JP2005527928A - 光データ記憶媒体およびそのような媒体の使用 - Google Patents

Abstract

入光面（２５）から入射する集束放射ビーム（３０）を用いた書換可能な記録のための、多重スタック光データ記憶媒体（２０）が説明される。媒体（２０）は、基板（１ａ、１ｂ）と、共に相変化型のＬ_０およびＬ_１記録膜を含むＬ_０記録スタック（２）およびＬ_１記録スタック（３）とを有し、それらの記録スタックは、透明スペーサー層（４）により隔てられている。Ｌ_０記録スタック（２）は、入光面（２５）に最も近い位置に存在し、相変化型の膜がアモルファス相および結晶相にあるときに、それぞれＴ_Ｌ０ａおよびＴ_Ｌ０ｃの光透過率を有する。媒体（２０）は、基板（１ａ、１ｂ）内の浮彫状態とされたプリグルーブ（２１）と、基板内の浮彫状態とされたピットと、記録膜Ｌ_０およびＬ_１（６，１１）の少なくとも一方に記録された相変化マークとのうちの、少なくとも１つに変調された、予め記録された情報を含んでいる。この予め記録された情報は、Ｌ_０記録スタック（２）の透過率の値Ｔ_Ｌ０ａおよびＴ_Ｌ０ｃに依存する、Ｌ_０記録スタック（２）のＬ_０記録膜のフォーマット処理が必要か否かを示すフラグを含んでいる。これにより、Ｌ_０記録膜（２）に情報が部分的に記録されている場合においてさえも、媒体（２０）が、良好な再生性、記録可能性およびランダム・アクセス動作を有することが実現される。

Description

本発明は、記録中においてその媒体の入光面から入射する集束放射ビームを用いた書換可能な記録のための、多重スタック光データ記憶媒体であって、基板と、その基板の片側に存在する、相変化型のＬ_０記録膜を備えたＬ_０記録スタックであって、かかる第１の記録スタックが、上記の入光面に最も近い位置にあり、上記の相変化型の膜がアモルファス相にあるときはＴ_Ｌ０ａの光透過率を有し、上記の相変化型の膜が結晶相にあるときはＴ_Ｌ０ｃの光透過率を有するＬ_０記録スタックと、上記のＬ_０記録スタックよりも上記の入光面から遠くに存在する、相変化型のＬ_１記録膜を備えたＬ_１記録スタックと、上記の記録スタックの間にある透明スペーサー層であって、上記の集束レーザー光ビームの焦点深さよりも実質的に大きな厚さを有する透明スペーサー層とを備え、さらに予め記録された情報を含んでいる媒体に関するものである。

本発明はさらに、そのような媒体の使用に関するものである。

冒頭の段落で述べたようなタイプの光記憶媒体の１つの形態が、米国特許第５，７２６，９６９号により知られている。音声、映像およびデータのアプリケーションのための書換可能な光記憶は、急速に成長している市場である。ＤＶＤ＋ＲＷ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）では、記憶容量は４．７ギガバイトである。これは、映像の記録には不十分な記憶量である。ＭＰＥＧ２の圧縮を用いれば、１時間の高質デジタル映像および２時間の標準的な質の映像を記録することが可能であるが、より多くの記録時間が望ましい。１つの選択肢は、多重情報層を有する光ディスクを使用することである（図１参照）。そのようなディスクは、読出専用のＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）では既に入手可能である。ＤＶＤの書換可能な二重記録スタックディスクは、上記の既知の特許で提案されている。Ｌ_０スタック（すなわち、レーザーに最も近いスタック）は、５０％前後の透過率を有している。スタック同士は、３０μｍと６０μｍとの間が典型的な厚さであるスペーサー層によって隔てられている。Ｌ_１スタック（レーザーから最も遠いスタック）は、高い反射率を有し、極めて感度がよい必要がある。両スタックの有効反射率は、典型的には７％である。ただし、たとえば３％−１８％の、より低いまたはより高い値も可能である。

