JP4179994B2 - 光記録媒体への情報記録方法及び情報記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、光記録媒体への情報記録方法に関し、特に、追記型の光記録媒体への情報記録方法に関する。また、本発明は、光記録媒体に情報を記録するための情報記録装置に関し、特に、追記型の光記録媒体に情報を記録するための情報記録装置に関する。

近年、従来に比べて非常に大きな記録容量を有し、且つ、非常に高いデータ転送レートを達成可能な次世代型の光記録媒体が提案され、そのいくつかはすでに実用化されている（特許文献１参照）。このような次世代型の光記録媒体では従来の光記録媒体とは異なり、データの記録や再生に波長約４０５ｎｍのレーザービームが用いられるとともに、開口数が約０．８５の対物レンズが用いられる。これによりレーザービームのビームスポット径は記録面において約０．３９μｍまで絞られ、約２５ＧＢ／面の記録容量と、基準線速度（約４．９ｍ／ｓｅｃ）において約３６Ｍｂｐｓのデータ転送レートが達成されている。

次世代型の光記録媒体においても、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のような現行の光記録媒体と同様、再生専用型、追記型及び書き換え型の各タイプの光記録媒体が提案されているが、このうち追記型のものは、目的とする記録線速度を高くするに連れて、データの記録に必要な単位時間当たりの熱量が増大することが知られている。単位時間当たりの熱量を増大させるためには、より高出力の半導体レーザを使用するか、或いは、オンパルスパターンの長さ、つまりレーザービームの強度を記録パワーレベルに設定する時間をより長くする必要がある。
特開２００３−２０３３８３号公報

しかしながら、次世代型の光記録媒体に使用されるレーザービームは上述の通り青色波長領域の光であり、このようなレーザービームを高出力で発生可能な半導体レーザは非常に高価である。一方、記録パワーレベルに設定する時間が長すぎると、長い記録マークの形成時に記録層に不要な熱溜まりが生じ、これによる熱干渉によって記録特性が悪化するという問題が生じてしまう。

このような問題を解決するためには、記録マーク間、つまりスペース領域を形成する際に強度の低いアシストパルスを印加することによって予熱を行うことが効果的である。しかしながら、形成すべきスペース領域の長さにかかわらず一律にアシストパルスの印加を行うと、直前のスペース領域が短い記録マークについてはその長さが長くなり、逆に、直前のスペース領域が長い記録マークについてはその長さが短くなるという新たな問題が生じる。

したがって、本発明の目的は、追記型の光記録媒体への情報記録方法であって、高い線速度でデータを記録するのに適した情報記録方法を提供することである。

また、本発明の他の目的は、追記型の光記録媒体に情報を記録するための情報記録装置であって、高い線速度でデータを記録することが可能な情報記録装置を提供することである。

本発明による情報記録方法は、基板上に少なくとも一つの記録層を有する追記型光記録媒体に、少なくとも記録パワーレベル、基底パワーレベル及びこれらの間のパワーを持つ中間パワーレベルを含むパルス列パターンに従って変調されたレーザービームを照射し、記記録層に記録マークを形成することによって情報を記録する情報記録方法であって、前記パルス列パターンは、前記基底パワーレベル又は前記中間パワーレベルから前記記録パワーレベルへ遷移し、続いて、前記記録パワーレベルから前記基底パワーレベルへ遷移するオンパルスパターン、並びに、前記オンパルスパターンに続く基底パワーレベルを含むオフパルスパターンをそれぞれ少なくとも一つ含み、２つの前記記録マーク間に形成するスペース領域が、第１の長さよりも短い場合には前記オフパルスパターンを基底パワーレベルに固定し、前記第１の長さよりも長い場合には前記オフパルスパターンの後端において前記基底パワーレベルから前記中間パワーレベルに変化させることを特徴とする。

また、本発明による情報記録装置は、基板上に少なくとも一つの記録層を有する追記型光記録媒体に、少なくとも記録パワーレベル、基底パワーレベル及びこれらの間のパワーを持つ中間パワーレベルを含むパルス列パターンに従って変調されたレーザービームを照射し、前記記録層に記録マークを形成することによって情報を記録する情報記録装置であって、前記パルス列パターンは、前記基底パワーレベル又は前記中間パワーレベルから前記記録パワーレベルへ遷移し、続いて、前記記録パワーレベルから前記基底パワーレベルへ遷移するオンパルスパターン、並びに、前記オンパルスパターンに続く基底パワーレベルを含むオフパルスパターンをそれぞれ少なくとも一つ含み、２つの前記記録マーク間に形成するスペース領域が、第１の長さよりも短い場合には前記オフパルスパターンを基底パワーレベルに固定し、前記第１の長さよりも長い場合には前記オフパルスパターンの後端において前記基底パワーレベルから前記中間パワーレベルに変化させるよう構成されたことを特徴とする。

このように、本発明によれば、短いスペース領域の形成時にはレーザービームの強度を基底パワーに固定していることから、短いスペース領域の直後に位置する記録マークの形成において加熱過剰となることがなくなり、且つ、長いスペース領域の形成時にはオフパルスパターンの後端において基底パワーレベルから中間パワーレベルに変化させ、これにより予熱を行っていることから、長いスペース領域の直後に位置する記録マークの形成において加熱不足となることがなくなる。これにより、直前のスペース領域の長さにかかわらず、正しい長さの記録マークを形成することが可能となる。

本発明では、前記レーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡとした場合、前記第１の長さが０．８２×λ／（２×ＮＡ）で与えられる長さであることが好ましい。０．８２×λ／（２×ＮＡ）で与えられる長さは、レーザービームのビームスポットの半径に相当し、スペース領域がビームスポットの半径よりも短い場合、前の記録マークを形成するためのビームスポットが次の記録マークを形成すべき領域に照射されてしまい、その結果、加熱過剰となりやすいからである。

