JPH1196579A

JPH1196579A - 光記録媒体の記録再生方法および光記録媒体

Info

Publication number: JPH1196579A
Application number: JP9273937A
Authority: JP
Inventors: Hajime Utsunomiya; 肇宇都宮; Tatsuya Kato; 達也加藤; Hiroyasu Inoue; 弘康井上
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 1999-04-09
Also published as: EP0903731A2; DE69834299T2; EP0903731A3; DE69834299D1; EP0903731B1; US6040030A

Abstract

(57)【要約】【課題】第１の目的は、オーバーライト可能な相変化
型光記録媒体において、高記録密度を達成すると共にク
ロスイレーズの増大を抑えることである。第２の目的
は、第１の目的を達成した上で、正確なトラッキングを
可能にし、かつ、クロストークの増大を抑えることであ
る。【解決手段】厚さが０．８mm以下である基体の表面
に、ランドを挟んでグルーブを有し、ランドおよびグル
ーブを記録トラックとして用いる相変化型光記録媒体に
対し、記録および再生を行う方法であって、記録トラッ
クピッチをＰ［μm］とし、記録再生光学系の開口数を
ＮＡとし、記録再生光の波長をλ［μm］とし、ｋ＝
（λ／ＮＡ）／Ｐ≧１．７８としたとき、記録パワーＰ
ｗ［mW］と消去パワーＰｅ［mW］とが、（Ｐｗ／Ｐｅ）
×ｋ²≦８．５を満足する条件でオーバーライトを行う
光記録媒体の記録再生方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型の光記録
媒体にオーバーライトを行う方法と、この方法によりオ
ーバーライトが行われる光記録媒体とに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度記録が可能で、しかも記録
情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注
目されている。書き換え可能型の光記録媒体のうち相変
化型のものは、レーザー光を照射することにより記録層
の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変
化に伴なう記録層の反射率変化を検出することにより再
生を行うものである。相変化型の光記録媒体は単一の光
ビームの強度を変調することによりオーバーライトが可
能であり、また、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体の
それに比べて単純であるため、注目されている。

【０００３】相変化型の記録層には、結晶質状態と非晶
質状態とで反射率の差が大きいこと、非晶質状態の安定
度が比較的高いことなどから、Ｇｅ−Ｔｅ系やＧｅ−Ｓ
ｂ−Ｔｅ系等のカルコゲナイト系材料が用いられること
が多い。また、この他、最近、カルコパイライトと呼ば
れる化合物を応用することが提案されている。カルコパ
イライト型化合物は化合物半導体材料として広く研究さ
れ、太陽電池などにも応用されている。カルコパイライ
ト型化合物は、化学周期律表を用いるとIb-IIIb-VIb₂や
IIb-IVb-Vb₂ で表わされる組成であり、ダイヤモンド構
造を２つ積み重ねた構造を有する。カルコパイライト型
化合物はＸ線構造解析によって容易に構造を決定するこ
とができ、その基礎的な特性は、例えば月刊フィジクス
vol.8,No.8,1987,pp-441や、電気化学vol.56,No.4,198
8,pp-228 などに記載されている。これらのカルコパイ
ライト型化合物の中で特にＡｇＩｎＴｅ₂ は、ＳｂやＢ
ｉを用いて希釈することにより、線速度７m/s 前後の光
記録媒体の記録層材料として使用できることが知られて
いる（特開平３−２４０５９０号公報、同３−９９８８
４号公報、同３−８２５９３号公報、同３−７３３８４
号公報、同４−１５１２８６号公報等）。このようなカ
ルコパイライト型化合物を用いた相変化型光記録媒体の
他、特開平４−２６７１９２号公報や特開平４−２３２
７７９号公報、特開平６−１６６２６８号公報には、記
録層が結晶化する際にＡｇＳｂＴｅ₂ 相が生成する相変
化型光記録媒体が開示されている。

【０００４】相変化型光記録媒体では、トラッキングの
ために基体にグルーブが形成されており、このグルーブ
がアドレス情報を担持していることもある。従来は、グ
ルーブ内または隣接するグルーブ間の領域（ランド）に
記録マークを形成することが一般的であった。しかし、
最近、高密度記録を行うため記録トラックピッチを狭め
る必要性から、グルーブとランドとの両方を記録トラッ
クとするランド・グルーブ記録が提案されている（特公
昭６３−５７８５９号公報等）。

【０００５】しかし、ランド・グルーブ記録のように記
録トラックピッチを狭くすると、記録再生に用いるレー
ザー光のビームスポットが隣接トラックにはみ出してし
まう。これにより、オーバーライト時に隣接トラックの
信号を消去してしまう現象（クロスイレーズ）が生じて
しまう。また、再生時には、クロストークが大きくなっ
てしまう。

【０００６】クロスイレーズおよびクロストークを低減
するためには、レーザービームスポットを小さくすれば
よい。具体的には、レーザー波長を短くしたり、光学系
の開口数ＮＡを大きくしたりすればよい。しかし、現在
のところ短波長の半導体レーザーは、寿命、出力、コス
ト等の点で問題がある。また、ＮＡの大きな光学系を用
いた場合、光記録媒体のスキューマージンが小さくなっ
たり、焦点深度が浅くなったりするという問題がある。
例えば、特開平９−２０４６８６号公報には、スキュー
マージンがλ／［ｔ・（ＮＡ）³］に比例すると記載さ
れており、また、光磁気ディスク製造技術ハンドブック
（１９９１年、サイエンスフォーラム発行）には、焦点
深度がλ／［２（ＮＡ）²］に比例すると記載されてい
る。なお、λは記録再生光の波長、ｔは媒体の厚さであ
る。スキューマージンが小さいと、媒体に傾きが生じた
ときに記録光や再生光のビームスポットの歪みが大きく
なるので、クロスイレーズやクロストークの悪化が顕著
になる。また、焦点深度が浅い場合には、フォーカスサ
ーボが不安定になったり、媒体に微小な変形があった場
合にビームスポットがぼけてしまい、やはりクロスイレ
ーズやクロストークの悪化を招く。ＮＡの大きな光学系
を用いる場合にスキューマージンを確保するためには、
上記特開平９−２０４６８６号公報に記載されているよ
うに媒体を薄くすればよいが、スキューマージンはＮＡ
の３乗に反比例し、基体の厚さｔに反比例するので、Ｎ
Ａをあまりに大きくすると、媒体の樹脂基体を極めて薄
くしなければならず、基体に微小な変形が生じやすくな
るため、深い焦点深度が必要となってしまう。すなわ
ち、ＮＡを小さくする必要が生じてしまう。

【０００７】したがって、コスト的な観点、あるいはス
キューマージンの確保等の技術的な観点から、その時々
の技術水準において安定して使用可能な記録再生波長お
よびＮＡを選択する必要があり、かつ、その上で、記録
トラックピッチをより狭くして高密度記録を可能にし、
しかも、クロスイレーズやクロストークの影響をできる
だけ抑えることが望まれる。

