JPH0562193A - 光学情報の記録方法 - Google Patents
光学情報の記録方法Info
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- JPH0562193A JPH0562193A JP3219551A JP21955191A JPH0562193A JP H0562193 A JPH0562193 A JP H0562193A JP 3219551 A JP3219551 A JP 3219551A JP 21955191 A JP21955191 A JP 21955191A JP H0562193 A JPH0562193 A JP H0562193A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は書換え可能な相変化光ディスクによ
り低線速度（1.2〜1.4m/s）でパルス幅変調記録を実現
すること、特に書換え可能なデジタル・オーディオ・デ
ィスクを実現することを目的とする。 【構成】 記録膜３の組成をGe,Sb,Teの３元系の限定範
囲とし、かつ膜厚は10nm以上35nm 以下とする。さら
に、誘電体膜４の膜厚は5nm以上40nm 以下とし、反射膜
５の組成は少なくともAu,Al,Ti,Ni,Crの単体あるいは合
金からなり、膜厚は35nm以上と限定する。また信号の記
録は、一つの記録マークを複数の短パルス列の照射で形
成する方法で行なう。
り低線速度（1.2〜1.4m/s）でパルス幅変調記録を実現
すること、特に書換え可能なデジタル・オーディオ・デ
ィスクを実現することを目的とする。 【構成】 記録膜３の組成をGe,Sb,Teの３元系の限定範
囲とし、かつ膜厚は10nm以上35nm 以下とする。さら
に、誘電体膜４の膜厚は5nm以上40nm 以下とし、反射膜
５の組成は少なくともAu,Al,Ti,Ni,Crの単体あるいは合
金からなり、膜厚は35nm以上と限定する。また信号の記
録は、一つの記録マークを複数の短パルス列の照射で形
成する方法で行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光線等を用い
て高密度に光学的な情報を記録再生する光ディスク上へ
の光学情報の記録方法に関するものである。
て高密度に光学的な情報を記録再生する光ディスク上へ
の光学情報の記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザー光線を利用して高密度な情報の
再生あるいは記録を行う技術は公知であり、主に光ディ
スクとして実用化されている。光ディスクの一つの応用
例として音楽情報を記録したコンパクト・ディスク（以
下ＣＤと記す）がある。これは光ディスク上にあらかじ
め信号が記録された再生専用型であり、ユーザーは音楽
情報を再生することはできるが、信号を記録・消去する
ことはできない。そこで近年、書換え型光ディスクによ
り記録・消去が可能なＣＤを実現する研究開発が盛んに
なされている。
再生あるいは記録を行う技術は公知であり、主に光ディ
スクとして実用化されている。光ディスクの一つの応用
例として音楽情報を記録したコンパクト・ディスク（以
下ＣＤと記す）がある。これは光ディスク上にあらかじ
め信号が記録された再生専用型であり、ユーザーは音楽
情報を再生することはできるが、信号を記録・消去する
ことはできない。そこで近年、書換え型光ディスクによ
り記録・消去が可能なＣＤを実現する研究開発が盛んに
なされている。
【０００３】書換え型光ディスクは光磁気ディスクと相
変化ディスクに大別できる。このうち相変化ディスクは
レーザー光の照射条件を変化させることにより記録膜を
アモルファスと結晶間で可逆的に状態変化させて信号を
記録し、アモルファスと結晶の反射率の違いを光学的に
検出して再生するものである。したがって光磁気ディス
クに比べ、ＣＤと同様にレーザー光の反射率変化により
信号が再生でき、レーザーパワーの変調で１ビームオー
バーライトが容易に実現できるといった大きなメリット
がある。
変化ディスクに大別できる。このうち相変化ディスクは
レーザー光の照射条件を変化させることにより記録膜を
アモルファスと結晶間で可逆的に状態変化させて信号を
記録し、アモルファスと結晶の反射率の違いを光学的に
検出して再生するものである。したがって光磁気ディス
クに比べ、ＣＤと同様にレーザー光の反射率変化により
信号が再生でき、レーザーパワーの変調で１ビームオー
バーライトが容易に実現できるといった大きなメリット
がある。
【０００４】相変化ディスクによる書換え型ＣＤの具体
的提案としては、記録膜材料として図１３の斜線の組成
範囲のGeSbTe合金を用い、構造として図１４のように記
録膜を誘電体膜でサンドイッチした光ディスクがある
（光メモリシンポジウム１９８８、論文集、P41-P4
2）。
的提案としては、記録膜材料として図１３の斜線の組成
範囲のGeSbTe合金を用い、構造として図１４のように記
録膜を誘電体膜でサンドイッチした光ディスクがある
（光メモリシンポジウム１９８８、論文集、P41-P4
2）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来例で提案された記
録膜組成および光ディスク構造で実際にＣＤ信号の記録
を従来の１ビームオーバーライトで行ったところ、再生
波形の歪が非常に大きく実用的でないことが分かった。
これは記録マーク形状が前後対称でなく先端部で細く終
端部で太くなって涙滴状に歪むためである。原因は図１
５（ａ）のようなレーザー光の変調波形で記録した場
合、記録膜の到達温度が蓄熱現象で図１５（ｂ）のよう
に先端で低く終端に近づくにつれて高くなることにあ
り、結果として、図１５（ｃ）のような涙滴状の記録マ
ークとなる。蓄熱現象はレーザースポットと光ディスク
の相対速度、すなわち線速度が遅いほど大きくなるた
め、ＣＤのように1.2〜1.4m/secと非常に遅い場合には
記録マークの形状歪も大きくなる。この記録マークの歪
みは再生波形歪みにつながり、ジッター増大の原因とな
る。特にＣＤ規格のＥＦＭ信号はパルス幅変調された信
号（ＰＷＭ信号）であって、記録マークの長さと記録マ
ークの間隔が情報を示すものであり、記録マークの歪は
エラー発生の大きな原因となる。
録膜組成および光ディスク構造で実際にＣＤ信号の記録
を従来の１ビームオーバーライトで行ったところ、再生
波形の歪が非常に大きく実用的でないことが分かった。
これは記録マーク形状が前後対称でなく先端部で細く終
端部で太くなって涙滴状に歪むためである。原因は図１
５（ａ）のようなレーザー光の変調波形で記録した場
合、記録膜の到達温度が蓄熱現象で図１５（ｂ）のよう
に先端で低く終端に近づくにつれて高くなることにあ
り、結果として、図１５（ｃ）のような涙滴状の記録マ
ークとなる。蓄熱現象はレーザースポットと光ディスク
の相対速度、すなわち線速度が遅いほど大きくなるた
め、ＣＤのように1.2〜1.4m/secと非常に遅い場合には
記録マークの形状歪も大きくなる。この記録マークの歪
みは再生波形歪みにつながり、ジッター増大の原因とな
る。特にＣＤ規格のＥＦＭ信号はパルス幅変調された信
号（ＰＷＭ信号）であって、記録マークの長さと記録マ
ークの間隔が情報を示すものであり、記録マークの歪は
エラー発生の大きな原因となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に詳細な検討、研究を重ねた結果、発明者らは光ディス
クの記録膜組成、構造を特定し、さらに記録方法を特定
することによって、書換え型光ディスクにおいても形状
歪が小さい記録マークを形成できてＣＤ並の再生信号が
得られ、かつ記録消去の繰り返し特性も優れていること
を見いだした。
に詳細な検討、研究を重ねた結果、発明者らは光ディス
クの記録膜組成、構造を特定し、さらに記録方法を特定
することによって、書換え型光ディスクにおいても形状
歪が小さい記録マークを形成できてＣＤ並の再生信号が
得られ、かつ記録消去の繰り返し特性も優れていること
を見いだした。
【０００７】すなわち、基板上に誘電体膜、記録膜、誘
電体膜、反射膜の順に積層し、前記記録膜は、組成がGe
xSbyTez( 45≦z≦53 at%, 0.5≦y/(x+y)≦0.72, x+y+z=
100at%) で表され、かつ膜厚は10nm以上35nm 以下であ
り、反射膜側の前記誘電体膜の膜厚は5nm以上40nm以下
であり、かつ前記反射膜は少なくともAu,Al,Ti,Ni,Crの
単体あるいは合金からなり、かつ膜厚は35nm以上である
ことを特徴とする光ディスク上に、パルス幅変調された
デジタル信号を一つのレーザースポットを用いてオーバ
ーライトする光学情報の記録方法において、前記デジタ
ル信号に含まれるそれぞれのパルスを複数のパルスから
なるパルス列に変換するステップと、レーザーパワーを
