JP2002025138A - 光記録媒体および光記録再生装置 - Google Patents

光記録媒体および光記録再生装置

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JP2002025138A
JP2002025138A JP2000213180A JP2000213180A JP2002025138A JP 2002025138 A JP2002025138 A JP 2002025138A JP 2000213180 A JP2000213180 A JP 2000213180A JP 2000213180 A JP2000213180 A JP 2000213180A JP 2002025138 A JP2002025138 A JP 2002025138A
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recording medium
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Junji Tominaga
淳二 富永
Shuko Kin
朱鎬 金
Nobufumi Atoda
伸史 阿刀田
Hiroshi Fuji
寛 藤
Hiroyuki Katayama
博之 片山
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Sharp Corp
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録マークの消失を抑え、繰り返し再生が可
能な光記録媒体および光記録再生装置を提供する。 【解決手段】 本発明の光記録媒体は、基板１３と、基
板１３上に形成された光あるいは熱によって屈折率が変
化するマスク層１５と、該マスク層１５と近接場光２５
の到達距離以下の間隔をおいて設けられた記録層１７を
備え、上記マスク層１５は光ビームスポットの内に微小
な不透明領域を生じ、上記記録層１７は光磁気記録膜で
ある。また、本発明の光記録再生装置は、上記構成の光
記録媒体を用いている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、近接場光を使用し
て光の回折限界を越えた記録密度を実現する光記録媒体
および光記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、近接場光を用いての高密度記録を
行うために種々の方式が開発されている。例えば、Japa
nese Journal Applied Physics, vol.39(2000), Part
1, No.2B, pp.980-981には、近接場光を使用した光メモ
リの読み取り方法および書き込み方法が開示されてい
る。この技術について、図４を参照しながら、以下に説
明する。
【０００３】図示しない対物レンズを介して集光された
光ビーム（レーザビーム）１０１は、光ディスク１０２
に照射される。光ディスク１０２は、ディスク基板１１
１上に、保護層１１２、マスク層１１３、保護層１１
４、記録層１１５、保護層１１６の順に成膜されてい
る。これら各層の厚みは、ディスク基板１１１が０．６
ｍｍ、保護層１１２が１７０ｎｍ、マスク層１１３が１
５ｎｍ、保護層１１４が４０ｎｍ、記録層１１５が１５
ｎｍ、保護層１１６が２０ｎｍである。
【０００４】上記記録層１１５として、相変化型の材料
であるＧｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 を使用し、上記マスク層１１
３として、酸化銀膜を使用している。照射された光ビー
ム１０１によって、上記マスク層１１３には、図１に示
すような温度分布１１７が生じる。
【０００５】上記温度分布１１７において閾値温度１１
８を越えた光ビームスポットの中心部分では、酸化銀が
分解し、銀が析出する。この銀の析出によって、該部分
の屈折率が変化し、マスク層１１３に光ビームスポット
径よりも小さな散乱体１０３が形成され、この周囲に近
接場光１０５が発生する。この近接場光１０５と、相変
化により記録膜１１５に記録されたマーク１０４との相
互作用により伝搬光が生じ、その一部を反射光として読
み出す。保護層１１４の厚みは、散乱体１０３によって
発生した近接場光１０５が記録層１１５に到達する距離
以下に設定されている。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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術は、マスク層１１３と記録層１１５との間隔が
