JP2003006872A - 光情報媒体の再生方法および再生装置 - Google Patents
光情報媒体の再生方法および再生装置Info
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Abstract
をもつピットや記録マークを再生する際に、高C/Nを
得る。 【解決手段】 光情報媒体の記録層にレーザービームを
照射して情報記録層に存在するピットまたは記録マーク
を読み出すことにより、記録情報を再生するに際し、レ
ーザービームの波長λが400〜410nmであり、開口
数NA=0.70〜0.85である対物レンズを通して
レーザービームが照射され、ピットまたは記録マークの
最小寸法PLが0.36λ/NA以下であるとき、レー
ザービームのパワーPrを0.4mW以上として再生を行
う。また、λが630〜670nmであり、NA=0.6
0〜0.65である対物レンズを通してレーザービーム
が照射され、PLが0.36λ/NA以下であるとき、
パワーPrを1.0mW以上として再生を行う。
Description
されている情報を再生する方法および再生装置に関す
る。
の再生専用光ディスク、光磁気記録ディスクや相変化型
光記録ディスク等の書き換え可能型光記録ディスク、有
機色素を記録材料に用いた追記型光記録ディスクなどが
ある。
の処理のためにさらに情報密度を高くすることが必要と
されている。単位面積あたりの情報密度を高くするため
には、トラックピッチを狭める方法と記録マーク間やピ
ット間を縮めて線密度を高くする方法とがある。しか
し、再生光のビームスポットに対しトラック密度や線密
度が高すぎる場合、C/N(carrier to noise ratio)
が低くなってしまい、ついには信号再生が不可能となっ
てしまう。信号再生時の分解能はビームスポット径によ
って決定され、具体的には、再生光の波長をλ、再生装
置の光学系の開口数をNAとしたとき、一般に空間周波
数2NA/λが解像限界となる。したがって、再生時の
C/N向上や分解能向上のために再生光の短波長化やN
A増大が有効であり、多くの技術的検討がなされている
が、これらを導入するためには様々な技術的課題を解決
する必要がある。
定される解像限界(回折限界)を超えるための様々な方
法、すなわち、いわゆる超解像再生方法が提案されてい
る。
重ねていわゆるマスク層を設ける方法である。この方法
では、レーザービームスポットの強度分布がガウス分布
であることを利用して、マスク層にビームスポットより
も小さな光学的開口を形成し、これによりビームスポッ
トを回折限界より小さく絞る。この方法は、光学的開口
形成のメカニズムの違いにより、ヒートモード方式とフ
ォトンモード方式とに大別される。
スポット照射部において、温度が一定値以上となった領
域で光学特性が変化する。ヒートモード方式は、例えば
特開平5−205314号公報に記載された光ディスク
において利用されている。この光ディスクは、情報信号
に応じて光学的に読み出し可能な記録ピットが形成され
た透明基板上に、温度によって反射率が変化する材料層
を有する。すなわち、この材料層がマスク層として働
く。同公報において上記材料層を構成する材料として具
体的に挙げられている元素はランタノイドであり、実施
例ではTbを使用している。同公報記載の光ディスクで
は、読み出し光が照射されたときに、上記材料層の反射
率が読み出し光の走査スポット内で温度分布により変化
し、読み出し後、温度が低下した状態で反射率が初期状
態に戻り、再生時に上記材料層が溶融することはない。
なお、ヒートモード方式としては、例えば特許第284
4824号公報に記載されているように、アモルファス
−結晶転移する材料をマスク層に用い、ビームスポット
内の高温領域を結晶転移させて反射率を向上させること
により超解像再生を行う媒体も知られている。しかし、
この媒体では、再生後にマスク層を再びアモルファスに
戻す必要があるので、実用的とはいえない。
がマスク層の温度分布で一意的に決定されるため、媒体
の線速度等の各種条件を考慮して再生光のパワーを厳密
に制御する必要がある。そのため、制御系が複雑にな
り、媒体駆動装置が高価格になってしまう。また、ヒー
トモード方式では、繰り返し加熱によりマスク層が劣化