本発明では、前記第１の長さよりも長く且つ第２の長さよりも短いスペース領域を形成する場合には、形成すべきスペース領域の長さが長くなるほど前記中間パワーレベルに設定する期間の長さを長くすることが好ましい。これは、スペース領域の長さによって加熱不足の度合いが大きく影響を受ける点を考慮したものであり、これによってスペース領域の長さに応じた最適な予熱を行うことが可能となる。

本発明では、前記第２の長さよりも長いスペース領域を形成する場合には、形成すべきスペース領域の長さにかかわらず前記中間パワーレベルに設定する期間の長さを一定とすることが好ましい。これは、形成するスペース領域の長さが十分に長い場合には、加熱不足の度合いがスペース領域の長さにかかわらずほぼ一定となる点ためである。

本発明では、前記レーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡとした場合、前記第２の長さが０．８２×λ／ＮＡで与えられる長さであることが好ましい。０．８２×λ／ＮＡで与えられる長さは、レーザービームのビームスポットの直径に相当し、スペース領域がビームスポットの直径よりも長い場合には、加熱不足の度合いがスペース領域の長さにかかわらずほぼ一定となるからである。

本発明では、前記レーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡとした場合、
λ／ＮＡ≦６４０ｎｍ
の条件を満たすことが好ましい。これは、このような光学系が用いられるシステムでは非常に高いデータ転送レートが求められることから、記録線速度を高く設定する必要があるからである。

このように、本発明によれば、直前のスペース領域が短い場合には次の記録マークの形成において加熱過剰となることがなくなり、直前のスペース領域が長い場合には次の記録マークの形成において加熱不足が解消される。これにより、直前のスペース領域の長さにかかわらず、正しい長さの記録マークを形成することが可能となる。

したがって、本発明によれば、高い線速度でデータを記録する場合であっても良好な信号特性を得ることが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１（ａ）は、本発明の好ましい実施形態にかかる光記録媒体１０の外観を示す切り欠き斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＡ部を拡大した部分断面図である。

図１（ａ）に示すように、本実施形態による光記録媒体１０は、外径が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍである円盤状の光記録媒体であり、図１（ｂ）に示すように、支持基板１１と、光透過層１２と、支持基板１１と光透過層１２の間に設けられた記録層１３とを備えている。本実施形態による光記録媒体１０は、波長λが３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ、好ましくは約４０５ｎｍであるレーザービーム５０を光透過層１２の表面である光入射面１２ａより照射することによってデータの記録及び再生を行うことが可能な追記型の光記録媒体である。光記録媒体１０に対するデータの記録及び再生においては、開口数が０．６５以上、好ましくは０．８５程度の対物レンズ５１が用いられ、これによって、レーザービーム５０の波長をλ、対物レンズ５１の開口数をＮＡとした場合、λ／ＮＡ≦６４０ｎｍに設定される。

支持基板１１は、光記録媒体１０に求められる厚み（約１．２ｍｍ）を確保するために用いられる厚さ約１．１ｍｍの円盤状の基板であり、その一方の面には、レーザービーム５０をガイドするためのランド１１ａ及びグルーブ１１ｂが中心部近傍から外縁部に向けて又は外縁部から中心部近傍に向けて螺旋状に、或いは、同心円状に形成されている。支持基板１１の材料としては種々の材料を用いることが可能であり、例えば、ガラス、セラミックス、あるいは樹脂を用いることができる。これらのうち、成形の容易性の観点から樹脂が好ましい。このような樹脂としてはポリカーボネート樹脂、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。中でも、加工性などの点からポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が特に好ましい。但し、支持基板１１は、レーザービーム５０の光路とはならないことから、高い光透過性を有している必要はない。

支持基板１１の作製は、スタンパを用いた射出成形法を用いることが好ましいが、フォトポリマー（２Ｐ）法等、他の方法によってこれを作製することも可能である。

光透過層１２は、レーザービーム５０の光路となる層であり、その厚さとしては１０〜２００μｍに設定することが好ましく、１００μｍ程度に設定することが特に好ましい。光透過層１２の材料としては、使用されるレーザービーム５０の波長領域において光透過率が十分に高い材料である限り特に限定されないが、アクリル系又はエポキシ系の紫外線硬化性樹脂を用いることが好ましい。また、紫外線硬化性樹脂を硬化させてなる膜のかわりに、光透過性樹脂からなる光透過性シートと各種接着剤や粘着剤を用いて光透過層１２を形成することも可能である。

記録層１３は、レーザービーム５０の照射によって不可逆的な記録マークが形成される層である。記録層１３の材料としては種々の材料を用いることが可能であるが、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物又はＬａＳｉＯＮ（Ｌａ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２及びＳｉ_３Ｎ_４の混合物）を主成分とする誘電体母材にマグネシウム及び／又はアルミニウムが添加された材料を用いることが好ましい。

記録層１３の構成する誘電体母材の主成分としてＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物を用いる場合には、ＺｎＳとＳｉＯ_２のモル比を５０：５０〜９０：１０の範囲に設定することが好ましく、約８０：２０に設定することが最も好ましい。また、誘電体母材の主成分としてＬａＳｉＯＮを用いる場合には、ＳｉＯ_２とＳｉ_３Ｎ_４及びＬａ_２Ｏ_３の和とのモル比を１０：９０〜５０：５０に設定することが好ましい。ここで、「主成分」とは、誘電体母材中における当該材料（ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物又はＬａＳｉＯＮ）の割合が５０原子％以上であることを意味し、特に、８０原子％以上であることが好ましい。また、誘電体母材に添加するマグネシウム及び／又はアルミニウムの量としては、１８〜５５原子％に設定することが好ましく、２０〜３５原子％に設定することが特に好ましく、約２５原子％に設定することが最も好ましい。

