す
ように（イ）のクロストーク成分の周波数特性とほぼ等
しい特性を有する主信号成分となっていることが分る。

【００４１】従って斯かる（ニ）の信号を（イ）に加算
すれば（ホ’）で示されるような低域から高域まで広い
帯域幅に亙ってクロストーク成分が低減された良好な再
生信号１を得ることができる。尚、図７では検出信号２
８２に対し減衰及び位相反転の後に周波数特性の補償を
行っているが、先に補償を行ってから減衰・位相反転処
理を行っても良いことは言うまでも無い。

【００４２】［光記録再生装置の第２実施例］図８は前
記再生方法の第１実施例を実現するためのクロストーク
低減回路３００の構成を示した図であり、フィルタ回路
３０１〜３０４に対して更に補償処理部３３１〜３３４
を設置した構成となっている。このような高域増強を行
う周波数特性補償部３３１〜３３４は回路の通常の知識
を有するものなら誰でも容易に作成することができる程
度のもので良い。例えばＣＱ出版社１９９０年９月３０
日発行の「ＯＰアンプ回路の設計」にそのような回路の
設計手法が開示されているのでここでは詳細な説明は省
略する。

【００４３】このような構成のクロストーク低減回路３
００を設けた光記録再生装置によって得られた再生信号
１〜３は広い帯域幅でクロストークが低減された良好な
信号となる。

【００４４】［光記録媒体の第２実施例］従来から高ト
ラック密度化だけを目的として、光記録媒体のグルーブ
部及びランド部の双方に情報を記録する所謂グルーブ／
ランド記録方式が、光学第２１巻第７号（１９９２年７
月発行）のＰ４５３〜４５４の「クロストークキャンセ
ラを用いた倍トラック密度光磁気ディスク技術」岩永敏
明、萱沼金司、稲田博司著の中で開示されている。斯か
る文献によると、グルーブ幅０．８μｍ、グルーブピッ
チ１．６μｍの光磁気ディスクのグルーブ部／ランド部
の両方に情報を記録した上で、３ビーム法により隣接ト
ラックを同時再生し、中央の主ビーム２０４による再生
信号中のクロストーク成分を両側のサブビームによる信
号を差し引くことによって低減できるとされている。

【００４５】しかしながら上記技術では最終的に得られ
る信号が、再生に３ビーム法を用いているにも拘らず、
主ビームによるトラック１本分（１チャンネル）のみで
あり、高密度化は達成できるものの、高転送速度化は実
現できていない。

【００４６】またさらに記録再生が１チャンネルで行わ
れるということは、複数のトラックを同時に記録するこ
とを意味せず、同時には１本のトラックのみを１つの光
で記録することであり、当然本発明が解決しようとして
いる高トラック密度時に複数の光で同時に記録した時に
起こる隣接トラック間の熱干渉による記録マーク歪みは
発生しない。

【００４７】そこで本実施例では図９に示すように各記
録用光２０１〜２０３のスポット間隔を広げて２０μｍ
以上に設定した。この結果トラックピッチが狭くても記
録時の熱干渉による記録マーク１１０〜１１２のマーク
長歪みを低く抑えることができた。

【００４８】（実験１）光記録再生装置としては前記図
２に示したものを用い、記録再生用の光源としては波長
７８０ｎｍの３ビーム型近赤外半導体レーザを用いた。
この時の各レーザ光のスポットの径は約１．６μｍであ
った。

【００４９】ヒートモード型光記録媒体としては周知の
光ビーム変調型記録対応の光磁気記録媒体及び各種組成
の相変化型光記録媒体、さらには追記型の有機色素光記
録媒体を用いた。そして夫々の光記録媒体のトラックピ
ッチは０．８μｍとし、組トラック間隔Ｐ_G は１．６μ
ｍとした。

【００５０】また各光のスポットの間隔は光源である前
記レーザの発光点の異なるものを数種類用意し、それら
を交換することによって調整した。そして熱干渉による
記録マーク歪みの評価方法は以下のとおりである。即ち
各光２０１〜２０３を夫々異なる周波数ｆ₁ 〜ｆ₃ で独
立に変調して記録し、再生を行う。この時フォトディテ
クタアレイ２８０からの各チャンネル（検出部２８１〜
２８３をいう）の検出信号には主信号ｆ₁ 〜ｆ₃ にの他
にクロストーク成分として主信号ｆ₁ に対してｆ₂ 、主
信号ｆ₂ に対してｆ₁ とｆ₂ 、主信号ｆ₃ に対してｆ₂
が含まれる。そしてこれらの信号はスペクトラムアナラ
イザによって、分離した周波数ピークとして観測され
る。

