JP2001084643A - 光ディスク媒体 - Google Patents
光ディスク媒体Info
- Publication number
- JP2001084643A JP2001084643A JP25531699A JP25531699A JP2001084643A JP 2001084643 A JP2001084643 A JP 2001084643A JP 25531699 A JP25531699 A JP 25531699A JP 25531699 A JP25531699 A JP 25531699A JP 2001084643 A JP2001084643 A JP 2001084643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- optical disk
- recording
- super
- resolution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24306—Metals or metalloids transition metal elements of groups 3-10
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24318—Non-metallic elements
- G11B2007/2432—Oxygen
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
- G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
- G11B2007/2571—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials containing group 14 elements except carbon (Si, Ge, Sn, Pb)
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
- G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
- G11B2007/25713—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials containing nitrogen
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
- G11B7/2533—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
- G11B7/2534—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins polycarbonates [PC]
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/258—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/258—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers
- G11B7/2585—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers based on aluminium
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/258—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers
- G11B7/259—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers based on silver
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/258—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers
- G11B7/2595—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers based on gold
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/146—Laser beam
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】無機酸化物膜を用いた超解像媒体において、無
機酸化物膜の複素屈折率変化を利用して、記録密度向上
が可能な光ディスク媒体を実現する。 【解決手段】無機酸化物膜の複素屈折率変化によって、
ディスクの反射率が高くなる光ディスク媒体を用いる。
具体的には、無機酸化物膜がＣｏを含む酸化物の場合、
反射付加層７６を設ける。 【効果】再生に寄与する実効的なスポット径を縮小で
き、記録密度が向上する。複素屈折率が急峻に変化する
材料を用いることにより、約２倍密が可能である。
機酸化物膜の複素屈折率変化を利用して、記録密度向上
が可能な光ディスク媒体を実現する。 【解決手段】無機酸化物膜の複素屈折率変化によって、
ディスクの反射率が高くなる光ディスク媒体を用いる。
具体的には、無機酸化物膜がＣｏを含む酸化物の場合、
反射付加層７６を設ける。 【効果】再生に寄与する実効的なスポット径を縮小で
き、記録密度が向上する。複素屈折率が急峻に変化する
材料を用いることにより、約２倍密が可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を用いて情報を
記録、再生する光ディスク媒体、特に回折限界光スポッ
ト径で決まる光学的分解能以下の記録マークを再生する
超解像光ディスク媒体に関する。
記録、再生する光ディスク媒体、特に回折限界光スポッ
ト径で決まる光学的分解能以下の記録マークを再生する
超解像光ディスク媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の高度情報化、情報通信、マルチメ
ディア技術の発展によって、光ディスク媒体の高密度
化、大容量化の要求が高まっている。光ディスク媒体の
記録密度の上限は、主に情報を記録または再生する光ス
ポットのビーム径によって制限されている。光スポット
径は光源の波長をλ、光スポットを形成するための対物
レンズの開口数をＮＡとすると、ほぼλ／ＮＡで表され
る事が知られている。光スポット径を縮小すれば記録密
度の向上も可能であるが、光源の波長λは光学素子の吸
収や検出器の感度特性の制限によって紫外線領域の波長
が限界と考えられており、ＮＡの向上は媒体の傾きの許
容量によってほぼ制限されている。つまり光スポット径
の縮小による記録密度向上には限界があると考えられて
いる。
ディア技術の発展によって、光ディスク媒体の高密度
化、大容量化の要求が高まっている。光ディスク媒体の
記録密度の上限は、主に情報を記録または再生する光ス
ポットのビーム径によって制限されている。光スポット
径は光源の波長をλ、光スポットを形成するための対物
レンズの開口数をＮＡとすると、ほぼλ／ＮＡで表され
る事が知られている。光スポット径を縮小すれば記録密
度の向上も可能であるが、光源の波長λは光学素子の吸
収や検出器の感度特性の制限によって紫外線領域の波長
が限界と考えられており、ＮＡの向上は媒体の傾きの許
容量によってほぼ制限されている。つまり光スポット径
の縮小による記録密度向上には限界があると考えられて
いる。
【０００３】この限界を超える技術として、記録媒体の
光学特性を利用して実効的な光スポット径を縮小する超
解像媒体技術がある。以下に代表的な超解像媒体技術を
挙げる。磁気超解像（ジャパン ジャーナル オブ
アプライド フィジックス ３１（１９９２年）５２９
頁から５３３頁（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ３１
（１９９２）ｐｐ．５２９−５３３））、無機酸化物
膜を用いた超解像（ジョイント エム オー アール
アイ エス／アイ エス オー エム９７年ポストデッ
ドラインペーパーテクニカルダイジェスト２１頁から２
２頁（ＪｏｉｎｔＭＯＲＩＳ／ＩＳＯＭ‘９７ Ｐｏｓ
ｔ−ｄｅａｄｌｉｎｅ ＰａｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｃａ
ｌ Ｄｉｇｅｓｔ ｐｐ．２１−２２））、有機色素
を用いたマスク層による超解像読み出し（応用物理学会
学術講演会予稿集、１０００ページ、１９ｐ−Ｋ−５
（１９９４年秋））、フォトクロミックマスク層によ
る超解像（オプティカル レビュー ４（１９９７年）
６５５頁から６５９頁（Ｏｐｔ． Ｒｅｖ ４（１９９
７）ｐｐ．６５５−６５９））。相変化材料の溶融を
利用した超解像読み出し（ジャパン ジャーナル オブ
アプライド フィジックス３２（１９９３年）５２１
０頁（Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ３２
（１９９３）ｐ．５２１０））。これらは光スポットに
よって生じる温度分布や透過率の変化を利用して、記録
マークをマスクする効果を生じさせ、記録再生に寄与す
る実効的なスポットを縮小し、記録再生密度を向上す
る。
光学特性を利用して実効的な光スポット径を縮小する超
解像媒体技術がある。以下に代表的な超解像媒体技術を
挙げる。磁気超解像（ジャパン ジャーナル オブ
アプライド フィジックス ３１（１９９２年）５２９
頁から５３３頁（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ３１
（１９９２）ｐｐ．５２９−５３３））、無機酸化物
膜を用いた超解像（ジョイント エム オー アール
アイ エス／アイ エス オー エム９７年ポストデッ
ドラインペーパーテクニカルダイジェスト２１頁から２
２頁（ＪｏｉｎｔＭＯＲＩＳ／ＩＳＯＭ‘９７ Ｐｏｓ
ｔ−ｄｅａｄｌｉｎｅ ＰａｐｅｒｓＴｅｃｈｎｉｃａ
ｌ Ｄｉｇｅｓｔ ｐｐ．２１−２２））、有機色素
を用いたマスク層による超解像読み出し（応用物理学会
学術講演会予稿集、１０００ページ、１９ｐ−Ｋ−５
（１９９４年秋））、フォトクロミックマスク層によ
る超解像（オプティカル レビュー ４（１９９７年）
６５５頁から６５９頁（Ｏｐｔ． Ｒｅｖ ４（１９９
７）ｐｐ．６５５−６５９））。相変化材料の溶融を
利用した超解像読み出し（ジャパン ジャーナル オブ
アプライド フィジックス３２（１９９３年）５２１
０頁（Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ３２
（１９９３）ｐ．５２１０））。これらは光スポットに
よって生じる温度分布や透過率の変化を利用して、記録
マークをマスクする効果を生じさせ、記録再生に寄与す
る実効的なスポットを縮小し、記録再生密度を向上す
る。
【０００４】図１は、この媒体超解像効果を模式的に表
したものである。光スポット１１が、超解像媒体上を１
３で示される方向に相対的に走査し、記録再生をおこな
う。通常再生時、光スポット１１内に存在する記録マー
ク１２はすべて再生信号に寄与するが、超解像媒体の場
合、光強度の強い光スポットの中心領域１４以外はマス
クされ、領域１４内の記録マーク１５のみが再生され
る。これは、再生に寄与する実効的な光スポット径が縮
小したのと同等である。図１の例とは逆に、領域１４が
マスクされ、領域１４以外の記録マークを光スポット１
１で検出することも可能である。
したものである。光スポット１１が、超解像媒体上を１
３で示される方向に相対的に走査し、記録再生をおこな
う。通常再生時、光スポット１１内に存在する記録マー
ク１２はすべて再生信号に寄与するが、超解像媒体の場
合、光強度の強い光スポットの中心領域１４以外はマス
クされ、領域１４内の記録マーク１５のみが再生され
る。これは、再生に寄与する実効的な光スポット径が縮
小したのと同等である。図１の例とは逆に、領域１４が
マスクされ、領域１４以外の記録マークを光スポット１
１で検出することも可能である。
【０００５】の方法は光磁気ディスクにのみ適用可能
であり、現在広く普及しているＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−
ＲＯＭなどの読み出し専用ディスクには適用できない。
およびの方法は、有機材料をマスク層として用いて
いるために熱によって破壊されやすく、読み出し可能回
数が１万回以下程度であり、情報再生の信頼度が低いこ
とから実用化には至っていない。また熱によって破壊さ
れてしまうため、書き換え型ディスクには適用すること
はできない。の方法は超解像マスク層に相変化材料の
融解を利用しているため、繰り返し読み出しによって膜
流動が生じ、読み出し可能回数が同様に１万回以下程度
で、情報再生の信頼度が低いことから実用化には至って
いない。また相変化材料の融点以上の温度で再生するた
め、書き換え型ディスクでは再生の際の高温状態で記録
マークが消されてしまうため、読み出し専用ディスクの
みに適用される。ジャパン ジャーナル オブ アプラ
イド フィジックス３８（１９９９年）１６５６頁（Ｊ
ｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． ３８（１９９
９）ｐ．１６５６）では、無機酸化物超解像膜を用いた
ディスクの繰り返し読み出し可能回数が１０万回以上あ
ること、また、この超解像膜を適用した相変化媒体が書
き換え可能であることが述べられている。これは、の
方法が無機材料を用いているために、有機材料に比べて
熱によって破壊されにくいことを示している。このこと
から、無機酸化物超解像膜は、読み出し専用ディスクと
書き換え型ディスクの両方に適用可能な超解像材料とし
て期待されている。
であり、現在広く普及しているＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−
ＲＯＭなどの読み出し専用ディスクには適用できない。
およびの方法は、有機材料をマスク層として用いて
いるために熱によって破壊されやすく、読み出し可能回
数が１万回以下程度であり、情報再生の信頼度が低いこ
とから実用化には至っていない。また熱によって破壊さ
れてしまうため、書き換え型ディスクには適用すること
はできない。の方法は超解像マスク層に相変化材料の
融解を利用しているため、繰り返し読み出しによって膜
流動が生じ、読み出し可能回数が同様に１万回以下程度
で、情報再生の信頼度が低いことから実用化には至って
