JPH06223405A

JPH06223405A - 情報記録媒体およびこれを用いた情報記録再生システム

Info

Publication number: JPH06223405A
Application number: JP5296719A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kurebayashi; 正明榑林; Nobuhiro Tokujiyuku; 伸弘徳宿; Yorimi Suzuki; 順美鈴木; Koichi Moriya; 宏一森谷; Makoto Miyamoto; 真宮本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1994-08-12
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: JP3400832B2

Abstract

(57)【要約】【構成】干渉効果を利用する記録前の第１の層２の膜
厚を、反射率が最小となる膜厚よりも厚くし、記録後に
この第１の層２の一部が第２の層３との間で合金結晶を
形成し、第１の層２の残りの部分は干渉効果により反射
率を下げる構造とする。また、ディスク上の一部に設け
られたＲＯＭ部（ピットのみを形成した部分）及びＲＡ
Ｍ部（グルーブのみを形成した部分）の全面上に、上記
した第１の層２と第２の層３とからなる記録膜を形成し
て、ＲＯＭ−ＲＡＭ混在ディスクとし、ＲＯＭ部におい
ては記録膜を反射膜として使用する。【効果】記録後の記録点の反射率が下がるため、記録
極性が再生専用光ディスクと同じになり、再生専用光デ
ィスクとの互換性を有し、また、記録前の記録膜が高反
射率であるため、ＲＯＭ部のＳ／Ｎを損なうことが無
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学式のビデオディス
ク，デジタルオーディオディスク等に適し、特に情報の
書き込みが可能な光ディスクに好適な情報記録媒体、お
よび、それを用いた情報記録再生システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザー光による加熱を用いた情
報の書き込み可能な記録可能光ディスクとしては、特開
昭５７−１８６２４３号公報に記載のものが挙げられ
る。この先願に開示された従来技術（以下、第１の従来
技術と呼ぶ）では、ディスク構造として、光を吸収し熱
に変換する層（熱変換層）と、光学的特性が変化する層
（光学特性層）とからなる２層構造のディスクを用いて
いる。そして、記録媒体にレーザ光を照射して熱変換層
による熱によって光学特性層を加熱し、この熱により主
に光学特性層の変化に基づく反射率差を利用して記録を
行うようにしている。この第１の従来技術に開示された
記録可能光ディスクは、特に光を吸収する層を設けるこ
とにより、低パワーでの記録を可能としたものである。

【０００３】他の従来技術として、特開昭５７−１８０
３１号公報に記載された光学式情報記録再生方法が挙げ
られる。この先願に開示された従来技術（以下、第２の
従来技術と呼ぶ）では、反射率の高い金属膜と、これと
合金化し反射率の低い合金を形成するような低反射率形
成材料とによる２層構造とし、記録時には低反射率膜側
から記録ビームを照射させ、高反射膜との間に低反射領
域を形成するようになし、再生時には反対に高反射率膜
側から読み出しを行うようにしている。この第２の従来
技術では、従来の再生専用光ディスクと同様に、記録点
の反射率が下がることによって情報を記録するものであ
る。

【０００４】また、記録可能ディスクの応用例として、
読み出し専用領域（ＲＯＭ領域）と記録可能領域（ＲＡ
Ｍ領域）の両者を設けたＲＯＭ−ＲＡＭ混在型光ディス
クが知られており、このＲＯＭ−ＲＡＭ混在型光ディス
クの従来技術として、特開平２−４２６５２号公報に記
載された技術がある。この先願に開示された従来技術で
は、記録膜に有機材料を用いている。そして、この先願
に開示された従来技術では、光ディスクの内周部にＲＯ
Ｍ部を設け、外周部をＲＡＭ部として、ＲＡＭ部のみに
スピンコートで有機材料記録膜を、選択的に塗布・形成
した構造をとっている。

【０００５】なおまた、あらかじめ記録された情報部
（ＲＯＭ部）と、記録を追加する部分（ＲＡＭ部）とを
合わせ持つ形の光ディスクは、他の公知技術としての、
“JJAPProc. Int. Symp. on Optical Memory ”；１９
９１，３２９〜３３１頁にも示されている。この公知文
献に開示された従来技術では、通常と同じ工程によりＲ
ＯＭ部にはピットを形成し、ＲＡＭ部にはトラッキング
用のグルーブのみを形成している。そしてこの後、有機
記録膜をスピンコート技術によって全面に塗布・形成
し、その上に反射膜を蒸着、または、スパッタリングリ
ングにより全面に形成して、光ディスクを作製してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】公知のように、現在大
量に普及している再生専用光ディスクは、基板の凹凸
（ピット）により情報を記録している。このピット形成
による方法では、記録点すなわちピットの位置では反射
率が下がり、これにより情報が得られる。以下、記録点
の反射率の増加／減少を記録極性と呼び、ピットの場合
のように反射率が下がることを正極性と呼ぶことにす
る。

