(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス化した放射ビームにより光情報担体の情報層を照射することによって、前記情報層にデータを表現するマークを記録する方法であって、前記マークの各々を、パルス列によって書き込む記録方法であって、
前記パルス列の最後のパルスが、前記マークを書込み可能な第１のパワーレベルを有し、これに続く冷却期間中に、前記放射ビームを前記第１のパワーレベルより低い第２のパワーレベルにし、その後に、前記放射ビームを、前記第２のパワーレベルより高く、かつ書き込んだ前記マーク間の空間に以前に書き込まれた前記マークを消去可能な第３のパワーレベルにする記録方法において、
前記マークは、異なる書込み速度で前記情報層に記録され、前記書込み速度は、前記情報層上の前記放射ビームの位置の関数として変化し、各マークは、前記マークの単位長当りのパルス数を前記書込み速度とは無関係にほぼ一定にして書込まれ、前記冷却期間の持続時間は、前記書込み速度の逆数の増大に伴って増大し且つ前記書込み速度の逆数の減少に伴って減少するように、前記書込み速度の逆数に依存することを特徴とする記録方法。
【請求項２】
前記冷却期間の持続時間が、前記書込み速度の逆数と直線的な関係にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記冷却期間の持続時間がλ／（ＮＡｖ）の０．０９倍〜０．２７倍であり、ここにλは前記放射ビームの波長であり、ＮＡは前記情報層に入射する前記ビームの開口数であり、ｖは前記書込み速度であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パルス列を、データ・クロック周期を規定するパルス列を提供するデータ・クロック信号に同期させ、前記クロック周期は前記書込み速度に逆比例することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記冷却期間の持続時間が、前記データ・クロック周期の０．５倍〜１．５倍の範囲内にあることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記冷却期間の持続時間が、前記データ・クロック周期にほぼ等しいことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記パルス列中の各パルスがほぼ等しいパルス幅を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
パルス化した放射ビームによって光情報担体の情報層を照射することによって、前記情報層にデータを表現するマークを記録する方法であって、前記マークの各々を、１つ以上のパルスから成るパルス列によって書込む記録方法であって、
前記パルス列の最後のパルスが、前記マークを書込み可能な第１のパワーレベルを有し、これに続く冷却期間中に、前記放射ビームを前記第１のパワーレベルより低い第２のパワーレベルにし、その後に、前記放射ビームを前記第２のパワーレベルより高く、かつ書き込んだ前記マーク間の空間内に以前に書き込まれた前記マークを消去可能な第３のパワーレベルにする記録方法において、
書込み速度ｖにおける前記冷却期間はλ／（ＮＡｖ）の０．０９倍〜０．２７倍であり、ここに、λは前記放射ビームの波長であり、ＮＡは前記情報層に入射する前記ビームの開口数であることを特徴とする光情報担体の記録方法。
【請求項９】
前記冷却期間の持続時間が、λ／（ＮＡｖ）の０．１５倍〜０．１９倍の範囲内にあることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
光情報担体の情報層にマーク形式のデータを異なる書込み速度で記録する光記録装置であって、該装置は、前記情報層を照射するための放射ビームを供給する放射源と、前記放射ビームのパワーを制御する制御ユニットとを具え、
前記制御ユニットはパルス列を供給し、各マークは、前記マークの単位長当りのパルス数を前記書込み速度とは無関係にほぼ一定にして書込まれ、前記パルス列は前記マークを書き込むための第１のパワーレベルを有し、該パルス列の最後のパルスに続く冷却期間中に、前記放射ビームを第２のパワーレベルにし、その後に、前記放射ビームを、書き込まれた前記マークを消去可能な第３のパワーレベルにする光記録装置において、
前記制御ユニットはさらに、前記冷却期間の持続時間を、前記書込み速度の逆数の増大に伴って増大し且つ前記書込み速度の逆数の減少に伴って減少するように、前記書込み速度の逆数に応じて設定すべく動作することを特徴とする光記録装置。
【請求項１１】
前記冷却期間の持続時間が、前記書込み速度の逆数と直線的な関係にあることを特徴とする請求項１０に記載の光記録装置。
【請求項１２】
前記光記録装置がクロック発生器を具え、該クロック発生器は、前記マークの書込み速度を決定するデータ・クロック信号を出力に供給し、前記クロック発生器の出力を前記制御ユニットに接続して、前記冷却期間の持続時間を前記データ・クロック信号に従って制御することを特徴とする請求項１０に記載の光記録装置。
【請求項１３】
開口数ＮＡ及び波長λを有する放射ビームにより光情報担体の情報層を照射することによって、前記情報層にマーク形式のデータを書込み速度ｖで記録する光記録装置であって、前記放射ビームを供給する放射源と、前記放射ビームのパワーを制御する制御ユニットとを具えた光記録装置であって、
