JP2009170013A - 光情報記録方法、光情報記録媒体、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置 - Google Patents

光情報記録方法、光情報記録媒体、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009170013A
JP2009170013A JP2008004998A JP2008004998A JP2009170013A JP 2009170013 A JP2009170013 A JP 2009170013A JP 2008004998 A JP2008004998 A JP 2008004998A JP 2008004998 A JP2008004998 A JP 2008004998A JP 2009170013 A JP2009170013 A JP 2009170013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical information
recording
information recording
light
fine particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2008004998A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009170013A5 (ja
Inventor
Takashi Iwamura
貴 岩村
Mitsuaki Oyamada
光明 小山田
Daisuke Ueda
大輔 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2008004998A priority Critical patent/JP2009170013A/ja
Priority to TW097150267A priority patent/TWI395211B/zh
Priority to PCT/JP2009/050496 priority patent/WO2009088095A1/ja
Priority to CN2009800001641A priority patent/CN101681649B/zh
Priority to KR1020097018905A priority patent/KR20100099043A/ko
Priority to US12/530,474 priority patent/US8116194B2/en
Publication of JP2009170013A publication Critical patent/JP2009170013A/ja
Publication of JP2009170013A5 publication Critical patent/JP2009170013A5/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0045—Recording
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0045—Recording
    • G11B7/00452—Recording involving bubble or bump forming
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/251—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials dispersed in an organic matrix
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
    • G11B7/246—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing dyes
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2531—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising glass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Abstract

【課題】記録速度を向上する。
【解決手段】情報の記録時に集光される記録光としての記録光ビームに対する光反応の一態様である２光子吸収反応によって当該２光子吸収材料を気化させることにより空洞でなる記録マークを形成する。また記録層は、情報の再生時に所定の読出光として照射された読出光ビームが記録マークの有無に応じて変調されてなる戻り光ビームを基に当該情報を再生させる。そして記録層は、金属微粒子ＭＮに２光子吸収材料を配位させた２光子吸収パーティクルが記録層を構成するバインダー樹脂に分散されてなることにより、バインダー樹脂中に分散された金属微粒子ＭＮの近傍に気化材料として２光子吸収特性を有する２光子吸収材料が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は光情報記録方法、光情報記録媒体、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置に関し、例えば光ビームを用いて情報が記録され、また当該光ビームを用いて当該情報が再生される光情報記録媒体に適用して好適なものである。
従来、光情報記録媒体としては、円盤状の光情報記録媒体が広く普及しており、一般にＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等が用いられている。
一方、かかる光情報記録媒体に対応した光情報記録再生装置では、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報を当該光情報記録媒体に記録するようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また１枚の光情報記録媒体に記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光情報記録媒体のさらなる大容量化が求められている。
そこで、光情報記録媒体を大容量化する手法の一つとして、２光子吸収によって記録ピットを形成する材料を用い、ピークパワーの高いレーザ光源を用いて、光情報記録媒体の厚み方向に、３次元的に情報を記録するようになされた光情報記録媒体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３７６５８公報
ところで、かかる構成の光情報記録媒体では、光ビームに対する感度が低く、記録マークを形成するために光ビームをある程度長い時間照射しなければならず、記録速度が低いという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、記録速度を向上させ得る光情報記録方法、光情報記録媒体、並びに当該光情報記録媒体の再生特性を良好にし得る光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明においては、樹脂中に分散された金属微粒子の近傍に気化材料が配置されてなる光情報記録媒体に対して、情報の記録時に集光される記録光に対する光反応又は熱反応によって気化材料を気化させることにより空洞でなる記録マークを形成する記録ステップを設けるようにした。
これにより、金属微粒子が引き起こす表面プラズモン効果により金属微粒子の近傍の電場を数百倍から数千倍にまで増強することができ、記録光に対する光反応又は熱反応を促進することができる。
また本発明においては、樹脂中に分散された金属微粒子の近傍に気化材料が配置されてなり、情報の記録時に集光される記録光に対する光反応又は熱反応によって気化材料を気化させることにより空洞でなる記録マークを形成し、情報の再生時に所定の読出光が照射された際、記録マークの有無に応じて変調された読出光を基に当該情報を再生させる記録層を設けるようにした。
これにより、金属微粒子が引き起こす表面プラズモン効果により金属微粒子の近傍の電場を数百倍から数千倍にまで増強することができ、記録光に対する光反応又は熱反応を促進することができる。
さらに本発明においては、所定の波長でなる記録光を集光して照射することにより、２光子吸収による光反応によって形成された気泡でなる記録マークを有する光情報記録媒体に対し、所定の再生光源から出射された記録光よりも波長の短い読出光を集光して照射する対物レンズと、光情報記録媒体における記録マークの有無に応じて変調された読出光を検出する光検出部とを設けるようにした。
