JP2002298432A - 情報記録媒体、情報再生装置及び情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】多値情報の記録再生の為、マークの記録位置精
度を高め、反射光量変化のダイナミックレンジを拡大
し、高記録密度化を図る。 【解決手段】 情報記録媒体１の記録層２は、レーザビ
ーム６の照射による温度変化により記録マーク５を生じ
る。金属層３には、光の反射率及び電気抵抗のうちの少
なくとも一方がその周辺部分に比較して異なっている特
異部分４が周期的に形成されている。この特異部分４は
反射率及び電気抵抗のうちの少なくとも一方が周辺部分
と違うことにより金属層３の温度変化をアシストする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、情報記録媒体、
及びその情報再生装置及び情報記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームなどの光により情報を記録
／再生する光記録媒体においては、記録マークエッジで
の反射光量の立ち上がり、立ち下がりの二値記録が一般
的である。また、１つの記録単位（ユニット）に複数の
情報を書き込む多値記録方式がいくつか提案されてい
る。例えば、平均反射率が多段階になるように、記録ピ
ットの面積や形状・構造を変化させる手段や、記録マー
ク位置、配置の組み合わせを複数定義する手段がある
（特開平７−２１０８７０号公報、特開平８−２８７４
６８号公報、特開平１１−２５４５６号公報、特開２０
００−５７５７３公報など参照）。

【０００３】特開平７−２１０８７０号公報には、書き
換え型の情報記録媒体について開示されている。これ
は、予め基板に設けた凹凸に対して相変化マークを重ね
て記録し、凹凸と相変化マーク配列との相対位置を変え
ることによって生じる光学的特性の変化により多値情報
を記録するものである。この手段も含めて従来技術にお
いては、相変化マークの記録のタイミングは基板に予め
設けられたプリピットからの信号で生成するタイミング
信号に基づいている。特開平７−２１０８７０号公報の
技術では、マークを重ねる凹凸以外に同期を取るための
信号源となるピットを離散的に配置している。このピッ
トからの信号で生成されるクロックを利用して、相変化
マークを記録するタイミングを決定する。そして、この
ような手段で凹凸に対応させて相変化マークを記録して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、情報記
録媒体がディスク状である場合、オントラック・オンフ
ォーカス状態であっても、ディスクの偏心や面ぶれによ
りビーム位置は微妙に変化し、マークの記録位置が変動
する。そして、離散的に設けたピットから基準クロック
を生成する前記従来技術では、ビーム位置の微妙な変動
に対応できず、クロックを補正するピットを短い周期で
設ける必要があり、面密度が上がらない。また、特開平
７−２１８７０号公報に開示の技術のように、相変化マ
ークを基板の凹凸に重ね多値化する手段は、凹凸自体の
位置変動と相変化マークの位置変動が相乗し、設計どお
りの多値化は難しい。つまり、従来の技術では高密度化
には限界があるという不具合がある。多値記録、特に書
き換え型の多値記録が実用化に至っていない原因の一つ
も、マークの記録位置精度にある。

【０００５】また、多値情報を記録するには、反射光強
度レベルに階調性を持たせる必要がある。相変化記録の
場合、反射光レベルはマークの有り無しの２階調である
ことから、さらに多階調にするためにはマークの大きさ
を細かくコントロールする必要がある。反射光レベルの
ダイナミックレンジを大きくするためには、マークサイ
ズを縦横（ディスクの接線方向と半径方向）ともにに変
える必要があり、ユニットを縮小するとマーク間干渉が
おこる。このように、従来の技術では、多値レベルを上
げると、ユニット（記録単位）が縮小化できず、ユニッ
トを縮小化すると多値レベルを上げられないといった不
具合が発生する。ユニットの密度を上げた状態において
も十分な多値レベルを確保するには、ディスクの接線方
向、半径方向ともにマーク間干渉が起こった状態におい
て、多値情報を記録・再生する手段が必要である。

【０００６】この発明の目的は、情報記録媒体の偏心や
面ぶれで光ビームの位置が多少変動しても、記録マーク
の形成位置の高精度にすることである。

【０００７】この発明の目的は、情報記録媒体につき光
ビームの反射で反射光量変化のダイナミックレンジを拡
大できるようにすることである。

【０００８】この発明の目的は、情報記録媒体の狭トラ
ック化を図ることである。

【０００９】この発明の目的は、このような情報記録媒
体を簡易な製造プロセスにより作成することである。

【００１０】この発明の目的は、このような情報記録媒
体について、書き換え型の情報記録媒体とすることであ
る。

【００１１】この発明の目的は、このような情報記録媒
体について、多値情報の再生を行うことである。

【００１２】この発明の目的は、このような情報記録媒
体について、多値情報の記録を行うことである。

【００１３】この発明の目的は、このような情報記録媒
体について、書き換え型の情報記録記録を行うことであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、温度変化により記録マークを生じる第１の層と、光
の反射率、電気抵抗及び熱伝導率のうちの少なくとも一
方がその周辺部分に比較して異なっている特異部分が任
意の位置に形成され、この特異部分は前記反射率、電気
抵抗及び熱伝導率のうちの少なくとも一方が周辺部分と
違うことにより前記第１の層の前記温度変化をアシスト
するものである第２の層と、を少なくとも有する積層構
造をなしている情報記録媒体である。

