WO2002080153A1

WO2002080153A1 - Procede d'enregistrement optique

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Publication number: WO2002080153A1
Application number: PCT/JP2002/002960
Authority: WO
Inventors: Tatsuya Kato; Hajime Utsunomiya; Hideki Hirata
Original assignee: Tdk Corporation
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2002-10-10
Also published as: US7177254B2; JP4491985B2; US20030063540A1; EP1383116A4; CN1272776C; JP2002298349A; CN1535464A; TW569200B; EP1383116A1; KR20030083019A

Description

明細書光記録方法技術分野

本発明は、光記録媒体に対し高転送レートで記録する方法に関する。従来の技術

近年、高密度記録が可能で、しかも記録情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注目されている。書き換え可能型の光記録媒体のうち相変化型のものは、レーザー光を照射することにより記録層の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変化に伴う記録層の反射率変化を検出することにより再生を行うものである。相変化型の光記録媒体は、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体のそれに比ベて単純であるため、注目されている。

相変化型光記録媒体において情報を記録する際には、記録層が融点以上まで昇温されるような高パワー（記録パワー）のレーザー光を照射する。記録パワーが加えられた部分では記録層が溶融した後、急冷され、非晶質の記録マークが形成される。一方、記録マークを消去する際には、記録層がその結晶化温度以上であってかつ融点未満の温度まで昇温されるような比較的低パワー（消去パワー）のレーザー光を照射する。消去パワーが加えられた記録マークは、結晶化温度以上まで加熱された後、徐冷されることになるので、結晶質に戻る。したがつて、相変化型光記録媒体では、単一の光ビームの強度を変調することにより、オーバーライトが可能である。

相変化型光記録媒体に記録する際には、記録マークの長さに対応してレーザー光を直流的に照射するのではなく、例えば特開平 9一 7 1

7 6号公報に記載されているように、記録マーク形状の制御のためにパルス列として照射することが一般的である。このパルス列の具体的構成を記録パルスストラテジと呼ぶ。近年、光記録媒体には動画記録など高転送レートでの記録が要求されるようになってきている。転送レートが高いほど記録信号の周波数は高くなる。しかも、上記したようにレーザー光をパルス列で変調して照射する場合、パルス列を構成するそれぞれのパルスの時間幅は著しく短くなる。

一方、レーザー発光素子は、駆動電流が印加されてから発光強度がその電流値に対応する強度に達するまでにある程度の時間を要し、また、レーザー発光素子に駆動電流を供給するレーザードライバは、駆動電流を所定値まで上昇させるのにある程度の時間を要する。したがつて、転送レートを高くするためにレーザー光を著しく短いパルス波形としょうとしても、各パルスに対応するレーザー発光強度は記録パヮ一に到達する前に減衰してしまう。すなわち、記録パルスストラテジに正確に対応したレーザー発光ができなくなる。その結果、記録層の加熱が不十分となって記録マーク形状が歪んだり小さくなつたりし、その結果、再生信号のジッタが大きくなつたり再生出力が低くなつたりしてしまう。発明の開示

したがって、本発明は、光記録媒体に高転送レートで記録する際に生じる問題を解決することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、求められる記録パルスストラテジを正確に実現可能な光記録方法を提供することである。

上記目的は、下記（ 1 ) 〜（ 6 ) の本発明により達成される。

( 1 ) 光記録媒体に対し、記録波形により強度変調されたレーザ一光の照射により記録を行う方法であって、

前記記録波形は、記録マークを形成するための記録パルス部を複数有し、各記録パルス部は、上向きパルスを少なくとも 1種有し、前記上向きパルスの幅が狭いことによって、その上向きパルスのピ —ク強度に対応するレーザー光強度が得られない場合において、その上向きパルスのピーク強度を、前記レーザー光において本来の発光強度またはこれに近い値が得られるように増大させる光記録方法。

(2 ) 光記録媒体に対し、記録波形により強度変調されたレーザ一光の照射により記録を行う方法であって、

前記記録波形は、記録マークを形成するための記録パルス部を複数有し、各記録パルス部は、上向きパルスを少なくとも 1種有し、前記レーザー光の立ち上がり時間を T_Rとし、前記上向きパルスの時間幅を T_{U P}としたとき、

前記記録波形に、 T_{U P}≤ k T_R (ただし k = l . 5) である上向きパルスと、 T_UP〉 k T_Rである上向きパルスとがそれぞれ少なくとも 1種存在するとき、 T_{U P}≤ k T_Rである上向きパルスのピーク強度を、 T_UP> k T_Rである上向きパルスのピーク強度よりも大きくする光記録方法。

(3 ) 前記記録波形に、 T_UP≤ k T_Rであってかつ T_UPが相異なる上向きパルスが少なくとも 2種存在するとき、これらの上向きパルスを、その T_UPの長さに応じ、各グループに少なくとも 1種の上向きパルスが含まれるように少なくとも 2つのグループに分け、各グループにおいて上向きパルスのピーク強度を同一とし、 T_{U P}が相対的に短い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度を、 T_UPが相対的に長い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度より大きくする上記（2) の光記録方法。

(4) 前記記録波形に、 T_UP k T_Rであってかつ T_UPが相異なる上向きパルスが少なくとも 2種存在するとき、これらの上向きパルスのすべてにおいてピーク強度を同一とする上記（ 2) の光記録方法。

(5 ) 光記録媒体に対し、記録波形により強度変調されたレーザ —光の照射により記録を行う方法であって、

前記記録波形に、 T_{U P}≤ k T_R (ただし k = l . 5) である上向きパルスが存在するとき、この上向きパルスのピーク強度を、前記レーザ一光において本来の発光強度またはこれに近い値が得られるように増大させる光記録方法。