以上が本実施形態による光記録媒体１０の構造であり、光入射面１２ａ側から強度変調されたレーザービーム５０を照射することによって、記録層１３に記録マークを形成することができる。各記録マークの長さ及び記録マーク間（スペース）の長さ（すなわち、エッジ間）は、クロック周期であるＴの倍数、つまりｎＴ（ｎ＝整数）に設定される。例えば、（１，７）ＲＬＬの変調方式が採用される場合、記録マーク及びスペースの長さは２Ｔ〜８Ｔのいずれかに設定される。

このような光記録媒体１０に対して高い線速度での記録を行うためには、オンパルスパターンの長さ、つまりレーザービーム５０の強度を記録パワーレベルＰｗに設定する時間を長くする必要があるが、オンパルスパターンが長すぎると、熱干渉によって記録特性が悪化するという問題が生じる。特に、本実施形態による光記録媒体１０は、図１（ｂ）に示すように反射層を備えていないことからレーザービーム５０による熱が拡散しにくく、熱溜まりが非常に生じやすい。このため、すでに説明したとおり、スペース領域を形成する際に強度の低いアシストパルスを印加することによって予熱を行うことが効果的であるが、形成すべきスペース領域の長さにかかわらず一律にアシストパルスの印加を行うと、直前のスペース領域が短い記録マークについてはその長さが長くなり、逆に、直前のスペース領域が長い記録マークについてはその長さが短くなってしまう。

このような現象は次のように説明することができる。

図２は、スペース領域の長さとレーザービームのビームスポットとの関係を説明するための図であり、（ａ）はスペース領域がビームスポットの半径よりも短い場合、（ｂ）はスペース領域がビームスポットの半径よりも長く直径よりも短い場合、（ｃ）はスペース領域がビームスポットの直径よりも長い場合をそれぞれ示している。ビームスポットの半径は０．８２×λ／（２×ＮＡ）で与えられ、ビームスポットの直径は０．８２×λ／ＮＡで与えられる。したがって、レーザービーム５０の波長（λ）が４０５ｎｍ、対物レンズ５１の開口数（ＮＡ）が０．８５である場合には、ビームスポットの半径は約１９５ｎｍとなり、ビームスポットの直径は約３９１ｎｍとなる。

まず、図２（ａ）に示すように、スペース領域２２がビームスポット３０の半径Ｘ１よりも短い場合には、前の記録マーク２１を形成するために照射するビームスポット３０が次の記録マーク２３を形成すべき領域に照射されてしまう。図２（ａ）は、前の記録マーク２１の形成終了時点におけるビームスポット３０の位置を示しており、この時すでにビームスポット３０が記録マーク２３を形成すべき領域に照射されていることが分かる。このため、スペース領域２２がビームスポット３０の半径Ｘ１よりも短い場合、次の記録マーク２３の形成において加熱過剰となるおそれがある。尚、上記の光学系（λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５）を用い、１Ｔ＝７４．５ｎｍである場合には、２Ｔスペース（＝１４９ｎｍ）がこれに該当する。

一方、図２（ｂ）に示すように、スペース領域２２がビームスポット３０の半径Ｘ１よりも大きい場合には、前の記録マーク２１を形成するために照射するビームスポット３０が次の記録マーク２３を形成すべき領域に照射されることはない。このため、このような場合には、逆に、次の記録マーク２３の形成において加熱不足となるおそれがある。但し、図２（ｂ）に示すケースでは、スペース領域２２がビームスポット３０の直径Ｘ２よりも小さいことから、前の記録マーク２１の形成終了時点におけるビームスポット３０の端部と、次に形成すべき記録マーク２３の端部との距離がＸ１未満となる。このため、スペース領域の長さがこのような範囲である場合には、スペース領域２２の長さによって加熱不足の度合いが大きく影響を受けるものと考えられる。上記の光学系（λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５）を用い、１Ｔ＝７４．５ｎｍである場合には、３Ｔスペース（＝２２４ｎｍ）、４Ｔスペース（＝２９８ｎｍ）及び５Ｔスペース（＝３７３ｎｍ）がこれに該当する。

そして、図２（ｃ）に示すように、スペース領域２２がビームスポット３０の直径Ｘ２よりも大きい場合には、前の記録マーク２１の形成終了時におけるビームスポット３０の端部と、次に形成すべき記録マーク２３の端部との距離がＸ１超となることから、加熱不足の度合いはスペース領域２２の長さにかかわらずほぼ一定となるものと考えられる。上記の光学系（λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５）を用い、１Ｔ＝７４．５ｎｍである場合には、６Ｔスペース（＝４４７ｎｍ）、７Ｔスペース（＝５２２ｎｍ）及び８Ｔスペース（＝５９６ｎｍ）がこれに該当する。

以上を考慮して、本実施形態では、ビームスポット３０の半径Ｘ１よりも短いスペース領域を形成する場合（図２（ａ）参照）にはアシストパルスによる予熱を行わず、オフパルスパターンを基底パワーレベルに固定し、ビームスポット３０の半径Ｘ１よりも長いスペース領域を形成する場合（図２（ｂ），（ｃ）参照）には形成すべきスペース領域の後端部にアシストパルスを印加することによって予熱を行っている。つまり、ビームスポット３０の半径Ｘ１よりも長いスペース領域を形成する場合には、オフパルスパターンの後端においてレーザービーム５０の強度を基底パワーレベルＰｂから中間パワーレベルＰｍに変化させている。上記の例に即して言えば、３Ｔ以上のスペース領域を形成する場合においてのみアシストパルスによる予熱を行う。つまり、形成時に加熱過剰となるおそれのある記録マーク（例えば、２Ｔスペースに続く記録マーク）については、アシストパルスによる予熱を行わず、形成時に加熱不足となるおそれのある記録マーク（例えば、３Ｔ以上のスペースに続く記録マーク）については、アシストパルスによる予熱を行うことにより、直前のスペース領域の長さにかかわらず、正しい長さの記録マークを形成することが可能となるのである。

