(57)【要約】      （修正有）【課題】高線速度での記録に適した相変化光ディスクに、低線速度で記録する場合でもジッタを大幅に低下させることができるデータ記録方法を提供する。【解決手段】記録パワーＰｗの記録パルスと、基底パワーＰｂの基底パルスとを含むパルス列パターンにしたがってパワーが変調されたレーザビームを照射することによって光記録ディスクの記録層に異なる長さの複数の記録マークを形成してデータを記録する記録方法であって、１つの記録マークを形成するための単位パルス列パターンが、異なる長さの複数の記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で、共通のパルス幅Ｔmp、Ｔlastに設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じてパルス幅Ｔclが決定される基底パルスをその末尾に含むことを特徴とする光記録ディスクへのデータ記録方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成され、相変化材料を主成分として含む記録層を備え、前記記録層に、所定の線速度以上の高速で、レーザビームを照射して、データの記録および記録されたデータの消去が可能に構成された光記録ディスクに、少なくとも、記録パワーのレベルを有する記録パルスと、基底パワーのレベルを有する基底パルスとを含むパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを照射し、前記記録層に、異なる長さの複数の記録マークを形成して、データを記録する記録方法であって、
１つの記録マークを形成するための単位パルス列パターンが、前記異なる長さの複数の記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通のパルス幅に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅が決定される基底パルスを、その末尾に含むことを特徴とする光記録ディスクへのデータ記録方法。
【請求項２】
前記単位パルス列パターンが、最短の記録マークを形成する場合を除き、形成すべき記録マークの長さが短いほど、前記末尾に含まれる基底パルスのパルス幅が長くなるように設定されたことを特徴とする請求項１に記載の光記録ディスクへのデータ記録方法。
【請求項３】
クロック周期Ｔのｎ（ｎは正の整数）倍の長さの記録マークを形成する場合に、前記単位パルス列パターンがｎ-２個の記録パルスを含むように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の光記録ディスクへのデータ記録方法。
【請求項４】
基板と、前記基板上に形成され、相変化材料を主成分として含む記録層を備え、前記記録層に、所定の線速度以上の高速で、レーザビームを照射して、データの記録および記録されたデータの消去が可能に構成された光記録ディスクに、異なる長さの複数の記録マークを形成して、データを記録する記録装置であって、
少なくとも、記録パワーのレベルを有する記録パルスと、基底パワーのレベルを有する基底パルスとを含むパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを照射するレーザ照射手段を備え、
前記レーザ照射手段が、前記異なる長さの記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通のパルス幅に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で、含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅が決定される基底パルスを末尾に含む単位パルス列パターンの組み合わせからなるパルス列パターンにしたがって、前記レーザビームのパワーを変調することを特徴とする光記録ディスクへのデータ記録装置。
【請求項５】
前記単位パルス列パターンが、最短の記録マークを形成する場合を除き、形成すべき記録マークの長さが短いほど、前記末尾に含まれる基底パルスのパルス幅が長くなるように設定されたことを特徴とする請求項４に記載の光記録ディスクへのデータ記録装置。
【請求項６】
クロック周期Ｔのｎ（ｎは正の整数）倍の長さの記録マークを形成する場合に、前記パルス列パターンがｎ-２個の記録パルスを含むように構成されたことを特徴とする請求項４または５に記載の光記録ディスクへのデータ記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相変化材料を含む記録層を備えた光記録ディスクへのデータ記録方法および光記録ディスクへのデータ記録装置に関するものであり、さらに詳細には、高い記録線速度で、データを記録するのに適するように設計された光記録ディスクの記録層に、低い記録線速度で、データを記録した場合にも、再生信号のジッタを大幅に低下させることができる光記録ディスクへのデータ記録方法および光記録ディスクへのデータ記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤやＤＶＤに代表される光記録ディスクが広く利用されており、近年においては、より大容量で、かつ、高いデータ転送レートを有する次世代型の光記録ディスクが提案されている。
【０００３】
これらの光記録ディスクは、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒのように、データの追記はできるが、データの書き換えができない追記型光記録ディスクと、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷのように、データの書き換えが可能な書き換え型光記録ディスクとに大別することができる。
【０００４】
これらの光記録ディスクのうち、書き換え型光記録ディスクにおいては、記録層の材料として相変化材料が用いられ、相変化材料が結晶状態にある場合の反射率と、非晶質状態にある場合の反射率の差を利用して、データが記録される。
【０００５】
すなわち、データが記録されていない状態においては、記録層の全面が結晶状態にあり、データが記録されると、記録層が、局所的に、非晶質状態に変化させられ、記録マークが形成される。
【０００６】
光記録媒体の記録層に、記録マークを形成して、データを記録するにあたっては、形成すべき記録マークにしたがって、そのパワーが変調されたレーザビームが、記録層に照射される。
【０００７】
データを記録するために照射されるレーザビームのパワー変調方法は、記録ストラテジと呼ばれる。
【０００８】
具体的には、光記録ディスクの記録層に、データを記録するときには、そのパワーが記録パワーＰｗに設定された記録パルスと、そのパワーが基底パワーＰｂに設定された基底パルスとが組み合わされたパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを記録層の所定の領域に照射することによって、記録層の所定の領域が、融点以上に加熱された後に、急冷されて、非晶質の領域が形成されて、記録マークが形成される。
【０００９】
一方、光記録ディスクの記録層に、記録されたデータを消去するときには、そのパワーが消去パワーＰｅに設定された消去パルスが、挿入されたパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを記録層の記録マークが形成された領域に照射することによって、レーザビームが照射された記録層の領域が、結晶化温度以上の温度に加熱され、非晶質の領域が、結晶化されることにより、記録マークが消去される。
【特許文献１】特開平９−３０５９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、約１９ｍ／ｓ以上のきわめて高い記録線速度で、データを記録することができ、かつ、約１０ｍ／ｓ以下の低い記録線速度で、データを記録することができる光記録ディスクの開発が望まれている。
【００１１】
かかる要望を満たすために、結晶化し易い性質を有する材料によって、記録層を形成することによって、約１９ｍ／ｓ以上のきわめて高い記録線速度で、データを記録する場合でも、データを記録し、記録したデータを消去することができる光記録ディスクが開発されている。
【００１２】
しかしながら、結晶化し易い性質を有する材料によって、記録層が形成された光記録ディスクにおいては、高い記録線速度で、データを記録し、記録したデータを消去することが可能である一方で、低い記録線速度で、データを記録した場合には、再生された信号のジッタが悪化するという問題があった。
【００１３】
これは、記録線速度が低い場合には、記録線速度が高い場合に比べて、記録パワーＰｗのレーザビームが照射されて、溶融した記録層の領域が、レーザビームのパワーが、記録パワーＰｗから基底パワーＰｂに切り換えられて、急冷されるものの、記録層が結晶化し易い性質を有しているために、溶融された記録層の領域の一部が、再結晶化し、所望のように、記録マークを形成することができないことに起因するものと推定される。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、高い記録線速度で、データを記録するのに適するように設計された光記録ディスクの記録層に、低い記録線速度で、データを記録した場合にも、再生信号のジッタを大幅に低下させることができる光記録ディスクへのデータ記録方法および光記録ディスクへのデータ記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のかかる目的は、基板と、前記基板上に形成され、相変化材料を主成分として含む記録層を備え、前記記録層に、所定の線速度以上の高速で、レーザビームを照射して、データの記録および記録されたデータの消去が可能に構成された光記録ディスクに、少なくとも、記録パワーのレベルを有する記録パルスと、基底パワーのレベルを有する基底パルスとを含むパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを照射し、前記記録層に、異なる長さの複数の記録マークを形成して、データを記録する記録方法であって、１つの記録マークを形成するための単位パルス列パターンが、前記異なる長さの複数の記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通のパルス幅に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅が決定される基底パルスを、その末尾に含むことを特徴とする光記録ディスクへのデータ記録方法によって達成される。
