JP4112555B2 - 記録担体の相変化型情報層にマークを記録する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録担体の、結晶相とアモルファス相との間で可逆的に変化可能な相を有する情報層を、パルス放射ビームによって照射することにより、データを表すマークであって、１つのマークが１つ以上の書込パルスからなるシーケンスにより書き込まれるマークを、上記の情報層に記録する方法に関するものである。

本発明はまた、上記の方法を実行することができる、記録担体の情報層にデータを表すマークを記録する記録装置にも関するものである。

結晶相とアモルファス相との間で可逆的に変化可能な相を有する情報層は、相変化膜として一般に知られている。マークは、たとえば集束レーザービーム等の放射ビームによって、相変化膜を、融点より高い記録温度まで局所的に熱し、相変化膜の記録材料が局所的に結晶相からアモルファス相へと変化するようになすことにより記録される。その後、温度が十分な速さで低下させられると、記録材料が結晶相に戻ること（再結晶化と呼ばれる）は起こらず、記録材料はアモルファス相のままに保たれ、したがって相変化膜内に検出可能なマークが残る。データ記録操作は、記録されるべきデータに応じて放射ビームの照射条件を変更することによって行われ、それにより、相変化膜内に、データを表すマークのパターンが形成される。

放射ビームにより、一般的には記録温度よりも低い消去温度まで相変化膜を熱し、その後、徐々に温度を低下させることによって、記録されたマークを消去することが可能である。かかる消去操作の際、アモルファス相を有する領域は、結晶相へと再結晶化し、それによりマークが有効に除去される。

相変化膜を含む記録担体では、上記のように放射ビームのパワーを変調することによって、データの記録および消去が可能である。かかる書換可能な記録担体は、たとえば、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、および近年導入されたブルーレイディスクシステムにおいて使用される。これらのシステムでは、回転している記録担体をレーザービームで照射する記録装置によって、記録担体にデータが記録される。記録されるデータは、ここでは、デジタル映像、デジタル音声、およびソフトウェアデータを含む。

記録されたデータは、回転している記録担体を比較的低パワーのレーザービームでスキャンし、それにより記録担体上に記録されたマークのパターンを検出する読出装置によって、記録担体から再読出しされる。この目的のため、反射したレーザー光は、検出器によって光電流に変換される。周辺の結晶相に対してアモルファスマークの反射率が異なるため、光電流は、再読出しされている記録データに応じて変調される。

冒頭の段落で述べたような記録方法および装置は、たとえば国際特許出願の国際公開公報ＷＯ９７／３０４４０より知られている。１つのマークは、書込パルスのシーケンスにより記録され、各書込パルスは、ある書込パワーレベルを有している。１つのシーケンス中の書込パルス同士の間には、あるバイアスパワーレベルが印加される。

さらに、書込パルスのシーケンス同士の間において、バイアスパワーレベルよりも高く書込パワーレベルよりも低い消去パワーレベルを印加することにより、記録しようとしているマークの間にある、以前に記録されたマークが消去される。このことは、記録すべきデータを記録担体の情報層に記録すると同時に、情報層に以前に記録されたデータを消去する直接上書（ｄｉｒｅｃｔ−ｏｖｅｒｗｒｉｔｅ；ＤＯＷ）モードにおいて、上記の方法を用いることを可能とする。

第２の情報層を導入することによって、記録担体の記憶容量を容易に２倍に増やすことが可能である。情報層をさらに追加することにより、さらなる容量の増加も実現可能である。しかしながら、片面側から記録担体に作用する単一の放射ビームを用いて、かかる二層構造の記録担体の両情報層へのアクセスを可能とするためには、放射ビームを発する放射源に近い方の情報層は、完全にまたはある程度は透明でなくてはならない。

そのような（半）透明の情報層は、情報層のスタック設計の変更を要求する。たとえばいわゆるＩＰＩＭスタックのような、相変化型の情報層の標準的なスタックは、金属ミラー膜（Ｍ）と、誘電体干渉膜（Ｉ）と、記録材料を含む相変化膜（Ｐ）とからなる。しかしながら、かかる標準的なスタックを有する情報層は、金属ミラー膜があるため、（半）透明ではない。そのため、この金属ミラー膜はスタックから除かれ、その結果、たとえばいわゆる透明ＥＰＩスタックとなる。あるいは、標準的な金属ミラー膜が、比較的高い光透過率を有する比較的薄い金属膜、たとえば薄い銀の膜で置き換えられて、その結果、半透明の情報層がもたらされる。かかる半透明の上側情報層を含む二層構造の記録担体は、たとえば、米国特許第６，１９０，７０５号に記載されている。

