JP2004241015A

JP2004241015A - Optical recording/reproducing method of dye sensitized write once dvd medium

Info

Publication number: JP2004241015A
Application number: JP2003026437A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Tomura; 辰也戸村; Tsutomu Sato; 勉佐藤; Yasunobu Ueno; 泰伸植野; So Noguchi; 宗野口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-02-03
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-03
Also published as: JP4076453B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recording/reproducing method of a dye sensitized write once DVD medium capable of obtaining an excellent recording waveform when the high linear speed recording is carried out, and to provide such a new format method of a write once DVD system that an unrecorded area in an additional writing section of data can be eliminated similarly to an LPP method and a data error caused by the control of a minute cutting width at the manufacture of a stamper or by the leakage of an LPP signal to a data part is not generated as compared with a land prepit method of DVD-R. <P>SOLUTION: This optical recording/reproducing method of the dye sensitized write once DVD medium is constituted so that each mark other than a mark of shortest length is recorded by one pulsed light, of which only the top heating pulse part is made to be high power for specified period, to an organic dye sensitized recording layer formed on a substrate having a guide groove arranged with a high frequency wobble, and when this recording is reproduced by reproduction light, the irradiating light quantity of a cooling pulse at or after the rear end part of the pulse is suppressed to 0.1 mW or less for specified period at the mark recording time. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色素系追記型ＤＶＤ媒体の光記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
現在、次世代大容量光ディスクとして、ＤＶＤ−Ｒの開発が進められている。記録容量の向上の要素技術としては、記録ピット微少化のための記録材料開発、ＭＰＥＧ２に代表される画像圧縮技術、記録ピット読み取りのための半導体レーザの短波長化等の技術開発が必要である。
これまで赤色波長域の半導体レーザとしては、バーコードリーダや計測器用に６７０ｎｍ帯のＡｌＧａＩｎＰレーザダイオードが商品化されているのみであったが、光ディスクの高密度化に伴い、赤色レーザが本格的に光ストレージ市場で使用されつつある。ＤＶＤドライブの場合、光源として６３５ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯の２つの波長帯のレーザダイオードを用いて規格化されている。一方、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭドライブは波長約６５０ｎｍで商品化されている。
【０００３】
一般的にヒートモードによってピット（マーク）が形成される色素系追記型ＤＶＤ媒体は、特定の記録速度において記録時のレーザ発光による記録パルス列のパルス幅と記録パワーが最適化され、異なった記録線速度では形成されるマークやスペースの状態が変化する。即ち、マークの形成に必要な先頭加熱パルスによる熱容量の不足が生じたり、最適な分解温度に対して到達する加熱温度が異なってマークの平均長がばらついたり、最適な加熱パルスのデューティ比が異なって均一なマーク幅が得られなくなりマーク長によって太りや細りが生じたりするため、ジッタ特性が悪化してしまう。
また、ＤＶＤ系媒体の物理フォーマットに関しては、ＤＶＤ−Ｒ媒体のフォーマットの場合、ランドプリピットと呼ばれるランド部の一部をカットしたフォーマットで規格化されている。この方式をとると、ランドプリピット信号（ＬＰＰｂ）が０．１６未満ではプリピットアドレス等のプリピット情報が良好に再生できず、０．３２を越えるとＬＰＰ信号自体がデータ領域においてノイズ的な振る舞いをし、データエラーが多く発生してしまう。従って、ＬＰＰはその記録材料に合ったカット幅をスタンパで微調整して、ＬＰＰｂ＝０．１６〜０．３２の範囲になるようにランドカット幅を制御しなければならない。
【０００４】
なお、色素を記録層に用いた光記録媒体の公知例としては、ポリメチン色素或いはポリメチン色素と光安定化材を記録材料として用いるもの、テトラアザポルフィリン（ポルフィラジン）色素又はシアニン色素＋アゾ金属キレート色素（塩形成色素）からなる層と反射層を記録層とするもの、ホルマザン（金属キレート）色素＋その他の色素を記録材料として用いるもの、ジピロメテン（金属キレート）色素＋その他の色素を記録材料として用いるものなどがあり、枚挙に暇がない。また、記録材料に色素を用いマルチパルス記録を行うものも多数知られているが、本発明者等の知る限り、本発明のように色素系追記型ＤＶＤ媒体に対し１パルスで記録を行い、かつ高線速記録を行う際の記録波形に着目した文献は見当たらない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、色素系追記型ＤＶＤ媒体の光記録再生方法に関するものであって、特に高線速記録を実施する際に良好な記録波形を得ることを目的とする。
また、本発明はＣＤ系媒体に比べて短波長の発振波長を有する半導体レーザを用いる追記型ＤＶＤシステムの新フォーマット方式であって、ＬＰＰ方式と同様、データの書き足し部における未記録領域をなくす有効な方式の提供を目的とする。
また、ＤＶＤ−Ｒのランドプリピット方式に比較して、スタンパ作製時に於ける微細なカット幅制御やＬＰＰ信号のデータ部への漏れ出しによるデータエラーが生じない優れた方式の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等が検討した結果、上記課題は、次の１）〜１３）の発明（以下、本発明１〜１３という）によって解決されることを見出した。
