(57)【要約】      （修正有）【課題】最高記録速度がＤＶＤ＋ＲＷの８倍速を超える相変化技術を応用した書き換え可能であり、ＣＡＶ記録でき、最高記録速度以下での任意の記録速度で記録できる光記録方法等の提供。【解決手段】異なる記録速度に対応可能であり、情報線密度が一定である光記録媒体に情報を記録する方法であって、時間的長さｎＴ（ｎは３以上の自然数、Ｔはクロック周期を表す）のマークを記録する際に、走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０とが、ｖ＜ｖ０の場合には、ｍ１個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ１個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ｍ１はｎよりも小さい自然数である）、走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０とが、ｖ≧ｖ０の場合には、ｍ２個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ２個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ｍ２はｎよりも小さい自然数である）、かつｎ／ｍ１≧ｎ／ｍ２の関係を満たす光記録方法である。【選択図】図２Ｃ
2006294214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる記録速度に対応可能であり、情報線密度が一定である光記録媒体に情報を記録する方法であって、
時間的長さｎＴ（ただし、ｎは３以上の自然数、Ｔはクロック周期を表す）のマークを記録する際に、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０とが、ｖ＜ｖ０の場合には、ｍ１個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ１個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ１はｎよりも小さい自然数である）、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０とが、ｖ≧ｖ０の場合には、ｍ２個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ２個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ２はｎよりも小さい自然数である）、かつ次式、ｎ／ｍ１≧ｎ／ｍ２の関係を満たすことを特徴とする光記録方法。
【請求項２】
ｖ＜ｖ０の場合の最終冷却パルス時間をＴＣ１とし、
ｖ≧ｖ０の場合の最終冷却パルス時間をＴＣ２とすると、
次式、ＴＣ１／Ｔ＞ＴＣ２／Ｔの関係を満たす請求項１に記載の光記録方法。
【請求項３】
光記録媒体における基板が、ｖ０、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有する請求項１から２のいずれかに記載の光記録方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の光記録方法に用いられる光記録媒体であって、
前記光記録媒体が少なくとも基板を有し、該基板が、ｖ０、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項５】
基板上に少なくとも記録層を有し、該記録層が相変化材料を含有する請求項４に記載の光記録媒体。
【請求項６】
相変化材料が、ＧｅＳｂＳｎ合金、ＧｅＩｎＳｂＳｎ合金及びＧｅＳｂＳｎＴｅ合金のいずれかである請求項５に記載の光記録媒体。
【請求項７】
異なる記録速度に対応可能であり、情報線密度が一定である光記録媒体に情報を記録する方法であって、
時間的長さｎＴ（ただし、ｎは３以上の自然数、Ｔはクロック周期を表す）のマークを記録する際に、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ１及びｖ２とが、ｖ１≦ｖ＜ｖ２の場合には、ｍ１個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ１個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ１はｎよりも小さい自然数である）、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ１及びｖ２とが、ｖ≧ｖ２とｖ＜ｖ１の場合には、ｍ２個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ２個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ２はｎよりも小さい自然数である）、かつ次式、ｎ／ｍ１≧ｎ／ｍ２の関係を満たすことを特徴とする光記録方法。
【請求項８】
ｖ１≦ｖ＜ｖ２の場合の最終冷却パルス時間をＴＣ１とし、
ｖ≧ｖ２とｖ＜ｖ１の場合の最終冷却パルス時間をＴＣ２とすると、
次式、ＴＣ１／Ｔ＞ＴＣ２／Ｔの関係を満たす請求項７に記載の光記録方法。
【請求項９】
光記録媒体における基板が、ｖ１、ｖ２、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有する請求項７から８のいずれかに記載の光記録方法。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれかに記載の光記録方法に用いられる光記録媒体であって、
前記光記録媒体が少なくとも基板を有し、該基板が、ｖ１、ｖ２、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項１１】
基板上に少なくとも記録層を有し、該記録層が相変化材料を含有する請求項１０に記載の光記録媒体。
【請求項１２】
相変化材料が、ＧｅＳｂＳｎ合金、ＧｅＩｎＳｂＳｎ合金及びＧｅＳｂＳｎＴｅ合金のいずれかである請求項１１に記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体（以下、「光情報記録媒体」、「情報記録媒体」、「光ディスク」と称することもある）、特に、相変化材料を記録層に用いた書き換え型光ディスク（ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなど）への光記録方法、及び該光記録方法を適用可能な光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷなどに代表される相変化技術を応用した書き換え型の光ディスクがオーディオビジュアル用途及びコンピュータの情報記録用途として広く普及している。また、近年のデジタル容量の大容量化により、これらの光ディスクへの記録速度の向上が期待されている。
このような相変化技術を用いた光ディスクへの高速記録には、より速い走査速度での書換え性能とより広い走査速度範囲での書換え性能の双方が要求される。前者は最高記録速度であり、後者は記録可能な速度範囲に相当する。特に後者はランダムアクセス記録の高速化に必須の技術であるＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）記録に対応するために約２．４倍の速度比率（最高速度／最低速度）が必要である。また、ＣＡＶ記録においては、記録半径位置ｒに対して記録走査速度ｖが変化する、即ち、ｖ／ｒ＝一定となるため、最高記録速度以下の任意の記録速度で記録できる必要がある。更に、最高速度が高くなると、走査速度範囲も必然的に広くなる。例えば、ＤＶＤ＋ＲＷの４倍速ディスクでは、ＣＡＶに必要な走査速度範囲は、５．８ｍ／ｓ〜１４．０ｍ／ｓであるが、８倍速に対応するためには、１１．６ｍ／ｓ〜２７．９ｍ／ｓと、非常に広い範囲で記録できるように光記録媒体及び記録方法を開発する必要がある。
