JP2001184649A - 光記録システム及び光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチレベル記録に適した光記録媒体を得
る。 【手段】 レーザービームを照射することにより情報を
記録可能な光記録媒体であって、光記録媒体の相対移動
方向には所定長さの複数の仮想記録セルを連続して規定
され、この仮想記録セルの初期反射率Ｘ、及び限界最低
反射率Ｙから規定される反射率変動幅Ｘ−Ｙの２０％
を、前記レーザービーム照射によって初期反射率Ｘから
変化させるのに必要な記録パワーをＡとし、且つ前記反
射率変動幅Ｘ−Ｙの８０％を前記レーザービーム照射に
よって初期反射率Ｘから変化させるのに必要な記録パワ
ーをＢとした場合、記録層を１．８＜（Ｂ−Ａ）／Ａ＜
１１となるように設定し、これにより、レーザーのビー
ムの照射パワーを５段階以上に切り換えてマルチレベル
記録可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録に供するデー
タに応じて、レーザービームの照射パワー（記録パワ
ー）を多段階に切り替えて光記録媒体に照射し、照射パ
ワーに対応する記録マークを形成して前記データをマル
チレベル記録する光記録システム及び光記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の光記録媒体のような、記録マーク
の長さ（反射信号変調部の長さ）を多段階に変えること
によってデータを記録する方法に対して、記録マークの
深さ（反射信号の変調度）を多段階に切り替えることに
より、同じ長さの領域に複数のデータを記録する方法に
関する研究が数多くなされている。

【０００３】この光記録方法によれば、単にピットの有
無による２値のデータを記録した場合と比較して、深さ
方向に複数のデータを記録できるため、一定の長さに割
り当てられる信号の量を増やすことができる。従って、
線記録密度を向上することができるため、ホログラフを
利用したものや、記録層を多層とした光記録方法が提案
されている。

【０００４】ここでは反射率の深さ変動を用いる等によ
りデータを多段階に記録する場合を、マルチレベル記録
と呼ぶ。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなマルチレベ
ル記録において、記録密度を向上するには記録マークを
短くする必要がある。

【０００６】しかしながら、記録・読み取りに使用する
レーザーが集光した時のビーム直径より記録マークを小
さくしようとする場合、マルチレベル記録は困難にな
る。

【０００７】例えば、特開平１０−１３４３５３号公報
には、マルチレベルの記録を行うためにレーザー光量を
調整する旨の記載がある。ここでは、記録媒体が色素膜
や相変化膜の場合、記録部分と未記録部分での反射の違
いで再生信号を形成している。従って、特開平１０−１
３４３５３号公報の方法では、未記録段階と記録段階は
記録有り無しの関係にあり、多段階の記録に向いていな
い。より具体的に言えば、相変化膜や色素膜では記録と
未記録の中間状態は存在しないのである。

【０００８】又、例えば特開平１−１８２８４６号公報
に開示されるように、記録層への入射光量をデジタル量
として与えた時に、記録層での反応物の吸光度がデジタ
ル量として変化する光記録媒体がある。

【０００９】しかしながら、この光記録媒体は、レーザ
照射量（回数）に対する吸光度変化の絶対値が非常に小
さいことが推測され、未だ実用化に至っていない。

【００１０】更に、特開昭６１−２１１８３５号公報に
開示されるように、フォトクロミック材料に照射する照
射光の強度もしくは照射回数を変化させて異なる任意の
段階の発色濃度状態に記録するようにした光記録方法が
ある。

【００１１】しかしながら、この光記録方法では、レー
ザ光を照射して読み取る際に発色濃度状態を５段階以上
に読み取ることができないという問題点がある。

【００１２】以上の問題は、レーザービームの照射パワ
ー設定、記録媒体の特性等のあらゆる要素が複雑に絡み
合った結果であると考えるが、本発明者の知る限りその
原因は現在明らかにされておらず、高密度のマルチレベ
ル記録はその記録媒体及び記録方法を含めて達成されて
いないのが実情である。

【００１３】本発明者は、記録マーク長が集光ビーム径
よりも短いような条件下でもレーザー照射パワーを変化
させることで５段階以上のマルチレベル記録が可能な方
法を発見した。さらに記録膜の材料としてはレーザー照
射での温度上昇に伴う未記録から記録への変化が急峻な
相変化材料よりも、変化が緩やかな色素材料の方が適し
ていることも発見した。

【００１４】本発明は、上記のことを考慮し、一般に広
く実用化されているＣＤ−Ｒのような光記録媒体を利用
し、多段階のマルチレベル記録を行い、良好な信号品質
を得ることを可能にする光記録媒体及び光記録方法を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、有機色素記
録層を有する光記録媒体を用いたマルチレベル記録シス
テムについて鋭意研究を重ねた結果、有機色素の熱分解
特性を反射率変化によって制御する事で、５段階以上の
マルチレベル記録が可能な光記録システムに到達した。
さらに研究を重ねた結果、利用する有機色素のレーザー
ビーム照射パワーに対する反射の変化率が重要であり、
反射率が変化するレーザービーム照射パワーの範囲が広
いほうが、マルチレベル記録に対するマージンが大きい
ことを見いだした。

【００１６】又、記録マークの周囲の光反射率が高い領
域まで含めた一定の面積の仮想記録領域全体の光反射率
を多段階に変調する記録方法を見いだし、この記録方法
によって、光記録媒体に、５段階以上の高密度のマルチ
レベル記録を行うことが可能であることを確認した。

【００１７】即ち、以下の本発明により前記目的が達成
可能となる。

【００１８】（１）光透過性基板上に記録層を有する光
記録媒体に、記録に供するデータに応じて、レーザービ
ームのパワーを５段階以上に切り換えて前記レーザービ
ームを照射することでマルチレベル記録する時の記録部
分のレーザービーム照射による反射率の最大変化幅をＶ
とした時、反射率の変化が０．２×Ｖとなるレーザービ
ーム照射パワー（Ａ）と、反射率の変化が０．８×Ｖと
なるレーザービーム照射パワー（Ｂ）との関係が、式
（１）を満たすことを特徴とする光記録システム。

【００１９】（Ｂ−Ａ）／Ｂ＞０．１５ （１）

【００２０】（２）前記記録層が主として有機色素によ
り形成されている光記録媒体を用いることを特徴とする
（１）の光記録システム。

【００２１】以下（１）及び（２）の本発明を更に詳し
く説明する。

【００２２】レーザービームの照射によって反射率が低
下する光記録媒体の場合、まず記録前の状態の反射率を
Ｒｉ、レーザービーム照射により記録部分が変質し、そ
の反射率が完全に低下した部分の反射率をＲｐとし、未
記録状態から記録状態になることによって変化する最大
の反射率の変化幅（Ｒｉ−Ｒｐ）を、反射率の最大変化
幅Ｖと定義する。そして、レーザービームの照射により
反射率の変化が０．２×Ｖとなるレーザービームの照射
パワーを（Ａ）、反射率の変化が０．８×Ｖとなるレー
ザービームの照射パワーを（Ｂ）とした場合（Ｂ−Ａ）
／Ｂを０．１５より大きくする事が効果的であることを
見いだした。さらに、この光記録システムは、レーザー
ビーム照射パワーを５段階以上に切り替えるマルチレベ
ル記録に特に有効である。ここで、レーザービームの照
射パワーの単位はｍＷで、記録の際の線速度によっても
異なるが２〜３０ｍＷの範囲が好ましく、更に好ましく
は４〜１４ｍＷの範囲である。

【００２３】レーザービームの照射パワーと反射率の関
係は、用いる光記録媒体に種々レーザービーム照射パワ
ーによって記録を行い、反射率を測定することで求める
ことができる。

【００２４】このときの関係式（１）の値を０．１５よ
り大きくするには、レーザービーム照射による記録層の
変化の速度を調節する必要がある。即ち、記録層に色素
を用いる場合は、記録に供するレーザービームの波長に
対して、その有機色素記録層がどれだけの記録感度を持
ってレーザービームを吸収するかが重要となるため、十
分に考慮して有機色素を選択する必要がある。あまり感
度の高い有機色素を用いるとレーザービーム照射パワー
を変化させても光の吸収が急激であるためレーザービー
ム照射パワー（Ａ）と（Ｂ）が近い値となり好ましくな
い。逆に感度が低すぎる場合にはジッター値が大きくな
り好ましくない。関係式（１）の値を０．１５より大き
くするための別の方法としては、有機色素記録層を多層
構成とし、各層毎に記録感度の異なる有機色素を含有さ
せることも考えられる。この場合、レーザービーム照射
に近い方にある有機色素記録層に記録感度の高い有機色
素を用い、反射層に近い方にある有機色素記録層に記録
感度の低い有機色素を用いるようにすればよい。

