JP2002352428A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エラー率を低減させた上で５段階以上のマル
チレベル記録を実現可能な光記録媒体を得る。 【解決手段】 光透過性基板１４のグルーブ１６を覆う
記録層１２に記録マークが形成されて情報が記録され得
る光記録媒体１０であって、前記記録層１６において、
グルーブ１６に沿った照射進行方向Ｓの任意の単位長さ
及びこれと直交する方向の任意の単位幅となる仮想記録
セル４０が前記進行方向Ｓに沿って連続的に規定される
と共に、照射するレーザービームの波長をλ、レーザー
ビームの照射光学系における対物レンズの開口数をＮＡ
とした場合に、グルーブの幅Ｗが０．２０×（λ／Ｎ
Ａ）＜Ｗ＜０．５０×（λ／ＮＡ）となるように設定さ
れ、照射時間を５段階以上に設定してレーザービームが
照射されることで情報をマルチレベル記録可能とした。

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、記録層に複数種類の記録マークが形成され
て情報がマルチレベル記録される光記録媒体に関する。

【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）を多段階に切り換えることによ
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、従って、線
記録密度を向上させることが可能となる。現在、その記
録媒体として、ホログラフを利用したものや記録層を多
層としたものが提案されている。

【０００４】なお、ここでは反射信号の変調度が互いに
異なる複数種類の記録データを記録することをマルチレ
ベル記録と呼ぶ。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、これらのマルチ
レベル記録に関する光記録方法は、記録時のレーザービ
ームのパワーが大きくなるにつれ、即ち形成する反射信
号の深さが深くなるに従い、再生時の信号品質が劣化す
るという問題があった。この理由は現時点においても明
らかにされていない。

【０００６】例えば、従来の手法を利用して記録媒体の
記録情報量の高密度化のために記録マークを短くし、そ
の中で、レーザービームのパワーを多段に切り換えてマ
ルチレベル記録した場合には、その信号品質の劣化が顕
著になった。つまり、マルチレベル記録を採用しようと
すれば記録マークの高密度化が困難になり、相容れない
状況に陥るという問題点を有していた。

【０００７】又、従来のレーザービームのパワーを段階
的に切り換えてマルチレベル記録する光記録方法の思想
では、記録マーク長は、記録時の集光ビーム（ビームウ
エスト）の直径よりも大きいものが前提となっている。
つまり、記録マーク自体の光反射率を多段階に変調さ
せ、その反射率を直接読み取ることでマルチレベル記録
を実現しようとしている。

【０００８】一般に集光ビームの直径は、Ｋλ／ＮＡ
（Ｋ：定数、λ：レーザー波長、ＮＡ：レンズの開口
数）であらわされる。ＣＤで利用されるピックアップで
は、λ＝７８０ｎｍ、ＮＡ＝０．４５が一般的であり集
光ビームの直径は約１．６μｍとなる。この場合、記録
マーク長が１．６μｍ近傍になると上記の信号劣化の問
題が顕在化し、５段階以上のマルチレベル記録は困難で
あった。

【０００９】以上の問題は、レーザービームのパワー設
定、記録媒体の特性等のあらゆる要素が複雑に絡み合っ
た結果であると考えるが、本発明者の知る限りその原因
は現在明らかにされておらず、高密度のマルチレベル記
録はその記録方法を含めて達成されていないのが実情で
ある。

【００１０】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、新たなマルチレベル記録方法を提案し、高密
度のマルチレベル記録を達成することを目的としてい
る。

