JP2003178448A - 光学的情報記録方法、光学的情報記録再生装置、および光学的情報記録媒体 - Google Patents
光学的情報記録方法、光学的情報記録再生装置、および光学的情報記録媒体Info
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- JP2003178448A JP2003178448A JP2002284344A JP2002284344A JP2003178448A JP 2003178448 A JP2003178448 A JP 2003178448A JP 2002284344 A JP2002284344 A JP 2002284344A JP 2002284344 A JP2002284344 A JP 2002284344A JP 2003178448 A JP2003178448 A JP 2003178448A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 書き換え可能な複数の情報記録層を有する光
学的情報記録媒体に、情報信号を良好に記録する。 【解決手段】 記録すべき情報信号に対応した記録パル
スの波形を定めた複数種類の記録パルス制御規則を、光
ディスク１に予め記録しておく。光ディスク１への記録
時には、光の入射側から最も遠い第１の情報記録層２１
よりも、光の入射側に近い第２の情報記録層２３の方
が、光ビームの集光による記録層の温度変化が時間的に
より急冷になるような記録パルスを用いて情報を記録す
る。
学的情報記録媒体に、情報信号を良好に記録する。 【解決手段】 記録すべき情報信号に対応した記録パル
スの波形を定めた複数種類の記録パルス制御規則を、光
ディスク１に予め記録しておく。光ディスク１への記録
時には、光の入射側から最も遠い第１の情報記録層２１
よりも、光の入射側に近い第２の情報記録層２３の方
が、光ビームの集光による記録層の温度変化が時間的に
より急冷になるような記録パルスを用いて情報を記録す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録層を複数
有する光学的情報記録媒体と、これに情報を記録するた
めの光学的情報記録方法および光学的情報記録再生装置
に関する。
有する光学的情報記録媒体と、これに情報を記録するた
めの光学的情報記録方法および光学的情報記録再生装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像もしくは音声信号などの情報
信号を記録再生できる光ディスクの開発が盛んである。
なかでも情報記録層を２層積層して記録容量を２倍にし
た光ディスクは、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａ
ｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）として再生専用のものが既に商品
化されている。このような複数の情報記録層を有する光
ディスクでは、例えば特開昭５４−１３０９０２号公報
（特許文献１）に記載されているように、入射光源側か
らみて遠い方にある記録層に十分な光量を到達させるた
め、手前の記録層を半透明にしている。
信号を記録再生できる光ディスクの開発が盛んである。
なかでも情報記録層を２層積層して記録容量を２倍にし
た光ディスクは、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａ
ｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）として再生専用のものが既に商品
化されている。このような複数の情報記録層を有する光
ディスクでは、例えば特開昭５４−１３０９０２号公報
（特許文献１）に記載されているように、入射光源側か
らみて遠い方にある記録層に十分な光量を到達させるた
め、手前の記録層を半透明にしている。
【０００３】一方、高密度な記録が可能な光ディスク媒
体の一つに相変化型光ディスクがある。相変化型光ディ
スクへのデータの記録は、レーザ光を直径１μｍ以下の
ビームスポットに絞って回転するディスクに照射し、記
録膜を加熱融解させることで行う。その記録レーザ光の
強弱により記録膜の到達温度及び冷却過程が異なり、結
晶状態とアモルファス状態の間で記録膜の相変化が起こ
る。
体の一つに相変化型光ディスクがある。相変化型光ディ
スクへのデータの記録は、レーザ光を直径１μｍ以下の
ビームスポットに絞って回転するディスクに照射し、記
録膜を加熱融解させることで行う。その記録レーザ光の
強弱により記録膜の到達温度及び冷却過程が異なり、結
晶状態とアモルファス状態の間で記録膜の相変化が起こ
る。
【０００４】レーザ光が強い時は（これをピークパワー
レベルと呼ぶ）、記録膜が融点以上に熱せられて溶融し
てから急速に冷却するのでアモルファス化する。レーザ
光が中程度の強さの時は（これをバイアスパワーレベル
と呼ぶ）、記録膜が結晶化温度よりも高く融点よりも低
い状態に保たれるので結晶化する。アモルファス化した
部分をマークと呼び、結晶化した部分をスペースと呼ぶ
ことにする。このマークとスペースの長さに情報を持た
せてデータを記録する方法をマークエッジ記録方式と呼
ぶ。相変化光ディスクは、記録膜がアモルファス状態で
あっても結晶状態であっても、ピークパワーレベルで溶
融させてマークを形成することができるので、一つのビ
ームスポットで古いデータの消去と新しいデータの記録
を同時に行うこと、即ちダイレクトオーバライトが可能
である。
レベルと呼ぶ）、記録膜が融点以上に熱せられて溶融し
てから急速に冷却するのでアモルファス化する。レーザ
光が中程度の強さの時は（これをバイアスパワーレベル
と呼ぶ）、記録膜が結晶化温度よりも高く融点よりも低
い状態に保たれるので結晶化する。アモルファス化した
部分をマークと呼び、結晶化した部分をスペースと呼ぶ
ことにする。このマークとスペースの長さに情報を持た
せてデータを記録する方法をマークエッジ記録方式と呼
ぶ。相変化光ディスクは、記録膜がアモルファス状態で
あっても結晶状態であっても、ピークパワーレベルで溶
融させてマークを形成することができるので、一つのビ
ームスポットで古いデータの消去と新しいデータの記録
を同時に行うこと、即ちダイレクトオーバライトが可能
である。
【０００５】再生は、記録膜が相変化を起こさない程度
に弱いレーザ光を照射し、その反射光の強さをフォトデ
ィテクタで検出する。記録膜の材料や保護層との構成に
より、アモルファス化したマーク部分の反射率を結晶化
したスペース部分の反射率と大きく変えることができ、
これにより、マーク部分とスペース部分の反射光量の違
いを検出して記録データの再生信号を得ることができ
る。
に弱いレーザ光を照射し、その反射光の強さをフォトデ
ィテクタで検出する。記録膜の材料や保護層との構成に
より、アモルファス化したマーク部分の反射率を結晶化
したスペース部分の反射率と大きく変えることができ、
これにより、マーク部分とスペース部分の反射光量の違
いを検出して記録データの再生信号を得ることができ
る。
【０００６】このような相変化光ディスクを前述の２層
光ディスクに適用するため様々な提案がなされている。
例えば、特開２０００−３１１３４６号公報（特許文献
２）においては、各記録層によって記録層が異なるため
レーザ光の記録パワーを各層毎に最適化することが提案
されている。また、特開２０００−２６００６０号公報
（特許文献３）においては、結晶化促進膜および光学的
なエンハンス膜を適用することにより、手前の記録層に
反射膜を利用しなくても安定して非晶質・結晶間の変化
を生じさせ情報を記録することを可能にする技術が提案
されている。
光ディスクに適用するため様々な提案がなされている。
例えば、特開２０００−３１１３４６号公報（特許文献
２）においては、各記録層によって記録層が異なるため
レーザ光の記録パワーを各層毎に最適化することが提案
されている。また、特開２０００−２６００６０号公報
（特許文献３）においては、結晶化促進膜および光学的
なエンハンス膜を適用することにより、手前の記録層に
反射膜を利用しなくても安定して非晶質・結晶間の変化
を生じさせ情報を記録することを可能にする技術が提案
されている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５４−１３０９０２号公報
【０００８】
【特許文献２】特開２０００−３１１３４６号公報
【０００９】
【特許文献３】特開２０００−２６００６０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭５４−
１３０９０２号公報（特許文献１）においては再生専用
の検討が主で、光透過、吸収、反射率が実用上十分な値
となる書き換え可能な媒体の検討は十分でなかった。特
開２０００−３１１３４６号公報（特許文献２）に開示
された技術においては、同一パターンの記録パルスを複
数の記録層に対して用い、ピークパワーを層毎に最適化
しているに過ぎなかった。また、特開２０００−２６０
０６０号公報（特許文献３）に開示された技術では、光
ディスクの構成が複雑化するので生産工程が増えるとい
う課題がある。
１３０９０２号公報（特許文献１）においては再生専用
の検討が主で、光透過、吸収、反射率が実用上十分な値
となる書き換え可能な媒体の検討は十分でなかった。特
開２０００−３１１３４６号公報（特許文献２）に開示
された技術においては、同一パターンの記録パルスを複
数の記録層に対して用い、ピークパワーを層毎に最適化
しているに過ぎなかった。また、特開２０００−２６０
０６０号公報（特許文献３）に開示された技術では、光
ディスクの構成が複雑化するので生産工程が増えるとい
う課題がある。
【００１１】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
であって、複数の書き換え可能な情報記録層を有し、情
報信号を良好に記録することのできる光学的情報記録媒
体と、光学的情報記録媒体に情報信号を良好に記録する
ための方法および装置を提供することを目的としてい
る。
であって、複数の書き換え可能な情報記録層を有し、情
報信号を良好に記録することのできる光学的情報記録媒
体と、光学的情報記録媒体に情報信号を良好に記録する
ための方法および装置を提供することを目的としてい
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る光学的情報記録方法は、光ビームの集
光による局所的な温度変化によって物理的な状態の変化
を生じる記録層を有する情報記録層をＮ層（Ｎは２以上
の整数）備えた光学的情報記録媒体に情報信号を記録す
る光学的情報記録方法であって、記録パルスの波形を定
めた複数の記録パルス制御規則から、記録しようとする
情報記録層に応じた記録パルス制御規則を選択するステ
ップと、選択された記録パルス制御規則で定められた記
録パルスに応じて前記光ビームの強度を変調することに
より、前記記録層に情報信号を記録するステップとを含
み、前記Ｎ層の情報記録層のうち、入射側から最も遠い
層を第１の情報記録層とし、入射側に近い方へ順に第
２、…第Ｎの情報記録層とすると、前記第２、…Ｎの情
報記録層への記録時に選択される記録パルス制御規則
は、第１の情報記録層と同一の熱特性を有する情報記録
層への記録に適用した場合に、前記第１の情報記録層へ
の記録時に選択される記録パルス制御規則に比べて、記
録層の温度変化を冷却時により急峻とする記録パルス波
形に対応することを特徴とする。
め、本発明に係る光学的情報記録方法は、光ビームの集
光による局所的な温度変化によって物理的な状態の変化
を生じる記録層を有する情報記録層をＮ層（Ｎは２以上
の整数）備えた光学的情報記録媒体に情報信号を記録す
る光学的情報記録方法であって、記録パルスの波形を定
めた複数の記録パルス制御規則から、記録しようとする
情報記録層に応じた記録パルス制御規則を選択するステ
ップと、選択された記録パルス制御規則で定められた記
録パルスに応じて前記光ビームの強度を変調することに
