JP3376806B2 - Optical recording medium and recording and reproducing method - Google Patents

Optical recording medium and recording and reproducing method

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体および記録再生方法に関し、レーザー光の照射により、基板の溝部と溝間の両方に情報の記録、再生、消去を行うための光学的情報記録媒体および記録再生方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to an optical recording medium and recording and reproducing method, by irradiation of a laser beam, recording the information on both between the grooves of the substrate and grooves, play relates to an optical information recording medium and recording and reproducing method for erasing. 【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。 [0002] In recent years, with an increase of the amount of information, the recording medium capable of recording and reproducing a large amount of data in high density and high speed are required, as the optical disk exactly meet these applications It is expected. こうした記録媒体への高容量化、高密度化への要求は、膨大な画像情報や音声信号を扱う上で記録媒体と記録装置に課せられた時代の必然であり、デジタル変調技術及びデータ圧縮技術の進歩と歩調をあわせてその進歩はまさに日進月歩である。 High capacity to such recording medium, demand for high density is inevitable age imposed in the recording medium and the recording device in dealing with huge image information and audio signals, digital modulation techniques and data compression technology its progress is very rapid progress in accordance with the progress and pace. 【0003】高密度化の具体的な手段として光ディスクにおいては、光源の短波長化やレンズの高NA(Numeric [0003] In the optical disk as a specific means of densification, high NA (Numeric of shorter wavelength and a lens of the light source
al Aperture)化による照射光の収束ビーム径の縮小、記録マーク長の短小化、回転数一定のもとで外周に行くほど記録周波数を上げて内外周での記録密度を一定とするMCAV(Modified Constant Angular Velocity)、マーク始端と後端に情報をのせるマークエッジ記録などが開発、利用されており、今後に向けてさらなる高密度化の手法が模索されているのが現状である。 Reduction of the converging beam diameter of the incident light by the al Aperture) of, shortening the recording mark length is the recording density on the inner periphery by increasing the recording frequency toward the outer periphery at constant rotating speed of the original constant MCAV ( Modified Constant Angular Velocity), the mark edge recording, etc. are developed to place the information on the mark starting end and the rear end, are utilized, at present, being explored is a technique of higher density for the future. 【0004】記録が可能な光ディスクでは、あらかじめ案内溝がディスク上に刻まれ、いわゆるトラックが形成されている。 [0004] Rewritable optical discs, pre-guide groove is engraved on the disc, a so-called tracks are formed. 通常、案内溝相互間もしくは案内溝内にレーザー光が集光されることによって、情報信号の記録、 Usually, by the laser beam is focused on the guide grooves mutually or between the guide groove, the information signal recording,
再生又は消去が行われる。 Playback or erase is performed. 現在市販されている一般的な光ディスクにおいては、通常案内溝相互間もしくは案内溝内のどちらか一方にのみ情報信号が記録され、他方は隣接トラックを分離して信号の漏れ込みを防ぐための境界の役割を果たしているに過ぎない。 In general optical disc currently on the market, the information signal only to either the normal guide groove mutual or guide groove is recorded, the other boundary to prevent leakage of the signal separating adjacent tracks not only plays a role. 【0005】この境界部分、例えば案内溝相互間に記録する場合においては案内溝内、また、案内溝内に記録する場合においては案内溝相互間、にも同様に情報の記録が可能となれば記録密度は2倍となり記録容量の大幅な向上が期待できる。 [0005] The boundary portion, for example, the guide groove in the case of recording between the guide grooves each other and, between the guide grooves each other in the case of recording a guide groove, even if possible to similarly record information recording density greatly increase the recording capacity becomes twice can be expected. 以下、案内溝をグルーブ、案内溝相互間をランド、ランド部とグルーブ部の両方に情報を記録する方法をL&G記録と記述することにする。 Hereinafter, a guide groove grooves, lands between the guide grooves cross, a method of recording information on both lands and grooves will be described as L & G recording. 【0006】L&G記録の提案としては特公昭63−5 [0006] as a proposal of L & G recorded in JP-B-63-5
7859号などがあるが、このような技術を用いる場合には、クロストークの低減に格段の注意を払う必要がある。 There is such as No. 7859 but, in the case of using such a technique, it is necessary to pay attention to much of the reduction of cross-talk. すなわち、前述の特公昭63−57859号記載のL&G記録では、あるトラックの記録マーク列とそれと隣合うトラックの記録マーク列同士の間隔が収束ビーム径の半分になるため、再生したい記録マーク列の隣の記録マーク列まで収束ビーム径が重なる。 That is, in the L & G recording of the aforementioned Japanese Patent Publication 63-57859 Patent described, since the distance between the recording mark train between the tracks adjacent to the recording mark train of a track it is half of the focused beam diameter, the recording mark train to be reproduced convergent beam diameter overlaps until the recording mark column next. 【0007】このため、再生時のクロストークが大きくなり、再生S/Nが劣化するという問題がある。 [0007] For this reason, cross-talk at the time of reproduction increases, reproduction S / N is deteriorated. このクロストークを低減させるため、例えば、SPIE Vo To reduce this crosstalk, for example, SPIE Vo
l. l. 1316 Optical Data Stora 1316 Optical Data Stora
ge(1990)pp. ge (1990) pp. 35にあるように、光ディスク再生装置に特別の光学系とクロストークキャンセル回路を設けてクロストークを低減しようとする手法がある。 As in 35, there is a method to try to reduce crosstalk by providing a special optical system and crosstalk cancellation circuit in the optical disk reproducing apparatus. 【0008】しかしながらこの方法では、装置の光学系及び信号処理系がさらに複雑なものになってしまうデメリットがある。 However this method has a disadvantage that the optical system and the signal processing system of the apparatus becomes more complicated. 再生クロストーク低減のための特別な光学系や信号処理回路を特に設けることをせずに、クロストークを低減する方法として、グルーブ(案内溝)とランド(案内溝相互間)の幅を等しくし、グルーブ深さを再生光波長に対応したある範囲内とすることが効果的であるとの提案がある。 Without providing particular special optics and signal processing circuitry for reproducing the cross talk reduction, as a method for reducing cross-talk, the groove (guide groove) is equal to the width of the land (inter-guiding groove cross) , be within a certain range corresponding to the groove depth in the reproduction light wavelength is proposed that it is effective. (Jpn.J.Appl.Phy (Jpn.J.Appl.Phy
s. s. Vol32(1993)pp. Vol32 (1993) pp. 5324−532 5324-532
8)。 8). 【0009】これによれば、ランド幅=グルーブ幅でかつグルーブ深さがλ/7n〜λ/5n(λ:再生光波長、n:基板の屈折率)のときにクロストークが低減されることが、計算及び実験事実として示されている。 According to this, and the groove depth a land width = groove width λ / 7n~λ / 5n that crosstalk is reduced when the (lambda:: reproducing light wavelength, n: refractive index of the substrate) There is shown a fact calculations and experiments. このことは特開平5−282705号にも記されている。 This is described in JP-A-5-282705.