【０００８】また、最近、ＤＶＤ−ＲＯＭ（再生専用型
ＤＶＤ）の実用化により、光記録媒体においても本格的
に動画を扱う必要が生じている。このため、光記録媒体
には大容量化と共に転送レートの向上が要求されてい
る。具体的には、ＤＶＤ−ＲＯＭの平均転送レート３．
５Mbps（線速度３．４７m/s）以上の転送レートが少な
くとも必要とされるが、記録可能なシステムの場合に
は、実際には再生専用システムの２倍以上の転送レート
が必要とされ、また、業務用レベルの画質を得るために
は、２０Mbps以上の高転送レートが要求される。転送レ
ートを向上するためには媒体の線速度および記録密度を
高くすればよいが、線速度を高くするとトラッキングサ
ーボが不安定となってエラー増大を招きやすく、極端な
場合にはレーザービームスポットが記録トラックから外
れてしまい、記録再生動作が不可能となる場合もある。
記録密度を高くするためにＮＡの大きな光学系を用いる
場合には、上述したように焦点深度が浅くなり、また、
その場合に十分なスキューマージンを確保するためには
基体を薄くする必要があるため基体の変形が大きくなる
ので、サーボ信号がさらに不安定となり、トラッキング
はより困難となる。したがって、大容量かつ高転送レー
トの媒体においては、トラッキングサーボ信号を大きく
する必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、オーバーライト可能な相変化型光記録媒体におい
て、高記録密度を達成すると共にクロスイレーズの増大
を抑えることである。また、本発明の第２の目的は、第
１の目的を達成した上で、正確なトラッキングを可能に
し、かつ、クロストークの増大を抑えることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１２）のいずれかの構成により達成される。（１）厚さが０．８mm以下である基体の表面に、ラン
ドを挟んでグルーブを有し、ランドおよびグルーブを記
録トラックとして用いる相変化型光記録媒体に対し、記
録および再生を行う方法であって、記録トラックピッチ
をＰ［μm］とし、記録再生光学系の開口数をＮＡと
し、記録再生光の波長をλ［μm］とし、ｋ＝（λ／ＮＡ）／Ｐ≧１．７８としたとき、記録パワーＰｗ［mW］と消去パワーＰｅ
［mW］とが、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５を満足する条件でオーバーライトを行う光記録媒体の記
録再生方法。（２）前記光記録媒体におけるグルーブの深さを
ｄ_G、波長λにおける前記基体の屈折率をｎとしたと
き、 λ／１０ｎ≦ｄ_G＜λ／７ｎである上記（１）の光記録媒体の記録再生方法。（３）前記光記録媒体において、グルーブの幅を
ｗ_G、ランドの幅をｗ_Lとしたときｗ_L／ｗ_G＝０．７６〜１．３１である上記（１）または（２）の光記録媒体の記録再生
方法。（４）前記光記録媒体において、Ｐ≦０．６５である上記（１）〜（３）のいずれかの光記録媒体の記
録再生方法。（５）前記光記録媒体の記録再生光波長における反射
率が１７％以下である上記（１）〜（４）のいずれかの
光記録媒体の記録再生方法。（６）前記光記録媒体において、記録再生用のレーザ
ー光波長における記録層の吸収率を、結晶質部でＡｃと
し、非結晶質部でＡａとしたとき、Ａｃ／Ａａ≧０．８である上記（１）〜（４）のいずれかの光記録媒体の記
録再生方法。（７） λ≦０．６８である上記（１）〜（６）のいずれかの光記録媒体の記
録再生方法。（８）ＮＡ≧０．６である上記（１）〜（７）のいずれかの光記録媒体の記
録再生方法。（９）前記光記録媒体において、ランドにおける再生
出力とグルーブにおける再生出力との比の絶対値が２dB
以下である上記（１）〜（８）のいずれかの光記録媒体
の記録再生方法。（１０）クロスイレーズの絶対値が０．３dB以下とな
る上記（１）〜（９）のいずれかの光記録媒体の記録再
生方法。（１１）再生時のクロストークが−２０dB以下となる
上記（１）〜（１０）のいずれかの光記録媒体の記録再
生方法。（１２）上記（１）〜（１１）のいずれかの方法によ
り記録および再生が行われる光記録媒体。

【００１１】

【作用および効果】本発明は、ランドおよびグルーブを
記録トラックとして用いるランド・グルーブ記録の光記
録媒体を対象とする。

【００１２】前述したように、ランド・グルーブ記録が
行われる高密度記録媒体では、クロスイレーズが大きく
なりやすい。クロスイレーズは、ある記録トラック（以
下、注目トラックという）に隣接している記録トラック
に対し記録パワーレベルのレーザービームが照射された
ときに、注目トラックに存在する記録マークが結晶化温
度以上融点未満まで昇温し、続いて徐冷することにより
生じる。すなわち、隣接トラックへオーバーライトする
際に注目トラックの熱的挙動が消去時と同様な条件とな
ることにより生じる。クロスイレーズは、レーザービー
ムスポット径に対し記録トラックピッチが狭くなるほど
大きくなる。記録再生光の波長をλ、記録再生光学系の
開口数をＮＡ、記録トラックピッチをＰとすると、レー
ザービームスポット径はλ／ＮＡに比例し、（λ／Ｎ
Ａ）／Ｐが大きいほどクロスイレーズが大きくなる。
（λ／ＮＡ）／Ｐを小さくするためには、λを小さくす
るかＮＡを大きくすればよいが、前述したように、技術
的制約およびコスト的制約から、工業的に利用する上で
λには下限がありＮＡには上限がある。したがって、そ
の時点での技術水準に基づく工業的な利用可能性に応じ
たλ／ＮＡの下限が存在することになる。

【００１３】本発明者らが、従来の相変化型光記録媒体
を用い、λ／ＮＡを固定してＰを小さくしていき、クロ
スイレーズを測定する実験を行ったところ、（λ／Ｎ
Ａ）／Ｐ≧１．７８以上でクロスイレーズが著しく大き
くなることがわかった。したがって、（λ／ＮＡ）／Ｐ
＜１．７８となるように記録トラックピッチＰを設定す
ることが、その時点の技術水準に応じた光記録媒体の設
計方法であるといえる。そして、（λ／ＮＡ）／Ｐ≧
１．７８という条件においてクロスイレーズを著しく低
減することが可能となれば、その時点での技術水準を超
える高密度記録が実現できることになる。

【００１４】本発明では、ｋ＝（λ／ＮＡ）／Ｐとした
とき、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５となるようにオーバーライト時の記録パワーＰｗ［mW］
と消去パワーＰｅ［mW］とを設定することにより、（λ
／ＮＡ）／Ｐ≧１．７８であってもクロスイレーズの絶
対値を０．３dB以下に抑えることができ、０．２dB以下
に抑えることもできる。例えば、National Technical R
eport vol.41,No.6,1995,p615-621では、相変化型光記
録ディスクである書き換え型ＤＶＤ（λ＝６８０nm、Ｎ
Ａ＝０．６、記録トラックピッチ０．６５μm）におい
て、クロスイレーズによる隣接トラックのジッター悪化
が報告されている。これに対し本発明では、より厳しい
条件、例えばλ＝６８０nm、ＮＡ＝０．６、記録トラッ
クピッチ０．６μm以下という条件であっても、クロス
イレーズを０dBとすることができる。

【００１５】本発明において（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦
８．５とすることは、本発明者らが実験および理論的考
察により導き出したものである。従来、クロスイレーズ
は、隣接トラックに記録パワーレベルのレーザービーム
を照射したときの熱伝導により引き起こされるものと考
えられてきた。しかし、本発明者らは、実験データを詳
細に検討することにより、記録トラックピッチを大きく
上回る径のレーザービームスポットを照射したときに
は、すなわち（λ／ＮＡ）／Ｐ≧１．７８のときには、
クロスイレーズの主因が、レーザービームスポット周縁
付近の直接照射であることを見いだした。そこで本発明
では、隣接トラックに記録レーザービームが照射された
ときに、注目トラックまではみ出したビームスポット周
縁付近において消去作用が生じないようにするために、
記録パワーＰｗと消去パワーＰｅとを近づけ、すなわ
ち、Ｐｗ／Ｐｅを小さくし、さらに、注目トラックへの
レーザービームスポットのはみ出しの程度を反映させる
ために、Ｐｗ／Ｐｅを（λ／ＮＡ）／Ｐ（＝ｋ）の二乗
で除した値を一定値以下に規制する構成とした。この構
成により、従来はクロスイレーズが著しく大きくなるた
めに設定不可能であった（λ／ＮＡ）／Ｐ≧１．７８と
いう条件下でのオーバーライトにおいて、クロスイレー
ズを絶対値で０．３dB以下に抑えることが可能となっ
た。

【００１６】本発明において、ＰｗおよびＰｅは、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５を満足し、かつ、ジッターやエラーが十分に低くなるよ
うに良質な記録マークが形成可能で十分な消去率が得ら
れる値であればよいが、通常は、最適記録パワーおよび
最適消去パワーを選択する。最適記録パワーおよび最適
消去パワーは、ジッターやエラーが最小となる値または
その近傍の値であり、例えば後述する方法により求め
る。そして、最適記録パワーおよび最適消去パワーが
（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５を満足するように、媒体
の光学的あるいは熱的な設計を行うことになる。本発明
は、媒体の構造によらず、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．
５とすることによりクロスイレーズの著しい低減が可能
である。ジッターやエラーが十分に小さくなり、かつ、
（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５を実現できる媒体として
は、結晶質部の反射率が低い媒体、後述する吸収率補正
構造の媒体、結晶化温度と融点とが近い記録層を有する
媒体などが挙げられる。また、記録レーザー光をパルス
状とし、パルスパターンを最適化することによっても、
ジッターやエラーを十分に小さくした上で（Ｐｗ／Ｐ
ｅ）×ｋ²≦８．５を満足させることが可能である。

【００１７】本発明において、グルーブ深さｄ_Gを、 λ／１０ｎ≦ｄ_G＜λ／７ｎとすれば、十分な強度のトラッキング信号出力が得ら
れ、しかも、（λ／ＮＡ）／Ｐ≧１．７８という条件下
においてクロストークを−２０dB以下に抑えることがで
きる。

