【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光記録媒体及び情報記録再生装置に関し、詳細には光記録媒体に対して情報の記録または再生、あるいは記録と再生の両方の動作が可能な光メモリ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２０００−２５１２８２号公報
【特許文献２】特開２０００−２９３８８８号公報
現在実用化されている光メモリでは、回折限界にまで集光したレーザ光を光記録媒体へ照射し、記録層に対して熱的あるいは磁気的変調を与えることによって情報の記録を行い、一方記録マークによって変調される反射光強度または偏光状態の変化を検出することによって記録情報の再生を行っている。このような情報記録手段は、光記録媒体上の記録密度がレーザ波長と対物レンズの開口数（Ｎ．Ａ．）でほぼ決定されてしまう。しかしながら、近年のコンピュータ等の情報機器を取り巻く情報量の増大に対応していくためには、上記条件で決定される記録密度の限界を越えるような大容量な光メモリが必要とされている。
【０００３】
このような次世代の大容量光メモリとして有望視されているものとして、近接場光を利用して情報の記録・再生を行う、いわゆる近接場光メモリが提案されている。近接場光を用いた光メモリとしては、上記特許文献１，２に記載の近接場光プローブが提案されている。図２６に示すように、近接場光を発生させるための近接場光プローブ２６０は、例えばガラス基板などの透光性の透明基板２６１に金やアルミといった金属遮光膜２６２を堆積させ、これに光の波長以下のサイズである微小な開口２６３を形成した構成となっている。そして、この近接場光プローブ２６０の微小な開口２６３に対物レンズ２６４を介して光を集光して照射することによって、この開口２６３に近接して配置された光記録媒体上の波長以下の微小な領域に対して電磁場のエネルギーを与えることができる。このような構成においては、対物レンズ２６４で集光させた場合よりも微小な光記録媒体上の領域に対して情報の記録または再生を行うことが可能であり、従って従来の光メモリより高密度で大容量なものが実現できると考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、対物レンズによって光を集光させる従来の方法では、回折限界を越えるような高密度な光メモリを実現することは困難である。一方、近接場光メモリ方式においては、近接場光プローブと光記録媒体が近接していることや、光記録媒体の表面に情報を記録させるため、振動や空気中の塵などの付着に弱く、従来の光ディスクのように簡便に扱えるようにすることは困難である。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するためのものであり、従来の光メモリの利便性を保持しながら回折限界を越える高密度な光メモリを実現できる構造を有する光記録媒体、及び該光記録媒体に情報を記録又は再生する情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明の光記録媒体は、照射された光を集光するための周期的な凹凸形状の凹凸部を有した導電性材料で形成される導電性層と記録層とを基板上に有することに特徴がある。よって、凹凸部の凹凸形状の作用によって光記録媒体に照射される光を特定の場所にさらに集光させることによって従来の光メモリより高密度な情報の記録及び再生を実現できる光記録媒体を提供できる。
【０００７】
また、光照射ユニットから照射される光が透過して凹凸部に照射するように基板は透明部材で形成されていることにより、光記録媒体にゴミが付着していたり、光記録媒体の表面に傷があったりした場合でも、記録や再生の動作を良好に行うことができる。
【０００８】
更に、凹凸部は、２次元の周期構造を有することにより、照射した光が１次元の周期構造の場合よりも所定の領域に集光されるようにし、さらに記録密度を向上できる。
【０００９】
また、凹凸部は、互いに直交する２方向で凹凸形状の周期が異なるように構成されていることにより、これ以外の偏光方向で照射させる構成の場合よりも高密度な記録再生を実現できる。
【００１０】
更に、凹凸部の凹凸形状は、三角波形状であることにより、他の形状の場合よりも光記録媒体に照射された光が光記録媒体において記録または再生したい領域への集光度合いを高め、さらに高密度な情報の記録及び再生が実現できる。
【００１１】
また、凹凸部を保護する保護層を、凹凸部を挟んで基板と反対側に形成したことにより、凹凸形状の破損を防いで耐久性を向上できる。
【００１２】
更に、記録層が導電性層に対して光照射ユニットから光が入射される側に配置されていることにより、照射する光のエネルギーを効率よく記録層に与えて良好な記録及び再生の動作を実現できる。
【００１３】
また、光照射ユニットによって集光される光のスポットサイズより狭い領域に、大きさの異なる複数の記録マークを形成させ、反射光または透過光の強度の違いによって多値情報を記録または再生するように構成されている。よって、記録マークの大きさの違いによって多値情報を表すようにすることで、さらに記録密度を向上できる。
【００１４】
更に、導電性層を挟んで両側に記録層が配置されることにより、１つの光記録媒体に記録できる記録容量を２倍にすることができる。
【００１５】
また、別の発明としての情報記録再生装置は、照射された光を集光するための周期的な凹凸形状の凹凸部を有した導電性材料で形成される導電性層と記録層とを基板上に有する光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する光照射ユニットと、光記録媒体からの反射光又は透過光を検出することによって記録情報を読み出すための光信号検出ユニットとを具備することに特徴がある。よって、高密度な情報の記録及び再生を実現できる情報記録再生装置を提供できる。
【００１６】
また、光照射ユニットは、光照射ユニットから照射される光が光記録媒体を構成する透明部材の基板を透過して凹凸部に照射するように構成されている。よって、記録や再生の動作を良好に行うことができる。
【００１７】
更に、光照射ユニットは、２次元の周期構造を有する凹凸形状の前記凹凸部を有した導電性材料で形成される導電性層と記録層とを有する光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、記録密度を向上可能な情報記録再生装置を提供できる。
【００１８】
また、光照射ユニットは、互いに直交する２方向で凹凸部の凹凸形状の周期が異なるように構成された光記録媒体へ光照射ユニットから照射される光は直線偏光であり、かつ当該直線偏光の偏光方向が凹凸部における周期の長い凹凸形状の方向と一致するように構成されている。よって、これ以外の偏光方向で照射させる構成の場合よりも高密度な記録再生を行うことができる情報記録再生装置を提供できる。
【００１９】
更に、光照射ユニットは、三角波形状の凹凸部を有した導電性材料で形成される導電性層と記録層とを有する光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、さらに高密度な情報の記録及び再生が可能となる情報記録再生装置を提供できる。
【００２０】
また、光照射ユニットは、凹凸部を保護する保護層を、凹凸部を挟んで基板と反対側に形成した光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、高密度な情報の記録及び再生を実現できる光記録媒体を提供できる。
【００２１】
更に、光照射ユニットは、記録層が導電性層に対して光照射ユニットから光が入射される側に配置されている光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、照射する光のエネルギーを効率よく記録層に与えて良好な記録及び再生の動作を実現可能な情報記録再生装置を提供できる。
【００２２】
また、光照射ユニットは、光照射ユニットによって集光される光のスポットサイズより狭い領域に、大きさの異なる複数の記録マークを形成させ、反射光または透過光の強度の違いによって多値情報を記録または再生するように構成されている光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、さらに記録密度を向上可能な情報記録再生装置を提供できる。
【００２３】
更に、光照射ユニットは、導電性層を挟んで両側に記録層が配置された光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、記録容量を２倍記録できる１つの光記録媒体に対して高密度な情報の記録及び再生を実現できる光記録媒体を提供できる。
【００２４】
また、光信号検出ユニットは、集光レンズとピンホールを用いた共焦点光学系機構を有することにより、光記録媒体から再生したい情報の光信号だけを効率よく検出できるようにして良好な再生動作を実現できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の情報記録再生装置は、照射された光を集光するための周期的な凹凸形状の凹凸部を有した導電性材料で形成される導電性層と記録層とを基板上に有する光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する光照射ユニットと、光記録媒体からの反射光又は透過光を検出することによって記録情報を読み出すための光信号検出ユニットとを具備する。
【００２６】
【実施例】
先ず、本発明の第１の実施例に係る情報記録再生装置について説明する。
はじめに、本実施例の情報記録再生装置が記録又は再生する対象である光記録媒体の構成について説明する。本実施例の情報記録再生装置が記録又は再生する対象である光記録媒体は、当該光記録媒体の斜視図である図１に示すように、ディスクの形態を有し、その表面には同心円状の凹凸形状が形成されている。記録再生装置においては、その中心部が回転軸と結合されてモータによって回転駆動されるようになっている。図２は光記録媒体の断面構造を示す部分断面図であり、三角波形状を有した、例えばガラスやプラスチック材料などの透明基板１１、導電性材料の導電性層１２と記録層１３が積層された構成となっている。なお、導電性層１２は、金、銀、銅、アルミ、チタン、クロムなどの金属類の他、合金や半導体などを用いて形成される。また、記録層１３は、相変化記録材料を始め、光磁気記録材料や追記型の記録材料（一度だけ記録できるもの）に用いられる有機材料あるいは無機材料などを用いることができる。ここで記録層とは、それぞれの記録材料とこれと組み合わせて用いられる誘電体層を含むものとする。例えば、相変化材料を用いた記録層１３は、図３に示すように、相変化材料の相変化層１６を挟んで上下に誘電体層１４，１５を設けて構成される。導電性層１２及び記録層１３の膜厚は、選択する材料によって異なるが、例えば、銀（Ａｇ）の導電性層１２と相変化材料（４元系 ＡｇＩｎＳｎＴｅ）を用いた記録層１３を用いた場合には、およそ図４のような膜厚で構成することができる。
【００２７】
