JP2002150562A

JP2002150562A - 光記録媒体及び光記録方法

Info

Publication number: JP2002150562A
Application number: JP2000346824A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Arioka; 博之有岡; Kazuki Suzawa; 和樹須沢
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2002-05-24

Abstract

(57)【要約】【課題】涙型の記録マークを発生を抑えたＤＤＣＤ−
Ｒの記録をする。【解決手段】ＤＤＣＤ−Ｒである光記録媒体１０の記
録層１２には、トラックピッチが１〜１．５μｍのグル
ーブ１６内において仮想記録セル４０が記録、再生方向
に連続的に想定され、仮想記録セル４０毎に、記録すべ
き情報に対応してレーザービームの照射時間を５段階以
上に変調することにより、５段階以上の異なる大きさの
記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを形成し、仮想記録セル４０
での光反射率を多段階に変調して、再生時の読み出しレ
ーザービームの反射レベルを５段階以上に変化させる。
このとき、最長の記録マーク４８Ｇのレーザービーム照
射時間長さは、いわゆる涙型の記録マークが形成される
よりも短くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録に供するデー
タに応じて、レーザービームの照射時間を多段階に切り
替えて光記録媒体に照射し、前記データをマルチレベル
記録する光記録媒体及び光記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光記録媒体のような、再生信号の
長さ（反射信号変調部の長さ）を多段階に変えることに
よってデータを記録する方法に対して、再生信号の深さ
（反射信号の変調度）を多段階に切り替えることによ
り、同じ長さの各信号に複数のデータを記録する方法に
関する研究が数多くなされている。

【０００３】この光記録方法によれば、単にピットの有
無による２値のデータを記録した場合と比較して、深さ
方向に複数のデータを記録できるため、一定の長さに割
り当てられる信号の量を増やすことができる。従って、
線記録密度を向上することができるため、ホログラフを
利用したものや、記録層を多層とした光記録方法が提案
されている。

【０００４】ここでは反射率の深さ変動を用いる等によ
りデータを多段階に記録する場合を、マルチレベル記録
と呼ぶ。

【０００５】このようなマルチレベル記録において、記
録密度を向上するには記録マークを短くする必要があ
る。

【０００６】しかしながら、記録・読み取りに使用する
レーザーが集光した時のビーム直径より記録マークを小
さくしようとする場合、マルチレベル記録は困難にな
る。

【０００７】例えば、特開平１０−１３４３５３号公報
には、マルチレベルの記録を行うためにレーザー光量を
調整する旨の記載がある。ここでは、記録媒体が色素膜
や相変化膜の場合、記録部分と未記録部分での反射の違
いで再生信号を形成している。従って、特開平１０−１
３４３５３号公報の方法では、未記録段階と記録段階は
記録有無の関係にあり、多段階の記録に向いていない。
より具体的に言えば、相変化膜や色素膜では記録と未記
録の中間状態は存在しないのである。

【０００８】又、例えば特開平１−１８２８４６号公報
に開示されるように、記録層への入射光量をデジタル量
として与えた時に、記録層での反応物の吸光度がデジタ
ル量として変化する光記録媒体がある。

【０００９】しかしながら、この光記録媒体は、レーザ
照射量（回数）に対する吸光度変化の絶対値が非常に小
さいことが推測され、未だ実用化に至っていない。

【００１０】更に、特開昭６１−２１１８３５号公報に
開示されるように、フォトクロミック材料に照射する照
射光の強度もしくは照射回数を変化させて異なる任意の
段階の発色濃度状態に記録するようにした光記録方法が
ある。

【００１１】しかしながら、この光記録方法では、レー
ザ光を照射して読み取る際に発色濃度状態を５段階以上
に読み取ることができないという問題点がある。

【００１２】一方、ＣＤの記憶容量を増大したＤＤＣＤ
（Double Density ＣＤ）が提案されている。これは
ＣＤと同じ直径１２ｃｍのディスク片面に、記録密度を
２倍に高めた容量１．３Ｇバイトを収めるフォーマット
とされている。

【００１３】又ＤＤＣＤは、現行のＣＤに用いる波長７
８０ｎｍのレーザービームをそのまま用い、高ＮＡレン
ズで絞り、記録マークを小さくしている。

【００１４】ＤＤＣＤ規格におけるトラックピッチは、
現行ＣＤの１．６μｍから１．１μｍと狭く高密度とな
っている。又、当然、記録マークも小さくなり、最短記
録マーク長は従来の０．８３３μｍから０．６２３μｍ
となり、最長記録マーク長は２μｍ程度となる。

【００１５】従ってＤＤＣＤは、現在のＣＤの部品やフ
ァームウェアを一部追加／変更することによって容易に
実現でき、製造コストがほとんど増加しないという特徴
があり、パーソナルコンピュータの外部記憶装置等にそ
の用途が見込まれている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｄ
ＤＣＤに上記の各種記憶媒体、記録方法を適用しようと
しても、前述のように、マルチレベル記録が不十分であ
ると共に現行のＣＤの部品やファームウェアを大幅に変
更しなければならず、製造コストが増大してしまうとい
う問題点がある。

