JP2615450B2 - 光デイスクの記録消去方法 - Google Patents

光デイスクの記録消去方法

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JP2615450B2 JP61238364A JP23836486A JP2615450B2 JP 2615450 B2 JP2615450 B2 JP 2615450B2 JP 61238364 A JP61238364 A JP 61238364A JP 23836486 A JP23836486 A JP 23836486A JP 2615450 B2 JP2615450 B2 JP 2615450B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ光を光ディスク上に絞り、信号の記
録・再生および消去を可能とする光ディスクの記録再生
消去方法に関するものである。
従来の技術 信号を記録・再生および消去可能な光ディスクの記録
媒体としては、カルコゲン系の光記録材料がよく知られ
ている。未記録状態としては、結晶状態でありレーザス
ポットの照射で加熱急冷してアモルファス状態にするこ
とで、信号を記録する。また、加熱徐冷で再び結晶状態
となり、記録信号は消去される。
上記を可能とするディスク上のレーザ・スポット構成
として、第3図(特開昭56−153540号公報)または、第
4図(特開昭60−231928号公報)に記載のものが提案さ
れている。第3図のスポット1は、波形限界まで絞られ
た円形をしており、記録・再生に用いられる。スポット
2は長円形をしており消去に用いられる。第3図(B)
にこの2つのスポットが通過した時の照射部の温度変化
を示す。スポット1が通過すると照射部は急激に昇温し
溶融状態となり、その後急激に冷却され、この間でアモ
ルファス状態が形成される。スポット2が通過すると照
射部はゆるやかに昇温した後、ゆっくりと冷却され、こ
の間で結晶状態を形成する。また第4図のスポット1も
記録再生用で、スポット4,5は消去用である。第4図で
は特にスポット4を丸く、高パワーにして照射部を溶融
した後、スポット5を使って徐冷することにより、高効
率の消去を行なおうとするものである。
また、第3図,第4図の構成で、消去後、直ちにスポ
ット1で新しい信号を記録する。即ち、同時消録が可能
となる。
発明が解決しようとする問題点 以上の消去スポット構成でもって、記録材料の記録・
消去は行なわれる。さらに、書き換え型の光ディスクに
は、多数回のくり返し記録・消去が可能であることが必
要である。レーザスポットを使って、記録材料の昇温・
冷却をくり返し行なう過程においては、照射するレーザ
光のパワー変動や、スポットの位置ずれ等の変動が生じ
る。これらの要素が、微かずつではあるが記録材料に蓄
積され、最終的には記録信号を劣化させる。
本発明は、記録材料への光照射条件を、通常時と劣化
開始時で変えることにより、記録材料のくり返し回数に
対する長寿命化を図ろうとするものである。
問題点を解決するための手段 光ディスクをくり返し記録・消去を行っている過程に
おいて、記録信号の劣化が認められたならば、通常より
も高パワーの消去用レーザ光を照射、もしくは通常より
も高パワーで、かつ無変調の記録用レーザ光と、消去用
レーザ光を照射する。
作 用 光ディスクの記録信号劣化要素は、パワー変動や、ス
ポットずれに起因する材料の状態の不均一性である。こ
れらは、レーザ光の進行方向と垂直の方向に著しく分布
する。本発明のように、記録信号が劣化した時に高パワ
ーのレーザ光を照射することにより、記録材料の溶融部
の幅を信号を記録する時よりも広げる。溶融状態は、分
子の動きが活発となり、材料組成の均一化が図れる。こ
の結果、記録信号の振巾やノイズレベルの回復が図れ、
記録材料のくり返し寿命が向上する。
実施例 以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
記録材料としては、前述のように加熱後の冷却条件によ
り、2つの状態を取るもの、即ち加熱急冷でアモルファ
ス状態となり、加熱徐冷で結晶状態が得られるものであ
る。例えば、カルコゲン化物薄膜、TeOx(0<x<2.