( 6 ) 光記録媒体に対し、記録波形により強度変調されたレーザ一光の照射により記録を行う方法であって、

前記記録波形は、記録マークを形成するための記録パルス部を複数有し、各記録パルス部は、上向きパルスを少なくとも 1種有し、前記レーザー光の立ち上がり時間を T _Rとし、前記上向きパルスの時間幅を T _{U P}としたとき、

前記記録波形に含まれる上向きパルスのすべてにおいて T _{U P}≤ k T _R (ただし k = l . 5 ) であるとき、これらの上向きパルスを、 T u Ρの長さに応じ、各グループに少なくとも 1種の上向きパルスが含まれるように少なくとも 2つのグループに分け、各グループにおいて上向きパルスのピーク強度を同一とし、 T _{U P}が相対的に短い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度を、 T _{U P}が相対的に長い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度より大きくする光記録方法 _c 本発明の前記目的はまた、記録波形に基づいて強度変調されたレーザ一光を光記録媒体に照射することによりデータの記録を行う光記録方法であって、前記記録波形に含まれる上向きパルスのピーク値をそれぞれのパルス幅に基づいて設定することを特徴とする光記録方法によって達成される。

本発明の前記目的はまた、記録波形に基づいて強度変調されたレーザ一光を光記録媒体に照射することによりデータの記録を行う光記録方法であって、前記記録波形に含まれる第 1 の上向きパルスのパルス幅が前記記録波形に含まれる第 2の上向きパルスのパルス幅よりも短い場合、前記第 1 の上向きパルスのピーク値を前記第 2の上向きパルスのピーク値よりも高く設定することを特徴とする光記録方法によつて達成される。

本発明の前記目的はまた、トップパルス、ラストパルス及びマルチパルスを含む記録波形に基づいて強度変調されたレーザー光を光記録媒体に照射することによりデータの記録を行う光記録方法であって、前記マルチパルスのピーク値を前記トップパルスのピーク値よりも高く設定することを特徴とする光記録方法によって達成される。

本発明の好ましい実施態様においては、前記マルチパルスのパルス幅が前記トップパルスのパルス幅よりも短い。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記トップパルスのピーク値と前記ラストパルスのピーク値とが等しい。図面の簡単な説明

図 1は、光記録媒体に照射されるレーザー光の生成経路を概略的に示すブロック図である。

図 2は、光記録媒体 1 0の構造の一例を示す略断面図である。

図 3は、 E FMプラス（ 8 _ 1 6 ) 変調方式を採用した場合における 5 T信号およびその記録波形を示すグラフである。

図 4は、（ 1， 7 ) R L Lの変調方式を用いてデータの記録を行う場合の記録ストラテジを示す図であり、（ a )は 2 T信号を形成する場合の記録ストラテジであり、（b)は 3 T信号を形成する場合の記録ストラテジであり、（ c )は 4 T信号を形成する場合の記録ストラテジであり、（ d )は 5 T信号〜 8 T信号を形成する場合の記録ストラテジである。

図 5は、本発明による補償を行わない場合の問題点を説明するための図であり、（ a ) 及び（b ) は、それぞれ（ 1， 7) R L Lの変調方式により 5 T信号を形成する場合の記録波形及び発光波形を模式的に示す波形図である。

図 6は、レーザー発光波形を模式的に示すグラフである。

図 7は、本発明による補償の効果を説明するための図であり、（ a ) 及び（ b) は、それぞれ（ 1 , 7) R L Lの変調方式により 5 T信号を形成する場合の記録波形及び発光波形を模式的に示す波形図である _c 図 8は、表 1のケース N o . 1におけるレーザー発光強度の時間的推移を示すグラフである。図 9は、表 1のケース N o . 3におけるレーザー発光強度の時間的推移を示すグラフである。

図 1 0は、表 1のケース N o . 4におけるレーザー発光強度の時間的推移を示すグラフである。発明の実施の形態

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様について詳細に説明する。

図 1に示すように、レーザー光 2 0は、コントローラ 2 1 、レーザ一ドライバ 2 2及びレーザー発光素子 2 3を用いて生成され、生成されたレーザー光 2 0は光学系 2 4を介して光記録媒体 1 0に照射される。コントローラ 2 1は、レーザー光 2 0の波形の原信号 2 1 aを生成する回路であり、かかる原信号 2 1 aはレーザードライバ 2 2に供給される。本明細書においては、レーザー光 2 0の波形を「発光波形」と呼び、原信号 2 1 aの電流波形を「記録波形」と呼ぶ。レーザードライバ 2 2は、原信号 2 1 aを受けこれに基づいて駆動信号 2 2 aを生成する回路である。駆動信号 2 2 aの電流波形は、コントローラ 2 1 より供給される原信号 2 1 a の記録波形に対応しているが、レーザ一ドライバ 2 2による駆動動作には所定の遅延が存在することから、記録波形に対して若干の遅れが生じる。本明細書においては駆動信号 2 2 a の電流波形を「駆動電流波形」と呼ぶ。レーザー発光素子 2 3 は、かかる駆動信号 2 2 a を受け、これに基づいてレーザー光 2 0を生成する素子であり、特に限定されるものではないが、半導体レーザを用いることが好ましい。

図 2に示す例による光記録媒体 1 0は、基板 1 1 と、基板 1 1上に設けられた反射層 1 2と、反射層 1 2上に設けられた第 2の誘電体層 1 3と、第 2の誘電体層 1 3上に設けられた記録層 1 4と、記録層 1 4上に設けられた第 1の誘電体層 1 5と、第 1の誘電体層 1 5上に設けられた光透過層 1 6によって構成され、光記録媒体 1 0の中央部分には孔 1 7が設けられている。このような構造を有する光記録媒体 1 0に対しては、光透過層 1 7側からレーザー光を照射することによつてデータの記録/再生が行われる。

