JP3165354B2 - Optical information recording medium - Google Patents

Optical information recording medium

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JP3165354B2
JP3165354B2 JP20214695A JP20214695A JP3165354B2 JP 3165354 B2 JP3165354 B2 JP 3165354B2 JP 20214695 A JP20214695 A JP 20214695A JP 20214695 A JP20214695 A JP 20214695A JP 3165354 B2 JP3165354 B2 JP 3165354B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する利用分野】本発明は、光学的情報記録用
媒体に関する。詳しくは、高密度でかつ多数回の繰り返
しの記録に対し劣化の少ない相変化型記録媒体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information recording medium. More specifically, the present invention relates to a phase change type recording medium having a high density and having little deterioration with respect to a large number of repeated recordings.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報量の増大にともない、高密度
でかつ高速に大量のデータの記録・再生ができる記録媒
体が求められているが、光ディスクはまさにこうした用
途に応えるものとして期待されている。光ディスクには
一度だけ記録が可能な追記型と、記録・消去が何度でも
可能な書換型がある。
2. Description of the Related Art In recent years, as the amount of information has increased, there has been a demand for a recording medium capable of recording and reproducing a large amount of data at a high density and at a high speed. However, an optical disk is expected to exactly meet such a use. I have. Optical discs include a write-once type, which allows recording only once, and a rewritable type, which allows recording / erasing any number of times.

【0003】書換型光ディスクとしては、光磁気効果を
利用した光磁気記録媒体や、可逆的な結晶状態の変化に
伴う反射率変化を利用した相変化媒体があげられる。相
変化媒体は外部磁界を必要とせず、レーザー光のパワー
を変調するだけで記録・消去が可能であり、記録・再生
装置を小型化できるという利点を有する。さらに、現在
主流の800nm程度の波長での記録消去可能な媒体か
ら、特に材料の変更をすることなく短波長による高密度
記録媒体化が可能であるといった利点を有する。
[0003] Examples of the rewritable optical disk include a magneto-optical recording medium utilizing a magneto-optical effect and a phase change medium utilizing a reflectance change accompanying a reversible change in crystal state. The phase change medium does not require an external magnetic field, and has the advantage that recording and erasing can be performed only by modulating the power of laser light, and the recording and reproducing apparatus can be downsized. Further, there is an advantage that a medium capable of recording and erasing at a wavelength of about 800 nm, which is currently mainstream, can be converted into a high-density recording medium with a short wavelength without changing the material.

【0004】このような、相変化媒体の記録層材料とし
ては、カルコゲン系合金薄膜を用いることが多い。たと
えば、GeTeSb系、InSbTe系、GeSnTe
系等があげられる。一般に、書換型の相変化記録媒体で
は、未記録・消去状態を結晶状態とし、非晶質のビット
を形成する。
As such a recording layer material of a phase change medium, a chalcogen-based alloy thin film is often used. For example, GeTeSb, InSbTe, GeSnTe
And the like. Generally, in a rewritable phase change recording medium, an unrecorded / erased state is changed to a crystalline state, and an amorphous bit is formed.

【0005】非晶ビットは記録層を融点より高い温度ま
で加熱し、急冷することによって形成される。この場
合、誘電体層は十分な過冷却状態を得るための放熱層と
して働く。一方、消去(結晶化)は、記録層の結晶化温
度よりは高く融点よりは低い温度まで記録層を加熱して
行う。
[0005] Amorphous bits are formed by heating the recording layer to a temperature higher than its melting point and rapidly cooling it. In this case, the dielectric layer functions as a heat radiation layer for obtaining a sufficient supercooled state. On the other hand, erasing (crystallization) is performed by heating the recording layer to a temperature higher than the crystallization temperature of the recording layer and lower than the melting point.

【0006】この場合、誘電体層は結晶化が完了するま
での間、記録層の温度を高温に保つ蓄熱層として働く。
いわゆる1ビームオーバーライト可能な相変化型媒体に
おいては、上記、消去と再記録過程を1つの集束光ビー
ムの強度変調のみによって行うことが可能である(Jp
n.J.Appl.Phys., 26(1987)s
uppl.26−4, pp.61−66)。
In this case, the dielectric layer functions as a heat storage layer for keeping the temperature of the recording layer high until crystallization is completed.
In a so-called one-beam overwrite-capable phase change medium, the above-described erasing and re-recording processes can be performed only by intensity modulation of one focused light beam (Jp).
n. J. Appl. Phys. , 26 (1987) s
uppl. 26-4, p. 61-66).