上記のスタックの記録膜は、相変化型のものである。相変化原理に基づく光データ記憶媒体は、読出専用光データ記憶システムとの容易な互換性を有しながら、直接上書き（ｄｉｒｅｃｔ ｏｖｅｒｗｒｉｔｅ；ＤＯＷ）と高い記憶密度とを実現する可能性を併せ持っているので、魅力的である。ここで言うデータ記憶は、デジタル映像データ、デジタル音声データおよびソフトウェアデータの記憶を含む。相変化型光記録は、集束させられた比較的高パワーの放射ビーム、たとえば集束レーザー光ビームを用いて、結晶記録膜に、サブミクロン・サイズのアモルファス記録マークを形成する処理を含む。情報の記録中、記録される情報に従って変調された集束レーザー光ビームに対して、媒体が移動させられる。マークは、高パワーのレーザー光ビームが結晶記録膜を溶融する際に形成される。レーザー光ビームがスイッチオフおよび／または記録膜に対して引続き移動させられると、記録膜内で溶融させられたマークの急冷が生じ、非露光領域では結晶状態のままである記録膜の露光領域内において、アモルファス状態の情報マークを残存させる。書き込まれたアモルファス・マークの消去は、同じレーザーを用いたより低いパワーレベルでの加熱による、記録膜を溶融させない再結晶化によって実現される。アモルファス・マークは、たとえば基板を介して比較的低パワーの集束レーザー光ビームにより読出可能な、データ・ビットを表す。結晶記録膜に対するアモルファス・マークの反射率の違いは、変調されたレーザー光ビームをもたらし、その変調されたレーザー光ビームは、その後、検出器により、記録された情報に従った変調光電流に変換される。

多重スタック型の書換可能なディスクにとっての１つの重要な問題は、ランダム・アクセスである。ディスクに初回の記録がされると、レーザーの入光面に最も近いＬ_０スタックのＬ_０記録膜に、部分的に書込みがされる。書込みをされた部分とされていない部分とは透過率が異なるので、Ｌ_１記録膜の読出しおよび書込みが影響を受け得る（図２参照）。とりわけ関心事となるのは、データ信号、トラッキングおよび焦点合わせ信号への影響である。光ディスクドライブは、たとえば指紋やほこり等によるような、比較的小さな透過率の違いには対処できることが知られている。透過率の違いがある程度の値を超えると、ディスクの再生性が大きく低下する。深刻な場合には、ディスクはもはや使用不能となってしまう。これには、２つの既知の解決策が可能である。第１の解決策では、Ｌ_１記録膜への記録前に、Ｌ_０記録膜が、プリフォーマットされるか全体に書込みをされる。この手法は、ユーザーにとって時間のかかるものであり、また、ランダム・アクセスを必要とするシステムにとって理想的なものではないので、望ましくない。可能であれば、この解決策は避けるべきである。第２の解決策は、書込みをされた部分とされていない部分との透過率の違いが極めて小さく（１％未満）なるように、光データ記憶媒体を最適化することである。これは、バランス透過（ｂａｌａｎｃｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と呼ばれているもので、４０５ｎｍの放射ビーム波長において、良好な結果がＫ Ｎａｒｕｍｉ氏（ＩＳＯＭ ２００１）により報告されている。６５０ｎｍ前後の波長では、バランス透過を実現することは非常に難しい。媒体アプローチの欠点は、使用可能な相変化材料の選択肢を制限してしまうことである。これは、高速記録にとっては障害となり得る。６５０ｎｍ前後の波長における高速記録に適した材料の光学特性は、現実的なスタック設計においてバランス透過を実現可能でなくするような特性である。

書換可能な二重記録スタックディスクは、市場に投入される見通しである。現在、ＤＶＤフォーラムでは、二重スタックディスクを高精細ＴＶ記録に用いることの議論が行われている。近い将来には、Ｌ_０膜の書込みをされた部分とされていない部分との間に実質的な透過率の違いがあるディスクが、使用されそうである。部分的に書込みをされたＬ_０記録膜において、透過率の実質的な違いが生じることは、ディスクの再生性、記録可能性および／またはランダム・アクセスのオプションを性能低下させかねないことであり、問題である。

本発明の１つの目的は、冒頭の段落で述べたタイプの光データ記憶媒体であって、Ｌ_０記録膜にユーザー・データが部分的に記録されている場合においても、良好な再生性、記録可能性およびランダム・アクセス動作を有する光データ記憶媒体を提供することである。