【００１１】

【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。

【００１２】即ち、以下の本発明により上記目的が達成
可能となる。

【００１３】（１）所定のグルーブを有する光透過性基
板における、少なくとも前記グルーブを覆って記録層が
形成され、レーザービームの照射によって少なくとも前
記録層に記録マークが形成されて情報が記録され得る光
記録媒体であって、前記記録層において、前記グルーブ
に沿った記録再生のためのレーザー照射進行方向の任意
の単位長さ及びこれと直交する方向の任意の単位幅とな
る仮想記録セルが該進行方向に沿って連続的に規定され
ると共に、前記レーザービームの波長をλ（ｎｍ）、前
記レーザービームの照射光学系における対物レンズの開
口数をＮＡとした場合に、前記グルーブの幅Ｗ（ｎｍ）
が０．２０×（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜０．５０×（λ／Ｎ
Ａ）となるように設定され、照射時間又は照射パワーの
少なくとも一方を５段階以上に設定して前記レーザービ
ームが照射されることで前記仮想記録セルに５種類以上
の大きさの異なる記録マークが形成可能とされて、該仮
想記録セルに対する前記記録マークの面積比に基づいて
光反射率を変調して情報をマルチレベル記録可能とされ
たことを特徴とする光記録媒体。

【００１４】（２）上記（１）において、前記グルーブ
の幅Ｗが、０．２５×（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜０．４５×
（λ／ＮＡ）、好ましくは０．３２（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜
０．４５×（λ／ＮＡ）となるように設定されているこ
とを特徴とする光記録媒体。

【００１５】（３）上記（１）又は（２）において、前
記グルーブが互いに略平行状態で複数形成されており、
隣接する前記グルーブ間のピッチＰ（ｎｍ）が、０．６
５×（λ／ＮＡ）＜Ｐに設定され、好ましくは０．７×
（λ／ＮＡ）＜Ｐ＜１．２×（λ／ＮＡ）に設定されて
いることを特徴とする光記録媒体。

【００１６】（４）上記（１）、（２）又は（３）にお
いて、前記記録層が有機色素を含んで構成されているこ
とを特徴とする光記録媒体。

【００１７】（５）上記（１）乃至（４）のいずれかに
おいて、前記記録層がシアニン系色素を含んで構成され
ていることを特徴とする光記録媒体。

【００１８】本発明者は、仮想記録セルに対する記録マ
ークの占有比率という新たな変調手法によって、マルチ
レベル記録が行うことが可能であることを発見した。こ
の結果、飛躍的に記録密度を高めることが出来る。

【００１９】しかし、単に照射時間又は照射パワーを変
調させることによって記録マークを形成するのみでは、
その記録マークを確実に読み取ることが出来ない場合が
あることが判明した。

【００２０】その理由の１つとして、仮想記録セルにお
いて高精度で多段階の光反射率を設定しなければならな
いマルチレベル記録は、特に光記録媒体の構造の影響を
受けやすいことが考えられた。具体的には、本発明のよ
うに多段階の記録マークを形成する場合、レーザービー
ムスポットよりも小さい記録マークを形成することがで
きるため、従来よりもグルーブ幅を狭く設定することが
できる一方で、グルーブの幅Ｗが０．２０×（λ／Ｎ
Ａ）以下になると仮想記録セルにおける各段階の光反射
率の誤差が突如増大してしまうことが本発明者による数
々の検討により明らかとなった。これは、グルーブ幅に
制約されて記録マークが予定されている大きさに成長出
来ないことによって変調度が低下するのが理由の一つと
推察される。

【００２１】更に、理由は明らかとはなっていないが、
グルーブ幅が狭くなるに従って、予定している同じ反射
率レベルの複数の仮想記録セルの間で、実際の反射率レ
ベルがばらつく（つまり繰り返し再現性が低下する）と
いう現象が発生し、信号品質が著しく低下する（エラー
値が悪化する）ことも明らかになった。

【００２２】又反対に、トラックピッチをそのままにし
てグルーブ幅が０．５０×（λ／ＮＡ）以上になると、
隣接するグルーブにおける記録マークの影響を受けてク
ロストーク（隣接するグルーブの記録マークを本来読み
込むべき記録マークと同時に読み込んでしまう現象）が
生じやすい。これを防止するにはグルーブ間距離（以下
トラックピッチという）を広くする必要があるが、不必
要にトラックピッチを増大させると記録密度が低下して
しまう。

【００２３】更に、理由は明らかとはなっていないが、
仮想記録セルを低い反射率レベルにするために相対的に
大きい記録マークを形成した場合、その反射率のばらつ
きが大きくなることも明らかになっている。これによっ
て、やはりエラー値が悪化するなどの信号品質の悪化に
つながってしまう。