しかしながら、情報層のスタックから金属ミラー膜を除くこと、または標準的な金属膜を比較的薄い金属膜で置き換えることは、質の低い記録マークをもたらすことが観察により認められた。これらのマークは、たとえば、短くかつ明確でない長さを有するものとなり、読出ジッターの増大をもたらす。

読出ジッターは、記録されたマークと、クロック信号中の対応の遷移とを読み出すことにより得られる、デジタル読出信号のレベル遷移間の時間差の、標準偏差である。この時間差は、上記のクロック信号の１周期分の持続時間で規格化された時間差である。さらに、これらのマークは比較的幅が狭いようであり、このことは、再読出時の読出信号の変調度の低下に繋がる。この変調度とは、マークが記録されていない領域の読出結果である読出信号の振幅に対する、マークが記録された領域の読出結果である読出信号の振幅の差分である。

本発明の１つの目的は、冒頭の段落で述べたような種類のマークを記録する方法であって、良質な記録マーク（すなわち、再読出時に、低い読出ジッターを有し、かつ記録データを高い信頼性で再生することを可能とする十分な変調度を有する読出信号をもたらす記録マーク）をもたらす方法を提供することである。

上記の目的は、２つ以上の書込パルスからなるシーケンスにより１つのマークが記録される際に、その２つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の、そのシーケンスの最初の書込パルス以外の書込パルスの少なくとも１つが、ｎ個（ｎは１よりも大きな整数）の部分からなり、ｉ番目の部分（ｉは１とｎとの間の範囲内にある整数であり、ｉ番目の部分は（ｉ＋１）番目の部分に先行する部分）が、ｉ番目の書込パワーレベルを有しており、ｉ番目の書込パワーレベルが、（ｉ＋１）番目の書込パワーレベルよりも低いことを特徴とする請求項１に係る方法を提供することによって達成される。

あるいは、上記の目的は、１つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の書込パルスの少なくとも１つが、時間の関数である書込パワーレベルを有する前段部分を含んでおり、その書込パワーレベルが、連続的に増加するものであることを特徴とする請求項５に係る方法を提供することによっても達成される。

情報層のスタックから金属ミラー膜を除くまたは減らすことは、情報層の光学的な挙動のみならず、情報層の熱特性にも明らかに影響を及ぼすことが観察により認められた。金属ミラー膜は、スタック中のその他の膜よりもずっと高い熱伝導性を有する。この金属ミラー膜の熱伝導性は、アモルファスマークの実際の記録プロセスに有利に働くと思われる。この記録プロセスの際、相変化材料は、放射ビームにより、摂氏数百度にまで（典型的には５５０〜８５０°Ｃにまで）熱せられる。その後、相変化材料は、溶融した（すなわちアモルファス状態の）材料が再結晶化するのを防ぐのに十分速いスピードで冷却されなくてはならない。このプロセスをうまく行うためには、冷却時間が再結晶化時間よりも短いことが必要である。金属ミラー膜の高い熱伝導性および大きな熱容量は、溶融した相変化材料から熱を急速に除去するのを手助けする。しかしながら、そのような金属ミラー膜がない、またはそのような金属ミラー膜の量が減らされた（半）透明の情報層では、冷却時間はより長くなるようであり、その結果、溶融した相変化材料は、少なくとも一部が再結晶化してしまう。マークが形成されるべき領域は、対応の書込パルス自体によって熱せられるだけでなく、いわゆる予熱（プレヒート）作用を引き起こすシーケンス中の先行する書込パルスによっても熱せられる。さらに、いわゆる後熱（ポストヒート）作用を引き起こす、シーケンス中において対応の書込パルスの後に続く書込パルスにより、マークが形成される領域に印加される熱によって、冷却時間が引き延ばされる。かかる熱の蓄積が、記録担体の相変化膜の冷却性能の低下と相俟って、質の低いマークを結果としてもたらすようである。

本発明に係る方法は、書込パルスの前段部分における書込パワーを低減させる一方、書込パルスの後段部分においては、依然として、相変化膜の融点より高い局所的なピーク温度に到達するのに十分な書込パワーを与えることにより、相変化膜に蓄積される熱の量を低減させる。蓄積される熱の量が低減されるのみならず、相変化膜内において記録温度よりも高い温度が維持される時間も短くなる。本発明に係る書込パルスのシーケンスにより相変化膜に印加されるエネルギーの合計量は、概して、国際公開公報ＷＯ９７／３０４４０に開示されている書込パルスのシーケンスにより相変化膜に印加されるエネルギーの合計量に比べて少なくなる。