【００５１】ところが熱干渉によるマーク歪みがある
と、記録マーク形成時の記録マーク間相互作用により、
双方の記録マークが拡散し、その結果例えばチャンネル
２（検出部２８２）には主信号ｆ₂ 、クロストーク成分
ｆ₁ 、ｆ₂ の他に非線形成分としてｆ₁ ＋ｆ₂ 、ｆ₁ −
ｆ₂ 、ｆ₃ ＋ｆ₂ 、ｆ₃ −ｆ₂ の周波数を持つ成分が出
現する。従ってスポット間隔とこの非線形成分の大小の
関係を求めることによって評価することが可能となる。

【００５２】そこで上記光磁気記録媒体に対し、スポッ
ト間隔１０、１５、２０、及び３０μｍの光を用いて相
対速度５ｍ／ｓ、ｆ₁ ＝５００ｋＨｚ、ｆ₂ ＝６００ｋ
Ｈｚ、ｆ₃ ＝７００ｋＨｚにて媒体に記録し、チャンネ
ル２の非線形成分ｆ₁＋ｆ₂、ｆ₃＋ｆ₂ の主信号ｆ₂ に
対する出力比を測定したところ、次の表１の結果が得ら
れた。

【００５３】

【表１】

【００５４】さて通常上述のような記録マーク歪みに対
して良好な再生信号を得るためには−３０ｄＢ以下が望
ましいとされているので、上記表１からスポット間隔と
しては２０μｍ以上が望ましいと言う結果が得られる。

【００５５】尚、その他のチャンネルの出力についても
同様の結果が得られたが、詳細なデータは割愛する。そ
してスポット間隔２０μｍ以上の再生光に対する再生出
力についてクロストーク低減処理を行ったところ、非常
に良好な再生出力が得られたが、スポット間隔２０μｍ
未満の再生光の場合は出力波形歪みが観測された。

【００５６】さらに同じ実験を記録周波数を変えて行っ
たところ得られた結果に大きな差は見られなかった。ま
た同じ実験を相対速度を１．４ｍ／ｓから２０ｍ／ｓま
で種々変化させて行ったところ、相対速度に拘らず２０
μｍ以上で非線形成分が−３０ｄＢ以下になることが分
った。

【００５７】以上の実験を更に相変化型光記録媒体や追
記型色素光記録媒体に対しても行ってみたところ、やは
りスポット間隔が２０μｍ以上であれば非線形成分が−
３０ｄＢ以下となり、さらにクロストーク低減処理を行
うことによって良好な出力が得られることが分った。

【００５８】この結果からどんな媒体に対してもスポッ
ト間隔としては２０μｍ以上が必要であるといえるが、
あまりスポット間隔が大きくなり過ぎると単一の対物レ
ンズ２６０により就航する関係上収差発声による新たな
歪みが生じる可能性があるので、２００μｍ程度までに
設定しておくことが望ましいと言える。

【００５９】尚、この実験ではレーザ波長は７８０ｎ
ｍ、スポット径１．６μｍに対しスポット間隔２０μｍ
という結果が得られたが、これより短い波長のレーザを
使用しスポット径が小さくなった場合にもこの基準が適
用できることは言うまでも無い。

【００６０】［光記録媒体の第３実施例］フォトンモー
ド記録において記録マークの幅と光学濃度（反射率）の
関係については全く知られていない。そこで本発明者は
フォトンモード記録における上記関係について実験的研
究を行い、光学濃度が低い記録層に対して消色反応を生
じさせて記録を行った時には記録マークが広くなり、ま
た逆に光学濃度が高い記録層に対しては記録マークが狭
くなることを見いだし、これを従来技術の装置のような
高トラック密度記録に適用して良好な再生出力を得るた
めには、光学濃度が低い状態では隣接トラック間のクロ
ストークが大きくなり過ぎるため、クロストーク低減回
路で十分低いレベルにまでクロストーク提言を行うこと
が困難であることを検証し、従って光学濃度を高くして
反射率０．３以下に設定することが必要であることを確
かめた。

【００６１】以下斯かる点に関しての理論的考察につい
て言及する。一般に光学濃度は吸光度（Ａｂｓ）とも呼
ばれ、ランバート・ベールの法則より、

【００６２】

【数１】

【００６３】で表されることが知られている。ここでε
は記録層に含まれるフォトンモード材料の分子吸光係数
（ｌ／ｍｏｌ・ｃｍ）、Ｌは膜厚（反射型の記録媒体で
は膜厚×２）（ｃｍ）、Ｃは材料濃度である。

