JP2008084515A - 追記型光記録媒体とその記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】青色レーザにより記録再生が可能な追記型光記録媒体に対し、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録を行う際に、全ての記録線速度において精度の良い記録マークを形成でき、更に記録時のレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を変えずに記録することにより、短時間での記録を可能にする記録方法、及び該記録方法に適した追記型光記録媒体の提供。
【解決手段】青色レーザにより記録・再生可能な追記型光記録媒体に対し、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録を行う際に、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターンを用い、該レーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を、記録線速度に依らず固定する記録方法。
【選択図】図6
【解決手段】青色レーザにより記録・再生可能な追記型光記録媒体に対し、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録を行う際に、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターンを用い、該レーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を、記録線速度に依らず固定する記録方法。
【選択図】図6
Description
本発明は、青色レーザにより記録・再生が可能な追記型光記録媒体(Blu−ray Disc、HD−DVDなど)の記録方法、及び、該記録方法に適した追記型光記録媒体に関する。
近年、光記録媒体の記録容量向上や高密度化に伴って、青色レーザの波長以下で記録・再生が可能な超高密度型の追記型光記録媒体の開発や規格化が進められている。
従来の光記録媒体の回転速度制御法としては、大きく分けてCLV(Constant Linear Velocity:線速度一定)とCAV(ConstantAngular Velocity:回転角一定)の2方式があり、また、CLV方式を元にした、ZCLV(ゾーンCLV)方式のように、光記録媒体の内周から外周にかけて半径位置をいくつかの区間に区切り、その区間内ではCLVで記録していく方式や、PCAV(パーシャルCAV)方式のように内周部から一定の区間はCAV方式、それ以降の区間はCLV方式で記録する方式等がある。
従来の光記録媒体の回転速度制御法としては、大きく分けてCLV(Constant Linear Velocity:線速度一定)とCAV(ConstantAngular Velocity:回転角一定)の2方式があり、また、CLV方式を元にした、ZCLV(ゾーンCLV)方式のように、光記録媒体の内周から外周にかけて半径位置をいくつかの区間に区切り、その区間内ではCLVで記録していく方式や、PCAV(パーシャルCAV)方式のように内周部から一定の区間はCAV方式、それ以降の区間はCLV方式で記録する方式等がある。
CLV方式での記録は、トラック半径に反比例した回転数になるように媒体の回転速度を制御し、トラック方向の線速度が一定になるようにし、一定のクロック周波数に合わせて情報の記録を行っている。そのため、媒体の回転速度を変化させる必要があり、媒体を回転駆動するスピンドルモータを変速させるために大きい回転トルクが必要となる。その結果、高コストで消費電力の大きいモータが必要となるが、特にノートパソコンのようにバッテリで駆動する装置で光記録媒体の記録を行う場合には、消費電力の増加は好ましくない。また、シーク時にスピンドルモータの変速が伴い、変速完了までの待ち時間が余計にかかる分だけアクセス時間が長くなるというデメリットがある。
一方、CAV方式での記録は、記録のクロック周波数をトラックの半径位置に比例させて内周から外周にかけて大きくして記録する。この場合、記録線速度は内周側で小さく、外周側で大きくなるため、記録線密度は一定である。そのため、CLV方式と比べてスピンドルモータの変速が不要となり、小さいトルクの低コストなモータを使うことが出来る。またシーク時の変速待ち時間も無いため、アクセス時間を短くできるというメリットがある。
しかし、一般的な光記録媒体では特定の記録線速度において記録時のレーザパワーと記録パルスの形状が最適化されており、記録線速度が変わると記録マークの状態が変化してジッタ特性が悪化してしまう。
その対策として、各光記録媒体の全記録可能領域の少なくとも2つの位置において等しい記録線速度で最適記録パワーを求め、補完ルーチンにより全ての記録線速度での最適記録パワーを求めて記録を行う方法等が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、青色レーザで記録再生を行う光記録媒体については、より小さいマークを精度良く記録する必要があり、上記のような方法では不十分である。
しかし、一般的な光記録媒体では特定の記録線速度において記録時のレーザパワーと記録パルスの形状が最適化されており、記録線速度が変わると記録マークの状態が変化してジッタ特性が悪化してしまう。
その対策として、各光記録媒体の全記録可能領域の少なくとも2つの位置において等しい記録線速度で最適記録パワーを求め、補完ルーチンにより全ての記録線速度での最適記録パワーを求めて記録を行う方法等が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、青色レーザで記録再生を行う光記録媒体については、より小さいマークを精度良く記録する必要があり、上記のような方法では不十分である。
また、記録線速度に応じて記録信号のパルス高さ、パルス幅を変化させて記録マークの形状を最適にして記録を行う方法等も提案されている(特許文献2参照)。
しかし、記録パルス列の変化のさせ方について定量的な検討はされていない。
また、所望の記録線速度と最小記録線速度での記録パワー比、加熱パルス幅の比、及び後続のマルチパルス部分の加熱パルスのデューティ比を定量的に変化させて記録を行う方法も提案されている(特許文献3参照)。
しかし、青色レーザ対応の光記録媒体の場合、マルチパルスによる記録では、レーザの立ち上がり立ち下がりの時間の関係で高速での記録には限界がある。
また、記録パルスを変化させた場合、記録パルス毎に最適記録パワーを求めるために、記録の手間が余計にかかってしまう。
しかし、記録パルス列の変化のさせ方について定量的な検討はされていない。
また、所望の記録線速度と最小記録線速度での記録パワー比、加熱パルス幅の比、及び後続のマルチパルス部分の加熱パルスのデューティ比を定量的に変化させて記録を行う方法も提案されている(特許文献3参照)。
しかし、青色レーザ対応の光記録媒体の場合、マルチパルスによる記録では、レーザの立ち上がり立ち下がりの時間の関係で高速での記録には限界がある。
また、記録パルスを変化させた場合、記録パルス毎に最適記録パワーを求めるために、記録の手間が余計にかかってしまう。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、青色レーザにより記録再生が可能な追記型光記録媒体に対し、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録を行う際に、全ての記録線速度において精度の良い記録マークを形成でき、更に記録時のレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を変えずに記録することにより、短時間での記録を可能にする記録方法、及び該記録方法に適した追記型光記録媒体の提供を目的とする。
上記課題は、次の1)〜10)の発明(以下、本発明1〜10という)によって解決される。
1) 青色レーザにより記録・再生可能な追記型光記録媒体に対し、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録を行う際に、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターンを用い、該レーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を、記録線速度に依らず固定することを特徴とする記録方法。
2) 第一の記録パワーPwと第二の記録パワーPm(但し、Pw>Pm)を有し、記録線速度2x〜4x(2倍速〜4倍速)において、0.66≦Pm/Pw≦0.79である記録パルスを含むレーザ発光パターンを用いることを特徴とする1)記載の記録方法。
3) 記録線速度2x〜5x(2倍速〜5倍速)において、第一の記録パワーPwと第二の記録パワーPm(但し、Pw>Pm)を有し、0.63≦Pm/Pwである記録パルスを含むレーザ発光パターンを用いることを特徴とする1)記載の記録方法。
4) 記録線速度の増加に応じて記録パワーを大きくして記録することを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の記録方法。
5) 記録線速度の増加に応じて記録パワーを定数倍して記録することを特徴とする4)記載の記録方法。