基板 1 1は、光記録媒体 1 0に求められる機械的強度を確保するための基体としての役割を果たし、その厚さとしては約 1. 2 mmに設定することが好ましい。また、基板 1 1の材料としては特に限定されず、ポリカーボネートを用いることができる。

反射層 1 2は、光透過層 1 6側から入射されるレーザー光 2 0を反射し、再び光透過層 1 6から出射させる役割を果たし、その厚さとしては 1 0〜 3 0 0 n mに設定することが好ましい。反射層 1 2の材料としては特に限定されないが、銀を主成分とする合金を用いることが好ましい。

第 2の誘電体層 1 3は、主に、その上方に形成されている記録層 1 4に対する保護層としての役割を果たし、その厚さとしては 2〜 5 0 n mに設定することが好ましい。第 2の誘電体層 1 3の材料としては特に限定されず、 A 1 ₂0₃、 Z n S + S i 0₂、 C e 0₂、 Y₂0₃、 A 1 Ν等を用いることができる。

記録層 1 4は、相変化材料によって構成され、結晶状態である場合の反射率とアモルファス状態である場合の反射率とが異なることを利用してデータの記録が行われる。結晶状態である記録層 1 4をァモルファス状態に変化させるためには、光透過層 1 6側から照射されるレ一ザ一光 2 0を記録パワー（Pw) からボトムパワー（P b o) までの振幅を有するパルス波形とすることによって記録層 1 4を融点以上の温度に加熱し、その後、かかるレーザー光 2 0の強度をボトムパヮ一（P b o ) に設定することによって急冷する。これにより、記録パヮ一（Pw) によって溶融した領域がアモルファス状態に変化し、これが記録マークとなる。一方、アモルファス状態である記録層 1 4を結晶状態に変化させるためには、光透過層 1 6側から照射されるレーザ一光 2 0のパワーを消去パヮ一（P b i ) に設定することによって記録層 1 4を結晶化温度以上の温度に加熱する。これにより、消去パヮー（P b i ) によって結晶化温度以上の温度に加熱された領域は、その後レーザー光 2 0が遠ざかることにより徐冷されることから、当該領域が結晶状態に変化する。

ここで、記録パワー Pw、消去パワー P b i及びボトムパワー P b oの関係は、

P w > P b i ≥ P b o

に設定される。したがって、レーザー光 2 0のパワーをこのように変調すれば、記録層 1 4の未記録領域に記録マークを形成するだけでなく、既に記録マークが形成されている領域にこれと異なる記録マークを直接上書き（ダイレクトオーバーライト）することが可能となる。以下に詳述するが、レーザー光 2 0のパワーをこのように変調するためには、コントローラ 2 1 より生成される原信号 2 1 aの電流波形（記録波形）を対応する強度に変調すればよい。

記録層 1 4の具体的な材料としては、特に限定されるものではないが A g I n S b T e G e等の S b T e共晶系材料を用いることが好ましレ、。また、記録層 1 4の厚さとしては、 5〜 3 0 n mに設定することが好ましい。

第 1の誘電体層 1 5は、第 2の誘電体層 1 3と同様、主に、記録層 1 4に対する保護層としての役割を果たし、その厚さとしては 1 0〜 3 0 0 nmに設定することが好ましい。第 1の誘電体層 1 5の材料としては特に限定されないが、 Z n S + S i O ₂を用いることが好ましレ、。

光透過層 1 6は、レーザー光 20の入射面を構成し、その厚さとしては 1 0〜 3 0 0 /x mに設定することが好ましく、 5 0〜 1 5 0 μ πι に設定することが特に好ましい。光透過層 1 6の材料としては特に限定されないが、紫外線硬化性樹脂を用いることが好ましい。

上述のように、本発明では、このような構成を有する光記録媒体 1 0に対し、記録波形に基づいて強度変調されたレーザー光 2 0を照射することによりデータの記録を行う。

光記録媒体 1 0に対するデータの記録は、レーザー光 2 0の照射により多数の記録マークを形成することにより行われ、記録マークの始点から終点までの長さ及び終点から次の記録マークの始点までの長さがデータとなる。各記録マークの長さ及び記録マーク間の長さ（エツジ間）は、 E FMプラス（ 8— 1 6 ) 変調方式（「 8— 1 6変調」とも言う）が採用される場合には、 3 T〜 1 1 Τ及び 1 4 Τ (Τは、クロックの周期）に対応する長さのいずれかに設定され、（ 1， 7 ) R L L の変調方式（「 1 一 7変調 J とも言う）が採用される場合には、 2 T〜 8 Τに対応する長さのいずれかに設定される。

記録波形の例を、図 3に示す。なお、本明細書において記録波形とは、'上述のとおり、レーザー光 2 0を強度変調するための原信号 2 1 aの電流波形を意味する。図 3には、 E FMプラス（ 8— 1 6 ) 変調方式を採用した場合における N R Z I信号の 5 T信号と、 5 T信号に対応する記録波形とが示されている。