【００１７】又、前記最長あるいは最長に近い長さの記
録マークは、レーザービームの記録スポット径をどのよ
うに小さくしても、現行ＣＤと同様の記録方法では、記
録時の熱の蓄積により、記録マーク先端に対して記録マ
ーク尾端が太幅となるいわゆる涙型になってしまうとい
う問題が発生する。

【００１８】ＤＤＣＤでは、上記のように、トラックピ
ッチが狭くなっているので、涙型の記録マークは、隣接
トラックからのクロストーク信号や、隣接トラックに書
いてあった記録マークまで変形させてしまうクロスライ
ト現象、相変化記録層を用いた場合は、クロスイレーズ
現象を増大させ、更には、隣接トラックにおける記録マ
ーク間の、再生信号波形が干渉を受けて歪む、いわゆる
符号間干渉を増大させてしまうという新たな問題点を生
じる。

【００１９】本発明者は、記録マーク長が集光ビーム径
よりも短いような条件下でもレーザー照射時間を変化さ
せることで５段階以上のマルチレベル記録が可能になる
ことを発見した。記録膜の材料としては相変化材料、色
素材料ともに前記マルチレベル記録が可能である。

【００２０】本発明は、上記のことを考慮し、一般に広
く実用化されているＣＤ−Ｒ（追記型ＣＤ）や、ＣＤ−
ＲＷ（書換型ＣＤ）のような光記録媒体を利用し、その
部品、ファームウェアを大幅に変更することなく多段階
のマルチレベル記録を行い、良好な信号品質を得ること
を可能にする光記録媒体及び光記録方法を提供すること
を目的とする。

【００２１】特に、ＤＤＣＤ−Ｒ（追記型ＤＤＣＤ）、
ＤＤＣＤ−ＲＷ（書換型ＤＤＣＤ）等において、記録マ
ークが涙型になることを抑制して、クロストーク信号や
クロスライト、クロスイレーズ、符号間干渉を増大させ
ることなく、所定の記録密度で記録することができるよ
うにした光記録媒体及び光記録方法を提供することを目
的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、光記録媒体
について鋭意研究を重ね、これに多段階記録する記録方
法を見いだし、この記録方法によって、光記録媒体に、
５段階以上の高密度のマルチレベル記録を行うことが可
能であることを確認した。特に、このマルチレベル記録
方法をＤＤＣＤに適用すると、涙型の記録マークが発生
しにくく、良好な信号特性を得る事ができることを確認
した。

【００２３】即ち、以下の本発明により上記目的が達成
可能となる。

【００２４】（１）レーザービームを照射して記録層に
記録マークを形成することにより情報を記録し、且つ、
この記録マークに読み取りレーザービームを照射して記
録した情報を読み取り可能な光記録媒体であって、前記
記録層に、レーザービームと記録層との相対的移動方向
の任意の単位長さ及びこれと直交する方向の単位幅で、
且つ、該直交方向のトラックピッチを１μｍ乃至１．５
μｍに規定されたトラックに沿って、前記移動方向に連
続的に設定された仮想記録セルを有してなり、この仮想
記録セルにおける前記記録層は、レーザービームの照射
時間の５段階以上の変調に対応して大きさの異なる記録
マークの形成が可能であり、これにより記録マークの仮
想記録セルに対する面積比及び光透過率のうち少なくと
も面積比に基づく光反射率を変調して情報の５段階以上
のマルチレベル記録ができるようにされたことを特徴と
する光記録媒体。

【００２５】（２）前記仮想記録セルの単位長さが、前
記最大照射時間のレーザービーム照射により形成される
記録マークの長さと略等しく設定されたことを特徴とす
る（１）の光記録媒体。

【００２６】（３）前記記録層に沿って、レーザービー
ムガイド用のグルーブが設けられ、前記仮想記録セルは
前記グルーブ内に設定され、且つ、前記単位幅は前記グ
ルーブの幅に略等しく設定されたことを特徴とする
（１）又は（２）の光記録媒体。

【００２７】（４）前記仮想記録セルにおける前記単位
長さが、前記読み取りレーザービームのビームウェスト
の直径以下とされたことを特徴とする（１）乃至（３）
のいずれかの光記録媒体。

【００２８】（５）前記記録層の一部に、予め情報をマ
ルチレベル記録済みであることを特徴とする（１）乃至
（４）のいずれかの光記録媒体。

【００２９】（６）前記仮想記録セルとマルチレベル記
録済み部分の少なくとも一方に、マルチレベル記録媒体
であることを示す特定情報が記録されていることを特徴
とする（１）乃至（５）のいずれかの光記録媒体。

【００３０】（７）前記記録層に沿って、レーザービー
ムガイド用のグルーブが設けられ、このグルーブが、一
部で途切れていることを特徴とする（１）乃至（６）の
いずれかの光記録媒体。

【００３１】（８）前記記録層は有機色素から形成され
ていることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかの
光記録媒体。

【００３２】（９）前記仮想記録セルの単位幅は、波長
が７８０ｎｍ帯のレーザービームを、開口数０．５５以
上の対物レンズを経て記録スポット径が１．２μｍ以下
で照射可能に設定されたことを特徴とする（１）乃至
（８）のいずれかの光記録媒体。