質の低いマークの問題は、高い記録スピードが適用される記録システムにおいても認められる点に留意されたい。記録スピードとは、記録担体の情報層と、放射ビームによってこの情報層上に形成されるスポットとの間の速度の大きさである。ここでも同様に、不十分な冷却の結果、質の低いマークが生じるようである。高い記録スピードのため、書込パルスのシーケンス間の時間および個々の書込パルス間の時間が、比較的短くなる。その結果、相変化膜が冷却される時間が不十分となり、そのため、少なくとも部分的に再結晶化が生じてしまう。

高い記録スピードのため、たとえばＧｅ_２ＳＢ_２Ｔｅ_２またはドープされたＳｂＴｅといった、高速相変化材料を用いる場合には、上記のことが特に問題となる。新たなアモルファスマークの記録中において、以前に記録されたアモルファスマークの再結晶化に当てられ得る時間は（直接上書（ＤＯＷ）モード）、記録スピードが増大すると共に減少する。レーザースポットの１回の通過中における再結晶化を可能とするために、再結晶化のスピードが増大させられたこれらのより高速な相変化材料が適用される。その場合、書込パルス間の時間の減少と、相変化材料の結晶化のスピードの増大とが、共に、新たに書き込まれたマークの少なくとも部分的な再結晶化に寄与してしまう。したがって、相変化膜内の熱の量を低減することを目的とする本発明の記録方法は、これらの高速記録システムにも有利に応用できる。

請求項１に係る方法では、書込パルスのシーケンス中の、そのシーケンスの最初の書込パルス以外の少なくとも１つの書込パルスが、複数の部分に分割され、最初の部分から最後の部分にかけて、各部分の書込パワーレベルが増大していくようにされる。この１つの書込パルス内における書込パワーの累積により、余分な熱を蓄積させずに、相変化膜内の瞬間温度を記録温度より高くすることが保証される。

請求項２に係る方法の形態では、書込パルスのシーケンス中の最初の書込パルスもまた、複数の部分に分割され、最初の部分から最後の部分にかけて、各部分の書込パワーレベルが増大していくようにされる。ここで、米国特許第５，７３２，０６２号において、最初の書込パルスに前段部分が追加され、この前段部分のパワーレベルが、最初の書込パルスの残りの部分のパワーレベルよりも低くされている、書込パルスのシーケンスが開示されている点に留意されたい。米国特許第５，７３２，０６２号の図３８には、最初かつ唯一の書込パルスに前段部分が追加された、１つのみの書込パルスからなるシーケンスが示されている。しかしながら、相変化膜内の熱を低減することを目的とする本発明に係る方法とは対照的に、この前段部分は、書込パルスのシーケンスの開始時において相変化膜に熱を加え、それにより予熱作用を取り入れるために適用されたものである。

（最初の部分の）最小の書込パワーレベルと、（最後の部分の）最大の書込パワーレベルとの間で、各部分の書込パワーレベルを実質的に均等に配分する場合には、電子工学および光学の現在の技術水準を用いて、対応の書込パルスを容易に実現することができる。これは、そのような書込パルスにおいては、各部分間で必要とされるパワーレベル遷移が比較的低いためである。しかしながら、各部分の書込パワーレベルの配分は、かかる均等な配分に限定されるものではなく、いかなる配分に従ってもよいものである点に留意されたい。また、各部分の書込パワーレベルの配分は、同一の配分が１シーケンス中のすべての書込パルスに適用されてもよいし、あるいは、１シーケンス中の個々の書込パルスに異なる配分が使用されてもよい点にも留意されたい。

書込パルスのシーケンス同士の間において消去パワーレベルを印加することにより、記録されようとしているマークの間にある以前に記録されたマークが消去される、直接上書（ＤＯＷ）モードでマークが記録される場合には、書込パルスの最初の部分の最初の書込パワーレベルは、消去パワーレベルと等しくてもよいし、消去パワーレベルよりも高くてもよい。しかしながら、本発明に係る方法の有利な形態によれば、この最初の部分の最初の書込パワーレベルは、消去パワーレベルよりも低くされる。後続の部分（ただしすべての部分ではない）の書込パワーレベルも、消去パワーレベルよりも低くてもよい。こうすることにより、書込パルスの開始点において、冷却ギャップが取り入れられる。

