JP2000504465A - Optical recording medium - Google Patents

Optical recording medium

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JP2000504465A JP10524472A JP52447298A JP2000504465A JP 2000504465 A JP2000504465 A JP 2000504465A JP 10524472 A JP10524472 A JP 10524472A JP 52447298 A JP52447298 A JP 52447298A JP 2000504465 A JP2000504465 A JP 2000504465A
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    • G11B7/0901Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only

Abstract

(57)【要約】 溝を設けられた層を有する光学記録媒体が記載されている。書き込まれていないトラックの構造は走査装置にプッシュプル法に従って放射状トラッキングエラー信号を引き出すことを可能にさせねばならない。書き込まれたトラックの構造はその走査装置に高周波位相検出法に従って放射状トラッキングエラー信号を引き出すことを可能にせねばならない。この目的のために溝の光学的深さは記録媒体を走査する波長の1/24〜1/7倍の範囲内にあり、且つ書き込まれたマーク間におけるトラック上の領域から及びマークから反射された放射線ビーム間の位相差は0.4 〜2.0 ラジアンの範囲内にある。 (57) Abstract An optical recording medium having a grooved layer is described. The structure of the unwritten track must allow the scanning device to derive a radial tracking error signal according to the push-pull method. The structure of the written track must allow the scanning device to derive a radial tracking error signal according to a high frequency phase detection method. For this purpose, the optical depth of the groove is in the range of 1/24 to 1/7 times the wavelength scanning the recording medium and is reflected from the area on the track between the written marks and from the marks. The phase difference between the radiation beams is in the range of 0.4 to 2.0 radians.

Description

【発明の詳細な説明】 光学記録媒体 本発明は、予め決められた波長を有する放射線ビームによって情報を書き込み 及び読み取るための光学記録媒体に関するもので、記録層を具えており、該記録 層は放射線ビームによる放射に際して第1及び第2状態の間で変化し、記録され た情報は第1状態における領域内に第2状態において書き込まれたマークにより 表現され、該マークはある深さを有する案内溝を具えているトラック内に配置さ れ、第1光学位相差が第1状態におけるトラック上の領域から及び第2状態にお けるトラック上の領域からの反射上に存在し、その第1光学位相差が第1状態に おけるトラック間内の領域と第1状態におけるトラック上の領域との間の光学位 相差を増強する。 情報は光学ヘッドを有する走査装置により記録媒体内に記憶され得る。そのヘ ッドがその媒体内の情報層上へ放射線ビームを合焦し、且つそのトラック内の溝 から引き出されたトラッキング情報によって書き込まれていないトラックを追従 する。その媒体がディスク形状である場合には、それらの溝は円形又は螺旋形で あり、且つトラッキング情報は放射状トラッキングエラーの形である。比較的高 出力放射線ビームが書き込まれるべき情報を表現している信号により変調された 場合には、その情報は光学的に検出できるマークの形でトラック内に書き込まれ る。読取中に、放射線ビームが比較的低い出力を有し、それは情報層からの反射 に際して、そのマークにより変調される。読取中のトラッキング情報は前記の溝 から又は書き込まれた情報から引き出され得る。 前文に従った光学記録媒体は特開平5-174380号公報から既知である。この媒体 は記録層が中に埋め込まれた光学薄層の積層を具えている。記録層に隣接する積 層の透明層の厚さは、トラックの書き込まれてない領域と書き込まれた領域との 間の第1光学位相差が、第1状態におけるトラック間における領域とまた第1状 態におけるトラック上の領域との間の光学位相差を増大するように調節される。 位相差間のこの関係が走査されるマークから引き出される情報信号を増大する。 この既知の記録媒体の欠点は、トラックが情報層内に書き込まれたマークからト ラックキング信号を引き出すためのいわゆる位相検出法を用いて、走査装置によ り正確に追従され得ないことである。高周波位相検出を用いることによりトラッ キング情報を引き出す方法は、なかんずく米国特許明細書第4785441 号から知ら れている。 それによりトラッキング情報が、位相検出法に従って書き込まれたマークから 、及びまた溝から引き出され得る、光学記録媒体を提供することが本発明の目的 である。 この目的は、前文に従った記録媒体が、案内溝の光学的深さが波長の1/24〜 1/7倍の範囲内にあり、且つ第1光学位相差が 0.4〜2.0 ラジアンの範囲内に あることを特徴とする場合に達成される。位相検出法は比較的浅い溝を要求する 。最小溝深さは、走査装置がそれからトラッキング情報を引き出すことができね ばならないと言う要求により設定される。溝深さと第1光学位相差との組み合わ せが、トラッキング情報が位相検出法に従って正確に引き出され得るパラメータ 領域を定義する。 第1光学位相差は好適に 0.4〜1.1 ラジアンの範囲内にある。この値よりも小 さい位相差を有する媒体は、位相検出法により引き出されるような非対称なトラ ッキング信号を示すだろう。放射線ビームが記録層の下及び上に合焦された場合 に、その非対象がトラッキング信号の異なる振幅として目立つ。非対称の可能な 尺度は(x−y)/(2z)であって、ここでxは放射線ビームが情報平面上1 μm に合焦された場合の位相検出トラッキングエラー信号の最大値であり、yは 放射線ビームが情報平面下1μm に合焦された場合の位相検出トラッキングエラ ー信号の最大値であり、且つzは放射線ビームが情報平面上に合焦された場合の 位相検出トラッキングエラー信号の最大値である。 位相検出トラッキング信号の別の改善は、第2状態におけるトラック上の領域 の強度反射と第1状態におけるトラック上の領域の強度反射との比が0.15よりも 大きい場合に達成され得る。そのような媒体は濃書込媒体と呼ばれる。いわゆる 淡書込媒体は好適に、第1状態におけるトラック上の領域の強度反射と第2状態 におけるトラック上の領域の強度反射との0.15よりも大きい比を有する。位相検 出法により引き出されるようなトラッキング信号の対称は、その比が濃書込媒体 と淡書込媒体との双方に対して 0.3〜0.5 の範囲内にある場合に改善される。 第1状態におけるトラック上の領域の強度反射は好適には、情報層から反射さ れる放射線からの良好な情報信号を引き出すことができるために、濃書込媒体に 対して0.15よりも大きい。淡書込媒体に対しては、第2状態におけるトラック上 の領域の強度反射は好適には0.15よりも大きい。 情報層内の溝は情報をアクセスすることにおいて用いられるアドレスのような 情報を記憶するために用いられ得る。そのような情報は溝の深さ又は位置での動 揺の形で記憶され得る。溝の光学的深さはその時好適には放射線ビームの波長の 1/12〜1/7倍の範囲にある。 この媒体の光学位相差は光学薄層の積層内に記録層を埋め込み,且つその層の 厚さを調節することにより実現され得る。その積層の設計は、第1状態における 記録層の材料が3.4よりも大きい屈折率の虚数部を有する場合に容易にされる。 記録層の材料は好適にはフェーズ変化形のものである。アモルファスマークが 結晶層内に書き込まれる場合に、書込速度が比較的高くなり得る。その時第1状 態は結晶状態であり且つ第2状態はアモルファス状態である。 本発明のこれらの態様が以下に記載される実施例から明らかになり、且つ本発 明のその他の態様が以下に記載される実施例を参照して解明されるだろう。 図において、 図1は本発明による記録媒体の断面図を示し、 図2はその媒体の記録層の平面図を示し、 図3は本発明による媒体を走査するための走査装置を示し、 図4Aはプッシュプル放射状トラッキングエラー信号を形成するための装置の回 路を示し、且つ 図4BはDTD(対角時間差)放射状トラッキングエラー信号を形成するための装置 の回路を示ている。 図1は設計波長を有する合焦された放射線ビームによって情報を書き込み及び 読み取るために設計された本発明による情報記録媒体1を示している。媒体1は 透明基板2と記録層3とを具えている。その記録層は基板2を通る放射線ビーム により走査され得る。記録層3は基板2上に配置された光学薄層の積層4内に埋 め込まれている。その積層は基板側から透明干渉層5、記録層3、別の干渉層6 、及び反射層7を具えている。