JP2007220264A - 超界像光記録媒体への情報記録方法及び情報記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】超解像光記録媒体の再生時に、再生用のレーザビームが解像限界よりも小さな記録マーク・スペース列から、解像限界以上の大きな記録マーク・スペース列に移る際に、信号品質が悪化してしまうことを防ぎ、該信号品質を向上させることができる超解像光記録媒体への情報記録方法及び情報記録装置を提供する。
【解決手段】再生光学系における解像限界よりも小さなスペースの直後に解像限界以上の大きな記録マークを形成する際のパルス列を、少なくとも記録パワーの第１のオンパルスＴ_１及びこれに続く第１のオフパルス、第２のオンパルスＴ_２１、Ｔ_２２をこの順で含み、前記第１のオフパルスは、クーリングパワーのオフパルスＰｃとミドルパワーのオフパルスＰｍをこの順で含むようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録層に形成されている記録マークに再生光を照射することによって情報を再生することができる光記録媒体であって、再生光学系における解像限界よりも小さな記録マークを再生することができる光記録媒体への情報記録方法及び装置に関する。

近年、例えば特許文献１に記載されるように、再生光学系における回折限界よりも小さい記録マーク・スペース列の再生が可能な超解像光記録媒体が提案されている。

この超解像光記録媒体では、再生光学系の解像限界を超えた微小記録マーク（超解像記録マーク）の再生が可能であるが、この原理は未だ明確ではない。

一般的に、記録マーク・スペース列は、記録層における反射率の異なる２つの部分から構成され、一方が記録マーク、他方がスペースと称されているが、再生用レーザ光の波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとした場合に、前記記録マークは、レーザ光の走査方向の大きさで、解像限界のλ／４ＮＡよりも大きい場合に再生が可能である。

また、光を用いた再生方法では、ある記録マーク・スペース列周期以下の周期の記録マーク・スペース列は読取りが不可能になる。この記録マーク・スペース列周期の長さを回折限界という。波長λ、開口数ＮＡと再生光学系では、回折限界はλ／ＮＡ／２で与えられ、一周期の中で記録マーク部とスペース部の長さが同一だとすると、記録マーク長はλ／ＮＡ／４で与えられる。この記録マーク長を解像限界という。

上記のような光記録媒体において、記録の高密度化を図るためには、波長λを短くするかＮＡを高くする必要があるが、いずれも限界がある。

これに対して、上記のような超解像光記録媒体が提案されているが、その場合、特許文献２に記載されるような、解像限界よりも小さな記録マーク・スペース列と、解像限界以上の大きな記録マーク・スペース列が混在する記録パターンが発生する。

しかしながら、このような場合には、超解像光記録媒体の再生時に、読み取り用のレーザビームが解像限界よりも小さなスペースから、解像限度以上の大きな記録マークに移る際に信号品質が悪化してしまうという問題点があった。

特開２００３−６８７２号公報 特開２００４−１３４０５２号公報

この発明は、超解像光記録媒体の再生時に、再生用のレーザビームが解像限界よりも小さなスペースから、解像限界以上の大きな記録マークに移る際に、信号品質が悪化してしまうことを防ぎ、該信号品質を向上させることができる超解像光記録媒体への情報記録方法及び情報記録装置を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意研究の結果、超解像光記録媒体の再生時に、読み取り用のレーザビームが、解像限界よりも小さなスペースから、解像限界以上の大きな記録マークに移る際に信号品質が悪化してしまう原因の一つは、大きな記録マークを形成する際に、前方の、小さなスペースが大きく変形し、小さなスペースと、大きな記録マークの記録状態が悪化してしまうことにあること、及び記録時に該変形を抑制することにより、前記記録状態を改善し、再生時の信号品質を向上させることができることを見出した。