この論文に記載されているCN比(キャリア/ノイズ比)、クロストークのグルーブ深さ依存性によれば、溝深さを最適値とすることでクロストークの低減効果がみられるが、ランド部とグルーブ部でのCN比がアンバランスとなってしまっている。 CN ratio that is described in this paper (carrier / noise ratio), according to the groove depth dependence of the crosstalk, but the effect of reducing crosstalk can be seen by the optimum value depth, the land portion CN ratio of the groove portion is has become unbalanced with. 【0010】L&G記録を行なう場合、ランド部のキャリアレベルとグルーブ部のキャリアレベルに違いが生じ、その結果、一方のCN比が著しく低下することは、 [0010] When performing the L & G recording, resulting difference in the carrier level of the carrier level and the groove portion of the land portion, as a result, the one CN ratio decreases significantly,
ディスクの信号品質において望ましいことではない。 Undesirable in the signal quality of the disc. 【0011】 【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる課題を解決するもので、特に波長700nm以下のレーザー光を光源として用いるようなL&G記録型光ディスクにおいて、ランド部とグルーブ部の記録マークのキャリアレベルのアンバランスを解消し、ランド部及びグルーブ部のいずれに記録しても、同等な高い信号品質の得られる高密度光ディスクを提供することを目的としている。 [0011] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve such problems, the L & G recording type optical disc, such as in particular using the following laser wavelength 700nm as a light source, a recording mark of lands and grooves eliminating the level of the carrier imbalance, it is recorded in one of the land portion and groove portion, and its object is to provide a high density optical disc capable of obtaining equivalent high signal quality. 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明は、グルーブ深さの規定と、未記録領域と記録マークからの反射光の位相差について検討を重ねた結果なされたもので、その要旨は、溝が形成された透明基板上に、誘電体層、相変化型記録層、誘電体層、金属反射層を順次積層した構成からなり、前記溝上と溝間の両方を記録領域として用い、7 [0012] The present invention SUMMARY OF THE INVENTION may, groove depth of regulations and has been made a result of studying on the phase difference of the reflected light from the recording mark and the unrecorded area and has as its gist , used on a transparent substrate having a groove, a dielectric layer, a phase change type recording layer, a dielectric layer, made from a sequential stacked structure of the metal reflecting layer, both between the-groove and the groove as the recording area, 7
00nm以下の波長のレーザー光を照射することによって情報の記録、消去、再生を行なう光記録媒体であって、 (1)溝幅が0.1μm以上0.7μm以下、 溝間の幅 Recording information by irradiating a laser beam having a wavelength of not more than nm, erase, an optical recording medium to reproduce, (1) the groove width is 0.1μm or more 0.7μm or less, the width between the grooves
が0.1μm以上0.7μm以下で、 溝幅と溝間の幅が 0.7μm or less but 0.1μm or more, the width between the groove width and the groove
ほぼ等しく、かつ溝深さdが以下に示す不等式を満たし、 【0013】 【数5】λ/7n < d < λ/5n (λ:照射光の波長、n:基板の屈折率、d:溝の深さ) 【0014】(2)下記で定義される未記録領域からの反射光と記録領域からの反射光のうち、反射率の大きい方をR high (%)、低い方をR low (%)とし、未記録領域と記録領域からの反射光の位相差を2παとすると、 【0015】 【数6】10 ≦ R high ≦ 40 【0016】 【数7】Rlow /Rhigh ≦ 0.15 mπ≠ 2πα (mは整数) ただし、 2πα =(未記録領域からの反射光の位相)−(記録領域からの反射光の位相) の3つの条件を満たし、波長λの照射レーザー光のう Approximately equal and satisfy the inequality groove depth d is shown below, [0013] Equation 5] λ / 7n <d <λ / 5n (λ: wavelength of the irradiated light, n: refractive index of the substrate, d: groove of depth) [0014] (2) the reflected light from the reflected light and the recording area from the unrecorded area defined by the following, the larger the R high (% reflectance), the lower the R low ( %), and when the phase difference between the reflected light from the unrecorded area recorded area and 2Paiarufa, [0015] [6] 10 ≦ R high ≦ 40 [0016] Equation 7] Rlow / Rhigh ≦ 0.15 mπ 2πα (m is an integer), however, 2Paiarufa = (unrecorded phase of the reflected light from the area) - meets three conditions (phase of the reflected light from the recording area), the irradiation laser light having a wavelength λ
ち、前記記録層で吸収される比率を記録層がアモルファ Chi, recording layer ratio is absorbed by the recording layer is amorpha
ス相である場合をA a 、記録層が結晶状態である場合を The case where the scan phase A a, a case where the recording layer is in the crystalline state
c としたとき、結晶状態とアモルファス状態の吸収率 When the A c, absorption of the crystalline and amorphous states
の比A c /A a 【数8】0.84 ≦ A c /A a < 1.01 である ことを特徴とする光記録媒体である。 An optical recording medium, characterized in that the ratio A c / A a is Equation 8] 0.84 ≦ A c / A a < 1.01 in. 【0017】上記に示した構成により本発明の光ディスクでは、ランド部とグルーブ部のいずれに記録しても記録マークの信号品質(キャリアレベル)は同等となる。 [0017] In the optical disk of the present invention by the configuration shown in, any signal quality (carrier level) of the even recording mark recorded in the lands and grooves become equivalent.
したがって、波長700nm以下のレーザー光を光源として用いるようなL&G記録方式の光ディスクの信頼性を保証する点において不可欠な規定である。 Therefore, it is essential provisions in that to ensure the optical disk reliability L & G recording method such as using the following laser wavelength 700nm as a light source. 本発明がランド&グルーブ記録用光記録媒体の再生過程に如何に作用して効果をもたらすかについて、その有効となる根拠を簡単なモデルを用いて以下に詳細に説明する。 Whether present invention brings an effect acts how the regeneration process of the land & groove recording optical recording medium will be described below in detail with reference to its effectiveness and becomes a basis of a simple model. 【0018】図1〜図4にL&G用光ディスクのランド上またはグルーブ上に再生光ビームが照射されている場合を模式図として示した。 The reproducing light beam in Figs. 1 to 4 to L & on G for optical disk land or on the groove showed when being irradiated as schematically. 図を見やすくするために記録層2以外の層は省略した。 Layers other than the recording layer 2 for clarity of illustration are omitted. 再生光ビームは対物レンズなどを用いて集光され、基板1側からディスクに照射されているとし、以下、収束ビームと呼ぶ。 Reproduction light beam is converged by using a objective lens, and is irradiated from the substrate 1 side to the disk, hereinafter, referred to as convergent beam. 【0019】図1と図3は未記録領域に収束ビーム5が存在する場合を示し、図2と図4は記録マーク8上に収束ビーム6が存在する場合を示している。 FIG. 1 and FIG. 3 shows the case where there is converging beam 5 in an unrecorded area, 2 and 4 shows a case where there is converging beam 6 on the recording marks 8. 仮定では計算を簡単にするために、記録マーク8が収束ビーム5より十分長いと仮定する。 To simplify the calculations the assumption, it is assumed that the recording mark 8 is sufficiently longer than the convergence beam 5. 後に実施例で示すように、実際には記録マークが収束ビーム径よりも短くても何ら問題はない。 After as shown in the examples, there is no problem even shorter than actually recorded mark is converged beam diameter. 【0020】ここでは、未記録時の記録層の状態を結晶状態、記録時の記録層の状態をアモルファス状態と定義する。 [0020] Here, the state of the crystalline state of the unrecorded when the recording layer, to define the state of the recording layer during recording the amorphous state. 収束ビームの強度は実際のモデルに即してガウス分布とし、ビーム径を中心強度の1/e 2と定義する。 The intensity of the converging beam is a Gaussian distribution with reference to the actual model, defined as 1 / e 2 of the central intensity of the beam diameter.