【００２５】更に、以下の本発明により上記目的が達成
可能となる。

【００２６】（３）光透過性基板上に形成される記録層
に対してレーザービームを照射することにより情報を記
録可能な光記録媒体であって、前記光記録媒体における
前記レーザービームとの相対移動方向に、所定の単位長
さ及びこれと直交する方向の所定の単位幅の複数の仮想
記録セルが連続して規定されると共に、前記仮想記録セ
ルにおける前記レーザービーム未照射状態の初期反射率
Ｘ％、及び該レーザービーム既照射状態の限界最低反射
率Ｙ％から規定される反射率変動幅をＸ／１００−Ｙ／
１００としたとき、その変動幅全体を１００％としたと
きの２０％分を、前記レーザービーム照射によって初期
反射率Ｘ％から変化させるのに必要なレーザービームの
照射パワーをＡとし、且つ、前記反射率変動幅Ｘ／１０
０−Ｙ／１００の８０％分をレーザービーム照射によっ
て初期反射率Ｘ％から変化させるのに必要なレーザービ
ームの照射パワーをＢとした場合、前記仮想記録セル
が、１．８＜（Ｂ−Ａ）／Ａ＜１１（・・・関係式
（２））の特性になるように設定され、該仮想記録セル
に対して、単位時間の前記レーザービームの照射パワー
を５段階以上に切り換えてマルチレベル記録可能とされ
たことを特徴とする光記録媒体。

【００２７】（４）前記レーザービ−ムの照射パワーを
５段階以上に切り換えてマルチレベル記録することによ
って形成された複数サイズの記録マークの少なくとも一
部に、読み取りレーザーの集光ビームウエストの直径以
下の長さとなる記録マークが含まれていることを特徴と
する（３）の光記録媒体。

【００２８】（５）前記光記録媒体の前記記録層が有機
色素成分を含んで構成されていることを特徴とする
（３）又は（４）の光記録媒体。

【００２９】（６）記録前の前記仮想記録セルの前記初
期反射率Ｘが６０％以上であり、且つ記録後の前記限界
最低反射率が４０％以下であることを特徴とする
（３）、（４）又は（５）の光記録媒体。

【００３０】この発明においては、記録層に仮想記録セ
ルを仮定し、その仮想記録セル全体の光反射率を読み取
るので、記録マークが記録ビーム径より小さくなった場
合でも、記録レーザービームの照射パワーを多段階に調
整することで、反射率を多段階にコントロールすること
が出来るようになった。つまり読み取りの対象となるセ
ルを一定にした状態で、レーザービーム照射パワーを変
調することで、記録マークの大きさ及び光透過率の少な
くとも一方を変調し、記録マークを含む一定の領域（仮
想セル）全体での光反射率のレベルを多段階に変化させ
ることによりマルチレベルの記録が可能になった。

【００３１】さらにこの効果は５段階以上のマルチレベ
ル記録のときに顕著であった。

【００３２】つまり４段階程度までであれば通常の記録
マークの長さを変調する方法でもマルチレベルの記録が
可能であった。しかしながら５段階以上の高密度のマル
チレベル記録を行う際には仮想セル全体の光反射率をコ
ントロールすることが重要である。

【００３３】特に、光記録媒体に関しては、レーザービ
ームの照射パワーとそれによる反射率の変化の関係に注
目し、上記関係式（２）の範囲内であればマルチレベル
記録する際の信号劣化が大幅に低減することが判明し
た。

【００３４】発明者の解析によると、反射率の変動は、
図５に模式的に表されるように、レーザービームの照射
パワーと完全なる比例関係にあるわけではない。図５に
示されるように、全体の反射率変動は、先ず初期反射率
Ｘ％に始まり、反射率変動幅Ｐの約２０％に達するまで
の初期照射パワー領域Ｈにおいては反射率変動が小さ
く、反射率変動幅Ｐの約８０％に達する間の中間照射パ
ワー領域Ｉは比較的変動が大きく、最終照射パワー領域
Ｊでは反射率変動が小さくなり、最終的に限界最低反射
率Ｙ％に収束することが解った。

【００３５】この特性から、初期照射パワー領域Ｈを脱
するのに必要な照射パワーＡと、その後の中間領域Ｉを
脱するまでに必要な照射パワーＢとの関係が、マルチレ
ベル記録では重要なポイントになるとの予想が本発明者
によってなされた。というのも、マルチレベル記録は、
初期反射率Ｘ％と限界最低反射率Ｙ％との間で多段階に
反射率を設定・記録する必要があり、その上記の中間照
射パワー領域Ｉを有効活用する必要があるからである。
つまり、記録レーザービームにとっては照射パワーＡと
照射パワーＢとのバランスが大変重要な意義を有してい
る。

【００３６】実際に、本発明者の解析によれば、上記関
係式（２）の範囲内では５段階以上のマルチレベル記録
が可能であったが、その範囲外では大きすぎても（１０
以上）又小さすぎても（１．８以下）マルチレベル記録
に支障をきたすことが確認されている。例えば、この関
係式（２）において、（Ｂ−Ａ）／Ａが１．８以下とな
る場合、照射パワーによる反射率変動が急峻であるため
適切な照射パワーが設定できず、又１１以上の場合は照
射パワーに対する反射率変動が小さすぎて、適切な照射
パワーが設定出来ないと考えられる。これらは共に、初
期照射パワーＡと中間照射パワーＢのバランスが悪く、
マルチレベル記録に適さない光記録媒体であるといえ
る。

【００３７】この条件を満たす様にするには、記録層の
材料、記録層の膜厚、反射層の材料、基板の材料・厚
み、さらにはレーザービームガイド用に基板に刻まれた
グルーブの形状等を適宜設定する。

【００３８】なお、上記関係式（２）の範囲内におい
て、特に２≦（Ｂ−Ａ）／Ａ≦９が好ましい。

【００３９】又、上記の範囲内で設定された光記録媒体
を利用すれば、（従来不可能と考えられていた）読み取
りレーザービームの集光ビームウエスト以下の大きさの
記録マークを含めることが可能となり、その際の信号の
劣化が大幅に低減される。レーザービームを照射する際
には、レーザービームパワーを制御することにより、仮
想記録セル全体の光反射率を変調する。一般にガウシア
ン分布を示すレーザー光のうち一定の強度を示す閾値を
越えた光のみが記録マークを形成できるので、各単位仮
想記録セルに対して「レーザービームの照射パワー」を
５段階以上に切り換えてレーザービームの閾値を越えた
光の範囲を制御して、記録マークの大きさ、光透過率を
変調する。各仮想記録セルでは、記録マークとその周囲
の未記録領域も含めての光反射率が多段階に変調される
ことになるので、集光ビームウエスト以下の記録マーク
であっても、仮想記録セル全体の光反射率の変調が可能
となる。以上の各要素から、本発明の記録媒体を利用す
れば５段階以上且つ集光ビームウェスト以下のマークを
含んだ極めて高い記録可能密度の光記録媒体が得られ
る。

【００４０】又上記発明においては、前記光記録媒体の
前記記録層が有機色素成分を含んで構成される事が好ま
しい。実際に、本発明者によって、有機色素成分の反応
で記録マークを生成する方法によって上記のマルチレベ
ル記録が達成されている。

【００４１】更に上記発明では、記録前の前記仮想記録
セルの前記初期反射率Ｘが６０％以上であり、且つ記録
後の前記限界最低反射率Ｙが４０％以下であるものが好
ましい。このようにすれば、反射率変動幅を十分に確保
することができるようになり、更に多段の記録マークの
生成が可能となる。

【００４２】なお、本発明の記録媒体は次のように構成
してもよい。

【００４３】（７）前記仮想記録セルの単位長さが、前
記最大照射パワーのレーザービーム照射により形成され
る記録マークの長さと略等しく設定されたことを特徴と
する（３）乃至（６）のいずれかの光記録媒体。

