JP4521054B2 - 書き換え型光記録媒体 - Google Patents
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Description
近年、CD又はDVDと互換性のある光記録媒体として、相変化型の書換え型コンパクトディスク(CD−RW、CD−Rewritable)又は、相変化型の書き換え型DVD(商品名:DVD−RW、DVD+RW、本明細書では書き換え型DVDをRW−DVDという場合がある。)が使用されている。
CDの記録再生時の基準速度(以下、1倍速とも称する)は、線速度(本明細書においては、「線速度」を単に「線速」という場合がある。)1.2〜1.4m/sであるが、CD−ROMではすでに最大40倍速程度の高速再生が実現されており、1倍速という低速で利用されるのは音楽や画像の再生程度に限られる。一般に、16倍速再生まではCD本来の一定線速度モード(CLV、Constant Linear Velocity)であるが、24〜40倍速再生は、一定回転速度モード(CAV、Constant Angular Velocity)を適用することで外周部データの転送レート、アクセス及びシーク時間が飛躍的に高速化されている。
広げることができる。
一方、DVDの再生時の基準速度(以下、1倍速とも称する)は、線速度3.49m/sであるが、DVD−ROMではすでに最大16倍速程度の高速再生が実現されており、1倍速という低速で利用されるのは音楽や画像の再生程度に限られる。
しかし、CDの20倍速以上、RW−DVDの6倍速以上の高線速まで記録可能な書き換え型相変化媒体は、未だ実現されていない。これは、線速度20m/sを越えるような高線速度でのオーバーライト可能な書き換え型CD,DVD媒体が未だ実現されていないことを意味する。
例えば、1〜4倍速でオーバーライト記録可能なCD−RWや2.4倍速程度までオーバーライト記録可能なRW−DVDの記録層材料として用いられるSbTe合金を主成分とする記録材料は、Sb含有量を相対的に増やすことで高速結晶化でき線速度20m/s以上でのオーバーライト記録が可能である。しかし、本発明者らの検討によれば、Sb量の増大は一方で、非晶質マークの経時安定性を著しく損ねてしまい、室温なら1〜2年以内で、記録装置内部の50〜80℃という高温環境であれば数日で、再生不可能なまでに非晶質マークが再結晶化により消えてしまう。あるいは、1mW以下のレーザー光ビームによる数百回〜数千回程度の再生によって非晶質マークが消え始めるという深刻な問題もあり、記録媒体としての信頼性を維持できないことがわかった。
例えば、再生互換をとるためには、CD−RWの場合、変調度55〜70%という高変調度を始めとして反射率15〜25%、その他のサーボ信号特性を満足する必要がある。一方、RW−DVDの場合には、再生互換をとるためには変調度55〜70%という高変調度を始めとして反射率18〜30%、その他のサーボ信号特性を満足する必要がある。
すなわち、CD−RW規格オレンジブック・パート3には、図1に示す記録パルスストラテジーが規定されている。従って現在実用化されている記録装置では、上記記録パルスストラテジー発生用IC回路を用いているのが実情である。従って、現在実用化されている記録装置では、上記記録パルスストラテジー又はこれを若干変更した記録パルスストラテジーをもって、1倍速から8〜10倍速までの広範囲な線速度の記録を行わなければならない。
ここで、上記記録ストラテジーでは、記録パルスとオフパルスの繰り返しの周期が基本的に、基準クロック周期Tで一定である。基準クロック周期Tは、高線速記録では、線速度に比例して高周波数化される。
本発明者らの一部は、すでに、このような問題を解決するために、記録パルスとオフパルスとの繰り返しの周期を2Tベースとする分割方法により、CDの16倍速、DVDの5倍速でのオーバーライト記録を実現した(特開2001−331936号公報)。しかしながら、このような2Tベースの分割方法を用いてもなお、CDの24倍速以上又はDVDの6倍速以上では、上記した通り、高線速記録のための高い結晶化速度を有する材料
を用いる必要がある一方で、このような材料を用いると、冷却速度が不足することによる再結晶化現象がよりいっそう深刻となるのである。
本発明の具体的な目的は、24倍速以上の高線速記録に用いるCD−RW及びその記録方法を提供することにある。より具体的には、CD−RWでは、記録層が非晶質の状態を記録マークとし、EFM変調による(即ちデータの基準クロック周期Tに対して3Tから11Tまでの時間的長さのマーク長及びマーク間長さの組み合わせによる)マーク長記録を行うことにより、記録信号フォーマットについてはCDと再生互換を有する書換え型媒体とその記録方法を提供することにある。
前記相変化型記録層が、Ge y (Sb x Te 1−x ) 1−y (ただし、0.01≦y≦0.06、0.85≦x≦0.9)で表される組成を主成分とすることを特徴とする書き換え型光記録媒体に存する(請求項1)。
前記相変化型記録層が、MzGey(SbxTe1−x)1−y−z(ただし、0.01≦z≦0.1、0.01≦y≦0.06、0.85≦x≦0.9であり、MはGa及びInからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素を表す。)で表される組成を主成分とする合金であることを特徴とする書き換え型光記録媒体に存する(請求項2)。
前記相変化型記録層がSbを主成分とする組成であり、
前記相変化型記録層中におけるGeの含有量が1原子%以上30原子%以下であり、Teの含有量が10原子%未満であり、
前記相変化型記録層が、TeγM1β(GeαSb1−α)1−βーγ(ただし、0.01≦α≦0.3、0≦β≦0.3、0.01≦γ<0.1、2≦β/γ、0<β+γ≦0.4であり、M1はIn、Ga、及びSnからなる群から選ばれる一つである。)で表される組成を主成分とする合金であることを特徴とする書き換え型光記録媒体に存する(請求項6)。
また、本発明によれば、6倍速、8倍速、10倍速、又は12倍速の高倍速での1ビームオーバーライト可能なRW−DVDを得ることができる。さらには、6倍速、8倍速、10倍速、又は12倍速で1ビームオーバーライト可能なだけでなく、6倍速よりも低倍速の線速度においてもオーバーライト可能なRW−DVDを得ることができる。
さらに、本発明によれば、低線速から高線速度までの広い範囲で書き換え型光記録媒体に良好に記録を行うことができる記録方法を得ることができる。
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更及び変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。
本発明をCD−RWに適用する場合においては、記録光による光スポットの媒体に対する速度である線速度として1.2m/s〜1.4m/s、特には1.2m/sを基準速度:V1、即ち1倍速とする。
本発明の書換え型光記録媒体は、通常円盤状である。そして相変化型記録層の結晶状態の部分を未記録状態・消去状態とし、非晶質状態の部分を記録状態とする。記録される情報は、レーザー光などの記録光を照射し非晶質マークを形成することにより、EFM変調された信号からなる。媒体の基板には通常螺旋状の溝が形成される。また、非晶質マークは通常溝内に形成される。ここで、溝とは、基板面上に形成された光ビーム案内用の凹形状の底部であり、記録再生光入射側から見て近い方の面を言う。該溝は、好ましくは1倍速に換算したときに22.05kHzとなる搬送周波数を基準とする周波数で半径方向に蛇行(ウォブル)しており、このような溝をウォブル溝と呼ぶ。そして、上記搬送周波数が±1kHzの周波数で周波数変調され、この微妙な周波数変化により、ディスク上のアドレス情報が絶対時間情報として組み込まれている。このような絶対時間情報はATIP(Absolute Time In Pre−groove)信号と呼ばれる。
以下の説明では、特に断わりのない限り基準クロック周期Tと線速Vとの積VTは線速によらず一定とする。
図2(a)に、CD−RWをはじめとするCDファミリーで用いられるEFM変調信号の再生波形(アイパターン)の模式図を示す。アイパターンには、3Tから11Tのすべての非晶質マーク及び結晶状態のスペースの再生波形が実質的にランダムに含まれている。再生波形は、反射光強度を電圧信号として取り出しオシロスコープ上で観察した波形である。この際、再生信号は直流成分を含んでいる。
本発明においては、変調度m11は60%以上80%以下とする。変調度は光学的分解
能に依存するのでNAが大きな光学系では大きく見える傾向があるため、本発明においては波長約780nmのレーザー光を、開口数NA=0.5の光学系を通して照射し記録する際の変調度m11とする。ただし波長は厳密に780nmである必要はなく、775〜795nm程度の範囲にあれば良い。
Asym =(Islice/I11−1/2)(%) (2)で定義されるアシンメトリー値Asymは、できるだけ0付近にあることが望ましいが、通常は±10%の範囲である。ここで、Isliceは、図2(a)におけるIの中心線2001と包絡線の底辺2002との間の電圧差であり、I11は包絡線(envelop)の上辺2003と底辺2002との間の電圧値である。
本発明においては、デビエーションは通常3Tで±40ナノ秒以下、11Tで±60ナノ秒以下とする。なお、4T〜10Tに対しては、通常3及び11Tに対する規定である±40ナノ秒以下及び±60ナノ秒以下を補完して得られる値となる。いずれにせよ、デビエーションは、概ね基準クロック周期Tの±20%程度以内であればよい。
変調度m11、反射率の上端値Rtop及びジッターを上記の値とすることにより、従来のCD−RW規格と互換性を維持しつつ、24倍速以上のような高速記録された媒体を、既存のCD−RW対応の再生系で再生することができる。
クの消去比が20dB以上とすることである。上記消去比は、より好ましくは25dB以上とする。また、好ましくは、32倍速においても、上記消去比を20dB以上、好ましくは25dB以上とする。高線速での消去比が高い媒体ほど非晶質マーク消去時の再結晶化速度が速く、より高線速でEFM信号のオーバーライトが可能である。例えば、32倍速における上記消去比を20dB以上としておけば、24倍速で使用した際に良好な特性が得られるのは勿論、24倍速以下で使用した際にも良好な特性が得られる。ここで、3Tマークと3Tスペース(マーク間)からなる単一周期信号を記録、及び11Tマークと11Tスペースからなる単一周期信号をオーバーライトするにおいては、後述の記録方式CD1−1、1−2の記録方式を用いる。すなわち、3Tマークと3Tスペース(マーク間)からなる単一周期信号を記録するにあたっては、3Tマークを1個の記録パルスPwと後続のオフパルスPb(0<Pb<1mW)からなる記録パワーで記録し、他の区間では消去パワーPeを照射する。Pwは記録層を溶融するためのパワーであり、PbはPw照射後、溶融領域を急冷して非晶質化させるための冷却パワーである。11Tマークと11Tスペースからなる単一周期信号をオーバーライトするにあたっては、11Tマークを5個の記録パルスPwと個々のPwに付随するオフパルスPb(0<Pb<1mW)からなる記録パワーの繰り返しで記録し、他の区間では消去パワーPeを照射する。3Tデータ及び11Tデータのオーバーライトにおいては、同一のPe及びPwを使用し、Pe/Pwを0.2〜0.6の範囲で一定としながら、Peを変化させて消去比のPe依存性を測定し、いずれかのPeにおいて、消去比が20dB以上、好ましくは25dB以上となることを確認する。消去比は、11Tデータのオーバーライトの前後における3Tデータのキャリアレベルの低下率をdB単位で測定したものである。
オーバーライトを行う線速度範囲の上限における消去比が十分な値であれば、消去比が低線速側で不足することはない。線速Vで移動する開口数NAの対物レンズで集光された波長λの光ビームで記録層が照射される時間は、λ/(NA・V)で規格化されるから、低線速ほど照射時間は長くなり再結晶化に要する時間を十分確保できるからである。
なお、消去比の測定方法において、消去パワーPeを直流(direct current、DC)的に照射しながら、記録済みのマークのキャリアレベルの低減率をデシベル値にて測定する場合があり、これをDC消去率という。DC消去率の測定では、Peを可変として最大の消去比が得られる場合の消去比を用いる。前述のオーバーライト消去比に比べて、1−2dB程度高い値となる場合があるが、このような補正値を考慮すれば、オーバーライト消去率測定をDC消去率測定によって代替することも可能である。
さらに、本発明においては、上記特性を満足するために、より短時間で評価可能な条件として105℃以上での加速試験を適用し、変調度m11及び、結晶状態の反射率の上端値Rtop(本明細書においては、単にRtopという場合がある。)のいずれもが、温度105℃の加速試験環境下で3時間後もその初期値の好ましくは80%以上を維持し、より好ましくは90%以上を維持する。これは、現在市販されている1−4倍速対応のC
D−RWがこの要件を満足するからである。特に上記加速試験後のm11を、初期値の好ましくは80%以上を維持し、より好ましくは90%以上を維持するようにすれば、後述の記録層の結晶化温度を概ね150℃以上とすることができるようになる。
記録方式CD1−1;
波長780nmの光を、開口数NAが0.5の光学系を介して照射する。
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶化し得る消去パワーPeを照射し、
n=2m(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=0.7〜1.4、αi=0.7〜1.2(iは2〜m−1の整数であり、αiはかかるiによらず0.7〜1.2の間の一定値αcをとる)、β1+α2=1.7〜2.3、βi−1+αi=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1+αm=1.7〜2.3、αm=0.7〜1.2、βm=0〜2、の順に、Σi(αi+βi)=n−jとなるように分割し、
n=2m+1(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・、αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1’=α1、β1’=β1+Δ1(Δ1=0.3〜0.6)、αi’=αc(i=2〜m−1の整数)、βi−1’+αi’=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜0.6)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦0.6)、Δmm=Δm−1+Δm=0.3〜0.6、βm’=βmの順に、Σi(αi’+βi’)=n−kとなるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pwは20〜40mWであり、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、1mW未満のバイアスパワーPbの記録光を照射する。
また、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれmが3の場合のα1、α1’、α3、α3’、β3、β3’と等しくするとともに、β1をmが3の場合のβ1又はβ2のいずれかと等しくし、β1’をmが3の場合のβ1’又はβ2’のいずれかと等しくする(但し、±10%程度のずれは許容するものとする)。
射区間β1’Tからなる記録光の照射を行う。
記録方式CD1−2;
波長780nmの光を、開口数NAが0.5の光学系を介して照射する。
この際、1つの非晶質マークの時間的長さをnT(nは3から11までの整数)としたとき、
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶化し得る消去パワーPeを照射し、
n=2m(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=0.7〜1.4、αi=0.7〜1.2(iは2〜m−1の整数であり、αiはかかるiによらず0.7〜1.2の間の一定値αcをとる)、β1+α2=1.7〜2.3、βi−1+αi=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1+αm=1.7〜2.3、αm=0.7〜1.2、βm=0〜2、の順に、Σi(αi+βi)=n−jとなるように分割し、
n=2m+1(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・、αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1’=α1、β1’=β1、αi’=αc(i=2〜m−1の整数)、βi−1’+αi’=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜0.6)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦0.6)、Δmm=Δm−1+Δm=0.5〜1.2、βm’=βmの順に、Σi(αi’+βi’)=n−kとなるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pwは20〜40mWであり、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、1mW未満のバイアスパワーPbの記録光を照射する。
なお、Σi(αi+βi)等は、iに関して1〜mまでの和をとることを意味する。
本発明においては、上記基準線速の24倍速又は32倍速で書き換え可能なCD−RWディスクにおいては、基準線速の8倍速、10倍速、12倍速、16倍速又は20倍速の少なくともいずれか一つの線速においても、変調度m11、Rtop、各マーク及びマーク間のジッター、デビエーション、アシンメトリー値、消去比の値が上記数値範囲となるようにするのが好ましい。
記録方式CD2−1;
波長780nmの光を、開口数NAが0.5の光学系を介して照射する。
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶化し得る消去パワーPeを照射し、
n=2m(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0までの実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=0.1〜1、αi=0.1〜1(iは2〜m−1の整数であり、αiはかかるiによらず0.1〜1の間の一定値αcをとる)、β1+α2=1.7〜2.3、βi−1+αi=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1+αm=1.7〜2.3、αm=0.1〜1、βm=0〜2、の順に、Σi(αi+βi)=n−jとなるように分割し、
n=2m+1(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0までの実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・、αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1’=α1、β1’=β1+Δ1(Δ1=0.3〜0.6)、αi’=αc(iは2〜m−1の整数)、βi−1’+αi’=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜0.6)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦0.6)、Δmm=Δm−1+Δm=0.3〜0.6、βm’=βmの順に、Σi(αi’+βi’)=n−kとなるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pwは20〜40mWであり、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、1mW未満のバイアスパワーPbの記録光を照射する。
また、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれmが3の場合のα1、α1’、α3、α3’、β3、β3’と等しくするとともに、β1をmが3の場合のβ1又はβ2のいずれかと等しくし、β1’をmが3の場合のβ1’又はβ2’のいずれかと等しくする(但し、±10%程度のずれは許容するものとする)。但し、m=2におけるβ2’に関しては、さらに±0.5の範囲において値を変更しうるものとする。
記録方式CD2−2;
波長780nmの光を、開口数NAが0.5の光学系を介して照射する。
この際、1つの非晶質マークの時間的長さをnT(nは3から11までの整数)としたとき、
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶化し得る消去パワーPeを照射し、
n=2m(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0までの実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=0.1〜1、αi=0.1〜1(iは2〜m−1の整数であり、αiはかかるiによらず0.1〜1の間の一定値αcをとる)、β1+α2=1.7〜2.3、βi−1+αi=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1+αm=1.7〜2.3、αm=0.1〜1、βm=0〜2、の順に、Σi(αi+βi)=n−jとなるように分割し、
n=2m+1(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0までの実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・、αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=α1、β1’=β1、αi’=αc(iは2〜m−1の整数)、βi−1’+α i ’=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜0.6)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦0.6)、Δmm=Δm−1+Δm=0.5〜1.2、βm’=βm+Δm’(Δm’=0〜1)の順に、
Σi(αi’+βi’)=n−kとなるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pwは20〜40mWであり、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、1mW未満のバイアスパワーPbの記録光を照射する。
また、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれm=3の場合のα1、α1’、β2、β2’、α3、α3’、β3、β3’と等しくする(但し、±10%程度のずれは許容するものとする)。
ここに、記録方式CD1−1、1−2、2−1及び2−2において、j,kはnごとに異なる値をとっても良い。また、Pw、Pb、Peは一定のパワ−レベルであり、Pb≦Pe≦Pwとしている。そして、記録方式CD1−1、1−2又は記録方式CD2−1、2−2をもちいて、EFMランダムパターンの記録を行うのであるが、Pe/Pw比は0.2〜0.6の間のいずれかの値で一定にして、Pwを20〜40mWの間で変化させ、最も良好な特性が得られるPwにおいて、各マーク長及びマーク間のジッタ、m11、及びRtopがそれぞれ、上記の値を満足すればよい。ここで、パワー値Pw,Pe,Pb等は、記録光ビームのうちの主ビームのみのパワーをいい、いわゆる3ビーム法におけるサーボ用のサブビームのように記録に直接関係のないビームに配分されるパワーは除いて考える。Pe/Pw比に関しては、まず、0.3〜0.4の間の値を採用し、その結果、上記のm11、Rtop、アシンメトリー、デビエーション等の要件が満足されなければ、0.2〜0.3あるいは、0.3〜0.6の間の値を用いる。
れにおける光のパワーレベルは、記録パルス区間ではPwでオフパルス区間ではPbで一定とする。ただし、高周波重畳を印可する場合は、Pw及びPbはその区間における平均パワーで定義する。さらに、レーザーダイオードの応答上やむを得ないオーバーシュート、アンダーシュートは許容する。記録パルスαiT及びαi’Tの立ち上がり立ち下がりは、約3nsec以下とするが、1nsec以上2nsec以下とすることが好ましい。
CD−RWにおけるEFM変調の場合、マーク長nTは、n=3,4,5,6,7,8,9,10,11の場合があるが、それぞれを、m=1,2,2,3,3,4,4,5,5個の2Tを基本とする周期に分割し、m個の記録パルスとオフパルスの組に分割した記録パルスで記録を行う。本発明では、24倍速又は32倍速でオーバーライト可能なCD−RW記媒体を明確に規定するために、特に記録方式CD1−1、及び1−2に示したような限定を行っている。
数であるか偶数であるかに分けて考える。分割数mが同じ偶数長マークと奇数長マークのマーク長差1Tの補正を、先頭の記録パルスの次のオフパルス区間β1T及び最後尾から2番目の記録パルス周期の区間(βm−1+αm)Tに分散して割り当てる。つまり、マーク長1Tの補正をオフパルス長β1T及びβm−1T、さらには最後尾の記録パルス区間パルスαmTの調整にて行う。
図3(a)は、長さnT=2mT、もしくはnT=(2m+1)Tの記録マークに対応したパルス波形であり、符号301が長さ2mTの記録マークの長さに、符号302が長さ(2m+1)Tの記録マークの長さに対応する。図3(a)においては、m=5の場合が示してある。
Td1にTをかけた値は、α1T及びα1’TのnTマークの前端T0に対する遅延時間であり、通常はnによらず一定とし、さらに通常は、記録パルス発生回路の同期の取り易さから、(Td1+α1)T=(Td1+α1’)T=2Tとするが、さらに±0.5T程度の微調整は許容する。特に、3T,4T,5Tマークにおいては、そのような遅延時間の微調整を行うことが好ましい。記録パルス区間αiT(i=1〜m)における記録パワーレベルはPwで一定であり、オフパルス区間βiT(i=1〜m)におけるバイアスパワーレベルはPbで一定であり、マークとマークの間、すなわちαiT(i=1〜m)及びβiT(i=1〜m)以外の区間における光照射のパワーは消去パワーPeで一定とする。nが偶数の場合は、先頭の記録パルスと最後尾のオフパルスを除く区間304(つまり図3の305、306を除く区間)では、(βi−1+αi)T=2T(i=2〜m)で一定とする。ただし、(β1+α2)T、及び(βm−1+αm)Tについてのみ、±0.3Tの範囲で微調整可能とする。一方、nが奇数の場合は、図3の区間308、(βi−1’+αi’)T=2T(i=3〜m−1)で一定とする。
操作1: 図3の区間309のように、区間(β1’+α2’)Tの、β1’のみにΔ1を付加し、β1’=β1+Δ1、α2’=αcとする。
操作2: 図3の区間310のように、区間(βm−1’+αm’)TにΔmmTを付加する。ここで、Δmm=Δm−1+Δmとして、ΔmmをΔm−1とΔmとに分けて、βm−1にはΔm−1を付加し、αmにはΔmを付加する。尚、Δm−1はゼロであってもよい。
前述したように、区間(β1+α2)T、及び区間(βm−1+αm)Tをそれぞれ約0.5Tずつ増減して長さを調整するためには、Δ1及びΔmmを0.6としてもよいが、Δm−1、Δmは、0.5以下の値とすることが好ましい。
記録方式CD1−1においては、mが3以上では、α1’=α1、βm’=βmとし、αi及びαi’は、i=2〜m−1に対しては、αcでiによらず一定とする。また、αm及びαm’もmによらず一定値とする。さらにα1(α1’)は、0.7〜1.4、αcは0.7〜1.2、αmは0.7〜1.2とする。
なお、m=1(n=3)の場合には、一対の記録パワー照射区間α1’Tとバイアスパワー照射区間β1’Tからなる記録光の照射を行う。この場合、α1’は、2以上のmにおけるα1’より0.1から1.5程度大きくし、β1’は2以上のmにおけるβ1’より小さく、かつ、βm、βm’と同じか、それらより大きくするのが好ましい。また、β1’の範囲は0以上2以下とすることが好ましい。
図16(a)は、長さnT=2mT、もしくはnT=(2m+1)Tの記録マークに対応したパルス波形であり、符号401が長さ2mTの記録マークの長さに、符号402が長さ(2m+1)Tの記録マークの長さに対応する。図16(a)においては、m=5の場合が示してある。
Td1にTをかけた値は、α1T及びα1’TのnTマークの前端T0に対する遅延時間であり、通常はnによらず一定とし、さらに通常は、記録パルス発生回路の同期の取り易さから、(Td1+α1)T=(Td1+α1’)T=2Tとするが、さらに±0.5T程度の微調整は許容する。特に、3T,4T,5Tマークにおいては、そのような遅延時間の微調整を行うことが好ましい。記録パルス区間αiT(i=1〜m)における記録パワーレベルはPwで一定であり、オフパルス区間βiT(i=1〜m)におけるバイアスパワーレベルはPbで一定であり、マークとマークの間、すなわちαiT(i=1〜m)及びβiT(i=1〜m)以外の区間における光照射のパワーは消去パワーPeで一定とする。nが偶数である場合には、区間404では、(βi−1+αi)T=2T(i=2〜m)で一定とする。ただし、(β1+α2)T、及び(βm−1+αm)Tについてのみ、±0.3Tの範囲で微調整可能とする。一方、nが奇数の場合は、図16の区間407では、(βi−1’+αi’)T=2T(i=2〜m−1)で一定とする。ただし、(β1’+α2’)Tは(β1+α2)Tと等しくする。
操作3: 図16の区間408のように、区間(βm−1+αm)TにΔmmTを付加して、(βm−1’+αm’)Tとする。ここで、Δmm=Δm−1+Δmとして、ΔmmをΔm−1とΔmとに分けて、βm−1にはΔm−1を付加し、αmにはΔmを付加する。また、マーク後端のジッタへの影響を補正するため、βmにΔm’を付加して、βm’とする。
αm≠αm’とする。Δmを0よりも大きくすることにより、同一分割数mのうちのnが奇数である記録マーク後端部の形状が安定してジッタ特性が飛躍的に改善される。さらに好ましいのは、Δm−1とΔmとをほぼ等しい値とすることである。Δm−1とΔmとをほぼ等しくすれば、ジッタ特性を良好に保ちつつも、パルス光の発生を制御する電子回路(集積回路)の設計を簡便にすることができるようになる。
以下、記録方式CD1−2におけるmが3以上、m=2、及びm=1の場合についてそれぞれ説明する。記録方式CD2−2については後述する。
なお、m=1(n=3)の場合には、一対の記録パワー照射区間α1’Tとバイアスパワー照射区間β1’Tからなる記録光の照射を行う。この場合、α1’は、2以上のmにおけるα1’より0.1から1.5程度大きくするのが好ましい。また、β1’の範囲は0以上2以下とすることが好ましい。
なお、記録方式CD2−1、2−2においては、n=5おいて例外的なルールを適用しうるものとする。
つまり、記録方式CD2−1においては、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれmが3の場合のα1、α1’、α3(αm)、α3’(αm’)、β3(βm)、β3’(βm’)と等しくするとともに、β1をmが3の場合のβ1又はβ2(βm−1)のいずれかと等しくし、β1’をmが3の場合のβ1’又はβ2’(βm−1’)のいずれかと等しくする。但し、「等しくする」とはいっても、±10%程度のずれは許容されるものとする。また、m=2におけるβ2’に関しては、さらに±0.5の範囲において値を変更しうるものとする。
さらに、このような32倍速又は24倍速対応の媒体特性の規定方法において、記録方式CD1−2において、特に以下のように限定した記録方式CD1−3とすることで、より具体的に媒体特性を限定できる。従って、そのような媒体を複数の記録装置で記録する場合の互換性が確保できて好ましい。すなわち、
(記録方式CD1−3)
m=2以上のマーク長においては、Td1’=Td1=2−αc、αi’=αi=αc(i=1〜m−1)、βi’=βi=2−αc(i=1〜m−2)、αm=αc、βm−1=2−αcで一定、かつ、βm−1’=1+Δm0(0<Δm0≦0.6)、αm’=1+Δm0(0<Δm0≦0.6)、βm’=βm+Δm’とし、Δ m0 、Δ m ’、をmによらず一定とする。ここで、m=2の場合、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’は、それぞれ、m=3の場合のβ2(βm−1)、β2’(βm−1’)、α3(αm)、α3’(αm’)、β3(βm)、β3’(βm’)とみなす。αcは0.7〜1.2、より好ましくは0.7〜1、特に好ましくは0.9〜1とする。
すなわち、(記録方式CD2−3)
m=2(n=4)以上のマーク長においては、Td1’+α1’=Td1+α1=2、αi=αc(i=1〜m)、αi’=αc(i=1〜m−1)、ただし、αc=0.1〜1、βi−1+αi=2(i=2〜m)、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、かつ、βm−1’=βm−1+Δm0(0<Δm0≦0.6)、αm’=αm+Δm0(0<Δm0≦0.6)、βm’=βm+Δm’(Δm’=0〜1)とし、さらにΔm0、βm、Δm’をmによらず一定とする。ここで、m=2の場合、β1、α2、β2は、それぞれ、m=3の場合のβ2(βm−1)、β3(βm)、α3’(αm’)とみなす。
そして、各線速度において、図17の手順に従って、最小限のパラメータの最適値を見出していく。すなわち、
1)Pw、Pe及びPbの暫定値Pwa、Pea 、Pb a を決める。
2)偶数マーク及びスペース長(n=4,6,8,10をすべて含む)だけからなるEFM信号をPwa,Pea、Pbaを照射して記録する。αc、βmを可変として、m11=0.6〜0.8となる範囲内で、1倍速再生時に各マーク長及びスペース長が所定の長さとして再生され、ジッター値が35nsecとなるようなαc、βmを決める。
3)続いて、上記偶数長マーク及びスペース長だけからなるEFM信号に、n=3以外の奇数マーク長およびスペース長(n=5,7,9,11をすべて含む)を加えてなるEFM信号をPwa,Pea、Pbaを照射して記録する。αc、βmは、上記値を用い、Δm0=Δm−1=Δm、Δm’を可変として、1倍速再生時に各マーク長、及びスペース長が所定の長さとして再生され、ジッター値が35nsecとなるような値を見出す。
4)最後に、3Tマーク及びスペースを加えた、完全なEFM信号をPwa,Pea、Pbaを照射して記録する。n=2以上のマーク長に関しては、上記、αc、βm、Δm0=Δm−1=Δm、Δm’値を用いる。n=3に関する、Td1’、α1’、β1’のみ可変として、1倍速再生時に3Tマーク長およびスペース長が所定の長さとして再生され、ジッター値が35nsecとなるような値を見出す。
5)Pwa,Peaを可変として、m11=0.6〜0.8の範囲で、主としてジッタ又はエラーレートが最小となるようPw,Peの微調整を行う。
という手順である。各ステップにおいて、m11=0.6〜0.8、ジッタ35nsecが得られなければ、その媒体は本発明要件を満足しないといえる。
11Tのマーク長とスペース長のみからなる繰り返しパターン(11Tデータと呼ぶ)をPe=0としてPwのみ可変としながら、未記録状態の溝内に記録を行う。この状態でm11が0.6〜0.8の範囲となるPwを求めて初期値Pwaを求める。もし、Pwを増加させたときに、m11が0.6〜0.8の範囲を超えてさらに増加するようならば、m11が0.7程度となるPw値を初期値Pwaとする。次に、該Pwaで記録された11Tデータ信号にPeを直流的に照射して、11Tデータ信号のキャリアレベルの低下率をdB(デシベル値)でを測定する。Pe/Pwa=0.2〜0.6の範囲でPeを増加させながら、この操作を繰り返し、キャリアレベルの低下率が25dBを超える最初のPeをPeの初期値Peaとする。Pbの初期値Pbaとしては、0<Pba<1mWなるパワーで再生時にサーボが安定する程度の再生光パワーと等しいパワーを選ぶ。
1−2.RW−DVDの場合
本発明をRW−DVDに適用する場合においては、記録光による光スポットの媒体に対する速度である線速(度)として3.49m/sを基準速度:V1、即ち1倍速とする。
本発明の書換え型光記録媒体は、通常円盤状である。そして相変化型記録層の結晶状態の部分を未記録状態・消去状態とし、非晶質状態の部分を記録状態とする。記録される情
報は、レーザー光などの記録光を照射し非晶質マークを形成することにより、EFM+変調された信号からなる。媒体の基板には通常螺旋状の溝が形成される。また、非晶質マークは通常溝内に形成される。ここで、溝とは、基板面上に形成された光ビーム案内用の凹形状の底部であり、記録再生光入射側から見て近い方の面を言う。
1倍速における基準クロック周期Tは通常1/(26.15625×106)=38.