ランド3の幅とグルーブ4の幅は等しく、かつ、ビーム径の半分の長さであると仮定し、ランド3とグルーブ4 Width of the land 3 and the groove 4 is equal, and, assuming that the length of the half of the beam diameter, the land 3 and the groove 4
の間の段差をdとする。 The step between to as d. 【0021】収束ビームは基板側から照射されるので、 [0021] Since the converging beam is irradiated from the substrate side,
紙面の向こう側から入射して反射する。 And it reflects incident from the opposite side of the sheet. したがって、光源側から見るとランド部3が凹となり、反対にグルーブ部4が凸となっている。 Therefore, when viewed from the light source side becomes the land portion 3 is concave, the groove portion 4 is in the convex opposite. グルーブ面を位相の基準にとるとランド部からの反射光はグルーブ部からの反射光よりも2π・2nd/λだけ位相が遅れる。 The reflected light from the land portion and take the groove surface on the basis of the phase is only 2π · 2nd / λ than the reflected light from the groove portion phase is delayed. 【0022】ただし、nは基板の屈折率、dは溝(グルーブ)の深さ、λは収束ビームの波長である。 [0022] Here, n is the refractive index of the substrate, d is the depth of the groove (groove), lambda is the wavelength of the converging beam. 位相の変化はグルーブ深さのみに起因するものではなく、記録層の相変化前後における光学定数の変化によっても一般に位相差が変化する。 The phase change not due only to the groove depth, generally the phase difference is changed by change of the optical constant in the phase change before and after the recording layer. ここでは、アモルファス領域からの反射光が結晶領域からの反射光よりも2παだけ位相が遅れると仮定する。 Here, it is assumed that the reflected light from the amorphous region 2πα only phase delayed from the reflected light from the crystalline regions. 【0023】以下、グルーブ面を位相の基準にとって収束ビームの振幅反射率を必要に応じて位相差2παを用いながら定式化することにする。 [0023] Hereinafter, to be formulated while using a phase difference 2πα in accordance with the groove surface required the amplitude reflectance of the converging beam for the phase reference. 図1のようにアモルファス記録マークのないランド部3に収束ビーム5がある場合の振幅反射率φ 1は次式で表すことができる。 Amplitude reflectance phi 1 when there is a convergent beam 5 on the land portion 3 with no amorphous recording mark as shown in Figure 1 can be expressed by the following equation. 【0024】 【数9】 φ 1 =R c1・exp[−2πi・2nd/λ] +R c2・exp[−2πi・0] (a) 【0025】ただし、R c1は収束ビームが照射されたランド部の領域6からの反射光量、R c2は収束ビームが照射されたグルーブ部の領域7からの反射光量、nは基板の屈折率、dはグルーブの深さ、λは照射光の波長、i [0024] [number 9] φ 1 = R c1 · exp [ -2πi · 2nd / λ] + R c2 · exp [-2πi · 0] (a) [0025] However, R c1 the convergence beam is irradiated land the amount of light reflected from the region 6 parts, R c2 is the amount of light reflected from the region 7 of the groove portions converging beam is irradiated, n is the refractive index of the substrate, d is the groove depth, lambda is the wavelength of the irradiated light, i
は虚数単位を示している。 It represents the imaginary unit. 図2のようにアモルファス記録マークのあるランド部に収束ビーム5がある場合の振幅反射率φ 2は次式で表すことができる。 Amplitude reflectance phi 2 in the case where there is converging beam 5 to the land portion with amorphous recording mark as shown in FIG. 2 can be expressed by the following equation. 【0026】 【数10】 φ 2 =R a1・exp[−2πi(2nd/λ+α)] +R c2・exp[−2πi・0] (b) ただし、R a1は収束ビームが照射されたランド部の領域6からの反射光量、R c2は収束ビームが照射されたグルーブ部の領域7からの反射光量を示している。 [0026] [number 10] φ 2 = R a1 · exp [ -2πi (2nd / λ + α)] + R c2 · exp [-2πi · 0] (b) However, R a1 of the land portion convergence beam is irradiated the amount of light reflected from the region 6, R c2 represents a quantity of light reflected from the region 7 of the groove portions converging beam is irradiated. 【0027】図3のようにアモルファス記録マークのないグルーブ部に収束ビーム5がある場合の振幅反射率φ The amplitude reflectance in the case where there is a convergent beam 5 to the groove portion without the amorphous recording mark as shown in FIG. 3 phi
3は次式で表すことができる。 3 can be expressed by the following equation. 【0028】 【数11】 φ 3 =R c1・exp[−2πi・0] +R c2・exp[−2πi(2nd/λ)] (c) ただし、R c1は収束ビームが照射されたグルーブ部の領域7からの反射光量、R c2は収束ビームが照射されたランド部の領域6からの反射光量を示している。 [0028] Equation 11] φ 3 = R c1 · exp [ -2πi · 0] + R c2 · exp [-2πi (2nd / λ)] (c) provided that, R c1 of the groove portions converging beam is irradiated the amount of light reflected from the region 7, R c2 represents a quantity of light reflected from the region 6 of land portions converging beam is irradiated. 【0029】図4のようにアモルファス記録マークのあるグルーブ部に収束ビーム5がある場合の振幅反射率φ The amplitude reflectance in the case where there is a convergent beam 5 to the groove portion having the amorphous recording mark as shown in FIG. 4 phi
4は次式で表すことができる。 4 can be expressed by the following equation. 【0030】 【数12】 φ 4 =R a1・exp[−2πiα +R c2・exp[−2πi(2nd/λ)] (d) ただし、R a1は収束ビームが照射されたグルーブ部の領域7からの反射光量、R c2は収束ビームが照射されたランド部の領域6からの反射光量を示している。 [0030] Equation 12] φ 4 = R a1 · exp [ -2πiα] + R c2 · exp [-2πi (2nd / λ)] (d) However, regions of R a1 is a groove portion converging beam is irradiated 7 the amount of light reflected from, R c2 represents a quantity of light reflected from the region 6 of land portions converging beam is irradiated. 【0031】ここで、ランド幅=グルーブ幅で、その幅は収束ビーム径の半分と仮定しているので、0<β<1 [0031] Here, the land width = groove width, because the width is assumed to be half of the focused beam diameter, 0 <β <1
とおくと、 【0032】 【数13】c2 =βR c1 (e) 【0033】 【数14】a2 =βR a1 (f) とかける。 Putting a, [0032] Equation 13] R c2 = βR c1 (e) [0033] Equation 14] R a2 = [beta] R a1 and (f) subjecting. c =R c1 +R c2 、R a =R a1 +R a2とおいて式(e)と式(f)を整理すると、 【0034】 【数15】c1 =R c /(1+β) (g) 【0035】 【数16】c2 =βR c /(1+β) (h) 【0036】 【数17】a1 =R a /(1+β) (i) 【0037】 【数18】a2 =βR a /(1+β) (j) となる。 If at the R c = R c1 + R c2 , R a = R a1 + R a2 organizing the formula (e) wherein the (f), [0034] Equation 15] R c1 = R c / (1 + β) (g) [ The Equation 16] R c2 = βR c / (1 + β) (h) [0036] Equation 17] R a1 = R a / (1 + β) (i) [0037] Equation 18] R a2 = βR a / (1 + β) becomes (j). 式(g)〜式(j)を式(a)〜式(d)に代入して整理すると、 【0038】 【数19】 φ 1 =[R c /(1+β)][β+exp[−4πind/λ]] (k) 【0039】 【数20】 φ 2 =[1/(1+β)]・ [βR c +R a・exp[−4πind/λ−2πiα]] (l) 【0040】 【数21】 φ 3 =[R c /(1+β)] [1+β・exp[−4πind/λ]] (m) 【0041】 【数22】 φ 4 =[1/(1+β)][R a・exp[−2πiα]+ βR c・exp[−4πind/λ]] (n) ここで、ランド部に記録した場合、再生キャリアレベルCL'(L)は【0042】 【数23】 CL'(L)=|φ 12 −|φ 22 (o) に比例する。 And rearranging by substituting equation (g) ~ formula (j) wherein (a) ~ formula (d), the [0038] Equation 19 φ 1 = [R c / ( 1 + β)] [β + exp [-4πind / λ]] (k) [0039] Equation 20] φ 2 = [1 / (1 + β)] · [βR c + R a · exp [-4πind / λ-2πiα]] (l) [0040] Equation 21] φ 3 = [R c / ( 1 + β)] [1 + β · exp [-4πind / λ]] (m) [0041] Equation 22] φ 4 = [1 / (1 + β)] [R a · exp [-2πiα ] + βR c · exp [-4πind / λ]] (n) here, when recorded in the land portions, reproduced carrier level CL '(L) is [0042] Equation 23] CL' (L) = | φ 1 | 2 - | proportional to 2 (o) | φ 2. また、同様にしてグルーブ部に記録した場合、再生キャリアレベルは【0043】 【数24】 CL'(G)=|φ 32 −|φ 42 (p) に比例する。 Also, when recording on the groove portion in the same manner, the reproduction carrier level [0043] [Equation 24] CL '(G) = | φ 3 | 2 - | proportional to 2 (p) | φ 4. ランド部とグルーブ部のキャリアレベルの差が生じないということは、式(o)と式(p)との差が0になるということに他ならない。 That the difference between the carrier level of the lands and grooves does not occur, nothing but the fact that the difference between the formula (o) and the formula (p) is zero. 【0044】式(k)〜式(n)を式(m)と式(o) [0044] formula (k) ~ formula (n) formula (m) and formula (o)
