WO2004055791A1 - 光記録方法 - Google Patents

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WO2004055791A1
WO2004055791A1 PCT/JP2003/015984 JP0315984W WO2004055791A1 WO 2004055791 A1 WO2004055791 A1 WO 2004055791A1 JP 0315984 W JP0315984 W JP 0315984W WO 2004055791 A1 WO2004055791 A1 WO 2004055791A1
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WO
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recording
pulse
mark
rewritable
length
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PCT/JP2003/015984
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French (fr)
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Masaaki Mizuno
Hiroyuki Hoshino
Takashi Ohno
Michikazu Horie
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Mitsubishi Chemical Corporation
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Publication date
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0045Recording
    • GPHYSICS
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    • G11B7/007Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0009Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
    • G11B2007/0013Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers

Definitions

  • the present invention relates to an optical recording method used for a large-capacity rewritable optical recording medium such as DVD-RW and a recording / reproducing apparatus using the optical recording method.
  • Optical recording media currently in practical use are roughly classified into read-only type, write-once type, and rewritable type.
  • recordable media there are a write-once type that can be recorded only once, and a rewritable type (rewritable type) that can be repeatedly recorded and erased (rewritable).
  • a typical example of the write-once optical recording medium is CD-R having an organic dye as a recording layer, which has been widely used in recent years.
  • rewritable optical recording media include magneto-optical recording media (magneto-optical disks) utilizing the magneto-optical effect, and phase change utilizing the difference in reflectivity associated with reversible changes in crystalline and amorphous states.
  • Type optical recording media phase change recording disks
  • CD-RW which is one of the rewritable optical recording media
  • a rewritable medium eg, CD-RW
  • CD-RW can rewrite information sequentially as a recording medium, so create a document file, etc., compared to a write-once medium (eg, CD-R). It is very convenient for users.
  • the use of large-capacity DVD-Rs and DVD-RWs has made it possible to record entire movies, for example, on a single medium.
  • DVD-R is a write-once optical recording medium using a dye as a recording layer
  • DVD-RW is a rewritable phase-change optical recording medium.
  • CD-RW and DVD-RW are compatible with CD-R and DV D-R, which are write-once optical recording media that can be recorded only once. It is used properly according to. In other words, for example, when it is necessary to rewrite, use a rewritable optical recording medium such as CD-RW or DVD-RW, and when it is not necessary to rewrite, use a write-once optical recording medium such as CD-R or DVD. — Separation according to the application, such as using R.
  • a rewritable medium eg, CD-RW
  • a write-once type eg, CD-R
  • the recording linear velocity of the first recordable DVD was 3.49 m // s, but a quadruple-speed recordable DVD is being put to practical use. However, this is said to be insufficient, and many users request high-speed recording at 8x speed or higher.
  • An object of the present invention is to provide an optical recording method and a recording / reproducing apparatus using the optical recording method, which can realize high-speed recording on a medium.
  • the optical recording method of the present invention provides a rewritable optical recording medium having a phase-change type recording layer, wherein the crystal state of the phase-change type recording layer is an unrecorded / erased state, and various time lengths n T ( ⁇ is a reference clock period, ⁇ is an integer of 2 or more) is an optical recording method used to record information by forming a recording mark in an amorphous state having
  • the recording light of the bias power P b s (1 ⁇ i ⁇ m, P b; ⁇ PW i, P b; ⁇ P w i + 1 ) is irradiated,
  • the erasing power P e (P e is m P b at l ⁇ i ⁇ m; m P s at 1 ⁇ i ⁇ m It is a value smaller than each value of W i. ) Irradiate the recording light of
  • a recording mark having a time length of n T is formed by using one block pulse capable of irradiating recording light with a recording power P wH and recording light with a bias power P bH.
  • the bias powers Pb; and PbH are smaller than the erase power Pe.
  • the recording speed is faster than the rewritable recording speed of the information recorded on the rewritable optical recording medium
  • n T (n is k or a natural number greater than or equal to 2, k is 2 or 3), k.
  • y ( ⁇ is a value of 0 or more and 2 or less) may be different depending on n, and when forming a recording mark having a time length of k 0 T, ' ⁇ , (k 0 + (k 1)) T Starts irradiation of the recording light of the recording power P w H from a point in time delayed by T dk T (T dk is a value between 11 and 1) from the start of the recording mark, and ⁇ from the end of the recording mark.
  • the recording mark is formed by terminating the irradiation of the recording light with the recording power PwH at a point earlier by the time ⁇ .
  • irradiation of recording light of recording power P w ⁇ starts from the starting point of the recording mark, and ⁇ ⁇ ⁇ starts from the ending point of the recording mark. It is preferable that the recording mark is formed by ending the irradiation of the recording light of the recording power Pw at a point earlier by the time. Furthermore, if the recording speed is within the range of the rewritable recording speed of the information recorded on the rewritable optical recording medium,
  • the recording power P Wi is 1 ⁇ i ⁇ ! ⁇ This is a fixed price? That is, it is preferable that the bias power Pb i be a constant value PbL when l ⁇ i ⁇ m.
  • the rewritable optical recording medium of the present invention is a rewritable optical recording medium on which information is recorded by the above-described optical recording method, wherein the phase-change recording layer has a composition containing Sb as a main component.
  • the recording / reproducing apparatus of the present invention has a phase change type recording layer, and sets the crystal state of the phase change type recording layer to an unrecorded / erased state.
  • the unrecorded / erased state has various time lengths nT ( ⁇ )
  • a disk-shaped rewritable optical recording medium for recording information was mounted by forming an amorphous recording mark (reference clock cycle, ⁇ is an integer of 2 or more), and the rewritable optical recording medium was rotated.
  • the erasing power P e (? 6 is greater than or equal to the value of each of the m P bi in 1 ⁇ 1 ⁇ ! 11, and each of the m PW i in 1 ⁇ i ⁇ m
  • the recording is performed on the rewritable optical recording medium
  • the rewritable optical recording medium was rotated so that the linear velocity at the radial position of the rewritable optical recording medium on which information was recorded was faster than the rewritable recording speed of the information recorded on the rewritable optical recording medium.
  • the rewritable optical recording is performed by forming a recording mark having a time length of n T using one block pulse that can be irradiated with the recording light of the recording power PwH and the recording light of the bias power PbH.
  • the rewritable optical recording medium With the rewritable optical recording medium rotated so that the linear velocity at the radial position of the rewritable optical recording medium for erasing information is within the range of the rewritable recording speed of the rewritable optical recording medium, By irradiating the recording light with the erasing power P DC, the information recorded on the rewritable optical recording medium is erased,
  • the bias powers Pb ; and PbH are configured to be smaller than the erase power Pe.
  • the recording power P w has a constant value P w L when 1 ⁇ i ⁇ m
  • the bias power P bi has a constant value P b L when 1 ⁇ i ⁇ m.
  • the erasing power P DC in the DC erasing mode is equal to the erasing power P e in the rewriting recording mode.
  • the optical recording method according to the present invention is characterized in that a phase change type recording layer of a rewritable optical recording medium having a phase change type recording layer has an unrecorded / erased state, and an amorphous state having various lengths is recorded.
  • the start timing of the block pulse is delayed by the second predetermined time from the start timing of the data signal pulse, and the end timing of the block pulse is set to the data signal pulse.
  • a pulse train consisting of a plurality of recording pulses as a recording pulse for forming one recording mark if the recording speed is lower than the rewritable recording speed. Is used.
  • the first predetermined time and the second predetermined time are changed according to the length of the recording mark.
  • the pulse train includes a head pulse of the recording power level and a pair of a cooling pulse of the cooling power level and a recording pulse of the recording power level.
  • a recording mark having a length of n T (n: a natural number of 3 or more, T: clock cycle) is to be formed of the returned subsequent pulse train and the last cooling pulse, and n
  • the sum of the pulse width of the pair of cooling pulses and the pulse width of the recording pulse in the subsequent pulse train is set to approximately 2.
  • the pulse train is composed of a leading pulse of the recording power level, a succeeding pulse train in which a pair of a cooling pulse of the cooling power level and a recording pulse of the recording power level is repeated, and a trailing cooling pulse, and n
  • a recording mark having a length of T (n: natural number of 3 or more, T: clock cycle) is formed, and when n is an odd number, a pair of a cooling pulse and a recording pulse constituting a subsequent pulse train is formed.
  • T natural number of 3 or more, T: clock cycle
  • the pulse train is composed of a leading pulse of a recording power level, a succeeding pulse train in which a pair of a cooling pulse of a cooling power level and a recording pulse of a recording power level is repeated, and a last cooling pulse, and n T ( ⁇ : natural number of 3 or more, ⁇ : clock period) when forming a recording mark having a length, and determining the number of recording pulses constituting the subsequent pulse train by determining whether ⁇ is odd or even.
  • the pulse width of the first cooling pulse, the pulse width of the first recording panel, the pulse width of the last cooling panel, and the last recording panel that constitute the subsequent pulse train At least one of the pulse widths of the first cooling pulse, the pulse width of the first recording pulse, and the pulse of the last cooling pulse when ⁇ is an even number. Les, Shi preferred to configured to vary for each width, the pulse width of the last recording pulse.
  • the optical recording method according to the present invention is characterized in that a phase change type recording layer of a rewritable optical recording medium having a phase change type recording layer has an unrecorded / erased state, and an amorphous state having various lengths has been recorded.
  • one port is used as a recording pulse to form one recording mark.
  • the start timing of the block pulse is delayed by the specified time even when the length of the recording mark is longer than the specified length.
  • the recording / reproducing apparatus of the present invention is a rewritable optical recording medium having a phase change type recording layer, wherein the crystal state of the phase change type recording layer is an unrecorded / erased state, A recording / reproducing apparatus used to record information by forming a recording mark. If the recording speed is faster than the rewritable recording speed, the recording pulse is used as a recording pulse for forming one recording mark.
  • the end time of the block pulse is set to be earlier than the end time of the data signal pulse by the first predetermined time, and the length of the recording mark is Is shorter than the predetermined length, the start timing of the block pulse is delayed by the second predetermined time from the start timing of the data signal pulse, and the end timing of the block pulse is delayed.
  • the recording signal should be earlier than the end time of the data signal pulse by the first predetermined time, and if the recording speed is equal to or lower than the rewritable recording speed, a plurality of recording pulses are used as recording pulses for forming one recording mark. It is characterized in that it is configured to use a pulse train composed of pulses.
  • a large-capacity rewritable optical recording medium such as a rewritable DVD is used as a write-once optical recording medium (write-once medium), and the recording speed is adjusted according to the recording speed.
  • recording pulses high-speed recording on large-capacity optical recording media can be realized.
  • FIGS. 1A to 1C are diagrams for explaining a recording pulse when writing is performed at a linear velocity equal to or higher than a predetermined recording linear velocity in an optical recording method according to an embodiment of the present invention. .
  • FIGS. 2A to 2C are diagrams for explaining a 2T division pulse strategy when writing is performed at a linear velocity lower than a predetermined recording linear velocity in an optical recording method according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 3 (a) to 3 (c) show another example of a 2T divided pulse strategy when writing is performed at a linear velocity lower than a predetermined recording linear velocity in the optical recording method according to one embodiment of the present invention.
  • a phase-change recording layer (sometimes simply referred to as a recording layer) is converted to light (for example, laser light). Irradiation is performed to change the crystalline state of the phase change type recording layer to an unrecorded state or an erased state, and to change the amorphous state (amorphous state) to a recorded state, thereby recording information.
  • a plurality of amorphous recording marks having different lengths in the present specification, the amorphous recording marks are simply referred to as recording marks or marks) in the phase-change recording layer.
  • recording marks or marks To record information. I'm wearing For example, information such as music data, image data, and document data is recorded by forming a plurality of recording marks (amorphous state) having different lengths in a phase-change recording layer in a crystalline state. Will do. Then, information is recorded by combining an amorphous portion (recorded mark; recorded portion) and a crystalline portion (between recorded marks; unrecorded portion).
  • the recording marks in an amorphous state are formed by heating the recording layer to a temperature higher than the melting point by light irradiation and then rapidly cooling the recording layer. It should be noted that if a sufficient cooling rate is not obtained during quenching, the amorphous marks will recrystallize (ie, erase).
  • the erasing (crystallization) of the amorphous mark is performed by heating the recording layer by irradiating light and holding it at a temperature in the temperature range from the crystallization temperature to just above the melting point or lower than the melting point for tens to hundreds of nanoseconds. Done.
  • a rewritable DVD which is a large-capacity rewritable optical recording medium, needs to be erased when recording (writing) information.
  • the recording linear velocity is only about 2.4 times faster.
  • phase-change optical recording medium when used as a write-once optical recording medium such as a recordable DVD (ie, a medium that performs recording only once on an initialized or crystalline phase-change recording layer).
  • a phase-change optical recording medium such as a recordable DVD (ie, a medium that performs recording only once on an initialized or crystalline phase-change recording layer).
  • the recorded information does not need to be erased, so the recording linear velocity (write linear velocity) is faster (higher) than the overwriteable linear velocity. be able to.
  • phase-change type optical recording medium After manufacturing a phase-change type optical recording medium, the entire surface of the phase-change type recording layer is initialized and is in a crystalline state (erased state). Recording can be performed at a linear velocity higher than the velocity. Also, for example, even when information (data) is already recorded on a phase change type optical recording medium, the information is erased by irradiating DC light and then (the phase change type recording layer is returned to a crystalline state). Then, if recording is performed, recording can be performed at a linear velocity higher than the linear velocity at which overwriting is possible.
  • a large-capacity rewritable DVD using a phase-change recording layer differs from a recordable DVD using an organic dye for the recording layer in the material and layer configuration of the recording layer. For this reason, in a large-capacity rewritable DVD using a phase-change recording layer, the influence of thermal interference does not tend to be greater than in a recordable DVD using an organic dye for the recording layer. Recording can be performed easily.
  • the recordable number of recordable DVDs using an organic dye for the recording layer is limited to one.
  • An application suitable for the characteristics is to modify recorded data. Since it cannot be tampered with, it is used for recording of official documents and the like. However, for general applications, it is often desirable to be able to rewrite.
  • rewritable namely that repetitive recording can be the rewritable optical such as resource and t is therefore also important from the point that it is possible to reduce the burden on the environment, rewritable DVD having a phase change type recording layer If the recording medium is intentionally used as a write-once optical recording medium (write-once medium) such as a recordable DVD, it is not necessary to erase the information when recording it.
  • the phase-change recording layer is set in a crystalline state (erased state) in advance. So that writing can be performed without erasing during recording.
  • writing at a higher recording linear velocity high-speed recording
  • such a writing mode is called a write-once recording mode.
  • the phase-change recording layer of a rewritable optical recording medium such as a rewritable DVD is in a crystalline state (erased state) as an initial state at the time of shipment or sale, for example.
  • a crystalline state erasesed state
  • writing is performed in the write-once recording mode. If the phase change type recording layer is converted into a crystalline state (erased state) by irradiating DC light before, it can be used as a write-once medium.
  • rewritable DVDs are recorded at constant rotational speed CAV (Constant Angular Velocity), PCAV (Partial Constant Angular Velocity), CLV (Constant Linear Velocity), ZCLV (Zoned Constant Linear Velocity) Done in
  • the recording linear velocity at the outermost circumference will reach approximately 2.5 times the recording linear velocity at the innermost circumference. It becomes. For example, if the recording linear velocity at the innermost circumference is 2.4 ⁇ , the recording linear velocity at the outermost circumference is 6 ⁇ . Therefore, in order to perform good CAV or PCAV recording, it is necessary to perform recording on an optical recording medium at a wide range of recording linear velocity. , paragraph
  • the present inventors have made intensive studies to make it possible to perform good recording at a wide range of recording linear velocities and to facilitate control of the recording strategy at a wide range of recording linear velocities.
  • a medium for example, a large-capacity rewritable DVD
  • writing is performed without erasure during recording (writing) (write-once recording)
  • whether the recording linear velocity is higher than the predetermined recording linear velocity for example, whether the recording linear velocity is higher than the maximum rewritable recording linear velocity, that is, the recording linear velocity is lower than the predetermined recording linear velocity. It is found that it is desirable to change the recording method as described later depending on whether the recording linear velocity is higher than the maximum rewritable recording linear velocity.
  • the crystal of the phase-change recording layer of the rewritable optical recording medium having the phase-change recording layer (particularly, having a composition mainly composed of antimony Sb) is provided.
  • Information is recorded by changing the state to unrecorded / erased state and forming amorphous state recording marks of various lengths.
  • a predetermined recording speed for example, when the recording linear speed is higher than a rewritable maximum recording linear speed, that is, when the recording speed is higher than the predetermined recording speed; For example, if the rewritable optical recording medium is faster than the maximum rewritable recording linear velocity), one block pulse is used as a recording pulse for forming one recording mark, and the recording speed is a predetermined recording speed.
  • the recording linear velocity when the recording linear velocity is lower than the rewritable recording linear velocity, that is, when the recording velocity is equal to or lower than a predetermined recording velocity; for example, when the recording linear velocity is lower than or equal to the maximum rewritable recording linear velocity of the rewritable optical recording medium).
  • a pulse train composed of a plurality of recording pulses is used to form one recording mark.
  • a rewritable optical recording medium such as a rewritable DVD is used as a write-once disk, so that when forming a recording mark, the phase-change recording layer is in a crystalline state (erased state). It has become.
  • the specified recording speed is input to the drive (recording / reproducing device) side (this is the input recording speed).
  • the recording linear velocity is set on the drive (recording / reproducing device) side (this is called input recording linear velocity).
  • the drive operates at a predetermined recording speed (predetermined recording linear speed;) on the rewritable optical recording medium inserted into the drive. For example, it is determined whether or not it is a rewritable linear velocity.
  • the input recording linear velocity is equal to a predetermined recording linear velocity (for example, a rewritable line in an inserted rewritable optical recording medium). Judgment is made as to whether or not the speed is faster than the specified recording linear speed.
  • a predetermined recording linear velocity for example, a rewritable line in an inserted rewritable optical recording medium.
  • the linear velocity when rotating a rewritable optical recording medium at a constant rotational speed (CAV method), the linear velocity must be set to have a predetermined range so that the outer peripheral side is faster than the inner peripheral side. become. For this reason, for example, it is determined whether or not all of the input recording linear velocities in the predetermined range are equal to or higher than a predetermined recording linear velocity (for example, whether or not the input recording linear velocities are higher than a rewritable linear velocity; High speed; for example, whether it is faster than the rewritable linear velocity of the inserted rewritable optical recording medium).
  • a predetermined recording linear velocity for example, whether or not the input recording linear velocities are higher than a rewritable linear velocity; High speed; for example, whether it is faster than the rewritable linear velocity of the inserted rewritable optical recording medium.
  • the innermost linear velocity is equal to or higher than a predetermined recording linear velocity (for example, whether it is higher than a rewritable linear velocity, that is, higher than the predetermined recording linear velocity) Or not; for example, whether or not it is faster than the rewritable linear velocity of the inserted rewritable optical recording medium).
  • the recording pulse for forming one recording mark is one block pulse.
  • the recording pulse for forming one recording mark is a pulse train composed of a plurality of short pulses. The details of the recording method in this case will be described later.
  • optical recording method will be described more specifically by taking a rewritable DV as an example of a phase-change optical recording medium.
  • Rewritable D VDs are usually discs with a diameter of 12 cm and have a radius of at least 23 mn! It has a recording area over a range of 558 mm (preferably 22-58 mm).
  • the reference linear velocity for rewritable DVD is 3.49 m / s. Therefore, when the disc is rotated at about 100000 rpm (CAV rotation), the linear velocity at the innermost circumference of the recording area (22 mm radius position) is about 7 times the reference linear velocity and the outermost circumference of the recording area. The linear velocity at (at a radius of 58 mm) is about 17 times the reference linear velocity.
  • the reference linear speed is the physical limit of the recording speed (writing speed) of rewritable DVDs at this time.
  • rewritable DVDs that can be rewritten at 1x to 2.4x speed of the standard linear speed are in practical use.
  • the rewritable linear velocity range (the linear velocity range in which writing can be performed while erasing) is in the range of 1 to 2.4 times the reference linear velocity. Therefore, in the rewritable DVD currently in practical use, the recording linear velocity range larger than 2.4 times and about 17 times or less is higher than the rewritable recording linear velocity.
  • the upper limit of the rewritable recording linear velocity for rewritable DVDs will be about 4x to 5x speed. Therefore, the range of recording linear velocity higher than the rewritable recording linear velocity will eventually be greater than about 4 ⁇ to 5 ⁇ , and will be about 17 ⁇ or less.
  • the present inventors have proposed to rewrite a large-capacity rewritable DVD.
  • a linear velocity higher than the possible linear velocity (recording velocity higher than the rewritable recording velocity)
  • a phase-change optical recording medium employs a recording strategy in which one recording mark is recorded by a plurality of short pulses (divided pulses).
  • this recording strategy cannot be used at a recording linear velocity higher than the maximum rewritable recording linear velocity. This is the case when the recording linear velocity is higher than the maximum rewritable recording linear velocity.
  • the entire laser power used for forming a recording mark will be insufficient.
  • it is difficult to design a laser drive circuit (divided pulse generation control circuit) because the laser must be power-modulated (laser on / off) at a high frequency.
  • the clock cycle at the reference linear velocity (3.49 m / s) of a rewritable DVD: T (in this specification, the clock cycle may be represented by T) is about 38. 2 nsec.
  • a laser pulse usually requires at least about 1 nsec to rise and fall. Therefore, when a recording strategy is formed by a plurality of short pulses, it is extremely difficult to heat the recording layer to a temperature equal to or higher than the melting point at a speed equal to or higher than eight times the reference linear velocity.
  • the split pulse strategy has traditionally been used because, when recorded with a single pulse (block pulse), the shape of the mark is distorted, or the amorphous mark cannot be re-created without a sufficient cooling rate. This was to prevent crystallization (to secure a cooling rate when forming an amorphous recording mark).
  • the recording linear velocity is higher than a predetermined recording linear velocity (for example, When recording (writing) at a recording linear velocity higher than the maximum rewritable recording linear velocity), it is not necessary to form a recording strategy with multiple short pulses, but simply a single pulse (block). It was found that a cooling rate sufficient to form an amorphous mark was obtained even when recording with a pulse.
  • a predetermined recording linear velocity for example, When recording (writing) at a recording linear velocity higher than the maximum rewritable recording linear velocity
  • this is a case in which an amorphous mark is IB-recorded on a phase-change recording layer in a crystalline state, and is higher than a predetermined recording linear velocity (higher than a maximum rewritable recording linear velocity).
  • the crystal state of the phase-change type recording layer of the rewritable optical recording medium having the phase-change type recording layer is set to an unrecorded / erased state, and various time lengths n T ( ⁇ is a reference clock period, ⁇ is An optical recording method used for recording information by forming an amorphous recording mark having an integer of 2 or more, wherein the recording linear velocity is such that information recorded on a rewritable optical recording medium is rewritable.
  • a recording mark having a temporal length of ⁇ ⁇ can be irradiated by the recording light with the recording power PwH and the recording light with the bias power PbH.
  • the “reference clock cycle” may be simply referred to as “clock cycle”.
  • the “block pulse” refers to a recording strategy using one pulse composed of recording light having a recording power of PwH and recording light having a bias power of PbH.
  • the recording strategy shown in Fig. 1 (a) to Fig. 1 (c) is called block noise.
  • the recording linear velocity must be lower than the predetermined recording linear velocity (recording speed lower than the predetermined recording velocity; for example, the maximum rewritable recording linear velocity).
  • the recording linear velocity is set to a linear velocity equal to or lower than a predetermined recording linear velocity (a recording velocity equal to or lower than a predetermined recording velocity; It was found that it is preferable to adopt a recording strategy using divided recording pulses when setting the speed. This point will be explained in detail in [2 B] below.
  • the following recording strategy is preferable as the recording strategy using the block pulse.
  • n is a natural number not less than k, k is 2 or 3
  • k is a recording mark.
  • ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ , (k. Ten (k 1) A recording mark having a time length of T (where is an integer) and (k. A time length of ten or more T Recording marks
  • y ( ⁇ is a value between 0 and 2) can be varied depending on ⁇ , and k.
  • T dk T T dk is between 1 and 1) Value
  • the irradiation of the recording light of the recording power P w H is started from a point in time delayed by the time of ⁇ , and the irradiation of the recording light of the recording power P wH is ended at a point earlier by the time ⁇ ⁇ from the end point of the recording mark.
  • Figs. 1 (a) to 1 (c) show the recording strategy using one pulse used at a linear velocity higher than the predetermined recording linear velocity (higher than the maximum rewritable recording linear velocity).
  • Recording data signal (nT signal) (b) Recording power waveform of recording strategy when n T mark is formed when n is 6 or more, (c) Recording when n is 3, 4, 5 The recording waveforms of the strategy are shown respectively.
  • n 6 or more, that is, when a recording mark (amorphous mark) having a relatively long temporal length is formed, as shown in FIG. It is preferable to use a recording pulse strategy that irradiates a laser with a recording power PwH by a pulse length obtained by subtracting the pulse length of ⁇ .
  • n T a recording mark having a length of n T ( ⁇ : a natural number of 3 or more, ⁇ ⁇ clock cycle) is formed, and when ⁇ is 6 or more (the length of the recording mark Is longer than a predetermined length), so that the end timing of the block pulse is earlier by ⁇ ⁇ (first predetermined time) than the end timing of the data signal pulse (n T signal) having the pulse width of n T.
  • 6 or more (the length of the recording mark Is longer than a predetermined length)
  • ⁇ ⁇ is a correction time for correcting the mark length at the time of recording so that the ⁇ ⁇ mark is accurately read at the time of reproduction.
  • ⁇ ⁇ may be given to either the leading end or trailing end of the recording mark, but is preferably given to the trailing end. By applying it to the rear end side, the rear end shape of the recording mark can be stabilized The jitter characteristics during reproduction are improved. Note that is usually a value of 0 or more and 2 or less.
  • be set as a function of ⁇ (that is, set independently according to ⁇ ). That is, it is preferable to set ⁇ ⁇ to change in accordance with ⁇ .
  • is kept constant regardless of ⁇ , there is an advantage that the design of the laser drive circuit (divided pulse generation control circuit) is simplified.
  • the length of a long mark having a long temporal length (for example, a mark where n is 6 or more; 6T mark to 11T, 14T) can be obtained. It is possible to satisfactorily correct the balance of lengths of short marks having a short temporal length (for example, a mark where n is smaller than 6; 3T, 4T, 5T). In other words, the short mark has a greater tendency to shift the front end of the amorphous mark formed by irradiating the recording light than the target position, compared to the long mark.
  • the recording light irradiation start time the balance between the length of the long mark and the length of the short mark formed by irradiating the recording light can be improved, and the jitter value can be improved. And good recording characteristics can be obtained.
  • the start time of the recording pulse forming the 3T, 4T, and 5T marks is the recording time forming a recording mark having a time length of 6T or more.
  • Delay by T dk T (predetermined time) from the start time of the pulse. That is, the laser power is increased from the point in time delayed by T dk T compared to the case of the recorded mark with n 6 or more to the point in time when n T is reduced by ⁇ .
  • n T a natural number of 3 or more, T: clock cycle
  • the length of the recording mark is predetermined. If shorter than the length) is started timing (recording power P wH irradiation start timing of the recording light of the block pulse) power S, the data signal pulse (n T than the start timing of the T signal) dk T (second This means that the end time of the block pulse is earlier than the end time of the data signal pulse (nT signal) by ⁇ ⁇ (first predetermined time).
  • T dk be set as a function of ⁇ (that is, set independently according to ⁇ ). In other words, it is preferable to set T dk T to change in accordance with ⁇ .
  • T dk T is constant regardless of ⁇ from 3 to 5, there is an advantage that the design of the laser drive circuit (divided pulse generation control circuit) is simplified.
  • T dk is a value of ⁇ 1 or more and 1 or less.
  • Ten (k J-1)] is the case where the length of the recording mark is shorter than the specified length.
  • the value of n used to determine whether the length of the recording mark is equal to or longer than a predetermined length can be set arbitrarily. n usually takes one of the values 4, 5, and 6. This is because the shorter the time length of the mark, the more the front end of the formed amorphous mark tends to be shifted from a predetermined position.
  • the time for which the laser power is maintained at the recording power PwH is, in principle, proportional to the click period T. Therefore, even when the recording linear velocity changes depending on the recording radius position as in the case of CAV recording, the above proportional relationship is maintained (proportional coefficient is fixed), so that a recording pulse can be easily formed. Recording at a wide range of linear velocities is possible.
  • PwH in FIGS. 1 (b) and 1 (c) is the recording power level, which is sufficient power to raise the temperature of the recording layer to a temperature equal to or higher than the melting point and to form an amorphous mark.
  • PbH is a bias power level applied between the amorphous marks.
  • PbH and P b H it is preferable to set 0, PbH, Pe, and PwH. That is, it is preferable that PbH be smaller than Pe.
  • Pe is the erasing power. The erasing power Pe will be described later.
  • PbH / PwH 0.5.
  • the relationship between PbH and Pe is preferably PbH / Pe ⁇ 0.8, more preferably PbHZPe ⁇ 0.75, and PbH / Pe It is particularly preferred that ⁇ 0.7.
  • a predetermined recording linear velocity for example, a maximum rewritable recording linear velocity
  • Recording for example, write-once
  • a high linear velocity high linear velocity
  • an amorphous mark recorded in this way can be rewritten (erasable) at a linear velocity (low linear velocity).
  • Overwriting is possible by recording (rewriting) with.
  • erasing can be performed by irradiating DC light having an erasing power level P DC at a rewritable linear velocity.
  • the recording strategy using the above block pulse is a cooling strategy at a recording linear velocity equal to or lower than a predetermined recording linear velocity (predetermined recording velocity; for example, the maximum rewritable recording linear velocity).
  • predetermined recording linear velocity for example, the maximum rewritable recording linear velocity
  • a recording light laser light having a recording power for raising the temperature of the recording layer to a melting point or higher.
  • the recording strategy using the divided recording pulses is, specifically, using a pulse train composed of a plurality of recording pulses (for example, m pulse divisions) to form one recording mark, and recording these plural recordings.
  • the recording layer is irradiated with a laser beam having a constant recording power Pw ; (1 satisfies 1 ⁇ 1 ⁇ 111) enough to melt the recording layer.
  • the interval between recording pulses is sometimes referred to as a cooling pulse.
  • a bias (cooling) noise Pbi i is l ⁇ i ⁇ m, Pbi, Pw, Pb, ⁇ Pwi + 1
  • a pulse train consisting of a plurality of recording pulses is repeatedly generated at a cycle of approximately one time (1 T) of the clock cycle.
  • the conventional method has been used. This is a method in which the time length obtained by adding the pulse width of one cooling pulse and the pulse width of the recording pulse is approximately one time (IT) of the clock cycle.
  • the clock cycle at the reference linear velocity of the rewritable DVD is 38.3 nsec, so that the clock cycle at 2x speed is 19.9 Insec.
  • the clipping cycle falls below 25 ns sec at the time of 2 ⁇ speed recording.
  • the clock period is 25 nsec or less
  • the conventional recording method described above in which the time length obtained by adding the pulse width of one cooling pulse and the pulse width of the recording pulse is approximately 1 T, the recording layer is melted.
  • the time (time length of recording pulse) and cooling time (time length of cooling pulse) cannot be secured sufficiently. Therefore, in recording at a recording linear velocity such that the reference period is 25 nsec or less, the significance of using the recording method of nZm (described later in detail) of the present invention of 1.25 or more is used. Is particularly high.
  • the time length obtained by adding the pulse width of the one cooling pulse and the pulse width of the recording pulse is approximately 1.25 times (1.25) T)
  • a recording strategy in which the generation interval of a pulse train composed of a plurality of recording pulses is larger than 1 T is used.
  • this recording strategy is such that the generation interval of a pulse train composed of a plurality of recording pulses is approximately 1.25 times (1.25 T) or more of the clock cycle.
  • the time length obtained by adding the pulse width of one cooling pulse and the pulse width of the recording pulse is approximately 1.25 times (1.25 T) or more of the clock period (specifically, 1 .5 ⁇ , 2 ⁇ , 2.5 ⁇ , 3 ⁇ ⁇ ).
  • the recording pulse is substantially equal to the clock cycle (
  • a recording strategy that repeats at 1T is called a 1T divided pulse (1T divided pulse recording strategy).
  • a recording strategy that causes a recording pulse to repeat approximately twice the clock cycle (2 T) is called a 2T divided pulse (2T divided pulse recording strategy).
  • a recording strategy in which a pulse train composed of a plurality of recording pulses is approximately equal to or more than 125 times the clock cycle will be described.
  • a 2T-divided pulse recording strategy will be described.
  • the clock period is set to be at least 1.25 times the clock period.
  • the present invention can be applied to a 1T divided pulse recording strategy.
