JP2004259369A - 多層記録媒体及び多層記録システム - Google Patents
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Abstract
【課題】長期保存性に優れ、Ｓ／Ｎ比の高いデータ記録が可能な多層記録媒体を提供する。
【解決手段】複数の記録層１０３と、記録層１０３を保護する保護層１０４と、保護層１０４及び複数の記録層１０３の各層間に形成され、紫外線を吸収する色素を含有する接着層１０５と、接着層１０５を介して積層された記録層１０３を保護層１０４とともに挟持する支持基板１０６と、保護層１０４及び支持基板１０６の外面に成膜され、１光子吸収による消去の波長帯を遮断する誘電体多層膜１０７とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】複数の記録層１０３と、記録層１０３を保護する保護層１０４と、保護層１０４及び複数の記録層１０３の各層間に形成され、紫外線を吸収する色素を含有する接着層１０５と、接着層１０５を介して積層された記録層１０３を保護層１０４とともに挟持する支持基板１０６と、保護層１０４及び支持基板１０６の外面に成膜され、１光子吸収による消去の波長帯を遮断する誘電体多層膜１０７とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書き込み又は書き換え可能な多層記録媒体及びそれを用いて書き込み又は書き換えを行う多層記録システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光ディスクの大容量化は、主に記録波長の短波長化と対物レンズの高ＮＡ化による最短記録波長の改善による記録面密度の向上により成し遂げられてきた。これに対し、光の透過性を利用して、記録媒体全体を有効利用し大容量記録を成し遂げようとする試みは、ホログラムメモリーに端を発し、ビット記録による３次元光記録へと続いてきた。
【０００３】
ビット記録による３次元光記録は、現用の記録層が１層の光記録に比較し、深さ方向に多層化した分だけ大容量化が可能であり、現状の１００倍を越える大容量記録の実現が期待されている。深さ方向に多重に記録するには、基本的に同一の性質を持った多重化された記録層の、意図した層にのみ書き込んだり、読み出したりすることが必要となる。したがって、何らかの非線形性を導入し選択性を付与することが必要となる。
【０００４】
この非線形性を付与する方法のひとつとして、２光子吸収反応を利用した書き込みが挙げられる。通常の吸収過程は、吸収帯のエネルギーに対応した１光子吸収過程であるが、この半分のエネルギーを持つ光子２つを同時に吸収する２光子吸収過程によっても同様の反応を起こすことが可能である。この２光子吸収過程の特徴は、吸収量が光強度（エネルギー密度）の２乗に比例することで、この結果として、光のエネルギー密度が高まる書き込み光の焦点近傍でのみ吸収が起こる。しかし、２光子吸収過程は、１光子吸収過程に比べ一般に著しく確率が低く、競合する１光子吸収の影響を避けるため、これまでこれらの実験は、暗室内で行われてきた（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
また、記録層に用いる材料によっては、消去と書き込みのサイクルの可能なものが知られている。しかし、１光子での書き込みに比較して、２光子吸収過程の反応確率は低く、書き込み情報の保持のため、やはり暗室内の実験レベルで行われていた。消去の過程においても、２光子吸収過程を利用し、特定の書き込みビットのみを消去可能であることが示されているが、書き込みとは異なる波長の短パルス光源が必要とされ、大型かつ高価な短パルス光源が２波長分必要となるなど、装置の小型化や普及の妨げとなっている（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００６】
【非特許文献１】
ヨシマサ・カワタ（Ｙｏｓｈｉｍａｓａ Ｋａｗａｔａ）ら著、「アプライド・オプティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）」、（米国）、１９９５年、３４巻、２０号、ｐ．４１０５−４１１０
【非特許文献２】
トリウミ（Ａ． Ｔｏｒｉｕｍｉ）ら著、「オプティクス・レターズ（Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、（米国）、１９９８年、２３巻、２４号、ｐ．１９２４−１９２６
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、２光子吸収反応を利用した多層記録方法においては、１光子吸収反応を回避するために、暗室レベルの環境が必要であり、一般的な使用環境での記録及び記録情報の保持が困難であった。さらに、書き換え可能なタイプでは記録用と消去用に大型かつ高価な短パルス光源が２波長分必要とされ、装置の小型化やコストの点でも問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に対処してなされたもので、長期保存性に優れ、Ｓ／Ｎ比の高いデータ記録が可能な多層記録媒体及び多層記録システムを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、消去用短パルス光源が不要な書き換え可能な多層記録媒体及び多層記録システム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】
請求項１の発明は、少なくとも２層以上の記録層を備え、記録層に多光子吸収過程による記録を行う多層記録媒体において、記録層に対して外部からの１光子吸収の起こる波長域光を遮断する遮断層を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで述べる多層記録媒体とは、深さ方向に多重化された記録層を有する記録媒体で、物理的に多層構造を有している必要はない。例えば、媒体の構造としては、均一な材質であっても、例えば光等の方法によりフォーマットが施されることにより、深さ方向に多重化された記録層を有していればここで述べる多層記録媒体の範疇に含まれる。
【００１２】
記録層の記録材料は、記録に用いる多光子吸収過程の他に、１光子吸収過程の記録および記録材料によっては消去過程を有している。この１光子吸収過程は、多光子吸収過程に比べ一般に感度が高く、記録の安定性を確保するためには、１光子吸収過程による反応を十分に抑制する必要がある。本発明では、１光子吸収過程を抑制する方法として、１光子吸収の起こる波長域を遮断することにより、記録媒体内の記録層を１光子吸収の起こる波長域の光の曝露より保護し、多光子吸収過程による記録情報の安定性を計っている。記録に対応する１光子吸収帯域を遮断することにより、記録前後の記録性へのかぶりを防止し、良好なＳ／Ｎ比を保つことが可能となる。消去に対応する１光子吸収帯域を遮断することにより、記録マークの退色を防止することができ、良好な記録情報の保存特性を得ることができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の多層記録媒体において、遮断層が、多光子吸収過程に対応する波長域光を透過し、１光子吸収の起こる波長域光を反射するよう設計された誘電体多層膜を含むことを特徴とする。
【００１４】
誘電体多層膜は、異なる屈折率を有する２層以上の膜よりなり、反射する波長域を制御する構造を指す。蒸着若しくは塗布等により形成される。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２の多層記録媒体において、遮断層が、１光子吸収の起こる波長域光を吸収する色素を含有する吸収層を含むことを特徴とする。
【００１６】
吸収層は、遮断する波長域光を吸収する吸収色素を樹脂中に分散させてなるもので、コーティング等により専用に設ける場合に限らず、媒体中の記録層や記録層間を隔てる中間層等の媒体を構成する層に吸収色素を含有させて吸収層としてもよい。なお、遮断する波長域光を反射する誘電体多層膜と組み合わせた構成も可能である。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１の多層記録媒体において、遮断層が媒体表面に形成されていることを特徴とする。
媒体表面の遮断層は、１光子吸収の起こる波長域を吸収するものでも、反射するものでも、媒体内部に当該波長域の光を透過しなければ何れの方法でもよい。複数の波長帯を遮断する場合には、それぞれの波長帯に対応する複数のコーティングにより構成することも可能であり、反射コーティングと吸収コーティングの組み合わせでもよい。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１の多層記録媒体において、多光子吸収過程によって消去に対応する１光子吸収帯域の蛍光を発光する蛍光層を備えたことを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項５の多層記録媒体において、蛍光層が、多光子吸収過程によって消去に対応する１光子吸収帯域の蛍光を発光する蛍光色素を含有することを特徴とする。
【００１９】
蛍光層ないし蛍光色素の備える条件は、１．書き込みに用いるレーザーにより２光子吸収過程により励起可能、２．記録層の記録材料を１光子吸収過程により消去可能な波長域の蛍光を発する、の２つである。この蛍光層は、２光子吸収により励起されるので、書き込み光の集光点でのみ励起される（２光子吸収の確率は光の強度の２乗に比例する）ので、他の層に書き込みを行っているときには励起されず、蛍光層を書き込み光でスキャンしているときのみ励起される。すなわち、蛍光層からの蛍光は、書き込み光により制御可能である。本発明の多層記録媒体は、外部からの１光子吸収過程により消去可能な波長域の光は遮断されているが、蛍光層があることにより、必要なときのみ（消去動作時のみ）書き込み光により励起し、記録層の消去を行うことができる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項５の多層記録媒体において、蛍光層が発光する蛍光を反射し、多光子吸収過程に対応する波長域光を透過する蛍光反射層を備えたことを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項７の多層記録媒体において、蛍光反射層が誘電体多層膜からなることを特徴とする。
【００２１】
これにより、消去動作時に蛍光層が発する蛍光を蛍光反射層によって反射することによって媒体内に閉じ込めることができ、蛍光を消去光として効率よく用いることが可能となる。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項７の多層記録媒体において、少なくとも１層の記録層と蛍光層と蛍光反射層の組み合せよりなる記録層群を複数有することを特徴とする。
ここで述べる記録層群は、少なくとも１層の記録層と、記録層の消去動作のための蛍光層と、記録層と蛍光層の構造内に消去に用いる蛍光を閉じこめる蛍光反射層の組み合わせを指す。記録層は１層でも、複数でも目的に応じた設定が可能である。これにより、記録層群ごとの消去が可能となる。
【００２３】
請求項１０の発明は、多層記録システムにおいて、少なくとも２層以上の記録層と、記録層に対して外部からの１光子吸収の起こる波長域光を遮断する遮断層とを備えた記録媒体に対して、多光子吸収の起こる記録用光源を用いて記録層に書き込みを行なうことを特徴とする。
これにより、請求項１〜９の多層記録媒体に対して、多光子吸収過程による記録を良好に行うことが可能となる。
【００２４】
請求項１１の発明は、多層記録システムにおいて、少なくとも２層以上の記録層と、記録層に対して外部からの１光子吸収の起こる波長域光を遮断する遮断層と、多光子吸収過程によって消去に対応する１光子吸収帯域の蛍光を発光する蛍光層とを備えた記録媒体に対して、記録時に多光子吸収の起こる記録用光源を用いて記録層に書き込みを行ない、消去時に記録用光源を用いて蛍光層から蛍光を発光させ記録層の記録情報の消去を行なうことを特徴とする。
【００２５】
請求項１２の発明は、請求項１１の多層記録システムにおいて、記録媒体が、記録用光源の光を透過し、蛍光層が発光する蛍光を反射する蛍光反射層を備えたことを特徴とする。
【００２６】
これにより、請求項７〜９の書き換え可能な多層記録媒体に対して、記録用とは別に消去用の光源を要することなく、記録用光源のみで記録情報を消去することが可能となり、書き換え可能な多層記録媒体に対する記録・再生装置の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００２７】
