JPH0973632A - 光情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録密度が大きい場合にも隣接マークの影響
を受けずに再生でき、かつ、必要とする記録最大パワー
を抑制でき、低コスト化を図りやすくすること。 【解決手段】 記録時及び再生時の対物レンズ９のレン
ズ開口数ＮＡを０．５０±０．０２とすることで、再生
時のスポット径を小さく絞り、記録密度が大きくなった
場合でも隣接するマークの影響を受けずに再生動作が行
われるようにし、併せて、光情報記録媒体として、記録
層材料の主成分材料に少なくともＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ及び
Ｔｅを含む相変化型光記録媒体２を用いることで、記録
感度がよくなり、記録時に必要とする最適最大パワーが
より小さくなるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光情報記録媒体と
して相変化型光記録媒体を用い、この相変化型光記録媒
体に光ビームを対物レンズにより集光照射させることに
より記録層材料に相変化を生じさせて、情報の記録又は
再生を行う光情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁波、特にレーザビームの照射による
情報の記録、再生が可能な光メモリ媒体の一つとして、
結晶‐非結晶相間、或いは、結晶‐結晶相間の転移を利
用するようにした、所謂、相変化型光記録媒体がよく知
られている。この相変化型光記録媒体によれば、特に光
磁気ディスクメモリでは困難な単一ビームによるオーバ
ライトが可能であり、ドライブ側の光学系もより単純で
あり、さらには、光源に用いる半導体レーザの波長が７
８０ｎｍ程度で通常のコンパクトディスク（ＣＤ）用の
波長と同等である、等の理由から、最近、その研究・開
発が活発化している。

【０００３】このような相変化型光記録媒体の代表例と
して、例えば、米国特許第３，５３０，４４１号明細書
に記載されているように所謂カルコゲン系合金材料が挙
げられる。また、特開昭６２−７３４３８号公報によれ
ば、記録／消去の繰り返し性能を向上させるためにＧｅ
‐Ｔｅ‐Ｓｅ‐Ｓｂ等の組成が特定されている。

【０００４】ところで、現に実用化され市販されている
１回だけ記録でき書換えのできない光ディスク（所謂、
ライトワンスＣＤ＝ＷＯ‐ＣＤ）に関しては、所謂“オ
レンジブック”なるＣＤ系規格書の規格に準じて、対物
レンズのレンズ開口数ＮＡが、記録時にはＮＡ＝０．５
０、再生時にはＮＡ＝０．４５となるように設定されて
いる。媒体はＮＡ＝０．４５に合わせてある。これは、
オレンジブックにより規格されている再生専用のＣＤ‐
ＲＯＭの場合の再生時のＮＡが０．４５である事情に合
わせるためである。一方、記録時のＮＡに関しては、
０．５程度が記録するのに適していると考えられていた
からである。

【０００５】相変化型光記録媒体にあっても、ＣＤ系の
光ピックアップを適用しようとする場合には、上記のＷ
Ｏ‐ＣＤに関する規格を適用することが考えられる。即
ち、対物レンズのレンズ開口数ＮＡを、記録時にはＮＡ
＝０．５０、再生時にはＮＡ＝０．４５とすることであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
レンズ開口数の設定状態で相変化型光記録媒体に記録さ
れている情報の再生を行うと、再生スポット径が大きめ
となるので、記録密度が大きい場合には、隣接するマー
クや隣接するトラック上のマークをも再生してしまう。
これにより、再生エラーを生ずる。