に代入して差を計算し、その差が0になる必要条件を求めると、 2πα =mπ(ただしmは整数)となる。 By substituting calculating the difference, when obtaining the necessary condition the difference becomes 0, the 2πα = (where m is an integer). この結果は、相転移間の位相差がπの整数倍(0を含む)の場合において、ランド幅=グルーブ幅のときに、ランド部とグルーブ部の再生信号振幅が等しくなることを示している。 This result, in the case of an integral multiple of the phase difference between the phase transition [pi (including 0), when the land width = groove width, indicates that the reproduction signal amplitude of lands and grooves is equal . 【0045】これに反して、我々は相転移間の位相差のある層構成のディスクを意図的に作製し、鋭意検討を進めてきた。 [0045] Contrary to this, we prepare a disk of a layer structure having a phase difference between the phase transition intentionally have advanced intensive studies. その結果、相転移間位相差がいかなる任意の値をとっても、ランド部とグルーブ部の信号振幅に差が生じない新たな条件を見い出すに至った。 As a result, the phase transition between the phase difference any arbitrary value very, leading to finding new condition a difference in signal amplitude of lands and grooves does not occur. この条件とは、 記録層が結晶状態のときのディスクの鏡面部の反射 These conditions are reflected recording layer is a mirror surface portion of the disc when in a crystalline state
率とアモルファス状態のときのディスクの鏡面部反射率 Mirror surface reflectance of the disk when the rate and amorphous
の比率がある範囲内に限定するというものである。 Is that limit within a certain range of proportions. 【0046】そもそも、ランド幅=グルーブ幅の場合、 [0046] To begin with, in the case of a land width = groove width,
ランドとグルーブで再生信号振幅が異なるのは溝形状に依存する位相差と相転移間位相差が関係しているが、ランドとグルーブの反射光量の違い(すなわち再生信号振幅の差)は、相転移間の反射率の比率によって干渉効果の程度が異なることにも大きく依存している。 Although the reproduced signal amplitude in the land and groove are different are related phase difference and the phase transition between a phase difference depends on the groove shape, the difference in the amount of reflected light of the land and the groove (i.e. the difference between the reproduction signal amplitude), the phase the degree of interference effects by the ratio of reflectivity between the transition is largely dependent on the different. すなわち、 記録層が結晶状態のときのディスクの鏡面部反射率 That is, the recording layer is mirror surface reflectance of the disk when the crystalline state
記録層がアモルファス状態のときのディスクの鏡面部 Mirror surface portion of the disk when the recording layer is an amorphous state and
反射率のうち反射率の大きい方をR high 、反射率の小さい方をR lowとすると、R lowがR highに比べて十分小さければ、いかに位相差が生じようとも実質的には干渉によるランドとグルーブの反射光量の差異は十分小さい。 Larger one R high reflectance of the reflectance, when the smaller reflectivity and R low, if R low is sufficiently small compared to R high, the land by how interference substantially even trying phase difference is about to occur a difference in the reflected light amount of the groove is sufficiently small. 【0047】このことを実際に調べる目的で、我々は相転移間位相差とR high 、R lowの異なるディスクを大量に作製し、ランドとグルーブの再生信号振幅の差に与える影響を 調べた。 [0047] In order to investigate this fact, we phase transition between a phase difference and R high, large amounts to produce disks having different R low, examined the effect of the difference of the reproduction signal amplitude of lands and grooves. その結果、本発明の請求項1で示したように、R highの範囲を10%から40%の範囲に限定したディスクにおいて、 low /R high が0.15以下とすることにより、相転移間位相差が任意の値でも、 As a result, as shown in claim 1 of the present invention, in the disk with a limited range of R high in the range of 10% to 40%, by R low / R high is 0.15 or less, the phase transition be any value between the phase difference,
L&G記録におけるランド記録の信号品質とグルーブ記録の信号品質を同等にすることが可能であることを見い出した。 L & in G recording a signal quality and groove recording signal quality of land recording found that it is possible to equalize. このために必要な low /R high の範囲の特定は、各層の光学定数と膜厚を適切に選択することで実現することができる。 Particular range of R low / R high required for this can be realized by appropriately selecting the optical constant and film thickness of each layer. 【0048】基板の溝深さについては、Jpn. [0048] For the groove depth of the substrate, Jpn. J. J. A
ppl. ppl. Phys. Phys. Vol32(1993)pp. Vol32 (1993) pp. 53 53
24−5328に記載されているように、グルーブ深さがλ/7n〜λ/5n(λ:再生光波長、n:基板の屈折率)のときに隣接トラックからのクロストークが低減されるため、この範囲にあることが望ましい。 As described in 24-5328, the groove depth is λ / 7n~λ / 5n for crosstalk from adjacent tracks can be reduced when the (lambda:: reproducing light wavelength, n: refractive index of the substrate) it is desirable in this range. ここで、 here,
溝幅、溝深さの測定方法について述べる。 Groove width, described method for measuring the groove depth. 測定は、He Measurement, He
−Neレーザー光(波長630nm)を基板の溝の付いていない側から照射し、透過光について基板の溝により回折した0次光強度I 0 、1次光強度I 1 、2次光強度I 2および回折光の角度を測定することにより行う。 -Ne laser beam (wavelength 630 nm) was irradiated from the side that does not have a groove in the substrate, the zero-order light intensity diffracted by the grooves of the substrate for transmitting light I 0, 1 order light intensity I 1, 2 order light intensity I 2 and by measuring the angle of the diffracted light. P
を溝ピッチ、wを溝幅、dを溝深さ、λをレーザー波長、θを0次光と1次光の間の角度とした場合、溝が矩形の時には、 【0049】 【数25】2 /I 1 =cos 2 (πε) 【0050】 【数26】 1 /I 0 ={2sin 2 (πε)(1−cosδ)} /[π 2 {1−2ε(1−ε)(1−cosδ)}] 【0051】 【数27】 ε=w/P,δ=2(n−1)πd/λ (nは基板の屈折率) 【0052】 【数28】 P=λ/sinθ の関係が成り立つため溝幅、溝深さが計算される。 The groove pitch, w a groove width, d the groove depth, the laser wavelength lambda, when the θ the angle between the 0-order light and first-order light when the groove is rectangular, the [0049] Equation 25] I 2 / I 1 = cos 2 (πε) [0050] Equation 26] I 1 / I 0 = {2sin 2 (πε) (1-cosδ)} / [π 2 {1-2ε (1-ε) ( 1-cos [delta])}] [0051] Equation 27] ε = w / P, δ = 2 (n-1) πd / λ (n is the refractive index of the substrate) [0052] Equation 28] P = λ / sinθ the groove width because the relation holds, the groove depth is calculated. 実際の溝形状は完全な矩形ではないが、本発明における溝形状は上記の測定法により溝の幅及び溝深さを一義的に決定した値を用いている。 The actual groove configuration is not a perfect square, a groove shape in the present invention uses a value uniquely determined width and groove depth of the groove by the above measurement method. 【0053】従って、本発明における溝形状は矩形からずれた場合であっても適用される。 [0053] Therefore, the groove shape in the present invention may be applied even if the deviation from the rectangular. ランド又はグルーブのいずれのトラックに記録しても高い信号品質を保証する点においては、その点では前記位相差の限定のみならず、記録層の相変化前後の光吸収率の比率をある範囲に限定することで効果が増幅する。 In that to ensure high signal quality be recorded on any track of the land or groove, in that respect not only limited to the phase difference, the range of the ratio of the phase change before and after the optical absorptance of the recording layer effects by limiting the amplification. PWM記録では記録マークの前端と後端に0又は1の情報を割り当てるため、 For assigning 0 or 1 information to the front end and rear end of the recording mark in the PWM recording,
