(57)【要約】【課題】  多値記録によって高密度化を達成することができ、さらに、相変化型情報記録媒体とＲＯＭディスクとの互換性を確保することができる情報記録装置を提供することである。【解決手段】  Ｐ２からＰ３への立ち上がりのタイミングを多値変調信号Ｓ１の立ち上がりのタイミングに一致させることによって、記録マークのエッジ位置を多値変調信号Ｓ１に対応させてシフトさせるようにした。これにより、相変化記録においてＳＣＩＰＥＲ変調多値記録を実現することができ、多値記録によって高密度化を達成し、さらに、相変化型情報記録媒体とＲＯＭディスクとの互換性を確保することができる。【選択図】    図４
2005092986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録信号に基づいてレーザ光により相変化型情報記録媒体に対してデータを記録する情報記録装置であって、
前記データに応じて多値変調信号を生成する多値変調信号発生手段と、
前記多値変調信号発生手段により生成された前記多値変調信号に応じて前記レーザ光のレーザパワーレベルを制御するためのレーザパワーレベル制御信号を生成するレーザパワーレベル制御手段と、
を具備し、
前記レーザパワーレベル制御手段は、生成した前記レーザパワーレベル制御信号に基づいて、レーザパワーレベルをＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係にある３水準で変更し、Ｐ２からＰ３への立ち上がりのタイミングを前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに一致させて、前記記録信号を生成することを特徴とする情報記録装置。
【請求項２】
前記レーザパワーレベル制御手段は、前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに対して立ち下がりのタイミングが一致する第一のレーザパワーレベル制御信号を生成し、前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに対して立ち上がりのタイミングが一致する第二のレーザパワーレベル制御信号を生成し、これらの第一及び第二のレーザパワーレベル制御信号の組み合わせによって、前記記録信号を生成することを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
【請求項３】
前記多値変調信号のパルス幅をＭとし、レーザパワーレベルをＰ１に保持する時間をｔ１とし、レーザパワーレベルをＰ３に保持する時間をｔ３とすると、
前記レーザパワーレベル制御手段は、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍが０．４〜１．０の範囲内になるように前記記録信号を生成する請求項１又は２記載の情報記録装置。
【請求項４】
パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍは０．４〜１．０の範囲内でパルス幅毎に設定されており、
前記レーザパワーレベル制御手段は、設定されているパルス幅毎のパルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍに応じて前記記録信号を生成する請求項３記載の情報記録装置。
【請求項５】
レーザパワーレベルをＰ１に保持する時間をｔ１とし、レーザパワーレベルをＰ３に保持する時間をｔ３とすると、
前記レーザパワーレベル制御手段は、ｔ１及びｔ３がｔ１≧ｔ３の関係式を満たすように前記記録信号を生成する請求項１、２、３又は４記載の情報記録装置。
【請求項６】
前記レーザパワーレベル制御手段は、時間比ｔ１／ｔ３が１．１〜２．５の範囲内になるように前記記録信号を生成する請求項５記載の情報記録装置。
【請求項７】
時間比ｔ１／ｔ３は１．１〜２．５の範囲内でパルス幅毎に設定されており、
前記レーザパワーレベル制御手段は、設定されているパルス幅毎の時間比ｔ１／ｔ３に応じて前記記録信号を生成する請求項６記載の情報記録装置。
【請求項８】
前記レーザ光を前記相変化型情報記録媒体に集光する対物レンズを具備し、
前記レーザ光の波長をλとし、前記対物レンズの開口数をＮＡとすると、
前記レーザパワーレベル制御手段は、記録周期ＰがＰ＞０．５×λ／ＮＡの関係式を満たすように前記記録信号を生成する請求項１ないし７のいずれか一記載の情報記録装置。
【請求項９】
前記レーザ光の波長λは３６０〜４１０ｎｍの範囲内であり、
前記対物レンズの開口数ＮＡは０．７〜０．９の範囲内である請求項８記載の情報記録装置。
【請求項１０】
前記レーザパワーレベル制御手段は、記録マークの最短長さＬｍｉｎがＬｍｉｎ≧４０ｎｍの関係式を満たし、記録マークの最長長さＬｍａｘがＬｍａｘ≦（Ｐ−２０ｎｍ）の関係式を満たすように前記記録信号を生成する請求項８又は９記載の情報記録装置。
【請求項１１】
記録信号に基づいてレーザ光により相変化型情報記録媒体に対してデータを記録する情報記録方法であって、
前記データに応じて多値変調信号を生成する多値変調信号発生工程と、
前記多値変調信号発生工程により生成された前記多値変調信号に応じて前記レーザ光のレーザパワーレベルを制御するためのレーザパワーレベル制御信号を生成するレーザパワーレベル制御工程と、
を具備し、
前記レーザパワーレベル制御工程は、生成した前記レーザパワーレベル制御信号に基づいて、レーザパワーレベルをＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係にある３水準で変更し、Ｐ２からＰ３への立ち上がりのタイミングを前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに一致させて、前記記録信号を生成することを特徴とする情報記録方法。
【請求項１２】
前記レーザパワーレベル制御工程は、前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに対して立ち下がりのタイミングが一致する第一のレーザパワーレベル制御信号を生成し、前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに対して立ち上がりのタイミングが一致する第二のレーザパワーレベル制御信号を生成し、これらの第一及び第二のレーザパワーレベル制御信号の組み合わせによって、前記記録信号を生成することを特徴とする請求項１１記載の情報記録方法。
【請求項１３】
前記多値変調信号のパルス幅をＭとし、レーザパワーレベルをＰ１に保持する時間をｔ１とし、レーザパワーレベルをＰ３に保持する時間をｔ３とすると、
前記レーザパワーレベル制御工程は、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍが０．４〜１．０の範囲内になるように前記記録信号を生成する請求項１１又は１２記載の情報記録方法。
【請求項１４】
レーザパワーレベルをＰ１に保持する時間をｔ１とし、レーザパワーレベルをＰ３に保持する時間をｔ３とすると、
前記レーザパワーレベル制御工程は、ｔ１及びｔ３がｔ１≧ｔ３の関係式を満たすように前記記録信号を生成する請求項１１、１２又は１３記載の情報記録方法。
【請求項１５】
前記レーザパワーレベル制御工程は、時間比ｔ１／ｔ３が１．１〜２．５の範囲内になるように前記記録信号を生成する請求項１４記載の情報記録方法。
【請求項１６】
記録信号に基づいてレーザ光によりデータが記録される相変化型情報記録媒体であって、
請求項１ないし１０のいずれか一記載の情報記録装置によりデータが記録された情報記録媒体。
【請求項１７】
記録信号に基づいてレーザ光によりデータが記録される相変化型情報記録媒体であって、
請求項１１ないし１５のいずれか一記載の情報記録方法によりデータが記録された情報記録媒体。
【請求項１８】
同心円状又は螺旋状に凹部と凸部とが交互に形成された支持基板と、
前記支持基板に積層された相変化型記録層と、
を具備し、
前記凹部の幅をＧＷとし、前記凸部の幅をＬＷとすると、
ＧＷとＬＷとは、ＬＷ＞ＧＷの関係式を満たしている請求項１６又は１７記載の情報記録媒体。
【請求項１９】
