JPH10293925A - 光記録方法および光記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報を記録する際の最適パワーを決定し、記
録の信頼性を向上させる。 【解決手段】 光ディスク１を回転手段２によって回転
させ、変調手段５によってレーザービーム４の光強度を
変調しながらテストパターンを複数回プリライトする。
テストパターンはデータ保持手段６によって保持されて
おり、選択手段７によりプリライト毎に異なったものが
選択される。プリライト後に再生手段８によってプリラ
イトされた情報を再生し、その再生情報から記録時にお
ける最適なパワーを決定手段９によって決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録方法および
光記録装置に関し、特に光ディスクのテスト記録方法お
よびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、高密度、大容量、高いアクセス速
度、ならびに高い記録および再生速度を含めた種々の要
求を満足する光学的記録再生方法、およびそれに使用さ
れる記録装置、再生装置ならびに記録媒体を開発しよう
とする努力がなされ、光磁気記録方式や相変化記録方式
等が開発されてきている。

【０００３】広範囲な光学的記録再生方法の中で、光磁
気記録再生方式は、情報を記録した後に消去することが
でき、再び新たな情報を記録することが繰り返し何度も
可能であるという優れた特徴を有することから、最も実
用性に満ちた再生方式といえる。

【０００４】この光磁気記録再生方法で使用される光磁
気記録ディスク（媒体）は、記録を残す層として１層又
は多層からなる磁性膜を有する。磁性膜は、記録密度が
高く、また信号強度も高い垂直磁化膜が開発され、使用
されている。このような磁化膜は、例えばアモルファス
のＧｄＦｅやＧｄＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅ、Ｔｂ
Ｃｏ、ＴｂＦｅＣｏなどからなる。垂直磁化膜は、一般
に同心円状または螺旋状のトラックを有しており、この
トラックの上に情報が記録される。

【０００５】マーク（情報）の記録においては、レーザ
の特徴である空間的および時間的に優れた凝集性が有効
に使用され、レーザ光の波長によって決定される回折限
界とほとんど同じ位に小さいスポットにビームが絞り込
まれる。絞り込まれた光はトラック表面に照射され、記
録膜を熱して記録膜に直径が１４μｍ以下のマークを形
成することにより情報が記録される。光学的記録におい
ては、理論的に約１０⁸ マーク／ｃｍ² までの記録密度
を達成することができる。何故ならば、レーザービーム
はその波長とほとんど同じ位に小さい直径を有するビー
ムスポットにまで凝集することができるからである。

【０００６】光磁気記録においては、レーザービームを
垂直磁化膜の上に絞り込み、それを加熱する。その間、
初期化された向きとは反対の向きの記録磁界Ｈｂを加熱
された部分に外部から印加する。そうすると局部的に加
熱された部分の保磁力Ｈｃは減少し、記録磁界Ｈｂより
小さくなる。その結果、その部分の磁化は、記録磁界Ｈ
ｂの向きに並ぶ。こうして逆に磁化されたマークが形成
される。

【０００７】光は、通常光路に垂直な平面上で全ての方
向に発散している電磁場ベクトルを有する電磁波であ
る。光が直線偏光に変換され、そして垂直磁化膜に照射
されたとき、光はその表面で反射されるかまたは垂直磁
化膜を透過する。このとき、偏光面は磁化の向きにした
がって回転する。この回転する現象は、磁気カー効果ま
たは磁気ファラデー効果と呼ばれる。例えば、もし反射
光の偏光面が初期化方向の磁化に対してθＫ度回転する
とすると、記録方向の磁化に対しては−θＫ度回転す
る。いたがって、光アナライザー（偏光子）の軸をθＫ
度傾けた面に垂直にセットしておくと、初期化方向に磁
化されたマークから反射された光はアナライザーを透過
することができない。それに対して記録方向に磁化され
たマークから反射された光は、（ｓｉｎ２θＫ）² を乗
じた分が光アナライザーを透過し、ディテクター（光電
変換手段）に捕捉される。その結果、記録方向に磁化さ
れたマークは初期化方向に磁化されたマークよりも明る
く見え、ディテクターにおいて、強い電気信号を発生さ
せる。したがって、このディテクターからの電気信号
は、記録された情報にしたがって変調されるので、情報
が再生されるのである。

