JPH01311422A - 光情報記録再生方法及び記録再生装置 - Google Patents
光情報記録再生方法及び記録再生装置Info
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- JPH01311422A JPH01311422A JP63139305A JP13930588A JPH01311422A JP H01311422 A JPH01311422 A JP H01311422A JP 63139305 A JP63139305 A JP 63139305A JP 13930588 A JP13930588 A JP 13930588A JP H01311422 A JPH01311422 A JP H01311422A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
特にひとつのレーザビームでオーバライド可能でかつ高
オーバライド消去比を得るのに好適な光情報記録再生方
法と記録再生装置および記録媒体に関する。 〔従来の技術〕 光情報記録再生方法として、記録担体に相変化膜を用い
、レーザ照射パワーを変えることにより相変化を起させ
、光学的特性を変化させて情報を記録し、再生できるこ
とが知られている。特に相変化膜を用いたものの中でも
、ひとつのレーザビームの照射強度を変調させながら前
データの上から新データを重ね書く（オーバライド）で
きるものが電子情報通信学会技術研究報告、信学技報Ｖ
ｏｌ。 ８７、随３１０ ＣＰ Ｍ ８７−８８．８９．９０に
示されている。 これら文献に示されている１ビームオーバライドの動作
を要約すると、第１３図に示すように相変化記録膜をも
った元ディスク（記録媒体）Ｋ１第１４図に示すパワー
プロファイルをもったレーザを照射する。このレーザの
パワープロファイルは、直流的な消去パワーに記録用の
パルスパワーを重畳させたようになっている。 第１５図は記録膜のレーザ照射パルス幅、照射パワーと
相変化の関係を示した図であり、所定パルス幅を選ぶと
、照射パワーを変化させることによって記録膜を結晶、
非晶質に変化させることができることを示している。 〔発明が解決しようとした課題〕 しかし、上記従来技術は相変化１ビームオーバライドを
実現するための基本的動作について示されているものの
、高い消去比を得るために必要とした記録膜の特性、記
録消去条件に対する配慮がされておらず実用化にあたっ
て必要な充分に大きな消去比を達成することについて配
慮がされておらず、消去比が低く、前データの消し残り
によりエラーレートを大きくしてしまい、信頼性を満足
出来ない問題があった。 以下に問題点を詳しく説明する。 相変化方式の記録過程の概容はＪｏｈｎ ＭｅｈｌＡｖ
ｒａｍｉの式（以下、ＪＭＡＯ式と略称する。）により
表わせる。 まず、記録膜の温度Ｔ（Ｋ）における結晶化時間τ（Ｔ
）は、 ここに、シ：結晶核頻度因子 Ｅ８：活性化エネルギー に：ボルツマン定数 Ｔｏ：記録膜の融点 Ａ：反応定数 と表わせ、次に、温度ＴにΔｔの時間滞留させたときの
結晶化率ΔＸは、 ここに ｎ：反応次数 で表わされることが知られている。 第１６図は第１＋図の消去パワーおよび記録パワーを照
射したときの記録膜の温度変化とＪＭＡＯ式による結晶
化の状況を模式的に示した図である。 ローパワーの消去モードでは温度上昇とともに、結晶化
温度に達し、急速に結晶化が促進される。 しかし、結晶化率は１００％にならない。１００％にな
るように結晶化時間τ（Ｔ）を設定すると次の記録過程
でも結晶化が促進され、信号が十分にとれなくなる。 一方、ハイパワー記録モードでは消去用のＤＣパワーに
よシ加熱され、−旦結晶化するが、記録パルスによシ融
点Ｔｌａ以上に加熱され融解して結晶化率は一旦ゼロに
なる冷却過程で結晶化温度域を通過するとき結晶化がお
こる。しかし、結晶化温度域に滞留する時間は消去モー
ドよシ短く、結晶化率は小さい。この結晶化率の差が信
号の記録となる。消去で１００％結晶化させるようにす
ると、ここで差がなくなる。 ここで、消去（結晶化）させる場合に、結晶化過程の結
晶化率が１００％でないために、前歴の影響を受ける０
例えば結晶化過程での結晶化率を８０％、非晶質過程で
の結晶化率を４０％としたと、非晶質過程では一旦融解
して結晶化率ｏ％となシ、急冷過程での再結晶化の４０
％と一定である。一方、結晶化過程では融解しないので
前歴が結晶状態であれば８０％の初期結晶化状態に未結
晶部の２０％の中の新らたな結晶化部１６％が加わシ％
９６％の結晶化率になるのに対し、前歴が非晶質状態
であれば４０％の初期結晶化状態に未結晶部の６０％の
中の新らたな結晶化部４８％が加わり、８８％の結晶化
率になる。前歴の差により、結晶化率９６％の部と８８
％部が生じてしまう、この差が前歴の消し残シとなシ、
オーバライド時の消去比が充分に得られない問題となっ
ている。 特に、回転速度が一定のＣＡ Ｖ （Ｃｏｎｓｔａｎｔ
Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｏｉｔｙ）方式の元ディスク
では内外周での線速度が異なるために、レーザの照射時
間Δｔが変化し、外周では短くなってしまう。このため
消去時の結晶化率は外周で特に小さく々シ、消去比が低
下してしまう問題がある。 外周での消去比を向上させるよう結晶化時間ｒ（Ｔ）を
調整すると前述のように内周での信号が低下してしまう
問題があった。 また、従来技術においては記録時のパワーＰＲと消去時
のパワーＰ１とをそれぞれ２０ ｍＷ、 １０ｍＷ等Ｐ
Ｒ／ Ｐ Ｂ ｚ２近くに設定されており、記録点、
消去点での加熱領域がトラック幅方向に大きく変化して
いる。このため、この変化分も消し残りとなる問題があ
った。 本発明の目的はひとつのレーザビームで高い消去比を得
なからオーバライドを可能とした光情報記録再生方法と
記録再生装置および記録媒体を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的は記録膜および隣接部材の熱的特性を調整して
レーザ照射後の冷却過程で記録膜の結晶化温度域の通過
に要する冷却時間を調整するとともに、記録膜の結晶化
時間も調整することにより、相変化方式光情報記録媒体
のレーザ照射時に相変化特性として非晶質化領域および
下記の再結晶化領域を持たせ、再結晶化領域と非晶質化
領域との間で相変化させる記録方法を用いることによっ
て達成される。 再結晶化領域の説明をする。第１５図で示したように、
レーザ照射時間１．（ただし、第１５図ではパルス幅）
を横軸、レーザ照射パワーＰを縦軸にとったとき、 ｔ
ｐおよびＰによシ記録膜の相変化の状態が決定され、不
変領域、結晶化領域、非晶質化領域、過熱破損する破損
領域にわけられる。各領域は記録膜の到達温度に基本的
によるものであり、ローパワー側から不変領域、結晶化
領域、非晶質化領域、破損領域となシ、到達温度は照射
エネルギｃｅ ｔｐ、 ｘ ｐに依存するので、各境界
線は右下り傾向となる。長時間照射時には熱の拡散があ
るのでｔｐＸＰニ一定の線よりは上側になる。 ここで、上記したように、記録膜の結晶化時間と冷却時
間を調整することにより、レーザ照射時間ｔｐ：大の領
域において、非晶質化領域の境界をｔｐ：小の領域で右
下りであったものから右上りにすることが出来る。 このとき、ｔｐ：小の領域における非晶質化領域境界線
を大略破損領域境界線あるいは結晶化領域境界線に平行
するようにｔｐ：犬の領域まで外挿した線を考える。こ
の外挿線はｔｐ：小での非晶質化（すなわち、記録膜が
融点に達したことを示す）を外挿したものであり、また
破損領域境界線あるいは結晶化領域境界線に大略平行し
て外挿したものであるから到達温度を一定にして外挿し
たものであり、記録膜が融点に達する境界（以下、メル
トラインと呼ぶ）と着すことができる。 ここで、このメルトラインと非晶質化領域境界線とで区
分された領域は結晶化を生じる領域ではあるが、メルト
ライン以下の結晶化とは動作が異なる。メルトライン以
下の結晶化は単に結晶化が促進するのに対して、メルト
ライン以上での結晶化は、記録膜が一旦融点以上で融解
し非晶質状態となったものが冷却過程で再結晶化するも
のであり、これを再結晶化領域とした。 〔作用〕 再結晶化は融点からの冷却過程での結晶化温度域通過時
間である冷却時間ｔ。と結晶化時間ｔｘの比で決定され
、ｔｑ／ｌｚ’、 大のとき再結晶化が生じやすく、
１．、／１．ｘ：小のとき再結晶化が生じにくい。以上
のようにｔｃ’ ｔｘｔ−調整することによって媒体に
再結晶化領域をもたせることができる。ｔｏは媒体構成
に依存したｔ。、とレーザ照射パワー、照射時間で冷却
特性が変化するｔｃ２＋ｔｃ５とで決まり上記の関数と
してｔｃｃｃｆ（ｔＱ、 。 ｔｃ２１ ｔＱ３）で表わせる。そしてｔＣｌは記録膜
および隣接部材の熱容量が小さく、熱伝導が大のときほ
ど小となり、また照射パワーを上げると、結晶化温度域
での温度変化が犬となりｔ。２は小となる。また照射時
間ｔｐを大としたと、レーザスポット部からの照射中の
熱拡散のために実効的熱容量が大となったようになり、
冷却速度が小となってｔＱ５は犬となる。 そして、ｔ工とｔｃの比においてｔｃｌ ＋ ｔ（Ｈ２
＋ｔｃ、いずれが支配的になるかで、再結晶化の状況が
定まる。 ｔｃ２とｔａｓけレーザ照射条件を変えたときの媒体構
成で決まるｔＣｌの変化分だからｔｃ＝ ｔｃ、 （１
＋α１＋α２） α１： ｔｃ２に相等する変化率 α２：ｔＱ３に となる。 ここで再結晶化の照射パワー、照射時間の依存性につい
て説明すると、 であり、ｔ工：小のとき、α１．α２の影響を大きく受
け、α、α２の小さな変化で再結晶化が急に促進するよ
うになる。すなわち、再結晶化領域と非晶質化領域との
境界線は急峻な右上り傾向を示す。逆に、ｔ工：大では
同じα１ｔα２の変化でもｔＣｌｌｘの変化は小さく、
上記境界線はゆるやかになり、境界線の傾きも調整する
ことができる。 また、ｔＸが一定でも、ｔｃ、を小としたと、α１゜α
２の変化に対してｔ。／ｌ工の変化が小となるので、再
結晶化域と非晶質化域との境界をゆるやかにすることが
出来る。 − 以上のように、再結晶化領域をもち、非晶質化領域との
境界の傾きを調整した媒体を得ることが出き、１ビーム
オーバライドを再結晶化領域と非晶質化領域との間で動
作させると、動作点はすべて融点以上にあり、オーバラ
イドしたときの前の情報は融解することによって消去し
、高い消去比を得ることが出来る。 相変化方式光情報記録媒体において、再結晶化領域を有
する特性例は先に述べた信学技報Ｖｏｌ。 ８７階３１０ ＣＰ Ｍ ８７−８０において示されて
いるが、１ビ一ムオーバライド動作に再結晶化域の利用
さらに媒体を調整して再結晶化領域を用いることにより
消去比を著しく向上させる技術には至っていない、再結
晶化領域の利用の前段階的手段である３ビ一ムオーバラ
イド方式の開示にとどまっている。 また、相変化の区分も静止系で行っておシ、再結晶化は
微妙な熱バランスの上に立脚するものであって、移動系
での記録膜中のレーザ照射前後の熱伝播を組入れて考え
るべき点が配慮されていない。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。 第１図（ａ）は本発明の一実施例の光ディスクのレーザ
照射パワー、照射時間に対する相変化領域の区分図であ
る。レーザスポット径１μｍφの光ピツクアップを用い
てディスク回転数、半径、レーザ照射パワーＰを変化さ
せて測定したものである。 照射時間ｔｐは、 φ：レーザスポット径 Ｒ：半径 Ｎ：回転数（ｒｐｍ） とした。 非晶質化領域の境界線を１、結晶化領域の境界線を２、
破損領域の境界線を３．メルトラインをα１μ８で最小
となりｓ ｔｐ ＞α１μｓで右上りの線となってい
る。メルトライン４はｔｐ＝１０５の非晶質化領域境界
線１を結晶化領域境界線２と平行にｔｐ＞α１μｓの照
射時間域に外挿した線である。メルトライン４と非晶質
化領域境界線１との間の領域５が再結晶化領域である。 第１図（ｂ）は第１図（ａ）においてｔｐ＝１２μ５ｅ
ｃ（Ｎ：１８００ｒｐｍ ＊ Ｒ＝３０ｍｍ）として、
再結晶化領域５を通るようにしてレーザ照射パワーＰを
変化させたときの照射パワーＰと反射車番との関係を示
した図である。実線に初期状態を結晶状態、破線に非晶
質状態としたものを示した。結晶からスタートしたもの
は照射パワー９ｍＷより反射率が増大しはじめ、照射パ
ワー１４ｍＷ以上で飽和し、非晶質の反射率となる非晶
質からスタートしたものは照射パワーｄｍＷよシ反射率
が低下しはじめ、照射パワー９ｍＷで結晶の反射率にな
プ再び増加し、照射パワー１４ｍＷ以上で飽和し、再び
非晶質の反射率となる。 ここで、結晶および非晶質の反射率の中間レベルが相変
化の境界としたとき、照射パワー７ｍＷで結晶化パワー
、照射パワー１２ｍＷが非晶質化パワーであシ、照射パ
ワー９１１ＩＷがメルトパワーである。 第２図（ｂ）Ｋ周波数２ＭＨｚ、５ＭＨｚで繰り返し１
ビームオーバライドしたときのＣ／ Ｎ比、消去比（２
ＭＨｚの上から５ＭＨｚを書いたとき２ ＭＨｚがどれ
だけ消去されているか）の特性を本発明の実施例と従来
技術とで比較して示す。 実施例■は、第２図（ａｌｌｃ示した１ビームオーバラ
イドの照射パワープロファイルの記録パワーＰＲ９消去
パワーＰ１をそれぞれＰ Ｒ＝１２．５ ｍ Ｗ （Ｂ
点）。 ＰＨ＝９．５ｍＷ（Ａ点）として第１図（ａ） ＊ （
ｂ）における非晶質化領域と再結晶化領域との間で動作
させるようにした例である。Ｃ／Ｎ ４９ｄＢ＊消去
比４１ｄＢを得、高Ｃ／Ｎを得るとともに、動作点を融
点以上に設定したことＫよシ高い消去比を同時に得るこ
との効果がある。 実施例■は、消去パワーＰＭは実施例■と同じＰ ｗ
＝９．５ ｍ Ｗ （Ａ点）である、一方、記録パワー
ＰＲについてはＰ１＝１６ｍＷとしたとともに記録パル
スのデエーティを小さくしてパルス幅５０ｎ８で記録（
０点）した例である。第１図（ａ）における再結晶化領
域部ではない非晶質化領域と再結晶化領域との間で動作
させた例である。 Ｃ／ Ｎ ５２ ｄ Ｂ ＊消去比４０ｄＢを得た。実
施例■と同様に動作点を記録消去とともに融点以上に設
定したことで高い消去比を得た。さらに、記録をパルス
的に行うととによシ冷却速度を高め、非晶質化を促進し
て反射率変化を大きくすることによシ、より高いｃ ／
Ｎを得る効果がある。 また、実施例■においてレーザビームスポットの通過時
間は１ｌｌＬ２μｓであるのに対して２ＭＨｚの４１号
での記録レーザ照射時間はＣＬ２５μｓ （ｄｕｔｙ５
０％）であり、記録可能な波形はパルス的なものでなく
、長いピットの信号も記録可能であることを示している
。逆に実施例■では、スポットの通過時間α２μ日よシ
短い記録パルスａＯＳμＢの記録も可能であることを示
している。 これは、再結晶化領域上側の非晶質化領域境界線をゆる
やかな右上夛に調整することにより、記録可能なピット
長の長さの範囲を拡大できる効果も有することを示して
いる。 消去パワーＰ、の設定は上記Ｐ 、 ＝ ９．５ ｍ
Ｗにかぎらない、第５図はＰヨと消去比との関係を示し
た図であシ、再結晶化領域となるＰ）１＝＝９ｍＷ以上
で消去比３０ｄＢ以上を達成しており、Ｐｌはメルトラ
イン上のパワー２Ｍ以上の再結晶化域で動作するように
設定すれば良い。 従来技術■は、再結晶化領域でない結晶化領域の消去パ
ワーＰ ＝ ８ ｒｎ Ｗと記録パワー１４ｍＷで１ビ
一ムオーバライド動作させた例であり、消去動作が融点
以下で行なわれるため、前の記録の非晶質化部と結晶化
部の差が消失出来ず、高ｃ ／ Ｎ５２ｄＢは得られる
が、消去比は２７ｄＢと低い。 また、従来技術■は記録実施例■と同様短いパルスで記
録した例である。より急冷され非晶質化が促進されるた
めに、Ｃ／Ｎ５４ｄＢと高くなるが、消去比は２０ｄＢ
と大きく低下する。前歴の非晶質部と結晶との結晶化度
に大きな差が出るため、前歴を消去出来ない従来技術で
は高ｃ ／ Ｈになるものの消去比が低下した。 実施例■と■では消去比にほぼ差はなく記録パルスの幅
に依存しない高い消去性能を有する効果がある。 また、従来技術■では短パルス記録を行うために、記録
パルス強度ＰＪＩを１６ｍＷと高める必要があり、一方
結晶化バワーＰヨは７ｍＷと低い、このため、ＰＲＺＰ
Ｉ比が大きく、等レーザ照射パワー面密度の領域が記録
部と消去部とでは大きく変化し、記録トラック上でうね
る。このうねりも消し残りを大きくする原因となってい
る。 一方実施例においては再結晶化領域を形成して、これを
動作点に選んでいる。再結晶化領域は単なる結晶化領域
よりも強パワー側に設定されるので、Ｐ Ｒ／ Ｒｌ比
を小さくでき消し残りを抑制する効果がある。 第４図はＰｌ＝９〜１０ｍＷとしたときのＰＲ／ ＲＩ
と消去比との関係を示したものであり、特にＰ Ｆｌ
／ ＲＢ≦１．５としたことにより３０ｄＢ以上の消去
比を得る効果がある。 第５図は上記実施例における元ディスクの構成を示した
図である。 光ディスクは、トラッキンググループをつけた直径１３
０φのガラス基板１１上に干渉膜１２としてＡ４Ｎ膜１
２を７０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、その上記
録膜１３としてＩｎ−８ｂ−Ｔｅ３元系記録膜を５０ｎ
ｍの厚さでスパッタリング形成し、その上に再びＡｔＮ
膜を７０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、さらに、
反射膜１５としてＡｕ膜を１１００ｎの厚さでスパッタ
リング形成し、その上に保護膜１６としてＡｔＮ膜を１
１００ｎ、最後に紫外線硬化樹脂膜１７を１０μｍの厚
さでスピンコードした構成となっている。 上記実施例は、回転数Ｎ：１８００ｒｐｍ、３０ｍｍす
なわち線速度Ｖ二６ｍ／８での例であったが、本発明線
速度を変化させて用いることもできる。 実施例■ 第６図は、ＣＤ（コンパクトディスク）等の線速度Ｖが
Ｖ二１ｍ／８程度のシステムに対応するように、再結晶
化領域を長レーザ照射時間側に設定したときのディスク
の構成図である。トラッキンググループを有したポリカ
ーボネート射出成形レプリカ基板１１′上に、干渉兼耐
熱保護膜１２′としてＴａ２０５膜を７０ｎｍの厚さで
、その上に記録膜１３′として５ｂ−８ｅ−Ｂｉ系３元
膜を９０ｎｍの厚さで、その上に保護膜１６′としてＴ
ａ２０５膜を１００ｎｍスパッタリング形成し、さらに
紫外線硬化樹脂１７を１０μｍの厚さでスピンコードし
ている。 第８図（ａ）は、上記ディスク相変化領域区分を示した
図である。耐熱保護膜にＡｔＮよシ低熱伝導のＩＩＩａ
２０５を用い、 記録膜として結晶化時間がＩｎ−５ｂ
−Ｔｅより長い、ｓｂ−８ｅ−Ｂｉｇを用いた。このた
め、第１図−）にくらべ再結晶化領域は長レーザ照射時
間側にシフトし、１５μＳ〜２μ８の間で上側に非晶質
化域を有した再結晶域を有する特性を実現できた。 第８図（ｂ）は、レーザ照射時間１μＢ（線速度１ｍ／
８）でのレーザ照射パワーと反射率との関係を示した図
である。実線に初期状態を結晶、破線に非晶質を示した
。このディスクでは非晶質と結晶の反射率は第１図（ｂ
）で示した例とは逆転してお）結晶の方が反射重大であ
る。 Ｓｂ −Ｓｓ −Ｂｉのｎ、にと膜厚および使用
レーザ波長（λ＝８３０ｎｍ）によシ決るものであり、
本発明は非晶質と結晶の反射率の大小は関係しない。 第１図（ｂ）と同様にして結晶化パワー６ ｍ Ｗ、メ
ルトパワー１０ｍＷ、非晶質化パワー１３ｍＷである。 １ビームオーバライドの動作点をＰＲ＝１５ｍＷ（Ｂ点
）、Ｐ ｘ ＝１１ ｍ Ｗ （Ａ点）としてメルトパ
ワー以上に設定して、周波数１５ Ｍ Ｈｚ ＊ ｌｌ
Ｌ７ＭＨｚでオーバライドを繰シ返した。 メルトパワー以上に動作点を設定したことによシ、前歴
を融解させることができ高Ｃ／Ｎ４８ｄＢを得るととも
に消去比４０ｄＢを得た。 周波数、パルス幅を変えても記録できることは実施例■
■と同様であり、低線速度においても高ｃ ／ Ｎ高消
去比を得る効果がある。 実施例■ 第７因は、５．２５″のデータ用のＣＡＶ（角速度一定
）方式のディスクで線速度が内周と外周で５ｍ／ｓ〜１
２ｍ／ｓ４Ｃ変化する使用方法に対応させた元ディスク
の構成図である。トラッキンググループを有したガラス
基板１１“上に干渉膜としてＳｉＮ膜１２を７０ｎｍの
厚さで、次に記録膜としてＩｎ ５ｂＴｅ系３元膜１３
″を厚さ６０ｎｍの厚さで、次にＳｉＮ膜１４″を１５
０ｎｍの厚さで、その上に反射膜としてＣｕ膜１５″を
８０ｎｍの厚さで、さらにＳｉＮ膜１６″を１１００ｎ
の厚さでスパッタリング形成し、その上に紫外線硬化樹
脂１７を１０μｍの厚さでスピンコードした構成である
。 実施例■■で用いたディスク（第５図）とディスクの基
本的構造は同じであるが、再結晶化領域の調整のために
、干渉膜の材料ＫＡＡＮに換えて屈折率は同じ３ｚ２で
あるが熱伝導率がＡ４Ｎよシ小さいＳｉＮを用いて、再
結晶化の開始をはやめ、逆に反射膜としてＡｕに換えて
反射率は同じであるが、熱伝導率がＡｕより大きいＣｕ
を用いて、レーザ照射による記録膜の熱が８１Ｎ膜１４
＃を介して反射膜１５″に伝播してきたときにすみゃか
に冷却して、ハイパワー、長時間照射時の再結晶化を抑
制するように構成してあり、再結晶化領域と非晶質化領
域との境界が急峻に立ち上るのを抑え、非晶質化領域を
上側忙もつ再結晶化領域の照射時間方向の幅を拡げるよ
う構成した。 第９図（ａ）は上記ディスクの相変化領域区分を示した
図である。非晶質化領域境界線は照射時間１０８μｓよ
シ長時間側でゆるやかな右上シカーブを示している。４
はメルトラインであシ、領域５が再結晶化領域、６が非
晶質化領域である。レーザ照射時間１０８μＳ〜１μｓ
ｉでの広い範囲で再結晶化領域の上に非晶質化領域を有