より、前記記録層に情報信号を記録するステップとを含
み、前記Ｎ層の情報記録層のうち、入射側から最も遠い
層を第１の情報記録層とし、入射側に近い方へ順に第
２、…第Ｎの情報記録層とすると、前記第２、…Ｎの情
報記録層への記録時に選択される記録パルス制御規則
は、第１の情報記録層と同一の熱特性を有する情報記録
層への記録に適用した場合に、前記第１の情報記録層へ
の記録時に選択される記録パルス制御規則に比べて、記
録層の温度変化を冷却時により急峻とする記録パルス波
形に対応することを特徴とする。
【００１３】本発明に係る光学的情報記録再生装置は、
光ビームの集光による局所的な温度変化によって物理的
な状態の変化を生じる記録層を有する情報記録層をＮ層
（Ｎは２以上の整数）備えた光学的情報記録媒体に情報
信号を記録する光学的情報記録再生装置であって、記録
パルスの波形を定めた複数の記録パルス制御規則から、
記録しようとする情報記録層に応じた記録パルス制御規
則を選択する規則選択部と、選択された記録パルス制御
規則で定められた記録パルスに応じて強度を変調した光
ビームを照射することにより、前記記録層に情報信号を
記録する光学記録部とを備え、前記Ｎ層の情報記録層の
うち、入射側から最も遠い層を第１の情報記録層とし、
入射側に近い方へ順に第２、…第Ｎの情報記録層とする
と、前記第２、…Ｎの情報記録層への記録時には、前記
規則選択部が、第１の情報記録層と同一の熱特性を有す
る情報記録層への記録に適用した場合に、前記第１の情
報記録層への記録時に選択される記録パルス制御規則に
比べて、前記光ビームの集光による記録層の温度変化を
冷却時により急峻とする記録パルス制御規則を選択する
ことを特徴とする。
光ビームの集光による局所的な温度変化によって物理的
な状態の変化を生じる記録層を有する情報記録層をＮ層
（Ｎは２以上の整数）備えた光学的情報記録媒体に情報
信号を記録する光学的情報記録再生装置であって、記録
パルスの波形を定めた複数の記録パルス制御規則から、
記録しようとする情報記録層に応じた記録パルス制御規
則を選択する規則選択部と、選択された記録パルス制御
規則で定められた記録パルスに応じて強度を変調した光
ビームを照射することにより、前記記録層に情報信号を
記録する光学記録部とを備え、前記Ｎ層の情報記録層の
うち、入射側から最も遠い層を第１の情報記録層とし、
入射側に近い方へ順に第２、…第Ｎの情報記録層とする
と、前記第２、…Ｎの情報記録層への記録時には、前記
規則選択部が、第１の情報記録層と同一の熱特性を有す
る情報記録層への記録に適用した場合に、前記第１の情
報記録層への記録時に選択される記録パルス制御規則に
比べて、前記光ビームの集光による記録層の温度変化を
冷却時により急峻とする記録パルス制御規則を選択する
ことを特徴とする。
【００１４】本発明に係る光学的情報記録媒体は、光ビ
ームの集光による局所的な温度変化によって物理的な状
態の変化を生じる記録層を有する情報記録層をＮ層（Ｎ
は２以上の整数）備え、光ビームの強度の変調により情
報信号が記録される光学的情報記録媒体であって、前記
光ビームを変調させる記録パルスの波形を定めた記録パ
ルス制御規則情報があらかじめ格納されるコントロール
データ領域を備え、前記Ｎ層の情報記録層のうち、入射
側から最も遠い層を第１の情報記録層とし、入射側に近
い方へ順に第２、…第Ｎの情報記録層とすると、前記第
２、…Ｎの情報記録層に用いる記録パルス制御規則は、
第１の情報記録層と同一の熱特性を有する情報記録層に
用いた場合に、前記第１の情報記録層に用いる記録パル
ス制御規則に比べて、前記光ビームの集光による記録層
の温度変化を冷却時により急峻とすることを特徴とす
る。
ームの集光による局所的な温度変化によって物理的な状
態の変化を生じる記録層を有する情報記録層をＮ層（Ｎ
は２以上の整数）備え、光ビームの強度の変調により情
報信号が記録される光学的情報記録媒体であって、前記
光ビームを変調させる記録パルスの波形を定めた記録パ
ルス制御規則情報があらかじめ格納されるコントロール
データ領域を備え、前記Ｎ層の情報記録層のうち、入射
側から最も遠い層を第１の情報記録層とし、入射側に近
い方へ順に第２、…第Ｎの情報記録層とすると、前記第
２、…Ｎの情報記録層に用いる記録パルス制御規則は、
第１の情報記録層と同一の熱特性を有する情報記録層に
用いた場合に、前記第１の情報記録層に用いる記録パル
ス制御規則に比べて、前記光ビームの集光による記録層
の温度変化を冷却時により急峻とすることを特徴とす
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。尚、以下の実施の形態に
おいては、光学的情報記録媒体として、実反射率の変化
によって記録を行う相変化型の記録材料を用い、２つの
情報記録層を有する光ディスクを例に挙げて説明する。
発明の実施の形態を詳述する。尚、以下の実施の形態に
おいては、光学的情報記録媒体として、実反射率の変化
によって記録を行う相変化型の記録材料を用い、２つの
情報記録層を有する光ディスクを例に挙げて説明する。
【００１６】図１に、本発明の一実施形態にかかる光デ
ィスク装置の構成を示す。この光ディスク装置１９は、
光ディスク１を用いて情報の記録再生を行う。光ディス
ク１は、第１の情報記録層２１及び第２の情報記録層２
３を有し、各情報記録層には情報トラックが形成されて
いる。光ヘッド４によるレーザの照射によりデータの記
録及び再生が行われる。
ィスク装置の構成を示す。この光ディスク装置１９は、
光ディスク１を用いて情報の記録再生を行う。光ディス
ク１は、第１の情報記録層２１及び第２の情報記録層２
３を有し、各情報記録層には情報トラックが形成されて
いる。光ヘッド４によるレーザの照射によりデータの記
録及び再生が行われる。
【００１７】光ディスク装置１９は、光ヘッド４、再生
アンプ５、再生信号処理回路６、フォーカス制御回路
７、トラッキング制御回路８、システムコントローラ
９、記録信号処理回路１０、パルス設定回路１１および
レーザ駆動回路１２を備えている。
アンプ５、再生信号処理回路６、フォーカス制御回路
７、トラッキング制御回路８、システムコントローラ
９、記録信号処理回路１０、パルス設定回路１１および
レーザ駆動回路１２を備えている。
【００１８】光ヘッド４は、図示しない半導体レーザお
よび対物レンズによって、光ディスク１の第１もしくは
第２の情報記録層上に再生強度のレーザ光を照射する。
光ヘッド４は、また、光ディスク１から反射してきたレ
ーザ光を受光する。
よび対物レンズによって、光ディスク１の第１もしくは
第２の情報記録層上に再生強度のレーザ光を照射する。
光ヘッド４は、また、光ディスク１から反射してきたレ
ーザ光を受光する。
【００１９】再生アンプ５は、光ヘッド４から出力され
る光検出信号を増幅して再生信号として出力する。再生
信号処理回路６は、再生アンプ５から与えられる再生信
号に対し、波形等化、２値化、同期、復調、デコード等
を行い、映像、音響もしくはコンピュータデータ等のデ
ィジタルデータとして外部のホストコンピュータ１４へ
出力するか、もしくは図示しないＤＡコンバータを介し
てアナログ映像音声信号として外部に出力する。
る光検出信号を増幅して再生信号として出力する。再生
信号処理回路６は、再生アンプ５から与えられる再生信
号に対し、波形等化、２値化、同期、復調、デコード等
を行い、映像、音響もしくはコンピュータデータ等のデ
ィジタルデータとして外部のホストコンピュータ１４へ
出力するか、もしくは図示しないＤＡコンバータを介し
てアナログ映像音声信号として外部に出力する。
【００２０】フォーカス制御回路７は、光ヘッド４から
照射されたレーザースポットを、第１の情報記録層２１
もしくは第２の情報記録層２３上に位置制御し、トラッ
キング制御回路８はスポットを情報トラック上に位置制
御する。
照射されたレーザースポットを、第１の情報記録層２１
もしくは第２の情報記録層２３上に位置制御し、トラッ
キング制御回路８はスポットを情報トラック上に位置制
御する。
【００２１】記録信号処理回路１０は、ホストコンピュ
ータ１４からの映像、音響またはコンピュータデータ等
の記録データを受け取り、エンコードおよび変調を施
し、２値化データとして出力する。パルス設定回路１１
は２値化データを所望の変換規則に応じて記録パルスに
変換して出力する。レーザ駆動回路１２は、受け取った
記録パルスに応じて、光ヘッド４の半導体レーザに駆動
電流を出力し、光ヘッド４から記録強度のレーザ光を照
射させる。
ータ１４からの映像、音響またはコンピュータデータ等
の記録データを受け取り、エンコードおよび変調を施
し、２値化データとして出力する。パルス設定回路１１
は２値化データを所望の変換規則に応じて記録パルスに
変換して出力する。レーザ駆動回路１２は、受け取った
記録パルスに応じて、光ヘッド４の半導体レーザに駆動
電流を出力し、光ヘッド４から記録強度のレーザ光を照
射させる。
【００２２】システムコントローラ９は、再生信号処理
回路が出力する再生データから、レーザースポットの現
在位置を表すアドレス情報を得ると共に、所望の情報記
録層の情報トラックにレーザースポットが位置するよ
う、フォーカス制御回路７およびトラッキング制御回路
８に制御信号を出力する。また、光ヘッド４が再生用ま
たは記録用の光強度でレーザ光を照射するよう、レーザ
駆動回路１２に制御信号を出力する。さらに、情報記録
層の種類に応じて異なる変換規則を選択するよう、パル
ス設定回路１１に制御信号を出力する。
回路が出力する再生データから、レーザースポットの現
在位置を表すアドレス情報を得ると共に、所望の情報記
録層の情報トラックにレーザースポットが位置するよ
う、フォーカス制御回路７およびトラッキング制御回路
８に制御信号を出力する。また、光ヘッド４が再生用ま
たは記録用の光強度でレーザ光を照射するよう、レーザ
駆動回路１２に制御信号を出力する。さらに、情報記録
層の種類に応じて異なる変換規則を選択するよう、パル
ス設定回路１１に制御信号を出力する。
【００２３】ホストコンピュータ１４は、光ディスク装
置１９の外部にあって、ディジタル映像音響データやコ
ンピュータデータなどの情報信号及び制御データの入出
力を行う。
置１９の外部にあって、ディジタル映像音響データやコ
ンピュータデータなどの情報信号及び制御データの入出
力を行う。
【００２４】図２は、本発明の実施の形態において使用
される光ディスク１の積層構成の概略を示す半径方向の
断面図である。この光ディスクには、２つの情報記録層
が備えられる。同図に示すように、光ディスクにおい
て、支持基板２０上に、第１の情報記録層２１、光学分
離層２２、第２の情報記録層２３および光透過層２４が
順次積層される。光学分離層２２を介在して設けられる
２つの情報記録層２１、２３は、それぞれ複数の光学薄
膜からなり、情報はこれらの情報記録層に記録される。
される光ディスク１の積層構成の概略を示す半径方向の
断面図である。この光ディスクには、２つの情報記録層
が備えられる。同図に示すように、光ディスクにおい
て、支持基板２０上に、第１の情報記録層２１、光学分
離層２２、第２の情報記録層２３および光透過層２４が
順次積層される。光学分離層２２を介在して設けられる
２つの情報記録層２１、２３は、それぞれ複数の光学薄
膜からなり、情報はこれらの情報記録層に記録される。
【００２５】第１の情報記録層２１は、第１の反射層２
５、保護層２６、界面層２７、第１の記録層２８、界面
層２９、保護層３０が順次積層されたものである。ま
た、第２の情報記録層２３は、第２の反射層３１、保護
層３２、界面層３３、第２の記録層３４、界面層３５お
よび保護層３６が順次積層されたものである。記録及び
再生を行うレーザ光は光透過層２４の側から入射させ
る。
５、保護層２６、界面層２７、第１の記録層２８、界面
層２９、保護層３０が順次積層されたものである。ま
た、第２の情報記録層２３は、第２の反射層３１、保護
層３２、界面層３３、第２の記録層３４、界面層３５お
よび保護層３６が順次積層されたものである。記録及び
再生を行うレーザ光は光透過層２４の側から入射させ
る。
【００２６】支持基板２０は、ポリカーボネート、ＰＭ