【０００８】さらに、光磁気記録方法の別の記録方法と
して、光変調オーバーライト方式（ダイレクトオーバー
ライト方式）が特許出願された（特開昭６２−１７５９
４８号＝ＤＥ３，６１９，６１８Ａ１＝ＵＳＰ５，２３
９，５２４）。この記録方式では、基本的に垂直磁化可
能な磁性薄膜からなるメモリー層（以下、Ｍ層という）
と垂直磁化可能な磁性薄膜からなる記録層（以下、Ｗ層
という）とを含み、両層は交換結合しており、かつ、室
温でＭ層の磁化の向きは変えずにＷ層の磁化のみを所定
の向きに向けておくことができるオーバーライト可能な
多層光磁気記録媒体を使用する。その上で、２値化情報
にしたがいパルス変調されたレーザービーム（高レベル
ＰH と低レベルＰL ）で記録する方式である。

【０００９】一方、相変化記録方式に用いられる記録媒
体は、結晶と非結晶の相を可逆的に繰り返すことが可能
な、例えばＧｅＳｂＴｅ系の媒体が使用される。この媒
体は結晶状態で消去状態を表し、非結晶状態で記録を表
す。再生は、光ビームを照射し、結晶状態と非結晶状態
の反射率の違いを用いて強弱の電気信号に変換する。こ
の媒体も、高レベルと低レベルの２値に変調されたレー
ザービームでオーバーライトが可能である。

【００１０】ところで、光ディスクに実際に記録を行う
場合には、マーク形状を最適化するために、そのディス
クの記録温度や感度、環境温度に応じて光強度（レーザ
ーパワー）の微調整が必要となる。現在、市販されてい
る光ディスク記録装置には、情報を記録する前に、テス
ト記録を行って感度調整を行っているものもある。

【００１１】テスト記録を行うには、ドライブ装置に光
ディスクを装着した直後や、使用中にドライブ装置の温
度が変化した時等、ディスクの内、外周、あるいは内、
中、外周でレーザーパワーを変えて、消去、記録、再生
を繰り返し行い、最適な記録パワーを探し出す。光ディ
スクは、その周方向に感度ムラがある場合もあり、その
感度ムラによる測定誤差を吸収するために周方向に数箇
所テストセクタを設け、最終的にはそれぞれの平均をと
って最適記録条件を導くことも必要となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ダイレクトオーバーラ
イトでは、記録および再生を行うのみで一度プリライト
を行ったテスト領域で次のプリライトを行う場合、前回
記録された情報を消去することなく新たな情報を記録し
ていた。この場合、記録のパワーが最適な光強度あるい
はその近傍のパワーの場合には前回の情報が消去されて
新しい情報が記録されるが、記録パワーが最適でない場
合には前回の情報が消去されないで残ったり、あるいは
新しい情報が正しく記録されないために情報を再生した
ときにエラーが発生する。このようなエラーの発生によ
り記録時のパワーが最適であったか不適であったかが判
る。しかしながら、従来は同じ記録パターンを用いてい
るためにダイレクトオーバーライトする記録パワーが不
十分で前回書かれた情報に影響を及ぼさなかった場合で
も、再生された情報は前回の記録時のままであるため、
ダイレクトオーバーライトが失敗したことが判らず、正
しい判定ができないという不都合があった。

【００１３】そこで、本発明者らはこのような問題を解
決するために鋭意研究した結果、プリライトを行う場
合、プリライトを行う度に記録するパターンを変更しな
がら行い、その再生情報に基づいて記録時の最適パワー
を求めることにより、情報を正しく記録することができ
ることを確認した。