【００１６】
本発明において、光記録ディスクは、少なくとも基板と、基板上に形成された記録層を備えている。
【００１７】
本発明において、記録層は、相変化材料を主成分として含んでおり、相変化材料が結晶状態にある場合の反射率と、非晶質状態にある場合の反射率の差を利用して、記録層にデータが記録され、記録層からデータが再生される。
【００１８】
本発明において、記録層に、少なくとも１つの記録マークを形成して、データを記録する場合には、少なくとも、記録パワーのレベルを有する記録パルスと、基底パワーのレベルを有する基底パルスとを含むパルス列パターンによって、パワーが変調されたレーザビームが記録層に照射されて、レーザビームが照射された記録層の領域が、融点以上の温度に加熱され、その後、レーザビームのパワーが基底パワーに設定されることによって、レーザビームが照射された記録層の領域が急冷されて、非晶質領域が形成され、記録マークが形成される。
【００１９】
一方、本発明において、記録層に形成された記録マークを消去して、記録層に記録されたデータを消去する場合には、記録パワーと基底パワーに加えて、消去パワーを有するパルス列パターンを用い、記録マークが形成された記録層の領域に、パワーが消去パワーに設定されたレーザビームを照射して、レーザビームが照射された記録層の領域を結晶化温度以上に加熱し、非晶質状態にある記録層の領域を結晶化することによって、記録マークが消去される。
【００２０】
本発明において、光記録ディスクの記録層に、異なる長さの複数の記録マークが形成されて、データが記録されるときには、異なる長さの複数の記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通のパルス幅に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で、含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅が決定される基底パルスを、その末尾に含む単位パルス列パターンの組み合わせからなるパルス列パターンにしたがって、強度が変調されたレーザビームが、光記録ディスクの記録層に、照射されて、データが記録される。
【００２１】
本発明者の研究によれば、かかる規則性を有するパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスクの記録層に照射して、異なる長さの複数の記録マークを形成し、データを記録する場合には、約１０ｍ／ｓ以下の記録線速度を有する低い記録線速度で、光記録ディスクの記録層に、データを記録したときにも、再生信号のジッタを大幅に低下させることができることが見出されている。
【００２２】
約１０ｍ／ｓ以下の記録線速度を有する低い記録線速度で、光記録ディスクの記録層に、データを記録したときにも、再生信号のジッタを大幅に低下させることができる理由は、必ずしも明らかではないが、異なる長さの複数の記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通のパルス幅に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で、含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅が決定される基底パルスを、その末尾に含む単位パルス列パターンの組み合わせからなるパルス列パターンを用いて、データを記録した場合には、記録パルスにしたがって、記録パワーのレーザビームが照射されることによる記録層への熱量供給と、末尾の基底パルスにしたがって、基底パワーのレーザビームが照射されることによる記録層の冷却とを、記録マークを形成する上で、適正なバランスに保つことができるものと考えられ、その結果、記録層に形成される記録マークが、所望の大きさに形成されたためであると推測される。
【００２３】
したがって、本発明によれば、高い記録線速度で、データを記録するのに適するように設計された光記録ディスクの記録層に、低い記録線速度で、データを記録した場合にも、再生信号のジッタを大幅に低下させることが可能になる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態においては、前記単位パルス列パターンが、最短の記録マークを形成する場合を除き、形成すべき記録マークの長さが短いほど、前記末尾に含まれる基底パルスのパルス幅が長くなるように設定されている。
【００２５】
形成すべき記録マークの長さが短いときには、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数が少なくなるため、記録層に与えられる熱量が少なくなって、溶融される領域も小さくなる傾向にあり、本発明によれば、こうした場合に、末尾に含まれる基底パルスのパルス幅が長くなるように、単位パルス列パターンが設定されるから、溶融された記録層の領域が速やかに冷却され、溶融領域の再結晶化が抑制され、したがって、所望の長さの記録マークを形成することが可能となる。
【００２６】
一方、形成すべき記録マークの長さが長い場合には、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数が多くなるため、記録層に与えられる熱量も多くなって、溶融される領域も大きくなる傾向にあり、本発明によれば、こうした場合に、末尾に含まれる基底パルスのパルス幅が短くなるように、単位パルス列パターンが設定されるから、形成すべき記録マークの大きさよりも広がった溶融領域の再結晶化が促進されて、最終的に、非晶質領域となる領域の大きさの調整が図られ、したがって、所望の長さの記録マークを形成することが可能となる。
【００２７】
したがって、本発明によれば、形成する記録マークの長さにかかわらず、所望のように、記録マークを形成することができ、再生信号のジッタを大幅に低下させることが可能になる。
【００２８】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、クロック周期Ｔのｎ（ｎは正の整数）倍の長さの記録マークを形成する場合に、前記単位パルス列パターンがｎ-２個の記録パルスを含むように構成されている。
【００２９】
本発明者の研究によれば、異なる長さの複数の記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通のパルス幅に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で、含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅が決定される基底パルスを、その末尾に含み、かつ、クロック周期Ｔのｎ倍の長さの記録マークを形成する場合に、ｎ-２個の記録パルスを含む単位パルス列パターンの組み合わせからなるパルス列パターンを用いて、データが記録される場合には、記録線速度にかかわらず、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数が同じパルス列パターンを用いて、光記録ディスクに、データを記録しても、ジッタの低い再生信号を得られることが見出されている。
【００３０】
これは、クロック周期Ｔのｎ倍の長さの記録マークを形成するときに、単位パルス列パターンがｎ-２個の記録パルスを含むように構成されている場合には、高い記録線速度で、記録層にデータを記録するときに、光記録ディスクの記録層の記録マークを形成すべき領域に加えられる熱量が不足することなく、データを記録することができ、また、低い記録線速度で、記録層にデータを記録するときにも、光記録ディスクの記録層の記録マークを形成すべき領域に加えられる熱量が過剰になることなく、データを記録することができるためと推測される。
【００３１】
したがって、本発明の好ましい実施態様によれば、記録線速度に応じて、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数を変更する必要がなくなり、とくに、光記録ディスクが、角速度一定（CAV:Constant Angular Velocity)で回転されている場合のように、レーザビームが照射されている位置によって、記録線速度が大きく異なるときにも、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数を変更する必要がないので、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数を変更するための処理を省略することができ、したがって、パルス列パターンを制御する回路の構成を簡略化することができる。
【００３２】
また、本発明の好ましい実施態様によれば、低い記録線速度で、光記録ディスクの記録層にデータを記録する場合にも、高い記録線速度で、データを記録する場合と同じ数の記録パルス数を含むパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスクの記録層に照射して、データを記録することができるから、光記録ディスクの記録層の記録マークを形成すべき領域に、効率的に熱を加えるができ、したがって、低い記録線速度で、光記録ディスクの記録層にデータを記録する場合に、記録パワーのパワーを低いレベルに設定することが可能となる。
【００３３】
