JP2001093188A

JP2001093188A - 蛍光記録媒体および蛍光記録再生装置

Info

Publication number: JP2001093188A
Application number: JP27032499A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Naito; 藤勝之内
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】肉眼では識別ができない蛍光画像を高速で書
き込み可能とし、また、従来よりも記録密度が飛躍的に
高く且つデータの保存や読み出しに際してデータが破壊
されることのない蛍光記録媒体及び蛍光記録再生装置を
提供することを目的とする。【解決手段】記録光の照射により蛍光強度が変化する
微粒子を含有した記録体層と、前記記録体層から放出さ
れる蛍光を反射する反射層または蛍光を増幅する増幅層
と、前記記録体層と前記反射層との間に設けられた絶縁
層と、を備え、前記記録体層に前記記録光を照射して情
報を格納し、励起光を照射し前記記録体層における前記
蛍光を前記反射層からの反射させまたは増幅層により増
幅させて検出することにより前記格納された前記情報を
読み出すようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光記録媒体及び
蛍光記録再生装置に関し、より詳細には、本発明は、蛍
光を読み出し手段とし、肉眼では見えない画像情報を記
録・表示し、または超高密度で情報を記録・再生可能な
蛍光記録媒体及び蛍光記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、肉眼で認識できない画像を生成す
る技術は、流通やアミューズメントを始めとする各種分
野のおいて重要性を増している。例えば、一般ユーザに
は判別できない情報を商品等に書き込む技術として、蛍
光を用いたバーコードなどが実用化されている。しか
し、この場合には、情報の書き込みは蛍光インクをプリ
ンタ等で印刷することにより行われ、より高速な光など
による書き込みを行うことは不可能であった。

【０００３】一方、近年の情報化社会において、増大の
一途を辿る情報量に対応し、従来よりも記録密度が飛躍
的に高いデータ記録・再生方法や、それに基づく記録・
再生装置の実現が待望されている。光によるデータの記
録を実現する技術としては、光を熱として利用する「ヒ
ートモード記録」と、熱に変換しないで記録する「フォ
トンモード記録」がある。「ヒートモード記録」は、光
磁気記録や相転移型記録などとして既に実用化されてい
る。また、「フォトンモード記録」としては、フォトク
ロミック物質を媒体としてデータを書き込む技術が開示
されている。

【０００４】さらに、「ヒートモード記録」において記
録密度の向上を図るために、光の波長よりも小さい微小
スポットが形成できる近接場光顕微鏡（Near-field Sca
nning Optical Microscope：ＮＳＯＭ）を用いた技術が
提案されている。この技術を用い、本発明者は、有機色
素の相変化を利用して蛍光を読み出す記録媒体を開示し
ている（特開平７−２５４１５３号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
よれば、「ヒートモード記録」も「フォトンモード記
録」も、高密度記録として実用するには以下の問題があ
る。

【０００６】すなわち、「ヒートモード記録」による場
合には、媒体中を熱が拡散するという本質的な問題があ
る。その結果として、記録ビットに対応するビームスポ
ット径が１０ｎｍ程度になるテラビット（terabits）／
ｃｍ^２の記録密度を実現することは困難である。

【０００７】一方、「フォトンモード記録」は、本質的
に高密度化に有利であるが、フォトクロミック物質など
を媒体として用いた場合に読み出し光によって記録デー
タが破壊されるという問題があった。

【０００８】本発明は、かかる事情の認識に基づいてな
されたものである。すなわち、その目的は、肉眼では識
別ができない蛍光画像を高速で書き込み可能とし、ま
た、従来よりも記録密度が飛躍的に高く且つデータの保
存や読み出しに際してデータが破壊されることの少ない
蛍光記録媒体及び蛍光記録再生装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の蛍光記録媒体は、記録光の照射により蛍光
強度が変化する微粒子を含有した記録体層と、前記記録
体層から放出される蛍光を反射する反射層と、前記記録
体層と前記反射層との間に設けられた絶縁層と、を備
え、前記記録体層に前記記録光を照射して前記記録体層
の前記照射部分における蛍光強度を増大させることによ
り情報を格納し、励起光を照射し前記記録体層における
前記蛍光強度の分布を前記反射層からの反射光も利用し
つつ検出することにより前記格納された前記情報を読み
出すことが可能なことを特徴とする。