ＭＡなどの樹脂板、紫外線硬化樹脂、ガラス板、または
無機材料などからなり、基板の表面は、スパイラルまた
は同心円状の連続溝（案内溝，トラック）で覆われてい
る。支持基板２０の上に第１の情報記録層２１を成膜し
た後、表面がスパイラルまたは同心円状の連続溝（案内
溝，トラック）で覆われた光学分離層２２を２Ｐ法で形
成し、さらにその上に第２の情報記録層２３を成膜す
る。その後、光透過層２４がスピンコート法もしくは樹
脂シート等で形成される。
ＭＡなどの樹脂板、紫外線硬化樹脂、ガラス板、または
無機材料などからなり、基板の表面は、スパイラルまた
は同心円状の連続溝（案内溝，トラック）で覆われてい
る。支持基板２０の上に第１の情報記録層２１を成膜し
た後、表面がスパイラルまたは同心円状の連続溝（案内
溝，トラック）で覆われた光学分離層２２を２Ｐ法で形
成し、さらにその上に第２の情報記録層２３を成膜す
る。その後、光透過層２４がスピンコート法もしくは樹
脂シート等で形成される。
【００２７】保護層２６、３０、３２、３６の材料は、
物理的・化学的に安定であること、即ち、第１の記録層
２８や第２の記録層３４に適用した材料よりも、融点及
び軟化温度が高く、かつ記録層材料と固溶体を作らない
ことが望ましい。例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯx、Ｔａ2Ｏ
5、ＭｏＯ3、ＷＯ3、ＺｒＯ2、ＺｎＳ、ＡｌＮx、Ｂ
Ｎ、ＳｉＮx、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＰｂＦ2、ＭｇＦ2など
の誘電体またはこれらの適当な組み合わせからなる。ま
た、保護層２６、３０及び保護層３２、３６を異なる材
料で形成すると、熱的及び光学的なディスク設計の自由
度が大きくなる利点がある。もちろん同一材料で形成し
てもよい。
物理的・化学的に安定であること、即ち、第１の記録層
２８や第２の記録層３４に適用した材料よりも、融点及
び軟化温度が高く、かつ記録層材料と固溶体を作らない
ことが望ましい。例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯx、Ｔａ2Ｏ
5、ＭｏＯ3、ＷＯ3、ＺｒＯ2、ＺｎＳ、ＡｌＮx、Ｂ
Ｎ、ＳｉＮx、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＰｂＦ2、ＭｇＦ2など
の誘電体またはこれらの適当な組み合わせからなる。ま
た、保護層２６、３０及び保護層３２、３６を異なる材
料で形成すると、熱的及び光学的なディスク設計の自由
度が大きくなる利点がある。もちろん同一材料で形成し
てもよい。
【００２８】界面層２７、２９、３３、３５は、その両
隣の層を構成する元素の相互拡散を抑制するために設け
られた窒化物または炭化物の薄膜であり、例えば一般式
Ｘ−ＮやＸ−Ｏ−Ｎで表される材料である。但し、Ｘは
Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｅのうち少なくとも１つの
元素を含む材料が好ましいが、必須ではない。この界面
層を設けることにより、第１及び／または第２の記録層
２８、３４を構成する元素と、保護層２６、３０、３
２、３６の誘電体層を構成する元素との相互拡散が抑制
され、記録消去の繰り返し特性が向上する。界面層の効
果に関しては、例えば特開平４−５２１８８号公報など
に詳細な記載がなされている。
隣の層を構成する元素の相互拡散を抑制するために設け
られた窒化物または炭化物の薄膜であり、例えば一般式
Ｘ−ＮやＸ−Ｏ−Ｎで表される材料である。但し、Ｘは
Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｅのうち少なくとも１つの
元素を含む材料が好ましいが、必須ではない。この界面
層を設けることにより、第１及び／または第２の記録層
２８、３４を構成する元素と、保護層２６、３０、３
２、３６の誘電体層を構成する元素との相互拡散が抑制
され、記録消去の繰り返し特性が向上する。界面層の効
果に関しては、例えば特開平４−５２１８８号公報など
に詳細な記載がなされている。
【００２９】第１の記録層２８と第２の記録層３４の材
料は、結晶状態と非晶質状態との間で構造変化をおこす
物質であればよく、例えばＴｅ、ＩｎまたはＳｅなどを
主成分とする相変化材料である。よく知られた相変化材
料の主成分としては、Ｔｅ−Ｓｂ−Ｇｅ、Ｔｅ−Ｇｅ、
Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ａｕ、Ｓｂ−Ｓ
ｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｉｎ
−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ｉｎ−Ｓｂ−
Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅなどが挙げられる。これらの第
１及び第２の記録層２８及び３４は通常非晶質状態で成
膜され、レーザ光などのエネルギーを吸収して結晶化
し、光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）が変化する。
料は、結晶状態と非晶質状態との間で構造変化をおこす
物質であればよく、例えばＴｅ、ＩｎまたはＳｅなどを
主成分とする相変化材料である。よく知られた相変化材
料の主成分としては、Ｔｅ−Ｓｂ−Ｇｅ、Ｔｅ−Ｇｅ、
Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ａｕ、Ｓｂ−Ｓ
ｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｉｎ
−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ｉｎ−Ｓｂ−
Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅなどが挙げられる。これらの第
１及び第２の記録層２８及び３４は通常非晶質状態で成
膜され、レーザ光などのエネルギーを吸収して結晶化
し、光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）が変化する。
【００３０】光学分離層２２は、第１の情報記録層２１
と第２の情報記録層２３の間に配置される中間層であ
り、第１の情報記録層と第２の情報記録層とをそれぞれ
再生する場合に、他の情報記録層からの再生信号の影響
が無視しうるほど小さくなるようにするために設けられ
る。光学分離層２２の厚さは、通常１０μm以上５０μm
以下、望ましくは２０μm以上４０μm以下である。光学
分離層２２に供する材料は、第１の情報記録層２１に信
号を記録・再生するために照射するレーザ光の波長に対
して透明な材料であればよい。材料は、例えばエポキシ
系の紫外線硬化樹脂などや、光ディスク貼り合わせ用の
シート状両面テープなどである。
と第２の情報記録層２３の間に配置される中間層であ
り、第１の情報記録層と第２の情報記録層とをそれぞれ
再生する場合に、他の情報記録層からの再生信号の影響
が無視しうるほど小さくなるようにするために設けられ
る。光学分離層２２の厚さは、通常１０μm以上５０μm
以下、望ましくは２０μm以上４０μm以下である。光学
分離層２２に供する材料は、第１の情報記録層２１に信
号を記録・再生するために照射するレーザ光の波長に対
して透明な材料であればよい。材料は、例えばエポキシ
系の紫外線硬化樹脂などや、光ディスク貼り合わせ用の
シート状両面テープなどである。
【００３１】第１の反射層２５および第２の反射層３１
は、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｇなどの金属元
素またはこれらの合金からなる。第１の反射層２５は、
第１の記録層２８への光吸収効率を高める働きをするた
め、備えることが好ましい。第２の反射層３１は、第２
の情報記録層２３の再生信号用の光量を確保するために
備えることが望ましいが、第１の情報記録層２１へ記録
再生を可能にするため、レーザ光が一部透過することが
必須である。この第２の反射層３１は無くても良いが、
その場合、十分な反射光が第２の情報記録層２３から得
られるよう、残りの層の材料や厚みを選択する必要があ
る。
は、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｇなどの金属元
素またはこれらの合金からなる。第１の反射層２５は、
第１の記録層２８への光吸収効率を高める働きをするた
め、備えることが好ましい。第２の反射層３１は、第２
の情報記録層２３の再生信号用の光量を確保するために
備えることが望ましいが、第１の情報記録層２１へ記録
再生を可能にするため、レーザ光が一部透過することが
必須である。この第２の反射層３１は無くても良いが、
その場合、十分な反射光が第２の情報記録層２３から得
られるよう、残りの層の材料や厚みを選択する必要があ
る。
【００３２】上述の第１の記録層２８、第２の記録層３
４、保護層２６、３０、３２、３６、界面層２７、２
９、３３、３５、第１の反射層２５、第２の反射層３１
などの各層の形成としては、通常、電子ビーム蒸着法、
スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ
法、レーザスパッタリング法などが適用される。
４、保護層２６、３０、３２、３６、界面層２７、２
９、３３、３５、第１の反射層２５、第２の反射層３１
などの各層の形成としては、通常、電子ビーム蒸着法、
スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ
法、レーザスパッタリング法などが適用される。
【００３３】次に、上記のように構成された光ディスク
装置１９の動作について、図１に戻って説明する。
装置１９の動作について、図１に戻って説明する。
【００３４】まず光ディスク１が装着されると、ホスト
コンピュータ１４は、再生モードを示すコマンドをシス
テムコントローラ９に送る。システムコントローラ９
は、再生モードを示すコマンドに対応して制御信号を図
示しないスピンドルモータ、フォーカス制御回路７，ト
ラッキング制御回路８およびレーザ駆動回路１２に出力
する。スピンドルモータが光ディスク１を回転させ始め
た後、レーザ駆動回路１２は再生モードとなり、光ヘッ
ド４から一定の再生パワーレベルのレーザ光を照射させ
る。システムコントローラ９はまた、図示しない移送モ
ータに制御信号を送り、ビームスポットが光ディスク１
のコントロールデータ領域上に来るよう、光ヘッド４を
ディスク半径方向に移動させる。
コンピュータ１４は、再生モードを示すコマンドをシス
テムコントローラ９に送る。システムコントローラ９
は、再生モードを示すコマンドに対応して制御信号を図
示しないスピンドルモータ、フォーカス制御回路７，ト
ラッキング制御回路８およびレーザ駆動回路１２に出力
する。スピンドルモータが光ディスク１を回転させ始め
た後、レーザ駆動回路１２は再生モードとなり、光ヘッ
ド４から一定の再生パワーレベルのレーザ光を照射させ
る。システムコントローラ９はまた、図示しない移送モ
ータに制御信号を送り、ビームスポットが光ディスク１
のコントロールデータ領域上に来るよう、光ヘッド４を
ディスク半径方向に移動させる。
【００３５】次にビームスポットの焦点方向（フォーカ
ス方向）の位置制御が行われる。即ちシステムコントロ
ーラ９からの制御信号に応じてフォーカス制御回路７が
第１もしくは第２の情報記録層を選択し、その上にビー
ムスポットが移動される。その後、トラッキング制御回
路８によって、ディスク半径方向（トラッキング方向）
の位置制御が行われる。ビームスポットのフォーカス方
向の位置制御は、非点収差法等の一般的なフォーカス制
御によって実現され、トラッキング方向の位置制御はプ
ッシュプル法などの一般的なトラッキング制御法によっ
て実現されるので、各々の説明は省略する。これらの位
置制御により、情報トラックをビームスポットが追従可
能となる。
ス方向）の位置制御が行われる。即ちシステムコントロ