この目的は、Ｌ_０スタックの透過率の値Ｔ_Ｌ０ａおよびＴ_Ｌ０ｃに依存する、Ｌ_０記録スタックのＬ_０記録膜のプリフォーマット処理が必要か否かを示すフラグを、予め記録された情報が含んでいることを特徴とする本発明に係る光データ記憶媒体により達成される。

Ｌ_０記録スタックの、ユーザー・データが書き込まれた部分と書き込まれていない部分との光透過率がある決まった範囲内にある場合には、プリフォーマット処理は必要でないことが分かった。通常は、ユーザー・データが書き込まれた部分と書き込まれていない部分との間の透過率の違いが大きすぎるときには、ユーザー・データを記録する前にプリフォーマット処理を行うことが、この透過率の違いを均すための唯一の選択肢である。この後者の場合は、プリフォーマット処理を行わないと、たとえばサーボ信号が非常に大きく乱されるので、その媒体の記録膜のさらなる部分の読出しおよび記録を、うまくかつランダムに行うことができない。プリフォーマット処理を行う／行わないという選択肢の間で選択を行うためには、予め記録がなされた二重スタックディスクは、上記の透過率の違いに依存する、Ｌ_０記録膜のプリフォーマット処理が必要か否かを示す情報を含んでいるとよい。そのため、ユーザー・データを記録する前のＬ_０記録膜のプリフォーマット処理が１つの選択肢とされ、その必要性は、たとえば製造業者によって、媒体に予め記録される。この予め記録された情報は、基板内の浮彫状態とされたプリグルーブと、基板内の浮彫状態とされたピットと、記録膜Ｌ_０およびＬ_１の少なくとも一方に記録された相変化マークとのうちの、少なくとも１つに変調される。この選択肢は、たとえば１つ以上のビットのような追加フラグとして、たとえば使用可能なアドレス・イン・プリグルーブ（ＡＤｄｒｅｓｓ Ｉｎ Ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ；ＡＤＩＰ）のワードを用いた予め記録された情報に、または、たとえばＤＶＤ−ＲＷといった別のディスクフォーマットが使用される場合には、たとえば浮彫状態とされたピットといったような、ディスク上に物理的に存在するその他の予め記録される情報に追加される。ＡＤＩＰは、データを、光データ記憶媒体のプリグルーブまたはガイド・トラックに変調する方法である。この変調は、プリグルーブをウォブル化することにより実現される。この情報は、好ましくは、たとえばリードイン／リードアウト（ｌｅａｄ−ｉｎ／ｌｅａｄ ｏｕｔ）領域やディスク識別領域といったような、エンド・ユーザーによるデータの記録を全くあるいはほとんど妨げない領域内において、媒体の記録膜、たとえば相変化型の記録膜に記録されてもよい。追加フラグの利点は、より大きな透過率の違いを有する広範な材料を、依然として使用可能とする点である。適用可能な場合には、媒体のＬ_０記録膜には、好ましくは、記録膜Ｌ_１への記録に先立って（部分的に）プリフォーマット処理または記録が施される。

ある好ましい実施形態では、０．４０＜Ｔ_Ｌ０ａ＜０．６０かつ０．４０＜Ｔ_Ｌ０ｃ＜０．６０である。Ｌ_０記録スタックの書込みをされた部分とされていない部分との透過率がこれらの範囲内にあるときは、プリフォーマット処理は必要ない。この透過率の範囲内では、再生性、記録可能性およびランダム・アクセスは、まだ許容可能なものである。シミュレーションおよび測定結果は、結晶−アモルファス相変化スタックの透過率は、トラッキング信号その他の関連信号の劣化が生じないうちに、４０％と６０％との間の変化量の変化をし得ることを示している。このことは、広範な種類の相変化材料をＬ_０膜に使用することを可能とする。

半透明の金属反射膜が、Ｌ_０スタック内に１５ｎｍ未満の厚さで存在していると有利である。この厚さでは、この金属は、集束放射ビームがＬ_１膜にも到達しなくてはならないために必要とされる実質的な光透過性をいまだ有する。この金属は、ＡｇおよびＣｕの一方を主として含んでいると好ましい。これら２種類の金属は、比較的薄い厚さで比較的高い熱伝導性を有しているという、光透過性のために好ましい追加の利点を有する。