【００２４】即ち、現状の２値記録の方法のように、記
録層の種類等に応じてグルーブ幅を設定するだけではな
く、マルチレベル記録を行うためにはそのために適する
グルーブ幅を設定する必要があり、このようなグルーブ
幅の設定を怠ると、マルチレベル特有の信号品質劣化を
導く結果となってしまう。

【００２５】この傾向は、現在解析中であるが記録時の
線速度にも依存し、記録線速度によってグルーブ幅を選
択する必要があるが、高速（例えばＣＤ−Ｒ等の基準線
速度１．２ｍ／ｓに対して８倍以上２０倍程度まで）に
なるほど適用できるグルーブ範囲（マージン）が狭くな
る傾向があるため、ある程度の高速記録を前提として設
計すれば、低速記録の範囲もカバーできると考えられ
る。

【００２６】以上のことは、５段階以上に光反射率を変
調して情報を記録する場合においては、（それ以下の段
数の場合と比較して）特に顕著であり有用であることが
確認できている。

【００２７】なお、上記本発明は次のような構成を付加
してもよい。

【００２８】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
の幅に略等しくされたことを特徴とする光記録媒体。

【００２９】前記仮想記録セルに、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。

【００３０】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。

【００３１】なお、ここで言うグルーブ幅は、グルーブ
とグルーブの間に挟まれるランドの最高点と、グルーブ
底部の最低点から得られる最大グルーブ深さを、ほぼ均
等に２分した位置でのグルーブの幅を意味しており、一
般的には半値幅と呼ばれる値である。このように定義し
たのは、グルーブ（或いはランド）の断面形状が台形と
なっている場合を考慮したためである。

【００３２】

【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。

【００３３】本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体
（ディスク）１０は、記録層１２に色素材料を用いたＣ
Ｄ−Ｒである。ＣＤ−Ｒの場合は、例えば透明基材から
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。

【００３４】前記記録層１２に用いられる色素は、シア
ニン系色素及びその誘導体、ベンゼンチオール金属錯
体、アゾ色素等の有機色素であり、相変化材料の場合は
ＧｅＳｂＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系などが一般的であ
る。有機色素としては、下記の一般式［化１］であらわ
されるシアニン系色素を主として用いる事が好ましい。
又これらの具体例としては、例えば下記の［化２］［化
３］［化４］等があげられる。

【００３５】

【化１】

【００３６】

【化２】

【００３７】

【化３】

【００３８】

【化４】

【００３９】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。

【００４０】この光記録装置３０はＣＤ−Ｒ／ＲＷ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、レーザー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に情報を
記録するものである。

【００４１】レーザードライバ３８は、記録すべき情報
に応じて、図１に示される仮想記録セル（詳細後述）４
０の一つ当りのレーザービームの照射時間、例えば前記
レーザー３６に入力するレーザーパルス数を制御するよ
うになっている。

【００４２】図２の符号４２は、対物レンズ４２Ａ及び
ハーフミラー４２Ｂを含む照射光学系である。対物レン
ズ４２Ａはレーザービームがディスク１０の記録層１２
に集光するようにフォーカストラッキングサーボ４４に
より制御される。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。

【００４３】前記スピンドルサーボ３１、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５
０により制御される。記録層１２に記録すべきデータ
（情報）はこの制御装置５０に入力される。

【００４４】図３に具体的に示されるように、レーザー
ドライバ３８は、セル時間設定部６０、記録照射時間設
定部６２、及び、配分処理部６４を備える。

【００４５】セル時間設定部６０は、所定のセル時間Ｔ
を連続的に規定する（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、
Ｔ６、・・・）。この結果、例えばレーザー３６に対す
る光記録媒体１０の移動速度（線速度）をｖとした場
合、この光記録媒体１０上に長さＨが「ｖ×Ｔ」となる
仮想記録セル４０が連続的に規定される。

【００４６】記録照射時間設定部６２は、上記セル時間
Ｔ以内において５段階以上（ここではｔＡ〜ｔＧの７段
階）の照射時間ｔＡ、…、ｔＧを規定する。この場合、
照射時間ｔＡ、…、ｔＧをメモリに予め記録しておき、
それを読み出すことで規定しても良く、又光記録媒体１
０に書き込まれている記録照射時間情報を読み取ること
で規定するようにしても良い。