いない。また相変化材料の融点以上の温度で再生するた
め、書き換え型ディスクでは再生の際の高温状態で記録
マークが消されてしまうため、読み出し専用ディスクの
みに適用される。ジャパン ジャーナル オブ アプラ
イド フィジックス３８（１９９９年）１６５６頁（Ｊ
ｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． ３８（１９９
９）ｐ．１６５６）では、無機酸化物超解像膜を用いた
ディスクの繰り返し読み出し可能回数が１０万回以上あ
ること、また、この超解像膜を適用した相変化媒体が書
き換え可能であることが述べられている。これは、の
方法が無機材料を用いているために、有機材料に比べて
熱によって破壊されにくいことを示している。このこと
から、無機酸化物超解像膜は、読み出し専用ディスクと
書き換え型ディスクの両方に適用可能な超解像材料とし
て期待されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】無機超解像膜は、ある
しきい値を越える程度のレーザ光が照射されると複素屈
折率が変化する性質を有する。この無機超解像膜を、光
ディスクに適用する場合、図２に示すような多層膜積層
構造とする。この光ディスクを再生した場合、温度が高
くなっている光スポットの中心部で複素屈折率が変化
し、積層膜の多重干渉により複素屈折率変化領域の反射
率が変化する。その結果、光スポットの一部分の信号を
強調して読み出すことができ、再生に寄与する実効的な
スポット径を縮小できる。
しきい値を越える程度のレーザ光が照射されると複素屈
折率が変化する性質を有する。この無機超解像膜を、光
ディスクに適用する場合、図２に示すような多層膜積層
構造とする。この光ディスクを再生した場合、温度が高
くなっている光スポットの中心部で複素屈折率が変化
し、積層膜の多重干渉により複素屈折率変化領域の反射
率が変化する。その結果、光スポットの一部分の信号を
強調して読み出すことができ、再生に寄与する実効的な
スポット径を縮小できる。
【０００７】超解像膜２３と基板保護膜２２、熱保持膜
２４の膜厚は、以下の３点を考慮して設計する。（１）
超解像膜２３で光吸収を生じる。（２）光吸収により発
生した熱が、反射膜２５により拡散されず、超解像膜に
温度上昇を生じる。（３）超解像膜２３の複素屈折率が
変化し、多層膜の多重干渉による反射率が変化する。基
板保護層２２は、超解像膜２３で発生した熱によって基
板２１が変形することを防ぐ役割もある。
２４の膜厚は、以下の３点を考慮して設計する。（１）
超解像膜２３で光吸収を生じる。（２）光吸収により発
生した熱が、反射膜２５により拡散されず、超解像膜に
温度上昇を生じる。（３）超解像膜２３の複素屈折率が
変化し、多層膜の多重干渉による反射率が変化する。基
板保護層２２は、超解像膜２３で発生した熱によって基
板２１が変形することを防ぐ役割もある。
【０００８】超解像膜２３にＣｏ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｃａを
含む酸化物膜（以下Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜）、
基板保護膜２２、熱保持膜２４にＺｎＳ−ＳｉＯ2膜、
反射膜２５にＡｌ−Ｔｉ膜を用いてディスクを設計し、
試作を行った。Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜の複素屈
折率は、変化前ｎ（屈折率）＝２．４８、ｋ（消衰係
数）＝０．４８から、入射光が強くなった時、ｎ＝２．
４１、ｋ＝０．５７に変化するとし、基板保護膜２２と
熱保持膜２４の膜厚に対する変化前の反射率Ｒ（変化
前）とＲ（変化後）を多層膜の多重干渉を考慮して計算
した。図３は、Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜の膜厚を
５０ｎｍ、反射膜２５の膜厚は１００ｎｍとし、反射率
の変化率｛Ｒ（変化後）−Ｒ（変化前）｝／Ｒ（変化
前）を計算した結果をプロットしたものである。この結
果から、反射率が最も変化するのは、基板保護膜２２を
１２０ｎｍから１５０ｎｍ、熱保持膜２４を３０ｎｍか
ら５０ｎｍであることが分かった。そこで、基板保護膜
２２（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を１２０ｎｍ、超解像膜２
３（Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜）を５０ｎｍ、熱保
持膜２４（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を３０ｎｍ、反射膜２
５（Ａｌ−Ｔｉ膜）を１００ｎｍ積層したディスクを試
作した。この試作ディスクの入射光強度に対する反射光
強度を測定した結果を図４に示す。超解像効果無しの場
合の結果４１（□印）は、入射光強度と反射光強度が比
例関係にあることを示している。つまり入射光強度を強
くしても反射率は変化しない。超解像効果有りの場合の
結果４２（◆印）は、光強度を強くしたときに比例関係
が崩れ、反射率が低くなることを示している。このディ
スクの再生信号の振幅を測定した結果を図５に示す。記
録マークは、単一周波数繰り返し位相ピット（マーク・
スペース比１：１）であり、信号振幅は反射光レベルで
規格化した。位相ピットは基板上に、物理的な凹凸によ
って形成し、その深さは、位相差がλ／６となるように
した。測定は波長６６０ｎｍ、対物レンズＮＡ０．６の
光ディスク評価機で行った。超解像効果を生じさせて再
生した場合の結果５２は、超解像効果無しの場合の結果
５１と比べて、光学的カットオフ（マーク長０．２７５
μｍ）に近いマーク長０．２８μｍの振幅が増加する。
しかしマーク長０．３５μｍ以上では逆に振幅が低下
し、記録密度向上が可能な特性を得ることができない。
含む酸化物膜（以下Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜）、
基板保護膜２２、熱保持膜２４にＺｎＳ−ＳｉＯ2膜、
反射膜２５にＡｌ−Ｔｉ膜を用いてディスクを設計し、
試作を行った。Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜の複素屈
折率は、変化前ｎ（屈折率）＝２．４８、ｋ（消衰係
数）＝０．４８から、入射光が強くなった時、ｎ＝２．
４１、ｋ＝０．５７に変化するとし、基板保護膜２２と
熱保持膜２４の膜厚に対する変化前の反射率Ｒ（変化
前）とＲ（変化後）を多層膜の多重干渉を考慮して計算
した。図３は、Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜の膜厚を
５０ｎｍ、反射膜２５の膜厚は１００ｎｍとし、反射率
の変化率｛Ｒ（変化後）−Ｒ（変化前）｝／Ｒ（変化
前）を計算した結果をプロットしたものである。この結
果から、反射率が最も変化するのは、基板保護膜２２を
１２０ｎｍから１５０ｎｍ、熱保持膜２４を３０ｎｍか
ら５０ｎｍであることが分かった。そこで、基板保護膜
２２（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を１２０ｎｍ、超解像膜２
３（Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜）を５０ｎｍ、熱保
持膜２４（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を３０ｎｍ、反射膜２
５（Ａｌ−Ｔｉ膜）を１００ｎｍ積層したディスクを試
作した。この試作ディスクの入射光強度に対する反射光
強度を測定した結果を図４に示す。超解像効果無しの場
合の結果４１（□印）は、入射光強度と反射光強度が比
例関係にあることを示している。つまり入射光強度を強
くしても反射率は変化しない。超解像効果有りの場合の
結果４２（◆印）は、光強度を強くしたときに比例関係
が崩れ、反射率が低くなることを示している。このディ
スクの再生信号の振幅を測定した結果を図５に示す。記
録マークは、単一周波数繰り返し位相ピット（マーク・
スペース比１：１）であり、信号振幅は反射光レベルで
規格化した。位相ピットは基板上に、物理的な凹凸によ
って形成し、その深さは、位相差がλ／６となるように
した。測定は波長６６０ｎｍ、対物レンズＮＡ０．６の
光ディスク評価機で行った。超解像効果を生じさせて再
生した場合の結果５２は、超解像効果無しの場合の結果
５１と比べて、光学的カットオフ（マーク長０．２７５
μｍ）に近いマーク長０．２８μｍの振幅が増加する。
しかしマーク長０．３５μｍ以上では逆に振幅が低下
し、記録密度向上が可能な特性を得ることができない。
【０００９】このような特性を示す理由を考察するため
に、ディスク上での実効再生スポットの形状をシミュレ
ーションにより計算した。図６はスポット走査方向にお
ける通常の再生スポット形状と、超解像効果が生じてい
るときの実効再生スポット形状を、それぞれのピーク値
で規格化してプロットしたものである。超解像効果有り
の場合の実効再生スポット６２は、通常の再生スポット
６１に比べて、強度分布の立ち上がりが鋭くなっている
が幅は広がっている。幅が広がっているために全体の解
像度は低下し、マーク長０．３５μｍ付近で振幅は大き
く低下する。一方立ち上がりが鋭くなる分、高い周波数
成分であるマーク長０．２８μｍの振幅が増加し、図５
のような再生信号振幅特性を示すと考えられる。
に、ディスク上での実効再生スポットの形状をシミュレ
ーションにより計算した。図６はスポット走査方向にお
ける通常の再生スポット形状と、超解像効果が生じてい
るときの実効再生スポット形状を、それぞれのピーク値
で規格化してプロットしたものである。超解像効果有り
の場合の実効再生スポット６２は、通常の再生スポット
６１に比べて、強度分布の立ち上がりが鋭くなっている
が幅は広がっている。幅が広がっているために全体の解
像度は低下し、マーク長０．３５μｍ付近で振幅は大き
く低下する。一方立ち上がりが鋭くなる分、高い周波数
成分であるマーク長０．２８μｍの振幅が増加し、図５
のような再生信号振幅特性を示すと考えられる。
【００１０】超解像膜の複素屈折率変化によって反射率
が低くなる構造では、実効再生スポット径が広がるた
め、記録密度向上を可能にする再生信号振幅特性が得ら
れないことが明らかとなった。
が低くなる構造では、実効再生スポット径が広がるた
め、記録密度向上を可能にする再生信号振幅特性が得ら
れないことが明らかとなった。
【００１１】したがってこのような問題に鑑み、本発明
の目的は、記録密度向上可能な光ディスク媒体を提供す
ることにある。
の目的は、記録密度向上可能な光ディスク媒体を提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的のため、本発
明の光ディスク媒体は、基板と、２層以上の薄膜より成
る積層膜を有する光ディスク媒体において、積層膜の情
報記録層と、積層膜を保護する目的の樹脂膜を除く各層
が無機物により構成され、かつ積層膜の各層が情報再生
光入射時に固体状態を保持し、かつ前記積層膜の反射率
が、入射光強度の増加に伴って高くなる構成とした。。
明の光ディスク媒体は、基板と、２層以上の薄膜より成
る積層膜を有する光ディスク媒体において、積層膜の情
報記録層と、積層膜を保護する目的の樹脂膜を除く各層
が無機物により構成され、かつ積層膜の各層が情報再生
光入射時に固体状態を保持し、かつ前記積層膜の反射率
が、入射光強度の増加に伴って高くなる構成とした。。
【００１３】更に、この光ディスク媒体の積層膜は、基
板上に２組以上の構成とした。
板上に２組以上の構成とした。
【００１４】この光ディスク媒体の情報記録再生領域に
は、ディスク識別信号と、最適再生光強度値と、最適記
録光強度値と、最適記録波形パターン情報のうちの少な
くとも１つを記録されているようにした。
は、ディスク識別信号と、最適再生光強度値と、最適記
録光強度値と、最適記録波形パターン情報のうちの少な
くとも１つを記録されているようにした。
【００１５】この光ディスク媒体の情報記録再生部に、
情報再生時の最適な再生光強度値を設定するための試し
読み領域を設けた。
情報再生時の最適な再生光強度値を設定するための試し
読み領域を設けた。
【００１６】この光ディスク媒体の情報記録再生部に、
情報記録時の最適な記録光強度値、又は最適記録波形パ
ターンの条件を設定するための試し書き領域を設けた。
情報記録時の最適な記録光強度値、又は最適記録波形パ
ターンの条件を設定するための試し書き領域を設けた。
【００１７】この光ディスク媒体の積層膜のうちの少な
くとも１層を、Ｃｏを含有する酸化物の薄膜とした。
くとも１層を、Ｃｏを含有する酸化物の薄膜とした。
【００１８】更に、Ｃｏを含有する酸化物の薄膜と前記
基板の間には、直接、又は他の層を介して、基板と異な
る光学定数を持つ薄膜を設けた。
基板の間には、直接、又は他の層を介して、基板と異な
る光学定数を持つ薄膜を設けた。
【００１９】この光ディスク媒体で、基板と異なる光学
定数を持つ薄膜を、Ｇｅ，ＳｉとＮを含有する薄膜とし
た。
定数を持つ薄膜を、Ｇｅ，ＳｉとＮを含有する薄膜とし
た。
【００２０】または、この基板と異なる光学定数を持つ
薄膜を、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌを含有する薄膜とした。
薄膜を、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌを含有する薄膜とした。
【００２１】この光ディスク媒体の再生時の反射率が、
再生光の１／４程度の光強度での反射率に比べて１.３
倍以上１．７倍以下となるよう構成した。さらには、こ
の光ディスク媒体の再生時の反射率が、再生光の１／４
程度の光強度での反射率に比べて３．０倍以上４．０倍
以下となる構成とした。
再生光の１／４程度の光強度での反射率に比べて１.３
倍以上１．７倍以下となるよう構成した。さらには、こ
の光ディスク媒体の再生時の反射率が、再生光の１／４
程度の光強度での反射率に比べて３．０倍以上４．０倍
以下となる構成とした。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明を詳細に
説明する。
説明する。
【００２３】本発明の光ディスク媒体を記録再生する装
置の主な構成は次のとおりである。波長が６６０ｎｍの
レーザー光源、レーザー光をビーム状にし、さらに光デ
ィスク媒体上に集光する手段、該集光手段と光ディスク
媒体を相対運動させる手段、これは、光ディスク媒体の
回転あるいは平行移動と集光レンズの光軸に直角方向の
運動のいずれか１方を含む。光ディスク媒体からの反射
