CN1145937C - 光学信息记录媒体 - Google Patents
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Abstract
实现一种采用纹间平台和沟纹记录方式的串扰小的高密度反射率增大型光学信息记录媒体。它备有:具有沟纹3、邻接沟纹3、3间的平台4的基片1及设在基片1上的其反射率因光束照射而变化的记录层2。使记录后的反射率大于记录前的反射率。设光束波长为λ、基片1的折射率为n,将沟槽3的深度D设定在λ/8n以上3λ/8n以下范围内,且将记录后的反射光相位Φ1与记录前的反射光相位Φ0之差ΔΦ=Φ1-Φ0设定在(-0.1+2m)π以上(0.1+2m)π以下(其中,m为整数)的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及可以采用光束等以高速且高密度对信息进行记录再生的光学信息记录媒体及其记录再生方法。
背景技术
在将激光光线照射在在基片上形成的由硫族材料等构成的薄膜上而进行局部加热时,随着照射条件的不同,在光学常数(折射率n、消光系数k)不同的非结晶态和结晶态之间有可能发生相变,因而作为一种将与特定波长的光对应的反射光量差或透射光量差作为信号进行检测的高速·高密度信息记录再生方法,已经进行了应用开发。
在相变记录中,仅采用单一的激光束,通过在记录能级和擦除能级两个能级之间根据信息信号对激光器的输出进行调制并照射在信息轨道上,可以在擦除原有信号的同时,记录新的信号(特开昭56-145530号公报)。如果采用这种方法,则由于不需要象光磁记录那样的磁路部件,因而能使光头简化,此外,由于信号的擦除和记录可以同时进行,所以能缩短重写时间,这将有利于信息的记录。
作为使相变记录高密度化的手段,通常是通过缩短用于记录的光源的波长、提高物镜的NA(数值孔径)等而形成较小的记录凹坑,并提高基片上圆周方向的记录凹坑的线密度及径向的轨道密度。此外,在记录凹坑的长度上具有信息的凹坑坑缘记录,也成为近年来的主流记录方式。
另外,作为高密度化的有效手段之一,提出了将设置在基片上的激光导向用沟槽即沟纹及该导向沟槽间的平台两者作为信息轨道的纹间平台和沟纹记录方式(特公昭63-57859号公报)。但是,纹间平台和沟纹记录方式,与仅在沟纹或纹间平台中的一个上进行记录的情况相比,记录凹坑的轨道方向、即光盘径向的间隔大约减小到二分之一,所以,再生时与应在激光束的聚光点内进行再生的记录凹坑相邻的轨道上的记录凹坑的信号将会泄漏过来的串扰现象变得非常显著,因而降低了再生信号的质量。
为减小这种串扰,提出了若干种方案。其中,作为不设置特殊的信号处理电路而使串扰减小的手段,提出了一种使纹间平台和沟纹的宽度基本相等并将沟纹深度设定在λ/7n以上λ/5n以下(λ:激光波长、n:基片材料的折射率)的范围内的方案(特开平5-282705号公报、特开平6-338064号公报)。
另外,反射率及反射光的相位虽然随记录的状态变化而变化,但已有报告指出,使该反射率比或相位差为特定的值,对减小串扰也是有效的。例如,有报告提出,使记录前后的高的一方的反射率R1与低的一方的反射率R2满足O≤R2/R1≤0.2(特开平-287872号公报)、使其满足R2/R1≤0.15且10%≤R1≤40%(特开平8-329529号公报)、或使相位差ΔΦ满足(m-0.1)π≤ΔΦ≤(m+0.1)π[弧度](特开平8-329528号公报)。