この場合、ビームスポット３０の半径Ｘ１よりも長く、且つ、ビームスポット３０の直径Ｘ２よりも短いスペース領域を形成する場合（図２（ｂ）参照）には、形成すべきスペース領域の長さが長くなるほどアシストパルスの長さを長くすることが好ましい。つまり、中間パワーレベルに設定する期間を長くすることが好ましい。これは、形成するスペース領域の長さがこの範囲である場合には、スペース領域の長さによって加熱不足の度合いが大きく影響を受ける点を考慮したものであり、これによってスペース領域の長さに応じた最適な予熱を行うことが可能となる。

一方、ビームスポット３０の直径Ｘ２よりも長いスペース領域を形成する場合（図２（ｃ）参照）には、形成すべきスペース領域の長さにかかわらずアシストパルスの長さを一定とすることが好ましい。つまり、中間パワーレベルに設定する期間を一定とすることが好ましい。これは、形成するスペース領域の長さがこの範囲である場合には、加熱不足の度合いがスペース領域の長さにかかわらずほぼ一定となる点を考慮したものであり、これによって最適な予熱を行うことが可能となる。

次に、上記光学系（λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５）を用い、１Ｔ＝７４．５ｎｍである場合における好ましいパルスパターンについてより具体的に説明する。

図３は、２Ｔマーク及び２Ｔスペースを形成する場合のパルスパターンを示す図である。

図３に示すように、２Ｔマークを形成する場合、レーザービームの強度５０ａをまず中間パワーレベルＰｍに設定し、その後、時刻ｔ１１において中間パワーレベルＰｍから記録パワーレベルＰｗに変化させ、さらに時刻ｔ１２において記録パワーレベルＰｗから基底パワーレベルＰｂに変化させる。但し、レーザービームの強度変化にはある程度の遷移時間が必要であることから、本明細書において「時刻」とは、遷移前のレベルと遷移後のレベルの中間値に達したタイミングを指す。

レーザービーム５０の強度５０ａが記録パワーレベルＰｗに設定されている期間は、記録マークの形成に必要な熱が印加されている期間であり、「オンパルスパターン」とはこのような波形部分を指す。より詳細には、レーザービーム５０の強度５０ａが基底パワーレベルＰｂ又は中間パワーレベルＰｍから記録パワーレベルＰｗへ遷移し、続いて、記録パワーレベルＰｗから基底パワーレベルＰｂへ遷移する波形部分を指す。オンパルスパターンの長さは、レーザービーム５０の強度５０ａが上昇前のレベル（基底パワーレベルＰｂ又は中間パワーレベルＰｍ）と上昇後のレベル（記録パワーレベルＰｗ）の中間値に達してから、降下前のレベル（記録パワーレベルＰｗ）と降下後のレベル（基底パワーレベルＰｂ）の中間値に達するまでの期間によって定義される。

したがってこの場合、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間ｔ_ｔｏｐの波形がオンパルスパターンである。また、レーザービームの強度５０ａが基底パワーレベルＰｂに設定されている期間は、記録層１３を冷却している期間であり、「冷却パルス」とはこのような波形部分を指す。この場合、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの期間ｔ_ｃｌの波形が冷却パルスである。このように、２Ｔマークを形成する場合には、オンパルスパターンの数が１個、つまり「ベタパターン」を用いていることから、目的とする記録線速度が高い場合であっても単位時間当たりの熱量を十分に確保することが可能となり、良好な形状を有する記録マークを形成することが可能となる。

一方、２Ｔスペースの形成時には、全期間、つまり時刻ｔ１３から時刻ｔ１４に亘ってレーザービームの強度５０ａを基底パワーレベルＰｂに固定する。これは、２Ｔスペースの長さが１４９ｎｍであり、ビームスポット３０の半径Ｘ１（＝１９５ｎｍ）よりも短いことから、アシストパルスによる予熱を行う必要がないためである。本明細書では、スペース領域の形成に際してレーザービームの強度５０ａを基底パワーレベルＰｂに固定する期間をｔ_ｂｒｍと呼ぶ。

図４は、３Ｔマーク及び３Ｔスペースを形成する場合、並びに、４Ｔマーク及び４Ｔスペースを形成する場合のパルスパターンを示す図である。

図４に示すように、３Ｔマーク又は４Ｔマークを形成する場合の基本的なパルスパターンは、２Ｔマークを形成する場合と同様である。つまり、レーザービームの強度５０ａをまず中間パワーレベルＰｍに設定し、その後、時刻ｔ２１において中間パワーレベルＰｍから記録パワーレベルＰｗに変化させ、さらに時刻ｔ２２において記録パワーレベルＰｗから基底パワーレベルＰｂに変化させる。したがって、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの期間ｔ_ｔｏｐの波形がオンパルスパターンであり、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの期間ｔ_ｃｌの波形が冷却パルスである。３Ｔマーク及び４Ｔマークを形成する場合も、オンパルスパターンの数を１個としていることから、目的とする記録線速度が高い場合であっても単位時間当たりの熱量を十分に確保することが可能となり、良好な形状を有する記録マークを形成することが可能となる。

