JP2941703B2 - 情報の記録方法及び情報記録装置 - Google Patents

情報の記録方法及び情報記録装置

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JP2941703B2
JP2941703B2 JP8052842A JP5284296A JP2941703B2 JP 2941703 B2 JP2941703 B2 JP 2941703B2 JP 8052842 A JP8052842 A JP 8052842A JP 5284296 A JP5284296 A JP 5284296A JP 2941703 B2 JP2941703 B2 JP 2941703B2
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元康 寺尾
哲也 西田
宏 安岡
圭吉 安藤
憲雄 太田
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/006Overwriting
    • G11B7/0062Overwriting strategies, e.g. recording pulse sequences with erasing level used for phase-change media

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、光,原子線などの
エネルギービーム照射によって情報の書き換えが可能な
情報の記録用部材を用いた情報の記録方法に係り、特に
単一のレーザビームにより記録・消去を行う、書き換え
可能な相変化型光ディスクに有効な情報の記録方法及び
装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来の相変化型光ディスク記録媒体にお
ける記録・消去方法は、例えば特開昭59−71140号公報
に示されている。この方法では、記録膜を結晶化させて
既に記録されていた情報を消去する場合には、トラック
方向に長い長円形光スポットを用いて比較的長時間結晶
化可能な温度を保つことによって行う。その後新しい情
報を記録するには、十分集光した円形光スポットのパワ
ーを、情報信号によって変調することによって行ってい
た。しかし、最近になって、本発明の発明者らは記録膜
に用いる材料を改良することにより、十分集光した円形
光スポットがディスク上の1点の上通過する間に結晶
化することを可能にした。このため、円形光スポットに
より、ディスクの1回転でまず消去し、次の1回転でレ
ーザパワーを変調して照射することによって記録するこ
とが可能となった。さらに、レーザパワーを結晶化パワ
ーレベルと非晶質化パワーレベルとの間で情報信号に従
って変調することにより、ディスクの1回転で情報の書
き換えを行うことも可能となった。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、情報の転送速度を大きくするためにディスクの回
転速度を上げると、記録膜の原子配列変化(たとえば結
晶化)の速度をさらに上げる必要が有り、エネルギービ
ーム(たとえばレーザビーム)照射によって結晶を融解
しても、照射後の冷却中に原子配列が元にもどってしま
い(たとえば再結晶化)、逆方向の原子配列変化(たと
えば非晶質化)を行うことができない。 【0004】従って本発明の目的は、上記従来技術の問
題点を解決し、相変化速度の大きな記録膜を用いても、
確実に可逆的な相変化を起こさせることができる方法
び装置を提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記の目的は、エネルギ
ービームスポットの中心が記録点の端から端まで通過す
る時間より短いパルス幅の単一または複数のパルスで記
録点を形成することによって達成される。上記端から端
まで通過する時間の3/4より狭いパルス幅のパルスと
すればより好ましく、1/2より狭いパルス幅のパルス
幅のパルスとすればさらに好ましく、1/4より狭いパ
ルス幅のパルスとすれば特に好ましい。 【0006】 【発明の実施の形態】上記のようにパルス幅を狭くする
ことによって照射部分からその周囲への伝導による熱
拡散を防ぎ、照射ビームエネルギーを相対的に小さくす
ることができる。従って照射後の冷却速度を大きくする
ことができる。 【0007】本発明は単一のレーザビームで情報のオー
バーライト(あらかじめ消去せずに重ね書きによって書
き換えを行うこと)を行う場合に、レーザ光照射後の冷
却速度が低くなりやすいという問題点を解決するので、
特に有効である。 【0008】本発明を適用する記録媒体は、結晶−非晶
質間の相変化を起こすものの他、他の原子配列変化を起
こすものでもよい。たとえば一方の原子配列変化が急冷
を要する結晶−結晶間の原子配列変化、あるいは非晶質