上述公报等所公开的记录媒体,都是通过记录使反射率减小的反射率减小型的。作为利用反射率的变化的记录媒体,除反射率减小型外,还有反射率增大型,但在纹间平台和沟纹记录中,一般来说,反射率减小型易于减小串扰,而反射率增大型在这方面是不利的。以下,说明其原因。
如特开平-287872号公报所述,当反射率增大时,邻接轨道间的反射光的干涉作用增强。在这种情况下,如使低的一方的反射率接近于0,则在该部分上的干涉减弱,即使在反射率高的部分上干涉增强,也可以通过使沟槽深度最佳化,使其反射率变化不影响邻接的轨道。即,低的一方的反射率越接近于0,则在减小串扰上越是有利。
但是,记录前的反射率、即记录凹坑以外的基底部分的反射率,在一定程度上希望高一些,通常,大多是说必须在10~15%以上。这是由于:(1)在记录媒体上进行聚焦、跟踪等伺服控制时需要从记录媒体得到足够的反射光量;(2)记录媒体通常是将一周轨道分割为若干部分的扇区结构,在基片上的扇区开头部设置表示其地址编号的凹凸,因而为对其信号进行检测,也需要足够的反射光量,。
当考虑到以上情况时,在反射率减小型的场合,如使记录前的反射率足够大、使记录后的反射率接近于0,则由于可以加大反射率的变化,所以能获得足够的信号强度,并且,还能使串扰减小。但是,在反射率增大型中,当使记录前的反射率足够大时,为了加大反射率的变化,就必须使记录后的反射率进一步增大,因而记录前后任何一方的反射率都不能接近于0,这在减小串扰上是不利的。
上述公报等所公开的记录媒体,之所以都是反射率减小型,就是考虑到以上的原因。此外,在特开平8-329529号公报中虽然也公开了反射率增大型的记录媒体,但它只不过是作为串扰大的比较例而列举的,所公开的不是串扰小的反射率增大型记录媒体。
如上所述,反射率增大型的记录媒体,从串扰的观点考虑,在高密度化方面是不利的,但从另一方面看,作为实用的记录媒体,它具有有利的特征。以下,举出其2个代表例。
在相变记录媒体中,一般,由于非结晶部和结晶部的光吸收率不同且在结晶部需要熔化热,因而在两者的加热分布曲线上产生差异,所以,当以单光束进行重写时,根据新旧记录凹坑的重叠状态,记录凹坑的形状将会产生微小的偏斜。因此,使再生信号的时间轴方向的误差(抖动)增大并使擦除率降低,因而在记录的高线速·高密度化、尤其是引入凹坑坑缘记录方式时造成了很多问题。
为解决上述问题,必须使结晶部和非结晶部的光吸收灵敏度相等。因此,如设波长λ的激光光线照射的结晶部的吸收率为Acry、非结晶(非晶形)部的吸收率为Aamo,则光吸收率差ΔA=Acry-Aamo必须大到能抵消结晶部的熔化热部分的程度。此外,为了得到足够的C/N比,如设波长λ的激光光线照射的结晶部的反射率为Rcry、非结晶(非晶形)部的反射率为Ramo,则反射率差ΔR=Rcry-Ramo也希望大一些(特开平5-298747号公报、特开平5-298748号公报)。
可是,如反射层的反射率高或记录层过厚因而使入射光几乎不能透过与基片相反一侧时,光吸收率差ΔA和反射率差ΔR之和近似于0,因而不能满足上述条件。因此,必须采用使光适度透过的材料和结构,现已提出了由记录层和其上下的第1和第2电介质层构成而没有反射层的3层结构(特开平3113844号公报、特开平5-298748号公报)、及具有采用低反射率材料的反射层或膜厚足够小的反射层的4层结构(特开平4-102243号公报、特开平5-298747号公报)。但是,如想要使光吸收率差ΔA和反射率差ΔR都加大,则必须透过相当多的入射光,因而将使光学设计上的自由度变小。
