JP2000011380A

JP2000011380A - 光記録方法、フォーマット方法、光記録媒体及び光記録装置

Info

Publication number: JP2000011380A
Application number: JP10181768A
Authority: JP
Inventors: Michikazu Horie; 通和堀江
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-06-29
Also published as: JP3819595B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オーバーライト可能な相変化型光記録媒体に
対する記録処理、特にフォーマットを高速で行って、処
理に要する時間を削減できる光記録方法、フォーマット
方法、光記録媒体及び光記録装置を提供する。【解決手段】オーバーライト可能な相変化型光記録媒
体にデータを記録する光記録方法において、相変化型光
記録媒体の未記録部にデータを記録する際の初期記録線
速度を、データをオーバーライトする際のオーバーライ
ト線速度よりも速く設定する。これにより、非晶質化に
適した線速度で記録（フォーマット）することができ、
所要時間の短縮化を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体の記録
方法、フォーマット方法、光記録媒体及び光記録装置に
関し、特に、オーバーライト可能な相変化型光記録媒体
及び該記録媒体に対する記録処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報量の増大に伴い、高密度且つ
高速で大量のデータを記録／再生可能な記録媒体が要望
されており、光記録媒体（光ディスク）は、上記要望に
応え得る媒体として期待されている。光ディスクの形式
には、一度だけの記録が可能な追記型と、記録／消去が
何度でも可能な書換え型とがある。

【０００３】書換え型の光ディスクとしては、光磁気効
果を利用した光磁気媒体や、可逆的な結晶状態の変化に
伴う反射率の変化を利用した相変化型光記録媒体が挙げ
られる。相変化型光記録媒体は、外部磁界が不要で、レ
ーザー光のパワーを変調するだけで記録／消去が可能で
あるため、記録／再生装置の小型化に繋がるという利点
を有する。また、現在主流の８００ｎｍ程度の波長での
記録／消去が可能で、特に、記録層等の材料を変更する
ことなく短波長光源による高密度化を可能にするという
利点もある。このような相変化型光記録媒体における記
録層の材料としては、カルコゲン系合金薄膜が多く用い
られ、この合金膜には、例えばＧｅＳｂＴｅ系、ＩｎＳ
ｂＴｅ系、ＧｅＳｎＴｅ系、及びＡｇＩｎＳｂＴｅ系の
合金を用いることができる。

【０００４】現在、実用化されている相変化型記録媒体
では、結晶状態を未記録／消去状態として、非晶質のマ
ークを形成する。非晶質のマークは、記録層を融点より
も高い温度まで加熱した後に、急冷することによって形
成される。消去（結晶化）は、記録層の結晶化温度より
は高く、融点直上もしくは融点よりは低い温度まで記録
層を加熱することによって行われる。いわゆる１ビーム
オーバーライト可能な相変化型光記録媒体では、上記消
去及び再記録過程を１つの集束光ビームの強度変調のみ
で行うことが可能である。１ビームオーバーライト可能
な相変化型光記録媒体は、記録媒体の層構成及びドライ
ブの回路構成を簡素化できるため、安価で高密度な大容
量記録システムとして注目されている。

【０００５】近年、書換え可能なコンパクトディスク
（ＣＤ）として、ＣＤリライタブルやＣＤ−ＲＷ(Read
Write)が提唱されている。ＣＤ−ＲＷによると、約７０
％以上という高反射率までを含めた互換性は困難である
ものの、反射率１５〜２５％程度の範囲内では、記録信
号及び溝信号の点でコンパクトディスクとの互換性が確
保できる。従って、反射率の低いことをカバーするため
の増幅系を再生系に付加すれば、少なくとも現行のＣＤ
ドライブ技術の範疇で互換性が確保できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、書換え可能
なＣＤ−ＲＷにおいては、従来の追記型のＣＤ、例え
ば、ＣＤレコーダブルやＣＤ−Ｒには無い情報の記録／
再生方法が実現可能である。すなわち、固定長パケット
データの記録及びデータへのランダムアクセスであり、
これらはハードディスクや光磁気ディスクで行われてい
る。ランダムアクセスを可能とするためには、アクセス
しようとする領域全体に予めアドレス情報が記録されて
いなければならない。アドレス情報によってアクセス可
能な最小の領域単位（最小アクセス単位）をブロックと
呼ぶ。通常、１ブロックには２ⁿビットのデータが含ま
れ、所定数のブロックをひとまとまりとしてセクタと呼
び、セクタを単位として固定長パケットデータが記録さ
れる。

