JP2002358649A - 光記録方法 - Google Patents

光記録方法

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JP2002358649A
JP2002358649A JP2002119871A JP2002119871A JP2002358649A JP 2002358649 A JP2002358649 A JP 2002358649A JP 2002119871 A JP2002119871 A JP 2002119871A JP 2002119871 A JP2002119871 A JP 2002119871A JP 2002358649 A JP2002358649 A JP 2002358649A
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Takashi Kikukawa
隆 菊川
Hajime Utsunomiya
肇 宇都宮
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TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランドまたはグルーブを記録トラックとする
相変化型光記録媒体に記録を行うに際し、高密度記録に
伴う特性低下を抑える。 【解決手段】 グルーブを有する基体表面上に相変化型
の記録層が形成され、グルーブ、または、隣り合うグル
ーブ間の領域(ランド)が記録トラックとして使用され
る光記録媒体に記録を行う方法であって、記録トラック
幅をTW、記録マーク幅をMWとしたとき、 MW/TW≧1.3 となるように記録マークを形成する光記録方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型の光記録
媒体に記録を行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高密度記録が可能で、しかも記録
情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注
目されている。書き換え可能型の光記録媒体のうち相変
化型のものは、レーザー光を照射することにより記録層
の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変
化に伴なう記録層の反射率変化を検出することにより再
生を行うものである。相変化型の光記録媒体は単一の光
ビームの強度を変調することによりオーバーライトが可
能であり、また、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体の
それに比べて単純であるため、注目されている。
【0003】相変化型の記録層には、結晶質状態と非晶
質状態とで反射率の差が大きいこと、非晶質状態の安定
度が比較的高いことなどから、Ge−Te系やGe−S
b−Te系等のカルコゲナイト系材料が用いられること
が多い。また、この他、最近、カルコパイライトと呼ば
れる化合物を応用することが提案されている。カルコパ
イライト型化合物は化合物半導体材料として広く研究さ
れ、太陽電池などにも応用されている。カルコパイライ
ト型化合物は、化学周期律表を用いるとIb-IIIb-VIb2
IIb-IVb-Vb2 で表わされる組成であり、ダイヤモンド構
造を2つ積み重ねた構造を有する。カルコパイライト型
化合物はX線構造解析によって容易に構造を決定するこ
とができ、その基礎的な特性は、例えば月刊フィジクス
vol.8,No.8,1987,pp-441や、電気化学vol.56,No.4,198
8,pp-228 などに記載されている。これらのカルコパイ
ライト型化合物の中で特にAgInTe2 は、SbやB
iを用いて希釈することにより、線速度7m/s 前後の光
記録媒体の記録層材料として使用できることが知られて
いる(特開平3−240590号公報、同3−9988
4号公報、同3−82593号公報、同3−73384
号公報、同4−151286号公報等)。このようなカ
ルコパイライト型化合物を用いた相変化型光記録媒体の
他、特開平4−267192号公報や特開平4−232
779号公報、特開平6−166268号公報には、記
録層が結晶化する際にAgSbTe2 相が生成する相変
化型光記録媒体が開示されている。
【0004】相変化型光記録媒体では、トラッキングの
ために基体にグルーブ(案内溝)が形成されており、こ
のグルーブがアドレス情報を担持していることもある。
最近では、高密度記録を行うために、グルーブとその間
に存在するランドとの両方を記録トラックとするランド
・グルーブ記録が実用化されている。例えば、DVD−
RAMは、ランド・グルーブ記録方式を採用している。
【0005】しかし、ランド・グルーブ記録方式のDV
D−RAMは、従来の読み出し専用光ディスク(DVD
−ROM)と互換性がないため、両者を再生するために
はドライブ側の対応が必要となる。すなわち、DVD−
ROM専用の再生機では、DVD−RAMを再生するこ
とはできない。
【0006】DVD−ROM専用の再生機で再生可能な
光記録ディスクとするためには、グルーブ記録方式とす
ることが一般的であるが、ランド記録方式でも実現可能
である。いずれにしても、グルーブおよびランドの一方
だけを記録トラックとして用いる必要がある。
【0007】しかし、DVD−ROM(記録容量4.7
GB)と同等以上の記録密度を、グルーブ記録またはラン
ド記録の媒体で実現しようとすると、記録トラック幅
(グルーブ幅またはランド幅)が極めて狭くなってしま