【００１５】したがって、第１の層の温度変化が特異部
分にアシストされるために、記録マークは特異部分に習
って形成され、ディスク状の情報記録媒体の偏心や面ぶ
れで光ビームの位置が多少変動しても、記録マークは予
め情報記録媒体に設けた特異部分に一致し、記録マーク
の形成位置の精度を特異部分の位置精度まで高めること
ができるので、情報記録媒体に予め形成した所定のパタ
ーンに対してセルフアライン的な記録ができる。また、
パターンに位置変動があっても、記録ビームが多少変動
しても、パターンとマーク位置の変動が相乗することは
ない。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の情報記録媒体において、前記特異部分における前記反
射率、電気抵抗及び熱伝導率の少なくとも一方が変化し
た部分の最長部の長さをＬ１、前記記録マークの最長部
の長さをＬ２とすると、Ｌ２≦Ｌ１の関係にあり、前記
特異部分での前記記録マークの反射光強度をＲ1、前記
特異部分以外における前記記録マークの反射光強度をＲ
２、前記記録マークが未記録状態の部分の反射光強度を
Ｒ３とすると、Ｒ１／Ｒ３＞Ｒ２／Ｒ３又はＲ１／Ｒ３
＜Ｒ２／Ｒ３の関係にある。

【００１７】したがって、特異部分では反射率も周辺部
と異なっていることから、このような設計で情報記録媒
体を作成することにより、光ビームの反射について反射
光量変化のダイナミックレンジを拡げられる。

【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の情報記録媒体において、全体がディスク状で記
録面内に所定間隔で並んだ情報を記録するトラックが形
成されており、ｎ番目の前記トラックには前記第２の層
に前記特異部分が存在し、ｎ±１番目の前記トラックに
は前記特異部分が存在せず、ｎ番目の前記トラックには
前記特異部分に対応する位置に前記記録マークが形成さ
れていて、前記ｎ番目のトラックと前記ｎ±１番目のト
ラックでの前記記録マークの周期は相互に逆位相であ
る。

【００１９】したがって、このようなディスクフォーマ
ットとすることにより、狭トラック化が図れる。

【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の情報記録媒体において、本媒体から情報を再生するレ
ーザビームの波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとし
たときに、前記第２の層の前記特異部分はトラック方向
における周期を０．５〜１×λ／ＮＡの範囲のいずれか
の値としていて、半径方向における周期を１×λ／ＮＡ
以下のいずれかの値としている。

【００２１】したがって、このようなディスクフォーマ
ットとすることにより、狭トラック化が図れる。

【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項３又は４
に記載の情報記録媒体において、前記トラック方向には
周期的にサーボ制御領域が割り当てられ、このサーボ制
御領域には少なくともサンプルサーボトラッキング用の
信号源が形成されている。

【００２３】したがって、このようなディスクフォーマ
ットとすることにより、狭トラック化が図れる。

【００２４】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれかの一に記載の情報記録媒体において、前記第２
の層は、Ａｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ及びＴｅからな
る群の中の少なくとも１種類の金属元素を含有し、前記
特異部分には、前記第２の層に含有している前記金属元
素の酸化物及び窒素化合物の少なくとも一方が含まれて
いる。

【００２５】したがって、このような材料を選択するこ
とで、簡易な製造プロセスにより、特異部分を備えた情
報記録媒体が作成できる。

【００２６】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれかの一に記載の情報記録媒体において、前記第１
の層は、Ｓｂ／Ｔｅ比が１．５〜４の範囲のいずれかの
値にあるＳｂＴｅと、Ｇｅ，Ｉｎ，Ｇａ，Ａｇ，Ｓｉ，
Ａｌ及びＢからなる群の中の少なくとも１種類の元素と
を含有する相変化型記録材料を含んでいる。

【００２７】したがって、書き換え型の情報記録媒体と
することができる。

【００２８】請求項８に記載の発明は、前記情報記録媒
体のｎ番目のトラック及びｎ±１番目のトラックに対す
るトラッキングを行う第１のトラッキング手段と、前記
情報記録媒体の各トラック間に対するトラッキングを行
う第２のトラッキング手段とを備え、前記第２のトラッ
キング手段で各トラック間に対してトラッキングし、前
記第２のトラッキング手段でｎ番目のトラックとｎ＋１
番目のトラック又はｎ番目のトラックとｎ−１番目のト
ラックにトラッキングして、これらのトラックに存在す
る少なくとも２つ以上の記録マークを同時に再生するこ
とで請求項３〜５のいずれかの一に記載の前記情報記録
媒体の再生を行う情報再生装置である。