ーラ９からの制御信号に応じてフォーカス制御回路７が
第１もしくは第２の情報記録層を選択し、その上にビー
ムスポットが移動される。その後、トラッキング制御回
路８によって、ディスク半径方向（トラッキング方向）
の位置制御が行われる。ビームスポットのフォーカス方
向の位置制御は、非点収差法等の一般的なフォーカス制
御によって実現され、トラッキング方向の位置制御はプ
ッシュプル法などの一般的なトラッキング制御法によっ
て実現されるので、各々の説明は省略する。これらの位
置制御により、情報トラックをビームスポットが追従可
能となる。
【００３６】コントロールデータ領域には、各々の情報
記録層に最適な記録パルス波形に関する記録パルス制御
規則の情報が、凹凸ピット、案内溝の蛇行、又はアモル
ファス記録マークの状態で予め格納されており、これら
によって変調されたレーザ光は光ヘッド４に戻る。記録
パルス制御規則とは、記録されるべき２値化データのビ
ット１またはビット０の続く区間の長さに対応して、所
定の長さの記録マークを情報トラックに書き込むため
に、記録パルスの個数、高さ、幅もしくは出力タイミン
グを定めたもので、記録ストラテジとも呼ばれる。各情
報記録層のコントロールデータ領域に格納されている記
録パルス制御規則情報は、当該情報記録層に適した記録
パルス制御規則そのものであっても良いし、当該情報記
録層に適した記録パルス制御規則を特定するための番号
などであっても良い。後者の場合は、光ディスク装置１
９に、番号を付けた記録パルス制御規則を予め格納して
おき、記録時に、記録しようとする情報記録層のコント
ロールデータ領域から読み出した記録パルス制御規則情
報に対応する記録パルス制御規則を、光ディスク装置１
９に格納されている記録パルス制御規則の中から選択す
ることとなる。また、各情報記録層のコントロールデー
タ領域には、当該情報記録層への記録に適した少なくと
も１つの記録パルス制御規則の情報を格納しておけば良
い。
記録層に最適な記録パルス波形に関する記録パルス制御
規則の情報が、凹凸ピット、案内溝の蛇行、又はアモル
ファス記録マークの状態で予め格納されており、これら
によって変調されたレーザ光は光ヘッド４に戻る。記録
パルス制御規則とは、記録されるべき２値化データのビ
ット１またはビット０の続く区間の長さに対応して、所
定の長さの記録マークを情報トラックに書き込むため
に、記録パルスの個数、高さ、幅もしくは出力タイミン
グを定めたもので、記録ストラテジとも呼ばれる。各情
報記録層のコントロールデータ領域に格納されている記
録パルス制御規則情報は、当該情報記録層に適した記録
パルス制御規則そのものであっても良いし、当該情報記
録層に適した記録パルス制御規則を特定するための番号
などであっても良い。後者の場合は、光ディスク装置１
９に、番号を付けた記録パルス制御規則を予め格納して
おき、記録時に、記録しようとする情報記録層のコント
ロールデータ領域から読み出した記録パルス制御規則情
報に対応する記録パルス制御規則を、光ディスク装置１
９に格納されている記録パルス制御規則の中から選択す
ることとなる。また、各情報記録層のコントロールデー
タ領域には、当該情報記録層への記録に適した少なくと
も１つの記録パルス制御規則の情報を格納しておけば良
い。
【００３７】光ヘッド４へ戻ったレーザ光は、光ヘッド
４の光検出器で受光されて電気信号に変換され、同信号
は再生アンプ５で増幅された後、再生信号として再生信
号処理回路６へ出力する。再生信号処理回路６はアナロ
グの再生信号を波形等化、２値化、同期、復調、デコー
ド等を行い、コントロールデータを抽出してシステムコ
ントローラ９へ出力する。システムコントローラ９は得
られたコントロールデータを基に、前述の記録パルス制
御規則を光ディスク装置１９の半導体メモリなどから読
み出し、パルス設定回路１１へ記録パルス制御規則を送
出する。
４の光検出器で受光されて電気信号に変換され、同信号
は再生アンプ５で増幅された後、再生信号として再生信
号処理回路６へ出力する。再生信号処理回路６はアナロ
グの再生信号を波形等化、２値化、同期、復調、デコー
ド等を行い、コントロールデータを抽出してシステムコ
ントローラ９へ出力する。システムコントローラ９は得
られたコントロールデータを基に、前述の記録パルス制
御規則を光ディスク装置１９の半導体メモリなどから読
み出し、パルス設定回路１１へ記録パルス制御規則を送
出する。
【００３８】ここで、本実施の形態における記録パルス
制御規則について、図３を参照しながら説明する。同図
において、（ａ）はパルス設定回路１１に入力される記
録データを２値で示した波形図であり、ＨｉレベルとＬ
ｏレベルの２値になっている。後述するが、ディスク上
ではＨｉレベルの区間をマークで、Ｌｏレベルの区間を
スペースで表すようにする。（ｂ）はパルス設定回路１
１が出力する記録パルスの波形図で、一つの記録マーク
に対して単一または複数の短パルス列が対応している。
スペースの区間は強度Ｐｂ（バイアスパワーと呼ぶ）に
対応したレベルに保持される。次に、各マークに対応し
たパルス列の中で、最初の強度Ｐｐ（ピークパワーと呼
ぶ）のパルスをファーストパルス、残りの櫛状のパルス
（強度Ｐｐ）をサブパルス、最後のサブパルスの後に続
く強度Ｐｃ（クーリングパワーと呼ぶ）のパルスを冷却
パルスと呼ぶ。サブパルス間は強度Ｐｂｏ（ボトムパワ
ーレベルと呼ぶ）に保たれるがここではバイアスパワー
Ｐｂに等しいものとする。（ｃ）は記録層に形成された
記録マークを真上から見た模式図である。
制御規則について、図３を参照しながら説明する。同図
において、（ａ）はパルス設定回路１１に入力される記
録データを２値で示した波形図であり、ＨｉレベルとＬ
ｏレベルの２値になっている。後述するが、ディスク上
ではＨｉレベルの区間をマークで、Ｌｏレベルの区間を
スペースで表すようにする。（ｂ）はパルス設定回路１
１が出力する記録パルスの波形図で、一つの記録マーク
に対して単一または複数の短パルス列が対応している。
スペースの区間は強度Ｐｂ（バイアスパワーと呼ぶ）に
対応したレベルに保持される。次に、各マークに対応し
たパルス列の中で、最初の強度Ｐｐ（ピークパワーと呼
ぶ）のパルスをファーストパルス、残りの櫛状のパルス
（強度Ｐｐ）をサブパルス、最後のサブパルスの後に続
く強度Ｐｃ（クーリングパワーと呼ぶ）のパルスを冷却
パルスと呼ぶ。サブパルス間は強度Ｐｂｏ（ボトムパワ
ーレベルと呼ぶ）に保たれるがここではバイアスパワー
Ｐｂに等しいものとする。（ｃ）は記録層に形成された
記録マークを真上から見た模式図である。
【００３９】また、同図において左側は第１の情報記録
層２１に情報信号を記録する場合であり、右側は第２の
情報記録層２３に情報信号を記録する場合である。同一
の２値化データに対する記録パルス制御規則は両者で異
なっており、後者の方が前者に比べて、記録時において
記録層の材料がレーザ光によって加熱高温になった後、
急激に温度が下降するような記録パルス波形になってい
る。即ち同図の（ｂ）において、左側の波形（記録波形
Ａ）では、発光強度がバイアスパワー（Ｐｂ）とＰｂよ
り高いピークパワー（Ｐｐ）との間で切り替わって変化
しているのに対し、右側（記録波形Ｂ）ではＰｂよりも
更に低いクーリングパワー（Ｐｃ）で発光する区間が、
最初のパルスまたは短パルス列の最後に追加されてい
る。これを冷却パルスと呼ぶ。これにより、照射パワー
が強度Ｐｐの直後に強度Ｐｃまで低下するため、強度Ｐ
ｂまでしか下がらない左側の波形に比べて、高温状態か
らの温度低下が急激になるようになっている。
層２１に情報信号を記録する場合であり、右側は第２の
情報記録層２３に情報信号を記録する場合である。同一
の２値化データに対する記録パルス制御規則は両者で異
なっており、後者の方が前者に比べて、記録時において
記録層の材料がレーザ光によって加熱高温になった後、
急激に温度が下降するような記録パルス波形になってい
る。即ち同図の（ｂ）において、左側の波形（記録波形
Ａ）では、発光強度がバイアスパワー（Ｐｂ）とＰｂよ
り高いピークパワー（Ｐｐ）との間で切り替わって変化
しているのに対し、右側（記録波形Ｂ）ではＰｂよりも
更に低いクーリングパワー（Ｐｃ）で発光する区間が、
最初のパルスまたは短パルス列の最後に追加されてい
る。これを冷却パルスと呼ぶ。これにより、照射パワー
が強度Ｐｐの直後に強度Ｐｃまで低下するため、強度Ｐ
ｂまでしか下がらない左側の波形に比べて、高温状態か
らの温度低下が急激になるようになっている。
【００４０】記録パルス制御規則がこのように異なって
いる理由は以下の通りである。複数の情報記録層を有す
る光ディスクにおいては、レーザ光の入射側から見て奥
の情報記録層に光を到達させるために、手前の情報記録
層は半透明にすることが必須である。そのためには、通
常、手前の情報記録層の反射層や記録層を薄くしたり、
或いは削除する必要がある。ところが、反射層はレーザ
光を反射するだけでなく、ヒートシンクとして高温化し
た記録層を急激に常温へ戻す役割も持っている。従っ
て、反射層を薄くした或いは取り除いた状態では、情報
記録層全体の放熱特性が低下する。一方、奥の情報記録
層は半透明にする必要がないので、反射層を厚くでき、
放熱効果を十分大きくできる。
いる理由は以下の通りである。複数の情報記録層を有す
る光ディスクにおいては、レーザ光の入射側から見て奥
の情報記録層に光を到達させるために、手前の情報記録
層は半透明にすることが必須である。そのためには、通
常、手前の情報記録層の反射層や記録層を薄くしたり、
或いは削除する必要がある。ところが、反射層はレーザ
光を反射するだけでなく、ヒートシンクとして高温化し
た記録層を急激に常温へ戻す役割も持っている。従っ
て、反射層を薄くした或いは取り除いた状態では、情報
記録層全体の放熱特性が低下する。一方、奥の情報記録
層は半透明にする必要がないので、反射層を厚くでき、
放熱効果を十分大きくできる。
【００４１】このため本実施の形態では、第１の情報記
録層２１と第２の情報記録層２３とで記録パルス制御規
則を異なるものとし、かつ、前者より後者における記録
パルスの方が、強度Ｐｐのパルスの直後に発光強度を大
きく減少させるようになっている。従って、第２の情報
記録層２３自体の低い放熱特性が補償され、両者の記録
時の冷却速度が実質的に同等になり、同一の記録層材料
や層構成を用いても、両方の情報記録層において同じよ
うな記録マークを形成できる。発光強度Ｐｃは記録マー
クの形成に必要な冷却速度と第２の情報記録層２３の熱
特性を勘案して予め決められる。
録層２１と第２の情報記録層２３とで記録パルス制御規
則を異なるものとし、かつ、前者より後者における記録
パルスの方が、強度Ｐｐのパルスの直後に発光強度を大
きく減少させるようになっている。従って、第２の情報
記録層２３自体の低い放熱特性が補償され、両者の記録
時の冷却速度が実質的に同等になり、同一の記録層材料
や層構成を用いても、両方の情報記録層において同じよ
うな記録マークを形成できる。発光強度Ｐｃは記録マー
クの形成に必要な冷却速度と第２の情報記録層２３の熱
特性を勘案して予め決められる。
【００４２】ここで、光ディスク装置１９が光ディスク
１へ情報を記録する際の動作を説明する。システムコン
トローラ９は、ビームスポットが、光ディスク１におい
て記録しようとする情報記録層に設けられた記録学習領
域のトラックに来るよう、光ヘッド４を移動させる。次
に、記録信号処理回路１０及びパルス設定回路１１に記
録学習用のテストパターンデータを出力するよう制御信
号を送る。レーザ駆動回路１２からの駆動パルスに基づ
いて、光ヘッド４は各パワーレベルの間で変調されたレ
ーザ光を放射し、記録層上にテストパターンに対応した
マークが記録される。テストパターンの記録が終わる
と、システムコントローラ９は再生モードに移り、制御
信号をレーザ駆動回路１２に送り、光ヘッド４が照射す
るレーザ光の強度を再生パワーレベルまで下げる。その
後、光ヘッド４のアクチュエータを制御して、ビームス
ポットを、記録層に記録されたテストパターンの位置ま
で戻す。記録されたテストパターンへ照射されたレーザ
光は、テストパターンによって変調されたあと光ヘッド
