JP2000348377A - 光学試料体並びにその書込みおよび読出し方法 - Google Patents
光学試料体並びにその書込みおよび読出し方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アパーチャを高速で開閉可能とし、これによ
り、情報の高速転送による高速読出しあるいは高速書込
みを可能にする。 【解決手段】 熱あるいは光照射により化学変化を起こ
してアパーチャ３を生じ、前記化学変化が可逆的である
材料により形成されたマスク層１３と、このマスク層１
３に光を照射したときにアパーチャ３にて生じるエバネ
ッセント場が到達可能な位置に設けられた記録層１５と
を備えている。マスク層１３において化学変化によりア
パーチャ３が形成されるので、アパーチャ３の開閉を高
速で行なうことができ、情報の高速転送が可能となる。
り、情報の高速転送による高速読出しあるいは高速書込
みを可能にする。 【解決手段】 熱あるいは光照射により化学変化を起こ
してアパーチャ３を生じ、前記化学変化が可逆的である
材料により形成されたマスク層１３と、このマスク層１
３に光を照射したときにアパーチャ３にて生じるエバネ
ッセント場が到達可能な位置に設けられた記録層１５と
を備えている。マスク層１３において化学変化によりア
パーチャ３が形成されるので、アパーチャ３の開閉を高
速で行なうことができ、情報の高速転送が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エバネッセント場
を使用することによる光の回折限界を越えた光学書込み
あるいは光学読出し、またはこれら両方に使用される光
学試料体並びにその書込みおよび読出し方法に関するも
のである。
を使用することによる光の回折限界を越えた光学書込み
あるいは光学読出し、またはこれら両方に使用される光
学試料体並びにその書込みおよび読出し方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、近接場光（エバネッセント場）を
用いて高密度記録を行うために種々の方式が開発されて
いる。たとえば、雑誌「エレクトロニクス」（オーム社
発行）の１９９８年１０月号、第１００〜１０２頁、あ
るいは論文誌「 Applied Physics Latters, Vol.73, N
o.15, 12 October 1998, pp.2078-2080」には、光メモ
リに対するエバネッセント場を使用した読み取り方法あ
るいは書き込み方法が開示されている。この方法を図４
に基づいて説明する。
用いて高密度記録を行うために種々の方式が開発されて
いる。たとえば、雑誌「エレクトロニクス」（オーム社
発行）の１９９８年１０月号、第１００〜１０２頁、あ
るいは論文誌「 Applied Physics Latters, Vol.73, N
o.15, 12 October 1998, pp.2078-2080」には、光メモ
リに対するエバネッセント場を使用した読み取り方法あ
るいは書き込み方法が開示されている。この方法を図４
に基づいて説明する。
【０００３】例えば、光メモリとしての光ディスク１０
１は、基板１１１上に、保護層１１２、マスク層１１
３、保護層１１４、記録層１１５および保護層１１６が
この順序に成膜されている。記録膜１１５には相変化材
料Ｇｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 が使用され、マスク層１１３には
アンチモン膜が使用されている。
１は、基板１１１上に、保護層１１２、マスク層１１
３、保護層１１４、記録層１１５および保護層１１６が
この順序に成膜されている。記録膜１１５には相変化材
料Ｇｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 が使用され、マスク層１１３には
アンチモン膜が使用されている。
【０００４】光ディスク１０１に対する情報の書き込み
および読み取りの際には、対物レンズ（図示せず）で集
光されたレーザビーム１０２が光ディスク１０１に照射
される。アンチモン膜（マスク層１１３）では、照射さ
れたレーザスポットの中心に対応する高温部分の屈折率
が変化する。これにより、マスク層１１３にスポット径
よりも小さなアパーチャ１０３が発生する。このアパー
チャ１０３は、マスク層１１３における光の透過率が高
くなるように変化した部分である。したがって、例えば
光ディスク１０１からの情報の読み取り時において、上
記アパーチャ１０３を通じて記録層１１５に記録された
マーク１０４が読み出される。
および読み取りの際には、対物レンズ（図示せず）で集
光されたレーザビーム１０２が光ディスク１０１に照射
される。アンチモン膜（マスク層１１３）では、照射さ
れたレーザスポットの中心に対応する高温部分の屈折率
が変化する。これにより、マスク層１１３にスポット径
よりも小さなアパーチャ１０３が発生する。このアパー
チャ１０３は、マスク層１１３における光の透過率が高
くなるように変化した部分である。したがって、例えば
光ディスク１０１からの情報の読み取り時において、上
記アパーチャ１０３を通じて記録層１１５に記録された
マーク１０４が読み出される。
【０００５】マスク層１１３と記録層１１５との間の保
護層１１４の厚みは、アパーチャ１０３によって発生し
たエバネッセント場１０５が記録層１１５に到達可能な
距離に設定されている。これにより、１００ｎｍ以下の
記録マークを記録あるいは再生することができる。
護層１１４の厚みは、アパーチャ１０３によって発生し
たエバネッセント場１０５が記録層１１５に到達可能な
距離に設定されている。これにより、１００ｎｍ以下の
記録マークを記録あるいは再生することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、マスク層１１３において、アンチモン膜の結
晶状態からアモルファス状態への相転移を利用してアパ
ーチャ１０３を形成してるため、温度変化に対してアパ
ーチャ１０３の開閉速度を十分に高めることができな