これにより、１光子吸収でなる光情報記録媒体よりも小さく形成される記録マークに合致した読出光を照射することができる。
さらに本発明においては、所定の波長でなる記録光を集光して照射することにより、２光子吸収による光反応によって形成された気泡でなる記録マークを有する光情報記録媒体に対して記録光よりも波長の短い読出光を集光して照射する読出光照射ステップと、光情報記録媒体における記録マークの有無に応じて変調された読出光を検出する光検出ステップとを設けるようにした。
これにより、１光子吸収でなる光情報記録媒体よりも小さく形成される記録マークに合致した読出光を照射することができる。
さらに本発明においては、所定の波長でなる記録光を出射する第１の光源と、記録光よりも波長の短い読出光を出射する第２の光源と、情報の記録時に記録光を集光して光情報記録媒体に照射することにより、光情報記録媒体における２光子吸収による光反応によって気泡でなる記録マークを形成し、情報の再生時に読出光を集光して光情報記録媒体に照射する対物レンズと、光情報記録媒体における記録マークの有無に応じて変調された読出光を検出する光検出部とを設けるようにした。
これにより、１光子吸収でなる光情報記録媒体よりも小さく形成される記録マークに合致した読出光を照射することができる。
本発明によれば、金属微粒子が引き起こす表面プラズモン効果により金属微粒子の近傍の電場を数百倍から数千倍にまで増強することができ、記録光に対する光反応又は熱反応を促進することができ、かくして記録速度を向上させ得る記録方法及び光情報記録媒体を実現できる。
また本発明によれば、１光子吸収でなる光情報記録媒体よりも小さく形成される記録マークに合致した読出光を照射することができ、かくして当該光情報記録媒体の再生特性を良好にし得る光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置を実現できる。
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
（１）原理
一般的にナノサイズ（１〜１００［ｎｍ］程度）でなる金や銀などの金属微粒子ＭＮは、電磁波とカップリングして共鳴を起こす表面プラズモン効果により、所定の条件下において光が照射されると当該金属微粒子ＭＮ近傍の電場を増強して光強度を数百から数千倍に増強することが知られている。
本発明では、光情報記録媒体１００における記録層１０１内に金属微粒子ＭＮを分散させておくと共に、当該金属微粒子ＭＮ近傍に光の照射に応じた光反応又は熱反応により気化する気化材料ＡＭを配置しておく。
金属微粒子ＭＮ近傍に光が照射されると、表面プラズモン効果により当該金属微粒子ＭＮ近傍の光強度が数百倍から数千倍に増強されることになる。この結果、光情報記録媒体１００対して実際に照射した光の光強度に対し、数百倍から数千倍の光強度でなる光を照射したのと同様の効果を得られることが期待される。
すなわち光情報記録媒体１００では、光として情報記録用の記録光ビームＬ１が照射されると、表面プラズモン効果により金属微粒子ＭＮ近傍の電場を増強する。この結果光情報記録媒体１００は、焦点Ｆｂ近傍の記録層１０１に含まれる気化材料ＡＭの光又は熱反応を促進し、当該気化材料AMを速やかに気化させることにより、焦点Ｆｂに速やかに気泡でなる記録マークＲＭを形成することができる。
なおこの表面プラズモン効果は、図１（Ｂ）に示すように、金属微粒子ＭＮの表面に近い程その電場の増強効果が大きく、表面からの距離の２乗に応じて電場が小さくなることが知られており、気化材料ＡＭをできるだけ金属微粒子ＭＮの近くに配置することが望ましい。
（２）第１の実施の形態
（２−２）光情報記録媒体の構成
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光情報記録媒体１００は、基板１０２及び１０３の間に記録層１０１を形成することにより、全体として情報を記録するメディアとして機能するようになされている。
基板１０２及び１０３はガラス基板でなり、光を高い割合で透過させるようになされている。また基板１０２及び１０３は、Ｘ方向の長さｄｘ及びＹ方向の長さｄｙがそれぞれ約５０［ｍｍ］程度、厚さｔ２及びｔ３が約０．６〜１．１［ｍｍ］でなる正方形板状又は長方形板状に構成されている。
この基板１０２及び１０３の外側表面（記録層１０１と接触しない面）には、波長が例えば４０５［ｎｍ］及び７８０［ｎｍ］でなる光ビームに対して無反射となるような多層無機層（例えば、Ｎｂ２Ｏ２／ＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５／ＳｉＯ２の４層）のＡＲ（AntiReflection coating）処理を施している。
なお基板１０２及び１０３としては、ガラス板に限られず、例えばアクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂など種々の光学材料を用いることができる。基板１０２及び１０３の厚さｔ２及びｔ３は、上記に限定されるものではなく、０．０５［ｍｍ］〜１．２［ｍｍ］の範囲から適宜選択することができる。この厚さｔ２及びｔ３は、同一の厚さであっても異なっていても良い。また、基板１０２及び１０３の外側表面にＡＲ処理を必ずしも施さなくても良い。
記録層１０１は主成分となるバインダー樹脂に対し、光ビームを２光子吸収して発泡する２光子吸収材料によって被覆された金属微粒子ＭＮ（以下、これを２光子吸収パーティクルと呼ぶ）が分散されてなる。
バインダー樹脂としては、光ビームに対する透過率の高い各種樹脂材料を用いることができる。例えば熱によって軟化する熱可塑性樹脂や、光による架橋又は重合反応によって硬化する光硬化型樹脂、熱による架橋または重合反応によって硬化する熱硬化型樹脂などを用いることができる。
なお樹脂材料としては特に限定されないが、耐候性や光透過率などの観点から、ＰＭＭＡ（Polymethylmethacrylate）樹脂や、ポリカーボネイト樹脂などが用いられることが好ましい。
２光子吸収パーティクルの核となる金属微粒子ＭＮとしては、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、ＲＵなど種々の金属を用いることができるが、Ａｕ又はＡｇを用いることにより、金属としての特性上、表面プラズモン効果による大きな電場増強効果を得ることができる。また金属としてＡｇを用いることにより、例えば６００［ｎｍ］以下の短い波長でも表面プラズモン効果を得ることが可能となる。
２光子吸収材料としては、光ビームを２光子吸収して発泡する特性を有するものが用いられる。この２光子吸収による発泡は、熱分解によらない反応、すなわちフォトンモードで起こるものをいう。具体的に２光子吸収材料としては、シアニン色素、メロシアニン色素、アリーリデン色素、オキソノール色素、スクアリウム色素、アゾ色素、及びフタロシアニン色素など種々の有機色素又は各種無機結晶などを用いることができる。
この２光子吸収材料として、２光子吸収を示す波長は特に制限されない。例えば２光子吸収材料として、情報記録処理に使用される記録光ビームＬ１（例えば７８０［ｎｍ］）に対して２光子吸収を示すものの、情報再生処理に使用される読出光ビームＬ２（例えば４０５［ｎｍ］）に対して殆ど吸収を示さない材料を用いることにより、読出光ビームＬ２に対する耐久性を向上させることができる。
また２光子吸収材料としては、チオールやアミン、カルボン酸など、金属微粒子ＭＮに配位する特性を有する末端基（以下、これを配位末端基と呼ぶ）を有することが好ましい。これらの配位末端基を有する材料を用いることにより、金属微粒子ＭＮを２光子吸収材料によって簡単に被覆することができる。
さらに２光子材料としては、例えば２光子吸収特性を有する有機色素の一部として、末端が配位末端基に置換されたアルキル鎖（以下、これを配位アルキル鎖と呼ぶ）を有することが好ましい。このような２光子材料は、例えば有機色素に対して配位アルキル鎖を付加したり、有機色素が有する構造の一部を配位アルキル鎖に置換することにより生成することができる。
この２光子吸収材料としては、例えば（化２）式に示すように、金属微粒子ＭＮに対して容易に配位する特性を有するアルキルチオール基を側鎖として有するアルカンチオール誘導体が好適に用いられる。
Figure 2009170013
これにより図３に示すように、金属微粒子ＭＮに対してアルキルチオール基を配位させることができ、２光子吸収特性を有する有機色素ＯＣを金属微粒子ＭＮの近傍に確実に配置させることができる。
これにより２光子吸収パーティクルＰＬでは、電場の増強効果が大きい場所に確実に有機色素ＯＣを配置することができるため、当該有機色素ＯＣの２光子吸収反応を最大限促進し得るようになされている。