【００６４】従って吸収率（Ａｐｔ）は

【００６５】

【数２】

【００６６】で与えられる（但しＴは透過率または反射
率である）。吸収された光のみが反応に寄与し、且つ反
応する分子の当量は吸収されたフォトンの当量に比例す
るという光化学の第１法則及び第２法則を用いると、吸
収フォトン量ｄｎは、

【００６７】

【数３】

【００６８】表され、反応分子の量ｄＮは、

【００６９】

【数４】

【００７０】から

【００７１】

【数５】

【００７２】なる微分方程式が得られる。尚、数３〜数
５においてＰは照射光のパワー（Ｗ）、ｄｔは微小照射
時間、ｈはプランク定数（６．６２６×１０^-34Ｊ・
ｓ）、ν＝ｃ／λは光の振動数（Ｈｚ）でｃは光の速度
（ｍ／ｓ）、λは波長（ｍ）、κは反応の量子収率、Ｓ
は照射面積（ｃｍ²）、Ｎａはアボガドロ数（６．０２
×１０²³個／ｍｏｌ）である。

【００７３】数５の微分方程式について数２を用いて変
数をＴに統一すると

【００７４】

【数６】

【００７５】なる方程式が得られるが、これは照射パワ
ー密度Ｐ／Ｓ、材料感度ε・κによって透過率（あるい
は反射率）がどのように変化するかを支配する方程式で
ある。通常レーザスポットにおける光強度分布はガウス
型分布に近いのでトラック幅方向の各点での無限小領域
に数６の方程式を適用し、スポット走査による全照射光
量を求めるため時間軸で−∞〜∞まで積分を実行すれば
スポット径より十分長い記録マークに対するトラック幅
方向での反射率レベルを求めることができる。ここでト
ラック中心を原点に取り、ε・κ＝１０００（ｌ／ｍｏ
ｌ／ｃｍ）の感度を有するフォトンモード媒体に記録パ
ワー１ｍＷ、対物レンズ開口数ＮＡ＝０．５、波長６３
３ｎｍ、スポット径φ≒１．２μｍ）１ｍ／ｓという条
件で初期反射率レベルを種々変えて前記計算を行った結
果を図１０（ａ）〜（ｄ）に示す。この図から記録パワ
ーや相対速度が同じでも、初期反射率が（ａ）０．６、
（ｂ）０．３、（ｃ）０．１、（ｄ）０．０５と低下す
るに従って記録マークの幅に対応する反射率の反値巾Ｗ
が（ａ）Ｗ₆₀＝１．０μｍ、（ｂ）Ｗ₃₀＝０．８３μ
ｍ、（ｃ）Ｗ₁₀＝０．６３μｍ、（ｄ）Ｗ₅＝０．５７
μｍと徐々に狭くなって来ることが分った。このことは
トラック間クロストークが光学濃度が高いほど小さくな
ることを意味している。

【００７６】図１１（ａ）〜（ｄ）は前記図１０で得ら
れた反射率分布に対し、同一のレーザスポット強度分布
を畳み込んで積分することにより求めたトラックピッチ
とクロストーク量との関係を示すグラフである。この場
合スポット径は約１．２μｍで前記図１におけるトラッ
クピッチＰ_T としては通常スポット径の半分程度に設定
されるので、トラックピッチ０．６μｍにおけるクロス
トーク量をこれから算出すると、図１１（ａ）では−６
ｄＢ、（ｂ）では−８ｄＢ、（ｃ）では−９ｄＢ、
（ｄ）では−１０ｄＢとなり、図１１で予想されるとお
り光学濃度が高いほどトラック間クロストークが小さく
なることが分った。このことは即ちクロストーク低減回
路を用いた時に光学濃度が高いほど余裕を以てクロスト
ークが低減できることを意味する。

【００７７】尚、組トラック間隔Ｐ_G は通常の光ディス
クと同様にスポット径程度の大きさに選ばれ、本実施例
の場合１．２μｍとなるが、図１１（ａ）の場合（初期
反射率０．６）にはクロストークが−２８ｄＢ程度であ
り、通常必要とされる−３０ｄＢよりは大きくなってし
まう。従って−３０ｄＢ以下にするには光学濃度が図１
１（ｂ）、即ち初期反射率が０．３以下に設定する必要
があるといえる。