【００４７】配分処理部６４は、制御装置５０に格納さ
れている原情報を変調して、マルチレベル記録用のビッ
ト系列を設定して各セル時間Ｔに割り当てる。このマル
チレベル用のビット系列とは、ここでは７段階（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）の記録マークが存在するの
で、例えば｛Ｂ、Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｇ、Ｇ、・・・｝等とな
る。この各数値は、各記録セル４０に形成する記録マー
クのレベルを意味している。従って、上記ビット系列の
各レベルに対応するようにして、上記照射時間ｔＡ〜ｔ
Ｇが各セル時間Ｔ１、Ｔ２・・・に割り当てられる。

【００４８】光記録媒体１０には図１に示されるよう
に、前記グルーブ１６内において、ディスク３４の円周
方向Ｓに連続的に仮想記録セル４０が規定される。各仮
想記録セル４０の円周方向Ｓの単位長さはＨ（＝ｖ×
Ｔ）であり、ビーム径（ビームウエストの直径）Ｄより
短い長さに設定される（図４参照）。なお、隣接グルー
ブ１６の間にはランド１７が形成されている。

【００４９】仮想記録セル４０における、上記単位長さ
Ｈ（＝ｖ×Ｔ）と直交する方向である単位幅は上記グル
ーブ１６の幅Ｗと略一致させている。

【００５０】上記レーザー３６におけるレーザービーム
の波長をλ、照射光学系４２における対物レンズ４２Ａ
の開口数をＮＡとした場合に、前記グルーブ１６の幅Ｗ
が、０．２０×（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜０．５０×（λ／Ｎ
Ａ）となるように設定されている。例えば、本実施形態
においてはλ＝７８５（ｎｍ）、ＮＡ＝０．５であるの
で、グルーブ幅Ｗは０．３１＜Ｗ＜０．７９（μｍ）の
範囲内に設定される。なお、好ましくはグルーブの幅Ｗ
を０．２５×（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜０．４５（λ／ＮＡ）
となるように設定し、上記条件であれば０．３９＜Ｗ＜
０．７１（μｍ）の範囲内に設定される。

【００５１】更に、好ましいグルーブ深さとしては７０
ｍ〜３００ｎｍ、より好ましくは１００〜２５０ｎｍ程
度である。ここでいうグルーブ深さは、グルーブの最も
深い場所とランドの最も高い場所での垂直方向の高さ差
（深さ）である。

【００５２】又本実施形態では、隣接するグルーブ１６
との間隔（トラックピッチ）Ｐが０．６５×（λ／Ｎ
Ａ）＜Ｐに設定され、好ましくは０．７×（λ／ＮＡ）
＜Ｐ＜１．２×（λ／ＮＡ）に設定されている。各仮想
記録セル４０毎にレーザービームを照射して、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。

【００５３】具体的には以下のステップを含むようにし
て記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを形成する。

【００５４】実情報を光記録媒体１０に記録する際に
は、セル時間Ｔを設定することで既に述べたように仮想
記録セル４０を連続的に規定し、この仮想記録セル４０
に対するレーザービームの照射時間ｔＡ〜ｔＧを設定す
る。

【００５５】その結果、図５のタイムチャートに示され
るように、原情報を変調して得られたビット列｛Ｂ、
Ｅ、Ｄ、Ｃ、Ｇ、Ｇ、・・・｝に対応して各セル時間Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３・・・に照射時間｛ｔＢ、ｔＥ、ｔＤ、
ｔＣ、ｔＧ、ｔＧ、・・・｝が割り当てられる。なおこ
こでは各セル時間Ｔの先頭から照射時間ｔを設定する場
合（つまり先端基準）を示しているが、各セル時間Ｔの
中央に照射時間を設定する場合（中間基準）や、各セル
時間Ｔの後ろ側を基準として照射時間を設定する場合
（後端基準）もあり得る。