前記制御ユニットは、前記マークを書込むための第１のパワーレベルを有する１つ以上のパルスから成るパルス列を供給し、前記パルス列の最後のパルスに後続する冷却期間中に、前記放射ビームを第２のパワーレベルにし、その後に、前記放射ビームを、書き込まれた前記マークを消去可能な第３のパワーレベルにする光記録装置において、
前記冷却期間の持続時間がλ／（ＮＡｖ）の０．０９倍〜０．２７倍であることを特徴とする光記録装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、各マークが第１の放射パワーレベルを有する１つ以上のパルスの列によって書込まれ、パルス化した放射ビームによって情報層を照射することにより、光情報担体の情報層に所定の書込み速度もしくは種々異なる書込み速度でデータを表わすマーク群を記録する方法に関するものである。本発明は、この記録方法を実施する光記録装置に関するものである。この記録方法は、記録すべき情報を担体の情報層に書込むと同時に、その情報層に予め書込まれている情報を消去することによる、情報担体への直接重ね書きに適している。この記録方法は、位相変化材料からなる情報層の直接重ね書きに用いることができる。
書込み速度は、情報担体の情報層とその層に放射ビームによって形成されるスポットとの相対速度の大きさである。情報担体にデータを書込む場合には、その書込み速度は、情報層上の照射ビームの位置の関数として変化し得る。書込み速度の変化は、一定角速度で回転するディスク型情報担体に書込む場合に起る。このことは、データレートが半径に非依存である際、及びデータレートが半径と共に増加する際に共に当てはまる。
冒頭の前文による記録方法は、特開平３−２８３０２１から知られている。この既知の記録方法は、種々異なる書込み速度で情報層にマーク群を書込むのに適している。この記録方法の欠点は、直接の重ね書きには適さないことである。
本発明の目的は、種々異なる書込み速度で信頼し得る直接の重ね書きを行うことができる記録方法を提供することにある。
この目的は、冒頭の記録方法において、前記列の最後のパルスが第１のパワーレベルを有して、これに続く冷却期間中には、第１のパワーレベルより低い第２のパワーレベルになり、その後に、第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルになり、前記冷却期間の持続時間が書込み速度に依存することを特徴とする、ということによって達成される。マークの書込みは、第１のパワーレベルのパルス群によって行われる。現在書込み中のマーク間の空間に、以前に書込んだマークの消去は、第３のパワーレベルでの放射によって行われる。列の最後のパルスに後続し、消去の開始に先行する冷却期間は、パルス列の終端にある情報層の冷却をもたらす。この冷却期間が短か過ぎると消去の開始が早過ぎて、書込んだばかりのマークを過度に消去する。他方では、冷却期間が長過ぎると、消去の開始が遅過ぎて、書込んだばかりのマークの直後にある、以前に書込んだマークが消去されない。特定速度で書込む際の冷却期間には、最適な持続時間が存在する。書込み速度を変化させた際には、冷却期間の持続時間を書込み速度に応じて変化させて、書込み動作から消去動作への適切な移行を行わなければならない。
特に挙げれば、米国特許第５，１０９，３７３号に、情報層にマークを書込むためのパルス列における最後のパルスに続く特定期間中には、低いパワーレベルにして、これに続いて、消去用のより高いパワーレベルにすることが開示されている。しかし、この特許には、書込み速度が変化した場合にパルス列を如何に修正するかが記載されていない。
本発明による記録方法の好適例では、冷却期間長を、書込み速度の逆数と直線的な関係にする。冷却期間に対応する情報層の長さを、書込み速度および情報担体の種類とは無関係に、一定値とすることが好ましい。
一定角速度で回転するディスク型担体を複数のゾーンに分割して、各ゾーンに一定の角密度で書込んで、半径が増加する領域には角密度を増加させて書込む好適例では、マークの単位長当りのパルス数を小幅に変化させること可能になる。
冷却期間に対応する情報層の長さは、パルス列の最後の放射パルスで加熱される領域と、これに続く消去の開始点の領域との重複（オーバラップ）に依存する。加熱領域の大きさは、放射ビームによって情報層上に形成される回折を制限したスポットの大きさに比例する。したがって、冷却期間の長さは、λを放射の波長とし、ＮＡを放射ビームの開口値としたときにλ／ＮＡに比例することが好ましく、λ/ＮＡの０．０９倍から０．２７倍までの範囲になる。このことは、冷却期間は、ｖを書込み速度としたときにλ/(ＮＡｖ)の０．０９倍〜０．２７倍の持続時間を有することが好ましいことを意味する。チャネルビット周期を用いて表わせば、冷却期間の持続時間は、λ/(ＮＡｖ)の２．８５×１０6倍〜８．５４×１０6倍の範囲内にあることが好ましい。
マークを書込むための列中のパルスは、ほぼ等しいパルス幅を有することが好ましく、マークは、書込み速度とは無関係に、マークの単位長当りほぼ一定個数のパルスによって書込まれる。書込み速度を変化させた際にも、特定の長さのマークを形成するための書込みパルスの個数を変化させる必要がないので、記録装置の制御ユニットを簡単にすることができる。ほぼ一定のパルス幅とマークの単位長当りのパルス数を等しくすることとの組合わせによって、単位長当りの放射エネルギー量が等しくなり、その結果、書込み速度には無関係の幅を有するマーク群を形成することができる。この記録方法は、離散的な長さのみを取り得るマーク、例えば、いわゆるチャネル−ビット長の整数倍に等しい長さのみを取り得るマークの書込みに非常に適している。従って、こうしたマーク用の書込みパルス数は、チャネル−ビット長から１もしくは２を引いたものに等しくすることが好ましい。