【００１０】上記構成により、蛍光を容易且つ確実に検
出し、安定した記録再生が可能となる。

【００１１】または、本発明の蛍光記録媒体は、記録光
の照射により蛍光強度が変化する微粒子を含有した記録
体層と、前記記録体層から放出される蛍光を増幅する増
幅層と、を備え、前記記録体層に前記記録光を照射して
前記記録体層の前記照射部分における蛍光強度を増大さ
せることにより情報を格納し、励起光を照射し前記記録
体層における前記蛍光強度の分布を前記増幅層により増
幅させて検出することにより前記格納された前記情報を
読み出すことが可能なことを特徴とする。

【００１２】上記構成により、蛍光を容易且つ確実に検
出し、安定した記録再生が可能となる。

【００１３】ここで、前記増幅層は、貴金属元素を含有
し、前記記録体層から放出される前記蛍光をプラズモン
共鳴により増幅させることができる。

【００１４】または、前記記録光の波長は、前記励起光
の波長よりも短いものとすれば、励起光による記録デー
タの破壊を防止することができる。

【００１５】または、前記記録体層を前記記録光から遮
光する遮光手段をさらに備えたものとすれば、記録光に
よる格納情報の破壊をさらに防ぐことができる。

【００１６】一方、本発明の蛍光記録再生装置は、前述
したいずれかの蛍光記録媒体に前記情報を格納しまたは
前記格納された前記情報を読み出す蛍光記録再生装置で
あって、前記蛍光記録媒体に前記記録光を照射する第１
の照射手段と、前記蛍光記録媒体に前記励起光を照射す
る第２の照射手段と、前記蛍光記録媒体の前記記録層に
おける前記蛍光強度の分布を検出する検出手段と、を備
えたことを特徴とする。

【００１７】ここで、前記第１の照射手段と前記第２の
照射手段の少なくともいずれかは、前記記録体層に対し
て近接場光を照射するものとすれば、記録ビットサイズ
を数１０ナノメータ以下に縮小し、テラビット（terabi
ts）／ｃｍ^２の記録密度を実現することが可能とな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。

【００１９】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態にかかる蛍光記録媒体の断面構成を表す
概念図である。すなわち、蛍光記録媒体１０は、支持体
１１、反射層１２、絶縁層１３、記録体層１４、保護層
１５及び遮光層１６をこの順に積層した構成を有する。
支持体１１は、記録媒体１０を物理的に支持する役割を
有し、例えば、ポリカーボネイト基板や厚さ５０ミクロ
ン程度のＰＥＴフィルムなどを用いることができる。

【００２０】反射層１２は、記録体層１４から放出され
る蛍光を上方に反射させる役割を有し、例えばＡｌ（ア
ルミニウム）や金（Ａｕ）などの反射率の高い材料によ
り形成することができる。

【００２１】絶縁層１３は、反射層１２と記録体層１４
とを分離することによって「蛍光消光」を防ぐ役割を有
する。「蛍光消光」とは、記録体層１２に隣接して金属
からなる反射層１２があると、励起された蛍光体から金
属へのエネルギトランスファが生じ、蛍光強度が低下す
るという現象のことである。これに対して、絶縁層１３
を設けることによって両者を分離し、「蛍光消光」を防
ぐことができる。

【００２２】記録体層１４は、記録光の照射によって蛍
光強度が変化する微粒子を含有した層である。具体的に
は、例えば、平均粒径６ｎｍ程度のＺｎＳ（硫化亜鉛）
の超微粒子をポリマーや脂質などに分散させて塗布する
ことにより形成することができる。微粒子の材料として
は、後に詳述するように、これ以外にも、例えば各種の
半導体や絶縁体を用いることができる。