別の実施形態では、Ｌ_０スタックおよびＬ_１スタックは、それぞれ、実質的に等しい有効光反射率の値Ｒ_Ｌ０およびＲ_Ｌ１を有する。このことは、集束放射ビームを用いて情報が再び読み出される際に、変調信号が良好に均衡させられるという利点を有する。実際上は、Ｒ_Ｌ０およびＲ_Ｌ１は０．０３と０．１８との間の値を有し、典型的には両方とも０．０７の値を有する。記録膜は、Ｇｅ、Ｉｎ、ＳｂおよびＴｅの元素群から選択された少なくとも３つの元素を含む。これらの金属の合金は、高速記録を必要とする高データレートに適していることが明らかとされている。高速記録は、その性質上、相変化材料が短い完全結晶化時間（ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ；ＣＥＴ）を有することを必要とする。

ある特別な実施形態では、集束レーザー光ビームの焦点深さよりも大きな厚さを有する透明スペーサー層によりＬ_１スタックから隔てられて、追加の記録スタックＬ２が存在する。この場合、３つの記録膜が存在し、それがデータ容量をさらに約５０％高めることとなる。

以下、本発明に係る光記憶媒体の実施形態および測定結果を、図面を参照してより詳細に説明する。

図１、２および３には、記録中において媒体２０の入光面２５から入射する集束放射ビーム３０を用いた書換可能な記録のための、多重スタック光データ記憶媒体２０の概略断面図が示されている。媒体２０は、相変化型のＬ_０記録膜を備えたＬ_０記録スタック２が片側に存在する、基板１ａ、１ｂを備えている。Ｌ_０記録スタック２は、入光面２５に最も近い位置に存在し、相変化型の膜６がアモルファス相にあるときはＴ_Ｌ０ａの光透過率を有し、相変化型の膜６が結晶相にあるときはＴ_Ｌ０ｃの光透過率を有する。相変化型のＬ_１記録膜１１を備えたＬ_１記録スタック３は、Ｌ_０記録スタック２よりも、入光面２５から遠くに存在する。透明スペーサー層４が、これらの記録スタックの間に存在しており、集束レーザー光ビーム３０の焦点深さよりも大きな５２μｍの厚さを有している。透明スペーサー層４は、当該技術分野において知られている紫外線硬化樹脂から作られており、スピンコーティングにより付与されていてもよいし、圧力反応型接着剤（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ；ＰＳＡ）により透明なプラスチックのシートとして付与されていてもよい。媒体２０は、アドレス・イン・プリグルーブ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｉｎ Ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ；ＡＤＩＰ）の手法を用いて基板内の浮彫状態とされたプリグルーブ２１に変調された、予め記録された情報を含んでいる。この変調は、既知の技術であるプリグルーブ２１をウォブル化する技術により実現される。予め記録された情報は、Ｌ_０記録スタック２の透過率の値Ｔ_Ｌ０ａおよびＴ_Ｌ０ｃに依存する、Ｌ_０記録スタック２のＬ_０記録膜６のフォーマット処理が必要か否かを示すフラグを含んでいる。

図２は、集束レーザービーム３０がＬ_１記録スタック３上に合焦している状況における、データ２’が部分的に記録されたすなわち書き込まれたＬ_０記録スタック２を示している。