【００５６】このタイムチャートに従って、照射時間ｔ
においてはレーザービームを照射して実際に記録マーク
４８Ａ〜４８Ｇを形成すれば、各記録セル４０を望み通
りの光反射率に設定することが出来る。

【００５７】なお、この記録マーク４８Ａ〜４８Ｇはレ
ーザービームのビームスポットの全体ではなく中心部に
形成される（レーザービームは円形であるが、ディスク
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の長さに応じて長円形となる）。

【００５８】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、中心から順
に外側に広がるようにして記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが
形成されるからである。これにより、例えば図４に示さ
れるように、仮想記録セル４０に対して占有率の異なる
７段階の記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが形成可能となる。

【００５９】この場合、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。更に詳細に
は、前記光反射率は、各記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの光
透過率をも含めて、仮想記録セル４０に対する占有率で
決定されると考えられる。

【００６０】なお、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く、上記占有率のみに従う。

【００６１】上記実施形態の光記録媒体１０によれば、
照射時間を制御することで５段階以上のマルチレベル記
録が達成可能となっている。

【００６２】特に、グルーブ幅Ｗ及びトラックピッチＰ
が所定の範囲内に設定されているので、記録マーク４８
Ａ〜４８Ｇを精度良く且つ高密度で形成することが出来
る。これは、各レベルの目標光反射率に対する実際の光
反射率の誤差が低減されることを意味する。

【００６３】図６に、本発明者によってなされた解析結
果を示す。具体的には、グルーブ幅ＷをＱ×（λ／Ｎ
Ａ）で定義し、Ｑの値を異ならせた光記録媒体、即ちグ
ルーブ幅Ｗを異ならせた複数の光記録媒体を用意して、
各記録媒体に対してマルチレベル記録を実施し、この時
の仮想記録セルの光反射率のばらつきによって生じるＳ
ＤＲ値を解析した。

【００６４】ここで言うＳＤＲ（Sigma to Dynamic
Range）値とは、マルチレベルの各段における反射率と
ダイナミックレンジ（最大反射率と最小反射率の差）か
ら求められる、各段における信号のばらつきのことであ
る。具体的には、反射率の標準偏差σを、ダイナミック
レンジで正規化（normalize）した値であり、このばら
つきが小さければ、良好の信号の記録再生を行うことが
できるということは言うまでもない。本発明者らの実験
によると、このＳＤＲ値は５％以下であれば好ましく、
３％以下であれば更に好ましい。ここでは２％以下を目
標とした。

【００６５】この結果からも明らかなように、グルーブ
幅ＷがＱ＝０．２０以下になるとＳＤＲが増大した。こ
の理由としては、グルーブ幅Ｗが狭すぎることによって
記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが十分に形成されていなかっ
たり、或いは、同一反射率レベルの仮想記録セル同士に
おいて実際の反射率レベルがばらついていたり等の現象
によって信号品質が著しく低下し、仮想記録セル４０に
対する記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの占有率で主に決定さ
れる光反射率に影響を及ぼしていると推察される。

【００６６】逆にグルーブ幅Ｗが広いと、低反射率レベ
ルの記録マーク（大きい記録マーク）が形成される仮想
記録セル４０の反射率のばらつきが大きくなり、信号品
質の悪化につながってしまう。

【００６７】更に、トラックピッチＰを例えば１．０μ
ｍに設定した状態で、上記Ｑの値を０．５０に設定した
光記録媒体にマルチレベル記録した状況を模式的に図７
に示す。このようにすると、グルーブ幅Ｗは十分に確保
されていることから、望み通り或いはそれ以上の大きさ
記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが形成されている可能性が高
い。しかし、相対的に考えればランド幅Ｌが狭くなるこ
とから、隣接するグルーブ１６に読み取り時のレーザー
ビームスポットＤがまたがってしまい、その隣接するグ
ルーブ１６内の記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを同時に読み
取る可能性が高く、所望の光反射率を得ることが難しく
なる。

【００６８】即ち、現状の２値記録方法のように、記録
層の種類等に応じてグルーブ幅を設定するだけではな
く、マルチレベル記録を行うためには、そのために適す
るグルーブ幅Ｗを設定する必要があり、このようなグル
ーブ幅Ｗの設定を怠ると、マルチレベル特有の信号品質
劣化を導く結果となってしまうが、本実施形態のごとく
きちんと設定すれば望み通りの光反射率を得ることがで
きる。

