JP2000048398A - 相変化光ディスク媒体 - Google Patents

相変化光ディスク媒体

Info

Publication number
JP2000048398A
JP2000048398A JP11233451A JP23345199A JP2000048398A JP 2000048398 A JP2000048398 A JP 2000048398A JP 11233451 A JP11233451 A JP 11233451A JP 23345199 A JP23345199 A JP 23345199A JP 2000048398 A JP2000048398 A JP 2000048398A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
phase change
layer
change film
recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11233451A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Nakamura
滋 中村
Tetsuya Nishida
哲也 西田
Makoto Miyamoto
真 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11233451A priority Critical patent/JP2000048398A/ja
Publication of JP2000048398A publication Critical patent/JP2000048398A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高密度化により減少する再生信号を増大し、
高密度情報再生が可能な相変化光ディスク媒体を実現す
る。 【解決手段】 図1において、相変化膜5を含む記録層
の光学的干渉効果により情報マーク内外の反射率比を高
めて再生信号を増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置等
により光学的に情報を記録し再生するための光ディスク
媒体に関し、特に情報を記録するための薄膜が結晶相と
アモルファス相とに相変化することによって情報を高密
度に記録し再生するための相変化光ディスク媒体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ技術の発達によって、従来
のテキストデータの他に音声データや動画データなども
パーソナルコンピュータで処理できるようになり、各種
の情報媒体に対応できる大容量の情報記憶装置が必要と
なってきた。このような要求に答える光ディスクとして
DVD(Digital Video Disk)がある。既に、再生専用
でユーザー容量が4.7GB/面のDVD−ROMは製
品化されている。また、書換え可能なDVD−RAMの
開発も進んでおり、 DVD−RAM用光ディスクの仕
様案として「DVD Specifications for Rewritable Disc
( DVD-RAM ) Version 1.0 ; July 1997 」も公開され
ている。上記のDVD−RAM用光ディスクの仕様案に
よれば、情報記録膜は結晶相とアモルファス相との相変
化によって情報マークを記録する相変化記録膜を用い、
ユーザー容量は2.6GB/面で、トラックピッチは
0.74μm、最短マーク長は0.614μmである。
トラック構造は、溝幅と溝間隔がほぼ等しい凹凸形状
で、溝部と溝間部の両方をトラックとして用いて情報マ
ークを記録でき、しかも隣接トラックからのクロストー
クをキャンセルできる。所謂ランドグルーブ構造を採用
している。
【0003】また、上記のDVD−RAM用光ディスク
の仕様案には、ディスクのテストは、波長が約650n
mのレーザービームを開口数0.6のレンズで絞りこん
だレーザースポットで記録再生して行うことが記載され
ており、マーク長が約2.87μmの14Tマークの再
生信号の振幅は未記録部の再生信号レベルの43%以上
で、マーク長が約0.614μmの3Tマークの再生信
号の振幅は14Tマークの再生信号の振幅の40%以上
となっている。よって、最も再生信号が小さいディスク
については、未記録部の再生信号レベルを100%とし
て。3Tマークの再生信号の振幅は43%X40%=1
7%である。よって、波長が約650nmのレーザービ
ームと開口数0.6のレンズを用いて最も短い3Tマー
クの再生信号振幅が17%以上取れる相変化光ディスク
であれば、 DVD−RAM用のドライブで情報再生処
理が可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】DVD−ROMディス
クに記録されたデータを編集して保存するためには、D
VD−ROMとほぼ同じ容量かまたはそれ以上の容量が
必要である。しかし、前記の仕様案に準拠したDVD−
RAM用光ディスクのユーザー容量は、2.6GB/面
でDVD−ROMの容量4.7GB/面の約半分であ
る。よって、この仕様案に準拠したDVD−RAM用光