請求項５に係る方法では、書込パワーの累積は、書込パワーレベルが連続的に増加する少なくとも前段部分を有する、書込パルスによって実現される。後続の部分は、たとえば、やはり連続的に増加する書込パワーレベルを有していてもよく、その場合、連続的に増加する書込パワーレベルを有する単一の書込パルスが結果として得られる。あるいは、連続的に増加する書込パワーレベルを有する前段部分と、それに続く、一定の書込パワーレベルを有する１つまたは複数の部分とからなる書込パルスが、結果として得られるように、後続の部分が、不連続な書込パワーレベルを有していてもよい。

前段部分の書込パワーレベルは、連続的に増加するいかなる時間関数に従って変化してもよい。しかしながら、たとえば放物関数または指数関数といった、高次関数が用いられると特に有利である。かかる高次関数は、相変化膜中において記録温度よりも高い温度が維持される時間を、特に短くする。これに代えて、線形増加する関数を用いると、その関数の単純さのため、電子工学および光学の現在の技術水準を用いて、対応の書込パルスを容易に実現することができる。

本発明に係る方法は、傾斜のある立上りエッジを有する書込パルスに基づいており、これにより、相変化膜内に蓄積される熱の量を低減する。この傾斜のある立上りエッジは、階段状の傾斜によっても実現されるし、あるいは、連続的に増加する立上りエッジによっても実現される。書込パルスの立下りエッジは、階段状または連続的に減少する類似の下落傾斜を有さないことが好ましい点に留意されたい。再結晶化を防止するためには、高い消光速度（速い冷却）を有することが有利であるため、書込パルスは、下落傾斜する立下りエッジを有さないことが好ましい。

本発明に係る方法は、ｘＴの長さ（Ｔは、あるデータ信号に帰属するデータクロックの１周期分の長さ）を有するマークがｘ−ｙ個の書込パルスからなるシーケンスによって記録されるような、マークを記録するための任意の既知の書込方式において適用可能である点に留意されたい。かかる書込方式の例としては、１つのｘＴマークがｘ−２個の書込パルスによって記録される（ｘ−２）方式（１つの書込パルスによって３Ｔマークが記録され、２つの書込パルスによって４Ｔマークが記録される等）や、１つのｘＴマークがｘ−１個の書込パルスによって記録される（ｘ−１）方式（２つの書込パルスによって３Ｔマークが記録され、３つの書込パルスによって４Ｔマークが記録される等）が挙げられる。しかしながら、本発明に係る方法は、ｘＴの長さを有するマークがｘ／ｙ個の書込パルスからなるシーケンスによって記録される、（半）透明情報層を有する記録担体にマークを記録するための別の書込方式にも有利に適用可能である。かかる書込方式の例としては、３Ｔマークが１つの書込パルスによって記録され、４Ｔマークおよび５Ｔマークが２つの書込パルスによって記録され、６Ｔおよび７Ｔマークが３つの書込パルスによって記録され、以下同様である、（ｘ／２）方式が挙げられる。

本発明のさらなる１つの目的は、本発明に係る方法を実行することのできる記録装置を提供することである。この目的は、請求項８に係る記録装置を提供することによって達成される。あるいは、請求項１０に係る記録装置を提供することによっても達成される。

本発明に係る記録装置は、本発明に係る方法を実行するよう設計されている。その目的のため、本発明に係る記録装置は、２つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の、そのシーケンスの最初の書込パルス以外の書込パルスの少なくとも１つが、ｎ個（ｎは１よりも大きな整数）の部分からなり、ｉ番目の部分（ｉは１とｎとの間の範囲内にある整数であり、ｉ番目の部分は（ｉ＋１）番目の部分に先行する部分）が、ｉ番目の書込パワーレベルを有し、ｉ番目の書込パワーレベルが、（ｉ＋１）番目の書込パワーレベルよりも低くなるように、放射ビームのパワーを制御し、書込パルスのシーケンスを付与するための、制御ユニットを備えている。あるいは、制御ユニットは、１つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の書込パルスの少なくとも１つが、時間の関数である書込パワーレベルを有する前段部分を含み、かつ、その書込パワーレベルが、連続的に増加するものとなるように、放射ビームのパワーを制御するよう動作可能とされる。

上記の制御ユニットは、切換ユニットやパターンジェネレータ等といった、従来からあるアナログ式またはデジタル式の電子機器を用いて実装されてもよい。あるいは、上記の制御ユニットは、デジタル処理ユニットと、その処理ユニットを制御する適当なソフトウェアプログラムとによって実装されてもよい。