している。 第９図（ｂ）は、レーザ照射時間１１μｓ（レーザスポ
ット径１μｍ１回転数Ｎ＝１８００ｒＰｍ、半径６０ｍ
ｍに相等）でのレーザ照射パワーと反射率との関係を示
した図である。 第９図（ｃ）は、レーザ照射時間α２μＢでのレーザ照
射パワーと反射率との関係を示した図であり、（ｂｌが
ディスク外周、（Ｃ）がディスク内周Ｒ３０ｍｍである
。 実線に初期状態を結晶、破線に非晶質を示した。 （ｂ）において結晶化パワー８ｍＷ、メルトパワー１０
ｍＷ、非晶質化パワー１２ｍＷである。（ｃ）において
結晶化パワー５ ｍ Ｗ、メルトパワー８ｍＷ、非晶質
化パワー１４ｍＷである。内周での記録パワＰａ１５ｍ
Ｗ（Ｂ点）、消去パワーＰ１１１ｍＷ（Ａ点）、外周で
の記録パワーＰＨ１５ｍＷ、（Ｄ点）、消去パワーＰｉ
＋ １１ ｍＷ（０点）として周波数２．５ＭＨｚと！
ｃ７５ＭＨｚとでオーバライドを繰り返した。内周にお
いてＣ／Ｎ４８ｄＢ、 消去比４０ｄＢ、外周におい
てＣ／Ｎ５０ｄＢ、 消去比３７ｄＢ、を得え、線速
度が異なる内外周ともに動作点ＰＲＩ ＰＩＩをメルト
ライン４以上に設定して、再結晶化領域と非晶質化領域
との間で相変化させたことにより、前歴を融解でき、内
外周ともに３５ｄＢ以上の高消去比を得た。 第１０図は、線速度Ｖと消去比との関係を示した図であ
る。本発明の動作○印は６ｍ／８〜１２ｍ ／ ｓの間
で５５ｄＢ以上の高消去比を得ており、また速度に依存
しない、一方、従来技術Ｘ印の消去比は低速度ではレー
ザ照射時間が長くなるため消去比が向上するが、高速度
側ではレーザ照射時間が短くなるため結晶化が充分に促
進出来ず低消去比となっている。 本発明は速度に依存しない高消去比を得る効果がある。 ここで、線速度が小さい内周の方がレーザ照射パワーを
大きくしている。すなわち、レーザ照射パワー線密度は
内周の方が犬となっており、熱のトラック幅方向の拡り
を考えると、内周において大きく拡りクロストークの増
大、隣接トラックの消去の問題が発生することになる。 線速度が変化するシステムでは内外周で障害のない記録
を行うためには、再結晶化領域上側の非晶質化境界線の
レーザ照射時間だ対する傾きを規定することが必要であ
る。 第１１図は第５図のディスクおよび第７図のディスクに
おいて反射膜Ａｕ 、Ｃｕの膜厚を変え、またＡｕ、Ｃ
ｕより低熱伝導の屁膜を用いて非晶質化境界の傾きを変
化させたときの傾きＭと内周での記録ビットの幅の拡が
りによるクロス）−り、隣接トラックの消去比（隣接ト
ラックのＣレベル低下）の増加を示したものである。こ
こで、各動作点のｐＲ，ｐ、は高Ｃ／Ｎ、高消去比を得
るように最適化して行っている。 非晶質化境界の傾きＭ ’１ ｐ２ ｐｌ ここに、Ｐ、：レーザ照射時間ｔｐ１での非晶質化境界
パワー Ｐ２：レーザ照射時間ｔｐ２での非晶 質化境界パワー ｔｐ１：外周でのレーザ照射時間 ｔｐ２：内周でのレーザ照射時間 で表したとき、 Ｍ）３以上で記録ビット幅は急増して隣接トラックを消
去するようになり、またクロストークも許容限の一３０
ｄＢ以上になる。 Ｍ＜３としたことによりてクロストーク、隣接トラック
消去を抑止して線速度が２倍変化する光ディスクに対し
ても高消去比の１ビームオーバライドが出来る効果があ
る。 またデータ用の光ディスクでは、使用半径比を２倍以上
に設定することが記録容量上有利であり、そのときｔｐ
２ ／ ｔｐ 、≧２となる。このため動作ゆらぎに
対するマージンを１．５ 倍トっテｔｐ、２／ ｔｐ。 ≧５としたことが好ましい。 第１２図（ａＪＦｉ本発明の一実施例の光情報記録再生
方法を示した装置の構成図である。 元ピックアップ２１、元ピックアップ位置制御回路２２
、受光信号処理回路２３、半導体レーザ駆動回路２４、
ディスク回転モータ２５、ターンテーブル２６、トラッ
キングガイドを有した光ディスク７、光デイスク記録膜
の融点識別処理部２８、システム制御回路２９、外部入
出力端子群３０とからなっている。 光ディスク７は第１２図（ｂ）に示すように、ガラス基
板７０上にＡｔＮ膜７膜管１０ｎｍの厚さでスパッタリ
ング形成し、その上に記録膜としてＩｎ−８ｂ−Ｔｅ系
の薄膜７２を５０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、
その上に再びＡｔＮ膜７３を７０ｎｍの厚さでスパッタ
リング形成し、さらに、Ａｕ膜７４を１１００ｎの厚さ
でスパッタリング形成し、その上に保護膜としてＡｔＮ
膜７５を１１００ｎ、最後に紫外線硬化樹脂保護膜７６
を１０μｍの厚さでスピンコードして作成したものであ
る。 光ディスク７はターンテーブル２６上に載せられ、ター
ンテーブル２６はモータ２５によシ回転し、元ディスク
２７を回転させる構成となっている０回転のオン・オフ
は外部入出力端子３０よシステム制御回路２９を介して
行なわれる。 光ディスク７には元ピックアップ２１よシレーザビーム
２１が照射されている。レーザビーム２１０反射光は光
ピツクアップ２１に戻り、受光信号処理回路２３を介し
て光ピツクアップの高さ信号、トラック上の偏差信号を
注出し、これら信号によ多光ピック７７プ位置制御回路
２２を介することによシ光ピックアップ２１をディスク
２７に対してフォーカシング、トラッキングが得られる
よう構成している。７オーカシング、トラッキングのオ
ン・オフは外部入出力端子３０よりシステム制御回路２
９を介して行なわれる。 また、光ピツクアップ２１は半導体レーザ駆動回路２４
を介してシステム制御回路２９により任意のレーザ照射
パワーに時々刻々設定することができ、ひとつのビーム
でオーバライドができる構成になっている。 元ディスク７の内周あるいは外周に設けたコントロール
トラック中３２に、光ディスク７の記録膜の融点あるい
は融点以上に加熱するために必要なレーザ照射パワーの
記載３３があり、光デイスク記録膜の融点識別処理部２
８によシ、１ビ一ムオーバライド時の記録点照射パワー
、消去点照射パワーを融点への加熱に必要なパワー以上
に設定する構成だなっている。 融点識別処理部２８は上記の記載３３を解読して融点以
上の温度でオーバライドすることもできるし、また次の
ようにダミトラックを用いて実際にレーザ照射しながら
反射率変化を求め、反射率変化から融点に加熱するパワ
ーＰＭを求めても良い。 〔発明の効果〕 本発明によれば、前に記録した情報の来歴を新らたな情
報を重ね書く際に記録、消去動作ともに、記録膜を一旦
融点以上に加熱融解することにより解除できるので、高
い消去比が得られ、かつ、記録膜の結晶化時間をレーザ
照射時間よりも長く設定したことによシラビームにおい
て高いＣ／ Ｎ比をも達成することが出来るので、高消
去比１ビームオーバライド可能な光情報記録再生方法と
記録再生装置および記録媒体を提供できる。
オーバライド消去比を得るのに好適な光情報記録再生方
法と記録再生装置および記録媒体に関する。 〔従来の技術〕 光情報記録再生方法として、記録担体に相変化膜を用い
、レーザ照射パワーを変えることにより相変化を起させ
、光学的特性を変化させて情報を記録し、再生できるこ
とが知られている。特に相変化膜を用いたものの中でも
、ひとつのレーザビームの照射強度を変調させながら前
データの上から新データを重ね書く（オーバライド）で
きるものが電子情報通信学会技術研究報告、信学技報Ｖ
ｏｌ。 ８７、随３１０ ＣＰ Ｍ ８７−８８．８９．９０に
示されている。 これら文献に示されている１ビームオーバライドの動作
を要約すると、第１３図に示すように相変化記録膜をも
った元ディスク（記録媒体）Ｋ１第１４図に示すパワー
プロファイルをもったレーザを照射する。このレーザの
パワープロファイルは、直流的な消去パワーに記録用の
パルスパワーを重畳させたようになっている。 第１５図は記録膜のレーザ照射パルス幅、照射パワーと
相変化の関係を示した図であり、所定パルス幅を選ぶと
、照射パワーを変化させることによって記録膜を結晶、
非晶質に変化させることができることを示している。 〔発明が解決しようとした課題〕 しかし、上記従来技術は相変化１ビームオーバライドを
実現するための基本的動作について示されているものの
、高い消去比を得るために必要とした記録膜の特性、記
録消去条件に対する配慮がされておらず実用化にあたっ
て必要な充分に大きな消去比を達成することについて配
慮がされておらず、消去比が低く、前データの消し残り
によりエラーレートを大きくしてしまい、信頼性を満足
出来ない問題があった。 以下に問題点を詳しく説明する。 相変化方式の記録過程の概容はＪｏｈｎ ＭｅｈｌＡｖ
ｒａｍｉの式（以下、ＪＭＡＯ式と略称する。）により
表わせる。 まず、記録膜の温度Ｔ（Ｋ）における結晶化時間τ（Ｔ
）は、 ここに、シ：結晶核頻度因子 Ｅ８：活性化エネルギー に：ボルツマン定数 Ｔｏ：記録膜の融点 Ａ：反応定数 と表わせ、次に、温度ＴにΔｔの時間滞留させたときの
結晶化率ΔＸは、 ここに ｎ：反応次数 で表わされることが知られている。 第１６図は第１＋図の消去パワーおよび記録パワーを照
射したときの記録膜の温度変化とＪＭＡＯ式による結晶
化の状況を模式的に示した図である。 ローパワーの消去モードでは温度上昇とともに、結晶化
温度に達し、急速に結晶化が促進される。 しかし、結晶化率は１００％にならない。１００％にな
るように結晶化時間τ（Ｔ）を設定すると次の記録過程
でも結晶化が促進され、信号が十分にとれなくなる。 一方、ハイパワー記録モードでは消去用のＤＣパワーに
よシ加熱され、−旦結晶化するが、記録パルスによシ融
点Ｔｌａ以上に加熱され融解して結晶化率は一旦ゼロに
なる冷却過程で結晶化温度域を通過するとき結晶化がお
こる。しかし、結晶化温度域に滞留する時間は消去モー
ドよシ短く、結晶化率は小さい。この結晶化率の差が信
号の記録となる。消去で１００％結晶化させるようにす
ると、ここで差がなくなる。 ここで、消去（結晶化）させる場合に、結晶化過程の結
晶化率が１００％でないために、前歴の影響を受ける０
例えば結晶化過程での結晶化率を８０％、非晶質過程で
の結晶化率を４０％としたと、非晶質過程では一旦融解
して結晶化率ｏ％となシ、急冷過程での再結晶化の４０
％と一定である。一方、結晶化過程では融解しないので
前歴が結晶状態であれば８０％の初期結晶化状態に未結
晶部の２０％の中の新らたな結晶化部１６％が加わシ％
９６％の結晶化率になるのに対し、前歴が非晶質状態
であれば４０％の初期結晶化状態に未結晶部の６０％の
中の新らたな結晶化部４８％が加わり、８８％の結晶化
率になる。前歴の差により、結晶化率９６％の部と８８
％部が生じてしまう、この差が前歴の消し残シとなシ、
オーバライド時の消去比が充分に得られない問題となっ
ている。 特に、回転速度が一定のＣＡ Ｖ （Ｃｏｎｓｔａｎｔ
Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｏｉｔｙ）方式の元ディスク
では内外周での線速度が異なるために、レーザの照射時
間Δｔが変化し、外周では短くなってしまう。このため
消去時の結晶化率は外周で特に小さく々シ、消去比が低
下してしまう問題がある。 外周での消去比を向上させるよう結晶化時間ｒ（Ｔ）を
調整すると前述のように内周での信号が低下してしまう
問題があった。 また、従来技術においては記録時のパワーＰＲと消去時
のパワーＰ１とをそれぞれ２０ ｍＷ、 １０ｍＷ等Ｐ
Ｒ／ Ｐ Ｂ ｚ２近くに設定されており、記録点、
消去点での加熱領域がトラック幅方向に大きく変化して
いる。このため、この変化分も消し残りとなる問題があ
った。 本発明の目的はひとつのレーザビームで高い消去比を得
なからオーバライドを可能とした光情報記録再生方法と
記録再生装置および記録媒体を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的は記録膜および隣接部材の熱的特性を調整して
レーザ照射後の冷却過程で記録膜の結晶化温度域の通過
に要する冷却時間を調整するとともに、記録膜の結晶化
時間も調整することにより、相変化方式光情報記録媒体
のレーザ照射時に相変化特性として非晶質化領域および
下記の再結晶化領域を持たせ、再結晶化領域と非晶質化
領域との間で相変化させる記録方法を用いることによっ
て達成される。 再結晶化領域の説明をする。第１５図で示したように、
レーザ照射時間１．（ただし、第１５図ではパルス幅）
を横軸、レーザ照射パワーＰを縦軸にとったとき、 ｔ
ｐおよびＰによシ記録膜の相変化の状態が決定され、不
変領域、結晶化領域、非晶質化領域、過熱破損する破損
領域にわけられる。各領域は記録膜の到達温度に基本的
によるものであり、ローパワー側から不変領域、結晶化
領域、非晶質化領域、破損領域となシ、到達温度は照射
エネルギｃｅ ｔｐ、 ｘ ｐに依存するので、各境界
線は右下り傾向となる。長時間照射時には熱の拡散があ
るのでｔｐＸＰニ一定の線よりは上側になる。 ここで、上記したように、記録膜の結晶化時間と冷却時
間を調整することにより、レーザ照射時間ｔｐ：大の領
域において、非晶質化領域の境界をｔｐ：小の領域で右
下りであったものから右上りにすることが出来る。 このとき、ｔｐ：小の領域における非晶質化領域境界線
を大略破損領域境界線あるいは結晶化領域境界線に平行
するようにｔｐ：犬の領域まで外挿した線を考える。こ
の外挿線はｔｐ：小での非晶質化（すなわち、記録膜が
融点に達したことを示す）を外挿したものであり、また
破損領域境界線あるいは結晶化領域境界線に大略平行し
て外挿したものであるから到達温度を一定にして外挿し
たものであり、記録膜が融点に達する境界（以下、メル
トラインと呼ぶ）と着すことができる。 ここで、このメルトラインと非晶質化領域境界線とで区
分された領域は結晶化を生じる領域ではあるが、メルト
ライン以下の結晶化とは動作が異なる。メルトライン以
下の結晶化は単に結晶化が促進するのに対して、メルト
ライン以上での結晶化は、記録膜が一旦融点以上で融解
し非晶質状態となったものが冷却過程で再結晶化するも
のであり、これを再結晶化領域とした。 〔作用〕 再結晶化は融点からの冷却過程での結晶化温度域通過時
間である冷却時間ｔ。と結晶化時間ｔｘの比で決定され
、ｔｑ／ｌｚ’、 大のとき再結晶化が生じやすく、
１．、／１．ｘ：小のとき再結晶化が生じにくい。以上
のようにｔｃ’ ｔｘｔ−調整することによって媒体に
再結晶化領域をもたせることができる。ｔｏは媒体構成
に依存したｔ。、とレーザ照射パワー、照射時間で冷却
特性が変化するｔｃ２＋ｔｃ５とで決まり上記の関数と
してｔｃｃｃｆ（ｔＱ、 。 ｔｃ２１ ｔＱ３）で表わせる。そしてｔＣｌは記録膜
および隣接部材の熱容量が小さく、熱伝導が大のときほ
ど小となり、また照射パワーを上げると、結晶化温度域
での温度変化が犬となりｔ。２は小となる。また照射時
間ｔｐを大としたと、レーザスポット部からの照射中の
熱拡散のために実効的熱容量が大となったようになり、
冷却速度が小となってｔＱ５は犬となる。 そして、ｔ工とｔｃの比においてｔｃｌ ＋ ｔ（Ｈ２
＋ｔｃ、いずれが支配的になるかで、再結晶化の状況が
定まる。 ｔｃ２とｔａｓけレーザ照射条件を変えたときの媒体構
成で決まるｔＣｌの変化分だからｔｃ＝ ｔｃ、 （１
＋α１＋α２） α１： ｔｃ２に相等する変化率 α２：ｔＱ３に となる。 ここで再結晶化の照射パワー、照射時間の依存性につい
て説明すると、 であり、ｔ工：小のとき、α１．α２の影響を大きく受
け、α、α２の小さな変化で再結晶化が急に促進するよ
うになる。すなわち、再結晶化領域と非晶質化領域との
境界線は急峻な右上り傾向を示す。逆に、ｔ工：大では
同じα１ｔα２の変化でもｔＣｌｌｘの変化は小さく、
上記境界線はゆるやかになり、境界線の傾きも調整する
ことができる。 また、ｔＸが一定でも、ｔｃ、を小としたと、α１゜α
２の変化に対してｔ。／ｌ工の変化が小となるので、再
結晶化域と非晶質化域との境界をゆるやかにすることが
出来る。 − 以上のように、再結晶化領域をもち、非晶質化領域との
境界の傾きを調整した媒体を得ることが出き、１ビーム
オーバライドを再結晶化領域と非晶質化領域との間で動
作させると、動作点はすべて融点以上にあり、オーバラ
イドしたときの前の情報は融解することによって消去し
、高い消去比を得ることが出来る。 相変化方式光情報記録媒体において、再結晶化領域を有
する特性例は先に述べた信学技報Ｖｏｌ。 ８７階３１０ ＣＰ Ｍ ８７−８０において示されて
いるが、１ビ一ムオーバライド動作に再結晶化域の利用
さらに媒体を調整して再結晶化領域を用いることにより
消去比を著しく向上させる技術には至っていない、再結
晶化領域の利用の前段階的手段である３ビ一ムオーバラ
イド方式の開示にとどまっている。 また、相変化の区分も静止系で行っておシ、再結晶化は
微妙な熱バランスの上に立脚するものであって、移動系
での記録膜中のレーザ照射前後の熱伝播を組入れて考え
るべき点が配慮されていない。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。 第１図（ａ）は本発明の一実施例の光ディスクのレーザ
照射パワー、照射時間に対する相変化領域の区分図であ
る。レーザスポット径１μｍφの光ピツクアップを用い
てディスク回転数、半径、レーザ照射パワーＰを変化さ
せて測定したものである。 照射時間ｔｐは、 φ：レーザスポット径 Ｒ：半径 Ｎ：回転数（ｒｐｍ） とした。 非晶質化領域の境界線を１、結晶化領域の境界線を２、
破損領域の境界線を３．メルトラインをα１μ８で最小
となりｓ ｔｐ ＞α１μｓで右上りの線となってい
る。メルトライン４はｔｐ＝１０５の非晶質化領域境界
線１を結晶化領域境界線２と平行にｔｐ＞α１μｓの照
射時間域に外挿した線である。メルトライン４と非晶質
化領域境界線１との間の領域５が再結晶化領域である。 第１図（ｂ）は第１図（ａ）においてｔｐ＝１２μ５ｅ
ｃ（Ｎ：１８００ｒｐｍ ＊ Ｒ＝３０ｍｍ）として、
再結晶化領域５を通るようにしてレーザ照射パワーＰを
変化させたときの照射パワーＰと反射車番との関係を示
した図である。実線に初期状態を結晶状態、破線に非晶
質状態としたものを示した。結晶からスタートしたもの
は照射パワー９ｍＷより反射率が増大しはじめ、照射パ
ワー１４ｍＷ以上で飽和し、非晶質の反射率となる非晶
質からスタートしたものは照射パワーｄｍＷよシ反射率
が低下しはじめ、照射パワー９ｍＷで結晶の反射率にな
プ再び増加し、照射パワー１４ｍＷ以上で飽和し、再び
非晶質の反射率となる。 ここで、結晶および非晶質の反射率の中間レベルが相変
化の境界としたとき、照射パワー７ｍＷで結晶化パワー
、照射パワー１２ｍＷが非晶質化パワーであシ、照射パ
ワー９１１ＩＷがメルトパワーである。 第２図（ｂ）Ｋ周波数２ＭＨｚ、５ＭＨｚで繰り返し１
ビームオーバライドしたときのＣ／ Ｎ比、消去比（２
ＭＨｚの上から５ＭＨｚを書いたとき２ ＭＨｚがどれ
だけ消去されているか）の特性を本発明の実施例と従来
技術とで比較して示す。 実施例■は、第２図（ａｌｌｃ示した１ビームオーバラ
イドの照射パワープロファイルの記録パワーＰＲ９消去
パワーＰ１をそれぞれＰ Ｒ＝１２．５ ｍ Ｗ （Ｂ
点）。 ＰＨ＝９．５ｍＷ（Ａ点）として第１図（ａ） ＊ （
ｂ）における非晶質化領域と再結晶化領域との間で動作
させるようにした例である。Ｃ／Ｎ ４９ｄＢ＊消去
比４１ｄＢを得、高Ｃ／Ｎを得るとともに、動作点を融
点以上に設定したことＫよシ高い消去比を同時に得るこ
との効果がある。 実施例■は、消去パワーＰＭは実施例■と同じＰ ｗ
＝９．５ ｍ Ｗ （Ａ点）である、一方、記録パワー
ＰＲについてはＰ１＝１６ｍＷとしたとともに記録パル
スのデエーティを小さくしてパルス幅５０ｎ８で記録（
０点）した例である。第１図（ａ）における再結晶化領
域部ではない非晶質化領域と再結晶化領域との間で動作
させた例である。 Ｃ／ Ｎ ５２ ｄ Ｂ ＊消去比４０ｄＢを得た。実
施例■と同様に動作点を記録消去とともに融点以上に設
定したことで高い消去比を得た。さらに、記録をパルス
的に行うととによシ冷却速度を高め、非晶質化を促進し
て反射率変化を大きくすることによシ、より高いｃ ／
Ｎを得る効果がある。 また、実施例■においてレーザビームスポットの通過時
間は１ｌｌＬ２μｓであるのに対して２ＭＨｚの４１号
での記録レーザ照射時間はＣＬ２５μｓ （ｄｕｔｙ５
０％）であり、記録可能な波形はパルス的なものでなく
、長いピットの信号も記録可能であることを示している
。逆に実施例■では、スポットの通過時間α２μ日よシ
短い記録パルスａＯＳμＢの記録も可能であることを示
している。 これは、再結晶化領域上側の非晶質化領域境界線をゆる
やかな右上夛に調整することにより、記録可能なピット
長の長さの範囲を拡大できる効果も有することを示して
いる。 消去パワーＰ、の設定は上記Ｐ 、 ＝ ９．５ ｍ
Ｗにかぎらない、第５図はＰヨと消去比との関係を示し
た図であシ、再結晶化領域となるＰ）１＝＝９ｍＷ以上
で消去比３０ｄＢ以上を達成しており、Ｐｌはメルトラ
イン上のパワー２Ｍ以上の再結晶化域で動作するように
設定すれば良い。 従来技術■は、再結晶化領域でない結晶化領域の消去パ
ワーＰ ＝ ８ ｒｎ Ｗと記録パワー１４ｍＷで１ビ
一ムオーバライド動作させた例であり、消去動作が融点
以下で行なわれるため、前の記録の非晶質化部と結晶化
部の差が消失出来ず、高ｃ ／ Ｎ５２ｄＢは得られる
が、消去比は２７ｄＢと低い。 また、従来技術■は記録実施例■と同様短いパルスで記
録した例である。より急冷され非晶質化が促進されるた
めに、Ｃ／Ｎ５４ｄＢと高くなるが、消去比は２０ｄＢ
と大きく低下する。前歴の非晶質部と結晶との結晶化度
に大きな差が出るため、前歴を消去出来ない従来技術で