【０００７】ブロックは、データ（ユーザーデータ）と
サブコードとから成る。サブコードは、ブロックに関す
る情報であって、アドレス情報及びセクタ管理情報など
を含んでおり、セクタ管理情報には、データ属性情報及
びブロック属性情報などがある。通常、ＣＤ−ＲＷで
は、１／７５秒を最小アクセス単位（ブロック）とする
絶対時間情報が、アドレス情報に相当する。

【０００８】データ属性情報とは、記録すべきユーザー
データが、音楽データであるかプログラムデータである
かなどのデータ属性を表す。

【０００９】ブロック属性情報とは、複数ブロックでセ
クタ構造を形成する場合の各ブロックの属性、即ちデー
タを記録すべきブロックとリンキングブロックとの区別
を言う。例えばＣＤ−ＲＷでは、１ブロックには２キロ
バイト（２０１４バイト）のデータが含まれる。米国の
業界団体であるＯＳＴＡ（optical storage technology
association）が制定した論理フォーマットＵＤＦ（Un
iversal Disk Format）のｖｅｒ１．５において、ＣＤ
−ＲＷでは、３２ブロック（６４キロバイト）をひとま
とまりとして１セクタとすることが定められている。従
って、３２ブロックを１セクタとしたセクタ構造をと
る。

【００１０】図５は、パケットライトのためのＣＤ−Ｒ
Ｗにおけるデータ構造を模式的に示す図である。ＣＤ−
ＲＷのフォーマットでは、データが記録されるべき３２
のユーザーデータブロックから成るセクタＢと、セクタ
Ｂの前後のセクタＡ、Ｃとが夫々配置され、一部ブロッ
クがパケットの繋ぎ用ブロック（リンキングブロック）
１１として配置される。更に、ユーザーデータ（Ｂ）の
前後のセクタＡ、Ｃには、エラー訂正等の付加的情報を
記録するためのラン−イン(Run-in)ブロック１２やラン
−アウト(Run-out)ブロック１３が夫々添付されてい
る。このように、ＣＤ−ＲＷのフォーマットは、リンキ
ングブロック１１、ラン−インブロック１２、ユーザー
データブロック（Ｂ）、及びラン−アウトブロック１３
から構成される。

【００１１】ユーザーデータとサブコードとは、一体と
して分離不可能に記録されているため、ＣＤ−ＲＷの使
用前にフォーマットを行う場合、ダミーデータを含めて
ディスク全面に記録を行う必要があった。すなわち、サ
ブコードをデータに埋め込んだ上、全体にＥＦＭ変調を
かけて記録するため、記録後のデータ全体にサブコード
の影響が及んでいる。従って、サブコードを記録するた
めにはダミーデータも含めて記録しなければならない。
また、再生時にも、ある程度の長さに亘ってデータを読
みとらないと、各ブロックのサブコードを解読すること
ができない。ＣＤ−ＲＯＭフォーマットの一部では、セ
クタ管理情報やアドレス情報は、サブコードとしてでは
なく、ユーザーデータの一部をシステムが使用する形で
記録する場合もある。しかし、これらもサブコード記録
の場合と同様に、データ全体を記録せずに特定情報のみ
を記録することは困難である。

【００１２】従って、ＣＤ−ＲＷをフォーマットする際
には、各ディスクについて、アドレス情報やセクタ管理
情報をダミーデータを含めてディスク全面に記録する必
要があり、１枚のディスクに対して４０分程度の時間を
要していた。このような全面記録によるフォーマットを
「物理フォーマット」と呼ぶ。

【００１３】ＣＤ−ＲＷをＩＳＯ／ＩＥＣ１３３４０及
び上記ＵＤＦｖｅｒ１．５規格に準拠したランダム且つ
パケット・オーバーライト可能な媒体とするためには、
上記物理フォーマットに加えて、ディスク全体の属性で
あるボリューム(Volume)管理情報や、フォーマットされ
た記録可能な最終アドレスを示すポインタの記載、更に
は、このディスクの最初のエントリーであるルートディ
レクトリのアドレスや属性の情報が記録されて、フォー
マットは完了する。なお、上記Volume管理情報には、全
体容量や対応するオペレーティングシステム等が記載さ
れる。

【００１４】上述のように、ＣＤ系フォーマットに準拠
した相変化媒体のフォーマットは、製造時に行うにして
もユーザーが購入後に行うにしても多大な時間のロスを
招くため、この時間を削減することが大きな課題であっ
た。

【００１５】以上、具体的な用語が定義されて説明が容
易なＣＤ−ＲＷを例にとって本発明の趣旨を説明した
が、本発明は、ＤＶＤ−ＲＡＭ(Digital Versatile Dis
c-Random Access Memory)、ＤＶＤ−ＲＷ、相変化媒体
などのオーバーライト可能な相変化型光記録媒体の全て
に適用可能であり、ＣＤ−ＲＷに限定されるものではな
い。