2×10-9(秒)=38.2(ナノ秒)となる。
図2(b)に、DVD−RWをはじめとするDVDファミリーで用いられるEFM+変調信号の再生波形(アイパターン)の模式図を示す。アイパターンには3Tから11T及び14Tの非晶質マーク及び結晶状態のスペースの再生波形が実質的にランダムに含まれている。再生波形は、反射光強度を電圧信号として取り出しオシロスコープ上で観察した波形である。この際、再生信号は直流成分を含んでいる。
)I14をI14Hで規格化したものが下記式(DVD1)で表される記録信号の変調度
m14である。
m14=I14/I14H×100(%) (DVD1)
本発明においては、変調度m14は55%以上80%以下とする。変調度は光学的分解
能に依存するのでNAが大きな光学系では大きく見える傾向があるため、本発明においては波長約650nmのレーザー光を、開口数NA=0.60又はNA=0.65の光学系を通して照射し記録する際の変調度m14とする。ただし波長は厳密に650nmである
必要はなく、630〜665nm程度の範囲にあれば良い。
が極端に飽和してしまうためm14の上限は80%、好ましくは78%、さらに好ましく
は75%程度である。一方、小さすぎると信号体雑音比(SN比)が低下してしまうため、下限は55%、好ましくは60%、さらに好ましくは65%程度である。また、Rtop
は18〜30%、好ましくは18〜25%、さらに好ましくは19〜23%の範囲とする。さらに、下記式(DVD2)Asym=(((I14H+I14L)/2−(I3H+I
3L)/2)/I14)×100(%) (DVD2)で定義されるアシンメトリー値Asymは、できるだけ0付近にあることが望ましいが、通常は+10%〜−5%の範囲で
ある。
ついては、1倍速(基準クロック周期38.2ナノ秒)で再生したときのクロックジッタ値が15%以下とする。ここで、現行のRW−DVD規格では、このクロックジッタの許容値を9%以下としているが、本発明では、近年のDVD再生回路の性能向上を考慮して、15%までを許容値とした。このクロックジッタ値は、12%以下であればより好ましく、10%以下であることが更に好ましい。
なお、以下において、RW−DVDにおけるクロックジッタを単にジッタと呼ぶ場合がある。
消去比は、オーバーライトを行う線速度範囲の上限における消去比が十分な値であれば、通常より低線速側で消去比が不足することはない。線速Vで移動する開口数NAの対物レンズで集光された波長λの光ビームで記録層が照射される時間は、λ/(NA・V)で規格化されるから、低線速ほど照射時間は長くなり再結晶化に要する時間を十分確保できるからである。
さらに、本発明においては、上記特性を満足するために、より短時間で評価可能な条件
として105℃以上での加速試験を適用し、変調度m14及び、結晶状態の反射率Rto
pのいずれもが、温度105℃の加速試験環境下で3時間後もその初期値の90%以上を維持するのが好ましい。現行市販されている1−2.4倍速対応のDVD+RWがちょうどこの要件を満足するからである。
記録方式DVD1−1;
波長650nmの光を、開口数NAが0.65の光学系を介して照射する。
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶化し得る消去パワーPeを照射し、
n=2m(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=0.7〜1.4、αi=0.7〜1.2(iは2〜m−1の整数であり、αiはかかるiによらず0.7〜1.2の間の一定値αcをとる)、β1+α2=1.7〜2.3、βi−1+αi=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1+αm=1.7〜2.3、αm=0.7〜1.2、βm=0〜2、の順に、Σi(αi+βi)=n−jとなるように分割し、
n=2m+1(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・、αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1’=α1、β1’=β1+Δ1(Δ1=0.3〜0.6)、αi’=αc(i=2〜m−1の整数)、βi−1’+αi’=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜0.6)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦0.6)、Δmm=Δm−1+Δm=0.3〜0.6、βm’=βmの順に、Σi(αi’+βi’)=n−kとなるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pwは10〜40mWであり、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、1mW未満のバイアスパワーPbの記録光を照射する。
また、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれmが3の場合のα1、α1’、α3、α3’、β3、β3’と等しくするとともに、β1をmが3の場合のβ1又はβ2のいずれかと等しくし、β1’をmが3の場合のβ1’又はβ2’のいずれかと等しくする(但し、±10%程度のずれは許容されるものとする)。
射区間β1’Tからなる記録光の照射を行う。
記録方式DVD1−2;
波長650nmの光を、開口数NAが0.65の光学系を介して照射する。
この際、1つの非晶質マークの時間的長さをnT(nは3〜11の整数と14)としたとき、
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶化し得る消去パワーPeを照射し、
n=2m(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=0.7〜1.4、αi=0.7〜1.2(iは2〜m−1の整数であり、αiはかかるiによらず0.7〜1.4の間の一定値αcをとる)、β1+α2=1.7〜2.3、βi−1+αi=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1+αm=1.7〜2.3、αm=0.7〜1.2、βm=0〜2、の順に、Σi(αi+βi)=n−jとなるように分割し、
n=2m+1(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・、αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1’=α1、β1’=β1、αi’=αc(i=2〜m−1の整数)、βi−1’+αi’=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜0.6)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦0.6)、Δmm=Δm−1+Δm=0.5〜1.2、βm’=βmの順に、Σi(αi’+βi’)=n−kとなるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pwは10〜40mWであり、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、1mW未満のバイアスパワーPbの記録光を照射する。
なお、Σi(αi+βi)等は、iに関して1〜mまでの和をとることを意味する。
本発明においては、上記基準線速の6倍速、8倍速、10倍速、又は12倍速で書き換え可能なRW−DVDにおいては、基準線速の2倍速、2.5倍速、3倍速、4倍速、及び5倍速の少なくともいずれか一つの線速においても、変調度m14、Rtop、ジッター、アシンメトリー値、消去比の値が上記数値範囲となるようにするのが好ましい。
op、ジッター、アシンメトリー値、消去比等の規定は、以下のようにして測定される。すなわち、線速3.49m/sを基準速度(1倍速)V1としたとき、基準速度の2倍速(2V1)、2.5倍速(2.5V1)、3倍速(3V1)、4倍速(4V1)、又は5倍速(5V1)のいずれか一つにおいて、データ基準クロック周期TがVT=V1T1(ただし、T1は38.2nsecであり、Vは、2.5V1、3V1、4V1、及び5V1のいずれかである。)であるように保ちながらEFM+変調された信号を下記記録方式DVD2−1乃至は2−2のいずれかの条件内の一つの記録方式で10回オーバーライト記録した後に、1倍速での再生によって得られる記録信号から与えられる。
記録方式DVD2−1;
波長650nmの光を、開口数NAが0.65の光学系を介して照射する。
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶化し得る消去パワーPeを照射し、
n=2m(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0までの実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=0.1〜1、αi=0.1〜1(iは2〜m−1の整数であり、αiはかかるiによらず0.1〜1の間の一定値αcをとる)、β1+α2=1.7〜2.3、βi−1+αi=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1+αm=1.7〜2.3、αm=0.1〜1、βm=0〜2、の順に、Σi(αi+βi)=n−jとなるように分割し、
n=2m+1(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0までの実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・、αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1’=α1、β1’=β1+Δ1(Δ1=0.3〜0.6)、αi’=αc(iは2〜m−1の整数)、βi−1’+αi’=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜0.6)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦0.6)、Δmm=Δm−1+Δm=0.3〜0.6、βm’=βmの順に、Σi(αi’+βi’)=n−kとなるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pwは10〜40mWであり、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、1mW未満のバイアスパワーPbの記録光を照射する。
また、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれmが3の場合のα1、α1’、α3、α3’、β3、β3’と等しくするとともに、β1をmが3の場合のβ1又はβ2のいずれかと等しくし、β1’をmが3の場合のβ1’又はβ2’のいずれかと等しくする。ここで、±10%程度のずれは許容されるものとする。但し、m=2におけるβ2’に関しては、さらに±0.5の範囲において値を変更しうるものとする。
記録方式DVD2−2;
波長650nmの光を、開口数NAが0.65の光学系を介して照射する。
この際、1つの非晶質マークの時間的長さをnT(nは3〜11の整数と14)としたとき、
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶化し得る消去パワーPeを照射し、
n=2m(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0までの実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=0.1〜1、αi=0.1〜1(iは2〜m−1の整数であり、αiはかかるiによらず0.1〜1の間の一定値αcをとる)、β1+α2=1.7〜2.3、βi−1+αi=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1+αm=1.7〜2.3、αm=0.1〜1、βm=0〜2、の順に、Σi(αi+βi)=n−jとなるように分割し、
n=2m+1(mは3以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0までの実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・、αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tとからなる区間に分割し、かつ、各区間がα1=α1、β1’=β1、αi’=αc(iは2〜m−1の整数)、βi−1’+αi=2(iは3〜m−1の整数)、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜0.7)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦0.6)、Δmm=Δm−1+Δm=0.5〜1.2、βm’=βm+Δm’(Δm’=0〜1)の順に、Σi(αi’+βi’)=n−kとなるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pwは10〜40mWであり、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、1mW未満のバイアスパワーPbの記録光を照射する。
また、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれm=3の場合のα1、α1’、β2、β2’、α3、α3’、β3、β3’と等しくする。但し、±10%程度のずれは許容されるものとする。
ここに、記録方式DVD1−1、1−2、2−1及び2−2において、j,kはnごとに異なる値をとっても良い。また、Pw、Pb、Peは一定のパワ−レベルであり、Pb≦Pe≦Pwとしている。そして、記録方式DVD1−1、1−2、又は記録方式DVD2−1、2−2をもちいて、EFM+ランダムパターンの記録を行うのであるが、Pe/Pw比は0.2〜0.6の間のいずれかの値で一定にして、Pwを10〜40mWの間で変化させ、最も良好な特性が得られるPwにおいて、ジッタ、m14、及びRtopがそれぞれ、上記の値を満足すればよい。ここで、パワー値Pw,Pe,Pb等は、記録光ビームのうちの主ビームのみのパワーをいい、いわゆる3ビーム法におけるサーボ用のサブビームのように記録に直接関係のないビームに配分されるパワーは除いて考える。Pe/Pw比に関しては、まず、0.3〜0.4の間の値を採用し、その結果、上記のm14、Rtop、アシンメトリー等の要件が満足されなければ、0.2〜0.3あるいは、0.3〜0.6の間の値を用いる。
パワーで定義する。さらに、レーザーダイオードの応答上やむを得ないオーバーシュート、アンダーシュートは許容する。記録パルスαiT及びαi’Tの立ち上がり立ち下がりは、約2nsec以下とするが、1nsec以上2nsec以下とするのが好ましい。
RW−DVDにおけるEFM+変調においては、マーク長nTは、n=3,4,5,6,7,8,9,10,11、14の場合があるが、それぞれを、m=1,2,2,3,3,4,4,5,5、7個の2Tを基本とする周期に分割し、m個の記録パルスとオフパルスの組に分割した記録パルスで記録を行う。本発明では、6倍速、8倍速、10倍速、又は12倍速でオーバーライト可能なRW−DVDを明確に規定するために、特に記録方式DVD1−1、及び1−2に示したような限定を行っている。
2番目の記録パルス周期(βm−1+αm)Tに分散して割り当てる。つまり、マーク長1Tの補正をオフパルス長β1T及びβm−1T、さらには最後尾の記録パルス区間パルスαmTの調整にて行う。
図3(a)は、長さnT=2mT、もしくはnT=(2m+1)Tの記録マークに対応したパルス波形であり、符号301が長さ2mTの記録マークの長さに、符号302が長さ(2m+1)Tの記録マークの長さに対応する。図3(a)においては、m=5の場合が示してある。
Td1にTをかけた値は、α1T及びα1’TのnTマークの前端T0に対する遅延時間であり、通常はnによらず一定とし、さらに通常は、記録パルス発生回路の同期の取り易さから、(Td1+α1)T=(Td1+α1’)T=2Tとするが、さらに±0.5T程度の微調整は許容する。特に、3T,4T,5Tマークにおいては、そのような遅延時間の微調整を行うことが好ましい。記録パルス区間αiT(i=1〜m)における記録パワーレベルはPwで一定であり、オフパルス区間βiT(i=1〜m)におけるバイアスパワーレベルはPbで一定であり、マークとマークの間、すなわちαiT(i=1〜m)及びβiT(i=1〜m)以外の区間における光照射のパワーは消去パワーPeで一定とする。nが偶数の場合は、先頭の記録パルスと最後尾のオフパルスを除く区間304(つまり図3の305、306を除く区間)では、(βi−1+αi)T=2T(i=2〜m)で一定とする。ただし、(β1+α2)T、及び(βm−1+αm)Tについてのみ、±0.3Tの範囲で微調整可能とする。一方、nが奇数の場合は、図3の区間308、(βi−1’+αi’)T=2T(i=3〜m−1)で一定とする。
操作1: 図3の区間309のように、区間(β1’+α2’)Tの、β1’のみにΔ1を付加し、β1’=β1+Δ1、α2’=αcとする。
操作2: 図3の区間310のように、区間(βm−1’+αm’)TにΔmmTを付加する。ここで、Δmm=Δm−1+Δmとして、ΔmmをΔm−1とΔmとに分けて、βm−1にはΔm−1を付加し、αmにはΔmを付加する。尚、Δm−1はゼロであってもよい。
ものとする。Δm−1、及びΔmは、Δmmをどのように配分するかによって値が決まり、Δm−1は0〜0.6の値をとり得、Δmは0より大きく、0.6以下の値を取り得る。
前述したように、区間(β1+α2)T、及び区間(βm−1+αm)Tをそれぞれ約0.5Tずつ増減して長さを調整するためには、Δ1、Δm−1、Δm、及びΔmmを0.6としてもよいが、Δ1、Δm−1、Δmは、0.5以下の値とすることが好ましい。
記録方式DVD1−1においては、mが3以上では、α1’=α1、βm’=βmとし、αi及びαi’は、i=2〜m−1に対しては、αcでiによらず一定とする。また、αm及びαm’もmによらず一定値とする。さらにα1(α1’)は、0.7〜1.4、αcは0.7〜1.2、αmは0.7〜1.2とする。
なお、m=1(n=3)の場合には、一対の記録パワー照射区間α1’Tとバイアスパワー照射区間β1’Tからなる記録光の照射を行う。この場合、α1’は、2以上のmにおけるα1’より0.1から1.5程度大きくし、β1’は2以上のmにおけるβ1’より小さく、かつ、βm、βm’と同じか、それらより大きくするのが好ましい。また、β1’の範囲は0以上2以下とすることが好ましい。
図16(a)は、長さnT=2mT、もしくはnT=(2m+1)Tの記録マークに対応したパルス波形であり、符号401が長さ2mTの記録マークの長さに、符号402が長さ(2m+1)Tの記録マークの長さに対応する。図16(a)においては、m=5の場合が示してある。
Td1にTをかけた値は、α1T及びα1’TのnTマークの前端T0に対する遅延時間であり、通常はnによらず一定とし、さらに通常は、記録パルス発生回路の同期の取り易さから、(Td1+α1)T=(Td1+α1’)T=2Tとするが、さらに±0.5T程度の微調整は許容する。特に、3T,4T,5Tマークにおいては、そのような遅延時間の微調整を行うことが好ましい。記録パルス区間αiT(i=1〜m)における記録パワーレベルはPwで一定であり、オフパルス区間βiT(i=1〜m)におけるバイアスパワーレベルはPbで一定であり、マークとマークの間、すなわちαiT(i=1〜m)及びβiT(i=1〜m)以外の区間における光照射のパワーは消去パワーPeで一定とする。nが偶数である場合には、区間404では、(βi−1+αi)T=2T(i=2〜m)で一定とする。ただし、(β1+α2)T、及び(βm−1+αm)Tについてのみ、±0.3Tの範囲で微調整可能とする。一方、nが奇数の場合は、図16の区間407では、(βi−1’+αi’)T=2T(i=2〜m−1)で一定とする。ただし、(β1’+α2’)Tは(β1+α2)Tと等しくする。
操作3: 図16の区間408のように、区間(βm−1+αm)TにΔmmTを付加して、(βm−1’+αm’)Tとする。ここで、Δmm=Δm−1+Δmとして、ΔmmをΔm−1とΔmとに分けて、βm−1にはΔm−1を付加し、αmにはΔmを付加する。また、マーク後端のジッタへの影響を補正するため、βmにΔm’を付加して、βm’とする。
’とする。Δmを0よりも大きくすることにより、同一分割数mのうちのnが奇数である記録マーク後端部の形状が安定してジッタ特性が飛躍的に改善される。さらに好ましいのは、Δm−1とΔmとをほぼ等しい値とすることである。Δm−1とΔmとをほぼ等しくすれば、ジッタ特性を良好に保ちつつも、パルス光の発生を制御する電子回路(集積回路)の設計を簡便にすることができるようになる。
以下、記録方式DVD1−2におけるmが3以上、m=2、及びm=1の場合についてそれぞれ説明する。記録方式DVD2−2については後述する。
なお、m=1(n=3)の場合には、一対の記録パワー照射区間α1’Tとバイアスパワー照射区間β1’Tからなる記録光の照射を行う。この場合、α1’は、2以上のmにおけるα1’より0.1から1.5程度大きくするのが好ましい。また、β1’の範囲は0以上2以下とすることが好ましい。
なお、記録方式DVD2−1、2−2においては、n=5おいて例外的なルールを適用しうるものとする。
つまり、記録方式DVD2−1においては、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれmが3の場合のα1、α1’、α3(αm)、α3’(αm’)、β3(βm)、β3’(βm’)と等しくするとともに、β1をmが3の場合のβ1又はβ2(βm−1)のいずれかと等しくし、β1’をmが3の場合のβ1’又はβ2’(βm−1’)のいずれかと等しくする。但し、「等しくする」とはいっても、±10%程度のずれは許容されるものとする。また、m=2におけるα2’及びβ2’に関しては、さらに±0.5の範囲において値を変更しうるものとする。
さらに、このような6倍速、8倍速、10倍速、又は12倍速対応の媒体特性の規定方法において、記録方式DVD1−2において、特に以下のように限定した記録方式DVD1−3とすることで、より具体的に媒体特性を限定できる。従って、そのような媒体を複数の記録装置で記録する場合の互換性が確保できて好ましい。すなわち、
(記録方式DVD1−3)
m=2以上のマーク長においては、Td1’=Td1=2−αc、αi’=αi=αc(i=1〜m−1)、βi’=βi=2−αc(i=1〜m−2)、αm=αc、βm−1=2−αcで一定、かつ、βm−1’=1+Δm0(0<Δm0≦0.7)、αm’=1+Δm0(0<Δm0≦0.7)、βm’=βm+Δm’とし、Δ m0 、Δm’、βm、をmによらず一定とする。ここで、m=2の場合、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’は、それぞれ、m=3の場合のβ2(βm−1)、β2’(βm−1’)、α3(αm)、α3’(αm’)、β3(βm)、β3’(βm’)とみなす。αcは0.7〜1.2、より好ましくは0.7〜1、特に好ましくは0.9〜1とする。
m=2(n=4)以上のマーク長においては、Td1’+α1’=Td1+α1=2、αi=αc(i=1〜m)、αi’=αc(i=1〜m−1)、ただし、αc=0.1〜1、βi−1+αi=2(i=2〜m)、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、かつ、βm−1’=βm−1+Δm0(0<Δm0≦0.7)、αm’=αm+Δm0(0<Δm0≦0.7)、βm’=βm+Δm’(Δm’=0〜1)とし、さらにΔm0、βm、Δm’をmによらず一定とする。ここで、m=2の場合、β1、α2、β2は、それぞれ、m=3の場合のβ2(βm−1)、β3(βm)、α3’(αm’)とみなす。
そして、各線速度において、図17の手順に従って、最小限のパラメータの最適値を見出していく。すなわち、
1)Pw、Pe、及びPbの暫定値Pwa、Pea 、Pb a を決める。
2)偶数マーク及びスペース長(n=4,6,8,10、14をすべて含む)だけからなるEFM+信号をPwa,Pea、Pbaを照射して記録する。αc、βmを可変として、m14=0.55〜0.8となる範囲内で、1倍速再生時に各マーク長及びスペース長が所定の長さとして再生され、ジッター値が15%以下となるようなαc、βmを決める。
3)続いて、上記偶数長マーク及びスペース長だけからなるEFM+信号に、n=3以外の奇数マーク長およびスペース長(n=5,7,9,11をすべて含む)を加えてなるEFM+信号をPwa,Pea、Pbaを照射して記録する。αc、βmは、上記値を用い、Δm0=Δm−1=Δm、Δm’を可変として、1倍速再生時にジッター値が15%以下となるような値を見出す。
4)最後に、3Tマーク及びスペースを加えた、完全なEFM+信号をPwa,Pea、Pbaを照射して記録する。n=2以上のマーク長に関しては、上記、αc、βm、Δm0=Δm−1=Δm、Δm’値を用いる。n=3に関する、Td1’、α1’、β1’のみ可変として、1倍速再生時にジッター値が15%以下となるような値を見出す。
5)Pwa,Peaを可変として、m14=0.55〜0.8の範囲で、主としてジッタ又はエラーレートが最小となるようPw,Peの微調整を行う。
という手順である。各ステップにおいて、m14=0.55〜0.8、ジッタ15%以下が得られなければ、その媒体は本発明要件を満足しないといえる。
14Tのマーク長とスペース長のみからなる繰り返しパターン(14Tデータと呼ぶ)をPe=0としてPwのみ可変としながら、未記録状態の溝内に記録を行う。この状態でm14が0.55〜0.8の範囲となるPwを求めて初期値Pwaを求める。もし、Pwを増加させたときに、m14が0.55〜0.8の範囲を超えてさらに増加するようならば、m14が0.7程度となるPw値を初期値Pwaとする。次に、該Pwaで記録された14Tデータ信号にPeを直流的に照射して、14Tデータ信号のキャリアレベルの低下率をdB(デシベル値)でを測定する。Pe/Pwa=0.2〜0.6の範囲でPeを増加させながら、この操作を繰り返し、キャリアレベルの低下率が25dBを超える最初のPeをPeの初期値Peaとする。Pbの初期値Pbaとしては、0<Pba<1mWなるパワーで再生時にサーボが安定する程度の再生光パワーと等しいパワーを選ぶ。
2.媒体の記録層について
本発明の書換え型光記録媒体においては、非晶質マークの高速結晶化による短時間の消