特にマーク前端と後端の形状が記録時に歪まないことが特に要求される。 In particular the shape of the mark front end and a rear end that is not distorted at the time of recording is particularly required. 【0054】アモルファス記録マークの形成時の相変化型記録層溶融に関係した重要パラメータとして、記録層の吸収率がある。 [0054] An important parameter related to phase-change recording layer melted during formation of the amorphous recording mark, there is absorption of the recording layer. 相変化型光ディスクの特徴として特公平5−32811などにあるように1ビームオーバーライトが挙げられる。 1 beam overwriting as in such Kokoku 5-32811 can be cited as a characteristic of the phase change optical disk. 1ビームオーバーライトでは、記録前の記録層がアモルファス状態か結晶状態であるかによって、熱伝導率が異なるなどの理由によって昇温及び降温過程が不均一となってしまい、記録マークが歪むことが指摘されている。 In one beam overwriting, depending on whether the recording layer before recording is an amorphous state or a crystalline state, for reasons of thermal conductivity such as different heating and cooling process becomes uneven, that the recording mark is distorted It has been pointed out. 【0055】ここで、結晶状態の吸収率をA c 、アモルファス状態の吸収率をA aとおくことにする。 [0055] Here, to placing the absorption rate in the crystalline state A c, the absorption rate in the amorphous state and A a. 例えば、 For example,
特開平5−298747に記載されているように、記録層の吸収率において、アモルファス状態の吸収率よりも結晶状態の吸収率を大きくした方が大きなCN比、高い消去率ならびに広いパワー許容幅(マージン)を得られるという提案がある。 As described in JP-A 5-298747, in the absorption rate of the recording layer, a larger absorption rate in the crystalline state than the absorption rate of the amorphous state is a large CN ratio, a high erasure ratio and a wide power tolerance ( there is a suggestion that obtained the margin). 【0056】しかしながら、我々の検討では結晶状態の吸収率を必ずしもアモルファス状態の吸収率よりも著しく大きくする必要はなく、鋭意検討を行った結果、CN [0056] However, our in consideration need not be significantly larger than the absorption rate of the necessarily amorphous state absorptance in the crystalline state, of intensive investigation results, CN
比や記録マークのジッタの点で、吸収率の比A c /A a In terms of jitter ratio and recording marks, the ratio of the absorptivity A c / A a
が【0057】 【数29】 0.84≦ A c /A a <1.01 の範囲にあるようにディスクの層構成を設計したディスクにおいて特に優秀であることが判明した。 There [0057] be [number 29] is particularly excellent in a disk designed a layer structure of the disk to be in the range of 0.84 ≦ A c / A a < 1.01 was found. 【0058】これは、ディスクの回転速度がある限られた範囲にある場合に限らず、線速度1.4m/sから1 [0058] It is not limited to the case in a limited range in the rotation speed of the disk 1 to the linear speed of 1.4 m / s
5m/sの広い範囲にわたってこの範囲内に吸収率比があるディスクにおいて、優秀であるという効果が顕著にみられた。 In the disk there are absorption rate ratio in this range over a wide range of 5 m / s, the effect of being excellent was observed remarkably. 【0059】A c /A aが0.84未満であると、記録トラック上にあらかじめ存在する記録マークの有無によってオーバーライト時の記録層溶融の際の昇温・降温過程にアンバランスが生じてマーク形状の歪み問題となる上に、ディスクの初期状態(未記録状態)を高反射率、 [0059] If A c / A a is less than 0.84, occurs imbalance in heating-cooling process during the recording layers melt during overwriting by the presence or absence of the recording marks pre-existing on the recording track on which is a distortion problems mark shape, high reflectivity the initial state of the disc (unrecorded state),
記録状態を低反射率とするようなディスクにおいては、 In disks to the recorded state and the low reflectance,
記録感度が悪い方向であり、その点でもA c /A a Recording sensitivity is worse, also A c / A a ≧ Therein
0.84が望ましい。 0.84 is desirable. 【0060】このような優れた特性を有するディスクを得るには、記録層組成がGeとSbとTeを主成分とするカルコゲン系の相変化材料を厚み20±5nmの厚さに成膜することが特に望ましい。 [0060] Thus in order to obtain a disk having such excellent properties, forming a film of phase change material chalcogen system recording layer composition composed mainly of Ge, Sb, and Te in a thickness of thickness 20 ± 5 nm It is particularly desirable. この膜厚よりも厚すぎても薄すぎても繰り返し記録消去の回数が著しく低下してしまったり、記録パワーの許容幅(マージン)の低下を招くことがある。 Or number of I significantly decreased also repeated recording and erasing too thin or too thick than the thickness, resulting in deterioration of the allowable width of the recording power (margin). 【0061】反射膜としては、感度や安定性を考慮すると、AlとTi又はAlとTaの合金であることが望ましい。 [0061] As the reflective film, considering the sensitivity and stability, it is desirable that an alloy of Al and Ti or Al and Ta. 願わくば、Ti又はTaの含有量が0.5at% Hopefully, the content of Ti or Ta 0.5 at%
から3.5at%であることが望ましく、このときディスクの反射率のロスが小さく、かつ適度な放熱層としての役割を発揮することが実験により明らかとなった。 Is preferably a 3.5 at% from the time loss of the reflectivity of the disk is small and to exert its role as a moderate heat dissipation layer revealed by experiments. 【0062】本発明のL&G用光ディスクは書換え可能な光学的情報記録媒体であるが、一度だけ書換え可能なライトワンス型として使用することもできる。 [0062] Although L & G optical disk of the present invention is an optical information recording medium rewritable, it can be used as a rewritable write-once type only once. 2度目の記録消去ができないように、ドライブ側で情報の書き込み禁止の信号をディスクに記録することにより容易に可能となる。 So as not to record erasing the second time, and easily by recording a signal read - only information on the drive side to the disc. ディスクの作成法としては、あらかじめグルーブを形成した樹脂やガラスなどの基板ディスクにマグネトロンDCスパッタリング、同RFスパッタリングなどの通常の光学薄膜を形成する方法で作成できる。 The preparation method of the disk, can be created in the substrate disc such as a resin or glass to form a pre-groove magnetron DC sputtering, in a way to form a conventional optical thin film such as the RF sputtering. 【0063】請求項1に記載の金属反射層の上に膜の保護のために樹脂層を塗布又はスピンコートして作成することが望ましい。 [0063] It is desirable to create by coating or spin coating a resin layer for protection of the film on the metal reflective layer according to claim 1. 本発明で誘電体層に用いる誘電体としては、種々の組合せが可能であり、屈折率、熱伝導率、 As the dielectric used in the dielectric layer in the present invention, can be variously combined, refractive index, thermal conductivity,
化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。 Chemical stability is determined in mind the mechanical strength, adhesion or the like. 一般的には透明性が高く高融点であるMg,C Generally a high refractory transparency Mg, C
a,Sr,Y,La,Ce,Ho,Er,Yb,Ti, a, Sr, Y, La, Ce, Ho, Er, Yb, Ti,
Zr,Hf,V,Nb,Ta,Zn,Al,Si,G Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, Al, Si, G
e,Pb等の酸化物、硫化物、窒化物やCa,Mg,L e, oxides such as Pb, sulfides, nitrides or Ca, Mg, L
i等のフッ化物を用いることができる。 Fluoride can be used, such as i. 【0064】このうちで、ZnSとSiO 2またはY 2 [0064] Of this, ZnS and SiO 2 or Y 2
