JPH03116529A

JPH03116529A - 情報の記録方法

Info

Publication number: JPH03116529A
Application number: JP1254891A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Suzuki; 克己鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1991-05-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、相変化型情報記録媒体に対する情報の記録
方法に関し、特に、オーバーライトする際の不都合を回
避することができる情報の記録方法に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）近年、大容量メモリとして光ディスクが注目を集めてい
る。光ディスクは、コンパクトディスク、レーザディス
及びＣＤ−ＲＯＭに代表される再生専用型と、電子式文
書ファイル、画像ファイルに代表される１回書き込み型
（ライトワンス型）と、ハードディスク及びフロッピー
ディスクの代替を目的とした消去可能型の３種類に大別
される。

この中で、再生専用型、及びライトワンス型はすでに実
用化されている。また、消去可能型のものも開発が進ん
でおり、一部実用化されつつある。

消去可能な光ディスクの中では、レーザ光の照射条件に
より、記録層のレーザ光照射部分を例えば結晶と非晶質
との間で可逆的に変化させる相変化型が注目されている
。

相変化型光ディスクでは、記録層に高出力で短パルスの
レーザビームを照射すると、その部分は非晶質となり、
また、比較的低いパワーで長めのパルス幅のレーザビー
ムを照射すると結晶となる。

そして、非晶質状態と結晶状態とでは光学定数が異なる
ため、記録・消去用レーザビームよりもはるかに低出力
の再生用レーザビームを記録層に照射することにより、
その際の反射率の差として再生信号を読み取ることがで
きる。

このような結晶−非晶質間の相変化を行なわせるために
は、記録時に円形スポットのレーザビームを用い、消去
時に楕円形スポットのレーザビームを用いればよい。す
なわち、円形スポットで短いパルスを形成し、楕円形ス
ポットで長めのパルスを形成するのである。

しかしながら、この方式では、基本的に記録・消去のた
めに２つのレーザビームが必要であり、光学系が複雑に
なる。また、ディスクの同じトラック上に円形と楕円形
の２つのスポットを存在させることは極めて困難であり
、かっこのようにするためにはコストが高くなるという
不具合がある。

従って、近時、記録材料の機能を向上させ、記録（非晶
質化）と同じくらい短い時間で消去（結晶化）を生じさ
せることが行われている。すなわち、高速結晶化ができ
る材料で記録層を形成している。このように、高速結晶
化を実現させた材料で記録層を形成した相変化型の光デ
ィスクでは、記録と消去とは同じパルス幅のレーザビー
ムでよく、記録と消去とをレーザビームパワーで区別す
る。すなわち、円形スポットの単一レーザービームを用
い、記録層の記録したい部分は高パワーとし、消去した
い部分は低パワーとする。この方式では、従前の記録情
報を消去しながら、新たな情報に対応する非晶質の記録
部位（以下、記録マークという）を形成できるため、単
一レーザビームオーバーライト方式と呼ばれている。

現在までに、高速結晶化が可能で、単一レーザビームに
よるオーバーライトが可能な相変化材料として、Ｇｅ５
ｂＴｅＢ元合金系とＩｎ５ｂＴｅＢ元合金系が開発され
つつある。

しかしながら、これらの材料を記録像として用いた場合
、レーザビームのパワー変調により１０３〜１０４回程
度オーバーライトを繰り返すと、充分な大きさの再生信
号が得られないという不都合がある。このことは、通常
の記録・消去の場合にも同様に生じる。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
記録・消去又はオーバーライトを所定回数以上繰り返し
行った後でも再生信号が充分な値を維持している情報の
記録方法を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段及び作用）この発明に係る
情報の記録方法は、相変化型情報記録媒体の記録層に光
ビームを照射して、記録層のビーム照射部分を非晶質と
結晶質との間で可逆的に相変化させて情報を記録・消去
又はオーバーライトする情報の記録方法であって、前記
光ビームは、前記記録層を結晶化させるための高パワー
レベル及び前記記録層を結晶化するための低パワーレベ
ルの少なくとも２段階に変調され、かつ、記録・消去又
はオーバーライトの繰り返し回数が増加するに従い、前
記高パワーレベルをより高い値に設定することを特徴と
する。

本願発明者がオーバーライトの繰り返しにより再生信号
が小さくなる原因について検討した結果、その原因がオ
ーバーライトの１０３〜１０４回程度の繰り返しにより
記録マークが細くなることにあることを見出した。

この発明は、このような知見に基づいてなされたもので
あり、上述のようにパワー変調された光ビームの高パワ
ーレベルを、記録・消去又はオーバーライトの繰り返し
回数が増加するに従ってより高い値になるように設定し
、その照射部分を溶融又は急冷され易くすることにより
、上記課題を解決するものである。すなわち、これによ
り、記録マークが細くなることを回避でき、再生信号を
充分な値に維持することができる。

（実施例）以下、この発明について詳細に説明する。

この発明は、相変化型情報記録媒体において、情報の記
録・消去、特にオーバーライトを何回も繰り返して行う
際の行う際の不具合を解決するものである。

情報記録媒体の記録層として、レーザービームの照射条
件により結晶と非晶質との間で相変化し、高速結晶化が
できる材料、例えばＧ　ｅ　Ｓ　ｂＴ　ｅ。

Ｉｎ５ｂＴｅを用いた場合には、大パワーのレーザビー
ムパルスを照射することにより、照射部分を溶融・急冷
して非晶質化し、記録ビットを形成する。また、記録の
際よりも低パワーのレーザービームを照射することによ
り、照射部分をアニル・徐冷して結晶化し、記録マーク
を消去する。