請求項１３の発明は、請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の多層記録システムにおいて、遮断層が、記録用光源の光を透過し、１光子吸収の起こる波長域光を反射するように設計された誘電体多層膜を含むことを特徴とする。請求項１４の発明は、請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の多層記録システムにおいて、遮断層が、１光子吸収の起こる波長域光を吸収する色素を含有する吸収層を含むことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の多層記録媒体を作成する工程例を、図２は本実施の形態の多層記録媒体に記録する多層記録システムの構成例を示している。本実施の形態の多層記録媒体は、図１に示すように、スタンパー１０１，１０２により成形される複数の記録層１０３と、記録層１０３を保護する保護層１０４と、保護層１０４及び複数の記録層１０３の各層間に形成され、紫外線を吸収する色素を含有する接着層１０５と、接着層１０５を介して積層された記録層１０３を保護層１０４とともに挟持する支持基板１０６と、保護層１０４及び支持基板１０６の外面に成膜され、１光子吸収による消去の波長帯を遮断する誘電体多層膜１０７とで構成されている。
【００２９】
記録層１０３は、スタンパー１０１，１０２を用いて射出成形等により形成されるが、その際フォトクロミック材料をバインダーに混合したものが用いられる。フォトクロミック材料としては、例えばジアリールエテン類を用いることができるが、その他のフォトクロミック材料、フォトポリマーなどが広く採用可能である。バインダーとしては、例えばポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、材料の強度確保および記録層１０３間に充填される接着層１０５との屈折率差が所望の値をとる組み合わせであれば、他の光学グレードの樹脂が広く採用可能である。なお、記録層１０３の形成は射出成形に限らず、スタンパー内での熱重合や紫外線硬化等、他の成型方法を取ることも可能である。
【００３０】
保護層１０４及び支持基板１０６は、湿度、ガス、機械的衝撃などに対して記録層１０３を保護するために多層構造の記録層１０３の外側に配置され、従来の光ディスクで使用されている材料が用いられる。
【００３１】
接着層１０５は、支持基板１０６、複数の記録層１０３、保護層１０７の各層間に形成され、記録層１０３との界面で所望の例えば１％未満の反射率を得るために、記録層１０３を形成する樹脂とは屈折率が異なる樹脂、例えば記録層１０３がポリカーボネート樹脂のときアクリル系の熱硬化型樹脂を用いることができる。記録層１０３との界面での反射率は両層の屈折率差によって得られ、屈折率差は媒体を構成する記録層数に応じて任意に設定可能である。また、この接着層１０５は、紫外線を吸収する色素すなわち紫外線吸収剤を含有する。これにより、外部からの１光子吸収の起こる波長域である紫外線を遮断し、紫外線による１光子吸収でのカブリから記録層１０３を保護している。
【００３２】
誘電体多層膜１０７は、２光子吸収による書き込み及び読み出し波長は透過するが、１光子吸収による消去帯域（４５０〜５５０ｎｍ）に対しては遮断する特性を有し、媒体の両面すなわち保護層１０４と支持基板１０６のそれぞれの表面に成膜される。このような誘電体多層膜１０７は、例えばＴｉＯ２とＳｉＯ２の１対の積層膜を複数対積層することによって得ることができる。
【００３３】
本実施の形態の多層記録媒体の作成方法の一例を図１（ａ）〜（ｅ）に従って説明する。図１は、記録媒体の記録面の断面を拡大しており、ディスクのチャッキング部分等の形状は任意のものが採用可能である。
【００３４】
図１（ａ）に示すように、ランドとグルーブを刻んだスタンパー１０１，１０２を用意する。本実施の形態では、両面を記録層として用いるためスタンパー１０１，１０２の両方にランドとグルーブが刻まれているが、片面のみにランドとグルーブを形成する構成をとることも可能である。
【００３５】
図１（ｂ）において、スタンパー１０１，１０２を用い、例えばフォトクロミック材料であるジアリールエテン類をバインダーであるポリカーボネート樹脂に混合したものを材料として、射出成型により記録層１０３を形成する。
図１（ｃ）において、スタンパーより離型し、記録層１０３を得る。
【００３６】
図１（ｄ）において、支持基板１０６と保護層１０４の間に、接着層１０５としてスピンコートした紫外線吸収剤含有熱硬化型樹脂を介して記録層１０３を積層し、加熱固化し一体化する。本実施の形態では、接着層１０５に紫外線吸収剤を混合することにより、紫外線による１光子吸収でのカブリから記録層１０４を保護している。また、熱硬化型樹脂としてアクリル系を用い、ポリカーボネート樹脂の記録層１０３との屈折率差を約０．１とすることで、両層の界面で約０．１％の反射率が得られる。なお、この屈折率差は、媒体を構成する記録層数により任意に設定可能で、これに限定されない。また、図１においては簡略化のため３層のみを記したが、記録層数はこれに限るものではない。
【００３７】
図１（ｅ）において、両面にＴｉＯ２／ＳｉＯ２を積層した誘電体多層膜１０７を成膜する。層構成は、例えばＴｉＯ２５１ｎｍ／ＳｉＯ２８４ｎｍを１９ペア積層する。この層構成によって、４５０〜５５０ｎｍ（１光子吸収による消去帯域）で９９．８％を超える遮断特性を有し、かつ書き込みおよび読み出し波長７８０ｎｍの透過にはほとんど影響を与えない誘電体多層膜を得ることができる。
【００３８】
以上のような工程により、Ｓ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を製造することができる。なお、本実施の形態は、本発明の構成の一例であり、構成材料や機能を担う各層の構成、積層順序等は、用途により適宜設計変更が可能である。また、媒体の形状は、ディスク以外にもカードなど他の形態を取ることも可能である。
【００３９】
上記多層記録媒体は、図２に示す記録・再生システムを用いて記録される。図２において、第１の実施の形態の多層記録媒体２０１を記録・再生する多層記録システムは、対物レンズ２０２、１／４波長板２０３、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）２０４、無偏光ビームスプリッター２０５、カップリングレンズ２０６、再生用半導体レーザー（７８０ｎｍ）２０７、ビームエキスパンダー２０８、記録用パルスレーザー（７８０ｎｍ）２０９、４分割アバランシェフォト・ダイオード（４Ｄ‐ＡＰＤ）２１０、シリンドリカルレンズ２１１、集光レンズ２１２、ピンホール２１３、及び集光レンズ２１４で構成されている。本システムは、２系統のレーザー（再生用半導体レーザー２０７、記録用パルスレーザー２０９）を持っている。
【００４０】
上記構成の多層記録システムの動作について、まず、再生およびフォーカス・トラッキングのサーボにかかわる再生用レーザーの光学系から説明する。波長７８０ｎｍの再生用半導体レーザー２０７からの出射光は、カップリングレンズ２０６により平行光となり、無偏光ビームスプリッター２０５により光路を変え、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）２０４と１／４波長板２０３よりなる光アイソレーターを通り、円偏光に変換される。対物レンズ２０２により多層記録媒体２０１の何れかの記録面に集光された光の一部は、記録面を構成する異種界面の屈折率差により反射する（本実施の形態の作成例では約０．１％）。この反射光は旋光方向が逆転しており、１／４波長板２０３を通過後、入射光と直行する直線偏光に変換され、ＰＢＳ２０４で、検出系へと導かれる。検出系では、集光レンズ２１４により集光され、ピンホール２１３により焦点以外からの反射・散乱光が除去される。集光レンズ２１２により再度集光され、シリンドリカルレンズ２１１を通り４分割アバランシェフォト・ダイオード（４Ｄ‐ＡＰＤ）２１０に導かれる。４Ｄ‐ＡＰＤ２１０により高感度に検出された信号によりトラッキング・フォーカスサーボがかけられる。また、４Ｄ‐ＡＰＤ２１０からの和信号により、記録情報の読み出しも可能となることはいうまでもない。この光源からの出射光は、記録層で２光子吸収が起こるには出力が弱く、読み取りによる再生信号の劣化は起こりえない。
【００４１】
次に、記録系について説明する。波長７８０ｎｍの記録用パルスレーザー２０９からの出射光は、ビームエキスパンダー２０８、無偏光ビームスプリッター２０５、ＰＢＳ２０４、１／４波長板２０３を経て、対物レンズ２０２により多層記録媒体２０１に焦点を結ぶ。この際、記録用パルスレーザー２０９の出射光は、再生用半導体レーザー２０７の出射光と同軸となるよう調整されている必要がある。このとき、両者の多層記録媒体内の焦点は一致するので、記録時のトラキング・フォーカスサーボも可能となる。以上のような機構により、パルスレーザーの特徴である大きなピークパワーにより、２光子吸収により情報が書き込まれる。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態においては、上記多層記録システムを用いて良好な記録が可能となるとともに、紫外線吸収剤を含有する接着層により１光子吸収反応による書き込みを防止することができ、誘電体多層膜により１光子吸収反応による消去を防ぐことができるため、記録層へのかぶり及び記録マークの退色のない、結果的としてＳ／Ｎ比の高い長期保存性に優れた多層記録媒体を得ることができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の多層記録媒体は、図３に示すように、スタンパー３０１，３０２によって形成される複数の記録層保持基板３０３と、各記録層保持基板３０３上に形成される記録層３０４と、保護層３０５と、各記録層３０４が形成された記録層保持基板３０３及び保護層３０５を互いに接合する接着層３０６と、接着層３０６を介して多層構造の記録層３０４を支持する支持基板３０７と、媒体の両面に形成される紫外線吸収層３０８と、保護層３０５及び支持基板３０７の外面に成膜される誘電体多層膜３０９とで構成されている。
【００４４】
記録層保持基板３０３は、その表面に形成される記録層３０４を保持するもので、スタンパー３０１，３０２を用いて紫外線硬化、熱重合、射出成形等により形成される。材料としては、例えばアクリル系の樹脂を用いることができるが、基板としての強度確保及び記録層間を埋める樹脂との屈折率差が所望の値をとる組み合わせであれば、他の光学グレードの樹脂を採用することができる。
【００４５】
記録層３０４は、記録層保持基板３０３上に記録材料を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。記録材料としては、例えばジアリールエテン類等を用いることができる。樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【００４６】
保護層３０５及び支持基板３０７は、湿度、ガス、機械的衝撃などに対して記録層３０４を保護するために多層構造の記録層３０４の外側に配置され、第１の実施の形態と同等のものが用いられる。
【００４７】
接着層３０６は、支持基板３０７と保護層３０５の間に、記録層３０４が形成された記録層保持基板３０３を複数積層し一体化するために、各基板間にコーティングにより充填され、固化される。接着層３０６の材料としては、熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂が挙げられるが、記録層３０４との間で界面での反射率が所望の値となるような屈折率差を有するものが選択される。例えば、記録層３０４がアクリル樹脂の場合、紫外線硬化型のフッ素を含む樹脂が用いられる。
【００４８】
紫外線吸収層３０８は、外部からの１光子吸収の起こる波長域である紫外線を遮断し、紫外線による１光子吸収でのカブリから記録層３０４を保護するためのもので、紫外線を吸収する色素すなわち紫外線吸収剤を含有する樹脂からなり、媒体の両面にコーティングされる。
【００４９】
誘電体多層膜３０９は、第１の実施の形態と同様に、２光子吸収による書き込み及び読み出し波長は透過するが、１光子吸収による消去帯域（４５０〜５５０ｎｍ）に対しては遮断する特性を有し、多層構造の記録層３０４を挟んで積層された保護層３０５と支持基板３０７のそれぞれの表面に成膜される。
【００５０】
本実施の形態の多層記録媒体の作成方法の一例を図３（ａ）〜（ｅ）に従って説明する。図３は、記録媒体の記録面の断面を拡大しており、ディスクのチャッキング部分等の形状は任意のものが採用可能である。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、ランドとグルーブを刻んだスタンパー３０１，３０２を用意する。本実施の形態では、片面に記録層を形成するためスタンパー３０１にのみランドとグルーブが刻まれているが、図１に示す第１の実施の形態と同様に、両面にランドとグルーブを形成する構成をとることも可能である。
【００５２】
図３（ｂ）において、スタンパー３０１，３０２の間に紫外線硬化型樹脂を流し込み、紫外線を露光、固化することで、記録層保持基板３０３を作成する。紫外線硬化型樹脂として例えばアクリル系を用いることができる。
【００５３】
