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発明の名称 光情報記録媒体の記録方法、記録装置ならびに光情報記録媒体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−85756(P2003−85756A)
公開日 平成15年3月20日(2003.3.20)
出願番号 特願2001−270561(P2001−270561)
出願日 平成13年9月6日(2001.9.6)
代理人 【識別番号】100078134
【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎
【テーマコード(参考)】
5D090
【Fターム(参考)】
5D090 AA01 BB05 CC01 DD03 EE01 HH01 KK02 KK20 
発明者 前澤 功児 / 松室 秀隆 / 田村 礼仁
要約 課題
最適パルスの決定が容易で、かつ短時間に行なわれる光情報記録媒体の記録方法を提供する。

解決手段
少なくとも最長のマークを記録するときには、1つのファーストパルス、1つ以上のマルチパルス、1つのラストパルスの順に照射し、前記ファーストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置、ラストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置の4つのパラメータを変化させることによって最適記録波形を求める際、前記4つのパラメータのうち、ファーストパルスのレーザ照射開始位置とラストパルスのレーザ照射開始位置またはレーザ照射終了位置の少なくとも2つのパラメータのみを変えることによって最適記録波形を決定することを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】 光情報記録媒体の記録層にレーザ光を照射して情報の記録を行う光情報記録媒体の記録方法において、少なくとも最長のマークを記録するときには、1つのファーストパルス、1つ以上のマルチパルス、1つのラストパルスの順に照射し、前記ファーストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置、ラストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置の4つのパラメータを変化させることによって最適記録波形を求める際、前記4つのパラメータのうち、ファーストパルスのレーザ照射開始位置とラストパルスのレーザ照射開始位置またはレーザ照射終了位置の少なくとも2つのパラメータのみを変えることによって最適記録波形を決定することを特徴とする光情報記録媒体の記録方法。
【請求項2】 請求項1記載の光情報記録媒体の記録方法において、前記光情報記録媒体が相変化形の光情報記録媒体であることを特徴とする光情報記録媒体の記録方法。
【請求項3】 光情報記録媒体の記録層にレーザ光を照射して情報の記録を行う光情報記録媒体の記録装置において、少なくとも最長のマークを記録するときには、1つのファーストパルス、1つ以上のマルチパルス、1つのラストパルスの順に照射し、前記ファーストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置、ラストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置の4つのパラメータを変化させることによって最適記録波形を求める際、前記4つのパラメータのうち、ファーストパルスのレーザ照射開始位置とラストパルスのレーザ照射開始位置またはレーザ照射終了位置の少なくとも2つのパラメータのみを変えることによって最適記録波形を決定し、その決定して記録波形に基づいてレーザ光を照射することを特徴とする光情報記録媒体の記録装置。
【請求項4】 請求項3記載の光情報記録媒体の記録装置において、前記光情報記録媒体が相変化形の光情報記録媒体であることを特徴とする光情報記録媒体の記録装置。
【請求項5】 記録層にレーザ光を照射して情報の記録を行う光情報記録媒体において、少なくとも最長のマークを記録するときには、1つのファーストパルス、1つ以上のマルチパルス、1つのラストパルスの順に照射し、前記ファーストパルスのレーザ照射開始位置及び照射終了位置、ラストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置の4つのパラメータを変化させることによって最適記録波形を求める際、前記4つのパラメータのうち、ファーストパルスのレーザ照射開始位置とラストパルスのレーザ照射開始位置またはレーザ照射終了位置の少なくとも2つのパラメータのみを変えることによって最適記録波形を決定し、その決定して記録波形に基づいてレーザ光を照射して情報を記録したことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項6】 請求項5記載の光情報記録媒体において、前記記録層が相変化形記録層であることを特徴とする光情報記録媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリグルーブが形成された基板を用いて、プリグルーブ上あるいはプリグルーブとプリグルーブの間に情報の記録を行なう光情報記録媒体の記録方法、記録装置ならびに光情報記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報の多様化に伴い、大容量の光情報記録媒体が注目されている。