具体的に、例えば金属微粒子ＭＮとしてＡｇを用いた２光子吸収パーティクルＰＬは、エタノール溶液としての硝酸銀（ＡｇＮＯ３）を還元剤としてのＮａＢＨ４及びアルカンチオール誘導体と共に０［℃］において攪拌することにより作製することができる。
このように作製された２光子吸収パーティクルＰＬでは、アルカンチオール誘導体における有機色素ＯＣがその特性を損失することなく、２光子吸収を呈することが確認されている（非特許文献１参照）。
Francesco, S et al; J. Am.Chem. Soc. 2003, 125, 328-329
そしてエタノールを揮発させることにより、粉末状でなる２光子吸収パーティクルＰＬ（以下、これを粉末パーティクルと呼ぶ）を得ることができる。
この粉末パーティクルは、有機溶剤などの液体に混合・攪拌することにより、容易に分散させることができる他、各種樹脂材料に混練することによっても分散させることが可能である。
例えばバインダー樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合、加熱した熱可塑性樹脂に粉末パーティクルを添加し、混練機で混練することによりバインダー樹脂に２光子吸収パーティクルを分散させる。
そして２光子吸収パーティクルＰＬが分散されたバインダー樹脂を基板１０３上に展開し、冷却させることにより記録層１０１を作製した後、例えばＵＶ接着剤を用いて基板１０２を記録層１０１に接着することにより光情報記録媒体１００を作製することができる。
また熱可塑性樹脂を有機溶剤などで希釈する場合（以下、この熱可塑性樹脂を溶剤希釈型樹脂と呼び、加熱により成型する熱可塑性樹脂と区別する）には、予め粉末パーティクルを有機溶剤に分散してから当該有機溶剤に溶剤希釈型樹脂を溶解させたり、有機溶剤で希釈した溶剤希釈型樹脂に粉末パーティクルを添加して攪拌することによりバインダー樹脂に２光子吸収パーティクルＰＬを分散させる。
そして２光子吸収パーティクルＰＬが分散されたバインダー樹脂を基板１０３上に展開し、加熱乾燥させることにより記録層１０１を作製した後、例えばＵＶ接着剤を用いて基板１０２を記録層１０１に接着することにより光情報記録媒体１００を作製することができる。
さらにバインダー樹脂として熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂を用いる場合、未硬化の樹脂材料に粉末パーティクルを添加して攪拌することによりバインダー樹脂に２光子吸収パーティクルＰＬを分散させる。
そして２光子吸収パーティクルＰＬが分散されたバインダー樹脂を基板１０３上に展開し、未硬化の記録層１０１に対して基板１０３が載置された状態で光硬化又は熱硬化させることにより光情報記録媒体１００を作製することができる。
（２−２）光情報記録再生装置の構成
図４において光情報記録再生装置１は、全体として光情報記録媒体１００における記録層１０１に対して光を照射することにより、記録層１０１において想定される複数の記録マーク層（以下、これを仮想記録マーク層と呼ぶ）に情報を記録し、また当該情報を再生するようになされている。
光情報記録再生装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）構成でなる制御部２により全体を統括制御するようになされており、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）から基本プログラムや情報記録プログラム、情報再生プログラム等の各種プログラムを読み出し、これらを図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）に展開することにより、情報記録処理や情報再生処理等の各種処理を実行するようになされている。
制御部２は、光ピックアップ５を制御することにより、当該光ピックアップ５から光情報記録媒体１００の光ビームが照射されるべき位置（以下、これを目標マーク位置と呼ぶ）に対して光ビームを照射させ、また当該光情報記録媒体１００から戻ってきた光ビームを受光するようになされている。
ここで一般的に対物レンズの開口数をＮＡ、光ビームの波長をλとすると、光ビームが集光されるときのスポット径ｄは、以下の式によって表される。
Figure 2009170013
すなわち同一の対物レンズ１３を用いる場合、開口数ＮＡが一定となるためスポット径ｄは光ビームの波長λに比例することになる。
図５に示すように、集光された光ビームの強度は焦点Ｆｂ付近で最も大きくなり、焦点Ｆｂから離隔するほど小さくなる。例えば１光子吸収によって記録マークＲＭが形成される一般的な光情報記録媒体の場合には、１光子を吸収することにより光反応が生じるため、光強度に比例して光反応が生じる。このため光情報記録媒体では、記録光ビームＬ１における所定の強度以上となる領域に記録マークＲＭが形成される。なお図５ではスポット径ｄと同一サイズの記録マークＲＭが形成された場合を示している。
これに対して２光子吸収の場合、同時に２光子を吸収したときにのみ反応が生じるため、光強度の２乗に比例して光反応が生じる。このため本実施の形態による光情報記録媒体１００では、図６に示すように、記録光ビームＬ１において光強度の非常に大きい焦点Ｆｂ近傍にのみ記録マークＲＭが形成される。
この記録マークＲＭは、記録光ビームＬ１のスポット径ｄと比して小さいサイズとなり、その直径ｄａも小さくなる。このため光情報記録媒体１００では、高密度で記録マークＲＭを形成させることにより記憶容量の大容量化が可能となる。しかしながら仮に当該記録光ビームＬ１と同一波長でなる読出光ビームＬ２を照射した場合、記録マークＲＭに直接照射されない読出光ビームＬ２の割合が大きくなり読出光ビームＬ２の損失が大きくなる他、目標マーク位置に隣接する記録マークＲＭによって読出光ビームＬ２が反射され戻り光ビームＬ３に干渉する、いわゆるクロストークを生じさせる可能性がある。
本実施の形態における光情報再生記録装置１における光ピックアップ５は、光源として記録光源１０と再生光源１５とを有しており、情報記録処理の際には７８０［ｎｍ］の記録光ビームＬ１を用いる一方、情報再生処理の際には４０５［ｎｍ］の読出光ビームＬ２を用いるようになされている。
なお記録光源１０は、ピコ秒レベルで記録光ビームＬ１をパルス出力する半導体レーザ（いわゆるピコ秒レーザ）である。一方再生光源１５はＢＤ（Blu-ray Disc、登録商標）などの光ディスクドライブに用いられる一般的な半導体レーザである。
図７に示すように光ピックアップ５は、情報記録処理の際、制御部２の制御に基づき、記録光源１０から波長７８０［ｎｍ］の記録光ビームＬ１を出射させ、当該記録光ビームＬ１をコリメータレンズ１１により発散光から平行光に変換した上でダイクロイックプリズム１２に入射させるようになされている。
ダイクロイックプリズム１２は、波長に応じて光ビームを反射又は透過させる反射透過面１２Ｓを有している。反射透過面１２Ｓは記録光ビームＬ１が入射されると当該記録光ビームＬ１を透過させ、対物レンズ１３へ入射させる。対物レンズ１３は、記録光ビームＬ１を集光することにより、光情報記録媒体１００内の任意の箇所に合焦させ、気泡でなる記録マークＲＭを形成させるようになされている。
このとき光情報記録媒体１００では、金属微粒子ＭＮによる表面プラズモン効果により迅速に記録マークＲＭが形成されると共に、記録光ビームＬ２の焦点Ｆｂ近傍に当該記録光ビームＬ２のスポット径ｄと比して小さい直径ｄａを有する記録マークＲＭを形成する。
また図８に示すように光ピックアップ５は、情報再生処理の際、制御部２の制御に基づき、再生光源１５から波長４０５［ｎｍ］の読出光ビームＬ２を出射させ、当該読出光ビームＬ２をコリメータレンズ１６により発散光から平行光に変換した上でビームスプリッタ１７に入射させる。
ビームスプリッタ１７は、所定の割合で読出光ビームＬ２を透過させ、ダイクロイックプリズム１２に入射させる。
ダイクロイックプリズム１２は、反射透過面１２Ｓによって読出光ビームＬ２を反射させ、対物レンズ１３へ入射させる。対物レンズ１３は、読出光ビームＬ２を集光することにより、光情報記録媒体１００内の任意の箇所に合焦させるようになされている。
ここで光情報記録媒体１００は、読出光ビームＬ２の合焦位置に記録マークＲＭが形成されていた場合、記録層１０１と記録マークＲＭとの屈折率の差異によって当該読出光ビームＬ２を反射し、戻り光ビームＬ３を生成する。また光情報記録媒体１００は、読出光ビームＬ２の合焦位置に記録マークＲＭが形成されていない場合、読出光ビームＬ２を通過させ、戻り光ビームＬ３を生成することはない。
