JP2003045084A - 高密度光情報の記録媒体 - Google Patents
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- G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 与えられた波長及び対物レンズの開口数を有
する記録及び再生用光学系を利用すると共に、媒体の材
料特性を利用して回折限界以下の大きさを有する微小集
束光を形成し、情報の記録及び再生に要求されるレーザ
ーパワーの範囲内で、その大きさを維持して高密度記録
及び再生を全て行い得る、光情報の記録媒体を提供する
こと。 【解決手段】 レンズを通過して集束された光が照射さ
れる入射層（１）と、照射された集束光のスポットの大
きさを調節する第１超解像層（３）と、照射された集束
光のスポットの大きさを調節する第２超解像層（２）
と、光情報を記録する記録層（４）と、を包含した多層
構造の光情報の記録媒体を構成する。前記第１超解像層
及び第２超解像層は、入射光のパワーによって光透光率
が変化して透過されるように光のスポットの大きさを変
化させ、透過率の変化が開始される臨界光強度（又は温
度）が相互に相違して、相互補完的に透過光のスポット
の大きさを変化させるように高密度光情報の記録媒体を
構成する。
する記録及び再生用光学系を利用すると共に、媒体の材
料特性を利用して回折限界以下の大きさを有する微小集
束光を形成し、情報の記録及び再生に要求されるレーザ
ーパワーの範囲内で、その大きさを維持して高密度記録
及び再生を全て行い得る、光情報の記録媒体を提供する
こと。 【解決手段】 レンズを通過して集束された光が照射さ
れる入射層（１）と、照射された集束光のスポットの大
きさを調節する第１超解像層（３）と、照射された集束
光のスポットの大きさを調節する第２超解像層（２）
と、光情報を記録する記録層（４）と、を包含した多層
構造の光情報の記録媒体を構成する。前記第１超解像層
及び第２超解像層は、入射光のパワーによって光透光率
が変化して透過されるように光のスポットの大きさを変
化させ、透過率の変化が開始される臨界光強度（又は温
度）が相互に相違して、相互補完的に透過光のスポット
の大きさを変化させるように高密度光情報の記録媒体を
構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折限界以下のス
ポットの大きさを有するレーザー集束光を形成して情報
を記録及び再生する高密度の光情報の記録媒体に係るも
のである。詳しくは、対物レンズを通って記録媒体に集
束されて照射されるレーザー集束光のスポット大きさ
を、媒体構成材料の特性を組合的に利用して二次的の回
折限界以下の大きさに減らし、よって、再生時及び記録
時にもそのレーザー集束光のスポット大きさを回折限界
以下に維持することで、情報記録密度を大幅に増加し得
る光情報の記録媒体に関するものである。
ポットの大きさを有するレーザー集束光を形成して情報
を記録及び再生する高密度の光情報の記録媒体に係るも
のである。詳しくは、対物レンズを通って記録媒体に集
束されて照射されるレーザー集束光のスポット大きさ
を、媒体構成材料の特性を組合的に利用して二次的の回
折限界以下の大きさに減らし、よって、再生時及び記録
時にもそのレーザー集束光のスポット大きさを回折限界
以下に維持することで、情報記録密度を大幅に増加し得
る光情報の記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光情報の記録媒体の記録密度を
高める一次的な方法は、記録及び再生時に使用されるレ
ーザー光のスポットの大きさを減らすため、波長λのガ
ウス強度分布を有したレーザー光が開口数ＮＡの対物レ
ンズにより集束された場合に、回折限界における全半値
幅（Full Width Half Maximum：以下ＦＷＨＭと略称
する）スポットの大きさは、０．５９λ／ＮＡであっ
て、このような大きさを有する集束光の再生可能な空間
周波数（Spatial Frequency）の限界は、２ＮＡ／λで
ある。
高める一次的な方法は、記録及び再生時に使用されるレ
ーザー光のスポットの大きさを減らすため、波長λのガ
ウス強度分布を有したレーザー光が開口数ＮＡの対物レ
ンズにより集束された場合に、回折限界における全半値
幅（Full Width Half Maximum：以下ＦＷＨＭと略称
する）スポットの大きさは、０．５９λ／ＮＡであっ
て、このような大きさを有する集束光の再生可能な空間
周波数（Spatial Frequency）の限界は、２ＮＡ／λで
ある。
【０００３】従って、回折限界集束光を利用して光情報
の記録媒体の高密度化を達成するためには、波長λを減
らすか又は対物レンズの開口数ＮＡを高める必要があ
る。併し、可視光最短波長（λ＝４００nm）及び大きさ
ＮＡ（＝０．８５）を利用して高密度化を図る現在で
は、このような方法によって高密度化を図ることは、既
に理論的限界に到達してある。
の記録媒体の高密度化を達成するためには、波長λを減
らすか又は対物レンズの開口数ＮＡを高める必要があ
る。併し、可視光最短波長（λ＝４００nm）及び大きさ
ＮＡ（＝０．８５）を利用して高密度化を図る現在で
は、このような方法によって高密度化を図ることは、既
に理論的限界に到達してある。
【０００４】従来、光の回折限界を克服して高密度の記
録及び再生を図るために最近まで多くの技術が提案さ
れ、その中で媒体超解像（super-resolution）方法は、
光情報の記録媒体構成材料の入射光との反応による熱
的、磁気的及び光学的特性変化を利用して、入射された
レーザー集束光の有効大きさを回折限界以下の大きさに
減少させることで、空間周波数２ＮＡ／λ以上の高線密
度及び高トラック密度情報を再生し得る技術である。即
ち、既存の光情報記録装置の光学系をそのまま採用しな
がらも回折限界を越えて高密度化を具現し得るという点
で他の技術に比べて顕著な長所がある。
録及び再生を図るために最近まで多くの技術が提案さ
れ、その中で媒体超解像（super-resolution）方法は、
光情報の記録媒体構成材料の入射光との反応による熱
的、磁気的及び光学的特性変化を利用して、入射された
レーザー集束光の有効大きさを回折限界以下の大きさに
減少させることで、空間周波数２ＮＡ／λ以上の高線密
度及び高トラック密度情報を再生し得る技術である。即
ち、既存の光情報記録装置の光学系をそのまま採用しな
がらも回折限界を越えて高密度化を具現し得るという点
で他の技術に比べて顕著な長所がある。
【０００５】例えば、米国特許第５，１５３，８７３号
に記載された単一層非線形材料を包含する超解像用光情
報の記録媒体のように、各種の熱変色性（thermochromi
c）材料、光変色性（photochromic）材料、相変化材