【００１８】なお、前記特公昭６３−５７８５９号公報
には、ランド・グルーブ記録の際に、「凹部の幅と凸部
の幅を記録媒体上に照射する光ビーム径以下にした」と
いう記載がある。しかし、同公報では、クロスイレーズ
に関して従来とは異なった現象が生じる（λ／ＮＡ）／
Ｐ≧１．７８である場合の問題点については、何ら考慮
されていない。

【００１９】特開平６−３３８０６４号公報には、グル
ーブ幅とランド幅とをほぼ等しくし、グルーブ深さの光
路長ｄをλ／７≦ｄ≦λ／５とし、かつグルーブ幅Ｗｇ
とレーザービーム径Ｒ（＝０．８２×λ／ＮＡ）との関
係を０．３４≦Ｗｇ／Ｒ≦１．０とした相変化型光記録
媒体が記載されている。同公報では、λ／７≦ｄ≦λ／
５とすることによりクロストークを低減でき、０．３４
≦Ｗｇ／Ｒ≦１．０とすることによりクロスイレーズを
低減できるとしている。

【００２０】同公報記載の０．３４≦Ｗｇ／Ｒ≦１．０
と本発明で限定する（λ／ＮＡ）／Ｐ≧１．７８とは、
重なる部分がある。同公報の実施例１では、λ＝７８０
nm、ＮＡ＝０．５５の光学系を用い、０．３４≦Ｗｇ／
Ｒ≦１．０の範囲内においてエラーレートが低くなるこ
とを確認している。ただし、この実施例におけるオーバ
ーライトでは、線速度をＣＤ（コンパクトディスク）と
同じ１．２５m/sとしてＣＤ規格のＥＦＭ信号を記録し
ているので、記録マーク長が大きく、線記録密度が低
い。このため、例えクロスイレーズが比較的大きかった
としても、エラーレート増大には結びつかない。同公報
の実施例において、レーザービームスポットの１／３程
度が隣接トラックに侵入するまで（Ｗｇ／Ｒ＝０．３４
となるまで）エラーレートが低いままであることから
も、同公報実施例におけるエラーレートの評価が甘いこ
とがわかる。

【００２１】しかし、ランド・グルーブ記録が行われる
媒体は高密度記録を目的とするものであり、線記録密度
をＣＤよりも当然高くするので、（λ／ＮＡ）／Ｐ≧
１．７８となる場合には本発明にしたがって（Ｐｗ／Ｐ
ｅ）×ｋ²≦８．５としなければ、クロスイレーズによ
るエラーレート増大が避けられない。

【００２２】ところで、同公報には、クロスイレーズを
低減するために、記録膜の厚さを一定値以下に規制する
と共にヒートシンクとしての反射層を設けて放熱をよく
し、これによって隣接トラックに伝導される熱を少なく
する旨が記載されている。これに対応する実施例では、
Ｗｇが約０．７μm、グルーブとランドとの間のテーパ
部の幅が約０．１μmなので、（λ／ＮＡ）／Ｐは約
１．７７となる。一方、同公報において０．３４≦Ｗｇ
／Ｒに限定するのは、記録レーザービームの隣接トラッ
クへの直接照射によるクロスイレーズを避けるためであ
る。Ｗｇ／Ｒ＝０．３４は、（λ／ＮＡ）／Ｐに換算す
ると約３．６であり、同公報にも記載があるようにビー
ムスポットの１／３以上が隣接トラックにはみ出してい
ることになる。すなわち、同公報では、このように大き
くはみ出したときに初めて、隣接トラックへの直接照射
によるクロスイレーズの影響が大きくなると考えてい
る。これに対し本発明者らは、（λ／ＮＡ）／Ｐが１．
７８であっても、線記録密度が高い場合には、記録トラ
ックの放熱をよくしてもクロスイレーズが顕著には減少
しないことを見いだしており、このことから、クロスイ
レーズの主因が隣接トラックからの熱伝導ではなく、記
録ビームスポット周縁部の直接照射であるという結論を
得ている。同公報において、Ｗｇ／Ｒ＝０．３４、すな
わち（λ／ＮＡ）／Ｐ≒３．６となるまで直接照射によ
るクロスイレーズが顕在化していないのは、上述したよ
うに線記録密度の低い条件でエラーレートを測定してい
るからである。

【００２３】このように、同公報記載の発明と本発明と
が重なる範囲において、同公報では隣接トラックへの直
接照射によるクロスイレーズに対して注目しておらず、
その結果、本発明と重なる範囲においてクロスイレーズ
に対し何の対策も講じていない。同公報には記録パワー
および消去パワーは記載されておらず、同公報にはこれ
らを制御することによりクロスイレーズを低減する技術
思想は開示も示唆もされていない。

【００２４】なお、同公報の実施例には媒体の基体の厚
さは記載されていないが、ＣＤ信号を用いてエラーレー
トを測定していることから、基体厚さは１．２mmである
と推定される。

【００２５】また、同公報の記載にしたがってグルーブ
深さの光路長ｄをλ／７≦ｄ≦λ／５とすると、クロス
トークは低くなるが、十分な強度のトラッキング信号が
得られない。同公報にも記載されているように、トラッ
キングに用いるプッシュプル信号の強度はグルーブ深さ
がλ／８ｎ（ｎは基体の屈折率）のとき最大となる。し
かし、グルーブ深さの増大と共に急激に小さくなってし
まう。したがって、λ／７≦ｄ≦λ／５の範囲では、大
容量かつ高転送レートの光記録媒体において必要とされ
る強度のトラッキング信号が得られず、動作が不安定と
なる。同公報にトラッキングについての問題点が記載さ
れていないのは、同公報実施例においてＣＤの線速度
（１．２５m/s）を用いていることからわかるように、
同公報では高転送レート媒体について考慮していないた
めと考えられる。

【００２６】特開平８−３２１０７８号公報には、グル
ーブ深さｄをλ／７ｎ＜ｄ＜λ／５ｎとし、かつグルー
ブ幅ＧＷとランド幅ＬＷとの関係をＧＷ＜ＬＷとし、か
つ０．６２×（λ／ＮＡ）≦ＬＷ≦０．８０×（λ／Ｎ
Ａ）とすることにより、クロストークを低減できる旨が
記載されている。また、トラックピッチを狭くした場合
にはランドでの特性が悪化するために、ＧＷ＜ＬＷとす
る旨が記載されている。０．６２×（λ／ＮＡ）≦ＬＷ
≦０．８０×（λ／ＮＡ）は、書き換えると１．２５≦（λ／ＮＡ）／ＬＷ≦１．６１となるので、同公報におけるランド幅は本発明における
ランド幅（記録トラックピッチとほぼ同じ）よりもかな
り広いことがわかる。同公報の実施例における記録トラ
ックピッチ［（ＬＷ＋ＧＷ）／２］は０．８μmと０．
７μmであり、（λ／ＮＡ）／Ｐ≦１．７７となるの
で、本発明が対象とする狭トラックピッチ媒体ではな
い。また、同公報の実施例では、ランドまたはグルーブ
を記録領域としており、ランド・グルーブ記録は行って
いない。したがって、同公報では、ランド・グルーブ記
録を行った場合に生じ得る著しいクロスイレーズについ
ては、着目していないと考えられる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。

【００２８】オーバーライト本発明におけるオーバーライトは、記録レベルおよび消
去レベルの２値を少なくとも含むように変調したレーザ
ー光により行う。記録レベルのレーザー光は、パルス状
に照射してもよい。一つの信号を少なくとも２回の照射
で記録することにより記録マークでの蓄熱が抑制され、
記録マーク後端部の膨れ（ティアドロップ現象）を抑え
ることができるので、Ｃ／Ｎが向上する。また、パルス
状照射により消去率も向上する。

【００２９】本発明では、記録トラックピッチをＰ［μ
m］とし、記録再生光学系の開口数をＮＡとし、記録再
生光の波長をλ［μm］とし、ｋ＝（λ／ＮＡ）／Ｐと
したとき、ｋ≧１．７８、好ましくはｋ≧１．８０において、記録パワーＰｗ［mW］と消去パワーＰｅ［m
W］とが、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５、好ましくは（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．０を満足する条件でオーバーライトを行う。ＰｗとＰｅと
の関係がこの範囲を外れると、クロスイレーズの著しい
増大によりエラーが多くなってしまう。なお、ｋが大き
いほど高密度記録が可能であるが、ｋを大きくするとＰ
ｗ／Ｐｅを小さくする必要が生じる。Ｐｗ／Ｐｅが小さ
すぎると、ジッターやエラーを十分に低くすることが困
難になるため、通常、ｋ≦２．７とすることが好まし
く、ｋ≦２．５とすることがより好ましい。

