JPH09297921A

JPH09297921A - 相変化型光記録媒体

Info

Publication number: JPH09297921A
Application number: JP8113356A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Shinozuka; 道明篠塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1997-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】トラックピッチを狭くしても、アドレス検出
エラー等が生じにくく、また、トラッキングサーボが外
れにくい相変化型光記録媒体を得る。【解決手段】トラック８を形成するためのランドＬと
グルーブＧとが同心円状又はスパイラル状に形成された
基板の表面に、再生信号用のマークが形成される相変化
型の記録層が成膜された相変化型光記録媒体を前提と
し、一定の周期間隔で記録層に形成される最大記録マー
ク長の１０〜２０倍の長さでトラック８をウォブルさせ
ることで、マークの検出による再生信号周波数とウォブ
ルの検出によるアドレス信号周波数との周波数帯域を相
違させ、再生信号とアドレス信号とをクロストークを生
ずることなく明確に分別する。これにより、トラック８
のピッチを狭くしてもウォブルの振幅を大きくする必要
がないため、上記課題が解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウォブルしたトラ
ックを備える相変化型光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、後から情報をオーバーライト
することができる光記録媒体として、相変化型光記録媒
体が実用化されている。この相変化型光記録媒体として
は、円盤状の樹脂基板表面に０．８μｍ幅の案内溝を
１．６μｍピッチで螺旋状に形成し、このような基板表
面に相変化型記録材料の薄膜からなる記録層を形成し、
この記録層の上に保護層を設けた構造のものが広く知ら
れている。

【０００３】ここで、相変化型記録材料は、加熱後の徐
冷によって結晶質となり、溶融後に急冷すると非晶質と
なる。そこで、相変化型光記録媒体は、そのような相変
化型記録材料の性質を利用し、これを結晶状態と非晶状
態とに可逆的に変化させることによって情報をマークの
形態で記録する。つまり、記録信号に応じて、記録層に
照射する光ビームの強度を記録層が結晶状態に留まる結
晶レベルと非晶状態になる非晶レベルとの間で変化させ
る。この際、マークを形成する場合には光ビームの強度
を記録層が溶融する程度の非晶レベルに設定し、これに
よって記録層に非晶化したマークを形成する。また、マ
ーク以外の部分では光ビームの強度を記録層が溶融しな
い程度の結晶レベルに設定し、記録層を結晶化させる。
この場合、マークを形成しない部分は、溶融しない程度
に加熱されて徐冷されるため、以前の状態が非晶状態で
あろうと結晶状態であろうと結晶状態になる。

【０００４】一方、相変化型光記録媒体では、アドレス
情報の記録方式として、樹脂基板表面にエンボスピット
でアドレス情報を予め記録する方式と、案内溝の蛇行形
状によってアドレス情報を予め記録する方式とがある。
エンボスピットでアドレス情報を記録する方式は、例え
ば特公平６−８７３０８号公報に記載されており、案内
溝の蛇行形状によってアドレス情報を記録する方式は、
オレンジブックの「ＣＤ−ＷＯ System 」に記載されて
いる。

【０００５】ここで、案内溝を蛇行させる技術は、ウォ
ブリング（Wobbling）と称されている。ウォブリングと
いうのは、絶対時間情報等のアドレス情報を周波数変調
し、この変調信号に従って蛇行、つまりウォブルする案
内溝を形成し、周波数変調されたアドレス情報を案内溝
のトラッキングに際して復調する技術である。つまり、
相変化型光記録媒体の製造に際し、アドレス情報を案内
溝のウォブルという形態で媒体に記録しておき、これを
媒体の記録再生処理に際して検出するわけである。より
詳細には、媒体の記録再生時、トラッキングサーボ信号
中に案内溝のウォブルに応じた周波数変調信号が含まれ
ることになるため、その周波数変調信号をバンドパスフ
ィルタで抽出し、これを復調することで、案内溝にウォ
ブルという形態で記録されたアドレス情報が再生され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】トラックピッチを、例
えば１．２μｍ程度まで狭くすると、アドレス情報が正
確に再生されなくなる等の不都合が生ずるという問題が
ある。これについて、アドレス情報の記録方式毎に説明
する。