【0007】1ビームオーバーライト可能な相変化型記
録媒体では、情報の書き込みに要する時間が短縮され
る、磁界が不要でドライブ構成が簡単で安価にできると
いう利点がある。さらに、相変化型媒体では、光磁気媒
体と比較して、同一のトラックピッチ、(線記録密度)
及び最短ピット長(縦記録密度)で記録した場合にも、
光学的分解の低下にともなう劣化が少なく、信号振幅が
大きくとれるため、容易に高密度化が達成できるという
利点がある。
The phase change recording medium capable of one-beam overwriting has the advantages that the time required for writing information is reduced, the magnetic field is unnecessary, the drive configuration is simple, and the cost is low. Further, the phase change type medium has the same track pitch, (linear recording density) as compared with the magneto-optical medium.
And when recording with the shortest pit length (vertical recording density),
Since there is little deterioration due to a decrease in optical resolution and a large signal amplitude can be obtained, there is an advantage that high density can be easily achieved.

【0008】記録密度、とくに線密度を向上させるに
は、トラックピッチを小さくすることになる。溝と溝間
の凹凸によってトラックを形成する従来法では、フォト
レジストによる微細加工の限界から、トラックピッチを
1.0μmより小さくすることは困難であった。
In order to improve the recording density, especially the linear density, the track pitch must be reduced. In the conventional method in which tracks are formed by grooves and unevenness between grooves, it was difficult to make the track pitch smaller than 1.0 μm due to the limit of fine processing using a photoresist.

【0009】近年、記録密度の向上を狙って、トラック
ピッチを飛躍的に狭くした状態とする手段として、基板
上に設けられた案内溝の溝内及び溝間の両方に記録を行
う方法(ランド アンド グルーブ記録、L&G記録)
や、案内溝を設けず凹上のピットの配列によって光ビー
ムを案内する、サンプルサーボ法などが提案されてい
る。
In recent years, as a means for dramatically reducing the track pitch for the purpose of improving the recording density, a method of performing recording both in and between guide grooves provided on a substrate (land). And groove recording, L & G recording)
In addition, a sample servo method has been proposed in which a light beam is guided by an arrangement of concave pits without providing a guide groove.

【0010】これらの方法を用いると、線密度1.0μ
m未満のトラックピッチが容易に達成される。相変化媒
体を用いたL&G記録法では、現在、入手可能な、68
0nm、NA(集束レンズの開口数)が0.6の光ヘッ
ドと組み合わせることにより、CDサイズ(直径120
mm)で3〜4倍の高密度化が達成できると報告されて
いる(Jpn.J.Appl.Phys., 32(1
993), pp5324−5328)。これにより、
画像圧縮技術を併用して、1時間以上の高品質動画を記
録できるようになるといわれている。
When these methods are used, a linear density of 1.0 μm
Track pitches of less than m are easily achieved. In the L & G recording method using the phase change medium, 68
By combining with an optical head having 0 nm and an NA (numerical aperture of a focusing lens) of 0.6, the CD size (diameter of 120
mm), it is reported that 3 to 4 times higher densification can be achieved (Jpn. J. Appl. Phys., 32 (1)
993), pp5324-5328). This allows
It is said that a high-quality moving image of one hour or more can be recorded by using the image compression technique together.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、相変化
媒体で1.0μm未満のトラックピッチとし、特定のト
ラックに繰り返し記録を行った場合、この特定のトラッ
クに隣接するトラックまたはランドをも昇温してしまう
ため、徐々に非晶質ピットが結晶化され、情報が消失す
るという問題がある。
However, when recording is repeatedly performed on a specific track with a track pitch of less than 1.0 μm in a phase change medium, a track or land adjacent to the specific track is also raised. Since the temperature rises, there is a problem that amorphous pits are gradually crystallized and information is lost.

【0012】本発明者らは、これをクロスイレーズと呼
ぶ。L&G記録や、サンプルサーボ記録を行った場合、
従来のランドまたはグルーブの片方に記録する場合と異
なり、熱伝導を遮断する効果のある凹凸が隣接トラック
間に存在しないため、隣接トラックが熱拡散により昇温
され易いためである。
[0012] We call this cross-erase. When performing L & G recording or sample servo recording,
This is because, unlike conventional recording on one of the lands or grooves, there is no unevenness between the adjacent tracks that has the effect of blocking heat conduction, so that the temperature of the adjacent track is easily increased by thermal diffusion.

【0013】したがって、実質的な線密度の限界は、光
学的分解能すなわち隣接トラックの信号の漏れ込み(ク
ロストーク)よりも、熱的分離の限界(クロスイレー
ズ)により制限されてしまうのである。本発明者らの検
討によれば、波長680nmの半導体レーザーとNAが
0.55の光学ヘッドでグルーブ、ランドそれぞれ0.
7μm幅の媒体に、線速3m/sでL&G記録を行った
場合、1000回のオーバーライトで隣接ランドまたは
グルーブに記録された信号のキャリアレベルが、3〜5
dB低下した。
Therefore, the limit of the substantial linear density is limited by the limit of thermal separation (cross erase) rather than the optical resolution, that is, signal leakage (cross talk) of adjacent tracks. According to the study by the present inventors, a semiconductor laser having a wavelength of 680 nm and an optical head having an NA of 0.55 each have a groove and a land of 0.1 mm each.
When L & G recording is performed on a medium having a width of 7 μm at a linear velocity of 3 m / s, the carrier level of a signal recorded on an adjacent land or groove by overwriting 1000 times is 3 to 5
dB decreased.