図３（ｃ）において、スタンパーより離型した記録層保持基板３０３にスピンコートにより、記録材料としてジアリールエテン類を添加したアクリル樹脂をコーティングし、記録層３０４を形成する。
【００５４】
図３（ｄ）において、支持基板３０７と保護層３０５の間に、接着層３０６としてスピンコートした紫外線硬化型樹脂を介して記録層３０４と一体化した記録層保持基板３０３を積層し、紫外線を照射し硬化一体化する。一体化後、感光した記録材料に波長約５２０ｎｍの光を照射し、初期化する。紫外線硬化型樹脂としてはフッ素を含む樹脂を用い、アクリル樹脂の記録層３０４との屈折率差を約０．１することで、両層の界面での反射率を約０．１％とする。なお、この屈折率差は、媒体を構成する記録層数により任意に設定可能で、この例に限定されない。また、図３においては簡略化のため３層のみを記したが、記録層数はこれに限るものではない。
【００５５】
図３（ｅ）において、両面にＴｉＯ２／ＳｉＯ２を積層した誘電体多層膜３０９を成膜する。層構成は、例えばＴｉＯ２５１ｎｍ／ＳｉＯ２８４ｎｍを１９ペア積層する。この構造は４５０〜５５０ｎｍ（１光子吸収による消去帯域）で９９．８％を超える遮断特性を持ち、かつ書き込みおよび読み出し波長７８０ｎｍの透過にはほとんど影響を与えない。さらに、紫外線による記録層３０４の１光子吸収による感光を防止するために、両面に紫外線吸収剤を含む樹脂をコーティングして紫外線吸収層３０８を形成する。
【００５６】
以上のような工程により、第１に実施の形態と同様にＳ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を製造することができる。なお、本実施の形態は、本発明の構成の一例であり、構成材料や機能を担う各層の構成、積層順序等は、用途により適宜設計変更が可能である。また、媒体の形状は、ディスク以外にもカードなど他の形態を取ることも可能である。
【００５７】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態の多層記録媒体は、図４に示すように、スタンパー４０１，４０２によって形成される複数の記録層保持基板４０３と、１部を除いた各記録層保持基板４０３上に形成される記録層４０４と、１部の記録層保持基板４０３上に形成される蛍光層４０５と、保護層４０６と、蛍光層４０５又は記録層４０４が形成された記録層保持基板４０３及び保護層４０６の各層間に形成される接着層４０７と、接着層４０７を介して積層構造物を支持する支持基板４０８と、媒体の両面に形成される紫外線吸収層４０９と、保護層４０６及び支持基板４０８の外面に成膜される誘電体多層膜４１０とで構成されている。
【００５８】
記録層保持基板４０３は、第２の実施の形態と同様にしてスタンパー４０１，４０２を用いて紫外線硬化、熱重合、射出成形等により形成される。材料としては、例えばアクリル系の樹脂を用いることができるが、基板としての強度確保及び記録層間を埋める樹脂との屈折率差が所望の値をとる組み合わせであれば、他の光学グレードの樹脂を採用することができる。
【００５９】
記録層４０４は、第２の実施の形態と同様にして記録層保持基板４０３上に記録材料を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。記録材料としては、例えばジアリールエテン類等を用いることができる。樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００６０】
蛍光層４０５は、２光子吸収により消去帯域の蛍光を発光する蛍光色素を含有するもので、１部の記録層保持基板４０３上に記録層４０４と同様にして、記録材料の代わりに蛍光色素を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。蛍光色素としては、例えばＣｏｕｍａｒｉｎ５２２が挙げられるが、これは使用可能な蛍光色素の一例であり、記録材料・励起光源等の特性により他の蛍光色素の選択が可能であることは言うまでもない。樹脂としては、記録層４０４と同じ樹脂が用いられる。この記録層保持基板４０３に形成された蛍光層４０５は、他の記録層保持基板４０３上に形成された記録層４０４とともに積層される。
【００６１】
保護層４０６及び支持基板４０８は、湿度、ガス、機械的衝撃などに対して記録層４０４を保護するために多層構造の記録層４０４の外側に配置され、第１、第２の実施の形態と同等のものが用いられる。
【００６２】
接着層４０７は、支持基板４０８と保護層４０６の間に、蛍光層４０５が形成された記録層保持基板４０３を１番下（支持基板４０８側）にして、記録層４０４が形成された記録層保持基板４０３を複数積層し一体化するために、各基板間にコーティングにより充填され、固化される。接着層４０７の材料としては、熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂が挙げられるが、記録層４０４との間で界面での反射率が所望の値となるような屈折率差を有するものが選択される。例えば、記録層４０４がポリカーボネート樹脂の場合、アクリル系の熱硬化型樹脂が用いられる。
【００６３】
紫外線吸収層４０９は、第２の実施の形態と同様に、紫外線吸収剤を含有する樹脂を媒体の両面にコーティングすることにより形成される。
【００６４】
誘電体多層膜４１０は、第１、第２の実施の形態と同様の膜構成のものが用いられ、積層された保護層４０６と支持基板４０８のそれぞれの表面に成膜される。この誘電体多層膜４１０は、前述したように、２光子吸収による書き込み及び読み出し波長は透過するが、１光子吸収による消去帯域（４５０〜５５０ｎｍ）に対しては反射する特性を有するため、外部からの消去帯域の光を遮断する一方、蛍光層４０５で発生した消去光は媒体内に閉じ込める作用を有する。
【００６５】
本実施の形態の多層記録媒体の作成方法の一例を図４（ａ）〜（ｆ）に従って説明する。図４は、記録媒体の記録面の断面を拡大しており、ディスクのチャッキング部分等の形状は任意のものが採用可能である。
【００６６】
図４（ａ）に示すように、ランドとグルーブを刻んだスタンパー４０１，４０２を用意する。本実施の形態では、第２の実施の形態と同じく片面に記録層を形成するためスタンパー４０１にのみランドとグルーブが刻まれているが、図１に示す第１の実施の形態と同様、両面にランドとグルーブを形成する構成をとることも可能である。
【００６７】
図４（ｂ）において、第２の実施の形態と同様に、スタンパー４０１，４０２の間に、例えばアクリル系の紫外線硬化型樹脂を流し込み、紫外線を露光、固化することで、記録層保持基板４０３を作成する。
【００６８】
図４（ｃ）において、スタンパーより離型した記録層保持基板４０３にスピンコートにより、記録材料としてジアリールエテン類を添加したポリカーボネート樹脂をコーティングし、記録層４０４を形成する。
【００６９】
図４（ｄ）において、一部の記録層保持基板４０３にはスピンコートにより、蛍光色素（例えば、Ｃｏｕｍａｒｉｎ５２２）を添加したポリカーボネート樹脂をコーティングし、蛍光層４０５を形成する。
【００７０】
図４（ｅ）において、支持基板４０８と保護層４０６の間に、接着層４０７としてスピンコートしたアクリル系の熱硬化型樹脂を介して記録層４０４と一体化した記録層保持基板４０３を、最下部には蛍光層４０５と一体化した記録層保持基板４０３を積層し、加熱硬化する。この接着層４０７とポリカーボネート樹脂の記録層４０４との屈折率差は約０．１で、両層の界面での反射率は約０．１％である。なお、この屈折率差は、媒体を構成する記録層数により任意に設定可能で、この例に限らない。また、図においては簡略化のため３層のみを記したが、記録層数はこれに限るものではない。
【００７１】
図４（ｆ）において、両面にＴｉＯ２／ＳｉＯ２を積層した誘電体多層膜４１０を成膜する。層構成は、例えばＴｉＯ２５１ｎｍ／ＳｉＯ２８４ｎｍを１９ペア積層する。この構造は、４５０〜５５０ｎｍ（１光子吸収による消去帯域）で９０％を超える反射率をもち、９９．８％を超える遮断特性を示し、かつ書き込みおよび読み出し波長７８０ｎｍの透過にはほとんど影響を与えない。したがって、誘電体多層膜４１０は蛍光層４０５で発生した消去光を媒体内に閉じ込める機能も併せ持つ。さらに、両面に紫外線吸収剤を含む樹脂をコーティングして紫外線吸収層４０９を形成する。これにより、紫外線による記録層４０４の１光子吸収による感光を防止することができる。
【００７２】
以上のような工程により、Ｓ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を製造することができる。なお、本実施の形態は、本発明の構成の一例であり、構成材料や機能を担う各層の構成、積層順序等は、用途により適宜設計変更が可能である。また、媒体の形状は、ディスク以外にもカードなど他の形態を取ることも可能である。
【００７３】
次に、上記多層記録媒体を用いた記録再生システムについて図５を用いて説明する。図５において、第３の実施の形態の多層記録媒体５０１を記録・再生する多層記録システムは、対物レンズ５０２と、１／４波長板５０３と、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）５０４と、無偏光ビームスプリッター５０５と、カップリングレンズ５０６と、再生用半導体レーザー（７８０ｎｍ）５０７と、ビームエキスパンダー５０８と、記録用パルスレーザー（７８０ｎｍ）５０９と、４分割アバランシェフォト・ダイオード（４Ｄ‐ＡＰＤ）５１０と、シリンドリカルレンズ５１１と、集光レンズ５１２と、ピンホール５１３と、集光レンズ５１４とで構成されている。本システムは、２系統のレーザー（再生用半導体レーザー５０７、記録用パルスレーザー５０９）を持っている。
【００７４】
上記構成の多層記録システムの動作について、まず、再生およびフォーカス・トラッキングのサーボにかかわる再生用レーザーの光学系から説明する。再生用半導体レーザー５０７からの出射光は、カップリングレンズ５０６により並行光となり、無偏光ビームスプリッター５０５により光路を変え、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）５０４と１／４波長板５０３よりなる光アイソレーターを通り、円偏光に変換される。対物レンズ５０２により多層記録媒体５０１の何れかの記録面に集光された光の一部は、記録面を構成する異種界面の屈折率差により反射する（第３の実施の形態の作成例では約０．１％）。この反射光は旋光方向が逆転しており、１／４波長板５０３を通過後、入射光と直行する直線偏光に変換され、ＰＢＳ５０４で、検出系へと導かれる。検出系では、集光レンズ５１４により集光され、ピンホール５１３により焦点以外からの反射・散乱光が除去される。集光レンズ５１２により再度集光され、シリンドリカルレンズ５１１を通り４分割アバランシェフォト・ダイオード（４Ｄ‐ＡＰＤ）５１０に導かれる。４Ｄ‐ＡＰＤ５１０により高感度に検出された信号によりトラッキング・フォーカスサーボがかけられる。また、４Ｄ‐ＡＰＤ５１０からの和信号により、記録情報の読み出しも可能となることはいうまでもない。この光源からの出射光は、記録層で２光子吸収が起こるには出力が弱く、読み取りによる再生信号の劣化は起こりえない。
【００７５】
次に、記録系について説明する。記録用パルスレーザー５０９からの出射光は、ビームエキスパンダー５０８、無偏光ビームスプリッター５０５、ＰＢＳ５０４、１／４波長板５０３を経て、対物レンズ５０２により多層記録媒体５０１に焦点を結ぶ。この際、記録用パルスレーザー５０９の出射光は、再生用半導体レーザー５０７の出射光と同軸となるよう調整されている必要がある。このとき、両者の多層記録媒体内の焦点は一致するので、記録時のトラキング・フォーカスサーボも可能となる。以上のような機構により、パルスレーザーの特徴である大きなピークパワーにより、２光子吸収により情報が書き込まれる。
【００７６】
消去時の動作は、記録時と同様のフォーカスサーボにより、蛍光層４０５にフォーカスサーボをかけ、パルスレーザーにより蛍光色素を２光子吸収により励起し、蛍光発光させる。蛍光は、誘電体多層膜４１０により媒体内に閉じ込められるので、記録の消去が効率的に行われる。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態においては、上記多層記録システムを用いて良好な記録が可能となるとともに、紫外線吸収層により１光子吸収反応による書き込みを防止することができ、誘電体多層膜により１光子吸収反応による消去を防ぐことができるため、記録層へのかぶり及び記録マークの退色のない、結果的としてＳ／Ｎ比の高い長期保存性に優れた多層記録媒体を得ることができる。また、書き込み光源によって消去帯域の蛍光を発光する蛍光層と、その蛍光を媒体内に閉じ込める誘電体多層膜により効率よく記録情報の消去を行うことができ、消去専用のパルス光源が不要な書き換え可能な多層記録媒体を得ることができる。