４へ戻り、光検出器に受光されて再生信号として出力さ
れる。再生信号処理回路６は、再生アンプ５で増幅され
た再生信号に対し、波形等化、２値化、同期、復調、デ
コード等を行う。同時に再生信号処理回路６は、再生信
号の変調度、誤り率、同期ジッター或いはエッジシフト
等を測定する。以上のテストパターンの記録と再生を発
光強度Ｐｐ或いはＰｂを変えながら繰り返し、変調度、
誤り率或いはジッターが所望のしきい値以下になると、
システムコントローラ９は記録学習工程を終了させる。
１へ情報を記録する際の動作を説明する。システムコン
トローラ９は、ビームスポットが、光ディスク１におい
て記録しようとする情報記録層に設けられた記録学習領
域のトラックに来るよう、光ヘッド４を移動させる。次
に、記録信号処理回路１０及びパルス設定回路１１に記
録学習用のテストパターンデータを出力するよう制御信
号を送る。レーザ駆動回路１２からの駆動パルスに基づ
いて、光ヘッド４は各パワーレベルの間で変調されたレ
ーザ光を放射し、記録層上にテストパターンに対応した
マークが記録される。テストパターンの記録が終わる
と、システムコントローラ９は再生モードに移り、制御
信号をレーザ駆動回路１２に送り、光ヘッド４が照射す
るレーザ光の強度を再生パワーレベルまで下げる。その
後、光ヘッド４のアクチュエータを制御して、ビームス
ポットを、記録層に記録されたテストパターンの位置ま
で戻す。記録されたテストパターンへ照射されたレーザ
光は、テストパターンによって変調されたあと光ヘッド
４へ戻り、光検出器に受光されて再生信号として出力さ
れる。再生信号処理回路６は、再生アンプ５で増幅され
た再生信号に対し、波形等化、２値化、同期、復調、デ
コード等を行う。同時に再生信号処理回路６は、再生信
号の変調度、誤り率、同期ジッター或いはエッジシフト
等を測定する。以上のテストパターンの記録と再生を発
光強度Ｐｐ或いはＰｂを変えながら繰り返し、変調度、
誤り率或いはジッターが所望のしきい値以下になると、
システムコントローラ９は記録学習工程を終了させる。
【００４３】この時、パルス設定回路１１は、各情報記
録層毎の学習工程において最初の試し書きを行うとき、
その情報記録層のコントロールデータ領域から読み出し
た記録パルス制御規則情報に基づいて選択した記録パル
ス制御規則を用いる。第２の情報記録層２３において学
習する時は、第１の情報記録層２１よりも記録層におけ
る温度変化がより急冷になるような記録パルス制御規則
を用いる。また、第２の情報記録層２３における記録学
習の結果、変調度、誤り率やジッター等の測定対象が許
容範囲に収まらなかった場合は、複数ある記録パルス制
御規則のなかからもっと急冷な記録パルス制御規則を選
択して記録学習を再実行しても良いし、最初から最も急
冷な記録パルス制御規則から順に学習を繰り返しても良
い。また、光ビームの照射パワーだけでなく、各記録パ
ルスのエッジ位置を目標とするマークの長さに応じて微
調整するなど、記録パルス波形の時間軸方向の学習を行
えば（すなわちＴｐ、Ｔｓ等のパラメータについても学
習を行えば）、更に記録信号の品質が向上する。また、
イコライザー等の再生信号処理回路の周波数特性の最適
化を行っても良い。
録層毎の学習工程において最初の試し書きを行うとき、
その情報記録層のコントロールデータ領域から読み出し
た記録パルス制御規則情報に基づいて選択した記録パル
ス制御規則を用いる。第２の情報記録層２３において学
習する時は、第１の情報記録層２１よりも記録層におけ
る温度変化がより急冷になるような記録パルス制御規則
を用いる。また、第２の情報記録層２３における記録学
習の結果、変調度、誤り率やジッター等の測定対象が許
容範囲に収まらなかった場合は、複数ある記録パルス制
御規則のなかからもっと急冷な記録パルス制御規則を選
択して記録学習を再実行しても良いし、最初から最も急
冷な記録パルス制御規則から順に学習を繰り返しても良
い。また、光ビームの照射パワーだけでなく、各記録パ
ルスのエッジ位置を目標とするマークの長さに応じて微
調整するなど、記録パルス波形の時間軸方向の学習を行
えば（すなわちＴｐ、Ｔｓ等のパラメータについても学
習を行えば）、更に記録信号の品質が向上する。また、
イコライザー等の再生信号処理回路の周波数特性の最適
化を行っても良い。
【００４４】このようにして記録のレーザ光強度が決ま
った後、情報信号の記録モードに移行する。システムコ
ントローラ９は、記録信号処理回路１０、パルス設定回
路１１及びレーザ駆動回路１２に情報信号の記録モード
であることを知らせると共に、記録しようとする情報記
録層の情報信号領域までビームスポットを移動させる。
ビームスポットの位置制御が終了すると、ホストコンピ
ュータ１４から出力された記録すべき情報、例えば、デ
ィジタル化された映像音声データもしくはコンピュータ
データなどの情報信号は、記録信号処理回路１０、パル
ス設定回路１１を経て、マルチパルス化された変調デー
タとしてレーザ駆動回路１２に送られる。レーザ駆動回
路１２は、光ヘッド４からレーザ光を発光させ、光ディ
スク１上に適切な長さの記録マークが形成される。
った後、情報信号の記録モードに移行する。システムコ
ントローラ９は、記録信号処理回路１０、パルス設定回
路１１及びレーザ駆動回路１２に情報信号の記録モード
であることを知らせると共に、記録しようとする情報記
録層の情報信号領域までビームスポットを移動させる。
ビームスポットの位置制御が終了すると、ホストコンピ
ュータ１４から出力された記録すべき情報、例えば、デ
ィジタル化された映像音声データもしくはコンピュータ
データなどの情報信号は、記録信号処理回路１０、パル
ス設定回路１１を経て、マルチパルス化された変調デー
タとしてレーザ駆動回路１２に送られる。レーザ駆動回
路１２は、光ヘッド４からレーザ光を発光させ、光ディ
スク１上に適切な長さの記録マークが形成される。
【００４５】一方、情報信号の再生は、次のように行わ
れる。光ディスク１に照射されたレーザ光は、記録マー
クによって変調を受け、光ヘッド４に戻り、再生アンプ
５を経て再生信号処理回路６に送られる。再生信号処理
回路６は、波形等化、２値化、同期、復調、誤り訂正を
施し、再生データとしてホストコンピュータ１４に出力
する。
れる。光ディスク１に照射されたレーザ光は、記録マー
クによって変調を受け、光ヘッド４に戻り、再生アンプ
５を経て再生信号処理回路６に送られる。再生信号処理
回路６は、波形等化、２値化、同期、復調、誤り訂正を
施し、再生データとしてホストコンピュータ１４に出力
する。
【００４６】次に、実際に図１の装置を用いて図２の光
ディスクに情報信号を記録し、これを再生した。記録と
再生に用いたレーザ光は波長４００ｎｍのＧａＮ系半導
体レーザであり、光ヘッド４の対物レンズのＮＡは０．
８５とした。情報信号は８−１６，ＲＬＬ（２，１０）
の変調方式で変調して記録した。ジッタは、再生信号を
２値化した後に、再生ＰＬＬのクロック信号との差を測
定し、基準クロック周期Ｔとの比をパーセント表示し
た。ジッタの測定には横河電機（株）のＴＡ５２０を使
用した。ジッタの許容値については、例えばＤＶＤ規格
においては９％以下となっており、本実施の形態でもこ
の値を許容できるジッタ値の目安にする。基準クロック
周期Ｔは１３．６ｎｓｅｃ、記録及び再生の線速度は
５．０ｍ／ｓ、最短の記録マークピッチは０．２０μｍ
とした。光ディスク１の作製は以下のようにした。支持
基板２０として、直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのポ
リカーボネート板を用い、表面にスパイラル状の幅０．
２２ｕｍ、ピッチ０．３２ｕｍ、深さ２２ｎｍの溝を形
成した。第１の情報記録層２１はこの支持基板２０の表
面上に、ＡｇＰｄＣｕからなる第１の反射層２５を１０
０ｎｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ 2からなる保護層２６を１５ｎ
ｍ、ＧｅＮからなる界面層２７を５ｎｍ、ＧｅＳｂＴｅ
からなる第１の記録層２８を１２ｎｍ、ＧｅＮからなる
界面層２９を５ｎｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる保護層
３０を６０ｎｍ、順番に成膜することにより形成した。
次に、第１の記録層２８を、レーザ光の照射によりアモ
ルファス状態から結晶状態に変化させて初期化した後、
支持基板２０と同様の溝形状を転写した光学分離層２２
を形成した。さらに、第２の情報記録層２３としてＡｇ
ＰｄＣｕからなる第２の反射層３１を６ｎｍ、ＺｎＳ−
ＳｉＯ2からなる保護層３２を１２ｎｍ、ＧｅＮからな
る界面層３３を５ｎｍ、ＧｅＳｂＴｅからなる第２の記
録層３４を６ｎｍ、ＧｅＮからなる界面層３５を５ｎ
ｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる保護層３６を４５ｎｍ、
順番に成膜した。成膜後、第２の記録層３４をレーザ光
の照射によりアモルファス状態から結晶状態に変化させ
て初期化した。最後にポリカーボネートからなる光透過
層２４を紫外線硬化樹脂により接着した。接着部と光透
過層２４の厚みは合わせて８５μｍ、光学分離層２２の
厚みは３０μｍとした。本実施の形態の光ディスク１で
は、Ｐｐ、Ｐｂ、Ｐｃは第１及び第２の情報記録層に対
してそれぞれ、約１０、４、４ｍＷ及び８、４、０．６
ｍＷで信号を書き換えすることができ、再生パワーは約
０．６ｍＷであった。上述した構成のディスクで、第１
の情報記録層２１の反射率は約２０％、第２の情報記録
層２３の反射率と透過率はそれぞれ約６％と約５０％と
良好であった。よって、第２の情報記録層２３を通して
得られた第１の情報記録層２１の実効反射率は、約５％
であった。
ディスクに情報信号を記録し、これを再生した。記録と
再生に用いたレーザ光は波長４００ｎｍのＧａＮ系半導
体レーザであり、光ヘッド４の対物レンズのＮＡは０．
８５とした。情報信号は８−１６，ＲＬＬ（２，１０）
の変調方式で変調して記録した。ジッタは、再生信号を
２値化した後に、再生ＰＬＬのクロック信号との差を測
定し、基準クロック周期Ｔとの比をパーセント表示し
た。ジッタの測定には横河電機（株）のＴＡ５２０を使
用した。ジッタの許容値については、例えばＤＶＤ規格
においては９％以下となっており、本実施の形態でもこ
の値を許容できるジッタ値の目安にする。基準クロック
周期Ｔは１３．６ｎｓｅｃ、記録及び再生の線速度は
５．０ｍ／ｓ、最短の記録マークピッチは０．２０μｍ
とした。光ディスク１の作製は以下のようにした。支持
基板２０として、直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのポ
リカーボネート板を用い、表面にスパイラル状の幅０．
２２ｕｍ、ピッチ０．３２ｕｍ、深さ２２ｎｍの溝を形
成した。第１の情報記録層２１はこの支持基板２０の表
面上に、ＡｇＰｄＣｕからなる第１の反射層２５を１０
０ｎｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ 2からなる保護層２６を１５ｎ
ｍ、ＧｅＮからなる界面層２７を５ｎｍ、ＧｅＳｂＴｅ
からなる第１の記録層２８を１２ｎｍ、ＧｅＮからなる
界面層２９を５ｎｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる保護層
３０を６０ｎｍ、順番に成膜することにより形成した。
次に、第１の記録層２８を、レーザ光の照射によりアモ
ルファス状態から結晶状態に変化させて初期化した後、
支持基板２０と同様の溝形状を転写した光学分離層２２
を形成した。さらに、第２の情報記録層２３としてＡｇ
ＰｄＣｕからなる第２の反射層３１を６ｎｍ、ＺｎＳ−
ＳｉＯ2からなる保護層３２を１２ｎｍ、ＧｅＮからな
る界面層３３を５ｎｍ、ＧｅＳｂＴｅからなる第２の記
録層３４を６ｎｍ、ＧｅＮからなる界面層３５を５ｎ
ｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる保護層３６を４５ｎｍ、
順番に成膜した。成膜後、第２の記録層３４をレーザ光