  • the present invention is not limited to the 2T division pulse recording strategy, and for example, 1.5 times (1.5 T), 2.5 times (2.5 2.), 3 times ( 3 ⁇ ) It is also possible to use a recording strategy that repeats the above. Also in this case, a characteristic point in the present embodiment described later can be applied.
  • the optical recording method used in the present invention is a method in which the number m of divisions by the pulse division method is reduced to increase the recording pulse generation interval.
  • the pulse width of one cooling pulse and the recording pulse And the time length obtained by adding the pulse width can be increased.
  • This makes it possible to lengthen the time in which each recording pulse is generated, and to increase the heating time of the light-irradiated portion of the rewritable optical recording medium by changing the response speed (recording pulse) of the recording pulse (laser pulse). Response time when the switch is turned on and off).
  • the time period during which the cooling pulse is generated can be lengthened, and the cooling time for forming the amorphous recording mark can be sufficiently long. As a result, excellent mark length recording can be performed even in a short cycle period of 25 nsec or less.
  • the optical recording method used in the present invention is particularly effective when the recording linear velocity of a rewritable DVD is twice or more.
  • the divided recording pulse strategy employed in the present invention is as follows.
  • the crystal state of the phase change type recording layer is set to an unrecorded / erased state, and various time lengths n T (T is a reference clock cycle, n is an integer of 2 or more.)
  • the time length of at least one recording mark shall be 2 or more for the number of pulse divisions m, and the time length of all recording marks shall be n / m ⁇ 1.2. 5 so that
  • the erase power P e (? 6 is greater than or equal to the value of each of the m P bi in 1 ⁇ 1 ⁇ !! 1, and the number of P wi in 1 ⁇ i ⁇ m (The value is smaller than each value.)
  • the above-described recording marks having two or more different temporal lengths n T can be used. It is preferable that ⁇ i and ⁇ or] 3 i in each case have different values. In other words, for two or more recording marks with the same temporal division number m and different time lengths n T, the time widths of ⁇ ; ⁇ and ⁇ ; ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ at any i of 1 ⁇ i ⁇ m are adjusted respectively. Then, two or more recording marks having different time lengths ⁇ ⁇ ⁇ are formed.
  • the number m of pulse divisions is ⁇ k (k is 1 or 2).
  • m is defined from another viewpoint.
  • the number m of pulse divisions is set to 2 or more for at least the temporal length of one recording mark. That is, it is not always necessary to perform pulse division in which m is 2 or more for all n T recording marks. In particular, for short marks such as 2T, 3mm and 4mm, the problem of heat accumulation is relatively small, and the pulse response speed may not be able to keep up.
  • the feature of the above recording method is that the time length of all recording marks is n / m ⁇ 1.25.
  • nZm is a value corresponding to the average length of ( ai + / 3i)
  • (n / m) T is the pulse width of one cooling The value corresponds to the average period (average period of the divided pulse) obtained by adding the pulse width.
  • the average period (min) obtained by adding the pulse width of one cooling pulse and the pulse width of the recording pulse is obtained.
  • the minimum value of nZm which indicates the average period of the split pulse, is about 1.22, 1.16, 1.14, and for the time length of all recorded marks, n / m ⁇ 1. It does not become 5.
  • the average period of the divided pulse is about 25 nanoseconds in the recording mark having the longest time length. It can be said that.
  • the average value of the recording pulse section ⁇ ; T or the average value of the off-pulse section / 3 ; T is about 12.5 nanoseconds.
  • the reference clock period is less than about 20 nanoseconds, either ⁇ ; T or ; T becomes smaller.
  • The problem becomes even more serious, as the averages of and are shorter.
  • m is set so as to satisfy nZm 1.25 for the time length of all recording marks (for all n). As a result, the lengths of ⁇ ; T and j3 i T can be made sufficient.
  • the recording pulse section ai T and off pulse section j3 i T are about 0.5 T, but by setting nZm ⁇ 1.25, the recording pulse section ct i T and off pulse section j3 i T can be set to be longer than 0.5 T, and sufficient heating of the recording layer is achieved, while sufficient cooling effect is obtained by suppressing the supply of heat by subsequent pulses be able to.
  • nZm is preferably set to 1.5 or more for a mark having a time length of 7 T or more.
  • nZm is also preferably set to 1.5 or more for short marks of 6 T or less. More preferably, nZm is set to 1.8 or more.
  • n / m is usually set to 4 or less, preferably 3.5 or less, and more preferably 3 or less.
  • the optical recording method used in the present invention is more effective as the reference clock cycle T is shorter. Therefore, the cooking cycle T is preferably 25 nssec or less, more preferably 20 nssec or less, and further preferably 15 nssec or less. However, since a clock cycle that is too short is practically difficult to obtain, it is usually 0.1 ns or more, preferably 1 ns or more, and more preferably 3 ns or more. It is preferable that the smaller the clock cycle T, the larger the minimum value of nZm.
  • parameters relating to the divided pulses such as 0; ⁇ ⁇ , ⁇ , ⁇ 2 , PW i, and P bi, can be appropriately changed according to the mark length and i.
  • each ⁇ ⁇ ⁇ (1 ⁇ i ⁇ m) and each] 3 ; d (1 ⁇ i ⁇ m-1) are preferably 3 nanoseconds or more, more preferably 5 nanoseconds or more, and still more preferably Is 10 ns Above.
  • the rise time and fall time of the power of the laser beam usually used for recording are the minimum time length of tt i T (1 ⁇ i ⁇ m) and the minimum time length of 3 i T (1 ⁇ It is preferable to keep the time length within 50% or less of the time length of i ⁇ m).
  • m T which is the last off-pulse section by setting / 3 m to 0, but if the problem of heat accumulation at the rear end of the mark is large, m T should be provided. preferable.
  • 3 mT is also usually 3 ns or more, preferably 5 ns or more, and more preferably 10 ns or more. If the recording pulse interval ai T (1 ⁇ i ⁇ m) is 3 ns or more, especially 5 ns or more, there is a problem of rising and falling of the recording light, but recording is performed by increasing the recording power P w; The necessary irradiation energy can be secured.
  • the bias power P b is almost the same as the reproducing light power Pr if it is 3 ns or more, especially 5 ns or more, or tracking servo. Unless otherwise hindered, the cooling effect can be secured by lowering it to 0.
  • i (1 ⁇ 1 ⁇ 111) and] 3 1 (1 ⁇ i ⁇ m The value of 1) is appropriately set depending on the value of the recording pulse section ct i T (1 ⁇ i ⁇ m), the off-pulse section ⁇ i T (1 ⁇ i ⁇ m-1), and the like.
  • ⁇ ; (1 ⁇ i ⁇ m) is a real number greater than 0.
  • ⁇ i (1 ⁇ i ⁇ m-1) is a real number greater than 0.
  • 3 m is a real number greater than or equal to 0.
  • ai (1 ⁇ i ⁇ m) and] 3, (1 ⁇ i ⁇ m-1) are each usually at least 0.01, preferably at least 0.05, while Below, preferably 3 or less.
  • the cooling effect may be insufficient, so it is more preferably 0.5 or more, and particularly preferably 1 or more.
  • ⁇ i (1 ⁇ i ⁇ m-1) is too large, the recording mark may be optically separated due to excessive cooling, so that it is more preferably 2.5 or less, particularly preferably 2 or less. I do.
  • the effect of setting ⁇ i (1 ⁇ i ⁇ m-1) in the above range is particularly large in the first off-pulse section ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ which greatly affects the shape of the mark tip.
  • / 3 m is usually at least 0, preferably at least 0.5, more preferably at least 0.1, further preferably at least 0.3, most preferably at least 0.7. On the other hand, it is preferably at most 2.5, particularly preferably at most 2.
  • the intermediate pulse interval (group) ai T (2 ⁇ i ⁇ m-1) between the first pulse interval and the last pulse interval ct m T It is preferable that the switching cycle be a constant value. Specifically, (c; +] 3 JT (where 2 ⁇ i ⁇ m— 1) or ( ⁇
  • a T (where 2 ⁇ i ⁇ m-1) is preferably 1.5 T, 2 T or 2.5 T.
  • irradiation is performed in the off-pulse section / 3 iT (1 ⁇ i ⁇ m-1).
  • the power P bi of the recording light to be applied is smaller than the powers P wi and P w; +1 of the recording light applied to the recording pulse sections i T and i + 1 T.
  • the time length of all recording marks is Pb; More preferably, P bi / P wi ⁇ 0.5 at 1 ⁇ i ⁇ m, and even more preferably P b at 1 ⁇ i ⁇ m
  • the bias power P bi can be made equal to the power P r of the light irradiated during reproduction. As a result, the setting of the division pulse generation control circuit necessary for pulse division can be simplified.
  • P bi and / or PW i may be changed according to i.
  • P bi and / or P wi may be set to two or more different values depending on i with respect to the time length of one recording mark.
  • the head recording power P W l in the recording pulse sections alpha T of the recording power Pw m in the recording pulse sections a m T of the last, intermediate recording pulse sections ai T (2 ⁇ i ⁇ m- 1) By setting the value different from the recording power P w ; (2 ⁇ i ⁇ m-1), the mark shape at the start and end of the mark can be accurately controlled.
  • m_ 2 recording powers P w s (2 ⁇ 2) in the intermediate recording pulse interval ⁇ i ⁇ (2 ⁇ i ⁇ m-1) It is preferable that i ⁇ m-1) have the same power value as much as possible.
  • the bias power P bi in the off-pulse section] 3 (1 ⁇ i ⁇ m-1) is preferably set to the same value as much as possible unless otherwise specified.
  • at least two recording marks having different n may have different values of Pwi and / or Pb; for the same i.
  • Irradiation of the first light is not limited, but it is preferable to irradiate light of power Pe such that Pbi ⁇ Pe ⁇ PWi (1 ⁇ i ⁇ m). Pe is the erasing power for erasing the recorded mark.
  • the power of the recording light applied to the r ⁇ iT 2 T section should be equal to the bias power P bi or the erasing power P e Is preferred.
  • the physical functions of the recording power Pwi and the bias power Pbi or the erasing power Pe differ depending on the type of the optical recording medium used.
  • PWi is a power that can raise the temperature of the recording layer to at least a temperature higher than its melting point. is there.
  • Pe is the power that raises the temperature of the recording layer to at least the crystallization temperature.
  • the values of the recording power ⁇ ⁇ ⁇ and the bias power P bi differ depending on the type of the rewritable optical recording medium to be used.
  • the normal recording power P wi:! 110 OmW, and the bias power Pb is about 0.01 to 10 mW.
  • the recording power Pw raises the temperature of the recording layer to a temperature necessary to induce some optical change in the recording layer, and in some cases, maintains the temperature.
  • Required laser light power the bias power Pb; is at least lower than the recording power Pw ;
  • the bias power P bi is lower than the recording power P w ; and the erasing power P e, and is a low power that does not induce any physical change in the recording layer.
  • the same number m of pulse divisions may be used for at least two different recording marks having n different in time length nT.
  • m is the same for nT marks having adjacent time lengths such as 3T mark and 4T mark.
  • the number of divisions m may be arranged independently of the value of n, but it is preferable that the longer the mark, that is, the larger the value of n, the monotonically the value of m is increased (including the case of equality).
  • ⁇ 2 is usually from 1 to 2 inclusive. With this range, the recording mark length of the temporal length ⁇ ⁇ can be accurately obtained.
  • This specific example is an example of a 2T divided pulse strategy where ⁇ Zm is approximately 2.
  • the following recording method is given as a specific example of 2T-divided pulse strategy. Can be That is, when the recording linear velocity is within the range of the recording linear velocity at which the information recorded on the rewritable optical recording medium can be rewritten,
  • Dec] is used to irradiate recording light with bias power P bi (1 is an integer of 1 to m) within 3 T.
  • the recording power P wi is set to a constant value P w L at 1 ⁇ i ⁇ m
  • the bias power P bi is set to 1 ⁇ i ⁇ m. It is preferable to use a constant value PbL.
  • the recording linear velocity (writing linear velocity; recording velocity) is lower than the predetermined recording linear velocity (predetermined recording velocity).
  • predetermined recording velocity predetermined recording velocity
  • the recording pulses of m recording powers P w L are irradiated as divided pulses when recording the n T mark.
  • the sum of the pulse width of the recording pulse and the pulse width of the cooling pulse is set to approximately 2T.
  • the pulse width of the second recording pulse, ⁇ 2 ' ⁇ , and the cooling pulse that irradiates the beam with the bias (cooling) power P b L immediately before it cooling period i of the pulse width 'a period plus the T and + T the pulse width of the second recording pulse, ⁇ 2 ' ⁇ , and the cooling pulse that irradiates the beam with the bias (cooling) power P b L immediately before it cooling period i of the pulse width 'a period plus the T and + T
  • the period a m of the pulse width of the last recording pulse' irradiates a beam immediately before the bias (cooling) power P b L of the T and its
  • the duration of the pulse width 0 m — T plus (2 + A mm ) T, and the other recording pulse duration and the beam of bias (cooling) power PbL immediately before that are irradiated The period obtained by adding the period of the pulse width of the cooling pulse is approximately 2T.
  • a pulse train composed of a plurality of recording pulses is used to perform this operation.
  • This pulse train is composed of a head pulse of a recording power level, a subsequent pulse train in which a pair of a cooling pulse of a bias (cooling) power level and a recording pulse of a recording power level is repeated, It consists of the last cooling pulse.
  • the sum of the pulse width of the pair of cooling pulses and the pulse width of the recording pulse is set to approximately 2.
  • n 2 m + l
  • the earliest cooling pulse ( ⁇ ⁇ ) and the recording pulse ( 2 'T) pair, and the last recording pulse (a m, T) and excluding the previous cooling pulse (13 m-T) and the pairs the pulses of the cooling pulse in the pair of the cooling pulse and a recording pulse
  • the time length obtained by adding the pulse width and the pulse width of the recording pulse is set to approximately 2.
  • n is an even number or an odd number in the present embodiment. That is, the period obtained by adding the period of the recording pulse approximately equal to 2 and the period of the pulse of the cooling pulse immediately before it is i is 3 to m-1 when the division number m is 4 or more. ; _! + ai and i _! '+ a'.
  • the number of recording pulses constituting the subsequent pulse train in the pulse train is the same regardless of whether n is an odd number or an even number.
  • the pulse width of the earliest cooling nozzle, the pulse width of the earliest recording pulse, the pulse width of the last cooling pulse, and the pulse of the last recording pulse which constitute the subsequent pulse train At least one selected from the widths, where n is an even number, the pulse width of the earliest cooling pulse, the pulse width of the earliest recording pulse, the pulse width of the last cooling pulse, and the pulse width of the last recording pulse Vary according to each of the loose widths.
  • n is an odd number
  • alpha have ⁇ have c 2. Adjustment is made appropriately for each of P m _ or ct m and / 3 m .
  • At least one of ⁇ 1 ⁇ ⁇ 1 , ⁇ , ⁇ ⁇ , a 2 ⁇ a 2 ⁇ m ⁇ ⁇ ⁇ m - 1 a m ⁇ a m 'and j3 m ⁇ i3 m is satisfied It is preferable to do so.
  • the following recording method can be mentioned as a more preferable recording method using the above-mentioned ⁇ pulse division strategy for rewritable DVD. That is, when the recording linear velocity is equal to or lower than the predetermined recording linear velocity (the maximum rewritable recording linear velocity),
  • n 2 m + 1 (m: a natural number of 1 or more), its time length (n-k) T (k is a real number of 1 to 2)
  • FIG. 2 (b) The time width of the recording pulse ⁇ Pi cooling pulse for forming a mark length 2 mT in FIG. 2 (b), originally, c ⁇ T, ⁇ , ⁇ , ac T, ⁇ ' ⁇ , ct m T, j3 are represented as m T, in terms of clarity of illustration, in FIG. 2 (b), simply alpha iota, beta have ac, ..., a m, / 3 "1 and described, the display of the clock period T This is the same in Fig. 2 (c).
  • n of the nT mark are divided into odd and even values.
  • reference numeral 300 denotes a reference clock having a period T.
  • a pulse waveform corresponding to a recording mark reference numeral 301 corresponds to the length of a recording mark having a length of 2 mT, and reference numeral 302 corresponds to the length of a recording mark having a length of (2m + l) T.
  • T d T The value multiplied by T d T is the delay time of c ⁇ T and T with respect to the leading end T 0 of the n T mark, and is usually constant regardless of n.
  • the delay time is positive when it is delayed from the head position of a recording mark having a length of nT.
  • (T dl + ai ) because the recording pulse generation circuit (divided pulse generation control circuit) can be easily synchronized.
  • T, (T dl + a) T may be fine-tuned by about ⁇ 0.5 mm, especially for 3 mm, 4 mm, and 5 mm marks, fine-tune T dl T
  • the power is constant at Pe.
  • n is an even number
  • ai 2 T
  • fine adjustments can be made within the range of ⁇ 0.3 ⁇ only for (+, and (] 3 m —! + Cm) T.
  • Operation 2 Add A mm T to the section + a m ') T as shown in section 310 of Fig. 2 (c).
  • a mm A m - as i + Am
  • the A mm A m - is divided into the i and A m
  • J3 m - A m in - adding adds the A m is in a m
  • one of i or A m may be zero.
  • Preference is to be greater than 0 and A m, i.e., am ⁇ o: is that it m '.
  • a m i.e., am ⁇ o: is that it m '.
  • a m By setting A m to be larger than 0, the shape of the rear end portion of the recording mark where n of the same division number m is an odd number is stabilized, and the jitter characteristic is remarkably improved. Further preferred is to the i and A m and substantially a value equal. If substantially equal to the i and A m, even while maintaining good jitter characteristics, electronic circuits (integrated circuits, generation control circuit of the divided pulses) for controlling the generation of the pulse light can be simplified design It becomes like.
  • a mm is usually 0.3 It takes values from 0 to 6.
  • a m — i and A m can each take on values from 0 to 0.6, depending on how A mm is allocated.
  • a m _! , A m and A mm are not necessarily 0 ⁇ 5 as mentioned above.
  • ⁇ , lm m— ⁇ A m is preferably a value smaller than 0.5.
  • Beta ⁇ I beta m ⁇ I A m are arbitrary preferred to constant irrespective of m.
  • a recording pulse train 303 shown by a dotted line in FIG. 2 (b) is obtained for an even-length mark
  • a recording pulse train shown by a dotted line in FIG. 2 (c) is obtained for an odd-length mark.
  • a pulse train 307 is obtained.
  • 'Irradiate recording light consisting of T and bias power irradiation section 0 T.
  • T bias power irradiation section 0 T.
  • is less than 'at m greater than 2 and equal to or greater than / 3 m , ⁇ m '. Is preferred.
  • FIGS. 3 (a) to 3 (c) are other preferable examples of the relationship between recording pulses in a recording strategy using 2T divided pulses used in the present invention.
  • the time width of the recording pulse and the cooling pulse for forming the mark length of 2 mT in FIG. 3 (b) is originally ⁇ ⁇ ⁇ , j3! T, ac ⁇ , ⁇ , a m T,] 3 m T, but from the viewpoint of making the figure easier to understand, in Fig. 3 (b), only ⁇ ac, ⁇ , cm , / 3 m, and the display of the clock cycle T is omitted. This is the same in Fig. 3 (c).
  • Division number m is the correction of the mark length difference 1 T of the same even number length mark and an odd number length mark, to the end of the second recording pulse period (m _ 1 + o m) T and the last off-pulse] 3 m T dispersed assign c that is, corrects the mark length 1 T off pulse length jS m-i T and j3 m T, more at adjustment of recording pulse sections pulse c m T of the last.
  • reference numeral 400 denotes a reference clock having a period T.
  • the reference numeral 402 corresponds to the length of the recording mark of length (2 m + l) T.
  • T d T The value multiplied by T d T is tt l T and the front end of the ⁇ ⁇ mark of ⁇ . This is the delay time for, and is usually fixed regardless of ⁇ . The delay time is positive when it is delayed from the head position of the recording mark having the length of ⁇ .
  • T dl + ai ) T and (T dl + a ) T allow a fine adjustment of about ⁇ 0.5 mm.
  • T dl T 3 ⁇ , 4 ⁇ , and 5 ⁇ marks.
  • constant at 2 T As described above, an error of about ⁇ 0.2 T is allowed, except for ( ⁇ i + a 2 ) T and (/ 3 m — i + aj T), in the range of ⁇ 0.3 ⁇ . Fine adjustment is possible with.
  • this value is not always exactly 1 T due to the effects of thermal interference, etc., but is generally in the range of 0.5 T to 1.2 mm. That is, in the above pulse division strategy, it is preferable that first, 13 ⁇ — and Ct m , am , be satisfied.
  • ] 3 m may be almost the same as] 3 m , in the range of 0 to 2. However, even if ⁇ m , ⁇ m , and t m are individually fine-tuned to compensate for the effect on the mark rear end jitter, Good.
  • Operation 3 As in the section 408 of FIG. 3 (c), by adding A mm T in the interval + a m) Ding, an ( ⁇ + a m ') T .
  • a mm A m - as a, separately from the A mm in the A m,] 3 m - A m in ⁇ - appends a i, for a m adding A m.
  • 3 m by adding the beta m, to.
  • a mm usually takes a value of 0.5 to 1.2.
  • Am- and A m is Yotsute on how to allocate A mm, may take a value of each from 0 to 0.9.
  • One of ⁇ or A m may be zero, but preferably be greater than 0 and A m, i.e., is to the a m ⁇ a m '.
  • c ⁇ m to n of the same division number m is the shape of the trailing edge of the record mark is odd stable jitter characteristics are remarkably improved, usually 1
  • it is usually 9 or less, preferably 0.5 or less.
  • the value of A m is determined as appropriate according to the recording linear velocity. For ensuring a more melting time recording linear velocity is increased is important, it is preferable to increase the A m as becomes high linear velocity.
  • a m _! Usually 1 or more, preferably 0.3 or more, while usually 0.
  • the value of is set appropriately according to the recording linear velocity. Since it is more important to secure the cooling rate as the recording linear velocity becomes lower, it is preferable to increase the value as the recording linear velocity becomes lower.
  • a more desirable level is that A m — i and ⁇ are approximately equal. If the distance is approximately equal to the
  • the value of / ⁇ m-i is more preferably 0.7 or more, further preferably 1 or more, and more preferably 1.6 or less.
  • ⁇ ac, ⁇ m _,, m m ct m , A m , J m , A m ' must be constant regardless of m Is preferred.
  • ⁇ ⁇ and o m first adopt the same value as ac, and then make fine adjustments in a range that is at most 0.3 larger than c.
  • the recording light irradiation including a pair of recording power irradiation section ⁇ ′T and bias power irradiation section / 3 J′3 is performed.
  • ct is preferably set to be about 0.1 to 1.5 larger than a i ′ at m of 2 or more.
  • predetermined recording velocity predetermined recording linear velocity
  • the recording power PwL when performing recording using the divided recording pulse and the recording power PwH when performing recording using the block pulse be equal.
  • the bias power PbL applied during the cooling pulse period of the divided recording pulse and the bias used when recording is performed using the block pulse It is preferable to make PbH equal.
  • a recording / reproducing apparatus is obtained by designing a divided pulse generation control circuit to perform the above recording method, and incorporating the divided pulse generation control circuit into a known recording / reproducing apparatus (drive). Can be done. Then, a disk-shaped optical recording medium (for example, DVD has a disk shape of about 12 cm in diameter) is mounted on this recording / reproducing device (drive), and the spindle motor is driven to rewrite. The optical recording medium is rotated. Further, By irradiating the recording light according to the following “rewritable recording mode”, “write-once recording mode”, and “DC erase mode” at the desired radial position where recording is performed on the rewritable optical recording medium, the phase change occurs.
  • Amorphous recording marks having various time lengths are formed on the recording layer, and information is recorded and erased.
  • a recording / reproducing apparatus for executing the recording method used in the present invention may be provided with not only a recording function but also a reproducing function like a drive mounted on a commercially available personal computer or a DVD recording / reproducing apparatus. Needless to say.
  • phase-change recording layer has a phase-change recording layer, and the crystal state of the phase-change recording layer is an unrecorded / erased state, and the unrecorded / erased state has various time lengths n T (T is a reference clock cycle, n is an integer of 2 or more.)
  • a disc-shaped rewritable optical recording medium for recording information is mounted by forming a recording mark in an amorphous state, and the rewritable optical recording medium is rotated.
  • a recording / reproducing apparatus for recording the information by irradiating the rewritable optical recording medium with recording light in a state where
  • the recording / reproducing apparatus has three recording light irradiation modes: a rewritable recording mode, a write-once recording mode, and a DC erase mode.
  • the time length nT is
  • the recording light of the bias power P b (1 ⁇ i ⁇ m, P b; ⁇ PW i, P b; ⁇ P w i + 1 ) is irradiated,
  • the erasing power P e (P e is m Pb in l ⁇ i ⁇ m; each value is greater than or equal to the value of m PW i in 1 ⁇ i Is also a small value.)
  • the rewritable optical recording medium is configured such that a linear velocity at a radial position of the rewritable optical recording medium on which information is recorded is higher than a recording linear velocity at which information recorded on the rewritable optical recording medium is rewritable.
  • the rewritable light is formed by forming a recording mark having a time length of n T using one block pulse capable of irradiating the recording light with the recording power P wH and the recording light with the bias power P b H. Recording on the recording medium, (A-3) In DC erase mode,
  • the recording / reproducing apparatus of the present invention has three recording modes: a rewritable recording mode, a write-once recording mode, and a DC erase mode.
  • a rewritable recording mode information is recorded on the rewritable optical recording medium by the recording method using the block pulse described in [2A].
  • the rewritable recording mode information is recorded on the rewritable optical recording medium by the recording method using the divided pulse described in [2B].
  • the bias powers Pb ; and PbH are preferably smaller than the erase power Pe.
  • the recording power Pw be a constant value PwL at 1 ⁇ i ⁇ m, and the bias power Pb; be a constant value PbL at 1i. Is as described in [2 B] above.
  • the recording power PwL in the rewrite recording mode be equal to the recording power PwH in the write-once recording mode.
  • the bias power PbL in the rewrite recording mode be equal to the bias power PbH in the write-once recording mode, as described in the above [2C].
  • bias power P b L in rewrite recording mode, write-once recording As described in the above [2B] and [2C], it is preferable that the bias power PbH of the mode is both smaller than the erase power Pe.
  • the phase-change recording layer of a rewritable optical recording medium such as a rewritable DVD is in a crystalline state (erased state) as an initial state at the time of shipment or sale, for example. It can be used as a write-once media.
  • the phase change type recording layer is returned to a crystalline state (erased state) by irradiating DC light before writing in the light-emitting recording mode (performs the DC erase mode).
  • DC erase mode specifically, conducted by the information recorded on the rewritable optical recording medium is irradiated with record light of the erasing power P D c in rewritable recording linear velocity.
  • the erasing power P DC in the DC erasing mode is made equal to the erasing power P e in terms of simplifying the divided pulse generation control circuit.
  • the laser exposure device and the drive device of the rewritable optical recording medium used in the recording / reproducing device of the present invention conventionally known devices can be used.
  • the recording method of the present invention is a method of recording information in a crystalline state and an amorphous state, and applying a light having a c- phase change type recording layer to be applied to an optical recording medium having a rewritable phase change type recording layer.
  • a first protective layer lower protective layer
  • a recording layer phase-change recording layer
  • a second protective layer upper protective layer
  • a reflective layer and a protective coat layer are provided on a substrate.
  • An optical recording medium substrate surface incident type optical recording medium which has a layer configuration in this order and records and reproduces signals by irradiating a laser beam through the substrate can be given.
  • optical recording medium having a phase change recording layer examples include a reflective layer, a first protective layer (lower protective layer), a recording layer (phase change recording layer), An optical recording medium (film-surface incident type optical recording) that has a layer structure having a protective layer (upper protective layer) and a protective coat layer in this order and irradiates laser light through the upper protective layer to record and reproduce signals. Medium).
  • the signal is recorded and reproduced by irradiating the laser beam from the upper protective layer side without passing through the substrate, so that the distance between the recording layer and the optical head is several hundreds.
  • an interface layer can be provided between a protective layer and a reflective layer in both a substrate surface incident type optical recording medium and a film surface incident type optical recording medium.
  • a base layer may be provided between the substrate and the reflective layer.
  • a rewritable phase-change type optical recording medium capable of a high data transfer rate is preferable.
  • Such an optical recording medium can usually be realized by using a recording material having a high crystallization rate for the recording layer.
  • the recording layer for example, a series of compounds such as GeSbTe, InSbTe, AgSbTe, and AgInSbTe are selected as materials that can be repeatedly recorded. .
  • a composition containing Sb as a main component in the recording layer in order to increase the crystallization speed.
  • “mainly containing Sb” means that the content of Sb is 50 atomic% or more in the entire recording layer.
  • Sb is the main component.
  • the content of Sb is preferably at least 60 atomic%, more preferably at least 70 atomic%.
  • the content of the additional element is usually at least 1 atomic%, preferably at least 5 atomic%, more preferably It is set to 10 atomic% or more, and usually set to 30 atomic% or less.
  • additional element which promotes the formation of an amorphous phase and improves the stability over time of the amorphous state also has the effect of increasing the crystallization temperature.
  • additional elements include G e, T e, In, G a, S n, P b, S i, A g, Cu, A u, Rare earth elements, Ta, Nb, V, Hf, Zr, W, Mo, Cu, Cr, Co, nitrogen, oxygen, and Se can be used.
  • Ge, Te, In, Ga, and S are preferable from the viewpoints of promoting the formation of an amorphous phase, improving the stability over time of the amorphous state, and increasing the crystallization temperature.
  • n at least one selected from the group consisting of n, particularly preferred is at least one of the forces using Ge and / or Te, In, Ga, and Sn That is.
  • the optical recording medium to which the present embodiment is applied it is particularly preferable to use Sb in combination with Ge and / or Te as the material of the recording layer.
  • Sb in combination with Ge and / or Te
  • the content of each of Ge and Te in the recording layer be 1 atomic% or more and 30 atomic% or less. That is, it is preferable that each of 06 and 10 be contained independently in an amount of 1 atomic% to 30 atomic%.
  • the main component of the recording layer is Sb
  • the content of Sb is 50 atomic% or more. Therefore, when Ge and Te are included in the recording layer together with Sb, Ge and Te are used.
  • the total weight is less than 50 atomic%.
  • the content of each of Ge and Te in the recording layer is more preferably 3 atoms. / 0 or more, more preferably 5 atomic% or more. Within this range, the effect of stabilizing the amorphous mark will be sufficiently exhibited.
  • the content of each of Ge and Te in the recording layer is more preferably 20 atomic% or less, and further preferably 15 atomic% or less. Within this range, the tendency of the amorphous phase to be too stable and conversely to slow down the crystallization can be favorably suppressed, and noise due to light scattering at the crystal grain boundaries can be suppressed. Will be able to
  • the composition containing Sb as a main component can be classified into two types according to the amount of Te contained in the recording layer. One is that 10 is more than 10 atomic%. The other is Te containing 10 atoms. / 0 (less than Te).
  • the recording layer material contains Te at about 10 atomic% or more, while S b 7 . T e 3.
  • the composition range is such that the alloy containing excess Sb than the eutectic composition is the main component.
  • This recording layer material is hereinafter referred to as SbTe eutectic.
  • S b ZT e is preferably 3 or more, and more preferably 4 or more.
  • composition containing Sb as a main component which can be classified according to the amount of Te contained in the recording layer, is as follows. That is, the composition of the recording layer is set so that Te is less than 10 atomic% while Sb is a main component, and Ge is contained as an essential component. Specific examples of the composition of the recording layer, S b 9. G ei.
  • An alloy containing a eutectic alloy having a close composition as a main component and containing less than 10 atomic% of Te in this specification, this alloy is referred to as an SbGe eutectic system
  • SbGe eutectic system can be preferably exemplified.
  • a composition in which the amount of Te added is less than 10 atomic% has properties as an SbGe eutectic system instead of an SbTe eutectic system.
  • This SbGe eutectic alloy has a relatively fine crystal grain size in the polycrystalline state after the initial crystallization, even if the Ge content is as high as about 10 atomic%, so the crystalline state is relatively small. Single phase easily and low noise.
  • Te is only added additionally and is not an essential element.
  • the crystallization rate can be increased by increasing the Sb / Ge ratio relatively, and the amorphous mark can be recrystallized by recrystallization. .
  • the cooling efficiency is improved. That is very important. This is for the following reason.
  • the crystallization rate is increased by adding more Sb than in the vicinity of the Ge 10 eutectic point to increase the crystal growth rate instead of the crystal nucleation rate. Therefore, in these recording layers, it is possible to increase the cooling rate of the recording layer to suppress the change of the amorphous mark due to recrystallization (the amorphous mark becomes smaller than a desired size). preferable.
  • the optical recording method of the present invention is significant for an optical recording medium having a recording layer in which it is necessary to increase the cooling efficiency during recording.