一方、３Ｔスペース又は４Ｔスペースを形成する場合、レーザービームの強度５０ａを時刻ｔ２４まで基底パワーレベルＰｂに固定し、時刻ｔ２４において基底パワーレベルＰｂから中間パワーレベルＰｍに変化させる。このように、スペース領域の形成に際してレーザービーム５０の強度５０ａが中間パワーレベルＰｍに設定されている期間は、次の記録マークの形成に備えた予熱期間であり、オフパルスパターン中の「アシストパルス」とはこのような波形部分を指す。したがって、この場合は時刻ｔ２４から時刻ｔ２５までの期間ｔ_ａｓｓの波形がアシストパルスである。

ここで、３Ｔスペースを形成する際のアシストパルスの長さをｔ_ａｓｓ３とし、４Ｔスペースを形成する際のアシストパルスの長さをｔ_ａｓｓ４とした場合、
ｔ_ａｓｓ３＜ｔ_ａｓｓ４
に設定することが好ましい。これは、３Ｔスペースの長さが２２４ｎｍ、４Ｔスペースの長さが２９８ｎｍであり、ビームスポット３０の半径Ｘ１（＝１９５ｎｍ）よりも長く且つビームスポット３０の直径Ｘ２（＝３９１ｎｍ）よりも短いことから、スペース長に応じたアシストを行うことによって予熱が最適となるからである。

図５は、５Ｔ〜８Ｔマーク及び５Ｔ〜８Ｔスペースを形成する場合のパルスパターンを示す図である。

図５に示すように、５Ｔ〜８Ｔマークを形成する場合には、レーザービームの強度５０ａをまず中間パワーレベルＰｍに設定し、その後、時刻ｔ３１において中間パワーレベルＰｍから記録パワーレベルＰｗに変化させ、時刻ｔ３２において記録パワーレベルＰｗから基底パワーレベルＰｂに変化させ、時刻ｔ３３において再び基底パワーレベルＰｂから記録パワーレベルＰｗに変化させた後、時刻ｔ３４において記録パワーレベルＰｗから基底パワーレベルＰｂに変化させる。この場合、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２までの期間ｔ_ｔｏｐ及び時刻ｔ３３から時刻ｔ３４までの期間ｔ_ｌａｓｔの波形がオンパルスパターンであり、したがってオンパルスパターンの数は２個である。また、これらオンパルスパターン間においてレーザービームの強度５０ａが基底パワーレベルＰｂに設定されている期間は、記録層１３を冷却している期間であり、「オフパルスパターン」とはこのような波形部分を指す。より詳細には、レーザービーム５０の強度５０ａが記録パワーレベルＰｗから基底パワーレベルＰｂへ遷移し、続いて、基底パワーレベルＰｗから記録パワーレベルＰｗへ遷移する波形部分を指す。オフパルスパターンの長さは、レーザービーム５０の強度５０ａが降下前のレベル（記録パワーレベルＰｗ）と降下後のレベル（基底パワーレベルＰｂ）の中間値に達してから、上昇前のレベル（基底パワーレベルＰｂ、但し、一旦中間パワーレベルＰｍに遷移する場合にあっては、中間パワーレベルＰｍ）と上昇後のレベル（記録パワーレベルＰｗ）の中間値に達するまでの期間によって定義される。

つまり、時刻ｔ３２から時刻ｔ３３までの期間ｔ_ｏｆｆの波形がオフパルスである。冷却パルスは、時刻ｔ３４から時刻ｔ３５までの期間ｔ_ｃｌの波形である。図５に示すパルスパターンでは、形成すべき記録マークの長さにかかわらず冷却パルスの長さｔ_ｃｌを一定とすることが好ましい。

このように、５Ｔ〜８Ｔマークを形成する場合にはオンパルスパターンの数を２個とし、これらオンパルスパターン間にオフパルスを挿入していることから、単位時間当たりの熱量を十分に確保しつつ、記録層に不要な熱溜まりが生じにくくなり、その結果、良好な形状を有する記録マークを形成することが可能となる。しかも、冷却パルスの長さｔ_ｃｌを一定とすれば、次に形成する記録マークへの熱干渉の度合いが記録マークの種類にかかわらずほぼ一定となり、その結果、当該記録マークと次に記録する記録マークとの間のスペース領域の長さにずれが生じにくくなる。つまり、スペース領域のジッタ（スペースジッタ）を改善することが可能となる。

一方、５Ｔ〜８Ｔスペースを形成する場合には、レーザービームの強度５０ａを時刻ｔ３６まで基底パワーレベルＰｂに固定し、時刻ｔ３６において基底パワーレベルＰｂから中間パワーレベルＰｍに変化させる。したがって、この場合は時刻ｔ３６から時刻ｔ３７までの期間ｔ_ａｓｓの波形がアシストパルスである。

ここで、５Ｔ、６Ｔ、７Ｔ及び８Ｔスペースを形成する際のアシストパルスの長さをそれぞれｔ_ａｓｓ５、ｔ_ａｓｓ６、ｔ_ａｓｓ７及びｔ_ａｓｓ８とした場合、
ｔ_ａｓｓ４＜ｔ_ａｓｓ５＜ｔ_ａｓｓ６＝ｔ_ａｓｓ７＝ｔ_ａｓｓ８
に設定することが好ましい。これは、５Ｔスペースについてはその長さが３７３ｎｍであり、ビームスポット３０の半径Ｘ１（＝１９５ｎｍ）よりも長く且つビームスポット３０の直径Ｘ２（＝３９１ｎｍ）よりも短いことから、３Ｔスペース及び４Ｔスペースの形成と同様、スペース長に応じたアシストを行うことによって予熱が最適となるからである。また、６Ｔ〜８Ｔスペースについては、その長さがそれぞれ４４７ｎｍ、５２２ｎｍ及び５９６ｎｍであり、ビームスポット３０の直径Ｘ２（＝３９１ｎｍ）よりも長いことから、スペース長にかかわらず一定のアシストを行うことによって予熱が最適となるからである。