積層4は保護層8により環境の影響から遮蔽され ている。 基板2は積層4が上に配置された面上に溝パターンを具えている。ディスク状 媒体に対しては、その溝パターンが円形又は螺旋形溝を有する。その積層の側か ら見た場合にその基板内の凹部を形成する溝パターンの部分は溝9と呼ばれてい る。同じ観点からの高くした部分を形成するそのパターンの部分はランド10と呼 ばれている。積層4内の層の厚さは基板2上のパターンが記録層3内にも存在す るほど小さい。 例I 記録媒体の基板は 670nmの設計波長において1.58の屈折率を有するポリカーボ ネート(PC)で作られている。干渉層5は2.13の屈折率を有する80%ZnS と20% Si02との90nm厚さの層である。記録層3はアモルファス状態における場合に4.26 −i1.69、及び結晶状態における場合に4.44−i3.08の屈折率を有するGeSb2Te4 フェーズ変化材料の30nm厚さの層である。干渉層6は干渉層5と同じ材料の30nm 厚さの層である。反射層7は1.98−i7.81の屈折率を有するアルミニウム合金の 100nm厚さの層である。溝9の機械的深さは40nm、その溝の幅は 500nmであり且 つトラックピッチであるその溝のピッチは 900nmである。 図2は溝9及びランド10を有する記録層3の一部を示している。情報は溝内に 書き込まれる。記録層3は最初に結晶状態にある。書き込み中にマークと呼ばれ るアモルファス領域11がその記録層内に作られる。そのマークの長さと位置とが その媒体内に記録された情報を表現する。アモルファス状態におけるその記録層 の領域内の積層4の強度反射は0.07と等しい。結晶状態における領域内の積層4 の強度反射は0.18と等しい。結晶反射に対するアモルファス反射の比はかくして 0.39である。双方の強度反射は溝無しの領域において合焦された放射線ビームに よって測定された。 図2において「a」により示された、トラック内で且つ結晶状態における領域 から反射された放射線は、トラック間内で且つまた結晶状態における領域「b」 から反射された放射線と比較して1.2 ラジアンだけ位相において進められる。図 2において「c」により示された、トラック内で且つアモルファス状態における 領域から反射された放射線は、トラック上で且つ結晶状態における領域から反射 された放射線と比較して0.6 ラジアンだけ位相において進められる。従って、ラ ンドと溝との間の位相差はマークとマーク間における領域との間の位相差により 増強される。換言すれば、溝の有効深さがマークの位置において増強される。 プッシュプルトラッキングエラー信号は最大プッシュプル信号に対して最善に された溝深さを有する媒体に対して得られた値の90%の測定された最大値を有す る。位相検出トラッキングエラー信号は以下に記載される走査装置により測定さ れた、0.24の最大値を有している。このトラッキングエラー信号の値は記録媒体 上に情報を書き込むために用いられるチャネルクロック周期上で正規化された時 間差である。 例II この記録媒体の基板は再び 670nmの設計波長において1.58の屈折率を有するポ リカーボネート(PC)から作られる。積層は図1に示されたのと同じ順序の層を 有する。干渉層5は2.13の屈折率を有する80%ZnS と20%Si02との95nm厚さの層 である。記録層3はアモルファス状態における場合に4.26−i1.69、及び結晶状 態における場合に4.44−i3.08の屈折率を有するGeSb2Te4フェーズ変化材料の25 nm厚さの層である。干渉層6は干渉層5と同じ材料の35nm厚さの層である。反射 層7は1.98−i7.81の屈折率を有するアルミニウム合金の 100nm厚さの層である 。溝9の機械的深さは55nm、その溝の幅は 400nmであり且つその溝のピッチは 9 00nmである。 情報は結晶環境においてアモルファスマークの形で溝内に書き込まれる。アモ ルファス状態での記録層の領域における積層4の強度反射は0.05と等しい。結晶 状態での領域内の積層4の強度反射は0.16と等しい。結晶反射に対するアモルフ ァス反射の比はかくして0.31である。双方の領域が溝無しである。 トラック内で且つ結晶状態における領域、図2における「a」から反射された 放射線は、トラック間内で且つ又結晶状態における領域から反射された放射線と 比較して1.6ラジアンだけ位相で進められる。トラック内で且つアモルファス状 態における領域、図2における「c」から反射された放射線は、トラック内で且 つ結晶状態における領域、図2における「a」から反射された放射線と比較して 0.7 ラジアンだけ位相で進められる。 プッシュプルトラッキングエラー信号は、最大プッシュプル信号に対して最善 にされた溝深さを有する媒体に対して得られた値の95%の測定された最大値を有 している。位相検出トラッキングエラー信号は0.24の最大値を有している。 例III 記録媒体の基板が再び 670nmの設計波長において1.58の屈折率を有するポリカ ーボネート(PC)で作られている。積層は図1に示された層と同じ順序を有して いる。干渉層5は2.13の屈折率を有する80%ZnS と20%Si02との70nm厚さの層で ある。記録層3はアモルファス状態における場合に4.40−i1.96、及び結晶状態 における場合に4.65−i3.81の屈折率を有するGeSb2Te4フェーズ変化材料の25nm 厚さの層である。干渉層6は干渉層5と同じ材料の25nm厚さの層である。反射層 7は1.98−i7.81の屈折率を有するアルミニウム合金の 100nm厚さの層である。 溝9の機械的深さは51nm、その溝の幅は 500nmであり且つその溝のピッチは 870 nmである。 情報は結晶環境においてアモルファスマークの形で溝内に書き込まれる。アモ ルファス状態での記録層の領域における積層4の強度反射は0.43 と等しい。結 晶状態での領域内の積層4の強度反射は0.17と等しい。結晶反射に対するアモル ファス反射の比はかくして0.25である。双方の領域が溝無しである。 トラック内で且つ結晶状態における領域、図2における「a」から反射された 放射線は、トラック間内で且つ又結晶状態における領域から反射された放射線と 比較して1.5 ラジアンだけ位相で進められる。トラック内で且つアモルファス状 態における領域、図2における「c」から反射された放射線は、トラック内で且 つ結晶状態における領域から反射された放射線と比較して0.8 ラジアンだけ位相 で進められる。 プッシュプルトラッキングエラー信号は、最大プッシュプル信号に対して最善 にされた溝深さを有する媒体に対して得られた値の95%の測定された最大値を有 する。位相検出トラッキングエラー信号は0.3 の最大値を有している。 本発明による記録媒体の上述の3個の例はアモルファスマークが結晶環境内に 書き込まれる媒体と関係しているけれども、本発明は結晶マークがアモルファス 環境内に書き込まれる媒体に対しても同様に良く適用され得る。本発明は情報が 溝内に書き込まれる記録媒体に限られず、本発明は溝間内のランド上に情報が書 き込まれる媒体に対しても適用され得る。積層4は種々の形を有し得る。別の反 射層が基板2と図1に示されたような積層4の干渉層5との間に配置されてもよ い。代わりに、別の干渉層と反射層とが、積層と基板との間に差し挟まれてもよ い。積層は層5、3及び6のみを具えてもよく、その積層は追記形(write-once) 媒体に非常に適している。記録層の材料はフェーズ変化材料、染料あるいはあら ゆる他の情報を光学的に書き込むのに適した材料であってもよい。 走査装置 図3は本発明による媒体から情報を書き込み及び読み取るのに適した光学走査 装置を示している。この図は凹みと突出との形で浮き彫りされた情報を具えてい る記録担体1の一部分を示している。情報層が基板2を通して走査される。その 記録担体は、一方を他方の上に配置された1個より多い情報層を具えてもよい。 この装置は、放射線ビーム13を放射する放射線源12、例えば半導体レーザーを 具えている。その放射線ビームは、単一のレンズとして図には簡単化のために示 されている対物鏡システム14により情報層(記録層)3上に合焦される。その情 報層により反射された放射線は、ビーム分割器を介して検出装置15の方へ向けら れる。そのビーム分割器は半透明板、回折格子であってもよく且つ偏光依存であ ってもよい。検出装置が入射放射線を1個又は複数個の電気信号に変換し、その 信号が記録担体から読み取られる情報を表現している情報信号Si 、及び制御信 号を引き出すために電子回路16へ供給される。その制御信号のうちの一つは放射 状トラッキングエラー信号Sr であり、情報面上に放射線ビームにより形成され る点の中心と走査されているトラックの中心線との間の距離を表現している。も う一つの制御信号は焦点誤差信号Sf であり、放射線ビームの焦点と情報面との 間の距離を表現している。これら二つのエラー信号がサーボ回路17内へ供給され 、その回路が放射線ビームの焦点の位置を制御する。図においては、焦点制御は 焦点誤差信号に応答して光学軸の方向に対物鏡システム14を動かすことにより実 現 されるのに対して、放射状トラッキングは放射状トラッキングエラーに応答して トラックを横切る方向に対物鏡システムを動かすことにより実現される。書込中 には、放射線源の強度が記録されるべき情報により変調される。 図4は検出装置15のレイアウトと、検出信号から放射状トラッキングエラー信 号を引き出すための関連する電子回路16の一部とを示している。図4Aはプッシュ プル法に従って放射状トラッキングエラー信号を引き出すための回路を示してい る。検出装置15は4個の放射線高感度検出素子A、B、C及びDを有する象限検 出器を具えている。検出素子A及びBからの検出信号は加えられ且つ増幅器18に おいて増幅される。同様に、検出素子C及びDからの検出信号は加えられ且つ増 幅器19により増幅される。