【０００７】〔樹脂基板表面にエンボスピットでアドレ
ス情報を記録する方式の場合〕マークの形態で記録され
た情報の再生時、再生信号にエンボスピットによるアド
レス信号が回り込むクロストークが生じ、これにより、
再生エラーやアドレス検出エラーが生ずる。

【０００８】また、エンボスピットの光反射率が光記録
媒体の光反射率と異なるため、トラッキングサーボが外
れやすくなってしまう。

【０００９】〔案内溝のウォブルによってアドレス情報
を記録する方式の場合〕トラックピッチが狭くなった場
合、ウォブルの振幅を大きくしないとウォブルのＣ／Ｎ
が大きくならない。ところが、ウォブルの振幅が大きく
なると、隣接トラックに記録された信号との間にクロス
トークが生じ、再生エラーやアドレス検出エラーが生ず
る。

【００１０】本発明の目的は、トラックピッチを狭くし
たとしても、再生エラーやアドレス検出エラーを生じに
くくすることができ、また、トラッキングサーボが外れ
にくい安定したトラッキングを行なうことができる相変
化型光記録媒体を得ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の相
変化型光記録媒体は、トラックを形成するためのランド
とグルーブとが回転中心に対して同心円状又はスパイラ
ル状に形成された基板の表面に相変化型の記録層が成膜
された所定の光反射率を有する相変化型光記録媒体にお
いて、一定の周期間隔で記録層に形成される最大記録マ
ーク長の１０〜２０倍の長さでトラックをウォブルさせ
た。したがって、マークの検出による再生信号の周波数
に対して、ウォブルの検出によるアドレス信号の周波数
が低くなる。このため、再生信号周波数とアドレス信号
周波数との周波数帯域が相違し、再生信号とアドレス信
号とがクロストークを生ずることなく明確に分別され
る。そこで、トラックピッチが狭くなったとしても、ウ
ォブルの振幅を大きくすることなく再生信号とアドレス
信号とが明確に分別されるため、再生エラーやアドレス
検出エラーが生じにくくなる。また、ウォブルの振幅を
大きくする必要がないため、トラッキングサーボが外れ
にくい安定したトラッキングが行なわれる。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の相
変化型光記録媒体において、互いに隣接するトラックの
ウォブルが周方向に位置をずらされて形成されている。
したがって、トラックピッチが狭くなったとしてもウォ
ブル同士のぶつかり合いがない。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の相
変化型光記録媒体において、グルーブ内にトラックが形
成され、ウォブルの最大振幅位置は隣接するランド内に
位置する。したがって、グルーブをトラックとして信号
の記録再生消去が行なわれ、この際、ランド内に位置す
るウォブルによってアドレス情報が再生される。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１記載の相
変化型光記録媒体において、トラックは一箇所で連続し
て二回以上ウォブルしている。したがって、同一のアド
レス情報の再生が二回以上行なわれ、その信号再生率が
高まる。

【００１５】請求項５ないし９記載の発明は、請求項１
記載の相変化型光記録媒体において、本発明に適した相
変化型光記録媒体のグルーブの深さ、光反射率、記録層
の材料、基板の屈折率を規定する。つまり、請求項５記
載の発明は、グルーブの深さを３０〜１００ｎｍとし、
請求項６記載の発明は、反射層を光が反射することによ
る媒体の光反射率を１０〜４０％とし、請求項７記載の
発明は、記録層をＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｅを主成分とし
て形成し、請求項８記載の発明は、基板を光の屈折率が
１．５〜１．６２である透明な部材によって形成し、請
求項９記載の発明は、反射層の膜厚を３０〜１５０ｎｍ
にした。

【００１６】請求項１０記載の発明は、請求項１記載の
相変化型光記録媒体において、トラックのウォブル周期
をＣＤ系光記録媒体のウォブルの周期と同一にした。し
たがって、アドレス情報がトラックのウォブルによって
表現される従来のＣＤ系光記録媒体との互換性が得られ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図４に基づいて説明する。図２は、相変化型光記録媒
体１の一部の縦断側面図である。この相変化型光記録媒
体１は、基板２上に下部保護層３、記録層４、上部保護
層５、反射層を兼ねる放熱層６、及びＵＶ保護層７が順
に積層されて形成されている。