光記録媒体への光の照射は、図５に示すように、対物レンズ５１で集光されたレーザ光が記録層１３を挟んで複数の凹凸部分に照射されるようにして行われる。図５の場合では、対物レンズ５１側から見て３つの溝に光が照射されるようになっている。照射光の偏光方向（光の電界成分の振動方向）は、図５の紙面に対して垂直になるようになっている。このとき、記録層１３への情報の記録または再生は、図５中の部分５１を含むごく近傍に対して行われる。この様子を、図５の集光位置の付近を拡大して示した図６を用いて説明する。対物レンズで集光された光は、よく知られているようにおよそガウス型の強度分布となっている。従って、図５の部分５２を含む溝に入射される光強度は、両隣の溝に入射される光強度よりも強くなっている。各溝に入射された光は、溝に設けられている導電性層による反射によって図６の溝６１，６２，６３の中心付近にさらに集光される。このとき、前述したガウス型強度分布をもった光の照射のように、各溝に照射される光強度に差があると各溝の領域で集光される光強度に顕著な強度差が発生する。図６においては、部分６１，６３に集光される光強度に対して、対物レンズ５１による集光中心に位置する部分６２の光強度が著しく大きくなる。各溝で発生する集光スポットの強度差は、対物レンズによって形成される集光スポットや、光の波長、溝のピッチｐ、溝の深さｄ及び記録層や導電性層の種類などの条件によって異なり、記録や再生の必要に応じて決定される。例えば、図４の構成の光記録媒体に対して、波長４１０ｎｍのレーザ光を光源とし、これを開口数０．８５の対物レンズで集光させて照射する場合では、照射される集光スポットの中心強度の１／ｅ２になるところの直径が５００ｎｍ以下となり、凹凸のピッチｐを約２００ｎｍ、溝の深さｄを約１５０ｎｍとすることによって、図６における部分６２の領域の強度は両隣の部分６１，６３の強度の５倍以上となる。このように、両側の溝との間に十分な強度差が実現される場合では中心部分の溝に対してのみの記録再生動作を実現することができる。
【００２８】
また、光記録媒体に光を照射する光照射ユニット及び光記録媒体からの反射光強度を検出して記録情報を読み出すための光信号検出ユニットは、例えば図７のようにこの２つのユニットを複合した光学ユニットとして構成することができる。光記録媒体に光を照射するための光源には例えば波長６５０ｎｍの半導体レーザ７１を使用し、ここから放射されるレーザ光をコリメートレンズ７２で平行光に変換し、ビームスプリッタ７３で反射されたレーザ光を例えば開口数０．８の対物レンズ７４で集光して光記録媒体に照射されるようになっている。光記録媒体に照射するレーザ光の偏光方向は、上述の通り図７の紙面に対して垂直になるように配置される。光記録媒体への情報の記録は、相変化記録材料などで構成される情報の記録が可能な記録層を設け、これに対して記録したい情報に従って強度変調させたレーザ光を照射することによって行われる。一方、記録情報の再生は、記録層が破壊に至らない強度のレーザ光を連続照射し、その際の光記録媒体からの反射光強度をフォトダイオードなどの光検出器７６で検出することによって行われる。これとは別に光記録媒体からの反射強度ではなく偏光の変化を利用して情報の再生を実現するような場合、例えば光磁気記録材料などを記録層に用いた場合には、図８のような光検出用の光学系を用いることによって行われる。この図において、１／２波長板８５は光記録媒体から反射してきた光の偏光方向を４５度回転させるために用いられている。そして、この光学ユニットでは、再生信号はフォトダイオード８９とフォトダイオード９０の信号の差分を検出する回路（例えば図示しない差動増幅回路など）を通過させることによって得ることができる。一連の情報（データ）の記録再生動作は、図７または図８に示した光学ユニットを図示しない機構によって紙面に対して水平方向に移動できるように構成し、光記録媒体を回転運動させた状態で情報の記録または再生したい場所（溝）に光を照射できるように光学ユニットを配置させて行われる。
【００２９】
以上のように、光記録媒体の断面形状については三角波形状のものを紹介したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図９に示すような波状に近い形状などであっても実現可能である。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施例に係る情報記録再生装置について説明する。
本実施例の情報記録再生装置が記録又は再生する対象である光記録媒体は、前述したように、図１のようにディスクの形態を有し、その表面には同心円状の凹凸形状が形成されている。情報記録再生装置においては、その中心部が回転軸と結合されてモータによって回転駆動されるようになっている。図１０は、この光記録媒体の断面構造を示したものであり、三角波形状を有した、例えばガラスやプラスチック材料などの透明な基板１０１に導電性材料の導電性層１０３と記録層１０２が積層された構成となっている。この図において、基板１０１に対して下側が図１で示した記録面（情報が記録される面）である。なお、導電性層１０３は、金、銀、銅、アルミ、チタン、クロムなどの金属類の他、合金や半導体などを用いて形成される。記録層１０２は、相変化記録材料を始め、光磁気記録材料や追記型の記録材料（一度だけ記録できるもの）に用いられる有機材料あるいは無機材料などを用いることができる。ここで記録層１０２とは、それぞれの記録材料とこれと組み合わせて用いられる誘電体層を含むものとする。例えば、相変化材料を用いた記録層１０２は、図１１のように相変化材料の相変化層１０６を挟んで上下に誘電体層１０４，１０５を設けて構成される。導電性層１０３及び記録層１０２の膜厚は、選択する材料によって異なるが、例えば、銀（Ａｇ）の導電性層１０３と相変化材料（４元系 ＡｇＩｎＳｎＴｅ）を用いた記録層１０２を用いた場合には、およそ図４（図１０、図１１とは上下の位置関係が反対に図示してある）のような膜厚で構成することができる。透明基板の厚みについては、光記録媒体に十分な剛性を与えられればよく、例えばガラスを用いた場合では１ｍｍもあれば十分である。
【００３１】
また、光記録媒体への光の照射は、図１２に示すように、対物レンズ１２１で集光されたレーザ光が透明基板側から入射して光記録媒体の複数の凹凸に照射されるようにして行われる。図１２の場合では、対物レンズ１２１側から見て３つの溝に光が照射されるようになっている。照射光の偏光方向（光の電界成分の振動方向）は、図１２の紙面に対して垂直になるようにしている。このとき、記録層への情報の記録または再生は、図１３の部分１３２を含むごく近傍に対して行われる。この様子を、図１１の集光位置の付近を拡大して示した図１３を用いて説明する。対物レンズで集光された光は、よく知られているようにおよそガウス型の強度分布となっている。従って、図１３の部分１３２を含む溝に入射される光強度は、両隣の溝に入射される光強度よりも強くなっている。各溝に入射された光は、溝に設けられている導電性層による反射によって図１３の部分１３１，１３２，１３３で示した溝の中心付近にさらに集光される。このとき、前述したガウス型強度分布をもった光の照射のように、各溝に照射される光強度に差があると各溝の領域で集光される光強度に顕著な強度差が発生する。図１３においては、部分１３１と部分１３３に集光される光強度に対して、対物レンズによる集光中心に位置する部分１３２の光強度が著しく大きくなる。各溝で発生する集光スポットの強度差は、対物レンズによって形成される集光スポットや、光の波長、溝のピッチｐ、溝の深さｄ及び記録層や導電性層の種類などの条件によって異なり、記録や再生の必要に応じて決定される。例えば、図４の構成の光記録媒体に対して、波長４１０ｎｍのレーザ光を光源とし、これを開口数０．８５の対物レンズで集光させて照射する場合では、照射される集光スポットの中心強度の１／ｅ２になるところの直径が５００ｎｍ以下となり、凹凸のピッチｐを約２００ｎｍ、溝の深さｄを約１５０ｎｍとすることによって、図１３における部分１３２の領域の強度は両隣の部分１３１，１３３の強度の５倍以上となる。このように、両側の溝との間に十分な強度差が実現される場合では中心部分の溝に対してのみの記録再生動作を実現することができる。
【００３２】
また、光記録媒体に光を照射する光照射ユニット及び光記録媒体からの反射光強度を検出して記録情報を読み出すための光信号検出ユニットは、例えば図１４のようにこの２つのユニットを複合した光学ユニットとして構成することができる。光記録媒体に光を照射するための光源には例えば波長６５０ｎｍの半導体レーザ１４１を使用し、ここから放射されるレーザ光をコリメートレンズ１４２で平行光に変換し、ビームスプリッタ１４３で反射されたレーザ光を例えば開口数０．８の対物レンズ１４４で集光して光記録媒体に照射されるようになっている。光記録媒体に照射するレーザ光の偏光方向は、上述の通り、図１４の紙面に対して垂直になるように配置される。光記録媒体への情報の記録は、相変化記録材料などで構成される情報の記録が可能な記録層を設け、これに対して記録したい情報に従って強度変調させたレーザ光を照射することによって行われる。一方記録情報の再生は、記録層が破壊に至らない強度のレーザ光を連続照射し、その際の光記録媒体からの反射光強度をフォトダイオードなどの光検出器１４６で検出することによって行われる。これとは別に光記録媒体からの反射強度ではなく偏光の変化を利用して情報の再生を実現するような場合、例えば光磁気記録材料などを記録層に用いた場合には、図１５のような光検出用の光学系を用いることによって行われる。この図において、１／２波長板１５５は光記録媒体から反射してきた光の偏光方向を４５度回転させるために用いられている。そして、この光学ユニットでは、再生信号はフォトダイオード１５９とフォトダイオード１６０の信号の差分を検出する回路（例えば、図示しない差動増幅回路など）を通過させることによって得ることができる。
【００３３】
また、一連の情報（データ）の記録再生動作は、図１４または図１５に示した光学ユニットを図示しない機構によって紙面に対して水平方向に移動できるように構成し、光記録媒体を回転運動させた状態で情報の記録または再生したい場所（溝）に光を照射できるように光学ユニットを配置させて行われる。
【００３４】
以上のように、光記録媒体の断面形状については三角波形状のものを紹介したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１６のような波状に近い形状などであっても実現可能である。
【００３５】
次に、本発明の第３の実施例に係る情報記録再生装置について説明する。