【００３０】本発明において、ＰｗおよびＰｅは、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５を満足し、かつ、ジッターやエラーが十分に低くなるよ
うに良質な記録マークが形成可能で十分な消去率が得ら
れる値であればよいが、通常は、最適記録パワーおよび
最適消去パワーを選択する。ただし、ＰｗおよびＰｅが
いわゆる最適値でない場合でも、本発明の効果は実現す
る。

【００３１】いわゆる最適記録パワーおよび最適消去パ
ワーは、ジッターまたはエラーが最小となる値またはそ
の近傍の値であり、例えば以下に説明する手順により求
めることができる。

【００３２】最適消去パワー（最適バイアスパワー１）Ｐ_B1O １．駆動装置のバイアスパワー１を、図３（ａ）に示す
ようにテンポラリ・バイアスパワー１Ｐ_B1T（例えば
４．０mW）に設定する。２．ピークパワーを変化させながらランダムデータのオ
ーバーライトを行い、そのときのビットエラーレート
（以下、ＢＥＲ）を測定する。３．低パワー側でＢＥＲが３×１０^-5となるときのピー
クパワーＰ_Pbtm1と、高パワー側でＢＥＲが３×１０^-5
となるときのピークパワーＰ_Ptop1とを求める。４．Ｐ₁₁＝１．２×Ｐ_Pbtm1と、Ｐ₁₂＝（Ｐ_Pbtm1＋Ｐ
_Ptop1）／２とを算出する。５．Ｐ₁₁とＰ₁₂とのうち小さいほうのもの［min
（Ｐ₁₁，Ｐ₁₂）］を、テンポラリ・ピークパワーＰ_PTと
する。６．駆動装置のピークパワーを、図３（ｂ）に示すよう
にＰ_PTに設定する。７．バイアスパワー１を変化させながらランダムデータ
のオーバーライトを行い、そのときのＢＥＲを測定す
る。８．低パワー側でＢＥＲが３×１０^-5となるときのバイ
アスパワー１Ｐ_B1btmと、高パワー側でＢＥＲが３×１
０^-5となるときのバイアスパワー１Ｐ_B1topとを求め
る。９．最適バイアスパワー１Ｐ_B1Oは、（Ｐ_B1btm＋Ｐ
_B1top）／２である。

【００３３】最適ピークパワーＰ_PO 次に、上記手順で求めたＰ_B1Oを利用して、以下の手順
で最適ピークパワーＰ_P _Oを求める。

【００３４】１．駆動装置のバイアスパワー１を、図３
（ｃ）に示すようにＰ_B1Oに設定する。２．ピークパワーを変化させながらランダムデータのオ
ーバーライトを行い、そのときのＢＥＲを測定する。３．低パワー側でＢＥＲが３×１０^-5となるときのピー
クパワーＰ_Pbtmと、高パワー側でＢＥＲが３×１０^-5と
なるときのピークパワーＰ_Ptopとを求める。４．Ｐ₁＝１．２×Ｐ_Pbtmと、Ｐ₂＝（Ｐ_Pbtm＋Ｐ_Ptop）
／２とを、算出する。５．Ｐ₁とＰ₂とのうち小さいほうのもの［min（Ｐ₁，Ｐ
₂）］が、最適ピークパワーＰ_POである。

【００３５】なお、ＢＥＲではなくジッターを利用し
て、上記方法に準じ最適記録パワーおよび最適消去パワ
ーを求めてもよい。また、上記方法ではＢＥＲのスライ
スレベルを３×１０^-5に設定しているが、スライスレベ
ルは、本発明が適用される規格やシステムにおいて許容
される値を適宜設定すればよい。なお、ジッターを利用
する場合のスライスレベルも、同様な理由で特に限定さ
れない。

【００３６】本発明では、最適記録パワーおよび最適消
去パワーが（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５を満足するよ
うに、光学的あるいは熱的な設計がなされた媒体を用い
ることが好ましい。このような媒体としては、例えば、
第１に、反射率の低い媒体が挙げられる。この場合の反
射率は、記録層の結晶質部に対応する反射率であり、記
録再生光入射側から測定した値である。この反射率は、
好ましくは１７％以下である。反射率の低い媒体では、
非晶質部の反射率低下に比べ結晶質部の反射率低下が大
きいため、最適記録パワーを最適消去パワーに近づける
ことができる。第２に、後述する吸収率補正構造の媒体
が挙げられる。吸収率補正構造では、結晶質部の吸収率
が非晶質部の吸収率に近づくため、最適記録パワーを最
適消去パワーに近づけることができる。吸収率補正構造
では、記録マーク以外の領域（結晶状態）における記録
層の吸収率（Ａｃ）と記録マーク（非結晶状態）におけ
る記録層の吸収率（Ａａ）との関係を、Ａｃ／Ａａ≧
０．８とすることが好ましい。第３に、結晶化温度と融
点とが近い記録層を有する媒体が挙げられる。結晶化温
度と融点とが近い記録層では、最適記録パワーを最適消
去パワーに近づけることができる。これらのいずれの場
合でも、最適記録パワーと最適消去パワーとを近づける
ことができるため、それぞれ最適値であるＰｗおよびＰ
ｅを用いて（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５を満足するこ
とが容易となる。

【００３７】オーバーライトおよび再生に用いるレーザ
ー光の波長λは特に限定されないが、本発明は高密度記
録媒体を対象とするので、 λ≦０．６８［μm］であることが好ましい。

【００３８】オーバーライトに用いる光学系のレンズの
開口数ＮＡは特に限定されないが、開口数が小さすぎる
と高密度記録が困難となることから、ＮＡ≧０．６であることが好ましい。

【００３９】本発明において、オーバーライトの際のレ
ーザー光に対する記録層の線速度は、通常、０．８〜２
０m/s程度であるが、転送レートを考慮すると、好まし
くは３．４７m/s以上、より好ましくは６m/s以上、さら
に好ましくは１０m/s以上である。

【００４０】図１の光記録媒体本発明が適用される光記録媒体の構成例を、図１に示
す。この光記録媒体は、基体２上に第１誘電体層３１、
記録層４、第２誘電体層３２、反射層５および保護層６
をこの順に設けた片面記録型（単板型）媒体である。な
お、この片面記録型媒体を２枚用い、保護層６が内側に
なるように接着層により接着した両面記録型の媒体に
も、本発明は適用できる。また、上記片面記録型媒体と
保護基体とを接着層により接着した媒体にも、本発明は
適用できる。

【００４１】基体２基体２は、ランド２２を挟んでグルーブ２１を有する。
ランド２２およびグルーブ２１は、いずれも記録トラッ
クとして用いられる。グルーブ２１の幅をｗ_G、ランド
２２の幅をｗ_Lとしたとき、好ましくはｗ_L／ｗ_G＝０．７６〜１．３１であり、より好ましくはｗ_L／ｗ_G＝０．８１〜１．２３である。ｗ_L／ｗ_Gが小さすぎても大きすぎても、ランド
での再生出力とグルーブでの再生出力との違いが大きく
なってしまい、好ましくない。なお、ｗ_L／ｗ_Gを上記範
囲に規制することにより、ランドにおける再生出力とグ
ルーブにおける再生出力との比の絶対値を、２dB以下と
することができる。

【００４２】高密度記録を行うためには記録トラックピ
ッチを、好ましくは０．６５μm以下、より好ましくは
０．６μm以下とする。なお、記録トラックピッチは、
（グルーブ幅＋ランド幅）／２である。

【００４３】グルーブ２１の深さをｄ_G、波長λにおけ
る基体２の屈折率をｎとしたとき、好ましくは λ／１０ｎ≦ｄ_G＜λ／７ｎであり、より好ましくは λ／９ｎ≦ｄ_G＜λ／７ｎである。ｄ_Gが小さすぎると、トラッキングエラー信号
出力が小さくなるほか、クロストークが大きくなってし
まう。ｄ_Gが大きすぎると、トラッキングエラー信号出
力が小さくなるほか、再生信号出力が小さくなってしま
う。

【００４４】基体２の厚さは、０．８mm以下、好ましく
は０．２〜０．６５mmである。基体２が厚すぎると、ス
キューマージンが小さくなってしまい、基体２が薄すぎ
ると、基体が変形しやすくなってエラーが多くなってし
まう。