【０００７】さらに、記録時においても、相変化型光記
録媒体の記録層材料の主成分がＧｅ‐Ｓｂ‐Ｔｅのよう
な記録感度のあまりよくない材料よりなるため、比較的
大きな記録パワーを必要とし、コスト的に高くなってし
まう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、光源から出射された光ビームを対物レンズにより光
情報記録媒体に集光照射させることによりこの光情報記
録媒体に対する情報の記録又は再生を行う光情報記録再
生装置において、記録時及び再生時の前記対物レンズの
レンズ開口数ＮＡを０．５０±０．０２（±０．０２は
許容誤差を意味する）とすることで、再生時のスポット
径は小さく絞られ、記録密度が大きくなった場合でも隣
接するマークの影響を受けずに再生動作が行われる。併
せて、光情報記録媒体として、記録層材料の主成分材料
に少なくともＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ及びＴｅを含む相変化型
光記録媒体を用いることで、記録感度がよくなり、記録
時に必要とする最適ピークパワーがより小さくなる。

【０００９】請求項２記載の発明では、記録時及び再生
時の前記対物レンズのレンズ開口数ＮＡを０．５５±
０．０２（±０．０２は許容誤差を意味する）とするこ
とで、再生時のスポット径は小さく絞られ、記録密度が
大きくなった場合でも隣接するマークの影響を受けずに
再生動作が行われる。併せて、光情報記録媒体として、
記録層材料の主成分材料に少なくともＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ
及びＴｅを含む相変化型光記録媒体を用いることで、記
録感度がよくなり、記録時に必要とする最適ピークパワ
ーが１２ｍＷ以下、といった程度に小さくなる。

【００１０】請求項３記載の発明では、記録時及び再生
時の前記対物レンズのレンズ開口数ＮＡを０．６０±
０．０２（±０．０２は許容誤差を意味する）とするこ
とで、再生時のスポット径は小さく絞られ、記録密度が
大きくなった場合でも隣接するマークの影響を受けずに
再生動作が行われる。併せて、光情報記録媒体として、
記録層材料の主成分材料に少なくともＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ
及びＴｅを含む相変化型光記録媒体を用いることで、記
録感度がよくなり、記録時に必要とする最適ピークパワ
ーが１０ｍＷ以下、といった程度に小さくなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図面に基
づいて説明する。本発明の光情報記録再生装置は、その
実施の一形態として、図１に示すような通常のＣＤ系記
録／消去可能なドライブ装置に準じた相変化型光ディス
ク装置１に適用されている。

【００１２】この相変化型光ディスク装置１では、光デ
ィスク（光情報記録媒体）として相変化型光記録媒体２
が用いられおり、この相変化型光記録媒体２を回転駆動
させるスピンドルモータ３が設けられている。また、相
変化型光記録媒体２の下部には、光ピックアップ４が相
変化型光記録媒体２の半径方向に直線移動自在に設けら
れている。この光ピックアップ４の半径方向への移動
は、リニアモータ機構（図示せず）により行われる。こ
こに、前記光ピックアップ４は、半導体レーザ５とコリ
メートレンズ６と偏光ビームスプリッタ７と１／４波長
板８と対物レンズ９と集光レンズ１０と光検出器１１と
により構成されている。光源となる前記半導体レーザ５
はビーム光制御駆動回路１２によって駆動及び制御さ
れ、半導体レーザ５から出射される光ビームは記録ビー
ム光と再生ビーム光との２つのビームパワーに切り換え
られる構成とされている。

【００１３】よって、このような光ピックアップ４で
は、半導体レーザ５から出射されたビーム光はコリメー
トレンズ６で平行化され、偏光ビームスプリッタ７及び
１／４波長板８を介して対物レンズ９に導かれる。この
対物レンズ９によって光ビームは微小なスポット状に集
光されて相変化型光記録媒体２の記録面（図面上、下
面）に照射される。この相変化型光記録媒体２から反射
された光ビームは再び対物レンズ９、１／４波長板８を
通るが、偏光方向が入射ビームとは異なるので、偏光ビ
ームスプリッタ７を透過し、入射ビームとは分離され
る。偏光ビームスプリッタ７を透過した光ビームは集光
レンズ１０により光検出器１１上に集光結像される。集
光結像される光ビームを受光する光検出器１１は、受光
量ないしは受光状態を電気信号に変換して信号処理系に
出力する。これにより、再生信号やフォーカシング／ト
ラッキング信号などの必要な信号が得られる。