は高ｃ ／ Ｈになるものの消去比が低下した。 実施例■と■では消去比にほぼ差はなく記録パルスの幅
に依存しない高い消去性能を有する効果がある。 また、従来技術■では短パルス記録を行うために、記録
パルス強度ＰＪＩを１６ｍＷと高める必要があり、一方
結晶化バワーＰヨは７ｍＷと低い、このため、ＰＲＺＰ
Ｉ比が大きく、等レーザ照射パワー面密度の領域が記録
部と消去部とでは大きく変化し、記録トラック上でうね
る。このうねりも消し残りを大きくする原因となってい
る。 一方実施例においては再結晶化領域を形成して、これを
動作点に選んでいる。再結晶化領域は単なる結晶化領域
よりも強パワー側に設定されるので、Ｐ Ｒ／ Ｒｌ比
を小さくでき消し残りを抑制する効果がある。 第４図はＰｌ＝９〜１０ｍＷとしたときのＰＲ／ ＲＩ
と消去比との関係を示したものであり、特にＰ Ｆｌ
／ ＲＢ≦１．５としたことにより３０ｄＢ以上の消去
比を得る効果がある。 第５図は上記実施例における元ディスクの構成を示した
図である。 光ディスクは、トラッキンググループをつけた直径１３
０φのガラス基板１１上に干渉膜１２としてＡ４Ｎ膜１
２を７０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、その上記
録膜１３としてＩｎ−８ｂ−Ｔｅ３元系記録膜を５０ｎ
ｍの厚さでスパッタリング形成し、その上に再びＡｔＮ
膜を７０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、さらに、
反射膜１５としてＡｕ膜を１１００ｎの厚さでスパッタ
リング形成し、その上に保護膜１６としてＡｔＮ膜を１
１００ｎ、最後に紫外線硬化樹脂膜１７を１０μｍの厚
さでスピンコードした構成となっている。 上記実施例は、回転数Ｎ：１８００ｒｐｍ、３０ｍｍす
なわち線速度Ｖ二６ｍ／８での例であったが、本発明線
速度を変化させて用いることもできる。 実施例■ 第６図は、ＣＤ（コンパクトディスク）等の線速度Ｖが
Ｖ二１ｍ／８程度のシステムに対応するように、再結晶
化領域を長レーザ照射時間側に設定したときのディスク
の構成図である。トラッキンググループを有したポリカ
ーボネート射出成形レプリカ基板１１′上に、干渉兼耐
熱保護膜１２′としてＴａ２０５膜を７０ｎｍの厚さで
、その上に記録膜１３′として５ｂ−８ｅ−Ｂｉ系３元
膜を９０ｎｍの厚さで、その上に保護膜１６′としてＴ
ａ２０５膜を１００ｎｍスパッタリング形成し、さらに
紫外線硬化樹脂１７を１０μｍの厚さでスピンコードし
ている。 第８図（ａ）は、上記ディスク相変化領域区分を示した
図である。耐熱保護膜にＡｔＮよシ低熱伝導のＩＩＩａ
２０５を用い、 記録膜として結晶化時間がＩｎ−５ｂ
−Ｔｅより長い、ｓｂ−８ｅ−Ｂｉｇを用いた。このた
め、第１図−）にくらべ再結晶化領域は長レーザ照射時
間側にシフトし、１５μＳ〜２μ８の間で上側に非晶質
化域を有した再結晶域を有する特性を実現できた。 第８図（ｂ）は、レーザ照射時間１μＢ（線速度１ｍ／
８）でのレーザ照射パワーと反射率との関係を示した図
である。実線に初期状態を結晶、破線に非晶質を示した
。このディスクでは非晶質と結晶の反射率は第１図（ｂ
）で示した例とは逆転してお）結晶の方が反射重大であ
る。 Ｓｂ −Ｓｓ −Ｂｉのｎ、にと膜厚および使用
レーザ波長（λ＝８３０ｎｍ）によシ決るものであり、
本発明は非晶質と結晶の反射率の大小は関係しない。 第１図（ｂ）と同様にして結晶化パワー６ ｍ Ｗ、メ
ルトパワー１０ｍＷ、非晶質化パワー１３ｍＷである。 １ビームオーバライドの動作点をＰＲ＝１５ｍＷ（Ｂ点
）、Ｐ ｘ ＝１１ ｍ Ｗ （Ａ点）としてメルトパ
ワー以上に設定して、周波数１５ Ｍ Ｈｚ ＊ ｌｌ
Ｌ７ＭＨｚでオーバライドを繰シ返した。 メルトパワー以上に動作点を設定したことによシ、前歴
を融解させることができ高Ｃ／Ｎ４８ｄＢを得るととも
に消去比４０ｄＢを得た。 周波数、パルス幅を変えても記録できることは実施例■
■と同様であり、低線速度においても高ｃ ／ Ｎ高消
去比を得る効果がある。 実施例■ 第７因は、５．２５″のデータ用のＣＡＶ（角速度一定
）方式のディスクで線速度が内周と外周で５ｍ／ｓ〜１
２ｍ／ｓ４Ｃ変化する使用方法に対応させた元ディスク
の構成図である。トラッキンググループを有したガラス
基板１１“上に干渉膜としてＳｉＮ膜１２を７０ｎｍの
厚さで、次に記録膜としてＩｎ ５ｂＴｅ系３元膜１３
″を厚さ６０ｎｍの厚さで、次にＳｉＮ膜１４″を１５
０ｎｍの厚さで、その上に反射膜としてＣｕ膜１５″を
８０ｎｍの厚さで、さらにＳｉＮ膜１６″を１１００ｎ
の厚さでスパッタリング形成し、その上に紫外線硬化樹
脂１７を１０μｍの厚さでスピンコードした構成である
。 実施例■■で用いたディスク（第５図）とディスクの基
本的構造は同じであるが、再結晶化領域の調整のために
、干渉膜の材料ＫＡＡＮに換えて屈折率は同じ３ｚ２で
あるが熱伝導率がＡ４Ｎよシ小さいＳｉＮを用いて、再
結晶化の開始をはやめ、逆に反射膜としてＡｕに換えて
反射率は同じであるが、熱伝導率がＡｕより大きいＣｕ
を用いて、レーザ照射による記録膜の熱が８１Ｎ膜１４
＃を介して反射膜１５″に伝播してきたときにすみゃか
に冷却して、ハイパワー、長時間照射時の再結晶化を抑
制するように構成してあり、再結晶化領域と非晶質化領
域との境界が急峻に立ち上るのを抑え、非晶質化領域を
上側忙もつ再結晶化領域の照射時間方向の幅を拡げるよ
う構成した。 第９図（ａ）は上記ディスクの相変化領域区分を示した
図である。非晶質化領域境界線は照射時間１０８μｓよ
シ長時間側でゆるやかな右上シカーブを示している。４
はメルトラインであシ、領域５が再結晶化領域、６が非
晶質化領域である。レーザ照射時間１０８μＳ〜１μｓ
ｉでの広い範囲で再結晶化領域の上に非晶質化領域を有
している。 第９図（ｂ）は、レーザ照射時間１１μｓ（レーザスポ
ット径１μｍ１回転数Ｎ＝１８００ｒＰｍ、半径６０ｍ
ｍに相等）でのレーザ照射パワーと反射率との関係を示
した図である。 第９図（ｃ）は、レーザ照射時間α２μＢでのレーザ照
射パワーと反射率との関係を示した図であり、（ｂｌが
ディスク外周、（Ｃ）がディスク内周Ｒ３０ｍｍである
。 実線に初期状態を結晶、破線に非晶質を示した。 （ｂ）において結晶化パワー８ｍＷ、メルトパワー１０
ｍＷ、非晶質化パワー１２ｍＷである。（ｃ）において
結晶化パワー５ ｍ Ｗ、メルトパワー８ｍＷ、非晶質
化パワー１４ｍＷである。内周での記録パワＰａ１５ｍ
Ｗ（Ｂ点）、消去パワーＰ１１１ｍＷ（Ａ点）、外周で
の記録パワーＰＨ１５ｍＷ、（Ｄ点）、消去パワーＰｉ
＋ １１ ｍＷ（０点）として周波数２．５ＭＨｚと！
ｃ７５ＭＨｚとでオーバライドを繰り返した。内周にお
いてＣ／Ｎ４８ｄＢ、 消去比４０ｄＢ、外周におい
てＣ／Ｎ５０ｄＢ、 消去比３７ｄＢ、を得え、線速
度が異なる内外周ともに動作点ＰＲＩ ＰＩＩをメルト
ライン４以上に設定して、再結晶化領域と非晶質化領域
との間で相変化させたことにより、前歴を融解でき、内
外周ともに３５ｄＢ以上の高消去比を得た。 第１０図は、線速度Ｖと消去比との関係を示した図であ
る。本発明の動作○印は６ｍ／８〜１２ｍ ／ ｓの間
で５５ｄＢ以上の高消去比を得ており、また速度に依存
しない、一方、従来技術Ｘ印の消去比は低速度ではレー
ザ照射時間が長くなるため消去比が向上するが、高速度
側ではレーザ照射時間が短くなるため結晶化が充分に促
進出来ず低消去比となっている。 本発明は速度に依存しない高消去比を得る効果がある。 ここで、線速度が小さい内周の方がレーザ照射パワーを
大きくしている。すなわち、レーザ照射パワー線密度は
内周の方が犬となっており、熱のトラック幅方向の拡り
を考えると、内周において大きく拡りクロストークの増
大、隣接トラックの消去の問題が発生することになる。 線速度が変化するシステムでは内外周で障害のない記録
を行うためには、再結晶化領域上側の非晶質化境界線の
レーザ照射時間だ対する傾きを規定することが必要であ
る。 第１１図は第５図のディスクおよび第７図のディスクに
おいて反射膜Ａｕ 、Ｃｕの膜厚を変え、またＡｕ、Ｃ
ｕより低熱伝導の屁膜を用いて非晶質化境界の傾きを変
化させたときの傾きＭと内周での記録ビットの幅の拡が
りによるクロス）−り、隣接トラックの消去比（隣接ト
ラックのＣレベル低下）の増加を示したものである。こ
こで、各動作点のｐＲ，ｐ、は高Ｃ／Ｎ、高消去比を得
るように最適化して行っている。 非晶質化境界の傾きＭ ’１ ｐ２ ｐｌ ここに、Ｐ、：レーザ照射時間ｔｐ１での非晶質化境界
パワー Ｐ２：レーザ照射時間ｔｐ２での非晶 質化境界パワー ｔｐ１：外周でのレーザ照射時間 ｔｐ２：内周でのレーザ照射時間 で表したとき、 Ｍ）３以上で記録ビット幅は急増して隣接トラックを消
去するようになり、またクロストークも許容限の一３０
ｄＢ以上になる。 Ｍ＜３としたことによりてクロストーク、隣接トラック
消去を抑止して線速度が２倍変化する光ディスクに対し
ても高消去比の１ビームオーバライドが出来る効果があ
る。 またデータ用の光ディスクでは、使用半径比を２倍以上
に設定することが記録容量上有利であり、そのときｔｐ
２ ／ ｔｐ 、≧２となる。このため動作ゆらぎに
対するマージンを１．５ 倍トっテｔｐ、２／ ｔｐ。 ≧５としたことが好ましい。 第１２図（ａＪＦｉ本発明の一実施例の光情報記録再生
方法を示した装置の構成図である。 元ピックアップ２１、元ピックアップ位置制御回路２２
、受光信号処理回路２３、半導体レーザ駆動回路２４、
ディスク回転モータ２５、ターンテーブル２６、トラッ
キングガイドを有した光ディスク７、光デイスク記録膜
の融点識別処理部２８、システム制御回路２９、外部入
出力端子群３０とからなっている。 光ディスク７は第１２図（ｂ）に示すように、ガラス基
板７０上にＡｔＮ膜７膜管１０ｎｍの厚さでスパッタリ
ング形成し、その上に記録膜としてＩｎ−８ｂ−Ｔｅ系
の薄膜７２を５０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、
その上に再びＡｔＮ膜７３を７０ｎｍの厚さでスパッタ
リング形成し、さらに、Ａｕ膜７４を１１００ｎの厚さ
でスパッタリング形成し、その上に保護膜としてＡｔＮ
膜７５を１１００ｎ、最後に紫外線硬化樹脂保護膜７６
を１０μｍの厚さでスピンコードして作成したものであ
る。 光ディスク７はターンテーブル２６上に載せられ、ター
ンテーブル２６はモータ２５によシ回転し、元ディスク
２７を回転させる構成となっている０回転のオン・オフ
は外部入出力端子３０よシステム制御回路２９を介して
行なわれる。 光ディスク７には元ピックアップ２１よシレーザビーム
２１が照射されている。レーザビーム２１０反射光は光
ピツクアップ２１に戻り、受光信号処理回路２３を介し
て光ピツクアップの高さ信号、トラック上の偏差信号を
注出し、これら信号によ多光ピック７７プ位置制御回路
２２を介することによシ光ピックアップ２１をディスク
２７に対してフォーカシング、トラッキングが得られる
よう構成している。７オーカシング、トラッキングのオ
ン・オフは外部入出力端子３０よりシステム制御回路２
９を介して行なわれる。 また、光ピツクアップ２１は半導体レーザ駆動回路２４
を介してシステム制御回路２９により任意のレーザ照射
パワーに時々刻々設定することができ、ひとつのビーム
でオーバライドができる構成になっている。 元ディスク７の内周あるいは外周に設けたコントロール
トラック中３２に、光ディスク７の記録膜の融点あるい
は融点以上に加熱するために必要なレーザ照射パワーの
記載３３があり、光デイスク記録膜の融点識別処理部２
８によシ、１ビ一ムオーバライド時の記録点照射パワー
、消去点照射パワーを融点への加熱に必要なパワー以上
に設定する構成だなっている。 融点識別処理部２８は上記の記載３３を解読して融点以
上の温度でオーバライドすることもできるし、また次の
ようにダミトラックを用いて実際にレーザ照射しながら
反射率変化を求め、反射率変化から融点に加熱するパワ
ーＰＭを求めても良い。 〔発明の効果〕 本発明によれば、前に記録した情報の来歴を新らたな情
報を重ね書く際に記録、消去動作ともに、記録膜を一旦
融点以上に加熱融解することにより解除できるので、高
い消去比が得られ、かつ、記録膜の結晶化時間をレーザ
照射時間よりも長く設定したことによシラビームにおい
て高いＣ／ Ｎ比をも達成することが出来るので、高消
去比１ビームオーバライド可能な光情報記録再生方法と
記録再生装置および記録媒体を提供できる。
第１図、第３因、第４図、第８図、第９図＝無卒中番は
本発明の一実施例の動作点説明図、第５図、第６図、第
７図は本発明の一実施例の記録媒体構成図、第１２図は
本発明の一実施例の装置構成図、第１３図〜第１５図は
従来技術を示す図、第２図はＣ／Ｎ比と消去比に関する
比較結果を示す図、第１０図は線速度Ｖと消去比との関
係を示す図、第１１図は傾きＭＫ対するクロストークと
隣接トラックの消去比とを示す図、第１６図は相変化膜
の結晶化率の消去および記録時の記録膜の結晶化の過程
を示す図である。 １・・・非晶質化境界、４・・・メルトライン、５・・
・再結晶化領域、Ａ・・・消去動作点、Ｂ・・・記録動
作点、２８・・・融点識別回路、３３・・・融点のデー
タ。 ７代理人 弁理士 小川勝扁・、−７ 第 １０ （α） し−サ゛鮮涛旧時間 （）Ｓ） し−サ月見掬１ツマつ−（−７ｙＬｗ）第 ２０ （ｂ） 第３図 ＰＥ （ｍｌＮ） 第４図 ＰＲ／ＰＥ 第 ５０ 第′７図 ７′ １１″ 第 ８Ｌ２］ ＜ｏ＞ し −切 照 １ ヨシ［（メ１ｓ）０ １０
２Ｑ ３０Ｌ−マ゛旺身１＼°ワー 第 ９図 Ｌ−ザ唄悶身わ＼０ワー （兜Ｗ） 策１０口 糸嶋遠度Ｖ（笥／Ｓ） 第１１図 ０ ２ ４ ６ （ｄ８）を負セＮ 第１２０ （ｂ） 第１３０ 第１４１２１ 第１５１￥］ −ｆｌｌ、３−０．２−０．Ｉ Ｑ Ｏ，＋ ０
．２ ０．３時間Ｃμ５ｅｃ） 手続補正書（自発） 事件の表示 昭和６３年特許願第 １３９３０５ 号発明の名称 補正をする者 １１件との関係 特許出願人 名 称 ｆ５１Ｑ１株式会社 日 立 ラシ
作 折代 理 人 補正の内容 明 細 書 ■、 発明の名称 （４七会フシーウ本令 ！ ロク ツク ＋光情報記録
方法とそれを用いる光情報記録装置および実首箱お謹話
抹 ２、特許請求の範囲 Ｖユ 土匁迦ｊＩし」噛すべき１１埋片痘じて前記記録−領置
剰贅支蒸直起−１（情−１院例負濯ｄ１Ｗ慶Ｗ［道、す
う・ ・０日２．をＩＥ ；≧１−二（斗−≧；、−≦
＝≧−，セ： Ｌ： Ｊ→−上λ−直に３、 前１ζＷ
位Ｊ’、］描Ｕτ−ζち一非介−４１共−−前」改レー
ザビームの ｌｉｔ；″ を・ １の暇 時１１１ｔｐ
＋根別蛙ノ九ｌｌｌばｌｌ引。 」己通過時証（変進させて、 のであり。 一≧５−＾（Ｌｉｄシー１を、１′する１日、 １′
・ を３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は光情報記録方法と光情報記録装置および光情報
記録媒体に係り、特に、１つのレーザビームで重ね書き
（オーバライ１−）可能でかつ高い消去比を得るのに好
適な光情報記録方法と光情報記録装置および光情報記録
媒体に関する。 【従来の技術〕 光情報記録再生方法として、記録担体に相変化形の記録
膜を用い、レーザビームの単位時間当りの照射パワーＰ
を変えることにより相変化を起させ、光学的特性を変化
させて情報を記録し、再生する方法が知られている。特
に相変化形の記録膜を用いたものの中でも、１つのレー
ザビームの照射強度を変調させながら前データの上から
新データを重ね書き（オーバライド）できるものが電子
情報通信学会技術研究報告、信学技報Ｖｏ１．８７ 。 Ｎα３１０ＣＰＭ８７−８８．８９．９０に開示されて
いる。 これら文献に開示されている１ビームオーバライドの動
作を要約すると、第１３図に示すように相変化形の記録
膜をもった光ディスク（記録媒体）に、第１４図に示す
パワープロファイルをもったを非晶質として情報を記録
するためのパルス的なパワーＰ、を重畳させたようにな
っている。 第１５図は記録膜のレーザ照射のパルス幅ｔｐ、レーザ
ビームの照射パワーＰと相変化の関係を示す図である。 この第１５図は、所定のパルス幅し、を選択して、レー
ザビームの照射パワーＰを変化させることによって記録
膜を結晶、非晶質に相変化させることができることを示
している。 〔発明が解決しようとした課題〕 しかし、上記従来技術は相変化１ビームオーバライドを
実現するための基本的動作について開示しているものの
、高い消去比を得るために必要とした記録膜の特性、記
録条件に対する配慮がさ狂でいなかった。そして実用化
にあたって必要な十分に大きな消去比を達成する点につ
いて配慮がされていなかった。このため、消去比が低く
、前データの消し残りによりエラーレートが大きくなり
、１ビームオーバライドの信頼性を十分に高（すること
ができなかった。 以下、発明者らの基本思想を先ず説明し、この基本思想
にもとづいて従来技術の問題点を詳しく説明する。 相変化方式における記録過程の概要は記録膜の結晶化状
態で説明することができる。結晶化状態はジョンソン
メール アブラミの式（Ｊ ｏｈｎｓｏｎＭ ｅ ｈ
ｌ ’ Ａ”ｒ＊ａ ｍ ｉの式。以下、ＪＭＡの式と
略称する。）により表わされることが１９８７年に発行
されたジャパン ジャーナル オブ アプライドフィジ
ックスの第２６巻（Ｊ ａｐａｎ Ｊ ｏｕｒｎａｌ
ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、 Ｖｏｌ、
２６ （１９８７）Ｓ ｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ２６−
４ ）に開示さ九ている。 まず、記録膜の温度Ｔ （’ Ｋ）における結晶化時間
τ（Ｔ）は、 ここに、 ν ：結晶核頻度因子Ｅａ：ミニ活
性化エネル ギー：ボルツマン定数 Ｔｍ：記録膜の融点 Ｑ ：反応定数 で表わされる。 第１７図は第１式の温度Ｔと結晶化時間τ （Ｔ）との
関係を図示したものである。図では温度（横軸）を１０
００／Ｔで示しである。図中右側の低温度域では温度が
高くなるほど結晶化時間τ（Ｔ）は短くなる。しかし、
記録膜の融点Ｔ ｒｎに近づくと〃λ子が解離する確率
が高まるために、融点Ｔ ｍ近くの温度域では逆に温度
が高くなるほど結晶化時間で （Ｔ）は大きくなってい
く。 すなわち、第１式は融点Ｔ ｘｎよりやや低い温度のと
ころに結晶化時間τ （Ｔ）が最も小さくなり、記録膜
が結晶化しやすい温度があることを示している。この結
晶化時間τ （Ｔ）が最も小さくなる温度を鼻先の様に
なっていることがらノーズ温度Ｔ ｎと呼ぶ。 ノーズ温度Ｔｎにおいては δ （τ （Ｔ））／δＴ＝０ であり、Ｔｎは第１式の微分値をゼロとした下記第２式
の根である。 すなわち。 頭 Ｉ４ ｆ ｍ ＝（ＴＩｌｌＴ）’ ３ ｃ、 （Ｔ−Ｔｍ
／３） ”” Ｏ・・’ ” （第２式）％式％ 従って、根は第１９図に示すように、座標（Ｙ。 Ｔ）＝ （０，Ｔｍ）を通る係数−１の３次曲線、すな
わち、 Ｙ＝（Ｔｍ−Ｔ）’ と、座標（Ｙ、Ｔ）” （０，Ｔｍ／３）を通る傾き３
Ｘ Ｑ Ｘ ｋ ／ Ｅ ａの直線、すなわち、Ｙ＝
（３Ｘ Ｑ Ｘ ｋ ／ Ｅ ａ ） Ｘ （Ｔ −
Ｔ ｍ ／ ３ ）との交点のＴ座標で与えられる。 反応定数Ｑが大きくなると直線の傾きが大きくなるため
交点はＴが小さい値の方へと変化し、活性化エネルギー
Ｅａが大きくなると直線の傾きは小さくなるために交点
はＴが大きい値の方へと変の関係を示す。ここで、第２
０図はカルダナ（Ｃａｒｄａｎａ ）の公式を用いて求
めた結果を示している。 一方、温度゛ｒにδｔの時間保持させたときの結晶化率
δＸは。 ここに、ｎ：反応定数 で表わされる。相変化形の記録膜ではｎ＝２〜３とされ
ている。 記録膜にレーザビームを照射して、記録膜を室温から高
温に加熱したときの記録膜の結晶化の量は、上記第３式
について各温度での結晶化率δＸを温度変化プロファイ
ルに従って積分したものとなる。 相変化形光ディスクにおいてはレーザ加熱は１マイクロ
秒以内の短い時間で終了することおよび加熱温度範囲の
上限は融点以上になることから。 温度変化プロファイルを通しての結晶化は結晶化時間τ
（Ｔ）が最も小さくなるノーズ温度Ｔｎ付近で生じてい
る。ノーズ温度Ｔｎでの結晶化時間τ（Ｔｎ）より結晶
化時間が１桁以上大きなところではδｔ／τ（Ｔ）＜＜
１と看なせ、結晶化率δＸはほぼＯであり、結晶化に関
与しない。結晶化に係わる結晶化時間τ（Ｔ）＜ （ｌ
ｏｘτ（Ｔｎ））である温度域を結晶化温度域と呼ぶ。 第２１図から第２２図にＴ ｍ ＝ ６００℃としたと
きに、活性化エネルギーＥａ、反応定数Ｑの変化に対す
るノーズ温度ＴＸ品化温度域の変化を示す。Ｑが大きく
なるとＴｎは低下し、Ｅ−ａが大きくなると結晶化温度
域の幅は狭くなる。 第１４図は単一ビームオーバライト時の照射し畳させた
非晶質化パワーＰ、どの２つのレベルをもつプロファイ
ルとなっている。 第１４図に示したレーザパワープロファイルでの結晶化
のためのパワーＰ、および非晶質化のためのパワーＰ□
照射時の記録膜の温度と前述のＪＭＡの式による結晶化
の状況を模式的に第１６図に示しｔφ件は、光ディスク
の回転数１８０゜ｒｐｍ、線速度１０ ｍ ／ ｓ ｔ
レーザスポット径１通過する通過時間ｊｃについて見る
と、レーザビームが低いレーザパワーＰ２で連続発光す
る結晶化モードでは結晶化温度域の通過時間ｔｃｍは、
レーザスポットが線速度１０ ｍ ／ ｓで通過する時
間となるから、ｔｃｔ”約０．１マイクロ秒である。 一方、レーザビームの照射パワーＰ２にパルス状のパワ
ーが重畳される非晶質化モードでは、温度プロファイル
は上記結晶化モードのプロファイルにパルス分の温度プ