の照射によりアモルファス状態から結晶状態に変化させ
て初期化した。最後にポリカーボネートからなる光透過
層２４を紫外線硬化樹脂により接着した。接着部と光透
過層２４の厚みは合わせて８５μｍ、光学分離層２２の
厚みは３０μｍとした。本実施の形態の光ディスク１で
は、Ｐｐ、Ｐｂ、Ｐｃは第１及び第２の情報記録層に対
してそれぞれ、約１０、４、４ｍＷ及び８、４、０．６
ｍＷで信号を書き換えすることができ、再生パワーは約
０．６ｍＷであった。上述した構成のディスクで、第１
の情報記録層２１の反射率は約２０％、第２の情報記録
層２３の反射率と透過率はそれぞれ約６％と約５０％と
良好であった。よって、第２の情報記録層２３を通して
得られた第１の情報記録層２１の実効反射率は、約５％
であった。
【００４７】（表１）は以上の条件で情報信号を記録後
再生した時の各情報記録層の再生信号ジッタの測定値で
ある。第２の情報記録層２３では、図３に示した記録波
形Ａを用いても９％以下のジッタが得られないのに対
し、記録波形Ｂを用いた場合９％以下の良好なジッタ値
が得られている。これに対し第１の情報記録層２１で
は、記録波形Ａを用いると９％以下のジッタが得られる
が、記録波形Ｂを用いるとそれより高いジッタ値を示し
ている。
再生した時の各情報記録層の再生信号ジッタの測定値で
ある。第２の情報記録層２３では、図３に示した記録波
形Ａを用いても９％以下のジッタが得られないのに対
し、記録波形Ｂを用いた場合９％以下の良好なジッタ値
が得られている。これに対し第１の情報記録層２１で
は、記録波形Ａを用いると９％以下のジッタが得られる
が、記録波形Ｂを用いるとそれより高いジッタ値を示し
ている。
【００４８】
【表１】
図４及び図５は本発明の実施の形態における記録パルス
波形の他の例を表す波形図である。同図において、(ａ)
は最も短い記録マークに対応した記録パルス、（ｂ）は
比較的長い記録マークに対応した記録パルスを示してい
る。ＣからＩの列はそれぞれ異なった記録パルス制御規
則に基づいた場合の記録パルスである。これらの記録パ
ルスは、全て図３に示した記録パルスＡより、第２の情
報記録層２３に対して用いた場合に、より急冷になるよ
う設計されている。
波形の他の例を表す波形図である。同図において、(ａ)
は最も短い記録マークに対応した記録パルス、（ｂ）は
比較的長い記録マークに対応した記録パルスを示してい
る。ＣからＩの列はそれぞれ異なった記録パルス制御規
則に基づいた場合の記録パルスである。これらの記録パ
ルスは、全て図３に示した記録パルスＡより、第２の情
報記録層２３に対して用いた場合に、より急冷になるよ
う設計されている。
【００４９】まず、波形Ｃは図３の記録パルス波形Ｂの
サブパルス間をバイアスパワーレベルＰｂよりも低いＰ
ｃまで落としたことによって、波形Ｂよりもより急冷に
したものである。ここで、先頭パルス及び冷却パルスの
長さ（時間）をそれぞれＴｐ及びＴｃ、サブパルス及び
サブパルス間の長さ（時間）をそれぞれＴｓ及びＴｂと
する。レーザの照射強度即ちパルス高は、先頭パルス及
びサブパルスにおいてはＰｐ１、冷却パルス及びサブパ
ルス間においてはＰｃ、その他の区間ではＰｂである。
波形Ｄは、Ｔｐ及びＴｓが図３の記録パルス波形Ａに比
べて短く、かつ、それらのパルス高Ｐｐ２が波形Ａのピ
ークパワーレベルＰｐ１より高い。Ｔｂは波形Ａに比べ
て長くなり、冷却効果も助長されている。波形Ｃ及び波
形Ｄは波形Ａに比べてより記録膜の溶融後の温度低下が
急激になるよう考慮されているので、第２の情報記録層
２３にこれらの波形を、第１の情報記録層２１に波形Ａ
をそれぞれ適用することにより、どちらの層に対しても
情報信号を良好に記録することができる。
サブパルス間をバイアスパワーレベルＰｂよりも低いＰ
ｃまで落としたことによって、波形Ｂよりもより急冷に
したものである。ここで、先頭パルス及び冷却パルスの
長さ（時間）をそれぞれＴｐ及びＴｃ、サブパルス及び
サブパルス間の長さ（時間）をそれぞれＴｓ及びＴｂと
する。レーザの照射強度即ちパルス高は、先頭パルス及
びサブパルスにおいてはＰｐ１、冷却パルス及びサブパ
ルス間においてはＰｃ、その他の区間ではＰｂである。
波形Ｄは、Ｔｐ及びＴｓが図３の記録パルス波形Ａに比
べて短く、かつ、それらのパルス高Ｐｐ２が波形Ａのピ
ークパワーレベルＰｐ１より高い。Ｔｂは波形Ａに比べ
て長くなり、冷却効果も助長されている。波形Ｃ及び波
形Ｄは波形Ａに比べてより記録膜の溶融後の温度低下が
急激になるよう考慮されているので、第２の情報記録層
２３にこれらの波形を、第１の情報記録層２１に波形Ａ
をそれぞれ適用することにより、どちらの層に対しても
情報信号を良好に記録することができる。
【００５０】次に図４の波形Ｅは波形Ｃに比べてＴｃが
長くなっている。また、波形Ｆは冷却パルス高Ｐｃ及び
ボトムパルス高Ｐｂｏが波形Ｃに比べて低くなってい
る。さらに図５において波形Ｇは、波形Ｃに比べて先頭
パルスが細くなっている。波形Ｈは、先頭パルスの直後
のボトムパルスの長さが長くなっている以外は波形Ｇと
同じである。波形Ｉは、波形Ｄのサブパルス間をＰｃま
で落としかつ冷却パルスを追加している。以上の波形
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ及びＩは全て波形Ｃに比べて、より急速
に記録膜が冷却されるような波形になっている。従っ
て、第１の情報記録層２１に波形Ｃを適用し、第２の情
報記録層２３に波形Ｅ、Ｆ、Ｇ、ＨまたはＩを適用して
もよい。さらに、これらの波形の中から冷却効果の異な
る波形を選択し、より急速に冷却可能なパルスを第２の
情報記録層２３に使っても良い。この場合、第１の情報
記録層２１にも比較的熱伝導効率の低い記録材料もしく
は層構成を適用できるので、光ディスク１の設計自由度
が増す。
長くなっている。また、波形Ｆは冷却パルス高Ｐｃ及び
ボトムパルス高Ｐｂｏが波形Ｃに比べて低くなってい
る。さらに図５において波形Ｇは、波形Ｃに比べて先頭
パルスが細くなっている。波形Ｈは、先頭パルスの直後
のボトムパルスの長さが長くなっている以外は波形Ｇと
同じである。波形Ｉは、波形Ｄのサブパルス間をＰｃま
で落としかつ冷却パルスを追加している。以上の波形
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ及びＩは全て波形Ｃに比べて、より急速
に記録膜が冷却されるような波形になっている。従っ
て、第１の情報記録層２１に波形Ｃを適用し、第２の情
報記録層２３に波形Ｅ、Ｆ、Ｇ、ＨまたはＩを適用して
もよい。さらに、これらの波形の中から冷却効果の異な
る波形を選択し、より急速に冷却可能なパルスを第２の
情報記録層２３に使っても良い。この場合、第１の情報
記録層２１にも比較的熱伝導効率の低い記録材料もしく
は層構成を適用できるので、光ディスク１の設計自由度
が増す。
【００５１】表２に光ディスク１のコントロールデータ
領域に格納されるべき記録パルス制御規則情報の一例を
示す。同表では、第１および第２の情報記録層２１，２
３においてそれぞれ使用されるべき記録パルスの具体的
なパラメータを示している。同表において、Ｐｐ、Ｐ
ｂ，Ｐｃ、Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｂ及びＴｃは、図３から図５
で示した記号と同じ物である。Ｐｐ、Ｐｂ及びＰｃの列
の数字は記録パルスの高さで、ｍＷを単位としたレーザ
光のパワーであり、Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｂ及びＴｃは記録パ
ルスの幅で、ｎｓｅｃを単位としている。同表では、第
１の情報記録層に対しては表中のパラメータで表される
記録パルス波形、即ち波形Ａを用い、第２の情報記録層
に対しては表中のパラメータで表される記録パルス波
形、即ち波形Ｂを使用することを示している。表３は記
録パルス制御規則情報の他の例である。同表では、第１
の情報記録層に対しては表中のパラメータで表される記
録パルス波形、即ち波形Ｇを用い、第２の情報記録層に
対しては表中のパラメータで表される記録パルス波形、
即ち波形Ｉを使用することを示している。なお、Ｔｐ，
Ｔｓ，Ｔｂ及びＴｃはパルス幅の絶対値で表すだけでな
く、基準クロック周期の倍数の形式（例えば、１Ｔや
０．５Ｔ等）で表しても良い。
領域に格納されるべき記録パルス制御規則情報の一例を
示す。同表では、第１および第２の情報記録層２１，２
３においてそれぞれ使用されるべき記録パルスの具体的
なパラメータを示している。同表において、Ｐｐ、Ｐ
ｂ，Ｐｃ、Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｂ及びＴｃは、図３から図５
で示した記号と同じ物である。Ｐｐ、Ｐｂ及びＰｃの列
の数字は記録パルスの高さで、ｍＷを単位としたレーザ
光のパワーであり、Ｔｐ，Ｔｓ，Ｔｂ及びＴｃは記録パ
ルスの幅で、ｎｓｅｃを単位としている。同表では、第
１の情報記録層に対しては表中のパラメータで表される
記録パルス波形、即ち波形Ａを用い、第２の情報記録層
に対しては表中のパラメータで表される記録パルス波
形、即ち波形Ｂを使用することを示している。表３は記
録パルス制御規則情報の他の例である。同表では、第１
の情報記録層に対しては表中のパラメータで表される記
録パルス波形、即ち波形Ｇを用い、第２の情報記録層に
対しては表中のパラメータで表される記録パルス波形、
即ち波形Ｉを使用することを示している。なお、Ｔｐ，
Ｔｓ，Ｔｂ及びＴｃはパルス幅の絶対値で表すだけでな
く、基準クロック周期の倍数の形式（例えば、１Ｔや
０．５Ｔ等）で表しても良い。
【００５２】また、表２のように記録パルスの各種パラ
メータそのものを記録パルス制御規則情報として光ディ
スク１のコントロールデータ領域に格納しておく代わり
に、記録パルス波形毎に特有の番号をつけておき、その
番号にどのような波形が対応するかを光ディスク装置１
９のメモリに記憶しておけば、コントロールデータ領域
には波形番号のみ格納しておけばよい。
メータそのものを記録パルス制御規則情報として光ディ
スク１のコントロールデータ領域に格納しておく代わり
に、記録パルス波形毎に特有の番号をつけておき、その
番号にどのような波形が対応するかを光ディスク装置１
９のメモリに記憶しておけば、コントロールデータ領域
には波形番号のみ格納しておけばよい。
【００５３】
【表２】
【００５４】
【表３】
以上のように、本実施形態では、２つの情報記録層に対
してレーザの発光パルスを切り替え、放熱性の低い第２
の情報記録層の記録膜に対してより急冷になるよう発光
パルスを選択しているので、２つの情報記録層を有する
光ディスクに対して記録マークを良好に形成することが
できる。よって、２層光ディスクの記録品質が向上す
る。
してレーザの発光パルスを切り替え、放熱性の低い第２
の情報記録層の記録膜に対してより急冷になるよう発光
パルスを選択しているので、２つの情報記録層を有する
光ディスクに対して記録マークを良好に形成することが
できる。よって、２層光ディスクの記録品質が向上す
る。
【００５５】なお、本実施の形態では光ディスクの構成
について図２に示したように反射層の厚みを第１と第２
の情報記録層とで異なったものにした場合について説明
したが、これに限定されるものではないことはもちろん
である。例えば、第２の情報記録層２３での透過率を向
上させるために、第２の反射層３１自体を削除した構成
でも良いし、厚みは同じで第２の反射層３１の材料を変
えて半透明にしたものでも良い。
について図２に示したように反射層の厚みを第１と第２
の情報記録層とで異なったものにした場合について説明
したが、これに限定されるものではないことはもちろん
である。例えば、第２の情報記録層２３での透過率を向
上させるために、第２の反射層３１自体を削除した構成
でも良いし、厚みは同じで第２の反射層３１の材料を変
えて半透明にしたものでも良い。
【００５６】また、記録パルス制御規則も図３〜図５に
示したものに限定されるわけでなく、２種類の記録パル
ス制御規則があって、かつ、片方が他方よりも記録層内
の温度が溶融温度に上昇した後急激に下降するような記
