JP2003203338A - 光記録媒体の記録方法及び光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体の記録方法及び光記録媒体

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JP2003203338A
JP2003203338A JP2001401108A JP2001401108A JP2003203338A JP 2003203338 A JP2003203338 A JP 2003203338A JP 2001401108 A JP2001401108 A JP 2001401108A JP 2001401108 A JP2001401108 A JP 2001401108A JP 2003203338 A JP2003203338 A JP 2003203338A
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康児 三島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な記録ストラテジを用いて低速〜高速で
の様々な記録転送速度での記録が可能な光記録媒体を得
る。 【解決手段】 低速〜高速追記型光記録対媒体10の記
録層18はそれぞれひとつの金属を主成分とする第1及
び第2副記録層18A、18Bを積層してなる。ライト
パワー及びバイアスパワーの比のみからなる記録ストラ
テジにて青色の波長以下のレーザ光を記録層(積層記録
層)18に対して照射すると、第1及び第2副記録層1
8A、18Bに含まれる主成分金属が照射により拡散し
て混合され、この混合によって単一層化され反射率が不
可逆的に変化した記録マークが形成される。この記録マ
ーク形成工程は記録ストラテジを選ばないため、可変速
記録など多くの付随的な効果を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体、及び
その記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、光記録媒体の市場には、書き換え
が可能な光記録媒体と、書き換えが不能ないわゆる追記
型の光記録媒体とが流通している。書き換え可能型の光
記録媒体は、文字通り何回も書き換えができることか
ら、同一の光記録媒体を必要な情報のみの状態で繰り返
し使用することができる。一方、追記型の光記録媒体
は、書き換えができないことが、逆に「データが改ざん
されない」という特徴となることから、配布用、保存
用、或いはバックアップ用としてその有用性が認められ
ている。
【0003】近年、特に音楽や動画の記録・編集等のマ
ルチメディアの用途において安定した高密度・高速記録
が可能な光記録媒体が求められていて、その具体的な対
策の1つとして、青色波長のレーザ光による記録/再生
ができる光記録媒体が注目されている。
【0004】追記型光記録媒体における記録構造として
は、従来、基板に有機色素を塗布した構造が提案されて
いるが、この構造は高速記録を行なうには記録感度が不
十分であり、また、記録密度を上げるためにレーザ光の
波長を短くしていくと、特に青色波長以下の短い波長の
レーザ光に対応できる色素の合成が難しくなるという問
題がある。
【0005】また、無機材料により記録層を形成したも
のもいくつか提案されてはいるが(例えば特公平4−8
38号など)、従来の構造では何れも高密度或いは高速
記録に不向きであったり、記録状態の保存信頼性が不十
分であったり、再生耐久性が乏しい等、問題が多い。
【0006】このような事情から、青色波長以下のレー
ザ光を利用した高密度光記録媒体のうち、「高速での記
録」が可能な光記録媒体としては、これまでのところ相
変化材料を用いた書き換え可能型(RW:rewritable)
の光記録媒体が提案されているだけというのが現状であ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】近年のマルチメディア
対応の記録媒体に要求される重要な項目の一つとして、
「高密度・高速記録」のほかに、「可変速での安定した
記録」がある。例えば、音楽や動画の記録を行なう場
合、実時間に沿って記録できることが必須となる。その
一方で、その情報を編集するための記録や、既に出来上
がっているファイルをバックアップするためのコピーは
(ファイルの容量が大きいだけに)高速で行ないたいと
いう要請がある。そのため、「同一の記録媒体で、低速
〜高速までの各用途に柔軟に対応できるようにするこ
と」が、近年のマルチメディア対応の光記録媒体の大き
な課題の一つとなっている。
【0008】また、記録密度の向上を優先させた光記録
媒体は、CLV(Constant LinearVelocity)方式によ
り記録が行われているが、光記録媒体の回転速度を制御
するためには時間がかかることから、高速アクセス、高
速転送が要求される光記録媒体として不向きである。し
かし、可変速での安定した記録を可能とすることによ
り、回転速度を一定にしCLV方式と同程度の高密度化
が可能なZCAV(Zoned Constant Angular Veloci
ty)方式を採用することが可能となる。
【0009】前述したように、青色波長以下のレーザ光
を利用した高密度光記録媒体のうち、高速での記録が可
能な光記録媒体としては、現在相変化材料を用いた書き
換え可能型の光記録媒体が提案されているだけである。
【0010】しかしながら、書き換え可能型の光記録媒
体は、上述したような「可変速での記録」という面にお
いて、柔軟性が小さいという問題がある。それは、相変
化材料を利用する光記録媒体は、急冷によって形成され
る非晶質と徐冷(結晶化温度以上で一定時間保持)によ
って形成される結晶質の2つの状態をそれぞれ区別して
実現するために、熱干渉を考慮したり、レーザパルスの
時間的制御が複雑となること等から一般に異なる3以上
のレベルのレーザパワーを有する記録ストラテジ、即ち
3パワー以上の記録ストラテジを用い、且つレーザパル
スごとの時間的制御が必要となることと大きく関係して
いる。
【0011】ここで記録ストラテジとは、記録用のレー
ザ光のパワー制御パターンを意味している。一般に、
(特に相変化材料を利用した光記録媒体に記録を行なう