6) OPC(最適記録パワー調整)で求めた記録パワーに関する情報、及び、予めリードイン領域又はBCA領域(Burst Cutting Area)に記録された、記録線速度の増加に応じた記録パワーの増加量に関する情報を元に、各々の記録線速度における記録パワーを決定し記録を行うことを特徴とする4)又は5)記載の記録方法。
7) 無機材料からなる記録層を有する追記型光記録媒体に対して記録を行うことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の記録方法。
8) 無機材料が酸化ビスマスを主成分とすることを特徴とする7)記載の記録方法。
9) CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録が可能であることを示す情報、並びに、記録線速度に依らず固定した、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間に関する情報が、予めリードイン領域又はBCA領域に記録されていることを特徴とする4)〜8)の何れかに記載の記録方法に適した追記型光記録媒体。
10) CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録が可能であることを示す情報、及び、記録線速度の増加に伴う記録パワーの増加量に関する情報が、予めリードイン領域又はBCA領域に記録されていることを特徴とする1)〜8)の何れかに記載の記録方法に適した追記型光記録媒体。
1) 青色レーザにより記録・再生可能な追記型光記録媒体に対し、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録を行う際に、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターンを用い、該レーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を、記録線速度に依らず固定することを特徴とする記録方法。
2) 第一の記録パワーPwと第二の記録パワーPm(但し、Pw>Pm)を有し、記録線速度2x〜4x(2倍速〜4倍速)において、0.66≦Pm/Pw≦0.79である記録パルスを含むレーザ発光パターンを用いることを特徴とする1)記載の記録方法。
3) 記録線速度2x〜5x(2倍速〜5倍速)において、第一の記録パワーPwと第二の記録パワーPm(但し、Pw>Pm)を有し、0.63≦Pm/Pwである記録パルスを含むレーザ発光パターンを用いることを特徴とする1)記載の記録方法。
4) 記録線速度の増加に応じて記録パワーを大きくして記録することを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の記録方法。
5) 記録線速度の増加に応じて記録パワーを定数倍して記録することを特徴とする4)記載の記録方法。
6) OPC(最適記録パワー調整)で求めた記録パワーに関する情報、及び、予めリードイン領域又はBCA領域(Burst Cutting Area)に記録された、記録線速度の増加に応じた記録パワーの増加量に関する情報を元に、各々の記録線速度における記録パワーを決定し記録を行うことを特徴とする4)又は5)記載の記録方法。
7) 無機材料からなる記録層を有する追記型光記録媒体に対して記録を行うことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の記録方法。
8) 無機材料が酸化ビスマスを主成分とすることを特徴とする7)記載の記録方法。
9) CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録が可能であることを示す情報、並びに、記録線速度に依らず固定した、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間に関する情報が、予めリードイン領域又はBCA領域に記録されていることを特徴とする4)〜8)の何れかに記載の記録方法に適した追記型光記録媒体。
10) CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録が可能であることを示す情報、及び、記録線速度の増加に伴う記録パワーの増加量に関する情報が、予めリードイン領域又はBCA領域に記録されていることを特徴とする1)〜8)の何れかに記載の記録方法に適した追記型光記録媒体。
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明の記録方法に関係する記録方式について図を用いて説明する。
図1はCLV方式、図2はCAV方式の説明図である。各図の(a)(b)(c)は、それぞれ内周から外周にかけての回転数、記録線速度、クロック周波数の変化を示す。
CLV方式では、トラック半径に反比例した回転数になるように媒体の回転速度を制御してトラック方向の記録線速度が一定になるようにし、一定のクロック周波数に合わせて情報の記録を行なうため、回転数を変化させる必要がある。その結果、媒体を回転駆動するスピンドルモータを変速させるために大きな回転トルクが必要となり、高コストで消費電力の大きいモータとなってしまう。
また、例えばノートパソコン等に組み込むスリムタイプの光記録装置の場合は、小型のスピンドルモータを用いる必要があり回転数が制限されるため、CLV方式では外周部の記録線速度を十分に上げることが出来ないこと、シーク時にスピンドルモータの変速を伴うことによってアクセス時間が長くなってしまう。
本発明の記録方法に関係する記録方式について図を用いて説明する。
図1はCLV方式、図2はCAV方式の説明図である。各図の(a)(b)(c)は、それぞれ内周から外周にかけての回転数、記録線速度、クロック周波数の変化を示す。
CLV方式では、トラック半径に反比例した回転数になるように媒体の回転速度を制御してトラック方向の記録線速度が一定になるようにし、一定のクロック周波数に合わせて情報の記録を行なうため、回転数を変化させる必要がある。その結果、媒体を回転駆動するスピンドルモータを変速させるために大きな回転トルクが必要となり、高コストで消費電力の大きいモータとなってしまう。
また、例えばノートパソコン等に組み込むスリムタイプの光記録装置の場合は、小型のスピンドルモータを用いる必要があり回転数が制限されるため、CLV方式では外周部の記録線速度を十分に上げることが出来ないこと、シーク時にスピンドルモータの変速を伴うことによってアクセス時間が長くなってしまう。
一方、CAV方式では、回転数を一定とし、記録のクロック周波数をトラックの半径位置に比例させて内周から外周にかけて大きくして情報を記録する。この場合、記録線速度は内周側で小さく、外周側で大きくなるが、記録線密度は一定であるため、CLV方式と比べてスピンドルモータを変速させる必要がなくなり、小さな回転トルクのモータを使うことが出来るので、シーク時のアクセス時間を短くできるというメリットがある。
図3はZCLV方式、図4はPCAV方式の説明図である。各図の(a)(b)(c)は、それぞれ内周から外周にかけての回転数、記録線速度、クロック周波数の変化を示す。
ZCLV方式は、ディスクを半径位置によって幾つかのゾーンに分け、ゾーン毎にCLV方式で記録を行う方式であり、各ゾーンでの回転数、記録線速度、クロック周波数は、図3(a)〜(c)に示したようになる。また、PCAV方式は、内周からある半径位置まではCAV方式で記録し、それ以降はCLV方式で記録する方式であり、回転数、記録線速度、クロック周波数は、図4(a)〜(c)に示したようになる。
図3はZCLV方式、図4はPCAV方式の説明図である。各図の(a)(b)(c)は、それぞれ内周から外周にかけての回転数、記録線速度、クロック周波数の変化を示す。
ZCLV方式は、ディスクを半径位置によって幾つかのゾーンに分け、ゾーン毎にCLV方式で記録を行う方式であり、各ゾーンでの回転数、記録線速度、クロック周波数は、図3(a)〜(c)に示したようになる。また、PCAV方式は、内周からある半径位置まではCAV方式で記録し、それ以降はCLV方式で記録する方式であり、回転数、記録線速度、クロック周波数は、図4(a)〜(c)に示したようになる。
図5〜図7は記録時のレーザ発光パターン(記録ストラテジ)の説明図である。
図5はいわゆるマルチパルスタイプのレーザ発光パターンの一例であり、レーザ出力の上げ下げを繰り返すことにより記録マークの終端側が太らない(涙状のマークにならない)ようにしている。しかし、一般的な記録再生装置に使用されているレーザでは、レーザの立ち上がり時間及び立ち下がり時間がおおよそ1〜2nsec程度かかってしまう。
一方、マルチパルスで記録線速度を上げていくと図5の右側部分のように加熱パルスの間隔が狭くなる。この状態では、記録パワーを大きくする必要があると共に、マルチパルス部の加熱パルスにある程度以上の幅が無いと記録感度が悪くなってしまう。そのため、高線速記録になって、加熱パルスの間隔が徐々に狭くなり、レーザの立ち上がり時間及び立ち下がり時間よりも小さくなってしまうと、マルチパルスでの記録が行えないことになる。
図5はいわゆるマルチパルスタイプのレーザ発光パターンの一例であり、レーザ出力の上げ下げを繰り返すことにより記録マークの終端側が太らない(涙状のマークにならない)ようにしている。しかし、一般的な記録再生装置に使用されているレーザでは、レーザの立ち上がり時間及び立ち下がり時間がおおよそ1〜2nsec程度かかってしまう。