0)を主成分とする薄膜をガラスや樹脂等の基板上に蒸
着,スパッタ等の基板上に形成したものを用いる。
記録・消去には、第3図(A)に示すようなスポット
を用いる。基板上には、レーザ光のガイドトラック3が
形成されており、これに添って各スポットは移動する。
第3図(B)に各スポットが通過した時の記録材料の温
度を示す。回転している光ディスク上に、レーザ光の波
長限界約1μmまで絞った円形の記録・再生スポット1
のパワーを高くして照射すると、照射部の温度は急激に
上昇し、瞬時に材料のメルティング温度のTmを通過す
る。スポット1の通過後は、熱が基板へ拡散され照射部
は急激に冷却され、アモルファス状態となる。この状態
は結晶状態に比べ、光学定数が小さいために低い反射率
を示す。また、レーザ光の移動方向に長い長円形で、円
形スポットに比べパワー密度が低い消去スポット2が通
過すると、照射部の温度は、ゆるやかに上昇し、ゆるや
かに低下し、記録材料は結晶状態となる。この状態は光
学定数が大きいため、高い反射率を示す。
このような2つの状態間の反射率の差を利用して、信
号の記録が行なわれる。円形のスポットの方が高密度で
信号が記録できることから、このスポットのパワーを変
調することで記録を行い、パワーを下げて照射すること
で記録信号の再生を行なう。また長円形のスポット2を
照射することで、消去を行なう。
前記2つのスポットを交互に照射することで信号の書
き換えが行なえる。信号の記録・消去をくり返し行なっ
た時の信号の変化を第2図に示す。記録された信号の品
質は、C/N比で表示される。ここでCは、記録部の信号
振巾、即ちアモルファス状態と結晶状態の反射率差に相
当し、Nは記録信号成分中に含まれるノイズレベルであ
り、記録ビット(アモルファス状態)の形状のバラツキ
や、各状態中での反射率分布等に相当する。もう一つ
は、消去率であり、記録時の信号振巾Cの値と消去した
時の消し残りの信号成分の差に相当するもので、この値
が大きい程、消去特性が良好である。第2図に示すよう
にC/N比と消去率は、くり返し回数に対して変化する。
くり返し回数105回程度までは、ほぼ同じC/N比および消
去率を示すが、105回を越えると急激にC/N比の低下と、
消去の低下が生じるという傾向にある。ただしここで使
用する条件は、ディスクの線速度5m/Sであり、記録スポ
ット径が0.9μm,記録パワーが7mW,消去スポットが長さ
8μm,巾1μm,パワーが12mWとした。C/N比や消去率の
変化は、前記のような条件を変えることで変化する。一
般に記録パワーおよび消去パワーが高い程、初期のC/N
比や消去率は良くなるが、くり返した時の劣化の開始点
が少ない回数となる。逆にパワーを低くすると、初期の
C/N比や消去は悪くなるが、くり返した時の劣化の開始
点は多数回の方へ移動する。これらの点から、必要とさ
れる信号品質に応じた最適な記録・消去パワーを選択し
たのが第2図で使用した条件である。
記録・消去をくり返し行なった時の劣化は、光照射部
の記録材料の不均一性が徐々に蓄積されるためと考えら
れる。原因としては、照射するレーザ光の強度分野やパ
ワー変動、スポットのトラック方向のズレ等に起因する
記録材料の昇温状態における温度分布がある。特にレン
ズ系で絞られた光ビームは、ガウス分布曲線で示される
ような強度分布をしており、パワー密度はスポットの中
心が高く、中心から離れるにつれ低下する。このような
スポットをくり返しディスク上に照射すると、照射部は
トラックと垂直方向に材料の不均一性が生じる。
本発明においては、記録信号の劣化が生じたことが検
出されたならば、通常の信号記録時よりも高パワーで、
かつ無変調の記録スポット1と、消去スポット2を交互
に照射することで、記録信号状態の回復を図る。無変調
で高パワーの記録スポット1が通過すると、照射部は通
常の記録時よりも高温となり、記録材料の溶融する面積
が広がる。溶融状態では原子の動きが活発となり、ラン
ダム性が増す。この結果、溶融された部分の履歴は完全
に消されてしまい、材料状態や記録信号が初期の状態ま
で回復すると考えられる。このような、くり返しにより
劣化が生じた記録部に、本発明の処理を行なった時の結
果を第1図に示す。第2図と同様の条件下で記録パワー
8mW,消去パワー126mWとして、2MHzの信号の記録・消去
を行なうと、105回においてC/N比が初期の55dBに対し5
2.5dBと2.5dB下がり、消去率も初期の45.5dBから42dBと
3.5dB悪くなる。ここで、記録スポットのパワーを10mW
に高め、無変調で照射し、その後消去スポットを照射す
る処理を行なった後、再び元の記録条件に戻し信号記録
行なった結果、C/N比が54.8dB,消去率が45.0dBとほぼ初
期の記録および消去状態まで回復することができた。さ
らにくり返しを行なっていくと2×105回程度で再び105
回時のような信号状態となり、105回と同様の処理をす
ることで信号状態の回復が図れた。このような操作を10
6回まで105回ごとに行なった結果、106回の点でC/N比5
2.0dB,消去率が41dBとなり、本発明の処理を行った結果
C/N比53.5dB,消去率43.0dBとなった。これらの結果か
ら、記録信号の劣化が見られたならば、その都度本発明
の処理を行なうことで、光ディスクとしてのくり返し寿
命を10倍以上と長くすることが可能となる。
なお、前述の実験結果は、記録スポット,消去スポッ
トを一回だけ照射した場合であるが、さらに数回交互に
照射することで、C/N比,消去率の回復効果が増す。ま
た、消去率の回復がC/N比に比べて小さいが、これは消