単位長当りの書込みパルス数が一定であること、及びパルス幅が等しいことは、マークの前端及び後端には当てはまらない。チャネル−ビット長のおよそ１〜２倍を有する後端は、本発明による記録方法の特定例で扱う過渡現象を形成する。
書込みパルスは、周波数が書込み速度に依存するデータ・クロック信号に同期させることが好ましい。データ・クロックの周波数が書込み速度に比例すれば、情報層上ではほぼ一定の線情報記録密度が実現される。書込みパルスのタイミングをデータ・クロックに結合させることによって、すべての書込み速度でマークを適正に形成ができる。この結合は、制御ユニット内の簡単な電子回路手段によって実現することができる。
本発明の記録方法を用いる記録装置の制御ユニットの簡略化は、書込み速度およびマーク群の長さとは無関係に、パルスのパワーをほぼ所定の書込みレベルに維持することによって達成することができる。
書込み速度の差が比較的大きければ、書込み速度を低下させると共に書込みパワーを増加させることが好ましい。こうした依存性の利点は、１．５倍の速度変化についてすでに認められている。書込み速度を２．５分の１に低下させて、これに関連して書込みパワーを５％〜２５％の範囲で増加させれば、書込み性能が改善される。書込みパワーが高いほど、低速度でデューデイ・サイクルが低下することによる冷却の増加が補償される。
本発明の第２の要点は、各マークを１つ以上のパルスの列によって書込み、パルス化した放射ビームにより情報層を照射することによって、光情報担体の情報層に、データを表現するマークを特定の書込み速度で記録する方法に関するものである。本発明によるこの記録方法は、前記列の最後のパルスが第１のパワーレベルを有し、これに続く冷却期間中には、パルス列は第１のパワーレベルより低い第２のパワーレベルになり、その後に、パルス列は第２のパワーレベルより高い第３のパワーレベルになり、前期冷却期間がλ/(ＮＡｖ)の０．０９倍〜０．２７倍であり、ここにλはビーム放射の波長、ＮＡは情報層に入射するビームの開口値、ｖは書込み速度であることを特徴とする。
冷却期間に対応する情報層の長さは、前記パルス列の最終放射パルスによって加熱される領域と、これに続く消去の開始領域との重複（オーバラップ）に依存する。加熱領域の大きさは、情報層上の放射ビームによって形成される回折を制限したスポットの大きさに比例する。冷却期間の持続時間を指示された範囲内で選択すれば、これに対応する情報層の長さは、書込みマークの後端が適正に規定されるような前記加熱領域の重複が生じるような長さになる。結果として、マークの読取り時のジッタが低減される。
本発明の第３の要点は、本発明の第１の要点による記録方法を用いるべく適応させた装置に関するものである。この記録装置は、情報層を放射ビームにより照射することによって、情報担体の情報層上にマークの形式でデータを記録し、この装置は、放射ビームを供給する放射源と、この放射ビームのパワーを書込み速度に従って制御する制御ユニットとを具えて、この制御ユニットは、マーク書込み用の第１のパワーレベルを有する１つ以上のパルスの列を供給して、パルス列中の最終パルスに続く冷却期間中には、パルス列を第２のパワーレベルにして、その後に、パルス列を第３のパワーレベルにするように動作し、前記冷却期間の持続時間が書込み速度に依存することを特徴とする。
本発明の第４の要点は、本発明の第３の要点による記録方法を用いるべく適応させた光記録装置に関するものである。この光記録装置は、開口数ＮＡ及び波長λを有する放射ビームにより情報層を照射することによって、情報担体の情報層上にマークの形式で、書込み速度ｖでデータを記録し、この装置は、放射ビームを供給する放射源と、この放射ビームのパワーを書込み速度に従って制御する制御ユニットとを具えて、この制御ユニットは、マーク書込み用の第１のパワーレベルを有する１つ以上のパルスの列を供給して、パルス列中の最終パルスに続く冷却期間中には、パルス列を第２のパワーレベルにして、その後に、パルス列を第３のパワーレベルにするように動作して、前記冷却期間の持続時間が、λ/(ＮＡ・ｖ)の０．０９〜０．２７倍であることを特徴とする。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明による記録方法で用いる２つの信号から成る図を示す。上方のトレース線（ａ）は、ディジタルデータ信号の値を時間の関数として与えるものであり、この信号の値が記録すべき情報を表わす。縦の破線は、データ信号に属するデータ・クロックのクロック信号の遷移を示す。
チャネル−ビット周期とも呼ばれるデータ・クロックの周期ＴwをＴ1で示す。
データ信号は、データ・クロックの遷移時に、「高」から「低」、及び「低」から「高」に値が変化する。データ信号は、いわゆるＥＦＭ信号とすることができ、この信号は、３Ｔ1から１１Ｔ1までの期間だけ「低」になり得るし、そして３Ｔ1から１１Ｔ1までの期間だけ「高」にもなり得る。データ信号を記録する際には、「高」期間は、この「高」期間の持続時間または幅に相当する長さを有するマークとして記録し、「低」期間は、この「低」期間の持続時間または幅に相当する長さを有する、上記マーク間の非書込み領域として記録する。