去と、非晶質マークの経時安定性とを両立させることが重要である。なおかつ、再生専用CD−ROMドライブ又はDVD−ROMドライブと再生互換をとるために、基準となる光学系において、高変調度を満足すると共に、反射率その他のサーボ信号特性等を満足させるのが好ましい。
本発明においては、結晶化速度を高めるために、前記相変化型記録層にSbを主成分とする組成を用いることが好ましい。なお、本発明において、「所定組成又は所定元素を主成分とする」とは、所定組成又は所定元素が含まれる層全体のうち、前記所定組成又は前記所定元素の含有量が50原子%以上であることを意味する。Sbを主成分とする理由は、Sbの非晶質は、非常に高速で結晶化できるため、非晶質マークを短時間で結晶化することが可能となる。このため、非晶質状態の記録マークの消去が容易となる。この点から、Sbの含有量は60原子%以上であることが好ましく、70原子%以上であることがより好ましい。しかし、一方で、Sb単独で用いるよりも、非晶質形成を促進させ、かつ非晶質状態の経時安定性を高めるための添加元素をSbと共に併用することが好ましい。相変化型記録層の非晶質形成を促進させ、かつ非晶質状態の経時安定性を高めるためには、上記添加元素の含有量を、通常1原子%以上、好ましくは5原子%以上、より好ましくは10原子%以上とし、一方、通常30原子%以下とする。
化型記録層中に含有されるTeの量によって、2種類に分類することができる。一つは、Teを10原子%以上含有する組成であり、もう一つはTeを10原子%未満含有する組成(Teを含有しない場合を含む)である。
そのひとつは、記録層材料を、Teを概ね10原子%以上含みつつ、Sb70Te30共晶組成よりも過剰のSbを含有する合金が主成分である組成範囲とすることである。具体的には、Sb/Teを4.5以上、好ましくは5.5以上、一方7.3以下とすることである。
含有量が6原子%を超えると結晶粒界での光散乱によるノイズが非常に高くなる。Ge含有量が6原子%を越えると、GeTe相が生成して結晶粒界における不整合が顕著な多結晶構造が形成されやすくなるために上記光散乱によるノイズが非常に高くなると推定される。つまり、Teを10原子%以上含みSb/Te比が4.5以上と高い組成では、Ge
含有量が6原子%を超えると、未記録の結晶状態ですでにノイズが高くなるため、ジッタが高くなってCD−RWとして良好な記録特性を得ることが困難になる。さらに、GeとTeとの原子比が近い場合、GeTe相の析出によるものと考えられるノイズの上昇が発生する傾向にあるため、GeとTeとの原子比は、1:3以上とすることが好ましく、1:4以上とするのがより好ましい。一方、TeがGeに対して過度に含有されると非晶質マークの経時安定性が低下する傾向があるため、GeとTeとの原子比は、1:20以下とすることが好ましく、1:15以下とすることがより好ましい。
そこで、本発明者らはさらに検討を進めた結果、Sb/Te比を高めるとともにGe含有量を6原子%以下とし、光記録媒体製造後の初期結晶状態を更に制御することで、高品質な記録信号品質を維持しながら24倍速でのオーバーライトが可能な書き換え型光記録媒体を得ることができることを見出した。
要となる、記録層成膜後の初期化条件についての詳細は後述し、まずGeSbTe共晶系組成について述べる。
GeSbTe共晶系組成における好ましい組成は、SbTe共晶点組成より過剰のSbを含む2元合金に非晶質マークの経時安定性及びジッタの改善のためにGeを添加した3元合金をベースとするものと考えることができる。この際、Geの添加により、GeSbTe共晶系組成における過剰Sbによる高速結晶化機能を損ねることなく、非晶質マークの経時安定性を高めることができると考えられる。Geは、同属のSi,Sn,Pbに比べて特異的に、非晶質マークの安定性を改善する効果がある。また、Geは、結晶化温度を高めるとともに、結晶化の活性化エネルギーを高めるのに最も有効な元素であると考えられる。
よる偏析が起こりやすくなるため、添加量は、通常1原子%以上とし、通常5原子%以下、好ましくは3原子%以下とする。偏析が生じると、記録層が初期に有する非晶質の安定性や再結晶化速度等が変化して、オーバーライト特性が悪化することがある。
InGeSbTe合金については特開平1−63195号公報、特開平1−14083号公報、特開平5−16528号公報、特開平9−293269号公報にも記載があるが、いずれもGeTe−Sb2Te3擬似2元合金近傍組成を好ましいとしている。
本発明においては、相変化記録層の結晶状態において、前記記録層が同一の結晶相を主体として形成されていることが好ましい。その結果、ノイズが減少し、保存安定性が向上し、高速での結晶化が容易となる等の特性を得ることができる。
本発明に用いるSbを主成分とする記録層は、結晶成長が主体の結晶化過程を示す。すなわち、通常、結晶化過程は、結晶化温度以上の相対的に低温領域で起きる結晶核生成と、むしろ融点直下の相対的に高温領域で進行する結晶核の成長という2つの過程を経るが、本発明に用いるSbを主成分とする記録層は、結晶核生成が少なく、結晶成長速度が極めて速いという特徴を有する。
このような、周辺結晶部からの結晶成長が主体の光記録媒体における消去は、当然、非晶質マークのサイズに依存する(例えば、G.F.Zhou et.al., Proc.SPIE、Vol.4090(2000)、108ページを参照)。特に、CDやDVDのようなマーク長変調記録においては記録再生用の集束光ビーム進行方向に沿って細長いマークが形成されるので、上記消去は進行方向に対して横断方向のマーク幅に依存する。つまり、マーク幅が広いほど、消去に時間がかかる。
Proc.SPIE、 Vol.4342(2001)、 76ページ)。青色記録系では、概ねSb/Te比が4程度であっても20m/sでのオーバーライトが達成できる。しかしながら、RW−DVD系(λ=660nm、NA=0.65)では、約14m/s程度までしかオーバーライトができない。また、CD−RW系(λ=780nm、NA=0.5)では、11m/s程度でしかオーバーライトができない。つまり、青色記録系で、20m/s程度より高線速でオーバーライト可能な記録層を単純に適用しても、CD−RWでの18〜20倍速やRW−DVDでの5倍速程度では良好なオーバーライトはできない。さらに、青色記録系では、結晶粒によるノイズの影響が低くて、Sb/Te比が高く比較的結晶粒界ノイズの大きな記録層でも適用可能であるが、CD−RWやRW−DVDに適用する場合は、Sb/Te比が高くなることによる結晶粒界のノイズの影響は無視できなくなる。
Te添加量が10原子%未満の組成は、SbTe共晶ではなく、GeSb共晶を基本とするGeSb系共晶合金としての性質を有するようになる。このGeSb系共晶合金は、Ge含有量が10原子%程度と高くても、初期結晶化後の多結晶状態の結晶粒径は比較的微細なために結晶状態が単一相となりやすく、ノイズが低い。GeSb系共晶合金においては、Teは、付加的に添加されるにすぎず必須元素とはならない。
本発明者等の検討によれば、このGeSb系共晶合金を相変化記録材料として用いた光記録媒体は、CD−RWにおいて32倍速で消去比25dBを達成しうるほど、高速結晶
化が可能でありながら、非晶質マークは、上記GeSbTe共晶系よりさらに安定であることがわかった。また、このGeSb系共晶合金を相変化記録材料として用いた光記録媒体は、上記GeSbTe共晶系で、24倍速、さらには、32倍速での消去を可能にするためにSb/Te比を高めた場合に見られるノイズの増加がなく、低ノイズでの記録が可能になるなどの特徴があることも見出した。
このようなGeSb系共晶合金の好ましい組成としては、TeγM1β(GeαSb1−α)1−βーγ(ただし、0.01≦α≦0.3、0≦β≦0.3、0≦γ<0.1、2≦β/γ、0<β+γ≦0.4であり、M1はIn、Ga、及びSnからなる群から選ばれる一つである。)を挙げることができる。GeSb2元共晶合金に、In、Ga、又はSnを添加することにより、結晶状態と非晶質状態の光学的特性差を大きくする効果を顕著とすることができ、CD−RW及びRW−DVDの互換媒体において高い変調度を得ることができるようになる。
元素M1としてIn、Gaを用いることで、超高速記録におけるジッタが改善され、光学的なコントラストも大きくすることができるようになる。このため、In及び/又はGaの含有量を示すβは、通常0以上、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.05以上とする。ただし、In又はGaが過度に多いと、消去状態として使用する結晶相とは別に、非常に低反射率のIn−Sb系、又はGa−Sb系の他の結晶相が形成されてしまう。特に、長時間保存した場合に、この結晶相が析出し、Rtopが低下する。従って、βは、通常0.3以下、好ましくは、0.2以下、より好ましくは、0.15以下とする。尚、InとGaとを比較すると、Inの方がより低ジッタを実現できるため、上記M1はInとすることが好ましい。
M1に複数の元素を用いる場合は、変調度を大きくする点から、In及びSnを含有させることが好ましい。In及びSnを含有させる場合、これら元素の合計含有量は、通常1原子%以上、好ましくは5原子%以上とし、通常40原子%以下、好ましくは30原子%以下、より好ましくは25原子%以下とする。
以上において最も好ましい組成の一つは、InpSnqTerGesSbt(0≦p≦0.3、0≦q≦0.3、0<p+q≦0.3、0≦r<0.1、0<s≦0.2、0.5≦t≦0.9,p+q+r+s+t=1)なる合金系を主成分とする組成である。TeとIN及び/又はSnとを併用する場合は、(p+q)/r≧2とするのが好ましい。
挙げられるが、上記好ましい結晶状態の記録層を得るためには、溶融初期化を用いるのが好ましい。固相でのアニールの場合は、熱平衡を達成するための時間的余裕があるために、他の結晶相が形成されやすい一方で、溶融初期化を用いた場合は、固層よりも結晶核を生成しやすく、かつ熱平衡を達成するための時間が短くなり、単一の結晶相が形成されやすくなる利点がある。
特開2001−229537号公報で開示されたような10から12倍速をオーバーライト可能な最高使用線速の上限とするSb/Te比が4以下のGeSbTe共晶系組成においては、好ましい走査速度は、3〜10m/s程度となる。また、特開2001−331936号公報に開示されたような16倍速程度のオーバーライトを想定したGeSbTe共晶系組成においても、好ましい走査速度は、3〜10m/s程度となる。このように、使用するオーバーライト線速度が高まるにつれ、初期化時の走査速度は速まる傾向があった。
一方で、、GeSb系共晶組成(GeSb系共晶合金)の記録層においては、高線速度で走査しながら初期化することが望ましく、概ね10〜20m/sで初期化すればよい。
本発明には、R1とR2とで定義される下記式(F1)の値が10(%)以下、特には5(%)以下となるようにするのが好ましい。
また、このような初期化を施した未記録状態、又はこれに複数回オーバーライトを行った後の消去状態にあるSbを主成分とする合金記録層(結晶状態)を剥離して、透過電子顕微鏡により記録層を観察したところ、純粋なSbの六方晶に近い結晶相のみが見られる単一相を形成し、その結晶粒が記録面内方向に関して特定方向に配向していることもわかった。
3.媒体の層構成について
次に、本発明に用いられる媒体の層構成及び記録層以外の層について説明する。層構成及び記録層以外の層の組成を制御することは、記録層の高速結晶化及び記録マークの経時安定性を両立させつつ、媒体の光学特性を特定範囲としCD又はDVDとの再生互換性を保つために重要である。
記録層は、記録時の高温による変形を防止するためその上下を保護層で被覆されていることが望ましい(説明の便宜上、記録層に対して入射される光の側にある保護層を下部保護層、反対側にある保護層を上部保護層と称することがある。)。
記録層、保護層及び反射層は、スパッタリング法によって形成することができる。この場合、記録膜用ターゲット、保護膜用ターゲット及び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スパッタリングによる膜形成を行うことが、記録層、保護層、及び反射層の各層間における酸化や汚染を防ぐ点で望ましい。
本発明においては、保護層、特に上部保護層の熱伝導率をできるだけ小さくするのが好ましい。具体的には、熱伝導率が1J/(m・k・s)以下のものを使用するのが好ましい。このような材料としては、ZnSやこれを50mol%以上含む混合物を挙げることができる。
すなわち、波長780nm付近のレーザを用いるCD−RWにおいて通常用いられる屈折率2.0〜2.3程度の誘電体からなる保護層では、下部保護層の膜厚を60〜80nmとすると反射率Rtopが最小となり、下部保護層の膜厚が0及び150nm程度で反射率Rtopが最大となるのが通常である。該下部保護層膜厚の変化に伴って、反射率は最大と最小を取る周期的な変化を示す。従って、あまり厚くすることは光学的には意味がなく、また材料コストの増大、厚膜成膜による基板上に形成された溝が埋まってしまう現象(溝カバレッジ現象)等が発生することもある。よって、Rtopを15〜25%とするには、通常下部保護層を120nm以下、好ましくは100nm以下、より好ましくは90nm以下とする。
上部保護層は、主に記録層と反射層の相互拡散を防止する。上部保護層が薄すぎると、記録層溶融時の変形等によって上部保護層が破壊されやすくなり、また記録層での放熱が大きくなりすぎて、記録に要するパワーが不必要に大きくなる(記録感度が低下する)傾向にある。特に本発明のように高倍速で記録を行おうとする場合、記録感度の低下は好ましいことではない。
CD−RWにおいては、記録層の膜厚は、通常10nm以上とするが、15nm以上とするのが好ましい。一方、RW−DVDにおいては、記録層の膜厚は、通常8nm以上とするが、15nm上とするのが好ましい。記録層の厚みが薄すぎると、十分な光学的なコントラストが得られにくく、また結晶化速度が遅くなる傾向がある。また短時間での記録消去も困難となりやすい。
これらすべてのバランスを取りうる層構成としては、まず、上下の保護層の屈折率を2.0〜2.3とする。そして、下部保護層膜厚dL、記録層膜厚dR、上部保護層膜厚dUとするとき、CD−RWにおいては、15≦dR≦25nm、10≦dU≦60nmとする。さらに、dLの値は、再生時の結晶状態に対する反射光RtopのdL依存性において、dLが60〜120nmの範囲内でRtopの極小値から厚膜方向への次の極小値迄の間で∂Rtop/∂dL≧0となるように制御することが望ましい。
とするとき、10≦dR≦20nm、15≦dU≦30nmとする。さらに、dLの値は、再生時の結晶状態に対する反射光RtopのdL依存性において、dLが50〜100nmの範囲内でRtopの極小値から厚膜方向への次の極小値迄の間で∂Rtop/∂dL≧0となるように制御することが望ましい。
図4において横軸は記録線速度であり、左の縦軸は記録層を溶融し再凝固させたときの冷却速度を示したもので、この冷却速度Rが記録層材料で決まる臨界冷却速度Rcより大きければ記録層は非晶質となり、非晶質マークが形成される。図4の左の縦軸において、記録層の結晶化速度を高めることは、Rcが大きくなって上方に移動することを意味する。
さらに、図4中の曲線dは、上記GeSbTe共晶系合金又はGeSb共晶系合金を記録層に用いたディスクにおいて、後述の記録パルス分割方式(I)〜(III)を適用した場合における記録層の冷却速度の記録線速度依存性の一例を表している。曲線dは曲線cの上方にあり、曲線dを有する光記録媒体は、全ての記録線速度において非晶質マークが形成されやすくなることがわかる。
従って、本発明の光記録媒体においては、高線速でのオーバーライトで十分な消去ができるよう1/τ<1/τcを満足させると同時に、低線速での冷却速度をRcより大きくするという相反する要求を満足させる曲線dのような特性を有することが重要である。このような媒体を得るために、各層の組成や厚さを選択し、後述の2Tベースのパルスストラテジーを用いる必要があるのである。
あるいはAgを主成分とする合金を用いるのが好ましい。反射層の比熱はAlやAgを主成分とする合金では純Al及び純Agに準じており、微量元素添加や薄膜化でほとんど変化しないと考えられる。従って放熱効果は反射層の熱伝導率と厚みに依存する。
本発明においては、8倍速から24倍速程度や10倍速から32倍速程度の幅広い線速度でオーバーライト可能なCD−RW媒体を得るため、又は、4倍速から10倍速程度や4倍速から12倍速程度の幅広い線速度でオーバーライト可能なRW−DVD媒体を得るため、面積抵抗率を、通常0.55Ω/□以下、好ましくは0.4Ω/□以下、より好ましくは0.3Ω/□以下、特に好ましくは0.2Ω/□以下、最も好ましくは0.18Ω/□とする。一方、反射層の放熱を良好とする観点から面積抵抗率は小さければ小さいほど好ましいが、面積抵抗率は、通常0.05Ω/□以上、好ましくは0.1Ω/□以上とする。
本発明に適した反射層の材料をより具体的に述べると、AlにTa、Ti、Co、Cr、Si、Sc、Hf、Pd、Pt、Mg、Zr、Mo及びMnからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素を含むAl合金を挙げることができる。これらの合金を用いることにより、耐ヒロック性を改善することができるので、これら合金は、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。上記元素の含有量は、通常0.1原子%以上、好ましくは0.2原子%以上、一方、通常2原子%以下、好ましくは1原子%以下である
。Al合金に関しては、添加不純物量が少なすぎると、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、添加不純物量が多すぎると低い抵抗率が得られにくい。
による腐食を防ぐために、硫黄を含まない2層めの反射層(本明細書においては、これを界面層と呼ぶ場合がある。)を設ける。界面層に用いる材料としては、誘電体材料や金属材料を挙げることができる。具体的な材料としてはSiO2、GeCrN、Ta、Nb、Al等が挙げられる。界面層には、当然反射層として機能するような金属を用いてもよい。界面層の膜厚は、通常1nm以上、好ましくは2nm以上、一方、通常10nm以下、好ましくは7nm以下である。金属材料を用いる場合には界面層の膜厚を2nm以上7nm以下とすることが特に好ましい。
3−1.CD−RWの場合
溝のトラックピッチは通常1.6μm±0.1μm程度である。また溝の深さは通常30〜45nmであるが、特に30〜40nm程度が好ましい。
一方、溝深さが小さすぎると、ラジアルコントラスト値やプッシュプル値がオレンジブック・パート3のようなCD−RW規格の下限値を下回ってしまうことがある。また、溝壁による記録層閉じ込め効果が薄れ、繰返しオーバーライトによる劣化が促進される傾向にもある。さらに、溝深さを浅くしすぎるとスタンパ製造や基板の成形が困難にもなる。
溝幅は、通常0.5μm以上、好ましくは0.55μm以上であり、また通常0.7μm以下、好ましくは0.65μm以下である。溝幅が小さすぎると記録後のラジアルコントラストの絶対値が0.6未満という規格値を満たしにくくなる。また、溝幅が大きすぎると、ウォブルの存在によって生じるオーバーライト耐久性の劣化が顕著になる傾向にある。溝幅については、従来の10倍速程度でオーバーライトするCD−RWに比べ広くすることが望ましい。
本発明の光記録媒体は、後述するようなCAV方式による記録が可能である。即ち、本発明の媒体は、データの記録を記録の行なわれる半径位置に関わらず回転速度一定のまま
行うことができる。この場合、再生も一定の回転速度で行なうことができるが、好ましくは記録と再生とを同一の回転速度で行うことである。3−2.RW−DVDの場合
溝のトラックピッチは通常0.74μm±0.01μm程度である。また溝の深さは通常20〜40nmであるが、特に25〜35nm程度が好ましい。
一方、溝深さが小さすぎると、ラジアルコントラスト値やプッシュプル値がRW−DVD規格の下限値を下回ってしまうことがある。また、溝壁による記録層閉じ込め効果が薄れ、繰返しオーバーライトによる劣化が促進される傾向にもある。さらに、溝深さを浅くしすぎるとスタンパ製造や基板の成形が困難にもなる。
溝幅は、通常0.25μm以上、好ましくは0.28μm以上であり、また通常0.36μm以下、好ましくは0.34μm以下である。溝幅が小さすぎると記録信号のジッタが悪化してしまうとともに反射率を18%以上にすることが困難になる。また、溝幅が大きすぎると、記録後のトラッククロスシグナル値が相変化型リライタブルDVD規格の下限を下回ってしまうことがあったり、隣接トラック間でウォブルの干渉が大きくなり記録信号のジッタを悪化させてしまうことがある。
本発明の光記録媒体は、後述するようなCAV方式による記録が可能である。即ち、本発明の媒体は、データの記録を記録の行なわれる半径位置に関わらず回転速度一定のまま行うことができる。この場合、再生も一定の回転速度で行なうことができるが、好ましくは記録と再生とを同一の回転速度で行うことである。4.記録方法について
本発明においては、以下のような本発明の第3の要旨にかかわる記録方法(記録パルス分割方法(I))でオーバーライトを行うことにより、CD−RWの10〜32倍速の記録線速度、RW−DVDの6〜12倍速程度において情報の書き換えが良好にできるようになる。その結果、既存のCD再生システムとの互換性が良好な信号の記録が可能になる。
すなわち、記録パルス分割方法(I);
書換え型光記録媒体に用いる記録方法であって、
情報を複数の記録マーク長及び記録マーク間長により記録するにあたり、
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶化しうる消去パワーPeの光を照射して記録マーク間を形成するとともに、
一つの記録マークの時間的長さをnT(Tは基準クロック周期)としたときに、
n=2m(mは1以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T(jは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTからなる区間(ただしΣi(αi+βi)=n−j)に分割し、
n=2m+1(mは1以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・、αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tからなる区間(ただし、Σi(αi’+βi’)=n−k)に分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの光を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、バイアスパワーPbの光を照射することによって、時間的長さnTの記録マークを形成する書換え型光記録媒体への記録方法であって、
m≧3では、
n=2mの記録マークにおいては、nTマークの開始時間をT0とするとき、(i)T0から遅延時間Td1T後にα1Tが発生された後、(ii)i=2〜mにおいては、βi−1+αiが概ね周期2(但し、i=2及び/又はi=mにおけるβi−1+αiは、±0.5の範囲で概ね周期2からずらしてもよい。また、m≧4の場合、i=3〜m−1においてはβi−1及びαiは、それぞれ一定値βc及びαcをとる。)を保ちながら、βi−1T及びαiTがこの順に交互に発生された後、(iii)βmTが発生され、
n=2m+1の記録マークにおいては、nTマークの開始時間をT0とするとき、(i)T0から遅延時間Td1’T後にα1’Tが発生された後、(ii)i=2〜mでおいては、βi−1’+αi’が概ね周期2(但し、i=2及び/又はi=mにおけるβi−1’+αi’は、±2の範囲で概ね周期2からずらしてもよい。また、m≧4の場合、i=3〜m−1においてはβi−1’及びαi’は、それぞれ一定値βc及びαcをとる。)を保ちながら、βi−1’T及びαi’Tがこの順に交互に発生された後、(iii)βm’Tが発生され、
同一のmにおける、n=2mの記録マーク及びn=2m+1の記録マークにおいて、αm≠αm’とし、かつ、(Td1,Td1’)、(α1,α1’)、(β1、β1’)、(βm−1とβm−1’)、及び(βmとβm’)から選ばれる一組以上が異なる値をとることを特徴とする記録方法。
同様に、m=3以上においては、mによらず、Td1’、α1’、β1’、βm−1’、αm’、βm’も一定であることが好ましい。
なお、CD−RWで用いられるEFM変調方式においては、mが3以上の場合のnとして、(6,7)、(8,9)、(10,11)を組として、本記録方式を適用する。一方、RW−DVDで用いられるEFM+変調の場合には、上記、nの組み合わせに加えて、n=14の場合を考慮する必要があるが、n=10の記録パルス分割方法において、α1TとαmTとの間に、二対のαcTとβcTを追加すればよい。
照射し、引き続き区間β1TにおいてバイアスパワーPbを照射することにより非晶質マークを形成する。
また、n=3の場合には、遅延時間Td1’T後、区間α1’Tにおいて記録パワーPwを照射し、引き続き区間β1’TにおいてバイアスパワーPbを照射することにより非晶質マークを形成する。
2〜1.4m/sの32倍速以下のいずれかの線速度とし、EFM変調された情報を複数の記録マーク長及び記録マーク間長により記録するにあたり、一つの記録マークの時間的長さをnTとし(nは3〜11までの整数)、消去パワーPeと記録パワーPwとの比を、Pe/Pw=0.2〜0.6とし、バイアスパワーPbを、Pb≦0.2Peとする。
報を複数の記録マーク長及び記録マーク間長により記録するにあたり、一つの記録マークの時間的長さをnTとし(nは3〜11までの整数と14)、消去パワーPeと記録パワーPwとの比を、Pe/Pw=0.2〜0.6とし、バイアスパワーPbを、Pb≦0.2Peとする。
本記録パルス分割方法は、オーバーライト可能なCD−RWの記録方法として、概ね8倍速から24倍速あるいは32倍速程度で用いることが望ましい。
図5は、本発明の記録方法におけるパルス分割方法を実施する場合の、各記録パルスの関係の一例を説明するためのタイミングチャート図である。光記録媒体に情報の記録を行う記録装置における、記録パワーPw、バイアスパワーPb、消去パワーPeそれぞれのレーザ光の照射タイミングを制御する電子回路(集積回路)は、図5に示すタイミングチャートを元に設計される。
図5(a)は、長さnTの記録マークに対応したパルス波形であり、符号501が長さnTの記録マークの長さに対応する。図5(a)においては、n=11、m=5の場合が
示してある。図5は奇数マークの例であるが、説明を簡略化するために、図5及び以下の説明においては、奇数マーク及び偶数マークを説明する場合において特に断らない限り、αi、βi、Td1,Td2,Td3、及びjの各パラメータを代表として用いることとする。すなわち、nが偶数マークの説明においては、上記パラメータをそのまま用いて考えればよく、nが奇数マークである場合の説明においては、上記パラメータをそれぞれαi’、βi’、Td1’,Td2’,Td3’、及びkと置き換えて考えればよい。