図 3に示す記録波形は、 5 T信号に対応する記録マークを形成するための記録パルス部と、隣り合う記録パルス部を連結する直流部とを有する。直流部は、オーバ一ライト可能な記録システムでは記録マ一クの消去に利用される。図 3において、 I wは原信号 2 1 aの記録電流、 I b i は原信号 2 1 aのバイアス電流、 I b oは原信号 2 1 aのボトム電流である。記録パルス部は、上向きパルス（強度 I w) とこれに続く下向きパルス（強度 I b o ) との組み合わせが繰り返される構造であり、全体としては I b i から立ち上がり、 I b i に戻るものとなっている。図 3の記録波形では、すべての下向きパルスのレベル (ボトム電流 I b o ) がバイアス電流 I b i よりも低く設定されている。尚、原信号 2 1 aのレベルが記録電流 I wである場合、レーザー発光素子 2 3により生成されるレーザー光 2 0のパワーは記録パワー P wとなり、原信号 2 1 a のレベルがバイアス電流 I b i である場合、レーザー発光素子 2 3により生成されるレーザー光 2 0のパワーはバィァスパワー P b i となり、原信号 2 1 a のレベルがボトム電流 I b oである場合、レーザー発光素子 2 3により生成されるレーザー光 2 0のパワーはボトムパワー P b oとなる。但し、以下に詳述するが、レーザー光 2 0の生成経路には所定の遅延を有するレーザドライバ 2 2及びレーザー発光素子 2 3が存在することから、原信号 2 1 aの記録波形とレーザー光 20の発光波形とは完全には一致しない。

図 3において、 T t o pは先頭の上向きパルス（トップパルスともいう）の時間幅であり、 Tm pは先頭の上向きパルスと最後尾の上向きパルスとに挟まれた上向きパルス（マルチパルスともいう）の時間幅であり、 T 1 pは最後尾の上向きパルス（ラストパルスともいう）の時間幅である。これらのパルス幅は、基準クロック幅（ 1 T) で規格化した値で表され、その具体的な値は、記録線速度等種々の条件を考慮して定められるが、 T t o p、 Tmp、 T i pが全て一致することは稀であり、 T t o p、 Tmp、 T 1 pのいずれかのパルス幅が残りパルス幅の少なくとも一方よりも短く設定されることが一般的である。すなわち、上向きパルス幅としては、長いものと短いものが混在するのが一般的である。

さらに、記録線速度が高くなるほど、単純な記録パルスストラテジを用いた記録マークの形成は困難となり、これに関連して、パルス幅の長い上向きパルスとパルス幅の短い上向きパノレスとの間のパルス幅の差を大きく設定する必要が生じる場合がある。

図 3に示す記録パルス部は、パルス幅で分類したとき 3種の上向きパルスを含む。なお、長さの短い信号に対応する記録パルス部では、上向きパルスの数が 1または 2の場合もある。

図 4は、光記録媒体 1 0に対し、（ 1， 7) R L Lの変調方式を用いてデータの記録を行う場合の記録波形を示す図であり、（ 3 )は 2丁信号を形成する場合の記録波形、（b)は 3 T信号を形成する場合の記録波形、（ c ) は 4 T信号を形成する場合の記録波形、（ d ) は 5 T信号〜8 T信号を形成する場合の記録波形である。

図 4 ( a ) 〜（ d ) に示すように、本実施態様では、（ 1， 7 ) R L Lの変調方式を用いてデータの記録を行う場合においても、原信号 2 1 aの電流波形（記録波形）は、記録電流（ I w)、バイアス電流（ I b i ) 及びボトム電流（ I b o) からなる 3つの強度（ 3値）に変調される。記録電流（ I w) の強度としては、これに基づいて生成されるレーザー光 2 0 (P w) の照射によって記録膜に含まれる相変化材料が溶融するような高いレベルに設定される。また、バイアス電流（ I b i )の強度としては、これに基づいて生成されるレーザー光 2 0 ( P b i ) の照射によって記録膜に含まれる相変化材料が結晶化温度以上の温度に達するようなレベルに設定される。さらに、ボトム電流（ I b o )の強度としては、これに基づいて生成されるレーザー光 2 0 (P b o) が照射されても、溶融している相変化材料が冷却されるような低いレベルに設定される。

まず、図 4 ( a ) に示すように、光記録媒体 1 0に対して 2 T信号を形成する場合、記録波形の上向きパルス数は「 1」に設定され、その後、クーリングパルスが挿入される。上向きパルス数とは、原信号 2 1 aの電流量が記録電流（ I w) まで高められた回数によって定義される。本明細書においては、記録波形の上向きパルスのうち、先頭ノヽ。ノレスをトップノヽ⁰ノレス、最終パノレスをラストノヽ⁰ルス、トップパルスとラストパルスの間に存在するパルスをマルチパルスと呼ぶが、図 4 ( a ) に示すように、上向きパルス数が「 1」である場合には、当該ノ、。ノレスはトップパルスである。

したがって、 2 T信号を形成する場合、原信号 2 l aの電流量は、タイミング t 1 1以前においてはバイアス電流（ I b i ) に設定され、タイミング t 1 1からタイミング t 1 2までの期間（ T t o p ) においては記録電流（ I w) に設定され、タイミング t 1 2からタイミング t 1 3までの期間（T e l ) においてはボトム電流（ I b o ) に設定され、タイミング t 1 3以降においてはバイアスパワー（P b i ) に疋される。

また、図 4 ( b) に示すように、光記録媒体 1 0に対して 3 T信号を形成する場合、記録波形の上向きパルス数は「 2」に設定され、その後、クーリングパルスが挿入される。図 4 ( b ) に示すように、上向きパルス数が「 2」である場合には、これらパルスはトップパルスとラストパルスである。

したがって、 3 T信号を形成する場合、原信号 2 l aの電流量は、タイミング t 2 1以前においてはバイアス電流（ I b i ) に設定され、タイミング t 2 1からタイミング t 2 2までの期間（T t o p ) 及びタイミング t 2 3からタイミング t 24までの期間（T i p) においては記録電流（ I w) に設定され、タイミング t 2 2からタイミング t 2 3までの期間（ T o f f ) 及びタイミング t 2 4からタイミング t 2 5までの期間（T e l ) においてはボトム電流（ I b o ) に設定され、タイミング t 2 5以降においてはバイァス電流（ I b i ) に設定される。