【００７８】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態の多層記録媒体は、図６に示すように、スタンパー６０１，６０２によって形成される複数の記録層保持基板６０３と、各記録層保持基板６０３の一方の面に形成される記録層６０４と、各記録層保持基板６０３の他方の面に形成される蛍光層６０５と、蛍光層６０５上に成膜される誘電体多層膜６０６と、支持基板６０７と、一方の面に記録層６０４が形成され、他方の面に蛍光層６０５と誘電体多層膜６０６が形成された記録層保持基板６０３を支持基板６０７上に複数積層し相互に接着する接着層６０８と、接着層６０８を介して積層構造物の支持基板６０７と反対側に積層される保護層６０９と、媒体の両面に形成され、紫外線吸収剤を含有する紫外線吸収層６１０と、支持基板６０７の外面に成膜される誘電体多層膜６１１とで構成されている。
【００７９】
記録層保持基板６０３は、第２、第３の実施の形態と同様にしてスタンパー６０１，６０２を用いて紫外線硬化、熱重合、射出成形等により形成される。材料としては、例えばアクリル系の樹脂を用いることができるが、基板としての強度確保及び記録層間を埋める樹脂との屈折率差が所望の値をとる組み合わせであれば、他の光学グレードの樹脂を採用することができる。
【００８０】
記録層６０４は、第２、第３の実施の形態と同様にして記録層保持基板６０３の一方の面に記録材料を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。記録材料としては、例えばジアリールエテン類等を用いることができる。樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００８１】
蛍光層６０５は、第３の実施の形態と同様の作用を有するもので、記録層保持基板６０３の他方の面に蛍光色素を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。蛍光色素としては、例えばＣｏｕｍａｒｉｎ５２２が挙げられる。樹脂としては、記録層６０４と同じ樹脂が用いられる。
【００８２】
誘電体多層膜６０６は、第１、第２の実施の形態と同様の膜構成のものが用いられ、各蛍光層６０５の上に成膜される。この誘電体多層膜６０６は、前述したように、２光子吸収による書き込み及び読み出し波長は透過するが、１光子吸収による消去帯域（４５０〜５５０ｎｍ）に対しては反射する特性を有する。
【００８３】
支持基板６０７と保護層６０９は、湿度、ガス、機械的衝撃などに対して記録層６０４を保護するために多層構造の記録層６０４の外側に配置され、第１〜３の実施の形態と同等のものが用いられる。
【００８４】
接着層６０８は、支持基板６０７と保護層６０９の間に、一方の面に記録層が形成され、他方の面に蛍光層６０５と誘電体多層膜６０６が形成された記録層保持基板６０３を複数積層し一体化するために、各基板間にコーティングにより充填され、固化される。接着層６０８の材料としては、熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂が挙げられるが、記録層６０４との間で界面での反射率が所望の値となるような屈折率差を有するものが選択される。
【００８５】
紫外線吸収層６１０は、第２、第３の実施の形態と同様に、紫外線吸収剤を含有する樹脂を媒体の両面にコーティングすることにより形成される。
【００８６】
誘電体多層膜６１１は、誘電体多層膜６０６と同じ特性を有するもので、誘電体多層膜６０６との間に記録層６０４を挟む構造となるように支持基板６０７の外面に成膜される。
【００８７】
本実施の形態の多層記録媒体の作成方法の一例を図６（ａ）〜（ｆ）に従って説明する。図６は、記録媒体の記録面の断面を拡大しており、ディスクのチャッキング部分等の形状は任意のものが採用可能である。
【００８８】
図６（ａ）に示すように、ランドとグルーブを刻んだスタンパー６０１，６０２を用意する。本実施の形態では、記録層保持基板６０３の両面にサーボを掛けるため、スタンパー６０１，６０２の両方にランドとグルーブが刻まれている。
【００８９】
図６（ｂ）において、スタンパー６０１，６０２を用い、射出成型により例えばアクリル系樹脂からなる記録層保持基板６０３を作成する。
図６（ｃ）において、スタンパーより記録層保持基板６０３を離型する。
【００９０】
図６（ｄ）において、記録層保持基板６０３の一方の面にスピンコートにより、記録材料としてジアリールエテン類を添加したポリカーボネート樹脂をコーティングし、記録層６０４を形成する。また、他方の面には蛍光色素（例えば、Ｃｏｕｍａｒｉｎ５２２）を添加したポリカーボネート樹脂をスピンコートし、蛍光層６０５を形成する。さらに、蛍光層６０５上に、例えばＴｉＯ２５１ｎｍ／ＳｉＯ２８４ｎｍを１９ペア積層した誘電体多層膜６０６を成膜する。この構造の誘電体多層膜は、前述したように、４５０〜５５０ｎｍ（１光子吸収による消去帯域）で９０％を超える反射率をもち、９９．８％を超える遮断特性を示し、かつ書き込みおよび読み出し波長７８０ｎｍの透過にはほとんど影響しない。
【００９１】
図６（ｅ）において、支持基板６０７と保護層６０９の間に、接着層６０８としてスピンコートしたアクリル系の熱硬化型樹脂を介して記録層６０４・蛍光層６０５・誘電体多層膜６０６と一体の記録層保持基板６０３を積層し、加熱硬化する。この接着層６０８とポリカーボネート樹脂の記録層６０４との屈折率差は約０．１で、両層の界面での反射率は約０．１％である。なお、この屈折率差は、媒体を構成する記録層数により任意に設定可能で、この例に限らない。また、図においては簡略化のため３層のみを記したが、記録層数はこれに限るものではない。
【００９２】
図６（ｆ）において、支持基板６０７上に、誘電体多層膜６０６と同じ層構成の誘電体多層膜６１１を成膜する。さらに、両面に紫外線吸収剤を含む樹脂をコーティングし紫外線吸収層６１０を形成する。
【００９３】
上記構成の多層記録媒体においては、記録層６０４と蛍光層６０５よりなる各記録層群が、誘電体多層膜６０６及び６１１により互いに隔てられており、媒体の最外層には紫外線吸収層６１０が形成されている。したがって、誘電体多層膜６０６及び６１１は書き込み光源の光は透過するため、記録層６０４へ２光子吸収による書き込みを行うことができる一方、１光子吸収による記録層６０４の感光は紫外線吸収層６１０により防止され、また外部からの消去帯域光は誘電体多層膜６０６及び６１１により遮断されるため、記録層へのかぶり及び記録マークの退色のない、結果的としてＳ／Ｎ比の高い長期保存性に優れた記録情報を得ることができる。また、書き込み光源によって蛍光層４０５で消去光を発生させることができるため、消去用の光源は不要となるとともに、蛍光層４０５で発生した消去光が各記録層群内に閉じ込められるため、記録層群ごとの消去が可能となる。なお、記録層群は、複数の記録層６０４を含むことも可能であるし、無論、一部の記録層群には蛍光層４０５を設けないライトワンス部を設けることも可能である。
【００９４】
以上のような工程により、Ｓ／Ｎ比の高い長期保存特性を備え、かつ、記録層群ごとの消去が可能な多層記録媒体を製造することができる。なお、本実施の形態は、本発明の構成の一例であり、構成材料や機能を担う各層の構成、積層順序等は、用途により適宜設計変更が可能である。また、媒体の形状は、ディスク以外にもカードなど他の形態を取ることも可能である。
【００９５】
【発明の効果】
上述したように、請求項１の発明によれば、外部からの１光子吸収の起こる波長域を遮断する遮断層を設けることにより、多光子吸収過程と競合する、１光子吸収過程による書き込み、記録材料によっては、１光子吸収過程による消去を防止することができる。１光子吸収過程による書き込みの防止は、記録層へのかぶりの防止、１光子吸収過程による消去の防止は、記録マークの退色の防止につながり、結果としてＳ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を得ることができる。
【００９６】
請求項２の発明によれば、遮断層として誘電体多層膜を用いることにより、透過・遮断特性の設計自由度が上がり、１光子吸収過程によるＳ／Ｎ比の劣化を防ぐことと、書き込み光、読み出し光の高い透過効率を両立することができ、請求項１の発明の効果に加え、記録再生システム全体としてのＳ／Ｎ比の向上が可能となる。
【００９７】
請求項３の発明によれば、遮断層として吸収色素を含有する吸収層を用いることにより、低コストにＳ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を得ることができる。
【００９８】
請求項４の発明によれば、遮断層を媒体表面に設けることにより、容易に遮断特性に優れ、よってＳ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を得ることができる。
【００９９】
請求項５、６の発明によれば、蛍光層を設けることにより、外部からの１光子吸収過程による記録マークの退色を防止しながら、書き込み光により制御可能な消去光源を媒体内部に持つことで、多光子吸収過程による消去専用のパルス光源が不要な、書き換え可能な多層記録媒体を得ることができ、この多層記録媒体を用いた多層記録システムのコストダウンが可能となる。
【０１００】
請求項７の発明によれば、蛍光反射層を設けることにより、蛍光層より発生する蛍光を媒体内に閉じ込めてその吸収効率を高めることができることで、消去特性が向上し、結果として消去・書き込みのサイクルを繰り返してもＳ／Ｎ比の高い記録再生特性を得ることができる。また、再生光を透過する特性を有する蛍光反射層からの再生光の強い反射がないため、微弱な記録マークからの信号をＳ／Ｎ比よく再生可能で、結果として信頼性の高い記録再生の可能な多層記録媒体及びこれを利用した記録再生システムが実現可能となる。
【０１０１】
請求項８の発明によれば、蛍光反射層として誘電体多層膜を用いることにより、蛍光反射層の透過・反射特性を急峻に設定でき、かつ透過帯域の透過率が高いため、より信頼性の高い記録再生の可能な多層記録媒体及びこれを利用した記録再生システムを実現することができる。
【０１０２】
請求項９の発明によれば、少なくとも１層の記録層に対して蛍光層と蛍光反射層のセットを組み合わせた記録層群を設けることにより、記録層群ごとの消去を行うことができる。
【０１０３】
請求項１０の発明によれば、請求項１の多層記録媒体を用いることにより、Ｓ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた大容量の多層記録システムを得ることができる。
【０１０４】
請求項１１、１２の発明によれば、請求項５、７の多層記録媒体を用いることにより、消去用光源を記録用光源と兼用できるため、現状では高価なフェムト秒レーザーのようなパルス光源が１系統で済み前記の利点に加え、書き換え可能な多層記録システムのコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の多層記録媒体の製造工程例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の多層記録媒体を用いた多層記録システムを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の多層記録媒体の製造工程例を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の多層記録媒体の製造工程例を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の多層記録媒体を用いた多層記録システムを示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の多層記録媒体の製造工程例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１，１０２，３０１，３０２，４０１，４０２，６０１，６０２…スタンパー
１０３，３０４，４０４，６０４…記録層
１０４，３０５，４０６，６０９…保護層
１０５，３０６，４０７，６０８…接着層
１０６，３０７，４０８、６０７…支持基板
１０７，３０９，４１０，６０６，６１１…誘電体多層膜
３０３，４０３，６０３…記録層保持基板
３０８，４０９，６１０…紫外線吸収層
４０５，６０５…蛍光層
【発明の属する技術分野】
本発明は、書き込み又は書き換え可能な多層記録媒体及びそれを用いて書き込み又は書き換えを行う多層記録システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光ディスクの大容量化は、主に記録波長の短波長化と対物レンズの高ＮＡ化による最短記録波長の改善による記録面密度の向上により成し遂げられてきた。これに対し、光の透過性を利用して、記録媒体全体を有効利用し大容量記録を成し遂げようとする試みは、ホログラムメモリーに端を発し、ビット記録による３次元光記録へと続いてきた。
【０００３】
