JPWO2003028022A1 - 光記録媒体 - Google Patents
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Abstract
レーザビームを発生する半導体レーザの製造ばらつきや、レーザビームの出力変動によるジッタの悪化が抑制された光記録媒体を提供するものであり、レーザ光による記録時に記録層の熱を発散して、再生ジッタ値が一定値以下となるレーザ光のパワーマージンを拡大する。光記録媒体（１０）は、支持基体（１２）上に反射膜（１６）、第２誘電体層（１８）、記録層（２０）、第１誘電体層（２２）、放熱層（２４）を、及び、光透過層（２６）を設けてなり、放熱層（２４）を、熱伝導率が一定範囲の材料、例えばアルミナから形成し、レーザ光が光透過層（２６）から入射したとき、その熱を放熱層（２４）によって放散し、記録層（２０）の温度上昇を抑制する。
Description
技術分野
この発明は光記録媒体に関し、さらに詳細には、パワーマージンの広い光記録媒体に関する。
背景技術
従来のデジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等に代表される光記録媒体（ディスク）が広く利用されており、そのデータ記録方式としては、記録すべきデータをトラックに沿った記録マークの長さに変調するという方式が広く用いられている。又これらの光記録媒体は、製造された状態（初期状態）において、種々特性（電気特性や機械特性）が決められた規格内となるように製造され、特に基本特性として、再生ジッタ値が一定値以下となるように要求されている。
この再生ジッタ値の変動要因の１つとして、記録時のレーザ光のパワーの変動がある。
記録時のレーザ光のパワーが過小の場合は、所定の長さのマークが正確に形成できずに再生ジッタ値が増大する。又、レーザ光のパワーが大きすぎるときは、記録マークの変形等により、ジッタ値が増大してしまう。
これを詳細に説明する。上記のような記録方式を用いた場合、データの読み出しに際してはレーザビームが光記録媒体のトラックに沿って照射され、その反射光を検出することにより記録マークのもつ情報が読み出される。また、データの書き込みに際してはレーザビームが光記録媒体のトラックに沿って照射され、所定の長さを持った記録マークが形成される。例えば、ユーザによるデータの書き換えが可能な光記録媒体の一種であるＤＶＤ−ＲＷ（Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）においては、３Ｔ〜１１Ｔ及び１４Ｔ（Ｔは１クロック周期）に対応する長さの記録マークが用いられ、これによってデータの記録が行われる。
ここで、光記録媒体に対するデータの記録に際しては、一般に、形成すべき記録マークの長さに対応する時間と同じパルス幅を持ったレーザビームが光記録媒体に照射されるのではなく、形成すべき記録マークの種類に基づき定められた数のパルス列からなるレーザビームが光記録媒体に照射され、これによって所定の長さをもった記録マークが形成される。例えば、上述したＤＶＤ−ＲＷに対するデータの記録においては、ｎ−１またはｎ−２（ｎは記録マークの種類であり、３〜１１及び１４のいずれかの値となる）の数のパルスが連続的に照射され、これによって３Ｔ〜１１Ｔ及び１４Ｔに対応する長さをもったいずれかの記録マークが形成される。したがって、ｎ−２の場合、３Ｔに対応する長さをもった記録マークを形成する場合には１個のパルスが用いられ、１１Ｔに対応する長さをもった記録マークを形成する場合には９個のパルスが用いられることになる。また、ｎ−１の場合、３Ｔに対応する長さをもった記録マークを形成する場合には２個のパルスが用いられ、１１Ｔに対応する長さをもった記録マークを形成する場合には１０個のパルスが用いられることになる。
このような記録マークを形成する際には、対象となる光記録媒体ごとにレーザビームの記録パワーを適切に設定する必要があるが、レーザビームの記録パワーは、レーザビームを発生する半導体レーザの製造ばらつきにより所望のレベルとは大きく異なっていたり、使用環境の影響等により変動するため、レーザビームの記録パワーが適切な範囲を外れることがある。このような場合、適切な形状をもった記録マークを形成することができず、ジッタ値が大幅に悪化してしまう。
すなわち、レーザ光の照射パワーを所定値の範囲内に制御するという対策が採られているが、実際には、使用する半導体レーザの製造時のばらつき、あるいは出力の変動、更には使用環境に影響され、使用中にレーザ光の出力が過大となって、再生ジッタ値が増大するという問題点がある。
他方、近年においては、光記録媒体に対してデータ転送レートのさらなる向上が強く望まれている。これを実現するためには、記録／再生における線速度を高めることが有効であり、そのためにはクロック周波数を高める必要がある。しかしながら、半導体レーザを駆動するレーザドライバの動作速度には限界があるため、クロック周波数を高めることによって１クロックの周期（Ｔ）が短くなると、レーザビームのパルスの振幅が制限され、レーザビームのパワーが十分に下がりきらないうちに次のパルスが到来するという現象が発生する。このような現象が発生すると、レーザビームの記録パワーをより高く設定したのと同じ状態となり、ジッタ値が大幅に悪化してしまう。
このため、上述のような場合においても適切な形状をもった記録マークが形成され、良好なジッタが得られることが望ましい。
この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、レーザビームを発生する半導体レーザの製造ばらつきや、レーザビームの出力変動によって、使用するレーザ光のパワーの変動が大きくても、再生ジッタ値の増加を最小限に抑えることができる光記録媒体を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、高いデータ転送レートでデータを記録する場合におけるジッタの悪化が抑制された光記録媒体を提供することである。
発明の開示
本発明者は、鋭意研究の結果、レーザビームの記録パワーの上限と下限との関係を一定範囲内とすることにより、ジッタ値の悪化を抑制できることを見い出した。また、記録層の、レーザ光入射側に放熱層を設けることによって、レーザ光照射時における記録層に発生する熱を放散させると、レーザ光のパワー変動が大きくても再生ジッタ値の増加を最小限に抑え得ることを発見した。
即ち、次のような発明によって上記目的が達成される。
（１）支持基体に形成された記録層を被って、少なくとも光透過層が設けられていて、この光透過層側から入射するレーザ光により前記記録層に情報を記録する光記録媒体であって、前記記録層の前記光透過層側に、熱伝導率が、１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１を超える材料からなる放熱層を設けたことを特徴とする光記録媒体。
（２）波長が４５０ｎｍ以下のレーザ光を、対物レンズの開口数が０．７以上の照射光学系を介して前記記録層に照射して記録した情報の再生ジッタ値が１３％未満となる前記レーザ光の最大限界パワーをＰｍａｘ、最小限界パワーをＰｍｉｎとしたとき、Ｐｍａｘ＞Ｐｍｉｎ×２．２となるように前記放熱層を設定したことを特徴とする（１）の光記録媒体。
（３）レーザ光の波長が３８０ｎｍ以上であることを特徴とする（２）の光記録媒体。
（４）前記放熱層の膜厚を１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下としたことを特徴とする（１）、（２）又は（３）の光記録媒体。
ここで言うジッタはクロックジッタであり、再生信号をタイムインターバルアナライザにより測定して「信号のゆらぎ（σ）」を求め、検出窓幅Ｔｗを用いてσ／Ｔｗ（％）により算出した値である。
（５）少なくとも記録層を有し、レーザビームにより前記記録層に記録マークが形成されることによって情報を記録する光記録媒体であって、形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの下限をＰｗ（ｍｉｎ１）とし、形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの上限をＰｗ（ｍａｘ１）とした場合、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
（５）の発明によれば、読み出しエラーの発生が効果的に抑制される記録パワーのマージンが広いことから、レーザビームを発生する半導体レーザの製造ばらつきにより記録用レーザビームのパワーが所望のレベルとは大きく異なっていたり、使用環境の影響等によりレーザビームのパワーが変動した場合であっても、ジッタ値を低く抑えることができる。これにより、安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（６） Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．５の条件を満たすことを特徴とする（５）の光記録媒体。
（６）の発明によれば、読み出しエラーの発生が効果的に抑制される記録パワーのマージンがより広いことから、より安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（７） Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞３の条件を満たすことを特徴とする（５）の光記録媒体。
（７）の発明によれば、読み出しエラーの発生が効果的に抑制される記録パワーのマージンがよりいっそう広いことから、よりいっそう安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（８） 形成された記録マークのジッタ値が９％以下となる前記レーザビームの記録パワーの下限をＰｗ（ｍｉｎ２）とし、形成された記録マークのジッタ値が９％以下となる前記レーザビームの記録パワーの上限をＰｗ（ｍａｘ２）とした場合、Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．５の条件を満たすことを特徴とする（５）乃至（７）のいずれかの光記録媒体。
（８）の発明によれば、読み出しエラーの発生がより効果的に抑制される記録パワーのマージンが広いことから、安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（９） Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．８の条件を満たすことを特徴とする（８）の光記録媒体。
（９）の発明によれば、読み出しエラーの発生がより効果的に抑制される記録パワーのマージンがより広いことから、より安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（１０） Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞２の条件を満たすことを特徴とする（９）の光記録媒体。
（１０）の発明によれば、読み出しエラーの発生がより効果的に抑制される記録パワーのマージンがよりいっそう広いことから、よりいっそう安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（１１） 前記レーザビームの入射面側に設けられた光透過層と、前記記録層と前記光透過層との間に設けられた誘電体層及び放熱層をさらに有することを特徴とする（５）〜（１０）のいずれかの光記録媒体。
（１２） 前記放熱層の厚みが１０〜２００ｎｍであることを特徴とする（１１）の光記録媒体。
（１２）の発明によれば、製造工程におけるスループットを過度に低下させることなく、安定的に広いパワーマージンを得ることができる。
（１３） 前記放熱層の厚みが３０〜１００ｎｍであることを特徴とする（１２）の光記録媒体。
（１３）の発明によれば、製造工程におけるスループットを過度に低下させることなく、より安定的に広いパワーマージンを得ることができる。