一方、マルチパルスで記録線速度を上げていくと図5の右側部分のように加熱パルスの間隔が狭くなる。この状態では、記録パワーを大きくする必要があると共に、マルチパルス部の加熱パルスにある程度以上の幅が無いと記録感度が悪くなってしまう。そのため、高線速記録になって、加熱パルスの間隔が徐々に狭くなり、レーザの立ち上がり時間及び立ち下がり時間よりも小さくなってしまうと、マルチパルスでの記録が行えないことになる。
図6はいわゆるキャッスルタイプのレーザ発光パターンの一例であり、記録パルスの先頭と後方を大きい記録パワー(Pw)として記録を行い、パルスの中間部分はパルスの上げ下げを行わずに少しパワーを落として(Pm)記録を行うことで、マークが拡がらず、高速になっても感度良く記録が可能となる。
図7はいわゆるL字タイプのレーザ発光パターンの一例であり、記録パルスの先頭部を大きい記録パワー(Pw)で記録し、その後は少しパワーを落として(Pm)記録を行う。
図8は逆L字タイプのレーザ発光パターンの一例であり、記録パルスの終端部を大きい記録パワー(Pw)で記録し、その前は少しパワーを落として(Pm)記録を行う。
これらの場合もキャッスルタイプと同様に、中間部分でパルスの上げ下げを行わずに記録が出来るので、高速での感度の良い記録が可能となる。
図9はいわゆるブロックタイプ(矩形波)のレーザ発光パターンの一例であり、記録パルスを大きい記録パワー(Pw)で記録を行うことにより感度の良い記録が可能となる。(8T等の)長いマークについてはマークの終端が広がってしまう可能性があるが、記録品質を見る上でより重要となる2Tや3T等の短いマークについては、高線速記録の時は矩形波で記録を行うことが多い。
記録マークの大きさによって矩形波、キャッスルタイプ、L字タイプ、逆L字タイプ、及びブロックタイプの記録パルスを組み合わせて記録する場合もある。
図7はいわゆるL字タイプのレーザ発光パターンの一例であり、記録パルスの先頭部を大きい記録パワー(Pw)で記録し、その後は少しパワーを落として(Pm)記録を行う。
図8は逆L字タイプのレーザ発光パターンの一例であり、記録パルスの終端部を大きい記録パワー(Pw)で記録し、その前は少しパワーを落として(Pm)記録を行う。
これらの場合もキャッスルタイプと同様に、中間部分でパルスの上げ下げを行わずに記録が出来るので、高速での感度の良い記録が可能となる。
図9はいわゆるブロックタイプ(矩形波)のレーザ発光パターンの一例であり、記録パルスを大きい記録パワー(Pw)で記録を行うことにより感度の良い記録が可能となる。(8T等の)長いマークについてはマークの終端が広がってしまう可能性があるが、記録品質を見る上でより重要となる2Tや3T等の短いマークについては、高線速記録の時は矩形波で記録を行うことが多い。
記録マークの大きさによって矩形波、キャッスルタイプ、L字タイプ、逆L字タイプ、及びブロックタイプの記録パルスを組み合わせて記録する場合もある。
本発明1では、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録を行う際に、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターンを用い、該レーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を、記録線速度に依らず固定する。2種類以上の記録パワーを有する記録パルスの具体例としては、上記したキャッスルタイプやL字タイプの記録パルスが挙げられる。
上記レーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を、記録線速度に依らず固定するということは、線速度が変わっても記録ストラテジのパラメータを変えないということである。
通常は、一定の記録線速毎に記録ストラテジのパラメータが入っていて、記録ストラテジを変える際には記録条件の最適化を行う必要があるが、最適化を行う分だけ記録に時間がかかってしまう。これに対し、本発明では、パラメータを変えずに記録するため短時間で記録が行える。
上記レーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を、記録線速度に依らず固定するということは、線速度が変わっても記録ストラテジのパラメータを変えないということである。
通常は、一定の記録線速毎に記録ストラテジのパラメータが入っていて、記録ストラテジを変える際には記録条件の最適化を行う必要があるが、最適化を行う分だけ記録に時間がかかってしまう。これに対し、本発明では、パラメータを変えずに記録するため短時間で記録が行える。
本発明2では、記録パルスが第一の記録パワーPw及び第二の記録パワーPm(但し、Pw>Pm)を有する記録パルスを含むが、このような記録パルスの具体例としては、上記したキャッスルタイプやL字タイプの記録パルスが挙げられる。しかし、2Tや3T等の短いマークを記録する場合は矩形波のパルス形状にすることが多い。
そして、このような記録パルスを用いることにより、高記録線速度、高記録チャンネル周波数になっても記録パルスを生成することが可能となる。また、長いマークを記録する際に記録マークの途中の記録パワーを記録マーク先端の記録パワーより小さくすることにより、記録マークの終端が広がる(いわゆる涙状マークとなる)ことが無く、低ジッタの良好な記録マークの形成が可能となる。
そして、このような記録パルスを用いることにより、高記録線速度、高記録チャンネル周波数になっても記録パルスを生成することが可能となる。また、長いマークを記録する際に記録マークの途中の記録パワーを記録マーク先端の記録パワーより小さくすることにより、記録マークの終端が広がる(いわゆる涙状マークとなる)ことが無く、低ジッタの良好な記録マークの形成が可能となる。
そして、記録線速度2x〜4x(2倍速〜4倍速)の範囲において、0.66≦Pm/Pw≦0.79とすることにより、2x〜4xの記録線速度範囲で、同一の記録パルスにより低ジッタで高品質の記録特性が得られる。
図10は、後述する実施例1と同じ層構成の追記型光記録媒体に対し、記録パルスを変えずに、記録線速度2x〜4xで、図13に示すレーザ発光パターンにより記録したときの、Pm、Pw、Pm/Pw及びジッタを示した図であり、Pm/Pwが一定の範囲にあれば、記録パルスを変えなくても2x〜4xの記録線速度範囲において低ジッタで良好な記録品質が得られることが分かる。なお、Pm/Pwが0.65以下になると、記録マークの中間部を記録するためのパワーが足りず、記録マークの形成が難しくなりジッタが悪化する。また、Pm/Pwが0.80以上になると記録マークの中程で熱が溜まり、記録マークが半径方向に広がってしまうことによる隣接トラックとのクロストークの影響によるジッタの悪化が起こる。
図10は、後述する実施例1と同じ層構成の追記型光記録媒体に対し、記録パルスを変えずに、記録線速度2x〜4xで、図13に示すレーザ発光パターンにより記録したときの、Pm、Pw、Pm/Pw及びジッタを示した図であり、Pm/Pwが一定の範囲にあれば、記録パルスを変えなくても2x〜4xの記録線速度範囲において低ジッタで良好な記録品質が得られることが分かる。なお、Pm/Pwが0.65以下になると、記録マークの中間部を記録するためのパワーが足りず、記録マークの形成が難しくなりジッタが悪化する。また、Pm/Pwが0.80以上になると記録マークの中程で熱が溜まり、記録マークが半径方向に広がってしまうことによる隣接トラックとのクロストークの影響によるジッタの悪化が起こる。
本発明2では、記録線速度2x〜4x(2倍速〜4倍速)の範囲において、同一の記録パルスにより低ジッタで高品質の記録特性が得られる条件を規定したが、本発明3では、記録線速度2x〜5x(2倍速〜5倍速)の範囲において、同一の記録パルスにより低ジッタで高品質の記録特性が得られる条件を規定した。
即ち、本発明3では、Pw>Pmで、かつ、0.63≦Pm/Pwとする。
図11は、後述する実施例6と同じ層構成の追記型光記録媒体に対し、記録パルスを変えずに、記録線速度2x〜5xで、図14に示すレーザ発光パターンにより記録したときの、Pm/Pw及びジッタを示した図であり、Pm/Pwが一定の範囲にあれば、記録パルスを変えなくても、2x〜5xの記録線速度範囲において低ジッタで良好な記録品質が得られることが分かる。但し、Pm/Pwが0.63未満になると、記録マークの中間部を記録するためのパワーが足りず、記録マークの形成が難しくなりジッタが悪化する。
本発明2と本発明3でPm/Pwの条件が異なる理由は、記録線速度範囲が異なること、そのためレーザ発光パターンを変える必要があり、キャッスルストラテジの谷の部分の記録パワー(Pm)が若干変わることなどによる。また、本発明3においてPm/Pwの上限を規定していないのは、矩形波に近づくほど、即ちPm/Pwが1に近づくほど、熱が溜まって記録マークが涙状になり易いが、記録ストラテジの微調整(前後の山の高さや記録後の冷却時間の長さの調整)により、かなり抑えることができることによる。例えば、表2の実施例6〜7の2xでは、Pm/Pw=0.98でも記録できている。
即ち、本発明3では、Pw>Pmで、かつ、0.63≦Pm/Pwとする。
図11は、後述する実施例6と同じ層構成の追記型光記録媒体に対し、記録パルスを変えずに、記録線速度2x〜5xで、図14に示すレーザ発光パターンにより記録したときの、Pm/Pw及びジッタを示した図であり、Pm/Pwが一定の範囲にあれば、記録パルスを変えなくても、2x〜5xの記録線速度範囲において低ジッタで良好な記録品質が得られることが分かる。但し、Pm/Pwが0.63未満になると、記録マークの中間部を記録するためのパワーが足りず、記録マークの形成が難しくなりジッタが悪化する。