因此,不是ΔR>0而是考虑使ΔR<0、即在反射率增大型的领域内加大反射率差ΔR的绝对值。如采用这种结构,则可以获得足够的C/N比,而且能很容易地加大光吸收率差ΔA,从而使光学设计上的自由度变大。实际上,提出了一种通过在记录层的靠基片一侧上设置由金属等构成的光吸收层而在反射率增大型的领域内加大ΔR的绝对值的方法(特开平7-78354号公报、特开平7-105574号公报)。
另外,与重写型不同、虽不能对信息进行擦除·修改但作为可用于保存信息的低成本记录媒体等的一次写入型记录媒体,大多是反射率增大型记录媒体。即,通过在成膜后的原状态的非结晶记录层上照射激光而结晶化来形成记录凹坑,是一次写入型记录媒体的主要记录方式之一。通常,在没有记录层以外的层的情况下,由于结晶部分比非结晶部分的反射率高,所以其构成反射率增大型记录媒体。这种记录媒体,只能记录一次,为单层且无需初始化,因而能降低成本。此外,由于采用了不可逆的变化,所以在信息的保存上是优异的。
如上所述,反射率增大型的记录媒体,在记录前后都必须使反射率加大,因而在减小串扰这一点上是不利的,但能够应用于通过使非结晶的吸收率大于结晶的吸收率而减小重写时记录凹坑形状的偏斜的重写型记录媒体、或无需初始化的一次写入型记录媒体等,所以期望着其实用化。
发明内容
本发明是为满足上述期望而开发的,其目的是提供一种采用纹间平台和沟纹记录方式的串扰小的高密度反射率增大型光学信息记录媒体及其记录·再生方法。
为达到上述目的,本发明的光学信息记录媒体,备有:具有光束导向用沟槽的基片、及设在上述基片上的其反射率因上述光束照射而变化的记录层,该光学记录媒体的特征在于:当上述光束的波长为λ、上述基片的折射率为n时,上述光束导向用沟槽的深度D在λ/8n以上3λ/8n以下的范围内,记录后的反射率大于记录前的反射率,且记录后的反射光相位Φ1与记录前的反射光相位Φ0之差ΔΦ=Φ1-Φ0,在(-0.1+2m)π以上(0.1+2m)π以下(其中,m为整数)的范围内。
如采用这种光学信息记录媒体,则可将串扰值衰减27dB以上,因而能充分地抑制因邻接轨道的记录凹坑的影响而造成的再生信号的质量降低。因此,可以实现采用纹间平台和沟纹记录方式的串扰小的高密度反射率增大型光学信息记录媒体。
另外,在本发明的光学信息记录媒体中,上述光束导向用沟槽的深度D最好是在λ/7n以上λ/5n以下、或3λ/10n以上5λ/14n以下的范围内。而ΔΦ=Φ1-Φ0最好是在(-0.05+2m)π以上(0.05+2m)π以下(其中,m为整数)的范围内。如采用这些最佳例,则可将串扰值衰减30dB以上。
另外,在上述光学信息记录媒体中,记录层最好采用在非结晶和结晶之间产生状态变化的相变材料构成。如采用这种最佳例,则可以借助于光束的照射使记录层的反射率变化,从而形成记录凹坑。
另外,在这种情况下,最好使记录层的记录前状态为结晶、而记录后的状态为非结晶,从而使反射率变化为可逆过程。如采用这种最佳例,则可以实现重写型且为反射率增大型的光学信息记录媒体。
另外,在这种情况下,还可以使记录层的记录前状态为非结晶、而记录后的状态为结晶,从而使反射率变化为不可逆过程。如采用这种最佳例,则可以实现无需初始化工序的一次写入型光学信息记录媒体。
另外,在这种情况下,形成记录层的材料最好是从由金属元素、准金属元素和半导体元素构成的族中选择的一种元素的氧化物,上述氧化物最好是其氧化值小于化学计量学的氧化值的不定比氧化物。
另外,在这种情况下,在相变化材料中最好包括作为准金属元素的Te。这时,最好是在形成记录层的材料内添加Pd。如采用这种最佳例,则可以促进结晶化,并能在几十μsec(光盘旋转一周)以内完成结晶化,所以能够获得实用的记录媒体。