（１４）少なくとも記録層を有し、レーザビームにより前記記録層に記録マークが形成されることによって情報を記録する光記録媒体であって、前記レーザビームの波長を４５０ｎｍ以下に設定し、前記レーザビームを収束するための対物レンズの開口数を０．７以上に設定して形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの下限をＰｗ（ｍｉｎ１）とし、形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの上限をＰｗ（ｍａｘ１）とした場合、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
（１４）の発明によれば、高いエネルギー密度を有するレーザビームが極めて小さいスポットに集束されてデータの記録が行われるシステムを用いて、高いデータ転送レートを実現する場合においても、広いパワーマージンを確保することが可能となり、安定的な記録を行うことができる。
（１５）前記レーザビームの波長を３８０〜４５０ｎｍに設定した場合に、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２の条件を満たすことを特徴とする（１４）の光記録媒体。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明の好ましい実施の形態の例について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示されるように、この実施の形態の例に係る光記録媒体１０は、ポリカーボネートからなる支持基体１２上に、少なくとも反射膜１６、第２誘電体層１８、記録層２０、第１誘電体層２２、放熱層２４、光透過層２６、がこの順で形成されている。
前記支持基体１２は、ここでは、ポリカーボネート樹脂の射出成形によって形成され、その厚さが約１．１ｍｍとされている。この上に、スパッタリング法により、前記反射膜１６、第２誘電体層１８、記録層２０、第１誘電体層２２、放熱層２４がこの順で形成され、前記光透過層２６は、アクリル系樹脂からなるものであって、その厚さが１００μｍ程度とされている。前記光記録媒体１０の中央部分には孔３０が設けられている。このような構造を有する光記録媒体１０においては、光透過層２６側からレーザビームが照射されることによってデータの記録が行われ、光透過層２６側からレーザビームが照射されることによってデータの再生が行われる。
従って、従来のＣＤやＤＶＤ等において、この光記録媒体１０の光透過層２６の位置に相当する樹脂層、即ち反射膜上の保護層の厚さ（約５〜１０μｍ）と比較して、前記光透過層２６はかなり厚く形成されている。
前記反射膜１６は、要求される反射率を満たすものであれば限定されず種々の金属材料等が適用可能であるが、ここではＡｇを主成分とする合金からなっている。第１誘電体層２２も種々の材料が適用可能であるが、ここではＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた。又、記録層２０は相変化型の記録層組成であるＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅ系とした。
前記第２誘電体層１８は、その熱伝導率ｋが、ｋ＞１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１の材料、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から構成されており、又、膜厚は、２ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。
また、特に限定されるものではないが、反射膜１６の厚さは１０〜３００ｎｍであり、記録層２０の厚さは５〜３０ｎｍであり、第１誘電体層２２の厚さは１０〜３００ｎｍであり、光透過層２６の厚さは１０〜３００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍである。
又、前記放熱層２４は、その熱伝導率ｋが、ｋ＞１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１の材料、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から構成されており、又、膜厚は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。
放熱層２４は、記録層２０に与えられた熱を効率的に放熱させるための層であり、光記録媒体１０のパワーマージンを拡大する役割を果たす。したがって、放熱層２６の熱伝導率は、少なくとも第１誘電体層２２の熱伝導率よりも高いことが求められる。
更に具体的には、４５０ｎｍ以下、好ましくは波長３８０〜４５０ｎｍ、更に好ましくは４０５ｎｍのレーザ光を、前記光透過層２６側から、対物レンズ（図示省略）の開口数が０．７以上、好ましくは０．８５の照射光学系を介して前記記録層に照射して、記録した情報の再生時のジッタ値が、１３％未満となる前記レーザ光の最大限界パワーをＰｍａｘ、最小限界パワーをＰｍｉｎとしたとき、Ｐｍａｘ＞Ｐｍｉｎ×２．２となるように放熱層２４を設定している。
ここで、前記第２誘電体層１８の膜厚を２ｎｍ以上としたのは、２ｎｍ未満の場合は、僅かな膜厚のばらつきによってレーザ光のパワーマージンが大きく変化してしまうからである。従って、前記膜厚はより好ましくは５ｎｍ以上とする。
又、前記放熱層２４の膜厚を１０ｎｍ以上としたのは、具体的には放熱層２４が１０ｎｍ未満であると膜厚の制御が困難となる一方で、前記と同様に僅かな膜厚のばらつきによってレーザ光のパワーマージンが大きく変化してしまうからである。また、これが３０ｎｍ以上である場合、パワーマージンの拡大効果を顕著に得ることができる。従って、前記膜厚はより好ましくは３０ｎｍ以上とする。
更に、前記膜厚を２００ｎｍ以下としたのは、これ以上厚くすると、製造時の成膜時間が過大となり、スループットが低下するのみならず、同時に支持基体１２への熱ダメージが大きくなるからである。従って、２００ｎｍ以下とし、より好ましくは１００ｎｍ以下とする。以上を考慮すれば、放熱層２４の厚さは１０〜２０６ｎｍに設定することが好ましく、３０〜１００ｎｍに設定することがより好ましい。
上記実施の形態の例において、前記第２誘電体層１８及び放熱層２４は、その材料がアルミナとされているが、本発明はこれに限定されるものでなく、熱伝導率が上記のような範囲であって、記録層２０を被うようにして膜状に形成できる材料、例えば窒化アルミニウム等であってもよい。
又、上記実施の形態の例において、光透過層２６はアクリル系樹脂から形成されているが、紫外線などのエネルギー線によって硬化するエネルギー線硬化型樹脂や、熱によって硬化する熱線硬化型樹脂の中から種々選択可能で、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等が適用可能ある。更に、あらかじめ形成されたポリカーボネートやポリオレフィン等の樹脂シートを用いてもよい。
又、前記支持基体１２の材料として、実施の形態の例のようなポリカーボネート以外に、ポリオレフィン等を用いても良い。
光記録媒体１０の記録層２０（ＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅ）は、相変化膜であり、結晶状態である場合の反射率とアモルファス状態である場合の反射率とが異なることを利用してデータの記録が行われる。具体的には、未記録領域における記録層２０の状態は結晶状態となっており、このため、その反射率は例えば２０％となっている。このような未記録領域に何らかのデータを記録する場合、記録すべきデータにしたがい、記録層２０の所定の部分を融点を超える温度に加熱した後、急冷することによってアモルファス状態に変化させる。アモルファス状態となった部分における反射率は例えば７％となり、これにより、所定のデータが記録された状態となる。そして、一旦記録したデータを上書きする場合には、上書きすべきデータが記録されている部分の記録層２０を記録すべきデータにしたがい、結晶化温度以上若しくは融点以上の温度に加熱し、結晶状態若しくはアモルファス状態に変化させる。
この場合、記録層２０を溶融する際に照射されるレーザビームのパワーＰｗ（記録パワー）と、記録層２０を冷却する際に照射されるレーザビームのパワーＰｂ（基底パワー）と、記録層２０を結晶化する際に照射されるレーザビームのパワーＰｅ（消去パワー）との関係は、
Ｐｗ＞Ｐｅ≧Ｐｂ
である。
特に限定されるものではないが、本実施態様にかかる光記録媒体１０には「記録条件設定情報」を格納しておくことが好ましい。記録条件設定情報とは、光記録媒体１０に対してデータの記録／再生を行う場合に必要な各種条件、例えば、記録用レーザビームのパワーや記録ストラテジ等を特定するために用いられる情報をいう。記録条件設定情報としては、データの記録／再生に必要な各条件を具体的に示すもののみならず、情報記録装置内にあらかじめ格納されている各種条件のいずれかを指定することにより記録条件／再生条件の特定を行うものも含まれる。
また、「記録ストラテジ」とは、記録マークを形成するための記録用レーザビームの照射方法、すなわちレーザビームのパルス数、各パルスのパルス幅、パルス間隔、レーザビームのパワー（Ｐｗ、Ｐｅ、Ｐｂ）等の設定をいい、光記録媒体１０に含まれる記録条件設定情報に基づいて決定される。
ここで、本実施態様にかかる光記録媒体１０にデータを記録する場合、レーザビームの記録パワーＰｗを適切な範囲内に設定する必要があり、記録パワーＰｗが適切な範囲を外れた場合、適切な形状をもった記録マークを形成することができず、ジッタが大幅に悪化してしまう。ここで、形成された記録マークのジッタ値が１３％以下となる記録パワーＰｗの範囲を「第１のパワーマージン」と呼び、その下限パワーをＰｗ（ｍｉｎ１）と定義し、その上限パワーをＰｗ（ｍａｘ１）と定義した場合、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、下限パワーＰｗ（ｍｉｎ１）と上限パワーＰｗ（ｍａｘ１）との比が、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２ ・・・・（１）
の条件を満たしている。また、下限パワーＰｗ（ｍｉｎ１）と上限パワーＰｗ（ｍａｘ１）との比は、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．５ ・・・・（２）
の条件を満たしていることが好ましく、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞３ ・・・・（３）
の条件を満たしていることがより好ましい。
一般に、ジッタ値が１３％を超える場合には多量の読み出しエラーが発生するため、レーザビームの記録パワーＰｗをＰｗ（ｍｉｎ１）〜Ｐｗ（ｍａｘ１）の範囲内に設定するために必要な情報を記録条件設定情報に含ませることにより、読み出しエラーの発生を効果的に抑制することができる。
さらに、形成された記録マークのジッタ値が９％以下となる記録パワーＰｗの範囲を「第２のパワーマージン」と呼び、その下限パワーをＰｗ（ｍｉｎ２）と定義し、その上限パワーをＰｗ（ｍａｘ２）と定義した場合、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、下限パワーＰｗ（ｍｉｎ２）と上限パワーＰｗ（ｍａｘ２）との比が、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．５ ・・・・（４）
の条件を満たしていることが好ましく、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．８ ・・・・（５）
の条件を満たしていることがより好ましく、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞２ ・・・・（６）
の条件を満たしていることが特に好ましい。
一般に、ジッタ値が９％を超える場合には読み出しエラーが発生する可能性が高いため、レーザビームの記録パワーＰｗをＰｗ（ｍｉｎ２）〜Ｐｗ（ｍａｘ２）の範囲内に設定するために必要な情報を記録条件設定情報に含ませることにより、読み出しエラーの発生をより効果的に抑制することができる。
次に、本実施態様にかかる光記録媒体１０の製造方法について説明する。
図２は、本実施態様にかかる光記録媒体１０の製造方法を示すフローチャートである。上述のとおり、光記録媒体１０の光透過層２６は厚さが１０〜３００μｍと非常に薄く、このため、従来の一般的なＤＶＤ−ＲＷとは逆の順序で成膜が行われる。