仮にjを0とすると、Σi(αi+βi)/m=n/mであるから、n/mは(αi+βi)の平均的な長さに対応する値であり、(n/m)Tは分割パルスの平均的な周期に対応する値となる。
また、例えば、EFM+変調方式ではn=3〜11、14でk=1であるから(nmax/m)=14/(14−1)=1.08、程度となる。
本明細書では、従来の図1で規定されたパルス分割方法を「1Tベース」のパルスストラテジー、図5で規定された本発明のパルス分割方法を「2Tベース」のパルスストラテジーと称する。
れかが5ナノ秒未満、特に3ナノ秒未満となると、高速記録においてビームの照射及び冷却時間が十分に確保されなくなる場合がある。
ここで、パルスαiT(i=1〜m)の時間幅は、図5のタイミングチャートに示すような分割パルス発生論理回路におけるPwとPbとの間のパワーレベルの遷移に対応する論理レベルの遷移において、論理レベルの電圧又は電流出力が一方のレベルから他のレベルの半分に達した時間で定義する。従って、例えば、図5のα1Tの記録パルスの時間幅は、前記パルスの立ち上がり部のPbからPwへ変化する際の論理レベルの半分のレベルに達した時間から、前記パルスの立ち下がり部のPwからPbへ変化する際の論理レベルの半分のレベルに達する時間までの間をいう。ここで、論理レベルとは、例えばTTLにおける0Vと5Vとの2値レベルのことである。
CDにおいてはαiT(βiT)を3ナノ秒以上とするのが好ましいのに対し、DVDにおいてはαiT(βiT)を2ナノ秒以上とするのが好ましい理由を説明する。すなわち、DVD系の場合は、記録用集束光ビームの径がCD系の場合の約70%程度であるから、1回の記録パルス照射があたえる空間的な影響も70%程度になる。このように集束光ビームの径が小さくなり空間分解能が向上するため、3nsecの約70%となる2nsec程度の短時間のパルス照射が有効となるのである。また、小さいビーム系の場合のほうが、昇温される面積が少ないので、冷却が速く、オフパルス区間に関しても、2nsec程度まで短縮しても十分な冷却効果が得られるのである。但し、RW−DVDの場合でも3nsec以上とすればより好ましい。
ュートを伴うので、その記録パワーの時間変動は、図3で示すような単純な方形波形状をしているわけではない。しかし、本発明における記録パルス分割方法では、記録パルス区間αiT(i=1〜m)が2ナノ秒以上あれば、記録光の立ち上がり/立ち下がりの問題はあるものの、記録パワーPwiを上げることで記録に必要な照射エネルギーを確保できる。その場合も、実際の記録レーザー光パルスの立ち上がり及び立下りを、2nsec未満、より好ましくは1.5nsec未満、さらに好ましくは1nsec未満とすることで、必要な記録パワーPwを抑制することができる。なお、実際の記録パワー立ち上がり時間又は立下り時間は、通常、それぞれ、PeとPwとのパワーレベル間でパワーが遷移するとき、又はPbとPwのパワーレベル間でパワーが遷移するときに、一方のレベルと他方のレベルとの差の10%から90%までの遷移に要する時間をいう。立ち上がり、立下り時間の合計は、αiTの時間幅より小さく、αiTの80%以下であることが好ましく、αiTの50%以下であることがさらに好ましい。
さらに大きな冷却効果を得るためには、全ての記録マークの時間的長さについてΣi(αi)は0.5nよりも小さくするのが好ましい。より好ましくはΣi(αi)は0.4n以下とする。すなわち、記録パルス区間の総和Σi(αiT)をΣi(βiT)より短くして、各マーク内でオフパルス区間が長くなるようにする。特に好ましくは、i=2〜m−1の全てのiに対してαiT≦βiTとし、少なくとも2番目以降の記録パルス列においてβiTをαiTよりも長くする。
本発明においては、記録パルス区間αiT(i=1〜m)に照射する記録光のパワーPwi及びオフパルス区間βiT(i=1〜m−1)に照射する記録光のパワーPbiは、Pbi<Pwi、Pbi<Pwi+1なるものとし、i及びnによらず、一つの記録パルス区間及びオフパルス区間中においては、Pw及びPbをそれぞれ一定値とすることが好
ましい。大きな冷却効果を得るためには、全ての記録マークの時間的長さについてPb<Pwとするのが好ましい。より好ましくはPb/Pw≦0.2であり、さらに好ましくはPb/Pw≦0.1である。また、バイアスパワーPbは再生時に照射する光のパワーPrと等しくすることができる。その結果、パルス分割に必要な分割パルス回路の設定が簡便になる。
例えば、先頭の記録パルス区間α1T及び最後尾の記録パルス区間αmTにおける記録パワーPw1及びPwmを、中間の記録パルス区間αiT(i=2〜m−1)における記録パワーPwと異なる値とすることで、マークの始端部・終端部のマーク形状を正確に制御することができるようになる。この場合、中間の記録パルス区間αiT(i=2〜m−1)における記録パワーPwは、あくまでも全て同じパワー値にするのが、分割パルス回路の設定が簡便となり好ましい。オフパルス区間βiT(i=1〜m−1)におけるバイアスパワーPbiについても同様に、全て同じパワー値とし、βmTにおけるバイアスパワーPbmのみを補助的に他のPbと異なる値とするのが好ましい。また、3Tマークを良好に記録するために、異なるnを有する少なくとも2つの記録マークの間で、同じiに対して異なるPw及び/又はPbの値としてもよい。つまり、nが4以上のマーク長の記録に際しては、Pw,Pbは一定とし、n=3のマーク長の記録に際してのみ、若干(10%程度の差)記録パワーを異なる値とすることもある。その場合も、Pbは一定とするのが好ましい。
bを印加する区間を定義するゲートG4を別々に生成し、これを合成する。G1,G2,G3においては、ONレベルにおいて、記録パワーが発光されるものとする。なお、ゲート信号G4はそのオン区間がα1Tの立ち上がりを基点として(すなわち、T0からTd1だけ遅延後)、(n−j)Tのオン区間を設定する。
’+αm’は、少なくともΔ1、Δm−1、Δmの分は2からのずれを許容したほうが、より正確なマーク長及びマーク端のジッタ制御が可能となるのである。従って、この場合は、β1’+α2’及びβm−1’+αm’の間に存在するβi−1’+αi’を概ね2とすればよい。
さて、本発明の2Tベースの記録パルス分割方法では、より規則正しいルールに基づいて、nTマークのnのとり得る値が奇数であるか偶数であるかにわけて考える点に特徴がある。
図5においては、Td1、Td2、Td3にTをかけた時間は、nTマークの先端時間T0からの遅延時間として規定されているが、Td1、Td2、Td3はそれぞれ、記録パルスα1T、中間パルス群の先頭であるα2T、αmTの発生タイミングを規定することが本来の目的であり、当該目的を達成するにおいて、基点をどこにとるかは任意性がある。たとえば、Td2をα1Tの終点から規定する、つまり、Td2=β1としたり、α1Tの始点から規定して、Td2=(α1+β1)と定義しても良い。同様に、Td3は、T0を基点に規定しても良いが、αm−1Tの立下りを基点に規定する、つまり、Td3=βm−1としても良い。逆に、このような遅延時間Td1、Td2、Td3等の定義を通じて、β1、βm−1、βmが定まる。つまり、本発明記録ストラテジーを一義的に定義するための独立パラーメータの組として(m、Td1、α1、β1、αc、βm−1、αm、βm)が定まる。また、nが奇数の場合には、独立パラーメータの組として(m、Td1’、α1’、β1’、αc、βm−1’、αm’、βm’)が定まる。
そして、各nに対するマーク長及びスペース長nTを記録し、それらのゆらぎであるマ
ーク及びスペースジッタを低減するために、各nごとに、分割数m及び、(Td1とTd1’)、(Td2とTd2’)、(Td3とTd3’)、(α1とα1’)、(αmとαm’)、(βmとβm’)のうちの少なくとも2組以上を変化させて、分割記録パルスを発生させるのである。このことは、また、各nごとに、分割数m及び、(Td1とTd1’)、(α1とα1’)、(β1とβ1’)、(βm−1とβm−1’)、(αmとαm’)、(βmとβm’)のうちの少なくとも2組以上を変化させることである。
pp.52−55」、「Proc.SPIE Vol.4090(2000)pp.135−143」、「Proc.SPIE Vol.4342(2002)pp.76−87」において、同一の分割数mにおける偶数長マークと奇数長マークとの1T分のマーク長の差を良好に実現させるために、主としてβ1Tとβm−1Tの長さをそれぞれ補正してβ1’T、βm−1’Tとすることを提案している。
本発明者等の検討によれば、β1=β1’、βm−1=βm−1’として、偶数マーク
及び奇数マーク間でβ1及びβm−1の補正は行わずに、まず、αmを補正してαm’を得ることにより、高速記録においても、比較的良好品質を有する記録マークを形成することができることが判明した。しかしながら、上記αmを補正してαm’を得るだけでは、高速記録における良好な記録特性を確実に得るには未だ不十分であることも同時に判明した。
従来の2Tベースの記録パルス分割方法において、オフパルス区間β1T,βm−1Tだけで、同一分割数mにおける偶数長マークと奇数長マークとの差1Tを補正する場合、上記偶数長及び奇数長マーク形成のために付与される記録パルス区間の総和ΣαiT(Σαi’T)は、偶数長マーク及び奇数長マークで同一となる。また、本発明においては、第1義的には、一つの記録マークを形成する際の記録パルス区間における記録パワーPwが一定(つまり、α1TからαmTまでの各区間において記録パワーPwを一定とする。)である場合を想定している。このため、偶数長マーク及び奇数長マークでΣαiT(Σαi’T)が同じであるということは、一組の偶数マークと奇数マーク形成にかかわる記録エネルギーの総和:Pw(ΣαiT)が同一となる(ΣαiT=Σαi’T)ことを意味する。
録パルス分割方法において、同一分割数mにおける偶数(2m)マークと奇数(2m+1)マークとの間でαmTを必ず補正し、記録エネルギーの総和Pw(ΣαiT)を、マーク長ともに増加させることが有効であることを見出したのである。ΣαiTは、マーク長が1T増加するとごとに概ね0.5Tずつ増加することが好ましい。mが1増加するごとにαiTとβiTとが1つずつ増えるのであるが、この場合、通常は中間パルス群αcT、βcTを追加することになる。βc+αcは概ね2であるから、平均的にΣαiTが1T増加することになる。同じ分割数mには、n及びn+1の2つの場合が含まれるから、n→n+1とマーク長を1T増加させると、ΣαiTを概ね0.5T増加させることになる。
一方、記録パルスαiTのいずれの長さを調整するかについては、mが増減することに最後尾のαiTが一個増えるのと同様の機能を持たせるために、同一のmにおいては最後尾のαiTすなわち、αmTの長さを調節することが最も好ましい。
(記録パルス分割方法II)
この記録パルス分割方法は、(記録パルス分割方法I)において、3以上のmに対して、同一分割数mにおける、n=2mの記録マーク及びn=2m+1の記録マークにおいて、αm≠αm’、β1≠β1’とし、かつ、(Td1,Td1’)、(α1とα1’)、(βm−1とβm−1’)、及び(βmとβm’)から選ばれる一組以上が異なる値をとるものとする方法である。
すなわち、αm’=αm+Δmとするとともに、β1’>β1とし、β1’=β1+Δ1とする。ここで、Δmは、0より大きく、好ましくは0.2以上とし、一方、1以下、好ましくは0.7以下、より好ましくは0.6以下とする。また、Δ1は、0より大きく、好ましくは0.2以上とし、一方、1以下、好ましくは0.7以下、より好ましくは0.6以下とする。
るのが好ましい。さらに、Δm−1+Δm+Δm’は、0.2〜1.2とするのが好ましい。
また、αm=αcとするのが好ましい。さらにはα1=α1’とし、これをα1=α1’=αcとすることも、可変パラメータ数を少なくする上で好ましい。
なお、m=1(n=3)の場合には、一対の記録パワー照射区間α1’Tとバイアスパワー照射区間β1’Tからなる記録光の照射を行う。この場合、α1’は、3以上のmにおけるα1’より0.1から1.5程度大きくし、β1’は3以上のmにおけるβ1’より小さく、かつ、βm、βm’より大きくするのが好ましい。あるいは、α1’は、3以上のmにおけるα1’の1〜2倍とすることも好ましい。
この記録パルス分割方法は、(記録パルス分割方法I)において、3以上のmに対して、同一の分割数mにおける、n=2mの記録マーク及びn=2m+1の記録マークにおいて、αm≠αm’、Td1=Td1’、α1=α1’、β1=β1’とし、かつ(βm−1とβm−1’)、及び(βmとβm’)から選ばれる一組以上が異なる値をとるものである。すでに、(記録パルス分割方法方法I)において、βi−1+αi=βi−1’+αi’=βc+αc(i=2〜m−1)となっているので、Td1=Td1’、α1=α1’、β1=β1’とすることで、オフパルス区間βm−1T及びβm−1’Tの開始時間までのすべての記録パルスとオフパルス区間を偶数マークと奇数マークにおいて同期させることができ、記録パルス発生回路を大幅に簡略化できる。
ここで、m=2(n=4,5)の場合に、m−1=1であるから、区間(β1+α2)Tは、区間(βm−1+αm)Tとも解される。この場合、5Tマークの(β1+α2)Tを4Tマークの(β1+α2)Tより約1T長くするのであるが、より具体的には、α1、α1’、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれ3以上のいずれかのmにおけるα1、α1’、βm−1、βm−1’、αm、αm’、βm、βm’と等しくするのが好ましい。
CD−RW媒体に24倍速未満で記録を行う場合や、8倍速でオーバーライト可能な本発明RW−DVD媒体に、8倍速未満で記録する場合であり、後述のCAVやP−CAV記録を行う場合に有用である。このような場合には、Δm−1よりも、まず、Δm’>0とすることを優先するのが好ましいのである。
まず、mが3以上の場合に存在する中間記録パルス群において、αi及びαi’(i=2〜m−1)をi及びnによらない値αcで一定とするのが好ましい。
以上に加えて、記録パルス分割方式(II)においては、3以上のm、より好ましくは2以上のm、においては、Δ1、Δm−1、Δm、をそれぞれ一定とする。よってΔmm=Δm−1+Δmも一定となる。
以上をまとめるならば、記録パルス分割方法(II)においては、さらに以下の簡略化した記録パルス分割方法となる。
n=2m(mは2以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTからなる区間、ただしΣi(αi+βi)=n−j、となるように分割し、
n=2m+1(mは2以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tからなる区間、ただし、Σi(αi’+βi’)=n−k、となるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、Pb≦0.2PeなるバイアスパワーPbの記録光を照射する、書換え型光記録媒体への記録方法であって、
n=2m(mは3以上)の場合には、nTマークの開始時間をT0とするとき、T0から遅延時間Td1T後にα1T、β1T、α2T=αcTがこの順に発生された後、概ね周期2Tを保ちながらβi−1T=βcTとαiT=αcT(i=3〜m−1、αc及びβc=2−αcは、iによらず一定)とがこの順に交互に発生された後、βm−1T、αmT、βmTがこの順に発生されてなり、
n=2m+1(mは3以上)の場合には、nTマークの開始時間をT0とするとき、T0から遅延時間Td1’T後にα1’T、β1’T、α2’T=αcTがこの順に発生され、概ね周期2Tを保ちながら、βcT=βi−1’TとαcT=αi’T(i=3〜m−1)とがこの順に交互に発生された後、βm−1’T後に、αm’T及びβm’Tがこの順に発生されてなり、
かつ、3以上のmにおいては同一分割数mにおいて、Td1’=Td1、α1’=α1、β1’=β1+Δ1(0<Δ1≦1)、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜1)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦1)、Δmm=Δm−1+Δm、0<Δmm≦1、βm’=βm+Δm’(Δm’=0〜1)の関係を満たし、かつ、Td1,α1、β1、Δ1、αc、βm−1、Δm−1、αm、Δm、βm、Δm’は、mによらず一定とする記録方法である。
前述の記録方式CD1−1、2−1、及びDVD1−1、2−1は、このような記録パルス分割方式(II―A)において、各パラメータの範囲及び大小関係をより限定的に規定したものである。
ば、Peと合わせて3種の記録パワーレベル値を定義し、計11+3+4+3=21個の独立パラメータを定義すればよい。
また、αm、α1、及びαcが等しいか否かにかかわらず、α1/αc、αm/αcの比、又は、α1−αc、αm−αcの差分が、予め決められた値となっていれば、αcが決まればα1及びαmも一義的に決まるので、パラメータ数を減らすことができるようになる。この場合、具体的には、α1/αc、αm/αcの比は1〜2の値とすることが好ましい。また、α1/αcとαm/αcの比は、この範囲の値であれば、互いに異なっていても良い。
さらに、n=3におけるα1’が、nが4以上の場合のα1と等しいか、n=3の場合のα1’とnが4以上の場合のα1あるいはαcが、一定の比又は差分を有するように定めても良い。
、Δm−1、αm、βm、Δm’も3以上のmにおいて一定とするのが好ましい。Δmに関しては、Δm1とΔm2の2通りの値をとりうるがΔm1=Δm2であるのがより好ましい。Δm−1、Δm’は、いずれも0〜0.7であることがより好ましく、いずれも0〜0.6であることが特に好ましい。Δmは、0より大きく0.7以下であることがより好ましく、0より大きく0.6以下であることがより好ましい。
すなわち、記録パルス分割方法(III―A)
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶しうる消去パワーPeの記録光を照射し、
n=2m(mは2以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTからなる区間、ただしΣi(αi+βi)=n−j、となるように分割し、
n=2m+1(mは2以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tからなる区間、ただし、Σi(αi’+βi’)=n−k、となるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、Pb≦0.2PeなるバイアスパワーPbの記録光を照射する、書換え型光記録媒体への記録方法であって、
n=2m(mは3以上)の場合には、nTマークの開始時間をT0とするとき、T0から遅延時間Td1T後にα1T、β1T、α2T=αcTがこの順に発生された後、概ね周期2Tを保ちながらβi−1T=βcTとαiT=αcT(i=3〜m−1、αc及びβc=2−αcは、iによらず一定)とがこの順に交互に発生された後、βm−1T、αmT、βmTがこの順に発生されてなり、
n=2m+1(mは3以上)の場合には、nTマークの開始時間をT0とするとき、T0から遅延時間Td1’T後にα1’T、β1’T、α2’T=αcTがこの順に発生され、概ね周期2Tを保ちながら、βcT=βi−1’TとαcT=αi’T(i=3〜m−1)とがこの順に交互に発生された後、βm−1’T後に、αm’T及びβm’Tがこの順に発生されてなり、
かつ、3以上のmにおいては、同一分割数mにおいて、Td1’=Td1、α1’=α1、β1’=β1、β1+α2=1.5〜2.5、βm−1+αm=1.5〜2.5、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜1)、αm’=αm+Δm(0<Δm≦1)、Δm−1+Δm+Δm’=0.5〜1.5、βm’=βm+Δm’(Δm’=0〜1)の関係を満たし、かつ、Td1,α1、β1、αc、βm−1、Δm−1、αm、βm、Δm’は、mによらず一定とする(ただし、Δmは、mに応じて、Δm1とΔm2の2通りの値をとり得る)ものとする記録方法である。
上記記録パルス分割方法(III−A)において、「概ね周期2Tを保つ」とは、(βi−1+αi)T=2T(i=2〜m)、及び(βi−1’+αi’)T=2T(i=2〜m−1)であって、電子回路の実現するための2Tからの不可避のずれを許容することを意味するのみでなく、(β1+α2)T及び(βm−1+αm)Tに関しては、±0.5Tの範囲での微調整をも許容する意味である。
ここで、パルス分割方式(III−A)においては、記録パルスストラテジーの記録パルス及びオフパルスのレーザー光(パルス光)の制御を行う制御回路(電子回路)の設計をより簡略化するために、以下の事項を行うことが好ましい。
二点目は、3以上のmにおいては、Td1+α1=2、α1=αc、β1+α2=2、βm−1+αm=2、及びαm=αcのうち少なくとも一つの式が成り立つ様にすることである。
特に3以上のmにおいて、Td1+α1=2、β1+α2=2、とすると、i=1〜m−1までの各記録パルスαiT、及びαi’Tの立下りを、クロック周期に同期させることができ、回路をさらに簡便化でき、また、独立パラメータ数が大幅に減らせるので好ましい。尚、β1=β1’、α2=α2’=αcなので、β1+α2=2とすれば、β1’+α2’=2となる。同様に、Td1=Td1’、α1=α1’なので、Td1+α1=2とすれば、Td1’+α1’=2となる。
さらに、n=3におけるα1’が、nが4以上の場合のα1と等しいか、n=3の場合のα1’とnが4以上の場合のα1あるいはαcが、一定の比又は差分を有するように定めても良い。
この場合n=4,5におけるTd1、Td1’の2個も非独立となるので、独立パラメータ数は12個である。
すなわち、m=2においても、m=3以上の場合と同様に、Td1+α1=Td1’+α1’=2、α1=α1’、β1+α2=2,α2=αcのうちの少なくとも一つが成り立つことが好ましい。
記録パルス分割方法(III−B)
記録マーク間に対しては、非晶質を結晶しうる消去パワーPeの記録光を照射し、
n=2m(mは2以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−j)T、(jは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1T、β1T、α2T、β2T、・・・・、αmT、βmT、
からなるm個のαiTとβiTからなる区間、ただしΣi(αi+βi)=n−j、となるように分割し、
n=2m+1(mは2以上の整数)なる記録マークに対しては、そのうちの時間的長さ(n−k)T、(kは−2.0〜2.0なる実数)を、
α1’T、β1’T、α2’T、β2’T、・・・・αm’T、βm’T、
からなるm個のαi’Tとβi’Tからなる区間、ただし、Σi(αi’+βi’)=n−k、となるように分割し、
αiTおよびαi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、記録層を溶融するに足る一定の記録パワーPwの記録光(ただし、Pe/Pw=0.2〜0.6とする)を照射し、
βiTおよびβi’Tなる時間(iは1〜mの整数)内には、Pb≦0.2PeなるバイアスパワーPbの記録光を照射する、書換え型光記録媒体への記録方法であって、
n=2m(mは3以上)の場合には、nTマークの開始時間をT0とするとき、T0から遅延時間Td1T後にα1Tが発生され、概ね周期2Tを保ちながらβcT=βi−1TとαcT=αiT(i=2〜m、αc及びβc=2−αcは、iによらず一定)とがこの順に交互に発生された後、βmTがこの順に発生されてなり、
n=2m+1(mは3以上)の場合には、nTマークの開始時間をT0とするとき、T0から遅延時間Td1’T後にα1’Tが発生され、概ね周期2Tを保ちながら、βcT=βi−1’TとαcT=αi’T(i=2〜m−1)とがこの順に交互に発生された後、βm−1’T後に、αm’T及びβm’Tがこの順に発生されてなり、
かつ、3以上のmにおいては、同一分割数mにおいて、Td1’=Td1、Td1+α1=2、α1=α1’、βm−1’=βm−1+Δm−1(Δm−1=0〜1)、αm’=αc+Δm(0<Δm≦1)、Δm−1+Δm+Δm’=0.5〜1.5、βm’=βm+Δm’、Δm’=0〜1の関係を満たし、かつ、αc、Δm−1、Δm、βm、Δm’は、mによらず一定とする。
ここで、記録パルス分割方法(III−B)においては、3以上のmにおいて、さらには2以上のmにおいて、α1=α1’=αcとすることがより好ましい。また、特にCD−RWの約20倍速〜32倍速(RW−DVDの6倍速〜12倍速)においては、Δm’=0、すなわち3以上のmにおいて、βm’=βmとするのが好ましい。さらに、2以上のmにおいて、βm’=βmとすることがより好ましい。
,Δm’のいずれかをゼロにすることや、Δm−1=Δmとして、パラーメータ数をさらに減らすことも可能である。このようにパラメータ数を少なくしても良好な特性が得られるのが本発明の記録媒体である。そして本発明の記録媒体のうち、GeSb系記録層を用いた光記録媒体において上記良好な特性が得られる傾向が特に顕著となる。つまり、GeSb系記録層を用いた光記録媒体を用いることにより、良好な高速記録特性を簡便な記録パルス分割方法で実現できるという本発明の効果が最も発揮されるようになる。
上記の記録パルス分割方法(III)、(III−A)、(III−B)は、独立パラメータ数が少なく、かつ、i=1〜mまでのαiTの立下り、i=1〜m−1までのαi’Tの立下りを周期2Tに同期させることができ、最も好ましいものである。(III−B)においては、図5において、mが3以上のように、中間分割パルス群を有する場合は、4種のゲートG1〜G4を組み合わせ、m=2の場合には、G1、G3とG4を組み合わせ、n=3(m=1)の場合には、G3とG4を用いることで、n=3〜11までのすべてのマーク長の記録が可能となる。これにより、ゲートG1,G2が周期2Tに同期した回路だけで構成でき付加的な遅延回路を必要としないので、パルス発生回路が非常に簡便に構成される。さらに、α1、αmを発生するG1、G3は独立しているので、同じゲート回路の組み合わせで、α1、αmをαcと異なる値とすることができる。
特にマークジッタとスペースジッタの乖離が著しく、スペースジッタが高記録パワーPw側で大きくなるという場合がある。
具体的には、n=3,5におけるTd1’をそれぞれ、Td1a、Td1cとし、n=4におけるTd1をTd1bとし、6以上のnにおけるTd1、Td1’をTd1dとするとき、Td1a、Td1b、Td1cのうちの少なくとも一つは、Td1dとは異なる値とすることが好ましい。
特に、記録パルス分割方法(II)、(II−A)、(III)、(III−A)、及び(III−B)において、n=3,4、5におけるTd1’、Td1をnが6以上の場合のTd1と異なるものにした場合が、最も簡便なパルス発生回路で、スペース長ジッタ、特に3Tペース長ジッタの記録パワーマージンを改善できるので効果的である。