ディスクでは容量が小さく、 DVD−ROMディスク
に記録されたデータを含む各種データを編集して保存す
るのが困難になる、という問題がある。
【0005】本発明の目的は、上記問題を解決し、前記
の仕様案に準拠したDVD−RAM用光ディスクよりも
容量が大きく、しかも前記のDVD−RAM用光ディス
クの仕様案に記載された光ディスクのテスト条件に適合
する性能を有することによって、現在開発が進んでいる
DVD−RAMドライブでも再生処理が可能な相変化光
ディスク媒体を提供することにある。さらに、ユーザー
容量がDVD−ROMと同等の4.7GB/面かまたは
それ以上の大容量の相変化光ディスク媒体を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明では、ディスク状の基板と、結晶相とア
モルファス相との相変化によって情報マークが記録され
る相変化膜を含む複数の積層薄膜で構成された記録層と
を有し、記録層の溝部および溝間部に情報マークを記録
するためのトラックを溝状の凹凸形状で形成した相変化
光ディスク媒体において、トラックの間隔が0.54μ
m以上0.64μm以下で、相変化膜が結晶相である時
の記録層の光学的反射率を1とした場合に、相変化膜が
アモルファス相に変化した時の記録層の光学的反射率の
比が0.35以下である。
【0007】また、第2の発明では、トラックの間隔が
約0.59μmで、相変化膜が結晶相である時の記録層
の光学的反射率を1とした場合に、相変化膜がアモルフ
ァス相に変化した時の記録層の光学的反射率の比が約
0.2以下である。
【0008】また、第3の発明では、相変化膜が結晶相
である時の記録層の光学的反射率を1とした場合に、相
変化膜がアモルファス相に変化した時の記録層の光学的
反射率の比が約0.1以下である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図1
から図5を用いて説明する。
【0010】第1図は、本発明による相変化光ディスク
媒体の構造を示すために、その一部を切り出した部分の
断面の斜視図である。1aは光ディスク半径方向の断面
を示し、1bは光ディスク円周方向の断面を示す。2は
ポリカーボネートやガラス等の光学的に透明な厚みが約
0.6mmの基板である。記録層3は、誘電体等の下部
干渉層4と、結晶相とアモルファス相との相変化によっ
て情報マークを記録するための相変化膜5と、誘電体等
の上部干渉層6と、アルミニュウム等を主成分とした反
射層7とで構成され、記録層3の厚みは数百nmであ
る。基板2に、半径方向断面1aに示したような溝幅と
溝間の幅がほぼ等しい溝状の凹凸形状をあらかじめ形成
しておき、下部干渉層4、相変化膜5、上部干渉層6、
反射層7の順に蒸着すると、記録層3は基板2の表面と
同じ凹凸形状になり、公知のランドグルーブ構造を形成
することができる。8はグルーブ部、9はランド部で、
両方の幅はほぼ等しく、両方とも情報を記録するための
トラックとなる。
【0011】第2図は、本発明による相変化光ディスク
の表面の一部を拡大した平面図である。8で示す矩形は
第1図のグルーブ部8である。グルーブ部8上およびグ
ルーブ部の間にある1点鎖線21は、情報を記録するト
ラックを示す。トラックピッチは、グルーブ部8の間隔
の半分である。トラック21に沿ってグルーブ部8の間
には、22の丸で示す凹凸形状のプリピットがあらかじ
め形成されていて、アドレス情報等を記録しておくため
に用いられる。23は、光ディスク装置の光ヘッドから
照射された情報を記録再生するための光スポットを示
す。トラック21と垂直な方向のプリピット22の間隔
はグルーブ部8の間隔と等しいが、プリピット22の中
心位置はトラック21からトラックピッチの半分だけず
らして配置されている。このように中心位置を交互にず
らすことによって、 前述のDVD−RAM用光ディス
クの仕様案にも記載されているように、光スポット23
が走査しているトラックがグルーブ部8かランド部9か
を判別できる。24で示す斜線を施した丸または楕円
は、記録された情報マークを示す。
【0012】次ぎに、本発明の作用にについて説明す
る。図2において、光スポット23がトラック21に沿
ってプリピット22a上とプリピット22b上を走査す
る場合、プリピット22cやプリピット22dによるク
ロストークが生じる可能性がある。プリピット22の幅
はトラック21の間隔と同程度かそれよりも小さい。一
方、光スポット23の直径φは、レーザービームの波長
λとレーザービームを集束させるレンズの開口数NAを
用いてφ=λ/NAで表され、λ=0.65μm、NA
=0.6とすれば、φ=1.08μmである。よって、
トラックピッチが光スポット直径φの半分以上、即ち
0.54μm以上であればクロストークを防止すること
ができる。前記のDVD−RAM用光ディスクの仕様案
によるディスクは、トラックピッチが0.74μm、最
短マーク長が0.614μm、ユーザー容量が2.6G
B/面である。一方、DVD−ROMの容量4.7GB
/面は2.6GB/面の1.81倍である。よって、ト
ラックピッチを0.74μmから0.54μmに狭くす
ると0.74/0.54=1.37倍の高密度化になる
