(57)【要約】【課題】  ＤＶＤの６〜８倍速相当以上の高速記録時に低ジッタで良好なる繰返し記録を行えるようにする。【解決手段】  ２Ｔ周期の記録ストラテジのような高速仕様の条件下に、少なくとも最短の結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワーＰｅ光よりも低いパワーＰｂ光に変調させる記録ストラテジを用いることにより、高速記録時においてスペース長、特に最短３Ｔスペース長により温度のばらつきがあったとしても一旦消去パワーＰｅ光よりも低いパワーＰｂ光の照射により温度が一律に低下するため、その差が低減されることとなり、その直後にピークパワーＰｐ光が照射される時の温度条件が同じとなり、マーク先端の位置のばらつきが生じにくくなり、低ジッタとなる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録マークの時間的長さが基本クロック周期Ｔのｎ倍（ｎは自然数）なるｎＴで表されるマーク長記録方式により情報を光情報記録媒体に対して記録する光情報記録方法において、
相対的に高いパワー値のピークパワー光と相対的に低いパワー値のバイアスパワー光との繰返しによるｎ／２以下なる整数個のパルス照射により長さｎＴの非晶質マークを形成し、中間レベルの消去パワー光の照射により非晶質マーク間の長さｎＴの結晶スペースを形成する際、少なくとも最短の結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジを用いるようにしたことを特徴とする光情報記録方法。
【請求項２】
前記最短の結晶スペースが、長さ３Ｔの結晶スペースである記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１記載の光情報記録方法。
【請求項３】
最短の結晶スペースを含む全ての長さの結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の光情報記録方法。
【請求項４】
消去パワー光よりも低いパワー光がバイアスパワー光である記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか一記載の光情報記録方法。
【請求項５】
一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる時間を基本クロック周期Ｔ以下とする記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載の光情報記録方法。
【請求項６】
前記最短の結晶スペースを形成するための消去パワー光のパワー値が、これより長い他の結晶スペースを形成するための消去パワー光のパワー値よりも低い記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１ないし５の何れか一記載の光情報記録方法。
【請求項７】
前記最短の結晶スペースの後に非晶質マークを形成するために照射する先頭パルスのピークパワー光の照射時間を、これより長い他の結晶スペースの後に非晶質マークを形成するために照射する先頭パルスのピークパワー光の照射時間とは異ならせた記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１ないし６の何れか一記載の光情報記録方法。
【請求項８】
前記光情報記録媒体として相変化型光情報記録媒体を対象とすることを特徴とする請求項１ないし７の何れか一記載の光情報記録方法。
【請求項９】
前記相変化型光記録媒体は、基板上に少なくとも、第１保護層、記録層、第２保護層及び反射層が積層形成され、前記記録層は、少なくともＳｂとＧｅ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｇ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅの中から選ばれる一種以上の元素を含むことを特徴とする請求項８記載の光情報記録方法。
【請求項１０】
前記記録層のＳｂの含有量が５０〜９０原子％であることを特徴とする請求項９記載の光情報記録方法。
【請求項１１】
前記反射層は、Ａｇ又はＡｇ合金であることを特徴とする請求項９又は１０記載の光情報記録方法。
【請求項１２】
前記第１保護層及び第２保護層はＺｎＳとＳｉＯ２の混合物であることを特徴とする請求項９ないし１１の何れか一記載の光情報記録方法。
【請求項１３】
前記第２保護層と前記反射層との間に硫化防止層を有する相変化型光情報記録媒体であることを特徴とする請求項９ないし１２の何れか一記載の光情報記録方法。
【請求項１４】
前記硫化防止層は、Ｓｉ又はＳｉＣを主成分とすることを特徴とする請求項１３記載の光情報記録方法。
【請求項１５】
記録マークの時間的長さが基本クロック周期Ｔのｎ倍（ｎは自然数）なるｎＴで表されるマーク長記録方式により情報を光情報記録媒体に対して記録する情報記録装置において、
前記光情報記録媒体を回転させる回転駆動機構と、
前記光情報記録媒体に対して照射するレーザ光を発するレーザ光源と、
このレーザ光源を発光させる光源駆動手段と、
前記レーザ光源が発する光ビームの発光波形に関する記録ストラテジが設定されて前記光源駆動手段を制御する発光波形制御手段と、
を備え、
前記発光波形制御手段は、相対的に高いパワー値のピークパワー光と相対的に低いパワー値のバイアスパワー光との繰返しによるｎ／２以下なる整数個のパルス照射により長さｎＴの非晶質マークを形成し、中間レベルの消去パワー光の照射により非晶質マーク間の長さｎＴの結晶スペースを形成する際、少なくとも最短の結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジを用いるようにしたことを特徴とする光情報記録装置。
【請求項１６】
前記発光波形制御手段は、前記最短の結晶スペースが、長さ３Ｔの結晶スペースである記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１５記載の光情報記録装置。
【請求項１７】
前記発光波形制御手段は、最短の結晶スペースを含む全ての長さの結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１５又は１６記載の光情報記録装置。
【請求項１８】
前記発光波形制御手段は、消去パワー光よりも低いパワー光がバイアスパワー光である記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１５ないし１７の何れか一記載の光情報記録装置。
【請求項１９】
前記発光波形制御手段は、一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる時間を基本クロック周期Ｔ以下とする記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１５ないし１８の何れか一記載の光情報記録装置。
【請求項２０】
前記発光波形制御手段は、前記最短の結晶スペースを形成するための消去パワー光のパワー値が、これより長い他の結晶スペースを形成するための消去パワー光のパワー値よりも低い記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１５ないし１９の何れか一記載の光情報記録装置。
【請求項２１】
前記発光波形制御手段は、前記最短の結晶スペースの後に非晶質マークを形成するために照射する先頭パルスのピークパワー光の照射時間を、これより長い他の結晶スペースの後に非晶質マークを形成するために照射する先頭パルスのピークパワー光の照射時間とは異ならせた記録ストラテジとしたことを特徴とする請求項１５ないし２０の何れか一記載の光情報記録装置。
【請求項２２】