本発明の上記およびその他の目的、特徴および利点は、図面に示した本発明の実施形態の、以下の詳細な説明により明らかとされる。

図１ａは、デジタルデータ信号１０を時間の関数として示した図であり、この信号の値は、記録されるべきデータを表している。縦方向の破線は、データ信号１０に帰属するデータクロックの、クロック信号の遷移を示している。チャネルビット周期とも呼ばれるデータクロックの１周期は、記号Ｔで示してある。このデータ信号を記録担体の情報層に記録する際には、データ信号の「高」の区間および「低」の区間が、マーク（すなわちアモルファス領域）およびそれらのマーク間のスペース（すなわち結晶領域）として記録される。一般的に、マークの長さは、データ信号のチャネルビット周期の数に、書込スピードを掛け合わせた長さに実質的に等しい。そのため、マークの長さは、対応のデータ信号が「高」である間のデータクロックの周期の数によって表されることが多い（たとえば、図１ａに示すように、データクロックの周期Ｔの７周期分の間「高」である対応データ信号を有するマークについては、Ｉ７）。

図１ｂおよび１ｃは、データ信号１０に関連する制御信号２００、２０を示した図である。これらの制御信号は、放射ビームのパワーを変調するために用いられる。ここで、放射ビームのパワーレベルは、対応する制御信号のレベルに比例するものと想定されている。図１ｂは、従来技術より知られている方法において適用されるパルス制御信号２００を示している。１つのＩ７マークが、６つのブロック形状の書込パルス１０１からなるシーケンスにより記録されている（（ｘ−１）書込方式を適用した場合）。

図１ｃは、本発明に係る方法の一形態において適用される制御信号２０を示した図である。ここでも、１つのＩ７マークは、６つの書込パルス１１からなるシーケンスにより記録されている。しかしながら、今度は、シーケンス中の書込パルス１１の各々が、階段形状を有している。１つの書込パルス１１は、実質的に持続時間が等しい、４つの部分１２からなっている。しかしながら、これに代えて、１つの書込パルス中の連続した各部分が、等しい持続時間を有していないような実施形態も用いられ得る点に留意されたい。階段形状の書込パルス１１の合計の持続時間は、概ね、ブロック形状の書込パルス１０１の持続時間に実質的に等しい。

図２ａは、図１ｂに示した制御信号に対応する従来技術からの方法が、低速冷却ＩＰＩ型スタックを有する記録担体に適用された際に、結果として得られる１つのＩ７マークを示した図である。一方、図２ｂは、図１ｃに示した制御信号に対応する本発明の１つの実施形態に係る方法が、同一の記録担体に適用された際に、結果として得られる１つのＩ７マークを示した図である。実線２５は、たとえば記録担体上に形成された円形または螺旋形のトラックの長手方向に延びる中心軸といった、記録担体がスキャンされる経路の中心軸を表している。

図２ａは、従来技術より知られている方法による１つのＩ７マークの書込時に、結晶状態の相変化材料が、まず溶融エッジ２１まで溶融させられることを示している。しかしながら、書込中の熱の蓄積により、重度の再結晶化が引き起こされるので、最終的には、狭いアモルファスマーク２２が結果としてもたらされる。図２ｂは、本発明の実施形態に係る方法による１つのＩ７マークの書込時に、結晶状態の相変化材料が、まず、上記の溶融エッジ２１とちょうどほぼ同じ形状および大きさを有する溶融エッジ２３まで溶融させられることを示している。しかしながら、再結晶化の作用は著しく低減されている。結果として得られるアモルファスマーク２４は、上記の狭いマーク２２と比べて、特に中心軸２５に垂直な方法（すなわち、円形の記録担体の半径方向）に関して、はっきりと規定された大きさを有している。さらに、長手方向に短くなる作用も著しく低減され、その結果、軽減されたジッターを有するマークが得られる。

図３ａは、図１ｂに示したブロック形状の書込パルス１０１のうちの２つを、拡大して示した図である（正しい縮尺ではない）。図３ｂおよび図３ｃは、本発明に係る方法の別々の形態において適用される制御信号を示した図である。図３ｂは、実質的に持続時間の等しい５つの部分３５からなる階段形状の書込パルス３３を有する、制御信号３１を示した図である。部分３５の書込パワーレベルは、最初の部分が有する最小の書込パワーレベルと、最後の部分が有する最大の書込パワーレベルとの間で、均等に配分されており、その結果、１つの部分から次の部分へと移る際のパワーステップ（すなわち、１つの部分の書込パワーレベルと、その前の部分の書込パワーレベルとの差）は同一となっている。図３ｃは、４つの部分からなる階段形状の書込パルス３４を有する、制御信号３２を示した図である。今度は、最後の部分３６が、先行する各部分の持続時間の２倍に相当する長さの持続時間を有している。さらに、最後の部分とその前の部分との間のパワーステップは、他の部分間のパワーステップの２倍に相当する高さとなっている。