まず、スタンパを用いて、グルーブ幅が約０．１５μｍ、トラックピッチが約０．３２μｍ、グルーブの深さが約２０ｎｍであるプリグルーブを有する厚さが約１．１ｍｍの支持基体１２を射出成形する（ステップＳ１）。
次に、支持基体１２をスパッタリング装置の第１のチャンバー（図示せず）内に搬送する。スパッタリング装置の第１のチャンバー内には、ターゲットとして銀を主成分とする合金が備えられている。次に、第１のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第１のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定した後、ターゲットに直流電圧若しくは高周波電圧を印加することにより、スパッタリングを行う。これにより、支持基体１２の上面には、厚さが１０〜３００ｎｍの反射膜１６が形成される（ステップＳ２）。
次に、反射膜１６が形成された支持基体１２を第１のチャンバーから第２のチャンバー（図示せず）へ搬送する。スパッタリング装置の第２のチャンバー内には、ターゲットとしてＡｌ２Ｏ３が備えられている。次に、第２のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第２のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定してスパッタリングを行う。これにより、反射膜１６の上面には、厚さが２〜５０ｎｍの第２誘電体層１８が形成される（ステップＳ３）。
次に、反射膜１６及び第２誘電体層１８が形成された支持基体を第２のチャンバーから第３のチャンバー（図示せず）へ搬送する。スパッタリング装置の第３のチャンバー内には、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ及びＧｅの混合ターゲットが備えられている。次に、第３のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第３のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定してスパッタリングを行う。これにより、第２誘電体層１８の上面には、厚さが５〜３０ｎｍの記録層２０が形成される（ステップＳ４）。
次に、反射膜１６〜記録層２０が形成された支持基体１２を第３のチャンバーから第４のチャンバー（図示せず）へ搬送する。スパッタリング装置の第４のチャンバー内には、ＺｎＳ及びＳｉＯ２の混合ターゲットが備えられている。次に、第４のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第４のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定してスパッタリングを行う。これにより、記録層２０の上面には、厚さが１０〜３００ｎｍの第１の誘電体層２２が形成される（ステップＳ５）。
次に、反射膜１６〜第１誘電体層２２が形成された支持基体１２を第４のチャンバーから第５のチャンバー（図示せず）へ搬送する。スパッタリング装置の第５のチャンバー内には、ターゲットとしてＡｌ２Ｏ３が備えられている。次に、第５のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第５のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定してスパッタリングを行う。これにより、第１誘電体層２２の上面には、厚さが１０〜２００ｎｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍの放熱層２４が形成される（ステップＳ６）。尚、放熱層２４のスパッタリングは、第２のチャンバーを用いて行っても構わない。
このようにして支持基体上への反射膜１６、第２誘電体層１８、記録層２０、第１誘電体層２２及び放熱層２４の形成が完了すると、これら各層が形成された基板１１をスパッタリング装置の第５のチャンバーから搬出し、スピンコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法等により放熱層２４の表面に紫外線硬化性樹脂を塗布した後、紫外線を照射することによって厚さが約１０〜３００μｍの光透過層２６を形成する（ステップＳ７）。以上により、本実施態様にかかる光記録媒体１０が完成する。尚、光透過層２６の形成については、あらかじめ成形されたポリカーボネートやポリオレフィン等の樹脂性シート材を放熱層２４の表面に接着することによって行っても構わない。
次に、本実施態様にかかる光記録媒体１０に対するデータの記録を行うための装置について説明する。
図３は、光記録媒体１０に対するデータの記録を行うのに好適な情報記録装置の主要部を概略的に示す図である。
かかる情報記録再生装置は、図３に示されるように、光記録媒体１０を回転させるためのスピンドルモータ２と、光記録媒体１０にレーザビームを照射するヘッド３と、スピンドルモータ２及びヘッド３の動作を制御するコントローラ４と、ヘッド３にレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路５と、ヘッド３にレンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路６とを備えている。
さらに、図３に示されるように、コントローラ４にはフォーカスサーボ追従回路７、トラッキングサーボ追従回路８及びレーザコントロール回路９が含まれている。フォーカスサーボ追従回路７が活性化すると、回転している光記録媒体１０の記録面にフォーカスがかかった状態となり、トラッキングサーボ追従回路８が活性化すると、光記録媒体１０の偏芯している信号トラックに対して、レーザビームのスポットが自動追従状態となる。フォーカスサーボ追従回路７及びトラッキングサーボ追従回路８には、フォーカスゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能及びトラッキングゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能がそれぞれ備えられている。また、レーザコントロール回路９は、レーザ駆動回路５により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、光記録媒体１０に記録条件設定情報が記録されている場合、これに基づいて、適切なレーザ駆動信号の生成を行う。
尚、これらフォーカスサーボ追従回路７、トラッキングサーボ追従回路８及びレーザコントロール回路９については、コントローラ４内に組み込まれた回路である必要はなく、コントローラ４と別個の部品であっても構わない。さらに、これらは物理的な回路である必要はなく、コントローラ４内で実行されるソフトウェアであっても構わない。
特に限定されるものではないが、光記録媒体１０に対するデータの記録を行うのに好適な情報記録装置としては、レーザビームの波長が４５０ｎｍ以下、特に３８０〜４５０ｎｍであることが好ましく、ヘッド３の一部であり記録用レーザビームを収束するための対物レンズのＮＡ（開口数）が０．７以上であることが好ましい。このような情報記録装置を用いた光記録媒体１０に対するデータの記録においては、対物レンズと光記録媒体１０の表面との距離（ワーキング・ディスタンス）が非常に狭く（例えば、約８０〜１５０μｍ）設定され、このため、従来に比べて極めて小さいビームスポット径を実現することができる。これにより、このような情報記録装置を用いた光記録媒体１０に対するデータの記録においては、極めて高いデータ転送レート（例えば、３５Ｍｂｐｓ以上）を実現することが可能となる。
また、このような情報記録装置を用いた本実施態様にかかる光記録媒体１０に対するデータの記録においては、上述の通り、光記録媒体１０に記録条件設定情報が格納されている場合、これに基づき決定された記録ストラテジが用いられ、レーザビームの記録パワーＰｗが決定される。
また、特に限定されるものではないが、上述した情報記録装置においては、（１，７）ＲＬＬの変調方式を用いることができる。但し、光記録媒体１０に対するデータの記録を行うための情報記録装置としては、かかる変調方式によりデータの記録を行うものである必要はなく、他の変調方式によりデータの記録を行うものであっても構わない。
次に、（１，７）ＲＬＬの変調方式を用いた場合における記録ストラテジの一例について説明する。
図４は、２Ｔに対応する長さの記録マークを形成する場合の記録ストラテジのを示す図である。
図４に示されるように、２Ｔに対応する長さの記録マークを形成する場合、レーザビームのパルス数は「１」に設定される。ここで、レーザビームのパルス数とは、レーザビームのパワーがＰｗまで高められた回数によって定義される。より詳細には、レーザビームが記録マークの始点に位置するタイミングを時刻ｔｓとし、レーザビームが記録マークの終点に位置するタイミングを時刻ｔｅとした場合、時刻ｔｓから時刻ｔｅまでの間に、レーザビームのパワーが一旦Ｐｗとされ、次に、パワーＰｂとされる。ここで、時刻ｔｓ以前における記録用レーザビームのパワーはＰｅに設定されており、時刻ｔｓにおいてレーザビームの立ち上げが開始される。また、時刻ｔｅにおけるレーザビームのパワーはＰｅまたはＰｂに設定される。
Ｔｐｕｌｓｅの期間においては、光記録媒体１０の記録層２０は高いエネルギーを受けてその温度が融点を超え、Ｔｃｌの期間においては、光記録媒体１０の記録層２０は急速に冷却される。これにより、光記録媒体１０の記録層２０には、２Ｔに対応する長さの記録マークが形成される。
他の長さの記録マークを形成する場合も、上記２Ｔに対応する長さの記録マークを形成する場合と同様、レーザビームのパワーがＰｗ、Ｐｅ或いはＰｂに設定され、各々所定数のパルスによって所望の長さをもつ記録マークが形成される。
ここで、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、上述の通りパワーマージンが広いことから、ヘッド３に含まれるレーザドライバの製造ばらつきによりレーザビームのパワーが所望のレベルとは大きく異なっていたり、何らかの原因でレーザビームのパワーが変動した場合であっても、ジッタを低く抑えることができる。特に、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、比較的強い記録パワーのレーザビームを用いて記録マークを形成した場合あっても良好なジッタが得られることから、データ転送レートを高く（例えば、３５Ｍｂｐｓ以上）設定して記録を行う場合においても十分なパワーマージンが確保される。
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
［実施例１］
以下の手順で光記録媒体を作成した。
グルーブを形成した、前記実施の形態の例におけると同様のポリカーボネート樹脂製のディスク状支持基体（グルーブの深さは、波長λ＝４０５ｎｍにおける光路長で表わしてλ／１８とし、記録トラックピッチは０．３２μｍとした）の表面に、Ａｇを主成分とする反射膜をスパッタリング法により１００ｎｍの厚さで形成した。
次に、この反射膜の表面に、Ａｌ２Ｏ３からなる第２誘電体層をスパッタリング法により２０ｎｍの厚さで形成した。
更に、前記第２誘電体層上に相変化材料からなる合金ターゲットを用い、スパッタリング法により厚さ１２ｎｍの記録層を形成した。この記録層の組成は、ＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅとした。
更に、前記記録層表面上にＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ２（２０モル％）ターゲットを用いてスパッタリング法により厚さ４５ｎｍの第１誘電体層を形成した。
この第１誘電体層の表面に、前述の第２誘電体層と同様に、Ａｌ２Ｏ３からなる放熱層をスパッタリング法により厚さ３０ｎｍに形成した。
次いで、前記放熱層の表面に、紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布し、紫外線を照射することによって厚さ１００μｍの光透過層を得た。
［比較例１］、［比較例２］