ロファイルが重畳されたプロファイルになる。結晶化温
度域の通過時間については、融点以上の温度で記録膜は
一旦融解されるため、融解後の冷却過程だけについて考
えれば良く、結晶化温度域を通過する通過時間ｔｃ！は
約０．０５マイクロ秒とｔｃ工の約１７２に短くなる。 非晶質化モードと結晶化させる結晶化モードとでレーザ
スポット径を変えることができないため、このように結
晶化モードと非晶質化モードとで結晶化温度域の通過時
間ｔｃの変化は約脅半分であり１通過時間ｔｃを大幅に
変えることができない。 ここで非晶質化モードと結晶化モードの結晶化率δＸに
ついて考えてみる。結晶化は温度プロ７が通過する通過
時間ｔｃとノーズ温度での結晶化時間τ（Ｔｎ）との比
ｔｃ／τ （Ｔｎ）で決定され。 通過時間ｔｃ＞＞τ（Ｔｎ）ならば、 結晶化率δＸは１００％（すなわち、完全な結晶相）で
ある。 通過時間ｔ ｃ ＜ ＜τ（Ｔｎ）ならば、結晶化率δ
Ｘは０％（すなわち、完全な非晶質相）である。 結晶化時間τ （７ｒｎ ）は記録膜の設計条件で決ま
り５通過時間ｔｃは上記のように約栴半分の変化しかし
ない。このため第１４図に記載さ汎る。 単一ビームオーバライトで用いられるパワープロファイ
ルでの結晶化モードおよび非晶質化モードの結晶化は第
１６図に示したように結晶化モードでは１００％の結晶
化率δＸを得ることができず、また非晶質化モートにお
いてはｍ結晶化率δＷして非晶質化することができない
。 結晶化モードにおいて結晶化率δＸを１００％としたた
めに結晶化時間で （Ｔｎ）の小さな記録膜を選択する
と結晶化モードでの通過時間し。 〉〉τ （Ｔｎ ）は満足する。しかし、非晶質化モー
ドと結晶モードでの通過時間ｔｃの変化は前述の様に袢
半分と小さいために、非晶質化モードにおいても通過時
間ｔｃ ＞＞τ （Ｔｎ）となってしまう。このため記
録において非晶質相を得ようとしてもかなり結晶化して
しまい、結晶化モードと非晶質化モードとで結晶化率δ
Ｘに差がなくなってしまう結果となる。記録再生には結
晶化率δＸの差が反射率の差となることを用いるために
５結晶化率δＸに差がなくなると実質的に信号の記録再
生ができなくなる。 必要な再生信号レベルが得られる記録をするためには、
記録膜の結晶化時間τ（Ｔｎ）を適度に大きくし、結晶
化モードでの通過時間ｔｃｌと非晶質化モードでの通過
時間ｔＣ２との中間の時間ｔａに対してて （Ｔ ｎ
） ＝ｔ ａ位に設定しておくことが必要である。従っ
て、結晶化モードにおいて結晶化率δＸを１００％にす
ることはできない。第１６図においては、ノーズ温度Ｔ
ｎでのτ （Ｔｎ）を４０ナノ秒にしているために 結晶化モー１；ての結晶化率δＸは８０％となり、 結晶質化モードでの結晶化率δＸは４０％となる。 従来の単一ビームオーバライ１−では以上のような制約
を持っている。ここで、その制約下でオーバライド時の
非晶質化モードでの結晶化率δＸおよび結晶化モードで
の結晶化率δＸについて考えてみる。 非晶質化モートでは一旦融解して液相になり。 液相から固相への急冷過程で再結晶化するので結晶化率
δＸは前歴によらず一定であり、その結晶化率δＸは４
０％である。一方、結晶化モードでは融解しないことお
よび１回の結晶化モードの経過では結晶化率δＸが１０
０％の完全な結晶状態を得られないため、結晶化させる
前の結晶化率δＸが前歴として残る。前歴が直前に結晶
化モードを経た状態であったならば既に結晶化率δＸは
８０％にあり今回の結晶化モードで未結晶化部の２０％
について結晶化が促進されることになる。 レーザビームを１回照射して結晶化するときの非晶質部
（未結晶化部）の結晶化率δＸは８０％である。従って
、結晶化モードを経た後の結晶化率δＸは、初期の値８
０％に未結晶化部の新たな結晶化促進部１６％が加わり
、９６％の結晶化率δＸになる。また、前歴が直前に非
晶質化モードを経た状態であったならば初期結晶化率は
４０％であり、今回の結晶化モード経過後の結晶化率は
初期結晶化率４０％に未結晶化部の結晶化促進部４８％
が加わり、８８％になる。 このように結晶化モードにおいて前歴の差によって、同
じ記録膜を結晶化させる場合であっても結晶化率９６％
の部分と８８％の部分が生じてしまう。この差が消し残
りとなり、オーバライド時の前歴消去比が充分に得られ
ない問題となっている。 特に、回転速度が一定のＣＡ Ｖ （Ｃｏｎｓｔａｎｔ
Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式の光ディスク
では内ムの照射時間はレーザスポットの通過時間内に限
゛られている。レーザスポットの通過時間りはし＝（
レーザビームのスポット径）／（線速度）であり、レー
ザビームのスポット径は一定である。 ＣＡＶディスクでは外周側で線速度■が太き（なるため
、記録位置を結晶化させるためのレーザビームの照射時
間は外周側で短くなってしまう。このため結晶化モード
での結晶化を充分に促進させることができず、外周側で
特に消去比が低下してしまう問題があった。 また、従来技術においては非晶質化モードでのパワーＰ
ユと結晶化モードでのパワーＰ２とをそれぞれ２０ｍＷ
、１０ｍＷ等Ｐｌ／Ｐ２〜２近くに設定されており、記
録位置での加熱領域が非晶質化モードと結晶化モードと
でトラック幅方向に変化するため、この変化分も消し残
りの原因となる問題があった。 本発明の目的はひとつのレーザビームで高い消去比を得
なからオーバライドを可能とした光情報記録再生方法と
記録再生装置および記録媒体を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的はレーザビームの照射パワーの動作点を非晶質
化モードと結晶化モードともに記録膜を融点以上の温度
に加熱できるパワーに設定するとした通過時間が照射パ
ワーによって変化するよう凹円としたことにより、相変
化形光情報記録媒体のレーザ照射時の相変化特性として
非晶質化領域および下記の再結晶化領域をもたせ、再結
晶化領域と非晶質化領域との間で相変化させることによ
り情報を記録する。上記記録処理は、後述するように第
２４図のステップ（Ｓｔｅｐ ） １〜３により表わさ
れる。 再結晶化領域の説明をする。第１５図で示したように、
レーザビームの照射時間ｔｐ （ただし。 第１５図ではパルス＠）を横軸、レーザ・ビームの照射
パワーＰを縦軸にとったとき、ｔｐおよびＰにより記録
膜の相変化の状態が決定され、不変領域、結晶化領域、
非晶質化領域、過熱破損する領域に分けられる。各領域
は記録膜の到達温度に基本的によるものであり、ローパ
ワー側から不変領域、結晶化境界線Ｑよ（温度Ｔｎに相
当）以上で結晶化領域、非晶質化境界線Ｑ２（パルス＠
ｔ ｐ ｉ ｏ ３ｎｓ以下の領域で融点Ｔｍに相当）
以上で非晶質化領域、破損境界線Ｑ３以上で破損領域と
なる。 到達温度は照射エネルギー（ｔｐｘｐ）に大略比例する
ので、各境界線はおおよそｔｐ ｘｐ＝一定とした線で
あり、右下がり傾向となる。照射時間が長くなると照射
時間にしたがって熱拡散が生じるので、到達温度を等し
く保つためには照射時間が長くなるほど大きな照射パワ
ーを必要とし、境界線は長時間側でｔｐ ＸＰの値が一
定の線よりも傾きは緩やかになる。 ここで、上記したように、記録膜の結晶化時間と冷却時
間を調整することにより、レーザビームの照射時間ｔＰ
：大の領域において、非晶質化領域の境界線Ｑ２をｔ
Ｐ：小の領域で右下がりであったものから右上がりにす
ることができる（第１図（、）参照）。 このとき、１．：小の領域における非晶質化領域境界線
２２を結晶化領域境界線Ｑ、に平行するようにｔｐ：大
の領域まで外挿した線Ｑ４を考える。 この外挿線Ｑ、はｔＰ：小での非晶質化（すなわち、記
録膜の温度が融点に達したことを示す）を外挿したもの
であり、結晶化領域境界線Ｑ１に大略平行して外挿した
ものであるから到達温度が一定であり、記録膜の温度が
融点に達する境界（以下、メルトラインと呼ぶ）と看す
ことができる。 ここで、このメルトラインと非晶質化領域境界線とで区
分された領域は結晶化を生じる領域ではあるが、メルト
ライン以下の結晶化とは動作が異なる。メルトライン以
下の結晶化は同相状態で単に結晶化が促進するのに対し
て、メルトライン以上での結晶化は、記録膜が一旦融点
以上の温度で融解し液相状態となったものが冷却過程で
再結晶化するものであり、これを再結晶化領域とした。 〔作用〕 ｒ（Ｔｎ）の比で決定され、ｔｃ ／ｌ （Ｔｎ）が大
きい値（＞＞１）のときには液相から徐冷されるので再
結晶化が生じやす＜、ｔｃ／τ（Ｔｎ）が小さい値（＜
＜ １ ）のときには液相から急冷されるので再結晶化
が生じにくく、非晶質相となる。 通過時間ｊｃは、記録媒体の構成に依存した放熱時定数
で決まる第１の通過時間因子ｊＣａとレーザビームの照
射パワーＰで決る第２の通過時間因子ｔｃＩｌおよび照
射時間で熱の拡散が変化することにより冷却特性が変化
する第３の通過時間因子ｔ。条との和（ｔ （” ｔ
（、＋ ｔ ｃＨ＋ ｔ ａｙ）で表せる。そして、放
熱時定数で決まる第１の通過時間因子ｊＣｓは記録膜の
熱容量が小さく、隣接部材の熱伝導率が大きいときほど
小さくなる。また放熱時定数を一定としたとき、照射パ
ワーＰを上げると、単位時間当りの温度変化が大きくな
るため結晶化温度域を通過する通過時間は短くなるため
第２の通過時間因子ｔＣｊは小さくなる。また照射時間
１、を大きくすると、レーザビームによるスポット部分
からの照射中の熱拡散のために実効的熱容量が大きくな
ったようになり、実効的な放熱時定数が大きくなって冷
却速度が小さくなるため第３の通過時間因子ｔＣｙは大
きくなる。 そして、通過時間ｔｃと結晶化時間で（Ｔｎ）の比にお
いてｊｃｇ＋ ｊＣ＃＋ ｆ−ｃｒいずれが支配的に
なるかで、再結晶化の状況が定まる。 ムのパワープロファイルを制御して非晶質と再結晶との
間で相変化させることが必要である。 そのためには、光ディスクの構成できまる固定分である
第１の通過時間因子ｔ０．を小さくして、第２．第３の
通過時間因子１ｃβ、シｃ、を支配的にする必要がある
。前に述べたように光ディスクの構成で放熱特性を大き
くすると放熱時定数□を小さくでき、第１の通過時間因
子ｔｅａを小さくすることができる。 放熱をよくした構成では、 ｔｃ／τ （Ｔｎ） ＝（ｔｃｐ ＋ ｔｃｒ） ／ ｒ （Ｔ ｎ）となる
。 前に述べたように、照射パワーを大きくすると第２の通
過時間因子ｔｃ、は小さくなり、照射時間を大きくする
と第３の通過時間因子ｔＣｖは大きくなる。従って（ｔ
ｃｊ＋ｔｃｙ）はレーザビームのパワープロファイルで
制御できる。制御範囲内での（ｔ ｃｐ＋ ｊ ｃｙ）
の平均値をｔａとしたとき、記録膜として結晶化時間τ
（Ｔｎ）がｔａと等しい記録膜を用いることにより、
（ｔｅａ＋ ｔａｒ） ／τ（Ｔｎ）の値を照射するレ
ーザビームのパワープロファイルを変えることによって
、１を中心として変化させることができる。 （ｔｃ、＋ｔｃｙ）／ｒ （Ｔｎ）＞＞１のときに。 記録膜はその溶融後に徐冷されるので再結晶化する。そ
して（ｔｃｕ＋ ｔｐｃｖ＞ ／ ｃ （Ｔｎ） ＜＜
１のときに、記録膜はその溶融後に急冷されるので非晶
質化する。 第１８図は第１の通過時間因子ｔ。、を小さくするよう
に放熱特性のよい金属膜を記録膜に熱的に結合させて設
けたときの、記録膜の温度プロファイルを示したもので
ある。第１の通過時間因子ｊＣａが小さくなるとレーザ
ビームの照射時間の熱応答速度が向上するために、温度
プロファイルは、レーザビームのスポットが通過する時
の、レーザスポット自体のガウス分布状のパワープロフ
ァイルに応答できるようになる。このため温度プロファ
イルもガウス分布形状に似たものとなり、温度プロファ
イルの頂上付近で緩やかな変化を示し、温度プロファイ
ルの半ば付近で急な変化を示す。 ここで、低い照射パワーを照射したとき第１８図（Ａ）
に示すように液相から温度変化が緩やかなところで結晶
化温度域を通過するからローパワー照射時の通過時間ｔ
。、は長（記録膜は徐冷されて再結晶化する。 一方、高い照射パワーを照射したとき第′１８図（Ｂ）
に示すように液相から温度変化が急なところで結晶化温
度域を通過するからハイパワー照射時の通過時間ｔＣ４
は短かく、記録膜は急冷されて非晶質になる。 （ｔｃ、＋ｔｃｒ）／ｌ （Ｔｎ）＝１の条件が再結晶
化と非晶質化との境界の目安である。この境界について
照射パワー及び照射時間の関係で考えてみる。照射パワ
ーを大きくすると第２の通過時間因子ｔｃｊは小さくな
り、照射時間を長くすると第３の通過時間因子ｔｃ７は
大きくなることから、照射時間が短いときに（ｔｃ、＋
ｔｃｖ） ＝ ｔ （Ｔ ｎ）を満たす照射パワーよ
りも照射時間が長いと−きに（ｔｃｐ＋ ｔｃｖ） ＝
ｔ （Ｔｎ）を満たす照射パワーの方が大きくなる。従
って、照射時間を横軸に。 照射パワーを縦軸にとって再結晶化領域と非晶質化領域
とを区分したとき、その境界線は右上がりの線となる。 さらに照射するレーザビームのパワープロファイルの調
整を行なって第２の通過時間因子ｔｃｐ’の変化を大き
くし、一方、熱拡散を調整して第３の通過時間因子ｊｃ
ｖの変化を抑制することにより第２の通過時間因子ｔｃ
−をより支配的に設定することによって再結晶化領域と
非晶質化領域との境界線の傾きを緩やかにすることもで
きる。 逆に、第２の通過時間因子ｔｃ＃の変化を抑制して第３
の通過時間因子ｊｃｙをより支配的に設定することによ
りその境界線の傾きを急峻にすることもできる。 以上のように、再結晶化領域を持ち、非晶質化領域との
境界の傾きを調整した記録媒体を得ることができ、１ビ
ームオーバライドを再結晶化領域と非晶質化領域との間
で動作させると、動作点はすべて融点以上の温度にあり
、重ね書きしたとき消去されるので、高い消去比を得る
ことができる。 相変化形光情報記録媒体において、再結晶化領域を有す
る特性例は先に述べた信学技報Ｖ ｏ ｌ 。 ８７Ｎα３１０ＣＰＭ８７−８０において示されている
が、１ビームオーバライドの動作に再結晶化域の利用さ
らに記録媒体を調整して再結晶化領域を用いることによ
り消去比を著しく向上させる技術には至っていない。再
結晶化領域の利用の前段階的手段である３ビ一ムオーバ
ライド方式の開示にとどまっている。 また、相変化の区分も静止形で行っており、再結晶化は
微妙な熱バランスの上に立脚するものであって、移動形
での記録膜中のレーザビーム照射の前後の熱伝播を組み
入れて考えるべき点が配慮されていない。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。 第１図（ａ）は本発明の一実施例の光ディスクのレーザ
ビームの照射パワーＰ、照射時間に対する相変化領域の
区分図である。レーザスポット径１μＩφの光ピツクア
ップを用いてディスク回転数、半径、レーザビームの照
射パワーＰを変化させて測定したものである。照射時間
１．は、１、＝φＸ６０／２ＸＲＮ φ：レーザスポット径 Ｒ：半径 Ｎ：回転数（ｒｐ−） とした。 非晶質化領域の境界線を１．結晶化領域の境界線を２、
破損領域の境界線を３．メルトラインを４で示した。 非晶質化領域境界線１はレーザビーム照射時間ｔ ｐ
＝ ｔ ｐｏ＝ｏｅ １μＳで最小となり、ｔｐ＞ｏ、
ｔｐＳで右上りの線となっている。メルトライン４はｔ
ｐ＝０．０５μｓでの非晶質化領域境界線１を結晶化領
域境界線２と平行にｔ ｐ ＞ ０．１μＳの照射時間
域に外挿した線である。メルトライン４と非晶質化領域
境界線１との間の領域５が再結晶化領域である。 第１図（ｂ）は第１図（ａ）においてｔＰ＝０．２ ｐ
ｓｅｃ （Ｎ ： １８００ｒｐｍ、 Ｒ＝ ３０ｍｍ
）として、再結晶化領域５を通るようにしてレーザビー
ムの照射パワーＰを変化させたときの照射パワーＰと反
射率との関係を示した図である。実線に初期状態を結晶
状態、破線に非晶質状態としたものを示した。結晶から
スタートしたものは照射パワー９ｍＷより反射率が増大
しはじめ、照射パワー１４ｍＷ以上で飽和し、非晶質の
反射率となる非晶質からスタートしたものは照射パワー
６ｍＷより反射率が低下しはじめ、照射パワー９ｍＷで
結晶の反射率になり再び増加し、照射パワー１４ｍＷ以
上で飽和し、再び非晶質の反射率となる。 ここで、結晶および非晶質の反射率の中間レベルが相変
化の境界としたとき、照射パワー７ｍＷで結晶化パワー
、照射パワー１２ｍＷが非晶質化パワーであり、照射パ
ワー９ｍＷがメルトパワーＰＭである。 第２図（ｂ）に周波数２ＭＨｚ、３Ｍ七で繰り返し１ビ
ームオーバライドしたときのキャリア信号レベル対ノイ
ズ比（Ｃ／Ｎ比）、消去比（２Ｍ Ｉ（ｚの上から３Ｍ
ＩＩｚを書いたとき２ＭＨｚがどれだけ消去されている
か）の特性を本発明の実施例と従来技術とで比較して示
す。 実施例■は、第２図（ａ）に示した１ビームオーバライ
ドの照射パワープロファイルにおいて、メルトパワーＩ
）Ｍ≠＝９ｍＷであるから第１の照射パワーＰ工＝１２
．５ｍＷ（非晶質化動作点Ｂ点）。 第２の照射パワーＰ２＝９．５ ｍＷ （結晶化動作点
せ、記録位置の相状態を非晶質と結晶とに選択する動作
は既に作用の説明で述べた第１８図のように照射パワー
を変えることにより結晶化温度域の通過時間ｔｃを高い
照射パワーの照射時の通過時間ｔＣ４を短かく、低い照
射パワーの照射時の通過時間ｔｅａを長くすることによ
って達成されている。 上記のフローチャートを第２６図に示す。Ｃ／Ｎ比４９
ｄＢ、消去比４１ｄＢを得、高いＣ／Ｎ比果がある。 実施例■は、結晶化のための第２の照射パワーＰ２は実
施例■と同じＰ、＝９．５ｍＷ （Ａ点）である。一方
、非晶質化のための第１の照射パワーＰ工についてはＰ
１＝１６ｍＷとしたとともに記録パルスのデユーティを
小さくして非晶質化のための第１の照射時間ｔｐＬを結
晶化のための第２の照射時間ｔｐｚ＝０．２μｓ神より
も小さく、ｊｐｔ＝５０゛↓′Ｓとして記録（０点）し
た例である。第１図（ａ）における再結晶化領域部では
ない非晶質化領域と再結晶化領域との間で動作させた例
である。 この実施例での動作を第３０図に示した記録膜の温度プ
ロファイルにより説明する。 第３０図（Ａ）は実施例■すなわち第１８図（Δ）と同
じ照射パワー、照射時間であり、同じ温度プロファイル
を示す。第３０図（Ｂ）の温度プロファイルは記録膜の
最高温度が（Ａ）と同じ低下を示すことになる。（Ａ）
はレーザビームの通過に従っており、レーザビームのス
ポットのパワー分布の影響を受けて緩やかに温度低下す
る。 このため、（Ａ）の低い照射パワー、照射時間大のとき
の通過時間ｔＣ？は長くなり、一方（Ｂ）の高い照射パ
ワー、照射時間小のときの通過時間ｔｃａは短くなり、
通過時間をｊｃｌ ｔＣ８と制御したことによって記録
膜の記録位置を非晶質あるいは結晶に相変化させること
ができた。上記のフローチャートを第２８図に示す。Ｃ
／Ｎ比５２ｄＢ。 消去比４０ｄＢを得た。実施例■と同様に動作点を非晶
質化モードと結晶化モードとともに融点以行うことによ
り冷却速度を高め、非晶質化を促進して反射率変化を大
きくすることにより、より高いＣ／Ｎ比を得る効果があ
る。また、実施例■において、記録位置を通過するレー
ザビームのスポットの通過時間は０．２μｓであるのに
対して２Ｍ）Ｉｚの信号での記録のためのレーザビーム
の照射時間は０．２５μｓ （デユーティ５０％）であ
り、記録可能な波形はパルス的なものでなく、長い記録
位置（ピット）の信号も記録可能であることを示してい
る。逆に実施例■では、スポットの通過時間０．２μｓ
より短い記録パルス０．０５μｓの記録も可能であるこ
とを示している。これは、再結晶化領域上側の非晶質化
領域境界線をゆるやかな右上りに調整することにより、
記録可能な記ＡＴｈ位置の長さの範囲を拡大できる効果
も有することを示している。 結晶化パワー（第２の照射パワー）Ｐ２の設定は上記Ｐ
＊ ＝ ９．５ ｒｎ Ｗにかぎらない、第３図は第
２の照射パワーＰ２ と消去比との関係を示した図であ
り、再結晶化領域となるＰ、＝９ｍＷ以上で消去比３０
ｄＢ以上を達成しており、第２の照射パワーＰ２はメル
トライン上の照射パワーＰＭ以上の再結晶化域で動作す
るように設定すれば良い。 従来技術■は、結晶化モードの照射パワーを記録位置を
融点以上の温度に加熱できない第３の照射パワーＰ３＝
８ｍＷに設定し、非晶質化モードの第１の照射パワーＰ
、＝１４ｍＷとで再結晶化領域でない結晶化領域と非晶
質比類との間で相変化する従来の１ビ一ムオーバライド
動作をさせた例であり、高いＣ／Ｎ比５２ｄＢは得られ
るが、結晶化モードの記録が融点以下で行なわれるため
、前歴を融解消去出来ず、消去比は２７ｄＢと低い。 また、従来技術■は記録実施例■と同様短い照射時間ｔ
ｐで非晶質化モードの記録をした例である。より急冷さ
れ非晶質化が促進されるために、Ｃ／Ｎ比５４ｄＢと高
くなるが、消去比は２０ｄＢと大きく低下する。前歴に
おいて非晶質と結晶との結晶化度に大きな差が出るため
、前歴を融解出来ない従来技術では高いＣ／Ｎ比になる
ものの消去比が低下した。 実施例■と■では重ね書きしたときの消去比にほぼ差は
なく記録照射時間ｔｐの長さに依存しない高い消去性能
を有する効果がある。 また・、従来技術■では短い照射時間で非晶質化モード
の記録を行うために、非晶質化のための照射パワーＰ工
を１６ｍＷと高める必要があり、−消し残りを大きくす
る原因となっている。 一方、実施例においては再結晶化領域を形成して、これ
を結晶化モードの動作点に選んでいる。 再結晶化領域は単なる結晶化領域よりも強い照射パワー
側に設定されるので、Ｐ□／Ｐ、の値を小さくでき消し
残りを抑制できる。 第４図はＰ□＝９〜１０ｍＷとしたときのｐ ｔ ／Ｐ
２と消去比との関係を示したものであり、特にＰ□／Ｐ
２≦１．５としたことにより３０ｄＢ以上の消去比を得
る効果がある。 第５図は上記実施例における光ディスクの構成を示した