【００２９】したがって、請求項３〜５のいずれかの一
に記載の前記情報記録媒体で多値情報の再生を行うこと
ができる。

【００３０】請求項９に記載の発明は、前記情報記録媒
体に照射する光ビームのパワーレベルは、当該情報記録
媒体のｎ番目のトラックについては前記金属層に設けた
特異部分の周期で変調し、ｎ番目のトラックとｎ±１番
目のトラックについて相互に逆位相となる周期でパワー
レベルを変調することで請求項３〜５のいずれかの一に
記載の前記情報記録媒体の記録を行う情報記録装置であ
る。

【００３１】したがって、請求項３〜５のいずれかの一
に記載の前記情報記録媒体で多値情報の記録を行うこと
ができる。

【００３２】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の情報記録装置において、前記情報記録媒体に照射す
る光ビームのパワーレベルをＰ１、Ｐ２とすると、Ｐ１
＞Ｐ２の関係にあり、Ｐ２レベルからＰ１レベルに前記
周期で変調するに際して、Ｐ１レベルに保持する時間を
Ｔ１とすると、Ｔ１は１００nsec以下とする。

【００３３】したがって、請求項３〜５のいずれかの一
に記載の前記情報記録媒体で書き換え型の情報記録を行
うことができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態である情
報記録媒体について説明する。

【００３５】図１は、この発明の一実施の形態である情
報記録媒体の製造工程を（ａ）〜（ｆ）の順に経時的に
示す拡大縦断面図ある。

【００３６】図１（ａ）に示すように、この情報記録媒
体１（図２参照）はディスク状である。情報記録媒体１
は支持基板１１を備え、その材料としてはポリカーボネ
ートを用いている。支持基板１１の表面には突起（凸
部）１２が形成されている。突起部１２の径は例えば25
0nmであり、周期はトラック方向において例えば400nmで
ある。また、ディスク径方向の周期は例えば400nmであ
る。

【００３７】次に、図１（ｂ）に示すように、金属層３
（図２を参照して後述）となるAg膜１３を50nmの膜厚で
成膜する。

【００３８】図１（ｃ）には、情報記録媒体１の特異部
分４（図２を参照して後述）の作成工程を示している。
すなわち、ポリカーボネート製の支持基板１１側からレ
ーザビーム１４を照射する。このプロセスに用いる装置
は、相変化型記媒体の結晶化に用いられるいわゆる“初
期化装置”をベースにしている。従来の初期化装置と異
なるのは、レーザ照射中の雰囲気１５を制御できる点で
ある。そのため、図示しない雰囲気ガスを導入する装置
を備えている。この例では、酸素ガスを導入した状態で
レーザビームを照射する。突起部１２にはレーザビーム
が集光し、他の部分よりも温度が上がる。従って、Ag膜
１３の酸化が突起部１２で選択的に起こり、突起部１２
の上部にAgO_x１６が形成される。

【００３９】図１（ｄ）に示すように、このAgO_x１６部
分が金属層３の特異部分４となる。特異部分４の径は例
えば250nmであり、情報記録媒体１の接線方向及び半径
方向におけるピッチは、先に記載したとおりである。

【００４０】図１（ｅ）は、後述の特異部分４を作成後
の断面図である。次に誘電体層１７としてZnS-SiO₂を例
えば20nm成膜する。その上に相変化型の記録層２（図２
を参照して後述）としてAgInSbTeを例えば20nm成膜す
る。記録層２の組成は、例えば、例えばAg 4at%-In 7at
%-Sb 61at%-Te 28at%である。更にその上に保護層１８
としてZnS-SiO₂などを例えば20nm成膜する。

【００４１】また、相変化型光ディスクの製造装置であ
る“初期化装置”を用いることによって、一定周期で金
属層３の組成をAgからAgO_xに変えられる。このAgO_x部分
１６はAgよりも高抵抗であり、かつ反射率が低く、後述
のように特異部分４として機能する。

