JP2003036561A

JP2003036561A - 光学的情報記録媒体、光学的情報記録再生装置および光学的情報記録再生方法

Info

Publication number: JP2003036561A
Application number: JP2001225368A
Authority: JP
Inventors: Mitsuya Okada; 満哉岡田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】片面に第１と第２の記録層を有する多層型光
学的情報記録媒体において、簡単な媒体構成で層間の干
渉を小さく抑える。【解決手段】光学的情報記録媒体１００は、第１の記
録層２ａと第２の記録層２ｂとの間に、特定の偏光面を
有する偏光を選択的に透過させる偏光分離層３が配置さ
れる。偏光分離層３は例えばフォトニック結晶により構
成される。例えば偏光分離層３が、ＴＥ偏光を透過させ
ずＴＭ偏光を透過させるとき、第１の記録層２ａに対し
て記録・再生を行うときは、ＴＥ偏光を用い、第２の記
録層２ｂに対して記録・再生を行うときは、ＴＭ偏光を
用いる。第１、第２の記録層２ａ、２ｂは、それぞれ、
再生専用記録層、追記型記録層、書換型記録層のいずれ
であってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光の照射により
情報の記録再生消去を行う光学的情報記録媒体、光学的
情報記録再生装置および光学的情報記録再生方法に関
し、特に二つの記録層を有する光学的情報記録媒体とそ
の光学的情報記録再生装置および光学的情報記録再生方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レ−ザ光を用いた光ディスク記録方式は
大容量記録が可能であり、非接触で高速アクセスが可能
であることから、大容量メモリとして実用化が進んでい
る。光ディスクはコンパクトディスクやレ−ザディスク
として知られている再生専用型、ユ−ザ自身で記録でき
る追記型、及びユ−ザ側で繰り返し記録消去ができる書
換型に分類される。追記型・書換型の光ディスクはコン
ピュ−タの外部メモリ、あるいは文書・画像ファイルと
して使用されている。再生専用型においては、ＣＤ−Ｒ
ＯＭに代表されるデータファイルが急速に普及し、パー
ソナル分野での高密度記録用媒体として使用されてい
る。また、このＣＤ−ＲＯＭの大容量性に着目して、Ｍ
ＰＥＧ２などの画像圧縮技術を用いて、画像データを含
むマルチメディアファイルとしての応用が検討されてい
る。この用途では、現行の６５０ＭＢ／ディスクの容量
では不十分であり、４．７ＧＢ容量となるＤＶＤ−ＲＯ
Ｍが製品化された。一方、レーザディスクに代表される
再生専用民生向け画像ファイルでは、小型高品質映像を
提供するＤＶＤプレーヤが出荷されたが、ハイビジョン
再生を目指した更なる高密度化は引き続き重要なテーマ
となっている。

【０００３】追記型光ディスクでは、記録した情報が安
定に保存できるというメリットを最大限に利用した応用
分野で、一定の市場を確保している。ＣＤ−ＲＯＭと再
生互換性を有するＣＤ―ＲやＣＤ―ＲＷが急速に普及し
始めている。この用途においても、スケールメリットを
活かすという意味で、大容量化、高密度化は重要な検討
課題であることは言うまでもない。書換型光ディスクに
は、記録膜の相変化を利用した相変化型光ディスクと垂
直磁化膜の磁化方向の変化を利用した光磁気ディスクが
ある。このうち、相変化光ディスクは、外部磁場が不要
で、かつ、オ−バライトが容易にできることから、今
後、光磁気ディスクとともに、書換型光ディスクの主流
になることが期待されている。４．７ＧＢ容量のＤＶＤ
−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷに代表されるように、ＤＶＤ-
ＲＯＭ相当の容量を持つ製品が販売され始めた。しかし
ながら、高品位画像を２時間以上記録しようとする場
合、４．７ＧＢ容量では不足であり、ここでも、大容量
化、高密度化は重要なキーワードとなっている。