前記光情報記録媒体として相変化型光情報記録媒体を対象とすることを特徴とする請求項１５ないし２１の何れか一記載の光情報記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録可能な光情報記録媒体、特にＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋ＲＷ等の相変化型の光情報記録媒体であって高速記録に適した光情報記録方法及び光情報記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光情報記録媒体の高速記録の需要が高まっている。特に、ディスク状の光情報記録媒体の場合、回転速度を高くすることで記録・再生速度を上げることが可能なため、高速化が進んでいる。光ディスクの中でも記録時に照射する光の強度変調のみで記録が可能である光情報記録媒体は、その記録機構の単純さから、媒体と記録装置の低価格化が可能であると同時に、再生も強度変調された光を用いているため、再生専用装置との高い互換性が確保できることから普及が進み、近年の電子情報の大容量化により、さらに高密度化・高速記録化の需要が高くなっている。
【０００３】
このような光ディスクのうち、多数回の書換えが可能であることから、相変化材料を用いたものが主流となってきている。相変化材料を用いた光ディスクの場合、照射する光ビームの強度変調により、記録層材料を急冷状態と徐冷状態を作ることによって記録を行う。急冷状態になると、記録層材料は非晶質（アモルファス）となり、徐冷状態になると結晶となる。非晶質と結晶では光学的な物性が異なるため、光情報を記録することができる。
【０００４】
即ち、相変化型の光情報記録媒体は基板上の記録層薄膜にレーザ光を照射して記録層を加熱し、記録層構造を結晶と非晶質間で相変化させることによりディスク反射率を変えて情報を記録・消去するものである。通常は未記録状態を高反射率の結晶相とし、これに低反射率の非晶質相からなるマークと高反射率の結晶相からなるスペースを形成することによりする。
【０００５】
記録原理が、このような記録層材料の「急冷」と「徐冷」という複雑な機構を用いているため、高速での記録には周知のようにパルス分割され、３値に強度変調された記録光を媒体に照射することで行う。
【０００６】
マークとスペースとからなるデータを繰返し記録するための波形発光パターン（記録ストラテジ）としては、図７に示すような、ＤＶＤ＋ＲＷ等で使用されているものがある。非晶質からなるマークはピークパワー（Ｐｗ＝Ｐｐ）光とバイアスパワー（Ｐｂ）光との交互繰返しによるパルス照射によって形成され、結晶からなるスペースはこれらの中間レベルのイレースパワー（Ｐｅ）光を連続的に照射することにより形成される。もっとも、スペースはイレースパワー光を２値化し、パルス状に照射しても良い。
【０００７】
ピークパワー光とバイアスパワー光とからなるパルス列が照射されると、記録層は溶融と急冷を繰返し非晶質マークが形成される。消去パワー光が照射されると記録層は溶融後徐冷、或いは、固相状態のままアニールされて結晶化し、スペースが形成される。ピークパワー光とバイアスパワー光とからなるパルス列は通常、先頭パルス、中間パルス、最終パルスとに分けられ、最短の３Ｔマークは先頭パルスと最終パルスのみで記録され、４Ｔ以上のマークを形成するときは中間パルスも使用される。中間パルスはマルチパルスとも呼ばれ、１Ｔ周期で設けられ、マーク長が１Ｔ長くなる毎にパルスの数を１つずつ増やす。即ち、パルス列の数は長さｎＴに対して（ｎ−１）個となる。
【０００８】
ところで、ＤＶＤの４倍速を超えるような高速記録時は、基本クロック周期Ｔの時間が短くなるために、光源駆動部への負荷が大きくなる。また、図７に示すような１Ｔ周期のパルス列を照射すると、加熱時間、冷却時間ともに短くなってしまい、十分な大きさの非晶質マークが形成できないという問題を生じる。これを回避するために、非晶質マークを形成するパルスの数を減らす（パルスの周期を１Ｔより長くする）ことにより、加熱、冷却ともに充分な時間を確保できる、充分な大きさの非晶質マークを形成できるようにした提案が各種なされている（例えば、特許文献１〜３参照、他多数）。
【０００９】
また、この種の記録ストラテジに関しては、以下のような提案例もある。まず、特許文献４によれば、１つのマークを形成するための信号パルスを複数の短パルスからなるパルス列状に変調し、そのパルス列の少なくとも始端のパルス幅を、当該始端のパルスの後に続く中間部のパルスよりも広めて最適化することで、記録マークが涙滴状に歪むのを防止できるようにした発明が提案されている。この場合、消去は中間レベルのパワーを連続的に或いはパルス的に照射するが、消去レベルから記録レベルへ移るときに、一旦消去レベルよりも低いレベルを経てもよいとされている。
【００１０】
また、特許文献４のように、マークを形成するパルス列の先頭パルスの高パワー照射時間を後続パルスよりも長くすることによってマーク先頭部分を強調して記録する場合、記録特性は優れているが、部分的に熱ストレスが大きくなるために繰返し記録耐久性が劣化してしまうことから、特許文献５によれば、先頭パルスにかけられるべきエネルギーを分散させる、即ち、各チャネル・ビット毎の合計エネルギーが同程度になるようにした提案がなされている。
【００１１】
即ち、図８に示すように、マークを形成するパルス列は、各チャネル・ビットで各パルスのハイパワーＰｗ（＝Ｐｐ）光で照射する期間とバイアスパワーＰｂ光に保持する期間の割合を一定とする。さらにマークを形成するパルス列の直前に位置するスペースを形成するためにハイパワーＰｗ光とバイアスパワーＰｂ光との中間レベルの消去パワーＰｅ光を連続的に照射する際にマーク形成部分に相当するチャネル・ビットの直前の１〜２チャネル・ビットは消去パワーＰｅよりも高めのパワーＰａにすることによって、パルス先頭部の不足エネルギー分を補っている。また、当該文献５の実施例中では、さらにパルスＰｗとＰｂとの照射する期間の割合は一定であるが、先頭部のパルスのみ先にバイアスパワーＰｂのレベルに保持した後、ハイパワーＰｗに設定し、後続パルスは、先にハイパワーＰｗのレベルに設定した後、バイアスパワーＰｅのレベルに保持している。
【００１２】
特許文献５の方法によれば、熱ストレスを低減でき、繰返し記録耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、特許文献６に示される記録ストラテジによれば、４Ｔ以上のマークにおいて、マークを形成するパルス列の先頭パルスの前にもバイアスパワー程度の低パワーレベルに保持する期間が設けられている。具体的には、先頭パルスの高パワーで照射する期間の低パワーレベルに保持する期間を各々ｙＴ、ｘＴとしたとき、０．９５≦ｘ＋０．７＊ｙ≦２．５の関係を満たし、さらに後続パルスの周期は０．５Ｔ以上１．５Ｔ以下となるように設定されている。
【００１４】
これにより、記録層を２層以上設けた多層構成とした場合等で、反射層が薄い、或いは反射層を設けず、冷却速度を大きくできない場合でも、非晶質マークを記録する際に、特にマーク前端部に起こりやすい再結晶化を防止できるというものである。
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−２３７０５１公報
【特許文献２】特開２００２−２８８８３７公報
【特許文献３】特開２００１−３３１９３６公報
【特許文献４】特許第２７０７７７４号公報
【特許文献５】特開２００２−２８８８３０公報
【特許文献６】特開２００１−２７３６３８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところが、特許文献１〜３等に示されるような非晶質マークを形成するパルス数を減らすようにした記録ストラテジを用いる記録方法の場合、直前のスペース長が短いと、次のマーク形成のためのピークパワーが照射されるまでの間に温度が定常状態にならない場合がある。特に、記録線速が高速になってくると、照射時間が短くなるため、定常状態にはなりにくい。そうすると、次のマーク形成のためのピークパワーが照射されるとき、マーク先端部の位置にばらつきを生じ、ジッタが上昇してしまうという不具合を生じる。