【００１６】本発明は、上記に鑑み、オーバーライト可
能な相変化型光記録媒体に対する記録処理、特にフォー
マットを高速で行って、処理に要する時間を削減できる
光記録方法、フォーマット方法、光記録媒体及び光記録
装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光記録方法は、オーバーライト可能な相変
化型光記録媒体にデータを記録する光記録方法におい
て、前記相変化型光記録媒体の未記録部にデータを記録
する際の初期記録線速度が、データをオーバーライトす
る際のオーバーライト線速度よりも速いことを特徴とす
る。

【００１８】本発明における「線速度」とは、相変化型
光記録媒体の記録部と記録光ビームの相対速度を意味す
る。

【００１９】本発明の光記録方法では、全面消去済み、
或いは、初期化済みで結晶状態の相変化型光記録媒体で
あれば、結晶化が必要な消去（オーバーライト）をする
必要はなく記録（非晶質化）のみで良い点に着目し、非
晶質化に適した線速度で記録（フォーマット）を行うこ
とによって記録時間の短縮化を達成する。このため、相
変化型光記録媒体に対する記録処理、特にフォーマット
を高速で行って、処理に要する時間を大幅に削減でき
る。また、通常データの記録に要する時間も短縮するこ
とができる。

【００２０】ここで、前記初期記録線速度は、データの
記録が可能で消去が不可能な速度であることが好まし
い。これにより、非晶質化に適した線速度で記録又はフ
ォーマットを行い、記録時間の短縮化を達成することが
できる。

【００２１】また、前記オーバーライト線速度が約１．
２m/s〜５．６m/sであり、前記初期記録線速度が約７．
２m/s以上であることが好ましい。この場合、最適な線
速度が得られる。

【００２２】前記光記録方法によって記録された相変化
型光記録媒体は、相変化型光記録媒体に対する記録処
理、特にフォーマットが高速で行われるので、従来の記
録媒体に比して製造コストが低減されて安価になる。

【００２３】本発明の光記録媒体のフォーマット方法
は、オーバーライト可能な相変化型光記録媒体における
任意のアドレスを有するブロックに、データの記録、消
去又は再生に必要なアドレス情報及びセクタ管理情報の
少なくとも一方を所定の線速度で記録するためのトラッ
クを形成するフォーマット方法であって、前記所定の線
速度が、前記相変化型光記録媒体にデータをオーバーラ
イトする際のオーバーライト線速度よりも速いことを特
徴とする。

【００２４】本発明のフォーマット方法では、相変化型
光記録媒体のフォーマットを高速で行うことができ、フ
ォーマット作業に要する時間を大幅に削減することがで
きる。

【００２５】ここで、前記オーバーライト線速度が約
１．２m/s〜５．６m/sであり、前記所定の線速度が約
７．２m/s以上であることが好ましい。これにより、最
適な線速度に設定することができる。

【００２６】また、前記相変化型光記録媒体が書換え可
能なコンパクトディスクから成り、前記アドレス情報が
ＥＦＭ変調された約１／７５秒ごとの絶対時間情報から
成り、前記セクタ管理情報が約１／７５秒ごとに区切ら
れたブロックの属性を示す情報から成ることが好まし
い。これにより、アドレス情報、セクタ管理情報を所定
の線速度で最適な状態で記録できる。

【００２７】前記フォーマット方法によって記録された
相変化型光記録媒体は、相変化型光記録媒体に対するフ
ォーマットが高速で行われるので、従来の記録媒体に比
して製造コストが低減されて安価になる。

【００２８】本発明の光記録装置は、オーバーライト可
能な相変化型光記録媒体にデータを記録する光記録装置
であって、前記相変化型光記録媒体に対するオーバーラ
イトが可能な線速度で行う通常記録モードと、前記相変
化型光記録媒体に対するオーバーライトが不可能な線速
度で行う高速記録モードとを備えることを特徴とする。

【００２９】本発明の光記録装置では、光記録媒体に通
常のオーバーライト記録を行う場合には、切替え手段に
よって通常記録モードに切り替え、また、高速記録又は
高速フォーマットを行う場合には、切替え手段によって
高速記録モードに切り替える。これにより、相変化型光
記録媒体のフォーマットを高速で行うことができ、フォ
ーマット作業に要する時間を大幅に削減できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施形態例における記
録時のマーク横断方向の温度分布の説明図であり、
（ａ）は低線速時の溝横断方向温度分布、（ｂ）は高線
速時の溝横断方向温度分布を夫々示す。