【００４４】（８）前記記録層に沿って、レーザービー
ムガイド用のグルーブが設けられ、前記仮想記録セルは
前記グルーブ内に設定され、且つ、前記単位幅は前記グ
ルーブの幅に一致されたことを特徴とする（３）乃至
（７）のいずれかの光記録媒体。

【００４５】（９）前記記録層の一部に、予め情報をマ
ルチレベル記録済みであることを特徴とする（３）乃至
（８）のいずれかの光記録媒体。

【００４６】（１０）前記仮想記録セルとマルチレベル
記録済み部分の少なくとも一方に、マルチレベル記録媒
体であることを示す特定情報が記録されていることを特
徴とする（３）乃至（９）のいずれかの光記録媒体。

【００４７】（１１）前記記録層に沿って、レーザービ
ームガイド用のグルーブが設けられ、このグルーブが、
一部で途切れていることを特徴とする（３）乃至（１
０）のいずれかの光記録媒体。

【００４８】

【発明の実施の形態】本発明に適用可能な光透過性基板
は、従来の光記録媒体に用いられている各種の材料から
任意に選択することができる。例えばポリカーボネート
樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、エポキシ樹脂、
アモルファスポリオレフィン樹脂およびポリエステル樹
脂などが適用可能であるが、耐湿性、寸法安定性および
価格などの点からポリカーボネート樹脂が好ましい。こ
の光透過性基板上には、トラッキング用溝またはアドレ
ス信号等の情報を表わす凹凸（プレグルーブやピット）
が形成されていることが好ましく、この凹凸は、ポリカ
ーボネート樹脂等の樹脂材料を射出成形、あるいは押出
成形することによって、母型（スタンパー）の凹凸を転
写することによって得ることができる。

【００４９】この凹凸情報には、当該光記録媒体の記録
再生を、より適切に行うための種々情報が含まれてい
る。これらの情報は、光透過性基板を形成する際に、上
記スタンパーからその情報を転写し、深さの異なる複数
のピットを形成することであらかじめ記録される場合
や、または当該光記録媒体が作製された後にマルチレベ
ル記録を行うことで、その情報を記録することが可能で
ある。上記の種々情報としては、当該光記録媒体である
ことを個別に認識するためのＩＤ情報や、当該光記録媒
体がマルチレベル記録用の光記録媒体であることを識別
するための光記録媒体種類識別情報、当該記録媒体を記
録再生するためのレーザービームのパワーを決定するた
めの情報等の記録再生に必要な情報、更には、マルチレ
ベル記録された内容の時間情報や、その情報が当該光記
録媒体のどこにあってどの様な内容が記録されているの
かを表すアドレス情報、目次情報等があり、当該光記録
媒体の記録時及び／又は再生時にこれらの情報を利用す
ることができる。なおこれらの情報は、ディスク状媒体
の場合、最内周近傍や最外周近傍またはディスク上に一
定の規則に従って複数設けるなどすればよい。

【００５０】前記光透過性基板上に有機色素記録層が設
けられる。有機色素記録層は、シアニン系色素、スクア
リリウム系色素、クロコニウム系色素、アントラキノン
系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色
素等が適用可能であり、式１を満たすように材料を選択
すればよい。

【００５１】有機色素塗布液用の溶剤としては、酢酸ブ
チル、セロソルブアセテートなどのエステル類；メチル
エチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケ
トンなどのケトン類；ジクロルメタン、１，２−ジクロ
ルエタン、クロロホルムなどの塩素化炭化水素類；ジメ
チルホルムアミドなどのアミド；シクロヘキサンなどの
炭化水素類；テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジ
オキサンなどのエーテル類；エタノール、ｎ−プロパノ
ール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ジアセトン
アルコールなどのアルコール類；２，２，３，３−テト
ラフルオロプロパノールなどのフッ素系溶剤；エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルなどのグリコールエーテル類などが使用可能で、
これらの溶剤を、使用する有機色素の溶解性等を考慮し
て単独または混合して使用することができる。塗布液中
には更に一重項酸素クエンチャー、酸化防止剤、ＵＶ吸
収剤、可塑剤、潤滑剤など各種の添加剤を目的に応じて
添加してもよい。

【００５２】このようにして調製される有機色素塗布液
の濃度は一般に０．０１〜１０重量％、好ましくは０．
１〜５重量％である。塗布方法としては、スプレー法、
スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレー
ドコート法、ドクターロール法、スクリーン印刷法など
を挙げることができるが、なかでもスピンコート法が好
ましく、一般的に乾燥後の有機色素記録層の厚みが２０
〜５００ｎｍ程度になるように形成する。

【００５３】上記有機色素記録層上に光反射層を設ける
が、光反射層の材料である光反射性物質は、レーザービ
ームに対する反射率が高い物質が好ましく、その例とし
て、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｂ、Ｐ
ｔ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ等の元素があげられ、これらを単
独又は合金として用い、スパッタリング法や真空蒸着法
によって形成する。光反射層の厚みは、一般的には１０
〜８００ｎｍで、好ましくは５０〜３００ｎｍである。

【００５４】光反射層の上には、有機色素記録層や光反
射層等を物理的および化学的に保護する目的で保護層を
設ける。この保護層は、光透過性基板の、有機色素記録
層が設けられていない側にも耐傷性、耐湿性を高める目
的で設けてもよい。保護層には一般的に紫外線硬化性樹
脂が広く用いられており、そのままもしくは適当な溶剤
に溶解して塗布液を調製したのち、この塗布液を塗布
し、紫外線を照射して硬化させることによって形成す
る。これらの塗布液中には、更に帯電防止剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を目的に応じて添加し
てもよい。保護層の層厚は０．１〜１００μｍ程度であ
る。

【００５５】本発明に用いる光記録媒体は、上記の構成
からなる単板タイプの光記録媒体であってもよいが、あ
るいは更に上記構成を有する二枚の光記録媒体を保護層
が内側となるように向い合わせ、接着剤等を用いて接合
することにより、貼り合せタイプの光記録媒体とするこ
ともでき、二枚の光記録媒体のうち、少なくとも一方に
上記構成を有する光記録媒体を用いて、接合することに
よって得られる貼り合わせタイプの光記録媒体とするこ
ともできる。

【００５６】このようにして得られる光記録媒体への記
録方法は、例えば、記録光として７７０〜７９０ｎｍの
範囲の波長や６３０〜６６０ｎｍの範囲の波長を有する
半導体レーザービームを用い、光記録媒体を定線速度ま
たは定角速度にて回転させながら、有機色素記録層にそ
れに適したレーザービームを照射することで有機色素が
変質することによって行われ、再生方法は、有機色素が
変質した部分とそうでない部分との光の反射光量の差を
読みとることで行われる。

【００５７】本発明では、さらに、記録に供するデータ
によって変わる入力信号を、変調信号発生器により５段
階以上の変調信号に変換し、この変調信号を光変調器に
送り、この光変調器を通してレーザービームのパワーを
５段階以上に変化させて当該光記録媒体に照射すること
により記録を行う。こうすることで、一定長さの記録部
分に、深さ方向に５段階以上の情報がマルチレベル記録
され、再生時に照射するレーザービームの反射光量も５
段階以上に変化させることが可能となる。即ちマルチレ
ベル記録された光記録媒体を定線速度又は定角速度で回
転させながら、記録時のレーザービームの照射パワーよ
りも小さなパワー、好ましくは１ｍＷ以下のレーザービ
ームを照射して、その反射光を検出することによって再
生することができるため、単位長さあたりの情報量、更
には単位面積あたりの情報量が飛躍的に増加する。

【００５８】更に、当該光記録媒体では、あらかじめ、
レーザービームの照射パワーの段数に合わせた数の深さ
の複数のピットを有するか、又は当該光記録媒体の一部
分にあらかじめマルチレベル記録を行うことにより、こ
れらの複数のピット及び／又はマルチレベル記録済み部
分に当該記録媒体を個別に識別する情報、マルチレベル
記録用光記録媒体であることを識別する情報、当該記録
媒体を記録再生するためのレーザービームの照射パワー
を決定するための情報等の特定情報を有し、その特定情
報を、当該光記録媒体再生及び／又は記録時に読み込む
ことによって、マルチレベル記録用光記録媒体であるこ
とを確実に識別したり、さらにそれらを個別に識別した
り、あらかじめ記録されているピットの段数に応じてレ
ーザービームの照射パワーの段数を決定したりすること
ができるため、より確実なマルチレベル記録再生を行う
ことができる。