以上が本実施態様の具体的なパルスパターンである。

このようなパルスパターンを特定するための情報は、「記録条件設定情報」として当該光記録媒体１０内に保存しておくことが好ましい。このような記録条件設定情報を光記録媒体１０内に保存しておけば、ユーザが実際にデータの記録を行う際に、情報記録装置によってこの記録条件設定情報が読み出され、これに基づいてパルスパターンを決定することが可能となる。

記録条件設定情報としては、パルスパターンのみならず、光記録媒体１０に対してデータの記録を行う場合に必要な各種条件（記録線速度等）を特定するために必要な情報を含んでいることがより好ましい。記録条件設定情報は、ウォブルやプレピットとして記録されたものでもよく、記録層１３にデータとして記録されたものでもよい。また、データの記録に必要な各条件を直接的に示すもののみならず、情報記録装置内にあらかじめ格納されている各種条件のいずれかを指定することによりパルスパターンの特定を間接的に行うものであっても構わない。

本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施態様による光記録媒体１０では、記録層１３が支持基板１１と光透過層１２に直接挟まれた構成を有しているが、記録層１３の一方又は両方の面に誘電体層を設け、これにより記録層１３を物理的及び化学的に保護しても構わない。

また、光透過層１２を保護するとともに、指紋等の汚れの付着を防止することを目的として、光透過層１２の表面にハードコート層を設けても構わない。この場合は、ハードコート層の表面が光入射面となる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。

［テストサンプルの作製］

以下の方法により、図１に示した光記録媒体１０と同じ構造を有するテストサンプルを作製した。

まず、射出成型法により、厚さ約１．１ｍｍ、直径約１２０ｍｍであり、表面にランド１１ａ及びグルーブ１１ｂが形成されたポリカーボネートからなるディスク状の支持基板１１を作製した。グルーブ１１ｂの深さについては約２１ｎｍに設定し、グルーブ１１ｂの幅については約１６９ｎｍに設定した。トラックピッチは約３２０ｎｍに設定した。

次に、この支持基板１１をスパッタリング装置にセットし、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合ターゲット（モル比＝８０：２０）とマグネシウムからなるターゲットの両方を用いて、ランド１１ａ及びグルーブ１１ｂが形成されている側の表面に厚さ３６ｎｍの記録層１３をスパッタリング法により成膜した。記録膜１３中に含まれるＺｎ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｏ、Ｓの組成は、それぞれ２２．６、９．３、２５．０、１８．６、２４．５原子％であった。

そして、記録層１３上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によりコーティングし、これに紫外線を照射して厚さ約１００μｍの光透過層１２を形成した。このようにしてテストサンプルを複数枚作製した。

［特性の評価１］

作製したテストサンプルを光ディスク評価装置（パルステック工業株式会社製光ディスク評価装置 ＤＤＵ−１０００）にセットし、約１９．７ｍ／ｓの線速度で回転させながら、開口数が約０．８５である対物レンズを介して波長が約４０５ｎｍであるレーザービームを光入射面１２ａから記録層１３に照射することによって、１，７ＲＬＬ混合信号（２Ｔ〜８Ｔ）を記録した。

パルスパターンとしては、２Ｔマーク及び２Ｔスペースの形成については図３に示すパルスパターンを用い、３Ｔ、４Ｔマーク及び３Ｔ、４Ｔスペースの形成については図４に示すパルスパターンを用い、５Ｔ〜８Ｔマーク及び５Ｔ〜８Ｔスペースの形成については図５に示すパルスパターンを用いた。また、記録パワーレベルＰｗ、中間パワーレベルＰｍ及び基底パワーレベルＰｂについては、それぞれ１２．６ｍＷ、５．０ｍＷ及び２．５ｍＷに設定した。また、ｔ_ｔｏｐ，ｔ_ｌａｓｔ，ｔ_ｏｆｆ，ｔ_ｃｌ，ｔ_ｂｔｍ及びｔ_ａｓｓの長さは、各記録マーク及び各スペースについて表１に示すとおりに設定した。

表１に示すパルス列パターンでは、２Ｔスペースの形成にはアシストパルスを用いず、且つ、３Ｔ〜８Ｔスペースの形成にはアシストパルスを用い、その長さを
ｔ_ａｓｓ３＜ｔ_ａｓｓ４＜ｔ_ａｓｓ５＜ｔ_ａｓｓ６＝ｔ_ａｓｓ７＝ｔ_ａｓｓ８
に設定している。

そして、記録した信号を約４．９ｍ／ｓの線速度で再生し、イコライザにより波形等価を行った後、横河電機株式会社製タイムインターバルアナライザＴＡ７２０を用いて、記録マーク長のずれを直前のスペース長ごとに測定した。

測定の結果を図６に示す。図６に示すように、表１に示すパルス列パターンを用いた場合、直前のスペース長にかかわらず記録マーク長のずれは±０．４ｎｓ程度に抑えられ、直前のスペース長と記録マーク長のずれとの間に顕著な相関は見られなかった。

［特性の評価２］

ｔ_ｔｏｐ，ｔ_ｌａｓｔ，ｔ_ｏｆｆ，ｔ_ｃｌ，ｔ_ｂｔｍ及びｔ_ａｓｓの長さを表２に示すとおりに設定した他は、特性の評価１と同様の評価を行った。

表２に示すパルス列パターンでは、２Ｔスペースの形成にはアシストパルスを用いず、３Ｔ〜８Ｔスペースの形成においてアシストパルスの長さを一定（＝１．０Ｔ）としている。