本実施例の情報記録再生装置が記録又は再生する対象である光記録媒体は、前述したように、図１のようにディスクの形態を有し、その内部には同心円状の凹凸形状が形成されている。情報記録再生装置においては、その中心部が回転軸と結合されてモータによって回転駆動されるようになっている。図１７は、この光記録媒体の断面構造を示したものであり、三角波形状を有した、例えばガラスやプラスチック材料などの基板１７１に導電性材料の導電性層１７３と記録層１７２、そして保護層１７４が積層された層構成となっている。図１７では、図１で示した記録面（情報が記録される面）が光記録媒体中に配置された構成となる。なお、導電性層１７３は、金、銀、銅、アルミ、チタン、クロムなどの金属類の他、合金や半導体などを用いて形成される。記録層１７２は、相変化記録材料を始め、光磁気記録材料や追記型の記録材料（一度だけ記録できるもの）に用いられる有機材料あるいは無機材料などを用いることができる。ここで記録層とは、第１の実施例及び第２の実施例同様、それぞれの記録材料とこれと組み合わせて用いられる誘電体層を含むものとする。光記録媒体には、これら記録層１７２と導電性層１７３の他に図示したように凹凸形状の破損を防ぐための保護層１７４が設けられている。保護層１７４の材質及び膜厚については、特に限定されるものではない。保護層１７４の例としては、例えば紫外線硬化樹脂を数十ミクロン〜数百ミクロン塗布して構成することが可能である。
【００３６】
光記録媒体に対して情報の記録及び再生を行うための光学系（光照射ユニット及び光信号検出ユニット）の構成及び記録再生の原理等については、第２の実施例と同様である。
【００３７】
以上のように、光記録媒体の断面形状については三角波形状のものを紹介したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１８のような波状に近い形状などであっても実現可能である。
【００３８】
次に、本発明の第４の実施例に係る情報記録再生装置について説明する。
本実施例の情報記録再生装置が記録又は再生する対象である光記録媒体は、図１のようにディスクの形態を有し、その表面には図１９、図２０及び図２１に示すような２次元に配列された凹凸形状が形成されている。図１９は、光記録媒体の表面の一部を拡大して示したものであり、また図２０は図１９における破線Ａの位置での光記録媒体の断面構造を、図２１は図１９における破線Ｂの位置での光記録媒体の断面構造を示している。本実施例の情報記録再生装置が記録又は再生する対象である光記録媒体は、三角波形状を有した、例えばガラスやプラスチック材料などの基板２０１に導電性材料の導電性層２０２と記録層２０３が積層された構成となっている。図２０において、基板２０１に対して上側が図１で示した記録面（情報が記録される面）である。なお、導電性層２０２は、金、銀、銅、アルミ、チタン、クロムなどの金属類の他、合金や半導体などを用いて形成される。また、記録層２０３は、相変化記録材料を始め、光磁気記録材料や追記型の記録材料（一度だけ記録できるもの）に用いられる有機材料あるいは無機材料などを用いることができる。ここで記録層２０３とは、それぞれの記録材料とこれと組み合わせて用いられる誘電体層を含むものとする。例えば、相変化材料を用いた記録層２０３は、図３のように相変化材料を挟んで上下に誘電体層１４，１５を設けて構成される。導電性層２０２及び記録層２０３の膜厚は、選択する材料によって異なるが、例えば銀（Ａｇ）の導電性層と相変化材料（４元系 ＡｇＩｎＳｎＴｅ）を用いた記録層を用いた場合にはおよそ図４のような膜厚で構成することができる。
【００３９】
光記録媒体への光の照射は、図５と同様に、対物レンズで集光されたレーザ光が複数の凹凸に照射されるようにして行われる。図５の場合では、対物レンズ側から見て３つの溝に光が照射されるようになっている。照射光の偏光方向（光の電界成分の振動方向）は、図５及び図２０の紙面に対して垂直（図１９では縦方向）になるようにしている。このとき、記録層への情報の記録または再生は、図５の部分５２を含むごく近傍に対して行われる。この様子を、図５の集光位置の付近を拡大して示した図６を用いて説明する。対物レンズで集光された光は、よく知られているようにおよそガウス型の強度分布となっている。従って、図５の部分５２を含む溝に入射される光強度は、両隣の溝に入射される光強度よりも強くなっている。各溝に入射された光は、溝に設けられている導電性層による反射によって図６の部分６１，６２，６３で示した溝の中心付近にさらに集光される。このとき、前述したガウス型強度分布をもった光の照射のように、各溝に照射される光強度に差があると各溝の領域で集光される光強度に顕著な強度差が発生する。図６においては、部分６１と部分６３に集光される光強度に対して、対物レンズによる集光中心に位置する部分６２の光強度が著しく大きくなる。各溝で発生する集光スポットの強度差は、対物レンズによって形成される集光スポットや、光の波長、溝のピッチｐ、溝の深さｄ及び記録層や導電性層の種類などの条件によって異なり、記録や再生の必要に応じて決定される。例えば、図４の構成の光記録媒体に対して、波長４１０ｎｍのレーザ光を光源とし、これを開口数０．８５の対物レンズで集光させて照射する場合では、照射される集光スポットの中心強度の１／ｅ２になるところの直径が５００ｎｍ以下となり、凹凸のピッチｐを約２００ｎｍ、溝の深さｄを約１５０ｎｍとすることによって、図６における部分６２の領域の強度は両隣の部分６１，６３の強度の５倍以上となる。このように、両側の溝との間に十分な強度差が実現される場合では中心部分の溝に対してのみの記録再生動作を実現することができる。一方、連続したデータ列を記録する方向である、図１９の縦方向または図２１の横方向では、上記したこれに垂直な方向の凹凸のピッチｐより長いピッチｑで凹凸が形成されている。ピッチｐよりｑの方が長く構成されるのは、隣接する記録データとの分離の度合いが、ピッチｐで表わされる方向の方がピッチｑで表される方向よりも良好であるためである。つまり、ｑよりもｐを小さくしても隣接する記録マーク間の干渉は少なく、一つの記録マークの記録再生を行うことができる。ピッチｑの大きさとしては、上記で例示したｐが２００ｎｍ程度の場合であればｑは４００ｎｍ程度で構成すればよい。ピッチｑの方向、つまり図２１の横方向において情報の記録が行われるのは、図２０の三角波形状のある図２１のｔ部分（上側に凸の部分）である。そして、この部分における記録マークは、記録しておきたい情報に従ってその大きさが区別された多値データとなる。例えば、図２２のように溝の部分に大きさの異なる２種類の記録マーク２２１を記録する場合では、何も記録しない場合を含めて３値の記録を実現することができる。
【００４０】
また、光記録媒体に対して情報の記録及び再生を行うための光学系（光照射ユニット及び光信号検出ユニット）の構成及び記録再生の原理等については、第１の実施例と同様にして構成することができる。記録マークの多値化については、例えば記録層に相変化材料を用い、ここへ照射する光の強度及び照射時間を、半導体レーザを強度変調して行うことによって実現することができる。
【００４１】
以上のように、光記録媒体の断面形状については三角波形状のものを紹介したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図９のような波状に近い形状などであっても実現可能である。また、図２０に対応する断面構造を図１０のように構成して、透明基板側から光を入射して記録または再生を行うようにすることも可能である。
【００４２】
次に、図２３は本発明の第５の実施例に係る情報記録再生装置の構成を示す概略図である。同図において、本実施例の情報記録再生装置は、光記録媒体からの反射光強度を検出する光信号検出ユニットの構成以外、第２の実施例に示した構成と同様である。光信号検出ユニットは、ビームスプリッタ２３３で分岐された光を集光レンズ２３５を用いてピンホール２３７の中央部に集光し、ピンホール２３７からの透過光をフォトダイオード２３６で検出する、いわゆる共焦点の光学系になっている。ピンホール２３７は、集光レンズ２３５の集光限界程度の大きさのものを用いている。例えば、光の波長を６５０ｎｍ、集光レンズ２３５の開口数（Ｎ．Ａ．）を０．３とした場合、２μｍ程度のピンホールを用いればよい。光記録媒体からの反射光は、再生したい情報が記録されている部分（図１３の部分１３２）と隣接する溝の部分（図１３の部分１３１，１３３）から反射してくる光が重なり合った状態となる。このような反射光を集光レンズ２３５で集光すると、平行平面波を集光させた場合よりも集光スポットのサイズは大きくなり、その中心部分に再生したい記録情報を反映した光強度の成分が多く含まれる。従って、ピンホール２３７を透過した光だけを検出することによって良好な再生信号を得ることができる。情報の記録の動作については、第２の実施例の場合と同様であるのでここでは省略する。
【００４３】
次に、本発明の第６の実施例に係る情報記録再生装置について説明する。
本実施例の情報記録再生装置が記録又は再生する対象である光記録媒体は、図２４に示すように、導電性層２４１を挟んで上下に記録層２４２，２４３、及び透明基板２４４，２４５を配置させた構成となっている。光記録媒体を構成する各層の材料、及び凹凸形状の寸法等は第２の実施例と同様にして構成することができる。この光記録媒体の一方の記録層に対する情報の記録または再生は、図２５のような光学系を用いて第２の実施例と同様の動作によって行うことができる。もう一方の記録層に対しては、光記録媒体を裏返して反対側の記録層に光が照射されるように配置することによって同様にして記録または再生を行うことができる。このように、それぞれの記録層に対する記録または再生は、光記録媒体の異なる透明基板側から光を照射して行われるため、対物レンズで集光させたときに発生する収差を抑えるために透明基板２４４，２４５の厚みは同じになるように構成されている。ただし、それぞれの記録層２４２，２４３に対して、異なる対物レンズあるいは異なる波長の光を用いる場合にはこの限りではない。以上のようにして装置を構成することによって第２の実施例の場合と比較して記録容量を２倍に増やすことができる。
【００４４】
以上、上述した各実施例では光記録媒体の形状として円形ディスク形状のものを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく角型のカードタイプなどであっても構わない。
【００４５】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光記録媒体は、照射された光を集光するための周期的な凹凸形状の凹凸部を有した導電性材料で形成される導電性層と記録層とを基板上に有することに特徴がある。よって、凹凸部の凹凸形状の作用によって光記録媒体に照射される光を特定の場所にさらに集光させることによって従来の光メモリより高密度な情報の記録及び再生を実現できる光記録媒体を提供できる。
【００４７】
また、光照射ユニットから照射される光が透過して凹凸部に照射するように基板は透明部材で形成されていることにより、光記録媒体にゴミが付着していたり、光記録媒体の表面に傷があったりした場合でも、記録や再生の動作を良好に行うことができる。
【００４８】
更に、凹凸部は、２次元の周期構造を有することにより、照射した光が１次元の周期構造の場合よりも所定の領域に集光されるようにし、さらに記録密度を向上できる。
【００４９】
また、凹凸部は、互いに直交する２方向で凹凸形状の周期が異なるように構成されていることにより、これ以外の偏光方向で照射させる構成の場合よりも高密度な記録再生を実現できる。
【００５０】