【００５９】以下本発明の実施の形態の更に具体的な例
を図面を参照して詳細に説明する。

【００６０】本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体
（ディスク）１０は、記録層１２に色素を用いたＣＤ−
Ｒであり、透明基材からなる基板１４と、この基板１４
の一方の面（図１において上面）に形成されたレーザー
ビームガイド用のグルーブ１６を覆って塗布された色素
からなる前記記録層１２と、この記録層１２の上側にス
パッタリング等によって形成された金あるいは銀等の反
射膜１８と、この反射膜１８の外側を覆う保護層２０と
を含んで形成されている。

【００６１】前記記録層１２に用いられる色素は、シア
ニン、メロシアニン、メチン系色素及びその誘導体、ベ
ンゼンチオール金属錯体、フタロシアニン色素、ナフタ
ロシアニン色素、アゾ色素等の有機色素である。

【００６２】前記光記録媒体１０へのマルチレベル記録
は、図２に示される光記録装置３０によって実行され
る。

【００６３】この光記録装置３０はＣＤ−Ｒレコーダで
あり、スピンドルサーボ３１を介してスピンドルモータ
３２により光記録媒体（ディスク）１０を線速度一定の
条件で回転駆動させ、レーザー３６からのレーザービー
ムによって光記録媒体（ディスク）１０に情報を記録す
るものである。

【００６４】前記レーザ３６は、記録すべき情報に応じ
て、レーザードライバ３８により、図１、図３に示され
る仮想記録セル（詳細後述）４０の一つ当りのレーザー
ビーム照射パワーが電気的に制御されるようになってい
る。なお、レーザービームの照射パワーの制御（変調）
は、電圧変調などの電気的な制御の他に、光変調器４１
を用いてもよい。この光変調器４１としては偏光素子、
音響光学変調器、電気光学変調器等を利用してもよい。

【００６５】図２の符号４２は、対物レンズ４２Ａ及び
ハーフミラー４２Ｂを含む記録光学系である。対物レン
ズ４２Ａはフォーカストラッキングサーボ４４によりレ
ーザービームがディスク１０の記録層１２に集光するよ
うにフォーカストラッキング制御される。又、対物レン
ズ４２Ａとハーフミラー４２Ｂとは、送りサーボ４６に
よって、ディスク１０の回転に同期してその内周側から
外周側に所定速度で移動制御される。

【００６６】前記スピンドルサーボ３１、レーザードラ
イバ３８、フォーカストラッキングサーボ４４、送りサ
ーボ４６は、制御装置５０により制御される。記録層１
２に記録すべきデータ（情報）は制御装置５０に入力さ
れる。

【００６７】次に、前記仮想記録セル４０及びこの仮想
記録セル４０に記録される記録マークについて説明す
る。

【００６８】この仮想記録セル４０は記録媒体の径方向
の単位幅及び回転方向の単位長さに規定されている。単
位幅は、レーザービームのビームウエスト直径以下と
し、ディスク１０のトラックピッチやグループ幅など任
意に選択できる幅である。

【００６９】この実施の形態の例の仮想記録セル４０
は、図１に示されるように、前記グルーブ１６内を、デ
ィスク１０の回転方向即ち円周方向に、ビーム径（ビー
ムウエストの直径）Ｄより短い長さ（円周方向の長さ）
に、且つ、幅はクループ１６と等しく規定して、円周方
向に連続的に想定したものであり、各仮想記録セル４０
毎にレーザービームを照射することによって、図３に模
式的に例示された記録マーク４８Ａ〜４８Ｇを、記録す
べき情報に応じて形成するようにされている。

【００７０】ここで、前記レーザ３６から出射されるレ
ーザービームの、記録層１２位置でのビーム径Ｄは、前
記仮想記録セル４０よりも大きくされているが、記録層
１２の材料を選択することによって、レーザービームの
中心部に、レーザビーム照射パワーに応じて、直径の異
なる光透過率変調領域、即ち記録マーク４８Ａ〜４８Ｇ
を形成することができる。ここで、レーザービームはほ
ぼ円形であるが、光記録媒体１０を回転させながらレー
ザービームを照射するので、レーザービームの円形中心
が照射時間分だけ仮想記録セル４０内で相対的に移動す
ることによって長円形となり、又、その径方向の幅がレ
ーザービームの照射パワーによって大きくなる。

【００７１】何故なら、フォーカシングされたレーザー
ビームは、一般にその光強度がガウシアン分布をなす
が、記録層１２においては、レーザービームの照射エネ
ルギーがある閾値を超えた部分のみで記録が行われるの
で、レーザービームの照射パワーを変化させることによ
って、記録層１２に記録可能なレーザービームのスポッ
トサイズが変化し、これにより例えば図３に示されるよ
うな７段階の記録マーク４８Ａ〜４８Ｇが形成可能とな
る。但し、各記録マーク４８Ａ〜４８Ｇ内での光透過率
は均一ではなく、一般的に中心ほど低くなる。 この場
合、レーザービームにおける照射エネルギーの閾値を超
える範囲の大きさ、即ち記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの各
大きさとその光透過率は、仮想記録セル４０に読み出し
レーザービームを照射した時の仮想記録セル４０内の記
録マーク及びその周囲の未記録部分を含む全体での反射
光の光反射率が７段階になるように設定する。前記光反
射率は、記録マークが小さいほど大きくなり、記録マー
クが形成されていない仮想記録セルでは最大反射率、最
大の記録マーク４８Ｇが形成されている仮想記録セルで
は最小反射率となる。

【００７２】更に詳細には、前記光反射率は、各記録マ
ーク４８Ａ〜４８Ｇの仮想記録セル４０に対する面積比
及び記録マーク自体の光透過率を考慮して設定する。

【００７３】記録マーク４８Ａ〜４８Ｇ自体の光透過率
は、記録層１２を構成する材料がレーザービームの照射
によって分解変質し、その屈折率が変化する場合や、記
録層１２の厚さ方向の変化量によって異なる。形成され
た記録マーク部分の光透過率がゼロであれば、これを考
慮しなくてもよい。

【００７４】次にこのディスク１０の特性について説明
する。

【００７５】このディスク１０では、仮想記録セル４０
における前記レーザービーム未照射状態の初期反射率が
Ｘ％、又、レーザービームを（ある程度長時間）照射し
たことによって限界に達した反射率（最低反射率）がＹ
％であり、これらの値から反射率変動幅（Ｘ−Ｙ）％が
規定される。

【００７６】この場合、レーザービーム照射によって、
仮想記録セル４０の反射率を、初期反射率Ｘ％から反射
率変動幅の２０％分低下させるのに必要な記録パワー
（エネルギー）は、図５においてＡまでの面積（以下Ａ
と示す）であり、更に照射を続けて、反射率変動幅の８
０％分低下させるのに必要な記録パワーはＢまで（以下
Ｂと示す）である。

【００７７】ここで、ディスク１０の特性は、上記の各
値から規定される反射率変動バランスＴ＝（Ｂ−Ａ）／
Ａが、 １．８＜（Ｂ−Ａ）／Ａ＜１１（・・・関係式（２）） となるように設定される。これは、基板１４、記録層１
２、反射層２０等の厚みや材質を適宜調整することによ
り達成される。

【００７８】このように設定したことで、仮想記録セル
４０に対して、すでに説明したように、レーザービーム
の照射パワーを５段階以上（上記例では７段階）に切り
換えてマルチレベル記録可能となっており、特に、マル
チレベル記録の記録マーク４８Ａ〜４８Ｇの長さが、読
み取りレーザーの集光ビームウェストの直径Ｄ以下とな
るようにしても確実にデータ検出が可能となる。

【００７９】この結果、集光ビームウエスト以下となる
極めて小さな記録マークを、５段階以上に反射率が異な
るようにして生成が可能となっていることから、高い密
度の記録が可能な光記録媒体が得られる。

【００８０】又上記発明においては、前記光記録媒体の
前記記録層が有機色素成分を含んで構成されることが好
ましい。実際に、後述の実施例において説明するよう
に、有機色素成分の反応によって記録マークを生成する
方法によって上記のマルチレベル記録が達成されてい
る。