光情報記録媒体には、再生専用情報記録媒体、追加記録ができる追記形情報記録媒体、情報の書換えができる書換形情報記録媒体などがある。
【0003】これらのうちユーザが情報の記録を行なうことのできる追記形情報記録媒体や書換形情報記録媒体を使用する場合、情報の内容によっては高いパワーでトラック方向に長いパルスが照射されることがある。
【0004】しかし、トラック方向に長く、高いパワーのレーザ光を照射した場合、熱伝導により、後に照射される部位ほど温度が高くなり、記録あるいは消去される領域のディスク半径方向の幅が大きくり、形状が涙滴状になる。
【0005】このような形状の部分から信号を再生すると、再生信号波形に歪みがあり、S/Nが悪くなったり、ビットエッジ検出方式の場合、記録信号に正しく対応した再生信号が得られないという欠点がある。
【0006】この問題を解決するため、特開平9−282662号公報に記載されているような情報の記録方法が提案されている。この方法は、長い幅のパルス(元のパルス)を2つ以上の複数のパルス列に分割し、前記元のパルスの後部ほど平均照射エネルギーを小さくしようとするものである。具体的には、高いパワーレベルの照射が長く続く部分ほど、分割数あるいはパワー変化の段階数を多くする方法である。
【0007】図4は、この情報記録方法の一例で、後部の分割数を多くした例を示す記録波形図である。図中のWは記録パワーレベル、Eは消去パワーレベル、Rは読出しパワーレベルである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この提案された情報の記録方法を採用すると、パルスの後部がディスク半径方向に拡がって、形状が涙滴状になるという欠点が解決され、形の整った長円形状を得ることができ、再生信号のエラーレート、消去時の消え残り、変形によるノイズ増加などの問題が解決できたが、問題がない訳けではない。
【0009】すなわちこの記録方法では、最適パルスを決めることについての配慮、すなわちファーストパルスの照射開始位置、ファーストパルスの照射終了位置、ラストパルスの照射開始位置、ラストパルスの照射終了位置などについての配慮がなされておらず、パルスの決定に時間がかかり、煩雑であるという難点がある。
【0010】本発明の目的は、このような従来技術の難点を解消し、最適パルスの決定が容易で、かつ短時間に行なわれる光情報記録媒体の記録方法、記録装置ならびに光情報記録媒体を提供するにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本発明の第1の手段は、光情報記録媒体の記録層にレーザ光を照射して情報の記録を行う光情報記録媒体の記録方法において、少なくとも最長のマークを記録するときには、1つのファーストパルス、1つ以上のマルチパルス、1つのラストパルスの順に照射し、前記ファーストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置、ラストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置の4つのパラメータを変化させることによって最適記録波形を求める際、前記4つのパラメータのうち、ファーストパルスのレーザ照射開始位置とラストパルスのレーザ照射開始位置またはレーザ照射終了位置の少なくとも2つのパラメータのみを変えることによって最適記録波形を決定することを特徴とするものである。
【0012】本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記光情報記録媒体が相変化形の光情報記録媒体であることを特徴とするものである。
【0013】本発明の第3の手段は、光情報記録媒体の記録層にレーザ光を照射して情報の記録を行う光情報記録媒体の記録装置において、少なくとも最長のマークを記録するときには、1つのファーストパルス、1つ以上のマルチパルス、1つのラストパルスの順に照射し、前記ファーストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置、ラストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置の4つのパラメータを変化させることによって最適記録波形を求める際、前記4つのパラメータのうち、ファーストパルスのレーザ照射開始位置とラストパルスのレーザ照射開始位置またはレーザ照射終了位置の少なくとも2つのパラメータのみを変えることによって最適記録波形を決定し、その決定して記録波形に基づいてレーザ光を照射することを特徴とするものである。