しやすいので、繰り返し再生により再生特性が劣化しや
すい。
のビームスポット照射部において、フォトン量が一定値
以上となった領域で光学特性が変化する。フォトンモー
ド方式は、例えば特開平8−96412号公報に記載さ
れた情報記録媒体、特開平11−86342号公報に記
載された光記録媒体、および特開平10−340482
号公報に記載された光情報記録媒体において利用されて
いる。上記特開平8−96412号公報には、マスク層
として、フタロシアニンまたはその誘導体を樹脂または
無機誘電体に分散させたもの、および、カルコゲナイド
からなるものが記載されている。また、上記特開平11
−86342号公報では、上記再生光の照射により励起
子のエネルギー準位に電子励起して光吸収特性が変化す
る禁制帯を有する半導体材料を含有する超解像再生膜を
マスク層として用いており、マスク層の具体例として
は、SiO2母材中にCdSe微粒子を分散させたもの
が挙げられている。また、上記特開平10−34048
2号公報では、照射された光の強度分布と透過した光の
強度分布とが非線形に変化するガラス層をマスク層とし
て用いている。
は、ヒートモード方式の超解像再生媒体と異なり、繰り
返し再生による劣化が比較的生じにくい。
化する領域は、入射フォトン数によって決定される。そ
して、入射フォトン数は、ビームスポットに対する媒体
の線速度に依存する。また、フォトンモード方式でも、
光学的開口の寸法は再生光のパワーに依存し、過剰なパ
ワーを与えると光学的開口が過大になってしまうため、
超解像再生が不可能となる。したがって、フォトンモー
ド方式においても、線速度に応じて、また、読み取り対
象のピットおよび記録マークの寸法に応じて、再生光の
パワーを厳密に制御する必要がある。また、フォトンモ
ード方式では、マスク層構成材料を再生光の波長に応じ
て選択しなければならない、すなわち、多波長再生に適
応しにくい、という問題もある。
きな記録マークやピットであっても、その寸法が光の回
折によって決定される解像限界に近いと、十分に高いC
/Nが得られなくなる。
解像限界付近の寸法をもつピットや記録マークを再生す
る際に、高C/Nを得ることである。
(1)〜(13)の本発明により達成される。 (1) 光情報媒体の情報記録層にレーザービームを照
射して前記情報記録層に存在するピットまたは記録マー
クを読み出すことにより、記録情報を再生するに際し、
前記レーザービームの波長λが400〜410nmであ
り、開口数NA=0.70〜0.85である対物レンズ
を通して前記レーザービームが照射され、前記ピットま
たは前記記録マークの最小寸法PLが0.36λ/NA
以下であるとき、前記レーザービームのパワーPrを
0.4mW以上として再生を行う光情報媒体の再生方法。 (2) 前記最小寸法PLが0.31λ/NA以下であ
る上記(1)の光情報媒体の再生方法。 (3) 前記最小寸法PLが0.25λ/NA以上であ
る上記(1)または(2)の光情報媒体の再生方法。 (4) パワーPrを0.45mW以上として再生を行う
上記(1)〜(3)のいずれかの光情報媒体の再生方
法。 (5) パワーPrを0.5mW以上として再生を行う上
記(1)〜(3)のいずれかの光情報媒体の再生方法。 (6) 光情報媒体の記録層にレーザービームを照射し
て前記情報記録層に存在するピットまたは記録マークを
読み出すことにより、記録情報を再生するに際し、前記
レーザービームの波長λが630〜670nmであり、開
口数NA=0.60〜0.65である対物レンズを通し
て前記レーザービームが照射され、前記ピットまたは前
記記録マークの最小寸法PLが0.36λ/NA以下で
あるとき、前記レーザービームのパワーPrを1.0mW
以上として再生を行う光情報媒体の再生方法。 (7) 前記最小寸法PLが0.27λ/NA以下であ
る上記(6)の光情報媒体の再生方法。 (8) 前記最小寸法PLが0.25λ/NA以上であ
る上記(6)または(7)の光情報媒体の再生方法。 (9) パワーPrを1.4mW以上として再生を行う上
記(6)〜(8)のいずれかの光情報媒体の再生方法。 (10) パワーPrを2.0mW以上として再生を行う
上記(6)〜(8)のいずれかの光情報媒体の再生方
法。 (11) パワーPrを2.2mW以上として再生を行う