図３には、Ｌ_０スタックを有するＬ_０と呼ばれる半透明部分と、スペーサー層と、Ｌ_１スタックを有するＬ１と呼ばれる部分とを備えた二重スタックＤＶＤ＋ＲＷディスクの、２つの部分が示されている。Ｌ_０部分は、約３０ｎｍのグルーブ深さを有しＡＤＩＰ情報が使用された図示されていないＤＶＤ＋ＲＷプリグルーブ構造を伴う、厚さ０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板１ｂを含んでいる。基板１ｂ上に存在するＬ_０膜スタックは、第１の誘電性（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０膜５と、Ｇｅ、Ｉｎ、ＳｂおよびＴｅの元素群から選択された少なくとも３つの元素を含む６ｎｍ厚の相変化型の膜６と、第２の（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０膜７と、３ｎｍ厚のＳｉ_３Ｎ_４キャッピング膜７’と、主としてＡｇを含む１０ｎｍ厚の薄い半透明の金属合金性の熱浴および反射膜８と、第２の窒化珪素キャッピング膜９’と、第３の（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０膜９とを含んでいる。すべての膜は、スパッタリングにより積層されている。このＬ_０スタックは、いわゆるＩＰＩＩ’ＭＩ’Ｉスタックであって、ここでＩは誘電性の膜を、Ｉ’はキャッピング膜を、Ｐは相変化記録膜を、Ｍは金属膜を表している。Ｌ_１部分の基板１ａ上には、５０ｎｍのＡｌ合金である厚い金属性の反射および熱浴膜１３と、第１の（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０膜１２と、１２ｎｍの相変化型の膜１１と、第２の（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０膜１０とが、スパッタリングにより積層されている。このＬ_１スタックは、ＩＰＩＭスタックであって、ここでＩ、ＰおよびＭは既に述べた意味を有している。Ｌ_０記録膜６およびＬ_１記録膜１１の初期化すなわち結晶化の後、Ｌ_０部分とＬ_１部分とは、２５μｍと６０μｍとの間の厚さ、ここでは５２μｍの厚さで透明スペーサー４によって隔てられて、１つに接合される。Ｌ_０スタック２およびＬ_１スタック３は、それぞれ、実質的に等しく各々７％の値を持つ有効光反射率の値Ｒ_Ｌ０およびＲ_Ｌ１を有するように設計されている。記録がされていない結晶状態のＬ_０記録スタック２の透過率Ｔ_Ｌ０ｃは４０％であり、記録がされた（アモルファス状態の）Ｌ_０スタック２の透過率Ｔ_Ｌ０ａは５２％である。記録がされた部分の有効透過率は４３％に近い。すなわち、領域の１／４がマークとなっている。したがって、Ｌ_０スタック２の書込みをされた領域の透過率については、（３Ｔ_Ｌ０ｃ＋Ｔ_Ｌ０ａ）／４に等しい透過率が想定された。図示されていない追加の記録スタックＬ２が、集束レーザー光ビームの焦点深さよりも実質的に大きな厚さを有する透明スペーサー層によりＬ_１スタックから隔てられて、存在していてもよい。この場合、Ｌ_０スタック、Ｌ_１スタックおよびＬ２スタックからの有効反射率の値を均衡させるために、Ｌ_０スタックおよびＬ_１スタックの透過率レベルを調整する必要がある。

図４には、二重スタックディスクからのＬ_１記録膜６のＨＦ読出信号が、３つの場合について示されている。図４ａには、Ｌ_０に書込みがされていない状態のパターンが示されており、図４ｂには、Ｌ_０に書込みがされた状態のパターンが示されており、図４ｃには、Ｌ_０に部分的に書込みがされた状態、すなわち７０本のプリグルーブ・トラックの帯が書込みをされた／されていない状態のパターンが示されている。ＨＦ信号には、Ｌ_０膜内の書込みをされたトラックの影響が明らかに認められる。Ｌ_０記録膜およびＬ_１記録膜についてのアイ・パターン形式の記録結果が、図５に示されている。

図６では、直接上書き（１０ＤＯＷサイクル分）の平均ジッターＪ_ａｖｇは、Ｌ_１記録膜６については１１％前後であり、これはグラフ６１から６４により表されている。図１０に示されているように、９％未満のＬ_１記録膜１１のＪ_ａｖｇレベルを達成することも可能である。Ｌ_０記録膜のジッターは、９％前後である。Ｌ_１記録膜２の平均ジッターの値は、Ｌ_０記録膜２の状態にわずかに影響される。ここで２つの実験を示す。第１の実験では、Ｌ_１記録膜に最初に書込みがされ、その後、Ｌ_０記録膜に書込みがされる。Ｌ_１への書込みは、Ｌ_０のパターンによらず常に同一であるので、これにより、読出しの影響が検証される。グラフ６１は、Ｌ_０に書込みがされる前のジッター・データの直線フィッティングを表しており、グラフ６２は、Ｌ_０に書込みがされた後のジッター・データの直線フィッティングを表している。第２の実験では、Ｌ_０に最初に書込みがされ、その後、Ｌ１に書込みがされる。これにより、部分的に書込みをされたＬ_０ディスクが書込みおよび読出しの両方に与える影響を、シミュレーションすることができる。グラフ６３は、Ｌ_０に書込みがされる前のジッター・データの直線フィッティングを表しており、グラフ６４は、Ｌ_０に書込みがされた後のジッター・データの直線フィッティングを表している。図１０でも、後者の方法（Ｌ_０が先）が用いられている。