  • the recording layer using a composition containing Sb as a main component such as the SbTe eutectic system or the SbGe eutectic system, containing at least one of n, G a, and S n, and each content of In, G a, and S n in the recording layer is 1 atom. It is particularly preferred that the content be not less than / 0 and not more than 30 atomic%.
  • composition containing Sb as a main component will be further described.
  • composition mainly composed of S b first, (S b xT e ⁇ x )! _ Y M y (where 0.6 ⁇ x ⁇ 0.9, 0 ⁇ y ⁇ 0.3, and M is G e, Ag, In, Ga, Zn, Sn, Si, Cu, Au, Pd, Pt, Pb, Cr, Co, 0, S, Se, V, N At least one selected from b, and Ta)
  • An SbTe eutectic composition mainly composed of an alloy can be preferably mentioned.
  • X is usually 0.6 or more on the, preferably 0.7 or more, more preferably 0.7 5 or more, whereas, typically 0.9 or less
  • y is usually 0 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, while y is usually 0.3 or less, preferably 0.2 or less, more preferably 0.3 or less. 1 or less.
  • the set formed using G e as M in y M y composition have the (S b x T ei _ x ).
  • S b 7 T e 3 .
  • Sb 7 with a large excess of Sb based on eutectic point composition.
  • G e y (S b X T e 1 --x ) x _ y (0.01 ⁇ y ⁇ 0.0.6, 0.82 ⁇
  • the amount of Ge is preferably at least 0.01, particularly preferably at least 0.02, as the value of y in Ge y (S b x T eix ).
  • the amount of Ge is usually 0, as the value of y in G e y (S b x T ei — x ) i _ y .
  • the characteristics are further improved by adding at least one of the group of elements represented by In, Ga and Sn to Ml.
  • the elements In, Ga, and Sn can increase the optical contrast between the crystalline state and the amorphous state, and also have the effect of reducing jitter.
  • the z indicating the content of Ml is usually 0.01 or more, preferably 0.02 or more, more preferably 0.05 or more, while usually 0.4 or less, preferably 0.3 or less, and more preferably Is 0.2 or less, particularly preferably 0.1 or less. Within this range, the above-described effect of improving the characteristics will be exhibited well.
  • nitrogen, oxygen and sulfur can be mentioned as elements which can be contained in addition to In, Ga and Sn. These elements have the effect of preventing segregation in repeated overwriting and fine-tuning the optical properties.
  • the content of nitrogen, oxygen and sulfur is more preferably 5 atomic% or less based on the total amount of Sb, Te and Ge.
  • the composition of the GeSbTe eutectic system can also be contained in the composition of the GeSbTe eutectic system.
  • These elements when added in very small amounts, increase the crystallization temperature without lowering the crystal growth rate, and are effective in further improving the stability over time. However, if the amount of these elements is too large, segregation of a specific substance with time and segregation due to repeated overwriting tend to occur, so the addition amount is preferably 5 atomic% or less, particularly preferably 3 atomic% or less. If segregation occurs, the recording layer will have The stability of the amorphous phase, the recrystallization rate, etc. may change, and the overwrite characteristics may deteriorate.
  • the SbGe eutectic composition which is a composition mainly composed of Sb, is a composition mainly composed of a TeGeSb system in which Te is added to the SbGe eutectic,
  • the main component is an In GeSb, GaGeSb, or SnGeSb ternary alloy obtained by adding In, Ga, or Sn to the SbGe eutectic system.
  • Addition of Te, In, Ga, or Sn to SbGe eutectic alloy makes the effect of increasing the optical property difference between the crystalline state and the amorphous state remarkable However, it is particularly preferable to add Sn.
  • ⁇ 2 is one selected from the group consisting of I ⁇ , G a, and Sn. is there. ).
  • ⁇ indicating the content of In and Z or Ga is usually 0 or more, preferably 0.01 or more, and more preferably 0.05 or more.
  • I ⁇ or G a is excessively large, apart from the crystal phase used as an erased state, another crystal phase of a very low reflectivity I n -S b or G a-S b will be formed. May be formed. Therefore, ⁇ is usually 0.3 or less, preferably 0.2 or less.
  • ⁇ indicating the Sn content is usually 0 or more, preferably 0.01 or more, and more preferably 0.05 or more.
  • is usually 0.3 or less, preferably 0.2 or less.
  • the element 2 a plurality of elements among In, Ga, and Sn can be used, but it is particularly preferable to contain In and Sn.
  • the total content of these elements is usually at least 1 at%, preferably at least 5 at%, usually at most 40 at%, preferably at most 30 at%, more preferably 25 atomic% or less.
  • ⁇ indicating the content of Te is usually 0 or more, preferably 0.01 or more, particularly preferably 0.05 or more.
  • is usually smaller than 0.1.
  • ⁇ + ⁇ indicating the content of Te and the element M2 is usually larger than 0, but preferably 0.01 or more, more preferably 0.05 or more.
  • ⁇ + y is usually set to 0 in order to exhibit the effect of using the GeSb-based eutectic alloy as the main component. 4 or less, preferably 0.35 or less, more preferably 0.3 or less.
  • which represents the atomic ratio between the elements M2 and Te, be 2 or more. Since the optical contrast tends to decrease when Te is contained, it is preferable to slightly increase the content of the element M2 (slightly increase ⁇ ) when Te is contained.
  • the elements that can be added to the composition of the T e ⁇ 2 G e S b system include Au, Ag, P d, P t, S i, P b, B i, T a, N b, V, Mo, Rare earth elements, N, O, etc. are used for fine adjustment of optical characteristics and crystallization speed, etc., but the addition amount is up to about 10 atomic%.
  • Te and In and / or Sn it is preferable that (P + q) r ⁇ 2.
  • the thickness of the recording layer is preferably 5 nm or more in order to obtain a sufficient optical contrast, to increase the crystallization speed, and to achieve recording / erasing in a short time. In order to sufficiently increase the reflectance, the thickness is more preferably 10 nm or more.
  • the thickness of the recording layer is preferably 100 nm or less, and more preferably 50 nm or less, in order to prevent cracks and obtain a sufficient optical contrast. This is to reduce the heat capacity and increase the recording sensitivity. Further, since the volume change due to the phase change can be reduced within the above range, the influence of the repeated volume change due to the repeated overwrite on the upper and lower protective layers can be reduced. Eventually, accumulation of irreversible microscopic deformation is suppressed, noise is reduced, and durability of repeated overwriting is improved. In the case of a high-density recording medium such as a rewritable DVD, the requirement for noise is more severe. Therefore, the thickness of the recording layer is preferably set to 30 nm or less.
  • the recording layer can usually be obtained by subjecting a predetermined alloy target to DC or RF sputtering in an inert gas, particularly an Ar gas.
  • the density of the recording layer is usually at least 80%, preferably at least 90% of the Balta density.
  • the bulk density p used here is usually an approximate value according to the following equation (1), but it can also be measured by preparing a bulk of the alloy composition constituting the recording layer.
  • the pressure of a sputter gas (generally, a rare gas such as Ar, etc., which will be described below in the case of Ar) during deposition is reduced, or the pressure is reduced in the vicinity of the front of the target.
  • the density of the recording layer can be increased by increasing the amount of high energy Ar irradiated to the recording layer, for example, by arranging a substrate.
  • the high-energy Ar is usually one in which Ar ions irradiated to the target due to sputtering are partially bounced off and reach the substrate side, or Ar ions in the plasma are accelerated by the sheath voltage on the entire surface of the substrate One that has been reached to the substrate.
  • Such an irradiation effect of a rare gas of high energy is referred to as an atomic peening effect.
  • Ar is mixed into the sputtered film due to the atomic peening effect.
  • the atomic peening effect can be estimated from the amount of Ar in the film. That is, if the amount of Ar is small, it means that the high-energy Ar irradiation effect is small, and a film having a low density is easily formed.
  • the amount of Ar is large, the irradiation of high-energy Ar becomes intense and the density of the film increases, but the Ar taken into the film repeatedly precipitates as Voids during overwriting and repeats. , Which easily deteriorates the durability of Thus, moderate pressures, typically to discharge in the range of the order of 1 0- 2 ⁇ 1 0- 1 P a.
  • a resin such as polycarbonate, acrylic, or polyolefin, or glass
  • polycarbonate resins are the most preferable because they have the track record of being used most widely in CD-ROM and the like and are inexpensive.
  • the thickness of the substrate is usually at least 0.1 mm, preferably at least 0.3 mm, while it is usually at most 20 mm, preferably at most 15 mm. Generally 0.6 m n! ⁇ 1.2 mm.
  • the substrate In an optical recording medium of the substrate surface incident type, the substrate needs to be transparent to laser light because it needs to transmit laser light.
  • the substrate is not necessarily required to be transparent.
  • a protective layer is usually formed on one or both sides, preferably both sides, of the recording layer.
  • the material of the protective layer is determined in consideration of the refractive index, thermal conductivity, chemical stability, mechanical strength, adhesion, and the like.
  • dielectric materials such as oxides, sulfides, nitrides, and carbides of metals and semiconductors having high transparency and high melting point, and fluorides such as Ca, Mg, and Li can be used.
  • these oxides, sulfides, nitrides, carbides, and fluorides do not necessarily need to have a stoichiometric composition, and the compositions are controlled or mixed for controlling the refractive index. It is also effective to use it.
  • a mixture of dielectrics is preferred. More specifically, Zn S. and rare earth Mixtures of chalcogen compounds such as sulfides and heat-resistant compounds such as oxides, nitrides, carbides, and fluorides can be given.
  • a mixture or heat-proof compound mainly containing Z n S, mixture of refractory compound mainly sulfates of rare earths, in particular Y 2 0 2 S is an example of the preferred protective layer composition.
  • a dielectric material can be usually mentioned.
  • the dielectric material for example, Sc, Y, Ce, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, Al, Cr, In, Si , Ge, Sn, Sb, and oxides such as Te, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Zn, B, Al, Nitrides such as Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb, and Pb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Examples include carbides such as Zn, B, Al, Ga, In, and Si, or mixtures thereof.
  • dielectric material examples include sulfides such as Zn, Y, Cd, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, and Bi, selenide, or tellurium. And fluorides such as Mg, Ca, and Li, and mixtures thereof.
  • a dielectric material examples include Z n S- S i ⁇ 2, S i N, S I_ ⁇ 2, T i 0 2, C r N, T a S 2, Y 2 ⁇ 2 S, etc. be able to.
  • Z n S _ S i 0 2 is the speed of deposition rate, small film stress, the volume rate of change of small due to temperature changes, and is wide rather available from excellent weather resistance.
  • Z n S and S i 0 2 set of the composition ratio Z n S: S i 0 2 is typically 0: 1: 1: 0, preferably 0.5 : 0.5 to 0.95: 0.05, more preferably 0.7: 0.3 to 0.9: 0.1. Most preferred Z n S: S i 0 2 to 0.8: is to a 0.2.
  • composite dielectrics containing 5 Omo 1% or more and 9 Omo 1% or less of rare earth sulfides and sulfates such as La, Ce, Nd, and Y, ZnS, T It is desirable to use a composite dielectric material containing a S 2 in an amount of from 7 O mo 1% to 90 Mo 1%.
  • the film density of the protective layer is preferably at least 80% of the bulk state from the viewpoint of mechanical strength.
  • the theoretical density of the above general formula (1) is used as the bulk density.
  • the thickness of the protective layer is generally 1 nm or more and 500 nm or less.
  • the thickness is 1 nm or more, the effect of preventing deformation of the substrate or the recording layer can be sufficiently ensured, and the role of the protective layer can be sufficiently achieved.
  • the thickness is less than 50 O nm, cracks may occur because the internal stress of the protective layer itself and the difference in elastic characteristics with the substrate become remarkable while sufficiently functioning as the protective layer. Can be prevented.
  • the thickness of the lower protective layer is usually 1 nm or more because it is necessary to suppress substrate deformation due to heat. It is preferably at least 5 nm, more preferably at least 10 nm, further preferably at least 20 nm, particularly preferably at least 40 nm. By doing so, the accumulation of microscopic substrate deformation during repeated recording is suppressed, and the reproduction light is not scattered and the noise rise is not significantly increased.
  • the thickness of the lower protective layer is usually 40
  • the groove shape of the substrate viewed from the recording layer plane does not change. That is, the phenomenon that the depth and width of the groove become smaller than the intended shape on the substrate surface is less likely to occur.
  • the thickness of the upper protective layer is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, more preferably 1 O nm or more, and still more preferably 15 nm or more, in order to suppress deformation of the recording layer. It is. Further, in order to prevent accumulation of microscopic plastic deformation inside the upper protective layer caused by repeated recording and to suppress an increase in noise due to scattering of reproduced light, preferably 200 nm or less, more preferably 200 nm or less. Is at most 150 nm, more preferably at most 100 nm, further preferably at most 60 nm, particularly preferably at most 50 nm, most preferably at most 30 nm.
  • the thicknesses of the recording layer and the protective layer are good for the laser light absorption efficiency and the amplitude of the recording signal in consideration of the interference effect associated with the multilayer structure in addition to the limitations in terms of mechanical strength and reliability. Is large, that is, the contrast between the recorded state and the unrecorded state is large.
  • the protective layer is usually formed by a sputtering method, but it is preferable that the total amount of impurities including the amount of impurities in the target itself and the amount of moisture and oxygen mixed during film formation be less than 2 atomic%.
  • a reflective layer can be further provided.
  • the position where the reflective layer is provided usually depends on the incident direction of the reproduction light, and is provided on the opposite side of the recording layer with respect to the incident side. That is, when reproducing light is incident from the substrate side, it is usual to provide a reflective layer on the opposite side of the recording layer with respect to the substrate. It is common to provide a reflective layer between them.
  • the material used for the reflective layer is preferably a substance having a high reflectivity, and in particular, a metal such as Au, Ag, or A1, which is also expected to have a heat radiation effect, is preferable. Its heat dissipation Although the properties are determined by the film thickness and the thermal conductivity, the thermal conductivity of these metals is almost proportional to the volume resistivity, so the heat dissipation performance can be expressed by the sheet resistivity.
  • the area resistivity is usually at least 0.05 ⁇ / port, preferably at least 0.1 ⁇ / port, and usually at most 0.6 ⁇ / port, and preferably at most 0.5 ⁇ / port.
  • the material of the reflective layer suitable for the present invention is as follows:
  • a 1 represents Ta, Ti, Co, Cr, Si, Sc, Hf, Pd, Pt, Mg,
  • A1 alloys containing at least one element selected from the group consisting of Zr, Mo and Mn can be mentioned. Since these alloys are known to have improved hillock resistance, they can be used in consideration of durability, volume resistivity, deposition rate, and the like.
  • the content of the above elements is usually at least 0.1 at%, preferably at least 0.2 at%, but is usually at most 2 at%, preferably at most 1 at%.
  • the A1 alloy if the amount of added impurities is too small, the hillock resistance is often insufficient, depending on the film formation conditions. On the other hand, if it is too large, a sufficient heat radiation effect cannot be obtained.
  • aluminum alloys include aluminum alloys containing at least one of Ta and Ti in an amount of 15 atomic% or less, and in particular, an alloy of A 1 ⁇ T a ⁇ - ⁇ (0 ⁇ a ⁇ 0.15) Is a particularly preferred reflective layer material having excellent corrosion resistance and improving the reliability of an optical recording medium.
  • Preferred examples of reflective layer materials include pure Ag or Ag with Ti, V, T a, Nb, W, Co, Cr, Si, Ge, Sn, Sc, Hf, Pd, Rh, Au, Pt, Mg, Zr, Mo, Cu , Zn, Mn, and an Ag alloy containing at least one element selected from the group consisting of rare earth elements.
  • Ti, Mg or Pd is preferable as an additive component.
  • the content of the above elements is usually at least 0.01 atomic%, preferably at least 0.2 atomic%, while it is usually at most 10 atomic%, preferably at most 5 atomic%.
  • any one of Mg, Ti, Au, Cu, Pd, Pt, Zn, Cr, Si, Ge, and a rare earth element is added to Ag in an amount of 0.01 atomic% or more and 10 atoms. % Is preferred because it has high reflectivity and thermal conductivity and excellent heat resistance.
  • the added element is 2 atomic% or less in order to increase the thermal conductivity of the reflective layer.
  • Particularly preferred as a material for the reflective layer is one containing Ag as a main component, and most preferred is pure Ag.
  • Ag As a main component
  • the reason why it is preferable to use Ag as a main component is as follows. In other words, when a recording mark that has been stored for a long time is recorded again, a phenomenon may occur in which the recrystallization speed of the phase change recording layer increases only in the first recording immediately after storage. It is unknown why this phenomenon occurs, but the increase in the recrystallization rate of the recording layer immediately after storage causes the size of the amorphous mark formed in the first recording immediately after storage. It is presumed that the size is smaller than the desired mark size.
  • the cooling rate of the recording layer is increased by using Ag, which has a very high heat dissipation property, for the reflective layer, so that the recording layer during the first recording immediately after storage is used. Can be suppressed, and the size of the amorphous mark can be maintained at a desired size.
  • the thickness of the reflective layer is usually at least 10 nm in order to completely reflect incident light without transmitted light, but is preferably at least 20 nm, more preferably at least 40 nm, More preferably, the thickness is 50 nm or more.
  • the thickness is usually 500 nm or less, but 400 nm or less.
  • the thickness is preferably set to 300 nm or less, more preferably 200 nm or less.
  • the reflective layer is usually formed by a sputtering method or a vacuum evaporation method, but the total impurity amount is less than 2 atomic%, including the amount of impurities in the target and the evaporation material itself, and the amount of moisture and oxygen mixed during film formation. It is preferred that When formed by sputtering an anti picolinimidate for this, is reached true Sorado of the process chamber is preferably less than 1 X 1 0_ 3 P a.
  • the deposition rate l nm / sec or more preferably it is desirable to prevent the impurities are captured as above 1 0 n seconds.
  • the film formation rate is set to 10 nm / sec or more to minimize the inclusion of additional impurities.
  • At least one layer is preferably made of the above-mentioned material having a thickness of 50% or more of the total reflection layer thickness.
  • This layer has a substantial heat dissipation effect, and the other layers are configured to contribute to the improvement of corrosion resistance, adhesion to the protective layer, and hillock resistance.
  • a reflective layer containing pure Ag or Ag as a main component is provided in contact with a protective layer containing ZnS or the like containing sulfur, in order to prevent corrosion due to the reaction of Ag with sulfur.
  • a sulfur-free interface layer is provided.
  • the metal function as a reflective layer.
  • the material of the interface layer include Ta and Nb.
  • the first protective layer, the phase-change recording layer, the second protective layer, the interface layer, and the reflective layer (where the interface layer and the reflective layer constitute a multilayer reflective layer on the substrate) ) Can be considered in this order.
  • Film formation using a target for the recording layer, a target for the protective layer, and if necessary, a target for the reflective layer material in an in-line device installed in the same vacuum chamber prevents oxidation and contamination between the layers. Desirable in point. It is also excellent in terms of productivity.
  • a protective coat layer made of an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin in order to prevent direct contact with air and prevent damage due to contact with foreign matter.
  • the protective coating layer is usually 1 ⁇ m to several hundred ⁇ m thick. Further, a dielectric protection layer having high hardness may be further provided, or a resin layer may be further provided thereon.
  • a rewritable DVD having a one-layer structure is described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and other structures (for example, a two-layer structure or a multilayer structure having more layers, The present invention can also be applied to a two-layer structure with a single-sided incidence type or a double-sided incidence type.
  • a large-capacity rewritable optical recording medium such as a rewritable DVD is used as a write-once optical recording medium (write-once medium), and recording according to the recording speed is performed.
  • the advantage of using pulses is that high-speed recording on a large-capacity optical recording medium can be realized.
  • each layer ultimate vacuum 4 X 1 0 - was carried out between 4 P a below a connexion.
  • the first protective layer was formed by introducing an Ar gas at a deposition pressure of 2.6 ⁇ 10 ⁇ and performing RF sputtering at a deposition power of 2 kW.
  • the recording layer was formed by RF sputtering at a film forming pressure of 2.lXlO-iPa and a film forming power of 300 W.
  • the second protective layer is a film forming pressure 3. 9 X 1 0- 1 P a , was formed at a deposition power 1. Of 2 k W RF Supattari ring.
  • the diffusion prevention layer was formed by DC sputtering at a film forming pressure of 1.TXLOPa and a film forming power of 500 W.
  • the reflective layer was formed by DC sputtering at a film forming pressure of 6.4 ⁇ 10 ⁇ and a film forming power of 75 W.
  • This disk was initialized at a linear velocity of 5 mZs using a high-power semiconductor laser.
  • the initialization laser power was set to 1400 W.
  • the reference linear velocity is 3.49 m / s, which is the reference linear velocity of DVD
  • the EFM + modulation signal After recording at each linear velocity, the clock jitter was measured at the reference linear velocity.
  • the clock jitter means that a reproduced signal is passed through an equalizer and an LPF, then converted into a binary signal by a slicer, and the leading edge and the trailing edge of the binary signal are compared with the PLL clock.
  • the standard deviation (jitter) is normalized by the clock cycle: T.
  • the detailed measurement method is specified in the DVD-ROM standard ⁇ rewritable DVD standard.
  • Table 1 below shows the recording strategy (1T pulse division strategy) actually used when the recording linear velocity was set to 1, 2.4, and 4 times the reference linear velocity.
  • Table 2 shows the laser power when such a divided pulse 1T strategy is used and the click jitter of a signal recorded with the laser power.
  • the click jitter was 9% or less, which is good.
  • Table 6 below shows the laser power at each linear velocity and the clock jitter of the signal recorded under the recording conditions.
  • the recording power PwL 21 mW
  • the erasing power Pe 4 mW
  • the bias power were used as the laser power.
  • PbL 0.5 mW was applied and overwriting was attempted 10 times at 5 ⁇ speed.
  • the clock jitter was 11.0%.
  • Table 8 In general, it is said that read errors do not occur in DVDs if the clock jitter is 10% or less. Therefore, in this embodiment, the measurement of the clock jitter after 10 times overwriting shown in Table 7 above was performed. Based on the results, it is appropriate to set 4x speed as the upper limit of the rewritable range.
  • is a constant value of 0.5 irrespective of n
  • the block pulse strategy described in the above embodiment is further limited. That is, even when the linear velocity changes depending on the recording radius position of the optical disk as in the case of CAV recording, the coefficient of the clock cycle: T is fixed, so that the recording pulse control is easier for the recording / reproducing apparatus. There can be.
  • Table 10 shows the clock jitter and the laser power P w H and P b H required for the write-once recording at 5 to 16 times the reference linear velocity with the strategy shown in Table 9 above. Show. Table 10
  • the jitter is 9% or less from 5 ⁇ speed to 16 ⁇ speed, indicating that good recording characteristics are obtained.
  • the write-once recording at 8x speed was erased by irradiating a single 13 mW DC light at 1x speed, and write-once recording was performed on it at 8x speed.
  • the strategy was as shown in Table 9 above.
  • the clock jitter of the signal was measured, it was confirmed to be 7%. This indicates that if the user selects the write-once type signal, the write-once type can be recorded again at high speed after DC erasure.
  • Industrial applicability As described in detail above, according to the optical recording method and the recording / reproducing apparatus of the present invention, a large capacity rewritable optical recording medium such as a rewritable DVD is used as a write-once optical recording medium (write-once medium). By using a recording pulse corresponding to the recording speed, there is an advantage that high-speed recording on a large-capacity optical recording medium can be realized.