光レベルの高低を電気信号に変換する光電変換手段、レ
ーザー光のオートフォーカスおよびトラッキング手段、
本実施例では、これらは光学ヘッド中に収納される。光
学ヘッドは、リニアアクチュエーター、あるいはスイン
グアームなどによって、光ディスク媒体と相対運動させ
られる。これらのうち、レーザー光源、光ディスク媒体
からの反射光レベルの高低を電気信号に変換する光電変
換手段は、レーザー光を光ディスク媒体上に集光する手
段とは別のケースに収めることも可能である。また上記
光ディスク媒体上に設けられたアドレス情報マークを再
生することにより得られる電気信号から、アドレス情報
を検出するアドレス情報検出手段、再生信号復調回路、
を有する。さらに、集光されるレーザービームと光ディ
スク媒体のなす角度を調節できる手段を持てば、収差の
発生による光スポットの劣化を防止できて好ましい。
置の主な構成は次のとおりである。波長が６６０ｎｍの
レーザー光源、レーザー光をビーム状にし、さらに光デ
ィスク媒体上に集光する手段、該集光手段と光ディスク
媒体を相対運動させる手段、これは、光ディスク媒体の
回転あるいは平行移動と集光レンズの光軸に直角方向の
運動のいずれか１方を含む。光ディスク媒体からの反射
光レベルの高低を電気信号に変換する光電変換手段、レ
ーザー光のオートフォーカスおよびトラッキング手段、
本実施例では、これらは光学ヘッド中に収納される。光
学ヘッドは、リニアアクチュエーター、あるいはスイン
グアームなどによって、光ディスク媒体と相対運動させ
られる。これらのうち、レーザー光源、光ディスク媒体
からの反射光レベルの高低を電気信号に変換する光電変
換手段は、レーザー光を光ディスク媒体上に集光する手
段とは別のケースに収めることも可能である。また上記
光ディスク媒体上に設けられたアドレス情報マークを再
生することにより得られる電気信号から、アドレス情報
を検出するアドレス情報検出手段、再生信号復調回路、
を有する。さらに、集光されるレーザービームと光ディ
スク媒体のなす角度を調節できる手段を持てば、収差の
発生による光スポットの劣化を防止できて好ましい。
【００２４】図７は一般的な光ディスクの光学系であ
る。光源である半導体レーザ７１からの光ビームは、コ
リメートレンズ７２によってほぼ平行光に変換され、ビ
ーム整形プリズム７３によって光強度の分布をほぼ円形
に整形される。このほぼ円形の平行光はビームスプリッ
タ７４を透過した後、対物レンズ７５によって超解像膜
を有する光ディスク媒体７６に集光される。この反射光
はビームスプリッタ７４で分岐され、検出光学系７７に
導かれる。スピンドルモーター７８は光ディスク媒体７
６を回転することにより、光スポットを光ディスク媒体
７６上で走査させる。検出光学系７７では反射光の偏光
方向の変化や反射光強度の変化などから信号を識別し、
光ディスク媒体７６上に記録された記録マークを読み取
るのと同時に、光スポットの光ディスク媒体７６に対し
ての焦点ずれ信号とトラック位置ずれ信号を検出し、対
物レンズ７５の位置にフィードバックすることにより光
スポットの位置ずれを補正する。対物レンズの開口数
（ＮＡ）は０．６とする。
る。光源である半導体レーザ７１からの光ビームは、コ
リメートレンズ７２によってほぼ平行光に変換され、ビ
ーム整形プリズム７３によって光強度の分布をほぼ円形
に整形される。このほぼ円形の平行光はビームスプリッ
タ７４を透過した後、対物レンズ７５によって超解像膜
を有する光ディスク媒体７６に集光される。この反射光
はビームスプリッタ７４で分岐され、検出光学系７７に
導かれる。スピンドルモーター７８は光ディスク媒体７
６を回転することにより、光スポットを光ディスク媒体
７６上で走査させる。検出光学系７７では反射光の偏光
方向の変化や反射光強度の変化などから信号を識別し、
光ディスク媒体７６上に記録された記録マークを読み取
るのと同時に、光スポットの光ディスク媒体７６に対し
ての焦点ずれ信号とトラック位置ずれ信号を検出し、対
物レンズ７５の位置にフィードバックすることにより光
スポットの位置ずれを補正する。対物レンズの開口数
（ＮＡ）は０．６とする。
【００２５】本装置は、本発明の超解像媒体（光ディス
ク媒体）と、超解像効果を持たない通常媒体の両方を、
１つの装置で記録再生できることが、ユーザーにとって
は数多くの装置を必要としないので望ましい。そのため
には、超解像媒体の場合と、通常媒体の場合とで、検出
器のゲイン、再生光強度、記録光強度、記録波形、ディ
スク回転数などをそれぞれ切り替える必要があるが、こ
れらは電気的に制御できる範囲であるため、通常媒体を
記録再生する装置と比べて、光学系に大きな変更を施す
必要はない。
ク媒体）と、超解像効果を持たない通常媒体の両方を、
１つの装置で記録再生できることが、ユーザーにとって
は数多くの装置を必要としないので望ましい。そのため
には、超解像媒体の場合と、通常媒体の場合とで、検出
器のゲイン、再生光強度、記録光強度、記録波形、ディ
スク回転数などをそれぞれ切り替える必要があるが、こ
れらは電気的に制御できる範囲であるため、通常媒体を
記録再生する装置と比べて、光学系に大きな変更を施す
必要はない。
【００２６】次に、本発明の超解像媒体の具体例をしめ
す。入射光強度を強くした時に反射率が高くなる構造に
するためには、図２の積層構造において、図３の結果か
ら、Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜の膜厚を５０ｎｍ、
反射膜２５の膜厚は１００ｎｍとし、基板保護膜２２を
１２０ｎｍから１５０ｎｍ、熱保持膜２４を０ｎｍから
２０ｎｍとすればよい。あるいは基板保護膜２２を０ｎ
ｍから３０ｎｍ、熱保持膜２４を１３０ｎｍから１５０
ｎｍとすればよい。あるいは基板保護膜２２を１２０ｎ
ｍから１７０ｎｍ、熱保持膜２４を１３０ｎｍから１５
０ｎｍとすればよい。またこれらの構造で、Ｃｏ−Ｓｉ
−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜の膜厚は３０ｎｍから７０ｎｍの間
で変化させても、反射率を高くすることができる。ただ
し、これらのディスク構造では、入射光強度を強くした
時に反射率が高くなるが、その変化率｛Ｒ（変化後）−
Ｒ（変化前）｝／Ｒ（変化前）が0.1以下であり、記録
再生密度の向上効果は比較的少ないと考えられる。
す。入射光強度を強くした時に反射率が高くなる構造に
するためには、図２の積層構造において、図３の結果か
ら、Ｃｏ−Ｓｉ−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜の膜厚を５０ｎｍ、
反射膜２５の膜厚は１００ｎｍとし、基板保護膜２２を
１２０ｎｍから１５０ｎｍ、熱保持膜２４を０ｎｍから
２０ｎｍとすればよい。あるいは基板保護膜２２を０ｎ
ｍから３０ｎｍ、熱保持膜２４を１３０ｎｍから１５０
ｎｍとすればよい。あるいは基板保護膜２２を１２０ｎ
ｍから１７０ｎｍ、熱保持膜２４を１３０ｎｍから１５
０ｎｍとすればよい。またこれらの構造で、Ｃｏ−Ｓｉ
−Ｎａ−Ｃａ−Ｏ膜の膜厚は３０ｎｍから７０ｎｍの間
で変化させても、反射率を高くすることができる。ただ
し、これらのディスク構造では、入射光強度を強くした
時に反射率が高くなるが、その変化率｛Ｒ（変化後）−
Ｒ（変化前）｝／Ｒ（変化前）が0.1以下であり、記録
再生密度の向上効果は比較的少ないと考えられる。
【００２７】前記実施例よりも反射率の変化率が大きい
光ディスク媒体７６の積層構造を図８示す。直径１２ｃ
ｍ，厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート基板に、あらか
じめ位相ピットで情報を記録しておく。この情報を記録
された側の基板上に、マグネトロンスパッタリング法に
より厚さ約５０ｎｍの反射付加膜８６（Ｇｅ−Ｎ膜）を
形成し、厚さ約５５ｎｍの基板保護膜８２（ＺｎＳ−Ｓ
ｉＯ2膜）を形成し、次に無機超解像膜８３（Ｃｏ3Ｏ4
膜）を５０ｎｍ積層する。さらに厚さ約３０ｎｍの熱保
持膜８４（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を形成し、この上に反
射膜８５（Ａｌ−Ｔｉ膜）を１００ｎｍ形成する。必要
があれば、さらに紫外線硬化樹脂保護層を設け、積層構
造を保護する。また、この上に接着剤層を介して，同じ
構造のもう一枚のディスクとの貼りあわせると、ディス
クの強度を保ち、ディスクの両面に情報を記録すること
ができる。
光ディスク媒体７６の積層構造を図８示す。直径１２ｃ
ｍ，厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート基板に、あらか
じめ位相ピットで情報を記録しておく。この情報を記録
された側の基板上に、マグネトロンスパッタリング法に
より厚さ約５０ｎｍの反射付加膜８６（Ｇｅ−Ｎ膜）を
形成し、厚さ約５５ｎｍの基板保護膜８２（ＺｎＳ−Ｓ
ｉＯ2膜）を形成し、次に無機超解像膜８３（Ｃｏ3Ｏ4
膜）を５０ｎｍ積層する。さらに厚さ約３０ｎｍの熱保
持膜８４（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を形成し、この上に反
射膜８５（Ａｌ−Ｔｉ膜）を１００ｎｍ形成する。必要
があれば、さらに紫外線硬化樹脂保護層を設け、積層構
造を保護する。また、この上に接着剤層を介して，同じ
構造のもう一枚のディスクとの貼りあわせると、ディス
クの強度を保ち、ディスクの両面に情報を記録すること
ができる。
【００２８】このＣｏ3Ｏ4膜は、あるしきい値を越える
程度のレーザ光が照射されると複素屈折率が変化する性
質を有する。光スポット照射により、温度が高くなって
いる領域の複素屈折率が変化し、多重反射の結果この領
域の反射率が高くなり、高反射率領域の記録マークのみ
が再生される。基板上に形成されている記録マークの再
生分解能は、無機超解像膜で複素屈折率変化を起した部
分と、光スポットの重なりとの大きさで決まる。すなわ
ち複素屈折率変化を起す部分の大きさを小さくすること
により高密度化が可能である。このような効果を媒体超
解像効果と称する。上記のＣｏ3Ｏ4膜以外に、複数の化
合物を有する元素の組み合わせである酸化物、窒化物、
硫化物、弗化物、炭化物、のうちのいずれかを用いた無
機超解像膜が使用可能である。３元素以上を組み合わせ
た酸化物、窒化物、硫化物、弗化物、炭化物、のうちの
いずれかを用いた無機超解像膜は、記録時の高温に耐
え、読み出し可能回数も多いという長所がある。
程度のレーザ光が照射されると複素屈折率が変化する性
質を有する。光スポット照射により、温度が高くなって
いる領域の複素屈折率が変化し、多重反射の結果この領
域の反射率が高くなり、高反射率領域の記録マークのみ
が再生される。基板上に形成されている記録マークの再
生分解能は、無機超解像膜で複素屈折率変化を起した部
分と、光スポットの重なりとの大きさで決まる。すなわ
ち複素屈折率変化を起す部分の大きさを小さくすること
により高密度化が可能である。このような効果を媒体超
解像効果と称する。上記のＣｏ3Ｏ4膜以外に、複数の化
合物を有する元素の組み合わせである酸化物、窒化物、
硫化物、弗化物、炭化物、のうちのいずれかを用いた無
機超解像膜が使用可能である。３元素以上を組み合わせ
た酸化物、窒化物、硫化物、弗化物、炭化物、のうちの
いずれかを用いた無機超解像膜は、記録時の高温に耐
え、読み出し可能回数も多いという長所がある。
【００２９】基板８１と基板保護膜８２の間に挿入した
反射付加膜（Ｇｅ−Ｎ膜）８６によって、Ｃｏ3Ｏ4膜の
複素屈折率が変化したときに反射率が高くなることを実
現している。Ｇｅ−Ｎ膜を挿入することによって、基板
８１とＧｅ−Ｎ膜８６との界面での反射の効果が加わ
る。これにより、Ｇｅ−Ｎ膜を挿入しないときには実現
できなかった、反射率が高くなる方向に大きく変化する
媒体を実現できる。
反射付加膜（Ｇｅ−Ｎ膜）８６によって、Ｃｏ3Ｏ4膜の
複素屈折率が変化したときに反射率が高くなることを実
現している。Ｇｅ−Ｎ膜を挿入することによって、基板
８１とＧｅ−Ｎ膜８６との界面での反射の効果が加わ
る。これにより、Ｇｅ−Ｎ膜を挿入しないときには実現
できなかった、反射率が高くなる方向に大きく変化する
媒体を実現できる。
【００３０】図３の結果と比較するために、超解像膜の
複素屈折率変化による反射率変化を、Ｇｅ−Ｎ膜を挿入
した場合について計算した。図９は、反射付加膜８６
（Ｇｅ−Ｎ膜）の膜厚を５０ｎｍ、無機超解像膜８３
（Ｃｏ3Ｏ4膜）の膜厚を５０ｎｍ、反射膜８５（Ａｌ−
Ｔｉ膜）の膜厚を１００ｎｍに固定し、基板保護膜８２
（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）、熱保持膜８４（ＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ2膜）の膜厚変化に対して、超解像効果が生じた際の
反射率変化の変化率｛Ｒ（変化後）−Ｒ（変化前）｝／
Ｒ（変化前）を計算し、等高線で表示した。Ｃｏ3Ｏ4無
機超解像膜８３の複素屈折率は、変化前ｎ（屈折率）＝
２．４８、ｋ（消衰係数）＝０．４８から、入射光が強
くなった時、ｎ＝２．４１、ｋ＝０．５７に変化すると
した。ＺｎＳ−ＳｉＯ2基板保護層８２が４０ｎｍ〜６
０ｎｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2熱保持膜８４が３０ｎｍ〜５
０ｎｍの範囲で、変化率が１以上となっている。つまり
変化前の反射率が変化後に倍以上高くなる。図３の結果
では反射率が高くなる場合の変化率は０．１程度である
ことから、Ｇｅ−Ｎ反射付加層８６を挿入することで、
反射率が高くなる効果が強まることが分かる。
複素屈折率変化による反射率変化を、Ｇｅ−Ｎ膜を挿入
した場合について計算した。図９は、反射付加膜８６
（Ｇｅ−Ｎ膜）の膜厚を５０ｎｍ、無機超解像膜８３
（Ｃｏ3Ｏ4膜）の膜厚を５０ｎｍ、反射膜８５（Ａｌ−
Ｔｉ膜）の膜厚を１００ｎｍに固定し、基板保護膜８２
（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）、熱保持膜８４（ＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ2膜）の膜厚変化に対して、超解像効果が生じた際の
反射率変化の変化率｛Ｒ（変化後）−Ｒ（変化前）｝／
Ｒ（変化前）を計算し、等高線で表示した。Ｃｏ3Ｏ4無
機超解像膜８３の複素屈折率は、変化前ｎ（屈折率）＝
２．４８、ｋ（消衰係数）＝０．４８から、入射光が強
くなった時、ｎ＝２．４１、ｋ＝０．５７に変化すると
した。ＺｎＳ−ＳｉＯ2基板保護層８２が４０ｎｍ〜６
０ｎｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2熱保持膜８４が３０ｎｍ〜５
０ｎｍの範囲で、変化率が１以上となっている。つまり
変化前の反射率が変化後に倍以上高くなる。図３の結果
では反射率が高くなる場合の変化率は０．１程度である
ことから、Ｇｅ−Ｎ反射付加層８６を挿入することで、
反射率が高くなる効果が強まることが分かる。
【００３１】同様の効果は、Ｇｅ−Ｎ以外の材料を用い
ても実現できるが、そのためには基板の屈折率（１．５
８）よりも大きな屈折率を持つ材料を用いる必要があ
る。この屈折率の差が大きいほど、界面での反射効果が
大きくなるので、なるべく屈折率差が大きい材料が望ま
しい。ただし、この層での光吸収はなるべく少ない方が
良い。Ｇｅ−Ｎ以外には、Ｓｉ−Ｎや金属反射膜のＡ
ｕ、又はＡｇ、又はＡｌを用いた薄膜等が挙げられる。
ただし、これらの材料を用いる場合は各層の膜厚を設計
し直す必要がある。
ても実現できるが、そのためには基板の屈折率（１．５
８）よりも大きな屈折率を持つ材料を用いる必要があ
る。この屈折率の差が大きいほど、界面での反射効果が
大きくなるので、なるべく屈折率差が大きい材料が望ま
しい。ただし、この層での光吸収はなるべく少ない方が
良い。Ｇｅ−Ｎ以外には、Ｓｉ−Ｎや金属反射膜のＡ
ｕ、又はＡｇ、又はＡｌを用いた薄膜等が挙げられる。
ただし、これらの材料を用いる場合は各層の膜厚を設計
し直す必要がある。
【００３２】Ｃｏ3Ｏ4膜の複素屈折率変化を実験結果か
ら計算すると、光照射によってｎ（屈折率）＝２．４
８、ｋ（消衰係数）＝０．４８からｎ（屈折率）＝２．
４１、ｋ（消衰係数）＝０．５７に変化していると考え
られる。消衰係数の変化の割合が屈折率の変化の割合に
比べて十分大きく、このＣｏ3Ｏ4膜の場合、消衰係数変
化の効果が反射率変化に大きく影響していると考えられ
る。
ら計算すると、光照射によってｎ（屈折率）＝２．４
８、ｋ（消衰係数）＝０．４８からｎ（屈折率）＝２．
４１、ｋ（消衰係数）＝０．５７に変化していると考え
られる。消衰係数の変化の割合が屈折率の変化の割合に
比べて十分大きく、このＣｏ3Ｏ4膜の場合、消衰係数変
化の効果が反射率変化に大きく影響していると考えられ
る。
【００３３】上記のＣｏ3Ｏ4膜以外に、複数の化合物を
有する元素の組み合わせである酸化物、窒化物、硫化
物、弗化物、炭化物、のうちのいずれかを無機超解像膜
に用いたときに、Ｇｅ−Ｎ膜を挿入しなくても、反射率
が高くなる積層構造を実現できる可能性がある。これ
は、上記Ｃｏ3Ｏ4膜の複素屈折率変化とは異なる複素屈
折率変化を示すことや、変化を起こす前の複素屈折率が
材料によって異なっているためである。このときはＧｅ
−Ｎ膜を挿入する必要はない。層数が減るため、生産性
向上の点ではこの方が望ましい。図２の４層構造の従来
例で反射率が高くなる構造を実現するためには、超解像
膜の複素屈折率の変化が次のように変化する材料を用い
ればよい。ｎ（変化前）＝２．４±０．５、ｋ（変化
前）＝０．４±０．２から、｛ｎ（変化後）＝ｎ（変化
前）＋０．４｝以上、又は｛ｎ（変化後）＝ｎ（変化
前）−０．４｝以下、又は｛ｋ（変化後）＝ｋ（変化
前）−０．１｝以下に変化するような超解像膜を用い
る。
有する元素の組み合わせである酸化物、窒化物、硫化
物、弗化物、炭化物、のうちのいずれかを無機超解像膜
に用いたときに、Ｇｅ−Ｎ膜を挿入しなくても、反射率
が高くなる積層構造を実現できる可能性がある。これ
は、上記Ｃｏ3Ｏ4膜の複素屈折率変化とは異なる複素屈
折率変化を示すことや、変化を起こす前の複素屈折率が
材料によって異なっているためである。このときはＧｅ
−Ｎ膜を挿入する必要はない。層数が減るため、生産性
向上の点ではこの方が望ましい。図２の４層構造の従来
例で反射率が高くなる構造を実現するためには、超解像
膜の複素屈折率の変化が次のように変化する材料を用い
ればよい。ｎ（変化前）＝２．４±０．５、ｋ（変化
前）＝０．４±０．２から、｛ｎ（変化後）＝ｎ（変化
前）＋０．４｝以上、又は｛ｎ（変化後）＝ｎ（変化
前）−０．４｝以下、又は｛ｋ（変化後）＝ｋ（変化
前）−０．１｝以下に変化するような超解像膜を用い
る。
【００３４】つぎに、上記実施例のディスクを実際に試
作、測定を行い、効果を確認した結
作、測定を行い、効果を確認した結
【００３５】果を示す。測定条件は
【発明が解決しようとする課題】で述べたのと同じであ
る。図１０は入射光強度に対する反射光強度を測定した
結果である。超解像効果無しの場合の結果１０１（□
印）は、比例関係にあるが、超解像効果有りの場合の結
果１０２（◆印）は、光強度を強くしたときに比例関係
が崩れ、反射率が高くなる方向へ変化することがわか
る。このディスクの再生信号の振幅を測定した結果を図
１１に示す。信号振幅は反射光レベルで規格化した。超
解像効果を生じさせて再生した場合の結果１１２は、超
解像効果無しの場合の結果１１１と比べて、光学的カッ
トオフ（マーク長０．２７５μｍ）に近いマーク長０．
２８μｍの振幅が増加する。またマーク長０．３５μｍ
以上での振幅低下は生じない。
る。図１０は入射光強度に対する反射光強度を測定した
結果である。超解像効果無しの場合の結果１０１（□
印）は、比例関係にあるが、超解像効果有りの場合の結
果１０２（◆印）は、光強度を強くしたときに比例関係
が崩れ、反射率が高くなる方向へ変化することがわか
る。このディスクの再生信号の振幅を測定した結果を図
１１に示す。信号振幅は反射光レベルで規格化した。超
解像効果を生じさせて再生した場合の結果１１２は、超
解像効果無しの場合の結果１１１と比べて、光学的カッ
トオフ（マーク長０．２７５μｍ）に近いマーク長０．
２８μｍの振幅が増加する。またマーク長０．３５μｍ
以上での振幅低下は生じない。
【００３６】さらに、実効再生スポットの形状をシミュ
レーションにより計算した。図１２はスポット走査方向
における通常の再生スポット形状と、超解像効果が生じ
ているときの実効再生スポット形状を、それぞれのピー
ク値で規格化してプロットしたものである。超解像効果
有りの場合１２２の実効再生スポットは、通常の再生ス
ポット１２１に比べて、ビーム径（ピーク値の１／ｅ2
となる幅）は５％減少する。このように、入射光強度を
強くしたときに反射率が高くなる媒体構造にすると、実
効再生スポットの幅が狭くなり、記録密度向上が可能な
再生信号の周波数特性が得られる。このことから、無機
超解像膜を用いた光ディスクで、記録密度向上を果たす
ためには、入射光強度を強くしたときに反射率が高くな
る構造にすることが必須である。また、無機超解像膜に
Ｃｏ3Ｏ4膜を用いる場合、基板保護膜と基板の間にＧｅ
−Ｎ膜を挿入することで反射率が高くなる構造を実現で
きる。
レーションにより計算した。図１２はスポット走査方向
における通常の再生スポット形状と、超解像効果が生じ
ているときの実効再生スポット形状を、それぞれのピー
ク値で規格化してプロットしたものである。超解像効果
有りの場合１２２の実効再生スポットは、通常の再生ス
ポット１２１に比べて、ビーム径（ピーク値の１／ｅ2
となる幅）は５％減少する。このように、入射光強度を
強くしたときに反射率が高くなる媒体構造にすると、実
効再生スポットの幅が狭くなり、記録密度向上が可能な
再生信号の周波数特性が得られる。このことから、無機
超解像膜を用いた光ディスクで、記録密度向上を果たす
ためには、入射光強度を強くしたときに反射率が高くな
る構造にすることが必須である。また、無機超解像膜に
Ｃｏ3Ｏ4膜を用いる場合、基板保護膜と基板の間にＧｅ
−Ｎ膜を挿入することで反射率が高くなる構造を実現で
きる。
【００３７】更に記録密度を高めるためには、Ｃｏ3Ｏ4
膜の組成には、光スポットによって生じる温度分布のピ
ーク温度の６０％から８５％の間の値をしきい値とし
て、複素屈折率変化が急峻に変化するものを用いるのが
好ましい。これにより、反射率変化を起こす領域が光ス
ポットの中心部のみに限定され、より実効再生スポット
を縮小できるからである。複素屈折率の変化は、複素屈
折率の虚部（消衰係数）の値が、変化前の０．３〜０．
５から、変化後に１．０以上に増大するのが望ましい
が、３．５〜４．５前後まで変化すると、変化領域の反
射率が約５０％となる。この場合、反射率の変化する領
域が光スポットの中心部のみに限定されても、信号強度
を十分に得ることができるので好ましい。消衰係数があ
る温度をしきい値として急峻に変化する現象としては、
半導体−金属転移が考えられる。Ｃｏ3Ｏ4膜の組成を半
導体−金属転移が生じるような組成にする、あるいは無
機超解像層をＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｖ等の元
素を１種類以上含む酸化物とし、半導体−金属転移が生
じるような組成にすることで達成できる。
膜の組成には、光スポットによって生じる温度分布のピ
ーク温度の６０％から８５％の間の値をしきい値とし
て、複素屈折率変化が急峻に変化するものを用いるのが
好ましい。これにより、反射率変化を起こす領域が光ス
ポットの中心部のみに限定され、より実効再生スポット
を縮小できるからである。複素屈折率の変化は、複素屈
折率の虚部（消衰係数）の値が、変化前の０．３〜０．
５から、変化後に１．０以上に増大するのが望ましい
が、３．５〜４．５前後まで変化すると、変化領域の反
射率が約５０％となる。この場合、反射率の変化する領
域が光スポットの中心部のみに限定されても、信号強度
を十分に得ることができるので好ましい。消衰係数があ
る温度をしきい値として急峻に変化する現象としては、
半導体−金属転移が考えられる。Ｃｏ3Ｏ4膜の組成を半
導体−金属転移が生じるような組成にする、あるいは無
機超解像層をＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｖ等の元
素を１種類以上含む酸化物とし、半導体−金属転移が生
じるような組成にすることで達成できる。
【００３８】上記実施例で、Ｃｏ3Ｏ4膜の消衰係数が、
光スポットによって生じる温度分布のピーク温度の７５
％の値をしきい値として、変化後に４．０に急峻に変化
する条件で、マーク長に対する再生信号の振幅変化を計
算した（図１３）。超解像効果有り場合の結果１３２
と、超解像効果無しの場合の結果１３１を、それぞれマ
ーク長１．５μｍでの信号振幅で規格化した。振幅が−
１２ｄＢとなる所のマーク長までが、実際に情報を読み
出すときに利用可能であるとして、−１２ｄＢとなるマ
ーク長を比較した。超解像効果がない場合１２１はマー
ク長０．４μｍ、超解像効果がある場合１２２はマーク
長０．２８μｍとなり、線密度が１．４倍となる。半径
方向にも同様の密度向上を仮定すると、面密度を約２倍
にすることができる。
光スポットによって生じる温度分布のピーク温度の７５
％の値をしきい値として、変化後に４．０に急峻に変化
する条件で、マーク長に対する再生信号の振幅変化を計
算した（図１３）。超解像効果有り場合の結果１３２
と、超解像効果無しの場合の結果１３１を、それぞれマ
ーク長１．５μｍでの信号振幅で規格化した。振幅が−
１２ｄＢとなる所のマーク長までが、実際に情報を読み
出すときに利用可能であるとして、−１２ｄＢとなるマ
ーク長を比較した。超解像効果がない場合１２１はマー
ク長０．４μｍ、超解像効果がある場合１２２はマーク
長０．２８μｍとなり、線密度が１．４倍となる。半径
方向にも同様の密度向上を仮定すると、面密度を約２倍
にすることができる。
【００３９】また、上記実施例では、あらかじめ記録マ
ークが位相ピットとして記録された読み出し専用ディス
クについて記述してあるが、ライトワンス型光ディスク
や、相変化光ディスク、光磁気ディスクについても同様
の効果が期待できる。追記型、あるいは書き換え型の光
ディスクに、上記実施例で示した無機超解像膜を利用し
て、入射光強度が強くなった時に反射率が高くなる積層
構造を実現するには、記録膜や、熱的特性を制御する膜
を含めた多層膜構造での反射率変化を計算し、設計する
必要がある。入射光強度が強くなった時に反射率が高く
なる構造にすると、記録時には、再生時の３〜１０倍の
強度の光パルスが照射されるため、ディスクの反射率が
高くなるのに伴って、光吸収が減少し、記録マークがう
まく形成されない可能性がある。しかし超解像膜の複素
屈折率変化はパワーを強くしていくのに伴って際限無く
変化していくのではなく、５〜６ｍＷ以上の光を照射し
ても変化は飽和する。図１４は、図８で示されるディス
クの入射光強度に対する反射光強度の関係を、図１０の
範囲よりもさらに広げた結果である。超解像効果有りの
場合、６ｍＷ以上では入射光強度に対する反射光強度の
変化は比例関係を示す直線上にのることから、６ｍＷあ
たりで反射率は一定になって、これ以上入射光強度を強
くしても反射率は変化しないことが分かる。ディスク構
造によらず、ほとんどの無機酸化物超解像ディスクの反
射率変化が、５ｍＷ〜８ｍＷあたりで飽和する性質を示
す。
ークが位相ピットとして記録された読み出し専用ディス
クについて記述してあるが、ライトワンス型光ディスク
や、相変化光ディスク、光磁気ディスクについても同様
の効果が期待できる。追記型、あるいは書き換え型の光
ディスクに、上記実施例で示した無機超解像膜を利用し
て、入射光強度が強くなった時に反射率が高くなる積層
構造を実現するには、記録膜や、熱的特性を制御する膜
を含めた多層膜構造での反射率変化を計算し、設計する
必要がある。入射光強度が強くなった時に反射率が高く
なる構造にすると、記録時には、再生時の３〜１０倍の
強度の光パルスが照射されるため、ディスクの反射率が
高くなるのに伴って、光吸収が減少し、記録マークがう
まく形成されない可能性がある。しかし超解像膜の複素
屈折率変化はパワーを強くしていくのに伴って際限無く
変化していくのではなく、５〜６ｍＷ以上の光を照射し
ても変化は飽和する。図１４は、図８で示されるディス
クの入射光強度に対する反射光強度の関係を、図１０の
範囲よりもさらに広げた結果である。超解像効果有りの
場合、６ｍＷ以上では入射光強度に対する反射光強度の
変化は比例関係を示す直線上にのることから、６ｍＷあ
たりで反射率は一定になって、これ以上入射光強度を強
くしても反射率は変化しないことが分かる。ディスク構
造によらず、ほとんどの無機酸化物超解像ディスクの反
射率変化が、５ｍＷ〜８ｍＷあたりで飽和する性質を示
す。
【００４０】上記の性質を考慮し、書き換え可能な相変
化ディスクに無機超解像膜を利用し、入射光強度が強く
なった時に反射率が高くなるディスク構造にした場合を
考える。初期の反射率を５％、４ｍＷの再生光入射時に
反射率が２０％となるディスクの反射率変化は、５〜６
ｍＷで変化が飽和するため、図１５の上図のような変化
を示す。一方光吸収率（％）は、１００％−反射率
（％）となるため、図１５の下図のような変化を示す。