更に、凹凸部の凹凸形状は、三角波形状であることにより、他の形状の場合よりも光記録媒体に照射された光が光記録媒体において記録または再生したい領域への集光度合いを高め、さらに高密度な情報の記録及び再生が実現できる。
【００５１】
また、凹凸部を保護する保護層を、凹凸部を挟んで基板と反対側に形成したことにより、凹凸形状の破損を防いで耐久性を向上できる。
【００５２】
更に、記録層が導電性層に対して光照射ユニットから光が入射される側に配置されていることにより、照射する光のエネルギーを効率よく記録層に与えて良好な記録及び再生の動作を実現できる。
【００５３】
また、光照射ユニットによって集光される光のスポットサイズより狭い領域に、大きさの異なる複数の記録マークを形成させ、反射光または透過光の強度の違いによって多値情報を記録または再生するように構成されている。よって、記録マークの大きさの違いによって多値情報を表すようにすることで、さらに記録密度を向上できる。
【００５４】
更に、導電性層を挟んで両側に記録層が配置されることにより、１つの光記録媒体に記録できる記録容量を２倍にすることができる。
【００５５】
また、別の発明としての情報記録再生装置は、照射された光を集光するための周期的な凹凸形状の凹凸部を有した導電性材料で形成される導電性層と記録層とを基板上に有する光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する光照射ユニットと、光光記録媒体からの反射光又は透過光を検出することによって記録情報を読み出すための光信号検出ユニットとを具備することに特徴がある。よって、高密度な情報の記録及び再生を実現できる情報記録再生装置を提供できる。
【００５６】
また、光照射ユニットは、光照射ユニットから照射される光が光記録媒体を構成する透明部材の基板を透過して凹凸部に照射するように構成されている。よって、記録や再生の動作を良好に行うことができる。
【００５７】
更に、光照射ユニットは、２次元の周期構造を有する凹凸形状の前記凹凸部を有した導電性材料で形成される導電性層と記録層とを有する光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、記録密度を向上可能な情報記録再生装置を提供できる。
【００５８】
また、光照射ユニットは、互いに直交する２方向で凹凸部の凹凸形状の周期が異なるように構成された光記録媒体へ光照射ユニットから照射される光は直線偏光であり、かつ当該直線偏光の偏光方向が凹凸部における周期の長い凹凸形状の方向と一致するように構成されている。よって、これ以外の偏光方向で照射させる構成の場合よりも高密度な記録再生を行うことができる情報記録再生装置を提供できる。
【００５９】
更に、光照射ユニットは、三角波形状の凹凸部を有した導電性材料で形成される導電性層と記録層とを有する光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、さらに高密度な情報の記録及び再生が可能となる情報記録再生装置を提供できる。
【００６０】
また、光照射ユニットは、凹凸部を保護する保護層を、凹凸部を挟んで基板と反対側に形成した光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、高密度な情報の記録及び再生を実現できる光記録媒体を提供できる。
【００６１】
更に、光照射ユニットは、記録層が導電性層に対して光照射ユニットから光が入射される側に配置されている光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、照射する光のエネルギーを効率よく記録層に与えて良好な記録及び再生の動作を実現可能な情報記録再生装置を提供できる。
【００６２】
また、光照射ユニットは、光照射ユニットによって集光される光のスポットサイズより狭い領域に、大きさの異なる複数の記録マークを形成させ、反射光または透過光の強度の違いによって多値情報を記録または再生するように構成されている光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、さらに記録密度を向上可能な情報記録再生装置を提供できる。
【００６３】
更に、光照射ユニットは、導電性層を挟んで両側に記録層が配置された光光記録媒体の隣接する複数の凹凸部に跨るように光を集光して照射する。よって、記録容量を２倍記録できる１つの光記録媒体に対して高密度な情報の記録及び再生を実現できる光記録媒体を提供できる。
【００６４】
また、光信号検出ユニットは、集光レンズとピンホールを用いた共焦点光学系機構を有することにより、光記録媒体から再生したい情報の光信号だけを効率よく検出できるようにして良好な再生動作を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の情報記録再生装置の記録又は再生する対象である光記録媒体の斜視図である。
【図２】図１の光記録媒体の断面構造を示す部分断面図である。
【図３】相変化材料を用いた記録層を含む第１の実施例の情報記録再生装置の記録又は再生する対象である光記録媒体の断面構造を示す部分断面図である。
【図４】図３の光記録媒体における各層の膜厚例を示す部分断面図である。
【図５】第１の実施例における光記録媒体への光の照射の様子を示す図である。
【図６】図５の集光位置の付近を示す拡大断面図である。
【図７】光信号検出ユニットの構成を示す概略図である。
【図８】別の光信号検出ユニットの構成を示す概略図である。
【図９】図１の光記録媒体の別の断面構造を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例の情報記録再生装置の記録又は再生する対象である光記録媒体の断面構造を示す部分断面図である。
【図１１】相変化材料を用いた記録層を含む第２の実施例で用いる光記録媒体の断面構造を示す部分断面図である。
【図１２】第２の実施例における光記録媒体への光の照射の様子を示す図である。
【図１３】図１２の集光位置の付近を示す拡大断面図である。
【図１４】光信号検出ユニットの構成を示す概略図である。
【図１５】別の光信号検出ユニットの構成を示す概略図である。
【図１６】図１０の光記録媒体の別の断面構造を示す部分断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施例の情報記録再生装置の記録又は再生する対象である光記録媒体の断面構造を示す部分断面図である。
【図１８】図１７の光記録媒体の別の断面構造を示す部分断面図である。
【図１９】本発明の第４の実施例の情報記録再生装置の記録又は再生する対象である光記録媒体の断面構造を示す部分平面図である。
【図２０】本発明の第４の実施例の情報記録再生装置の記録又は再生する対象である光記録媒体の断面構造を示す部分断面図である。
【図２１】図１９における破線Ｂの位置での光記録媒体の断面構造を示す断面図である。
【図２２】大きさの異なる２種類のマークを記録した溝の部分を示す図である。
【図２３】本発明の第５の実施例に係る情報記録再生装置の構成を示す概略図である。
【図２４】本発明の第６の実施例の情報記録再生装置の記録又は再生する対象である光記録媒体の断面構造を示す部分断面図である。
【図２５】光信号検出ユニットの構成を示す概略図である。
【図２６】従来の近接場光プローブを用いた信号検出ユニットの構成を示す部分概略図である。
【符号の説明】
１０；光記録媒体、
１１，９１，１６１，１７１，１８１，２０１，２１１，２４４，２４５；透明基板、
１２，９３，１６３，１７３，１８３，２０２，２１２，２４１；導電性層、
１３，９２，１６２，１７２，１８２，２０３，２１３，２４２，２４３；記録層、
１４，１５，９４，９５；誘電体層、１６，９６；相変化層、
５１，７４，８４，１２１，１４４，１５４，２３４，２５４；対物レンズ、
５２，６１〜６３，１２２，１３１〜１３３；部分、
７１，８１，１４１，１５１，２３１，２５１；半導体レーザ、
７２，８２，１４２，１５２，２３２，２５２；コリメートレンズ、
７３，８３，１４３，１５３，２３３，２５３；ビームスプリッタ、
７５，８７，８８，１４５，１５７，１５８，２３５，２５５；集光レンズ、
７６，８９，９０，１４６，１５９，１６０，２３６，２５６；フォトダイオード、
８５，１５５；１／２波長板、８６，１５６；偏光ビームスプリッタ、
１７４，１８４；保護膜、２２１；記録マーク、２３７；ピンホール。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical recording medium and an information recording / reproducing device, and more particularly, to an optical memory device capable of recording or reproducing information or performing both recording and reproducing operations on an optical recording medium.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-2000-251282
[Patent Document 2] JP-A-2000-293888
Optical memories currently in practical use record information by irradiating an optical recording medium with laser light focused to the diffraction limit and applying thermal or magnetic modulation to the recording layer. The recorded information is reproduced by detecting the change in the reflected light intensity or the polarization state modulated by the light. In such information recording means, the recording density on the optical recording medium is almost determined by the laser wavelength and the numerical aperture (NA) of the objective lens. However, in order to cope with an increase in the amount of information surrounding information devices such as computers in recent years, a large-capacity optical memory that exceeds the limit of the recording density determined under the above conditions is required.