増幅器18及び19の出力端子は、二つの入力信号の差を 形成する差動増幅器20へ接続されている。差動増幅器20の出力信号はプッシュプ ル放射状トラッキングエラー信号Sr(PP)である。このエラー信号は書き込まれ たマーク無しのトラックを有する記録媒体の一部内に放射状トラッキングサーボ を制御するのに非常に適している。 図4Bは高周波位相検出法に従った放射状エラー信号を引き出すための回路を示 している。検出装置15の素子A及びCからの検出信号が加えられ且つ増幅器21に おいて増幅される。増幅器21の出力がスライサー22へ供給される。そのスライサ ーが検出レベルとの入力信号のレベル交差を検出し、それにより入力信号を計数 化する。検出装置15の素子B及びDの検出信号が加えられ、且つ出力端子がスラ イサー24の入力端子へ接続されている増幅器23において増幅されれる。増幅器21 及び23の出力信号が、それぞれスライサー22及び24へ供給される前に、検出信号 への走査装置の光学システムの応答の結果に対する補償のために等化器によって 整形されてもよい。スライサー22及び24のディジタル出力信号が位相比較器25へ 供給されて、その位相比較器は比較器の二つの入力端子におけるパルス間の位相 に依存して出力信号を作りだす。比較器25の出力信号はフィルタ26により低域通 過濾波される。フィルタ26の出力信号Sr が対角時間差(DTD; diagonal time-d ifference)法に従って引き出される放射状トラッキングエラー信号であり、そ れは位相検出法の特定の実施例である。このエラー信号は書き込まれたマークを 具えている記録媒体の部分において放射状トラッキングサーボを制御するのに非 常に適している。 本発明による記録媒体上に書き込まれたトラックはまた、図4Bに示された方法 のアナログ変形、あるいはなかんずく米国特許明細書第4785441 号から知られた 位相検出法のアナログ又はディジタル変形のような、他の高周波位相検出法に従 って引き出された放射状トラッキングエラー信号を用いて追従され得る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION                         Optical recording medium   The present invention writes information with a radiation beam having a predetermined wavelength And an optical recording medium for reading, comprising a recording layer, The layer changes between the first and second states upon emission by the radiation beam and is recorded. The information that has been written by the mark written in the second state in the area in the first state The mark is located in a track comprising a guide groove having a depth. And the first optical phase difference is shifted from the area on the track in the first state and into the second state. And the first optical phase difference is in the first state. Optical position between the area between the tracks in the track and the area on the track in the first state Increase the phase difference.   Information can be stored in the recording medium by a scanning device having an optical head. That f A beam focuses the radiation beam onto the information layer in the medium, and a groove in the track. Follows tracks that are not written with tracking information derived from I do. If the medium is disc-shaped, the grooves may be round or spiral. Yes, and the tracking information is in the form of radial tracking errors. Relatively high The output radiation beam is modulated by a signal representing the information to be written In some cases, that information is written in the track in the form of optically detectable marks. You. During reading, the radiation beam has a relatively low power, which reflects from the information layer At this time, the signal is modulated by the mark. The tracking information during reading is the groove Or from written information.   An optical recording medium according to the preamble is known from JP-A-5-174380. This medium Comprises a stack of optical thin layers with a recording layer embedded therein. Product adjacent to recording layer The thickness of the transparent layer is determined by the difference between the unwritten area of the track and the written area. The first optical phase difference between the track in the first state and the first state Is adjusted to increase the optical phase difference between the region on the track in the state. This relationship between the phase differences increases the information signal derived from the scanned mark. The drawback of this known recording medium is that the tracks are tracked from marks written in the information layer. The scanning device uses a so-called phase detection method to extract the racking signal. Cannot be tracked accurately. By using high-frequency phase detection, A method for deriving King information is known, inter alia, from U.S. Pat. Have been.   This allows tracking information to be obtained from marks written according to the phase detection method. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical recording medium, which can be pulled out of a groove, and also It is.   The purpose of this is to make sure that the recording medium according to the preamble has an optical depth of the guide groove of 1/24 of the wavelength Within a range of 1/7 and the first optical phase difference is within a range of 0.4 to 2.0 radians. Achieved when characterized by the following. Phase detection requires relatively shallow grooves . The minimum groove depth should allow the scanning device to derive tracking information from it Set by the request that it must. Combination of groove depth and first optical phase difference Parameters that allow the tracking information to be accurately derived according to the phase detection method Define the area.   