ビット記録による３次元光記録は、現用の記録層が１層の光記録に比較し、深さ方向に多層化した分だけ大容量化が可能であり、現状の１００倍を越える大容量記録の実現が期待されている。深さ方向に多重に記録するには、基本的に同一の性質を持った多重化された記録層の、意図した層にのみ書き込んだり、読み出したりすることが必要となる。したがって、何らかの非線形性を導入し選択性を付与することが必要となる。
【０００４】
この非線形性を付与する方法のひとつとして、２光子吸収反応を利用した書き込みが挙げられる。通常の吸収過程は、吸収帯のエネルギーに対応した１光子吸収過程であるが、この半分のエネルギーを持つ光子２つを同時に吸収する２光子吸収過程によっても同様の反応を起こすことが可能である。この２光子吸収過程の特徴は、吸収量が光強度（エネルギー密度）の２乗に比例することで、この結果として、光のエネルギー密度が高まる書き込み光の焦点近傍でのみ吸収が起こる。しかし、２光子吸収過程は、１光子吸収過程に比べ一般に著しく確率が低く、競合する１光子吸収の影響を避けるため、これまでこれらの実験は、暗室内で行われてきた（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
また、記録層に用いる材料によっては、消去と書き込みのサイクルの可能なものが知られている。しかし、１光子での書き込みに比較して、２光子吸収過程の反応確率は低く、書き込み情報の保持のため、やはり暗室内の実験レベルで行われていた。消去の過程においても、２光子吸収過程を利用し、特定の書き込みビットのみを消去可能であることが示されているが、書き込みとは異なる波長の短パルス光源が必要とされ、大型かつ高価な短パルス光源が２波長分必要となるなど、装置の小型化や普及の妨げとなっている（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００６】
【非特許文献１】
ヨシマサ・カワタ（Ｙｏｓｈｉｍａｓａ Ｋａｗａｔａ）ら著、「アプライド・オプティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）」、（米国）、１９９５年、３４巻、２０号、ｐ．４１０５−４１１０
【非特許文献２】
トリウミ（Ａ． Ｔｏｒｉｕｍｉ）ら著、「オプティクス・レターズ（Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、（米国）、１９９８年、２３巻、２４号、ｐ．１９２４−１９２６
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、２光子吸収反応を利用した多層記録方法においては、１光子吸収反応を回避するために、暗室レベルの環境が必要であり、一般的な使用環境での記録及び記録情報の保持が困難であった。さらに、書き換え可能なタイプでは記録用と消去用に大型かつ高価な短パルス光源が２波長分必要とされ、装置の小型化やコストの点でも問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に対処してなされたもので、長期保存性に優れ、Ｓ／Ｎ比の高いデータ記録が可能な多層記録媒体及び多層記録システムを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、消去用短パルス光源が不要な書き換え可能な多層記録媒体及び多層記録システム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】
請求項１の発明は、少なくとも２層以上の記録層を備え、記録層に多光子吸収過程による記録を行う多層記録媒体において、記録層に対して外部からの１光子吸収の起こる波長域光を遮断する遮断層を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで述べる多層記録媒体とは、深さ方向に多重化された記録層を有する記録媒体で、物理的に多層構造を有している必要はない。例えば、媒体の構造としては、均一な材質であっても、例えば光等の方法によりフォーマットが施されることにより、深さ方向に多重化された記録層を有していればここで述べる多層記録媒体の範疇に含まれる。
【００１２】
記録層の記録材料は、記録に用いる多光子吸収過程の他に、１光子吸収過程の記録および記録材料によっては消去過程を有している。この１光子吸収過程は、多光子吸収過程に比べ一般に感度が高く、記録の安定性を確保するためには、１光子吸収過程による反応を十分に抑制する必要がある。本発明では、１光子吸収過程を抑制する方法として、１光子吸収の起こる波長域を遮断することにより、記録媒体内の記録層を１光子吸収の起こる波長域の光の曝露より保護し、多光子吸収過程による記録情報の安定性を計っている。記録に対応する１光子吸収帯域を遮断することにより、記録前後の記録性へのかぶりを防止し、良好なＳ／Ｎ比を保つことが可能となる。消去に対応する１光子吸収帯域を遮断することにより、記録マークの退色を防止することができ、良好な記録情報の保存特性を得ることができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の多層記録媒体において、遮断層が、多光子吸収過程に対応する波長域光を透過し、１光子吸収の起こる波長域光を反射するよう設計された誘電体多層膜を含むことを特徴とする。
【００１４】
誘電体多層膜は、異なる屈折率を有する２層以上の膜よりなり、反射する波長域を制御する構造を指す。蒸着若しくは塗布等により形成される。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２の多層記録媒体において、遮断層が、１光子吸収の起こる波長域光を吸収する色素を含有する吸収層を含むことを特徴とする。
【００１６】
吸収層は、遮断する波長域光を吸収する吸収色素を樹脂中に分散させてなるもので、コーティング等により専用に設ける場合に限らず、媒体中の記録層や記録層間を隔てる中間層等の媒体を構成する層に吸収色素を含有させて吸収層としてもよい。なお、遮断する波長域光を反射する誘電体多層膜と組み合わせた構成も可能である。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１の多層記録媒体において、遮断層が媒体表面に形成されていることを特徴とする。
媒体表面の遮断層は、１光子吸収の起こる波長域を吸収するものでも、反射するものでも、媒体内部に当該波長域の光を透過しなければ何れの方法でもよい。複数の波長帯を遮断する場合には、それぞれの波長帯に対応する複数のコーティングにより構成することも可能であり、反射コーティングと吸収コーティングの組み合わせでもよい。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１の多層記録媒体において、多光子吸収過程によって消去に対応する１光子吸収帯域の蛍光を発光する蛍光層を備えたことを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項５の多層記録媒体において、蛍光層が、多光子吸収過程によって消去に対応する１光子吸収帯域の蛍光を発光する蛍光色素を含有することを特徴とする。
【００１９】
蛍光層ないし蛍光色素の備える条件は、１．書き込みに用いるレーザーにより２光子吸収過程により励起可能、２．記録層の記録材料を１光子吸収過程により消去可能な波長域の蛍光を発する、の２つである。この蛍光層は、２光子吸収により励起されるので、書き込み光の集光点でのみ励起される（２光子吸収の確率は光の強度の２乗に比例する）ので、他の層に書き込みを行っているときには励起されず、蛍光層を書き込み光でスキャンしているときのみ励起される。すなわち、蛍光層からの蛍光は、書き込み光により制御可能である。本発明の多層記録媒体は、外部からの１光子吸収過程により消去可能な波長域の光は遮断されているが、蛍光層があることにより、必要なときのみ（消去動作時のみ）書き込み光により励起し、記録層の消去を行うことができる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項５の多層記録媒体において、蛍光層が発光する蛍光を反射し、多光子吸収過程に対応する波長域光を透過する蛍光反射層を備えたことを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項７の多層記録媒体において、蛍光反射層が誘電体多層膜からなることを特徴とする。
【００２１】
これにより、消去動作時に蛍光層が発する蛍光を蛍光反射層によって反射することによって媒体内に閉じ込めることができ、蛍光を消去光として効率よく用いることが可能となる。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項７の多層記録媒体において、少なくとも１層の記録層と蛍光層と蛍光反射層の組み合せよりなる記録層群を複数有することを特徴とする。
ここで述べる記録層群は、少なくとも１層の記録層と、記録層の消去動作のための蛍光層と、記録層と蛍光層の構造内に消去に用いる蛍光を閉じこめる蛍光反射層の組み合わせを指す。記録層は１層でも、複数でも目的に応じた設定が可能である。これにより、記録層群ごとの消去が可能となる。
【００２３】
請求項１０の発明は、多層記録システムにおいて、少なくとも２層以上の記録層と、記録層に対して外部からの１光子吸収の起こる波長域光を遮断する遮断層とを備えた記録媒体に対して、多光子吸収の起こる記録用光源を用いて記録層に書き込みを行なうことを特徴とする。
これにより、請求項１〜９の多層記録媒体に対して、多光子吸収過程による記録を良好に行うことが可能となる。
【００２４】
請求項１１の発明は、多層記録システムにおいて、少なくとも２層以上の記録層と、記録層に対して外部からの１光子吸収の起こる波長域光を遮断する遮断層と、多光子吸収過程によって消去に対応する１光子吸収帯域の蛍光を発光する蛍光層とを備えた記録媒体に対して、記録時に多光子吸収の起こる記録用光源を用いて記録層に書き込みを行ない、消去時に記録用光源を用いて蛍光層から蛍光を発光させ記録層の記録情報の消去を行なうことを特徴とする。
【００２５】
請求項１２の発明は、請求項１１の多層記録システムにおいて、記録媒体が、記録用光源の光を透過し、蛍光層が発光する蛍光を反射する蛍光反射層を備えたことを特徴とする。
【００２６】
これにより、請求項７〜９の書き換え可能な多層記録媒体に対して、記録用とは別に消去用の光源を要することなく、記録用光源のみで記録情報を消去することが可能となり、書き換え可能な多層記録媒体に対する記録・再生装置の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００２７】
請求項１３の発明は、請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の多層記録システムにおいて、遮断層が、記録用光源の光を透過し、１光子吸収の起こる波長域光を反射するように設計された誘電体多層膜を含むことを特徴とする。請求項１４の発明は、請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の多層記録システムにおいて、遮断層が、１光子吸収の起こる波長域光を吸収する色素を含有する吸収層を含むことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の多層記録媒体を作成する工程例を、図２は本実施の形態の多層記録媒体に記録する多層記録システムの構成例を示している。本実施の形態の多層記録媒体は、図１に示すように、スタンパー１０１，１０２により成形される複数の記録層１０３と、記録層１０３を保護する保護層１０４と、保護層１０４及び複数の記録層１０３の各層間に形成され、紫外線を吸収する色素を含有する接着層１０５と、接着層１０５を介して積層された記録層１０３を保護層１０４とともに挟持する支持基板１０６と、保護層１０４及び支持基板１０６の外面に成膜され、１光子吸収による消去の波長帯を遮断する誘電体多層膜１０７とで構成されている。
【００２９】
記録層１０３は、スタンパー１０１，１０２を用いて射出成形等により形成されるが、その際フォトクロミック材料をバインダーに混合したものが用いられる。フォトクロミック材料としては、例えばジアリールエテン類を用いることができるが、その他のフォトクロミック材料、フォトポリマーなどが広く採用可能である。バインダーとしては、例えばポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、材料の強度確保および記録層１０３間に充填される接着層１０５との屈折率差が所望の値をとる組み合わせであれば、他の光学グレードの樹脂が広く採用可能である。なお、記録層１０３の形成は射出成形に限らず、スタンパー内での熱重合や紫外線硬化等、他の成型方法を取ることも可能である。
【００３０】
保護層１０４及び支持基板１０６は、湿度、ガス、機械的衝撃などに対して記録層１０３を保護するために多層構造の記録層１０３の外側に配置され、従来の光ディスクで使用されている材料が用いられる。
【００３１】