[0003]
As a promising next-generation large-capacity optical memory, a so-called near-field optical memory that records and reproduces information using near-field light has been proposed. As an optical memory using near-field light, a near-field optical probe described in Patent Documents 1 and 2 has been proposed. As shown in FIG. 26, a near-field light probe 260 for generating near-field light deposits a metal light-shielding film 262 such as gold or aluminum on a light-transmitting transparent substrate 261 such as a glass substrate, for example. Is formed in which a minute opening 263 having a size equal to or smaller than the wavelength is formed. Then, by condensing and irradiating the minute aperture 263 of the near-field optical probe 260 via the objective lens 264, the minute aperture having a wavelength equal to or less than the wavelength on the optical recording medium arranged close to the aperture 263 is obtained. Energy can be applied to a specific region. In such a configuration, it is possible to record or reproduce information in an area on the optical recording medium that is smaller than the case where light is condensed by the objective lens 264. Therefore, the density is higher than that of the conventional optical memory. It is thought that large capacity can be realized.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult to realize a high-density optical memory exceeding the diffraction limit by a conventional method of condensing light by an objective lens. On the other hand, in the near-field optical memory system, the near-field optical probe and the optical recording medium are close to each other, and information is recorded on the surface of the optical recording medium. It is difficult to easily handle such an optical disk.
[0005]
The present invention is intended to solve such a problem, and an optical recording medium having a structure capable of realizing a high-density optical memory exceeding a diffraction limit while maintaining the convenience of a conventional optical memory, and the optical recording medium It is an object of the present invention to provide an information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information in a computer.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an optical recording medium according to the present invention has a recording layer and a conductive layer formed of a conductive material having a periodic uneven shape for converging irradiated light. And a layer on the substrate. Therefore, it is possible to provide an optical recording medium capable of recording and reproducing information at a higher density than a conventional optical memory by further condensing the light irradiated on the optical recording medium to a specific place by the action of the uneven shape of the uneven portion. .
[0007]
Further, since the substrate is formed of a transparent member so that light irradiated from the light irradiation unit is transmitted and irradiates the uneven portion, dust adheres to the optical recording medium or the surface of the optical recording medium may Even when there is a flaw, recording and reproduction operations can be performed satisfactorily.
[0008]
Furthermore, since the uneven portion has a two-dimensional periodic structure, the irradiated light can be focused on a predetermined area as compared with the case of the one-dimensional periodic structure, and the recording density can be further improved.
[0009]
In addition, since the uneven portion is configured so that the period of the uneven shape is different in two directions orthogonal to each other, higher density recording / reproducing can be realized as compared with the case where the irradiation is performed in other polarization directions.
[0010]
Furthermore, the uneven shape of the uneven portion is a triangular wave shape, so that the light applied to the optical recording medium is more focused on a region to be recorded or reproduced on the optical recording medium than in other shapes, Recording and reproduction of high-density information can be realized.
[0011]
In addition, by forming the protective layer for protecting the irregularities on the opposite side of the substrate with the irregularities interposed therebetween, it is possible to prevent the irregularities from being damaged and improve the durability.
[0012]
Further, since the recording layer is disposed on the side where light is incident from the light irradiation unit with respect to the conductive layer, energy of irradiation light is efficiently applied to the recording layer to perform a good recording and reproducing operation. realizable.
[0013]
Further, a plurality of recording marks having different sizes are formed in an area smaller than the spot size of the light condensed by the light irradiation unit, and multi-valued information is recorded or reproduced by a difference in intensity of reflected light or transmitted light. Is configured. Therefore, the recording density can be further improved by expressing the multi-value information by the difference in the size of the recording mark.
[0014]
Further, by arranging the recording layers on both sides of the conductive layer, the recording capacity that can be recorded on one optical recording medium can be doubled.
[0015]
An information recording / reproducing apparatus according to another aspect of the present invention includes a substrate having a conductive layer and a recording layer formed of a conductive material having periodic uneven portions for converging irradiated light. A light irradiation unit for condensing and irradiating light so as to straddle a plurality of concavo-convex portions of an optical recording medium provided thereon, and for reading recorded information by detecting reflected light or transmitted light from the optical recording medium And a light signal detection unit. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus which can record and reproduce high-density information.
[0016]
The light irradiating unit is configured such that light irradiated from the light irradiating unit passes through a transparent member substrate constituting the optical recording medium and irradiates the uneven portion. Therefore, the recording and reproducing operations can be performed favorably.
[0017]
Further, the light irradiation unit includes a plurality of concavo-convex portions of an optical recording medium having a conductive layer formed of a conductive material having the concavo-convex portions having a concavo-convex shape having a two-dimensional periodic structure and a recording layer. Light is condensed and applied to straddle. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus capable of improving the recording density.
[0018]
Further, the light irradiation unit is configured such that light irradiated from the light irradiation unit to the optical recording medium configured so that the period of the uneven shape of the uneven portion in two directions orthogonal to each other is linearly polarized light, and the linearly polarized light It is configured such that the polarization direction coincides with the direction of the long period uneven shape in the uneven portion. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus capable of performing recording / reproducing at a higher density than in the case of a configuration in which irradiation is performed in other polarization directions.
[0019]
Further, the light irradiation unit collects light so as to straddle a plurality of adjacent uneven portions of the optical recording medium having the conductive layer and the recording layer formed of the conductive material having the triangular wave-shaped uneven portions. Irradiation. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus capable of recording and reproducing information with higher density.
[0020]
Further, the light irradiation unit condenses and irradiates light so as to straddle a plurality of adjacent uneven portions of the optical recording medium formed on the side opposite to the substrate with the uneven portion sandwiched between the protective layers for protecting the uneven portions. . Therefore, it is possible to provide an optical recording medium that can record and reproduce high-density information.
[0021]
Further, the light irradiation unit condenses the light so that the recording layer straddles a plurality of adjacent concavo-convex portions of the optical recording medium arranged on the side where the light is incident from the light irradiation unit with respect to the conductive layer. Irradiation. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus which can efficiently provide the recording layer with the energy of the light to be irradiated and realize good recording and reproducing operations.
[0022]
In addition, the light irradiation unit forms a plurality of recording marks of different sizes in an area smaller than the spot size of the light condensed by the light irradiation unit, and multi-value information based on a difference in intensity of reflected light or transmitted light. Light is condensed and irradiated so as to straddle a plurality of adjacent concave and convex portions of an optical recording medium configured to perform recording or reproduction. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus capable of further improving the recording density.
[0023]
Further, the light irradiation unit condenses and irradiates light so as to straddle a plurality of adjacent concavo-convex portions of the optical recording medium having the recording layer disposed on both sides of the conductive layer. Therefore, it is possible to provide an optical recording medium capable of recording and reproducing high-density information on one optical recording medium capable of recording twice the recording capacity.
[0024]
In addition, the optical signal detection unit has a confocal optical system mechanism using a condensing lens and a pinhole, so that only the optical signal of the information to be reproduced from the optical recording medium can be efficiently detected, thereby achieving a good reproduction operation. Can be realized.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The information recording / reproducing apparatus according to the present invention is a light recording / reproducing apparatus having a recording layer and a conductive layer formed of a conductive material having an uneven portion having a periodic uneven shape for condensing irradiated light. A light irradiation unit for condensing and irradiating light so as to straddle a plurality of concavo-convex portions adjacent to a recording medium, and an optical signal detection for reading recorded information by detecting reflected light or transmitted light from the optical recording medium And a unit.
[0026]
【Example】
First, an information recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described.
First, the configuration of an optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment will be described. The optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus of this embodiment has a disk shape as shown in FIG. 1 which is a perspective view of the optical recording medium, and has a concentric surface on its surface. Is formed. In the recording / reproducing apparatus, a central portion thereof is connected to a rotating shaft and is rotated by a motor. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the optical recording medium, in which a transparent substrate 11 having a triangular wave shape, such as a glass or plastic material, a conductive layer 12 of a conductive material, and a recording layer 13 are laminated. It has a configuration. Note that the conductive layer 12 is formed using an alloy, a semiconductor, or the like, in addition to metals such as gold, silver, copper, aluminum, titanium, and chromium. The recording layer 13 can be made of an organic material or an inorganic material used for a magneto-optical recording material or a write-once recording material (one that can be recorded only once), such as a phase change recording material. Here, the recording layer includes each recording material and a dielectric layer used in combination with each recording material. For example, as shown in FIG. 3, the recording layer 13 using a phase change material is configured by providing dielectric layers 14 and 15 above and below a phase change layer 16 made of a phase change material. The thicknesses of the conductive layer 12 and the recording layer 13 differ depending on the selected material. For example, the recording layer 13 using the silver (Ag) conductive layer 12 and the phase change material (quaternary AgInSnTe) was used. In such a case, the film thickness can be approximately as shown in FIG.