【０００３】
一方、最高記録速度を高めるためには記録層材料をより高速記録向きの材料に変更する必要がある。通常、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＣＤ−ＲＷに代表される光ディスクの記録層には相変化材料を用いる。このような相変化材料では、アモルファス状態と結晶状態の間を可逆的に変化させることができる合金を用いるのが一般的である。高速化を図るためには、アモルファスから結晶への相変化を高速にする、即ち、結晶化速度の速い相変化材料を用いる必要がある。しかし、結晶化速度を高めることにより、低速記録時の結晶状態のコントロールが非常に困難になるため、最高記録速度に近い速度領域と最低記録速度に近い速度領域とで記録方法（記録ストラテジ）を大きく変更する必要がある。このため、高速記録に対応する記録層材料を用いることで、最高記録速度以下の任意の記録速度で記録することが非常に困難になる。
【０００４】
ここで、本発明に関連すると思われる先行技術としては、次のようなものが挙げられる。例えば、特許文献１には、２Ｔストラテジを用いてＣＡＶ記録を行う際に、１パルス目のディレイ量を変化させる光情報記録方法及び装置が開示されており、記録速度に対して線形関数でパラメータを設定することも記載されている。また、特許文献２には、記録速度に対して線形関数でパラメータを設定する光記録媒体への記録方法が開示されている。また、特許文献３、特許文献４、非特許文献１、及び非特許文献２には、記録速度に対して線形関数でパラメータを設定する情報記録方法、装置、及びステップ状にパラメータを変化させる技術が開示されている。
しかし、これらの先行技術には、いずれも、本発明の特徴である不連続については記載がない。
また、特許文献５には、記録する速度領域によってパルス数を切り替える技術が開示されているが、本発明とは全く逆の設定となっており、本発明の特徴を何ら明らかにするものではない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７８６６２号公報
【特許文献２】特開２０００−３２２７４０号公報
【特許文献３】特開２００１−１１８２４５号公報
【特許文献４】特開２００１−２４３６２６号公報
【特許文献５】特開２００３−２８１７２２号公報
【非特許文献１】ＤＶＤ＋ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ  ４．７Ｇｂｙｔｅｓ  Ｂａｓｉｃ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｖｅｒｓｉｏｎ１．２
【非特許文献２】Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＰａｒｔＩＩＩ  ｖｏｌｕｍｅ２  ｖｅｒｓｉｏｎ１．１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記要望に応え、従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、最高記録速度がＤＶＤ＋ＲＷの８倍速を超える相変化技術を応用した書き換え型の光記録媒体に対して、ＣＡＶ記録でき、光記録媒体の最高記録速度以下での任意の記録速度で記録できる光記録方法及び該光記録方法が適用可能な光記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  異なる記録速度に対応可能であり、情報線密度が一定である光記録媒体に情報を記録する方法であって、
時間的長さｎＴ（ただし、ｎは３以上の自然数、Ｔはクロック周期を表す）のマークを記録する際に、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０とが、ｖ＜ｖ０の場合には、ｍ１個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ１個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ１はｎよりも小さい自然数である）、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０とが、ｖ≧ｖ０の場合には、ｍ２個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ２個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ２はｎよりも小さい自然数である）、かつ次式、ｎ／ｍ１≧ｎ／ｍ２の関係を満たすことを特徴とする光記録方法である。
＜２＞  ｖ＜ｖ０の場合の最終冷却パルス時間をＴＣ１とし、
ｖ≧ｖ０の場合の最終冷却パルス時間をＴＣ２とすると、
次式、ＴＣ１／Ｔ＞ＴＣ２／Ｔの関係を満たす前記＜１＞に記載の光記録方法である。
＜３＞  光記録媒体における基板が、ｖ０、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜４＞  前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録方法に用いられる光記録媒体であって、
前記光記録媒体が少なくとも基板を有し、該基板が、ｖ０、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有することを特徴とする光記録媒体である。
＜５＞  基板上に少なくとも記録層を有し、該記録層が相変化材料を含有する前記＜４＞に記載の光記録媒体である。
＜６＞  相変化材料が、ＧｅＳｂＳｎ合金、ＧｅＩｎＳｂＳｎ合金及びＧｅＳｂＳｎＴｅ合金のいずれかである前記＜５＞に記載の光記録媒体である。
＜７＞  異なる記録速度に対応可能であり、情報線密度が一定である光記録媒体に情報を記録する方法であって、
時間的長さｎＴ（ただし、ｎは３以上の自然数、Ｔはクロック周期を表す）のマークを記録する際に、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ１及びｖ２とが、ｖ１≦ｖ＜ｖ２の場合には、ｍ１個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ１個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ１はｎよりも小さい自然数である）、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ１及びｖ２とが、ｖ≧ｖ２とｖ＜ｖ１の場合には、ｍ２個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ２個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ２はｎよりも小さい自然数である）、かつ次式、ｎ／ｍ１≧ｎ／ｍ２の関係を満たすことを特徴とする光記録方法である。
＜８＞  ｖ１≦ｖ＜ｖ２の場合の最終冷却パルス時間をＴＣ１とし、
ｖ≧ｖ２とｖ＜ｖ１の場合の最終冷却パルス時間をＴＣ２とすると、
次式、ＴＣ１／Ｔ＞ＴＣ２／Ｔの関係を満たす前記＜７＞に記載の光記録方法である。
＜９＞  光記録媒体における基板が、ｖ１、ｖ２、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有する前記＜７＞から＜８＞のいずれかに記載の光記録方法である。
＜１０＞  前記＜７＞から＜９＞のいずれかに記載の光記録方法に用いられる光記録媒体であって、
前記光記録媒体が少なくとも基板を有し、該基板が、ｖ１、ｖ２、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有することを特徴とする光記録媒体である。