場合には)記録用のレーザ光を記録マークの長さに対応
して連続的に照射するのではなく、例えば、特開平9−
7176号公報に記載されているように、記録マーク形
状を制御するために、複数のパルスからなるパルス列と
してレーザ光を照射し、且つ、パルス列中の各パルスの
幅を厳密に制御することが多い。この場合の、パルス分
割の具体的構成を一般に記録ストラテジと称する。
【0012】書き換え可能型の光記録媒体は、冷却速度
など、時間との関わりを持つ諸元を厳密に制御する必要
があることから、記録転送速度を変更したときの該記録
ストラテジの調整が難しく、可変速記録に対する柔軟性
が極めて小さい。
【0013】また、書き換え可能型の光記録媒体は、故
意または過失によるデータの改編に対しても弱い面を有
している。そのため、特に、映像や音楽など著作性の高
いファイルを扱うことの多いマルチメディア対応の高密
度光記録媒体にあっては、低速〜高速の高密度可変速記
録が可能な追記型の光記録媒体の出現が望まれていた。
【0014】本発明はこのような従来の問題を解消する
ためになされたものであって、簡易な記録ストラテジで
高速での高密度記録が可能であって、しかも低速での記
録に対する適応性をも高く維持することができる追記型
の光記録媒体、及びその記録方法を提供すると共に、更
には、この特性を利用して、同一の光記録媒体で追記の
みならず、書き換えをも可能とした光記録媒体及びその
記録方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記(1)
〜(11)に示す本発明により達成される。
【0016】(1)情報の記録が可能な記録層を有する
光記録媒体の記録方法において、前記記録層を、それぞ
れ1種の金属を主成分とする少なくとも2層の副記録層
を含む積層記録層で構成し、該積層記録層に対して所定
の記録ストラテジにてレーザ光を照射することにより、
各副記録層に含有される主成分金属を拡散させて混合
し、この混合により単一層化されて反射率が不可逆的に
変化した記録マークを形成可能とすると共に、同一パタ
ーンの記録ストラテジを用い、記録に適用するクロック
周波数に対応してレーザパワーを変更することにより、
同一の光記録媒体に対して所定の範囲から選択される少
なくとも2つの記録転送速度での記録を可能としたこと
を特徴とする光記録媒体の記録方法。
【0017】(2)(1)において、前記同一パターン
の記録ストラテジが、ライトパワーおよびバイアスパワ
ーの2値のみのレーザパワーをスイッチングする構成と
されていることを特徴とする光記録媒体の記録方法。
【0018】(3)(1)または(2)において、前記
記録ストラテジの前記クロック周波数に対応させたレー
ザパワーの変更により、同一の光記録媒体に対して35
Mbps〜100Mbpsの範囲から選択される少なく
とも2つの記録転送速度で記録することを可能としたこ
とを特徴とする光記録媒体の記録方法。
【0019】(4)(1)〜(3)のいずれかにおい
て、前記レーザ光の波長が、200〜450nmの範囲
の波長に設定されることを特徴とする光記録媒体の記録
方法。
【0020】(5)(1)〜(4)のいずれかにおい
て、前記光記録媒体が、回転角速度一定で回転制御され
ることにより、情報を記録する光記録媒体であることを
特徴とする光記録媒体の記録方法。
【0021】(6)情報の記録が可能な記録層を2層以
上有する光記録媒体の記録方法において、前記記録層の
少なくとも1層を、それぞれ1種の金属を主成分とする
少なくとも2層の副記録層を含む積層記録層で構成し、
該積層記録層に対して所定の記録ストラテジにてレーザ
光を照射することにより、各副記録層に含有される主成
分金属を拡散させて混合し、この混合により単一層化さ
れて反射率が不可逆的に変化した記録マークを形成可能
とすると共に、該積層記録層に対する前記記録ストラテ
ジとして、当該積層記録層以外の記録層に対して最適に
設定されたパターンの記録ストラテジを用いることを特
徴とする光記録媒体の記録方法。
【0022】(7)(6)において、前記積層記録層以
外の記録層が、相変化材料を用いた書き換え可能型の記
録層であることを特徴とする光記録媒体の記録方法。
【0023】(8)それぞれ1種の金属を主成分とする
少なくとも2層の副記録層を含む積層記録層を有し、該
積層記録層に対して所定の記録ストラテジにてレーザ光
を照射することにより、各副記録層に含有される主成分
金属を拡散させて混合し、この混合により単一層化され
て反射率が不可逆的に変化した記録マークを形成可能と
すると共に、前記記録ストラテジとして、ライトパワー
およびバイアスパワーの2値のみのレーザパワーをスイ
ッチングする構成が採用されている光記録媒体。
【0024】(9)(8)において、前記光記録媒体
が、回転角速度一定で回転制御されることにより、情報
を記録することを可能としたものであることを特徴とす
る光記録媒体。
【0025】(10)(8)又は(9)において、前記
レーザ光の波長が、200〜450nmの範囲に属する
波長に設定されることを特徴とする光記録媒体。
【0026】(11)情報の記録が可能な記録層を2層
以上有する光記録媒体であって、前記記録層の少なくと
も1層を、それぞれ1種の金属を主成分とする少なくと
も2層の副記録層を含む積層記録層で構成し、該積層記
録層に対して所定の記録ストラテジにてレーザ光を照射
することにより、各副記録層に含有される主成分金属を
拡散させて混合し、単一層化させて反射率が不可逆的に
変化した不可逆的な記録マークを形成可能とすると共
に、前記記録層の他の少なくとも1層を、相変化材料を
利用した書き換え可能型の記録層とし、同一の光記録媒
体で追記が可能な部分と、書き換えが可能な部分とを合
わせ備えた追記・書き換え可能両用型の光記録媒体。
【0027】以下本発明の技術的要旨について説明す
る。
【0028】本発明が適用される光記録媒体は、基本的
に少なくとも2層の副記録層が積層された構造の積層記
録層を有する。各副記録層は、それぞれ1種の金属を主
成分とする。積層記録層にレーザ光を照射すると、照射
領域において各副記録層に含有される主成分金属が拡散
して混合する。
【0029】この各主成分金属の拡散・混合反応によっ
て形成される記録マークは、単一層化されることにより
極めて安定しており、且つ反射率が不可逆的に変化して