１）高周波ウォブルを設けた案内溝を有する基板上に形成された有機色素を主成分とする記録層に対し、最短長マーク以外の各マークを先頭加熱パルス部のみが一定時間高出力化された１つのパルス光で記録し、該記録を再生光で再生するに当り、前記マーク記録時において、前記パルス後端部以降のクーリングパルスの照射光量を、一定時間０．１ｍＷ以下にすることを特徴とする色素系追記型ＤＶＤ媒体の光記録再生方法。
２）最短長マークの記録パワーと、該最短長マーク以外の各マークの先頭加熱パルス部の高出力化された記録パワーとを等しくすることを特徴とする１）記載の光記録再生方法。
３）パルス後端部以降のクーリングパルスの照射光量を０．１ｍＷ以下にする時間を、最短長スペースの１／６〜６／６の長さとすることを特徴とする１）又は２）記載の光記録再生方法。
４）直前のスペース長が最短長であるマークを形成する記録パルス列の先頭加熱パルス幅を、該マークの長さが最短長であるか否かで区別し、最短長マークの先頭加熱パルス幅を最短長でないマークの先頭加熱パルス幅よりも長く設定し、かつ、最短長マークを形成する記録パルス列の先頭加熱パルス幅を、該最短長マークの直前のスペース長が最短長であるか否かで区別し、直前のスペース長が最短であるマークの先頭加熱パルス幅を、直前のスペース長が最短でないマークの先頭加熱パルス幅よりも短く設定することを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の光記録再生方法。
５）高周波ウォブルは、基本クロック周期をＴとして４Ｔ〜９６Ｔ相当の周波数とすることを特徴とする１）〜４）の何れかに記載の光記録再生方法。
６）高周波ウォブルの振幅（Ｗｏ）と、２分割光検出器によりトラックエラーを検出制御するためのトラックエラー検出信号のプッシュプル振幅（ＰＰ）との比「Ｗｏ／ＰＰ」を、０．１≦Ｗｏ／ＰＰ≦０．４の範囲として同期合わせすることを特徴とする１）〜５）の何れかに記載の光記録再生方法。
７）記録光の波長が６００〜７２０ｎｍであることを特徴とする１）〜６）の何れかに記載の光記録再生方法。
８）記録光及び再生光の波長±５ｎｍの波長域の光に対して、記録層単層の屈折率ｎが１．５≦ｎ≦３．０であり、消衰係数ｋが０．０２≦ｋ≦０．２であることを特徴とする１）〜７）の何れかに記載の光記録再生方法。
９）記録層の分解開始温度が１００〜３６０℃であることを特徴とする１）〜８）の何れかに記載の光記録再生方法。
１０）光記録媒体が、基板上に、記録層以外の構成層として、反射層、保護層、接着層、保護基板、基板面ハードコート層から選ばれる少なくとも一つの層を有することを特徴とする１）〜９）の何れかに記載の光記録再生方法。
１１）反射層が、金、銀、アルミニウムの何れか、又はそれらを主成分とする合金からなることを特徴とする１０）記載の光記録再生方法。
１２）保護層が紫外線硬化樹脂からなることを特徴とする１０）又は１１）記載の光記録再生方法。
１３）２枚の基板を貼り合わせて両面構成の記録媒体とするための接着層が該基板間に設けられ、かつ、該接着層に用いられる接着剤が紫外線硬化樹脂であることを特徴とする１０）〜１２）の何れかに記載の光記録再生方法。
【０００７】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明１は基本的な最適パルス照射パターンを規定したものであり、本発明２は各マークを形成する際に上乗せパワーが加わって高出力化された記録パワーにより記録再生装置に余計な負荷を掛けないようにするための最適なパワー配分を規定したものである。
また、本発明３は後端に設けるクーリングパルスの好ましい条件を規定したものであり、パルス後端部以降のクーリングパルスの照射光量を０．１ｍＷ以下にする時間を最短スペース長の１／６〜６／６の長さとすることが好ましく、この範囲を外れると本発明の効果を得難くなる。
【０００８】
また、最短長マーク以外の各マークについて、パルス先頭部のみに上乗せパワーを加えて高出力化する長さとしては、基本クロック周期Ｔの０．５倍〜２倍、即ち、０．５Ｔ〜２Ｔの範囲が特に好ましく、０．２Ｔ〜２．５Ｔの範囲でも実施可能である。また、最短長マークの単純パルスの光量は、波形制御上、最短長マーク以外の各マークの上乗せ光量と略等しいことが好ましいが、波形発生回路上容易に発生可能な範囲であれば等しくなくてもよい。上乗せパワーの比率としては、上乗せパワー全体をＷ１、上乗せ無しパワーをＷ２として、Ｗ１／Ｗ２＝１．０５〜３．００（即ち、上乗せ分は０．０５〜２．００）の範囲で採用可能であるが、好ましくは１．０８〜２．００（即ち、上乗せ分は０．０８〜１．００）の範囲である。
このような範囲でのパルス記録波形を選択することで、特に高線速記録において低ジッタで良好な記録が可能となる。
【０００９】
色素系の光記録媒体は、高線速化を実現しようとすると記録パワーを大きくしなければならず、その結果マーク間の熱干渉が一層起き易くなる。そこで、マークを形成する際のマークエッジ切れを良好にするために本発明が有効となる。
従来例のまま記録を行うと、最も低いジッタが得られるパワーとエラーが最小となるパワーにズレが生じてパワーマージンが減少する。具体的には高線速記録においては最も低いジッタが得られる記録パワーでは記録信号のアシンメトリがマイナス側になる傾向が現れ、エラー測定では如何に低ジッタといえどもエラーが出易くなってしまう。例えば、アシンメトリがマイナスで低ジッタ、低エラーであっても、媒体、ドライブの経年変化等で、アシンメトリがゼロ付近で記録された媒体よりはエラーが出易い。本発明はこの低アシンメトリ問題を解決すべくなされたものである。
【００１０】
また、１マークを複数パルス光（マルチパルス）で書き込む場合においても、パルス光を最適化すれば、上述の低アシンメトリ問題を解決することは可能であるが、複数のパルス光を用いるため、パルス光の立ち上がり、立ち下がり時間にばらつきを生じた際に記録品質自体がばらつく可能性がある。このばらつきは高線速記録になるほど発生し易くなることは言うまでもない。
これに対し、本発明では１マーク当たり１パルス光で記録するため、該マルチパルス光記録に比べて記録品質のばらつきが少ない記録方法を提供できる利点がある。また、書き込み中のアドレス検出においては、マルチパルス法よりも単純な記録波形であるため記録時の光量を平均化し易く、スペース部の反射光量だけでなくマーク部の光量も平均化してアドレス検出することが可能となり、パルスの後端に０．１ｍＷ以下のクーリングパルスを設けてもアドレス検出を比較的容易に実施できる利点を有する。
【００１１】
また、熱干渉の影響から、直前のスペース長が最短長であるマークを形成する記録パルス列の先頭加熱パルス幅を、該マークの長さが最短長であるか否かで区別し、最短長マークの先頭加熱パルス幅を最短長でないマークの先頭加熱パルス幅よりも長く設定する（一例として後述する表１の、直前のスペース長が３Ｔで記録マーク長が３Ｔ、４Ｔ〜１４Ｔの場合参照）ことで、より低ジッタな記録が実現できる。
更に、最短長マークを形成する記録パルス列の先頭加熱パルス幅を、該最短長マークの直前のスペース長が最短長であるか否かで区別し、直前のスペース長が最短であるマークの先頭加熱パルス幅を、直前のスペース長が最短でないマークの先頭加熱パルス幅よりも短く設定する（一例として後述する表１の、記録マーク長が３Ｔでスペース長が３Ｔ、４Ｔ〜１４Ｔの場合参照）ことで、更に低ジッタな記録が実現できる。
上記先頭加熱パルス幅を短く設定するための補正量（長さ）は、０．０２Ｔ〜０．１０Ｔの範囲が特に好ましい。形成されるマークの直前のスペース長が最短長である場合に、そのマークを形成するパルス列の先頭パルス幅が他のマークの場合と略等しいと、熱干渉により該直前のスペース長が短くなり、ジッタが若干悪化する。そこで、このような場合のみ、マークを記録するための先頭加熱パルス幅を短くすると効果がある。更にパルス幅を短くしたい場合は先頭加熱パルスの前エッジを短くすることが効果的なのは言うまでもない。
また、形成されるマークの直前のスペース長が最短長であるとき、そのマークを形成するパルス列の先頭加熱パルス幅が０．１０Ｔよりも短いと、マーク長自身が短くなり過ぎるので好ましくない。
最短長マークの先頭加熱パルス幅を他のマークの場合よりも長く設定する際の補正量（長さ）は、０．０５Ｔ〜０．２５Ｔが好ましい。特に記録線速度が大きくなると最短長マークが形成し難くなるため、上記の範囲で補正して最短長マークの先頭パルス幅を長くする。
【００１２】
先頭加熱パルス幅の補正量の具体例を下記表１に示す。
【表１】