【０００４】再生専用型では、基板上にあらかじめ射出
成形で作成した凹凸ピット上に、Ａｌ合金系の金属反射
膜を成膜して記録層を形成している。追記型では、Teや
Bi、Se、Snなどの低融点金属の合金材料あるいは使用す
るレーザ波長において、吸収特性を有する色素材料を基
板上に薄く塗布してその上に金属反射膜を形成した媒体
が使用される。書き換え型では、光磁気ディスクにおい
ては、Tb、Gd、Dy、Hoなどの希土類金属と、Fe、Co、Ni
などの遷移金属の合金薄膜をSiNなどの透明保護膜で挟
み込んだ媒体構成が採用され、相変化型光ディスクで
は、GeSbTeやInSbTe、AgInSbTe、SbTeなどのカルコゲナ
イド系薄膜が記録膜として使用される。相変化型光ディ
スクの記録膜には、他にも、ＩｎＳｅ系、ＩｎＴｅ
系、ＡｓＴｅＧｅ系、ＴｅＯｘ−ＧｅＳｎ系、Ｔｅ
ＳｅＳｎ系、ＳｂＳｅＢｉ系、ＢｉＳｅＧｅ系、などが
用いられる。ここで、述べた薄膜は抵抗加熱真空蒸着
法、電子ビ−ム真空蒸着法、スパッタリング法などの成
膜法や、スピン塗布法で成膜される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】こうした大容量化、高
密度化の流れの中で、従来、ここで示したような再生専
用型、追記型、書き換え型の各光ディスクでは、いずれ
も透過性と剛性のある基板上に凹凸ピット、追記型記録
膜、光磁気記録膜、あるいは相変化記録膜を形成したい
わゆる単層構成となっている。従来、光ディスクでは、
このように、再生専用型、追記型、書換型があり、ま
た、同一基板上の内周と外周に再生専用部、追記部、書
換部を分割して形成した、パーシャルＲＯＭディスクが
提案されている（例えば、p.249、「イレーザブル光デ
ィスク技術」、（株）トリケップス発行、平成３年）。

【０００６】ところが、このハイブリッド型のディスク
では、単層構成であるため、記録容量の飛躍的な向上は
困難である。一方、単一ディスクを貼り合わせた両面構
成のディスクでは、通常のディスクドライブでは両面同
時アクセスするには、ヘッドなどのコストがかかり、実
施しにくいという欠点があった。再生専用型では、すで
に片面から２層あるいはそれ以上の多層膜をアクセスす
る再生専用型多層ディスクが提案されている（例えば、
K.Rubin 他, ；"Multi-level Volumetric Optical Sto
rage", 1994 Topical Meeting on Optical Data Storag
e ,SPIE Vol.2338,pp.247-253 (1994)）。また、再生専
用のＤＶＤでは、２層ディスクが規定されており、片面
から２層に記録された情報を再生する方式が採用され、
すでに８．５ＧＢ容量品として市販されている。従来か
ら知られている多層媒体は、図７に示すように、中間層
５を介して記録層２が積層された構成となっている。

【０００７】一方、光ディスクの記録密度向上を考えた
場合、情報を記録できる書換型光ディスクは非常に有用
であることから、片面多層構成で実用性能が確保するこ
とが検討課題であった。相変化光ディスクを用いた２層
記録が報告例としては、例えば、長田ほか、「書き換え
可能な２層−相変化光ディスク」、第５９回応用物理学
会秋季学術講演会講演予稿集１５ａ−Ｖ−５、p.100
8、(1998.9.15)）がある。また、特開2000-260065号公
報には、少なくとも1層が追記可能な２つの情報記録層
を有する光情報記録媒体が開示されている。しかしなが
ら、通常、第１層と第２層との間での干渉が発生する。
つまり、レーザ光入射側に近い第１層を再生する際に
は、第１層を透過したレーザ光が第２層から反射して第
１層の再生光に混入する。これをできるだけ、小さく抑
えるためには、第１層と第２層間の距離を大きくする、
すなわち、第１層と第２層の間の中間層厚さを厚く設定
することが有効ではあるが、これを大きくし過ぎると同
じ集光レンズを用いて第１層と第２層を記録再生する際
に収差が大きくなるという欠点があった。本発明の課題
は、上述した従来技術の問題点を解決することであっ
て、その目的は、簡単な媒体構成で層間の干渉を小さく
抑えることができる記録媒体、記録再生装置、記録再生
方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、レ−ザ光を用いて少なくとも情報
の再生を行うことのできる第１と第２の記録層を有する
光学的情報記録媒体において、前記第１の記録層と前記
第２の記録層との間に、特定方向の偏光面を有する偏光
を選択的に透過させる偏光分離層が形成されていること
を特徴とする光学的情報記録媒体、が提供される。そし
て、好ましくは、前記偏光分離層がフォトニック結晶に
より構成される。