【００１７】
具体的に、本発明者らは、ＤＶＤの６〜８倍速相当以上の高速記録を検討し、４倍速相当程度の記録に比較してジッタを低くできないという問題に遭遇した。ジッタが上昇してしまう原因を詳しく解析してみたところ、図９に示すように、３Ｔスペース後に形成されるマークの先頭位置のジッタが突出して悪いことが判った。図９は、ＥＦＭ＋変調方式で３Ｔから１４Ｔまでのマークとスペースとをランダムパターンで８倍速で１０回繰返し記録したときの、各スペース長後に形成されるマークの先頭位置のジッタを示している。全体のマークエッジのクロックに対するジッタは１０．８％であった。このように、３Ｔスペース後に形成されるマークの先頭位置のジッタが突出して悪くなってしまうのは、スペース長が最も短いために温度が定常状態にならず、マークの先頭位置にばらつきが生じるためと考えられる。特に、ＤＶＤの６〜８倍速相当以上の高速記録時には、スペースの形成も短時間で行われるため、温度は定常状態になりにくい。
【００１８】
また、高速記録時には、光情報記録媒体の冷却速度が不十分なため、［マーク１］−［スペース１］−［マーク２］のようなパターンを記録する場合に、特に［スペース１］が３Ｔのように短い場合には、［マーク２］の形成のための最初のピークパワーの照射によって［マーク１］の後端部も加熱されて再結晶化してジッタが上昇してしまう現象も起こり得る。
【００１９】
また、マーク長が２Ｔ増える毎にパルスの数を１つ増やすような２Ｔ周期の記録ストラテジを用いる場合、偶数長のマーク４Ｔ，６Ｔ，８Ｔ，…を記録する場合のパルスの数は、各々２，３，４，…の場合と、１，２，３，…とする場合との２通りのパターンが考えられる。例えば、８倍速程度の高速記録では、使用される光情報記録媒体の結晶化速度も速いため、４Ｔマークを２つのパルスで記録しようとした場合には、マーク前端部が、２番目のピークパワーの照射によって加熱されて、再結晶化してしまい、ジッタが悪くなってしまうという問題が生じる場合がある。このときのマークの再生信号を図３（ｃ）に示す。この再生信号の形から、マーク形状は図３（ｅ）のようにマークの前端部が再結晶化により収縮してしまっているものと予想される。これを回避するために４Ｔマークを１パルスで形成しようとしても、全体のバランスをとるのが難しく、ランダムパターンで良好な記録ができない場合もある。
【００２０】
本発明の目的は、高速記録時に低ジッタで良好なる繰返し記録を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１記載の発明は、記録マークの時間的長さが基本クロック周期Ｔのｎ倍（ｎは自然数）なるｎＴで表されるマーク長記録方式により情報を光情報記録媒体に対して記録する光情報記録方法において、相対的に高いパワー値のピークパワー光と相対的に低いパワー値のバイアスパワー光との繰返しによるｎ／２以下なる整数個のパルス照射により長さｎＴの非晶質マークを形成し、中間レベルの消去パワー光の照射により非晶質マーク間の長さｎＴの結晶スペースを形成する際、少なくとも最短の結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジを用いるようにした。
【００２２】
従って、例えば２Ｔ周期の記録ストラテジのように、ｎＴマークの形成にｎ／２以下なる整数個のパルス照射を利用する高速仕様の条件下に、少なくとも最短の結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジを用いることにより、高速記録時においてスペース長、特に最短スペース長により温度のばらつきがあったとしても一旦消去パワー光よりも低いパワー光の照射により温度が一律に低下するため、その差が低減されることとなり、その直後にピークパワー光が照射される時の温度条件が同じとなり、マーク先端の位置のばらつきが生じにくくなり、低ジッタとなる。また、一旦消去パワー光よりも低いパワー光を照射して冷却することにより、その直後のピークパワー光の照射時に短いスペースを介して直前のマークの後端に熱が伝わりにくくなり、その再結晶化を防止でき、直前のマークの後端のジッタ特性の劣化が防止される。さらには、マークを複数のピークパワー光の照射により形成する上で、最初のピークパワー光の照射直前に一旦消去パワー光よりも低いパワー光を照射することによりマークの先端の温度が下がっているため、２番目のピークパワー光の照射によって当該マークの先端が加熱されても温度が上がりにくく、再結晶化が抑制され、当該マークの先端のジッタ特性の劣化が防止される。このようにして、高速仕様の記録ストラテジを利用する高速記録時のジッタ特性の劣化が全体的に抑制される。
【００２３】
ちなみに、記録ストラテジ的には、特許文献４〜６に示されるように、マーク形成のための先頭のピークパワー光の照射前に消去パワーよりも低いレベルのパワー光を照射する技術があるものの、これらの特許文献４〜６に示される技術は、比較的低速な１Ｔ周期の記録ストラテジをベースとして各々光ディスク特性、熱ストレス等の課題を考慮してなされた発明であり、本発明のように高速仕様の記録ストラテジを利用する条件下で、高速記録時の短いスペースのジッタへの影響、１番目のピークパワー光照射による短いスペースを介した直前マークの後端部への熱的影響、１番目のピークパワー光照射により形成されたマーク先端部への２番目のピークパワー光照射による熱的影響等に関する課題を何ら示唆するものではない。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光情報記録方法において、前記最短の結晶スペースが、長さ３Ｔの結晶スペースである記録ストラテジとした。
【００２５】
従って、ＣＤ−ＲＷで採用されているＥＦＭ変調方式やＤＶＤ±ＲＷで採用されているＥＦＭ＋変調方式等に好適に適用される。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光情報記録方法において、最短の結晶スペースを含む全ての長さの結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジとした。
【００２７】
従って、最短の結晶スペースのみを対象としてもよいが、最短の結晶スペースを含む全ての長さの結晶スペースを対象とすることで、記録ストラテジを全てのマーク長について全体的に共通化しやすくなる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の光情報記録方法において、消去パワー光よりも低いパワー光がバイアスパワー光である記録ストラテジとした。
【００２９】
従って、消去パワー光よりも低いパワー光としてはオフパワー光としてもよいが、マーク形成時に使用するバイアスパワー光とすることにより当該低いパワー光からピークパワー光への立上げが容易となり、制御的に有利となる。
【００３０】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の光情報記録方法において、一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる時間を基本クロック周期Ｔ以下とする記録ストラテジとした。
【００３１】
従って、基本クロック周期Ｔ以下に制限することにより、オーバライトに際してマークの消し残り等の不具合が生ずることもない。
【００３２】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか一記載の光情報記録方法において、前記最短の結晶スペースを形成するための消去パワー光のパワー値が、これより長い他の結晶スペースを形成するための消去パワー光のパワー値よりも低い記録ストラテジとした。