The first optical phase difference is preferably in the range of 0.4 to 1.1 radians. Less than this value A medium having a small phase difference may be an asymmetrical track as derived by the phase detection method. Will show a locking signal. When the radiation beam is focused below and above the recording layer In addition, the asymmetric is noticeable as a different amplitude of the tracking signal. Asymmetric possible The measure is (xy) / (2z), where x is the radiation beam The maximum value of the phase detection tracking error signal when focused on μm, and y is Phase detection tracking error when the radiation beam is focused 1 μm below the information plane -The maximum value of the signal and z is the value when the radiation beam is focused on the information plane This is the maximum value of the phase detection tracking error signal.   Another improvement in the phase detection tracking signal is that the area on the track in the second state is The ratio of the intensity reflection of the area on the track in the first state to the intensity reflection of the first state is less than 0.15. This can be achieved when large. Such a medium is called a dark writing medium. So-called The lightly written medium preferably has an intensity reflection of the area on the track in the first state and a second state. Has a ratio greater than 0.15 with the intensity reflection of the area on the track at. Phase detection The symmetry of the tracking signal as derived by It is improved when it is within the range of 0.3 to 0.5 for both the light-write medium and the light-write medium.   The intensity reflection of the area on the track in the first state is preferably reflected from the information layer. To extract good information signals from the applied radiation, On the other hand, it is larger than 0.15. For lightly written media, on the track in the second state Is preferably greater than 0.15.   Grooves in the information layer, such as addresses used in accessing information Can be used to store information. Such information is available at the depth or position of the groove. It can be stored in the form of shaking. The optical depth of the groove is then preferably adjusted to the wavelength of the radiation beam. It is in the range of 1/12 to 1/7 times.   The optical retardation of this medium embeds the recording layer within the stack of optical thin layers and It can be realized by adjusting the thickness. The design of the stack is in the first state This is facilitated if the material of the recording layer has an imaginary part with a refractive index greater than 3.4.   The material of the recording layer is preferably of the phase-change type. The amorphous mark When written in a crystal layer, the writing speed can be relatively high. Then the first state The state is a crystalline state and the second state is an amorphous state.   These aspects of the present invention will become apparent from the examples described below, and Other aspects of the disclosure will be elucidated with reference to the embodiments described hereinafter.   In the figure,   FIG. 1 shows a sectional view of a recording medium according to the present invention,   FIG. 2 shows a plan view of the recording layer of the medium,   FIG. 3 shows a scanning device for scanning a medium according to the invention,   FIG. 4A shows a circuit diagram for generating a push-pull radial tracking error signal. Showing the road and   FIG. 4B shows an apparatus for forming a DTD (diagonal time difference) radial tracking error signal. FIG.   FIG. 1 writes and writes information with a focused radiation beam having a design wavelength. 1 shows an information recording medium 1 according to the invention designed for reading. Medium 1 It has a transparent substrate 2 and a recording layer 3. The recording layer is a radiation beam passing through the substrate 2. Can be scanned. The recording layer 3 is embedded in a laminate 4 of optical thin layers disposed on the substrate 2. It is embedded. The lamination includes a transparent interference layer 5, a recording layer 3, and another interference layer 6 from the substrate side. , And a reflective layer 7. The laminate 4 is shielded from environmental influences by the protective layer 8 ing.   