【０００９】また、上記の目的を達成するため、本発明
によれば、レーザ光源と、集光レンズと、受光素子を有
し、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を、第１と
第２の記録層を有する光学的記録媒体のいずれかの記録
層に集光して、情報の記録再生消去を行う光学的情報記
録再生装置において、前記光学的情報記録媒体上に集光
されるレーザ光の偏光面方向を切り替える偏光切り替え
手段を有し、前記第１と第２の記録層の選択に合わせ
て、集光するレーザ光の偏光面を切り替えることを特徴
とする光学的情報記録再生装置、が提供される。

【００１０】また、上記の目的を達成するため、本発明
によれば、レーザ光源から出射されたレーザ光を、集光
レンズを用いて光学的記録媒体上に集光して、第１と第
２の記録層を有する光学的記録媒体の情報の記録再生消
去を行う光学的情報記録再生方法において、前記第１と
第２の記録層の選択に合わせて前記光学的情報記録媒体
上に集光されるレーザ光の偏光面方向を切り替えること
を特徴とする光学的情報記録再生方法、が提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１
の実施の形態の光学的情報記録媒体を示す断面図であ
る。図１に示すように、本実施の形態の光学的情報記録
媒体１００は、基板１と、その上に形成された第１、第
２の記録層２ａ、２ｂと、これら記録層の間に形成され
た偏光分離層３とから構成される。図１は、記録層が２
層の場合を図示している。ここで、第１、第２の記録層
は、再生専用型、追記型、書換型のいずれであってもよ
い。再生専用型の場合は、凹凸ピットとそれを覆う反射
膜からなるタイプが一般的に使用される。追記型の場合
は、TeやBi、Se、Snなどの低融点金属の合金材料あるい
は使用するレーザ波長において、吸収特性を有する色素
材料を基板上に薄く塗布してその上に反射膜を形成した
媒体が使用される。書き換え型では、光磁気ディスクに
おいては、Tb、Gd、Dy、Hoなどの希土類金属と、Fe、C
o、Niなどの遷移金属の合金薄膜をSiNなどの透明保護膜
で挟み込んだ媒体構成が採用され、相変化型光ディスク
では、GeSbTeやInSbTe、AgInSbTe、SbTeなどのカルコゲ
ナイド系薄膜が記録膜として使用される。なお、レーザ
光入射側に形成される第１の記録層２ａでは、その奥に
形成されている第２の記録層２ｂへの記録再生を行う必
要性から、一定の透過率が要求されるため、吸収率が大
きくなる構成は採用できないので、注意が必要である。

【００１２】図２は、本発明の第２の実施の形態の光学
的情報記録媒体１００を示す断面図である。この実施の
形態では、剛性のある基板１上に、第２の記録層２ｂ、
偏光分離層３および第１の記録層２ａを順次形成し、そ
の上に薄型フィルム４を形成している。第１の実施の形
態光学的情報記録媒体では基板を通してレーザ光を入射
させていたのに対して、本実施の形態の光学的情報記録
媒体では、薄型フィルム４を通してレーザ光を入射させ
る構成となっている。

【００１３】さて、本発明の大きな特徴は、第１と第２
の記録層の間に、偏光分離層を形成したことである。図
３は、本発明において用いられる偏光分離層の一例の構
造を示した図である。この偏光分離層３は、基板面に並
行に三角状溝と三角状峰とが繰り返されるパターン形態
で高屈折率と低屈折率の２種類の誘電体層３１、３２を
周期的に積層した構成となっている。この構成は、フォ
トニック結晶として知られており、ＳｉとＳｉＯ_２を周
期的に積層した構成において、ＴＭ偏光とＴＥ偏光をほ
ぼ１００％分離できる。すなわち、溝に直交する方向に
偏光したＴＭ偏光に対しては、１００％近い透過率が得
られ、溝に平行な方向に偏光したＴＥ偏光に対しては、
透過率がほぼゼロとなる（例えば、Ｏ plus Ｅ、１９９
９年１２月号、１５５４−１５５９ページ）。本発明に
係る光学的情報記録媒体では、前述した偏光分離層が第
１と第２の記録層の間に挿入されるが、もちろん、偏光
分離特性が良好であれば、前述したフォトニック結晶構
成以外の偏光分離層を使うことは可能である。例えば、
光学的な異方性が強い高分子フィルムなどを採用するこ
とができる。