【００８１】このディスク１０では、仮想記録セル４０
の初期反射率Ｘが６０％以上に設定され、更に限界最低
反射率Ｙが４０％以下に設定されている。これは、ある
程度の反射率変動幅を有しなければ５段以上のマルチレ
ベル記録に適さないからである。好ましくは、初期反射
率を６５％以上、限界最低反射率Ｙを３５％以下に設定
する。

【００８２】なお本実施の形態の例では、上記のように
光記録媒体１０をＣＤ−Ｒであるディスクとして構成し
たものを示したが、本発明はこれに限定されるものでな
く、他の光記録媒体に広く適用可能なものである。

【００８３】又、上記の実施の形態の例において、記録
層１２はシアニン等の有機色素を用いたものであるが、
本発明はこれに限定されるものでなく、上記の関係式
（２）を満たす特性のものであれば十分であり、上記以
外の有機色素あるいき無機色素であってもよく、又その
他の材料を適宜用いても構わない。但し、上記のような
有機色素を用いた場合は、レーザービームの５段階以上
の照射パワーに対応して、確実に記録マークの大きさを
変化させて記録でき、極めて高い精度で読みとることが
できた。

【００８４】更に、上記実施の形態の例は、データ等の
情報が記録されていない未記録領域を含む光記録媒体１
０についてのものであるが、本発明はこれに限定される
ものでなく、５段階以上に情報がマルチレベル記録され
ている光記録媒体にも適用される。

【００８５】更に又、上記光記録装置３０によって記録
マークを形成する際に記録層１２上に設定される仮想記
録セル４０のサイズは、実施の形態の例に限定されるも
のではない。特に、レーザービームのビームウエスト径
を更に小さく絞ることができれば、長さはグループ１６
の幅と等しくするのがよい。その一方で、８段階等の更
なる多段階に記録マークを記録する場合には、レーザー
ビームウエスト以上に設定しても構わない。その場合、
ある一部の記録マークは、ビームウエスト以上の大きさ
にすることができる。更にグループ１６を有しない光記
録媒体においても本発明を適用可能である。

【００８６】又、記録用のレーザービームは、記録層１
２の位置で円形とされているが、これは、図４に示され
るように、例えば対物レンズ４２Ａに加えてシリンドリ
カルレンズ４２Ｃを用いて、ビーム形状が、記録媒体１
０の送り方向に短く、これと直交方向に長い長円形状あ
るいは線状となるようにしてもよい。この場合、記録マ
ーク４９が短くなるので仮想記録セルを更に短くするこ
とができる。即ち、記録密度を向上させることができ
る。

【００８７】更に、この光記録媒体１０では、図１にお
いて符号５２で示されるように、あらかじめ、信号変調
の段数に合わせた数の反射率の異なる複数のピットを有
するようにしてもよく、又は当該光記録媒体の一部分に
あらかじめ前述のようにマルチレベル記録を行っても良
い。これらの複数のピット５２及び／又はマルチレベル
記録済み部分の記録マーク５４には、当該記録媒体を個
別に識別する情報、マルチレベル記録用光記録媒体であ
ることを識別する情報、当該記録媒体を記録再生するた
めのレーザービームの推奨記録パワーを決定するための
情報等の特定情報を記録しておいてもよい。その特定情
報は、当該光記録媒体再生及び／又は記録時に読み込む
ことによって、マルチレベル記録用光記録媒体であるこ
とを確実に識別したり、さらにそれらを個別に識別した
り、あらかじめ記録されているコットの段数に応じてレ
ーザービームの照射時間を決定したりすることができ、
より確実なマルチレベル記録・再生を行うことができ
る。

【００８８】あるいは図１に符号５６で示されるよう
に、レーザービームガイド用のグループを一部分途切れ
させるグループ中断部を設けることによっても同様の効
果をもたせることもでき、これらの方法は単独で、ある
いは組み合わせて利用することも可能である。

【００８９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を説
明する。

【００９０】

【実施例１】レーザービーム波長７７０〜７９０ｎｍ付
近に光吸収域を持つシアニン系色素をフッ素化アルコー
ルに溶解して２％の記録層形成用塗布液を調製し、この
塗布液を表面にスパイラル状のプレグルーブ（トラック
ピッチ：１．６μｍ、プレグルーブ幅：０．３５μｍ、
プレグルーブの深さ：０．１８μｍ）が射出成型により
形成されたポリカーボネート（帝人化成(株)製：パンラ
イトＡＤ５５０３）からなる直径１２０ｍｍ、１．２ｍ
ｍ厚の光透過性基板のプレグルーブ側表面に、回転数２
００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍまで変化させながらスピン
コート法により塗布し、プレグルーブ内の底部からの厚
さが約２００ｎｍの有機色素記録層を形成した。なお、
ここで使用した光透過性基板には、この光記録媒体がマ
ルチレベル記録に使用されることを示す判別信号と、レ
ーザービームパワーに関する情報信号をあらかじめ記録
したものを用いた。

【００９１】次に、有機色素記録層上にＡｇを約１００
ｎｍスパッタリングして光反射層を形成した。更に光反
射層上に紫外線硬化性樹脂（大日本インキ化学工業
（株）：ＳＤ３１８）を回転数３００ｒｐｍ〜４０００
ｒｐｍまで変化させながらスピンコート法により塗布し
た。塗布後、塗膜の上方から高圧水銀灯により紫外線を
照射して層厚１０μｍの保護層を形成した。

【００９２】こうして得られた光記録媒体を用いてマル
チレベル記録を行った。マルチレベル記録は、定線速度
で回転させた光記録媒体に、レーザービームを、そのパ
ワーを６段階に変化させて照射して記録を行い、再生は
同じく定線速度で回転させながら１ｍＷでレーザービー
ムを照射して、その反射光を検出することによって再生
した。記録・評価機にはパルステック社製のＤＤＵ（記
録波長：７８４ｎｍ）を用いた。レーザービーム照射に
よる反射率の変化を、最大変化幅Ｖの２０％、３５％、
５０％、６５％、８０％、９５％とするための記録レー
ザービーム照射パワーはそれぞれ４．１ｍＷ、４．４ｍ
Ｗ、４．９ｍＷ、５．３ｍＷ、５．７ｍＷ、６．２ｍＷ
であった。なお、このときの記録線速度は１．２ｍ／
ｓ、記録信号は７００ｋＨｚとし、記録時のデューティ
ー比は７０％とした。

【００９３】この結果、レーザービーム照射パワー
（Ａ）と、レーザービーム照射パワー（Ｂ）との関係は
（Ｂ−Ａ）／Ｂ＝０．２８となった。このときの記録さ
れた信号のジッター値を、横河電気（株）ＴＡ３２０を
用いて測定した。

【００９４】ジッター値は、記録層へのレーザービーム
の照射によって形成される記録マークの形状に依存し、
ジッター値が小さければ小さいほど、前記記録マークが
確実に形成されていることを意味している。これは情報
が確実に記録できていることと同義であり、従って、再
生も確実に行うことができる。

【００９５】なお、この実施例１及び次の実施例２、比
較例１、２で用いたジッター値の評価機では、従来の２
値記録再生方法によって記録した場合を考慮すると、ジ
ッター値が３５％以下であれば良好な記録が行えたもの
と判断できる。

【００９６】

【実施例２】レーザービーム波長６３０〜６５０ｎｍ付
近に光吸収域を持つシアニン系色素を、フッ素化アルコ
ールに溶解して２％の記録層形成用塗布液を調製し、こ
の塗布液を表面にスパイラル状のプレグルーブ（トラッ
クピッチ：０．８μｍ、プレグルーブ幅：０．２８μ
ｍ、プレグルーブの深さ：０．１６μｍ）が射出成型に
より形成されたポリカーボネート樹脂（帝人製：パンラ
イトＡＤ５５０３）からなる直径１２０ｍｍ、０．６ｍ
ｍ厚の光透過性基板のプレグルーブ側表面に、回転数２
００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍまで変化させながらスピン
コートにより塗布し、プレグルーブ内の底部からの厚さ
が約２００ｎｍの有機色素記録層を形成した。なお、こ
こで使用した光透過性基板には、この光記録媒体がマル
チレベル記録に使用されることを示す判別信号と、レー
ザービームパワーに関する情報信号をあらかじめ記録し
たものを用いた。

