JPS6394437A - 光デイスクの記録消去方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ光を光デイスク上に絞り、信号の記録
・再生および消去を可能とする光ディスクの記録再生消
去方法に関するものである。

従来の技術 信号を記録・再生および消去可能な光ディスクの記録媒
体としては、カルコゲン系の光記録材料がよく知られて
いる。末記碌状態としては、結晶状態でありレーザスポ
ットの照射で加熱急冷してアモルファス状態にすること
で、信号を記録する。

また、加熱徐冷で再び結晶状態となり、記録信号は消去
される。

上記を可能とするディスク上のレーザ・スポット構成と
して、第３図（特開昭５６−１５３５４０号公報）また
は、第４図（特開昭６０−２３１９２８号公報）に記載
のものが提案されている。第３図のスポット１は、波形
限界まで絞られた円形をしており、記録・再生に用いら
れる。スポット２は長円形をしており消去に用いられる
。第３図（Ｂ）にこの２つのスポットが通過した時の照
射部の温度変化を示す。スポット１が通過すると照射部
は急激に昇温し溶融状態となり、その後急激に冷却され
、この間でアモルファス状態が形成される。

スポット２が通過すると照射部はゆるやかに昇温した後
、ゆっくりと冷却され、この間で結晶状態を形成する。

また第４図のスポット１も記録再生用で、スポット４，
６は消去用である。第３図では特にスポット４を丸く、
高パワーにして照射部を溶融した後、スポット６を使っ
て徐冷することにより、高効率の消去を行なおうとする
ものである。

また、第３図、第４図の構成で、消去後、直ちにスポッ
ト１で新しい信号を記録する。即ち、同時消録が可能と
なる。

発明が解決しようとする問題点 以上の消去スポット構成でもって、記録材料の記録・消
去は行なわれる。さらに、書き換え型の光ディスクには
、多数回のくり返し記録・消去が可能であることが必要
である。レーザスポットを使って、記録材料の昇温・冷
却をくり返し行なう一過程においては、照射するレーザ
光のパワー変動や、スポットの位置ずれ等の変動が生じ
る。これらの要素が、微かずつではあるが記録材料に蓄
積され、最終的には記録信号を劣化させる。

本発明は、記録材料への光照射条件を、通常時と劣化開
始時で変えることにより、記録材料のくり返し回数に対
する長寿命化を図ろうとするものである。

問題点を解決するための手段 光ディスクをくり返し記録・消去を行っている過程にお
いて、記録信号の劣化が認められたならば、通常よシも
高パワーの消去用レーザ光を照射、もしくは通常よりも
高パワーで、かつ無変調の記録用レーザ光と、消去用レ
ーザ光を照射する。

作用 光ディスクの記録信号劣化要素は、パワー変動や、スポ
ットずれに起因する材料の状態の不均一性である。これ
らは、レーザ光の進行方向と垂直の方向に著しく分布す
る。本発明のように、記録信号が劣化した時に高パワー
のレーザ光を照射することにより、記録材料の溶融部の
幅を信号を記録する時よりも広げる。溶融状態は、分子
の動きが活発となり、材料組成の均一化が図れる。この
結果、記録信号の振巾やノイズレベルの回復が図れ、記
録材料のくり返し寿命が向上する。

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。記
録材料としては、前述のように加熱後の冷却条件により
、２つの状態を取るもの、即ち加熱急冷でアモルファス
状態となり、加熱徐冷で結晶状態が得られるものである
。例えば、カルコゲン化物薄膜、Ｔｅ０ｘ（ｏ（ｘ（２
，ｏ　）を主成分とする薄膜をガラスや樹脂等の基板上
に蒸着、スパッタ等の基板上に形成したものを用いる。

記録・消去には、第３図（ム）に示すようなスポットを
用いる。基板上には、レーザ光のガイドトラック３が形
成されており、これに添って各スポットは移動する。第
３図（Ｂ）に各スポットが通過した時の記録材料の温度
を示す。回転している光デイスク上に、レーザ光の波長
限界約１μｍまで絞った円形の記録・再スポット１のパ
ワーを高くして照射すると、照射部の温度は急激に上昇
し、瞬時に材料のメルティング温度のＴｍを通過する。

スポット１の通過後は、熱が基板へ拡散され照射部は急
激に冷却され、アモルファス状態となる。

この状態は結晶状態に比べ、光学定数が小さいために低
い反射率を示す。また、レーザ光の移動方向に長い長円
形で、円形スポットに比ベパワー密度が低い消去スポッ
ト２が通過すると、照射部の温度は、ゆるやかに上昇し
、ゆるやかに低下し、記録材料は結晶状態となる。この
状態は光学定数が太きいため、高い反射率を示す。