＜１１＞  基板上に少なくとも記録層を有し、該記録層が相変化材料を含有する前記＜１０＞に記載の光記録媒体である。
＜１２＞  相変化材料が、ＧｅＳｂＳｎ合金、ＧｅＩｎＳｂＳｎ合金及びＧｅＳｂＳｎＴｅ合金のいずれかである前記＜１１＞に記載の光記録媒体である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、最高記録速度がＤＶＤ＋ＲＷの８倍速を超える相変化技術を応用した書き換え型の光記録媒体に対してＣＡＶ記録可能であり、光記録媒体の最高記録速度以下の任意の記録速度で記録できる光記録方法及び該光記録方法が適用可能な光記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（光記録媒体及び光記録方法）
本発明の光記録方法は、第１形態では、異なる記録速度に対応可能であり、情報線密度が一定である光記録媒体に情報を記録し、
時間的長さｎＴ（ただし、ｎは３以上の自然数、Ｔはクロック周期を表す）のマークを記録する際に、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０とが、ｖ＜ｖ０の場合には、ｍ１個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ１個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ１はｎよりも小さい自然数である）、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０とが、ｖ≧ｖ０の場合には、ｍ２個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ２個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ２はｎよりも小さい自然数である）、かつ次式、ｎ／ｍ１≧ｎ／ｍ２の関係を満たす。
本発明の光記録媒体は、第１形態では、本発明の第１形態に係る光記録方法に用いられ、前記光記録媒体が少なくとも基板を有し、該基板がｖ０、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有する。
本発明の光記録方法は、第２形態では、異なる記録速度に対応可能であり、情報線密度が一定である光記録媒体に情報を記録し、
時間的長さｎＴ（ただし、ｎは３以上の自然数、Ｔはクロック周期を表す）のマークを記録する際に、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ１及びｖ２とが、ｖ１≦ｖ＜ｖ２の場合には、ｍ１個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ１個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ１はｎよりも小さい自然数である）、
走査速度ｖと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ１及びｖ２とが、ｖ≧ｖ２とｖ＜ｖ１の場合には、ｍ２個のパワーＰｗの加熱パルスと、ｍ２個のパワーＰｃの冷却パルスとを交互に照射し（ただし、ｍ２はｎよりも小さい自然数である）、かつ次式、ｎ／ｍ１≧ｎ／ｍ２の関係を満たす。
本発明の光記録媒体は、第２形態では、本発明の第２形態に係る光記録方法に用いられ、前記光記録媒体が少なくとも基板を有し、該基板が、ｖ１、ｖ２、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有する。
以下、本発明の光記録方法の説明を通じて、本発明の光記録媒体の詳細についても明らかにする。
【００１０】
ここで、本発明の光記録媒体の一例について図面を参照して説明する。図１に示す光記録媒体６は、案内溝を有する基板１上に、少なくとも下部保護層２、記録層３、上部保護層４、硫化防止層７、反射層５、及び樹脂保護層８を有してなり、更に必要に応じてその他の層を有していてもよい。
【００１１】
前記基板１の材料は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、透明性、耐熱性、耐衝撃性、低吸水性などの点から、ポリカーボネート樹脂が好ましい。
前記基板の屈折率は１．５〜１．６５が好ましい。前記屈折率が１．６５より大きいとディスク全体の反射率低下が起こり、１．５より小さいと反射率の増加により変調度が不足してしまうことがある。前記基板の厚みは、０．５９〜０．６２ｍｍが好ましい。前記厚みが０．６２ｍｍを超えると、ピックアップのフォーカス性能に問題を生じることがあり、０．５９ｍｍより薄いと記録再生装置のクランプの甘さから回転数が不安定になるという問題が生じることがあり、更に、円周方向の厚みムラがこの範囲を超える場合には、信号強度が周内で変動してしまうという問題も生じることがある。
【００１２】
前記記録層３には、少なくともＳｂとＧｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅから選ばれる１種以上の元素を含む材料を用いることが好ましい。
Ｓｂをベースとし、該Ｓｂとの２元系で融点が約６００℃以下の共晶点を有するか、或いは、固溶体を形成するような元素と組合せると、アモルファスと結晶の繰返し記録を行うのに適した記録層を形成することができる。組合わせる元素の種類や量によって、結晶化速度、記録特性、保存安定性、初期化の容易性等の特性を調整する。Ｓｂと組合わせる元素は１種以上で、必要に応じて何種類でもよい。また、上述した元素とＳｂとの２元素以上の合金に更に別な元素を添加してもよい。
高速で繰返し記録を行う場合、非晶質マークを高速結晶化する必要があるため、特に、ＤＶＤの６〜８倍速相当以上の記録を行う場合には、Ｓｂは５０〜９０原子％、好ましくは６０〜８５原子％とする。５０原子％より少ないと、結晶化速度が遅すぎて繰返し記録の際にアモルファスマークの消し残りを生じ、ジッタやエラーの上昇を招く。９０原子％より多いと、アモルファスの形成が困難となる。
これら記録層材料は、熱的特性及び光学特性から所望の材料を用いることが可能であるが、ＧｅＳｂＳｎ合金、ＧｅＩｎＳｂＳｎ合金、ＧｅＳｂＳｎＴｅ合金が特に好ましい。
前記記録層３の厚みは、８〜２２ｎｍが好ましく、１１〜１６ｎｍがより好ましい。前記厚みが８ｎｍ未満であると、変調度が小さく、また再生光安定性も低下してしまうことがあり、２２ｎｍを超えると、繰返し記録によるジッタの上昇が大きくなってしまう。
【００１３】
前記反射層５には、従来からアルミニウム（Ａｌ）を主成分とした合金が使用されている。Ａｌは反射率が高く、熱伝導率も高いことに加え、ディスク化した場合の経時安定性にも優れている。しかし、記録層材料の結晶化速度が速い場合には、反射層にＡｌ合金を用いたディスクでは、記録マークが細くなり易く、十分な変調度を有する記録を行うことは困難な場合がある。この理由としては、結晶化速度が速いと記録時に溶融領域の再結晶化領域が大きくなってしまい、形成される非晶質領域が小さくなってしまうことが挙げられる。再結晶化領域を小さくするためには、上部保護層４を薄くして急冷構造とすればよいが、単純に上部保護層を薄くしただけでは、記録層が十分に昇温されず、溶融領域が小さくなってしまうため、再結晶化領域を小さくできたとしても、結局、形成される非晶質領域は小さくなってしまう。しかし、波長６５０〜６７０ｎｍにおける屈折率（ｎ＋ｉｋ）の、ｎ、ｋ共にＡｌより小さい金属を反射層に用いると、記録層の吸収率は向上し、変調度も大きくすることができる。ｎ、ｋ共にＡｌより小さい金属としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、及びそれらを主成分とした合金が挙げられる。ここで、主成分とするとは、９０原子％以上含有することを意味し、好ましくは９５原子％以上である。