【００９７】次に、有機色素記録層上にＡｇを約１００
ｎｍスパッタリングして光反射層を形成した。更に光反
射層上に紫外線硬化性樹脂（大日本インキ化学工業
（株）：ＳＤ３１８）を回転数３００ｒｐｍ〜４０００
ｒｐｍまで変化させながらスピンコート法により塗布し
た。塗布後、塗膜の上方から高圧水銀灯により紫外線を
照射して層厚１０μｍの保護層を形成した。

【００９８】さらに、別の０．６ｍｍ厚の光透過性基板
に、Ａｌを約１００ｎｍスパッタリングして光反射層を
形成し、紫外線硬化性樹脂（大日本インキ化学工業
（株）：ＳＤ３１８）を回転数３００ｒｐｍ〜４０００
ｒｐｍまで変化させながらスピンコート法により塗布し
た。塗布後、その上から高圧水銀灯により紫外線を照射
して層厚１０μｍの保護層を形成した。これらを、お互
いの保護層が向かい合うようにカチオン重合系紫外線硬
化型樹脂（ソニーケミカル：ＳＫ７０００）によって貼
り合わせた。

【００９９】こうして得られた光記録媒体を用いてマル
チレベル記録を行った。マルチレベル記録は、定線速度
で回転させた光記録媒体に、レーザービームを、そのパ
ワーを６段階に変化させて照射させて記録を行い、再生
は同じく定線速度で回転させながら１ｍＷでレーザービ
ーム光を照射して、その反射光を検出することによって
再生した。記録・評価機はパルステック社製のＤＤＵ
（記録波長：６３６ｎｍ）を用いた。レーザービーム照
射による反射率の変化を最大変化幅Ｖの２０％、３５
％、５０％、６５％、８０％、９５％とするためのレー
ザービーム照射パワーはそれぞれ８．５ｍＷ、９．０ｍ
Ｗ、９．５ｍＷ、１０．０ｍＷ、１０．５ｍＷ、１１．
０ｍＷであった。なお、このときの記録線速度は３．５
ｍ／ｓ、記録信号は５ＭＨｚとし、記録時のデューティ
ー比は５０％とした。

【０１００】この結果、レーザービーム照射パワー
（Ａ）と、レーザービーム照射パワー（Ｂ）との関係は
（Ｂ−Ａ）／Ｂ＝０．１９となった。このときの記録さ
れた信号のジッター値を、横河電気（株）ＴＡ３２０を
用いて測定した。

【０１０１】

【比較例１】レーザービーム波長７７０〜７９０ｎｍ付
近に光吸収域を持つアゾ系色素を用いた以外は、実施例
１と同様にして光記録媒体を作製した。

【０１０２】こうして得られた光記録媒体を用いてマル
チレベル記録を行った。マルチレベル記録は、定線速度
で回転させた光記録媒体に、レーザービームのパワーを
６段階に変化させて照射して記録を行い、再生は同じく
定線速度で回転させながら１ｍＷでレーザービームを照
射して、その反射光を検出することによって再生した。
記録・評価機はパルステック社製のＤＤＵ（記録波長：
６３６ｎｍ）を用いた。レーザービーム照射による反射
率の変化を最大変化幅Ｖの２０％、３５％、５０％、６
５％、８０％、９５％とするためのレーザービーム照射
パワーはそれぞれ５．０ｍＷ、５．２ｍＷ、５．４ｍ
Ｗ、５．６ｍＷ、５．８ｍＷ、６．０ｍＷであった。な
お、このときの記録線速度は１．２ｍ／ｓ、記録信号は
７００ｋＨｚとし、記録時のデューティー比は７０％と
した。

【０１０３】この結果、レーザービーム照射パワー
（Ａ）と、レーザービーム照射パワー（Ｂ）との関係は
（Ｂ−Ａ）／Ｂ＝０．１３となった。このときの記録さ
れた信号のジッター値を、横河電気（株）ＴＡ３２０を
用いて測定した。

【０１０４】

【比較例２】レーザービーム波長６３０〜６５０ｎｍ付
近に光吸収域を持つアゾ系色素を用いた以外は、実施例
２と同様にして光記録媒体を作製した。

【０１０５】こうして得られた光記録媒体を用いてマル
チレベル記録を行った。マルチレベル記録は、定線速度
で回転させた光記録媒体に、レーザービームのパワーを
６段階に変化させて照射して記録を行い、再生は同じく
定線速度で回転させながら１ｍＷでレーザービームを照
射して、その反射光を検出することによって再生した。
記録・評価機はパルステック社製のＤＤＵ（記録波長：
６３６ｎｍ）を用いた。レーザービーム照射による反射
率の変化を最大変化幅Ｖの２０％、３５％、５０％、６
５％、８０％、９５％とするためのレーザービーム照射
パワーはそれぞれ９．０ｍＷ、９．２ｍＷ、９．４ｍ
Ｗ、９．５ｍＷ、９．７ｍＷ、１０．０ｍＷであった。
なお、このときの記録線速度は３．５ｍ／ｓ、記録信号
は５ＭＨｚとし、記録時のデューティー比は５０％とし
た。

【０１０６】この結果、レーザービーム照射パワー
（Ａ）と、レーザービーム照射パワー（Ｂ）との関係は
（Ｂ−Ａ）／Ｂ＝０．０７となった。このときの記録さ
れた信号のジッター値を、横河電気（株）ＴＡ３２０を
用いて測定した。

【０１０７】以上の結果を表１に示す。

【０１０８】

【表１】

【０１０９】表１の結果から明らかな様に、レーザービ
ーム照射パワー（Ａ）と、レーザービーム照射パワー
（Ｂ）との関係が（Ｂ−Ａ）／Ｂ＞０．１５のとき、記
録された信号のジッター値が良好である。このことか
ら、再生時に記録部分の信号を確実に読みとることがで
き、ジッター値の悪化した、即ち不十分な記録がなされ
た場合と比較して良好な記録信号再生が行えることが明
らかであることから、この様な光記録媒体を用いること
で良好なマルチレベル記録を行うことができる。

【０１１０】以下の実施例３〜５、比較例３〜６での具
体的な条件は次の通りである。

【０１１１】記録媒体１０として記録層に色素を用いた
ＣＤ−Ｒを使用し、マルチレベル記録の実験を行った。

【０１１２】記録方法としては、ＣＤ−Ｒの記録評価に
使用されるパルステック製ＤＤＵ（使用レーザー波長=
７８４ｎｍ）に、高周波信号発生器及びレーザーパワー
変調器を接続して行った。

【０１１３】再生評価もＤＤＵにデジタルオシロスコー
プを接続して行った。

【０１１４】マルチレベル記録は、ディスクを４．８ｍ
／ｓｅｃの一定線速度で回転させながら、４ＭＨｚのク
ロック周波数、即ち１つの仮想記録セル４０の送り時間
を０．２５μｓｅｃ、レーザービーム照射時間を０．２
μｓｅｃとして、同時間内でのレーザービームの照射パ
ワーを６段階に変化させて記録を行い、再生は同じく定
線速度で回転させながら１ｍＷのレーザービームを照射
して、仮想記録セル毎の反射光量の差を検出することに
よって行なった。

【０１１５】この場合、記録膜上での記録レーザービー
ムの直径は１．６μｍとなる。仮想記録セル４０のサイ
ズは、幅がグルーブと等しい０．３５μｍ、長さは全長
４．８ｍのグルーブに４００万の仮想記録セルを想定し
て、４．８ｍ／４Ｍ＝１．２μｍとした。

【０１１６】さらに、このときの再生された信号のジッ
ター値を「Ｌｅ Ｃｒｏｙ製デジタルオシロスコープＬ
Ｃ−５３４ＥＬ」に取り込んで測定した。

【０１１７】従来の２値記録再生方法によって記録した
場合を考慮すると、実施例３〜５、比較例３〜６で用い
た評価機ではジッター値が１０％以下と測定されれば、
良好な記録が行えたものと判断できる。

【０１１８】

【実施例３】シアニン色素を、塗布溶媒となるフッ素化
アルコールに溶解して濃度２ｗｔ％の記録層形成用の色
素溶液を調製し、この溶液を、表面にスパイラル状のプ
レグルーブ（トラックピッチ：１．６μｍ、プレグルー
ブ幅：０．３５μｍ、プレグルーブの深さ：０．１８μ
ｍ）が射出成型により形成されたポリカーボネート（帝
人化成(株)製：パンライトＡＤ５５０３）からなる直径
１２０ｍｍ、１．２ｍｍ厚の光透過性基板のプレグルー
ブ側表面に、回転数２００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍまで
変化させながらスピンコート法により塗布し、プレグル
ーブ内の底部からの厚さが約２００ｎｍの有機色素記録
層を形成した。