結果は図６に併せて示されている。図６に示すように、３Ｔ〜８Ｔスペースの形成においてアシストパルスの長さを一定とすると、直前のスペース領域が短い記録マークについてはその長さが長く、逆に、直前のスペース領域が長い記録マークについてはその長さが短いという傾向が見られたが、記録マーク長のずれは±１．０ｎｓ程度に抑えられていた。

［特性の評価３］

ｔ_ｔｏｐ，ｔ_ｌａｓｔ，ｔ_ｏｆｆ，ｔ_ｃｌ，ｔ_ｂｔｍ及びｔ_ａｓｓの長さを表２に示すとおりに設定した他は、特性の評価１と同様の評価を行った。

表３に示すパルス列パターンでは、２Ｔ〜８Ｔ全てのスペースの形成においてアシストパルスを用い、その長さを一定（＝１．０Ｔ）としている。

結果は図６に併せて示されている。図６に示すように、全てのスペースの形成においてアシストパルスを用いると、直前のスペース領域が短い記録マークについてはその長さが長く、逆に、直前のスペース領域が長い記録マークについてはその長さが短いという傾向がいっそう顕著となり、直前のスペース領域が２Ｔである場合、記録マークは２ｎｓ以上長くなった。

本発明の好ましい実施形態にかかる光記録媒体１０の構造を示す図であり、（ａ）は切り欠き斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ部を拡大した部分断面図である。 スペース領域の長さとレーザービームのビームスポットとの関係を説明するための図であり、（ａ）はスペース領域がビームスポットの半径よりも短い場合、（ｂ）はスペース領域がビームスポットの半径よりも長く直径よりも短い場合、（ｃ）はスペース領域がビームスポットの直径よりも長い場合をそれぞれ示している。 ２Ｔマーク及び２Ｔスペースを形成する場合のパルス列パターンを示す図である。 ３Ｔマーク及び３Ｔスペースを形成する場合、並びに、４Ｔマーク及び４Ｔスペースを形成する場合のパルス列パターンを示す図である。 ５Ｔ〜８Ｔマーク及び５Ｔ〜８Ｔスペースを形成する場合のパルス列パターンを示す図である。 特性の評価１，２の結果を示すグラフである。

符号の説明

１０ 光記録媒体
１１ 支持基板
１１ａ ランド
１１ｂ グルーブ
１２ 光透過層
１２ａ 光入射面
１３ 記録層
２１，２３ 記録マーク
２２ スペース領域
３０ ビームスポット
５０ レーザービーム
５０ａ レーザービームの強度
５１ 対物レンズ

Claims (12)