本発明において、光記録ディスクの記録層を形成するための相変化材料は、とくに限定されるものではないが、光記録ディスクの記録層が、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ｔｂ、ＡｇおよびＩｎなどを含む相変化材料を主成分として含み、少なくとも、Ｓｂ、Ｔｅ、ＧｅおよびＴｂを含む相変化材料を主成分として含んでいることが好ましい。光記録ディスクの記録層に含まれる元素を、一般式：ＳｂａＴｅｂＧｅｃＴｂｄで表わした場合には、６３≦ａ≦７８、２≦ｃ≦１０、３≦ｄ≦１５、７５≦ａ＋ｄ≦８２で、かつ、３．３≦ａ／ｂ≦４．９であることが、とくに好ましい。
【００３４】
一般式：ＳｂａＴｅｂＧｅｃＴｂｄで表わされる相変化材料は、非晶質状態から結晶状態への相変化に要する時間がきわめて短く、すなわち、結晶化速度が非常に速く、したがって、きわめて高い記録線速度で、たとえば、１９ｍ／ｓ以上の記録線速度で、記録層にデータを記録し、記録層に記録されたデータを消去することができる。
【００３５】
また、一般式：ＳｂａＴｅｂＧｅｃＴｂｄで表わされる相変化材料は、非晶質状態から結晶状態への相変化が生じる結晶化温度が非常に高いため、非晶質状態における熱安定性も高い。
【００３６】
一般式：ＳｂａＴｅｂＧｅｃＴｂｄで表わされる相変化材料が、このような特性を有しているのは、主に、Ｓｂの割合を減らして、Ｔｂを添加したことによるものである。Ｔｂは、結晶化速度を高めるとともに、結晶化温度を高める効果があり、Ｓｂの一部を、Ｔｂによって、置き換えることによって、相変化材料の結晶化速度を増大させ、結晶化温度を上昇させることができる。
【００３７】
本発明において、光記録ディスクの記録層は、２ｎｍないし４０ｎｍの厚さに形成されることが好ましく、より好ましくは、４ｎｍないし３０ｎｍの厚さを有するように形成され、さらに好ましくは、５ｎｍないし２０ｎｍの厚さを有するように形成される。
【００３８】
光記録ディスクの記録層の厚さが、２ｎｍ未満のときには、記録前後における光学特性の差が少なくなり、データの再生時に高いＣ／Ｎ比の再生信号を得ることができなくなり、一方、光記録ディスクの記録層の厚さが、４０ｎｍよりも厚いときには、データの記録に必要な熱容量が増大し、記録感度が悪化して、記録マークの形成が困難となり、好ましくない。
【００３９】
本発明において、好ましくは、光記録ディスクは、約１９ｍ／ｓ以上のきわめて高い記録線速度で、開口数ＮＡの対物レンズを介して、波長λを有する記録パワーのレーザビームを、記録層に照射して、記録層の所定の領域に、λ／ＮＡ以上の長さの記録マークを形成したときの記録マークが形成された領域の反射率Ｒｉと、記録層の所定の領域に形成された記録マークに、消去パワーＰｅのレーザビームを照射して、記録マークを消去したときのその領域の反射率Ｒｅとが、Ｒｅ≧０．９５・Ｒｉの関係を満たすような特性を有している。
【００４０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記光記録ディスクの前記記録層に、３５０ｎｍないし４５０ｎｍの波長のレーザビームを照射して、前記光記録ディスクにデータを記録するように構成されている。
【００４１】
本発明のさらに好ましい実施形態においては、λ／ＮＡ≦６４０ｎｍを満たす開口数ＮＡを有する対物レンズおよび波長λを有するレーザビームを用いて、対物レンズを介して、前記光記録ディスクの前記記録層に、レーザビームを照射して、データを記録するように構成されている。
【００４２】
本発明の前記目的はまた、基板と、前記基板上に形成され、相変化材料を主成分として含む記録層を備え、前記記録層に、所定の線速度以上の高速で、レーザビームを照射して、データの記録および記録されたデータの消去が可能に構成された光記録ディスクに、異なる長さの複数の記録マークを形成して、データを記録する記録装置であって、少なくとも、記録パワーのレベルを有する記録パルスと、基底パワーのレベルを有する基底パルスとを含むパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを照射するレーザ照射手段を備え、前記レーザ照射手段が、前記異なる長さの記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通のパルス幅に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で、含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅が決定される基底パルスを末尾に含む単位パルス列パターンの組み合わせからなるパルス列パターンにしたがって、前記レーザビームのパワーを変調することを特徴とする光記録ディスクへのデータ記録装置によって達成される。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、高い記録線速度で、データを記録するのに適するように設計された光記録ディスクの記録層に、低い記録線速度で、データを記録した場合にも、再生信号のジッタを大幅に低下させることができる光記録ディスクへのデータ記録方法および光記録ディスクへのデータ記録装置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】
【００４４】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
【００４５】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる光記録ディスクの略斜視図であり、図２には、図１のＡで示される部分の略拡大断面図である。
【００４６】
図１に示されるように、本実施態様にかかる光記録ディスク１は、円板状をなし、図１および図２において、矢印で示される方向から、３５０ｎｍないし４５０ｎｍの波長λを有するレーザビームが、λ／ＮＡ≦６４０を満たす開口数ＮＡを有する対物レンズを介して、光記録ディスク１に照射されるように構成されている。
【００４７】
図２に示されるように、本実施形態にかかる光記録ディスク１は、基板２と、基板２の表面上に形成された反射層３と、反射層３の表面上に形成された第二の誘電体層４と、第二の誘電体層４の表面上に形成され、相変化膜によって形成された記録層５と、記録層５の表面上に形成された第一の誘電体層６と、第一の誘電体層６の表面上に形成された放熱層７と、放熱層７の表面上に形成された光透過層８を備えている。
【００４８】
基板２は、光記録ディスク１の機械的な支持体として、機能するものである。
【００４９】
基板２を形成するための材料は、光記録ディスク１の支持体として機能することができれば、とくに限定されるものではなく、たとえば、ガラス、セラミック、樹脂などによって、形成することができる。これらのうち、成形の容易性の観点から、樹脂が好ましく使用される。このような樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、加工性、光学特性などの点から、ポリカーボネート樹脂が、とくに好ましく、本実施形態においては、基板２は、ポリカーボネート樹脂によって形成される。
【００５０】
本実施形態においては、基板２は、約１．１ｍｍの厚さを有している。
【００５１】
本実施形態においては、レーザビームは、基板２とは反対側に位置する光透過層８を介して、記録層５に照射されるから、基板２が、光透過性を有していることは必ずしも必要ではない。
【００５２】
図２に示されるように、基板２の表面には、交互に、グルーブ２ａおよびランド２ｂが形成されている。基板２の表面に形成されたグルーブ２ａおよび／またはランド２ｂは、記録層５にデータを記録する場合および記録層５からデータを再生する場合において、レーザビームのガイドトラックとして機能する。
【００５３】
図２に示されるように、基板２の表面上には、反射層３が形成される。
【００５４】
反射層３は、光透過層８を介して、記録層５に照射されるレーザ光を反射し、再び、光透過層８から出射させる役割を果たすとともに、レーザビームの照射によって、記録層５に生じた熱を効果的に放熱させる役割を果たす。
【００５５】
反射層３の厚さは、とくに限定されるものではないが、１０ないし３００ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍないし２００ｎｍであることが、とくに好ましい。
【００５６】
反射層３を形成するための材料は、レーザビームを反射することができれば、とくに限定されるものではなく、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕなどによって、反射層３を形成することができる。これらのうち、高い反射率を有しているＡｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、または、ＡｇとＣｕとの合金などのこれらの金属の少なくとも１つを含む合金などの金属材料が、反射層３を形成するために、好ましく用いられる。
【００５７】
反射層３は、たとえば、反射層３の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法によって、形成することができる。気相成長法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。
【００５８】
図２に示されるように、反射層３の表面上には、第二の誘電体層４が形成されている。
【００５９】
第二の誘電体層４は、第一の誘電体層６とともに、記録層５を機械的、化学的に保護するとともに、記録層５に記録されたデータを再生するときに、多重干渉効果によって、記録部と未記録部との反射率の差を大きくして、Ｃ／Ｎ比の高い再生信号を得られるように光学特性を調整する機能を有している。
【００６０】
第二の誘電体層４を形成するための材料は、とくに限定されるものではないが、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｖ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇよりなる群から選ばれる少なくとも一種の金属を含む酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物、あるいは、これらの複合物から形成されることが好ましい。