【００４５】誘電体層３１、３２図１において、第１誘電体層３１は、記録層の酸化を防
ぎ、また、記録時に記録層から基体に伝わる熱を遮断し
て基体を保護する。第２誘電体層３２は、記録層を保護
すると共に、記録後、記録層に残った熱を熱伝導により
放出するために設けられる。また、両誘電体層を設ける
ことにより、変調度を向上させることができる。

【００４６】第１誘電体層および第２誘電体層に用いる
誘電体材料は特に限定されず、各種誘電体やそれらの混
合物、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、ＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ₂など、透明な各種セラミックスを用いればよく、ま
た、各種ガラスなどを用いてもよい。また、例えば、Ｌ
ａ、Ｓｉ、ＯおよびＮを含有する所謂LaSiONや、Ｓｉ、
Ａｌ、ＯおよびＮを含有する所謂SiAlON、あるいはＹを
含有するSiAlON等も好ましく用いることができる。

【００４７】ただし、第１誘電体層および第２誘電体層
の少なくとも一方には、屈折率等の特性の最適化のため
に硫化亜鉛を含有させることが好ましい。以下、硫化亜
鉛を含有する誘電体層をＺｎＳ含有誘電体層という。Ｚ
ｎＳ含有誘電体層には、０〜１０００℃においてその硫
化物生成標準自由エネルギーがＺｎＳ生成標準自由エネ
ルギーより低い元素（以下、金属元素Ａという）を含有
させることが好ましい。ＺｎＳ含有誘電体層中に金属元
素Ａを含有させることにより、繰り返しオーバーライト
の際のＳ遊離を抑制することができ、これによりジッタ
ー増大を防ぐことができ、繰り返しオーバーライト可能
な回数を増やすことができる。

【００４８】金属元素Ａとしては、Ｃｅ、Ｃａ、Ｍｇ、
Ｓｒ、ＢａおよびＮａの少なくとも１種を用いることが
好ましく、硫化物生成標準自由エネルギーが小さいこと
から、Ｃｅを用いることが特に好ましい。例えば３００
Kでは、ＺｎＳ生成標準自由エネルギーは約−２３０kJ/
mol、ＣｅＳ生成標準自由エネルギーは約−５４０kJ/mo
l、ＣａＳ生成標準自由エネルギーは約−５１０kJ/mo
l、ＭｇＳ生成標準自由エネルギーは約−３９０kJ/mo
l、ＳｒＳ生成標準自由エネルギーは約−５００kJ/mo
l、ＢａＳ生成標準自由エネルギーは約−４６０kJ/mo
l、Ｎａ₂Ｓ生成標準自由エネルギーは約−４００kJ/mol
である。

【００４９】ＺｎＳ含有誘電体層中において、全金属元
素に対する金属元素Ａの比率は、２原子％未満、好まし
くは１．５原子％以下、より好ましくは１．３原子％以
下である。金属元素Ａの比率が高すぎると、繰り返しオ
ーバーライトにより生じるジッター増大を抑制する効果
が実現しない。なお、金属元素Ａの添加による効果を十
分に実現するためには、金属元素Ａの比率を好ましくは
０．０１原子％以上、より好ましくは０．０３原子％以
上とする。全金属元素中の金属元素Ａの比率は、蛍光Ｘ
線分析やＥＰＭＡ（電子線プローブＸ線マイクロアナリ
シス）などにより測定することができる。なお、誘電体
層中における全金属量を求める際には、Ｓｉ等の半金属
も加えるものとする。

【００５０】誘電体層中において、金属元素Ａは、単
体、硫化物、酸化物、フッ化物等のいずれの形態で存在
していてもよい。

【００５１】ＺｎＳ含有誘電体層には、硫化亜鉛以外の
化合物、例えば、各種酸化物、窒化物、フッ化物等が含
有されていることが好ましい。このような化合物として
は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂、ＳｉＯ）、酸化タ
ンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化ラ
ンタン（Ｌａ₂Ｏ₃）、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ₂）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）およびフッ化トリ
ウム（ＴｈＦ₄）の少なくとも１種が好ましい。

【００５２】ＺｎＳ含有誘電体層中における硫化亜鉛の
含有量は、好ましくは５０〜９５モル％、より好ましく
は７０〜９０モル％である。ＺｎＳが少なすぎると、熱
伝導率が高くなりすぎると共に屈折率が小さくなりす
ぎ、高Ｃ／Ｎが得られにくくなる。一方、ＺｎＳが多す
ぎると、オーバーライト耐久性が低くなってしまう。誘
電体層中のＺｎＳ含有量は、蛍光Ｘ線分析などにより求
めたＳ量とＺｎ量とに基づいて決定し、例えばＳに対し
Ｚｎが過剰であった場合には、過剰なＺｎは他の化合
物、例えばＺｎＯとして含有されているものとする。

【００５３】なお、以上ではＺｎＳ含有誘電体層中に金
属元素Ａを含有させる構成について説明したが、ＺｎＳ
含有誘電体層と記録層との間に金属元素Ａを含有する中
間層を設ける構成としてもよい。このような中間層とし
ては、例えば、酸化セリウム（ＣｅＯ₂）単体からなる
もの、あるいはＺｎＳ−ＣｅＯ₂混合物からなるものな
どが挙げられる。

【００５４】第１誘電体層および第２誘電体層の一方だ
けをＺｎＳ含有誘電体層とする場合、他方の誘電体層、
すなわち硫化亜鉛を含有しない誘電体層に用いる誘電体
材料は特に限定されず、ＺｎＳ以外の上記各種誘電体を
用いればよい。

【００５５】第１誘電体層および第２誘電体層の屈折率
は、波長４００〜８５０nmの範囲で１．４以上、特に
１．８以上であることが好ましい。上記波長範囲は、現
在のＣＤプレーヤの使用波長である７８０nmや、次世代
の記録波長として実用化が進められている６３０〜６８
０nmを含むものであり、本発明の光記録媒体に対し好ま
しく使用される波長範囲である。

【００５６】第１誘電体層３１の厚さは、好ましくは５
０〜３００nm、より好ましくは８０〜２５０nmである。
第１誘電体層をこのような厚さとすることにより、記録
に際しての基体損傷を効果的に防ぐことができ、しかも
変調度も高くなる。第２誘電体層３２の厚さは、好まし
くは１０〜４０nm、より好ましくは１３〜３０nmであ
る。第２誘電体層をこのような厚さとすることにより冷
却速度が速くなるので、記録マークのエッジが明瞭とな
ってジッターが少なくなる。また、このような厚さとす
ることにより、変調度を高くすることができる。

【００５７】各誘電体層は、スパッタ法や蒸着法等の気
相成長法により形成することが好ましい。誘電体層中に
金属元素Ａを含有させるためには、様々な方法を利用す
ることができる。例えば、金属元素ＡがＣｅである場合
には、Ｃｅ単体やＣｅＯ₂からなるチップを、誘電体層
の主成分となる主ターゲット上に載せたものをターゲッ
トとして用いてもよく、主ターゲット中にＣｅＯ₂やそ
の他のＣｅ化合物として含有させてもよい。また、金属
元素ＡとしてＣａやＭｇを用いる場合、上記主ターゲッ
ト上にＣａＯやＭｇＯからなるチップを載せてターゲッ
トとしてもよいが、これらには潮解性があるので、好ま
しくない。したがって、この場合には、ＣａＦ₂やＭｇ
Ｆ₂からなるチップを主ターゲット上に載せてターゲッ
トとすることが好ましい。金属元素ＡとしてＳｒ、Ｂ
ａ、Ｎａなどを用いる場合も、潮解性の点で、酸化物チ
ップよりもフッ化物チップを用いるほうが好ましい。ま
た、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎａは、酸化物やこれ以
外の化合物として主ターゲット中に含有させて用いても
よい。なお、主ターゲットには、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂など
のような複合ターゲットを用いてもよく、主ターゲット
としてＺｎＳとＳｉＯ₂とをそれぞれ単独で用いるよう
な多元スパッタ法を利用してもよい。

【００５８】記録層４記録層の組成は特に限定されないが、以下に説明するＩ
ｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系組成やＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系組成
に対し、本発明は特に有効である。

【００５９】Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系組成の記録層で
は、構成元素の原子比を式Ｉ［（Ｉｎ_aＡｇ_bＴｅ_1-a-b）_1-cＳｂ_c］_1-dＭ_d で表したとき、好ましくはａ＝０．１〜０．３、ｂ＝０．１〜０．３、ｃ＝０．５〜０．８、ｄ＝０〜０．１０であり、より好ましくはａ＝０．１１〜０．２８、ｂ＝０．１５〜０．２８、ｃ＝０．５５〜０．７８、ｄ＝０．００５〜０．０５である。