上記(6)〜(8)のいずれかの光情報媒体の再生方
法。 (12) 上記(1)〜(5)のいずれかの再生方法に
用いられる再生装置。 (13) 上記(6)〜(11)のいずれかの再生方法
に用いられる再生装置。
能層と呼ぶ特定の層を設けた媒体に対し、再生波長およ
び再生光照射光学系の構成に応じた特定範囲の再生パワ
ーPrを設定して、ピットや記録マークを読み出す。こ
れにより、回折によって決定される解像限界を超える超
解像再生が可能となる。しかも本発明では、解像限界に
近く、かつ解像限界よりやや大きなピットや記録マーク
を読み出す際に、従来よりも高いC/Nが得られる。
録マーク(以下、「ピット/マーク」と表示することが
ある)の読み出しに用いるレーザービームの波長λが4
00〜410nmであり、このレーザービームを、開口数
NA=0.70〜0.85である対物レンズを通して媒
体に照射する。
で、ピット/マークと隣接ピット/マーク間のスペース
とが同じ長さであるピット/マーク列は、その空間周波
数が2NA/λ(ラインペア/nm)以下であれば読み取
り可能である。この場合、読み取り可能な空間周波数に
対応するピット/マーク長(=スペース長)は、 λ/4NA=0.25λ/NA となる。したがって、長さ0.25λ/NA未満のピッ
ト/マーク列においてC/Nが得られれば、超解像再生
が可能であるといえる。ただし第1の態様では、解像限
界よりやや大きいピット/マークにおいて高C/Nが得
られることを特徴とする。したがって、第1の態様にお
いてピット/マークの最小寸法PLは、好ましくは0.
25λ/NA以上である。ただし、ピット/マークの最
小寸法PLが大きすぎると第1の態様による効果が損な
われるので、PLは解像限界よりやや大きい0.36λ
/NAを上限とし、好ましくは0.31λ/NA以下と
する。
ーザービームのパワーPrは、0.4mW以上、好ましく
は0.45mW以上、より好ましくは0.5mW以上であ
る。波長λおよび開口数NAが第1の態様における限定
範囲内であるときに、そのλおよびNAに対応する解像
限界に近い上記寸法をもつピット/マークを読み出す場
合に、再生パワーPrを第1の態様で限定する範囲とす
ることにより、良好なC/Nが得られる。
の読み出しに用いるレーザービームの波長λが630〜
670nmであり、このレーザービームを、開口数NA=
0.60〜0.65である対物レンズを通して媒体に照
射する。
ット/マークにおいて高C/Nが得られることを特徴と
する。したがって、第2の態様においてピット/マーク
の最小寸法PLは、好ましくは0.25λ/NA以上で
ある。ただし、ピット/マークの最小寸法PLが大きす
ぎると第2の態様による効果が損なわれるので、PLは
解像限界よりやや大きい0.36λ/NAを上限とし、
好ましくは0.27λ/NA以下とする。
ーザービームのパワーPrは、1.0mW以上、好ましく
は1.4mW以上、より好ましくは2.0mW以上、さらに
好ましくは2.2mW以上である。波長λおよび開口数N
Aが第2の態様における限定範囲内であるときに、その
λおよびNAに対応する解像限界に近い上記寸法をもつ
ピット/マークを読み出す場合に、再生パワーPrを第
2の態様で限定する範囲とすることにより、良好なC/
Nが得られる。
て、再生パワーPrの上限は特になく、一般に再生パワ
ーPrが高いほどC/Nは高くなる。ただし、再生パワ
ーPrが高いと、再生またはその繰り返しによって機能
層が劣化するおそれがある。また、再生パワーPrを高
くすると、媒体の反射率によっては媒体再生装置の反射
光検出系が飽和して、再生が不可能となることもある。
したがって、再生パワーPrには、このような制限によ
る実質的な上限が存在する。
って解像限界付近でC/Nが著しく向上する理由は明ら
かではないが、本発明者らは、以下に説明するような機
構が関与していると考えている。
照射すると、図2に示すように、ピット/マークの周囲
に電場が生じると考えられる。この電場の強度またはこ
の電場が影響を及ぼす範囲は、レーザービーム照射面の
エネルギー密度、すなわち照射面の単位面積当たりのエ
ネルギーと、照射面の構成材料とに相関すると考えられ
る。隣接するピット/マーク間の距離が比較的短い場