【００６１】
第二の誘電体層４は、たとえば、第二の誘電体層４の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法によって、反射層３の表面上に形成することができる。気相成長法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。
【００６２】
図２に示されるように、第二の誘電体層４の表面上には、記録層５が形成されている。
【００６３】
記録層５は、相変化材料によって形成されており、相変化材料が結晶状態にある場合の反射率と、非晶質状態にある場合の反射率の差を利用して、記録層５にデータが記録され、記録層５からデータが再生される。
【００６４】
記録層５に、データを記録する場合には、記録パワーＰｗと基底パワーＰｂを含むパルス列パターンによって、パワーが変調されたレーザビームが記録層５に照射されて、レーザビームが照射された記録層５の領域が、融点以上の温度に加熱され、その後、レーザビームのパワーが基底パワーＰｂに設定されることによって、レーザビームが照射された記録層５の領域が急冷されて、非晶質領域が形成され、記録マークが形成される。
【００６５】
一方、記録層５に記録されたデータを、消去する場合には、記録パワーＰｗと基底パワーＰｂに加えて、消去パワーを有するパルス列パターンによって、レーザビームのパワーが変調されることによって、レーザビームが照射された記録層５の領域が結晶化温度以上に加熱され、非晶質領域が結晶化されて、記録マークが消去される。
【００６６】
記録層５を形成するための相変化材料は、とくに限定されるものではないが、本実施態様においては、一般式：ＳｂａＴｅｂＧｅｃＴｂｄで表わされる相変化材料が用いられている。ここに、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、６３≦ａ≦７８、２≦ｃ≦１０、３≦ｄ≦１５、７５≦ａ＋ｄ≦８２で、かつ、３．３≦ａ／ｂ≦４．９を満たしていることが好ましい。
【００６７】
一般式：ＳｂａＴｅｂＧｅｃＴｂｄで表わされる相変化材料は、非晶質状態から結晶状態への相変化に要する時間がきわめて短く、すなわち、結晶化速度が非常に速く、したがって、約１９ｍ／ｓ以上のきわめて高い記録線速度で、記録層５にデータを記録し、記録層５に記録されたデータを消去することができる。
【００６８】
また、一般式：ＳｂａＴｅｂＧｅｃＴｂｄで表わされる相変化材料は、非晶質状態から結晶状態への相変化が生じる結晶化温度が非常に高いため、非晶質状態における熱安定性も高い。
【００６９】
一般式：ＳｂａＴｅｂＧｅｃＴｂｄで表わされる相変化材料が、このような特性を有しているのは、主に、Ｓｂの割合を減らして、Ｔｂを添加したことによるものである。Ｔｂは、結晶化速度を高めるとともに、結晶化温度を高める効果があり、Ｓｂの一部を、Ｔｂによって、置き換えることによって、相変化材料の結晶化速度を増大させ、結晶化温度を上昇させることができる。
【００７０】
記録層５は、２ｎｍないし４０ｎｍの厚さに形成されることが好ましく、より好ましくは、４ｎｍないし３０ｎｍの厚さを有するように形成され、さらに好ましくは、５ｎｍないし２０ｎｍの厚さを有するように形成される。
【００７１】
記録層５の厚さが、２ｎｍ未満のときには、記録前後における光学特性の差が少なくなり、データの再生時に高いＣ／Ｎ比の再生信号を得ることができなくなり、一方、記録層５の厚さが、４０ｎｍよりも厚いときには、データの記録に必要な熱容量が増大し、記録感度が悪化して、記録マークの形成が困難となり、好ましくない。
【００７２】
記録層５は、記録層５の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法によって、形成することができる。気相成長法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。
【００７３】
図２に示されるように、記録層５の表面上には、第一の誘電体層６が形成される。
【００７４】
第一の誘電体層６を形成するための材料は、とくに限定されるものではないが、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｖ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇよりなる群から選ばれる少なくとも一種の金属を含む酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物、あるいは、これらの複合物から形成されることが好ましい。
【００７５】
第一の誘電体層６は、たとえば、第一の誘電体層６の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法によって、形成することができる。気相成長法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。
【００７６】
第一の誘電体層６と第二の誘電体層４は、互いに同じ誘電体材料によって形成されていてもよいが、異なる誘電体材料によって形成されていてもよい。さらに、第一の誘電体層６および第二の誘電体層４の少なくとも一方が、複数の誘電体膜からなる多層構造であってもよい。
【００７７】
図２に示されるように、第一の誘電体層６の表面上には、放熱層７が形成されている。
【００７８】
放熱層７は、記録層５に生じた熱を、光入射面側に速やかに逃がす役割を果たす。
【００７９】
記録層５にデータが記録される際に、記録層５に、熱が蓄熱されると、溶融され、急冷された後であっても、蓄熱された熱の影響によって、溶融された領域が再結晶化されたり、また、隣り合う記録マーク間の熱干渉を引き起こすおそれがあり、こうした現象は、記録線速度が高くなるほど、顕著となるが、放熱層７を設けることにより、記録層５が再結晶化したり、また、隣り合う記録マーク間で熱干渉が生じるのを防止することができる。
【００８０】
放熱層７を形成するための材料は、記録層５の熱を放熱することができれば、とくに限定されるものではないが、第一の誘電体層６の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料が好ましく、具体的には、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２などが好ましい。
【００８１】
放熱層７は、たとえば、放熱層７の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法によって、形成することができる。気相成長法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。
【００８２】
放熱層７は、２０ｎｍないし１５０ｎｍの厚さを有するように形成されるのが好ましい。
【００８３】
図２に示されるように、放熱層７の表面上には、光透過層８が形成されている。
【００８４】
光透過層８は、レーザビームが透過される層である。
【００８５】
光透過層８を形成するための材料としては、光学的に透明で、使用されるレーザビームの波長領域である３５０ｎｍないし４５０ｎｍでの光学吸収や反射が少なく、複屈折率が小さいことが要求され、スピンコーティング法などによって、光透過層８が形成される場合には、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂などが、光透過層８を形成するために用いられ、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂などの活性エネルギー線硬化型樹脂が、とくに好ましく、使用される。
【００８６】
光透過層８は、第一の誘電体層６の表面に、光透過性樹脂によって形成されたシートを、接着剤を用いて、接着することによって、形成されてもよい。
【００８７】
光透過層８の厚さは、スピンコーティング法によって、光透過層８を形成する場合には、１μｍないし１５０μｍが好ましく、光透過性樹脂によって形成されたシートを、接着剤を用いて、第一の誘電体層６の表面に接着して、光透過層８を形成する場合には５０μｍないし１５０μｍが好ましい。
【００８８】
以上のような構成を有する光記録ディスク１は、約１９ｍ／ｓ以上のきわめて高い記録線速度で、開口数ＮＡの対物レンズを介して、波長λを有する記録パワーＰｗのレーザビームを、記録層５に照射して、記録層５の所定の領域に、λ／ＮＡ以上の長さの記録マークを形成したときの記録マークが形成された領域の反射率Ｒｉと、記録層の所定の領域に形成された記録マークに、消去パワーＰｅのレーザビームを照射して、記録マークを消去したときのその領域の反射率Ｒｅとが、Ｒｅ≧０．９５・Ｒｉの関係を満たすような特性を有している。
【００８９】
したがって、本実施態様にかかる光記録ディスク１においては、約１９ｍ／ｓ以上のきわめて高い記録線速度で、記録層５にデータを記録し、記録層５に記録されたデータを消去することができる。
【００９０】
本実施形態においては、かかる特性を有する光記録ディスク１の記録層５に、約１９ｍ／ｓ以上の高い記録線速度と、約１０ｍ／ｓ以下の低い記録線速度で、それぞれ、データが記録される。
【００９１】
図３および図４は、本発明の好ましい実施態様にかかるデータ記録方法において、光記録ディスク１の記録層５に、２１．０ｍ／ｓの高い記録線速度で、データを記録する場合に用いられるレーザビームパワーを変調するパルス列パターンのダイアグラムであり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、光記録ディスク１の記録層５に、２Ｔないし５Ｔの長さの記録マークを形成する場合の単位パルス列パターンを示し、図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、光記録ディスク１の記録層５に、６Ｔないし８Ｔの長さの記録マークを形成する場合の単位パルス列パターンを示している。
【００９２】