図である。 光ディスクは、トラッキンググループをつけた直径１３
０φのガラス基板１１上に干渉膜１２として窒化アルミ
ニューム膜ＣＡＱＮ膜）１２を７０ｎｍの厚さでスパッ
タリング形成し、その上記録膜１３としてインジウム−
アンチモン−テルル（Ｉｎ−８ｂ−Ｔｅ）３元系記録膜
を５０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、その上に再
びＡＱＮ膜を７０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、
さらに、反射膜１５として金（Ａｕ）膜を１１００ｎの
厚さでスパッタリング形成し、その上に保護膜１６とし
てＡＱＮ膜を１１００ｎ、最後に紫外線硬化樹脂膜１７
を１０μｍの厚さでスなわち線速度Ｖ〜６ｍ／ｓでの例
であったが、本発明は線速度Ｖを変化させて用いること
もできる。 実施例■ 第６図は、 ＣＤ （コンパクトディスク）等の線速度
ＶがＶ ＝ １ ｍ ／ ｓ程度のシステムに対応する
ように、再結晶化領域をレーザビームの照射時間が長い
側に設定したときの光ディスクの構成図である。トラッ
キンググループを有した（ポリカーボネート射出成形）
レプリカ基板１１′上に、干渉兼耐熱保護膜１２′とし
て５酸化タンタル膜（Ｔａ２０．膜）を７０ｎｍの厚さ
で、その上に記録膜１３′としてアンチモン−セレン−
ビスマス（Ｓｂ −Ｓｅ −Ｂｉ）系３元膜を９０ｎｍ
の厚さで、その上に保護［１６’としてＴａ、Ｏｓ膜を
１１００ｎだけスパッタリング形成し、さらに、紫外線
硬化樹脂１７を１０μｍの厚さでスピンコードしている
。 第８図（ａ）は、上記ディスク相変化領域区分を示した
図である。耐熱保護膜にＡｆｌＮより低熱伝導のＴ ａ
、 ０ 、を用い、記録膜として結晶化時間がＩｎ−
８ｂ−Ｔｅより長い、５ｂ−３ｅ−Ｂｉ膜を用いた。こ
のため、第１図（ａ）にくらべ再結晶化領域は照射時間
が長い側にシフトし、０．３μＳ〜２μｓの間で高い照
射パワー側に非晶質化域を有した再結晶域を有する特性
を実現できた。 第８図（ｂ）は、レーザビームの照射時間１μｓ（線速
度Ｖ ＝ １ ｍ ／ ｓ ）でのレーザビームの照射
パワーＰと反射率との関係を示した図である。実線に初
期状態を結晶、破線に非晶質を示した。この光ディスク
では非晶質と結晶の反射率は第１図および使用レーザの
波長（λ＝８３０ｎｍ）により決るものであり、本発明
は非晶質と結晶の反射率の大小は関係しない。 第１図（ｂ）と同様にして結晶化パワー６ ’ｍ Ｗ、
メルトパワーＰ Ｍ １０ ｍ Ｗ 、非晶質化パワー
１３ｍ、Ｗである。１ビームオーバライドの動作点を非
晶質化パワー（第１の照射パワー）ＰＬ＝１５ｍＷ（Ｂ
点）、結晶化パワー（第２の照射パワー） Ｐ２＝ １
１ ｍＷ （Ａ点）としてメルトパワー１０ｍＷ以上に
設定して、周波数０．５Ｍ）Ｉｚ、０．７ＭＨｚで重ね
書きを繰り返した。 ４８ｄＢを得るとともに消去比４０ｄＢを得た。 非晶質化領域と再結晶化領域内で周波数、パルス幅を変
えて照射時間ｔｐを変えても記録できることは実施例■
■と同様であり、低い線速度Ｖにおいても高いＣ／Ｎ比
と薯惰去比を得る効果がある。 実施例■ 第７図は、５゜２５インチのデータ用のＣＡＶ（角速度
一定）方式の光ディスクで線速度Ｖが内周側と外周側で
５ ｍ ／ ｓ〜１２ｍ／ｓに変化する使用方法に対応
させた光ディスクの構成図である。トラッキンググルー
プを有したガラス基板１１′上に干渉膜として窒化シリ
コン（Ｓ ｉ Ｎ）膜１２“を７０ｎｍの厚さで、次に
記録膜としてＩ ｎ Ｓ ｂ Ｔ ｅ系３元膜１３′を
厚さ６０ｎｍの厚さで、次にＳｉＮ膜１４′を１５０ｎ
ｍの厚さで。 その上に反射膜として銅（Ｃｕ）膜１５′を８０ｎｍの
厚さで、さらにＳｉＮ膜１６“を１１００ｎの厚さでス
パッタリング形成し、その上に紫外線硬化樹脂１７′を
１０μｍの厚さでスピンコードした構成である。 実施例■■で用いた光ディスク（第５図）と光ディスク
の基本的構造は同じであるが、再結晶化領域の調整のた
めに、干渉膜の材料にＡＱＮに換えて屈折率は同じ３幻
２であるが熱伝導率がＡＱＮより小さいＳｉＮを用いて
、再結晶化の開始をはやめ、逆に反射膜としてＡｕに換
えて反射率は同じであるが、熱伝導率がＡｕより大きい
Ｃｕを用いて、レーザビームの照射による記録膜の熱が
ＳｉＮ膜１４″を介して反射膜１５″′に伝播してきた
ときにすみやかに冷却して、高い照射パワー、長時間の
照射時の再結晶化を抑制するように構成してあり、再結
晶化領域と非晶質化領域との境界が急峻に立ち上るのを
抑え、非晶質化領域を上側にもつ再結晶化領域の照射時
間方向の幅を拡げるよう構成した。 第９図（、）は上記光ディスクの相変化領域区分を示し
た図である。非晶質化領域境界線は照射時間０．０８μ
ｓより長時間側でゆるやかな右上りカーブを示している
。４はメルトラインであり、領域５が再結晶化領域、６
が非晶質化領域である。 レーザビームの照射時間０．０８μｓ〜１μｓまでの広
い範囲で再結晶化領域の上に非晶質化領域を有している
。 第９図（ｂ）は、レーザビームの照射時間０．１−ザビ
ームの照射パワーと反射率との関係を示した図である。 第９図（Ｑ）は、レーザビームの照射時間０．２（、）
當アイ８ヶ内、冷％。。、）１□、定、え場合実線に初
期状態を結晶、破線に非晶質を示した。 （ｂ）において結晶化パワー８ｍＷ、メルトパワー１０
ｍＷ、非晶質化パワー１２ｍＷである。 （Ｃ）において結晶化パワー５ｍＷ、メルトパワー ８
ｍ Ｗ、非晶質化パワー１４ｍＷである。内周での第
１の照射パワーＰ□＝１５ｍＷ（Ｂ点）、第２の照射パ
ワーＰ、＝１１ｍＷ （Ａ点）、外周での第１の照射パ
ワーＰ ｘ ＝ １５ ｍ Ｗ 、 （Ｄ点）、第２
の照射パワーＰ、 〜１１ｍＷ （０点）として周波数
２．５ＭＨｚと３．７５ＭＨｚとで重ね書きを繰り返し
た。内周側においてＣ／Ｎ比４８ｄＢ、消去比４０ｄＢ
、外周側においてＣ／Ｎ比５０ｄＢ、消去比３７ｄＢ、
を得え、線速度Ｖが異なる内外周側ともに動作点の照射
パワーＰ□、Ｐ２をメルト融解でき、内外周側ともに３
５ｄＢ以上の高い消去比を得た。 また、照射時間についても、照射時間を制御することに
より、記録膜の記録位置の相状態を制御することができ
る。この場合についてのフローチャートを第２７図に示
す。さらにこの場合の記録膜の温度プロファイルを第２
９図に示す、第２９図において、（Ａ）照射時間二人の
場合には照射〒苧中をプロファイルの中で第２の緩やか
な変化域に設定することができる。ここで第２の緩やか
な変化域とは、温度プロファイルはピーク付近で第１の
緩やかな変化を示し、中途で急な温度変化を示し、低温
域で再び第２の緩やかな変化を示すために、この低温域
での緩やかな変化域を指す。 さらに、照射時間を大としているためにプロファイルの
スロープは照射時間：小の場合より緩やためにプロファ
イ力にロープ自体が急峻になる。 このために、照射時間：大のときの結晶化温度域の通過
時間ｔａｇは長く、照射時間：小のときの通る。このと
きの結晶化のための動作点は第９図中Ｅ点、また非晶質
化の動作点はＦ点に対応する。 以上説明したように、本発明は、第２４図にフ報が非晶
質モードかあるいは結晶モードかによって結晶化温度域
を通過する通過時間を変化させることによって、記録（
または消去）を行なうことにある。それによって重ね書
きの時の前歴を融解して、高い消去比で重ね書きが可能
となる効果がある。 第１０図は、線速度Ｖと消去比との関係を示した図であ
る０本発明の動作（図中、０印の特性）は３ ｍ ／
ｓ 〜１２ ｍ ／ ｓの間で３５ｄＢ以上の高い消去
比を得ており、また線速度Ｖに依存しない。 一方、従来技術（図中、ｘ印の特性）における消去比は
低い線速度■ではレーザビームの照射時間が長くなるた
め消去比が向上する。しかし、高い線速度側では、レー
ザビームの照射時間が短くなるため、結晶化が充分に促
進出来ずに低い消去比となっている。 本発明では線速度Ｖに依存しない高い消去比が得られる
という効果がある。 ここで、線速度Ｖが小さい内周側の方がレーザビームの
照射パワーＰを大きくしている。すなわち、レーザビー
ムの照射パワー線密度は内周側の−りの増大、隣接トラ
ックの結晶化の問題が発生することになる。 線速度Ｖが変化するシステムでは、内外周側νぼ害のな
い記録を行うためには、再結晶化領域の上側の非晶質化
境界線のレーザビームの照射時間に対する傾きを規定す
ることが必要である。 第１１図は第５図の光ディスクおよび第７図の光ディス
クにおいて反射膜（Ａ ｕ ｒ Ｃｕ）の膜厚を変え、
またＡｕ、Ｃｕより低い熱伝導率のアルミニューム（Ａ
Ｑ）膜を用いて非晶質化境界の傾きを変化させたときの
傾きＭと内周側での記録位置の幅の拡がりによるクロス
トーク、隣接トラックの消去比（隣接トラックのキャリ
アレベルの低下）の増加を示したものである。ここで、
各動作点の照射パワーＰ工、Ｐ２は高いＣ／Ｎ比、高い
消去比を得るように最適化して行っている。 非晶質化境界の傾きＭ Ｐｐ克−ＰＰＩ ｔ ＰＩ Ｍ＝ ・ Ｐｐ１ｔｐ又−ｔＰｌ ｊｐ１＊外周側でのレーザビームの照射時間 ｔ ｐｉ ：内周側でのレーザビームの照射時間 で表したとき、 Ｍ＞３以上で記録位置の幅は急増して隣接トラックを結
晶化するようになり、またクロストークも許容限の一３
０ｃｉＢ以上になる。 Ｍ≦３としたことによってクロストーク、隣接トラック
の結晶化を抑止して線速度Ｖが２倍変化する光ディスク
に対しても高い消去比の１ビ一ム２倍以上に設定するこ
とが記録容量上有利であり、そのときｔｐｘ／ｌｐ＋≧
２となる。このために、動作のゆらぎに対するマージン
を１．５倍とってｔ Ｐ！／ ｔ ｐｉ≧３としたこと
が好ましい。 第２５図は本発明の光情報記録装置の一実施例の構成ブ
ロック図である。 ２５１は記録媒体２５２の記録膜中の所定の記録位置に
１つのレーザビームを照射するためのレーザ光源である
。２５３は１つのレーザ光源２５１を有する。光ピツク
アップである。２５４は光ピツクアップ２５３のレーザ
光源２５１を駆動するレーザ駆動回路である。２５５は
記録媒体２５２を光ピツクアップ２５３に対して相対的
に移動させる移動機構である。 ２５６は移動機構２５５を制御するとともに、所定の情
報にもとづいて、レーザＪｌｉＨ１ｌＪ回路２５４を制
御するシステム制御回路である。システム＄制御回路２
５６の中には記録すべき情報にかかわらず記録媒体２５
２中の記録位置を融点以上の温度に加熱すべくレーザ駆
動回路２５４を制御し、記録位置を融点以上の温度に加
熱した後、記録すべき情報に応じて前記記録位置が、記
録媒体の結晶化温度域を通過する通過時間を制御するた
めの通過時間制御回路２５７を備えている。 情報を記録する場合には、システム制御回路２５６はま
ず移動機構２５５に移動制御信号を送り、記録媒体２５
２を光ピツクアップ２５３に対して相対的に移動させる
ようにする。次に、システム制御回路２５６は通過時間
制御回路２５７を用いてレーザ駆動回路２５４に記録す
べき情報に応じたレーザ邪動制御信号を送る。 する通過時間を短かくするための制御信号をレーザ駆動
回路２５４に送る。レーザ駆動回路２５４はこの制御信
号に従ってレーザ光源２５１を駆動するための旺動信号
を送る。レーザ光源２５１は駆動信号に従ってレーザビ
ームを記録媒体２５２に照射する。非晶質化させるため
には記録方法で述べたように、例えば高い照射パワーで
、照射時間が短かくなるように狭いパルス幅でレーザビ
ームを照射するので、記録媒体２５２の温度が結晶化温
度域を通過するための通過時間を短くでき、記録位置は
非晶質化する。 一方、記録すべき情報を結晶の記録位置として記録する
場合には、レーザビームを照射率省記録路２５７を用い
て、例えば低い照射パワーで、照射時間が長くなるよう
に広いパルス幅のレーザビ時の前歴を融解することによ
り、高い消去比のエラーの少ない光情報記録装置を提供
できる、。 なお、通過時間制御回路２５７はシステム制御回路２５
６の外に配置しても良い。 第１？図（α）は本発明の一実施例の光情報記録再生方
法を説明するための装置の構成を示す構成図である。 トラッキングガイドを有した光ディスク２７にレーザビ
ーム３１を照射するための光ピツクアップ２１、光ピツ
クアップ位置制御回路２２、受光信号処理回路２３、半
導体レーザ駆動回路２４、ディスク回転用のモータ２５
．ターンテーブル２６、光ディスクの記録膜の融点識別
処理部２８、システム制御回路２９．外部入出力端子群
３０とからなっている。 光ディスク２７は第１２図（ｂ）に示すように。 ガラス基板７０上にＡＱＮ膜７１を７０ｎｍの厚さでス
パッタリング形成し、その上に記録膜としてＩｎ−８ｂ
−Ｔｅ系の薄膜７２を５０ｎｍの厚さでスパッタリング
形成し、その上に再びＡＱＮ膜７３を７０ｎｍの厚さで
スパッタリング形成し。 さらに、Ａｕ膜７４を１１００ｎの厚さでスパッタリン
グ形成し、その上に保護膜としてＡＱＮ膜７５を１１０
０ｎ、最後に紫外線硬化樹脂保護膜７６を１０μｍの厚
さでスピンコードして作成したものである。 光ディスク２７はターンテーブル２６上に載せられ、タ
ーンテーブル２６はモータ２５により回転し、光ディス
ク２７を回転させる構成となっている０回転のオンオフ
は外部入出力端子３０よりシステム制御回路２９を介し
て行なわれる。 光ディスク２７には光ピツクアップ２１よりレーザビー
ム３１が照射されている。レーザビーム３１の反射光は
光ピツクアップ２１に戻り、受光信号処理回路２３を介
して光ピツクアップの高さ信号、トラック上の偏差信号
を注出する。そして、これら信号により光ピツクアップ
位置制御回路２２を介することにより、光ピツクアップ
２１は光ディスク２７に対してフォーカシング、トラッ
キングする。フォーカシング、トラッキングの制御のオ
ンオフは外部入出力端子３０よりシステム制御回路２９
を介して行なわれる。 また、光ピツクアップ２１は半導体レーザ駆動回路２４
を介してシステム制御回路２９により任意のレーザビー
ムの照射パワーに時々刻々設定することができ、１つの
レーザビームで重ね書きができる構成になっている。 光ディスク７の内周あるいは外周に設けたコントロール
トラック３２中に、光ディスク２７の記録膜の融点ある
いは記録位置を融点以上の温度に加熱するために必要な
レーザパワー、非晶質化。 結晶化させるための通過時間あるいは照射時間等の記録
条件データ３３があり、このデータ３３は光ピツクアッ
プ２１．受光信号処理回路２３を介して記録条件識別回
路２８に入力され、識別結果はシステム制御回路２９を
介して半導体レーザ駆動回路２４に入力され、１ビ一ム
オーバライド時の第１の照射パワーＰい第２の照射パワ
ーＰ２を融点への加熱に必要な照射パワー以上に設定す
る構成に゛なっている。再生時の情報は単に識別回路２
８を通過し、システム制御回路２９を介して外部入出力
端子群３０に出力される。 記録条件識別回路２８は上記の記録条件データ３３を解
読して融点以上の温度で重ね書きすることもできるし、
また次のようにダミートラックを用いて実際にレーザビ
ームを照射しながら反射率変化を求め１反射率変化から
融点の温度に記録膜の記録位置加熱するメルトパワーＰ
Ｍを求めても良い。なお、記録条件データは１例えば記
録条件データの開始を示す８ビツトのスタートコード。 ３２ビツトの記録膜の融点データ、３２ビツトの溶融後
に非晶質化させるための通過時間データ。 ３２ビツトの溶融後に結晶化させるための通過時間デー
タ、記録条件データの終了を示す８ビツトのエンドコー
ドからなっている。また、あるいは８ビツトのスタート
コード、記録膜を融点以上の温度に加熱して非晶質化さ
せるための３２ビツトの照射パワーデータ、３２ビツト
の照射時間データ、記８膜を融点以上の温度に加熱して
結晶化させるための３２ビツトの照射パワーデータ、３
２ビツトの照射時間データ、８ビツトのエンドコードか
らなっている。（ここで、照射パワーデータまたは照射
時間データは、上記の通過時間データと等価である。） 〔発明の効果〕 本発明によれば、前に記録した情報の来歴を新たな情報
を重ね書く際に記録膜を一旦融点以上の温度に加熱融解
することにより解除できるので。 高い消去比が得られ、かつ、記録膜の結晶化時間をレー
ザビームの照射時間よりも長く設定したことにより１ビ
ームにおいて高いＣ／Ｎ比をも達成することが出来るの
で、高い消去比により１ビームオーバライドが可能な光
情報記録方法と光情報記録装置および光情報記録媒体を
提供できる。
本発明の一実施例の動作点説明図、第５図、第６図、第
７図は本発明の一実施例の記録媒体構成図、第１２図は
本発明の一実施例の装置構成図、第１３図〜第１５図は
従来技術を示す図、第２図はＣ／Ｎ比と消去比に関する
比較結果を示す図、第１０図は線速度Ｖと消去比との関
係を示す図、第１１図は傾きＭＫ対するクロストークと
隣接トラックの消去比とを示す図、第１６図は相変化膜
の結晶化率の消去および記録時の記録膜の結晶化の過程
を示す図である。 １・・・非晶質化境界、４・・・メルトライン、５・・
・再結晶化領域、Ａ・・・消去動作点、Ｂ・・・記録動
作点、２８・・・融点識別回路、３３・・・融点のデー
タ。 ７代理人 弁理士 小川勝扁・、−７ 第 １０ （α） し−サ゛鮮涛旧時間 （）Ｓ） し−サ月見掬１ツマつ−（−７ｙＬｗ）第 ２０ （ｂ） 第３図 ＰＥ （ｍｌＮ） 第４図 ＰＲ／ＰＥ 第 ５０ 第′７図 ７′ １１″ 第 ８Ｌ２］ ＜ｏ＞ し −切 照 １ ヨシ［（メ１ｓ）０ １０
２Ｑ ３０Ｌ−マ゛旺身１＼°ワー 第 ９図 Ｌ−ザ唄悶身わ＼０ワー （兜Ｗ） 策１０口 糸嶋遠度Ｖ（笥／Ｓ） 第１１図 ０ ２ ４ ６ （ｄ８）を負セＮ 第１２０ （ｂ） 第１３０ 第１４１２１ 第１５１￥］ −ｆｌｌ、３−０．２−０．Ｉ Ｑ Ｏ，＋ ０
．２ ０．３時間Ｃμ５ｅｃ） 手続補正書（自発） 事件の表示 昭和６３年特許願第 １３９３０５ 号発明の名称 補正をする者 １１件との関係 特許出願人 名 称 ｆ５１Ｑ１株式会社 日 立 ラシ
作 折代 理 人 補正の内容 明 細 書 ■、 発明の名称 （４七会フシーウ本令 ！ ロク ツク ＋光情報記録
方法とそれを用いる光情報記録装置および実首箱お謹話
抹 ２、特許請求の範囲 Ｖユ 土匁迦ｊＩし」噛すべき１１埋片痘じて前記記録−領置
剰贅支蒸直起−１（情−１院例負濯ｄ１Ｗ慶Ｗ［道、す
う・ ・０日２．をＩＥ ；≧１−二（斗−≧；、−≦
＝≧−，セ： Ｌ： Ｊ→−上λ−直に３、 前１ζＷ
位Ｊ’、］描Ｕτ−ζち一非介−４１共−−前」改レー
ザビームの ｌｉｔ；″ を・ １の暇 時１１１ｔｐ
＋根別蛙ノ九ｌｌｌばｌｌ引。 」己通過時証（変進させて、 のであり。 一≧５−＾（Ｌｉｄシー１を、１′する１日、 １′
・ を３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は光情報記録方法と光情報記録装置および光情報
記録媒体に係り、特に、１つのレーザビームで重ね書き
（オーバライ１−）可能でかつ高い消去比を得るのに好
適な光情報記録方法と光情報記録装置および光情報記録
媒体に関する。 【従来の技術〕 光情報記録再生方法として、記録担体に相変化形の記録
膜を用い、レーザビームの単位時間当りの照射パワーＰ
を変えることにより相変化を起させ、光学的特性を変化
させて情報を記録し、再生する方法が知られている。特
に相変化形の記録膜を用いたものの中でも、１つのレー
ザビームの照射強度を変調させながら前データの上から
新データを重ね書き（オーバライド）できるものが電子
情報通信学会技術研究報告、信学技報Ｖｏ１．８７ 。 Ｎα３１０ＣＰＭ８７−８８．８９．９０に開示されて
いる。 これら文献に開示されている１ビームオーバライドの動
作を要約すると、第１３図に示すように相変化形の記録
膜をもった光ディスク（記録媒体）に、第１４図に示す
パワープロファイルをもったを非晶質として情報を記録
するためのパルス的なパワーＰ、を重畳させたようにな
っている。 第１５図は記録膜のレーザ照射のパルス幅ｔｐ、レーザ
ビームの照射パワーＰと相変化の関係を示す図である。 この第１５図は、所定のパルス幅し、を選択して、レー
ザビームの照射パワーＰを変化させることによって記録
膜を結晶、非晶質に相変化させることができることを示
している。 〔発明が解決しようとした課題〕 しかし、上記従来技術は相変化１ビームオーバライドを
実現するための基本的動作について開示しているものの
、高い消去比を得るために必要とした記録膜の特性、記
録条件に対する配慮がさ狂でいなかった。そして実用化
にあたって必要な十分に大きな消去比を達成する点につ
いて配慮がされていなかった。このため、消去比が低く
、前データの消し残りによりエラーレートが大きくなり
、１ビームオーバライドの信頼性を十分に高（すること
ができなかった。 以下、発明者らの基本思想を先ず説明し、この基本思想
にもとづいて従来技術の問題点を詳しく説明する。 相変化方式における記録過程の概要は記録膜の結晶化状
態で説明することができる。結晶化状態はジョンソン
メール アブラミの式（Ｊ ｏｈｎｓｏｎＭ ｅ ｈ
ｌ ’ Ａ”ｒ＊ａ ｍ ｉの式。以下、ＪＭＡの式と
略称する。）により表わされることが１９８７年に発行
されたジャパン ジャーナル オブ アプライドフィジ
ックスの第２６巻（Ｊ ａｐａｎ Ｊ ｏｕｒｎａｌ
ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、 Ｖｏｌ、
２６ （１９８７）Ｓ ｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ２６−
４ ）に開示さ九ている。 まず、記録膜の温度Ｔ （’ Ｋ）における結晶化時間
τ（Ｔ）は、 ここに、 ν ：結晶核頻度因子Ｅａ：ミニ活