録パルス波形になれば良い。
示したものに限定されるわけでなく、２種類の記録パル
ス制御規則があって、かつ、片方が他方よりも記録層内
の温度が溶融温度に上昇した後急激に下降するような記
録パルス波形になれば良い。
【００５７】また、上述の実施形態では、各情報記録層
のコントロールデータ領域に、それぞれの層の記録パル
ス制御規則情報が格納されている例を示したが、一つの
情報記録層のコントロールデータ領域に、全ての情報記
録層の記録パルス制御規則情報を格納しても良い。この
場合は、１回のアクセスで全ての情報記録層に対する記
録パルス制御規則情報を得ることができるという効果が
ある。
のコントロールデータ領域に、それぞれの層の記録パル
ス制御規則情報が格納されている例を示したが、一つの
情報記録層のコントロールデータ領域に、全ての情報記
録層の記録パルス制御規則情報を格納しても良い。この
場合は、１回のアクセスで全ての情報記録層に対する記
録パルス制御規則情報を得ることができるという効果が
ある。
【００５８】さらに、本実施の形態は２つの情報記録層
を備えた光ディスクの場合について説明したが、３つ以
上の情報記録層を有する場合においても、基本的な考え
は前者と同様である。即ち、３つ以上の情報記録層があ
った場合、レーザ光の入射側に最も遠い層以外は透過率
を大きくする必要がある。従って、前述したように反射
層を薄くする必要があるので、結果的に放熱特性が低下
する。よって、レーザ入射側から最も遠い情報記録層に
用いる記録パルスに比べて、それ以外の層に用いる記録
パルスの方がより急冷になる様に、記録パルス波形を選
択すれば、全ての情報記録層に対して良好に情報信号を
記録することが可能となる。
を備えた光ディスクの場合について説明したが、３つ以
上の情報記録層を有する場合においても、基本的な考え
は前者と同様である。即ち、３つ以上の情報記録層があ
った場合、レーザ光の入射側に最も遠い層以外は透過率
を大きくする必要がある。従って、前述したように反射
層を薄くする必要があるので、結果的に放熱特性が低下
する。よって、レーザ入射側から最も遠い情報記録層に
用いる記録パルスに比べて、それ以外の層に用いる記録
パルスの方がより急冷になる様に、記録パルス波形を選
択すれば、全ての情報記録層に対して良好に情報信号を
記録することが可能となる。
【００５９】図６にその一例として、４つの情報記録層
を有する光ディスクを示す。図６において、支持基板２
０上に、第１の情報記録層２１、第１の光学分離層３
９、第２の情報記録層２３、第２の光学分離層４０、第
３の情報記録層４１，第３の光学分離層４２，第４の情
報記録層４３および光透過層２４が順次積層される。光
学分離層３９、４０及び４２を介在して設けられる４つ
の情報記録層２１、２３、４１及び４３は、それぞれ複
数の光学薄膜からなり、第１の情報記録層２１は、第１
の反射層２５、保護層２６、界面層２７、第１の記録層
２８、界面層２９、保護層３０が順次積層されたもので
ある。また、第２の情報記録層２３は、第２の反射層３
１、保護層３２、界面層３３、第２の記録層３４、界面
層３５および保護層３６が順次積層されたものである。
さらに、第３の情報記録層４１は、第３の反射層４４、
保護層４５、界面層４６、第３の記録層４７、界面層４
８および保護層４９が順次積層されたものである。ま
た、第４の情報記録層４３は、第４の反射層５０、保護
層５１、界面層５２、第４の記録層５３、界面層５４お
よび保護層５５が順次積層されたものである。記録及び
再生を行うレーザ光は光透過層２４の側から入射させ
る。
を有する光ディスクを示す。図６において、支持基板２
０上に、第１の情報記録層２１、第１の光学分離層３
９、第２の情報記録層２３、第２の光学分離層４０、第
３の情報記録層４１，第３の光学分離層４２，第４の情
報記録層４３および光透過層２４が順次積層される。光
学分離層３９、４０及び４２を介在して設けられる４つ
の情報記録層２１、２３、４１及び４３は、それぞれ複
数の光学薄膜からなり、第１の情報記録層２１は、第１
の反射層２５、保護層２６、界面層２７、第１の記録層
２８、界面層２９、保護層３０が順次積層されたもので
ある。また、第２の情報記録層２３は、第２の反射層３
１、保護層３２、界面層３３、第２の記録層３４、界面
層３５および保護層３６が順次積層されたものである。
さらに、第３の情報記録層４１は、第３の反射層４４、
保護層４５、界面層４６、第３の記録層４７、界面層４
８および保護層４９が順次積層されたものである。ま
た、第４の情報記録層４３は、第４の反射層５０、保護
層５１、界面層５２、第４の記録層５３、界面層５４お
よび保護層５５が順次積層されたものである。記録及び
再生を行うレーザ光は光透過層２４の側から入射させ
る。
【００６０】同図に示したような４層構成では、入射側
から見て最も奥の情報記録層２１は３つの情報記録層４
２，４０，３９を通してレーザ光を入射させなければな
らないので、情報記録層の透過率を手前になるほどより
大きくしなければならない。また、各情報記録層からの
反射光を実質的に等しくすることが好ましい。このため
には奥の情報記録層ほど反射率を高める必要がある。図
２の構成では、第２の反射層３１及び第２の記録層３４
の厚みをどちらも６ｎｍとしたが、図６の構成では、第
３の情報記録層４１では第３の反射層４４及び第３の記
録層４７のどちらかをそれよりも薄く、例えば第３の記
録層４７を３ｎｍにして透過率を高める、といった構成
が考えられる。また、冷却特性は犠牲になるが、第３も
しくは第４の反射層を削除して透過率を高めるという構
成も考えられる。このように、反射層や記録層の厚みを
奥に行くほど厚く、手前に行くほど薄くすることが好ま
しい。従って、手前の層ほど放熱特性が低下するので、
より急峻な記録パルスを用いると良い。一例としては、
波形Ｉにおいて、パルス幅ＴｐやＴｓを手前の層ほど細
くしたり、または、ピークパワーＰｐ２を手前の層ほど
高くすると良い。これにより、記録時の光強度変化が急
峻となり、手前の層でも記録層において十分な冷却速度
を得ることが出来るので、十分な大きさの記録マークを
形成することができる。
から見て最も奥の情報記録層２１は３つの情報記録層４
２，４０，３９を通してレーザ光を入射させなければな
らないので、情報記録層の透過率を手前になるほどより
大きくしなければならない。また、各情報記録層からの
反射光を実質的に等しくすることが好ましい。このため
には奥の情報記録層ほど反射率を高める必要がある。図
２の構成では、第２の反射層３１及び第２の記録層３４
の厚みをどちらも６ｎｍとしたが、図６の構成では、第
３の情報記録層４１では第３の反射層４４及び第３の記
録層４７のどちらかをそれよりも薄く、例えば第３の記
録層４７を３ｎｍにして透過率を高める、といった構成
が考えられる。また、冷却特性は犠牲になるが、第３も
しくは第４の反射層を削除して透過率を高めるという構
成も考えられる。このように、反射層や記録層の厚みを
奥に行くほど厚く、手前に行くほど薄くすることが好ま
しい。従って、手前の層ほど放熱特性が低下するので、
より急峻な記録パルスを用いると良い。一例としては、
波形Ｉにおいて、パルス幅ＴｐやＴｓを手前の層ほど細
くしたり、または、ピークパワーＰｐ２を手前の層ほど
高くすると良い。これにより、記録時の光強度変化が急
峻となり、手前の層でも記録層において十分な冷却速度
を得ることが出来るので、十分な大きさの記録マークを
形成することができる。
【００６１】なお、他の情報記録層に比べて熱特性が他
と大きく異なるのは第１の情報記録層であり、第２、第
３及び第４の情報記録層の熱特性が互いに大差ない場合
は、第１の情報記録層に用いる記録パルスよりも、レー
ザ光強度変化がより急峻な記録パルスを用いる限りにお
いて、後者３つの情報記録層で用いる記録パルスは実質
的に同一であってもかまわない。
と大きく異なるのは第１の情報記録層であり、第２、第
３及び第４の情報記録層の熱特性が互いに大差ない場合
は、第１の情報記録層に用いる記録パルスよりも、レー
ザ光強度変化がより急峻な記録パルスを用いる限りにお
いて、後者３つの情報記録層で用いる記録パルスは実質
的に同一であってもかまわない。
【００６２】
【発明の効果】本発明によれば、情報記録層に応じて記
録パルス制御規則を選択し、放熱性の低い情報記録層に
対してより急冷になるよう記録パルスを選択しているの
で、複数の情報記録層を有する光情報記録媒体に対して
情報信号を良好に記録することができる。
録パルス制御規則を選択し、放熱性の低い情報記録層に
対してより急冷になるよう記録パルスを選択しているの
で、複数の情報記録層を有する光情報記録媒体に対して
情報信号を良好に記録することができる。
【図１】 本発明の実施の形態による光学的情報記録再
生方法を適用した光ディスク装置の構成を表すブロック
図
生方法を適用した光ディスク装置の構成を表すブロック
図
【図２】 本発明の実施の形態において使用される光デ
ィスクの積層構成の概略を示す半径方向の断面図
ィスクの積層構成の概略を示す半径方向の断面図
【図３】 本発明の実施の形態における記録パルス制御
規則についての説明図
規則についての説明図
【図４】 本発明の形態における記録パルス波形の他の
例を表す波形図
例を表す波形図
【図５】 本発明の実施の形態における記録パルス波形
の他の例を表す波形図
の他の例を表す波形図
【図６】 本発明の実施の形態において使用される光デ
ィスクの積層構成の概略を示す半径方向の断面図
ィスクの積層構成の概略を示す半径方向の断面図
１ 光ディスク
２１ 第１の情報記録層
２３ 第２の情報記録層
４ 光ヘッド
５ 再生アンプ
６ 再生信号処理回路
７ フォーカス制御回路
８ トラッキング制御回路
９ システムコントローラ
１０ 記録信号処理回路
１１ 記録パルス設定回路
１２ レーザー駆動回路
１４ ホストコンピュータ入出力回路
１９ 光ディスク装置
２８ 第１の記録層
３４ 第２の記録層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5D029 JB13
5D090 AA01 BB05 BB12 CC01 DD03
EE02 GG33 KK05
5D119 AA23 BA01 BB04 BB13 DA01
HA47
Claims (31)
- 【請求項１】 光ビームの集光による局所的な温度変化
によって物理的な状態の変化を生じる記録層を有する情
報記録層をＮ層（Ｎは２以上の整数）備えた光学的情報
記録媒体に情報信号を記録する光学的情報記録方法であ
って、 記録パルスの波形を定めた複数の記録パルス制御規則か
ら、記録しようとする情報記録層に応じた記録パルス制
御規則を選択するステップと、 選択された記録パルス制御規則で定められた記録パルス
に応じて前記光ビームの強度を変調することにより、前
記記録層に情報信号を記録するステップとを含み、 前記Ｎ層の情報記録層のうち、入射側から最も遠い層を
第１の情報記録層とし、入射側に近い方へ順に第２、…
第Ｎの情報記録層とすると、前記第２、…Ｎの情報記録
層への記録時に選択される記録パルス制御規則は、第１
の情報記録層と同一の熱特性を有する情報記録層への記
録に適用した場合に、前記第１の情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則に比べて、記録層の温
度変化を冷却時により急峻とする記録パルス波形に対応
することを特徴とする光学的情報記録方法。 - 【請求項２】 情報信号が、前記記録層上でマーク区間
及びスペース区間の長さで表され、 前記記録パルス制御規則は、所定の長さのマークを記録
するための、記録パルスの個数、高さ、幅もしくは出力
タイミングを定めたものである、請求項１記載の光学的
情報記録方法。 - 【請求項３】 同一の情報信号に対応するマークが、各
情報記録層において略等しい形状で記録される、請求項
２記載の光学的情報記録方法。 - 【請求項４】 前記光学的情報記録媒体として、記録層
がアモルファスと結晶間で状態変化を起こす相変化型材
料で形成された媒体を用いる、請求項１記載の光学的情
報記録方法。 - 【請求項５】 前記光学的情報記録媒体として、前記第