う。このため、十分な変調度を確保することが難しくな
り、また、ジッターを小さくすることが難しくなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ラン
ドまたはグルーブを記録トラックとする相変化型光記録
媒体に記録を行うに際し、高密度記録に伴う特性低下を
抑えることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(3)のいずれかの構成により達成される。 (1) グルーブを有する基体表面上に相変化型の記録
層が形成され、グルーブ、または、隣り合うグルーブ間
の領域(ランド)が記録トラックとして使用される光記
録媒体に記録を行う方法であって、記録トラック幅をT
W、記録マーク幅をMWとしたとき、 MW/TW≧1.3 となるように記録マークを形成する光記録方法。 (2) 前記光記録媒体において、グルーブ深さを
d、基体の屈折率をn、記録光または再生光の波長を
λとしたとき、 Gd<λ/8n である上記(1)の光記録方法。 (3) 前記光記録媒体において、記録マークが非結晶
質であり、未記録領域が結晶質である上記(1)〜
(2)のいずれかの光記録方法。
【0010】なお、特開平3−183024号公報に
は、記録トラック間の分離部(記録トラックがグルーブ
であるときはランドに相当)をあらかじめ一様な記録状
態とした後、トラックに記録マークを形成する記録方法
が記載されている。この記録方法は、高密度記録のため
に記録マーク幅がトラック幅よりも広くなった場合に隣
接トラック間のクロストークの影響を低減することを効
果としている。この記録方法は、記録マーク幅がトラッ
ク幅よりも広い点は本発明と同様である。しかし、分離
部をあらかじめ記録状態とする点で本発明とは異なる。
ただし、同公報には、従来例ないし比較例として、分離
部を記録状態としない記録方法も記載されている。
【0011】しかし、同公報には、高密度記録に伴うC
/N、変調度、ジッター等の各種特性の低下を積極的に
補償するという思想はみられない。具体的には、記録ト
ラックからはみ出た記録マークを有効な信号として利用
するための最適な条件についての記載がない。これに対
し本発明は、最適なグルーブ深さの設定を包含する。ま
た、本発明は、記録マークを記録トラックからはみ出さ
せる場合に最適な記録マーク形状(上記MW/ML)の限
定を包含する。
【0012】さらに、同公報には、記録マークを結晶質
とする構成しか記載されておらず、オーバーライトは考
慮してしない。しかも、未記録領域を非結晶質とし記録
マークを結晶質とする同公報記載の構成では、記録マー
ク幅を記録トラックピッチよりも広くすると、隣接する
2本のトラックに形成される記録マーク同士がつながっ
てしまい、正確な再生が不可能となりやすい。これに対
し、未記録領域を結晶質とし記録マークを非結晶質とす
る本発明では、隣接する記録マークが一部重なる場合で
も、両記録マーク間に結晶質の分離部が必然的に形成さ
れるので、信号再生上有利である。
【0013】また、同公報には、読み出し専用(RO
M)ディスクに対する互換性の考慮もない。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体では、グルー
ブを有する基体表面上に相変化型の記録層が形成されて
おり、グルーブ、または、隣り合うグルーブ間の領域
(ランド)が記録トラックとして使用される。
【0015】本発明の光記録媒体の記録トラックに記録
マークが形成された状態を、図1に模式的に示す。図1
において、ハッチング領域が記録マークであり、TW
記録トラック幅、MWは記録マーク幅、GWはグルーブ
幅、LWはランド幅である。図1では、グルーブを記録
トラックとして使用しているため、TW=GWとなってい
る。
【0016】本明細書における記録マーク幅MWとは、
図1に示すように記録マークの最大幅である。ただし、
記録マークは、符号化方式に応じ、長さの異なる複数種
のものを含む。したがって、MWの算出に際しては、ま
ず、それぞれのマーク長の記録マークにおいて、少なく
と5個実測することにより最大幅の平均値を求める。次
いで、これらの平均値をさらに平均し、すなわち、マー
ク長の異なる記録マーク間での平均値を求めて、これを
Wとする。なお、通常、記録用レーザービームのパル
ス変調パターンを制御することなどにより、マーク長の
異なる記録マーク間で最大幅に大きな差が生じないよう
に制御する。
【0017】本発明の光記録媒体には、 MW/TW≧1.3 となるように、記録マークが形成される。高密度記録用
光記録媒体では、一般に、再生用レーザービームのスポ
ット径が記録トラック幅よりも大きくなる。このため、
W/TW<1.3であると、再生用レーザービームのス
ポット内に占める記録マークの割合が相対的に低くな
り、十分なC/Nおよび変調度が得られない。また、M
W/TW<1.3であると、ジッターが大きくなってしま
う。これに対し、MW/TW≧1.3であれば、C/N、
変調度およびジッターについて十分な特性が得られる。
特に、 MW/TW≧1.3 であるので、ジッター改善効果が著しく向上する。ま
た、DVD−ROMと互換をとるためには60%以上の
変調度が必要であるが、そのためには、 MW/TW≧1.5 とすることが好ましい。
【0018】本発明では、隣接する2本の記録トラック
に形成される記録マーク同士が一部重なっていてもよ
い。この場合、前述したように両記録マーク間に結晶質
領域が形成されるため、両記録マークは分離されること
になる。ただし、この場合、重ね書きされたほうの記録
マークが一部消去されることになるので、消去される割