図７は、Ｌ_０記録膜に部分的に書込みがされた状態における、Ｌ_１記録膜の開ループ・プッシュプル・トラッキング信号を示している。開ループ信号とは、レーザーがプリグルーブをトラッキングしていないとき、すなわちトラッキング・サーボが作動させられていないときのトラッキング信号である。この信号中には、実質的な外乱は全く視認されない。

図８には、規格化されたプッシュプル信号８２と中心アパーチャ（ｃｅｎｔｒａｌ ａｐｅｒｔｕｒｅ；ＣＡ）信号８１とは、激しく劣化されなかったことが示されている。部分的に書込みをされたＬ_０記録膜がＬ_１膜のビット・エラー・レートのデータレートに及ぼす影響を確かめるために、読出専用のＲＯＭ Ｌ_１膜を有する二層ディスクが作製された。ＲＯＭディスクのデータは、映像ストリーム（ＥＣＣ訂正信号）からなるものであった。ＲＯＭディスクの反射率は、前述のＬ_１膜の反射率と比較可能であった。テストパターンとして、Ｌ_０内において半分のトラックの帯に書込みがされた。この場合、いくつかの隣接するトラックの全回転長のうち、１８０度分の部分のみに記録がされていることになる。これは、ビット・エラーにとっては最悪の場合のパターンであると考えられる。Ｌ_０の書込みをされた状態／書込みをされていない状態の遷移を集束レーザービームが横切る、ＲＯＭ膜の３スポット・プッシュプル信号８２が示されている。規格化された信号は、わずかに影響を受けるが、実質的なオフセットは観測されない。トラッキングには問題はないが、ＲＯＭディスクをＬ_１ディスクとして使用しているために、プッシュプル信号８２が小さいことに留意されたい。ブロック・エラー・レート（ｂｌｏｃｋ ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ；ＢＬＥＲ）は低く、すべてのブロックが訂正可能であった。そして、図９に曲線９１で示すように、部分的に書込みをされたＬ_０記録膜の影響は、この最悪の場合の状況においてさえも何ら観測されない。図９における他の測定されたパラメータは、ここでは関係のないものと考えられる。

プッシュプル信号のモデリングをすることにより、部分的に書込みをされたＬ_０記録膜６の影響が調べられた。計算結果は、透過率Ｔ_Ｌ０ａおよびＴ_Ｌ０ｃの関数として、表１に示されている。集束レーザービーム３０の位置は、書込みをされた領域を光線の半分が通るような位置である。書込みをされた領域の透過率については、ここでも、（３Ｔ_ｃ＋Ｔ_ａ）／４に等しい透過率が想定された。０．４０＜Ｔ_Ｌ０ａ＜０．６０かつ０．４０＜Ｔ_Ｌ０ｃ＜０．６０に対しては、プッシュプル信号のオフセットは明らかに小さく（＜２ｎｍ）、ＤＶＲ＋ＲＷフォーマット仕様書第１．１版に従った最大許容値である許容値１６ｎｍより著しく小さい。

このように、実験結果とシミュレーションとの両方が、０．４０から０．６０という透過率の値Ｔ_Ｌ０ａおよびＴ_Ｌ０ｃの現実的な範囲に対しては、Ｌ_０記録膜６内の書込情報がトラッキングおよび読出システムに及ぼす影響は、実質的に存在しないことを示している。