另外,在上述光学信息记录媒体中,记录层的膜厚最好是在5nm以上70nm以下。
另外,本发明的光学信息记录媒体的记录再生方法,其光学信息记录媒体备有:具有光束导向用沟槽的基片及设在上述基片上的其反射率因上述光束照射而变化的记录层,该记录再生方法的特征在于:记录后的反射率大于记录前的反射率,并当上述光束的波长为λ、上述基片的折射率为n时、上述光束导向用沟槽的深度D,在λ/8n以上3λ/8n以下的范围内、且记录后的反射光相位Φ1与记录前的反射光相位Φ0之差ΔΦ=Φ1-Φ0满足(-0.1+2m)π以上(0.1+2m)π以下(其中,m为整数)的光束进行记录再生。
如采用这种光学记录媒体的记录再生方法,则可将串扰值衰减27dB以上,因而能充分地抑制因邻接轨道的记录凹坑的影响而造成的再生信号的质量降低。因此,如采用这些方法可以对采用纹间平台和沟纹记录方式的串扰小的高密度反射率增大型光学信息记录媒体进行良好的记录再生。
另外,在本发明的光学信息记录媒体的记录再生方法中,上述光束导向用沟槽的深度D最好是在λ/7n以上λ/5n以下、或3λ/10n以上5λ/14n以下的范围内。而ΔΦ=Φ1-Φ0最好是在(-0.05+2m)π以上(0.05+2m)π以下(其中,m为整数)的范围内。如采用这些最佳的例,则可将串扰值衰减30dB以上。
附图说明
图1是表示本发明的光学信息记录媒体的局部放大斜视图。
图2是表示用于进行本发明的光学信息记录媒体的记录再生的装置的概略图。
图3是表示本发明实施形态的各光盘的串扰对相位差的依赖关系的图。
具体实施方式
以下,用实施形态更具体地说明本发明。
图1是表示本发明的光学信息记录媒体的局部切取的斜视图。如图1所示,透明基片1,备有深度为D的沟纹3、邻接的沟纹3、3间的纹间平台4。在透明基片1上,层叠着记录层2。在这种情况下,记录凹坑5在沟纹3和纹间平台4两者上形成(纹间平台和沟纹记录)。
作为透明基片1的材料,可采用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、玻璃等。另外,透明基片1的厚度没有特别的限定,但最好是大约为0.3mm~1.5mm。
记录层2,例如可采用真空蒸镀法、溅射法、离子镀敷法、CVD(化学汽相淀积)法、MBE(分子束外延)法等通常的气相薄膜淀积法形成。
作为记录层2的材料,最好是采用在非结晶和结晶之间产生状态变化的相变材料构成。如采用相变材料作为记录层2的材料,则可以借助于光束的照射使记录层2的反射率变化,从而形成记录凹坑5。此外,在这种情况下,最好使记录层2的记录前状态为结晶、而记录后的状态为非结晶,从而使反射率变化为可逆过程。如采用这种结构,则可以实现重写型且为反射率增大型的光学信息记录媒体。另外,在这种情况下,还可以使记录层的记录前状态为非结晶、而记录后的状态为结晶,从而使反射率变化为不可逆过程。如采用这种结构,则可以实现无需初始化工序的一次写入型光学信息记录媒体。此外,在这种情况下,形成记录层2的材料最好是从由金属元素、准金属元素和半导体元素构成的族中选择的一种元素的氧化物,上述氧化物的氧化值最好小于化学计量学的氧化值(这样的氧化物,以下称作「低氧化物」)。这时,最好是采用In、Mo等金属元素、Te、Sb等准金属元素、Ge、Si等半导体元素。