いる。従ってこの反射率の変化を情報として捉えること
ができ、しかもこの記録マークは記録後に高温環境下で
保存或いは再生しても変化しにくいという特徴を有す
る。
【0030】この記録マークの形成は、基本的にレーザ
光の照射により副記録層において当該主成分金属同士の
所定の拡散・混合を進行させるための熱量制御を行なう
だけで足りる。従って記録ストラテジを簡素化でき、し
かも簡易な調整のみでさまざまな記録速度に柔軟に対応
することができる。
【0031】これは記録に当たって、その記録ストラテ
ジとして、例えばライトパワーおよびバイアスパワーの
2値のみのレーザパワーをスイッチングする構成など、
最も単純な記録ストラテジを採用できることを意味し、
しかも低速〜高速の線速度の変化に対し、極めて簡易な
調整のみで柔軟に対応できることを意味する。
【0032】この結果、低コストでありながら、高速で
の高密度記録を可能とすると共に、一方で、低速での高
密度記録をも安定して行なえるようになり、大容量の情
報をときに低速で、ときに高速で記録する必要があるマ
ルチメディア対応の記録媒体として好適な光記録媒体を
得ることができる。更には、高速転送が可能な回転角速
度一定で回転制御する、CAVやZCAVなどに適用す
ることができる。
【0033】なお、本発明に係る積層記録層において形
成される記録マークは不可逆的に形成されるため、タイ
プとしては、「追記型」に属するが、本発明が適用され
る光記録媒体は、記録ストラテジの柔軟性を利用して、
この追記型の積層記録層の他に、例えば書き換え可能型
の記録層を備えたものとすることもできる。
【0034】
【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。
【0035】図1に示されるように、本発明が適用され
る低速〜高速追記型光記録媒体(以下光記録媒体)10
は、支持基体12上に、反射層14、第2誘電体層1
6、記録層(積層記録層)18、第1誘電体層20、及
び、光透過性カバー層22をこの順で設けたものであ
り、記録用のレーザ光源から例えば波長405nmの青
色のレーザ光を、光透過性カバー層22を通して前記記
録層18に照射することによって、照射領域の反射率を
変化させ、これを記録マークとするようにしたものであ
る。
【0036】前記記録層18の少なくとも1層は、A
l、Ag、Au、Cu等の高反射金属の中からいずれか
1種を主成分金属として採用することが好ましい。具体
的な組み合わせとしては、Al-Sb、Al-Ca、Al
-Ce、Al-La、Al-Se、Au-Ce、Au-L
a、Au−Si、Au−Ge、Si-Cu、Ge−Cu
などがあげられる。この中で、特にAl及びAgは、青
色以下のレーザに対しても高反射の特性を有するため、
副記録層の膜厚変更による反射率の調整が容易となり、
且つ、未記録部分の反射率を記録マーク形成後の反射率
よりも高く設定でき、一層好ましい。
【0037】更には、副記録層のいずれか、或いはいず
れの主成分金属よりも高い融点を持つ金属間化合物を形
成する組み合わせがより好ましい。
【0038】この記録層18に記録光としての青色レー
ザ光を照射すると、照射領域において、第1及び第2副
記録層18A、18Bに含有される前記主成分金属が拡
散して混合し、この混合により単一層化して生じる反応
生成物が照射領域の反射率を変化させるため、これを記
録マークとして認識できるようになる。このような2つ
の主成分金属が拡散して混合する反応は不可逆的である
ため、この記録層18は追記型の光記録が可能となる。
【0039】記録層18の厚さ、即ち第1及び第2副記
録層18A、18Bの合計厚さは、3〜50nm、好ま
しくは5〜20nmとする。定性的には、記録層18
(副記録層18A、18B)が薄すぎると、記録前後に
おいて、記録マークにおける十分な反射率差を確保する
ことが困難であり、一方、記録層18が厚すぎると、そ
の熱容量が大きくなるために記録感度が低下してしま
う。
【0040】各副記録層18A、18Bの厚さは、熱安
定性が高く、且つ反射率差の大きい記録マークが形成さ
れるように適宜決定する。例えば、Al主成分の副記録
層とSb主成分の副記録層とを組み合わせる場合、Al
とSbとが1:1で結合した金属間化合物が生成すると
考えられるので、記録層18中におけるAlとSbとの
比率(原子比)が1:1から大きく外れないように、各
記録層の厚さを設定することが好ましい。
【0041】前記第1及び第2誘電体層20、16は、
酸化物、硫化物、窒化物、フッ化物、炭化物、或いはこ
れらの混合物等の各種誘電体材料からなる。具体的に
は、この実施形態では、該第1及び第2誘電体層20,
16を、共にZnS−SiO2ターゲット(ZnS:8
0モル%、SiO2:20モル%)を用いてスパッタリ
ング法により形成している。
【0042】第1誘電体層20は厚さ5〜200nm
で、第2誘電体層16と共に前記記録層18を挟み込む
ようにして設けられている。第2誘電体層16は厚さ5
〜200nmで前記反射層14上に設けられている。
【0043】第1、第2誘電体層20、16は、水蒸気
やそのほかのガスから記録層18を保護する役目も担う
ほか、その厚さを調整することにより、この部分でレー
ザ光を干渉させ、記録層18における未記録部分での反
射率を調整したり、光記録前後での反射率差をより大き
くしたりすることを可能としている。
【0044】前記支持基体12は、例えば1.1mmの
厚さのポリカーボネートからなる。
【0045】又、前記反射層14は、スパッタリング等
により前記支持基体上に、例えば銀合金の層を形成した
ものであり、その厚さは10〜200nm程度である。
この反射層14は、レーザ光の入射側から見て、記録層
18より奥に位置し、記録層18に対して戻り光を与え
ることで、記録前後での反射率差を大きくし、又、記録
感度を高くすることに寄与している。反射層14は金属
(半金属を含む)膜や誘電体多層膜などから構成する。
この実施形態では、100nmの厚さの銀を主成分とす
る合金AgPdCuで当該反射層14を形成している。
但し、この反射層14は、必ずしも必須ではない。
【0046】前記光透過性カバー層22は、第1誘電体
層20上にスピンコート法により形成したり、予め形成
されたシート状部材を接着して形成したりするものであ
