JP3076412B2 - 光学的情報記録媒体および光学的情報記録再生方法 - Google Patents
光学的情報記録媒体および光学的情報記録再生方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光・熱等のエネルギー
線を用いて薄膜に高密度に情報を記録し、光学的な変化
を検出して情報を再生することが出来る光学的情報記録
媒体及び光学的情報記録再生方法に関するものである。
線を用いて薄膜に高密度に情報を記録し、光学的な変化
を検出して情報を再生することが出来る光学的情報記録
媒体及び光学的情報記録再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザー光をレンズ系によって収束させ
ると直径がその光の波長のオーダーの小さな光スポット
を作ることができる。したがって小さい出力の光源から
でも単位面積あたりのエネルギー密度の高い光スポット
を作ることが可能である。これを用いて物質の微少な領
域を変化させることが可能であり、またその微少領域の
変化を検出することも可能である。これを情報の記録・
再生に利用したものが光学的情報記録媒体である。以
下、「光記録媒体」あるいは単に「記録媒体」と記述す
る。
ると直径がその光の波長のオーダーの小さな光スポット
を作ることができる。したがって小さい出力の光源から
でも単位面積あたりのエネルギー密度の高い光スポット
を作ることが可能である。これを用いて物質の微少な領
域を変化させることが可能であり、またその微少領域の
変化を検出することも可能である。これを情報の記録・
再生に利用したものが光学的情報記録媒体である。以
下、「光記録媒体」あるいは単に「記録媒体」と記述す
る。
【０００３】光記録媒体の基本的な構造は表面が平坦な
基材上にレーザースポット光照射によって何らかの状態
が変化する記録薄膜層を設けたものである。信号の記録
・再生は以下のような方法を用いる。すなわち、平板状
の媒体を例えばモーター等による回転手段や並進手段に
より移動させ、この媒体の記録薄膜面上にレーザー光を
収束し照射する。このときレーザー光が記録薄膜面上に
収束するように焦点合わせ（フォーカス）制御を行なう
のが普通である。記録薄膜はレーザー光を吸収し昇温す
る。レーザー光の出力を記録すべき情報に応じてある閾
値以上に大きくすると記録薄膜の状態が部分的に変化し
て情報が記録される。この閾値は記録薄膜自体の特性の
他に基材の熱的な特性、媒体の光スポットに対する相対
速度等に依存する量である。記録された情報は記録部に
前記閾値よりも十分低い出力のレーザー光スポットを照
射し、その透過光強度、反射光強度あるいはそれらの偏
光方向等何らかの光学的特性が記録部と未記録部で異な
ることを検出して再生する。このとき記録され変化した
一連の状態をレーザー光が正確に追随するようにトラッ
キング制御を行なうのが普通である。またあらかじめ基
材上に凹凸の溝形状を形成する等なんらかのトラッキン
グ用のガイドを設け、それを用いてトラッキング制御を
行ないながら記録・再生を行なうことも行なわれてい
る。
基材上にレーザースポット光照射によって何らかの状態
が変化する記録薄膜層を設けたものである。信号の記録
・再生は以下のような方法を用いる。すなわち、平板状
の媒体を例えばモーター等による回転手段や並進手段に
より移動させ、この媒体の記録薄膜面上にレーザー光を
収束し照射する。このときレーザー光が記録薄膜面上に
収束するように焦点合わせ（フォーカス）制御を行なう
のが普通である。記録薄膜はレーザー光を吸収し昇温す
る。レーザー光の出力を記録すべき情報に応じてある閾
値以上に大きくすると記録薄膜の状態が部分的に変化し
て情報が記録される。この閾値は記録薄膜自体の特性の
他に基材の熱的な特性、媒体の光スポットに対する相対
速度等に依存する量である。記録された情報は記録部に
前記閾値よりも十分低い出力のレーザー光スポットを照
射し、その透過光強度、反射光強度あるいはそれらの偏
光方向等何らかの光学的特性が記録部と未記録部で異な
ることを検出して再生する。このとき記録され変化した
一連の状態をレーザー光が正確に追随するようにトラッ
キング制御を行なうのが普通である。またあらかじめ基
材上に凹凸の溝形状を形成する等なんらかのトラッキン
グ用のガイドを設け、それを用いてトラッキング制御を
行ないながら記録・再生を行なうことも行なわれてい
る。
【０００４】このような光記録媒体の応用例としてビデ
オ画像ファイル、文書ファイル用の光記録ディスク、コ
ンピューター外部メモリー用（データファイル）の光記
録ディスクがある。またカード状あるいはテープ状の光
記録媒体も提案されている。
オ画像ファイル、文書ファイル用の光記録ディスク、コ
ンピューター外部メモリー用（データファイル）の光記
録ディスクがある。またカード状あるいはテープ状の光
記録媒体も提案されている。
【０００５】記録の形態およびそれに用いる記録媒体材
料は穴開け記録、光磁気記録、等々種々提案されている
が、その中で相変化型と呼ばれる、結晶構造の変化を利
用するもので、形状の変化を伴わずに光学的な変化をす
る記録媒体がある。
料は穴開け記録、光磁気記録、等々種々提案されている
が、その中で相変化型と呼ばれる、結晶構造の変化を利
用するもので、形状の変化を伴わずに光学的な変化をす
る記録媒体がある。
【０００６】この相変化記録媒体は他の形態の記録媒体
に比べていくつかの利点がある。一つは記録がレーザー
光照射のみで行なわれるため光磁気記録媒体のように外
部磁界を加える必要がなく、記録装置が簡単ですむとい
う点である。他の一つは記録薄膜の反射率が変化するた
め反射光量変化の検出により信号が再生され光の偏光方
向を検出する光磁気記録媒体にくらべて信号量が大き
く、ＳＮのよい信号が得られる。さらに相変化記録媒体
は形状の変化を伴わないので複数の状態間を可逆的に変
化させることで記録された情報を消去し、さらに新しい
信号を記録するという書き換え機能を持たせることが可
能である。また形状変化がないことから密着した被覆に
より保護層を形成することが可能で、穴開け記録の場合
のようなエアサンドイッチ構造といわれる複雑な中空構
造をとる必要がなく構造が簡単で信頼性の高い記録媒体
を提供することができる。
に比べていくつかの利点がある。一つは記録がレーザー
光照射のみで行なわれるため光磁気記録媒体のように外
部磁界を加える必要がなく、記録装置が簡単ですむとい
う点である。他の一つは記録薄膜の反射率が変化するた
め反射光量変化の検出により信号が再生され光の偏光方
向を検出する光磁気記録媒体にくらべて信号量が大き
く、ＳＮのよい信号が得られる。さらに相変化記録媒体
は形状の変化を伴わないので複数の状態間を可逆的に変
化させることで記録された情報を消去し、さらに新しい
信号を記録するという書き換え機能を持たせることが可
能である。また形状変化がないことから密着した被覆に
より保護層を形成することが可能で、穴開け記録の場合
のようなエアサンドイッチ構造といわれる複雑な中空構
造をとる必要がなく構造が簡単で信頼性の高い記録媒体
を提供することができる。
【０００７】このような相変化媒体の特徴は相変化によ
り材料の光学定数、具体的には複素屈折率（屈折率を実
部、消衰係数を虚部にもつ複素数）が変化することに起
因する。したがって相変化記録媒体以外でも光学定数が
変化する記録機構を持つ記録媒体においても同じ特徴が
期待できる。そのような例として例えば有機材料のフォ
トクロミック現象を利用した記録媒体や、複数の材料層
からなる薄膜を溶融合金化して実質的に光学定数を変化
させる合金化記録とでも言うべき記録媒体（フ゜ロシーテ゛ィンク
゛ス゛ オフ゛ エスヒ゜アイイ（Proceedings of SPIE） Vol.529 pp7
6-82 (1989)）等が提案されている。
り材料の光学定数、具体的には複素屈折率（屈折率を実
部、消衰係数を虚部にもつ複素数）が変化することに起
因する。したがって相変化記録媒体以外でも光学定数が
変化する記録機構を持つ記録媒体においても同じ特徴が
期待できる。そのような例として例えば有機材料のフォ
トクロミック現象を利用した記録媒体や、複数の材料層
からなる薄膜を溶融合金化して実質的に光学定数を変化
させる合金化記録とでも言うべき記録媒体（フ゜ロシーテ゛ィンク
゛ス゛ オフ゛ エスヒ゜アイイ（Proceedings of SPIE） Vol.529 pp7
6-82 (1989)）等が提案されている。
【０００８】相変化記録媒体として用いられる材料とし
ては、アモルファスカルコゲン化物薄膜（Appl. Phys.