更に、比較例１として、前記実施例１から放熱層を取り除いたもの、比較例２として、前記比較例１の第２誘電体層を、前記実施例１及び比較例１における第１誘電体層と同様の誘電体層に置き換えたものを作成した。
これらに、前記実施の形態の例におけると同様に、波長λ＝４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．８５の条件で、消去パワーＰｅ、記録パワーＰｗの比率をＰｅ／Ｐｗ＝０．５５に固定し、レーザ光のパワーを３ｍＷから１０ｍＷに変化させて記録した後に再生ジッタ値を測定したところ、図５に示されるようになった。なお、記録は１トラック（グルーブ）のみで行った。
図５に基づいて、前記実施例１、比較例１、比較例２における、再生ジッタ値が１３％未満となるレーザ光の最大限界パワーＰｍａｘと最小限界パワーＰｍｉｎとを比較して表１に示す。
【表１】
図５及び表１からも分かるように、比較例１及び２では再生ジッタ値が１３％未満となるレーザ光の最小限界パワーＰｍｉｎに対して、最大限界パワーＰｍａｘがＰｍｉｎの２倍程度となっているが、実施例１の場合では、図２からも分かるように、再生ジッタ値が１３％未満となるレーザ光の最小限界パワーが４．２ｍＷであるのに対して、最大限界パワーは１０ｍＷを越えていて測定は不可能であった。
即ち、第１実施例においては、ＰｍａｘはＰｍｉｎの２．２倍を越えていた。
［実施例２］
実施例２は、前記実施例１における第１誘電体層の膜厚を３５ｎｍに変更することによって、記録感度を高感度にしたものである（実施例１を低感度とする）。
これら低感度及び高感度の記録媒体と、前記比較例２の記録媒体の、再生ジッタ値を測定したところ、図６のようになった。
前記表１と同様に、低感度、高感度及び比較例２におけるレーザ光の最小限界パワーＰｍｉｎ、最大限界パワーＰｍａｘ、及び、Ｐｍａｘ／Ｐｍｉｎを表２に示す。
【表２】
図６及び表２からも分かるように、本発明の実施例の場合は、Ｐｍａｘ／Ｐｍｉｎが２．２以上となっている。
［実施例３］
次に、前記実施例２の光媒体での放熱層の膜厚を変更して、これが、再生ジッタ値にどのような影響を与えるか測定した結果を図７に示す。
放熱層の膜厚は、１０ｎｍ、３０ｎｍ、及び、６０ｎｍの３種類とした。なお、放熱層の膜厚が０ｎｍの比較例も図７に示した。
これらの実施例の、Ｐｍａｘ／Ｐｍｉｎと放熱層の厚さとの関係を図８に示す。
図７、図８からは、放熱層の厚さが僅かでもあればＰｍａｘ／Ｐｍｉｎは２．２を越えることが分かる。又、図８からは、放熱層の厚さが１００ｎｍ程度であっても、Ｐｍａｘ／Ｐｍｉｎを２．２以上にできることが分かる。又、厚さ２００ｎｍ程度としてもＰｍａｘ／Ｐｍｉｎが２．２を越えることが推測できる。
［実施例４］
図１に示した構造を有し、いずれも支持基体１２の厚みが１．１ｍｍであり、反射膜１６の厚みが１００ｎｍであり、第２誘電体層１８の厚みが２０ｎｍであり、記録層２０の厚みが１２ｎｍであり、第１の誘電体層１５の厚みが３５ｎｍであり、光透過層２６の厚みが１００μｍであり、それぞれ放熱層２４の厚みが０ｎｍ、１０ｎｍ、３０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−１、１０−２、１０−３及び１０−４を上述した方法により作製した。
このような光記録媒体１０−１、１０−２、１０−３及び１０−４に対し、表３に示す条件のもと、種々の記録パワーＰｗ（最大１０ｍＷ）によって、２Ｔ〜８Ｔに対応する長さの記録マークからなる混合信号を形成した。記録には（１，７）ＲＬＬの変調方式を用い、１トラックにのみデータを記録した。
【表３】
次に、光記録媒体１０−１、１０−２、１０−３及び１０−４に形成された混合信号のクロックジッタを測定した。測定においては、タイムインターバルアナライザにより再生信号の「ゆらぎ（σ）」を求め、σ／Ｔｗ（Ｔｗ：クロックの１周期）により算出した。
測定の結果を図９に示す。図９の凡例中、カッコで表示されているのは放熱層１６の厚みである。
図９に示されるように、放熱層２４を備えない（０ｎｍ）光記録媒体１０−１に比べ、放熱層２４を備える光記録媒体１０−２、１０−３及び１０−４のパワーマージンが大幅に広いことが確認できる。具体的なパワーマージンを表４に示す。
【表４】
表４に示されるように、放熱層２４を備えない（０ｎｍ）光記録媒体１０−１においては、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＜２．２
であるが、放熱層１６を備える光記録媒体１０−２、１０−３及び１０−４においては、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２
となっていることが分かる。特に、放熱層２４の厚みがそれぞれ３０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−３及び１０−４においては、記録パワーを１０ｍＷに設定した場合のジッタが１３％以下であり、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞３
となっている。このように、放熱層２４の厚みがそれぞれ３０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−３及び１０−４においては、ジッタが１３％以下である領域、すなわち第１のパワーマージンが非常に広いことが分かる。
また、表４に示されるように、放熱層２４を備えない（０ｎｍ）光記録媒体１０−１においては、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＜１．５
であるが、放熱層２４を備える光記録媒体１０−２、１０−３及び１０−４においては、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．５
となっていることが分かる。特に、放熱層２４の厚みがそれぞれ１０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−２及び１０−４においては、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．８
となっている。このように、放熱層２４の厚みがそれぞれ３０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−２及び１０−４においてはジッタが９％以下である領域、すなわち第２のパワーマージンが非常に広いことが分かる。
本実施例より、他の層の構造が同一である場合、放熱層２４の厚みを１０ｎｍ以上に設定するとパワーマージンが拡大され、特に、放熱層２４の厚みを６０ｎｍに設定するとパワーマージンが著しく拡大されることが確認された。
実施例５
図１に示した構造を有し、支持基体の厚みが１．１ｍｍであり、反射膜１６の厚みが１００ｎｍであり、第２誘電体層１８の厚みが２０ｎｍであり、記録層１４の厚みが１２ｎｍであり、第１誘電体層２２の厚みが４５ｎｍであり、放熱層２４の厚みが３０ｎｍである光記録媒体１０−５を上述した方法により作製した。かかる光記録媒体１０−５は、上述した光記録媒体１０−３に対し第１誘電体層２２の厚みが変更されている点においてのみ異なる。これにより、光記録媒体１０−５は、上述した光記録媒体１０−３よりも低い記録感度を有している。
このような光記録媒体１０−５に対し、表３に示す条件のもと、種々の記録パワーＰｗ（最大１０ｍＷ）によって、２Ｔ〜８Ｔに対応する長さの記録マークからなる混合信号を形成した。記録には（１，７）ＲＬＬの変調方式を用い、１トラックにのみデータを記録した。
次に、光記録媒体１０−５に形成された混合信号のクロックジッタを測定した。
測定の結果を図１０に示す。図１０には、光記録媒体１０−５と同じ厚さの放熱層２４を有する光記録媒体１０−３の測定結果も併せて示されている。図６の凡例中、カッコで表示されているのは第１誘電体層２２の厚みである。
上述の通り、光記録媒体１０−５は光記録媒体１０−３よりも記録感度が低いため、ジッタが十分に低くなる領域がより高出力側にシフトしているが、パワーマージンは光記録媒体１０−３と同様、十分に広いことが確認できる。具体的なパワーマージンを表５に示す。
【表５】
表５に示されるように、光記録媒体１０−５においては記録パワーを１０ｍＷに設定した場合のジッタが１３％以下であり、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２
となっている。
また、表３に示されるように、光記録媒体１０−５においては記録パワーを１０ｍＷに設定した場合のジッタが９％以下であり、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞２
となっている。
本実施例より、放熱層２４の厚みが同一である場合、第１誘電体層２２の厚みを変えることによって記録感度を調節しても、十分に広いパワーマージン得られることが確認された。
このように、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、下限パワーＰｗ（ｍｉｎ１）と上限パワーＰｗ（ｍａｘ１）との比が、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２ ・・・・（１）
の条件を満たしていることから、何らかの原因で記録用レーザビームのパワーが変動した場合であっても、ジッタを低く抑えることができる。
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、上記実施態様においては、光記録媒体１０の具体的な構造として図１に示す構造を挙げたが、本発明による光記録媒体の構造がこれに限定されることはない。
産業上の利用の可能性
本発明は上記のように構成したので、記録時のレーザ光による熱を効率的に発散して、記録レーザ光のパワーマージンを拡大することができるという優れた効果を有する。又、本発明にかかる光記録媒体はパワーマージンが非常に広いことから、安定したデータの記録を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体の層構成を模式的に示す略示断面図である。
第２図は、光記録媒体１０の製造方法を示すフローチャートである。
第３図は、光記録媒体１０に対するデータの記録を行うのに好適な情報記録装置の主要部を概略的に示す図である。
第４図は、２Ｔに対応する長さの記録マークを形成する場合の記録ストラテジの一例を示す図である。
第５図は、本発明の実施例１の光記録媒体の記録レーザ光のパワーと再生ジッタ値との関係を、比較例と共に示す線図である。
第６図は、本発明の実施例２の光記録媒体における記録レーザ光のパワーと再生ジッタ値との関係を実施例１及び比較例と共に示す線図である。
第７図は、本発明の実施例３に係る光記録媒体の記録レーザ光のパワーと再生ジッタ値を示す線図である。
第８図は、図７の結果から、放熱層の膜厚とＰｍａｘ／Ｐｍｉｎとの関係を示す線図である。
第９図は、実施例４における測定結果を示すグラフである。
第１０図は、実施例５における測定結果を示すグラフである。
この発明は光記録媒体に関し、さらに詳細には、パワーマージンの広い光記録媒体に関する。
背景技術
従来のデジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等に代表される光記録媒体（ディスク）が広く利用されており、そのデータ記録方式としては、記録すべきデータをトラックに沿った記録マークの長さに変調するという方式が広く用いられている。又これらの光記録媒体は、製造された状態（初期状態）において、種々特性（電気特性や機械特性）が決められた規格内となるように製造され、特に基本特性として、再生ジッタ値が一定値以下となるように要求されている。
この再生ジッタ値の変動要因の１つとして、記録時のレーザ光のパワーの変動がある。
記録時のレーザ光のパワーが過小の場合は、所定の長さのマークが正確に形成できずに再生ジッタ値が増大する。又、レーザ光のパワーが大きすぎるときは、記録マークの変形等により、ジッタ値が増大してしまう。