【００１３】
次に、記録層に必要な項目として光学特性が挙げられる。
光学特性としては、記録再生波長近傍の長波長近傍の波長域の光、すなわち記録光及び再生光の波長±５ｎｍの波長域の光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５≦ｎ≦３．０であり、消衰係数ｋが０．０２≦ｋ≦０．２の範囲にあることが好ましい。ｎが１．５未満の場合には、十分な光学的変化を得難く記録変調度が低くなるため好ましくなく、ｎが３．０を越えると、波長依存性が高くなり過ぎ、記録再生波長領域であってもエラーとなってしまうため好ましくない。また、ｋが０．０２未満の場合には、記録感度が悪くなるため好ましくなく、ｋが０．２を越えると、５０％以上の反射率を得ることが困難となるので好ましくない。
なお、ＤＶＤは、再生専用機では６５０ｎｍ付近で規格化されているが、記録型媒体の記録光の波長はオーサリング専用媒体の６３５ｎｍの他に、一般用途として６５０〜６６０ｎｍで規格化されている。しかしながら、これらの波長はあくまで中心波長であり、ＬＤの製造のバラツキで短波長側、長波長側に振れる。またＬＤは、その特性上、一般的に温度が上昇すると波長が長波長側にシフトする。本発明は上記波長域を含む６００〜７２０ｎｍの記録波長で実施可能な方法である。
【００１４】
次に、基板に設ける蛇行した案内溝のウォブル特性について述べるが、ウォブル周波数を特定するためのＴは基本クロック周期であり、ＤＶＤ（４．７ＧＢ）媒体であれば、約０．１３３μｍ、時間にして約３８ｎｓｅｃ．である。
通常、ウォブルの周波数帯としては１５０Ｔ〜４００Ｔ相当が用いられているが、この周波数帯は、周波数変調にしろ位相変調にしろデータの書き足しをする場合にウォブルの周波数が低すぎて、前データと書き足しデータとの間がかなり空いてしまい高密度記録には向かない。これに対しＤＶＤ−ＲではＬＰＰを設け、このＬＰＰ信号によりデータの書き込む位置を制御している。
しかしながら、ＬＰＰ方式ではＬＰＰの信号振幅が小さ過ぎるとＬＰＰが良好に読み出せず、逆にＬＰＰが大き過ぎると今度はＬＰＰ信号自体が書き込みデータへ漏れ込んでデータエラーが多発するという不具合が生じるため、ＬＰＰには、０．１６≦ＬＰＰｂ≦０．３２、好ましくは０．１８≦ＬＰＰｂ≦０．２６という制約が生じ、スタンパ作成の際、ランドのカット幅を微細に制御しなくてはならない。
これに対し、高周波ウォブルにすればＬＰＰは必要なくなり、ウォブルを変調して同期をとるため、ＬＰＰ方式の様にデータエラーが多発するような事態には至らない。本発明５で規定するように、高周波ウォブルの好ましい周波数は４Ｔ〜９６Ｔである。４Ｔより小さいと高周波数すぎて検出し難くなり、回転制御やアドレス検知信頼性の点でも問題がある。一方、９６Ｔより大きくなると周波数が低すぎて、データを追記書きする際の継ぎ目に間隔が開きすぎ、容量の低下やデータ処理速度低下等の問題を生じる。
【００１５】
本発明が対象とするＤＶＤ媒体のウォブルの振幅は、ウォブル振幅（Ｗｏ）とプッシュプル信号の振幅（ＰＰ）の比が、０．１≦Ｗｏ／ＰＰ≦０．４の範囲にあれば、本発明の目的であるウォブルでの同期合わせは容易であり、更に好ましくは０．１５≦Ｗｏ／ＰＰ≦０．３０の範囲である。なお、Ｗｏ及びＰＰの値としては適当なフィルターを通した後の値を用いることが好ましい。フィルターとしては、例えば４ＭＨｚと２５ｋＨｚのハイパスとロウパスのフィルターを用いることができる。Ｗｏ／ＰＰの値が０．１未満では同期をとるのに不十分な信号強度であり、０．４を越えるとデータ部エラーが増えてくる傾向にある。但し、ＬＰＰ方式に比べ、ＬＰＰが大きな媒体のデータエラーに対するデータエラーの発生の影響度は小さくウォブル振幅の増加に伴うデータエラーは緩やかである。
更にスタンパを作成する際、ＬＰＰ方式のＬＰＰカット幅を前述した０．１６〜０．３２の範囲内にするには高度なカット幅制御技術を必要とするが、本発明の高周波ウォブル方式においては高周波発生源とウォブルの振り量の大きさ（ウォブル振り量を制御する回路で振り量は任意に再現性よく作成できる）を管理しさえすれば目的が達成されるため、スタンパの歩留まりや、媒体の歩留まりを飛躍的に向上させることができる。
【００１６】
また、上記のフォーマットを有する基板の溝形状としては、有機色素を用いて溶剤塗工法により記録層を形成する場合を例にとると、好ましい溝深さは１０００〜２５００Åであり、更に好ましくは１５００〜２０００Åである。溝深さが１０００Å未満ではプシュプル信号が充分にとれずトラッキング制御ができない。また、２５００Åを越えると基板成形の際に転写性が甘くなるため好ましくない。
更に、色素記録層を設けた場合の色素溝深さはウォブル周波数をｍＴ（ｍは自然数）とし、色素溝深さをｄ１とした時に１２００≦ｄ１×ｍ≦１６００００の範囲にあることが好ましい。ｄ１×ｍが１２００を下回ると充分な差信号が得られず、記録再生時に充分なトッラキングが行えないし、ｄ１×ｍが１６００００を上回ると逆に発振してしまうためやはりトラッキングには好ましくなく、更に前述した基板成形の転写限界に起因する基板溝深さの限界もあって、実質的には１６００００を上回ることは出来ない。
また、記録密度４〜５ＧＢの容量を確保するためにトラックピッチは０．６４〜０．８μｍ程度が必要である。溝幅に関しては、記録材料によって異なるが、ほぼ全ての有機材料において、半値幅０．１８〜０．４０μｍの幅で適用できる。
【００１７】
本発明の対象となるＤＶＤ媒体は、通常の追記型光ディスクである図１（ａ）〜（ｄ）の構造としても、図２（ａ）〜（ｃ）からなるＣＤ−Ｒ用媒体の構造、或いはそれらを２枚貼合わせた所謂エアーサンドイッチ又は密着貼合わせ構造としてもよい。
次に、本発明の対象となるＤＶＤ媒体の各層の必要特性及び構成材料について説明する。
本発明の対象となるＤＶＤ媒体の好ましい基本構成は、第１基板と第２基板（保護基板）を記録層を間にして接着剤で貼り合わせたものである〔図３（ｂ）、（ｃ）参照〕。記録層は有機色素層単層でも、反射率を高めるため有機色素層と反射層との積層でも良い。記録層と基板の間には下引き層又は保護層を設けてもよく、機能向上のため各層を２層以上の積層構造とした構成でも良い。最も普通に用いられるのは、第１基板／有機色素層／反射層／保護層／接着層／第２基板（保護基板）からなる構造である。
【００１８】
《基板》
基板は、基板側から記録再生を行なう場合には使用レーザに対して透明でなければならないが、記録層側から記録再生を行なう場合には透明である必要はない。基板材料としては、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などのプラスチック、或いは、ガラス、セラミック、金属などを用いることができる。なお、基板の表面にはトラッキング用の案内溝や案内ピット、更にアドレス信号などのプリフォーマットが形成されていても良い。
【００１９】
《記録層》
記録層はレーザ光の照射により何らかの光学的変化を生じさせ、その変化により情報を記録するものであり、その材料としては色素が好ましい。
色素の例としては、アゾ系、ホルマザン系、ジピロメテン系、（ポリ）メチン系、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、テトラアザポルフィリン系、スクアリリウム系、クロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン系、アントラキノン系（インダンスレン系）、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系色素、或いはそれらの金属錯体などが挙げられる。中でも好ましいのは、アゾ（金属キレート）色素、ホルマザン（金属キレート）色素、スクアリリウム（金属キレート）色素、ジピロメテン（金属キレート）色素、トリメチンシアニン色素、テトラアザポルフィリン色素である。
上記色素は熱分解特性として、分解開始温度１００〜３６０℃のものが好ましく、特に１００〜３５０℃のものが好ましい。分解開始温度が３６０℃を越えると記録時のピット形成がうまく行われずジッタ特性が悪くなる。また、１００℃未満であるとディスクの保存安定性が悪化する。
【００２０】
上記色素には光学特性、記録感度、信号特性などの向上の目的で他の有機色素、金属、金属化合物を混合してもよく、或いは色素層と他の有機色素、金属、金属化合物からなる層を積層しても良い。
このような金属、金属化合物の例としては、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｂｅ、ＴｅＯ_２、ＳｎＯ、Ａｓ、Ｃｄなどが挙げられ、それぞれを分散混合するか或いは積層して用いることができる。
更に、上記染料中に高分子材料、例えばアイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々の材料、或いはシランカップリング剤などを分散混合しても良いし、特性改良の目的で安定剤（例えば遷移金属錯体）、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤などを一緒に用いることも出来る。
【００２１】
記録層の形成は、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ、溶剤塗布などの通常の手段によって行うことができる。塗布法を用いる場合には、上記染料などを有機溶剤に溶解し、スプレー、ローラーコーティグ、ディッピング、スピンコーティングなどの慣用のコーティング法によって行うことが出来る。用いられる有機溶媒としては一般にメタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類；テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類；酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類；クロロホルム、塩化メチレン、ジクロルエタン、四塩化炭素、トリクロルエタンなどの脂肪族ハロゲン化炭化水素類；ベンゼン、キシレン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳香族類；メトキシエタノール、エトキシエタノールなどのセロソルブ類；ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素類などが挙げられる。
記録層の膜厚は１００Å〜１０μｍ、好ましくは２００〜２０００Åが適当である。
【００２２】
《下引き層》
下引き層は、（１）接着性の向上、（２）水又はガスなどのバリアー、（３）記録層の保存安定性の向上、（４）反射率の向上、（５）溶剤からの基板の保護、（６）案内溝、案内ピット、プレフォーマットの形成などの目的で設けられる。（１）の目的に対しては、アイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル樹脂、天然樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々の高分子化合物、又はシランカップリング剤などを用いることができる。（２）及び（３）の目的に対しては、上記高分子材料以外に、ＳｉＯ、ＭｇＦ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ、ＺｎＯ、ＴｉＮ、ＳｉＮなどの無機化合物を用いることができ、更に、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌなどの金属又は半金属を用いることができる。（４）の目的に対しては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ等の金属や、メチン染料、キサンテン系染料などからなる金属光沢を有する有機薄膜を用いることができる。（５）及び（６）の目的に対しては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
下引き層の膜厚としては、０．０１〜３０μｍ、好ましくは、０．０５〜１０μｍが適当である。
【００２３】
《反射層》
反射層の材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｎなどの単体で高反射率の得られる腐食され難い金属や半金属が挙げられるが、反射率や生産性の点からＡｕ、Ａｇ、Ａｌが特に好ましい。また、これらの金属や半金属は単独で使用しても２種以上の合金として使用しても良い。
膜形成法としては蒸着、スッパタリングなどが挙げられ、膜厚としては、５０〜５０００Å、好ましくは、１００〜３０００Åである。
【００２４】
《保護層、基板面ハードコート層》
保護層及び基板面ハードコート層は、（１）記録層（反射吸収層）の傷、ホコリ、汚れ等からの保護、（２）記録層（反射吸収層）の保存安定性の向上、（３）反射率の向上等を目的として使用される。これらの目的に対しては、前記下引き層と同じ材料を用いることができる。また、ポリメチルアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、天然ゴム、スチレンブタジエン樹脂、クロロプレンゴム、ワックス、アルキッド樹脂、乾性油、ロジン等の熱軟化性、熱溶融性樹脂などの有機材料を用いることもできる。最も好ましいのは生産性に優れた紫外線硬化樹脂である。
保護層又は基板面ハードコート層の膜厚は、０．０１〜３０μｍ、好ましくは０．０５〜１０μｍである。
上記下引き層、保護層及び基板面ハードコート層には、記録層の場合と同様に安定剤、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤等を含有させることができる。
【００２５】
《保護基板》
保護基板は、保護基板側からレーザ光を照射する場合には、使用レーザ光に対して透明でなければならないが、単なる保護板として用いる場合には透明でなくてもよい。
使用可能な保護基板材料は前記基板材料と全く同じであり、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などのプラスチック、又はガラス、セラミック、金属などを用いることができる。
《接着層》
接着層の材料としては、２枚の記録媒体を接着できる材料なら何でもよく、生産性を考慮すると、紫外線硬化型接着剤又はホットメルト型接着剤が好ましい。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２７】
実施例１〜８、比較例１〜７
溝深さ１７５０Å、半値幅０．３３μｍ、トラックピッチ０．７４μｍ、ウォブル周波数３２Ｔ相当の案内溝を有する厚さ０．６ｍｍ、外径１２０ｍｍの射出成形ポリカーボネート基板上に、下記〔化１〕と〔化２〕の化合物を、重量比で６０：４０秤量し、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノールに溶解してスピンナー塗布し、厚さ１２００Åの有機色素層を形成した後、８５℃で３０分間乾燥した。
次いで、スパッタ法により銀１１００Åの反射層を設け、更にその上にアクリル系フォトポリマーにて５μｍの保護層を設けた後、厚さ０．６ｍｍ、外径１２０ｍｍの射出成形ポリカーボネート平板基板をアクリル系フォトポリマーにて接着し光記録媒体を得た。
【化１】