対物レンズ１３は、光情報記録媒体１００から戻り光ビームＬ３が戻ってきた場合、当該戻り光ビームＬ３を平行光に変換し、ダイクロイックプリズム１２へ入射させる。このときダイクロイックプリズム１２は、戻り光ビームＬ３を反射透過面１２Ｓにより反射し、ビームスプリッタ１７へ入射させる。
ビームスプリッタ１７は、戻り光ビームＬ３の一部を反射し、集光レンズ１８へ入射させる。集光レンズ１８は、戻り光ビームＬ３を集光して受光素子１９に照射する。
これに応じて受光素子１９は、戻り光ビームＬ３の光量を検出し、当該光量に応じた検出信号を生成して制御部２へ送出する。これにより制御部２は、検出信号を基に戻り光ビームＬ３の検出状態を認識し得るようになされている。
ところで光ピックアップ５は、図示しない駆動部が設けられており、制御部２の制御により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の３軸方向に自在に移動し得るようになされている。実際上、制御部２は、当該光ピックアップ５の位置を制御することにより、記録光ビームＬ１及び読出光ビームＬ２の焦点位置を所望の目標マーク位置に合わせ得るようになされている。
このように光情報記録再生装置１は、２光子吸収材料の光反応により記録光ビームＬ１のスポット径ｄと比して小さい記録マークＲＭを形成すると共に、当該記録光ビームＬ１よりも小さいスポット径を有する読出光ビームＬ２を照射する。これにより光情報記録再生装置１は、記録マークＲＭに適したスポット径でなる読出光ビームＬ２を照射し得、読出光ビームＬ２の損失やクロストークを抑制し得るようになされている。
（２−３）動作及び効果
以上の構成において、光情報記録媒体１００における記録層１０１は、情報の記録時に集光される記録光としての記録光ビームＬ１に対する光反応の一態様である２光子吸収反応によって当該２光子吸収材料を気化させることにより空洞でなる記録マークＲＭを形成する。また記録層１０１は、情報の再生時に所定の読出光として照射された読出光ビームＬ２が記録マークＲＭの有無に応じて変調されてなる戻り光ビームＬ３を基に当該情報を再生させる。
そして記録層１０１は、金属微粒子ＭＮに２光子吸収材料を配位させた２光子吸収パーティクルが記録層１０１を構成するバインダー樹脂に分散されてなることにより、バインダー樹脂中に分散された金属微粒子ＭＮの近傍に気化材料として２光子吸収特性を有する２光子吸収材料が配置されている。
これにより記録層１０１は、情報記録処理の際、記録光ビームＬ１が金属微粒子ＭＮに照射されることによって生じる表面プラズモン効果により金属微粒子ＭＮの近傍の電場を数百から数千倍に増強することができる。この結果記録層１０１は、目標マーク位置近傍に存在する２光子吸収材料に対する光効果を数百倍から数千倍に向上させて当該２光子吸収材料を迅速に気化させて記録マークＲＭを形成することができる。
さらに記録層１０１は、記録光ビームＬ１に対する記録感度を向上させることができるため、記録マークＲＭを形成させるのに必要となる当該記録光ビームＬ１のエネルギーを低下させることができる。このため記録層１０１は、記録用光源１０として極めて高い光強度でなるレーザ光を出射し得るフェムト秒レーザではなく、半導体レーザでなるピコ秒レーザを使用させることが可能となり、光情報記録再生装置１としての構成を簡易にすることができる。
また一般的に、２光子吸収材料が２光子吸収を生じる確率は、光強度の２乗に比例することが知られている。このため記録層１０１は、記録光ビームＬ１の焦点Ｆｂ１近傍、すなわち目標マーク位置付近でのみ記録光ビームＬ１を吸収させることができ、当該目標マーク位置の属する仮想記録マーク層（以下、これを照射記録マーク層と呼ぶ）とは異なる仮想記録マーク層（以下、これを他記録マーク層と呼ぶ）において記録光ビームＬ１を殆ど吸収せずに済む。
この結果記録層１０１では、記録層１０１総体としての記録光ビームＬ１に対する透過率を向上させることができ、当該記録光ビームＬ１を効率良く目標マーク位置に照射することができる。
また記録層１０１では、記録光ビームＬ１が入射される基板１０２側にある他記録マーク層を通過させることにより照射記録マーク層に対して記録光ビームＬ１を照射する必要がある。このため記録層１０１では、特に基板１０２近傍の仮想記録マーク層に対して複数回に渡って繰り返し記録光ビームＬ１が曝露されることになる。
光情報記録媒体１００のような記録マークＲＭを３次元的に記録する体積型記録媒体では、仮想記録マーク層の数が多く、例えば基板１０２から１層目の仮想記録マーク層では、２０層目の仮想記録マーク層に情報が記録されるまでの間に少なくとも１９回に渡って他記録マーク層に対する記録光ビームＬ１が曝露されることになる。
しかしながら記録層１０１では、他記録マーク層において２光子吸収材料が記録光ビームＬ１を殆ど吸収しないため、照射記録マーク層に照射される記録光ビームＬ１の影響を他記録マーク層に殆ど与えることがない。この結果記録層１０１は、光強度に比例して生じる１光子吸収や熱反応によって記録マークＲＭを形成する記録層と比較して、記録層１０１としての耐久性を向上させることができる。
さらに記録層１０１に分散される金属微粒子ＭＮがＡｇの微粒子でなることにより、Ａｇに固有のプラズマ周波数との関係から表面プラズモン効果による大きな電場の増強が期待される。またＡｇは、７８０［ｎｍ］でなる記録光ビームＬ１よりも波長の低い４００［ｎｍ］程度の記録光ビームに対しても表面プラズモン効果を生じさせることが知られており、２光子吸収材料の選定に応じてエネルギーの高い記録光ビームを用いることが可能となる。
また記録層１０１は、２光子吸収材料を金属微粒子ＭＮに配位することにより、２光子吸収材料を確実に金属微粒子ＭＮの近傍に配置することができる。この結果記録層１０１は、金属微粒子ＭＮの近傍でない場所に２光子吸収材料を殆ど配置させずに済み、２光子吸収材料を記録層１０１内にランダムに分散させる方法と比較して、記録感度を低下させることなく２光子吸収材料の使用量を低減することができる。
また一般的に金属微粒子ＭＮは、金属微粒子ＭＮ同士が凝集することを防止するためにアルカンチオールなどの保護材料を被覆して安定化させる。記録層１０１では、２光子吸収材料を金属微粒子ＭＮに直接配位することにより当該２光子吸収材料を金属微粒子ＭＮの最も近傍に配置することができると共に、２光子吸収材料をこの保護材料としても作用させることができる。
さらに２光子吸収材料は、末端が金属微粒子ＭＮに配位するチオール基などの配位末端基に置換されたアルキルチオールＡＴなどの配位アルキル鎖を有している。これにより記録層１０１は、金属微粒子ＭＮに対して容易に配位して簡易に形成される２光子吸収パーティクルＰＬを分散すれば良いため、記録層１０１の作製を簡易にすると共に、記録層１０１内で金属微粒子ＭＮに２光子吸収材料を安定的に配位させることができる。
また記録層１０１では、２光子吸収材料における配位末端基が金属微粒子ＭＮに対して配位する力の大きいチオール基（ＳＨ）であることにより、金属微粒子ＭＮに２光子吸収材料を安定的に配位させることができる。
さらに記録層１０１では、２光子吸収して気化すると共に、その一部が保護材料として一般的に使用される構造であるアルキルチオール基に置換されてなる物質を２光子吸収材料として用いることにより、２光子吸収特性と金属微粒子ＭＮに対する配位特性とを両立させ、２光子吸収材料を保護材料として作用させることができる。
また記録層１０１では、２光子吸収材料として（化２）式の物質が２光子吸収特性を維持したまま金属微粒子ＭＮに配位することが既に実験的に証明されていることから、ビススチリルベンゼン構造を有する物質を使用することにより、上述した記録感度の向上効果が確実に得られることが期待される。
さらに情報再生装置としての光情報記録再生装置１では、２光子吸収による光反応によって形成された気泡でなる記録マークＲＭを有する光情報記録媒体１００に対し、記録マークＲＭが形成されたときに照射された記録光ビームＬ１よりも波長の短い読出光ビームＬ２を集光して照射すると共に、光情報記録媒体１００における当該読出光ビームの光変調を検出するようにした。
これにより光情報記録再生装置１では、読出光ビームＬ２のスポット径を記録マークＲＭに合わせて小さくしてクロストークを防止することができるため、光情報記録媒体１００に記録マークＲＭのサイズに応じた記録密度で情報を記録させることができ、光情報記録媒体１００の記録容量を向上させることができる。
また光情報記録再生装置１では、読出光ビームＬ２のスポット径を記録マークＲＭに合わせて小さくするため、目標マーク位置に記録マークＲＭが存在する場合には、読出光ビームＬ２の殆どを目標マーク位置における記録マークＲＭに照射することができ、クロストークを効果的に防止して再生特性を向上させることができる。