【００１４】次に、本発明に係る光学的情報記録再生装
置の動作について説明する。図４は本発明における情報
の記録再生動作を説明するための断面図である（但し、
同図では、便宜的にＴＥ偏光とＴＭ偏光とが異なる光路
を経て光学的情報記録媒体に入射されるように示されて
いるが両偏光は同一光路を通る）。偏光分離層３とし
て、ＴＭ偏光に対しては、１００％近い透過率が得ら
れ、溝に平行な方向に偏光したＴＥ偏光に対しては、透
過率がほぼゼロとなるものを使用する場合、レーザ光入
射側に近い第１の記録層２ａへの記録再生を行う際に
は、ＴＥ偏光のレーザ光を使用し、第２の記録層２ｂへ
の記録再生を行う際には、ＴＭ偏光のレーザ光を使用す
る。この場合、偏光分離層３は、ＴＥ偏光に対しては、
高反射率となるので、媒体設計に際しては、基板、記録
層、偏光分離層までの層構成において、所望の光学特性
となるように構成、膜厚などを決定すれば良い。一方、
第２の記録層２ｂに対しては、第１の記録層２ａ、偏光
分離層３を含めた層構成により、所望の特性となるよう
に設計する。ＴＥ偏光を第１の記録層２ａに集光してい
た状態から、ＴＭ偏光に切り替えられると、フォーカス
サーボの作用により集光レンズ５５が移動してレーザ光
を第２の記録層２ｂ集光させる。逆の場合も同様であ
る。

【００１５】このように、記録再生に用いるレーザ光の
偏光特性を切り替えることによって、媒体の第１と第２
の各記録層への記録再生を行うが、偏光分離層の採用に
より、第１と第２の記録層間のクロストークを抑制でき
る。つまり、第１の記録層２ａに記録再生を行う際に
は、偏光分離層３を透過して再度戻ってくる光はほとん
どないので、レーザ光からみると、第２の記録層２ｂが
無い場合とほとんど同じ光学特性を持つ記録層があるこ
とと等価であり、第２の記録層からの影響はほとんど無
視できる。

【００１６】次に、本発明に係る光学的情報記録再生装
置の構成について説明する。本発明の特徴は、第１と第
２の記録層への記録再生を行う際に、層によって照射す
るレーザ光の偏光面を変更する点にある。図５は、本発
明に係る光学的情報記録再生装置の第１の実施の形態の
光ヘッド部分の概略構成図である。同図に示すように、
レーザ光源５１から出射されたレーザ光は、ビームスプ
リッタ５２を経て、４分の１波長板５３、波長板セット
５４のいずれかの波長板を経て、集光レンズ５５に入
り、光学的情報記録媒体１００に集光される。戻り光
は、入射光と同一光路を経た後ビームスプリッタ５２を
経て、受光素子を有する信号検出系５６に入る。信号検
出系５６の詳細は図示しないが、フォーカス並びにトラ
ッキングのサーボエラー信号検出と、再生信号検出を担
う。

【００１７】ここで、光学的情報記録媒体１００上に集
光されるレーザ光の偏光面方向を切り替えるために、２
枚の波長板を備えた波長板セット５４が使用される。こ
こには、４分の１波長板５４ａと４分の３波長板５４ｂ
とが備えられており、そのいずれかを選択的に光路中に
挿入することによって集光レンズに入るレーザ光の偏光
面方向を切り替える。通常、レーザ光源５１には、半導
体レーザが使用されるが、出射光の偏光方向はＴＭ偏光
あるいはＴＥ偏光のいずれかの直線偏光である。このレ
ーザ光は偏光面方向に対して４５度方向に光軸を持つ４
分の１波長板５３を通ると円偏光になる。次に、この円
偏光のレーザ光が更に４分の１波長板５４ａを通ると、
直線偏光となる。このとき始めの４分の１波長板５３と
同一方向に旋光する波長板が挿入されるとレーザ出射時
とは偏光面が９０度回転した偏光が得られる。すなわ
ち、ＴＭ偏光はＴＥ偏光に、ＴＥ偏光はＴＭ偏光に変換
できる。波長板セット５４のもう１枚の４分の３波長板
５４ｂは、偏光面が９０度回転した直線偏光を更に９０
度回転させることになるため、こちら側の波長板が選択
された場合には、レーザ光源５１の出射時の偏光面方向
と一致した偏光が得られる。