料、光学的双安定性（opticalbistable）材料、飽和光
吸収性（saturable-absorption）材料及び高次（higher
-order）非線形光学材料などを採用する媒体超解像方法
が提案されている。
に記載された単一層非線形材料を包含する超解像用光情
報の記録媒体のように、各種の熱変色性（thermochromi
c）材料、光変色性（photochromic）材料、相変化材
料、光学的双安定性（opticalbistable）材料、飽和光
吸収性（saturable-absorption）材料及び高次（higher
-order）非線形光学材料などを採用する媒体超解像方法
が提案されている。
【０００６】又、米国特許第５，４２０，８４６号に記
載されたように、光強度の変化によって透光特性が２段
階変化される超解像材料を使用する方法が提案されてい
る。
載されたように、光強度の変化によって透光特性が２段
階変化される超解像材料を使用する方法が提案されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】然るに、前記米国特許
第５，１５３，８７３号記載の従来の媒体超解像方法に
おいては、媒体内の単一超解像層の材料特性を利用して
集束光のスポット大きさを回折限界以下の大きさに減ら
すことはできるが、超解像層透過光のスポットの大きさ
が入射光のパワーによって変化するという不都合な点が
あった。従って、再生時は勿論であるが、記録時にもス
ポットの大きさの低下を必要とする一度書き型又は反復
書き型光情報の記録媒体を高密度化することは困難であ
るという不都合な点があった。
第５，１５３，８７３号記載の従来の媒体超解像方法に
おいては、媒体内の単一超解像層の材料特性を利用して
集束光のスポット大きさを回折限界以下の大きさに減ら
すことはできるが、超解像層透過光のスポットの大きさ
が入射光のパワーによって変化するという不都合な点が
あった。従って、再生時は勿論であるが、記録時にもス
ポットの大きさの低下を必要とする一度書き型又は反復
書き型光情報の記録媒体を高密度化することは困難であ
るという不都合な点があった。
【０００８】又、前記米国特許第５，４２０，８４６号
記載の方法は、使用材料の面で技術の適用範囲が極めて
制限されるため、超解像層透過光のスポットの大きさが
入射光パワーによって変化する問題を解決しなければな
らないという不都合な点があった。
記載の方法は、使用材料の面で技術の適用範囲が極めて
制限されるため、超解像層透過光のスポットの大きさが
入射光パワーによって変化する問題を解決しなければな
らないという不都合な点があった。
【０００９】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、与えられた波長及び対物レンズの開口
数を有する記録及び再生用光学系を利用するだけだけで
なく、媒体の材料特性を利用して回折限界以下の大きさ
を有する微小集束光を形成し、情報の記録及び再生に要
求されるレーザーパワー範囲内で、その大きさを維持し
て高密度記録及び再生を全て行い得る光情報の記録媒体
及びその方法を提供することを目的とする。
なされたもので、与えられた波長及び対物レンズの開口
数を有する記録及び再生用光学系を利用するだけだけで
なく、媒体の材料特性を利用して回折限界以下の大きさ
を有する微小集束光を形成し、情報の記録及び再生に要
求されるレーザーパワー範囲内で、その大きさを維持し
て高密度記録及び再生を全て行い得る光情報の記録媒体
及びその方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る高密度光情報の記録媒体において
は、入射光パワーの増加によって透過光スポットの大き
さの変化特性が相互補完的に決定されるように、相違す
る二つの超解像層を媒体内で結合することを特徴とす
る。
るため、本発明に係る高密度光情報の記録媒体において
は、入射光パワーの増加によって透過光スポットの大き
さの変化特性が相互補完的に決定されるように、相違す
る二つの超解像層を媒体内で結合することを特徴とす
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に対し図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００１２】本発明に係る超解像材料の二つの層が全て
集束光パワーの増加によって超解像層透過光のスポット
の大きさが増加する反面、超解像層透過特性の変化が開
始される臨界光強度（又は温度）は、相互を違えて形成
することで、一つの層は、集束光パワーの増加によって
超解像層透過光のスポットの大きさが増加するが、他の
一つの層は、減少する場合がある。
集束光パワーの増加によって超解像層透過光のスポット
の大きさが増加する反面、超解像層透過特性の変化が開
始される臨界光強度（又は温度）は、相互を違えて形成
することで、一つの層は、集束光パワーの増加によって
超解像層透過光のスポットの大きさが増加するが、他の
一つの層は、減少する場合がある。
【００１３】又、二つの超解像層を夫々臨界光強度（又
は温度）以上で構造的及び化学的変化により光学特性の
不連続的変化を伴う各材料中、相変化材料、熱変色性材
料及び光変色性材料中の何れか一つに夫々構成し、二つ
の超解像層中の一つの層は、前記特性を有する相変化材
料、熱変色性材料及び光変色性材料中の何れか一つに構
成し、他の一つの層は、臨界光強度以上で構造的及び化
学的変化はないものの、光強度の増加によって光学特性
が連続的に変化する材料中の、３次非線形光学効果（th
ird order non-linear optical effect）を有する
自体集光（self-focusing）材料又は飽和光吸収性材料
で構成することもできる。
は温度）以上で構造的及び化学的変化により光学特性の
不連続的変化を伴う各材料中、相変化材料、熱変色性材
料及び光変色性材料中の何れか一つに夫々構成し、二つ
の超解像層中の一つの層は、前記特性を有する相変化材
料、熱変色性材料及び光変色性材料中の何れか一つに構
成し、他の一つの層は、臨界光強度以上で構造的及び化
学的変化はないものの、光強度の増加によって光学特性
が連続的に変化する材料中の、３次非線形光学効果（th
ird order non-linear optical effect）を有する
自体集光（self-focusing）材料又は飽和光吸収性材料
で構成することもできる。
【００１４】本発明は、与えられた波長λ及び対物レン
ズ開口数ＮＡを有する記録及び再生用光学系を利用しな
がらも、媒体の材料特性を利用して回折限界以下の大き
さを有する微小集束光を形成して、情報の記録及び再生
時にその大きさを維持することで、空間周波数２ＮＡ／