この場合も、n0Tマークを形成するための記録パルス分割方法を規定する上記パラメータのうち、特に、(Td1、α1、αm、βm)を(n1,n1s,n0,n2s,n2)の組み合わせに応じて、微調整することが望ましい。なお、n0Tマークの記録において参照すべきは、(n1,n1s,n0,n2s,n2)の一部であっても良い。
m)を用いるようなことも可能である。このうち、特に(Td1、βm)を調整するのが有効であり好ましい。
上記の記録方法において、CD−RW規格との互換性をとりつつ良好なオーバーライトが行える。すなわち、EFM変調信号をオーバーライトした後の信号特性が、上述の変調度m11が60%以上、アシンメトリーが0付近でCDと互換性があり、さらに再生信号の各マーク及びマーク間(スペース)のジッタが35nsec以下(1倍速再生時)、かつマーク長及びマーク間がほぼnT×V(Tはデータの基準クロック周期、nは3〜11までの整数、Vは再生時の線速度)の長さを有するような記録品質を保つことができる。これは、実際上は、CD−RWディスク再生可能な市販のCD−ROMドライブで低エラーレートで再生できることを意味する。
5.複数かつ広範囲の線速における記録方法について
次に、本発明の第4の要旨に係る記録方法について説明する。
そして、上記の分割記録パルス発生方法(II)もしくは(III)を用いれば、記録パルス群の切り替え周期は概ね2Tで一定とし、αiとβi(及びαi’とβi’)、(ここでi=1〜m−1)とのデューティー比を変化させることで、同一の媒体を異なる線速で使用した場合にも、最適の分割記録パルスストラテジーを容易に見出すことができる。
(記録パルス分割方法(IV))
書き換え型光記録媒体が円盤状のディスクであり、同一ディスク面内において、1倍速基準速度でCLV記録されたディスクと同一となるよう記録線密度を一定としながら複数の記録線速度で記録を行う光記録方法であって、最大線速度V max におけるαi=αimax(i=1〜m)を0.5〜2とし、かつ該Vmaxにおけるαi’=αimax’(i=1〜m)を0.5〜2とし、低線速度ほどαi及びαi’(i=1〜m)をそれぞれ単調に減少させるように上記記録パルス分割方法(I)を用いる方法である。
なお、以下の説明において、1倍速基準線速度、最大線速度Vmax、最小線速度Vminについて特に断らない場合は、CD−RWとRW−DVDで値を使い分ける。
また、最大線速度Vmaxとは、CD−RWの場合、上記CD−RWの基準線速度の20〜32倍速の範囲におけるいずれかの線速度であり、特に、20,24、又は、32倍速をいう。RW―DVDの場合、上記RW―DVDの基準線速度の4〜12倍速の範囲におけるいずれかの線速度であり、特に4,5,6,8,10,12倍速をいう。
度であり、RW−DVDの場合、約7倍速以下のいずれかの線速度である。当然のことながら、VmaxとVminが対で用いられる場合、Vmax>Vminとなる、線速度範囲から選ばれる。
従って、以下の説明においては、CD−RWを想定する場合には、1倍速基準線速度、Vmax、Vminとして上記記載のCD−RWの値を用い、RW−DVDを想定する場合には、1倍速基準線速度、Vmax、Vminとして上記記載のRW−DVDの値を用いる。
(記録パルス分割方法(V))
書き換え型光記録媒体が円盤状のディスクであり、同一ディスク面内において、1倍速基準速度でCLV記録されたディスクと同一となるよう記録線密度を一定としながら複数の記録線速度で記録を行う光記録方法であって、最大線速度Vmaxにおけるαi=αimax(i=1〜m)を0.5〜2とし、かつ該Vmaxにおけるαi’=αimax’(i=1〜m)を0.5〜2とし、低線速度ほどαi及びαi’(i=1〜m)をそれぞれ単調に減少させるように上記記録パルス分割方法(II)を用いる方法である。
さらに、記録パルス分割方法(IV)において、記録パルス分割方法(III)を用いる場合を下記のように記録パルス分割方法(VI)とする。
(記録パルス分割方法(VI))
書き換え型光記録媒体が円盤状のディスクであり、同一ディスク面内において、1倍速基準速度でCLV記録されたディスクと同一となるよう記録線密度を一定としながら複数の記録線速度で記録を行う光記録方法であって、最大線速度Vmaxにおけるαi=αimax(i=1〜m)を0.5〜2とし、かつ該Vmaxにおけるαi’=αimax’(i=1〜m)を0.5〜2とし、低線速度ほどαi及びαi’(i=1〜m)をそれぞれ単調に減少させるように上記記録パルス分割方法(III)を用いる方法である。
尚、上記記録パルス分割方法(IV)、(V)、(VI)のそれぞれにおいて、「単調に減少させる」とは、オーバーライト記録を行う最小線速度Vminにおけるαiをαimin(i=1〜m)とするとき、すべてのn及びiに対して、αimin<αimax
となっていることをいう。ただし、VminとVmax中間の線速度においては、αiが線速度によらず一定である場合があっても良いが、原則として、低い線速度では小さな値をとるものとする。
Vmaxにおいては、αimax、及びαimax’は、約1、より具体的には、0.8〜1.5とする。特に、i=2〜m−1に対しては、αimax、及びαimax’は、0.8〜1.2の範囲にあることが好ましい。つまり、Vmaxにおいては、Σi(αimax)及びΣi(αimax’)は約n/2かn/2よりも小さい値であることが望ましい。
αi’、αimin’、αimax’(i=1〜m)に関しても同様である。そこで、Σi(αi)及びΣi(αi’)は、低線速度ほど単調に減少することになる。
ここで、記録線密度を一定とするということは、記録線速度をV、そのときの基準クロック周期をTとするとき、VTが一定であることを意味する。かつ、記録線密度を一定とするということは、1倍速基準線速度V1における、基準クロック周期をT1とするとき、VT=V1T1とすることを意味する。これにより、記録時の線速度の大小に関わらず、線速度一定で再生した場合には、CDと同じ再生系での再生が可能となる。なお、VTはV1T1に対して、CDの再生回路上許容される程度のずれ、通常、±5%程度のずれは許されるものとする。
各mにおけるTd1+α1、βi−1+αi、Td1’+α1’、βi−1’+αi’(i=1〜m、少なくともi=3〜m−2)は、線速度によらず、ほぼ一定であることが、パルス発生回路を簡便化するために望ましく、特に、mが3以上のマークにおいては、電子回路上不可避な揺らぎを別として一定であることが望ましい。
中でも、記録パルス分割方法(III−B)に対応する記録パルス分割方法(VI−B)を用いると、すべての線速度で、Td1+α1=Td1’+α1’=2とし、かつ、i=2〜mに対するβi−1+αiが2で一定、i=2〜m−1に対するβi−1’+αi’が2で一定とすることが特に好ましい。このようにすることで、i=2〜m−1におけるβi−1+αi(βi−1’+αi’)を2T周期に同期できるようになる。これは、図5において、ゲートG1,G2が周期2Tに同期した回路だけで構成できるようになることを意味する。そして、線速度に応じてTを可変としても、G1とG2におけるαiのデューティー比のみを変化させるだけですべての線速度に対応できる記録パルスストラテジーを得ることができるため、記録パルスストラテジーの記録パルス及びオフパルスのレーザー光(パルス光)発生を制御回路(電子回路)の設計が簡便化できるようになる。
このため、使用するいずれの線速度においてもβm=0〜2及びβm’=0〜3とし、かつ、βm及びβm’を線速度が低いほど単調に増加させるようにすれば、すべての線速度において良好な記録を行うことができるようになる。ここで、βm’を線速度が低いほど単調に増加させることは、Δm’を低線速度ほど単調に増加させることを意味する。
さらに、(記録パルス分割方法VI−A)又は(VI−B)において、ずべての線速度において、Δm−1,Δm’のいずれかをゼロにすることや、Δm−1=Δmとして、パラーメータ数をさらに減らすことも可能である。このようにパラメータ数を少なくしても良好な特性が得られるのが本発明の記録媒体である。そして本発明の記録媒体のうち、GeSb系記録層を用いた光記録媒体において上記良好な特性が得られる傾向が特に顕著となる。つまり、GeSb系記録層を用いた光記録媒体を用いることにより、良好な高速記録特性を簡便な記録パルス分割方法で実現できるという本発明の効果が最も発揮されるようになる。
これによって、図5に示すような簡単な論理ゲートの組合せで、各線速度において、データ基準クロック周期Tを変更することによって容易に記録パルスを発生できる。
さらに、mが2以上の場合に、これらの値が線速度によらず一定であることが一層好ましい。
一方、RW−DVDにおいては、少なくとも0.5倍速程度の線速範囲では、記録パルス分割方法の各パラメータの線速依存性が比較的小さいので、2以上のmにおける偶数長マークにおけるβm−1+αm、β1+α2、2以上のmにおける奇数長マークにおける
βm−1’+αm’、β1’+α2’の値の一部または全部が線速によらずほぼ一定とすることが好ましい。
記録パルス分割方式(IV)、(V)、(VI)の意義を再び図4によって、CD−RWを例にとって説明する。もし、本発明記録媒体に24又は32倍速で好適に用いられたαi、βiを8〜32倍速の全線速度範囲でそのまま用い、単にデータの基準クロック周期を可変として、低線速で記録を行っただけでは、図4の点線で示された曲線eのように、低線速での記録層の冷却速度は著しく低下し、非晶質化が阻害される。低線速においては、基準クロック周期Tが高線速と比較して相対的に大きくなるので、オフパルスが照射される絶対時間は長くなるが、同時に記録パルスが照射される絶対時間も長くなるので、結果として単位時間あたりの照射エネルギーも大きくなり冷却速度が低下する。従って、本発明における2Tベース記録ストラテジーにおいて、記録パルスのデューティー比を低下させて、低線速度になるにつれてよりオフパルス区間を長くすることで、低線速における冷却速度の低下を補償し、図4の曲線dに相当する特性を実現することができるようになる。
線速度によって異なるものとなりうるが、上記線速度範囲におけるPw0の最大値に対する最小値の比は0.8以上であることが望ましい。
上記線速度Vとしては、RW−DVDにおいては、概ね1倍速程度より大きな間隔で選定すればよく、たとえば、2−6倍速においては、2,3,4,5,6倍速のように選ぶが、これより少なくても良い。
(使用方法1)
まず、現状のCD装置では、ディスクを回転させるスピンドルモーターは最大10000rpm程度が限界である。CDの基板として通常用いられる分子量12000〜20000のポリカーボネート樹脂では、これ以上の回転数では遠心力により破壊される恐れがあるためである。CD−RWは通常、直径12cmの円盤形状をしており、半径少なくとも23mm〜58mm、好ましくは22〜58mmに記録領域(インフォメーションエリア)を有する。約8000rpmでディスクを回転させると、記録領域の最内周における線速度は16倍速となり、最外周58mmにおける線速度はほぼ38倍速となる。10000rpmとしても記録領域最内周における線速度は約22倍速、最外周における線速度はほぼ48倍速となるため、全面に渡って約22倍速以上において線速度一定のCLV方式での記録が不可能である。
転させた場合に、内周で約7倍速、外周で約16倍速とするのがほぼ限界となる。ただし、本発明RW−DVDにおいては、記録速度の上限が約10〜12倍速にあるので、約6000−7000rpmが、オーバーライト記録時の回転速度の上限となる。
一方、ZCLVは、半径Rsにいたるまでは、ゾーンごとに線速度を切り替えながら、例えば16倍速、あるいは20倍速といった、比較的低線速度で、CLV記録行い、外周にいくほどその線速度を上げていくものである。
一方、ZCLVは、半径Rsにいたるまでは、ゾーンごとに線速度を切り替えながら、例えば4倍速、あるいは6倍速といった、比較的低線速度で、CLV記録行い、外周にいくほどその線速度を上げていくものである。
(使用方法2)
従来CLVモードでのみ記録が行われてきたCD−RW又はRW−DVDを完全なCAVモードで記録可能とする使用方法であり、これにより、常に回転同期が必要であったCD−RW媒体の弱点であるアクセス、シークパフォーマンスの悪さを大幅に改善する使用方法である。特に、ランダムパケット記録で飛び飛びの半径位置のパケットにアクセスを行う場合に効率が良く、コンピュータの外部記憶装置用媒体としての利便性が大きく増す。また、CLVでは回転速度変更のためにモーターの加速・減速のために多大な電力を消費するが、その必要も無くドライブの消費電力を大幅に改善できる利点もある。
CAV)ないしは、ZCLV(Zoned CLV)を用いる場合においては、上記記録領域最内周での線速度を該基準線速度の16倍速以上とし、かつ外周ほど記録線速度が高くなるようになるように該ディスクを回転させるようにすることが好ましい。
のマーク長により記録するに当たり、線速度3.49m/sを基準速度(1倍速)として、前記光記録媒体の記録領域最外周での線速度が5倍速以上となるように前記光記録媒体を回転させるようにすることが好ましい。
CAV)ないしは、ZCLV(Zoned CLV)を用いる場合においては、上記記録領域最内周での線速度を該基準線速度の4倍速以上とし、かつ外周ほど記録線速度が高くなるようになるように該ディスクを回転させるようにすることが好ましい。
ZCLV方式(使用方法1)においては、各CLVゾーンごとに、基準クロック周期Tと記録パルス分割方法のパラメータを切り替える。一方、CAV方式(使用方法2)やP−CAV方式(使用方法1)のCAVゾーンでは、線速度は半径位置に応じて連続的に変化するので、基準クロック周期も連続的に変化させる。一方、記録パルス分割方式のパラメータは、概ね、一定線速ごとに、従って、一定半径幅ごとに仮想的なゾーンを設定し、各ゾーン内では一定とし、ゾーンごとに切り替えるのが好ましい。該仮想的ゾーンの幅は、線速度が約0.5倍速から2倍速程度変化する範囲とするのが好ましい。なお、ゾーンの幅は原則一定とするのが好ましいが、高線速度ほど、すなわち外周ほど、ゾーンの幅を少しずつ狭くしていくことも好ましい。高線速度ほどジッター等の値が悪化しやすいので、こまめに最適なパラメータに切り替える必要があるためである。
に、記録領域最外周での線速度を10倍速とすると、記録領域最内周での線速度は約4倍速となる。
ここで、記録領域にはユーザーデータの記録領域以外に、システムが使用する試し書き領域、リードイン、リードアウト領域等も含む。従って、22mm及び58mmという半径位置については±1mm程度の誤差を含んでいってもよい。また、この許容誤差に対応して以下で用いられる周波数値等にも若干のずれが生じるが、それも許容される。
図6において光ディスクD1は、空間周波数一定の搬送周波数fL0(fL0は、CLV記録時の搬送周波数を示す。)を有しアドレス情報によって変調された信号に従って蛇行された螺旋状の溝を有する基板及び記録層を有し、該螺旋状の溝の所定の位置にある記録情報の単位である記録ブロックを識別するアドレス情報及び該ブロックの開始位置を識別する同期信号を有する。図6では、特に具体的に書き換え型コンパクトディスクを光ディスクとして想定しており、fL0=22.05kHzでアドレス情報はfL0を搬送周波数として±1kHzで周波数変調されたATIP情報である。また、ウォブルは線速度1.2m/s〜1.4m/sの線速度で再生したときに、その搬送周波数fL0が22.05kHzとなるように溝蛇行によって形成されている。
光ディスク記録再生装置1は、さらに溝蛇行から搬送周波数fA0、アドレス情報及びブロック同期信号を検出・解読する回路(WAD1)と、該記録ブロックの開始位置及びデータの基準クロックT(周波数fd0)に同期してエンコーダED1及びED2によってマーク長変調された記録データ列を発生する回路と、該記録データ列に対応して記録レーザーパワーを変調する回路(WP1)とを有する。
移動を制御する。アドレス移動は、トラッキングサーボTE1をオフとした状態でのリニアモータLM1駆動による粗動機構による半径移動と、所定アドレス近傍でのトラッキングサーボオン、ATIPアドレス参照しながらの微調整(PU1の対物レンズの傾きの微調整)からなるが、いずれもCPU1で制御される。
本発明の記録方法において、半径距離に反比例したデータの基準クロック及び基準クロック周期Tを発生させる方法は種々考えられるが、好適な例として以下が考えられる。ここではCLVモードの1倍速でのウォブル搬送周波数fLOが22.05kHz、CAVモードでの記録領域の最内周及び最外周での線速度がそれぞれ10倍速及び24倍速、データの基準クロックが搬送周波数の196倍であるケースを例として説明する。ここで、搬送周波数fLOは22.05kHzから±0.1程度の誤差を許容できる。
ウォブル溝(蛇行溝)のウォブルが搬送周波数fL0=22.05kHzに相当する周波数で一定の場合、CAV回転時には、半径位置に応じて、即ち半径位置に対応した線速度に応じて再生されるウォブルの搬送周波数fAOが見かけ上変化する。そしてCAV回転時にその半径位置で再生されるウォブルの搬送周波数fA0を196倍することで、半径に比例した基準データクロック周波数を得ることができる。尚、fA0は、CAV記録時の搬送周波数を示す。
すなわち、ウォブル信号がCLV回転の1倍速モードで基板上に記載されていれば、媒体をCAV回転させたときは、半径位置によらず同じ倍率を用いてデータの基準クロック周波数を発生させれば、空間周波数を一定とする、即ち、線密度を一定とすることができる。
実際の周波数は22.05kHz±1kHzであり、ウォブル信号の一周期は、約±4.5%の変動を伴う。このようにゆらいでいる信号をそのまま所定倍してデータの基準クロック周期を得た場合、やはり±4.5%のマーク長のゆらぎ(deviation)が発生する。通常、マーク長記録においてこのゆらぎは位相シフトと呼ばれ、このシフト量が5%近くあると正しい復調ができない恐れがある。従って、このような場合、周波数変調されたウォブル信号から搬送周波数fA0のみを抽出してから所定倍する必要がある。
DVDの場合には、1倍速再生でのウォブルの搬送周波数fL0が、いわゆるDVD−RW規格では144kHz(クロック周波数の1/157)、DVD+RW規格では約700kHz(クロック周波数の1/32)である点などが異なるが、基本的には、全く同様の原理で装置が構成される。
6.本発明記録方法に関するその他の事項(従来の低線速記録媒体への本発明記録方法の適用について)
本発明のごとく、24倍速以上のCD−RWや6倍速以上のRW−DVDに対して、本発明記録方法を適用可能な記録装置において、既存の4又は10倍速CD−RWや、2又は2.4(2.5)又は4倍速RW−DVDにオーバーライト記録を行う場合、従来の1Tベースのストラテジーをそのまま適用しても良いが、本発明、2Tベースの記録パルス分割方法を適用することも可能である。すなわち、本発明記録方法(I)、(II),(III)を適用して種々の線速でCLV記録が可能であり、(IV),(V),(VI)を適用して10倍速CD−RWにおける4−10倍速でのCAV記録、4倍速RW−DVDにおける1.6―4倍速でのCAV記録も可能となる。
(他のフォーマットの書き換え型媒体に対して)
本発明記録方法は、CD−RWやRW−DVDという特定フォーマットの媒体への適用に限定されるものではない。例えば、青色LDを用いた高密度書き換え型相変化媒体への適用も可能である。また、マーク長変調方式も、EFMやEFM+に限定されるわけではなく、たとえば、n=2,3,4,5,6,7,8と取るいわゆる(1,7)ランレンクスリミテッド(RLL)ノンリターンツーゼロ・インバーテッド(NRZI)変調方式にも適用可能である。
トラックピッチ1.6μmで1倍速(1.2m/s)換算で基準周波数22.05kHzで蛇行する螺旋状の溝を設けた厚さ1.2mm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。
つづいて、基板上に、下部保護層、記録層、上部保護層、反射層、紫外線硬化樹脂層をこの順に形成した。各層の成膜は上記基板上に、真空を解除することなく、順にスパッタリング法によって積層した。ただし、紫外線硬化樹脂層(厚さ約4μm)はスピンコート
方によって塗布した。
各層の膜厚は成膜レートを正確に測定した後、スパッタ成膜時間によって制御した。記録層組成は、蛍光X線法による各元素の蛍光強度を、別途化学分析(原子吸光分析)によって求めた絶対組成によって校正した値を用いた。
反射層の面積抵抗率は4探針法抵抗計(Loresta MP、(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で測定するか、あるいは上記4層(下部保護層/記録層/上部保護層/反射層)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、面積抵抗率測定に影響はない。また、抵抗測定は、直径120mmのディスク基板形状のまま、半径30〜40mmの位置にプローブを接触させて測定した。このようにすることにより、実質的に無限大の面積とみなせる位置で抵抗測定を行っていることになる。
ここで、tは膜厚である。Fは測定する薄膜領域の形状で決まる補正係数で通常4.3〜4.5の値をとる。ここでは4.4とした。
再生は特に断わらない限り1倍速で行った。DDU1000からの出力信号を5〜20kHzにカットオフのある高周波通過フィルタを通した後、タイムインターバルアナライザー(横河電機社製)でジッタを測定した。
記録パルス分割方法を制御するための論理レベルの生成は、任意信号発生器(AWG620又はAWG710、ソニーテクトロニクス社製)を用いた。上記信号発生器から、概ね図5のG1,G2,G3を合成したものに相当する論理信号とG4に相当する論理信号との2チャンネルのゲート信号を取り出し、ECLレベルの論理信号として上記テスターのレーザードライバーに対するゲート信号として入力した。
ダムに現れる。各nにかかわるマーク長出現頻度はn=3,4,5,6,7,8,9,11に関して、それぞれ、約34.0,22.2、16.4、10.5、4.9,4.7、4.4、1.0、1.9%である。同じnにかかわるマーク長とスペース長の出現頻度はほぼ等しい。実際のデータ用CD−ROMディスクに現れるデータパターンの平均的な値である。実際上、11Tマークとスペースは、ほとんど同期用のパターンとして使用されるだけであるので、出現頻度は小さい。
3T/11Tオーバーライト消去比の測定では、3Tマークおよび3Tスペース(マーク間)からなる繰り返しパターン(3Tパターン)を10回記録後、11Tマークおよび11Tスペース(マーク間)からなる繰り返しパターン(11Tパターン)をオーバーライトして3Tマークのキャリアレベルの低下量(dB単位)を測定し、消去比(erasability)とした。キャリアレベルの測定は、Advantest製のスペクトラムアナライザー(TR4171)もしくは、HP製8567Aを用い、テスターの再生信号出力を入力として用いた。オーバーライトは各線速で行ったが、再生はすべてCD線速(1.2m/s)で行った。スペクトラムアナライザーのResolution band widthは30kHz、Video band widthは 30Hzとし入力インピーダンスは50Ωとした。
(実施例1)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは一定としPwを19mW程度から29mW程度まで1mW刻みで変化させ、それぞれの記録パワーでオーバーライト特性を評価した。いずれも10回オーバーライト後の値で評価した。
(記録方式CD1−1a)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2 (i=2〜m−1)、βm−1+αm=2、とした。
Td1’+α1’=2、β1’+α2’=2.35、ただし、β1’=β1+Δ1、βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、βm−1’+αm’=2.4、ただし、αm’=αm+Δm、とした。
また、m=2の場合、4Tマークに対しては、Td1=0.9,α1=1.1、β1=1、α2=1、βm=0.4とし、
5Tマークに対しては、Td1’=0.9,α1’=1.1、β1’=1.35、α2’=1.4、βm’=0.4とした。
一方、10倍速記録の場合には、記録方式CD2−1の具体例として、以下の(記録方式CD2−1a)を使用した。(記録方式CD2−1a)は、記録パルス分割方式(V)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式CD2−1a)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、β1+α2=1.8、βi−1+αi=2(i=3〜m−1)、βm−1+αm=2、とした。
Td1’+α1’=2、
β1’+α2’=2.2、ただし、β1’=β1+Δ1、
βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、
βm−1’+αm’=2.55、ただし、β m−1 ’=β m−1 +Δm−1、αm’=αm+Δm、
とした。
3Tマークに対しては、Td1’=1.5、α1’=0.8、β1’=2としている。
(記録方式CD−IIa)
mが3以上の偶数長マークがnT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、β1+α2=1.95、βi−1+αi=2(i=3〜m−1)、βm−1+αm=1.95、とした。
m=2の場合、4Tマークに対しては、Td1=0.95、α1=1、β1=0.95、α2=0.95、β2=0.3とし、5Tマークに対しては、Td1’=1、α1’=1、β1’=1.25、α2’=1.35、β2’=0.3とした。
なお、各記録方式でのTd1、αi、βi等を表−1にまとめて示す。いずれの記録方式も記録パルス方法(II―A)又は(V)に準じているので、mが3以上の場合に関しては、記録パルス分割方法(II)における、10個のパラメータ(Td1、α1、β1、Δ1、αc、βm−1、Δm−1、αm、Δm、βm)及び、n=3,4,5におけるTd1、αi、βiを記載した。ただし、n=3の場合の(Td1’、α1’、β1’)は、Td1、α1、β1の項に記載した。n=4の場合の(Td1、α1、β1、α2、β2)及び、n=5の場合の(Td1’、α1’、β1’、α2、’、β2’)は、Td1、α1、β1、αm、βmの欄に記載した。ここで、記録方式CD1−1a、CD2−1a,CD−IIaにおいては、n=4、5の場合のβ1、β1’は、それぞれmが3の場合のβ1、β1’(=β1+Δ1)と等しい。
ジッタが最小となる最適記録パワーは(記録方式CD1−1a)では23−25mW、(記録方式CD−IIa)では23−27mW付近であり、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価した。