The substrate 2 has a groove pattern on the surface on which the stack 4 is arranged. Disk shape For media, the groove pattern has circular or spiral grooves. On the side of the stack The portion of the groove pattern that forms the concave portion in the substrate when viewed from above is called a groove 9. You. The part of the pattern that forms the raised part from the same point of view is called land 10. Have been broken. The thickness of the layer in the laminate 4 is such that the pattern on the substrate 2 exists in the recording layer 3 as well. Small enough. Example I   The substrate of the recording medium is a polycarbonate with a refractive index of 1.58 at the design wavelength of 670 nm. Made of Nate (PC). The interference layer 5 is made of 80% ZnS having a refractive index of 2.13 and 20% Si0TwoAnd a 90 nm thick layer. The recording layer 3 is 4.26 in the amorphous state. GeSb with a refractive index of i1.69 and 4.44-i3.08 when in the crystalline stateTwoTeFour 30 nm thick layer of phase change material. The interference layer 6 is made of the same material as the interference layer 5 at 30 nm. It is a layer of thickness. The reflection layer 7 is made of an aluminum alloy having a refractive index of 1.98-i7.81. It is a 100 nm thick layer. The mechanical depth of the groove 9 is 40 nm, the width of the groove is 500 nm, and The pitch of the groove, which is one track pitch, is 900 nm.   FIG. 2 shows a part of the recording layer 3 having the grooves 9 and the lands 10. Information is in the groove Written. The recording layer 3 is initially in a crystalline state. Called mark during writing An amorphous region 11 is created in the recording layer. The length and position of the mark Expresses information recorded in the medium. Its recording layer in the amorphous state The intensity reflection of the stack 4 in the region of is equal to 0.07. Stack 4 in region in crystalline state Has an intensity reflection equal to 0.18. The ratio of amorphous to crystalline reflection is thus 0.39. Both intensity reflections result in a focused radiation beam in the non-grooved area. Therefore it was measured.   The region in the track and in the crystalline state, indicated by "a" in FIG. Radiation reflected from the region "b" between tracks and also in the crystalline state Is advanced in phase by 1.2 radians compared to the radiation reflected from. Figure In the track and in the amorphous state, indicated by "c" in FIG. Radiation reflected from the region is reflected from the region on the track and in the crystalline state Is advanced in phase by 0.6 radians compared to the applied radiation. Therefore, The phase difference between the mark and the groove is determined by the phase difference between the mark and the area between the marks. Be strengthened. In other words, the effective depth of the groove is enhanced at the location of the mark.   Push-pull tracking error signal is best for maximum push-pull signal Has a measured maximum of 90% of the value obtained for media with a defined groove depth You. The phase detection tracking error signal is measured by the scanning device described below. Has a maximum value of 0.24. The value of this tracking error signal is When normalized on the channel clock period used to write information on It is a difference. Example II   The substrate of this recording medium again has a refractive index of 1.58 at a design wavelength of 670 nm. Made from carbonate (PC). The lamination consists of layers in the same order as shown in FIG. Have. The interference layer 5 is made of 80% ZnS and 20% Si0 having a refractive index of 2.13.Two95nm thick layer with It is. The recording layer 3 is 4.26-i1.69 when in the amorphous state, and is crystalline. GeSb with refractive index of 4.44-i3.08 when in the solid stateTwoTeFour25 of phase change materials nm thick layer. The interference layer 6 is the same material as the interference layer 5 and has a thickness of 35 nm. Reflection Layer 7 is a 100 nm thick layer of an aluminum alloy having a refractive index of 1.98-i7.81 . The mechanical depth of the groove 9 is 55 nm, the width of the groove is 400 nm, and the pitch of the groove is 9 nm. 00 nm.   