λ以上の高線密度及び高トラック密度における記録及び
再生を全て可能にする。
ズ開口数ＮＡを有する記録及び再生用光学系を利用しな
がらも、媒体の材料特性を利用して回折限界以下の大き
さを有する微小集束光を形成して、情報の記録及び再生
時にその大きさを維持することで、空間周波数２ＮＡ／
λ以上の高線密度及び高トラック密度における記録及び
再生を全て可能にする。
【００１５】通常、媒体超解像方法においては、集束光
のスポットの大きさを回折限界以下に減らすために使用
された各単一超解像層を、入射光強度による透光率（入
射光強度対比透過光強度）変化及び、入射光パワーによ
る透過光のスポットの大きさ変化を特性別に区分する
と、大きく二つの類型に分割される。
のスポットの大きさを回折限界以下に減らすために使用
された各単一超解像層を、入射光強度による透光率（入
射光強度対比透過光強度）変化及び、入射光パワーによ
る透過光のスポットの大きさ変化を特性別に区分する
と、大きく二つの類型に分割される。
【００１６】第１型超解像層の場合、図１ａに示したよ
うに、集束された入射光のパワー増加によって光強度又
は光吸収による温度が特定値（限界強度又は限界温度）
以上になると、透光率が不連続的に増加して、限界強度
（温度）以上で一定の値を有する。図１ｂに、入射光パ
ワーの増加による（Ｐ２＞Ｐ１）超解像層内透光部の形
成を模式的に示した。レンズにより集束されて超解像層
に入射されたレーザー光のガウス強度分布中、光強度が
限界値以上の領域で透光率が周辺より相対的に高い（矢
印の長さが相対的に長い）部位が形成されて、透光部の
大きさは、入射光パワーの増加によって増加する。
うに、集束された入射光のパワー増加によって光強度又
は光吸収による温度が特定値（限界強度又は限界温度）
以上になると、透光率が不連続的に増加して、限界強度
（温度）以上で一定の値を有する。図１ｂに、入射光パ
ワーの増加による（Ｐ２＞Ｐ１）超解像層内透光部の形
成を模式的に示した。レンズにより集束されて超解像層
に入射されたレーザー光のガウス強度分布中、光強度が
限界値以上の領域で透光率が周辺より相対的に高い（矢
印の長さが相対的に長い）部位が形成されて、透光部の
大きさは、入射光パワーの増加によって増加する。
【００１７】ガウス強度分布の入射集束光は、超解像層
通過直後に強度分布が変化されるが、図１ｃに示したよ
うに、透光部光透光率が２９％、周辺部光透光率が１１
％である厚さ１０nmのＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化材料に
形成された超解像層材料を使用して、波長（λ）６５０
nmのレーザー光を開口数（ＮＡ）が０．６の対物レンズ
を通って入射させた時に、円形中央透光部の直径が夫々
λ／４、λ／２、λ及び２λである場合に対し、超解像
層下方面から垂直距離で１５nm離れた地点の強度分布を
ＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain）解析法
を使用して計算した後、各最大強度値を１に標準化した
ものである。
通過直後に強度分布が変化されるが、図１ｃに示したよ
うに、透光部光透光率が２９％、周辺部光透光率が１１
％である厚さ１０nmのＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化材料に
形成された超解像層材料を使用して、波長（λ）６５０
nmのレーザー光を開口数（ＮＡ）が０．６の対物レンズ
を通って入射させた時に、円形中央透光部の直径が夫々
λ／４、λ／２、λ及び２λである場合に対し、超解像
層下方面から垂直距離で１５nm離れた地点の強度分布を
ＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain）解析法
を使用して計算した後、各最大強度値を１に標準化した
ものである。
【００１８】透光部の大きさが小さいほど、透過光の強
度分布がガウス分布より多く変形されることが分かる。
且つ、透過光のＦＷＨＭスポットの大きさは、透光部の
大きさが入射光のＦＷＨＭ大きさ（〜λ）以下である場
合に、近似的に透光部の大きさと同様であるが、それ以
上である場合は、透光部の大きさに関係なく、入射光の
ＦＷＨＭ大きさを有することが分かる。第１型超解像層
に対する入射光パワーと透過光スポットの大きさとの間
の関係は、図１ｄに表示されている。
度分布がガウス分布より多く変形されることが分かる。
且つ、透過光のＦＷＨＭスポットの大きさは、透光部の
大きさが入射光のＦＷＨＭ大きさ（〜λ）以下である場
合に、近似的に透光部の大きさと同様であるが、それ以
上である場合は、透光部の大きさに関係なく、入射光の
ＦＷＨＭ大きさを有することが分かる。第１型超解像層
に対する入射光パワーと透過光スポットの大きさとの間
の関係は、図１ｄに表示されている。
【００１９】第２型超解像層の場合、図２ａに示したよ
うに、集束された入射光パワーの増加によって光強度が
限界値以上になると、透光率が光強度増加によって漸次
変化する特性を有する。レンズにより集束されて超解像
層に入射したレーザー光の強度分布は、図２ｂに示した
ように、矢印は入射光強度による透光率変化の相対的大
きさを示してあるが、図１ｂと比較して光強度及びパワ
ー増加に対応して透光率が連続的に変化することが明確
に分かる。このような特性によって入射光のパワーの増
加による超解像層透過光の強度分布は、図２ｃに示した
ように変化する。
うに、集束された入射光パワーの増加によって光強度が
限界値以上になると、透光率が光強度増加によって漸次
変化する特性を有する。レンズにより集束されて超解像
層に入射したレーザー光の強度分布は、図２ｂに示した
ように、矢印は入射光強度による透光率変化の相対的大
きさを示してあるが、図１ｂと比較して光強度及びパワ
ー増加に対応して透光率が連続的に変化することが明確
に分かる。このような特性によって入射光のパワーの増
加による超解像層透過光の強度分布は、図２ｃに示した
ように変化する。
【００２０】図２ｃの結果は、自体集光材料の一つであ
るＡｓ2Ｓ3を超解像層物質に使用して、入射光学系がλ
＝６５０nm、ＮＡ＝０．６である時に、入射光パワーの
増加によって超解像層特定厚さでの透過光強度分布を、
Non-paraxial集光理論を適用して計算した後に中央強度
値を１に標準化したものである。第１型超解像層の場合
とは対照的に、限界強度以上に入射光パワーが増加する
につれて、透過光のＦＷＨＭスポットの大きさが漸進的
に減少することが分かる。第２型超解像層に対する入射
光パワーと透過光スポットの大きさとの間の関係は、図
２ｄに示したようである。
るＡｓ2Ｓ3を超解像層物質に使用して、入射光学系がλ
＝６５０nm、ＮＡ＝０．６である時に、入射光パワーの
増加によって超解像層特定厚さでの透過光強度分布を、