【００１４】
Ａｕ、Ａｇ、及びＣｕはいずれもＡｌより熱伝導率が高く、これらを反射層として用いると、記録層の光吸収率を向上させて、記録層の温度を上昇させ溶融領域を大きくする効果があるのと同時に、冷却速度も向上させるため冷却時の再結晶化領域が小さくなり、Ａｌ合金を用いた場合よりも大きな非晶質領域を形成することが可能になる。記録マークの変調度は光学的な変調度とマークの大きさによって決まり、光学的な変調度が大きく、マークが大きい程大きくなる。従って、記録層として、結晶化速度が速い材料を用いて、高線速記録を行う場合でもこのような反射層を用いれば、吸収率が大きく冷却速度が速いことから大きな記録マークが形成でき、また、結晶と非晶質の反射率差も大きいことから変調度の大きい記録が可能になる。
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、又はそれらを主成分とする合金の中でも、特に、Ａｇ及びＡｇ合金は比較的安価であり、また、同様に安価なＣｕ及びＣｕ合金に比べて酸化しにくいため、経時安定性に優れた光記録媒体を作製することができ、反射層として好ましい。
前記反射層５の厚みは９０ｎｍ以上であれば透過光が殆どなくなり、光を効率的に利用できるので、９０ｎｍ以上とする。厚みは厚い程冷却速度が速くなり、結晶化速度の速い記録層を使用する場合には有利であるが、２００ｎｍ以下で冷却速度は飽和し、２００ｎｍより厚くしても記録特性に変化がなく、成膜に時間がかかるだけなので、２００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００１５】
前記反射層５としてＡｇ又はＡｇ合金を用いた場合には、上部保護層にイオウ（Ｓ）を含むような材料を用いる場合には、硫化防止層７が必要となる。該硫化防止層に要求される性質としては、Ｓを含まないこと、Ｓを透過しないこと等が挙げられる。前記硫化防止層は、ＳｉＣ、Ｓｉ、又はそれらのいずれかを主成分とする材料が用いられる。ここで、主成分とするとは、材料中にＳｉＣ又はＳｉを９０モル％以上含有することを意味し、好ましくは９５モル％以上である。
前記硫化防止層７の厚みは３〜２２ｎｍが好ましい。前記厚みが３ｎｍ以上あれば、スパッタにより形成された膜がほぼ均一になるので硫化防止機能を発揮するが、これよりも薄いと、部分的に欠陥を生じる確率が急に高くなってしまう。また、２２ｎｍを超えると厚みの増加と共に反射率が低下してしまうし、成膜速度は大きく見積もっても記録層と同程度であるため、記録層よりも厚みが厚いと生産効率が落ちてしまうことから、最大でも記録層の厚みを超えないようにすることが好ましく、上限は２２ｎｍが好ましい。
【００１６】
前記下部保護層２及び上部保護層４としては耐熱性等の保護膜としての機能の他、屈折率が高いこと、断熱性が高いことから、厚みの調整により入射光を効率的に利用できるモル比が８：２近傍のＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を用いることが好ましい。
前記下部保護層２の厚みは４０〜２２０ｎｍが好ましく、４０〜８０ｎｍがより好ましい。これは、主として反射率から決められる値である。この範囲内で、十分な反射率と記録感度を両立できる厚みを選ぶ。前記厚みが４０ｎｍより薄い場合には耐熱性が悪く、基板１へ与えるダメージが大きくなってしまい、繰返し記録によるジッタ上昇が大きくなってしまうことがあり、２２０ｎｍを超えると、反射率が高くなり過ぎて記録感度が低下してしまうことがある。
前記上部保護層４の厚みは、２〜２０ｎｍが好ましく、６〜１４ｎｍがより好ましい。これは主として熱伝導から決められる値である。上部保護層の上に更に反射層が設けられているため、記録層で吸収された熱は上部保護層を通じて反射層へ拡散して冷却される。従って、薄すぎると熱拡散が速過ぎて記録層は充分昇温されず、記録感度が低下してしまう。厚すぎると冷却速度が不足するため非晶質マークが形成されにくくなる。
【００１７】
本発明の光記録方法を適用する光記録媒体は、情報線密度が一定であると同時に異なる記録速度で記録及び書き換え可能である必要がある。情報の記録は、クロック周期Ｔの自然数倍のマーク長及びマーク間長（スペース長）に情報を持たせるパルス幅変調方式を用いて行うことが好ましく、光ディスクでは一般的にＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）方式が使用されている。これらの例としては、ＣＤ−ＲＷのＥＦＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ及びＤＶＤ−ＲＷのＥＦＭ＋がある。この場合、記録速度ｖとクロック周期Ｔは情報線密度を一定に保つため、ｖ×Ｔ＝一定、とすることが好ましく、ＣＡＶ記録に対応するためには、ｖはディスク半径位置ｒに対して、ｖ／ｒ＝一定、とすることがより好ましい。従って、光記録媒体の任意の半径にＣＡＶで記録するためには、光記録媒体の最高記録速度ｖＨ以下、最低記録速度ｖＬ以上の任意の速度ｖで記録できることが好ましく、ｖＨ，ｖＬは、ＣＤ、ＤＶＤに代表される直径１２０ｍｍの光ディスクの場合は、ｖＨ／ｖＬ≧２．４とすることがより好ましい。
【００１８】
また、本発明の光記録方法を適用する光記録媒体は、強度変調した光を記録層近傍に照射及び走査させることで記録層材料に結晶相とアモルファス相の状態変化を発生させ、アモルファスマークを形成して情報を記録する。更に、本発明の光記録方法が適用される光記録媒体としては、結晶化速度の高い記録層材料を用いた光ディスクが好ましく、最高記録速度ｖＨは２０ｍ／ｓ以上が好ましい。
【００１９】
これらの高速記録に対応した光記録媒体への情報記録は前述した通り強度変調した光を照射し、走査することで行う。これらの光記録方法は一般的に「記録ストラテジ」と呼ばれる。
長さｎＴの記録マークを形成するときは、ｍ個の加熱パルス（パワーＰｗ）と、ｍ個の冷却パルス（パワーＰｃ）とを交互に照射することにより行う。このときＰｗ≫Ｐｃである。また、Ｐｗは記録時の走査速度に合わせて任意に変更することが可能であるが、記録層を溶融させるだけのパワーを設定する必要がある。ＤＶＤ＋ＲＷの８倍速に対応するためには、Ｐｗは２０〜４０ｍＷの範囲が好ましい。Ｐｃは加熱パルスによって溶融した記録層が急冷されるだけ十分に低いことが好ましく、０〜１ｍＷの範囲がより好ましい。
パルス数ｍは任意のものを設定できるが、ｍ＜ｎとすることで、マーク長の制御を容易にできる。更に、ｍ＝ｎ−ｋ（ただし、ｋは１以上の自然数）とすることで、マーク長とパルス数を比例関係とすることができ、マーク長の制御が更に容易になる。例えばＤＶＤ＋ＲＷのｍ＝ｎ−１がある。しかし、ＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当になると、クロック周期Ｔが４．８ｎｓ以下となる。これに対して、既存のＬＤの応答時間は、１０〜９０％で１．５ｎｓ以上となっており往復で３ｎｓ以上を要するため、４．８ｎｓの発光周期に対して損失が大きく、十分な加熱及び冷却効果を得ることができない。従って、クロック周期Ｔが短い高速記録に対応するには、パルス数ｍを少なくする必要がある。
【００２０】
パルス数ｍを少なくする例として、ＵＳ  ＣＤ−ＲＷの標準規格書である、「Ｏｒａｎｇｅ  Ｂｏｏｋ  Ｐａｒｔ  ＩＩＩ  ｖｏｌｕｍｅ  ３  ｖｅｒｓｉｏｎ１．１」で採用される、２Ｔストラテジが挙げられる。
図２Ａ〜図２Ｃに２Ｔストラテジの例を示す。図２ＡはＮＲＺＩデータを示す。図２Ｂはｎ＝３，ｍ＝１の場合であり、図２Ｃはｎ＝８、ｍ＝４の場合である。図２Ａは、図２Ｂ及び図２Ｃのストラテジと記録されるデータの関係を示したものであり、図２Ａの実線「３Ｔ」の記載がｎ＝３の場合のデータを表し、破線「８Ｔ」がｎ＝８の場合のデータを表す。
