JPH11144249A - 光記録方法および光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常に最適な光強度で、かつ高速で記録できる
光記録方法および光記録再生装置を提供すること。 【解決手段】 光強度を変えながらプリライトを行うこ
とにより最適記録条件を求め、同時に記録再生装置もし
くは記録媒体の温度を測定して、最適記録条件を補正す
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
光記録もしくは光記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、高密度、大容量、高いアクセス速
度、並びに高い記録及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、それに使用される記録装
置、再生装置及び記録媒体を開発しようとする努力が成
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、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
可能であるというユニークな利点のために、最も大きな
魅力に満ちている。

【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
は多層から成る磁性膜を有する。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などから成る。垂直磁化膜は、一般
に同心円状又はらせん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】マークの形成においては、レーザの特徴即
ち空間的時間的に素晴らしい凝集性が有利に使用され、
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１μｍ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Ｈｂ
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、光路に垂直な平面上で全ての方向に
通常は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又は垂直磁化
膜を透過する。このとき、偏光面は磁化の向きに従って
回転する。この回転する現象は、磁気カー効果又は磁気
ファラデー効果と呼ばれる。

【０００８】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。従って、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を乗じた分がアナライザーを透過
し、ディテクター（光電変換手段）に捕獲される。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。従って、このディテク
ターからの電気信号は、記録された情報に従って変調さ
れるので、情報が再生されるのである。

【０００９】更に、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６２−１７５９４
８号＝ＤＥ３，６１９，６１８Ａ１＝ＵＳＰ５，２３
９，５２４）。この方式では、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）と垂直磁化可
能な磁性薄膜からなる記録層（以下Ｗ層）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事
が出来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値化情報に従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。

【００１０】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。結晶状
態で消去状態を表し、記録で非結晶状態にする。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、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光で
オーバーライトが可能である。

【００１１】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。最適から著しくズレ
た記録パワーで記録した場合には、形成されたマークの
形状あるいは大きさが記録すべきマークの形状あるいは
大きさと異なり、これを再生し再生信号が記録した情報
に対応しない場合、エラーとなり情報の読み出しが不可
能となる。

【００１２】最適な光強度はディスクの１面毎に異なる
のみでなく、ディスク上の半径位置、ディスクの温度、
レーザーを出力する記録再生装置の光スポットの絞れ具
合、ディスク温度などの要因によって変化する。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。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、或いは、内・中・
外周でパワーを変えて、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。また、情報の記録に
使用可能な全領域に対して最適な記録パワーを求めるた
めには、最内周領域と最外周とでプリライトによって最
適パワーを求め、２つの記録パワーから演算によってプ
リライトを行わない中間の領域の最適パワーを求める方
法もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】装置立ち上げ後、ディ
スクの挿入、交換直後と継続使用中では記録媒体の温度
が変化するため、これに伴い最適な光強度が変化する。
これに対応するためには、環境温度などが変化した場合
に記録パワーを更新してゆく必要がある。しかし、使用
中に頻繁にプリライトを行うことによって実質的な処理
速度の低下を引き起こす。

【００１４】本発明は、常に最適な光強度で記録を行な
い、同時に処理速度の向上した光記録方法および光記録
再生装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで、光強度を変えな
がらプリライトを行うことにより最適記録条件を求め、
同時に記録再生装置もしくは記録媒体の温度を測定し
て、最適記録条件を補正する。

【００１６】

【作用】光を照射することによって情報を記録する記録
媒体の中でも光強度を多値に変調する記録方法を用いる
ダイレクトオーバーライト可能な光磁気記録媒体を例と
して説明を行う。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、正しい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。

【００１７】一般的に光ディスクはゾーンと呼ばれる概
ね同心円状の複数の領域に区分けされており、このゾー
ン毎に照射する光強度が設定されている。本発明で提案
する記録方法では以下に示すような手順で記録パワーを
算出している。

【００１８】図１（ａ）のＴ１、Ｔ２およびＴ３は、
ディスクの記録可能領域の外周、中周および内周の試し
書き領域である。光ディスクが記録再生装置に挿入され
ると、直後にこの３箇所の試し書き領域で記録強度を変
えながらテストパターンを記録し、各々の領域での最適
な記録パワーを求める。