Let. Vol.18 pp254-256 (1971))、テルルおよび酸化テ
ルルからなるＴｅ−ＴｅＯ2を主成分とする酸化物系薄
膜がある（特公昭５４−３７２５号公報）。また、Ｔｅ
−ＴｅＯ2−Ｐｄを主成分とする薄膜も知られている
（特開昭６１−６８２９６号公報）。これらはレーザー
光照射により薄膜の消衰係数あるいは屈折率のうち少な
くともいずれか１つが変化して記録を行い、この部分で
透過光あるいは反射光の振幅が変化し、その結果検出系
に至る透過光量あるいは反射光量が変化することを検出
して信号を再生する。
ては、アモルファスカルコゲン化物薄膜（Appl. Phys.
Let. Vol.18 pp254-256 (1971))、テルルおよび酸化テ
ルルからなるＴｅ−ＴｅＯ2を主成分とする酸化物系薄
膜がある（特公昭５４−３７２５号公報）。また、Ｔｅ
−ＴｅＯ2−Ｐｄを主成分とする薄膜も知られている
（特開昭６１−６８２９６号公報）。これらはレーザー
光照射により薄膜の消衰係数あるいは屈折率のうち少な
くともいずれか１つが変化して記録を行い、この部分で
透過光あるいは反射光の振幅が変化し、その結果検出系
に至る透過光量あるいは反射光量が変化することを検出
して信号を再生する。
【０００９】前記のように相変化型の媒体は形状の変化
を伴わないため、可逆的に状態変化が可能であれば、記
録した信号を消去、書き換えが可能である。このように
可逆的に相変化が可能な材料として、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ
−Ｓ系材料（特公昭４７−２６８９７号公報）、Ｔｅ−
Ｏ−Ｇｅ−Ｓｂ系材料（特開昭５９−１８５０４８号公
報）、Ｔｅ−Ｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ａｕ系材料（特開昭６１
−２５９４号公報）、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料（特開昭
６２ー２０９７４２号公報）などが知られている。
を伴わないため、可逆的に状態変化が可能であれば、記
録した信号を消去、書き換えが可能である。このように
可逆的に相変化が可能な材料として、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ
−Ｓ系材料（特公昭４７−２６８９７号公報）、Ｔｅ−
Ｏ−Ｇｅ−Ｓｂ系材料（特開昭５９−１８５０４８号公
報）、Ｔｅ−Ｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ａｕ系材料（特開昭６１
−２５９４号公報）、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料（特開昭
６２ー２０９７４２号公報）などが知られている。
【００１０】これらの材料はいずれも可逆的に変化する
２つの状態としてアモルファス状態（あるいはガラス状
態、無定形状態）と結晶状態が安定に存在する。一般的
には記録、消去は次のような方法で実現する。すなわち
アモルファス化はレーザー光照射により薄膜を加熱昇温
して熔融しレーザー光照射終了時に冷却される過程にお
いて急冷されアモルファス状態となることにより実現す
る。結晶化は同様にレーザー光照射による加熱により薄
膜を融点以下で結晶化に十分な温度に昇温し実現する。
また融点以上に昇温した場合でも冷却時に十分な急冷条
件が得られず徐冷された場合にも結晶化が実現する。
２つの状態としてアモルファス状態（あるいはガラス状
態、無定形状態）と結晶状態が安定に存在する。一般的
には記録、消去は次のような方法で実現する。すなわち
アモルファス化はレーザー光照射により薄膜を加熱昇温
して熔融しレーザー光照射終了時に冷却される過程にお
いて急冷されアモルファス状態となることにより実現す
る。結晶化は同様にレーザー光照射による加熱により薄
膜を融点以下で結晶化に十分な温度に昇温し実現する。
また融点以上に昇温した場合でも冷却時に十分な急冷条
件が得られず徐冷された場合にも結晶化が実現する。
【００１１】相変化記録媒体に用いる薄膜材料は一般的
には成膜状態（as depositted）でアモルファスであ
り、追記型においては通常このアモルファス状態を未記
録状態に、結晶状態を記録状態に用いる。消去可能型に
おいてはアモルファス状態と結晶状態をそれぞれ情報の
記録状態と消去状態として使用するか、逆にそれぞれを
消去状態と記録状態として使用するかは任意であるが、
アモルファス状態を記録状態として使用するのが一般的
である。
には成膜状態（as depositted）でアモルファスであ
り、追記型においては通常このアモルファス状態を未記
録状態に、結晶状態を記録状態に用いる。消去可能型に
おいてはアモルファス状態と結晶状態をそれぞれ情報の
記録状態と消去状態として使用するか、逆にそれぞれを
消去状態と記録状態として使用するかは任意であるが、
アモルファス状態を記録状態として使用するのが一般的
である。
【００１２】相変化型の記録媒体とくに書換え可能な記
録媒体の一般的な構造を図１に示す。透明な基材１上に
透明層２、記録薄膜層３、透明層４、反射層５を順次設
け、さらに保護材６を設ける。透明層２、４は無機誘電
体材料で構成され、反射層５は金属材料で構成されるの
が一般的である。図１の構造を用いる理由は大別して三
つある。一つは透明層２、４で記録薄膜層３をはさむこ
とにより、溶融急冷して記録薄膜層３をアモルファス化
して記録を行なう際に記録薄膜層３の形状を維持して機
械的な変形を防ぐためである。いま一つは記録薄膜層３
へのレーザー光の吸収を高め、かつアモルファス状態と
結晶状態の間での反射率変化を大きくして再生信号量を
増大させるような光学的な効果を得るためである。三つ
めは記録薄膜層３のアモルファス化、結晶化に必用な熱
的な条件を制御するためである。特にアモルファス化に
必用な急冷条件を得るために透明層４を薄くして金属反
射層５に記録薄膜層の熱が逃げやすい条件を得る構造
（急冷構造）も知られている。また反射層５のない構造
でもこれらの条件を満たすことが可能であればよい。
録媒体の一般的な構造を図１に示す。透明な基材１上に
透明層２、記録薄膜層３、透明層４、反射層５を順次設
け、さらに保護材６を設ける。透明層２、４は無機誘電
体材料で構成され、反射層５は金属材料で構成されるの
が一般的である。図１の構造を用いる理由は大別して三
つある。一つは透明層２、４で記録薄膜層３をはさむこ
とにより、溶融急冷して記録薄膜層３をアモルファス化
して記録を行なう際に記録薄膜層３の形状を維持して機
械的な変形を防ぐためである。いま一つは記録薄膜層３
へのレーザー光の吸収を高め、かつアモルファス状態と
結晶状態の間での反射率変化を大きくして再生信号量を
増大させるような光学的な効果を得るためである。三つ
めは記録薄膜層３のアモルファス化、結晶化に必用な熱
的な条件を制御するためである。特にアモルファス化に
必用な急冷条件を得るために透明層４を薄くして金属反
射層５に記録薄膜層の熱が逃げやすい条件を得る構造
（急冷構造）も知られている。また反射層５のない構造
でもこれらの条件を満たすことが可能であればよい。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来記録用