【００３１】オーバーライト可能な相変化媒体では、非
晶質マークの形成のためには、記録層を融点以上に加熱
したのち急冷させる必要がある。冷却速度が遅い場合
に、再結晶化が起こりやすくなる。一般的には、初期記
録線速度が速いほど冷却速度も速くなり、初期記録線速
度が遅いほど冷却速度も遅くなる。

【００３２】非晶質マークの消去、即ち再結晶化のため
には、記録層をその結晶化温度（Ｔｇ）以上で融点（Ｔ
ｍ）近傍の温度に、数十から数百ナノ秒間保持する必要
がある。温度が低い場合には結晶化そのものが起こら
ず、温度が高すぎても溶融して再非晶質化してしまう恐
れがある。消去残りを少なくするためには、少なくとも
非晶質マークの幅を上記のような温度に一定時間保持す
る必要がある。なお、非晶質マークの幅は、通常約０．
１〜１μｍ程度のオーダーである。

【００３３】通常、オーバーライト時の線速度が速いほ
ど、ビーム走査方向、及び、ビーム走査方向と垂直な方
向であるマーク幅方向の各温度分布が夫々急峻になるた
め、マーク幅全体を上記温度範囲に一定時間保持するこ
とは困難である。

【００３４】図１（ａ）における温度分布変化曲線上の
点ａとｂとを繋ぐ直線、及び図１（ｂ）における点ｃと
ｄとを繋ぐ直線は、夫々、マーク横断方向においての結
晶化温度Ｔｇ以上に昇温され得る領域の幅を示してい
る。基本的に、双方の図における点ａとｂ、及び、点ｃ
とｄの間の幅の各内側で再結晶化が起きる。従って、ａ
−ｂ及びｃ−ｄ間の各幅が、線速度によらずに同じであ
れば、同じ再結晶化即ち消去性能を得ることができる。

【００３５】しかし、図１（ｂ）に示す高線速時のよう
に、マーク幅方向の温度分布の変化が急峻であると、同
じ消去幅ｃ−ｄを得ようとしたとき、ピークである中心
部の温度が融点を大幅に越えて非晶質化してしまうた
め、かえって消去不十分になる。或いは、同図における
急峻な温度分布においてマーク中央の温度を融点近傍に
制限すると、ｃ−ｄ間の幅が狭くなり、マーク周辺部に
消去残りが生じて、消去不足となってしまう。オーバー
ライト可能な線速度の上限は、消去が行われるか、即ち
十分な消去比がとれるか否かで決まる。つまり、マーク
端まで結晶化するほど、比較的平坦な温度分布が保たれ
るかで制限される。

【００３６】上述のＣＤ−Ｗにおいては、オーバーライ
ト時の線速度は、通常１〜４倍速（１．２m/s〜５．６m
/s）で使用され、６倍速（７．２m/s〜８．４m/s）以上
では消去比がとれずオーバーライトは困難である。しか
し、相変化型光記録媒体は、作製後には全面が初期化さ
れ結晶化されているため、実はフォーマットを行う際に
は消去を行う必要はない。従って、オーバーライト時の
線速度よりも高線速で記録を行っても問題はない。例え
ば、データの記録が可能であれば、消去が不可能な速度
でフォーマットを行ってトラックを形成しても全く問題
はないと考えられる。

【００３７】すなわち、本実施形態例では、相変化型光
記録媒体における任意のアドレスを有するブロックに、
データの記録、消去又は再生に必要なアドレス情報及び
セクタ管理情報の少なくとも一方を所定の線速度で記録
（フォーマット）し、この所定の線速度（初期記録線速
度）が、光記録媒体にデータをオーバーライトする際の
線速度（オーバーライト線速度）よりも速く設定され
る。また、オーバーライト（消去）時の線速度が約１．
２m/s〜５．６m/s程度であり、上記所定の線速度は、デ
ータの記録が可能且つ消去が不可能な速度、つまり約
７．２m/s以上であることが望ましい。

【００３８】具体的には、ＣＤ−ＲＷなどＣＤ系媒体の
記憶容量は最大７４分であるから、現在一般に使われて
いる２倍速で全面記録すると、約４０分を要する。しか
し、６倍速ならば約１３分、８倍速ならば約１０分と大
幅に短時間で全面記録することができる。これにより、
ＣＤ−ＲＷの製造時もしくはユーザーの購入後に、全面
フォーマットに要する時間を大幅に短縮することができ
る。そして、このように製造される光記録媒体は、従来
の媒体に比べて製造コストが低減されて、安価になる。

【００３９】また、相変化型光記録媒体が書換え可能な
コンパクトディスクから成り、アドレス情報がＥＦＭ変
調された約１／７５秒ごとの絶対時間情報から成り、セ
クタ管理情報が約１／７５秒ごとに区切られたブロック
の属性を示す情報から成ることが望ましい。