【００７８】（実験２）そこでフォトンモード材料とし
て図１２の分子構造及び吸収スペクトルを有するフォト
クロミック・ジアリールエテン系材料を用いた実験結果
について以下に説明する。

【００７９】斯かる材料は、開環状態で図１２の破線で
示される吸収スペクトルを有し、４５０ｎｍ付近の光の
照射によって閉環反応を起こして実線で示された吸収ス
ペクトルへと変化する特性を有する。そして実線で示さ
れた吸収スペクトルを有する閉環体は６００ｎｍ付近の
光の照射により開環反応を起こして再び破線で示される
開環状態へと変化する特性を有する。

【００８０】従って本材料を記録層中に含む光記録媒体
に対し、予め全面的に実線状態となした上で、例えば波
長６３３ｎｍのＨｅＮｅレーザ光を高パワーで照射し、
開環反応を起こすことで、フォトンモードでの記録が行
え、同レーザを低パワーで照射して反射率変化を検出す
ることによって再生が行えることになる。

【００８１】実際にはこの材料をポリスチレンと混合し
て記録層とし、前記図１で示されたようなフォトンモー
ド型光記録媒体を用意した。尚、反射層は銀蒸着膜と
し、前記Ｐ_T ＝０．６μｍ、Ｐ_G ＝１．２μｍに設定し
た。

【００８２】図１３はこの実験に使用した光記録再生装
置の第３実施例の構成を示したものであり、ＨｅＮｅレ
ーザ２３１からの放射光はビームスプリッタ２５７、２
５８により等パワーの３つの光に分離され、ＮＤフィル
タ２３４〜２３６によりパワー調整され、ＡＯ（音響光
学）変調器２３１〜２３３の作用によって記録時には夫
々所定の記録信号によって強度変調され、また再生時に
は一定パワーとされて再びビームスプリッタ２５３、２
５４によって合成されて複数光２０１〜２０３となる。

【００８３】これらの光２０１〜２０３は単一の対物レ
ンズ２６０によってフォトンモード記録媒体１００へと
集光される。媒体１００からの反射光はビームスプリッ
タ２５０、２５１の作用によって、フォーカストラッキ
ングエラーケンシュツ光学回路系３２５へと入射する。

【００８４】この実施例の場合、光２０１が媒体１００
に設けられたグルーブ上を走査するように設定されるの
で、３つの光２０１〜２０３のうち光２０１に対して周
知の非点収差法あるいはプッシュプル法、又はヘテロダ
イン法等によってフォーカストラッキングエラー信号が
検出されるように光学系が調整されている。

【００８５】前記光学系３２５より得たエラー信号に基
づいて対物レンズ２６０が駆動され、サーボが実行され
る。また再生時には前記ビームスプリッタ２５１を透過
した３つの光はフォトディテクタアレイ２８０で検出さ
れて、その検出信号がクロストーク低減回路部３００へ
と入力され、再生信号１〜３が得られる。尚、２５２、
２５６、２５９はいずれもミラーである。そして対物レ
ンズ２６０の開口数ＮＡ＝０．５であり、得られるスポ
ットの径は光２０１〜２０３で夫々約１．２μｍであ
る。

【００８６】さて、前記図１２で示された材料の濃度を
高くして初期反射率１０％の媒体を作成し、相対速度
１．２ｍ／ｓ、記録パワー３ｍＷで各チャンネルで異な
る周波数にして記録を行うと共に、再生パワー０．１ｍ
Ｗで再生してクロストーク量を測定した。この結果フォ
トディテクタアレイ２８０の検出信号における隣接トラ
ック間のクロストーク量は−１０．５ｄＢであり、クロ
ストーク低減処理後には−３５ｄＢにまで低減できた。

【００８７】またフォロディテクタアレイ２８０の検出
信号における組トラック間のクロストークは−３６ｄＢ
であった。これらのクロストークの大きさは最低必要と
される基準値−３０ｄＢを満足するものとなっている。

【００８８】次に材料濃度を調整して初期反射率を３０
％とした媒体に対して同様の測定を行った結果、フォト
ディテクタアレイ２８０の検出信号における隣接トラッ
ク間のクロストーク量は−８．５ｄＢ、クロストーク低
減処理後は−３２ｄＢであった。