【００１８】図６は、本発明に係る光学的情報記録再生
装置の第２の実施の形態の光ヘッド部分の概略構成図で
ある。偏光切り替えの手段としては、波長板の挿入でＴ
Ｅ偏光と、ＴＭ偏光を切り替えできればいいので、必ず
しも２枚の波長板を使う必要はない。図６に示す本実施
の形態の光ヘッドにおいては、２分の１波長板５７ａと
透孔５７ｂとが備えられた移動型波長板５７のみが使用
される。元のレーザ光の偏光をそのまま使用する場合に
は、レーザ光を移動型波長板５７の透孔５７ｂを通過さ
せ、出射レーザ光の偏光面を９０度回転させるには、移
動型波長板５７を移動させてレーザ光を２分の１波長板
５７ａを通過させるようにする。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例について詳細に説明す
る。［実施例１］本発明の有効性を確認するために、本発明
に基づき光学的情報記録媒体を作成した。基板には外径
120mm、内径15mm、基板厚さ0.6mmのポリカーボネート樹
脂基板を用いた。基板にはあらかじめ、トラックピッチ
0.74μmにて螺旋状の凹凸のプリピットを形成し、Au反
射膜を１０ｎｍ厚にスパッタにて成膜した。次に、Au反
射膜上に、紫外線硬化樹脂を2μm厚さにスピンコートし
た後、円周方向に螺旋状に三角状溝のストライプの形態
を持つスタンパを用いて、紫外線硬化樹脂表面に三角状
溝を形成して紫外線で硬化させた。この三角溝のピッチ
は0.25μmピッチで三角溝の深さは0.1μmとした。この
溝上に、Ｓｉ層とＳｉＯ_２層を交互に１０層ずつスパッ
タ法により形成した。Ｓｉの厚さは100nm、SiO₂の厚さ
は150nmとした。次に再度紫外線硬化樹脂を2μm厚に塗
布した後、螺旋状の凹凸プリピットを形成して紫外線で
硬化させた後、、反射膜としてＡｌ膜を５０ｎｍ厚にス
パッタ成膜した。最後に、保護用として紫外線硬化樹脂
を5μm厚にスピン塗布し紫外線を照射して硬化させた。
次に、図５と同等の構成を持つ光ヘッドを備えた光学的
情報記録再生装置を用いて、ここで作成した光学的情報
記録媒体の再生を試みた。光ヘッドのレーザ波長は660n
m、集光レンズのNAは0.60である。レーザ入射面に近い
１層目のプリピットを再生する際にはＴＥ偏光入射、２
層目を再生する際にはＴＭ偏光入射として、各層にフォ
ーカスを合わせ、再生を試みたところ、両層とも良好に
再生でき、特に１層目を再生する際に２層目からのクロ
ストークは２５ｄＢ以下と小さかった。

【００２０】［実施例２］本発明の有効性を確認するた
めに、本発明に基づき光学的情報記録媒体を作成した。
基板には外径120mm、内径15mm、基板厚さ0.6mmのポリカ
ーボネート樹脂基板を用いた。基板にはあらかじめ、ト
ラックピッチ0.74μmにて螺旋状のグルーブ（溝深さ55n
m、溝幅0.36μm）を射出成形法により形成し、追記型媒
体を形成した。具体的には、TeSnN記録膜を12nm厚さス
パッタ法により形成した。次に、TeSnN記録膜上に、紫
外線硬化樹脂を2μm厚さにスピンコートした後、円周方
向に螺旋状に三角状溝のストライプの形態を持つスタン
パを用いて、紫外線硬化樹脂表面に三角状溝を形成し紫
外線で硬化させた。この三角溝のピッチは0.25μmピッ
チで三角溝の深さは0.1μmとした。この溝上に、Ｓｉ層
とＳｉＯ_２層を交互に１０層ずつスパッタ法により形成
した。Ｓｉの厚さは100nm、SiO₂の厚さは150nmとした。
次に再度紫外線硬化樹脂を2μm厚に塗布した後、螺旋状
の螺旋状のグルーブ（溝深さ55nm、溝幅0.36μm）を形
成して紫外線で硬化させた。その後、再度、追記型記録
媒体を形成した。ここでは、TeSnN記録膜を20nm厚さに
スパッタ成膜した。最後に、保護用として紫外線硬化樹
脂を5μm厚にスピン塗布し紫外線を照射して硬化させ
た。次に、図５と同等の構成を持つ光ヘッドを備えた光
学的情報記録再生装置を用いて、ここで作成した光学的
情報記録媒体への記録再生を試みた。光ヘッドのレーザ
波長は660nm、集光レンズのNAは0.60である。レーザ入
射面に近い１層目の追記型記録層への記録再生を行う際
にはＴＥ偏光入射、２層目を記録再生する際にはＴＭ偏
光入射として、各層にフォーカスを合わせ、記録再生を
試みたところ、両層とも良好に記録再生でき、特に１層
目を再生する際に２層目からのクロストークは２８ｄＢ
以下と小さかった。