狭く、その結果、熱的な干渉が生じて相変化が起こり、
これにより、記録マークが消失してしまうという問題点
があった。
【０００７】つまり、マスク層１１３に散乱体１０３を
形成するためには、マスク層１１３の温度を閾値温度１
１８以上に上げる必要があるが、マスク層１１３と記録
層１１５との間隔が狭く、その熱が記録層１１５に伝わ
りやすい。その結果、記録マーク１０４以外の部分も相
変化して結晶化され、記録信号が次第に消失するという
問題点があった。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、記録マークの消失を回避し、しか
も、繰り返し再生が可能な光記録媒体および光記録再生
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】本発明に係る光記録媒体
は、上記課題を解決するために、閾値温度以上で屈折率
が変化するマスク層に対して近接場光の到達距離以下の
間隔をおいて設けられた記録層を備え、上記の記録層が
磁性膜であることを特徴としている。
【００１０】上記の発明によれば、記録層が磁性膜であ
るので、磁気的に情報の記録が行われる。したがって、
マスク層と記録層との間隔が狭く、その結果、熱的な干
渉が生じても、磁性膜の記録情報は影響を受けない。つ
まり、磁界が印加されない限り、磁性膜の記録情報は変
化することはない。これにより、記録層の記録情報が次
第に消失してしまうという従来の問題点を確実に克服で
きる。
【００１１】情報の再生は次のようにして行われる。す
なわち、マスク層において温度が上昇すると、温度上昇
部分であって閾値温度以上の部分は、屈折率が変化し、
屈折率が変化した部分の周囲に近接場光が発生する。記
録層がマスク層に対して近接場光の到達距離以下の間隔
をおいて設けられているので、この近接場光は記録層と
相互作用して散乱され、この散乱光（伝搬光）の一部が
反射光として反射される。この反射光に基づいて、情報
の再生が行える。
【００１２】なお、上記上昇部分の温度が上記閾値温度
より低くなると、上記マスク層において上記屈折率が変
化していた部分は、もとの屈折率に戻る。このようにマ
スク層の温度上昇部分を移動させると、それに追従して
屈折率の変化する部分が移動し、その結果、繰り返して
近接場光による再生が可能となる。
【００１３】上記磁性膜は光磁気記録膜であることが好
ましい。この場合、情報の記録は次のようにして行われ
る。すなわち、記録部分の温度を上昇させ、光磁気記録
膜の保磁力を略ゼロにし、外部磁界を印加させて、記録
部分の磁化の向きを反転することによって情報の記録が
行われる。
【００１４】また、情報の再生の際にも、マスク層と記
録層との間隔が狭く、その結果、熱的な干渉が生じて
も、外部磁界が印加されない限り、光磁気記録膜の記録
情報は変化することはない。つまり、たとえ再生時に記
録層の温度が上昇しても、外部磁界が印加されない限
り、記録部分や、それ以外の部分の磁化反転が生じない
ため、記録情報が次第に消失することを確実に回避でき
る。
【００１５】上記マスク層は、酸化銀あるいは酸化アン
チモンあるいは酸化テルビウムから成ることが好まし
い。これらは、何れも、例えばスパッタ等によって容易
に成膜できるため、量産性に優れている。また、これら
は、閾値温度以上で化学分解することによって金属が析
出し、高速で散乱効率の高い散乱体を形成することが可
能となる。また、透明な開口が形成されるものに比べ
て、高いＣＮＲを得ることが可能となる。
【００１６】上記記録層の熱を発散させる熱発散層が更
に設けられていることが好ましい。この場合、記録層の
熱が熱発散層によって発散されるので、記録層の温度上
昇が抑えられる。これにより、記録層の記録情報がより
消失しにくくなる。
【００１７】本発明に係る光記録再生装置は、上記課題
を解決するために、上記いずれか一つに記載の光記録媒
体を使用し、上記光記録媒体の温度を上昇させる温度上
昇手段と、再生時には記録時より上記温度上昇が低く、
且つ、上記記録層の磁化に影響を与えないように上記温
度上昇手段を制御する温度制御手段と、記録時に、記録
情報に応じて変化する記録磁界を発生し、該記録磁界を
上記光記録媒体に印加する磁界発生手段と、上記光記録
媒体からの反射光または透過光の偏光成分を検出して情
報を再生する再生手段とを備えていることを特徴として
いる。
【００１８】上記の発明によれば、磁性膜の所望の部分
に磁界発生手段から磁界が印加されることによって記録
が行われる。一方、再生時には、記録時よりも低い温度