3の少なくとも一方の混合膜を用いる場合、望ましくはSiO 2またはY 23の含量が5〜40mol%であると、記録したディスクの保存安定性に優れる。 When using at least one of the mixed film of O 3, preferably the content of SiO 2 or Y 2 O 3 is a 5 to 40 mol%, excellent storage stability of the recording disk. ディスクは片面のみを利用した単板仕様として使用できるほか、2枚のディスクを基板と反対側の面を向い合わせにして貼り合わせることにより容量を倍増することができる。 Disks addition which can be used as a single plate design utilizing only one side, it is possible to double the capacity by attaching to the two disks in alignment facing surface of the substrate opposite. 【0065】又、貼合せディスクとした場合にディスクの両側に光ピックアップをセッティングした構造のドライブを採用することにより、ディスクの入れ替えを全くせずに、両面同時に記録消去再生が行える。 [0065] Also, by adopting the drive structure in which setting the optical pickup on both sides of the disc when the lamination disks, without replacement of the disc at all, can be carried out double-sided simultaneous recording and erasing reproduction. これはレーザー照射側と反対側に磁石を必要とする光磁気型ディスクでは行うことのできない重要な特徴である。 This is an important feature that can not be performed in the magneto-optical disc which requires a magnet on the opposite side to the laser irradiation side. 【0066】本発明のディスクを設計するには、相変化前後の反射光の位相差を正確に把握する必要がある。 [0066] To design the disc of the present invention, it is necessary to accurately grasp the phase difference of the reflected light before and after the phase change. また、願わくば前記A c /A aをも正確に把握して、ある範囲内とすることがCN比や記録マークのジッタの点でより望ましい。 In addition, also know exactly Hopefully the A c / A a, it is more desirable in terms of jitter CN ratio and the recording mark to be within a certain range. 位相差の測定についてはレーザー干渉顕微鏡などによって実測することができる。 Can be measured, such as by measuring the For laser interference microscope of the phase difference. 【0067】A c /A aは多層構造の中の記録層のみの吸収率比であるため、直接測定して知ることができない。 [0067] A c / A a Since the absorption ratio of the recording layer only in the multi-layer structure, can not be known by direct measurement. しかしながら、相変化前後の反射光の位相差も吸収率比A c /A aも各層の光学定数と膜厚を用いて計算によって求めることができる。 However, can be determined by calculations retardation even absorptivity ratio A c / A a reflected light before and after the phase change using the optical constants and thickness of each layer. 計算方法は「分光の基礎と方法」(工藤恵栄著、オーム社、1985)3章に詳しく述べられている。 Calculation method is "basis and methods of spectroscopy" (Kudo MegumiSakae al., Ohm-sha, 1985) are described in detail in Chapter 3. 【0068】本実施例及び比較例における位相差、吸収率比の計算値はこの文献に記載された方法に基づいて計算を行った。 [0068] phase difference in the examples and comparative examples, the absorption rate ratio calculation values ​​were calculated based on the method described in this document. 各層の光学定数はあらかじめ単層膜をスパッタリングな どの方法で作製し、エリプソメーターなどで測定すればよい。 Optical constants of each layer was prepared in advance monolayer film by a sputtering of which method may be measured such as an ellipsometer. 本発明の光ディスクの記録・消去・再生は対物レンズで集光した1ビームのレーザーを使用し、回転する光ディスクの基板側から照射する。 Recording, erasing and reproduction of the optical disk of the present invention uses a laser 1 beam condensed by the objective lens is irradiated from the substrate side of the rotating optical disc. 【0069】記録及び消去時にはパルス状に変調したレーザービームを回転するディスクに照射し、記録層を結晶状態又はアモルファス状態の2つの可逆的な状態に相変化させ、記録状態又は消去状態(未記録状態)とする。 [0069] recording and irradiated to the disk to rotate the laser beam modulated in a pulse shape at the time of erasing, the recording layer is a phase change in the two reversible states of crystalline state or amorphous state, the recording state or erased state (unrecorded state) to. このとき、オーバーライトにより、記録しながら記録前に存在していたマークを同時に消去することもできる。 At this time, by overwriting, it is also possible to erase the marks that existed before recording while recording at the same time. 【0070】再生時には記録及び消去時のレーザーパワーよりも低いパワーのレーザー光を回転するディスクに照射する。 [0070] During reproduction is irradiated to the rotating disk a laser beam of lower power than the laser power for recording and erasing. このとき、再生直前の記録層の相状態を変化させてはならない。 At this time, it should not change the phase state immediately before the regeneration of the recording layer. 反射光の強度変化をフォトディテクタで検知して、記録又は未記録状態を判定することにより再生を行なう。 Changes in the intensity of the reflected light is detected by the photodetector, performs reproduction by determining the recording or non-recording state. 【0071】 【実施例】以下、具体例をもって本発明をさらに詳しく説明する。 [0071] [Example] Hereinafter, details of this invention are described with specific examples. なお、実施例及び比較例で用いた基板ディスクは全て同一のものを使用した。 The substrate disc used in Examples and Comparative Examples were used all the same. また、実施例及び比較例で示したいずれの記録条件でも、ランドに記録した場合のノイズレベルとグルーブに記録した場合のノイズレベルは同程度であった。 Further, in any of the recording conditions shown in Examples and Comparative Examples, the noise level in the case of recording to the noise level and the groove of the case of recording on the land was comparable. 【0072】したがって、ランド記録とグルーブ記録におけるCN比の比較は、本実施例において単に記録キャリアレベルの比較と同義である。 [0072] Thus, the comparison of the CN ratio in the land recording and groove recording is simply synonymous with comparison of the record carrier level in this embodiment. 基板に形成したトラッキング用の溝幅(グルーブ幅)と前記溝間の幅(ランド幅)は、隣接トラックからの信号のもれこみがいずれに記録した場合においても小さくなるようにする目的では1:1にするのが望ましい。 Groove width for tracking formed in the substrate width between (groove width) and the grooves (land width), for purposes of the smaller even when the signal leakage from the adjacent tracks have been recorded in any 1 : it is desirable to 1. 【0073】しかしながら、トラッククロス信号を確保する目的、あるいは多数回の繰り返し記録消去などを行った場合の特性の劣化を防止する観点から、ランドとグルーブの最適な形状を考慮して、グルーブ幅とランド幅の比率をクロストークに問題が生じない程度であれば、 [0073] However, in view of preventing deterioration of the characteristics in the case of performing the purpose to ensure a track cross signal, or the like many times repeated recording and erasing of, taking into account the optimal shape of the land and the groove, and the groove width as long as that does not cause a problem the ratio of the land width to the cross-talk,
1:1から意図的に若干ずらしてもよい。 1: intentionally it may be shifted slightly from the 1. 【0074】実施例1 基板材料はポリカーボネート(波長680nmのレーザー光に対して屈折率1.56)を用い、グルーブ幅及びランド幅は共に0.65 μ mとした。 [0074] Example 1 substrate material using a polycarbonate (refractive index 1.56 to laser light having a wavelength of 680 nm), the groove width and the land width were both 0.65 mu m. グルーブ深さdは約70nmとしたが、これは波長λ=680nmのとき、約λ/(6n)に相当する。 Groove depth d is was about 70 nm, which is at a wavelength lambda = 680 nm, corresponding to about λ / (6n). 各層の膜厚を変化させたディスクを作製した。 To prepare a disk with varying thickness of each layer. 【0075】膜厚、反射率、相転移間の反射率比、位相差、記録層の吸収率比をまとめた一覧表を表1に示す。 [0075] The film thickness, reflectance, reflectance ratio between the phase transition, the phase difference, a list summarizing the absorptance ratio of the recording layer shown in Table 1.