本発明2と本発明3でPm/Pwの条件が異なる理由は、記録線速度範囲が異なること、そのためレーザ発光パターンを変える必要があり、キャッスルストラテジの谷の部分の記録パワー(Pm)が若干変わることなどによる。また、本発明3においてPm/Pwの上限を規定していないのは、矩形波に近づくほど、即ちPm/Pwが1に近づくほど、熱が溜まって記録マークが涙状になり易いが、記録ストラテジの微調整(前後の山の高さや記録後の冷却時間の長さの調整)により、かなり抑えることができることによる。例えば、表2の実施例6〜7の2xでは、Pm/Pw=0.98でも記録できている。
本発明4では、記録線速度の増加に応じて、記録パワーを大きくして記録する。例えば本発明5のように、記録線速度の増加に応じて、記録パワーを定数倍して記録する。これにより充分高い記録品質が得られるので、数点の記録線速度での最適記録パワーを求めて近似を行い、各記録線速度での最適記録パワーを求めることができる。その結果、記録中にランニングOPC等で最適記録パワーを求めなくても、各々の記録線速度において最適記録パワーで記録できることになり、記録に必要な時間を大幅に短縮することができると共に、精度の良い記録マーク形成ができる。
本発明6では、OPC(最適記録パワー調整)で求めた記録パワーに関する情報、及び予めリードイン領域又はBCA領域(Burst Cutting Area)に記録された、記録線速度の増加に応じた記録パワーの増加量に関する情報を元に、各々の記録線速度における記録パワーを決定して記録する。これにより、外周でのOPCやランニングOPCを行うこと無く、内周のある線速で行ったOPCの結果を元にして、外周の異なる線速における最適記録パワーを求めることが出来る。その結果、例えば、内周OPCでは高線速記録が出来ないスリムタイプの記録ドライブによるCAV方式での記録において、内周OPCの結果を使って外周まで最適記録パワーで記録できることになり、記録に必要な時間を大幅に短縮することができる。
本発明7では、無機材料を記録層とする追記型光記録媒体に対して記録を行なう。無機記録層材料は高記録線速度での記録特性に優れているため、記録線速度の増加に対してマージンの広い記録を行うことが可能である。
本発明8では、無機材料の中でも酸化ビスマスを主成分とする材料を用いた追記型光記録媒体に対して記録を行なう。ここで、主成分とは、記録層材料全体の50重量%以上を占めることを意味する。酸化ビスマスを主成分とする記録層は、高記録線速度での記録特性が優れているため、優れた光学的性質(光吸収機能、記録機能など)を実現でき、かつ、記録線速度に対するマージンの広い記録を行うことが可能である。
なお、相変化記録材料や色素を記録層材料とする追記型光記録媒体についても本発明の記録方法を適用することは可能である。
本発明8では、無機材料の中でも酸化ビスマスを主成分とする材料を用いた追記型光記録媒体に対して記録を行なう。ここで、主成分とは、記録層材料全体の50重量%以上を占めることを意味する。酸化ビスマスを主成分とする記録層は、高記録線速度での記録特性が優れているため、優れた光学的性質(光吸収機能、記録機能など)を実現でき、かつ、記録線速度に対するマージンの広い記録を行うことが可能である。
なお、相変化記録材料や色素を記録層材料とする追記型光記録媒体についても本発明の記録方法を適用することは可能である。
本発明9の追記型光記録媒体は、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録が可能であることを示す情報、並びに、記録線速度に依らず固定した、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間に関する情報が、予めリードイン領域又はBCA領域に記録されている。
従って、これらの情報を読み取ることにより、各方式での記録が可能かどうかを記録前に判別することができる。なお、リードイン領域やBCA領域への情報の記録は、ピットを形成するなどの公知の方法で行えばよい。
本発明10の追記型光記録媒体は、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録が可能であることを示す情報、及び、本発明4〜5の記録方法に係る、記録線速度の増加に伴う記録パワーの増加量に関する情報が、予めリードイン領域又はBCA領域に記録されている。従って、記録パワーの増加量を、これらの情報に従って設定することができるため、記録線速度が変わった際に試し書きをして最適記録パワーを求める必要が無い。
従って、これらの情報を読み取ることにより、各方式での記録が可能かどうかを記録前に判別することができる。なお、リードイン領域やBCA領域への情報の記録は、ピットを形成するなどの公知の方法で行えばよい。
本発明10の追記型光記録媒体は、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録が可能であることを示す情報、及び、本発明4〜5の記録方法に係る、記録線速度の増加に伴う記録パワーの増加量に関する情報が、予めリードイン領域又はBCA領域に記録されている。従って、記録パワーの増加量を、これらの情報に従って設定することができるため、記録線速度が変わった際に試し書きをして最適記録パワーを求める必要が無い。
本発明の記録方法に適した追記型光記録媒体は、下記のような構成のものが好ましいが、これに限定される訳ではない。
(a)基板/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層
(b)基板/下引層/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層
(c)カバー層/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層/基板
(d)カバー層/下引層/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層/基板
更に、上記構成を基本として、多層化した構造でも構わない。
例えば、上記(a)の構成を基本として多層化した場合、次のような構成とすることができる。
基板/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層(半透明層)/接着層/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層/基板
なお、光記録媒体の両面に基板と保護基板を設けた構造とすることもできる。
図12は、本発明の追記型光記録媒体に適用し得る層構成の一例を示す概略断面図であり、基板6上に、反射層5、上引層4、記録層3、下引層2、カバー層1が順次設けられている。記録層3は酸化ビスマスを主成分として含有するものである。
(a)基板/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層
(b)基板/下引層/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層
(c)カバー層/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層/基板
(d)カバー層/下引層/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層/基板
更に、上記構成を基本として、多層化した構造でも構わない。
例えば、上記(a)の構成を基本として多層化した場合、次のような構成とすることができる。
基板/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層(半透明層)/接着層/主成分が酸化ビスマスからなる記録層/上引層/反射層/基板
なお、光記録媒体の両面に基板と保護基板を設けた構造とすることもできる。
図12は、本発明の追記型光記録媒体に適用し得る層構成の一例を示す概略断面図であり、基板6上に、反射層5、上引層4、記録層3、下引層2、カバー層1が順次設けられている。記録層3は酸化ビスマスを主成分として含有するものである。
次に、各構成層について説明する。
〔基板〕
基板の素材としては、熱的、機械的に優れた特性を有し、基板側から(基板を通して)記録・再生が行われる場合には光透過特性にも優れたものであれば特別な制限はない。
具体例としては、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、非晶質ポリオレフィン、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられるが、ポリカーボネートや非晶質ポリオレフィンが好ましい。なお、基板の厚さは用途により異なり、特に制限はない。基板の表面に、トラッキング用の案内溝や案内ピット、更にアドレス信号等のプレフォーマットが形成されていてもよい。
〔保護基板〕
保護基板は、この保護基板側からレーザ光を照射する場合には使用レーザ光に対し透明でなくてはならない。一方、単なる保護板として用いる場合には透明性は問わない。使用可能な保護基板材料は、前記の基板材料と全く同じである。
〔基板〕
基板の素材としては、熱的、機械的に優れた特性を有し、基板側から(基板を通して)記録・再生が行われる場合には光透過特性にも優れたものであれば特別な制限はない。
具体例としては、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、非晶質ポリオレフィン、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられるが、ポリカーボネートや非晶質ポリオレフィンが好ましい。なお、基板の厚さは用途により異なり、特に制限はない。基板の表面に、トラッキング用の案内溝や案内ピット、更にアドレス信号等のプレフォーマットが形成されていてもよい。