【００１４】本発明は上記した従来の問題および研究結
果に基づいてなされたもので、その目的とするところ
は、情報を最適なパワーで記録することができ、記録の
信頼性を向上させるようにした光記録方法および光記録
装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る光記録方法は、記録媒体に光強度を変調
しながらビームを照射することにより情報を記録する光
記録方法において、前記記録媒体上の所定領域に対して
パターンを変えて複数回プリライトを行い、このプリラ
イトされた情報の再生情報に基づいて記録媒体に情報を
記録する際の光強度を決定することを特徴とする。ま
た、本発明に係る光記録方法は、ダイレクトオーバーラ
イト可能な光記録媒体に対して記録する際の光強度を決
定することを特徴とする。また、本発明に係る光記録方
法は、記録媒体が複数の領域に分割され、分割された領
域毎に光強度を制御することが可能な光記録媒体に対し
て記録する際の光強度を決定することを特徴とする。さ
らに、本発明に係る光記録装置は、記録媒体を回転させ
る回転手段と、複数のテストパターンを保持するデータ
保持手段と、前記複数のテストパターンから順次異なっ
たパターンを選択する選択手段と、前記記録媒体に対し
て照射するビームの光強度を記録パターンに応じて変調
させる変調手段と、前記テストパターンによって記録さ
れた情報を再生する再生手段と、この再生手段によって
得られた再生情報に基づいて前記記録媒体に情報を記録
する際の光強度を決定する決定手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１６】本発明においては、記録媒体上の所定領域
に対して異なったパターンをプリライトしているので、
古い情報が消去されないで残っているか否かの判別が容
易で、記録媒体に情報を記録する際の光強度を的確に決
定し得る。ダイレクトオーバーライトでは低パワーと高
パワーのレーザービームを照射する。低パワーのレーザ
ービームの照射によって古い情報を消去し同時に新たに
記録すべき情報に応じて変調された高パワーのレーザー
ビームの照射によって新しい情報を記録する。特に、低
パワーが十分でない（低すぎる）場合には古い情報が消
去されず、新しい情報が正しく記録されないという事態
が発生する。プリライトとは記録するための最適なパワ
ーあるいは許容される記録パワーを求める工程であるた
め、適正なパワーが得られない場合には信頼性を著しく
低下させる原因となる。例えば、光ディスク上の同じ領
域で記録パワーを僅かに変えながら同じテストパターン
を何度も記録した場合、初めの１回だけ適正なパワーで
記録が行われ、２回目からは何らかの理由でレーザービ
ームのパワーが再生パワー以上に上がらず１回目に記録
された情報がそのまま残っていたとしても再生信号は１
回目の記録以降と変わらないため２回目以降も正しくダ
イレクトオーバーライトがされたと判断されてしまう。
また、このように極端な場合に限らず、古い情報が消去
されて新しい情報が記録されたことを確認するためにも
古い情報と新しい情報とは異なるパターンであることが
好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る光
記録装置の構成図である。同図において、光ディスク１
はダイレクトオーバーライト可能なディスクが用いら
れ、駆動モータ等からなる駆動手段２によって回転され
る。情報の記録、再生は光ピックアップ３から集光した
レーザービーム４をディスク面上に照射することにより
行われる。光ピックアップ３は図示を省略した粗動モー
タによってディスク半径方向に移動され、情報の記録、
再生を行なう半径方向の位置を変えることができる。

【００１８】前記光ディスク１としては、図２に示すダ
イレクトオーバーライト可能な光磁気媒体１０が用いら
れる。この光磁気媒体１０は、透明な基板１１上に順次
積層された誘電体層１２、メモリー層１３、中間層１
４、記録層１５、スイッチ層１６、初期化層１７および
保護膜１８を備えている。基板１１としては、ディスク
状のトラッキング用溝付きガラス基板が用いられる。誘
電体層１２と保護膜１８はＳｉＮ、メモリ層１３はＴｂ
ＦｅＣｏ、中間層１４はＧｄＦｅＣｏ、記録層１５はＴ
ｂＤｙＦｅＣｏ、スイッチ層１６はＴｂＦｅＣｏ、初期
化層１７はＴｂＣｏによってそれぞれ所定の膜厚に形成
されている。メモリ層１３はＴＭ（Transition Metal：
遷移金属）リッチ組成、記録層１５は室温とキューリー
温度の間に補償温度をもつＲＥ（Rare earth：希土類）
リッチ組成である。

【００１９】光ディスク１としては、上記の光磁気媒体
１０に限らず図３に示すダイレクトオーバーライト可能
な相変化媒体２０を用いてもよい。この相変化媒体２０
は、基板１１上に順次積層された誘電体層１２、記録層
１５および保護層１８を備えている。記録層１５は、例
えばＧｅＳｂＴｅによって形成される。

【００２０】また、前記光記録装置は、光ディスク１に
プリライトを行うときのレーザービーム４の光強度をテ
ストパターンに応じて変調させる手段５と、複数のテス
トパターンを保持するデータ保持手段６と、複数のテス
トパターンから順次異なったパターンを選択する選択手
段７と、前記テストパターンによって記録された情報を
再生する再生手段８と、この再生手段８によって得られ
た再生情報に基づいて前記光ディスク１に情報を記録す
るときの最適な光強度を決定する決定手段９を備えてい
る。光ディスク１へのプリライトは、テストパターンを
変えて複数回行われる。