に用いられるレーザーは半導体レーザーが主であり波長
８００ｎｍ前後のものが用いられていた。近年、半導体
レーザー技術の発展により６００ｎｍ台のより波長の短
い半導体レーザーが実用になりつつある。さらに二次高
調波発生素子を用いた短波長レーザーや、ガスレーザー
を用いた短波長レーザー光を用いることも検討されてい
る。短波長のレーザー光を用いるとより光スポットを波
長に比例してより小さな径に絞ることが可能で記録密度
の向上がはかれる。また記録に必用なレーザーパワーの
低減、すなわち実質的な感度の向上も期待できる。さら
に従来の長い波長のレーザー光においても新しい短い波
長のレーザー光においても使うことのできる（互換性の
ある）記録媒体があれば利用者に取って有益である。
に用いられるレーザーは半導体レーザーが主であり波長
８００ｎｍ前後のものが用いられていた。近年、半導体
レーザー技術の発展により６００ｎｍ台のより波長の短
い半導体レーザーが実用になりつつある。さらに二次高
調波発生素子を用いた短波長レーザーや、ガスレーザー
を用いた短波長レーザー光を用いることも検討されてい
る。短波長のレーザー光を用いるとより光スポットを波
長に比例してより小さな径に絞ることが可能で記録密度
の向上がはかれる。また記録に必用なレーザーパワーの
低減、すなわち実質的な感度の向上も期待できる。さら
に従来の長い波長のレーザー光においても新しい短い波
長のレーザー光においても使うことのできる（互換性の
ある）記録媒体があれば利用者に取って有益である。
【００１４】しかしながら、光記録媒体は一般的に光学
的な多層構造を用いているために特定の波長にあわせて
設計されている。相変化型の記録媒体においても、前記
のように光学的な最適化を行なっているために特定の波
長のレーザー光においてのみその特性が得られ、複数の
異なる波長のレーザー光において使うことのできる媒体
は得られないという課題がある。
的な多層構造を用いているために特定の波長にあわせて
設計されている。相変化型の記録媒体においても、前記
のように光学的な最適化を行なっているために特定の波
長のレーザー光においてのみその特性が得られ、複数の
異なる波長のレーザー光において使うことのできる媒体
は得られないという課題がある。
【００１５】本発明は、このような課題を考慮し、複数
の異なる波長のレーザー光において記録、再生の双方あ
るいはいずれか一方が可能な光学的記録媒体を提供する
ことを目的とするものである。
の異なる波長のレーザー光において記録、再生の双方あ
るいはいずれか一方が可能な光学的記録媒体を提供する
ことを目的とするものである。
【００１６】またいま一つの目的は波長の異なるレーザ
ー光によって記録再生を行なう記録再生方法を提供する
ことにある。
ー光によって記録再生を行なう記録再生方法を提供する
ことにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともレ
ーザー光照射によって光学的に検知し得る量の変化を生
じる記録薄膜層を設け、記録薄膜層を部分的に変化させ
て情報の記録を行ない、変化量を光学的に検知して情報
の再生を行なう光学的情報記録媒体として、記録薄膜層
に接して設けられた透明層の光学的厚さが、当該レーザ
ー光の複数の相異なる波長λｎ（但し、ｎは発振波長の
種類の数）に対してλｎ／２の整数倍である構成を用い
る。
ーザー光照射によって光学的に検知し得る量の変化を生
じる記録薄膜層を設け、記録薄膜層を部分的に変化させ
て情報の記録を行ない、変化量を光学的に検知して情報
の再生を行なう光学的情報記録媒体として、記録薄膜層
に接して設けられた透明層の光学的厚さが、当該レーザ
ー光の複数の相異なる波長λｎ（但し、ｎは発振波長の
種類の数）に対してλｎ／２の整数倍である構成を用い
る。
【００１８】具体的には異なる波長λ１、λ２に対して
最適な構造の透明層の光学的厚さ（厚さ×屈折率）ｄ
１、ｄ２に対して透明層の光学的厚さを式１の関係とな
るような光学的厚さｄとする構成を用いる。 ｄ＝ｄ１＋(λ１／２)×ｍ＝ｄ２＋(λ２／２)×ｌ (ｍ、ｌは正の整数) …（１）ここでいう最適な構造の透明層の厚さとは、光学的情報
記録媒体の良好な特性を与える厚さである。すなわち記
録レーザー光の吸収が大きいことと反射率変化が大きい
ことの両者を満たす厚さである。そのような厚さはレー
ザー光の波長によって異なるが、そのそれぞれの厚さｄ
１、ｄ２にそれぞれの波長λ１、λ２の１／２波長の光
学長の整数倍を加えた厚さがその整数ｍ、ｌを適当に選
ぶことにより、波長によらず一定の厚さｄにすることが
でき、その厚さでは両波長において良好な特性を与える
ことができることになる。式（１）はこのことを表して
いる。これは透明層の光学的な性質はその光学長に対し
てλ／２の周期で透過であるという原理によっている。
最適な構造の透明層の光学的厚さ（厚さ×屈折率）ｄ
１、ｄ２に対して透明層の光学的厚さを式１の関係とな
るような光学的厚さｄとする構成を用いる。 ｄ＝ｄ１＋(λ１／２)×ｍ＝ｄ２＋(λ２／２)×ｌ (ｍ、ｌは正の整数) …（１）ここでいう最適な構造の透明層の厚さとは、光学的情報
記録媒体の良好な特性を与える厚さである。すなわち記
録レーザー光の吸収が大きいことと反射率変化が大きい
ことの両者を満たす厚さである。そのような厚さはレー
ザー光の波長によって異なるが、そのそれぞれの厚さｄ
１、ｄ２にそれぞれの波長λ１、λ２の１／２波長の光
学長の整数倍を加えた厚さがその整数ｍ、ｌを適当に選
ぶことにより、波長によらず一定の厚さｄにすることが
でき、その厚さでは両波長において良好な特性を与える
ことができることになる。式（１）はこのことを表して
いる。これは透明層の光学的な性質はその光学長に対し
てλ／２の周期で透過であるという原理によっている。
【００１９】
【作用】上記のような構成を用いると、発振波長が相異
なる波長に対して等価な光学的特性が得られ、発振波長
が相異なる波長のレーザー光で記録再生が可能になる。
透明な、すなわち吸収のない薄膜の、波長λ n に対する
光学的特性は、その厚さがλ n ／２の周期で等価なもの
が得られる。したがって、発振波長の種類の数を２とす
ると、相異なる波長λ1、λ2に対して最適な構造の透明
層の光学的厚さｄ1、ｄ2に対してｍ、ｌを選択すること
で透明層の厚さを式１の関係となるような光学的厚さｄ
とすることにより、波長λ1に 対しては厚さｄ1と等価
な特性が得られ、波長λ2に対しては厚さｄ2と等価な特
性が得られる。従って、λ1、λ2の双方の波長に対し
て最適な構造となる。
なる波長に対して等価な光学的特性が得られ、発振波長
が相異なる波長のレーザー光で記録再生が可能になる。
透明な、すなわち吸収のない薄膜の、波長λ n に対する
光学的特性は、その厚さがλ n ／２の周期で等価なもの
が得られる。したがって、発振波長の種類の数を２とす
ると、相異なる波長λ1、λ2に対して最適な構造の透明
層の光学的厚さｄ1、ｄ2に対してｍ、ｌを選択すること
で透明層の厚さを式１の関係となるような光学的厚さｄ
とすることにより、波長λ1に 対しては厚さｄ1と等価
な特性が得られ、波長λ2に対しては厚さｄ2と等価な特
性が得られる。従って、λ1、λ2の双方の波長に対し