【００６０】式Ｉにおいてａが小さすぎると、記録層中
のＩｎ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記
録マークの非晶質化が不十分となって変調度が低下し、
また、信頼性も低くなってしまう。一方、ａが大きすぎ
ると、記録層中のＩｎ含有率が相対的に高くなりすぎ
る。このため、記録マーク以外の領域の反射率が低くな
って変調度が低下してしまう。

【００６１】式Ｉにおいてｂが小さすぎると、記録層中
のＡｇ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記
録マークの再結晶化が困難となって、繰り返しオーバー
ライトが困難となる。一方、ｂが大きすぎると、記録層
中のＡｇ含有率が相対的に高くなり、過剰なＡｇが記録
および消去の際に単独でＳｂ相中に拡散することにな
る。このため、書き換え耐久性が低下すると共に、記録
マークの安定性および結晶質部の安定性がいずれも低く
なってしまい、信頼性が低下する。すなわち、高温で保
存したときに記録マークの結晶化が進んで、Ｃ／Ｎや変
調度が劣化しやすくなる。また、繰り返して記録を行な
ったときのＣ／Ｎおよび変調度の劣化も進みやすくな
る。

【００６２】また、ａ＋ｂが小さすぎるとＴｅが過剰と
なってＴｅ相が形成される。Ｔｅ相は結晶転移速度を低
下させるため、消去が困難となる。一方、ａ＋ｂが大き
すぎると、記録層の非晶質化が困難となり、信号が記録
できなくなる可能性が生じる。

【００６３】式Ｉにおいてｃが小さすぎると、相変化に
伴なう反射率差は大きくなるが結晶転移速度が急激に遅
くなって消去が困難となる。一方、ｃが大きすぎると、
相変化に伴なう反射率差が小さくなって変調度が小さく
なる。

【００６４】式Ｉにおける元素Ｍは、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、
Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、
ＰｂおよびＹから選択される少なくとも１種の元素であ
る。元素Ｍは、書き換え耐久性を向上させる効果、具体
的には、書き換えの繰り返しによる消去率の低下を抑え
る効果を示す。また、高温・高湿などの悪条件下での信
頼性を向上させる。このような効果が強力であることか
ら、元素ＭのうちＶ、Ｔａ、Ｃｅ、ＧｅおよびＹの少な
くとも１種が好ましく、ＶおよびＴａの少なくとも１種
がより好ましく、Ｖが特に好ましい。

【００６５】元素Ｍの含有率を表すｄが大きすぎると、
相変化に伴なう反射率変化が小さくなって十分な変調度
が得られなくなる。ｄが小さすぎると、元素Ｍ添加によ
る効果が不十分となる。

【００６６】この組成系では、記録層にはＡｇ、Ｓｂ、
Ｔｅ、Ｉｎおよび必要に応じて添加されるＭだけを用い
ることが好ましいが、Ａｇの一部をＡｕで置換してもよ
く、Ｓｂの一部をＢｉで置換してもよく、Ｔｅの一部を
Ｓｅで置換してもよく、Ｉｎの一部をＡｌおよび／また
はＰで置換してもよい。

【００６７】ＡｕによるＡｇの置換率は、好ましくは５
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると、記録マークが結晶化しやすくなっ
て高温下での信頼性が悪化する。

【００６８】ＢｉによるＳｂの置換率は、好ましくは５
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると記録層の吸収係数が増加して光の干
渉効果が減少し、このため結晶−非晶質間の反射率差が
小さくなって変調度が低下し、高Ｃ／Ｎが得られなくな
る。

【００６９】ＳｅによるＴｅの置換率は、好ましくは５
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると結晶転移速度が遅くなりすぎ、十分
な消去率が得られなくなる。

【００７０】Ａｌおよび／またはＰによるＩｎの置換率
は、好ましくは４０原子％以下、より好ましくは２０原
子％以下である。置換率が高すぎると、記録マークの安
定性が低くなって信頼性が低くなる。なお、ＡｌとＰと
の比率は任意である。

【００７１】なお、この組成系において繰り返し書き換
え後の記録層の吸収係数ｋは、結晶状態のときが３．３
程度、微結晶ないし非晶質のときが２．２程度である。

【００７２】この組成系の記録層の厚さは、好ましくは
９．５〜５０nm、より好ましくは１３〜３０nmである。
記録層が薄すぎると結晶相の成長が困難となり、相変化
に伴なう反射率変化が不十分となる。一方、記録層が厚
すぎると、記録マーク形成時に記録層の厚さ方向へＡｇ
が多量に拡散し、記録層面内方向へ拡散するＡｇの比率
が小さくなってしまうため、記録層の信頼性が低くなっ
てしまう。また、記録層が厚すぎると、反射率および変
調度が低くなってしまう。

【００７３】Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系組成の記録層では、構
成元素の原子比を式II Ｇｅ_aＳｂ_bＴｅ_1-a-b で表わしたとき、好ましくは０．０８≦ａ≦０．２５、０．２０≦ｂ≦０．４０である。

【００７４】式IIにおいてａが小さすぎると、記録マー
クが結晶化しにくくなり、消去率が低くなってしまう。
ａが大きすぎると、多量のＴｅがＧｅと結合することに
なり、その結果、Ｓｂが析出して記録マークが形成しに
くくなる。

【００７５】式IIにおいてｂが小さすぎると、Ｔｅが多
くなりすぎるために高温での保存時に記録マークが結晶
化しやすくなって、信頼性が低くなってしまう。ｂが大
きすぎると、Ｓｂが析出して記録マークが形成しにくく
なる。

【００７６】この組成系における記録層の厚さは、好ま
しくは１４〜５０nmである。記録層が薄すぎると結晶相
の成長が困難となり、相変化に伴なう反射率変化が不十
分となる。一方、記録層が厚すぎると、反射率および変
調度が低くなってしまう。

【００７７】記録層の組成は、ＥＰＭＡやＸ線マイクロ
アナリシス、ＩＣＰなどにより測定することができる。

【００７８】記録層の形成は、スパッタ法により行う。
スパッタ条件は特に限定されず、例えば、複数の元素を
含む材料をスパッタする際には、合金ターゲットを用い
てもよく、ターゲットを複数個用いる多元スパッタ法を
用いてもよい。

【００７９】反射層５反射層の材質は特に限定されないが、通常、Ａｌ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ等の単体ある
いはこれらの１種以上を含む合金などの高反射率金属か
ら構成すればよい。反射層の厚さは、３０〜３００nmと
することが好ましい。厚さが前記範囲未満であると十分
な反射率が得にくくなる。また、前記範囲を超えても反
射率の向上は小さく、コスト的に不利になる。反射層
は、スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成する
ことが好ましい。

【００８０】保護層６保護層は、耐擦傷性や耐食性の向上のために設けられ
る。この保護層は種々の有機系の物質から構成されるこ
とが好ましいが、特に、放射線硬化型化合物やその組成
物を、電子線、紫外線等の放射線により硬化させた物質
から構成されることが好ましい。保護層の厚さは、通
常、０．１〜１００μm程度であり、スピンコート、グ
ラビア塗布、スプレーコート、ディッピング等、通常の
方法により形成すればよい。

【００８１】接着層接着層を構成する接着剤は特に限定されず、例えば、ホ
ットメルト型接着剤、紫外線硬化型接着剤、常温硬化型
接着剤等のいずれであってもよく、粘着剤であってもよ
い。

【００８２】図２の光記録媒体図２に、本発明が適用される光記録媒体の他の構成例を
示す。この光記録媒体は、前述した吸収率補正構造の媒
体である。以下、図２の構成を選択する理由を説明す
る。

【００８３】相変化型光記録媒体では、結晶−非結晶間
の反射率の違いを利用するため、記録マーク以外の領域
（結晶状態）における記録層の吸収率（Ａｃ）と記録マ
ーク（非結晶状態）における記録層の吸収率（Ａａ）と
が異なることが多く、一般にＡｃ＜Ａａとなっている。
なお、ＡｃおよびＡａは、いずれも記録再生用レーザー
光の波長における値である。このため、オーバーライト
領域が結晶であったか非結晶であったかによって記録感
度および消去率が異なることになる。この結果、オーバ
ーライトによって形成される記録マークに長さおよび幅
のばらつきが生じて、ジッターが大きくなり、エラーと
なることもある。高密度化のために記録マークの両端に
情報を担持させるマークエッジ記録を行っている場合に
は、記録マークの長さの変動の影響を受けやすいため、
エラーがさらに多くなってしまう。