【００６９】又、以上のようにして光反射率の誤差（ず
れ）が抑制されると、レベル段階幅を小さくして総合レ
ベル数（ここではＡ〜Ｇの７段）を増加させることが出
来、光記録媒体の記録密度をより高めることが出来るよ
うになる。

【００７０】又、本実施の形態の例では、主として光記
録媒体１０における記録層１２が有機色素材料で構成さ
れてＣＤ−Ｒとして機能する場合について説明したが、
記録層として相変化記録層が採用されたＣＤ−ＲＷタイ
プの光記録媒体を用いても良く、又、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ以
外の光記録媒体であっても構わない。

【００７１】又、本実施の形態の例では図４に示したよ
うに、読み取りレーザーの集光ビームの直径Ｄ以下の長
さ或いは幅の記録マーク（ここでは総ての記録マーク４
８Ａ〜４８Ｇ）を形成したとしても十分にデータ読み取
りが可能となっていることから、従来と比較して飛躍的
に単位面積当たりの記録密度を高められている。

【００７２】なお、本実施の形態の例では総ての記録マ
ークを集光ビームの直径Ｄ以下にする場合を示したが、
本発明ではそれに限定されず、記録マークの一部だけが
直径Ｄ以下となる場合や、又総ての記録マークが集光ビ
ーム直径Ｄ以上となる場合も含んでいる。

【００７３】又、上記光記録装置３０では、レーザード
ライバ３８を用いてレーザービームの照射時間を設定す
る場合を示したが、照射パワーによって異なる大きさの
記録マークを形成しても良い。本発明は結果的にレーザ
ービームの照射が制御できれば十分であり、例えばビー
ム光の透過具合を変調可能なシャッターを用いてレーザ
ービームの照射時間又は照射パワーを制御してもよい。

【００７４】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であるが、本発明
はこれに限定されるものでなく上記以外の有機色素ある
いは無機材料であってもよく、又その他の材料を適宜用
いても構わない。但し、上記のような有機色素を用いた
場合は、レーザービームの５段階以上の照射時間に対応
して、確実に記録マークの大きさを変化させて記録する
ことができ、極めて高い精度で各記録マークを読み取る
ことができた。

【００７５】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
のではない。ここでは仮想記録セル４０の幅はグルーブ
幅Ｗとほぼ一致させた場合を示したが、例えば、レーザ
ービームのビームウエスト径を更に小さく絞ることがで
きれば、グルーブ１６の幅Ｗ以下でも構わない。長さＨ
についても同様である。その一方で、８段階等の更なる
多段階に記録マークを記録する場合には、仮想記録セル
４０の大きさをレーザービームウエスト以上に設定して
も構わない。その場合、ある一部の記録マークは、ビー
ムウエスト以上の大きさにすることができる。

【００７６】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８に示されるよ
うに、例えば対物レンズ４２Ａに対してビーム整形プリ
ズム４２Ｃや、アパーチャを加えることによって、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。

【００７７】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
するようにしてもよく、又は当該光記録媒体の一部分に
あらかじめ本発明の光記録方法によるマルチレベル記録
を行っても良い。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には、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照射時間を決定する
ための情報、グルーブの幅Ｗに関する情報等の特定情報
を記録しておいてもよい。その特定情報は、当該光記録
媒体の再生及び／又は記録時に読み込むことによって、
マルチレベル記録用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することがで
き、より確実なマルチレベル記録・再生を行うことがで
きる。

【００７８】通常、ＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ
用の媒体は、記録グルーブを蛇行（ウォブル）させるこ
とで信号を入れてある。この信号はアドレス信号と呼ば
れ、記録装置はこの信号を読むことで記録ヘッドを決め
られた位置へ移動することが可能になる。

【００７９】例えばＣＤ−Ｒ／ＲＷの場合、このアドレ
ス信号には、位置を時間に置き換えた分・秒のタイムコ
ードが記録されている。記録装置は、このタイムコード
を読み取って、ヘッドをリードイン部分に移動し、各種
データを読み込むことが可能になる。