接着層１０５は、支持基板１０６、複数の記録層１０３、保護層１０７の各層間に形成され、記録層１０３との界面で所望の例えば１％未満の反射率を得るために、記録層１０３を形成する樹脂とは屈折率が異なる樹脂、例えば記録層１０３がポリカーボネート樹脂のときアクリル系の熱硬化型樹脂を用いることができる。記録層１０３との界面での反射率は両層の屈折率差によって得られ、屈折率差は媒体を構成する記録層数に応じて任意に設定可能である。また、この接着層１０５は、紫外線を吸収する色素すなわち紫外線吸収剤を含有する。これにより、外部からの１光子吸収の起こる波長域である紫外線を遮断し、紫外線による１光子吸収でのカブリから記録層１０３を保護している。
【００３２】
誘電体多層膜１０７は、２光子吸収による書き込み及び読み出し波長は透過するが、１光子吸収による消去帯域（４５０〜５５０ｎｍ）に対しては遮断する特性を有し、媒体の両面すなわち保護層１０４と支持基板１０６のそれぞれの表面に成膜される。このような誘電体多層膜１０７は、例えばＴｉＯ２とＳｉＯ２の１対の積層膜を複数対積層することによって得ることができる。
【００３３】
本実施の形態の多層記録媒体の作成方法の一例を図１（ａ）〜（ｅ）に従って説明する。図１は、記録媒体の記録面の断面を拡大しており、ディスクのチャッキング部分等の形状は任意のものが採用可能である。
【００３４】
図１（ａ）に示すように、ランドとグルーブを刻んだスタンパー１０１，１０２を用意する。本実施の形態では、両面を記録層として用いるためスタンパー１０１，１０２の両方にランドとグルーブが刻まれているが、片面のみにランドとグルーブを形成する構成をとることも可能である。
【００３５】
図１（ｂ）において、スタンパー１０１，１０２を用い、例えばフォトクロミック材料であるジアリールエテン類をバインダーであるポリカーボネート樹脂に混合したものを材料として、射出成型により記録層１０３を形成する。
図１（ｃ）において、スタンパーより離型し、記録層１０３を得る。
【００３６】
図１（ｄ）において、支持基板１０６と保護層１０４の間に、接着層１０５としてスピンコートした紫外線吸収剤含有熱硬化型樹脂を介して記録層１０３を積層し、加熱固化し一体化する。本実施の形態では、接着層１０５に紫外線吸収剤を混合することにより、紫外線による１光子吸収でのカブリから記録層１０４を保護している。また、熱硬化型樹脂としてアクリル系を用い、ポリカーボネート樹脂の記録層１０３との屈折率差を約０．１とすることで、両層の界面で約０．１％の反射率が得られる。なお、この屈折率差は、媒体を構成する記録層数により任意に設定可能で、これに限定されない。また、図１においては簡略化のため３層のみを記したが、記録層数はこれに限るものではない。
【００３７】
図１（ｅ）において、両面にＴｉＯ２／ＳｉＯ２を積層した誘電体多層膜１０７を成膜する。層構成は、例えばＴｉＯ２５１ｎｍ／ＳｉＯ２８４ｎｍを１９ペア積層する。この層構成によって、４５０〜５５０ｎｍ（１光子吸収による消去帯域）で９９．８％を超える遮断特性を有し、かつ書き込みおよび読み出し波長７８０ｎｍの透過にはほとんど影響を与えない誘電体多層膜を得ることができる。
【００３８】
以上のような工程により、Ｓ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を製造することができる。なお、本実施の形態は、本発明の構成の一例であり、構成材料や機能を担う各層の構成、積層順序等は、用途により適宜設計変更が可能である。また、媒体の形状は、ディスク以外にもカードなど他の形態を取ることも可能である。
【００３９】
上記多層記録媒体は、図２に示す記録・再生システムを用いて記録される。図２において、第１の実施の形態の多層記録媒体２０１を記録・再生する多層記録システムは、対物レンズ２０２、１／４波長板２０３、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）２０４、無偏光ビームスプリッター２０５、カップリングレンズ２０６、再生用半導体レーザー（７８０ｎｍ）２０７、ビームエキスパンダー２０８、記録用パルスレーザー（７８０ｎｍ）２０９、４分割アバランシェフォト・ダイオード（４Ｄ‐ＡＰＤ）２１０、シリンドリカルレンズ２１１、集光レンズ２１２、ピンホール２１３、及び集光レンズ２１４で構成されている。本システムは、２系統のレーザー（再生用半導体レーザー２０７、記録用パルスレーザー２０９）を持っている。
【００４０】
上記構成の多層記録システムの動作について、まず、再生およびフォーカス・トラッキングのサーボにかかわる再生用レーザーの光学系から説明する。波長７８０ｎｍの再生用半導体レーザー２０７からの出射光は、カップリングレンズ２０６により平行光となり、無偏光ビームスプリッター２０５により光路を変え、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）２０４と１／４波長板２０３よりなる光アイソレーターを通り、円偏光に変換される。対物レンズ２０２により多層記録媒体２０１の何れかの記録面に集光された光の一部は、記録面を構成する異種界面の屈折率差により反射する（本実施の形態の作成例では約０．１％）。この反射光は旋光方向が逆転しており、１／４波長板２０３を通過後、入射光と直行する直線偏光に変換され、ＰＢＳ２０４で、検出系へと導かれる。検出系では、集光レンズ２１４により集光され、ピンホール２１３により焦点以外からの反射・散乱光が除去される。集光レンズ２１２により再度集光され、シリンドリカルレンズ２１１を通り４分割アバランシェフォト・ダイオード（４Ｄ‐ＡＰＤ）２１０に導かれる。４Ｄ‐ＡＰＤ２１０により高感度に検出された信号によりトラッキング・フォーカスサーボがかけられる。また、４Ｄ‐ＡＰＤ２１０からの和信号により、記録情報の読み出しも可能となることはいうまでもない。この光源からの出射光は、記録層で２光子吸収が起こるには出力が弱く、読み取りによる再生信号の劣化は起こりえない。
【００４１】
次に、記録系について説明する。波長７８０ｎｍの記録用パルスレーザー２０９からの出射光は、ビームエキスパンダー２０８、無偏光ビームスプリッター２０５、ＰＢＳ２０４、１／４波長板２０３を経て、対物レンズ２０２により多層記録媒体２０１に焦点を結ぶ。この際、記録用パルスレーザー２０９の出射光は、再生用半導体レーザー２０７の出射光と同軸となるよう調整されている必要がある。このとき、両者の多層記録媒体内の焦点は一致するので、記録時のトラキング・フォーカスサーボも可能となる。以上のような機構により、パルスレーザーの特徴である大きなピークパワーにより、２光子吸収により情報が書き込まれる。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態においては、上記多層記録システムを用いて良好な記録が可能となるとともに、紫外線吸収剤を含有する接着層により１光子吸収反応による書き込みを防止することができ、誘電体多層膜により１光子吸収反応による消去を防ぐことができるため、記録層へのかぶり及び記録マークの退色のない、結果的としてＳ／Ｎ比の高い長期保存性に優れた多層記録媒体を得ることができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の多層記録媒体は、図３に示すように、スタンパー３０１，３０２によって形成される複数の記録層保持基板３０３と、各記録層保持基板３０３上に形成される記録層３０４と、保護層３０５と、各記録層３０４が形成された記録層保持基板３０３及び保護層３０５を互いに接合する接着層３０６と、接着層３０６を介して多層構造の記録層３０４を支持する支持基板３０７と、媒体の両面に形成される紫外線吸収層３０８と、保護層３０５及び支持基板３０７の外面に成膜される誘電体多層膜３０９とで構成されている。
【００４４】
記録層保持基板３０３は、その表面に形成される記録層３０４を保持するもので、スタンパー３０１，３０２を用いて紫外線硬化、熱重合、射出成形等により形成される。材料としては、例えばアクリル系の樹脂を用いることができるが、基板としての強度確保及び記録層間を埋める樹脂との屈折率差が所望の値をとる組み合わせであれば、他の光学グレードの樹脂を採用することができる。
【００４５】
記録層３０４は、記録層保持基板３０３上に記録材料を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。記録材料としては、例えばジアリールエテン類等を用いることができる。樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【００４６】
保護層３０５及び支持基板３０７は、湿度、ガス、機械的衝撃などに対して記録層３０４を保護するために多層構造の記録層３０４の外側に配置され、第１の実施の形態と同等のものが用いられる。
【００４７】
接着層３０６は、支持基板３０７と保護層３０５の間に、記録層３０４が形成された記録層保持基板３０３を複数積層し一体化するために、各基板間にコーティングにより充填され、固化される。接着層３０６の材料としては、熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂が挙げられるが、記録層３０４との間で界面での反射率が所望の値となるような屈折率差を有するものが選択される。例えば、記録層３０４がアクリル樹脂の場合、紫外線硬化型のフッ素を含む樹脂が用いられる。
【００４８】
紫外線吸収層３０８は、外部からの１光子吸収の起こる波長域である紫外線を遮断し、紫外線による１光子吸収でのカブリから記録層３０４を保護するためのもので、紫外線を吸収する色素すなわち紫外線吸収剤を含有する樹脂からなり、媒体の両面にコーティングされる。
【００４９】
誘電体多層膜３０９は、第１の実施の形態と同様に、２光子吸収による書き込み及び読み出し波長は透過するが、１光子吸収による消去帯域（４５０〜５５０ｎｍ）に対しては遮断する特性を有し、多層構造の記録層３０４を挟んで積層された保護層３０５と支持基板３０７のそれぞれの表面に成膜される。
【００５０】
本実施の形態の多層記録媒体の作成方法の一例を図３（ａ）〜（ｅ）に従って説明する。図３は、記録媒体の記録面の断面を拡大しており、ディスクのチャッキング部分等の形状は任意のものが採用可能である。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、ランドとグルーブを刻んだスタンパー３０１，３０２を用意する。本実施の形態では、片面に記録層を形成するためスタンパー３０１にのみランドとグルーブが刻まれているが、図１に示す第１の実施の形態と同様に、両面にランドとグルーブを形成する構成をとることも可能である。
【００５２】
図３（ｂ）において、スタンパー３０１，３０２の間に紫外線硬化型樹脂を流し込み、紫外線を露光、固化することで、記録層保持基板３０３を作成する。紫外線硬化型樹脂として例えばアクリル系を用いることができる。
【００５３】
図３（ｃ）において、スタンパーより離型した記録層保持基板３０３にスピンコートにより、記録材料としてジアリールエテン類を添加したアクリル樹脂をコーティングし、記録層３０４を形成する。
【００５４】
図３（ｄ）において、支持基板３０７と保護層３０５の間に、接着層３０６としてスピンコートした紫外線硬化型樹脂を介して記録層３０４と一体化した記録層保持基板３０３を積層し、紫外線を照射し硬化一体化する。一体化後、感光した記録材料に波長約５２０ｎｍの光を照射し、初期化する。紫外線硬化型樹脂としてはフッ素を含む樹脂を用い、アクリル樹脂の記録層３０４との屈折率差を約０．１することで、両層の界面での反射率を約０．１％とする。なお、この屈折率差は、媒体を構成する記録層数により任意に設定可能で、この例に限定されない。また、図３においては簡略化のため３層のみを記したが、記録層数はこれに限るものではない。
【００５５】
図３（ｅ）において、両面にＴｉＯ２／ＳｉＯ２を積層した誘電体多層膜３０９を成膜する。層構成は、例えばＴｉＯ２５１ｎｍ／ＳｉＯ２８４ｎｍを１９ペア積層する。この構造は４５０〜５５０ｎｍ（１光子吸収による消去帯域）で９９．８％を超える遮断特性を持ち、かつ書き込みおよび読み出し波長７８０ｎｍの透過にはほとんど影響を与えない。さらに、紫外線による記録層３０４の１光子吸収による感光を防止するために、両面に紫外線吸収剤を含む樹脂をコーティングして紫外線吸収層３０８を形成する。
【００５６】
以上のような工程により、第１に実施の形態と同様にＳ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を製造することができる。なお、本実施の形態は、本発明の構成の一例であり、構成材料や機能を担う各層の構成、積層順序等は、用途により適宜設計変更が可能である。また、媒体の形状は、ディスク以外にもカードなど他の形態を取ることも可能である。