り、例えば紫外線硬化樹脂層やポリカーボネートシート
からなる。光透過性カバー層22の厚さは、前記第1誘
電体層20との合計厚さが、例えば波長405nmの青
色レーザ光を記録層18に照射させる際の対物レンズの
開口数(NA)を0.85としたとき、該青色レーザ光
が記録層18に集光され得るように選択される。本実施
の形態では100μm程度とした。
【0047】この実施形態に係る光記録媒体10のう
ち、Alを主成分とする第1副記録層18AとSbを主
成分とする第2副記録層18Bとからなる記録層18の
場合、上記記録層18に形成された記録マーク中の反応
生成物の熱安定性(即ち記録後の熱安定性)が、第1及
び第2副記録層18A、18Bが未記録部分で単に積層
されているときの熱安定性(即ち記録前の熱安定性)よ
り高くなることがその大きな特徴となっている。
【0048】より具体的に説明すると、レーザ光が照射
されたときの前記第1及び第2副記録層18A、18B
の主成分金属は、それぞれが拡散・混合された状態とな
り、金属間化合物として存在するか、金属間化合物を生
成しなくても、少なくとも主成分金属同士が結合した状
態の混合物として存在すると考えられる。この混合によ
り生じる反応生成物が、照射領域の反射率を不可逆的に
変化させるため、この反射率の変化を記録マークとして
利用することができる。
【0049】Alの融点は660℃、Sbの融点は63
1℃である。両者共に500℃を優に超えており、単体
で熱的に十分に安定であり、しかもレーザ光照射による
溶融が可能である。又、SbとAlとの反応により、そ
れぞれの単体よりも更に融点が十分に高く、低温と高温
とで結晶構造が変化しない安定な金属間化合物AlSb
(融点:1060℃)が生成し得る。なお、このAlS
bのような金属間化合物は、結晶成長している必要はな
く、電子線回折によって検出できない程度の微結晶状態
であっても、記録ができる。
【0050】このことを現象的に捉えると、記録層18
に対して記録マークの形成が可能なライトパワーPwの
レーザ光を照射したとき、A)記録層18において混合
が生じていない領域では、前記混合が生じて反射率が変
化し(記録が可能となり)、一方、B)既に記録マーク
が形成されている領域では、当該記録光の照射によって
反射率が変化することがない、ということである。追記
型として理想的な特性と言える。
【0051】従って、この光記録媒体10は、記録後に
高温環境下で保存しても、前記反応生成物からなる記録
マークが変化し難く安定である。又、連続再生によって
も記録マークは変化し難く、再生耐久性に優れる。更
に、記録マーク形成後の反射率を低くなるように設定
し、記録マーク形成後における光の吸収率を大きくして
も、該記録マークの熱安定性が高いため、再生用レーザ
光の照射などで劣化することもない。
【0052】又、記録マークの熱安定性が高いため、記
録時に隣接トラックの記録マークを消してしまう現象
(クロスイレーズ)が実質的に生じない。そのため、記
録トラックピッチを狭くすることができるので高密度記
録にも有効である。
【0053】そして何よりも、この光記録媒体10に
は、AlとSbを主成分金属とする副記録層の組合せ以
外でも基本的にレーザ光の照射により第1、第2副記録
層18A、18Bにおいて当該主成分金属同士に所定の
拡散・混合を進行させるための熱量制御(照射エネルギ
制御)を行なうだけで足りるという大きなメリットがあ
る。
【0054】また、積層記録層に、熱伝導率が高い金属
材料を用いるため、色素材料を用いた追記型光記録媒体
で生じる熱干渉の影響を考慮する必要がない。
【0055】更に積層記録層の膜厚により熱容量を制御
することで、高速記録でも十分な記録感度を得ることが
できる。
【0056】そこで、この実施形態では、この光記録媒
体10の基本的な特徴を最大限活かすべく、記録時のス
トラテジとして、敢えてライトパワーPw及びバイアス
パワーPbの2値のみのレーザパワーをスイッチングす
るだけの簡素な構成を採用している。
【0057】この場合のライトパワーPwは、記録転送
速度(或いは線速)に応じて変更され、例えば2.5〜
7.5mWの範囲に設定することが可能である。定性的
には、記録転送速度が速くなるほどライトパワーPwが
大きくなる傾向となる。
【0058】一方、バイアスパワーPbの方は、必ずし
も記録転送速度(或いは線速)に応じて変更する必要は
なく、一定であってよい。もちろん記録転送速度に応じ
て変更してもよい。なお、このバイアスパワーPbをリ
ードパワーPr自体に一致させておくと、制御構成を一
層簡素化できる。ちなみにリードパワーPrの好ましい
範囲は、0.3〜1.3mW、より好ましくは、下限側
は0.4mW以上、上限側は1.0mW以下である。
【0059】この実施形態に係る光記録媒体の記録方法
の作用について説明する。
【0060】現在得られている相変化材料を用いた書き
換え可能型の高密度・高速記録は、前述したように、急
冷と徐冷とを区別させるために3パワーを用いた記録ス
トラテジを必要とする。
【0061】例えば、非晶質の記録マークを形成するに
は(即ち記録を行なうには)、第1のレーザパワーによ
り一度溶融温度にまで高めた記録層を、第2のレーザパ
ワーにより臨界冷却速度以上の速さで急冷する必要があ
る。従って、低速記録(低線速)の場合においても再結
晶化させないようにするには、記録層は相応の熱伝導性
(放熱性)を備えていなければならない。一方、一度形
成された非晶質の記録マークを消去するためには、第3
のレーザパワーにより(徐冷を実現するために)記録層
をその結晶化温度以上で且つ融点以下の温度に一定時間
保持する必要がある。ところが高速(高線速)での消去
を実現しようとした場合には、この保持時間を短くせざ
るを得ないため、レーザ光を照射した際に、その照射さ
れた部分の記録層の熱分布が時間的、空間的に急峻にな
ってしまい易く、消し残りが発生する恐れがある。この
不具合に対応するためには、比較的短時間で結晶化、即
ち記録マークの消去が可能となるように、記録層に結晶
化が比較的速く進行する素材を用いたり、或いは誘電体
を設けるなどして全体として熱の逃げにくい構成にした
りする必要がある。しかし、このようにして高速記録に
対応できるように記録層の素材や積層構造を設計する
と、当該光記録媒体を低い(遅い)記録転送速度で記録