〔保護基板〕
保護基板は、この保護基板側からレーザ光を照射する場合には使用レーザ光に対し透明でなくてはならない。一方、単なる保護板として用いる場合には透明性は問わない。使用可能な保護基板材料は、前記の基板材料と全く同じである。
〔記録層〕
前述したように、本発明の追記型光記録媒体の記録層は、無機記録材料、特に酸化ビスマスを主成分として含むことが好ましい。
酸化ビスマスを主成分として含有する記録層としては、例えば、スパッタ法により、Bi2Oxをターゲット組成として形成されるBiO系薄膜、Bi3Fe5Oxをターゲット組成として形成されるBiFeO、Bi2BOxをターゲット組成として形成されるBiBO、Bi3AlOxをターゲット組成として形成されるBiAlO系薄膜、Bi3Fe1Al4Oxをターゲット組成として形成されるBiFeAlO、Bi2BGeOxをターゲット組成として形成されるBiBGeOなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
前述したように、本発明の追記型光記録媒体の記録層は、無機記録材料、特に酸化ビスマスを主成分として含むことが好ましい。
酸化ビスマスを主成分として含有する記録層としては、例えば、スパッタ法により、Bi2Oxをターゲット組成として形成されるBiO系薄膜、Bi3Fe5Oxをターゲット組成として形成されるBiFeO、Bi2BOxをターゲット組成として形成されるBiBO、Bi3AlOxをターゲット組成として形成されるBiAlO系薄膜、Bi3Fe1Al4Oxをターゲット組成として形成されるBiFeAlO、Bi2BGeOxをターゲット組成として形成されるBiBGeOなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
酸化ビスマスを主成分として含有する記録層の具体例としては、本出願人が先に提案した特開2005−108396号公報、特開2005−161831号公報に記載の下記RO膜(但し、RはBi元素)が挙げられる。
(1)酸化ビスマスからなるRO膜
(2)ビスマスと酸化ビスマスを含有するRO膜
(3)上記RがBiであると共に4B族の中から選ばれる一種以上の元素を含有し、その組成をBia4BbOd(4Bは4B族の元素、a,b,dは組成比)としたとき、次の条件を満足する酸化ビスマスを含有するRO膜
10≦a≦40、3≦b≦20、50≦d≦70、
(4):Al、Cr、Mn、In、Co、Fe、Cu、Ni、Zn及びTiの中から選ばれる一種以上の元素Mを含有し、その組成をBia4BbMcOd(4Bは4B族の元素、a,b,c,dは組成比)としたとき、次の条件を満足する酸化ビスマスを含有するRO膜
10≦a≦40、3≦b≦20、3≦c≦20、50≦d≦70、
上記(3)、(4)の4B族の元素としては、例えば、C、Si、Ge、Sn、Pbなどが挙げられるが、SiとGeが特に好ましい。
上記ビスマス酸化物は、青色レーザ対応の記録層材料として非常に有効であり、熱伝導率が低く、耐久性が良好であり、高反射率化や高透過率化が実現しやすい(複素屈折率に起因する)という特徴がある。特に、Bia4BbOdあるいはBia4BbMcOdを記録層に用いることにより、記録再生特性や保存安定特性を向上させることができる。
記録層の好ましい膜厚は、5〜30nmである。
(1)酸化ビスマスからなるRO膜
(2)ビスマスと酸化ビスマスを含有するRO膜
(3)上記RがBiであると共に4B族の中から選ばれる一種以上の元素を含有し、その組成をBia4BbOd(4Bは4B族の元素、a,b,dは組成比)としたとき、次の条件を満足する酸化ビスマスを含有するRO膜
10≦a≦40、3≦b≦20、50≦d≦70、
(4):Al、Cr、Mn、In、Co、Fe、Cu、Ni、Zn及びTiの中から選ばれる一種以上の元素Mを含有し、その組成をBia4BbMcOd(4Bは4B族の元素、a,b,c,dは組成比)としたとき、次の条件を満足する酸化ビスマスを含有するRO膜
10≦a≦40、3≦b≦20、3≦c≦20、50≦d≦70、
上記(3)、(4)の4B族の元素としては、例えば、C、Si、Ge、Sn、Pbなどが挙げられるが、SiとGeが特に好ましい。
上記ビスマス酸化物は、青色レーザ対応の記録層材料として非常に有効であり、熱伝導率が低く、耐久性が良好であり、高反射率化や高透過率化が実現しやすい(複素屈折率に起因する)という特徴がある。特に、Bia4BbOdあるいはBia4BbMcOdを記録層に用いることにより、記録再生特性や保存安定特性を向上させることができる。
記録層の好ましい膜厚は、5〜30nmである。
〔下引層及び上引層〕
下引層及び上引層には、Nb2O5、Sm2O3、Ce2O3、Al2O3、MgO、BeO、ZrO2、UO2、ThO2などの単純酸化物系の酸化物;SiO2、2MgO・SiO2、MgO・SiO2、CaO・SiO2、ZrO2・SiO2、3Al2O3・2SiO2、2MgO・2Al2O3・5SiO2、Li2O・Al2O3・4SiO2などのケイ酸塩系の酸化物;Al2TiO5、MgAl2O4、Ca10(PO4)6(OH)2、BaTiO3、LiNbO3、PZT〔Pb(Zr,Ti)O3〕、PLZT〔(Pb,La)(Zr,Ti)O3〕、フェライトなどの複酸化物系の酸化物;Si3N4、AlN、BN、TiNなどの窒化物系の非酸化物;SiC、B4C、TiC、WCなどの炭化物系の非酸化物;LaB6、TiB2、ZrB2などのホウ化物系の非酸化物;ZnS、CdS、MoS2などの硫化物系の非酸化物;MoSi2などのケイ化物系の非酸化物;アモルファス炭素、黒鉛、ダイアモンド等の炭素系の非酸化物等を用いることが可能である。あるいは、ZnS・SiO2などの非酸化物と酸化物との混合系を用いることが可能である。
下引層及び上引層には、Nb2O5、Sm2O3、Ce2O3、Al2O3、MgO、BeO、ZrO2、UO2、ThO2などの単純酸化物系の酸化物;SiO2、2MgO・SiO2、MgO・SiO2、CaO・SiO2、ZrO2・SiO2、3Al2O3・2SiO2、2MgO・2Al2O3・5SiO2、Li2O・Al2O3・4SiO2などのケイ酸塩系の酸化物;Al2TiO5、MgAl2O4、Ca10(PO4)6(OH)2、BaTiO3、LiNbO3、PZT〔Pb(Zr,Ti)O3〕、PLZT〔(Pb,La)(Zr,Ti)O3〕、フェライトなどの複酸化物系の酸化物;Si3N4、AlN、BN、TiNなどの窒化物系の非酸化物;SiC、B4C、TiC、WCなどの炭化物系の非酸化物;LaB6、TiB2、ZrB2などのホウ化物系の非酸化物;ZnS、CdS、MoS2などの硫化物系の非酸化物;MoSi2などのケイ化物系の非酸化物;アモルファス炭素、黒鉛、ダイアモンド等の炭素系の非酸化物等を用いることが可能である。あるいは、ZnS・SiO2などの非酸化物と酸化物との混合系を用いることが可能である。
また、色素や樹脂などの有機材料を使用することも可能である。
色素としては、ポリメチン系、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、スクアリリウム系、クロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン系、アントラキノン(インダンスレン)系、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系、アゾ系、ホルマザン系各色素、及びこれらの金属錯体化合物などが挙げられる。
樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ケトン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリオレフィン等を単独で又は2種以上混合して用いることができる。
色素としては、ポリメチン系、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、スクアリリウム系、クロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン系、アントラキノン(インダンスレン)系、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系、アゾ系、ホルマザン系各色素、及びこれらの金属錯体化合物などが挙げられる。
樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ケトン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリオレフィン等を単独で又は2種以上混合して用いることができる。
有機材料層の形成は、蒸着、スパッタリング、CVD、溶剤塗布などの通常の手段によって行なうことができる。
塗布法を用いる場合には、上記有機材料などを有機溶剤に溶解し、スプレー、ローラーコーティング、ディッピング、スピンコーティングなどの慣用のコーティング法で行なうことができる。用いられる有機溶剤としては、一般にメタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド類;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類;クロロホルム、塩化メチレン、ジクロルエタン、四塩化炭素、トリクロルエタンなどの脂肪族ハロゲン化炭素類;ベンゼン、キシレン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳香族類;メトキシエタノール、エトキシエタノールなどのセロソルブ類;ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素類などが挙げられる。