図7、8の(c)、(d)から、いずれの記録方式においても、変調度m11は60%〜80%(0.6〜0.8)、Rtopは15〜25%(0.15〜0.25)の値が得られていることがわかる。
図9(a)〜(f)は、それぞれ(a)3Tマーク長ジッタ、(b)3Tスペース長ジッタ、(c)変調度m11、(d)Rtop、(e)3Tマーク長、(f)3Tスペース長、のPw依存性を表す。最適記録パワーは24倍速記録では23〜27mW付近であるが、10倍速記録では22−27mW付近であり、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価した。
また、図9の(c)、(d)から、いずれの線速においても、変調度m11は60%〜80%(0.6〜0.8)、Rtopは15〜25%の値が得られていることがわかる。
次に、24倍速の(記録方式CD1−1a)、(記録方式CD−IIa)、そして、10倍速における(記録方式CD2−1a)を用いた場合のオーバーライト耐久性の評価結果を記す。それぞれ、Pe/Pw=9.4mW/24mW、8.6mW/26mW、9mW/23mWで繰返しオーバーライトを行ったときのオーバーライト回数依存性を図10,11,12に表す。各図において、(a)が3Tマーク長ジッタ、(b)が3Tスペース長ジッタを示す。図10、11、12において、繰り返しオーバーライト回数を対数グラフで表示する都合上、初回記録を1回目オーバーライトとし、その上に9回オーバーライトした時を10回めオーバーライトというように表している。以下の実施例においても同様に、対数軸上に繰り返しオーバーライト回数を表している。
さらに、各線速における消去比を測定した。10倍速においては、(記録方式CD2−1a)の3T、11Tのパルスを用い、24倍速においては(記録方式IIa)の3T、11Tのパルスを用いて、3T/11Tオーバーライト消去比を測定した。10倍速、24倍速で3T/11Tオーバーライト消去比は、それぞれ29、26dBとなり、それぞれの線速において、十分な消去比が得られた。
(実施例2)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは一定としPwを21mW程度から30mW程度まで1mW刻みで変化させ、それぞれの記録パワーでオーバーライト特性を評価した。Pbは0.8mWで一定とした。いずれも10回オーバーライト後の値で評価した。
24倍速記録においては、記録方式CD1−1を適用した。まず、Td1、Td1’がnによらず一定の場合を検討し、以下では、これを(記録方式CD1−1b)とする。(
記録方式CD1−1b)は、記録パルス分割方法(II−A)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式CD1−1b)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m−1)、βm−1+αm=1.95、とした。
Td1’+α1’=2、β1’+α2’=2.35、ただし、β1’=β1+Δ1、βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、βm−1’+αm’=2.4、ただし、αm’=αm+Δm、とした。
一方、5Tマークに対しては、Td1’=0.9,α1’=1.1、β1’=1.35、α2’=1.4、βm’=0.4とした。
一方、10倍速記録の場合には、記録方式CD2−1として、以下の(記録方式CD2−1b)を使用した。(記録方式CD2−1b)は記録パルス分割方法(V)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。(記録方式CD2−1b)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、β1+α2=2、βi−1+αi=2(i=3〜m−1)、βm−1+αm=1.95、とした。
Td1’+α1’=2、
β1’+α2’=2.4、ただし、β1’=β1+Δ1、
βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、
βm−1’+αm’=2.55、ただし、β m−1 ’=β m−1 +Δm−1、αm’=αm+Δm、
とした。
は、m=3(n=6Tマーク)におけるβ2(βm−1)と等しくなっている。
一方、5Tマークに対しては、Td1’=1.5、α1’=0.5、β1’=1.9、α2’=0.65、β2’=1.6とした。
次に、Td1、Td1’をすべてのnにおいて一定とせず、3T及び4Tマークで異なる値をとる記録パルス分割方法(II―A)の場合について、24倍速記録において、以下の記録方式CD−IIbを用いて検討を行った。
(記録方式CD−IIb)
mが3以上の偶数長マークがnT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、
βi−1+αi=2(i=2〜m−1)、βm−1+αm=1.9、とした。
m=2の場合、4Tマークに対しては、Td1=0.95、α1=1、β1=1、α2=1、β2=0.3とし、5Tマークに対しては、Td1’=1、α1’=1、β1’=1.35、α2’=1.4、β2’=0.3とした。
なお、各記録方式でのTd1、αi、βi等を表−2にまとめて示す。いずれの記録方式も記録パルス分割方法(II−A)又は(V)に準じているので、mが3以上の場合に関しては、記録パルス分割方法(II−A)における、10個のパラメータ(Td1、α1、β1、Δ1、αc、βm−1、Δm−1、αm、Δm、βm)及び、n=3,4,5におけるTd1、αi、βiを記載した。ただし、n=3の場合の(Td1’、α1’、β1’)は、Td1、α1、β1の項に記載した。n=4の場合の(Td1、α1、β1、α2、β2)及び、n=5の場合の(Td1’、α1’、β1’、α2、’、β2’)は、Td1、α1、β1、αm、βmの欄に記載した。ここで、記録方式CD1−1b、2−1bにおいては、n=4の場合のβ1は、mが3以上(n≧6)の場合のβm−1に等しく、n=5の場合のβ1’は、mが3以上(n≧6)の場合のβ1’(=β1+Δ1)と等しい。記録方式IIbにおいては、n=4、5の場合のβ1、β1’はそれぞれ、mが3の場合のβ1、β1’(=β1+Δ1)と等しい。
w依存性を表す。
最適記録パワーは24倍速記録の(記録方式CD1−1b)では25−27mW付近、(記録方式CD−IIb)では24−28mW付近、10倍速記録では23−28mW付近であり、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価した。
図13,14、15の(c)、(d)から、いずれの線速においても、変調度m11は60%〜80%(0.6〜0.8)、Rtopは15〜25%の値が得られている。
以上まとめると、10、24倍速においては良好な記録特性が得られており、再生信号は、既存のCDドライブで再生可能な品質である。また、この間の線速においてもパルスを調整することによって良好な特性がえられる。
(実施例3)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
Ge18Sb62(Sn0.2(Ge0.23Sb0.77)0.8)からなる記録層を15nm、(ZnS)80(SiO2)20からなる上部保護層を30nm、Al99.5Ta0.5からなる反射層を200nm、紫外線硬化樹脂層を約4μmをこの順に形成し、書換え型コンパクトディスクを作製した。このAl99.5Ta0.5反射層の体積抵抗率ρvは80nΩ・m、面積抵抗率ρsは約0.4Ω/□であった。初期化は、長径約150μm、短径約1.0μmの楕円形スポット形状を有する波長約810nmのレーザーダイオード光を線速約12m/sで走査して行なった。照射パワーは1600mWである。
消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは一定としPwを21mW程度から30mW程度まで1mW刻みで変化させ、それぞれの記録パワーでオーバーライト特性を評価した。Pbは0.8mWで一定とした。いずれも10回オーバーライト後の値で評価した。
24倍速記録においては、記録方式CD1−1を適用し、これを(記録方式CD1−1c)とする。(記録方式CD1−1c)は記録パルス分割方法(II−A)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式CD1−1c)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2、
β1’+α2’=2.35、ただし、β1’=β1+Δ1、
βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、
βm−1’+αm’=2.45、ただし、βm−1’=β m−1 +Δm−1、αm’=αm+Δm、
とした。
また、m=2の場合、4Tマークに対しては、Td1=1,α1=1、β1=1、α2=0.95、βm=0.3とし、
5Tマークに対しては、Td1’=1,α1’=1、β1’=1.35、α2’=1.45、βm’=0.3とした。
一方、10倍速記録の場合には、記録方式CD2−1として、以下の(記録方式CD2−1c)を使用した。(記録方式CD2−1c)は記録パルス分割方法(V)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。(記録方式CD2−1c)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
なお、各記録方式でのTd1、αi、βi等を表−3にまとめて示す。いずれの記録方式も記録パルス分割方法(II−A)又は(V)に準じているので、mが3以上の場合に関しては、記録パルス分割方法(II−A)における、10個のパラメータ(Td1、α1、β1、Δ1、αc、βm−1、Δm−1、αm、Δm、βm)及び、n=3,4,5におけるTd1、αi、βiを記載した。ただし、n=3の場合の(Td1’、α1’、β1’)は、Td1、α1、β1の項に記載した。n=4の場合の(Td1、α1、β1、α2、β2)及び、n=5の場合の(Td1’、α1’、β1’、α2、’、β2’)は、Td1、α1、β1、αm、βmの欄に記載した。
最適記録パワーは24倍速記録の(記録方式CD1−1c)では25−28mW付近、
10倍速記録の(記録方式CD2−1c)では24−30mW付近であり、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価した。
図18,19の(a)、(b)の図中の横線は1倍速再生時のジッタ規格上限値=35(nsec)を示す。いずれの線速においても35nsec以下の良好なジッター値が得られている。
次に、(記録方式CD1−1c)、(記録方式CD2−1c)で記録を行った場合において、1倍速再生時の3Tマーク長、3Tスペース長を測定した。いずれの記録方式においても、3Tマーク長、3Tスペース長は、231×3nsecから±10%程度のずれの範囲内であった。具体的には、図18,19(e)、(f)の各図中における実線の横線は、1倍速再生時の3Tマーク長=3Tスペース長=231×3(nsec)を示す。また、点線の横線は231nsec×3−40nsec、231nsec×3+40nsecを示す。マーク長、スペース長については、基準クロック周期Tの通常±20%程度のずれは許容されるから、±30〜40nsec以内であればよいが、図18,19(e)、(f)から、マーク長及びスペース長のずれはほとんどなく許容範囲内であることが分かる。
以上まとめると、10、24倍速においては良好な記録特性が得られており、再生信号は、既存のCDドライブで再生可能な品質である。また、この間の線速においてもパルスを調整することによって良好な記録特性がえられる。
(実施例4)
上記実施例3のディスクとテスタ1とを用い、24倍速記録においては、記録方式CD1−2を適用し、これを(記録方式CD1−2a)とする。(記録方式CD1−2a)は記録パルス分割方法(III―A)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式CD1−2a)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に
様に設定した。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.85、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、とした。
ただし、m=2(n=4、5)の場合の、α1、α1’、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’は、それぞれm=3の場合のα1、α1’、β2(βm−1)、β2’(βm−1’)、α3(αm)、α3’(αm’)、β3(βm)、β3’(βm’)と等しくする。すなわち、4Tマークに対しては、α1=1、β1=1、α2=1、β2=0.3とし、5Tマークに対しては、α1’=1、β1’=1.4、α2’=1.45、β2’=0.3とした。
一方、10倍速記録の場合には、記録方式CD2−2として、以下の(記録方式CD2−2a)を使用した。(記録方式CD2−2a)は記録パルス分割方法(VI)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式CD2−2a)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
ただし、m=2(n=4、5)の場合の、α1、α1’、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’は、それぞれm=3の場合のα1、α1’、β2(βm−1)、β2’(βm−1’)、α3(αm)、α3’(αm’)、β3(βm)、β3’(βm’)と等しくする。すなわち、4Tマークに対しては、α1=0.5、β1=1.6、α2=0.4、β2=0.8とし、5Tマークに対しては、α1’=0.5、β1’=1.95、α2’=0.6、β2’=1.2とした。
なお、各記録方式でのTd1、αi、βi等を表−4にまとめて示す。
表−4において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−4では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、記録パルス分割方法(III−A)において、Td1+α1=T d1 ’+α1’=2、β1+α2=βm−1+αm=2、α1=αm=αc、Δmはmによらず一定とした。したがって、表−4では、Td1、β1、βm−1、βm、αmも含めて10個のパラメータを記載しているが、独立パラメータはα1、αc、Δm−1、Δm、Δm’の5個である。また、n=4の場合には、β1=βm−1=βc、α2=αm=αc、β2=βmである。n=5の場合には、β1’=βc+Δm−1、α2=αc+Δm、β2’=βm’+Δm’である。
c)変調度m11、(d)Rtop、(e)3Tマーク長、(f)3Tスペース長、のPw依存性を表す。
最適記録パワーは24倍速記録の(記録方式CD1−2a)では24−28mW付近、10倍速記録の(記録方式CD2−2a)では23−28mW付近であり、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価した。
図22、23の(c)、(d)から、いずれの線速においても、変調度m11は60%〜80%(0.6〜0.8)、Rtopは15〜25%の値が得られている。
以上まとめると、10、24倍速においては良好な記録特性が得られており、再生信号は、既存のCDドライブで再生可能な品質である。また、この間の線速においてもパルスを調整することによって良好な特性がえられる。
(実施例5)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
率ρvは24nΩ・m、面積抵抗率ρsは約0.12Ω/□であった。初期化は、長軸約150μm、短軸約1.0μmの楕円形スポット形状を有する波長約810nmのレーザーダイオード光を短軸方向に線速約12m/sで走査して行なった。照射パワーは1650mWである。
消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは一定としPwを19mW程度から30mW程度まで1mW刻みで変化させ、それぞれの記録パワーでオーバーライト特性を評価した。いずれも10回オーバーライト後の値で評価した。
(記録方式CD1−1d)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2、β1+α2=2、βi−1+αi=2(i=3〜m−1)、βm−1+αm=2、とした。
Td1’+α1’=2、β1’+α2’=2.32、ただし、β1’=β1+Δ1、βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、βm−1’+αm’=2.44、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、とした。
m=1、すなわち3Tマークに対しては、Td1’=0.81、α1’=1.91、β1’=0.25とした。
(記録方式CD2−1d)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、β1+α2=1.85、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
’Tにおけるαi’及びβi’を、Td1’+α1’=2、β1’+α2’=2.35、ただし、β1’=β1+Δ1、βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、βm−1’+αm’=2.3、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、とした。
さらに、10倍速記録の場合には、記録方式CD2−1の具体例として、以下の(記録方式CD2−1e)を使用した。(記録方式CD2−1e)は、記録パルス分割方法(V
)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式CD2−1e)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、
Td1+α1=2、
β1+α2=2、
βi−1+αi=2(i=2〜m)、
とした。
なお、各記録方式でのTd1、αi、βi等を表−5にまとめて示す。いずれの記録方式も記録パルス分割方法(II)又は(V)に準じているので、mが3以上の場合に関しては、記録パルス分割方法(II−A)における、10個のパラメータ(Td1、α1、β1、Δ1、αc、βm−1、Δm−1、αm、Δm、βm)及び、n=3,4,5におけるTd1、αi、βiを記載した。ただし、n=3の場合の(Td1’、α1’、β1’)は、Td1、α1、β1の項に記載した。n=4の場合の(Td1、α1、β1、α2、β2)及び、n=5の場合の(Td1’、α1’、β1’、α2、’、β2’)は、Td1、α1、β1、αm、βmの欄に記載した。
ジッタが最小となる最適記録パワーは32倍速での(記録方式CD1−1d)では28−30mW、24倍速での(記録方式CD2−1d)では25−30mW、10倍速での(記録方式CD2−1e)では25−30mW付近であり、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価した。
図26,27,28の(c)、(d)から、いずれの記録方式においても、変調度m11は60%〜80%(0.6〜0.8)、Rtopは15〜25%の値が得られていることがわかる。
次に、32倍速の(記録方式CD1−1d),24倍速の(記録方式CD2−1d)、そして、10倍速における(記録方式CD2−1e)を用いた場合のオーバーライト耐久性の評価結果を記す。それぞれ、Pw/Pe=29mW/8.7mW、28mW/8.4mW、27mW/8.1mWで繰返しオーバーライトを行ったときのオーバーライト回数依存性を図29、30、31に表す。各図において、(a)が3Tマーク長ジッタ、(b)が3Tスペース長ジッタを示す。
さらに、各線速における消去比を測定した。10倍速においては、(記録方式CD2−1e)の3T、11Tのパルスを用い、24倍速での(記録方式CD2−1d)の3T、11Tのパルスを用い、32倍速においては(記録方式CD1−1d)の3T、11Tの
パルスを用いて、3T/11Tオーバーライト消去比を測定した。10倍速、24、32倍速で、T/11Tオーバーライト消去比は、それぞれ30,28,24dBとなり、それぞれの線速において、十分な消去比が得られた。また、(記録方式CD1−1d)を用い、32倍速で記録を行ったディスクを105℃の加速試験に投入したところ、3時間経過しても記録済み信号の劣化はほとんど見られなかった。ジッタは、1倍速再生で2nsec程度は変化したが35nsec以下であり、反射率Rtop、変調度m11もほとんど低下しておらず、初期値の90%以上を維持していた。
(実施例6)
実施例5の媒体に対してテスタ1を用い、32倍速においては、記録方式CD1−2を適用し、これを(記録方式CD1−2b)とする。(記録方式CD1−2b)は記録パルス分割方法(III−A)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式CD1−2b)
mが2以上の偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.4、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、βm’=βm+Δm’、とした。
m=1、すなわち3Tマークに対しては、Td1’=0.81、α1’=1.94、β1’=0.25とした。
(記録方式CD2−2b)
mが2以上の偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
、αm’=αm+Δm、βm’=βm+Δm’、とした。
m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれm=3の場合のα1、α1’、β2(βm−1)、β2’(βm−1’)、α3(αm)、α3’(αm’)、β3(βm)、β3’(βm’)と等しくする。
さらに、10倍速記録の場合には、記録方式CD2−2の具体例として、以下の(記録方式CD2−2c)を使用した。(記録方式CD2−2c)は、記録パルス分割方法(VI)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式CD2−2c)
mが2以上の偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
ただし、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれm=3の場合のα1、α1’、β2(βm−1)、β2’(βm−1’)、α3(αm)、α3’(αm’)、β3(βm)、β3’(βm’)と等しくする。
なお、各記録方式でのTd1、αi、βi等を表−6にまとめて示す。
表―6において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−6では、それぞれTd1、α1、βm’の欄に記載した。
表−6では、Td1、β1、βm−1、βm、αmも含めて10個のパラメータを記載しているが、独立パラメータはα1、αc、Δm−1、Δm1、Δm2、Δm’の6個である。ただし、Δm2とΔm1が異なる値となるのは、記録方式CD1−2a(32倍速)の場合だけであって、m=2,3に対してΔm1=0.44を用い、m=4,5に対して、Δm2=0.5を用いた。
、(記録方式CD2−2c)では0.30で一定とした。Pwを20mWから30mW程度まで1mW刻みで変化させた。バイアスパワーPbは一定値0.8mWとしている。
ジッタが最小となる最適記録パワーは、32倍速での(記録方式CD1−2b)では27−30mW付近、24倍速での(記録方式CD2−2b)では25−30mW付近、10倍速での(記録方式CD2−2c)では25−30mW付近であり、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価した。
図32,33,34の(c)、(d)から、いずれの記録方式においても、変調度m11は60%〜80%(0.6〜0.8)、Rtopは15〜25%の値が得られていることがわかる。
次に、32倍速の(記録方式CD1−2b),24倍速の(記録方式CD2−2b),そして、10倍速における(記録方式CD2−2c)を用いた場合のオーバーライト耐久性の評価結果を記す。それぞれ、Pw/Pe=30mW/9mW、28mW/9.2mW、27mW/8.1mWで繰返しオーバーライトを行ったときのオーバーライト回数依存性を図35,36,37に表す。各図において、(a)が3Tマーク長ジッタ、(b)が3Tスペース長ジッタを示す。
また、(記録方式CD1−2b)を用い、32倍速で記録を行ったディスクを105℃の加速試験に投入したところ、3時間経過しても記録済み信号の劣化はほとんど見られなかった。ジッタは1倍速再生で35nsec以下であり、反射率Rtop、変調度m11もほとんど低下しておらず、初期値の90%以上を維持していた。
(実施例7)
ついで、実施例3の媒体に対してテスタ1を用い、表―7に示したように、記録パルス分割方式(CD−VI−1)を用いて、8倍速から24倍速までの線速において、オーバーライト記録を行った。記録パルス分割方式(CD−VI−1)は、記録パルス分割方法(VI−B)を適用した例である。
表−7において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−7では、それぞれTd1、αc、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、Td1、αi=αc(i=1〜m)、αi’=αc(i=1〜m−1)、はnによらず一定とし、T+α1=Td1’+α1’=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)とした。よって、βi=2−αc(i=1〜m−1)、βi’=2−αc(i=1〜m−2)となる。さらに、βm−1’=βm−1+Δm−1=βc+Δm−1、αm’=αm+Δm=αc+Δm、βm’=βm+Δm’とし、Δm−1、Δm、Δm’はmによらず一定とした。n=4〜11(2以上のm)に関しては、独立パラメータは、αc、Δm−1、Δm、βm、Δm’である。
尚、図38の(a)〜(d)中の「x」は「倍速」を意味する。例えば、「8x」は8倍速を意味する。これは以下の実施例においても同様である。
いずれの線速においても、概ねPw0±1mWの範囲において、1倍速再生でのマーク長及びスペース長に関して35nsec以下の良好なジッター値が得られた。同様に、すべてのマーク長及びスペース長ジッタに関して、35nsec以下の良好なジッタが得られている。