合、隣接するピット/マーク間で互いの電場同士で相互
作用を生じ、この相互作用によって、超解像再生が可能
になると考えられる。上記電場は、ピットのようにエッ
ジをもつ構造においてエッジ付近に発生しやすいと考え
られる。また、相変化型光記録媒体における非晶質記録
マークの外縁のように、結晶質と非晶質との境界など、
誘電率や電気伝導度が急峻に変化するところでも発生し
やすいと考えられる。
ー密度に依存するため、再生波長λおよび再生光学系の
開口数NAが同一であれば、再生パワーPrに依存して
上記相互作用は強くなり、その結果、再生パワーPrが
高いほどC/Nが高くなると考えられる。また、レーザ
ービームスポット径はλ/NAに比例するので、再生パ
ワーPrが同一であれば、再生波長λが短いほど、ま
た、開口数NAが大きいほど、C/Nは高くなり、逆
に、λ/NAが小さければ、より低い再生パワーPrで
同等のC/Nを得ることが可能である。
比較的長い場合には、上記相互作用が生じないか、相互
作用が生じたとしても小さくなるか、または、通常再生
による信号成分に比べ上記相互作用によって生じる信号
成分が小さくなる。そのため、再生パワーPrに依存し
たC/N向上が認められないか、極めて小さくなると考
えられる。
は、マスク層の動作原理から明らかなように、再生対象
であるピットや記録マークが解像限界を超えた小ささで
ある場合にだけ効果を発揮し、再生対象が解像限界より
やや大きい場合には、マスク層をもたない従来の媒体に
比べ高いC/Nは得られない。
在実用化されている最も記録密度の高い光ディスクは、
DVDである。書き換え可能なDVDであるDVD−R
Wは相変化型記録層を備えるが、この記録層は、上記機
能層として機能する。また、DVD−RW再生におい
て、再生波長λおよび開口数NAは本発明の第2の態様
を包含される。したがって、DVD−RWに対し本発明
の第2の態様を適用すれば、超解像が可能となり、ま
た、解像限界付近のC/Nを著しく向上させることがで
きる。
ク(ティーディーケイ株式会社製)を本発明の第2の態
様に適用する実験を行った。この実験では、DVD−R
W規格に従い、再生波長λを650nmとし、再生光学系
の対物レンズの開口数NAを0.60としてある。結果
を図3に示す。図3において、再生パワーPrを1mWと
したときには、解像限界(0.271μm)付近のマー
ク長0.28〜0.3μmにおいて20〜30dB程度の
C/Nが得られている。また、図3において再生パワー
Prを2.4mWとしたときには、解像限界付近のマーク
長0.28〜0.3μmにおいて40dB程度のC/Nが
得られており、十分に実用的な再生が可能である。すな
わち、本発明は、単に再生パワーPrを高くするだけ
で、従来の光ディスクにおいて解像限界付近での著しい
C/N向上を実現できる。
とは、20dB以上のC/Nが得られる場合である。ただ
し、実用的には、好ましくは30dB程度以上、より好ま
しくは40dB程度以上のC/Nが得られる必要がある。
て、さまざまな長さの記録マークを読み出したときの、
再生パワーPrとC/Nとの関係を示すグラフである。
図4から、解像限界付近において、再生パワーPrの上
昇に伴ってC/Nが向上することが明瞭にわかる。
ディスクに適用した場合の実験について説明する。この
ROMディスクは、図5に示す長さのピットが配列した
ピット列を有する樹脂基板上に、反射層を兼ねる機能層
として厚さ15nmのGe層を形成し、その上に、紫外線
硬化型樹脂からなる厚さ10μmの保護層を形成したも
のである。なお、ピット列において、隣接ピット間のス
ペースはピットと同じ長さとした。
635nmとし、再生光学系の対物レンズの開口数NAを
0.60として、C/Nを測定した。結果を図5に示
す。この再生条件では、長さ0.3μmのピットは通常
再生が可能ではあるが解像限界(0.265μm)近傍
の寸法であり、長さ0.25μm以下のピットは通常再
生が不可能な寸法である。図5に、再生パワーを1mWま
たは5mWとしたときの、ピット長とC/Nとの関係を示
す。図5では、ピット長が0.4μm以上であると、ど
ちらの再生パワーでもC/Nはほとんど変わらないが、
ピット長が0.3μm以下であると、再生パワー上昇に
伴ってC/Nが高くなっている。具体的には、長さ0.