Information is written in the grooves in the crystalline environment in the form of amorphous marks. Amo The intensity reflection of the stack 4 in the area of the recording layer in the rufus state is equal to 0.05. crystal The intensity reflection of the stack 4 in the region in the state is equal to 0.16. Amorph to crystal reflection The ratio of the negative reflection is thus 0.31. Both regions are grooveless.   Region in track and in crystalline state, reflected from "a" in FIG. Radiation is reflected by radiation reflected from regions between tracks and also in the crystalline state. By comparison, the phase is advanced by 1.6 radians. In-track and amorphous The radiation reflected from the area in the state, "c" in FIG. Region in one crystalline state, compared to the radiation reflected from "a" in FIG. The phase is advanced by 0.7 radians.   Push-pull tracking error signal is best for maximum push-pull signal With a measured maximum of 95% of the value obtained for media with a reduced groove depth. are doing. The phase detection tracking error signal has a maximum value of 0.24. Example III   The substrate of the recording medium again has a refractive index of 1.58 at a design wavelength of 670 nm. -Made of Carbonate (PC). The stacking has the same order as the layers shown in FIG. I have. The interference layer 5 is made of 80% ZnS and 20% Si0 having a refractive index of 2.13.TwoWith a 70nm thick layer with is there. The recording layer 3 is 4.40-i1.96 when in the amorphous state, and in the crystalline state GeSb with refractive index 4.65-i3.81TwoTeFour25nm of phase change material It is a layer of thickness. The interference layer 6 is a layer of the same material as the interference layer 5 having a thickness of 25 nm. Reflective layer 7 is a 100 nm thick layer of an aluminum alloy having a refractive index of 1.98-i7.81. The mechanical depth of the groove 9 is 51 nm, the width of the groove is 500 nm and the pitch of the groove is 870. nm.   Information is written in the grooves in the crystalline environment in the form of amorphous marks. Amo The intensity reflection of the laminate 4 in the area of the recording layer in the rufus state is equal to 0.43. Conclusion The intensity reflection of the stack 4 in the region in the crystalline state is equal to 0.17. Amole for crystal reflection The ratio of the fass reflection is thus 0.25. Both regions are grooveless.   Region in track and in crystalline state, reflected from "a" in FIG. Radiation is reflected by radiation reflected from regions between tracks and also in the crystalline state. In comparison, the phase is advanced by 1.5 radians. In-track and amorphous The radiation reflected from the area in the state, "c" in FIG. 0.8 radians phase compared to radiation reflected from a region in one crystalline state Proceed with.   Push-pull tracking error signal is best for maximum push-pull signal With a measured maximum of 95% of the value obtained for media with a reduced groove depth. I do. The phase detection tracking error signal has a maximum value of 0.3.   The above three examples of the recording medium according to the present invention show that the amorphous mark is in a crystalline environment. Although the present invention is related to the medium to be written, It can be applied equally well to media written in the environment. The present invention The present invention is not limited to a recording medium written in a groove, and the present invention writes information on a land in a groove. It can also be applied to media to be imported. The laminate 4 can have various shapes. Another anti The radiation layer may be arranged between the substrate 2 and the interference layer 5 of the laminate 4 as shown in FIG. No. Alternatively, another interference layer and a reflective layer may be interposed between the stack and the substrate. No. The stack may comprise only layers 5, 3 and 6, the stack being write-once. Very suitable for media. The material of the recording layer may be a phase change material, a dye or It may be a material suitable for optically writing any other information. Scanning device   FIG. 3 shows an optical scan suitable for writing and reading information from a medium according to the invention. The device is shown. This figure has information embossed in the form of depressions and protrusions. 