【００２３】保護層１５は、記録体層１４を物理的ある
いは化学的に保護する役割を有し、例えば、酸化アルミ
ニウムや酸化シリコンなどにより形成することができ
る。

【００２４】遮光層１６は、「記録光」を遮断すること
により、記録体層１４に格納された情報を保護する役割
を有する。例えば、４００ｎｍ以下の紫外光をカットす
る紫外線遮断膜により作成することができる。なお、遮
光層１６は、現実には支持体１１〜保護層１５までを収
容する容器状の形態を有していても良い。このような遮
光層や容器を設置することにより、記録光から保護され
る。

【００２５】さらに、このような遮光層１６の一部に図
示するような窓部１６Ａを設けても良い。窓部１６Ａ
は、記録体層１４に情報を格納し、または記録体層１４
に格納された情報を読み出すための「窓」として作用
し、シャッタのような可動式の遮光体を備えても良い。

【００２６】次に、本発明の蛍光記録媒体における情報
の記録と読み出しのメカニズムについて説明する。

【００２７】半導体や絶縁体などの材料をサイズがナノ
メートル径の超微粒子状にすると、量子効果のため蛍光
が得られる場合が多い。そして、これらの微粒子蛍光体
に所定の短波長光（「記録光」と称する）を照射する
と、蛍光強度が強くなるという現象がある。

【００２８】図２は、記録体層１４に含有される微粒子
の吸収・発光現象を概念的に表すグラフ図である。

【００２９】図２において、記録光を照射する前の微粒
子の蛍光の強度は、同図中にＩ_０で表したレベルとす
る。この微粒子に、波長λ_１の記録光を一定時間照射
し、記録光の照射を停止した後に、再び蛍光を観測する
と、その強度は同図にＩ_１で表したように増大する。こ
の現象は、例えば、R.H.Bhargavaらにより、Proc. 22t
h.Int.Conf.Phys.Semiconductor,vol.3. pp.2007-10, 1
995.において報告されている。

【００３０】この現象のメカニズムについては、詳細ま
では必ずしも明らかではないが、記録光を照射すると、
互いに結合していた微粒子同士の分離が促進されて量子
効果が顕著に現れるようになること、蛍光を消光する作
用を有するサイトが満たされること、あるいは、蛍光を
消光する作用を有する物質が分解されることなどによる
ものと考えられる。

【００３１】図２において、例えば、波長λ_１の光を
「記録光」として所定のパターンで照射すれば、そのパ
ターンによって情報を格納することができる。そして、
このパターンを記録体層１４の蛍光の強度の変化パター
ンとして検出すれば、情報の読み出しが可能である。情
報の読み出しに際しては、微粒子が吸収する波長の光、
好ましくはλ_１とλ_２の間の「励起光」を照射すること
により記録体層１４に含有される微粒子を励起させて蛍
光を放出させる。

【００３２】図２に表したような現象は、ＺｎＳの他に
も、例えばＳｉ、Ｓｅ、Ｇｅ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＡ
ｓ、ＧａＡｓ、ＡｌＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎ
Ｐ_２、ＩｎＰ、ＰｂＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＴ
ｅ、Ａｓ_２ＳｅＴｅ_２、Ａｓ_２Ｔｅ_３、ＣｄＳ、Ｚｎ
Ｏ、ＣｄＴｅ、ＺｎＣｄＴｅ、ＣｄＳＳｅ、ＣｄＳｅ、
ＣｎＩｎＳｅ_２、ＣｕＳなどの微粒子においても得られ
る。また、これらの材料を混合させて形成した微粒子で
あっても良い。さらに、これらの微粒子中に発光中心と
なる金属イオン等の添加元素を含有させてもよい。

【００３３】図３は、蛍光記録媒体１０に対して情報の
格納・読み出しを行うことができる蛍光記録再生装置の
構成を例示した概念図である。すなわち、同図に例示し
た蛍光記録再生装置１００は、記録媒体１０の装着・取
り外しが可能である、いわゆる「リムーバブル」形式の
記録再生装置である。蛍光記録媒体１０は、ロード機構
１０２によって、装着・取り外し可能とされ、例えば波
長３５０ｎｍ以下の光を放出する水銀ランプ１２３と、
光学フィルタ１２４と、光学系１２５と、マスク１２６
と、ハーフミラー１２８とを備える。