−非晶質間の原子配列変化にも有効である。 【0009】本発明はエネルギービームの種類によらず
有効であり、光,電子線,イオンビームなどが使用でき
る。ただし電子線およびイオンビームの場合は、記録媒
体の記録膜の上に着ける保護膜は膜厚1μm以下が好ま
しく1000人以下がより好ましい。 【0010】以下、本発明を実施例によって説明する。 【0011】結晶状態と非晶質に近い状態との間で可逆
的に相変化によって記録・消去を行う、InとSeを主
成分とする記録膜の両側を、SiO2の保護膜で挟んだ
構造のものを、表面に紫外線硬化樹脂層を持ったディス
ク状ガラス基板上に形成した。紫外線硬化樹脂層の表面
にはトラッキング用の溝およびアドレスを表すビットが
転写されている。次に上記の保護膜上に紫外線硬化樹脂
を塗り、もう一枚のガラス基板と貼り合わせて紫外線に
よって硬化させた。 【0012】次にこの光ディスクを回転速度600rpm
で回転させ、トラッキングおよび自動焦点合わせを行い
ながら記録すべき場所を捜した。記録すべき場所では、
レーザ光のパワーを読み出しパワーレベルから結晶化パ
ワーレベルに上げた後、図1のようにパワーを変動させ
た。図1の上部には記録トラック上に形成される非晶質
化点の配列を示した。トラック上のその他の部分は結晶
化しており、トラック間はas−depo状態(蒸着したまま
の状態)である。実際には光スポットの位置は動かず、
ディスク上の点が左に動くが、図ではディスク上の点が
静止して光スポットが右に動くように表わしてある。図
1の下部の図では、横軸が上部の図における光スポット
中心の横方向の位置に対応しており、光スポットが右に
移動して行く時に各点に照射されるレーザパワーを示し
ている。情報信号に応じて非晶質化すべき場所では、パ
ワーを短時間だけ非晶質化レベルに上げている。レーザ
パワーが非晶質化レベルに上がる時間幅は、光スポット
の中心が対応する非晶質化点(周囲より結晶性が悪い範
囲)の端から端まで通過する時間の約3/4になってい
る。だたし、パワーの上がる時間幅の定義は、結晶化レ
ベルからのパルスの高さの半値の点の幅とした。非晶質
化パワーレベルのレーザ光照射によって、ディスク上の
照射された部分は融解し、急冷されて非晶質になる。最
短のパルスの長さの2倍以上の長さのパルスを含む情報
を記録する場合は、図1の波形の中央部に示したよう
に、本来の記録波形を複数の短いパルスに分割して照射
する。図1の例では照射部分は3つの非晶質化部分が互
いにくっつき合った長い非晶質化部分を形成する。この
ように短いパルスに分割した場合、パルスとパルスの間
ではパワーを結晶化パワーレベルより低くした方が好ま
しく、パワー0、あるいは読み出しパワーレベルとする
のが良い。しかし記録膜組成や保護膜の材質によって
は、結晶化パワーレベルあるいはそれより少し上まで下
げるだけでもよい。パルスとパルスの間の間隔が狭いほ
ど、その部分のパワーの下げ方を大きくするのが特に好
ましい。図1では読み出しパワーレベルまで下げた場合
を示している。記録すべき情報がどんなに長いパルス幅
の部分を持っていても、このように複数のパルスに分割
して照射することにより、原信号に忠実な再生信号を与
えるディスク上の記録パターンを形成することができ
る。記録すべき情報が短いパルス幅の部分しか持ってい
ない場合は、もちろん上記のような複数パルスへの分割
は必要無い。本実施例のレーザパワー波形は、あらかじ
め消去する必要の無い重ね書きによる情報書き換え、す
なわちオーバーライトが可能な波形である。 【0013】レーザパワーが非晶質化レベルに上がる時
間幅を、光スポットの中心が対応する非晶質化点の端か
ら端まで通過する時間の1/2以下とすればより好まし
く、1/4以下にすれば非晶質化が完全に行えて特に好
ましい。 【0014】連続レーザ光照射で一たんトラック全体を
結晶化させて消去した後、読み出しパワーレベルと非晶
質化パワーレベルとの間でパワー変調されたレーザ光で
記録する場合も、同様にパルス幅を狭くするのが好まし
い。しかし、この場合はパルスとパルスの間では常に読
み出しパワーレベルまでパワーを下げるのでもともと冷
却速度は大きい。従って効果は単一ビームオーバーライ
トの場合ほど顕著ではない。 【0015】単一ビームオーバーライトの場合、非晶質
化パワーレベルに対して結晶化パワーレベルを30〜9
5%の範囲で調節すれば、非晶質化パワーレベルに有る
時間幅の広狭にかかわらず一応再生信号が得られる。5
5〜90%の範囲がより好ましい範囲である。 【0016】本実施例では、非晶質化の記録と考えた
が、結晶化の方を記録と考えるように見方を変えてもよ
い。 【0017】 【発明の効果】本発明によれば、高速原子配列変化が可
能な記録膜を用いても逆方向の原子配列変化が可能であ
るから、情報の転送速度を大きくすることができ、しか
も単一のレーザビームによるオーバーライトも可能であ