【化２】

【００２８】
＜記録再生条件＞
上記光記録媒体に対し、発振波長６６０ｎｍ、ビーム径０．９μｍの半導体レーザ光を用い、トラッキングしながらＥＦＭ信号（最小ピット長約０．４ミクロン）を、表２に示す記録条件と記録線速でＢｏｔｔｏｍＪｉｔｔｅｒ（ボトム・ジッタ）が極小となるような記録パワーで記録し、その個所を再生してジッタ値、アシンメトリ、ＰＩエラー数を求めた。なお、記録レーザ光の波形は図４〜図６に示す通りである。また、Ｗ１は上乗せパワー全体、Ｗ２は上乗せ無しパワーである。更に、線速１４ｍ／ｓと２８ｍ／ｓのパスル長は図４〜図６のパルス長を用い、２１ｍ／ｓについては図４（図５）と図６の中間のパルス長を用いたが、本発明はこれに限定されるわけではない。
なお、比較例１ではクーリング部の光量を０．７ｍＷと再生光パワーと同一とした。即ちクーリングパルスが存在しない記録波形とした。比較例２ではクーリング部の光量を０．４ｍＷと本発明より大きくした。比較例３では比較例１と同様にクーリングなしで、記録線速を高線速にした。比較例４ではクーリング量を０．４Ｔと本発明の最短スペース長３Ｔの１／６、即ち、０．５Ｔより短くした。
【００２９】
【表２】

上記表２から分るように、実施例１〜７は、比較例１〜４に比べてジッタ、アシンメトリ共に良好である。
【００３０】
また、上記光記録媒体に対し、発振波長６６０ｎｍ、ビーム径０．９μｍの半導体レーザ光を用い、トラッキングしながらＥＦＭ信号（最小ピット長約０．４ミクロン）を下記表３に示す記録条件と記録線速でボトム・ジッタが極小となるような記録パワーで記録し、その個所を再生してジッタ値、アシンメトリ、ＰＩエラー数を求めた。
なお、比較例５〜７では、ＤＶＤ−Ｒで実施されているＬＰＰフォーマットのＬＰＰｂの大きさを振った（変化させた）試作条件スタンパと成形基板を用いて実施例と同様の作成条件で光記録媒体を作成し、実施例と同様の評価を行った。
【表３】