【０００７】ところで、前記した第１の従来技術におい
ては、記録点での反射率が増加する特性となっており、
ピット形成による記録方式とは逆の記録極性（逆極性）
である。このため、光ディスクの互換を考慮した場合、
ピット形成記録方式による再生専用光ディスクとは記録
極性が反対であるため、信号上で反転処理を行うなどの
対策を施すことが必要となり、光ディスクの互換性の点
で問題がある。

【０００８】また前記した第２の従来技術においては、
ピット形成による記録方式をとる再生専用光ディスクと
は記録極性は同じであるが、記録時と再生時のビーム入
射方向が異なるため、２ビームを用いるか、記録と再生
でディスクを反対にする等の操作が必要となる。さらに
両面ディスクが構成できないという問題点もある。

【０００９】なお、上述した他に、記録点での反射率が
下がる記録膜材料としては、有機材料もあるが、有機材
料は長期保存安定性に欠けるという問題点がある。

【００１０】また、ＲＯＭ−ＲＡＭ混在型光ディスクの
場合には、ＲＯＭ部とＲＡＭ部とで記録極性が変わると
いうことは、同一ディスク内においてもトラッキング極
性を変化させねばならないということを意味し、大きな
問題点がある。そこで従来技術では、ＲＯＭ部とＲＡＭ
部の記録極性を一致させるために、記録点での反射率が
下がる正極性の有機材料を記録膜として用いているが、
上記したように有機材料は長期保存安定性に欠けるとい
う重大な問題がある。

【００１１】さらにまた、ＲＯＭ−ＲＡＭ混在型光ディ
スクにおいて記録膜をＲＯＭ部にも形成した場合には、
記録前の反射率が低いため、ＲＯＭデータのＳ／Ｎが低
下し、データを読み取ることができないという問題点が
ある。さらに公知例の中で述べられているように、ピッ
トが、塗布された記録膜により埋められるため、あらか
じめピット形状を大きくするなどの対策を施す必要があ
る。このため、通常のＲＯＭディスク作製工程と異なる
ものとなって、混乱を来たす等の問題がある。

【００１２】従って、本発明の解決すべき技術的課題は
上記した従来技術のもつ問題点を解消することにあり、
その目的とするところは、合金結晶を作る方式の記録可
能な光ディスクを用い、記録点で反射率が下がり、かつ
一方向から記録／再生が可能な記録可能光ディスクを提
供することにある。

【００１３】さらにＲＯＭ−ＲＡＭ混在型光ディスクに
おいても、ＲＡＭ部において記録前の反射率が高くかつ
記録点で反射率が下がり、また、ＲＯＭ部上に記録膜を
形成してもＲＯＭ部でのＳ／Ｎの低下がなく、さらに、
ＲＯＭ，ＲＡＭ部でのトラッキング極性が同じで、かつ
また、ＲＯＭ部を従来のＲＯＭ（ピット）と同様の条件
で形成できる記録可能光ディスクを提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】合金結晶を作る方式の記
録可能光ディスクの従来の記録方法では、一般的に、記
録前は第１の層の干渉効果を有効に利用し反射率を略零
の状態で使用し、記録後は合金結晶化により第１の層面
が反射面となって、干渉効果がなくなり反射率が上昇す
るようになっていた。そして、この反射率差を情報に対
応させ記録を行うようにしていた。

【００１５】本発明では、合金結晶化の前だけではなく
記録後も有効に干渉効果を利用するような光ディスク構
造とすることで前記目的を達成する。すなわち、記録前
では干渉効果によっても反射率が低下しないような膜厚
構成とし、記録後は第１の層全てが合金結晶化するので
はなく、一部が合金結晶を作り、残りはそのまま干渉層
として動作するような構造とされる。そして、この記録
後の干渉層が反射率を下げるような構造とすることによ
り、記録前に高い反射率が得られ、記録後は反射率が下
がる光ディスク構造とすることができる。

【００１６】さらにこの構造を用いることにより、ＲＯ
Ｍ部上に記録膜を形成しても、記録膜の記録前の反射率
が高いため、ＲＯＭ部の性能を損なう（Ｓ／Ｎを低下さ
せる）こともなく、また、スパッタ等により膜形成を行
なうことによりピットの形状を損なうことも無いため、
従来プロセスと同様にピットを形成でき、従来と同じＲ
ＯＭ部（ピット形成部）の性能を有するＲＯＭ−ＲＡＭ
混在型光ディスクが実現できる。

【００１７】

【作用】記録後にも干渉層として動作する第１の層には
光学的減衰係数ｋの小さな材料を用い、この層の膜厚を
変えて干渉効果により反射率を変える。第１の層の膜厚
をある値にすると反射率はほとんど零になり、この反射
率が略零の膜厚の前後では共に反射率が上昇する。本発
明では、反射率が略零となる膜厚よりも厚い膜厚で第１
の層を形成する。