【0014】本発明の第4の手段は前記第3の手段において、前記光情報記録媒体が相変化形の光情報記録媒体であることを特徴とするものである。
【0015】本発明の第5の手段は、記録層にレーザ光を照射して情報の記録を行う光情報記録媒体において、少なくとも最長のマークを記録するときには、1つのファーストパルス、1つ以上のマルチパルス、1つのラストパルスの順に照射し、前記ファーストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置、ラストパルスのレーザ照射開始位置及びレーザ照射終了位置の4つのパラメータを変化させることによって最適記録波形を求める際、前記4つのパラメータのうち、ファーストパルスのレーザ照射開始位置とラストパルスのレーザ照射開始位置またはレーザ照射終了位置の少なくとも2つのパラメータのみを変えることによって最適記録波形を決定し、その決定して記録波形に基づいてレーザ光を照射して情報を記録したことを特徴とするものである。
【0016】本発明の第6の手段は前記第5の手段において、前記記録層が相変化形記録層であることを特徴とするものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明する。図3は、本発明の実施形態で用いる貼り合わせタイプの相変化形光ディスクの一部拡大断面図である。図中の1,1’は透明基板、2,2’は誘電体層、3,3’は反射率調整層、4,4’は界面層、5,5’は記録層、6,6’は界面層、7,7’は中間層、8,8’は吸収率補正層、9,9’は反射層、10,10’は吸収率補正層、11,11’は保護層、12は接着剤層である。
【0018】次にこの光ディスクの製造方法について説明する。外径120mm、厚さ0.6mmのポリカーボネート樹脂板の表面に、アドレス情報などを含む凹凸ピット(プリピット)と、1.23μmピッチのU字型溝(プリグルーブ)とを予め形成した透明基板1を用意した。U字型溝の溝と溝の間(ランド)の幅は略等しく約0.6μmとした。
【0019】この基板1を、複数のスパッタ室を有し、膜厚の均一性および再現性に優れたスパッタ装置内の第1スパッタ室に配置した。ターゲットとしてZnSとSiO2 の混合物を用い、アルゴンガス中で厚さ125nmの(ZnS)80(SiO220 (モル%)からなる誘電体層2を形成した。次いで、この基板を第2のスパッタ室に移動した後、ターゲットとしてAl23 を用い、アルゴンガス中で厚さ10nmのAl23 からなる反射率調整層3を形成した。
【0020】さらに、この基板を第3スパッタ室に移動し、Cr23 ターゲットを用いて、アルゴンガス中厚さ1nmのCr23 からなる界面層4を形成した。続いて、基板を第4スパッタ室に移動し、ターゲットとしてGe28.9Sb16.9Te54.2(原子%)焼結体を用い、アルゴンガス中でGe28.9Sb16.9Te54.2(原子%)からなる記録層5を8nm形成した。
【0021】次いで第5スパッタ室に基板を移動し、Cr23 ターゲットを用いて、Cr23 からなる界面層6を3nm形成した。続いて、第6スパッタ室に基板を移動し、誘電体層2の形成と同様の要領で厚さ40nmの(ZnS)80(SiO220 (モル%)の中間層7を形成した。次いで第6スパッタ室内でCr−(Cr23 )合金をターゲットとして用い、Cr95(Cr235 (モル%)の吸収率補正層8を30nm形成した。
【0022】次に第8スパッタ室内でAl99Ti1 (重量%)をターゲットとして用い、Al99Ti1 からなる反射層9を30nm形成した。最後に、第9スパッタ室内でTiをターゲットとして、Tiからなる応力調整層10を100nm形成した。成膜された基板をスパッタ装置から取り出し、最上層の上に紫外線硬化樹脂保護層11をスピンコートによって形成した。
【0023】同様にしてもう1枚の同様な基板1’上に(ZnS)80(SiO220 (モル%)の誘電体層2’、Al23 の反射率調整層3’、Cr23 の界面層4’、Ge28.9Sb16.9Te54.2(原子%)の記録層5’、Cr23 の界面層6’、(ZnS)80(SiO220 (モル%)の中間層7’、Cr95(Cr235 (モル%)吸収率補正層8’、Al99Ti1 (重量%)の反射層9’、Tiの応力調整層10’、紫外線硬化樹脂の保護層11’を順次形成する。
【0024】この2枚の基板1,1’を、紫外線硬化樹脂保護層11、11’側を内側にして接着剤層12によって貼り合わせを行った。このとき、接着剤層12の直径を118nm以上にすると、落下などの衝撃による接着剤層12の剥離が起こり難くなった。
【0025】前述のように作製した両面貼合わせタイプの光ディスクを、波長810nm、ビーム長径75μm、短径1μmの楕円ビームを有するレーザ光を照射することによって初期化を行った。