２Ｔストラテジでは、ｎが偶数の場合にはｍ＝ｎ／２とし、ｎが奇数の場合にはｍ＝（ｎ−１）／２とすることにより、加熱パルスの周期が約２Ｔとなる。ｍ＝ｎ−１の場合に比べて、Ｔが短い高速記録でも記録層を溶融し、急冷することが可能である。ＤＶＤの８倍速以上の高速記録に対応するためには、ｍ≦ｎ／２とすることが好ましい。
加熱パルスの長さ及び冷却パルスの長さはそれぞれ任意に設定できるが、記録時の走査速度ｖ及びクロック周期Ｔの変化に応じて適切な値を設定する必要がある。
【００２１】
ＵＳ  ＣＤ−ＲＷの標準規格書である「Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＰａｒｔＩＩＩ  ｖｏｌｕｍｅ２  ｖｅｒｓｉｏｎ１．１」では、４倍速〜１０倍速の記録及び書き換えに対応するＣＤ−ＲＷの記録ストラテジを規定している。４倍速（ｖ＝４．８ｍ／ｓ，Ｔ＝５７．９ｎｓ）では、加熱パルス＝０．２Ｔ、冷却パルス＝０．８Ｔとし、８倍速（ｖ＝９．６ｍ／ｓ、Ｔ＝２８．９ｎｓ）では、加熱パルス＝０．４Ｔ、冷却パルス＝０．６Ｔとし、１０倍速（ｖ＝１２．０ｍ／ｓ、Ｔ＝２３．１ｎｓ）では加熱パルス＝０．５Ｔ、冷却パルス＝０．５Ｔとしている。即ち、高速になるほど、加熱パルスの長さはクロック周期に対して長くなり、冷却パルスはクロック周期に対して短くなる。その走査速度ｖに対する依存性は比例関係になる。
また、ＤＶＤ＋ＲＷの標準規格書である「ＤＶＤ＋ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ  ４．７Ｇｂｙｔｅｓ  Ｂａｓｉｃ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｖｅｒｓｉｏｎ１．２」においては、１倍速〜２．４倍速に対して加熱パルス幅を走査速度ｖの比例式で規定している。また、特開２０００−３２２７４０号公報、特開２００１−１１８２４５号公報、及び特開２００１−２４３６２６号公報においては、加熱パルス及び冷却パルスの長さをそれぞれ走査速度ｖの連続関数で記述することで、任意の記録速度で最適な記録パラメータで記述できるとしている。
【００２２】
これら技術は何れも、記録する速度領域、即ち、ｖＬ≦ｖ≦ｖＨのｖに対して、ｖが決定されれば、加熱パルス及び冷却パルスの長さが一意的に決められるとしている。
しかし、上述したｖＨ≧２０ｍ／ｓに対応可能な記録層材料を用いた光記録媒体では、これらの手法が適用できなくなっている。そこで高速記録に対応するため記録層材料の結晶化速度を高くする必要がある。即ち、記録時の走査速度が速くなれば、光記録媒体に光が照射される時間は必然的に短くなる（走査速度に反比例して）。その結果、より短い時間で結晶化及びアモルファス化を行う必要がある。アモルファス化は記録層を急冷することにより行うので、走査速度が高いほど急冷され易くなるから不具合はないが、結晶化は徐冷する必要があるので照射時間が短くなると困難になる。そのため、記録層材料の結晶化速度を高くし、より短い照射時間で結晶化ができるようにする必要がある。
【００２３】
このような結晶化速度が高い記録層材料では、僅かな記録条件の差により異常な結晶成長が発生し易い。図３Ａに異常な結晶成長の例を模式的に示す。
図２Ｂに示す記録ストラテジを用いて３Ｔマークと３Ｔスペースが交互に配列する単一パターンを記録した場合の記録マークの形状を図３Ａに示す（マーク形状は透過電子顕微鏡で観察することが可能）。マークＡとマークＣは正常な記録マークであるが、マークＢはマーク終端部に異常な結晶成長が発生している。このような異常結晶成長がある場合の再生信号は図３Ｂに示す通り正常な場合（点線）に対して歪んでしまう。その結果、２値化後の信号は図３Ｃに示すようになり、異常結晶成長のあるマークＢのみが、３Ｔよりも短く再生されてしまう。
マークＢの発生比率を解析するためにＴＩＡ（タイムインターバルアナライザ）を用いて図３Ｃの２値化後の信号を測定すると図４のような結果を得ることができる。即ち、３Ｔを中心値とした正規分布をする成分と、より短い方に分布する成分と分けられるが、後の成分が異常結晶成長による分布である。これらの短いマーク成分は、再生時にはエラーの増加となるため、再生信頼性を著しく低下させる。
【００２４】
これらの異常結晶成長は、記録ストラテジと記録速度に大きく依存することが分っている。具体的には、走査速度と冷却パルスの長さの関係がある特定の範囲になると、記録層が異常結晶成長する温度履歴を辿るためと考えられる。例えば、前述の２Ｔストラテジを用いて、ＤＶＤ＋ＲＷの３．３〜８倍速の任意の走査速度で記録を行うと、４〜５倍速の速度領域で上記の異常結晶成長に起因したＰＩエラーが発生する。即ち、パルスの周期が略２Ｔである記録ストラテジと１４．０〜１７．９ｍ／ｓという記録速度領域の組み合わせが、記録層材料にある固有の温度履歴を引き起こしたことが原因と考えられる。
【００２５】
そこで、４〜５倍速での記録ストラテジを３Ｔストラテジに変更したところ、エラーを低下させることに成功した。即ち、長さｎＴのマークを記録するときのパルス数ｍを以下の通りに設定することで、異常結晶成長を低減することができた。
ｎ＝３，ｍ＝１
ｎ＝４，ｍ＝１
ｎ＝５，ｍ＝２
ｎ＝６，ｍ＝２
ｎ＝７，ｍ＝２
ｎ＝８，ｍ＝３
ｎ＝９，ｍ＝３
ｎ＝１０，ｍ＝３
ｎ＝１１，ｍ＝４
ｎ＝１４，ｍ＝５
つまり、２Ｔストラテジと比較すると、ｎ＝４、６、７、８、９、１０、１１、及び１４において、パルス数が少なくなっていることがわかる。ｎ／ｍをある特定の速度領域で高めることでエラーを低減させることが可能である。
【００２６】
速度領域によって、適用する記録ストラテジを変更する技術は一般的であり、特開２００３−２８１７２２号公報においては、低速では２Ｔストラテジで記録を行い、高速では３Ｔストラテジで記録する技術が開示されている。これは、より高周波数でレーザーを駆動する必要がある高速記録では、３Ｔストラテジが有利になるためである。
しかし、本発明の光記録方法は、その設定が全く反対であることが特徴である。従来は、高速であるほど、ｎ／ｍは大きい方が有利とされていたが、前述の異常結晶成長を考慮すると全く正反対であることが新たに分かったのである。
【００２７】
本発明の光記録方法では、時間的長さｎＴのマークを記録する際に、ｍ個の加熱パルスと同数の冷却パルスを照射することによって行う。加熱パルスの照射パワーをＰｗ、冷却パルスの照射パワーをＰｃとするとき、Ｐｗ＞＞Ｐｃとする必要がある。ＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当の記録では、Ｐｗは２０〜４５ｍＷであるのに対して、Ｐｃは０〜０．５ｍＷの範囲が好ましくなっている。ＰｗとＰｃの差を大きく取ることによって、記録層を急冷し易くなるため、マークを安定して記録することが可能となる。更に、本発明の光記録媒体の記録方法では、記録速度ｖに対してパルス数ｍを変化させる。即ち、パルスの平均発光周期に相当するｎ／ｍを、記録時の走査速度によって変更する。ただし、ｍ及びｎは自然数であるから、ある特定の速度でｍの値を変更する必要がある。光記録媒体の記録可能な走査速度ｖが、ｖＬ≦ｖ≦ｖＨで表されるとき、ｖＬ≦ｖ０≦ｖＨで表される光記録媒体の固有の走査速度ｖ０を定義し、ｖＬ≦ｖ＜ｖ０では、パルス数をｍ１個とし、ｖ０≦ｖ≦ｖＨではパルス数をｍ２個とするとき、ｎ／ｍ１≧ｎ／ｍ２とする。即ち、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０によって、記録ストラテジを切り替えることが必要となる。
【００２８】
また、前述の通り、異常結晶成長は光記録媒体ごとに異なる固有の走査速度ｖ０とストラテジ（ｎ／ｍの設定）の組み合わせによって発生する。従って、その固有の走査速度がｖ１≦ｖ≦ｖ２で表されるときは、以下の設定とすることも可能である。
ｖ＜ｖ１：パルス数ｍ２
ｖ１≦ｖ＜ｖ２：パルス数ｍ１
ｖ≧ｖ２：パルス数ｍ２
ただし、ｎ／ｍ１≧ｎ／ｍ２である。