上昇となるように、温度上昇手段が温度制御手段によっ
て制御される。この際、上記記録層の磁化は、上記温度
上昇によって影響を受けない。この温度上昇の結果、上
記閾値温度以上の領域では、屈折率が変化し、屈折率が
変化した部分の周囲に近接場光が発生する。記録層がマ
スク層に対して近接場光の到達距離以下の間隔をおいて
設けられているので、この近接場光は記録層と相互作用
して散乱され、この散乱光（伝搬光）の一部が反射光と
して反射される。この反射光の偏光成分が、再生手段に
よって検出されて、情報が再生される。この反射光の代
わりに透過光を検出して、情報を再生してもよい。再生
中は、磁界発生手段から磁界が光記録媒体に対して印加
されることはない。
【００１９】ところで、上記磁性膜が光磁気記録膜であ
る場合、温度上昇手段によって光記録媒体の温度が上昇
されると、記録層において保磁力が略ゼロになる部分が
生じ、この部分に磁界発生手段から磁界が印加されるこ
とによって上記部分の磁化が反転し、記録が行われる。
【００２０】これに対して、再生時は、次のような処理
が行われる。すなわち、記録時よりも低い温度上昇とな
るように、温度上昇手段が温度制御手段によって制御さ
れる。この際、上記記録層の磁化は、上記温度上昇によ
って影響を受けない。温度上昇の結果、閾値温度以上の
領域では、屈折率が変化し、屈折率が変化した部分の周
囲に近接場光が発生する。記録層がマスク層に対して近
接場光の到達距離以下の間隔をおいて設けられているの
で、この近接場光は記録層と相互作用して散乱され、こ
の散乱光（伝搬光）の一部が反射光として反射される。
この反射光に基づいて、情報の再生が行われる。再生中
は、磁界発生手段から磁界が光記録媒体に対して印加さ
れることはない。
【００２１】したがって、上記の光記録再生装置によれ
ば、マスク層と記録層との間隔が狭く、その結果、熱的
な干渉が生じても、再生動作中は、記録層の磁化が温度
上昇によって影響を受けないと共に磁界が磁界発生手段
から光記録媒体に印加されないので、記録層の記録情報
が変化することはない。つまり、たとえ再生時に記録層
の温度が上昇しても、記録層の磁化が温度上昇によって
影響を受けないと共に磁性膜に磁界が印加されないの
で、記録部分や、それ以外の部分において磁化反転が生
じないため、記録情報が次第に消失することを確実に回
避できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１乃至図３に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。
【００２３】本実施の形態に係る光ディスク１２（光記
録媒体）は、図１に示すように、基板（例えば、ポリカ
ーボネート基板）１３上に、第１保護層１４、マスク層
１５、第２保護層１６、記録層１７、第３保護層１８、
及び反射層１９が、この順に成膜されている。
【００２４】上記の第１保護層１４、第２保護層１６、
及び第３保護層１８には誘電体膜（ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ）
を使用する。上記の記録層１７としてＴｂＦｅＣｏ等の
光磁気記録膜を使用し、マスク層１５として酸化銀膜
（ＡｇＯX ）を使用する。上記の反射層１９として銀の
薄膜を使用する。
【００２５】上記の第１保護層１４の膜厚は６０ｎｍで
あり、上記マスク層１５の膜厚は１５ｎｍであり、上記
の第２及び第３保護層１６及び１８の膜厚はそれぞれ２
５ｎｍであり、上記の記録層１７の膜厚は２５ｎｍであ
り、上記の反射層１９の膜厚は５０ｎｍである。
【００２６】上記の記録層１７は、一例として光磁気記
録膜を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、磁性膜であればよい。また、本発明は、上記の記録
層１７の厚みも上記例示のものに限定されない。その他
の各層の上記膜厚及び上記材料についても、これらは、
あくまでも一例であり、本発明はこれらの厚み及び材料
に限定されるものではない。
【００２７】ここで、上記構成を有する光ディスク１２
におけるマスク層１５の動作について、説明する。図１
に示すように、対物レンズ（図示しない）を介して集光
された光ビーム１１（レーザビーム）が照射されると、
照射された光ビーム１１によってマスク層１５には温度
分布２１が生じる。
【００２８】マスク層１５に使用されている酸化銀膜
は、光ビームスポット（レーザスポット）の中心付近で
あって閾値温度２２を越えた部分において、酸素と銀に
分解され、銀が析出する。これによって、その部分の屈
折率が高速で変化し、マスク層１５には光ビームスポッ