【００２１】図４はダイレクトオーバーライトでの記録
パワーの変調および再生パワーを示す図で、縦軸はレー
ザービームの強度、横軸は発光時間である。同図におい
て、Ｐa はプリライト時の低レベルＰL （消去パワー）
に相当し、高レベル（記録パワー）ＰH はさらにＰw1，
Ｐw2のように変調される。記録時の発光時間ｔ1 ，ｔ2
は記録される情報にしたがって決められる。Ｐr は再生
時のビーム強度（再生パワー）である。

【００２２】テストパターンとしては、図５（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すように種々のパターンを用いるこ
とができる。すなわち、（ａ）は極性の異なる２つのパ
ターンＡ，Ｂを用いた例で、これらのパターンＡ，Ｂを
プリライト毎に変えて交互に記録する。（ｂ）は同じ形
状のパターンＣ，Ｄを用いた例で、これらのパターン
Ｃ，Ｄをプリライト毎にずらして交互に記録する。
（ｃ）は全く異なる２つのパターンＥ，Ｆを用いた例で
ある。また、２つのパターンに限らず、例えばパターン
Ａ→パターンＢ→パターンＤ、パターンＡ→パターンＢ
→パターンＥのように３つのパターンを順次変えて記録
してもよい。このようなテストパターンは、図１に示す
ように前記光ディスク１の外周寄りに周方向に等間隔を
おいて複数個設けられたプリライト領域Ｓ1 〜Ｓn に記
録される。

【００２３】前記決定手段９による最適な光強度の決定
は、プリライト領域Ｓ1 〜Ｓn に対するテストパターン
の記録、再生、消去を複数回繰り返し行い、再生信号か
らエラー訂正バイト数を求め、許容バイト数以下の光強
度のうちから最適な強度を選択する。

【００２４】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。ま
ず、基板１１にダイレクトオーバーライト可能な光記録
媒体が成膜された光ディスク１を準備した。この光ディ
スク１の外周領域には図６に示すように４つのプリライ
ト領域Ｓ1 〜Ｓ4 が周方向に等間隔をおいて設けられて
いる。プリライトではこれらのプリライト領域Ｓ1 〜Ｓ
4 にそれぞれ異なるパワーでテストパターンを記録し、
再生信号からエラーバイト数を求める。

【００２５】本実施例ではレーザーパワーＰa ，Ｐw1，
Ｐw2の比を一定とし、それぞれの値を変えながらプリラ
イトを行った。例えばレーザーパワーＰw1の値がＰn
（ｍＷ）ならばＰa は（Ｐa ／Ｐw1 ）×Ｐn （ｍＷ）
となる。プリライトした領域とこの当該領域でのレーザ
ーパワーＰw1およびテストパターンを「表１」に示し
た。

【００２６】

【表１】

【００２７】１回目のプリライトではＳ1 からＳ4 の４
つの領域で図５（ａ）に示したテストパターンＡをレー
ザーパワーをＰn からＰn ＋3 まで変えながら記録した
後に再生信号からエラー訂正バイト数を求めた。２回目
のプリライトではＳ1 からＳ4 の４つの領域で図５
（ａ）に示したテストパターンＢをレーザーパワーをＰ
n＋4 からＰn ＋7 まで変えながら記録した後に再生信
号からエラー訂正バイト数を求めた。３回目のプリライ
トでは、パターンをテストパターンＢからテストパター
ンＡに変え、パワーをＰn ＋8 からＰn ＋11まで変えて
プリライトした。さらに４回目にテストパターンＡから
テストパターンＢに変え、パワーをＰn ＋11からＰn ＋
14まで変えてプリライトした。このときの記録パワーＰ
w1とエラーバイト数との関係を図７に示した。

【００２８】本実施例で使用した記録再生装置では許容
される訂正バイト数が２０バイト以下であった。すなわ
ち、パワーＰn ＋3 からパワーＰn ＋１2 までが記録パ
ワーＰw1 の許容範囲として求められた。記録パワーＰw
1 を許容範囲の下限パワーＰn ＋3 に固定してテストパ
ターンＡ、テストパターンＢ、最長マークと最短マーク
の組み合わせパターン、最短マークのみの繰り返しパタ
ーンおよびランダムパターンを順次記録した。いずれの
場合もエラー訂正バイト数は１５以下であり、許容され
る訂正バイト数２０より低い値であった。また、記録パ
ワーＰw1を許容範囲の上限パワーＰn ＋12に固定した場
合も同様な結果が得られた。この結果から、Ｐn ＋3 〜
Ｐn ＋12の範囲で適当なパワー、例えば中間のパワーＰ
n ＋7 が最適パワーとして決定される。