以上の構成によれば、光情報記録媒体１００における記録層１０１では、記録光ビームＬ１を吸収して気化することにより記録マークＲＭを形成する２光子吸収材料を金属微粒子ＭＮの近傍に配置することにより、金属微粒子ＭＮに記録光ビームＬ１が照射されて生じる表面プラズモン効果を利用して当該記録光ビームＬ１の光効果を向上させて記録層１０１としての記録感度を向上させることができ、かくして記録速度を向上させ得る光情報記録媒体、並びに当該光情報記録媒体の再生特性を良好にし得る光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置を実現できる。
（３）第２の実施の形態
図９〜図１０は第２の実施の形態を示すもので、図１〜８に示した第１の実施の形態に対応する部分を同一符号で示している。第２の実施の形態では、気化材料ＡＭを記録層１５１内に単純に分散することにより金属微粒子ＭＮの近傍に配置する点が第１の実施の形態と異なっている。
（３−１）光情報記録媒体の構成
図２に示したように、本実施の形態における光情報記録媒体１５０は、第１の実施の形態と同様、記録層１５１が基板１０２及び１０３によって挟まれた構成でなる。
記録層１５１は主成分となるバインダー樹脂に対し、気化材料ＡＭ及び金属微粒子ＭＮが分散されてなる。バインダー樹脂及び金属微粒子ＭＮは、第１の実施の形態と同様の材料が用いられる。
金属微粒子ＭＮは、保護材料が被覆された状態（以下、これを金属ナノ粒子と呼ぶ）でバインダー樹脂に分散される。保護材料の材料としては、チオールやアミン、カルボン酸など、金属微粒子に配位する特性を有する配位末端基を有することが好ましく、例えばオレイン酸などの各種脂肪酸、アルカンチオール、アルカンアミンなどを用いることができる。
金属ナノ粒子は、第１の実施の形態におけるアルカンチオール誘導体（化１）を保護材料に置き換えたこと以外は、２光子吸収パーティクルと同様の手法にて作製することができる。
特に保護材料の材料として摺動性の高い材料を用いることにより、一旦乾燥させた金属ナノ粒子をバインダー樹脂に分散する際の分散性を向上させることが可能となる。
因みに保護材料として（化３）式に示すオレイン酸を用いることにより、一旦乾燥させた金属ナノ粒子を加熱した熱可塑性樹脂に容易に分散させ得ることが確認されている。
Figure 2009170013
気化材料ＡＭとしては、記録光ビームＬ２を照射することにより気化する材料であれば特に制限はなく、１光子吸収による光反応により気化する材料や、熱反応により気化する
材料など既知の材料を用いることができる。
この光情報記録媒体１５０では、例えば図９に示すように、記録層１５１内に金属微粒子ＭＮに対して過剰に熱気化材料ＡＨを配合することにより、当該金属微粒子ＭＮの近傍に確実に熱気化材料ＡＨを配置するようになされている。このため気化材料ＡＭとしては、安価な熱気化材料ＡＨを用いることが好ましい。
具体的に熱気化材料ＡＨは、記録層１５１全体の重量に対して１〜２０［重量％］含有させることが好ましい。気化材料の含有量が１［％］未満になると、金属微粒子ＭＮの近傍に確実に気化材料ＡＭを配置させることができず、また熱気化材料ＡＨの含有量が２０［％］を超えると、記録層１５１の剛性が不足するため、好ましくない。
この熱気化材料ＡＨは、記録層１５１内に熱気化材料ＡＨとして気化させるためだけに添加される必要は無く、記録層１５１内に残留する残留溶剤や、可塑剤などの添加剤、消費されなかった光重合開始剤の残渣（以下、これを光重合開始剤残渣と呼ぶ）などであってもよい。
なお熱気化材料ＡＨとしては、気化材料の貯蔵安定性と記録速度の観点から、１４０［℃］〜４００［℃］の気化温度を有する材料を用いることが特に好ましい。この気化温度は、以下の測定条件によるＴＧ／ＤＴＡ（示唆熱・熱重量同時測定）測定により、ＴＧ曲線において最も激しく重量減少が生じた温度とする。
〔測定条件〕
雰囲気 ：Ｎ２（窒素雰囲気下）
昇温速度：２０［℃／ｍｉｎ］
測定温度：４０℃〜６００℃
使用装置：ＴＧ／ＤＴＡ３００（セイコーインスツルメンツ株式会社製）
バインダー樹脂として光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂及び溶剤希釈型樹脂を使用する場合には、液状のバインダー樹脂に対して気化材料及び金属ナノ粒子を混合し、乾燥又は硬化することにより記録層１５１が作製される。乾燥又は硬化過程において加熱する場合には、加熱によって熱気化材料ＡＨが揮発しないように加熱温度及び熱気化材料ＡＨが選定されることが好ましい。
例えばバインダー樹脂として光硬化型樹脂を用いた場合、光重合開始剤がスタータとなり後は連鎖的に光反応が進行するため、理論上、非常に少量の光重合開始剤のみが消費される。しかしながら液状材料Ｍ１の光反応を迅速にかつ十分に進行させるため、一般的に、実際に消費される光重合開始剤と比して過剰な量の光重合開始剤が配合されるため、記録層１５１内に熱気化材料ＡＨとして光重合開始剤残渣を散在させることができる。
また熱硬化型樹脂及び熱可塑性樹脂に対して光重合開始剤を配合した場合には、当該光重合開始剤が何らかの反応によって消費されることはなく、そのまま記録層１５１内に残留するため、光硬化型樹脂と同様に熱気化材料ＡＨとして光重合開始剤残渣を散在させた状態にすることができる。さらに記録層１５１には、希釈溶剤として使用された溶剤が残留した残留溶剤や硬化処理において残留した未反応のモノマー類を熱気化材料ＡＨとして散在させることも可能である。
なお熱気化材料ＡＨとしては、記録光ビームＬ１を吸収して発熱して気化するようにしてもよく、バインダー樹脂あるいは当該バインダー樹脂に添加される添加剤などの成分が発熱することにより熱気化材料ＡＨを気化させるようにしても良い。
また熱可塑性樹脂に対して熱気化材料ＡＨを配合する場合には、加熱された熱可塑性樹脂に対して金属ナノ粒子ＮＰ及び熱気化材料ＡＨを添加し、混練機で混練し成型した後、冷却されることにより記録層１５１が作製される。
（３−２）光情報記録再生装置の構成
図１０に示すように、第２の実施の形態による光情報記録再生装置３０は、光源として記録再生光源２０のみを有しており、当該記録再生光源２０から出射される光ビームを記録光ビームＬ１及び読出光ビームＬ２として用いることにより情報記録処理及び情報再生処理を実行するようになされている。
すなわち光情報記録再生装置３０は、情報記録処理の際、記録再生光源２０から４０５［ｎｍ］でなる記録光ビームＬ１を出射する。そして光情報記録再生装置３０は、コリメータレンズ２１、ビームスプリッタ２２及び対物レンズ２３を介して当該記録光ビームＬ１を光情報記録媒体１５０の目標マーク位置に照射する。
このとき光情報記録媒体１５０では、金属ナノ粒子ＮＰの近傍に熱気化材料ＡＨが配置されていることから、表面プラズモン効果により、実際に目標マーク位置に照射された記録光ビームＬ１の光強度と比して、当該目標マーク位置における記録光ビームＬ１の光効果を数百倍から数千倍に増大させることができる。この結果光情報記録媒体１５０では、熱気化材料ＡＨの温度を迅速に上昇させることができ、熱気化材料ＡＨを迅速に気化させて記録マークＲＭを形成し得るようになされている。
光情報記録再生装置３０は、情報再生処理の際、記録再生光源２０から４０５［ｎｍ］でなる読出光ビームＬ２を出射し、情報記録処理と同様にして読出光ビームＬ２を光情報記録媒体１５０の目標マーク位置に照射する。
そして光情報記録再生装置３０は、目標マーク位置に記録マークＲＭが記録されていた場合には、光情報記録媒体１５０によって反射される戻り光ビームＬ３を対物レンズ２３によって受光し、当該戻り光ビームＬ３をビームスプリッタ２２及び集光レンズ２４を介して受光素子２５に照射するようになされている。
このようにして光情報記録再生装置３０は、情報記録処理の際、金属微粒子ＭＮの表面プラズモン効果により熱気化材料ＡＨを迅速に気化させて記録マークＲＭを形成すると共に、記録光ビームＬ１と同一の波長でなる読出光ビームＬ１を用いて情報再生処理を実行するようになされている。
（３−３）動作及び効果
以上の構成において、光情報記録媒体１５０における記録層１５１では、金属微粒子ＭＮに対して過剰量の気化材料ＡＭを配合することより金属微粒子ＭＮの近傍に当該気化材料ＡＭを配置する。
これにより記録層１５１では、金属微粒子ＭＮが引き起こす表面プラズモン効果により気化材料ＡＭを気化させるのに必要な記録光ビームＬ１の照射エネルギーを低減することができ、記録マークＲＭを形成するまでの記録時間を短縮することが可能となる。
また記録層１５１では、金属微粒子ＭＮが分散されるバインダー樹脂に気化材料ＡＭを混合するだけの処理によって気化材料ＡＭを金属微粒子ＭＮの近傍に配置することができるため、光情報記録媒体１５０を簡易に作製させることができる。