いずれも本発明の光ディスクに含まれる。 Both are included in the optical disk of the present invention. 下部誘電体保護層及び上部誘電体保護層はZnSとSiO 2 (4:1 Lower dielectric protective layer and the upper dielectric protective layer ZnS and SiO 2 (4: 1
モル比)の混合物とした。 And a mixture of molar ratio). 【0076】記録層はレーザー照射によってアモルファス層と結晶相で可逆的に相変化を起こすGeとSbとT [0076] The recording layer undergoes a reversible phase change in the crystalline phase and the amorphous layer by laser irradiation Ge, Sb, and T
eを主成分とする材料を用い、組成比はGe:Sb:T using a material mainly composed of e, composition ratio Ge: Sb: T
eをおよそ22:25:53(原子比)とした。 The e was about 22:25:53 (atomic ratio). 【0077】反射層にはAlにTaを2.5mol%を含有する材料を用いた。 [0077] The reflective layer using a material containing 2.5 mol% of Ta on Al. 全ての薄膜はスパッタリングにより下部誘電体保護層/記録層/上部誘電体 保護層/ All of the thin film lower by sputtering a dielectric protective layer / recording layer / upper dielectric protective layer /
反射層の順に成膜した。 It was formed in the order of the reflective layer. スパッタリングによる成膜直後は記録層はアモルファス状態であるため、レーザー光により全面アニールを施し、結晶状態に相変化させ、これを初期(未記録)状態とした。 Since immediately after the film formation by sputtering recording layer in an amorphous state, subjected to entire surface annealing by laser light, the phase is changed to the crystalline state, which was an initial (unrecorded) state. 【0078】したがって、記録についてはトラック上に高パワーのレーザーの収束ビームを照射して、記録層をアモルファス状 態に変化させ、その結果生じたアモルファス記録マークからの反射光量の変化によって、記録マークの検出を行うことができる。 [0078] Thus, by irradiating the convergent beam of the laser high power on a track for recording, the recording layer is changed to an amorphous state, by a change in the amount of reflected light from the amorphous recording marks produced a result, the recording mark it is possible to perform the detection. 次にディスクを線速度3m/sで回転させ、680nmの半導体レーザー光を開口数0.55の対物レンズで記録膜上に集光し、プッシュプル方式でトラッキング制御を行いながら信号の記録、再生を行った。 Then the disk is rotated at a linear velocity of 3m / s, condenses the semiconductor laser beam of 680nm on the recording film by a numerical aperture of 0.55 of the objective lens, a recording signal while performing tracking control in the push-pull method, reproduction It was carried out. 【0079】信号記録は以下のようにして行った。 [0079] signal recording was carried out in the following manner. 照射パルスは1ビームオーバーライトを行なう目的で、半導体レーザーの記録パワー、ベースパワー(消去パワー)、再生パワーの3値で変調し、記録周波数は2.2 Irradiation pulses for the purpose of performing the one-beam overwriting, the semiconductor laser of the recording power, the base power (erasing power), modulated by three values ​​of the reproduction power, recording frequency of 2.2
4MHz、デューティー比25%とした。 4MHz, was 25% duty ratio. 再生パワーは1.0mWと固定とした。 Play power was fixed and 1.0mW. 【0080】記録パワーとベースパワー(消去パワー) [0080] The recording power and base power (erasing power)
の決め方は、まずベースパワーを4.5mWに固定して記録パワーのみ変化させて記録し、スペクトラムアナライザーを用いてキャリアレベルを測定し、キャリアレベルが立ち上がるパワーを最適記録パワーとした。 Method of determining the first base power and recording by fixed recording power only varied to 4.5 mW, a carrier level was measured using a spectrum analyzer, the power carrier level rises to the optimum recording power. 【0081】次に、記録パワーを最適記録パワーに固定して、ベースパワー組合せを変化させ、記録パワーのジッタが最小になるようなベースパワー(消去パワー)を最適ベースパワー(消去パワー)とした。 [0081] Next, fixed to the optimum recording power the recording power, by changing the base power combination, a base power, such as the jitter of the recording power becomes minimum (erasing power) and the optimum base power (erasing power) . グルーブ部とランド部の10回オーバーライト記録後のCN比を表1 Table The CN ratio after 10 times overwrite recording of the groove portion and the land portion 1
に示した。 It was shown to. いずれの場合もランド部、グルーブ部ともに良好な再生信号品質であった。 Land portions both cases, was a good reproduced signal quality in the groove portion both. 【0082】 【表1】 [0082] [Table 1] 【0083】実施例2 記録層のGe:Sb:Te組成を2:2:5とし、その他の点で実施例1と全く同様にしてディスクを作製した。 [0083] Example 2 recording layer Ge: Sb: Te composition of 2: 2: 5, to prepare a disk in the same manner as in Example 1 in other respects. この記録層組成は実施例1の記録層に比べて結晶化速度がはやいため、よりディスクの線速度又は回転速度が早い場合に適している。 The recording layer composition for fast crystallization rate as compared with the recording layer of Example 1 is more suitable when the line speed or the rotational speed of the disc is fast. 【0084】これらのディスクを線速度10m/sで回転させ、実施例1と同様な記録再生実験を行った。 [0084] rotate these disks at a linear speed of 10 m / s, was subjected to the same recording and reproducing experiment as in Example 1. その結果、実施例1の場合と記録パワー及びベースパワー(消去パワー)が異なるものの、そのほかの点では、反射率や相転移間位相差などの静特性やCN比などの動特性ともに、ほぼ同様な実験結果が得られた。 As a result, although when the recording power and base power of Example 1 (erasing power) is different, in other respects, both the dynamic characteristics such as static characteristics and CN ratio, such as reflectance and phase transition between the phase difference, almost the same Do not experiment results were obtained. 【0085】比較例1 実施例1の比較例として各層の膜厚のみを変更したディスクを作製した。 [0085] was prepared disc changing only the thickness of each layer as a comparative example Comparative Example 1 Example 1. 記録層のGe:Sb:Te組成は2 Ge in the recording layer: Sb: Te composition 2
2:25:53である。 It is 2:25:53. 各層の膜厚、反射率、相転移間の反射率比、位相差、記録層の吸収率比をまとめた一覧表を表2に示す。 The thickness of each layer, the reflectance, the reflectance ratio between the phase transition, the phase difference, a list summarizing the absorptance ratio of the recording layer shown in Table 2. 【0086】いずれのディスクも本発明の光ディスクの範中には含まれない。 [0086] not included in any of the disks of the optical disk of the present invention range. 信号記録及び評価は実施例1と同様に行った。 Signal recording and evaluation were conducted in the same manner as in Example 1. ディスクの線速度は3m/sとした。 The linear velocity of the disk is set to 3m / s. 評価結果を表2に示す。 The evaluation results are shown in Table 2. このように、実施例1のディスクと異なり、ランド部とグルーブ部の再生信号品質に大きな差が生じてしまった。 Thus, unlike the disk of Example 1, a large difference had occurred in the reproduction signal quality of lands and grooves. 【0087】また、記録層の吸収率比が本発明の範囲外のディスクにおいては記録マークのジッタが実施例1のディスクに比べて悪化していた。 [0087] In addition, the jitter of the recording marks in the disk absorption ratio is out of the scope of the present invention the recording layer was deteriorated as compared with the disc of Example 1. 【0088】 【表2】 [0088] [Table 2] 【0089】比較例2 実施例2の比較例として各層の膜厚のみを変更したディスクを作製した。 [0089] was prepared disc changing only the thickness of each layer as a comparative example of the Comparative Example 2 Example 2. 記録層のGe:Sb:Te組成は2: Ge in the recording layer: Sb: Te composition 2:
2:5とし、その他の点で比較例1と全く同様にディスクを作製した。 2: 5, to prepare a disk in exactly the same manner as in Comparative Example 1 in other respects. いずれのディスクも本発明の光ディスクの範中には含まれない。 Both disks not included in the range of the optical disk of the present invention. 【0090】ディスクの線速度は実施例2と同様に10 [0090] Similar to the linear velocity of the disc from Example 2 10
m/sとし、信号記録及び評価は実施例2と同様に行った。 And m / s, the signal recording and evaluation were conducted in the same manner as in Example 2. その結果、比較例1の場合と記録パワー及びベースパワー(消去パワー)が異なるものの、そのほかの点では、反射率や相転移間位相差などの静特性やCN比などの動特性ともに、ほぼ同様な実験結果が得られた。 As a result, although when the recording power and base power of Comparative Example 1 (erasing power) is different, in other respects, both the dynamic characteristics such as static characteristics and CN ratio, such as reflectance and phase transition between the phase difference, almost the same Do not experiment results were obtained. 【0091】すなわち、ランド部とグルーブ部の再生信号品質に大きな差が生じてしまった。 [0091] In other words, the big difference had occurred in the reproduction signal quality of the lands and grooves. また、記録層の吸収率比が本発明の範囲外のディスクにおいては記録マークのジッタが実施例2のディスクに比べて悪化していた。 Further, jitter of the recording marks in the disk absorption ratio is out of the scope of the present invention the recording layer was deteriorated as compared with the disc of Example 2. 【0092】 【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明による光記録媒体および記録再生方法によれば、ランドとグルーブの両方に信号を記録しても溝深さが限定されているために隣接トラックからのクロストークを低減することができる。 [0092] According to the optical recording medium and recording and reproducing method according to the present invention described above in detail, according to the present invention, since the record the signal on both the land and groove are limited groove depth it is possible to reduce crosstalk from adjacent tracks. また、再生光の波長と同じ波長を有するコヒーレント光に対する未記録領域からの反射光の反射率と記録領域からの反射光の反射率の比率を規定しているために、ランド部の記録マークのキャリアレベルとグルーブ部のキャリアレベルの間の好ましからざる差を解消できる。 In order that defines the ratio of the reflectance of light reflected from the reflectance and the recording area of ​​the reflected light from the unrecorded area for the coherent light having the same wavelength as the wavelength of the reproduction light, the recording marks of the land portion the unwanted difference between the carrier level of the carrier level and the groove portion can be eliminated. 【0093】したがってランド部とグルーブ部のいずれに記録しても同等なレベルの再生信号振幅が得られ、高品質で高信頼性のランドグルーブ記録用ディスクを提供できる。 [0093] Thus obtained reproduction signal amplitude of a level equivalent be recorded in any of the lands and grooves can be provided a highly reliable land-groove recording disk with high quality. また、本発明の光記録媒体の記録層がアモルファス状態の場合に記録層に吸収される照射光の光の割合と、前記記録層が結晶状態の場合に記録層に吸収される照射光の光の割合の比率、すなわち、記録層がアモルファス相である場合をAa 、記録層が結晶状態である場合をAc としたとき、結晶状態とアモルファス状態の吸収率の比A c /A aを【0094】 0.84 ≦ A c /A a < 1.01 の範囲に規定することにより、高CN比かつ記録マークのジッタの低い優れた特性を保証でき、優れたディスクを提供できる。 Moreover, the proportion of light of the illumination light recording layer of the optical recording medium is absorbed in the recording layer in the case of the amorphous state of the present invention, light of the irradiation light which the recording layer is absorbed in the recording layer in the case of crystalline state the ratio percentage of, i.e., when the recording layer has a case where the amorphous phase Aa, and Ac the case where the recording layer is in a crystalline state, [the ratio a c / a a in the absorption of the crystalline and amorphous states 0094 by defining the range of 0.84 ≦ a c / a a < 1.01, can guarantee low excellent characteristics jitter of high CN ratio and the recording mark can be provided an excellent disk. 【0095】さらに、本発明の光記録媒体を用いることにより、溝上と溝間の両方を記録領域として用い、いずれの領域にも700nm以下の波長のレーザーの1ビームオーバーライトによって記録、消去、再生せしめることを特徴とする記録再生方法を供することができる。 [0095] Further, by using the optical recording medium of the present invention, using both inter-groove and the groove as the recording area, recorded by one beam overwriting laser wavelengths 700nm following in any area, erasure, reproduction reproducing method characterized by allowed to be able to provide a.