これらのデータは、情報層を有する光情報担体に書込む。データを表現するマークは、放射ビームによって、情報層内のトラックに沿って書込む。これらのマークは、情報層内の、周囲とは異なる光学特性を有する領域であり、これにより、マークの光学的読取りが可能になる。情報層に書込んだマークの長さは、データ信号のチャネル−ビット周期数×書込み速度の値にほぼ等しい。マークの長さはチャネル−ビット長で表わすことができ、１チャネル−ビット長は、１チャネル−ビット周期×書込み速度の値に等しい。
図１のトレース線（ｂ）は、データ信号に対応した制御信号を示し、この制御信号は、マークを情報層に書込む放射ビームのパワーを変調するのに用いる。このトレース線は、２個のマークを書込むための２列の書込みパルスを示す。これらのパルスは、等しいパルス幅Ｔp及びパルス周期Ｔ1を有する。図中のパルスの重心は、データ・クロックの遷移点に位置する。クロック遷移時にパルス群の中心を求める精度は、±Ｔp/５の範囲内にあることが好ましい。あるいはまた、パルスの後端をクロック遷移に一致させることができる。データ信号中のＮ個のチャネル−ビット分の「高」期間、いわゆるＮＴマークは、図１に示す記録方法の実施例では、Ｎ−１個の書込みパルスを用いて記録する。ＮＴマークを記録するために、Ｎ個またはＮ−２個の書込みパルスを用いることもできる。パルスの高さは、放射ビームの書込みパワーレベルに対応する。これらのパルス間のパワーは、バイアスレベルである。
書込みパルス列の前及び後では、放射ビームのパワーを消去レベルにして、これにより、書込むべきマーク間に以前に書込まれたマークが消去される。書込みパルス列の前では、書込みパルスの最初の立上りエッジまでパワーを消去レベルに保持する。書込みパルス列に後続して、パワーをバイアスレベルから消去レベルまで増加させる。パルスの後端をクロックの遷移に一致させる際には、パワーはクロック遷移点でも消去レベルまで増加させる。図には、「高い」消去レベルが、数周期のチャネル・ビット分の持続時間にわたって連続する様子を示す。しかし、この消去は、この期間中の短いパルスの列によって行うこともできる。
書込みパルス列の最後のパルスに直接後続する、放射パワーがバイアスレベルにある期間を、冷却期間と称する。この期間の持続時間は、チャネル−ビット周期Ｔ1にほぼ等しい。
ここで、書込み速度の変化の、書込み手順に対する影響について、図２を参照して説明し、図２は、一定角速度で回転し、ほぼ一定の線情報記録密度を有するディスク型情報担体についての例である。図２には、書込み速度Ｖとチャネル−ビット周期Ｔwの逆数との関係を図式的に示す。放射ビームがディスクの書込み可能領域の最外周付近のトラックを走査する際には、ディスクの情報層と放射ビームとの相対速度は比較的高い。この速度を書込み速度と称し、図２ではＶ1で示す。したがって、この書込み速度に属するチャネル−ビット周期ＴwはＴ1に等しく、そして図に示すように比較的短い。放射ビームがディスクの書込み可能領域の最内周付近のトラックを走査する際には、書込み速度Ｖ2は外縁付近の書込み速度よりも小さい。トラックに沿ったマークの線密度を同じにすることを実現するためには、チャネル−ビット周期Ｔwを、Ｔ1より長いＴ2に等しくする。この関係は図に直線で示され、書込み速度Ｖと、チャネル−ビット周期Ｔwまたはパルス周期の逆数との比例関係を示している。結果として、ディスクの最外周から最内周にかけて書込み速度が例えば２分の１に低下すると、チャネル−ビット周期が、ほぼ同じ倍率の２倍に増加する。換言すれば、書込み中のトラックの半径が増加すれば、データ・クロックの周波数を増加させる。
クロック周波数を外部パラメータ、この場合には書込み中のトラックの半径に常に適応させなければならないクロック回路はかなり複雑になる。したがって、本発明による方法の特定実施例では、半径が増加する際にクロック周波数を段階的に増加させて、これにより、クロック回路は各段階において安定したクロック信号を供給することができる。この段階的増加は、図２に階段状の線で示す。図では、ディスクの最内周と最外周との間の領域を１０個のゾーンに分割している。各ゾーン内では、データ・クロックの周波数を一定にする。このようにゾーンに分割したディスクは、ゾーン化一定角速度（ＺＣＡＶ：zoned constant angular velocity）ディスクと称される。一般に、ゾーン数は、半径比２の間（２倍の半径どうしの間）で５〜３０とし、この数は、情報担体の最高情報密度と、データクロックの周波数変化の最小回数とを妥協させた結果に依存する。このゾーン数は、データ・クロック周波数と書込み速度とが、ディスク上のあらゆる箇所において、図２に直線で示す最適な関係に近いことを保証する数である。ゾーン内では、単位長当りのパルス数は、半径の増加とともに少し減少する。単位長当りのパルス数の、１つのゾーン全体にわたる平均値は、書込み速度とは無関係である。単位長当りのパルス数の変化は、速度変化及びゾーン数に依存する。このパルス数の変化は、５つのゾーンについて１８％であり、最低速度は５ｍ/ｓ、最高速度は１２ｍ/ｓである。