さらに記録層１５１では、熱により気化する熱気化材料ＡＨを金属微粒子ＭＮの近傍に配置することにより、１光子吸収する気化材料と比較して光に対する耐久性を向上させることができ、光情報記録媒体１５０としての信頼性を向上させることができる。
また熱気化材料ＡＨは、光に応じて反応開始因子を発生する光重合開始剤であることにより、４０５［ｎｍ］でなる記録光ビームＬ１を効率良く吸収して比較的迅速に記録マークＲＭを形成することが可能である。
以上の構成によれば、記録層１５１では、気化材料ＡＭを金属微粒子ＭＮに対して過剰量配合することにより、金属微粒子ＭＮの近傍に気化材料ＡＭを配置したため、一般的に使用される金属ナノ粒子ＮＰと気化材料ＡＭを記録層１５１中に分散するだけで、金属ナノ粒子ＮＰの表面プラズモン効果により、記録速度を向上させることができる。
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、バインダー樹脂として各種樹脂材料が用いられるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば必要に応じて各種添加剤や例えばシアニン系、クマリン系、キノリン系色素などの増感色素などを加える等しても良い。
さらに上述した第１の実施の形態においては、波長７８０［ｎｍ］でなる光ビームを吸収する２光子吸収材料を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば波長４０５［ｎｍ］でなる光ビームを吸収する２光子吸収材料を用いても良い。この場合であっても、金属微粒子ＭＮとしてＡｇを使用することにより、上述した実施の形態と同様に表面プラズモン効果を生じさせ、記録速度を向上させることが可能となる。
さらに上述した第１の実施の形態においては、気化材料ＡＭとしての２光子吸収材料を金属微粒子ＭＮに配位させ、第２の実施の形態においては、気化材料ＡＭとしての熱気化材料ＡＨを金属微粒子ＭＮに対して過剰量配合するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１及び第２の実施の形態を適宜組み合わせることが可能である。例えば２光子吸収材料を金属微粒子ＭＮに対して過剰量配合したり、一部をアルキルチオール基に置換された熱気化材料を金属微粒子ＭＮに対して配位させるようにしても良い。
また例えば図１１に示すように、金属微粒子ＭＮを被覆する保護材料ＰＣの先端に気化材料ＡＭを引き寄せたり配位するような構造を付加しておくことも可能である。これにより気化材料ＡＭとしての構造を何ら変化させることなくすなわち気化材料ＡＭとしての特性に何ら影響を与えることなく、当該気化材料ＡＭを確実に金属微粒子ＭＮの近傍に配置することが可能となる。すなわち気化材料ＡＭは、金属微粒子ＭＮが生じる表面プラズモン効果によって電場が増強される範囲内に配置されれば良い。因みに特殊な条件により表面プラズモン効果による近場光が０．５［ｍｍ］にまで長距離伝播することが知られている。また一般的に、近場光の伝播距離は１００［ｎｍ］程度である。従って、気化材料ＡＭを金属微粒子ＭＮの表面から０．５［ｍｍ］未満、好ましくは１００［ｎｍ］未満の位置に配置することにより、本発明の効果を得ることができると考えられる。
さらに上述した実施の形態においては、光情報記録媒体１００の基板１０２側の面から記録光ビームＬ１及び読出光ビームＬ２をそれぞれ照射するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば記録光ビームＬ１を基板１０３側の面から照射するようにする等、各光又は光ビームをそれぞれいずれの面、もしくは両面から照射するようにしても良い。
さらに上述した第１の実施の形態においては、記録光ビームＬ１よりも短い波長でなる読出光ビームＬ２を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば開口数の異なる２つの対物レンズを切り替えて使用することにより、同一波長でなる記録光ビームＬ１及び読出光ビームＬ２を使用しつつスポット径を変更するようにしても良い。
さらに上述した第２の実施の形態においては、記録再生光源１０から出射される記録光ビームＬ１及び読出光ビームＬ２の波長を波長４０５［ｎｍ］とする以外にも、他の波長とするようにしても良く、要は記録層１０１内における目標マーク位置の近傍に気泡による記録マークＲＭを適切に形成できれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、光情報記録媒体１００の記録層１０１を一辺約５０［ｍｍ］、厚さｔ１を約０．０５〜１．０［ｍｍ］の正方形又は長方形状に形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の任意の寸法とするようにし、或いは様々な寸法でなる直方体状等、種々の形状としても良い。この場合、Ｚ方向の厚さｔ１に関しては、記録光ビームＬ１及び読出光ビームＬ２の透過率等を考慮した上で定めることが望ましい。
また光情報記録媒体１００を円盤状に形成し、当該光情報記録媒体１００を回転させながら同心円状又はらせん状に並んで記録マークＲＭが形成されるよう記録光ビームＬ１及び読出光ビームＬ２を照射しても良い。例えば記録容量が２５０ＧＢでなる２層ＢＤの５倍以上の容量を得るためには、記録層１０１の厚みは１００［μｍ］以上とすることが望ましい。
これに応じて基板１０２及び１０３の形状については、正方形板状又は長方形板状に限らず、記録層１０１に合わせた種々の形状であれば良い。また当該基板１０２及び１０３の材料については、ガラスに限らず、例えばポリカーボネイト等でも良く、要は記録光ビームＬ１及び読出光ビームＬ２並びに戻り光ビームＬ３をある程度高い透過率で透過させれば良い。また、戻り光ビームＬ３の代わりに、読出光ビームＬ２の透過光を受光する受光素子を配置して記録マークＲＭの有無に応じた読出光ビームＬ２の光変調を検出することにより、当該読出光ビームＬ２の光変調を基に情報を再生するようにしても良い。さらには、記録層１０１単体で所望の強度が得られる場合等に、光情報記録媒体１００から当該基板１０２及び１０３を省略しても良い。
さらに上述した実施の形態においては、記録層としての記録層１０１によって光情報記録媒体としての光情報記録媒体１００を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる記録層によって光情報記録媒体を構成するようにしても良い。
本発明は、例えば映像コンテンツや音声コンテンツ等のような大容量の情報を光情報記録媒体等の記録媒体に記録し又は再生する光情報記録再生装置等でも利用できる。
本発明の原理の説明に供する略線図である。 光情報記録媒体の構成を示す略線図である。 ２光子吸収パーティクルを模式的に示す略線図である。 第１の実施の形態による光情報記録再生装置の構成を示す略線図である。 １光子吸収による記録マークの形成の説明に供する略線図である。 ２光子吸収による記録マークの形成の説明に供する略線図である。 情報の記録の説明に供する略線図である。 情報の再生の説明に供する略線図である。 気化材料の金属微粒子近傍への配置の説明に供する略線図である。 第２の実施の形態による光情報記録再生装置の構成を示す略線図である。 他の実施の形態による気化材料の金属微粒子近傍への配置の説明に供する略線図である。
符号の説明
１……光情報記録再生装置、２……制御部、５……光ピックアップ、１０……記録光源、１３……対物レンズ、１５……再生光源、１９……受光素子、１００、１５０……光情報記録媒体、１０１、１５１……記録層、ｔ１、ｔ２、ｔ３……厚さ、Ｌ１……記録光ビーム、Ｌ２……読出光ビーム、Ｌ３……戻り光ビーム、ＡＭ……気化材料、ＭＮ……金属微粒子、ＡＴ、アルキルチオール、ＯＣ……有機色素、ＮＰ……金属ナノ粒子、ＡＨ……熱気化材料、ＰＣ……保護材料、ＲＭ……記録マーク。

Claims (15)

  1. 樹脂中に分散された金属微粒子の近傍に気化材料が配置されてなる光情報記録媒体に対して、情報の記録時に集光される記録光に対する光反応又は熱反応によって上記気化材料を気化させることにより空洞でなる記録マークを形成する記録ステップ
    を具えることを特徴とする光情報記録方法。
  2. 上記気化材料は、
    上記金属微粒子に配位することにより上記金属微粒子の近傍に配置された
    ことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録方法。
  3. 上記気化材料は、
    末端が上記金属微粒子に配位する配位末端基に置換されたアルキル鎖を有している