【００８４】この問題を解決するためには、ＡｃをＡａ
に近づけることが好ましく、より好ましくはＡｃ＝Ａａ
とし、さらに好ましくは、潜熱の影響を考慮してＡｃ＞
Ａａとすることが望ましい。このためには、記録層やそ
れを挟んで設けられる誘電体層の厚さを制御すればよい
が、通常の構造の媒体では、Ａｃ／Ａａを大きくしてい
くと記録マーク以外の領域における媒体からの反射率
（Ｒｃ）と記録マークにおける媒体からの反射率（Ｒ
ａ）との差が小さくなって、Ｃ／Ｎが低くなるという問
題が生じてしまう。

【００８５】このような事情から、例えば特開平８−１
２４２１８号公報では、基体上に第１誘電体層、記録
層、第２誘電体層、反射層、第３誘電体層、紫外線硬化
樹脂層を順に積層した構成の光学情報記録媒体におい
て、Ａｃ＞Ａａとし、反射層として透過性の極薄金属
膜、ＳｉまたはＧｅを用い、第３誘電体層として屈折率
が１．５より大きな誘電体を用いる旨の提案がなされて
いる。光透過性の反射層と高屈折率の第３誘電体層とを
設けることにより、Ｒｃ−Ｒａを大きく保ったままＡｃ
／Ａａを上記範囲とすることが可能となる。

【００８６】なお、ＡｃおよびＡａは、各層の光学定数
と記録再生用レーザー光の波長とから、算出することが
できる。

【００８７】図２の光記録媒体は、反射層５を上記特開
平８−１２４２１８号公報に記載された反射層と同様な
構成とし、反射層５と保護層６との間に第３誘電体層３
３を設けた片面記録型媒体である。基体２、第１誘電体
層３１、記録層４、第２誘電体層３２および保護層６
は、図１に示す光記録媒体と同様な構成である。この構
成においても、図１に示す片面記録型媒体と同様に、２
枚を接着して両面記録型媒体としたり、保護基体を接着
したりしてもよい。

【００８８】図２において反射層５は、光透過率が高い
極薄の金属層から構成されるか、記録・再生波長が含ま
れる近赤外から赤外域にかけての透過性が高いＳｉやＧ
ｅ等から構成されることが好ましい。反射層の厚さは、
記録層の記録マーク以外の領域と記録マークとの間での
吸収率差を補正できるように適宜決定すればよい。反射
層の好ましい厚さ範囲は構成材料によって大きく異なる
ので、構成材料に応じて厚さを適宜決定すればよい。例
えばＡｕ等の金属を用いる場合には、反射層の厚さを好
ましくは４０nm以下、より好ましくは１０〜３０nmと
し、ＳｉまたはＧｅを用いる場合には、反射層の厚さを
好ましくは８０nm以下、より好ましくは４０〜７０nmと
する。反射層が薄すぎるとＣ／Ｎの低下を招き、反射層
が厚すぎると前述した吸収率補正効果が不十分となる。

【００８９】反射層を金属から構成する場合、Ａｕまた
はＡｕ合金が好ましい。Ａｕ合金としては、Ａｕを主成
分とし、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、
Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｔｉ、ＢｉおよびＳｂの少な
くとも１種を含むものが好ましい。

【００９０】この反射層も、スパッタ法や蒸着法等の気
相成長法により形成することが好ましい。

【００９１】反射層５上に必要に応じて設けられる第３
誘電体層３３は、好ましくは保護層６よりも屈折率の高
い材料から構成する。このような第３誘電体層を設ける
ことにより、前記特開平８−１２４２１８号公報記載の
発明と同様に、記録マークとそれ以外の領域との間の反
射率差を大きく保ったまま、前記Ａｃ／Ａａを大きくす
ることができる。

【００９２】第３誘電体層の構成材料は、第１誘電体層
および第２誘電体層の説明において挙げた各種誘電体か
ら選択すればよい。

【００９３】第３誘電体層の厚さは、好ましくは３０〜
１２０nm、より好ましくは４０〜９０nmである。第３誘
電体層が薄すぎると信号出力が低くなってしまい、厚す
ぎると、隣接トラックの信号が消去される現象（クロス
イレーズ）が生じてしまう。

【００９４】上記したようにＡｃとＡａとを制御する構
造では、通常、透明基板の下側から照射される記録再生
用レーザー光は透過し、反射層側から出射される。この
ときの透過率、すなわち入射光に対する透過光の比率
は、通常、１％程度以上、特に３％程度以上である。な
お、この透過率は、透明基板上に無機層だけが存在する
状態で測定した値である。すなわち、図２の構成では保
護層６を除いた状態であり、記録層、誘電体層、反射層
等の無機層間での多重反射の結果としての透過率を意味
する。なお、この透過率は、分光光度計で測定すること
ができる。測定する領域は特に限定されず、結晶質部で
あっても非晶質部であってもよいが、通常は、グルーブ
の存在しない結晶質領域（ミラー部）で測定すればよ
い。

【００９５】上記組成の記録層を有する光記録媒体で
は、書き換えおよび再生に用いる光を、広い波長域、例
えば１００〜５０００nmの範囲から自在に選択できる。

【００９６】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００９７】実験１図１に示す構成を有する単板型の光記録ディスクサンプ
ルを、以下の手順で作製した。

【００９８】基体２には、射出成形によりグルーブを同
時形成した直径１２０mm、厚さ０．６mmのディスク状ポ
リカーボネートを用いた。グルーブとランドとは同じ幅
とし、両者を記録トラックとして用いる構成とした。記
録トラックピッチＰを、表１に示す。

【００９９】第１誘電体層３１は、Ａｒ雰囲気中におい
てスパッタ法により形成した。ターゲットには、ＺｎＳ
（８５モル％）−ＳｉＯ₂（１５モル％）を用いた。第
１誘電体層の厚さは２６０nmとした。

【０１００】記録層４は、スパッタ法により形成した。
記録層の組成（原子比）は式Ｉ［（Ｉｎ_aＡｇ_bＴｅ_1-a-b）_1-cＳｂ_c］_1-dＶ_d において、ａ＝０．１５、ｂ＝０．２０、ｃ＝０．５９、ｄ＝０．０１とした。記録層の厚さは２０nmとした。

【０１０１】第２誘電体層３２は、ＺｎＳ（８５モル
％）−ＳｉＯ₂（１５モル％）をターゲットとするスパ
ッタ法により形成した。第２誘電体層の厚さは２０nmと
した。

【０１０２】反射層５は、Ａｌ−Ｃｒ合金ターゲットを
用い、Ａｒ雰囲気中においてスパッタ法により形成し
た。反射層の厚さは１００nmとした。

【０１０３】保護層６は、紫外線硬化型樹脂をスピンコ
ート法により塗布後、紫外線照射により硬化して形成し
た。硬化後の保護層厚さは５μm であった。

【０１０４】このようにして作製したサンプルをバルク
イレーザーにより初期化した後、以下の手順でクロスイ
レーズ、ビットエラーレート、繰り返しオーバーライト
によるビットエラーレート劣化を測定した。なお、測定
の際の記録パワーＰｗおよび消去パワーＰｅは、前述し
た手順により求めた最適値を使用した。

【０１０５】クロスイレーズの測定まず、任意のトラックに８Ｔ単一信号（線速１２m/sの
とき３．３８MHz）を記録し、これを再生したときのキ
ャリア出力をＣ₁とした。次に、前記任意のトラックに
隣接する両側のトラックに７Ｔ単一信号（線速１２m/s
のとき３．８６MHz）を、それぞれ１回記録した。次
に、再び前記８Ｔ信号を再生し、このときのキャリア出
力をＣ₂とし、クロスイレーズを（Ｃ₁−Ｃ₂）［dB］に
より算出した。なお、クロスイレーズが生じている場合
は、Ｃ₁＞Ｃ₂となるので、Ｃ₁−Ｃ₂は正の値となる。

【０１０６】ビットエラーレートの測定１−７ＲＬＬ符号を記録し、ビットエラーレート（ＢＥ
Ｒ）を求めた。ビットエラーレートは、３×１０^-5以下
であることが好ましい。