図１（ｂ）には、情報担体の最外周における制御信号を示し、ここにＴ1は、ディスクの最外周における書込み速度Ｖ1に属するチャネル−ビット周期である。図３に、ディスクの最内周用の制御信号を示す。図１と図３は同一尺度で描いたものである。最内周におけるデータ・クロック周波数は、最外周におけるデータクロック周波数よりも低く、ほぼ２分の１である。したがって、最内周におけるチャネル−ビット周期Ｔ2は、最外周におけるチャネル−ビット周期Ｔ1より長く、約２倍である。図３のトレース線（ａ）は、６Ｔのマークを有するデータ信号を示す。図３のトレース線（ｂ）は、速度Ｖ2における書込みパルス列用の所属制御信号を示す。６チャネル−ビット・マークを５個のパルスによって書込み、これらのパルスの重心は、縦の破線で示すデータ・クロック信号の遷移点に位置する。パルスの幅はＴpであり、すなわち最外周付近で用いる書込みパルスと同じ幅である。チャネル−クロック周期はＴ2に等しい。消去パワーのオン・オフ切換えのタイミングも、最外周付近と同様である。情報担体の熱的挙動は、最外周に書込んだＮチャネル−ビット・マークが、最内周付近に書込んだＮチャネル−ビット・マークとほぼ同じ長さ及び幅を有するような挙動になる。このようにして、書込んだマークの単位長さ当りの書込みパルス数は、書込み速度とは無関係になる。この書込み方法は、データ・クロックの周波数のみを変化させることによって、異なる書込み速度でマークを書込むことを可能にする。したがって、制御ユニットの電子回路での実現が比較的簡単になる。
パルス列の最初と最後のパルスが、Ｔpとは異なる幅を有する際には、書込み速度を変えても、これらのパルス幅は変化しない。最初のパルスと次のパルスとの間の距離、及び最後以外のパルスと最後のパルスとの間の距離の、書込み速度への依存性は、幅Ｔpを有するパルス相互間の距離の、書込み速度への依存性と同様である。
図３ｂのパルス列中の最後のパルスの後の冷却期間は、チャネル・クロック周期Ｔ2に等しい持続時間を有する。本発明による記録方法のこの実施例では、冷却期間の持続時間は、書込み速度Ｖの逆数に比例する。
冷却期間の持続時間を、書込み速度に従って適応させることは、多くの種類のパルス列に適用することができる。マークを書込むためのパルス列は、表記Ｋ−Ｌ(Ｍ)によって表わすことができ、ここに、ＫおよびＬはそれぞれ、パルス列中の最初及び最後のパルスの幅をチャネル−ビット周期単位で与える数値であり、Ｍは、ＮＴマークを書込むためのパルス列のパルス数を与える整数である。上記パルスの持続時間は、高い速度、すなわち上述した例では速度Ｖ1での書込みに当てはまる。パルス列は、最初及び最後のパルスの間に、Ｔpのパルス幅を有する多数の書込みパルスを有し、その数は、最初と最後とのパルス間の長さ、及び書込むべきマークの長さに依存する。図１のトレース線（ｂ）における２つのパルス列は、それぞれパルス幅Ｔpのパルス１０個及び２個から成り、０．５−０．５（Ｎ−１）で表わすことができる。こうしたパルス列で書込んだマークは、読取り時に低いジッタ値が現われる。
線（ｂ）における、マーク用の最初の書込みパルスは、パルス列の中間における書込みパルスの場合と違って、他の書込みパルスが前に来ない。従って、情報層は、最初の書込みパルスが入射した時点では、その前のパルスによって予熱されていない。これにより、前端付近では、情報層がより低温になってマークの幅がより小さくなることが生じ得る。この過渡現象は、図１に示す記録方法では、最初の書込みパルスの開始まで消去レベルを維持して、これにより、消去パルスによって情報層を予熱することによって解決することができる。さらに予熱が必要ならば、書込みパルス列の最初のパルスのレベルを増加させることができる。あるいはまた、最初のパルスの幅を増加させることができる。最初のパルスの幅を、同じパルス列中に後続するパルスの幅の２倍にすれば、信頼性のある記録を行うことができる。従って、パルス列は１−０．５(Ｎ−１)となる。最初のパルスの幅をより長くすることは、消去レベルを最初のパルスの開始まで維持することと組み合わせることが好ましい。
必要とする書込みレベルが比較的低い書込みパルス列は、１．５−０．５(Ｎ−２)となる。このパルス列は、１１Ｔのマークを書込むために９個のパルスを含む。
書込んだマークの品質は、パルス列の最後のパルスの幅を増加させることによって改善することができる。マークの背後に特別なエネルギーを配すれば、以前にこの位置に書込んだマークの消去を改善することができる。従って、最後のパルスの幅は、０．６〜１．５チャネル・ビット周期とすることが好ましい。相変化情報層に情報を書込むために用いる場合には、比較的短い結晶化時間、即ち４０ｎｓ未満の結晶化時間を有する相変化層に対しては、最後のパルスの幅を０．６〜０．７５にすることが好ましく、比較的長い結晶化時間、即ち１００ｎｓ以上の結晶化時間を有する相変化層に対しては、最後のパルスの幅を１〜１．５とすることが好ましい。より長い最後のパルスを有するパルス列の例は０．５−Ｘ(Ｎ−１)となり、ここに、Ｘは０．６〜１．５チャネル−ビット周期である。より対称的なパルス列は、１．０−１．０(Ｎ−２)となる。
上記のパルス列によって行った記録の品質は、本発明による持続時間を有する冷却期間を後続させれば改善される。
上記パルス列のバイアス・レベルは、書込みパルス間の放射ビームの比較的低いパワーに相当し、書込みパルスによって照射された後の情報層を急速に冷却することを可能にする。このバイアス・レベルは、消去レベルと等しくすることができる。しかし、消去レベルの７０％未満にすることが好ましい。このレベルでは、パルス照射後の情報層の十分な冷却が行われる。より高いバイアス・レベルでは、パルスによる書込み直後の効果が、パルス間の期間中の不十分な冷却、及びこれに続くパルスによる加熱によって劣化し得る。消去レベルの０〜７０％の範囲内で選択するバイアスパワーの実際値は、特定の情報担体の組成に依存し、そして、情報担体について測定したバイアスパワー対ジッタのプロットの最小値、あるいは情報担体に記録してある、記録パラメータに関する情報から決めることができる。特定の製造業者からの担体のシリーズは、４ｍＷの消去レベル、及び１．６〜１．９ｍＷのバイアスレベル、即ち消去レベルの５０％未満のバイアス・レベルが必要であることが実験によって示されている。他の製造業者からの担体のシリーズは、０ｍＷのバイアス・レベルにおいて最適な重ね書き特性を有する。いくつかの情報担体については、最適なバイアス・レベルを読取りレベルに等しくすることができる。バイアスパワーが零より大きければ、このバイアスパワーは次の書込みパルス用の予熱も与えて、書込みパルス列中で必要な書込みパワーを低減する。