前記凹部の深さは２０〜７０ｎｍの範囲内にある請求項１８記載の情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録装置、情報記録方法及び情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光（レーザビーム）により情報（データ）が記録再生される情報記録媒体としては、相変化材料を記録層に用いた書き換え可能型の相変化型情報記録媒体がある。この情報記録媒体は、その記録層が光照射によりアモルファス−結晶間を可逆的に変化するため、簡単な光学系で情報を記録・消去することができ、さらに、すでに記録された情報を消去しながら新たな情報を記録することができるという優れた特徴を有している。
【０００３】
一般的に、相変化型情報記録媒体では、記録層におけるアモルファス状態を記録状態とし、結晶状態を消去状態としている。情報の記録は、記録レベルのレーザ光を照射して記録層を融点以上に加熱した後に急冷することで、アモルファス状態の記録マークを形成し、消去は、消去レベルのレーザ光を照射して結晶化温度まで記録層を昇温させた後に徐冷することで、アモルファス状態の記録マークを結晶化する。そして、記録マークにより記録された情報は、記録層におけるアモルファス部分と結晶部分との反射率の違いや反射光の位相の違い等を利用することで、記録媒体（光ディスク）からの反射光量の変化を検出して再生される。
【０００４】
ところで、このような相変化を利用した情報記録方法では、高密度化のために記録マークのサイズを縮小する必要があるが、そのサイズの縮小には限界がある。そこで、情報の高密度化・高速転送化を実現するため、一つの記録マーク中に複数の情報を書き込む多値記録方法が検討されている。特許文献１には、単一パルスでパルス幅を変え記録マークの長さを多値情報に応じて変更する方法が開示されている。また、特許文献２には、情報記録媒体の基板の凹凸と記録マークである相変化マークとの相互作用により多値情報を記録する方法が開示されている。さらに、特許文献３には、一旦記録した相変化マークの一部を第２のレーザ光により消去することで、多値情報を記録する方法が開示されている。特許文献４及び特許文献５には、相変化記録膜を多層構造として多値情報を記録する方法が開示されている。
【０００５】
一方、特許文献６及び特許文献７には、ＲＯＭ（Read Only Memory）ディスクの多値記録方法が開示されている。ＲＯＭディスクでは、ＳＣＩＰＥＲ(Single Carrier Independent Pit Edge Recording)方式と呼ばれる多値記録方法が知られている。このＳＣＩＰＥＲ方式は、ピットの前エッジ（レーザ光の進行方向に対して手前）及び後エッジ（レーザ光の進行方向に対して後ろ）の位置を前後にシフトさせることで、多値情報を記録する方式である。ここで、ＳＣＩＰＥＲ方式は特許文献６に開示されており、ＳＣＩＰＥＲ方式で記録した情報を２トラック同時に再生する方法は特許文献７に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−８４５９１公報
【特許文献２】特開平０７−２１０８７０号公報
【特許文献３】特開平０８−１４７６９５号公報
【特許文献４】特開平０９−００７２２４号公報
【特許文献５】特開平１０−２４１２０５号公報
【特許文献６】特許第３２７７５８５号公報
【特許文献７】特開２０００−２０７７４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、特許文献１から５においては、相変化型情報記録媒体に情報を記録する多値記録方法がそれぞれ開示されているが、相変化型情報記録媒体とＲＯＭディスクとの互換性を確保することができる方法は開示されていない。また、特許文献６及び７においても、相変化記録においてＳＣＩＰＥＲ方式による多値記録（以下、ＳＣＩＰＥＲ変調多値記録とする）を実現することは困難である。
【０００８】
本発明の目的は、多値記録によって高密度化を達成することができる情報記録装置、情報記録方法及び情報記録媒体を提供することである。特に、相変化記録においてＳＣＩＰＥＲ変調多値記録を実現し、相変化型情報記録媒体とＲＯＭディスクとの互換性を確保することができる情報記録装置、情報記録方法及び情報記録媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明の情報記録装置は、記録信号に基づいてレーザ光により相変化型情報記録媒体に対してデータを記録する情報記録装置であって、前記データに応じて多値変調信号を生成する多値変調信号発生手段と、前記多値変調信号発生手段により生成された前記多値変調信号に応じて前記レーザ光のレーザパワーレベルを制御するためのレーザパワーレベル制御信号を生成するレーザパワーレベル制御手段と、を具備し、前記レーザパワーレベル制御手段は、生成した前記レーザパワーレベル制御信号に基づいて、レーザパワーレベルをＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係にある３水準で変更し、Ｐ２からＰ３への立ち上がりのタイミングを前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに一致させて、前記記録信号を生成することを特徴とする。
【００１０】
したがって、Ｐ２からＰ３への立ち上がりのタイミングを多値変調信号の立ち上がりのタイミングに一致させることによって、記録マークのエッジ位置を多値変調信号に対応させてシフトさせることが可能になり、相変化記録においてＳＣＩＰＥＲ変調多値記録が実現する。そして、多値記録によって高密度化を達成し、さらに、相変化型情報記録媒体とＲＯＭディスクとの互換性を確保することが可能になる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の情報記録装置において、前記レーザパワーレベル制御手段は、前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに対して立ち下がりのタイミングが一致する第一のレーザパワーレベル制御信号を生成し、前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに対して立ち上がりのタイミングが一致する第二のレーザパワーレベル制御信号を生成し、これらの第一及び第二のレーザパワーレベル制御信号の組み合わせによって、前記記録信号を生成することを特徴とする。
【００１２】
したがって、第一のレーザパワーレベル制御信号及び第二のレーザパワーレベル制御信号を生成し、これらの第一及び第二のレーザパワーレベル制御信号を組み合わせることによって、記録信号が容易に生成され、簡単な構成で請求項１記載の発明と同様な作用を奏する。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の情報記録装置において、前記多値変調信号のパルス幅をＭとし、レーザパワーレベルをＰ１に保持する時間をｔ１とし、レーザパワーレベルをＰ３に保持する時間をｔ３とすると、前記レーザパワーレベル制御手段は、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍが０．４〜１．０の範囲内になるように前記記録信号を生成する。
【００１４】
したがって、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍが０．４〜１．０の範囲内になるように記録信号を生成することによって、記録マークのエッジ位置である記録位置の精度が向上し、再生信号のジッター値を低減することが可能になる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の情報記録装置において、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍは０．４〜１．０の範囲内でパルス幅毎に設定されており、前記レーザパワーレベル制御手段は、設定されているパルス幅毎のパルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍに応じて前記記録信号を生成する。
【００１６】
したがって、パルス幅毎のパルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍに応じて記録信号を生成することによって、記録マークのエッジ位置である記録位置の精度がさらに向上し、再生信号のジッター値を確実に低減することが可能になる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３又は４記載の情報記録装置において、レーザパワーレベルをＰ１に保持する時間をｔ１とし、レーザパワーレベルをＰ３に保持する時間をｔ３とすると、前記レーザパワーレベル制御手段は、ｔ１及びｔ３がｔ１≧ｔ３の関係式を満たすように前記記録信号を生成する。