【００２９】
これにより、固有の走査速度とパルス数の組み合わせを回避することが可能となる。
ｎ／ｍの設定範囲は光記録媒体の物理的特性に合わせて任意に設定可能であるが、２〜５の範囲とすることが好ましい。
更に、異常結晶成長が発生するのは図３Ａに示す通りマーク終端部であることから、最終冷却パルスの長さを制御することにより一層異常結晶成長を低減することが可能となる。即ち、固有の速度領域での最終冷却パルス長をＴＣ１とし、それ以外の速度領域での最終冷却パルス長をＴＣ２とするときに、ＴＣ１／Ｔ＞ＴＣ２／Ｔとすることにより異常結晶成長を抑制することが可能となる。
また、光記録媒体の固有の走査速度を表す、ｖ０，ｖ１，及びｖ２の何れかをディスク上に記録しておくか、又はプリフォーマットしておくことにより、光記録装置は、その情報を読み取って最適な記録条件を設定することが可能となる。
この場合、第１形態の光記録媒体では、基板が、ｖ０、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有することが好ましい。
また、第２形態の光記録媒体では、基板が、ｖ１、ｖ２、ｍ１、及びｍ２の少なくとも１つを一意的に決定することができる情報がプリフォーマットされた案内溝を有することが好ましい。
【００３０】
本発明によれば、冷却時間の長い記録ストラテジを設定することができるので、マーク記録時の記録層の温度履歴を最適にすることが可能であり、異常結晶成長が多発する温度履歴を避けることができる。その結果、幅広い記録速度領域で低いエラーレートを実現することができる。
また、本発明によれば、異常結晶成長の発生し易い記録速度領域で冷却時間の長い記録ストラテジを設定できると同時に、更に低速でも特性の良い記録ストラテジを設定できる。その結果、幅広い記録速度領域で低いエラーレートを実現することができる。
また、本発明によれば、光記録媒体に固有の走査速度がプリフォーマットされているので、光記録装置は、本発明の光記録方法を実施するための最適な記録条件を設定することが可能となる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例及び比較例により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。
【００３２】
（実施例１）
現在、２０ｍ／ｓ以上の高速記録に対応可能なＤＶＤ媒体が市場にないため、サンプルディスクを作製した。
厚み０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍのポリカーボネート製のＤＶＤ＋ＲＷ基板上に、下部保護層、記録層、上部保護層、硫化防止層（ＳｉＣ層）、反射層、及び樹脂保護層を順次積層し、更に反射層上に接着剤を介して基板を貼り合せてＤＶＤ＋ＲＷディスクを作製した。
基板には、らせん状の連続グルーブが転写されており、回折光を用いてグルーブ形状を測定した結果、トラックピッチは０．７４μｍであり、溝深さは３０ｎｍであった。
基板上に下部保護層として、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物をＲＦマグネトロンスパッタリング法にて成膜した。同一条件でアルミニウム（Ａｌ）蒸着膜上に成膜し、分光エリプソメトリで厚みを測定したところ、厚みは６０ｎｍであった。また、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナリシス）を用いて組成を確認したところ、ＺｎＳとＳｉＯ２の比率が８０：２０（モル比）であった。
下部保護層は、記録及び書換えの繰り返しにより、記録層が溶融し、凝固による記録層材料の基板側への元素拡散を防止すると共に、樹脂基板の熱的損傷を抑制する働きがある。厚みを厚くすることで、繰り返し記録耐性を高めることができるが、成膜時間が長くなり生産性が上がらない。また、厚みによりディスクの反射率が変動する。従って、所望の反射率と繰り返し耐性から最適な厚みを設定する必要がある。本実施例では、記録感度と変調度を高く保つため、反射率が極小をとる厚みを設定した。
【００３３】
記録層は、下部保護層上にＧａＳｂＳｎＧｅ合金をマグネトロンスパッタリング法で積層した。下部保護層と同様にアルミニウム（Ａｌ）蒸着膜上に同一条件で成膜したＧａＳｂＳｎＧｅ合金膜を分光エリプソメトリで測定したところ、厚みは１５ｎｍであった。同様にＥＰＭＡを用いて組成を確認したところ、Ｇａ０．０５Ｓｂ０．７０Ｓｎ０．１７Ｇｅ０．０８であった。この記録層の材料組成は結晶化速度を最適に保つために調整したものである。Ｓｂ量を増加させると結晶化速度を更に高めることが可能であり高速（走査速度が速い）でもアモルファスから結晶に相変化させることが可能である。その反面、再結晶化がし易くなるために記録マークを十分大きく保つことが困難になる。その結果、記録マークを大きくするために、より高い記録パワー（加熱パルスの照射パワーＰｗ）が必要になる。本実施例のＤＶＤ＋ＲＷの８倍速程度（走査速度２７．９ｍ／ｓ）の場合、Ｓｂ量は０．６０〜０．８０（原子比）の範囲とすることが好ましい。Ｇａ、及びＧｅはアモルファス状態を安定に保つために添加してある。これらの元素量を増加させることにより、アモルファスの室温近傍での安定性が高くなるため、データの保存寿命を向上することが可能となる。しかし、添加量が増加すると結晶化が困難になり、初期化（成膜直後のアモルファス状態から結晶状態にする操作）が困難になる。適切な添加量は、それぞれ０．０３〜０．１０（原子比）の範囲である。
【００３４】
記録層上に上部保護層として下部保護層と同一の材料を積層した。下部保護層と同様の手法を用いて厚みを測定したところ、７ｎｍであった。
上部保護層は記録層の溶融・凝固による反射層への拡散を防止すると同時に、記録層材料の隣接層との化学反応を抑制する働きがある。更に、反射層への熱拡散をコントロールする働きがある。その厚みは記録層材料の熱物性（熱伝導度、熱容量、結晶化温度、融点など）に合わせて最適値が決められる。上部保護層の厚みを厚くすると反射層への熱拡散を低下させることが可能になり記録層を溶融させ易くなる。その反面、記録層を急冷することが困難になりアモルファス状態にしづらくなり、結晶化が容易になる。上部保護層の厚みを薄くすると、熱拡散し易くなるため、記録層を溶融するために高い照射パワーが必要になる。その反面、記録層を急冷することが可能となりアモルファス化が容易になり結晶化が困難になる。本実施例のＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当での記録及び書換えには５〜１１ｎｍの厚みが好ましい。その厚み範囲から外れると、記録感度不足や変調度不足となる可能性が高い。
上部保護層の材料は上記のとおり熱物性と光学物性から最適なものを用いることができる。材料は誘電体材料が好ましく、一般的な酸化物、硫化物、窒化物、炭化物の単体又は混合物を用いることができる。
【００３５】
上部保護層上に反射層の腐食防止のためＳｉＣ層を設けた。ＳｉＣ層は反射層と上部保護層の化学反応を抑制する働きがある。上部保護層にＺｎＳを用いた場合、Ｓが遊離し、拡散され、反射層材料によっては反射層と反応する可能性がある。特に反射層にＡｇ又はＡｇを主成分とする合金を用いた場合には反射層の硫化が発生し、光記録媒体の信頼性を低下させる可能性が高い。これを防止するために腐食防止層を設ける必要がある。材料と厚みはＡｇの腐食を防止する効果があれば任意のものを用いることができる。本実施例では膜の緻密性とＡｇとの反応性を考慮してＳｉＣを用いた。
ＳｉＣ層は記録層と同様にＤＣマグネトロンスパッタリング法で成膜した。記録層と同様の手法を用いて厚みを測定したところ、６ｎｍであった。Ａｇの腐食を十分抑制可能な厚みである。
ＳｉＣ層上に反射層としてＡｇを積層した。樹脂基板上に同一条件で成膜した厚みを蛍光Ｘ線装置で厚みを測定したところ、２００ｎｍであった。