【００３３】（１０）前記仮想記録セルはトラックピッ
チが１μｍ乃至１．５μｍの螺旋状に配置され、全体が
円盤形状とされたことを特徴とする（１）乃至（９）の
いずれかの光記録媒体。

【００３４】（１１）記録層とレーザービームの一方を
他方に対して一定方向に移動させつつレーザービームを
記録層に照射して、記録層に記録マークを形成すること
により情報を記録する光記録方法であって、前記記録層
に、前記移動方向に連続的に、且つ、この移動方向と直
交する方向には１μｍ乃至１．５μｍのトラックピッチ
で形成されるグループの幅と略等しく設定される仮想記
録セルを想定し、各記仮想記録セル毎に、レーザービー
ムの照射時間を５段階以上に変調し、仮想記録セル内に
形成される記録マークの大きさを変えて、仮想記録セル
に対する面積比及び記録マークの光透過率のうち少なく
とも面積比による、該仮想記録セル全体での光反射率を
前記レーザービーム照射時間に応じて変調して、情報を
５段階以上のマルチレベル記録することを特徴とする光
記録方法。

【００３５】（１２）前記記録層を、レーザービームの
ビーム径を一定としたときの、照射時間に応じてのみ、
記録マークの大きさ、光透過率のうち少なくとも大きさ
が変調される材料から構成し、レーザービームのビーム
径を一定にして照射することを特徴とする（１１）の光
記録方法。

【００３６】（１３）前記レーザービームを７８０ｎｍ
帯の波長光とし、且つ、開口数０．５５以上の対物レン
ズを経て前記記録層に照射することを特徴とする（１
１）又は（１２）の光記録方法。

【００３７】この発明においては、記録マークが記録ビ
ーム径より小さくなった場合、記録パワーを一定にした
状態で、レーザー照射時間を変調することで、記録マー
クの大きさを変調し、一定の領域内での記録マークの面
積比による光反射率のレベルを多段階に変化させること
によりマルチレベルの記録が可能になった。

【００３８】さらにこの効果は５段階以上のマルチレベ
ル記録のときに顕著であった。

【００３９】又、このマルチレベル記録の場合、多段階
の記録を、記録マークの長さに依存せず、一定の領域内
での記録マークの面積比による光反射率のレベルのちが
いによって判別しているので、記録密度が大きくなっ
て、長い記録マークを使用せずに同じ記録容量の記録を
行うことができるために、最長の記録マークを短くする
ことができ、これによってレーザービーム照射の熱の蓄
積による涙型の記録マーク形成が抑えられ、前述のクロ
ストーク、クロスライト、クロスイレーズ、符号間干渉
を抑制することができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の例を図
面を参照して詳細に説明する。

【００４１】本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体
１０は、記録層１２に色素を用いた前述のフォーマット
のＤＤＣＤ−Ｒ（追記型ＤＤＣＤ）、相変化材料を用い
たＤＤＣＤ−ＲＷであり、透明基材からなる基板１４
と、この基板１４の一方の面（図１において上面）に形
成されたレーザービームガイド用のグルーブ１６を覆っ
て塗布された色素からなる前記記録層１２と、この記録
層１２の上側にスパッタリング等によって形成された金
あるいは銀等の反射膜１８と、この反射膜１８の外側を
覆う保護層２０とを含んで形成されているか、又は、グ
ループ１６を覆って少なくとも、成膜によって形成され
た下部保護層（誘電体層）、相変化材料からなる記録
層、上部保護層（誘電体層）、光反射層を含み、これを
覆う保護層２０とを含んで形成されている。

【００４２】前記記録層１２に用いられる色素は、シア
ニン、メロシアニン、メチン系色素及びその誘導体、ベ
ンゼンチオール金属錯体、フタロシアニン色素、ナフタ
ロシアニン色素、アゾ色素等の有機色素であり、相変化
材料はＧｅＳｂＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系などが一般
的である。

【００４３】前記光記録媒体１０へのマルチレベル記録
は、図２に示される光記録装置３０によって実行され
る。

【００４４】この光記録装置３０はＤＤＣＤレコーダで
あり、スピンドルサーボ３１を介してスピンドルモータ
３２により光記録媒体（ディスク）１０を線速度一定の
条件で回転駆動させ、レーザ３６からのレーザービーム
によって光記録媒体（ディスク）１０に、前述の如く形
成されている記録層１２に情報を記録するものである。

【００４５】前記レーザ３６は、記録すべき情報に応じ
て、レーザードライバ３８により、図１、図３に示され
る仮想記録セル（詳細後述）４０の一つ当りのレーザー
ビーム照射時間、例えばレーザパルス数が制御されるよ
うになっている。

【００４６】図２の符号４２は、対物レンズ４２Ａ及び
ハーフミラー４２Ｂを含む記録光学系である。対物レン
ズ４２ＡはＮＡが０．５５以上であり、フォーカストラ
ッキングサーボ４４によりレーザービームが記録層１２
に集光するようにフォーカストラッキング制御される。
又、対物レンズ４２Ａとハーフミラー４２Ｂとは、送り
サーボ４６によって、ディスク１０の回転に同期してそ
の内周側から外周側に所定速度で移動制御される。