【００１８】
したがって、ｔ１及びｔ３がｔ１≧ｔ３の関係式を満たすように記録信号を生成することによって、記録マークのマーク長を細かなステップで変えることが可能になり、その結果として、記録マークの記録周期を詰めて線密度を向上することが可能になる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の情報記録装置において、前記レーザパワーレベル制御手段は、時間比ｔ１／ｔ３が１．１〜２．５の範囲内になるように前記記録信号を生成する。
【００２０】
したがって、時間比ｔ１／ｔ３が１．１〜２．５の範囲内になるように記録信号を生成することによって、確実に請求項５記載の発明と同様な作用を奏する。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の情報記録装置において、時間比ｔ１／ｔ３は１．１〜２．５の範囲内でパルス幅毎に設定されており、前記レーザパワーレベル制御手段は、設定されているパルス幅毎の時間比ｔ１／ｔ３に応じて前記記録信号を生成する。
【００２２】
したがって、パルス幅毎の時間比ｔ１／ｔ３に応じて記録信号を生成することによって、記録マークのマーク長をさらに細かなステップで変えることが可能になり、その結果として、記録マークの記録周期を詰めて線密度を確実に向上することが可能になる。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか一記載の情報記録装置において、前記レーザ光を前記相変化型情報記録媒体に集光する対物レンズを具備し、前記レーザ光の波長をλとし、前記対物レンズの開口数をＮＡとすると、前記レーザパワーレベル制御手段は、記録周期ＰがＰ＞０．５×λ／ＮＡの関係式を満たすように前記記録信号を生成する。
【００２４】
したがって、記録周期ＰがＰ＞０．５×λ／ＮＡの関係式を満たすように記録信号を生成することによって、符号間干渉の影響を低減することが可能になり、その結果として、再生信号のジッター値を低減することが可能になる。
【００２５】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の情報記録装置において、前記レーザ光の波長λは３６０〜４１０ｎｍの範囲内であり、前記対物レンズの開口数ＮＡは０．７〜０．９の範囲内である。
【００２６】
したがって、レーザ光の波長λを３６０〜４１０ｎｍの範囲内で設定し、対物レンズの開口数ＮＡを０．７〜０．９の範囲内で設定することによって、確実に請求項８記載の発明と同様な作用を奏する。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項８又は９記載の情報記録装置において、前記レーザパワーレベル制御手段は、記録マークの最短長さＬｍｉｎがＬｍｉｎ≧４０ｎｍの関係式を満たし、記録マークの最長長さＬｍａｘがＬｍａｘ≦（Ｐ−２０ｎｍ）の関係式を満たすように前記記録信号を生成する。
【００２８】
したがって、記録マークの最短長さＬｍｉｎがＬｍｉｎ≧４０ｎｍの関係式を満たし、記録マークの最長長さＬｍａｘがＬｍａｘ≦（Ｐ−２０ｎｍ）の関係式を満たすように記録信号を生成することによって、記録マークのマーク長の面内バラツキを低減することが可能になり、その結果として、再生信号のジッター値を低減することが可能になる。
【００２９】
請求項１１記載の発明の情報記録方法は、記録信号に基づいてレーザ光により相変化型情報記録媒体に対してデータを記録する情報記録方法であって、前記データに応じて多値変調信号を生成する多値変調信号発生工程と、前記多値変調信号発生工程により生成された前記多値変調信号に応じて前記レーザ光のレーザパワーレベルを制御するためのレーザパワーレベル制御信号を生成するレーザパワーレベル制御工程と、を具備し、前記レーザパワーレベル制御工程は、生成した前記レーザパワーレベル制御信号に基づいて、レーザパワーレベルをＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係にある３水準で変更し、Ｐ２からＰ３への立ち上がりのタイミングを前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに一致させて、前記記録信号を生成することを特徴とする。
【００３０】
したがって、請求項１記載の発明と同様な作用を奏する。
【００３１】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の情報記録方法において、前記レーザパワーレベル制御工程は、前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに対して立ち下がりのタイミングが一致する第一のレーザパワーレベル制御信号を生成し、前記多値変調信号の立ち上がりのタイミングに対して立ち上がりのタイミングが一致する第二のレーザパワーレベル制御信号を生成し、これらの第一及び第二のレーザパワーレベル制御信号の組み合わせによって、前記記録信号を生成することを特徴とする。
【００３２】
したがって、請求項２記載の発明と同様な作用を奏する。
【００３３】
請求項１３記載の発明は、請求項１１又は１２記載の情報記録方法において、前記多値変調信号のパルス幅をＭとし、レーザパワーレベルをＰ１に保持する時間をｔ１とし、レーザパワーレベルをＰ３に保持する時間をｔ３とすると、前記レーザパワーレベル制御工程は、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍが０．４〜１．０の範囲内になるように前記記録信号を生成する。
【００３４】
したがって、請求項３記載の発明と同様な作用を奏する。
【００３５】
請求項１４記載の発明は、請求項１１、１２又は１３記載の情報記録方法において、前記レーザパワーレベル制御工程は、レーザパワーレベルをＰ１に保持する時間ｔ１及びレーザパワーレベルをＰ３に保持する時間ｔ３がｔ１≧ｔ３の関係式を満たすように前記記録信号を生成する。
【００３６】
したがって、請求項５記載の発明と同様な作用を奏する。
【００３７】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の情報記録方法において、前記レーザパワーレベル制御工程は、時間比ｔ１／ｔ３が１．１〜２．５の範囲内になるように前記記録信号を生成する。
【００３８】
したがって、請求項６記載の発明と同様な作用を奏する。
【００３９】
請求項１６記載の発明の情報記録媒体は、記録信号に基づいてレーザ光によりデータが記録される相変化型情報記録媒体であって、請求項１ないし１０のいずれか一記載の情報記録装置によりデータが記録されていることを特徴とする。
【００４０】
したがって、請求項１ないし１０のいずれか一記載の発明と同様な作用を奏する。
【００４１】
請求項１７記載の発明の情報記録媒体は、記録信号に基づいてレーザ光によりデータが記録される相変化型情報記録媒体であって、請求項１１ないし１５のいずれか一記載の情報記録方法によりデータが記録されていることを特徴とする。
【００４２】
したがって、請求項１１ないし１５のいずれか一記載の発明と同様な作用を奏する。
【００４３】
請求項１８記載の発明は、請求項１６又は１７記載の情報記録媒体において、同心円状又は螺旋状に凹部と凸部とが交互に形成された支持基板と、前記支持基板に積層された相変化型記録層と、を具備し、前記凹部の幅をＧＷとし、前記凸部の幅をＬＷとすると、ＧＷとＬＷとは、ＬＷ＞ＧＷの関係式を満たしていることを特徴とする。
【００４４】
したがって、ＧＷとＬＷとがＬＷ＞ＧＷの関係式を満たすように凸部と凹部とを形成することによって、信号強度が増加し、信号品質が向上する。
【００４５】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の情報記録媒体において、前記凹部の深さは２０〜７０ｎｍの範囲内にある。
【００４６】
したがって、深さが２０〜７０ｎｍの範囲内になるように凹部を形成することによって、クロストーク・イレースの影響を低減することが可能になる。
【発明の効果】
【００４７】