通常記録は、図１６に示されるように、ピーク温度を１
０００℃近くまで上昇させる必要があり、１０ｍＷから
１５ｍＷの光照射を必要とする。このため記録に必要な
パワーの光パルスが照射された場合、反射率の変化は飽
和しているため、光スポット内の反射率分布は再生時に
比べて少なくなり、記録にはほとんど影響を及ぼさな
い。また、反射率が５％から２５％に変化することによ
る必要な記録パワーの増加の影響は、５％のディスクに
必要な記録パワーの（９５／７５＝）１．２６倍必要と
なるが、反射率５％のディスク１６１の記録において１
０ｍＷ必要な場合、反射率２５％１６２のディスクでは
１２．６ｍＷ必要となるが、これは現在の半導体レーザ
で十分得られる出力であり、実用上何ら問題無い。この
ディスクでは、入射光強度とピーク温度との関係は、図
１６に示すように１６１と１６２の中間の１６３のよう
に変化する。無機超解像膜の融点１６６は１５００℃付
近であり、記録時にも溶融することがないため、多数回
書き換えが可能である。
化ディスクに無機超解像膜を利用し、入射光強度が強く
なった時に反射率が高くなるディスク構造にした場合を
考える。初期の反射率を５％、４ｍＷの再生光入射時に
反射率が２０％となるディスクの反射率変化は、５〜６
ｍＷで変化が飽和するため、図１５の上図のような変化
を示す。一方光吸収率（％）は、１００％−反射率
（％）となるため、図１５の下図のような変化を示す。
通常記録は、図１６に示されるように、ピーク温度を１
０００℃近くまで上昇させる必要があり、１０ｍＷから
１５ｍＷの光照射を必要とする。このため記録に必要な
パワーの光パルスが照射された場合、反射率の変化は飽
和しているため、光スポット内の反射率分布は再生時に
比べて少なくなり、記録にはほとんど影響を及ぼさな
い。また、反射率が５％から２５％に変化することによ
る必要な記録パワーの増加の影響は、５％のディスクに
必要な記録パワーの（９５／７５＝）１．２６倍必要と
なるが、反射率５％のディスク１６１の記録において１
０ｍＷ必要な場合、反射率２５％１６２のディスクでは
１２．６ｍＷ必要となるが、これは現在の半導体レーザ
で十分得られる出力であり、実用上何ら問題無い。この
ディスクでは、入射光強度とピーク温度との関係は、図
１６に示すように１６１と１６２の中間の１６３のよう
に変化する。無機超解像膜の融点１６６は１５００℃付
近であり、記録時にも溶融することがないため、多数回
書き換えが可能である。
【００４１】反射率変化が飽和した後の反射率Ｒがどの
程度までなら記録可能であるかは、半導体レーザの出力
に依存する。現在のＤＶＤ−ＲＡＭでは反射率約２０％
のディスクで、１０ｍＷ程度の記録パワーで記録してい
る。半導体レーザの技術改良により、１．５倍の１５ｍ
Ｗ程度まで記録パワーを増加させられるとすると、８０
／（１００−Ｒ）＜１．５をみたすＲ、つまりＲ＜４６
％となるディスクであれば、記録可能であると考えられ
る。半導体レーザは、現在３０ｍＷ級のものから５０ｍ
Ｗ級のものが得られ、パワーは１．６倍以上向上してい
る。このことから、飽和後の反射率が４６％以下のディ
スクであれば、パワー不足で記録不可となることはな
い。
程度までなら記録可能であるかは、半導体レーザの出力
に依存する。現在のＤＶＤ−ＲＡＭでは反射率約２０％
のディスクで、１０ｍＷ程度の記録パワーで記録してい
る。半導体レーザの技術改良により、１．５倍の１５ｍ
Ｗ程度まで記録パワーを増加させられるとすると、８０
／（１００−Ｒ）＜１．５をみたすＲ、つまりＲ＜４６
％となるディスクであれば、記録可能であると考えられ
る。半導体レーザは、現在３０ｍＷ級のものから５０ｍ
Ｗ級のものが得られ、パワーは１．６倍以上向上してい
る。このことから、飽和後の反射率が４６％以下のディ
スクであれば、パワー不足で記録不可となることはな
い。
【００４２】記録マークの大きさを決定するのは温度分
布であるため、超解像効果により再生できる最短マーク
が小さくなったとしても、温度分布を制御することによ
り、再生可能容量の増加に応じた微少な記録マークを書
くことができる。そのためには、ＤＶＤ−ＲＡＭなどに
使われているのと同じく、ディスクのデータ領域１７６
とは別に、試し書き領域１７５を設けておく。その領域
で最適な記録マークが形成できるように、記録波形、記
録パワーを調整しながら試し書きする機構を、ドライブ
の方に設けておくと、入射光強度が強くなった時に反射
率が高くなるディスクにおいても最適な記録マークを形
成できる。またあらかじめディスクの方に、最適な記録
パワー、記録波形を情報として記録しておき、ドライブ
がその情報を読み取り、そのディスクにあった最適な記
録パワー、記録波形で記録すれば、入射光強度が強くな
った時に反射率が高くなるディスクにおいても最適な記
録マークを形成できる。また、ディスクのリードイン領
域（ドライブが最初に再生する領域）１７３に、上記無
機酸化物超解像ディスクの種類（読み出し専用ディス
ク、追記型ディスク、書き換え型相変化ディスク、光磁
気ディスク、情報記録層の数）の識別情報をあらかじめ
記録しておくと、超解像効果の無い通常のディスクと区
別が付き、１つのドライブで超解像ディスクと通常のデ
ィスクの両方の記録再生に対応できるので、下位互換性
に優れてたドライブを供給できるので望ましい。このリ
ードイン領域１７３は、超解像膜の存在しない読み出し
専用ディスク、又はライトワンスディスクと同じ構造
で、情報を記録しておく。リードイン領域１７３の情報
を再生し、超解像ディスクとドライブが判定した場合、
ドライブはディスクに設けられた試し読み領域１７４を
再生し、最適な読み出しパワーを設定する。その後、試
し書き領域１７５で、最適な記録パワー、記録波形を設
定した後、超解像ディスクの記録再生を行う。あるい
は、上記リードイン領域１７３にあらかじめ最適な読み
出しパワー、記録パワー、記録波形の情報を記録してお
き、その情報をドライブが読み取り、それぞれ設定した
後、記録再生を行う。
布であるため、超解像効果により再生できる最短マーク
が小さくなったとしても、温度分布を制御することによ
り、再生可能容量の増加に応じた微少な記録マークを書
くことができる。そのためには、ＤＶＤ−ＲＡＭなどに
使われているのと同じく、ディスクのデータ領域１７６
とは別に、試し書き領域１７５を設けておく。その領域
で最適な記録マークが形成できるように、記録波形、記
録パワーを調整しながら試し書きする機構を、ドライブ
の方に設けておくと、入射光強度が強くなった時に反射
率が高くなるディスクにおいても最適な記録マークを形
成できる。またあらかじめディスクの方に、最適な記録
パワー、記録波形を情報として記録しておき、ドライブ
がその情報を読み取り、そのディスクにあった最適な記
録パワー、記録波形で記録すれば、入射光強度が強くな
った時に反射率が高くなるディスクにおいても最適な記
録マークを形成できる。また、ディスクのリードイン領
域（ドライブが最初に再生する領域）１７３に、上記無
機酸化物超解像ディスクの種類（読み出し専用ディス
ク、追記型ディスク、書き換え型相変化ディスク、光磁
気ディスク、情報記録層の数）の識別情報をあらかじめ
記録しておくと、超解像効果の無い通常のディスクと区
別が付き、１つのドライブで超解像ディスクと通常のデ
ィスクの両方の記録再生に対応できるので、下位互換性
に優れてたドライブを供給できるので望ましい。このリ
ードイン領域１７３は、超解像膜の存在しない読み出し
専用ディスク、又はライトワンスディスクと同じ構造
で、情報を記録しておく。リードイン領域１７３の情報
を再生し、超解像ディスクとドライブが判定した場合、
ドライブはディスクに設けられた試し読み領域１７４を
再生し、最適な読み出しパワーを設定する。その後、試
し書き領域１７５で、最適な記録パワー、記録波形を設
定した後、超解像ディスクの記録再生を行う。あるい
は、上記リードイン領域１７３にあらかじめ最適な読み
出しパワー、記録パワー、記録波形の情報を記録してお
き、その情報をドライブが読み取り、それぞれ設定した
後、記録再生を行う。
【００４３】さらに、上記光ディスクにおいて、情報記
録層を多層に形成することにより記録容量を向上した多
層記録媒体に、上記実施例の反射率が高くなる構造を組
み合わせると、超解像効果による各記録層の記録密度向
上効果が得られるだけでなく、各記録層に焦点が合った
ときにだけ反射率が高くなり、オートフォーカスやトラ
ッキングが安定するという大きな効果がある。多層記録
媒体の場合、光入射側の各記録層を含む各積層膜での反
射率が高いと、その次にある記録層に光が到達しなくな
り、記録再生が不可能となる。このため、なるべく光入
射側の各積層膜の反射率は低くおさえ、各記録層の記録
再生が可能となるように設計する必要がある。しかし反
射率が低いとオートフォーカスやトラッキングが安定し
ないという問題があり、各積層膜の反射率の設定が非常
に難しい。
録層を多層に形成することにより記録容量を向上した多
層記録媒体に、上記実施例の反射率が高くなる構造を組
み合わせると、超解像効果による各記録層の記録密度向
上効果が得られるだけでなく、各記録層に焦点が合った
ときにだけ反射率が高くなり、オートフォーカスやトラ
ッキングが安定するという大きな効果がある。多層記録
媒体の場合、光入射側の各記録層を含む各積層膜での反
射率が高いと、その次にある記録層に光が到達しなくな
り、記録再生が不可能となる。このため、なるべく光入
射側の各積層膜の反射率は低くおさえ、各記録層の記録
再生が可能となるように設計する必要がある。しかし反
射率が低いとオートフォーカスやトラッキングが安定し
ないという問題があり、各積層膜の反射率の設定が非常
に難しい。
【００４４】上記実施例で述べた光ディスクにおいて、
入射光強度を強くしたときに反射率が変化する効果（図
４、図１０の結果）は、ジャストフォーカスの位置か
ら、焦点の位置を２μｍ（焦点深度の２倍程度の量）ず
らすと生じない。つまりこの効果は光のパワ密度が十分
に強いときに生じる効果であることがわかる。通常、多
層記録媒体の各記録層の間隔は１０μｍ〜５０μｍであ
る。上記実施例で示した、無機超解像膜の複素屈折率変
化によって反射率が高くなる構造を、多層記録媒体の各
記録層に組み合わせたとき、ある層にジャストフォーカ
スされていても、その前後の記録層を含む積層膜との距
離は焦点深度よりも十分に大きいため、超解像膜の複素
屈折率変化による反射率変化は生じないと考えられる。
このため、焦点位置以外にある時の反射率は低く押さえ
ても、焦点を合わせた時の反射率は十分に得られるた
め、オートフォーカスやトラッキングが安定する。
入射光強度を強くしたときに反射率が変化する効果（図
４、図１０の結果）は、ジャストフォーカスの位置か
ら、焦点の位置を２μｍ（焦点深度の２倍程度の量）ず
らすと生じない。つまりこの効果は光のパワ密度が十分
に強いときに生じる効果であることがわかる。通常、多
層記録媒体の各記録層の間隔は１０μｍ〜５０μｍであ
る。上記実施例で示した、無機超解像膜の複素屈折率変
化によって反射率が高くなる構造を、多層記録媒体の各
記録層に組み合わせたとき、ある層にジャストフォーカ
スされていても、その前後の記録層を含む積層膜との距
離は焦点深度よりも十分に大きいため、超解像膜の複素
屈折率変化による反射率変化は生じないと考えられる。
このため、焦点位置以外にある時の反射率は低く押さえ
ても、焦点を合わせた時の反射率は十分に得られるた
め、オートフォーカスやトラッキングが安定する。
【００４５】無機超解像膜の代わりに、光照射によって
複素屈折率が変化するフォトクロミック有機色素やサー
モクロミック材料を記録層を含む各積層膜に用いても、
同様の効果が得られる。
複素屈折率が変化するフォトクロミック有機色素やサー
モクロミック材料を記録層を含む各積層膜に用いても、
同様の効果が得られる。
【００４６】多層記録媒体の記録層の数を増やしていく
と、球面収差によるスポットの劣化が生じるため、記録
層を２層にした２層記録媒体が現実的である。図１８
は、この２層記録媒体の実施例である。第１層目の記録
層として、直径１２ｃｍ，厚さ０．６ｍｍのポリカーボ
ネート基板に、あらかじめ位相ピットで情報を記録して
おく。この情報を記録された側の基板上に、マグネトロ
ンスパッタリング法により厚さ約５０ｎｍの反射付加膜
１８６−１（Ｇｅ−Ｎ膜）を形成し、厚さ約５５ｎｍの
基板保護膜１８２−１（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を形成
し、次に無機超解像膜１８３−１（Ｃｏ3Ｏ4膜）を５０
ｎｍ積層する。さらに厚さ約３０ｎｍの熱保持膜１８４
−１（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を形成し、この上に反射膜
１８５−１（Ａｌ−Ｔｉ膜）を１０ｎｍ形成する。つぎ
に、第２層目の記録層として、直径１２ｃｍ，厚さ０．
６ｍｍのポリカーボネート基板に、あらかじめ位相ピッ
トで情報を記録しておく。この情報を記録された側の基
板上に、第１層目の積層膜の逆の順番で、マグネトロン
スパッタリング法により約１００ｎｍ反射膜１８５−２
（Ａｌ−Ｔｉ膜）、約３０ｎｍの熱保持膜１８４−２
（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）、約５０ｎｍの無機超解像膜１
８３−２（Ｃｏ3Ｏ4膜）、約５５ｎｍの基板保護膜１８
２−２（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）、約５０ｎｍの反射付加
膜１８６−２（Ｇｅ−Ｎ膜）の順で積層する。図１８で
示したように、反射膜１８５−１（Ａｌ−Ｔｉ膜）と反
射付加膜１８６−２の間を紫外線硬化樹脂１８７を設け
て張り合わせる。再生は第１層目の基板１８１−１側か
ら再生光を入射して行う。
と、球面収差によるスポットの劣化が生じるため、記録
層を２層にした２層記録媒体が現実的である。図１８
は、この２層記録媒体の実施例である。第１層目の記録
層として、直径１２ｃｍ，厚さ０．６ｍｍのポリカーボ
ネート基板に、あらかじめ位相ピットで情報を記録して
おく。この情報を記録された側の基板上に、マグネトロ
ンスパッタリング法により厚さ約５０ｎｍの反射付加膜
１８６−１（Ｇｅ−Ｎ膜）を形成し、厚さ約５５ｎｍの
基板保護膜１８２−１（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を形成
し、次に無機超解像膜１８３−１（Ｃｏ3Ｏ4膜）を５０
ｎｍ積層する。さらに厚さ約３０ｎｍの熱保持膜１８４
−１（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）を形成し、この上に反射膜