さらに、図 4 ( c ) に示すように、光記録媒体 1 0に対して 4 T信号を形成する場合、記録波形の上向きパルス数は「 3」に設定され、その後、クーリングパルスが挿入される。したがって、 4 T信号を形成する場合、原信号 2 1 aの電流量は、タイミング t 3 1以前においてはバイアス電流（ I b i ) に設定され、タイミング t 3 1からタイミング t 3 2までの期間（ T t o p )、タイミング t 3 3からタイミング t 3 4までの期間（Tm p ) 及びタイミング t 3 5からタイミング t 3 6までの期間（T i p) においては記録電流（ I w) に設定され、タイミング t 3 2からタイミング t 3 3までの期間（ T o f f )、タイミング t 3 4からタイミング t 3 5までの期間（T o f f ) 及びタイミング t 3 6からタイミング t 3 7までの期間（T e l ) においてはボトム電流（ I b o ) に設定され、タイミング t 3 7以降においてはバイアス電流（ I b i ) に設定される。

そして、図 4 ( d ) に示すように、光記録媒体 1 0に対して 5 T信号〜 8 T信号を形成する場合、記録波形の上向きパルス数はそれぞれ「4」〜「 7」に設定され、その後、クーリングパルスが挿入される。したがって、マルチパルスの数は、 5 T信号〜 8 T信号を形成する場合それぞれ「 2」〜「 5」に設定される。この場合も、原信号 2 1 a の電流量は、 T t o p (タイミング t 4 1からタイミング t 4 2までの期間）、 Tm p (タイミング t 4 3からタイミング t 4 4までの期間, タイミング t 4 5からタイミング t 4 6までの期間等）及び T 1 の期間（タイミング t 4 7からタイミング t 4 8までの期間）においては記録電流（ I w) に設定され、オフ期間 T o f f (タイミング t 4 2からタイミング t 4 3までの期間、タイミング t 4 6からタイミング t 4 7までの期間等）及び冷却期間 T c 1 (タイミング t 4 8からタイミング t 4 9までの期間）においてはボトム電流（ I b o ) に設定され、その他の期間においてはバイアス電流（ I b i ) に設定される。

ここで、上記 T t o p、 Tm p、 T i pの具体的な値は、記録線速度等種々の条件を考慮して定められるが、上述のとおり、 T t o p、 Tm p、 T 1 ρのいずれかのパレス幅が残りノヽ °ノレス幅の少なくとも一方よりも短く設定されることが一般的である。また、記録線速度が高くなるほど、パルス幅の長い上向きパルスとノヽ。ノレス幅の短い上向きパルスとの間のパルス幅の差を大きく設定する必要が生じる場合がある一例として、図 4に示した記録パルスストラテジにおいて、記録線速度を 6. 5 mZ s とする場合には、

T t o p = 0. 5 Tw、

T m p = 0. 4 T w、

T 1 p = 0. 5 T w

に設定され、記録線速度を 1 4. 6 m/ s とする場合には、

1 t o p = 0. 5 i，w、

T m p = 0. 3 5 T w、

T 1 p = 0. 5 T w

に設定される。

以上のような記録波形を有する原信号 2 1 aは、上述のとおり、レ —ザ一ドライノく 2 2に供給され、レーザードライバ 2 2はこれに基づいて駆動信号 2 2 a を生成する。そして、駆動信号 2 2 aに基づき、レーザー発光素子 2 3によってレーザー光 2 0が生成され、光学系 2 4を介して光記録媒体 1 0の記録層 1 4に照射される。以上により、記録信号（ 2丁信号〜8丁信号）を形成すべき領域においては、記録電流（ I w ) に基づく強度のレーザー光 2 0 ( P w ) の照射によって溶融した相変化材料がクーリングパルスによって急冷され、非晶質状態となる。一方、その他の領域においては、バイアス電流（ I b i ) に基づく強度のレーザー光 2 0 ( P b i ) の照射によつて相変化材料が結晶化温度以上の温度に加熱され、その後レーザー光 2 0が遠ざかるにことによって徐冷され、結晶状態となる。

前述したように、レーザードライバ 2 2により生成される駆動信号 2 2 a の駆動電流波形は、基本的に原信号 2 1 a の記録波形に対応しているが、レーザードライバ 2 2による駆動動作には所定の遅延が存在することから、記録波形に対してある程度の遅れが生じる。さらに、レーザー発光素子 2 3による発光動作にも若干の遅延が存在することから、実際の発光波形も、駆動電流波形に対して若干遅れてしまう。このため、転送レートを高くするために記録波形の上向きパルス幅を著しく短く設定した場合、幅の短い上向きパルスに対応するレーザー光 2 0はピーク値に到達する前に减衰してしまう。そのため、記録パルスストラテジに正確に対応したレーザー光 2 0が得られなくなる。その様子を図 5に示す。

図 5 ( a ) 及び（b ) は、（ 1 , 7 ) R L Lの変調方式により 5 T信号を形成する場合の記録波形及び発光波形を模式的に示す波形図である。

図 5 ( a ) 及び（b ) に示すように、発光波形は基本的に記録波形に対応しているが、レーザドライバ 2 2及びレーザー発光素子 2 3による遅延（主に、レーザドライバ 2 2による遅延）の影響により、発光波形は所定の傾きをもった波形となる。このため、図 5 ( a ) に示すように、記録波形における T t o p及び T 1 pに比べて T m pが短い場合、記録線速度によっては、図 5 ( b ) に示すように、発光波形のうちマルチパルスに対応する部分がピーク値（P w ) に達する前に減衰してしまう。このように発光波形におけるピーク強度が低いと、記録層の加熱が不十分となる。発光波形におけるこのようなピークに達する前の減衰を補償するために、本発明では、記録波形における所定の上向きパルスの強度を大きくする。記録波形における上向きパルスの強度を大きくすると、レ一ザ一光 2 0の立ち上がりの角度がより急峻となるため、所望のピーク強度まで立ち上げることができる。これにより、発光波形のピーク強度減少を補償することが可能となる。それにより、発光波形における各パルスの強度を、その設定値（本来のピーク強度）またはこれに近い値とすることができるので、転送レートが低い場合と同等の記録再生特性を得ることができる。