【0014】しかしながら、通常の記録媒体では、10
0回以上繰り返し記録されるのは、記録媒体上のファイ
ル管理情報を書き換える場合だけである場合が多い。即
ち、DOSフォーマットにおけるFATやCDフォーマ
ットにおけるTOCとよばれる、ディスクの内周または
外周に設けられた、ごく限られた領域のみが頻繁に書き
換えられることとなる。
However, in a normal recording medium, 10
In many cases, recording is repeatedly performed 0 or more times only when the file management information on the recording medium is rewritten. That is, only a very limited area, which is provided on the inner or outer circumference of the disk, called FAT in the DOS format or TOC in the CD format, is frequently rewritten.

【0015】この頻繁に書き換えられる領域は、普通、
全記録可能領域の1%未満である。UNIXのように、
ファイル管理情報が物理的に分散されている場合もある
が、その場合、平均的な書換数で考えれば良く、特定の
領域が10000回以上書き換えられる可能性はほとん
どない。一般に将来のフォーマットについても、こうし
たファイル管理領域とファイルの内容そのものとを区別
して記録を行い、かつ物理的に区別されたごく狭い領域
にのみ、書換が集中するという状況はかわらないと考え
られる。つまり、1%未満の頻繁に書換可能な領域のた
めに、媒体全体の記録密度が制限されるというのが実情
である。
This frequently rewritten area is usually
Less than 1% of the entire recordable area. Like UNIX,
The file management information may be physically distributed, but in that case, the average number of rewrites may be considered, and there is almost no possibility that a specific area is rewritten 10,000 times or more. In general, with regard to future formats as well, it can be considered that the situation is such that rewriting is concentrated only in a very narrow area that is physically distinguished by performing recording while distinguishing between the file management area and the file content itself. That is, the fact is that the recording density of the entire medium is limited by the frequently rewritable area of less than 1%.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、こうした
事情に鑑み、実質的に多数回の書換に対する耐久性を損
なうことなく、高線密度化を達成する方法を見いだし、
本発明に到達した。すなわち、本発明の要旨は光学的に
識別可能な結晶あるいは非晶質状態を利用して、可逆的
に情報の記録、消去、再生を行う光学的情報記録用媒体
において、ファイル管理情報が記録される領域のトラッ
クピッチをその他のデータ記録領域のトラックピッチよ
りも1.05〜1.5倍広くし、かつ、ファイル管理情
報が記録される領域のトラックピッチを0.6λ/NA
(λ:使用レーザー光波長、NA:レーザー光収束用レ
ンズの開口数)より大としたことを特徴とする光学的情
報記録用媒体に存する。
In view of these circumstances, the present inventors have found a method for achieving a high linear density without substantially impairing the durability against rewriting many times.
The present invention has been reached. That is, the gist of the present invention is that file management information is recorded on an optical information recording medium that reversibly records, erases, and reproduces information by utilizing an optically identifiable crystal or amorphous state. The track pitch of the area where the file management information is recorded is set to 0.6λ / NA, and the track pitch of the area where the file management information is recorded is set to 0.6λ / NA.
(Λ: wavelength of used laser beam, NA: numerical aperture of lens for converging laser beam).

【0017】一般のユーザー記録領域のトラックピッチ
は光学的な回折限界によって決める、実際には、隣接す
る両隣のトラックからの漏れ込み信号量すなわちクロス
トークが−20dB以下であるように選ばれる。一方、
ファイル管理領域におけるトラックピッチは記録領域よ
り1.05〜1.5倍に広くする。実質上、このような
トラックは100トラック未満で十分である。1.05
倍未満ではユーザー領域における記録トラックピッチを
5%程度しか改善できないので好ましくない。
The track pitch of a general user recording area is determined by the optical diffraction limit. In practice, the track pitch is selected so that the amount of signal leakage, that is, crosstalk, from adjacent two adjacent tracks is -20 dB or less. on the other hand,
The track pitch in the file management area is set to be 1.05 to 1.5 times wider than the recording area. Substantially less than 100 such tracks are sufficient. 1.05
If it is less than twice, it is not preferable because the recording track pitch in the user area can be improved only by about 5%.