【００８９】またフォトディテクタアレイ２８０の検出
信号における組トラック間クロストークは−３１ｄＢで
あり、やはり−３０ｄＢ以下を満足する結果が得られ
た。さらに材料濃度を調整して初期反射率を６０％とし
たところ、前記隣接トラック間のクロストーク量は−６
ｄＢとなり、クロストーク低減処理後でも−２８ｄＢに
しか達しなかった。そして前記組トラック間クロストー
クも−２７．５ｄＢにとどまった。このときのクロスト
ーク量は基準値−３０ｄＢ以下を満足することができな
かった。

【００９０】この結果からも分るようにフォトンモード
記録媒体では、光学濃度を多角設定することによってト
ラック間クロストークが低下し、高トラック密度記録方
式に適したものとなる。

【００９１】

【発明の効果】以上の説明のごとく、本発明によれば従
来の技術に比較して、高密度・高転送速度が可能な光記
録媒体及びその記録再生方法が実現できる効果が期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の第１実施例の側面断面図
（ａ）及び上面図（ｂ）である。

【図２】本発明の記録再生方法を実現する装置の第１実
施例を示すブロック図である。

【図３】図２のフォトディテクタアレイ２８０の詳細構
成図（ａ）及び出力関係図（ｂ）である。

【図４】本発明の光記録媒体の第２実施例の上面図にお
ける異なる記録マーク（イ）〜（ハ）を示し、（ａ）は
通常の再生時、（ｂ）は隣接トラックの再生時を夫々示
す。

【図５】再生出力の主信号成分及びクロストーク成分の
周波数特性図である。

【図６】（イ）〜（ハ）、（ホ）は広い帯域でクロスト
ークが低減できないことを説明する再生信号の周波数特
性図である。

【図７】（イ）〜（ホ’）は本発明により広い帯域でク
ロストークが低減できたことを説明する再生信号の周波
数特性図である。

【図８】本発明の記録再生方法を実現する装置の第２実
施例を示す要部ブロック図である。

【図９】本発明の光記録媒体の第３実施例を示す上面図
である。

【図１０】初期反射率を（ａ）〜（ｄ）で変化させたと
きの記録マークの半値巾の変化を説明する反射率特性図
である。

【図１１】（ａ）〜（ｄ）は図１０の結果を畳み込み積
分して得られたトラックピッチとクロストーク量との関
係を示す特性図である。

【図１２】フォトンモード型光記録媒体の構造及び特性
図である。

【図１３】本発明の記録再生方法を実現する装置の第３
実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１００光記録媒体２０１〜２０３光１０４グルーブ１０５ランド１１０〜１１２記録マーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラックピッチＰ_Tが記録又は再生時に
照射される光のスポット径よりも小さく設定されたトラ
ックを複数個ひとまとめにして組トラックを構成し、各
組トラックの間隔Ｐ_Gを前記スポット径以上の大きさに
設定することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】前記請求項１において前記組トラックを
構成するトラックの数ｎに対して（ｎ−１）Ｐ_T ＋Ｐ_G
なる大きさのピッチを存して記録又は再生時のトラッキ
ングサーボ用のグルーブが形成されていることを特徴と
する光記録媒体。
【請求項３】前記請求項２において記録再生時に前記
トラック数ｎに等しい数の光を照射するに際して、その
光の内の一つをトラッキングサーボ用光として前記グル
ーブ内に走査させることを特徴とする光記録媒体の記録
再生方法。
【請求項４】トラックピッチＰ_Tが記録又は再生時に
照射される光のスポット径よりも小さく設定されたトラ
ックを複数個ひとまとめにして組トラックを構成し、各
組トラックの間隔Ｐ_Gを前記スポット径以上の大きさに
設定すると共に、記録用光の波長における光学濃度を初
期反射率が０．３以下になるように高めることを特徴と
する光記録媒体。
【請求項５】トラックピッチＰ_Tが記録又は再生時に
照射される光のスポット径よりも小さく設定されたトラ
ックを複数個ひとまとめにして組トラックを構成し、各
組トラックの間隔Ｐ_Gを前記スポット径以上の大きさに
設定すると共に、前記組トラックを構成するトラックの
数ｎと等しい数の記録用光を各記録用光のスポット間隔
を２０μｍ以上に設定して照射することを特徴とする光
記録媒体の記録方法。
【請求項６】前記請求項１の光記録媒体に対して、前
記組トラックを構成するトラックの数ｎと等しい数の再
生用光を照射し、各再生用光に対応する前記光記録媒体
からの反射光を夫々独立に検出すると共に、検出された
再生信号に対して周波数特性を考慮した補正を行い、各
再生信号間で加算又は減算処理によるクロストークの低
減処理を行うことを特徴とする光記録媒体の再生方法。