請求項１記載の発明の情報記録装置によれば、Ｐ２からＰ３への立ち上がりのタイミングを多値変調信号の立ち上がりのタイミングに一致させることによって、記録マークのエッジ位置を多値変調信号に対応させてシフトさせることが可能になり、相変化記録においてＳＣＩＰＥＲ変調多値記録を実現することができる。そして、多値記録によって高密度化を達成し、さらに、相変化型情報記録媒体とＲＯＭディスクとの互換性を確保することができる。
【００４８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の情報記録装置において、第一のレーザパワーレベル制御信号及び第二のレーザパワーレベル制御信号を生成し、これらの第一及び第二のレーザパワーレベル制御信号を組み合わせることによって、記録信号が容易に生成され、簡単な構成で請求項１記載の発明と同様な効果を奏する。
【００４９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の情報記録装置において、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍが０．４〜１．０の範囲内になるように記録信号を生成することによって、記録マークのエッジ位置である記録位置の精度が向上し、再生信号のジッター値を低減することができる。
【００５０】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の情報記録装置において、パルス幅毎のパルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍに応じて記録信号を生成することによって、記録マークのエッジ位置である記録位置の精度がさらに向上し、再生信号のジッター値を確実に低減することができる。
【００５１】
請求項５記載の発明によれば、請求項１、２、３又は４記載の情報記録装置において、ｔ１及びｔ３がｔ１≧ｔ３の関係式を満たすように記録信号を生成することによって、記録マークのマーク長を細かなステップで変えることができ、その結果として、記録マークの記録周期を詰めて線密度を向上することができる。
【００５２】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の情報記録装置において、時間比ｔ１／ｔ３が１．１〜２．５の範囲内になるように記録信号を生成することによって、確実に請求項５記載の発明と同様な効果を奏する。
【００５３】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の情報記録装置において、パルス幅毎の時間比ｔ１／ｔ３に応じて記録信号を生成することによって、記録マークのマーク長をさらに細かなステップで変えることができ、その結果として、記録マークの記録周期を詰めて線密度を確実に向上することができる。
【００５４】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし７のいずれか一記載の情報記録装置において、記録周期ＰがＰ＞０．５×λ／ＮＡの関係式を満たすように記録信号を生成することによって、符号間干渉の影響を低減することが可能になり、その結果として、再生信号のジッター値を低減することが可能になる。
【００５５】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の情報記録装置において、レーザ光の波長λを３６０〜４１０ｎｍの範囲内で設定し、対物レンズの開口数ＮＡを０．７〜０．９の範囲内で設定することによって、確実に請求項８記載の発明と同様な効果を奏する。
【００５６】
請求項１０記載の発明によれば、請求項８又は９記載の情報記録装置において、記録マークの最短長さＬｍｉｎがＬｍｉｎ≧４０ｎｍの関係式を満たし、記録マークの最長長さＬｍａｘがＬｍａｘ≦（Ｐ−２０ｎｍ）の関係式を満たすように記録信号を生成することによって、記録マークのマーク長の面内バラツキを低減することができ、その結果として、再生信号のジッター値を低減することができる。
【００５７】
請求項１１記載の発明の情報記録方法によれば、請求項１記載の発明と同様な効果を奏する。
【００５８】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の情報記録方法において、請求項２記載の発明と同様な効果を奏する。
【００５９】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１１又は１２記載の情報記録方法において、請求項３記載の発明と同様な効果を奏する。
【００６０】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１１、１２又は１３記載の情報記録方法において、請求項５記載の発明と同様な効果を奏する。
【００６１】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１４記載の情報記録方法において、請求項６記載の発明と同様な効果を奏する。
【００６２】
請求項１６記載の発明の情報記録媒体によれば、請求項１ないし１０のいずれか一記載の発明と同様な効果を奏する。
【００６３】
請求項１７記載の発明の情報記録媒体によれば、請求項１１ないし１５のいずれか一記載の発明と同様な効果を奏する。
【００６４】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１６又は１７記載の情報記録媒体において、ＧＷとＬＷとがＬＷ＞ＧＷの関係式を満たすように凸部と凹部とを形成することによって、信号強度が増加し、信号品質の向上を図ることができる。
【００６５】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の情報記録媒体において、深さが２０〜７０ｎｍの範囲内になるように凹部を形成することによって、クロストーク・イレースの影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の情報記録装置である光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【００６７】
光ディスク装置１は、情報記録媒体である光ディスク２を回転駆動するためのスピンドルモータ３、光ピックアップ装置４、レーザコントロール回路５、モータドライバ６、再生信号処理回路７、サーボコントローラ８、バッファＲＡＭ９、バッファマネージャ１０、インターフェース１１、ＲＯＭ１２、ＣＰＵ１３及びＲＡＭ１４等を備えて構成されている。なお、図１中に示す矢印は代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００６８】
光ピックアップ装置４は、光源である半導体レーザＬＤ、この半導体レーザＬＤから出射されるレーザ光であるレーザビームＬＢを光ディスク２の記録面に導くとともに記録面で反射された戻り光を所定の受光位置まで導く光学系、受光位置に配置されて戻り光を受光する受光器、及び、駆動系（フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ、シークモータ等）（何れも図示せず）等を含んで構成されている。光学系は、光ディスク２上にレーザビームＬＢを集光する対物レンズ（図示せず）等を有している。受光器は、受光量に応じた電流（再生信号）を再生信号処理回路７に出力する。なお、レーザビームＬＢの波長λは、例えば３６０〜４１０ｎｍの範囲で設定されており、対物レンズの開口数ＮＡは、例えば０．７〜０．９の範囲で設定されている。
【００６９】
サーボコントローラ８では、フォーカスエラー信号に基づいて光ピックアップ装置４のフォーカシングアクチュエータを制御する制御信号を生成するとともに、トラックエラー信号に基づいて光ピックアップ装置４のトラッキングアクチュエータを制御する制御信号を生成する。これらの制御信号はサーボコントローラ８からモータドライバ６に出力される。
【００７０】
モータドライバ６では、サーボコントローラ８からの制御信号に基づいて光ピックアップ装置４のフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータを駆動する。また、モータドライバ６では、ＣＰＵ１３の指示に基づいて、光ディスク２の線速度が一定となるようにスピンドルモータ３を制御する。さらに、モータドライバ６では、ＣＰＵ１３の指示に基づいて、光ピックアップ装置４用のシークモータを駆動し、光ピックアップ装置４を光ディスク２の目標トラックに向けて半径方向（光ディスク２の半径方向の所定位置）に移動させる。