これを詳細に説明する。上記のような記録方式を用いた場合、データの読み出しに際してはレーザビームが光記録媒体のトラックに沿って照射され、その反射光を検出することにより記録マークのもつ情報が読み出される。また、データの書き込みに際してはレーザビームが光記録媒体のトラックに沿って照射され、所定の長さを持った記録マークが形成される。例えば、ユーザによるデータの書き換えが可能な光記録媒体の一種であるＤＶＤ−ＲＷ（Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）においては、３Ｔ〜１１Ｔ及び１４Ｔ（Ｔは１クロック周期）に対応する長さの記録マークが用いられ、これによってデータの記録が行われる。
ここで、光記録媒体に対するデータの記録に際しては、一般に、形成すべき記録マークの長さに対応する時間と同じパルス幅を持ったレーザビームが光記録媒体に照射されるのではなく、形成すべき記録マークの種類に基づき定められた数のパルス列からなるレーザビームが光記録媒体に照射され、これによって所定の長さをもった記録マークが形成される。例えば、上述したＤＶＤ−ＲＷに対するデータの記録においては、ｎ−１またはｎ−２（ｎは記録マークの種類であり、３〜１１及び１４のいずれかの値となる）の数のパルスが連続的に照射され、これによって３Ｔ〜１１Ｔ及び１４Ｔに対応する長さをもったいずれかの記録マークが形成される。したがって、ｎ−２の場合、３Ｔに対応する長さをもった記録マークを形成する場合には１個のパルスが用いられ、１１Ｔに対応する長さをもった記録マークを形成する場合には９個のパルスが用いられることになる。また、ｎ−１の場合、３Ｔに対応する長さをもった記録マークを形成する場合には２個のパルスが用いられ、１１Ｔに対応する長さをもった記録マークを形成する場合には１０個のパルスが用いられることになる。
このような記録マークを形成する際には、対象となる光記録媒体ごとにレーザビームの記録パワーを適切に設定する必要があるが、レーザビームの記録パワーは、レーザビームを発生する半導体レーザの製造ばらつきにより所望のレベルとは大きく異なっていたり、使用環境の影響等により変動するため、レーザビームの記録パワーが適切な範囲を外れることがある。このような場合、適切な形状をもった記録マークを形成することができず、ジッタ値が大幅に悪化してしまう。
すなわち、レーザ光の照射パワーを所定値の範囲内に制御するという対策が採られているが、実際には、使用する半導体レーザの製造時のばらつき、あるいは出力の変動、更には使用環境に影響され、使用中にレーザ光の出力が過大となって、再生ジッタ値が増大するという問題点がある。
他方、近年においては、光記録媒体に対してデータ転送レートのさらなる向上が強く望まれている。これを実現するためには、記録／再生における線速度を高めることが有効であり、そのためにはクロック周波数を高める必要がある。しかしながら、半導体レーザを駆動するレーザドライバの動作速度には限界があるため、クロック周波数を高めることによって１クロックの周期（Ｔ）が短くなると、レーザビームのパルスの振幅が制限され、レーザビームのパワーが十分に下がりきらないうちに次のパルスが到来するという現象が発生する。このような現象が発生すると、レーザビームの記録パワーをより高く設定したのと同じ状態となり、ジッタ値が大幅に悪化してしまう。
このため、上述のような場合においても適切な形状をもった記録マークが形成され、良好なジッタが得られることが望ましい。
この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、レーザビームを発生する半導体レーザの製造ばらつきや、レーザビームの出力変動によって、使用するレーザ光のパワーの変動が大きくても、再生ジッタ値の増加を最小限に抑えることができる光記録媒体を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、高いデータ転送レートでデータを記録する場合におけるジッタの悪化が抑制された光記録媒体を提供することである。
発明の開示
本発明者は、鋭意研究の結果、レーザビームの記録パワーの上限と下限との関係を一定範囲内とすることにより、ジッタ値の悪化を抑制できることを見い出した。また、記録層の、レーザ光入射側に放熱層を設けることによって、レーザ光照射時における記録層に発生する熱を放散させると、レーザ光のパワー変動が大きくても再生ジッタ値の増加を最小限に抑え得ることを発見した。
即ち、次のような発明によって上記目的が達成される。
（１）支持基体に形成された記録層を被って、少なくとも光透過層が設けられていて、この光透過層側から入射するレーザ光により前記記録層に情報を記録する光記録媒体であって、前記記録層の前記光透過層側に、熱伝導率が、１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１を超える材料からなる放熱層を設けたことを特徴とする光記録媒体。
（２）波長が４５０ｎｍ以下のレーザ光を、対物レンズの開口数が０．７以上の照射光学系を介して前記記録層に照射して記録した情報の再生ジッタ値が１３％未満となる前記レーザ光の最大限界パワーをＰｍａｘ、最小限界パワーをＰｍｉｎとしたとき、Ｐｍａｘ＞Ｐｍｉｎ×２．２となるように前記放熱層を設定したことを特徴とする（１）の光記録媒体。
（３）レーザ光の波長が３８０ｎｍ以上であることを特徴とする（２）の光記録媒体。
（４）前記放熱層の膜厚を１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下としたことを特徴とする（１）、（２）又は（３）の光記録媒体。
ここで言うジッタはクロックジッタであり、再生信号をタイムインターバルアナライザにより測定して「信号のゆらぎ（σ）」を求め、検出窓幅Ｔｗを用いてσ／Ｔｗ（％）により算出した値である。
（５）少なくとも記録層を有し、レーザビームにより前記記録層に記録マークが形成されることによって情報を記録する光記録媒体であって、形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの下限をＰｗ（ｍｉｎ１）とし、形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの上限をＰｗ（ｍａｘ１）とした場合、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
（５）の発明によれば、読み出しエラーの発生が効果的に抑制される記録パワーのマージンが広いことから、レーザビームを発生する半導体レーザの製造ばらつきにより記録用レーザビームのパワーが所望のレベルとは大きく異なっていたり、使用環境の影響等によりレーザビームのパワーが変動した場合であっても、ジッタ値を低く抑えることができる。これにより、安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（６） Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．５の条件を満たすことを特徴とする（５）の光記録媒体。
（６）の発明によれば、読み出しエラーの発生が効果的に抑制される記録パワーのマージンがより広いことから、より安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（７） Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞３の条件を満たすことを特徴とする（５）の光記録媒体。
（７）の発明によれば、読み出しエラーの発生が効果的に抑制される記録パワーのマージンがよりいっそう広いことから、よりいっそう安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（８） 形成された記録マークのジッタ値が９％以下となる前記レーザビームの記録パワーの下限をＰｗ（ｍｉｎ２）とし、形成された記録マークのジッタ値が９％以下となる前記レーザビームの記録パワーの上限をＰｗ（ｍａｘ２）とした場合、Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．５の条件を満たすことを特徴とする（５）乃至（７）のいずれかの光記録媒体。
（８）の発明によれば、読み出しエラーの発生がより効果的に抑制される記録パワーのマージンが広いことから、安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（９） Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．８の条件を満たすことを特徴とする（８）の光記録媒体。
（９）の発明によれば、読み出しエラーの発生がより効果的に抑制される記録パワーのマージンがより広いことから、より安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（１０） Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞２の条件を満たすことを特徴とする（９）の光記録媒体。
（１０）の発明によれば、読み出しエラーの発生がより効果的に抑制される記録パワーのマージンがよりいっそう広いことから、よりいっそう安定したデータの記録を行うことが可能となる。
（１１） 前記レーザビームの入射面側に設けられた光透過層と、前記記録層と前記光透過層との間に設けられた誘電体層及び放熱層をさらに有することを特徴とする（５）〜（１０）のいずれかの光記録媒体。
（１２） 前記放熱層の厚みが１０〜２００ｎｍであることを特徴とする（１１）の光記録媒体。
（１２）の発明によれば、製造工程におけるスループットを過度に低下させることなく、安定的に広いパワーマージンを得ることができる。
（１３） 前記放熱層の厚みが３０〜１００ｎｍであることを特徴とする（１２）の光記録媒体。
（１３）の発明によれば、製造工程におけるスループットを過度に低下させることなく、より安定的に広いパワーマージンを得ることができる。
（１４）少なくとも記録層を有し、レーザビームにより前記記録層に記録マークが形成されることによって情報を記録する光記録媒体であって、前記レーザビームの波長を４５０ｎｍ以下に設定し、前記レーザビームを収束するための対物レンズの開口数を０．７以上に設定して形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの下限をＰｗ（ｍｉｎ１）とし、形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの上限をＰｗ（ｍａｘ１）とした場合、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
（１４）の発明によれば、高いエネルギー密度を有するレーザビームが極めて小さいスポットに集束されてデータの記録が行われるシステムを用いて、高いデータ転送レートを実現する場合においても、広いパワーマージンを確保することが可能となり、安定的な記録を行うことができる。
（１５）前記レーザビームの波長を３８０〜４５０ｎｍに設定した場合に、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２の条件を満たすことを特徴とする（１４）の光記録媒体。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明の好ましい実施の形態の例について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示されるように、この実施の形態の例に係る光記録媒体１０は、ポリカーボネートからなる支持基体１２上に、少なくとも反射膜１６、第２誘電体層１８、記録層２０、第１誘電体層２２、放熱層２４、光透過層２６、がこの順で形成されている。
前記支持基体１２は、ここでは、ポリカーボネート樹脂の射出成形によって形成され、その厚さが約１．１ｍｍとされている。この上に、スパッタリング法により、前記反射膜１６、第２誘電体層１８、記録層２０、第１誘電体層２２、放熱層２４がこの順で形成され、前記光透過層２６は、アクリル系樹脂からなるものであって、その厚さが１００μｍ程度とされている。前記光記録媒体１０の中央部分には孔３０が設けられている。このような構造を有する光記録媒体１０においては、光透過層２６側からレーザビームが照射されることによってデータの記録が行われ、光透過層２６側からレーザビームが照射されることによってデータの再生が行われる。
従って、従来のＣＤやＤＶＤ等において、この光記録媒体１０の光透過層２６の位置に相当する樹脂層、即ち反射膜上の保護層の厚さ（約５〜１０μｍ）と比較して、前記光透過層２６はかなり厚く形成されている。