【００４２】図２に示すように、この実施の形態の情報
記録媒体１は、第１の層である記録層２と、第２の層で
ある金属層３の少なくとも２層の積層構造である。ここ
で金属層３は、媒体１の反射光強度をコントロールする
とともに、温度もコントロールする。つまり、金属層３
は、光学的には反射層、熱的な意味では放熱層として機
能する。この金属層３には特異部分４（前記の例では、
AgO_x部分１６）が存在する。この特異部分４では、反射
率、電気抵抗及び熱伝導率が、その周囲部分と異なって
いる。すなわち、その周辺部分に比較して電気抵抗が増
加するとともに、反射率が低下する。また、金属層３の
電気抵抗を大きくすることによって、記録層２から金属
層３への熱伝導が低下する。熱伝導が低下した部分は、
その周辺よりも高温になり最高温度に達する。ヒートモ
ード記録では、記録層２において所定の温度以上になっ
た部分、又は、単位時間あたり所定の温度変化が起こっ
た部分が記録マーク５になる。従って、レーザビーム６
を照射すると、記録マーク５の中心（重心）は最高温度
に達する部分、即ち、特異部分４の中心に一致する。

【００４３】金属層３の特異部分４におけるが変化した
部分の最長部の長さをＬ１、記録マーク５の最長部の長
さをＬ２とすると、Ｌ２≦Ｌ１、つまり、記録マーク５
の大きさは特異部分４の大きさ以下となる。また、記録
マーク５が特異部分４上にある場合の情報記録媒体１の
反射光強度をＲ１、それ以外の金属層３上にある場合の
反射光強度をＲ２、未記録状態の反射光強度をＲ３とす
ると、“Ｒ１／Ｒ３＞Ｒ２／Ｒ３”又は“Ｒ１／Ｒ３＜
Ｒ２／Ｒ３”の関係を満足するように、情報記録媒体１
の構成を設計する（表１参照）。

【００４４】

【表１】

【００４５】つまり、特異部分４と、その周囲の金属層
３上とでは、記録・未記録状態の反射光強度比が異なる
ように設計する。先に記載したように、金属層３は反射
層としても機能する。従って、金属層３の有無によって
記録マーク５の光学特性に変化を待たせることができ
る。

【００４６】以上のような情報記録媒体１の基本的な特
性を図２、図３を参照して説明する。図２（ａ）（ｂ）
は、情報記録媒体１における特異部分４の存在する部位
の拡大平面図（ａ）と拡大縦断面図（ｂ）である。図２
（ｃ）（ｄ）は、情報記録媒体１における特異部分４の
存在しない部位の拡大平面図（ｃ）と拡大縦断面図
（ｄ）である。図３は、レーザビーム６のスポット中に
一つの記録マーク５が含まれる状態で、記録マーク５の
径を変えた場合の反射光強度変化を示している。

【００４７】レーザビーム６を一つの特異部分４に照射
し、図３に示すように、記録マーク５の径を０〜７の８
水準で変える。０は記録マーク５が存在しない未記録状
態であり、１から７にかけてマーク径が大きくなる。レ
ーザビーム６内には未記録部分７（図２参照）と記録マ
ーク５とが含まれ、各部分の総和が反射光強度レベルと
なる。図３で、記録マーク５を全く同じサイズで変化さ
せた場合においても、金属層３が存在しない特異部分４
と、金属層３上とでは変化の極性が異なる。特異部分４
では、マーク径が大きくなるに従って反射光強度が増加
する。一方、金属層３上では、マーク径が大きくなるに
従って反射光強度が低下する。

【００４８】このように、情報記録媒体１は、金属層３
に特異部分４を設けているので、レーザビーム６を照射
したときの温度勾配を情報記録媒体１側でアシストする
ことができる。これによって、記録マーク５の中心が特
異部分４の中心に一致するような記録ができる。記録マ
ーク５の記録位置、つまり、特異部分４上か金属層３上
かを制御することによって、マーク径を変調した際の変
化の極性が変えられる。

【００４９】次に、情報記録媒体１のフォーマットにつ
いて説明する。

【００５０】図４は、情報記録媒体１の拡大平面図であ
る。図４においては、金属層３に設けた特異部分４のレ
イアウトに対して、記録層２に形成される記録マーク５
を重ねて示している。図４では、あるトラックをｎ番目
のトラック（以下、ｎトラックと記載）、隣接するトラ
ックをｎ＋１及びｎ−１番目のトラック（以下、ｎ±１
トラックと記載）、…のようにトラックを示している。

【００５１】図４では、ｎトラックには金属層３の特異
部分４が存在する。隣接するｎ＋１及びｎ−１のトラッ
クには特異部分４が存在しない。ｎ±２のトラックには
特異部分４が存在する。つまり、特異部分４が存在する
トラックを１トラックおきに設けている。ｎトラックに
おいては、特異部分４に記録マーク５を記録する。特異
部分４の大きさ以下という条件で、多値情報に応じて記
録マーク５のサイズを変える。好ましくは、記録マーク
５の最大径が特異部分４の径に一致するように、多値情
報に応じて８水準で記録マーク５の大きさを変える。ｎ
トラックに隣接するｎ±１トラックにおける記録マーク
５の周期は、ｎトラックに存在する特異部分４の周期の
逆位相になっている。記録マーク５の大きさは、ｎトラ
ックと同様の範囲、水準で記録情報に応じて変調する。