【００２１】［実施例３］本発明の有効性を確認するた
めに、本発明に基づき光学的情報記録媒体を作成した。
基板には外径120mm、内径15mm、基板厚さ0.6mmのポリカ
ーボネート樹脂基板を用いた。基板にはあらかじめ、ト
ラックピッチ0.74μmにて螺旋状のグルーブ（溝深さ55n
m、溝幅0.36μm）を射出成形法により形成し、相変化記
録媒体を形成した。具体的には、ZnS-SiO₂保護膜（ZnS
とSiO₂との混合物保護膜）を膜厚170nmに、Ge₂Sb₂Te₅記
録膜を膜厚20nmに、 ZnS-SiO₂保護膜を膜厚30nmに、Si
膜を膜厚120nmに順次スパッタ法により成膜した。次
に、Si膜上に、紫外線硬化樹脂を2μm厚さにスピンコー
トした後、円周方向に螺旋状に三角状溝のストライプの
形態を持つスタンパを用いて、紫外線硬化樹脂表面に三
角状溝を形成し紫外線で硬化させた。この三角溝のピッ
チは0.25μmピッチで三角溝の深さは0.1μmとした。こ
の溝上に、Ｓｉ層とＳｉＯ_２層を交互に１０層ずつスパ
ッタ法により形成した。Ｓｉの厚さは100nm、SiO₂の厚
さは150nmとした。次に再度紫外線硬化樹脂を2μm厚に
塗布した後、螺旋状の螺旋状のグルーブ（溝深さ55nm、
溝幅0.36μm）を形成して紫外線で硬化させた後、再
度、相変化記録媒体を形成した。ここでは、ZnS-SiO₂保
護膜を膜厚170nmに、Ge₂Sb₂Te₅記録膜を膜厚20nmに、 Z
nS-SiO₂保護膜を膜厚30nmに、AlTi反射膜を膜厚100nmに
順次スパッタにより成膜した。最後に、保護用として紫
外線硬化樹脂を5μm厚にスピン塗布し紫外線を照射して
硬化させた。次に、図５と同等の構成を持つ光ヘッドを
備えた光学的情報記録再生装置を用いて、ここで作成し
た光学的情報記録媒体への記録再生を試みた。光ヘッド
のレーザ波長は660nm、集光レンズのNAは0.60である。
レーザ入射面に近い１層目の相変化記録層への記録再生
を行う際にはＴＥ偏光入射、２層目を記録再生する際に
はＴＭ偏光入射として、各層にフォーカスを合わせ、記
録再生を試みたところ、両層とも良好に記録再生でき、
特に１層目を再生する際に２層目からのクロストークは
２３ｄＢ以下と小さかった。

【００２２】［実施例４］本発明の有効性を確認するた
めに、本発明に基づき光学的情報記録媒体を作成した。
基板には外径120mm、内径15mm、基板厚さ0.6mmのポリカ
ーボネート樹脂基板を用いた。基板にはあらかじめ、ト
ラックピッチ0.74μmにて螺旋状の凹凸のプリピットを
形成し、１０ｎｍ厚のAu反射膜をスパッタにて成膜し
た。次に、Au反射膜上に、紫外線硬化樹脂を厚さ2μmに
スピンコートした後、円周方向に螺旋状に三角状溝のス
トライプの形態を持つスタンパを用いて、紫外線硬化樹
脂表面に三角状溝を形成して紫外線で硬化させた。この
三角溝のピッチは0.25μmピッチで三角溝の深さは0.1μ
mとした。この溝上に、Ｓｉ層とＳｉＯ_２層を交互に１
０層ずつスパッタ法により形成した。Ｓｉの厚さは100n
m、SiO₂の厚さは150nmとした。次に再度紫外線硬化樹脂
を2μm塗布した後、螺旋状の螺旋状のグルーブ（溝深さ
55nm、溝幅0.36μm）を形成して紫外線で硬化させた
後、追記型記録媒体を形成した。ここでは、TeSnN記録
膜を厚さ20nmにスパッタ成膜した。最後に、保護用とし
て紫外線硬化樹脂を5μm厚にスピン塗布し紫外線を照射
して硬化させた。次に、図５と同等の構成を持つ光ヘッ
ドを備えた光学的情報記録再生装置を用いて、ここで作
成した光学的情報記録媒体への記録再生を試みた。光ヘ
ッドのレーザ波長は660nm、集光レンズのNAは0.60であ
る。レーザ入射面に近い１層目の再生専用記録層を再生
を行う際にはＴＥ偏光入射、２層目を記録再生する際に
はＴＭ偏光入射として、各層にフォーカスを合わせ、記
録再生を試みたところ、両層とも良好に記録再生でき、
特に１層目を再生する際に２層目からのクロストークは
２６ｄＢ以下と小さかった。