１８５−１（Ａｌ−Ｔｉ膜）を１０ｎｍ形成する。つぎ
に、第２層目の記録層として、直径１２ｃｍ，厚さ０．
６ｍｍのポリカーボネート基板に、あらかじめ位相ピッ
トで情報を記録しておく。この情報を記録された側の基
板上に、第１層目の積層膜の逆の順番で、マグネトロン
スパッタリング法により約１００ｎｍ反射膜１８５−２
（Ａｌ−Ｔｉ膜）、約３０ｎｍの熱保持膜１８４−２
（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）、約５０ｎｍの無機超解像膜１
８３−２（Ｃｏ3Ｏ4膜）、約５５ｎｍの基板保護膜１８
２−２（ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜）、約５０ｎｍの反射付加
膜１８６−２（Ｇｅ−Ｎ膜）の順で積層する。図１８で
示したように、反射膜１８５−１（Ａｌ−Ｔｉ膜）と反
射付加膜１８６−２の間を紫外線硬化樹脂１８７を設け
て張り合わせる。再生は第１層目の基板１８１−１側か
ら再生光を入射して行う。
【００４７】このように、情報記録層を持つ積層膜を２
組設けるが、光入射側に近い第１層目の積層膜ですべて
の光を反射しないように、反射膜１８５−１は１８５−
２に比べて薄くしてある。このため、通常の２層媒体で
は第１層目の記録層の反射率が低くなるため、オートフ
ォーカスやトラッキングが安定せず、再生時の外乱に弱
い。本実施例の２層媒体では、それぞれの積層膜の反射
率は、入射光強度を強くすると反射率が高くなる性質を
示し、なおかつこの反射率が高くなる性質は、再生光の
焦点深度内に超解像層１８３が存在する時のみ生じる。
つまり、第１層を再生する時は、第１層に合焦し、第１
層の積層膜の反射率が増加するため、オートフォーカス
やトラッキングが安定する。第２層を再生する時は、第
２層に合焦し、第２層の積層膜の反射率が増加するが、
第１層目の積層膜の超解像層とは焦点の位置が大きく外
れているために反射率が高くなる効果は第１層目には生
じず、第２層目の再生に悪影響を及ぼさない。
組設けるが、光入射側に近い第１層目の積層膜ですべて
の光を反射しないように、反射膜１８５−１は１８５−
２に比べて薄くしてある。このため、通常の２層媒体で
は第１層目の記録層の反射率が低くなるため、オートフ
ォーカスやトラッキングが安定せず、再生時の外乱に弱
い。本実施例の２層媒体では、それぞれの積層膜の反射
率は、入射光強度を強くすると反射率が高くなる性質を
示し、なおかつこの反射率が高くなる性質は、再生光の
焦点深度内に超解像層１８３が存在する時のみ生じる。
つまり、第１層を再生する時は、第１層に合焦し、第１
層の積層膜の反射率が増加するため、オートフォーカス
やトラッキングが安定する。第２層を再生する時は、第
２層に合焦し、第２層の積層膜の反射率が増加するが、
第１層目の積層膜の超解像層とは焦点の位置が大きく外
れているために反射率が高くなる効果は第１層目には生
じず、第２層目の再生に悪影響を及ぼさない。
【００４８】また、第１記録層（基板に近い方）、第２
記録層（基板側から見て、第１層の次の記録層）とも
に、複素屈折率変化が起こる膜と組み合わせて反射率が
高くなる構造にしてもよいが、第２層の次には記録層は
存在しないので、無機超解像膜と組み合わせずにもとも
との反射率を高くしておいても構わない。第１層だけ、
もともとの反射率を低く設定しておいて、第１層にスポ
ットがフォーカスされたときにだけ反射率が高くなるよ
うに、上記実施例にある超解像膜と同様な材料の膜と組
み合わせて反射率が高くなる構造にしてもよい。第１層
に複素屈折率が変化する膜を適用することにより、反射
率設計の困難さが低減され、２層記録媒体の実現性が高
くなる。
記録層（基板側から見て、第１層の次の記録層）とも
に、複素屈折率変化が起こる膜と組み合わせて反射率が
高くなる構造にしてもよいが、第２層の次には記録層は
存在しないので、無機超解像膜と組み合わせずにもとも
との反射率を高くしておいても構わない。第１層だけ、
もともとの反射率を低く設定しておいて、第１層にスポ
ットがフォーカスされたときにだけ反射率が高くなるよ
うに、上記実施例にある超解像膜と同様な材料の膜と組
み合わせて反射率が高くなる構造にしてもよい。第１層
に複素屈折率が変化する膜を適用することにより、反射
率設計の困難さが低減され、２層記録媒体の実現性が高
くなる。
【００４９】記録膜の層数によらず、読み出し時には上
記のように反射率が高くなって相対的に吸収率が低くな
るが、記録時の非常に強いレーザーパワーが照射された
時には反射率が低くなるように各層の膜厚を決めれば、
記録感度を低くせずに読み出し光によるデータ破壊を防
ぐことができる。
記のように反射率が高くなって相対的に吸収率が低くな
るが、記録時の非常に強いレーザーパワーが照射された
時には反射率が低くなるように各層の膜厚を決めれば、
記録感度を低くせずに読み出し光によるデータ破壊を防
ぐことができる。
【００５０】このように、媒体超解像効果は、装置に大
きな変更を加えることなく、高密度化を達成できるた
め、既存の光ディスクとの互換性の点でも有利である。
近年、波長４００ｎｍ前後の青紫色半導体レーザが実用
化される見込みである。この青紫色半導体レーザを利用
して、容量２０ＧＢ前後の高密度ＤＶＤディスクの開発
が進んでいる。実施例で述べた光ディスク媒体は、それ
ぞれの膜の光学定数が波長６６０ｎｍと波長４００ｎｍ
前後では異なるために、各層の膜厚を最適化する必要が
あるが、波長４００ｎｍ前後でも同様の効果が得られる
と考えられる。この光ディスク媒体を用いれば、２０Ｇ
Ｂ前後の高密度ＤＶＤ装置を使って、４０〜５０ＧＢの
記録容量の光ディスク媒体が実現できる。
きな変更を加えることなく、高密度化を達成できるた
め、既存の光ディスクとの互換性の点でも有利である。
近年、波長４００ｎｍ前後の青紫色半導体レーザが実用
化される見込みである。この青紫色半導体レーザを利用
して、容量２０ＧＢ前後の高密度ＤＶＤディスクの開発
が進んでいる。実施例で述べた光ディスク媒体は、それ
ぞれの膜の光学定数が波長６６０ｎｍと波長４００ｎｍ
前後では異なるために、各層の膜厚を最適化する必要が
あるが、波長４００ｎｍ前後でも同様の効果が得られる
と考えられる。この光ディスク媒体を用いれば、２０Ｇ
Ｂ前後の高密度ＤＶＤ装置を使って、４０〜５０ＧＢの
記録容量の光ディスク媒体が実現できる。
【００５１】また、既存の光ディスクとの互換性の観点
から、この青紫色半導体レーザを従来光学系に近い構成
で利用する方法も検討されている。ＤＶＤの場合、対物
レンズＮＡは０．６であり、短波長化によるスポットの
縮小効果によって、容量を２．７倍増加できる。ＤＶＤ
は４．７ＧＢなので、２．７倍増で１２．８ＧＢとな
る。しかし、次世代ＤＶＤには、ＨＤＴＶ動画像２時間
分が録画できる１５ＧＢ（あるいは２０ＧＢ）が求めら
れているため、短波長化の効果だけでは不十分である可
能性がある。何らかの方法を用いて、更に容量を１．２
倍（２０ＧＢの場合は１．５６倍）する必要がある。図
１９の上図は、超解像再生時と超解像効果がない時の反
射率の比に対する、実効再生スポット径の縮小の割合を
計算したものである。図１９の下図は、超解像再生時と
超解像効果がない時の反射率の比に対する、記録密度増
加の割合を計算したものである。この結果から、無機酸
化物超解像媒体を次世代ＤＶＤに適応して１５ＧＢを達
成するには、超解像再生時（再生光強度１．５ｍＷから
４ｍＷ程度）の反射率が、通常再生時（再生光強度０．
５ｍＷ以下）に比べて１．３〜１．７倍に変化する媒体
構造にすれば、実効再生スポット径が０．９倍となり、
容量を１．２倍とすることができると考えられる。ま
た、無機酸化物超解像媒体を、次世代ＤＶＤに適応して
２０ＧＢを達成するには、超解像再生時（再生光強度
１．５ｍＷから４ｍＷ程度）に反射率が、通常再生時
（再生光強度０．５ｍＷ以下）に比べて３．０〜４．０
倍に変化する媒体構造にすれば、実効再生スポット径が
０．８倍となり、容量を１．５６倍とすることができ
る。このように、青紫色半導体レーザと、既存の光ディ
スクの光学系、さらに無機酸化物超解像媒体を組み合わ
せることで、既存の光ディスクとの互換性を保ちつつ、
高精細動画像２時間分を録画することのできる、ユーザ
ーニーズの非常に高い光ディスク装置、光ディスク媒体
を実現できる。
から、この青紫色半導体レーザを従来光学系に近い構成
で利用する方法も検討されている。ＤＶＤの場合、対物
レンズＮＡは０．６であり、短波長化によるスポットの
縮小効果によって、容量を２．７倍増加できる。ＤＶＤ
は４．７ＧＢなので、２．７倍増で１２．８ＧＢとな
る。しかし、次世代ＤＶＤには、ＨＤＴＶ動画像２時間
分が録画できる１５ＧＢ（あるいは２０ＧＢ）が求めら
れているため、短波長化の効果だけでは不十分である可
能性がある。何らかの方法を用いて、更に容量を１．２
倍（２０ＧＢの場合は１．５６倍）する必要がある。図
１９の上図は、超解像再生時と超解像効果がない時の反
射率の比に対する、実効再生スポット径の縮小の割合を
計算したものである。図１９の下図は、超解像再生時と
超解像効果がない時の反射率の比に対する、記録密度増
加の割合を計算したものである。この結果から、無機酸
化物超解像媒体を次世代ＤＶＤに適応して１５ＧＢを達
成するには、超解像再生時（再生光強度１．５ｍＷから
４ｍＷ程度）の反射率が、通常再生時（再生光強度０．
５ｍＷ以下）に比べて１．３〜１．７倍に変化する媒体
構造にすれば、実効再生スポット径が０．９倍となり、
容量を１．２倍とすることができると考えられる。ま
た、無機酸化物超解像媒体を、次世代ＤＶＤに適応して
２０ＧＢを達成するには、超解像再生時（再生光強度
１．５ｍＷから４ｍＷ程度）に反射率が、通常再生時
（再生光強度０．５ｍＷ以下）に比べて３．０〜４．０
倍に変化する媒体構造にすれば、実効再生スポット径が
０．８倍となり、容量を１．５６倍とすることができ
る。このように、青紫色半導体レーザと、既存の光ディ
スクの光学系、さらに無機酸化物超解像媒体を組み合わ
せることで、既存の光ディスクとの互換性を保ちつつ、
高精細動画像２時間分を録画することのできる、ユーザ
ーニーズの非常に高い光ディスク装置、光ディスク媒体
を実現できる。
【００５２】
【発明の効果】本発明によって、光ディスク装置の光学
系を大きく変更することなく、媒体超解像効果によって
記録密度を約２倍に向上することができる。
系を大きく変更することなく、媒体超解像効果によって
記録密度を約２倍に向上することができる。
【図１】超解像媒体技術による実効再生スポット縮小効
果の模式図。
果の模式図。
【図２】従来の無機超解像膜を用いた超解像媒体の構造
を示す図。
を示す図。
【図３】従来構造媒体における超解像効果による反射率
の変化率。
の変化率。
【図４】従来構造媒体の入射光強度に対する反射光強度
変化（実測値）を示す図。
変化（実測値）を示す図。
【図５】従来構造媒体のマーク長に対する再生信号振幅
変化（それぞれ鏡面レベルで規格化）を示す図。
変化（それぞれ鏡面レベルで規格化）を示す図。
【図６】従来構造媒体でのスポット走査方向における実
効再生スポット形状（計算値）を示す図。
効再生スポット形状（計算値）を示す図。
【図７】光ディスクの光学系の模式図。
【図８】実施例の無機超解像膜を用いた超解像媒体の構
造図。
造図。
【図９】反射付加膜を挿入した媒体における超解像効果
による反射率の変化率を示す図。
による反射率の変化率を示す図。
【図１０】実施例の媒体の入射光強度に対する反射光強
度変化（実測値）を示す図。
度変化（実測値）を示す図。
【図１１】実施例の媒体のマーク長に対する再生信号振
幅変化（それぞれ鏡面レベルで規格化）を示す図。
幅変化（それぞれ鏡面レベルで規格化）を示す図。
【図１２】実施例の媒体のスポット走査方向における実
効再生スポット形状（計算値）を示す図。
効再生スポット形状（計算値）を示す図。
【図１３】実施例の媒体構造で、Ｃｏ3Ｏ4層の消衰係数
が、温度分布のピーク値の７５％の温度で転移的に変化
し、初期値の０．４７から４．０に変化すると仮定した
ときの、マーク長に対する再生信号振幅変化（それぞれ
マーク長１．５μｍで規格化）を示す図。
が、温度分布のピーク値の７５％の温度で転移的に変化
し、初期値の０．４７から４．０に変化すると仮定した
ときの、マーク長に対する再生信号振幅変化（それぞれ
マーク長１．５μｍで規格化）を示す図。
【図１４】図９の測定を、記録パワー付近まで測定した
結果を示す図。
結果を示す図。
【図１５】入射光を記録パワー付近まで強くした時の、
反射率の変化と、光吸収率の変化を示す図。
反射率の変化と、光吸収率の変化を示す図。
【図１６】入射光強度と、記録膜の温度ピークとの関係
図。
図。
【図１７】無機超解像ディスクのデータ領域の構成例。
【図１８】２層記録媒体の構成例。
【図１９】無機超解像媒体の、超解像再生時の反射率変
化（比）に対する実効再生スポット幅の変化（比）（上
の図）と、記録密度の変化（比）（下の図）を示す図。
化（比）に対する実効再生スポット幅の変化（比）（上
の図）と、記録密度の変化（比）（下の図）を示す図。
１１．再生スポット １２．記録マーク １３．再生スポット走査方向 １４．媒体超解像効果によるマスク開口範囲 １５．検出される記録マーク ２１．基板 ２２．基板保護膜 ２３．無機超解像膜 ２４．熱保持膜 ２５．反射膜 ４１．超解像効果無しの場合 ４２．超解像効果有りの場合 ５１．超解像効果無しの場合 ５２．超解像効果有りの場合 ６１．超解像効果無しの場合 ６２．超解像効果有りの場合 ７１．半導体レーザ ７２．コリメートレンズ ７３．ビーム整形プリズム ７４．ビームスプリッタ ７５．対物レンズ ７６．光ディスク媒体 ７７．検出光学系 ７８．スピンドルモータ ８１．基板 ８２．基板保護膜 ８３．無機超解像膜 ８４．熱保持膜 ８５．反射膜 ８６．反射付加膜 １０１．超解像効果無しの場合 １０２．超解像効果有りの場合 １１１．超解像効果無しの場合 １１２．超解像効果有りの場合 １２１．超解像効果無しの場合 １２２．超解像効果有りの場合 １３１．超解像効果無しの場合 １３２．超解像効果有りの場合 １４１．超解像効果無しの場合 １４２．超解像効果有りの場合 １６１．反射率５％のディスクにおける入射光強度に対
するピーク温度の変化 １６２．反射率２５％のディスクにおける入射光強度に
対するピーク温度の変化 １６３．図１５の反射率変化を示すディスクの入射光強
度に対するピーク温度の変化 １６４．相変化膜の融点 １６５．記録に必要なピーク温度 １６７．無機超解像膜の融点 １７１．ディスク基板最内周部 １７２．ディスク基板最外周部 １７３．リードイン領域 １７４．試し読み領域 １７５．試し書き領域 １７６．データ領域 １８１．基板 １８２．基板保護膜 １８３．無機超解像膜 １８４．熱保持膜 １８５．反射膜 １８６．反射付加膜 １８７．紫外線硬化樹脂。