前記パルス列により消去レベルと記録レベルの間で変調
して、それぞれの前記パルス列でそれぞれ一つの記録マ
ークを光ディスク上に形成して前記デジタル信号を記録
するステップからなり、前記パルス列は先頭パルスと後
続パルス列からなり、前記先頭パルスの幅は記録マーク
の長さに係わりなく常に一定でかつ後続パルス列中の各
パルスの幅より大きく、前記後続パルス列中の各パルス
の幅と間隔はそれぞれ等しく、かつ長さがｎ番目の記録
マークを形成する場合の前記後続パルス中のパルス数は
ｎ−１個であることを特徴とする光学情報の記録方法を
採用する。
電体膜、反射膜の順に積層し、前記記録膜は、組成がGe
xSbyTez( 45≦z≦53 at%, 0.5≦y/(x+y)≦0.72, x+y+z=
100at%) で表され、かつ膜厚は10nm以上35nm 以下であ
り、反射膜側の前記誘電体膜の膜厚は5nm以上40nm以下
であり、かつ前記反射膜は少なくともAu,Al,Ti,Ni,Crの
単体あるいは合金からなり、かつ膜厚は35nm以上である
ことを特徴とする光ディスク上に、パルス幅変調された
デジタル信号を一つのレーザースポットを用いてオーバ
ーライトする光学情報の記録方法において、前記デジタ
ル信号に含まれるそれぞれのパルスを複数のパルスから
なるパルス列に変換するステップと、レーザーパワーを
前記パルス列により消去レベルと記録レベルの間で変調
して、それぞれの前記パルス列でそれぞれ一つの記録マ
ークを光ディスク上に形成して前記デジタル信号を記録
するステップからなり、前記パルス列は先頭パルスと後
続パルス列からなり、前記先頭パルスの幅は記録マーク
の長さに係わりなく常に一定でかつ後続パルス列中の各
パルスの幅より大きく、前記後続パルス列中の各パルス
の幅と間隔はそれぞれ等しく、かつ長さがｎ番目の記録
マークを形成する場合の前記後続パルス中のパルス数は
ｎ−１個であることを特徴とする光学情報の記録方法を
採用する。
【０００８】
【作用】本発明の光学情報の記録方法は蓄熱現象を大幅
に低減すると同時に、良好な消去速度、記録感度、繰返
し特性を実現することができるものである。
に低減すると同時に、良好な消去速度、記録感度、繰返
し特性を実現することができるものである。
【０００９】本発明に用いる光ディスクは、膜厚の薄い
記録膜が金属の反射膜に非常に近接して設けられている
ため放熱効果が大きく、記録膜は昇温した後速やかに冷
却される。したがって蓄熱現象が低減され記録マークの
終端部が必要以上に昇温するのが抑えられる。
記録膜が金属の反射膜に非常に近接して設けられている
ため放熱効果が大きく、記録膜は昇温した後速やかに冷
却される。したがって蓄熱現象が低減され記録マークの
終端部が必要以上に昇温するのが抑えられる。
【００１０】さらに光ディスクへのレーザーの照射は、
パルス幅の広い先頭パルスで照射して記録膜を十分に昇
温した後、パルス幅の狭い後続パルスで断続的に照射す
るため、記録マークの終端部での蓄熱現象を低減するこ
とができる。
パルス幅の広い先頭パルスで照射して記録膜を十分に昇
温した後、パルス幅の狭い後続パルスで断続的に照射す
るため、記録マークの終端部での蓄熱現象を低減するこ
とができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明を図面を参照しながら詳細に説明
する。
する。
【００１２】上述のように低線速度においてＰＷＭ記録
を実現するには記録時における蓄熱現象を抑えて記録マ
ークの形状歪を低減する必要がある。発明者らは記録マ
ークの形状歪を低減するために光ディスク構造および記
録膜組成の検討と、記録方法の検討を行った。その結
果、限定された記録膜組成および構造を持つ光ディスク
上に、限定された記録レーザー波形で信号を記録するこ
とにより、記録マークの形状歪を小さくできることを見
いだした。
を実現するには記録時における蓄熱現象を抑えて記録マ
ークの形状歪を低減する必要がある。発明者らは記録マ
ークの形状歪を低減するために光ディスク構造および記
録膜組成の検討と、記録方法の検討を行った。その結
果、限定された記録膜組成および構造を持つ光ディスク
上に、限定された記録レーザー波形で信号を記録するこ
とにより、記録マークの形状歪を小さくできることを見
いだした。
【００１３】この光ディスクとレーザー光の照射方法は
同時に採用することにより形状歪は飛躍的に小さくな
り、ＣＤ規格のＥＦＭ（８−１４変調）信号を記録・再
生する場合に非常に有効な手段であることが分かった。
同時に採用することにより形状歪は飛躍的に小さくな
り、ＣＤ規格のＥＦＭ（８−１４変調）信号を記録・再
生する場合に非常に有効な手段であることが分かった。
【００１４】図１に本発明の光ディスクの構造を示す。
基板１上に誘電体膜２、記録膜３、誘電体膜４、反射膜
５の順に積層してある。基板１としては金属、ガラス、
樹脂等が使用可能であるが、一般的にレーザー光線は基
板側から入射されるため、透明なガラス、石英、ポリカ
ーボネート、ポリメチルメタアクリレート等を用いる。
本発明による光ディスクの特徴は、記録膜組成を図２の
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点で囲まれた領域に特定し、記録膜
厚は10nm以上35nm 以下であり、かつ、誘電体膜４の膜
厚は5nm以上40nm以下とし、反射膜５は少なくともAu,A
l,Ti,Ni,Crの単体あるいは合金で構成し、かつ膜厚を35
nm以上と特定したことにある。なおＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各
点の座標を以下に示す。
基板１上に誘電体膜２、記録膜３、誘電体膜４、反射膜
５の順に積層してある。基板１としては金属、ガラス、
樹脂等が使用可能であるが、一般的にレーザー光線は基
板側から入射されるため、透明なガラス、石英、ポリカ
ーボネート、ポリメチルメタアクリレート等を用いる。
本発明による光ディスクの特徴は、記録膜組成を図２の
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点で囲まれた領域に特定し、記録膜
厚は10nm以上35nm 以下であり、かつ、誘電体膜４の膜
厚は5nm以上40nm以下とし、反射膜５は少なくともAu,A
l,Ti,Ni,Crの単体あるいは合金で構成し、かつ膜厚を35
nm以上と特定したことにある。なおＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各
点の座標を以下に示す。
【００１５】( Ge, Sb, Te ) at% Ａ (23.5, 23.5, 53) Ｂ (13 , 34, 53) Ｃ (15.5, 39.5, 45) Ｄ (27.5, 27.5, 45) このような光ディスクでは薄い記録膜が金属の反射膜に
非常に近接して設けられているため放熱効果が大きく、
記録膜は昇温した後速やかに冷却され、したがって蓄熱
現象が低減されて、低線速度においても記録マークの形
状歪が抑えられると同時に、記録膜の組成を限定するこ
とにより、良好な消去速度、記録感度、繰返し特性を実
現することができる。
非常に近接して設けられているため放熱効果が大きく、
記録膜は昇温した後速やかに冷却され、したがって蓄熱
現象が低減されて、低線速度においても記録マークの形
状歪が抑えられると同時に、記録膜の組成を限定するこ
とにより、良好な消去速度、記録感度、繰返し特性を実
現することができる。
【００１６】ここで光ディスクの各構成要素を上述のよ
うに限定した理由について説明する。
うに限定した理由について説明する。
【００１７】記録膜組成は図２のＡＢＣＤの各点で囲ま
れた領域に限定したが、これは以下の理由による。上記
光ディスク構造を保ちながら組成を変化させたとき、直
線ＡＢよりTeの多い領域では結晶化速度が速すぎるため
記録膜が溶融した後も結晶化しやすくなり、アモルファ
スの記録マークの形状が歪み、逆に直線ＣＤよりTeの少
ない領域では結晶化速度が遅すぎてアモルファス部分が
十分に結晶化されず大きな消し残りが生じ、共にジッタ
ーが増大した。また、直線ＢＣよりGeの少ない領域、お
よび直線ＤＡよりGeの多い領域では記録・消去の繰返し
特性が低いことが分かった。したがって、蓄熱現象を小
さく抑えた光ディスク構造においては、記録膜組成は図
２のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点で囲まれた領域がよい。
れた領域に限定したが、これは以下の理由による。上記
光ディスク構造を保ちながら組成を変化させたとき、直
線ＡＢよりTeの多い領域では結晶化速度が速すぎるため
記録膜が溶融した後も結晶化しやすくなり、アモルファ
スの記録マークの形状が歪み、逆に直線ＣＤよりTeの少