    ことを特徴とする請求項２に記載の光情報記録方法。
  4. 上記配位末端基は、
    チオール基である
    ことを特徴とする請求項３に記載の光情報記録方法。
  5. 上記気化材料は、
    ２光子吸収によって気化する２光子吸収材料の一部がアルキルチオール基に置換されてなる
    ことを特徴とする請求４に記載の光情報記録方法。
  6. 上記気化材料は、（化１）式の一般式によって表される
    Figure 2009170013
     ことを特徴とする請求項５に記載の光情報記録方法。
  7. 上記金属微粒子は、
    Ａｇの微粒子である
    ことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録方法。
  8. 上記気化材料は、
    金属微粒子に対して過剰量が配合されることにより上記金属微粒子の近傍に配置された
    ことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録方法。
  9. 上記気化材料は、
    熱により気化する熱気化材料である
    ことを特徴とする請求項７に記載の光情報記録方法。
  10. 上記気化材料は、
    光に応じて反応開始因子を発生する光重合開始剤である
    を具えることを特徴とする請求項６に記載の光情報記録方法。
  11. 上記気化材料は、
    金属微粒子を覆う保護材料に配位されることにより上記金属微粒子の近傍に配置された
    ことを特徴とする請求項８に記載の光情報記録方法。
  12. 樹脂中に分散された金属微粒子の近傍に気化材料が配置されてなり、情報の記録時に集光される記録光に対する光反応又は熱反応によって上記気化材料を気化させることにより空洞でなる記録マークを形成する記録層
    を具えることを特徴とする光情報記録媒体。
  13. 所定の波長でなる記録光を集光して照射することにより、２光子吸収による光反応によって形成された気泡でなる記録マークを有する上記光情報記録媒体に対し、所定の再生光源から出射された上記記録光よりも波長の短い読出光を集光して照射する対物レンズと、
    上記光情報記録媒体における上記記録マークの有無に応じて変調された上記読出光を検出する光検出部と
    を具えることを特徴とする光情報再生装置。
  14. 所定の波長でなる記録光を集光して照射することにより、２光子吸収による光反応によって形成された気泡でなる記録マークを有する上記光情報記録媒体に対して上記記録光よりも波長の短い読出光を集光して照射する読出光照射ステップと、
    上記光情報記録媒体における上記記録マークの有無に応じて変調された上記読出光を検出する光検出ステップと
    を具えることを特徴とする光情報再生方法。
  15. 所定の波長でなる記録光を出射する第１の光源と、
    上記記録光よりも波長の短い読出光を出射する第２の光源と、
    情報の記録時に上記記録光を集光して光情報記録媒体に照射することにより、上記光情報記録媒体における２光子吸収による光反応によって気泡でなる記録マークを形成し、上記情報の再生時に上記読出光を集光して光情報記録媒体に照射する対物レンズと、
    上記光情報記録媒体における上記記録マークの有無に応じて変調された上記読出光を検出する光検出部と
    を具えることを特徴とする光情報記録再生装置。
JP2008004998A 2008-01-11 2008-01-11 光情報記録方法、光情報記録媒体、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置 Ceased JP2009170013A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008004998A JP2009170013A (ja) 2008-01-11 2008-01-11 光情報記録方法、光情報記録媒体、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置
TW097150267A TWI395211B (zh) 2008-01-11 2008-12-23 Optical information recording method, optical information recording medium, optical information reproducing apparatus, optical information reproducing method, and optical information recording and reproducing apparatus
PCT/JP2009/050496 WO2009088095A1 (ja) 2008-01-11 2009-01-08 光情報記録方法、光情報記録媒体、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置
CN2009800001641A CN101681649B (zh) 2008-01-11 2009-01-08 光学信息记录方法、光学信息记录介质、光学信息再现装置、光学信息再现方法以及光学信息记录和再现装置
KR1020097018905A KR20100099043A (ko) 2008-01-11 2009-01-08 광 정보 기록 방법, 광 정보 기록 매체, 광 정보 재생 장치, 광 정보 재생 방법 및 광 정보 기록 재생 장치
US12/530,474 US8116194B2 (en) 2008-01-11 2009-01-08 Optical information recording method, optical information recording medium, optical information reproducing device, optical information reproducing method and optical information recording and reproducing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008004998A JP2009170013A (ja) 2008-01-11 2008-01-11 光情報記録方法、光情報記録媒体、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009170013A true JP2009170013A (ja) 2009-07-30
JP2009170013A5 JP2009170013A5 (ja) 2011-05-26

Family

ID=40853204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008004998A Ceased JP2009170013A (ja) 2008-01-11 2008-01-11 光情報記録方法、光情報記録媒体、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8116194B2 (ja)
JP (1) JP2009170013A (ja)
KR (1) KR20100099043A (ja)
CN (1) CN101681649B (ja)
TW (1) TWI395211B (ja)
WO (1) WO2009088095A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012008292A1 (ja) * 2010-07-13 2012-01-19 富士フイルム株式会社 光情報記録媒体
WO2012008289A1 (ja) * 2010-07-13 2012-01-19 富士フイルム株式会社 光情報記録媒体および光情報記録方法
US8980530B2 (en) 2011-03-28 2015-03-17 Fujifilm Corporation Optical information recording medium and method for recording information in optical information recording medium

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI467570B (zh) * 2010-01-18 2015-01-01 Taiyo Yuden Kk Optical information recording media pigments and the use of its optical information recording media