い。したがって、線速度の増加に応じたアパーチャ１０
３の開閉速度の増加が困難であり、情報の高速転送によ
る記録再生が不可能であるという問題点を招来してい
る。
構成では、マスク層１１３において、アンチモン膜の結
晶状態からアモルファス状態への相転移を利用してアパ
ーチャ１０３を形成してるため、温度変化に対してアパ
ーチャ１０３の開閉速度を十分に高めることができな
い。したがって、線速度の増加に応じたアパーチャ１０
３の開閉速度の増加が困難であり、情報の高速転送によ
る記録再生が不可能であるという問題点を招来してい
る。
【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であって、アパーチャを高速で開閉可能であり、情報の
高速転送による高速読出しあるいは高速書込みまたはそ
の両方が可能な光学試料体並びにその書込みおよび読出
し方法の提供を目的としている。
であって、アパーチャを高速で開閉可能であり、情報の
高速転送による高速読出しあるいは高速書込みまたはそ
の両方が可能な光学試料体並びにその書込みおよび読出
し方法の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１に記載の光学試料体は、熱ある
いは光照射により化学変化を起こして屈折率変化領域を
生じ、前記化学変化が可逆的である材料により形成され
たマスク層と、このマスク層に光を照射したときに前記
屈折率変化領域にて生じるエバネッセント場が到達可能
な位置に設けられた試料層とを備えていることを特徴と
している。
めに、本発明の請求項１に記載の光学試料体は、熱ある
いは光照射により化学変化を起こして屈折率変化領域を
生じ、前記化学変化が可逆的である材料により形成され
たマスク層と、このマスク層に光を照射したときに前記
屈折率変化領域にて生じるエバネッセント場が到達可能
な位置に設けられた試料層とを備えていることを特徴と
している。
【０００９】請求項１に記載の構成によれば、マスク層
は熱あるいは光照射により化学変化を起こして屈折率変
化領域を生じる。この屈折率変化領域が生じた状態でマ
スク層に光を照射すると屈折率変化領域にて、試料層に
まで到達するエバネッセント場が生じる。したがって、
このエバネッセント場と試料層との相互作用により、試
料層が例えば高密度で有する情報等を高い分解能で読み
出すことができる。
は熱あるいは光照射により化学変化を起こして屈折率変
化領域を生じる。この屈折率変化領域が生じた状態でマ
スク層に光を照射すると屈折率変化領域にて、試料層に
まで到達するエバネッセント場が生じる。したがって、
このエバネッセント場と試料層との相互作用により、試
料層が例えば高密度で有する情報等を高い分解能で読み
出すことができる。
【００１０】この読出し動作において、マスク層は化学
変化により屈折率変化領域、即ち光学的なアパーチャを
生じるようになっているので、マスク層の結晶状態から
アモルファス状態への相転移を利用してアパーチャを形
成する場合よりも、アパーチャの開閉動作を高速にて行
なうことができる。
変化により屈折率変化領域、即ち光学的なアパーチャを
生じるようになっているので、マスク層の結晶状態から
アモルファス状態への相転移を利用してアパーチャを形
成する場合よりも、アパーチャの開閉動作を高速にて行
なうことができる。
【００１１】これにより、光学試料体（例えば光記録媒
体としての光ディスク）の試料層（例えば記録層）から
の情報の読み出しを高速にて行なうことができる。
体としての光ディスク）の試料層（例えば記録層）から
の情報の読み出しを高速にて行なうことができる。
【００１２】本発明の請求項２に記載の光学試料体は、
熱あるいは光照射により化学変化を起こして屈折率変化
領域を生じ、前記化学変化が可逆的である材料により形
成されたマスク層と、このマスク層に光を照射したとき
に前記屈折率変化領域にて生じるエバネッセント場が到
達可能な位置に設けられ、光学的変化を生じることによ
り情報を記録可能な試料層とを備えていることを特徴と
している。
熱あるいは光照射により化学変化を起こして屈折率変化
領域を生じ、前記化学変化が可逆的である材料により形
成されたマスク層と、このマスク層に光を照射したとき
に前記屈折率変化領域にて生じるエバネッセント場が到
達可能な位置に設けられ、光学的変化を生じることによ
り情報を記録可能な試料層とを備えていることを特徴と
している。
【００１３】請求項２に記載の構成によれば、マスク層
は熱あるいは光照射により化学変化を起こして屈折率変
化領域を生じる。この屈折率変化領域が生じた状態でマ
スク層に光を照射すると屈折率変化領域にて、試料層に
まで到達するエバネッセント場が生じる。したがって、
このエバネッセント場と試料層との相互作用により、試
料層が例えば高密度で有する情報等を高い分解能で読み
出すことができる。また、試料層に対して高密度で情報
を書き込むことができる。
は熱あるいは光照射により化学変化を起こして屈折率変
化領域を生じる。この屈折率変化領域が生じた状態でマ
スク層に光を照射すると屈折率変化領域にて、試料層に
まで到達するエバネッセント場が生じる。したがって、
このエバネッセント場と試料層との相互作用により、試
料層が例えば高密度で有する情報等を高い分解能で読み
出すことができる。また、試料層に対して高密度で情報
を書き込むことができる。
【００１４】この読出し動作および書き込み動作におい
て、マスク層は化学変化により屈折率変化領域、即ち光
学的なアパーチャを生じるようになっているので、マス
ク層の結晶状態からアモルファス状態への相転移を利用
してアパーチャを形成する場合よりも、アパーチャの開
閉動作を高速にて行なうことができる。
て、マスク層は化学変化により屈折率変化領域、即ち光
学的なアパーチャを生じるようになっているので、マス
ク層の結晶状態からアモルファス状態への相転移を利用
してアパーチャを形成する場合よりも、アパーチャの開
閉動作を高速にて行なうことができる。
【００１５】これにより、光学試料体（例えば光記録媒