Non-paraxial集光理論を適用して計算した後に中央強度
値を１に標準化したものである。第１型超解像層の場合
とは対照的に、限界強度以上に入射光パワーが増加する
につれて、透過光のＦＷＨＭスポットの大きさが漸進的
に減少することが分かる。第２型超解像層に対する入射
光パワーと透過光スポットの大きさとの間の関係は、図
２ｄに示したようである。
【００２１】上述した類型別超解像層を材料特性面から
説明すると、第１型超解像層の場合、限界強度（温度）
で構造的及び化学的に不連続的であり、線形屈折率及び
吸収率が相互に相違する相間の転移を伴う材料である。
説明すると、第１型超解像層の場合、限界強度（温度）
で構造的及び化学的に不連続的であり、線形屈折率及び
吸収率が相互に相違する相間の転移を伴う材料である。
【００２２】又、熱変色性材料としては、例えば、フル
オレン（Fluorans）、クリスタルバイオレットラクトン
（Crystal violet lactone）、スピロピラン（Spirop
yrans）及びフルギド（Fulgides）などのような染料（d
ye）、ビスフェノールA（Bisphenol A）、オクチルパ
ラーハイドロオキジ安息香酸（Octyl p-hydroxybenzoa
te）、メチルｐ−ハイドロオキジ安息香酸（Methyl p-
hydroxybenzoate）、１，２，３−トリアゾル（１，
２，３−triazoles）及び４−ハイドロオキシクマリン
誘導剤（４-hydroxycoumarin derivatives）などのよ
うな現象物質（developer）の有機混合物、ＶＯ2のよう
な遷移金属酸化物（transition metal oxide）又は、
Ｃｕ2ＨｇＩ4及びＡｇ2ＨｇＩ4のような無機化合物があ
る。
オレン（Fluorans）、クリスタルバイオレットラクトン
（Crystal violet lactone）、スピロピラン（Spirop
yrans）及びフルギド（Fulgides）などのような染料（d
ye）、ビスフェノールA（Bisphenol A）、オクチルパ
ラーハイドロオキジ安息香酸（Octyl p-hydroxybenzoa
te）、メチルｐ−ハイドロオキジ安息香酸（Methyl p-
hydroxybenzoate）、１，２，３−トリアゾル（１，
２，３−triazoles）及び４−ハイドロオキシクマリン
誘導剤（４-hydroxycoumarin derivatives）などのよ
うな現象物質（developer）の有機混合物、ＶＯ2のよう
な遷移金属酸化物（transition metal oxide）又は、
Ｃｕ2ＨｇＩ4及びＡｇ2ＨｇＩ4のような無機化合物があ
る。
【００２３】又、光変色性材料としては、例えば、スピ
ロピラン（Spiropyran）、スピルサジン（Spirooxazin
e）、アゾベンゼン（Azobenzene）、フルギド（Fulgid
e）、インジゴ（Indigo）ダイアリレディン（Diaryleth
ene）、トリアリルメタン（Triarylmethane）、ダイア
リレディン（Diarylethene）化合物、シアンビフェニル
（Cyanobiphenyl）及びシアンフェニルベンゾト（Cyano
phenyl benzoute）のような高分子液晶（Polymer liq
uid crystal）又は４−ジメチルテミンアゾベンゼン
（４-dimetnylaminoazobenzene）、チオインジゴ（Thio
indigos）、Ｏ−ハイドロキシベンシリデニィアンライ
ン（O-hydroxyben Silideneaniline）、Ｏ−ニトロベ
ンゾィル（O-nitrobenzyl）、ジチゾンメタル（Dithizo
ne metals）、スピロピランコンパウンド（Spyropyran
compounds）、トリフェニルメタン染料（Triphenylme
thane dyes）及びハロゲン化シルバー（Halogenated
silver）のようなアゾ色素（Azo dyes）中の一つ又は
二種類以上がガラスや高分子材料に分散された複合材
料、若しくはシアニン染料（Cyanine dyes）、メロシ
アニン染料（Merocyanine dyes）、トリフェニルメタ
ン染料（Triphenylmethanedyes）、ローダミン染料（Rh
odamine dyes）、フタロシアニン染料（Phthalocyanin
e dyes）、ナフタロシアン（Naphthalocyanine dye
s）、Ｐ−オリゴフェニレン（P-oligophenylene）、エ
クサゾール（Exazole）、オキサゾール誘導剤（Oxazole
derivations）、スチルベン誘導剤（Stilbene deriv
atives）、クマリン誘導剤（Coumarinic derivative
s）、キサンチン（Xanthene dyes）及びオキサジン染
料（Oxazin dyes）などのような有機染料などがある。
ロピラン（Spiropyran）、スピルサジン（Spirooxazin
e）、アゾベンゼン（Azobenzene）、フルギド（Fulgid
e）、インジゴ（Indigo）ダイアリレディン（Diaryleth
ene）、トリアリルメタン（Triarylmethane）、ダイア
リレディン（Diarylethene）化合物、シアンビフェニル
（Cyanobiphenyl）及びシアンフェニルベンゾト（Cyano
phenyl benzoute）のような高分子液晶（Polymer liq
uid crystal）又は４−ジメチルテミンアゾベンゼン
（４-dimetnylaminoazobenzene）、チオインジゴ（Thio
indigos）、Ｏ−ハイドロキシベンシリデニィアンライ
ン（O-hydroxyben Silideneaniline）、Ｏ−ニトロベ
ンゾィル（O-nitrobenzyl）、ジチゾンメタル（Dithizo
ne metals）、スピロピランコンパウンド（Spyropyran
compounds）、トリフェニルメタン染料（Triphenylme
thane dyes）及びハロゲン化シルバー（Halogenated
silver）のようなアゾ色素（Azo dyes）中の一つ又は
二種類以上がガラスや高分子材料に分散された複合材
料、若しくはシアニン染料（Cyanine dyes）、メロシ
アニン染料（Merocyanine dyes）、トリフェニルメタ
ン染料（Triphenylmethanedyes）、ローダミン染料（Rh
odamine dyes）、フタロシアニン染料（Phthalocyanin
e dyes）、ナフタロシアン（Naphthalocyanine dye
s）、Ｐ−オリゴフェニレン（P-oligophenylene）、エ
クサゾール（Exazole）、オキサゾール誘導剤（Oxazole
derivations）、スチルベン誘導剤（Stilbene deriv