ない領域では結晶化速度が遅すぎてアモルファス部分が
十分に結晶化されず大きな消し残りが生じ、共にジッタ
ーが増大した。また、直線ＢＣよりGeの少ない領域、お
よび直線ＤＡよりGeの多い領域では記録・消去の繰返し
特性が低いことが分かった。したがって、蓄熱現象を小
さく抑えた光ディスク構造においては、記録膜組成は図
２のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点で囲まれた領域がよい。
【００１８】また上記構造を保ったまま記録膜厚のみを
変化させたところ、記録膜厚が10nm未満では記録膜によ
るレーザー光の吸収が悪くかつ放熱効果が大きいために
記録感度が悪くなり、35nmを越えると記録膜の熱容量が
大きくなり蓄熱現象による記録マークの形状歪が大きく
なった。したがって、記録膜厚は10nm以上35nm以下がよ
い。
変化させたところ、記録膜厚が10nm未満では記録膜によ
るレーザー光の吸収が悪くかつ放熱効果が大きいために
記録感度が悪くなり、35nmを越えると記録膜の熱容量が
大きくなり蓄熱現象による記録マークの形状歪が大きく
なった。したがって、記録膜厚は10nm以上35nm以下がよ
い。
【００１９】同様に反射膜側の誘電体膜４の膜厚を検討
したところ、5nm未満では記録膜が反射膜に近接しすぎ
て放熱効果が大きくなりすぎ記録感度が悪くなり、40nm
を越えると反射膜への放熱が小さくなり蓄熱現象による
記録マークの形状歪が大きくなった。したがって、誘電
体膜４の膜厚は5nm以上40nm以下がよい。なお、誘電体
２および４の材質としては、たとえばSiO2,SiO,Al2O3,G
eO2,TeO2,MoO3,WO3,Si3N4,AlN,BN,TiN,ZnS,ZnSe,ZnTe,S
iCの単体あるいはこれらの混合物が使用できるが、熱的
安定性に優れ、成膜が容易なものがよく特にZnS,SiO2,S
i3N4,AlN,TiN,ZnSとSiO2の混合物,ZnSeとSiO2の混合物
がよい。
したところ、5nm未満では記録膜が反射膜に近接しすぎ
て放熱効果が大きくなりすぎ記録感度が悪くなり、40nm
を越えると反射膜への放熱が小さくなり蓄熱現象による
記録マークの形状歪が大きくなった。したがって、誘電
体膜４の膜厚は5nm以上40nm以下がよい。なお、誘電体
２および４の材質としては、たとえばSiO2,SiO,Al2O3,G
eO2,TeO2,MoO3,WO3,Si3N4,AlN,BN,TiN,ZnS,ZnSe,ZnTe,S
iCの単体あるいはこれらの混合物が使用できるが、熱的
安定性に優れ、成膜が容易なものがよく特にZnS,SiO2,S
i3N4,AlN,TiN,ZnSとSiO2の混合物,ZnSeとSiO2の混合物
がよい。
【００２０】さらに、反射膜５の膜厚を検討したとこ
ろ、35nm未満では反射膜の放熱効果が小さくなり蓄熱現
象による記録マークの形状歪が大きくなった。したがっ
て、反射膜５の膜厚は35nm以上がよい。なお反射膜の組
成は反射率が大きいこと、熱伝導が大きいこと、成膜が
容易であることを考慮すれば、少なくともAu,Al,Ti,Ni,
Crの単体あるいは合金で構成するのが良い。
ろ、35nm未満では反射膜の放熱効果が小さくなり蓄熱現
象による記録マークの形状歪が大きくなった。したがっ
て、反射膜５の膜厚は35nm以上がよい。なお反射膜の組
成は反射率が大きいこと、熱伝導が大きいこと、成膜が
容易であることを考慮すれば、少なくともAu,Al,Ti,Ni,
Crの単体あるいは合金で構成するのが良い。
【００２１】次に、記録レーザー光の照射方法について
説明する。ＣＤ規格のＥＦＭ信号は、3T〜11T（Tはクロ
ック周期）の９種類のパルス幅の異なるパルスで構成さ
れており、従来の１ビームオーバーライトによる記録方
法は、レーザーパワーを消去レベルと記録レベルの間
で、ＥＦＭ信号により直接変調して光ディスク上に信号
を記録していた。しかしながら、この記録方法では記録
マークは涙滴状に大きく歪むため、発明者らはこれを低
減する方法を考案した（例えば特願平１-３２３３６
９）。これは、１ビームオーバーライトする際に一つの
記録マークを形成する記録パルスを特定形状の複数の短
パルスからなるパルス列に変換して信号を記録するもの
である（この記録方法は以後マルチパルス記録方法ある
いはＭＰ記録方法と記す）。本発明の記録方法はＭＰ記
録方法のうち本発明の光ディスクに特に有効な要素を抽
出し限定したものである。
説明する。ＣＤ規格のＥＦＭ信号は、3T〜11T（Tはクロ
ック周期）の９種類のパルス幅の異なるパルスで構成さ
れており、従来の１ビームオーバーライトによる記録方
法は、レーザーパワーを消去レベルと記録レベルの間
で、ＥＦＭ信号により直接変調して光ディスク上に信号
を記録していた。しかしながら、この記録方法では記録
マークは涙滴状に大きく歪むため、発明者らはこれを低
減する方法を考案した（例えば特願平１-３２３３６
９）。これは、１ビームオーバーライトする際に一つの
記録マークを形成する記録パルスを特定形状の複数の短
パルスからなるパルス列に変換して信号を記録するもの
である（この記録方法は以後マルチパルス記録方法ある
いはＭＰ記録方法と記す）。本発明の記録方法はＭＰ記
録方法のうち本発明の光ディスクに特に有効な要素を抽
出し限定したものである。
【００２２】すなわち、デジタル信号に含まれるそれぞ
れのパルスを複数のパルスからなるパルス列に変換した
後、レーザーパワーをパルス列により消去レベルと記録
レベルの間で変調して、それぞれのパルス列でそれぞれ
一つの記録マークを光ディスク上に形成して前記デジタ
ル信号を記録するときに、パルス列は先頭パルスと後続
パルス列で構成し、先頭パルスの幅は記録マークの長さ
に係わらず常に一定でかつ後続パルス列中の各パルスの
幅より大きく、後続パルス列中の各パルスの幅と間隔は
それぞれ等しく、そして長さがｎ番目の記録マークを形
成する場合の後続パルス中のパルス数はｎ−１個とする
ものである。
れのパルスを複数のパルスからなるパルス列に変換した
後、レーザーパワーをパルス列により消去レベルと記録
レベルの間で変調して、それぞれのパルス列でそれぞれ
一つの記録マークを光ディスク上に形成して前記デジタ
ル信号を記録するときに、パルス列は先頭パルスと後続
パルス列で構成し、先頭パルスの幅は記録マークの長さ
に係わらず常に一定でかつ後続パルス列中の各パルスの
幅より大きく、後続パルス列中の各パルスの幅と間隔は
それぞれ等しく、そして長さがｎ番目の記録マークを形
成する場合の後続パルス中のパルス数はｎ−１個とする
ものである。
【００２３】図３のように、ＥＦＭ信号に含まれる3T〜
11Tの幅の異なる９種類のパルスのうち、3Tのパルスは
幅の広い先頭パルスに変換され、4Tのパルスには幅の狭
い後続パルスが先頭パルスに一つ追加され、その後パル
ス幅が広くなるにつれて幅の等しいパルスが一つずつ追
加されたパルス列に変換される。そしてこのパルス列に
よりレーザーパワーを記録レベルと消去レベルの間で変
調して信号を記録するため、例えば図４（ａ）の様な入
力波形は図４（ｂ）のようなレーザー出力により光ディ
スク上に照射されて、予め記録されている信号を消去し
ながら新しい信号が記録される。なお、レーザーパワー
の変調方法としてはさらに図４（ｃ）のようにパルス列
の期間だけ記録レベルPpと再生レベルPrまたはオフレベ
ルの間で変調してもよい。
11Tの幅の異なる９種類のパルスのうち、3Tのパルスは
幅の広い先頭パルスに変換され、4Tのパルスには幅の狭
い後続パルスが先頭パルスに一つ追加され、その後パル
ス幅が広くなるにつれて幅の等しいパルスが一つずつ追
加されたパルス列に変換される。そしてこのパルス列に
よりレーザーパワーを記録レベルと消去レベルの間で変
調して信号を記録するため、例えば図４（ａ）の様な入
力波形は図４（ｂ）のようなレーザー出力により光ディ
スク上に照射されて、予め記録されている信号を消去し
ながら新しい信号が記録される。なお、レーザーパワー
の変調方法としてはさらに図４（ｃ）のようにパルス列
の期間だけ記録レベルPpと再生レベルPrまたはオフレベ
ルの間で変調してもよい。
【００２４】次に本発明のさらに具体的実施例を示す。 （実施例１）最初に本発明による光ディスクおよび光学
情報の記録方法の有効性を従来例と比較した例を示す。
ここでは本発明による光ディスクと従来例による光ディ
スクの２種類を用意し、それぞれの光ディスクに対して
本発明による記録レーザー光の照射方法と従来例による
記録レーザー光の照射方法でＥＦＭ信号を記録したの
ち、再生して信号のジッターの大きさを比較した。
情報の記録方法の有効性を従来例と比較した例を示す。
ここでは本発明による光ディスクと従来例による光ディ
スクの２種類を用意し、それぞれの光ディスクに対して
本発明による記録レーザー光の照射方法と従来例による
記録レーザー光の照射方法でＥＦＭ信号を記録したの