このような２つの状態間の反射率の差を利用して、信号
の記録が行なわれる。円形スポットの方が高密度で信号
が記録できることから、このスポットのパワーを変調す
ることで記録を行い、パワーを下げて照射することで記
録信号の再生を行なう。また長円形のスポット２を照射
することで、消去を行なう。

前記２つのスポットを交互に照射することで信号の書き
換えが行なえる。信号の記録・消去をくり返し行なった
時の信号の変化を第２図に示す。

記録された信号の品質は、０７Ｎ比で表示される。

ここでＣは、記録部の信号振巾、即ちアモルファス状態
と結晶状態の反射率差に相当し、Ｎは記録信号成分中に
含まれるノイズレベルであり、記録ビット（アモルファ
ス状態）の形状のバラツキや、各状態中での反射率分布
等に相当する。もう一つは、消去率であり、記録時の信
号振巾Ｃの値と消去した時の消し残りの信号成分の差に
相当するもので、この値が大きい程、消去特性が良好で
ある。

第２図に示すようにＣ／Ｎ比と消去率は、くり返し回数
に対して変化する。くり返し回数１０５回程度までは、
はぼ同じＣ／Ｎ比および消去率を示すが、１０５回の下
付から急激にＣ／Ｎ比の低下と、消去率の低下が生じる
という傾向にある。ただしここで使用する条件は、ディ
スクの線速度５ｍ／Ｓであり、記録スポット径が０．９
μｍ、記録パワーが７ｍＷ、消去スポットが長さ８μｍ
、巾１μｍ。

パワーが１２１！１Ｗとした。Ｃ／Ｎ比や消去率の変化
は、前記のような条件を変えることで変化する。

一般に記録パワーおよび消去パワーが高い程、初期のＣ
／Ｎ比や消去率は良くなるが、くり返した時の劣化の開
始点が少ない回数となる。逆にパワーを低くすると、初
期のＣ／Ｎ比や消去率は悪くなるが、くり返した時の劣
化の開始点は多数回の方へ移動する。これらの点から、
必要とされる信号品質に応じた最適な記録・消去パワー
を選択したのが第２図で使用した条件である。

記録・消去をくり返し行なった時の劣化は、光照射部の
記録材料の不均一性が徐々に蓄積されるためと考えられ
る。原因としては、照射するレーザ光の強度分布やパワ
ー変動、スポットのトラック方向のズレ等に起因する記
録材料の昇温状態における温度分布がある。特にレンズ
径で絞られたレーザ光は、ガラス分布曲線で示されるよ
うな強度分布をしており、パワー密度はスポットの中心
が高く、中心から離れるにつれ低下する。このようなス
ポットをくり返しディスク上に照射すると、照射部はト
ラックと垂直方向に材料の不均一性が生じる。

本発明においては、記録信号の劣化が生じたことが検出
されたならば、通常の信号記鍮時よりも高パワーで、か
つ無変調の記録スポット１と、消去スポット２を交互に
照射することで、記録信号状態の回復を図る。無変調で
高パワーの記録スポット１が通過すると、照射部は通常
の記録時よりも高温となり、記録材料の溶融する面積が
広がる。

溶融状態では原子の動きが活発となり、ランダム性が増
す。この結果、溶融された部分の履歴は完全に消されて
しまい、材料状態や記録信号が初期の状態まで回復する
と考えられる。このような、くり返しにより劣化が生じ
た記録部に、本発明の処理を行なった時の結果を第１図
に示す。第２図と同様の条件下で記録パワーａｍｐ、消
去パワー１２ｍＷとして、２Ｍ１ＩＺの信号の記録・消
去を行なうと、１０５回においてＣ／Ｎ比が初期の５５
ｄＢに対し５２．５ｄＢと２．５ｄＢ下がり、消去率も
初期の４５．５ｄＢから４２ｄＢと３．５　ｄＢ悪くな
る。

ここで、記録スポンジのパワーを１０ｍＷに高め、無変
調で照射し、その後消去スポットを照射する処理を行な
った後、再び元の記録条件に戻し信号記録を行なった結
果、Ｃ／Ｎ比が６４．８　＋ｉＢ　、消去率が４５．０
　（ｉＢとほぼ初期の記録および消去状態まで回復する
ことができた。さらにくり返しを行なっていくと２Ｘ１
０５回程度で再び１０５回時のような信号状態となり、
１０５回と同様の処理をすることで信号状態の回復が図
れた。このような操作を１０６回まで１０５回ごとに行
なった結果、１０６回の点でＣ／Ｎ比Ｅ５２．ＯｄＢ、
消去率が４１ｄＢとなり、本発明の処理を行った結果Ｃ
／Ｎ比５３．５　ｄＢ　、消去率４３．０ｄＢ　となっ
た。これらの結果から、記録信号の劣化が見られたなら
ば、その都度本発明の処理を行なうことで、光ディスク
としてのくり返し寿命を１０倍以上と長くすることが可
能となる。