【０１１９】なお、ここで使用した光透過性基板には、
この光記録媒体がマルチレベル記録に使用されることを
示す判別信号と、レーザービームのパワーに関する情報
信号をあらかじめ記録したものを用いた。

【０１２０】次に、有機色素記録層上にＡｇを約１００
ｎｍの厚さにスパッタリングすることによって光反射層
を形成した。更に光反射層上に紫外線硬化性樹脂（大日
本インキ化学工業（株）：ＳＤ３１８）を回転数３００
ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍまで変化させながらスピンコー
ト法により塗布した。塗布後、塗膜の上方から高圧水銀
灯により紫外線を照射して硬化させ、層厚１０μｍの保
護層を形成した。

【０１２１】こうして得られた光記録媒体を用いて本発
明のマルチレベル記録を試みた。

【０１２２】記録時のレーザービームの記録パワーは、
それぞれ、（１）３．５ｍＷ、（２）５．６ｍＷ、
（３）７．７ｍＷ、（４）９．８ｍＷ、（５）１１．９
ｍＷ、（６）１４ｍＷの６段階で記録した。記録時はそ
れぞれの照射パワー毎に単一の信号をディスク１周にわ
たって記録を行った。

【０１２３】この媒体の初期反射率は７２％（０．７
２）であり、１４ｍＷのレーザービームを２５０ｎｓｅ
ｃ以上照射した時に限界最低反射率２０％（０．２０）
になった。従って、反射率変動幅は０．５２（＝０．７
２−０．２０）であった。

【０１２４】媒体の反射率を、上記初期反射率０．７２
から反射率変動幅の２０％分（約０．１）低下させるの
に要した照射パワーＡは３．５ｍＷであり、同反射率変
動幅の８０％分（約０．４２）低下させるのに要した照
射パワーＢは１４ｍＷであった。従って、反射率変動バ
ランスＴ＝（Ｂ−Ａ）／Ａ＝３であった。

【０１２５】この光記録媒体では、６段階のマルチレベ
ル記録が達成されており、その記録データを確実に読み
とることができた。なお、この媒体における上記（１）
〜（６）記録マークのジッター値を下記の表に示すが、
総ての記録マークにおいて１０％以下の良好な評価が得
られていることがわかる。

【０１２６】

【実施例４】実施例３におけるシアニンをフタロシアニ
ンに変更し、塗布溶媒をメチルシクロヘキサンに変更し
て色素溶液を作成した。それ以外は実施例１と全く同様
にして光記録媒体を作製した。

【０１２７】記録時の記録線速度は４．８ｍ／ｓであ
り、レーザービーム照射パワーはそれぞれ（１）４．３
ｍＷ、（２）６．１ｍＷ、（３）７．８ｍＷ、（４）
９．５ｍＷ、（５）１１．３ｍＷ、（６）１３ｍＷとし
た。なお、それぞれの単一信号をディスク１周にわたっ
て記録した。

【０１２８】この媒体の初期反射率は６８％（０．６
８）であり、レーザービームを２５０ｎｓｅｃ以上照射
した時に限界最低反射率２２％（０．２２）に達した。
従って、反射率変動幅は０．４６（＝０．６８−０．２
２）であった。

【０１２９】媒体の反射率を、上記初期反射率０．６８
から反射率変動幅の２０％分（約０．９２）低下させる
のに要した記録パワーＡは４．３ｍＷであり、同反射率
変動幅の８０％分（約０．３７）低下させるのに要した
記録パワーＢは１３ｍＷであった。従って、反射率変動
バランスＴ＝（Ｂ−Ａ）／Ａ＝２であった。

【０１３０】この光記録媒体では６段階のマルチレベル
記録が達成されており、その記録データを確実に読みと
ることができた。なお、この媒体における上記（１）〜
（６）記録マークのジッター値を下記の表に示すが、総
ての記録マークにおいて１０％以下の良好な評価が得ら
れていることがわかる。

【０１３１】

【実施例５】実施例３の色素溶液をシアニンとアゾ金属
錯体の混合物に変更し、それ以外は同様にして光記録媒
体を作製した。シアニンとアゾ金属錯体の配合比は５
０：５０ｗｔ％とした。

【０１３２】記録時の記録線速度は４．８ｍ／ｓであ
り、レーザーパワーはそれぞれ（１）１．４ｍＷ、
（２）３．９ｍＷ、（３）６．４ｍＷ、（４）９．０ｍ
Ｗ、（５）１１．５ｍＷ、（６）１４ｍＷとした。な
お、それぞれの単一信号をディスク１周にわたって記録
した。

【０１３３】この媒体の初期反射率は７０％（０．７
０）であり、１４ｍＷのレーザービームを２５０ｎｓｅ
ｃ以上照射した時に限界最低反射率２１％（０．２１）
に達した。従って、反射率変動幅は０．４９（＝０．７
０−０．２１）であった。

【０１３４】媒体の反射率を、上記初期反射率０．７０
から反射率変動幅の２０％分（約０．１０）低下させる
のに要した記録パワーＡは１．４ｍＷであり、同反射率
変動幅の８０％分（約０．３９）低下させるのに要した
記録パワーＢは１４ｍＷであった。従って、反射率変動
バランスＴ＝（Ｂ−Ａ）／Ａ＝９であった。

【０１３５】この光記録媒体でも６段階のマルチレベル
記録が達成されており、その記録データを確実に読みと
ることができた。なお、この媒体における上記（１）〜
（６）記録マークのジッター値を下記の表に示すが、総
ての記録マークにおいて１０％以下の良好な評価が得ら
れていることがわかる。

【０１３６】

【比較例３】実施例４の色素溶液と同様の構成にして光
記録媒体を作製した。その際、スピンコート法の回転数
を調整することにより色素膜厚を２５０ｎｍに変更し、
更に反射膜を金に変更した。

【０１３７】記録時の記録線速度は４．８ｍ／ｓであ
り、レーザービーム照射パワーはそれぞれ（１）４．４
ｍＷ、（２）６．１ｍＷ、（３）８．８ｍＷ、（４）
９．５ｍＷ、（５）１１．２ｍＷ、（６）１３ｍＷとし
た。なお、それぞれの単一信号をディスク１周にわたっ
て記録した。

【０１３８】この媒体の初期反射率は７０％（０．７
０）であり、１３ｍＷのレーザービームを２５０ｎｓｅ
ｃ以上照射した時に限界最低反射率２０％（０．２０）
に達した。従って、反射率変動幅は０．５０（＝０．７
０−０．２０）であった。

【０１３９】媒体の反射率を、上記初期反射率０．７０
から反射率変動幅の２０％分（０．１０）低下させるの
に要した記録パワーＡは４．４ｍＷであり、同反射率変
動幅の８０％分（０．４０）低下させるのに要した記録
パワーＢは１３ｍＷであった。従って、反射率変動バラ
ンスＴ＝（Ｂ−Ａ）／Ａ＝１．８であった。

【０１４０】この光記録媒体では、６段階の記録データ
を確実に読みとることができなかった。なお、この媒体
における上記（１）〜（６）記録マークのジッター値を
下記の表に示すが、総ての記録マークにおいて１０％以
上となっており、不十分な評価となっていることがわか
る。

【０１４１】

【比較例４】実施例５における色素溶液の配合比を変更
して光記録媒体を作製した。具体的には、シアニンとア
ゾ金属錯体の配合比を３０：７０ｗｔ％とした。

【０１４２】記録時の記録線速度は４．８ｍ／ｓであ
り、レーザーパワーはそれぞれ（１）１．３ｍＷ、
（２）４．０ｍＷ、（３）６．７ｍＷ、（４）９．５ｍ
Ｗ、（５）１２．２ｍＷ、（６）１５ｍＷとした。な
お、それぞれの単一信号をディスク１周にわたって記録
した。