２、・・・Ｎの情報記録層が光ビームを部分的に透過する
媒体を用いる、請求項１記載の光学的情報記録方法。 - 【請求項６】 前記複数の記録パルス制御規則の少なく
とも一つは、記録層を溶融するに足るピークパワーレベ
ル、記録層を結晶化するに足るバイアスパワーレベル、
および、前記２つのパワーレベルよりも低いクーリング
パワーレベルの間で、マーク区間における光ビームの強
度を変調する記録パルス波形に対応し、 前記クーリングパワーレベルに対応するパルスが、少な
くとも前記ピークパワーレベルおよびバイアスパワーレ
ベルのパルス列の直後に配置される、請求項４記載の光
学的情報記録方法。 - 【請求項７】 前記複数の記録パルス制御規則の少なく
とも一つは、前記ピークパワーレベル、バイアスパワー
レベル、クーリングパワーレベル、およびボトムパワー
レベルの間で、マーク区間における光ビームの強度を変
調する記録パルス波形であって、マーク区間の少なくと
も一部において、光ビームの強度を前記ピークパワーレ
ベルと前記ボトムパワーレベルの間で交互に切り替える
記録パルス波形に対応する、請求項６記載の光学的情報
記録方法。 - 【請求項８】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時に
選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、第
１の情報記録層に用いる記録パルス波形のクーリングパ
ワーレベルの区間よりも長いクーリングパワーレベル区
間を有する記録パルス波形に対応する、請求項６または
７記載の光学的情報記録方法。 - 【請求項９】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時に
選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、第
１の情報記録層に用いる記録パルス波形のクーリングパ
ワーレベルよりも低いクーリングパワーレベルを有する
記録パルス波形に対応する、請求項６ないし８のいずれ
か一項に記載の光学的情報記録方法。 - 【請求項１０】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
ボトムパワーレベルの区間の長さの総和が、第１の情報
記録層に用いる記録パルス波形のボトムパワーレベル区
間の長さの総和よりも長い記録パルス波形に対応する、
請求項７記載の光学的情報記録方法。 - 【請求項１１】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
第１の情報記録層に用いる記録パルス波形におけるボト
ムパワーレベルよりも低いボトムパワーレベルを有する
記録パルス波形に対応する、請求項７または１０に記載
の光学的情報記録方法。 - 【請求項１２】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
第１の情報記録層に用いる記録パルス波形におけるピー
クパワーレベル区間よりも短いピークパワーレベル区間
を有する記録パルス波形に対応する、請求項６または７
に記載の光学的情報記録方法。 - 【請求項１３】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
所定のマークに対してボトムパワーレベル区間を複数有
する記録パルス波形であって、マーク区間における最初
のボトムパワーレベル区間が、第１の情報記録層への前
記所定のマークの記録時に用いる記録パルスにおける最
初のボトムパワーレベル区間よりも長い記録パルス波形
に対応する、請求項７に記載の光学的情報記録方法。 - 【請求項１４】 情報信号を記録するための光ビームの
最適な強度を決定する学習ステップをさらに含み、 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時には、前記学習ス
テップにおいて、記録層における温度変化が冷却時によ
り急峻である記録パルス制御規則を、複数の記録パルス
制御規則から優先的に選択し、選択した記録パルス制御
規則に応じて試し書きを行う、請求項１ないし１３のい
ずれか一項に記載の光学的情報記録方法。 - 【請求項１５】 光ビームの集光による局所的な温度変
化によって物理的な状態の変化を生じる記録層を有する
情報記録層をＮ層（Ｎは２以上の整数）備えた光学的情
報記録媒体に情報信号を記録する光学的情報記録再生装
置であって、 記録パルスの波形を定めた複数の記録パルス制御規則か
ら、記録しようとする情報記録層に応じた記録パルス制
御規則を選択する規則選択部と、 選択された記録パルス制御規則で定められた記録パルス
に応じて強度を変調した光ビームを照射することによ
り、前記光学的情報記録媒体に情報信号を記録する光学
記録部とを備え、 前記Ｎ層の情報記録層のうち、入射側から最も遠い層を
第１の情報記録層とし、入射側に近い方へ順に第２、…
第Ｎの情報記録層とすると、前記第２、…Ｎの情報記録
層への記録時には、前記規則選択部が、前記第１の情報
記録層と同一の熱特性を有する情報記録層への記録に適
用した場合に、前記第１の情報記録層への記録時に選択
される記録パルス制御規則に比べて、前記光ビームの集
光による記録層の温度変化を冷却時により急峻とする記
録パルス制御規則を選択することを特徴とする光学的情
報記録再生装置。 - 【請求項１６】 情報信号が、光学的情報記録媒体上で
マーク区間及びスペース区間の長さで表され、 前記記録パルス制御規則は、所定の長さのマークを記録
するための、記録パルスの個数、高さ、幅もしくは出力
タイミングを定めたものである、請求項１５記載の光学
的情報記録再生装置。 - 【請求項１７】 同一の情報信号に対応するマークが、
各情報記録層において略等しい形状で記録される、請求
項１６記載の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項１８】 前記光学的情報記録媒体として、記録
層がアモルファスと結晶間で状態変化を起こす相変化型
材料で形成された媒体を用いる、請求項１５記載の光学
的情報記録再生装置。 - 【請求項１９】 前記光学的情報記録媒体として、前記
第２、・・・Ｎの情報記録層が光ビームを部分的に透過す
る媒体を用いる、請求項１５記載の光学的情報記録再生
装置。 - 【請求項２０】 前記複数の記録パルス制御規則の少な
くとも一つは、記録層を溶融するに足るピークパワーレ
ベル、記録層を結晶化するに足るバイアスパワーレベ
ル、および、前記２つのパワーレベルよりも低いクーリ
ングパワーレベルの間で、マーク区間における光ビーム
の強度を変調する記録パルス波形に対応し、 前記クーリングパワーレベルに対応するパルスが、少な
くとも前記ピークパワーレベルおよびバイアスパワーレ
ベルのパルス列の直後に配置される、請求項１８記載の
光学的情報記録再生装置。 - 【請求項２１】 前記複数の記録パルス制御規則の少な
くとも一つは、前記ピークパワーレベル、バイアスパワ
ーレベル、クーリングパワーレベル、およびボトムパワ
ーレベルの間で、マーク区間における光ビームの強度を
変調する記録パルス波形であって、マーク区間の少なく
とも一部において、光ビームの強度を前記ピークパワー
レベルと前記ボトムパワーレベルの間で交互に切り替え
る記録パルス波形に対応する、請求項２０記載の光学的
情報記録再生装置。 - 【請求項２２】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
第１の情報記録層に用いる記録パルス波形のクーリング
パワーレベルの区間よりも長いクーリングパワーレベル
区間を有する記録パルス波形に対応する、請求項２０ま
たは２１記載の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項２３】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
第１の情報記録層に用いる記録パルス波形のクーリング
パワーレベルよりも低いクーリングパワーレベルを有す
る記録パルス波形に対応する、請求項２０ないし２２の
いずれか一項に記載の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項２４】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
ボトムパワーレベルの区間の長さの総和が、第１の情報
記録層に用いる記録パルス波形のボトムパワーレベル区
間の長さの総和よりも長い記録パルス波形に対応する、
請求項２１記載の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項２５】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
第１の情報記録層に用いる記録パルス波形におけるボト
ムパワーレベルよりも低いボトムパワーレベルを有する
記録パルス波形に対応する、請求項２１または２４に記
載の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項２６】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
第１の情報記録層に用いる記録パルス波形におけるピー
クパワーレベル区間よりも短いピークパワーレベル区間
を有する記録パルス波形に対応する、請求項２０または
２１に記載の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項２７】 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時
に選択される記録パルス制御規則の少なくとも一つは、
所定のマークに対してボトムパワーレベル区間を複数有
する記録パルス波形であって、マーク区間における最初
のボトムパワーレベル区間が、第１の情報記録層への前
記所定のマークの記録時に用いる記録パルスにおける最
初のボトムパワーレベル区間よりも長い記録パルス波形
に対応する、請求項２１に記載の光学的情報記録再生装
置。 - 【請求項２８】 情報信号を記録するための光ビームの
最適な強度を決定する学習部をさらに備え、 第２、・・・Ｎの情報記録層への記録時には、前記学習ス
テップにおいて、記録層における温度変化が冷却時によ
り急峻である記録パルス制御規則を、複数の記録パルス
制御規則から優先的に選択し、選択した記録パルス制御
規則に応じて試し書きを行う、請求項１５ないし２７の
いずれか一項に記載の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項２９】 光ビームの集光による局所的な温度変
化によって物理的な状態の変化を生じる記録層を有する
情報記録層をＮ層（Ｎは２以上の整数）備え、光ビーム
の強度の変調により情報信号が記録される光学的情報記
録媒体であって、 前記光ビームを変調させる記録パルスの波形を定めた記
録パルス制御規則情報があらかじめ格納されるコントロ
ールデータ領域を備え、 前記Ｎ層の情報記録層のうち、入射側から最も遠い層を
第１の情報記録層とし、入射側に近い方へ順に第２、…
第Ｎの情報記録層とすると、前記第２、…Ｎの情報記録
層に用いる記録パルス制御規則は、前記第１の情報記録
層と同一の熱特性を有する情報記録層に用いた場合に、
前記第１の情報記録層に用いる記録パルス制御規則に比
べて、前記光ビームの集光による記録層の温度変化を冷
却時により急峻とすることを特徴とする光学的情報記録
媒体。 - 【請求項３０】 情報信号がマーク区間及びスペース区
間の長さとして記録され、 前記記録パルス制御規則は、所定の長さのマークを記録
するための、記録パルスの個数、高さ、幅もしくは出力
タイミングを定めたものである、請求項２９記載の光学
的情報記録媒体。 - 【請求項３１】 記録層の材料として、アモルファスと
結晶間で状態変化を起こす相変化型材料を用いた、請求
項２９記載の光学的情報記録媒体。
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