性化エネル ギー：ボルツマン定数 Ｔｍ：記録膜の融点 Ｑ ：反応定数 で表わされる。 第１７図は第１式の温度Ｔと結晶化時間τ （Ｔ）との
関係を図示したものである。図では温度（横軸）を１０
００／Ｔで示しである。図中右側の低温度域では温度が
高くなるほど結晶化時間τ（Ｔ）は短くなる。しかし、
記録膜の融点Ｔ ｒｎに近づくと〃λ子が解離する確率
が高まるために、融点Ｔ ｍ近くの温度域では逆に温度
が高くなるほど結晶化時間で （Ｔ）は大きくなってい
く。 すなわち、第１式は融点Ｔ ｘｎよりやや低い温度のと
ころに結晶化時間τ （Ｔ）が最も小さくなり、記録膜
が結晶化しやすい温度があることを示している。この結
晶化時間τ （Ｔ）が最も小さくなる温度を鼻先の様に
なっていることがらノーズ温度Ｔ ｎと呼ぶ。 ノーズ温度Ｔｎにおいては δ （τ （Ｔ））／δＴ＝０ であり、Ｔｎは第１式の微分値をゼロとした下記第２式
の根である。 すなわち。 頭 Ｉ４ ｆ ｍ ＝（ＴＩｌｌＴ）’ ３ ｃ、 （Ｔ−Ｔｍ
／３） ”” Ｏ・・’ ” （第２式）％式％ 従って、根は第１９図に示すように、座標（Ｙ。 Ｔ）＝ （０，Ｔｍ）を通る係数−１の３次曲線、すな
わち、 Ｙ＝（Ｔｍ−Ｔ）’ と、座標（Ｙ、Ｔ）” （０，Ｔｍ／３）を通る傾き３
Ｘ Ｑ Ｘ ｋ ／ Ｅ ａの直線、すなわち、Ｙ＝
（３Ｘ Ｑ Ｘ ｋ ／ Ｅ ａ ） Ｘ （Ｔ −
Ｔ ｍ ／ ３ ）との交点のＴ座標で与えられる。 反応定数Ｑが大きくなると直線の傾きが大きくなるため
交点はＴが小さい値の方へと変化し、活性化エネルギー
Ｅａが大きくなると直線の傾きは小さくなるために交点
はＴが大きい値の方へと変の関係を示す。ここで、第２
０図はカルダナ（Ｃａｒｄａｎａ ）の公式を用いて求
めた結果を示している。 一方、温度゛ｒにδｔの時間保持させたときの結晶化率
δＸは。 ここに、ｎ：反応定数 で表わされる。相変化形の記録膜ではｎ＝２〜３とされ
ている。 記録膜にレーザビームを照射して、記録膜を室温から高
温に加熱したときの記録膜の結晶化の量は、上記第３式
について各温度での結晶化率δＸを温度変化プロファイ
ルに従って積分したものとなる。 相変化形光ディスクにおいてはレーザ加熱は１マイクロ
秒以内の短い時間で終了することおよび加熱温度範囲の
上限は融点以上になることから。 温度変化プロファイルを通しての結晶化は結晶化時間τ
（Ｔ）が最も小さくなるノーズ温度Ｔｎ付近で生じてい
る。ノーズ温度Ｔｎでの結晶化時間τ（Ｔｎ）より結晶
化時間が１桁以上大きなところではδｔ／τ（Ｔ）＜＜
１と看なせ、結晶化率δＸはほぼＯであり、結晶化に関
与しない。結晶化に係わる結晶化時間τ（Ｔ）＜ （ｌ
ｏｘτ（Ｔｎ））である温度域を結晶化温度域と呼ぶ。 第２１図から第２２図にＴ ｍ ＝ ６００℃としたと
きに、活性化エネルギーＥａ、反応定数Ｑの変化に対す
るノーズ温度ＴＸ品化温度域の変化を示す。Ｑが大きく
なるとＴｎは低下し、Ｅ−ａが大きくなると結晶化温度
域の幅は狭くなる。 第１４図は単一ビームオーバライト時の照射し畳させた
非晶質化パワーＰ、どの２つのレベルをもつプロファイ
ルとなっている。 第１４図に示したレーザパワープロファイルでの結晶化
のためのパワーＰ、および非晶質化のためのパワーＰ□
照射時の記録膜の温度と前述のＪＭＡの式による結晶化
の状況を模式的に第１６図に示しｔφ件は、光ディスク
の回転数１８０゜ｒｐｍ、線速度１０ ｍ ／ ｓ ｔ
レーザスポット径１通過する通過時間ｊｃについて見る
と、レーザビームが低いレーザパワーＰ２で連続発光す
る結晶化モードでは結晶化温度域の通過時間ｔｃｍは、
レーザスポットが線速度１０ ｍ ／ ｓで通過する時
間となるから、ｔｃｔ”約０．１マイクロ秒である。 一方、レーザビームの照射パワーＰ２にパルス状のパワ
ーが重畳される非晶質化モードでは、温度プロファイル
は上記結晶化モードのプロファイルにパルス分の温度プ
ロファイルが重畳されたプロファイルになる。結晶化温
度域の通過時間については、融点以上の温度で記録膜は
一旦融解されるため、融解後の冷却過程だけについて考
えれば良く、結晶化温度域を通過する通過時間ｔｃ！は
約０．０５マイクロ秒とｔｃ工の約１７２に短くなる。 非晶質化モードと結晶化させる結晶化モードとでレーザ
スポット径を変えることができないため、このように結
晶化モードと非晶質化モードとで結晶化温度域の通過時
間ｔｃの変化は約脅半分であり１通過時間ｔｃを大幅に
変えることができない。 ここで非晶質化モードと結晶化モードの結晶化率δＸに
ついて考えてみる。結晶化は温度プロ７が通過する通過
時間ｔｃとノーズ温度での結晶化時間τ（Ｔｎ）との比
ｔｃ／τ （Ｔｎ）で決定され。 通過時間ｔｃ＞＞τ（Ｔｎ）ならば、 結晶化率δＸは１００％（すなわち、完全な結晶相）で
ある。 通過時間ｔ ｃ ＜ ＜τ（Ｔｎ）ならば、結晶化率δ
Ｘは０％（すなわち、完全な非晶質相）である。 結晶化時間τ （７ｒｎ ）は記録膜の設計条件で決ま
り５通過時間ｔｃは上記のように約栴半分の変化しかし
ない。このため第１４図に記載さ汎る。 単一ビームオーバライトで用いられるパワープロファイ
ルでの結晶化モードおよび非晶質化モードの結晶化は第
１６図に示したように結晶化モードでは１００％の結晶
化率δＸを得ることができず、また非晶質化モートにお
いてはｍ結晶化率δＷして非晶質化することができない
。 結晶化モードにおいて結晶化率δＸを１００％としたた
めに結晶化時間で （Ｔｎ）の小さな記録膜を選択する
と結晶化モードでの通過時間し。 〉〉τ （Ｔｎ ）は満足する。しかし、非晶質化モー
ドと結晶モードでの通過時間ｔｃの変化は前述の様に袢
半分と小さいために、非晶質化モードにおいても通過時
間ｔｃ ＞＞τ （Ｔｎ）となってしまう。このため記
録において非晶質相を得ようとしてもかなり結晶化して
しまい、結晶化モードと非晶質化モードとで結晶化率δ
Ｘに差がなくなってしまう結果となる。記録再生には結
晶化率δＸの差が反射率の差となることを用いるために
５結晶化率δＸに差がなくなると実質的に信号の記録再
生ができなくなる。 必要な再生信号レベルが得られる記録をするためには、
記録膜の結晶化時間τ（Ｔｎ）を適度に大きくし、結晶
化モードでの通過時間ｔｃｌと非晶質化モードでの通過
時間ｔＣ２との中間の時間ｔａに対してて （Ｔ ｎ
） ＝ｔ ａ位に設定しておくことが必要である。従っ
て、結晶化モードにおいて結晶化率δＸを１００％にす
ることはできない。第１６図においては、ノーズ温度Ｔ
ｎでのτ （Ｔｎ）を４０ナノ秒にしているために 結晶化モー１；ての結晶化率δＸは８０％となり、 結晶質化モードでの結晶化率δＸは４０％となる。 従来の単一ビームオーバライ１−では以上のような制約
を持っている。ここで、その制約下でオーバライド時の
非晶質化モードでの結晶化率δＸおよび結晶化モードで
の結晶化率δＸについて考えてみる。 非晶質化モートでは一旦融解して液相になり。 液相から固相への急冷過程で再結晶化するので結晶化率
δＸは前歴によらず一定であり、その結晶化率δＸは４
０％である。一方、結晶化モードでは融解しないことお
よび１回の結晶化モードの経過では結晶化率δＸが１０
０％の完全な結晶状態を得られないため、結晶化させる
前の結晶化率δＸが前歴として残る。前歴が直前に結晶
化モードを経た状態であったならば既に結晶化率δＸは
８０％にあり今回の結晶化モードで未結晶化部の２０％
について結晶化が促進されることになる。 レーザビームを１回照射して結晶化するときの非晶質部
（未結晶化部）の結晶化率δＸは８０％である。従って
、結晶化モードを経た後の結晶化率δＸは、初期の値８
０％に未結晶化部の新たな結晶化促進部１６％が加わり
、９６％の結晶化率δＸになる。また、前歴が直前に非
晶質化モードを経た状態であったならば初期結晶化率は
４０％であり、今回の結晶化モード経過後の結晶化率は
初期結晶化率４０％に未結晶化部の結晶化促進部４８％
が加わり、８８％になる。 このように結晶化モードにおいて前歴の差によって、同
じ記録膜を結晶化させる場合であっても結晶化率９６％
の部分と８８％の部分が生じてしまう。この差が消し残
りとなり、オーバライド時の前歴消去比が充分に得られ
ない問題となっている。 特に、回転速度が一定のＣＡ Ｖ （Ｃｏｎｓｔａｎｔ
Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式の光ディスク
では内ムの照射時間はレーザスポットの通過時間内に限
゛られている。レーザスポットの通過時間りはし＝（
レーザビームのスポット径）／（線速度）であり、レー
ザビームのスポット径は一定である。 ＣＡＶディスクでは外周側で線速度■が太き（なるため
、記録位置を結晶化させるためのレーザビームの照射時
間は外周側で短くなってしまう。このため結晶化モード
での結晶化を充分に促進させることができず、外周側で
特に消去比が低下してしまう問題があった。 また、従来技術においては非晶質化モードでのパワーＰ
ユと結晶化モードでのパワーＰ２とをそれぞれ２０ｍＷ
、１０ｍＷ等Ｐｌ／Ｐ２〜２近くに設定されており、記
録位置での加熱領域が非晶質化モードと結晶化モードと
でトラック幅方向に変化するため、この変化分も消し残
りの原因となる問題があった。 本発明の目的はひとつのレーザビームで高い消去比を得
なからオーバライドを可能とした光情報記録再生方法と
記録再生装置および記録媒体を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的はレーザビームの照射パワーの動作点を非晶質
化モードと結晶化モードともに記録膜を融点以上の温度
に加熱できるパワーに設定するとした通過時間が照射パ
ワーによって変化するよう凹円としたことにより、相変
化形光情報記録媒体のレーザ照射時の相変化特性として
非晶質化領域および下記の再結晶化領域をもたせ、再結
晶化領域と非晶質化領域との間で相変化させることによ
り情報を記録する。上記記録処理は、後述するように第
２４図のステップ（Ｓｔｅｐ ） １〜３により表わさ
れる。 再結晶化領域の説明をする。第１５図で示したように、
レーザビームの照射時間ｔｐ （ただし。 第１５図ではパルス＠）を横軸、レーザ・ビームの照射
パワーＰを縦軸にとったとき、ｔｐおよびＰにより記録
膜の相変化の状態が決定され、不変領域、結晶化領域、
非晶質化領域、過熱破損する領域に分けられる。各領域
は記録膜の到達温度に基本的によるものであり、ローパ
ワー側から不変領域、結晶化境界線Ｑよ（温度Ｔｎに相
当）以上で結晶化領域、非晶質化境界線Ｑ２（パルス＠
ｔ ｐ ｉ ｏ ３ｎｓ以下の領域で融点Ｔｍに相当）
以上で非晶質化領域、破損境界線Ｑ３以上で破損領域と
なる。 到達温度は照射エネルギー（ｔｐｘｐ）に大略比例する
ので、各境界線はおおよそｔｐ ｘｐ＝一定とした線で
あり、右下がり傾向となる。照射時間が長くなると照射
時間にしたがって熱拡散が生じるので、到達温度を等し
く保つためには照射時間が長くなるほど大きな照射パワ
ーを必要とし、境界線は長時間側でｔｐ ＸＰの値が一
定の線よりも傾きは緩やかになる。 ここで、上記したように、記録膜の結晶化時間と冷却時
間を調整することにより、レーザビームの照射時間ｔＰ
：大の領域において、非晶質化領域の境界線Ｑ２をｔ
Ｐ：小の領域で右下がりであったものから右上がりにす
ることができる（第１図（、）参照）。 このとき、１．：小の領域における非晶質化領域境界線
２２を結晶化領域境界線Ｑ、に平行するようにｔｐ：大
の領域まで外挿した線Ｑ４を考える。 この外挿線Ｑ、はｔＰ：小での非晶質化（すなわち、記
録膜の温度が融点に達したことを示す）を外挿したもの
であり、結晶化領域境界線Ｑ１に大略平行して外挿した
ものであるから到達温度が一定であり、記録膜の温度が
融点に達する境界（以下、メルトラインと呼ぶ）と看す
ことができる。 ここで、このメルトラインと非晶質化領域境界線とで区
分された領域は結晶化を生じる領域ではあるが、メルト
ライン以下の結晶化とは動作が異なる。メルトライン以
下の結晶化は同相状態で単に結晶化が促進するのに対し
て、メルトライン以上での結晶化は、記録膜が一旦融点
以上の温度で融解し液相状態となったものが冷却過程で
再結晶化するものであり、これを再結晶化領域とした。 〔作用〕 ｒ（Ｔｎ）の比で決定され、ｔｃ ／ｌ （Ｔｎ）が大
きい値（＞＞１）のときには液相から徐冷されるので再
結晶化が生じやす＜、ｔｃ／τ（Ｔｎ）が小さい値（＜
＜ １ ）のときには液相から急冷されるので再結晶化
が生じにくく、非晶質相となる。 通過時間ｊｃは、記録媒体の構成に依存した放熱時定数
で決まる第１の通過時間因子ｊＣａとレーザビームの照
射パワーＰで決る第２の通過時間因子ｔｃＩｌおよび照
射時間で熱の拡散が変化することにより冷却特性が変化
する第３の通過時間因子ｔ。条との和（ｔ （” ｔ
（、＋ ｔ ｃＨ＋ ｔ ａｙ）で表せる。そして、放
熱時定数で決まる第１の通過時間因子ｊＣｓは記録膜の
熱容量が小さく、隣接部材の熱伝導率が大きいときほど
小さくなる。また放熱時定数を一定としたとき、照射パ
ワーＰを上げると、単位時間当りの温度変化が大きくな
るため結晶化温度域を通過する通過時間は短くなるため
第２の通過時間因子ｔＣｊは小さくなる。また照射時間
１、を大きくすると、レーザビームによるスポット部分
からの照射中の熱拡散のために実効的熱容量が大きくな
ったようになり、実効的な放熱時定数が大きくなって冷
却速度が小さくなるため第３の通過時間因子ｔＣｙは大
きくなる。 そして、通過時間ｔｃと結晶化時間で（Ｔｎ）の比にお
いてｊｃｇ＋ ｊＣ＃＋ ｆ−ｃｒいずれが支配的に
なるかで、再結晶化の状況が定まる。 ムのパワープロファイルを制御して非晶質と再結晶との
間で相変化させることが必要である。 そのためには、光ディスクの構成できまる固定分である
第１の通過時間因子ｔ０．を小さくして、第２．第３の
通過時間因子１ｃβ、シｃ、を支配的にする必要がある
。前に述べたように光ディスクの構成で放熱特性を大き
くすると放熱時定数□を小さくでき、第１の通過時間因
子ｔｅａを小さくすることができる。 放熱をよくした構成では、 ｔｃ／τ （Ｔｎ） ＝（ｔｃｐ ＋ ｔｃｒ） ／ ｒ （Ｔ ｎ）となる
。 前に述べたように、照射パワーを大きくすると第２の通
過時間因子ｔｃ、は小さくなり、照射時間を大きくする
と第３の通過時間因子ｔＣｖは大きくなる。従って（ｔ
ｃｊ＋ｔｃｙ）はレーザビームのパワープロファイルで
制御できる。制御範囲内での（ｔ ｃｐ＋ ｊ ｃｙ）
の平均値をｔａとしたとき、記録膜として結晶化時間τ
（Ｔｎ）がｔａと等しい記録膜を用いることにより、
（ｔｅａ＋ ｔａｒ） ／τ（Ｔｎ）の値を照射するレ
ーザビームのパワープロファイルを変えることによって
、１を中心として変化させることができる。 （ｔｃ、＋ｔｃｙ）／ｒ （Ｔｎ）＞＞１のときに。 記録膜はその溶融後に徐冷されるので再結晶化する。そ
して（ｔｃｕ＋ ｔｐｃｖ＞ ／ ｃ （Ｔｎ） ＜＜
１のときに、記録膜はその溶融後に急冷されるので非晶
質化する。 第１８図は第１の通過時間因子ｔ。、を小さくするよう
に放熱特性のよい金属膜を記録膜に熱的に結合させて設
けたときの、記録膜の温度プロファイルを示したもので
ある。第１の通過時間因子ｊＣａが小さくなるとレーザ
ビームの照射時間の熱応答速度が向上するために、温度
プロファイルは、レーザビームのスポットが通過する時
の、レーザスポット自体のガウス分布状のパワープロフ
ァイルに応答できるようになる。このため温度プロファ
イルもガウス分布形状に似たものとなり、温度プロファ
イルの頂上付近で緩やかな変化を示し、温度プロファイ
ルの半ば付近で急な変化を示す。 ここで、低い照射パワーを照射したとき第１８図（Ａ）
に示すように液相から温度変化が緩やかなところで結晶
化温度域を通過するからローパワー照射時の通過時間ｔ
。、は長（記録膜は徐冷されて再結晶化する。 一方、高い照射パワーを照射したとき第′１８図（Ｂ）
に示すように液相から温度変化が急なところで結晶化温
度域を通過するからハイパワー照射時の通過時間ｔＣ４
は短かく、記録膜は急冷されて非晶質になる。 （ｔｃ、＋ｔｃｒ）／ｌ （Ｔｎ）＝１の条件が再結晶
化と非晶質化との境界の目安である。この境界について
照射パワー及び照射時間の関係で考えてみる。照射パワ
ーを大きくすると第２の通過時間因子ｔｃｊは小さくな
り、照射時間を長くすると第３の通過時間因子ｔｃ７は
大きくなることから、照射時間が短いときに（ｔｃ、＋
ｔｃｖ） ＝ ｔ （Ｔ ｎ）を満たす照射パワーよ
りも照射時間が長いと−きに（ｔｃｐ＋ ｔｃｖ） ＝
ｔ （Ｔｎ）を満たす照射パワーの方が大きくなる。従
って、照射時間を横軸に。 照射パワーを縦軸にとって再結晶化領域と非晶質化領域
とを区分したとき、その境界線は右上がりの線となる。 さらに照射するレーザビームのパワープロファイルの調
整を行なって第２の通過時間因子ｔｃｐ’の変化を大き
くし、一方、熱拡散を調整して第３の通過時間因子ｊｃ
ｖの変化を抑制することにより第２の通過時間因子ｔｃ
−をより支配的に設定することによって再結晶化領域と
非晶質化領域との境界線の傾きを緩やかにすることもで
きる。 逆に、第２の通過時間因子ｔｃ＃の変化を抑制して第３
の通過時間因子ｊｃｙをより支配的に設定することによ
りその境界線の傾きを急峻にすることもできる。 以上のように、再結晶化領域を持ち、非晶質化領域との
境界の傾きを調整した記録媒体を得ることができ、１ビ
ームオーバライドを再結晶化領域と非晶質化領域との間
で動作させると、動作点はすべて融点以上の温度にあり
、重ね書きしたとき消去されるので、高い消去比を得る
ことができる。 相変化形光情報記録媒体において、再結晶化領域を有す
る特性例は先に述べた信学技報Ｖ ｏ ｌ 。 ８７Ｎα３１０ＣＰＭ８７−８０において示されている
が、１ビームオーバライドの動作に再結晶化域の利用さ
らに記録媒体を調整して再結晶化領域を用いることによ
り消去比を著しく向上させる技術には至っていない。再
結晶化領域の利用の前段階的手段である３ビ一ムオーバ
ライド方式の開示にとどまっている。 また、相変化の区分も静止形で行っており、再結晶化は
微妙な熱バランスの上に立脚するものであって、移動形
での記録膜中のレーザビーム照射の前後の熱伝播を組み
入れて考えるべき点が配慮されていない。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。 第１図（ａ）は本発明の一実施例の光ディスクのレーザ
ビームの照射パワーＰ、照射時間に対する相変化領域の
区分図である。レーザスポット径１μＩφの光ピツクア
ップを用いてディスク回転数、半径、レーザビームの照
射パワーＰを変化させて測定したものである。照射時間
１．は、１、＝φＸ６０／２ＸＲＮ φ：レーザスポット径 Ｒ：半径 Ｎ：回転数（ｒｐ−） とした。 非晶質化領域の境界線を１．結晶化領域の境界線を２、
破損領域の境界線を３．メルトラインを４で示した。 非晶質化領域境界線１はレーザビーム照射時間ｔ ｐ
＝ ｔ ｐｏ＝ｏｅ １μＳで最小となり、ｔｐ＞ｏ、
ｔｐＳで右上りの線となっている。メルトライン４はｔ
ｐ＝０．０５μｓでの非晶質化領域境界線１を結晶化領
域境界線２と平行にｔ ｐ ＞ ０．１μＳの照射時間
域に外挿した線である。メルトライン４と非晶質化領域
境界線１との間の領域５が再結晶化領域である。 第１図（ｂ）は第１図（ａ）においてｔＰ＝０．２ ｐ
ｓｅｃ （Ｎ ： １８００ｒｐｍ、 Ｒ＝ ３０ｍｍ
）として、再結晶化領域５を通るようにしてレーザビー
ムの照射パワーＰを変化させたときの照射パワーＰと反
射率との関係を示した図である。実線に初期状態を結晶
状態、破線に非晶質状態としたものを示した。結晶から
スタートしたものは照射パワー９ｍＷより反射率が増大
しはじめ、照射パワー１４ｍＷ以上で飽和し、非晶質の
反射率となる非晶質からスタートしたものは照射パワー
６ｍＷより反射率が低下しはじめ、照射パワー９ｍＷで
結晶の反射率になり再び増加し、照射パワー１４ｍＷ以
上で飽和し、再び非晶質の反射率となる。 ここで、結晶および非晶質の反射率の中間レベルが相変
化の境界としたとき、照射パワー７ｍＷで結晶化パワー
、照射パワー１２ｍＷが非晶質化パワーであり、照射パ
ワー９ｍＷがメルトパワーＰＭである。 第２図（ｂ）に周波数２ＭＨｚ、３Ｍ七で繰り返し１ビ
ームオーバライドしたときのキャリア信号レベル対ノイ
ズ比（Ｃ／Ｎ比）、消去比（２Ｍ Ｉ（ｚの上から３Ｍ
ＩＩｚを書いたとき２ＭＨｚがどれだけ消去されている
か）の特性を本発明の実施例と従来技術とで比較して示
す。 実施例■は、第２図（ａ）に示した１ビームオーバライ
ドの照射パワープロファイルにおいて、メルトパワーＩ
）Ｍ≠＝９ｍＷであるから第１の照射パワーＰ工＝１２
．５ｍＷ（非晶質化動作点Ｂ点）。 第２の照射パワーＰ２＝９．５ ｍＷ （結晶化動作点
せ、記録位置の相状態を非晶質と結晶とに選択する動作
は既に作用の説明で述べた第１８図のように照射パワー
を変えることにより結晶化温度域の通過時間ｔｃを高い
照射パワーの照射時の通過時間ｔＣ４を短かく、低い照
射パワーの照射時の通過時間ｔｅａを長くすることによ
って達成されている。 上記のフローチャートを第２６図に示す。Ｃ／Ｎ比４９
ｄＢ、消去比４１ｄＢを得、高いＣ／Ｎ比果がある。 実施例■は、結晶化のための第２の照射パワーＰ２は実
施例■と同じＰ、＝９．５ｍＷ （Ａ点）である。一方
、非晶質化のための第１の照射パワーＰ工についてはＰ
１＝１６ｍＷとしたとともに記録パルスのデユーティを
小さくして非晶質化のための第１の照射時間ｔｐＬを結
晶化のための第２の照射時間ｔｐｚ＝０．２μｓ神より
も小さく、ｊｐｔ＝５０゛↓′Ｓとして記録（０点）し
た例である。第１図（ａ）における再結晶化領域部では