単一レーザービームオーバーライトは、第１図に示すよ
うに、レーザービームをパワー変調することによりなさ
れる。すなわち、消去パワーに、それより高い記録パワ
ーのパルスを重畳させたレーザービームを照射すること
により、従前の非晶質記録マークを消去しながら、新し
い情報に対応する記録マークを形成する。なお、再生用
レーザービームは、第１図に示すように、消去パワーよ
りも更に低いパワーである。

この場合に、オーバーライトの繰り返し回数が少なけれ
ば、第１図に示すように、円形の非晶質記録ピットが形
成される。しかし、オーバーライトを１０３〜１０４回
程度繰り返すと、第２図に示すように、記録ビットが細
くなってしまう。

その原因は明らかではないが、非晶質相は原理的に溶融
・急冷により形成されることから、オーバーライトを繰
り返すに従って、照射部分が部分的に溶融しなくなるか
、急冷されなくなるかのいずれかである。

この発明では、このような非晶質相形成の原理を考慮し
て、第３図に示すように、オーバーライトの繰り返し回
数が増加するに従って、記録すなわち非晶質化のための
高パワーレベルを大きくするようにした。例えば、この
図のように１０３回オーバーライトを繰り返した時点で
記録レベルを１段階上げ、１０５回繰り返した時点で更
にもう１段階上げるというように段階的にパワーレベル
を上昇させる。

これにより、記録層の記録パワーレベルのビームが照射
された部分において、溶融又は急冷が促進される。つま
り、記録マークが細くなった原因が、溶融しにくくなっ
たからにしろ、急冷しにくくなったからにしろ、記録パ
ワーレベルを増加させることにより、照射部分が溶融し
易く、かつ急冷されやすくなるため、記録マークが細く
なることを回避することができる。これにより、再生信
号を高く維持することができる。

以下、この発明の試験例について説明する。

ここでは、Ｉｎ５ｂＴｅＢ元合金を相変化型記録層の材
料として用いた光ディスクにより、次のような実験を行
った。

単一ビームパワー変調のオーバーライトを行うにあたり
、光ディスクの１トラツク（１周分）を、記録周波数３
ＭＨｚ（デユーティ５０％）と４ＭＨｚ　（デユーティ
５０％）とで交互にオーバーライトし、これを１０６回
繰り返した。この際に、１０°　１０’　　　１０２１
０３　１０４１０’　　１０’回のオーバーライト後に
、再生用レーザービームにより再生し、スペクトロアナ
ライザによりＣ／Ｎ値を測定した。この場合に、第３図
に示すように、オーバーライトの繰り返し回数が増加す
るに従って、段階的に記録パワーレベルを上昇させた。

ディスク面において、消去パワを１０ｍＷに固定し、オ
ーバーライトの繰り返し回数が１０１回までは、記録パ
ワーを１４ｍＷとし、１０３〜１０′回は１７ｍＷとし
、１０５〜１０６回までを２０ｍＷとした。なお、再生
用パワーは０．８ｍＷとした。

比較のため、最初から１０６回繰り返し後まで、記録レ
ーザパワーを１４ｍＷに固定した以外は上述と同様の条
件の試験も行った。

なお、光ディスクは直径が５インチであり、１８００　
ｒｐａ＋で回転させた。なお、実験を行ったトラックの
位置はディスク中心から５０ｍｍの位置である。

第４図は、この試験結果を示す図である。第４図中、実
線は記録パワーレベルを固定した場合を示し、破線は段
階的に記録パワーレベルを上昇させた場合を示す。この
図に示すように、記録バワ−レベルを固定した場合には
１０６回オーバーライトを繰り返すことによりＣ／Ｎ値
が５５ｄＢから２５ｄＢにまで低下した。これに対し、
段階的に記録パワーレベルを上昇させた本発明の方法の
場合には、１０６回オーバーライトを繰り返した後も４
８ｄＢという大きなＣ／Ｎ値を得ることができた。

なお、上記実施例では、記録パワーレベル（非晶質化の
ための高パワーレベル）を段階的に上昇させたが、連続
的に記録パワーを上昇させても全く同様の効果を得るこ
とができる。また、連続的に記録パワーを上昇させたほ
うが絶えず一定の形状の記録マークを形成することがで
き好ましい。

所定のオーバーライト繰り返し回数の達した時点で記録
パワーレベルを上昇させるためには、そのデータ領域の
オーバーライト回数を所定の管理領域に１　＝込んでお
くとよい。こうすることにより、情報記録媒体、例えば
光ディスクのあるデータ領域のオーバーライト回数が所
定回数を超えた時に記録パワーレベルを上げるように管
理することができる。

［発明の効果］この発明によれば、記録層を結晶化させるための高パワ
ーレベル及び前記記録層を結晶化するための低パワーレ
ベルの少なくとも２段階に変調された光ビームを記録層
に照射し、記録・消去又はオーバーライトの繰り返し回
数が増加するに従って、高パワーレベルをより高い値に
設定するので、非晶質の記録マークが細くなることを回
避することができ、再生信号を高いレベルに維持するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はオーバーライトの原理を説明するための図、第
２図はオーバーライトを所定回数繰り返した際の記録マ
ーク形状を示す図、第３図はこの発明を説明するための
図、第４図はオーバーライト繰り返し回数と再生信号の
Ｃ／Ｎ値との関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

相変化型情報記録媒体の記録層に光ビームを照射して、
記録層のビーム照射部分を非晶質と結晶質との間で可逆
的に相変化させて情報を記録・消去又はオーバーライト
する情報の記録方法であって、前記光ビームは、前記記
録層を結晶化させるための高パワーレベル及び前記記録
層を結晶化するための低パワーレベルの少なくとも２段
階に変調され、かつ、記録・消去又はオーバーライトの
繰り返し回数が増加するに従い、前記高パワーレベルを
より高い値に設定することを特徴とする情報の記録方法
。