【０１０７】繰り返しオーバーライトによるビットエラ
ーレート劣化の測定まず、任意のトラックのビットエラーレートを測定し、
得られた値をＢ₁とした。次に、前記任意のトラックに
隣接するトラックに、１−７ＲＬＬ符号を１０００回記
録した後、再び前記任意のトラックについてビットエラ
ーレートを測定し、得られた値をＢ₂とした。Ｂ₂／Ｂ₁
をビットエラーレート劣化率とした。この劣化率は、３
倍以下であることが好ましい。

【０１０８】これらの測定の結果を表１に示す。また、
Ｐｗ、Ｐｅ、記録再生レーザー光の波長λ、オーバーラ
イトに用いた光学系の開口数ＮＡ、サンプルの結晶質部
の反射率、オーバーライト時のサンプルの線速度ｖ₀、
ｋ＝（λ／ＮＡ）／Ｐ、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²も、表１
に示す。

【０１０９】

【表１】

【０１１０】表１から、ｋ＝（λ／ＮＡ）／Ｐ≧１．７
８となると、すなわち、記録密度が一定以上に高くなる
と、クロスイレーズが急激に大きくなり、これに伴って
ビットエラーレートおよびその劣化率も急激に悪くなる
ことがわかる。

【０１１１】実験２第１誘電体層３１を表２に示す厚さとしたほかは表１の
サンプルNo.１０５と同様にして、表２に示すサンプル
を作製した。なお、第１誘電体層の厚さの変更は反射率
を変更するためである。これらのサンプルについて、実
験１と同様にしてクロスイレーズを測定した。結果を表
２に示す。なお、表２には、サンプルNo.１０５も記載
してある。

【０１１２】

【表２】

【０１１３】表２から、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５
とすれば、ｋ＝（λ／ＮＡ）／Ｐ≧１．７８であっても
クロスイレーズが０．３dB以下に収まることがわかる。
また、低反射率のサンプルでは、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²
≦８．５とする際に最適記録パワーおよび最適消去パワ
ーを利用できることがわかる。

【０１１４】実験３図２の構成を有する吸収率補正構造の光記録ディスクサ
ンプルを作製した。第１誘電体層３１は、厚さを表３に
示す値としたほかはサンプルNo.１０５と同様とした。
第１誘電体層３１の厚さの変更は、前記したＡｃ／Ａａ
を変更するためである。記録層４は、組成をＧｅ：Ｓ
ｂ：Ｔｅ＝２：２：５、厚さを２０nmとした。第２誘電
体層３２は、厚さを１５nmとしたほかはサンプルNo.１
０５と同様とした。反射層５は、Ｓｉをターゲットとし
てＡｒ雰囲気中においてスパッタ法により形成した。反
射層の厚さは５０nmとした。第３誘電体層３３は、厚さ
を６０nmとしたほかは第１誘電体層および第２誘電体層
と同様にして形成した。

【０１１５】このようにして作製した各サンプルを、バ
ルクイレーザーにより初期化した。初期化後、保護層６
を除いた状態で基体２側から波長６８０nmのレーザー光
を照射し、ミラー部（結晶質）における透過率を分光光
度計で測定した結果、３〜９％であった。各サンプルの
波長６８０nmにおけるＡｃ／Ａａを、表３に示す。

【０１１６】各サンプルについて、実験１と同様にして
クロスイレーズを測定した。結果を表３に示す。

【０１１７】

【表３】

【０１１８】表３から、Ａｃ／Ａａが０．８以上である
吸収率補正構造とすることにより、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ
²≦８．５とする際に最適記録パワーおよび最適消去パ
ワーを利用できることがわかる。

【０１１９】実験４ｋ＝（λ／ＮＡ）／Ｐを変更するためにトラックピッチ
Ｐを変更したほかは表３のサンプルNo.３０３と同様に
して、表４に示すサンプルを作製した。これらのサンプ
ルについても実験１と同様にしてクロスイレーズを測定
した。結果を表４に示す。なお、表４にはサンプルNo.
３０３も記載してある。

【０１２０】

【表４】

【０１２１】表４からも、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．
５とすることによるクロスイレーズ低減効果が明らかで
ある。

【０１２２】実験５グルーブ深さを変更したほかは表３のサンプルNo.３０
３と同様にして、表５に示すサンプルを作製した。表５
には、グルーブ深さｄ_Gをλ／（α・ｎ）と表したとき
のαを示してある。ｎはポリカーボネート基体の波長６
８０nmにおける屈折率（１．５５）である。これらのサ
ンプルについて、線速度１２m/sでトラッキングエラー
信号出力および再生信号出力（１−７ＲＬＬ信号出力）
を測定した。なお、最短記録マーク長は０．４４μmと
なる。また、線速度１２m/sおよび８m/sのそれぞれにお
いて、トラッキングの安定性を調べた。これらの結果を
表５に示す。表５に示すトラッキングエラー出力は、相
対値である。１−７ＲＬＬ信号出力は２００mW以上であ
ることが好ましい。なお、表５にはサンプルNo.３０３
も記載してある。

【０１２３】

【表５】

【０１２４】表５から、λ／１０ｎ≦ｄ_G＜λ／７ｎと
することにより、トラッキングエラー信号出力が大きく
なり、再生信号出力も十分に大きくできることがわか
る。

【０１２５】以上の各実験から、（λ／ＮＡ）／Ｐが
１．７８以上のとき、すなわち、レーザービームスポッ
ト径に対する記録トラックピッチの比率が小さく、従来
は大きなクロスイレーズが発生していた条件であって
も、本発明にしたがって（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²を一定値
以下とすることにより、媒体の構造によらずクロスイレ
ーズを著しく低減できることが明らかである。

【０１２６】なお、サンプルの線速度を６m/sとし、か
つ、記録層組成を線速度に合わせて最適化したほかは上
記各実験と同様にしてクロスイレーズの測定を行ったと
ころ、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²の限定による効果は上記各
実験と同様であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図
である。

【図２】本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図
である。

【図３】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、最適消去パワ
ーおよび最適記録パワーを求める方法を説明するための
グラフである。

【符号の説明】

２基体３１第１誘電体層３２第２誘電体層３３第３誘電体層４記録層５反射層６保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚さが０．８mm以下である基体の表面
に、ランドを挟んでグルーブを有し、ランドおよびグル
ーブを記録トラックとして用いる相変化型光記録媒体に
対し、記録および再生を行う方法であって、記録トラックピッチをＰ［μm］とし、記録再生光学系
の開口数をＮＡとし、記録再生光の波長をλ［μm］と
し、ｋ＝（λ／ＮＡ）／Ｐ≧１．７８としたとき、記録パワーＰｗ［mW］と消去パワーＰｅ［mW］とが、（Ｐｗ／Ｐｅ）×ｋ²≦８．５を満足する条件でオーバーライトを行う光記録媒体の記
録再生方法。
【請求項２】前記光記録媒体におけるグルーブの深さ
をｄ_G、波長λにおける前記基体の屈折率をｎとしたと
き、 λ／１０ｎ≦ｄ_G＜λ／７ｎである請求項１の光記録媒体の記録再生方法。
【請求項３】前記光記録媒体において、グルーブの幅
をｗ_G、ランドの幅をｗ_Lとしたときｗ_L／ｗ_G＝０．７６〜１．３１である請求項１または２の光記録媒体の記録再生方法。
【請求項４】前記光記録媒体において、Ｐ≦０．６５である請求項１〜３のいずれかの光記録媒体の記録再生
方法。
【請求項５】前記光記録媒体の記録再生光波長におけ
る反射率が１７％以下である請求項１〜４のいずれかの
光記録媒体の記録再生方法。
【請求項６】前記光記録媒体において、記録再生用の
レーザー光波長における記録層の吸収率を、結晶質部で
Ａｃとし、非結晶質部でＡａとしたとき、Ａｃ／Ａａ≧０．８である請求項１〜４のいずれかの光記録媒体の記録再生
方法。
【請求項７】 λ≦０．６８である請求項１〜６のいずれかの光記録媒体の記録再生
方法。
【請求項８】ＮＡ≧０．６である請求項１〜７のいずれかの光記録媒体の記録再生
方法。
【請求項９】前記光記録媒体において、ランドにおけ
る再生出力とグルーブにおける再生出力との比の絶対値
が２dB以下である請求項１〜８のいずれかの光記録媒体
の記録再生方法。
【請求項１０】クロスイレーズの絶対値が０．３dB以
下となる請求項１〜９のいずれかの光記録媒体の記録再
生方法。
【請求項１１】再生時のクロストークが−２０dB以下
となる請求項１〜１０のいずれかの光記録媒体の記録再
生方法。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかの方法によ
り記録および再生が行われる光記録媒体。