【００４０】本発明は、フォーマット方法のみにとどま
らず、オーバーライト可能な相変化型光記録媒体の未記
録部（結晶部）に対してデータを１回だけ記録する場合
にも同様に適用可能である。例えば、ＣＤ−ＲＷをＣＤ
−Ｒのような追記型媒体的な使い方をすることができる
が、このときフォーマットは行わず、未記録の媒体にサ
ブコードを含むデータを直接記録する。このような場
合、データ記録時に本発明を適用すれば高速記録が可能
となる。特に、大量のデータを記録する際には、記録時
間を大幅に短縮することができて好ましい。或いは、全
面消去後の結晶部に対しても同様に記録又はフォーマッ
トが可能である。

【００４１】また、本実施形態例の光記録媒体にデータ
を記録する光記録装置（図示せず）は、光記録媒体に対
するオーバーライトが可能な線速度で行う通常記録モー
ドと、光記録媒体に対するオーバーライトが不可能な線
速度で行う高速記録モードと、双方のモードを切り替え
る切替え手段（図示せず）とを有している。光記録媒体
に通常のオーバーライト（消去）を行う場合には、切替
え手段によって通常記録モードに切り替えられ、また、
高速記録（高速フォーマット）を行う場合には、切替え
手段によって高速記録モードに切り替えられる。具体的
には、フォーマットに続いて、所定のセクタにディスク
属性管理情報又はルートディレクトリ情報をオーバーラ
イトする。

【００４２】上記光記録装置は、通常のＣＤ−ＲＷライ
ターに高速記録モード、又は高速フォーマットモードを
加えることによって実現できる。市販のＣＤ−ＲＷライ
ターは、記録時には２倍速程度、再生時にはＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブと同様の６倍速以上、１６〜３２倍速の高速
で再生する回転機構を内蔵している場合が殆どである。
従って、本発明の高線速を得るために光記録媒体を高速
回転させる場合も特別な改造を必要としない。また、Ｃ
Ｄ−ＲライターもＣＤ−ＲＷライターと同様に使用でき
る。

【００４３】全面フォーマットは１度だけの全面追記と
みなせるから、回転同期さえとることができれば一気に
記録することができる。従って、上記ライターのディス
ク・アット・ワンスモード（「ＣＤファミリー」、中島
平太郎・井橋孝夫・小川博司共著、オーム社（１９９
６）、第４章）がそのまま利用でき、大幅なソフトウェ
アの変更も不要である。

【００４４】回転同期は、ディスクを載せたスピンドル
の自律的な制御で達成でき、或いは、ディスクに予め形
成された一定周波数の溝蛇行（ウォブル）に同期させる
ことによってより正確に達成できる（「ＣＤファミリ
ー」、中島平太郎・井橋孝夫・小川博司共著、オーム社
(１９９６)、第４章）。また、溝蛇行に限らず、溝幅や
溝深さを周期的に変調させてもよい。

【００４５】図２（ａ）、（ｂ）は夫々、ＣＤ−ＲＷの
低線速オーバーライト時の記録パルスストラテジーを示
す図である。本発明を相変化型光記録媒体に適用するに
は、マーク長記録時の記録パワーの変調に留意が必要で
ある。相変化型光記録媒体にオーバーライトを行うに
は、マーク間では非晶質マークを再結晶化し得る消去パ
ワーＰｅを照射し、図２（ａ）に示すｎＴ（ｎ＝３〜１
１の整数、Ｔは基準クロック周期）に相当するマークを
形成する際には、以下のように記録することも多く行わ
れる。

【００４６】すなわち、ｍ＝ｎ−１、α₁＝０．１〜
１．５、α_i＝０．１〜０．６（２≦ｉ≦ｍ）、β_i＝
０．４〜０．９（１≦ｉ≦ｍ）とするとき、ｎＴを、 α₁Ｔ、β₁Ｔ、α₂Ｔ、β₂Ｔ、・・・・、α_mＴ、β_mＴのように分割して、時間α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）に記録層
を溶融させるに足る記録パワーＰｗ（＞Ｐｅ）を照射
し、時間β_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）には０＜Ｐｂ≦０．５Ｐ
ｅなるバイアスパワーＰｂを照射する。ただし、β_mＴ
においては、０＜Ｐｂ≦Ｐｅもしくは０≦β_m＜０．５
となり得る。

【００４７】ＣＤ−ＲＷにおいては、通常、ｎＴマーク
の記録時に、記録パワーＰｗを持つビームをｎ−１個の
記録パルスに分割して照射し、図２（ｂ）に示すよう
に、１番目の記録パルスα１を１．０Ｔとし、後続の記
録パルスαｉ、βｉをすべて０．５Ｔとする。