【００５２】また、レーザビーム６の波長をλ、対物レ
ンズの開口数をNAとする。このλとNAを基準として情報
記録媒体１のフォーマットを決定する。すなわち、金属
層３に設ける特異部分４のトラック方向における周期２
１は、０．５〜×１×λ/NAとする。好ましくは、０．
７〜０．９×λ/NAとする。また、情報記録媒体１の半
径方向における周期２２は、１×λ/NA以下、好ましく
は０．８×λ/NA程度とする。本情報記録媒体１におい
て、トラックピッチ２３は、ｎトラックとｎ−１トラッ
クの間隔になる。従って、トラックピッチ２３は特異部
分４の半分の周期、つまり、０．５×λ/NA以下、好ま
しくは0.4×λ/NA程度になる。

【００５３】図５の情報記録媒体１の平面図に示すよう
に、トラック方向において、周期的にサーボ制御領域を
設ける。この領域には少なくともサンプルサーボトラッ
キングを行うための信号源を設ける。すなわち、符号３
１はサーボ制御領域であり、符号３２はサンプルサーボ
用のピットである。サンプルサーボ用のピット３２は、
好ましくは、１トラック毎にトラック方向にシフトした
状態で配列する。また、トラック位置のアドレスを表す
ために、半径方向において周期的な配列とする。図５に
は４トラック周期でサンプルサーボピットを配列した状
態を示す。

【００５４】金属層３の材料としては、Ag,Al,Ti,Cu,Z
n,Teなどを用いることができる。そして、特異部分４
は、これらの金属元素の酸化物、窒素化合物のうち少な
くとも一種類の化合物を用いて形成する。例えば、Agが
金属層３である場合には、AgO,Ag₂Oを特異部分４に用い
る。Alが金属層３である場合には、Al₂O₃を特異部分４
に用いる。又は、AlNを特異部分４に設ける。AlTiの場
合は、Al₂O₃とTiO,TiO₂,Ti₂O₃を特異部分４に設ける。
金属層３がAlCuである場合には、Al₂O₃とCuO,Cu₂O又はC
uAl₂O₄を特異部分４に設ける。金属層３がAlZnの場合に
は、Al₂O₃とZnO,Zn ₂O又はZnAl₂O₄を特異部分４に設け
る。金属層３がAlTeの場合には、Al₂O₃とTeO₂を特異部
分に設ける。

【００５５】このように、金属層３を構成する元素の酸
化物又は窒化物を特異部分４に設けることによって、特
異部分４における光の反射率及び電気抵抗のうちの一方
又は双方を変えることができ、特異部分４としての機能
を発揮させることができる。

【００５６】また、記録層はSb/Te比が1.5〜4の範囲に
あるSbTeと、Ge,In,Ga,Ag,Si,Al,Bの中の少なくとも１
つの元素とを含有する組成とする。好ましくは上記組成
のAgInSbTe,GeAgInSbTe,GeSbTe,GeInSbTe,GeGaSbTe,GaS
bTeなどである。

【００５７】このような記録層２の材料は、単位時間あ
たりの温度変化量がある値を超えると記録マーク５に変
化する。そこで、照射するの変調によって、そのビーム
径以下で記録マーク５の大きさを高精度に調節すること
ができる。

【００５８】この場合には、図６〜図７に示すレーザビ
ーム６のパワー変調で、Ｔ１(n)、Ｔ１(n+1)を100nsec
以下とする。好ましくは、最小マークを記録する際には
10nsec程度、最大マークを記録する際には50nsec程度に
設定する。

【００５９】次に、以上のような情報記録媒体１に対し
て情報の記録、再生を行う記録・再生装置について説明
する。

【００６０】図６〜図８に示すように、この記録・再生
装置は、ｎトラック及びｎ±１トラックに対してトラッ
キングする第１のトラッキング手段と、ｎトラックとｎ
−１トラック、又は、ｎトラックとｎ＋１トラックとの
間にトラッキングする第２のトラッキング手段とを備え
た構成とする。

【００６１】この記録・再生装置において、情報記録
は、特異部分４上又は特異部分４間に対してトラッキン
グし、特異部分４（ｎ、ｎ±２トラック）又は特異部分
４間（ｎ±１トラック）に対して記録マーク５を記録す
る。トラッキングの手段としては、一定周期で配列され
た金属層の特異点を利用したプッシュプル法を用いるこ
とができる。また、そのために、サーボ制御領域３１に
サンプルサーボ用ピット３２以外のトラッキング制御ピ
ットを設けてもよい。図６はｎトラックへの記録、図７
はｎ＋１トラックへの記録状態を示している。