るから、大量の情報の記録および読み出しに極めて有利
である。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明は一実施例の動作原理を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安岡 宏 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 安藤 圭吉 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 太田 憲雄 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−22239(JP,A) 特開 昭56−148740(JP,A) 特開 昭63−266633(JP,A)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.エネルギービームが第1のパワーレベルで第1の状
    態に、上記第1のパワーレベルより低い第2のパワーレ
    ベルで第2の状態にすることが可能な記録媒体を用い、
    情報を上記第1の状態にある記録点の長さ及び間隔とし
    てオーバーライトにより上記記録媒体に記録する情報の
    記録方法であって、上記記録媒体を上記エネルギービー
    ムと相対的に移動させ、最短の長さの記録点を記録する
    ときには上記第1のパワーレベルに到達する1つのパル
    スで記録し、上記第1のパワーレベルに到達する第1、
    第2、第3の順の3つのパルスで上記記録媒体上の各パ
    ルスの記録部分が互いにくっつき合った長い記録部分を
    形成する際に上記第1と第2のパルスとの間に上記第2
    のパワーレベルより低いレベルに到達させ、かつ、上記
    第2と第3のパルスとの間に上記第2のパワーレベルよ
    り低いレベルに到達させることを特徴とする情報の記録
    方法。 2.エネルギービームが第1のパワーレベルで第1の状
    態に、上記第1のパワーレベルより低い第2のパワーレ
    ベルで第2の状態にすることが可能な記録媒体を用い、
    情報を上記第1の状態にある記録点の長さ及び間隔とし
    てオーバーライトにより上記記録媒体に記録する情報の
    記録方法であって、上記記録媒体を上記エネルギービー
    ムと相対的に移動させ、最短の長さの記録点を記録する
    ときには上記第1のパワーレベルに到達する1つのパル
    スで記録し、上記第1のパワーレベルに到達する第1、
    第2、第3の順の3つのパルスで上記記録媒体上の各パ
    ルスの記録部分が互いにくっつき合った長い記録部分を
    形成する際に上記第1と第2のパルスとの間に上記第2
    のパワーレベルより低いレベルに到達させ、かつ、上記
    第2と第3のパルスとの間に上記第2のパワーレベルよ
    り低いレベルに到達させる操作を行い、上記最短の長さ
    の記録点を記録するときの上記第1のパワーレベルに到
    達する1つのパルスの時間幅が、上記エネルギービーム
    が当該記録点の一端から他端まで通過する時間よりも短
    いことを特徴とする情報の記録方法。 3.エネルギービームが第1のパワーレベルで非晶質状
    態に、上記第1のパワーレベルより低い第2のパワーレ
    ベルで結晶質状態にすることが可能な記録媒体を用い、
    情報を上記非晶質状態にある記録点の長さ及び間隔とし
    てオーバーライトにより上記記録媒体に記録する情報の
    記録方法であって、上記記録媒体を上記エネルギービー
    ムと相対的に移動させ、最短の長さの記録点を記録する
    ときには上記第1のパワーレベルに到達する1つのパル
    スで記録し、上記第1のパワーレベルに到達する第1、
    第2、第3の順の3つのパルスで上記記録媒体上の各パ
    ルスの記録部分が互いにくっつき合った長い記録部分を
    形成する際に上記第1と第2のパルスとの間に上記第2
    のパワーレベルより低いレベルに到達させ、かつ、上記
    第2と第3のパルスとの間に上記第2のパワーレベルよ
    り低いレベルに到達させることを特徴とする情報の記録
    方法。 4.請求項1に記載の情報の記録方法であって、上記第
    2のパワーレベルは上記第1のパワーレベルの30%以
    上90%以下の範囲にあることを特徴とする情報の記録
    方法。 5.請求項2に記載の情報の記録方法であって、上記第
    2のパワーレベルは上記第1のパワーレベルの30%以
    上90%以下の範囲にあることを特徴とする情報の記録
    方法。 6.請求項3に記載の情報の記録方法であって、上記第
    2のパワーレベルは上記第1のパワーレベルの30%以