消去レベルとは、情報担体に以前に書込んだ情報を消去可能な所定のパワーである。光記録装置は、消去用のパワーレベルを、情報担体に記録された消去パワーの値を読取ることによって、あるいは、情報担体に対して１回以上の試験記録を行うことによって得ることができる。
図１のトレース線（ｂ）に示すパルス列の最初のパルスは、消去レベルから始まっている。しかし、このパルス列、及び他に挙げたパルス列も、バイアス・レベルから始まることがある。最初のパルスに先行するバイアス・レベル期間は、書込むべきマークの直前に以前に書込んだマークを適切に消去するために、１チャネル−ビット周期より短いことが好ましい。
図１のトレース線（ｂ）に示すように、冷却期間中の放射パワーのレベル、即ち冷却レベルは、バイアス・レベルに等しくすることができる。冷却期間中の放射パワーをバイアス・レベルと消去レベルの間の値に設定することによって、書込み直後に規定されたマークの後端を適正に維持したままで、パルス列の最後のパルス直後の消去を改善することができる。好適な実施例では、冷却レベルを、消去レベルの２５％〜７５％の範囲内の値に設定する。消去レベルの７５％より高い冷却パワーは、書込みパルス列の最後のパルスの後を過度に加熱することがあり、結果として、マーク書込み用のパルス列に続く消去の開始が早過ぎて、書込み直後のマークの最後の部分が消去されて、マーク終端の規定が不良になることがある。このことは、マークを読取る際のジッタを増加させる。最適値未満の冷却レベルは、マークの後端に生じるジッタの増加をもたらし、このことは恐らくは、書込み直後のマークのすぐ後にある以前に書込んだマークが適正に消去されていないことに起因する。読取りレベルは消去レベルのほぼ２５％に設定することが好ましく、そしてバイアス・レベルは、消去パワーの０〜２５％の範囲内の値に設定すべきである。
図４に、本発明による記録方法の２つの実施例による冷却信号を示す。この図では、トレース線（ａ）にデータ信号を示し、トレース線（ｂ）に、これに対応する制御信号を示し、この制御信号は、パルス列１．０−０．５(Ｎ−１)に対する６チャネル−ビット・マークを低い書込み速度で書込むためのものであり、図３のトレース線（ｂ）に近い。しかし、消去パワーは、データ信号の立上りエッジでオフ状態に切り換え、即ち、最初の書込みパルスの終端よりも(１データ・クロック周期)＋(パルス幅の半分)だけ前に、オフ状態に切換える。さらに、書込みパワーを、幅Ｔpの書込みパルスにとって必要な時点よりも早く、即ち、最初のパルスのクロック遷移のＴp/２後に来るパルスの終端よりＴp以上早く、オン状態に切換えることによって、最初の書込みパルスの幅を増加させることができる。この追加的なパルス幅が、書込んだマークの前端において情報層に与えるエネルギーを増加させて、これにより、この最初の書込みパルスに先行するパルスによる予熱の不足を補償する。本発明による記録方法の他の実施例では、最初の書込みパルスの幅を増加させる代わりに、最初の書込みパルスのみの書込みパワーを増加させる。これに続く冷却期間の持続時間は、１チャネル−ビット周期Ｔwに等しくする。
図４のトレース線（Ｃ）に、本発明の他の実施例により、Ｔ2のチャネル・ビット周期で６Ｔマークを書込むためのパルス列１．０−０．５(Ｎ−１)を示す。最初のパルスは、これに続く４つのパルスの幅の２倍のパルス幅を有する。最初のパルスに後続する各パルスの幅は、チャネル・ビット周期Ｔ1の半分に等しい。最初のパルスに後続するパルスは、データ・クロックの遷移点から始まる。最初のパルスに後続するパルス間の期間幅はほぼ等しい。最後のパルスに続く冷却期間は、チャネル−ビット周期Ｔwの半分の幅を有する。
本発明による方法では、上述したように、マークを書込むためのパルス列の異なる具体例を用いることができることは明らかである。パルス幅とパルス周期から成るパルス・パターンは、特定速度において最適化して、その後に、速度に応じてパルス周期を変化させて、パルス幅を同一値に保つことによって、異なる速度での書込みに適応させる。
本発明による記録方法の実施例では、記録装置はまず、ディスク上に記憶されている書込みパラメータを読取ることによって、例えばディスクの形態の情報担体上への書込み動作を開始する。これらのパラメータの一つは、この特定型のディスクに要求される書込みパワーである。書込みパラメータの値は、最内周付近よりも最外周付近の方がより厳密であるから、記録装置は、光ディスクにおいて通常行うようにディスクの最内周から書込みを開始する代りに、まず、最外周付近にマークを書込むことによる試行を行うことが好ましい。この試行は、装置の書込みパワーを較正して、最外周に適正に書込むためのパルス幅Ｔpの値を決定する。試験マークの品質は、例えばマークから読取った信号のジッタを測定することによって評価することができる。この評価は、各光記録装置に通常存在するエラー訂正回路によって検出したエラーを数えることによって行うこともできる。放射源の所定最大パワーにおける書込み速度を最適化すれば、一般に、最外周におけるチャネル−ビット周期Ｔw、即ちＴ1の半分におよそ等しい書込みパルス幅Ｔpになる。図１には最外周付近の書込みパルス列を示し、マークの書込み時にはほぼ５０％のデューティサイクルの制御信号として表わされる。最外周付近におけるデューティサイクル５０％の書込みパルスは好適値であり、このデューティサイクルは４０％〜６０％の範囲内にすることができる。ディスクの異なる半径において書込みを行う際には、パルス幅およびパルスパワーはほぼ一定に保ちつつ、チャネル−ビット周期Ｔwのみを、半径に適応させるか、あるいは等価なこととして、図２の直線または階段状の線に従った走査速度に適応させなければならない。