しようとした場合に、再び、前述した「記録マーク形成
時の急冷速度の確保ができなくなって記録時の再結晶化
が発生しやすくなる」という問題が循環的に生じてしま
う。
【0062】このような事情から、相変化材料を用いた
記録によって低速記録から高速記録まで良好な記録特性
を維持するには、記録層の素材及びその膜厚を充分に吟
味した上で、記録時にその記録速度に応じて3パワーの
記録ストラテジを細かく調整しなければならず、制御構
成が複雑化し、高コスト化が避けられない。また、レー
ザ装置やその他のIC部分を高速で精度良く駆動すると
いうハード的な面でも困難が伴う。しかも、たとえある
程度コストをかけてこれらもの問題をクリヤしたとして
も、(10〜30Mbps程度の)かなり狭い範囲でし
か可変速記録を行なうことはできないというのが実情で
ある。
【0063】これに対し、この実施形態に係る記録層
(積層記録層)18では、基本的にレーザ光の照射によ
り第1、第2副記録層18A、18Bにおいて当該主成
分金属同士の所定の拡散・混合を進行させるための熱量
制御を行なうだけで足りる。
【0064】よって、例えば2値のみの記録ストラテジ
を採用することにより、低速〜高速の線速度の変化に対
しては、基本的にライトパワーPw(及びバイアスパワ
ーPb)、及びスイッチング速度の変更だけで対応でき
る。
【0065】特に、記録時のクロック周波数を変更する
ことによって記録転送速度を変えて記録するときに、同
一パターンの記録ストラテジ(ある記録周波数1/Tに
対し、各マーク長により設定したマルチパルストレイ
ン、図2参照)を用い、レーザパワーを変更することに
より低速から高速まで精確に記録することができる。
【0066】同一パターンの記録ストラテジを採用する
記録方法により、記録転送速度が変化したときのレーザ
パルスの時間的制御は、記録周波数に同期させるだけで
よく、頻雑な記録ストラテジの制御は不要となる。
【0067】これにより、同一の光記録媒体で広い範囲
の記録転送速度による記録が容易に可能となる。また2
パワー記録のストラテジは、記録周波数を高周波とした
ときの、レーザパルスの立ちあがり立ち下がりを制御し
やすく、高速記録に好適である。
【0068】このため一定の記録転送速度においてこの
記録方法を用いることにより、高速記録に好適な媒体と
記録方法を提供することが出来る。
【0069】発明者らの試験に依れば、本発明により結
果として例えば波長405nm以下の短波長のレーザ光
を使用した高密度の記録を可能としながら、35Mbp
sから100Mbpsに至るこの範囲内での任意の速度
での記録を実現できることが確認されている。
【0070】ここでいう記録転送速度35Mbpsと
は、(1,7)RLLの変調方式で、記録線速度5.3
m/s、クロック周波数66MHz、フォーマット効率
を80%としたときの効率配慮の記録転送速度である。
【0071】この結果、低コストでありながら、高速で
の高密度記録を可能とすると共に、一方で、低速での高
密度記録をも安定して行なえるようになり、大容量の情
報をときに低速で、ときに高速で記録する必要があるマ
ルチメディア対応の記録媒体として好適な光記録媒体を
得ることができる。即ち、例えば一例として、ビデオム
ービーでリアルタイム再生されているオリジナルの映像
や、インターネット等でリアルタイムで送られてくる音
楽等を「低線速にて」取り敢えずダイレクトにダビング
し、その後、ハードディスクドライブで編集・レンダリ
ングしたファイルの保存、或いはバックアップを、高速
で短時間に行なうというような使い方が可能になる。
【0072】本発明の実施の形態では、光記録媒体に対
して線速一定で回転制御を行う、記録転送速度一定の方
式によって説明し、同一の構造・組成の光記録媒体を異
なる速度で記録を行う場合を例に説明した。この方法は
記録密度を重視した制御であり、回転制御の為に時間を
要することから高転送速度記録には不向きとされてい
た。
【0073】これに対して、角速度一定で回転制御を行
う種々の方法があり、高転送速度記録に好適である。こ
の様な回転制御をすると、見かけ上、同一の光記録媒体
の内周から外周に向けて低速から高速まで記録時の線速
度が変化する。本発明はこの様な可変転送速度記録に適
用可能である。即ち、記録の最中にクロック周波数が変
更される可変転送速度で記録するときに、同一パターン
の記録ストラテジを用い、レーザパワーを変更すること
により低速から高速まで精確に記録することができる。
前記と同様に、同一パターンの記録ストラテジを採用す
る記録方法により、記録転送速度が変化したときのレー
ザパルスの時間的制御は、記録周波数に同期させるだけ
でよく、煩雑な記録ストラテジの制御は不要となる。
【0074】これにより、同一の光記録媒体で広い範囲
の可変転送速度による記録が容易に可能となる。また2
パワー記録ストラテジは、記録周波数を高周波としたと
きの、レーザパルスの立ちあがり立ち下がりを制御しや
すく、高速記録に好適である。
【0075】
【実施例1】主成分金属としてAl及びSbを採用した
ときの実施例光記録媒体を図1の構成で作成し、可変転
送速度に関する評価を行った。
【0076】支持基体12には、グループピッチ0.3
2μmのグループを形成した1.1mmのポリカーボネ
ート基板を用い、光透過性カバー層22の厚さは100
μmとした。
【0077】その他の層はスパッタリングにより下記条
件で作成した。
【0078】静電体層:ZnS+SiO2(80:20
mol%) 第1誘電体20:60nm 第2誘電体16:105nm 第1副記録層18A:AlCr(98:2at.%)
4nm 第2副記録層18B:Sb 6nm 反射層14:AgPdCu(98:1:1at.%)
100nm
【0079】レーザ光の波長が405nm、対物レンズ
群の開口数NAが0.85の評価装置により、(1,
7)RLLの変調方式により各記録転送速度(線速とク
ロック周波数を変更)で、ランダム信号を記録し、再生
評価した。
【0080】記録に用いたマルチパルスストラテジは、
図2に示すような(n−1)typeを用い、2TをF
P(ファーストパルス)の1パルス、5TをFPとMP
(マルチパルス)を3パルスの計4パルスで記録するス
トラテジを用いた。
【0081】パルスのそれぞれの長さは、TFP:0.