図５および図６は、本発明の好ましい実施形態にかかるデータ記録方法において、光記録ディスク１の記録層５に、５．３ｍ／ｓの低い記録線速度で、データを記録する場合に用いられるレーザビームパワーを変調するパルス列パターンのダイアグラムであり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、光記録ディスク１の記録層５に、２Ｔないし５Ｔの長さの記録マークを形成する場合の単位パルス列パターンを示し、図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、光記録ディスク１の記録層５に、６Ｔないし８Ｔの長さの記録マークを形成する場合の単位パルス列パターンを示している。
【００９３】
図３ないし図６に示されるように、本実施態様にかかるデータ記録方法において、パルス列パターンは、記録パワーＰｗに対応するレベル、基底パワーＰｂに対応するレベルおよび消去パワーＰｅに対応するレベルの３つのレベルの間で、レベルが変調されたパルスによって構成されている。記録パワーＰｗ、基底パワーＰｂおよび消去パワーＰｅは、Ｐｗ＞Ｐｅ＞Ｐｂを満たしており、これに対応して、パルス列パターンの３つのレベルも、決定されている。
【００９４】
本明細書においては、以下、記録パワーＰｗに対応するレベルに立ち上げられている期間のパルスを、「記録パルス」、また、基底パワーＰｂに対応するレベルに立ち下げらている期間のパルスを、「基底パルス」、さらに、消去パワーＰｅに対応するレベルに立ち上げらている期間のパルスを、「消去パルス」という。
【００９５】
本実施形態においては、図３および図４に示されるように、２１．０ｍ／ｓの高い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５に、１つの記録マークを形成するための単位パルス列パターンは、３Ｔの長さの記録マークを形成するための単位パルス列パターンに含まれる記録パルスのパルス幅Ｔtopが０．８Ｔとされ、４Ｔの記録マークを形成するための単位パルス列パターンに含まれる記録パルスのパルス幅Ｔtop、Ｔlastが、それぞれ、０．８Ｔ、０．４Ｔとされ、５Ｔないし８Ｔの記録マークを形成するための各単位パルス列パターンに含まれる記録パルスのパルス幅Ｔtop、Ｔmp、Ｔlastが、それぞれ、０．８Ｔ、０．４Ｔ、０．４Ｔとされており、すなわち、２Ｔの長さの記録マークを形成するための単位パルス列パターンを除き、記録パルスのパルス幅Ｔtop、Ｔmp、Ｔlastが、３Ｔないし８Ｔの長さの記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通の長さに設定されている。
【００９６】
また、本実施形態においては、その一方で、単位パルス列パターンの末尾に含まれる基底パルスのパルス幅Ｔclの長さが、３Ｔの長さの記録マークを形成する場合に、１．５Ｔとされ、４Ｔおよび５Ｔの長さの記録マークを形成する場合に、１．１Ｔとされ、６Ｔ、７Ｔおよび８Ｔの長さの記録マークを形成する場合に、１．０Ｔとされ、形成すべき記録マークの長さに応じて、異なるように設定されている。
【００９７】
また、図５および図６に示されるように、５．３ｍ／ｓの高い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５に、データを記録する場合においても、単位パルス列パターンは、２Ｔの長さの記録マークを形成する場合を除き、記録パルスのパルス幅Ｔtop、Ｔmp、Ｔlastの長さが、それぞれ、０．８Ｔ、０．２Ｔ、０．２Ｔとされ、これら記録パルスのパルス幅Ｔtop、Ｔmp、Ｔlastが、３Ｔないし８Ｔの長さの記録マークを形成する場合で、共通の長さに設定され、その一方で、末尾に含まれる基底パルスのパルス幅Ｔclの長さが、３Ｔの長さの記録マークを形成する場合に、１．７０Ｔとされ、４Ｔおよび５Ｔの長さの記録マークを形成する場合に、１．６０Ｔとされ、６Ｔの長さの記録マークを形成する場合に、１．５５Ｔとされ、７Ｔおよび８Ｔの長さの記録マークを形成する場合に、１．５０Ｔとされ、形成すべき記録マークの長さに応じて、異なるように設定されている。
【００９８】
本発明者の研究によれば、記録パルスのパルス幅のパルス幅Ｔtop、Ｔmp、Ｔlastが、３Ｔないし８Ｔの長さの記録マークを形成する場合で共通の長さに設定され、その一方で、形成すべき記録マークの長さに応じて、末尾に含まれる基底パルスのパルス幅Ｔclが決定されている単位パルス列パターンの組み合わせからなるパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスク１の記録層５に照射して、データを記録する場合には、５．３ｍ／ｓの低い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５に、データを記録したときにも、再生信号のジッタを大幅に低下させることができることが見出されている。
【００９９】
５．３ｍ／ｓの低い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５に、データを記録したときにも、再生信号のジッタを大幅に低下させることができる理由は、必ずしも明らかではないが、異なる長さの記録マークを形成する場合に、形成すべき記録マークの長さに応じて、末尾に含まれる基底パルスのパルス幅Ｔclが異なるように設定されている単位パルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスク１の記録層５に照射して、１つの記録マークを形成し、データを記録する場合には、高い記録線速度でのデータ記録に適するように設計された光記録ディスクに、低い記録線速度でデータを記録するときにも、記録パルスにしたがう記録パワーのレーザビームの照射による記録層５への熱供給と、末尾の基底パルスにしたがう基底パワーのレーザビームの照射による記録層５の冷却とを、記録マークを形成する上で、適正なバランスに保つことができるものと考えられ、その結果、記録層に形成される記録マークが、形成すべき大きさに形成されたためであると推測される。
【０１００】
したがって、本実施態様においては、高い記録線速度で、データを記録するのに適するように設計された光記録ディスク１の記録層５に、低い記録線速度で、データを記録した場合にも、再生信号のジッタを大幅に低下させることが可能になる。
【０１０１】
また、本実施態様においては、図３ないし図６に示されるように、単位パルス列パターンが、２Ｔの長さの記録マークを形成する場合を除き、形成すべき記録マークの長さが短いほど、末尾に含まれる基底パルスのパルス幅Ｔclが長くなるように設定されている。
【０１０２】
形成すべき記録マークの長さが短いときには、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数が少なくなるため、光記録ディスク１の記録層５に与えられる熱量が少なくなって、溶融される領域も小さくなる傾向にあり、本実施形態によれば、こうした場合に、末尾に含まれる基底パルスのパルス幅Ｔclが長くなるように、単位パルス列パターンが設定されるから、溶融された記録層５の領域が速やかに冷却され、溶融領域の再結晶化が抑制され、したがって、所望の長さの記録マークを形成することが可能となる。
【０１０３】
一方、形成すべき記録マークの長さが長い場合には、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数が多くなるため、光記録ディスク１の記録層５に与えられる熱量も多くなって、溶融される領域も大きくなる傾向にあり、本実施形態によれば、こうした場合に、末尾に含まれる基底パルスのパルス幅Ｔclが短くなるように、単位パルス列パターンが設定されるから、形成すべき記録マークの大きさよりも広がった溶融領域の再結晶化が促進されて、最終的に、非晶質領域となる領域の大きさの調整が図られ、したがって、所望の長さの記録マークを形成することが可能となる。
【０１０４】
したがって、本実施形態によれば、形成する記録マークの長さにかかわらず、所望のように、記録マークを形成することができ、再生信号のジッタを大幅に低下させることが可能になる。
【０１０５】
さらに、本実施態様おいては、図３ないし図６に示されるように、パルス列パターンは、２Ｔおよび３Ｔの長さの記録マークを形成するときには、１つの記録パルスを用い、４Ｔの長さの記録マークを形成するときには、２つの記録パルスを用い、５Ｔの記録マークを形成するときには、３つの記録パルスを用い、６Ｔの長さの記録マークを形成するときには、４つの記録パルスを用い、７Ｔの長さの記録マークを形成するときには、５つの記録パルスを用い、８Ｔの長さの記録マークを形成するときには、６つの記録パルスを用いるように、構成されている。
【０１０６】
すなわち、本実施態様においては、２Ｔの長さの記録マークを形成する場合を除き、クロック周期Ｔのｎ（ｎは正の整数）倍の長さの記録マークを形成するに際し、１つの記録マークを形成するための単位パルス列パターンが、ｎ-２個の記録パルスを含むように構成されている。
【０１０７】
本発明者の研究によれば、３Ｔないし８Ｔの長さの記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、記録パルスのパルス幅のパルス幅Ｔtop、Ｔmp、Ｔlastが、共通の長さに設定され、その一方で、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅Ｔclが決定される基底パルスを、その末尾に含み、かつ、クロック周期Ｔのｎ倍の長さの記録マークを形成する場合に、ｎ-２個の記録パルスを含む単位パルス列パターンの組み合わせからなるパルス列パターンを用いて、データが記録される場合には、記録線速度にかかわらず、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数が同じパルス列パターンを用いて、光記録ディスク１に、データを記録しても、ジッタの低い再生信号が得られることが見出されている。
【０１０８】