【００４７】前記スピンドルサーボ３１、レーザードラ
イバ３８、フォーカストラッキングサーボ４４、送りサ
ーボ４６は制御装置５０により制御される。記録層１２
に記録すべきデータ（情報）は制御装置５０に入力され
る。

【００４８】次に、前記仮想記録セル４０及びこの仮想
記録セル４０に記録される記録マークについて説明す
る。

【００４９】この仮想記録セルは記録媒体の径方向の単
位幅及び回転方向の単位長さに規定されている。単位幅
は、レーザービームのビームウエスト直径（記録スポッ
ト径Ｄ≒１．２μｍ）以下とし、ディスク１０のトラッ
クピッチは１μｍ〜１．５μｍとされている。

【００５０】この実施の形態の例の仮想記録セル４０
は、図１に示されるように、前記グルーブ１６内を、デ
ィスク１０の回転方向即ち円周方向に、波長が７８０ｎ
ｍ帯のレーザービームをＮＡが０．５５以上の対物レン
ズ４２Ａで絞った場合の記録スポット径Ｄ（以下ビーム
径Ｄ）より短い長さ（円周方向の長さ）に、且つ、幅は
クルーブ１６とほぼ等しく規定して、円周方向に連続的
に想定したものであり、各仮想記録セル４０毎にレーザ
ービームを照射することによって、図３に模式的に例示
された記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを、記録すべき情報に
応じて形成するようにされている。

【００５１】ここで、前記レーザ３６から出射されるレ
ーザービームの、記録層１２位置でのビーム径Ｄは、前
記仮想記録セル４０よりも大きくされているが、記録層
１２の材料を選択することによって、レーザービームの
中心部に、レーザ照射時間に応じて、直径の異なる記録
マーク４８Ａ〜４８Ｇを形成することができる（レーザ
ービームは円形であるが、光記録媒体１０を回転させな
がらレーザービームを照射するので、記録マークは照射
時間に応じて長円形となる）。

【００５２】何故なら、フォーカシングされたレーザー
ビームは、一般にガウシアン分布をなすが、記録層１２
においては、レーザービームの照射エネルギーがある閾
値を超えた部分のみで記録が行われるので、レーザービ
ームの照射時間を変化させることによって、ビーム径Ｄ
が変化しなくても、記録層１２に記録可能なレーザービ
ームのスポットサイズが変化し、これにより例えば図３
に示されるような７段階の記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが
形成可能となる（このとき、記録マークは後述のように
涙型になることがない）。

【００５３】前記記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの各大きさ
は、仮想記録セル４０に読み出しレーザービームを照射
した時の反射光の光反射率が７段階になるように設定す
る。前記光反射率は、記録マークが小さいほど大きくな
り、記録マークが形成されていない仮想記録セルでは最
大反射率、最大の記録マーク４８Ｇが形成されている仮
想記録セルでは最小反射率となる。

【００５４】更に詳細には、前記光反射率は、各記録マ
ーク４８Ａ〜４８Ｇの仮想記録セル４０に対する面積比
及び記録マーク自体の光透過率を考慮して設定する。

【００５５】記録マーク４８Ａ〜４８Ｇ自体の光透過率
は、記録層１２を構成する材料がレーザービームの照射
によって分解変質又は改質し、その屈折率が変化する場
合や、記録層１２の厚さ方向の変化量によって異なる。
形成された記録マーク部分の光透過率がゼロであれば、
これを考慮しなくてもよい。

【００５６】上記のように、このマルチレベル記録は、
各記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの仮想記録セル４０に対す
る面積比及び記録マーク自体の光透過率のレベルに対応
するため、専ら記録マークの長さに対応して信号を記録
する場合と比較して、最長の記録マークの長さを大幅に
短くすることができる。

【００５７】従って、図３に示される記録マーク４８Ａ
〜４８Ｇのように、略長円形となり、トラックをはみ出
すような幅のいわゆる涙型記録マークになるようなこと
が概ね避けられ、最長の記録マークの場合であっても、
クロストーク、クロスライト、クロスイレーズ、符号間
干渉の発生を抑制させることができる。

【００５８】なお、上記実施の形態の例において、記録
層１２はシアニン等の有機色素を用いたもの、又は相変
化材料を用いたものであるが、本発明はこれに限定され
るものでなく、レーザービームの照射時間に対応して５
段階以上に大きさの異なる記録マークを形成できるもの
であれば、上記以外の記録層であってもよい。

【００５９】更に又、上記光記録装置３０によって記録
マークを形成する際に記録層１２上に設定される仮想記
録セル４０のサイズは、実施の形態の例に限定されるも
のではなく、レーザービームのビーム径Ｄ以下の任意の
長さとすることができる。レーザービームの最長照射時
間のときの照射エネルギーが、記録層１２に変化を与え
る閾値を越えるときに形成される記録マークと略等しい
長さに仮想記録セル４０を設定するとよい。

【００６０】又、前記レーザービームは、記録層１２の
位置で円形とされているが、これは、図４に示されるよ
うに、例えば対物レンズ４２Ａに加えてシリンドリカル
レンズ４２Ｃを用いて、ビーム形状が、記録媒体１０の
送り方向に短く、これと直交方向に長い長円形状あるい
は線状となるようにしてもよい。この場合は、記録マー
ク４９が短くなるので仮想記録セルを更に短くすること
ができる。即ち記録密度を向上させることができる。
又、記録マーク４９が涙型となることを、かなり抑える
ことができる。