1 shows a part of a record carrier 1. The information layer is scanned through the substrate 2. That The record carrier may comprise more than one information layer arranged one above the other.   The device comprises a radiation source 12 for emitting a radiation beam 13, for example a semiconductor laser. I have it. The radiation beam is shown in the figure as a single lens for simplicity. Is focused on the information layer (recording layer) 3 by the objective mirror system 14. That information The radiation reflected by the report layer is directed to the detector 15 via the beam splitter. It is. The beam splitter may be a translucent plate, a diffraction grating and is polarization dependent. You may. A detector converts the incident radiation into one or more electrical signals, An information signal S whose signal represents the information to be read from the record carrieri And control signals The signal is supplied to an electronic circuit 16 for extracting the signal. One of its control signals is radiation Tracking error signal Sr Is formed by a radiation beam on the information surface. It represents the distance between the center of a point and the center line of the track being scanned. Also Another control signal is a focus error signal Sf Between the focal point of the radiation beam and the information surface. Expresses the distance between them. These two error signals are supplied to the servo circuit 17 , The circuit controls the position of the focal point of the radiation beam. In the figure, the focus control is This is achieved by moving the objective system 14 in the direction of the optical axis in response to the focus error signal. Present Whereas radial tracking responds to radial tracking errors This is achieved by moving the objective system across the track. Writing The intensity of the radiation source is modulated by the information to be recorded.   FIG. 4 shows the layout of the detection device 15 and the radial tracking error signal from the detection signal. And a part of an associated electronic circuit 16 for extracting the signal. Figure 4A is push Shows a circuit for deriving a radial tracking error signal according to the pull method You. The detector 15 is a quadrant detector having four radiation sensitive detection elements A, B, C and D. It has a dispatcher. The detection signals from detection elements A and B are applied and applied to amplifier 18. Is amplified. Similarly, detection signals from detection elements C and D are added and increased. It is amplified by the width unit 19. The output terminals of amplifiers 18 and 19 provide the difference between the two input signals. Connected to the differential amplifier 20 to be formed. The output signal of the differential amplifier 20 is Radial tracking error signal Sr(PP). This error signal is written Tracking servo within a portion of a recording medium with unmarked tracks Very suitable for controlling.   FIG.4B shows a circuit for extracting a radial error signal according to the high-frequency phase detection method. are doing. Detection signals from elements A and C of detection device 15 are applied and Is amplified. The output of the amplifier 21 is supplied to the slicer 22. That slicer Detects the level crossing of the input signal with the detection level, and counts the input signal accordingly. Become The detection signals of the elements B and D of the detection device 15 are added, and the output terminal is It is amplified in the amplifier 23 connected to the input terminal of the Ether 24. Amplifier 21 Before the output signals of the first and second slicers are fed to slicers 22 and 24, respectively. By an equalizer to compensate for the consequences of the response of the optical system of the scanning device to the It may be shaped. Digital output signal of slicers 22 and 24 goes to phase comparator 25 Supplied, the phase comparator determines the phase between the pulses at the two input terminals of the comparator. To produce an output signal. The output signal of the comparator 25 is low-passed by the filter 26. It is over-filtered. Output signal S of filter 26r Is the diagonal time-d radial tracking error signal derived according to the This is a specific embodiment of the phase detection method. This error signal indicates the written mark To control the radial tracking servo in the part of the recording medium Always suitable.   