JP3783652B2 - 光学的情報記録用媒体及び光記録方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書換え可能なＤＶＤなど、相変化型記録層を有する高密度記録用の光記録媒体及び光記録方法に関わり、特に、１ビームオーバーライト時における線速度依存性および記録パワー依存性と、記録マークの経時安定性の改善された光記録媒体及び光記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にコンパクトディスク（ＣＤ）やＤＶＤは、凹ピットの底部及び鏡面部からの反射光の干渉により生じる反射率変化を利用して２値信号の記録及びトラッキング信号の検出が行われている。
近年、ＣＤと互換性のある媒体として、相変化型の書換え可能なコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）が広く使用されつつある。また、ＤＶＤについても、相変化型の書換え可能なＤＶＤが各種提案されている。
【０００３】
これら相変化型の書換え可能なＣＤ及びＤＶＤは、非晶質と結晶状態の屈折率差によって生じる反射率差および位相差変化を利用して記録情報信号の検出を行う。通常の相変化媒体は、基板上に下部保護層、相変化型記録層、上部保護層、反射層を設けた構造を有し、これら層の多重干渉を利用して反射率差および位相差を制御しＣＤやＤＶＤと互換性を持たせることができる。
ＣＤ−ＲＷにおいては、反射率を１５〜２５％に落とした範囲内ではＣＤと記録信号及び溝信号の互換性が確保でき、反射率の低いことをカバーする増幅系を付加したＣＤドライブでは再生が可能である。
【０００４】
なお、相変化型記録媒体は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できるため、ＣＤ−ＲＷや書換え可能ＤＶＤ等の相変化型記録媒体において記録とは、記録と消去を同時に行うオーバーライト記録を含む。
相変化を利用した情報の記録には、結晶、非晶質、又はそれらの混合状態を用いることができ、複数の結晶相を用いることもできるが、現在実用化されている書換可能相変化型記録媒体は、未記録・消去状態を結晶状態とし、非晶質のマークを形成して記録するのが一般的である。記録層の材料としてはいずれもカルコゲン元素、即ちＳ、Ｓｅ、Ｔｅを含むカルコゲナイド系合金を用いることが多い。
【０００５】
例えば、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃疑似二元合金を主成分とするＧｅＳｂＴｅ系、ＩｎＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃ 疑似二元合金を主成分とするＩｎＳｂＴｅ系、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3を共晶系を主成分とするＡｇＩｎＳｂＴｅ系合金、ＧｅＳｎＴｅ系などである。
このうち、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃疑似二元合金に過剰のＳｂを添加した系、特に、Ｇｅ₁Ｓｂ₂Ｔｅ₄、もしくはＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅などの金属間化合物近傍組成が主に実用化されている。
【０００６】
これら組成は、金属間化合物特有の、相分離を伴わない結晶化を特徴とし結晶成長速度が速いため、初期化が容易で、消去時の再結晶化速度が速い。このため従来より、実用的なオーバーライト特性を示す記録層としては、疑似二元合金系や金属間化合物近傍組成が注目されていた（文献Jpn.J.Appl.Phys.,vol.69(1991),p2849 、あるいはSPIE,Vol.2514(1995),pp294-301 等）。
【０００７】
しかし一方、これら組成においては、準安定な正方晶系の結晶粒が成長する。この結晶粒は粒界が明確であり、かつ大きさが不揃いで、その方位により光学異方性が顕著なため、光学的なホワイトノイズを生起しやすいという問題がある。
そして、このような粒径及び光学特性の異なる結晶粒は、非晶質マークの周囲に成長しやすいために、マークのジッタが増加しやすく、或いは、周囲の結晶とは光学特性が異なるため、消え残りとして検出されやすかった。
このため、高線速での記録や、高密度のマーク長変調記録においては、良好な再生特性が得られないという問題があった。具体的には、書換え型ＤＶＤの規格では最短マーク長が０．６μｍであるが、より最短マーク長を縮めていくと、急激にジッタが増加することが判明した。
【０００８】
ところで、ジッタの改善策として、いわゆる吸収率補正がある。従来の４層構成では、通常、記録層の吸収する光エネルギーは、反射率の高い結晶状態で吸収する光エネルギーＡｃが、反射率の低い非晶質状態で吸収する光エネルギーＡａより小さい（Ａｃ＜Ａａ）。このためオーバーライト時に、元の状態が結晶状態であったか非晶質状態であったかにより、新しい記録マークの形状等が変わってしまいジッタが増加するという問題がある。
これを、結晶状態と非晶質状態の光エネルギーの吸収効率をほぼ同じようにし、元の状態によらずマーク形状を安定させ、これによりジッタを低減するのである。さらには、結晶は溶融時に潜熱の分だけ余分に熱が必要なため、結晶状態のほうがより光エネルギーを吸収するようにするのが好ましい（Ａｃ＞Ａａ）。
【０００９】
この関係を達成するには、光吸収性の層を少なくとも１層追加して５層以上の構成とし、非晶質状態における光吸収の一部をこの吸収層で奪う方法がある。例えば、ＡｕやＳｉなどの吸収層を下部保護層と基板の間や上部保護層上に挿入する（Jpn.J.Appl.Phys.,vol.37(1998),pp3339-3342 、Jpn.L.Appl.Phys.,Vol.37(1998),pp2516-2520 ）。
【００１０】
しかしながら、このような層構成は、吸収層の耐熱性や密着性に問題があり、繰返しオーバーライトすると微視的変形や剥離などの劣化が顕著である。また、剥離等を生じやすいために経時安定性もそこねてしまう。
すなわち、従来の４層構成を維持しながら高密度化を達成することは、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃疑似二元合金記録層では困難であった。
しかも、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂ Ｔｅ₃疑似二元合金記録層では、複屈折率が短波長ほど実部が小さく虚部が大きくなるという波長依存性があるため、特に、短波長レーザー光を光源として用いた場合には、Ａｃ＞Ａａなる条件を達成しにくい。
【００１１】
そこで近年、記録層材料として、ＡｇＩｎＳｂＴｅ四元系合金が使用されつつある。ＡｇＩｎＳｂＴｅ四元系合金は４０ｄＢにも及ぶ高消去比が得られることが特徴であり、従来の４層構成で、吸収率補正をすることなく、高線速で高密度のマーク長変調記録が行える。
ただし、高速記録が行えることは、通常、結晶化速度が速く消去しやすいことを意味するため、非晶質マークも結晶化されやすく、記録されたマークの経時安定性が悪い場合が多い。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、情報量が増大し、記録時間の短縮や情報転送の高速化のために、最近ではより高速で記録再生可能な媒体が求められている。例えばＣＤの標準速度（１倍速）は１．２〜１．４ｍ／ｓであるが、４倍速での記録が可能なＣＤ−ＲＷが商品化され、さらに８倍速、１０倍速での記録が可能なＣＤ−ＲＷが求められている。
一方、書換え可能なＤＶＤとしては、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷなど各種のものが提案あるいは商品化されている。しかしながら、再生専用のＤＶＤと同等の容量である４．７ＧＢの書換え可能なＤＶＤは未だ実用化されていない。
つまり、短いマークを高速で記録でき、かつマークの安定性のよい媒体が求められている。
【００１３】
しかし、従来、高速記録とマーク安定性は相反する性質と考えられ、この両方を同時に満たすことは困難と考えられてきた。
本発明者らは、結晶化、非晶質化の原理について研究を重ねた結果、これらの特性全てを同時に満たす画期的な媒体を見いだした。
すなわち、本発明においては、短いマークが高速で良好に記録でき、かつ、マーク安定性のよい光記録媒体及びそれに適した光記録方法を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の要旨は、下記光学的情報記録媒体に存する。
【００１５】
すなわち、基板上に、記録再生光の入射方向から順に、第１保護層、膜厚が５ｎｍ以上２５ｎｍ以下の相変化型記録層、膜厚が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の第２保護層、膜厚が４０ｎｍ以上３００ｎｍ以下で、体積抵抗率が２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以下の反射層、を設けてなり、
該記録層の結晶部を未記録・消去状態とし非晶質部を記録状態とし、最短マーク長０．５μｍ以下の複数の記録マーク長により情報を記録するための光学的情報記録用媒体であって、
該記録層は、Ｇｅ_y（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-y（０．７≦ｘ≦０．９、０＜ｙ≦０．１）合金（但し、ＧｅＳｂＴｅ三元状態図において、
（Ｓｂ _０．７ Ｔｅ _０．３ ）とＧｅを結ぶ直線Ａ、
（Ｇｅ _０．０３ Ｓｂ _０．６８ Ｔｅ _０．２９ ）と（Ｓｂ _０．９５ Ｇｅ _０．０５ ）を結ぶ直線Ｂ、
（Ｓｂ _０．９ Ｇｅ _０．１ ）と（Ｔｅ _０．９ Ｇｅ _０．１ ）を結ぶ直線Ｃ、及び
（Ｓｂ _０．８ Ｔｅ _０．２ ）とＧｅを結ぶ直線Ｄ
の４本の直線で囲まれた領域（ただし、境界線上を含まない）の組成を有するＧｅＳｂＴｅ合金は除く。）
を主成分とする薄膜からなることを特徴とする光学的情報記録用媒体に存する。
【００１６】
本発明の第二の要旨は、上記媒体と併せ用いるに好ましい光記録方法に存する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、記録層の結晶状態を未記録・消去状態、非晶質状態を記録状態とする相変化媒体において、消去が、非晶質部又は溶融部と、周辺結晶部との境界からの結晶成長によって、実質的に進行する再結晶化により行われるような媒体が、高速かつ高密度で安定な記録を行うことができることを見いだした。つまり、高速でオーバーライトすることができ、マークエッジのジッタが小さい、高密度のマーク長変調記録を行うことができ、形成されたマークの経時安定性が非常に良好である。
【００１８】
一般に、非晶質マークの消去は、記録層を結晶化温度以上融点近傍以下に加熱し、非晶質固相状態又は溶融状態としたのち、冷却するときに再結晶化することによって起こる。
本発明者らの研究によれば、非晶質マークの消去、すなわち再結晶化は、（１）非晶質領域内の結晶核生成と、（２）非晶質部又は溶融部と、結晶部との境界を起点とする結晶成長、の２つのプロセスによって進行するが、前者の結晶核生成を殆ど起こらないようにし、実質的に、後者の結晶成長プロセスのみを利用することで、上記のような効果が得られることが分かった。
【００１９】
通常、結晶化は結晶化温度以上融点近傍以下で進行するが、結晶核生成はその温度範囲内でも比較的低温側、結晶成長は高温側で進行する。結晶核生成がなければ消去ができないというわけではなく、非晶質部又は溶融部を囲む周辺結晶領域との境界点を核として結晶成長が高速で進めば消去は可能である。
特に、微小なマークあるいは短いマークほど、このような周辺結晶部からの結晶成長のみによってマーク中心まで瞬時に結晶化されやすいため、極めて短時間で完全に消去することができる。従って、最短マーク長が０．５μｍ以下という微小なマークを用いる高密度記録媒体においてこそ、効果が顕著であり、１００ナノ秒オーダー以下で消去ができ、高速でのオーバーライトが可能である。
なお、最短マーク長は、一般に、短いほど高密度記録ができるが、マークの安定性の面からは、１０ｎｍ以上が好ましい。
【００２０】
また、マークの横幅が狭いほど、やはり周辺結晶部からの結晶成長のみによってマーク中心まで瞬時に結晶化されやすく好ましい。従って、情報を記録するトラックのトラックピッチは、例えば０．８μｍ以下とし、マークが横に広がらないようにするのが好ましい。通常、マーク横幅はトラックピッチの半分程度となる。なお、トラックピッチは、一般に、狭いほど高密度記録ができるが、マークの安定性の面からは、０．１μｍ以上が好ましい。トラックは溝のみであっても、溝とランドの両方であってもよい。
【００２１】
本発明の媒体は非晶質マークの経時安定性にも優れる。
すなわち、周辺結晶部からの結晶成長は、結晶化温度以上融点近傍以下のなかでも、融点に近い比較的高温域のみで進行し、低温では殆ど進行しないので、一旦形成された非晶質マークは結晶化されにくく、経時安定性に優れる。結晶化温度は通常１００℃〜２００℃の範囲であるが、この温度程度までは熱的安定性が維持できる。
【００２２】
特に、１００℃未満の通常の使用範囲では、記録された非晶質マークは極めて安定で、記録済み信号の振幅はほとんど劣化しない。逆に、そのような経時安定性から結晶核生成をほとんど伴わないことも結論できる。
さらに、本発明の媒体は、マーク長記録において、極めて揺らぎの少ない、スムースなマークエッジを形成できるという利点がある。
一般に、非晶質マークを記録する際には、記録層を一旦溶融し再凝固させ非晶質とするが、マーク辺縁部は中心に比べ低温であるため、従来は、マーク辺縁部では結晶核成長による再結晶化が起こりやすく、非晶質の混在した粗大グレインが生じ、マークエッジゆらぎの原因となっていた。
【００２３】
本発明媒体は、消去時に、非晶質部又は溶融部と、結晶部との境界からの結晶成長が支配的で、かつ高速であるということは、記録時にも同様の原理がはたらき、溶融領域が再凝固し非晶質化する際にも、周辺結晶部からの結晶成長のみが起こり、結晶核成長による結晶化は起こりにくくマークエッジがゆらぎにくいという特徴がある。
すなわち、周辺結晶部からの結晶成長は、結晶化温度以上融点近傍以下のなかでも、融点に近い比較的高温域のみで進行し、低温では殆ど進行しないので、溶融状態からの再凝固時に、温度が低下して融点を通過する時点の冷却速度のみによって、非晶質マークの境界形状が決まる。
【００２４】
そして、従来問題であった、再凝固時に起きる結晶核成長による非晶質の混在した粗大グレインが非晶質マーク周辺にほとんど全く形成されないのである。これは、マークエッジのゆらぎによるノイズ抑制に極めて効果的であることが分かった。
さらにまた、マークエッジ形状も経時的に変化することなく安定なので、初期ジッタが小さいだけでなく、ジッタの経時劣化もほとんどない。
【００２５】
本発明の結晶化の原理についてより詳細に説明する。
本媒体においては、非晶質マークと周辺結晶部との境界部が結晶成長の核となるのであって、非晶質マーク内部ではほとんど結晶核が発生しない。従って、マーク境界部からのみ結晶が成長する。
一方、従来のＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃系の記録層は、非晶質マーク内に結晶核がランダムに生成し、それが成長して結晶化が進む。
両者の結晶化過程の差は、透過電子顕微鏡で確認できる。非晶質マーク形成後の両記録層に、比較的低いパワーの消去光を直流的に照射すると、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２ Ｔｅ３ 系の記録層は、温度が高くなる非晶質マーク中央部から結晶化が進むのが観察されるのに対し、本発明記録層では、非晶質マーク周辺部から結晶成長しているのが観察される。特に、非晶質マークの前端及び後端からの結晶成長が著しい。
【００２６】
このような原理で消去が行われる記録層組成は、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3共晶点近傍組成に、過剰のＳｂと２０原子％程度までの他元素を添加した合金系に多く見いだされる。すなわち、Ｍ_y（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-y ０．６≦ｘ≦０．９、０＜ｙ≦０．２、ＭはＧａ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖのうちの少なくとも１種）合金を主成分とする薄膜である。
Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3に過剰のＳｂを含む合金は、非晶質マーク周辺部の結晶からの結晶成長が、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃擬似二元合金系と比べて著しく大きいため、高線速でのオーバーライトが可能という特徴を有する。過剰のＳｂは、非晶質マーク内のランダムな結晶核生成及び結晶核成長を促進するのではなく、周辺結晶部からの結晶成長速度を大幅に増大する。
但し、ＳｂＴｅ二元合金では、結晶核生成も少なからず起こるため、非晶質マークの経時安定性が極めて悪く、適当な元素を添加する必要がある。
【００２７】
本発明者らの検討によれば、Ｇｅの添加は、結晶核生成の抑制に極めて効果的である。
さて、非晶質マークの再結晶化が、実質的に周辺結晶部からの再結晶化のみに支配されているかどうかは、経時安定性の評価から間接的に知ることができる。
具体的な評価方法としては、高温高湿下の加速環境試験を行ったときの、再生信号の変調度を測定する方法が挙げられる。
【００２８】
すなわち、最短マーク長０．５μｍ以下の複数のマーク長により信号を記録したとき、記録直後に再生した信号の変調度をＭ₀とし、
記録後、８０℃８０％ＲＨの条件下で１０００時間経過ののち再生した信号の変調度をＭ₁とすると、
【００２９】
【数５】
Ｍ₁／Ｍ₀≧ ０．９
【００３０】
である。
マーク長変調方式は限定されず、ＥＦＭ変調、ＥＦＭプラス変調、（１，７）ＲＬＬ−ＮＲＺＩ（run length limited−non return to zero inverted ）変調などを用いることができるが、図６に示すようなランダム信号を、最短マーク長を０．５μｍ以下として記録する。本評価の際には、最短マーク長は０．２μｍ程度以上とするのが好ましい。なお、全ての評価条件において上記式を満たす必要はなく、一つの評価条件において上記式を満たせばよい。
【００３１】
一例としては、最短マーク長０．４μｍの複数のマーク長により、ＥＦＭプラス変調方式のランダム信号を記録する。
変調度は、その変調方式の最長マークの信号振幅をトップの信号強度で規格化したものである。図６にＥＦＭプラス変調されたランダム信号を記録し再生したときのＤＣ再生信号（直流成分を含む再生信号）の波形を示す。変調度は、１４Ｔマークのトップの信号強度Ｉ_topと信号振幅Ｉ₁₄との比Ｉ₁₄／Ｉ_topとして定義される。
変調度が不変であれば、非晶質マークサイズは十分安定であると判断できる。加速試験前に記録したランダム信号の変調度が、加速試験後にも初期の値の９０％以上を保っていれば、結晶核生成を実質的に伴わないことが推定できる。
【００３２】
本発明の記録層では、周辺結晶部からの結晶成長は融点直下の高温領域で起こりやすいため、非晶質マーク形成のために記録層を溶融し再凝固させる時にも、周辺結晶部から結晶成長が起こり得る。従って、溶融後の冷却速度が遅く非晶質として固化するに必要な臨界冷却速度に達しない場合、溶融領域全体がほとんど瞬時に再結晶化してしまう。
【００３３】
これは以下の実験により確認できる。
記録再生光を案内する溝を設けた０．６ｍｍ厚のポリカーボネート基板上に、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀第１保護層を膜厚６８ｎｍ、Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.71Ｔｅ_0.24記録層を膜厚１８ｎｍ、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀第２保護層を膜厚２０ｎｍ、Ａｌ_0.995Ｔａ_0.005反射層を膜厚２５０ｎｍ、この順に設け、さらに紫外線硬化樹脂保護層を膜厚４μｍ設けた。これら２枚を、記録層のある側を内側にしてホットメルト接着剤で貼合せて光記録媒体とした。本記録層組成は、線速約７ｍ／ｓ以上でオーバーライト可能とすべくＳｂ／Ｔｅ≒３とした。本媒体に、長径約１００μｍ、短径約１．５μｍの楕円レーザー光を、短軸方向に走査して溶融再結晶化して初期化した。
【００３４】
本媒体に、波長６３７ｎｍ、ＮＡ＝０．６３の集束光を、案内溝に従って線速７ｍ／ｓで照射した。記録パワーＰｗが１０ｍＷの記録光を直流的に照射したのち、パワーを急激に落とし１ｍＷとした。即ち、実質的に記録光を遮断した。なお、ビーム径は約０．９μｍで、ガウシアンビームでエネルギー強度がピーク強度の１／ｅ²以上となる領域に相当する。
【００３５】
図２に、記録光を遮断した前後での反射率変化を示す。図２の下段のごとく、時間の経過に従って、記録光を遮断した。図２下段の左側で記録光が連続的に、すなわち直流的に照射され、右側では遮断されている。同じ領域を、再生パワー１．０ｍＷの再生光で走査したところ、図２上段のような再生波形が得られた。これは反射率変化に対応している。
【００３６】
記録光を瞬間的に遮断した付近で反射率が低下しており、その前後では反射率はほぼ同じである。ＴＥＭ観察により、反射率低下部は非晶質となっており、その前後では結晶であることが確認された。すなわち、記録光を連続的に照射している限りは溶融部は再結晶化してしまい、記録光を遮断した部分の近辺の溶融領域だけが非晶質化する。
【００３７】
これは、記録光を連続的に照射した場合には、後続部分からの余熱により記録層の冷却速度が抑制され、非晶質形成に必要な臨界冷却速度が得られないのに対して、記録光を一旦、遮断することで、後続部分からの余熱を遮断し、冷却速度を上げることができるからである。
なお、記録パワーＰｗを７ｍＷ以上としたとき、記録光の遮断によって、非晶質マークが形成されていた。
【００３８】
検討の結果、本発明の媒体は、一定線速度で、記録層を溶融させるに足る記録パワーＰｗの記録光を連続的に照射すると概ね再結晶化され、一定線速度で、記録層を溶融させるに足る記録パワーＰｗの記録光に続けて、パワーがほぼ０の記録光を照射すると非晶質マークが形成されることが分かった。パワーがほぼ０とは、厳密に０である必要はなく、０≦Ｐｂ≦０．２ＰｗなるバイアスパワーＰｂ、より好ましくは０≦Ｐｂ≦０．１ＰｗなるバイアスパワーＰｂとすることである。
【００３９】
本発明においては、溶融部の再凝固時の再結晶化は、ほとんど、周辺の固相結晶部からの結晶成長によってのみ起こる。従って再結晶化部は非晶質マークの中心部には形成されないため、なめらかで連続的なマークエッジが形成される。
従来、このように著しく再結晶化しやすい材料は、マーク長記録用の記録層に適さないと考えられてきた。なぜなら、長マークを形成するために記録光を長く照射すると、溶融領域のほとんどは結晶化してしまうからである。
【００４０】
しかし、本発明者らの検討によれば、最短マーク長０．５μｍ未満という高密度記録においては、溶融領域の非晶質化と、周辺の固相結晶部の境界からの再結晶化との競合過程を積極的に用いたほうが、良好なジッタを得ることができる。そのために、後述のごとく長さｎＴのマークの形成に、記録パワーＰｗ印加区間とその遮断区間、即ちバイアスパワーＰｂ印加区間を組み合わせた、パルス分割方式が極めて有効であることを見いだしたのである。
【００４１】
パルス分割方式により記録すると、図１のように、矢羽型（もしくは三日月型）の非晶質部が連なって非晶質マークが形成される。
該マークの始端の形状は先頭の矢羽型非晶質部の始端の形状によって、該マークの後端の形状は最後端の矢羽型非晶質部の後端の形状によってのみ定まる。
通常、非晶質部の始端形状はなめらかであるから、マーク始端形状もなめらかである。前方への熱の逃げにより冷却速度は十分高く保たれるから、ほぼ溶融領域先端の形状を反映し、従って記録パルスの立上がり時間により支配されるからである。記録パルス、即ちＰｗ印加区間の立上がりは、２〜３ナノ秒以下であればよい。
【００４２】
一方、非晶質部の後端形状は、記録パルスの立下がり時間で決まる冷却速度と、周辺、特に後端の結晶部から進行する再結晶化領域の大きさとによって定まる。冷却速度を十分高くするためには、Ｐｗ印加区間の立下がりは、２〜３ナノ秒以下が望ましい。再結晶化領域の大きさは、オフパルス、即ちＰｂ印加区間の長さにより正確に制御できる。
さらに、層構成として前述の超急冷構造を適用して、記録層の冷却速度をできるだけ急峻にするとともに、冷却速度の空間分布をマーク後端付近で急峻になるようにして、マーク端部の位置がゆらがないようにすることも重要である。
【００４３】
さて、本発明者らは、短マークを高速で記録でき、かつ記録マークの経時安定性に優れた光記録媒体について鋭意検討の結果、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3共晶組成近傍にＧｅを添加した特定組成が特に優れることを見出すとともに、層構成を適切に選ぶことにより、他の特性にも優れた光記録媒体を得た。
すなわち、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3に過剰のＳｂ及びＧｅを加えた従来にない三元合金に着目し、高密度なマーク長変調記録への適性を検討した。その結果、図３に示すＧｅＳｂＴｅ三元状態図において、４本の直線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに囲まれた、極めて限定的なＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ比の記録層組成を用いた媒体が、高密度なマーク長変調記録において、繰返しオーバーライト耐久性と経時安定性に特に優れることを見いだしたものである。
【００４４】
すなわち、ＧｅＳｂＴｅ三元状態図において、
（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）とＧｅを結ぶ直線Ａ、
（Ｇｅ_0.03Ｓｂ_0.68Ｔｅ_0.29）と（Ｓｂ_0.95Ｇｅ_0.05）を結ぶ直線Ｂ、
（Ｓｂ_0.9Ｇｅ_0.1）と（Ｔｅ_0.9Ｇｅ_0.1）を結ぶ直線Ｃ、及び
（Ｓｂ_0.8Ｔｅ_0.2）とＧｅを結ぶ直線Ｄ
の４本の直線で囲まれた領域（ただし、境界線上を含まない）の組成を有するＧｅＳｂＴｅ合金を主成分とする薄膜を記録層とする。この記録層に後述の層構成を用いることにより、最短マーク長０．５μｍ以下の高密度マーク長変調記録に非常に適した媒体となるのである。そして、ＤＶＤと同等の記録密度とＤＶＤとの優れた再生互換性を得ることができる。
【００４５】
かつ、繰り返しオーバーライト耐久性や、記録パワー・消去パワーの変動に対して良好なジッタが得られるマージンを広く確保できる。
この組成範囲内では、Ｓｂ_yＴｅ_1-y合金においてｙ＝０．７よりＳｂ量が多いほど、過剰のＳｂ量が増え、結晶化速度が速く高線速でのオーバーライトが可能になる。
【００４６】
より具体的には、ＥＦＭプラス変調記録（８−１６変調のマーク長変調記録）において、最短マークである３Ｔマークの長さを０．４μｍあるいは０．３５μｍ程度まで短縮しても、良好なジッタが得られる。また、十分なサーボ信号が得られ、既存の再生専用ＤＶＤドライブでトラッキングサーボをかけることができる。さらに、線速１〜１０ｍ／ｓのいずれかの線速度でオーバーライト可能である。
【００４７】
これにより、再生専用ＤＶＤと同容量でほぼ再生互換性のある書換え型ＤＶＤを得ることができる。
過剰なＳｂ量を制御すれば、さらに、８ｍ／ｓ以上の高線速で、上記のような高品質、高密度のオーバーライトが可能である。また、記録パルス分割方法（パルスストラテジー）を後述のように線速に応じて変化させることで、少なくとも３〜８ｍ／ｓを含む広い線速範囲において良好なオーバーライトが可能になる。
【００４８】
本組成について、以下に詳細に説明する。
Ｇｅ添加量が１０原子％以下のＳｂ_0.7Ｔｅ_0.3共晶点近傍組成では、Ｓｂ／Ｔｅ比が大きいほど結晶化速度が速くなる傾向がある。これは、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3より過剰のＳｂはＳｂクラスタとして析出し再結晶化過程において結晶核として働くからである。そして、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3より過剰のＳｂがない場合は消去性能が不十分で実質的にオーバーライト不可能である。また、初期化時に核生成がほとんどないため、初期化が困難で生産性が非常に悪いという問題もある（直線Ａ）。
【００４９】
一方、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3共晶二元合金でＳｂ量を増やしていくと、結晶化速度が速くなるのと引き替えに、結晶化温度も低下し、非晶質マークの経時安定性を損ねてしまう。また、３ｍ／ｓ前後の低線速での記録に適さないし、形成された非晶質マークが短時間の再生光（レーザーパワー約１ｍＷ程度）照射で消えてしまう。従って、（Ｓｂ_0.8Ｔｅ_0.2）とＧｅを結ぶ直線Ｄよりも過剰のＳｂは含まれるべきではない。
【００５０】
また、直線ＡとＤで規定された過剰のＳｂ量の範囲においては、ＳｂＴｅ二元のままでは、結晶化温度が低いうえに過剰Ｓｂの結晶核が存在して非晶質マークが不安定になりすぎるため、過剰Ｓｂ量が多いほどＧｅを添加する。Ｇｅの４配位結合により、結晶核生成をほぼ完全に抑制する。結果として結晶化温度は上昇し、経時安定性が増す。（Ｇｅ_0.03Ｓｂ_0.68Ｔｅ_0.29）と（Ｓｂ_0.95Ｇｅ_0.05）を結ぶ直線Ｂはこの条件を規定している。より好ましくは、（Ｇｅ_0.03Ｓｂ_0.68Ｔｅ_0.29）と（Ｓｂ_0.9Ｇｅ_0.1）を結ぶ直線Ｂ’より多くＧｅを含ませる。
【００５１】
さらには、Ｇｅ含有量が１０原子％以上となるとマーク長記録時のジッタが悪化するし、繰返しオーバーライトによって高融点のＧｅ化合物、とくにＧｅＴｅが偏析しやすくなる。また、成膜直後の非晶質膜の結晶化が極めて困難になるので好ましくない（直線Ｃ）。ジッタを低減するために、より好ましくはＧｅは７．５原子％以下とする。
【００５２】
なお、線速度３ｍ／ｓ以上でオーバーライトするには、記録層をＧｅ_x（Ｓｂ_yＴｅ_1-y）_1-x合金を主成分とする薄膜（０．０４≦ｘ＜０．１０、０．７２≦ｙ＜０．８）とするのが好ましい。すなわち、線速度３ｍ／ｓ以上での記録には、Ｓｂ量を多くし、Ｓｂ_yＴｅ_1-y合金においてｙ≧０．７２とするのが好ましい。ただし、Ｓｂ量を多くすることにより非晶質マークの安定性が若干悪化するため、これを補うのにｘ≧０．０４とＧｅを多めにするのが好ましい。
さらには、線速度７ｍ／ｓ以上でオーバーライトするには、記録層をＧｅ_x（Ｓｂ_yＴｅ_1-y）_1-x合金を主成分とする薄膜（０．０４５≦ｘ≦０．０７５、０．７４≦ｙ＜０．８）とするのが好ましい。すなわち、線速度７ｍ／ｓ以上での記録には、Ｓｂ量をさらに多くし、Ｓｂ_yＴｅ_1-y合金においてｙ≧０．７４とするのが好ましい。このとき、非晶質マークの安定性を上げるため、Ｇｅ量はｘ≧０．０４５とする。一方、高線速ではジッタが悪化しやすいため、これを補うためにＧｅ量はｘ≦０．０７５とする。
【００５３】
さて、従来よりＧｅＳｂＴｅ三元組成、もしくはこの三元組成を母体として添加元素を含有する記録層組成に関して報告がなされている（特開昭６１−２５８７８７号公報、同６２−５３８８６号公報、同６２−１５２７８６号公報、特開平１−６３１９５号公報、同１−２１１２４９号公報、同１−２７７３３８号公報）。
しかしながら、これらに記載された組成はいずれも、（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）とＧｅを結ぶ直線ＡよりＳｂプアな組成であり、本発明組成範囲とは異なる。
これらはむしろ、Ｓｂ₂Ｔｅ₃金属化合物組成を主体としている。また、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃擬似二元合金系では、本発明とは逆に、過剰のＳｂは結晶化速度を遅らせるという効果があるため、５ｍ／ｓ以上の高線速でオーバーライトする場合には、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃の直線上、特にＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅組成に、過剰のＳｂを含ませることはむしろ有害である。
過剰なＳｂを含むＳｂ_0.7Ｔｅ_0.3近傍でＧｅを含む第３元素を選択的に加えた組成としては、特開平１−１００７４５号公報（図４（ａ）組成範囲α）、特開平１−３０３６４３号公報（図４（ａ）組成範囲β）に記載されたものがある。
【００５４】
しかしながら、特開平１−１００７４５号公報は、母体組成であるＳｂ_1-xＴｅ_xにおいて０．１０≦ｘ≦０．８０と極めて広範囲であり、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3よりＳｂ過剰な領域のみを利用することで、高密度記録において繰返しオーバーライト耐久性と経時安定性に優れるという本願思想は見られない。
特開平１−３０３６４３号公報は、本願のごとき高密度記録においてＳｂが直線Ｄを超えて過剰に含まれると非晶質マークの経時安定性が損なわれるとの弊害について触れられていない。また、いずれの公報もＧｅが直線Ｃを超えて過剰に含まれることの弊害については触れていない。
【００５５】
また、本発明の記録層組成と一部重複する組成としては、図４（ｂ）に示されるように、特開平１−１１５６８５号公報（組成範囲γ）、同１−２５１３４２号公報（組成範囲δ）、同３−７１８８７号公報（組成範囲ε）及び同４−２８５８７号公報（組成範囲η）に記載されたものがある。
特開平１−１１５６８５号公報は、組成範囲γを母体としてＡｕ、Ｐｄを添加するものであるが、低密度記録を目的とし、本発明組成とは直線Ａ及び直線Ｂにより実質的に区別されている。該公報の組成は、マーク長約１．１μｍに相当する低密度での記録（線速４ｍ／ｓ、周波数１．７５ＭＨｚ、デューティー５０％の方形波）とＤＣ消去に適したものであるため、短マークを含む高密度記録を目的とする本発明の組成とは、適する組成が異なると考えられる。
【００５６】
特開平１−２５１３４２号公報の組成範囲δは、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3共晶にＧｅを約１０原子％以上添加した系を主体とする、極めてＧｅリッチなＧｅＳｂＴｅ系であり、本発明組成とは直線Ｃによって実質的に区別されている。組成範囲δのうちＧｅが１０原子％より多く含まれる組成では、前述のように結晶化速度が遅く、特に成膜後の記録層を結晶化させる初期化操作が困難であるために、生産性が低く実用に供されないという深刻な問題がある。該公報においては、この結晶化速度の問題を克服するために、結晶核となるＡｕ、Ｐｄを別途添加しているが、本発明のように直線ＣよりＧｅが少ない領域では、そのような必要はない。
また、該公報においては、Ｇｅの量が１０原子％より少ないと記録部と非記録部で十分な光量変化が得られないと記載されているが、本発明においては、保護層や反射層を含む層構成を工夫することによって、変調度６０％以上という非常に大きな反射光量変化が得られている。
特開平３−７１８８７号公報の組成範囲εは、低密度記録を目的とし、本発明組成とは直線Ｃによって実質的に区別されている。特に本発明組成範囲を利用することで、高密度記録において繰返しオーバーライト耐久性と経時安定性に優れるという本願思想は見られない。
特開平４−２８５８７号公報の組成範囲ηは、極めてＳｂリッチおよびＧｅリッチな組成を含んでおり、本発明組成とは直線Ｄによって実質的に区別されている。
以上述べたように、上記いずれの公報も、本発明の目的とする、最短マーク長が０．５μｍ以下となるような高密度なマーク長変調記録に関する技術的課題は明らかにされておらず、そのための最適組成の選択、層構成や記録方法の改善については全く開示されていない。
【００５７】
次に、本発明の光学的情報記録用媒体の層構成について説明する。本発明の媒体は、上述した組成の記録層と以下の層構成を組み合わせることにより、最短マーク長０．５μｍ以下の高密度マーク長変調記録をする際に、少なくとも３ｍ／ｓから８ｍ／ｓ、好ましくは１ｍ／ｓから１０ｍ／ｓをカバーする広い線速範囲でオーバーライト可能な媒体を実現することができる。そして、いわゆるＤＶＤと再生互換を維持することができる。
相変化型記録層は、上下の少なくとも一方を保護層で被覆されている。
【００５８】
さらに図５（ａ）に示すように、基板１／第１保護層２／記録層３／第２保護層４／反射層５の構成を有し、その上を紫外線もしくは熱硬化性の樹脂で被覆（保護コート層６）されている。図５（ａ）のような各層の順序は、透明基板を介して記録再生用の集束光ビームを記録層に照射する場合に適している。
あるいは、上記各層の順序を逆にして、図５（ｂ）のように、基板１／反射層５／第２保護層４／記録層３／第１保護層２という順に積層される構成もとりうる。この層構成は、第１保護層側から集束光ビームを入射する場合に適している。このような構成は、対物開口数ＮＡが０．７以上で、記録層と対物レンズの距離を縮める必要が高い場合に有用である。
【００５９】
図５（ａ）に示す構成であれば、基板には、ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィンなどの透明樹脂、あるいは透明ガラスを用いることができる。
なかでも、ポリカーボネート樹脂はＣＤにおいて最も広く用いられている実績もあり、安価でもあるので最も好ましい。
図５（ｂ）に示す構成でも同様に樹脂あるいはガラスが使用できるが、基板自体は透明である必要はなく、むしろ平坦性や剛性を高めるために、ガラスやアルミニウム合金を用いることが好ましい場合がある。
基板には記録再生光を案内するピッチ０．８μｍ以下の溝を設けるが、この溝は、必ずしも幾何学的に台形状の溝である必要はなく、たとえば、イオン注入などによって、屈折率の異なる導波路のようなものを形成して光学的に溝が形成されていても良い。
【００６０】
図５（ａ）に記載の層構成においては、記録時の高温による変形を防止するため、基板表面には第１保護層２が、記録層３上には第２保護層４が設けられる。第２保護層４は記録層３と反射層５の相互拡散を防止し、記録層の変形を抑制しつつ、反射層５へ効率的に熱を逃すという機能を併せ持つ。
図５（ｂ）においても集束光ビーム入射側からみて、第２保護層４は記録層３と反射層５との間の相互拡散防止、放熱、記録層変形防止の機能を有する。図５（ｂ）における第１保護層は、記録層の変形防止や、記録層と空気との直接接触防止（酸化汚染等の防止）、光ピックアップとの直接接触による損傷防止の機能がある。
【００６１】
反射層と基板のあいだに、さらに保護層を設けてもよい。例えば、樹脂製基板への熱ダメージを防ぐことができる。
図５（ｂ）に記載の構成においては、第１保護層２のさらに外側には、それより硬質の誘電体や非晶質カーボン保護膜を設けたり、紫外線あるいは熱硬化性樹脂層を設けることが望ましい。あるいは、厚さ０．０５〜０．６ｍｍ程度の透明な薄板を貼合わせ、この薄板を介して集束光ビームを入射することも可能である。
【００６２】
さらに、ＤＶＤのような媒体においては、図５（ａ）の媒体を記録層面を内側として、接着剤で貼り合せた構造をとる。図５（ｂ）の媒体では、逆に記録層面を外側にして貼り合せることになる。さらに図５（ｂ）の媒体においては、一枚の基板の両面に射出成形によってトラッキング用の溝を形成し、両面にスパッタ法によって多層膜を形成しても良い。
記録層３、保護層２、４、反射層５はスパッタリング法などによって形成される。
記録層用ターゲット、保護層用ターゲット、必要な場合には反射層材料用ターゲットを同一真空チャンバー内に設置したインライン装置で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防ぐ点で望ましい。
【００６３】
保護層２、４の材料としては、屈折率、熱伝導率、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。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物やＣａ，Ｍｇ，Ｌｉ等のフッ化物を用いることができる。
これらの酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。
【００６４】
保護層２、４は厚さ方向で組成比や混合比を変化させてもよい。また、保護層２、４はそれぞれ複数膜からなってもよい。各膜は要求される特性に応じ、材料や組成比、混合比を異ならせることができる。
繰返し記録特性を考慮するとこれらの保護層の膜密度はバルク状態の８０％以上であることが機械的強度の面から望ましい。混合物誘電体薄膜を用いる場合には、バルク密度として下式の理論密度を用いる。
【００６５】
【数６】
ρ＝Σｍ_iρ_i （１）
ｍ_i：各成分ｉのモル濃度
ρ_i：単独のバルク密度
【００６６】
本発明の媒体の記録層３は相変化型の記録層であり、その厚みは一般的に５ｎｍから１００ｎｍの範囲が好ましい。
記録層３の厚みが５ｎｍより薄いと十分なコントラストが得られ難く、また結晶化速度が遅くなる傾向があり、短時間での消去が困難となりやすい。
一方１００ｎｍを越すとやはり光学的なコントラストが得にくくなり、また、クラックが生じやすくなる。
さらに、ＤＶＤなど再生専用ディスクと互換性をとれるほどのコントラストを得る必要があり、かつ、最短マーク長が０．５μｍ以下となるような高密度記録では、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下が好ましい。５ｎｍ未満では反射率が低くなりすぎ、また、膜成長初期の不均一な組成、疎な膜の影響が現れやすいので好ましくない。
【００６７】
一方、２５ｎｍより厚いと熱容量が大きくなり記録感度が悪くなるし、結晶成長が３次元的になるため、非晶質マークのエッジが乱れジッタが高くなる傾向にある。さらに、記録層の相変化による体積変化が顕著になり繰返しオーバーライト耐久性が悪くなるので好ましくない。マーク端のジッタ及び繰返しオーバーライト耐久性の観点からは２０ｎｍ以下とすることがより望ましい。
また、記録層の密度はバルク密度の８０％以上、より好ましくは９０％以上であることが望ましい。ここでいう、バルク密度とは、もちろん、合金塊を作成して実測することもできるが、上記（１）式において、各成分のモル濃度を各元素の原子％に置き換え、バルク密度を各元素の分子量に置き換えることで近似値が得られる。
【００６８】
記録層の密度はスパッタ成膜法においては、成膜時のスパッタガス（Ａｒ等の希ガス）の圧力を低くする、ターゲット正面にに近接して基板を配置するなどして、記録層に照射される高エネルギーＡｒ量を多くすることが必要である。高エネルギーＡｒはスパッタのためにターゲットに照射されるＡｒイオンが、一部跳ね返されて基板側に到達するものか、プラズマ中のＡｒイオンが基板全面のシース電圧で加速されて基板に達するものかのいずれかである。
このような高エネルギーの希ガスの照射効果をａｔｏｍｉｃ ｐｅｅｎｉｎｇ効果という。一般的に使用されるＡｒガスでのスパッタではａｔｏｍｉｃ ｐｅｅｎｉｎｇ効果により、Ａｒがスパッタ膜に混入される。膜中のＡｒ量により、ａｔｏｍｉｃ ｐｅｅｎｉｎｇ効果を見積もることができる。すなわち、Ａｒ量が少なければ、高エネルギーＡｒ照射効果が少ないことを意味し、密度の疎な膜が形成されやすい。一方、Ａｒ量が多ければ高エネルギーＡｒの照射が激しく、密度は高くなるものの、膜中に取り込まれたＡｒが繰返しオーバーライト時にｖｏｉｄとなって析出し、繰返しの耐久性を劣化させる。記録層膜中の適当なＡｒ量は、０．１原子％以上、１．５原子％以下である。さらに、直流スパッタリングよりも高周波スパッタリングを用いた方が、膜中Ａｒ量が少なくして、高密度膜が得られるので好ましい。
【００６９】
本発明において、記録層は上述の組成を有するＧｅＳｂＴｅ合金を主成分とする薄膜からなる。すなわち、記録層中のＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅの各元素量の比が上述の組成範囲にあればよく、記録層には必要に応じて他の元素を、合計１０原子％程度まで添加してもよい。
記録層にさらに、Ｏ、Ｎ、及びＳから選ばれる少なくとも一つの元素を、０．１原子％以上５原子％以下添加することで、記録層の光学定数を微調整することができる。しかし、５原子％を超えて添加することは、結晶化速度を低下させ消去性能を悪化させるので好ましくない。
【００７０】
また、オーバーライト時の結晶化速度を低下させずに、経時安定性を増すために、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ及びＺｒの少なくとも一種を、８原子％以下添加するのが好ましい。より好ましくは、０．１原子％以上５原子％以下添加する。ＳｂＴｅに対する、これら添加元素とＧｅの合計の添加量は全部で１５原子％以下であることが望ましい。過剰に含まれるとＳｂ以外の相分離を誘起してしまう。特に、Ｇｅ含有量が３原子％以上、５原子％以下の場合には添加効果が大きい。
経時安定性の向上と屈折率の微調整のために、Ｓｉ、Ｓｎ、及びＰｂの少なくとも一種を、５原子％以下添加するのが好ましい。これら添加元素とＧｅの合計の含有量は１５原子％以下が好ましい。これら元素はＧｅと同じ４配位ネットワークを持つ。
【００７１】
Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎを８原子％以下添加することは、結晶化温度を上昇させると同時に、ジッタを低減させたり、記録感度を改善する効果もあるが、偏析も生じやすいため、６原子％以下とするのが好ましい。また、Ｇｅとあわせた含有量は１５原子％以下、好ましくは１３％以下とすることが望ましい。
Ａｇを８原子％以下添加することはやはり記録感度を改善する上で効果があり、特にＧｅ原子量が５原子％を超える場合に用いれば、効果が顕著である。しかし、８原子％を超える添加は、ジッタを増加させたり、非晶質マークの安定性を損ねるので好ましくないし、Ｇｅと合わせた添加量が１５原子％を超えると偏析を生じやすいので好ましくない。Ａｇの含有量として最も好ましいのは、５原子％以下である。
【００７２】
さて、本発明の記録媒体の記録層３は、成膜後の状態は通常、非晶質である。従って、成膜後に、記録層全面を結晶化して初期化された状態（未記録状態）とする必要がある。
初期化方法としては、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3に過剰なＳｂを含む合金には、固相でのアニールによる初期化も可能であるが、さらにＧｅを含む組成では、一旦記録層を溶融させ再凝固時に徐冷して結晶化させる溶融再結晶化による初期化が望ましい。
本記録層は成膜直後には結晶成長の核がほとんどなく、固相での結晶化は困難であるが、溶融再結晶化によれば、少数の結晶核が形成されてのち、溶融して、結晶成長が主体となって高速で再結晶化が進むようである。
【００７３】
また、本発明の記録層は、溶融再結晶化による結晶と、固相でのアニールによる結晶とは反射率が異なるため、混在するとノイズの原因となる。そして、実際のオーバーライト記録の際には、消去部は溶融再結晶化による結晶となるため、初期化も溶融再結晶化により行うのが好ましい。
このとき、記録層を溶融するのは局所的かつ、１ミリ秒程度以下の短時間に限る。溶融領域が広かったり、溶融時間あるいは冷却時間が長すぎると、熱によって各層が破壊されたり、プラスチック基板表面が変形したりするためである。
このような熱履歴を与えるには、波長６００〜１０００ｎｍ程度の高出力半導体レーザー光を、長軸１００〜３００μｍ、短軸１〜３μｍに集束して照射し、短軸方向を走査軸として、１〜１０ｍ／ｓの線速度で走査することが望ましい。同じ集束光でも円形に近いと溶融領域が広すぎ、再非晶質化がおきやすく、また、多層構成や基板へのダメージが大きく好ましくない。
初期化が溶融再結晶化によって行われたことは以下のようにして確認できる。すなわち、該初期化後の媒体に、直径約１．５μｍより小さいスポット径に集束された、記録層を溶融するにたる記録パワーＰｗの記録光を、直流的に、一定線速度で照射する。案内溝がある場合は、その溝もしくは溝間からなるトラックに、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボをかけた状態で行う。
【００７４】
その後、同じトラック上に消去パワーＰｅ（≦Ｐｗ）の消去光を直流的に照射して得られる消去状態の反射率が、全く未記録の初期状態の反射率とほとんど同じであれば、該初期化状態は溶融際結晶状態と確認できる。
なぜなら、記録光照射により記録層は一旦溶融されており、それを消去光照射で完全に再結晶化した状態は、記録光による溶融と消去光による再結晶化の過程を経ており、溶融再結晶化された状態にあるからである。
なお、初期化状態の反射率Ｒ_iniと溶融再結晶化状態Ｒ_cryの反射率がほぼ同じであるとは、（Ｒ_ini−Ｒ_cry）／｛（Ｒ_ini＋Ｒ_cry）／２｝で定義される両者の反射率差が２０％以下であることを言う。通常、アニール等の固相結晶化だけでは、その反射率差は２０％より大きい。
【００７５】
次に、記録層以外の層について述べる。
本発明の層構成は、急冷構造と呼ばれる層構成の一種に属する。急冷構造は、放熱を促進し、記録層再凝固時の冷却速度を高める層構成を採用することで、非晶質マーク形成のときの再結晶化の問題を回避しつつ、高速結晶化による高消去比を実現する。このため第２保護層膜厚は、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下とする。５ｎｍより薄いと、記録層溶融時の変形等によって破壊されやすく、また、放熱効果が大きすぎて記録に要するパワーが不必要に大きくなってしまう。
【００７６】
本発明の、第２保護層の膜厚は、繰返しオーバーライトにおける耐久性に大きく影響し、特にジッタの悪化を抑制する上でも重要である。膜厚が３０ｎｍより厚い場合には、記録時に、第２保護層の記録側と、反射層側とで温度差が大きくなり、保護層の両側における熱膨張差から、保護層自体が非対称に変形しやすくなる。この繰返しは、保護層内部に微視的塑性変形を蓄積させ、ノイズの増加を招くので好ましくない。
本発明の記録層を用いると、最短マーク長０．５μｍ以下の高密度記録において低ジッタを実現できるが、本発明者らの検討によれば、高密度記録を実現するために短波長のレーザーダイオード（例えば、波長７００ｎｍ以下）を用いる場合には、上記急冷構造の層構成についても、一層の留意が必要になる。特に、波長が５００ｎｍ以下、開口数ＮＡが０．５５以上の小さな集束光ビームを用いた１ビームオーバーライト特性の検討において、マーク幅方向の温度分布を平坦化することが、高消去比及び消去パワーマージンを広く取るために重要であることが分かった。
【００７７】
この傾向は、波長６３０〜６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．６前後の光学系を用いた、ＤＶＤ対応の光学系においても同様である。このような光学系を用いた高密度マーク長変調記録においては、特に、熱伝導率の低い材料を第２保護層として用いる。好ましくはその膜厚を１０ｎｍ以上２５ｎｍ以下とする。
いずれの場合にも、その上に設ける反射層５をとりわけ高熱伝導率の材料とすることにより、消去比及び消去パワーマージンを改善できる。
検討によれば、広い消去パワー範囲において、本発明記録層が持つ良好な消去特性を発揮させるには、単に膜厚方向の温度分布や時間変化のみならず、膜面方向（記録ビーム走査方向の垂直方向）の温度分布をできるだけ平坦化できるような層構成を用いるのが好ましい。
【００７８】
本発明者らは、媒体の層構成を適切に設計することにより、媒体中のトラック横断方向の温度分布を平坦にすることで、溶融して再非晶質化されることなく、再結晶化することのできる幅を広げ、消去率及び消去パワーマージンを広げることを試みた。
一方、熱伝導率が低くごく薄い第２保護層を介して、記録層から、極めて高熱伝導率の反射層への放熱を促進することで、記録層における温度分布が平坦になることがわかった。第２保護層の熱伝導率を高くしても放熱効果は促進されるが、あまり放熱が促進されると、記録に要する照射パワーが高くなる、すなわち、記録感度が著しく低下してしまう。
【００７９】
本発明においては低熱伝導率の、薄い第２保護層を用いるのが好ましい。
低熱伝導率の、薄い第２保護層を用いることにより、記録パワー照射開始時点の数ｎｓｅｃ〜数十ｎｓｅｃにおいて、記録層から反射層への熱伝導に時間的な遅延をあたえ、その後に反射層への放熱を促進することができるため、放熱により必要以上に記録感度を低下させることがない。
従来知られている、ＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＳｉＮ等を主成分とする保護層材料は、それ自身の熱伝導率が高すぎて、本発明媒体の第２保護層４としては好ましくない。このように、金属酸化物や窒化物の熱伝導率は、同じ薄膜状態に比べても、本発明保護層で用いられる下記保護層にくらべて、１桁以上熱伝導率が高い。
【００８０】
一方、反射層における放熱は、反射層の厚みを厚くしても達成できるが、反射層の厚みが３００ｎｍを超えると、記録層膜面方向よりも膜厚方向の熱伝導が顕著になり、膜面方向の温度分布改善効果が得られない。また、反射層自体の熱容量が大きくなり、反射層、ひいては記録層の冷却に時間がかかるようになって、非晶質マークの形成が阻害される。最も好ましいのは、高熱伝導率の反射層を薄く設けて横方向への放熱を選択的に促進することである。
従来用いられていた急冷構造は、膜厚方向の１次元的な熱の逃げにのみ注目し、記録層から反射層に早く熱を逃すことのみを意図しており、この平面方向の温度分布の平坦化に十分な留意が払われていなかった。
【００８１】
なお、本発明の、いわば「第２保護層での熱伝導遅延効果を考慮した超急冷構造」は、本発明に係る記録層に適用すると、従来のＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃記録層に比べて一層効果がある。なぜなら、本発明記録層はＴｍ近傍での再凝固時の結晶成長が再結晶化の律速になっているからである。Ｔｍ近傍での冷却即速度を極限まで大きくして、非晶質マーク及びそのエッジの形成を確実かつ明確なものとするには、超急冷構造が有効であり、かつ、膜面方向の温度分布の平坦化で、もともとＴｍ近傍で高速消去可能であったものが、より高消去パワーまで確実に再結晶化による消去を確保できるからである。
【００８２】
本発明においては、第２保護層の材料としては熱伝導が低い方が望ましいが、その目安は１×１０^-3ｐＪ／（μｍ・Ｋ・ｎｓｅｃ）である。しかしながら、このような低熱伝導率材料の薄膜状態の熱伝導率を直接測定するのは困難であり、代わりに、熱シミュレーションと実際の記録感度の測定結果から目安を得ることができる。
好ましい結果をもたらす低熱伝導率の第２保護層材料としては、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＴａＳ₂又は希土類硫化物のうちの少なくとも一種を５０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下含み、かつ、融点又は分解点が１０００℃以上の耐熱性化合物とを含む複合誘電体が望ましい。
【００８３】
より具体的にはＬａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｙ等の希土類の硫化物を６０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下含む複合誘電体が望ましい。
あるいは、ＺｎＳ，ＺｎＯもしくは希土類硫化物の組成の範囲を７０〜９０ｍｏｌ％とすることが望ましい。
これらと混合されるべき、融点又は分解点が１０００℃以上の耐熱化合物材料としては、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｐｂ等の酸化物、窒化物、炭化物やＣａ，Ｍｇ，Ｌｉ等のフッ化物を用いることができる。
特にＺｎＯと混合されるべき材料としては、Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ等希土類の硫化物あるいは硫化物と酸化物の混合物が望ましい。
そして、この第２保護層の膜厚が３０ｎｍより厚いとマーク幅方向の温度分布の十分な平坦化効果が得られないため、３０ｎｍ以下とする。好ましくは２５ｎｍ以下とする。５ｎｍ未満では、第２保護層部での熱伝導の遅延効果が不十分で、記録感度低下が著しくなり好ましくない。
第２保護層４の厚さは、記録レーザー光の波長が６００〜７００ｎｍでは１５ｎｍ〜２５ｎｍが好ましく、波長が３５０〜６００ｎｍでは５〜２０ｎｍが好ましく、より好ましくはは５〜１５ｎｍである。
【００８４】
本発明においては、非常に高熱伝導率で３００ｎｍ以下の薄い反射層５を用いて、横方向の放熱効果を促進するのが特徴である。
一般には薄膜の熱伝導率はバルク状態の熱伝導率と大きく異なり、小さくなっているのが普通である。特に４０ｎｍ未満の薄膜では成長初期の島状構造の影響で熱伝導率が１桁以上小さくなる場合があり好ましくない。さらに、成膜条件によって結晶性や不純物量が異なり、これが同じ組成でも熱伝導率が異なる要因になる。
【００８５】
本発明において良好な特性を示す高熱伝導率の反射層を規定するために、反射層の熱伝導率は直接測定することも可能であるが、その熱伝導の良否を電気抵抗を利用して見積もることができる。金属膜のように電子が熱もしくは電気伝導を主として司る材料においては熱伝導率と電気伝導率は良好な比例関係があるためである。
薄膜の電気抵抗はその膜厚や測定領域の面積で規格化された抵抗率値で表す。体積抵抗率と面積抵抗率は通常の４探針法で測定でき、ＪＩＳ Ｋ ７１９４によって規定されている。本法により、薄膜の熱伝導率そのものを実測するよりもはるかに簡便かつ再現性の良いデータが得られる。
本発明において好ましい反射層は、体積抵抗率が２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以下であり、より好ましくは２０ｎΩ・ｍ以上１００ｎΩ・ｍ以下である。体積抵抗率２０ｎΩ・ｍ未満の材料は薄膜状態では実質的に得にくい。体積抵抗率１５０ｎΩ・ｍより体積抵抗率が大きい場合でも、例えば３００ｎｍを超える厚膜とすれば面積抵抗率を下げることはできるが、本発明者らの検討によれば、このような高体積抵抗率材料で面積抵抗率のみ下げても、十分な放熱効果は得られなかった。厚膜では単位面積当たりの熱容量が増大してしまうためと考えられる。また、このような厚膜では成膜に時間がかかり、材料費も増えるため製造コストの観点から好ましくない。さらに、膜表面の微視的な平坦性も悪くなってしまう。
好ましくは、膜厚３００ｎｍ以下で面積抵抗率０．２以上０．９Ω／□以下が得られるような、低体積抵抗率材料を用いる。０．５Ω／□が最も好ましい。
【００８６】
本発明に適した材料は、以下のとおりである。
例えば、Ｓｉを０．３重量％以上０．８重量％以下、Ｍｇを０．３重量％以上１．２重量％以下含有するＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金である。
また、ＡｌにＴａ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｓｃ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｍｏ，又はＭｎを０．２原子％以上２原子％以下含むＡｌ合金は、添加元素濃度に比例して体積抵抗率が増加し、また、耐ヒロック性が改善され、耐久性、体積抵抗率、成膜速度等考慮して用いることができる。
Ａｌ合金に関しては、添加不純物量０．２原子％未満では、成膜条件にもよるが、耐ヒロック性は不十分であることが多い。また、２原子％より多いと上記の低抵抗率が得られにくい。
経時安定性をより重視する場合には添加成分としてはＴａが好ましい。特に、ＺｎＳを主成分とする上部保護層４に対しては、Ｔａを０．５原子％以上、０．８原子％以下とするＡｌＴａ合金が、耐食性、密着性、高熱伝導率のすべてをバランス良く満足する反射層として望ましい。また、Ｔａの場合わずか０．５原子％の添加で純ＡｌやＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金に比べて、スパッタリング時の成膜レートが３〜４割アップするという製造上好ましい効果が得られる。
上記Ａｌ合金を反射層として用いる場合、好ましい膜厚は１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。１５０ｎｍ未満では純Ａｌでも放熱効果は不十分である。３００ｎｍを超えると、熱が水平方向より垂直方向に逃げて、水平方向の熱分布改善に寄与しないし、反射層そのものの熱容量が大きく、却って記録層の冷却速度が遅くなってしまう。また、膜表面の微視的な平坦性も悪くなる。
【００８７】
さらに、ＡｇにＴｉ，Ｖ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｓｃ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｍｏ，又はＭｎを０．２原子％以上５原子％以下含むＡｇ合金も望ましい。経時安定性をより重視する場合には添加成分としてはＴｉ、Ｍｇが好ましい。
上記Ａｇ合金を反射層として用いる場合、好ましい膜厚は４０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。４０ｎｍ未満では純Ａｇでも放熱効果は不十分である。１５０ｎｍを超えると、熱が水平方向より垂直方向に逃げて、水平方向の熱分布改善に寄与しないし、不必要な厚膜は生産性を低下させる。また、膜表面の微視的な平坦性も悪くなる。
【００８８】
本発明者らは上記、Ａｌへの添加元素、Ａｇへの添加元素は、その添加元素濃度に比例して、体積抵抗率が増加することを確認している。
ところで、不純物の添加は一般的に結晶粒径を小さくし、粒界の電子散乱を増加させて熱伝導率を低下させると考えられる。添加不純物量を調節することは、結晶粒径を大きくすることで材料本来の高熱伝導率を得るために必要である。
なお、反射層は通常スパッタ法や真空蒸着法で形成されるが、ターゲットや蒸着材料そのものの不純物量もさることながら、成膜時に混入する水分や酸素量も含めて全不純物量を２原子％以下とする必要がある。このためにプロセスチャンバの到達真空度は１×１０^-3Ｐａ以下とすることが望ましい。
また、１０^-4Ｐａより悪い到達真空度で成膜するなら、成膜レートを１ｎｍ／秒以上、好ましくは１０ｎｍ／秒以上として不純物が取り込まれるのを防ぐことが望ましい。
【００８９】
あるいは、意図的な添加元素を１原子％より多く含む場合は、成膜レートを１０ｎｍ／秒以上として付加的な不純物混入を極力防ぐことが望ましい。
成膜条件は不純物量とは無関係に結晶粒径に影響を及ぼす場合もある。例えば、ＡｌにＴａを２原子％程度混入した合金膜は、結晶粒の間に非晶質相が混在するが、結晶相と非晶質相の割合は成膜条件に依存する。例えば、低圧でスパッタするほど結晶部分の割合が増え、体積抵抗率が下がり、熱伝導率が増加する。
膜中の不純物組成あるいは結晶性は、スパッタに用いる合金ターゲットの製法やスパッタガス（Ａｒ，Ｎｅ，Ｘｅ等）にも依存する。
このように、薄膜状態の体積抵抗率は金属材料、組成のみによっては決まらない。
高熱伝導率を得るためには、上記のように、不純物量を少なくするのが望ましいが、一方で、ＡｌやＡｇの純金属は耐食性や耐ヒロック性に劣る傾向があるため、両者のバランスを考慮して最適組成が決まる。
【００９０】
さらなる高熱伝導と高信頼性をえるために反射層を多層化することも有効である。このとき、少なくとも１層は全反射層膜厚の５０％以上の膜厚を有する上記低体積抵抗率材料として実質的に放熱効果を司り、他の層が耐食性や保護層との密着性、耐ヒロック性の改善に寄与するように構成される。
より具体的には、金属中最も高熱伝導率および低体積抵抗率であるＡｇはＳを含む保護層との相性が悪く、繰返しオーバーライトした場合の劣化がやや速いという傾向がある。
また、高温高湿の加速試験環境下で腐食を生じやすい傾向がある。
そこで、低体積抵抗率材料としてＡｇ及びＡｇ合金を用い、上部保護層との間に界面層としてＡｌを主成分とする合金層を１ｎｍ以上１００ｎｍ以下設けることも有効である。厚さを５ｎｍ以上とすれば、層が島状構造とならず均一に形成されやすい。
Ａｌ合金としては前述と同様に例えば、Ｔａ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｓｃ，Ｈｆ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｍｏ，又はＭｎを０．２原子％以上２原子％以下含むＡｌ合金が挙げられる。
界面層の厚さは１ｎｍ未満では保護効果が不十分で、１００ｎｍを超えると放熱効果が犠牲になる。
界面層の使用は、特に反射層がＡｇ又はＡｇ合金の場合に有効である。なぜなら、Ａｇは本発明で好ましいとされる硫化物を含む保護層との接触により、比較的硫化による腐食を起こしやすいからである。
【００９１】
さらにＡｇ合金反射層とＡｌ合金界面層を用いる場合、ＡｇとＡｌは比較的相互拡散しやすい組み合わせであるので、Ａｌ表面を１ｎｍより厚く、酸化して界面酸化層を設けることがいっそう好ましい。界面酸化層が５ｎｍ、とくに１０ｎｍを越えるとそれが熱抵抗となり、本来の趣旨である、極めて放熱性の高い反射層としての機能が損なわれるので好ましくない。
反射層の多層化は、高体積抵抗率材料と低体積抵抗率材料を組み合わせて所望の膜厚で所望の面積抵抗率を得るためにも有効である。
合金化による体積抵抗率調節は、合金ターゲットの使用によりスパッタ工程を簡素化できるが、ターゲット製造コスト、ひいては媒体の原材料比を上昇させる要因にもなる。従って、純Ａｌや純Ａｇの薄膜と上記添加元素そのものの薄膜を多層化して所望の体積抵抗率を得ることも有効である。
層数が３層程度までであれば、初期の装置コストは増加するものの、個々の媒体コストはかえって抑制できる場合がある。
反射層を複数の金属膜からなる多層反射層とし、全膜厚を４０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とし、多層反射層の厚さの５０％以上が体積抵抗率２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以下の金属薄膜層（多層であっても良い）とするのが好ましい。
さて、記録層及び保護層の厚みは、上記熱特性、機械的強度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率が良く、記録信号の振幅、すなわち記録状態と未記録状態のコントラストが大きくなるように選ばれる。
【００９２】
例えば、本発明媒体を書換え型ＤＶＤに適用し、再生専用タイプのＤＶＤと互換性を確保するとすれば、変調度を高くとらねばならない。また、再生専用プレーヤーで通常用いられる、ＤＰＤ（Differential Phase Detection）法と呼ばれるトラッキングサーボ法がそのまま適用できることが必要である。
図６にＥＦＭプラス変調されたランダム信号を記録し再生したときのＤＣ再生信号（直流成分を含む再生信号）の波形を示す。変調度は、１４Ｔマークのトップの信号強度Ｉ_topと信号振幅Ｉ₁₄との比Ｉ₁₄／Ｉ_topとして定義される。
Ｉ_topは実際上、未記録部（結晶状態）の溝内での反射率に相当する。Ｉ₁₄は相変化媒体の結晶部分と非晶質部分から反射光の強度差及び位相差が問題となる。
反射光の強度差は、基本的に結晶状態と非晶質状態の反射率差で決まる。上記記録後の変調度が概ね０．５以上であれば、低ジッタが実現できるとともに、上記ＤＰＤ法によるトラッキングサーボも良好に作動する。
【００９３】
図７に、典型的な４層構成における反射率差の計算例を示した。ポリカーボネート基板上に、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀保護層、Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.69Ｔｅ_0.26記録層、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀保護層、Ａｌ_0.995Ｔａ_0.005 反射層を設けたものとした。
各層の屈折率は実測値を用いている。波長６５０ｎｍにおける各材料の複素屈折率は、上下の保護層は２．１２−０．０ｉ、反射層は１．７−５．３ｉ、基板は１．５６、記録層は非晶質状態（成膜直後の状態で測定）で３．５−２．６ｉ、初期化後の結晶状態で２．３−４．１ｉである。
また、記録層、第２保護層、反射層の膜厚はそれぞれ、１８ｎｍ、２０ｎｍ、２００ｎｍで一定とした。
第１保護層膜厚依存性を見る限り、通常は振幅の変化は小さく、分母であるＩ_top、すなわち結晶状態の反射率に強く依存する。したがって、結晶状態反射率は可能な限り低いことが望ましい。
【００９４】
図７の計算例では、第１保護層を、屈折率ｎ＝２．１２の（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀膜とした。このとき、第１の極小値ｄ₁は膜厚５０〜７０ｎｍ、第２の極小値ｄ₂は膜厚２００〜２２０ｎｍになる。以後は周期的に変化する。
結晶状態の反射率が極小となる第１保護層膜厚は、反射率が高い記録層であれば、実質上、保護層の屈折率のみで決まる。他の屈折率ｎにおける極小点膜厚は、ｄ₁、ｄ₂に２．１／ｎをかければほぼ求まるが、通常、保護層として用いられる誘電体はｎ＝１．８〜２．３程度であり、ｄ₁は６０〜８０ｎｍ程度である。
第１保護層の屈折率ｎが１．８よりも小さいと、極小点における反射率が増加して変調度が著しく低下し、０．５未満となるので好ましくない。逆に、２．３以上とすると、極小点の反射率が低くなりすぎ２０％を達成できず、フォーカスやトラッキングサーボが困難になるので好ましくない。
【００９５】
本発明に係る記録層の組成範囲では、図７とほぼ類似の光学特性が発揮される。
生産性の観点からは第１保護層膜厚は１５０ｎｍ以下にとどめるのが望ましい。なぜなら、現在、誘電体保護層のスパッタ法による成膜速度は高々１５ｎｍ／秒であり、その成膜に１０秒以上かけることはコストを上昇させるからである。また、膜厚変動の許容値が厳しくなるので生産上も好ましくない。即ち、図７からわかるように、反射率は所望の膜厚ｄ₀からΔｄずれると、第１の極小値ｄ₁近傍でも、第２の極小値ｄ₂近傍でもおなじだけ変動する。
【００９６】
一方、製造上の膜厚分布は、通常はｄ₀に対して±２〜３％が均一性の限度である。従って、ｄ₀が薄いほど膜厚の変動幅Δｄは小さくなり、ディスク面内あるいはディスク間の反射率変動を抑制出来るので有利である。
従って、安価な静止対向タイプのスパッタ装置で、基板の自公転機構を有しない装置では、第１の極小値ｄ₁近傍の膜厚を採用するのが望ましい。
一方で、厚い保護層は繰返しオーバーライト時の基板表面の変形を抑制する効果が大きいから、繰返しオーバーライト耐久性改善を重要視するならば、第２の極小値ｄ₂近傍の膜厚を採用するのが望ましい。
なお、基板を介して記録再生光を入射させて記録または再生を行うような媒体においては、第１保護層をある程度厚くして、記録時に発生する熱から基板を保護しなければならない。記録時に記録層は、１００ナノ秒程度であるが５００〜６００℃以上となる。このためには膜厚を５０ｎｍ以上とするのが好ましい。５０ｎｍ未満では、記録を繰り返すと基板に微視的な変形が蓄積され、ノイズや欠陥となりやすい。特に基板がポリカーボネートなどの熱可塑性プラスチックからなる場合には重要である。
【００９７】
次に、本媒体と併せ用いるに好ましい光記録方法について説明する。
好ましい第一の記録方法は、上述の記録媒体に、マーク長変調された情報を複数の記録マーク長により記録するにあたり、
記録マーク間には、非晶質を結晶化しうる消去パワーＰｅの記録光を照射し、
一つの記録マークの時間的な長さをｎＴとしたとき（Ｔは基準クロック周期、ｎは２以上の整数）、
記録マークの時間的長さｎＴを、
【００９８】
【数７】

【００９９】
（ただし、ｍはパルス分割数でｍ＝ｎ−ｋ、ｋは０≦ｋ≦２なる整数とする。
また、Σ_i（α_i＋β_i）＋η₁＋η₂＝ｎとし、η₁はη₁≧０なる実数、η₂はη₂≧０なる実数、０≦η₁＋η₂≦２．０とする。
α_i（１≦ｉ≦ｍ）はα_i＞０なる実数とし、β_i（１≦ｉ≦ｍ）はβ_i＞０なる実数とし、Σα_i＜０．５ｎとする。
α₁＝０．１〜１．５、β₁＝０．３〜１．０、β_m＝０〜１．５とし、α_i＝０．１〜０．８（２≦ｉ≦ｍ）とする。
なお、３≦ｉ≦ｍなるｉにおいてα_i＋β_i-1＝０．５〜１．５の範囲にあり、かつ、ｉによらず一定とする。）
の順に分割し、
α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては記録層を溶融させるにたるＰｗ≧Ｐｅなる記録パワーＰｗの記録光を照射し、β_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては、０＜Ｐｂ≦０．２Ｐｅ（ただし、β_mＴにおいては、０＜Ｐｂ≦Ｐｅとなりうる）なるバイアスパワーＰｂの記録光を照射する。
【０１００】
上述の媒体に本記録方法を併せ用いることで、記録層の再凝固時の冷却速度を正確に制御し、少なくとも３ｍ／ｓから８ｍ／ｓ、さらには、記録条件の設定により１ｍ／ｓから１５ｍ／ｓの広い線速度範囲において、最短マーク長０．５μｍ以下の高密度マーク長変調記録が可能となり、１０００回以上の繰返しオーバーライトが達成でき、基準クロック周期Ｔの１０％未満の低ジッタが実現できる。
まず、上記のような高密度マーク長変調記録を実現するためには、波長３５０〜６８０ｎｍのレーザー光ビームを、開口数ＮＡが０．５５以上０．９以下の対物レンズを通して記録層に集光させて微小な集束光ビームスポットを得る。
【０１０１】
より好ましくは、ＮＡを０．５５以上０．６５以下とする。ＮＡが０．６５を超えると、光軸の傾きによる収差の影響が大きくなるから、対物レンズと記録面との距離を極めて接近させる必要がある。従って、ＤＶＤなど、０．６ｍｍ程度の厚さの基板を介して集束光ビームを入射させる場合には、ＮＡは０．６５程度が上限となる。
そして、図８に示すように、少なくとも３値に記録光パワーを変調させることで、パワーマージン及び記録時線速マージンを広げることができる。
図８において、先頭記録パルスα₁Ｔの開始位置、最終オフパルスβ_mＴの終了位置は、必ずしも元の記録信号の開始位置、終了位置と一致する必要はない。０≦η₁＋η₂≦２．０となる範囲内で、先頭にη₁Ｔを置き、最後にη₂Ｔを置いてよい。当該マーク前後のマークの長さやマーク間長さに応じて、η₁Ｔやη₂Ｔの長さを微調整することも、マークを正確に形成するのに有効である。
【０１０２】
或いは、β_mのみをマーク長ｎＴに応じて変化させることにより、良好なマークを形成できる場合もある。最後のβ_m＝０としてもよい。例えば、ＥＦＭ変調において３Ｔ〜１１Ｔのマークのうち１１Ｔマーク、又はＥＦＭプラス変調において３Ｔ〜１４Ｔのマークのうち１４Ｔマーク、等の長いマークほど熱が蓄積しやすいので、最後のβ_mを長くして冷却時間を長めにするのが良い。
逆に、３Ｔマーク等の短いマークの場合にはβ_mを短くするのがよい。その調整幅は０．５程度である。いわゆるＤＶＤ程度の線記録密度を超えるような高密度記録であれば、必ずしもそのような微調整をしなくても十分な記録信号品質が得られる。
【０１０３】
また、バイアスパワーＰｂの大きさを変えることでも、マーク形状を制御できる。図９に、２つの記録パルスを照射した際の記録層のある１点の温度の時間変化の例を示す。媒体に対してビームを相対的に移動させながら記録パルスＰ１、オフパルス、記録パルスＰ２を連続的に照射した場合の、記録パルスＰ１を照射した位置での温度変化である。（ａ）はＰｂ＝Ｐｅとした場合、（ｂ）はＰｂ≒０とした場合である。
図９（ｂ）では、オフパルス区間のバイアスパワーＰｂがほとんど０のため、ＴＬ’は融点より十分低い点まで下がり、かつ、途中の冷却速度も大きい。従って、非晶質マークは記録パルスＰ１照射時に溶解し、その後のオフパルス時の急冷によって形成される。
一方、図９（ａ）では、オフパルス区間でも消去パワーＰｅが照射されるため、１番目の記録パルスＰ１照射後の冷却速度が遅く、オフパルス区間での温度降下で到達する最低温度ＴＬが融点Ｔｍ近傍に留まり、さらに、後続の記録パルスＰ２により融点Ｔｍ近傍まで加熱され、非晶質マークが形成されにくい。
【０１０４】
本発明の媒体に対して、図９（ｂ）に示す、急峻な温度プロファイルをとることは、高温度域での結晶化を抑制し、良好な非晶質マークを得る上で重要なことである。なぜなら、本発明媒体の記録層は、融点直下の高温域でのみ大きな結晶化速度を示すため、記録層温度が高温域にほとんどとどまらない（ｂ）のプロファイルをとることで、再結晶化が抑制できると考えられるからである。
あるいは、結晶化温度Ｔｃに近い比較的低温域での結晶核生成は毎回の消去プロセスでは支配的でなく、前述の初期化時に形成された結晶核となりうるＳｂクラスタが安定に存在するため、高温域の結晶成長のみが支配的であるとも考えられる。
従って、冷却速度及びＴＬ’を制御することで再結晶化をほぼ完全に抑制し、溶融領域とほぼ一致するクリアな輪郭を有する非晶質マークが得られ、マークエッジのジッタが低減できる。
【０１０５】
一方、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃擬似二元系合金では、図９（ａ），（ｂ）いずれの温度プロファイルでも非晶質マーク形成プロセスに大差がない。なぜなら、この材料では広い温度範囲、特に結晶化温度Ｔｃ近くの低温域でも、速度は若干遅いものの再結晶化を示すからである。あるいは、この材料では、比較的Ｔｃに近い温度域での結晶核生成とＴｍに近い温度域での結晶成長とが律速になっているため、全体として広い温度域で比較的低速の再結晶化が起きるとも考えられる。ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃でも、Ｐｂ＜Ｐｅとしてオフパルスを用いて粗大グレインを抑制する場合もあるが、Ｐｂ／Ｐｅ≦０．２とすると、Ｔｃ近傍での結晶化が抑制されすぎるために、かえって消去性能が低下する。
しかし、本発明に係る記録層材料では、Ｔｃに近い比較的低温での結晶化はほとんど進まないと考えられるので、Ｐｂ／Ｐｅ≦０．２とするのが好ましい。あるいはより具体的には、０≦Ｐｂ≦１．５（ｍＷ）として、トラッキングサーボが安定する限り低いＰｂを用い、できるだけ急冷となるようにオフパルスを積極的に用いた方が、非晶質マークのエッジが明確に形成でき好ましい。
【０１０６】
図８のパルス分割方法において、特に、最先端の記録パルスα₁Ｔだけを後続パルスα_iＴより長めにし、また、最先端及び最後端のオフパルス幅β₁Ｔ、β_mＴのみを他のオフパルスと別に設定するのが、長マークと短マークの特性バランスを取る上で最も有効である。
最先端のパルスα₁Ｔは、余熱効果がないため、昇温のためにやや長時間を要する。あるいは、最先端のパルスの記録パワーを、後続のパルスより高めに設定することも有効である。
【０１０７】
また、パルスの切り替えをクロック周期Ｔに同期させると、パルス制御が簡単になる。マーク長変調記録に適し、かつパルス制御回路が簡便なパルス分割方法を図１０に示す。（ａ）のマーク長変調データを記録する際のパルス分割方法として（ｂ）にｍ＝ｎ−１の場合、（ｃ）にｍ＝ｎ−２の場合を示す。なお（ｂ）、（ｃ）では図を簡略にするためにＴを省略している。いずれも、α_i（２≦ｉ≦ｍ）及びβ_i（２≦ｉ≦ｍ−１）はｉによらず一定とし、α₁≧α_i、α_i＋β_{i- 1}＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）として、α_i（２≦ｉ≦ｍ）の記録パルスの後端をクロックパルスに同期させる。
また、Ｐｂを再生光パワーＰｒと同じにすることも、回路を簡便化するには有効である。先頭パルスα₁Ｔだけを後続パルスより長くすることは、いわゆるアイパターンにおいて短マークと長マークの記録のバランスを良くするために必要なことである。或いは、先頭パルスのみ後続パルスより高パワーとしてもよい。
このようなパルスは、図１１に示すような３種のゲート発生回路とそれらの間の優先順位を決めることで達成できる。
【０１０８】
図１１は本発明の記録方法によるパルス発生方法の一例の説明図である。（ａ）はクロック信号、（ｂ）はデータ信号であり、記録パルス発生回路中の３種のゲート発生回路から発生するゲート信号（ｃ）Ｇａｔｅ１、（ｄ）Ｇａｔｅ２、（ｅ）Ｇａｔｅ３である。これら３種のゲート信号の優先順位を決めておくことで、本発明のパルス分割方法が達成できる。
Ｇａｔｅ１は記録パルス発生区間α₁Ｔのみを、Ｇａｔｅ２は後続パルスα_iＴ（２≦ｉ≦ｍ）を所定個数発生させるタイミングを決める。ここでパルス幅α_iは２≦ｉ≦ｍにおいて一定値α_cとする。Ｇａｔｅ３はオフパルス発生区間β_iＴを発生する。Ｇａｔｅ３がオン（レベル高）の間はＰｂを発生し、オフの間（レベル低）はＰｅを発生する。
α₁の立ち上がりのタイミングとパルス幅のみを独立して決めることで、β₁をβ_iと異なる値とすることができる。
Ｇａｔｅ３とＧａｔｅ１の立ち上がりは同期させるのが良い。Ｇａｔｅ１、Ｇａｔｅ２はそれぞれＰｗを発生させるが、Ｇａｔｅ１、２がオンのときはＧａｔｅ３に優先する。Ｇａｔｅ１の遅延時間Ｔ₁とα₁、Ｇａｔｅ２の遅延時間（Ｔ₁＋Ｔ₂）とα_cを指定すれば、図１０のストラテジーを指定できる。
【０１０９】
ここで、Ｔ₁を１Ｔ以上とすれば、図１０（ｂ）のｍ＝ｎ−１の場合のパルスとなり、１Ｔ未満として後続パルスの数を一個減らせば、図１０（ｃ）のｍ＝ｎ−２の場合のパルスとなる。このとき、α₁Ｔ及びβ_m-2Ｔを、ｍ＝ｎ−１の場合より長くすることで、形成されるマーク長をｎＴとする。
さて、本発明のさらなる適用例として、再生専用ＤＶＤと同等以上の記録密度で、少なくとも再生時には再生専用ＤＶＤと同等の信号品質を得るためには、下記のような記録方法を用いることが望ましい。
【０１１０】
すなわち、波長が３５０〜６８０ｎｍの光を、開口数ＮＡが０．５５〜０．９の対物レンズを通して記録層に集光させ、データの記録再生を行う光記録方法であって、ｍ＝ｎ−１又はｍ＝ｎ−２、０≦Ｐｂ≦１．５（ｍＷ）、Ｐｅ／Ｐｗは０．３以上０．６以下とする。そして、
α₁＝０．３〜１．５、
α₁≧α_i＝０．２〜０．８（２≦ｉ≦ｍ）、
α_i＋β_i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）、
β_m＝０〜１．５
とするのが好ましい。
【０１１１】
Ｐｅ／Ｐｗの比を一定に保つことは、パワー変動が生じたときに、高パワーで記録マークが大きいときには消去パワーも大きくして消去可能な範囲を広げるためである。Ｐｅ／Ｐｗが０．３未満では、常にＰｅが低くて消去不十分となりやすい。逆に０．６より大きいと、Ｐｅが過剰でビーム中心での再非晶質化を招きやすく、完全な再結晶化による消去が困難となる。また、記録層に照射されるエネルギー量が大きくなりすぎ、繰返しオーバーライトにより劣化しやすくなる。
【０１１２】
さて、本発明に係わる組成の記録層は、α_iが特に小さい範囲で良好なジッタが得られるため、Σα_i＜０．５ｎとし、ｋが小さいほど（Σα_i）／ｎを減少させることが望ましい。すなわち、ｋ＝０又はｋ＝１では（Σα_i）＜０．４ｎ、ｋ＝２では（Σα_i）＜０．５ｎとするのが好ましい。
好ましくは、このような記録パルス分割方法を線速３ｍ／ｓ以上でのオーバーライトに適用するためには、本発明記録層Ｇｅ_x（Ｓｂ_yＴｅ_1-y）_1-x において、特にｙを０．７２以上、線速７ｍ／ｓ以上でのオーバーライトにはｙを０．７４以上とする。すなわち、Ｓｂ／Ｔｅ比を２．５７以上、より好ましくは２．８５以上のＳｂリッチとする。
【０１１３】
本発明では、記録層組成をこのようにＳｂリッチとしても、非晶質マークの安定性が高く保存安定性も良好であることが、好ましい特徴の一つである。
特開平８−２２６４４号公報には、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3近傍組成にＡｇ及びＩｎを合計で１０原子％程度添加したＡｇＩｎＳｂＴｅ記録層が記載されている。しかし、このＡｇＩｎＳｂＴｅ記録層でＳｂ／Ｔｅ比を２．５７以上とすると、非晶質マークが極めて不安定となり保存安定性に問題があった。
以下、実験例を用いて比較説明する。ＥＦＭプラス変調のマーク長記録を行うにあたり、長さｎＴのマークを記録するに、線速２ｍ／ｓ〜５ｍ／ｓの範囲において、波長６３０〜６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．６の光学系を用いて、記録パルスをｎ−１個に分割して記録する場合を考える。
本発明記録層の一例として、Ａｇ_0.05Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.67Ｔｅ_0.23（Ｓｂ／Ｔｅ≒２．９１）を用い、上記ＡｇＩｎＳｂＴｅ記録層の一例として、Ａｇ_0.05Ｉｎ_0.05Ｓｂ_0.63Ｔｅ_0.27（Ｓｂ／Ｔｅ≒２．３３）を用いる。
【０１１４】
本発明組成の記録層も上記ＡｇＩｎＳｂＴｅ記録層も、光学定数はほぼ同じであるため、同じ層構成を用いて同等の反射率及び変調度を得ることができ、したがって熱的に同等の層構成を適用できる。
第１保護層膜厚を１００ｎｍ、記録層を２０ｎｍ、第２保護層を２０ｎｍ、反射層を２００ｎｍとし、いずれもβ_i ＝０．５程度（１≦ｉ≦ｎ−１）、Ｐｗ＝１０〜１４（ｍＷ）、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５、Ｐｂ≒０とする。
このとき、従来のＡｇ_0.05Ｉｎ_0.05Ｓｂ_0.63Ｔｅ_0.27記録層では、α₁＝０．８〜１．２、α_i＝０．４〜０．６（２≦ｉ≦ｎ−１）が好ましい。特にα₁＝１．０、α_i（２≦ｉ≦ｎ−１）＝０．５、β_m＝０．５とした場合、Σα_iはｎによらず０．５ｎとなる。
【０１１５】
一方、本発明のＡｇ_0.05Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.67Ｔｅ_0.23記録層では、α₁＝０．３〜０．５、α_i＝０．２〜０．４（２≦ｉ≦ｎ−１）が好ましい範囲となる。より具体的にはα₁＝０．６、α_i（２≦ｉ≦ｎ−１）＝０．３５とすることができる。この場合、ｎ＝３の時、Σα_i≒０．３２ｎとなり、ｎ＝４以上では、Σα_i≒０．３３ｎ〜０．３４ｎとなる。
これはすなわち、本発明媒体においては、記録の際に照射される平均照射パワーを小さくし、実質的な記録パルス照射時間をΣα_i＜０．４ｎと小さくすることができることを表している。
【０１１６】
このことにより、以下の効果が得られる。
（１）高パワー記録による記録信号品質の劣化を低減できる。高パワー記録の問題点は、記録層に与えられる光エネルギーが多くなりすぎて記録層にこもることに起因している。このため冷却速度が遅くなって非晶質マークの再結晶化が生じたり、繰返しオーバーライト時の劣化が著しくなる。
低パワーのオフパルス区間を設けることで平均入力パワーを抑え、かつ、高熱伝導率の反射層により平面方向に熱を逃がすことにより、高パワー記録時でも、マーク後端部分、特に長マーク後端部分、の熱蓄積による悪影響を抑制でき、良好な長マークを形成できる。
（２）繰返しオーバーライト時における各層の熱ダメージを軽減でき、繰返し耐久性を改善できる。毎回の熱ダメージを小さくすることで、例えば、熱に弱いプラスチック基板の変形を抑制できる。また、ダメージの及ぶ範囲をレーザービームプロファイルの中心部分の、より狭い範囲に限定できる。
特に、熱が蓄熱されやすいｎ＝４以上の長マークほど、実質の記録エネルギー照射の割合（Σα_i）／ｎを減少させる効果が大きい。従って、熱ダメージを受けやすい５ｍ／ｓ以下の低線速でも、媒体への悪影響を軽減することができる。
【０１１７】
本発明では、このように繰返しオーバーライト耐久性を改善でき、従来に比して１桁以上大きいオーバーライト回数を達成できる。
さらに、記録層を、Ｇｅ_x（Ｓｂ_yＴｅ_1-y）_1-x合金を主成分とする薄膜（０．０４５≦ｘ≦０．０７５、０．７４≦ｙ＜０．８）とし、線速度に応じて記録パルス分割方法を可変とすることで、３ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓを含む広範囲の線速度でオーバーライト可能となる。
すなわち、図８のパルス分割方法において、ｍ＝ｎ−ｋのｋは一定とし、オーバーライト時の線速度が低いほど、Ｐｂ／Ｐｅ又はα_iのいずれかを単調に減少させる。
なお、記録線密度を一定に保つために線速度に応じてクロック周期を変更することや、Ｐｗ、Ｐｅをそれぞれの線速度で最適に保つように変更することは、必要に応じて行ってよい。
【０１１８】
さて、本発明ではさらに、ＤＶＤの標準再生線速度の１倍速と２倍速の両方で、最短マーク長を０．３５〜０．４５μｍとするいわゆるＥＦＭプラス変調信号を記録する方法を提供する。なお、ＤＶＤの標準再生線速度は３．４９ｍ／ｓである。
すなわち、波長が６００〜６８０ｎｍの光を、開口数ＮＡが０．５５〜０．６５の対物レンズを通し、基板を介して記録層に集光させ、最短マーク長を０．３５〜０．４５μｍの範囲として、データの記録再生を行う光記録方法であって、
ｎは１〜１４の整数とし、
ｍ＝ｎ−１とし、
Ｐｂは０≦Ｐｂ≦１．５（ｍＷ）の範囲で線速によらず一定とし、
Ｐｅ／Ｐｗは０．４〜０．６の範囲で線速度に応じて変化しうるものとし、
（ｉ）記録線速度３〜４ｍ／ｓの範囲においては、基準クロック周期をＴｏとし、
α₁＝０．３〜０．８、
α₁≧α_i＝０．２〜０．４であってｉによらず一定（２≦ｉ≦ｍ）、
α₂＋β₁≧１．０、
α_i＋β_i-1 ＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）、
β_m＝０．３〜１．５とし、
α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては記録パワーＰｗ₁の記録光を照射し、
（ｉｉ）記録線速度６〜８ｍ／ｓの範囲においては、基準クロック周期をＴｏ／２とし、
α’₁＝０．３〜０．８、
α’₁≧α’_i＝０．３〜０．５であってｉによらず一定（２≦ｉ≦ｍ）、
α’_i＋β’_i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）、
β’_m ＝０〜１．０とし、
α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては記録パワーＰｗ₂の記録光を照射するとしたとき、
α’_i＞α_i（２≦ｉ≦ｍ）であり、
０．８≦Ｐｗ₁／Ｐｗ₂≦１．２である光記録方法である。本発明者らの実験によれば、図１０のパルス分割方法を用いる限りでは、この設定で特に良好なジッタが得られた。
【０１１９】
ここで、さらにα₂＋β₁＝１．０とすれば、パルス幅に関する独立パラメータはα₁、α_i、β_mの３個となり、記録信号源をより簡略化でき好ましい。
なお、ｎとして１から１４までのすべての整数をとる必要はなく、ＥＦＭプラス変調では、３から１１まで、及び１４をとる。（１，７）ＲＬＬ−ＮＲＺＩ（Run Length Limited-Non Return To Zero Inverted）符号等も使用可能である。
なお、記録密度を一定とするために、一般的に、１倍速記録時のクロック周期は２倍速記録時の倍になるように設定される。
なお、本発明は、上記のような、一定線速度を維持しながら記録領域全面に記録を行う方式（constant linear velocity、ＣＬＶ方式）のみならず、一定の回転角速度で記録領域全面に記録を行う方式（constant angular velocity 、ＣＡＶ方式）に対しても有効である。あるいは、半径方向を複数のゾーンに分割して、同一ゾーン内ではＣＬＶ方式でオーバーライトを行うＺＣＬＶ（Ｚｏｎｅｄ ＣＬＶ）方式に対しても有効である。
光ディスクの直径は、８６ｍｍ、９０ｍｍ（シングルＣＤサイズ）、１２０ｍｍ（ＣＤサイズ）、あるいは１３０ｍｍのように様々あり、記録領域は半径２０〜２５ｍｍから最大６５ｍｍ近くに及ぶ。このとき内外周の線速度差は最大３倍近くなる。
【０１２０】
一般に、高密度のマーク長記録においては、相変化媒体が良好なオーバーライト特性を示す線速範囲は、線速比で１．５倍程度の範囲である。線速度が速ければ、記録層の冷却速度は速くなるので非晶質マークは形成されやすいが、結晶化温度以上に保たれる時間が短くなり、消去が困難になる。一方、線速度が遅くなれば、消去はされやすいが、記録層の冷却速度は遅くなるので、再結晶化しやすくなり、良好な非晶質マークが形成されにくい。
この問題を解決するために、内外周で反射層膜厚を変化させて内周で反射層による放熱効果度が大きくなるように調節することができる。あるいは、記録層組成を変化させて、外周で結晶化速度を高め、あるいは内周で非晶質形成に必要な臨界冷却速度を低めることも提案されている。しかし、そのような分布を与えたディスクの作成は、容易ではない。
【０１２１】
一方、本発明の媒体と光記録方法の組合せによれば、ディスク最外周での線速度、即ち最大線速度がほぼ１０ｍ／ｓ以下であれば、ＣＡＶ方式やＺＣＬＶ方式においても、良好な記録が可能である。
本発明を、上記のように半径により線速度が変化する媒体に利用するためには、記録領域を半径により複数のゾーンに分割し、各ゾーン毎にデータの基準クロック周波数及びパルス分割方法を切り替えて用いることが望ましい。
【０１２２】
すなわち、所定の記録領域を有する光学的情報記録用媒体を角速度一定で回転させて情報を複数のマーク長により記録する方法であって、記録領域最内周での線速度が２〜４ｍ／ｓとなり記録領域最外周での線速度が６〜１０ｍ／ｓとなるように該媒体を回転させ、該記録領域は半径によって区切られた複数ゾーンからなり、各ゾーン内の平均線速度に応じて記録密度がほぼ一定となるように基準クロック周期Ｔを変化させる。
このとき、ゾーンによらずパルス分割数ｍを一定とし、外周ゾーンから内周ゾーンに向かって、Ｐｂ／Ｐｅ比及び／又はα_i（ｉは１≦ｉ≦ｍの少なくとも一つ）を単調に減少させる。これによって、低線速度の内周部において、冷却速度不足により非晶質マークの形成が不完全となるのを防ぐことができる。なお、α_i（ｉは１≦ｉ≦ｍの少なくとも一つ）を単調に減少させる、とは、例えばα₁、α₂、・・・、α_mの中でα₂のみを減少させることを指す。
より具体的には、図１０で示されたパルス分割方法をベースに、線速に応じたパルス分割方法を用いることが、可変パルス分割方法回路を簡略化することができて望ましい。その際に、記録領域を半径方向にｐ個のゾーンに分割して、各ゾーンごとにクロック周期とパルス分割方法を変化させることが、半径位置に応じて連続的に変化させるよりも簡便である。
【０１２３】
本発明では、記録領域が半径によってｐ個のゾーンに分割され、最内周側を第１ゾーン、最外周側を第ｐゾーンとし、第ｑゾーン（ただし、ｑは１≦ｑ≦ｐの整数）における角速度をω_q、平均線速度を＜ｖ_q＞_ave、最大線速度を＜ｖ_q＞_max 、最小線速度を＜ｖ_q＞_min、基準クロック周期をＴ_q、最短マークの時間的長さをｎ_minＴ_qとすると、
＜ｖ_p＞_ave／＜ｖ₁＞_aveは１．２〜３の範囲であって、＜ｖ_q＞_max／＜ｖ_q＞_minは１．５以下とするのが好ましい。同一ゾーン内では同一クロック周期と同一パルス分割方法を用いるのであるが、同一パルス分割方法でカバーできる線速範囲はおおむね１．５倍が限度である。
【０１２４】
そして、同一ゾーン内では、ω_q、Ｔ_q、α_i、β_i、Ｐｅ、Ｐｂ、及びＰｗは一定であり、最短マークの物理的長さｎ_minＴ_q＜ｖ_q＞_aveは０．５μｍ以下であり、Ｔ_q＜ｖ_q＞_aveは１≦ｑ≦ｐなる全てのｑに対してほぼ一定であり、かつ、
ｍ＝ｎ−１もしくはｍ＝ｎ−２、
α₁＝０．３〜１．５、
α₁≧α_i＝０．２〜０．８（２≦ｉ≦ｍ）、
α_i＋β_i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）、
０≦Ｐｂ≦１．５（ｍＷ）、
０．４≦Ｐｅ／Ｐｗ≦０．６
とする。
ここで、ｍ＝ｎ−１の場合は、α₁＝０．３〜１．５、α_i＝０．２〜０．５、ｍ＝ｎ−２の場合はα₁＝０．５〜１．５、α_i＝０．４〜０．８とすることが好ましい。
【０１２５】
パルス分割方法は、以下の法則に則って変化させることが重要である。各ゾーンごとにＰｂ、Ｐｗ、Ｐｅ／Ｐｗ比、α_i、β₁、β_mは可変であり、外周ゾーンから内周ゾーンに向かって、少なくともα_i（ｉは２≦ｉ≦ｍの少なくとも一つ）を単調に減少させる。
各ゾーンごとのα_iの変更は０．１Ｔ刻みもしくは０．０１Ｔ刻みとすることが好ましい。
ここで、最外周ゾーンでの基準クロック周期Ｔ_pに対して、１／１００程度の周期の高周波ベースクロック発生回路を付加することで、すべてのゾーンにおけるＴ_q及び分割パルス長をこのベースクロックの倍数として発生させることが可能である。
ＤＶＤでは１倍速での基準クロック周波数は２６ＭＨｚ程度であるから、最高２．６ＧＨｚ程度のベースクロック周波数、通常は一桁少なくて２６０ＭＨｚ程度のベースクロック周波数で十分である。
【０１２６】
さらに、該記録領域におけるＰｗの最大値をＰｗ_max、最小値をＰｗ_minとするとき、Ｐｗ_max／Ｐｗ_min≦１．２とし、Ｐｅ＝Ｐｗ＝０．４〜０．６、０≦Ｐｂ≦１．５（ｍＷ）とすることができる。これによれば、３種類のパワーの設定範囲を限定できるので、パワー発生回路を簡便化できる。
本発明では、さらに、Ｐｗ、Ｐｅ／Ｐｗ比、Ｐｂを一定として、パルス分割方法のみを変更することで、すべての線速に対応することも可能である。また、β_mもゾーンによらず一定とし、α₁とα_mのみをゾーン依存パラメータとすることもできる。これは、ドライブの記録パルス制御回路を簡略化する上で極めて有用である。
【０１２７】
本発明においては、記録時に光学ヘッドの半径位置情報から、記録媒体上に仮想的にゾーンを設定して記録を行っても良いし、ディスクにあらかじめ記載されたアドレス情報やゾーン情報にしたがって、ディスク上に物理的にゾーン構造を設けてもよい。仮想的であっても物理的であっても、ゾーンによって決まる線速度に応じた記録パルス分割方法を選定すればよい。
次に、本発明の光記録方法を、ＺＣＡＶ方式に適用した他の例について述べる。
記録領域が半径によってｐ個のゾーンに分割され、最内周側を第１ゾーン、最外周側を第ｐゾーンとし、第ｑゾーン（ただし、ｑは１≦ｑ≦ｐの整数）における角速度をω_q、平均線速度を＜ｖ_q＞_ave、最大線速度を＜ｖ_q＞_max、最小線速度を＜ｖ_q＞_min、基準クロック周期をＴ_q、最短マークの時間的長さをｎ_minＴ_qとする。
ＺＣＡＶ方式においては、記録線密度がほぼ一定であるように、外周部のゾーンに移行するほど、記録データの基準クロックＴ_qを小さくすることが必要である。
すなわち、Ｔ_q＜ｖ_q＞_aveが１≦ｑ≦ｐなる全てのｑに対してほぼ一定となるように、ゾーンに応じてＴ_qを変化させる。ここで、ほぼ一定とは、±１％程度の誤差を含むものとする。
また、同一ゾーン内の最大線速と最小線速を一定の範囲内にするために、
【０１２８】
【数８】
（＜ｖ_q＞_max−＜ｖ_q＞_min）／（＜ｖ_q＞_max＋＜ｖ_q＞_min）＜１０％ （２）
【０１２９】
を満たすようにゾーンの幅を決める。すなわち、（＜ｖ_q＞_max−＜ｖ_q＞_min ）が（＜ｖ_q＞_max＋＜ｖ_q＞_min）の１０％未満となるようにし、第ｑゾーンの幅は、平均半径＜ｒ_q＞_aveの±１０％未満の半径位置までが許容されるものとする。
より好ましくは、（＜ｖ_q＞_max−＜ｖ_q＞_min）が（＜ｖ_q＞_max＋＜ｖ_q＞_min）の５％未満である。
ゾーンの幅は、記録領域を半径毎に等分割してもよいが、この条件を満たす限り等分割でなくてもよい。記録領域幅にもよるが、３０〜４０ｍｍ幅の記録領域については、概ね１０個以上に分割される。
【０１３０】
本発明者らの検討によれば、最短マーク長０．４μｍ程度でも、（２）式を満たせば、ジッタの値は実用レベルであった。
以上２つの条件は、記録線密度を一定とし、ひいてはマークの物理的長さ、或いはチャネルビット長を一定するための条件である。なお、チャネルビット長とは、トラックに沿った１チャネルビットあたりの長さである。
ＤＶＤとの再生互換性を、より確実に得るためには、基準再生速度ｖを約３．５ｍ／ｓ、基準クロック周期Ｔを約３８．２ｎｓｅｃとしたとき、チャネルビット長ｖＴの変動をほぼ±１％未満とするのが好ましい。
ＺＣＡＶ媒体においてこの条件を満たすためには、下記（３）式
【０１３１】
【数９】
（＜ｖ_q＞_max−＜ｖ_q＞_min）／（＜ｖ_q＞_max＋＜ｖ_q＞_min）＜１％ （３）
【０１３２】
を満たさねばならない。すなわち、（＜ｖ_q＞_max−＜ｖ_q＞_min）が（＜ｖ_q＞_max＋＜ｖ_q＞_min）の１％未満となるようにし、第ｑゾーンの幅は、平均半径＜ｒ_q＞_aveの±１％未満の半径位置までが許容されるものとする。このため、記録領域を２００個以上のゾーンに分割する。かつ、
【０１３３】
【数１０】
Ｔ_q＜ｖ_q＞_ave＝ｖＴ （４）
【０１３４】
であり、Ｔ_q ＜ｖ_q＞_aveが１≦ｑ≦ｐなる全てのｑに対してほぼ一定となるようにする。ここで、ほぼ一定とは、±１％程度の誤差を含むものとする。
これにより、ＺＣＡＶ方式ながら擬似的に、半径によらない等密度記録ができるため、ＣＬＶ方式でも再生が可能となり、ＣＬＶ方式のＤＶＤプレーヤーとの互換性が高まる。
必要に応じて、ゾーン幅はより狭くしてもよい。
【０１３５】
さて、以上のような条件のもとで、ＤＶＤと同等の記録密度を得る光記録方法について説明する。
波長が６００〜６８０ｎｍの光を、開口数ＮＡが０．５５〜０．６５の対物レンズを通し、基板を介して記録層に集光させ、データの記録再生を行うにあたり、
上記記録領域の最内周が半径２０〜２５ｍｍの範囲にあり、最外周が半径５５〜６０ｍｍの範囲にあり、最内周側ゾーンの平均線速度が３〜４ｍ／ｓであり、第ｑゾーン（ただし、ｑは１≦ｑ≦ｐの整数）における角速度をω_q、平均線速度を＜ｖ_q＞_ave、最大線速度を＜ｖ_q＞_max、最小線速度を＜ｖ_q＞_min、基準クロック周期をＴ_q、最短マークの時間的長さをｎ_minＴ_qとすると、
ｎは１〜１４の整数であり、
ｍ＝ｎ−１であり、
ω_q 、Ｐｂ及びＰｅ／Ｐｗはゾーンによらず一定であり、
Ｔ_q＜ｖ_q＞_aveは１≦ｑ≦ｐなる全てのｑに対してほぼ一定であり、かつ、
【０１３６】
【数１１】
（＜ｖ_q＞_max−＜ｖ_q＞_min）／（＜ｖ_q＞_max＋＜ｖ_q＞_min ）＜１０％
【０１３７】
を満たし、
（ｉ）第１ゾーンにおいては、
α¹ ₁＝０．３〜０．８、
α¹ ₁≧α¹ _i＝０．２〜０．４であってｉによらず一定（２≦ｉ≦ｍ）、
α¹ ₂＋β¹ ₁≧１．０、
α¹ _i＋β¹ _i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）とし、
（ｉｉ）第ｐゾーンにおいては、
α^p ₁ ＝０．３〜０．８、
α^p ₁ ≧α^p _i ＝０．３〜０．５であってｉによらず一定（２≦ｉ≦ｍ）、
α^p _i＋β^p _i-1＝１．０（２≦ｉ≦ｍ）としたとき、
（ｉｉｉ）他のゾーンにおいては、α¹ _i≦α^q _i≦α^p _i（２≦ｉ≦ｍ）とし、α^q ₁は、α¹ ₁とα^p ₁との間の値として記録を行う。
【０１３８】
上記記録領域の最内周が半径２０〜２５ｍｍの範囲にあり、最外周が半径５５〜６０ｍｍの範囲にある場合、記録領域の半径幅は約３０〜４０ｍｍとなる。そして、ディスクを最内周の第１ゾーンにおいて＜ｖ₁＞_ave＝３〜４ｍ／ｓとなるように等角速度で回転させる。
第１ゾーン、第ｐゾーンについては上記条件により記録を行い、他のゾーン（２≦ｑ≦ｐ−１なる第ｑゾーン）についてはα¹ _i≦α^q _i≦α^p _i（２≦ｉ≦ｍ）とし、α^q ₁は、α¹ ₁とα^p ₁との間の値とする。この場合、α^q ₁の値は０．１Ｔもしくは０．０１Ｔ刻みで設定することが望ましい。
好ましくは、α¹ ₁≧α^q ₁≧α^p ₁ ただし、α¹ ₁＞α^p ₁）とする。
【０１３９】
さらに、Ｐｂ、Ｐｅ／Ｐｗ、β₁、β_mはゾーンによらず一定であり、α₁、α_iのみをゾーンにより変化させれば、線速３〜８ｍ／ｓをすべてカバーする広い線速範囲で良好なオーバーライト特性を得ることができる。
好ましくは、これらＰｅ／Ｐｗ、Ｐｂ、Ｐｗ、β_m、（α¹ ₁、α^p ₁）、（α¹ _c、α^p _c）の数値が、あらかじめ基板上に、プリピット列或いは溝変形により記載しておくことで、各記録媒体ごと、そして各ゾーンごとにドライブが最適のパルス分割方法及びパワーを選択することができてよい。これらは、通常、記録領域の最内周端もしくは最外周端に隣接した位置に記録される。バイアスパワーＰｂを再生パワーＰｒと同じにするのであれば、バイアスパワーＰｂはあえて記載しなくても良い場合もある。溝変形とは、具体的には溝蛇行（ウォブル）などである。
【０１４０】
或いは、プリピット列もしくは溝変形により、アドレス情報をあらかじめ基板上に記録した光学的情報記録用媒体に、該アドレス情報とともに、該アドレスにおいて適当なα₁及びα_iに関する情報を含ませてもよい。
これにより、アクセスする際にアドレス情報とともに該パルス分割方法情報も読み出し、パルス分割方法を切り替えることができ、特別な補正をすることなく、該記録媒体及び該アドレスの属するゾーンに適したパルス分割方法を選択することができる。
【０１４１】
上記のような、ゾーンごとに記録パルス分割方式を変更しながら、ディスク全周にわたって記録を行う方式は、ＺＣＬＶ方式（Ｚｏｎｅｄ ＣＬＶ）でも適用可能である。以下に具体例を説明する。
記録領域を半径方向に複数のゾーンに分割し、各ゾーン内においては、線速度一定で記録を行うものとし、
最内周ゾーンにおける記録線速度ｖ_inと最外周ゾーンにおける記録線速度ｖ_outの比ｖ_out／ｖ_inが１．２〜２であり、
α_i＝０．３〜０．６（２≦ｉ≦ｍ）及びβ_m＝０〜１．５とし、
線速度によらずｍ、α_i＋β_i-1（３≦ｉ≦ｍ）、α₁Ｔ、Ｐｅ／Ｐｗ、及びＰｂを一定とし、線速度に応じてα_i（２≦ｉ≦ｍ）及び／又はβ_mを変化させることにより記録を行う。
ＺＣＬＶ方式は、記録領域を半径方向の複数のゾーンに分割することはＺＣＡＶ方式と同様であるが、同一ゾーン内ではＣＬＶモード、即ち線速度一定でディスクを回転させながら記録を行う。
【０１４２】
このため、本発明記録方法をＺＣＬＶ方式に適用する場合、最内周ゾーンと最外周ゾーンとの線速度をそれぞれＶ_in、Ｖ_outとするとき、Ｖ_inとＶ_outの差を小さくし、例えばＶ_out／Ｖ_inを１．２〜２とすることで、媒体への線速度依存性の負担を軽減する。
本発明媒体は、記録パルス分割方法をわずかに変更するのみで、線速３〜８ｍ／ｓの広範囲で記録可能であるから、比較的少ないゾーン数に分割するＺＣＬＶ方式が適用できる。
この際、ゾーンによらず等記録密度とするためには、各ゾーンでの線速度Ｖ_qと各ゾーンにおける記録データの基準クロック周期Ｔ_qは、Ｔ_q ＜ｖ_q＞_aveをｑによらずほぼ一定とする。
【０１４３】
そして、各ゾーンにおいて、最適化された記録パルス分割方法を用いる。すなわち、α_i＝０．３〜０．５（２≦ｉ≦ｍ）及びβ_m＝０〜１．５とし、線速度によらずｍ、α_i＋β_i-1（３≦ｉ≦ｍ）、α₁Ｔ、Ｐｅ／Ｐｗ、及びＰｂを一定とし、線速度に応じてα_i及び／又はβ_mを変化させることにより記録を行う。
以上述べた、ＣＬＶ方式、ＺＣＡＶ方式、或いはＺＣＬＶ方式において、オーバーライト時の線速度に応じて記録パルス分割法を可変とする例は、主としてβ_mを線速によらず一定として、パルス発生回路を簡便化するものであったが、逆に、β_mを積極的に変化させることで、パルス発生回路の簡易化を図ることもまた可能である。
【０１４４】
すなわち、結晶部を未記録・消去状態とし非晶質部を記録状態とし、最短マーク長０．５μｍ以下の複数の記録マーク長により情報を記録するにあたり、
記録マーク間には、非晶質を結晶化しうる消去パワーＰｅの記録光を照射し、
一つの記録マークの時間的な長さをｎＴとしたとき（Ｔは基準クロック周期、ｎは２以上の整数）、
記録マークの時間的長さｎＴを、
【０１４５】
【数１２】

【０１４６】
（ただし、ｍはパルス分割数でｍ＝ｎ−ｋ、ｋは０≦ｋ≦２なる整数とする。
また、Σ_i（α_i＋β_i）＋η₁＋η₂＝ｎとし、η₁はη₁≧０なる実数、η₂はη₂≧０なる実数、０≦η₁＋η₂≦２．０とする。
α_i（１≦ｉ≦ｍ）はα_i＞０なる実数とし、β_i（１≦ｉ≦ｍ）はβ_i＞０なる実数とする。
α₁＝０．１〜１．５、β₁＝０．５〜１．０、β_m＝０〜１．５とし、２≦ｉ≦ｍなるｉにおいてα_iは０．１〜０．８の範囲にあり、かつ、ｉによらず一定とする。
なお、３≦ｉ≦ｍなるｉにおいてα_i＋β_i-1は０．５〜１．５の範囲にあり、かつ、ｉによらず一定とする。）
の順に分割し、
α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては記録層を溶融させるにたるＰｗ＞Ｐｅなる記録パワーＰｗの記録光を照射し、β_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては、０＜Ｐｂ≦０．２Ｐｅ（ただし、β_mＴにおいては、０＜Ｐｂ≦Ｐｅとなりうる）なるバイアスパワーＰｂの記録光を照射し、
線速度によらずｍ、α_i＋β_i-1（３≦ｉ≦ｍ）、α₁Ｔ、及びα_iＴ（２≦ｉ≦ｍ）を一定とし、線速度が小さいほどβ_mが単調に増加するように変化させる光記録方法である。
【０１４７】
まず、記録密度を一定に保つために、上述のＺＣＡＶ方式もしくはＺＣＬＶ方式を適用し、基準クロック周期Ｔは線速度に反比例させて変化させる。
そして、少なくとも３≦ｉ≦ｍ、好ましくは２≦ｉ≦ｍにおいてα_i＋β_i-1を、線速及びｉによらず一定とすることにより、パルス発生回路を簡略化でき、かつ、α_iを低線速ほど単調に減少させて記録層の冷却速度を増加させることができる。通常、α_i＋β_i-1＝１．０とする。
このようなパルス分割方法を実現するためには、図１１のゲート発生のタイミングの説明図において、基準クロック周期Ｔに同期させて（一定の遅延を付加することはありうる）、幅α₁Ｔの固定長パルス一個（Ｇａｔｅ１）と、後続する幅α_iＴ（α_cＴ）の固定長パルスを複数個（Ｇａｔｅ２）発生させる一方、最終オフパルス長β_mＴを決めるＧａｔｅ３のみ線速に応じて変化させれば良い。
【０１４８】
ここで、各記録線速度での最大記録パワーをＰｗ_max、最小記録パワーをＰｗ_minとするとき、
Ｐｗ_max／Ｐｗ_min≦１．２、
Ｐｅ／Ｐｗ＝０．４〜０．６、
０≦Ｐｂ≦１．５（ｍＷ）
とするのが好ましい。
また、前述のように、少なくともオーバーライト時の線速度が５ｍ／ｓ以下の場合において、繰返しオーバーライト時の熱ダメージを防ぐために、ｍ＝ｎ−１においてはΣα_i＜０．４ｎとし、ｍ＝ｎ−２においてはΣα_i＜０．５ｎとするのが好ましい。
【０１４９】
さらに、オーバーライト時の最高線速度におけるβ_mをβ^H _m、最低線速度におけるβ_mをβ^L _mとして、各オーバーライト時の線速度におけるβ_mをβ^L _mとβ^H _mの間の値とし、記録線速度によらずＰｂ、Ｐｅ／Ｐｗ比が一定であるような記録方法が適用できる。
この場合、少なくともＰｅ／Ｐｗ比、Ｐｂ、Ｐｗ、α₁Ｔ、α_iＴ、（β^L _m、β^H _m）の数値が、あらかじめ媒体の基板上に、プリピット列或いは溝変形により記録されていれば、やはり最適なパルス分割方法が自動的に選択でき、好ましい。
【０１５０】
さらにまた、最大線速度が最小線速度の倍程度までであれば、十分に実用的な信号品質を維持しつつ、記録線速度によらずβ_mが一定であるような光記録方法も可能である。
ＣＬＶ方式の再生専用ＤＶＤドライブには、マークを再生して得られる基準クロック周期をもとに、データクロックと回転同期信号を発生させて、回転制御を行う方式がある。
【０１５１】
上述のようにして、最短マーク長、或いはチャネルビット長が記録半径によらずほぼ一定となるように、ＺＣＡＶ方式でマークが記録された媒体は、本方式の再生専用ＤＶＤドライブで、そのまま再生することが可能である。
すなわち、記録されたマークから生成されるデータの基準クロック周期Ｔ_q ’が、該ドライブの基準データクロックＴｒとほぼ一致するようにＰＬＬ（Phase Lock Loop ）方式により回転同期制御することが可能であるから、多少の線速のゆらぎやチャネルビット長のゆらぎがあっても、再生回路でそのままデコードできるのである。
【０１５２】
特に、全てのゾーンで最短マーク長が０．４μｍでほぼ一定になるように記録されたＥＦＭプラス変調データは、記録されたマークから生成される回転同期信号から、ＰＬＬ制御によるＣＬＶ回転同期が達成される。同時に、周波数が２５〜２７ＭＨｚの範囲にある基準データクロックＴｒが発生され、このクロックに基づいて、ゾーン間の遷移を意識することなく、ＣＬＶ記録媒体として再生することができる。
もちろん、基準データクロックがＴｒ／２となるように回転同期が達成されれば、２倍速による再生が可能となる。このようなＰＬＬ方式による回転同期信号の発生回路等は、既に公知のＤＶＤプレーヤーやＤＶＤ−ＲＯＭドライブでの方式をそのまま使用できる。
【０１５３】
さて、本発明媒体は、反射率以外の全ての信号特性においてＤＶＤとの再生互換性を確保することができる。このためには溝内記録が望ましく、また、溝のプッシュプル信号が小さいのが好ましい。溝のプッシュプル信号が大きいと、再生時に使用するＤＰＤ法でのトラッキングサーボ信号が小さくなるからである。従って溝深さを、プッシュプル信号が最大となるλ／（８ｎ）より浅くする必要がある。なお、λは空気中での再生光波長、ｎは基板の屈折率である。しかし、記録時には通常、トラッキングサーボにプッシュプル信号を利用するので、小さすぎても好ましくない。
【０１５４】
また、再生信号特性については、高いＣＮ比を得るためには変調度Ｍｏｄが０．５以上であるのが好ましい。ただし、Ｍｏｄは（ＤＣ再生信号のエンベロープの振幅）／（ＤＣ再生信号のエンベロープの上端値）とする。
好ましい溝深さはｄ＝λ／（２０ｎ）〜λ／（１０ｎ）である。λ／（２０ｎ）より浅すぎては、記録時のプッシュプル信号が小さくなりすぎてトラッキングサーボがかからず、λ／（１０ｎ）より深くては再生時のトラッキングサーボが安定しない。例えば、記録再生波長が６３０〜６７０ｎｍ程度、対物レンズの開口数ＮＡが０．６〜０．６５では、溝深さは２５〜４０ｎｍの範囲であることが望ましい。
【０１５５】
また、ＤＶＤと同程度の容量を確保するには、溝のピッチを０．６〜０．８μｍとする。また、溝ピッチを０．７４μｍとすると、ＤＶＤとの互換性がとりやすい。
溝幅は０．２５〜０．５μｍであることが望ましい。０．２５μｍより狭いとプッシュプル信号が小さくなりすぎてしまう。０．５μｍより広いと溝間の幅が狭くなり基板の射出成形時に樹脂が入り込みにくく、溝形状の基板への正確な転写が困難になる。
本発明媒体は、記録後に反射率が低下する。このような媒体において、溝内の反射率のほうを低くするためには、つまり、記録後の溝内の平均反射率をＲＧａ、記録後の溝間の平均反射率をＲＬａとして、ＲＧａ＜ＲＬａとするためには、溝幅が溝間幅より狭いことが望ましい。
【０１５６】
例えばＤＶＤと互換性をとるために、溝ピッチを０．７４μｍとすると、溝幅はその半分である０．３７μｍより狭いことが好ましい。
一方、記録前の溝内の平均反射率をＲＧｂ、記録前の溝間の平均反射率をＲＬｂとするとき、上記ＲＧａ＜ＲＬａさえ満足すればＲＧｂ＞ＲＬｂであってもよい場合には、溝幅を０．４〜０．５μｍとすることで、溝内に記録される非晶質マークの幅を広げ、変調度を高めたり、ジッタを低減できることがある。
さて、これら溝には、未記録の特定トラックにアクセスするために、また、基板を一定線速度で回転させる同期信号を得るために、周期的な変形を設けることがある。一般的には、トラック横断方向に蛇行したウォブル（ｗｏｂｂｌｅ）が形成されることが多い。すなわち、溝が一定周波数ｆｗｏで蛇行していれば、その周波数を検出することで、ＰＬＬ方式により回転同期用の信号が取り出せる。
溝蛇行の振幅は、４０〜８０ｎｍ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ値）であることが望ましい。４０ｎｍ未満では振幅が小さすぎてＳＮ比が悪くなるし、８０ｎｍを超えると、図６に示す記録信号のエンベロープの上下端がウォブル信号に由来する低周波成分を多く含み、再生信号の歪みが大きくなってしまう。
ウォブルの周波数が、記録データの帯域に近い場合には、その振幅は８０ｎｍ以下であることが望ましい。
【０１５７】
さらに、該蛇行周波数ｆ_woを搬送波として、特定のアドレス情報に従って、周波数変調もしくは位相変調された蛇行を形成すれば、これを再生することでアドレス情報を取得できる。
蛇行周波数ｆ_woを一定として溝蛇行を形成すれば、ｆ_woから生成された溝蛇行信号の基準周期Ｔ_wもしくはその倍数又は約数から、データ用の基準クロック信号Ｔを発生させることもできる。
通常、ウォブルの周期は、データの周波数成分より十分に低周波又は高周波に設定し、データ信号成分との混合を防止し、帯域フィルタ等で容易に分別できるように設定される。特に、ｆ_woがデータの基準クロック周期より１〜２桁程度低くすることは記録可能ＣＤ等でも実用化されている。
ＣＬＶ方式に用いる媒体においては、ＰＬＬ回転同期が達成されたのち、ｆ_woを１〜２桁程度、倍してデータ基準クロックを生成する。このような方法で生成されたデータ基準クロックは、一般的に、回転同期のゆらぎの影響（ｆ_woの０．１〜１％程度）から、データ基準クロック（周波数）と同じオーダーの揺らぎを伴いやすい。これは、データの検出のためのウィンドーマージンを悪化させる。
【０１５８】
そこで、溝蛇行信号とは別に、データ基準クロックのゆらぎを補正するために、一定データ長毎に、プリピットや振幅の大きい特殊なウォブルを挿入することも有効である。一方、ｆ_woがデータ基準クロック周波数（１／Ｔ）もしくはその１００分１から１００倍の範囲であれば、回転同期達成後、とりだされたウォブル信号をもとに、そのままデータ基準クロックを発生しても十分な精度が確保できる。すなわち、
【０１５９】
【数１３】
１００／Ｔ ≧ ｆ_wo≧ １／（１００Ｔ） （５）
【０１６０】
とする。
また、既に述べたＺＣＡＶ法においては、基準クロック周期Ｔ_qは、各ゾーンの溝蛇行の基準周期Ｔｗ_qの倍数もしくは約数として発生せしめるのが好ましい。すなわち、周波数ｆ_woをゾーンごとに変更しながら、一定角速度で溝蛇行を形成することで、ｆ_woとして生成される基準クロックもしくはその逓倍数周波数を、データ用の基準クロックＴ_qとして発生させることができる。
この際に、溝のウォブルを、（５）式を満たすような比較的高周波とすると、各ゾーンごとのデータ基準クロックの生成が容易になる。そして、ゾーンごとに基準クロックＴ_qを変化させ、可変パルス分割方法をこの信号に同期させて発生させることができ、分割された各パルスの位置精度やゆらぎが低減でき、好ましい。
ＺＣＡＶ方式のゾーン分割の一例として、溝の一周を１ゾーンとすることが考えられる。このとき溝が、ゾーンによらず周期が一定のウォブルを有し、
溝ピッチをＴＰ、蛇行周期をＴ_woとすると、近似的に
【０１６１】
【数１４】
２π・ＴＰ＝ａ・Ｔｗ₀・ｖ₀
（ただし、ａは自然数）
【０１６２】
なる関係を満たすようにすると、周期Ｔｗ₀が一定のウォブルが、全記録領域にわたって形成され、トラック一周だけ外周になるごとに、ａ個のウォブルが増加することになる。
そして、Ｔｗ₀が、基準クロック周期Ｔの整数倍となっていること、すなわちＴｗ₀＝ｍＴ（ｍは自然数）となっていることは、Ｔｗ₀から基準クロックを発生させる場合に、単純に整数分の１とすればよいので、基準クロック発生回路を簡略化でき望ましい。この場合、ｍは近似的に自然数でなくてもよく、±５％程度のずれは許容できる。
【０１６３】
すなわち、ＴＰ＝０．７４μｍに対して、ｖ₀＝３．５ｍ／ｓ、Ｔ＝３８．２３ｎｓｅｃ、ｎ＝１とすると、ｍ≒３４．７となり、近似的にウォブル周期Ｔｗ₀＝３５Ｔとすれば、一周ごとに含まれるウォブルの数が１個ずつ増えていく。
この場合には、ＣＬＶ方式で、ウォブルが導入されているにもかかわらず、隣接トラックのウォブルの位相が常にそろっているために干渉（ビート）によるウォブル信号の再生振幅の変動が小さいという利点がある。
【０１６４】
以上、本発明の適用例について述べたが、本発明は相変化媒体一般のマーク長記録における線速度依存性及び記録パワー依存性を改善するのに有効であり、書換え型ＤＶＤに限定されるものではない。
例えば、波長３５０〜５００ｎｍの青色レーザー光とＮＡ＝０．６以上の光学系を用いた、最短マーク長が０．３μｍ以下のマーク長変調記録を行う場合にも、本発明媒体及び記録方法は有効である。最短マーク長は、マークの安定性を考慮すれば１０ｎｍ程度以上が好ましい。
その場合、トラック横断方向の温度分布を平坦化することに留意する必要があり、第２保護層の膜厚を５〜１５ｎｍと極めて薄くすることが有効である。
波長３５０〜４５０ｎｍのレーザー光を用いる場合は、１０ｎｍ以下とするのがより好ましい。
【０１６５】
さらに、本発明媒体は、溝と溝間の両方をトラックとして記録を行う、いわゆるランド＆グルーブ記録に適用してもよい。ランドとグルーブで同等の記録特性を満たさなければならない困難さはあるものの、溝幅が広いままトラックピッチを狭めやすく、高密度記録に適している。溝幅ＧＷと溝間幅ＬＷをともに０．２〜０．４μｍとすることで、高密度でありながら安定したトラッキングサーボ性能が得られる。また、ＧＷ／ＬＷ比が０．８以上１．２以下であれば、溝及び溝間双方の信号品質を同等に保てる。クロストークを低減するためには、溝深さｄ＝λ／（７ｎ）〜λ／（５ｎ）又はλ／（３．５ｎ）〜λ／（２．５ｎ）とすることが望ましい。
【０１６６】
【実施例】
以下に実施例を示すが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例では、基板は射出成形で作成した。基板は厚さ０．６ｍｍの射出成形されたポリカーボネート樹脂基板とし、特に断らない限り、溝ピッチ０．７４μｍ、幅０．３４μｍ、深さ３０ｎｍの溝をスパイラル上に形成したものを用いた。
特に断らない限り、溝は線速３．５ｍ／ｓにおいて、周波数１４０ｋＨｚのウォブルを有し、ウォブルの振幅は約６０ｎｍ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ値）とした。
【０１６７】
なお、溝形状は、Ｕ溝近似の光学回折法を用いて測定した。走査型電子顕微鏡や走査型プローブ顕微鏡で溝形状を実測しても良い。この場合、溝深さの半分の位置における溝幅を用いる。
特に断らない限り、該基板上に、図５（ａ）に示すような４層構成を成膜後、その上に紫外線硬化樹脂からなる保護層をスピンコートによって設け、もう１枚同じ層構成を有する０．６ｍｍ厚基板と貼り合わせた。また、以下の実施例及び比較例においては、図５（ａ）における第１保護層を下部保護層、第２保護層を上部保護層と呼ぶこととする。
【０１６８】
成膜直後の記録層は非晶質であり、長軸約９０μｍ、短軸約１．３μｍに集光した波長８１０〜８３０ｎｍのレーザー光ビームにより線速３．０から６．０ｍ／ｓの範囲内で適当な線速度を選んで、初期化パワー５００〜７００ｍＷの光を照射して全面を溶融して再結晶化させ初期（未記録）状態とした。
各層組成は蛍光Ｘ線分析、原子吸光分析、Ｘ線励起光電子分光法等を組み合わせて確認した。
記録層、保護層の膜密度は基板上に数百ｎｍ程度に厚く成膜した時の、重量変化から求めた。膜厚は蛍光Ｘ線強度を触針計で測定した膜厚で校正して用いた。
反射層の面積抵抗率は４探針法抵抗計｛Ｌｏｒｅｓｔａ ＦＰ、（商品名）三菱油化（現ダイアインスツルメント）社製｝で測定した。
抵抗測定は、絶縁物であるガラスもしくはポリカーボネート樹脂基板上に成膜した反射層、あるいは、図５の４層構成（紫外線硬化樹脂保護コート前）成膜後、最上層となる反射層で測定した。
上部保護層が誘電体薄膜で絶縁物であるため、４層構成であっても、反射層の面積抵抗率測定に影響はない。また、実質的に無限大の面積とみなせる、直径１２０ｍｍのディスク基板形状のまま測定した。
得られた抵抗値Ｒを元に、以下の式で、面積抵抗率ρｓ及び体積抵抗率ρｖを計算した。
【０１６９】
【数１５】
ρｓ＝Ｆ・Ｒ （６）
ρｖ＝ρｓ・ｔ （７）
【０１７０】
ここで、ｔは膜厚、Ｆは測定する薄膜領域の形状で決まる補正係数であり、４．３〜４．５の値をとる。ここでは、４．４とした。
特に断らない限り、記録再生評価にはパルステック製ＤＤＵ１０００評価機を用いた。光ヘッドの波長は６３７ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡは０．６もしくは０．６３である。ビーム径はそれぞれ約０．９０μｍ及び約０．８７μｍである。なお、ビーム径は、ガウシアンビームでエネルギー強度がピーク強度の１／ｅ２ 以上となる領域に相当する。
【０１７１】
記録は図１０に示したパルス分割方法で、特に断らない限りｍ＝ｎ−１とし、α_i＋β_i-1＝１．０（２≦ｉ≦ｍ）とした。Ｐｂはすべての線速度において再生パワーと同じ１．０ｍＷで一定とした。Ｐｅ／Ｐｗは特に断らない限り、０．５で一定とした。Ｐｂを、０．８〜１．０ｍＷの間で一定とし、Ｐｗを変化させて変調度及びジッタを測定した。
記録する信号は、ＤＶＤで用いられている８−１６変調（ＥＦＭプラス変調）されたランダム信号とした、特に断らない限り最短マーク長は０．４μｍとした。また、特に断らない場合は、単一トラックのみ記録した状態で測定をおこなったので、クロストークの影響は入っていない。
記録は、ＤＶＤの標準線速度３．５ｍ／ｓを１倍速として、１倍速、２倍速など様々な線速で行った。
【０１７２】
再生は常に線速３．５ｍ／ｓで行い、ジッタはイコライザー通過後の再生信号を２値化した後に測定した。なお、ジッタはエッジ・トゥ・クロックジッタ（edge-to clock jitter）を指し、測定値は基準クロック周期Ｔに対する％で表示した。イコライザーの特性は再生専用ＤＶＤ規格に準拠した。基準クロック周期Ｔ＝３８．２ｎｓｅｃ．（２６．１６ＭＨｚ）に対して概ね１０％未満（より好ましくは８％未満）のジッタと、５０％以上の変調度、好ましくは６０％以上の変調度が得られることが好ましい。さらにまた、繰返しオーバーライト後のジッタ増加が少なく、少なくとも１００回後、好ましくは１０００回後でも、Ｔに対して１３％未満を維持できることが望ましい。
なお、再生専用ＤＶＤとの互換性確保の立場からは６５０〜６６０ｎｍでの再生光での測定が重要であるが、本発明において波長は、単に集束光ビーム形状にわずかに影響するだけであり、再生光学系を調整すれば、本発明で使用したような６３７ｎｍ光学系と同様のジッタが６６０ｎｍ光学系でも得られることが確認されている。
【０１７３】
（実施例１及び比較例１）
記録層として、本発明に係るＩｎＧｅＳｂＴｅ系と従来公知のＩｎＡｇＳｂＴｅ四元系とを比較するために、ＡｇとＧｅの組成以外はほぼ厳密に記録層組成及び層構成をそろえた媒体を表−１のように用意した。
両記録層は、ＡｇとＧｅを置き換えた以外、組成はほとんど測定誤差の範囲内で十分同等とみなせる範囲である。下部保護層の膜厚が異なっているのは、媒体の反射率Ｒｔｏｐが同じとなるように調整したためである。記録層の屈折率が微妙に違うせいで、このような補正が必要なのであるが、記録層への光の吸収効率を同じにして、再生光による熱ダメージの影響を同じにして比較するためには必要な補正である。記録層膜厚及び上部保護層膜厚が同じであるから、放熱効果及び熱ダメージについては同等とみなせる。
基板は０．６ｍｍ厚のポリカーボネート樹脂で、溝ピッチ０．７４μｍ、溝幅０．３４μｍ、溝深さ２７ｎｍ、ウォブル周波数１４０ｋＨｚ（線速度３．５ｍ／ｓ）、ウォブル振幅６０ｎｍ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ値）の溝が形成されており、該溝内に記録を行った。
【０１７４】
【表１】

【０１７５】
この２種類の媒体に対して、記録線速度３．５ｍ／ｓ、Ｔ＝３８．２ナノ秒において、ＥＦＭプラス変調で記録を行ったところ、良好なオーバーライト記録特性を示した。オーバーライト記録条件は、それぞれのディスクの特性が必ずしもベストとなる条件ではなく、両方の特性が表−１に示すようにほぼ同等となるような共通の条件で行った。
すなわち、図１０（ａ）に示すパルス分割方法において、ｍ＝ｎ−１、α_i＋β_i-1＝１．０（２≦ｉ≦ｍ）、α_i＝α_c＝一定（２≦ｉ≦ｍ）とし、α₁＝０．５、α_c＝０．３、β_m＝０．５とし、Ｐｗ＝１３．５ｍＷ、Ｐｅ＝６．５ｍＷ、Ｐｂ＝０．８ｍＷとした。
このように記録された信号に、再生光を繰返し照射し、再生光安定性を調べた。所定の再生光パワーＰｒで所定回数照射したのち、再生光パワーを０．５ｍＷと十分低くしてジッタ等の測定を行った。結果を図１２に示す。
実施例１の媒体は、再生光パワー１ｍＷでは１０６ 回まで全く再生光による劣化を示さなかった。０．１ｍＷずつパワーを上げると徐々に劣化が早くなる程度である。
【０１７６】
一方、比較例１の媒体は、再生光パワー１ｍＷ以上のすべての再生光において、最初の１００〜１０００回までの間に急激にジッタが増加したのち徐々に悪化する。全体としてジッタ値が高いが、初期のジッタ悪化が致命的である。
比較例１においてはまた、再生光により変調度が低下し、１００回程度の照射で１０％程度低下して落ち着いた。初期はジッタが急増するため、変調度の低下は不均一に進行していると考えられる。
実施例１及び比較例１の記録済媒体を、８０℃／８０％ＲＨの環境下に放置して、加速試験を行ったところ、２５０時間後には実施例１のディスクの特性は、ほとんど全く変化していないのに対して、比較例１のディスクの記録信号は、ほぼ完全に消えていた。比較例１の組成の記録層材料では非晶質マークが極めて不安定なことがわかる。
【０１７７】
このように実施例１のディスクにおいては、初期のオーバーライト記録特性とともに、耐再生光安定性、経時安定性に優れている。これは、Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3に過剰のＳｂを含む合金系において、Ｇｅの適量の添加が非常に効果的であることを示している。
実施例１の媒体について、８０℃／８０％ＲＨの環境下で加速試験を行った。２０００時間まで加速試験を実施した。加速試験前に記録した信号のジッタの悪化は１％程度に過ぎなかった。
また、変調度は初期が６４％であったが、２０００時間加速試験後も６１％と、ほとんど変化しなかった。反射率もほとんど全く変化していなかった。２０００時間後に未記録部に新たに記録を行った場合のジッタの悪化は３％程度であったが、実用上全く支障の無いレベルである。
また、実施例１の媒体において、ジッタの記録パルス分割方法依存性を、ｍ＝ｎ−１及びｍ＝ｎ−２の場合について詳細に検討した。
【０１７８】
図１３は、線速３．５ｍ／ｓにおいてそれぞれ（ａ）ｍ＝ｎ−１、（ｂ）ｍ＝ｎ−２で記録した場合のジッタの、α₁、α_c依存性を示す等高線図である。
また、図１４は、線速７．０ｍ／ｓにおいてそれぞれ（ａ）ｍ＝ｎ−１、（ｂ）ｍ＝ｎ−２で記録した場合のジッタの、α₁、α_c依存性を示す等高線図である。各図の測定に用いたＰｗ，Ｐｅ，Ｐｂ及びβ_mは各図の上に示している。
線速３．５ｍ／ｓにおいては、ｍ＝ｎ−１，ｍ＝ｎ−２いずれの場合にも、α₁＝０．７〜０．８、α_c＝０．３５〜０．４０の近傍において、最も低いジッタ（概ね７％以下）が得られているのがわかる。
線速７．０ｍ／ｓにおいては、ｍ＝ｎ−１，ｍ＝ｎ−２いずれの場合にも、α₁＝０．５付近、α_c＝０．４０付近において、最も低いジッタが得られているのがわかる。最小のジッタが得られる近傍のα₁、α_cに対しては、いずれの場合もΣα_i＜０．５ｎなる条件を満たす。
なお、本実施例では、線速３．５ｍ／ｓ、７．０ｍ／ｓいずれの場合にも、ｍ＝ｎ−２とすることで、より低いジッタ値が得られており、また、ｍ＝ｎ−１の場合に比べて、大きいα₁に対しても低ジッタが得られている。
【０１７９】
さらに、上記実施例１の媒体を、ＮＡ＝０．６３の評価機を用いて、表−２のように、記録パルス分割方法を変えて、ジッタの線速依存性を評価した。なお、基準クロック周期Ｔは線速に反比例させている。パルス分割方法は、ｍ＝ｎ−１、α_i＋β_i-1＝１．０（２≦ｉ≦ｍ）、α_i＝α_c＝一定（２≦ｉ≦ｍ）としている。Ｐｗ、Ｐｂ、Ｐｅは線速によらず一定とした。ここで、表−２のパルス分割方法では、全線速度において、Σα_i＜０．５ｎが満たされている。
ＤＶＤの標準線速の１倍速から２．５倍速程度まで良好なオーバーライト特性が得られた。本媒体は、記録領域を３〜４ゾーンに分割して、ゾーン毎にわずかに記録パルスストラジーを変更することで、ＣＡＶ方式であっても、記録領域全域において良好なオーバーライト特性を示す。
【０１８０】
【表２】

【０１８１】
また、波長６６０ｎｍ、ＮＡ＝０．６５の評価機を用いて記録再生を行っても、同様の結果が得られた。
【０１８２】
（実施例２）
基板上に、下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀、記録層Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.73Ｔｅ_0.22、上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀、反射層Ａｌ_0.995Ｔａ_0.005を、各層の膜厚を様々に変えて設けた。各層の膜厚を表−３に示す。すべての薄膜はスパッタ法で真空を解除せずに作成した。
反射層の成膜は到達真空度２×１０^-4Ｐａ以下、Ａｒ圧０．５４Ｐａ、成膜レート１．３ｎｍ／秒で行った。
その体積抵抗率は５５ｎΩ・ｍ、面積抵抗率は０．２８Ω／□であった。
酸素、窒素等の不純物はＸ線励起光電子分光での検出感度以下で、全部併せてもほぼ１原子％未満であると見なせる。（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀保護層の膜密度は３．５０ｇ／ｃｍ³で、理論的バルク密度３．７２ｇ／ｃｍ³の９４％であった。また、記録層密度はバルク密度の９０％であった。熱シミュレーションから見積もった保護層の熱伝導率は３．５×１０^-4ｐＪ／（μｍ・Ｋ・ｎｓｅｃ）であった。
【０１８３】
このようにして作成した媒体に、１倍速及び２倍速それぞれにおいて、図１０（ａ）に示すパルス分割方法を、各媒体の層構成ごとに最適化して用い、記録（オーバーライト）を行った。そののち、初回、１０回、１０００回オーバーライト後のジッタを測定した。測定には、記録再生ともに、波長６３７ｎｍ、ＮＡ＝０．６３の光学系を用いた。
表−３に、各媒体の１倍速での最適パルス分割方法、ジッタ、Ｒｔｏｐ、変調度をまとめた。
【０１８４】
【表３】

【０１８５】
いずれも、１倍速で、最短マーク長０．４μｍのマーク長変調記録が行えており、大きな初期変調度が得られている。
上部保護層膜厚を２０ｎｍとすると、初期ジッタ、１０００回オーバーライト後のジッタ、ともに１０％未満であった。上部保護層膜厚を３０ｎｍとすると、初期のジッタは良好であるが、繰返しオーバーライトによるジッタ増加が若干多く、１０００回オーバーライト後は、ジッタが１０〜１２％となった。上部保護層膜厚を４０ｎｍとすると、初期ジッタが１３％以上となり、また、繰返しオーバーライトで急激に悪化して２０％以上となった。
さらに、記録層膜厚を３０ｎｍと厚くした実施例２（ｈ２）は、初回記録ジッタが１３％以上あり、繰返しオーバーライトによるジッタの悪化が著しかった。
下部保護層膜厚を４５ｎｍとした実施例２（ｉ２）は、繰返しオーバーライト耐久性が悪かった。
また、反射層の厚みが２５０ｎｍのほうが２００ｎｍよりも、いっそう良好なジッタが得られた。すなわち、このような高密度のマーク長記録においては、「超急冷構造」とするのが好ましいことがわかる。
【０１８６】
次に、実施例２（ｇ１）の媒体の、ジッタの記録パワーＰｗ依存性を評価した。パルス分割方法は、図１０においてｍ＝ｎ−１とし、Ｐｗ＝１４ｍＷ、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５、β_m＝０．５として、１倍速及び２倍速で記録した。そののち、α₁及びα_c＝α_i（２≦ｉ≦ｍ）に対するジッタの依存性を評価した。
２倍速ではα₁＝０．５、α_c＝０．４、β_m＝β_n-1＝０．５、Ｐｗ＝１４ｍＷとし、１倍速ではα₁＝０．７、α_c＝０．３、β_m＝β_n-1＝０．５、Ｐｗ＝１４ｍＷとした。このとき、２倍速では、Σα_i＝０．３ｎ（ｎ＝３）、０．３３ｎ（ｎ＝４）、０．３４ｎ（ｎ＝５）、０．３８ｎ以下（ｎ＝６〜１４）であった。１倍速では、Σα_i＝０．３３ｎ（ｎ＝３）、０．３３ｎ（ｎ＝４）、０．３２ｎ（ｎ＝５）、０．３２ｎ未満（ｎ＝６〜１４）であった。
図１５にその結果を示す。初回及び１０回オーバーライト後のジッタの記録パワーＰｗ依存性、並びに、１０回オーバーライト後の、反射率Ｒｔｏｐ及び変調度Ｍｏｄの記録パワーＰｗ依存性、を示した。（ａ）は２倍速記録、（ｂ）は１倍速記録の場合である。なお、Ｒｔｏｐは、図６でのＩｔｏｐに相当する。また、図中、ＤＯＷ（Direct Overwrite）とはオーバーライトのことを指す。
次に、オーバーライト耐久性を評価した。図１６にその結果を示す。ジッタ、反射率及び変調度について、それぞれオーバーライト１０００回後までの値を示した。（ａ）は２倍速記録、（ｂ）は１倍速記録の場合である。いずれの場合も、ジッタは、１０回程度までは漸増するが１０回以降は安定化し、ジッタ、変調度、反射率ともに１０００回までほとんど劣化しなかった。
【０１８７】
さらに、本媒体を、線速９ｍ／ｓで、基準クロック周期を１４．９ｎｓｅｃとした以外は上記２倍速（線速７ｍ／ｓ）と同じパルス分割方法で、Ｐｗ＝１４ｍＷとしてオーバーライトを行った。消去比は３０ｄＢ以上の十分な値が得られた。また、ジッタも１１％未満と良好であった。
実施例２（ｇ１）の媒体については、線速３〜８ｍ／ｓの範囲において、Ｐｗ＝１４ｍＷ、Ｐｂ＝１ｍＷ、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５、β_m＝０．５で一定で、α₁とα_cのみを変化させることで良好なジッタが得られた。すなわち、線速３〜５ｍ／ｓにかけては、α₁＝０．７、α_c＝０．３５、線速５〜７ｍ／ｓにかけては、α₁＝０．６５、α_c＝０．４、線速７〜８ｍ／ｓにかけてはα₁＝０．５５、α_c＝０．４５、というように少なくとも３段階に変化させれば、概ね９％未満の良好なジッタが得られた。より細かく、１ｍ／ｓ刻みで、α₁とα_cを変化させれば、各線速度においてより良好なジッタが得られると考えられる。
なお、Ｐｗ＝１１〜１４ｍＷにおいて、Ｐｅ／Ｐｗが０．４〜０．５で最良のジッタが得られた。また、Ｐｂが１．５ｍＷを越えるとジッタが急激に悪化した。ここで、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５としてＰｂ依存性を調べたところ、Ｐｂが１．０ｍＷ未満なら、ほぼ最良のジッタが得られた。すなわち、Ｐｂ／Ｐｅは０．２未満が好ましい。
【０１８８】
次に、上部保護層膜厚が２０ｎｍの実施例２（ｇ１）と、４０ｎｍの実施例２（ｄ２）を比較する。両媒体に対して、記録マーク長依存性を、１倍速において下記のように測定した。
ＮＡ＝０．６の光学系を用い、ＥＦＭプラス変調において最短マークである３Ｔマークの長さを、０．５μｍから短縮していったときの、ジッタのマーク長依存性を評価した。記録線速は３．５ｍ／ｓで一定であり、パルス分割方法も上記のもので一定とし、基準クロック周期を変化させてマーク長を変化させた。ただし、最短マーク長が０．４６μｍ以上の場合は、装置上の制約から、再生速度３．５ｍ／ｓではＣＬＶ制御が困難になるため、再生速度を５ｍ／ｓとした。なお、最短マーク長０．４μｍが、再生専用ＤＶＤ規格に対応する。
図１７にその結果を示す。（ａ）は実施例２（ｇ１）の媒体、（ｂ）は実施例２（ｄ２）の媒体である。
【０１８９】
実施例２（ｇ１）の媒体は、最短マーク長０．３８μｍ程度まで、ジッタが１３％未満で使用可能であることがわかる。
なお、ＮＡ＝０．６３の光学系を用いると、約２％程度のジッタ低減が可能であった。また、再生時のイコライザーを最適化するとやはり２％程度のジッタ低減が可能であった。これに加えてＮＡ＝０．６５の光学系を使用すれば、０．３５μｍでも十分良好なジッタが得られると考えられる。
実施例２（ｄ２）の媒体は、マーク長０．４５μｍ以上では概ね問題のないジッタが得られているが、０．４５μｍ未満で急激にジッタが増加し、マーク長０．４０μｍではジッタ１３％以上となり使用不可能となった。
次に、いわゆるチルトマージンを評価するため、実施例２（ｇ１）の媒体に、ＥＦＭプラス変調されたランダムパターン信号を複数トラックにわたって記録後、基板を再生レーザー光の光軸に対して意図的に傾けて、再生時のジッタの変化を測定した。記録再生の光学系はＮＡ＝０．６、記録線速は１倍速又は２倍速、いずれも１０回オーバーライト後の再生である。図１８に測定結果を示した。チルトマージンは、ラジアル方向で±０．７〜０．８度、円周方向で±０．５〜０．６度であり、通常のドライブにおいて問題のないレベルであった。
【０１９０】
＜加速試験＞
実施例２（ｇ１）の媒体の一部のトラックに、Ｐｗ＝１３ｍＷとして、上記最適パルス分割方法を用い、ＥＦＭプラス変調されたランダムパターンを記録し、ジッタを測定した。そののち、本媒体を、８０℃／８０％ＲＨの高温高湿下で加速試験を行った。加速試験５００時間後及び１０００時間後に、本トラックのジッタを再度測定したところ、１０００時間後に１％程度悪化したのみであった。また、加速試験１０００時間後に、他のトラックに、上記と同一条件でランダムパターンを記録しジッタを測定したところ、２％程度の悪化が見られたが、この程度であれば実用上問題はない。
また、１倍速及び２倍速で同様に記録を行い、８０℃／８０％ＲＨの高温高湿下で１０００時間の加速試験前後での変調度を評価した。１倍速では、初期変調度が６１％、加速試験後変調度が５８％であった。２倍速では、初期変調度が６０％、加速試験後変調度が５８％であった。
＜対再生光安定性＞
実施例２（ｇ１）の媒体に対し、再生光を、パワーを１．２ｍＷまで上げて照射したが、１０分程度では全く劣化しなかった。次にパワーを１．０ｍＷとして、再生光を１００万回まで繰返し照射したが、ジッタの増加は２％未満であった。
【０１９１】
（実施例３）
記録層組成をＧｅ_0.05Ｓｂ_0.71Ｔｅ_0.24とした以外は実施例２と同様の層構成として、媒体を作成した。各層の膜厚及び評価結果をを表−４に示す。測定には、ＮＡ＝０．６３の光学系を使用した。
表−３と同様に、それぞれの層構成でα₁、α_c、β_n-1を最適化し、かつ、Ｐｗ、Ｐｅもジッタが最低となるよう設定してジッタを評価した。
いずれも、１倍速で、最短マーク長０．４μｍのマーク長変調記録が行えており、大きな初期変調度が得られている。
実施例３（ａ）については実施例２（ａ１）と同様、記録線速が１倍速と２倍速では良好な特性が得られたが、９ｍ／ｓでは実施例２（ａ１）より１〜２％ジッタが高めであった。
また、上保護層膜厚が３０ｎｍである実施例３（ａ）〜（ｆ）では、ジッタ１０％未満が得られ、１００回オーバーライト後も１３％未満であった。上保護層膜厚が４０ｎｍと厚い実施例３（ｇ）〜（ｉ）では、ジッタは１３％より大きい値しか得られなかった。
【０１９２】
【表４】

【０１９３】
（実施例４）
層構成は、下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀を膜厚２１５ｎｍ、記録層Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.69Ｔｅ_0.26を１８ｎｍ、上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀を１８ｎｍ、反射層Ａｌ_0.995 Ｔａ_0.005 を２００ｎｍとした。本記録層組成は、線速３〜５ｍ／ｓでの記録で良好な特性が得られるもので、いわゆる１倍速用である。しかし、過剰Ｓｂ量が実施例２、３よりわずかに少ないため、経時安定性に優れており、記録された情報の保存安定性や繰返し再生による劣化、すなわち再生光耐久性を重視するには好ましい。
以下はＮＡ＝０．６の光学系で評価した。最適パルス分割方法の決定は以下のように行った。記録線速３．５ｍ／ｓにおいて、Ｐｗ＝１３ｍＷ、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５とし、図１０においてβ_m＝０．５で一定としてα₁、α_cを変化させて最小のジッタが得られるパルス分割方法を選んだ。図１９に、１０回オーバーライト後のジッタのα₁及びα_c依存性を、ジッターの等高線図として示す。α₁＝０．４〜０．８、α_c＝０．３〜０．３５とすることでほぼ最良のジッタが得られたので、それを基本とし、α₁＝０．６、α_c＝０．３５を選択した。このとき、Σα_i＝０．３２ｎ（ｎ＝３）、０．３３ｎ（ｎ＝４）、０．３ｎ（ｎ＝５）、０．３５ｎ未満（ｎ＝６〜１４）であった。
変調度は６５％と、再生専用ＤＶＤに比べても遜色ない値であった。Ｒｔｏｐは２３％程度であるが、実際上１５％以上であれば、既存の再生専用ドライブでも再生が可能であると考えられる。
そこで、本発明記録媒体にＰｗ＝１２．５ｍＷ、線速３．５ｍ／ｓにて画像データを記録し、市販の再生専用ＤＶＤプレーヤーで再生を試みたところ、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ信号、ジッタは通常の再生専用ＤＶＤと同等の特性が得られた。
【０１９４】
＜繰返しオーバーライト耐久性＞
図２０に、Ｐｗ＝１２．５ｍＷにおける、ジッタ、Ｒｔｏｐ、変調度の繰返しオーバーライト回数依存性を示した。１０００回以上のオーバーライト後も、十分に安定な特性を示している。
【０１９５】
＜加速試験＞
本媒体の一部のトラックに、Ｐｗ＝１３ｍＷとして、上記最適パルス分割方法を用い、ＥＦＭプラス変調されたランダムパターンを記録し、ジッタを測定した。そののち、本媒体を、８０℃／８０％ＲＨの高温高湿下で加速試験を行った。加速試験５００時間後及び１０００時間後に、本トラックのジッタを再度測定したところ、１０００時間後に０．５％未満悪化したのみであった。また、変調度は初期が６５％であり、加速試験後は６３％であった。
また、加速試験１０００時間後に、他のトラックに、上記と同一条件でランダムパターンを記録しジッタを測定したところ、１％程度の悪化が見られたが、この程度であれば実用上問題はない。
【０１９６】
＜対再生光安定性＞
本媒体に対し、再生光を、パワーを１．３ｍＷまで上げて照射したが、１０分程度では全く劣化しなかった。次にパワーを１．０ｍＷとして、再生光を１００万回まで繰返し照射したが、ジッタの増加は１％未満であった。
【０１９７】
（実施例５）
実施例２（ａ１）の層構成において記録層をＧｅ_0.05Ｓｂ_0.75Ｔｅ_0.20とした。評価はＮＡ＝０．６の光学系で行った。
α₁＝０．４、α_c＝０．３、β_m＝０．５、Ｐｗ＝１４ｍＷ、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５において最良のジッタが得られた。初期変調度も十分に大きかった。１０回オーバーライト後のジッタは１０％をぎりぎりきり、１０００回後も１３％未満が維持された。
【０１９８】
＜加速試験＞
本媒体の一部のトラックに、Ｐｗ＝１４ｍＷとして、上記最適パルス分割方法を用い、ＥＦＭプラス変調されたランダムパターンを記録し、ジッタを測定した。そののち、本媒体を、８０℃／８０％ＲＨの高温高湿下で加速試験を行った。加速試験５００時間後に、本トラックのジッタを再度測定したところ、２％程度悪化したのみであった。
また、加速試験５００時間後に、他のトラックに、上記と同一条件でランダムパターンを記録しジッタを測定したところ、３％程度の悪化が見られたが、この程度であれば実用上問題はない。
【０１９９】
＜対再生光安定性＞
本媒体に対し、再生光を、パワーを１．０ｍＷまで上げて照射したが、１０分程度では全く劣化しなかった。次にパワーを１．０ｍＷとして、再生光を１００万回まで繰返し照射したが、ジッタの増加は３％未満であり、１３％未満が維持された。
【０２００】
（実施例６）
実施例４の層構成において、記録層をＡｇ_0.05Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.67Ｔｅ_0.23とした。ＮＡ＝０．６の光学系で評価した。
線速度３．５ｍ／ｓにおいて、ジッタのパルス分割方法依存性（α₁及びα_c）をＰｗ＝１３ｍＷ、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５、ｍ＝ｎ−１、β_m＝０．５で測定したところ、図２１（ａ）に示す等高線図のようになった。α₁＝０．６、α_c＝０．３５がほぼ最適であった。この場合、Σα_i＝０．３２ｎ（ｎ＝３）、０．３３ｎ（ｎ＝４）、０．３３ｎ（ｎ＝５）、０．３５ｎ未満（ｎ＝６〜１４）であった。
【０２０１】
図２１（ｂ）に、初回、１０回、１０００回オーバーライト後のジッタのパワー依存性を、図２１（ｃ）に、１０回オーバーライト後のＲｔｏｐ及び変調度のパワー依存性を示した。１０００回オーバーライト後まで広い記録パワーの範囲において、良好なジッタが維持され、また、Ｒｔｏｐ１８％、変調度６０％以上が達成できた。
図２２には、Ｐｗ＝１３ｍＷにおけるジッタ、Ｒｔｏｐ、変調度の１００００回オーバーライト後の変化まで示した。ジッタが１％程度初期に増加する他は、全く劣化がなかった。
また、実施例１と同様の方法で、ジッタの最短マーク長依存性を測定した結果を図２３に示す。最短マーク長０．３８μｍでジッタは１０％未満と極めて良好であった。
なお、本媒体に対して、ｍ＝ｎ−２としたパルス分割方法についても評価を行ったところ、α₁＝１．０、α_c＝０．５、β_m＝０．５において図２１と同様な特性が得られた。ｎ＝３でΣα_i＝０．４８ｎ、ｎ＝４でΣα_i＝０．４８ｎ、ｎ≧５でΣα_i＝０．４６ｎ〜０．４７ｎであった。
【０２０２】
（比較例２）
実施例６の層構成において、記録層をＡｇ_0.05Ｉｎ_0.05Ｓｂ_0.63Ｔｅ_0.27とした。
線速度３．５ｍ／ｓにおいて、Ｐｗ＝１３ｍＷ、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５、β_m＝０．５として、ジッタのパルス分割方法依存性を評価したところ、図２４（ａ）に示す等高線図が得られた。α１＝１．０、α_c＝０．５が最適であり、この場合、Σα_iはｎによらず０．５ｎで一定であった。
記録パワー依存性及び１０００回後までの繰返しオーバーライト特性を図２４（ｂ），（ｃ）に示した。初回記録のジッタ及びパワーマージンは実施例５より良好であったが、繰返しオーバーライトにより劣化し、１０００回後にはむしろ、より悪めのジッタとなった。
さらに再生光パワーを１ｍＷまであげたところ、５分程度でジッタが悪化し、十数％まで増加した。この差は０．５〜１ｍＷの記録感度差では説明がつかない。再生光劣化の主原因は５０〜１００℃程度に温度が上昇するためであり、本発明のＧｅ添加が非晶質マークの熱安定性改善に効果的であることがわかる。
【０２０３】
（比較例３）
層構成を、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀下部保護層を膜厚９０ｎｍ、Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅記録層を２１ｎｍ、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護層を２３ｎｍ、Ａｌ_0.995Ｔａ_0.005反射層を２００ｎｍとした。
記録に際しては、図１０（ａ）に示すパルス分割方法を基本とし、各マーク長、線速において最良のジッタが得られるように微調整を行った。
この媒体に対しては、図２５に示すように、α₁＝α_c＝α₀＝０．３〜０．４で一定で、β_m＝１．０としたストラテジーで概ね最良のジッタが得られた。また、Ｐｗ＝１３ｍＷ、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．４（Ｐｅ＝５ｍＷ）、Ｐｂ＝２．０ｍＷが最適記録パワーであり、Ｐｂ／Ｐｅ＝０．４と高めになっているが、これは、本比較例の記録層では図９におけるＴＬをある程度高めに維持する必要があるためである。
Ｐｂが１ｍＷ未満でもジッタは悪いが、Ｐｂが３ｍＷ以上でもやはりジッタは悪化した。
このパルス分割方法をベースとし、さらに、マーク長に応じてα₀に対して０．０２程度の精密なパルス幅調整まで行い、実施例２と同様に、マーク長依存性を測定した。結果を図２６（ａ）に示す。また、オーバーライト時の線速依存性を測定した。結果を図２６（ｂ）に示す。
線速依存性は、線速に応じて基準クロック周期を変更し、最短マーク長が０．４μｍになるようにし、再生は常に３．５ｍ／ｓで行った。また、線速依存性については、１０回オーバーライト後のジッタと、その後ＤＣ消去した後に１回オーバーライト記録を行った場合のジッタとを載せた。
図２６（ａ）に示すとおり、最短マーク長０．４μｍでジッタ１０％であり、より短くなると急激にジッタが悪化した。
また、図２６（ｂ）に示すとおり、記録線速５ｍ／ｓ以上でジッタが悪化している。しかし、一旦ＤＣ消去した後の記録ではジッタが２〜３％以上低下している。このことから、いわゆる結晶状態と非晶質状態の吸収率差による温度上昇の不均一により、消去不良もしくは非晶質マークの形状の歪みが生じ、ジッタが悪化していると考えられる。
【０２０４】
なお、線速７ｍ／ｓでオーバーライト後のジッタは２０％以上であったが、ＤＣ消去後の記録では１５％程度になった。従って、高線速時におけるジッタが高くなるのは、適切なパルス分割方法が選択されていなかったからではないと考えられる。
本記録層は、もともと、粗大グレインがあるためジッタが高いが、それに加えて、線速５ｍ／ｓ以上では、オーバーライト時に以前のマークの消去が不十分になり、ＤＣ消去後記録とのジッタとの差として、その影響が明確に現れる。
なお、前述の実施例２（ｇ１）の媒体に７ｍ／ｓでオーバーライトした場合と、ＤＣ消去後記録した場合の、ジッタの差は０．５％未満であった。
Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅のようなＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃擬似二元合金記録層を用いた記録媒体の場合、保護層／記録層／保護層／反射層からなる４層構成では、５〜６ｍ／ｓ以上の高線速では、上記のようにＤＣ消去後記録は問題ないがオーバーライト時にはジッタが悪化する。このため、ジッタ低減のために、さらに光吸収層などを追加して吸収率補正をするなどの対応が必要である。
【０２０５】
（比較例４）
実施例２（ｇ１）において記録層をＧｅ_0.15Ｓｂ_0.64Ｔｅ_0.21とした。初期結晶化が非常に困難で、複数回初期化ビームを照射してようやく初期化し、オーバーライトしてジッタを測定したが、パルス分割方法を図１０の範囲内でどのように変更しても１３％以下のジッタは得られなかった。また、繰返しオーバーライトしていくと、１０回から１００回までの間でジッタが数％増加した。
【０２０９】
（実施例７）
実施例２（ａ１）の媒体に対して、１倍速（線速度３．５ｍ／ｓ、基準クロック周期Ｔ＝３８．２ｎｓｅｃ）から２．２５倍速（７．９ｍ／ｓ、Ｔ＝１７ｎｓｅｃ）において、α₁Ｔ＝τ₁＝１９ｎｓｅｃ、α_cＴ＝τ_c＝１１ｎｓｅｃですべての線速において一定とし、Ｔのみを線速に反比例させてＥＦＭプラス信号を記録した。また、α_i＋β_i-1＝１．０で一定となるβ_iを決定した。なお、最終のオフパルス区間β_mのみを、線速が遅いほど長くなるよう変化させた。
このようなパルス分割方法では、図１１のゲート発生のタイミングの説明図において、基準クロック周期Ｔに同期させて（一定の遅延を付加することはありうる）、τ₁＝１９ｎｓｅｃの固定長パルス一個（Ｇａｔｅ１）とτ_c＝１１ｎｓｅｃの固定長パルスをｎ−２個（Ｇａｔｅ２）発生させれば良く、さらに最終オフパルス長を決めるＧａｔｅ３のみ線速に応じて変化させれば良く、パルス発生回路を簡略化でき好ましい。さらに本実施例においては、記録パワーＰｗ＝１３．５ｍＷ、Ｐｅ＝５ｍＷ、Ｐｂ＝０．５ｍＷで一定としているため、パルス発生回路は極めて簡便化できる。ここで、線速が５ｍ／ｓ以下では、Σα_i＜０．４７ｎが満足されているため、熱ダメージは十分抑制されている。
表−５に、各線速においてβ_mを変化させた場合の、ジッタの値をまとめた。表中ｖは基準速度３．５ｍ／ｓを表す。ピックアップの波長は６３７ｎｍ、ＮＡ＝０．６３である。ジッタの値自体は実施例２のように、パルス分割方法をより柔軟に可変とした場合にくらべ、若干悪い値となるが、ほぼ１０％未満の値が、１倍速から２．２５倍速まで得られている。
ここで、２倍速でβ^H _m＝０．３、１倍速でβ^L _m＝０．６（四角で囲まれた点）として、β_mを線速に反比例させて変化させれば、１倍速から２倍速の各線速で１０％未満のジッタが得られることがわかる。さらに、本実施例においては、β_mのマージンは少ないもののβ_m＝０．２として一定にしても、１倍速から２．２５倍速まで１０％未満のジッタが得られる。このようにして、線速によって可変できるパルス発生回路を簡易化できる。
また、あらかじめ記録媒体上に、凹凸ピットもしくは変調された溝蛇行信号により、Ｐｂ、Ｐｅ／Ｐｗ，Ｐｗ，τ₀、τ_c、（β^L _m ，β^H _m）を記載すれば最適な記録条件がオーバーライト時の線速度に応じて自動的に決定できる。
【０２１０】
【表５】

【０２１１】
（実施例８）
層構成を、下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀を膜厚２１５ｎｍ、記録層Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.69Ｔｅ_0.26を１９ｎｍ、上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀を２０ｎｍ、反射層Ａｌ_0.995Ｔａ_0.005を２００ｎｍとした。
線速３．５ｍ／ｓで、パルス分割方法をα₁＝０．５、α_c＝０．３５、β_m＝０．５、Ｐｗ＝１１ｍＷ、Ｐｅ＝６．０ｍＷ、Ｐｂ＝０．５ｍＷとし、基準クロック周期Ｔを変化させて最短マーク長（３Ｔマーク長）を０．４μｍから０．２５μｍまで変化させて記録を行った。３Ｔマークのマーク長が０．４μｍのときのＴ＝３８．２ｎｓｅｃ、０．２μｍのときのＴ＝１９．１ｎｓｅｃである。記録レーザー波長は６３７ｎｍ、ＮＡ＝０．６３である。
この集束レーザー光はガウシアン分布を有しているために、中心部の高温部分だけを利用して、光学的分解能以上に高密度に記録することが可能である。
記録部分を波長４３２ｎｍ、ＮＡ＝０．６、パワー０．５ｍＷである青色レーザー光で再生した。このレーザー光は波長約８６０ｎｍのレーザー光から非線形光学効果により発生されたものである。この層構成では、４３２ｎｍにおいても変調度５０％以上という大きな変調度が得られた。
さらに、図２８に、記録に用いた６３７ｎｍ，ＮＡ＝０．６３の光学系で再生した場合と、４３２ｎｍ、ＮＡ＝０．６の光学系で再生した場合のジッタを、最短マーク長依存性として示した。測定においてはイコライザーの設定値を各測定点において可能な限り最適化している。この記録媒体では、青色レーザー光再生では、最短マーク長０．３μｍでも１３％未満の良好なジッタが得られていることがわかる。
【０２１２】
（比較例５）
実施例２（ａ₁）の層構成において、記録層をＧｅ_0.05Ｓｂ_0.64Ｔｅ_0.31とした。
波長６３７ｎｍ、ＮＡ＝０．６３の光学系で記録評価を行った。線速３．５ｍ／ｓにおいて、ｍ＝ｎ−１，α₁＝０．４、α_c＝０．４、β_m＝０．４、Ｐｂ＝０．５ｍＷ，Ｐｅ＝４．５ｍＷで一定として、Ｐｗのみを変化させて１０回目までオーバーライト記録を行った。このときのジッタの記録パワー依存性を図２７（ａ）に示す。図中、１ｗｒｉｔｅとは未記録ディスクの初回記録を、１ＤＯＷとは１回目のオーバーライトを、１０ＤＯＷとは１０回目のオーバーライトを指す。
次に、Ｐｗ＝８．５ｍＷで一定として、Ｐｅのみを変化させて１０回めまでオーバーライト記録を行った。このときのジッタの消去パワー依存性を図２７（ｂ）に示す。
いずれの場合も、初回記録（１ｗｒｉｔｅ）では良好なジッタ得られるが１回でもオーバーライトするとジッタは急激に悪化した。本比較例における記録層組成は、図３において直線ＡよりＴｅリッチな組成であり、結晶化速度が遅いために十分な消去比が得られず、よって十分なオーバーライト特性が得られなかったと考えられる。
【０２１３】
（実施例９及び比較例６）
実施例２（ａ１）の層構成において、表−６に示すように記録層組成を変化させた。Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.73Ｔｅ_0.22ターゲットとＧｅとをコスパッタすることによりＧｅ量を変化させたものである。
波長６３７ｎｍ、ＮＡ＝０．６３の光学系を用い、ｍ＝ｎ−１、Ｐｂ＝０．５ｍＷ、β_m＝０．５として、α₁、α_c、Ｐｗ，Ｐｅを変化させて１０回オーバーライト後のジッタが最小となる条件を探した。
各記録層組成で得られた最小ジッタは表−６のようであった。Ｇｅ添加量が増えるにつれジッタが増加し、Ｇｅが１０原子％以上だと、２倍速でのジッタが１４％と非常に高くなってしまった。
なお、本媒体を８０℃８０％ＲＨの条件下、加速試験を行ったところ、実施例９（ａ）に比べて実施例９（ｂ）、（ｃ）が若干、良好であった。すなわち、加速試験２０００時間後に、加速試験前に記録した信号を読み出したところ、実施例９（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合においても、ジッタは１％程度悪化しているのみであった。
また、実施例９（ａ）〜（ｃ）の初期変調度は６１〜６３％であり、２０００時間の加速試験後も５８〜５９％の変調度が得られた。反射率もほとんど全く変化していなかった。特に、実施例９（ｂ）、（ｃ）では０．５％以内の増加であった。
【０２１４】
【表６】

【０２１５】
次に、Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.73Ｔｅ_0.22ターゲットとＴａとをコスパッタすることにより、Ｔａを添加した。その結果、ＧｅＳｂＴｅに対してＴａを１〜２原子％添加したときに、最良のジッタが得られた。
【０２１６】
（実施例１０及び比較例７）
実施例２（ｇ１）の層構成において、記録層をＩｎを添加したＧｅＳｂＴｅとした。ＩｎはＧｅＳｂＴｅターゲットにＩｎＳｂＴｅをコスパッタして添加したものである。各記録層組成は、実施例１０（ａ）がＧｅ_0.05Ｓｂ_0.74Ｔｅ_0.21、実施例１０（ｂ）がＩｎ_0.023Ｇｅ_0.048Ｓｂ_0.719Ｔｅ_0.21、実施例１０（ｃ）がＩｎ_0.053Ｇｅ_0.044Ｓｂ_0.688Ｔｅ_0.215、比較例７がＩｎ_0.118Ｇｅ_0.041Ｓｂ_0.617Ｔｅ_0.224である。
それぞれの媒体のジッタのパワー依存性を評価した結果を図２９（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示した。上段は記録線速３．５ｍ／ｓの場合、下段は同７．０ｍ／ｓの場合である。
用いた光学系はいずれも６３７ｎｍ、ＮＡ＝．６３である。線速３．５ｍ／ｓの場合はα₁＝０．６、α_c＝０．３５、β_m＝０．５とし、７．０ｍ／ｓの場合はα₁＝０．４、α_c＝０．４、β_m＝０．５とした。Ｐｂ＝０．５ｍＷで一定とした。Ｐｅは２通りの値で一定とし、Ｐｗのみ変化させてジッタのＰｗ依存性を測定した。Ｉｎ量が２〜５原子％程度の添加でＰｗマージンが大幅に改善された。しかし、１０原子％を越すと、添加しない場合よりかえってジッタが悪化した。
また、オーバーライト１０００回後のジッタは、実施例１０（ａ）〜（ｃ）では、両線速ともに１０原子％未満であったが、比較例７では両線速ともに１３％より高くなった。
【０２１７】
＜加速試験＞
実施例１０（ｂ）の媒体について、８０℃／８０％ＲＨの環境下で加速試験を行った。２０００時間まで加速試験を実施した。加速試験前に記録した信号のジッタの悪化は１％程度に過ぎなかった。
また、初期変調度は６１％であり、２０００時間の加速試験後も５７％の変調度が得られた。反射率もほとんど全く変化していなかった。
２０００時間後に未記録部に新たに記録を行った場合のジッタの悪化は３％程度であったが、実用上全く支障の無いレベルである。
【０２１８】
（実施例１１）
実施例２（ｇ１）の層構成において、記録層をＩｎ_0.03Ｇｅ０．０５Ｓｂ_0.71Ｔｅ_0.21としたディスクを、表−７の溝形状を有するポリカーボネート樹脂基板上に成膜した。いずれも溝ピッチは０．７４μｍである。
【０２１９】
【表７】

【０２２０】
ウォブルの変調方式としては、搬送波の周期Ｔｗ が基準データクロック周期Ｔ＝３８．２ナノ秒の３２倍である、２値位相変調とした。ここで位相変調ウォブルとは、図３０に示すように、デジタルデータ信号の０又は１に対応して、ウォブル波の位相をπだけ、ずらすものである。
すなわち、周波数ｆ_c＝１／Ｔ_w＝１／（３２Ｔ）の無変調搬送波（余弦波もしくは正弦波）が、アドレス用のデジタルデータの０から１、あるいは１から０の切り替えで、ちょうど位相πだけずれる。デジタルデータ０、１の切り替え周期Ｔ_dはＴ_wより低周波で、Ｔ_dはＴ_wの整数分の１になっているので、位相がπシフトしても、ウォブル波形は連続的に変化している。
本変調方法の好ましい点は、ＡＴＩＰ（Absolute Time in Pregroove）に用いられる周波数（ＦＭ）変調と異なり、蛇行周波数が一定であり、かつ周期が３２Ｔという高周波で変調しているために、ウォブルのクロックを参照してディスクの回転同期を確立するとともに、ウォブルのクロックに同期して直接データクロックを生成できることである。
このようにデジタルデータの変調で位相を変化させるには、例えば図３１にあるような、リング変調器を用いる。デジタルデータは、０、１に対応して正負の電圧±Ｖを印可する。スタンパ原盤作成時に、フォトレジスト露光用のレーザー光を、±Ｖｗ の電圧間で２値位相変調されたウォブル波形に従って半径方向に蛇行させつつ露光する。このとき、リング変調機出力波をＥＯ変調器に印可することで、露光用ビームを蛇行させることができる。
【０２２１】
以下、少し詳細に説明する。図の、無変調搬送波入力端子に周期ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）なる信号Ｖ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）が入力されると、入力トランスの出力にはＶ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）と−Ｖ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）の二つの搬送波信号が現れる。デジタルデータ入力が正（＋Ｖ）であれば、Ｄ₁、Ｄ₁’が導通し、搬送波Ｖ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）はそのままＤ₁を通過し変調は出力端子に現れる。−Ｖ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）の搬送波はＤ₁’を経た後、出力側のトランスにより反転されてＶ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）となり、Ｄ₁通過の出力と加え合わされてＶ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）の出力を得る。
もし、デジタルデータ入力が負（−Ｖ）、すなわちＤ₂、Ｄ₂’が導通になると、Ｖ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）の信号はダイオードＤ₂を介して出力側トランスの下側に導かれるので、変調は出力端子では、これが反転して−Ｖ_wｃｏｓ（２πｆ_cｔ）となる。
【０２２２】
一方、入力側トランスの出力で−Ｖ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）であった搬送波はダイオードＤ₂’を介して出力側トランスの同相入力に加わるため、そのままの極性で（−Ｖ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）のまま）変調波出力端子に現れる。従って、ダイオードＤ２ 並びにＤ２ ’の経路を通った搬送波は−Ｖ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）となって合成され、変調は出力端子に現れる。
リング変調器の場合には、デジタルデータ入力が正か負かによって出力端子にＶ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）か−Ｖ_w・ｃｏｓ（２πｆ_cｔ）を出力することになる。
このようにして変調されたウォブル波形が、ＥＯ変調器に入力され、露光用ビームを蛇行させることができる。
本実施例ではウォブル振幅はすべて６０ｎｍ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ値）とした。
溝内にのみ記録を行う媒体の場合、記録再生光波長λ＝６３７ｎｍ、基板の屈折率ｎ＝１．５６に対して、溝深さの好ましい範囲は、下限がλ／（２０ｎ）＝２０．５ｎｍ、上限はλ／（１０ｎ）＝４０．８ｎｍである。
本媒体の評価には、波長６３７ｎｍ、ＮＡ＝０．６３の光学系を用いた。
【０２２３】
実施例２と同じく、ｍ＝ｎ−１、α_i＋β_i-1＝１．０（２≦ｉ≦ｍ）、α_i＝α_c＝一定（２≦ｉ≦ｍ）とした記録パルス分割方法で、線速３．５ｍ／ｓにおいては、α_i＝０．５、α_c＝０．３、β_m＝０．５、Ｐｗ＝１３ｍＷ、Ｐｅ＝６ｍＷとし、線速７ｍ／ｓにおいては、α₁＝０．４、α_c＝０．３５、β_m＝０．５、Ｐｗ＝１４ｍＷ、Ｐｅ＝７ｍＷとした。
まず、溝内に線速３．５ｍ／ｓにおいて記録を行い、Ｒｔｏｐ及び変調度を測定した。また、３．５ｍ／ｓ及び７ｍ／ｓで記録信号のジッタを測定した。結果を表−８に示す。
【０２２４】
【表８】

【０２２５】
まず、実施例１１（ｋ）は、深さ１８ｎｍと非常に浅い溝を有するが、プッシュプル信号がほとんど検出できず、トラッキングサーボをかけることができなかった。また、このような浅い溝を均一に形成することは、スタンパ作成上も非常に難しく、実際上、トラッキングサーボ信号に非常に大きなむらが観測された。図３２（ａ）（ｂ）に変調度とＲｔｏｐの溝形状依存性を示した。実施例１１（ｈ）〜（ｊ）は、深さ４２ｎｍの溝を有するが、深さ２７ｎｍの場合に比べて反射率が大幅に低下し、５％以上低くなって好ましくない。変調度は、特に溝が細い場合に低下し、幅０．２３μｍでは、深さ３５ｎｍでも、変調度低下が著しかった。
なお、本実施例は層構成は同じとしたが、もし、深さ４２ｎｍの場合に、反射率低下を補うために、反射率の高い層構成にすると、変調度低下は一層顕著になる。すなわち、深さ４２ｎｍの溝は、溝内用記録には適さない。
溝深さ４０ｎｍ以上では、溝幅が０．３μｍ未満のときに、ウォブル信号が記録データ信号へ著しく漏れ込む。溝幅が０．３μｍ以上のときに比べ、線速３．５ｍ／ｓではジッタが１〜２％以上悪化し、線速７ｍ／ｓでは２〜３％も悪化する。
【０２２６】
（実施例１２）
層構成を、下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀を膜厚６５ｎｍ、記録層Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.73Ｔｅ_0.22を１６ｎｍ、上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀を２０ｎｍ、第１反射層Ａｌ_0.995Ｔａ_0.005を膜厚４０ｎｍ、第２反射層Ａｇを膜厚７０ｎｍとした。
下部保護層から第１反射層までは真空を解除することなくスパッタ法で作成し、第１反射層を成膜後大気解放し数分放置後、再び真空にてスパッタ法により第２反射層を成膜した。
第２反射層成膜後、スピンコート法により紫外線硬化樹脂を、オーバーコート層として４μｍ積層した。出来たディスクは２枚をオーバーコート層が向かい合うように貼り合わせた。
第１反射層の成膜は到達真空度４×１０^-4Ｐａ以下、Ａｒ圧０．５５Ｐａで行った。体積抵抗率は５５ｎΩ・ｍであった。酸素、窒素等の不純物はＸ線励起光電子分光での検出感度以下で、全部併せてもほぼ１原子％未満であると見なせた。
第２反射層の成膜は到達真空度４×１０^-4Ｐａ以下、Ａｒ圧０．３５Ｐａで行った。体積抵抗率は３２ｎΩ・ｍであった。酸素、窒素等の不純物はＸ線励起光電子分光での検出感度以下で、全部併せてもほぼ１原子％未満であると見なせた。
波長６３７ｎｍ、ＮＡ０．６０の光学系を使用して、線速３．５ｍ／ｓ、α₁＝０．４、α_c＝０．３５、β_m＝０．５なるパルス分割方法を用いて１０回オーバーライト後のジッタを測定したところ、Ｐｗ＝１１ｍＷ，Ｐｅ＝６．０ｍＷ，Ｐｂ＝０．５ｍＷで最小ジッタ６．５％を得た。
この媒体を、８０℃、８０％ＲＨの高温高湿下に５００時間放置した後、同様に記録を行ったところ全く劣化がみられなかった。
【０２２７】
（実施例１３）
溝ピッチ０．７４μｍ、溝幅０．３μｍ、溝深さ４０ｎｍの、ウォブルを有する螺旋状の溝を形成したスタンパを作成し、これをもとに、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂基板を射出成形によって形成した。
表−９に示すように、半径２２．５ｍｍから５８．５ｍｍまでの３６ｍｍを記録領域とし、記録領域を２５５バンド（ゾーン）に分割した。各バンドには１９１トラックが含まれる。
各バンドの終端がちょうど１９１トラック目になるようにバンド幅を設定しているので、各バンド幅は正確に３６／２５５とはなっていない。このため、記録領域の最外終端は５８．５４ｍｍである。
チャネルビット長は０．１３３μｍとし、線速３．４９ｍ／ｓにおいて基準クロック２６．１６ＭＨｚ（Ｔ＝３８．２３ｎｓｅｃ）が得られる。ウォブルの周期は各バンドの中心半径においてチャネルビット長の９倍となるように設定した。その物理的な周期は１．２μｍである。
各バンドの中心半径におけるチャネルビット長総数、及びウォブルの総数をまず計算し、同一バンド内では１周あたりに含まれるチャネルビット数、あるいはウォブルの数が一定となるようにする。
【０２２８】
表−９に示すように、バンド始終端で、±１％の精度で、チャネルビット数あるいはウォブルの数が一定である。すなわち、ＺＣＡＶ方式でＣＬＶ方式と変わりない線密度一定の記録ができ、再生専用ＤＶＤの規格を十分満足する。
以上の前提から、各バンド中心半径において３．４９ｍ／ｓの線速度が得られるようにディスクを回転させたときに、ウォブル周期は、ちょうどＤＶＤデータの基準クロック周期Ｔ＝３８．２３ｎｓｅｃの９倍となる。
この媒体を、表−９の最内周バンドのバンド中心半径において線速度が３．４９ｍ／ｓになるように回転させ、ＺＣＡＶ方式の媒体として使用する。ＣＡＶ回転中の各バンドのウォブルから再生される搬送波の周期を１／９倍して、各バンドにおけるデータ基準クロックＴ_qを生成させ、該クロックに基づいてＥＦＭプラス変調されたデータの記録を行う。
再生するときには、以下のように、記録されたデータから生成されるデータ基準クロック周波数が２６．１６ＭＨｚとなるように回転同期を達成すれば、各ゾーンでのチャネルビット長のばらつきは±１％未満となり、実質的にＣＬＶモードでの再生を支障なく行うことができる。
【０２２９】
すなわち、上記基準クロック２６．１６ＭＨｚ（Ｔ＝３８．２３ｎｓｅｃ）を水晶発振器により発生させ、この位相と、記録されたデータから生成されるデータ基準クロックと位相とを比較し、両者が同期するよう、通常のＰＬＬ（Phase Locked Loop ）制御方式により回転速度を微調整する。
このようなＰＬＬ制御による回転制御は、現在ＤＶＤ−ＲＯＭの再生で行われており、その方式をそのまま適用できる点で有用である。
【０２３０】
【表９】

【０２３１】
【表１０】

【０２３２】
（比較例８）
実施例２（ａ１）の層構成において、反射層をＡｌ_0.975Ｔａ_0.025とした。体積抵抗率は２２０ｎΩ・ｍであった。膜厚２００ｎｍから４００ｎｍまで変えて複数のサンプルを作成し、表−３の測定と同様に、それぞれに図１０（ａ）の中で最適なパルス分割方法を用いて、ジッタ測定を行った。膜厚３００ｎｍ前後で１２％という最良のジッタを得た。それより反射層を厚くしても、薄くしてもさらに悪いジッタしか得られなかった。
【０２３３】
（実施例１５）
実施例１１（ａ）の層構成において、上部保護層の膜厚を２３ｎｍとした。
本媒体に、溝内記録を行った。波長４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６５の光学系を用い、ほぼ円形でスポット径が約０．５μｍ（ガウシアンビームの１／ｅ²強度における径）のビームを生成し、０．６ｍｍ厚の基板を介して記録再生を行った。
線速度４．８６ｍ／ｓで、最短マーク（３Ｔマーク）の長さを０．２５μｍとしたＥＦＭプラス変調信号を記録した。
実施例２と同様の記録パルス分割方法で、ｍ＝ｎ−１、α₁＝０．５、α_c＝０．３８、β_m＝０．６７とし、Ｐｗ＝９．５ｍＷ，Ｐｂ＝０．５ｍＷ，Ｐｅ＝４．０ｍＷにて１０回オーバーライトを行ったところ、ジッタは１０％であった。
青色レーザーでの記録再生では、実施例７の場合に比べても、より高品質の記録が可能であることがわかった。また、現行の赤色レーザーに合わせて設計された媒体でも、そのまま青色レーザーで記録再生して高密度化を図ることができる。
【０２３４】
（実施例１６）
実施例２（ａ１）の層構成において、記録層をＧａ_0.05Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.68Ｔｅ_0.22とした媒体を用意した。初期化も実施例２（ａ１）と同様に行った。測定には、波長６３７ｎｍ、ＮＡ＝０．６３の光学系を用いた。
最短マーク３Ｔの長さを０．４μｍとしたＥＦＭプラス変調信号を、線速度３．５ｍ／ｓで行った。実施例２と同様の記録パルスストラテジーでｍ＝ｎ−１、α_i＋β_i-1＝１．０（２≦ｉ≦ｍ）、α_i＝α_c＝一定（２≦ｉ≦ｍ）とし、α₁＝０．５、α_c＝０．３、β_m＝０．５とし、Ｐｗ＝１３．５ｍＷ、Ｐｅ＝６．０ｍＷ、Ｐｂ＝０．５ｍＷとし、オーバーライト特性を評価した。初回記録（非オーバーライト）、１０回オーバーライト、１００回オーバーライト、１０００回オーバーライトで、それぞれジッタは６．９％、６．７％、７．０％、７．３％と良好であった。
さらに、線速度７．０ｍ／ｓで同様に、α₁＝０．４、α_c＝０．３５、β_m＝０．５とし、Ｐｗ＝１４．０ｍＷ、Ｐｅ＝７．０ｍＷ、Ｐｂ＝０．５ｍＷとし、オーバーライト特性を評価した。初回記録（非オーバーライト）、１０回オーバーライト、１００回オーバーライト、１０００回オーバーライトで、それぞれジッタは７．４％、７．７％、８．０％、８．５％と良好であった。
変調度はいずれも５５〜６０％の値が得られた。
本媒体を８０℃／８０％ＲＨの加速試験環境下に１０００時間放置したところ、試験前に記録を行った。加速試験前に記録した信号のジッタの悪化は１％未満であった。また、変調度は、５２〜５７％の値が得られた。
【０２３５】
（実施例１７）
実施例２と同様に、０．６ｍｍ厚さのポリカーボネート樹脂基板にピッチ０．７４μｍのウォブル溝を形成し、図５（ｂ）のごとく、反射層、第２保護層、記録層、第１保護層の順に形成した。
反射層Ａｌ_0.995Ｔａ_0.005は膜厚１６５ｎｍ、第２保護層（ＺｎＳ）₈₀ＳｉＯ₂）₂₀は膜厚２０ｎｍ、記録層Ｉｎ_0.03Ｇｅ_0.05Ｓｂ_0.70Ｔｅ_0.22を膜厚１６ｎｍ、第１保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀を膜厚６８ｎｍ、それぞれスパッタリング法により成膜した。
そののち、第１保護層に対向して、０．６ｍｍ厚さのガラス板を密着させた。初期化は、ガラス基板を介して、５００ｍＷ程度のレーザー光を線速５ｍ／ｓで照射し、行った。
このガラス基板を介して、波長６３７ｎｍ、ＮＡ＝０．６の光学系を用いてレーザー光を記録層に照射し記録再生を行った。記録は、レーザー入射側から見て凹凸の遠い側に行った。実施例２における溝内に相当する。
最短マーク３Ｔの長さを０．４μｍとしたＥＦＭプラス変調信号を、線速度３．５ｍ／ｓで行った。実施例２と同様の記録パルスストラテジーでｍ＝ｎ−１、α_i＋β_i-1＝１．０（２≦ｉ≦ｍ）、α_i＝α_c＝一定（２≦ｉ≦ｍ）とし、α₁＝０．９、α_c＝０．３５、β_m＝０．５とし、Ｐｗ＝１２．０ｍＷ、Ｐｅ＝６．０ｍＷ、Ｐｂ＝０．５ｍＷとし、オーバーライト特性を評価した。１０回オーバーライト後で、ジッタは１０．５％、変調度は６１％であった。
さらに、線速度７．０ｍ／ｓで同様に、α₁＝０．５５、α_c＝０．４０、β_m＝０．５とし、Ｐｗ＝１３．０ｍＷ、Ｐｅ＝５．５ｍＷ、Ｐｂ＝０．５ｍＷとし、オーバーライト特性を評価した。１０回オーバーライト後で、ジッタは１１．２％、変調度は６１％であった。
（実施例１８）
実施例２（ｇ１）の層構成において、記録層をＧｅ _0.05 Ｓｂ _0.80 Ｔｅ _0.15 とした。７ｍ／ｓにおいてα ₁ ＝０．４、α _c ＝０．３、β _m ＝０．５、Ｐｗ＝１４ｍＷ，Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５でほぼ最良のジッタが得られたが、ジッタは１０回オーバーライト後で１１％をぎりぎりきる程度であり、１０００回後には１３％以上となってしまった。
＜加速試験＞
本媒体の一部のトラックに、Ｐｗ＝１４ｍＷとして、上記最適パルス分割方法を用い、ＥＦＭプラス変調されたランダムパターンを記録し、ジッタを測定した。そののち、本媒体を、８０℃／８０％ＲＨの高温高湿下で加速試験を行った。加速試験５００時間後に、本トラックのジッタを再度測定したところ、３％程度悪化し、１３％以上となった。
また、加速試験５００時間後に、他のトラックに、上記と同一条件でランダムパターンを記録しジッタを測定したところ、５％程度の悪化が見られ、劣化が早かった。
＜対再生光安定性＞
本媒体に対し、再生光を、パワーを１．０ｍＷまで上げて照射したところ、１０分後にジッタが３％増加し、非常に不安定であった。また、変調度が低下しマークが消える傾向があった。
【０２３６】
【発明の効果】
本発明によれば、高速でオーバーライトすることができ、マークエッジのジッタが小さい、高密度のマーク長変調記録を行うことができ、形成されたマークの経時安定性が非常に良好な光学的情報記録用媒体が得られる。
また、適切な記録層組成と層構成を選ぶことで、再生専用媒体との再生互換性に優れ、且つ、繰返しオーバーライト耐久性の高い相変化型光記録媒体が得られる。
より具体的には、いわゆるＤＶＤディスクと再生互換を有し、その標準再生速度３．５ｍ／ｓから倍速である７ｍ／ｓを含む広い線速範囲で、１ビームオーバーライト可能であり、かつ１万回以上オーバーライトしても劣化を示さない、書き換え型ＤＶＤディスクに使用可能な光学的情報記録用媒体及び光記録方法が提供できる。
また、本発明の媒体は線速マージンが広いため、ＣＡＶ方式やＺＣＡＶ方式など、角速度一定で媒体を回転させ記録を行う場合にも、媒体の内外周の線速差による記録特性差の問題を克服できる。ＣＡＶ方式を採用すれば、半径位置ごとにディスク回転速度を変更する必要がなく、アクセス時間の短縮がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】非晶質マーク形状の例を示す図。
【図２】本発明の一例の媒体に記録を行った場合の反射率変化を示す図。
【図３】本発明の媒体の記録層の組成範囲を示すＧｅＳｂＴｅ三元状態図。
【図４】従来のＧｅＳｂＴｅ組成の範囲を示すＧｅＳｂＴｅ三元状態図。
【図５】本発明の媒体の層構成の一例を示す模式図。
【図６】信号強度と信号振幅、変調度の関係を示すための信号波形図。
【図７】反射率の第１保護層膜厚依存性を説明するためのグラフ。
【図８】パワー３値変調記録方式の、パルス分割方法の一例を示す図。
【図９】記録層の温度の時間変化を説明するための模式図。
【図１０】マーク長変調記録に適したパワー３値変調記録方式の、パルス分割方法の一例を示す図。
【図１１】図１０のパルス分割方法を実現するための、３種のゲート発生回路のタイミングを説明する概念図。
【図１２】実施例１及び比較例１におけるジッターの再生光パワー依存性を示すグラフ。
【図１３】実施例１におけるジッタの記録パルス分割方法依存性を示すグラフ。
【図１４】実施例１におけるジッタの記録パルス分割方法依存性を示すグラフ。
【図１５】実施例２におけるジッター、反射率及び変調度の記録パワー依存性を示すグラフ。
【図１６】実施例２におけるジッター、反射率及び変調度の、繰返しオーバーライト回数依存性を示すグラフ。
【図１７】実施例２（ｇ１）及び実施例２（ｄ２）におけるジッターのマーク長依存性を示すグラフ。
【図１８】実施例２におけるジッターの基板のチルト角依存性を示すグラフ。
【図１９】実施例４における１０回オーバーライト後のジッターのα１ 及びαｃ 依存性を示すグラフ。
【図２０】実施例４におけるジッター、Ｒｔｏｐ及び変調度の繰返しオーバーライト回数依存性を示すグラフ。
【図２１】（ａ）実施例６におけるジッターのパルス分割方法依存性、（ｂ）ジッターの書込みパワー依存性、並びに（ｃ）１０回オーバーライト後のＲｔｏｐ及び変調度の書込みパワー依存性を示すグラフ。
【図２２】実施例６におけるジッター、Ｒｔｏｐ及び変調度の繰返しオーバーライト回数依存性を示すグラフ。
【図２３】実施例６におけるジッターのマーク長依存性を示すグラフ。
【図２４】（ａ）比較例２におけるジッターのパルス分割方法依存性、（ｂ）ジッターの書込みパワー依存性、並びに（ｃ）１０回オーバーライト後のＲｔｏｐ及び変調度の書込みパワー依存性を示すグラフ。
【図２５】比較例３で用いた記録方法のパルス分割方法を示す図。
【図２６】比較例３におけるジッターのマーク長依存性及び線速依存性を示すグラフ。
【図２７】 比較例５におけるジッターのＰｗ及びＰｅ依存性を示すグラフ。
【図２８】実施例８におけるジッターの最短マーク長依存性を示すグラフ。
【図２９】 実施例１０及び比較例７におけるジッターのＰｗ依存性を示すグラフ。
【図３０】デジタルデータ信号とウォブル波形の関係を説明する図。
【図３１】デジタルデータ信号によりウォブル波形を変調させる機構を説明する図。
【図３２】実施例１１における変調度とＲｔｏｐの溝幅依存性を示すグラフ。

Claims (19)

1. 基板上に、記録再生光の入射方向から順に、第１保護層、膜厚が５ｎｍ以上２５ｎｍ以下の相変化型記録層、膜厚が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の第２保護層、膜厚が４０ｎｍ以上３００ｎｍ以下で、体積抵抗率が２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以下の反射層、を設けてなり、
   該記録層の結晶部を未記録・消去状態とし非晶質部を記録状態とし、最短マーク長０．５μｍ以下の複数の記録マーク長により情報を記録するための光学的情報記録用媒体であって、
   該記録層は、Ｇｅ_y（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-y（０．７≦ｘ≦０．９、０＜ｙ≦０．１）合金（但し、ＧｅＳｂＴｅ三元状態図において、
   （Ｓｂ _０．７ Ｔｅ _０．３ ）とＧｅを結ぶ直線Ａ、
   （Ｇｅ _０．０３ Ｓｂ _０．６８ Ｔｅ _０．２９ ）と（Ｓｂ _０．９５ Ｇｅ _０．０５ ）を結ぶ直線Ｂ、
   （Ｓｂ _０．９ Ｇｅ _０．１ ）と（Ｔｅ _０．９ Ｇｅ _０．１ ）を結ぶ直線Ｃ、及び
   （Ｓｂ _０．８ Ｔｅ _０．２ ）とＧｅを結ぶ直線Ｄ
   の４本の直線で囲まれた領域（ただし、境界線上を含まない）の組成を有するＧｅＳｂＴｅ合金は除く。）
   を主成分とする薄膜からなることを特徴とする光学的情報記録用媒体。
2. 該記録層が添加元素として、Ｇａ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ａｇのうちの少なくとも１種をさらに含み、
   該添加元素の添加量の合計が１０原子％以下であり、Ｇｅと該添加元素との添加量の合計が１５原子％以下である請求項１に記載の光学的情報記録用媒体。
3. 請求項１又は２に記載の光学的情報記録用媒体であって、
   最短マーク長０．５μｍ以下の複数のマーク長により信号を記録したときの記録直後に再生した信号の変調度をＭ₀とし、
   記録後、８０℃８０％ＲＨの条件下で１０００時間経過ののち再生した信号の変調度をＭ₁とすると、
   

   

   である光学的情報記録用媒体。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体に情報を記録するにあたり、
   記録マーク間には、非晶質を結晶化しうる消去パワーＰｅの記録光を照射し、
   一つの記録マークの時間的な長さをｎＴとしたとき（Ｔは基準クロック周期、ｎは２以上の整数）、
   記録マークの時間的長さｎＴを、
   

   

   （ただし、ｍはパルス分割数でｍ＝ｎ−ｋ、ｋは０≦ｋ≦２なる整数とする。
   また、Σ_i（α_i＋β_i）＋η₁＋η₂＝ｎとし、η₁はη₁≧０なる実数、η₂はη₂≧０なる実数、０≦η₁＋η₂≦２．０とする。
   α_i（１≦ｉ≦ｍ）はα_i＞０なる実数とし、β_i（１≦ｉ≦ｍ）はβ_i＞０なる実数とし、Σα_i＜０．５ｎとする。
   α₁＝０．１〜１．５、β₁＝０．３〜１．０、β_m＝０〜１．５とし、α_i＝０．１〜０．８（２≦ｉ≦ｍ）とする。
   なお、３≦ｉ≦ｍなるｉにおいてα_i＋β_i-1＝０．５〜１．５の範囲にあり、かつ、ｉによらず一定とする。）
   の順に分割し、
   α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては記録層を溶融させるにたるＰｗ≧Ｐｅなる記録パワーＰｗの記録光を照射し、β_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては、０＜Ｐｂ≦０．２Ｐｅ（ただし、β_mＴにおいては、０＜Ｐｂ≦Ｐｅとなりうる）なるバイアスパワーＰｂの記録光を照射することを特徴とする光学的情報記録用媒体の光記録方法。
5. 記録線速度によらずα_i＋β_i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）とし、Ｐｂ，Ｐｗ，Ｐｅ／Ｐｗ比、α_i、β₁、β_mは記録線速度に応じて可変であり、記録線速度が低いほど少なくともα_i（ｉは２≦ｉ≦ｍ）の少なくとも一つ）を単調に減少するように変化させることを特徴とする請求項４に記載の光記録方法。
6. 波長が３５０〜６８０ｎｍの光を、開口数ＮＡが０．５５〜０．９の対物レンズを通して記録層に集光させ、データの記録再生を行う光記録方法であって、
   ｍ＝ｎ−１もしくはｍ＝ｎ−２、
   α₁＝０．３〜１．５、
   α₁≧α_i＝０．２〜０．８（２≦ｉ≦ｍ）、
   α_i＋β_i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）、
   ０≦Ｐｂ≦１．５（ｍＷ）、
   ０．３≦Ｐｅ／Ｐｗ≦０．６
   である請求項４又は５に記載の光記録方法。
7. 波長が６００〜６８０ｎｍの光を、開口数ＮＡが０．５５〜０．６５の対物レンズを通し、基板を介して記録層に集光させ、最短マーク長を０．３５〜０．４５μｍの範囲として、データの記録再生を行う光記録方法であって、
   ｎは１〜１４の整数とし、
   ｍ＝ｎ−１とし、
   Ｐｂは線速によらず一定とし、
   （ｉ）記録線速度３〜４ｍ／ｓの範囲においては、基準クロック周期ＴをＴｏとし、
   α₁＝０．３〜０．８、
   α₁≧α_i＝０．２〜０．４であってｉによらず一定（２≦ｉ≦ｍ）、
   α₂＋β₁≧１．０、
   α_i＋β_i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）、
   β_m＝０．３〜１．５とし、
   α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては記録パワーＰｗ₁の記録光を照射し、
   （ｉｉ）記録線速度６〜８ｍ／ｓの範囲においては、基準クロック周期ＴをＴｏ／２とし、
   α'₁＝０．３〜０．８、
   α'₁≧α'_i ＝０．３〜０．５であってｉによらず一定（２≦ｉ≦ｍ）、
   α'_i＋β'_i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）、
   β'_m＝０〜１．０とし、
   α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては記録パワーＰｗ₂の記録光を照射するとしたとき、
   α'_i＞α_i（２≦ｉ≦ｍ）、かつ、０．８≦Ｐｗ₁／Ｐｗ₂≦１．２である請求項４乃至６のいずれかに記載の光記録方法。
8. 所定の記録領域を有する光学的情報記録用媒体を角速度一定で回転させて情報を複数のマーク長により記録する方法であって、
   該記録領域は半径によって区切られた複数ゾーンからなり、各ゾーン内の平均線速度に応じて記録密度がほぼ一定となるように基準クロック周期Ｔを変化させる記録方法であって、
   ゾーンによらずｍを一定とし、
   外周ゾーンから内周ゾーンに向かって、Ｐｂ／Ｐｅ及び／又はα_i（ｉは１≦ｉ≦ｍの少なくとも一つ）を単調に減少させる請求項４乃至７のいずれかに記載の光記録方法。
9. 上記記録領域は半径によってｐ個のゾーンに分割され、最内周側を第１ゾーン、最外周側を第ｐゾーンとし、第ｑゾーン（ただし、ｑは１≦ｑ≦ｐの整数）における角速度をω_q、平均線速度を＜ｖ_q＞_ave、最大線速度を＜ｖ_q＞_max、最小線速度を＜ｖ_q＞_min、基準クロック周期をＴ_q、最短マークの時間的長さをｎ_minＴ_qとすると、
   ＜ｖ_p＞_ave／＜ｖ₁＞_aveは１．２〜３の範囲であって、＜ｖ_q＞_max／＜ｖ_q＞_minは１．５以下であり、
   （ｉ）同一ゾーン内では、ω_q、Ｔ_q、α_i、β_i、Ｐｅ、Ｐｂ、及びＰｗは一定であり、最短マークの物理的長さｎ_minＴ_q＜ｖ_q＞_aveは０．５μｍ以下であり、Ｔ_q＜ｖ_q＞_aveは１≦ｑ≦ｐなる全てのｑに対してほぼ一定であり、かつ、
   ｍ＝ｎ−１もしくはｍ＝ｎ−２、
   α₁＝０．３〜１．５、
   α₁≧α_i＝０．２〜０．８（２≦ｉ≦ｍ）、
   α_i＋β_i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）、
   ０≦Ｐｂ≦１．５（ｍＷ）、
   （ｉｉ）各ゾーンごとにＰｂ、Ｐｗ、Ｐｅ／Ｐｗ、α_i（１≦ｉ≦ｍ）、β₁、β_mは可変であり、外周ゾーンから内周ゾーンに向かって、少なくともα_i（ｉは２≦ｉ≦ｍの少なくとも一つ）を単調に減少させる請求項８に記載の光記録方法。
10. 該記録領域におけるＰｗの最大値をＰｗ_max、最小値をＰｗ_minとするとき、Ｐｗ_max／Ｐｗ_min≦１．２である請求項９に記載の光記録方法。
11. 波長が６００〜６８０ｎｍの光を、開口数ＮＡが０．５５〜０．６５の対物レンズを通し、基板を介して記録層に集光させ、データの記録再生を行う光記録方法であって、
    上記記録領域の最内周が半径２０〜２５ｍｍの範囲にあり、最外周が半径５５〜６０ｍｍの範囲にあり、最内周の第１ゾーンの平均線速度が＜ｖ₁＞_aveであり、
    第ｑゾーン（ただし、ｑは１≦ｑ≦ｐの整数）における角速度をω_q、平均線速度を＜ｖ_q＞_ave、最大線速度を＜ｖ_q＞_max、最小線速度を＜ｖ_q＞_min、基準クロック周期をＴ_q、最短マークの時間的長さをｎ_minＴ_qとすると、
    ｎは１〜１４の整数であり、
    ｍ＝ｎ−１であり、
    ω_q、Ｐｂ及びＰｅ／Ｐｗはゾーンによらず一定であり、
    Ｔ_q＜ｖ_q＞_ave は１≦ｑ≦ｐなる全てのｑに対してほぼ一定であり、かつ、
    

    

    を満たし、
    （ｉ）第１ゾーンにおいては、
    α¹ ₁＝０．３〜０．８、
    α¹ ₁≧α¹ _i ＝０．２〜０．４であってｉによらず一定（２≦ｉ≦ｍ）、
    α¹ ₂＋β¹ ₁≧１．０、
    α¹ _i＋β¹ _i-1＝１．０（３≦ｉ≦ｍ）とし、
    （ｉｉ）第ｐゾーンにおいては、
    α^p ₁＝０．３〜０．８、
    α^p ₁≧α^p _i＝０．３〜０．５であってｉによらず一定（２≦ｉ≦ｍ）、
    α^p _i＋β^p _i-1＝１．０（２≦ｉ≦ｍ）とし、
    （ｉｉｉ）他のゾーンにおいては、α¹ _i≦α^q _i≦α^p _i（２≦ｉ≦ｍ）とし、α^q ₁はα¹ ₁とα^p ₁との間の値とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の光記録方法。
12. α¹ ₁≧α^q ₁≧α^p ₁（ただし、α¹ ₁＞α^p ₁）である請求項１１に記載の光記録方法。
13. Ｐｂ、Ｐｅ／Ｐｗ、β₁、β_mはゾーンによらず一定であり、α₁、α_i（２≦ｉ≦ｍ）のみをゾーンにより変化させる請求項１１又は１２に記載の光記録方法。
14. 請求項１乃至３のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体に情報を記録するにあたり、
    記録マーク間には、非晶質を結晶化しうる消去パワーＰｅの記録光を照射し、
    一つの記録マークの時間的な長さをｎＴとしたとき（Ｔは基準クロック周期、ｎは２以上の整数）、
    記録マークの時間的長さｎＴを、
    

    

    （ただし、ｍはパルス分割数でｍ＝ｎ−ｋ、ｋは０≦ｋ≦２なる整数とする。
    また、Σ_i（α_i＋β_i）＋η₁＋η₂＝ｎとし、η₁はη₁≧０なる実数、η₂はη₂≧０なる実数、０≦η₁＋η₂≦２．０とする。
    α_i（１≦ｉ≦ｍ）はα_i＞０なる実数とし、β_i（１≦ｉ≦ｍ）はβ_i＞０なる実数とする。
    α₁＝０．１〜１．５、β₁＝０．３〜１．０、β_m ＝０〜１．５とし、２≦ｉ≦ｍなるｉにおいてα_iは０．１〜０．８の範囲にあり、かつ、ｉによらず一定とする。
    なお、３≦ｉ≦ｍなるｉにおいてα_i＋β_i-1は０．５〜１．５の範囲にあり、かつ、ｉによらず一定とする。）
    の順に分割し、
    α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては記録層を溶融させるにたるＰｗ≧Ｐｅなる記録パワーＰｗの記録光を照射し、β_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）の時間内においては、０＜Ｐｂ≦０．２Ｐｅ（ただし、β_mＴにおいては、０＜Ｐｂ≦Ｐｅとなりうる）なるバイアスパワーＰｂの記録光を照射し、
    線速度によらずｍ、α_i＋β_i-1（３≦ｉ≦ｍ）、α₁Ｔ、及びα_iＴ（２≦ｉ≦ｍ）を一定とし、線速度が小さいほどβ_mが単調に増加するように変化させることを特徴とする光記録方法。
15. 各記録線速度での最大記録パワーをＰｗ_max、最小記録パワーをＰｗ_minとするとき、
    Ｐｗ_max／Ｐｗ_min≦１．２、
    Ｐｅ／Ｐｗ＝０．４〜０．６、
    ０≦Ｐｂ≦１．５（ｍＷ）
    である請求項１４に記載の光記録方法。
16. 記録線速度が５ｍ／ｓ以下において、Σα_i＜０．５ｎである請求項１５に記載の光記録方法。
17. 最大記録線速度におけるβ_mをβ^H _m、最小記録線速度におけるβ_mをβ^L _mとしたとき、
    他の記録線速度におけるβ_mは、β^L _mとβ^H _mの間の値とし、
    記録線速度によらずＰｂ、Ｐｅ／Ｐｗ比が一定である請求項１５に記載の光記録方法。
18. 記録線速度によらずβ_mが一定である請求項１４乃至１６のいずれかに記載の光記録方法。
19. 所定の記録領域を有する光学的情報記録用媒体を回転させて情報を複数のマーク長により記録する方法であって、
    記録領域を半径方向に複数のゾーンに分割し、各ゾーン内においては、線速度一定で記録を行うものとし、
    最内周ゾーンにおける記録線速度ｖ_inと最外周ゾーンにおける記録線速度ｖ_outの比ｖ_out／ｖ_inが１．２〜２であり、β_mを各ゾーンの線速度に応じて変化させる請求項１４乃至１８のいずれかに記載の光記録方法。

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