ト径よりも小さな散乱体２３が形成され、その周囲に近
接場光２５が発生する。
【００２９】記録層１７がマスク層１５に対して近接場
光２５の到達距離以下の間隔をおいて設けられているの
で、この近接場光２５は記録層１７と相互作用して散乱
され、この散乱光（伝搬光）の一部が反射光として読み
出される。
【００３０】また、光ディスク１２は後述の通りスピン
ドルモータ４４（図３参照）によって回転され、光ビー
ム１１が光ディスク１２上を走査する。光ビーム１１が
照射された部分においては、上述のとおり、酸化銀は、
保護層１４と保護層１６に挟まれたまま酸素と銀に分解
される一方、光ビーム１１が移動し、上記部分が照射さ
れなくなると、上記部分の温度が低下し、これにより、
酸素と銀は、元の酸化銀に再結合する。したがって、回
転によって光ディスク１２上を光ビーム１１が移動する
と、光ビーム１１に追従して散乱体２３の形成部分は移
動し、その結果、繰り返して近接場光２５による再生が
可能となる。
【００３１】上記の説明においては、光ビーム１１の光
量は再生光量であり、記録層１７の磁化を略ゼロにさせ
る記録光量よりも量が少なく、上記記録層１７の磁化に
影響を与えない程度の光量である。
【００３２】本実施の形態においては、上記の記録層１
７として光磁気記録膜が使用されており、記録マーク２
７の記録時には光ビーム１１の光量を記録光量（記録層
１７の記録部位の磁化を略ゼロにさせる光量）まで高
め、磁化が略ゼロになった記録部位に対して外部磁界を
印加して、該記録部位の磁化を反転させて記録してい
る。したがって、記録に際して、光ビーム１１の照射に
よる温度の上昇以外に、外部磁界が別途必要となる。
【００３３】以上のように、上記光ディスク１２によれ
ば、記録時には外部磁界が印加され、再生時には記録層
１７の磁化の向きが影響を受けない程度の光量の再生光
ビームが照射されると共に外部磁界（記録できない程度
の磁界強度を有する）を弱めるか、或いはゼロにするこ
とによって、記録時には記録マーク（記録情報）を記録
し、再生時には磁化反転を防ぎ、記録マークが次第に消
失することを防止することが可能となる。なぜなら、再
生時にはマスク層１５が再生温度まで上昇し、その熱に
よって記録層１７の温度もある程度上昇するが、温度上
昇部分の保持力は外部磁界によって磁化の向きが反転す
るほど小さくならず、しかも、外部磁界がほぼゼロであ
るため、磁化の向きが反転することを確実に防止できる
からである。この際、反射層１９は、熱の拡散を促進
し、さらに再生時の記録層１７の温度上昇を抑える働き
がある。
【００３４】図１は、反射層１９が設けられた光ディス
ク１２を示しているが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、この反射層１９が設けられていない構成で
もよい。この場合、熱の拡散を促進する点、及び再生時
の記録層１７の温度上昇を抑える働きを有する点におい
て、反射層１９が設けられた構成よりも劣るが、前述の
ように、記録マーク２７以外の部分における記録信号の
消失を回避し、しかも、繰り返し再生が可能な光記録媒
体を提供できる。
【００３５】図２には、記録層に磁性膜を使用しマスク
層に酸化銀を使用した場合の本発明に係る光ディスク
と、他の２種類の光ディスク（記録層に相変化材料を使
用しマスク層にアンチモンを使用した場合の従来の光デ
ィスクと、マスク層がない従来の光ディスクの２種類）
とにおいて、Ｃ／Ｎ比（Carrier to Noise Ratio）のマ
ーク長依存性をそれぞれ測定したものである。使用した
光ビーム（レーザビーム）の波長は６８０ｎｍ、対物レ
ンズの開口数は０．５５、光ディスクと光ビームスポッ
トの相対線速度は３．０ｍ／ｓであった。光記録密度の
限界を〔波長／（４×開口数）〕とすると、約３１０ｎ
ｍとなる。
【００３６】記録層に相変化材料を使用しマスク層にア
ンチモンを使用した従来の光ディスクの場合は、上記限
界（約３１０ｎｍ）を越える短い記録マーク（高密度の
記録マーク）を再生することができなかった。これは、
アンチモンをマスク層に使うと、室温では反射率が高
く、光ビームスポットを照射すると、中心の高温部分に
おいて透明な開口が生じるからである（例えば、論文誌
Applied Physics Letters, vol. 73, no. 15, 12 Octo
ber 1998, pp. 2078-2080 参照）。この方式は透明な開
口を形成する方式であるのに対し、本発明は散乱体（上
記散乱体２３）を形成する方式であり、両者は全く異な
る方式である。
【００３７】また、マスク層が無い従来の光ディスクの