【００２９】また、プリライトの領域、それらに対応す
るレーザパワー、テストパターンは、「表２」のように
してもよい。

【００３０】

【表２】

【００３１】前記のような効果はプリライトを行う領域
が外周のみに限らず光ディスク１上の任意の領域でプリ
ライトを行った場合にも同様な効果が得られる。さら
に、記録パワーの変調において発光時間ｔ1 あるいはｔ
2 がさらに細かく分割されるような発光様式の場合にも
同様な効果が得られる。

【００３２】〔比較例〕前記実施例と同じ光ディスク１
を用いてテストパターンを最短マークの繰り返しパター
ンとして固定し、前記実施例と同様にＰw1をＰn からＰ
n ＋14まで変えながらプリライトを行いエラー訂正バイ
ト数を求めた結果を図８に示した。訂正バイト数が２０
バイト以下となるパワー領域はＰn ＋2 からＰn ＋12と
なり、上記した実施例より低パワー側で広い領域が使用
可能と考えられる。記録パワーＰw1を許容範囲の下限パ
ワーＰn ＋2 に固定し最短マークの繰り返しあるいは単
一周波数の繰り返しパターンで同じ領域にダイレクトオ
ーバーライトした場合にはエラー訂正バイト数は２０バ
イト未満であり許容範囲内であった。しかしながら、例
えばランダムなパターンと規則的なパターンのように１
回目と２回目で異なるテストパターンを記録したところ
エラー訂正バイト数が許容値の２０バイトを超え２０〜
３５バイトまでの間に分散した。すなわち、最短マーク
の繰り返しパターンを繰り返しプリライトした場合に得
られた許容パワーを採用した場合、ユーザーが記録した
パターンではエラー訂正バイト数の許容範囲を超えて信
頼性の確保ができなくなる危険性があるということが判
った。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光記録
方法および光記録装置によれば、記録するテストパター
ンを１回毎に変えながら複数回プリライトし、その再生
信号をもとに情報記録時の適正な光強度を求めるように
したので、新しい情報を正しく記録することができ、記
録の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る光記録装置の構成図である。

【図２】 ダイレクトオーバーライト可能な光磁気媒体
の一例を示す断面図である。

【図３】 ダイレクトオーバーライト可能な相変化媒体
の一例を示す断面図である。

【図４】 プリライトの記録変調とパワーレベルを示す
図である。

【図５】 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれテストパ
ターンを示す図である。

【図６】 光ディスクを記録面に対して垂直方向から見
た場合のテスト領域の配置を示す図である。

【図７】 本発明の実施例のプリライトによって得られ
た記録パワーとエラー訂正バイト数の関係を示す図であ
る。

【図８】 比較例のプリライトによって得られた記録パ
ワーとエラー訂正バイト数の関係を示す図である。

【符号の説明】

１…光ディスク、２…回転手段、４…レーザービーム、
５…変調手段、６…データ保持手段、７…選択手段、８
…再生手段、９…決定手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に光強度を変調しながらビーム
   を照射することにより情報を記録する光記録方法におい
   て、 前記記録媒体上の所定領域に対してパターンを変えて複
   数回プリライトを行い、このプリライトされた情報の再
   生情報に基づいて記録媒体に情報を記録する際の光強度
   を決定することを特徴とする光記録方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光記録方法において、 ダイレクトオーバーライト可能な光記録媒体に対して記
   録する際の光強度を決定することを特徴とする光記録方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光記録方法において、 記録媒体が複数の領域に分割され、分割された領域毎に
   光強度を制御することが可能な光記録媒体に対して記録
   する際の光強度を決定することを特徴とする光記録方
   法。
4. 【請求項４】 記録媒体を回転させる回転手段と、複数
   のテストパターンを保持するデータ保持手段と、前記複
   数のテストパターンから順次異なったパターンを選択す
   る選択手段と、前記記録媒体に対して照射するビームの
   光強度を記録パターンに応じて変調させる変調手段と、
   前記テストパターンによって記録された情報を再生する
   再生手段と、この再生手段によって得られた再生情報に
   基づいて前記記録媒体に情報を記録する際の光強度を決
   定する決定手段と、 を備えたことを特徴とする光記録装置。