2〜0.3μmのピットを再生する場合、再生パワーが
1mWであるとC/Nが40dB未満であるのに対し、再生
パワーを5mWとすると40dB以上のC/Nが得られてお
り、十分に実用的な再生が可能であることがわかる。
μmまたは0.2μmとしたときの、再生パワーとC/N
との関係を示す。図6から、通常再生が可能かつ解像限
界近傍の寸法をもつピットを読み出す際に、再生パワー
の増大に伴いC/Nが向上することが明瞭にわかる。
効果を実証する実験の結果を示す。この実験では、相変
化型記録層を有する光ディスクを用い、再生波長λは4
05nmとし、開口数NAは0.85とした。
再生パワーPrを0.5mWとしたときと、本発明範囲を
外れる0.3mWとしたときとについて、マーク長とC/
Nとの関係を示すグラフである。また、図8は、さまざ
まな長さの記録マークを読み出したときの、再生パワー
PrとC/Nとの関係を示すグラフである。図7および
図8から、本発明の効果が明らかであり、また、解像限
界(0.119μm)付近において再生パワーPrの上
昇に伴ってC/Nが向上することが明らかである。
用いた光ディスクは、支持基体上に、反射層、第2誘電
体層、記録層、第1誘電体層、光透過層をこの順で設け
たものであり、記録/再生光は光透過層を通って入射す
る。支持基体には、射出成形によりグルーブを同時形成
した直径120mm、厚さ1.2mmのディスク状ポリカー
ボネートを用いた。反射層は、厚さ100nmとし、Ag
98Pd1Cu1から構成した。第2誘電体層は、厚さ20
nmとし、Al2O3から構成した。記録層は、厚さ12nm
とし、組成(原子比)は In1.1Sb74.6Te18.6Ge5.7 とした。第1誘電体層は、厚さ130nmとし、ZnS
(80モル%)−SiO2(20モル%)から構成し
た。光透過層は、厚さ100μmとし、紫外線硬化型樹
脂をスピンコートして紫外線硬化することにより形成し
た。
する第2の態様において、記録媒体のみならず再生専用
型媒体でも本発明の効果が実現したように、λ/NAの
小さな再生光学系を使用する第1の態様においても、再
生専用型媒体で本発明の効果は実現する。
る。本明細書において情報記録層とは、ピットおよび/
またはグルーブからなる凹凸を有するか、記録マークを
形成可能であるか、前記凹凸を有すると共に記録マーク
が形成可能である層を意味する。すなわち、本発明は、
再生専用媒体および光記録媒体(追記型または書き換え
可能型の媒体)のいずれにも適用できる。再生専用媒体
では、基板表面に設けられたピットを被覆する反射層
(金属、半金属、化合物などから構成される)が情報記
録層を構成し、光記録媒体では、記録層が情報記録層を
構成する。記録層は、相変化型のもの、有機色素を主体
とするもの、そのほかの有機材料や無機材料を主体とす
るものなどのいずれであってもよい。記録マークは、周
囲に対し反射率等の光学定数が異なるもの、凹状のも
の、凸状のもの等のいずれであってもよい。
かつ前記特定の材料のそれぞれに対応した特定の厚さを
もつ層を、光情報媒体に設けることにより、従来とは全
く異なるメカニズムの超解像再生が可能になること、お
よび、解像限界よりやや大きなピットや記録マークを読
み出す際に、従来よりも著しく高いC/Nが得られるこ
とを見いだした。本発明では、前記特定の材料として、
Nb、Mo、W、Mn、Pt、C、Si、Ge、Ti、
Zr、V、Cr、Fe、Co、Ni、Pd、Sb、T
a、Al、In、Cu、Sn、Te、ZnおよびBiか
ら選択される少なくとも1種の元素を含む単体もしくは
合金またはその化合物を用い、好ましくは単体またはそ
の化合物を用いる。本発明では、超解像再生を可能とす
る前記層を、機能層と呼ぶ。この機能層を設けることに
より、光の回折によって決定される解像限界を下回る寸
法のピット、グルーブ、記録マークが検出可能となる。
前記したように、情報記録層を本発明における機能層と
して利用することが可能である。
媒体1は、再生専用媒体であり、透光性を有する基体2
の表面にピット21を有し、ピット形成面に密着して層
10を有する。再生光は、図中下側から入射する。層1
0は、特定の組成かつ特定の厚さをもつときに前記機能
層として働く。
作製した。基体2には、射出成形により位相ピットを同
時形成した直径120mm、厚さ0.6mmのディスク状ポ