【００６２】情報再生は、記録マーク５間に対してレー
ザビーム６をトラッキングし、ｎ−１とｎトラック、ｎ
＋１とｎ＋２トラック、……のように２トラックペアで
再生する。トラッキングの手段としては、サンプルサー
ボ用ピット３２を利用し、サンプルサーボで方式で行う
ことができる。

【００６３】図８は再生状態の説明図である。再生時は
第２のトラッキング手段によって、トラック間（マーク
列間）に対してトラッキングする。図８はｎ＋２および
ｎ＋３トラックの再生状態を示し、この際のビーム通過
位置を矢印４１で示す。符号４２は反射光強度を検出す
る位置を示す。これは、図示のように金属層３の特異部
分４の周期で、位相の１／４周期ずらしたタイミングと
なるようにする。このタイミングで信号を検出（サンプ
リング）することによって、囲み４３で示す隣接トラッ
クの２個の記録マーク５が同時に再生できる。これによ
りレーザビーム６内に含まれる未記録部分と、２つの記
録マーク５の反射光量の総和が検出される信号レベルと
なる。

【００６４】表２は、ｎ、ｎ＋１トラックにおいて０〜
８レベル（０レベルはマーク無）の８水準でマーク径を
変調した場合の記録マーク５の組み合わせを示す。２個
の記録マーク５の組み合わせは６４通りになる。各種演
算を行うことで信号レベルから記録データを復元する
が、基本的には、この６４通りの信号レベルから２列の
記録マーク５の組み合わせを判定する。ここでは、一本
のレーザビーム６により再生する手段を示すが、複数本
のレーザビームを用いる、いわゆる“クロストークキャ
ンセル方式”を取り入れてもよい。

【００６５】

【表２】

【００６６】レーザビーム６のパワーレベルの変調周期
は、ｎトラックにおいては特異部分４の周期とし、ｎ±
１トラックにおける周期は特異部分４の逆位相にする。
図６に示すように、ｎトラックに対して記録マーク５を
記録する場合には、レーザのパワーレベルを２水準Ｐ１
(ｎ)、Ｐ２(ｎ)間で変調し、マークサイズに応じてパル
ス幅（Ｔ１（ｎ））を変える。パルス幅が短い場合には
マーク径が小さく、長い場合には大きくなる。

【００６７】また、図７に示すように、ｎ＋１トラック
に対してマークを記録する場合は、レーザのパワーレベ
ルを２水準Ｐ１（ｎ＋１）、Ｐ２（ｎ＋１）間で変調
し、マークサイズに応じてパルスの幅（Ｔ１（ｎ＋
１））を変える。ここで、パワーレベルＰ２（ｎ），Ｐ
２（ｎ＋１）は、所定のパワーレベルＰｅ以下とする。
Ｐｅレベルは記録層材料、媒体構成によって異なる。例
えば、相変化記録層の場合は記録マークが消去されるパ
ワーレベルがＰeである。

【００６８】この実施の形態の情報記録媒体１に対する
記録、再生の結果を、金属層３に特異部分４を設けない
従来の情報記録媒体１０１と比較して説明する。

【００６９】図９は再生状態を示す。この実施の形態の
情報記録媒体１の拡大縦断面図（ａ）、拡大平面図
（ｂ）に対し、特異部分４が設けられていない従来の情
報記録媒体１０１の拡大縦断面図（ｃ）、拡大平面図
（ｄ）を示している。

【００７０】マーク径レベル１と６を再生した状態
（ｂ）（ｄ）に示す。Ａ及びＣは、マーク径レベル６が
ｎトラック、レベル１がｎ＋１トラックにある状態を示
す。Ｂ及びＤは、逆に配置された状態を示す。特異部分
４を設けない従来の構成では、ＣとＤのマーク配列は同
じ反射光レベルとなり、ｎ，ｎ＋１トラックにおける記
録マーク５の大小関係が判定できない。これに対して、
情報記録媒体１では、図３を参照して説明したように、
特異部分４を設けたｎトラックと、特異部分４を設けな
いｎ＋１トラックでは、同じ径の記録マーク５を記録し
ても反射光強度レベルが異なる。この結果、ＡとＢのマ
ーク配列の違いが反射光レベルから判定できる。この媒
体構成による違いを、前記表２と次の表３に示す。表２
は情報記録媒体１において、反射光レベルが異なる２つ
のマークの組み合わせを示す。

【００７１】

【表３】

【００７２】表２，３において、縦はｎトラックにおけ
るマーク径レベル０〜８、横はｎ＋１トラックにおける
マーク径レベル０〜８を表す。異なる反射光レベルを示
すマークの組み合わせを（ｎトラックのマークレベル、
ｎ＋１トラックのマークレベル）で示す。また、反射光
レベルが同じになり大小関係が判定できない組み合わせ
を“×”で示す。表３のように従来の構成では、６４通
りの組み合わせ中２８通りが判定できない。これに対し
て、本実施の形態における構成では、６４通り全てが異
なる反射光強度レベルを示す。