体としての光ディスク）の試料層（例えば記録層）に対
する情報の書き込みおよび読み出しを高速にて行なうこ
とができる。
体としての光ディスク）の試料層（例えば記録層）に対
する情報の書き込みおよび読み出しを高速にて行なうこ
とができる。
【００１６】本発明の請求項３に記載の光学試料体は、
請求項１または２に記載の構成において、前記マスク層
が酸化銀、酸化アンチモンあるいは酸化テルルからなる
ことを特徴としている。
請求項１または２に記載の構成において、前記マスク層
が酸化銀、酸化アンチモンあるいは酸化テルルからなる
ことを特徴としている。
【００１７】請求項３に記載の構成によれば、請求項１
または２に記載の構成による作用に加え、マスク層が酸
化銀、酸化アンチモンあるいは酸化テルルのうちの何れ
かからなり、これらのうちのいずれかによりマスク層を
形成する場合には、マスク層を工業的方法によって容易
に形成することができ、光学試料体の量産が容易であ
る。
または２に記載の構成による作用に加え、マスク層が酸
化銀、酸化アンチモンあるいは酸化テルルのうちの何れ
かからなり、これらのうちのいずれかによりマスク層を
形成する場合には、マスク層を工業的方法によって容易
に形成することができ、光学試料体の量産が容易であ
る。
【００１８】本発明の請求項４に記載の光学試料体は、
請求項１から３の何れかに記載の構成において、前記マ
スク層における前記試料層側の面とは反対側の面に第１
の保護層が設けられ、前記マスク層における前記試料層
側の面に第２の保護層が設けられていることを特徴とし
ている。
請求項１から３の何れかに記載の構成において、前記マ
スク層における前記試料層側の面とは反対側の面に第１
の保護層が設けられ、前記マスク層における前記試料層
側の面に第２の保護層が設けられていることを特徴とし
ている。
【００１９】請求項４に記載の構成によれば、請求項１
から３の何れかに記載の構成による作用に加え、上記第
１および第２の保護層により、マスク層の化学変化によ
ってマスク層の両側の層、例えば基板や試料層が破壊さ
れる事態を防止することができる。
から３の何れかに記載の構成による作用に加え、上記第
１および第２の保護層により、マスク層の化学変化によ
ってマスク層の両側の層、例えば基板や試料層が破壊さ
れる事態を防止することができる。
【００２０】本発明の請求項５に記載の光学試料体の読
出し方法は、請求項１に記載の光学試料体を使用し、前
記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所的な前
記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領域にて
生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作用によ
り試料層からの読み出しを行なうことを特徴としてい
る。
出し方法は、請求項１に記載の光学試料体を使用し、前
記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所的な前
記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領域にて
生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作用によ
り試料層からの読み出しを行なうことを特徴としてい
る。
【００２１】請求項５に記載の構成によれば、請求項１
の構成による作用にて説明したように、マスク層に光を
照射すると屈折率変化領域にて、試料層にまで到達する
エバネッセント場が生じ、このエバネッセント場と試料
層との相互作用により、試料層が例えば高密度で有する
情報等を高い分解能で読み出すことができる。
の構成による作用にて説明したように、マスク層に光を
照射すると屈折率変化領域にて、試料層にまで到達する
エバネッセント場が生じ、このエバネッセント場と試料
層との相互作用により、試料層が例えば高密度で有する
情報等を高い分解能で読み出すことができる。
【００２２】そして、この読出し動作においては、マス
ク層の化学変化により屈折率変化領域、即ち光学的なア
パーチャの開閉動作を高速にて行なうことができるの
で、光学試料体（例えば光記録媒体としての光ディス
ク）の試料層（例えば記録層）からの情報の読み出しを
高速化することがができる。
ク層の化学変化により屈折率変化領域、即ち光学的なア
パーチャの開閉動作を高速にて行なうことができるの
で、光学試料体（例えば光記録媒体としての光ディス
ク）の試料層（例えば記録層）からの情報の読み出しを
高速化することがができる。
【００２３】本発明の請求項６に記載の光学試料体の書
込み読出し方法は、請求項２に記載の光学試料体を使用
し、前記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所
的な前記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領
域にて生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作
用により試料層に対する情報の書き込みまたは読み出し
を行なうことを特徴としている。
込み読出し方法は、請求項２に記載の光学試料体を使用
し、前記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所
的な前記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領
域にて生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作
用により試料層に対する情報の書き込みまたは読み出し
を行なうことを特徴としている。
【００２４】請求項６に記載の構成によれば、請求項２
の構成による作用にて説明したように、マスク層に光を
照射すると屈折率変化領域にて、試料層にまで到達する
エバネッセント場が生じ、このエバネッセント場と試料
層との相互作用により、試料層が例えば高密度で有する