リカーボネート(屈折率n=1.58)を用いた。この
基体2は、螺旋状トラックをもつ環状のピット形成領域
を同心円状に複数設け、それぞれのピット形成領域内で
ピット長を一定としたバンディッドタイプのものであ
る。すなわち、1枚の基体に、異なる長さの位相ピット
を形成したものである。各ピット形成領域におけるピッ
ト長(pit length)は250nmとし、隣接ピット間のス
ペースはピットと同じ長さとした。層10は、Nb、M
o、W、Mn、Pt、C、Si、Ge、Ti、Zr、
V、Cr、Fe、Co、Ni、Pd、Sb、Ta、A
l、In、Cu、Sn、Te、Zn、Bi、Auおよび
Agのいずれかから構成し、その厚さは5〜100nmと
した。層10は、スパッタ法により形成した。
価装置(レーザー波長635nm、開口数0.60)を用
い、線速度を11m/s、再生パワーを1〜7mWの範囲で
変えて、C/Nを測定した。なお、この光ディスク評価
装置におけるカットオフ空間周波数2NA/λは、 2NA/λ=1.89×103(ラインペア/mm) なので、ピットと隣接ピット間のスペースとが同じ長さ
であるピット列は、その空間周波数が1.89×103
(ラインペア/mm)以下であれば読み取り可能である。
この場合、読み取り可能な空間周波数に対応するピット
長(=スペース長)PLは、 PL≧λ/4NA=265(nm) となる。したがって、ピット長265nm未満のピット列
においてC/Nが得られれば、超解像再生が可能である
といえる。
関係とを示す。なお、表1〜表4には、層10の各厚さ
において再生パワーを1〜7mWの間で変えたときに得ら
れた最も高いC/Nを、層10の構成材料別に表示して
あり、表1には最大C/Nが40dB以上となったもの
を、表2には最大C/Nが30dB以上40dB未満となっ
たものを、表3には最大C/Nが20dB以上30dB未満
となったものを、表4には最大C/Nが20dB未満とな
ったものを、それぞれ分類して示してある。
ためには、構成元素に応じて層10の厚さを最適化する
必要があることがわかる。例えば、表2に示されるよう
に、層10がAl層であって、かつ厚さが15nmである
場合は超解像再生が可能であるが、Al層の厚さが10
0nmになると、すなわち、CD−ROMやDVD−RO
Mなどの通常のROMディスクにおける反射層と同程度
になると、通常のROMディスクと同様に超解像再生が
できなくなることがわかる。
大C/Nが得られたものについて、再生パワーPrとC
/Nとの関係を示す。なお、図9〜図12に示すサンプ
ルは、それぞれ表1〜表4に対応している。C/Nは、
ピット長250nmのピット列について測定した。測定に
は上記光ディスク評価装置を用い、測定時の線速度は1
1m/sとした。図9〜図12から、大部分のサンプルで
は、再生パワー増大に伴ってC/Nが増大する傾向があ
ることがわかる。これらの図には再生出力は示していな
いが、再生出力もC/Nと同様な挙動を示した。なお、
図9〜図12において高Pr側のデータが存在しないも
のは、そのPrにおいて層10が劣化して再生信号が得
られなかったものか、評価装置の反射光検出系の飽和に
よりデータが得られなかったものである。
つ、層10の厚さを15nmとしたサンプルについて、上
記光ディスク評価装置を用い、線速度を11m/sとし
て、ピット長250nmのピット列のC/Nを測定した。
結果を図13に示す。図13から、合金を用いた場合で
も超解像再生が可能であることがわかる。
ピット列をもつ媒体についてC/Nを評価したが、解像
限界以上かつ0.31λ/NA以下の寸法のピット列を
有する媒体についても同様な効果が得られた。すなわ
ち、層10の厚さをその構成材料に応じて適宜設定する
ことにより、100nm厚のAl層を有する媒体に比べC
/N向上が認められた。
ッ化物、硫化物、炭化物等の各種化合物から構成した場
合でも、超解像再生、および、解像限界よりやや大きい
再生対象に対するC/N向上が可能であり、かつ、その
場合に特有の効果が得られる。なお、この場合の化合物
とは、化学量論組成の化合物に限らず、金属または半金
属に対し窒素、酸素等を化学量論組成未満の比率で混入
させたものも包含する。すなわち本発明は、層10が、
単体または合金で超解像再生が可能な前記金属または半
金属を含み、さらに、それ以外の元素、好ましくは窒