虽然没有特别的限定,但作为记录层材料,除后文所述具体例以外,可以采用例如以Te或Se为基本元素的硫族化合物,具体地说,是以Ge-Sb-Te、Ge-Te、Pd-Ge-Sb-Te、In-Sb-Te、Sb-Te、Ag-In-Sb-Te、Ge-Sb-Bi-Te、Ge-Sb-Se-Te、Ge-Sn-Te、Ge-Sn-Te-Au、Ge-Sb-Te-Cr、In-Se、In-Se-Co为主要成分的合金系、或在其中添加了氧、氮、碳等的合金系。
例如,Te作为金属类其熔点较低,热传导系数也低,适合于通过激光器加热而形成小的记录凹坑,伴随着记录凹坑的形成,在红色波长范围内的光学常数的变化也大,但Te单体的抗氧化性不良。在这种情况下,通过形成将Te分散在TeO2基体内的形式的低氧化物TeOx(0<x<2),可以使抗氧化性提高。
另外,TeOx(0<x<2),为了使记录凹坑足够大(即,进行完全的结晶),在长的情况下,需要几分钟的时间,因而,不适宜用作实用的记录媒体。但是,如添加Pd等第3元素,则可以促进结晶化,并能在几十μsec(光盘旋转一周)以内完成结晶化,所以能够获得实用的记录媒体。
记录层2的膜厚,没有特别的限定,但最好是在5nm以上70nm以下。
另外,本发明的光学信息记录媒体,可以用紫外线硬化性树脂覆盖而制成单片光盘,也可以用紫外线硬化性树脂或热熔性粘结剂粘合单片光盘而制成双面光盘。
在本发明的光学信息记录媒体中,为了调整反射率、吸收率及反射光的相位并抑制因记录薄膜的热损伤而引起的噪声的增大,还可以根据需要在记录层2的靠透明基片1一侧和与透明基片1相反一侧中的任何一侧、或在该两侧设置例如ZnS-SiO2混合材料等的电介质保护层。
在本发明的光学信息记录媒体中,为了调整反射率、吸收率及反射光的相位并减小记录薄膜的热负荷等,还可以根据需要在记录层2的靠透明基片1一侧和与透明基片1相反一侧中的任何一侧、或在该两侧设置例如由Au、Al等金属、准金属、半导体、或以这些元素为基础的合金材料构成的反射层或吸收层。
图2是表示用于进行本发明的光学信息记录媒体的记录再生的装置的概略图。如图2所示,从半导体激光二极管6发射的激光束7,由准直透镜8聚光而变成平行光线。上述平行光线,通过光束分离器9、1/4波阻片10、物镜11,会聚在光盘12上。这时,上述平行光线的聚焦,通过由音圈13使物镜11沿上下方向移动进行。光盘12固定在转台14上,转台14则由电机15带动旋转。于是,可以一面使转台14旋转,一面将激光束7照射在光盘12上,从而对光盘12进行信息信号的记录再生。
当进行信息信号的记录时,在以下的功率级之间调制激光束7的强度,即,在即使是一面对光进行调制一面照射的情况下也足以使照射部发生相变的功率级P1、及不对光进行调制地照射而照射部也不发生相变的功率级P2和P3(这里,P1>P2≥P3)之间进行调制。
记录凹坑使用与要记录的记录凹坑长度对应的脉冲宽度及功率级P1的脉冲进行记录,但该脉冲可以采用单一的矩形脉冲,也可以采用在功率级P1与功率级P2或P3之间进行调制的由多个脉冲组成的记录脉冲串。在不形成记录凹坑的间隔部分,恒定地保持在功率级P2上。
当对该信息信号进行再生时,与记录时同样的方式将上述再生功率P3的连续光照射在光盘12上,并使其反射光入射到检测器16,从而将该反射光量的变化作为再生信号检出。
(第1实施形态)