【００１８】この光ディスクにレーザー光を照射し加熱
することにより、第１の層と第２の層は溶融し合金結晶
を形成する。この時レーザパワーにより合金結晶を形成
する厚さが変化する。これは合金結晶化が第１の層と第
２の層の界面から生じ、高パワーになるに従い、膜厚方
向の第１の層の合金化量が増加して行くためである。従
って記録パワーの増加と共に、第１の層のうち、合金化
されない部分の膜厚は低下して行く。

【００１９】第１の層の初期状態での膜厚は、反射率が
零となる膜厚よりも厚く、記録パワーの増加と共に合金
化していない部分の膜厚は減少し、反射率が零となる膜
厚に近づく。そして、ある記録パワーにおいて理想的に
は第１の層の反射率が零となる。

【００２０】これにより記録点で反射率が下がる方向の
記録（前記した正極性での記録）が可能となる。

【００２１】一方、ＲＯＭ部のＳ／Ｎは、ピット幅，深
さ，形状と、ＲＯＭ部の反射率により決定される。反射
率が低い場合には、ピットの有無による反射率変化自身
が小さいため、システムノイズ等によりピット信号再生
後、Ｓ／Ｎが低下する。

【００２２】従来の記録後反射率が上がる（前記した逆
極性での記録を行う）光ディスクにおいては、記録膜の
記録前の反射率が低いため、この記録膜を、ＲＯＭ部上
で従来のアルミ，金といった反射膜の代わりに使用した
場合には、著しくＳ／Ｎが低下する。一方、本発明によ
る上記した２層構造の記録膜は、記録前の反射率が高い
ため、反射膜として使用してもＳ／Ｎの低下は小さい。

【００２３】このためディスクの全域に本発明による記
録膜を形成した場合には、ＲＯＭ部では反射膜として働
き、ＲＡＭ部では記録膜として機能する。そして、ＲＡ
Ｍ部ではあらかじめ設けられたガイド用溝（グルーブ）
に従いデータを記録する。

【００２４】これにより、ＲＯＭ部の性能を確保しつ
つ、ＲＯＭ，ＲＡＭ部のトラッキングが同じ極性のＲＯ
Ｍ−ＲＡＭ混在型光ディスクが実現できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図面を用いて説明
する。

【００２６】図１は本発明の第１実施例に係る記録可能
光ディスクの要部拡大断面を示し、図１の（ａ）が記録
前の状態を、図１の（ｂ）が記録後の状態をそれぞれ示
している。図１において、１は透明基板たるポリカーボ
ネート基板（以下、基板と称す）、２は干渉膜となる第
１の層、３は反射膜となる第２の層である。

【００２７】基板１上に、第１の層２としての干渉膜を
Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜で形成し、続いて、第２の層３としての反
射膜をＢｉ膜で形成する。これらの各膜はいずれもスパ
ッタリングにより形成する。第２の層３のＢｉ膜を形成
した後、図示していないが、第２の層３上に保護膜を形
成する。この保護膜には紫外線硬化樹脂を用いた。

【００２８】第１の層２のＳｂ₂Ｓｅ₃膜の光学特性は複
素屈折率ｎ＊を用いると、ｎ＊＝３．８−ｉ０．４であり、減衰係数ｋが小さく波長７８０ｎｍのレーザ光
での吸収はない。第２の層３のＢｉ膜の光学特性は、ｎ＊＝２．６−ｉ４．５であり、これは減衰係数ｋの大きな金属材料である。

【００２９】図２は、上記Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜とＢｉ膜とから
なる２層膜を用いた場合の、第１の層２の膜厚に対する
反射率変化の計算結果をグラフ化して示している。図２
の特性カーブは、第２の層（Ｂｉ膜）３の膜厚を２５ｎ
ｍと一定にした状態で、第１の層（Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜；干渉
膜）２の膜厚を変化させた場合を示している。図２から
明らかなように、第１の層（干渉膜）２の膜厚が３５ｎ
ｍであるときに反射率は零となり、この膜厚の前後では
いずれも反射率は大きくなる。

【００３０】本実施例では、第１の層２の膜厚を５５ｎ
ｍ、第２の層３の膜厚を２５ｎｍとしている。

【００３１】記録後の状態を表わす図１の（ｂ）に示す
ように、基板１側から絞り込んだレーザ光を照射する
と、第２の層３の光吸収・加熱作用により、第１の層２
たるＳｂ₂Ｓｅ₃膜と、第２の層３たるＢｉ膜とが反応
し、Ｓｂ−Ｓｅ−Ｂｉ間で光学特性が異なる合金結晶層
４を作る。この合金結晶層４の光学特性は、ｎ＊＝４．５−ｉ３．０であり、金属材料に近い特性を示す。本実施例では、第
１の層２の膜厚が５５ｎｍと厚いため第１の層２と第２
の層３が完全に合金結晶を作らず、第１の層２の一部が
合金結晶となり、残りは初期のままの状態で残る。この
結果、記録部分の第１の層２のＳｂ₂Ｓｅ₃膜は膜厚が薄
くなり、干渉効果が初期状態と異なることとなる。