ない非晶質化領域と再結晶化領域との間で動作させた例
である。 この実施例での動作を第３０図に示した記録膜の温度プ
ロファイルにより説明する。 第３０図（Ａ）は実施例■すなわち第１８図（Δ）と同
じ照射パワー、照射時間であり、同じ温度プロファイル
を示す。第３０図（Ｂ）の温度プロファイルは記録膜の
最高温度が（Ａ）と同じ低下を示すことになる。（Ａ）
はレーザビームの通過に従っており、レーザビームのス
ポットのパワー分布の影響を受けて緩やかに温度低下す
る。 このため、（Ａ）の低い照射パワー、照射時間大のとき
の通過時間ｔＣ？は長くなり、一方（Ｂ）の高い照射パ
ワー、照射時間小のときの通過時間ｔｃａは短くなり、
通過時間をｊｃｌ ｔＣ８と制御したことによって記録
膜の記録位置を非晶質あるいは結晶に相変化させること
ができた。上記のフローチャートを第２８図に示す。Ｃ
／Ｎ比５２ｄＢ。 消去比４０ｄＢを得た。実施例■と同様に動作点を非晶
質化モードと結晶化モードとともに融点以行うことによ
り冷却速度を高め、非晶質化を促進して反射率変化を大
きくすることにより、より高いＣ／Ｎ比を得る効果があ
る。また、実施例■において、記録位置を通過するレー
ザビームのスポットの通過時間は０．２μｓであるのに
対して２Ｍ）Ｉｚの信号での記録のためのレーザビーム
の照射時間は０．２５μｓ （デユーティ５０％）であ
り、記録可能な波形はパルス的なものでなく、長い記録
位置（ピット）の信号も記録可能であることを示してい
る。逆に実施例■では、スポットの通過時間０．２μｓ
より短い記録パルス０．０５μｓの記録も可能であるこ
とを示している。これは、再結晶化領域上側の非晶質化
領域境界線をゆるやかな右上りに調整することにより、
記録可能な記ＡＴｈ位置の長さの範囲を拡大できる効果
も有することを示している。 結晶化パワー（第２の照射パワー）Ｐ２の設定は上記Ｐ
＊ ＝ ９．５ ｒｎ Ｗにかぎらない、第３図は第
２の照射パワーＰ２ と消去比との関係を示した図であ
り、再結晶化領域となるＰ、＝９ｍＷ以上で消去比３０
ｄＢ以上を達成しており、第２の照射パワーＰ２はメル
トライン上の照射パワーＰＭ以上の再結晶化域で動作す
るように設定すれば良い。 従来技術■は、結晶化モードの照射パワーを記録位置を
融点以上の温度に加熱できない第３の照射パワーＰ３＝
８ｍＷに設定し、非晶質化モードの第１の照射パワーＰ
、＝１４ｍＷとで再結晶化領域でない結晶化領域と非晶
質比類との間で相変化する従来の１ビ一ムオーバライド
動作をさせた例であり、高いＣ／Ｎ比５２ｄＢは得られ
るが、結晶化モードの記録が融点以下で行なわれるため
、前歴を融解消去出来ず、消去比は２７ｄＢと低い。 また、従来技術■は記録実施例■と同様短い照射時間ｔ
ｐで非晶質化モードの記録をした例である。より急冷さ
れ非晶質化が促進されるために、Ｃ／Ｎ比５４ｄＢと高
くなるが、消去比は２０ｄＢと大きく低下する。前歴に
おいて非晶質と結晶との結晶化度に大きな差が出るため
、前歴を融解出来ない従来技術では高いＣ／Ｎ比になる
ものの消去比が低下した。 実施例■と■では重ね書きしたときの消去比にほぼ差は
なく記録照射時間ｔｐの長さに依存しない高い消去性能
を有する効果がある。 また・、従来技術■では短い照射時間で非晶質化モード
の記録を行うために、非晶質化のための照射パワーＰ工
を１６ｍＷと高める必要があり、−消し残りを大きくす
る原因となっている。 一方、実施例においては再結晶化領域を形成して、これ
を結晶化モードの動作点に選んでいる。 再結晶化領域は単なる結晶化領域よりも強い照射パワー
側に設定されるので、Ｐ□／Ｐ、の値を小さくでき消し
残りを抑制できる。 第４図はＰ□＝９〜１０ｍＷとしたときのｐ ｔ ／Ｐ
２と消去比との関係を示したものであり、特にＰ□／Ｐ
２≦１．５としたことにより３０ｄＢ以上の消去比を得
る効果がある。 第５図は上記実施例における光ディスクの構成を示した
図である。 光ディスクは、トラッキンググループをつけた直径１３
０φのガラス基板１１上に干渉膜１２として窒化アルミ
ニューム膜ＣＡＱＮ膜）１２を７０ｎｍの厚さでスパッ
タリング形成し、その上記録膜１３としてインジウム−
アンチモン−テルル（Ｉｎ−８ｂ−Ｔｅ）３元系記録膜
を５０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、その上に再
びＡＱＮ膜を７０ｎｍの厚さでスパッタリング形成し、
さらに、反射膜１５として金（Ａｕ）膜を１１００ｎの
厚さでスパッタリング形成し、その上に保護膜１６とし
てＡＱＮ膜を１１００ｎ、最後に紫外線硬化樹脂膜１７
を１０μｍの厚さでスなわち線速度Ｖ〜６ｍ／ｓでの例
であったが、本発明は線速度Ｖを変化させて用いること
もできる。 実施例■ 第６図は、 ＣＤ （コンパクトディスク）等の線速度
ＶがＶ ＝ １ ｍ ／ ｓ程度のシステムに対応する
ように、再結晶化領域をレーザビームの照射時間が長い
側に設定したときの光ディスクの構成図である。トラッ
キンググループを有した（ポリカーボネート射出成形）
レプリカ基板１１′上に、干渉兼耐熱保護膜１２′とし
て５酸化タンタル膜（Ｔａ２０．膜）を７０ｎｍの厚さ
で、その上に記録膜１３′としてアンチモン−セレン−
ビスマス（Ｓｂ −Ｓｅ −Ｂｉ）系３元膜を９０ｎｍ
の厚さで、その上に保護［１６’としてＴａ、Ｏｓ膜を
１１００ｎだけスパッタリング形成し、さらに、紫外線
硬化樹脂１７を１０μｍの厚さでスピンコードしている
。 第８図（ａ）は、上記ディスク相変化領域区分を示した
図である。耐熱保護膜にＡｆｌＮより低熱伝導のＴ ａ
、 ０ 、を用い、記録膜として結晶化時間がＩｎ−
８ｂ−Ｔｅより長い、５ｂ−３ｅ−Ｂｉ膜を用いた。こ
のため、第１図（ａ）にくらべ再結晶化領域は照射時間
が長い側にシフトし、０．３μＳ〜２μｓの間で高い照
射パワー側に非晶質化域を有した再結晶域を有する特性
を実現できた。 第８図（ｂ）は、レーザビームの照射時間１μｓ（線速
度Ｖ ＝ １ ｍ ／ ｓ ）でのレーザビームの照射
パワーＰと反射率との関係を示した図である。実線に初
期状態を結晶、破線に非晶質を示した。この光ディスク
では非晶質と結晶の反射率は第１図および使用レーザの
波長（λ＝８３０ｎｍ）により決るものであり、本発明
は非晶質と結晶の反射率の大小は関係しない。 第１図（ｂ）と同様にして結晶化パワー６ ’ｍ Ｗ、
メルトパワーＰ Ｍ １０ ｍ Ｗ 、非晶質化パワー
１３ｍ、Ｗである。１ビームオーバライドの動作点を非
晶質化パワー（第１の照射パワー）ＰＬ＝１５ｍＷ（Ｂ
点）、結晶化パワー（第２の照射パワー） Ｐ２＝ １
１ ｍＷ （Ａ点）としてメルトパワー１０ｍＷ以上に
設定して、周波数０．５Ｍ）Ｉｚ、０．７ＭＨｚで重ね
書きを繰り返した。 ４８ｄＢを得るとともに消去比４０ｄＢを得た。 非晶質化領域と再結晶化領域内で周波数、パルス幅を変
えて照射時間ｔｐを変えても記録できることは実施例■
■と同様であり、低い線速度Ｖにおいても高いＣ／Ｎ比
と薯惰去比を得る効果がある。 実施例■ 第７図は、５゜２５インチのデータ用のＣＡＶ（角速度
一定）方式の光ディスクで線速度Ｖが内周側と外周側で
５ ｍ ／ ｓ〜１２ｍ／ｓに変化する使用方法に対応
させた光ディスクの構成図である。トラッキンググルー
プを有したガラス基板１１′上に干渉膜として窒化シリ
コン（Ｓ ｉ Ｎ）膜１２“を７０ｎｍの厚さで、次に
記録膜としてＩ ｎ Ｓ ｂ Ｔ ｅ系３元膜１３′を
厚さ６０ｎｍの厚さで、次にＳｉＮ膜１４′を１５０ｎ
ｍの厚さで。 その上に反射膜として銅（Ｃｕ）膜１５′を８０ｎｍの
厚さで、さらにＳｉＮ膜１６“を１１００ｎの厚さでス
パッタリング形成し、その上に紫外線硬化樹脂１７′を
１０μｍの厚さでスピンコードした構成である。 実施例■■で用いた光ディスク（第５図）と光ディスク
の基本的構造は同じであるが、再結晶化領域の調整のた
めに、干渉膜の材料にＡＱＮに換えて屈折率は同じ３幻
２であるが熱伝導率がＡＱＮより小さいＳｉＮを用いて
、再結晶化の開始をはやめ、逆に反射膜としてＡｕに換
えて反射率は同じであるが、熱伝導率がＡｕより大きい
Ｃｕを用いて、レーザビームの照射による記録膜の熱が
ＳｉＮ膜１４″を介して反射膜１５″′に伝播してきた
ときにすみやかに冷却して、高い照射パワー、長時間の
照射時の再結晶化を抑制するように構成してあり、再結
晶化領域と非晶質化領域との境界が急峻に立ち上るのを
抑え、非晶質化領域を上側にもつ再結晶化領域の照射時
間方向の幅を拡げるよう構成した。 第９図（、）は上記光ディスクの相変化領域区分を示し
た図である。非晶質化領域境界線は照射時間０．０８μ
ｓより長時間側でゆるやかな右上りカーブを示している
。４はメルトラインであり、領域５が再結晶化領域、６
が非晶質化領域である。 レーザビームの照射時間０．０８μｓ〜１μｓまでの広
い範囲で再結晶化領域の上に非晶質化領域を有している
。 第９図（ｂ）は、レーザビームの照射時間０．１−ザビ
ームの照射パワーと反射率との関係を示した図である。 第９図（Ｑ）は、レーザビームの照射時間０．２（、）
當アイ８ヶ内、冷％。。、）１□、定、え場合実線に初
期状態を結晶、破線に非晶質を示した。 （ｂ）において結晶化パワー８ｍＷ、メルトパワー１０
ｍＷ、非晶質化パワー１２ｍＷである。 （Ｃ）において結晶化パワー５ｍＷ、メルトパワー ８
ｍ Ｗ、非晶質化パワー１４ｍＷである。内周での第
１の照射パワーＰ□＝１５ｍＷ（Ｂ点）、第２の照射パ
ワーＰ、＝１１ｍＷ （Ａ点）、外周での第１の照射パ
ワーＰ ｘ ＝ １５ ｍ Ｗ 、 （Ｄ点）、第２
の照射パワーＰ、 〜１１ｍＷ （０点）として周波数
２．５ＭＨｚと３．７５ＭＨｚとで重ね書きを繰り返し
た。内周側においてＣ／Ｎ比４８ｄＢ、消去比４０ｄＢ
、外周側においてＣ／Ｎ比５０ｄＢ、消去比３７ｄＢ、
を得え、線速度Ｖが異なる内外周側ともに動作点の照射
パワーＰ□、Ｐ２をメルト融解でき、内外周側ともに３
５ｄＢ以上の高い消去比を得た。 また、照射時間についても、照射時間を制御することに
より、記録膜の記録位置の相状態を制御することができ
る。この場合についてのフローチャートを第２７図に示
す。さらにこの場合の記録膜の温度プロファイルを第２
９図に示す、第２９図において、（Ａ）照射時間二人の
場合には照射〒苧中をプロファイルの中で第２の緩やか
な変化域に設定することができる。ここで第２の緩やか
な変化域とは、温度プロファイルはピーク付近で第１の
緩やかな変化を示し、中途で急な温度変化を示し、低温
域で再び第２の緩やかな変化を示すために、この低温域
での緩やかな変化域を指す。 さらに、照射時間を大としているためにプロファイルの
スロープは照射時間：小の場合より緩やためにプロファ
イ力にロープ自体が急峻になる。 このために、照射時間：大のときの結晶化温度域の通過
時間ｔａｇは長く、照射時間：小のときの通る。このと
きの結晶化のための動作点は第９図中Ｅ点、また非晶質
化の動作点はＦ点に対応する。 以上説明したように、本発明は、第２４図にフ報が非晶
質モードかあるいは結晶モードかによって結晶化温度域
を通過する通過時間を変化させることによって、記録（
または消去）を行なうことにある。それによって重ね書
きの時の前歴を融解して、高い消去比で重ね書きが可能
となる効果がある。 第１０図は、線速度Ｖと消去比との関係を示した図であ
る０本発明の動作（図中、０印の特性）は３ ｍ ／
ｓ 〜１２ ｍ ／ ｓの間で３５ｄＢ以上の高い消去
比を得ており、また線速度Ｖに依存しない。 一方、従来技術（図中、ｘ印の特性）における消去比は
低い線速度■ではレーザビームの照射時間が長くなるた
め消去比が向上する。しかし、高い線速度側では、レー
ザビームの照射時間が短くなるため、結晶化が充分に促
進出来ずに低い消去比となっている。 本発明では線速度Ｖに依存しない高い消去比が得られる
という効果がある。 ここで、線速度Ｖが小さい内周側の方がレーザビームの
照射パワーＰを大きくしている。すなわち、レーザビー
ムの照射パワー線密度は内周側の−りの増大、隣接トラ
ックの結晶化の問題が発生することになる。 線速度Ｖが変化するシステムでは、内外周側νぼ害のな
い記録を行うためには、再結晶化領域の上側の非晶質化
境界線のレーザビームの照射時間に対する傾きを規定す
ることが必要である。 第１１図は第５図の光ディスクおよび第７図の光ディス
クにおいて反射膜（Ａ ｕ ｒ Ｃｕ）の膜厚を変え、
またＡｕ、Ｃｕより低い熱伝導率のアルミニューム（Ａ
Ｑ）膜を用いて非晶質化境界の傾きを変化させたときの
傾きＭと内周側での記録位置の幅の拡がりによるクロス
トーク、隣接トラックの消去比（隣接トラックのキャリ
アレベルの低下）の増加を示したものである。ここで、
各動作点の照射パワーＰ工、Ｐ２は高いＣ／Ｎ比、高い
消去比を得るように最適化して行っている。 非晶質化境界の傾きＭ Ｐｐ克−ＰＰＩ ｔ ＰＩ Ｍ＝ ・ Ｐｐ１ｔｐ又−ｔＰｌ ｊｐ１＊外周側でのレーザビームの照射時間 ｔ ｐｉ ：内周側でのレーザビームの照射時間 で表したとき、 Ｍ＞３以上で記録位置の幅は急増して隣接トラックを結
晶化するようになり、またクロストークも許容限の一３
０ｃｉＢ以上になる。 Ｍ≦３としたことによってクロストーク、隣接トラック
の結晶化を抑止して線速度Ｖが２倍変化する光ディスク
に対しても高い消去比の１ビ一ム２倍以上に設定するこ
とが記録容量上有利であり、そのときｔｐｘ／ｌｐ＋≧
２となる。このために、動作のゆらぎに対するマージン
を１．５倍とってｔ Ｐ！／ ｔ ｐｉ≧３としたこと
が好ましい。 第２５図は本発明の光情報記録装置の一実施例の構成ブ
ロック図である。 ２５１は記録媒体２５２の記録膜中の所定の記録位置に
１つのレーザビームを照射するためのレーザ光源である
。２５３は１つのレーザ光源２５１を有する。光ピツク
アップである。２５４は光ピツクアップ２５３のレーザ
光源２５１を駆動するレーザ駆動回路である。２５５は
記録媒体２５２を光ピツクアップ２５３に対して相対的
に移動させる移動機構である。 ２５６は移動機構２５５を制御するとともに、所定の情
報にもとづいて、レーザＪｌｉＨ１ｌＪ回路２５４を制
御するシステム制御回路である。システム＄制御回路２
５６の中には記録すべき情報にかかわらず記録媒体２５
２中の記録位置を融点以上の温度に加熱すべくレーザ駆
動回路２５４を制御し、記録位置を融点以上の温度に加
熱した後、記録すべき情報に応じて前記記録位置が、記
録媒体の結晶化温度域を通過する通過時間を制御するた
めの通過時間制御回路２５７を備えている。 情報を記録する場合には、システム制御回路２５６はま
ず移動機構２５５に移動制御信号を送り、記録媒体２５
２を光ピツクアップ２５３に対して相対的に移動させる
ようにする。次に、システム制御回路２５６は通過時間
制御回路２５７を用いてレーザ駆動回路２５４に記録す
べき情報に応じたレーザ邪動制御信号を送る。 する通過時間を短かくするための制御信号をレーザ駆動
回路２５４に送る。レーザ駆動回路２５４はこの制御信
号に従ってレーザ光源２５１を駆動するための旺動信号
を送る。レーザ光源２５１は駆動信号に従ってレーザビ
ームを記録媒体２５２に照射する。非晶質化させるため
には記録方法で述べたように、例えば高い照射パワーで
、照射時間が短かくなるように狭いパルス幅でレーザビ
ームを照射するので、記録媒体２５２の温度が結晶化温
度域を通過するための通過時間を短くでき、記録位置は
非晶質化する。 一方、記録すべき情報を結晶の記録位置として記録する
場合には、レーザビームを照射率省記録路２５７を用い
て、例えば低い照射パワーで、照射時間が長くなるよう
に広いパルス幅のレーザビ時の前歴を融解することによ
り、高い消去比のエラーの少ない光情報記録装置を提供
できる、。 なお、通過時間制御回路２５７はシステム制御回路２５
６の外に配置しても良い。 第１？図（α）は本発明の一実施例の光情報記録再生方
法を説明するための装置の構成を示す構成図である。 トラッキングガイドを有した光ディスク２７にレーザビ
ーム３１を照射するための光ピツクアップ２１、光ピツ
クアップ位置制御回路２２、受光信号処理回路２３、半
導体レーザ駆動回路２４、ディスク回転用のモータ２５
．ターンテーブル２６、光ディスクの記録膜の融点識別
処理部２８、システム制御回路２９．外部入出力端子群
３０とからなっている。 光ディスク２７は第１２図（ｂ）に示すように。 ガラス基板７０上にＡＱＮ膜７１を７０ｎｍの厚さでス
パッタリング形成し、その上に記録膜としてＩｎ−８ｂ
−Ｔｅ系の薄膜７２を５０ｎｍの厚さでスパッタリング
形成し、その上に再びＡＱＮ膜７３を７０ｎｍの厚さで
スパッタリング形成し。 さらに、Ａｕ膜７４を１１００ｎの厚さでスパッタリン
グ形成し、その上に保護膜としてＡＱＮ膜７５を１１０
０ｎ、最後に紫外線硬化樹脂保護膜７６を１０μｍの厚
さでスピンコードして作成したものである。 光ディスク２７はターンテーブル２６上に載せられ、タ
ーンテーブル２６はモータ２５により回転し、光ディス
ク２７を回転させる構成となっている０回転のオンオフ
は外部入出力端子３０よりシステム制御回路２９を介し
て行なわれる。 光ディスク２７には光ピツクアップ２１よりレーザビー
ム３１が照射されている。レーザビーム３１の反射光は
光ピツクアップ２１に戻り、受光信号処理回路２３を介
して光ピツクアップの高さ信号、トラック上の偏差信号
を注出する。そして、これら信号により光ピツクアップ
位置制御回路２２を介することにより、光ピツクアップ
２１は光ディスク２７に対してフォーカシング、トラッ
キングする。フォーカシング、トラッキングの制御のオ
ンオフは外部入出力端子３０よりシステム制御回路２９
を介して行なわれる。 また、光ピツクアップ２１は半導体レーザ駆動回路２４
を介してシステム制御回路２９により任意のレーザビー
ムの照射パワーに時々刻々設定することができ、１つの
レーザビームで重ね書きができる構成になっている。 光ディスク７の内周あるいは外周に設けたコントロール
トラック３２中に、光ディスク２７の記録膜の融点ある
いは記録位置を融点以上の温度に加熱するために必要な
レーザパワー、非晶質化。 結晶化させるための通過時間あるいは照射時間等の記録
条件データ３３があり、このデータ３３は光ピツクアッ
プ２１．受光信号処理回路２３を介して記録条件識別回
路２８に入力され、識別結果はシステム制御回路２９を
介して半導体レーザ駆動回路２４に入力され、１ビ一ム
オーバライド時の第１の照射パワーＰい第２の照射パワ
ーＰ２を融点への加熱に必要な照射パワー以上に設定す
る構成に゛なっている。再生時の情報は単に識別回路２
８を通過し、システム制御回路２９を介して外部入出力
端子群３０に出力される。 記録条件識別回路２８は上記の記録条件データ３３を解
読して融点以上の温度で重ね書きすることもできるし、
また次のようにダミートラックを用いて実際にレーザビ
ームを照射しながら反射率変化を求め１反射率変化から
融点の温度に記録膜の記録位置加熱するメルトパワーＰ
Ｍを求めても良い。なお、記録条件データは１例えば記
録条件データの開始を示す８ビツトのスタートコード。 ３２ビツトの記録膜の融点データ、３２ビツトの溶融後
に非晶質化させるための通過時間データ。 ３２ビツトの溶融後に結晶化させるための通過時間デー
タ、記録条件データの終了を示す８ビツトのエンドコー
ドからなっている。また、あるいは８ビツトのスタート
コード、記録膜を融点以上の温度に加熱して非晶質化さ
せるための３２ビツトの照射パワーデータ、３２ビツト
の照射時間データ、記８膜を融点以上の温度に加熱して
結晶化させるための３２ビツトの照射パワーデータ、３
２ビツトの照射時間データ、８ビツトのエンドコードか
らなっている。（ここで、照射パワーデータまたは照射
時間データは、上記の通過時間データと等価である。） 〔発明の効果〕 本発明によれば、前に記録した情報の来歴を新たな情報
を重ね書く際に記録膜を一旦融点以上の温度に加熱融解
することにより解除できるので。 高い消去比が得られ、かつ、記録膜の結晶化時間をレー
ザビームの照射時間よりも長く設定したことにより１ビ
ームにおいて高いＣ／Ｎ比をも達成することが出来るの
で、高い消去比により１ビームオーバライドが可能な光
情報記録方法と光情報記録装置および光情報記録媒体を
提供できる。
第１図、第３図、第４図、第８図、第９図は本発明の一
実施例の動作点説明図、第５図、第６図、第７図は本発
明の一実施例の記録媒体構成図、第１２図は本発明の一
実施例の装置構成図、第１３図〜第１５図は従来技術を
示す図、第２図はＣ／Ｎ比と消去比に関する比較結果を
示す図、第１０図は線速度Ｖと消去比との関係を示す図
、第１１図は傾きＭに対するクロストークと隣接トラッ
クの消去比（キャリアレベル）とを示す図である。第１
６図は、相変化形記録膜の結晶化率の記録時の、記録膜
の結晶化の過程を示す図である。 第１７図は結晶化時間の温度特性を示す図、第１９図〜
第２３図は結晶化温度域の説明図である。 第２４図、第２６図、第２７図、第２８図は本発明の光
情報記録方法を説明するためのフローチャート図、第２
５図は本発明の光情報記録装置の摺成を示すブロック図
、第１８図、第２９図、第３０図は本発明の光情報記録
方法の実施例における温度プロファイル図である。 １・・・非晶質化境界、４・・・メルトライン、５・・
・再結晶化領域、Ａ・・・結晶化モードの動作点、Ｂ・
・・非晶質化モードの動作点、２８・・・記録条件識別
回路。 ３３・・・記録条件のデータ。 ：） 贋、Ｉ 了 第１図 照射バ”７−ＰＣ７ｎＷ） 第２図 第３図 竪射パ−Ｆ２ （ｍ Ｗ ） 隼 ４− 図 記録対消去パワー比 （Ｆｉ ／Ｆ’２ ） 第 ５ 図 罵７図 第８図 （α） （ｂ） 照射パワーＰ（７７ＩＷ） （（Ｌ） 嵩９ 図 照射パワーＦ（７ＩＷ） 第１０図 ５ １０ Ｉｓ 錦ｄ東泉Ｖ （？７’ｌ／Ｓ） 嶌 １１ 図 第 ；２ 図 （ｂ） 纂 １３ 図 纂１４− 図 第 １６ 図 −ｏ、３−ｏ、２−０．１０ ０．１０．２０．３時間