JP2011227968A (ja) * 2010-04-21 2011-11-10 Sony Corp 光情報記録媒体
JP2012003818A (ja) * 2010-06-18 2012-01-05 Sony Corp 光情報記録方法、光情報再生方法、及び、光情報記録装置、光情報記録再生装置
JP2012018703A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Sony Corp 光記録媒体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005037658A (ja) * 2003-07-14 2005-02-10 Fuji Photo Film Co Ltd ２光子吸収発泡材料、３次元的屈折率変調材料及び３次元光記録媒体
JP2005322330A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Ricoh Co Ltd 光記録媒体、光記録再生方法および光記録再生装置
JP2008055570A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Ricoh Co Ltd 複合金属ナノ粒子、複合金属ナノ粒子を含む多光子吸収反応材料と反応生成物、複合金属ナノ粒子を含む多光子吸収反応助剤

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0462090A (ja) * 1990-06-25 1992-02-27 Ube Ind Ltd 光記録媒体並びにその記録書き込み及び読み取り方法
JP2002063722A (ja) * 2000-08-21 2002-02-28 Taiyo Yuden Co Ltd 光情報記録方法および光情報記録媒体
JP3837508B2 (ja) 2002-06-14 2006-10-25 独立行政法人産業技術総合研究所 表面プラズモン励起性貴金属微粒子状薄膜
JP3849606B2 (ja) * 2002-08-06 2006-11-22 株式会社日立製作所 情報記録媒体、情報記録方法、情報再生方法
TWI220522B (en) * 2003-05-02 2004-08-21 Ind Tech Res Inst Ultra high density recordable optical information record medium and its manufacturing method
CN100419883C (zh) * 2003-12-04 2008-09-17 松下电器产业株式会社 光信息重现设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005037658A (ja) * 2003-07-14 2005-02-10 Fuji Photo Film Co Ltd ２光子吸収発泡材料、３次元的屈折率変調材料及び３次元光記録媒体
JP2005322330A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Ricoh Co Ltd 光記録媒体、光記録再生方法および光記録再生装置
JP2008055570A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Ricoh Co Ltd 複合金属ナノ粒子、複合金属ナノ粒子を含む多光子吸収反応材料と反応生成物、複合金属ナノ粒子を含む多光子吸収反応助剤

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012008292A1 (ja) * 2010-07-13 2012-01-19 富士フイルム株式会社 光情報記録媒体
WO2012008289A1 (ja) * 2010-07-13 2012-01-19 富士フイルム株式会社 光情報記録媒体および光情報記録方法
JP2012022737A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Fujifilm Corp 光情報記録媒体
JP2012022734A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Fujifilm Corp 光情報記録媒体および光情報記録方法
US8526291B2 (en) 2010-07-13 2013-09-03 Fujifilm Corporation Optical information recording medium
US8670296B2 (en) 2010-07-13 2014-03-11 Fujifilm Corporation Optical information recording medium and optical information recording method
US8980530B2 (en) 2011-03-28 2015-03-17 Fujifilm Corporation Optical information recording medium and method for recording information in optical information recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
TWI395211B (zh) 2013-05-01
CN101681649A (zh) 2010-03-24
WO2009088095A1 (ja) 2009-07-16
CN101681649B (zh) 2012-08-08
US8116194B2 (en) 2012-02-14
TW200935411A (en) 2009-08-16
US20100110858A1 (en) 2010-05-06
KR20100099043A (ko) 2010-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009170013A (ja) 光情報記録方法、光情報記録媒体、光情報再生装置、光情報再生方法及び光情報記録再生装置
US8007982B2 (en) Optical information recording medium
JP2008135144A (ja) 光情報記録装置及び光情報記録方法並びに光情報再生装置及び光情報再生方法
JP4577581B2 (ja) 光情報記録媒体
CN101620871B (zh) 光学信息记录介质
JP5406134B2 (ja) 光情報記録媒体およびその製造方法
JP2010049757A (ja) 光情報記録媒体、光情報記録装置及び光情報記録方法
CN101620870B (zh) 光学信息记录介质
EP2209119B1 (en) Optical information recording medium
JP5104532B2 (ja) 光情報記録媒体及び２光子吸収材料
JP4433325B2 (ja) 光情報記録媒体
JP4721078B2 (ja) 光情報記録媒体
JP2008130102A (ja) 多光子吸収機能材料、及びこれを用いた光記録媒体、光制限素子、及び光造形システム
US20110262678A1 (en) Optical information recording medium
JP2010122373A (ja) 光情報記録媒体及び２光子吸収材料
JP2011014199A (ja) 光記録媒体
JP2009282159A (ja) 複合部材、複合部材を具備した三次元記録媒体、光制限素子及び光造形システム、並びに光制限方法、多光子蛍光強度増強方法
JP2008126603A (ja) 多光子吸収機能を有する複合材料、これを用いた光記録媒体、光制限素子、及び光造形システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101228

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130219

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130405

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131022

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131104

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20140422