【００３２】すなわち、図２において、初期状態では第
１の層２の膜厚が５５ｎｍであり、図中の「Ａ」点であ
ったものが、記録後には第１の層２の膜厚が薄くなり、
反射率が零となる点（「Ｏ」点）に近づく。これによっ
て、記録点での反射率が低下する方向での記録、換言す
るなら前記した正極性での記録が可能となる。

【００３３】本実施例で作製した光ディスクを用い、記
録前の光ディスクの反射率を測定した結果、２８％であ
った。そして、実際にこの光ディスクにレーザを照射し
記録を行った結果、記録点での反射率は約８％となり、
記録後のＣ／Ｎは５０ｄＢ以上が得られた。

【００３４】図３に実際の記録結果の再生波形を示す。
図３の（ａ）〜（ｄ）の縦軸（オシロスコープの縦軸）
は電圧を示し、この電圧は反射率に相当しており、電圧
が高いほど反射率は高い。図３の（ａ）はやや小さい記
録パワーで記録を行った場合を、図３の（ｂ）は最適記
録パワーで記録を行った場合を、図３の（ｃ）はややオ
ーバー記録パワーで記録を行った場合を、図３の（ｄ）
は完全にオーバー記録パワーで記録を行った場合を、そ
れぞれ表わしている。記録パワーの小さい図３の（ａ）
では、記録点の反射率が下がっているが、その低下量は
最適値の図３の（ｂ）の場合よりも小さい。最適記録パ
ワーの図３の（ｂ）では、記録点の反射率が略一様に且
つ大きく下がり、信号の好適な再生が可能である。一
方、オーバー記録パワーの図３の（ｃ），（ｄ）では、
記録点の反射率が最適値の図３の（ｂ）の場合よりも上
がっている。特に、図３の（ｄ）においては反射率が初
期値よりも上がっている。これは第１の層２の合金結晶
化が更に進み、第１の層２の膜厚が前記した反射率零の
膜厚（前記図２の「Ｏ」点）よりも薄くなって、例えば
前記図２の「Ｂ」点に至ったため、初期の膜厚（前記図
２の「Ａ」点）よりも反射率の上昇が生じているためで
ある。このため、本実施例では記録パワーの最適設定が
必要である。

【００３５】また、本実施例の光ディスクには、一般の
光ディスクと同様に、レーザビームを所定の位置に制御
するためのトラッキング溝が形成されている。記録は、
通常この溝内（グルーブ）または溝間（ランド）のいず
れか一方において行われる。本実施例では、ランドに記
録を行なった。再生光はこのトラッキング溝よりも大き
いスポットを形成するため、再生時には一方（ランド）
を再生していても、レーザ光は他方（グルーブ）にも照
射されていることになる。このためランド記録において
は、記録点だけでなく、グルーブからの戻り光も含めた
ものが、全体の反射率を決定する。

【００３６】このとき、記録点での反射率変化と、ラン
ド−グルーブ間での位相変化が同一方向に働くとき、記
録前後での反射率変化は強調され、大きな信号変化を得
ることができる。位相変化が逆の場合には、信号が小さ
くなる。したがって、位相が強められる方向に記録する
ことが望ましく、本実施例ではランド記録とした。

【００３７】上述したように、本実施例によれば、記録
後の記録点の反射率が低下するため、ピット形成による
記録方式をとるレーザディスクのような再生専用光ディ
スクと同様の記録極性で反射率が変化し、従来よりある
再生専用光ディスクと互換性のある記録可能光ディスク
が実現可能となる。また、一方向からのレーザ照射で記
録と再生が可能である。

【００３８】次に、本発明の第２実施例を図４を用いて
説明する。図４は本実施例に係る記録可能光ディスクの
要部拡大断面を示し、図４の（ａ）が記録前の状態を、
図４の（ｂ）が記録後の状態をそれぞれ示している。本
実施例が第１実施例と相違するのは、本実施例において
は、第１の層２としてＳｂ₂Ｓｅ₃膜とＺｎＳ膜の２層膜
を用いた点にあり、第２の層３は第１実施例と同様にＢ
ｉ膜を用いている。

【００３９】本実施例では図４の（ａ）に示すように、
基板１上に、第１層未記録層２１としてＢｉと反応しに
くいＺｎＳ膜を先ずスパッタリングで形成し、その上に
第１層記録層２２としてＳｂ₂Ｓｅ₃層をスパッタリング
で同様に形成し、この第１層未記録層２１と第１層記録
層２２とによって第１の層２を構成している。そして、
斯様な第１の層２（第１層記録層２２）の上に、第１実
施例と同様に第２の層３としてＢｉ膜を形成し、さらに
その上に紫外線硬化樹脂による保護膜を形成して、光デ
ィスクとして作製されている。