【0018】1.5倍以上とすると、ユーザー領域と、
ファイル管理領域とのトラックピッチの差が大きすぎ、
トラックサーボ回路を別個のものとしなければならず、
不適当である。さらに、ファイル管理領域のトラックピ
ッチは0.6λ/NA(λ:使用レーザー光波長、N
A:レーザー光収束用レンズの開口数)より大でないと
クロスイレーズが顕著になる。
If it is 1.5 times or more, the user area and
The track pitch difference from the file management area is too large,
The track servo circuit must be separate,
Improper. Further, the track pitch of the file management area is 0.6λ / NA (λ: used laser beam wavelength, N
A: If not larger than (the numerical aperture of the laser beam converging lens), the cross erase becomes remarkable.

【0019】この0.6という係数は以下のように説明
される。すなわち、クロスイレーズは、まず収束光ビー
ムスポット径の大小に依存する。光ビームスポット径は
λ/NAに比例するから、許容可能最小ピッチもλ/N
Aに比例するとみなせる。比例係数は、正確には実験に
基づいて決定すれば良い。実際本発明者らが種々検討を
行ったところ、L&G記録の溝ピッチあるいは溝間につ
いては1.2(λ/NA)より大とすれば104 回オー
バーライト後のC/N比(キャリア対ノイズ比)の低下
を3dB未満とでき実用上問題のないレベルとできる。
The coefficient of 0.6 is explained as follows. That is, the cross erase first depends on the size of the convergent light beam spot diameter. Since the light beam spot diameter is proportional to λ / NA, the minimum allowable pitch is λ / N
It can be considered proportional to A. The proportionality coefficient may be accurately determined based on experiments. In fact, the present inventors have conducted various studies and found that the C / N ratio (carrier to carrier ratio) after 10 4 overwrites was found to be larger than 1.2 (λ / NA) for the groove pitch or the space between grooves for L & G recording. Noise ratio) can be reduced to less than 3 dB, which can be a practically acceptable level.

【0020】L&G記録の実質的な記録トラックピッチ
は溝ピッチの半分であるから、最小記録トラックピッチ
を0.6(λ/NA)より大とすれば、クロスイレーズ
による隣接トラックの信号劣化を防止できることが実験
的にも確認された。上記0.6という値は理論的にはレ
ンズを通った収束光のビームスポットのちょうど半分に
相当する。すなわち、収束光ビームは回折効果により強
度分布にサブピークが現れる。中央スポットの直径は、
ほぼ1.2(λ/NA)で表される。これをエアリーデ
ィスク(airy disk)という。また、この中の
光強度分布は一様ではなく強度が1/e2 (eは自然対
数の底)となる直径は、0.82(λ/NA)と表され
る。
Since the substantial recording track pitch of L & G recording is half of the groove pitch, if the minimum recording track pitch is larger than 0.6 (λ / NA), signal deterioration of adjacent tracks due to cross erase can be prevented. It was confirmed experimentally that it was possible. The value 0.6 above theoretically corresponds to exactly half of the beam spot of the convergent light passing through the lens. That is, the convergent light beam has a sub-peak in the intensity distribution due to the diffraction effect. The diameter of the central spot is
It is approximately represented by 1.2 (λ / NA). This is called an airy disk. Further, the light intensity distribution therein is not uniform, and the diameter at which the intensity is 1 / e 2 (e is the base of natural logarithm) is expressed as 0.82 (λ / NA).

【0021】トラックの最小ピッチは、エリアーディス
クの半径に対応していることから、クロスイレーズ現象
は、第1近似として集束光ビームスポットのエアリーデ
ィスクの裾野の部分の、弱いレーザー光によって隣接す
るトラックが昇温されるためという物理的意味あいも明
確になった。
Since the minimum pitch of the track corresponds to the radius of the area disk, the cross-erase phenomenon is, as a first approximation, caused by the weak laser light at the foot of the Airy disk of the focused light beam spot. The physical meaning of the temperature rise was also clarified.

【0022】本発明のより具体的な実現手段として、上
記トラックピッチの広いファイル管理領域をディスクの
記録領域の最内周または最外周に設ける。さらに、上記
トラックピッチの広い領域と狭い領域との境界におい
て、少なくとも1トラック分の未記録領域を設けること
で、トラックピッチの変化する境界を明確にする。
As a more specific means for realizing the present invention, the file management area having a wide track pitch is provided at the innermost or outermost circumference of the recording area of the disk. Further, by providing an unrecorded area for at least one track at the boundary between the wide area and the narrow area of the track pitch, the boundary at which the track pitch changes is clarified.