[0027]
As shown in FIG. 5, the irradiation of the optical recording medium is performed such that the laser light condensed by the objective lens 51 is applied to a plurality of uneven portions with the recording layer 13 interposed therebetween. In the case of FIG. 5, light is applied to three grooves as viewed from the objective lens 51 side. The polarization direction of the irradiation light (the vibration direction of the electric field component of the light) is perpendicular to the plane of FIG. At this time, recording or reproduction of information on the recording layer 13 is performed on a very close portion including the portion 51 in FIG. This will be described with reference to FIG. 6, which is an enlarged view of the vicinity of the light condensing position in FIG. The light condensed by the objective lens has an approximately Gaussian intensity distribution, as is well known. Therefore, the light intensity incident on the groove including the portion 52 in FIG. 5 is higher than the light intensity incident on the adjacent grooves. The light incident on each groove is further condensed near the centers of the grooves 61, 62, and 63 in FIG. 6 by reflection by a conductive layer provided in the groove. At this time, if there is a difference in the light intensity applied to each groove, as in the irradiation of light having the Gaussian intensity distribution described above, a remarkable intensity difference occurs in the light intensity collected in the area of each groove. I do. In FIG. 6, the light intensity of the portion 62 located at the center of light collection by the objective lens 51 is significantly higher than the light intensity collected by the portions 61 and 63. The difference in the intensity of the condensed spot generated in each groove depends on the condensed spot formed by the objective lens, the wavelength of the light, the pitch p of the groove, the depth d of the groove, and the types of the recording layer and the conductive layer. It depends on the need for recording and reproduction. For example, in the case where a laser light having a wavelength of 410 nm is used as a light source and the laser light having a wavelength of 410 nm is condensed and irradiated by an objective lens having a numerical aperture of 0.85 on the optical recording medium having the configuration shown in FIG. 1 / e of center strength 2 6 is not more than 500 nm, the pitch p of the irregularities is about 200 nm, and the depth d of the groove is about 150 nm, so that the intensity of the region of the portion 62 in FIG. 5 times or more. As described above, when a sufficient strength difference is realized between the grooves on both sides, the recording / reproducing operation can be realized only for the groove in the central portion.
[0028]
A light irradiation unit for irradiating the optical recording medium with light and an optical signal detection unit for detecting the intensity of light reflected from the optical recording medium and reading recorded information are, for example, a composite of the two units as shown in FIG. It can be configured as a modified optical unit. For example, a semiconductor laser 71 having a wavelength of 650 nm is used as a light source for irradiating the optical recording medium with light. The laser light emitted from the semiconductor laser 71 is converted into parallel light by a collimating lens 72, and the laser light reflected by the beam splitter 73. Light is condensed by, for example, an objective lens 74 having a numerical aperture of 0.8 and is irradiated onto an optical recording medium. The polarization direction of the laser light applied to the optical recording medium is arranged to be perpendicular to the plane of FIG. 7 as described above. Information is recorded on an optical recording medium by providing a recording layer made of a phase change recording material or the like on which information can be recorded, and irradiating the recording layer with a laser beam whose intensity is modulated according to the information to be recorded. Be done. On the other hand, reproduction of recorded information is performed by continuously irradiating a laser beam having an intensity that does not damage the recording layer, and detecting the intensity of the reflected light from the optical recording medium at that time by a photodetector 76 such as a photodiode. Be done. In addition to this, when information is reproduced using a change in polarization instead of reflection intensity from an optical recording medium, for example, when a magneto-optical recording material is used for a recording layer, as shown in FIG. This is performed by using an optical system for light detection. In this figure, a half-wave plate 85 is used to rotate the polarization direction of light reflected from an optical recording medium by 45 degrees. In this optical unit, the reproduced signal can be obtained by passing the signal through a circuit (for example, a differential amplifier circuit, not shown) that detects a difference between the signals of the photodiode 89 and the photodiode 90. The recording / reproducing operation of a series of information (data) is configured such that the optical unit shown in FIG. 7 or 8 can be moved in the horizontal direction with respect to the paper surface by a mechanism (not shown), and the optical recording medium is rotated. An optical unit is arranged so that light can be applied to a place (groove) where information is to be recorded or reproduced.
[0029]
As described above, the cross-sectional shape of the optical recording medium has been described as having a triangular waveform, but the present invention is not limited to this. It is possible.
[0030]
Next, an information recording / reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
As described above, the optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment has a disk form as shown in FIG. 1, and has a concentric concavo-convex shape formed on the surface thereof. ing. In the information recording / reproducing apparatus, a central portion thereof is connected to a rotating shaft and is rotated by a motor. FIG. 10 shows a cross-sectional structure of this optical recording medium, in which a conductive layer 103 of a conductive material and a recording layer 102 are laminated on a transparent substrate 101 having a triangular wave shape, such as a glass or plastic material. It is the configuration that was done. In this figure, the lower side of the substrate 101 is the recording surface (the surface on which information is recorded) shown in FIG. Note that the conductive layer 103 is formed using an alloy, a semiconductor, or the like in addition to metals such as gold, silver, copper, aluminum, titanium, and chromium. For the recording layer 102, an organic material or an inorganic material used for a magneto-optical recording material or a write-once type recording material (one that can be recorded only once), such as a phase change recording material, can be used. Here, the recording layer 102 includes each recording material and a dielectric layer used in combination therewith. For example, the recording layer 102 using a phase change material is configured by providing dielectric layers 104 and 105 above and below a phase change layer 106 of a phase change material as shown in FIG. Although the thicknesses of the conductive layer 103 and the recording layer 102 differ depending on the selected material, for example, the conductive layer 103 of silver (Ag) and the recording layer 102 using a phase change material (quaternary AgInSnTe) were used. In this case, the film thickness can be approximately as shown in FIG. 4 (the vertical positional relationship is shown opposite to that in FIGS. 10 and 11). As for the thickness of the transparent substrate, it is sufficient that the optical recording medium has sufficient rigidity. For example, when glass is used, 1 mm is sufficient.
[0031]
Further, as shown in FIG. 12, the light irradiation on the optical recording medium is performed such that the laser light condensed by the objective lens 121 is incident from the transparent substrate side and irradiates a plurality of irregularities of the optical recording medium. Done. In the case of FIG. 12, light is applied to three grooves as viewed from the objective lens 121 side. The polarization direction of the irradiation light (the vibration direction of the electric field component of the light) is set to be perpendicular to the plane of FIG. At this time, recording or reproduction of information on or from the recording layer is performed in the immediate vicinity including the portion 132 in FIG. This will be described with reference to FIG. 13 which shows an enlarged view of the vicinity of the light condensing position in FIG. The light condensed by the objective lens has an approximately Gaussian intensity distribution, as is well known. Therefore, the light intensity incident on the groove including the portion 132 in FIG. 13 is higher than the light intensity incident on the adjacent grooves. The light incident on each groove is further condensed near the center of the groove shown by portions 131, 132, and 133 in FIG. 13 by reflection by the conductive layer provided in the groove. At this time, if there is a difference in the light intensity applied to each groove, as in the irradiation of light having the Gaussian intensity distribution described above, a remarkable intensity difference occurs in the light intensity collected in the area of each groove. I do. In FIG. 13, the light intensity of the portion 132 located at the center of light collection by the objective lens is significantly higher than the light intensity focused on the portions 131 and 133. The difference in the intensity of the condensed spot generated in each groove depends on the condensed spot formed by the objective lens, the wavelength of the light, the pitch p of the groove, the depth d of the groove, and the types of the recording layer and the conductive layer. It depends on the need for recording and reproduction. For example, in the case where a laser light having a wavelength of 410 nm is used as a light source and the laser light having a wavelength of 410 nm is condensed and irradiated by an objective lens having a numerical aperture of 0.85 on the optical recording medium having the configuration shown in FIG. 1 / e of center strength 2 13 is about 500 nm or less, the pitch p of the unevenness is about 200 nm, and the depth d of the groove is about 150 nm, so that the intensity of the region 132 in FIG. 5 times or more. As described above, when a sufficient strength difference is realized between the grooves on both sides, the recording / reproducing operation can be realized only for the groove in the central portion.
[0032]
A light irradiation unit for irradiating the optical recording medium with light and an optical signal detection unit for detecting the intensity of the reflected light from the optical recording medium and reading out the recorded information are formed by combining these two units as shown in FIG. It can be configured as a modified optical unit. For example, a semiconductor laser 141 having a wavelength of 650 nm is used as a light source for irradiating the optical recording medium with light. The laser light emitted from the semiconductor laser 141 is converted into parallel light by a collimating lens 142, and the laser reflected by a beam splitter 143. Light is condensed by, for example, an objective lens 144 having a numerical aperture of 0.8 and is irradiated onto an optical recording medium. As described above, the polarization direction of the laser beam applied to the optical recording medium is arranged so as to be perpendicular to the plane of FIG. Information is recorded on an optical recording medium by providing a recording layer made of a phase change recording material or the like on which information can be recorded, and irradiating the recording layer with a laser beam whose intensity is modulated according to the information to be recorded. Be done. On the other hand, reproduction of recorded information is performed by continuously irradiating a laser beam having an intensity that does not cause the recording layer to be destroyed, and detecting the intensity of light reflected from the optical recording medium by a photodetector 146 such as a photodiode at that time. . Separately from this, when information is reproduced by using a change in polarization instead of the reflection intensity from the optical recording medium, for example, when a magneto-optical recording material or the like is used for the recording layer, as shown in FIG. This is performed by using an optical system for light detection. In this figure, a half-wave plate 155 is used to rotate the polarization direction of light reflected from an optical recording medium by 45 degrees. In this optical unit, the reproduced signal can be obtained by passing the signal through a circuit (for example, a differential amplifier circuit (not shown)) that detects a difference between the signals of the photodiode 159 and the photodiode 160.