【００１８】基板２は、屈折率１．５８のポリカーボネ
ートによって形成されている。下部保護層３及び上部保
護層５は、ＺｎＳ、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＮｘ等を材料として
形成され、それぞれ、下部保護層３は９０ｎｍ、上部保
護層５は２５ｎｍの厚さとなっている。記録層４は、Ａ
ｇＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＳｂＴｅ等を材料として形成され
た厚さ２０ｎｍの層である。記録層４の材料としてＡｇ
ＩｎＳｂＴｅが用いられる場合、それぞれの望ましい組
成比は、Ａｇをａ、Ｉｎをｂ、Ｓｂをｃ、Ｔｅをｄとす
るとき、１≦ａ＜３，７≦ｂ≦２０，３５≦ｃ≦７０，
２０≦ｄ≦７０である。また、放熱層６はＡｌ、Ａｌ合
金（例えばＡｌ−Ｔｉ：１ｗｔ％：１００ｎｍ）、Ａ
ｕ、Ａｇ等を材料として形成され、ＵＶ保護層７はＵＶ
硬化型樹脂を材料として形成されている。

【００１９】図１に示すように、基板２の表面は、同心
円状のランド／グルーブ形状に形成されている。このよ
うな基板２のランド／グルーブ形状に対応するランドＬ
とグルーブＧとが記録層４に現われ、記録層４上のグル
ーブＧがトラック８として形成されている。なお、トラ
ック８のピッチは１．２μｍ以下、グルーブＧの深さは
３０〜１００ｎｍである。

【００２０】トラック８は、一定の周期間隔（ウォブル
周期）でウォブルされている。ウォブル周期は、ウォブ
ルするグルーブを備え、アドレス情報がウォブルするト
ラックによって表現される従来のＣＤ系光記録媒体のウ
ォブル周期（２２．０５ｋＨｚ）と同一の周期である。
また、ウォブルの長さは、記録層４に形成される最大記
録マーク長の１０〜２０倍の長さであり、一箇所で連続
して二回ウォブルしている。つまり、トラック８のウォ
ブルは１波長分だけ行なわれており、この１波長がウォ
ブル波長となっている。そして、互いに隣接するトラッ
ク８においては、ウォブルの形成位置が周方向にずらさ
れている。なお、図１中、二点鎖線で示す円は、基板２
に入射されるレーザ光のレーザスポットＬＳを示す。こ
のレーザスポットＬＳは、基板２で屈折し微小な大きさ
となって記録層４に集光される。

【００２１】このような構成において、記録層４は、加
熱後の徐冷によって結晶質となり、溶融後に急冷すると
非晶質となるため、このような記録層４の性質が利用さ
れ、これを結晶状態と非晶状態とに可逆的に変化させる
ことによって情報がマークの形態で記録される。つま
り、相変化型光記録媒体１の記録再生装置では、図３に
示すように、記録信号に応じて、記録層４に照射する光
ビームの強度を記録層４が結晶状態に留まるボトムパワ
ーと非晶状態になるピークパワーとの間で変化させる。
ピークパワーの光ビームが記録層４に照射されると、記
録層４が溶融した後に急冷されて非晶化したマークとな
る。また、ボトムパワーの光ビームが記録層４に照射さ
れると、記録層４が溶融されない温度で加熱されて除冷
されるため、記録層４が結晶化される。これにより、記
録信号に応じたマークが記録層４に形成される。そし
て、このようなマークを読み取って情報を再生するに
は、図３に示すようなボトムパワーよりも低いリードパ
ワーの光ビームを相変化型光記録媒体１に照射し、その
反射光に基づいて情報を再生する。なお、記録再生装置
における相変化型光記録媒体１の記録再生線速は、１．
２〜１４．０ｍ／ｓ程度が望ましい。