するピーク温度の変化 １６２．反射率２５％のディスクにおける入射光強度に
対するピーク温度の変化 １６３．図１５の反射率変化を示すディスクの入射光強
度に対するピーク温度の変化 １６４．相変化膜の融点 １６５．記録に必要なピーク温度 １６７．無機超解像膜の融点 １７１．ディスク基板最内周部 １７２．ディスク基板最外周部 １７３．リードイン領域 １７４．試し読み領域 １７５．試し書き領域 １７６．データ領域 １８１．基板 １８２．基板保護膜 １８３．無機超解像膜 １８４．熱保持膜 １８５．反射膜 １８６．反射付加膜 １８７．紫外線硬化樹脂。
フロントページの続き (72)発明者 島野 健 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 新谷 俊通 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5D029 JB05 MA13 MA17
Claims (11)
- 【請求項１】基板と、２層以上の薄膜より成る積層膜を
有する光ディスク媒体であって、前記積層膜の記録層及
び積層膜を保護する樹脂膜を除く各層が無機物により構
成され、情報再生光入射時に前記積層膜の各層が固体状
態であり、入射光強度の増加に伴って前記積層膜の反射
率が高くなることを特徴とする光ディスク媒体。 - 【請求項２】前記光ディスク媒体の積層膜が、前記基板
上に２組以上構成されていることを特徴とする請求項１
に記載の光ディスク媒体。 - 【請求項３】前記光ディスク媒体表面の情報記録再生領
域に、ディスク識別信号と、最適再生光強度値と、最適
記録光強度値と、最適記録波形パターン情報のうちの少
なくとも１つが記録されていることを特徴とする、請求
項１に記載の光ディスク媒体。 - 【請求項４】前記光ディスク媒体の情報記録再生部に、
上記光ディスクを再生する場合の最適な再生光強度値を
設定するための試し読み領域を設けたことを特徴とす
る、請求項１に記載の光ディスク媒体。 - 【請求項５】前記光ディスク媒体の情報記録再生部に、
上記光ディスクに情報を記録する場合の最適な記録光強
度値、又は最適記録波形パターンの条件を設定するため
の試し書き領域を設けたことを特徴とする、請求項１に
記載の光ディスク媒体。 - 【請求項６】前記光ディスク媒体の積層膜のうちの少な
くとも１層が、Ｃｏを含有する酸化物薄膜であることを
特徴とする請求項１に記載の光ディスク媒体。 - 【請求項７】前記Ｃｏを含有する酸化物薄膜と前記基板
の間には、直接、又は他の層を介して、基板と異なる光
学定数を持つ薄膜が形成されていることを特徴とする請
求項６に記載の光ディスク媒体。 - 【請求項８】前記基板と異なる光学定数を持つ前記薄膜
が、Ｇｅ，ＳｉとＮを含有することを特徴とする請求項
７に記載の光ディスク媒体。 - 【請求項９】前記基板と異なる光学定数を持つ前記薄膜
が、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌを含有することを特徴とする請求
項７に記載の光ディスク媒体。 - 【請求項１０】再生時の反射率が、再生光の１／４程度
の光強度での反射率に比べて１.３倍以上１．７倍以下
となることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク媒
体。 - 【請求項１１】再生時の反射率が、再生光の１／４程度
の光強度での反射率に比べて３．０倍以上４．０倍以下
となることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク媒
体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25531699A JP2001084643A (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 光ディスク媒体 |
| TW089112894A TW476065B (en) | 1999-09-09 | 2000-06-29 | Optical disk medium |
| US09/650,728 US6524766B1 (en) | 1999-09-09 | 2000-08-30 | Optical disk medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25531699A JP2001084643A (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 光ディスク媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001084643A true JP2001084643A (ja) | 2001-03-30 |
Family
ID=17277098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25531699A Pending JP2001084643A (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | 光ディスク媒体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6524766B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001084643A (ja) |
| TW (1) | TW476065B (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1333317A2 (en) * | 2002-02-01 | 2003-08-06 | Hitachi, Ltd. | Nonlinear optical switch |
| EP1326133A3 (en) * | 2001-12-28 | 2005-04-20 | Hitachi, Ltd. | Nonlinear optical thin film, optical recording medium using nonlinear optical film and optical switch |
| EP1251499A3 (en) * | 2001-03-28 | 2006-10-25 | TDK Corporation | Readout method and apparatus for optical information medium |
| JP2007507829A (ja) * | 2003-10-02 | 2007-03-29 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 高密度再生専用光ディスク |
| US7397755B2 (en) | 2002-03-05 | 2008-07-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium |
| US7436755B2 (en) | 2002-11-18 | 2008-10-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium, recording and reproduction methods using the same, optical information recording device, and optical information reproduction device |
| US7464390B2 (en) | 2003-08-07 | 2008-12-09 | Ricoh Company, Ltd. | Optical information recording medium, and recording and reproducing apparatus of the same |
| WO2008149814A1 (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | 光情報記録媒体および光情報処理装置 |
| US7496019B2 (en) | 2001-04-20 | 2009-02-24 | Tdk Corporation | Information readout method for non mask layer type optical information medium |
| US7556912B2 (en) | 2003-06-06 | 2009-07-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium, reproducting method using the same, and optical information processing device |
| US7651832B2 (en) | 2004-03-18 | 2010-01-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium, recording/reproducing method, and recording/reproducing device |
| US7682678B2 (en) | 2003-06-06 | 2010-03-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium, recording and readout methods using the same, optical information recording device, and optical information readout device |
| US7767284B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-08-03 | Ricoh Company, Ltd. | Optical recording medium, and, method for manufacturing the same, and method and apparatus for optical recording and reproducing thereof |
| US7920454B2 (en) | 2003-05-16 | 2011-04-05 | Ricoh Company, Ltd. | Optical recording medium, and method and apparatus for optical recording and reproducing thereof |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001027689A1 (fr) * | 1999-10-15 | 2001-04-19 | Hitachi, Ltd. | Element a fonctionnalite optique, son procede de production et son application |
| US6595998B2 (en) * | 2001-03-08 | 2003-07-22 | Spinewave, Inc. | Tissue distraction device |
| JP2002342980A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-29 | Sharp Corp | 光情報記録媒体 |
| KR100415048B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2004-01-13 | 한국과학기술연구원 | 고밀도 광 정보저장 매체 |
| US6844092B2 (en) * | 2002-08-22 | 2005-01-18 | Hitachi, Ltd. | Optically functional element and production method and application therefor |
| JP4008334B2 (ja) * | 2002-10-30 | 2007-11-14 | 株式会社日立製作所 | 光情報記録装置および光情報記録媒体 |
| JP4170132B2 (ja) * | 2003-04-14 | 2008-10-22 | 松下電器産業株式会社 | 光記録媒体 |
| JP4108553B2 (ja) * | 2003-07-01 | 2008-06-25 | 株式会社日立製作所 | 光情報記録媒体及び光情報記録装置 |
| US7232598B2 (en) * | 2003-10-22 | 2007-06-19 | Lg Electronics Inc. | Super resolution optical disc |
| KR20050052606A (ko) * | 2003-11-28 | 2005-06-03 | 삼성전자주식회사 | 정보저장매체, 이에 기록된 정보재생방법 및 장치 |
| US20050157631A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-21 | Samsung Electronics Co., Ltd | Information storage medium and method and apparatus for reproducing information recorded on the same |
| KR100754166B1 (ko) * | 2004-05-17 | 2007-09-03 | 삼성전자주식회사 | 초해상 정보 저장매체 및 그 정보 기록 및/또는 재생기기 |
| KR100579460B1 (ko) * | 2004-05-19 | 2006-05-12 | 엘지전자 주식회사 | 멀티 레이어 초해상 광디스크 |
| CN101019178B (zh) * | 2005-06-06 | 2011-11-09 | 株式会社理光 | 相变型光记录介质与用于此类记录介质的再现方法与装置 |
| JP4618730B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2011-01-26 | 株式会社リコー | 情報再生方法及び情報再生装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62127286A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-09 | Nec Corp | 光記録材料 |