図１０は、部分的に書込みをされたＬ_０記録膜６を介してＬ_１記録膜１１に書込みが行われる場合において、書込みをされていないまたは書込みをされたＬ_０記録膜６が、ＤＶＤ＋ＲＷ二重スタックディスクのＬ_１記録膜の平均ジッターＪ_ａｖｇに及ぼす影響を示している。Ｌ_０記録膜に書込みがされている位置では、Ｊ_ａｖｇは約０．５％減少する。ディスクに沿ったＪ_ａｖｇの変動量は、約０．５％である。Ｌ０記録膜に書き込まれたパターンは、１００本の空の（書き込まれていない）トラックと交互に配された５×１００トラックのＥＦＭ＋と、５００トラックのＬ_０ ＥＦＭデータ（図８に関して述べたように、半円状のパターンが書き込まれている）と、１００本の空のトラックと、１０００トラックのＥＦＭ＋Ｌ_０とからなっていた。このパターンは、変調（Ｍ）曲線１０２において明らかに視認できる。Ｌ_０記録膜に書込みがされている領域では、Ｌ_０スタックの透過率がより高く、すなわち相対的に約１０％高いため、Ｊ_ａｖｇは減少する。これにより、Ｌ_１記録膜内におけるレーザーの記録パワーが増大させられ、その性質上、変調を増大させＪ_ａｖｇを降下させる。このことは、曲線１０１に明らかに見て取れる。

上記に述べた実施形態および実験データは、本発明を制限するものではなく説明のためのものであり、当業者においては、特許請求の範囲による本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変更実施形態を設計することができるであろう点に留意されたい。特許請求の範囲においては、括弧内のいずれの参照符号も、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。「含む」または「備える」との語は、請求項中に列挙されたもの以外の要素または工程の存在を排除するものではない。ある要素の前に置かれた「１つの」との語は、そのような要素が複数存在することを排除するものではない。単に特定の施策が互いに異なる従属請求項に記載されているという事実は、それらの施策の組合せを効果的に使うことができないということを意味するものではない。

本発明によれば、入光面から入射する集束放射ビームを用いた書換可能な記録のための、多重スタック光データ記憶媒体が説明される。この媒体は、基板と、共に相変化型のＬ_０記録膜およびＬ_１記録膜を備えたＬ_０記録スタックおよびＬ_１記録スタックとを有しており、これらの記録スタックは、透明スペーサー層により隔てられている。Ｌ_０記録スタックは、入光面に最も近い位置に存在し、相変化型の膜がアモルファス相にあるときはＴ_Ｌ０ａの光透過率を、相変化型の膜が結晶相にあるときはＴ_Ｌ０ｃの光透過率をそれぞれ有する。この媒体は、基板内の浮彫状態とされたプリグルーブと、基板内の浮彫状態とされたピットと、記録膜Ｌ_０およびＬ_１の少なくとも一方に記録された相変化マークとのうちの、少なくとも１つに変調された、予め記録された情報を含んでいる。この予め記録された情報は、Ｌ_０記録スタックの透過率の値Ｔ_Ｌ０ａおよびＴ_Ｌ０ｃに依存する、Ｌ_０記録スタックのＬ_０記録膜のフォーマット処理が必要か否かを示すフラグを含んでいる。これにより、Ｌ_０記録膜に情報が部分的に記録されている場合においてさえも、媒体が、良好な再生性、記録可能性およびランダム・アクセス動作を有することが実現される。

Ｌ_０スタックとＬ１スタックとを含む、本発明に係る光データ記憶媒体の１つの実施形態の概略断面図（寸法は、正しい縮尺で描かれてはいない） Ｌ_０記録膜に部分的に書込みがされた状態の、図１の媒体の概略断面図 本発明に係る光データ記憶媒体の１つの実施形態の、Ｌ_０スタックとＬ_１スタックとのスタック設計をより詳細に示した図 Ｌ_０が空の状態であるときにＬＩ膜を読み出した際、光ディスクドライブから取得されたＨＦ信号を示した図 Ｌ_０が全体に書込みをされた状態であるときにＬＩ膜を読み出した際、光ディスクドライブから取得されたＨＦ信号を示した図 Ｌ_０が部分的に書込みをされた状態であるときにＬＩ膜を読み出した際、光ディスクドライブから取得されたＨＦ信号を示した図 ＤＬディスクのＬ_０記録膜とＬ_１記録膜とのそれぞれから読み出されたデータの、アイ・パターンを示した図 それぞれＬ_１への書込みの後または前にＬ_０膜への書込みがされたディスクの、Ｌ_１記録膜から読み出されたデータの平均ジッター（％）を示した図 Ｌ_０記録膜に部分的に書込みがされた状態における、Ｌ_１記録膜の開ループ・プッシュプル・トラッキング信号を示した図 Ｌ_０記録膜に部分的に書込みがされた状態における（半トラック帯）、二層ディスクのＬ_１ＲＯＭ膜の、低周波数フィルタを施された中心アパーチャ（ｃｅｎｔｒａｌ ａｐｅｒｔｕｒｅ；ＣＡ）信号と、３スポット・プッシュプル信号とを示した図 二層型ＲＷ／ＲＯＭディスクのＬ_１膜の、ブロック・エラー・レート（Ｂｌｏｃｋ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ；ＢＬＥＲ）のデータを、特に示した図 Ｌ_０膜に部分的に書込みがされた状態における、異なるトラック位置において二重スタックディスクのＬ_１記録膜から読み出されたデータの、平均ジッターＪ_ａｖｇと変調Ｍとを示した図（Ｌ_１は、Ｌ_０に部分的に書込みがされた後に書き込まれる点に留意されたい）