ので、最短マーク長を0.614/1.81X1.37
=0.46μmとすれば、ユーザー容量が4.7GB/
面となる。よって、トラックピッチの最小値は0.54
μmで、最短マークのマーク長の最大値は0.46μm
である。
【0013】図3は、光スポットと情報マークの大きさ
の関係を説明する図である。トラック21上に記録され
た最短マークの繰り返しパターンを再生する場合、光ス
ポット23の中に情報マーク24と次の情報マーク24
aが3/4程度まで混入しても、公知の波形等化回路を
用いれば、再生信号に混入した次の情報マーク24aの
影響を除去することができる。よって最短マークのマー
ク長は、光スポット直径φ=1.08μmの2.75分
の1の0.39μm程度が最小値である。最短マーク長
を0.614μmから0.39μmに狭くすると0.6
14/0.39=1.57倍の高密度化になるので、ト
ラックピッチを0.74/1.81X1.57=0.6
4μmとすれば、ユーザー容量が4.7GB/面とな
る。よって、トラックピッチの最大値は0.64μm
で、最短マークのマーク長の最小値は0.39μmであ
る。
【0014】図4は、最短マークである3Tマークの再
生信号振幅の計算結果である。横軸は3Tマークのマー
ク長で、縦軸は未記録領域での反射光量を100%とし
たときの再生信号振幅である。5本の曲線は、3Tマー
ク外部の反射率を1として3Tマーク内部の反射率比を
0、0.2、0.35、0.5、0.7とした場合であ
る。3Tマーク長が0.46μmでは反射率比が0.3
5以下、3Tマーク長が0.39μmでは反射率比がほ
ぼ0で、3Tマークの再生信号振幅が17%以上とな
る。前述したように、最も短い3Tマークの再生信号振
幅が17%以上ある相変化光ディスクであれば、 DV
D−RAM用のドライブで情報再生処理が可能であるか
ら、反射率比は0から0.35の範囲である。
【0015】次に、上記反射率比を実現する記録層の具
体例を説明する。図5は、記録層3の反射率を下部干渉
層4の厚みを変えて計算した結果である。記録層3の構
成として、下部干渉層4はZnS−SiO2で屈折率が
2.14−0i、相変化膜5はGeSbTeで膜厚が1
8nmで結晶相の複素屈折率が4.59−3.72iで
アモルファス相の複素屈折率が4.2−2.0i、上部
干渉層6はZnS−SiO2で膜厚が20nmで屈折率
が2.14−0i、反射層7はAlで膜厚が100nm
から200nm程度で複素屈折率が1.67−3.45
i、また、基板2は厚さ0.6mmのポリカーボネート
で屈折率が1.58−0i、である。反射率比は、マー
ク内反射率をマーク外反射率で除算した数値である。下
部干渉層4の厚さを変えることによって、反射率比を0
からほぼ0.35の範囲で任意に設定できる。
【0016】以上説明した本実施例によれば、トラック
ピッチが0.54μm以上0.64μm以下で、最短マ
ークである3Tマークのマーク長が0.39μm以上
0.46μm以下で、反射率比を0から0.35の範囲
で任意に設定できるので、ユーザー容量が4.7GB/
面を中心に4.0GB/面から5.4GB/面で、DV
D―RAMドライブで情報処理が可能な相変化ディスク
媒体が実現できる。
【0017】特に、ユーザー容量が4.7GB/面程度
の相変化光ディスク媒体としては、約0.59μmのト
ラックピッチが最適である。これにより、最短の3Tマ
ークの長さが約0.42μmとなり、トラックピッチと
ビットピッチの両方を同程度に高密度化することがで
き、バランスのとれた光ディスクシステムを実現できる
からである。この場合、3Tマークの長さが約0.42
μmであるから、反射率比は第4図により0.2以下で
ある。これを実現する記録層3の構造としては、第5図
で示すように、下部干渉層4の厚さを約45nmから約
110nmとすればよい。
【0018】以上の実施例によれば、トラックピッチを
約0.59μmで反射率比を0.2以下にすることによ
り、ユーザー容量が4.7GB/面程度の相変化光ディ
スク媒体およびバランスのとれた光ディスクシステムが
実現できる。
【0019】以上の説明においては特に言及しなかった
が、情報マークの記録によりマーク内の反射光とマーク
外の反射光に位相差が生じることがある。位相差が生じ
るとランドグルーブ構造によるクロストークキャンセル
効果が低減したり、トラックずれ検出信号にオフセット
が生じる可能性がある。本実施例の記録層の構成におい
ては、第1の実施例や第2の実施例において第5図を用
いて説明したように、最適な反射率比となる下部干渉層
の厚さの範囲が広いので、位相差が生じない厚さを設定
することが可能である。しかし、他の記録層構成では、
最適な反射率比と位相差が生じない両方の条件を同時に
満足できない場合がある。このような場合、反射率比が
0.1以下であればマーク内反射光に位相差が生じても
光強度が小さいので干渉しない。
【0020】なお、以上の実施例では、すべて単板状の
ディスクで説明したが、2つのディスクを張り合わせた
ディスク構造でもよい。また、基板2の厚さは0.6m
m以外に、例えば1.2mmのように厚くても0.6m
mより薄くてもよい。また、記録層3の構成は、本実施
例に限定されることなく、所定の反射率比が得られるも