情報等を高い分解能で読み出すことができる。また、試
料層に対して高密度で情報を書き込むことができる。
の構成による作用にて説明したように、マスク層に光を
照射すると屈折率変化領域にて、試料層にまで到達する
エバネッセント場が生じ、このエバネッセント場と試料
層との相互作用により、試料層が例えば高密度で有する
情報等を高い分解能で読み出すことができる。また、試
料層に対して高密度で情報を書き込むことができる。
【００２５】そして、この読出し動作および書き込み動
作においては、マスク層の化学変化により屈折率変化領
域、即ち光学的なアパーチャの開閉動作を高速にて行な
うことができるので、光学試料体（例えば光記録媒体と
しての光ディスク）の試料層（例えば記録層）に対する
情報の書き込みおよび読み出しを高速化することができ
る。
作においては、マスク層の化学変化により屈折率変化領
域、即ち光学的なアパーチャの開閉動作を高速にて行な
うことができるので、光学試料体（例えば光記録媒体と
しての光ディスク）の試料層（例えば記録層）に対する
情報の書き込みおよび読み出しを高速化することができ
る。
【００２６】
【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３に基づいて以下に説明する。本実施の形態の光学
試料体は、図１（ａ）に示す光ディスク１として構成さ
れている。この光ディスク１は、基板１１上に、保護層
（第１の保護層）１２、マスク層１３、保護層（第２の
保護層）１４、記録層（試料層）１５および保護層１６
がこの順序に成膜されている。
し図３に基づいて以下に説明する。本実施の形態の光学
試料体は、図１（ａ）に示す光ディスク１として構成さ
れている。この光ディスク１は、基板１１上に、保護層
（第１の保護層）１２、マスク層１３、保護層（第２の
保護層）１４、記録層（試料層）１５および保護層１６
がこの順序に成膜されている。
【００２７】基板１１は、例えばポリカーボネート製で
あり、１２ｍｍ厚に形成されている。保護層１２、１
４、１６は、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 からなり、それぞれ１７
０ｎｍ厚、２０ｎｍ厚、２０ｎｍ厚に形成されている。
特に、マスク層１３と記録層１５との間の保護層１４の
厚みは、後述するアパーチャ３によって発生したエバネ
ッセント場が記録層１５に到達できる寸法に設定されて
いる。
あり、１２ｍｍ厚に形成されている。保護層１２、１
４、１６は、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 からなり、それぞれ１７
０ｎｍ厚、２０ｎｍ厚、２０ｎｍ厚に形成されている。
特に、マスク層１３と記録層１５との間の保護層１４の
厚みは、後述するアパーチャ３によって発生したエバネ
ッセント場が記録層１５に到達できる寸法に設定されて
いる。
【００２８】記録層１５には例えば相変化型記録により
記録マーク４が記録される。この記録層１５の相変化材
料としてはＧｅ、ＳｂあるいはＴｅを使用することがで
きる。
記録マーク４が記録される。この記録層１５の相変化材
料としてはＧｅ、ＳｂあるいはＴｅを使用することがで
きる。
【００２９】マスク層１３は、温度や照射される光量の
変化により化学変化を生じる材料にて形成されている。
本光ディスク１においては、上記材料として酸化銀を使
用している。この酸化銀での化学変化は、酸化銀が酸素
と銀に分解するものである。
変化により化学変化を生じる材料にて形成されている。
本光ディスク１においては、上記材料として酸化銀を使
用している。この酸化銀での化学変化は、酸化銀が酸素
と銀に分解するものである。
【００３０】即ち、例えば、対物レンズ（図示せず）で
集光されたレーザビーム１が光ディスク１に照射され、
マスク層１３にレーザスポットが照射されると、図１
（ｂ）に示すように、マスク層１３の温度分布５におい
て、しきい値６を越えた高温部分７が生じ、この高温部
分７の酸化銀が化学変化し、即ち酸素と銀に分解し、屈
折率が変化する。これによってマスク層１３にスポット
径よりも小さな、屈折率変化領域としてのアパーチャ３
が発生する。したがって、このアパーチャ３を通じて、
即ちアパーチャ３にて発生するエバネッセント場により
記録膜１５に記録マーク４を書き込み、またこの記録マ
ーク４を読み出すことができる。
集光されたレーザビーム１が光ディスク１に照射され、
マスク層１３にレーザスポットが照射されると、図１
（ｂ）に示すように、マスク層１３の温度分布５におい
て、しきい値６を越えた高温部分７が生じ、この高温部
分７の酸化銀が化学変化し、即ち酸素と銀に分解し、屈
折率が変化する。これによってマスク層１３にスポット
径よりも小さな、屈折率変化領域としてのアパーチャ３
が発生する。したがって、このアパーチャ３を通じて、
即ちアパーチャ３にて発生するエバネッセント場により
記録膜１５に記録マーク４を書き込み、またこの記録マ
ーク４を読み出すことができる。
【００３１】また、マスク層１３を形成する酸化銀は、
温度や照射される光量の変化により化学変化してアパー
チャ３を形成するため、このアパーチャ３を形成する際
の反応速度はピコ秒オーダーである。したがって、化学
変化によりアパーチャ３が形成される酸化銀をマスク層
１３の材料として用いることにより、結晶状態からアモ
ルファス状態への相転移を利用してアパーチャ３が形成
される例えばアンチモンをマスク層１３の材料といて用
いる場合よりも、高速にてアパーチャ３の開閉を行うこ
とができる。
温度や照射される光量の変化により化学変化してアパー
チャ３を形成するため、このアパーチャ３を形成する際
の反応速度はピコ秒オーダーである。したがって、化学
変化によりアパーチャ３が形成される酸化銀をマスク層
１３の材料として用いることにより、結晶状態からアモ
ルファス状態への相転移を利用してアパーチャ３が形成
される例えばアンチモンをマスク層１３の材料といて用
いる場合よりも、高速にてアパーチャ３の開閉を行うこ
とができる。