atives）、クマリン誘導剤（Coumarinic derivative
s）、キサンチン（Xanthene dyes）及びオキサジン染
料（Oxazin dyes）などのような有機染料などがある。
【００２４】又、相変化材料としては、例えば、ＡｇＺ
ｎ及びＣｕＡｌＮｉなどのように固状−固状間相転移を
伴う材料、Ａｇ2Ｏのように化合物の分解を伴う材料、
固状−液状間相転移を伴う材料としてＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
及びＩｎ−Ｓｂ−Ｔｅなどのようなカルコゲニド 系合
金材料、又はＩｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｎ及びＳｂな
どのような純金属材料及びこれらの合金又は純金属材料
を誘電体基地内に分散させた材料などがある。
ｎ及びＣｕＡｌＮｉなどのように固状−固状間相転移を
伴う材料、Ａｇ2Ｏのように化合物の分解を伴う材料、
固状−液状間相転移を伴う材料としてＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
及びＩｎ−Ｓｂ−Ｔｅなどのようなカルコゲニド 系合
金材料、又はＩｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｎ及びＳｂな
どのような純金属材料及びこれらの合金又は純金属材料
を誘電体基地内に分散させた材料などがある。
【００２５】第２型超解像層の場合、限界強度以上で構
造的及び化学的な変化はないが、材料の光反応が光強度
の増加につれて漸増的に変化する材料がこれに属する。
代表的例として３次非線形光学効果により自体集光機能
を示す材料が挙げられるが、この材料は光強度に比例し
て非線形屈折率が増加する特性を有して、この時に、比
例常数の非線形屈折係数値が大きいほど集光効果が大き
い。
造的及び化学的な変化はないが、材料の光反応が光強度
の増加につれて漸増的に変化する材料がこれに属する。
代表的例として３次非線形光学効果により自体集光機能
を示す材料が挙げられるが、この材料は光強度に比例し
て非線形屈折率が増加する特性を有して、この時に、比
例常数の非線形屈折係数値が大きいほど集光効果が大き
い。
【００２６】非線形屈折係数値が大きい材料の例として
は、Ａｓ2Ｓ3、ａ−Ｓｉ、ＩｎＳｂの他にＣｕ−ＳｉＯ
2、Ｎｉ−ＳｉＯ2、Ｃｕ−Ｎｉ−ＳｉＯ2、Ｃｕ−Ａｌ2
Ｏ3などのような金属−誘電体複合材料、ＳｉＯ2マトリ
クス上ＧａＡｓ量子点（quantum dot）のような半導体
量子点−誘電体複合材料などがある。以外にも限界強度
以上の広い光強度変化区間にわたって透光率が漸増的に
変化する飽和光吸収材料があって、例えば、ＣｄＳ、Ｃ
ｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＯ及びＺｎＴｅなどのII−VI族
化合物又はＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＡｌＡｓ、Ａｌ
Ｐ及びＡｌＳｂなどのIII−V族化合物をガラスやレジン
（Resin）に分散させた複合材料などがある。
は、Ａｓ2Ｓ3、ａ−Ｓｉ、ＩｎＳｂの他にＣｕ−ＳｉＯ
2、Ｎｉ−ＳｉＯ2、Ｃｕ−Ｎｉ−ＳｉＯ2、Ｃｕ−Ａｌ2
Ｏ3などのような金属−誘電体複合材料、ＳｉＯ2マトリ
クス上ＧａＡｓ量子点（quantum dot）のような半導体
量子点−誘電体複合材料などがある。以外にも限界強度
以上の広い光強度変化区間にわたって透光率が漸増的に
変化する飽和光吸収材料があって、例えば、ＣｄＳ、Ｃ
ｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＯ及びＺｎＴｅなどのII−VI族
化合物又はＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＡｌＡｓ、Ａｌ
Ｐ及びＡｌＳｂなどのIII−V族化合物をガラスやレジン
（Resin）に分散させた複合材料などがある。
【００２７】第１型超解像層材料中一つであるカルコゲ
ニド系相変化材料は、相変化温度以下の温度範囲でも線
形屈折率及び吸収係数が温度増加によって変化すること
と知られていて、該当温度区間では第２型超解像層の挙
動をすることと予測される。
ニド系相変化材料は、相変化温度以下の温度範囲でも線
形屈折率及び吸収係数が温度増加によって変化すること
と知られていて、該当温度区間では第２型超解像層の挙
動をすることと予測される。
【００２８】本発明に係る光情報の記録媒体の基本構成
は、図３ａ乃至図３ｃに示したが、先ず、図３ａに示し
た例を上げて説明すると、光ヘッドの対物レンズを通っ
て入射されたガウス強度分布を有するレーザー集束光
は、回折限界でのＦＷＨＭスポットの大きさが０．５９
λ／ＮＡで与えられる。提案された光記録媒体の最も著
しい特徴は、レーザーパワーの増加によるスポットの大
きさ変化特性が相互補完的に決定されるように、相違す
る二つの層の超解像材料２を入射層１と記録層４との間
に順次結合して使用することで、記録層４に到達するレ
ーザー光の有効スポットの大きさが回折限界値以下にな
るように減らすと同時に、記録及び再生時に一定の大き
さを維持させる。
は、図３ａ乃至図３ｃに示したが、先ず、図３ａに示し
た例を上げて説明すると、光ヘッドの対物レンズを通っ
て入射されたガウス強度分布を有するレーザー集束光
は、回折限界でのＦＷＨＭスポットの大きさが０．５９
λ／ＮＡで与えられる。提案された光記録媒体の最も著
しい特徴は、レーザーパワーの増加によるスポットの大
きさ変化特性が相互補完的に決定されるように、相違す
る二つの層の超解像材料２を入射層１と記録層４との間
に順次結合して使用することで、記録層４に到達するレ
ーザー光の有効スポットの大きさが回折限界値以下にな
るように減らすと同時に、記録及び再生時に一定の大き
さを維持させる。
【００２９】又、上記入射層１は、レーザー集束光が基
板側から入射された場合には基板になり、基板上の多層
構造の表面側から入射された場合には保護層になる。一
方、二つの超解像層中記録層に近い超解像層３が再生用
スポットの大きさを減らす機能を有するようにすること
が好ましい。これは、超解像層の透光部を通過した回折
限界以下大きさのビームは、透光部から離れるにつれて
広がる特性があって、超解像層から記録層が相対的に遠
く離れている場合には、再生分解能が低減されるためで
ある。
板側から入射された場合には基板になり、基板上の多層
構造の表面側から入射された場合には保護層になる。一
方、二つの超解像層中記録層に近い超解像層３が再生用
スポットの大きさを減らす機能を有するようにすること
が好ましい。これは、超解像層の透光部を通過した回折