【００７３】図１０は反射光強度の分布範囲を示す。横
軸はｎ＋１トラックに記録したマーク径レベルであり、
各レベルにおいてｎトラックのマーク径を０〜７レベル
に変えた際の反射光強度の最大−最小値を“−”で示し
ている。図示のように、本実施の形態の情報記録媒体１
では（ａ）、反射光レベルが広い範囲に分散する。表２
の６４通りの中では、近い反射光レベルを示すマークの
組み合わせもあり、全ての組み合わせを反射光レベルの
変化だけで判定することは難しいが、従来の構成の情報
記録媒体１０１に記録した場合（ｂ）と比較して、縮退
の割合（多値レベル）は大幅に改善できる。

【００７４】なお、波長405nm、対物レンズのNA0.65の
光ピックアップによる相変化記録では、トラックピッチ
0.4μm、１−７変調で線密度0.18μm/bitが報告されて
いる。この場合、記録密度は、約９Ｇbit/in^2となる。

【００７５】前記実施の形態における情報記録媒体１及
び記録・再生装置では、トラックピッチは0.2μmであ
り、線密度は0.13μm/bit(0.4μm/3bit)である。これは
約24Ｇbit/in^2に相当し、従来の記録、再生の手段に対
して約2.7倍の高密度化が実現できる。

【００７６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、第１の層の温
度変化が特異部分にアシストされるために、記録マーク
は特異部分に習って形成され、ディスク状の情報記録媒
体の偏心や面ぶれで光ビームの位置が多少変動しても、
記録マークは予め情報記録媒体に設けた特異部分に一致
し、記録マークの形成位置の精度を特異部分の位置精度
まで高めることができるので、情報記録媒体に予め形成
した所定のパターンに対してセルフアライン的な記録が
できる。また、パターンに位置変動があっても、記録ビ
ームが多少変動しても、パターンとマーク位置の変動が
相乗することはない。

【００７７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の情報記録媒体において、特異部分では反射率も周辺部
と異なっていることから、このような設計で情報記録媒
体を作成することにより、光ビームの反射について反射
光量変化のダイナミックレンジを拡げられる。

【００７８】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の情報記録媒体において、このようなディスクフ
ォーマットとすることにより、狭トラック化が図れる。

【００７９】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の情報記録媒体において、このようなディスクフォーマ
ットとすることにより、狭トラック化が図れる。

【００８０】請求項５に記載の発明は、請求項３又は４
に記載の情報記録媒体において、このようなディスクフ
ォーマットとすることにより、狭トラック化が図れる。

【００８１】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれかの一に記載の情報記録媒体において、このよう
な材料を選択することで、簡易な製造プロセスにより、
特異部分を備えた情報記録媒体が作成できる。

【００８２】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれかの一に記載の情報記録媒体において、書き換え
型の情報記録媒体とすることができる。

【００８３】請求項８に記載の発明は、請求項３〜５の
いずれかの一に記載の前記情報記録媒体で多値情報の再
生を行うことができる。

【００８４】請求項９に記載の発明は、請求項３〜５の
いずれかの一に記載の前記情報記録媒体で多値情報の記
録を行うことができる。

【００８５】請求項１０に記載の発明は、請求項３〜５
のいずれかの一に記載の前記情報記録媒体で書き換え型
の情報記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態である情報記録媒体の
製造工程を説明する説明図である。

【図２】前記情報記録媒体の構成を従来のものと比較し
て説明する説明図である。

【図３】前記情報記録媒体の作用を説明する説明図であ
る。

【図４】前記情報記録媒体の構成を説明する説明図であ
る。

【図５】同説明図である。

【図６】前記情報記録媒体の記録・再生装置について説
明する説明図である。

【図７】同説明図である。

【図８】同説明図である。

【図９】同説明図である。

【図１０】同説明図である。

【符号の説明】

１ 情報記録媒体 ２ 第１の層 ３ 第２の層 ４ 特異部分 ５ 記録マーク ６ 光ビーム

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/007 Ｇ１１Ｂ 7/007 7/09 7/09 Ｃ Ｆターム(参考） 5D029 HA05 HA07 JA01 JB11 JB18 JC05 KB03 LA11 MA14 5D090 AA01 BB04 CC01 CC04 CC14 DD01 EE02 FF03 FF13 GG02 KK03 KK05 5D118 AA11 BA01 BB05 BC13 CA13 CA16 CD03 CG01 CG02 CG09 CG36