のであればよい。
【0021】また、実施例では下部干渉層4の厚さを変
えることで反射率比を設定したが、反射率比は反射層
7、上部干渉膜6、下部干渉膜4、相変化膜5の相対的
又は絶対的な厚さや屈折率で決まるものであり、各層の
材料によっては上記所定の反射率比が得られる厚さ範囲
が狭いことは予想されるが、これらの厚さや屈折率を変
えることで上記所定の反射率比が得られるであろうこと
は明らかである。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ユ
ーザー容量がDVD−ROMと同等の4.7GB/面か
またはそれ以上で、現在開発が進んでいるDVD−RA
Mドライブでも再生が可能な相変化光ディスク媒体を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ディスク媒体の断面図。
【図2】本発明による光ディスク媒体の一部を拡大した
平面図。
【図3】光スポットと情報マークの大きさを説明する
図。
【図4】3Tマークの再生信号振幅を示す図。
【図5】反射率の下部干渉層依存性を示す図。
【符号の説明】
2 …基板 3 …記録層 4 …下部干渉層 5 …相変化膜 6 …上部干渉層 7 …反射層 8 …グルーブ部 9 …ランド部 21 …トラック 22 …プリピット 23 …光スポット 24 …情報マーク。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディスク状の基板と、結晶相とアモルファ
    ス相との相変化によって情報マークが記録される相変化
    膜を含む複数の積層薄膜で構成された記録層とを有し、
    該記録層に溝部および溝間部に情報マークを記録するた
    めのトラックを溝状の凹凸形状で形成した相変化光ディ
    スク媒体において、 該トラックの間隔が0.5μm以上0.64μm以下
    で、上記相変化膜がアモルファス相に変化したときの該
    記録層に記録された最短の情報マークの再生信号振幅
    は、上記相変化膜が結晶相の時の該記録層の光学的反射
    による再生信号量の17%以上であることを特徴とする
    相変化光ディスク媒体。
  2. 【請求項2】ディスク状の基板と、結晶相とアモルファ
    ス相との相変化によって情報マークが記録される相変化
    膜を含む複数の積層薄膜で構成された記録層とを有し、
    該記録層に溝部および溝間部に情報マークを記録するた
    めのトラックを溝状の凹凸形状で形成した相変化光ディ
    スク媒体において、 上記記録層に記録された最短の情報マークの再生信号振
    幅は、上記記録層が未記録状態の光学的反射による再生
    信号量の17%以上であることを特徴とする相変化光デ
    ィスク媒体。
  3. 【請求項3】上部干渉層と、下部干渉層と、該上部干渉
    層と該下部干渉層との間にあって結晶相とアモルファス
    相との相変化により情報マークが記録される相変化膜
    と、を有する記録層を具備し、 上記上部干渉層、上記下部干渉層及び相変化膜は、該相
    変化膜が結晶相である時の該記録層の最短の情報マーク
    の再生信号振幅が、該相変化膜が結晶相である時の該記
    録層の光学的反射による再生信号量の17%以上とする
    膜厚であることを特徴とする相変化光ディスク媒体。
  4. 【請求項4】上部干渉層と、下部干渉層と、該上部干渉
    層と該下部干渉層との間にあって結晶相とアモルファス
    相との相変化により情報マークが記録される相変化膜
    と、を有する記録層を具備し、 上記相変化膜に最短の情報マークが記録された時に得ら
    れる再生信号振幅は、上記相変化膜が未記録状態のとき
    に得られる再生信号量の17%以上であることを特徴と
    する相変化光ディスク媒体。
  5. 【請求項5】反射層、上部干渉層、結晶相とアモルファ
    ス相との相変化によって情報マークが記録される相変化
    膜、下部干渉層の順に積層された記録層を具備し、 上記上部干渉層、上記下部干渉層及び相変化膜は、該相
    変化膜が結晶相である時の該記録層の最短の情報マーク
    の再生信号振幅が、該相変化膜が結晶相である時の該記
    録層の光学的反射による再生信号量の17%以上とする
    膜厚であることを特徴とする相変化光ディスク媒体。
  6. 【請求項6】反射層、上部干渉層、結晶相とアモルファ
    ス相との相変化によって情報マークが記録される相変化
    膜、下部干渉層の順に積層された記録層を具備し、 上記相変化膜に最短の情報マークが記録された時に得ら
    れる再生信号振幅は、上記相変化膜が未記録状態のとき
    に得られる再生信号量の17%以上であることを特徴と
    する相変化光ディスク媒体。
  7. 【請求項7】請求項1から6のいずれかにおいて、前記
    溝部及び溝間部は半径方向に揺動するように形成されて
    いることを特徴とする相変化光ディスク媒体。
  8. 【請求項8】請求項3から6のいずれかにおいて、前記
    記録層は基板上に順に形成された下部干渉層、相変化膜
    上部干渉層反射層からなり、このうち前記下部干渉層の