【００３２】上記の光ディスク１に対して記録再生を行
なう記録再生装置は、図２のブロック図に示す構成とな
っている。この記録再生装置は、光学ピックアップ２
１、レーザ駆動回路２２、記録回路２３、再生回路２
４、スピンドルモータ２５および回転制御回路２６を備
えている。
なう記録再生装置は、図２のブロック図に示す構成とな
っている。この記録再生装置は、光学ピックアップ２
１、レーザ駆動回路２２、記録回路２３、再生回路２
４、スピンドルモータ２５および回転制御回路２６を備
えている。
【００３３】この記録再生装置において、光ディスク１
への情報の記録時には、記録回路２３から出力された記
録信号が、レーザ駆動回路２２を経て、光学ピックアッ
プ２１が備える半導体レーザー送られ、相対的に強い強
度のレーザビーム２として出力される。光学ピックアッ
プ２１は対物レンズ（図示せず）を備え、この対物レン
ズによりレーザビーム２を光ディスク１上にレーザスポ
ットとして集光させる。
への情報の記録時には、記録回路２３から出力された記
録信号が、レーザ駆動回路２２を経て、光学ピックアッ
プ２１が備える半導体レーザー送られ、相対的に強い強
度のレーザビーム２として出力される。光学ピックアッ
プ２１は対物レンズ（図示せず）を備え、この対物レン
ズによりレーザビーム２を光ディスク１上にレーザスポ
ットとして集光させる。
【００３４】一方、再生時には、光学ピックアップ２１
から相対的に弱い強度のレーザビーム２が光ディスク１
に照射され、その反射光が光学ピックアップ２１内のフ
ォトディテクタにて電気信号に変換され、再生回路２４
にて再生される。
から相対的に弱い強度のレーザビーム２が光ディスク１
に照射され、その反射光が光学ピックアップ２１内のフ
ォトディテクタにて電気信号に変換され、再生回路２４
にて再生される。
【００３５】上記レーザビーム２の光量の調整はレーザ
駆動回路２２において行われ、この光量調整により、光
ディスク１のマスク層１３においてエバネッセント場が
適切に制御される。また、スピンドルモータ２５、即ち
光ディスク１の回転は、回転制御回路２６からスピンド
ルモータ２５へ出力される制御信号により、所定の回転
数に制御される。
駆動回路２２において行われ、この光量調整により、光
ディスク１のマスク層１３においてエバネッセント場が
適切に制御される。また、スピンドルモータ２５、即ち
光ディスク１の回転は、回転制御回路２６からスピンド
ルモータ２５へ出力される制御信号により、所定の回転
数に制御される。
【００３６】上記の構成において、光ディスク１を使用
した記録再生方法について、以下に説明する。前述のよ
うに、光ディスク１に光学ピックアップ２１によってレ
ーザビーム２が照射され、マスク層１３にレーザスポッ
トが照射されると、マスク層１３におけるレーザスポッ
トの中心部に相当する部分が高温となり、この高温部分
の酸化銀（マスク層１３）が化学変化する。この化学変
化により、酸化銀（マスク層１３）は、屈折率が変化
し、これによってレーザスポット径よりも小さなアパー
チャ３が発生する。
した記録再生方法について、以下に説明する。前述のよ
うに、光ディスク１に光学ピックアップ２１によってレ
ーザビーム２が照射され、マスク層１３にレーザスポッ
トが照射されると、マスク層１３におけるレーザスポッ
トの中心部に相当する部分が高温となり、この高温部分
の酸化銀（マスク層１３）が化学変化する。この化学変
化により、酸化銀（マスク層１３）は、屈折率が変化
し、これによってレーザスポット径よりも小さなアパー
チャ３が発生する。
【００３７】さらに、このアパーチャ３においてエバネ
ッセント場が発生し、このエバネッセント場と記録層１
５との相互作用により記録膜１５に記録マーク４を書き
込み、またこの記録マーク４を読み出すことができる。
ッセント場が発生し、このエバネッセント場と記録層１
５との相互作用により記録膜１５に記録マーク４を書き
込み、またこの記録マーク４を読み出すことができる。
【００３８】そして、上記アパーチャ３は、マスク層１
３を形成する塩化銀の化学変化により形成されるため、
前述のように、高速にてアパーチャ３の開閉を行うこと
ができる。したがって、光ディスク１に対するデータの
転送速度を向上できる。この結果、光ディスク１を従来
よりも高速で回転させ、光ディスク１に対する高密度記
録を高いＳ／Ｎのもとで高速に行なうことができ、また
高密度記録されたデータを高いＳ／Ｎのもとで高速に再
生することができる。
３を形成する塩化銀の化学変化により形成されるため、
前述のように、高速にてアパーチャ３の開閉を行うこと
ができる。したがって、光ディスク１に対するデータの
転送速度を向上できる。この結果、光ディスク１を従来
よりも高速で回転させ、光ディスク１に対する高密度記
録を高いＳ／Ｎのもとで高速に行なうことができ、また
高密度記録されたデータを高いＳ／Ｎのもとで高速に再
生することができる。
【００３９】次に、マスク層１３の材料として、酸化銀
（ＡｇＯｘ）を使用した光ディスク１（本実施の形態）
とアンチモン（Ｓｂ）を使用した光ディスク（比較例）
とについて、比較試験を行なった結果を図３に示す。
（ＡｇＯｘ）を使用した光ディスク１（本実施の形態）
とアンチモン（Ｓｂ）を使用した光ディスク（比較例）
とについて、比較試験を行なった結果を図３に示す。
【００４０】ここでは、再生信号のＣＮＲ（Carrier to
Noise Ratio）の線速度依存性について測定した。測定
条件は、レーザ波長が６３５ｎｍ、対物レンズのＮＡが
０．６、トラック幅が０．６μｍ、記録マーク長が２５
０ｎｍである。
Noise Ratio）の線速度依存性について測定した。測定
条件は、レーザ波長が６３５ｎｍ、対物レンズのＮＡが
０．６、トラック幅が０．６μｍ、記録マーク長が２５
０ｎｍである。
【００４１】この測定の結果、図３から明らかなよう
に、マスク層１３に酸化銀（ＡｇＯｘ）を使用した光デ
ィスク１の方がマスク層１３にアンチモン（Ｓｂ）を使
用した光ディスク（比較例）よりも高速転送に適してい
ることが判った。
に、マスク層１３に酸化銀（ＡｇＯｘ）を使用した光デ