【００８０】この発明のマルチレベル光記録媒体は、Ｃ
Ｄ−Ｒ／ＲＷに適用されるような記録装置で使用（記録
・再生）する場合、ウォブルによるアドレス信号を採用
することが出来る。ただし、通常のＣＤ−Ｒ／ＲＷのタ
イムコードと異なる、番地コードなどの信号方式を採用
する。通常の記録装置では、ＣＤ−Ｒ／ＲＷと異なるア
ドレス信号を読めず、ヘッドを所定位置に移動すること
が出来ない（この場合、マルチレベル記録光媒体は記録
装置から排出される）。

【００８１】一方、マルチレベル記録に対応した記録装
置は、この特殊なアドレスを認識可能に設定しておけ
ば、ヘッドをリードイン部分に移動して信号を読み出す
ことが可能となる。

【００８２】つまり、マルチレベル光記録媒体では、通
常と異なるアドレスを採用することによって、他の光記
録媒体との区別を可能にしてある。

【００８３】上記ウォブルを利用する記録は、例えば図
９に示されるように、光記録媒体１０のリードインエリ
ア１０２におけるグルーブ１０４Ａ〜１０４Ｃのウォブ
ルを変調することにより行う。

【００８４】具体的には、図１０に示されるように、ウ
ォブルの振幅Ｗｂを変えることなく、各グルーブ１０４
Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃのウォブル周期Ｔ_A、Ｔ_B、Ｔ_C
を変える。例えば、図９に示されるユーザーエリア１０
６におけるグルーブ１６のウォブル周期Ｔ_Oを基本周期
とし、これより長いウォブル周期Ｔ_Bは「１」、短いウ
ォブル周期Ｔ_A、Ｔ_Cは「０」を示す２値信号にのせて、
上記各種情報を記録しておく。従って、例えば、ウォブ
ル周期が上記のように、光記録媒体の内周側から
「０」、「１」、「０」のときに、この光記録媒体１０
がマルチレベル記録用であることを示すようにする。

【００８５】又、上記のような予め決められた情報を、
記録開始位置情報として、これに基づき、ユーザーエリ
ア１０６の所定位置から記録開始となるようにしてお
く。これは、仮想記録セル４０の開始位置の情報にもな
る。

【００８６】又、上記各種情報の他の記録方法の例とし
て、図１１に示されるように、上記の各種情報を、各グ
ルーブ１６の間のランド１７に形成されたランドプレピ
ット１７Ａに載せて、例えば、ランドプレピット間の周
期が短い場合は「１」、長い場合は「０」として２値記
録する。

【００８７】更に他の例として、図１２あるいは図１に
符号５６（グルーブ中断部）で示されるように、グルー
ブ１６を途切れさせて、途切れたグルーブの長さ、例え
ば短い場合は「１」、長い場合は、「０」を示すように
する。

【００８８】上記図９、１１、１２に示された情報記録
手段による情報は、従来の２値記録型の再生装置によっ
ても読み取ることができるようにすることによって、こ
のマルチレベル光記録媒体を、誤って２値記録型の再生
及び／又は記録装置に装填しても、これが、マルチレベ
ル型であることが容易に判明する。

【００８９】更に、上記の各種情報は、例えば、図１３
に示されるように、リードインエリア１０２に予めマル
チレベル記録しておくことができる。この場合、図１３
において、最初の５個の仮想記録セル４０１〜４０５の
記録マークにより、マルチレベル記録媒体であること及
びマルチレベル記録の段数、次の５個の仮想記録セル４
０６〜４１０の記録マークにより記録又は再生のための
推奨レーザーパワーをそれぞれ記録しておくこと等が可
能である。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。

【００９０】

【発明の効果】本発明に係る光記録媒体によれば、記録
に供するデータに応じてマルチレベルに記録することが
出来、更にその記録マークからの読み取り信号の特性を
良好にすることができる。

【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】同光記録装置に含まれるレーザードライバの構
成を示すブロック図

【図４】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５】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、レーザービーム照射のタイミングチャートの
生成過程を示す線図。