Claims (10)

1. 記録中において当該媒体の入光面から入射する集束放射ビームを用いた書換可能な記録のための、多重スタック光データ記憶媒体であって、
   基板と、該基板の片側に存在する、
   相変化型のＬ_０記録膜を備えたＬ_０記録スタックであって、前記入光面に最も近い位置に存在し、前記相変化型の膜がアモルファス相にあるときはＴ_Ｌ０ａの光透過率を有し、前記相変化型の膜が結晶相にあるときはＴ_Ｌ０ｃの光透過率を有するＬ_０記録スタックと、
   前記Ｌ_０記録スタックよりも前記入光面から遠くに存在する、相変化型のＬ_１記録膜を備えたＬ_１記録スタックと、
   前記記録スタックの間にある透明スペーサー層であって、前記集束放射ビームの焦点深さよりも実質的に大きな厚さを有する透明スペーサー層とを備え、
   さらに予め記録された情報を含み、該予め記録された情報が、前記Ｌ_０記録スタックの前記透過率の値Ｔ_Ｌ０ａおよびＴ_Ｌ０ｃに依存する、該Ｌ_０記録スタックの前記Ｌ_０記録膜のフォーマット処理が必要か否かを示すフラグを含んでいることを特徴とする光データ記憶媒体。
2. 前記予め記録された情報が、前記基板内の浮彫状態とされたプリグルーブと、前記基板内の浮彫状態とされたピットと、前記記録膜Ｌ_０およびＬ_１の少なくとも一方に記録された相変化マークとのうちの、少なくとも１つに変調されていることを特徴とする請求項１記載の光データ記憶媒体。
3. ０．４０＜Ｔ_Ｌ０ａ＜０．６０かつ０．４０＜Ｔ_Ｌ０ｃ＜０．６０であることを特徴とする請求項１または２記載の光データ記憶媒体。
4. 半透明の金属反射膜が、前記Ｌ_０記録スタック内に１５ｎｍ未満の厚さで存在していることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の光データ記憶媒体。
5. 前記金属が、元素ＡｇおよびＣｕの一方を主として含むことを特徴とする請求項４記載の光データ記憶媒体。
6. 前記Ｌ_０記録スタックおよび前記Ｌ_１記録スタックが、それぞれ、実質的に等しい有効光反射率の値Ｒ_Ｌ０およびＲ_Ｌ１を有することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の光データ記憶媒体。
7. Ｒ_Ｌ０およびＲ_Ｌ１が、０．０３と０．１８との間の値を有することを特徴とする請求項６記載の光データ記憶媒体。
8. 前記記録膜が、Ｇｅ、Ｉｎ、ＳｂおよびＴｅの元素群から選択された少なくとも３つの元素を含むことを特徴とする請求項１記載の光データ記憶媒体。
9. 前記集束放射ビームの前記焦点深さよりも大きな厚さを有する透明スペーサー層により前記Ｌ_１記録スタックから隔てられて、追加の記録スタックＬ２が存在することを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の光データ記憶媒体。
10. 多重スタックおよびランダム・アクセス形式の書換可能なデータ記録のための、請求項１から９いずれか１項記載の光データ記憶媒体の使用。

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