反射層材料は十分な鏡面反射を得られれば任意の材料を用いることができるが、金属又は合金を用いることが好ましい。更に、反射層は再生光を反射する機能と同時に記録及び書換え時に記録層にかかる熱を効率的に拡散させる機能を有する。従って、記録層材料と記録条件（走査速度、照射パワー、最小マーク）などによって最適な熱物性及び光学物性の材料を選択する必要がある。特にＣＤ−ＲＷやＤＶＤ±ＲＷなど、マークエッジを用いて情報記録を行う媒体では、熱伝導率の影響が非常に大きくなる。熱伝導率が高い材料を用いると、記録層を急冷し易くなると同時に、熱の拡散が主に膜の積層方向になり、面内の熱拡散が少なくなる。その結果として、照射パワーによる溶融領域及び再結晶化領域のコントロールが可能となり、マークサイズの微細な制御ができ、結果として記録後のジッタの低減が可能となる。また、熱伝導率を高くすることで記録層を急冷することが可能となり、アモルファス化を容易にすることができるため、記録感度を向上することが可能となる。しかし、これらの効果は前述の上部保護層の物性及び厚みと密接な関係があり、上部保護層が薄い場合は熱拡散が高いために記録層が溶融されにくくなる。従って、上部保護層厚みと合わせて反射層材料を選定する必要がある。
反射層材料の熱伝導率の制御には、合金化が最も容易である。例えば、Ａｇに１原子％以下の他の元素を添加することで熱伝導率を微調整することができる。
本実施例ではＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当（最小マーク４００ｎｍ、記録時走査速度２７．９ｍ／ｓ）を対象としているため、この条件では９９．９９原子％の純度のＡｇを用いた。
【００３６】
上記積層膜は何れも薄膜であり、外部からの物理的損傷及び化学的損傷に弱くなっている。そこでこれらの薄膜を損傷から保護するために樹脂製の保護層を積層した。
前記樹脂保護層材料としては光ディスク用の一般的なＵＶ硬化樹脂を用いた。スピンコーティング法で反射層上にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ露光することで硬化させた。厚みを干渉分光光度計にて測定したところ１０μｍであった。
前記樹脂保護層の材料としては任意のものを用いることができるが、反射層との密着性や化学反応性を考慮して選別する必要がある。また、熱収縮率が大きい材料を用いると、薄膜積層に応力がかり剥離が発生する場合がある。従って、これらの特性を十分に考慮した材料を選別する必要がある。本実施例では、大日本インキ化学工業株式会社製の光ディスク用ＵＶ硬化樹脂であるＳＤ３１８を用いた。
作製したサンプルは厚み０．６ｍｍであるため、ＤＶＤの形状規格に準拠するために、０．６ｍｍ厚みの基板を樹脂保護層上に貼り合わせた。基板は前述のグルーブが転写された基板を用いた。貼り合わせは市販のＤＶＤ用接着剤（ＵＶ硬化型樹脂）を用いて行った。前記樹脂保護層上にスピンコーティング法で接着剤を塗布し基板と貼り合わせて、ＵＶ光を照射し接着剤を硬化させた。完成したディスクはＤＶＤの形状規格を十分に満足するものとなった。
【００３７】
前記記録層を気相法で成膜しているため、記録層の相変化材料は急冷状態にあり、全面アモルファス状態となる。従って波長６６０ｎｍでの反射率が１０％以下となっているので、ＤＶＤ＋ＲＷ規格（未記録反射率１８％以上、記録極性Ｈｉｇｈ  ｔｏ  Ｌｏｗ）に準拠するために記録領域の記録層を結晶化させる必要がある。この操作を初期化という。
初期化の方法は任意のものを採用できるが、高出力及び大口径のレーザーを記録層近傍に集光し、照射及び走査することによって記録層を溶融し、再結晶化させる方法が一般的である。
本実施例では、日立コンピュータ機器株式会社製の相変化ディスク用初期化装置を用いて初期化を行った。光源は波長８１０ｎｍの半導体レーザーを用い、その出力は１６００ｍＷとした。光学系はＮＡ０．６０の対物レンズを用いた。記録層近傍でのビーム形状は走査方向に１μｍ、走査方向に垂直な方向に７５μｍの楕円のものを用いた。このビームをらせん状にディスク上を走査速度２０．０ｍ／ｓ、１回転当りの半径方向の移動量４５μｍで走査してディスクの記録領域全面を初期化した。
作製したディスクは未記録状態反射率２５％で、ＤＶＤ＋ＲＷの各種規格を満足する良好なディスクとなった。このディスクを用いて、記録及び再生実験を行った。
【００３８】
記録評価には、ＤＶＤ＋ＲＷ用記録及び再生評価装置である、パルステック工業株式会社製ＤＤＵ１０００を用いた。記録及び再生に使用した光ピックアップ条件は以下の通りである。
〔光ピックアップ条件〕
・波長：６５９ｎｍ
・対物レンズＮＡ：０．６５
・再生時照射パワー：０．７ｍＷ
・記録時照射パワー：１．０〜４０．０ｍＷ
また、走査速度は３．４９ｍ／ｓ〜４２．０ｍ／ｓの範囲で設定できる。
記録ストラテジの作製には、テクトロニクス社製データゼネレータＤＴＧ５０２７を用いた。記録速度は８倍速〜３．３倍速の範囲で、下記表１に示す設定で行った。この速度範囲は直径１２０ｍｍのディスクをＣＡＶ記録するために必要な最低限の速度幅である。使用した記録ストラテジも表１に併せて記載した。
【００３９】
【表１】
2006294214.tif 000003
ここで用いた２Ｔストラテジと３Ｔストラテジは時間的長さｎＴのマークを記録するときに、ｍ個の加熱パルスと冷却パルスを照射して行う。そのパルスの平均周期が略２Ｔの場合を２Ｔストラテジと呼び、略３Ｔの場合を３Ｔストラテジとする。
【００４０】
本実施例で用いたｎとｍの関係を、下記表２に示す。
【表２】
2006294214.tif 000004
ここで、平均周期はｎ／ｍを平均した値である。２Ｔストラテジではｎ／ｍが２．２であり、パルスの発光周期が２．２Ｔ周期であることを意味する。これに対して３Ｔストラテジでは、パルスの発光周期が３．１Ｔ周期となっている。本実施例では、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０は、１７．５ｍ／ｓである。
【００４１】
従って、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０＝１７．５ｍ／ｓ以下ではパルスの発光周期が長い３Ｔストラテジを用いている。これにより、低速では冷却パルスの時間を長めにとることが可能となり、異常再結晶化を抑制することが可能となる。加熱パルス及び冷却パルスの設定値を表３に示すと共に、グラフ化して図５に示した。
【００４２】
【表３】
2006294214.tif 000005
この設定で各速度（走査速度）で記録を行いＰＩエラーを測定した結果を図６に示す。１１．５〜２７．９ｍ／ｓの速度範囲でＰＩエラー規格２８０以下を十分に満足する良好な結果を得ることができた。
従って、表１及び表２に示すとおり、パルスの平均発光周期に相当するｎ／ｍを固有の走査速度ｖ０＝１７．５ｍ／ｓ以下で３．１と長くすることによって、広い速度範囲で良好な特性を得ることができた。
【００４３】
（比較例１）
実施例１で作製したディスクについて、実施例１と同様の装置を用いて評価を行った。ただし、３．３倍速〜８倍速の全ての速度領域で２Ｔストラテジを用いた。また、加熱パルス幅及び冷却パルス幅は図７に示すとおり、走査速度に対して線形に補間したものを用いた。
この記録ストラテジを用いてエラーを測定した結果を図８に示すが、走査速度が１４．０ｍ／ｓ〜２０．９ｍ／ｓの速度範囲でＰＩエラーが１００を超えている。特に固有の走査速度ｖ０＝１７．５ｍ／ｓではＰＩエラーが５００を超えると同時にＰＯ  Ｆａｉｌエラーが発生していた。
従って、全速度領域に渡ってｎ／ｍを同一とした記録方法では、中間速度領域でエラーが急激に増加することが分った。
【００４４】
実施例１と比較例１とを比較すると、３．３倍速（１１．５ｍ／ｓ）でのＰＩエラーは、比較例１の方が良好となっている（図６及び図８参照）。従って走査速度が１１．５ｍ／ｓ未満では、２Ｔストラテジを用いることで更にエラーを改善できることが分かった。