ち、再生して信号のジッターの大きさを比較した。
【００２５】本発明による光ディスクＡは図１の構造と
同じであり、基板１は信号トラックを予め設けた120mm
φのポリカーボネート基板、記録膜３の組成はGe20Sb30
Te50:at%で膜厚は20nm、誘電体膜の組成は20mol%のSiO2
を含むZnSとSiO2の混合物で膜厚は誘電体膜２が150nm、
誘電体膜４が12nm、反射膜５の組成はAuで膜厚は50nmと
した。なおこれらの薄膜層を保護するためにさらにポリ
カーボネート製の保護カバーを接着した。光ディスクと
レーザースポットの相対速度、すなわち線速度は1.25m/
secで一定とした。
同じであり、基板１は信号トラックを予め設けた120mm
φのポリカーボネート基板、記録膜３の組成はGe20Sb30
Te50:at%で膜厚は20nm、誘電体膜の組成は20mol%のSiO2
を含むZnSとSiO2の混合物で膜厚は誘電体膜２が150nm、
誘電体膜４が12nm、反射膜５の組成はAuで膜厚は50nmと
した。なおこれらの薄膜層を保護するためにさらにポリ
カーボネート製の保護カバーを接着した。光ディスクと
レーザースポットの相対速度、すなわち線速度は1.25m/
secで一定とした。
【００２６】従来例の光ディスクＢは図１４の構造と同
じであり、基板、記録膜、誘電体の組成は光ディスクＡ
と同じとした。膜厚は基板側の誘電体膜が100nm、反対
側が200nm、記録膜厚が100nmである。光ディスクＢも薄
膜層を保護するためにさらにポリカーボネート製の保護
カバーを接着した。
じであり、基板、記録膜、誘電体の組成は光ディスクＡ
と同じとした。膜厚は基板側の誘電体膜が100nm、反対
側が200nm、記録膜厚が100nmである。光ディスクＢも薄
膜層を保護するためにさらにポリカーボネート製の保護
カバーを接着した。
【００２７】記録レーザー光の照射方法は、ＥＦＭ信号
で直接レーザー光を記録レベルと消去レベルの間でパワ
ー変調する従来の方法と、ＥＦＭ信号を本発明によるパ
ルス列に変換してからレーザー光を変調するＭＰ記録方
法を採用した。ＭＰ記録方法における3Tから11Tの入力
パルスは一定の規則にしたがってパルス列化されるた
め、先頭パルスの幅t1、後続パルスの幅t2を指定すれば
全てのパルス列を知ることができる。すなわち、図５
（ａ）の11Tの波形を図５（ｂ）の様にパルス列化した
とき、先頭パルスの幅t1、後続パルスの幅t2を指定すれ
ば3T〜11Tに対する全てのパルス列が分かる（t3=T-t2で
ある）。
で直接レーザー光を記録レベルと消去レベルの間でパワ
ー変調する従来の方法と、ＥＦＭ信号を本発明によるパ
ルス列に変換してからレーザー光を変調するＭＰ記録方
法を採用した。ＭＰ記録方法における3Tから11Tの入力
パルスは一定の規則にしたがってパルス列化されるた
め、先頭パルスの幅t1、後続パルスの幅t2を指定すれば
全てのパルス列を知ることができる。すなわち、図５
（ａ）の11Tの波形を図５（ｂ）の様にパルス列化した
とき、先頭パルスの幅t1、後続パルスの幅t2を指定すれ
ば3T〜11Tに対する全てのパルス列が分かる（t3=T-t2で
ある）。
【００２８】図６に図４（ｂ）の波形を得るために本実
施例で用いた記録装置を示す。まず光ディスク６をスピ
ンドルモータ７により光学ヘッド８からのレーザースポ
ットと光ディスク６の相対速度、すなわち線速度が1.25
m/secで一定になるように回転する。
施例で用いた記録装置を示す。まず光ディスク６をスピ
ンドルモータ７により光学ヘッド８からのレーザースポ
ットと光ディスク６の相対速度、すなわち線速度が1.25
m/secで一定になるように回転する。
【００２９】信号を記録するときには、信号発生器９か
らのＥＦＭ信号s1をＭＰ回路１０でパルス列信号s4に変
換する。ＭＰ回路１０はパルス幅が最も長い11Tのパル
スに対応するパルス列のパターンを予め設定しておくパ
ターン設定器１１と、s1中のパルス幅を検知し、その長
さに応じてパターン設定器１１の設定パターンの先頭か
ら必要な長さを切り出してパルス列を発生して出力する
変調器１２で構成した。なお信号発生器からの入力信号
のエッジ位置がパルス列に変調されることによって変動
しないように、入力信号の発生器、変調器、パターン設
定器を同一のクロックC1で同期させて記録信号のジッタ
を抑えた。
らのＥＦＭ信号s1をＭＰ回路１０でパルス列信号s4に変
換する。ＭＰ回路１０はパルス幅が最も長い11Tのパル
スに対応するパルス列のパターンを予め設定しておくパ
ターン設定器１１と、s1中のパルス幅を検知し、その長
さに応じてパターン設定器１１の設定パターンの先頭か
ら必要な長さを切り出してパルス列を発生して出力する
変調器１２で構成した。なお信号発生器からの入力信号
のエッジ位置がパルス列に変調されることによって変動
しないように、入力信号の発生器、変調器、パターン設
定器を同一のクロックC1で同期させて記録信号のジッタ
を抑えた。
【００３０】また、光学ヘッド８中の半導体レーザーは
信号再生時には再生レベルPrを得るために電流Irが流れ
ているが、信号の記録期間中、すなわち記録ゲート信号
Wgが入力されるときには消去レベルPbを得るためのバイ
アス電流Ibが流れ、かつs4のパルス列信号でスイッチ１
３が作動したときにはさらに記録レベルPpを得るための
電流Iaが重畳される。したがって信号記録時にはレーザ
ーパワーは図４（ｂ）の様に消去レベルPbと記録レベル
Ppの間で、パルス列波形に基づいて変調される。なお基
準電圧設定回路１４は電流Ir,Ia,Ibを得るのに必要な電
圧を発生させるものでる。また、光学ヘッド８中の半導
体レーザーの波長は830nm,対物レンズの開口数(numeric
al aperture；NA)は0.5である。
信号再生時には再生レベルPrを得るために電流Irが流れ
ているが、信号の記録期間中、すなわち記録ゲート信号
Wgが入力されるときには消去レベルPbを得るためのバイ
アス電流Ibが流れ、かつs4のパルス列信号でスイッチ１
３が作動したときにはさらに記録レベルPpを得るための
電流Iaが重畳される。したがって信号記録時にはレーザ
ーパワーは図４（ｂ）の様に消去レベルPbと記録レベル
Ppの間で、パルス列波形に基づいて変調される。なお基
準電圧設定回路１４は電流Ir,Ia,Ibを得るのに必要な電
圧を発生させるものでる。また、光学ヘッド８中の半導
体レーザーの波長は830nm,対物レンズの開口数(numeric
al aperture；NA)は0.5である。
【００３１】本実施例におけるパルス列の構成は図５に
おいてt1=348nsec,t2=116nsec,T=232nsecである。
おいてt1=348nsec,t2=116nsec,T=232nsecである。
【００３２】また従来の記録方法による場合はＥＦＭ信
号s1でスイッチ１３を直接動作して、レーザーパワーを
変調した。
号s1でスイッチ１３を直接動作して、レーザーパワーを
変調した。
【００３３】以上の様な光ディスクと記録方法の組合せ
によって、同じトラック上に１０回オーバーライトした
信号を再生して、そのジッターの大きさを測定した。ジ
ッター測定には目黒電機（株）製のＣＤジッターメータ
ー MJM-631 を用いた。
によって、同じトラック上に１０回オーバーライトした
信号を再生して、そのジッターの大きさを測定した。ジ
ッター測定には目黒電機（株）製のＣＤジッターメータ
ー MJM-631 を用いた。
【００３４】（表１）に測定結果を示す。ここで示した
ジッターの値は、それぞれの組合せにおいてレーザーパ
ワーPbとPpを変化させ、最小のジッターを求めたもので
あり、そのときPbとPpも同時に記した。なおレーザーパ
ワーは光ディスクの盤面上での値である。（表１）から
分かるように従来の光ディスクＢと従来の記録方法の組
合せではジッターが非常に大きいが、従来の光ディスク
ＢとＭＰ記録方法の組合せ、または本発明による光ディ
スクＡと従来の記録方法の組合せでジッターは大きく改
善される。さらに、本発明による光ディスクＡとＭＰ記
録方法の組合せによるジッター低減効果は非常に大きく
なっている。したがってジッターの低減には本発明によ
る光ディスクＡに対して本発明により限定されたＭＰ記
録方法を同時に採用することに大きな意義がある。
ジッターの値は、それぞれの組合せにおいてレーザーパ
ワーPbとPpを変化させ、最小のジッターを求めたもので
あり、そのときPbとPpも同時に記した。なおレーザーパ
ワーは光ディスクの盤面上での値である。（表１）から
分かるように従来の光ディスクＢと従来の記録方法の組
合せではジッターが非常に大きいが、従来の光ディスク
ＢとＭＰ記録方法の組合せ、または本発明による光ディ
スクＡと従来の記録方法の組合せでジッターは大きく改
善される。さらに、本発明による光ディスクＡとＭＰ記