    厚みは約45nmから110nmであることを特徴とす
    る相変化光ディスク媒体。
  9. 【請求項9】請求項3から6のいずれかにおいて、前記
    記録層は基板上に順に形成された下部干渉層、相変化膜
    上部干渉層反射層からなり、このうち前記上部干渉層の
    厚みは約45nmから110nmであることを特徴とす
    る相変化光ディスク媒体。
JP11233451A 1999-08-20 1999-08-20 相変化光ディスク媒体 Pending JP2000048398A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11233451A JP2000048398A (ja) 1999-08-20 1999-08-20 相変化光ディスク媒体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11233451A JP2000048398A (ja) 1999-08-20 1999-08-20 相変化光ディスク媒体

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9227727A Division JPH1166612A (ja) 1997-08-25 1997-08-25 相変化光ディスク媒体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000048398A true JP2000048398A (ja) 2000-02-18

Family

ID=16955256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11233451A Pending JP2000048398A (ja) 1999-08-20 1999-08-20 相変化光ディスク媒体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000048398A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7376071B2 (en) Optical disc having uniform structure
US7554898B2 (en) Dual density disc with associated properties
US6269070B1 (en) Optical disc having specified track pitch, push-pull signal, and cross-track signal
US5986997A (en) Updatable optical data storage disc having reduced crosstalk between tracks, and drive for same
JPH1166612A (ja) 相変化光ディスク媒体
JP3991534B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JP4337069B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JP4337080B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JP4491807B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JP4491806B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JP4491805B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JP4491802B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JP4491803B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JP4491804B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JP2000048398A (ja) 相変化光ディスク媒体
JP2000048399A (ja) 相変化光ディスク媒体
JPH06162575A (ja) 光学的情報記録媒体およびその情報記録再生方法と記録再生装置
EP1501086A1 (en) Method and apparatus for recording/reproducing optical information
JP2004327007A (ja) 光学的情報記録媒体および光学的情報記録再生装置
JP2776230B2 (ja) 光ディスク
JPH03241538A (ja) 光学的記録媒体円盤
JP4609781B2 (ja) 光学的情報記録媒体
JPH1097735A (ja) 光学的情報記録媒体
JP2002203340A (ja) 光情報媒体
JPWO2003067579A1 (ja) 光記録再生方法及び光記録媒体