即ち、以下の実施例により上記課題を解決することができる。

（１）記録データに応じて設定されたパルス列に基づいてレーザを照射して、再生光学系における解像限界よりも小さな記録マーク及び小さなスペースと、解像限界以上の大きな記録マーク及び大きなスペース、とを含む記録マーク・スペース列を形成することにより、情報を記録する超解像光記録媒体への情報記録方法であって、前記小さなスペースの直後に前記大きな記録マークを形成する際のパルス列は、少なくとも記録パワーの第１のオンパルスとこれに続く第１のオフパルス及び第２のオンパルスをこの順で含み、前記第１のオフパルスは、クーリングパワーのオフパルスとミドルパワーのオフパルスをこの順で含むことを特徴とする超解像光記録媒体への情報記録方法。

（２）前記第１のオンパルスの長さを、前記小さな記録マークを形成する際の記録パルスの長さと同程度とすることを特徴とする（１）に記載の超解像光記録媒体への情報記録方法。

（３）前記第１のオフパルスの長さを、１クロック周期をＴ、前記大きな記録マークの長さをＴの整数倍としたときに、１Ｔ以上３Ｔ以下とすることを特徴とする（１）又は（２）記載の超解像光記録媒体への情報記録方法。

（４）記録データに応じて設定されたパルス列に基づいてレーザを照射して、再生光学系における解像限界よりも小さな記録マーク及び小さなスペースと、解像限界以上の大きな記録マーク及び大きなスペース、とを含む記録マーク・スペース列を形成することにより、情報を記録する超解像光記録媒体への情報記録装置であって、前記超解像光記録媒体にレーザビームを照射するためのヘッドと、このヘッドに対して、前記レーザビームを記録パルス列に変調制御するためのレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路と、前記小さなスペースの直後に前記大きな記録マークを形成する際のパルス列は、少なくとも記録パワーの第１のオンパルスとこれに続く第１のオフパルス及び第２のオンパルスをこの順で含み、前記第１のオフパルスは、クーリングパワーのオフパルスとミドルパワーのオフパルスをこの順で含むような前記レーザ駆動信号を生成するレーザコントロール回路と、を有することを特徴とする超解像光記録媒体への情報記録装置。

（５）前記レーザコントロール回路は、前記第１のオフパルスの長さを、前記小さな記録マークを形成する際の記録パルスの長さと同じとするような前記レーザ駆動信号を生成することを特徴とする（４）記載の超解像光記録媒体への情報記録装置。

（６）前記レーザコントロール回路は、前記第１のオフパルスの長さを、１クロック周期をＴ、前記大きな記録マークの長さをＴの整数倍としたときに、１Ｔ以上３Ｔ以下とするような前記レーザ駆動信号を生成することを特徴とする（４）又は（５）記載の超解像光記録媒体への情報記録装置。

本発明は、超解像光記録媒体に記録マークを形成する際に、解像限界以上の大きな記録マークの前方の、解像限界よりも小さなスペースの変形を抑制することにより、再生時の信号品質を向上させることができるという効果を有する。

最良の形態に係る、超解像光記録媒体への情報記録方法は、記録データに応じて設定されたパルス列に基づいてレーザを照射して、再生光学系における解像限界よりも小さな記録マーク及び小さなスペースと、解像限界以上の大きな記録マーク及び大きなスペース、とを含む記録マーク・スペース列を形成することにより、情報を記録する超解像光記録媒体への情報記録方法であって、前記小さなスペースの直後に前記大きな記録マークを形成する際のパルス列は、記録パワーの第１のオンパルスとこれに続く第１のオフパルス及び第２のオンパルスをこの順で含み、前記第１のオフパルスは、クーリングパワーのオフパルスとミドルパワーのオフパルスをこの順で含み、第１のオンパルスの長さは、前記小さな記録マークを形成する際の記録パルスの長さと同じとすることにより、前記小さなスペースの変形を抑制して、記録状態を改善し、再生時の信号品質を向上させる。前記第２のオンパルスを２つ以上のパルスに分割しても構わない。

以下、本発明の実施形態について図１及び図２を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、超解像光記録媒体１０に対して、図２に示されるような情報記録／再生装置３０により、情報の記録及び再生を行なう。