Abstract

例えばDVD−RWのような大容量の書換型光記録媒体において、高速記録を実現できるようにすべく、書換型光記録媒体の相変化型記録層を結晶状態にして情報を記録する場合に用いる光記録方法を、記録速度が書換型光記録媒体の書換可能な記録線速度よりも速い場合は、一つの記録マークを形成するための記録パルスを一つのブロックパルスとし、記録速度が書換型光記録媒体の書換可能な記録線速度の範囲内である場合は、一つの記録マークを形成するための記録パルスを複数の短パルスからなるパルス列とする。

Description

明 細 書 光記録方法 技術分野
本発明は、 例えば D V D— R Wのような大容量の書換型光記録媒体に 用いられる、 光記録方法及びこの光記録方法を用いる記録再生装置に関 する。 背景技術
現在実用化されている光記録媒体は、 再生専用型、 追記型、 書換型に 大別される。 このうち、 記録可能な媒体としては、 1回のみ記録可能な 追記型と、 繰り返し記録消去可能 (書換可能) な書換型 (書換可能型) とがある。
追記型光記録媒体の代表例としては、 近年広く普及している有機色素 を記録層とした C D _ Rを挙げることができる。 一方、 書換型光記録媒 体としては、 光磁気効果を利用した光磁気記録媒体 (光磁気ディスク) や可逆的な結晶状態 ·非晶質状態の変化に伴う反射率差を利用した相変 化型光記録媒体 (相変化記録ディスク) が実用化されている。
このうち、 書換型光記録媒体の一つである C D— R Wは約 1 0 0 0回 の書換が可能であり、 反射率を除き C Dと互換性がとれることから、 近 年広く普及している。 記録媒体としては書換型の媒体 (例えば C D— R W) の方が、 逐次、 情報を書き換えることができるので、 追記型専用の 媒体 (例えば C D— R ) と比較して、 文書ファイル等を作成するユーザ にとつては使い勝手が非常によい。
また、 例えば映画などの動画データを記録するには C D— Rや C D— RWのような光記録媒体では容量が不十分であったため、 光記録媒体に おいては大容量化が望まれていたが、 近年、 6 5 0MB程度の容量を持 つ CD— Rや CD— RWに対して約 7倍の 4. 7 GBの大容量を持つ D VD— Rや D VD—RWなどが実用化されるに至っている。 この結果、 大容量の DVD—Rや DVD— RWを用いることで、 1枚の媒体に例え ば映画をまるごと記録できるようになってきている。 なお、 DVD— R は色素を記録層とした追記型光記録媒体であり、 D VD— RWは書換型 相変化光記録媒体である。
このような書換型光記録媒体の一つである CD— RWや D VD— RW は、 1回のみ記録可能な追記型光記録媒体の一つである C D— Rや DV D— Rと用途に応じて使い分けられている。 つまり、 例えば書き換える 必要がある場合には、 書換型光記録媒体である CD— RWや D VD— R Wを使用し、 書き換える必要がない場合には追記型光記録媒体である C D— Rや D VD— Rを使用するというように、 用途に応じて棲み分けが 図られている。 このため、 例えば書換型の媒体 (例えば CD— RW) を 敢えて追記型 (例えば CD— R) として用いるのは、 書換型の媒体のポ テンシャルを十分に利用しないばかり力 、 敢えて書換可能な媒体を用い る必要もないため、 通常、 そのような使われ方はされていない。
ところで、 上述のように、 大容量の DVD— R (以下本明細書では、 レコーダブル D VDという。) や D VD— RW (以下本明細書では、 リラ イタブル DVDという。) が実用化されるにつれて、今度はいかに高速記 録を行なえるようにするかが重要になってきた。 つまり、 容量が大きく なると、 記録させる情報量 (データ量) も増え、 それだけ記録に要する 時間が長くなるため、 比較的容量の小さい例えば CD— Rや CD— RW などの CDと比べ、 大容量のレコーダブル D VDやリライタブル D VD などの DVDでは髙速記録を実現することが重要な課題となってきた。 このよ うな要請に応えるべく、 初代レコーダブル DVDの記録線速度 は 3. 4 9m// sであったが、 その 4倍速のレコーダブル DVDが実用 化されつつある。 しかし、 これでも不十分であるとされ、 ユーザからは 8倍速度以上の高速記録を望む声が強い。
しかしながら、 レコーダブル DVDでは、 高速記録を行なおう とする と記録マーク間で熱干渉が生じる傾向にあり、 より高いレベルでの高速 記録の実現は困難であるとされている。 つまり、 有機色素を用いたレコ 一ダブル DVDでは、 波長 6 60 nm近傍の半導体レーザ光を照射して マークを記録する。 このようなレコーダブル DVDでは、 記録速度が上 がるにつれて (即ち、 記録周波数が高くなるにしたがって)、 記録に要す るレーザパワーがリライタブル DVDに比べて増大する上に、 記録マー クを形成するために照射したレーザ光によって発生した熱を十分に逃す 時間を確保することが困難となる。 このため、 レコーダブル DVDにお いては、 マーク記録で発生した熱が前後のマーク形成に及ぼす影響がよ り大きくなる傾向にあり、 記録マークを正確に形成することが困難とな る傾向にある。 かかる熱干渉により、 有機色素を用いたレコーダブル D VDでは、 より高いレベルの記録線速度において記録パワーのマージン が狭くなる傾向がある。 このため、 レコーダブル DVDでは、 8倍速以 上での高速記録を実現するのは難しいと考えられている。
一方、 リライタブル DVDでは、 記録マーク間の熱干渉は軽微であり 実質的に問題とならないものの、 情報を記録する (書き込む) 際に消去 を行なう必要があるため、 現在のところ、 書換可能な記録線速度は 2. 4倍速程度に留まっている。 発明の開示
本発明は、 このような課題に鑑み創案されたもので、 大容量の光記録 媒体において、 高速記録を実現できるようにした、 光記録方法及びこの 光記録方法を用いる記録再生装置を提供することを目的とする。
このため、 本発明の光記録方法は、 相変化型記録層を有する書換型光 記録媒体の前記相変化型記録層の結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 様 々な時間的長さ n T (Τは基準クロック周期、 ηは 2以上の整数) を有 する非晶質状態の記録マークを形成することにより情報を記録する場合 に用いる光記録方法であって、
(Μ— 1 ) 記録速度が、 書換型光記録媒体に記録された情報が書換可能 な記録速度の範囲内である場合は、
時間的長さ n Tを、
rj ! Τ, α! Τ, j3 ! Τ, a 2 T、 ]3 2 Τ、 · · ·、
(¾ i l、 β i T、 · · · 、 ct ml、 ]3 mT、 η 2 T
(mはパルス分割数であり、 iは 1以上 m以下の整数である。 ∑ i
+ β , ) + 7^ + 77 2 = 11である。 a i ( 1 ≤ i ≤m) は 0より大きい実数 であり、 β ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) は 0より大きい実数であり、 ]31„は0以 上の実数であり、 η i及び 7] 2はそれぞれ— 2以上 2以下の実数である。 ) の順に分割し、 少なく とも一^ 3の記録マークの時間的長さは、 パルス 分割数 mを 2以上とし、 かつ、 全ての記録マークの時間的長さは、 m≥ 1. 2 5を満たすようにして、
ct i Tの時間内には、 記録パワー P W i ( 1 ≤ i ≤m) の記録光を照射 し、
β i Tの時間内には、 バイアスパワー P b s ( 1 ≤ i ≤m, P b ; < P W i、 P b ; < P w i + 1) の記録光を照射して、
n Tの時間的長さを有する複数の記録マークを形成し、
複数の記録マーク間には、 消去パワー P e (P eは l ≤ i ≤mにおけ る m個の P b ;それぞれの値以上であり、 1 ≤ i ≤mにおける m個の P W iそれぞれの値よりも小さい値である。) の記録光を照射し、
(M- 2) 記録速度が、 書換型光記録媒体に記録された情報が書換可能 な記録速度よりも速い場合は、
n Tの時間的長さを有する記録マークを、 記録パワー P wHの記録光 とバイアスパワー P b Hの記録光とを照射しうる一つのブロックパルス を用いて形成することを特徴としている。
好ましくは、 バイアスパワー P b ;及び P b Hが、 消去パワー P eよ りも小さくなるようにする。
また、 記録速度が、 書換型光記録媒体に記録された情報が書換可能な 記録速度よりも速い場合において、
n T (nは k。以上の自然数、 k。は 2又は 3) の記録マークを、 k。
T、 · ·、 (k o + (k 1 )) Tの時間的長さを有する記録マーク (k i は整数) と、 (k。十 T以上の時間的長さを有する記録マークとに 分け、
y (γは 0以上 2以下の値) を nによって異なり得るものとし、 k 0T、 ' ·、 (k 0 + (k 1 )) Tの時間的長さを有する記録マーク を形成する場合には、記録マークの始点から Td kT (Td kは一 1から 1 の間の値) の時間だけ遅れた時点から記録パヮー P w Hの記録光の照射 を開始し、 記録マークの終点から Ί Τの時間だけ早い時点において記録 パワー PwHの記録光の照射を終了することによって記録マークを形成 し、
(k 0 + k T以上の時間的長さを有する記録マークを形成する場合 には、記録マークの始点から記録パヮー P w Ηの記録光の照射を開始し、 記録マークの終点から γ Τの時間だけ早い時点におレ、て記録パヮー P w Ηの記録光の照射を終了することによって記録マークを形成するように 構成するのが好ましい。 さらに、 記録速度が、 書換型光記録媒体に記録された情報が書換可能 な記録速度の範囲内である場合は、
n Tの時間的長さを有する記録マークを形成する際に、
n = 2 m (mはパルス分割数、 1以上の自然数) なる記録マークにつ いては、 時間的長さ (n— j ) T ( j は _ 2〜2なる実数) を、
α ι , T、 ひ 2Τ、 ]3 2Τ、 · · · ·、 c mT、 ]3 mT
からなる m個の a i Tと ; Tとからなる区間 (ただし∑ ; (a , + β ; ) = η— j ) に分割し、
n = 2 m+ 1なる記録マークについては、 時間的長さ (n— k) T ( kは一 2〜2なる実数) を、
a , ' Τ、 β Τ、 α 2 ' T、 j32' Τ、 · · · · 、 a Τ、 β Τ からなる m個の α Tと ]3 ; ' Tからなる区間 (ただし、 ( a { ' + i3 ) = n _ k) に分割し、
m 4では、 +ひ;ニ 卜 + a i ' = 2 ± 0. 2 ( i = 3〜 m— 1 ) として、
(^丁及びひ Tの時間内には、 記録パワー PW i ( 1 は 1以上!11以 下の整数) の記録光を照射し、
β 及び β Τの時間内には、 バイアスパワー P b i ( i は 1以上 m以下の整数) の記録光を照射するように構成するのが好ましい。
また、記録パワー P W iが、 1≤ i ^!^こぉぃてー定値? でぁり、 バイアスパワー P b iが、 l ^ i ≤mにおいて一定値 P b Lであるの が好ましい。
らに、 a i≠ a i 、 ]3!≠ ]3! 、 a 2≠ a 2 、 /3 m— i≠ /3m— 1 、 a m ≠ am' 及ぴ β m≠ β m' のうちの少なく とも一つを満たすようにするの が好ましい。
また、 ]3 m1≠ /3m1 ' 及び ara≠ am' を満たすようにするのが好ま しい。
本発明の書換型光記録媒体は、 上記の光記録方法によって情報を記録 される書換型光記録媒体であって、 相変化型記録層が S bを主成分とす る組成であることを特徴としている。
本発明の記録再生装置は、 相変化型記録層を有し、 相変化型記録層の 結晶状態を未記録 · 消去状態とし、 この未記録 ·消去状態に様々な時間 的長さ nT (Τは基準クロック周期、 ηは 2以上の整数) の非晶質状態 の記録マークを形成することによって、 情報を記録する円盤状の書換型 光記録媒体を装着し、 書換型光記録媒体を回転させた状態で書換型光記 録媒体に記録光を照射することによって情報の記録を行う記録再生装置 であって、
書換記録モード、 ライ トワンス記録モード、 及び DC消去モードの 3 つの記録光照射モードを有し、
(A- 1 ) 書換記録モードにおいては、
情報の記録を行なう書換型光記録媒体の半径位置における線速度が、 書換型光記録媒体の書換可能な記録速度の範囲内となるように書換型光 記録媒体を回転させた状態で、
時間的長さ n Tを、
V ! Τ, α χ Τ, β χ Τ, α 2Τ、 β 2τ、 · ·
α i Τ、 i Τ、 · · · 、 amT、 H 2Τ
(mはパルス分割数であり、 i は 1以上 m以下の整数である。 ∑ i ( ct i + i3 + 7^ + 77 2 = 11である。 ct i ( 1≤ i ≤m) は 0より大きい実数 であり、 ]3 i ( 1≤ i ≤ m- 1 ) は 0より大きい実数であり、 /3 mは 0以 上の実数であり、 η i及び η 2はそれぞれ— 2以上 2以下の実数である。 ) の順に分割し、 少なく とも一つの記録マークの時間的長さは、 パルス 分割数 mを 2以上とし、 かつ、 全ての記録マークの時間的長さは、 m≥ 1. 2 5を満たすようにして、
a i Tの時間内には、 記録パワー P w; ( 1≤ i ≤m) の記録光を照射 し、
β ; Tの時間内には、 バイアスパワー P b i ( 1≤ i ≤m, P b i < P wい P b iく Pw i + 1) の記録光を照射し、
n Tの時間的長さを有する複数の記録マークを形成し、
複数の記録マーク間には、 消去パワー P e ( ? 6は 1 ^ 1 ≤ !11にぉけ る m個の P b iそれぞれの値以上であり、 1≤ i ≤mにおける m個の P W iそれぞれの値よりも小さい値である。) の記録光を照射することによ つて、 書換型光記録媒体に記録を行い、
(A— 2) ライ トワンス記録モードにおいては、
情報の記録を行う書換型光記録媒体の半径位置における線速度が、 書 換型光記録媒体に記録された情報が書換可能な記録速度よりも速くなる ように書換型光記録媒体を回転させた状態で、
n Tの時間的長さを有する記録マークを、 記録パヮ一 PwHの記録光 とバイアスパワー P b Hの記録光とを照射しうる一つのブロックパルス を用いて形成することによって、 書換型光記録媒体に記録を行い、 (A— 3) D C消去モードにおいては、
情報の消去を行う書換型光記録媒体の半径位置における線速度が、 書 換型光記録媒体の書換可能な記録速度の範囲内となるように書換型光記 録媒体を回転させた状態で、 消去パワー PDCの記録光を照射することに よって、 書換型光記録媒体に記録されている情報の消去を行い、
(A-4) 書換記録モードを実行した後にライ トワンス記録モードを実 行する場合、 又は、 ライ トワンス記録モードを実行した後に再度ライ ト ワンス記録モードを実行する場合には、 D C消去モードを行って書換型 光記録媒体に記録されている情報を消去するように構成されることを特 徴としている。
好ましくは、 バイアスパワー P b ;及び P b Hが、 消去パワー P e よ りも小さくなるように構成する。
また、記録パワー P w ;が、 1≤ i ≤mにおいて一定値 P w Lであり、 バイアスパワー P b iが、 1 ≤ i ≤mにおいて一定値 P b Lであるのが 好ましい。
さらに、 D C消去モードにおける消去パワー P D Cが、 書換記録モー ド における消去パワー P e と等しくなるようにするのが好ましい。
本発明の光記録方法は、 相変化型記録層を有する書換型光記録媒体の 相変化型記録層の結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 これに様々な長さ の非晶質状態の記録マークを形成することにより情報を記録する場合に 用いる光記録方法であって、 記録速度が書換可能な記録速度よりも速い 場合は、 一つの記録マークを形成するための記録パルスとして一つのブ ロックパルスを用い、 記録マークの長さが所定長さ以上のときは、 ブロ ックパルスの終了時期がデータ信号パルスの終了時期より も第 1所定時 間だけ早くなるようにし、 記録マークの長さが所定長さよりも短いとき は、 ブロックパルスの開始時期がデータ信号パルスの開始時期よりも第 2所定時間だけ遅れるようにするとともに、 ブロックパルスの終了時期 がデータ信号パルスの終了時期よりも第 1所定時間だけ早くなるように するとともに、 記録速度が書換可能な記録速度以下の場合は、 一つの記 録マークを形成するための記録パルスとして複数の記録パルスからなる パルス列を用いることを特徴としている。 特に、 第 1所定時間及び第 2 所定時間を、 記録マークの長さに応じて変化させるようにするのが好ま しい。
好ましくは、 パルス列が、 記録パワーレベルの先頭パルスと、 冷却パ ワーレベルの冷却パルスと記録パワーレベルの記録パルスとの対が繰り 返される後続パルス列と、 最後尾の冷却パルスとからなるものと し、 n T ( n : 3以上の自然数, T : クロック周期) の長さを有する記録マー クを形成する場合であって、 nが偶数であるときは、 後続パルス列にお ける一対の冷却パルスのパルス幅と記録パルスのパルス幅とを足したも のが略 2になるようにする。
また、 パルス列が、 記録パワーレベルの先頭パルスと、 冷却パワーレ ベルの冷却パルスと記録パヮ一レベルの記録パルスとの対が繰り返され る後続パルス列と、 最後尾の冷却パルスとからなるものとし、 n T ( n : 3以上の自然数, T : クロック周期) の長さを有する記録マークを形 成する場合であって、 nが奇数のときは、 後続パルス列を構成する冷却 パルスと記録パルスとの対のうち、 最先の冷却パルスと記録パルスとの 対及び最後の冷却パルスと記録パルスとの対以外の、 一対の冷却パルス のパルス幅と記録パルスのパルス幅とを足したものが略 2になるように するのが好ましい。
さらに、 パルス列が、 記録パワーレベルの先頭パルスと、 冷却パワー レベルの冷却パルスと記録パヮ一レベルの記録パルスとの対が繰り返さ れる後続パルス列と、 最後尾の冷却パルスとからなるものとし、 n T ( η : 3以上の自然数, Τ : クロック周期) の長さを有する記録マークを 形成する場合であって、 後続パルス列を構成する記録パルスの数を、 η が奇数であるか偶数であるかに関わらず同数にし、 ηが奇数の場合は、 後続パルス列を構成する、 最先の冷却パルスのパルス幅、 最先の記録パ ノレスのパルス幅、 最後の冷却パノレスのパルス幅、 及び最後の記録パノレス のパルス幅から選ばれる少なく とも 1つを、 ηが偶数の場合の、 最先の 冷却パルスのパルス幅、 最先の記録パルスのパルス幅、 最後の冷却パル スのパルス幅、 最後の記録パルスのパルス幅のそれぞれに対して変化さ せるように構成するのが好ましレ、。 本発明の光記録方法は、 相変化型記録層を有する書換型光記録媒体の 相変化型記録層の結晶状態を未記録 · 消去状態とし、 これに様々な長さ の非晶質状態の記録マークを形成することにより情報を記録する場合に 用いる光記録方法であって、 記録速度が書換可能な記録速度よりも速い 場合は、 一つの記録マークを形成するための記録パルスとして一つのブ 口ックパルスを用い、 記録マークの長さが所定長さよりも短いときは、 記録マークの長さが所定長さ以上のときょりも、 プロックパルスの開始 時期が所定時間だけ遅れるようにすることを特徴としている。
本発明の記録再生装置は、 相変化型記録層を有する書換型光記録媒体 の前記相変化型記録層の結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 これに様々 な長さの非晶質状態の記録マークを形成することにより情報を記録する 場合に用いられる記録再生装置であって、 記録速度が書換可能な記録速 度よりも速い場合は、 一つの記録マークを形成するための記録パルスと して一つのブロックパルスを用い、 記録マークの長さが所定長さ以上の ときは、 ブロックパルスの終了時期がデータ信号パルスの終了時期より も第 1所定時間だけ早くなるようにし、 記録マークの長さが所定長さよ りも短いときは、 ブロックパルスの開始時期がデータ信号パルスの開始 時期よりも第 2所定時間だけ遅れるようにするとともに、 プロックパル スの終了時期がデータ信号パルスの終了時期よりも第 1所定時間だけ早 くなるようにするとともに、 記録速度が書換可能な記録速度以下の場合 は、 一つの記録マークを形成するための記録パルスとして複数の記録パ ルスからなるパルス列を用いるように構成されることを特徴としている。
したがって、 本発明の光記録方法及び記録再生装置によれば、 例えば リライタブル D V Dのような大容量の書換型光記録媒体を追記型光記録 媒体 (ライ トワンスメディア) として用い、 記録速度に応じた記録パル スとすることで、 大容量の光記録媒体における高速記録を実現できると いう利点がある。 図面の簡単な説明
図 1 ( a ) 〜図 1 ( c ) は、 本発明の一実施形態にかかる光記録方法 において所定記録線速度以上の線速度で書き込みを行なう場合の記録パ ルスを説明するための図である。
図 2 ( a ) 〜図 2 ( c ) は、 本発明の一実施形態にかかる光記録方法 において所定記録線速度よりも低い線速度で書き込みを行なう場合の 2 T分割パルスス トラテジーを説明するための図である。
図 3 ( a ) 〜図 3 ( c ) は、 本発明の一実施形態にかかる光記録方法 において所定記録線速度よりも低い線速度で書き込みを行なう場合の 2 T分割パルスス トラテジ一の他の例を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面により、 本発明の実施の形態について説明する。
[ 1 ] 書換可能な相変化型記録層を有する光記録媒体 (書換型光記録媒 体) を追記型光記録媒体 (ライ トワンスメディア) として用いる意義 書換可能な相変化型記録層を有する光記録媒体 (単に相変化型光記録 媒体又は書換型光記録媒体という場合もある ;例えばリライタブル D V Dなど) においては、 相変化型記録層 (単に記録層という場合もある) に光 (例えばレーザ光) を照射して、 相変化型記録層の結晶状態を未記 録状態又は消去状態とし、 非晶質状態 (アモルファス状態) を記録状態 とすることによって、 情報の記録を行なっている。
具体的には、 相変化型記録層に、 異なる長さを有する複数の非晶質状 態の記録マーク (本明細書では、 非晶質状態の記録マークを単に記録マ ーク又はマークという場合がある。)を形成して情報を記録するようにな つている。 例えば、 音楽データ, 画像データ, 文書データ等の各種情報 は、 結晶状態の相変化型記録層中に異なる長さを有する複数の記録マー ク (非晶質状態)を形成することで情報を記録することになる。そして、 非晶質状態の部分 (記録マーク ;記録部) と結晶状態の部分 (記録マー ク間 ;未記録部) とを組み合わせることによって情報が記録されること になる。
ここで、 非晶質状態の記録マーク (単に非晶質マークという場合もあ る) は、 光照射により記録層を融点より高い温度まで加熱した後に、 急 冷することにより形成される。 急冷を行う際に十分な冷却速度が得られ ないと、 非晶質マークは再結晶化 (即ち消去) してしまうので注意が必 要である。
一方、 非晶質マークの消去 (結晶化) は、 光照射により記録層を加熱 して、 結晶化温度から融点直上又は融点より低い温度範囲における温度 で数十から数百ナノ秒間保持することにより行われる。
通常、 オーバーライ ト時 (書換時) の線速度 (書換線速度) が速いほ ど、 ビーム走査方向 (非晶質マークの長さ方向) 及びビーム走査方向に 直交する方向 (垂直方向, 非晶質マークの幅方向) におけるそれぞれの 温度分布が急峻になる。 このため、 オーバーライ ト時の線速度が速くな ると、 特に非晶質マークの幅全体を上記の温度範囲内の温度で十分な時 間保持して結晶化(非晶質マークの消去)するのが困難になる。そして、 結晶化 (消去) が不十分な場合、 非晶質マークの周辺部に消去残りが生 じることとなる。 したがって、 相変化型光記録媒体を書換型光記録媒体 として用いる場合には、 オーバーライ ト可能な線速度の上限は、 上記消 去残りが生じるか否かで決まることになる。
例えば大容量の書換型光記録媒体であるリライタブル D V Dでは、 情 報を記録する (書き込む) 際に消去を行なう必要があるため、 書換可能 な記録線速度は 2 . 4倍速程度に留まっているのが現状である。
一方、 相変化型光記録媒体を例えばレコーダブル D V Dのような追記 型光記録媒体として用いる場合 (即ち、 初期化状態或いは結晶状態とさ れた相変化型記録層に一回だけ記録を行なう媒体として用いる場合) に は、 記録されている情報を消去しなくても良いため、 記録を行なう線速 度 (書込線速度) をオーバーライ ト可能な線速度よりも速くする (高速 にする) ことができる。
例えば、 相変化型光記録媒体の製造後は、 相変化型記録層の全面が初 期化されており、 結晶状態 (消去状態) とされているため、 初回の記録 はオーバーライ ト可能な線速度よりも高速の線速度で記録を行なうこと が可能となる。 また、 例えば、 相変化型光記録媒体に既に情報 (データ ) が記録されている場合であっても、 D C光を照射して情報を消去して から (相変化型記録層を結晶状態に戻してから)、記録を行なうようにす れば、 オーバーライ ト可能な線速度よりも高速の線速度で記録を行なう ことが可能となる。
また、 有機色素を記録層に用いる大容量のレコーダブル D V Dでは、 記録マーク間の熱干渉の影響が大きくなる傾向があるため、 線速度を例 えば 8倍速以上とすることは難しいとされている。 これに対し、 相変化 型記録層を用いる大容量のリライタブル D V Dでは、 有機色素を記録層 に用いるレコーダブル D V Dとは記録層の材料や層構成等が異なる。 こ のため、 相変化型記録層を用いる大容量のリライタブル D V Dでは、 有 機色素を記録層に用いるレコーダブル D V Dほどは熱干渉の影響が大き くなる傾向がなく、 より高速の線速度での記録を容易に行なうことが可 能となる。
さらに、 有機色素を記録層に用いるレコーダブル D V Dの記録可能回 数は一回限りである。 その特性に適した用途としては、 記録データの改 竄が出来ないことから公文書等の記録に用いることが挙げられる。 しか し、 一般的な用途においては、 書き換えが可能である方が望ましい場合 が多い。 更に、 書換可能すなわち繰り返し記録が出来るということは、 資源と環境への負担を低減することができるという点からも重要である t 従って、 相変化型記録層を有するリライタブル D V Dのような書換型 光記録媒体を、 敢えて積極的にレコーダブル D V Dのような追記型光記 録媒体 (ライ トワンスメディア) として用いるようにすれば、 情報を記 録する際に消去を行なう必要がなくなるため、 D V Dという大容量の光 記録媒体において、 有機色素を記録層に用いるレコーダブル D V Dでは 実現が難しいとされる、 より高速の記録線速度 (記録速度) での記録 ( 高速記録) が可能となる。 このため、 D V Dという大容量の光記録媒体 において、例えば大容量データなどを高速でダビングできるようになる。 また、 相変化型記録層を有するリライタブル D V Dのような書換型光記 録媒体を、 敢えて積極的にレコーダブル D V Dのような追記型光記録媒 体 (ライ トワンスメディア) として用いるようにすれば、 資源と環境へ の負担も軽減することができる。
そこで、 本実施形態では、 例えば 4 G B以上の大容量のリライタブル D V D (書換型光記録媒体) に情報の記録(書き込み) を行なう際には、 相変化型記録層を予め結晶状態 (消去状態) としておき、 記録時に消去 を行なわなくても書き込みを行なえるようにする。 このような実施形態 を採用することによって、 より高速な記録線速度での書き込み (高速記 録) を行なえるようにしている。 なお、 このような書込モードをライ ト ワンス記録モードという。
これにより、 記録可能な (書込可能な) 線速度の上限を上げることが でき、 この結果、 記録可能な線速度の範囲を広範なものとすることがで さる。 なお、 例えばリライタブル D V Dのような書換型光記録媒体の相変化 型記録層は、 例えば出荷時や販売時などには初期状態として結晶状態 ( 消去状態) となっているため、 この状態でライ トワンスメディアとして 用いることができる。 但し、 既に相変化型記録層に情報が書き込まれて いる場合 (相変化型記録層に非晶質の記録マークが形成されている状態 ) であっても、 ライ トワンス記録モードでの書き込みを行なう前に D C 光を照射することで相変化型記録層を結晶状態 (消去状態) にすれば、 ライ トワンスメディアとして用いることができる。
ところで、 最高記録線速度が高くても、 記録可能な線速度の範囲が狭 いと限定的な使用方法にとどまることがある。
リ ライタブル D V Dにおける記録は、 通常、 回転速度一定の C A V (Constant Angular Velocity記録、 P C A V (Partial Constant Angular Velocity)記録、又は線速度一定の C L V (Constant Linear Velocity)記録、 Z C L V (Zoned Constant Linear Velocity)記録で行われる。
C L V記録では、 頻繁に回転速度を変更するため、 モータの加速 ·減 速のために多大な電力を消費するが、 C A V記録ではその必要が無く、 ドライブの消費電力を大幅に改善できる利点がある。 特にノート型パー ソナルコンピュータ (P C ) に内蔵されるような薄型のドライブでは消 費電力を抑える必要があり、 薄型ドライブで高速 C A V記録するという 使用方法を採ることが望まれる。
しかし、 リライタブル D V Dにおいて記録時間短縮等のために、 回転 速度を一定とする C A V記録を実施すると、 最外周での記録線速度は最 内周での記録線速度の約 2 . 5倍に達することとなる。 例えば、 最内周 での記録線速度が 2 . 4倍速である場合、 最外周での記録線速度は 6倍 速となる。 従って、 C A V又は P C A V記録を良好に行うためには、 広 範囲な記録線速度で光記録媒体に記録を行う必要がある。 , „
004/055791 ここで、 広範な記録線速度に対応するために、 記録マーク形成時のレ 一ザのオン · オフを制御する記録ス トラテジ一を、 記録線速度に応じて 変化させる記録方法を採用することが考えられる。
しかしながらここで留意しなければならないのは、 記録線速度に応じ て記録ス トラテジーを複雑に変化させると、 記録装置 (ドライブ、 記録 再生装置) への負担が重くなつてしまうことである。 従って、 記録線速 度に応じて記録ス トラテジーを変化させなければならない場合も、 その 変化は単純且つ規則性が高くすることが望まれる。
そこで、 本発明者らが、 広範囲な記録線速度で良好な記録を行なえる ようにするとともに、 広範囲な記録線速度における記録ス トラテジーの 制御を容易にすべく鋭意検討した結果、 書換型光記録媒体 (例えば大容 量のリライタブル D V Dなど) の相変化型記録層を予め結晶状態 (消去 状態) と しておき、 記録時 (書き込み時) に消去を伴わずに書き込みを 行なう場合 (ライ トワンス記録モード時) に、 記録線速度が所定記録線 速度以上であるか否か (例えば記録線速度が書換可能な最大記録線速度 以上であるか否か、 即ち、 記録線速度が所定記録線速度よりも速いか否 か;例えば記録線速度が書換可能な最大記録線速度よりも速いか否か) によって、 後述するように記録方法を変えることが望ましいことを見出 した。
なお、 ライ トワンス記録モードで書き込みを行なって情報 (データ) を記録させた場合であっても、 書換可能な線速度の範囲内で書き換え ( オーバーライ ト) を行なうことは可能である。
[ 2 ] 光記録方法
上述のように、 相変化型記録層を有するリ ライタブル D V Dのような 書換可能型光記録媒体を、 敢えて積極的に追記型光記録媒体として用い る場合、 広範な線速度での記録が可能となるように記録方法 (光記録方 法) を工夫する必要がある。
このため、 本実施形態にかかる光記録方法では、 相変化型記録層 (特 にアンチモン S bを主成分とする組成のもの) を有する書換型光記録媒 体の前記相変化型記録層の結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 これに様 々な長さの非晶質状態の記録マークを形成することにより情報を記録す る。 そして、 この光記録方法において、 記録速度が所定記録速度以上で ある場合 (例えば記録線速度が書換可能な最大記録線速度以上である場 合、 即ち、 記録速度が所定記録速度よりも速い場合;例えば、 書換型光 記録媒体の書換可能な最大記録線速度よりも速い場合) は、 一つの記録 マークを形成するためにの記録パルスとして一つのブロックパルスを用 レ、、 記録速度が所定記録速度よりも低い場合 (例えば記録線速度が書換 可能な記録線速度よりも低い場合、 即ち、 記録速度が所定記録速度以下 の場合;例えば、 書換型光記録媒体の書換可能な最大記録線速度以下の 場合) は、 一つの記録マークを形成するために複数の記録パルスからな るパルス列を用いるようにしている。
つまり、 本実施形態では、 例えばリライタブル D V Dのような書換型 光記録媒体を敢えてライ トワンスディスクとして用いるため、 記録マー クの形成を行なう際には相変化型記録層は結晶状態 (消去状態) になつ ている。
まず、 例えば情報を記録する際に、 ユーザが記録速度 (書込速度 ;例 えば X倍速) を指定すると、 ドライブ (記録再生装置) 側に指定された 記録速度が入力され(これを入力記録速度という)、 これに応じてドライ ブ (記録再生装置) 側で記録線速度が設定される (これを入力記録線速 度という)。
次に、 ドライブは、 入力記録速度 (入力記録線速度) 力 ドライブに 挿入された書換型光記録媒体における所定記録速度 (所定記録線速度 ; 例えば書換可能な線速度) であるか否かを判定する。
例えば、 書換型光記録媒体 (光ディスク) を一定の線速度で回転させ る場合 (C L V方式)、 入力記録線速度が所定記録線速度 (例えば、 挿入 された書換型光記録媒体における書換可能な線速度) 以上であるか (即 ち、 所定記録線速度よりも速いか) 否かを判定する。
一方、 例えば書換型光記録媒体を一定の回転速度で回転させる場合 ( C A V方式)、線速度は内周側よりも外周側の方が速くなるように所定の 範囲を有するものとして設定されることになる。 このため、 例えば、 上 記所定範囲の入力記録線速度の全てが所定記録線速度以上であるか否か (例えば書換可能な線速度以上であるか否か、 即ち、 所定記録線速度よ りも速いか否か;例えば、 挿入された書換型光記録媒体における書換可 能な線速度よりも速いか否か) を判定する。 また、 例えば最内周の線速 度 (最も遅い線速度) が所定記録線速度以上であるか否か (例えば書換 可能な線速度以上であるか否か、 即ち、 所定記録線速度よりも速いか否 か;例えば、 揷入された書換型光記録媒体における書換可能な線速度よ りも速いか否か) を判定するようにしても良い。