場合は、幾分短い（幾分密度の高い）記録マークが再生
できているが、アンチモンを使用した上記従来の光ディ
スクの場合と同様に、光記録密度の上記限界（約３１０
ｎｍ）を超えることはできなかった。
【００３８】これに対して、記録層に磁性膜を使用しマ
スク層に酸化銀を使用した本発明の光ディスクの場合
は、光記録密度の上記限界（約３１０ｎｍ）を越える短
い（密度の高い）記録マークを再生することができた。
つまり、前述のように、透明な開口を生じるマスク層を
用いた従来の光ディスクやマスク層が無い従来の光ディ
スクの場合に比べて、マスク層に微小散乱体を生じる本
発明に係る光ディスクは、格段に記録密度を向上させる
ことができる。
【００３９】図１において、各層の厚みは、前述のよう
に、ディスク基板１３が０．６ｍｍ、第１保護層１４が
６０ｎｍ、マスク層１５が１５ｎｍ、第２保護層１６が
２５ｎｍ、記録層１７が２５ｎｍ、第３保護層１６が２
５ｎｍ、反射層２０が５０ｎｍであり、特に、第２保護
層１６の厚みは、近接場光２５が記録層１７に到達する
距離に設定されている。
【００４０】具体的には、上記第２保護層１６の厚みと
しては、１０ｎｍ〜１００ｎｍが適していた。この厚み
は、光ビームの波長をλ、各保護層の屈折率をｎ、ａ
（１／３０〜１／３）を定数とし、第２保護層１６の厚
みをｄとすると、ｄ＝ａ×λ／ｎを満足するように設定
した。
【００４１】上記マスク層１５の材料は、酸化銀に限ら
ず、酸化アンチモン、酸化テルビウムなどの他の材料と
しても良い。これらは、何れも、例えば、スパッタ等に
よって容易に成膜できるため、量産性に優れている点で
好ましい。また、これらは、閾値温度以上で化学分解す
ることによって金属が析出し、高速で散乱効率の高い散
乱体を形成することが可能となる。また、透明な開口が
形成されるものに比べて、高いＣＮＲを得ることが可能
となる。
【００４２】また、第１保護層１４および第２保護層１
６は、マスク層１５の酸化銀の化学変化が上記基板１３
や上記の記録層１７を破壊することを防ぐプロテクター
の役目も合わせ持っている。これによって、マスク層１
５において安定した散乱体２３を形成することができ
る。
【００４３】ここで、図３を参照しながら、上記光ディ
スク１２に情報を記録再生する光記録再生装置について
以下に説明する。
【００４４】この光記録再生装置は、図３に示すよう
に、記録回路３１からの記録信号がレーザ駆動回路３２
に送られ、ここで駆動電流が生成され、光学ピックアッ
プ内の半導体レーザ３３に送られる。この半導体レーザ
３３では、上記駆動電流に応じて変化する記録光ビーム
がビームスプリッタ３８及び対物レンズ３４を介してト
ラッキング及びフォーカシングされて光ディスク１２上
に集光される。
【００４５】これと同時に、記録時は、磁気ヘッド駆動
回路４１から、記録情報に応じて変化する磁気ヘッド駆
動信号が磁気ヘッド４２に送られ、ここで上記磁気ヘッ
ド駆動信号に応じて変化する磁界が発生する。この磁界
は、光ディスク１２に印加され、光ディスク１２の記録
層１７において記録光ビームが照射された部分であって
保磁力が略ゼロになった部分の磁化の向きを反転させ、
これによって、情報が記録される。
【００４６】これに対して、再生時は、まず、磁気ヘッ
ド４２からの磁界をゼロあるいは減少させ、弱い光量の
再生光ビームをビームスプリッタ３８及び対物レンズ３
４を介してトラッキング及びフォーカシングして光ディ
スク１２上に照射する。ここで、上記の弱い光量とは、
上記記録層１７において再生光ビームが照射された部分
の磁化状態を変化させるにいたらない光量を意味する。
【００４７】この際、マスク層１５において再生光ビー
ムが照射された部分には、温度分布２１が生じる（図１
参照）。マスク層１５に酸化銀膜が使用されている場
合、再生光ビームスポットの中心付近であって閾値温度
２２を越えた部分において、酸化銀は酸素と銀に分解
し、銀が析出する。これにより、その析出部分の屈折率
が変化し、マスク層１５には再生光ビームスポット径よ
りも小さな散乱体２３が形成され、その周囲に近接場光
２５が発生する。この近接場光２５は記録層１７（記録
マーク２７）と相互作用して散乱され、この散乱光（伝
搬光）の一部が反射光として、ビームスプリッタ３８、
対物レンズ３４、及び偏光素子３５を介してフォトディ
テクタ３６に送られる。そして、フォトディテクタ３６
で電気信号に変換された後、再生回路３７に送られ、こ
こで、記録情報が再生される。
【００４８】なお、上記光ディスク１２は、スピンドル
モータ４４（図３参照）によって回転され、再生光ビー
ムが光ディスク１２上を走査し、再生光ビームが照射さ