下引層の好ましい膜厚は5〜150nm、上引層の好ましい膜厚は5〜50nmである。
塗布法を用いる場合には、上記有機材料などを有機溶剤に溶解し、スプレー、ローラーコーティング、ディッピング、スピンコーティングなどの慣用のコーティング法で行なうことができる。用いられる有機溶剤としては、一般にメタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミド類;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類;クロロホルム、塩化メチレン、ジクロルエタン、四塩化炭素、トリクロルエタンなどの脂肪族ハロゲン化炭素類;ベンゼン、キシレン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳香族類;メトキシエタノール、エトキシエタノールなどのセロソルブ類;ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素類などが挙げられる。
下引層の好ましい膜厚は5〜150nm、上引層の好ましい膜厚は5〜50nmである。
〔反射層〕
反射層には、レーザ光に対する反射率が高い光反射性物質が使用される。
このような光反射性物質としては、例えば、Al、Al−Ti、Al−In、Al−Nb、Au、Ag、Cu等の金属、半金属、及び合金を挙げることができる。これらの物質は単独で用いても二種以上を組合せて用いてもよい。
合金により反射層を形成する場合には、合金をターゲット材料としたスパッタ法で作製することができるが、これ以外に、チップオンターゲット方式(例えば、Agターゲット上にCuチップを乗せて成膜)、共スパッタ法(例えば、AgターゲットとCuターゲットを使用)によっても作製することができる。
また、金属以外の材料を用いて低屈折率層と高屈折率層を交互に積み重ねて多層膜を形成し、反射層として用いることも可能である。
反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。
反射層の好ましい膜厚は、5〜150nmである。
反射層には、レーザ光に対する反射率が高い光反射性物質が使用される。
このような光反射性物質としては、例えば、Al、Al−Ti、Al−In、Al−Nb、Au、Ag、Cu等の金属、半金属、及び合金を挙げることができる。これらの物質は単独で用いても二種以上を組合せて用いてもよい。
合金により反射層を形成する場合には、合金をターゲット材料としたスパッタ法で作製することができるが、これ以外に、チップオンターゲット方式(例えば、Agターゲット上にCuチップを乗せて成膜)、共スパッタ法(例えば、AgターゲットとCuターゲットを使用)によっても作製することができる。
また、金属以外の材料を用いて低屈折率層と高屈折率層を交互に積み重ねて多層膜を形成し、反射層として用いることも可能である。
反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。
反射層の好ましい膜厚は、5〜150nmである。
〔保護層、カバー層、オーバーコート層〕
反射層や光透過層等の上に形成する保護層、カバー層、オーバーコート層の材料としては、反射層や光透過層等を外力から保護するものであれば特に限定されず、種々の有機材料や無機材料が用いられる。
有機材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、UV硬化性樹脂等が挙げられる。
また、無機材料としては、SiO2、Si3N4、MgF2、SnO2等が挙げられる。
熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いて保護層、カバー層、オーバーコート層を形成する場合には、これらの樹脂を適当な溶剤に溶解し塗布液として塗布した後、乾燥することによって形成することができる。
紫外線硬化性樹脂は、樹脂原料をそのままか、あるいは適当な溶剤に溶解した塗布液を塗布した後、紫外線を照射して硬化させることによって形成することができる。
紫外線硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレートなどのアクリレート系樹脂を用いることができる。
これらの材料は単独で用いても混合して用いてもよいし、1層だけでなく多層膜にして用いてもよい。
反射層や光透過層等の上に形成する保護層、カバー層、オーバーコート層の材料としては、反射層や光透過層等を外力から保護するものであれば特に限定されず、種々の有機材料や無機材料が用いられる。
有機材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、UV硬化性樹脂等が挙げられる。
また、無機材料としては、SiO2、Si3N4、MgF2、SnO2等が挙げられる。
熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いて保護層、カバー層、オーバーコート層を形成する場合には、これらの樹脂を適当な溶剤に溶解し塗布液として塗布した後、乾燥することによって形成することができる。
紫外線硬化性樹脂は、樹脂原料をそのままか、あるいは適当な溶剤に溶解した塗布液を塗布した後、紫外線を照射して硬化させることによって形成することができる。
紫外線硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレートなどのアクリレート系樹脂を用いることができる。
これらの材料は単独で用いても混合して用いてもよいし、1層だけでなく多層膜にして用いてもよい。
保護層の形成方法としては、記録層と同様にスピンコート法やキャスト法等の塗布法、スパッタ法、化学蒸着法等が用いられるが、中でもスピンコート法が好ましい。
保護層の膜厚は、一般に0.1〜100μmの範囲であるが、本発明においては、3〜30μmが好ましい。
また、反射層あるいは光透過層面に更に基板を貼り合わせてもよく、反射層や光透過層面相互を内面として対向させ、光学記録媒体2枚を貼り合わせた構成としてもよい。
基板鏡面側に、表面保護やゴミ等の付着防止のために紫外線硬化樹脂層や無機系層等を成膜してもよい。
保護層の膜厚は、一般に0.1〜100μmの範囲であるが、本発明においては、3〜30μmが好ましい。
また、反射層あるいは光透過層面に更に基板を貼り合わせてもよく、反射層や光透過層面相互を内面として対向させ、光学記録媒体2枚を貼り合わせた構成としてもよい。
基板鏡面側に、表面保護やゴミ等の付着防止のために紫外線硬化樹脂層や無機系層等を成膜してもよい。
〔接着層〕
接着層は、光記録媒体の構成層、例えば、オーバーコート層とダミー基板、反射層と記録層などの接着の役割を担うものであり、光記録媒体として要求される特性に障害を与えない材料であれば特に制約はないが、生産性を考えると紫外線硬化型接着剤から構成されるものが好ましい。
接着層は、光記録媒体の構成層、例えば、オーバーコート層とダミー基板、反射層と記録層などの接着の役割を担うものであり、光記録媒体として要求される特性に障害を与えない材料であれば特に制約はないが、生産性を考えると紫外線硬化型接着剤から構成されるものが好ましい。
本発明によれば、青色レーザにより記録再生が可能な追記型光記録媒体に対し、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録を行う際に、全ての記録線速度において精度の良い記録マークを形成でき、更に記録時のレーザ発光パターン、及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を変えずに記録することにより、短時間での記録を可能にする記録方法、及び該記録方法に適した追記型光記録媒体を提供できる。
また、規格化された記録線速度以外の記録線速度で記録する際に行う記録ストラテジ形状の補正や該補正に伴う試し書き等の手間を減らすことが出来る。
また、規格化された記録線速度以外の記録線速度で記録する際に行う記録ストラテジ形状の補正や該補正に伴う試し書き等の手間を減らすことが出来る。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
(実施例1〜5、比較例1〜2)
図12に示した層構成の追記型光記録媒体を次のようにして作製した。
厚さ1.1mmのポリカーボネート製基板6上に、スパッタ法で、AlTi(Ti:1重量%)からなる膜厚35nmの反射層5、ZnS・SiO2(80:20モル%)からなる膜厚10nmの上引層4、Bi2BOxからなる膜厚13nmの記録層3、ZnS・SiO2(80:20モル%)からなる膜厚10nmの下引層2を順に成膜した。
更に下引層2上に、スピンコート法でUV硬化性樹脂(日本化薬社製、BRD807)を塗布し、厚さ0.1mmのカバー層1を形成して、厚さ約1.2mmの追記型光記録媒体を得た。
上記Bi2BOxのxは酸化度を示し、該化合物では酸素欠損が生じていてもよい。上記記録層には、化学量論組成となる酸化物だけでなく、還元体(酸化される元素そのもの)が存在する。
図12に示した層構成の追記型光記録媒体を次のようにして作製した。