上記表３から分るように、ＬＰＰフォーマットのサンプルでは、ＬＰＰｂが大きくなると、ジッタが良好であってもＰＩエラーが増加してしまう。また、比較例５のようにＬＰＰｂが０．１６を下回るレベルであると実際に用いる装置でのアドレス検出が不可能となってしまうことが確認された。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、色素系追記型ＤＶＤ媒体に対し、何れの線速度でも低ジッタ、低エラー率な記録が可能であり、ＤＶＤ−Ｒで用いているランドプリピットフォーマットよりも簡単に製造可能な高周波ウォブルフォーマットでデータ部の書き足しを効率良く実施できる。しかも、現在、大量に製造されているＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷとほぼ同一フォーマットの色素系追記型ＤＶＤ媒体に対して記録が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）通常の追記型光記録媒体の層構成例を示す図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）ＣＤ−Ｒ用の層構成例を示す図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）色素系ＤＶＤ用の層構成例を示す図。
【図４】記録線速１４ｍ／ｓ用先頭上乗せ型発光波形の従来例を示す図。
【図５】記録線速１４ｍ／ｓ用先頭上乗せ型発光波形の本発明例を示す図。
【図６】記録線速２８ｍ／ｓ用先頭上乗せ型発光波形の本発明例を示す図。
【符号の説明】
１基板
２記録層
３下引き層
４保護層
５基板面ハードコート層
６反射層
７保護基板
８接着層
ｓｐａｃｅスペース
ｍａｒｋマーク
ＣｏｏｌｉｎｇＡｒｅａクーリング領域
Ｔ基本クロック周期
ｎ３以上の整数
ｎ′ ３以上の整数
ｐｓ
ｃｍ加熱パルスの幅
Ｔｔｏｐ先頭パルスの幅
Ｗ１上乗せパワー全体
Ｗ２上乗せ無しパワー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical recording / reproducing method for a dye-based write-once DVD medium.
[0002]
[Prior art]
Currently, DVD-R is being developed as a next-generation large-capacity optical disk. As elemental technologies for improving the recording capacity, it is necessary to develop recording materials for miniaturizing recording pits, image compression technology typified by MPEG2, and shortening of wavelength of semiconductor laser for reading recording pits. .
Until now, only 670 nm AlGaInP laser diodes for bar code readers and measuring instruments have been commercialized as semiconductor lasers in the red wavelength range. It is being used in the optical storage market. In the case of a DVD drive, it is standardized using laser diodes of two wavelength bands of a 635 nm band and a 650 nm band as a light source. On the other hand, a read-only DVD-ROM drive is commercialized at a wavelength of about 650 nm.
[0003]
Generally, in a dye-based write-once DVD medium in which pits (marks) are formed in a heat mode, the pulse width and recording power of a recording pulse train due to laser emission during recording are optimized at a specific recording speed, and different recording lines are used. The speed changes the state of marks and spaces formed. That is, the heat capacity becomes insufficient due to the head heating pulse necessary for forming the mark, the heating temperature reached for the optimal decomposition temperature varies, the average length of the mark varies, and the duty ratio of the optimal heating pulse varies. As a result, a uniform mark width cannot be obtained, and the mark length becomes thicker or thinner, thereby deteriorating jitter characteristics.
In the case of a DVD-R medium, the physical format of a DVD medium is standardized by a format called a land prepit in which a part of a land portion is cut. With this method, if the land pre-pit signal (LPPb) is less than 0.16, the pre-pit information such as the pre-pit address cannot be reproduced satisfactorily. If it exceeds 0.32, the LPP signal itself behaves like a noise in the data area. And many data errors occur. Therefore, the LPP must finely adjust the cut width suitable for the recording material using a stamper, and control the land cut width so that LPPb is in the range of 0.16 to 0.32.
[0004]
Known examples of the optical recording medium using a dye for the recording layer include those using a polymethine dye or a polymethine dye and a light stabilizer as a recording material, a tetraazaporphyrin (porphyrazine) dye or a cyanine dye + azo metal chelate. Using a layer composed of a dye (salt-forming dye) and a reflective layer as a recording layer, using a formazan (metal chelate) dye + another dye as a recording material, using dipyrromethene (metal chelate) dye + another dye as a recording material There are things to use and there is no time to enumerate. Also, there are many known multi-pulse recordings using a dye as a recording material. However, as far as the present inventors know, recording is performed on a dye-based write-once DVD medium with one pulse as in the present invention. Further, there is no literature focusing on a recording waveform when performing high linear velocity recording.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to an optical recording / reproducing method for a dye-based write-once DVD medium, and it is an object of the present invention to obtain a good recording waveform especially when high linear velocity recording is performed.
Further, the present invention is a new format system of a write-once DVD system using a semiconductor laser having an oscillation wavelength shorter than that of a CD-based medium, and eliminates an unrecorded area in a data rewrite portion as in the LPP system. The purpose is to provide an effective method.
It is another object of the present invention to provide an excellent method in which a fine cut width control during stamper fabrication and a data error due to leakage of an LPP signal into a data portion do not occur, as compared with a land pre-pit method of a DVD-R. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of the study by the present inventors, it has been found that the above problems can be solved by the following inventions 1) to 13) (hereinafter, referred to as inventions 1 to 13).
1) For a recording layer mainly composed of an organic dye formed on a substrate having a guide groove provided with a high-frequency wobble, only the top heating pulse portion of each mark other than the shortest mark was output for a certain period of time. When recording with one pulse light and reproducing the recording with reproduction light, at the time of the mark recording, the irradiation light amount of the cooling pulse after the rear end of the pulse is set to 0.1 mW or less for a certain time. Optical recording and reproducing method for a dye-based write-once DVD medium.
2) The optical recording / reproducing method according to 1), wherein the recording power of the shortest mark is made equal to the recording power of the first heating pulse of the mark other than the shortest mark.
3) The method according to 1) or 2), wherein the time during which the irradiation light amount of the cooling pulse after the rear end of the pulse is set to 0.1 mW or less is set to 1/6 to 6/6 of the shortest space. Optical recording and reproduction method.
4) The head heating pulse width of the recording pulse train forming the mark whose immediately preceding space length is the shortest is distinguished based on whether the length of the mark is the shortest, and the head heating pulse width of the shortest mark is determined. Set the head heating pulse width longer than the head heating pulse width of the non-shortest mark, and determine the head heating pulse width of the recording pulse train forming the shortest mark by determining whether the space length immediately before the shortest mark is the shortest. And 1) to 3) wherein the head heating pulse width of the mark having the shortest space length is set shorter than the head heating pulse width of the mark having the shortest space length. 2. The optical recording / reproducing method according to item 1.
5) The optical recording / reproducing method according to any one of 1) to 4), wherein the high-frequency wobble has a frequency corresponding to 4T to 96T, where T is a basic clock cycle.
6) The ratio “Wo / PP” between the amplitude (Wo) of the high-frequency wobble and the push-pull amplitude (PP) of the track error detection signal for detecting and controlling the track error by the two-divided photodetector is 0.1 ≦ The optical recording / reproducing method according to any one of 1) to 5), wherein synchronization is performed in a range of Wo / PP ≦ 0.4.
7) The optical recording / reproducing method according to any one of 1) to 6), wherein the wavelength of the recording light is 600 to 720 nm.
8) With respect to recording light and reproduction light in a wavelength range of ± 5 nm, the refractive index n of the single recording layer is 1.5 ≦ n ≦ 3.0 and the extinction coefficient k is 0.02 ≦ The optical recording / reproducing method according to any one of 1) to 7), wherein k ≦ 0.2.
9) The optical recording / reproducing method according to any one of 1) to 8), wherein the decomposition start temperature of the recording layer is 100 to 360 ° C.
10) The optical recording medium has on the substrate at least one layer selected from a reflective layer, a protective layer, an adhesive layer, a protective substrate, and a hard coat layer on the substrate as a constituent layer other than the recording layer. The optical recording / reproducing method according to any one of 1) to 9).
11) The optical recording / reproducing method according to 10), wherein the reflection layer is made of any one of gold, silver, and aluminum, or an alloy containing these as a main component.
12) The optical recording / reproducing method according to 10) or 11), wherein the protective layer is made of an ultraviolet curable resin.
13) An adhesive layer for bonding two substrates to form a double-sided recording medium is provided between the substrates, and the adhesive used for the adhesive layer is an ultraviolet curable resin. The optical recording / reproducing method according to any one of 10) to 12).
[0007]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention 1 defines a basic optimum pulse irradiation pattern, and the present invention 2 adds an additional load to a recording / reproducing apparatus due to a high output recording power by adding an additional power when forming each mark. This defines the optimal power distribution to prevent the power from being applied.
Further, the present invention 3 defines a preferable condition of the cooling pulse provided at the rear end, and the time required for reducing the irradiation light amount of the cooling pulse after the pulse rear end to 0.1 mW or less is 1/6 of the shortest space length. The length is preferably 6/6, and if it is out of this range, it becomes difficult to obtain the effects of the present invention.
[0008]
Further, for each mark other than the shortest mark, the length of high output by adding additional power only to the pulse head is 0.5 to 2 times the basic clock period T, that is, 0.5T to 2T. Is particularly preferable, and the present invention can be implemented even in the range of 0.2T to 2.5T. Also, the light quantity of the simple pulse of the shortest mark is preferably substantially equal to the added light quantity of each mark other than the shortest mark in terms of waveform control, but is not equal as long as it can be easily generated on the waveform generation circuit. Is also good. As the ratio of the added power, W1 / W2 = 1.05 to 3.00 (that is, the added amount is 0.05 to 2.00), where W1 is the total added power and W2 is the non-added power. However, it is preferably in the range of 1.08 to 2.00 (that is, the added amount is 0.08 to 1.00).
By selecting a pulse recording waveform in such a range, good recording can be performed with low jitter, especially in high linear velocity recording.
[0009]
In a dye-based optical recording medium, the recording power must be increased in order to achieve a higher linear velocity, and as a result, thermal interference between marks is more likely to occur. Therefore, the present invention is effective for improving the cut of the mark edge when forming the mark.
If recording is performed with the conventional example, a difference occurs between the power at which the lowest jitter is obtained and the power at which the error is minimized, and the power margin is reduced. Specifically, in high linear velocity recording, the asymmetry of the recording signal tends to be on the minus side at the recording power at which the lowest jitter can be obtained, and errors tend to occur in error measurement even if the jitter is low. For example, even if the asymmetry is negative and the jitter is low and the error is low, an error is more likely to occur due to aging of the medium and the drive than a medium recorded with the asymmetry near zero. The present invention has been made to solve this low asymmetry problem.
[0010]
Also, in the case where one mark is written with a plurality of pulsed lights (multi-pulse), the above-described low asymmetry problem can be solved by optimizing the pulsed light. When the rise and fall times of light vary, the recording quality itself may vary. Needless to say, this variation is more likely to occur as the recording speed becomes higher.
On the other hand, in the present invention, since recording is performed with one pulse light per mark, there is an advantage that a recording method with less variation in recording quality can be provided as compared with the multi-pulse light recording. Further, in address detection during writing, since the recording waveform is simpler than the multi-pulse method, it is easy to average the light amount at the time of recording, and the address is detected by averaging not only the reflected light amount of the space portion but also the light amount of the mark portion. This makes it possible to perform address detection relatively easily even if a cooling pulse of 0.1 mW or less is provided at the end of the pulse.
[0011]
Further, from the influence of thermal interference, the head heating pulse width of a recording pulse train that forms a mark in which the immediately preceding space length is the shortest is distinguished by whether or not the length of the mark is the shortest. Is set to be longer than the head heating pulse width of the mark that is not the shortest length (for example, in Table 1 described later, refer to the case where the immediately preceding space length is 3T and the recording mark length is 3T, 4T to 14T). Thus, recording with lower jitter can be realized.
Further, the head heating pulse width of the recording pulse train forming the shortest mark is distinguished based on whether the space length immediately before the shortest mark is the shortest, and the head heating pulse width of the mark having the shortest space length is shortest. The pulse width is set to be shorter than the head heating pulse width of the mark whose immediately preceding space length is not the shortest (for example, in Table 1 described below, the recording mark length is 3T and the space length is 3T, 4T to 14T). Thus, recording with even lower jitter can be realized.
The correction amount (length) for setting the head heating pulse width short is particularly preferably in the range of 0.02T to 0.10T. When the space length immediately before the mark to be formed is the shortest, and when the leading pulse width of the pulse train forming the mark is substantially equal to the case of another mark, the space length immediately before is shortened due to thermal interference, Jitter is slightly worse. Therefore, only in such a case, it is effective to shorten the head heating pulse width for recording a mark. Needless to say, it is effective to shorten the leading edge of the first heating pulse when it is desired to further shorten the pulse width.
In addition, when the space length immediately before the mark to be formed is the shortest, if the head heating pulse width of the pulse train forming the mark is shorter than 0.10 T, the mark length itself becomes too short, which is not preferable.
The correction amount (length) when setting the top heating pulse width of the shortest mark longer than that of the other marks is preferably 0.05T to 0.25T. Particularly, as the recording linear velocity increases, it becomes difficult to form the shortest mark. Therefore, the shortest mark is corrected within the above range to increase the leading pulse width of the shortest mark.
[0012]
Table 1 below shows specific examples of the correction amount of the first heating pulse width.
[Table 1]