ィスク１の方がマスク層１３にアンチモン（Ｓｂ）を使
用した光ディスク（比較例）よりも高速転送に適してい
ることが判った。
【００４２】なお、本実施の形態の光ディスク１におい
ては、マスク層１３の材料として酸化銀を使用している
が、この酸化銀に代えて、酸化アンチモンあるいは酸化
テルルを使用することができる。酸化銀を含み、これら
は、例えばスパッタリングにより容易に基板１１上に成
膜できるため、量産性に優れている。
ては、マスク層１３の材料として酸化銀を使用している
が、この酸化銀に代えて、酸化アンチモンあるいは酸化
テルルを使用することができる。酸化銀を含み、これら
は、例えばスパッタリングにより容易に基板１１上に成
膜できるため、量産性に優れている。
【００４３】また、光ディスク１では、マスク層１３の
上下に保護層１２、１４が設けられており、これらを設
けることは、マスク層１３の化学変化によって基板１１
や記録膜１５が破壊されるのを防止する上において好ま
しい。この構成により、マスク層１３において安定した
化学変化を発生させることができる。
上下に保護層１２、１４が設けられており、これらを設
けることは、マスク層１３の化学変化によって基板１１
や記録膜１５が破壊されるのを防止する上において好ま
しい。この構成により、マスク層１３において安定した
化学変化を発生させることができる。
【００４４】また、以上の例では、本発明の構成を情報
記録に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず顕
微鏡や高精度のリニアスケールなど、試料層の情報等を
マスク層を介して読み出すように構成できる幅広い分野
に適用することが可能である。
記録に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず顕
微鏡や高精度のリニアスケールなど、試料層の情報等を
マスク層を介して読み出すように構成できる幅広い分野
に適用することが可能である。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の光学試料体は、熱あるいは光照射により化学変化を起
こして屈折率変化領域を生じる材料により形成されたマ
スク層と、このマスク層に光を照射したときに前記屈折
率変化領域にて生じるエバネッセント場が到達可能な位
置に設けられた試料層とを備えている構成である。
の光学試料体は、熱あるいは光照射により化学変化を起
こして屈折率変化領域を生じる材料により形成されたマ
スク層と、このマスク層に光を照射したときに前記屈折
率変化領域にて生じるエバネッセント場が到達可能な位
置に設けられた試料層とを備えている構成である。
【００４６】これにより、光学試料体からの読出し動作
において、マスク層は化学変化により屈折率変化領域、
即ち光学的なアパーチャを生じるようになっているの
で、このアパーチャの開閉動作を高速にて行なうことが
できる。
において、マスク層は化学変化により屈折率変化領域、
即ち光学的なアパーチャを生じるようになっているの
で、このアパーチャの開閉動作を高速にて行なうことが
できる。
【００４７】したがって、光学試料体（例えば光記録媒
体としての光ディスク）の試料層（例えば記録層）から
の情報の読み出しを高速にて行なうことができるという
効果を奏する。
体としての光ディスク）の試料層（例えば記録層）から
の情報の読み出しを高速にて行なうことができるという
効果を奏する。
【００４８】本発明の請求項２に記載の光学試料体は、
熱あるいは光照射により化学変化を起こして屈折率変化
領域を生じる材料により形成されたマスク層と、このマ
スク層に光を照射したときに前記屈折率変化領域にて生
じるエバネッセント場が到達可能な位置に設けられ、光
学的変化を生じることにより情報を記録可能な試料層と
を備えている構成である。
熱あるいは光照射により化学変化を起こして屈折率変化
領域を生じる材料により形成されたマスク層と、このマ
スク層に光を照射したときに前記屈折率変化領域にて生
じるエバネッセント場が到達可能な位置に設けられ、光
学的変化を生じることにより情報を記録可能な試料層と
を備えている構成である。
【００４９】これにより、光学試料体に対する書込み動
作および読出し動作において、マスク層は化学変化によ
り屈折率変化領域、即ち光学的なアパーチャを生じるよ
うになっているので、このアパーチャの開閉動作を高速
にて行なうことができる。
作および読出し動作において、マスク層は化学変化によ
り屈折率変化領域、即ち光学的なアパーチャを生じるよ
うになっているので、このアパーチャの開閉動作を高速
にて行なうことができる。
【００５０】したがって、光学試料体（例えば光記録媒
体としての光ディスク）の試料層（例えば記録層）に対
する情報の書き込みおよび読み出しを高速にて行なうこ
とができるという効果を奏する。
体としての光ディスク）の試料層（例えば記録層）に対
する情報の書き込みおよび読み出しを高速にて行なうこ
とができるという効果を奏する。
【００５１】本発明の請求項３に記載の光学試料体は、
請求項１または２に記載の構成において、前記マスク層
が酸化銀、酸化アンチモンあるいは酸化テルルからなる
構成である。
請求項１または２に記載の構成において、前記マスク層
が酸化銀、酸化アンチモンあるいは酸化テルルからなる
構成である。
【００５２】これにより、請求項１または２に記載の構
成による効果に加え、マスク層を酸化銀、酸化アンチモ
ンあるいは酸化テルルのうちの何れかにより形成する場
合には、マスク層を工業的方法によって容易に形成する
ことができ、光学試料体の量産が容易であるという効果
を奏する。
成による効果に加え、マスク層を酸化銀、酸化アンチモ
ンあるいは酸化テルルのうちの何れかにより形成する場
合には、マスク層を工業的方法によって容易に形成する
ことができ、光学試料体の量産が容易であるという効果
を奏する。
【００５３】本発明の請求項４に記載の光学試料体は、
請求項１から３の何れかに記載の構成において、前記マ
スク層における前記試料層側の面とは反対側の面に第１