【００２３】［実施例５］本発明の有効性を確認するた
めに、本発明に基づき光学的情報記録媒体を作成した。
基板には外径120mm、内径15mm、基板厚さ0.6mmのポリカ
ーボネート樹脂基板を用いた。基板にはあらかじめ、ト
ラックピッチ0.74μmにて螺旋状の凹凸のプリピットを
形成し、１０ｎｍ厚のAu反射膜をスパッタにて成膜し
た。次に、Au反射膜上に、紫外線硬化樹脂を2μm厚さに
スピンコートした後、円周方向に螺旋状に三角状溝のス
トライプの形態を持つスタンパを用いて、紫外線硬化樹
脂表面に三角状溝を形成して紫外線で硬化させた。この
三角溝のピッチは0.25μmピッチで三角溝の深さは0.1μ
mとした。この溝上に、Ｓｉ層とＳｉＯ_２層を交互に１
０層ずつスパッタ法により形成した。Ｓｉの厚さは100n
m、SiO₂の厚さは150nmとした。次に再度紫外線硬化樹脂
を2μm塗布した後、螺旋状の螺旋状のグルーブ（溝深さ
55nm、溝幅0.36μm）を形成して紫外線で硬化させた
後、相変化記録媒体を形成した。ここでは、ZnS-SiO₂保
護膜を膜厚170nmに、Ge₂Sb₂Te₅記録膜を膜厚20nmに、 Z
nS-SiO₂保護膜を膜厚30nmに、AlTi反射膜を膜厚100nmに
順次スパッタにて成膜した。最後に、保護用として紫外
線硬化樹脂を5μm厚にスピン塗布し紫外線を照射して硬
化させた。次に、図５と同等の構成を持つ光ヘッドを備
えた光学的情報記録再生装置を用いて、ここで作成した
光学的情報記録媒体への記録再生を試みた。光ヘッドの
レーザ波長は660nm、集光レンズのNAは0.60である。レ
ーザ入射面に近い１層目の再生を行う際にはＴＥ偏光入
射、２層目を記録再生する際にはＴＭ偏光入射として、
各層にフォーカスを合わせ、記録再生を試みたところ、
両層とも良好に記録再生でき、特に１層目を再生する際
に２層目からのクロストークは２６ｄＢ以下と小さかっ
た。

【００２４】以上好ましい実施の形態、実施例について
説明したが、本発明は、これら実施の形態、実施例に限
定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内
において適宜の変更が可能なものである。例えば、実施
例では、記録層を基板の片面のみに形成していたが、基
板の両面に2層の記録層を形成することもできる。ま
た、実施例では、偏光面を回転するのに波長板を用いて
いたが、この方式に代えファラディ効果素子と磁界印加
手段とにより偏光面を回転するようにしてもよい。すな
わち、ファラディ効果素子に印加する磁界の方向を変え
ることにより、或いは印加する磁界の有無により、光学
的情報記録媒体に照射されるレーザ光の偏光状態を変化
させるようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光学
的情報記録媒体は、二つの記録層の間に偏光分離層を挿
入したものであるので、簡単な媒体構成で層間の干渉を
小さく抑えることができる。また、従来の複数記録層を
持つ媒体では、層間のクロストークを抑制するためには
記録層間の中間層の厚さを２０−４０μｍと厚くする必
要があり、一つの集光レンズにより記録再生するには収
差が大きくなる問題があったが、本発明によれば、薄い
偏光分離層によりクロストークを抑制することができる
ため、従来の収差問題も大幅に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学的情報記録媒体の第１の実
施の形態を示す断面図。