5T、TMP:0.4Tとした。
【0082】リードパワー(Pr)とパイアスパワー
(Pb)は同じく0.5mWとした。
【0083】以上の条件で、記録転送速度を変化させ、
転送速度に対応するクロック周波数に同期させた同一の
記録ストラテジを用い、ライトパワー(Pw)のみを変
化させ記録を行った。
【0084】評価結果は下表のようになった。
【0085】
【表1】
【0086】ランダム信号の再生Jitter値は、実
用信号として十分な10%未満の値を、記録転送速度3
5〜100Mbpsの範囲で達成できた。
【0087】本実施例に係る媒体と記録方法を用いるこ
とにより、容易に35Mbps〜100Mbpsの所定
の範囲で可変転送速度による記録が行える。また100
Mbpsというこれまで達成されなかった高転送速度に
よる記録も2パワーのストラテジを用いて達成すること
ができる。
【0088】本実施例により、約17Gbit/in2
の高記録密度を達成するとともに、可変転送速度を可能
とする光記録媒体を得ることができた。
【0089】
【実施例2】主成分金属としてSi及びCuを採用した
ときの実施例光記録媒体を、図1の構成で作成し、実施
例1と同様に可変転送速度に関する評価を行った。
【0090】支持基体、光透過性カバー層は、実施例1
と同じとした。
【0091】その他の層はスパッタリングにより下記条
件で作成した。
【0092】静電体層:ZnS+SiO2(80:20
mol%) 第1誘電体20:22nm 第2誘電体16:28nm 第1副記録層18A:Si 5nm 第2副記録層18B:Cu 6nm 反射層14:AgPdCu(98:1:1at.%)
100nm
【0093】記録に用いたストラテジは、(n−1)t
ypeでパルスの長さは、TFP:0.4T、TMP:
0.3Tとした。
【0094】リードパワー(Pr)とパイアスパワー
(Pb)は同じく0.4mWとした。
【0095】その他は実施例1と同様に、記録転送速度
を変化させ、転送速度に対応するクロック周波数に同期
させた同一の記録ストラテジを用い、Pwのみを変化さ
せ記録を行った。
【0096】評価結果は下表のようになった。
【0097】
【表2】
【0098】実施例1と同様にランダム信号の再生Ji
tter値は、実用信号として十分な10%未満の値
を、記録転送速度35〜100Mbpsの範囲で達成で
きた。
【0099】なお、上記実施の形態の例に係る光記録媒
体10において、記録層18は第1及び第2誘電体層2
0,16の間に設けられているが、本発明はこれに限定
されるものでなく、必ずしも、誘電体層を設ける必要は
ない。
【0100】又、記録層18は第1及び第2副記録層1
8A、18Bから構成されているが、これは、少なくと
も2層の副記録層からなるものであればよく、副記録層
は3層以上であってもよく、どちらの副記録層が入射光
側にあってもよい。
【0101】更に、記録層18を構成する第1及び第2
副記録層18A、18Bは、主成分金属だけを含有して
もよいが、他の元素が添加されていてもよい。
【0102】但し、この場合は、各副記録層における主
成分金属の含有量は、好ましくは80原子%以上ある。
副記録層中における主成分金属の含有量が少なすぎる
と、混合前後での反射率差を十分に高くすることが困難
となる。
【0103】又、上記実施形態では、記録層18は、第
1副記録層18Aと第2副記録層18Bとを直接接触さ
せていたが、この間に、他の元素を主成分とする介在層
を両者の間に存在させてもよい。
【0104】前記光透過性カバー層22は、記録層18
を保護し、記録再生光を透過すればよく、その材料は紫
外線硬化樹脂に限定されるものでない。
【0105】また、上記実施の形態の例に係る光記録媒
体10では、銀を主成分とする合金からなる反射層を用
いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、
必ずしも反射層を用いる必要はない。また反射層材料と
しては、記録再生光を反射すればよく、金属(半金属を
含む)膜や誘電体多層膜などから構成すればよい。
【0106】なお、上記実施形態においては、光記録媒
体10に情報を具体的に記録する場合に、レーザ光の波
長を405nmの青色波長に設定していたが、それ以下
とすることは可能である。むしろ、このような条件の下
での高速の記録においてこそ、本発明の持つ利点を十分
に活かすことができるとも言える。一方、逆に、青色よ
りも長い赤色波長レベルのレーザ光によっても本発明所
定の効果が得られることが確認されている(具体的には
450nm〜700nmの範囲のレーザ光)。従って、
例えば、より低コスト化を意図する場合には、赤色波長
のレーザ照射システムにおいて本発明を適用しても良
い。
【0107】次に、本発明を多層光記録媒体、特に追記
型と書き換え型との双方の機能を有する多層光記録媒体
に適用する場合について説明する。多層光記録媒体は、
複数の記録層が、記録・再生用レーザ光に対し透明性を
有する中間層(透明中間層)を介して積層された構造を
有し、他の記録層を通して照射されるレーザ光によって
記録・再生が行われる記録層が存在する媒体である。こ
の多層記録媒体に本発明を適用する場合には、記録層の