【００４８】記録パルスを分割してバイアスパワーを照
射するオフパルス期間を設けても、記録層は十分に溶融
され、連続的なｎＴマークを形成できる。特に、ＣＤ−
ＲＷのように、ＣＤ線速度の１〜４倍速の低線速で記録
する場合には、冷却速度が遅くなるのを防ぎ、且つ非晶
質マークの安定な形成を促進するために、パルス分割及
びオフパルスが好ましい。なお、高線速でライトワンス
的に記録した非晶質マークも、消去可能な低線速で前述
のようなパルスストラテジーで記録を行えば、オーバー
ライトが可能である。

【００４９】本発明の高線速でのライトワンス記録又は
フォーマットの際には、必ずしも上記のようなパルス分
割を必要としない。高線速では記録層の冷却速度も速く
なるから、あえてオフパルス区間を設けて記録層の冷却
速度を高め非晶質マーク形成を促進する必然性は小さ
い。また、消去が不要であるから、記録マーク間で消去
パワーを照射する必要もない。記録パワー及び再生パワ
ーの２値で記録することも可能である。

【００５０】むしろ、高線速においてはクロック周波数
も高くなるため、パルス分割回路の高速化やレーザーの
高速変調をする必要がある。回路としては１６倍速で再
生できる回路であれば、８倍速記録でも０．５Ｔのクロ
ックは生成可能である。しかし、記録用レーザーダイオ
ードの高速変調は未だ高度な技術であるため、高周波数
での記録パルス分割を使用しない方法も用いられる。

【００５１】図３は、高線速記録時の記録パルスストラ
テジーの一例を示す図であり、（ａ）は信号波形、
（ｂ）は記録パワー波形、（ｃ）は別の記録パワー波形
を夫々示す。図３（ａ）に示すｎＴマークを形成するた
めには、ｎＴのパルス長からτＴのパルス長を減じた図
３（ｂ）に示すパルス長の方形波を印加することが望ま
しい。ここで、τは、再生時に正確にｎＴマークが読み
出されるように記録時のマーク長を補正するための補正
時間である。τＴは、ｎＴ信号の先頭の遅延時間として
も良いし、後端の短縮時間としてもよい。より正確なマ
ーク長制御のためには、補正時間τは、各マーク長ごと
の関数τ（ｎ）とすることが望ましい。

【００５２】また、ｎＴ−τＴの記録パルス波形の先頭
の一部を、図３（ｃ）に示すように、異なる記録パワー
として記録パワーを段階的に変化させることも、特に長
マークと短マークの長さのバランスを補正する上で好ま
しい。このような記録パルス制御系は、未だＣＤ−ＲＷ
には適用されていない。

【００５３】図３（ｂ）、（ｃ）におけるＰｗは記録パ
ワーであり、記録層を融点以上に昇温せしめ非晶質マー
クを形成するに足るパワーである。バイアスパワーＰｂ
は、およそ０＜Ｐｂ／Ｐｗ＜０．５となるように選択さ
れる。また、図３（ｂ）、（ｃ）において、マーク終端
のＰｂをたとえば０．５Ｔ〜１Ｔの区間、他の区間のＰ
ｂよりも低くすることによって、マーク終端の形状を整
えることも可能である。

【００５４】本発明は、オーバーライト可能な相変化型
光記録媒体のうち、プレピットによるアドレス情報やセ
クタ管理情報の形成が困難で、ドライブ又はライターで
のフォーマッティングが必須となる媒体のフォーマット
時間を大幅に短縮することを目的とする。本発明は、例
えばＣＤ−ＲＷのほか、書き換え可能なＤＶＤ（Digita
l Versatile Disc又はDigital Video Disc）と言った相
変化媒体に広く適用可能である。

【００５５】次に、本発明に用いられる相変化媒体の構
造について説明する。本発明の相変化媒体の基板は特に
限定されないが、例えばポリカーボネート、アクリル、
ポリオレフィンなどの透明樹脂、或いは、透明ガラスを
用いることができる。中でも、ポリカーボネート樹脂
は、ＣＤで最も広く用いられている実績もあり、安価で
もあるので最も好ましい。また、相変化型記録層は、そ
の上下を保護層で被覆されていることが望ましい。

【００５６】更に、基板／下部保護層／記録層／上部保
護層／反射層をこの順に有し、反射層の上面が、紫外線
硬化性もしくは熱硬化性の樹脂で被覆されて、保護コー
トが形成されていることが望ましい。