【図２】本発明に係る光学的情報記録媒体の第２の実
施の形態を示す断面図。

【図３】本発明に係る光学的情報記録媒体の偏光分離
層の断面図。

【図４】本発明に係る光学的情報記録再生方法の動作
原理を示す説明図。

【図５】本発明に係る光学的情報記録再生装置の第１
の実施の形態を示す構成図。

【図６】本発明に係る光学的情報記録再生装置の第２
の実施の形態を示す構成図。

【図７】従来の光学的情報記録媒体の断面図。

【符号の説明】

１基板２記録層２ａ第１の記録層２ｂ第２の記録層３偏光分離層４薄型フィルム５中間層３１高誘電体層３２低誘電体層５１レーザ光源５２ビームスプリッタ５３ 4分の１波長板５４波長板セット５４ａ 4分の１波長板５４ｂ 4分の３波長板５５集光レンズ５６信号検出系５７移動型波長板５７ａ２分の１波長板５７ｂ透孔１００光学的情報記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レ−ザ光を用いて少なくとも情報の再生
を行うことのできる第１と第２の記録層を有する光学的
情報記録媒体において、前記第１の記録層と前記第２の
記録層との間に、特定方向の偏光面を有する偏光を選択
的に透過させる偏光分離層が形成されていることを特徴
とする光学的情報記録媒体。
【請求項２】前記偏光分離層がフォトニック結晶によ
り構成されていることを特徴とする請求項１記載の光学
的情報記録媒体。
【請求項３】前記フォトニック結晶が、シリコン膜と
酸化シリコン膜との繰り返し積層体により形成されてい
ることを特徴とする請求項２記載の光学的情報記録媒
体。
【請求項４】前記フォトニック結晶が、互いに誘電率
の異なる、三角型の溝と峰とが前記第１、第２の記録層
に平行に周期的に繰り返されている二つの誘電体膜の繰
り返し積層体により形成されていることを特徴とする請
求項２または３記載の光学的情報記録媒体。
【請求項５】前記偏光分離層が、光学的異方性のある
高分子膜により構成されていることを特徴とする請求項
１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項６】前記第１と第２の記録層は、それぞれ、
凹凸ピットと光学的反射膜から成る再生専用型記録層、
レーザ光照射によって物理形状あるいは光学特性が非可
逆的に変化する追記型記録層、または、レーザ光照射に
よって物理形状あるいは光学特性が可逆的に変化する書
換型記録層のいずれかであることを特徴とする請求項１
〜５のいずれかに記載の光学的情報記録媒体。
【請求項７】前記偏光分離層を挟んだ前記第１、第２
の記録層が、前記光学的情報記録媒体の両面からアクセ
ス出来るように、２組形成されていることを特徴とする
請求項１〜６のいずれかに記載の光学的情報記録媒体。
【請求項８】レーザ光源と、集光レンズと、受光素子
を有し、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を、第
１と第２の記録層を有する光学的記録媒体のいずれかの
記録層に集光して、情報の記録再生消去を行う光学的情
報記録再生装置において、前記光学的情報記録媒体上に
集光されるレーザ光の偏光面方向を切り替える偏光切り
替え手段を備え、前記第１と第２の記録層の選択に合わ
せて、集光するレーザ光の偏光面を切り替えることを特
徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項９】前記第１と第２の記録層の選択が、光路
を変更することなく行われることを特徴とする請求項８
記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１０】前記偏光切り替え手段が、固定された
４分の１波長板と、４分の１波長板と４分の３波長板と
を有しいずれか一方の波長板を光路中に挿入できるよう
に構成された波長板セットとを備えていることを特徴と
する請求項８または９記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１１】前記偏光切り替え手段が、光路中への
挿入・抜去が可能な２分の１波長板を備えていることを
特徴とする請求項８または９記載の光学的情報記録再生
装置。
【請求項１２】前記偏光切り替え手段が、ファラディ
効果素子と磁界印加手段とを備え、磁界の有無または磁
界の方向の切り替えにより偏光面を切り替えることを特
徴とする請求項８または９記載の光学的情報記録再生装
置。
【請求項１３】レーザ光源から出射されたレーザ光
を、集光レンズを用いて光学的記録媒体上に集光して、
第１と第２の記録層を有する光学的記録媒体の情報の記
録再生消去を行う光学的情報記録再生方法において、前
記第１と第２の記録層の選択に合わせて前記光学的情報
記録媒体上に集光されるレーザ光の偏光面方向を切り替
えることを特徴とする光学的情報記録再生方法。
【請求項１４】前記第１と第２の記録層の選択に合わ
せて前記光学的情報記録媒体上に集光されるレーザ光の
偏光面方向を９０度変化させることを特徴とする請求項
１３記載の光学的情報記録再生方法。
【請求項１５】前記第１の記録層と前記第２の記録層
との間には特定方向の偏光面を有する偏光を選択的に透
過させる偏光分離層が形成されていることを特徴とする
請求項１３または１４記載の光学的情報記録再生方法。