【００３３】
従って、高速記録時において最短の結晶スペースで温度が定常状態になりにくい要因は、光情報記録媒体の冷却速度が不足しているためと考えられるので、当該最短の結晶スペースを形成するときの消去パワーのパワー値をこれよりも長い他の結晶スペースを形成する場合よりも低くすることにより、効果的となる。
【００３４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の光情報記録方法において、前記最短の結晶スペースの後に非晶質マークを形成するために照射する先頭パルスのピークパワー光の照射時間を、これより長い他の結晶スペースの後に非晶質マークを形成するために照射する先頭パルスのピークパワー光の照射時間とは異ならせた記録ストラテジとした。
【００３５】
従って、最短の結晶スペースの後に非晶質マークを形成する場合のみ、先頭パルスのピークパワー光の照射時間を他の場合とは異ならせることもジッタ改善に効果的に作用する。
【００３６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか一記載の光情報記録方法において、前記光情報記録媒体として相変化型光情報記録媒体を対象とする。
【００３７】
従って、高速仕様の相変化型光情報記録媒体について好適に適用できる。
【００３８】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の光情報記録方法において、前記相変化型光記録媒体は、基板上に少なくとも、第１保護層、記録層、第２保護層及び反射層が積層形成され、前記記録層は、少なくともＳｂとＧｅ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｇ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅの中から選ばれる一種以上の元素を含む。
【００３９】
従って、高速仕様の相変化型光情報記録媒体について好適に適用できる。
【００４０】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の光情報記録方法において、前記記録層のＳｂの含有量が５０〜９０原子％である。
【００４１】
従って、高速仕様の相変化型光情報記録媒体について好適に適用できる。
【００４２】
請求項１１記載の発明は、請求項９又は１０記載の光情報記録方法において、前記反射層は、Ａｇ又はＡｇ合金である。
【００４３】
従って、高速仕様の相変化型光情報記録媒体について好適に適用できる。
【００４４】
請求項１２記載の発明は、請求項９ないし１１の何れか一記載の光情報記録方法において、前記第１保護層及び第２保護層はＺｎＳとＳｉＯ２の混合物である。
【００４５】
従って、高速仕様の相変化型光情報記録媒体について好適に適用できる。
【００４６】
請求項１３記載の発明は、請求項９ないし１２の何れか一記載の光情報記録方法において、前記第２保護層と前記反射層との間に硫化防止層を有する相変化型光情報記録媒体である。
【００４７】
従って、高速仕様の相変化型光情報記録媒体について好適に適用できる。
【００４８】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の光情報記録方法において、前記硫化防止層は、Ｓｉ又はＳｉＣを主成分とする。
【００４９】
従って、高速仕様の相変化型光情報記録媒体について好適に適用できる。
【００５０】
請求項１５記載の発明は、記録マークの時間的長さが基本クロック周期Ｔのｎ倍（ｎは自然数）なるｎＴで表されるマーク長記録方式により情報を光情報記録媒体に対して記録する情報記録装置において、前記光情報記録媒体を回転させる回転駆動機構と、前記光情報記録媒体に対して照射するレーザ光を発するレーザ光源と、このレーザ光源を発光させる光源駆動手段と、前記レーザ光源が発する光ビームの発光波形に関する記録ストラテジが設定されて前記光源駆動手段を制御する発光波形制御手段と、を備え、前記発光波形制御手段は、相対的に高いパワー値のピークパワー光と相対的に低いパワー値のバイアスパワー光との繰返しによるｎ／２以下なる整数個のパルス照射により長さｎＴの非晶質マークを形成し、中間レベルの消去パワー光の照射により非晶質マーク間の長さｎＴの結晶スペースを形成する際、少なくとも最短の結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジを用いるようにした。
【００５１】
従って、例えば２Ｔ周期の記録ストラテジのように、ｎＴマークの形成にｎ／２以下なる整数個のパルス照射を利用する高速仕様の条件下に、少なくとも最短の結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジを用いることにより、高速記録時においてスペース長、特に最短スペース長により温度のばらつきがあったとしても一旦消去パワー光よりも低いパワー光の照射により温度が一律に低下するため、その差が低減されることとなり、その直後にピークパワー光が照射される時の温度条件が同じとなり、マーク先端の位置のばらつきが生じにくくなり、低ジッタとなる。また、一旦消去パワー光よりも低いパワー光を照射して冷却することにより、その直後のピークパワー光の照射時に短いスペースを介して直前のマークの後端に熱が伝わりにくくなり、その再結晶化を防止でき、直前のマークの後端のジッタ特性の劣化が防止される。さらには、マークを複数のピークパワー光の照射により形成する上で、最初のピークパワー光の照射直前に一旦消去パワー光よりも低いパワー光を照射することによりマークの先端の温度が下がっているため、２番目のピークパワー光の照射によって当該マークの先端が加熱されても温度が上がりにくく、再結晶化が抑制され、当該マークの先端のジッタ特性の劣化が防止される。このようにして、高速仕様の記録ストラテジを利用する高速記録時のジッタ特性の劣化が全体的に抑制される。
【００５２】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の光情報記録装置において、前記発光波形制御手段は、前記最短の結晶スペースが、長さ３Ｔの結晶スペースである記録ストラテジとした。
【００５３】
従って、ＣＤ−ＲＷで採用されているＥＦＭ変調方式やＤＶＤ±ＲＷで採用されているＥＦＭ＋変調方式等に好適に適用される。
【００５４】
請求項１７記載の発明は、請求項１５又は１６記載の光情報記録装置において、前記発光波形制御手段は、最短の結晶スペースを含む全ての長さの結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる記録ストラテジとした。
【００５５】
従って、最短の結晶スペースのみを対象としてもよいが、最短の結晶スペースを含む全ての長さの結晶スペースを対象とすることで、記録ストラテジを全てのマーク長について全体的に共通化しやすくなる。
【００５６】
請求項１８記載の発明は、請求項１５ないし１７の何れか一記載の光情報記録装置において、前記発光波形制御手段は、消去パワー光よりも低いパワー光がバイアスパワー光である記録ストラテジとした。
【００５７】
従って、消去パワー光よりも低いパワー光としてはオフパワー光としてもよいが、マーク形成時に使用するバイアスパワー光とすることにより当該低いパワー光からピークパワー光への立上げが容易となり、制御的に有利となる。
【００５８】
請求項１９記載の発明は、請求項１５ないし１８の何れか一記載の光情報記録装置において、前記発光波形制御手段は、一旦消去パワー光よりも低いパワー光に変調させる時間を基本クロック周期Ｔ以下とする記録ストラテジとした。
【００５９】
従って、基本クロック周期Ｔ以下に制限することにより、オーバライトに際してマークの消し残り等の不具合が生ずることもない。