本発明において、記録波形における上向きパルスの強度制御は、以下のようにして行うことが好ましい。

記録に用いるレーザードライバ 2 2及びレーザー発光素子 2 3の総合的な立ち上がり時間を T _Rとし、上向きパルスの時間幅（例えば図 3乃至図 5における T t o p、 T m p、 T i p ) を T _{U P}とし、記録パルス部に T _{U P}≤ k T _Rである上向きパルスが存在する場合、本発明ではこの上向きパルスの強度を制御する。 kは多くとも 1 . 5であり、好ましくは 1 . 2であり、より好ましくは 1 . 0である。

ここで、レーザードライバ 2 2及びレーザー発光素子 2 3の総合的な立ち上がり時間および立ち下がり時間について説明する。図 6は、矩形である単一の上向きパルスをもつ記録波形に基づいて駆動されたレーザ一発光素子 2 3の発光波形を模式的に示す波形図である。本明細書において立ち上がり時間とは、レーザードライバ 2 2によるレーザ一発光素子 2 3への電流印加によって、発光強度がピーク値（図 6 の P ) の 1 0 %となったときから発光強度がピーク値の 9 0 %に達するまでの時間によって定義される。一方、立ち下がり時間とは、レーザ一ドライバ 2 2によるレーザー発光素子 2 3への電流供給停止（減少）によって発光強度がピーク値の 9 0 %となったときからピーク値の 1 0 %まで減少するまでの時間によって定義される。一般に、立ち上がり時間は立ち下がり時間より長くなる。また、上記立ち上がり時問及び立ち下がり時間は、レーザードライバ 2 2による遅延が支配的であることから、レーザードライバ 2 2による駆動電流波形は、図 6 に示す発光波形と略一致する。

本発明におけるピーク強度制御は、 T_UP k T_Rである上向きパルスに対応してレーザー発光素子 2 3を発光させる際に、記録波形の上向きパルスの強度（記録電流 I w) を、 T_{U P}> k T_Rである上向きパノレスの強度より大きくすることにより行う。すなわち、 T_UP^ k T_R である記録波形の上向きパルスの強度をより高くして、発光波形のピーク強度減少を補償する。本発明による補償の効果を図面を用いて説明する。

図 7は、本発明による補償の効果を説明するための図であり、（ a ) 及び（b) は、それぞれ（ 1， 7) R L Lの変調方式により 5 T信号を形成する場合の記録波形及び発光波形を模式的に示す波形図である _c 尚、本図は、上述した図 5 と対比されるべき図である。

図 7 ( a ) に示すように、本例においては、記録波形における T t o p及び T 1 pに比べて Tm pが短いことから、 Tmpに対応するパルスの強度を T t o p及び T 1 に対応するパルスの強度よりも高く設定している。すなわち Tm pに対応する記録電流 I w' と、 T t o p及び T 1 pに対応する記録電流 I wとの関係を、

I w > 1 w

に設定している。

これにより、図 7 ( b ) に示すように、発光波形のうちマルチパルスに対応する部分もピーク値（Pw) に達し、記録層を十分に加熱することが可能となる。

本発明では、記録波形に、 T_UP≤ k T_Rであってかつ T_{U P}が相異なる上向きパルスが少なくとも 2種存在する場合、これらの上向きパルスを、それぞれの T_UPの長さに応じて少なくとも 2つのグループに分けることが好ましい。この場合、各グループに上向きパルスが 1つずつ所属する場合には、各パルスの時問幅に応じてピーク強度を各パルスごとに個別に制御すればよい。具体的には、 T_{U P}が短いほど発光波形におけるピーク値が低くなるため、上向きパルスの T_{U P}が短いほどピーク強度を大きくする。これにより、発光波形における各パルスの強度を、その設定値（本来のピーク強度）またはこれに近い値とすることができる。

しかし、パルス幅の種類が比較的多い場合、パルス幅ごとにパルス強度を制御するためには複雑な制御が必要となり、コントローラ 2 1 の負担が大きくなる。これに対し、上記グループの少なくとも 1つに、時間幅の相違の小さい複数の上向きパルスを所属させれば、制御対象となるグループ数が減るため、制御を簡略化できる。この場合、各グループにおいて上向きパルスのピーク強度を同一とし、 T _{U P}が相対的に短い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度を、 τ _{υ ρ}が相対的に長い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度より大きくする。これにより、発光波形における各パルスの強度を、その設定値（本来のピーク強度）またはこれに近い値とすることができる。なお、発光波形において、すべてのパルスが要求される本来のピ一ク強度とならなくても、本来のピーク強度をやや下回る程度またはやや上回る程度であれば、記録再生特性改善効果は実現する。

また、制御をさらに簡略化するために、 T _{U P}≤ k T _Rであるすベての上向きパルスにおいてピーク強度を同一としてもよい。この場合のピーク強度は、 T _{U P} > k T _Rである上向きパルスのピーク強度より大きくする。