録方法の組合せによるジッター低減効果は非常に大きく
なっている。したがってジッターの低減には本発明によ
る光ディスクＡに対して本発明により限定されたＭＰ記
録方法を同時に採用することに大きな意義がある。
【００３５】
【表１】
【００３６】以下に光ディスクの構成要因を限定した詳
細な実施例について述べるが、実施例１から分かるよう
に記録レーザー光の照射方法はＭＰ記録方法の方がジッ
ターが小さくなるため、以下の実施例２〜８では全て実
施例１と同じ波形のＭＰ記録方法を用いた。
細な実施例について述べるが、実施例１から分かるよう
に記録レーザー光の照射方法はＭＰ記録方法の方がジッ
ターが小さくなるため、以下の実施例２〜８では全て実
施例１と同じ波形のＭＰ記録方法を用いた。
【００３７】また、本実施例では線速度は1.25m/secで
一定としたが、線速度を1.2〜1.4m/secの範囲で変化さ
せても同様の結果が得られた。
一定としたが、線速度を1.2〜1.4m/secの範囲で変化さ
せても同様の結果が得られた。
【００３８】最初に記録膜組成を図２のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
で囲まれた領域に限定した実施例を示す。
で囲まれた領域に限定した実施例を示す。
【００３９】（実施例２）発明者らは JJAP,Vol.26(198
7) Suppl.26-4,P61-P66 においてGeSbTe合金のうちGeTe
とSb2Te3を結ぶライン上に、アモルファスから高速で結
晶化する３種類の化合物GeSb4Te7,GeSb2Te4,Ge2Sb2Te5
が存在し、これらの化合物は記録消去特性、繰り返し特
性が優れていることを示し、かつGeTe-Sb2Te3ラインか
ら離れるにつれて結晶化速度が遅くなることを示した。
ＣＤの線速度ではGeTe-Sb2Te3ライン上での結晶化速度
は速すぎてアモルファス化が困難なため、化合物Ge2Sb2
Te5にSbを添加して結晶化速度を遅くすることを試み
た。光ディスク構造を実施例１における光ディスクＡと
同様にして記録膜組成のみGe2Sb2Te5とSbを結ぶライン
上で変化させた。作成した光ディスクは実施例１と同様
の方法でジッターを測定した。 さらに相変化光ディス
クに要求される特性としては記録・消去の繰返し特性が
ある。繰返し特性の評価は、ジッターが最小になる記録
レベルPpおよび消去レベルPbでＥＦＭ信号を繰返し記録
してジッターを測定して、ジッターが初期の２倍になる
繰返し回数を求めることで行なった。
7) Suppl.26-4,P61-P66 においてGeSbTe合金のうちGeTe
とSb2Te3を結ぶライン上に、アモルファスから高速で結
晶化する３種類の化合物GeSb4Te7,GeSb2Te4,Ge2Sb2Te5
が存在し、これらの化合物は記録消去特性、繰り返し特
性が優れていることを示し、かつGeTe-Sb2Te3ラインか
ら離れるにつれて結晶化速度が遅くなることを示した。
ＣＤの線速度ではGeTe-Sb2Te3ライン上での結晶化速度
は速すぎてアモルファス化が困難なため、化合物Ge2Sb2
Te5にSbを添加して結晶化速度を遅くすることを試み
た。光ディスク構造を実施例１における光ディスクＡと
同様にして記録膜組成のみGe2Sb2Te5とSbを結ぶライン
上で変化させた。作成した光ディスクは実施例１と同様
の方法でジッターを測定した。 さらに相変化光ディス
クに要求される特性としては記録・消去の繰返し特性が
ある。繰返し特性の評価は、ジッターが最小になる記録
レベルPpおよび消去レベルPbでＥＦＭ信号を繰返し記録
してジッターを測定して、ジッターが初期の２倍になる
繰返し回数を求めることで行なった。
【００４０】測定結果を図７に示す。ジッターJ0は記録
レベルPpおよび消去レベルPbを変化させて得られる最小
値を示している。再生信号のジッターJ0はSb量が30at%
（図２におけるＥ点）付近において極小値を示した。Ｅ
点よりSb量が減少すると結晶化速度が速くなり記録マー
ク形状が歪み、増加すると結晶化速度が遅くなって消去
率が悪くなり以前に記録されていた信号の影響を受ける
ために、どちらもジッターが増加するものと考えられ
る。ジッターの大きさはＣＤの規格を考慮すれば30nsec
以下がよい。これはSb量が25at%〜37at%の範囲である。
レベルPpおよび消去レベルPbを変化させて得られる最小
値を示している。再生信号のジッターJ0はSb量が30at%
（図２におけるＥ点）付近において極小値を示した。Ｅ
点よりSb量が減少すると結晶化速度が速くなり記録マー
ク形状が歪み、増加すると結晶化速度が遅くなって消去
率が悪くなり以前に記録されていた信号の影響を受ける
ために、どちらもジッターが増加するものと考えられ
る。ジッターの大きさはＣＤの規格を考慮すれば30nsec
以下がよい。これはSb量が25at%〜37at%の範囲である。
【００４１】繰返し試験は初期のジッターJ0が30nsec以
下の光ディスクについて１０万回まで行い、ジッターが
初期の２倍になる繰返し回数C2を求めた。Ge2Sb2Te5とS
bを結ぶライン上では、１０万回の繰返しによってもジ
ッターは初期の２倍までは増加しなかった。
下の光ディスクについて１０万回まで行い、ジッターが
初期の２倍になる繰返し回数C2を求めた。Ge2Sb2Te5とS
bを結ぶライン上では、１０万回の繰返しによってもジ
ッターは初期の２倍までは増加しなかった。
【００４２】以上より本発明による放熱構造と記録方法
に適したGe2Sb2Te5-Sbライン上の組成は、Sb量が25at%
〜37at%の範囲である。
に適したGe2Sb2Te5-Sbライン上の組成は、Sb量が25at%
〜37at%の範囲である。
【００４３】（実施例３）次にTe量を一定：50at%に保
った状態でGeとSbの比率を変えて記録膜を成膜し（図２
のＦとＧを結ぶライン上の組成）、光ディスクを作製し
て、実施例２と同様の方法で信号を記録しジッターおよ
び繰返し特性を測定した。光ディスク構造は実施例２と
同じである。結果を図８に示す。初期のジッターJ0はGe
を変化させても30nsec以下であり、良好な値が得られ
た。
った状態でGeとSbの比率を変えて記録膜を成膜し（図２
のＦとＧを結ぶライン上の組成）、光ディスクを作製し
て、実施例２と同様の方法で信号を記録しジッターおよ
び繰返し特性を測定した。光ディスク構造は実施例２と
同じである。結果を図８に示す。初期のジッターJ0はGe
を変化させても30nsec以下であり、良好な値が得られ
た。
【００４４】しかし、繰返し特性はGe量が14at%〜25at%
の範囲では、１０万回の繰返しによってもジッターは初
期の２倍までは増加しなかったが、この範囲よりGe量が
少ない領域および多い領域では繰り返し回数C2は１０万
回以下となり、ジッターは１０万回より少ない回数で初
期の２倍となった。
の範囲では、１０万回の繰返しによってもジッターは初
期の２倍までは増加しなかったが、この範囲よりGe量が
少ない領域および多い領域では繰り返し回数C2は１０万
回以下となり、ジッターは１０万回より少ない回数で初
期の２倍となった。
【００４５】以上より、本発明による光ディスク構造お
よび記録レーザー光の照射方法に適した記録膜組成は、
Te量を50at%で一定に保った場合、Ge量が14at%〜25at%
の範囲である。
よび記録レーザー光の照射方法に適した記録膜組成は、
Te量を50at%で一定に保った場合、Ge量が14at%〜25at%
の範囲である。
【００４６】（実施例４）次にSb量を一定：30at%に保
った状態でGeとTeの比率を変えて記録膜を成膜し（図２
のＨとＩを結ぶライン上の組成）、光ディスクを作製し
て、実施例２と同様の方法で信号を記録しジッターおよ
び繰返し特性を測定した。光ディスク構造は実施例２と
同じである。
った状態でGeとTeの比率を変えて記録膜を成膜し（図２
のＨとＩを結ぶライン上の組成）、光ディスクを作製し
て、実施例２と同様の方法で信号を記録しジッターおよ
び繰返し特性を測定した。光ディスク構造は実施例２と
同じである。
【００４７】結果を図９に示す。再生信号の初期のジッ
ターJ0はGe量が20at%（図２におけるＥ点）付近におい
て極小値を示した。Ｅ点よりGe量が減少すると結晶化速
度が速くなり記録マーク形状が歪み、増加すると結晶化
速度が遅くなって消去率が悪くなり以前に記録されてい
た信号の影響を受けるために、どちらもジッターが増加
するものと考えられる。ジッターの大きさが30nsec以下
である領域はSb量を一定：30at%に保った場合、Ge量が1
7at%〜25at%の範囲である。
ターJ0はGe量が20at%（図２におけるＥ点）付近におい
て極小値を示した。Ｅ点よりGe量が減少すると結晶化速
度が速くなり記録マーク形状が歪み、増加すると結晶化
速度が遅くなって消去率が悪くなり以前に記録されてい