【００３４】さらに、再生系においては、光学系１３
０、イメージセンサ１３１及びモニタ１３２が設けられ
ている。

【００３５】情報の格納に際しては、フィルタ１２４を
介さずに水銀ランプ１２３から波長３５０ｎｍ以下の短
波長の記録光をマスク１２６によりパターン化させて記
録媒体１０の記録体層に照射する。

【００３６】一方、格納された情報の読み出しに際して
は、水銀ランプ１２３からフィルタ１２４を介して得ら
れた波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍの励起光をマスク１２
６を介さずに記録媒体１０に照射し、放出される蛍光の
パターンをハーフミラー１２８により反射させてイメー
ジセンサ１３１により検出し、必要に応じてモニタ１３
２で観察することができる。イメージセンサ１３１を読
み出しに用いることにより、記録媒体１０に格納された
画像状の記録情報を画像のまま出力することが容易とな
る。

【００３７】また、二次元的な紫外光を照射することに
より画像情報を高速に書き込むことができる。このよう
な照射手段としては、図示したものの他にも、液晶のマ
トリク光シャッターや、デジタルミラーデバイス、面発
光半導体レーザーアレイなどを用いても良い。

【００３８】以上説明した記録再生装置１００を用い、
図１に関して前述したように平均粒径６ｎｍ程度のＺｎ
Ｓ（硫化亜鉛）の超微粒子を記録層に含有させた記録媒
体１０を装着し、可動式のシャッタとしての窓部１６Ａ
を開けた状態で、図３に表した蛍光記録再生装置によっ
て波長３５０ｎｍ以下の記録光を照射して画像情報を記
録した。その後、再び窓部１６Ａを開けて波長３５０ｎ
ｍ〜４００ｎｍの励起光を照射して蛍光像をイメージセ
ンサ１３１でとらえたところ良好な画像が得られた。

【００３９】この具体例においては、記録媒体１０から
得られた蛍光のピーク波長は、５００ｎｍ前後であっ
た。

【００４０】さらに、情報の読み出しのための励起光の
照射を１０^５回行っても蛍光パターンのパターン形状
や強度は殆ど変化せず、記録状態はほとんど劣化しない
ことが確認できた。また、窓部１６Ａを閉じて屋外太陽
光下で一週間放置した後も、記録画像を鮮明に認識する
ことができた。

【００４１】一方、記録体層１４に平均粒径１０ｎｍの
ＣｄＳｅ（セレン化カドミウム）の超微粒子を含有させ
て図１に表した記録媒体を試作し、同様の評価を実施し
た。この場合に媒体から得られた蛍光のピーク波長は、
６００ｎｍ前後であった。

【００４２】さらに、この記録媒体についても情報の読
み出しのための励起光の照射を１０ ^５回行った結果、
蛍光パターンのパターン形状や強度は殆ど変化せず、ま
た、窓部１６Ａを閉じて屋外太陽光下で一週間放置した
後も、記録画像を鮮明に認識することができた。つま
り、格納した情報は、破壊されることなく、確実に保持
させることが確認された。

【００４３】以上説明したように、本発明によれば、情
報の格納と読み出しを安定して実施することが可能であ
る。すなわち、従来のフォトクロミック物質などを用い
た記録媒体においては、格納された情報が読み出し光に
よって破壊されるという問題があったが、本発明によれ
ば、記録光と励起光との波長や強度を適宜選択すること
が可能であり、読み出し光による格納情報の破壊を解消
することができる。

【００４４】さらに、本発明によれば、励起光の波長を
蛍光のピーク波長λ_２とは異なる波長に設定することが
でき、蛍光の検出時に励起光をフィルタリングすれば、
極めて高いＳ／Ｎ比で蛍光の強度変化を検出することが
できる。これは、従来の光記録媒体では得られない有利
な効果である。つまり、プリピット方式や相変化方式の
光記録媒体においては、読み出し光の波長と媒体から反
射された検出光の波長とが同一であるため、検出部にお
いてノイズとして混入する読み出し光を除去することが
困難であった。