【００２２】一方、情報の記録再生時、トラック８の周
期的なウォブルがアドレス情報となり、これが検出され
ることによりアドレス信号が得られる。この際、図１に
示すように、マークの検出による再生信号の周波数に対
して、ウォブルの検出によるアドレス信号の周波数が低
くなる。このため、再生信号周波数とアドレス信号周波
数との周波数帯域が相違し、再生信号とアドレス信号と
がクロストークを生ずることなく明確に分別される。そ
こで、トラック８のピッチが１．２μｍ以下と狭くなっ
たとしても、ウォブルの振幅を大きくすることなく再生
信号とアドレス信号とが明確に分別されるため、再生エ
ラーやアドレス検出エラーが生じにくくなる。また、ウ
ォブルの振幅を大きくする必要がないため、トラッキン
グサーボが外れにくい安定したトラッキングが行なわれ
る。

【００２３】また、互いに隣接するトラック８のウォブ
ルが周方向に位置をずらされて形成されているので、ト
ラック８のピッチが狭くなったとしても、ウォブル同士
のぶつかり合いが生じない。このため、トラック８のピ
ッチが狭くなっても充分なウォブル振幅が確保される。

【００２４】また、トラック８のウォブルは、一箇所で
連続して二回形成され、ウォブル波長が丁度１波長分と
なっている。このため、同一のアドレス情報の再生が二
回行なわれるため、信号再生率が高まる。

【００２５】さらに、トラック８のウォブル周期は、ア
ドレス情報がトラックのウォブルによって表現される従
来のＣＤ系光記録媒体のウォブルの周期と同一であるた
め、従来のＣＤ系光記録媒体との互換性が得られる。

【００２６】図５は、トラック８のウォブル位置の変形
例である。この変形例では、互いに隣接するトラック８
のウォブルが半波長分だけ周方向に位置をずらされて形
成されている。これにより、互いに隣接するトラック８
間におけるウォブルを極めて近接して配置しながら、ト
ラック８のウォブルが図５中の二点鎖線で示すような形
状に形成されている場合に生じやすいアドレス信号のク
ロストークが防止される。

【００２７】

【実施例】実験結果を表１に示す。この実験では、実施
の形態に示したような構造の相変化型光記録媒体を使用
した。具体的には、屈折率１．５８のポリカーボネート
からなる基板上に、ＺｎＳ．ＳｉＯ₂ からなる下部保護
層を９０ｎｍ、ＡｇＩｎＳｂＴｅからなる記録層を２０
ｎｍ、ＺｎＳ．ＳｉＯ₂ からなる上部保護層を２５ｎｍ
順次積層し、その上にＡｌ合金（Ａｌ−Ｔｉ：１ｗｔ
％：１００ｎｍ）からなる放熱層とＵＶ硬化型樹脂から
なるＵＶ保護層とを順次積層した構造の相変化型光記録
媒体である。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１中の実施例１〜１０に示すように、本
発明方式の相変化型光記録媒体にあっては、０．８５〜
１．１μｍという極めて狭いトラックピッチであって
も、トラッキングサーボが外れないことが確認された。
また、実施例１〜１０の相変化型光記録媒体では、再生
信号とアドレス信号との間にクロストークが生じず、再
生エラーやアドレス検出エラーが生じなかった。

【００３０】これに対し、比較例１は、樹脂基板表面に
エンボスピットでアドレス情報を記録した方式の相変化
型光記録媒体に対する実験例である。このような構造の
媒体では、トラックピッチを０．９μｍと狭くした結
果、トラッキングサーボの外れが生じ、再生信号とアド
レス信号との間のクロストークによる再生エラー及びア
ドレス検出エラーが生じた。また、比較例２は、案内溝
のウォブルによってアドレス情報を記録する従来方式の
相変化型光記録媒体に対する実験例である。このような
構造の媒体では、トラックピッチを０．８５μｍと狭く
した結果、トラッキングサーボの外れは生じなかったも
のの、再生信号とアドレス信号との間のクロストークに
よる再生エラー及びアドレス検出エラーが生じた。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の発明の相変化型光記録媒
体は、一定の周期間隔で記録層に形成される最大記録マ
ーク長の１０〜２０倍の長さでトラックをウォブルさせ
たので、マークの検出による再生信号周波数とウォブル
の検出によるアドレス信号周波数との周波数帯域を相違
させて再生信号とアドレス信号とをクロストークを生ず
ることなく明確に分別することができ、したがって、ト
ラックピッチが狭くなったとしても、ウォブルの振幅を
大きくすることなく再生信号とアドレス信号とを明確に
分別して再生エラーやアドレス検出エラーを生じにくく
することができ、また、ウォブルの振幅を大きくする必
要がないため、トラッキングサーボが外れにくい安定し
たトラッキングを行なわせることができる。