た信号の影響を受けるために、どちらもジッターが増加
するものと考えられる。ジッターの大きさが30nsec以下
である領域はSb量を一定：30at%に保った場合、Ge量が1
7at%〜25at%の範囲である。
【００４８】繰返し試験は初期のジッターJ0が30nsec以
下の光ディスクについて１０万回まで行い、ジッターが
初期の２倍になる繰返し回数C2を求めた。Sb量一定(30a
t%)でGe量を17at%〜25at%の範囲で変化させた記録膜を
有する光ディスクでは、１０万回の繰返しによってもジ
ッターは初期の２倍までは増加しなかった。
下の光ディスクについて１０万回まで行い、ジッターが
初期の２倍になる繰返し回数C2を求めた。Sb量一定(30a
t%)でGe量を17at%〜25at%の範囲で変化させた記録膜を
有する光ディスクでは、１０万回の繰返しによってもジ
ッターは初期の２倍までは増加しなかった。
【００４９】以上より、本発明による光ディスク構造お
よび記録レーザー光の照射方法に適した記録膜組成は、
Sb量を30at%で一定に保った場合、Ge量が17at%〜25at%
の範囲である。
よび記録レーザー光の照射方法に適した記録膜組成は、
Sb量を30at%で一定に保った場合、Ge量が17at%〜25at%
の範囲である。
【００５０】以上の実施例２〜４より本発明による放熱
構造と記録方法に適したGeSbTe合金の組成範囲は図２の
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた範囲、つまりGexSbyTez( 45
≦z≦53 at%, 0.5≦y/(x+y)≦0.72, x+y+z=100 at%) で
表される範囲である。なおＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各座標を以
下に示す。
構造と記録方法に適したGeSbTe合金の組成範囲は図２の
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれた範囲、つまりGexSbyTez( 45
≦z≦53 at%, 0.5≦y/(x+y)≦0.72, x+y+z=100 at%) で
表される範囲である。なおＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各座標を以
下に示す。
【００５１】( Ge, Sb, Te ) at% Ａ (23.5, 23.5, 53) Ｂ (13 , 34, 53) Ｃ (15.5, 39.5, 45) Ｄ (27.5, 27.5, 45) （実施例５）次に記録膜の膜厚範囲を決定するための実
施例を示す。光ディスク構造と記録膜組成は実施例１に
おける光ディスクＡと同様にして記録膜の膜厚のみ変化
させて作成し、実施例２と同様の記録方法で信号を記録
し、そのジッターと記録感度を測定した。結果を図１０
に示す。初期のジッターJ0は膜厚が25nm以下では20nsec
程度と非常に小さく一定であるが、25nmを越えると大き
くなり35nm以上では30nsecを越えてしまう。これは記録
膜の熱容量が大きくなり蓄熱現象が現れ、記録マークの
形状歪が大きくなったためと考えられる。したがってジ
ッターの観点からは、記録膜厚は35nm以下がよく、特に
25nm以下がよい。
施例を示す。光ディスク構造と記録膜組成は実施例１に
おける光ディスクＡと同様にして記録膜の膜厚のみ変化
させて作成し、実施例２と同様の記録方法で信号を記録
し、そのジッターと記録感度を測定した。結果を図１０
に示す。初期のジッターJ0は膜厚が25nm以下では20nsec
程度と非常に小さく一定であるが、25nmを越えると大き
くなり35nm以上では30nsecを越えてしまう。これは記録
膜の熱容量が大きくなり蓄熱現象が現れ、記録マークの
形状歪が大きくなったためと考えられる。したがってジ
ッターの観点からは、記録膜厚は35nm以下がよく、特に
25nm以下がよい。
【００５２】しかしながら、記録膜厚が薄くなると、記
録膜によるレーザー光の吸収が悪くかつ放熱効果が大き
くなるために、記録感度が低下する。現在入手できる光
ディスクの光源用の半導体レーザーは出力が40〜50mｗ
程度以下であり、光学系の伝送効率を考慮すると、光デ
ィスクの盤面上では20mW程度となる。したがってレーザ
ー光の記録レベルPpは20mW以下がよい。本実施例による
構造では記録膜厚が10nmより薄くなると記録感度の低下
により記録レベルは20mWを越えた。つまり記録感度の観
点からは、記録膜厚は10nm以上がよい。
録膜によるレーザー光の吸収が悪くかつ放熱効果が大き
くなるために、記録感度が低下する。現在入手できる光
ディスクの光源用の半導体レーザーは出力が40〜50mｗ
程度以下であり、光学系の伝送効率を考慮すると、光デ
ィスクの盤面上では20mW程度となる。したがってレーザ
ー光の記録レベルPpは20mW以下がよい。本実施例による
構造では記録膜厚が10nmより薄くなると記録感度の低下
により記録レベルは20mWを越えた。つまり記録感度の観
点からは、記録膜厚は10nm以上がよい。
【００５３】すなわち本発明による放熱構造と記録方法
に適したGeSbTe記録膜の膜厚はジッター、記録感度の両
方の観点から10nm以上35nm以下がよく、特に10nm以上25
nm以下が優れている。
に適したGeSbTe記録膜の膜厚はジッター、記録感度の両
方の観点から10nm以上35nm以下がよく、特に10nm以上25
nm以下が優れている。
【００５４】なお、繰返し特性の記録膜厚依存性は、記
録膜厚が10〜35nmの範囲では見られず、１０万回の繰返
しによってもジッターは初期の２倍までは増加しなかっ
た。
録膜厚が10〜35nmの範囲では見られず、１０万回の繰返
しによってもジッターは初期の２倍までは増加しなかっ
た。
【００５５】（実施例６）さらに反射膜側の誘電体膜４
の膜厚範囲を決定するための実施例を示す。光ディスク
構造と記録膜組成は実施例１における光ディスクＡと同
様にして誘電体膜４の膜厚のみ変化させて作成し、実施
例２と同様の記録方法で信号を記録し、そのジッターと
記録感度を測定した。結果を図１１に示す。ジッターJ0
は誘電体４の膜厚が25nm以下では20nsec程度と非常に小
さく一定であるが、25nmを越えると大きくなり40nmより
厚くなると30nsecを越えてしまう。これは記録膜から反
射膜への放熱が小さくなり蓄熱現象が現れ、記録マーク
の形状歪が大きくなったためと考えられる。したがって
ジッターの観点からは、反射膜側の誘電体膜の膜厚は40
nm以下がよく、特に25nm以下がよい。
の膜厚範囲を決定するための実施例を示す。光ディスク
構造と記録膜組成は実施例１における光ディスクＡと同
様にして誘電体膜４の膜厚のみ変化させて作成し、実施
例２と同様の記録方法で信号を記録し、そのジッターと
記録感度を測定した。結果を図１１に示す。ジッターJ0
は誘電体４の膜厚が25nm以下では20nsec程度と非常に小
さく一定であるが、25nmを越えると大きくなり40nmより
厚くなると30nsecを越えてしまう。これは記録膜から反
射膜への放熱が小さくなり蓄熱現象が現れ、記録マーク
の形状歪が大きくなったためと考えられる。したがって
ジッターの観点からは、反射膜側の誘電体膜の膜厚は40
nm以下がよく、特に25nm以下がよい。
【００５６】しかしながら、反射膜側の誘電体膜の膜厚
が薄くなると、記録膜が反射膜に接近しすぎて放熱効果
が大きくなりすぎるため、記録感度が低下する。本実施
例では5nmより薄くなると記録感度の低下により記録レ
ベルPpは20mWを越えた。つまり記録感度の観点からは、
反射膜側の誘電体膜の膜厚は5nm以上がよい。
が薄くなると、記録膜が反射膜に接近しすぎて放熱効果
が大きくなりすぎるため、記録感度が低下する。本実施
例では5nmより薄くなると記録感度の低下により記録レ
ベルPpは20mWを越えた。つまり記録感度の観点からは、
反射膜側の誘電体膜の膜厚は5nm以上がよい。
【００５７】すなわち本発明による放熱構造と記録方法
に適した誘電体膜４の膜厚はジッター、記録感度の両方
の観点から5nm以上40nm以下がよく、特に5nm以上25nm以
下が優れている。
に適した誘電体膜４の膜厚はジッター、記録感度の両方
の観点から5nm以上40nm以下がよく、特に5nm以上25nm以
下が優れている。
【００５８】なお、繰返し特性の誘電体膜４の膜厚依存
性は、膜厚が5〜40nmの範囲では見られず、１０万回の
繰返しによってもジッターは初期の２倍までは増加しな
かった。
性は、膜厚が5〜40nmの範囲では見られず、１０万回の
繰返しによってもジッターは初期の２倍までは増加しな
かった。
【００５９】（実施例７）さらに反射膜５の膜厚範囲を
決定するための実施例を示す。光ディスク構造と記録膜
組成は実施例１における光ディスクＡと同様にしてＡｕ