【００５７】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態の多層記録媒体は、図４に示すように、スタンパー４０１，４０２によって形成される複数の記録層保持基板４０３と、１部を除いた各記録層保持基板４０３上に形成される記録層４０４と、１部の記録層保持基板４０３上に形成される蛍光層４０５と、保護層４０６と、蛍光層４０５又は記録層４０４が形成された記録層保持基板４０３及び保護層４０６の各層間に形成される接着層４０７と、接着層４０７を介して積層構造物を支持する支持基板４０８と、媒体の両面に形成される紫外線吸収層４０９と、保護層４０６及び支持基板４０８の外面に成膜される誘電体多層膜４１０とで構成されている。
【００５８】
記録層保持基板４０３は、第２の実施の形態と同様にしてスタンパー４０１，４０２を用いて紫外線硬化、熱重合、射出成形等により形成される。材料としては、例えばアクリル系の樹脂を用いることができるが、基板としての強度確保及び記録層間を埋める樹脂との屈折率差が所望の値をとる組み合わせであれば、他の光学グレードの樹脂を採用することができる。
【００５９】
記録層４０４は、第２の実施の形態と同様にして記録層保持基板４０３上に記録材料を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。記録材料としては、例えばジアリールエテン類等を用いることができる。樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００６０】
蛍光層４０５は、２光子吸収により消去帯域の蛍光を発光する蛍光色素を含有するもので、１部の記録層保持基板４０３上に記録層４０４と同様にして、記録材料の代わりに蛍光色素を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。蛍光色素としては、例えばＣｏｕｍａｒｉｎ５２２が挙げられるが、これは使用可能な蛍光色素の一例であり、記録材料・励起光源等の特性により他の蛍光色素の選択が可能であることは言うまでもない。樹脂としては、記録層４０４と同じ樹脂が用いられる。この記録層保持基板４０３に形成された蛍光層４０５は、他の記録層保持基板４０３上に形成された記録層４０４とともに積層される。
【００６１】
保護層４０６及び支持基板４０８は、湿度、ガス、機械的衝撃などに対して記録層４０４を保護するために多層構造の記録層４０４の外側に配置され、第１、第２の実施の形態と同等のものが用いられる。
【００６２】
接着層４０７は、支持基板４０８と保護層４０６の間に、蛍光層４０５が形成された記録層保持基板４０３を１番下（支持基板４０８側）にして、記録層４０４が形成された記録層保持基板４０３を複数積層し一体化するために、各基板間にコーティングにより充填され、固化される。接着層４０７の材料としては、熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂が挙げられるが、記録層４０４との間で界面での反射率が所望の値となるような屈折率差を有するものが選択される。例えば、記録層４０４がポリカーボネート樹脂の場合、アクリル系の熱硬化型樹脂が用いられる。
【００６３】
紫外線吸収層４０９は、第２の実施の形態と同様に、紫外線吸収剤を含有する樹脂を媒体の両面にコーティングすることにより形成される。
【００６４】
誘電体多層膜４１０は、第１、第２の実施の形態と同様の膜構成のものが用いられ、積層された保護層４０６と支持基板４０８のそれぞれの表面に成膜される。この誘電体多層膜４１０は、前述したように、２光子吸収による書き込み及び読み出し波長は透過するが、１光子吸収による消去帯域（４５０〜５５０ｎｍ）に対しては反射する特性を有するため、外部からの消去帯域の光を遮断する一方、蛍光層４０５で発生した消去光は媒体内に閉じ込める作用を有する。
【００６５】
本実施の形態の多層記録媒体の作成方法の一例を図４（ａ）〜（ｆ）に従って説明する。図４は、記録媒体の記録面の断面を拡大しており、ディスクのチャッキング部分等の形状は任意のものが採用可能である。
【００６６】
図４（ａ）に示すように、ランドとグルーブを刻んだスタンパー４０１，４０２を用意する。本実施の形態では、第２の実施の形態と同じく片面に記録層を形成するためスタンパー４０１にのみランドとグルーブが刻まれているが、図１に示す第１の実施の形態と同様、両面にランドとグルーブを形成する構成をとることも可能である。
【００６７】
図４（ｂ）において、第２の実施の形態と同様に、スタンパー４０１，４０２の間に、例えばアクリル系の紫外線硬化型樹脂を流し込み、紫外線を露光、固化することで、記録層保持基板４０３を作成する。
【００６８】
図４（ｃ）において、スタンパーより離型した記録層保持基板４０３にスピンコートにより、記録材料としてジアリールエテン類を添加したポリカーボネート樹脂をコーティングし、記録層４０４を形成する。
【００６９】
図４（ｄ）において、一部の記録層保持基板４０３にはスピンコートにより、蛍光色素（例えば、Ｃｏｕｍａｒｉｎ５２２）を添加したポリカーボネート樹脂をコーティングし、蛍光層４０５を形成する。
【００７０】
図４（ｅ）において、支持基板４０８と保護層４０６の間に、接着層４０７としてスピンコートしたアクリル系の熱硬化型樹脂を介して記録層４０４と一体化した記録層保持基板４０３を、最下部には蛍光層４０５と一体化した記録層保持基板４０３を積層し、加熱硬化する。この接着層４０７とポリカーボネート樹脂の記録層４０４との屈折率差は約０．１で、両層の界面での反射率は約０．１％である。なお、この屈折率差は、媒体を構成する記録層数により任意に設定可能で、この例に限らない。また、図においては簡略化のため３層のみを記したが、記録層数はこれに限るものではない。
【００７１】
図４（ｆ）において、両面にＴｉＯ２／ＳｉＯ２を積層した誘電体多層膜４１０を成膜する。層構成は、例えばＴｉＯ２５１ｎｍ／ＳｉＯ２８４ｎｍを１９ペア積層する。この構造は、４５０〜５５０ｎｍ（１光子吸収による消去帯域）で９０％を超える反射率をもち、９９．８％を超える遮断特性を示し、かつ書き込みおよび読み出し波長７８０ｎｍの透過にはほとんど影響を与えない。したがって、誘電体多層膜４１０は蛍光層４０５で発生した消去光を媒体内に閉じ込める機能も併せ持つ。さらに、両面に紫外線吸収剤を含む樹脂をコーティングして紫外線吸収層４０９を形成する。これにより、紫外線による記録層４０４の１光子吸収による感光を防止することができる。
【００７２】
以上のような工程により、Ｓ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を製造することができる。なお、本実施の形態は、本発明の構成の一例であり、構成材料や機能を担う各層の構成、積層順序等は、用途により適宜設計変更が可能である。また、媒体の形状は、ディスク以外にもカードなど他の形態を取ることも可能である。
【００７３】
次に、上記多層記録媒体を用いた記録再生システムについて図５を用いて説明する。図５において、第３の実施の形態の多層記録媒体５０１を記録・再生する多層記録システムは、対物レンズ５０２と、１／４波長板５０３と、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）５０４と、無偏光ビームスプリッター５０５と、カップリングレンズ５０６と、再生用半導体レーザー（７８０ｎｍ）５０７と、ビームエキスパンダー５０８と、記録用パルスレーザー（７８０ｎｍ）５０９と、４分割アバランシェフォト・ダイオード（４Ｄ‐ＡＰＤ）５１０と、シリンドリカルレンズ５１１と、集光レンズ５１２と、ピンホール５１３と、集光レンズ５１４とで構成されている。本システムは、２系統のレーザー（再生用半導体レーザー５０７、記録用パルスレーザー５０９）を持っている。
【００７４】
上記構成の多層記録システムの動作について、まず、再生およびフォーカス・トラッキングのサーボにかかわる再生用レーザーの光学系から説明する。再生用半導体レーザー５０７からの出射光は、カップリングレンズ５０６により並行光となり、無偏光ビームスプリッター５０５により光路を変え、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）５０４と１／４波長板５０３よりなる光アイソレーターを通り、円偏光に変換される。対物レンズ５０２により多層記録媒体５０１の何れかの記録面に集光された光の一部は、記録面を構成する異種界面の屈折率差により反射する（第３の実施の形態の作成例では約０．１％）。この反射光は旋光方向が逆転しており、１／４波長板５０３を通過後、入射光と直行する直線偏光に変換され、ＰＢＳ５０４で、検出系へと導かれる。検出系では、集光レンズ５１４により集光され、ピンホール５１３により焦点以外からの反射・散乱光が除去される。集光レンズ５１２により再度集光され、シリンドリカルレンズ５１１を通り４分割アバランシェフォト・ダイオード（４Ｄ‐ＡＰＤ）５１０に導かれる。４Ｄ‐ＡＰＤ５１０により高感度に検出された信号によりトラッキング・フォーカスサーボがかけられる。また、４Ｄ‐ＡＰＤ５１０からの和信号により、記録情報の読み出しも可能となることはいうまでもない。この光源からの出射光は、記録層で２光子吸収が起こるには出力が弱く、読み取りによる再生信号の劣化は起こりえない。
【００７５】
次に、記録系について説明する。記録用パルスレーザー５０９からの出射光は、ビームエキスパンダー５０８、無偏光ビームスプリッター５０５、ＰＢＳ５０４、１／４波長板５０３を経て、対物レンズ５０２により多層記録媒体５０１に焦点を結ぶ。この際、記録用パルスレーザー５０９の出射光は、再生用半導体レーザー５０７の出射光と同軸となるよう調整されている必要がある。このとき、両者の多層記録媒体内の焦点は一致するので、記録時のトラキング・フォーカスサーボも可能となる。以上のような機構により、パルスレーザーの特徴である大きなピークパワーにより、２光子吸収により情報が書き込まれる。
【００７６】
消去時の動作は、記録時と同様のフォーカスサーボにより、蛍光層４０５にフォーカスサーボをかけ、パルスレーザーにより蛍光色素を２光子吸収により励起し、蛍光発光させる。蛍光は、誘電体多層膜４１０により媒体内に閉じ込められるので、記録の消去が効率的に行われる。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態においては、上記多層記録システムを用いて良好な記録が可能となるとともに、紫外線吸収層により１光子吸収反応による書き込みを防止することができ、誘電体多層膜により１光子吸収反応による消去を防ぐことができるため、記録層へのかぶり及び記録マークの退色のない、結果的としてＳ／Ｎ比の高い長期保存性に優れた多層記録媒体を得ることができる。また、書き込み光源によって消去帯域の蛍光を発光する蛍光層と、その蛍光を媒体内に閉じ込める誘電体多層膜により効率よく記録情報の消去を行うことができ、消去専用のパルス光源が不要な書き換え可能な多層記録媒体を得ることができる。
【００７８】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態の多層記録媒体は、図６に示すように、スタンパー６０１，６０２によって形成される複数の記録層保持基板６０３と、各記録層保持基板６０３の一方の面に形成される記録層６０４と、各記録層保持基板６０３の他方の面に形成される蛍光層６０５と、蛍光層６０５上に成膜される誘電体多層膜６０６と、支持基板６０７と、一方の面に記録層６０４が形成され、他方の面に蛍光層６０５と誘電体多層膜６０６が形成された記録層保持基板６０３を支持基板６０７上に複数積層し相互に接着する接着層６０８と、接着層６０８を介して積層構造物の支持基板６０７と反対側に積層される保護層６０９と、媒体の両面に形成され、紫外線吸収剤を含有する紫外線吸収層６１０と、支持基板６０７の外面に成膜される誘電体多層膜６１１とで構成されている。
【００７９】
記録層保持基板６０３は、第２、第３の実施の形態と同様にしてスタンパー６０１，６０２を用いて紫外線硬化、熱重合、射出成形等により形成される。材料としては、例えばアクリル系の樹脂を用いることができるが、基板としての強度確保及び記録層間を埋める樹脂との屈折率差が所望の値をとる組み合わせであれば、他の光学グレードの樹脂を採用することができる。
【００８０】
記録層６０４は、第２、第３の実施の形態と同様にして記録層保持基板６０３の一方の面に記録材料を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。記録材料としては、例えばジアリールエテン類等を用いることができる。樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００８１】
蛍光層６０５は、第３の実施の形態と同様の作用を有するもので、記録層保持基板６０３の他方の面に蛍光色素を混合した樹脂をコーティングすることにより形成される。蛍光色素としては、例えばＣｏｕｍａｒｉｎ５２２が挙げられる。樹脂としては、記録層６０４と同じ樹脂が用いられる。
【００８２】
誘電体多層膜６０６は、第１、第２の実施の形態と同様の膜構成のものが用いられ、各蛍光層６０５の上に成膜される。この誘電体多層膜６０６は、前述したように、２光子吸収による書き込み及び読み出し波長は透過するが、１光子吸収による消去帯域（４５０〜５５０ｎｍ）に対しては反射する特性を有する。