【００１４】次に、相変化型光記録媒体２について説明
する。本実施の形態における相変化型光記録媒体２は、
図２に示すように、基板１３上に下部保護層１４、記録
層１５、上部保護層１６、放熱層１７及びＵＶ保護膜１
８を順に積層形成した構造とされている。ここに、基板
１３はポリカーボネート樹脂により形成されている。こ
の基板１３の形状（従って、相変化型光記録媒体２の形
状）は、図１の装置に用いる場合には円盤ディスク状と
されているが、カード状或いはシート状であってもよ
い。上下の保護層１４，１６は、例えば、ＺｎＳやＳｉ
Ｏ₂ やＳｉＮ_x 等により形成されている。記録層１５は
光ビームの照射時に光学定数の変化を生ずるものであ
り、その層構成元素として、少なくともＡｇ，Ｉｎ，Ｓ
ｂ及びＴｅを含む相変化型材料が用いられている。本実
施の形態では、この記録層１５はＡｇＩｎＳｂＴｅによ
り形成されている。放熱層１７は、例えば、ＡｌやＡｌ
合金やＡｕやＡｇ等により形成されている。この放熱層
１７は必ずしも必要ではないが、過剰な熱を放熱層１７
によって放熱することでディスク（基板１３）側への熱
負担を軽減するためには設けたほうがよい。ＵＶ保護膜
１８は、ＵＶ硬化型樹脂により形成されている。

【００１５】もっとも、本発明を実施する上で、用い得
る相変化型光記録媒体２は、このような構造、材料に限
定されるものではないが、上記構造ないしは材料によれ
ば、記録／再生及びオーバライト特性が良好となるの
で、好ましい。

【００１６】このような本実施の形態において、本発明
は、以下に例示する実施例１，２，３及びその測定評価
により３態様に特徴付けられる。

【００１７】＜共通事項＞まず、相変化型光記録媒体２
の具体的構成例として、基板１３には屈折率１．５８な
るポリカーボネート樹脂を用い、この基板１３上にＺｎ
Ｓ，ＳｉＯ₂ による下部保護層１４を膜厚２００ｎｍで
形成し、この下部保護層１４上にＡｇＩｎＳｂＴｅによ
る記録層１５を膜厚２０ｎｍで形成し、さらに記録層１
５上にＺｎＳ，ＳｉＯ₂ による上部保護層１６を膜厚２
５ｎｍで形成し、この上部保護層１６上にＡｌ−Ｔｉ
（１ｗｔ％）なるＡｌ合金による放熱層１７を膜厚１０
０ｎｍで形成し、最上層にＵＶ保護膜１７を形成した。
このような相変化型光記録媒体２は１２０ｎｍ直径の円
盤ディスクとされている。また、測定評価に際して、相
変化型光記録媒体の線速２．４ｍ／ｓであり、オーバラ
イトのために照射した光ビームの記録パルスは、図３に
示すように３Ｔの場合においてピークパワーを持ち、こ
のピークパワーとボトムパワー（５ｍＷ）との組合せに
よるマルチパルスとした。

【００１８】＜実施例１＞実施例１では、このような相
変化型光記録媒体２を相変化型光ディスク装置１に用い
て記録／再生を行う場合の、記録時及び再生時の対物レ
ンズ９のレンズ開口数ＮＡを０．５０に設定した。記録
ピークパワーは１５．１ｍＷとした。また、半導体レー
ザ５から出射される光ビームの波長は７８０ｎｍであ
る。

【００１９】＜実施例２＞実施例２では、このような相
変化型光記録媒体２を相変化型光ディスク装置１に用い
て記録／再生を行う場合の、記録時及び再生時の対物レ
ンズ９のレンズ開口数ＮＡを０．５５に設定した。記録
ピークパワーは１１．５ｍＷとした。また、半導体レー
ザ５から出射される光ビームの波長は７８０ｎｍであ
る。