そして、 記録速度が所定記録速度よりも速い場合は、 一つの記録マー クを形成するための記録パルスを一つのブロックパルスとする。 一方、 記録速度が所定記録速度以下の場合は、 一つの記録マークを形成するた めの記録パルスを複数の短パルスからなるパルス列とする。 この場合の 記録方法の詳細は後述する。
以下、 本実施形態にかかる光記録方法について、 相変化型光記録媒体 としてリライタブル D V Dを例にとって、 より具体的に説明する。
[ 2 A ] 所定記録速度 (所定記録線速度 ;例えば書換可能な線速度) よ りも速い記録速度 (線速度) での記録方法
[ 2 A - 1 ] 記録線速度範囲と記録方法 現状の光ディスク ドライブ (光記録媒体の記録再生装置) では、 光記 録媒体 (以下、 光ディスク又はディスクという場合もある) を回転させ るスピンドルモータの回転数は、 1 0 0 0 0 r p m程度が上限となる。 これは、 光ディスクの基板として通常用いられる分子量 1 2000〜2 00 00のポリカーボネート樹脂が、 これ以上の回転数では遠心力によ り破壊してしまうおそれがあるためである。
リライタブル D VDは、 通常、 直径 1 2 c mの円盤形状をしており、 少なく とも半径 2 3 mn!〜 5 8 mm (好ましくは 2 2〜 5 8 mm) の範 囲にわたって記録領域を有する。 一方、 リライタブル DVDにおける基 準線速度は 3. 4 9 m/ sである。 従って、 約 1 00 00 r p mでディ スクを回転 (CAV回転) させると、 記録領域の最内周 (半径 2 2mm 位置) における線速度は、 基準線速度の約 7倍速となり、 記録領域の最 外周 (半径 5 8mm位置) における線速度は、 基準線速度の約 1 7倍速 となる。 従って、 基準線速度の約 1 7倍速程度が、 現時点におけるリラ イタブル DVDにおける記録速度 (書込速度) の物理的な限界となる。 現在、 リライタブル DVDは、 基準線速度の 1倍速〜 2. 4倍速で書 換可能なものが実用化されている。 この場合、 書換可能な線速度の範囲 (消去しながら書き込みを行なうことができる線速度範囲) は基準線速 度の 1倍速〜 2. 4倍速の範囲となる。 従って、 現在実用化されている リライタブル DVDにおいては、 2. 4倍速よりも大きく、 約 1 7倍速 以下が書換可能な記録線速度よりも速い記録線速度範囲となる。 尚、 リ ライタブル DVDにおける書換可能な記録線速度の上限は、 いずれ 4倍 速から 5倍速程度となるであろう。 従って、 書換可能な記録線速度より も速い記録線速度範囲は、 いずれ 4倍速から 5倍速程度よりも大きく、 約 1 7倍速以下となるであろう。
そこで、 本発明者らは、 大容量のリライタブル DVDにおいて、 書換 可能な線速度よりも速い線速度 (書換可能な記録速度よりも速い記録速 度) において、 未記録又は消去状態 (結晶状態) の相変化記録層への非 晶質マークの良好な記録を行なえるようにするための記録方法を鋭意検 討した。
本発明者らが記録方法を検討する際に留意した点は、 以下の 2つであ る。
( 1 ) まず、 書換可能な線速度よりも速い記録線速度のように高速で記 録を行なう場合、 低速での記録の場合と比較して、 相変化型記録層を溶 融するのに、 より大きいレーザパワーが必要となる。 しかしながら、 レ 一ザパワーは、 半導体レーザの最大出力パワーよりも大きくすることが できない。 このため、 レーザパワー不足となる場合は、後述するように、 レーザのオンオフを上手く制御することが (非晶質の記録マークを形成 するためのレーザのオンオフを、記録ス トラテジ一という。)重要である。
( 2 ) また、 上記記録ス トラテジーを単純化することが重要である。 こ こで、 C A V記録では、 記録領域の最内周と最外周とで 2 . 5倍程度の 線速度差がある。 従って、 リライタブル D V Dの記録領域の内周から外 周に向かって記録を行なう場合には、 記録線速度が逐次変化することに なるが、 この記録線速度の変化に伴って記録ス トラテジーを変化させる ことが必要となる。 レーザ駆動回路 (分割パルスの発生制御回路) の設 計上、 この記録ス トラテジーの変化は、 極力単純で制御しやすいものと することが要求される。
一般に、 相変化型光記録媒体においては、 一つの記録マークを複数の 短いパルス (分割パルス) で記録する記録ス トラテジーが採用されてい る。 しかしながら、 この記録ス トラテジーは、 書換可能な最大記録線速 度よりも速い記録線速度では用いることができないことが分かった。 こ れは、 書換可能な最大記録線速度よりも速い記録線速度の範囲では、 複 数の短パルスで記録ス トラテジーを形成すると、 記録マークの形成に用 いる全体のレーザパワーが不足してしまうためである。 また、 高周波で レーザをパワー変調 (レーザのオンオフ) しなければならないため、 レ 一ザ駆動回路 (分割パルスの発生制御回路) の設計も難しい。
例えば、 リライタブル D V Dの基準線速度 (3 . 4 9 m/ s ) におけ るクロ ック周期 : T (本明細書においては、 クロック周期を Tで表す場 合がある。) は約 3 8 . 2 n s e cである。 各線速度における線速度: V とクロック周期 : Tとの積: V Tが一定であるため、 8倍速ではク口ッ ク周期 : Tは約 4 . 8 n s e c、 すなわち 1周期の時間長 ( 1 T ) は 5 n s e c以下となる。 レーザパルスは、 立ち上がり立ち下がりに通常少 なく とも 1 n s e c程度を要する。 従って、 複数の短パルスで記録ス ト ラテジ一を形成した場合に記録層を融点以上に加熱することは、 基準線 速度の 8倍速以上においては極めて困難となる。 むしろ、 従来、 分割パ ルスス トラテジーが使用されていたのは、 一つのパルス (ブロックパル ス) で記録した場合にマーク形状が歪んだり、 十分な冷却速度が得られ ずに非晶質マークが再結晶化してしまうことを防ぐため (非晶質状態の 記録マークを形成する際の冷却速度を確保するため) であった。
上述のような点に留意して本発明者らが検討した結果、 結晶状態の相 変化型記録層に情報を記録する場合であって、 所定記録線速度よりも速 い記録線速度 (例えば、 書換可能な最大記録線速度よりも速い記録線速 度) で記録 (書き込み) を行なう場合には、 複数の短パルスで記録ス ト ラテジ一を形成する必要はなく、 単純に一つのパルス (ブロックパルス ) で記録しても非晶質マークを形成できる程度の十分な冷却速度が得ら れることがわかった。 さらに検討を加えた結果、 ブロックパルスによる 記録ス トラテジーによって記録可能な (書込可能な) 線速度の下限は、 書換可能な線速度範囲の上限程度であることを見出した。 つまり、 結晶状態の相変化型記録層に非晶質マークを IB録する場合で あって、 所定記録線速度よりも速い (書換可能な最大記録線速度よりも 速い) 線速度 (書換可能な線速度の上限からディスク回転数の物理的限 界で決まる速度までの線速度) で記録 (書き込み) を行なう場合には、 1つのパルスによる記録ス トラテジーを使用するのが好ましいことがわ かった。
このような、 1つのパルスによる記録ストラテジーとして、 本発明に おいては以下の記録方法を用いる。
すなわち、 相変化型記録層を有する書換型光記録媒体の相変化型記録 層の結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 これに様々な時間的長さ n T ( Τは基準クロック周期、 ηは 2以上の整数) を有する非晶質状態の記録 マークを形成することにより情報を記録する場合に用いる光記録方法で あって、 記録線速度が、 書換型光記録媒体に記録された情報が書換可能 な記録線速度よりも速い場合においては、 η Τの時間的長さを有する記 録マークを、 記録パワー P w Hの記録光とバイアスパワー P b Hの記録 光とを照射しうる一つのブロックパルスを用いて形成するのである。 なお、 本発明においては、 「基準クロック周期」 を単に 「クロック周期 」 と言う場合がある。 また、 本発明において 「ブロックパルス」 とは、 記録パワー P w Hの記録光とバイアスパワー P b Hの記録光とからなる 1つのパルスによる記録ス トラテジーのことをいう。 例えば、 図 1 ( a ) 〜図 1 ( c ) のような記録ス トラテジーをブロックノ ノレスとレ、う。 逆に、 結晶状態の相変化型記録層に情報を記録する場合に、 記録線速 度を所定記録線速度以下の線速度 (所定記録速度以下の記録速度 ;例え ば書換可能な最大記録線速度以下の線速度、 書換可能な記録線速度範囲 の線速度) にすると、 1つのパルス (ブロックパルス) で記録するには 冷却速度が不十分となり非晶質マークの形成が困難になることが判明し た。 従って、 結晶状態の相変化型記録層に情報を記録する場合に、 記録 線速度を所定記録線速度以下の線速度 (所定記録速度以下の記録速度 ; 例えば書換可能な最大記録線速度以下の線速度) にするときは、 分割記 録パルスを用いた記録ス トラテジーを採用するのが好ましいことがわか つた。 この点については下記 [2 B] で詳細に説明する。
[2 A- 2] 具体例
以下、 所定記録線速度よりも速い (例えば書換可能な最大記録線速度 よりも速い) 線速度 (記録速度) で用いる 1つのパルス (ブロックパル ス) による記録ス トラテジ一の具体例について説明する。
本発明においてブロックパルスによる記録ス トラテジ一として好まし いのは、 以下の記録ス トラテジーである。
すなわち、 記録線速度が、 書換型光記録媒体に記録された情報が書換 可能な記録線速度よりも速い場合において、
n T (nは k。以上の自然数で、 k。は 2又は 3) の記録マークを、 k 。Τ、 · ·、 (k。十 (k 1 )) Tの時間的長さを有する記録マーク (こ こで、 は整数である。) と、 (k。十 T以上の時間的長さを有す る記録マークとに分け、
y (γは 0以上 2以下の値) を ηによって異なり得るものとし、 k。T、 ' ·、 (k。十 (k 1 )) Tの時間的長さを有する記録マーク を形成する場合には、記録マークの始点から Td kT (Td kは— 1から 1 の間の値) の時間だけ遅れた時点から記録パヮー P w Hの記録光の照射 を開始し、 記録マークの終点から γ Τの時間だけ早い時点において記録 パワー P wHの記録光の照射を終了することによって記録マークを形成 し、
(k。十 T以上の時間的長さを有する記録マークを形成する場合 には、記録マークの始点から記録パヮー P w Hの記録光の照射を開始し、 記録マークの終点から γ Τの時間だけ早い時点において記録パワー P w Hの記録光の照射を終了することによって記録マークを形成するもので ある。
以下、 上記記録ス トラテジ一において k。 = 3、 k != 3の場合を例に とって、 図 1 (a ) 〜図 1 ( c ) を参照しながら説明する。
ここで、 図 1 (a ) 〜図 1 (c) は、 所定記録線速度よりも速い (書 換可能な最大記録線速度より も速い) 線速度で用いる 1つのパルスによ る記録ス トラテジ一の一例を示したものであり、 ( a ) は、 n T (n = 3 〜 1 4、 Tはクロック周期) の時間的長さを有する非晶質状態の記録マ ークを形成する場合の記録データ信号 (nT信号)、 (b) は nが 6以上 における n Tマークを形成する場合の記録ス トラテジ一の記録パワー波 形、 (c ) は nが 3, 4, 5の場合における記録ス トラテジーの記録パヮ 一波形をそれぞれ示している。
まず、 nが 6以上の場合、 即ち時間的長さが比較的長い記録マーク ( 非晶質マーク) を形成する場合、 図 1 (b) に示すように、 n Tのパル ス長から 0/ Τのパルス長を減じたパルス長だけ記録パワー PwHのレー ザを照射する記録パルスス トラテジーを用いるのが好ましい。 これは、 例えば、 n T (η : 3以上の自然数, Τ ·· クロック周期) の長さを有す る記録マークを形成する場合であって、 ηが 6以上のとき (記録マーク の長さが所定長さ以上の場合) は、 ブロックパルスの終了時期が、 n T のパルス幅を有するデータ信号パルス (n T信号) の終了時期よりも γ Τ (第 1所定時間) だけ早くなるようにすることを意味する。
ここで、 Ί Τは再生時に正確に η Τマークが読み出されるように記録 時のマーク長を補正するための補正時間である。 γ Τは、 記録マークの 先端側, 後端側のいずれに付与してもよいが、 後端側に付与するのが好 ましい。 後端側に付与することにより記録マークの後端形状が安定して 再生時のジッター特性が良好となる。 なお、 は、 通常 0以上 2以下の 値とする。
なお、 より正確にマーク長を制御するためには、 γが ηの関数として 設定されるようにする (即ち、 ηに応じて独立に設定されるようにする ) のが望ましい。 つまり、 γ Τが ηに応じて変化するように設定するの が好ましい。 但し、 ηによらず γを一定とすれば、 レーザ駆動回路 (分 割パルスの発生制御回路) の設計が簡便となる利点はある。
次に、 ηが 3 , 4 , 5の場合、 即ち、 時間的長さが比較的短い記録マ ーク (非晶質マーク) を形成する場合、 上記 y Τを後端側に付与するこ とに加え、 記録パルス波形の開始時期を調整した記録ス トラテジーを採 用するのが好ましい。 このように、 マーク先端部を形成する記録パワー
P w Hの記録光の照射開始時期を調整することにより、 時間的長さの長 い長マーク (例えば nが 6以上のマーク ; 6 Tマーク〜 1 1 T , 1 4 T ) の長さと、 時間的長さの短い短マーク (例えば nが 6よりも小さいマ ーク ; 3 T , 4 T , 5 T ) の長さのバランスを良好に補正することがで きるようになる。 つまり、 長マークよりも短マークの方が、 記録光を照 射して形成される非晶質マークの前端が目標位置よりもずれる傾向が著 しいため、 このように、 短マークの場合にだけ、 記録光の照射開始時期 を調整することで、 記録光を照射して形成される長マークの長さと短マ ークの長さとのバランスを良好なものとすることができ、 よりジッター の値が良くなり、 良好な記録特性が得られることになる。
具体的には、 図 1 ( c ) に示すように、 3 T , 4 T , 5 Tマークを形 成する記録パルスの開始時期は、 6 T以上の時間的長さの記録マークを 形成する記録パルスの開始時間よりも、 T dk T (所定時間) だけ遅らせ る。 つまり、 n = 6以上の記録マークの場合と比較して T dk Tだけ遅れ た時点から、 n Tから γ Τだけ減じた時点までレーザパワーを記録パヮ 一 P wHとする記録パルスス トラテジーを採用する。
これは、 例えば、 n T ( n : 3以上の自然数, T : クロック周期) の 長さを有する記録マークを形成する場合であって、 nが 3〜5のとき ( 記録マークの長さが所定長さよりも短い場合) は、 ブロックパルスの開 始時期 (記録パワー P wHの記録光の照射開始時期) 力 S、 データ信号パ ルス (n T信号) の開始時期よりも TdkT (第 2所定時間) だけ遅れる ようにするとともに、 ブロックパルスの終了時期がデータ信号パルス ( n T信号) の終了時期よりも γ Τ (第 1所定時間) だけ早くなるように することを意味する。
ここで、 TdkTは、 n = 3, 4, 5の場合でそれぞれ独立に一 1 T〜
+ 1 Τの範囲で調節することが好ましい。 つまり、 Tdkを ηの関数とし て設定されるようにする (即ち、 ηに応じて独立に設定されるようにす る) のが望ましい。 言い換えると、 T d k Tが ηに応じて変化するように 設定するのが好ましい。 但し、 ηが 3〜5のいずれであっても T d k Tを 一定とすれば、 レーザ駆動回路 (分割パルスの発生制御回路) の設計が 簡便となる利点がある。
ここで、 T d k Tは、 n Tの長さを有する記録マークの先頭位置から遅 れる場合を正とする。 従って、 例えば、 T d k T = _ Tとした場合は、 n Tの記録マークの先頭位置よりも 1 T分だけ速い時期で記録パワー P w Hの記録光 (レーザ光) の照射を開始することになる。 通常、 T d kは、 - 1以上、 1以下の値とする。
なお、 ここでは、 nが 6 ( k 0 = 3 , k! = 3 , n = k 0 + k x) 以上の 場合を記録マークの長さが所定長さ以上の場合とし、 nが 3 ( k。= 3 , n = k 0), 4 [ k。= 3 , k J = 3 , η = k 0 + ( k , - 2 )], 5 [ k。 = 3 , k J = 3 , n = k。十 ( k J - 1 )] の場合を記録マークの長さが所 定長さよりも短い場合としているが、 これに限られるものではなく、 記 録マークの長さが所定長さ以上であるかを判定するのに用いられる nの 値は任意に設定することができる。 nは、 通常は、 4、 5、 6のいずれ かの値をとる。 これは、 時間的長さが短いマークほど、 形成される非晶 質マークの前端が所定の位置よりずれる傾向が著しいためである。
上記 1つのパルスによる記録ス トラテジーは、 レーザパワーを記録パ ヮー PwHで維持する時間を原則としてク口ック周期 Tに比例させる。 このため、 C AV記録のように記録半径位置によって記録線速度が変化 した場合においても、 上記比例関係が維持される (比例係数が固定され ている) ため、 容易に記録パルスを形成することが可能であり、 広範囲 な線速度での記録が可能となる。
なお、 図 1 (b), 図 1 (c ) に於ける PwHは記録パワーレベルであ り、 記録層を融点以上に昇温し、 非晶質マークを形成するに足るパワー である。 一方、 P b Hは非晶質マーク間に照射するバイアスパワーレべ ルである。
P wHと P b Hとの関係は以下のように設定することが好ましい。 ま ず、 0く P b Hく P eく P wHとすることが好ましい。 つまり、 P b H を P eよりも小さくすることが好ましい。 ここで、 P eは消去パワーで ある。 消去パワー P eについての説明は後述する。 また、 通常、 P bH /P wH≤ 0. 5とする。 また、 P b Hと P e との関係は、 P b H/P e≤ 0. 8とすることが好ましく、 P b HZP e≤ 0. 7 5とすること がより好ましく、 P bH/P e≤ 0. 7とすることが特に好ましい。 なお、 上述 ょうに、 相変化型記録層を結晶状態 (未記録又は消去状 態) として記録 (書き込み) を行なうようにすれば、 所定記録線速度 ( 例えば書換可能な最大記録線速度) よりも速い線速度 (高速の線速度) での記録 (例えばライ トワンス) が可能であるが、 このようにして記録 した非晶質マークは、 書換可能 (消去可能) な線速度 (低速の線速度) で記録 (書き換え) を行なうことで、 オーバーライ トが可能である。 ま た、 書き換え可能な線速度において、 消去パワーレベル PDCの D C光を 照射することにより消去することもできる。
[2 B] 所定記録線速度 (所定記録速度) 以下の線速度 (書換可能な線 速度範囲 ;記録速度) での記録方法 (パルス分割法)
[ 2 B— 1 ] 記録線速度範囲と記録方法
上記 [2A— 1] で説明したように、 上記ブロックパルスを用いる記 録ス トラテジ一は、 所定記録線速度 (所定記録速度 ;例えば書換可能な 最大記録線速度) 以下の記録線速度では、 冷却速度が不十分となり、 非 晶質マークの形成が困難になる。 このため、 所定記録線速度以下の線速 度 (例えば書換可能な最大記録線速度以下の記録線速度領域) において は、 記録層を融点以上に昇温する記録パワーを有する記録光 (レーザ光 ) と、 溶融した記録層を冷却する所定のバイアス (冷却) パワーを有す る記録光 (レーザ光) とを繰り返し照射する (分割記録パルスを用いる ) ことにより、 溶融領域の冷却を確保して非晶質の記録マークを形成す る記録ス トラテジーを採用するのが好ましい。
分割記録パルスを用いた記録ス トラテジーとは、 具体的には、 一つの 記録マークを形成するために複数 (例えばパルス分割数 m個) の記録パ ルスからなるパルス列を用い、 これらの複数の記録パルスにおいては、 記録層を溶融するに足る一定の記録パワー Pw ; ( 1 は 1≤ 1 ≤ 111を満 たす。) のレーザ光を記録層に照射し、 記録パルス間 (本明細書において は、 記録パルス間を冷却パルスという場合がある。) においては、 バイァ ス (冷却) ノ ヮ一 P b i ( i は l≤ i ≤mであり、 P b iく Pwい P b , < P w i + 1) のレーザ光を記録層に照射する記録ス トラテジーをいう。 このような記録ス トラテジーとしては、 複数の記録パルスからなるパ ルス列を、 概ねクロック周期の 1倍 (1 T) の周期で繰り返し発生させ る方法が従来から用いられている。 これは、 一の冷却パルスのパルス幅 と記録パルスのパルス幅とを足した時間的長さが、 ク口ック周期の略 1 倍 ( I T) となるように構成する方法である。
ここで、 リライタブル DVDの基準線速度におけるク口ック周期は 3 8. 3 n s e cであるため、 2倍速におけるクロック周期は 1 9. I n s e c となる。 つまり、 リライタブル DVDの記録においては、 2倍速 記録の時点でク口ック周期が 2 5 n s e cを下回ることになる。 クロッ ク周期が 2 5 n s e c以下となると、 一の冷却パルスのパルス幅と記録 パルスのパルス幅とを足した時間的長さが概ね 1 Tとなる上記従来の記 録方法では、 記録層の溶融時間 (記録パルスの時間的長さ) 及び冷却時 間 (冷却パルスの時間的長さ) を十分に確保できなくなる。 従って、 基 準ク口ック周期丁が 2 5 n s e c以下となるような記録線速度における 記録においては、 本発明の nZm (詳細は後述する) を 1. 2 5以上と する記録方法を用いる意義が特に高い。
以上の理由から、 本発明においては、 上記一の冷却パルスのパルス幅 と記録パルスのパルス幅とを足した時間的長さを、 ク口ック周期の略 1 . 2 5倍 ( 1. 25 T) 以上となるように構成する記録方法を用いる。 つまり、 上記従来からの方法に対して、 より記録線速度の速い記録に も対応するために、 複数の記録パルスからなるパルス列の発生間隔を 1 Tよりも大きくする記録ス トラテジーを用いる。 この記録ス トラテジー は、 具体的には、 複数の記録パルスからなるパルス列の発生間隔を概ね クロ ック周期の 1. 2 5倍 ( 1. 2 5 T) 以上とするものである。 これ は、 一の冷却パルスのパルス幅と記録パルスのパルス幅とを足した時間 的長さを、 クロック周期の略 1. 2 5倍 ( 1. 2 5 T) 以上 (具体的に は、 1. 5 Τ、 2 Τ、 2. 5 Τ、 3 Τ · · ) となるように構成する方法 である。 なお、 本発明においては、 例えば、 記録パルスが概ねクロック周期 (
1 T) で繰り返すようにする記録ス トラテジーを 1 T分割パルス ( 1 T 分割パルス記録ス トラテジー) という。 同様に、 例えば、 記録パルスが 概ねクロック周期の 2倍 (2 T) で繰り返すようにする記録ス トラテジ 一を 2 T分割パルス ( 2 T分割パルス記録ス トラテジー) という。
以下の説明では、 複数の記録パルスからなるパルス列を概ねクロック 周期の 1. 2 5倍以上とする記録ス トラテジーについて説明する。 そし て、 このような記録ス トラテジ一のより具体的な方法の一つとして 2 T 分割パルス記録ス トラテジーについて説明する。 なお、 以下では、 特に クロック周期の 1. 2 5倍以上とする場合について説明するが、 本発明 は、 1 T分割パルス記録ス トラテジ一に適用できるのは言うまでもなレ、。 但し、 本発明においては 2 T分割パルス記録ス トラテジ一に限られる ものではなく、 例えばクロック周期の 1. 5倍 ( 1. 5 T)、 2. 5倍 ( 2. 5 Τ)、 3倍 (3 Τ) 等で繰り返すような記録ス トラテジ一としても 良い。 この場合にも、 後述する本実施形態における特徴的な点を適用す ることができる。
[2 Β— 2] —般説明
従来から用いられている 1 Τパルス分割は、 パルス分割数 mを η— k 個 (kは 1又は 2) とするものである。 例えば、 1 1 Tマーク (n= l 1 ) を形成する場合にパルス分割数 mを 1 0とすると、 一の冷却パルス のパルス幅と記録パルスのパルス幅とを足したものは 1. I T (m= 1 0、 k = 1 ) となる。 つまり、 記録パルスが 1. 1 Tの間隔で繰り返し 発生されることとなる。
これに対して、 本発明で用いる光記録方法は、 パルス分割方式による 分割数 mを少なく して記録パルスの発生間隔を長くする方法である。 こ の方法を採用することにより、 一の冷却パルスのパルス幅と記録パルス のパルス幅とを足した時間的長さを長くすることができる。 このため、 各記録パルスが発生される時間的長さを長くすることができるようにな り、 書換型光記録媒体の光照射部分の加熱時間を記録パルス (レーザパ ルス) の応答速度 (記録パルスのオン .オフ時の応答速度) に対して十 分長く とることが可能となる。 加えて、 冷却パルスが発生される時間的 長さを長くすることができるようになり、 非晶質の記録マーク形成時の 冷却時間を十分長く とることができるようになる。 その結果、 2 5 n s e c以下という短いク口ック周期においても良好なマーク長記録が行な える。 本発明で用いる光記録方法は、 リライタブル DVDにおいて記録 線速度を 2倍速以上とした場合に特に有効となる。
本発明において採用する分割記録パルスス トラテジ一は以下の通りで める。
すなわち、 相変化型記録層を有する書換型光記録媒体の前記相変化型 記録層の結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 これに様々な時間的長さ n T (Tは基準クロック周期で、 nは 2以上の整数である。) を有する非晶 質状態の記録マークを形成することにより情報を記録する場合に用いる 光記録方法であって、
記録線速度が、 前記書換型光記録媒体に記録された情報が書換可能な 記録線速度の範囲内である場合は、
時間的長さ n Tを、
η ! ΤΝ α! Τ, β ひ 2 τ、 β 2 τ、 · · · 、
« i /3 ; Τ, · · ·、 amT、 β m丁、 η 2 Τ
(mはパルス分割数であり、 iは 1以上 m以下の整数である。 ∑ i (a i + j3 i ) + 77 l + 77 2 = nである。 α ; ( l≤ i ≤m) は 0より大きい実数 であり、 3 ; ( 1≤ i ≤m- 1 ) は 0より大きい実数であり、 ^^^。以 上の実数であり、 η 及び 77 2はそれぞれ一 2以上 2以下の実数である。 ) の順に分割し、 少なく とも一つの記録マークの時間的長さは、 上記パ ルス分割数 mを 2以上とし、 かつ、 全ての記録マークの時間的長さは、 n/m≥ 1 . 2 5を満たすようにして、
a ; Tの時間内には、 記録パワー P w ; ( 1 ≤ i ≤m) の記録光を照射 し、
i3 i Tの時間内には、 バイアスパワー P b i ( 1 ≤ i ≤m, P b i < P W i、 P b iく P w i + 1) の記録光を照射し、
n Tの時間的長さを有する複数の記録マークを形成し、
複数の記録マーク間には、 消去パワー P e ( ? 6は 1 ≤ 1 ^ !!1にぉけ る m個の P b iそれぞれの値以上であり、 1 ≤ i ≤mにおける m個の P w iそれぞれの値よりも小さい値である。) の記録光を照射する。
なお、 2つ以上の異なる時間的長さ n Tを有する記録マークを同一の 分割数 mで形成する記録方法を用いる場合、 上記 2つ以上の異なる時間 的長さ n Tを有する記録マークのぞれぞれにおける α i及び Ζ又は ]3 i を異なる値とすることが好ましい。 つまり、 同一の分割数 mにおける、 2つ以上の異なる時間的長さ n Tを有する記録マークにおいて、 1 ≤ i ≤mのいずれかの i における α ; Τ、 β ; Τの時間幅をそれぞれ調整して. 上記 2つ以上の異なる時間的長さ η Τを有する記録マークを形成しわけ るのである。
従来の 1 Τパルス分割によればパルス分割数 mを η— k個 (kは 1ま たは 2 ) としたが、 本発明では mを別の観点から規定する。
本発明においては、 少なく とも一つの記録マークの時間的長さについ ては上記パルス分割数 mを 2以上とする。 つまり、 必ずしも全ての n T の記録マークについて、 mを 2以上とするパルス分割を行う必要はない。 特に 2 T、 3 Τや 4 Τなどの短いマークにおいては熱の蓄積の問題が比 較的小さく、 パルスの応答速度が追いつかない場合があるため、 記録パ ヮー Pw i ( 1≤ i ≤m) の記録光を 1パルス照射するだけ、 或いは記 録パワー Pw i ( 1≤ i ≤m) の記録光を 1パルスとバイアスパワー P b i ( 1≤ i ≤m) の記録光を 1パルス照射する方が好ましい。
上記記録方法の特徴は、 全ての記録マークの時間的長さについて n / m≥ 1. 2 5とすることである。
仮に 77い 7? 2を共に 0とすると、 ∑ i (a i + J3 s) ノ!!!ニ!!ノ!!!であ るから、 nZmは (a i + /3 i) の平均的な長さに対応する値であり、 ( n/m) Tは、 一の冷却パノレスのパルス幅と記録パルスのパルス幅とを 足して得られる平均周期 (分割パルスの平均的周期) に対応する値とな る。
従来の 1 Tパルス分割では、 m= n _ kであって kは 1または 2に固 定されているから、 n/m= n (n - 1 ) 又は nZm= n/ (n - 2 ) である。 この値は、 nが大きいほど小さいから、 最長のマーク時間長 を nma xTとすると nm a xにおいて nZmは最小となる。 即ち、 一の冷 却パルスのパルス幅と記録パルスのパルス幅とを足して得られる平均周 期 (分割パルスの平均的周期) は最短マークで最も長く最長マークで最 も短いから、 a i T、 i3 ; Tは最長マークで最も短い。
例えば、 CDで採用されている E FM変調方式では、 n = 3〜 l l、 k = 2であるから、 (r ma xZm) は、 1 1ノ ( 1 1 _ 2) = 1. 2 2 と なる。 また、 D VDで採用されている E FM +変調方式では、 n = 3〜 1 4、 k = 2であるから、 (nm a xZm) は、 1 4 ( 1 4— 2) = 1. 1 6 となる。 同様に、 ( 1, 7) — R L L— NRZ I変調方式では、 n = 2〜8、 k = lであるから、 (nma x/m) は、 8ノ (8— 1 ) = 1. 1 4となる。
上記から明らかなように、 従来の 1 Tパルス分割では、 一の冷却パル スのパルス幅と記録パルスのパルス幅とを足して得られる平均周期 (分 割パルスの平均的周期) を示す nZmの最小値は、 1. 2 2、 1. 1 6、 1. 1 4程度となっており、 全ての記録マークの時間的長さについて、 n/m≥ 1. 2 5とならない。 ここで、 1 Tパルス分割では、 基準クロ ック周期 Tがおよそ 2 5ナノ秒より短くなると、 上記最長の時間的長さ を有する記録マークにおいて分割パルスの平均的周期が 2 5ナノ秒程度 となるといえる。 これは、 記録パルス区間 α ; Tの平均値又はオフパル ス区間 /3 ; Tの平均値が 1 2. 5ナノ秒程度となることを意味する。 こ れは、 少なく とも一つの iに対して、 c ; Tもしくは j3 ; Tのいずれかが 1 2. 5ナノ秒程度になることを示す。 さらに、 基準クロ ック周期丁が 約 2 0ナノ秒以下となると、 α; Tもしくは ; Tのいずれかがさらに小 さくなる。
なお、 上記の説明において、 どれか特定のひ iもしくは /3 ;が平均値よ り長くなつたとしても、 それは他方別のひ iもしくは ]3 ;がさらに短くな ることを意味しているから、 やはり a i Tもしくは j3 i Tのいずれかが小 さくなることに変わりはない。
また正確には、 1 Tパルス分割では∑ (a i + ]3;) は必らずしも nと 等しくなく、 η _ ( = 0〜 2 ) となっていてもよいが、 この場合は α ;や ;の平均値はさらに短くなるので、 むしろ問題は一層深刻となる。 上記問題に対して、 本発明で用いる光記録方法においては、 全ての記 録マークの時間的長さについて (全ての nについて)、 nZm 1. 2 5 を満たすように mを設定する。 その結果、 α ; Tと j3 i Tの長さを十分な ものとすることができる。 1 Tパルス分割においては、 記録パルス区間 a i T及びオフパルス区間 j3 i Tが概ね 0. 5 T程度となるが、 nZm^ 1. 2 5とすることにより、 記録パルス区間 ct i T及びオフパルス区間 j3 i Tを概ね 0. 5 Tより長めに取ることができ、 記録層の加熱を十分 に行う一方、 後続パルスによる熱の供給を抑えて十分な冷却効果を得る ことができる。
特にマークが長い場合には熱蓄積によるマーク形状が歪みやすいため、 好ましくは時間的長さ 7 T以上のマークに対しては nZmは 1. 5以上 とする。 勿論、 6 T以下の短マークについても nZmは 1. 5以上とす るのが好ましい。 より好ましくは、 nZmを 1. 8以上とすることであ る。
ただし、 nZmの値が大きすぎると熱蓄積が大きくなるため、 n/m は通常 4以下とし、 好ましくは 3. 5以下とし、 より好ましくは 3以下 とする。
本発明で用いる上記光記録方法は、 基準クロック周期 Tが短いほど効 果が大きレ、。このためク口ック周期 Tは、好ましくは 2 5 n s e c以下、 より好ましくは 20 n s e c以下、 さらに好ましくは 1 5 n s e c以下 とする。 ただし、 あまりに短いクロック周期は実用上得にくいので通常 0. 1 n s e c以上、 好ましくは 1 n s e c以上、 さらに好ましくは 3 n s e c以上とする。 クロック周期 Tが小さレ、ほど、 nZmの最小値を 大きくするのが好ましい。
本発明において、 0;ぃ β い η い η 2 、 P W i、 P b i等の分割パル スに関するパラメータは、 マーク長や i に応じて適宜変化させることが できる。
また、 本発明においては、 m個の記録パルス区間 α ; T ( 1≤ i ≤m
) の平均値及び (m— 1 ) 個のオフパルス区間 ]3 i T ( 1≤ i ≤m- 1 ) の平均値を、 ともに通常 3ナノ秒以上、 好ましくは 5ナノ秒以上、 さ らに好ましくは 1 0ナノ秒以上とする。 この範囲とすれば、 照射する光 の追従性を確保することができるようになる。 一方、 個々の ο^ Τ ( 1 ≤ i ≤m) および個々の ]3 ;丁 ( 1≤ i ≤m- 1 ) を、 好ましくは 3ナ ノ秒以上、 より好ましくは 5ナノ秒以上、 さらに好ましくは 1 0ナノ秒 以上とする。 なお、 記録の際に通常使用するレーザー光のパワーの立ち 上がり時間や立ち下がり時間は、 最小の tt i T ( 1 ≤ i ≤m) の時間的 長さ、 及び最小の 3 i T ( 1 ≤ i ≤m) の時間的長さにおける 5 0 %以 下の時間的長さ以内に抑えることが好ましい。