【0026】しかる後、光ディスクを線速度約8.5m/sとなるように回転させ、波長650nmの半導体レーザ光を開口数(NA)0.6の対物レンズで集光して、基板1を通して記録層5上に照射し、情報の記録/再生を行った。記録にはレーザパワーを11.5mW、4.5mWの2値間で変調した波形を用い、8−16変調されたランダム信号を記録した。記録はプリグルーブ上に行なった。
【0027】図1は、このレーザ光の照射により情報の記録を行なう際の記録波形(記録ストラテジ)の概要図である。同図に示すように、少なくとも長いマークを記録するときには、1つのファーストパルス、1つ以上(本実施形態では2つ)のマルチパルス、1つのラストパルス、1つの冷却パルスの順に4つのパルスが分割されて出力される。そして前記マルチパルスと冷却パルスはレーザ照射の開始位置ならびに終了位置を固定とし、他のパルスはレーザ照射の開始位置ならびに終了位置を可変とする。
【0028】図中のTsfpはファーストパルスのレーザ照射開始位置、Tefpはファーストパルスのレーザ照射終了位置を示す。また、Tslpはラストパルスのレーザ照射開始位置、Telpはラストパルスのレーザ照射終了位置を示す。これらTsfp,Tefp,Tslp,Telpの4つのパラメータを実験因子とし、実験計画法のL18を用いてジッターを最適化した。
【0029】Tefp(ファーストパルスの開始位置)を32ns、25ns、18ns、Tslp(ラストパルスの開始位置)を5ns、0ns、−7ns、Tsfp(ファーストパルスの終了位置)を2ns、−5ns、−8ns、Telp(ラストパルスの終了位置)を20ns、15ns、8ns、とそれぞれ選択し、第1、第2、第3水準とした。記録パワーPpは6T繰り返し信号のアシンメトリが5%となるようにした。消去パワは一定とした。
【0030】18通りのそれぞれの記録ストラテジ(記録波形)に対して、単一トラックに8−16ランダム信号を10回オーバーライトしたときのジッター(Jow10)、1万回後(Jow10K)のジッター及び隣接トラックに信号を記録したときの10回ジッター(Jow10CT)を測定した。18通りの記録ストラテジのジッター値を以下の式を用いてS/Nに換算した。
【0031】
S/N〔db〕=10log(β2 /σ2 ) 式(1)
ここで、βは入力信号の長さに対する再生信号の長さに相当する。今回は近似的に1であると仮定した。σはノイズ成分で、今回の実験においてはジッターに相当する。対数をとることで制御因子の組み合わせによる要因効果に足し算の関係が成立する。
【0032】最適化を行った際の特性を図2に示す。すなわちこの図はトータルジッターにおける各パルス位置の依存性を示す特性図で、横軸にTefp,Tslp,Tsfp,Telpの各パルス位置を、縦軸にS/Nをとり、図中に各位置でのJow10、Jow10K、Jow10CTの測定値をプロットしている。
【0033】この図からTefpは32ns、Tslpは0ns、Tsfpは2ns、Telpは15nsのパルス位置が最適である(S/Nが高い)結果となった。
【0034】実験因子の傾向を確認するため、1因子のみを変える実験を行った。Tefpの傾向を調べた。Tefp以外のパラメータについては最もS/Nの高くなる水準を選択し、Tefpを25ns及び32nsとした。2つのストラテジを構成し、ジッターを測定した。Tefpが32nsのときにジッター9.0%、25nsのときに9.26%が得られた。
【0035】一方、実験計画法L18の結果より、Tefpが32nsのときと、25nsのときとのS/Nの差は0.4dbであり、前記式(1)によりジッターの差に換算すると、0.6%の差になる。これらは実測値と一致する。これにより、Tefpについては実験計画法L18の傾向を反映した結果が得られた。
【0036】本発明においては相変化形光情報記録媒体を用いる場合に最も効果が大きいが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば光磁気の情報記録媒体や穴形成の情報記録媒体など他の光情報記録媒体にも適用可能である。
【0037】
【発明の効果】本発明においては、まず、Tefp(ファーストパルスのレーザ照射開始位置)のパルス位置を任意に選択する。これは依存性の無いパラメータである。次に、Tsfp(ファーストパルスのレーザ照射開始位置)とTslp(ラストパルスのレーザ照射開始位置)またはTelp(ラストパルスのレーザ照射終了位置)のうち、少なくとも2つのパラメータのみを最適化することにより、優れたジッター特性が得られる。
【0038】このように本発明では、最適パルスの決定が容易で、かつ短時間に行なわれる光情報記録媒体の記録方法、記録装置ならびに光情報記録媒体を提供することができる。




 

 


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