【0023】本発明における記録媒体は、記録層とし
て、光学的に識別可能な、結晶と非晶質状態、あるいは
2つの準安定で識別可能な結晶状態間の可逆的な変化を
利用する。より、具体的には、GeSbTe、GeSb
Sn、InSbTe、AgInSbTe等のカルコゲン
元素を主成分とする合金が知られている。
The recording medium of the present invention utilizes, as a recording layer, a reversible change between an optically identifiable crystalline and amorphous state or two metastable and identifiable crystalline states. More specifically, GeSbTe, GeSb
Alloys containing a chalcogen element as a main component, such as Sn, InSbTe, and AgInSbTe, are known.

【0024】クロスイレーズ現象が記録層の熱伝導にほ
とんど影響されないのは、現在知らされている、GeS
bTe,AgInSbTe,InSnTe,InSbT
e等IIIb,IVb,Vb,VIb族元素のいずれかまた
は、その混合物(合金)を主成分として40at.%以
上を含む記録層においては、熱伝導率は光磁気媒体等に
くらべて2〜3桁小さなオーダーであるためである。そ
して、記録に要する10〜100ナノ秒オーダーでは実
質的に断熱的であるからである。
The fact that the cross-erase phenomenon is hardly affected by the heat conduction of the recording layer is known from GeS.
bTe, AgInSbTe, InSnTe, InSbT
e or any of the group IIIb, IVb, Vb and VIb elements or a mixture (alloy) thereof as a main component at 40 at. This is because the thermal conductivity of the recording layer containing at least% is smaller by two to three orders of magnitude than that of a magneto-optical medium or the like. And, it is substantially adiabatic in the order of 10 to 100 nanoseconds required for recording.

【0025】従って、上記0.6λ/NAで決まる最小
トラックピッチは実質的にビームスポット径、従って、
光ビーム波長及びNAによってのみ決まる。ただし、繰
り返しオーバーライト1万回以上でのクロスイレーズを
若干であるが、さらに低減するのは、記録媒体の層構成
や記録層物性の制限によっても達成できる。
Therefore, the minimum track pitch determined by the above 0.6λ / NA is substantially the beam spot diameter, and
It is determined only by the light beam wavelength and NA. However, the cross-erase after repeated overwriting of 10,000 times or more is slight, but can be further reduced by limiting the layer structure of the recording medium and the physical properties of the recording layer.

【0026】記録層の融点や結晶化温度にも依存する
が、上記合金記録層において結晶/非晶質問の可逆的変
化が可能であることが現在知られている組成では、融点
(Tm)が700℃未満、結晶化温度(Tg)が150
℃以上であるものが多い。実際、Ge1 Sb2 Te4
るいはGe2 Sb2 Te5 組成近傍では、融点が600
〜620℃、結晶化温度が150〜170℃である。
Although it depends on the melting point and the crystallization temperature of the recording layer, the melting point (Tm) of the alloy recording layer is known to be capable of reversible change between crystal and amorphous. Less than 700 ° C, crystallization temperature (Tg) 150
Many are at or above ° C. Actually, in the vicinity of Ge 1 Sb 2 Te 4 or Ge 2 Sb 2 Te 5 composition, the melting point is 600
6620 ° C., crystallization temperature 150150170 ° C.

【0027】また、Ag0.11In0.11Te0.23Sb0.55
では、融点が約550℃、結晶化温度は約230℃であ
る。Tgが150℃より低いと、非晶質状態の安定性が
悪くクロスイレーズされやすい。また、Tmが700℃
以上となると記録時に照射すべきエネルギーが高くな
り、やはり隣接トラックにクロスイレーズを生じやす
い。層構成については、記録層膜厚が30nmを越える
と、記録感度が低下し、また、記録時に隣接トラックへ
熱が逃げ出しやすいためクロスイレーズが起きやすい。
Ag 0.11 In 0.11 Te 0.23 Sb 0.55
Has a melting point of about 550 ° C. and a crystallization temperature of about 230 ° C. If the Tg is lower than 150 ° C., the stability of the amorphous state is poor and cross-erasing is likely to occur. Also, Tm is 700 ° C.
In this case, the energy to be irradiated at the time of recording increases, and cross-erasing is likely to occur in the adjacent track. Regarding the layer configuration, if the thickness of the recording layer exceeds 30 nm, the recording sensitivity is reduced, and heat is easily released to an adjacent track during recording, so that cross-erasing is likely to occur.

【0028】なお、上記最小トラックピッチに関する規
定は、記録トラックピッチと収束光ビームの半径で決ま
るから、L&G記録の場合のみならず、プリピットが設
けられたサンプルサーボ記録や従来通りの溝(グルー
ブ)が設けられた溝間(ランド)記録についても同様に
成立する。ただし、L&G記録の場合、グルーブ深さを
ほぼλ/6n(nは基板の屈折率)とするのがクロスト
ークを低減する上で望ましいことが知られているので、
本発明と合わせて適用することが望ましい。
The minimum track pitch is determined by the recording track pitch and the radius of the convergent light beam. Therefore, not only in the case of L & G recording, but also sample servo recording provided with pre-pits and conventional grooves. The same applies to the inter-groove (land) recording provided with. However, in the case of L & G recording, it is known that it is desirable to set the groove depth to approximately λ / 6n (n is the refractive index of the substrate) in order to reduce crosstalk.
It is desirable to apply it in conjunction with the present invention.