限界以下大きさのビームは、透光部から離れるにつれて
広がる特性があって、超解像層から記録層が相対的に遠
く離れている場合には、再生分解能が低減されるためで
ある。
【００３０】且つ、記録時にはスポットの大きさの調節
の他に、レーザー加熱時間及び冷却時間などの記録条件
を変化させて、記録マークの大きさを調節することがで
きる反面、再生の場合には、分解能がスポットの大きさ
に絶対的に依存するためである。図３ｂは、記録媒体に
反射層５がある実施形態を示して、図３ｃは、媒体の光
特性及び熱特性設計による必要によって再生スポットの
大きさの調節用超解像層３を記録層４と反射層５間に設
置した実施形態を示す。
の他に、レーザー加熱時間及び冷却時間などの記録条件
を変化させて、記録マークの大きさを調節することがで
きる反面、再生の場合には、分解能がスポットの大きさ
に絶対的に依存するためである。図３ｂは、記録媒体に
反射層５がある実施形態を示して、図３ｃは、媒体の光
特性及び熱特性設計による必要によって再生スポットの
大きさの調節用超解像層３を記録層４と反射層５間に設
置した実施形態を示す。
【００３１】上述した単一超解像層の類型別分類に基づ
いて材料の種類別に色々な実施形態の光情報の記録媒体
が可能であるが、二つの超解像層の結合類型別に区分す
ると、再び大きく二つに分割される。
いて材料の種類別に色々な実施形態の光情報の記録媒体
が可能であるが、二つの超解像層の結合類型別に区分す
ると、再び大きく二つに分割される。
【００３２】一番目の結合類型は、図４に示したよう
に、上部及び下部超解像層が夫々第１型超解像層に構成
されると、各層の透光部形成のための臨界光強度（又は
温度）は、記録及び再生パワーで所望の大きさの透光部
が形成されるように相互に相違すべきである。即ち、一
番目の類型の再生及び記録に係る作用原理は、図３ａに
示した実施形態に適用して図５ａ及び５bに概略的に示
した。再生パワーでは下部超解像層３のみで透光部７が
形成されてスポットの大きさ調節機能を担当するが（図
５ａ参照）、記録パワーでは下部超解像層３内の透光部
の成長によってその機能が喪失されて、上部超解像層２
に新しく形成された透光部８によりスポットの大きさが
調節される（図５ｂ参照）。図面上の参照番号６及び９
は、夫々入射光のＦＷＨＭ軌跡案内線及び透過光のＦＷ
ＨＭ軌跡を示す。
に、上部及び下部超解像層が夫々第１型超解像層に構成
されると、各層の透光部形成のための臨界光強度（又は
温度）は、記録及び再生パワーで所望の大きさの透光部
が形成されるように相互に相違すべきである。即ち、一
番目の類型の再生及び記録に係る作用原理は、図３ａに
示した実施形態に適用して図５ａ及び５bに概略的に示
した。再生パワーでは下部超解像層３のみで透光部７が
形成されてスポットの大きさ調節機能を担当するが（図
５ａ参照）、記録パワーでは下部超解像層３内の透光部
の成長によってその機能が喪失されて、上部超解像層２
に新しく形成された透光部８によりスポットの大きさが
調節される（図５ｂ参照）。図面上の参照番号６及び９
は、夫々入射光のＦＷＨＭ軌跡案内線及び透過光のＦＷ
ＨＭ軌跡を示す。
【００３３】各超解像層に対して限界強度（温度）以下
及び以上での透光率Tを夫々Ｔ3m、Ｔ3a及びＴ2m、Ｔ2a
（３は下部超解像層、２は上部超解像層、ｍ及びａは夫
々マスク（mask）状態及びアパーチャ （aperture）状
態を示す）であるとすると、二つの層結合状態で再生時
に下部超解像層３内の透光部形成による透光率変化ΔＴ
は、次のように表現される。 ΔＴ＝Ｔ2m（Ｔ3a−Ｔ3m）
及び以上での透光率Tを夫々Ｔ3m、Ｔ3a及びＴ2m、Ｔ2a
（３は下部超解像層、２は上部超解像層、ｍ及びａは夫
々マスク（mask）状態及びアパーチャ （aperture）状
態を示す）であるとすると、二つの層結合状態で再生時
に下部超解像層３内の透光部形成による透光率変化ΔＴ
は、次のように表現される。 ΔＴ＝Ｔ2m（Ｔ3a−Ｔ3m）
【００３４】又、記録時に上部超解像層２内の透光部形
成による透光率変化は、次のように表現される。 ΔＴ＝Ｔ3a（Ｔ2a−Ｔ2m）
成による透光率変化は、次のように表現される。 ΔＴ＝Ｔ3a（Ｔ2a−Ｔ2m）
【００３５】これから各層別透光部形成による自体透光
率の変化だけではなく、上部超解像層２の限界強度以下
での透光率及び下部超解像層３の限界強度以上での透光
率も材料の選択、設計及び記録媒体設計の主要な因子で
あることを予測することができる。
率の変化だけではなく、上部超解像層２の限界強度以下
での透光率及び下部超解像層３の限界強度以上での透光
率も材料の選択、設計及び記録媒体設計の主要な因子で
あることを予測することができる。
【００３６】一番目の結合類型の具現のための材料の組
合は、二つの層が全て相変化形材料で形成された場合の
ような同種材料結合型、熱変色性材料又は光変色性材料
と相変化形材料間結合のような、異種材料結合型が全て
原理的に可能である。例えば、同種材料結合型として、
Ｓｎ、Ｂｉ及びＰｂなどのように固状−液状間相転移に
よって線形光学特性の差が大きくて、溶融温度が低い相
変化材料と、溶融温度が相対的に高いカルコゲニド系相
変化材料と、を夫々再生用及び記録用超解像層に採用し
て光情報の記録媒体を構成することがある。この場合、
上述した図３ａ乃至図３ｃの実施形態に示した基本構成
に層間物質移動防止、熱干渉制御、光吸収、反射及び透
過特性制御のために各構成層間に厚さ０〜０．５λ（λ
は使用レーザー波長）の誘電体層を形成することが好ま
しい。
合は、二つの層が全て相変化形材料で形成された場合の
ような同種材料結合型、熱変色性材料又は光変色性材料
と相変化形材料間結合のような、異種材料結合型が全て
原理的に可能である。例えば、同種材料結合型として、
Ｓｎ、Ｂｉ及びＰｂなどのように固状−液状間相転移に
よって線形光学特性の差が大きくて、溶融温度が低い相
変化材料と、溶融温度が相対的に高いカルコゲニド系相
変化材料と、を夫々再生用及び記録用超解像層に採用し
て光情報の記録媒体を構成することがある。この場合、
上述した図３ａ乃至図３ｃの実施形態に示した基本構成
に層間物質移動防止、熱干渉制御、光吸収、反射及び透
過特性制御のために各構成層間に厚さ０〜０．５λ（λ
は使用レーザー波長）の誘電体層を形成することが好ま
しい。
【００３７】二番目の結合類型は、図６に示したよう
に、二つの超解像層が夫々第１型超解像層及び第２型超
解像層に構成された場合である。同類型の再生及び記録
時の作用原理を図３ａの実施形態に適用して図７ａ及び
７ｂに概略的に示した。情報の再生時には、図７ａに示
したように、記録層４内の記録された情報に影響を与え
ない程度の低いパワーが印加されることで、第２型超解
像層２によるスポットの大きさの減少効果は、小さいか
又はない反面、第１型超解像層３がスポットの大きさを