前記超解像光記録媒体１０は、図１に示されるように、基板１２上に、反射層１３と、第３の誘導電体層１４と、光吸収層１５と、第２の誘電体層１６と、白金酸化物を主成分として含む分解反応層１７と、第１の誘電体層１８と、光透過層１９とをこの順で積層してなり、前記光透過層１９を介して、レーザ光２０が照射されたときに、前記分解反応層１７に主成分として含まれている白金属酸化物が白金と酸素に分解され、生成された酸素ガスによって、空洞が形成されるとともに、白金の微粒子が空洞内に析出することによって、前記分解反応層１７に記録マークが形成されるように構成されている。

前記情報記録／再生装置３０は、前記超解像光記録媒体１０を回転させるためのスピンドルモータ３２、レーザビームを前記超解像光記録媒体１０に照射するためのヘッド３４、このヘッド３４及び前記スピンドルモータ３２を制御するためのコントローラ３６、前記ヘッド３４からのレーザビームを、パルス列に変調制御するためのレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路３８と、前記ヘッド３４にレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路４０と、を備えて構成されている。

前記コントローラ３６は、フォーカスサーボ追従回路３６Ａ、トラッキングサーボ追従回路３６Ｂ及びレーザコントロール回路３６Ｃが含まれている。

前記レーザコントロール回路３６Ｃは、レーザ駆動回路３８により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、データの記録時においては、対象となる超解像光記録媒体に記録されている記録条件設定情報に基づいて適切なレーザ駆動信号の生成を行なうようにされている。

前記記録条件設定情報とは、超解像光記録媒体に対してデータを記録する場合に必要な各種条件を特定するために用いられる情報を言う。本実施形態においては、記録条件設定情報には、以下に詳述する記録ストラテジを決定するために必要な情報が少なくとも含まれている。

前記記録条件設定情報としては、データの記録に必要な各条件を具体的に示すもののみならず、情報記録／再生装置内に予め格納されている各種条件のいずれかを指定することにより、記録条件の特定を行なうものも含まれる。

記録時のレーザビームは、パルス変調して記録層に照射され、このときの変調するパルス数、パルス幅、パルス間隔、パワー等の設定が記録ストラテジとなる。

記録すべきデータは、記録層のトラックに沿った記録マークの長さに変調し、且つ、記録マーク及びスペースの長さを、１クロック周期をＴとしたときに、Ｔの整数倍ｎＴに対応させて記録するようにされている。

更に詳細には、前記レーザコントロール回路３６Ｃは、再生光学系における解像限界よりも小さなスペース（例えば２Ｔスペース）の直後にこれより大きな記録マーク（例えば７Ｔマーク）を形成する際のパルス列を例えば図３に示されるように、記録パワーの第１のオンパルスＴ_１、及びこれに続く、クーリングパワーのオフパルスＰｃ、ミドルパワーのオフパルスＰｍをこの順で含む第１のオフパルス、第２のオンパルスＴ_２、をこの順で形成するようなレーザ駆動信号を、前記レーザ駆動回路３８に対して供給するようにされている。

図３は、本実施形態により２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列を記録する際の記録ストラテジを示す線図であり、図３においては、２Ｔマークを記録する際の記録ストラテジを２Ｔ−Ｍ、これに続くスペースを記録する際のストラテジを２Ｔ−Ｓ、７Ｔマークを記録する際の記録ストラテジを７Ｔ−Ｍとしている。

この記録ストラテジでは、第２のオンパルスを２つのパルスに分割しており、それぞれＴ_２１、Ｔ_２２と表記している。Ｔ_１、Ｔ_２１、Ｔ_２２のいずれも１Ｔであり、前記第１のオンパルスＴ_１の長さと、２Ｔ−Ｍに含まれるオンパルスの長さとが等しくなるように、前記レーザコントロール回路３６Ｃに設定されている。

更に、前記クーリングパワーのオフパルスＰｃの長さと前記ミドルパワーのオフパルスＰｍの長さの合計が１Ｔ以上３Ｔ以下となるように、前記レーザコントロール回路３６Ｃに設定されている。