【0029】さらに、グルーブとランドの幅をほぼ等し
くし、両者における信号振幅をほぼ等しくすることが望
ましい。また、狭ピッチでグルーブまたはランドの一方
にのみ記録する場合、グルーブ深さをほぼλ/8nとす
ることがプッシュプル法によるサーボ信号を得るうえで
望ましいことが知られている。さらにサンプルサーボ記
録においては、サーボ用ピットの深さをほぼλ/4nと
することが望ましいことも知られているので本発明と合
わせ適用するのが望ましい。
Further, it is desirable to make the widths of the groove and the land substantially equal, and to make the signal amplitudes of the two substantially equal. It is known that when recording is performed on only one of a groove and a land at a narrow pitch, it is desirable to set the groove depth to approximately λ / 8n in order to obtain a servo signal by the push-pull method. Further, in sample servo recording, it is known that it is desirable to set the depth of the servo pit to approximately λ / 4n, so it is desirable to apply the present invention together with the present invention.

【0030】通常、これら記録層は、記録層の融点より
はるかに高融点の誘電体薄膜からなる保護層で挟まれて
いる。また、干渉効果を利用するため、更に反射層を設
けることもある。これら多層構成は、記録再生に用いる
光に対して透明な樹脂やガラス基板上に成膜される。
Usually, these recording layers are sandwiched between protective layers made of a dielectric thin film having a melting point much higher than the melting point of the recording layer. Further, in order to utilize the interference effect, a reflective layer may be further provided. These multilayer structures are formed on a resin or glass substrate transparent to light used for recording and reproduction.

【0031】通常は、安価で微細な凹凸構造(プリフォ
ーマット情報)を射出成形で容易に形成できる、ポリカ
ーボネートやポリオレフィンなどの樹脂基板が用いられ
ることが多い。上記相変化媒体へのオーバーライトは、
図に示すように、集束光ビームを変調することで行われ
る。例えば、GeSbTe系の相変化媒体では、初期及
び消去状態は結晶状態であり、記録ピットは非晶質であ
る。
Usually, a resin substrate made of polycarbonate, polyolefin or the like, which is inexpensive and can easily form a fine uneven structure (preformat information) by injection molding, is often used. Overwriting on the phase change medium is
As shown in the figure, this is done by modulating the focused light beam. For example, in a GeSbTe phase change medium, the initial and erased states are crystalline, and the recording pits are amorphous.

【0032】記録パワーPwで、記録層をすくなくとも
融点以上に溶融せしめることで非晶質ピットを形成し、
バイアスパワーPeでは記録層をそのガラス転移点以
上、融点以下に昇温せしめることで再結晶化させて消去
状態とする。InSbTe系では、消去パワーPeをP
wより小さくかつ、記録層の融点以上に昇温する、溶融
消去も行われる。本発明はこれらの記録層材料、層構
成、記録/消去方法に限定されるものではない。
An amorphous pit is formed by melting the recording layer at least at the melting point or higher with the recording power Pw.
With the bias power Pe, the recording layer is heated to a temperature higher than its glass transition point and lower than its melting point to be recrystallized to be in an erased state. In the InSbTe system, the erasing power Pe is set to P
Melt erasure, in which the temperature is raised to a value lower than w and higher than the melting point of the recording layer, is also performed. The present invention is not limited to these recording layer materials, layer configurations, and recording / erasing methods.

【0033】[0033]

【実施例】以下に、実施例を用いてより具体的に説明す
るが本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 実施例1 スパイラル上の溝(グルーブ)を有するポリカーボネー
ト樹脂基板を射出成形により形成する。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples. Example 1 A polycarbonate resin substrate having a spiral groove is formed by injection molding.

【0034】記録層としてはGeSbTe系相変化媒体
を形成した。L&G記録に供するため溝と溝間の幅はほ
ぼ等しい。溝ピッチ(溝から溝までの距離)として、
1.6μmの部分と1.4μmの部分を形成した。各々
の場合における、溝あるいは溝間の幅はそれぞれほぼ
0.8μmと0.7μmである。
As a recording layer, a GeSbTe phase change medium was formed. The widths between the grooves are almost equal in order to provide for L & G recording. As the groove pitch (distance from groove to groove),
A 1.6 μm portion and a 1.4 μm portion were formed. In each case, the width of the grooves or the space between the grooves is approximately 0.8 μm and 0.7 μm, respectively.