厚さ1.1mmのポリカーボネート製基板6上に、スパッタ法で、AlTi(Ti:1重量%)からなる膜厚35nmの反射層5、ZnS・SiO2(80:20モル%)からなる膜厚10nmの上引層4、Bi2BOxからなる膜厚13nmの記録層3、ZnS・SiO2(80:20モル%)からなる膜厚10nmの下引層2を順に成膜した。
更に下引層2上に、スピンコート法でUV硬化性樹脂(日本化薬社製、BRD807)を塗布し、厚さ0.1mmのカバー層1を形成して、厚さ約1.2mmの追記型光記録媒体を得た。
上記Bi2BOxのxは酸化度を示し、該化合物では酸素欠損が生じていてもよい。上記記録層には、化学量論組成となる酸化物だけでなく、還元体(酸化される元素そのもの)が存在する。
上記追記型光記録媒体について、パルステック工業社製の光ディスク評価装置ODU−1000(波長:405nm、NA:0.85)を用いて記録再生信号の評価を行った。
記録は、図13に示したレーザ発光パターンにより行った。(a)は波形図、(b)は各パラメータである。記録線速度は2x、3x、4xとした。
記録・再生信号の評価における記録品質の指標として、Blu−ray Disc Recordable規格に基づいたジッタを用いた。規格値はジッタ6.5%以下であり、判定は、6.5%以下のものを「○」、6.5%より大きいものを「×」とした。
評価結果を表1に示す。
記録は、図13に示したレーザ発光パターンにより行った。(a)は波形図、(b)は各パラメータである。記録線速度は2x、3x、4xとした。
記録・再生信号の評価における記録品質の指標として、Blu−ray Disc Recordable規格に基づいたジッタを用いた。規格値はジッタ6.5%以下であり、判定は、6.5%以下のものを「○」、6.5%より大きいものを「×」とした。
評価結果を表1に示す。
表1から分かるように、実施例1〜5では、0.66≦Pm/Pw≦0.79を満たしており、2x〜4xの何れの記録線速度においてもジッタが6.5%以下であった。
一方、比較例1のように、Pm/Pw≦0.65である場合には、記録に対するマージンの小さい4xのジッタが7.1%となり、同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間では、全ての記録線速度で十分な記録品質を得ることができなかった。
また、比較例2のように、0.80≦Pm/Pwの場合には、ジッタが3xで6.6%、4xで7.5%となり、同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間では、全ての記録線速度で十分な記録品質を得ることができなかった。
比較例において記録品質が悪化したのは、記録マーク形成のための加熱パワーが不足して十分なマークを作ることが出来なかったこと、逆に加熱パワーが強すぎて隣接トラックのクロストークの影響が大きくなってしまったことによる。
以上の評価結果から分かるように、記録マークを形成する記録パルスが第一の記録パワーPw、及び第二の記録パワーPm(Pw>Pm)を持つ記録パルスを含み、PmとPwの関係が0.66≦Pm/Pw≦0.79の条件を満たすとき、記録線速度が変化しても同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間で記録することができ、どの記録線速度においても、精度の良い十分な記録品質を得ることができる。
したがって、内周から外周までの間で記録線速度が変化するCAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式に適用した場合に、全ての記録線速度において精度の良い記録マークを形成できる。
一方、比較例1のように、Pm/Pw≦0.65である場合には、記録に対するマージンの小さい4xのジッタが7.1%となり、同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間では、全ての記録線速度で十分な記録品質を得ることができなかった。
また、比較例2のように、0.80≦Pm/Pwの場合には、ジッタが3xで6.6%、4xで7.5%となり、同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間では、全ての記録線速度で十分な記録品質を得ることができなかった。
比較例において記録品質が悪化したのは、記録マーク形成のための加熱パワーが不足して十分なマークを作ることが出来なかったこと、逆に加熱パワーが強すぎて隣接トラックのクロストークの影響が大きくなってしまったことによる。
以上の評価結果から分かるように、記録マークを形成する記録パルスが第一の記録パワーPw、及び第二の記録パワーPm(Pw>Pm)を持つ記録パルスを含み、PmとPwの関係が0.66≦Pm/Pw≦0.79の条件を満たすとき、記録線速度が変化しても同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間で記録することができ、どの記録線速度においても、精度の良い十分な記録品質を得ることができる。
したがって、内周から外周までの間で記録線速度が変化するCAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式に適用した場合に、全ての記録線速度において精度の良い記録マークを形成できる。
(実施例6〜7)
図12に示した層構成の追記型光記録媒体を次のようにして作製した。
厚さ1.1mmのポリカーボネート製基板6上に、スパッタ法で、AgBi(Bi:0.5重量%)からなる膜厚50nmの反射層5、ZnS・SiO2(80:20モル%)からなる膜厚15nmの上引層4、Bi2BGeOxからなる膜厚16nmの記録層3、ZnS・SiO2(80:20モル%)からなる膜厚75nmの下引層2を順に成膜した。
更に下引層2上に、スピンコート法でUV硬化性樹脂(日本化薬社製、R15)を塗布し、厚さ0.1mmのカバー層1を形成して、厚さ約1.2mmの追記型光記録媒体を得た。
上記Bi2BGeOxのxは酸化度を示し、該化合物では酸素欠損が生じていてもよい。上記記録層には、化学量論組成となる酸化物だけでなく、還元体(酸化される元素そのもの)が存在する。
図12に示した層構成の追記型光記録媒体を次のようにして作製した。
厚さ1.1mmのポリカーボネート製基板6上に、スパッタ法で、AgBi(Bi:0.5重量%)からなる膜厚50nmの反射層5、ZnS・SiO2(80:20モル%)からなる膜厚15nmの上引層4、Bi2BGeOxからなる膜厚16nmの記録層3、ZnS・SiO2(80:20モル%)からなる膜厚75nmの下引層2を順に成膜した。
更に下引層2上に、スピンコート法でUV硬化性樹脂(日本化薬社製、R15)を塗布し、厚さ0.1mmのカバー層1を形成して、厚さ約1.2mmの追記型光記録媒体を得た。
上記Bi2BGeOxのxは酸化度を示し、該化合物では酸素欠損が生じていてもよい。上記記録層には、化学量論組成となる酸化物だけでなく、還元体(酸化される元素そのもの)が存在する。
上記追記型光記録媒体について、パルステック工業社製の光ディスク評価装置ODU−1000(波長:405nm、NA:0.85)を用いて記録再生信号の評価を行った。
記録は、図14に示したレーザ発光パターンにより行った。(a)は波形図、(b)は各パラメータである。
記録線速度を2x、3x、4x、5xとし、実施例6では、図17に示すように、記録パワーPw、Pm及び予熱パワーPsを記録線速度に対して線形に増加するように設定し、実施例7では、図18に示すように、記録パワーPw、Pmのみを記録線速度に対して線形に増加するように設定した。
記録・再生信号の評価における記録品質の指標として、Blu−ray Disc Recordable Format ver1.2の規格に基づいたジッタを用いた。
規格値は、ジッタ7.0%以下であり、判定は、7.0%以下のものを「○」、7.0%より大きいものを「×」とした。
評価結果を表2に示す。
記録は、図14に示したレーザ発光パターンにより行った。(a)は波形図、(b)は各パラメータである。
記録線速度を2x、3x、4x、5xとし、実施例6では、図17に示すように、記録パワーPw、Pm及び予熱パワーPsを記録線速度に対して線形に増加するように設定し、実施例7では、図18に示すように、記録パワーPw、Pmのみを記録線速度に対して線形に増加するように設定した。
記録・再生信号の評価における記録品質の指標として、Blu−ray Disc Recordable Format ver1.2の規格に基づいたジッタを用いた。
規格値は、ジッタ7.0%以下であり、判定は、7.0%以下のものを「○」、7.0%より大きいものを「×」とした。
評価結果を表2に示す。
(実施例8〜9、比較例3)
酸化ビスマス以外の無機材料を記録層とする追記型光記録媒体として、松下電器産業社製データ用ブルーレイレコーダブルディスクLM−BR25Dを用い、パルステック工業社製の光ディスク評価装置ODU−1000(波長:405nm、NA:0.85)を用いて記録再生信号の評価を行った。
記録は、図15に示したレーザ発光パターンにより行った。(a)は波形図、(b)は各パラメータである。記録線速度は2x、3x、4x、5xとし、記録パワーPw、Pm及び予熱パワーPsが記録線速度に対して線形に増加するように設定した。
記録・再生信号の評価基準は実施例6の場合と同じである。評価結果を表2に示す。
酸化ビスマス以外の無機材料を記録層とする追記型光記録媒体として、松下電器産業社製データ用ブルーレイレコーダブルディスクLM−BR25Dを用い、パルステック工業社製の光ディスク評価装置ODU−1000(波長:405nm、NA:0.85)を用いて記録再生信号の評価を行った。