本発明に係る方法は、多層構造の記録担体の（半）透明の情報層にマークを書き込むのに非常に適しているだけでなく、高い記録スピードが適用される記録システム内において単層構造の記録担体の情報層にマークを書き込むのにも非常に適している。そのようなシステムとしては、たとえば、７ｍ／ｓの記録スピード（すなわち、標準的なＤＶＤのスピードの２倍）でデータを書き込む、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）記録システムが挙げられる。図５ａは、図３ａに示した書込パルス１０１に対応する従来技術より知られている方法を、単層構造のＤＶＤ記録担体に適用することにより得られる、１つのＩ１１マークを示している。一方、図５ｂは、図３ｂに示した書込パルス３３に対応する本発明に係る方法の一形態を、同一のＤＶＤ記録担体に適用することにより得られる、１つのＩ１１マークを示している。実線２５は、それに沿って記録担体がスキャンされる、予め形成されたトラックの中心軸を表している。

図５ａは、ブロック形状の書込パルス１０１を用いた従来技術より知られている方法によるＩ１１マークの書込時に、結晶状態の相変化材料が、まず溶融エッジ５１まで溶融させられることを示している。しかしながら、書込中の熱の蓄積により、重度の再結晶化が引き起こされるので、最終的には、狭いアモルファスマーク５２が結果としてもたらされる。

図５ｂは、階段形状の書込パルス３３を用いた本発明の実施形態に係る方法による１つのＩ１１マークの書込時に、結晶状態の相変化材料が、まず、上記の溶融エッジ５１とちょうどほぼ同じ形状および大きさを有する溶融エッジ５３まで溶融させられることを示している。しかしながら、再結晶化の作用は著しく低減されている。結果として得られるアモルファスマーク５４は、上記の狭いマーク５２と比べて、特に中心軸２５に垂直な方法に関して、はっきりと規定された大きさを有している。階段形状の書込パルスを用いた場合、結晶状態の相変化材料を溶融するのに必要な熱は、ブロック形状の書込パルスを用いた場合に必要な熱よりも少ないことが観察された。その結果、書き込まれるべきマークの周辺部分の熱せられる領域はより小さくなり、その後、相変化材料内ではより低い温度が生じた。このこともまた、再結晶化の作用の低減をもたらした。

階段形状の書込パルスは、様々な記録スピードで適用することが可能である。しかしながら、再結晶化の作用を最大級に抑制するためには、書込パワーレベルを、それらの記録スピードに適合化させなくてはならない。この目的のため、最適パワー較正（Ｏｐｔｉｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；ＯＰＣ）法としてよく知られている較正法を用いることができる。図３ｃに示した書込パルス３４のような、階段形状の立上り部分と後続のブロック形状の立下り部分とからなる書込パルスは、標準的なＤＶＤのスピードの１．５倍の記録スピードに好適である。

図４ａおよび４ｂは、本発明の方法のさらに別の形態に適用される制御信号を示した図である。図４ａは、書込パワーレベルが連続的に増加する単一の前段部分からなる書込パルス４３を有する、制御信号４１を示した図である。書込パワーレベルは、書込パルスの開始点におけるその最小レベルから、書込パルスの終了点におけるその最大レベルまで、線形的に増加する。この線形関数に代えて、放物関数または指数関数が用いられてもよい。図４ｂは、書込パワーレベルが連続的に増加する前段部分４４と、一定の書込パワーレベルを有する後続部分４５とからなる、制御信号４２を示している。

図６ａも、データ担体に記録されるべき１つのＩ７マークを表すデジタルデータ信号１０を示した図である。図６ｂは、本発明に係る、Ｉ７マークを記録する方法の１つの変更形態において適用される、制御信号６１を示した図である。この形態では、Ｉ７マークを書き込むための書込パルスのシーケンスが、階段形状の書込パルス６２とブロック形状の書込パルス６３との組合せからなっている。この実施形態は、同じ数の書込パルスを有する書込パルスのシーケンスを用いて、異なる長さを有する複数のマークを記録する場合に、特に有利である。この場合、記録されるマークの長さは、階段形状の書込パルスの数、書込パルスのシーケンス中におけるそれら階段形状の書込パルスの位置、および階段形状の書込パルス中の書込パワーレベルの値によって左右される。たとえば、Ｉ７マークが図６ｂに示したような制御信号６１によって書き込まれ、Ｉ８マークが６つの階段形状の書込パルス６２のみからなる制御信号によって書き込まれることとすることにより、Ｉ７マークとＩ８マークのいずれもが、６つの書込パルスからなるシーケンスによって書き込まれ得る。