（μＳ） 第１７ 図 第１８ 図 纂 １９ 図 ネ２０図 阜２１ 図 反、丸文教Ｏ 阜２２ 図 ８０Ｏｆ−Ｅ（Ｌ−７ｅＶ 窮２３図 反応定数Ｑ 集２４−図 稟２５ 図 無２６ 図 嶌２７図 第２８図 第２７図 門 察３０ 図 時間
実施例の動作点説明図、第５図、第６図、第７図は本発
明の一実施例の記録媒体構成図、第１２図は本発明の一
実施例の装置構成図、第１３図〜第１５図は従来技術を
示す図、第２図はＣ／Ｎ比と消去比に関する比較結果を
示す図、第１０図は線速度Ｖと消去比との関係を示す図
、第１１図は傾きＭに対するクロストークと隣接トラッ
クの消去比（キャリアレベル）とを示す図である。第１
６図は、相変化形記録膜の結晶化率の記録時の、記録膜
の結晶化の過程を示す図である。 第１７図は結晶化時間の温度特性を示す図、第１９図〜
第２３図は結晶化温度域の説明図である。 第２４図、第２６図、第２７図、第２８図は本発明の光
情報記録方法を説明するためのフローチャート図、第２
５図は本発明の光情報記録装置の摺成を示すブロック図
、第１８図、第２９図、第３０図は本発明の光情報記録
方法の実施例における温度プロファイル図である。 １・・・非晶質化境界、４・・・メルトライン、５・・
・再結晶化領域、Ａ・・・結晶化モードの動作点、Ｂ・
・・非晶質化モードの動作点、２８・・・記録条件識別
回路。 ３３・・・記録条件のデータ。 ：） 贋、Ｉ 了 第１図 照射バ”７−ＰＣ７ｎＷ） 第２図 第３図 竪射パ−Ｆ２ （ｍ Ｗ ） 隼 ４− 図 記録対消去パワー比 （Ｆｉ ／Ｆ’２ ） 第 ５ 図 罵７図 第８図 （α） （ｂ） 照射パワーＰ（７７ＩＷ） （（Ｌ） 嵩９ 図 照射パワーＦ（７ＩＷ） 第１０図 ５ １０ Ｉｓ 錦ｄ東泉Ｖ （？７’ｌ／Ｓ） 嶌 １１ 図 第 ；２ 図 （ｂ） 纂 １３ 図 纂１４− 図 第 １６ 図 −ｏ、３−ｏ、２−０．１０ ０．１０．２０．３時間
（μＳ） 第１７ 図 第１８ 図 纂 １９ 図 ネ２０図 阜２１ 図 反、丸文教Ｏ 阜２２ 図 ８０Ｏｆ−Ｅ（Ｌ−７ｅＶ 窮２３図 反応定数Ｑ 集２４−図 稟２５ 図 無２６ 図 嶌２７図 第２８図 第２７図 門 察３０ 図 時間
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザビーム照射プロファイルを変化させることに
より相変化記録膜の光学的特性を変化させて情報を記録
再生する相変化方式光情報記録再生方法において、レー
ザ照射時間ｔ＿ｐを横軸、レーザ照射パワーｐを縦軸に
とって記録膜の相変化状態を不変領域、結晶化領域、非
晶質化領域、過熱破損領域と規定したとき、非晶質化領
域の境界線がｔ＿ｐ：小の領域でｔ＿ｐに対して負の傾
きを有し、ｔ＿ｐ＝ｔ＿ｐ＿０で傾き零となりｔ＿ｐ：
大の領域で正の傾きを有する相変化方式記録媒体を用い
、ｔ＿ｐ＜ｔ＿ｐ＿０での境界線を大略結晶化領域境界
線と平行にｔ＿ｐ＞ｔ＿ｐ＿０に外挿した線とｔ＿ｐ＞
ｔ＿ｐ＿０での非晶質化領域境界線とに狭まれた領域を
再結晶化域と呼び、ひとつのレーザビームの照射プロフ
ァイルを変化させて、この再結晶化域と非晶質化領域と
の間で相変化させたことを特徴とした光情報記録再生方
法。 ２、照射パワー強度を変化させて、再結晶化領域と非晶
質化領域との間で相変化させることを特徴とした請求項
１記載の光情報記録再生方法。 ３、照射時間を変化させて、 再結晶化領域と非晶質化領域との間で相変化させること
を特徴とした請求項１記載の光情報記録再生方法。 ４、レーザ照射時間を移動する（速度Ｖ）記録媒体に対
するレーザビームスポット（スポット径φ）の通過時間
ｔ（ｔ＝φ／Ｖ）で規定した請求項１記載の光情報記録
再生方法。５、レーザ照射時間をレーザビームスポット
の通過時間で規定したとき、再結晶化領域を有する相変
化方式光情報記録媒体。 ６、再結晶化領域の上側に非晶質化領域を有するレーザ
照射時間の幅（ｔ＿ｐ＿１〜ｔ＿ｐ＿２）についてｔ＿
ｐ＿２≧３ｔ＿ｐ＿１であることを特徴とした相変化方
式光情報記録媒体。 ７、再結晶化域と非晶質化域との境界の傾きＭをＭ＝（
Ｐ＿２−Ｐ＿１）／Ｐ＿１・ｔ＿ｐ＿１／（ｔ＿ｐ＿２
−ｔ＿ｐ＿１）ここにＰ＿１：レーザ照射時間ｔ＿ｐ＿
１での境界上のレーザ照射パワー Ｐ＿２：″ｔ＿ｐ＿２″ ｔ＿ｐ＿１：再結晶化域の最短レーザ照射時間 ｔ＿ｐ＿２：ｔ＿ｐ＿２＞２ｔ＿ｐ＿１とした再結晶化
域内のレーザ照射時間 で表わしたときＭ≦３であることを特徴とした光情報記
録媒体。 ８、記録・消去の動作点のレーザ照射パワーをそれぞれ
Ｐ＿Ｒ、Ｐ＿Ｅとしたとき、Ｐ＿Ｒ／Ｐ＿Ｅ≦１．５と
したことを特徴とした１ビームオーバライト光情報記録
再生方法。９、Ｐ＿ｐ／Ｐ＿Ｅ≦１．５とした１ビーム
オーバライト光情報記録再生装置。 １０、記録膜の融点あるいは融点以上の記録消去動作点
のパワーをあらかじめ記載したことを特徴とした光情報
記録媒体。 １１、記録膜の融点あるいは融点以上の記録消去動作点
を識別する手段を具備したことを特徴とした光情報記録
再生装置。 １２、ダミートラックにレーザを照射して反射率の変化
から融点を識別する手段を具備したことを特徴とした光
情報記録再生装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139305A JP2680039B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 光情報記録再生方法及び記録再生装置 |
| KR1019890007699A KR920010017B1 (ko) | 1988-06-08 | 1989-06-05 | 광정보 기록 재생 방법 및 그의 장치 |
| US07/362,699 US5107482A (en) | 1988-06-08 | 1989-06-07 | Optical information recording method and apparatus and recording medium used therefor |
| DE68919131T DE68919131T2 (de) | 1988-06-08 | 1989-06-07 | Optische Informationsaufzeichnungsmethode und Gerät und Aufzeichnungsmedium dafür. |
| EP89110279A EP0345752B1 (en) | 1988-06-08 | 1989-06-07 | Optical information recording method and apparatus and recording medium used therefor |
| KR1019920013049A KR920010020B1 (ko) | 1988-06-08 | 1992-07-22 | 광정보 기록 매체 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139305A JP2680039B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 光情報記録再生方法及び記録再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01311422A true JPH01311422A (ja) | 1989-12-15 |
| JP2680039B2 JP2680039B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=15242196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63139305A Expired - Fee Related JP2680039B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 光情報記録再生方法及び記録再生装置 |
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|---|---|
| US (1) | US5107482A (ja) |
| EP (1) | EP0345752B1 (ja) |
| JP (1) | JP2680039B2 (ja) |
| KR (1) | KR920010017B1 (ja) |
| DE (1) | DE68919131T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5194363A (en) * | 1990-04-27 | 1993-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical recording medium and production process for the medium |
| FR2661769B1 (fr) * | 1990-05-02 | 1995-04-21 | Thomson Csf | Systeme d'enregistrement optique de donnees sur disque, et procedes de lecture et ecriture correspondants. |
| DE4114234A1 (de) * | 1990-05-16 | 1991-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | Optisches aufnahme- und speichermedium und optische aufnahmevorrichtung |
| JPH04245565A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-02 | Toshiba Corp | 画像検索装置 |
| JP3076412B2 (ja) * | 1991-07-24 | 2000-08-14 | 松下電器産業株式会社 | 光学的情報記録媒体および光学的情報記録再生方法 |
| US5367514A (en) * | 1991-11-26 | 1994-11-22 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Phase change optical recording device and method employing a laser beam with differently energized pulse portions |
| EP0708962B1 (en) * | 1993-06-11 | 1999-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical recording medium and recording system |
| JP3231533B2 (ja) * | 1994-01-31 | 2001-11-26 | 株式会社日立製作所 | 光学的情報記録方法 |
| JP2806274B2 (ja) * | 1994-10-19 | 1998-09-30 | 日本電気株式会社 | 光学情報記録媒体 |
| JPH10214424A (ja) * | 1997-01-29 | 1998-08-11 | Ekisupaato Magnetics Kk | Ｃｄ−ｒの消去方法及び装置 |
| JP2001281345A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | エネルギー線検出装置およびその温度調整方法 |
| JP4659300B2 (ja) | 2000-09-13 | 2011-03-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法 |
| JP4491985B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2010-06-30 | Ｔｄｋ株式会社 | 光記録方法 |
| US20030128646A1 (en) * | 2002-01-09 | 2003-07-10 | Peter Nangle | Asymmetrical programming mechanism for non-volatile memory |
| CN101335235B (zh) | 2002-03-12 | 2010-10-13 | 浜松光子学株式会社 | 基板的分割方法 |
| TWI326626B (en) | 2002-03-12 | 2010-07-01 | Hamamatsu Photonics Kk | Laser processing method |
| CN1328002C (zh) | 2002-03-12 | 2007-07-25 | 浜松光子学株式会社 | 加工对象物切割方法 |
| TWI520269B (zh) | 2002-12-03 | 2016-02-01 | 濱松赫德尼古斯股份有限公司 | Cutting method of semiconductor substrate |
| FR2852250B1 (fr) | 2003-03-11 | 2009-07-24 | Jean Luc Jouvin | Fourreau de protection pour canule, un ensemble d'injection comportant un tel fourreau et aiguille equipee d'un tel fourreau |
| DE60315515T2 (de) | 2003-03-12 | 2007-12-13 | Hamamatsu Photonics K.K., Hamamatsu | Laserstrahlbearbeitungsverfahren |
| TWI238159B (en) * | 2003-09-23 | 2005-08-21 | Ind Tech Res Inst | Indolestyryl compounds and use thereof for a high density recording medium and method for producing the same |
| US8168920B2 (en) * | 2007-09-11 | 2012-05-01 | Shibuya Kogyo Co., Ltd. | Bonding device |
| US7768729B2 (en) * | 2008-01-31 | 2010-08-03 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method, system, and computer program product for estimating adjacent track erasure risk by determining erase band width growth rates |
| WO2019174015A1 (zh) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Oppo广东移动通信有限公司 | 处理数据的方法、接入网设备和核心网设备 |
| CN111508533B (zh) * | 2019-01-30 | 2022-08-30 | 中国科学院上海高等研究院 | 基于纳米光刻光盘及其物理存储介质结构和写入读出方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56145530A (en) * | 1980-04-15 | 1981-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical information recording and erasing method |
| JPS61267936A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-27 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 情報記録装置 |
| JPS6356828A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光情報記録担体 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5960742A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Fujitsu Ltd | 光デイスクの記録再生制御方法 |
| JPS60231928A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録消去方法 |
| JPS618739A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 消去可能な光学的記録再生装置 |
| DE3601265A1 (de) * | 1985-01-18 | 1986-07-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa | Optisches system fuer informationsaufzeichnung |
| US4787077A (en) * | 1985-08-15 | 1988-11-22 | International Business Machines Corporation | Process for optically storing information using materials having a single phase in both the crystalline state and the amorphous state |
| JPH0777025B2 (ja) * | 1985-10-16 | 1995-08-16 | 株式会社日立製作所 | 光学的記録再生装置 |
| CA1320268C (en) * | 1986-09-10 | 1993-07-13 | Wataru Sakagami | Information record medium having an area for recording information indicating logical erasure of data and method for recording information on the same |
| JPH0827950B2 (ja) * | 1986-10-20 | 1996-03-21 | オリンパス光学工業株式会社 | 光学的情報記録再生装置のレ−ザコントロ−ル回路 |
| US4939717A (en) * | 1986-10-31 | 1990-07-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for erasing and recording information using three power levels |
| US4876667A (en) * | 1987-06-22 | 1989-10-24 | Energy Conversion Devices, Inc. | Data storage device having a phase change memory medium reversible by direct overwrite |
| US4924436A (en) * | 1987-06-22 | 1990-05-08 | Energy Conversion Devices, Inc. | Data storage device having a phase change memory medium reversible by direct overwrite and method of direct overwrite |
-
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- 1989-06-07 US US07/362,699 patent/US5107482A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56145530A (en) * | 1980-04-15 | 1981-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical information recording and erasing method |
| JPS61267936A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-27 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 情報記録装置 |
| JPS6356828A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光情報記録担体 |
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| Publication number | Publication date |
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