て最適な構造となる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２１】本発明にかかる記録媒体の１実施例の構成
を図１に示す。基材１上に透明な誘電体等の透明層２、
記録薄膜層３、第２の透明な誘電体等の透明層４、反射
層５を順次設ける。さらにその上に透明な密着した保護
材６を設ける。なお、保護材を施さない構成でもよい。
この場合は保護材６の代わりに空気（屈折率１．０）を
考えると光学的には同等であり同じ効果が得られる。透
明層２は光学的な機能を持つためには基材１と屈折率の
異なる材質を用いるのが好ましい。
を図１に示す。基材１上に透明な誘電体等の透明層２、
記録薄膜層３、第２の透明な誘電体等の透明層４、反射
層５を順次設ける。さらにその上に透明な密着した保護
材６を設ける。なお、保護材を施さない構成でもよい。
この場合は保護材６の代わりに空気（屈折率１．０）を
考えると光学的には同等であり同じ効果が得られる。透
明層２は光学的な機能を持つためには基材１と屈折率の
異なる材質を用いるのが好ましい。
【００２２】これらの記録薄膜層３の厚さｔ３、透明層
２、４の厚さｔ２、ｔ４、および反射層５の厚さｔ５を
適当に選ぶことによって使用するレーザー光波長に対す
る光学的な特性が決定される。ただし反射層５に用いる
材料は透過率が小さいので反射機能を持つような厚さで
は光学特性は膜厚にあまり依存しない。したがって実用
的には記録薄膜層３および透明層２、４の厚さを選択す
ることになる。
２、４の厚さｔ２、ｔ４、および反射層５の厚さｔ５を
適当に選ぶことによって使用するレーザー光波長に対す
る光学的な特性が決定される。ただし反射層５に用いる
材料は透過率が小さいので反射機能を持つような厚さで
は光学特性は膜厚にあまり依存しない。したがって実用
的には記録薄膜層３および透明層２、４の厚さを選択す
ることになる。
【００２３】基材１としてはガラス、樹脂等の透明で平
滑な平板を用いる。また基材表面にトラッキングガイド
用の溝状の凹凸があってもよい。
滑な平板を用いる。また基材表面にトラッキングガイド
用の溝状の凹凸があってもよい。
【００２４】保護材６としては樹脂を溶剤に溶かして塗
布、乾燥したものや樹脂板を接着剤で接着したもの等が
使える。
布、乾燥したものや樹脂板を接着剤で接着したもの等が
使える。
【００２５】記録薄膜層３に用いる記録薄膜材料として
はアモルファス、結晶間の相変化をする材料たとえばＳ
ｂＴｅ系、ＩｎＴｅ系、ＧｅＴｅＳｎ系、ＳｂＳｅ系、
ＴｅＳｅＳｂ系、ＳｎＴｅＳｅ系、ＩｎＳｅ系、ＴｅＧ
ｅＳｎＯ系、ＴｅＧｅＳｎＡｕ系、ＴｅＧｅＳｎＳｂ
系、ＴｅＧｅＳｂ等のカルコゲン化合物を用いる。Ｔｅ
−ＴｅＯ2系、Ｔｅ−ＴｅＯ2−Ａｕ系、Ｔｅ−ＴｅＯ2
−Ｐｄ系等の酸化物系材料も使える。また、結晶、結晶
間の相転移をするＡｇＺｎ系、ＩｎＳｂ系等の金属化合
物も使える。
はアモルファス、結晶間の相変化をする材料たとえばＳ
ｂＴｅ系、ＩｎＴｅ系、ＧｅＴｅＳｎ系、ＳｂＳｅ系、
ＴｅＳｅＳｂ系、ＳｎＴｅＳｅ系、ＩｎＳｅ系、ＴｅＧ
ｅＳｎＯ系、ＴｅＧｅＳｎＡｕ系、ＴｅＧｅＳｎＳｂ
系、ＴｅＧｅＳｂ等のカルコゲン化合物を用いる。Ｔｅ
−ＴｅＯ2系、Ｔｅ−ＴｅＯ2−Ａｕ系、Ｔｅ−ＴｅＯ2
−Ｐｄ系等の酸化物系材料も使える。また、結晶、結晶
間の相転移をするＡｇＺｎ系、ＩｎＳｂ系等の金属化合
物も使える。
【００２６】透明層２としてはＳｉＯ2、ＳｉＯ、Ｔｉ
Ｏ2、ＭｇＯ、ＧｅＯ2等の酸化物、Ｓｉ3Ｎ4、ＢＮ、Ａ
ｌＮ等の窒化物、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＰｂＳ
等の硫化物あるいはこれらの混合物が使える。
Ｏ2、ＭｇＯ、ＧｅＯ2等の酸化物、Ｓｉ3Ｎ4、ＢＮ、Ａ
ｌＮ等の窒化物、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＰｂＳ
等の硫化物あるいはこれらの混合物が使える。
【００２７】反射層５としてはＡｕ、Ａｌ、Ｃｕ等の金
属材料を主成分とした材料あるいは所定の波長における
反射率の大きな誘電体多層膜等が使える。
属材料を主成分とした材料あるいは所定の波長における
反射率の大きな誘電体多層膜等が使える。
【００２８】これらの薄膜層を作る方法としては多元蒸
着源を用いた真空蒸着法やモザイク状の複合ターゲット
を用いたスパッタリング法その他が使える。
着源を用いた真空蒸着法やモザイク状の複合ターゲット
を用いたスパッタリング法その他が使える。
【００２９】記録薄膜層３として相変化材料であるＧｅ
2Ｓｂ2Ｔｅ5の組成を持つゲルマニウム、アンチモンお
よびテルルの３元化合物を用いる。形成法としてＧｅ、
Ｓｂ、Ｔｅの３つの蒸発源を用いた電子ビーム蒸着法を
用いる。記録薄膜層３はアモルファス状態で形成され
る。石英ガラス板上に上記組成のＧｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5だけ
を蒸着したアモルファス状態（as depositted状態）の
各波長での光学定数（複素屈折率）を測定し、さらにこ
れを不活性雰囲気中で３００℃で５分間熱処理して結晶
状態（annealed 状態）にして同様に各波長での光学定
数を測定した。その結果を（表１）に示す。
2Ｓｂ2Ｔｅ5の組成を持つゲルマニウム、アンチモンお
よびテルルの３元化合物を用いる。形成法としてＧｅ、
Ｓｂ、Ｔｅの３つの蒸発源を用いた電子ビーム蒸着法を
用いる。記録薄膜層３はアモルファス状態で形成され
る。石英ガラス板上に上記組成のＧｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5だけ
を蒸着したアモルファス状態（as depositted状態）の
各波長での光学定数（複素屈折率）を測定し、さらにこ
れを不活性雰囲気中で３００℃で５分間熱処理して結晶
状態（annealed 状態）にして同様に各波長での光学定
数を測定した。その結果を（表１）に示す。
【００３０】
【表１】 基材としてあらかじめ幅０．６μｍ、深さ６５ｎｍの溝
トラックを形成した厚さ１．２ｍｍ、直径２００ｍｍの
ポリカーボネート樹脂板（ＰＣ、屈折率１．５８（波長
８３０ｎｍで。以下同様））上に透明層２として硫化亜
鉛と二酸化ケイ素の混合誘電体（ＺｎＳ−ＳｉＯ2、モ
ル比４：１）をエレクトロンビーム蒸着法で厚さｔ２蒸
着したうえに記録薄膜層３として記録薄膜Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔ
ｅ5を上記と同様の方法で厚さｔ３形成しさらに透明層
４としてＺｎＳ−ＳｉＯ2を厚さｔ４同様に蒸着した。
この上に反射層５としてアルミニウム（Ａｌ）を厚さｔ
５エレクトロンビーム蒸着法で形成し、さらに保護材６
として基材と同じＰＣ円盤を接着剤で貼りあわせ、図１
の構造を持つ光記録媒体を形成する。ＺｎＳ−ＳｉＯ2
およびＡｌの光学定数を測定したところ（表２）の結果
が得られた。
トラックを形成した厚さ１．２ｍｍ、直径２００ｍｍの
ポリカーボネート樹脂板（ＰＣ、屈折率１．５８（波長
８３０ｎｍで。以下同様））上に透明層２として硫化亜
鉛と二酸化ケイ素の混合誘電体（ＺｎＳ−ＳｉＯ2、モ
ル比４：１）をエレクトロンビーム蒸着法で厚さｔ２蒸
着したうえに記録薄膜層３として記録薄膜Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔ
ｅ5を上記と同様の方法で厚さｔ３形成しさらに透明層
４としてＺｎＳ−ＳｉＯ2を厚さｔ４同様に蒸着した。
この上に反射層５としてアルミニウム（Ａｌ）を厚さｔ
５エレクトロンビーム蒸着法で形成し、さらに保護材６
として基材と同じＰＣ円盤を接着剤で貼りあわせ、図１
の構造を持つ光記録媒体を形成する。ＺｎＳ−ＳｉＯ2
およびＡｌの光学定数を測定したところ（表２）の結果
が得られた。
【００３１】
【表２】 （表１）、（表２）のデータから各層の膜厚を変化させ
たときに全体の反射率、吸収を計算することにより各波
長での最適な膜厚を求めることができる。計算には各層
の複素屈折率と膜厚からマトリックス法で計算した（た
とえば、久保田広著「波動光学」岩波書店、１９７１年
第３章参照）。また、基材１と保護材６は無限大の膜
厚をもつものとして（基材−空気界面、密着保護層−空
気界面の効果を無視）、反射率Ｒは基材から入射した光
の強度と反射して基材中に出射してくる光の強度の比率
としてもとめた。また吸収は各界面での光のエネルギー
収支により求めることができる。
たときに全体の反射率、吸収を計算することにより各波
長での最適な膜厚を求めることができる。計算には各層
の複素屈折率と膜厚からマトリックス法で計算した（た
とえば、久保田広著「波動光学」岩波書店、１９７１年
第３章参照）。また、基材１と保護材６は無限大の膜
厚をもつものとして（基材−空気界面、密着保護層−空
気界面の効果を無視）、反射率Ｒは基材から入射した光
の強度と反射して基材中に出射してくる光の強度の比率
としてもとめた。また吸収は各界面での光のエネルギー
収支により求めることができる。
【００３２】１実施例として記録薄膜層３の厚さｔ３が
２０ｎｍ、反射層の厚さｔ５が５０ｎｍの場合の計算を
行なった。波長８３０ｎｍにおける透明層２、４の厚さ
の最適領域を現わしたものが図２である。図２において
縦軸は透明層２の厚さｔ２、横軸は透明層４の厚さｔ４
を示す。前述のように透明層の光学特性は透明層の光学
長（厚さ×屈折率）に対してλ／２の周期で等価である
から、図は縦軸、横軸とも光学長λ／２までを示してい
る。縦軸、横軸の目盛りは光学長と絶対値を併せて表示
している。図中の斜線を施した領域が記録膜がアモルフ
ァス状態から結晶状態に変化するときの反射率変化が２
０％以上でかつ吸収がアモルファス、結晶両状態におい
て６０％以上ある領域を示す。同様に波長６５０ｎｍ、
４００ｎｍにおける透明層２、４の厚さの最適領域を現
わしたものが図３、図４である。波長８３０ｎｍにおい
ては、図２に示されるように透明層２の厚さｔ２が１５
λ／３２相当（約185nm）、透明層４の厚さｔ４がλ／
１６相当（約25nm）を中心にした領域が吸収が大きく反
射率変化の大きい最適な領域である。この場合ｔ２、ｔ
４のλ／２の周期の周期性を考慮にいれるとこの領域
は、式２に表わされる点を中心とした領域ということが
できる。 （ｔ２、ｔ４）＝（ｍ1λ／２−λ／３２、ｌ1λ／２＋λ／１６） 光学長 ＝（ｍ1λ／２ｎ− 12nm、ｌ1λ／２ｎ＋25nm ） 絶対値 ここで λ＝８３０ｎｍ、ｎ＝２．１ ｍ1、ｌ1は整数でｍ1≧０、ｌ1≧１ ・・・（２） 同様に波長６５０ｎｍ、の場合も、図３から領域が吸収
が大きく反射率変化の大きい最適な領域はｔ２が７λ／
１６相当（約135nm）、ｔ４が３λ／３２相当（約29n
m）である。同様に周期性を考慮して、式３で領域を表
わすことができる。 （ｔ２、ｔ４）＝（ｍ2λ／２−３λ／３２、ｌ2λ／２＋３λ／３２）光学長 ＝（ｍ2λ／２ｎ− 29nm、ｌ2λ／２ｎ＋29nm ） 絶対値 ここで λ＝６５０ｎｍ、ｎ＝２．１ ｍ2、ｌ2は整数でｍ2≧０、ｌ2≧１ ・・・（３） 波長４００ｎｍ、の場合は、図４から領域が吸収が大き
く反射率変化の大きい最適な領域はｔ２が７λ／１６相
当（約83nm）、ｔ４がλ／８相当（約24nm）であり式４
で領域を表わすことができる。 （ｔ２、ｔ４）＝（ｍ3λ／２−λ／１６、ｌ3λ／２＋λ／８ ） 光学長 ＝（ｍ3λ／２ｎ− 12nm、ｌ3λ／２ｎ＋24nm ） 絶対値 ここで λ＝４００ｎｍ、ｎ＝２．１ ｍ3、ｌ3は整数でｍ3≧０、ｌ3≧１ ・・・（４） 式２、式３、式４から明らかなように最適な領域は波長
によって絶対値は異なるがいずれの場合も光学長λ／２
の整数倍の近傍であり、かつλ／２の整数倍からの差は
ほぼ等しいことがわかる。したがって整数倍を表わす係
数ｍ、ｌを適当に選ぶことによって、異なる波長に対し
てほぼ絶対値が等しい領域でそれぞれの波長において特
性の良好な媒体を得ることができる。
２０ｎｍ、反射層の厚さｔ５が５０ｎｍの場合の計算を
行なった。波長８３０ｎｍにおける透明層２、４の厚さ
の最適領域を現わしたものが図２である。図２において
縦軸は透明層２の厚さｔ２、横軸は透明層４の厚さｔ４
を示す。前述のように透明層の光学特性は透明層の光学
長（厚さ×屈折率）に対してλ／２の周期で等価である
から、図は縦軸、横軸とも光学長λ／２までを示してい
る。縦軸、横軸の目盛りは光学長と絶対値を併せて表示
している。図中の斜線を施した領域が記録膜がアモルフ
ァス状態から結晶状態に変化するときの反射率変化が２
０％以上でかつ吸収がアモルファス、結晶両状態におい
て６０％以上ある領域を示す。同様に波長６５０ｎｍ、
４００ｎｍにおける透明層２、４の厚さの最適領域を現
わしたものが図３、図４である。波長８３０ｎｍにおい
ては、図２に示されるように透明層２の厚さｔ２が１５
λ／３２相当（約185nm）、透明層４の厚さｔ４がλ／
１６相当（約25nm）を中心にした領域が吸収が大きく反
射率変化の大きい最適な領域である。この場合ｔ２、ｔ
４のλ／２の周期の周期性を考慮にいれるとこの領域
は、式２に表わされる点を中心とした領域ということが
できる。 （ｔ２、ｔ４）＝（ｍ1λ／２−λ／３２、ｌ1λ／２＋λ／１６） 光学長 ＝（ｍ1λ／２ｎ− 12nm、ｌ1λ／２ｎ＋25nm ） 絶対値 ここで λ＝８３０ｎｍ、ｎ＝２．１ ｍ1、ｌ1は整数でｍ1≧０、ｌ1≧１ ・・・（２） 同様に波長６５０ｎｍ、の場合も、図３から領域が吸収
が大きく反射率変化の大きい最適な領域はｔ２が７λ／
１６相当（約135nm）、ｔ４が３λ／３２相当（約29n
m）である。同様に周期性を考慮して、式３で領域を表
わすことができる。 （ｔ２、ｔ４）＝（ｍ2λ／２−３λ／３２、ｌ2λ／２＋３λ／３２）光学長 ＝（ｍ2λ／２ｎ− 29nm、ｌ2λ／２ｎ＋29nm ） 絶対値 ここで λ＝６５０ｎｍ、ｎ＝２．１ ｍ2、ｌ2は整数でｍ2≧０、ｌ2≧１ ・・・（３） 波長４００ｎｍ、の場合は、図４から領域が吸収が大き
く反射率変化の大きい最適な領域はｔ２が７λ／１６相
当（約83nm）、ｔ４がλ／８相当（約24nm）であり式４
で領域を表わすことができる。 （ｔ２、ｔ４）＝（ｍ3λ／２−λ／１６、ｌ3λ／２＋λ／８ ） 光学長 ＝（ｍ3λ／２ｎ− 12nm、ｌ3λ／２ｎ＋24nm ） 絶対値 ここで λ＝４００ｎｍ、ｎ＝２．１ ｍ3、ｌ3は整数でｍ3≧０、ｌ3≧１ ・・・（４） 式２、式３、式４から明らかなように最適な領域は波長
によって絶対値は異なるがいずれの場合も光学長λ／２
の整数倍の近傍であり、かつλ／２の整数倍からの差は
ほぼ等しいことがわかる。したがって整数倍を表わす係