【００４５】これに対して、本発明の蛍光記録媒体の場
合には、励起光の波長と微粒子から放出される蛍光の波
長とを異なるものに設定することができ、励起光を容易
且つ確実にフィルタリング除去できる。

【００４６】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。

【００４７】図４は、本実施形態にかかる蛍光記録媒体
の断面構成を表す概念図である。同図については、図１
乃至図３に関して前述したものと同一の部分には同一の
符号を付して詳細な説明は省略する。

【００４８】本実施形態の記録媒体２０は、支持体１
１、増幅層２２、記録体層１４及び保護層１５をこの順
に積層した構成を有する。また、これに図示しない遮光
層などを設けて良い。

【００４９】増幅層２２は、記録体層１４から放出され
る蛍光を増幅する役割を有する。具体的には、増幅層２
２は、例えば金（Ａｕ）あるいは銀（Ａｇ）などの貴金
属の元素を微粒子状、島状の薄膜のいずれかの形態によ
って含有する。このような貴金属元素は、記録体層１４
から放出される蛍光をプラズモン共鳴現象によって増幅
する作用を有する。つまり、励起光Ｅを照射し、記録体
層１４において励起されて生じた蛍光Ｆ_０は、増幅層２
２においてプラズモン共鳴によってＦ_１に増幅されて外
部に取り出すことができる。すなわち、微粒子などであ
れば、プラズモンが閉じこめられて共鳴する。

【００５０】増幅層２２のマトリクスの材料としては、
透明な有機ポリマもしくは無機物が好ましい。具体的に
は、ポリカーボネイト、ポリエステル、ポリスルホンな
どの有機ポリマー、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯなど
の無機酸化物を挙げることができる。また、その膜厚
は、１０〜１００ｎｍ程度であることが好ましい。

【００５１】また、本実施形態においても、記録層１４
と増幅層２２との間に絶縁層１３を設けても良い。

【００５２】図４に表した具体例は、励起光Ｅの入射方
向に対して同方向に発生した蛍光を増幅して透過させる
「透過型」の記録媒体である。

【００５３】また、図５は、本実施形態の変形例を表す
概念図である。同図については、図１乃至図４に関して
前述したものと同一の部分には同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。

【００５４】本変形例の記録媒体３０は「反射型」の媒
体であり、支持体１１、反射層１２、増幅層２２、絶縁
層１３、記録体層１４、保護層１５及び遮光層１６をこ
の順に積層した構成を有する。すなわち、記録媒体３０
においては、励起光Ｅの入射によって記録体層１４から
蛍光Ｆ_０が放出され、これが増幅層２２によってＦ_１に
増幅され、反射層１２により反射されて、再び増幅層２
２により増幅されてＦ _２として外部に取り出される。

【００５５】すなわち、本変形例によれば、記録体層１
４から放出された蛍光は、増幅層２２によって２回増幅
されるので、増幅効率が高いという利点を有する。

【００５６】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態について説明する。

【００５７】図６は、本実施形態にかかる蛍光記録媒体
及び蛍光記録媒体装置を表す概念図である。蛍光記録媒
体４０は、図１と類似の構成を有する。具体的には、光
学研磨された直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのガラス
ディスクからなる支持体１１の上に、アルミニウム膜を
反射層１２として形成し、その上に酸化アルミニウムか
らなる絶縁層１３を介して、平均粒径６ｎｍのＣｄＳ
（硫化カドミウム）の超微粒子を含有した記録体層１４
を塗布製膜した。さらに、その上にＳｉＯ_２からなる保
護膜１５を作成した。但し、本実施形態においては、遮
光層１６は設けなかった。

【００５８】一方、本実施形態の蛍光記録再生装置２０
０は、レーザ２１０と光学的結合系２１２と光ファイバ
２１４とファイバマウント２１６とからなる光照射系を
有する。この光照射系は、モータ２４４により回転駆動
される記録媒体４０に対して記録光の照射と励起光の照
射とを行うことができる。また、記録媒体４０と光ファ
イバ２１４との間には潤滑剤（図示せず）が介在し、間
隔を２０ｎｍ程度に維持することにより、「近接場光」
を照射することができる。さらに、光ファイバ２１４は
記録媒体４０の上を走査可能とされている。