【図面の簡単な説明】 【図1】実施例における光ディスクの溝形状と照射レーザー光の収束ビームの位置関係を説明するための拡大斜視図【図2】実施例における光ディスクの溝形状と照射レーザー光の収束ビームの位置関係を説明するための拡大斜視図【図3】実施例における光ディスクの溝形状と照射レーザー光の収束ビームの位置関係を説明するための拡大斜視図【図4】実施例における光ディスクの溝形状と照射レーザー光の収束ビームの位置関係を説明するための拡大斜視図【符号の説明】 1 基板2 記録層3 ランド部4 グルーブ部5 収束ビーム6 ランドに照射された収束ビームの領域7 グルーブに照射された収束ビームの領域8 記録マーク BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] groove shape of the optical disc in the enlarged perspective view Figure 2 embodiment for explaining the positional relationship between the focused beam of the groove shape of the optical disk irradiated laser beam in an embodiment illumination laser enlarged perspective view [FIG 3 is an enlarged perspective view illustrating the positional relationship between focused beam with the groove shape of the optical disk irradiated laser beam in the embodiment [4] examples for illustrating the positional relationship between the focused beam of light convergent beam irradiated enlarged perspective view eXPLANATION oF REFERENCE nUMERALS 1 substrate 2 recording layer 3 land portion 4 a groove 5 converging beam 6 lands for explaining the positional relationship between focused beam with the groove shape of the optical disk irradiated laser beam in region 8 recording marks of the convergent beam irradiated onto the region 7 groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI G11B 7/00 B41M 5/26 X (56)参考文献 特開 平7−311980(JP,A) 特開 平7−287872(JP,A) 特開 平6−215415(JP,A) 特開 平5−159360(JP,A) 特開 平3−113844(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) G11B 7/24 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl. 7 identifications FI G11B 7/00 B41M 5/26 X (56 ) references Patent Rights 7-311980 (JP, a) Patent Rights 7-287872 ( JP, a) JP flat 6-215415 (JP, a) JP flat 5-159360 (JP, a) JP flat 3-113844 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) G11B 7/24

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 溝が形成された透明基板上に、誘電体層、相変化型記録層、誘電体層、金属反射層を順次積層した構成からなり、前記溝上と溝間の両方を記録領域として用い、700nm以下の波長のレーザー光を照射することによって情報の記録、消去、再生を行なう光記録媒体であって、 (1)溝幅が0.1μm以上0.7μm以下、 溝間の幅 (57) to the Claims 1] on a transparent substrate having a groove, a dielectric layer, a phase change type recording layer, a dielectric layer, made from a sequential stacked structure of the metal reflecting layer, wherein using both between-grooves and the grooves as the recording area, the information by irradiating a laser beam having a wavelength of not more than 700nm recording, erasing, an optical recording medium to reproduce, (1) the groove width is more than 0.1μm 0.7μm or less, the width between the grooves
    が0.1μm以上0.7μm以下で、 溝幅と溝間の幅が 0.7μm or less but 0.1μm or more, the width between the groove width and the groove
    ほぼ等しく、かつ溝深さdが以下に示す不等式を満たし、 【数1】λ/7n < d < λ/5n (λ:照射光の波長、n:基板の屈折率、d:溝の深さ) (2)下記で定義される未記録領域からの反射光と記録領域からの反射光のうち、反射率の大きい方をR Approximately equal and satisfy the inequality groove depth d is shown below, Equation 1] λ / 7n <d <λ / 5n (λ: wavelength of the irradiated light, n: refractive index of the substrate, d: depth of groove ) (2) of the reflected light from the reflection light and the recording area from the unrecorded area defined by the following, the larger the reflectance R
    high (%)、低い方をR low (%)とし、未記録領域と記録領域からの反射光の位相差を2παとすると、 【数2】10 ≦ R high ≦ 40 【数3】R low /R high ≦ 0.15 mπ≠ 2πα (mは整数) ただし、 2πα =(未記録領域からの反射光の位相)−(記録領域からの反射光の位相) の3つの条件を満たし、 波長λの照射レーザー光のうち、前記記録層で吸収され high (%), lower the the R low (%), the unrecorded area and When 2πα the phase difference between the reflected light from the recording area, Equation 2] 10 ≦ R high ≦ 40 Equation 3] R low / R high ≦ 0.15 mπ ≠ 2πα ( m is an integer), however, 2Paiarufa = (unrecorded phase of the reflected light from the area) - meets three conditions (phase of the reflected light from the recording area), a wavelength λ of the irradiation laser light is absorbed by the recording layer
    る比率を記録層がアモルファス相である場合をA a 、記 That when the recording layer is amorphous phase ratio A a, serial
    録層が結晶状態である場合をA c としたとき、結晶状態 When the case recording layer is in a crystalline state was A c, crystalline state
    とアモルファス状態の吸収率の比A c /A a 【数4】0.84 ≦ A c /A a < 1.01 である ことを特徴とする光記録媒体。 An optical recording medium, wherein the ratio A c / A a in the absorption rate of the amorphous state Equation 4 is a 0.84 ≦ A c / A a < 1.01. 【請求項2】記録層が、Ge、Sb、Teを主成分とする合金からなり、厚みが20±5nmである請求項1 Wherein the recording layer is made of an alloy mainly Ge, Sb, and Te, claim thickness of 20 ± 5 nm 1
    に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to. 【請求項3】反射層がAlとTiまたはTaの合金であり、TiまたはTaの含有量が0.5〜3.5at% 3. an alloy of the reflective layer of Al and Ti, or Ta, the content of Ti or Ta is 0.5~3.5At%
    であることを特徴とする請求項1または2に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 1 or 2, characterized in that. 【請求項4】下部誘電体保護層と上部誘電体保護層のうちの一方かまたは両方が、ZnSとSiO 2またはY Wherein one or both of the lower dielectric protective layer and the upper dielectric protective layer, ZnS and SiO 2 or Y
    23のうちのいずれか一方との混合膜であり、SiO A mixed film of either one of the 2 O 3, SiO
    2またはY 23の含量が5〜40mol%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 1 content of 2 or Y 2 O 3 is characterized in that it is a 5 to 40 mol%. 【請求項5】請求項1に記載の光記録媒体を用い、溝上と溝間の両方を記録領域として用い、いずれの領域にも700nm以下の波長のレーザーの1ビームオーバーライトによって記録、消去、再生せしめることを特徴とする記録再生方法。 5. Using an optical recording medium according to claim 1, using both inter-groove and the groove as the recording area, recorded by one beam overwriting laser wavelengths 700nm following in any area, erasure, reproducing method characterized by allowed to play.
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