周期Tの±10%程度の範囲内で所望のマーク長及びスペース長が得られた。各線速におけるPw0の最大値は27mW、最小値は24mWで、最小値の最大値に対する比は、0.89である。
以上まとめると本発明記録媒体及び記録パルス分割方式(CD−VI−1)を適用すれば、8〜24倍速の広範囲において、少数のパラメータを可変とする記録パルス分割方式により良好な特性が得られる。
(実施例8)
ついで、実施例5の媒体に対してテスタ1を用い、表−8に示したように、記録パルス分割方式(CD−VI−2)を用いて、8倍速から32倍速までの線速において、オーバーライト記録を行った。記録パルス分割方式(CD−VI−2)は、記録パルス分割方法(VI−B)を適用した例である。
表−8において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1′、α1′、β1′の3つのパラメータが必要であるが、表−8では、それぞれTd1、αc、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、Td1、αi=αc(i=1〜m)、αi′=αc(i=1〜m−1)、はnによらず一定とし、Td1+α1=Td1′+α1′=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、βi−1′+αi′=2(i=2〜m−1)とした。よって、βi=2−αc(i=1〜m−1)、βi′=2−αc(i=1〜m−2)となる。さらに、βm−1′=βm−1+Δm−1=βc+Δm−1、αm′=αm+Δm=αc+Δm、βm′=βm+Δm′とし、Δm−1、Δm、Δm′はmによらず一定とした。n=4〜11(2以上のm)に関しては、独立パラメータは、αc、Δm−1、Δm、βm、Δm′である。
Rtopは15〜25%、アシンメトリー値は±10%以内の値が得られた。Pw0付近においては、3T〜11Tのいずれのマーク長及びスペース長においても、±10%程度の範囲内で所望のマーク長及びスペース長が得られた。各線速におけるPw0の最大値は32倍速の場合の29mW、最小値は8倍速の場合の26mWで、最小値の最大値に対する比は、1.12である。
以上まとめると本発明記録媒体及び記録パルス分割方式(CD−VI−2)を適用すれば、8〜32倍速の広範囲において、少数のパラメータを可変とする記録パルス分割方式により良好な特性がえられる。
(実施例9)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
このディスクに、NA=0.50のテスター2を用いて、24及び8倍速でEFM変調信号のオーバーライトを行ない、その特性を評価した。
24倍速記録においては、記録方式CD1−2を適用し、これを(記録方式CD1−2c)とする。(記録方式CD1−2c)は記録パルス分割方法(III―A)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。(記録方式CD1−2c)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.85、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、βm’=βm+Δm’とした。
ただし、m=2(n=4、5)の場合には、α1、α1’、β1、β1’、α2、α2’、β2、β2’をそれぞれm=3の場合のα1、α1’、β2(βm−1)、β2’(βm−1’)、α3(αm)、α3’(αm’)、β3(βm)、β3’(βm’)と等しくする。すなわち、4Tマークに対しては、α1=1、β1=1.1、α2=0.9、βm=0.4とし、5Tマークに対しては、α1=1、β1’=1.45、α2’=1.4、βm’=0.4とした。
一方、8倍速記録の場合には、記録方式CD2−2として、以下の(記録方式CD2−2d)を使用した。(記録方式CD2−2d)は記録パルス分割方法(VI)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。(記録方式CD2−2d)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
0.35、βm=1.0とし、5Tマークに対しては、α1’=0.35、β1’=1.9、α2’=0.5、β2’=1.55とした。
なお、各記録方式でのTd1、αi、βi等を表−9にまとめて示す。
表―9において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−9では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、記録パルス分割方法(III−A)において、Td1+α1=T d1 ’+α1’=2、β1+α2=βm−1+αm=2、α1=αm=αc、Δmはmによらず一定とした。したがって、表−9では、Td1、β1、βm−1、βm、αmも含めて10個のパラメータを記載しているが、独立パラメータはα1、αc、Δm−1、Δm、Δm’の5個である。また、n=4の場合には、β1=βm−1=βc、α2=αm=αc、β2=βmである。n=5の場合には、β1’=βc+Δm−1、α2=αc+Δm、β2’=βm’である。
最適記録パワーは24倍速記録の(記録方式CD1−2c)では28−32mW付近、8倍速記録の(記録方式CD2−2d)では28−32mW付近であり、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価した。
図44の(c)、(d)から、いずれの線速においても、変調度m11は60%〜80%(0.6〜0.8)、Rtopは15〜25%の値が得られている。
以上まとめると、8、24倍速においては良好な記録特性が得られており、再生信号は、既存のCDドライブで再生可能な品質である。また、この間の線速においても記録パルス分割方法を本発明のごとく可変とすることによって良好な特性がえられる。
さらに、各線速における消去比を測定した。8倍速においては、(記録方式CD2−2d)の3T、11Tのパルスを用い、24倍速においては(記録方式CD1−2c)の3T、11Tのパルスを用いて、3T/11Tオーバーライト消去比を測定した。8倍速、24倍速で3T/11Tオーバーライト消去比は、それぞれ25dB以上となり、それぞれの線速において、十分な消去比が得られている。
(実施例10)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
%で混合したターゲットを高周波スパッタリング法で作成して得られた膜であることしめす。また、Ge3In18Sb74Te5における組成比は原子数比である。以下の実施例においても同様である。
このディスクに、NA=0.50のテスター2を用いて、表―10に示したような記録方式を用いて、8,16,24,32倍速にて、EFM変調信号のオーバーライトを行ない、その特性を評価した。
表−10において、上記、記録方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−10では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、Td1、α1、α1’、αi=αc(i=2〜m)、αi’=αc(i=2〜m−1)、はnによらず一定とし、Td1+α1=Td1’+α1’=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)とした。よって、βi=2−αc(i=2〜m−1)、βi’=2−αc(i=2〜m−2)となる。さらに、βm−1’=βm−1+Δm−1=βc+Δm−1、αm’=αm+Δm=αc+Δm、βm’=βm+Δm’とし、Δm−1、Δm、Δm’はmによらず一定とした。n=4〜11(2以上のm)に関しては、独立パラメータは、α1、αc、Δm−1、Δm、βm、Δm’である。
消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは一定としPwを29mW程度から40mW程度まで1mW刻みで変化させ、それぞれの記録パワーでオーバーライト特性を評価した。いずれも10回オーバーライト後の値で評価した。バイアスパワーPbはほぼ0mWの一定値をとり、Pe/Pwは0.27で一定とした。概ねジッター値が最小となるような記録パワーとしてPw0を表10に示す。
所望のマーク長及びスペース長が得られた。
いずれの線速においてもCD−RWに要求される1000回というオーバーライト耐久性は十分満たされていた。
また、表−10の(記録方式CD1−2d)を用い、32倍速で記録を行ったディスクを105℃の加速試験に投入したところ、3時間経過しても記録済み信号の劣化はほとんど見られなかった。ジッタの変化は2nsec程度であり、1倍速再生で35nsec以下であり、反射率Rtopは、初期値の10%強の低下を示したが、変調度m11はほとんど低下しておらず、初期値の90%以上を維持していた。
(実施例11)
実施例9のディスクに、NA=0.50のテスター2を用いて、下記の3種類の記録方式にて、24倍速でEFM変調信号のオーバーライトを行ない、その特性を評価した。
(記録方式CD1−2e)この記録方式は記録パルス分割方法(III―A)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.85、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、βm’=βm+Δm’とした。
ただし、m=2の場合のβ1、α2、β2、β1’、α2’、β2’は、それぞれ、mが3以上の場合の、βm−1、αm、βm、βm−1’、αm’、βm’とみなす。すなわち、4Tマークに対しては、β1=1.1、α2=0.9、βm=0.4とし、5Tマークに対しては、β1’=1.45、α2’=1.4、βm’=0.4とした。
なお、記録方式でのTd1、αi、βi等を表−11にまとめて示す。
表−11において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−11では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、記録パルス分割方法(III−A)において、Td1+α1=T d1 ’+α1’=2、β1+α2=βm−1+αm=2、α1=αm=αc、Δmはmによらず一定とした。したがって、表−11では、Td1、β1、βm−1、βm、αmも含めて10個のパラメータを記載しているが、独立パラメータはα1、αc、Δm−1、Δm、Δm’の5個である。また、n=4の場合には、β1=βm−1=βc、α2=αm=αc、β2=βmである。n=5の場合には、β1’=βc+Δm−1、α2=αc+Δm、β2’=βm’である。
この記録パルス分割方法は、本発明記録パルス分割方法(II−A)に類似しているものの、αm=αm’、すなわちΔm=0としている点が、本発明記録方式とは異なる。具体的には、(比較記録方式CD1)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
m個の区間に分割し、記録パルス区間αi’T及びオフパルス区間βi’Tにおけるαi’及びβi’を、以下のように設定した。
Td1’+α1’=2、β1’+α2’=2.45ただし、β1’=β1+Δ1βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、βm−1’+αm’=2.45、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm、βm’=βmとした。
5Tマークに対しては、Td1’=1、α1’=1、β1’=1.45、α2’=αm’=0.9、βm’=0.4とした。
m=1、すなわち3Tマークに対しては、Td1’=1、α1’=1.4、β1’=0.85とした。
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.6ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、βm’=βm+Δm’とした。
ただし、m=2の場合のβ1、α2、β2、β1’、α2’、β2’は、それぞれ、mが3以上の場合の、βm−1、αm、βm、βm−1’、αm’、βm’とみなす。すなわち、4Tマークに対しては、β1=1.1、α2=0.9、βm=0.4とし、5Tマークに対しては、β1’=1.1、α2’=1.5、βm’=0.4とした。
なお、記録方式でのTd1、αi、βi等を表−13にまとめて示す。
表−13において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−13では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。
図48には、(a)3Tマーク長ジッタ、(b)3Tスペース長ジッタ、(c)変調度m11、(d)Rtop、のPw依存性がそれぞれ示されている。
図48の(a)、(b)の図中の横線は1倍速再生時のジッタ規格上限値=35(ns
ec)を示す。いずれの場合も35nsec以下の良好なジッター値が得られている。
また、最適記録パワー付近においては、いずれの場合も3T〜11Tのマーク長及びスペース長において、基準クロック周期に対して±20%程度の範囲内で所望のマーク長及びスペース長が得られた。アシンメトリー値は±10%以内の値が得られた。
しかしながら、(比較記録方式CD1)及び(比較記録方式CD2)の3Tスペースジッタの値は、(記録方式CD1−2e)の3Tスペースジッタの値よりやや高くなった。
図49(a)、(b)より、(記録方式CD1−2e)で記録を行うと、1000回オーバーライト後もジッタ値は35nsec以下となる一方で、(比較記録方式CD1)及び(比較記録方式CD2)で記録を行うと、1000回オーバーライト後のスペース長のジッタ値が35nsを上回る結果となった。
(実施例12)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
このディスクに、NA=0.50のテスター2を用いて、実施例10の3つの記録方式、すなわち(記録方式CD1−2e)、(比較記録方式CD1)、(比較記録方式CD2)により24倍速でEFM変調信号のオーバーライトを行ない、その特性を評価した。
(記録方式CD1−2e)、(比較記録方式CD1)、(比較記録方式CD2)のそれ
ぞれの記録方式で記録を行った場合のオーバーライト特性の評価結果を図50に示す。
最適記録パワーは(記録方式CD1−2e)では29−37mW付近、(比較記録方式CD1)では30−37mW付近、(比較記録方式CD2)では35−37mW付近となり、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価される。
また、最適記録パワー付近においては、いずれの場合も3T〜11Tのマーク長及びスペース長において、±10%程度の範囲内で所望のマーク長及びスペース長が得られた。アシンメトリー値は±10%以内の値が得られた。
以上の結果からも、本発明記録パルス分割方法(III−A)である(記録方式CD1−2e)の優れた点は明らかである。
この他にも(比較記録方式CD1)は、β1とβ1’において差Δ1を付与する。このため、Δ1が基準クロック周期Tと同期しうるような値でない場合(例えば、Δ1が基準クロック周期Tの整数倍(実際上1ないしは2倍周期まで)でない場合、又は、Δ1が基準クロック周期Tの整数分の1(実際上、1/2Tあるいは1/4まで)でない場合)は、後続の記録パルスすべてが、基準クロックと周期しなくなるため、記録パルス発生回路の設計が複雑になる。特に、P−CAVやCAV方式で(比較記録方式CD1)を用いようとすると、記録パルス発生回路が一層複雑になる。
一方、(比較記録方式CD2)は、αmとαm’においてΔmを付与するのみであるから、記録パルス発生回路は簡便にできる利点はある。しかしながら、本実施例における光記録媒体を8倍速や16倍速等の低線速度で使用する場合には、(比較記録方式CD2)ではβi及びβi’を制御しないので、冷却が不十分となり、(記録方式CD1−2e)のような本発明記録方法との差は一層顕著になる。すなわち、低線速度において(比較記録
方式CD2)で記録した場合の記録信号品質は一層悪化するのである。
(実施例13)
実施例12のディスクに、NA=0.50のテスター2を用いて、下記の3種類の記録パルス分割方法にて、8倍速から24倍速の線速において、EFM変調信号のオーバーライトを行ない、その特性を評価した。下記の3種類の記録パルス分割方法は、CAV,P−CAV等の広範囲の線速でオーバーライトを可能とするための記録パルス分割方法(VI)、(VI−A)、及び(VI−B)のうち、特に、線速に応じて可変とするパラメータの数を少なくし、各線速度ごとに最適パラメータを見出すことを容易にした例である。
(記録パルス分割方式CD−VI−3)
この記録方式は、記録パルス分割方法(VI−B)の例であるが、Δm−1=0とし、Δm、Δm’のみを各線速度で最適化することで、奇数/偶数長のマーク長差を付与している。
いずれの線速においてもCD−RWに要求される1000回というオーバーライト耐久性は十分満たされていた。
(記録パルス分割方式CD−VI−4)
この記録方式は、記録パルス分割方法(VI−B)の例であるが、Δm’=0とし、Δm−1、Δmのみを各線速度で最適化することで、奇数/偶数長のマーク長差を付与している。
表−15において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−15では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、Td1、α1、α1’、αi=αc(i=2〜m)、及びαi’=αc(i=2〜m−1)は、nによらず一定とし、Td1+α1=Td1’+α1’=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)とした。よって、βi=2−αc(i=2〜m−1)、βi’=2−αc(i=2〜m−2)となる。さらに、βm−1’=βm−1+Δm−1=βc+Δm−1、αm’=αm+Δm=αc+Δm、βm’=βm+Δm’とし、Δm−1、Δm、Δm’はmによらず一定とした。ここで、Δm’は、mおよび線速によらず、0としている。n=4〜11(2以上のm)に関しては、独立パラメータは、α1、αc、Δm−1、Δm、βmである。
概ねジッター値が最小となるような記録パワーとしてPw0を表−15に示す。
いずれの線速においてもCD−RWに要求される1000回というオーバーライト耐久性は十分満たされていた。
(記録パルス分割方式CD−VI−5)
この記録方式は、記録パルス分割方法(VI−B)の例であるが、Δ=Δm−1=Δmとし、Δ、Δm’のみを各線速度で最適化することで、奇数/偶数長のマーク長差を付与している。
表−16において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−16では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、Td1、α1、α1’、αi=αc(i=2〜m)、及びαi’=αc(i=2〜m−1)は、nによらず一定とし、Td1+α1=Td1’+α1’=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)とした。よって、βi=2−αc(i=2〜m−1)、βi’=2−αc(i=2〜m−2)となる。さらに、βm−1’=βm−1+Δm−1=βc+Δm−1、αm’=αm+Δm=αc+Δm、βm’=βm+Δm’とし、Δm−1、Δm、Δm’はmによらず一定とした。ここで、mおよび線速によらずΔm−1=Δm、である。n=4〜11(2以上のm)に関しては、独立パラメータは、α1、αc、Δm−1=Δm、βm、Δm’である。
概ねジッター値が最小となるような記録パワーとしてPw0を表−16に示す。
周期Tに対して±20%程度の範囲内で所望のマーク長及びスペース長が得られた。
いずれの線速においてもCD−RWに要求される1000回というオーバーライト耐久性は十分満たされていた。
(実施例14)
上記基本例において、下記のようにして2種類のディスクを製造し記録を行なった。
(実施例14(a)のディスク)
基板上に、(ZnS)80(SiO2)20からなる下部保護層を80nm、Ge16.5Sb63Sn20.5(Sn0.21(Ge0.2Sb0.8)0。79)からなる記録層を15nm、(ZnS)80(SiO2)20からなる上部保護層を30nm、GeNからなる界面層を3nm、Al99.5Ta0.5からなる反射層を200nm、紫外線硬化樹脂層約4μmをこの順に形成し、書換え型コンパクトディスクを作製した。なお、(ZnS)80(SiO2)20の意味は、ZnSを80mol%、SiO2を20mol%で混合したターゲットを高周波スパッタリング法で作成して得られた膜であることしめす。また、Ge16.5Sb63Sn20.5における組成比は原子数比である。以下の実施例においても同様である。
(実施例14(b)のディスク)
基板上に、(ZnS)80(SiO2)20からなる下部保護層を82nm、Ge16.5Sb63Sn20.5(Sn0.21(Ge0.2Sb0.8)0。79)からなる記録層を15nm、(ZnS)80(SiO2)20からなる上部保護層を27nm、Taからなる界面層を3nm、Agからなる反射層を200nm、紫外線硬化樹脂層約4μmをこの順に形成し、書換え型コンパクトディスクを作製した。なお、(ZnS)80(SiO2)20の意味は、ZnSを80mol%、SiO2を20mol%で混合したターゲットを高周波スパッタリング法で作成して得られた膜であることしめす。また、Ge16.5Sb63Sn20.5における組成比は原子数比である。以下の実施例においても同様である。
実施例14(a)のディスク及び14(b)のディスクの初期化は、ともに長軸約75μm、短軸約1.0μmの楕円形スポット形状を有する波長約810nmのレーザーダイオード光を短軸方向に、線速約12m/sで走査して行なった。照射パワーは約850mWである。
消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは0.27一定としPwを変化させ、それぞれの記録パワーでオーバーライト特性を評価した。いずれも10回オーバーライト後の値で評価した。Pbはほぼ0mWで一定とした。
この記録方式は、記録パルス分割方法(III−A)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
表−17において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−17では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、Td1、α1、α1’、αi=αc(i=2〜m)、及びαi’=αc(i=2〜m−1)は、nによらず一定とし、Td1+α1=Td1’+α1’=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)とした。よって、βi=2−αc(i=2〜m−1)、βi’=2−αc(i=2〜m−2)となる。さらに、βm−1’=βm−1+Δm−1=βc+Δm−1、αm’=αm+Δm=αc+Δm、βm’=βm+Δm’とし、Δm−1、Δm、Δm’はmによらず一定とした。n=4〜11(2以上のm)に関しては、独立パラメータは、α1、αc、Δm−1、Δm、βm、Δm’である。
p、を示す。
実施例14(a)、実施例14(b)のどちらのディスクもにおいても、概ねPw0±1mWの範囲において、1倍速再生でのマーク長及びスペース長に関して35nsec以下の良好なジッター値が得られた。同様にすべてのマーク長及びスペース長ジッタに関して、35nsec以下の良好なジッタが得られている。
ただし、実施例14(b)のほうが、ジッタ−値の低い記録パワーPwの範囲が広く、記録パワーに対してマージンのあるサンプルといえる。特に図59の8倍速のデータにおいて、パワーマージンの差がみられている(図59(a)、(b)参照)。
さらに、実施例14(a)、実施例14(b)のどちらのディスクにおいても、Rtopは15〜25%、アシンメトリー値は±10%以内の値が得られた。Pw0付近においては、3T〜11Tのいずれのマーク長及びスペース長においても、±20%程度の範囲内で所望のマーク長及びスペース長が得られた。
(実施例15)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
1Sb67Sn12Te4(In0.11Sn0.12Te0.04(Ge0.08Sb0.92)0。73)からなる記録層を17nm、(ZnS)80(SiO2)20からなる
上部保護層を28nm、Taからなる界面層を4nm、Agからなる反射層を185nm、紫外線硬化樹脂層約4μmをこの順に形成し、書換え型コンパクトディスクを作製した。なお、(ZnS)80(SiO2)20の意味は、ZnSを80mol%、SiO2を20
mol%で混合したターゲットを高周波スパッタリング法で作成して得られた膜であることしめす。また、Ge6In11Sb67Sn12Te4における組成比は原子数比である。以下の実施例においても同様である。
/□であった。
初期化は、長軸約75μm、短軸約1.0μmの楕円形スポット形状を有する波長約810nmのレーザーダイオード光を短軸方向に、線速約16m/sで走査して行なった。照射パワーは約1100mWである。
32倍速における本記録パルス分割方法は、(記録方式1−2)の例であり、(記録方式CD1−2g)と称する。また、16倍速における本記録パルス分割方法は、(記録方式2−2)の例であり、(記録方式CD2−2g)と称する。さらに、8倍速における本記録パルス分割方法は、(記録方式2−2)の例であり、(記録方式CD2−2h)と称する。
n=3の場合にはTd1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−18では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。m=2(n=4、5)においては、n=4の場合の(Td1、α1、β1、α2、β2)及び、n=5の場合の(Td1’、α1
’、β1’、α2、’、β2’)のパラメータが必要であり、それぞれ、Td1、α1、β1、
αm、βmの欄に記載した。
ここで、n=3におけるβ1’=1.38が、m=3におけるβ1’=1.19+0.25=1.44と約4%程度のすれがあるが、これは、このような高周波数における装置上のパルス設定の限界に由来するものであり、実質的に(VI−B)で規定された規則性は踏襲されている。
Rtop は15〜25%、アシンメトリー値は±10%以内の値が得られた。Pw0付近においては、3T〜11Tのいずれのマーク長及びスペース長においても、基準クロック周期に対して±20%程度の範囲内で所望のマーク長及びスペース長が得られた。