作为透明基片1,采用了由聚碳酸酯树脂(在波长λ=680nm下,折射率n=1.6)构成、厚度为0.6mm、沟纹3及纹间平台4的宽度均为0.74μm的基片。沟纹3的深度D约为72nm,大致相当于λ/6n。在该透明基片1上,采用溅射法依次层叠吸收层Au、下侧电介质层ZnS-SiO2(分子数比ZnS∶SiO2=80∶20)、记录层Ge-Sb-Te(原子数比Ge∶Sb∶Te=22∶25∶53)、上侧电介质层ZnS-SiO2(分子数比ZnS∶SiO2=80∶20)、反射层Al-Cr(原子数比Al∶Cr=97∶3)。在用紫外线硬化性树脂覆盖后,以激光退火,从而制成整个表面初步结晶化的单片光盘No.1~10。这些光盘,都是反射率增大型记录媒体,为了检查串扰对记录前后的相位差的依赖关系,改变其膜厚结构。
在下述(表1)中,列出各光盘的各层膜厚、记录前(结晶)的反射率R0、记录后(非结晶)的反射率R1、记录后的反射光相位Φ1与记录前的反射光相位Φ0之差ΔΦ=Φ1-Φ0的值。反射率及相位,是在波长λ=680nm下通过光学计算求得的。在光学计算时采用的复数折射率,吸收层为0.3-i4.0、电介质层为2.1-i0.0、记录层为4.6-i3.5(结晶)和4.3-i1.7(非结晶)、反射层为1.9-i6.2。
采用波长λ=680nm、数值孔径NA=0.6的光学系统,在线速度为6m/sec(半径位置约32mm、转速1800rpm)的条件下,对这些光盘进行凹坑坑缘记录后,测定了串扰。首先,在2个邻接的沟纹3、3上记录9.7MHz的信号,对其中任何一个轨道进行再生,并用光谱分析仪测定9.7MHz的信号振幅A0。然后,在这2个邻接的沟纹3、3之间的平台4上记录2.6MHz的信号,对该轨道进行再生,并用光谱分析仪测定9.7MHz的信号振幅A1。这里,以测得的信号振幅差A1-A0的绝对值衡量从沟纹3到纹间平台4的串扰。将纹间平台4和沟纹3颠倒过来进行与上述相同的测定,可以按同样方式测定从纹间平台4到沟纹3的串扰。
在下述(表1)中,列出各光盘的串扰衰减值(从沟纹3到纹间平台4的串扰和从纹间平台4到沟纹3的串扰中串扰严重的值)。一般说来,只要串扰的衰减值在30dB以上,就能充分地减小因邻接轨道的记录凹坑的影响而造成的再生信号的质量降低。
另外,记录信号时的记录功率P1,在记录了9.7MHz信号的情况下,为其C/N比超过45dB的功率的下限值的1.5倍,擦除功率P2,为擦除比即记录了9.7MHz信号之后重写2.6MHz信号时的9.7MHz信号的衰减比超过25dB的功率范围的中央值,再生功率P3为1mW。
[表1]
No. | Au | 各层的膜厚(nm) 反射率(%) | 串扰(dB) | |||||
ZnS- Ge-SbSiO2 -Te | ZnS-SiO2 | Al-Cr | 记录前 | 记录后 | 相位差(π) | |||
1 | - | 60 15 | 90 | 150 | 19 | 35 | -0.14 | 26 |
2 | - | 60 15 | 100 | 150 | 25 | 42 | -0.10 | 33 |
3 | - | 60 15 | 110 | 150 | 34 | 51 | -0.06 | 42 |
4 | - | 80 15 | 110 | 150 | 28 | 45 | -0.08 | 37 |
5 | - | 60 12 | 110 | 150 | 32 | 51 | -0.05 | 46 |
6 | - | 70 12 | 100 | 150 | 19 | 38 | -0.10 | 36 |
7 | - | 80 12 | 90 | 150 | 10 | 27 | -0.17 | 29 |
8 | 10 | 100 12 | 50 | 150 | 11 | 32 | -0.05 | 44 |