素、酸素、フッ素、硫黄および炭素から選択される少な
くとも1種の元素、を含む場合を包含する。このような
化合物から層10を構成することにより、再生パワーマ
ージンを広げることができ、C/N向上も可能となる。
また、繰り返し再生に伴うC/N劣化を抑制することが
できる。以下、層10を化合物から構成した場合につい
ての作用効果を説明する。
およびそれによる作用効果について説明する。Au等の
貴金属を除く金属または半金属は、自然界では酸化物、
硫化物等の化合物の形で産出することが一般的である。
このことは、金属または半金属が、通常環境下では単体
として存在するよりも化合物として存在するほうが安定
であることを示している。すなわち、金属または半金属
は、化合物化により化学的安定性が大幅に向上する。一
方、高パワー再生および繰り返し再生による層10の劣
化は、層10の温度上昇に伴う化学変化(酸化等)によ
るものと考えられる。層10は空気と接しているため、
再生パワー照射時の加熱によって劣化しやすいが、層1
0を化合物から構成すれば層10の化学的変化が抑制さ
れるので、より高いパワーでの再生が可能となって最大
C/Nが向上し、また、繰り返し再生によるC/N劣化
が抑制されたと考えられる。したがって、層10の化合
物化は、比較的低い再生パワーで劣化が生じる材料を用
いる場合に、極めて有効である。
それによる作用効果について説明する。化合物化により
層10の透明性が増大するので、光反射率は低下する。
層10の光反射率が低下すると、反射光検出系の飽和が
生じにくくなる。その結果、使用可能な再生パワーが増
大して最大C/Nが向上したと考えられる。また、化合
物化により層10の単位厚さあたりの透明度が向上する
ので、化合物化すれば、層10をより厚くしても反射光
検出系の飽和が生じにくくなる。そのため、超解像再生
が可能な層10厚さの範囲が著しく拡張される。したが
って、層10の化合物化は、比較的低い再生パワーで反
射光検出系の飽和が生じてしまう材料を用いる場合に、
極めて有効である。
素や酸素等の反応性ガスを用いる反応性スパッタ法、ま
たは化合物ターゲットを用いるスパッタ法を利用するこ
とが好ましいが、これらのほか、例えばCVD法も利用
することができる。
ら構成した場合の層10の好ましい厚さは、構成元素別
に、 Nb:100nm以下、 Mo:70nm以下、特に45nm以下、 W:70nm以下、特に40nm以下、 Mn:100nm以下、特に70nm以下、 Pt:40nm以下、特に30nm以下、 C:100nm以下、 Si:100nm以下、 Ge:100nm以下、 Ti:100nm以下、 Zr:100nm以下、特に25〜100nm、 V:100nm以下、 Cr:30nm以下、特に15nm未満、 Fe:80nm以下、特に50nm以下、 Co:70nm以下、特に45nm以下、 Ni:70nm以下、特に50nm以下、 Pd:40nm以下、特に30nm以下、 Sb:100nm以下、特に60nm以下、 Ta:100nm以下、特に60nm以下、 Al:20nm以下、特に15nm未満、 In:100nm以下、特に10nm未満、 Cu:10nm以下、 Sn:40nm以下、 Te:70nm以下、 Zn:40〜90nm、 Bi:25〜70nm であることがわかる。なお、厚さ100nmでも十分に高
いC/Nが得られているものは、特性の点では厚さの上
限を100nmに設定する必要性はないが、生産性の低下
を防ぐために、通常は厚さ100nm以下とすることが好
ましい。また、いずれの元素から構成した場合でも、層
10の厚さは2nm以上であることが好ましい。層10が
薄すぎると、反射率が低くなってトラッキングサーボが
かかりにくくなるほか、十分なC/Nが得られにくくな
る。
記したように、層10の好ましい厚さ範囲が拡張され
る。
いて説明する。なお、以下の説明における機能元素と
は、それ単体で機能層を構成し得る元素を意味する。
型の2元系合金から機能層を構成する場合であって、両
元素共に機能元素である場合、図13に示すように合金
層は機能層として働く。
くとも1種、好ましくはすべてが機能元素であることが
望ましい。構成元素全体に占める機能元素のモル比は、
好ましくは50%以上である。
おいても、単純固溶型の合金層と同様に、構成元素の少
なくとも1種、好ましくはすべてが機能元素であること