数ｍ、ｌを適当に選ぶことによって、異なる波長に対し
てほぼ絶対値が等しい領域でそれぞれの波長において特
性の良好な媒体を得ることができる。
【００３３】例えば、波長８３０ｎｍでｍ1＝３、ｌ1＝
０にすると膜厚はｔ２＝５８２ｎｍ、ｔ４＝２４ｎｍに
なり波長６５０ｎｍにおいてｍ2＝４、ｌ2＝０を選ぶと
ｔ２＝５９１ｎｍ、ｔ４＝２９ｎｍとなる。いずれの領
域も±１０ｎｍ以上の余裕をもっているので例えばｔ２
＝５８５ｎｍ、ｔ４＝２５ｎｍの点は双方の条件を満た
し波長８３０ｎｍでも４００ｎｍでも良好な特性を示す
ことが期待できる。
０にすると膜厚はｔ２＝５８２ｎｍ、ｔ４＝２４ｎｍに
なり波長６５０ｎｍにおいてｍ2＝４、ｌ2＝０を選ぶと
ｔ２＝５９１ｎｍ、ｔ４＝２９ｎｍとなる。いずれの領
域も±１０ｎｍ以上の余裕をもっているので例えばｔ２
＝５８５ｎｍ、ｔ４＝２５ｎｍの点は双方の条件を満た
し波長８３０ｎｍでも４００ｎｍでも良好な特性を示す
ことが期待できる。
【００３４】いま一つの例として波長８３０ｎｍでｍ1
＝１、ｌ1＝０にすると膜厚はｔ２＝１８５ｎｍ、ｔ４
＝２４ｎｍになり波長４００ｎｍにおいてｍ3＝２、ｌ3
＝０を選ぶとｔ２＝１７８ｎｍ、ｔ４＝２９ｎｍとな
る。ｔ２＝１８０、ｔ４＝２５ｎｍの点は双方の条件を
満たす。ｍ1＝１、ｌ1＝１、ｍ3＝２、ｌ3＝２の対応す
るｔ２＝１８０ｎｍ、ｔ４＝２２０ｎｍも同様に双方の
条件を示す。
＝１、ｌ1＝０にすると膜厚はｔ２＝１８５ｎｍ、ｔ４
＝２４ｎｍになり波長４００ｎｍにおいてｍ3＝２、ｌ3
＝０を選ぶとｔ２＝１７８ｎｍ、ｔ４＝２９ｎｍとな
る。ｔ２＝１８０、ｔ４＝２５ｎｍの点は双方の条件を
満たす。ｍ1＝１、ｌ1＝１、ｍ3＝２、ｌ3＝２の対応す
るｔ２＝１８０ｎｍ、ｔ４＝２２０ｎｍも同様に双方の
条件を示す。
【００３５】いずれにしても一般的に、式１で表わされ
る透明層膜厚ｄ持つ光学的情報記録媒体は異なる２つの
波長に対して良好な特性を与えることができる。
る透明層膜厚ｄ持つ光学的情報記録媒体は異なる２つの
波長に対して良好な特性を与えることができる。
【００３６】前述のように相変化記録媒体では透明層４
の厚さは、記録媒体の熱的な条件に強く影響する。アモ
ルファス化のための急冷条件を得るためには透明層４の
膜厚は極力薄くする必要がある。図２、図３、図４に示
すような第２の透明層膜厚が光学長λ／２に対して十分
小さい場合はどの波長に対してもｌ＝０の条件が使え
る。したがってこの場合は、式１の条件は第１の透明層
２の膜厚でのみ満足すればよい。媒体の急冷条件を損な
うことなく異なる波長に対して良好な特性を与える媒体
を得ることができる。
の厚さは、記録媒体の熱的な条件に強く影響する。アモ
ルファス化のための急冷条件を得るためには透明層４の
膜厚は極力薄くする必要がある。図２、図３、図４に示
すような第２の透明層膜厚が光学長λ／２に対して十分
小さい場合はどの波長に対してもｌ＝０の条件が使え
る。したがってこの場合は、式１の条件は第１の透明層
２の膜厚でのみ満足すればよい。媒体の急冷条件を損な
うことなく異なる波長に対して良好な特性を与える媒体
を得ることができる。
【００３７】以上の結果をもとにして以下の実験を行な
った。基材としてあらかじめ幅０．６μｍ、深さ６５ｎ
ｍの溝トラックを形成した厚さ１．２ｍｍ、直径２００
ｍｍのポリカーボネート樹脂板（ＰＣ、屈折率１．５
８）上に透明層２として硫化亜鉛と二酸化ケイ素の混合
誘電体（ＺｎＳ−ＳｉＯ2）をエレクトロンビーム蒸着
法で厚さｔ２＝５８５ｎｍ蒸着したうえに、記録薄膜層
３として記録薄膜Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5を上記と同様の方法
で厚さｔ３＝２０ｎｍ形成しさらに透明層４としてＺｎ
Ｓ−ＳｉＯ2を厚さｔ４＝２５ｎｍ同様に蒸着した。こ
の上に反射層５としてアルミニウム（Ａｌ）を厚さｔ５
＝５０ｎｍエレクトロンビーム蒸着法で形成し、さらに
保護材６として基材と同じＰＣ円盤を接着剤で貼りあわ
せ光記録媒体を形成した。
った。基材としてあらかじめ幅０．６μｍ、深さ６５ｎ
ｍの溝トラックを形成した厚さ１．２ｍｍ、直径２００
ｍｍのポリカーボネート樹脂板（ＰＣ、屈折率１．５
８）上に透明層２として硫化亜鉛と二酸化ケイ素の混合
誘電体（ＺｎＳ−ＳｉＯ2）をエレクトロンビーム蒸着
法で厚さｔ２＝５８５ｎｍ蒸着したうえに、記録薄膜層
３として記録薄膜Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5を上記と同様の方法
で厚さｔ３＝２０ｎｍ形成しさらに透明層４としてＺｎ
Ｓ−ＳｉＯ2を厚さｔ４＝２５ｎｍ同様に蒸着した。こ
の上に反射層５としてアルミニウム（Ａｌ）を厚さｔ５
＝５０ｎｍエレクトロンビーム蒸着法で形成し、さらに
保護材６として基材と同じＰＣ円盤を接着剤で貼りあわ
せ光記録媒体を形成した。
【００３８】この記録媒体を回転させ線速度１０ｍ／ｓ
ｅｃの線速度で波長８３０ｎｍの半導体レーザー光を開
口数０．５のレンズ系で絞って記録薄膜上に焦点をあわ
せて溝トラックにトラッキング制御をかけながら照射し
た。まず記録薄膜面上で８．５ｍＷの連続出力でレーザ
ー光を照射しトラック上の記録薄膜を一様に結晶化させ
た。このトラック上にレーザー光出力を記録膜面上で１
９ｍＷの出力（記録パワー）で単一周波数５ＭＨｚ変調
度５０％で変調した光を照射して記録薄膜を部分的にア
モルファス化させてマークを形成し記録を行った。さら
に１ｍＷの連続出力（再生パワー）を照射してその反射
光をフォトディテクターで検出して再生を行うと記録マ
ーク部で反射光量は約１／３に減少し、５ＭＨｚの再生
信号が得られた。再生信号をスペクトルアナライザーで
測定したところＣＮ比５６ｄＢ（周波数分解能３０ｋＨ
ｚ、以下同様）が得られた。このトラックにさらに記録
薄膜面上で８．５ｍＷの連続出力でレーザー光を照射し
記録されたアモルファス状態のマークを結晶化して消去
を行なった。この状態で同じ再生パワーで再生信号を測
定したところ５ＭＨｚの周波数成分としてＣＮ比３１ｄ
Ｂが得られた。すなわち３１ｄＢの消し残り信号が観測
された。記録状態の再生信号のＣＮ比と消去状態の消し
残り再生信号の差を消去率と定義するとこの場合消去率
は２５ｄＢとなる。
ｅｃの線速度で波長８３０ｎｍの半導体レーザー光を開
口数０．５のレンズ系で絞って記録薄膜上に焦点をあわ
せて溝トラックにトラッキング制御をかけながら照射し
た。まず記録薄膜面上で８．５ｍＷの連続出力でレーザ
ー光を照射しトラック上の記録薄膜を一様に結晶化させ
た。このトラック上にレーザー光出力を記録膜面上で１
９ｍＷの出力（記録パワー）で単一周波数５ＭＨｚ変調
度５０％で変調した光を照射して記録薄膜を部分的にア
モルファス化させてマークを形成し記録を行った。さら
に１ｍＷの連続出力（再生パワー）を照射してその反射
光をフォトディテクターで検出して再生を行うと記録マ
ーク部で反射光量は約１／３に減少し、５ＭＨｚの再生
信号が得られた。再生信号をスペクトルアナライザーで
測定したところＣＮ比５６ｄＢ（周波数分解能３０ｋＨ
ｚ、以下同様）が得られた。このトラックにさらに記録
薄膜面上で８．５ｍＷの連続出力でレーザー光を照射し
記録されたアモルファス状態のマークを結晶化して消去
を行なった。この状態で同じ再生パワーで再生信号を測