9 | 10 | 110 12 | 80 | 150 | 10 | 29 | +0.10 | 41 |
10 | 10 | 120 12 | 30 | 150 | 10 | 26 | +0.16 | 28 |
如以上(表1)所示,在相位差为-0.1π以上+0.1π以下的光盘中,串扰的衰减值为30dB以上,其他光盘的串扰衰减值在30dB以下,可以看出,相位差的绝对值越小,串扰也越受到抑制。
其次,用只改变沟纹3的深度D的11种基片制作No.5和No.9结构的光盘,并按与上述同样的方式测定串扰。其结果示于图3。
如图3所示,在No.5结构的光盘(相位差-0.05π)中,当沟纹3的深度D在λ/8n以上3λ/8n以下的范围内时,串扰的值衰减30dB以上,在No.9结构的光盘(相位差+0.10π)中,当沟纹3的深度D在λ/7n以上λ/5n以下及3λ/10n以上5λ/14n以下的范围内时,串扰的值衰减30dB以上。而对于所有的光盘,串扰的值都衰减了27dB。
综上所述,当沟纹3的深度D在λ/8n以上3λ/8n以下的范围内、且相位差在(-0.1+2m)π以上(0.1+2m)π以下(其中,m为整数)的范围内时,串扰值衰减27dB以上。
特别是,当沟纹3的深度D在λ/8n以上3λ/8n以下的范围内、而相位差在(-0.05+2m)π以上(0.05+2m)π以下(其中,m为整数)的范围内时,串扰值衰减30dB以上,可以看出,能够充分地抑制因邻接轨道的记录凹坑的影响而造成的再生信号的质量降低。而当沟纹3的深度D在λ/7n以上λ/5n以下或3λ/10n以上5/14n以下的范围内、且相位差在(-0.1+2m)π以上(0.1+2m)π以下(其中,m为整数)的范围内时,串扰的衰减值达到30dB以上,可以看出,能够充分地抑制因邻接轨道的记录凹坑的影响而造成的再生信号的质量降低。
(第2实施形态)
作为透明基片1,采用由聚碳酸酯树脂(在波长λ=680nm下,折射率n=1.6)构成、厚度为0.6mm、沟纹3及纹间平台4的宽度均为0.74μm的基片。沟纹3的深度D约为72nm,大致相当于λ/6n。在该透明基片1上,采用溅射法形成由Te、O、Pd构成的记录层2的薄膜。该记录层2的成膜,在喷溅气体Ar及O2的气氛中用Te-Pd的混合材料靶(原子数比Te∶Pd=90∶10)进行。在这种情况下,记录层最好在20nm以上70nm以下。然后,制作出用紫外线硬化性树脂覆盖的单片光盘No.1~6。这些光盘,在成膜时只改变溅射时间而不改变溅射条件,所以都具有相同的组成,而只是膜厚不同。以奥格电子分光法(AES)对其组成进行元素定量分析后的结果,为原子数比Te∶O∶Pd=42∶46∶12。
在下述(表2)中,列出各光盘的各层膜厚、记录前(非结晶)的反射率R0、记录后(结晶)的反射率R1、记录后的反射光相位Φ1与记录前的反射光相位Φ0之差ΔΦ=Φ1-Φ0的值。反射率及相位,是在波长λ=680nm下通过光学计算求得的。在光学计算时采用的记录层的复数折射率为3.3-i1.1(结晶)、2.6-i0.6(非结晶)。
采用波长λ=680nm、数值孔径NA=0.6的光学系统,在线速度为6m/sec(半径位置约32mm、转速1800rpm)的条件下,对这些光盘进行凹坑坑缘记录后,测定了串扰。首先,在2个邻接的沟纹3、3上记录9.7MHz的信号,对其中任何一个轨道进行再生,并用光谱分析仪测定9.7MHz的信号振幅A0。然后,在这2个邻接的沟纹3、3之间的平台4上记录2.6MHz的信号,对该轨道进行再生,并用光谱分析仪测定9.7MHz的信号振幅A1。这里,将测得的振幅差A1-A0的绝对值作为从沟纹3到纹间平台4的串扰衰减值。将纹间平台4和沟纹3颠倒过来进行与上述相同的测定,可以按同样方式测定从纹间平台4到沟纹3的串扰。在下述(表2)中,列出各光盘的串扰衰减值(从沟纹3到纹间平台4的串扰和从纹间平台4到沟纹3的串扰中串扰严重的值)。