【００５９】一方、蛍光検出系としては、集光レンズ２
５０、光ファイバ２５２、フォトダイオード２５４が設
けられている。

【００６０】本記録再生装置２００の動作の具体例を説
明すると以下の如くである。

【００６１】すなわち、まず、レーザ２１０を波長３９
０ｎｍ、出力１０ｍＷで発振させ、直径約１０ｎｍの開
口部を持つ光ファイバ２１４の先端から放出される「近
接場光」を記録媒体４０に照射して記録を行う。ここ
で、記録媒体４０はモータ２４４により４０００ｒｐｍ
（round per minute）で回転させ、また光ファイバ２１
４を走査することによって、スパイラル状のパターンに
記録を行った。

【００６２】次に、レーザ２１０を波長３９０ｎｍ、出
力１ｍＷで発振させて得られた励起光を記録媒体４０に
照射しながら走査し、放出される蛍光を検出系を走査し
つつ半導体フォトダイオード２５４で検出した。その結
果、書き込みパターン通りのパターンを読み出すことが
できた。

【００６３】さらに、同様の読み出し操作を１０^５回
行った結果、読み出された蛍光パターンのパターン形状
や強度は殆ど変化しなかった。

【００６４】本実施形態によれば、記録光として近接場
光を用いるので、記録ビットサイズを数１０ナノメータ
以下に縮小することができる。また、本発明において
は、記録媒体として粒径が数ナノメータの微粒子を用い
ることができるので、この点においても、記録ビットサ
イズの縮小は容易である。その結果として、本実施形態
によれば、面記録密度に換算してテラビット（terabit
s）／ｃｍ^２のレベルの記録密度を実現することも可
能となる。

【００６５】なお、「近接場光」を発生させる手段とし
ては、光ファイバの他にも、微小開口を持つプローブや
ヘッド、もしくは光学的に非線形応答を示すいわゆる超
解像膜などを利用しても良い。

【００６６】以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の
形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具
体例に限定されるものではない。例えば、蛍光記録媒体
を構成する層構成、あるいは各層の材料は、当業者が選
択しうるあらゆるものを用いて同様の効果を得ることが
可能である。

【００６７】また、このような媒体を用いた記録再生装
置に関しても、同様に当業者が選択しうるあらゆる構成
を採ることが可能である。特に、本発明の記録媒体は、
ディスク状のものには限定されず、その他、カード状、
シール状などあらゆる形態で同様に実施可能である。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、情報の格納と読み出し
を安定して実施することが可能である。すなわち、従来
のフォトクロミック物質などを用いた記録媒体において
は、格納された情報が読み出し光によって破壊されると
いう問題があったが、本発明によれば、記録光と励起光
との波長や強度を適宜選択することが可能であり、読み
出し光による格納情報の破壊を少なくすることができ
る。

【００６９】特に、本発明によれば、反射層あるいは増
幅層を設けることにより、記録体層から放出される蛍光
を確実に検出することが可能となる。

【００７０】さらに、本発明によれば、記録光の波長を
励起光のピーク波長λ_２とは異なる波長に設定し、記録
データの破壊を防ぐことができる。また、蛍光の検出時
に励起光をフィルタリングすれば、極めて高いＳ／Ｎ比
で蛍光の強度変化を検出することができる。

【００７１】また、本発明によれば、イメージセンサな
どを読み出し手段として用いることにより、記録媒体に
格納された画像状の記録情報を画像のまま出力すること
が容易となる。

【００７２】さらに、本発明によれば、二次元的な紫外
光を照射することにより画像情報を高速に書き込むこと
ができる。

【００７３】また、本発明によれば、記録光として近接
場光を用いることによって、記録ビットサイズを数１０
ナノメータ以下に縮小することができる。また、本発明
においては、記録媒体として粒径が数ナノメータの微粒
子を用いることができるので、この点においても、記録
ビットサイズの縮小は容易である。その結果として、本
実施形態によれば、面記録密度に換算してテラビット
（terabits）／ｃｍ^２のレベルの記録密度を実現するこ
とも可能となる。