【００６１】更に、この光記録媒体１０では、図１にお
いて符号５２で示されるように、あらかじめ、信号変調
の段数に合わせた数の反射率の異なる複数のピットを有
するか、又は当該光記録媒体の一部分にあらかじめ前述
のようにマルチレベル記録を行うことにより、これらの
複数のピット５２及び／又はマルチレベル記録済み部分
の記録マーク５４に当該記録媒体を個別に識別する情
報、マルチレベル記録用光記録媒体であることを識別す
る情報、当該記録媒体を記録再生するためのレーザービ
ームのパワーを決定するための情報等の特定情報を有
し、その特定情報を、当該光記録媒体であることを確実
に識別したり、さらにそれらを個別に識別したり、あら
かじめ記録されているピットの段数に応じてレーザービ
ームのパワーの段数を決定したりすることができるた
め、より確実なマルチレベル記録再生を行うことができ
る。あるいは図１に符号５６で示されるように、レーザ
ービームガイド用のグルーブを一部分途切れさせるグル
ーブ中断部を設けることによっても同様の効果を持たせ
ることもできる。これらの方法は単独で、あるいは組み
合わせて利用することも可能である。

【００６２】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。この実施例で
の具体的な条件は次の通りである。

【００６３】記録媒体１０として記録層に色素を用いた
ＤＤＣＤ−Ｒに基いた光記録媒体を使用し、マルチレベ
ル記録の実験を行った。

【００６４】記録方法としては、ＤＤＣＤ−Ｒの記録評
価に使用されるパルステック製ＤＤＵ（使用レーザー波
長＝７８４ｎｍ）に、高周波信号発生器を接続して行っ
た。

【００６５】再生評価もＤＤＵにデジタルオシロスコー
プを接続して行った。

【００６６】マルチレベル記録は、３．６ｍ／ｓｅｃ
（ＤＤＣＤ規格０．９ｍ／ｓｅｃに対して４倍速）の一
定線速度で回転させながら、４ＭＨｚのクロック周波数
でレーザービームの照射時間を６段階に変化させて記録
し、再生は同じく定線速度で回転させながら１ｍＷのレ
ーザービームを照射して、その反射光量の差を検出する
ことによって再生した。記録／再生の際、開口数０．５
５の対物レンズによりレーザービームを絞って、その記
録スポット径を１．１７μｍとした。

【００６７】さらに、このときの再生された信号のジッ
ター値を「ＬｅＣｒｏｙ製デジタルオシロスコープＬ
Ｃ−５３４ＥＬ」に取り込んで測定した。ジッター値
は、記録層へのレーザービームの照射によって形成され
る記録マークの形状に依存し、ジッター値が小さければ
小さいほど、前記記録マークが確実に形成されているこ
とを意味している。これは情報が確実に記録できている
ことと同義であり、従って、再生も確実に行うことがで
きる。

【００６８】従来の２値記録再生方法によって記録した
場合を考慮すると、今回用いた評価機によってジッター
値が１０％以下と測定されれば、良好な記録が行えたも
のと判断できる。

【００６９】

【実施例１】シアニン色素を、塗布溶媒となるフッ素化
アルコールに溶解して濃度２ｗｔ％の記録層形成用の色
素溶液を調製し、この溶液を、表面にスパイラル状のプ
レグルーブ（トラックピッチ：１．１μｍ、プレグルー
ブ幅：０．３５μｍ、プレグルーブの深さ：０．１８μ
ｍ）が射出成型により形成されたポリカーボネート（帝
人化成(株)製：パンライトＡＤ５５０３）からなる直径
１２０ｍｍ、１．２ｍｍ厚の光透過性基板のプレグルー
ブ側表面に、回転数２００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍまで
変化させながらスピンコート法により塗布し、プレグル
ーブ内の底部からの厚さが約２００ｎｍの有機色素記録
層を形成した。

【００７０】次に、有機色素記録層上にＡｇを約１００
ｎｍの厚さにスパッタリングすることによって光反射層
を形成した。更に光反射層上に紫外線硬化性樹脂（大日
本インキ化学工業（株）：ＳＤ３１８）を回転数３００
ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍまで変化させながらスピンコー
ト法により塗布した。塗布後、塗膜の上方から高圧水銀
灯により紫外線を照射して硬化させ、層厚１０μｍの保
護層を形成した。

【００７１】この媒体に、記録時のレーザービームパワ
ーを１４ｍＷに設定してマルチレベル記録した。なお、
このときの記録線速度は３．６ｍ／ｓ、記録のクロック
周波数は４ＭＨｚ（２５０ｎｓｅｃ）とし、記録時のレ
ーザー照射時間はそれぞれ（１）５０ｎｓｅｃ、（２）
８０ｎｓｅｃ、（３）１１０ｎｓｅｃ、（４）１４０ｎ
ｓｅｃ、（５）１７０ｎｓｅｃ、（６）２００ｎｓｅｃ
とした。なお、それぞれの単一信号をディスク１周にわ
たって記録した。