れた部分（閾値温度以上の部分）においては、上述のと
おり、酸化銀は、第１保護層１４と第２保護層１６に挟
まれたまま酸素と銀に分解されると共に、再生光ビーム
が移動し、上記部分が照射されなくなると、該部分の温
度が低下し、これにより、元の酸化銀に再結合する。こ
のように、回転によって光ディスク１２上を再生光ビー
ムが移動すると、再生光ビームに追従して散乱体２３の
形成部分は移動し、その結果、繰り返して近接場光２５
による再生が可能となる。
【００４９】上記光記録再生装置においては、光量の調
整は、レーザ駆動回路３２にて行われ、マスク層１５に
おいて散乱体２３を適切に形成するように光量が制御さ
れる。回転制御回路４３から送られた制御信号はスピン
ドルモータ４４に送られ、光ディスク１２を所定の回転
数で回転させる。本実施の形態においては、線速度が、
例えば、２ｍ／ｓ〜１６ｍ／ｓの範囲となるように回転
数を制御すると、情報の記録・再生が行えた。
【００５０】さて、近年、青色半導体レーザを使用した
記録再生が研究されている。レーザ光源の波長を短くす
ることにより、高密度記録を行うものである。しかし、
本実施の形態で使用されている磁性膜ＴｂＦｅＣｏは、
青色半導体レーザの波長帯（５００ｎｍ以下）では、急
激に信号量が低下する。これはカー回転角が波長依存性
を持つためである。そこで、本発明の構成を青色半導体
レーザに適用するために、例えば、ＴｂＦｅＣｏの磁性
膜に近接してＧｄＦｅＣｏの磁性膜を配置する。反射光
によって記録再生する場合は、ＴｂＦｅＣｏの磁性膜よ
りも光源側にＧｄＦｅＣｏの磁性膜を配置する。このＧ
ｄＦｅＣｏの磁性膜は、ＴｂＦｅＣｏの磁性膜に記録さ
れた記録マークを転写する効果があり、また、青色半導
体レーザの波長においても大きなカー回転角が得られ
る。したがって、ＧｄＦｅＣｏの磁性膜に転写された記
録マークをマスク層に発生した散乱体を介して青色半導
体レーザによって再生すれば、より高密度の記録再生が
可能となる。なお、本発明は、上記材料に限定されるも
のではなく、保磁力や磁気異方性が高い磁性膜（本例で
はＴｂＦｅＣｏ）、短波長において磁気光学効果が大き
い磁性膜（本例ではＧｄＦｅＣｏ）を使用すればよい。
【００５１】本発明の第１光記録媒体は、以上のよう
に、基体と、該基体上に形成した光あるいは熱によって
屈折率が変化するマスク層と、該マスク層と近接場光の
到達距離以下の間隔をおいて設けられた記録層を備える
光記録媒体において、前記マスク層は光スポットの内に
微小な不透明領域を生じ、前記記録層は磁性膜であるこ
とを特徴としている。
【００５２】上記第１光記録媒体によれば、たとえ再生
時に記録層の温度が上昇しても、記録マークや、それ以
外の部分の磁化反転が生じないため、記録マークの消失
を抑えることが可能である。
【００５３】本発明の第２光記録媒体は、以上のよう
に、上記の第１光記録媒体において、前記マスク層が酸
化銀あるいは酸化アンチモンあるいは酸化テルビウムか
ら成ることを特徴としている。
【００５４】上記第２光記録媒体によれば、酸化銀ある
いは酸化アンチモンあるいは酸化テルビウムが化学分解
することによって金属が析出し、高速で散乱光率の高い
散乱体を形成することが可能である。また、透明な開口
が形成される方式に比べて、高いＣＮＲを得ることがで
きる。
【００５５】本発明の第３光記録媒体は、以上のよう
に、上記の第１光記録媒体において、前記マスク層と前
記記録層を隔てて、光ビームの入射面とは反対側に反射
層を備えることを特徴としている。
【００５６】上記第３光記録媒体によれば、記録層の熱
を速やかに拡散させ、記録マークの消失をさらに抑える
ことが可能である。
【００５７】本発明に係る光記録再生装置は、以上のよ
うに、ディスク基板と、該ディスク基板上に形成した光
あるいは熱によって屈折率が変化するマスク層と、該マ
スク層と近接場光の到達距離以下の間隔をおいて設けら
れた記録層を備え、前記マスク層は光スポットの内に微
小な不透明領域を生じ、前記記録層は磁性膜である光デ
ィスクを使用し、前記ディスクを回転させる回転手段
と、光ビームを前記ディスク基板に集光する光学手段
と、前記微小な不透明領域形成するための光ビームの光
量制御手段と、前記ディスクからの反射光または透過光
の偏光成分を検出して情報を再生する再生手段を備える
ことを特徴としている。
【００５８】上記の光記録再生装置によれば、たとえ再
生時に記録層の温度が上昇しても、外部印加磁界をオフ
することによって、記録マークや、それ以外の部分の磁
化反転が生じないため、記録マークの消失を抑えること
が可能である。
【００５９】