減らす機能を担当して７、情報の記録時には、図７ｂに
示したように、記録層４内の記録温度形成のための高い
パワーが印加されることで、第１型超解像層３は、スポ
ットの大きさ減少する機能は喪失するが、第２型超解像
層２によるスポットの大きさを減少する効果は増加する
ので９、再生時のように回折限界以下の集束光を、記録
時にも使用することができる。
に、二つの超解像層が夫々第１型超解像層及び第２型超
解像層に構成された場合である。同類型の再生及び記録
時の作用原理を図３ａの実施形態に適用して図７ａ及び
７ｂに概略的に示した。情報の再生時には、図７ａに示
したように、記録層４内の記録された情報に影響を与え
ない程度の低いパワーが印加されることで、第２型超解
像層２によるスポットの大きさの減少効果は、小さいか
又はない反面、第１型超解像層３がスポットの大きさを
減らす機能を担当して７、情報の記録時には、図７ｂに
示したように、記録層４内の記録温度形成のための高い
パワーが印加されることで、第１型超解像層３は、スポ
ットの大きさ減少する機能は喪失するが、第２型超解像
層２によるスポットの大きさを減少する効果は増加する
ので９、再生時のように回折限界以下の集束光を、記録
時にも使用することができる。
【００３８】光情報の記録媒体に反射層を採用した場
合、図３ｃに示したように、再生用スポットの大きさを
調節するための第１型超解像層３を記録層４と反射層５
間に設置することも可能である。二番目の結合類型のた
めの材料組合の例としては、第１型超解像層材料として
低融点金属相変化材料又はカルコゲニド系相変化材料を
使用し、第２型超解像層材料としては限界強度が記録パ
ワーの入射光強度より非常に小さい材料中の非線形屈折
係数が大きい自体集光材料又は光強度増加によって透光
率の変化が大きい飽和光吸収材料などを使用することが
できる。
合、図３ｃに示したように、再生用スポットの大きさを
調節するための第１型超解像層３を記録層４と反射層５
間に設置することも可能である。二番目の結合類型のた
めの材料組合の例としては、第１型超解像層材料として
低融点金属相変化材料又はカルコゲニド系相変化材料を
使用し、第２型超解像層材料としては限界強度が記録パ
ワーの入射光強度より非常に小さい材料中の非線形屈折
係数が大きい自体集光材料又は光強度増加によって透光
率の変化が大きい飽和光吸収材料などを使用することが
できる。
【００３９】このような光情報の記録媒体は、記録層材
料の種類によって用途別に一度書き型又は反復書き型光
記録に適用することができる。一度書き型（Write Onc
e Read Many）光情報の記録媒体の場合、Ｔｅ、Ｔｅ
系化合物及び高分子染料（dye）物質などを記録層材料
に使用して、反復書き型（Rewritable）の場合、カルコ
ゲニド系化合物系統の相変化材料又は光磁気材料などを
記録層材料に使用することができる。
料の種類によって用途別に一度書き型又は反復書き型光
記録に適用することができる。一度書き型（Write Onc
e Read Many）光情報の記録媒体の場合、Ｔｅ、Ｔｅ
系化合物及び高分子染料（dye）物質などを記録層材料
に使用して、反復書き型（Rewritable）の場合、カルコ
ゲニド系化合物系統の相変化材料又は光磁気材料などを
記録層材料に使用することができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明に係る光情報の記録媒体において
は、レーザー波長及びレンズの開口数により集束光の大
きさを決定する既存の光学系をそのまま利用しながら
も、二次的に媒体内の二つの超解像層の結合により再生
及び記録間パワー範囲で回折限界以下の大きさを有する
光スポットを形成してこれを一定の大きさに維持し得る
という効果がある。従って、再生時に記録マーク間距離
がλ／２ＮＡ以下の場合にも、再生信号を得ることがで
きるので、隣接トラック間の信号干渉を抑制することが
できるし、記録時回折限界以下の大きさの集束光を使用
することで、記録層内温度分布の傾斜度向上により、レ
ーザー出力又は材料均一性の変動下でも微小マークの安
定的記録が可能であることは勿論、隣接トラック間の熱
干渉を抑制することで、超高密度光情報の再生及び記録
の実用化を早め得るという効果がある。
は、レーザー波長及びレンズの開口数により集束光の大
きさを決定する既存の光学系をそのまま利用しながら
も、二次的に媒体内の二つの超解像層の結合により再生
及び記録間パワー範囲で回折限界以下の大きさを有する
光スポットを形成してこれを一定の大きさに維持し得る
という効果がある。従って、再生時に記録マーク間距離
がλ／２ＮＡ以下の場合にも、再生信号を得ることがで
きるので、隣接トラック間の信号干渉を抑制することが
できるし、記録時回折限界以下の大きさの集束光を使用
することで、記録層内温度分布の傾斜度向上により、レ
ーザー出力又は材料均一性の変動下でも微小マークの安
定的記録が可能であることは勿論、隣接トラック間の熱
干渉を抑制することで、超高密度光情報の再生及び記録
の実用化を早め得るという効果がある。
【図１ａ】本発明に係る第１型超解像層の入射光強度の
増加による透光率変化を示したグラフである。
増加による透光率変化を示したグラフである。
【図１ｂ】本発明に係る第１型超解像層の入射光パワー
の増加による透光率分布を示したグラフである。
の増加による透光率分布を示したグラフである。
【図１ｃ】本発明に係る第１型超解像層の透光部大きさ
による透過光の強度分布変化を示したグラフである。
による透過光の強度分布変化を示したグラフである。
【図１ｄ】本発明に係る第１型超解像層の入射光パワー
の増加による透過光スポットの大きさの変化を示したグ
ラフである。
の増加による透過光スポットの大きさの変化を示したグ
ラフである。
【図２ａ】本発明に係る第２型超解像層の入射光強度の
増加による透光率変化を示したグラフである。
増加による透光率変化を示したグラフである。
【図２ｂ】本発明に係る第２型超解像層の入射光パワー
の増加による透光率分布変化を示したグラフである。
の増加による透光率分布変化を示したグラフである。
【図２ｃ】本発明に係る第２型超解像層の入射光パワー
の増加による透過光の強度分布変化を示したグラフであ
る。
の増加による透過光の強度分布変化を示したグラフであ
る。
【図２ｄ】本発明に係る第２型超解像層の入射光パワー
の増加による透過光スポットの大きさの変化を示したグ
ラフである。
の増加による透過光スポットの大きさの変化を示したグ
ラフである。
【図３ａ】本発明に係る二つの超解像層を使用する光情
報の記録媒体の基本構成例であって、第１実施形態を示
す。
報の記録媒体の基本構成例であって、第１実施形態を示
す。
【図３ｂ】本発明に係る二つの超解像層を使用する光情
報の記録媒体の基本構成例であって、第２実施形態を示
す。