【００６０】
請求項２０記載の発明は、請求項１５ないし１９の何れか一記載の光情報記録装置において、前記発光波形制御手段は、前記最短の結晶スペースを形成するための消去パワー光のパワー値が、これより長い他の結晶スペースを形成するための消去パワー光のパワー値よりも低い記録ストラテジとした。
【００６１】
従って、高速記録時において最短の結晶スペースで温度が定常状態になりにくい要因は、光情報記録媒体の冷却速度が不足しているためと考えられるので、当該最短の結晶スペースを形成するときの消去パワーのパワー値をこれよりも長い他の結晶スペースを形成する場合よりも低くすることにより、効果的となる。
【００６２】
請求項２１記載の発明は、請求項１５ないし２０の何れか一記載の光情報記録装置において、前記発光波形制御手段は、前記最短の結晶スペースの後に非晶質マークを形成するために照射する先頭パルスのピークパワー光の照射時間を、これより長い他の結晶スペースの後に非晶質マークを形成するために照射する先頭パルスのピークパワー光の照射時間とは異ならせた記録ストラテジとした。
【００６３】
従って、最短の結晶スペースの後に非晶質マークを形成する場合のみ、先頭パルスのピークパワー光の照射時間を他の場合とは異ならせることもジッタ改善に効果的に作用する。
【００６４】
請求項２２記載の発明は、請求項１５ないし２１の何れか一記載の光情報記録装置において、前記光情報記録媒体として相変化型光情報記録媒体を対象とする。
【００６５】
従って、高速仕様の相変化型光情報記録媒体について好適に適用できる。
【発明の効果】
【００６６】
請求項１，１５記載の発明によれば、例えば２Ｔ周期の記録ストラテジのように、ｎＴマークの形成にｎ／２以下なる整数個のパルス照射を利用する高速仕様の条件下での高速記録時のジッタ特性の劣化を全体的に抑制することができ、良好なる繰返し記録を可能にすることができる。
【００６７】
請求項２，１６記載の発明によれば、ＣＤ−ＲＷで採用されているＥＦＭ変調方式やＤＶＤ±ＲＷで採用されているＥＦＭ＋変調方式等に好適に適用することができる。
【００６８】
請求項３，１７記載の発明によれば、最短の結晶スペースを含む全ての長さの結晶スペースを対象とするので、記録ストラテジを全てのマーク長について共通化しやすくすることができる。
【００６９】
請求項４，１８記載の発明によれば、マーク形成時に使用するバイアスパワー光とすることにより当該低いパワー光からピークパワー光への立上げが容易となり、制御的に有利なものとすることができる。
【００７０】
請求項５，１９記載の発明によれば、基本クロック周期Ｔ以下に制限することにより、オーバライトに際してマークの消し残り等の不具合を回避することができる。
【００７１】
請求項６，２０記載の発明によれば、高速記録時において最短の結晶スペースで温度が定常状態になりにくい要因は、光情報記録媒体の冷却速度が不足しているためと考えられるので、当該最短の結晶スペースを形成するときの消去パワーのパワー値をこれよりも長い他の結晶スペースを形成する場合よりも低くすることにより、ジッタ低減に効果的に作用させることができる。
【００７２】
請求項７，２１記載の発明によれば、最短の結晶スペースの後に非晶質マークを形成する場合のみ、先頭パルスのピークパワー光の照射時間を他の場合とは異ならせることもジッタ改善に効果的に作用させることができる。
【００７３】
請求項８ないし１４，２２記載の発明によれば、高速仕様の相変化型光情報記録媒体について好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して以下に説明する。
【００７５】
本発明の実施の形態は、照射光の強度変調によって記録、消去或いは書換えが可能な光情報記録媒体、特に相変化型の光情報記録媒体に対して例えばＤＶＤの６〜８倍速相当以上の高速にて記録を行う光情報記録方法及び光情報記録装置（光情報再生装置を含む）に適用される。
【００７６】
［光情報記録媒体］
まず、本実施の形態の光情報記録方法に適したＤＶＤ仕様かつ高速仕様の相変化型の光情報記録媒体の一例について図１を参照して説明する。
【００７７】
本実施の形態では、案内溝を有する透明基板１上に、少なくとも第１保護層２、記録層３、第２保護層４、反射層５が積層形成された相変化型の光情報記録媒体６を対象とする。
【００７８】
透明基板１は、耐熱性、耐衝撃性、低吸水性などの点から、ポリカーボネートが良い。屈折率は１．５〜１．６５が良く、これより高い場合はディスク全体の反射率低下が起こり、低い場合には反射率の増加により変調度が不足してしまう。厚さに関しては、０．５９〜０．６２ｍｍが良く、この範囲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。また、薄すぎる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問題も生じる。さらには、円周方向の厚さ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問題も生じる。
【００７９】
記録層３は、少なくともＳｂとＧｅ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｇ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅの中から選ばれる一種以上の元素を含む材料を用いる。Ｓｂをベースとし、Ｓｂとの２元系で融点が約６００℃以下の共晶点、或いは、固溶体を有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３を形成することができる。組合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と組合せる元素は１種類以上で、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元以上の合金にさらに別な元素を添加してもよい。
【００８０】
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、本実施の形態のように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％、より好ましくは６０〜８０原子％とする。これより少ないと、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。これより多いと、アモルファスの形成が困難となる。
【００８１】
記録層３の膜厚は、８ｎｍより薄いと変調度が小さく、また、再生光安定性も低下してしまうため８ｎｍ以上とし、２２ｎｍより厚いと繰返し記録によるジッタの上昇が大きいため、２２ｎｍ以下とする。より、好ましくは１１〜１６ｎｍとすると、特に繰返し記録耐久性が向上する。
【００８２】
反射層５としては従来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３材料の結晶化速度が速い場合には、反射層５として従来よく使用されているＡｌ合金を用いたディスクでは、記録マークが細くなりやすく、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、第２保護層４を薄くして急冷構造とすればよいが、単純に第２保護層４を薄くしただけでは、記録層３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５に用いると、記録層３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。
【００８３】
Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕは同時に何れもＡｌより熱伝導率が高く、これらを反射層５として用いると、記録層３の光吸収率を向上させて、記録層３の温度を上昇させて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３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５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。
【００８４】
Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ、及び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媒体を形成することができ、反射層として好ましい。
【００８５】
反射層５の膜厚は９０ｎｍ以上であれば透過光がほとんどなくなり、光を効率的に利用できるので、９０ｎｍ以上とする。膜厚は厚い程冷却速度が速くなり、結晶化速度の速い記録層３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。
【００８６】
反射層５としてＡｇ又はＡｇ合金を用いた場合には、第２保護層４に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。硫化防止層７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。本発明者らは、種々の酸化膜や窒化膜等を硫化防止層７として形成し、記録特性や保存信頼性の評価を行ったところ、ＳｉＣ，Ｓｉ、又はそれらの何れかを主成分とする材料が優れた機能を持つことが判った。ここで、主成分とするとは、材料中にＳｉＣ又はＳｉを９０ｍｏｌ％以上含有することを意味し、好ましくは９５ｍｏｌ％以上である。
【００８７】
硫化防止層７の膜厚は３〜２２ｎｍとすることが好ましい。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を超えると膜厚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３と同程度であるため、記録層３よりも膜厚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３の膜厚を超えないようにすることが望ましく、結局好ましい上限は２２ｎｍとなる。
【００８８】
第１保護層２及び第２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、膜厚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。
【００８９】
第１保護層２の膜厚は４０〜２２０ｎｍ、より好ましくは４０〜８０ｎｍとする。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膜厚を選ぶ。これ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。厚いと反射率が高くなり過ぎて記録感度が低下してしまう。
【００９０】
第２保護層４の膜厚は２〜２０ｎｍ、より好ましくは６〜１４ｎｍとする。これは主として熱伝導から決められる値である。第２保護層４の上にさらに反射層５が設けられているため、記録層３で吸収された熱は第２保護層４を通じて反射層５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３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。
【００９１】
上述のような膜を基板１上に第１保護層２、記録層３、第２保護層４、硫化防止層７、反射層５の順にスパッタにより形成した後、反射層５上に有機保護膜８をスピンコートにより形成する。この状態で、或いはさらに貼合せ工程を経た後、初期化工程を経て光情報記録媒体６として使用される。貼合せは、有機保護膜８を介して基板と同じ大きさで通常は材質も同じである板を接着する工程である。
【００９２】
初期化は１×(数１０〜数１００)μｍ程度に成形された１〜２Ｗ程度のレーザ光を照射して、成膜直後は非晶質状態である記録層３を結晶化する工程である。
【００９３】
［光情報記録方法］
次に、上述したような高速仕様の光情報記録媒体６に対する本実施の形態による光情報記録方法、特にその記録ストラテジについて図２を参照して説明する。
【００９４】
ここでは、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）を光情報記録媒体６に応用した記録マーク長、マーク間長変調方式で情報を記録するものとする。この記録方式では記録マークの長さとマーク間の長さとを基本クロック周期Ｔを単位として制御することにより情報を記録することができる。光情報記録媒体の記録方法の一つであるマーク位置変調方式よりも記録密度を高くすることが可能なため、高密度化できることが特徴であり、ＣＤ，ＤＤ（Double Density）ＣＤで採用されるＥＦＭ，ＤＶＤで採用されるＥＦＭ＋などの光ディスクに採用されている変調方式である。記録マーク長、マーク間長変調方式は記録マーク長とマーク間長（以下、スペース長）とを正確に制御することが重要である。これらの変調方式では記録マーク長、スペース長ともに基本クロック周期Ｔに対してｎＴ（ｎは３以上の自然数）の時間的長さとする。
【００９５】
ここに、本実施の形態では、ピークパワーＰｐ、消去パワーＰｅ、バイアスパワーＰｂの３値を用いる記録ストラテジに関しても、高速仕様として、充分な加熱と冷却を行えるようにパルス数を減らす方式、即ち、ピークパワーＰｐ光とバイアスパワーＰｂ光との繰返しによるｎ／２以下なる整数個のパルス照射により長さｎＴの非晶質マークを形成し、消去パワーＰｅ光の照射により非晶質マーク間の長さｎＴの結晶スペースを形成する方式を前提とする。従って、ＥＦＭ＋変調方式に従って形成される最小マークである３Ｔは１パルスで形成する。最短の３Ｔマークを２パルス以上で形成すると、パルス間に充分な冷却時間をとれないため、後続のパルスによってマーク先端部が再結晶化し、所定の大きさのマークを形成できなくなってしまう。４Ｔ以上のマークは３Ｔと同様に１パルスで形成しても、２つ以上のパルスで形成しても良い。パルスの数は主に記録線速によって決まり、記録線速が速い程パルスの数を減らしたほうがよい。例えば図２に示す例では、３Ｔマーク：１パルス、４Ｔマーク＆５Ｔマーク：２パルス、６Ｔマーク＆７Ｔマーク：３パルス、…とする２Ｔ周期の記録ストラテジの例の一部を示している。
【００９６】
このような高速仕様条件下に、本実施の形態の光情報記録方法としては、結晶スペースの形成から非晶質マークの形成への移行時には、一旦、消去パワーＰｅ光よりも低いパワー、例えば、バイアスパワーＰｂ光に変調させて照射させるプロセスを含む記録ストラテジを用いるようにしたものである。即ち、最初のピークパワーＰｐ光の照射前に、消去パワーＰｅよりも低いバイアスパワーＰｂにより変調する。これにより、温度が低下するため、スペース長により温度のばらつきがあったとしても、その差は低減されるため、ピークパワーＰｐ光が照射されるときの温度条件が同じになり、マーク先端の位置のばらつきが生じにくくなり、ジッタ劣化が抑制される。特に、高速記録において最短スペースである３Ｔスペースでは温度が定常状態になりにくいため、３Ｔスペース後にマークを形成する場合に、一旦消去パワーＰｅよりも低いパワーＰｂに変調して温度を揃えることは効果的である。このときの消去パワーＰｅは連続的に照射してもよいし、ピークパワーＰｐとバイアスパワーＰｂとの間の範囲内で、消去パワーＰｅをさらに２値化してパルス的に照射してもよい。また、低いパワーとしてはオフパワーレベルであってもよいが、本実施の形態のようにマーク形成時に使用するバイアスパワーＰｂ光のレベルとすることにより当該低いパワー光からピークパワーＰｐ光への立上げが容易となり、制御的に有利となる。