【００４５】
（実施例２）
実施例１と比較例１との結果から、走査速度を、以下のように設定した以外は、実施例１と同様にして、評価を行った。なお、本実施例では、光記録媒体の固有の走査速度ｖ１、ｖ２は、それぞれ１１．５ｍ/ｓ及び１７．５ｍ/ｓである。
走査速度１１．５ｍ／ｓ未満                    ：  ２Ｔストラテジ
走査速度１１．５ｍ／ｓ以上１７．５ｍ／ｓ未満  ：  ３Ｔストラテジ
走査速度１７．５ｍ／ｓ以上２７．９ｍ／ｓ未満  ：  ２Ｔストラテジ
【００４６】
その結果、ＰＩエラーを実施例１よりも更に改善することができた。このことから、ある特定の速度領域でのみｎ／ｍを高い値に設定することで、ＰＩエラーを大幅に低減できることが分かった。
【００４７】
（実施例３）
実施例１において、記録層材料の組成をＧａ０．０４Ｓｂ０．７１Ｓｎ０．２０Ｇｅ０．０５に変えた以外は、実施例１と同様にして、サンプルディスクを作製した。
作製したディスクに対して、ＤＶＤ＋ＲＷの１２倍速に相当する４１．８ｍ／ｓの走査速度で記録を行った。このときのストラテジの設定は、実施例１での８倍速のものを用いた（２Ｔストラテジ）。ただし、クロック周期は１２倍速相当に合わせた。ＰＩエラーを測定したところ、１００以下となった。
同様に５倍速相当（１７．５ｍ／ｓ）の評価を行った。この際、ストラテジは３Ｔストラテジとし、実施例１の４倍速のものを用いた（３Ｔストラテジ）。ＰＩエラーを測定したところ、１２０以下となった。
より高速記録に対応した記録層材料を採用し、記録速度を全体的に高めに設定をしても、実施例１と同様の効果があることを確認した。
【００４８】
（実施例４及び比較例２）
実施例１と同様の手法を用いて、光記録媒体の作製を行った。ただし、基板として用いたＤＶＤ＋ＲＷ用基板のＡＤＩＰ情報に、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０を示す情報をプリフォーマットしたものと、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０をプリフォーマットしないものを作製した。ＡＤＩＰへの情報のプリフォーマットはＤＶＤ＋ＲＷの標準規格書に準じた方法で行った。即ち、国際標準規格ＥＣＭＡ−３３７中の「１４  Ｔｒａｃｋ  Ｆｏｒｍａｔ」の規定に準拠する方法をとった。
ＤＶＤ＋ＲＷでは、２５６バイト分のディスクの物理特性等に関するデータをプリフォーマットできるが、ＥＣＭＡ−３３７に依ると、ｂｙｔｅ０〜ｂｙｔｅ９５の９６バイトが使用されており、残りは未使用となっている。本実施例では、未使用のｂｙｔｅ９６を、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０を示す情報として用いた。実施例１では、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０＝１７．５ｍ/ｓであるため、ｂｙｔｅ９６の値を以下の設定とした。
ディスク（１）（プリフォーマットあり、実施例４）
ｂｙｔｅ９６の設定値：１７５（１０進法表記）即ちＡＦｈ（１６進法表記でＡＦ）
ディスク（２）（プリフォーマットなし、比較例２）
ｂｙｔｅ９６の設定値：０（１０進法表記）即ち００ｈ（１６進法表記でＡＦ）
【００４９】
次に、実施例１で使用した評価装置には、上記のＡＤＩＰをデコードする機能が備わっている。そこで、ｂｙｔｅ９６の値を読み込み、以下の記録ストラテジを設定するプログラムを作成した。
ｂｙｔｅ９６＝１７５（１０進数）の場合、実施例１の記録ストラテジを設定した。
ｂｙｔｅ９６≠１７５（１０進数）の場合、比較例１の記録ストラテジを設定した。
【００５０】
動作を確認したところ、実施例４のディスク（１）では実施例１と同一の結果が得られた。比較例２のディスク（２）では比較例１と同一の結果が得られた。即ち、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０に関する情報を基板にプリフォーマットしておくことで、正しい記録条件が設定できた。なお、本実施例の動作プログラムでは、光記録媒体の固有の走査速度ｖ０の設定により、パルス数ｍ１、ｍ２も同時に設定しているが、これらの値を個別に設定することでも同様の動作となることは容易に推測される。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の光記録方法及びこれを適用した光記録媒体は、最高記録速度がＤＶＤ＋ＲＷの８倍速を超える相変化技術を応用した、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの書き換え型の光記録媒体に対して好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の光記録媒体の一例を示す概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、２Ｔストラテジの一例に係るＮＲＺＩデータを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、２Ｔストラテジの一例に係るｎ＝３，ｍ＝１の場合を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、２Ｔストラテジの一例に係るｎ＝８、ｍ＝４の場合を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、異常な結晶成長の一例を模式的に示し、図１Ｂの記録ストラテジを用いて３Ｔマークと３Ｔスペースとが交互に配列する単一パターンを記録した場合の記録マークの形状を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに示すような異常結晶成長がある場合の再生信号を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ａの２値化後の信号を示す図である。
【図４】図４は、図３ＡのマークＢの発生比率を解析するためにＴＩＡ（タイムインターバルアナライザ）を用いて、図３Ｃの２値化後の信号を測定した結果を示す図である。
【図５】図５は、実施例１における加熱パルス幅及び冷却パルス幅を示す図である。
【図６】図６は、実施例１における所定の加熱パルス及び冷却パルスの設定値により各速度で記録を行いＰＩエラーを測定した結果を示す図である。
【図７】図７は、比較例１における加熱パルス幅及び冷却パルス幅を示す図である。
【図８】図８は、比較例１におけるエラーの測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１      基板
２      下部保護層
３      記録層
４      上部保護層
５      反射層
６      光記録媒体
７      硫化防止層
８      樹脂保護層
Ｔ      クロック周期
ｔ      マーク長
ＴＬＰ      最終加熱パルスの幅
Ｔｃｐ      最終冷却パルスの幅
【図１】
2006294214.tif 000006
【図２Ａ】
2006294214.tif 000007
【図２Ｂ】
2006294214.tif 000008
【図２Ｃ】
2006294214.tif 000009
【図３Ａ】
2006294214.tif 000010
【図３Ｂ】
2006294214.tif 000011
【図３Ｃ】
2006294214.tif 000012
【図４】
2006294214.tif 000013
【図５】
2006294214.tif 000014
【図６】
2006294214.tif 000015
【図７】
2006294214.tif 000016
【図８】
2006294214.tif 000017