JP2643883B2 - 相変化光ディスクの初期化方法 - Google Patents
相変化光ディスクの初期化方法Info
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- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Description
起される相変化にともなう光学定数の変化を利用して情
報の記録・消去を行う光学情報記録媒体すなわち相変化
光ディスクに関する。
去・再生を行う光学情報記録媒体としては、光磁気ディ
スクや相変化光ディスクなどが知られている。このう
ち、例えば相変化光ディスクでは、図2に示すように、
基板1上に下部保護層2、記録層3、上部保護層4、反
射層5がこの順に設けられた4層構成が通常用いられ
る。情報の記録・消去はレーザ光の照射による昇温・冷
却の熱履歴の違いによって誘起される記録層の非晶質・
結晶間の相変化を利用して行われる。すなわち、記録層
を溶融し急冷することにより非晶質化させ記録を行い、
また、結晶化温度以上に一定時間保持することにより結
晶化させ、消去を行う。信号の再生は非晶質・結晶間の
反射率差を利用して行われる。下部保護層2、記録層
3、上部保護層4及び反射率5のそれぞれの膜厚は、感
度、C/N、消去率、書換可能繰り返し回数などの観点
から最適化される。
持たせるマークエッジ記録が有効である。しかし、信号
の再生に結晶・非晶質間の反射率差を利用している相変
化光ディスクでは、結晶部の吸収率と非晶質部の吸収率
が異なる場合が多く、一般に、非晶質部の吸収率が結晶
部の吸収率より大きくなっている。このような場合、形
成されるマークの幅や長さは、新たに記録する以前の状
態が結晶であったか、非晶質であったかによって影響さ
れ、オーバライトによってジッタが大きく増加してしま
う。この問題を解決するための方法として、反射層にS
iや膜厚20nm以下のAuを用いて、結晶部の吸収率を
非晶質部の吸収率より高くする方法が知られている。ま
た、オーバライト時に結晶部と非晶質部の感度差によっ
て生じるジッタは、DC消去を行うことによっても低減
することができる。ただしこの場合、情報の書換を行う
前に記録トラックを一度DC消去することになるので、
オーバライトはできないが、媒体構成を特に工夫しなく
てもマークエッジ記録を適用できるという利点がある。
は、成膜直後の記録膜は非晶質状態にあるため、記録開
始に先立ち記録膜を初期化、すなわち初期化を行わなけ
ればならない。初期化の方法としてはレーザ光を用いる
方法やフラッシュランプを用いる方法が知られている。
レーザビーム径を長くして結晶化温度以上に保持される
時間を確保する特開平03−278338号公報や、初
期化によって記録層の組成分布を不均一にする特開平0
4−209317号公報などのように、消去率やC/N
の向上あるいは、初期化時間の短縮を目的としているも
のが多い。
期化直後の初期の記録と情報の書換を繰り返し行った後
の記録で、記録特性が変動し、特にマークエッジ記録に
おいてエラーが増加するという問題があった。
適用時に、初期から繰り返し後にわたり記録特性が変動
しない相変化光ディスクの初期化方法を提供することに
ある。
めに本発明は、相変化光ディスクの初期化方法におい
て、成膜直後の前記相変化光ディスクに光を照射して初
期化結晶部を形成する初期化方法であって、情報の消去
を行う際に、初期化後に記録された記録非晶質マークを
結晶化させて形成される消去結晶部の吸収率Aeに対し
て、初期化時に形成される初期化結晶部の吸収率Aiが
|Ai−Ae|/Ae<0.05の関係を満たす条件で
初期化することを特徴とする。
情報の書換を繰り返し行った時に、繰り返し後の記録非
晶質マーク長Laと、初期化後の最初の記録で形成され
る記録非晶質マーク長Liとが、|Li−La|<0.
05μm を満たすように、初期化光の強度を設定して初
期化することを特徴とする。
録では、記録マークの長さを高精度に制御する必要があ
る。
光ディスクの状態変化は、図3のように表現することが
できる。初記録の記録感度は、初期化結晶部の吸収率A
iによって決まり、繰り返し後の記録感度は記録非晶質
マークを消去して形成される消去結晶部の吸収率Aeに
よって決まる。
た使用線速範囲があるので、Aeは媒体構成により一意
的な値をとる。一方初期化により成膜直後の記録膜を結
晶化させる場合、初期化結晶部の結晶状態は初期化方法
や初期化条件によって変化するので、AiとAeは異な
る場合が多い。例えば直径1.5μm 程度の集光レーザ
ビームを用いて初期化を行う場合、初期化部の光学的な
特性は、初期化パワによって、図1に示すように変化す
る。従って、Ai<Aeとなる初期化パワPi1で初期
化を行った場合、結晶非晶質間の反射率差を大きくする
ことができるのでC/Nを高くすることはできるが、初
期化部に比べて繰り返し後の消去部の方が記録感度が高
くなるため、記録マーク長が繰り返しとともに長くなっ
てしまう。Ai=Aeとなる初期化パワPi0で初期化
を行えば、繰り返しによって記録感度が変化しないの
で、繰り返し記録を行っても記録マーク長は変動しな
い。Ai=Aeであることが望ましいが、エラーレート
に対して記録パワのマージンがあるので|Ai−Ae|
/Ae<0.05であれば問題ない。
みの変動に影響を及ぼすので、AiがAeと等しくなる
条件を満たす初期化光の強度Pi0は次のように決定す