【００４０】本実施例では、記録時には、第１の層２中
の第１層記録層（Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜）２２と第２の層（Ｂｉ
膜）３とのみが反応して合金結晶層４を形成し、第１の
層２中の第１層未記録層（ＺｎＳ膜）２１は反応せずに
初期状態のまま残って、干渉膜として働く。本実施例で
はこのときのＺｎＳ膜を干渉効果により反射率が略零と
なるような膜厚とした（つまり、Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜が合金結
晶化する前の状態時のＳｂ₂Ｓｅ₃膜とＺｎＳ膜の２層膜
構造での干渉膜による反射率よりも、ＺｎＳ膜のみにな
った時の干渉膜による反射率が小さくなるようにしてあ
る）。このため第１実施例と同様に、記録後の記録点で
の反射率が低い構造となる。

【００４１】以上のように本実施例においても、ピット
形成による記録方式をとるレーザディスクのような再生
専用光ディスクと同様の記録極性（正極性）で反射率が
変化し、従来よりある再生専用光ディスクと互換性のあ
る記録可能光ディスクが実現可能となる。さらに本実施
例においては、記録時に第２の層３と反応しにくい第１
層未記録層（ＺｎＳ膜）２１を第１の層２中に用いてい
るので、記録パワー依存性の少ない記録可能光ディスク
が実現できる。なお本実施例においては、第１層未記録
層２１にＺｎＳを用いたが必ずしもこれに限定されるこ
とはなく、Ｂｉと反応せず合金結晶を作りにくい材料で
あれば、第１層未記録層２１として使用することが可能
である。

【００４２】次に、本発明の第３実施例を図５を用いて
説明する。図５は本実施例に係る記録可能光ディスクの
要部拡大断面を示し、図５の（ａ）が記録前の状態を、
図５の（ｂ）が記録後の状態をそれぞれ示している。本
実施例においては、第１の層２を、基板１側からＳｂ₂
Ｓｅ₃膜，ＳｉＯ₂ 膜，Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜を順次形成してな
る３層膜構造をとるものにしてある。そして、本実施例
では第１の層２全体の膜厚は６０ｎｍとし、基板１側の
第１層未記録層（Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜）２３の膜厚を３７〜３
８ｎｍ、中間の第１層中間層（ＳｉＯ₂ 膜）２４の膜厚
を２〜３ｎｍ、第２の層３側の第１層記録層（Ｓｂ₂Ｓ
ｅ₃膜）２５の膜厚を２０ｎｍとしてある。なお、その
他の部分の構造は前記第１実施例と同じである。

【００４３】本実施例では、記録時には、第１層中間層
（ＳｉＯ₂ 膜）２４部分で合金結晶化が止まるために、
第１の層２中の第１層記録層（Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜）２５と第
２の層（Ｂｉ膜）３とのみが反応して合金結晶層４を形
成し、第１の層２中の基板１側の第１層未記録層（Ｓｂ
₂Ｓｅ₃）２３は反応せずに初期状態のまま残って、干渉
膜として働く。

【００４４】従って本実施例においても、ピット形成に
よる記録方式をとるレーザディスクのような再生専用光
ディスクと同様の記録極性（正極性）で反射率が変化
し、従来よりある再生専用光ディスクと互換性のある記
録可能光ディスクが実現可能となる。さらに本実施例に
おいても第２実施例と同様に、記録パワー依存性の少な
い記録可能光ディスクが実現できる。

【００４５】上述した各実施例においては、第１の層２
の一部が完全に初期状態のまま残り、この層の干渉効果
によって信号を高い反射率から、低い反射率となる正極
性で記録できることを示した。そしてこれらの各実施例
では、本発明による情報記録媒体として記録可能光ディ
スクを例にとったが、本発明は光ディスク以外に、テー
プ，カード等の他の情報記録媒体にも適用可能であるこ
とは言うまでもない。

【００４６】次に、本発明によるＲＯＭ−ＲＡＭ混在型
光ディスクの実施例について示す。

【００４７】図６は本発明の第４実施例に係るＲＯＭ−
ＲＡＭ混在型の光ディスク５の平面図である。同図に示
すように、本実施例では外周部にＲＡＭ部５１を、内周
部にＲＯＭ部５２をそれぞれ設けてある。図７及び図８
は、図５のＡ−Ａ’線に沿った模式的な断面構造を示す
ものであり、外周部のＲＡＭ部５１にはトラッキング用
のグルーブ５３を形成してあり、内周部のＲＯＭ部５２
にはピット５４のみが形成してある。本実施例の光ディ
スク５で用いられる記録膜６０は、Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜よりな
る第１の層２とＢｉ膜よりなる第２の層３との２層構造
であり、この記録膜６０は、グルーブ部，ピット部（Ｒ
ＡＭ部５１およびＲＯＭ部５２）の全域にわたってスパ
ッタリングにより形成されている。なお図７において、
５５はランドを示している。