これにより２Ｔスペースの変形を、２Ｔマークを形成する際の前方スペースの変形と同程度まで抑制することができる。ここで、１Ｔ以上の長いクーリングパワーの期間により、十分冷却されているので、第２のオンパルスＴ_２２を１．６Ｔに長くしても、前方スペースに変形が及ぶことはない。この場合の、記録ストラテジを図４に示す。

図４に示した記憶ストラテジにより記録された２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列の再生信号の波形を図５に示す。図中に矢印で示すように、２Ｔマーク・スペース列の１０個目の山がはっきりと現れている。この図より、読み取り用のレーザビームが、２Ｔスペースから７Ｔマークに移る際にも、再生信号は悪化していないことがわかる。

なお、比較例として、２Ｔスペースの変形を考慮せずに記録された２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列の再生信号の波形を図９に示す。図９においては、図８に示したパルス列で７Ｔマークを記録した場合の再生信号を実線で表す。図中に矢印で示すように、２Ｔマーク・スペース列の１０個目の山が現れていない。この図より、読み取り用のレーザビームが、２Ｔスペースから７Ｔマークに移る際に、再生信号が悪化していることが分かる。

図５及び図９から、本実施形態により再生信号の品質が改善されていることが分かる。

つまり、前方スペースの変形を考慮せずに記録を行った場合には、大きな記録マークを記録する際の、前方スペースへの変形の影響により、小さいスペースの信号が波形に現れない。

本実施形態における超解像光記録媒体の再生信号を測定したところ、前記小さなスペースの長さが２Ｔ（７５ｎｍ）及び３Ｔ（１１２．５ｎｍ）の一方であって、且つ、前記大きな記録マークの長さが、４Ｔ（１５０ｎｍ）、５Ｔ（１８７．５ｎｍ）、６Ｔ、（２２５ｎｍ）、７Ｔ（２６２．５ｎｍ）、８Ｔ（３００ｎｍ）のいずれかの場合において、前記大きな記録マークの記録時に前記小さなスペースに変形が生じ、本実施形態による補正が必要であった。

前記小さなスペースの長さが４Ｔ乃至８Ｔのいずれかの場合には、前記大きな記録マークの記録時に前記小さなスペースに変形は生じず、本実施形態による補正の必要はなかった。即ち、前記小さなスペースの長さが２Ｔ及び３Ｔの一方であって、前記大きな記録マークの長さが４Ｔ乃至８Ｔのいずれかである場合に、本実施例による補正の必要がある。

これを、本実施例による補正の必要ありの場合を○、必要なしの場合を×として表１に示す。

また、表１において、○の場合に、本実施例による補正前の記録ストラテジ及び補正後の記録ストラテジを表２に示す。

また、２Ｔ＝１６０ｎｍの条件で、ＢＤ（Ｂｌｕｅｒａｙ Ｄｉｓｋ：登録商標）と称される青色レーザを用いる光記録媒体用の情報記録／再生装置を用いて２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列をＢＤ２３ＧＢ（記録容量２３ＧＢのＢＤ）に記録した場合の再生信号の波形を図６に示す。図５及び図６から、局所的なパターンは、本実施形態により記録された記録マークの再生信号の波形と、ＢＤ２３ＧＢに上記記録を行った場合の再生信号の波形はほぼ同等であることが分かる。

さらに、２Ｔ＝１５０ｎｍの条件で、ＢＤ用の情報記録／再生装置を用いて２Ｔマーク・スペース列と７Ｔマーク・スペース列をＢＤ２５ＧＢに記録した場合の再生信号の波形を図７に示す。図５及び図７から、本実施形態により記録された記録マークの２Ｔ解像度はＢＤ２５ＧＢに上記記録を行った場合の記録マークの２Ｔ解像度と同等以上であることが分かる。

なお、本実施形態は、記録変調方式が（１，７）ＲＬＬの場合であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、他の記録変調方式においても本発明を適用することができる。