【0035】溝と溝間との両者に記録を行うため、実質
的なトラックピッチはすなわち0.8μmと0.7μm
となる。0.8μmトラックピッチは0.7μmピッチ
の1.14倍である。溝深さは、いずれも約700Åで
ある。光ヘッドは、波長680nm、NA0.55のも
のを用いた。線速度は3m/sとし、PW=8〜9m
W,Pe=4.5mWとした。
Since recording is performed in both the groove and the space between the grooves, the substantial track pitch is 0.8 μm and 0.7 μm.
Becomes The 0.8 μm track pitch is 1.14 times the 0.7 μm pitch. The groove depth is about 700 ° in each case. An optical head having a wavelength of 680 nm and an NA of 0.55 was used. Linear velocity is 3m / s, PW = 8-9m
W, Pe = 4.5 mW.

【0036】また記録パワーは、周波数2.24MH
z、デューティー25%の単一パターンで変調した。ト
ラックピッチが異なっても、この程度の範囲で有れば、
トラッキングに支障はない。図2にグルーブ内に繰り返
しオーバーライトした場合の隣接ランドに記録された信
号のキャリアレベルの低下を示した。
The recording power is a frequency of 2.24 MH.
The modulation was performed in a single pattern of z and 25% duty. Even if the track pitch is different, if it is within this range,
There is no problem in tracking. FIG. 2 shows a decrease in carrier level of a signal recorded on an adjacent land when overwriting is repeatedly performed in a groove.

【0037】溝ピッチ1.4μmの部分(実質的トラッ
クピッチ0.7μm)(ランド幅0.7μmの部分)で
は、繰り返しオーバーライトにともないキャリアレベル
は1000回で3dBほど低下したが、通常のデータ記
録領域として用いれば問題ないレベルである。一方、溝
ピッチ1.6μm(実質的トラックピッチ0.8μm)
の部分では1万回オーバーライト後もほとんど劣化がみ
られないことから、ファイル管理情報領域として用いれ
ばよいことが分かる。0.6λ/NA=0.74である
から0.8μmピッチは0.6/NAより大である。
[0037] In the groove pitch 1.4 mu m (substantially track pitch 0.7 [mu] m) (land width 0.7 [mu] m sections), although the carrier level with the repetitive overwriting was reduced about 3dB at 1000 times, usually There is no problem if it is used as a data recording area. On the other hand, groove pitch 1.6 μm (effective track pitch 0.8 μm)
Since almost no deterioration is observed in the portion after overwriting 10,000 times, it can be understood that the portion can be used as the file management information area. Since 0.6λ / NA = 0.74, the 0.8 μm pitch is larger than 0.6 / NA.

【0038】ファイル管理領域は、1%未満であるか
ら、実質的な記録容量は1.4μmピッチで決まる。も
ちろん、レーザー光波長をより短波長にしたり、記録層
のガラス転移点をあげて耐熱性を向上させたり、NAを
大きくしたりすることで、トラックピッチはさらにつめ
ることは可能であるが、いずれにせよ、本発明のように
ファイル管理領域のトラックピッチをデータ領域のトラ
ックピッチの1.05〜1.5倍とすることにより、全
て同じ幅のトラックピッチを用いた場合より繰り返し記
録に対して劣化の少ない光学的情報記録媒体が得られ
る。
Since the file management area is less than 1%, the actual recording capacity is determined by the pitch of 1.4 μm . Of course, it is possible to further reduce the track pitch by shortening the laser light wavelength, increasing the glass transition point of the recording layer to improve heat resistance, or increasing the NA. In any case, by setting the track pitch of the file management area to be 1.05 to 1.5 times the track pitch of the data area as in the present invention, it is possible to prevent repeated recording as compared to the case where all track pitches have the same width. An optical information recording medium with little deterioration can be obtained.

【0039】本発明のようにトラックピッチをファイル
管理領域とデータ領域で異なるものとすることは、ファ
イル管理領域が物理的に特定の領域に集中しているよう
な、フォーマットであれば常に有効である。現在では、
前述のようにDOSフォーマットのFAT領域、CDフ
ォーマットのTOC領域が適用対象となりうる。
Making the track pitch different between the file management area and the data area as in the present invention is always effective in a format in which the file management area is physically concentrated in a specific area. is there. Currently,
As described above, the FAT area in the DOS format and the TOC area in the CD format can be applied.

【0040】しかし、本発明は、これらのフォーマット
を使用する記憶媒体に限られるものではなく、現在具体
的に存在しないようなフォーマットであっても、ファイ
ル管理領域が物理的に集中していれば、有効であること
はいうまでもない。ファイル管理領域の容量が媒体の全
容量に占める割合が小さければ小さいほど本発明は有効
であるが。
However, the present invention is not limited to storage media using these formats. Even if the format does not exist at present, as long as the file management area is physically concentrated. Needless to say, it is effective. The present invention is more effective as the ratio of the capacity of the file management area to the total capacity of the medium is smaller.