【００２０】＜実施例３＞実施例３では、このような相
変化型光記録媒体２を相変化型光ディスク装置１に用い
て記録／再生を行う場合の、記録時及び再生時の対物レ
ンズ９のレンズ開口数ＮＡを０．６０に設定した。記録
ピークパワーは８．６ｍＷとした。また、この実施例３
の場合、基板１３の厚さが０．６ｍｍとされ、半導体レ
ーザ５から出射される光ビームの波長は６８０ｎｍとさ
れている。

【００２１】＜比較例１＞比較例１は実施例１と同一条
件において、相変化型光記録媒体の記録層の組成をＧｅ
ＳｂＴｅに代えたものである。

【００２２】＜比較例２＞比較例２は、このような相変
化型光記録媒体２を相変化型光ディスク装置１に用いて
記録／再生を行う場合の、対物レンズ９のレンズ開口数
ＮＡを記録時のＮＡ＝０．５０、再生時のＮＡ＝０．４
５に設定した従来方式である。半導体レーザ５から出射
される光ビームの波長は７８０ｎｍである。

【００２３】これらの実施例及び比較例に関する測定結
果を表１に示す。エラーの測定は、初期及びオーバライ
ト（Ｏ／Ｗ）を１０００回実行した後に行った。

【００２４】

【表１】

【００２５】＜評価＞実施例１に示すように、記録時及
び再生時のレンズ開口数ＮＡをともに０．５０とした場
合、再生時のレンズ開口数ＮＡを０．４５とした比較例
２に比べてエラー率が小さいことが明らかである。ま
た、実施例１によれば、記録層の組成にＡｇＩｎＳｂＴ
ｅを用いて記録感度がよいため、ＧｅＳｂＴｅなる組成
の記録層を用いた比較例１に対して、同じレンズ開口数
条件であっても、必要とする最適記録パワーが少なく済
み、光ピックアップを構成する上で低コスト化を図れる
ことになる。比較例１のような記録層組成による場合、
これらの層構成等に関してかなり厳しい調整が必要で、
通常は、測定結果に示すように１７ｍＷ以上といった高
い記録パワーを必要としている。

【００２６】実施例２に示すように、記録時及び再生時
のレンズ開口数ＮＡをともに０．５５とした場合、実施
例１の場合と同様な結果が得られるが、実施例１の場合
よりも記録感度がよくなるため、１２ｍＷ以下（例え
ば、１１．５ｍＷ）なる低い最適記録ピークパワーにて
動作させることができ、性能的により向上したものとな
っている。これは、レンズ開口数ＮＡを大きくすると光
ビームのスポット径が小さくなってエネルギー密度的に
高くなるため、必要とする記録ピークパワーが小さくて
済むものと考えられる。但し、実施例１より０．０５大
きくなるように０．０５刻みとしたのは、０．０５刻み
で記録ピークパワーが変化してしまう点を考慮したため
である（実施例３に関しても同様）。