【００３２】請求項２記載の発明は、互いに隣接するト
ラックのウォブルを周方向に位置をずらして形成したの
で、トラックピッチが狭くなったとしてもウォブル同士
のぶつかり合いをなくすことができ、したがって、充分
なウォブル振幅を確保しながらトラックピッチをより狭
くすることができる。

【００３３】請求項３記載の発明は、グルーブ内にトラ
ックが形成され、ウォブルの最大振幅位置が隣接するラ
ンド内に位置するようにしたので、ランド内に位置する
ウォブルによって確実にアドレス情報を再生することが
できる。

【００３４】請求項４記載の発明は、トラックが一箇所
で連続して二回以上ウォブルしているので、同一のアド
レス情報の再生を二回以上行なわせることができ、した
がって、アドレス情報の信号再生率を高めることができ
る。

【００３５】請求項５記載の発明は、グルーブの深さを
３０〜１００ｎｍとし、請求項６記載の発明は、反射層
を光が反射することによる媒体の光反射率を１０〜４０
％とし、請求項７記載の発明は、記録層をＡｇ，Ｉｎ，
Ｓｂ，Ｔｅを主成分として形成し、請求項８記載の発明
は、基板を光の屈折率が１．５〜１．６２である透明な
部材によって形成し、請求項９記載の発明は、反射層の
膜厚を３０〜１５０ｎｍにしたので、本発明に適した相
変化型光記録媒体のグルーブの深さ、光反射率、記録層
の材料、基板の屈折率を得ることができる。

【００３６】請求項１０記載の発明は、ＣＤ系光記録媒
体のウォブルの周期と同一の周期でトラックをウォブル
させたので、アドレス情報がトラックのウォブルによっ
て表現される従来のＣＤ系光記録媒体との互換性を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すウォブルしたトラ
ックの模式図である。

【図２】光ディスクの縦断側面図である。

【図３】記録時と再生時とのレーザ光のパワーを例示す
るグラフである。

【図４】アドレス信号と再生信号との周波数領域を例示
するグラフである。

【図５】実施の形態の変形例を示すウォブルしたトラッ
クの模式図である。

【符号の説明】

２基板４記録層６反射層８トラックＬランドＧグルーブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラックを形成するためのランドとグル
ーブとが回転中心に対して同心円状又はスパイラル状に
形成された基板の表面に相変化型の記録層と反射層とが
成膜された相変化型光記録媒体において、一定の周期間隔で前記記録層に形成される最大記録マー
ク長の１０〜２０倍の長さで前記トラックをウォブルさ
せたことを特徴とする相変化型光記録媒体。
【請求項２】互いに隣接するトラックのウォブルが周
方向に位置をずらされて形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の相変化型光記録媒体。
【請求項３】グルーブ内にトラックが形成され、ウォ
ブルの最大振幅位置は隣接するランド内に位置すること
を特徴とする請求項１記載の相変化型光記録媒体。
【請求項４】トラックは一箇所で連続して二回以上ウ
ォブルしていることを特徴とする請求項１記載の相変化
型光記録媒体。
【請求項５】グルーブの深さは３０〜１００ｎｍであ
ることを特徴とする請求項１記載の相変化型光記録媒
体。
【請求項６】反射層を光が反射することによる媒体の
光反射率が１０〜４０％であることを特徴とする請求項
１記載の相変化型光記録媒体。
【請求項７】記録層は、Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｅを主
成分として形成されていることを特徴とする請求項１記
載の相変化型光記録媒体。
【請求項８】基板は、光の屈折率が１．５〜１．６２
である透明な部材によって形成されていることを特徴と
する請求項１記載の相変化型光記録媒体。
【請求項９】反射層の膜厚が３０〜１５０ｎｍである
ことを特徴とする請求項１記載の相変化型光記録媒体。
【請求項１０】トラックのウォブル周期は、ＣＤ系光
記録媒体のウォブルの周期と同一であることを特徴とす
る請求項１記載の相変化型光記録媒体。