| JPS62127287A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-09 | Nec Corp | 光記録材料 |
| JPH0628713A (ja) * | 1992-07-13 | 1994-02-04 | Pioneer Electron Corp | 光ディスク |
| US5709978A (en) * | 1993-06-18 | 1998-01-20 | Hitachi, Ltd. | Supperresolution readout thin film and information recording medium |
| JP2827897B2 (ja) * | 1994-04-15 | 1998-11-25 | 日本ビクター株式会社 | 光記録媒体 |
| JPH0935331A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-02-07 | Nippon Columbia Co Ltd | 光情報記録媒体及びその再生方法 |
| JPH10340482A (ja) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Hitachi Ltd | 光情報記録媒体 |
-
1999
- 1999-09-09 JP JP25531699A patent/JP2001084643A/ja active Pending
-
2000
- 2000-06-29 TW TW089112894A patent/TW476065B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-08-30 US US09/650,728 patent/US6524766B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1251499A3 (en) * | 2001-03-28 | 2006-10-25 | TDK Corporation | Readout method and apparatus for optical information medium |
| US7496019B2 (en) | 2001-04-20 | 2009-02-24 | Tdk Corporation | Information readout method for non mask layer type optical information medium |
| US7859968B2 (en) | 2001-04-20 | 2010-12-28 | Tdk Corporation | Information readout method for non mask layer type optical information medium |
| EP1326133A3 (en) * | 2001-12-28 | 2005-04-20 | Hitachi, Ltd. | Nonlinear optical thin film, optical recording medium using nonlinear optical film and optical switch |
| US7163729B2 (en) | 2001-12-28 | 2007-01-16 | Hitachi, Ltd. | Nonlinear optical thin film, optical recording medium using nonlinear optical film and optical switch |
| EP1333317A3 (en) * | 2002-02-01 | 2005-04-20 | Hitachi, Ltd. | Nonlinear optical switch |
| EP1333317A2 (en) * | 2002-02-01 | 2003-08-06 | Hitachi, Ltd. | Nonlinear optical switch |
| US7397755B2 (en) | 2002-03-05 | 2008-07-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium |
| US7436755B2 (en) | 2002-11-18 | 2008-10-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium, recording and reproduction methods using the same, optical information recording device, and optical information reproduction device |
| US7920454B2 (en) | 2003-05-16 | 2011-04-05 | Ricoh Company, Ltd. | Optical recording medium, and method and apparatus for optical recording and reproducing thereof |
| US7556912B2 (en) | 2003-06-06 | 2009-07-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium, reproducting method using the same, and optical information processing device |
| US7682678B2 (en) | 2003-06-06 | 2010-03-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium, recording and readout methods using the same, optical information recording device, and optical information readout device |
| US7464390B2 (en) | 2003-08-07 | 2008-12-09 | Ricoh Company, Ltd. | Optical information recording medium, and recording and reproducing apparatus of the same |
| JP2007507829A (ja) * | 2003-10-02 | 2007-03-29 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 高密度再生専用光ディスク |
| US7651832B2 (en) | 2004-03-18 | 2010-01-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium, recording/reproducing method, and recording/reproducing device |
| US7767284B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-08-03 | Ricoh Company, Ltd. | Optical recording medium, and, method for manufacturing the same, and method and apparatus for optical recording and reproducing thereof |
| JPWO2008149814A1 (ja) * | 2007-06-01 | 2010-08-26 | シャープ株式会社 | 光情報記録媒体および光情報処理装置 |
| JP2010225281A (ja) * | 2007-06-01 | 2010-10-07 | Sharp Corp | 光情報記録媒体および光情報記録媒体再生方法 |
| JP2010225279A (ja) * | 2007-06-01 | 2010-10-07 | Sharp Corp | 光情報記録媒体再生方法 |
| JP2010225282A (ja) * | 2007-06-01 | 2010-10-07 | Sharp Corp | 光情報記録媒体再生装置 |
| JP2010225280A (ja) * | 2007-06-01 | 2010-10-07 | Sharp Corp | 光情報記録媒体再生装置 |
| JP2010225278A (ja) * | 2007-06-01 | 2010-10-07 | Sharp Corp | 光情報記録媒体再生装置 |
| WO2008149814A1 (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | 光情報記録媒体および光情報処理装置 |
| US8189444B2 (en) | 2007-06-01 | 2012-05-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium and optical information processing apparatus |
| US8441905B2 (en) | 2007-06-01 | 2013-05-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium and optical information processing apparatus |
| US8582412B2 (en) | 2007-06-01 | 2013-11-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information recording medium and optical information processing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW476065B (en) | 2002-02-11 |
| US6524766B1 (en) | 2003-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001084643A (ja) | 光ディスク媒体 | |
| JP4814476B2 (ja) | 光情報媒体の再生方法 | |
| US7556912B2 (en) | Optical information recording medium, reproducting method using the same, and optical information processing device | |
| US7651832B2 (en) | Optical information recording medium, recording/reproducing method, and recording/reproducing device | |
| US20070065758A1 (en) | Multi-stack optical storage medium | |
| JP3698905B2 (ja) | 光学的情報記録媒体、その情報記録方法、その情報消去方法 | |
| KR20000062409A (ko) | 광학정보기록매체의 기록 재생방법 및 광학정보기록매체 | |
| JP4209416B2 (ja) | 光情報記録媒体、及び光情報記録媒体再生装置 | |
| JP5229222B2 (ja) | 光学情報記録媒体及び光学情報再生装置，光学情報再生方法，光学情報再生用プログラム | |
| JP4685166B2 (ja) | 光情報記録媒体再生装置、および光情報記録媒体再生方法 | |
| WO2007135827A1 (ja) | 光学情報記録媒体、光学情報再生方法および光学情報再生装置 | |
| JP2010514075A (ja) | 光学記録媒体並びにデータを記録する及び／又はデータを読み取るそれぞれの装置 | |
| JP4339227B2 (ja) | 光情報記録媒体および光情報再生装置 | |
| US20160343398A1 (en) | Multi-stack optical storage mediu | |
| EP1501086A1 (en) | Method and apparatus for recording/reproducing optical information | |
| JP4998224B2 (ja) | 光学的情報記録媒体 | |
| JP5321175B2 (ja) | 光学的情報記録媒体及びその製造方法 | |
| JP2001331942A (ja) | 光学情報記録再生方法及び光学情報記録再生装置 | |
| JP2001184720A (ja) | 情報記録媒体および情報の記録再生方法 | |
| JP4597240B2 (ja) | 光情報記録媒体 | |
| JP2007280518A (ja) | 光ディスク | |
| JP2001006211A (ja) | 光記録媒体、該光記録媒体を用いた記録および／または再生方法 | |
| Takazawa et al. | HD DVD-R Disc with Organic Dye having Low to High Polarity Recording | |
| JP2000113491A (ja) | 光情報記録再生装置 | |
| JPH04274036A (ja) | 光学的記録媒体円盤 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040618 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040629 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040727 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060214 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060314 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060427 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060516 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20060908 |