少なくとも1つを前述した記録層(積層記録層)18と
同様の構成とする。
【0108】本発明を適用した多層光記録媒体では、本
発明に係る積層記録層以外の記録層に関し、その種類を
問わないという柔軟性を有する。即ち、その他の記録層
は、例えば相変化材料を用いた書き換え可能型の記録層
であってもよく、また、プリピットを有する反射層から
なる再生専用型の記録層であってもよく、特に限定され
ない。
【0109】それは、本発明に係る積層記録層が、1)
複数の金属層を瞬時に溶融させるだけで記録マークを形
成することができ、冷却速度を考慮する必要がない、
2)そのため放熱層を設ける必要がない、3)記録パワ
ーマージンが広い、4)低速〜高速までの様々な記録に
対応できる、5)熱設計に対する自由度が高い、などの
特徴を有することから、記録ストラテジを厳密に制御す
る必要がなく、そのため、相手の記録層の要求する特性
に簡単に適合し得る柔軟性を有しているからである。
【0110】一般に、2層以上の記録層を有する光記録
媒体においては、各層ごとに最適な記録条件を形成する
必要があり、特に、追記型と書き換え可能型のように、
その基本的な記録ストラテジのパターンが全く異なる多
層光記録媒体を実用化することは困難である。
【0111】しかし、この積層記録層を有する多層光記
録媒体の場合は、その記録ストラテジとして、当該積層
記録層以外の記録層に対して最適に設定されたパターン
の記録ストラテジを流用することが可能となる。書き換
え可能型の記録層用に設定した記録ストラテジのパター
ンをそのまま用いて、その全体のパワーレベルを増減し
たり、デューティ比の制御も含めてそのスイッチング速
度を変更したりして該積層記録層用に調整するのは、電
気的に簡単にできる。
【0112】この結果、本多層記録媒体によれば、追記
型の記録層と書き換え可能型の記録層とを同一の光記録
媒体に混在させることができ、例えば、提供者が所定の
ファイルやプログラム等を追記型の記録層の部分に(必
要ならば更なる追記が不能の態様で)記録してユーザ等
に提供し、ユーザ側が書き換え可能型の記録層の部分を
使用して、これを様々な形に変形して上書きを繰り返し
たりするような用途に用いることができる。
【0113】即ち、追記型の利点と書き換え可能型の利
点を併せ持った光記録媒体とすることができる。用途は
上記の例に限定されないのは言うまでもない。
【0114】書き換え可能型の記録層の部分に関して
は、高速記録に特化した専用の記録ストラテジとするこ
とができるため、例えばハードディスクドライブにいち
いちコピーすることなく、記録層上で直接ファイルを開
いたり上書き保存したりすることも、用途によっては可
能である。
【0115】必要なら、(ハードディスクドライブを経
由して)同一の記録媒体上の追記型の記録層の部分にバ
ックアップ保存できる。
【0116】
【実施例3】多層実施例 光記録媒体を図3の構成で作成し、多層記録媒体の記録
再生評価を行なった。
【0117】このサンプルは透明中間層で隔てられた2
層のデータ層を持ち、光透過層側からレーザ光を入射
し、2層のデータ層の記録再生を行なう。
【0118】支持基体には、グループピッチ0.32μ
mのグループを形成した1.1mmのポリカーポネート
基板を用いた。
【0119】透明中間層は、紫外線硬化樹脂をスピンコ
ートにより塗布後、グループパターンを有するスタンパ
で押圧しながら紫外線照射により硬化して形成した。な
おこのグループパターンは支持基体上のグループパター
ンと同じとし、硬化後の透明中間層の厚みは20μmで
あった。
【0120】光透過性カバー層の厚さは90μmとし
た。
【0121】その他の層はスパッタリングにより下記条
件で作成した。
【0122】DL−1 書き換え可能型(相変化記録
層)データ層 誘電体層:ZnS+SiO2(80:20mol%) 第1誘電体:60nm 第2誘電体:20nm 相変化記録層:AgGeInSbTe(4:2:2:6
8:24at.%)12nm 反射層14:AgPdCu(98:1:1at.%)
100nm DL−2 追記型(積層記録層)データ層 誘電体層:ZnS+SiO2(80:20mol%) 第1誘電体:40nm 第2誘電体:70nm 第1副記録層18A:AlCr(98:2at.%)
3nm 第2副記録層18B:Sb 5nm
【0123】レーザ光波長が405nm、対物レンズ群
の開口数NAが0.85の評価装置により、35Mbp
sの記録転送速度で各データ層にランダム信号を記録
し、再生評価した。
【0124】記録に用いたマルチパルススタラテジは、
図4に示すような、FP(ファーストパルス)、MP
(マルチパルス)、LP(ラストパルス)、CL(クリ
ーングパルス)のパルスの長さと、Pw(ライトパワ
ー)、Pe(イレースパワー)、Pb(バイアスパワ
ー)の3レベルのレーザパワーを設定するストラテジを
用いた。
【0125】今回は(n−1)typeのストラテジと
し2TをFPの1パルス、5TをFPとMP2本とLP
の計4パルスで記録するストラテジを用いた。
【0126】DL−1相変化記録層を記録できるストラ
テジとして、パルスのそれぞれの長さは、TFP:0.