Tracks written on a recording medium according to the invention are also shown in FIG. Analog variant of, or, inter alia, known from U.S. Pat. Comply with other high frequency phase detection methods, such as analog or digital variants of the phase detection method. It can be tracked using the radial tracking error signal derived as described above.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.予め決められた波長を有する放射線ビームによって情報を書き込み及び読み 取るための光学記録媒体であって、記録層を具えており、該記録層は放射線ビ ームによる放射に際して第1及び第2状態の間で変化し、記録された情報は第 1状態における領域内に第2状態において書き込まれたマークにより表現され 、該マークはある深さを有する案内溝を具えているトラック内に配置され、第 1光学位相差が第1状態におけるトラック上の領域から及び第2状態における トラック上の領域からの反射上に存在し、その第1光学位相差が第1状態にお けるトラック間内の領域と第1状態におけるトラック上の領域との間の光学位 相差を増強する光学記録媒体において、 案内溝の光学的深さが波長の1/24〜1/7倍の範囲内にあり、且つ第1光 学位相差が0.4〜2.0 ラジアンの範囲内にあることを特徴とする光学記録媒体 。 2.請求項1記載の光学記録媒体において、第2状態におけるトラック上の領域 の強度反射と第1状態におけるトラック上の領域の強度反射との比が0.15より も大きいことを特徴とする光学記録媒体。 3.請求項1記載の光学記録媒体において、第1状態におけるトラック上の領域 の強度反射と第2状態におけるトラック上の領域の強度反射との比が0.15より も大きいことを特徴とする光学記録媒体。 4.請求項2記載の光学記録媒体において、第1状態におけるトラック上の領域 の強度反射が0.15よりも大きいことを特徴とする光学記録媒体。 5.請求項3記載の光学記録媒体において、第2状態におけるトラック上の領域 の強度反射が0.15よりも大きいことを特徴とする光学記録媒体。 6.請求項1記載の光学記録媒体において、案内溝の光学的深さが波長の1/12 〜1/7倍の範囲内にあることを特徴とする光学記録媒体。 7.請求項1記載の光学記録媒体において、前記記録層が第1状態において3.4 よりも大きい屈折率の虚数部を有する材料を具えていることを特徴とする光学 記録媒体。 8.請求項1記載の光学記録媒体において、前記記録層がフェーズ変化材料を具 えていることを特徴とする光学記録媒体。 9.請求項8記載の光学記録媒体において、第2状態がアモルファスであること を特徴とする光学記録媒体。[Claims] 1. Write and read information with a radiation beam having a predetermined wavelength   Optical recording medium for recording, comprising a recording layer, wherein the recording layer is   Changes between the first and second states upon radiation by the   Represented by the mark written in the second state in the area in the first state   The mark is located in a track with a guide groove having a depth,   1 optical phase difference from the area on the track in the first state and in the second state   Exists on the reflection from the area on the track, and the first optical phase difference is in the first state.   Optical position between the area within the track and the area on the track in the first state   In an optical recording medium that enhances the phase difference,     The optical depth of the guide groove is in the range of 1/24 to 1/7 times the wavelength, and the first light   Optical recording medium characterized in that the chemical phase difference is in the range of 0.4 to 2.0 radians . 2. 2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the area on the track in the second state.   Ratio of the intensity reflection of the area on the track in the first state to the intensity reflection of 0.15   An optical recording medium characterized in that it is also large. 3. 2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the area on the track in the first state.   Ratio of the intensity reflection of the area on the track in the second state to the intensity reflection of 0.12 is greater than 0.15   An optical recording medium characterized in that it is also large. 4. The optical recording medium according to claim 2, wherein the area on the track in the first state.   An optical recording medium characterized by having an intensity reflection of greater than 0.15. 5. 4. The optical recording medium according to claim 3, wherein the area on the track in the second state.   An optical recording medium characterized by having an intensity reflection of greater than 0.15. 6. 2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the optical depth of the guide groove is 1/12 of the wavelength.   An optical recording medium characterized by being within a range of up to 1/7 times. 7. 2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the recording layer is in a first state.   Optics comprising a material having an imaginary part with a refractive index greater than   recoding media. 8. 2. The optical recording medium according to claim 1, wherein said recording layer comprises a phase change material.   An optical recording medium, comprising: 9. 9. The optical recording medium according to claim 8, wherein the second state is amorphous.   An optical recording medium characterized by the above-mentioned.
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