【００９７】
また、高速記録時には、本実施の形態のように、マーク形成のための最初のピークパワーＰｐ光が照射される前に、消去パワーＰｅよりも低いパワーに変調すると、当該マークの先端部はもちろんのこと、直前のマークの後端部のジッタもよくなることも判明したものである。これは、基本的に光情報記録媒体６の冷却速度が不十分なため、高速記録時に［マーク１］−［スペース１］−［マーク２］のようなパターンを記録する場合に、特に［スペース１］が３Ｔスペースのように短い場合には、[マーク２]の形成のための最初のピークパワーＰｐ光の照射によって短いスペース分を経て直前の［マーク１］の後端部も加熱されて再結晶化してジッタが上昇してしまうが、マーク形成の最初のピークパワーＰｐ光を照射する前に低いパワーに変調すると一旦冷却されるため、直前のマークの後端部に熱が伝わりにくくなり、再結晶化が防止されたためと考えられる。
【００９８】
さらに、マーク長が２Ｔ増える毎にパルスの数を１つ増やすような２Ｔ周期の記録ストラテジを用いて高速記録する場合、偶数長のマーク４Ｔ，６Ｔ，８Ｔ，…を記録するパルスの数は、各々２，３，４，…の場合と、１，２，３，…とする場合、さらには、４Ｔ，６Ｔは２パルスとし、８Ｔ，１０Ｔ，１４Ｔは各々３，４，６パルスとするなど、様々なパターンが考えられる。例えば、８倍速程度の高速記録では、使用される光情報記録媒体６の結晶化速度も速いため、４Ｔマークを２つのパルスで記録しようとした場合には、マーク前端部が、２番目のピークパワーＰｐ光の照射によって加熱されて、再結晶化してしまい、ジッタが悪くなってしまうという問題が生じる場合がある。このときのマークの再生信号を図３（ｃ）に示す。この再生信号の形から、マーク形状は図３（ｅ）のようにマークの先端部が再結晶化により収縮してしまっているものと予想される。これを回避するために４Ｔマークを１パルスで形成しようとしても、全体のバランスをとるのが難しく、ランダムパターンで良好な記録ができない場合もある。そのような場合に、本実施の形態のように最初のピークパワーが照射される前に、消去パワーよりも低いパワーに変調してから４Ｔマークを２つのパルスで記録した場合には（図３（ｂ））、再生信号は、図３（ｄ）のようになり、及び、ジッタも改善された。再生信号の形から、マーク形状は図３（ｆ）のようになり、マークの先端部の再結晶化が抑制されたものと推定される。これは、冷却を入れない場合（図３（ａ））より、一旦冷却した場合（図３（ｂ））の方が、最初のピークパワーＰｐのパルスによって形成されたマークの先端部の温度が下がっているため、２番目のピークパワーＰｐ光によって加熱されても温度が上がりにくいため、再結晶化が抑制されるためと考えられる。
【００９９】
この際、最短の３Ｔ結晶スペースのみを対象としてもよいが、最短の３Ｔ結晶スペースを含む全ての長さの結晶スペースを対象とし、その直後にバイアスパワーＰｂへの変調を含むようにすることで、記録ストラテジを全てのマーク長について共通化しやすくなる。
【０１００】
また、スペースの形成からマークの形成へ移る際に消去パワーＰｅのレベルよりも低いパワー、例えばバイアスパワーＰｂに保持される時間は１Ｔ以下であることが望ましい。これより長くなるとオーバライトする際、マークの消し残り等の不具合を生じる場合がある。
【０１０１】
また、４Ｔ以上のマークを複数のパルスで形成する場合、特に先頭パルスの照射条件はマーク先端部のエッジを正確に形成するためには重要であり、ＤＶＤの８倍速相当の記録を行うには、ピークパワーＰｐの照射時間は０．５Ｔ〜２．０Ｔの範囲内で設定する。より好ましくは、０．７Ｔ〜１．６Ｔの範囲内で設定する。これより短いとレーザの応答速の遅れ等の影響もありパワー不足となり、十分な溶融領域を確保できない。また、これより長いとマークの先端部が再結晶化しやすくなるため、充分な大きさの非晶質マークを形成できない。バイアスパワーＰｂの照射時間は０．７Ｔ〜２．５Ｔ、より好ましくは、１．０Ｔ〜２．０Ｔの範囲とする。これより短いと、一旦形成されたマークの先端部が、次のピークパワーＰｐ光の照射によって再結晶化しやすくなってしまい、これより長いと、マークが不連続となってしまうことがある。
【０１０２】
さらに、最短の３Ｔスペースで温度が定常状態になりにくい原因は、光情報記録媒体６の冷却速度が不足しているためと考えられるので、最短の３Ｔスペースを形成するときの消去パワーのみ、４Ｔ以上のスペースを形成するときの消去パワーＰｅより低い値Ｐｅ′（図２中破線参照）に設定することも効果的である。
【０１０３】
さらに、３Ｔスペース形成後にマークを形成する場合のみ、先頭パルスのピークパワーＰｐの照射時間を異ならせることも効果的である。本発明者らの後述するような検討結果によれば、３Ｔスペース形成後にマークを形成する場合の先頭パルスのピークパワーＰｐの照射時間について、４Ｔスペース後にマーク形成する場合の先頭パルスのピークパワーＰｐの照射時間よりも、３ＴマークのピークパワーＰｐ光の照射時間については長くし、４Ｔ以上のマークの先頭のピークパワーＰｐ光の照射時間については変化させないか、或いは、短くした場合によりジッタ特性が改善されたものである。
【０１０４】
［光情報記録装置］
次に、前述した記録ストラテジによる光情報記録方法を実現するための光情報記録装置の構成例ついて、図４を参照して説明する。
【０１０５】
まず、ＤＶＤ＋ＲＷなる光情報記録媒体６に対して、この光情報記録媒体６を回転駆動させるスピンドルモータ２１を含む回転制御機構２２が設けられているとともに、光情報記録媒体６に対してレーザ光を集光照射させる対物レンズや半導体レーザＬＤ２３等のレーザ光源を備えた光ヘッド２４がディスク半径方向にシーク移動自在に設けられている。光ヘッド２４の対物レンズ駆動装置や出力系に対してはアクチュエータ制御機構２５が接続されている。このアクチュエータ制御機構２５にはプログラマブルＢＰＦ２６を含むウォブル検出部２７が接続されている。ウォブル検出部２７には検出されたウォブル信号からアドレスを復調するアドレス復調回路２８が接続されている。このアドレス復調回路２８にはＰＬＬシンセサイザ回路２９を含む記録クロック生成部３０が接続されている。ＰＬＬシンセサイザ回路２９にはドライブコントローラ３１が接続されている。
【０１０６】
システムコントローラ３２に接続されたこのドライブコントローラ３１には、回転制御機構２２、アクチュエータ制御機構２５、ウォブル検出部２７及びアドレス復調回路２８も接続されている。
【０１０７】
また、システムコントローラ３２はＣＰＵ等を備えた、いわゆるマイコン構成のものである。また、このシステムコントローラ１７には、ＥＦＭエンコーダ３４、マーク長カウンタ３５、パルス数制御部３６が接続されている。これらのＥＦＭエンコーダ３４、マーク長カウンタ３５、パルス数制御部３６及びシステムコントローラ１７には、発光波形制御手段となる記録パルス列制御部３７が接続されている。この記録パルス列制御部３７は、記録ストラテジにより規定されるマルチパルス（ピークパワーＰｐ用のオンパルス、バイアスパワーＰｂ用のオフパルス）を生成するマルチパルス生成部３８と、エッジセレクタ３９と、パルスエッジ生成部４０とが含まれている。
【０１０８】
この記録パルス列制御部３７の出力側には、記録パワーＰｗ（ピークパワーＰｐ），消去パワーＰｅ、バイアスパワーＰｂの各々の駆動電流源４１をスイッチングすることで光ヘッド２４中の半導体レーザＬＤ２３を駆動させる光源駆動手段としてのＬＤドライバ部４２が接続されている。
【０１０９】