【0041】必ずしもその割合を限定されるものではな
い。さらに、上記具体例では、いわゆるL&G記録をあ
げたが、トラックピッチが小さい、クロスイレーズが問
題となるようなすべての相変化媒体に有効である。した
がって、例えばトラックピッチ1.0μm未満のサンプ
ルサーボ方式でも有効である。
The ratio is not necessarily limited. Further, in the above specific example, so-called L & G recording has been described. However, the present invention is effective for all phase change media having a small track pitch and causing a problem of cross erase. Therefore, for example, a sample servo system with a track pitch of less than 1.0 μm is also effective.

【0042】また、現行のグループまたはランドの一方
に記録するような方式でも、将来微細加工技術の進展に
ともない、トラックピッチが0.8μm未満になったよ
うな場合にはやはり、有効な高密度化の手段となる。上
記1ビームオーバーライトの方式についても、長ビット
記録のパルスを分割して記録する方法などの記録方式に
も依存せず、本発明は有効であることはいうまでもな
い。
Also, even with the method of recording data on one of the current group and land, if the track pitch becomes smaller than 0.8 μm with the progress of fine processing technology in the future, it is still effective. It becomes a means of densification. The one-beam overwriting method also does not depend on a recording method such as a method of dividing a long-bit recording pulse for recording, and it goes without saying that the present invention is effective.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の光学的情報記録用媒体によれ
ば、高密度でかつ多数回の繰り返しの記録に対し劣化の
少ない相変化型記録媒体が得られる。
According to the optical information recording medium of the present invention, it is possible to obtain a phase-change type recording medium having a high density and a small deterioration with respect to a large number of repeated recordings.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 相変化媒体へのオーバーライトの方式の一例
の説明図
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a method of overwriting a phase change medium.

【図2】 実施例1における信号のキャリアレベルの変
化を示したグラフ
FIG. 2 is a graph showing a change in a carrier level of a signal according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Pw 記録パワー Pe バイアスパワー Pw Recording power Pe Bias power

フロントページの続き (72)発明者 高田 健一 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 水野 裕宜 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (56)参考文献 特開 平7−134826(JP,A)Continued on the front page (72) Inventor Kenichi Takada 1000 Kamoshita-cho, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Chemical Corporation Yokohama Research Laboratory (72) Inventor Hironori Mizuno 1000 Kamoshida-cho, Aoba-ku, Yokohama-shi Kanagawa Prefecture Inside Yokohama Research Institute (56) References JP-A-7-134826 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光学的に識別可能な結晶あるいは非晶質
状態を利用して、可逆的に情報の記録、消去、再生を行
う光学的情報記録用媒体において、ファイル管理情報が
記録される領域のトラックピッチをその他のデータ記録
領域のトラックピッチよりも1.05〜1.5倍広くし
たことを特徴とする光学的情報記録用媒体。
1. An area in which file management information is recorded in an optical information recording medium for reversibly recording, erasing and reproducing information by utilizing an optically identifiable crystal or amorphous state. Characterized in that the track pitch of the optical recording medium is 1.05 to 1.5 times wider than the track pitch of the other data recording area.
【請求項2】 ファイル管理情報が記録される領域のト
ラックピッチを0.6λ/NA(λ:使用レーザー光波
長、NA:レーザー光収束用レンズの開口数)より大と
したことを特徴とする請求項1に記載の光学的情報記録
用媒体。
2. The method according to claim 1, wherein a track pitch of an area in which the file management information is recorded is larger than 0.6λ / NA (λ: wavelength of laser light used, NA: numerical aperture of a laser light focusing lens). The optical information recording medium according to claim 1.
【請求項3】 上記トラックピッチの広いファイル管理
領域をディスクの記録領域の内周または外周に設けたこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の光学的情報記録
用媒体。
3. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the file management area having a wide track pitch is provided on an inner circumference or an outer circumference of a recording area of the disk.
【請求項4】 上記トラックピッチの広い領域と狭い領
域との境界において、少なくとも1トラック分の未記録
領域を設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項3
のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体。
4. An unrecorded area for at least one track is provided at a boundary between a wide area and a narrow area of the track pitch.
The optical information recording medium according to any one of the above.
【請求項5】 上記記録層の融点が700℃未満であ
り、結晶化温度が150℃以上であることを特徴とする
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の光学的情報
記録用媒体。
5. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the melting point of the recording layer is less than 700 ° C., and the crystallization temperature is 150 ° C. or more. .
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