【０１４３】この媒体の初期反射率は７０％（０．７
０）であり、１５ｍＷのレーザービームを２５０ｎｓｅ
ｃ以上照射した時に限界最低反射率２０％（０．２０）
に達した。従って、反射率変動幅は０．５０（＝０．７
０−０．２０）であった。

【０１４４】媒体の反射率を、上記初期反射率０．７０
から反射率変動幅の２０％分（０．１０）低下させるの
に要した記録パワーＡは１．３ｍＷであり、同反射率変
動幅の８０％分（０．４０）低下させるのに要した記録
パワーＢは１５ｍＷであった。従って、反射率変動バラ
ンスＴ＝（Ｂ−Ａ）／Ａ＝１１であった。

【０１４５】この光記録媒体では、記録データ（４）
（５）はある程度の確率で読みとることができたが、そ
の他の記録データを確実に読みとることができなかっ
た。なお、この媒体における上記（１）〜（６）記録マ
ークのジッター値を下記の表に示すが、一部の記録マー
クにおいて１０％以上となっており、不十分な評価とな
っていることがわかる。

【０１４６】

【比較例５】実施例３と全く同様にして光記録媒体を作
製した。

【０１４７】ここでは、記録時の記録線速度は４．８ｍ
／ｓ、レーザーパワーはそれぞれ（１）１．１ｍＷ、
（２）３．６ｍＷ、（３）７．４ｍＷ、（４）１０．６
ｍＷ、（５）１３．８ｍＷ、（６）１７ｍＷとした。

【０１４８】この媒体の初期反射率は７２％（０．７
２）であり、１７ｍＷのレーザービームを２００ｎｓｅ
ｃ以上照射した時に限界最低反射率２０％（０．２０）
に達した。従って、反射率変動幅は０．５２（＝０．７
２−０．２０）であった。

【０１４９】媒体の反射率を、上記初期反射率０．７２
から反射率変動幅の２０％分（約０．１０）低下させる
のに要した記録パワーＡは１．１ｍＷであり、同反射率
変動幅の８０％分（０．４２）低下させるのに要した記
録パワーＢは１７ｍＷであった。従って、反射率変動バ
ランスＴ＝（Ｂ−Ａ）／Ａ＝１５であった。

【０１５０】この光記録媒体では、総ての記録データを
確実に読みとることができなかった。なお、この媒体に
おける上記（１）〜（６）記録マークのジッター値を下
記の表に示すが、総ての記録マークにおいて１０％以上
となっており、その値は上記比較例２（Ｔ＝１１）より
も更に悪化していることが分かる。

【０１５１】

【比較例６】実施例３と同様にして光記録媒体を作製し
た。

【０１５２】ここでは記録時の記録線速度は４．８ｍ／
ｓ、レーザーパワーはそれぞれ（１）４．４ｍＷ、
（２）５．７ｍＷ、（３）７．０ｍＷ、（４）８．４ｍ
Ｗ、（５）９．７ｍＷ、（６）１１ｍＷとした。

【０１５３】この媒体の初期反射率は７２％（０．７
２）であり、１１ｍＷのレーザービームを３００ｎｓｅ
ｃ以上照射した時に限界最低反射率２０％（０．２０）
に達した。従って、反射率変動幅は０．５２（＝０．７
２−０．２０）であった。

【０１５４】媒体の反射率を、上記初期反射率０．７２
から反射率変動幅の２０％分（約０．１０）低下させる
のに要した記録パワーＡは４．４ｍＷであり、同反射率
変動幅の８０％分（０．４２）低下させるのに要した記
録パワーＢは１１ｍＷであった。従って、反射率変動バ
ランスＴ＝（Ｂ−Ａ）／Ａ＝１．５であった。

【０１５５】この光記録媒体では、総ての記録データを
確実に読みとることができなかった。なお、この媒体に
おける上記（１）〜（６）記録マークのジッター値を下
記の表に示すが、総ての記録マークにおいて１０％以上
となっており、その値は上記比較例１（Ｔ＝１．８）よ
りも更に悪化していることが分かる。

【０１５６】実施例３〜５、比較例３〜６の結果を表２
に示す。

【０１５７】

【表２】

【０１５８】

【発明の効果】本発明によれば、５段階以上の新たなマ
ルチレベル記録手法に適用されて確実にデータ検出可能
な光記録媒体を得ることができる。又、その記録マーク
の長さが読み取りレーザーの集光ビーム（ビームウエス
ト）の直径以下のものを含めることが可能になるので、
情報の記録密度を飛躍的に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体の要
部を示す一部断面とした斜視図

【図２】同光記録媒体にレーザービームを用いて情報を
記録するための光記録装置を示すブロック図

【図３】同光記録装置により記録層に記録マークを形成
する際の、該記録マークと仮想記録セル及びその光反射
率との関係を示す模式図

【図４】仮想記録セルを照射するレーザービームを他の
形状とする場合を示す略示斜視図

【図５】本発明に係る光記録媒体における反射率の変動
を模式的に示す概念図

【符号の説明】

１０…光記録媒体 １２…記録層 １４…基板 １６…グルーブ １８…反射膜 ２０…保護層 ３０…光記録装置 ３２…スピンドル ３６…レーザー ３８…レーザードライバ ４０…仮想記録セル ４１…変調器 ４２…記録光学系 ４２Ａ…対物レンズ ４２Ｂ…ハーフミラー ４２Ｃ…シリンドリカルレンズ ４４…フォーカスサーボ回路 ４６…送りサーボ回路 ４８Ａ〜４８Ｇ、４９、５４…記録マーク ５２…ピット ５６…グルーブ中断部 Ｄ…ビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５２２ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｖ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光透過性基板上に記録層を有する光記録媒
   体に、記録に供するデータに応じて、レーザービームの
   照射パワーを５段階以上に切り換えて前記レーザービー
   ムを照射することでマルチレベル記録する時の、記録部
   分のレーザービーム照射による反射率の最大変化幅をＶ
   とした時、反射率の変化が０．２×Ｖとなるレーザービ
   ーム照射パワー（Ａ）と、反射率の変化が０．８×Ｖと
   なるレーザービーム照射パワー（Ｂ）との関係が、式
   （１）を満たすことを特徴とする光記録システム。 （Ｂ−Ａ）／Ｂ＞０．１５ （１）
2. 【請求項２】請求項１において、前記記録層が主として
   有機色素により形成されている光記録媒体を用いること
   を特徴とする光記録システム。
3. 【請求項３】光透過性基板上に形成される記録層に対し
   てレーザービームを照射することにより情報を記録可能
   な光記録媒体であって、 前記光記録媒体における前記レーザービームとの相対移
   動方向に、所定の単位長さ及びこれと直交する方向の所
   定の単位幅の複数の仮想記録セルが連続して規定される
   と共に、前記仮想記録セルにおける前記レーザービーム
   未照射状態の初期反射率Ｘ％、及び該レーザービーム既
   照射状態の限界最低反射率Ｙ％から規定される反射率変
   動幅をＸ／１００−Ｙ／１００としたとき、その変動幅
   全体を１００％としたときの２０％分を、前記レーザー
   ビーム照射によって初期反射率Ｘ％から変化させるのに
   必要なレーザービームの照射パワーをＡとし、且つ、前
   記反射率変動幅Ｘ／１００−Ｙ／１００の８０％分をレ
   ーザービーム照射によって初期反射率Ｘ％から変化させ
   るのに必要なレーザービームの照射パワーをＢとした場
   合、前記仮想記録セルが、 １．８＜（Ｂ−Ａ）／Ａ＜１１ の特性になるように設定され、 該仮想記録セルに対して、単位時間の前記レーザービー
   ムの照射パワーを５段階以上に切り換えてマルチレベル
   記録可能とされたことを特徴とする光記録媒体。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記レーザービ−ムの照射パワーを５段階以上に切り換
   えてマルチレベル記録することによって形成された複数
   サイズの記録マークの少なくとも一部に、読み取りレー
   ザーの集光ビームウエストの直径以下の長さとなる記録
   マークが含まれていることを特徴とする光記録媒体。
5. 【請求項５】請求項３又は４において、 前記光記録媒体の前記記録層が有機色素成分を含んで構
   成されていることを特徴とする光記録媒体。
6. 【請求項６】請求項３、４又は５において、 記録前の前記仮想記録セルの前記初期反射率Ｘが６０％
   以上であり、且つ記録後の前記限界最低反射率が４０％
   以下であることを特徴とする光記録媒体。