さらに、本発明は、 T _{U P}≤ k T _Rである上向きパルスと T _{U P} > k T

_Rである上向きパルスの両方が存在する場合のみならず、すべての上向きパルスが T _{U P} k T _Rである場合にも適用できる。

本発明では、発光波形におけるすべての上向きパルスにおいてピーク強度が同一である必要はない。記録パルスストラテジを最適化する際に、ピーク強度を各パルスごとに異なった設定とすることがある。このような記録パルスストラテジを用いる場合に本発明を適用するときは、発光波形における各パルスのピーク強度が設定値となるように記録波形を制御すればよい。すなわち、発光波形の各パルスが設定値 (要求される本来のピーク強度）となるように、あるいは設定値に近づくように、記録波形の所定のパルスにおいてパルス幅 T_UPに応じピーク強度を大きくすればよい。

なお、 T_UPが著しく短くなると、記録電流 I wを大きくしてもピーク値を完全に補償することが難しくなる。そのため、本発明により顕著な効果を得るためには、好ましくは

0. 1≤ T_UP/T_R, より好ましくは

0. 2≤ T_UP/T_R, さらに好ましくは

0. 3≤T_UP/T_R

が成立する場合に、本発明を適用することが望ましい。

本発明は、レーザー光の照射により記録がなされ、かつ、照射されるレーザー光の強度変化によって記録再生特性が影響を受ける光記録媒体、例えば、相変化型光記録媒体や光磁気記録媒体など、に特に制限なく適用できる。実施例

射出成形によりグループを同時形成した直径 1 2 Omm, 厚さ 1. 2 mmのディスク状ポリカーボネート基体の表面に、反射層、第 2誘電体層、記録層、第 1誘電体層および光透過層を以下に示す手順で形成し、光記録ディスクサンプルを作製した。

反射層は、厚さを 1 O O nmとし、ターゲッ卜に A g ^ P d i C U j を用いて A r雰囲気中でスパッタ法により形成した。第 2誘電体層は、厚さを 2 0 nmとし、ターゲットに A l ₂O₃を用いて A r雰囲気中でスパッタ法により形成した。記録層は、厚さを 1 2 nmとし、 A r雰囲気中においてスパッタ法により形成した。記録層の組成は原子比で

A g ₀. 5 I n o ₅ S b ₇₆T e _{1 7}G e ₆

とした。第 1誘電体層は、厚さを 1 3 0 n mとし、ターゲットに Z n S ( 8 5 m o 1 % ) - S i O 2 ( 1 5 m o 1 %) を用いて A r雰囲気中でスパッタ法により形成した。光透過層は、厚さ 1 0 0 μ mとし、紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布後、紫外線照射により硬化して形成した。このようにして作製したサンプルをバルクイレーザーにより初期化した後、光記録媒体評価装置（波長 40 5 n m、開口率 NA= 0. 8 5) に載せ、（ 1， 7) R L L変調信号を用いて記録を行った。この評価装置における立ち上がり時間 T_Rと立ち下がり時間 T_Fとを、表 1に示す。なお、 T_Rおよび T_Fは、以下の手順で測定した。レーザー発光素子の光出力を光電変換器により電圧変換してオシロスコープに表示させ、出力が 1 0 %から 9 0 %まで上昇する時間を立ち上がり時間 T _Rとし、出力が 9 0 %から 1 0 %まで降下する時間を立ち下がり時間 T_Fとした。なお、参考のために、出力が 0 %から 1 0 0 %まで上昇する時間 T_{R 1}。。と、出力が 1 0 0 %から 0 %まで降下する時間 T_F i 。。とを、表 1に併記する。

記録パルスストラテジは、 T wを検出窓幅として、記録線速度 1 4. 6 m/ sのときは

T t o p = 0. 5 i，w、

T m p = 0. 3 5 Tw、

T 1 p = 0. 5 T w

とし、それ以外の線速度のときは

T t o p = 0. 5 Tw、

Tmp = 0. 4 丄， w、

T 1 = 0. 5 Τ w

とした。 T wは、すべての線速度でビット長が 0. 1 3 /i mとなるように、線速度に応じて変更した。記録時の線速度と、各線速度における T t o p、 Tm pおよび T i p と、これらにそれぞれ対応する原信号の電流値 I t o p、 I m pおよび I I p とを、表 1に示す。なお、 I t o p、 I m pおよび I 1 pは、相対値で示してある。

記録後、信号再生を行い、最長信号（ 8 T信号）の再生振幅（電圧レベル） R F p pを測定した。また、タイムインターバルアナライザによりジッタを測定した。このジッタは、

σ/Τ w (単位：％)

により算出したクロックジッタである。これらの結果を表 1に示す。ケース線速度 τ_Η TRIOO T_F TFIOO Ttop Tmp RFpp ジッタ

No. (m/s) (ns) (ns) (ns) (ns) Itop:Imp:Ilp (mV) (%)

1(比較） 6.5 2.1 3.2 1.8 2.7 6.7 5.3 6.7 1.00:1.00:1.00 133 7.3

2赠） 9.8 2.1 3.2 1.8 2.7 4.4 3.8 4.4 1.00:1.00:1.00 135 7.5

3(比較） 14.6 2.1 3.2 1.8 2.7 3.0 2.1 3.0 1.00:1.00:1.00 110 10.2

4 14.6 2.1 3.2 1.8 2.7 3.0 2.1 3.0 1.15:1.52:1.15 125 8.6

5 14.6 2.1 3.2 1.8 2.7 3.0 2.1 3.0 1.15:1.52:1.28 133 7.9

表 1において、ケース N o . 1および N o . 2では、本発明による補償を行わずに I t o p ： I m p ： I l pを 1 ： 1 ： 1 としている。しかし、これらのケースは線速度（転送レート）が低く、 T t o p、 Tm pおよび T i pのいずれも力 S i . 5 T_R (= 3. 1 5 n s ) より大きい。そのため、 R F p pは十分に大きく、また、ジッタは小さレ、。一方、ケース N o . 3では、 T t o p、 Tm pおよび T i pのいずれもが 0 T_R (= 3. 1 5 n s ) より短くなる高線速度記録を行い、しかも本発明による補償を行わなかったため、 R F p pが著しく低くなり、また、ジッタも大きくなつている。