【００７１】
インターフェース１１は、外部装置となるホスト（例えばパーソナルコンピュータ等）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ及びＳＣＳＩ等の標準インターフェースに準拠している。
【００７２】
ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１４と共に光ディスク装置１が備えるマイクロコンピュータ（コンピュータ）を構成している。記憶媒体としても機能するＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１３により解読可能なコードで記述された制御プログラムを含むプログラムが格納されている。ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムに従って上述の各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を一時的にＲＡＭ１４に保存する。なお、光ディスク装置１の電源が投入されると、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムは、ＣＰＵ１３のメインメモリ（図示せず）にロード（インストール）される。
【００７３】
ここで、レーザコントロール回路５について図２を参照して説明する。図２はレーザコントロール回路５の概略構成を示すブロック図である。
【００７４】
レーザコントロール回路５は、多値変調信号発生手段である多値変調信号発生回路１５及びレーザパワーレベル制御手段であるレーザパワーレベル制御回路１６等から構成されている。多値変調信号発生回路１５は、記録データに応じて多値変調信号Ｓ１を生成し、レーザパワーレベル制御回路１６に出力する。レーザパワーレベル制御回路１６は、多値変調信号発生回路１５により出力された多値変調信号Ｓ１に応じて、レーザパワーレベルを制御するためのレーザパワーレベル制御信号Ｓ２を生成する。さらに、レーザパワーレベル制御回路１６は、生成したレーザパワーレベル制御信号Ｓ２に基づいて記録信号である記録パルスＳ３を生成する。この記録パルスＳ３はレーザパワーレベル制御回路１６から光ピックアップ装置４に出力される。光ピックアップ装置４は、レーザパワーレベル制御回路１６から入力された記録パルスＳ３に基づいて半導体レーザＬＤを駆動して、半導体レーザＬＤからレーザビームＬＢを出射する。
【００７５】
次に、光ディスク２の概略構成について図３を参照して説明する。図３は光ディスク２の概略構成を示す縦断側面図である。図中の矢印はレーザビームＬＢを示す。
【００７６】
光ディスク２は、レーザビームＬＢが入射する側から表面保護層２０、第一の誘電体層２１、相変化型記録層２２、第二の誘電体層２３、金属層２４及び支持基板２５等が積層されて構成されている。
【００７７】
第一の誘電体層２１としては、ＳｉもしくはＡｌの酸化物又はＳｉもしくはＡｌの窒化物とＺｎＳとの混合体を用いることができる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２，ＺｎＳ−Ａｌ２Ｏ２，ＺｎＳ−ＳｉＮ及びＺｎＳ−ＡｌＮ等の混合体が用いられる。さらに、第一の誘電体層２１としては、そのような混合体と、ＳｉもしくはＡｌの酸化物、窒化物や炭化物との積層構造を用いることもできる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２／ＳｉＯ２，ＺｎＳ−ＳｉＯ２／ＳｉＮ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３及びＺｎＳ−ＳｉＯ２／ＡｌＮ等の積層構造が用いられる。第一の誘電体層２１の層厚は１０〜５０ｎｍの範囲内で設定される。１０ｎｍ以下では多値変調信号のダイナミックレンジＤ（最短マークと最長マークとの信号レベルの差）が低下し信号品質が劣化する。また、５０ｎｍ以上でも記録感度が低下し、多値変調信号のダイナミックレンジＤの低下から信号品質が劣化する。
【００７８】
相変化型記録層２２としては、Ｓｂ／Ｔｅ比が２から４の範囲にあるＳｂＴｅと、ＳｂＴｅの他にＡｇ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｓｎ及びＢの群から選ばれる少なくとも１種の元素とを含有する組成とした相変化記録材料が用いられる。例えば、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．６），Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．８），Ｇｅ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．６），Ｇｅ−Ｇａ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．６），Ｇａ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．８），Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．６），Ｇｅ−Ｂ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝３．５），Ｂ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．８）及びＧｅ−Ｓｉ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝３．５）等の記録材料が用いられる。このような記録材料を用いることによって、マークエッジ位置の面内バラツキ（ディスク面内バラスキ）を低減することができる。相変化型記録層２２の層厚は５〜２０ｎｍの範囲で設定される。５ｎｍ以下では薄膜の均一性が劣化し、ディスクノイズを上げる要因になる。２０ｎｍ以上では記録感度が低下して信号品質が劣化する。
【００７９】
第二の誘電体層２３としては、第一の誘電体層２１と同じ材料を用いることができる。第二の誘電体層２３の層厚は５〜３０ｎｍの範囲に設定される。また、金属層２４としては、Ａｇを用いたり、Ａｇを主成分として他の元素を添加したＡｇ合金を用いたりすることができる。例えば、Ａｇ，ＡｇＰｄＣｕ，ＡｇＡｕＣｕ，ＡｇＣｕ，ＡｇＺｎ，ＡｇＣｕＡｌ及びＡｇＡｌＴｉ等が用いられる。ＡｇやＡｇ合金を用いることによって光ディスク２の表面平滑性が向上しディスクノイズを低減することができる。金属層２４の層厚は５０〜１８０ｎｍの範囲で設定される。一方、支持基板２５の材料としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン、エポキシ、ビニルエステル、紫外線硬化樹脂、ガラス及び石英等を用いることができる。また、表面保護層２０としては、スピンコートにより樹脂層を設けても良い。
【００８０】
このような構成において、光ディスク装置１により光ディスク２に情報を記録する情報記録方法について図４を参照して説明する。実際には、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに基づいてＣＰＵ１３が各部を駆動制御して情報記録処理を実行する。ここで、図４は情報記録方法を説明するための説明図である。図４では、多値変調信号発生回路１５から発生する多値変調信号Ｓ１とレーザパワーレベル制御回路１６から発生するレーザパワーレベル制御信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂと記録パルスＳ３との関係を示している。
【００８１】
多値変調信号Ｓ１は、多値変調信号発生回路１５により記録データに応じて生成される。ここに、多値変調信号発生工程としての機能が実行される。多値変調信号Ｓ１は、記録周期Ｐにおいてパルスの前エッジ位置Ｆｘ及び後エッジ位置Ｒｘが変化する信号である（レーザビームＬＢの進行方向に対して手前を前エッジ、後ろを後エッジとする）。なお、図４中の多値変調信号Ｓ１における点線は全てのパルス変化を重ねて記載したものであり、前エッジ位置Ｆｘがｘ＝０〜３の４段階で変化し、後エッジ位置Ｒｘもｘ＝０〜３の４段階で変化する。
【００８２】