の保護層が設けられ、前記マスク層における前記試料層
側の面に第２の保護層が設けられている構成である。
請求項１から３の何れかに記載の構成において、前記マ
スク層における前記試料層側の面とは反対側の面に第１
の保護層が設けられ、前記マスク層における前記試料層
側の面に第２の保護層が設けられている構成である。
【００５４】これにより、請求項１から３の何れかに記
載の構成による効果に加え、第１および第２の保護層に
より、マスク層の化学変化によってマスク層の両側の
層、例えば基板や試料層が破壊される事態を防止するこ
とができるという効果を奏する。
載の構成による効果に加え、第１および第２の保護層に
より、マスク層の化学変化によってマスク層の両側の
層、例えば基板や試料層が破壊される事態を防止するこ
とができるという効果を奏する。
【００５５】本発明の請求項５に記載の光学試料体の読
出し方法は、請求項１に記載の光学試料体を使用し、前
記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所的な前
記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領域にて
生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作用によ
り試料層からの読み出しを行なう構成である。
出し方法は、請求項１に記載の光学試料体を使用し、前
記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所的な前
記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領域にて
生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作用によ
り試料層からの読み出しを行なう構成である。
【００５６】これにより、光学試料体からの読出し動作
においては、マスク層の化学変化により屈折率変化領
域、即ち光学的なアパーチャの開閉動作を高速にて行な
うことができるので、光学試料体（例えば光記録媒体と
しての光ディスク）の試料層（例えば記録層）からの情
報の読み出しを高速化することができるという効果を奏
する。
においては、マスク層の化学変化により屈折率変化領
域、即ち光学的なアパーチャの開閉動作を高速にて行な
うことができるので、光学試料体（例えば光記録媒体と
しての光ディスク）の試料層（例えば記録層）からの情
報の読み出しを高速化することができるという効果を奏
する。
【００５７】本発明の請求項６に記載の光学試料体の書
込み読出し方法は、請求項２に記載の光学試料体を使用
し、前記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所
的な前記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領
域にて生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作
用により試料層に対する情報の書き込みまたは読み出し
を行なう構成である。
込み読出し方法は、請求項２に記載の光学試料体を使用
し、前記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所
的な前記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領
域にて生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作
用により試料層に対する情報の書き込みまたは読み出し
を行なう構成である。
【００５８】これにより、光学試料体に対する書込み動
作および読出し動作においては、マスク層の化学変化に
より屈折率変化領域、即ち光学的なアパーチャの開閉動
作を高速にて行なうことができるので、光学試料体（例
えば光記録媒体としての光ディスク）の試料層（例えば
記録層）に対する情報の書き込みおよび読み出しを高速
化することができるという効果を奏する。
作および読出し動作においては、マスク層の化学変化に
より屈折率変化領域、即ち光学的なアパーチャの開閉動
作を高速にて行なうことができるので、光学試料体（例
えば光記録媒体としての光ディスク）の試料層（例えば
記録層）に対する情報の書き込みおよび読み出しを高速
化することができるという効果を奏する。
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の一形態における
光学試料体としての光ディスクの構成、およびこの光デ
ィスクに対する記録再生方法を示す縦断面図、図１
（ｂ）は、図１（ａ）に示したマスク層の温度分布示す
グラフである。
光学試料体としての光ディスクの構成、およびこの光デ
ィスクに対する記録再生方法を示す縦断面図、図１
（ｂ）は、図１（ａ）に示したマスク層の温度分布示す
グラフである。
【図２】図１に示した光ディスクに対する記録再生を行
なう光情報記録再生装置を示すブロック図である。
なう光情報記録再生装置を示すブロック図である。
【図３】図１に示した光ディスクと比較例に係る光ディ
スクとにおけるＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）の線
速度依存性の測定結果を示すグラフである。
スクとにおけるＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）の線
速度依存性の測定結果を示すグラフである。
【図４】従来の光ディスクの構成、およびこの光ディス
クに対する記録再生方法を示す縦断面図である。
クに対する記録再生方法を示す縦断面図である。