これに対し、線速度をケース N o . 3 と同じとし、かつ、各パルスの時間幅に対応するように原信号の電流値を増大させたケース N o . 4および N o . 5では、 R F p pおよびジッタが改善されている。また、ケース N o . 5では、ケース N o . 4に対し I I pを大きくしている。すなわち、ラストパルスに対応する原信号の電流値を大きくしている。そのため、ケース N o . 5はケース N o . 4に比べ、 R F p pおよびジッタがより改善されている。

なお、図 8、図 9および図 1 0は、表 1のケース N o . 1、 N o . 3および N o . 4におけるレーザー発光波形を示すグラフである。以上説明したように、本発明においては、記録波形における上向きパルスの時間幅とレーザー発光素子の特性に基づいて、原信号の記録電流 I wの値を設定していることから、高転送レー卜での記録を行う場合であっても良好な記録再生特性を得ることが可能となる。

Claims

請求の範囲

1. 光記録媒体に対し、記録波形により強度変調されたレーザー光の照射により記録を行う方法であって、

前記記録波形は、記録マークを形成するための記録パルス部を複数有し、各記録パルス部は、上向きパルスを少なくとも 1種有し、前記上向きパルスの幅が狭いことによって、その上向きパルスのピーク強度に対応するレーザー光強度が得られない場合において、その上向きパルスのピーク強度を、前記レーザー光において本来の発光強度またはこれに近い値が得られるように増大させる光記録方法。

2. 光記録媒体に対し、記録波形により強度変調されたレーザー光の照射により記録を行う方法であって、

前記記録波形に、 T_{U P}≤ k T_R (ただし k = l . 5 ) である上向きパルスと、 T_{U P}> k T_Rである上向きパルスとがそれぞれ少なくとも 1種存在するとき、 T_{U P}≤ k T_Rである上向きパルスのピーク強度を、 T_{U P}> k T_Rである上向きパルスのピーク強度よりも大きくする光記録方法。

3. 前記記録波形に、 T_{U P}≤ k T_Rであってかつ T_{U P}が相異なる上向きパルスが少なくとも 2種存在するとき、これらの上向きパルスを、その T_{U P}の長さに応じ、各グループに少なくとも 1種の上向きパルスが含まれるように少なくとも 2つのグループに分け、各グループにおいて上向きパルスのピーク強度を同一とし、 T_{U P}が相対的に短い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度を、 T_{u p}が相対的に長い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度より大きくする請求項 2の光記録方法。

4. 前記記録波形に、 T_up≤ k T_Rであってかつ T_UPが相異なる上向きパルスが少なくとも 2種存在するとき、これらの上向きパルスのすベてにおいてピーク強度を同一とする請求項 2の光記録方法。

5. 光記録媒体に対し、記録波形により強度変調されたレーザー光の照射により記録を行う方法であって、

前記記録波形は、記録マークを形成するための記録パルス部を複数有し、各記録パルス部は、上向きパルスを少なくとも 1種有し、前記レーザー光の立ち上がり時間を Τ_κとし、前記上向きパルスの時間幅を T_{U P}としたとき、

前記記録波形に、 T_UP^ k T_R (ただし k = l . 5) である上向きパルスが存在するとき、この上向きパルスのピーク強度を、前記ザ一光において本来の発光強度またはこれに近い値が得られるように増大させる光記録方法。

6. 光記録媒体に対し、記録波形により強度変調されたレーザー光の照射により記録を行う方法であって、

前記記録波形は、記録マークを形成するための記録パルス部を複数有し、各記録パルス部は、上向きパルスを少なくとも 1種有し、前記レーザー光の立ち上がり時間を T_Rとし、前記上向きパルスの時間幅を T_upとしたとき、

前記記録波形に含まれる上向きパルスのすべてにおいて T_{U P}^ k T_R (ただし k = l . 5 ) であるとき、これらの上向きパルスを、 Τ_υ ρの長さに応じ、各グループに少なくとも 1種の上向きパルスが含まれるように少なくとも 2つのグループに分け、各グループにおいて上向きパルスのピーク強度を同一とし、 T_UPが相対的に短い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度を、 T_{U P}が相対的に長い上向きパルスを含むグループにおけるピーク強度より大きくする光記録方法。

7 . 記録波形に基づいて強度変調されたレーザー光を光記録媒体に照射することによりデータの記録を行う光記録方法であって、前記記録波形に含まれる上向きパルスのピーク値をそれぞれのパルス幅に基づいて設定することを特徴とする光記録方法。

8 . 記録波形に基づいて強度変調されたレーザー光を光記録媒体に照射することによりデータの記録を行う光記録方法であって、前記記録波形に含まれる第 1 の上向きパルスのパルス幅が前記記録波形に含まれる第 2の上向きパルスのパルス幅よりも短い場合、前記第 1の上向きパルスのピーク値を前記第 2の上向きパルスのピーク値よりも高く設定することを特徴とする光記録方法。

9 . トップパルス、ラストパルス及びマルチパルスを含む記録波形に基づいて強度変調されたレーザ一光を光記録媒体に照射することによりデータの記録を行う光記録方法であって、前記マルチパルスのピーク値を前記トップパルスのピーク値よりも高く設定することを特徴とする光記録方法。

1 0 . 前記マルチパルスのパルス幅が前記トップパルスのパルス幅よりも短いことを特徴とする請求項 9に記載の光記録方法。

1 1 . 前記トップパルスのピーク値と前記ラストパルスのピーク値とが等しいことを特徴とする請求項 9または 1 0に記載の光記録方法。