また、本実施形態は、２Ｔマークの長さが７５ｎｍの場合であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、２Ｔマークの長さが異なる場合においても本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係る超解像光記録媒体の要部を模式的に拡大して示す断面図 本発明の実施形態に係る情報記録／再生装置を模式的に示すブロック図 本発明の実施形態により、２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列を記録する際の記録ストラテジを示す線図 本発明の実施形態により、第２のオンパルスの長さを１．６Ｔとした場合の２Ｔマーク及び７Ｔマークを記録する際の記録ストラテジを示す線図 本発明の実施形態により記録された２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列の再生信号の波形を示す線図 ＢＤに２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列の記録を行った場合の２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列の再生信号の波形を示す線図 ＢＤに２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列の記録を行った場合の２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列の再生信号の波形を示す線図 ２Ｔスペースの変形を考慮せずに２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列を記録する際の、７Ｔマーク・スペース列の記録ストラテジを示す線図 ２Ｔスペースの変形を考慮せずに記録した２Ｔマーク・スペース列及び７Ｔマーク・スペース列の再生信号の波形を示す線図

符号の説明

１０…超解像光記録媒体
１２…基板
１７…分解反応層
１９…光透過層
３０…情報記録／再生装置
３６…コントローラ
３６Ｃ…レーザコントロール回路
３８…レーザ駆動回路
Ｔ_１…第１のオンパルス
Ｔ_２１…第２のオンパルス
Ｔ_２２…第２のオンパルス
Ｐｃ…クーリングパワーのオフパルス
Ｐｍ…ミドルパワーのオフパルス

Claims (6)

1. 記録データに応じて設定されたパルス列に基づいてレーザを照射して、再生光学系における解像限界よりも小さな記録マーク及び小さなスペースと、解像限界以上の大きな記録マーク及び大きなスペース、とを含む記録マーク・スペース列を形成することにより、情報を記録する超解像光記録媒体への情報記録方法であって、
   前記小さなスペースの直後に前記大きな記録マークを形成する際のパルス列は、少なくとも記録パワーの第１のオンパルスとこれに続く第１のオフパルス及び第２のオンパルスをこの順で含み、前記第１のオフパルスは、クーリングパワーのオフパルスとミドルパワーのオフパルスをこの順で含むことを特徴とする超解像光記録媒体への情報記録方法。
2. 請求項１において、
   前記第１のオンパルスの長さを、前記小さな記録マークを形成する際の記録パルスの長さと同じとすることを特徴とする超解像光記録媒体への情報記録方法。
3. 請求項１又は２において、
   前記第１のオフパルスの長さを、１クロック周期をＴ、前記大きな記録マークの長さをＴの整数倍としたときに、１Ｔ以上３Ｔ以下とすることを特徴とする超解像光記録媒体への情報記録方法。
4. 記録データに応じて設定されたパルス列に基づいてレーザを照射して、再生光学系における解像限界よりも小さな記録マーク及び小さなスペースと、解像限界以上の大きな記録マーク及び大きなスペース、とを含む記録マーク・スペース列を形成することにより、情報を記録する超解像光記録媒体への情報記録装置であって、
   前記超解像光記録媒体にレーザビームを照射するためのヘッドと、このヘッドに対して、前記レーザビームを記録パルス列に変調制御するためのレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路と、前記小さなスペースの直後に前記大きな記録マークを形成する際のパルス列は、少なくとも記録パワーの第１のオンパルスとこれに続く第１のオフパルス及び第２のオンパルスをこの順で含み、前記第１のオフパルスは、クーリングパワーのオフパルスとミドルパワーのオフパルスをこの順で含むような前記レーザ駆動信号を生成するレーザコントロール回路と、を有することを特徴とする超解像光記録媒体への情報記録装置。
5. 請求項４において、
   前記レーザコントロール回路は、前記第１のオフパルスの長さを、前記小さな記録マークを形成する際の記録パルスの長さと同じとするような前記レーザ駆動信号を生成するようにされたことを特徴とする超解像光記録媒体への情報記録装置。
6. 請求項４又は５において、
   前記レーザコントロール回路は、前記第１のオフパルスの長さを、１クロック周期をＴ、前記大きな記録マークの長さをＴの整数倍としたときに、１Ｔ以上３Ｔ以下とするような前記レーザ駆動信号を生成するようにされたことを特徴とする超解像光記録媒体への情報記録装置。

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