の反射膜５の膜厚のみ変化させて作成し、実施例２と同
様の記録方法で信号を記録し、そのジッターと記録感度
を測定した。結果を図１２に示す。ジッターJ0は反射膜
５の膜厚が45nm以上では20nsec程度と非常に小さく一定
であるが、45nmより薄くなると大きくなり35nm未満では
30nsecを越えてしまう。これは反射膜の放熱効果が小さ
くなり蓄熱現象が現れ、記録マークの形状歪が大きくな
ったためと考えられる。
決定するための実施例を示す。光ディスク構造と記録膜
組成は実施例１における光ディスクＡと同様にしてＡｕ
の反射膜５の膜厚のみ変化させて作成し、実施例２と同
様の記録方法で信号を記録し、そのジッターと記録感度
を測定した。結果を図１２に示す。ジッターJ0は反射膜
５の膜厚が45nm以上では20nsec程度と非常に小さく一定
であるが、45nmより薄くなると大きくなり35nm未満では
30nsecを越えてしまう。これは反射膜の放熱効果が小さ
くなり蓄熱現象が現れ、記録マークの形状歪が大きくな
ったためと考えられる。
【００６０】また記録感度は反射膜厚が大きくなるにつ
れて放熱効果が大きくなるため低下するものの、記録パ
ワーは反射膜厚45nm以上ではほぼ飽和し、記録レベルPp
は20mW以下であった。
れて放熱効果が大きくなるため低下するものの、記録パ
ワーは反射膜厚45nm以上ではほぼ飽和し、記録レベルPp
は20mW以下であった。
【００６１】すなわち本発明による放熱構造と記録方法
に適した反射膜５の膜厚はジッター、記録感度の両方の
観点から35nm以上がよく、特に45nm以上が優れている。
に適した反射膜５の膜厚はジッター、記録感度の両方の
観点から35nm以上がよく、特に45nm以上が優れている。
【００６２】なお、繰返し特性の反射膜厚依存性は、35
nm以上では見られず、１０万回の繰返しによってもジッ
ターは初期の２倍までは増加しなかった。
nm以上では見られず、１０万回の繰返しによってもジッ
ターは初期の２倍までは増加しなかった。
【００６３】また、本実施例では反射膜としてAuを使用
したが、Al,Ti,Ni,Crの単体あるいはこれらを含む合金
を用いても同様な結果が得られた。
したが、Al,Ti,Ni,Crの単体あるいはこれらを含む合金
を用いても同様な結果が得られた。
【００６４】
【発明の効果】以上の実施例から明かなように、本発明
の光学情報の記録方法は、記録膜の組成と膜厚、誘電体
膜の膜厚、反射膜の膜厚等を限定した光ディスクに、記
録レーザー光の波形を限定して信号を記録することで、
低線速度においてもＣＤと同じ程度の再生信号品質を実
現することができ、例えば書換え可能なデジタルオーデ
ィオディスクを提供することができる。
の光学情報の記録方法は、記録膜の組成と膜厚、誘電体
膜の膜厚、反射膜の膜厚等を限定した光ディスクに、記
録レーザー光の波形を限定して信号を記録することで、
低線速度においてもＣＤと同じ程度の再生信号品質を実
現することができ、例えば書換え可能なデジタルオーデ
ィオディスクを提供することができる。
【図１】本発明の光ディスクの断面図
【図２】本発明による光ディスクの記録膜の組成範囲図
【図３】本発明による光学情報の記録方法における信号
波形の変換例を示す図
波形の変換例を示す図
【図４】（ａ）は光学情報の入力信号波形を示す図 （ｂ）は図４（ａ）の入力信号に対するレーザーの変調
方法の１例を示す図 （ｃ）は図４（ａ）の入力信号に対するレーザーの変調
方法の１例を示す図
方法の１例を示す図 （ｃ）は図４（ａ）の入力信号に対するレーザーの変調
方法の１例を示す図
【図５】（ａ）は11Tの入力パルスの波形図 （ｂ）は図５（ａ）の入力パルスをＭＰ記録方法におい
てパルス列化した１例を示す図
てパルス列化した１例を示す図
【図６】本発明による光学情報の記録方法を実現する記
録装置の一例を示すブロック図
録装置の一例を示すブロック図
【図７】記録膜組成（Sb量をパラメータ）と記録特性の
関係を示す特性図
関係を示す特性図
【図８】記録膜組成（Te量を一定）と記録特性の関係を
示す特性図
示す特性図
【図９】記録膜組成（Sb量を一定）と記録特性の関係を
示す特性図
示す特性図
【図１０】記録膜厚と記録特性の関係を示す特性図
【図１１】反射膜側の誘電体４の膜厚と記録特性の関係
を示す特性図
を示す特性図
【図１２】反射膜厚と記録特性の関係を示す特性図
【図１３】従来例の光ディスクの記録膜の組成を示す図
【図１４】従来例の光ディスクの構造を示す断面図
【図１５】（ａ）はレーザーパワーレベルをしめす波形
図 （ｂ）は図１５（ａ）のレーザーパワーにおける記録膜
の到達温度を示す図 （ｃ）は図１５（ａ）のレーザーパワーにおける記録マ
ークの形状を示す図
図 （ｂ）は図１５（ａ）のレーザーパワーにおける記録膜
の到達温度を示す図 （ｃ）は図１５（ａ）のレーザーパワーにおける記録マ
ークの形状を示す図
１ 基板 ２ 誘電体膜 ３ 記録膜 ４ 誘電体膜 ５ 反射膜 ６ 光ディスク ７ スピンドルモータ ８ 光学ヘッド １０ マルチパルス回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤平 信夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】基板上に誘電体膜、記録膜、誘電体膜、反
射膜の順に積層し、前記記録膜は、組成がGexSbyTez( 4
5≦z≦53 at%, 0.5≦y/(x+y)≦0.72, x+y+z=100 at%)
で表され、かつ膜厚は10nm以上35nm 以下であり、 前記反射膜側に積層された前記誘電体膜の膜厚は5nm以
上40nm以下であり、 かつ前記反射膜は少なくともAu,Al,Ti,Ni,Crの単体ある
いは合金からなり、 かつ膜厚は35nm以上であることを特徴とする光ディスク
上に、 パルス幅変調されたデジタル信号を一つのレーザースポ
ットを用いてオーバーライトする光学情報の記録方法に
おいて、 前記デジタル信号に含まれるそれぞれのパルスを複数の
パルスからなるパルス列に変換するステップと、 レーザーパワーを前記パルス列により消去レベルと記録
レベルの間で変調して、それぞれの前記パルス列でそれ
ぞれ一つの記録マークを光ディスク上に形成して前記デ
ジタル信号を記録するステップからなり、 前記パルス列は先頭パルスと後続パルス列からなり、前
記先頭パルスの幅は記録マークの長さに係わらず常に一
定でかつ後続パルス列中の各パルスの幅より大きく、前
記後続パルス列中の各パルスの幅と間隔はそれぞれ等し
く、 かつ長さがｎ番目の記録マークを形成する場合の前記後
続パルス中のパルス数はｎ−１個であることを特徴とす
る光学情報の記録方法。 - 【請求項２】光ディスクとレーザースポットとの相対速
度が1.2〜1.4m/secであることを特徴とする請求項１記
載の光学情報の記録方法。 - 【請求項３】レーザーパワーの変調はパルス列の対応す
る変換前のパルス幅の期間だけ、記録レベルと再生レベ
ルまたはオフレベルとの間で行われることを特徴とする
請求項１記載の光学情報の記録方法。 - 【請求項４】デジタル信号がＣＤ規格のＥＦＭ信号であ
ることを特徴とする請求項１記載の光学情報の記録方
法。 - 【請求項５】記録膜の組成が化合物Ge2Sb2Te5とSbを結
ぶライン上の組成であることを特徴とする請求項１記載
の光学情報の記録方法。 - 【請求項６】記録膜の組成がGe20Sb30Te50(at%)で表さ
れることを特徴とする請求項５記載の光学情報の記録方
法。 - 【請求項７】記録膜の膜厚が25nm 以下であることを特
徴とする請求項１記載の光学情報の記録方法。 - 【請求項８】誘電体膜がZnS,SiO2,Si3N4,AlN,TiN,ZnSと
SiO2の混合物,ZnSeとSiO2の混合物の少なくとも一種類
からなることを特徴とする請求項１記載の光学情報の記
録方法。 - 【請求項９】反射膜側に積層された誘電体膜の膜厚が25
nm以下であることを特徴とする請求項１記載の光学情報
の記録方法。 - 【請求項１０】反射膜の膜厚が45nm以上であることを特
徴とする請求項１記載の光学情報の記録方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3219551A JPH0562193A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 光学情報の記録方法 |