[0013]
Next, optical characteristics are required as items required for the recording layer.
As the optical characteristics, the refractive index n of the recording layer single layer with respect to light in the wavelength region near the long wavelength near the recording / reproducing wavelength, that is, light in the wavelength region of ± 5 nm of the recording light and the reproducing light is 1.5 ≦ n ≦ 3.0, and the extinction coefficient k is preferably in the range of 0.02 ≦ k ≦ 0.2. If n is less than 1.5, it is difficult to obtain a sufficient optical change and the recording modulation degree becomes low, which is not preferable. If n exceeds 3.0, the wavelength dependency becomes too high and the recording / reproducing wavelength region becomes too high. However, it is not preferable because an error occurs. If k is less than 0.02, the recording sensitivity deteriorates, which is not preferable. If k exceeds 0.2, it is difficult to obtain a reflectance of 50% or more, which is not preferable.
The DVD is standardized around 650 nm in a read-only device, but the recording light wavelength of a recordable medium is standardized at 650 to 660 nm for general use in addition to 635 nm of an authoring-only medium. However, these wavelengths are only central wavelengths, and vary to a short wavelength side and a long wavelength side due to variations in LD manufacturing. Also, due to its characteristics, the LD generally shifts its wavelength to longer wavelengths when the temperature rises. The present invention is a method that can be performed at a recording wavelength of 600 to 720 nm including the above wavelength range.
[0014]
Next, the wobble characteristics of the meandering guide groove provided on the substrate will be described. T for specifying the wobble frequency is a basic clock cycle, which is about 0.133 μm for DVD (4.7 GB) media. About 38 nsec. It is.
Normally, a frequency band corresponding to 150T to 400T is used as a wobble frequency band. In this frequency band, the frequency of the wobble is too low when data is added regardless of frequency modulation or phase modulation. The gap between the added data and the data is considerably vacant, which is not suitable for high-density recording. On the other hand, in the DVD-R, an LPP is provided, and the position where data is written is controlled by the LPP signal.
However, in the LPP system, if the signal amplitude of the LPP is too small, the LPP cannot be read well. Conversely, if the LPP is too large, the LPP signal leaks into the write data and a data error frequently occurs. , LPP have a constraint of 0.16 ≦ LPPb ≦ 0.32, preferably 0.18 ≦ LPPb ≦ 0.26, and the cut width of the land must be finely controlled when the stamper is manufactured.
On the other hand, if high-frequency wobbles are used, the LPP is not required, and the wobbles are modulated and synchronized, so that a situation in which data errors frequently occur unlike the LPP method does not occur. As specified in the present invention 5, the preferred frequency of the high frequency wobble is 4T to 96T. If it is less than 4T, it is difficult to detect the frequency because it is too high, and there is a problem in the rotation control and the address detection reliability. On the other hand, if it is larger than 96T, the frequency is too low, and the gap at the seam at the time of additionally writing data is too large, causing problems such as a reduction in capacity and a reduction in data processing speed.
[0015]
The amplitude of the wobble of the DVD medium to which the present invention is applied is such that the ratio between the wobble amplitude (Wo) and the amplitude of the push-pull signal (PP) is in the range of 0.1 ≦ Wo / PP ≦ 0.4. Synchronization with a wobble, which is the object of the present invention, is easy, and more preferably in the range of 0.15 ≦ Wo / PP ≦ 0.30. In addition, it is preferable to use the values after passing through an appropriate filter as the values of Wo and PP. As the filter, for example, high-pass and low-pass filters of 4 MHz and 25 kHz can be used. If the value of Wo / PP is less than 0.1, the signal strength is insufficient for synchronization, and if it exceeds 0.4, the data part error tends to increase. However, as compared with the LPP method, the influence of the occurrence of the data error on the data error of the medium having a large LPP is small, and the data error with the increase in the wobble amplitude is moderate.
Further, when producing a stamper, an advanced cut width control technique is required to keep the LPP cut width of the LPP method within the above-mentioned range of 0.16 to 0.32, but in the high frequency wobble method of the present invention, The objective is achieved only by controlling the high-frequency generation source and the magnitude of the wobble swing amount (the swing amount can be arbitrarily reproduced with a circuit that controls the wobble swing amount). Can be dramatically improved.
[0016]
Further, as for the groove shape of the substrate having the above-mentioned format, for example, when a recording layer is formed by a solvent coating method using an organic dye, a preferable groove depth is 1000 to 2500 °, more preferably 1500 °. Å2000Å. If the groove depth is less than 1000 °, the push-pull signal cannot be sufficiently obtained and tracking control cannot be performed. On the other hand, if the angle exceeds 2500 °, the transferability during the molding of the substrate becomes low, which is not preferable.
Further, when the dye recording layer is provided, the depth of the dye groove is preferably in the range of 1200 ≦ d1 × m ≦ 1600000 when the wobble frequency is mT (m is a natural number) and the depth of the dye groove is d1. If d1 × m is less than 1200, a sufficient difference signal cannot be obtained, and sufficient tracking cannot be performed at the time of recording / reproducing. If d1 × m exceeds 160,000, it oscillates in reverse. There is also a limit of the substrate groove depth due to the transfer limit of the substrate molding described above, and therefore, it cannot substantially exceed 160000.
In addition, the track pitch needs to be about 0.64 to 0.8 μm in order to secure a recording density of 4 to 5 GB. Although the groove width varies depending on the recording material, it can be applied to almost all organic materials with a half width of 0.18 to 0.40 μm.
[0017]
The DVD medium to which the present invention is applied has the structure shown in FIGS. 1A to 1D, which is a normal write-once optical disk, and the structure of a CD-R medium shown in FIGS. 2A to 2C. Alternatively, a so-called air sandwich or a close bonding structure in which two sheets are bonded may be used.
Next, the required characteristics and constituent materials of each layer of the DVD medium to which the present invention is applied will be described.
A preferred basic structure of the DVD medium to which the present invention is applied is a structure in which a first substrate and a second substrate (protective substrate) are bonded with an adhesive with a recording layer interposed therebetween (FIGS. 3B and 3C). )reference〕. The recording layer may be a single layer of an organic dye layer or a laminate of an organic dye layer and a reflective layer to increase the reflectance. An undercoat layer or a protective layer may be provided between the recording layer and the substrate, and each layer may have a laminated structure of two or more layers for improving the function. The most commonly used structure is composed of a first substrate / organic dye layer / reflection layer / protective layer / adhesive layer / second substrate (protective substrate).
[0018]
"substrate"
The substrate must be transparent to the laser used when performing recording and reproduction from the substrate side, but need not be transparent when performing recording and reproduction from the recording layer side. As the substrate material, for example, a plastic such as a polyester resin, an acrylic resin, a polyamide resin, a polycarbonate resin, a polyolefin resin, a phenol resin, an epoxy resin, and a polyimide resin, or glass, ceramic, or metal can be used. Note that a guide groove or guide pit for tracking and a preformat such as an address signal may be formed on the surface of the substrate.