１ 光ディスク（光学試料体） ２ レーザビーム ３ アパーチャ（屈折率変化領域） １１ 基板 １２ 保護層（第１の保護層） １３ マスク層 １４ 保護層（第２の保護層） １５ 記録層（試料層） １６ 保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿刀田 伸史 茨城県つくば市東１−１−４ 工業技術院 産業技術融合領域研究所内 (72)発明者 藤 寛 茨城県つくば市東１−１−４ 工業技術院 産業技術融合領域研究所内 (72)発明者 片山 博之 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 太田 賢司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H123 AA00 AA50 AA51 5D029 JA01 JB45 LB01 LB02 LB04 NA07 NA08 5D090 BB03 CC01 CC04 DD01
Claims (6)
- 【請求項１】熱あるいは光照射により化学変化を起こし
て屈折率変化領域を生じ、前記化学変化が可逆的である
材料により形成されたマスク層と、 このマスク層に光を照射したときに前記屈折率変化領域
にて生じるエバネッセント場が到達可能な位置に設けら
れた試料層とを備えていることを特徴とする光学試料
体。 - 【請求項２】熱あるいは光照射により化学変化を起こし
て屈折率変化領域を生じ、前記化学変化が可逆的である
材料により形成されたマスク層と、 このマスク層に光を照射したときに前記屈折率変化領域
にて生じるエバネッセント場が到達可能な位置に設けら
れ、光学的変化を生じることにより情報を記録可能な試
料層とを備えていることを特徴とする光学試料体。 - 【請求項３】前記マスク層は酸化銀、酸化アンチモンあ
るいは酸化テルルからなることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の光学試料体。 - 【請求項４】前記マスク層における前記試料層側の面と
は反対側の面に第１の保護層が設けられ、前記マスク層
における前記試料層側の面に第２の保護層が設けられて
いることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の
光学試料体。 - 【請求項５】請求項１に記載の光学試料体を使用し、 前記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所的な
前記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領域に
て生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作用に
より試料層からの読み出しを行なうことを特徴とする光
学試料体の読出し方法。 - 【請求項６】請求項２に記載の光学試料体を使用し、 前記マスク層に光ビームを照射し、マスク層に局所的な
前記屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領域に
て生じるエバネッセント場と前記試料層との相互作用に
より試料層に対する情報の書き込みまたは読み出しを行
なうことを特徴とする光学試料体の書込み読出し方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15861299A JP4290279B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 光学試料体並びにその書込みおよび読出し方法 |
| US09/585,554 US6819648B1 (en) | 1999-06-04 | 2000-06-02 | Optical sample and method of writing and reading information on the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15861299A JP4290279B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 光学試料体並びにその書込みおよび読出し方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348377A true JP2000348377A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4290279B2 JP4290279B2 (ja) | 2009-07-01 |
Family
ID=15675523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15861299A Expired - Lifetime JP4290279B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 光学試料体並びにその書込みおよび読出し方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP4290279B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3240306B2 (ja) * | 1999-02-23 | 2001-12-17 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 光記録媒体 |
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-
1999
- 1999-06-04 JP JP15861299A patent/JP4290279B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-02 US US09/585,554 patent/US6819648B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP4290279B2 (ja) | 2009-07-01 |
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