本発明においては、 /3 mを 0として最後のオフパルス区間である mT に光を照射しなくてもよいが、 マーク後端部の熱蓄積の問題が大きい場 合は mTを設けるのが好ましい。 その場合は ]3 mTも通常 3ナノ秒以上、 好ましくは 5ナノ秒以上とし、 より好ましくは 1 0ナノ秒以上とする。 記録パルス区間 a i T ( 1 ≤ i ≤ m) が 3ナノ秒以上、 特に 5ナノ秒 以上あれば、 記録光の立ち上がり Z立ち下がりの問題はあるものの、 記 録パワー P w;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。
一方、 オフパルス区間 ]3 i T ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) も、 3ナノ秒以上、 特に 5ナノ秒以上あれば、 バイアスパワー P bを再生光パワー P r と同 程度、 あるいはトラッキングサーボなど他に支障の無い限り 0まで下げ ることで冷却効果が確保できる。
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、 ∑ i ( a i) を、 通常 0. 6 nよりも小さくする、 好ましく は 0. 5 nよりも小さくする、 より好ましくは 0. 4 n以下とする。 す なわち、 記録パルス区間の総和∑ i ( α; T) とオフパルス区間の総和∑ i ( /3 i T) とを同等、 又は、 記録パルス区間の総和∑ i ( α; T) をオフ パルス区間の総和∑ i ( β t . T) よりも短く 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_ lの全て の i に対して α; T≤ ]3 ; Tとし、少なく とも 2番目以降の記録パルス列 において ]3 i Tのほうを長くする。
本発明の記録方法において、 ひ i ( 1 ^ 1 ^111) 及び]3 1 ( 1 ≤ i ≤m 一 1 ) の値は、 記録パルス区間 ct i T ( 1 ≤ i ≤m) やオフパルス区間 β i T ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) 等の値によって適宜設定される。 通常、 α ; ( 1 ≤ i ≤ m) は 0より大きい実数とする。 β i ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) は 0 より大きい実数とする。 また、 ]3 mは 0以上の実数とする。 具体的には、 a i ( 1 ≤ i ≤m) 及び ]3 , ( 1 ≤ i ≤ m - 1 ) は、 それぞれ通常 0. 0 1以上、 好ましくは 0. 0 5以上であり、 一方、 通常 5以下、 好ましく は 3以下である。
特に、 J3 ; ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) については、 あまりに小さいと冷却効 果が不十分になることがあるので、 より好ましくは 0. 5以上、 特に好 ましくは 1以上とする。 一方、 β i ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) があまりに大き いと冷却されすぎて記録マークが光学的に分離されてしまうことがある ので、 より好ましくは 2. 5以下、 特に好ましくは 2以下とする。 β i ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) を上記範囲とする効果は、 マーク先端の形状に大き な影響を与える最初のオフパルス区間 β Τにおいて特に大きい。
マーク後端の形状に大きな影響を与える最後のオフパルス区間 β mT についても、 上記同様のことがいえる。 このため、 /3 mは、 通常 0以上、 好ましくは◦. 0 5以上、 より好ましくは 0. 1以上、 さらに好ましく は 0. 3以上とし、 最も好ましくは 0. 7以上とする。 一方、 好ましく は 2. 5以下、 特に好ましくは 2以下とする。
分割パルスの発生制御回路の設計を簡略化するために、 先頭パルス区 間ひ と最後尾パルス区間 ct mTとの間の中間パルス区間 (群) a i T ( 2 ≤ i ≤m- 1 ) の切り替え周期を一定値とすることが好ましい。 具 体的には、 (c ; + ]3 J T (ただし 2 ≤ i ≤m— 1 ) または ( β
a T (ただし 2 ≤ i ^m— 1 ) は、 1 . 5 T、 2 T又は 2. 5 Tと するのが好ましい。
本発明においては、 オフパルス区間 /3 i T ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) に照射 する記録光のパワー P b iは、 記録パルス区間ひ i T及びひ i + 1Tに照射 する記録光のパワー P w i及び P w; + 1よりも小さくする。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 P b ;く P w;とするのが好ましい。 より好ましくは 1≤ i ≤mにおいて P b i/P w i≤ 0. 5とすること、 さらに好ましくは 1≤ i ≤mにおいて P b
P w;≤ 0. 2とすることである。 また、 バイアスパワー P b iは再生時 に照射する光のパワー P r 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の発生制御回路の設定を簡便にできるように なる。
一つの記録マークの時間的長さに対して、 iに応じて P b i及び/又 は PW iを変化させてもよい。 具体的には、 一つの記録マークの時間的 長さに対して、 iに応じて P b i及び 又は P w iを異なる 2以上の値と してもよい。 特に、 先頭の記録パルス区間 α Tにおける記録パワー P W lと、 最後尾の記録パルス区間 amTにおける記録パワー Pwmとを、 中間の記録パルス区間 a i T ( 2≤ i ≤m- 1 ) における記録パワー P w ; ( 2≤ i ≤m- 1 ) とは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。 ここで、 分割パル スの発生制御回路の設定が簡便とする点から、 中間の記録パルス区間 α i Τ ( 2≤ i ≤m- 1 ) における、 m_ 2個の記録パワー P w s ( 2≤ i ≤m- 1 ) を、 できるだけ全て同じパワー値にすることが好ましい。 オフパルス区間 ]3 ( 1≤ i ≤m- 1 ) におけるバイアスパワー P b iについても同様に、 特に理由がない限りできるだけ全て同じパワー 値にするのが好ましい。 また、 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 P w i及び/又は P b ;の値として もよレヽ。
本発明においては、 記録マークを形成しないマーク間にどのようなパ ヮ一の光を照射するか限定されないが、好ましくは P b i≤ P e < PWi ( 1≤ i ≤m) なるパワー P eの光を照射する。 P eは記録済みマーク を消去するための消去パワーとなる。
より好ましくは、 P b; < P e とする。 特に低線速でオーバーライ ト する場合は、 光記録媒体の記録層における溶融後の再結晶化が著しくな る (非晶質マークの形成が困難となる) ため、 P b iをできる限り小さ くすることが望ましい。
η ι Τ、 η 2Τ区間には、 バイアスパワー P b ;以上、 消去パワー P e 以下の光を照射するのが好ましい。 但し、 分割パルスの発生制御回路の 設定を簡便にするために、 r^ iT 2T区間に照射する記録光のパワー は、 バイアスパワー P b iと同等にする、 又は消去パワー P e と同等に することが好ましい。
なお、 77 Tなる区間においてバイアスパワー P b iの光を照射する場 合、先頭の記録パルス区間 α Τに先行してバイアスパワー P b ;の光を 照射することとなるので、 先行する記録マークからの余熱の影響を小さ くすることができる。
記録パワー P w i及びバイアスパワー P b i、 または消去パワー P eに ついては、 使用される光記録媒体のタイプによって、 それぞれの物理的 機能は異なってくる。
相変化型記録層を有する書換型光記録媒体の場合、 非晶質化よる記録 を行う場合には、 P W iは、 少なく とも記録層をその融点より高い温度 まで昇温することができるパワーである。 非晶質化記録、 結晶化消去に よってオーバーライ トを行う場合には、 P eは記録層を少なく とも結晶 化温度以上に昇温せしめるパワーである。
使用する書換型光記録媒体の種類によって、 記録パワー Ρ ΛΛ^及びバ ィァスパワー P b iの値は異なるが、 例えば、 相変化型記録層を有する 書換型光記録媒体の場合、 通常記録パワー P w iは:!〜 1 0 O mW程度、 バイアスパヮ一 P b ;は 0. 0 1〜 1 0 mW程度である。
いずれの媒体を使用した場合でも、 記録パワー P w;は記録層になん らかの光学的変化を誘起するに必要な温度まで記録層を昇温し、 場合に よってはその温度を保持するに必要なレーザー光パワーである。 一方、 バイアスパワー P b ;は少なく とも記録パヮ一 P w ;より低いパワーで ある。 通常は、 バイアスパワー P b iは、 記録パワー P w ;及び消去パヮ 一 P eよりも低く、 記録層になんら物理的変化を誘発しないような低い パワーである。
本発明で用いる記録方法においては、 時間的長さ n Tにおいて nの異 なる少なく とも 2つの記録マークに対して、 同一のパルス分割数 mを用 いてよい。 通常は、 3 Tマークと 4 Tマークなど隣合う時間的長さをも つ n Tマークに対して mを同一にする。 mを同一にしたうえで、 a i ( 1 ≤ i ≤m), j3 i ( 1 ≤ i ≤m), 77い η P w ( l ≤ i ≤m) 及ぴ P b i ( 1 ≤ i ≤m) の少なく とも 1つを相互に異ならせることによつ て同じ分割数であっても異なるマーク時間長のマークを形成し分けるこ とができる。
分割数 mは nの値の大小とは無関係に並んでいても良いが、 好ましく は長いマークほど、 つまり nが大きいほど mを単調に大きく (等しい場 合も含む) する。
η 2は、 通常、 一 2以上 2以下とする。 この範囲とすれば、 時間 的長さ η Τの記録マーク長が正確に得られるようになる。
以下に、 本発明のパルス分割方式の具体例を示す。 この具体例は、 η Zmを概ね 2とする 2 T分割パルスス トラテジ一の一例である。
[ 2 B - 3 ] 2 T分割パルスス トラテジーの具体例
2 T分割パルスス トラテジ一の具体例としては以下の記録方法を挙げ ることができる。 すなわち、 記録線速度が、 書換型光記録媒体に記録さ れた情報が書換可能な記録線速度の範囲内である場合においては、
n Tの時間的長さを有する記録マークを形成する際に、
n = 2 m (mはパルス分割数であり、 1以上の自然数) 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 は一 2〜 2なる 実数) を、
α ι Τ、 H ひ 2Τ、 13 2Τ、 · · · · 、 ひ mT、 i3 mT、
からなる m個の α; Tと ; Tからなる区間 (ただし∑ i (α; + ]3 = n - j ) に分割し、
n = 2 m+ 1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はー 2〜 2なる実数) を、
« ι ' Τ、 β Τ、 α 2' Τ、 β 2' Τ、 · · · · 、 a Τ、 β Τ、 からなる m個のひ Tと;3 i ' Tからなる区間 (ただし、 ∑ ; ( a - ' + ]3; ') = n - k) に分割し、
m≥ 4では、 ぃ +ひ;ニ ^ + a ; ' = 2 ± 0. 2 ( i = 3〜 m— 1 ) として、
a i Tおよびひ Tの時間内には、 記録パワー P W i ( 1は 1以上111 以下の整数) の記録光を照射し、
]3 |丁ぉょぴ]3 Tの時間内には、 バイアスパワー P b i ( 1 は 1以 上 m以下の整数) の記録光を照射するようにする。
本実施形態においては、 パルス分割の発生制御回路をより簡略化する ために、 記録パワー P w iを 1 ≤ i ≤mにおいて一定値 P w Lと し、 バ ィァスパワー P b iを 1 ≤ i ≤mにおいて一定値 P b Lとすることが好 ましい。
本実施形態のより好ましい実施形態を図 2 ( a ) 〜図 2 ( c ) を用い て説明する。 図 2 ( a ) 〜図 2 ( c ) に示すように、 記録線速度 (書込線速度 ;記 録速度) が所定記録線速度 (所定記録速度) 以下の低い線速度 (例えば 書換可能な最大記録線速度以下の線速度) の場合、 n Tマークの記録時 に、 m個の記録パワー P w Lの記録パルスを分割パルスとして照射する ようにする。
そして、 nが偶数のときには (n = 2 m)、 記録パルスのパルス幅の期 間と冷却パルスのパルス幅の期間とを足したものが略 2 Tになるように する。
一方、 nが奇数のときには (n = 2 m+ l )、 2番目の記録パルスのパ ルス幅の期間 α 2 ' Τと、 その直前のバイアス (冷却) パワー P b Lの ビームを照射する冷却パルスのパルス幅の期間 i ' Tとを足した期間 を + Tとし、 最後の記録パルスのパルス幅の期間 a m' Tとそ の直前のバイアス (冷却) パワー P b Lのビームを照射する冷却パルス のパルス幅の期間 0 m— Tとを足した期間を (2 + Amm) Tとし、 そ の他の記録パルスの期間とその直前のバイアス (冷却) パワー P b Lの ビームを照射する冷却パルスのパルス幅の期間とを足した期間を略 2 T としている。
つまり、 本実施形態では、 図 2 ( a ) 〜図 2 ( c ) に示すように、 記 録速度が所定記録速度 (書換可能な最大記録線速度) 以下の場合は、 一 つの記録マークを形成するために複数の記録パルスからなるパルス列を 用い、 このパルス列が、 記録パワーレベルの先頭パルスと、 バイアス ( 冷却) パワーレベルの冷却パルス及び記録パワーレベルの記録パルスの 対が繰り返される後続パルス列と、 最後尾の冷却パルスとからなるよう にする。
そして、 n T (η : 3以上の自然数, Τ : クロック周期) の長さを有 する記録マークを形成する場合であって、 ηが偶数であるときは (η = 2 m)、上記後続パルス列における、一対の冷却パルスのパルス幅と記録 パルスのパルス幅とを足したものが略 2になるようにする。
一方、 nが奇数のときは (n = 2 m+ l )、 上記後続パルス列を構成す る冷却パルス及び記録パルスのうち、 最先の冷却パルス ( β Τ) と その冷却パルスに続く記録パルス ( ひ 2 ' Τ) の対、 及び最後の記録パ ルス ( a m, T) とその前の冷却パルス ( 13 m— T) との対を除いた、 冷却パルスと記録パルスの対において冷却パルスのパルス幅と記録パル スのパルス幅とを足した時間的長さを略 2になるようにする。
以上をまとめて、 本実施形態における nが偶数 ·奇数の場合において 共通する事項を説明すると以下の通り となる。 すなわち、 略 2とする記 録パルスの期間とその直前の冷却パルスとのパルスの期間とを足した期 間は、 分割数 mが 4以上となる場合において、 iが 3〜m— 1である ; _ ! + a i及び i _ ! ' + a ' となる。
また、 本実施形態では、 ηが奇数のとき (n = 2 m+ l ) 及び nが偶 数のとき (n = 2 m) のそれぞれの記録パルスと冷却パルスの対の数を mで同数とする。
これは、パルス列のうちの後続パルス列を構成する記録パルスの数を、 nが奇数であるか偶数であるかに関わらず同数にすることを意味する。 そして、 nが奇数の場合は、 前記後続パルス列を構成する、 最先の冷却 ノ ノレスのパルス幅、 最先の記録パルスのパルス幅、 最後の冷却パルスの パルス幅、 及び最後の記録パルスのパルス幅から選ばれる少なく とも 1 つを、 nが偶数の場合の、 最先の冷却パルスのパルス幅、 最先の記録パ ノレスのパルス幅、 最後の冷却パルスのパルス幅、 最後の記録パルスのパ ルス幅のそれぞれに对して変化させる。
つまり、 本実施形態では、 nが奇数のとき (n = 2 m+ l ) のパルス 分割数 m及び nが偶数のとき (n = 2 m) のパルス分割数 mを同数とす ることを特徴の一つとする。
そして、 nが奇数の場合は、 先頭パルス《 、 上記後続パルス列を構 成する最先の冷却パルスにおける ]3 '、 この冷却パルスに続く記録パル スにおけるひ 2'、 最後の記録パルスにおける a m'、 その前の冷却パルス における ]3 '、 及び最後尾の冷却パルスにおける /3 のうちの少な く とも 1つを、 同一のパルス分割数 mにおける nが偶数の場合の、 αい β い c 2、 P m_ い ctm及び /3 mのそれぞれに対して適宜調整するように している。 すなわち、 α 1≠ α 1,、 β ,≠ β , a 2≠ a 2 β m→≠ β m- 1 a m≠ a m' 及び j3 m≠ i3 m, のうちの少なく とも一つが満たされ るようにすることが好ましい。
尚、 後続パルス列の最後の記録パルスの後に続くバイアス (冷却) パ ヮー P b Lのビームを照射する期間、 つまり、 最後の期間 ]3 mT、 β J Tの終了時期は、 η Τ又は (η + 1 ) Τの記録マークを形成するための データ信号パルスの終了時期とは必ずしも同期しない。
上記 2 Τパルス分割ス トラテジーをリライタブル D VDに用いるより 好ましい記録方法として、 以下の記録方法を挙げることができる。 すなわち、 記録線速度が所定記録線速度 (書換可能な最大記録線速度 ) 以下の線速度の場合に、
η Τ ( η : 3以上の自然数) の時間的長さを有する記録マークを形成 する際に、
η = 2 m (m : 2以上の自然数) なる記録マーク (偶数長マーク) を 形成するときは、 その時間的長さ (n— j ) T ( j は一 2〜 2なる実数 ) を、
« χ , β , Τ, α 2 Τ, β 2τ, , · · · , a mT, mT
からなる m個の a ; Tと i Tからなる区間 (ただし∑ i (a , + β
= η - j ) に分割し、 n = 2 m+ 1 (m : 1以上の自然数) なる記録マーク (奇数長マーク ) を形成するときは、 その時間的長さ (n— k ) T ( kは一 2〜2なる 実数) を、
α ι ' Τ, β , ' Τ' α 2 ' Τ, β 2' Τ, · · · · , α m, Τ, β Τ からなる m個のひ Tと j3 ;, Tからなる区間 (ただし、 ( " i
' + ]3に) = n - k ) に分割し、
(^丁ぉょびひ Tの記録パルスの時間 ( iは 1から mまでの整数) 内には、 記録パワー P w Lのレーザ光を照射し、
]3 1丁ぉょび Tの冷却パルス間の時間 ( iは 1から mまでの整数 ) 内には、 バイアス (冷却) パワー P b Lのレーザ光を照射することに よって、 時間的長さ n Tの記録マークを形成する書換型光記録媒体への 記録方法であって、
i = 2〜mにおいて、 ;3 i + α;及び /3 卜 + を概ね 2 (但 し、 i = 2及び 又は i =mにおいてはこの限りでない) とする。
ここで、 ]3 i + ct i及び /3 i ' + α ; ' ( i = 2〜m) は概ね 2とす るが、 これは、 レーザ駆動回路 (分割パルスの発生制御回路) の設計上 不可避的に生じるゆらぎ程度の誤差は含みうるものであり、 具体的には 0. 1 T程度 (好ましくは 0. 2 T程度) の差は、 実質的に等しいとみ なされる。 すなわち、 jS i - i + a i ^ jS i - + a i ' = 2 ± 0 · 1 (好 ましくは 2 ± 0. 2 ) ( i = 2〜m) とする。
また、 偶数長マークにおける i = 2及びノ又は i =m、 すなわち ]3 , + α 2及び/又は a mに関しては、 積極的に ± 0. 3程度の範囲 で 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 ジッター制御が可能となる場合もある。 この場合は、 ]3 1 +ひ 2及び 3„1 +ひ„1の間に存在する ]3 j _! + α ;を概ね 2とすればよレ、。
さらに、 奇数長マークにおける i = 2及びノ又は i ==m、 すなわち β + α 2 ' 及び 又は β + a m' も少なく とも 0. 5〜 2程度 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 ター制御が可能となる。 従って、 この場合は、 β + α 2 ' 及び β m→ , + am' の間に存在する ]3 卜 + a i ' を概ね 2とすればよレ、。
以下、 上記 2 Tパルス分割ス トラテジーについて、 図 2 ( a ) 〜図 2
( c ) 及び図 3 ( a ) 〜図 3 ( c ) を参照しながら、 より具体的に説明 する。
図 2 ( a ) 〜図 2 ( c ) は、 n = 2 m又は 2 m+ 1の n T記録マーク を形成するための 2 Tパルス分割ス トラテジ一による記録ス トラテジー における各記録パルスの関係の一例を示した図である。 なお、 図 2 ( b ) におけるマーク長 2 mTを形成するための記録パルス及ぴ冷却パルス の時間幅は、 本来は、 c^ T, β , Ύ, a c T, ·'·, ctmT, j3 mTと表さ れるが、 図を見やすくする観点から、 図 2 ( b ) においては、 単に α ι , β い a c , …, a m, /3„1と記載し、 クロック周期 Tの表示を省略し てある。 これは図 2 ( c ) においても同様である。
図 2 ( a ) 〜図 2 ( c ) に示すように、 上記 2 Tパルス分割ス トラテ ジ一においては、 n T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 —ク長差 1 Tの補正を、 先頭の記録パルスに続くオフパルス区間 , T 及び最後尾から 2番目の記録パルス周期 (]3 m— i + a j Tに分散して割 り当てる。 つまり、 β β iS n ^^ m― 、 及び a m≠ a m, とし て、 マーク長 1 Tの補正をオフパルス長 ]3 i T及び T、 さらには最 後尾の記録パルス区間パルス ct mTの調整にて行なう。
図 2 ( a ) 〜図 2 ( c ) において、 3 0 0は周期 Tの基準クロックを あらわす。
図 2 ( a ) は、 長さ n T= 2 mT、 もしくは n T = ( 2 m+ l ) Ύの 記録マークに対応したパルス波形であり、 符号 30 1が長さ 2 mTの記 録マークの長さに、 符号 3 0 2が長さ (2m+ l ) Tの記録マークの長 さに対応する。 図 2 (a ) においては、 m= 5の場合が示してある。 図 2 ( b ) の 3 0 3は、 n = 2m (= 1 0) の場合の分割記録パルス の波形であり、 図 2 ( c ) の 30 7は、 n = 2m+ l (= 1 1 ) の場合 の分割記録パルスの波形である。
Td Tをかけた値は、 c^T及びひ Tの n Tマークの前端 T0に 対する遅延時間であり、 通常は nによらず一定とする。 遅延時間は、 n Tの長さを有する記録マークの先頭位置から遅れる場合を正とする。 通常は、 記録パルス発生回路 (分割パルスの発生制御回路) の同期の 取り易さから、 (Td l +ひ J T= (Td l + ct T= 2 Tとする。 但 し、 (Td l + a i) T、 (Td l + a ) Tは、 それぞれ ± 0. 5 Τ程度の 微調整をしてもよい。 特に、 3 Τ, 4 Τ, 5 Τマークにおいては、 Td l Tの微調整を行なうことが好ましい。 記録パルス区間 a i T ( i = l〜 m) における記録パワーレベルは P w Lで一定であり、 オフパルス区間 β ; T ( i = l〜m) におけるバイアス (冷却) ノ ワーレベルは P b L で一定であり、 記録マークと記録マークの間、 すなわち a i T ( i = 1 〜m) 及び j3 i T ( i = l〜m) 以外の記録マーク間の区間における光 照射のパワーは消去パワー P e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 3 04 (つまり図 2 ( b ) の 3 0 5、 3 0 6を除く区間) では、 ( β ' _! + a i ) T= 2 T ( i = 2〜m) で一定とする。 ここで、 「2 Tで一定 」 とはいっても、 前述の通り、 ±0. 2 Τ程度の誤差は許容するものと する。 ただし、 ( +ひ Τ、 及び (]3 m— ! + c m) Tについてのみ、 ± 0. 3 Τの範囲で微調整可能とする。
一方、 ηが奇数の場合は、 図 2 ( c ) の区間 3 08で表される区間、 すなわち ( + α ) Τ = 2 T ( i = 3〜m— l ) で一定とする。 そして、 同一分割数で n = 2 m及び 2 m+ 1の 2種類のマーク長を記 録するために、 n = 2 mの記録マークにおける区間 (jS i + c^ ) T、 及 び区間 (jSm—i + a J Tをそれぞれ約 0. 5 Tずつ増減して長さを調整 して、 n = 2 m+ 1の記録マークを形成する。なお、熱干渉等の影響で、 この値は正確に 0. 5 Tとなるとは限らないが、 概ね 0. 3 T〜 0. 6 Τの範囲にある。
図 2 ( c ) において、 偶数長マーク η Τ = 1 0 Τと奇数長マーク η Τ = 1 1 Τのマーク長の差 1 Τ分の記録は、 以下の操作 1、 2によって行 われる。
操作 1 : 図 2 ( c ) の区間 3 0 9のように、 区間 ( β + α 2 ') Τ の β のみに を付加し、 β = 3! + Δ 1 ( α 2' 二 a c とする。 操作 2 : 図 2 ( c ) の区間 3 1 0のように、 区間 + a m') Tに AmmTを付加する。
ここで、 Amm=Am— i + Amとして、 Ammを Am— iと Amとに分けて、 J3 m— には A m— を付加し、 a mには Amを付加してもよレ、。 尚、 i 又は Amの片方がゼロであってもよい。
好ましいのは Amを 0よりも大きくすること、 つまり、 a m≠ o: m' と することである。 A m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ー特 性が飛躍的に改善される。 さらに好ましいのは、 iと Amとをほぼ等 しい値とすることである。 iと Amとをほぼ等しくすれば、 ジッター 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、 分割パルスの発生制御回路) の設計を簡便にすることができるよう になる。
以上の操作は 3以上の mにおいて行われ、 い Ammは、 通常 0. 3 〜 0 · 6の値をとるものとする。 Am— i及び A mは、 A mmをどのように 配分するかによって、 それぞれ 0〜 0. 6の値をと り得る。 A m_ !, Amそして A mmは、 前述のように必ずしも 0 · 5とはならない。 λ , 厶 m— ぃ Amは、 0. 5より小さめの値が好ましい。
また、 特に、 mが 3以上では、 α ι ' = α 1; β = /3 mとし、 tt i及 び は、 i = 2〜m_ 1に対しては、 c cで i によらず一定とする ことが好ましい。 また、 《„1及びひ„1' も mによらず一定値とすることが 好ましレヽ。 さらに ( α! ') は、 0. 7〜: I . 4、 a cは 0. 7〜 1 . 2、 a mは 0. 7〜 1. 2とすることが好ましい。
さらに、 mが 3以上の場合には、 α ι (= α χ '), a c , β m (= β m
), β 厶ぃ β m 厶^ぃ Amは mによらず一定とすることが好ま しい。
ここでひ cの設定の一例を説明する。 まず、 a c = a i ( i = 2〜m — 1 ) は、 1 として、 その後 ± 0. 2の範囲で微調整を行なう。 そして、 ひ i及び a mは、 まず a c と同じ値を採用し、 そして ct cより最大 0. 3 程度大きい範囲で微調整を行なうものとする。
このようにして、 偶数長マークに対して、 図 2 ( b ) の点線で示され る記録パルス列 3 0 3が得られ、 奇数長マークに対して、 図 2 ( c ) の 点線で示される記録パルス列 3 0 7が得られる。
なお、 m= l ( n = 3 ) の場合には、 一対の記録パワー照射区間ひ j
' Tとバイアスパワー照射区間 0 Tからなる記録光の照射を行なう。 この場合、 は、 2以上の mにおける より 0. 1から 1 . 5程 度大きく し、 β は 2以上の mにおける ' より小さく、 かつ、 /3 m , β m' と同じか、 それらより大きくするのが好ましい。
図 3 ( a ) 〜図 3 ( c ) は、 本発明に用いる 2 T分割パルスによる記 録ス トラテジ一における各記録パルス関係の好ましい他の例である。 図 3 ( a ) 〜図 3 ( c ) には、 n = 2 m又は 2 m+ 1の n T記録マークを 形成する場合のパルス分割方法が示されている。 なお、 図 3 ( b ) にお けるマーク長 2 mTを形成するための記録パルス及び冷却パルスの時間 幅は、 本来は、 α ι Τ, j3! T, a c Τ, ···, a mT, ]3 mTと表されるが、 図を見やすくする観点から、 図 3 ( b ) においては、 単にひ い β a c , ···, c m, /3 mと記載し、 クロック周期 Tの表示を省略してある。 こ れは図 3 ( c ) においても同様である。
図 3 ( b ) に示すように、 n T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 1 Tの補正を、 最後尾から 2番目の記録パルス周期 ( m_1 + o m) T及び最後尾のオフパルス ]3 mTに分散して割り当てる c つまり、 マーク長 1 Tの補正をオフパルス長 jS m—i T及び j3 mT、 さらに は最後尾の記録パルス区間パルス c mTの調整にて行なう。
図 3 ( a ) において、 4 0 0は周期 Tの基準クロックをあらわす。 図 3 ( a ) は、 長さ n T = 2 mT、 もしくは n T = ( 2 m + 1 ) 丁の 記録マークに対応したパルス波形であり、 符号 4 0 1が長さ 2 mTの記 録マークの長さに、 符号 4 0 2が長さ (2 m+ l ) 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。 図 3 ( b ) の 4 0 3は、 n = 2 m (= 1 0 ) における分割記録パルス の波形であり、 図 3 ( c ) の 4 0 6は、 n = 2 m+ l (= 1 1 ) におけ る分割記録パルスの波形である。
T d Tをかけた値は、 tt l T及び Τの η Τマークの前端 Τ。に 対する遅延時間であり、 通常は ηによらず一定とする。 遅延時間は、 η Τの長さを有する記録マークの先頭位置から遅れる場合を正とする。 通常は、 記録パルス発生回路 (分割パルスの発生制御回路) の同期の 取り易さから、 (T d l + a i) T = (T d l + α χ ') Τ = 2 Τとする。 伹 し、 (T d l + a i) T、 (T d l + a ) Tは、 それぞれ ± 0. 5 Τ程度の 微調整は許容する。 特に、 3 Τ, 4 Τ, 5 Τマークにおいては、 T d l T の微調整を行なうことが好ましい。 記録パルス区間 a i T ( i = l〜m ) における記録パワーレベルは P w Lで一定であり、 オフパルス区間 ; T ( i = l〜m) におけるバイアスパワーレベルは P b Lで一定であ り、 記録マークと記録マークの間、 すなわち c^ T ( i = l〜m) 及び ]3 ; T ( i = l〜m) 以外の区間における光照射のパワーは消去パワー P eで一定とする。
nが偶数である場合には、 区間 4 0 4では、 ( 丄十ひ J T = 2 T ( i = 2〜m) で一定とする。 ここで、 「 2 Tで一定」 とはいっても、 前 述の通り、 ± 0. 2 T程度の誤差は許容するものとする。 ただし、 ( β i + a 2) T、 及び (/3 m— i + a j Tについてのみ、 ± 0. 3 Τの範囲で 微調整可能とする。
一方、 ηが奇数の場合は、 図 3 ( c ) の区間 4 0 7では、 i— + a i ') T = 2 T ( i = 2〜m— l ) で一定とする。 ただし、 ( β + a 2,) Tは (iS i + c^) Tと等しくする。 ここで、 「 2 Tで一定」 とはい つても、 前述の通り、 ± 0. 2 Τ程度の誤差は許容するものとする。 そして、 同一分割数で n = 2 m及び 2 m+ 1の 2種類のマーク長を記 録するために、区間(J3 m_ 1 + a m) Tを約 1 T増減して長さを調整する。 なお、 熱干渉等の影響で、 この値は正確に 1 Tとなるとは限らないが、 概ね 0. 5 T〜 1. 2 Τの範囲とする。 つまり、 上記パルス分割ス トラ テジ一において、 まずは、 13 β — 及び Ct ma m, が満たされ るようにするとすることが好ましい。
]3 mは ]3 m, と 0〜 2の範囲でほぼ同じ値としていもよいが、 マーク後 端ジッターへの影響を補正するために、 β m, β m, も個別に微調整して もよい。 図 3 ( c ) において、 偶数長マーク n T= 1 0 Tと奇数長マーク n T = 1 1 Τとのマーク長の差 1 Τ分の記録は、 以下の操作 3によって行わ れる。
操作 3 : 図 3 ( c ) の区間 408のように、 区間 + am) 丁に AmmTを付加して、 ( ^ + am') Tとする。 ここで、 Amm=Am― と して、 Ammを と Amとに分けて、 ]3m—丄には Am— iを付 加し、 a mには Amを付加する。 また、 マーク後端のジッターへの影響を 補正するため、 β mに を付加して 3m, とする。
以上の操作は 3以上の mにおいて行われ、 Ammは、 通常、 0. 5〜 1 . 2の値をとるものとする。 Am— 及び Amは、 Ammをどのように配分 するかによつて、 それぞれ 0〜0. 9の値をとり得る。
厶 又は Amの片方がゼロであってもよいが、 好ましいのは Amを 0 より も大きくすること、 つまり、 am≠ am' とすることである。 Am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ー特性が飛躍的に改善される cmは、 通常 1以上、 一方、 通常 9以下、 好ましくは 0. 5以 下とする。 Amの値は、 記録線速度に応じて適宜設定する。 記録線速度 が高くなるほど溶融時間を確保することが重要になるため、 高線速度に なるにつれて Amを大きくすることが好ましい。
Am_! 通常 1以上、 好ましくは 0. 3以上、 一方、 通常 0.