[0019]
《Recording layer》
The recording layer causes some optical change by laser beam irradiation and records information by the change, and a dye is preferable as the material.
Examples of dyes include azo, formazan, dipyrromethene, (poly) methine, naphthalocyanine, phthalocyanine, tetraazaporphyrin, squarylium, croconium, pyrylium, naphthoquinone, anthraquinone (indance) Len), xanthene, triphenylmethane, azulene, tetrahydrocholine, phenanthrene, triphenothiazine dyes, and metal complexes thereof. Of these, azo (metal chelate) dye, formazan (metal chelate) dye, squarylium (metal chelate) dye, dipyrromethene (metal chelate) dye, trimethine cyanine dye, and tetraazaporphyrin dye are preferred.
The pigment preferably has a decomposition start temperature of 100 to 360 ° C, more preferably 100 to 350 ° C, as its thermal decomposition property. If the decomposition start temperature exceeds 360 ° C., pit formation at the time of recording is not performed well, and the jitter characteristics deteriorate. On the other hand, when the temperature is lower than 100 ° C., the storage stability of the disc deteriorates.
[0020]
The above dye may be mixed with other organic dyes, metals, and metal compounds for the purpose of improving optical properties, recording sensitivity, signal characteristics, and the like, or a dye layer and a layer made of another organic dye, a metal, and a metal compound. May be laminated.
Examples of such metals and metal compounds include In, Te, Bi, Se, Sb, Ge, Sn, Al, Be, and TeO. ₂ , SnO, As, Cd, etc., which can be dispersedly mixed or laminated.
Further, various materials such as a polymer material, for example, an ionomer resin, a polyamide resin, a vinyl resin, a natural polymer, silicone, and a liquid rubber, or a silane coupling agent may be dispersed and mixed in the dye, For the purpose of improving properties, a stabilizer (eg, a transition metal complex), a dispersant, a flame retardant, a lubricant, an antistatic agent, a surfactant, a plasticizer, and the like can be used together.
[0021]
The formation of the recording layer can be performed by ordinary means such as vapor deposition, sputtering, CVD, and solvent application. When the coating method is used, the above-mentioned dye or the like is dissolved in an organic solvent, and the coating can be performed by a conventional coating method such as spraying, roller coating, dipping, and spin coating. As the organic solvent to be used, generally, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide Ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, diethyl ether and ethylene glycol monomethyl ether; esters such as methyl acetate and ethyl acetate; aliphatic halogenated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, dichloroethane, carbon tetrachloride and trichloroethane Aromatics such as benzene, xylene, monochlorobenzene and dichlorobenzene; cellosolves such as methoxyethanol and ethoxyethanol; hexane, pentane , Cyclohexane, and hydrocarbons such as methylcyclohexane.
The film thickness of the recording layer is suitably 100 to 10 μm, preferably 200 to 2000 °.
[0022]
《Undercoat layer》
The undercoat layer includes (1) an improvement in adhesiveness, (2) a barrier against water or gas, (3) an improvement in storage stability of the recording layer, (4) an improvement in reflectance, and (5) a substrate from a solvent. And (6) forming guide grooves, guide pits, and preformats. For the purpose of (1), various polymer compounds such as ionomer resins, polyamide resins, vinyl resins, natural resins, natural polymers, silicones, liquid rubbers, or silane coupling agents can be used. For the purposes of (2) and (3), besides the above-mentioned polymer material, SiO, MgF, SiO ₂ , TiO, ZnO, TiN, SiN and the like, and a metal or metalloid such as Zn, Cu, Ni, Cr, Ge, Se, Au, Ag, and Al can be used. For the purpose of (4), an organic thin film having a metallic luster, such as a metal such as Al, Au, and Ag, or a methine dye or a xanthene dye can be used. For the purposes (5) and (6), an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be used.
The thickness of the undercoat layer is suitably from 0.01 to 30 μm, preferably from 0.05 to 10 μm.
[0023]
《Reflective layer》
Examples of the material of the reflection layer include metals and semimetals such as Au, Ag, Cr, Ni, Al, Fe, and Sn which are not easily corroded and provide high reflectance by themselves, but from the viewpoint of reflectance and productivity. Au, Ag, and Al are particularly preferred. Further, these metals and semimetals may be used alone or as two or more alloys.
Examples of the film forming method include vapor deposition and sputtering, and the film thickness is 50 to 5000 °, preferably 100 to 3000 °.
[0024]
《Protective layer, hard coat layer on substrate surface》
The protective layer and the hard coat layer on the substrate surface include (1) protection of the recording layer (reflection / absorption layer) from scratches, dust, dirt, etc., (2) improvement of storage stability of the recording layer (reflection / absorption layer), (3) ) Used for the purpose of improving the reflectance. For these purposes, the same material as the undercoat layer can be used. In addition, heat of polymethyl acrylate resin, polycarbonate resin, epoxy resin, polystyrene resin, polyester resin, cellulose resin, aliphatic hydrocarbon resin, natural rubber, styrene butadiene resin, chloroprene rubber, wax, alkyd resin, drying oil, rosin, etc. An organic material such as a softening or hot-melting resin can also be used. Most preferred is an ultraviolet curable resin having excellent productivity.
The thickness of the protective layer or the hard coat layer on the substrate surface is 0.01 to 30 μm, preferably 0.05 to 10 μm.
The undercoat layer, the protective layer and the substrate surface hard coat layer may contain a stabilizer, a dispersant, a flame retardant, a lubricant, an antistatic agent, a surfactant, a plasticizer and the like as in the case of the recording layer. it can.
[0025]
《Protective substrate》
The protective substrate must be transparent to the used laser light when irradiating laser light from the protective substrate side, but need not be transparent when used as a simple protective plate.
The usable protective substrate material is exactly the same as the above-mentioned substrate material, such as polyester resin, acrylic resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyolefin resin, phenol resin, epoxy resin, polyimide resin, etc., or glass, ceramic, metal, etc. Can be used.
《Adhesive layer》
Any material can be used for the adhesive layer as long as it can bond two recording media, and in consideration of productivity, an ultraviolet curable adhesive or a hot melt adhesive is preferable.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0027]
Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 7
On an injection molded polycarbonate substrate having a groove depth of 1750 °, a half width of 0.33 μm, a track pitch of 0.74 μm, a guide groove equivalent to a wobble frequency of 32T, a thickness of 0.6 mm, and an outer diameter of 120 mm, the following [Chemical Formula 1] and [ The compound of formula 2) was weighed in a weight ratio of 60:40, dissolved in 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol and spin-coated, to form an organic dye layer having a thickness of 1200 ° C. Dry at 85 ° C. for 30 minutes.
Next, a reflective layer of silver 1100 ° was provided by a sputtering method, and a protective layer of 5 μm was further provided thereon with an acrylic photopolymer. Then, an injection-molded polycarbonate flat plate having a thickness of 0.6 mm and an outer diameter of 120 mm was replaced with an acrylic resin. An optical recording medium was obtained by bonding with a photopolymer.
Embedded image