【００４８】本実施例の記録膜６０の膜厚は、第２の層
３（Ｂｉ膜）が３０ｎｍで、第１の層２（Ｓｂ₂Ｓｅ
₃膜）が９０ｎｍである。本条件では、記録前の反射率
が４０％程度あるため、ＲＯＭ部５４でのＳ／Ｎが十分
とれる。図９は、本実施例のＲＯＭ部でのアイパターン
（再生信号波形）を示したものである。同図から明らか
なように、アイパターンの開口状態は実用上まったく問
題無い状態である。

【００４９】ここで本実施例では、Ｂｉ膜，Ｓｂ₂Ｓｅ₃
膜の記録膜を上記したようにスパッタリングで形成して
いる。このため、ＲＯＭ部５２においても本来のピット
５４をほぼそのまま転写するので、ＲＯＭ部５２の形成
条件は従来のＣＤ等と同じで良い。なお、ＲＯＭ部５２
の位置は、内外周何れでも良く、また周の一部であって
も差し支えない。

【００５０】以上の如く本実施例によれば、記録膜６０
が初期状態で高反射率であるため、ＲＯＭ部を含む全体
に記録膜を形成した場合であっても、ＲＯＭ部のＳ／Ｎ
を充分に取ることができる。さらに、ＲＯＭ形成条件，
形成位置の自由度が大きい。

【００５１】次に、本発明の第５実施例を図１０を用い
て説明する。前記第４実施例に示したようなＲＯＭ−Ｒ
ＡＭ混在型光ディスクにおいては、ＲＡＭ部５１へ記録
するためのレーザ光がＲＯＭ部５２に照射された場合、
ＲＯＭ部５２の反射率は低下し、その部分の特性が劣化
する。この対策として、図１０に示すように、ＲＯＭ部
５２の部分にのみ熱伝導率に優れる金属材料よりなる金
属膜６１を、記録膜６０（前記第４実施例と同様の、第
１の層２としてのＳｂ₂Ｓｅ₃膜と第２の層３としてのＢ
ｉ膜との２層構造膜）の上に形成してある。本実施例で
は、この金属膜６１はＡｌ膜とされており、Ａｌ膜の膜
厚は１００ｎｍとされている。このときのＲＯＭ部５２
においてＳｂ₂Ｓｅ₃膜とＢｉ膜とを合金結晶化させるの
に必要なレーザ光パワーは、Ａｌが無い場合のおよそ３
倍となる。これにより、ＲＯＭ部５２にレーザ光が照射
された場合でも、Ｓｂ₂Ｓｅ₃膜とＢｉ膜は反応せず、反
射率は変化しない。このため、誤動作により記録レーザ
光がＲＯＭ部５２に照射された場合でも、ＲＯＭ部５２
のＳ／Ｎ低下は防止できる。なお、熱伝導率に優れた金
属膜６１としては、この他にＡｕ，Ｃｕ，ＳＵＳなどが
使用可能である。

【００５２】なおまた、熱伝導率に優れた金属材料より
なる金属膜６１を形成したＲＯＭ部５２に、金属膜６１
を形成していないＲＡＭ部５１での最適記録パワーと同
じパワーのレーザビームを照射したとき、その点の温度
が、ＲＡＭ部５１における再生パワー照射時の温度と、
おおよそ一致するように金属膜６１の膜厚を設定するよ
うになすと、誤動作により記録レーザ光がＲＯＭ部５２
に照射されても、ＲＯＭ部５２でＳｂ₂Ｓｅ₃膜とＢｉ膜
が合金結晶化する虞は全くない。

【００５３】次に、上記した第５実施例に使用した光デ
ィスクとほぼ同様の光ディスクを用いた擬似ＲＯＭ光デ
ィスクおよびこれを用いるシステムについて説明する。
図１１は本発明の第６実施例に係る光ディスクを示して
おり、本実施例は、図１０の第５実施例に示したＲＯＭ
−ＲＡＭ混在型光ディスク（ＲＯＭ部５２に誤記録防止
対策を施したＲＯＭ−ＲＡＭ混在型光ディスク）のＲＯ
Ｍ部５２の一部に、更にＲＡＭ領域（擬似ＲＯＭ部５２
Ａ）を設けたものである。本実施例の光ディスクでは、
ＲＯＭ部５２には熱伝導率に優れた金属膜６１（例え
ば、Ａｌ膜）が形成されているため、この部分ではＡｌ
膜の熱伝導率が高く、通常の記録装置では記録できな
い。しかし、更に専用の大型のレーザ照射装置を使用す
ることにより、ＲＯＭ部５２でもＳｂ₂Ｓｅ₃膜とＢｉ膜
を合金結晶化させることによる記録が可能となる。本実
施例においては、ＣＤ線速度（１．３ｍ／ｓ）で、膜面
のレーザパワーは、再生光が０．３ｍＷ、ＲＡＭ部５１
の記録パワーを４．５ｍＷとし、さらに、擬似ＲＯＭ部
５２Ａでは１３ｍＷの記録パワーで記録するようにし
た。