【００５７】相変化記録層としては、前述したカルコゲ
ン系記録層が一般に用いられるが、特に、結晶／非晶質
いずれの状態も安定、且つ、双方の各状態の間での高速
の相転移が可能である、Ｓｂ₇₀Ｔｅ₃₀共晶点近傍のＳｂ
Ｔｅ合金を主成分とするm/sｂＴｅ合金薄膜が好まし
い。Ｍは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、
Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖのうちの少なくとも１種であ
る。

【００５８】上記記録層は、１次的には、Ｓｂ₇₀Ｔｅ₃₀
共晶点組成を基本としてＳｂ／Ｔｅ比により線速依存性
が左右される。そのため、組成は、Ｍｗ_w（Ｓｂ_zＴｅ
_1-z）₁ _-wが好適に用いられる。ここで、０≦ｗ≦０．
２、０．６≦ｚ≦０．８、Ｍ＝Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇ
ｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐ
ｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖのうち
の少なくとも１種である。

【００５９】相変化型記録層の厚みは、一般的には１０
ｎｍ〜３０ｎｍ程度の範囲が好ましい。厚みが１０ｎｍ
より薄いと十分なコントラストが得難く、また、結晶化
速度が遅くなる傾向があり、短時間での記録消去が困難
となりやすい。一方、相変化型記録層の厚みが３０ｎｍ
より厚いと、やはり光学的なコントラストが得にくくな
り、クラックが生じやすくなるので好ましくない。ま
た、３０ｎｍより厚いと、熱容量が大きくなって、良好
な記録感度が損なわれる。

【００６０】記録時の高温による変形を防止するため、
基板表面には下部保護層を、記録層上には上部保護層を
夫々設けることが好ましい。保護層の材料としては、屈
折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等
に留意して決定される。一般的には、透明性が高く高融
点である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物やＣ
ａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物を用いることができる。こ
れらの酸化物、硫化物、窒化物、フッ化物は、必ずしも
化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のた
めに組成を制御し、或いは、混合して用いることも有効
である。

【００６１】繰返し記録特性を考慮すると、誘電体混合
物が適している。より具体的には、ＺｎＳ、或いは、希
土類硫化物と、酸化物、窒化物、炭化物等の耐熱化合物
との混合物が挙げられる。これらの保護層の膜密度は、
バルク状態の８０％以上であることが機械的強度の面か
ら望ましい。混合物誘電体薄膜を用いる場合には、バル
ク密度として次式（１）の理論密度を用いる。 ρ＝Σｍ_iρ_i ……（１）（ただし、ｍ_i：各成分ｉのモル濃度、ρ_i：単独のバル
ク密度）

【００６２】繰返しオーバーライト時の熱ダメージによ
る基板変形を抑制するためには、ある程度の下部保護層
膜厚が必要である。下部保護層膜厚が７０ｎｍ未満にな
ると、繰返しオーバーライト耐久性が急激に低下する。
特に、繰返し回数が数百回未満の初期のジッタの低下
は、下部保護層膜厚に著しく依存する。

【００６３】本発明者等の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）に
よる観察によって、この初期劣化は、基板表面が約２〜
３ｎｍ程度窪む変形によるものであることが確認され
た。基板変形を抑制するには、記録層の発熱を伝えない
ための熱絶縁効果が必要、且つ、機械的に変形を押さえ
込むような保護層膜厚が必要である。この種の媒体に必
要とされる最低１０００回の耐久性を達成するために
は、約７０ｎｍ以上、好ましくは、約８０ｎｍ以上の膜
厚が必要である。

【００６４】上部保護層は記録層と反射層の相互拡散を
防止する。また、上部保護層が１０ｎｍより薄いと、記
録層溶融時の変形等によって破壊されやすく好ましくな
く、また、放熱効果が大きすぎて記録に要するパワーが
不必要に大きくなる点でも好ましくない。

【００６５】記録層、保護層、反射層はスパッタリング
法などによって形成される。記録膜用ターゲット、保護
膜用ターゲット、必要な場合には、反射層材料用ターゲ
ットを同一真空チャンバー内に設置したインライン装置
で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防止する点
で望ましい。

【００６６】

【実施例】市販の２倍速記録用のＣＤ−ＲＷ媒体（三菱
化学(株)、ＲＷ６５０Ｕ１）に対して、６倍速ライトワ
ンスモード記録を行った。記録には、パルステック製Ｄ
ＤＵ１０００（７８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５）を使用し
た。まず、これらの媒体が６倍速では殆ど消去不可能で
あった。この媒体は従って２倍速でしか使用されていな
い。また、２倍速における全面記録には約４０分、フォ
ーマットのためのファイル管理情報などの付加情報記録
には更に１０分近くかかるので、計約５０分を必要とす
る。ここで、図２と同様の記録パルスストラテジーで、
６倍速で未使用ディスクに一回だけ、ＣＤの変調方式で
あるＥＦＭランダムパターンで記録を行った。再生は、
規格に準じて１倍速にて行った。