レーザパワーレベル制御信号１及び２（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）は、レーザパワーレベル制御回路１６により多値変調信号Ｓ１に応じて生成される。レーザパワーレベル制御信号１及び２（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）は、レーザパワーレベルを制御するための信号である。また、レーザパワーレベル制御信号１及び２（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）は、ともにＨｉ−Ｌｏ（高−低）レベル間で変化する信号である。レーザパワーレベル制御信号１及び２（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）の前エッジ位置は、多値変調信号Ｓ１の前エッジ位置Ｆｘに一致している。ここで、レーザパワーレベル制御信号１（Ｓ２ａ）は第一のレーザパワーレベル制御信号として機能し、レーザパワーレベル制御信号２（Ｓ２ｂ）は第二のレーザパワーレベル制御信号として機能する。
【００８３】
このようなレーザパワーレベル制御信号１及び２（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）の組み合わせによって、レーザパワーレベルがＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係にある３水準で変更される。例えば、レーザパワーレベル制御信号１（Ｓ２ａ）−Ｌｏとレーザパワーレベル制御信号２（Ｓ２ｂ）−Ｈｉとの組み合わせでレーザパワーレベルがＰ３に設定され、レーザパワーレベル制御信号１（Ｓ２ａ）−Ｈｉとレーザパワーレベル制御信号２（Ｓ２ｂ）−Ｌｏとの組み合わせでレーザパワーレベルがＰ２に設定され、レーザパワーレベル制御信号１（Ｓ２ａ）−Ｌｏとレーザパワーレベル制御信号２（Ｓ２ｂ）−Ｌｏとの組み合わせでレーザパワーレベルがＰ１に設定される。これにより、記録パルスＳ３が生成される。ここに、レーザパワーレベル制御工程としての機能が実行される。なお、レーザパワーレベル制御信号１及び２（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）のＨｉとＬｏとの組み合わせは、これに限るものではない。ここでは、レーザパワーレベルは、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係式を満たし、例えば、Ｐ１＝０．０５〜０．３ｍＷ，Ｐ２＝１．５〜４ｍＷ，Ｐ３＝３〜６ｍＷの範囲内で設定される。なお、本実施の形態においては、例えば、Ｐ２からＰ３を経てＰ１へのレーザパワーレベルの変化により相変化型記録層２２のアモルファス化が起こり、Ｐ１からＰ２へのレーザパワーレベルの変化により相変化型記録層２２の結晶化が起こる。
【００８４】
このように本実施の形態では、多値変調信号Ｓ１とレーザパワーレベル制御信号Ｓ２とのタイミングに特徴があり、多値変調信号Ｓ１の立ち上がりのタイミングに対してレーザパワーレベル制御信号１（Ｓ２ａ）の立ち下がり又はレーザパワーレベル制御信号２（Ｓ２ｂ）の立ち上がりのタイミングが一致している。すなわち、レーザパワーレベル制御回路１６は、多値変調信号Ｓ１の立ち上がりのタイミングに対して立ち下がりのタイミングが一致するようにレーザパワーレベル制御信号１（Ｓ２ａ）を生成し、多値変調信号Ｓ１の立ち上がりのタイミングに対して立ち上がりのタイミングが一致するようにレーザパワーレベル制御信号２（Ｓ２ｂ）を生成する。つまり、本実施の形態では、多値変調信号Ｓ１の前エッジ位置Ｆｘとレーザパワーレベル制御信号１及び２（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）との前エッジ位置を一致させている。
【００８５】
このように本実施の形態では、レーザパワーレベルをＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係にある３水準で変更し、Ｐ２からＰ３への立ち上がりのタイミングを多値変調信号Ｓ１の前エッジ位置Ｆｘ（立ち上がり）に対して一致させて、記録パルスＳ３を生成する。これにより、記録マークである相変化マークＡのエッジ位置を多値情報に応じてシフトさせることが可能になり、相変化録媒においてＳＣＩＰＥＲ変調多値記録を実現することができる。また、多値記録によって高密度化を達成することができ、さらに、相変化型情報記録媒体の光ディスク２とＲＯＭディスクとの互換性を確保することができる。すなわち、相変化型情報記録媒体の光ディスク２の再生には、ＲＯＭディスクと同じ方式及び装置を用いることができる。
【００８６】
次に、レーザパワーレベルをＰ１に保持する時間ｔ１及びレーザパワーレベルをＰ３に保持する時間ｔ３を設定する設定方法について図４を参照して説明する。ここで、エッジ位置の組み合わせは、前エッジ位置Ｆｘを４段階（ｘ＝０〜３）で、後エッジ位置Ｒｘを４段階（ｘ＝０〜３）で変えることによって、１６通りになる。この場合には、パルス幅Ｍｘは７段階（ｘ＝０〜６）で変化する。
【００８７】
相変化マークＡの記録状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察・解析した結果、相変化マークＡの長さ（相変化マークＡのトラック方向の長さ：以下、マーク長とする）と記録パルス幅ｔ１＋ｔ３との関係には、２つの特徴があることが分かった。第１の特徴は、相変化マークＡが記録パルス幅ｔ１＋ｔ３よりも長く形成されていることであり、第２の特徴は、記録パルス幅ｔ１＋ｔ３とマーク長とが比例関係にないことである。
【００８８】
ここで、多値変調信号Ｓ１のパルス幅（変調信号長）をＭ、記録パルス幅（記録パルス長）をｔ１＋ｔ３とすると、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍを０．４〜１．０の範囲内で設定する必要がある。すなわち、相変化マークＡの前後エッジを多値変調信号Ｓ１の前後エッジに合わせるためには、相変化マークＡの延びを見込んでパルス幅Ｍに対して記録パルス幅ｔ１＋ｔ３を短く設定する。また、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍをパルス幅Ｍ毎に設定する。記録パルス幅ｔ１＋ｔ３とマーク長とは比例関係にならないことから、パルス幅Ｍ毎にパルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍが設定される。なお、本実施の形態では、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍはパルス幅Ｍ毎に設定され（図７参照）、例えばＲＯＭ１２等に格納されている。これにより、相変化マークＡのエッジ位置を多値変調信号に対応させてシフトさせることが可能になり、相変化記録においてＳＣＩＰＥＲ変調多値記録を実現することができるとともに、相変化マークＡのエッジ位置の記録精度が向上する。
【００８９】
さらに、相変化マークＡの記録状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察・解析することから、マーク長を数十ｎｍのステップで制御する方法を求めた。
【００９０】
レーザパワーレベルをＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３の関係にある３水準で変えて情報を記録する場合には、Ｐ２からＰ３を経てＰ１へのパワーレベルの変化で相変化型記録層２２のアモルファス化、Ｐ１からＰ２へのパワーレベルの変化で相変化型記録層２２の結晶化が起こる。
【００９１】
ここで、相変化マークＡの後エッジになるアモルファス相と結晶相との境界は記録条件によって変動することが分かった。レーザパワーレベルをＰ３に保持する時間ｔ３の長さに対してレーザパワーレベルをＰ１に保持する時間ｔ１を長めに設定することによって、相変化マークＡの後エッジの面内バラツキを低減することができる。また、ｔ１及びｔ３の長さを変えるとともに、時間比ｔ１／ｔ３を変えることによって、マーク長を２０〜３０ｎｍステップで制御することができる。
【００９２】