【図６】グルーブ幅の異なる光記録媒体に対してマルチ
レベル記録した際のＳＤＲ値の変化を示す線図

【図７】グルーブ幅が広過ぎる光記録媒体においてマル
チレベル記録した状態を示す斜視図

【図８】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

【図９】本発明の光記録媒体における予め各種情報を記
録したウォブルを拡大して示す模式図

【図１０】同ウォブルのウォブル周期と２値信号との関
係を示す線図

【図１１】本発明の光記録媒体における各種情報を記録
したランドプレピットと２値信号との関係を示す模式図

【図１２】本発明の光記録媒体における各種情報を記録
して途切れたグルーブの長さと２値信号との関係を示す
模式図

【図１３】本発明の光記録媒体における各種情報を記録
した仮想記録セルと記録マークを示す模式図

【符号の説明】

１０…光記録媒体 １２…記録層 １４…基板 １６、１０４Ａ〜１０４Ｃ…グルーブ １７…ランド １７Ａ…ランドプレピット 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、４０１〜４１０…仮想記録セル ４２…照射光学系 ４２Ａ…対物レンズ ４２Ｂ…ハーフミラー ４２Ｃ…ビーム整形プリズム 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 ６０…セル時間設定部 ６２…照射時間設定部 ６４…配分処理部 Ｄ…ビーム

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年７月１９日（２００２．７．１
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】（３）上記（１）又は（２）において、前
記グルーブが互いに略平行状態で複数形成されており、
隣接する前記グルーブ間のピッチＰが、０．６５×（λ
／ＮＡ）＜Ｐに設定され、好ましくは０．７×（λ／Ｎ
Ａ）＜Ｐ＜１．２×（λ／ＮＡ）に設定されていること
を特徴とする光記録媒体。

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/24 ５６１ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｙ (72)発明者 有岡 博之 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 大槻 史朗 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H111 EA03 EA22 FB43 5D029 JA04 JB11 JB16 JB45 JB47 JC02 WB11 WB14 WC05 WC06 WD10 WD11 5D090 AA01 BB04 CC01 CC12 CC14 DD01 FF13 GG01 GG07 KK04 KK05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定のグルーブを有する光透過性基板にお
   ける、少なくとも前記グルーブを覆って記録層が形成さ
   れ、レーザービームの照射によって少なくとも前記録層
   に記録マークが形成されて情報が記録され得る光記録媒
   体であって、 前記記録層において、前記グルーブに沿った記録再生の
   ためのレーザー照射進行方向の任意の単位長さ及びこれ
   と直交する方向の任意の単位幅となる仮想記録セルが該
   進行方向に沿って連続的に規定されると共に、 前記レーザービームの波長をλ、前記レーザービームの
   照射光学系における対物レンズの開口数をＮＡとした場
   合に、前記グルーブの幅Ｗが０．２０×（λ／ＮＡ）＜
   Ｗ＜０．５０×（λ／ＮＡ）となるように設定され、 照射時間又は照射パワーの少なくとも一方を５段階以上
   に設定して前記レーザービームが照射されることで前記
   仮想記録セルに５種類以上の大きさの異なる記録マーク
   が形成可能とされて、該仮想記録セルに対する前記記録
   マークの面積比に基づいて光反射率を変調して情報をマ
   ルチレベル記録可能とされたことを特徴とする光記録媒
   体。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記グルーブの幅Ｗが０．２５×（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜
   ０．４５×（λ／ＮＡ）となるように設定されているこ
   とを特徴とする光記録媒体。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 前記グルーブが互いに略平行状態で複数形成されてお
   り、隣接する前記グルーブ間のピッチＰが、０．６５×
   （λ／ＮＡ）＜Ｐに設定され、好ましくは０．７×（λ
   ／ＮＡ）＜Ｐ＜１．２×（λ／ＮＡ）に設定されている
   ことを特徴とする光記録媒体。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３において、 前記記録層が有機色素を含んで構成されていることを特
   徴とする光記録媒体。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、 前記記録層がシアニン系色素を含んで構成されているこ
   とを特徴とする光記録媒体。