【００８３】
支持基板６０７と保護層６０９は、湿度、ガス、機械的衝撃などに対して記録層６０４を保護するために多層構造の記録層６０４の外側に配置され、第１〜３の実施の形態と同等のものが用いられる。
【００８４】
接着層６０８は、支持基板６０７と保護層６０９の間に、一方の面に記録層が形成され、他方の面に蛍光層６０５と誘電体多層膜６０６が形成された記録層保持基板６０３を複数積層し一体化するために、各基板間にコーティングにより充填され、固化される。接着層６０８の材料としては、熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂が挙げられるが、記録層６０４との間で界面での反射率が所望の値となるような屈折率差を有するものが選択される。
【００８５】
紫外線吸収層６１０は、第２、第３の実施の形態と同様に、紫外線吸収剤を含有する樹脂を媒体の両面にコーティングすることにより形成される。
【００８６】
誘電体多層膜６１１は、誘電体多層膜６０６と同じ特性を有するもので、誘電体多層膜６０６との間に記録層６０４を挟む構造となるように支持基板６０７の外面に成膜される。
【００８７】
本実施の形態の多層記録媒体の作成方法の一例を図６（ａ）〜（ｆ）に従って説明する。図６は、記録媒体の記録面の断面を拡大しており、ディスクのチャッキング部分等の形状は任意のものが採用可能である。
【００８８】
図６（ａ）に示すように、ランドとグルーブを刻んだスタンパー６０１，６０２を用意する。本実施の形態では、記録層保持基板６０３の両面にサーボを掛けるため、スタンパー６０１，６０２の両方にランドとグルーブが刻まれている。
【００８９】
図６（ｂ）において、スタンパー６０１，６０２を用い、射出成型により例えばアクリル系樹脂からなる記録層保持基板６０３を作成する。
図６（ｃ）において、スタンパーより記録層保持基板６０３を離型する。
【００９０】
図６（ｄ）において、記録層保持基板６０３の一方の面にスピンコートにより、記録材料としてジアリールエテン類を添加したポリカーボネート樹脂をコーティングし、記録層６０４を形成する。また、他方の面には蛍光色素（例えば、Ｃｏｕｍａｒｉｎ５２２）を添加したポリカーボネート樹脂をスピンコートし、蛍光層６０５を形成する。さらに、蛍光層６０５上に、例えばＴｉＯ２５１ｎｍ／ＳｉＯ２８４ｎｍを１９ペア積層した誘電体多層膜６０６を成膜する。この構造の誘電体多層膜は、前述したように、４５０〜５５０ｎｍ（１光子吸収による消去帯域）で９０％を超える反射率をもち、９９．８％を超える遮断特性を示し、かつ書き込みおよび読み出し波長７８０ｎｍの透過にはほとんど影響しない。
【００９１】
図６（ｅ）において、支持基板６０７と保護層６０９の間に、接着層６０８としてスピンコートしたアクリル系の熱硬化型樹脂を介して記録層６０４・蛍光層６０５・誘電体多層膜６０６と一体の記録層保持基板６０３を積層し、加熱硬化する。この接着層６０８とポリカーボネート樹脂の記録層６０４との屈折率差は約０．１で、両層の界面での反射率は約０．１％である。なお、この屈折率差は、媒体を構成する記録層数により任意に設定可能で、この例に限らない。また、図においては簡略化のため３層のみを記したが、記録層数はこれに限るものではない。
【００９２】
図６（ｆ）において、支持基板６０７上に、誘電体多層膜６０６と同じ層構成の誘電体多層膜６１１を成膜する。さらに、両面に紫外線吸収剤を含む樹脂をコーティングし紫外線吸収層６１０を形成する。
【００９３】
上記構成の多層記録媒体においては、記録層６０４と蛍光層６０５よりなる各記録層群が、誘電体多層膜６０６及び６１１により互いに隔てられており、媒体の最外層には紫外線吸収層６１０が形成されている。したがって、誘電体多層膜６０６及び６１１は書き込み光源の光は透過するため、記録層６０４へ２光子吸収による書き込みを行うことができる一方、１光子吸収による記録層６０４の感光は紫外線吸収層６１０により防止され、また外部からの消去帯域光は誘電体多層膜６０６及び６１１により遮断されるため、記録層へのかぶり及び記録マークの退色のない、結果的としてＳ／Ｎ比の高い長期保存性に優れた記録情報を得ることができる。また、書き込み光源によって蛍光層４０５で消去光を発生させることができるため、消去用の光源は不要となるとともに、蛍光層４０５で発生した消去光が各記録層群内に閉じ込められるため、記録層群ごとの消去が可能となる。なお、記録層群は、複数の記録層６０４を含むことも可能であるし、無論、一部の記録層群には蛍光層４０５を設けないライトワンス部を設けることも可能である。
【００９４】
以上のような工程により、Ｓ／Ｎ比の高い長期保存特性を備え、かつ、記録層群ごとの消去が可能な多層記録媒体を製造することができる。なお、本実施の形態は、本発明の構成の一例であり、構成材料や機能を担う各層の構成、積層順序等は、用途により適宜設計変更が可能である。また、媒体の形状は、ディスク以外にもカードなど他の形態を取ることも可能である。
【００９５】
【発明の効果】
上述したように、請求項１の発明によれば、外部からの１光子吸収の起こる波長域を遮断する遮断層を設けることにより、多光子吸収過程と競合する、１光子吸収過程による書き込み、記録材料によっては、１光子吸収過程による消去を防止することができる。１光子吸収過程による書き込みの防止は、記録層へのかぶりの防止、１光子吸収過程による消去の防止は、記録マークの退色の防止につながり、結果としてＳ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を得ることができる。
【００９６】
請求項２の発明によれば、遮断層として誘電体多層膜を用いることにより、透過・遮断特性の設計自由度が上がり、１光子吸収過程によるＳ／Ｎ比の劣化を防ぐことと、書き込み光、読み出し光の高い透過効率を両立することができ、請求項１の発明の効果に加え、記録再生システム全体としてのＳ／Ｎ比の向上が可能となる。
【００９７】
請求項３の発明によれば、遮断層として吸収色素を含有する吸収層を用いることにより、低コストにＳ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を得ることができる。
【００９８】
請求項４の発明によれば、遮断層を媒体表面に設けることにより、容易に遮断特性に優れ、よってＳ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた多層記録媒体を得ることができる。
【００９９】
請求項５、６の発明によれば、蛍光層を設けることにより、外部からの１光子吸収過程による記録マークの退色を防止しながら、書き込み光により制御可能な消去光源を媒体内部に持つことで、多光子吸収過程による消去専用のパルス光源が不要な、書き換え可能な多層記録媒体を得ることができ、この多層記録媒体を用いた多層記録システムのコストダウンが可能となる。
【０１００】
請求項７の発明によれば、蛍光反射層を設けることにより、蛍光層より発生する蛍光を媒体内に閉じ込めてその吸収効率を高めることができることで、消去特性が向上し、結果として消去・書き込みのサイクルを繰り返してもＳ／Ｎ比の高い記録再生特性を得ることができる。また、再生光を透過する特性を有する蛍光反射層からの再生光の強い反射がないため、微弱な記録マークからの信号をＳ／Ｎ比よく再生可能で、結果として信頼性の高い記録再生の可能な多層記録媒体及びこれを利用した記録再生システムが実現可能となる。
【０１０１】
請求項８の発明によれば、蛍光反射層として誘電体多層膜を用いることにより、蛍光反射層の透過・反射特性を急峻に設定でき、かつ透過帯域の透過率が高いため、より信頼性の高い記録再生の可能な多層記録媒体及びこれを利用した記録再生システムを実現することができる。
【０１０２】
請求項９の発明によれば、少なくとも１層の記録層に対して蛍光層と蛍光反射層のセットを組み合わせた記録層群を設けることにより、記録層群ごとの消去を行うことができる。
【０１０３】
請求項１０の発明によれば、請求項１の多層記録媒体を用いることにより、Ｓ／Ｎ比の高い長期保存特性を備えた大容量の多層記録システムを得ることができる。
【０１０４】
請求項１１、１２の発明によれば、請求項５、７の多層記録媒体を用いることにより、消去用光源を記録用光源と兼用できるため、現状では高価なフェムト秒レーザーのようなパルス光源が１系統で済み前記の利点に加え、書き換え可能な多層記録システムのコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の多層記録媒体の製造工程例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の多層記録媒体を用いた多層記録システムを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の多層記録媒体の製造工程例を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の多層記録媒体の製造工程例を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の多層記録媒体を用いた多層記録システムを示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の多層記録媒体の製造工程例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１，１０２，３０１，３０２，４０１，４０２，６０１，６０２…スタンパー
１０３，３０４，４０４，６０４…記録層
１０４，３０５，４０６，６０９…保護層
１０５，３０６，４０７，６０８…接着層
１０６，３０７，４０８、６０７…支持基板
１０７，３０９，４１０，６０６，６１１…誘電体多層膜
３０３，４０３，６０３…記録層保持基板
３０８，４０９，６１０…紫外線吸収層
４０５，６０５…蛍光層
Claims (14)
- 少なくとも２層以上の記録層を備え、前記記録層に多光子吸収過程による記録を行う多層記録媒体において、
前記記録層に対して外部からの１光子吸収の起こる波長域光を遮断する遮断層を備えたことを特徴とする多層記録媒体。 - 前記遮断層が、多光子吸収過程に対応する波長域光を透過し、１光子吸収の起こる波長域光を反射するよう設計された誘電体多層膜を含むことを特徴とする請求項１記載の多層記録媒体。
- 前記遮断層が、１光子吸収の起こる波長域光を吸収する色素を含有する吸収層を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の多層記録媒体。
- 前記遮断層が、媒体の表面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の多層記録媒体。
- 多光子吸収過程によって消去に対応する１光子吸収帯域の蛍光を発光する蛍光層を備えたことを特徴とする請求項１記載の多層記録媒体。
- 前記蛍光層が、多光子吸収過程によって消去に対応する１光子吸収帯域の蛍光を発光する蛍光色素を含有することを特徴とする請求項５記載の多層記録媒体。
- 前記蛍光層が発光する蛍光を反射し、多光子吸収過程に対応する波長域光を透過する蛍光反射層を備えたことを特徴とする請求項５記載の多層記録媒体。
- 前記蛍光反射層が誘電体多層膜からなることを特徴とする請求項７記載の多層記録媒体。
- 少なくとも１層の記録層と前記蛍光層と蛍光反射層の組み合せよりなる記録層群を複数有することを特徴とする請求項７記載の多層記録媒体。
- 少なくとも２層以上の記録層と、前記記録層に対して外部からの１光子吸収の起こる波長域光を遮断する遮断層とを備えた記録媒体に対して、多光子吸収の起こる記録用光源を用いて前記記録層に書き込みを行なうことを特徴とする多層記録システム。
- 少なくとも２層以上の記録層と、前記記録層に対して外部からの１光子吸収の起こる波長域光を遮断する遮断層と、多光子吸収過程によって消去に対応する１光子吸収帯域の蛍光を発光する蛍光層とを備えた記録媒体に対して、記録時に多光子吸収の起こる記録用光源を用いて前記記録層に書き込みを行ない、消去時に前記記録用光源を用いて前記蛍光層から蛍光を発光させ前記記録層の記録情報の消去を行なうことを特徴とする多層記録システム。
- 前記記録媒体が、前記記録用光源の光を透過し、前記蛍光層が発光する蛍光を反射する蛍光反射層を備えたことを特徴とする請求項１１記載の多層記録システム。
- 前記遮断層が、前記記録用光源の光を透過し、１光子吸収の起こる波長域光を反射するよう設計された誘電体多層膜を含むことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の多層記録システム。
- 前記遮断層が、１光子吸収の起こる波長域光を吸収する色素を含有する吸収層を含むことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の多層記録システム。
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