【００５４】ＲＯＭ−ＲＡＭ混在光ディスクは、一般に
大量に生産できるＲＯＭ部分にソフトウエア等を入れ、
ＲＡＭ部分には使用者が自分独自のデータ等を入れ使用
する。上記した擬似ＲＯＭ部５２Ａは、一例として、出
荷時に連続番号，暗証番号等のディスクごとに異なるデ
ータを書き込み、この番号を読み込まないかぎりソフト
ウエアが動作しないなどの保護機構を働かすために使用
する。この場合、擬似ＲＯＭ部５２Ａへのデータの記録
手段が限定されることが望ましい。本実施例の場合、Ｃ
Ｄ−ＷＯ（Compact Disk Write-Once ）を想定してお
り、ＣＤ−ＷＯの規格上、記録パワー（ＲＡＭ部５１の
記録パワー）が４〜８ｍＷであり、実際の装置ではこれ
以上のパワーがでないと想定した。従って、擬似ＲＯＭ
部５２Ａへの記録には、専用の記録装置が必要となり、
一般使用者は書き込みができないものとなる。なお、当
然ながら上記した各記録パワーの値はシステムにより変
わるものでり、これに従い光ディスクの前記した各膜厚
を適正値に変化させる必要がある。

【００５５】図１２を用い、図１１の第６実施例の光デ
ィスクを用いたシステムを説明する。図１２において、
７０はピックアップ、７１はプリアンプ、７２はコード
検出器、７３は比較器、７４は制御部である。光ディス
クのＲＯＭ部５２のソフトを読む場合、まず、ＲＯＭ部
５２の擬似ＲＯＭ部５２Ａの暗証番号を、ピックアップ
７０，プリアンプ７１を介してコード検出器７２で読み
取り、比較器７３において読み取った暗証番号と入力さ
れた暗証番号とが一致するかどうかを判定し、判定結果
を制御部７４に出力する。そして、擬似ＲＯＭ部５２Ａ
の暗証番号と入力された暗証番号が一致した場合にの
み、制御部７４は光ディスクのＲＯＭ部５２のソフトを
読み込む処理を実行する。なお、暗証番号が不一致もし
くは暗証番号が無い光ディスクでは動作しないし、暗証
番号の無い光ディスクにデータを書き込もうとしてもシ
ステムのパワーの点から記録できない。ここで本実施例
では、暗証番号が一致した場合のみ、光ディスク上の他
のデータを読み取ることができるとしたが、この擬似Ｒ
ＯＭ部５２Ａは暗証番号以外にも、登録者氏名，使用装
置の限定条件等のデータをあらかじめ記録しておくこと
ができ、これらの擬似ＲＯＭ部５２Ａのデータによって
ソフトウエア保護機能を働かせることができる。

【００５６】なお、第６実施例の擬似ＲＯＭ部をもつ光
ディスクは、本発明で提案の材料を用いた光ディスクに
限るものではなく、現在市販されている、光磁気ディス
ク等のＲＡＭのみのディスクにも適用可能であり、擬似
的にＲＯＭ−ＲＡＭ混在光ディスクを作製することがで
きる特徴がある。

【００５７】

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、本発
明によれば以下の効果がある。すなわち、第１の層にお
いて合金結晶化される膜厚量（換言するなら、記録後に
も干渉膜として機能する合金結晶化されないで残存する
膜厚量）を制御することにより、干渉効果による反射率
の低下を記録後に利用することができ、記録点において
記録前より反射率が低くなる記録可能光ディスクが提供
できる。これにより、従来の再生専用ディスクと記録極
性が一致することになるので、高い互換性を有する記録
可能光ディスクが実現できる。さらに、ＲＯＭ−ＲＡＭ
混在光ディスクにおいても、記録前の反射率が高く記録
点で反射率が下がるという条件と、ＲＯＭ部とＲＡＭで
のトラッキング極性を同一にするという条件を満たしつ
つ、ＲＯＭ部でのＳ／Ｎの低下がなく、さらに、ＲＯＭ
部を従来のＲＯＭ部（ピット部）と同様条件で形成でき
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る記録可能光ディスク
の記録前後の構造を示す要部拡大断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る第１の層の膜厚と反
射率との関係を示す説明図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る記録可能光ディスク
の再生波形を示す説明図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る記録可能光ディスク
の記録前後の構造を示す要部拡大断面図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る記録可能光ディスク
の記録前後の構造を示す要部拡大断面図である。