定したところ５ＭＨｚの周波数成分としてＣＮ比３１ｄ
Ｂが得られた。すなわち３１ｄＢの消し残り信号が観測
された。記録状態の再生信号のＣＮ比と消去状態の消し
残り再生信号の差を消去率と定義するとこの場合消去率
は２５ｄＢとなる。
【００３９】さらにこの媒体に線速度１０ｍ／ｓｅｃの
線速度で波長６５０ｎｍの半導体レーザー光を開口数
０．５のレンズ系で絞って記録薄膜上に焦点をあわせて
溝トラックにトラッキング制御をかけながら照射した。
あらかじめ一様に結晶化させたトラック上にレーザー光
出力を記録膜面上で１６ｍＷの記録パワーで単一周波数
６．５ＭＨｚ変調度５０％で変調した光を照射して記録
薄膜を部分的にアモルファス化させてマークを形成し記
録を行った。さらに１ｍＷの再生パワーを照射してその
反射光を検出して再生を行うと記録マーク部で反射光量
は約１／４に減少し、６．５ＭＨｚの再生信号が得られ
た。再生信号をスペクトルアナライザーで測定したとこ
ろＣＮ比５０ｄＢが得られた。
線速度で波長６５０ｎｍの半導体レーザー光を開口数
０．５のレンズ系で絞って記録薄膜上に焦点をあわせて
溝トラックにトラッキング制御をかけながら照射した。
あらかじめ一様に結晶化させたトラック上にレーザー光
出力を記録膜面上で１６ｍＷの記録パワーで単一周波数
６．５ＭＨｚ変調度５０％で変調した光を照射して記録
薄膜を部分的にアモルファス化させてマークを形成し記
録を行った。さらに１ｍＷの再生パワーを照射してその
反射光を検出して再生を行うと記録マーク部で反射光量
は約１／４に減少し、６．５ＭＨｚの再生信号が得られ
た。再生信号をスペクトルアナライザーで測定したとこ
ろＣＮ比５０ｄＢが得られた。
【００４０】さらに前記の波長８３０ｎｍで記録された
トラックを波長６５０ｎｍの再生光で再生したところＣ
Ｎ比５２ｄＢの５ＭＨｚの再生信号が得られた。また波
長６５０ｎｍで記録されたトラックを波長８３０ｎｍの
再生光で再生したところＣＮ比５０ｄＢの６．５ＭＨｚ
の再生信号が得られた。
トラックを波長６５０ｎｍの再生光で再生したところＣ
Ｎ比５２ｄＢの５ＭＨｚの再生信号が得られた。また波
長６５０ｎｍで記録されたトラックを波長８３０ｎｍの
再生光で再生したところＣＮ比５０ｄＢの６．５ＭＨｚ
の再生信号が得られた。
【００４１】他の実施例として基材として上記実施例と
同じあらかじめ幅０．６μｍ、深さ６５ｎｍの溝トラッ
クを形成した厚さ１．２ｍｍ、直径２００ｍｍのＰＣ樹
脂板上に透明層２としてＺｎＳ−ＳｉＯ2混合誘電体を
エレクトロンビーム蒸着法で厚さｔ２＝１８０ｎｍ蒸着
したうえに記録薄膜層３として記録薄膜Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔｅ
5を前記実施例と同様の方法で厚さｔ３＝２０ｎｍ形成
しさらに透明層４としてＺｎＳ−ＳｉＯ2を厚さｔ４＝
２５ｎｍ同様に蒸着した。この上に反射層５としてＡｌ
を厚さｔ５＝５０ｎｍエレクトロンビーム蒸着法で形成
し、さらに保護材６として基材と同じＰＣ円盤を接着剤
で貼りあわせ光記録媒体を形成した。この記録媒体を回
転させ線速度１０ｍ／ｓｅｃの線速度で波長８３０ｎｍ
の半導体レーザー光を開口数０．５のレンズ系で絞って
記録薄膜上に焦点をあわせて溝トラックにトラッキング
制御をかけながら照射した。まず記録薄膜面上で１２ｍ
Ｗの連続出力でレーザー光を照射しトラック上の記録薄
膜を一様に結晶化させた。このトラック上にレーザー光
出力を記録膜面上で２０ｍＷの記録パワーで単一周波数
５ＭＨｚ変調度５０％で変調した光を照射して記録薄膜
を部分的にアモルファス化させてマークを形成し記録を
行った。さらに１ｍＷの再生パワーを照射してその反射
光をフォトディテクターで検出して再生を行うと記録マ
ーク部で反射光量は約１／３に減少し、５ＭＨｚの再生
信号が得られた。再生信号をスペクトルアナライザーで
測定したところＣＮ比５７ｄＢが得られた。さらに記録
膜面上で２０ｍＷの記録パワーで単一周波数１０ＭＨｚ
変調度３０％で変調した光を照射して記録薄膜を部分的
にアモルファス化させてマークを形成し記録を行った。
１ｍＷの再生光で信号を再生したところＣＮ比は４２ｄ
Ｂであった。これは再生光のビーム径が記録マークに比
べて大きいために分解能が足りないためである。
同じあらかじめ幅０．６μｍ、深さ６５ｎｍの溝トラッ
クを形成した厚さ１．２ｍｍ、直径２００ｍｍのＰＣ樹
脂板上に透明層２としてＺｎＳ−ＳｉＯ2混合誘電体を
エレクトロンビーム蒸着法で厚さｔ２＝１８０ｎｍ蒸着
したうえに記録薄膜層３として記録薄膜Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔｅ
5を前記実施例と同様の方法で厚さｔ３＝２０ｎｍ形成
しさらに透明層４としてＺｎＳ−ＳｉＯ2を厚さｔ４＝
２５ｎｍ同様に蒸着した。この上に反射層５としてＡｌ
を厚さｔ５＝５０ｎｍエレクトロンビーム蒸着法で形成
し、さらに保護材６として基材と同じＰＣ円盤を接着剤
で貼りあわせ光記録媒体を形成した。この記録媒体を回
転させ線速度１０ｍ／ｓｅｃの線速度で波長８３０ｎｍ
の半導体レーザー光を開口数０．５のレンズ系で絞って
記録薄膜上に焦点をあわせて溝トラックにトラッキング
制御をかけながら照射した。まず記録薄膜面上で１２ｍ
Ｗの連続出力でレーザー光を照射しトラック上の記録薄
膜を一様に結晶化させた。このトラック上にレーザー光
出力を記録膜面上で２０ｍＷの記録パワーで単一周波数
５ＭＨｚ変調度５０％で変調した光を照射して記録薄膜
を部分的にアモルファス化させてマークを形成し記録を
行った。さらに１ｍＷの再生パワーを照射してその反射
光をフォトディテクターで検出して再生を行うと記録マ
ーク部で反射光量は約１／３に減少し、５ＭＨｚの再生
信号が得られた。再生信号をスペクトルアナライザーで
測定したところＣＮ比５７ｄＢが得られた。さらに記録
膜面上で２０ｍＷの記録パワーで単一周波数１０ＭＨｚ
変調度３０％で変調した光を照射して記録薄膜を部分的
にアモルファス化させてマークを形成し記録を行った。
１ｍＷの再生光で信号を再生したところＣＮ比は４２ｄ
Ｂであった。これは再生光のビーム径が記録マークに比
べて大きいために分解能が足りないためである。
【００４２】この１０ＭＨｚの信号が記録されたトラッ
クを波長４１０ｎｍの２次高調波発生素子を用いたレー
ザー光を開口数０．５のレンズ系で絞ったビームで再生
したところ実用に十分な４９ｄＢの再生信号が得られ
た。
クを波長４１０ｎｍの２次高調波発生素子を用いたレー
ザー光を開口数０．５のレンズ系で絞ったビームで再生
したところ実用に十分な４９ｄＢの再生信号が得られ
た。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明によれば、複数の異なる波長のレーザー光に
おいて記録、再生の双方あるいはいずれか一方が可能な
光学的記録媒体を提供することが可能である。
に、本発明によれば、複数の異なる波長のレーザー光に
おいて記録、再生の双方あるいはいずれか一方が可能な
光学的記録媒体を提供することが可能である。
【００４４】また、波長間で互換性のある媒体を得るこ
とができる。
とができる。
【００４５】また、また波長の異なるレーザー光によっ
て記録再生を行なう方法を提供することができる。