これは、クロック周期Ｔのｎ倍の長さの１つの記録マークを形成するときに、単位パルス列パターンが、ｎ-２個の記録パルスを含むように構成されている場合には、高い記録線速度で、記録層５にデータを記録するときに、光記録ディスク１の記録層５の記録マークを形成すべき領域に加えられる熱量が不足することなく、データを記録することができ、また、低い記録線速度で、記録層５にデータを記録するときにも、光記録ディスク１の記録層５の記録マークを形成すべき領域に加えられる熱量が過剰になることなく、データを記録することができるためと推測される。
【０１０９】
したがって、本実施態様においては、記録線速度に応じて、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数を変更する必要がなくなり、とくに、光記録ディスク１が、角速度一定（CAV:Constant Angular Velocity)で回転されている場合のように、レーザビームが照射されている位置によって、記録線速度が大きく異なるときにも、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数を変更する必要がないので、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数を変更するための処理を省略することができ、したがって、パルス列パターンを制御する回路の構成を簡略化することができる。
【０１１０】
また、本実施態様においては、低い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５にデータを記録する場合にも、高い記録線速度で、データを記録する場合と同じ数の記録パルス数を含むパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスク１の記録層５に照射して、データを記録することができるから、光記録ディスク１の記録層５の記録マークを形成すべき領域に、効率的に熱を加えるができ、したがって、低い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５にデータを記録する場合に、記録パワーＰｗを低いレベルに設定することが可能となる。
【０１１１】
また、本実施形態においては、図５および図６に示されるように、５．３ｍ／ｓの低い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５に、２Ｔの記録マークを形成する場合には、単位パルス列パターンの先頭に、パルス幅Ｔｄが０．４５Ｔの基底パルスが挿入され、また、３Ｔないし８Ｔの記録マークを形成する場合にも、単位パルス列パターンの先頭に、パルス幅Ｔｄが０．３０Ｔの基底パルスが挿入され、最初の記録パルスの立ち上がりタイミングが遅延される。
【０１１２】
すなわち、５．３ｍ／ｓの低い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５に、データを記録する場合には、記録層５に与えられる熱量が過剰となり易く、隣り合う記録マーク間の熱干渉による記録マークの変形が生じ易いが、本実施形態においては、最初の記録パルスの立ち上がりタイミングを遅らせることによって、これを防止することができる。
【０１１３】
図７は、本発明の好ましい実施態様にかかるデータ記録再生装置のブロックダイアグラムである。
【０１１４】
図７に示されるように、本実施態様にかかるデータ記録再生装置２０は、光記録ディスク１を回転させるためのスピンドルモータ２２と、光記録ディスク１に向けて、レーザビームを発するとともに、光記録ディスク１によって、反射されたレーザビームを受光するピックアップ２３と、スピンドルモータ２２およびピックアップ２３の動作を制御するとともに、外部から入力されるデータあるいは光記録ディスク１から再生されたデータに、所定の信号処理を施すコントローラ２４と、ピックアップ２３に、レーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路２５と、ピックアップ２３に、レンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路２６とを備えている。
【０１１５】
図７に示されるように、コントローラ２４は、光記録ディスク１から読み出されるフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカス制御信号を生成するフォーカスサーボ回路２７と、光記録ディスク１から読み出されるトラッキングエラー信号に基づいて、トラッキング制御信号を生成するトラッキングサーボ回路２８と、光記録ディスク１から再生された再生信号に基づいて、所定の周期を有するクロック信号を生成し、後述するタイミングコントローラ６２あるいは制御回路３２に出力するクロック生成回路２９と、光記録ディスク１から再生された再生信号からウォブル信号を取り出し、取り出したウォブル信号に復調処理を施して、アドレス信号を生成するアドレスデコーダ３０と、クロック生成回路２９で生成されるクロック信号およびアドレスデコーダ３０で生成されるアドレス信号に基づいて、タイミング信号を生成し、タイミング信号を、コントローラ２４内部の各回路に出力するタイミングコントローラ３１と、コントローラ２４全体の動作を制御する制御回路３２と、メモリ３３と、データ処理回路３４と、ライトストラテジ回路３５とを備えている。
【０１１６】
タイミングコントローラ３１によって、生成されたタイミング信号が、コントローラ２４内部の各回路へ出力されることによって、コントローラ２４内部の各回路の動作タイミングが制御されるとともに、各回路が同期して動作するように制御される。
【０１１７】
メモリ３３は、データ記録再生装置２０全体を制御するためのプログラムデータやコントローラ２４内部での処理に用いる各種データを記憶している。また、本実施態様においては、メモリ３３は、レーザビームのパワーを変調するために用いる複数の記録ストラテジを、光記録ディスク１の種類と関連付けて、記憶している。
【０１１８】
制御回路３２は、コントローラ２４全体の動作を制御するものであり、ユーザーのキー入力、あるいは、ボタン入力に対応したコマンドデータにしたがって、コントローラ２４内部の各回路に制御信号を出力し、各回路の動作を制御する。また、制御回路３２は、ユーザーから記録線速度の変更が指示されると、回転数を変更する旨の指示信号を、スピンドルモータ２２に出力して、記録線速度を変更させる。
【０１１９】
データ処理回路３４は、光記録ディスク１にデータを記録するときには、外部から入力されるユーザデータに、符号化処理を施す符号器として機能するとともに、光記録ディスク１からデータを再生するときには、光記録ディスク１から再生された再生信号に、復号化処理を施す復号器として機能する。
【０１２０】
ライトストラテジ回路３５は、データ処理回路３４で符号化処理の施されたデータに基づいて、レーザビームのパワーを変調するためのレーザビームパワー制御信号を生成する。
【０１２１】
以上のような構成を有するデータ記録再生装置２０は、次のようにして、光記録ディスク１の記録層５に、データを記録する。
【０１２２】
まず、光記録ディスク１が、データ記録再生装置２０にセットされると、コントローラ２４は、光記録ディスク１にレーザビームを照射し、その反射光を読み取って、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を生成する。次いで、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号に基づいて、トラッキング制御信号およびフォーカス制御信号を生成して、それぞれ、ピックアップ２３およびレンズ駆動回路２６に出力する。
【０１２３】
その結果、光記録ディスク１のトラックに、レーザビームが自動追従するように、ピックアップ２３の位置が制御されるとともに、光記録ディスク１の記録層５に、レーザビームがフォーカスされるように、ピックアップ２３に内蔵された対物レンズ（図示せず）の位置が微調整される。
【０１２４】
次いで、コントローラ２４のアドレスデコーダ３０が、光記録ディスク１から、ウォブル信号やプレピット信号を読み出して、アドレス信号を生成し、タイミングコントローラ６２あるいは制御回路３２に出力する。このように、アドレス信号が、タイミングコントローラ６２あるいは制御回路３２に出力されることによって、レーザービームの照射位置を、コントローラ２４が認識することが可能になる。
【０１２５】
また、本実施態様においては、光記録ディスク１に、光記録ディスク１の種類を特定するＩＤデータが、ウォブルやプレピットとして、記録されており、コントローラ２４のアドレスデコーダ３０は、光記録ディスク１から、ウォブル信号やプレピット信号を読み出すことによって、光記録ディスク１の種類を特定するＩＤデータを読み出すように構成されている。こうして、読み出された光記録ディスク１のＩＤデータに基づき、メモリ３３に記憶された記録ストラテジが選択され、ライトストラテジ回路３５の設定が決定される。
【０１２６】
ＩＤデータの読み出しが完了すると、ユーザーデータの入力が許可され、ユーザデータが、データ記録再生装置２０に入力される。
【０１２７】
ユーザデータが入力されると、まず、データ処理回路３４によって、ユーザデータに、符号化処理が施される。
【０１２８】
データ処理回路３４は、入力されたユーザデータに、スクランブル処理を施し、スクランブル処理が施されたデータに、エラー訂正用のパリティデータを付与する。
【０１２９】
さらに、データ処理回路３４は、エラー訂正用のパリティデータを付与したデータに、１、７ＲＬＬ変調処理およびＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inverse)変調処理を施して、データの「１」「０」の配列を、光記録ディスク１への記録に適した配列に変換し、ライトストラテジ回路３５に出力する。
【０１３０】
符号化処理の施されたデータが、ライトストラテジ回路３５に出力されると、ライトストラテジ回路３５は、符号化処理が施されたデータに基づいて、レーザビームのパワーを変調するためのレーザビームパワー制御信号を生成する。