| US07/937,101 US5289453A (en) | 1990-03-14 | 1992-08-31 | Optical information recording method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3219551A JPH0562193A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 光学情報の記録方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562193A true JPH0562193A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16737280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3219551A Pending JPH0562193A (ja) | 1990-03-14 | 1991-08-30 | 光学情報の記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562193A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997034298A1 (en) * | 1996-03-11 | 1997-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical data recording medium, method of producing the same and method of reproducing/erasing record |
| US5848043A (en) * | 1995-03-31 | 1998-12-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Modulation of laser power in accordance with a linear velocity by pulse division schemes |
| US6268034B1 (en) | 1998-08-05 | 2001-07-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical information recording medium and method for producing the same, method for recording and reproducing information thereon and recording/reproducing apparatus |
| US6343062B1 (en) | 1997-09-26 | 2002-01-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Optical disk device and optical disk for recording and reproducing high-density signals |
| US6388984B2 (en) | 1997-08-28 | 2002-05-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical information recording medium and its recording and reproducing method |
| US6560182B1 (en) | 1999-05-10 | 2003-05-06 | Tdk Corporation | Optical recording method |
| US6821707B2 (en) | 1996-03-11 | 2004-11-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical information recording medium, producing method thereof and method of recording/erasing/reproducing information |
| US7333414B2 (en) | 1999-05-19 | 2008-02-19 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. | Rewritable optical recording medium, recording method on the same, and optical disc recording/retrieving apparatus |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH02253986A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Fuji Electric Co Ltd | 光記録媒体 |
| JPH03169681A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-23 | Toshiba Corp | 情報記録媒体 |
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1991
- 1991-08-30 JP JP3219551A patent/JPH0562193A/ja active Pending
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| US6268034B1 (en) | 1998-08-05 | 2001-07-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical information recording medium and method for producing the same, method for recording and reproducing information thereon and recording/reproducing apparatus |
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| US7333414B2 (en) | 1999-05-19 | 2008-02-19 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. | Rewritable optical recording medium, recording method on the same, and optical disc recording/retrieving apparatus |
| US7345977B2 (en) | 1999-05-19 | 2008-03-18 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd | Recording and retrieving method on rewritable optical recording medium |
| EP1936612A1 (en) | 1999-05-19 | 2008-06-25 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. | Recording at constant angular velocity |
| US7408852B2 (en) | 1999-05-19 | 2008-08-05 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. | Rewritable optical recording medium, recording method on the same, and optical disc recording/retrieving apparatus |
| US7452582B1 (en) | 1999-05-19 | 2008-11-18 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. | Rewritable optical recording medium recording method on the same and optical disc recording/retrieving apparatus |
| US7561502B2 (en) | 1999-05-19 | 2009-07-14 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. | Rewritable optical recording medium, recording method on the same, and optical disc recording/retrieving apparatus |
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