前記反射膜１６は、要求される反射率を満たすものであれば限定されず種々の金属材料等が適用可能であるが、ここではＡｇを主成分とする合金からなっている。第１誘電体層２２も種々の材料が適用可能であるが、ここではＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた。又、記録層２０は相変化型の記録層組成であるＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅ系とした。
前記第２誘電体層１８は、その熱伝導率ｋが、ｋ＞１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１の材料、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から構成されており、又、膜厚は、２ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。
また、特に限定されるものではないが、反射膜１６の厚さは１０〜３００ｎｍであり、記録層２０の厚さは５〜３０ｎｍであり、第１誘電体層２２の厚さは１０〜３００ｎｍであり、光透過層２６の厚さは１０〜３００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍである。
又、前記放熱層２４は、その熱伝導率ｋが、ｋ＞１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１の材料、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から構成されており、又、膜厚は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。
放熱層２４は、記録層２０に与えられた熱を効率的に放熱させるための層であり、光記録媒体１０のパワーマージンを拡大する役割を果たす。したがって、放熱層２６の熱伝導率は、少なくとも第１誘電体層２２の熱伝導率よりも高いことが求められる。
更に具体的には、４５０ｎｍ以下、好ましくは波長３８０〜４５０ｎｍ、更に好ましくは４０５ｎｍのレーザ光を、前記光透過層２６側から、対物レンズ（図示省略）の開口数が０．７以上、好ましくは０．８５の照射光学系を介して前記記録層に照射して、記録した情報の再生時のジッタ値が、１３％未満となる前記レーザ光の最大限界パワーをＰｍａｘ、最小限界パワーをＰｍｉｎとしたとき、Ｐｍａｘ＞Ｐｍｉｎ×２．２となるように放熱層２４を設定している。
ここで、前記第２誘電体層１８の膜厚を２ｎｍ以上としたのは、２ｎｍ未満の場合は、僅かな膜厚のばらつきによってレーザ光のパワーマージンが大きく変化してしまうからである。従って、前記膜厚はより好ましくは５ｎｍ以上とする。
又、前記放熱層２４の膜厚を１０ｎｍ以上としたのは、具体的には放熱層２４が１０ｎｍ未満であると膜厚の制御が困難となる一方で、前記と同様に僅かな膜厚のばらつきによってレーザ光のパワーマージンが大きく変化してしまうからである。また、これが３０ｎｍ以上である場合、パワーマージンの拡大効果を顕著に得ることができる。従って、前記膜厚はより好ましくは３０ｎｍ以上とする。
更に、前記膜厚を２００ｎｍ以下としたのは、これ以上厚くすると、製造時の成膜時間が過大となり、スループットが低下するのみならず、同時に支持基体１２への熱ダメージが大きくなるからである。従って、２００ｎｍ以下とし、より好ましくは１００ｎｍ以下とする。以上を考慮すれば、放熱層２４の厚さは１０〜２０６ｎｍに設定することが好ましく、３０〜１００ｎｍに設定することがより好ましい。
上記実施の形態の例において、前記第２誘電体層１８及び放熱層２４は、その材料がアルミナとされているが、本発明はこれに限定されるものでなく、熱伝導率が上記のような範囲であって、記録層２０を被うようにして膜状に形成できる材料、例えば窒化アルミニウム等であってもよい。
又、上記実施の形態の例において、光透過層２６はアクリル系樹脂から形成されているが、紫外線などのエネルギー線によって硬化するエネルギー線硬化型樹脂や、熱によって硬化する熱線硬化型樹脂の中から種々選択可能で、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等が適用可能ある。更に、あらかじめ形成されたポリカーボネートやポリオレフィン等の樹脂シートを用いてもよい。
又、前記支持基体１２の材料として、実施の形態の例のようなポリカーボネート以外に、ポリオレフィン等を用いても良い。
光記録媒体１０の記録層２０（ＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅ）は、相変化膜であり、結晶状態である場合の反射率とアモルファス状態である場合の反射率とが異なることを利用してデータの記録が行われる。具体的には、未記録領域における記録層２０の状態は結晶状態となっており、このため、その反射率は例えば２０％となっている。このような未記録領域に何らかのデータを記録する場合、記録すべきデータにしたがい、記録層２０の所定の部分を融点を超える温度に加熱した後、急冷することによってアモルファス状態に変化させる。アモルファス状態となった部分における反射率は例えば７％となり、これにより、所定のデータが記録された状態となる。そして、一旦記録したデータを上書きする場合には、上書きすべきデータが記録されている部分の記録層２０を記録すべきデータにしたがい、結晶化温度以上若しくは融点以上の温度に加熱し、結晶状態若しくはアモルファス状態に変化させる。
この場合、記録層２０を溶融する際に照射されるレーザビームのパワーＰｗ（記録パワー）と、記録層２０を冷却する際に照射されるレーザビームのパワーＰｂ（基底パワー）と、記録層２０を結晶化する際に照射されるレーザビームのパワーＰｅ（消去パワー）との関係は、
Ｐｗ＞Ｐｅ≧Ｐｂ
である。
特に限定されるものではないが、本実施態様にかかる光記録媒体１０には「記録条件設定情報」を格納しておくことが好ましい。記録条件設定情報とは、光記録媒体１０に対してデータの記録／再生を行う場合に必要な各種条件、例えば、記録用レーザビームのパワーや記録ストラテジ等を特定するために用いられる情報をいう。記録条件設定情報としては、データの記録／再生に必要な各条件を具体的に示すもののみならず、情報記録装置内にあらかじめ格納されている各種条件のいずれかを指定することにより記録条件／再生条件の特定を行うものも含まれる。
また、「記録ストラテジ」とは、記録マークを形成するための記録用レーザビームの照射方法、すなわちレーザビームのパルス数、各パルスのパルス幅、パルス間隔、レーザビームのパワー（Ｐｗ、Ｐｅ、Ｐｂ）等の設定をいい、光記録媒体１０に含まれる記録条件設定情報に基づいて決定される。
ここで、本実施態様にかかる光記録媒体１０にデータを記録する場合、レーザビームの記録パワーＰｗを適切な範囲内に設定する必要があり、記録パワーＰｗが適切な範囲を外れた場合、適切な形状をもった記録マークを形成することができず、ジッタが大幅に悪化してしまう。ここで、形成された記録マークのジッタ値が１３％以下となる記録パワーＰｗの範囲を「第１のパワーマージン」と呼び、その下限パワーをＰｗ（ｍｉｎ１）と定義し、その上限パワーをＰｗ（ｍａｘ１）と定義した場合、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、下限パワーＰｗ（ｍｉｎ１）と上限パワーＰｗ（ｍａｘ１）との比が、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２ ・・・・（１）
の条件を満たしている。また、下限パワーＰｗ（ｍｉｎ１）と上限パワーＰｗ（ｍａｘ１）との比は、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．５ ・・・・（２）
の条件を満たしていることが好ましく、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞３ ・・・・（３）
の条件を満たしていることがより好ましい。
一般に、ジッタ値が１３％を超える場合には多量の読み出しエラーが発生するため、レーザビームの記録パワーＰｗをＰｗ（ｍｉｎ１）〜Ｐｗ（ｍａｘ１）の範囲内に設定するために必要な情報を記録条件設定情報に含ませることにより、読み出しエラーの発生を効果的に抑制することができる。
さらに、形成された記録マークのジッタ値が９％以下となる記録パワーＰｗの範囲を「第２のパワーマージン」と呼び、その下限パワーをＰｗ（ｍｉｎ２）と定義し、その上限パワーをＰｗ（ｍａｘ２）と定義した場合、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、下限パワーＰｗ（ｍｉｎ２）と上限パワーＰｗ（ｍａｘ２）との比が、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．５ ・・・・（４）
の条件を満たしていることが好ましく、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．８ ・・・・（５）
の条件を満たしていることがより好ましく、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞２ ・・・・（６）
の条件を満たしていることが特に好ましい。
一般に、ジッタ値が９％を超える場合には読み出しエラーが発生する可能性が高いため、レーザビームの記録パワーＰｗをＰｗ（ｍｉｎ２）〜Ｐｗ（ｍａｘ２）の範囲内に設定するために必要な情報を記録条件設定情報に含ませることにより、読み出しエラーの発生をより効果的に抑制することができる。
次に、本実施態様にかかる光記録媒体１０の製造方法について説明する。
図２は、本実施態様にかかる光記録媒体１０の製造方法を示すフローチャートである。上述のとおり、光記録媒体１０の光透過層２６は厚さが１０〜３００μｍと非常に薄く、このため、従来の一般的なＤＶＤ−ＲＷとは逆の順序で成膜が行われる。
まず、スタンパを用いて、グルーブ幅が約０．１５μｍ、トラックピッチが約０．３２μｍ、グルーブの深さが約２０ｎｍであるプリグルーブを有する厚さが約１．１ｍｍの支持基体１２を射出成形する（ステップＳ１）。
次に、支持基体１２をスパッタリング装置の第１のチャンバー（図示せず）内に搬送する。スパッタリング装置の第１のチャンバー内には、ターゲットとして銀を主成分とする合金が備えられている。次に、第１のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第１のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定した後、ターゲットに直流電圧若しくは高周波電圧を印加することにより、スパッタリングを行う。これにより、支持基体１２の上面には、厚さが１０〜３００ｎｍの反射膜１６が形成される（ステップＳ２）。
次に、反射膜１６が形成された支持基体１２を第１のチャンバーから第２のチャンバー（図示せず）へ搬送する。スパッタリング装置の第２のチャンバー内には、ターゲットとしてＡｌ２Ｏ３が備えられている。次に、第２のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第２のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定してスパッタリングを行う。これにより、反射膜１６の上面には、厚さが２〜５０ｎｍの第２誘電体層１８が形成される（ステップＳ３）。
次に、反射膜１６及び第２誘電体層１８が形成された支持基体を第２のチャンバーから第３のチャンバー（図示せず）へ搬送する。スパッタリング装置の第３のチャンバー内には、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ及びＧｅの混合ターゲットが備えられている。次に、第３のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第３のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定してスパッタリングを行う。これにより、第２誘電体層１８の上面には、厚さが５〜３０ｎｍの記録層２０が形成される（ステップＳ４）。