【００１９】で得られた３箇所の領域での最適な記
録パワーの値をもとに、演算することによって、全領域
の記録パワーを求める。例えばＰＨとＰＬとゾーンの関
係は図２に示すようになり、こうして得られた各ゾーン
の記録パワーをもとに、図１（ｂ）の表のような、各ゾ
ーン毎のテーブルが作成される。

【００２０】この時、試し書きをおこなった時間での
ドライブの温度を、ドライブ温度センサにて計測する。

【００２１】光ディスクに情報を記録する場合には
で作成された記録パワーのテーブルをもとにパワーを設
定する。

【００２２】記録再生装置を立ち上げ後、時間経過と
共に装置およびその中に挿入されている光ディスクの温
度は上昇し、これに伴い最適な記録パワーは変化する。
ディスク挿入直後のプリライトから記録媒体または記録
再生装置に所定値以上の温度変化が検出された場合に
は、現在の温度とプリライト時の温度差を計測する。そ
の後、この“温度差”と“１度あたりの感度変化係数”
の積に応じた量だけ、立ち上げ時に行ったプリライト時
に算出された記録パワーを、補正する。

【００２３】からに示す手順によって全領域での新
しい記録パワーが求められる。ここで、ディスク挿入直
後は、テスト記録を行うため、記録パワーの決定には秒
単位の時間が求められるが、温度変化検出後の記録パワ
ーの更新においては温度センサによる補正を用い、テス
ト記録を行わないため、テスト記録を行う場合に比べ
て、約１０分の１の時間で、記録パワーの更新が行え
る。

【００２４】一般に、ディスク挿入直後では、ユーザー
はドライブの立ち上げが完了するまでデータの記録をは
じめることがないため、数秒程度の時間がかかっても問
題はなく、むしろ正確な記録パワーを算出することが重
要である。そのため、プリライトを行って記録パワーを
決定する手法は、ドライブの機差、ディスクの個体差、
ディスクに付着した異物の影響等、を吸収でき、有効な
手段と言える。

【００２５】一方、ドライブの立ち上げ完了後は、ユー
ザーは、データの記録を連続して行う場合がある。ここ
で、ドライブの温度が上昇することで、ディスクの感度
が変化した場合に、記録パワーの更新が必要となってく
るが、このときに記録パワーの更新に数秒の時間がかか
ると、ユーザーの記録がとぎれる等の問題が発生するこ
とがある。そこで、この温度変化によって必要となる記
録パワーの更新はできる限り早く完了することが望まれ
る。また、プリライトを立ち上げ時に行っているため、
ドライブの機差、ディスクの個体差、ディスクに付着し
た異物の影響等は、１回目のプリライトで吸収できてお
り、温度の変化によるパワーの変化分のみパワーを補正
すれば十分である。そこで、温度センサにより温度差を
検出し、プリライトで求まったパワーを温度差に相当す
る量だけ補正する手法は、信頼性を低下することなく、
しかも、短時間にパワーを決定することができ、本発明
で提案する方法は大変有用である。

【００２６】この方法は記録する際の記録パワーの変調
方式に関わらず、同様な効果が得られる。説明では便宜
的に図３の（１）に示す変調方法について述べてきた
が、高パワーをさらに多値化した変調方法（図３の
（２））や高パワーの発光の前あるいは後ろに熱遮断の
付加した変調方法（図３の（３））および高パワーでの
発光をパルス状とした変調方法でも同様な効果が得られ
ることは言うまでもない。

【００２７】また、ここでは、光変調オーバーライト方
式の光媒体について説明を行ったが一般の光磁気媒体及
び相変化媒体についても適応が可能である。さらに、一
台のドライブで、光変調オーバーライト方式の光媒体
と、一般の光磁気媒体の両方を記録再生できるコンパー
チブルドライブも考えられる。この場合には、光変調オ
ーバーライト方式の光媒体と、一般の光磁気媒体では、
１度あたりの記録パワーの感度変化量が異なっている。
そこで、このようなドライブでは、それぞれの媒体用に
異なった感度変化係数を持ち、温度変化後の記録パワー
の補正時は、それぞれの媒体に対応した感度変化係数を
選択して補正することで、信頼性のある記録が可能とな
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】まず、透明基板にダイレクトオー
バーライト可能な光記録媒体が成膜された光ディスクを
準備した。前記光ディスクの記録可能な領域は０から３
３までの３４個の領域に区分けされており、図１の
（ａ）に示すようなＴ１からＴ３の試し書き領域を有し
ている。Ｔ１は最も外周側の０ゾーンに、Ｔ２は中周の
１７ゾーンに、Ｔ３は最も内周の３３ゾーンに位置して
いる。