このような構成において、光情報記録媒体６に記録するためには、目的の記録速度に対応する記録線速度となるようにスピンドルモータ２１の回転数をドライブコントローラ３１による制御の下、回転制御機構２２により制御した後に、光ヘッド２４から得られるプッシュプル信号からプログラマブルＢＰＦ２６によって分離検出されたウォブル信号からアドレス復調するとともに、ＰＬＬシンセサイザ回路２９によって記録チャネルクロックを生成する。次に、半導体レーザＬＤ２３による記録パルス列を発生させるため、記録パルス列制御部３７には記録チャネルクロックと記録情報であるＥＦＭ＋データが入力され、記録パルス列制御部３７中のマルチパルス生成部３８により図２に示したような記録ストラテジに従うマルチパルスを生成し、ＬＤドライバ部４２で前述のＰｗ，Ｐｅ，Ｐｂなる各々の照射パワーとなるように設定された駆動電流源４１をスイッチングすることで、記録パルス列に従うＬＤ発光波形を得ることができる。
【０１１０】
また、本実施の形態のような構成の記録パルス列制御部３７では、ＥＦＭエンコーダ３４から得られるＥＦＭ＋信号のマーク長を計数するためのマーク長カウンタ３５が配置されており、そのマークカウント値が２Ｔ増加する毎に１組のパルス（記録パワーＰｗ（ピークパワーＰｐ）によるオンパルスとバイアスパワーＰｂによるオフパルス）とが生成されるようにパルス数制御部３６を介してマルチパルスを生成するようにしている。
【０１１１】
別のマルチパルス生成部の構成としては、記録チャネルクロックを２分周した記録分周クロックを生成し、これを多段遅延回路を用いてエッジパルスを生成し、エッジセレクタで前後のエッジを選択することで記録チャネルクロックが２Ｔ増加する毎に１組のパルス（記録パワーＰｗ（ピークパワーＰｐ）によるオンパルスとバイアスパワーＰｂによるオフパルス）を生成することもできる。この構成の場合、マルチパルス生成部の実質的な動作周波数は１／２となり、さらに高速記録動作が可能となる。
【０１１２】
以下、上述の実施の形態に準ずる実施例を説明する。
【実施例１】
【０１１３】
図２に本実施例の波形発光パターン（記録ストラテジ）の例を示す。スペースを形成するための消去パワーＰｅから、マーク形成に移る前に一旦、ボトムパワーＰｂまでパワーを下げ．記録ストラテジとした。
【０１１４】
このとき用いた相変化型の光情報記録媒体６は、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍ、トラックピッチ０．７４μｍの案内溝付きポリカーボネートディスク基板上に第１保護層２としてＺｎＳ-ＳｉＯ２を厚さ６０ｎｍ、記録層３としてＩｎ-Ｓｂ-Ｇｅ厚さ１５ｎｍ、第２保護層４としてＺｎＳ-ＳｉＯ２を厚さ１２ｎｍ、硫化防止層７としてＳｉＣを厚さ４ｎｍ、反射層５としてＡｇを厚さ１４０ｎｍに順次スパッタにより形成し、有機保護膜８でオーバーコートし、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネートディスクを貼り合わせ、大口径ＬＤにより初期結晶化したものである。
【０１１５】
これに、波長６６０ｎｍ、開口数ＮＡ０．６５の光ヘッド２４を用いてＥＦＭ＋変調方式で記録ビット長０．２６７μｍ／ｂｉｔのランダムパターンをＤＶＤ８倍速に相当する２８ｍ／ｓで繰返し記録した。このときの各マーク長毎の記録ストラテジの例を表１に示す。
【０１１６】
【表１】
2005063586.tif 000003
【０１１７】
表１（及び以下の表）では、マークの開始位置を起点として、各パワーに保持する時間を基準クロック周期Ｔで規格化した値で示してある。即ち、直前のスペースの長さに関係なく、全てのマークの先頭部分に０．５Ｔで示すバイアスパワーＰｂによる照射部分を含ませている。このときの各パワーの設定値は、Ｐｗ（＝Ｐｐ）＝２６ｍＷ、Ｐｂ＝０．１ｍＷ、Ｐｅ＝９ｍＷである。
【０１１８】
繰返し記録１０回後の全体のマークエッジのクロックに対するジッタは９．２％であった。このときの各スペース長後に形成されるマークの先頭位置のジッタを詳しく調べた結果を図５に示した。図５に示す特性によれば、最短３Ｔスペース後のジッタが最も悪いという傾向はあるものの、その程度は、図９の場合に比べて抑制されていることが判る。
【実施例２】
【０１１９】
実施例１と同じ光情報記録媒体６に、最短の３Ｔスペース後にマークが形成される場合のみ、表１と同じ記録ストラテジを用い、４Ｔ以上のスペース後にマークが形成される場合には表２に示すように、スペースを形成するための消去パワーＰｅから、マーク形成に移る前にボトムパワーＰｂまで下げない記録ストラテジを用いるようにした。パワーの設定値は実施例１と同じである。
【０１２０】
【表２】
2005063586.tif 000004
【０１２１】
繰返し記録１０回後の全体のマークエッジのクロックに対するジッタは９．６％であった。このときの各スペース長後に形成されるマークの先頭位置のジッタを詳しく調べたところ、図５と類似の結果であり、３Ｔスペース後のジッタが最も悪いという傾向はあるものの、その程度は、図９の場合に比べて抑制されていたものである。
【実施例３】
【０１２２】
実施例１と同じ光情報記録媒体６に、表１に示したような記録ストラテジを用いて記録した。パワーの設定値は３Ｔスペースを形成する場合のみ、Ｐｅ′＝８ｍＷと低めに設定し、それ以外は実施例１と同じ値を用いた。
【０１２３】
繰返し記録１０回後の全体のマークエッジのクロックに対するジッタは９．０％であった。このときの各スペース長後に形成されるマークの先頭位置のジッタを詳しく調べたところ、図５と類似の結果であり、３Ｔスペース後のジッタが最も悪いという傾向はあるものの、その程度は、図９の場合に比べて抑制されていたものである。
【実施例４】
【０１２４】
実施例１と同じ光情報記録媒体６に、最短３Ｔスペース後にマークが形成される場合のみ、表３の記録ストラテジを用い、４Ｔ以上のスペース後にマークが形成される場合は表１と同じ記録ストラテジを用いることで、３Ｔスペース後のみ、先頭のピークパワーＰｐの照射時間を３Ｔマークでは長くし（１．１０→１．２０）、４Ｔ，５Ｔマークでは短く（０．８５→０．８０、１．０５→１．００）なるようにした。パワーの設定値は実施例１と同じである。
【０１２５】
【表３】
2005063586.tif 000005
【０１２６】
繰返し記録１０回後の全体のマークエッジのクロックに対するジッタは８．８％であった。このときの各スペース長後に形成されるマークの先頭位置のジッタを詳しく調べた結果を図６に示した。図６に示す特性によれば、最短３Ｔスペース後のジッタが最も悪いという傾向はあるものの、その程度は、図９の場合に比べて抑制されていることが判る。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施の形態の光情報記録媒体の層構成例を示す原理的断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態の記録ストラテジを示す波形図である。
【図３】記録信号、再生信号及びマーク形状の改善前後の例を示す説明図である。
【図４】光情報記録装置の制御系構成例を示す概略ブロック図である。
【図５】実施例１の前スペース依存性を示す測定結果の特性図である。
【図６】実施例４の前スペース依存性を示す測定結果の特性図である。
【図７】１Ｔ周期の記録ストラテジ例を示す波形図である。
【図８】特許文献５に示される記録ストラテジ例を示す波形図である。
【図９】従来の前スペース依存性を示す測定結果の特性図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１      透明基板
２      第１保護層
３      記録層
４      第２保護層
５      反射層
６      光情報記録媒体
２２      回転駆動機構
２３      レーザ光源
３７      発光波形制御手段
４２      光源駆動手段
【図１】
2005063586.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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