ることができる。ディスクの非使用領域に異なる強度の
光を照射して記録膜を結晶化させて複数の初期化領域を
形成し、各初期化領域に対して同一の記録・消去パワで
繰り返し記録・消去を行う。初記録から繰り返し後にわ
たって記録信号の2次高調波歪みが一定となる初期化領
域がAiとAeが等しくなる初期化パワPi0で初期化
された領域である。このようにして決定した初期化パワ
Pi0でディスクの使用領域を初期化すれば、初記録か
ら繰り返し後にわたって安定な記録を行うことができ
る。
づいて説明する。
面を示す図である。基板1上に下部保護層2、記録層
3、上部保護層4、反射層5を順次積層した構成であ
る。
ト(PC)を用い、下部保護層2としてZnS−SiO
2 を250nm、記録層3としてGe2 Sb2 Te5 を2
5nm、上部保護層4としてZnS−SiO2 を20nm、
反射層5としてAlを60nmを順次スパッタリングによ
り積層した。
させて初期化を行い、繰り返しにともなうマーク長の変
化及びエラーレートの変化について調べた。初期化は、
波長830nm、集光ビーム径1.5μm の半導体レーザ
を用い、線速7.5m/sにおいて初期化パワを4,
5,6,8mWと変化させて行った。
吸収率は図4に示すように変化した。各初期化条件ごと
に、初記録において記録信号の2次高調波歪み(2nd
H/C)が最少となる記録パワを求め、線速11.3m
/sにおいて各初期化条件ごとに同一の記録・消去パワ
で100回繰り返し記録を行い、マーク長変動(初記録
のマーク長Liと繰り返し後のマーク長La)、エラー
レートの変化を調べた。測定結果を表1に示す。
<0.05を満たしている初期化パワ5mWや6mWで
は、|Li−La|<0.05μm を満たしており、エ
ラーレートが常に10-5以下である。
ト(PC)を用い、下部保護層2としてZnS−SiO
2 を100nm、記録層3としてGe2 Sb2 Te5 を1
5nm、上部保護層4としてZnS−SiO2 を20nm、
反射層5としてAlを60nmを順次スパッタリングによ
り積層した。
0μm の高出力半導体レーザ(最高出力1W)を用い、
線速2m/sにおいて、初期化パワを530,550,
580,600mWと変化させて行った。初期化を行っ
た後、実施例1と同様に線速11.3m/sにおいて記
録特性の変化を調べた。
率は図5に示すように変化した。各初期化条件ごとに、
初記録において記録信号の2次高調波歪み(2ndH/
C)が最少となる記録パワを求め、線速11.3m/s
において各初期化条件ごとに同一の記録・消去パワで1
00回繰り返し記録を行い、マーク長変動(初記録のマ
ーク長Liと繰り返し後のマーク長La)、エラーレー
トの変化を調べた。測定結果を表2に示す。
<0.05を満たしている初期化パワ550mWや58
0mWでは、|Li−La|<0.05μm を満たして
おり、エラーレートが常に10-5以下である。
ト(PC)を用い、下部保護層2としてZnS−SiO
2 を100nm、記録層3としてGe2 Sb2 Te5 を1
5nm、上部保護層4としてZnS−SiO2 を40nm、
反射層5としてAlを60nmを順次スパッタリングによ
り積層した。
ランプ強度を変化させて初期化を行い、繰り返しにとも
なう記録特性の変化を調べた。フラッシュランプにより
供給されるエネルギーに依存して初期化部の吸収率は図
6に示すように変化した。
信号の2次高調波歪み(2ndH/C)が最少となる記
録パワを求め、線速11.3m/sにおいて各初期化条
件ごとに同一の記録・消去パワで100回繰り返し記録
を行い、マーク長変動(初記録のマーク長Liと繰り返
し後のマーク長La)、エラーレートの変化を調べた。
測定結果を表2に示す。実施例1と同じ条件で測定を行
い、繰り返しにともなう3.39MHzの信号のマーク
長の変動を調べた。測定結果を表3に示す。
=0となっている初期化パワ2.2KJでは、エラーレ
ートが常に10-5以下である。
ークエッジ記録適用時に、初記録から繰り返し後にわた
ってマーク長変動の小さい安定した記録を行うことが可
能となる。
示す図である。
1例の断面を示す図である。
ィスクの状態変化を示す図である。
関関係を示した図である。
図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】記録膜の結晶状態と非晶質状態の間の可逆
な相変化を用いて情報の記録・消去・再生を行い、特に
記録非晶質マークの両端に情報を記録するマークエッジ
記録を用いる相変化光ディスクの初期化方法において、
成膜直後の前記相変化光ディスクに光を照射して初期化
結晶部を形成する初期化方法であって、情報の消去を行
う際に、初期化後に記録された記録非晶質マークを結晶
化させて形成される消去結晶部の吸収率Aeに対して、
初期化時に形成される初期化結晶部の吸収率Aiが|A
i−Ae|/Ae<0.05の関係を満たす条件で初期
化することを特徴とする相変化光ディスクの初期化方
法。 - 【請求項2】初期化後に同一の記録・消去パワで情報の
書換を繰り返し行った時に、繰り返し後の記録非晶質マ
ーク長Laと、初期化後の最初の記録で形成される記録
非晶質マーク長Liとが、|Li−La|<0.05μ
m を満たすように、初期化光の強度を設定して初期化す
ることを特徴とする請求項1記載の相変化光ディスクの
初期化方法。
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