て記録再生を行なう方法を提供することができる。
【図１】本発明の光学的情報記録媒体の１実施例の構成
を示す断面模式図である。
を示す断面模式図である。
【図２】本発明の光学的情報記録媒体の１実施例の構成
において波長８３０ｎｍで吸収が大きくかつ反射率変化
の大きい光学特性の良好な透明層膜厚の領域を示す説明
図である。
において波長８３０ｎｍで吸収が大きくかつ反射率変化
の大きい光学特性の良好な透明層膜厚の領域を示す説明
図である。
【図３】本発明の光学的情報記録媒体の１実施例の構成
において波長６５０ｎｍで吸収が大きくかつ反射率変化
の大きい光学特性の良好な透明層膜厚の領域を示す説明
図である。
において波長６５０ｎｍで吸収が大きくかつ反射率変化
の大きい光学特性の良好な透明層膜厚の領域を示す説明
図である。
【図４】本発明の光学的情報記録媒体の１実施例の構成
において波長４００ｎｍで吸収が大きくかつ反射率変化
の大きい光学特性の良好な透明層膜厚の領域を示す説明
図である。
において波長４００ｎｍで吸収が大きくかつ反射率変化
の大きい光学特性の良好な透明層膜厚の領域を示す説明
図である。
１ 基材 ２ 透明層 ３ 記録薄膜層 ４ 透明層 ５ 反射層 ６ 保護材
フロントページの続き (72)発明者 西内 健一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 山田 昇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−142550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−300441（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−149238（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−56746（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−128330（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−249149（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/24 534 G11B 7/24 533
Claims (8)
- 【請求項１】 基材上に、少なくともレーザー光照射に
よって光学的に検知し得る量の変化を生じる記録薄膜層
が設けられ、その記録薄膜層を部分的に変化させて情報
の記録を行い、変化量を光学的に検知して情報の再生を
行う光学的情報記録媒体であって、 前記記録薄膜層の前記レーザー光の入射面側に接して透
明層が設けられ、前記透明層の光学的厚さが、前記レー
ザー光の複数の相異なる波長λｎ（但し、ｎは発振波長
の種類の数）に対してそれぞれλ２／２の整数倍である
ことを特徴とする光学的情報記録媒体。 - 【請求項２】 記録薄膜層がレーザー光照射によって相
変化しその光学定数が変化する材料からなることを特徴
とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項３】 相異なる波長λ１、λ２に対してそれぞ
れ所定の光学的特性変化を記録薄膜層に与える前記透明
層の光学的厚さｄ１、ｄ２について、前記透明層の光学
的厚さを、ｍおよびｌを選択することで下記式 ｄ＝ｄ１＋（λ１／２）×ｍ＝ｄ２＋（λ２／２）×ｌ （ｍ、ｌは正の整数 ） で決定される光学的厚さｄとすることを特徴とする請求
項１記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項４】 基材上に、基材と屈折率が異なる第１の
透明層を設け、前記第１の透明層の上に少なくともレー
ザー光照射によって光学的に検知し得る量の変化を生じ
る記録薄膜層を設け、さらに前記記録薄膜層の上に第２
の透明層を設け、前記第２の透明層の上に反射層を設け
た構造の光学的情報記録媒体であって、 前記第１の透明層の光学的厚さが、前記レーザー光の複
数の相異なる波長λｎ（但し、ｎは発振波長の種類の
数）に対してそれぞれλｎ／２の整数倍であることを特
徴とする光学的情報記録媒体。 - 【請求項５】 相異なる波長λ１、λ２に対してそれぞ
れ所定の光学的特性変化を記録薄膜層に与える前記第１
の透明層の光学的厚さｄ１、ｄ２に対して、前記第１の
透明層の光学的厚さを、ｍ及びｌを選択することで下記
式 ｄ＝ｄ１＋(λ１／２)×ｍ＝ｄ２＋(λ２／２)×ｌ (ｍ、ｌは正の整数) で決定される光学的厚さｄとすることを特徴とする請求
項４記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項６】 第２の透明層の光学的厚さが、相異なる
波長λ１、λ２に比べてそれぞれ十分小さいことを特徴
とする請求項５記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項７】 基材上に記録薄膜層を設けた光学的情報
記録媒体に、レーザー光照射によって前記記録薄膜層を
部分的に変化させて情報の記録を行ない、変化量を光学
的に検知して情報の再生を行なう光学的情報記録再生方
法であって、 複数の相異なる波長λｎ（但し、ｎは発振波長の種類の
数）を発振する光源を用い、 前記記録薄膜層の前記レーザー光の入射面側に接してそ
の光学的厚さが、前記複数の相異なる波長λｎに対して
それぞれλｎ／２の整数倍である透明層を設けた光学的
情報記録媒体に、 前記複数の相異なる波長λｎのレーザー光を用いて記録
および再生あるいはそのどちらか一方を行なうことを特
徴とする光学的情報記録再生方法。 - 【請求項８】 基材上に記録薄膜層を設けた光学的情報
記録媒体に、レーザー光照射によって前記記録薄膜層を
部分的に変化させて情報の記録を行ない、変化量を光学
的に検知して情報の再生を行なう光学的情報記録再生方
法であって、 複数の相異なる波長λ１、λ２を発振する２つのレーザ
ー光源を用い、 前記記録薄膜層の前記レーザー光の入射面側に接してそ
の光学的厚さが、前記相異なる波長λ１、λ２に対して
所定の光学特性変化を前記記録薄膜に与える光学的厚さ
ｄ１、ｄ２に対して、ｍ及びｌを選択することで下記式 ｄ＝ｄ１＋(λ１／２)×ｍ＝ｄ２＋(λ２／２)×ｌ (ｍ、ｌは正の整数) で決定される光学的厚さｄの透明層を設けた光学的情報
記録媒体に、 前記相異なる波長λ１、λ２のレーザー光を用いて記録
および再生あるいはそのどちらか一方を行なうことを特
徴とする光学的情報記録再生方法。
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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- 1991-07-24 JP JP03184528A patent/JP3076412B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1994
- 1994-06-09 US US08/257,470 patent/US5811217A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |