JP3790673B2 - 光記録方法、光記録装置および光記録媒体 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相変化型の光記録媒体と、これに記録する方法および装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高密度記録が可能で、しかも記録情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注目されている。書き換え可能型の光記録媒体のうち相変化型のものは、レーザー光を照射することにより記録層の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変化に伴なう記録層の反射率変化を検出することにより再生を行うものである。相変化型の光記録媒体は、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体のそれに比べて単純であるため、注目されている。
【０００３】
相変化型の記録層には、結晶質状態と非晶質状態とで反射率の差が大きいこと、非晶質状態の安定度が比較的高いことなどから、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系等のカルコゲナイド系材料が用いられることが多い。
【０００４】
相変化型光記録媒体において情報を記録する際には、記録層が融点以上まで昇温されるような高パワー（記録パワー）のレーザー光を照射する。記録パワーが加えられた部分では記録層が溶融した後、急冷され、非晶質の記録マークが形成される。一方、記録マークを消去する際には、記録層がその結晶化温度以上であってかつ融点未満の温度まで昇温されるような比較的低パワー（消去パワー）のレーザー光を照射する。消去パワーが加えられた記録マークは、結晶化温度以上まで加熱された後、徐冷されることになるので、結晶質に戻る。したがって、相変化型光記録媒体では、単一の光ビームの強度を変調することにより、オーバーライトが可能である。ただし、特定の線速度で用いるように媒体構造や記録層の組成が最適化された媒体に対し、より速い線速度でオーバーライトを行うと、消去パワーが同じであっても記録マークを結晶化できなくなる。すなわち、消去できなくなる。
【０００５】
特開２０００−１１３８０号公報に記載された発明は、相変化型光記録媒体に対する記録処理、特にフォーマットを高速で行うことを目的としている。同公報記載の発明では、オーバーライト可能な相変化型光記録媒体にデータを記録するに際し、未記録部にデータを記録する際の初期記録線速度を、データをオーバーライトする際のオーバーライト線速度よりも速くする。同公報には、相変化型光記録媒体は作製後には全面が初期化（結晶化）されているため、フォーマットを行う際には消去を行う必要がなく、したがってオーバーライト時の線速度よりも高線速で記録を行っても問題はない、旨が記載されている。また、同公報には、フォーマットの際には消去が不要であるから、記録パワーおよび再生パワーの２値で記録することも可能である、旨が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の発明者らは、上記特開２０００−１１３８０号公報記載の発明と同様に、未記録部への初回の記録の際に、オーバーライト時の最適線速度よりも速い線速度で記録する実験を行った。その結果、未記録部への初回記録の際に、消去パワーを加えない場合、および、通常の消去パワー（オーバーライト時の消去パワー）を加える場合のいずれにおいても、ジッターが大きくなることを見いだした。
【０００７】
本発明は、相変化型光記録媒体において、未記録領域への記録に要する時間を短縮すると共に、その場合のジッターを低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１１）のいずれかの構成により達成される。
（１） ＳｂおよびＴｅを主成分として含み、Ａｇ、Ｉｎおよび希土類元素（Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド）よりなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加元素として含む相変化型の記録層を有する光記録媒体に記録を行う方法であって、
記録層の未記録領域に記録を行う際に使用する線速度をＶw、消去パワーをＰewとし、オーバーライトの際に使用する線速度をＶo、消去パワーをＰeoとしたとき、
Ｖw／Ｖo＞１、かつ
０．３＜Ｐew／Ｐeo＜１
とすることを特徴とする光記録方法。
（２） 前記添加元素をＭで表わしたとき、前記記録層が、原子比で、
（Ｓｂ ｘ Ｔｅ １−ｘ ） １−ｙ Ｍ ｙ 、
０．２≦ｘ≦０．９、
０≦ｙ≦０．４
の組成を有することを特徴とする上記（１）の光記録方法。
（３） ０．５≦ｘ≦０．８５、０．０１≦ｙ≦０．２であることを特徴とする上記（２）の光記録方法。
（４） ２≦Ｖw／Ｖo≦２０
であることを特徴とする上記（１）ないし（３）のいずれかの光記録方法。
（５） ０．５≦Ｐew／Ｐeo≦０．９
であることを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれかの光記録方法。
（６） 記録層の未記録領域に記録を行う際に使用する記録パワーをＰwwとし、オーバーライトの際に使用する記録パワーをＰwoとしたとき、
Ｐww／Ｐwo＞１
であることを特徴とする上記（１）ないし（５）のいずれかの光記録方法。
（７） １．１≦Ｐww／Ｐwo≦２
であることを特徴とする上記（６）の光記録方法。
（８） 前記未記録領域が、初期化後に１回も記録されていない領域であるか、記録後に消去された領域であることを特徴とする上記（１）ないし（７）のいずれかの光記録方法。
（９） 前記線速度Ｖoが、オーバーライトしたときの最適線速度であり、前記Ｐeoが、オーバーライトしたときの最適消去パワーであることを特徴とする上記（１）ないし（８）のいずれかの光記録方法。
（１０） 前記線速度Ｖwにおいて書き換えが不可能である光記録媒体に適用されることを特徴とする上記（１）ないし（９）のいずれかの光記録方法。
（１１） 上記（１）〜（１０）のいずれかの光記録方法を実施する光記録装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
記録方法
本発明では、記録層の未記録領域に記録を行うときの線速度、すなわち初回記録時の線速度Ｖwを、オーバーライト時の線速度Ｖoよりも速く、すなわち
Ｖw／Ｖo＞１
とし、好ましくは
Ｖw／Ｖo≧２
とする。これにより、初回記録を高速に行うことができる。ただし、Ｖw／Ｖoが大きすぎると、後述する消去パワー制御がジッター低減に対し有効に働きにくくなり、また、記録機がその線速度に対応できなくなることもあるので、好ましくは
Ｖw／Ｖo≦２０
とし、より好ましくは
Ｖw／Ｖo≦１０
とする。
【００１０】
本発明において、初回記録時およびオーバーライト時の線速度の具体値は特に限定されないが、通常、オーバーライト時の線速度は０．８〜２０m/s、好ましくは１．２〜１６m/sである。
【００１１】
本発明は、Ｖw／Ｖo＞１とする点で前記特開２０００−１１３８０号公報記載の発明と同様である。しかし、本発明では同公報の記載とは異なり、初回記録の際の消去パワーＰewを、オーバーライト時の消去パワーＰeoに対し
０．３＜Ｐew／Ｐeo＜１
となるように、好ましくは
０．５≦Ｐew／Ｐeo≦０．９
となるように設定する。これにより、初回記録の際のジッターを低くできる。Ｐew／Ｐeoが小さすぎても大きすぎても、ジッターが臨界的に大きくなってしまう。消去パワーをこのように制御することによってジッターが低減する理由は明らかではないが、消去パワーの値が非晶質記録マークの形状に影響を与えるためと考えられる。なお、上記限定範囲内のＶw／Ｖoに対応して、Ｐew／Ｐeoを上記限定範囲内で制御することが好ましく、Ｖw／Ｖoが大きいほどＰew／Ｐeoを小さくすることが好ましい。
【００１２】
本発明では、記録層の未記録領域に記録を行う際に使用する記録パワーＰwwが、オーバーライトの際に使用する記録パワーＰwoに対し
Ｐww／Ｐwo＞１
となるように設定することが好ましい。ＰwwをＰwoより大きくすることにより、初回記録の際のジッターを小さくすることができる。Ｐww／ＰwoはＶw／Ｖoの増減に応じて増減させることが好ましく、例えばＶw／Ｖoを上記した好ましい範囲内に設定する場合には、Ｐww／Ｐwoを
１．０１≦Ｐww／Ｐwo≦２
の範囲内に設定することが好ましい。
【００１３】
本発明において、初回記録時の線速度Ｖwを決定する際に用いるＶoは、上記したようにオーバーライト時の線速度である。ただし、例えば４〜１０倍速対応のＣＤ−ＲＷのように、適用されるオーバーライト線速度が１つに決まらない場合もある。そのような場合には、適用されるオーバーライト線速度のうち最も速い線速度をＶoとする。また、消去パワーＰewおよび記録パワーＰwwをそれぞれ決定するために用いるＰeoおよびＰwoは、通常、オーバーライト時の最適値とされる。本明細書において最適値とは、いずれもジッターが最も小さくなる値であるか、媒体メーカー推薦の値であるか、その媒体が属する規格において定められた最適値である。ただし本発明では、ＰeoおよびＰwoとして最適値を採用することは必須ではなく、ジッターが許容範囲内に収まる値であれば、これらの少なくとも１つが最適値から外れていてもよい。なお、ＰeoおよびＰwoそれぞれの最適値を測定するに際しては、未記録領域に１回記録し、その上から再び１回記録すればよいが、初期化直後に記録する場合のように、初回のオーバーライトにおいて安定した特性が得られない場合には、オーバーライトを複数回繰り返し、特性が安定したところで最適値を求めることが好ましい。
【００１４】
本発明において初回記録およびオーバーライトに使用するレーザービームの変調パターンは特に限定されず、少なくとも記録パワーレベルおよび消去パワーレベルを有するパターンであればよいが、オーバーライトの際には、通常、以下に説明するように記録パルスストラテジを適宜設定する。ここで、記録パルスストラテジについて説明する。一般に、相変化型光記録媒体に記録する際には、記録パワーを記録マークの長さに対応して連続的に照射するのではなく、例えば特開平９−７１７６号公報に記載されているように、記録マーク形状の制御のため、複数のパルスからなるパルス列として照射する場合が多い。この場合のパルス分割の具体的構成を、一般に記録パルスストラテジと呼ぶ。記録パルスストラテジを説明するための記録波形の例を、図３に示す。なお、本明細書において記録波形とは、記録光を強度変調するための駆動信号パターンを意味する。図３に示される記録波形は、ＮＲＺＩ信号の５Ｔ信号に対応する記録パルス列を有する。図３において、横方向は時間、縦方向はレーザービームのパワーレベルである。各パルスの幅は、通常、基準クロック幅（１Ｔ）で規格化した値で表示される。図示する記録パルスストラテジにおけるパワーレベルは、Ｐw（記録パワー）と、Ｐwよりも低いＰe（消去パワー）と、Ｐeよりも低いＰb（バイアスパワー）との３値である。図示する記録波形では、記録パルス列における上向きパルスの強度がＰwであり、下向きパルスの強度がＰbであり、隣り合う記録パルス列間を接続する直流部の強度がＰeである。
【００１５】
初回記録時の記録パルスストラテジは、オーバーライトの際の記録パルスストラテジと同一である必要はない。また、パルス分割を行うことも必須ではない。
【００１６】
初回記録時には記録層に記録マークが存在しないため、消去を行う必要がない。したがって本発明では、線速度Ｖwにおいて書き換えが不可能であってもよい。すなわち、本発明に用いる媒体は、線速度Ｖwにおいて書き換え型媒体として機能せず、追記型媒体として機能するものであってよい。ただし、初回記録時の線速度Ｖwにおいて書き換えが不可能であっても、初回記録時の消去パワーＰewを本発明にしたがって制御しない限り、ジッタを十分に小さくすることはできない。すなわち、消去が必要ないからといって未記録部への初回記録の際に消去パワーを加えないと、ジッターが大きくなってしまう。なお、追記型の記録においては、通常、消去パワーという概念は存在しない。しかし、本明細書では、図３に示すような記録波形における直流部の強度Ｐeを、追記型記録であっても消去パワーと呼ぶ。
【００１７】
なお、本発明において、オーバーライトを行うことは必須ではない。すなわち本発明の記録方法は、初回記録だけが行われる追記型媒体に適用することもできる。
【００１８】
追記型として機能する相変化型媒体が満足すべき条件としては、下記の第１〜第４の条件が挙げられる。相変化型媒体を追記型媒体として用いるためには、下記４条件のうちの少なくとも１つを満足する必要がある。
【００１９】
第１の条件は、相変化型の記録層を有する光記録媒体に対し、最短信号のＣＮＲ（carrier to noise ratio）が４５dB以上、好ましくは４８dB以上となるように記録を行い、かつ、最短信号記録後、記録時と同じ線速度でその上から記録層を溶融させないパワーレベルのレーザー光を照射する消去動作を行った後において、最短信号のキャリアの低下が２０dB以下、好ましくは１８dB以下であることを意味する。キャリアの低下がこの範囲であれば、消去動作後に再び記録した信号の読み取りが不可能となる。従来、相変化型媒体を追記型として利用できることは知られている。しかし、追記型として使用するために満足すべき条件は明確になっていなかった。書き換え可能な相変化型媒体では、消去率が２５dB以上であれば、消去後に再記録可能であること、すなわち書き換えが可能であることが知られている。したがって、消去率が２５dB未満であれば、書き換えが不可能、すなわち記録データを改竄できない、と推定される。しかし、本発明者らの研究によれば、消去率が２５dB未満であっても最短信号のキャリアの低下が２０dB以下でないと、消去動作後に再記録した信号が読み取れてしまうことがわかった。
【００２０】
本発明では、結晶質記録層に非晶質記録マークを形成する必要があり、一方、スパッタ法等の気相成長法により形成する場合、通常、相変化型記録層は非晶質層として形成される。そのため、記録前に、あらかじめ記録層の少なくとも記録対象領域を結晶化しておく必要がある。この結晶化は、一般に初期化と呼ばれる。しかし、形成直後の記録層は極めて結晶化しにくい。そのため、本発明において最短信号のキャリアの低下が著しく小さくなる設計とすると、すなわち、記録層の再結晶化が著しく困難となる設計とすると、初期化を極めて遅い線速度で行う必要が生じ、生産性が著しく低くなってしまう。この点を考慮すると、第１の条件において、消去動作による最短信号のキャリアの低下は５dB以上であることが好ましく、記録線速度が比較的遅い場合には前記キャリアの低下が１０dB以上であることが好ましい。
【００２１】
第２の条件は、相変化型の記録層を有する光記録媒体に対しランダム信号を記録し、このランダム信号の記録領域において再生動作を行ったときに得られる最も高い反射レベルをＲiniとし、前記ランダム信号の記録領域に、前記ランダム信号記録時と同じ線速度で直流レーザー光を照射して消去動作を行った後、その照射領域において再生動作を行ったときに得られる最も高い反射レベルをＲtop、最も低い反射レベルをＲbottomとしたとき、
（Ｒtop＋Ｒbottom）／２Ｒini＜１
を満足することであり、好ましくは
（Ｒtop＋Ｒbottom）／２Ｒini≦０．９５
を満足することである。なお、上記反射レベルとは、光学ヘッドへの戻り光量である。また、上記Ｒiniは、記録マーク間に存在する結晶質領域の反射レベルである。
【００２２】
第２の条件は、上記直流レーザー光のパワーレベルによらず満足される必要がある。すなわち、上記直流レーザー光が記録層を溶融させないものであっても溶融させるものであっても、（Ｒtop＋Ｒbottom）／２Ｒiniが上記範囲内に存在している必要がある。直流レーザー光が記録層を溶融させない場合において第２の条件が満足される場合、直流レーザー光照射により記録層の固相での結晶化が不可能であることを意味する。一方、溶融させる場合において第２の条件が満足される場合、溶融状態から冷却したときに記録層が非晶質化することを意味する。これに対し書き換え可能な相変化型媒体に、パワーレベルを徐々に増大させながら直流レーザー光を照射すると、記録層が固相で結晶化ないし液相から結晶化するため、（Ｒtop＋Ｒbottom）／２Ｒini≧１となるパワーレベルが存在することになる。
【００２３】
第３の条件は、相変化型の記録層を有する光記録媒体に対しランダム信号を記録し、前記ランダム信号に重ねて、前記ランダム信号記録時と同じ線速度で再びランダム信号を記録した後、再生動作を行ったときに、信号再生が不可能であることである。なお、上記ランダム信号は、最適記録条件で記録することが好ましい。この場合の最適記録条件とは、初期化直後の記録層に記録したときにジッタが最小となる記録条件であるか、媒体メーカ推薦の最適記録条件であるか、その媒体が属する規格において定められた最適記録条件である。
【００２４】
第４の条件は、相変化型の記録層を有する光記録媒体に対し、ランダム信号を記録し、前記ランダム信号の記録領域に前記ランダム信号記録時と同じ線速度で直流レーザー光を照射して消去動作を行い、その照射領域に再びランダム信号を記録した後、再生動作を行ったときに、信号再生が不可能であることである。なお、上記ランダム信号は、上記した最適記録条件で記録することが好ましい。
【００２５】
第４の条件は、上記直流レーザー光のパワーによらず満足される必要がある。すなわち、上記直流レーザー光が記録層を溶融させないものであっても溶融させるものであっても、上記直流レーザー光照射後に記録したランダム信号の再生が不可能である必要がある。直流レーザー光が記録層を溶融させない場合において第４の条件が満足される場合、直流レーザー光照射により記録層の固相での結晶化が不可能であることを意味する。一方、溶融させる場合において第４の条件が満足される場合、溶融状態から冷却したときに記録層が非晶質化することを意味する。これに対し書き換え可能な相変化型媒体では、直流レーザー光照射により記録層が固相で結晶化ないし液相から結晶化するため、どちらの場合でも直流レーザー光照射領域に対し再記録が可能である。
【００２６】
なお、本明細書において信号再生が不可能であるとは、クロックジッタが好ましくは１３％超、より好ましくは１５％超となることである。
【００２７】
本明細書において初回記録とは、記録層の未記録領域、すなわち、非晶質の記録マークが存在しない結晶質領域に記録する場合を意味する。また、未記録領域とは、初期化（結晶化）後に１回も記録されていない領域であるか、記録後に消去（結晶化）された領域を意味する。
【００２８】
媒体構成
本発明が適用される光記録媒体の構成例を、図１に示す。この光記録媒体は、透光性基体２上に第１誘電体層３１、相変化型の記録層４、第２誘電体層３２、反射層５および保護層６をこの順に設けた片面記録型（単板型）媒体である。なお、この片面記録型媒体を２枚用い、保護層６が内側になるように接着層により接着した両面記録型の媒体にも、本発明は適用できる。また、上記片面記録型媒体と保護基体とを接着層により接着した媒体にも、本発明は適用できる。
【００２９】
透光性基体２
この光記録媒体では透光性基体２を通して記録層４に記録再生光が照射されるので、透光性基体２は、記録再生光に対して実質的に透明である材質、例えば、樹脂やガラスなどから構成されることが好ましい。樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリオレフィン等を用いればよい。
【００３０】
透光性基体２は、ランド２２を挟んでグルーブ２１を有する。光入射側（透光性基体２側）から見たとき、ランド２２の表面に対しグルーブ２１の表面は相対的に手前側に存在する。ランド２２およびグルーブ２１は、いずれか一方または両方が記録トラックとして利用される。グルーブ幅とランド幅とは同一であってもよく異なってもよい。
【００３１】
透光性基体２の厚さは、好ましくは２mm以下、より好ましくは０．２〜１．５mmである。透光性基体２が厚すぎると、チルトマージンが小さくなってしまい、透光性基体２が薄すぎると、透光性基体が変形しやすくなってエラーが多くなってしまう。透光性基体の形状は特に限定されないが、通常、ディスク状とし、その場合の直径は、５０〜３６０mm程度とする。
【００３２】
なお、図１に示す構成例は、他部材で支持することなく形状の維持が可能な程度の厚さを有する樹脂板やガラス板を透光性基体２として利用するが、本発明は、記録密度向上のために透光性基体をさらに薄くした光記録媒体にも適用することができる。その場合の構成例を図２に示す。
【００３３】
図２に示す光記録媒体は、支持基体２０上に、反射層５、第２誘電体層３２、記録層４、第１誘電体層３１および透光性基体２をこの順で設けた片面記録型のものである。図２における支持基体２０は、図１に示す透光性基体２と同様に、それ自体で形状維持な可能な程度の厚さをもつ樹脂板やガラス板から構成される。支持基体２０上の反射層５から第１誘電体層３１までの積層順は、記録再生光入射側（透光性基体２側）から見て、図１に示す構成例と同じである。
【００３４】
図２における透光性基体２は、記録再生光を透過するために透光性を有する。例えば、支持基体２０と同程度の厚さの樹脂板やガラス板を透光性基体２として用いてもよい。
【００３５】
ただし、高記録密度達成のためにＮＡ（開口率）の高い記録再生光学系を用いる場合には、例えば特開平１１−７６５８号公報に記載された光透過層と同様に、透光性基体２を薄型化することが好ましい。この場合の透光性基体２の厚さは、３０〜３００μmの範囲から選択することが好ましい。透光性基体２が薄すぎると、透光性基体２表面に付着した塵埃による光学的な影響が大きくなる。一方、透光性基体２が厚すぎると、高ＮＡ化による高記録密度達成が難しくなる。
【００３６】
透光性基体２を薄型化するに際しては、例えば、透光性樹脂からなる光透過性シートを各種接着剤や粘着剤により第１誘電体層３１に貼り付けて透光性基体としたり、塗布法を利用して透光性樹脂層を第１誘電体層３１上に直接形成して透光性基体としたりすればよい。
【００３７】
図２に示す透光性基体２においても図１と同様に、記録再生光入射側から見て、グルーブ２１表面はランド２２表面に対し相対的に手前側に存在する。透光性基体２がもつランド２２およびグルーブ２１は、そのネガパターンである凹凸パターンを支持基体２０表面に設け、その上に誘電体層、記録層等および透光性基体２を設けて前記凹凸パターンを転写することにより形成できる。
【００３８】
第１誘電体層３１および第２誘電体層３２
これらの誘電体層は、記録層の酸化、変質を防ぎ、また、記録時に記録層から伝わる熱を遮断ないし面内方向に逃がすことにより、支持基体２０や透光性基体２を保護する。また、これらの誘電体層を設けることにより、変調度を向上させることができる。各誘電体層は、組成の相異なる２層以上の誘電体層を積層した構成としてもよい。
【００３９】
これらの誘電体層に用いる誘電体としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ａｌ、希土類元素等から選択される少なくとも１種の金属成分を含む各種化合物が好ましい。化合物としては、酸化物、窒化物または硫化物が好ましく、これらの化合物の２種以上を含有する混合物を用いることもできる。具体的には、例えば硫化亜鉛と酸化ケイ素との混合物（ＺｎＳ−ＳｉＯ2）、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどが好ましい。第１誘電体層および第２誘電体層の厚さは、保護効果や変調度向上効果が十分に得られるように適宜決定すればよいが、通常、第１誘電体層３１の厚さは好ましくは３０〜３００nm、より好ましくは５０〜２５０nmであり、第２誘電体層３２の厚さは好ましくは１０〜５０nm、より好ましくは１３〜４５nmである。各誘電体層は、スパッタ法により形成することが好ましい。
【００４０】
記録層４
記録層の組成は特に限定されず、各種相変化材料から適宜選択すればよいが、少なくともＳｂおよびＴｅを含有するものが好ましい。ＳｂおよびＴｅだけからなる記録層は、結晶化温度が１３０℃程度と低く、保存信頼性が不十分なので、結晶化温度を向上させるために他の元素を添加することが好ましい。この場合の添加元素としては、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｇｅ、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｄおよび希土類元素（Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド）から選択される少なくとも１種が好ましい。これらのうちでは、保存信頼性向上効果が特に高いことから、希土類元素、Ａｇ、ＩｎおよびＧｅから選択される少なくとも１種が好ましい。
【００４１】
ＳｂおよびＴｅを含有する組成としては、以下のものが好ましい。ＳｂおよびＴｅをそれぞれ除く元素をＭで表し、記録層構成元素の原子比を
式Ｉ （ＳｂxＴｅ1-x）1-yＭy
で表したとき、好ましくは
０．２≦ｘ≦０．９、
０≦ｙ≦０．４
であり、より好ましくは
０．５≦ｘ≦０．８５、
０．０１≦ｙ≦０．２
である。具体的には、媒体を書き換え型として用いるか追記型として用いるかに応じ、かつ、記録線速度や媒体の熱設計に応じ、ｘを適宜決定すればよい。
【００４２】
書き換え型である場合、上記式ＩにおいてＳｂの含有量を表すｘが小さすぎると、結晶化速度が遅くなるため、比較的速い線速度での記録マークの消去が困難となる。また、記録層の結晶質領域での反射率が低くなるため、再生信号出力が低くなる。また、ｘが著しく小さいと、記録も困難となる。一方、ｘが大きすぎると、結晶状態と非晶質状態との間での反射率差が小さくなるため、再生信号出力が低くなってしまう。
【００４３】
追記型である場合、ｘが小さすぎると、結晶化速度が遅くなりすぎるため、記録層の初期化が困難となる。また、記録層の結晶質領域での反射率が低くなるため、再生出力が低くなる。また、ｘが著しく小さいと、記録も困難となる。一方、ｘが大きすぎると、結晶化速度が速くなりすぎるため、追記型媒体の記録層としては不適当となる。また、ｘが大きすぎると、結晶状態と非晶質状態との間での反射率差が小さくなるため、再生出力が低くなってしまう。
【００４４】
元素Ｍは特に限定されないが、保存信頼性向上効果を示す上記元素のなかから少なくとも１種を選択することが好ましい。元素Ｍの含有量を表すｙが大きすぎると、結晶化速度が速くなりすぎたり、再生出力が低くなったりする。
【００４５】
記録層の厚さは、好ましくは４nm超５０nm以下、より好ましくは５〜３０nmである。記録層が薄すぎると結晶相の成長が困難となり、結晶化が困難となる。一方、記録層が厚すぎると、記録層の熱容量が大きくなるため記録が困難となるほか、再生信号出力の低下も生じる。
【００４６】
記録層の形成は、スパッタ法により行うことが好ましい。
【００４７】
なお、本発明は、特開平８−２２１８１４号公報に記載されている相変化型光記録媒体にも適用できる。この光記録媒体は、組成の異なる薄膜を積層して記録層とすることにより、初期化（結晶化）処理を不要としたものである。また、本発明は、特開平１０−２２６１７３号公報に記載された相変化型光記録媒体にも適用できる。この光記録媒体は、組成の異なる薄膜を積層して記録層とすることにより、初期化処理の迅速化を図ったものである。また、この光記録媒体は、追記型として用いる場合には、初期化処理を不要とできるものである。
【００４８】
反射層５
反射層５の材質は特に限定されないが、通常、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ等の単体あるいはこれらの１種以上を含む合金などの高反射率金属から構成すればよい。反射層は、スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましい。
【００４９】
保護層６
保護層は、耐擦傷性や耐食性の向上のために設けられる。この保護層は種々の有機系の物質から構成されることが好ましいが、特に、放射線硬化型化合物やその組成物を、電子線、紫外線等の放射線により硬化させた物質から構成されることが好ましい。保護層の厚さは、通常、０．１〜１００μm程度であり、スピンコート、グラビア塗布、スプレーコート、ディッピング等、通常の方法により形成すればよい。
【００５０】
接着層
図１に示す構成例を両面記録型の光記録媒体に適用する際には、接着層を設ける。この接着層を構成する接着剤は特に限定されず、例えば、ホットメルト型接着剤、紫外線硬化型接着剤、常温硬化型接着剤等のいずれであってもよく、粘着剤であってもよい。
【００５１】
【実施例】
実施例１
射出成形によりグルーブ（幅０．２μm、深さ２０nm、ピッチ０．７４μm）を同時形成した直径１２０mm、厚さ０．６mmのディスク状ポリカーボネート透光性基体２の表面に、第１誘電体層３１、記録層４、第２誘電体層３２、反射層５および保護層６を以下に示す手順で形成し、図１の構成を有する光記録ディスクサンプルとした。
【００５２】
第１誘電体層３１は、Ａｒ雰囲気中においてスパッタ法により形成した。ターゲットには、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2（２０モル％）を用いた。第１誘電体層の厚さは９０nmとした。
【００５３】
記録層４は、スパッタ法により形成した。記録層の組成（原子比）は
Ａｇ6Ｉｎ4Ｓｂ60Ｔｅ30
とした。記録層の厚さは２０nmとした。
【００５４】
第２誘電体層３２は、第１誘電体層と同様にして形成した。第２誘電体層の厚さは３０nmとした。
【００５５】
反射層５は、ターゲットとしてＡｌ−１．７モル％Ｃｒ合金を用い、Ａｒ雰囲気中においてスパッタ法により形成した。反射層５の厚さは１００nmとした。
【００５６】
保護層６は、紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布後、紫外線照射により硬化して形成した。硬化後の保護層厚さは５μm であった。
【００５７】
このようにして作製したサンプルをバルクイレーザーにより初期化した後、光記録媒体評価装置（パルステック社製ＤＤＵ−１０００）に載せ、
レーザー波長：６３５nm、
開口数ＮＡ：０．６、
記録信号：ＥＦＭのランダム信号、
の条件で記録および再生を行い、最適オーバーライト条件を求めた。なお、記録パルスストラテジは、図３に例示されるものとした。その結果、
オーバーライト線速度の最適値（Ｖo）：３．５m/s、
消去パワーの最適値（Ｐeo）：６mW、
記録パワーの最適値（Ｐwo）：１２．５mW、
であった。また、最適バイアスパワーは０．５mWであった。また、この条件でオーバーライトしたとき、再生信号のクロックジッターは８％であった。なお、クロックジッターは、再生信号をタイムインターバルアナライザにより測定し、ウインドウ幅をＴｗとして
σ／Ｔｗ （％）
により算出した。クロックジッターは、基準クロック幅（１Ｔ）に対応する周波数に対する再生信号の時間的揺らぎである。チルトマージンを考慮しても、すなわちディスクのチルトによるジッター増大を見込んでも、無チルト時のクロックジッターが９％以下であれば信号品質に問題はないといえる。なお、クロックジッターが１３％を超えると、使用不可能である。
【００５８】
次に、初期化直後の上記サンプルに、下記表１〜表３にそれぞれ示す条件で初回記録を行った。各表には、初回記録時の線速度Ｖw、消去パワーＰewおよび記録パワーＰwwを、それぞれ上記Ｖo、ＰeoおよびＰwoを用いて相対的に示してある。各表における記録パワーＰwwは、線速度をＶwに固定し、かつ消去パワーをＰeoに固定した状態において、ジッタが最も小さくなる記録パワーである。また、各表におけるＰewの最適値は、線速度をＶwに固定し、かつ記録パワーをＰwwに固定した状態において、ジッタが最も小さくなる消去パワーである。なお、記録に際し、記録パルスストラテジは図３に例示されるものとし、バイアスパワーは０．５mWに固定した。
【００５９】
記録後、再生信号のクロックジッターを求めた。結果を各表に示す。なお、ジッター測定は、いずれの場合も線速度３．５m/sで行った。
【００６０】
【表１】
Figure 0003790673
【００６１】
【表２】
Figure 0003790673
【００６２】
【表３】
Figure 0003790673
【００６３】
上記各表から、本発明の効果が明らかである。すなわち、上記各表では、
Ｖw／Ｖo＞１
とした場合において、
０．３＜Ｐew／Ｐeo＜１
とすることにより、ジッターが臨界的に小さくなっている。
【００６４】
実施例２
実施例１で作製したサンプルについて、以下の実験を行った。なお、以下の記載において、実施例１における初回記録条件とは、ケースNo.１０３、No.２０３およびNo.３０３のそれぞれにおける線速度Ｖw、消去パワーＰewおよび記録パワーＰwwの組み合わせである。
【００６５】
まず、初期化後のサンプルに、実施例１における初回記録と同条件で初回記録を行った後、初回記録と同条件でオーバーライトを行った。その結果、初回記録条件をケースNo.１０３、No.２０３およびNo.３０３のそれぞれと同じとした場合のいずれにおいても、ジッターが１５％を超えていた。この結果から、このサンプルは、これら各ケースにおける初回記録時の線速度Ｖwにおいて、追記型媒体に必要とされる前記第３の条件を満足することがわかる。
【００６６】
また、初期化後のサンプルに、実施例１における初回記録と同条件で初回記録を行った後、前記第２の条件におけるＲiniを測定した。次いで、初回記録時と同じ線速度で出力４mWの直流レーザー光を照射する消去動作を行った。次いで、直流レーザー光照射領域においてＲtopおよびＲbottomを測定し、（Ｒtop＋Ｒbottom）／２Ｒiniを求めた。なお、反射レベルの測定は、光記録媒体評価装置（パルステック社製ＤＤＵ−１０００）により行った。また、直流レーザー光照射後にジッターを測定した。その結果、初回記録条件をケースNo.１０３のそれと同じとした場合には
（Ｒtop＋Ｒbottom）／２Ｒini＝０．９
であり、ジッターは１５％を超えていた。また、初回記録条件をケースNo.２０３のそれと同じとした場合には
（Ｒtop＋Ｒbottom）／２Ｒini＝０．７
であり、ジッターは１５％を超えていた。また、初回記録条件をケースNo.３０３のそれと同じとした場合には
（Ｒtop＋Ｒbottom）／２Ｒini＝０．６
であり、直流レーザー光照射の前後で再生信号出力にほとんど変化は認められなかった。この結果から、このサンプルは、これら各ケースにおける初回記録時の線速度Ｖwにおいて、追記型媒体に必要とされる前記第２の条件を満足することがわかる。
【００６７】
また、直流レーザー光照射後に、実施例１における初回記録と同条件で記録を行い、ジッターを測定した。その結果、ジッターはいずれも１５％を超えていた。この結果から、このサンプルは、これら各ケースにおける初回記録時の線速度Ｖwにおいて、追記型媒体に必要とされる前記第４の条件を満足することがわかる。
【００６８】
なお、照射する直流レーザー光のパワーを４mWより高くしていくと、最終的に記録層が溶融してしまい、レーザー光照射後に非晶質となった。すなわち、レーザーパワーを高くしても、記録層の再結晶化は不可能であった。
【００６９】
【発明の効果】
本発明では、相変化型記録層の未記録部に初回の記録を行うに際して、オーバーライト時よりも速い線速度を利用する。そのため、初回記録を高速に行うことができる。しかも本発明では、高線速度で初回記録を行う際に消去パワーがオーバーライト時よりも小さくなるように制御するので、高線速度記録に伴うジッターの増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光記録媒体の構成例を示す部分断面図である。
【図２】光記録媒体の構成例を示す部分断面図である。
【図３】記録パルスストラテジの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
２ 透光性基体
２０ 支持基体
３１ 第１誘電体層
３２ 第２誘電体層
４ 記録層
５ 反射層
６ 保護層

Claims (11)

  1. ＳｂおよびＴｅを主成分として含み、Ａｇ、Ｉｎおよび希土類元素（Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド）よりなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加元素として含む相変化型の記録層を有する光記録媒体に記録を行う方法であって、
    記録層の未記録領域に記録を行う際に使用する線速度をＶw、消去パワーをＰewとし、オーバーライトの際に使用する線速度をＶo、消去パワーをＰeoとしたとき、
    Ｖw／Ｖo＞１、かつ
    ０．３＜Ｐew／Ｐeo＜１
    とすることを特徴とする光記録方法。
  2. 前記添加元素をＭで表わしたとき、前記記録層が、原子比で、
    （Ｓｂ ｘ Ｔｅ １−ｘ ） １−ｙ Ｍ ｙ 、
    ０．２≦ｘ≦０．９、
    ０≦ｙ≦０．４
    の組成を有することを特徴とする請求項１に記載の光記録方法。
  3. ０．５≦ｘ≦０．８５、０．０１≦ｙ≦０．２であることを特徴とする請求項２に記載の光記録方法。
  4. ２≦Ｖw／Ｖo≦２０
    であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光記録方法。
  5. ０．５≦Ｐew／Ｐeo≦０．９
    であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光記録方法。
  6. 記録層の未記録領域に記録を行う際に使用する記録パワーをＰwwとし、オーバーライトの際に使用する記録パワーをＰwoとしたとき、
    Ｐww／Ｐwo＞１
    であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光記録方法。
  7. １．１≦Ｐww／Ｐwo≦２
    であることを特徴とする請求項６に記載の光記録方法。
  8. 前記未記録領域が、初期化後に１回も記録されていない領域であるか、記録後に消去された領域であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光記録方法。
  9. 前記線速度Ｖoが、オーバーライトしたときの最適線速度であり、前記Ｐeoが、オーバーライトしたときの最適消去パワーであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光記録方法。
  10. 前記線速度Ｖwにおいて書き換えが不可能である光記録媒体に適用されることを特徴とする請求項ないし９のいずれか１項に記載の光記録方法。
  11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光記録方法を実施することを特徴とする光記録装置。
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