【００６７】図４は、６倍速における１回記録時の３Ｔ
ジッタのパワー依存性を示すグラフであり、図中に、信
号品質的に最も厳しい最短マークである、３Ｔマーク及
びマーク間のジッタのパワー依存性を示した。同図に示
すように、本実施例では、１４ｍＷ以上で３５ｎsec未
満のジッタ（規格上３５ｎsec未満でなければならな
い）が得られ、また、非対称性の殆どない良好なアイパ
ターンが得られた。

【００６８】ＥＦＭランダムパターンが良好に記録でき
れば、いかなる内容であろうと、フォーマットにおける
情報記録は可能である。例えば、全面記録及びファイル
管理情報記録は、２倍速記録時の約１／３の時間である
１５分程度で完了できる。

【００６９】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の光記録方法、フォーマット
方法、光記録媒体及び光記録装置は、上記実施形態例及
び実施例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態
例及び実施例から種々の修正及び変更を施した光記録方
法、フォーマット方法、光記録媒体及び光記録装置も、
本発明の範囲に含まれる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光記録方
法、フォーマット方法、光記録媒体及び光記録装置によ
ると、オーバーライト可能な相変化型光記録媒体に対す
る記録処理、特にフォーマットを高速で行って、処理に
要する時間を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例における記録時のマーク
横断方向の温度分布の説明図であり、（ａ）は低線速時
の溝横断方向温度分布、（ｂ）は高線速時の溝横断方向
温度分布を夫々示す。

【図２】本実施形態例におけるＣＤ−ＲＷの低線速オー
バーライト時の記録パルスストラテジーを示す図であ
る。

【図３】本実施形態例における高線速記録時の記録パル
スストラテジーの一例を示す図であり、（ａ）は信号波
形、（ｂ）記録パワー波形、（ｃ）は記録パワー波形を
夫々示す。

【図４】６倍速における１回記録時の３Ｔジッタのパワ
ー依存性を示すグラフである。

【図５】パケットライトのためのＣＤ−ＲＷにおけるデ
ータ構造を模式的に示す図である。

【符号の説明】

Ｔｇ：結晶化温度Ｔｍ：融点Ｐｂ：バイアスパワーＰｅ：消去パワーＰｗ：記録パワー α₁、α_i、β_i：記録パルス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オーバーライト可能な相変化型光記録媒
体にデータを記録する光記録方法において、前記相変化型光記録媒体の未記録部にデータを記録する
際の初期記録線速度が、データをオーバーライトする際
のオーバーライト線速度よりも速いことを特徴とする光
記録方法。
【請求項２】前記初期記録線速度は、データの記録が
可能で消去が不可能な速度であることを特徴とする請求
項１に記載の光記録方法。
【請求項３】前記オーバーライト線速度が約１．２m/
s〜５．６m/sであり、前記初期記録線速度が約７．２m/
s以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の
光記録方法。
【請求項４】請求項１乃至３の内の何れか１項に記載
の光記録方法によって記録されたことを特徴とする相変
化型光記録媒体。
【請求項５】オーバーライト可能な相変化型光記録媒
体における任意のアドレスを有するブロックに、データ
の記録、消去又は再生に必要なアドレス情報及びセクタ
管理情報の少なくとも一方を所定の線速度で記録するた
めのトラックを形成するフォーマット方法であって、前記所定の線速度が、前記相変化型光記録媒体にデータ
をオーバーライトする際のオーバーライト線速度よりも
速いことを特徴とするフォーマット方法。
【請求項６】前記オーバーライト線速度が約１．２m/
s〜５．６m/sであり、前記所定の線速度が約７．２m/s
以上であることを特徴とする請求項５に記載のフォーマ
ット方法。
【請求項７】前記相変化型光記録媒体が書換え可能な
コンパクトディスクから成り、前記アドレス情報がＥＦ
Ｍ変調された約１／７５秒ごとの絶対時間情報から成
り、前記セクタ管理情報が約１／７５秒ごとに区切られ
たブロックの属性を示す情報から成ることを特徴とする
請求項５又は６に記載のフォーマット方法。
【請求項８】請求項５乃至７の内の何れか１項に記載
のフォーマット方法によって記録されたことを特徴とす
る相変化型光記録媒体。
【請求項９】オーバーライト可能な相変化型光記録媒
体にデータを記録する光記録装置であって、前記相変化型光記録媒体に対するオーバーライトが可能
な線速度で行う通常記録モードと、前記相変化型光記録媒体に対するオーバーライトが不可
能な線速度で行う高速記録モードとを備えることを特徴
とする光記録装置。