本実施の形態では、多値変調信号Ｓ１のパルス幅Ｍ毎にｔ１及びｔ３の長さを変えるとともに、時間比t１／t３を設定する。ｔ１及びｔ３はｔ３≦ｔ１の関係式を満たしている。好ましくは、時間比ｔ１／t３は１．１〜２.５の範囲内で変更される。なお、本実施の形態では、時間比ｔ１／ｔ３はパルス幅Ｍ毎に設定され（図７参照）、例えばＲＯＭ１２等に格納されている。これにより、相変化マークＡの後エッジの面内バラツキを抑制し、マーク長を細かなステップで変えることができ、線密度が向上する。
【００９３】
図５はトラック方向におけるマークレイアウトを概略的に示す模式図である。ここで、レーザビームＬＢの波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとすると、ビーム径（１／ｅ２で定義される値）は０．８２×λ／ＮＡで表せられる。図５では、記録周期Ｐにおいて、相変化マークＡの前後エッジ位置Ｆｘ，Ｒｘがｘ＝０〜３の４段階で変化する様子を示している。再生の際には、相変化マークＡ上と相変化マークＡ間とのタイミングとで信号をサンプリングする。また、図５では、点線は相変化マークＡ上の信号レベルをサンプリングするタイミングを示しており、４０は記録周期Ｐが０.４１×λ／ＮＡ（ビーム径の半分）よりも十分に長い場合、４１は記録周期Ｐが０.４１×λ／ＮＡ程度である場合のレイアウトを示している。
【００９４】
記録周期Ｐが０.４１×λ／ＮＡよりも十分に長い場合には、Ａ１で示した計４つのマークエッジがビーム径内に入る。記録周期Ｐが０.４１×λ／ＮＡ程度である場合でも、Ａ２で示した計４つのマークエッジがビーム径内に入る。記録周期Ｐが０.４１×λ／ＮＡよりも短くなると、Ａ３で示すマークエッジもビーム径内に入り、計６つのマークエッジ（Ａ２，Ａ３）がビーム径内に入る。
【００９５】
通常、記録周期Ｐが短いほど線密度が上がる。しかしながら、記録周期Ｐが短くなることで、ビーム径内に含まれるマークエッジ数が増加する。つまり、符号間干渉の影響が強くなる。この結果、再生信号のジッター値が増加し、データのエラー率が増加する。また、信号処理も複雑になり光ディスク装置１のコストが増加する。したがって、記録周期Ｐはビーム径内に含まれるエッジ数が確実に４エッジ以下である周期に設定される。
【００９６】
また、本実施の形態では、記録周期Ｐは０.５×λ／ＮＡよりも大きく設定される。しかしながら、記録周期Ｐが大きくなり過ぎると、従来の２値記録に対して線密度を上げられず高密度化につながらない。そこで、好ましくは、記録周期Ｐは０.５×λ／ＮＡ＜Ｐ＜０.７×λ／ＮＡの関係式を満たすように設定される。なお、レーザビームＬＢの波長λが４０５ｎｍであり、対物レンズの開口数ＮＡが０．８５である場合、記録周期Ｐは２３８ｎｍ〜３３０ｎｍの範囲内にある。
【００９７】
次に、相変化マークＡの記録状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察・解析することから、相変化マークＡ及びそのマーク間のスペースについて調べた。
【００９８】
マーク長が４０ｎｍよりも短くなると、マーク長及びマーク幅（ディスク半径方向の長さ）の面内バラツキが増加する。また、マーク間のスペースを２０ｎｍよりも短く形成した場合、隣接マークを記録する際の熱的な干渉でスペースの面内バラツキが大きくなる。いずれのバラツキも信号のジッター値を悪化させる。図５では、Ｌ０は最短マークを示し、Ｌ６は最長マークを示し、Ｓは最短のスペースを示す。トラック方向におけるマークの最短長Ｌ０は４０ｎｍ以上に設定される。また、最長マークＬ６の長さは、記録周期をＰとすると（Ｐ−２０ｎｍ）以下、つまり、記録周期Ｐよりも２０ｎｍ以上短く設定される。このようにマーク長は光ディスク装置１の波長λや対物レンズの開口数ＮＡにかかわらず上記のような範囲に設定される。これにより、相変化マークＡのマーク長の面内バラツキを低減することが可能になり、その結果として、再生信号のジッター値を低減することができる。
【００９９】
図６は光ディスク２の概略形状を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。光ディスクの支持基板２５の表面には、凹部（溝：グルーブトラック）Ｇ及び凸部（ランドトラック）Ｌが同心円状又は螺旋状に交互に形成されている。支持基板２５は円盤状に形成されており、凹部Ｇと凸部Ｌとは支持基板２５の半径方向へ交互に配列されている。なお、図６では、ＧＷは凹部Ｇの幅（凹部幅）を、ＬＷは凸部Ｌの幅（凸部幅）を、ＴＰはトラックピッチを示している。また、図６では、説明のために支持基板２５の凸部Ｌに相変化マークＡを重ねて記載している。
【０１００】
相変化マークＡは凸部Ｌに形成される。すなわち、レーザビームＬＢは凸部Ｌに照射される。凸部Ｌにデータを記録する場合には、ＬＷを拡げる程、信号強度が増加し、信号品質が向上する。したがって、ＬＷはＧＷよりも大きく（ＧＷ＜ＬＷ）なるように設定される。しかしながら、ＬＷを拡げた場合には、隣接トラック間での信号の漏れ込み、いわゆるクロストークも増加してしまう。そこで、信号強度を確保するために極力ＬＷを拡げ、かつクロストークの影響を低減するためのＬＷとＧＷとの好適な関係は次の通りである。レーザビームＬＢの波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとすると、ＬＷとＧＷとは、ＬＷ＋２ＧＷ＞０．８２×λ／ＮＡの条件を満たすように設定される。すなわち、相変化マークＡが記録されるＬＷとその両端のＧＷとの和がビーム径以上になる範囲に設定されることで、クロストーク量が低減する。なお、トラッキングはプッシュプル法で行われる。もしくは回折格子によってレーザビームＬＢを３つに分割し、ディファレンシャルプッシュプル法で行うこともできる。３ビームの光ディスク装置の場合には、光ディスク２の支持基板２５の形状でクロストーク量を低減し、さらに、クロストークキャンセルを併用してクロストーク量を低減し、信号品質の向上を図ることもできる。
【０１０１】
凹部Ｇの深さは２０〜７０ｎｍの範囲にある。ここで、凹部Ｇが浅い程、回折光成分が減少し、多値信号振幅が増加するが、プッシュプル信号振幅が低下しトラッキングは不安定になる。また、隣接トラックへの熱拡散によるクロスイレースの影響も大きくなり信号品質が劣化する。凹部Ｇが深すぎると、原盤からのスタンパー作成やスタンパーから支持基板２５への転写等が困難になる。したがって、凹部Ｇの深さｄは２０〜７０ｎｍの範囲で設定される。これにより、クロストーク・イレースの影響を低減することができる。
【実施例】
【０１０２】
本実施例では、光ディスク装置１において、レーザビームＬＢの波長λが４０５ｎｍである半導体レーザＬＤを用いており、開口数ＮＡが０．８５である対物レンズを用いている。また、本実施例では、図７に示すような設定値に基づいて、多値変調信号Ｓ１の前後エッジ位置Ｆｘ，Ｒｘをｘ＝０〜３の４段階で変えて、記録周期Ｐあたり４ビットの情報を各種の記録条件（図８参照）で記録した。
【０１０３】
図７に示すように、多値変調信号Ｓ１のパルス幅Ｍｘは、多値変調信号Ｓ１の前エッジ位置Ｆｘ及び後エッジ位置Ｒｘの組み合わせに対応させて設定されている。また、記録パルスＳ３のパルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍ及び時間比ｔ１／ｔ３は、多値変調信号Ｓ１のパルス幅Ｍｘに対応させて設定されている。ここで、パルス比（ｔ１＋ｔ３）／Ｍは０．５５〜０．８８の範囲内で設定されており、時間比ｔ１／ｔ３は１.２〜２．０の範囲内で設定されている。
【０１０４】
このような設定値に基づいてランダムデータが図８に示すような各種の記録条件で光ディスクに記録された。図８には、実施例１，２，３及び比較例１，２に関する各種の記録条件が示されている。実施例１，２，３では、本実施の形態の範囲（Ｐ＞０．５×λ／ＮＡ，Ｌｍｉｎ≧４０ｎｍ，Ｌｍａｘ≦Ｐ−２０ｎｍ）に基づく条件で、データが記録される。また、支持基板２５も、本実施の形態の範囲（凸部幅ＬＷ＞凹部幅ＧＷ，凹部深さｄ＝２０〜７０ｎｍ）に基づいて作成されている。一方、比較例１及び２では、本実施の形態の範囲から外れた範囲でデータが記録される。また、支持基板２５も、本実施の形態の範囲から外れた範囲で作成されている。いずれも面密度３０Ｇｂｉｔ／ｉｎ２になる記録周期Ｐ及びトラックピッチＴＰでランダムデータが記録される。
【０１０５】