特別な場合には、書込み速度を低下させて書込みパワーを少し増加させることによって、記録方法の改善を達成することができる。実験的には、特定の情報担体については、書込み速度を７．６ｍ/ｓから３ｍ/ｓに低下させれば、書込みパワーを１０．５ｍＷから１３ｍＷに増加させる必要があることが判明している。従って、書込み速度を２．５分の１に低下させれば、書込みパワーを２５％だけ増加させる必要がする。他の情報担体については、１０％のパワー増加が、同程度の書込み速度の低下に対して測定されている。情報担体上には、ディスクの異なる半径に対するいくつかの書込みパワー値が記憶されており、この記憶は、媒体の製造業者か、あるいは情報担体に対する試行を最初に行ったユーザかのいずれかによって行われる。従って記録装置は、これらのパワー値の間を補間して、ディスク上のあらゆる半径について最良の書込みパワーを得ることができる。この補間は、線形補間とするか、あるいは２次以上の補間とすることができる。記録装置は、各書込みセッション（手順）の前に、種々の半径において試験記録を行い、これらの試験から、各半径におけるパラメータの適正値を決定することもできる。
図５に、本発明による記録装置を示す。記録すべき情報を含むデータ信号ＳDを、制御ユニット１に接続する。制御ユニット１は、このデータ信号から、上述した方法の一つに従って制御信号を形成する。制御ユニット１の出力に供給される制御信号ＳCは、放射源２に接続する。この制御信号は、放射源２が発生する放射ビーム３のパワーを制御する。この制御信号の値は、書込みレベル、消去レベル、バイアス・レベル、及び適時であれば冷却レベルを表わす値の間で切換えることができる。放射ビーム３は、レンズ４によって、ディスク形の情報担体６の情報層５上に焦点を結ぶ。情報担体６は、モータ７によって、一定角速度で中心の周りに回転する。放射源２がディスクに対して、矢印８で示す半径方向に移動する際に、情報層５の領域を放射ビーム３によって照射することができる。位置センサ９は、例えば、放射源２の半径方向の変位を測定することによって、あるいは情報層５から読取った信号から位置を導出することによって、放射ビーム３の半径方向の位置を検出する。この位置をクロック発生器１０に供給して、クロック発生器１０はデータ・クロック信号ＳKを発生して、この信号の周波数は、ディスク６の中心から放射ビーム３までの半径方向の距離とともに増加させる。クロック信号は一般に、水晶クロックから導出し、例えば水晶クロック信号を、上記半径方向の距離に応じた数で分周することによって行う。制御ユニット１は、データ信号ＳDとクロック信号ＳKとを、例えばＡＮＤゲートによって組み合わせて制御信号ＳCにして、これにより、制御信号は、ほぼ等しいパルス幅及び等しいパワーを有する、クロック信号に同期した書込みパルスを含む。制御ユニット１は、データ信号及びクロック信号によりトリガされる単安定マルチバイブレータによって、等しい幅のパルスを発生させることができる。このマルチバイブレータは、調整可能なパルス幅を有して、マーク書込み用のパルス列の最初と最後のパルスの間を、異なる長さにできることが好ましい。単位長さの書込みマークに対しては、書込みパルスの数が一定である。制御ユニット１は、特定のマークの書込み用には、書込み速度とは無関係に同じ書込みパルス列を発生させて、パルスを発生する速さのみを、書込み速度と共に変化させ、即ち、放射ビーム３の半径方向の位置と共に変化させる。書込みパルス列中の最後のパルスの後端が回路１１をトリガして、回路１１は、１データ・クロック周期遅れでトリガパルスを発生させる。このトリガパルスは制御回路１に供給する。制御回路１は、パルス列の最後のパルスの後端と、このトリガパルスとの間の期間中には、制御信号ＳCを冷却レベルに設定する。このようにして、冷却期間の持続時間は１データ・クロック周期に等しくなり、ディスク上の半径に反比例するか、あるいは、書込み速度に反比例して変化する。
記録装置を単一速度での書込みに使用する際には、クロック発生器１０を固定周波数に設定して、できれば情報担体６の回転速度の変化に対する修正を行う。位置センサ９はクロック発生器１０を制御する必要がないので、省略することができる。回路１１は、制御ユニット１と組合わせることができる。この際に制御ユニット１は、冷却期間の持続時間を、データクロック、書込み速度の値、放射ビームの開口数及び波長の値に応じて設定する。