なお、前述の実験結果は、記録スポット、消去スポット
を一回だけ照射した場合であるが、さらに数回交互に照
射することで、Ｃ／Ｎ比、消去率の回復効果が増す。ま
た、消去率の回復がＣ／Ｎ比に比べて小さいが、これは
消去スポットのパワーを高めることで同等の値に近づけ
ることができる。

本発明のような処理は、実際に光デイスク上に信号を記
録・消去している中で実行されねばならない。しかし、
Ｃ／Ｎや消去率をその都度側るのは、不可能である。そ
こで、光デイスク上の、データ管理を行うディレクトリ
一部や、各信号の記録開始部等に何回くり返し記録を行
なったかを管理する情報を記録しておくことで、一定回
数の記録・消去が行なわれたならばその都度本発明の処
理を行なう方法がある。

他の方法としては、一般的に光デイスク上に記録される
信号には、原信号の他に、２重、３重のエラー訂正符号
を含んだ信号が記録され、再生時には、補正値を含めて
回路処理を行ない原信号を作り出すという方法をとって
いるので、これを利用することが考えられる。すなわち
、この再生信号から原信号を作り出す過程の中に、エラ
ー補正の基準値を設け、一定板上の補正が必要であった
ならば、その領域についてのみ、本発明の処理を行なえ
ばよい。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

記録した信号の消去に、２つのスポットを用いる方法が
あシ、その構成を第４図（ム）に示す。記録スポット１
は前述と同様である。円形の消去スポット４を先頭に、
その直後に長円形の消去スポット５を配置する。このよ
うな消去スポット４，６が記録ビット上を通過すると、
まず先頭の円形スポット４によシ、照射部の温度は急激
に上昇し溶融状態となる。スポット４の通過後急冷され
るが、その直後に長円形の消去スポット５が照射される
ことで、冷却過程の温度は、第４図（Ｂ）に示すように
徐々に低下し、照射部は結晶状態となる。その結果、信
号の消去が行なわれる。

この２つのスポットを用いた消去法は、先頭の円形スポ
ット４で、照射部を溶融するために、前述の長円スポッ
トのみの消去に比べ高い消去率を；示すという特徴をも
つ。

２つのスポットを用いた消去法についても、実施例１と
同様のくり返し実験を行い、Ｃ／Ｎ比および消去率の測
定を行なった。記録スポット１と円形の消去スポット４
のパワーは７ｍＷと等しくし、長円形の消去スポット５
のパワーは８ｍＷとした。この条件下で初期状態で得ら
れたＣ／Ｎが６５．０　ｄＢ　、消去率が５２．０　ｄ
Ｂであり、１００回でＣ／Ｎ比５２．０　ｄＢ　、消去
率が４９．０　＋ｉＢとなった。ここで先頭の円形消去
スポット４のパワーを高め１０１１ＩＷとして消去のみ
を数回性なった後、信号記録を行なうと、Ｃ／Ｎ比がｓ
４．ｓｄＢ、消去率５１ｄＢとほぼ初期状態の記録・消
去レベルまで回復させることができた。実施例１と同様
の過程で１０６回までくり返しを行い、２スポツトを使
った消去法においても同様の現象が見られた。

以上のことから、２つのスポットを使った消去法におい
て、記録信号の劣化が見られたならば、その都度先頭の
円形消去スポット４のパワーを高くして２つのスポット
を照射する処理を行うことで、光ディスクのくり返し寿
命を長くすることができる。

発明の効果 本発明によれば、書き換え可能な光ディスクにおいて、
記録・消去をくり返し行なっている途中に、レーザ光の
照射条件を変えた処理を加えるという簡便な方法により
、光ディスクのくり返し性能の向上を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるくり返し特性を示す
グラフ、第２図は従来例におけるくり返し特性を示すグ
ラフ、第３図及び第４図は記録および消去スポットの配
置例を示す図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名湧五
字、　Ｃ／〜（ｄＢｌ　　　　　　　　藻湾五Φ、　Ｃ
／Ｎ　（ｄＢ） 第３図 （Ａ） 時間 第　４　図 （Ａ） −弛スグ抄動才向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アモルファス相と結晶相との可逆的相変化に基づ
   く光学特性の変化を利用して記録・消去を行う方法にお
   いて、記録後に信号を検査し、前記信号が正常に記録さ
   れていない場合に、正常時よりも光のパワーを高めて消
   去した後再記録することを特徴とする光ディスクの記録
   消去方法。
2. （２）光のパワーを高めて消去する手段として、正常時
   よりも高いパワーを有しかつ無変調の記録スポットと、
   長円形の消去スポットを用いることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の光ディスクの記録消去方法。
3. （３）記録後に信号を検査する機能を、再生信号のエラ
   ー補正情報から検出する信号により動作させることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ディスクの記録
   消去方法。