が望ましい。構成元素全体に占める機能元素のモル比
は、好ましくは50%以上である。
は、結晶化したときにSb相と他の相とが分離する相分
離型合金であるが、このような相分離型合金では、構成
相の少なくとも1種、好ましくは全部が、単独で機能層
を構成し得るものであることが望ましい。例えば結晶化
したAg−In−Sb−Te系合金におけるSb相は、
単独で機能層として働く。
として働くためには厚さの制限がある。例えば単純固溶
型の合金層では、図13に示すように、各機能元素の単
体層が機能層として働く厚さに合金層の厚さを設定すれ
ばよいと考えられる。
は、それぞれの組成および厚さにおいて合金層が機能層
として働くかどうかを実際に検証して決定することが好
ましい。例えば、前記したGe2Sb2Te5からなる相
変化材料のような金属間化合物は、一般に、その構成元
素のそれぞれ単体からは類推できない挙動を示すことが
多い。
応じて、使用可能な再生パワーに上限が存在する。した
がって、これらの条件に応じた最適再生パワーを本発明
の媒体にあらかじめ記録しておき、再生前に前記最適再
生パワーを読み出して、この最適パワーで再生を行うこ
とが好ましい。また、必要に応じ、試し再生を行って最
適再生パワーを決定してもよい。
である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
ある。
ある。
ある。
の関係とを示すグラフである。
Claims (13)
- 【請求項1】 光情報媒体の情報記録層にレーザービー
ムを照射して前記情報記録層に存在するピットまたは記
録マークを読み出すことにより、記録情報を再生するに
際し、 前記レーザービームの波長λが400〜410nmであ
り、開口数NA=0.70〜0.85である対物レンズ
を通して前記レーザービームが照射され、前記ピットま
たは前記記録マークの最小寸法PLが0.36λ/NA
以下であるとき、前記レーザービームのパワーPrを
0.4mW以上として再生を行う光情報媒体の再生方法。 - 【請求項2】 前記最小寸法PLが0.31λ/NA以
下である請求項1の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項3】 前記最小寸法PLが0.25λ/NA以
上である請求項1または2の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項4】 パワーPrを0.45mW以上として再生
を行う請求項1〜3のいずれかの光情報媒体の再生方
法。 - 【請求項5】 パワーPrを0.5mW以上として再生を
行う請求項1〜3のいずれかの光情報媒体の再生方法。 - 【請求項6】 光情報媒体の記録層にレーザービームを
照射して前記情報記録層に存在するピットまたは記録マ
ークを読み出すことにより、記録情報を再生するに際
し、 前記レーザービームの波長λが630〜670nmであ
り、開口数NA=0.60〜0.65である対物レンズ
を通して前記レーザービームが照射され、前記ピットま
たは前記記録マークの最小寸法PLが0.36λ/NA
以下であるとき、 前記レーザービームのパワーPrを1.0mW以上として
再生を行う光情報媒体の再生方法。 - 【請求項7】 前記最小寸法PLが0.27λ/NA以
下である請求項6の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項8】 前記最小寸法PLが0.25λ/NA以
上である請求項6または7の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項9】 パワーPrを1.4mW以上として再生を
行う請求項6〜8のいずれかの光情報媒体の再生方法。 - 【請求項10】 パワーPrを2.0mW以上として再生
を行う請求項6〜8のいずれかの光情報媒体の再生方
法。 - 【請求項11】 パワーPrを2.2mW以上として再生
を行う請求項6〜8のいずれかの光情報媒体の再生方
法。 - 【請求項12】 請求項1〜5のいずれかの再生方法に
用いられる再生装置。 - 【請求項13】 請求項6〜11のいずれかの再生方法
に用いられる再生装置。
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