Embedded image

[0028]
<Recording and playback conditions>
EFM signals (minimum pit length: about 0.4 μm) were recorded on the above optical recording medium while tracking using a semiconductor laser beam having an oscillation wavelength of 660 nm and a beam diameter of 0.9 μm. Then, recording was performed with a recording power such that Bottom Jitter (bottom jitter) was minimized, and that portion was reproduced to determine a jitter value, asymmetry, and the number of PI errors. The waveform of the recording laser light is as shown in FIGS. W1 is the added power as a whole, and W2 is the added power. Further, the pulse lengths of the linear velocities of 14 m / s and 28 m / s used the pulse lengths of FIGS. 4 to 6, and the pulse lengths between 21 m / s shown in FIGS. 4 (5) and 6 were used. The present invention is not limited to this.
In Comparative Example 1, the light amount of the cooling unit was 0.7 mW, which was the same as the reproducing light power. That is, a recording waveform having no cooling pulse was used. In Comparative Example 2, the light amount of the cooling portion was 0.4 mW, which was larger than that of the present invention. In Comparative Example 3, as in Comparative Example 1, the recording linear velocity was set to a high linear velocity without cooling. In Comparative Example 4, the cooling amount was 0.4T, which was 1/6 of the shortest space length 3T of the present invention, that is, shorter than 0.5T.
[0029]
[Table 2]

As can be seen from Table 2, Examples 1 to 7 have better jitter and asymmetry than Comparative Examples 1 to 4.
[0030]
Further, an EFM signal (minimum pit length of about 0.4 μm) was recorded on the optical recording medium while tracking using a semiconductor laser beam having an oscillation wavelength of 660 nm and a beam diameter of 0.9 μm. Recording was performed with a recording power at which the bottom jitter was minimized at the linear velocity, and the point was reproduced to obtain a jitter value, asymmetry, and the number of PI errors.
In Comparative Examples 5 to 7, the size of the LPPb of the LPP format used in the DVD-R was changed (changed), and the prototype was used. A recording medium was prepared and evaluated in the same manner as in the examples.
[Table 3]

As can be seen from Table 3, in the LPP format sample, when LPPb increases, the PI error increases even if the jitter is good. In addition, it was confirmed that when LPPb was lower than 0.16 as in Comparative Example 5, it was impossible to detect an address in a device actually used.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, low jitter and low error rate recording can be performed at any linear velocity on a dye-based write-once DVD medium, and it can be manufactured more easily than the land prepit format used in DVD-R. The addition of the data portion can be efficiently performed in a simple high-frequency wobble format. In addition, it is possible to record on a dye-based write-once DVD medium having almost the same format as CD-Rs and CD-RWs that are currently mass-produced.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1D are diagrams showing examples of a layer configuration of a normal write-once optical recording medium.
FIGS. 2A to 2C are diagrams showing examples of a layer configuration for a CD-R.
FIGS. 3A to 3C are diagrams showing examples of a layer structure for a dye-based DVD.
FIG. 4 is a diagram showing a conventional example of a top-emission light emission waveform for a recording linear velocity of 14 m / s.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the present invention of a top-emission type emission waveform for a recording linear velocity of 14 m / s.
FIG. 6 is a diagram showing an example of the present invention of a top-emission type emission waveform for a recording linear velocity of 28 m / s.
[Explanation of symbols]
1 substrate
2 Recording layer
3 Undercoat layer
4 Protective layer
5 Hard coat layer on substrate surface
6 Reflective layer
7 Protection board
8 Adhesive layer
space space
mark mark
Cooling Area Cooling area
T Basic clock period
n is an integer of 3 or more
n 'Integer greater than or equal to 3
ps
cm Heating pulse width
Ttop First pulse width
W1 Additional power overall
W2 No additional power

Claims

For a recording layer composed mainly of an organic dye formed on a substrate having a guide groove provided with a high-frequency wobble, each mark other than the shortest mark has one output in which only the top heating pulse portion has a high output for a certain period of time. When recording with pulse light and reproducing the recording with reproduction light, the irradiation light quantity of the cooling pulse after the rear end of the pulse is set to 0.1 mW or less for a certain time during the mark recording. An optical recording / reproducing method for a dye-based write-once DVD medium.

2. The optical recording / reproducing method according to claim 1, wherein the recording power of the shortest mark is made equal to the high-output recording power of the first heating pulse portion of each mark other than the shortest mark.

3. The optical recording according to claim 1, wherein the time for reducing the irradiation light amount of the cooling pulse after the pulse rear end portion to 0.1 mW or less is set to 1/6 to 6/6 of the shortest space. Playback method.

The head heating pulse width of the recording pulse train that forms the mark whose immediately preceding space length is the shortest is distinguished based on whether the length of the mark is the shortest, and the head heating pulse width of the shortest mark is the shortest. Is set longer than the head heating pulse width of the mark that is not, and distinguishes the head heating pulse width of the recording pulse train that forms the shortest mark by whether the space length immediately before the shortest mark is the shortest. The head heating pulse width of a mark whose space length immediately before is shortest is set shorter than the head heating pulse width of a mark whose space length immediately before is not shortest. Optical recording and reproduction method.

5. The optical recording / reproducing method according to claim 1, wherein the high frequency wobble has a frequency corresponding to 4T to 96T, where T is a basic clock cycle.

The ratio “Wo / PP” between the amplitude (Wo) of the high-frequency wobble and the push-pull amplitude (PP) of the track error detection signal for detecting and controlling the track error by the two-divided photodetector is 0.1 ≦ Wo / 6. The optical recording / reproducing method according to claim 1, wherein the synchronization is performed within a range of PP ≦ 0.4.

7. The optical recording / reproducing method according to claim 1, wherein the wavelength of the recording light is 600 to 720 nm.

For light in the wavelength range of recording light and reproduction light of ± 5 nm, the refractive index n of the single recording layer is 1.5 ≦ n ≦ 3.0, and the extinction coefficient k is 0.02 ≦ k ≦ 8. The optical recording / reproducing method according to claim 1, wherein the value is 0.2.

The optical recording / reproducing method according to any one of claims 1 to 8, wherein a decomposition start temperature of the recording layer is 100 to 360 ° C.

The optical recording medium has, on the substrate, as a constituent layer other than the recording layer, at least one layer selected from a reflective layer, a protective layer, an adhesive layer, a protective substrate, and a substrate surface hard coat layer. 10. The optical recording / reproducing method according to any one of 1 to 9.

The optical recording / reproducing method according to claim 10, wherein the reflection layer is made of any one of gold, silver, and aluminum, or an alloy containing these as a main component.

The optical recording / reproducing method according to claim 10, wherein the protective layer is made of an ultraviolet curable resin.

An adhesive layer for bonding two substrates to form a double-sided recording medium is provided between the substrates, and an adhesive used for the adhesive layer is an ultraviolet curable resin. 13. The optical recording / reproducing method according to any one of 10 to 12.