去スポットのパワーを高めることで同等の値に近づける
ことができる。
本発明のような処理は、実際に光ディスク上に信号を
記録・消去している中で実行されねばならない。しか
し、C/Nや消去率をその都度測るのは、不可能である。
そこで、光ディスク上の、データ管理を行うディレクト
リー部や、各信号の記録開始部等に何回くり返し記録を
行なったかを管理する情報を記録しておくことで、一定
回数の記録・消去が行なわれたならばその都度本発明の
処理を行なう方法がある。
他の方法としては、一般的に光ディスク上に記録され
る信号には、原信号の他に、2重,3重のエラー訂正符号
を含んだ信号が記録され、再生時には、再生信号に含ま
れる読み取り誤りをエラー訂正符号を用いて補正する回
路処理を行ない原信号を作り出すという方法をとってい
るので、これを利用することが考えられる。すなわち、
この再生信号から原信号を作り出す過程の中に、エラー
訂正量の基準値を設け、基準値以上のエラー訂正量とな
った場合に、その領域についてのみ、本発明の処理を行
なえばよい。
次に、本発明の他の実施例について説明する。記録し
た信号の消去に、2つのスポットを用いる方法があり、
その構成を第4図(A)に示す。記録スポット1は前述
と同様である。円形の消去スポット4を先頭に、その直
後に長円形の消去スポット5を配置する。このような消
去スポット4,5が記録ビット上を通過すると、まず先頭
の円形スポット4により、照射部の温度は急激に上昇し
溶融状態となる。スポット4の通過後急冷されるが、そ
の直後に長円形の消去スポット5が照射されることで、
冷却過程の温度は、第4図(B)に示すように徐々に低
下し、照射部は結晶状態となる。その結果、信号の消去
が行なわれる。
この2つのスポットを用いた消去法は、先頭の円形ス
ポット4で、照射部を溶融するために、前述の長円スポ
ットのみの消去に比べ高い消去率を示すという特徴をも
つ。
2つのスポットを用いた消去法についても、実施例1
と同様のくり返し実験を行い、C/N比および消去率の測
定を行なった。記録スポット1と円形の消去スポット4
のパワーは7mWと等しくし、長円形の消去スポット5を
パワーは8mwとした。この条件下で初期状態で得られたC
/Nが55.0dB,消去が52.0dBであり、105回でC/N比が52.0d
B,消去率が49.0dBとなった。ここで先頭の円形消去スポ
ット4のパワーを高め10mWとして消去のみを数回行なっ
た後、信号記録を行なうと、C/N比が54.5dB,消去率51dB
とほぼ初期状態の記録・消去レベルまで回復させること
ができた。実施例1と同様の過程で106回までくり返し
を行い、2スポットを使った消去法においても同様の現
象が見られた。以上のことから、2つのスポットを使っ
た消去法において、記録信号の劣化が見られたならば、
その都度先頭の円形消去スポット4のパワーを高くして
2つのスポットを照射する処理を行うことで、光ディス
クのくり返し寿命を長くすることができる。
発明の効果 本発明によれば、書き換え可能な光ディスクにおい
て、記録・消去をくり返し行なっている途中に、レーザ
光の照射条件を変えた処理を加えるという簡便な方法に
より、光ディスクのくり返し性能の向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるくり返し特性を示す
グラフ、第2図は従来例におけるくり返し特性を示すグ
ラフ、第3図及び第4図は記録および消去スポットの配
置例を示す図である。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アモルファス状態と結晶状態間で可逆的な
    状態変化を示す記録媒体上に、所定のパワーで変調され
    た光ビームを照射することにより前記記録媒体の情報信
    号を記録消去する方法であって、前記記録媒体からの再
    生信号を情報信号に変換する過程で前記再生信号の品質
    を識別し、前記識別結果が前記品質の劣化を判定した場
    合に、前記所定のパワーよりも高く照射部を溶融するパ
    ワーからなる第1の連続光を照射する照射処理を行い、
    前記照射処理後に前記記録媒体を消去状態にする第2の
    連続光を照射する消去処理を行い、前記消去処理後に前
    記情報信号に従った所定のパワーで変調された光ビーム
    を照射する記録を行うことを特徴とする光ディスクの記
    録消去方法。
  2. 【請求項2】記録媒体に記録する際に、情報信号に繰返
    し記録回数の情報を付加した信号を記録信号とし、前記
    記録媒体からの再生信号に含まれる前記繰返し記録回数
    の情報を識別し、前記繰返し記録回数が基準値である場
    合に、連続光の照射処理を行うことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の光ディスクの記録消去方法。
  3. 【請求項3】記録媒体に記録する情報信号がエラー訂正
    符号を含み、前記記録媒体からの再生信号を復調する際
    に、前記復調過程で生じるエラー訂正量を検出し、前記
    エラー訂正量が基準値以上である場合に、連続光の照射
    処理を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の光ディスクの記録消去方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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