9以下、 好ましくは 0. 8以下とする。 の値は、 記録線速度に応 じて適宜設定する。 記録線速度が低くなるほど冷却速度を確保すること が重要になるため、 低線速度になるにつれて を大きくすることが 好ましい。
さらに好ましレヽのは、 Am— iと厶とをほぼ等しい値とすることである。 厶 と とをほぼ等しくすれば、 ジッター特性を良好に保ちつつも、 パルス分割の発生制御回路 (集積回路) の設計を簡便にすることができ るようになる。 厶 は、 通常 0 1の値をと り、 より好ましくは 0 0. 6の値をとる。 特に低線速度では厶 は大きくするのが好ましい。 一方、 高線速度では、 Am' = 0とするのが好ましい。 但し、 全ての線 速度において Am' = 0とすれば、 パルス発生制御回路の設計を簡便に することができる。
また、 特に、 mが 3以上では、 = α β , ' とし、 及 ぴ 0; は、 i = 2 m— 1に対しては、 a cで i によらず一定とする ことが好ましい。 また、 α ι (= α α ') は、 通常、 0. 3 I . 7の範 囲の値をと り、 好ましくは、 0. 3 1. 0の範囲の値をとる。 い a c , ]3 m— 及び c mは、 通常、 0. 3 1. 7の範囲の値とすることが 好ましい。 より好ましくは、 β a c及び amは 0. 3 1. 6の範囲とする。 一方、 /^ m—iの値は、 より好ましくは、 0. 7 以上、 さらに好ましくは 1以上、 一方、 より好ましくは 1. 6以下とす る。
さらに、 mが 3以上の場合には、 a i (= a! '), β a c , β m_, , 厶 m ctm, Am, J3 m, Am' は mによらず一定とすることが好まし い。
ここで、 a cの設定について説明する。 まず、 a c = a i ( i = 2 m) は 1 として、 その後さらに ± 0. 2の範囲で微調整を行なうのが好 ましい。 そして、 α ι及び o:mは、 まず a c と同じ値を採用し、 そして cより最大 0. 3程度大きい範囲で微調整を行なう。
m , A m— は約 0 . 4を初期値とし、 所定のマーク長が得られるよう に微調整を行なう。
また、 区間 4 1 0の ]3 m' はまず、 区間 4 0 5の ]3 mと等しく し、 その 後、 微調整を行なう。 このようにして、 偶数長マークに対して、 図 3 (b) の点線で示され る記録パルス列 40 3が得られ、 奇数長マークに対して、 図 3 ( c ) の 点線で示される記録パルス列 4 06が得られる。
なお、 m= l (n = 3 ) の場合には、 一対の記録パワー照射区間 α ' Tとバイアスパワー照射区間 /3 J ' Τからなる記録光の照射を行なう。 この場合、 ct は、 2以上の mにおける a i ' より 0. 1から 1. 5程 度大きくするのが好ましい。
[2 C] 全ての記録線速度において共通して用いることが好ましい事項 上記 [2A] の 「所定記録速度 (所定記録線速度 ;例えば書換可能な 最大記録線速度) より速い記録速度 (線速度) での記録方法」、 及び、 上 記 [2 B] の 「所定記録線速度 (所定記録速度) 以下の線速度 (書換可 能な線速度範囲 ;記録速度) での記録方法 (パルス分割法)」、 に共通し て用いることが好ましい事項について説明する。
分割パルスの発生制御回路を簡便化するために、 分割記録パルスを用 いて記録を行う際の記録パワー PwLと、 ブロックパルスを用いて記録 を行う際の記録パワー PwHとを等しくすることが好ましい。
また、 分割記録パルスにおける冷却パルス期間に照射するバイアスパ ヮー P b Lと、 ブロックパルスを用いて記録を行う際に用いるバイアス 。ヮー P b Hとを等しくすることが好ましい。
[ 2 D] 本発明に用いる記録再生装置
本発明においては、 上記記録方法を行うべく分割パルスの発生制御回 路の設計を行い、 この分割パルスの発生制御回路を公知の記録再生装置 (ドライブ) に組み込むことによって、 記録再生装置を得ることができ る。 そして、 この記録再生装置 (ドライブ) に円盤状の書换型光記録媒 体 (例えば D VDは直径約 1 2 c mの円盤形状となる) を装着して、 ス ピンドルモータ等を駆動して書換型光記録媒体を回転させる。 さらに、 書換型光記録媒体に対して記録を行う所望の半径位置において、 下記 「 書換記録モード」、 「ライ トワンス記録モード」、 「DC消去モー ド」 に従 つて記録光を照射することによって、 相変化記録層に様々な時間的長さ を有する非晶質状態の記録マークを形成して、情報の記録'消去を行う。 なお、 本発明に用いる記録方法を実行する記録再生装置には、 市販の パーソナルコンピュータや DVD記録再生装置に搭載されている ドライ ブのように、 記録のみならず再生機能を付加してもよいことはいうまで もない。
本発明に用いる記録再生装置の詳細は、 以下の通りである。
すなわち、 相変化型記録層を有し、 前記相変化型記録層の結晶状態を 未記録 ·消去状態とし、 この未記録 ·消去状態に様々な時間的長さ n T (Tは基準クロック周期、 nは 2以上の整数である。) の非晶質状態の記 録マークを形成することによって、 情報を記録する円盤状の書換型光記 録媒体を装着し、 前記書換型光記録媒体を回転させた状態で前記書換型 光記録媒体に記録光を照射することによつて前記情報の記録を行う記録 再生装置であって、
前記記録再生装置が、 書換記録モード、 ライ トワンス記録モー ド、 及 び D C消去モードの 3つの記録光照射モードを有し、
(A- 1 ) 書換記録モードにおいては、
情報の記録を行う書換型光記録媒体の半径位置における線速度が、 前 記書換型光記録媒体の書換可能な記録線速度の範囲内となるように前記 書換型光記録媒体を回転させた状態で、
時間的長さ nTを、
7? J Τ, a J Τ, /3! Τ, α 2Τ、 32Τ、 · ·
a i Τ、 )3 i Τ、 · · ·、 amT、 ]3mT、 η 2T
(mはパルス分割数であり、 i は 1以上 m以下の整数である。 ∑ i (a ; + i3 ;) + 7^ + 75 2 = 11である。 a i ( 1 ≤ i ≤m) は 0より大きい実数 であり、 j3 i ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) は 0より大きい実数であり、 ]3 mは 0以 上の実数であり、 η i及び η 2はそれぞれ— 2以上 2以下の実数である。 ) の順に分割し、 少なく とも一つの記録マークの時間的長さは、 上記パ ルス分割数 πιを 2以上とし、 かつ、 全ての記録マークの時間的長さは、 n/m≥ 1. 2 5を満たすようにして、
tt i Tの時間内には、 記録パワー P W i ( 1 ≤ i ≤m) の記録光を照射 し、
β i Tの時間内には、 バイアスパワー P b ; ( 1 ≤ i ≤m, P b ; < P W i、 P b ; < P w i + 1) の記録光を照射し、
n Tの時間的長さを有する複数の記録マークを形成し、
複数の記録マーク間は、 消去パワー P e ( P eは、 l ^ i ≤mにおけ る m個の P b ;それぞれの値以上であり、 1 ≤ i における m個の P W iそれぞれの値よりも小さい値である。) の記録光を照射することによ つて、 前記書換型光記録媒体に記録を行い、
(A- 2 ) ライ トワンス記録モードにおいては、
情報の記録を行う書換型光記録媒体の半径位置における線速度が、 前 記書換型光記録媒体に記録された情報が書換可能な記録線速度よりも速 くなるように前記書換型光記録媒体を回転させた状態で、
n Tの時間的長さを有する記録マークを、 記録パワー P wHの記録光 とバイアスパワー P b Hの記録光とを照射しうる一つのブロックパルス を用いて形成することによって、 前記書換型光記録媒体に記録を行い、 (A— 3 ) D C消去モードにおいては、
情報の消去を行う書換型光記録媒体の半径位置における線速度が、 前 記書換型光記録媒体の書換可能な記録線速度の範囲内となるように前記 書換型光記録媒体を回転させた状態で、 消去パワー P DCの記録光を照射 することによって、 前記書換型光記録媒体の情報の消去を行い、
(A-4) 前記書換記録モードを実行した後に前記ライ トワンス記録モ ードを実行する場合、 又は、 前記ライ トワンス記録モードを実行した後 に再度前記ライ トワンス記録モードを実行する場合には、 前記 DC消去 モードを行って前記書換型光記録媒体に記録されている情報を消去する, ことを特徴とする。
本発明の記録再生装置は、書換記録モード、ライ トワンス記録モード、 及び D C消去モードの 3つの記録モードを有する。 ライ トヮンス記録モ ードにおいては、 上記 [2A] で説明したブロックパルスを用いる記録 方法によって書換型光記録媒体に情報の記録を行う。 また、 書換記録モ ードにおいては、 上記 [2 B] で説明した分割パルスを用いる記録方法 によつて書換型光記録媒体に情報の記録を行う。
ここで、 前記バイアスパワー P b ;及び P b Hが、 前記消去パワー P eよりも小さいことが好ましいことは、 上記 [2 A]、 [ 2 B] で説明し た通りである。
また、 書換記録モードにおいて、 記録パワー P w;を 1≤ i ≤mにお いて一定値 P w Lとし、 前記バイアスパワー P b ;を 1 i におい て一定値 P b Lとすることが好ましいことは、 上記 [2 B] で説明した 通りである。
さらに、 書換記録モードの記録パワー PwLを、 ライ トワンス記録モ ードの記録パワー PwHと等しくすることが好ましいことは、 上記 [2 C] で説明した通りである。
同様に、 書換記録モードのバイアスパワー P b Lを、 ライ トワンス記 録モードのバイアスパワー P b Hと等しくすることが好ましいことも、 上記 [2 C] で説明した通りである。
さらに、 書換記録モードのバイアスパワー P b L、 ライ トワンス記録 モー ドのバイアスパワー P b Hが、 ともに消去パワー P eよりも小さい ことが好ましいことも上記 [ 2 B ]、 [ 2 C ] で説明した通りである。 上述したように、 リライタブル D V Dのような書換型光記録媒体の相 変化型記録層は、 例えば出荷時や販売時などには初期状態として結晶状 態 (消去状態) となっているため、 この状態でライ トワンスメディアと して用いることができる。 このため、 このような初期状態の書換型光記 録媒体に対しては、 本発明の記録再生装置にこの書換型光記録媒体を挿 入後、 ライ トワンス記録モードで記録を実行することによって、 書換可 能な最大記録線速度より速い記録線速度での記録が可能となる。
一方、 上記ライ トワンス記録モードの実行又は書換記録モードの実行 によって、 既に書換型光記録層に情報が書き込まれている場合 (相変化 型記録層に非晶質の記録マークが形成されている状態) に、 再度ライ ト ワンス記録モー ドを実行する場合には以下の操作を行う。 すなわち、 ラ イ トヮンス記録モードでの書き込みを行なう前に D C光を照射すること で相変化型記録層を結晶状態 (消去状態) に戻すのである (D C消去モ ードを行う)。 D C消去モードは、 具体的には、 前記書換型光記録媒体に 記録された情報が書換可能な記録線速度において消去パワー P D cの記 録光を照射することによって行う。
ここで、分割パルスの発生制御回路を簡便化する点から好ましいのは、 D C消去モードにおける消去パワー P D Cを、 消去パワー P e と等しくす ることである。
本発明の記録再生装置に用いる、 レーザ露光装置や書換型光記録媒体 の駆動装置等は、 従来公知のものを用いることができる。
[ 3 ] 本発明に用いる好適な相変化型記録層を有する光記録媒体 以下、 本発明に用いる光記録媒体の具体的な態様について、 リライタ ブル D V Dを例にいくつか説明する。 本発明の記録方法は、 結晶状態と非晶質状態とで情報の記録を行い、 情報の書き換えが可能な相変化型記録層を有する光記録媒体に適用する c 相変化型記録層を有する光記録媒体の具体例としては、 基板上に、 第 一保護層 (下部保護層)、 記録層 (相変化型記録層)、 第二保護層 (上部 保護層)、 反射層、 及び保護コート層をこの順に有する層構成をと り、 基 板を通してレーザ光を照射することにより信号の記録再生を行う光記録 媒体 (基板面入射型の光記録媒体) を挙げることができる。
また、 相変化型記録層を有する光記録媒体の他の具体例としては、 基 板上に、反射層、 第一保護層 (下部保護層)、 記録層 (相変化型記録層)、 第二保護層 (上部保護層)、及び保護コート層をこの順に有する層構成を とり、 上部保護層を通じてレーザ光を照射することにより信号の記録再 生を行う光記録媒体(膜面入射型の光記録媒体)を挙げることができる。 この膜面入射型の光記録媒体では、 基板を通さずに上部保護層側からレ 一ザ光を照射することにより信号の記録再生を行うため、 記録層と光へ ッ ドの距離を数百ミクロン以下に接近させることが可能となり、 開口数 が 0 . 7以上の対物レンズを使用することで媒体の記録密度を向上させ ることが出来る。
尚、 上記基板面入射型の光記録媒体及び膜面入射型の光記録媒体それ ぞれの層構成は例示である。 例えば、 基板面入射型の光記録媒体及び膜 面入射型の光記録媒体のいずれにおいても、 保護層と反射層との間に界 面層を設けることができるし、 膜面入射型の光記録媒体において、 基板 と反射層との間に下地層を設けてもよい。
本発明において好ましいのは、 高データ転送レートが可能な書き換え 型相変化型の光記録媒体である。 このような光記録媒体は、 通常、 結晶 化速度の速い記録材料を記録層に用いることによって実現できる。
以下、 記録層、 基板、 保護層、 反射層、 保護コート層の各層について 説明する。
[3 A] 記録層
記録層としては、 例えば、 G e S b T e、 I n S b T e、 A g S b T e、 及び A g I n S b T eといった系列の化合物が繰り返し記録可能な 材料として選ばれる。 これらの中で、 S b 2T e 3と G e T eの疑似 2元 合金を主成分とする組成、 より具体的には、 { (S b 2T e 3) !_Q (G e T e ) 卜 0 S b e組成 (ただし、 0. 2≤ α ^ 0. 9、 0≤ β ≤ 0 . 1 )、 あるいは、 S bを 5 0原子%以上含む S bを主成分とする組成の いずれかであることが多い。
本実施の形態が適用される光記録媒体においては、 結晶化速度を高め るために、 前記記録層に S bを主成分とする組成を用いることがより好 ましい。 なお、 本発明において、 「S bを主成分とする」 とは、 記録層全 体のうち、 S bの含有量が 5 0原子%以上であることを意味する。 S b を主成分とする理由は、 S b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、 S bの含有 量は 6 0原子%以上であることが好ましく、 7 0原子%以上であること がより好ましい。 しかし、 一方で、 S b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 S bと共に併用することが好ましい。 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 1 0 原子%以上とし、 一方、 通常 3 0原子%以下とする。
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上記添 加元素は、 結晶化温度を高める効果もある。 このような添加元素として は、 G e、 T e、 I n、 G a、 S n、 P b、 S i 、 A g、 C u、 A u、 希土類元素、 T a、 N b、 V、 H f 、 Z r、 W、 M o 、 C u、 C r、 C o、 窒素、 酸素、 及び S e等を用いることができる。 これら添加元素の うち、 非晶質形成の促進、 非晶質状態の経時安定性の向上、 及び結晶化 温度を高める観点から、 好ましいのは G e、 T e、 I n、 G a、 及び S nからなる群から選ばれる少なく とも 1つとすることであり、 特に好ま しいのは、 G e及び/又は T eを用いる力 、 I n、 G a、 及び S nの少 なく とも 1つを用いることである。
上述の通り、 本実施の形態が適用される光記録媒体においては、 記録 層の材料として、 S bと G e及び 又は T e とを併用することが特に好 ましい。 G e及び 又は T eを S bに添加する際に、 記録層中における G e又は T eそれぞれの含有量を、 1原子%以上 3 0原子%以下とする ことが好ましい。 つまり、 0 6及び丁 6は、 それぞれ単独で 1原子%以 上 3 0原子%以下ずつ含有されていることが好ましい。 但し、 記録層の 主成分を S bとした場合に S bの含有量は 5 0原子%以上となるため、 S b と共に G e及び T eを記録層に含有させる場合、 G e及び T eの合 計量は 5 0原子%よりは少なくなる。
記録層中における G e又は T eのそれぞれの含有量は、 より好ましく は 3原子。 /0以上、 さらに好ましくは 5原子%以上とする。 この範囲とす れば、 非晶質マークを安定化する効果が十分に発揮されるようになる。 —方、 記録層中における G e又は T eのそれぞれの含有量は、 より好ま しくは 2 0原子%以下、 さらに好ましくは 1 5原子%以下とする。 この 範囲とすれば、 非晶質が安定になりすぎて逆に結晶化が遅くなるという 傾向を良好に抑制することができるようになり、 結晶粒界での光散乱に よるノイズを抑制することができるようになる。
上記 S bを主成分とする組成は、 記録層中に含有される T eの量によ つて、 2種類に分類することができる。 一つは、 丁 6を 1 0原子%以上 含有する組成であり、 もう一つは T eを 1 0原子。 /0未満含有する組成 ( T e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、 T eを概ね 1 0原子%以上含みつつ、 S b 7。T e 3。共晶組成より も過剰の S b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。 この記録層材料を、 以下において、 S b T e共晶系と呼ぶ。ここで、 S b Z T eは 3以上とすることが好ましく、 4以上とすることがより好ましい。
記録層中に含有される T eの量によって分類することができる、 上記 S bを主成分とするもう一つの組成としては以下のものをあげることが できる。 すなわち、 記録層の組成を、 S bを主成分としつつ、 T eを 1 0原子%未満とし、 さらに G eを必須成分として含有するようにするの である。 上記記録層の組成の具体例としては、 S b 9。G e i。近傍組成の 共晶合金を主成分とし、 T eを 1 0原子%未満含有する合金 (本明細書 においては、 この合金を S b G e共晶系と呼ぶ。) を好ましく挙げること ができる。
T e添加量が 1 0原子%未満の組成は、 S b T e共晶系ではなく、 S b G e共晶系としての性質を有するようになる。 この S b G e共晶系の 合金は、 G e含有量が 1 0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。 S b G e共晶系の合金においては、 T eは、 付加的に添 加されるにすぎず必須元素とはならない。
S b G e共晶系合金では、 S b / G e比を相対的に高くすることで、 結晶化速度を速めることができ、 再結晶化による非晶質マークの再結晶 化が可能である。
記録層に S bを主成分とする組成を用い、 結晶状態を未記録 ·消去状 態とし、 非晶質マークを形成して記録を行う場合、 冷却効率を良くする ことが非常に重要となる。 これは以下の理由による。
すなわち、 上記 S b T e共晶系又は S b G e共晶系等の S bを主成分 とする記録層は、 高速記録に対応するために、 S b 7。T e 30共晶点ある いは S b 9。G e 10共晶点近傍よりもさらに S bを過剰に添加して、結晶 核生成速度ではなく結晶成長速度を高めることにより結晶化速度を高め ている。 このため、 これら記録層においては、 記録層の冷却速度を速く して、 再結晶化による非晶質マークの変化 (非晶質マークが所望のサイ ズよりも小さくなること) を抑制することが好ましい。 従って、 記録層 を溶融した後に非晶質マークを確実に形成するために記録層を急冷する ことが重要となり、 記録層の冷却効率を良くすることが非常に重要とな るのである。 そのため、 上記記録層組成においては、 反射層に放熱性の 高い A g又は A g合金を用いることが特に好ましい。 そして、 このよう な記録時の冷却効率を上げる必要がある記録層を有する光記録媒体に対 して、 本発明の光記録方法を用いる意義が大きい。
本実施の形態が適用される光記録媒体では、 上記、 S b T e共晶系又 は S b G e共晶系等の S bを主成分とする組成を用いる記録層において, さらに、 I n、 G a、 及び S nの少なく とも 1つを含有し、 前記記録層 中における I n、 G a、 及ぴ S nのそれぞれの含有量が 1原子。 /0以上 3 0原子%以下であることが特に好ましい。
以下、 S bを主成分とする組成の具体例についてさらに説明する。
S bを主成分とする組成としては、 まず、 (S b xT e ^ x) !_yMy (ただし、 0. 6≤ x≤ 0. 9、 0≤ y≤ 0. 3、 Mは G e、 A g、 I n、 G a、 Z n、 S n、 S i、 C u、 Au、 P d、 P t、 P b、 C r、 C o、 0、 S、 S e、 V、 N b、 及び T aより選ばれる少なく とも 1種 ) 合金を主成分とする S b T e共晶系の組成を好ましく挙げることがで きる。 なお、 上記組成式は、 原子数比で組成を表している。 従って、 例 えば x = 0. 6は、 6 0原子%を意味する。
上記 (S b xT e i x) yMy組成においては、 Mとしては、 G e、 G a、 A g又は I nを単独又は併用して用いることが、 オーバーライ ト 特性等の記録特性の観点から特に好ましい。
上記 (S b xT e i x) yMy組成においては、 Xは、 通常 0. 6以 上、 好ましくは 0. 7以上、 より好ましくは 0. 7 5以上であり、 一方、 通常 0. 9以下とする。 また、 yは、 通常 0以上、 好ましくは 0. 0 1 以上、 より好ましくは 0. 0 3以上であり、 一方、 通常 0. 3以下、 好 ましくは 0. 2以下、 より好ましくは 0. 1以下である。 x、 yを上記 範囲とすれば、 高速記録に対応可能な記録層を得ることができるように なる。
上記 (S b xT e i_x) い yMy組成において Mとして G eを用いる組 成について更に説明する。 この組成としては、 S b 7。T e 3。共晶点組成 を基本として大幅に過剰の S bを含む S b 7。T e 3。合金を母体とし、さ らに G eを含む、 G e y (S b XT e 1 --x) x_y (ただし、 0. 0 1≤ y ≤ 0. 0 6、 0. 8 2≤ x≤ 0. 9) であらわされる組成を用いること が好ましい。 G e量は、 G e y (S b xT e i x) い yにおける yの値と して 0. 0 1以上、 特に、 0. 0 2以上であることが好ましい。 一方、 このように S b含有量が多い S b T e共晶組成では、 G e量が多すぎる と、 G e T eや G e S b T e系の金属間化合物が析出するとともに、 S b G e合金も析出しうるために、 記録層中に光学定数の異なる結晶粒が 混在すると推定される。 そして、 この結晶粒の混在により、 記録層のノ ィズが上昇しジッタが増加することがある。 また、 G eをあまりに多く 添加しても非晶質マークの経時安定性の効果が飽和する。 このため、 通 常 G e量は、 G e y (S b xT e ix) i _yにおける yの値として、 0.
06以下、 好ましくは 0. 0 5以下、 より好ましくは 0. 04以下であ る。
上記 G e S b T e共晶系の組成においては、 さらに I n、 G a、 S n を含有させることが特に好ましレ、。 すなわち、 Ml zG e y (S b XT e! _x) !_y_z (0. 0 1≤ z≤ 0. 4、 0. 0 1≤ y≤ 0. 0 6、 0. 8 2≤ x≤ 0. 9であり、 Mlは、 I n、 G a及び S nからなる群から 選ばれた少なく とも一種の元素を表す。)で表される組成を用いることが 特に好ましい。 上記 Mlを I n、 G a及び S nで示される一群の元素の うち少なく とも 1種を添加することによりさらに特性が改善される。 I n、 G a、 S nの元素は、 結晶状態と非晶質状態の光学的コン トラス ト を大きくでき、ジッタを低減する効果もある。 Mlの含有量を示す zは、 通常 0. 0 1以上、 好ましくは 0. 0 2以上、 より好ましくは 0. 0 5 以上、 一方、 通常 0. 4以下、 好ましくは 0. 3以下、 より好ましくは 0. 2以下、 特に好ましくは 0. 1以下とする。 この範囲とすれば、 上 記特性改善の効果が良好に発揮されるようになる。
上記 G e S b T e共晶系の組成において I n、 G a、 S n以外に含み うる元素としては、 窒素、 酸素及び硫黄を挙げることができる。 これら 元素は、 繰返しオーバーライ トにおける偏析の防止や光学特性の微調整 ができるという効果がある。 窒素、 酸素及び硫黄の含有量は、 S b、 T e及び G eの合計量に対して 5原子%以下であることがより好ましい。 また、 S n、 C u、 Z r、 H f 、 V、 N b、 T a、 C r、 C oを上記
G e S b T e共晶系の組成に含有させることもできる。これらの元素は、 ごく微量の添加により、 結晶成長速度を低下させることなく、 結晶化温 度を上昇させ、 さらなる経時安定性の改善に効果がある。 ただし、 これ ら元素の量が多すぎると特定の物質の経時的偏析ゃ繰返しオーバーライ トによる偏析が起こりやすくなるため、 添加量は 5原子%以下、 特に 3 原子%以下とするのが好ましい。 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。
一方、 S bを主成分とする組成である S b G e共晶系組成としては、 S b G e共晶系に T eを添加する T e G e S b系を主成分とする組成、 S b G e共晶系に I n、 G a又は S nを添加した、 I n G e S b系、 G a G e S b系、 又は S n G e S b系 3元合金を主成分とする組成を挙げ ることができる。 S b G e共晶系の合金に、 T e、 I n、 G a、 又は S n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るが、 特に S nを添加することが好 ましい。
このような S b G e共晶系合金の好ましい組成としては、 T e γΜ2 s (G e f S b ,_6_ (ただし、 0. 0 1≤ ε ≤ 0. 3、 0≤ δ≤
0. 3、 0≤ < 0. 1、 2≤ δ / y , 0 < δ + γ≤ 0. 4であり、 Μ 2は I η、 G a、 及び S n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。 S b G e共晶系合金に、 I n、 G a、 又は S nを添加 することにより、 結晶状態と非晶質状態との光学的特性差を大きくでき る効果を顕著とすることができる。
元素 M2として I n、 G a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、 I n及び Z又は G aの含有量を示す δは、通常 0以上、 好ましくは 0. 0 1以上、 より好ましくは 0. 0 5以上とする。 ただし、 I η又は G a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 I n— S b系、 又は G a— S b系の他の結晶相が形成 される場合がある。 従って、 δは、 通常 0. 3以下、 好ましくは、 0. 2以下とする。 尚、 I ηと G aとを比較すると、 I nの方がより低ジッ タを実現できるため、 上記 M2は I nとすることが好ましい。 一方、 元素 M 2として S n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 (結晶状態と非晶質状態の反射率 差) が大きく とれるようになる。 このため、 S nの含有量を示す δは、 通常 0以上、 好ましくは 0. 0 1以上、 より好ましくは 0. 05以上と する。 ただし、 S nが過度に多いと、 記録直後の非晶質相が、 低反射率 の他の非晶質相に変化する場合がある。 特に、 長時間保存した場合に、 この安定化非晶質相が析出して消去性能が低下する傾向がある。従って、 δは、 通常 0. 3以下、 好ましくは 0. 2以下とする。
元素 Μ2として、 I n、 G a、 及ぴ S nのうち複数の元素を用いるこ ともできるが、 特に、 I n及び S nを含有させることが好ましい。 I n 及ぴ S n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 4 0原子%以下、 好ましくは 30原子%以下、 より好ましくは 2 5原子%以下とする。
上記 T e M 2 G e S b系の組成においては、 T eを含有することで超 高速記録における消去比の経時的変化を改善することができるようにな る。 このため、 T eの含有量を示す γは、 通常 0以上とするが、 好まし くは 0. 0 1以上、 特に好ましくは 0. 0 5以上とする。 ただし、 T e が過度に多いと、 ノイズが高くなる場合があるため、 γは、 通常 0. 1 より小とする。
尚、 上記 T e Μ 2 G e S b系の組成において、 T e と元素 M2とを含 有させる場合は.、 これらの合計含有量を制御することが有効である。 従 つて、 T e及び元素 M2の含有量を示す δ + γは、 通常 0より大きくす るが、 好ましくは 0. 0 1以上、 より好ましくは 0. 0 5以上とするこ とである。 δ + yを上記範囲とすることで、 T e及び元素 Μ 2を同時に 含有させる効果が良好に発揮されるようになる。 一方、 G e S b系共晶 合金を主成分とする効果を良好に発揮されるために、 δ + γは、 通常 0 . 4以下、 好ましくは 0. 3 5以下、 より好ましくは 0. 3以下とする。 一方、 元素 M2と T e との原子数比を表す δ は 2以上とするのが好 ましい。 T eを含有させることによって光学的コントラス トが低下する 傾向にあるため、 T eを含有させた場合には、 元素 M 2の含有量を若干 多くする ( δを若干大きくする) ことが好ましい。
上記 T e Μ 2 G e S b系の組成に添加しうる元素としては、 Au、 A g、 P d、 P t、 S i、 P b、 B i、 T a、 N b、 V、 Mo、 希土類元 素、 N、 O等があり、 光学特性や結晶化速度の微調整等に使われるが、 その添加量は、 最大で 1 0原子%程度である。
以上において最も好ましい組成の一つは、 I n p S nqT e rG e s S b t ( 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。 T eと I n及び 又は S n とを併用する場合は、 (P + q) r≥ 2とするのが好ましい。
記録層の膜厚は、 十分な光学的コントラス トを得、 また結晶化速度を 速く し短時間での記録消去を達成するためには 5 n m以上あるのが好ま しい。 また反射率を十分に高くするために、 より好ましくは 1 0 nm以 上とする。
一方、 クラックを生じにく く、 かつ十分な光学的コントラス トを得る ためには、 記録層膜厚は 1 00 n m以下とするのが好ましいが、 より好 ましくは 50 nm以下とする。 これは、 熱容量を小さく し記録感度を上 げるためである。 また、 上記範囲とすれば相変化に伴う体積変化を小さ くできるため、 上下の保護層に対する、 繰り返しオーバーライ トによる 繰り返し体積変化の影響を小さくすることもできる。 ひいては、 不可逆 な微視的変形の蓄積が抑えられノイズが低減され、 繰り返しオーバーラ ィ ト耐久性が向上する。 書き換え可能型 D V Dのような高密度記録用媒体では、 ノイズに対す る要求が一層厳しいため、 より好ましくは記録層膜厚を 3 0 n m以下と する。
上記記録層は、 通常、 所定の合金ターゲッ トを不活性ガス、 特に A r ガス中で D Cまたは R Fスパッタリングして得ることができる。
また、 記録層の密度は、 バルタ密度の通常 8 0 %以上、 好ましくは 9 0 %以上とする。 ここでいうバルク密度 p とは、 通常下記 ( 1 ) 式によ る近似値を用いるが、 記録層を構成する合金組成の塊を作成して実測す ることもできる。
^ = ∑ 111 ^ ; ' · · 1 )
(ここで、 Hi は各元素 iのモル濃度であり、 in ; p iは元素 iの原子量 である。)
スパッタ成膜法においては、 成膜時のスパッタガス (通常、 A r等の 希ガス。 以下、 A rの場合を例に説明する。) の圧力を低く したり、 ター ゲッ ト正面に近接して基板を配置するなどして、 記録層に照射される高 エネルギー A r量を多くすることによって、 記録層の密度を上げること ができる。 高エネルギー A rは、 通常スパッタのためにターゲッ トに照 射される A rイオンが一部跳ね返されて基板側に到達するものか、 ブラ ズマ中の A rイオンが基板全面のシース電圧で加速されて基板に達する ものかのいずれかである。
このような高エネノレギ一の希ガスの照射効果を Atomic peening効果 というが、 一般的に使用される A r ガスでのスパッタでは Atomic peening効果により、 A rがスパッタ膜に混入される。 膜中の A r量に より、 Atomic peening効果を見積もることができる。 すなわち、 A r量 が少なければ、 高エネルギー A r照射効果が少ないことを意味し、 密度 の疎な膜が形成されやすい。 一方、 A r量が多ければ、 高エネルギー A rの照射が激しくなり、 膜 の密度は高くなるものの、 膜中に取り込まれた A rが繰り返しオーバー ライ ト時に V o i dとなって析出し、 繰り返しの耐久性を劣化させやす レ、。 従って、 適度な圧力、 通常は 1 0— 2〜 1 0— 1 P aのオーダーの範囲 で放電を行う。
[ 3 B ] 基板
基板には、 例えば、 ポリカーボネート、 アクリル、 ポリオレフインな どの樹脂、 あるいはガラスを用いることができる。 なかでもポリカーボ ネート樹脂は C D— R O M等において最も広く用いられている実績もあ り安価でもあるので最も好ましい。基板の厚さは、通常 0 . 1 m m以上、 好ましくは 0 . 3 m m以上であり、 一方、 通常 2 0 m m以下、 好ましく は 1 5 m m以下である。 一般的には 0 . 6 m n!〜 1 . 2 m m程度とされ る。 基板面入射型の光記録媒体においては、 基板はレーザ光を透過する 必要があるため、 レーザ光に対して透明である必要がある。 一方、 膜面 入射型の光記録媒体においては、基板は必ずしも透明である必要はない。
[ 3 C ] 保護層
記録層の相変化に伴う蒸発 ·変形を防止し、 その際の熱拡散を制御す るため、 通常記録層の上下一方または両方、 好ましくは両方に保護層が 形成される。 保護層の材料は、 屈折率、 熱伝導率、 化学的安定性、 機械 的強度、 密着性等に留意して決定される。 一般的には透明性が高く高融 点である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物や C a、 M g、 L i等のフッ化物等の誘電体を用いることができる。
この場合、 これらの酸化物、 硫化物、 窒化物、 炭化物、 フッ化物は必 ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、 屈折率等の制御のために組成 を制御したり、 混合して用いることも有効である。 繰り返し記録特性を 考慮すると誘電体の混合物が好ましい。 より具体的には、 Z n S.や希土 類硫化物等のカルコゲン化合物と酸化物、 窒化物、 炭化物、 フッ化物等 の耐熱化合物の混合物が挙げられる。 例えば、 Z n Sを主成分とする耐 熱化合物の混合物や、 希土類の硫酸化物、 特に Y 202 Sを主成分とする 耐熱化合物の混合物は好ましい保護層組成の一例である。
保護層の材料としては、 通常、 誘電体材料を挙げることができる。 誘 電体材料としては、 例えば、 S c、 Y、 C e、 L a、 T i、 Z r、 H f 、 V、 Nb、 T a、 Z n、 A l、 C r、 I n、 S i、 G e、 S n、 S b、 及び T e等の酸化物、 T i、 Z r、 H f 、 V、 N b、 T a、 C r、 Mo、 W、 Z n、 B、 A l 、 G a、 I n、 S i、 G e、 S n、 S b、 及び P b 等の窒化物、 T i、 Z r、 H f 、 V、 N b、 T a、 C r、 Mo、 W、 Z n、 B、 A l、 G a、 I n、 及び S i等の炭化物、 又はこれらの混合物 を挙げることができる。 また、 誘電体材料としては、 Z n、 Y、 C d、 G a、 I n、 S i、 G e、 S n、 P b、 S b、 及び B i等の硫化物、 セ レン化物もしくはテルル化物、 Mg、 C a、 L i等のフッ化物、 又はこ れらの混合物を挙げることができる。