【００７２】この媒体の初期反射率は７２％（０．７
２）であり、レーザーを２５０ｎｓｅｃ以上照射した時
に限界最低反射率２０％（０．２０）になった。

【００７３】媒体の反射率を、上記初期反射率０．７２
から反射率変動幅の２０％分（約０．１）低下させるの
に要した照射時間は５０ｎｓｅｃであり、同反射率変動
幅の８０％分（約０．４２）低下させるのに要した照射
時間は２００ｎｓｅｃであった。

【００７４】この光記録媒体では、６段階のマルチレベ
ル記録が達成されており、その記録データを確実に読み
とることができた。なお、この媒体における上記（１）
〜（６）記録マークのジッター値を下記の表に示すが、
総ての記録マークにおいて１０％以下の良好な評価が得
られていることがわかる。

【００７５】又このジッター値は、現行のＣＤ−Ｒで従
来通りの２値記録を行った場合と比較して同等レベルで
あった。

【００７６】更に、現行のＤＤＣＤ−Ｒに２値記録を行
った後述の比較例のジッター値及びエラー値に対して良
好な結果が得られた。これは、いわゆる涙型の記録マー
クの形成を抑えている。

【００７７】実測では、最長のレーザー照射時間２００
ｎｓｅｃの場合の記録マーク長は約０．８μｍであっ
て、ＤＤＣＤ規格における最短記録マーク長０．６２３
μｍの１．３倍程度であり、且つ、最長記録マーク長
２．０μｍよりもかなり短く、レーザー照射が涙型の記
録マークが形成されるまでの長時間なされていないこと
を示している。

【００７８】

【実施例２】実施例１におけるシアニンをフタロシアニ
ンに変更し、塗布溶媒をメチルシクロヘキサンに変更し
て色素溶液を作成した。それ以外は実施例１と全く同様
にして光記録媒体を作製した。

【００７９】記録時のレーザービームパワーは１３ｍＷ
に設定した。なお、このときの記録線速度は３．６ｍ／
ｓであり、記録のクロック周波数は４ＭＨｚ（２５０ｎ
ｓｅｃ）とし、記録時のレーザー照射時間はそれぞれ
（１）５０ｎｓｅｃ、（２）７０ｎｓｅｃ、（３）９０
ｎｓｅｃ、（４）１１０ｎｓｅｃ、（５）１３０ｎｓｅ
ｃ、（６）１５０ｎｓｅｃとした。なお、それぞれの単
一信号をディスク１周にわたって記録した。

【００８０】この媒体の初期反射率は６８％（０．６
８）であり、レーザーを２５０ｎｓｅｃ以上照射した時
に限界最低反射率２２％（０．２２）に達した。従っ
て、反射率変動幅は０．４６（＝０．６８−０．２２）
であった。

【００８１】媒体の反射率を、上記初期反射率０．６８
から反射率変動幅の２０％分（約０．９２）低下させる
のに要した照射時間は５０ｎｓｅｃであり、同反射率変
動幅の８０％分（約０．３７）低下させるのに要した照
射時間は１５０ｎｓｅｃであった。

【００８２】この光記録媒体では６段階のマルチレベル
記録が達成されており、その記録データを確実に読みと
ることができた。なお、この媒体における上記（１）〜
（６）記録マークのジッター値を下記の表に示すが、総
ての記録マークにおいて１０％以下の良好な評価が得ら
れていることがわかる。

【００８３】

【実施例３】実施例１の色素溶液をシアニンとアゾ金属
錯体の混合物に変更し、それ以外は同様にして光記録媒
体を作製した。シアニンとアゾ金属錯体の配合比は５
０：５０ｗｔ％とした。

【００８４】記録時はレーザービームパワーを１４ｍＷ
に設定した。なお、このときの記録線速度は３．６ｍ／
ｓであり、記録のクロック周波数は４ＭＨｚ（２５０ｎ
ｓｅｃ）とし、記録時のレーザー照射時間はそれぞれ
（１）２０ｎｓｅｃ、（２）５６ｎｓｅｃ、（３）９２
ｎｓｅｃ、（４）１２８ｎｓｅｃ、（５）１６４ｎｓｅ
ｃ、（６）２００ｎｓｅｃとした。なお、それぞれの単
一信号をディスク１周にわたって記録した。

【００８５】この媒体の初期反射率は７０％（０．７
０）であり、レーザーを２５０ｎｓｅｃ以上照射した時
に限界最低反射率２１％（０．２１）に達した。従っ
て、反射率変動幅は０．４９（＝０．７０−０．２１）
であった。

【００８６】媒体の反射率を、上記初期反射率０．７０
から反射率変動幅の２０％分（約０．１０）低下させる
のに要した照射時間は２０ｎｓｅｃであり、同反射率変
動幅の８０％分（約０．３９）低下させるのに要した照
射時間は２００ｎｓｅｃであった。

【００８７】この記録媒体でも６段階のマルチレベル記
録が達成されており、その記録データを確実に読み取る
ことができた。なお、この媒体における上記（１）〜
（６）記録マークのジッター値を下記の表１に示すが、
全ての記録マークにおいて１０％以下の良好な評価が得
られていることがわかる。