報の記録媒体の基本構成例であって、第２実施形態を示
す。
【図３ｃ】本発明に係る二つの超解像層を使用する光情
報の記録媒体の基本構成例であって、第３実施形態を示
す。
報の記録媒体の基本構成例であって、第３実施形態を示
す。
【図４】本発明に係る二つの層中第１型超解像層の再生
及び記録パワーにおけるスポットの大きさの調節原理を
説明した概要図である。
及び記録パワーにおけるスポットの大きさの調節原理を
説明した概要図である。
【図５ａ】本発明に係る二つの層中第１型超解像層の光
情報の記録媒体を示した図で、情報再生時を説明した図
である。
情報の記録媒体を示した図で、情報再生時を説明した図
である。
【図５ｂ】本発明に係る二つの層中第１型超解像層の光
情報の記録媒体を示した図で、情報記録時作用原理を説
明した図である。
情報の記録媒体を示した図で、情報記録時作用原理を説
明した図である。
【図６】本発明に係る第１型及び第２型超解像層の再生
及び記録パワーにおけるスポットの大きさ調節原理を説
明した概要図である。
及び記録パワーにおけるスポットの大きさ調節原理を説
明した概要図である。
【図７ａ】本発明に係る第１型及び第２型超解像層の光
情報の記録媒体を示した構成図で、情報再生時を示す。
情報の記録媒体を示した構成図で、情報再生時を示す。
【図７ｂ】本発明に係る第１型及び第２型超解像層の光
情報の記録媒体を示した構成図で、情報記録時作用原理
を示す。
情報の記録媒体を示した構成図で、情報記録時作用原理
を示す。
１：入射層
２：第２型超解像層
３：第１型超解像層
４：記録層
５：反射層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 金 順光
大韓民国京畿道高陽市注葉洞 宇成アパー
ト 1903−101
(72)発明者 金 元穆
大韓民国ソウル特別市蘆原区中溪１洞360
−15番地 建榮３次アパート 310−201
(72)発明者 鄭 文▲教▼
大韓民国ソウル特別市蘆原区下溪洞 美成
アパート ６−1303
(72)発明者 李 澤成
大韓民国ソウル特別市麻浦区鹽里洞 常緑
アパート 103−1804
(72)発明者 朴 晟辰
大韓民国ソウル特別市瑞草区盤浦３洞 漢
陽アパート １−205
(72)発明者 李 晟熏
大韓民国大邱廣域市達西区甘三洞180−１
番地
(72)発明者 趙 聖勳
大韓民国全羅南道木浦市上洞492番地43統
３班
Ｆターム(参考） 5D029 HA07 LB07 MA02 MA03 MA04
5D090 BB04 BB12 BB16 CC14
Claims (10)
- 【請求項１】 レンズを通過して集束された光が照射さ
れる入射層と、 該照射された集束光のスポットの大きさを調節する第１
超解像層と、 前記照射された集束光のスポットの大きさを調節する第
２超解像層と、 光情報を記録し得る記録層と、を包含して構成される多
層構造の光情報の記録媒体であって、 前記第１超解像層及び第２超解像層は、入射光のパワー
によって光透光率が変化して透過される光のスポットの
大きさを変化させて、透過率の変化が開始される臨界光
強度（又は温度）が相互に相違して、相互補完的に透過
光のスポットの大きさを変化させるように構成されるこ
とを特徴とする高密度光情報の記録媒体。 - 【請求項２】 上記第１超解像層及び第２超解像層は、
集束光パワーの増加によって透過光のスポットの大きさ
が増加されるように形成し、 臨界光強度（又は温度）は、前記超解像層透過特性の変
化が開始されるように形成するが、第１超解像層の場合
には記録媒体の再生パワー以下に形成し、第２超解像層
の場合は再生パワー以上で記録パワー以下の範囲になる
ように構成されることを特徴とする請求項１記載の高密
度光情報の記録媒体。 - 【請求項３】 上記第１超解像層及び第２超解像層は、
各々の臨界光強度（又は温度）以上で構造的及び化学的
変化による光学特性の不連続的変化を伴う材料であっ
て、固状−固状又は固状−液状間の転移若しくは化合物
分解反応を伴う相変化材料、又は熱変色性材料若しくは
光変色性材料中の、何れか一つにより構成されることを
特徴とする請求項１又は２記載の高密度光情報の記録媒
体。 - 【請求項４】 上記第１超解像層は、集束光パワーの増
加によって透過光のスポットの大きさが増加され、前記
第２超解像層は、集束光パワーの増加によって透過光の
スポットの大きさが減少され、 前記臨界光強度（又は温度）は、超解像層透過特性の変
化が開始されて、第１超解像層の場合に記録媒体の再生
パワー以下に形成され、第２超解像層の場合には、再生
パワー以上、又は、記録パワー以下の範囲に形成される
ことを特徴とする請求項１記載の高密度光情報の記録媒
体。 - 【請求項５】 上記第１超解像層は、臨界光強度（又は
温度）以上に形成される化学的変化による光学特性の不
連続的変化を伴う材料であって、固状−固状又は固状−
液状間の転移をするか若しくは、化合物分解を伴う相変
化材料、熱変色性材料及び光変色性材料中の何れか一つ
で構成され、 前記第２超解像層は、臨界光強度以上では構造及び化学
的変化はないが、光強度（又は温度）の増加によって光
学特性が連続的に変化する材料中の３次非線形光学的効
果を有する自体集光材料又は飽和光吸収性材料に構成さ
れることを特徴とする請求項４記載の高密度光情報の記
録媒体。 - 【請求項６】 上記光情報の記録媒体は、入射層、第２
超解像層、第１超解像層及び記録層の順に多層に配列さ
れた構造を有することを特徴とする請求項１記載の高密
度光情報の記録媒体。 - 【請求項７】 上記記録層の下に反射層が追加して形成
されることを特徴とする請求項６記載の高密度光情報の
記録媒体。 - 【請求項８】 上記光情報の記録媒体は、入射層、第２
超解像層、記録層及び第１超解像層の順に多層配列され
た構造を有して、前記第１超解像層の下に反射層が追加
して形成されることを特徴とする請求項１記載の高密度
光情報の記録媒体。 - 【請求項９】 前記各層間には、それら各層間物質移動
の防止、熱干渉制御及び光学的特性を調節するために、
０〜０.５λ（λは使用するレーザーの波長）の範囲の
厚さを有する誘電体層が追加して形成されることを特徴
とする請求項６〜８の何れか一つに記載の高密度光情報
の記録媒体。 - 【請求項１０】 前記第１超解像層及び第２超解像層
は、前記記録層に到達する集束光のスポットの大きさを
回折限界以下に減らして、情報の記録及び再生時に透過
光のスポットの大きさを一定に維持することで、空間周
波数２ＮＡ／λ（ここで、λは使用するレーザーの波長
を示し、ＮＡは対物レンズの開口数を示す）以上の情報
をトラック間信号干渉及び熱干渉を抑制しながら記録又
は再生し得るように構成されることを特徴とする請求項
１記載の高密度光情報の記録媒体。
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