【図６】本発明の第４実施例に係るＲＯＭ−ＲＡＭ混在
型記録可能光ディスクの平面図である。

【図７】本発明の第４実施例に係るＲＯＭ−ＲＡＭ混在
型記録可能光ディスクの断面図である。

【図８】本発明の第４実施例に係るＲＯＭ−ＲＡＭ混在
型記録可能光ディスクの断面図である。

【図９】本発明の第４実施例に係るＲＯＭ−ＲＡＭ混在
型記録可能光ディスクのＲＯＭ部のアイパターンを示し
た説明図である。

【図１０】本発明の第５実施例に係るＲＯＭ−ＲＡＭ混
在型記録可能光ディスクの断面図である。

【図１１】本発明の第６実施例に係るＲＯＭ−ＲＡＭ混
在型記録可能光ディスクの断面図である。

【図１２】本発明の第６実施例に係る光ディスクを使用
するシステムを示すブロック図である。

【符号の説明】

１ポリカーボネート基板（基板）２第１の層３第２の層４合金結晶層２１第１層未記録層２２第１層記録層２３第１層未記録層２４第１層中間層２５第１層記録層５１ＲＡＭ部５２ＲＯＭ部５２Ａ擬似ＲＯＭ部５３溝（グルーブ）５４ピット６０記録膜６１金属膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森谷宏一神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者宮本真神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に光学的特性を制御する第１の層
と、光を吸収し加熱するための第２の層を順次形成し、
記録前の反射率が前記第１の層の膜厚変化によって変化
する光学的特性を有する構造である情報記録媒体に対
し、レーザ光を照射し加熱することにより、前記第１の
層と前記第２の層とが合金結晶化して光学的特性が変化
し、これによって情報を記録可能とする情報記録媒体に
おいて、前記基板上の前記第１の層の膜厚を、記録前には反射率
が略零となる膜厚よりも厚くなるよう形成し、記録後に
は記録点での反射率が低下するように構成したことを特
徴とする情報記録媒体。
【請求項２】請求項１項記載において、記録点において記録後、前記第１の層の少なくとも一部
が、合金結晶を作らず初期状態のまま残ることを特徴と
する情報記録媒体。
【請求項３】請求項１または２記載において、前記第１の層が少なくとも２層以上の異なる材料からな
る多層で構成され、該多層構造をとる第１の層中のある
層は前記第２の層と完全に合金結晶を作り、他の層は初
期状態のまま残ることを特徴とした情報記録媒体。
【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載におい
て、少なくとも前記第１の層の合金結晶を作る部分にＳｂ₂
Ｓｅ₃を用い、前記第２の層にＢｉを用いたことを特徴
とする情報記録媒体。
【請求項５】請求項１乃至４の何れかに記載におい
て、前記した記録点において、記録後、前記第１の層の少な
くとも一部が合金結晶を作らず初期状態のまま残り、か
つ、トラッキング用溝の溝間または溝内のいずれかに記
録することによって生ずる位相差を用い、溝内または溝
間のいずれか一方の、記録前後の反射率差が高い方に記
録するようにされたことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項６】あらかじめ読み出し専用のデータが記録
されたＲＯＭ領域と、データを記録することが可能なＲ
ＡＭ領域とからなるＲＯＭ−ＲＡＭ混在型の情報記録媒
体において、ピットによりＲＯＭデータを形成した後、ＲＯＭ領域も
含め情報記録媒体の片面全面に、請求項１乃至４の何れ
かに記載の前記第１の層と前記第２の層とからなる記録
膜を形成したことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項７】レーザビームを照射し、その熱により記
録膜材料の状態を変化させ、情報を記録する情報記録媒
体において、記録可能領域の一部におけるレーザビーム入射面とは反
対面に、熱伝導率に優れた金属材料よりなる金属膜を形
成し、この金属膜を形成した位置に、該金属膜を形成し
ない位置での最適記録パワーと同じパワーのレーザビー
ムを照射したとき、前記記録膜材料の状態が変化しない
ようにしたことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項８】あらかじめ読み出し専用のデータが記録
されたＲＯＭ領域と、データを記録することが可能なＲ
ＡＭ領域とからなるＲＯＭ−ＲＡＭ混在型の情報記録媒
体において、ピットによりＲＯＭデータを形成した後、記録膜をＲＯ
Ｍ領域も含め情報記録媒体の片面全面に形成すると共
に、ＲＯＭ領域の上部に熱伝導率に優れた金属材料より
なる金属膜を形成したことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項９】請求項７または８記載において、前記熱伝導率に優れた金属材料よりなる金属膜を形成し
た位置に、該金属膜を形成しない位置での最適記録パワ
ーと同じパワーのレーザビームを照射したとき、その点
の温度が、前記金属膜を形成しない位置における再生パ
ワー照射時の温度と、おおよそ一致するように前記金属
膜の膜厚を設定したことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１０】請求項７乃至９の何れかに記載の情報
記録媒体を用いる情報記録再生システムにおいて、前記情報記録媒体上の記録可能部分において前記金属膜
を形成した部分の所定部位の情報をまず読み取り、この
読み取った情報が所定の条件を満足した場合のみ、前記
情報記録媒体上の他の情報を読み出すことが可能とされ
たことを特徴とする情報記録再生システム。