図６に、本発明による方法を用いた、相変化情報担体に対する記録実験の結果を示す。実験中には、情報担体にマークを書込んで、これに続いてこれらのマークを読取って、結果的な読取り信号のジッタを測定した。図６ａ及び図６ｂの両方について、マークの書込み用のパルス列は、図１ｂに示すように、同じ幅の３つのパルス及び消去レベルを含む。６．０ｍ/ｓの最高書込み速度では、これらのパルスは５０％のデューティサイクルを有する。より低い書込み速度では、パルス幅を一定に保って、パルス周期を書込み速度に逆比例するように増加させた。試行中には、パルス列の最後のパルスに後続する冷却期間の持続時間は、書込み速度とは無関係な固定値に設定した。いくつかの試行では、冷却期間の持続時間を、チャネル−ビット周期（Ｔch）の０．５〜１．５倍に変化させた。６．０ｍ/ｓの書込み速度におけるチャネル−ビット周期は、情報層上での０．１９μｍの変位に対応させて、３２ｎｓに等しくした。２．４ｍ/ｓの書込み速度におけるチャネル−ビット周期も、上記０．１９μｍの変位に対応させて、８０μｓに等しくした。
図６ａに、６．０ｍ/ｓの速度で書込んだマークから読取った信号のジッタを、冷却期間の持続時間の関数として示し、図６ｂには、２．４ｍ/ｓで書込んだマークからのものを示す。これらのジッタは、チャネル−ビット周期の％割合で表わす。図中の３種類の記号、即ち、四角形、三角形、及び菱形は、３つの異なる製造業者の情報担体についての測定値を表わす。黒色記号は、８回の重ね書きサイクル後に行った測定値である。白色記号は、１０２４回の重ね書きサイクル後に行った測定値である。
両図共、書込み速度、重ね書きサイクル数、及び情報担体の製造業者によらず、チャネル−ビット周期の半分から１．５倍までの冷却期間が、良好なジッタ性能を提供することを示している。冷却期間が１チャネル−ビット周期の持続時間を有する際に、最小のジッタが得られる。冷却期間に対応する情報層上の長さは、(冷却周期倍の持続時間)×(書込み速度)に等しい。図６ａでは、チャネル−ビット周期が３２ｎｓに等しく、書込み速度が６ｍ/ｓであり、上記長さは０．１９μｍになる。実験は、冷却期間に対応する長さが、書込み速度とは無関係であり、０．１〜０．３μｍの範囲内にあれば、良好なジッタ性能が得られることを示している。より低いジッタ値が要求される高特性の用途については、λ及びＮＡが上記の値であるものとすれば、この長さは０．１７〜０．２１μｍの範囲が好適であり、ほぼ０．１９μｍが最適値である。こうしたより狭い範囲において、ジッタがより小さくなることは、最後のパルス後に情報層が急速に冷却されて書込みマークの後端が良好に規定されることと、以前に書込んだマークが十分に消去されることが有利に組合わされたことに起因する。最適値では、冷却期間をクロック周期に等しくして、電子回路の実現を簡略化することができる。
実験におけるチャネル−ビット周期は、低いジッタ値で高い情報密度が得られるように選定した。より低い情報密度を用いる際には、これに応じて、チャネル−ビットで表わした冷却期間の持続時間を低減しなければならない。必要な冷却期間の長さは、情報層上における、最後の書込みパルスによって加熱される領域と、これに続く消去の始点で加熱される領域との重複（オーバラップ）に関係する。加熱領域の大きさは、放射ビームによって情報層上に形成される回折制限スポットの大きさに関係する。このスポットの大きさはλ/ＮＡに比例し、ここにλは放射の波長であり、ＮＡは情報層に入射する放射ビームの開口数である。図６の実験は、６６０ｎｍの波長及び０．６の開口数で行ったものである。他の波長または開口数に変えると、冷却周期に対応する長さはλ/ＮＡに比例して変化する。
上述した冷却期間の長さをスポットの大きさで表わせば、この長さは０．０９〜０．２７λ/ＮＡの範囲内にあることが好ましく、高性能用途については、０．１５〜０．１９λ/ＮＡの範囲内にあることが好ましく、最適値はほぼ０．１７λ/ＮＡである。
上述した、冷却期間の持続時間の特定範囲についての利点は、異なる速度で記録する方法のみならず、単一速度で情報担体に記録する方法においても得られる。
本発明による記録方法は、相変化情報層にマークを記録することに非常に適し、結晶化した情報層にアモルファス（非結晶性）のマークを記録することに特に適している。特にディスクの最内周では、短い書込みパルスは、相変化材料のアモルファス化及び再結晶化の観点から、書込みプロセスの適切な制御を可能にする。
本発明による記録方法は、例えば異なる種類の情報層のディスク内に設けることによって、異なる書込み速度に用に設計された情報担体上にデータを記録することに用いることもできる。パルス幅は、最高書込み速度を有する情報担体のチャネル−ビット周期に対して決める。より低い書込み速度でディスクに記録する際には、パルス幅を変化させずに、チャネル−ビット周期のみを情報担体の仕様に応じて増加させる。従って、記録装置は、単にチャネル−ビット周期を変化させて、書込みパワーを適宜変化させることによって、異なる種類の情報担体に記録することができる。
【図面の簡単な説明】
図１  データ信号及び制御信号の時間依存性を示す図である。
図２  チャネル・ビット周期と書込み速度との関係を示す図である。
図３  低い書込み速度における種々の信号の時間依存性を示す図である。
図４  低い書込み速度における種々の信号の時間依存性を示す図である。
図５  本発明による記録装置を示す図である。
図６ａ  本発明により、高い書込み速度で書込んだ情報についての測定結果を示す図である。
図６ｂ  本発明により、低い書込み速度で書込んだ情報についての測定結果を示す図である。」
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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