合を抑えるために、 MW≦1.2(GW+LW) となるようにMWを設定することが好ましい。また、 MW≦GW+LW とすることがより好ましく、 MW<GW+LW とすることがさらに好ましい。
【0019】グルーブの側壁は一般に傾斜しているた
め、グルーブ幅GWおよびランド幅LWを求めるためには
グルーブとランドとの境界を決定する必要がある。本明
細書では両者の境界を、基体面内においてグルーブ側壁
の中央にあたる位置に設定する。
【0020】最短記録マークの長さをMLとしたとき、
媒体の線記録密度を高くするとMLが小さくなる。記録
マーク幅が記録トラック幅と同等以下である媒体では、
記録マーク幅MWが記録トラック幅によって制限される
ため、最短マーク長MLは、C/N、変調度およびジッ
ターについて十分な特性が得られるように比較的大きく
する必要がある。これに対し本発明では、記録マーク幅
Wを記録トラック幅より大きくするため、最短マーク
長MLをより小さくしても、C/N、変調度およびジッ
ターについて十分な特性が得られる。具体的には、本発
明では、好ましくはMW/ML≧1、より好ましくはMW
/ML>1、さらに好ましくは MW/ML≧1.1 とすることにより、十分な特性を確保した上で、ML
小さくして線記録密度を高くできる。これに対し、従来
の媒体において本発明と同等までMLを小さくすると、
十分な特性が得られない。さらに、MW/MLを本発明と
同等にすると、すなわちMLをさらに小さくすると、特
性はさらに悪化する。なお、MW/MLが大きすぎると、
隣接トラックの記録マークを消去してしまうクロスイレ
ーズ、隣接トラックの記録マークを読み出してしまうク
ロストークが発生するので、MW/MLは好ましくは4以
下、より好ましくは3以下とする。
【0021】なお、最短マーク長MLは、少なくとも5
個の最短記録マークについて最大長を実測し、それらを
平均して求める。
【0022】本発明の光記録媒体では、記録マークが記
録トラックを超えて存在するため、記録マーク幅が記録
トラック幅と同等以下である媒体とは、グルーブ深さの
好ましい範囲が異なる。グルーブ深さをGd、基体の屈
折率をn、記録光の波長をλとしたとき、トラッキング
信号(プッシュプル信号)は、Gd=λ/8nのときに
最も大きくなる。しかし、本発明の媒体においてGd
λ/8nとすると、結晶質部における反射率および変調
度が共に小さくなるため、本発明ではGd<λ/8n、
特に Gd≦λ/16n とすることが好ましい。ただし、安定したトラッキング
を行うために十分なプッシュプル信号レベルを確保する
ためには、 Gd≧λ/40n とすることが好ましい。なお、本発明では、結晶質部を
未記録領域とし、非結晶質部を記録マークとして利用す
る。そして、通常、独立した消去操作を行わずに、単一
のレーザービームの強度を変調することによりオーバー
ライトを行う。
【0023】本明細書では、光入射側に凸となっている
領域をグルーブとして扱っている。ただし、本発明で
は、グルーブを記録トラックとしても、ランドを記録ト
ラックとしても、効果に特に差はない。
【0024】本発明の光記録媒体において、上記以外の
構成、例えば、記録トラック幅の絶対値、記録トラック
ピッチの絶対値、基体の厚さなどは特に限定されない
が、上述したように、本発明は、グルーブおよびランド
の一方だけを記録トラックとし、かつ、狭トラックピッ
チである媒体に好適である。
【0025】本発明の光記録媒体では、必要に応じ、記
録層の少なくとも一方の側に、各種誘電体層を設けても
よい。また、光入射側と反対側の面に、各種反射層を設
けてもよい。
【0026】記録および再生に用いるレーザー光の波長
λは特に限定されないが、高密度記録を目的とする場合
には、 λ≦680[nm] であることが好ましい。
【0027】また、記録および再生に用いる光学系のレ
ンズの開口数NAは特に限定されないが、開口数が小さ
すぎると高密度記録が困難となることから、 NA≧0.6 であることが好ましい。
【0028】
【実施例】実施例1 基体上に、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、反射
層および保護層を有する光記録ディスクサンプルを、以
下の手順で作製した。
【0029】基体には、射出成形によりグルーブを同時
形成した直径120mm、厚さ0.6mmのディスク状ポリ
カーボネート(屈折率n=1.58)を用いた。グルー
ブ深さGdは24.7nmとした。なお、本明細書の実施
例では記録再生光波長λを638nmとしたので、このG
dはλ/16nに相当する。
【0030】第1誘電体層は、Ar雰囲気中においてス
パッタ法により形成した。ターゲットには、ZnS(8
5モル%)−SiO2(15モル%)を用いた。第1誘
電体層の厚さは200nmとした。
【0031】記録層は、スパッタ法により形成した。記
録層の組成(原子比)は Ag6.74In4.39Sb60.64Te28.23 とした。記録層の厚さは20nmとした。
【0032】第2誘電体層は、第1誘電体層と同様にし
て形成した。第2誘電体層の厚さは20nmとした。
【0033】反射層は、Al−Cr(1.7原子%)を
ターゲットを用い、Ar雰囲気中においてスパッタ法に
より形成した。反射層の厚さは100nmとした。
【0034】保護層は、紫外線硬化型樹脂をスピンコー
ト法により塗布後、紫外線照射により硬化して形成し
た。硬化後の保護層厚さは5μm であった。
【0035】このようにして作製したサンプルを、バル
クイレーザーを用いて初期化した。次いで、光記録媒体
評価装置(レーザー波長λ:638nm、開口数NA:
0.6)を用い、線速度3.5m/s、記録パワー13.