【００８８】

【実施例４】グルーブ深さを約０．０５μｍとした光透
過性基板上に、下部保護層（誘電体層）、ＡglnＳｂＴ
ｅ系の相変化記録層、上部保護層（誘電体層）、Ａｌ合
金反射層をスパッタリングによって形成した以外は、実
施例１と同様にして光記録媒体を得た。この媒体に、記
録時のレーザーパワーを１０ｍＷにしてマルチレベル記
録を行った。

【００８９】相変化記録層は、レーザーのオンオフによ
る急熱急冷で結晶から非晶質になり反射率が低下する。
しかし、レーザーを照射したまま移動することで、レー
ザー照射近辺は徐々に冷却されるため、徐々に高反射率
部が形成される。即ち、照射時間を長くすることで高反
射率部分が増加する。こうして反射率制御を行うため、
色素記録層とは逆にレーザー照射時間が長いほど仮想セ
ル内の反射率は高くなる。

【００９０】本実施例では、レーザーの照射時間はそれ
ぞれ（１）１８０ｎｓｅｃ、（２）１７０ｎｓｅｃ、
（３）１６０ｎｓｅｃ、（４）１５０ｎｓｅｃ、（５）
１４０ｎｓｅｃ、（６）１３０ｎｓｅｃとした。なお、
それぞれの単一信号をディスク１周にわたって記録し
た。

【００９１】この光記録媒体では６段階のマルチレベル
記録が達成されており、その記録データを確実に読み取
ることができた。なお、この媒体における上記（１）〜
（４）記録マークのジッター値を下記の表に示すが、全
ての記録マークにおいて、１０％以下の良好な評価が得
られていることがわかる。

【００９２】又、このジッター値は、現行のＣＤ−ＲＷ
で、従来通りの２値記録を行った場合と比較して同等レ
ベルであった。これは、いわゆる涙型の記録マークの形
成を抑えていることを示す。

【００９３】以上の結果を表１に示す。

【００９４】

【表１】

【００９５】

【比較例１】実施例１と同様に作製した光記録媒体に、
現行のＣＤ−Ｒで使用されている２値記録を行った。記
録時のレーザービームパワーは１４ｍＷ、記録線速度は
３．６ｍ／ｓとした。なお、この場合、最短記録マーク
（３Ｔ）で約２２０ｎｓｅｃ、最長記録マーク（１１
Ｔ）で約８６０ｎｓｅｃとなる。

【００９６】その他の記録条件については、ＣＤ−Ｒ規
格「Ｒecordable Ｃompact ＤiscＳystems ＰＡＲＴ
II：ＣＤ−ＲＶersion３．１」に準じた。

【００９７】この時のジッター値を、３Ｔから１１Ｔま
で測定したところ、表２のように、長いマークを形成す
る際にジッター値が悪化した。これにより、光記録媒体
全体としてのジッター値も悪化し、同様にエラー値も悪
化した。

【００９８】

【表２】

【００９９】この現象は、形成されているグルーブに沿
って記録されるマークが長いほど、レーザーが連続的に
照射されるため、トラックピッチが狭いこととあわせ
て、レーザーの熱の蓄積によって本来記録するマークの
長さや幅と比較して大きなマークが形成されてしまうも
ので、このためにジッターやエラーが増加してしまう原
因となる。

【０１００】

【比較例２】実施例４と同様に作製した光記録媒体に、
現行のＣＤ−ＲＷで使用されている２値記録を行った。
記録時のレーザービームパワーは１０ｍＷ、記録線速度
は３．６ｍ／ｓとした。なお、この場合、最短記録マー
ク（３Ｔ）で約２２０ｎｓｅｃ、最長記録マーク（１１
Ｔ）で約８６０ｎｓｅｃとなる。

【０１０１】その他の記録条件については、ＣＤ−ＲＷ
規格「Ｒecordable Ｃompact Ｄisc Ｓystems ＰＡ
ＲＴIII：ＣＤ−ＲＷＶersion２．０」に準じた。

【０１０２】この時のジッター値を、３Ｔから１１Ｔま
で測定したところ、表２のように、長いマークを形成す
る際にジッター値が悪化した。これにより、光記録媒体
全体としてのジッター値も悪化し、同様にエラー値も悪
化した。

【０１０３】この現象は、レーザーはパルスで照射され
るものの、トラックピッチが狭いことも合わせて、レー
ザーの熱の蓄積によって本来記録するマークの長さや幅
と比較して、形成されているグルーブに沿って記録され
るマークが長いほど、大きなマークが形成してしまうも
ので、このためにジッターやエラーが増加してしまう原
因となる。

【０１０４】

【発明の効果】本発明によれば、５段階以上のマルチレ
ベル記録をしても、その最長記録マークの長さが短く、
いわゆる涙型記録マークが形成されるまでに至らず、従
って、クロストーク等の発生を伴なうことなく、レーザ
ー記録スポット径を小さくして高密度の記録をすること
ができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体の要
部を示す一部断面とした斜視図