【０１３１】
本実施態様において、ライトストラテジ回路３５は、図３ないし図６に示される単位パルス列パターンを組み合わせて、レーザビームパワー制御信号を生成し、レーザビームパワー制御信号に含まれる単位パルス列パターンは、図３ないし図６に示されるように、記録パルスのパルス幅のパルス幅Ｔtop、Ｔmp、Ｔlastが、３Ｔないし８Ｔの長さの記録マークを形成する場合で共通の長さに設定され、その一方で、形成すべき記録マークの長さに応じて、末尾に含まれる基底パルスのパルス幅Ｔclが決定され、かつ、クロック周期Ｔのｎ倍の長さの記録マークを形成する場合に、ｎ-２個の記録パルスを含むように構成されている。
【０１３２】
こうして、ライトストラテジ回路３５によって生成されたレーザビームパワー制御信号は、レーザ駆動回路２５に出力され、ピックアップ２３から発せられるレーザービームのパワーが変調され、光記録ディスク１の記録層５にデータが記録される。
【０１３３】
以上のようにして、データ記録再生装置２０によって、光記録ディスク１に、データが記録される。
【０１３４】
一方、光記録ディスク１の記録層５に記録されたデータは、データ記録再生装置２０によって、以下のようにして、再生される。
【０１３５】
データ記録再生装置２０に、光記録ディスク１がセットされると、まず、コントローラ２４によって、フォーカス制御およびトラッキング制御が実行されるとともに、コントローラ２４のアドレスデコーダ３０によって、アドレス信号が生成される。
【０１３６】
次いで、ピックアップ２３によって、再生用のパワーに設定されたレーザビームが、光記録ディスク１の記録層５に照射され、光記録ディスク１の記録層５に記録されたデータが読み出され、再生信号が生成される。
【０１３７】
こうして生成された再生信号は、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）処理回路（図示せず）によって、波形整形およびビタビ復号処理が施され、２値化される。
【０１３８】
こうして、２値化されて、生成されたデータは、データ処理回路３４に出力され、データ処理回路３４によって、復号化処理が施される。
【０１３９】
データ処理回路３４は、光記録ディスク１の記録層５から再生されたデータに、ＮＲＺＩ復調処理および１、７ＲＬＬ復調処理を施して、光記録ディスク１へのデータ記録時に、ＮＲＺＩ変調処理および１、７ＲＬＬ変調処理が施されて、記録に適した配列に変換されたデータを、ＮＲＺＩ変調処理および１、７ＲＬＬ変調処理が施される前の状態に変換する。
【０１４０】
さらに、データ処理回路３４は、パリティデータに基づいて、ＮＲＺＩ復調処理および１、７ＲＬＬ復調処理が施されたデータに、エラー訂正処理を施して、再生されたデータに含まれるエラーを訂正する。
【０１４１】
次いで、データ処理回路３４は、ＮＲＺＩ復調処理、１、７ＲＬＬ復調処理およびエラー訂正処理の施されたデータに、デスクランブル処理を施して、光記録ディスク１への記録時に、スクランブル処理が施されたデータの配列を、もとの配列に変換する。
【０１４２】
こうして、コントローラ２４によって、ユーザデータが再生され、再生されたユーザデータが、外部に出力されるか、あるいは、メモリ３３に、再生データとして、格納される。
【０１４３】
以上のようにして、データ記録再生装置２０によって、光記録ディスク１の記録層５に記録されたデータが再生される。
【０１４４】
本実施態様によれば、図３ないし図６に示されるように、３Ｔないし８Ｔの長さの記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、パルス幅Ｔtop、Ｔmp、Ｔlastが共通に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅Ｔclが決定される基底パルスを、その末尾に含む単位パルス列パターンの組み合わせからなるレーザビームパワー制御信号にしたがって、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスク１の記録層５に照射して、データが記録されるように構成されているから、高い記録線速度で、データを記録するのに適するように設計された光記録ディスク１の記録層５に、低い記録線速度で、データを記録した場合にも、再生信号のジッタを大幅に低下させることが可能になる。
【０１４５】
さらに、本実施態様によれば、クロック周期Ｔのｎ倍の長さの１つの記録マークを形成するときに、単位パルス列パターンが、ｎ-２個の記録パルスを含むように構成されているから、高い記録線速度で、記録層５にデータを記録するときに、光記録ディスク１の記録層５の記録マークを形成すべき領域に加えられる熱量が不足することなく、データを記録することができ、また、低い記録線速度で、記録層５にデータを記録するときにも、光記録ディスク１の記録層５の記録マークを形成すべき領域に加えられる熱量が過剰になることなく、データを記録することができ、したがって、記録線速度にかかわらず、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数が同じパルス列パターンを用いて、光記録ディスク１に、データを記録しても、ジッタの低い再生信号を得ることが可能になり、また、記録線速度に応じて、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数を変更する必要がなくなり、とくに、光記録ディスク１が、角速度一定（CAV:Constant Angular Velocity)で回転されている場合のように、レーザビームが照射されている位置によって、記録線速度が大きく異なるときにも、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数を変更する必要がないので、単位パルス列パターンに含まれる記録パルスの数を変更するための処理を省略することができ、したがって、パルス列パターンを制御する回路の構成を簡略化することができる。
【０１４６】
また、本実施態様によれば、低い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５にデータを記録する場合にも、高い記録線速度で、データを記録する場合と同じ数の記録パルスを含むパルス列パターンにしたがって、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスク１の記録層５に照射して、データを記録することができるから、光記録ディスク１の記録層５の記録マークを形成すべき領域に、効率的に熱を加えるができ、したがって、低い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５にデータを記録する場合に、記録パワーＰｗを低いレベルに設定することが可能となる。
【０１４７】
以下、本発明の効果をより明瞭なものとするため、実施例を掲げる。
【実施例１】
【０１４８】
１．１ｍｍの厚さと１２０ｍｍの直径を有するポリカーボネート基板をスパッタリング装置にセットし、ポリカーボネート基板上に、９８：１：１の原子比で、Ａｇ、ＰｄおよびＣｕを含み、１００ｎｍの厚さを有する反射層を、スパッタリング法により形成した。
【０１４９】
次いで、反射層上に、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物をターゲットとして、スパッタリング法により、４ｎｍの厚さを有する第二の誘電体層を形成した。
【０１５０】
第二の誘電体層に含まれたＺｎＳとＳｉＯ２の混合物中のＺｎＳとＳｉＯ２のモル比率は、５０：５０であった。
【０１５１】
次いで、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ、ＴｂおよびＩｎの混合ターゲットが設けられたスパッタリング装置を用いて、第二の誘電体層の表面に、Ｓｂ６８．１Ｔｅ１５．６Ｇｅ３．１Ｔｂ１２．４Ｉｎ０．８の原子組成を有する相変化材料を含む厚さ１４ｎｍの記録層を形成した。
【０１５２】
さらに、記録層の表面に、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物よりなるターゲットを用いて、スパッタリング法により、４０ｎｍの厚さを有する第一の誘電体層を形成した。
【０１５３】
第一の誘電体層に含まれたＺｎＳとＳｉＯ２の混合物中のＺｎＳとＳｉＯ２のモル比率は、８０：２０であった。
【０１５４】
次いで、第一の誘電体層上に、Ａｌからなるターゲットを用いて、ＡｒとＮ２ガスの雰囲気中にて、反応性スパッタリング法により、ＡｌＮを主成分として含む１００ｎｍの放熱層を形成した。
【０１５５】
最後に、アクリル系紫外線硬化性樹脂を、溶剤に溶解して、調整した樹脂溶液を、放熱層の表面に、スピンコーティング法によって、塗布して、塗布層を形成し、塗布層に紫外線を照射して、アクリル系紫外線硬化性樹脂を硬化させ、１００μｍの層厚を有する光透過層を形成した。
【０１５６】
こうして、光記録ディスクサンプルを作製した。
【０１５７】
光記録ディスクサンプルを、パルステック工業株式会社製の光記録媒体評価装置「ＤＤＵ１０００」（商品名）にセットし、波長が４０５ｎｍの青色レーザ光を、記録用レーザ光として用い、ＮＡ（開口数）が０．８５の対物レンズを用いて、レーザビームを、光透過層を介して、集光し、図３および図４に示されたパルス列パターンを用いて、以下の条件で、光記録ディスクサンプルの記録層に記録マークを形成した。レーザビームの記録パワーＰｗは６．２ｍＷに設定し、基底パワーＰｂは０．３ｍＷに設定した。
【０１５８】
記録線速度：２１．０ｍ／ｓ
記録信号：１、７ＲＬＬ変調信号
記録領域：オングルーブ記録
クロック周期（１Ｔ）：３．８ｎｓｅｃ
次いで、上述の光記録媒体評価装置を用いて、光記録ディスクサンプルの記録層に、記録されたデータを再生し、再生信号のジッタを測定した。データの再生にあたっては、レーザビームの波長を４０５ｎｍ、対物レンズのＮＡ（開口数）を０．８５とし、レーザビームのパワーを０．４４ｍＷとした。
【０１５９】