另外,记录信号时的记录功率P1,在记录了9.7MHz信号的情况下,为其C/N比超过45dB的功率的下限值的1.5倍,中间功率P2为3mW,再生功率P3为1mW。
[表2]
No. | Te-O-Pd的膜厚(nm) | 反射率(%) 相位差 | 串扰(dB) | ||
记录前 | 记录后 | (π) | |||
1 | 20 | 8 | 18 | -0.06 | 38 |
2 | 30 | l2 | 26 | -0.05 | 37 |
3 | 40 | 15 | 32 | -0.04 | 40 |
4 | 50 | 18 | 34 | -0.03 | 40 |
5 | 60 | 20 | 34 | -0.01 | 43 |
6 | 70 | 18 | 30 | +0.01 | 43 |
如以上(表2)所示,在其中的任何一种光盘中,当相位差为-0.1π以上+0.1π以下范围内时,串扰的衰减值都达到30dB以上。因此,可以看出,能够充分地抑制因邻接轨道的记录凹坑的影响而造成的再生信号的质量降低。
如上所述,按照本发明,可以提供采用纹间平台和沟纹记录方式的串扰小的高密度反射率增大型光学信息记录媒体及其记录·再生方法。
Claims (10)
1.一种光学信息记录媒体,它备有:具有光束导向用沟槽的基片及设在上述基片上的其反射率因上述光束照射而变化的记录层,该光学记录媒体的特征在于:当上述光束的波长为λ、上述基片的折射率为n时,上述光束导向用沟槽的深度D在λ/8n以上3λ/8n以下的范围内,记录后的反射率大于记录前的反射率,且记录后的反射光的相位Φ1与记录前的反射光的相位Φ0之差ΔΦ=Φ1-Φ0,在(-0.1+2m)π以上(0.1+2m)π以下(其中,m为整数)的范围内。
2.根据权利要求1所述的光学信息记录媒体,其特征在于:ΔΦ=Φ1-Φ0,在(-0.05+2m)π以上(0.05+2m)π以下(其中,m为整数)的范围内。
3.根据权利要求1所述的光学信息记录媒体,其特征在于:沟槽深度D在λ/7n以上λ/5n以下、或3λ/10n以上5λ/14n以下的范围内。
4.根据权利要求1所述的光学信息记录媒体,其特征在于:记录层由在非结晶和结晶之间产生状态变化的相变材料构成。
5.根据权利要求4所述的光学信息记录媒体,其特征在于:记录层的记录前状态为结晶、而记录后的状态为非结晶,伴随相变化的反射率变化为可逆过程。
6.根据权利要求4所述的光学信息记录媒体,其特征在于:记录层的记录前状态为非结晶、而记录后的状态为结晶,伴随相变化的反射率变化为不可逆过程。
7.根据权利要求4所述的光学信息记录媒体,其特征在于:形成记录层的材料,是从由金属元素、准金属元素和半导体元素构成的族中选择的一种元素的氧化物,上述氧化物的氧化值小于根据化学计量学确定的氧化值。
8.根据权利要求4所述的光学信息记录媒体,其特征在于:相变化材料包括Te。
9.根据权利要求8所述的光学信息记录媒体,其特征在于:在形成记录层的材料内添加Pd。
10.根据权利要求1所述的光学信息记录媒体,其特征在于:记录层的膜厚在5nm以上70nm以下。
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