4T、TMP:0.4T、TLP:0.5T、TCL:
0.8Tとした。
【0127】記録転送速度を35Mbpsの条件で、D
L−1、DL−2にそれぞれ下記の表3のレーザパワー
によりランダム信号を記録し、Pr:0.5mWで再生
した。信号の再生Jitter値は表3のようになっ
た。
【0128】
【表3】
【0129】ランダム信号の再生Jitter値は、実
用信号として十分な10%未満の値をDL−1、DL−
2ともに達成している。
【0130】本発明の媒体と記録方法を用いることによ
り、多層構造媒体を同一の記録ストラテジ(相変化記録
層に最適化されたストラテジ)で容易に記録再生できる
ことができた。
【0131】また追記・書き換え可能両用型多層記録媒
体を達成することができた。
【0132】
【発明の効果】本発明は、簡易な記録ストラテジで高速
での高密度記録が可能であって、しかも同一の光記録媒
体で低速での記録に対する適応性を高く維持することが
できる追記型の光記録媒体、及びその記録方法を提供で
きると共に、更には、この特性を利用して、同一の光記
録媒体で追記のみならず、書き換えをも可能とした光記
録媒体及びその記録方法を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の例に係る高速追記型光記
録媒体を模式的に拡大して示す断面図
【図2】記録ストラテジのパターン例を示す線図
【図3】追記・書き換え可能両用型の多層記録媒体の例
を示す断面図
【図4】上記媒体の記録ストラテジのパターン例を示す
線図
【符号の説明】 10…低速〜高速追記型光記録媒体 12…支持基体 14…反射層 16…第1誘電体層 18…記録層 18A…第1副記録層 18B…第2副記録層 20…第2誘電体層 22…光透過性カバー層
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 B41M 5/26 X (72)発明者 吉成 次郎 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 EA04 EA21 EA31 EA43 FA02 FB01 5D029 JB03 JB05 JB09 5D090 AA01 BB03 BB05 CC01 CC14 HH03 KK03 5D119 AA21 AA22 AA24 BA01 BB02 BB04 DA01 DA03 HA45 5D789 AA21 AA22 AA24 BA01 BB02 BB04 CA21 CA22 CA23 DA01 DA03 HA45

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】情報の記録が可能な記録層を有する光記録
    媒体の記録方法において、 前記記録層を、それぞれ1種の金属を主成分とする少な
    くとも2層の副記録層を含む積層記録層で構成し、 該積層記録層に対して所定の記録ストラテジにてレーザ
    光を照射することにより、各副記録層に含有される主成
    分金属を拡散させて混合し、 この混合により単一層化されて反射率が不可逆的に変化
    した記録マークを形成可能とすると共に、 同一パターンの記録ストラテジを用い、記録に適用する
    クロック周波数に対応してレーザパワーを変更すること
    により、同一の光記録媒体に対して所定の範囲から選択
    される少なくとも2つの記録転送速度での記録を可能と
    したことを特徴とする光記録媒体の記録方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記同一パターンの記録ストラテジが、ライトパワーお
    よびバイアスパワーの2値のみのレーザパワーをスイッ
    チングする構成とされていることを特徴とする光記録媒
    体の記録方法。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、 前記記録ストラテジの前記クロック周波数に対応させた
    レーザパワーの変更により、同一の光記録媒体に対して
    35Mbps〜100Mbpsの範囲から選択される少
    なくとも2つの記録転送速度で記録することを可能とし
    たことを特徴とする光記録媒体の記録方法。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記レーザ光の波長が、200〜450nmの範囲の波
    長に設定されることを特徴とする光記録媒体の記録方
    法。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記光記録媒体が、回転角速度一定で回転制御されるこ
    とにより、情報を記録する光記録媒体であることを特徴
    とする光記録媒体の記録方法。
  6. 【請求項6】情報の記録が可能な記録層を2層以上有す
    る光記録媒体の記録方法において、 前記記録層の少なくとも1層を、それぞれ1種の金属を
    主成分とする少なくとも2層の副記録層を含む積層記録
    層で構成し、 該積層記録層に対して所定の記録ストラテジにてレーザ
    光を照射することにより、各副記録層に含有される主成
    分金属を拡散させて混合し、 この混合により単一層化されて反射率が不可逆的に変化
    した記録マークを形成可能とすると共に、 該積層記録層に対する前記記録ストラテジとして、当該
    積層記録層以外の記録層に対して最適に設定されたパタ
    ーンの記録ストラテジを用いることを特徴とする光記録
    媒体の記録方法。
  7. 【請求項7】請求項6において、 前記積層記録層以外の記録層が、相変化材料を用いた書
    き換え可能型の記録層であることを特徴とする光記録媒
    体の記録方法。
  8. 【請求項8】それぞれ1種の金属を主成分とする少なく
    とも2層の副記録層を含む積層記録層を有し、 該積層記録層に対して所定の記録ストラテジにてレーザ
    光を照射することにより、各副記録層に含有される主成
    分金属を拡散させて混合し、 この混合により単一層化されて反射率が不可逆的に変化
    した記録マークを形成可能とすると共に、 前記記録ストラテジとして、ライトパワーおよびバイア
    スパワーの2値のみのレーザパワーをスイッチングする
    構成が採用されている光記録媒体。
  9. 【請求項9】請求項8において、 前記光記録媒体が、回転角速度一定で回転制御されるこ
    とにより、情報を記録することを可能としたものである
    ことを特徴とする光記録媒体。
  10. 【請求項10】請求項8又は9において、 前記レーザ光の波長が、200〜450nmの範囲に属
    する波長に設定されることを特徴とする光記録媒体。
  11. 【請求項11】情報の記録が可能な記録層を2層以上有
    する光記録媒体であって、 前記記録層の少なくとも1層を、それぞれ1種の金属を
    主成分とする少なくとも2層の副記録層を含む積層記録
    層で構成し、該積層記録層に対して所定の記録ストラテ
    ジにてレーザ光を照射することにより、各副記録層に含
    有される主成分金属を拡散させて混合し、単一層化させ
    て反射率が不可逆的に変化した不可逆的な記録マークを
    形成可能とすると共に、 前記記録層の他の少なくとも1層を、相変化材料を利用
    した書き換え可能型の記録層とし、 同一の光記録媒体で追記が可能な部分と、書き換えが可
    能な部分とを合わせ備えた追記・書き換え可能両用型の
    光記録媒体。
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