次に、反射膜１６〜記録層２０が形成された支持基体１２を第３のチャンバーから第４のチャンバー（図示せず）へ搬送する。スパッタリング装置の第４のチャンバー内には、ＺｎＳ及びＳｉＯ２の混合ターゲットが備えられている。次に、第４のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第４のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定してスパッタリングを行う。これにより、記録層２０の上面には、厚さが１０〜３００ｎｍの第１の誘電体層２２が形成される（ステップＳ５）。
次に、反射膜１６〜第１誘電体層２２が形成された支持基体１２を第４のチャンバーから第５のチャンバー（図示せず）へ搬送する。スパッタリング装置の第５のチャンバー内には、ターゲットとしてＡｌ２Ｏ３が備えられている。次に、第５のチャンバー内を約１×１０−４Ｐａ程度の減圧状態とし、次いで第５のチャンバー内にアルゴンガスを導入してそのガス圧を０．１〜１．０Ｐａに設定してスパッタリングを行う。これにより、第１誘電体層２２の上面には、厚さが１０〜２００ｎｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍの放熱層２４が形成される（ステップＳ６）。尚、放熱層２４のスパッタリングは、第２のチャンバーを用いて行っても構わない。
このようにして支持基体上への反射膜１６、第２誘電体層１８、記録層２０、第１誘電体層２２及び放熱層２４の形成が完了すると、これら各層が形成された基板１１をスパッタリング装置の第５のチャンバーから搬出し、スピンコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法等により放熱層２４の表面に紫外線硬化性樹脂を塗布した後、紫外線を照射することによって厚さが約１０〜３００μｍの光透過層２６を形成する（ステップＳ７）。以上により、本実施態様にかかる光記録媒体１０が完成する。尚、光透過層２６の形成については、あらかじめ成形されたポリカーボネートやポリオレフィン等の樹脂性シート材を放熱層２４の表面に接着することによって行っても構わない。
次に、本実施態様にかかる光記録媒体１０に対するデータの記録を行うための装置について説明する。
図３は、光記録媒体１０に対するデータの記録を行うのに好適な情報記録装置の主要部を概略的に示す図である。
かかる情報記録再生装置は、図３に示されるように、光記録媒体１０を回転させるためのスピンドルモータ２と、光記録媒体１０にレーザビームを照射するヘッド３と、スピンドルモータ２及びヘッド３の動作を制御するコントローラ４と、ヘッド３にレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路５と、ヘッド３にレンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路６とを備えている。
さらに、図３に示されるように、コントローラ４にはフォーカスサーボ追従回路７、トラッキングサーボ追従回路８及びレーザコントロール回路９が含まれている。フォーカスサーボ追従回路７が活性化すると、回転している光記録媒体１０の記録面にフォーカスがかかった状態となり、トラッキングサーボ追従回路８が活性化すると、光記録媒体１０の偏芯している信号トラックに対して、レーザビームのスポットが自動追従状態となる。フォーカスサーボ追従回路７及びトラッキングサーボ追従回路８には、フォーカスゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能及びトラッキングゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能がそれぞれ備えられている。また、レーザコントロール回路９は、レーザ駆動回路５により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、光記録媒体１０に記録条件設定情報が記録されている場合、これに基づいて、適切なレーザ駆動信号の生成を行う。
尚、これらフォーカスサーボ追従回路７、トラッキングサーボ追従回路８及びレーザコントロール回路９については、コントローラ４内に組み込まれた回路である必要はなく、コントローラ４と別個の部品であっても構わない。さらに、これらは物理的な回路である必要はなく、コントローラ４内で実行されるソフトウェアであっても構わない。
特に限定されるものではないが、光記録媒体１０に対するデータの記録を行うのに好適な情報記録装置としては、レーザビームの波長が４５０ｎｍ以下、特に３８０〜４５０ｎｍであることが好ましく、ヘッド３の一部であり記録用レーザビームを収束するための対物レンズのＮＡ（開口数）が０．７以上であることが好ましい。このような情報記録装置を用いた光記録媒体１０に対するデータの記録においては、対物レンズと光記録媒体１０の表面との距離（ワーキング・ディスタンス）が非常に狭く（例えば、約８０〜１５０μｍ）設定され、このため、従来に比べて極めて小さいビームスポット径を実現することができる。これにより、このような情報記録装置を用いた光記録媒体１０に対するデータの記録においては、極めて高いデータ転送レート（例えば、３５Ｍｂｐｓ以上）を実現することが可能となる。
また、このような情報記録装置を用いた本実施態様にかかる光記録媒体１０に対するデータの記録においては、上述の通り、光記録媒体１０に記録条件設定情報が格納されている場合、これに基づき決定された記録ストラテジが用いられ、レーザビームの記録パワーＰｗが決定される。
また、特に限定されるものではないが、上述した情報記録装置においては、（１，７）ＲＬＬの変調方式を用いることができる。但し、光記録媒体１０に対するデータの記録を行うための情報記録装置としては、かかる変調方式によりデータの記録を行うものである必要はなく、他の変調方式によりデータの記録を行うものであっても構わない。
次に、（１，７）ＲＬＬの変調方式を用いた場合における記録ストラテジの一例について説明する。
図４は、２Ｔに対応する長さの記録マークを形成する場合の記録ストラテジのを示す図である。
図４に示されるように、２Ｔに対応する長さの記録マークを形成する場合、レーザビームのパルス数は「１」に設定される。ここで、レーザビームのパルス数とは、レーザビームのパワーがＰｗまで高められた回数によって定義される。より詳細には、レーザビームが記録マークの始点に位置するタイミングを時刻ｔｓとし、レーザビームが記録マークの終点に位置するタイミングを時刻ｔｅとした場合、時刻ｔｓから時刻ｔｅまでの間に、レーザビームのパワーが一旦Ｐｗとされ、次に、パワーＰｂとされる。ここで、時刻ｔｓ以前における記録用レーザビームのパワーはＰｅに設定されており、時刻ｔｓにおいてレーザビームの立ち上げが開始される。また、時刻ｔｅにおけるレーザビームのパワーはＰｅまたはＰｂに設定される。
Ｔｐｕｌｓｅの期間においては、光記録媒体１０の記録層２０は高いエネルギーを受けてその温度が融点を超え、Ｔｃｌの期間においては、光記録媒体１０の記録層２０は急速に冷却される。これにより、光記録媒体１０の記録層２０には、２Ｔに対応する長さの記録マークが形成される。
他の長さの記録マークを形成する場合も、上記２Ｔに対応する長さの記録マークを形成する場合と同様、レーザビームのパワーがＰｗ、Ｐｅ或いはＰｂに設定され、各々所定数のパルスによって所望の長さをもつ記録マークが形成される。
ここで、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、上述の通りパワーマージンが広いことから、ヘッド３に含まれるレーザドライバの製造ばらつきによりレーザビームのパワーが所望のレベルとは大きく異なっていたり、何らかの原因でレーザビームのパワーが変動した場合であっても、ジッタを低く抑えることができる。特に、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、比較的強い記録パワーのレーザビームを用いて記録マークを形成した場合あっても良好なジッタが得られることから、データ転送レートを高く（例えば、３５Ｍｂｐｓ以上）設定して記録を行う場合においても十分なパワーマージンが確保される。
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
［実施例１］
以下の手順で光記録媒体を作成した。
グルーブを形成した、前記実施の形態の例におけると同様のポリカーボネート樹脂製のディスク状支持基体（グルーブの深さは、波長λ＝４０５ｎｍにおける光路長で表わしてλ／１８とし、記録トラックピッチは０．３２μｍとした）の表面に、Ａｇを主成分とする反射膜をスパッタリング法により１００ｎｍの厚さで形成した。
次に、この反射膜の表面に、Ａｌ２Ｏ３からなる第２誘電体層をスパッタリング法により２０ｎｍの厚さで形成した。
更に、前記第２誘電体層上に相変化材料からなる合金ターゲットを用い、スパッタリング法により厚さ１２ｎｍの記録層を形成した。この記録層の組成は、ＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅとした。
更に、前記記録層表面上にＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ２（２０モル％）ターゲットを用いてスパッタリング法により厚さ４５ｎｍの第１誘電体層を形成した。
この第１誘電体層の表面に、前述の第２誘電体層と同様に、Ａｌ２Ｏ３からなる放熱層をスパッタリング法により厚さ３０ｎｍに形成した。
次いで、前記放熱層の表面に、紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布し、紫外線を照射することによって厚さ１００μｍの光透過層を得た。
［比較例１］、［比較例２］
更に、比較例１として、前記実施例１から放熱層を取り除いたもの、比較例２として、前記比較例１の第２誘電体層を、前記実施例１及び比較例１における第１誘電体層と同様の誘電体層に置き換えたものを作成した。
これらに、前記実施の形態の例におけると同様に、波長λ＝４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．８５の条件で、消去パワーＰｅ、記録パワーＰｗの比率をＰｅ／Ｐｗ＝０．５５に固定し、レーザ光のパワーを３ｍＷから１０ｍＷに変化させて記録した後に再生ジッタ値を測定したところ、図５に示されるようになった。なお、記録は１トラック（グルーブ）のみで行った。
図５に基づいて、前記実施例１、比較例１、比較例２における、再生ジッタ値が１３％未満となるレーザ光の最大限界パワーＰｍａｘと最小限界パワーＰｍｉｎとを比較して表１に示す。
【表１】
即ち、第１実施例においては、ＰｍａｘはＰｍｉｎの２．２倍を越えていた。
［実施例２］
実施例２は、前記実施例１における第１誘電体層の膜厚を３５ｎｍに変更することによって、記録感度を高感度にしたものである（実施例１を低感度とする）。
これら低感度及び高感度の記録媒体と、前記比較例２の記録媒体の、再生ジッタ値を測定したところ、図６のようになった。
前記表１と同様に、低感度、高感度及び比較例２におけるレーザ光の最小限界パワーＰｍｉｎ、最大限界パワーＰｍａｘ、及び、Ｐｍａｘ／Ｐｍｉｎを表２に示す。
【表２】
［実施例３］
次に、前記実施例２の光媒体での放熱層の膜厚を変更して、これが、再生ジッタ値にどのような影響を与えるか測定した結果を図７に示す。
放熱層の膜厚は、１０ｎｍ、３０ｎｍ、及び、６０ｎｍの３種類とした。なお、放熱層の膜厚が０ｎｍの比較例も図７に示した。
これらの実施例の、Ｐｍａｘ／Ｐｍｉｎと放熱層の厚さとの関係を図８に示す。
図７、図８からは、放熱層の厚さが僅かでもあればＰｍａｘ／Ｐｍｉｎは２．２を越えることが分かる。又、図８からは、放熱層の厚さが１００ｎｍ程度であっても、Ｐｍａｘ／Ｐｍｉｎを２．２以上にできることが分かる。又、厚さ２００ｎｍ程度としてもＰｍａｘ／Ｐｍｉｎが２．２を越えることが推測できる。
［実施例４］
図１に示した構造を有し、いずれも支持基体１２の厚みが１．１ｍｍであり、反射膜１６の厚みが１００ｎｍであり、第２誘電体層１８の厚みが２０ｎｍであり、記録層２０の厚みが１２ｎｍであり、第１の誘電体層１５の厚みが３５ｎｍであり、光透過層２６の厚みが１００μｍであり、それぞれ放熱層２４の厚みが０ｎｍ、１０ｎｍ、３０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−１、１０−２、１０−３及び１０−４を上述した方法により作製した。