[0033]
Further, in the recording / reproducing operation of a series of information (data), the optical unit shown in FIG. 14 or FIG. 15 is configured to be movable in the horizontal direction with respect to the paper surface by a mechanism (not shown), and the optical recording medium is rotated. In such a state, an optical unit is arranged so that light can be applied to a place (groove) where information is to be recorded or reproduced.
[0034]
As described above, the cross-sectional shape of the optical recording medium has been described as having a triangular wave shape, but the present invention is not limited to this, and the optical recording medium can be realized even with a wave-like shape as shown in FIG. It is.
[0035]
Next, an information recording / reproducing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described.
As described above, the optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment has a disk form as shown in FIG. 1, and has concentric concave and convex shapes formed therein. ing. In the information recording / reproducing apparatus, a central portion thereof is connected to a rotating shaft and is rotated by a motor. FIG. 17 shows a cross-sectional structure of this optical recording medium, in which a conductive layer 173 of a conductive material, a recording layer 172, and a protective layer having a triangular wave shape are formed on a substrate 171 made of, for example, glass or plastic material. 174 are laminated. In FIG. 17, the recording surface (the surface on which information is recorded) shown in FIG. 1 is arranged in an optical recording medium. Note that the conductive layer 173 is formed using an alloy, a semiconductor, or the like in addition to metals such as gold, silver, copper, aluminum, titanium, and chromium. For the recording layer 172, an organic material or an inorganic material used for a magneto-optical recording material or a write-once type recording material (one that can be recorded only once), such as a phase change recording material, can be used. Here, the recording layer includes each recording material and a dielectric layer used in combination with each recording material, as in the first embodiment and the second embodiment. The optical recording medium is provided with a protective layer 174 for preventing damage to the concave and convex shapes as shown in the drawing, in addition to the recording layer 172 and the conductive layer 173. The material and thickness of the protective layer 174 are not particularly limited. As an example of the protective layer 174, for example, an ultraviolet curable resin can be formed by applying several tens of microns to several hundreds of microns.
[0036]
The configuration of the optical system (light irradiation unit and optical signal detection unit) for recording and reproducing information on the optical recording medium and the principle of recording and reproduction are the same as those in the second embodiment.
[0037]
As described above, the cross-sectional shape of the optical recording medium has been described as a triangular wave shape, but the present invention is not limited to this. It is.
[0038]
Next, an information recording / reproducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
An optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus of this embodiment has a disk form as shown in FIG. 1, and has a surface as shown in FIG. 19, FIG. 20 and FIG. The uneven shapes arranged in a dimension are formed. 19 is an enlarged view of a part of the surface of the optical recording medium, FIG. 20 is a cross-sectional structure of the optical recording medium at a position indicated by a broken line A in FIG. 19, and FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the optical recording medium at a position B. The optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus of the present embodiment has a triangular wave shape. For example, a conductive layer 202 and a recording layer 203 of a conductive material are formed on a substrate 201 such as glass or plastic material. It has a stacked configuration. 20, the upper side of the substrate 201 is the recording surface (the surface on which information is recorded) shown in FIG. Note that the conductive layer 202 is formed using an alloy, a semiconductor, or the like, in addition to metals such as gold, silver, copper, aluminum, titanium, and chromium. The recording layer 203 can be made of an organic material or an inorganic material used for a magneto-optical recording material or a write-once type recording material (one that can be recorded only once), such as a phase change recording material. Here, the recording layer 203 includes each recording material and a dielectric layer used in combination therewith. For example, the recording layer 203 using a phase change material is configured by providing dielectric layers 14 and 15 above and below the phase change material as shown in FIG. The thicknesses of the conductive layer 202 and the recording layer 203 differ depending on the selected material. For example, when a conductive layer of silver (Ag) and a recording layer using a phase change material (quaternary AgInSnTe) are used. It can be configured with a film thickness as shown in FIG.
[0039]
The light irradiation on the optical recording medium is performed in such a manner that the laser light condensed by the objective lens is irradiated on a plurality of irregularities, as in FIG. In the case of FIG. 5, light is applied to three grooves as viewed from the objective lens side. The polarization direction of the irradiation light (the vibration direction of the electric field component of the light) is set to be perpendicular (vertical direction in FIG. 19) to the paper surfaces of FIGS. At this time, recording or reproduction of information on the recording layer is performed on a very close portion including the portion 52 in FIG. This will be described with reference to FIG. 6, which is an enlarged view of the vicinity of the light condensing position in FIG. The light condensed by the objective lens has an approximately Gaussian intensity distribution, as is well known. Therefore, the light intensity incident on the groove including the portion 52 in FIG. 5 is higher than the light intensity incident on the adjacent grooves. The light incident on each groove is further condensed near the center of the groove shown by portions 61, 62, and 63 in FIG. 6 by reflection by the conductive layer provided in the groove. At this time, if there is a difference in the light intensity applied to each groove, as in the irradiation of light having the Gaussian intensity distribution described above, a remarkable intensity difference occurs in the light intensity collected in the area of each groove. I do. In FIG. 6, the light intensity of the portion 62 located at the center of light collection by the objective lens is significantly higher than the light intensity focused on the portions 61 and 63. The difference in the intensity of the condensed spot generated in each groove depends on the condensed spot formed by the objective lens, the wavelength of the light, the pitch p of the groove, the depth d of the groove, and the types of the recording layer and the conductive layer. It depends on the need for recording and reproduction. For example, in the case where a laser light having a wavelength of 410 nm is used as a light source and the laser light having a wavelength of 410 nm is condensed and irradiated by an objective lens having a numerical aperture of 0.85 on the optical recording medium having the configuration shown in FIG. 1 / e of center strength 2 6 is not more than 500 nm, the pitch p of the irregularities is about 200 nm, and the depth d of the groove is about 150 nm, so that the intensity of the region of the portion 62 in FIG. 5 times or more. As described above, when a sufficient strength difference is realized between the grooves on both sides, the recording / reproducing operation can be realized only for the groove in the central portion. On the other hand, in the vertical direction in FIG. 19 or the horizontal direction in FIG. 21, which is the direction in which a continuous data string is recorded, the unevenness is formed at a pitch q longer than the pitch p of the unevenness in the direction perpendicular to the above. The reason why q is longer than the pitch p is that the degree of separation from adjacent recording data is better in the direction represented by the pitch p than in the direction represented by the pitch q. That is, even if p is smaller than q, interference between adjacent recording marks is small, and recording and reproduction of one recording mark can be performed. As for the size of the pitch q, when the above-described p is about 200 nm, q may be configured to be about 400 nm. Recording of information in the direction of the pitch q, that is, in the horizontal direction in FIG. 21, is performed at the t portion (upwardly convex portion) in FIG. 21 having the triangular wave shape in FIG. Then, the recording mark in this portion is multi-valued data whose size is distinguished according to the information to be recorded. For example, when two types of recording marks 221 having different sizes are recorded in the groove portion as shown in FIG. 22, ternary recording can be realized including the case where nothing is recorded.
[0040]
The configuration of an optical system (light irradiation unit and optical signal detection unit) for recording and reproducing information on and from an optical recording medium and the principle of recording and reproduction are the same as those in the first embodiment. can do. The multi-valued recording mark can be realized, for example, by using a phase-change material for the recording layer and modulating the intensity and the irradiation time of the light applied to the recording layer with the intensity of the semiconductor laser.
[0041]
As described above, the cross-sectional shape of the optical recording medium has been described as having a triangular wave shape. However, the present invention is not limited to this. It is. It is also possible to configure a cross-sectional structure corresponding to FIG. 20 as shown in FIG. 10 and perform recording or reproduction by irradiating light from the transparent substrate side.
[0042]
Next, FIG. 23 is a schematic diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. In the figure, the information recording / reproducing apparatus of this embodiment has the same configuration as that of the second embodiment except for the configuration of an optical signal detection unit for detecting the intensity of light reflected from an optical recording medium. The optical signal detection unit condenses the light split by the beam splitter 233 at the center of the pinhole 237 using a condensing lens 235, and detects the transmitted light from the pinhole 237 by a photodiode 236. It is a focus optical system. The pinhole 237 has a size approximately equal to the focusing limit of the focusing lens 235. For example, when the light wavelength is 650 nm and the numerical aperture (NA) of the condenser lens 235 is 0.3, a pinhole of about 2 μm may be used. The light reflected from the optical recording medium is a state in which the light reflected from the groove (the parts 131 and 133 in FIG. 13) adjacent to the part where the information to be reproduced is recorded (the part 132 in FIG. 13) is adjacent to the part where the information to be reproduced is recorded. It becomes. When such reflected light is condensed by the condensing lens 235, the size of the condensed spot becomes larger than when the parallel plane wave is condensed. Many included. Therefore, a good reproduction signal can be obtained by detecting only the light transmitted through the pinhole 237. The operation of recording information is the same as that of the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0043]
Next, an information recording / reproducing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 24, an optical recording medium on which information is recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus of this embodiment includes recording layers 242, 243 and transparent substrates 244, 245 disposed vertically above and below a conductive layer 241. It is configured to be arranged. The material of each layer constituting the optical recording medium, the dimensions of the irregularities, and the like can be configured in the same manner as in the second embodiment. Recording or reproduction of information on one recording layer of the optical recording medium can be performed by an operation similar to that of the second embodiment using an optical system as shown in FIG. For the other recording layer, the recording or reproduction can be performed in the same manner by turning the optical recording medium upside down and arranging the recording layer on the opposite side so that light is irradiated. As described above, recording or reproduction with respect to each recording layer is performed by irradiating light from a different transparent substrate side of the optical recording medium. 244 and 245 are configured to have the same thickness. However, this is not the case when different objective lenses or light of different wavelengths are used for the respective recording layers 242 and 243. By configuring the apparatus as described above, the recording capacity can be doubled as compared with the case of the second embodiment.