18に示すPwo及びPe/Pw比において、オーバーライトを行ったときのオーバー
ライト回数依存性を図61に表す。図61において、(a)が3Tマーク長ジッタ、(b)が3Tスペース長ジッタを示す。
いずれの線速においてもCD−RWに要求される1000回というオーバーライト耐久性は十分満たされていた。
また、表―18の(記録方式CD1−2g)を用い、32倍速で記録を行ったディスクを105℃の加速試験に投入したところ、3時間経過しても記録済み信号の劣化はほとんど見られていない。ジッタの変化は2nsec程度であり、1倍速再生で35nsec以下であり、反射率Rtopは、初期値の10%強の低下を示したが、変調度m11はほとんど低下しておらず、初期値の90%以上を維持している。
(比較例1)
特開2001−229537号公報において開示されている、オーバーライト可能な最高線速度が10倍速程度であるディスクを製造し、24倍速でのオーバーライト記録を試みた。
初期化は、長軸約150μm、短軸約1.0μmの楕円形スポット形状を有する波長約810nmのレーザーダイオード光を短軸方向に、線速約7m/sで走査して行なった。照射パワーは1650mWである。
消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは一定の0.43とし、Pwを1回記
録で十分な信号特性のえられた30mW前後のPwでPwを変化させ、10回オーバーライト特性を評価した。バイアスパワーPbは、ほぼゼロで一定値とした。
このディスクの10回オーバーライト記録後における、3Tスペース長ジッタは50ns以上、変調度m11は30%(0.3)程度、Rtopは8%程度の値であり、24倍速においては良好な記録特性が得られなかった。再生信号は、既存のCDドライブで再生不可能な品質である。
本比較例のディスクは、そもそもSb/Te比が4.5以下であり、結晶化速度が遅く消去性能が不十分であり、24倍速という高線速度では、オーバーライトが不可能であるためである。
(比較例2)
特開2001−331936号公報において開示されているようなオーバーライト可能な最高線速度が16倍速程度であるディスクに24倍速でのオーバーライトを試みる。
このようにして作製したディスクを2枚用意した。そしてそれぞれのディスクの初期化条件を2通り行った。
1つ目の初期化操作は以下の通りに行った。すなわち、レーザー波長約810nmで、ビーム長軸約108μm×ビーム短軸約1.5μmの楕円形の集束光を用い、この集束光の長軸がディスクの半径方向にそろうように配置して、400〜600mWのパワーを照射しつつ線速3〜6m/sで操作することにより、ディスクの初期化を行った。さらに、780nm、ピックアップの開口数NA=0.55の評価装置で、サーボをかけて溝と溝間部を1回ずつ9.5mWのDC光で結晶化させ、結晶化レベルのノイズを減らす作業を行った。
これら2つのディスクに、NA=0.50のテスター2を用いて、24倍速でEFM変調信号のオーバーライトを行ない、その特性を評価する。尚、NA=0.55としてもほとんど同じ結果となる。
以下、特開2001−331936号公報と本発明とは、記録方式の記述方法が異なる。従って、以下主に特開2001−331936号公報に沿って、記録方式の記載をする。
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定する。
α1+β1=2、βi+αi=2(i=2〜m−1)αm+βm=1.6としている。
α1’+β1’=2.5αi’+βi’=2(i=2〜m−1)、αm’+βm’=2.1としている。
また、m=2の場合のα1、β1、α2、β2、α1’、β1’、α2’、β2’は、それぞれ、mが3以上の場合のα1、β1、αm、βm、α1’、β1’、αm’、βm’とみなす。すなわち、4Tマークに対しては、α1=0.8、β1=1.2、α2=0.7、β2=0.9とし、5Tマークに対しては、α1’=1.0、β1’=1.5、α2’=1.0、β2’=1.1としている。
この記録方式において、24倍速において、消去パワーPeは10mW、Pbは0.8mWで各々一定とし、Pwを変化させて、それぞれの記録パワーで10回オーバーライト特性を評価しても、ジッタが35nsec以下となるような良好な特性は得らない。
(参考例1)上記、比較例1で用意したオーバーライト可能な最高線速度が10倍速程度であるディスクに、本発明記録方法の一例である、下記の(参考記録方式CD1)により、10倍速でEFM変調信号のオーバーライトを行ない、その特性を評価した。このようなディスク自体は、特開2001−229537号公報において、開示されているが、本発明の記録方法を適用した例は、これまでに開示されていない。
(参考記録方式CD1)この記録方式は記録パルス分割方法(III―A)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
様に設定した。
Td1+α1=2、βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2、βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.7、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、βm’=βm+Δm’とした。
ただし、m=2の場合のβ1、α2、β2、β1’、α2’、β2’は、それぞれ、mが3以上の場合の、βm−1、αm、βm、βm−1’、αm’、βm’とみなす。すなわち、4Tマークに対しては、β1=1.0、α2=1、βm=0.4とし、5Tマークに対しては、β1’=1.5、α2’=1.2、βm’=0.6とした。
m=1、すなわち3Tマークに対しては、Td1’=0.85、α1’=1.6、β1’=0.75とした。
表−19において、記録パルス分割方式はn=3の場合とnが4〜11の場合とに分けて記載した。n=3の場合には、Td1’、α1’、β1’の3つのパラメータが必要であるが、表−19では、それぞれTd1、α1、βmの欄に記載した。nが4〜11の場合には、記録パルス分割方法(III−A)において、Td1+α1=T d1 ’+α1’=2、β1+α2=βm−1+αm=2、α1=αm=αc、Δmはmによらず一定とした。したがって、表−19では、Td1、β1、βm−1、βm、αmも含めて10個のパラメータを記載しているが、独立パラメータはα1、αc、Δm−1、Δm、Δm’の5個である。また、n=4の場合には、β1=βm−1=βc、α2=αm=αc、β2=βmである。n=5の場合には、β1’=βc+Δm−1、α2=αc+Δm、β2’=βm’である。
図62に、(a)3Tマーク長ジッタ、(b)3Tスペース長ジッタ、(c)変調度m11、(d)Rtop、のPw依存性をそれぞれ表す。
最適記録パワーは16−23mW付近、オーバーライト特性もこのパワーにおける値で評価される。
図62の(a)、(b)の図中の横線は1倍速再生時のジッタ規格上限値=35(nsec)を示す。35nsec以下の良好なジッター値が得られている。
図62の(c)、(d)から、変調度m11は60%〜80%(0.6〜0.8)、Rtopは15〜25%の値が得られている。
以上まとめると、10倍速においては良好な記録特性が得られており、再生信号は、既存のCDドライブで再生可能な品質である。
[RW−DVD基本例]
以下にRW−DVDの基本例を説明するが、CD−RWの基本例との相違点を特に示す。
再生は特に断わらない限り1倍速で行った。DDU1000からのタイムインターバルアナライザー(横河電機社製)でジッタを測定した。
変調度m14(=I14/Itop)はオシロスコープ上でアイパターン観察により読み取った。
(実施例16)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
0nm、紫外線硬化樹脂層約4μm、をこの順に形成し、ディスクを作製した。
初期化は、長軸約75μm、短軸約1.0μmの楕円形スポット形状を有する波長約810nmのレーザーダイオード光を短軸方向に線速約8m/sで走査して行なった。照射パワーは700mWである。
消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは0.29あるいは0.30で一定とし、Pwを15mW程度から20mW程度まで1mW刻みで変化させ、それぞれの記録パワーでオーバーライト特性を評価した。いずれも10回オーバーライト後の値で評価した。
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2βi−1+αi=2(i=2〜m−1)、βm−1+αm=2とした。
Td1’+α1’=2β1’+α2’=2.31、ただし、β1’=β1+Δ1、βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、βm−1’+αm’=2.5、ただし、αm’=αm+Δm、とした。
また、m=2の場合、4Tマークに対しては、Td1=1,α1=1、β1=1.25、α2=0.75、β2=0.5とし、5Tマークに対しては、Td1’=1,α1’=1、β1’=1.56、α2’=1.25、β2’=0.5とした。
一方、2.5倍速記録の場合には、記録方式DVD2−1の具体例として、以下の(記録方式DVD2−1a)を使用した。(記録方式DVD2−1a)は、記録パルス分割方法(V)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式DVD2−1a)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、
Td1+α1=2、
βi−1+αi=2(i=2〜m−1)、
βm−1+αm=2、
とした。
3Tマークに対しては、Td1’=1.06、α1’=1、β1’=1.13としている。
)RtopのPw依存性を表す。
ジッタが最小となる最適記録パワーは(記録方式DVD1−1a)では18−20mWである。
図64(a)より、全てのPwにおいて1倍速再生時のジッタが15%以下となっていることがわかる。さらに、図64(a)の図中の横線は1倍速再生時のジッタ=10%を示しているが、最適Pw付近におけるジッタ値は10%以下となった。
2.5倍速における(記録方式DVD2−1a)ついて図65に示す。消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは0.29で一定とし、Pwを12mW程度から18mW程度まで1mW刻みで変化させた。バイアスパワーPbは0.5Wで一定である。
最適記録パワーは2.5倍速記録では15〜17mW付近である。
図65(a)より、全てのPwにおいて1倍速再生時のジッタが15%以下となっていることがわかる。さらに、図65(a)の図中の横線は1倍速再生時のジッタ=10%を示しているが、最適Pw付近におけるジッタ値は10%以下となった。
また、いずれの場合も、アシンメトリーは、−5〜+10%の範囲内であった。
以上まとめると、2.5、6倍速においては良好な記録特性が得られており、本発明記録媒体及び記録パルス分割方式記録パルス方法(II−A)又は(V)を適用すれば、この間の線速においても良好な特性が得られる。
(実施例17)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは0.33あるいは0.39で一定とし、Pwを15mW程度から20mW程度まで1mW刻みで変化させ、それぞれの記録パワーでオーバーライト特性を評価した。いずれも10回オーバーライト後の値で評価した。
(記録方式DVD1−2a)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.8125、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、とした。
また、m=2の場合、4Tマークに対しては、Td1=0.75,α1=1.25、β1=0.8、α2=1.25、β2=0.125とし、5Tマークに対しては、Td1’=0.75,α1’=1.25、β1’=1.1875、α2’=1.5625、β2’=0.125とした。
β1’=0.375とした。
一方、2.5倍速記録の場合には、記録方式DVD2−2の具体例として、以下の(記録方式DVD2−2a)を使用した。(記録方式DVD2−2a)は、記録パルス分割方法(VI)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式DVD2−2a)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、
Td1+α1=2、
βi−1+αi=2(i=2〜m)、
とした。
5、Δm−1=0.4375、Δm=0.4375,Δmm=0.875、αm=0.625、βm=βm’=0.75で、3以上のmに対しては一定である。
3Tマークに対しては、Td1’=1.4375、α1’=1.25、β1’=1としている。
ジッタが最小となる最適記録パワーは(記録方式DVD1−2a)では17−19mWである。
図66(a)より、全てのPwにおいて1倍速再生時のジッタが15%以下となっていることがわかる。さらに、図66(a)の図中の横線は1倍速再生時のジッタ=10%を示しているが、最適Pw付近におけるジッタ値は10%以下となった。
2.5倍速における(記録方式DVD2−2a)ついて図67に示す。消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは0.30で一定とし、Pwを15mW程度から21mW程度まで1mW刻みで変化させた。バイアスパワーPbは0.5Wで一定である。
図67(a)より、全てのPwにおいて1倍速再生時のジッタが15%以下となっていることがわかる。さらに、図67(a)の図中の横線は1倍速再生時のジッタ=10%を示しているが、最適Pw付近におけるジッタ値は10%以下となった。
また、いずれの場合もアシンメトリーは−5〜+15%の範囲内であった。
以上まとめると、2.5、6倍速においては良好な記録特性が得られている。また、この間の線速においてもパルスを調整することによって良好な特性がえられる。
(実施例18)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
8倍速においては、記録方式DVD1−2を適用し、これを(記録方式DVD1−2b)とする。これは記録パルス分割方法(III−A)における独立パラメータをさらに限定した使用法となっている。
(記録方式DVD1−2b)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.5625、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、とした。
m=1、すなわち3Tマークに対しては、Td1’=0.875、α1’=1.5625、β1’=0.5とした。
(記録方式DVD2−2b)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi
及びβiを、
Td1+α1=2、
βi−1+αi=2(i=2〜m)、
とした。
0.875、β2’=0.5とした。
3Tマークに対しては、Td1’=1.0625、α1’=1.125、β1’=1としている。
ジッタが最小となる最適記録パワーは(記録方式DVD1−2b)では22−25mWである。
図68(a)より、全てのPwにおいて1倍速再生時のジッタが15%以下となっていることがわかる。さらに、図68(a)の図中の横線は1倍速再生時のジッタ=10%を示しているが、最適Pw付近におけるジッタ値は10%以下となった。
3倍速における(記録方式DVD2−2b)ついて図69に示す。消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは0.25で一定とし、Pwを14mW程度から20mWまで1mW刻みで変化させた。バイアスパワーPbは0.5Wで一定である。
図69(a)より、全てのPwにおいて1倍速再生時のジッタが15%以下となっていることがわかる。さらに、図69(a)の図中の横線は1倍速再生時のジッタ=10%を示しているが、最適Pw付近におけるジッタ値は10%以下となった。
また、いずれの場合もアシンメトリーは−5〜+10%の範囲内であった。
以上まとめると、3、8倍速においては良好な記録特性が得られている。また、この間の線速においてもパルスを調整することによって良好な特性がえられる。
(実施例19)
上記基本例において、下記のようにしてディスクを製造し記録を行なった。
このディスクに、NA=0.65のテスター3を用いて、4、10及び12倍速でEF
M+変調信号のオーバーライトを10回行ない、その特性を評価した。
(記録方式DVD1−2c)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.47、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、とした。
また、m=2の場合、4Tマークに対しては、Td1=1,α1=1、β1=1.2、α2=0.8、β2=0.6とし、5Tマークに対しては、Td1’=1、α1’=1、β1’=1.27、α2’=1.13、β2’=0.6とした。
また、12倍速においても、記録方式DVD1−2を適用し、これを(記録方式DVD1−2d)とする。これは記録パルス分割方法(III−A)における独立パラメータをさらに限定した使用法となっている。
(記録方式DVD1−2d)
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次に様に設定した。
Td1+α1=2βi−1+αi=2(i=2〜m)、とした。
Td1’+α1’=2βi−1’+αi’=2(i=2〜m−1)、βm−1’+αm’=2.5、ただし、βm−1’=βm−1+Δm−1、αm’=αm+Δm、とした。
また、m=2の場合、4Tマークに対しては、Td1=0.92,α1=1.08、β1=1.17、α2=0.83、β2=0.75とし、5Tマークに対しては、Td1’=0.92、α1’=1.08、β1’=1.28、α2’=1.14、β2’=0.75とした。
一方、4倍速記録の場合には、記録方式DVD2−2の具体例として、以下の(記録方式DVD2−2c)を使用した。(記録方式DVD2−2c)は、記録パルス分割方法(VI)における、独立パラメータの数をさらに限定した使用方法となっている。
(記録方式DVD2−2c)
mが3以上の場合の、偶数マーク長nT=2mTに対しては、マークの記録に際して、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、
Td1+α1=2、
βi−1+αi=2(i=2〜m)、
とした。
また、m=2の場合、4Tマークに対しては、Td1=1.44、α1=0.56、β1=1.44、α2=0.56、β2=0.69とし、5Tマークに対しては、Td1’=1.44、α1’=0.56、β1’=2、α2’=0.88、β2’=0.69とした。
なお、各記録方式でのTd1、αi、βi等を表−23にまとめて示す。いずれの記録方式も記録パルス分割方法(III)に準じているので、mが3以上の場合に関しては、記録パルス分割方法(III)における、9個のパラメータ(Td1、α1、β1、αc、βm−1、Δm−1、αm、Δm、βm)及び、n=3,4,5におけるTd1、αi、βiを記載した。Δm’は、本実施例ではゼロとしているために省略した。また、n=3の場合の(Td1’、α1’、β1’)は、Td1、α1、βmの項に記載した。n=4の場合の(Td1、α1、β1、α2、β2)及び、n=5の場合の(Td1’、α1’、β1’、α2’、β2’)は、Td1、α1、β1、αm、βmの欄に記載した。
4、(c)RtopのPw依存性を表す。
ジッタが最小となる最適記録パワーは(記録方式DVD1−2c)では24−26mW付近である。
図70(a)より、全てのPwにおいて1倍速再生時のジッタが15%以下となっていることがわかる。
12倍速における(記録方式DVD1−2d)の場合の、オーバーライト特性の評価結果を図71に示す。消去パワーPeと記録パワーPwの比Pe/Pwは(記録方式DVD1−2d)では0.2とした。Pwを23mWから28mWまで1mW刻みで変化させた。バイアスパワーPbは一定0.5mWとしている。
ジッタが最小となる最適記録パワーは(記録方式DVD1−2d)では26−27mW付近である。
図71の(a)、(b)、(c)から、最適記録パワーにおいてクロックジッタは15%以下、変調度m14は55%〜80%(0.55〜0.8)、Rtopは18〜30%の値が得られていることがわかる。なお、12倍速における、クロックジッタが12%を越えているのは、測定に用いたテスタ3の記録パルスの立ち上がり、たち下がりが2nsec弱と、基準クロック周期約3.2nsecに比べて大きめであるためであり、立ち上がりたち下がり時間が1nsec程度となれば、12%程度に低減することができる。この立ち上がりたち下がり時間1nsec程度というのは、今日十分実現可能な値である。
図72(a)〜(c)は、それぞれ(a)クロックジッタ、(b)変調度m14、(c)Rtop、のPw依存性を表す。最適記録パワーは4倍速記録では17〜20mW付近である。
以上まとめると、4、10、12倍速においては良好な記録特性が得られている。また、この間の線速においてもパルスを調整することによって良好な特性がえられる。
また、表−23の(記録方式DVD1−2c)を用い、10倍速で記録を行ったディスクを105℃の加速試験に投入したところ、3時間経過しても記録済み信号の劣化はほとんど見られなかった。ジッタは1倍速再生で12%以下であり、反射率Rtop、変調度m14もほとんど低下しておらず、初期値の90%以上を維持していた。
(比較例3)
特開2001−331936号公報の実施例にある4.8倍速又は5倍速でオーバライト可能なRW−DVDを8倍速でオーバーライト記録を試みる。
記録方法は、特開2001−331936号公報に開示されているパルス分割方法を用いる。具体的には、特開2001−331936号公報に開示されている図26の方法を用いる。
mが3以上の場合の、偶数マーク長、nT=2mTに対しては、マークをm個の区間に分割し、記録パルス区間αiT及びオフパルス区間βiTにおけるαi及びβiを、次のように設定する。
Td1+αi=2(Tdl=0.95)、βi−1+αi=2(i=2〜m−1)、βm+αm=1.4、としている。
Td1’+α1’=2.05(Td1’=1)、β1’+α2’=2.45、βi−1’+αi’=2(i=3〜m−1)、βm−1’+αm’=2.45、としている。
αi=α1’=1(i=2〜m−1)、
βi=βi’=1(i=2〜m−1)、
nが偶数の場合は、
α1=1.05、β1=1、αm=1、βm=0.4、
nが奇数の場合は、
α1’=1.05、β1’=1.45、αm’=1、βm’=0.4、
また、m=2の場合のα1、β1、α2、β2、α1’、β1’、α2’、β2’は、それぞれ、mが3以上の場合のα1、β1、αm、βm、α1’、β1’、αm’、βm’とみなす。すなわち、4Tマークに対しては、Td1=0.95、α1=1.05、β1=1、α2=1、β2=0.4とし、5Tマークに対しては、Td1’=1、α1’=1.05、β1’=1.45、α2’=1、β2’=0.4としている。
この記録方式において、8倍速において、Pbは0.5mWで一定とし、消去パワーPeを4mW、4.5mW、5mW、5.5mWとし、それぞれのPeの場合で、Pwを変化させて、それぞれの記録パワーで10回オーバーライトして特性を評価しても、クロックジッタは20%以上になってしまい良好な結果は得られない。
Claims (9)
- 案内溝が形成された基板と相変化型記録層とを有してなり、該相変化型記録層の結晶状態の部分を未記録・消去状態に対応させ、該相変化型記録層の非晶質状態の部分を記録状態に対応させて、記録光を照射することにより該記録状態に対応する非晶質マークを形成させる書き換え型光記録媒体において、
前記相変化型記録層が、Ge y (Sb x Te 1−x ) 1−y (ただし、0.01≦y≦0.06、0.85≦x≦0.9)で表される組成を主成分とすることを特徴とする書き換え型光記録媒体。 - 案内溝が形成された基板と相変化型記録層とを有してなり、該相変化型記録層の結晶状態の部分を未記録・消去状態に対応させ、該相変化型記録層の非晶質状態の部分を記録状態に対応させて、記録光を照射することにより該記録状態に対応する非晶質マークを形成させる書き換え型光記録媒体において、
前記相変化型記録層が、MzGey(SbxTe1−x)1−y−z(ただし、0.01≦z≦0.1、0.01≦y≦0.06、0.85≦x≦0.9であり、MはGa及びInからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素を表す。)で表される組成を主成分とする合金であることを特徴とする書換え型光記録媒体。 - 前記相変化型記録層の膜厚が10〜30nmである請求項1又は2に記載の書き換え型光記録媒体。
- 前記書き換え型光記録媒体がさらに反射層を有し、反射層の面積抵抗率が0.05Ω/□以上0.2Ω/□以下である請求項1乃至3のいずれかに記載の書き換え型光記録媒体。
- 変調度m11及び、結晶状態の反射率Rtopのいずれもが、温度105℃の加速試験環境下で3時間後保持した後においても、その初期値の90%以上を維持する請求項1乃至4のいずれかに記載の書き換え型光記録媒体。
- 案内溝が形成された基板と相変化型記録層とを有してなり、該相変化型記録層の結晶状態の部分を未記録・消去状態に対応させ、該相変化型記録層の非晶質状態の部分を記録状態に対応させて、記録光を照射することにより該記録状態に対応する非晶質マークを形成させる書き換え型光記録媒体において、
前記相変化型記録層がSbを主成分とする組成であり、
前記相変化型記録層中におけるGeの含有量が1原子%以上30原子%以下であり、Teの含有量が10原子%未満であり、
前記相変化型記録層が、TeγM1β(GeαSb1−α)1−βーγ(ただし、0.01≦α≦0.3、0≦β≦0.3、0.01≦γ<0.1、2≦β/γ、0<β+γ≦0.4であり、M1はIn、Ga、及びSnからなる群から選ばれる一つである。)で表される組成を主成分とする合金であることを特徴とする書き換え型光記録媒体。 - 前記相変化型記録層の膜厚が10〜30nmである請求項6に記載の書き換え型光記録媒体。
- 前記書き換え型光記録媒体がさらに反射層を有し、反射層の面積抵抗率が0.05Ω/□以上0.2Ω/□以下である請求項6又は7に記載の書き換え型光記録媒体。
- 変調度m11及び、結晶状態の反射率Rtopのいずれもが、温度105℃の加速試験環境下で3時間後保持した後においても、その初期値の90%以上を維持する請求項6乃至8のいずれかに記載の書き換え型光記録媒体。
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