本発明に係る方法は、記録されるべきデータを記録担体の情報層に記録すると同時に、情報層に以前に記録されたデータを消去する、直接上書（ＤＯＷ）モードにおける使用に適している。かかる直接上書（ＤＯＷ）モードにおいてマークが記録される際には、書込パルスのシーケンス同士の間において消去パワーレベルｅを印加することにより、記録されようとしているマーク間にある以前に記録されたマークが消去される。このことは、図７に図示されている。図７ａは、記録担体に記録されるべき２つのＩ３マークを表すデジタルデータ信号７０を示した図であり、図７ｂおよび７ｃは、このデータ信号７０に関連する制御信号７１、７２を示した図である。

図７ｂは、本発明に係る方法の一形態において適用される制御信号７１を示した図である。各Ｉ３マークが、２つの階段形状の書込パルスからなるシーケンスによって書き込まれる一方、これらのシーケンスの間においては、以前に記録されたマークを消去するための一定の消去パワーレベルｅが印加される。階段形状の書込パルスの各々は、３つの部分７３からなっており、最初の部分７４は、消去パワーレベルｅよりも高い書込パワーレベルを有している。図７ｃは、本発明に係る方法の有利な形態において適用される制御信号７２を示した図である。ここでも、各Ｉ３マークは、２つの階段形状の書込パルスからなるシーケンスによって書き込まれ、各階段形状の書込パルスは、３つの部分からなっている。しかしながら、今度は、最初の部分７５が、消去パワーレベルｅよりも低い書込パワーレベルを有している。こうすることにより、書込パルスの開始時において、冷却ギャップが導入される。

上記の形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ本発明を説明するものであり、当業者においては、特許請求の範囲による本発明の範囲から逸脱することなく変更形態を設計することが可能であろう点に留意されたい。特に、本発明は、二層構造の記録担体での使用のみに限定されるものではない点に留意されたい。本発明は、任意の数の情報層を含む記録担体で使用され得る。さらに、上記で述べたとおり、本発明は、高速記録システム（記録担体は、相変化型の単一の情報層を含んでいてもよいし、複数の情報層を含んでいてもよい）に適用される場合にも、特に有利である。

データ信号と、放射ビームのパワーを制御するための制御信号との、時間依存性を示した図 マークが記録された二層構造の記録担体の情報層の断面図 変更形態に係る、放射ビームのパワーを制御するための制御信号の時間依存性を示した図 変更形態に係る、放射ビームのパワーを制御するための制御信号の時間依存性を示した図 マークが記録された高速記録担体の情報層の断面図 マークが記録された高速記録担体の情報層の断面図 変更形態に係る、データ信号と、放射ビームのパワーを制御するための制御信号との、時間依存性を示した図 直接上書（ＤＯＷ）法を適用する変更形態に係る、データ信号と、放射ビームのパワーを制御するための制御信号との、時間依存性を示した図

Claims (8)