[0044]
As described above, in each of the embodiments described above, the optical recording medium has a circular disk shape, but the present invention is not limited to this, and may be a square card type or the like.
[0045]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications and substitutions can be made within the scope of the claims.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, the optical recording medium of the present invention includes a conductive layer and a recording layer formed of a conductive material having a concave and convex portion having a periodic concave and convex shape for condensing irradiated light. It is characterized by having it on a substrate. Therefore, it is possible to provide an optical recording medium capable of recording and reproducing information at a higher density than a conventional optical memory by further condensing the light irradiated on the optical recording medium to a specific place by the action of the uneven shape of the uneven portion. .
[0047]
Further, since the substrate is formed of a transparent member so that light irradiated from the light irradiation unit is transmitted and irradiates the uneven portion, dust adheres to the optical recording medium or the surface of the optical recording medium may Even when there is a flaw, recording and reproduction operations can be performed satisfactorily.
[0048]
Furthermore, since the uneven portion has a two-dimensional periodic structure, the irradiated light can be focused on a predetermined area as compared with the case of the one-dimensional periodic structure, and the recording density can be further improved.
[0049]
In addition, since the uneven portion is configured so that the period of the uneven shape is different in two directions orthogonal to each other, higher density recording / reproducing can be realized as compared with the case where the irradiation is performed in other polarization directions.
[0050]
Furthermore, the uneven shape of the uneven portion is a triangular wave shape, so that the light applied to the optical recording medium is more focused on a region to be recorded or reproduced on the optical recording medium than in other shapes, Recording and reproduction of high-density information can be realized.
[0051]
In addition, by forming the protective layer for protecting the irregularities on the opposite side of the substrate with the irregularities interposed therebetween, it is possible to prevent the irregularities from being damaged and improve the durability.
[0052]
Further, since the recording layer is disposed on the side where light is incident from the light irradiation unit with respect to the conductive layer, energy of irradiation light is efficiently applied to the recording layer to perform a good recording and reproducing operation. realizable.
[0053]
Further, a plurality of recording marks having different sizes are formed in an area smaller than the spot size of the light condensed by the light irradiation unit, and multi-valued information is recorded or reproduced by a difference in intensity of reflected light or transmitted light. Is configured. Therefore, the recording density can be further improved by expressing the multi-value information by the difference in the size of the recording mark.
[0054]
Further, by arranging the recording layers on both sides of the conductive layer, the recording capacity that can be recorded on one optical recording medium can be doubled.
[0055]
An information recording / reproducing apparatus according to another aspect of the present invention includes a substrate having a conductive layer and a recording layer formed of a conductive material having a periodic uneven portion for condensing irradiated light. A light irradiation unit for condensing and irradiating light so as to straddle a plurality of concavo-convex portions of an optical recording medium provided thereon, and reading recorded information by detecting reflected light or transmitted light from the optical optical recording medium And an optical signal detection unit for the purpose. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus which can record and reproduce high-density information.
[0056]
The light irradiating unit is configured such that light irradiated from the light irradiating unit passes through a transparent member substrate constituting the optical recording medium and irradiates the uneven portion. Therefore, the recording and reproducing operations can be performed favorably.
[0057]
Further, the light irradiation unit includes a plurality of concavo-convex portions of an optical recording medium having a conductive layer formed of a conductive material having the concavo-convex portions having a concavo-convex shape having a two-dimensional periodic structure and a recording layer. Light is condensed and applied to straddle. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus capable of improving the recording density.
[0058]
Further, the light irradiation unit is configured such that light irradiated from the light irradiation unit to the optical recording medium configured so that the period of the uneven shape of the uneven portion in two directions orthogonal to each other is linearly polarized light, and the linearly polarized light It is configured such that the polarization direction coincides with the direction of the long period uneven shape in the uneven portion. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus capable of performing recording / reproducing at a higher density than in the case of a configuration in which irradiation is performed in other polarization directions.
[0059]
Further, the light irradiation unit collects light so as to straddle a plurality of adjacent uneven portions of the optical recording medium having the conductive layer and the recording layer formed of the conductive material having the triangular wave-shaped uneven portions. Irradiation. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus capable of recording and reproducing information with higher density.
[0060]
Further, the light irradiation unit condenses and irradiates light so as to straddle a plurality of adjacent uneven portions of the optical recording medium formed on the side opposite to the substrate with the uneven portion sandwiched between the protective layers for protecting the uneven portions. . Therefore, it is possible to provide an optical recording medium that can record and reproduce high-density information.
[0061]
Further, the light irradiation unit condenses the light so that the recording layer straddles a plurality of adjacent concavo-convex portions of the optical recording medium arranged on the side where the light is incident from the light irradiation unit with respect to the conductive layer. Irradiation. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus which can efficiently provide the recording layer with the energy of the light to be irradiated and realize good recording and reproducing operations.
[0062]
In addition, the light irradiation unit forms a plurality of recording marks of different sizes in an area smaller than the spot size of the light condensed by the light irradiation unit, and multi-value information based on a difference in intensity of reflected light or transmitted light. Light is condensed and irradiated so as to straddle a plurality of adjacent concave and convex portions of an optical recording medium configured to perform recording or reproduction. Therefore, it is possible to provide an information recording / reproducing apparatus capable of further improving the recording density.
[0063]
Further, the light irradiation unit condenses and irradiates light so as to straddle a plurality of adjacent concavo-convex portions of the optical optical recording medium in which the recording layers are arranged on both sides of the conductive layer. Therefore, it is possible to provide an optical recording medium capable of recording and reproducing high-density information on one optical recording medium capable of recording twice the recording capacity.
[0064]
In addition, the optical signal detection unit has a confocal optical system mechanism using a condensing lens and a pinhole, so that only the optical signal of the information to be reproduced from the optical recording medium can be efficiently detected, thereby achieving a good reproduction operation. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an optical recording medium to be recorded or reproduced by an information recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial sectional view showing a sectional structure of the optical recording medium of FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a cross-sectional structure of an optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus of the first embodiment including a recording layer using a phase change material.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the thickness of each layer in the optical recording medium of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a state of light irradiation on an optical recording medium in the first embodiment.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a light condensing position in FIG.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of an optical signal detection unit.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of another optical signal detection unit.
FIG. 9 is a partial sectional view showing another sectional structure of the optical recording medium of FIG. 1;
FIG. 10 is a partial sectional view showing a sectional structure of an optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing a cross-sectional structure of an optical recording medium used in a second embodiment including a recording layer using a phase change material.
FIG. 12 is a diagram showing a state of light irradiation on an optical recording medium in a second embodiment.
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a light condensing position in FIG.
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration of an optical signal detection unit.
FIG. 15 is a schematic diagram showing a configuration of another optical signal detection unit.
FIG. 16 is a partial sectional view showing another sectional structure of the optical recording medium of FIG. 10;
FIG. 17 is a partial sectional view showing a sectional structure of an optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
18 is a partial sectional view showing another sectional structure of the optical recording medium of FIG.
FIG. 19 is a partial plan view showing a cross-sectional structure of an optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a partial sectional view showing a sectional structure of an optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
21 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the optical recording medium at a position indicated by a broken line B in FIG.
FIG. 22 is a diagram showing a groove portion on which two types of marks having different sizes are recorded.
FIG. 23 is a schematic diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a partial sectional view showing a sectional structure of an optical recording medium to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a schematic diagram showing a configuration of an optical signal detection unit.
FIG. 26 is a partial schematic diagram showing a configuration of a signal detection unit using a conventional near-field optical probe.
[Explanation of symbols]
10; an optical recording medium,
11, 91, 161, 171, 181, 201, 211, 244, 245; a transparent substrate,
12, 93, 163, 173, 183, 202, 212, 241; a conductive layer;
13, 92, 162, 172, 182, 203, 213, 242, 243; recording layer,
14, 15, 94, 95; dielectric layer, 16, 96; phase change layer,
51, 74, 84, 121, 144, 154, 234, 254;
52, 61 to 63, 122, 131 to 133;
71, 81, 141, 151, 231, 251; semiconductor lasers,
72, 82, 142, 152, 232, 252; collimating lens,
73, 83, 143, 153, 233, 253; beam splitters,
75, 87, 88, 145, 157, 158, 235, 255;
76, 89, 90, 146, 159, 160, 236, 256;
85, 155; 波長 wavelength plate, 86, 156; polarizing beam splitter,
174, 184; protective film, 221; recording mark, 237; pinhole.