【００２９】図５は記録再生装置の構成ブロック図を示
す。図５において、１０は光ディスク、１１は光ディス
クを支持し回転させる回転手段である。また、図６の
（ａ）には、この記録再生装置の立ち上げ時のフローチ
ャートを示す。

【００３０】前記光ディスクが記録再生装置に挿入され
ると、ディスクのテスト領域Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３にランダ
ムパターンからなるテストパターンを図３の（１）に示
すようにＬＤドライバ１３及び光源１４で変調し、各領
域毎にＰＨとＰＬとの比を一定に保ちながらプリライト
を行う。プリライトでは記録パワーを変えて記録する度
に再生信号からエラーレイト測定手段２２によりエラー
バイト数を求め、記録パワーとエラーバイト数の関係か
ら最適なパワーを求める。このプリライトの結果により
０ゾーン、１７ゾーン、３３ゾーンの最適記録パワーを
決定する。その後、これらの値より、全ゾーンの記録パ
ワーを演算により記録パワー決定手段２５にて決定す
る。ここで、図２に全ゾーンのＰＨを●で、ＰＬを▲
で、グラフに示した。この結果より図１（ｂ）の表に示
すような、各ゾーン毎のパワーのテーブルが作成され
る。またこのプリライト時には、温度センサー２７によ
りプリライト時の温度Ｔｐ（度Ｃ）を計測しておき、立
ち上げ作業を完了する。

【００３１】立ち上げ後、データの記録指示が出た場合
のフローチャートを図６の（ｂ）に示す。光ディスクを
記録再生装置に挿入して立ち上げ後、データの記録を行
おうとした場合に、記録前に装置内の温度センサー２７
の値を読みとり、そのときの温度Ｔｗがプリライト時の
温度Ｔｐに対して、１０度Ｃ以上変化したかどうかを判
断する。ここで、温度変化量が１０度Ｃ以内の変化であ
ったなら、記録パワーテーブルの変更は不要と判断さ
れ、プリライト時のパワーテーブルを使ってデータの記
録を行う。

【００３２】一方、温度Ｔｗがプリライト時の温度Ｔｐ
に対して、１０度Ｃ以上変化したと判定された場合は、
記録パワーの変更が必要と判断される。ここで、光変調
オーバーライトディスクの記録パワーは、１度Ｃの温度
変化あたり０．３％低下することが、分かっている。そ
こで、この１度Ｃあたりの感度変化係数αに温度変化量
（Ｔｗ−Ｔｐ）を掛け合わせたものを算出し、この値を
補正量とし、プリライト時に求められた全ゾーンの記録
パワーを記録パワー決定手段２５にて補正する。この値
を用いて、記録パワーテーブルを更新する。

【００３３】図４の（ａ）に、補正したＰＨを○で、Ｐ
Ｌを▽で示した。また図４（ｂ）の表に、各ゾーン毎の
補正されたパワーのテーブルを示す。ここで、この更新
時からさらに１０度Ｃの温度が変化するまでは、この更
新されたパワーテーブルに従い、データの記録を行う。
一方、この更新時から１０度Ｃ以上の温度変化が検出さ
れた場合には、前回の更新と同様、温度差と１度Ｃあた
りの感度変化係数の積に応じた量だけプリライトのパワ
ーを補正し、パワーテーブルの再更新を実行する。

【００３４】この更新を行うことで、温度変化により引
き起こされる記録パワーの変動を補正することができ、
信頼性あるデータ記録を行うことができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明で提案する方法によって記録パワ
ーを求めることにより、温度変化に伴う感度変化によっ
て引き起こされるパワーズレを、常に補正した記録パワ
ーで記録することができ、信頼性を確保することができ
る。さらに、記録パワーの更新によるユーザー使用の中
断時間を短縮することによって、実質的な処理能力を向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は光ディスクの試し書き領域の配置お
よび（ｂ）はパワーテーブルを示す図である。