同様にして、レーザビームの記録パワーＰｗを、１１．０ｍＷまで、少しづつ、増大させて、光記録ディスクサンプルの記録層にデータを記録し、記録したデータを再生して、再生信号のジッタを測定した。
【０１６０】
測定結果は、図８に示されている。
【０１６１】
図８に示されるように、記録線速度が２１．０ｍ／ｓのときに、図３および図４に示されるパルス列パターンを用いて、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスクサンプルの記録層に照射して、データを記録した場合には、記録パワーＰｗのレベルを、７．１ｍＷないし１０．３ｍＷの範囲内のパワーに設定したときに、再生信号のジッタが、８％以下となり、ジッタの低い再生信号を得られることが判明した。
【実施例２】
【０１６２】
同じ光記録媒体評価装置を用いて、光記録ディスクサンプルの記録層に、図５および図６に示されるパルス列パターンを用いて、パワーが変調されたレーザビームを照射し、以下の条件で、光記録ディスクサンプルの記録層に、記録マークを形成した。レーザビームの記録パワーＰｗは６．３ｍＷに設定し、基底パワーＰｂは０．３ｍＷに設定した。
【０１６３】
記録線速度：５．３ｍ／ｓ
記録信号：１，７ＲＬＬ変調信号
記録領域：オングルーブ記録
クロック周期（１Ｔ）：１５．２ｎｓｅｃ
次いで、上述の光記録媒体評価装置を用いて、光記録ディスクサンプルの記録層に、記録されたデータを再生し、再生信号のジッタを測定した。データの再生にあたっては、レーザビームの波長を４０５ｎｍ、対物レンズのＮＡ（開口数）を０．８５とし、レーザビームのパワーを０．４４ｍＷとした。
【０１６４】
同様にして、レーザビームの記録パワーＰｗを、１１．２ｍＷまで、少しづつ、増大させて、光記録ディスクサンプルの記録層にデータを記録し、記録したデータを再生して、再生信号のジッタを測定した。
【０１６５】
測定結果は、図９に示されている。
【０１６６】
また、図９に示されるように、記録線速度が５．３ｍ／ｓのときに、図５および図６に示されるパルス列パターンを用いて、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスクサンプルの記録層に照射して、データを記録した場合には、記録パワーＰｗのレベルを、７．２ｍＷ以上に設定したときに、再生信号のジッタが、８％以下となり、再生信号のジッタを大幅に低下し得ることが判明した。
【実施例３】
【０１６７】
同じ光記録媒体評価装置を用いて、光記録ディスクサンプルの記録層に、表１に示されるパルス列パターンを用いて、パワーが変調されたレーザビームを照射して、以下の条件で、光記録ディスクサンプルの記録層に、記録マークを形成した。ここに、レーザビームの記録パワーＰｗは７．７ｍＷに設定し、基底パワーＰｂは０．３ｍＷに設定した。
【０１６８】
記録線速度：５．３ｍ／ｓ
記録信号：１，７ＲＬＬ変調信号
記録領域：オングルーブ記録
クロック周期（１Ｔ）：１５．２ｎｓｅｃ
【０１６９】
【表１】
2005071516.tif 000003
ここに、記録パルスと記録パルスとの間に設けられる基底パルスの期間Ｔoffは、何れも、０．８Ｔとした。
【０１７０】
表１に示されるように、光記録ディスクサンプルの記録層にデータを記録する際に、レーザビームのパワーを変調するために用いたパルス列パターンは、図３ないし図６に示されるものとは異なり、２Ｔの長さの記録マークを形成する場合の期間Ｔclを１．４０Ｔとし、３Ｔないし８Ｔの長さの記録マークを形成する場合の期間Ｔclを１．５０Ｔとして、一定の値に保持した。
【０１７１】
また、表１に示されるように、光記録ディスクサンプルの記録層にデータを記録する際に、レーザビームのパワーを変調するために用いたパルス列パターンは、形成する記録マークの長さをｎ（ｎは２ないし８）Ｔとした場合に、１つの記録マークを形成するためのパルス列パターンが、（ｎ−１）個の記録パルスを含むように設定した。
【０１７２】
次いで、上述の光記録媒体評価装置を用いて、光記録ディスクの記録層に、記録されたデータを再生し、再生信号のジッタを測定した。データの再生にあたっては、レーザビームの波長を４０５ｎｍ、対物レンズのＮＡ（開口数）を０．８５とし、レーザビームのパワーを０．４４ｍＷとした。
【０１７３】
同様にして、レーザビームの記録パワーＰｗを、１２．４ｍＷまで、少しづつ、増大させて、光記録ディスクサンプルの記録層にデータを記録し、記録したデータを再生し、再生信号のジッタを測定した。
【０１７４】
測定結果は、図１０に示されている。
【０１７５】
図９および図１０から明らかなように、記録線速度５．３ｍ／ｓで、図５および図６に示されるパルス列パターンを用いて、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスクサンプルの記録層に照射して、データを記録した場合には、表１に示されるパルス列パターンを用いて、データを記録した場合に比べて、低いレベルの記録パワーＰｗで、再生信号のジッタを８％以下に低下させることができるのが判明した。
【０１７６】
したがって、図５および図６に示されるパルス列パターンを用いて、パワーが変調されたレーザビームを、光記録ディスクサンプルの記録層に照射して、低い記録線速度で、データを記録するときには、記録パワーＰｗのレベルを低下させて、データを記録し得ることがわかった。
【０１７７】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【０１７８】
たとえば、前記実施態様においては、異なる長さの複数の記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通のパルス幅に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で、含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅が決定される基底パルスを、その末尾に含み、かつ、クロック周期Ｔのｎ倍の長さの記録マークを形成する場合に、ｎ-２個の記録パルスを含む単位パルス列パターンの組み合わせからなるパルス列パターンを用いて、データが記録されるように構成されているが、低い記録線速度で、光記録ディスク１の記録層５に、データを記録し、ジッタが大幅に低下した再生信号を得るためには、単位パルス列パターンは、異なる長さの複数の記録マークを形成するための複数種類の単位パルス列パターン間で、共通のパルス幅に設定される記録パルスを、形成すべき記録マークの長さに応じた数で、含むとともに、形成すべき記録マークの長さに応じて、パルス幅が決定される基底パルスを、その末尾に含むように構成されていれば足り、クロック周期Ｔのｎ（ｎは正の整数）倍の長さの記録マークを形成する場合に、ｎ-２個の記録パルスを含むように構成されることは必ずしも必要でない。
【０１７９】
また、前記実施例においては、光記録ディスクの記録層は、Ｓｂ６８．１Ｔｅ１５．６Ｇｅ３．１Ｔｂ１２．４Ｉｎ０．８の原子組成を有する相変化材料を含む記録層を備えているが、光記録ディスクの記録層に含まれる相変化材料は、とくに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる光記録ディスクの略断面図である。
【図２】図２は、図１のＡで示された部分の略拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施態様にかかるデータ記録方法において、データを記録する際のパルス列パターンを示す図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施態様にかかるデータ記録方法において、データを記録する際のパルス列パターンを示す図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施態様にかかるデータ記録方法において、データを記録する際のパルス列パターンを示す図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施態様にかかるデータ記録方法において、データを記録する際のパルス列パターンを示す図である。
【図７】図７は、本発明の好ましい実施態様にかかるデータ記録装置のブロックダイアグラムである。
【図８】図８は、記録線速度２１．０ｍ／ｓで、図３および図４に示されるパルス列パターンを用いて、光記録ディスクにデータを記録し、記録したデータを再生したときの再生信号のジッタを示すグラフである。
【図９】図９は、記録線速度５．３ｍ／ｓで、図５および図６に示されるパルス列パターンを用いて、光記録ディスクにデータを記録し、記録したデータを再生したときの再生信号のジッタを示すグラフである。
【図１０】図１０は、記録線速度５．３ｍ／ｓで、（ｎ−１）Ｔのパルス列パターンを用いて、光記録ディスクにデータを記録し、記録したデータを再生したときの再生信号のジッタを示すグラフである。
【符号の説明】
【０１８１】
１  光記録ディスク
２  基板
２ａ  グルーブ
２ｂ  ランド
３  反射層
４  第二の誘電体層
５  記録層
６  第一の誘電体層
７  光透過層
２０  データ記録装置
２２  スピンドルモータ
２３  ピックアップ
２４  コントローラ
２５  レーザ駆動回路
２６  レンズ駆動回路
２７  フォーカスサーボ回路
２８  トラッキングサーボ
２９  クロック生成回路
３０  アドレスデコーダ
３１  タイミングコントローラ
３２  制御回路
３３  メモリ
３４  データ処理回路
３５  ライトストラテジ回路
【図１】
2005071516.tif 000004
【図２】
2005071516.tif 000005
【図３】
2005071516.tif 000006
【図４】
2005071516.tif 000007
【図５】
2005071516.tif 000008
【図６】
2005071516.tif 000009
【図７】
2005071516.tif 000010
【図８】
2005071516.tif 000011
【図９】
2005071516.tif 000012
【図１０】
2005071516.tif 000013