【発明の効果】本発明に係る光記録媒体は、以上のよう
に、閾値温度以上で屈折率が変化するマスク層に対して
近接場光の到達距離以下の間隔をおいて設けられた記録
層を備え、上記の記録層が磁性膜であることを特徴とし
ている。
【００６０】上記の発明によれば、記録層が磁性膜であ
るので、磁気的に情報の記録が行われる。したがって、
マスク層と記録層との間隔が狭く、その結果、熱的な干
渉が生じても、磁性膜の記録情報は影響を受けない。つ
まり、磁界が印加されない限り、磁性膜の記録情報は変
化することはない。これにより、記録層の記録情報が次
第に消失してしまうという従来の問題点を確実に克服で
きるという効果を奏する。
【００６１】情報の再生は、記録層がマスク層に対して
近接場光の到達距離以下の間隔をおいて設けられている
ことにより生じる近接場光が、記録層との相互作用によ
って散乱され、この散乱光（伝搬光）の一部を反射光と
して検出することによって、情報の再生が行える。
【００６２】なお、上記上昇部分の温度が上記閾値温度
より低くなると、上記マスク層において上記屈折率が変
化していた部分は、もとの屈折率に戻る。このようにマ
スク層の温度上昇部分を移動させると、それに追従して
屈折率の変化する部分が移動し、その結果、繰り返して
近接場光による再生が可能となる。
【００６３】上記磁性膜は光磁気記録膜であることが好
ましい。この場合、情報の記録は次のようにして行われ
る。すなわち、記録部分の温度を上昇させ、光磁気記録
膜の保磁力を略ゼロにし、外部磁界を印加させて、記録
部分の磁化の向きを反転することによって情報の記録が
行われる。
【００６４】また、情報の再生の際にも、マスク層と記
録層との間隔が狭く、その結果、熱的な干渉が生じて
も、外部磁界が印加されない限り、光磁気記録膜の記録
情報は変化することはない。つまり、たとえ再生時に記
録層の温度が上昇しても、外部磁界が印加されない限
り、記録部分や、それ以外の部分の磁化反転が生じない
ため、記録情報が次第に消失することを確実に回避でき
るという効果を併せて奏する。
【００６５】上記マスク層は、酸化銀あるいは酸化アン
チモンあるいは酸化テルビウムから成ることが好まし
い。これらは、何れも、例えばスパッタによって容易に
成膜できるため、量産性に優れている。また、これら
は、閾値温度以上で化学分解することによって金属が析
出し、高速で散乱効率の高い散乱体を形成することが可
能となる。また、透明な開口が形成されるものに比べ
て、高いＣＮＲを得ることが可能となるという効果を併
せて奏する。
【００６６】上記記録層の熱を発散させる熱発散層が更
に設けられていることが好ましい。この場合、記録層の
熱が熱発散層によって発散されるので、記録層の温度上
昇が抑えられる。これにより、記録層の記録情報がより
消失しにくくなるという効果を併せて奏する。
【００６７】本発明に係る光記録再生装置は、上記課題
を解決するために、上記いずれか一つに記載の光記録媒
体を使用し、上記光記録媒体の温度を上昇させる温度上
昇手段と、再生時には記録時より上記温度上昇が低く、
且つ、上記記録層の磁化に影響を与えないように上記温
度上昇手段を制御する温度制御手段と、記録時に、記録
情報に応じて変化する記録磁界を発生し、該記録磁界を
上記光記録媒体に印加する磁界発生手段と、上記光記録
媒体からの反射光または透過光の偏光成分を検出して情
報を再生する再生手段とを備えていることを特徴として
いる。
【００６８】上記の発明によれば、磁性膜の所望の部分
に磁界発生手段から磁界が印加されることによって記録
が行われる。一方、再生時には、記録時よりも低い温度
上昇となるように、温度上昇手段が温度制御手段によっ
て制御される。この際、上記記録層の磁化は、上記温度
上昇によって影響を受けない。この温度上昇の結果、上
記閾値温度以上の領域では、屈折率が変化し、屈折率が
変化した部分の周囲に近接場光が発生する。記録層がマ
スク層に対して近接場光の到達距離以下の間隔をおいて
設けられているので、この近接場光は記録層と相互作用
して散乱され、この散乱光（伝搬光）の一部が反射光と
して反射される。この反射光に基づいて、情報の再生が
行われる。再生中は、磁界発生手段から磁界が光記録媒
体に対して印加されることはない。
【００６９】ところで、上記磁性膜が光磁気記録膜であ
る場合、温度上昇手段によって光記録媒体の温度が上昇
されると、記録層において保磁力が略ゼロになる部分が
生じ、この部分に磁界発生手段から磁界が印加されるこ
とによって上記部分の磁化が反転し、記録が行われる。
【００７０】これに対して、再生時は、次のような処理
が行われる。すなわち、記録時よりも低い温度上昇とな