このような各種の記録条件でランダムデータが記録された光ディスクを再生することによって、再生信号の品質が確認された。図８に示すように、再生信号の品質は、ダイナミックレンジＤ、信号レベルの標準偏差σ及びジッター値で比較される。再生信号には７値の信号レベルが現れる。なお、ダイナミックレンジＤは最低レベルと最高レベルとの振幅差である。標準偏差σは、信号レベルをヒストグラム表示して７値の信号レベルの標準偏差σを求めて平均した値である。ジッター値はダイナミックレンジＤ及び信号レベルの標準偏差σから計算した値であり、ジッター値が１５％以下であれば信号処理技術によってデータのエラー率を実用可能レベルに低減することができたと判断される。
【０１０６】
＜実施例１＞
実施例１の記録条件は以下の通りである（図８参照）。
【０１０７】
光ディスク２の構成：基板／Ａｇ（１４０ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（２０ｎｍ）／Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．６）（１７ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（４０ｎｍ），記録周期Ｐ：２８８ｎｍ，最短マーク長Ｌｍｉｎ：６０ｎｍ，最長マーク長Ｌｍａｘ：２４０ｎｍ，凹部幅ＧＷ：１００ｎｍ，凸部幅ＬＷ：２００ｎｍ，凹部深さｄ：６０ｎｍ，トラックピッチＴＰ：３００ｎｍ
図８に示すように、信号品質の結果から、支持基板２５の凹部Ｇを深く（６０ｎｍ）することでクロスイレースを抑制することができることが確認された。ただし、クロストークの影響がありダイナミックレンジは低い。また、トラック方向における符号間干渉の影響が少なく、信号レベルの標準偏差σを低減することができ、その結果、ジッター値は１５％以下になっていることが確認された。
【０１０８】
＜実施例２＞
実施例２の記録条件は以下の通りである（図８参照）。
【０１０９】
光ディスク２の構成：基板／Ａｇ（１４０ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（２０ｎｍ）／Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．６）（１７ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（４０ｎｍ），記録周期Ｐ：２７０ｎｍ，最短マーク長Ｌｍｉｎ：５０ｎｍ，最長マーク長Ｌｍａｘ：２３０ｎｍ，凹部幅ＧＷ：１２０ｎｍ，凸部幅ＬＷ：２００ｎｍ，凹部深さｄ：４０ｎｍ，トラックピッチＴＰ：３２０ｎｍ
図８に示すように、信号品質の結果から、実施例１よりもトラックピッチＴＰを拡げることでクロストークによるダイナミックレンジＤの劣化を低減することができることが確認された。なお、実施例１よりもトラックピッチＴＰを拡げた分、記録周期Ｐを詰めている。その結果、符号間干渉の影響が増加し信号レベルの標準偏差σが若干増加しているが、ダイナミックレンジＤが大きいため、ジッター値を１５％以下に低減することができることが確認された。
【０１１０】
＜実施例３＞
実施例３の記録条件は以下の通りである（図８参照）。
【０１１１】
光ディスク２の構成：基板／Ａｇ（１４０ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（２０ｎｍ）／Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．６）（１７ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（４０ｎｍ），記録周期Ｐ：２５４ｎｍ，最短マーク長Ｌｍｉｎ：４０ｎｍ，最長マーク長Ｌｍａｘ：２１０ｎｍ，凹部幅ＧＷ：１４０ｎｍ，凸部幅ＬＷ：２００ｎｍ，凹部深さｄ：４０ｎｍ，トラックピッチＴＰ：３４０ｎｍ
図８に示すように、信号品質の結果から、実施例２及び３よりもトラックピッチＴＰを拡げることでクロストークによるダイナミックレンジＤの劣化を低減することができることが確認された。実施例２、３よりもトラックピッチＴＰを拡げた分、記録周期Ｐを詰めている。その結果、符号間干渉の影響が強くなり信号レベルの標準偏差σは、実施例２、３よりも増加している。ダイナミックレンジＤが大きいため、ジッター値を１５％以下に低減することができることが確認された。
【０１１２】
＜比較例１＞
比較例１の記録条件は以下の通りである（図８参照）。
【０１１３】
光ディスクの構成：基板／Ａｇ（１４０ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（２０ｎｍ）／Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．６）（１７ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（４０ｎｍ），記録周期Ｐ：２２０ｎｍ，最短マーク長Ｌｍｉｎ：３０ｎｍ，最長マーク長Ｌｍａｘ：２１０ｎｍ，凹部幅ＧＷ：１４０ｎｍ，凸部幅ＬＷ：２５０ｎｍ，凹部深さｄ：４０ｎｍ，トラックピッチＴＰ：３９０ｎｍ
図８に示すように、信号品質の結果から、符号間干渉の影響が強いため信号レベルの標準偏差σが大きいことが分かる。ただし、記録周期Ｐを詰めた分だけトラックピッチＴＰを広く設定することができ、クロストークの影響がなくダイナミックレンジＤを拡大することができる。しかし、信号レベルの標準偏差σが大きくジッター値は１５％を大きく越えてしまうことが確認された。
【０１１４】
＜比較例２＞
比較例２の記録条件は以下の通りである（図８参照）。
【０１１５】
光ディスクの構成：基板／Ａｇ（１４０ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（２０ｎｍ）／Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ｓｂ／Ｔｅ＝２．６）（１７ｎｍ）／ＺｎＳ−ＳｉＯ２（４０ｎｍ），記録周期Ｐ：２７０ｎｍ，最短マーク長Ｌｍｉｎ：５０ｎｍ，最長マーク長Ｌｍａｘ：２４０ｎｍ，凹部幅ＧＷ：１６０ｎｍ，凸部幅ＬＷ：１６０ｎｍ，凹部深さｄ：４０ｎｍ，トラックピッチＴＰ：３２０ｎｍ
図８に示すように、信号品質の結果から、記録部分である凸部幅ＬＷが狭く、かつ、凹部深さｄが深いため、ダイナミックレンジＤは低下する。その結果、ジッター値は１５％を大きく越えてしまうことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施の一形態の情報記録装置である光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】光ディスク装置が備えるレーザコントロール回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３】光ディスクの概略構成を示す縦断側面図である。
【図４】情報記録方法を説明するための説明図である。
【図５】トラック方向におけるマークレイアウトを概略的に示す模式図である。
【図６】光ディスクの概略形状を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図７】多値変調信号と記録パルスとの設定値を示す説明図である。
【図８】各種の記録条件を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１        情報記録装置（光ディスク装置）
２        相変化型情報記録媒体（光ディスク）
１５      多値変調信号発生手段（多値変調信号発生回路）
１６      レーザパワーレベル制御手段（レーザパワーレベル制御回路）
２２      相変化型記録層
２５      支持基板
Ａ        記録マーク（相変化マーク）
Ｇ        凹部
Ｌ        凸部
ＬＢ      レーザ光（レーザビーム）
Ｓ１      多値変調信号
Ｓ２ａ    第一のレーザパワーレベル制御信号（レーザパワーレベル制御信号１）
Ｓ２ｂ    第二のレーザパワーレベル制御信号（レーザパワーレベル制御信号２）
Ｓ３      記録信号（記録パルス）
【図１】
2005092986.tif 000003
【図２】
2005092986.tif 000004
【図３】
2005092986.tif 000005
【図４】
2005092986.tif 000006
【図５】
2005092986.tif 000007
【図６】
2005092986.tif 000008
【図７】
2005092986.tif 000009
【図８】
2005092986.tif 000010