さらに誘電体材料の具体例としては、 Z n S— S i 〇 2、 S i N、 S i〇2、 T i 02、 C r N、 T a S 2、 Y22 S等を挙げることができる。 これら材料の中でも、 Z n S _ S i 02は、 成膜速度の速さ、 膜応力の 小ささ、 温度変化による体積変化率の小ささ、 及び優れた耐候性から広 く利用される。 Z n S— S i 02を用いる場合、 Z n Sと S i 02との組 成比 Z n S : S i 02は、 通常 0 : 1〜: 1 : 0、 好ましくは 0. 5 : 0 . 5〜0. 9 5 : 0. 05、 より好ましくは 0. 7 : 0. 3〜0. 9 : 0. 1 とする。 最も好ましいのは Z n S : S i 02を 0. 8 : 0. 2と することである。
より具体的には、 L a, C e, N d , Y等の希土類の硫化物、 硫酸化 物を 5 Omo 1 %以上 9 Omo 1 %以下含む複合誘電体や、 Z n S, T a S 2を 7 O m o 1 %以上 9 0 m o 1 %以下含有する複合誘電体が望ま しい。
繰り返し記録特性を考慮すると、 保護層の膜密度はバルク状態の 8 0 %以上であることが機械的強度の面から望ましい。 誘電体の混合物を用 いる場合には、 バルク密度として上述の一般式 ( 1 ) の理論密度を用い る。
保護層の厚さは、 一般的に通常 1 n m以上 5 0 0 n m以下である。 1 n m以上とすることで、 基板や記録層の変形防止効果を十分確保するこ とができ、 保護層と しての役目を十分果たすことができる。 また、 5 0 O n m以下とすれば、 保護層としての役目を十分果たしつつ、 保護層自 体の内部応力や基板との弾性特性の差等が顕著になって、 クラックが発 生するということを防止することができる。
特に、 基板と記録層の間に保護層 (下部保護層と称することがある) を設ける場合、 下部保護層は、 熱による基板変形を抑制する必要がある ため、 その厚さは通常 1 n m以上、 好ましくは 5 n m以上、 より好まし くは 1 0 n m以上、 さらに好ましくは 2 0 n m以上、 特に好ましくは 4 O n m以上である。 このようにすれば、 繰り返し記録中の微視的な基板 変形の蓄積が抑制され、 再生光が散乱されてノイズ上昇が著しくなると いうことがなくなる。
—方、 下部保護層の厚みは、 成膜に要する時間の関係から、 通常 4 0
O n m以下、 好ましくは 3 0 0 n m以下、 より好ましくは 2 0 0 n m以 下、 さらに好ましくは 1 5 0 n m以下、 特に好ましくは 1 0 0 n m以下 である。 このようにすれば、 記録層平面で見た基板の溝形状が変わると いうことがなくなる。 すなわち、 溝の深さや幅が、 基板表面で意図した 形状より小さくなったりする現象が起こりにく くなる。
一方、 記録層の基板とは反対側に保護層 (上部保護層と称することが ある) を設ける場合、 上部保護層は、 記録層の変形抑制のために、 通常 その厚さは 1 n m以上、 好ましくは 5 n m以上、 より好ましくは 1 O n m以上、 さらに好ましくは 1 5 n m以上である。 また、 繰り返し記録に 伴って発生する上部保護層内部の微視的な塑性変形の蓄積を防止し、 再 生光の散乱によるノイズ上昇を抑制するため、 好ましくは 2 0 0 n m以 下、 より好ましくは 1 5 0 n m以下、 より好ましくは 1 0 0 n m以下、 さらに好ましくは 6 0 n m以下、 特に好ましくは 5 0 n m以下、 最も好 ましくは 3 0 n m以下である。
なお、 記録層及び保護層の厚みは、 機械的強度、 信頼性の面からの制 限の他に、 多層構成に伴う干渉効果も考慮して、 レーザー光の吸収効率 がよく、 記録信号の振幅が大きく、 すなわち記録状態と未記録状態のコ ントラス トが大きくなるように選ばれる。
保護層は通常スパッタ法で形成されるが、 ターゲッ トそのものの不純 物量や、 成膜時に混入する水分や酸素量も含めて全不純物量を 2原子% 未満とするのが好ましい。 このために保護層をスパッタリングによって 形成する際、 プロセスチャンバの到達真空度は 1 X 1 0—3 P a未満とす ることが望ましい。
[ 3 D ] 反射層
光記録媒体においては、 さらに反射層を設けることができる。 反射層 の設けられる位置は、 通常再生光の入射方向に依存し、 入射側に対して 記録層の反対側に設けられる。 すなわち、 基板側から再生光を入射する 場合は、基板に対して記録層の反対側に反射層を設けるのが通常であり、 記録層側から再生光を入射する場合は記録層と基板との間に反射層を設 けるのが通常である。
反射層に使用する材料は、 反射率の大きい物質が好ましく、 特に放熱 効果も期待できる A u、 A gまたは A 1等の金属が好ましい。 その放熱 性は膜厚と熱伝導率で決まるが、 熱伝導率は、 これら金属ではほぼ体積 抵抗率に比例するため、 放熱性能を面積抵抗率で表すことができる。 面 積抵抗率は、 通常 0. 0 5 Ω /口以上、 好ましくは 0. 1 ΩΖ口以上、 一方、 通常 0. 6 ΩΖ口以下、 好ましくは 0. 5 Ω ロ以下とする。 これは、 特に放熱性が高いことを保証するものであり、 光記録媒体に 用いる記録層のように、 非晶質マーク形成において、 非晶質化と再結晶 化の競合が顕著である場合に、 再結晶化をある程度抑制するために必要 なことである。 反射層自体の熱伝導度制御や、 耐腐蝕性の改善のため上 記の金属に T a、 T i、 C r、 Mo、 Mg、 V、 N b、 Z r、 S i等を 少量加えてもよい。 添加量は通常 0. 0 1原子%以上 2 0原子%以下で ある。
本発明に適した反射層の材料をより具体的に述べると、 A 1 に T a , T i , C o , C r, S i, S c , H f , P d , P t , M g, Z r, 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 A 1合金 を挙げることができる。 これらの合金は、 耐ヒロック性が改善されるこ とが知られているので、 耐久性, 体積抵抗率, 成膜速度等を考慮して用 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。 A 1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、 多 すぎると十分な放熱効果が得られにくレ、。
アルミニウム合金の具体例としては、 T a及び T iの少なく とも一方 を 1 5原子%以下含有するアルミニウム合金、 特に、 A 1 α T a ι-α (0 ≤ a≤ 0. 1 5 ) なる合金は、 耐腐蝕性に優れており、 光記録媒体の信 頼性を向上させる上で特に好ましい反射層材料である。
反射層材料の好ましい例としては、 純 A gまたは A gに T i , V, T a , N b , W, C o , C r , S i , G e, S n, S c , H f , P d, R h , A u , P t , M g , Z r, Mo、 C u、 Z n、 Mn、 及び希土類元 素からなる群から選ばれた少なく とも 1種の元素を含む A g合金を挙げ ることができる。 経時安定性をより重視する場合には添加成分としては T i , Mg又は P dが好ましい。 上記元素の含有量は、 通常 0. 0 1原 子%以上、 好ましくは 0. 2原子%以上、 一方、 通常 1 0原子%以下、 好ましくは 5原子%以下である。
特に、 A gにMg、 T i、 Au、 C u、 P d、 P t、 Z n、 C r、 S i、 G e、 希土類元素のいずれか一種を 0. 0 1原子%以上 1 0原子% 以下含む A g合金は、 反射率、 熱伝導率が高く、 耐熱性も優れていて好 ましい。
なお、 上部保護層の膜厚を 4 0 nm以上 5 0 nm以下とする場合には 特に、 反射層を高熱伝導率にするため、 含まれる添加元素を 2原子%以 下とするのが好ましい。
反射層の材料として特に好ましいのは、 A gを主成分とすることであ り、 最も好ましいのは純 A gとすることである。 A gを主成分とするこ とが好ましい理由は以下のとおりである。 すなわち、 長期保存した記録 マークを再度記録すると、 保存直後の第一回目の記録だけ、 相変化記録 層の再結晶化速度が速くなる現象が発生する場合がある。 このような現 象が発生する理由は不明であるが、 この保存直後における記録層の再結 晶化速度の増加により、 保存直後の第一回目の記録で形成した非晶質マ ークの大きさが所望するマークの大きさよりも小さくなるのではないか と推測される。 したがって、 このような現象が発生する場合には、 反射 層に放熱性が非常に高い A gを用いて記録層の冷却速度を上げることに より、 保存直後における第一回目の記録時の記録層の再結晶化を抑制し て非晶質マークの大きさを所望の大きさに保つことができるようになる。 反射層の膜厚としては、 透過光がなく完全に入射光を反射させるため に通常 1 0 nm以上とするが、 20 nm以上とすることが好ましく、 4 0 nm以上とすることがより好ましく、 5 0 nm以上とすることがさら に好ましい。 また、 あまりに厚すぎても、 放熱効果に変化はなくいたず らに生産性を悪く し、 また、 クラックが発生しやすくなるので、 通常は 5 00 nm以下とするが、 4 0 0 n m以下とすることが好ましく、 3 0 0 nm以下とすることがより好ましく、 200 nm以下とすることがさ らに好ましい。
なお、 反射層は通常スパッタ法ゃ真空蒸着法で形成されるが、 ターゲ ッ トゃ蒸着材料そのものの不純物量や、 成膜時に混入する水分や酸素量 も含めて全不純物量を 2原子%未満とするのが好ましい。 このために反 射層をスパッタリングによって形成する際、 プロセスチャンバの到達真 空度は 1 X 1 0_3P a未満とすることが望ましい。
また、 1 0— 4 P aより悪い到達真空度で成膜するなら、 成膜レートを l nm/秒以上、 好ましくは 1 0 n 秒以上として不純物が取り込ま れるのを防ぐことが望ましい。 あるいは、 意図的な添加元素を 1原子% より多く含む場合は、 成膜レートを 1 0 nm,秒以上として付加的な不 純物混入を極力防ぐことが望ましい。
さらなる高熱伝導と高信頼性を得るために反射層を多層化することも 有効である。 この場合、 少なく とも 1層は全反射層膜厚の 5 0%以上の 膜厚を有する上記の材料とするのが好ましい。 この層は実質的に放熱効 果を司り、 他の層が耐食性や保護層との密着性、 耐ヒロック性の改善に 寄与するように構成される。
特に、 純 A gまたは A gを主成分とする反射層を、 硫黄を含む Z n S 等を含む保護層と接して設ける場合には、 A gの硫黄との反応による腐 食を防ぐために、 通常、 硫黄を含まない界面層を設けるが、 界面層が、 反射層として機能するような金属であることが好ましい。 界面層の材料 としては、 T a、 N bを挙げることができる。 この場合、 基板上に、 第 一保護層、 相変化型記録層、 第二保護層、 界面層、 反射層 (ここで、 界 面層と反射層とが多層の反射層を構成していると考えることもできる。 ) をこの順に有する層構成をとることになる。
記録層用ターゲッ ト、 保護層用ターゲッ ト、 必要な場合には反射層材 料用ターゲッ トを同一真空チャンバ一内に設置したィンライン装置で膜 形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防ぐ点で望ましい。 また、 生産 性の面からも優れている。
[ 3 E ] 保護コート層
光記録媒体の最表面側には、 空気との直接接触を防いだり、 異物との 接触による傷を防ぐため、 紫外線硬化樹脂や熱硬化型樹脂からなる保護 コート層を設けるのが好ましい。 保護コート層は通常 1 μ mから数百 μ mの厚さである。 また、 硬度の高い誘電体保護層をさらに設けたり、 そ の上にさらに樹脂層を設けることもできる。
[ 3 F ] その他
なお、 ここでは、 リライタブル D V Dとして 1層構造のものを例に説 明したが、 これに限られるものではなく、 他の構造のもの (例えば 2層 構造のものやそれ以上の多層構造のもの、 2層構造で片面入射型のもの や両面入射型のものなど) にも本発明を適用することができる。
したがって、 本実施形態にかかる光記録方法によれば、 例えばリライ タブル D V Dのような大容量の書換型光記録媒体を追記型光記録媒体 ( ライ トワンスメディア) として用い、 記録速度に応じた記録パルスとす ることで、 大容量の光記録媒体における高速記録を実現できるという利 点がある。
[実施例] 次に、 実施例によって本発明を更に詳細に説明する。 ただし、 本発明 は以下の実施例によって限定されるものではない。
基板のトラックピッチが 0. 7 4 111、 溝幅0. 3 2 /1 m、 溝深さ 3 2 n m、 厚み 0. 6 mmのポリカーボネート基板上に、 A rガスを用い たスパッタ リ ング法により、 (Z n S ) 8。 ( S i 02) 20保護層を 8 0 n m、 I n 3 G e 3 S b 7 0 T e 2 0目 C録眉を 1 4 n m、 (Z n S) 8 0 S i 02) 20保護層を 2 2 n m、 T a拡散防止層を 2 n m、 A g反射膜を 1 0 0 n m、 この順に形成した。
各層の成膜は到達真空度 4 X 1 0 -4 P a以下になつてから実施した。 第 1保護層は、 A rガスを導入し成膜圧力を 2. 6 X 1 0— とし、 成膜パワー 2 k Wの R Fスパッタリングで形成した。
記録層は、 成膜圧力 2. l X l O—i P a とし、 成膜パワー 3 0 0 Wの R Fスパッタ リ ングで形成した。
第 2保護層は成膜圧力 3. 9 X 1 0— 1 P a とし、 成膜パワー 1 . 2 k Wの R Fスパッタリ ングで形成した。
拡散防止層は、 成膜圧力 1 . T X l O P a とし、 成膜パワー 5 0 0 Wの D Cスパッタリ ングで形成した。
反射層は、 成膜圧力 6. 4 X 1 0— とし、 成膜パワー 7 5 0 Wの D Cスパッタリングで形成した。
その上に紫外線硬化樹脂からなる保護コートをしたのち、 0. 6 mm 厚ポリカーボネート基板と貼り合わせて 1 . 2 mm厚のディスク (光記 録媒体) とした。
このディスクを線速度 5 mZ sにおいて高出力半導体レーザを用いて 初期化を行った。 ここで、 初期化レーザパワーは 1 4 0 0 Wとした。 記録及び記録信号の特性評価には、 波長 6 5 0 n m, N A= 0. 6 5 のパルステック社製光デイスクテスタ D DU 1 0 0 0を用いた。 基準線速度を DVDの基準線速度である 3. 4 9m/ s とし、 基準ク ロック周波数を 2 6. 2 H z (クロック周期 T s = 3 8. 2 n s ) と し、 E FM +変調信号を各線速度で記録した後、 基準線速度に於いてク ロックジッターを測定した。
ここで、 クロックジッターとは、 再生信号をイコライザと L P Fを通 過させた後に、 スライサにより 2値化信号とし、 該 2値化信号のリーデ ィングェッジと ト レーリングェッジの P L Lクロックに対す.る時間のず れの標準偏差(ジッター)をクロック周期: Tで規格化したものである。 詳細な測定方法は、 DVD— ROM規格書ゃリライタブル D VD規格書 に規定されている。
下記表 1は、 記録線速度を基準線速度の 1倍, 2. 4倍, 4倍とする 場合に実際に使用した記録ス トラテジー ( 1 Tパルス分割ス トラテジー ) を示している。 表 1にあるス トラテジーは、 各線速度において ct i ( i = 2〜mの自然数) は一定値をとり、 β k (k = 2〜m_ lの自然数 ) も一定値をとつており、 上述の実施形態において説明した分割パルス 1 Tス トラテジーのより規則性を上げたものとしている。 また、 β i—丄 + (¾ ;は 1 ( i = 3〜m_ l ) となっている。
下記表 2は、 このような分割パルス 1 Tス トラテジーを用いる場合の レーザパワー及びそのレーザパワーで記録した信号のク口ックジッター を示している。 表 2
いずれの線速度においてもク口ックジッターが 9 %以下であり良好で あることがわかる。
次に、 記録線速度を基準線速度の 1倍, 2. 4倍, 4倍とする場合に 実際に使用した記録ス トラテジー ( 2 Tパルス分割ス トラテジー) をそ れぞれ表 3 , 表 4, 表 5に示す。
尚、 表 3 , 4 , 5において奇数マーク (n Tマークにおいて nが奇数 の場合) のス トラテジーを規定する記録パルス長の係数 α ; ' と冷却パ ルス長の係数 ]3 は、 表を見やすくするためにそれぞれひ ,と /3 ;の欄 に ti載した。 表 3
表 4
CD 表 5
さらに、 下記表 6に各線速度でのレーザパワーと該記録条件で記録さ れた信号のクロックジッターとを示す。
表 6
棘 クロックジ PwL Pbし
線迷度 ッタ一(%) (mW) (mW)
1倍速 6.1 14 5.9 0.5
2. 4倍速 6.0 14 6 0.5
4倍速 5.8 15 4.7 0.5 いずれの線速度においてもクロックジッターが 9 %以下であり良好で あること力 sわ力ゝる。
さて、 書換記録可能範囲を確認するために、 上記表 1に示されるよう な記録ス トラテジーを用いて 1 0回オーバーライ トした記録信号のクロ ックジッターを測定した。 その結果を下記表 7に示す。 4倍速まではク ロックジッターが 9 %以下であり良好な結果が得られている。 表 7
そこで、 更に、 表 8のよ うな記録ス トラテジー ( 1 Tパルス分割ス ト ラテジ一) を用レヽ、 レーザパワーとして、記録パワー P w L : 2 1 mW、 消去パワー P e : 4 mW、 バイアスパワー P b L : 0 . 5 mWを印加し て 5倍速で 1 0回オーバーライ トを試みた。 その結果は表 7に示されて いるようにクロックジッターが 1 1 . 0 %であった。 表 8 一般に、 D V Dではクロックジッターが 1 0 %以下であればリードエ ラーが起こることがないとされている。 従って、 本実施例においては、 上記表 7に示された 1 0回オーバ一ライ ト後のクロックジッターの測定 結果より 4倍速を書換可能範囲の上限と定めるのが妥当である。
そこで、 書換可能範囲を超える 5倍速以上の線速度では、 上述の実施 形態で説明した 1つのパルス (ブロックパルス) で記録するス トラテジ 一 (ブロックパルスストラテジー) を用いて追記型記録を実施した。 実 際に使用した、 ス トラテジーを下記表 9に示す。 表 9
本実施例で使用したス トラテジ一は γが nによらず 0 . 5と一定値で あり、 上述の実施形態で説明したブロックパルスス トラテジーを更に限 定したものである。 即ち、 C A V記録のように光ディスクの記録半径位 置によって線速度が変化する場合であってもクロック周期 : Tの係数は 固定であることから、 記録再生装置にとっては記録パルス制御がより簡 易であるとすることができる。
上記表 9に示したス トラテジ一で基準線速度の 5倍速から 1 6倍速で 追記型記録をしたときのクロックジッターと記録に要したレーザパワー P w Hと P b Hを下記表 1 0に示す。 表 1 0
これによると、 5倍速から 1 6倍速までジッターが 9 %以下であり良 好な記録特性になっていることが分かる。
次に、 8倍速で追記型記録をした信号の上に、 D C消去をすることな く直接 2 . 4倍速で信号を一回上書きする実験を行った。 ス トラテジー は上記表 1にある通り ( 1 Tパルス分割ス トラテジー) と した。 重ね書 きした信号のクロックジッターは 7 . 2 %であった。 更にその上に 2 . 4倍速でもう一度重ね書きを行ったところクロックジッターは 7 . 1 % であった。 すなわち、 これは追記型記録をしてもユーザが書換型記録モ 一ドを選択すれば D C消去を経ることなく直接上書きができるというこ とを示している。
次に、 8倍速で追記型記録をした信号を、 1倍速で 1 3 mWの D C光 を 1回照射して消去し、 その上に 8倍速で追記型記録を実施した。 ス ト ラテジ一は上記表 9にある通り とした。 その信号のクロックジッターを 測定したところ 7 %であることが確認できた。 これは、 追記型で記録し た信号もユーザが選択すれば、 D C消去を行った後に、 再度高速度で追 記型記録が可能であることを示すものである。 産業上の利用可能性 以上詳述したように、本発明の光記録方法及び記録再生装置によれば、 例えばリライタブル DVDのような大容量の書換型光記録媒体を追記型 光記録媒体 (ライ トワンスメディア) として用い、 記録速度に応じた記 録パルスとすることで、 大容量の光記録媒体における高速記録を実現で きるという利点がある。
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 つて明らかである。
尚、 本出願は、 2 00 2年 1 2月 1 3 日付けで出願された日本出願 ( 特願 20 0 2— 36 3 1 45) に基づいており、 その全体が引用により 援用される。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 相変化型記録層を有する書換型光記録媒体の前記相変化型記録層の 結晶状態を未記録 · 消去状態とし、 様々な時間的長さ n T (Τは基準ク ロック周期、 ηは 2以上の整数) を有する非晶質状態の記録マークを形 成することにより情報を記録する場合に用いる光記録方法であって、
(Μ— 1 ) 記録速度が、 前記書換型光記録媒体に記録された情報が書換 可能な記録速度の範囲内である場合は、
時間的長さ n Tを、
rj i T, a i T, α 2Τ, /32 Τ , · - α i Τ , β i Τ、 - · · 、 ひ mT、 ]3 mT、 7? 2 T
(mはパルス分割数であり、 iは 1以上 m以下の整数である。 ∑ i
+ j3 i) 十 ェ+;^ニ !!である。 a i ( 1 ≤ i ≤m) は 0より大きい実数 であり、 β i ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) は 0より大きい実数であり、 ]3 mは 0以 上の実数であり、 η i及び η 2はそれぞれ一 2以上 2以下の実数である。 ) の順に分割し、 少なく とも一つの記録マークの時間的長さは、 前記パ ルス分割数 mを 2以上とし、 かつ、 全ての記録マークの時間的長さは、 n/m≥ 1. 2 5を満たすようにして、
ひ i Tの時間内には、 記録パワー P w i ( 1 ≤ i ≤m) の記録光を照射 し、
i3 ; Tの時間内には、 バイアスパワー P b ; ( 1 ≤ i ≤m, P b i < P
W i 、 P b i < P w i + 1 ) の記録光を照射して、
n Tの時間的長さを有する複数の記録マークを形成し、
前記複数の記録マーク間には、 消去パワー P e ( ? 6は 1 ^ 1 ^ 111に おける m個の P b ,それぞれの値以上であり、 l ^ i mにおける m個 の P W iそれぞれの値よりも小さい値である。) の記録光を照射し、 (M— 2) 前記記録速度が、 前記書換型光記録媒体に記録された情報が 書換可能な記録速度よりも速い場合は、
n Tの時間的長さを有する記録マークを、 記録パワー P wHの記録光 とバイアスパワー P b Hの記録光とを照射しうる一つのブロックパルス を用いて形成する
ことを特徴とする、 光記録方法。
2. 前記バイアスパワー P b ;及び P b Hが、 前記消去パワー P eより も小さいことを特徴とする、 請求の範囲第 1項に記載の光記録方法。
3. 前記記録速度が、 前記書換型光記録媒体に記録された情報が書換可 能な記録速度よりも速い場合において、
前記 n T (ηは k。以上の自然数、 k。は 2又は 3 ) の記録マークを、 k 0T、 ' ·、 (k。+ (k x- 1)) Tの時間的長さを有する記録マーク ( k は整数) と、 (k。十 k J T以上の時間的長さを有する記録マークと に分け、
7 (γは 0以上 2以下の値) を ηによって異なり得るものとし、 k。T、 ' ·、 (k。十 (k x- 1 )) Tの時間的長さを有する前記記録マ ークを形成する場合には、 前記記録マークの始点から Td kT (Td kは— 1から 1の間の値) の時間だけ遅れた時点から前記記録パワー P wHの 記録光の照射を開始し、 前記記録マークの終点から γ Τの時間だけ早い 時点において前記記録パワー PwHの記録光の照射を終了することによ つて記録マークを形成し、
(k。十 k T以上の時間的長さを有する前記記録マークを形成する 場合には、 前記記録マークの始点から前記記録パワー PwHの記録光の 照射を開始し、 前記記録マークの終点から γ Τの時間だけ早い時点にお いて前記記録パワー P wHの記録光の照射を終了することによって記録 マークを形成することを特徴とする、 請求の範囲第 1項又は第 2項に記 載の光記録方法。
4. 前記記録速度が、 前記書換型光記録媒体に記録された情報が書換可 能な記録速度の範囲内である場合は、
n Tの時間的長さを有する記録マークを形成する際に、
n = 2 m (mはパルス分割数、 1以上の自然数) なる記録マークにつ いては、 時間的長さ (n _ j ) T ( j は _ 2〜 2なる実数) を、
a j T, T、 ひ 2 Τ、 2 Τ、 · · · · 、 amT、 mT
からなる m個の c Tと ]3 ; Tとからなる区間 (ただし∑ ( a i + ]3 ;
) = n - j ) に分割し、
n = 2 m+ 1なる記録マークについては、 時間的長さ (n _ k ) T ( kは一 2〜 2なる実数) を、
α ι ' Τ、 β Τ、 α 2 ' Τ、 β 2 ' Τ、 · · · · 、 a Τ、 β Τ からなる m個の Tと /3 ; ' Tからなる区間 (ただし、 ∑ i ( a ;
' + i3 ; ') = n - k ) に分割し、
m 4では、 ]3 卜丄 + ひ ;: 卜 + = 2 ± 0 · 2 ( i = 3〜 m— 1 ) として、
前記 ct i T及び前記《 Tの時間内には、 前記記録パワー P W i ( i は 1以上 m以下の整数) の記録光を照射し、
前記 /3 i T及び前記 ;3 i ' Tの時間内には、 前記バイアスパワー P b i ( iは 1以上 m以下の整数) の記録光を照射することを特徴とする、 請 求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか 1項に記載の光記録方法。
5.前記記録パワー P W iが、 1 ≤ i において一定値 P w Lであり、 前記バイアスパワー P b i力 1 ≤ i ≤mにおいて一定値 P b Lであ ることを特徴とする、 請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1項に記載 の光記録方法。
6 . a τ≠ a 1 、 ,≠ β , a 2≠ a 2 m _ i≠ j3 m— 、 a mm
' 及ぴ β m≠ ' のうちの少なく とも一つを満たすようにすることを特 徴とする、 請求の範囲第 4項又は第 5項に記載の光記録方法。
7 . /3 ≠ β 及び a m≠ a m, を満たすようにすることを特徴と する、 請求の範囲第 4項又は第 5項に記載の光記録方法。
8 . 請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか 1項に記載の光記録方法によ つて情報を記録されうる書換型光記録媒体であって、 前記相変化型記録 層が S bを主成分とする組成であることを特徴とする、 書換型光記録媒 体。
9 . 相変化型記録層を有し、 前記相変化型記録層の結晶状態を未記録 · 消去状態とし、 この未記録 · 消去状態に様々な時間的長さ n T ( Τは基 準クロック周期、 ηは 2以上の整数) の非晶質状態の記録マークを形成 することによって、情報を記録する円盤状の書換型光記録媒体を装着し、 前記書換型光記録媒体を回転させた状態で前記書換型光記録媒体に記録 光を照射することによって前記情報の記録を行う記録再生装置であって、 書換記録モード、 ライ トワンス記録モード、 及び D C消去モー ドの 3 つの記録光照射モードを有し、
( A— 1 ) 書換記録モードにおいては、
情報の記録を行なう前記書換型光記録媒体の半径位置における線速度 力 前記書換型光記録媒体の書換可能な記録速度の範囲内となるように 前記書換型光記録媒体を回転させた状態で、
時間的長さ n Tを、
η ι Τ、 a , T j3 ! Τ, α 2Τ、 ]3 2Τ、 · ·
α i T、 、 · · · 、 amT、 H 77 2T
(mはパルス分割数であり、 i は 1以上 m以下の整数である。 ∑ i ( a ; + j3 i) + 7^ + 77 2 = 11である。 tt i ( l ≤ i ^m) は 0より大きい実数 であり、 P i ( 1 ≤ i ≤m- 1 ) は 0より大きい実数であり、 jS JiO以 上の実数であり、 77 及び 7? 2はそれぞれ一 2以上 2以下の実数である。 ) の順に分割し、 少なく とも一つの記録マークの時間的長さは、 前記パ ルス分割数 mを 2以上とし、 かつ、 全ての記録マークの時間的長さは、 n/m≥ 1. 2 5を満たすようにして、
の時間内には、 記録パワー ( 1 ≤ i ≤m) の記録光を照射 し、
β ; Tの時間内には、 バイアスパワー P b i ( 1 ≤ i ≤m, P b iく P
W i、 P b iく Pw i + 1) の記録光を照射し、
n Tの時間的長さを有する複数の記録マークを形成し、
前記複数の記録マーク間には、 消去パワー P e ( ? 6は 1 ≤ 1 ≤ 111に おける m個の P b ;それぞれの値以上であり、 1 ≤ i ≤mにおける m個 の P w ;それぞれの値よりも小さい値である。) の記録光を照射すること によって、 前記書換型光記録媒体に記録を行い、
(A— 2 ) ライ トワンス記録モードにおいては、
情報の記録を行う前記書換型光記録媒体の半径位置における線速度が、 前記書換型光記録媒体に記録された情報が書換可能な記録速度よりも速 くなるように前記書換型光記録媒体を回転させた状態で、
n Tの時間的長さを有する記録マークを、 記録パワー P wHの記録光 とバイアスパワー P b Hの記録光とを照射しうる一つのブロックパルス を用いて形成することによって、 前記書換型光記録媒体に記録を行い、 (A— 3) D C消去モードにおいては、
情報の消去を行う前記書換型光記録媒体の半径位置における線速度が. 前記書換型光記録媒体の書換可能な記録速度の範囲内となるように前記 書換型光記録媒体を回転させた状態で、 消去パワー PDCの記録光を照射 することによって、 前記書換型光記録媒体に記録されている情報の消去 を行い、
(A— 4) 前記書換記録モー ドを実行した後に前記ライ トワンス記録モ ードを実行する場合、 又は、 前記ライ トワンス記録モードを実行した後 に再度前記ライ トワンス記録モードを実行する場合には、 前記 DC消去 モードを行って前記書換型光記録媒体に記録されている情報を消去する ように構成されることを特徴とする、 記録再生装置。
1 0. 前記バイアスパワー P b i及び P b Hが、 前記消去パワー P e よ りも小さくなるように構成されることを特徴とする、 請求の範囲第 9項 に記載の記録再生装置。
1 1. 前記記録パワー PWiが、 1≤ i ≤mにおいて一定値 P w Lであ Ό、
前記バイアスパワー P b ;力 S、 1≤ i ≤mにおいて一定値 P b Lであ ることを特徴とする、 請求の範囲第 9項又は第 1 0項に記載の記録再生
1 2. 前記 DC消去モードにおける消去パワー PDCが、 前記書換記録モ 一ドにおける消去パワー P e と等しいことを特徴とする、 請求の範囲第 9項〜第 1 1項のいずれか 1項に記載の記録再生装置。
1 3 . 相変化型記録層を有する書換型光記録媒体の前記相変化型記録層 の結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 これに様々な長さの非晶質状態の 記録マークを形成することにより情報を記録する場合に用いる光記録方 法であって、
記録速度が書換可能な記録速度よりも速い場合は、 一つの記録マーク を形成するための記録パルスとして一つのブロックパルスを用い、 前記 記録マークの長さが所定長さ以上のときは、 前記プロックパルスの終了 時期がデータ信号パルスの終了時期より も第 1所定時間だけ早くなるよ うにし、 前記記録マークの長さが所定長さよりも短いときは、 前記プロ ックパルスの開始時期がデータ信号パルスの開始時期よりも第 2所定時 間だけ遅れるようにするとともに、 前記プロックパルスの終了時期がデ ータ信号パルスの終了時期よりも第 1所定時間だけ早くなるようにする とともに、
記録速度が書換可能な記録速度以下の場合は、 一つの記録マークを形 成するための記録パルスとして複数の記録パルスからなるパルス列を用 いることを特徴とする、 光記録方法。
1 4 . 前記パルス列が、 記録パワーレベルの先頭パルスと、 冷却パワー レベルの冷却パルスと記録パワーレベルの記録パルスとの対が繰り返さ れる後続パルス列と、 最後尾の冷却パルスとからなるものとし、 n T ( η : 3以上の自然数, Τ : クロック周期) の長さを有する記録マークを 形成する場合であって、 ηが偶数であるときは、 前記後続パルス列にお ける一対の冷却パルスのパルス幅と記録パルスのパルス幅とを足したも のが略 2になるようにすることを特徴とする、 請求の範囲第 1 3項に記 載の光記録方法。
1 5 . 前記パルス列が、 記録パワーレベルの先頭パルスと、 冷却パワー レベルの冷却パルスと記録パワーレベルの記録パルスとの対が繰り返さ れる後続パルス列と、 最後尾の冷却パルスとからなるものとし、 n T ( η : 3以上の自然数, Τ : クロック周期) の長さを有する記録マークを 形成する場合であって、 ηが奇数のときは、 前記後続パルス列を構成す る冷却パルスと記録パルスとの対のうち、 最先の冷却パルスと記録パル スとの対及び最後の冷却パルスと記録パルスとの対以外の、 一対の冷却 パルスのパルス幅と記録パルスのパルス幅とを足したものが略 2になる ようにすることを特徴とする、 請求の範囲第 1 3項又は第 1 4項に記載 の光記録方法。
1 6 . 前記パルス列が、 記録パワーレベルの先頭パルスと、 冷却パワー レベルの冷却パルスと記録パワーレベルの記録パルスとの对が繰り返さ れる後続パルス列と、 最後尾の冷却パルスとからなるものとし、 n T ( η : 3以上の自然数, Τ : クロック周期) の長さを有する記録マークを 形成する場合であって、
前記後続パルス列を構成する記録パルスの数を、 ηが奇数であるか偶 数であるかに関わらず同数にし、
ηが奇数の場合は、 前記後続パルス列を構成する、 最先の冷却パルス のパノレス幅、 最先の記録パルスのパノレス幅、 最後の冷却パルスのパルス 幅、 及び最後の記録パルスのパルス幅から選ばれる少なく とも 1つを、 ηが偶数の場合の、 最先の冷却パルスのパルス幅、 最先の記録パルス のパノレス幅、 最後の冷却パルスのパノレス幅、 最後の記録パルスのパノレス 幅のそれぞれに対して変化させることを特徴とする、 請求の範囲第 1 3 項〜第 1 5項のいずれか 1項に記載の光記録方法。
1 7 . 相変化型記録層を有する書換型光記録媒体の前記相変化型記録層 の結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 これに様々な長さの非晶質状態の 記録マークを形成することにより情報を記録する場合に用いる光記録方 法であって、
記録速度が書換可能な記録速度よりも速い場合は、 一つの記録マーク を形成するための記録パルスとして一つのブロックパルスを用い、 前記 記録マークの長さが所定長さよりも短いときは、 前記記録マークの長さ が所定長さ以上のときよりも、 前記ブロ ックパルスの開始時期が所定時 間だけ遅れるようにすることを特徴とする、 光記録方法。
1 8 . 相変化型記録層を有する書換型光記録媒体の前記相変化型記録層 の結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 これに様々な長さの非晶質状態の 記録マークを形成することにより情報を記録する場合に用いられる記録 再生装置であって、
記録速度が書換可能な記録速度よりも速い場合は、 一つの記録マーク を形成するための記録パルスとして一つのブロックパルスを用い、 前記 記録マークの長さが所定長さ以上のときは、 前記プロックパルスの終了 時期がデータ信号パルスの終了時期より も第 1所定時間だけ早くなるよ うにし、 前記記録マークの長さが所定長さよりも短いときは、 前記プロ ックパルスの開始時期がデータ信号パルスの開始時期よりも第 2所定時 間だけ遅れるようにするとともに、 前記プロックパルスの終了時期がデ ータ信号パルスの終了時期よりも第 1所定時間だけ早くなるようにする とともに、
記録速度が書換可能な記録速度以下の場合は、 一^ 3の記録マークを形 成するための記録パルスとして複数の記録パルスからなるパルス列を用 いるように構成されることを特徴とする、 記録再生装置。
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AL Designated countries for regional patents

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