【００７４】以上詳述したように、本発明によれば、肉
眼では識別ができない蛍光画像を高速で書き込み可能と
し、また、従来よりも記録密度が飛躍的に高く且つデー
タの保存や読み出しに際してデータが破壊されることの
ない蛍光記録媒体及び蛍光記録再生装置を提供すること
ができ、産業上のメリットは多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる蛍光記録媒
体の断面構成を表す概念図である。

【図２】記録体層１４に含有される微粒子の吸収・発光
現象を概念的に表すグラフ図である。

【図３】蛍光記録媒体１０に対して情報の格納・読み出
しを行うことができる蛍光記録再生装置の構成を例示し
た概念図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる蛍光記録媒
体の断面構成を表す概念図である。

【図５】本発明の第２の実施形態の変形例を表す概念図
である。

【図６】本発明の第３の実施形態にかかる蛍光記録媒体
及び蛍光記録媒体装置を表す概念図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０、４０蛍光記録媒体１１支持体１２反射層１３絶縁層１４記録体層１５保護層１６遮光層１６Ａ窓部２２増幅層１００、２００蛍光記録再生装置１０２ロード機構１２３水銀ランプ１２４フィルタ１２５光学系１２６マスク１２８ハーフミラー１３０光学系１３１イメージセンサ１３２モニタ２１２レーザ２１４光ファイバ２１６マウント２４４モータ２５０集光レンズ２５２光ファイバ２５４フォトダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C024 AA00 AA19 CA00 DA04 EA09 FA01 GA01 5D029 JA01 JB47 JC20 MA13 NA01 NA02 5D090 AA01 AA03 AA07 BB03 BB19 CC01 CC04 CC16 DD01 FF11 KK07 LL02 5D119 AA11 AA22 BA01 BB02 BB11 BB20 CA06 CA20 DA01 DA05 JA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録光の照射により蛍光強度が変化する微
粒子を含有した記録体層と、前記記録体層から放出される蛍光を反射する反射層と、前記記録体層と前記反射層との間に設けられた絶縁層
と、を備え、前記記録体層に前記記録光を照射して前記記録体層の前
記照射部分における蛍光強度を増大させることにより情
報を格納し、励起光を照射し前記記録体層における前記
蛍光強度の分布を前記反射層からの反射光も利用しつつ
検出することにより前記格納された前記情報を読み出す
ことが可能なことを特徴とする蛍光記録媒体。
【請求項２】記録光の照射により蛍光強度が変化する微
粒子を含有した記録体層と、前記記録体層から放出される蛍光を増幅する増幅層と、を備え、前記記録体層に前記記録光を照射して前記記録体層の前
記照射部分における蛍光強度を増大させることにより情
報を格納し、励起光を照射し前記記録体層における前記
蛍光強度の分布を前記増幅層により増幅させて検出する
ことにより前記格納された前記情報を読み出すことが可
能なことを特徴とする蛍光記録媒体。
【請求項３】前記増幅層は、貴金属元素を含有し、前記
記録体層から放出される前記蛍光をプラズモン共鳴によ
り増幅して出力することを特徴とする請求項２記載の蛍
光記録媒体。
【請求項４】前記記録光の波長は、前記励起光の波長よ
りも短いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つ
に記載の蛍光記録媒体。
【請求項５】前記記録体層を前記記録光から遮光する遮
光手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１つに記載の蛍光記録媒体。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１つに記載の蛍光
記録媒体に前記情報を格納しまたは前記格納された前記
情報を読み出す蛍光記録再生装置であって、前記蛍光記録媒体に前記記録光を照射する第１の照射手
段と、前記蛍光記録媒体に前記励起光を照射する第２の照射手
段と、前記蛍光記録媒体の前記記録層における前記蛍光強度の
分布を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする蛍光記録再生装置。
【請求項７】前記第１の照射手段と前記第２の照射手段
の少なくともいずれかは、前記記録体層に対して近接場
光を照射することを特徴とする請求項６記載の蛍光記録
再生装置。