このような光記録媒体１０−１、１０−２、１０−３及び１０−４に対し、表３に示す条件のもと、種々の記録パワーＰｗ（最大１０ｍＷ）によって、２Ｔ〜８Ｔに対応する長さの記録マークからなる混合信号を形成した。記録には（１，７）ＲＬＬの変調方式を用い、１トラックにのみデータを記録した。
【表３】
測定の結果を図９に示す。図９の凡例中、カッコで表示されているのは放熱層１６の厚みである。
図９に示されるように、放熱層２４を備えない（０ｎｍ）光記録媒体１０−１に比べ、放熱層２４を備える光記録媒体１０−２、１０−３及び１０−４のパワーマージンが大幅に広いことが確認できる。具体的なパワーマージンを表４に示す。
【表４】
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＜２．２
であるが、放熱層１６を備える光記録媒体１０−２、１０−３及び１０−４においては、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２
となっていることが分かる。特に、放熱層２４の厚みがそれぞれ３０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−３及び１０−４においては、記録パワーを１０ｍＷに設定した場合のジッタが１３％以下であり、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞３
となっている。このように、放熱層２４の厚みがそれぞれ３０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−３及び１０−４においては、ジッタが１３％以下である領域、すなわち第１のパワーマージンが非常に広いことが分かる。
また、表４に示されるように、放熱層２４を備えない（０ｎｍ）光記録媒体１０−１においては、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＜１．５
であるが、放熱層２４を備える光記録媒体１０−２、１０−３及び１０−４においては、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．５
となっていることが分かる。特に、放熱層２４の厚みがそれぞれ１０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−２及び１０−４においては、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．８
となっている。このように、放熱層２４の厚みがそれぞれ３０ｎｍ及び６０ｎｍである光記録媒体１０−２及び１０−４においてはジッタが９％以下である領域、すなわち第２のパワーマージンが非常に広いことが分かる。
本実施例より、他の層の構造が同一である場合、放熱層２４の厚みを１０ｎｍ以上に設定するとパワーマージンが拡大され、特に、放熱層２４の厚みを６０ｎｍに設定するとパワーマージンが著しく拡大されることが確認された。
実施例５
図１に示した構造を有し、支持基体の厚みが１．１ｍｍであり、反射膜１６の厚みが１００ｎｍであり、第２誘電体層１８の厚みが２０ｎｍであり、記録層１４の厚みが１２ｎｍであり、第１誘電体層２２の厚みが４５ｎｍであり、放熱層２４の厚みが３０ｎｍである光記録媒体１０−５を上述した方法により作製した。かかる光記録媒体１０−５は、上述した光記録媒体１０−３に対し第１誘電体層２２の厚みが変更されている点においてのみ異なる。これにより、光記録媒体１０−５は、上述した光記録媒体１０−３よりも低い記録感度を有している。
このような光記録媒体１０−５に対し、表３に示す条件のもと、種々の記録パワーＰｗ（最大１０ｍＷ）によって、２Ｔ〜８Ｔに対応する長さの記録マークからなる混合信号を形成した。記録には（１，７）ＲＬＬの変調方式を用い、１トラックにのみデータを記録した。
次に、光記録媒体１０−５に形成された混合信号のクロックジッタを測定した。
測定の結果を図１０に示す。図１０には、光記録媒体１０−５と同じ厚さの放熱層２４を有する光記録媒体１０−３の測定結果も併せて示されている。図６の凡例中、カッコで表示されているのは第１誘電体層２２の厚みである。
上述の通り、光記録媒体１０−５は光記録媒体１０−３よりも記録感度が低いため、ジッタが十分に低くなる領域がより高出力側にシフトしているが、パワーマージンは光記録媒体１０−３と同様、十分に広いことが確認できる。具体的なパワーマージンを表５に示す。
【表５】
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２
となっている。
また、表３に示されるように、光記録媒体１０−５においては記録パワーを１０ｍＷに設定した場合のジッタが９％以下であり、
Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞２
となっている。
本実施例より、放熱層２４の厚みが同一である場合、第１誘電体層２２の厚みを変えることによって記録感度を調節しても、十分に広いパワーマージン得られることが確認された。
このように、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、下限パワーＰｗ（ｍｉｎ１）と上限パワーＰｗ（ｍａｘ１）との比が、
Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２ ・・・・（１）
の条件を満たしていることから、何らかの原因で記録用レーザビームのパワーが変動した場合であっても、ジッタを低く抑えることができる。
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、上記実施態様においては、光記録媒体１０の具体的な構造として図１に示す構造を挙げたが、本発明による光記録媒体の構造がこれに限定されることはない。
産業上の利用の可能性
本発明は上記のように構成したので、記録時のレーザ光による熱を効率的に発散して、記録レーザ光のパワーマージンを拡大することができるという優れた効果を有する。又、本発明にかかる光記録媒体はパワーマージンが非常に広いことから、安定したデータの記録を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体の層構成を模式的に示す略示断面図である。
第２図は、光記録媒体１０の製造方法を示すフローチャートである。
第３図は、光記録媒体１０に対するデータの記録を行うのに好適な情報記録装置の主要部を概略的に示す図である。
第４図は、２Ｔに対応する長さの記録マークを形成する場合の記録ストラテジの一例を示す図である。
第５図は、本発明の実施例１の光記録媒体の記録レーザ光のパワーと再生ジッタ値との関係を、比較例と共に示す線図である。
第６図は、本発明の実施例２の光記録媒体における記録レーザ光のパワーと再生ジッタ値との関係を実施例１及び比較例と共に示す線図である。
第７図は、本発明の実施例３に係る光記録媒体の記録レーザ光のパワーと再生ジッタ値を示す線図である。
第８図は、図７の結果から、放熱層の膜厚とＰｍａｘ／Ｐｍｉｎとの関係を示す線図である。
第９図は、実施例４における測定結果を示すグラフである。
第１０図は、実施例５における測定結果を示すグラフである。
Claims (15)
- 支持基体に形成された記録層を被って、少なくとも光透過層が設けられていて、この光透過層側から入射するレーザ光により前記記録層に情報を記録する光記録媒体であって、前記記録層の前記光透過層側に、熱伝導率が、１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１を超える材料からなる放熱層を設けたことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項１において、波長が４５０ｎｍ以下のレーザ光を、対物レンズの開口数が０．７以上の照射光学系を介して前記記録層に照射して記録した情報の再生ジッタ値が１３％未満となる前記レーザ光の最大限界パワーをＰｍａｘ、最小限界パワーをＰｍｉｎとしたとき、Ｐｍａｘ＞Ｐｍｉｎ×２．２となるように前記放熱層を設定したことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項２において、レーザ光の波長が３８０ｎｍ以上であることを特徴とする光記録媒体。
- 請求項１、２又は３において、前記放熱層の膜厚を１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下としたことを特徴とする光記録媒体。
- 少なくとも記録層を有し、レーザビームにより前記記録層に記録マークが形成されることによって情報を記録する光記録媒体であって、形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの下限をＰｗ（ｍｉｎ１）とし、形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの上限をＰｗ（ｍａｘ１）とした場合、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項５において、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．５の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項５において、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞３の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項５乃至７のいずれかにおいて、形成された記録マークのジッタ値が９％以下となる前記レーザビームの記録パワーの下限をＰｗ（ｍｉｎ２）とし、形成された記録マークのジッタが９％以下となる前記レーザビームの記録パワーの上限をＰｗ（ｍａｘ２）とした場合、Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．５の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項８において、Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞１．８の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項９において、Ｐｗ（ｍａｘ２）／Ｐｗ（ｍｉｎ２）＞２の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項５乃至１０のいずれかにおいて、前記レーザビームの入射面側に設けられた光透過層と、前記記録層と前記光透過層との間に設けられた誘電体層及び放熱層をさらに有することを特徴とする光記録媒体。
- 請求項１１において、前記放熱層の厚みが１０〜２００ｎｍであることを特徴とする光記録媒体。
- 請求項１２において、前記放熱層の厚みが３０〜１００ｎｍであることを特徴とする光記録媒体。
- 少なくとも記録層を有し、レーザビームにより前記記録層に記録マークが形成されることによって情報を記録する光記録媒体であって、前記レーザビームの波長を４５０ｎｍ以下に設定し、前記記録用レーザビームを収束するための対物レンズの開口数を０．７以上に設定して形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となるレーザビームの記録パワーの下限をＰｗ（ｍｉｎ１）とし、形成された記録マークのジッタ値が１３％未満となる前記レーザビームの記録パワーの上限をＰｗ（ｍａｘ１）とした場合、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２の条件を満たすことを特徴とする光記録媒体。
- 請求項１４において、前記レーザビームの波長を３８０〜４５０ｎｍに設定した場合に、Ｐｗ（ｍａｘ１）／Ｐｗ（ｍｉｎ１）＞２．２の条件を満たすことを特徴とする記録媒体。
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