【図２】 ゾーンと最適な記録パワーＰＨ及びＰＬとの
関係を示すグラフである。

【図３】 ダイレクトオーバーライトのパワー変調を示
す図である。

【図４】 （ａ）は実施の形態によるプリライトによっ
て得られた試し書き領域での記録パワーを示す表、およ
び（ｂ）は演算によって求めた記録パワーとゾーンとの
関係を示す図である。（ｂ）において実線で結ばれた●
および▲はディスク挿入直後の記録パワーを示し、破線
で結ばれた○および△は温度変化後の記録パワーを示し
ている。

【図５】 本発明の実施の形態の記録再生装置の構成ブ
ロック図である。

【図６】 上記実施の形態のフローチャートである。

【符号の説明】

１３ ＬＤドライバ １４ 光源 １５ 偏光子 １８ 検光子 １９ データ検出手段 ２０ 制御回路 ２１ メモリ ２２ エラーレート測定手段 ２３ 判別手段 ２４ テスト記録用パワー設定手段 ２５ 記録パワー決定手段 ２６ 記録データ用バッファメモリ ２７ 温度センサ

Claims (6)

【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、 光強度を変えながらプリライトを行うことによって、
   最適記録条件を求め、それと同時にプリライト時の記録
   再生装置、あるいは記録媒体の温度を温度センサにて計
   測し、 前記プリライト時から記録再生装置、あるいは記録媒
   体に温度変化が検出された場合には、現在の温度とプリ
   ライト時の温度差を計測し、 前記温度差と記録媒体の１度あたりの感度変化係数の
   積に応じた量だけ、プリライトで求められた記録パワー
   を補正し、光強度を決定する光記録方法。
2. 【請求項２】 以下を有する光記録装置。 記録媒体を回転させる回転手段 記録すべき情報に応じて、照射する光強度を変調させ
   る変調手段、 プリライトによって記録された情報を再生する再生手
   段、 再生手段によって得られた情報より最適な光強度を決
   定する決定手段、 温度検出手段、 温度差によりプリライト結果を補正して光強度を求め
   る演算手段。
3. 【請求項３】 ダイレクトオーバーライト可能な光記録
   媒体に対して前記請求項１によって光強度を決定する光
   記録方法。
4. 【請求項４】 請求項１に示す光記録方法において、 記録媒体の異なる領域に記録条件を決定するための試
   し書き領域を有し、前記試し書き領域のうち少なくとも
   ２つは記録可能領域の両端にそれぞれ位置するように設
   けられた記録媒体に対して、 光強度を変えながら複数回プリライトを行うことによ
   って、それぞれの領域に応じた最適記録条件を求め、 前記プリライトの結果をもとに記録媒体の全領域の光
   強度を決定し、 このとき、温度センサにてプリライト時の温度を計測
   し 前記プリライト時から記録再生装置、あるいは記録媒
   体に温度変化が検出された場合には、現在の温度とプリ
   ライト時の温度差を計測し、 前記温度差と記録媒体の１度あたりの感度変化係数の
   積に応じた量だけ、プリライトで求められた記録パワー
   を補正し、光強度を決定する光記録方法。
5. 【請求項５】 ディスク状の記録媒体の記録可能領域の
   最内周領域、最外周領域および中間領域の３つの領域に
   対して、前記請求項４に示す方法によって光強度を決定
   する光記録方法。
6. 【請求項６】 請求項２の光記録装置において、 ２種類以上の特性の異なる記録媒体の記録が可能であ
   り 記録媒体の識別手段を持ち 光強度を変えながらプリライトを行うことによって、
   最適記録条件を求め、それと同時にプリライト時の記録
   再生装置、あるいは記録媒体の温度を温度センサにて計
   測し、 前記プリライト時から記録再生装置、あるいは記録媒
   体に温度変化が検出された場合には、現在の温度とプリ
   ライト時の温度差を計測し、 記録媒体毎にそれぞれの１度あたりの感度変化係数を
   持ち、 識別手段により選別された媒体の感度変化係数を選択
   し、 前記温度差と記録媒体の１度あたりの感度変化係数の
   積に応じた量だけ、プリライトで求められた記録パワー
   を補正する演算手段を持つ光記録装置。