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度変化により記録マークを生じる第１
   の層と、 光の反射率、電気抵抗及び熱伝導率のうちの少なくとも
   一方がその周辺部分に比較して異なっている特異部分が
   任意の位置に形成され、この特異部分は前記反射率、電
   気抵抗及び熱伝導率のうちの少なくとも一方が周辺部分
   と違うことにより前記第１の層の前記温度変化をアシス
   トするものである第２の層と、を少なくとも有する積層
   構造をなしている情報記録媒体。
2. 【請求項２】 前記特異部分における前記反射率、電気
   抵抗及び熱伝導率の少なくとも一方が変化した部分の最
   長部の長さをＬ１、前記記録マークの最長部の長さをＬ
   ２とすると、Ｌ２≦Ｌ１の関係にあり、前記特異部分で
   の前記記録マークの反射光強度をＲ1、前記特異部分以
   外における前記記録マークの反射光強度をＲ２、前記記
   録マークが未記録状態の部分の反射光強度をＲ３とする
   と、Ｒ１／Ｒ３＞Ｒ２／Ｒ３又はＲ１／Ｒ３＜Ｒ２／Ｒ
   ３の関係にある請求項１に記載の情報記録媒体。
3. 【請求項３】 全体がディスク状で記録面内に所定間隔
   で並んだ情報を記録するトラックが形成されており、ｎ
   番目の前記トラックには前記第２の層に前記特異部分が
   存在し、ｎ±１番目の前記トラックには前記特異部分が
   存在せず、ｎ番目の前記トラックには前記特異部分に対
   応する位置に前記記録マークが形成されていて、前記ｎ
   番目のトラックと前記ｎ±１番目のトラックでの前記記
   録マークの周期は相互に逆位相である請求項１又は２に
   記載の情報記録媒体。
4. 【請求項４】 本媒体から情報を再生するレーザビーム
   の波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとしたときに、
   前記第２の層の前記特異部分はトラック方向における周
   期を０．５〜１×λ／ＮＡの範囲のいずれかの値として
   いて、半径方向における周期を１×λ／ＮＡ以下のいず
   れかの値としている請求項３に記載の情報記録媒体。
5. 【請求項５】 前記トラック方向には周期的にサーボ制
   御領域が割り当てられ、このサーボ制御領域には少なく
   ともサンプルサーボトラッキング用の信号源が形成され
   ている請求項３又は４に記載の情報記録媒体。
6. 【請求項６】 前記第２の層は、Ａｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｃ
   ｕ，Ｚｎ及びＴｅからなる群の中の少なくとも１種類の
   金属元素を含有し、 前記特異部分には、前記第２の層に含有している前記金
   属元素の酸化物及び窒素化合物の少なくとも一方が含ま
   れている請求項１〜５のいずれかの一に記載の情報記録
   媒体。
7. 【請求項７】 前記第１の層は、Ｓｂ／Ｔｅ比が１．５
   〜４の範囲のいずれかの値にあるＳｂＴｅと、Ｇｅ，Ｉ
   ｎ，Ｇａ，Ａｇ，Ｓｉ，Ａｌ及びＢからなる群の中の少
   なくとも１種類の元素とを含有する相変化型記録材料を
   含んでいる請求項１〜６のいずれかの一に記載の情報記
   録媒体。
8. 【請求項８】 前記情報記録媒体のｎ番目のトラック及
   びｎ±１番目のトラックに対するトラッキングを行う第
   １のトラッキング手段と、 前記情報記録媒体の各トラック間に対するトラッキング
   を行う第２のトラッキング手段とを備え、 前記第２のトラッキング手段で各トラック間に対してト
   ラッキングし、前記第２のトラッキング手段でｎ番目の
   トラックとｎ＋１番目のトラック又はｎ番目のトラック
   とｎ−１番目のトラックにトラッキングして、これらの
   トラックに存在する少なくとも２つ以上の記録マークを
   同時に再生することで請求項３〜５のいずれかの一に記
   載の前記情報記録媒体の再生を行う情報再生装置。
9. 【請求項９】 前記情報記録媒体に照射する光ビームの
   パワーレベルは、当該情報記録媒体のｎ番目のトラック
   については前記金属層に設けた特異部分の周期で変調
   し、ｎ番目のトラックとｎ±１番目のトラックについて
   相互に逆位相となる周期でパワーレベルを変調すること
   で請求項３〜５のいずれかの一に記載の前記情報記録媒
   体の記録を行う情報記録装置。
10. 【請求項１０】 前記情報記録媒体に照射する光ビーム
    のパワーレベルをＰ１、Ｐ２とすると、Ｐ１＞Ｐ２の関
    係にあり、Ｐ２レベルからＰ１レベルに前記周期で変調
    するに際して、Ｐ１レベルに保持する時間をＴ１とする
    と、Ｔ１は１００nsec以下とする請求項９に記載の情報
    記録装置。