    上90%以下の範囲にあることを特徴とする情報の記録
    方法。 7.エネルギービームが第1のパワーレベルで第1の状
    態に、上記第1のパワーレベルより低い第2のパワーレ
    ベルで第2の状態にすることが可能な記録媒体を用い、
    情報を上記第1の状態にある記録点の長さ及び間隔とし
    てオーバーライトにより上記記録媒体に記録する情報記
    録装置であって、上記エネルギービームを発生する手段
    と、上記記録媒体を上記エネルギービームと相対的に移
    動させる手段と、最短の長さの記録点を記録するときに
    は上記第1のパワーレベルに到達する1つのパルスで記
    録し、上記第1のパワーレベルに到達する第1、第2、
    第3の順の3つのパルスで上記記録媒体上の各パルスの
    記録部分が互いにくっつき合った長い記録部分を形成す
    る際に上記第1と第2のパルスとの間に上記第2のパワ
    ーレベルより低いレベルに到達させ、かつ、上記第2と
    第3のパルスとの間に上記第2のパワーレベルより低い
    レベルに到達させるよう上記エネルギービームを制御す
    る手段とを具備することを特徴とする情報記録装置。 8.エネルギービームが第1のパワーレベルで第1の状
    態に、上記第1のパワーレベルより低い第2のパワーレ
    ベルで第2の状態にすることが可能な記録媒体を用い、
    情報を上記第1の状態にある記録点の長さ及び間隔とし
    てオーバーライトにより上記記録媒体に記録する情報記
    録装置であって、上記エネルギービームを発生する手段
    と、上記記録媒体を上記エネルギービームと相対的に移
    動させる手段と、最短の長さの記録点を記録するときに
    は上記第1のパワーレベルに到達する1つのパルスで記
    録し、上記第1のパワーレベルに到達する第1、第2、
    第3の順の3つのパルスで上記記録媒体上の各パルスの
    記録部分が互いにくっつき合った長い記録部分を形成す
    る際に上記第1と第2のパルスとの間に上記第2のパワ
    ーレベルより低いレベルに到達させ、かつ、上記第2と
    第3のパルスとの間に上記第2のパワーレベルより低い
    レベルに到達させるよう上記エネルギービームを制御す
    る手段とを具備し、上記最短の長さの記録点を記録する
    ときの上記第1のパワーレベルに到達する1つのパルス
    の時間幅が、上記エネルギービームが当該記録点の一端
    から他端まで通過する時間よりも短いことを特徴とする
    情報記録装置。 9.エネルギービームが第1のパワーレベルで非晶質状
    態に、上記第1のパワーレベルより低い第2のパワーレ
    ベルで結晶質状態にすることが可能な記録媒体を用い、
    情報を上記非晶質状態にある記録点の長さ及び間隔とし
    てオーバーライトにより上記記録媒体に記録する情報記
    録装置であって、上記エネルギービームを発生する手段
    と、上記記録媒体を上記エネルギービームと相対的に移
    動させる手段と、最短の長さの記録点を記録するときに
    は上記第1のパワーレベルに到達する1つのパルスで記
    録し、上記第1のパワーレベルに到達する第1、第2、
    第3の順の3つのパルスで上記記録媒体上の各パルスの
    記録部分が互いにくっつき合った長い記録部分を形成す
    る際に上記第1と第2のパルスとの間に上記第2のパワ
    ーレベルより低いレベルに到達させ、かつ、上記第2と
    第3のパルスとの間に上記第2のパワーレベルより低い
    レベルに到達させるよう上記エネルギービームを制御す
    る手段とを具備することを特徴とする情報記録装置。 10.請求項7に記載の情報記録装置であって、上記第
    2のパワーレベルは上記第1のパワーレベルの30%以
    上90%以下の範囲にあることを特徴とする情報記録装
    置。 11.請求項8に記載の情報記録装置であって、上記第
    2のパワーレベルは上記第1のパワーレベルの30%以
    上90%以下の範囲にあることを特徴とする情報記録装
    置。 12.請求項9に記載の情報記録装置であって、上記第
    2のパワーレベルは上記第1のパワーレベルの30%以
    上90%以下の範囲にあることを特徴とする情報記録装
    置。
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US7260044B2 (en) 2002-09-06 2007-08-21 Ricoh Company, Ltd. Recording method for a phase-change optical recording medium
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