0mW、消去パワー6.5mWで、サンプルに8−16変調
信号(最短記録マーク:3T)のオーバーライトを行っ
た。このオーバーライトでは、グルーブを記録トラック
とした。このサンプルでは、TW/(GW+LW)=0.
42となる。なお、記録トラックピッチ(GW+L W
は、0.74μmとした。
【0036】オーバーライトに際しては、光記録媒体評
価装置のレーザー出射波形の立ち上がり時間を制御する
ことにより記録マークの最大幅MWを変更し、MW/TW
を下記表1に示すように変化させた。ただし、MW/TW
=0.95は、記録パワーを低下させることにより実現
した。MW/TWをそれぞれの値とした場合について、変
調度およびジッターを測定した。結果を表1に示す。ま
た、それぞれの場合について最短記録マークの寸法を実
測し、MW/MLを求めた。結果を表1に示す。
【0037】なお、TWおよびMWは、透過型電子顕微鏡
により測定した。MW/TW=1.92のときの透過型電
子顕微鏡写真を、図2に示す。図2では、図1に模式的
に示すような記録マークが、記録トラック(グルーブ)
を超えて存在していることが明瞭にわかる。
【0038】
【表1】
【0039】表1に示される結果から、MW/TWが本発
明範囲内であるとき、高い変調度が得られ、かつ、ジッ
ターが10%以下に収まることがわかる。また、MW
W≧1.5であれば、変調度が60%以上となること
がわかる。なお、この場合のジッターは、8−16変調
信号を記録し、その再生信号をタイム・インターバル・
アナライザ(TIA)により測定し、ウインドウ幅をT
として σ/T(%) により算出したクロックジッターである。
【0040】実施例2 グルーブ深さGdを下記表2に示す値としたほかは実施
例1と同様にして光記録ディスクサンプルを作製した。
これらのサンプルについて、上記光記録媒体評価装置を
用いてMW/TW=1.92となる条件でオーバーライト
を行った後、実施例1と同様にして変調度を測定した。
また、反射率およびプッシュプル信号レベルも測定し
た。結果を表2に示す。
【0041】
【表2】
【0042】表2から、Gd<λ/8nであれば、十分
な変調度が得られ、Gd≦λ/16nであれば、DVD
−ROM互換が可能な18%以上の反射率が得られるこ
とがわかる。また、Gd=λ/43nの場合を除いて、
0.20以上の十分に高いプッシュプル信号レベルが得
られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光記録媒体における記録トラックと記
録マークとの関係を説明するための模式図である。
【図2】結晶構造を示す図面代用写真であって、記録マ
ークが形成された記録層を示す透過型電子顕微鏡写真で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D029 JA01 JB18 WC04 WC05 5D090 AA01 BB05 CC01 CC04 DD03 FF45

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グルーブを有する基体表面上に相変化型
    の記録層が形成され、グルーブ、または、隣り合うグル
    ーブ間の領域(ランド)が記録トラックとして使用され
    る光記録媒体に記録を行う方法であって、 記録トラック幅をTW、記録マーク幅をMWとしたとき、 MW/TW≧1.3 となるように記録マークを形成する光記録方法。
  2. 【請求項2】 前記光記録媒体において、グルーブ深さ
    をGd、基体の屈折率をn、記録光または再生光の波長
    をλとしたとき、 Gd<λ/8n である請求項1の光記録方法。
  3. 【請求項3】 前記光記録媒体において、記録マークが
    非結晶質であり、未記録領域が結晶質である請求項1〜
    2のいずれかの光記録方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8068400B2 (en) 2003-07-01 2011-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of recording information on a multilayer record carrier, and device for recording on a dual layer record carrier

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8068400B2 (en) 2003-07-01 2011-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of recording information on a multilayer record carrier, and device for recording on a dual layer record carrier

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