記録は、図15に示したレーザ発光パターンにより行った。(a)は波形図、(b)は各パラメータである。記録線速度は2x、3x、4x、5xとし、記録パワーPw、Pm及び予熱パワーPsが記録線速度に対して線形に増加するように設定した。
記録・再生信号の評価基準は実施例6の場合と同じである。評価結果を表2に示す。
(実施例10〜11、比較例4)
酸化ビスマス以外の無機材料を記録層とする追記型光記録媒体として、ソニー社製データ用ブルーレイレコーダブルディスクBNR25Aを用い、パルステック工業社製の光ディスク評価装置ODU−1000(波長:405nm、NA:0.85)を用いて記録再生信号の評価を行った。
記録は、図16に示したレーザ発光パターンにより行った。(a)は波形図、(b)は各パラメータである。記録線速度は2x、3x、4x、5xとし、記録パワーPw、Pm及び予熱パワーPsが記録線速度に対して線形に増加するように設定した。
記録・再生信号の評価基準は実施例6の場合と同じである。評価結果を表2に示す。
酸化ビスマス以外の無機材料を記録層とする追記型光記録媒体として、ソニー社製データ用ブルーレイレコーダブルディスクBNR25Aを用い、パルステック工業社製の光ディスク評価装置ODU−1000(波長:405nm、NA:0.85)を用いて記録再生信号の評価を行った。
記録は、図16に示したレーザ発光パターンにより行った。(a)は波形図、(b)は各パラメータである。記録線速度は2x、3x、4x、5xとし、記録パワーPw、Pm及び予熱パワーPsが記録線速度に対して線形に増加するように設定した。
記録・再生信号の評価基準は実施例6の場合と同じである。評価結果を表2に示す。
表2から分かるように、実施例6〜11では、0.63≦Pm/Pwを満たしており、2x〜5xの何れの記録線速度においてもジッタが7.0%以下であった。
一方、比較例3、4では、5xのときのPm/Pwが0.62となり、ジッタが7.0%を超えてしまった(7.4%、7.5%)。即ち、5xの場合には、記録に対するマージンが小さいため、2x〜4xと同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間にすると、十分な記録品質を得ることができなかった。
また、実施例6、7から、予熱パワーPsについては、記録線速度の増加に応じて線形に増加させてもさせなくても、十分な記録品質を得られることが分かった。
実施例8、9では、図15に示した通り、4T〜9Tマークのレーザ発光パターンとして、キャッスルタイプではなくL字タイプのストラテジを用いたが、記録パルスの形状が変わっても、記録線速度の増加に対して十分な記録品質を得ることができた。
実施例6、7では酸化ビスマスを主成分とする記録層材料、実施例8〜11では、酸化ビスマス以外の無機記録層材料を用いたが、何れも記録線速度の増加に対して十分な記録品質を得ることができた。
以上の評価結果から分るように、記録マークを形成する記録パルスが第一の記録パワーPw、及び第二の記録パワーPm(但し、Pw>Pm)を持つ記録パルスを含み、PmとPwの関係が0.63≦Pm/Pwの条件を満たすとき、記録線速度が変化しても同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間で記録することができ、2x〜5xの範囲のどの記録線速度においても、精度の良い十分な記録品質を得ることができた。したがって、内周から外周までの間で記録線速度が変化するCAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式に適用した場合に、全ての記録線速度において精度の良い記録マークを形成できる。
一方、比較例3、4では、5xのときのPm/Pwが0.62となり、ジッタが7.0%を超えてしまった(7.4%、7.5%)。即ち、5xの場合には、記録に対するマージンが小さいため、2x〜4xと同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間にすると、十分な記録品質を得ることができなかった。
また、実施例6、7から、予熱パワーPsについては、記録線速度の増加に応じて線形に増加させてもさせなくても、十分な記録品質を得られることが分かった。
実施例8、9では、図15に示した通り、4T〜9Tマークのレーザ発光パターンとして、キャッスルタイプではなくL字タイプのストラテジを用いたが、記録パルスの形状が変わっても、記録線速度の増加に対して十分な記録品質を得ることができた。
実施例6、7では酸化ビスマスを主成分とする記録層材料、実施例8〜11では、酸化ビスマス以外の無機記録層材料を用いたが、何れも記録線速度の増加に対して十分な記録品質を得ることができた。
以上の評価結果から分るように、記録マークを形成する記録パルスが第一の記録パワーPw、及び第二の記録パワーPm(但し、Pw>Pm)を持つ記録パルスを含み、PmとPwの関係が0.63≦Pm/Pwの条件を満たすとき、記録線速度が変化しても同じレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間で記録することができ、2x〜5xの範囲のどの記録線速度においても、精度の良い十分な記録品質を得ることができた。したがって、内周から外周までの間で記録線速度が変化するCAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式に適用した場合に、全ての記録線速度において精度の良い記録マークを形成できる。
1 カバー層
2 下引層
3 記録層
4 上引層
5 反射層
6 基板
Pw 第一の記録パワー
Pm 第二の記録パワー
Ps 予熱パワー
Pc 冷却パワー
T 基本クロック周期
Ttop 第1パルスの長さ
dTtop 第1パルスの立ち上がり時間のシフト量
Tlp 最終パルスの長さ
dTlp 最終パルスの立ち上がり時間のシフト量
dTs 冷却パルスの立ち上がり時間のシフト量
dTc 最終パルスの立ち下がり時間のシフト量
2 下引層
3 記録層
4 上引層
5 反射層
6 基板
Pw 第一の記録パワー
Pm 第二の記録パワー
Ps 予熱パワー
Pc 冷却パワー
T 基本クロック周期
Ttop 第1パルスの長さ
dTtop 第1パルスの立ち上がり時間のシフト量
Tlp 最終パルスの長さ
dTlp 最終パルスの立ち上がり時間のシフト量
dTs 冷却パルスの立ち上がり時間のシフト量
dTc 最終パルスの立ち下がり時間のシフト量
Claims (10)
- 青色レーザにより記録・再生可能な追記型光記録媒体に対し、CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録を行う際に、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターンを用い、該レーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間を、記録線速度に依らず固定することを特徴とする記録方法。
- 第一の記録パワーPwと第二の記録パワーPm(但し、Pw>Pm)を有し、記録線速度2x〜4x(2倍速〜4倍速)において、0.66≦Pm/Pw≦0.79である記録パルスを含むレーザ発光パターンを用いることを特徴とする請求項1記載の記録方法。
- 記録線速度2x〜5x(2倍速〜5倍速)において、第一の記録パワーPwと第二の記録パワーPm(但し、Pw>Pm)を有し、0.63≦Pm/Pwである記録パルスを含むレーザ発光パターンを用いることを特徴とする請求項1記載の記録方法。
- 記録線速度の増加に応じて記録パワーを大きくして記録することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の記録方法。
- 記録線速度の増加に応じて記録パワーを定数倍して記録することを特徴とする請求項4記載の記録方法。
- OPC(最適記録パワー調整)で求めた記録パワーに関する情報、及び、予めリードイン領域又はBCA領域(Burst Cutting Area)に記録された、記録線速度の増加に応じた記録パワーの増加量に関する情報を元に、各々の記録線速度における記録パワーを決定し、記録を行うことを特徴とする請求項4又は5記載の記録方法。
- 無機材料からなる記録層を有する追記型光記録媒体に対して記録を行うことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の記録方法。
- 無機材料が酸化ビスマスを主成分とすることを特徴とする請求項7記載の記録方法。
- CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録が可能であることを示す情報、並びに、記録線速度に依らず固定した、2種類以上の記録パワーを有する記録パルスを含むレーザ発光パターン及び基準クロックで規格化されたレーザ発光時間に関する情報が、予めリードイン領域又はBCA領域に記録されていることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の記録方法に適した追記型光記録媒体。
- CAV方式、ZCLV方式、又はPCAV方式で記録が可能であることを示す情報、及び、記録線速度の増加に伴う記録パワーの増加量に関する情報が、予めリードイン領域又はBCA領域に記録されていることを特徴とする請求項4〜8の何れかに記載の記録方法に適した追記型光記録媒体。
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