1. 基板上に少なくとも一つの記録層を有する追記型光記録媒体に、少なくとも記録パワーレベル、基底パワーレベル及びこれらの間のパワーを持つ中間パワーレベルを含むパルス列パターンに従って変調されたレーザービームを照射し、前記記録層に記録マークを形成することによって情報を記録する情報記録方法であって、
   前記パルス列パターンは、前記基底パワーレベル又は前記中間パワーレベルから前記記録パワーレベルへ遷移し、続いて、前記記録パワーレベルから前記基底パワーレベルへ遷移するオンパルスパターン、並びに、前記オンパルスパターンに続く基底パワーレベルを含むオフパルスパターンをそれぞれ少なくとも一つ含み、
   ２つの前記記録マーク間に形成するスペース領域が、第１の長さよりも短い場合には前記オフパルスパターンを基底パワーレベルに固定し、前記第１の長さよりも長い場合には前記オフパルスパターンの後端において前記基底パワーレベルから前記中間パワーレベルに変化させ、
   前記スペース領域が前記第１の長さよりも長い場合には、前記スペース領域の長さが長くなるほど前記基底パワーレベルに設定する期間を長くすることを特徴とする情報記録方法。
2. 前記第１の長さよりも長く且つ第２の長さよりも短いスペース領域を形成する場合には、形成すべきスペース領域の長さが長くなるほど前記中間パワーレベルに設定する期間の長さを長くすることを特徴とする請求項１に記載の情報記録方法。
3. 基板上に少なくとも一つの記録層を有する追記型光記録媒体に、少なくとも記録パワーレベル、基底パワーレベル及びこれらの間のパワーを持つ中間パワーレベルを含むパルス列パターンに従って変調されたレーザービームを照射し、前記記録層に記録マークを形成することによって情報を記録する情報記録方法であって、
   前記パルス列パターンは、前記基底パワーレベル又は前記中間パワーレベルから前記記録パワーレベルへ遷移し、続いて、前記記録パワーレベルから前記基底パワーレベルへ遷移するオンパルスパターン、並びに、前記オンパルスパターンに続く基底パワーレベルを含むオフパルスパターンをそれぞれ少なくとも一つ含み、
   ２つの前記記録マーク間に形成するスペース領域が、第１の長さよりも短い場合には前記オフパルスパターンを基底パワーレベルに固定し、前記第１の長さよりも長い場合には前記オフパルスパターンの後端において前記基底パワーレベルから前記中間パワーレベルに変化させ、
   前記レーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡとした場合、前記第１の長さが０．８２×λ／（２×ＮＡ）で与えられることを特徴とする情報記録方法。
4. 基板上に少なくとも一つの記録層を有する追記型光記録媒体に、少なくとも記録パワーレベル、基底パワーレベル及びこれらの間のパワーを持つ中間パワーレベルを含むパルス列パターンに従って変調されたレーザービームを照射し、前記記録層に記録マークを形成することによって情報を記録する情報記録方法であって、
   前記パルス列パターンは、前記基底パワーレベル又は前記中間パワーレベルから前記記録パワーレベルへ遷移し、続いて、前記記録パワーレベルから前記基底パワーレベルへ遷移するオンパルスパターン、並びに、前記オンパルスパターンに続く基底パワーレベルを含むオフパルスパターンをそれぞれ少なくとも一つ含み、
   ２つの前記記録マーク間に形成するスペース領域が、第１の長さよりも短い場合には前記オフパルスパターンを基底パワーレベルに固定し、前記第１の長さよりも長い場合には前記オフパルスパターンの後端において前記基底パワーレベルから前記中間パワーレベルに変化させ、
   前記第１の長さよりも長く且つ第２の長さよりも短いスペース領域を形成する場合には、形成すべきスペース領域の長さが長くなるほど前記中間パワーレベルに設定する期間の長さを長くし、
   前記第２の長さよりも長いスペース領域を形成する場合には、形成すべきスペース領域の長さにかかわらず前記中間パワーレベルに設定する期間を一定とすることを特徴とする情報記録方法。
5. 前記レーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡとした場合、前記第２の長さが０．８２×λ／ＮＡで与えられることを特徴とする請求項４に記載の情報記録方法。
6. 前記レーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡとした場合、
   λ／ＮＡ≦６４０ｎｍ
   を満たす条件によってレーザービームを照射することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報記録方法。
7. 基板上に少なくとも一つの記録層を有する追記型光記録媒体に、少なくとも記録パワーレベル、基底パワーレベル及びこれらの間のパワーを持つ中間パワーレベルを含むパルス列パターンに従って変調されたレーザービームを照射し、前記記録層に記録マークを形成することによって情報を記録する情報記録装置であって、
   前記パルス列パターンは、前記基底パワーレベル又は前記中間パワーレベルから前記記録パワーレベルへ遷移し、続いて、前記記録パワーレベルから前記基底パワーレベルへ遷移するオンパルスパターン、並びに、前記オンパルスパターンに続く基底パワーレベルを含むオフパルスパターンをそれぞれ少なくとも一つ含み、
   ２つの前記記録マーク間に形成するスペース領域が、第１の長さよりも短い場合には前記オフパルスパターンを基底パワーレベルに固定し、前記第１の長さよりも長い場合には前記オフパルスパターンの後端において前記基底パワーレベルから前記中間パワーレベルに変化させ、
   前記スペース領域が前記第１の長さよりも長い場合には、前記スペース領域の長さが長くなるほど前記基底パワーレベルに設定する期間を長くするよう構成されたことを特徴とする情報記録装置。
8. 前記第１の長さよりも長く且つ第２の長さよりも短いスペース領域を形成する場合には、形成すべきスペース領域の長さが長くなるほど前記中間パワーレベルに設定する期間の長さを長くするよう構成されたことを特徴とする請求項７に記載の情報記録装置。
9. 基板上に少なくとも一つの記録層を有する追記型光記録媒体に、少なくとも記録パワーレベル、基底パワーレベル及びこれらの間のパワーを持つ中間パワーレベルを含むパルス列パターンに従って変調されたレーザービームを照射し、前記記録層に記録マークを形成することによって情報を記録する情報記録装置であって、
   前記パルス列パターンは、前記基底パワーレベル又は前記中間パワーレベルから前記記録パワーレベルへ遷移し、続いて、前記記録パワーレベルから前記基底パワーレベルへ遷移するオンパルスパターン、並びに、前記オンパルスパターンに続く基底パワーレベルを含むオフパルスパターンをそれぞれ少なくとも一つ含み、
   ２つの前記記録マーク間に形成するスペース領域が、第１の長さよりも短い場合には前記オフパルスパターンを基底パワーレベルに固定し、前記第１の長さよりも長い場合には前記オフパルスパターンの後端において前記基底パワーレベルから前記中間パワーレベルに変化させ、
   前記レーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡとした場合、前記第１の長さが０．８２×λ／（２×ＮＡ）で与えられることを特徴とする情報記録装置。
10. 基板上に少なくとも一つの記録層を有する追記型光記録媒体に、少なくとも記録パワーレベル、基底パワーレベル及びこれらの間のパワーを持つ中間パワーレベルを含むパルス列パターンに従って変調されたレーザービームを照射し、前記記録層に記録マークを形成することによって情報を記録する情報記録装置であって、
    前記パルス列パターンは、前記基底パワーレベル又は前記中間パワーレベルから前記記録パワーレベルへ遷移し、続いて、前記記録パワーレベルから前記基底パワーレベルへ遷移するオンパルスパターン、並びに、前記オンパルスパターンに続く基底パワーレベルを含むオフパルスパターンをそれぞれ少なくとも一つ含み、
    ２つの前記記録マーク間に形成するスペース領域が、第１の長さよりも短い場合には前記オフパルスパターンを基底パワーレベルに固定し、前記第１の長さよりも長い場合には前記オフパルスパターンの後端において前記基底パワーレベルから前記中間パワーレベルに変化させ、
    前記第２の長さよりも長いスペース領域を形成する場合には、形成すべきスペース領域の長さにかかわらず前記中間パワーレベルに設定する期間を一定とするよう構成されたことを特徴とする情報記録装置。
    
    
11. 前記レーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡとした場合、前記第２の長さが０．８２×λ／ＮＡで与えられることを特徴とする請求項１０に記載の情報記録装置。
12. 前記レーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡとした場合、
    λ／ＮＡ≦６４０ｎｍ
    の条件を満たすよう構成されたことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の情報記録装置。
    

Images