【図２】同光記録媒体にレーザービームを用いて情報を
記録するための光記録装置を示すブロック図

【図３】同光記録装置により記録層に記録マークを形成
する際の、該記録マークと仮想記録セル及びその光反射
率との関係を示す模式図

【図４】仮想記録セルを照射するレーザービームを他の
形状とする場合を示す略示斜視図

【符号の説明】

１０…光記録媒体１２…記録層１４…基板１６…グルーブ１８…反射膜２０…保護層３０…光記録装置３２…スピンドル３６…レーザー３８…レーザードライバ４０…仮想記録セル４２…記録光学系４２Ａ…対物レンズ４２Ｂ…ハーフミラー４２Ｃ…シリンドリカルレンズ４４…フォーカスサーボ回路４６…送りサーボ回路４８Ａ〜４８Ｇ、４９、５４…記録マーク５２…ピット５６…グルーブ中断部Ｄ…記録スポット径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６１Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６１ＮＦターム(参考） 5D029 JB11 JB46 WA01 WA20 WA29 WB11 WC01 WC05 WC06 WC07 WC10 WD10 WD16 5D090 AA01 BB03 CC01 DD01 EE02 FF12 GG09 GG32 KK03 5D119 AA22 BA01 BB02 BB04 DA04 EC09 FA02 HA48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザービームを照射して記録層に記録マ
ークを形成することにより情報を記録し、且つ、この記
録マークに読み取りレーザービームを照射して記録した
情報を読み取り可能な光記録媒体であって、前記記録層
に、レーザービームと記録層との相対的移動方向の任意
の単位長さ及びこれと直交する方向の単位幅で、且つ、
該直交方向のトラックピッチを１μｍ乃至１．５μｍに
規定されたトラックに沿って、前記移動方向に連続的に
設定された仮想記録セルを有してなり、この仮想記録セ
ルにおける前記記録層は、レーザービームの照射時間の
５段階以上の変調に対応して大きさの異なる記録マーク
の形成が可能であり、これにより記録マークの仮想記録
セルに対する面積比及び光透過率のうち少なくとも面積
比に基づく光反射率を変調して情報の５段階以上のマル
チレベル記録ができるようにされたことを特徴とする光
記録媒体。
【請求項２】請求項１において、前記仮想記録セルの単
位長さが、最大照射時間のレーザービーム照射により形
成される記録マークの長さと略等しく設定されたことを
特徴とする光記録媒体。
【請求項３】請求項１又は２において、前記記録層に沿
って、レーザービームガイド用のグルーブが設けられ、
前記仮想記録セルは前記グルーブ内に設定され、且つ、
前記単位幅は前記グルーブの幅に略等しく設定されたこ
とを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記
仮想記録セルにおける前記単位長さが、前記読み取りレ
ーザービームのビームウェストの直径以下とされたこと
を特徴とする光記録媒体。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記
記録層の一部に、予め情報をマルチレベル記録済みであ
ることを特徴とする光記録媒体。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記
仮想記録セルとマルチレベル記録済み部分の少なくとも
一方に、マルチレベル記録媒体であることを示す特定情
報が記録されていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記
記録層に沿って、レーザービームガイド用のグルーブが
設けられ、このグルーブが、一部で途切れていることを
特徴とする光記録媒体。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかにおいて、前記
記録層は有機色素から形成されていることを特徴とする
光記録媒体。
【請求項９】請求項１乃至８のいずれかにおいて、前記
仮想記録セルの単位幅は、波長が７８０ｎｍ帯のレーザ
ービームを、開口数０．５５以上の対物レンズを経て記
録スポット径が１．２μｍ以下で照射可能に設定された
ことを特徴とする光記録媒体。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかにおいて、前
記仮想記録セルはトラックピッチが１μｍ乃至１．５μ
ｍの螺旋状に配置され、全体が円盤形状とされたことを
特徴とする光記録媒体。
【請求項１１】記録層とレーザービームの一方を他方に
対して一定方向に移動させつつレーザービームを記録層
に照射して、記録層に記録マークを形成することにより
情報を記録する光記録方法であって、前記記録層に、前記移動方向に連続的に、且つ、この移
動方向と直交する方向には１μｍ乃至１．５μｍのトラ
ックピッチで形成されるグループの幅と略等しく設定さ
れる仮想記録セルを想定し、各仮想記録セル毎に、レー
ザービームの照射時間を５段階以上に変調し、仮想記録
セル内に形成される記録マークの大きさを変えて、仮想
記録セルに対する面積比及び記録マークの光透過率のう
ち少なくとも面積比による、該仮想記録セル全体での光
反射率を前記レーザービーム照射時間に応じて変調し
て、情報を５段階以上のマルチレベル記録することを特
徴とする光記録方法。
【請求項１２】請求項１１において、前記記録層を、レ
ーザービームのビーム径を一定としたときの、照射時間
に応じてのみ、記録マークの大きさ及び光透過率のうち
少なくとも大きさが変調される材料から構成し、レーザ
ービームのビーム径を一定にして照射することを特徴と
する光記録方法。
【請求項１３】請求項１１又は１２において、前記レー
ザービームを７８０ｎｍ帯の波長光とし、且つ、開口数
０．５５以上の対物レンズを経て前記記録層に照射する
ことを特徴とする光記録方法。