1. 記録担体の、結晶相とアモルファス相との間で可逆的に変化可能な相を有する情報層を、パルス放射ビームによって照射することにより、データを表すマークであって、１つのマークが１つ以上の書込パルスからなるシーケンスにより書き込まれるマークを、前記情報層に記録する方法であって、
   ２つ以上の書込パルスからなるシーケンスにより１つのマークが記録される際に、該２つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の、該シーケンスの最初の書込パルス以外の書込パルスの少なくとも１つが、ｎ個（ｎは１よりも大きな整数）の部分からなり、ｉ番目の部分（ｉは１とｎとの間の範囲内にある整数であり、ｉ番目の部分は（ｉ＋１）番目の部分に先行する部分）が、ｉ番目の書込パワーレベルを有しており、ｉ番目の書込パワーレベルが、（ｉ＋１）番目の書込パワーレベルよりも低く、
   前記１つ以上の書込パルスからなるシーケンス同士の間において、前記情報層が、消去パワーレベルを有する放射ビームによって照射され、該消去パワーレベルが、前記ｎ個の部分のうちの最初の部分が有する１番目の書込パワーレベルよりも高く、最後の部分が有するｎ番目の書込パワーレベルよりも低いことを特徴とする方法。
2. 前記２つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の前記最初の書込パルスが、ｎ個（ｎは１よりも大きな整数）の部分からなり、ｉ番目の部分（ｉは１とｎとの間の範囲内にある整数であり、ｉ番目の部分は（ｉ＋１）番目の部分に先行する部分）が、ｉ番目の書込パワーレベルを有しており、ｉ番目の書込パワーレベルが、（ｉ＋１）番目の書込パワーレベルよりも低いことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記２つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の書込パルスの少なくとも１つが、実質的に同一の持続時間を有するｎ個の部分からなることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 記録担体の、結晶相とアモルファス相との間で可逆的に変化可能な相を有する情報層を、パルス放射ビームによって照射することにより、データを表すマークであって、１つのマークが１つ以上の書込パルスからなるシーケンスにより書き込まれるマークを、前記情報層に記録する方法であって、
   前記１つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の書込パルスの少なくとも１つが、時間の関数である書込パワーレベルを有する前段部分を含んでおり、該書込パワーレベルが、連続的に増加するものであり、
   前記１つ以上の書込パルスからなるシーケンス同士の間において、前記情報層が、消去パワーレベルを有する放射ビームによって照射され、該消去パワーレベルが、前記前段部分における最小の書込パワーレベルよりも高く、前記前段部分における最大の書込パワーレベルよりも低いことを特徴とする方法。
5. 前記１つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の書込パルスの前記少なくとも１つの少なくとも１つが、一定の書込パワーレベルを有する後段部分をさらに含んでおり、該一定の書込パワーレベルが、前記前段部分における最大の書込パワーレベルよりも高いか、該前段部分における最大の書込パワーレベルに等しいことを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 記録担体の、結晶相とアモルファス相との間で可逆的に変化可能な相を有する情報層を、パルス放射ビームによって照射することにより、データを表すマークであって、各マークが１つ以上の書込パルスからなるシーケンスにより書き込まれるマークを、前記情報層に記録するための、前記放射ビームを付与する放射源と、前記放射ビームのパワーを制御し、前記マークを記録するための書込パルスの前記シーケンスを付与するように動作可能な制御ユニットとを備えた記録装置であって、
   ２つ以上の書込パルスからなるシーケンスにより１つのマークが記録される際に、該２つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の、該シーケンスの最初の書込パルス以外の書込パルスの少なくとも１つが、ｎ個（ｎは１よりも大きな整数）の部分からなり、ｉ番目の部分（ｉは１とｎとの間の範囲内にある整数であり、ｉ番目の部分は（ｉ＋１）番目の部分に先行する部分）が、ｉ番目の書込パワーレベルを有し、かつ、ｉ番目の書込パワー レベルが、（ｉ＋１）番目の書込パワーレベルよりも低くなり、さらに、前記１つ以上の書込パルスからなるシーケンス同士の間において、前記情報層が、消去パワーレベルを有する放射ビームによって照射され、該消去パワーレベルが、前記ｎ個の部分のうちの最初の部分が有する１番目の書込パワーレベルよりも高く、最後の部分が有するｎ番目の書込パワーレベルよりも低くなるように、前記放射ビームの前記パワーを制御するよう、前記制御ユニットが動作可能であることを特徴とする記録装置。
7. 前記２つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の前記最初の書込パルスが、ｎ個（ｎは１よりも大きな整数）の部分からなり、ｉ番目の部分（ｉは１とｎとの間の範囲内にある整数であり、ｉ番目の部分は（ｉ＋１）番目の部分に先行する部分）が、ｉ番目の書込パワーレベルを有し、かつ、ｉ番目の書込パワーレベルが、（ｉ＋１）番目の書込パワーレベルよりも低くなるように、前記放射ビームの前記パワーを制御するよう、前記制御ユニットが動作可能であることを特徴とする請求項６記載の記録装置。
8. 記録担体の、結晶相とアモルファス相との間で可逆的に変化可能な相を有する情報層を、パルス放射ビームによって照射することにより、データを表すマークであって、各マークが１つ以上の書込パルスからなるシーケンスにより書き込まれるマークを、前記情報層に記録するための、前記放射ビームを付与する放射源と、前記放射ビームのパワーを制御し、前記マークを記録するための書込パルスの前記シーケンスを付与するように動作可能な制御ユニットとを備えた記録装置であって、
   前記１つ以上の書込パルスからなるシーケンス中の書込パルスの少なくとも１つが、時間の関数である書込パワーレベルを有する前段部分を含み、かつ、該書込パワーレベルが、連続的に増加するものとなり、さらに、前記１つ以上の書込パルスからなるシーケンス同士の間において、前記情報層が、消去パワーレベルを有する放射ビームによって照射され、該消去パワーレベルが、前記前段部分における最小の書込パワーレベルよりも高く、前記前段部分における最大の書込パワーレベルよりも低くなるように、前記放射ビームの前記パワーを制御するよう、前記制御ユニットが動作可能であることを特徴とする記録装置。

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