【００２７】実施例３に示すように、記録時及び再生時
のレンズ開口数ＮＡをともに０．６０とした場合、実施
例１，２の場合と同様な結果が得られるが、実施例１，
２の場合よりも記録感度がよくなるため、１０ｍＷ以下
（例えば、８．６ｍＷ）なる低い最適記録ピークパワー
にて動作させることができ、性能的により向上したもの
となっている。ただし、この場合にはフォーカスが合う
ように基板１３の厚さを０．６ｍｍに薄めにしたほうが
よい。ちなみに、レンズ開口数ＮＡを０．６より大きな
値にすることも可能であるが、基板厚さを現状の半分以
下の厚さにしなくてはならず、基板成形後の反りが大き
くなってしまうので、実用性に乏しい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、記録時及
び再生時の対物レンズのレンズ開口数ＮＡを０．５０±
０．０２としたので、再生時のスポット径を小さく絞
り、記録密度が大きくなった場合でも隣接するマークの
影響を受けずに正しく再生動作を行わせることができ、
併せて、光情報記録媒体として、記録層材料の主成分材
料に少なくともＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ及びＴｅを含む相変化
型光記録媒体を用いたので、記録感度がよくなり、記録
時に必要とする最適ピークパワーをより小さくすること
ができ、低コスト化を図る上で効果的となる。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、記録時及び
再生時の対物レンズのレンズ開口数ＮＡを０．５５±
０．０２としたので、再生時のスポット径を小さく絞
り、記録密度が大きくなった場合でも隣接するマークの
影響を受けずに正しく再生動作を行わせることができ、
併せて、光情報記録媒体として、記録層材料の主成分材
料に少なくともＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ及びＴｅを含む相変化
型光記録媒体を用いたので、記録感度がよくなり、記録
時に必要とする最適ピークパワーを１２ｍＷ以下、とい
った程度により小さくことができ、低コスト化を図る上
で効果的となる。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、記録時及び
再生時の対物レンズのレンズ開口数ＮＡを０．６０±
０．０２としたので、再生時のスポット径を小さく絞
り、記録密度が大きくなった場合でも隣接するマークの
影響を受けずに正しく再生動作を行わせることができ、
併せて、光情報記録媒体として、記録層材料の主成分材
料に少なくともＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ及びＴｅを含む相変化
型光記録媒体を用いたので、記録感度がよくなり、記録
時に必要とする最適ピークパワーを１０ｍＷ以下、とい
った程度により小さくことができ、低コスト化を図る上
で効果的となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す相変化型光ディス
ク装置の概略構成図である。

【図２】相変化型光記録媒体の相構造を示す断面図であ
る。

【図３】ピークパワー等を説明するためのマルチパルス
方式を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

２ 相変化型光記録媒体 ５ 光源 ９ 対物レンズ １５ 記録層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から出射された光ビームを対物レン
   ズにより光情報記録媒体に集光照射させることによりこ
   の光情報記録媒体に対する情報の記録又は再生を行う光
   情報記録再生装置において、前記光情報記録媒体とし
   て、記録層材料の主成分材料に少なくともＡｇ，Ｉｎ，
   Ｓｂ及びＴｅを含む相変化型光記録媒体を用い、記録時
   及び再生時の前記対物レンズのレンズ開口数ＮＡを０．
   ５０±０．０２としたことを特徴とする光情報記録再生
   装置。
2. 【請求項２】 光源から出射された光ビームを対物レン
   ズにより光情報記録媒体に集光照射させることによりこ
   の光情報記録媒体に対する情報の記録又は再生を行う光
   情報記録再生装置において、前記光情報記録媒体とし
   て、記録層材料の主成分材料に少なくともＡｇ，Ｉｎ，
   Ｓｂ及びＴｅを含む相変化型光記録媒体を用い、記録時
   及び再生時の前記対物レンズのレンズ開口数ＮＡを０．
   ５５±０．０２とし、前記光源の記録最大パワーを１２
   ｍＷ以下としたことを特徴とする光情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 光源から出射された光ビームを対物レン
   ズにより光情報記録媒体に集光照射させることによりこ
   の光情報記録媒体に対する情報の記録又は再生を行う光
   情報記録再生装置において、前記光情報記録媒体とし
   て、記録層材料の主成分材料に少なくともＡｇ，Ｉｎ，
   Ｓｂ及びＴｅを含む相変化型光記録媒体を用い、記録時
   及び再生時の前記対物レンズのレンズ開口数ＮＡを０．
   ６０±０．０２とし、前記光源の記録最大パワーを１０
   ｍＷ以下としたことを特徴とする光情報記録再生装置。