るように、温度上昇手段が温度制御手段によって制御さ
れる。この際、上記記録層の磁化は、上記温度上昇によ
って影響を受けない。温度上昇の結果、閾値温度以上の
領域では、屈折率が変化し、屈折率が変化した部分の周
囲に近接場光が発生する。記録層がマスク層に対して近
接場光の到達距離以下の間隔をおいて設けられているの
で、この近接場光は記録層と相互作用して散乱され、こ
の散乱光（伝搬光）の一部が反射光として反射される。
この反射光の偏光成分が、再生手段によって検出され
て、情報が再生される。この反射光の代わりに透過光を
検出して、情報を再生してもよい。再生中は、磁界発生
手段から磁界が光記録媒体に対して印加されることはな
い。
【００７１】したがって、上記の光記録再生装置によれ
ば、マスク層と記録層との間隔が狭く、その結果、熱的
な干渉が生じても、再生動作中は、記録層の磁化が温度
上昇によって影響を受けないと共に磁界が磁界発生手段
から光記録媒体に印加されないので、記録層の記録情報
が変化することはない。つまり、たとえ再生時に記録層
の温度が上昇しても、記録層の磁化が温度上昇によって
影響を受けないと共に磁性膜に磁界が印加されないの
で、記録部分や、それ以外の部分において磁化反転が生
じないため、記録情報が次第に消失することを確実に回
避できるという効果を併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光記録媒体の構成例を示す説明図
である。
【図２】本発明の光記録媒体と、その他の光記録媒体と
において、Ｃ／Ｎ比のマーク長依存特性の測定結果を示
す説明図である。
【図３】本発明の光記録再生装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図４】従来の光記録媒体の構成例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
１２ 光ディスク（光記録媒体） １３ 基板 １４ 保護層 １６ 保護層 １８ 保護層 １５ マスク層 １７ 記録層（磁性層） １９ 反射層 ２２ 閾値温度 ２３ 散乱体 ３２ レーザ駆動回路（温度制御手段） ３３ 半導体レーザ（温度上昇手段） ３７ 再生回路（再生手段） ４１ 磁気ヘッド駆動回路（磁界発生手段） ４２ 磁気ヘッド（磁界発生手段）
フロントページの続き (72)発明者 富永 淳二 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 金 朱鎬 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 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 Ｆターム(参考） 5D029 JC09 MA27 MA39 5D075 AA03 EE03 FG02 FG10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】閾値温度以上で屈折率が変化するマスク層
    に対して近接場光の到達距離以下の間隔をおいて設けら
    れた記録層を備えた光記録媒体において、 上記の記録層は磁性膜であることを特徴とする光記録媒
    体。
  2. 【請求項２】上記磁性膜が光磁気記録膜であることを特
    徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
  3. 【請求項３】上記マスク層は、酸化銀、酸化アンチモ
    ン、又は酸化テルビウムから成ることを特徴とする請求
    項１又は２に記載の光記録媒体。
  4. 【請求項４】上記記録層の熱を発散させる熱発散層が更
    に設けられたことを特徴とする請求項１、２、又は３に
    記載の光記録媒体。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一つに記載の光
    記録媒体を使用し、 上記光記録媒体の温度を上昇させる温度上昇手段と、 再生時には記録時より上記温度上昇が低く、且つ、上記
    記録層の磁化に影響を与えないように、上記温度上昇手
    段を制御する温度制御手段と、 記録時に、記録情報に応じて変化する記録磁界を発生
    し、該記録磁界を上記光記録媒体に印加する磁界発生手
    段と、 上記光記録媒体からの反射光または透過光の偏光成分を
    検出して情報を再生する再生手段とを備えている光記録
    再生装置。
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