JP3160632B2 - 光ディスクとその再生方法 - Google Patents
光ディスクとその再生方法Info
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光照射により情
報の再生を行う光ディスク特に高密度記録に好適な光デ
ィスクとその再生方法に係わる。
報の再生を行う光ディスク特に高密度記録に好適な光デ
ィスクとその再生方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】例えばデジタルオーディオディスクいわ
ゆるコンパクトディスクや、ビデオディスク等の光ディ
スクは、予め信号に応じて位相ピットが形成された透明
基板上にアルミニウム反射膜を成膜し、この上に保護膜
等を形成することで構成されている。
ゆるコンパクトディスクや、ビデオディスク等の光ディ
スクは、予め信号に応じて位相ピットが形成された透明
基板上にアルミニウム反射膜を成膜し、この上に保護膜
等を形成することで構成されている。
【０００３】このような光ディスクでは、ディスク面に
読み出し光を照射して位相ピットの形成部での光の回折
による反射光量の大幅な減少を検出することによって信
号の読み出し（再生）を行うようにしている。
読み出し光を照射して位相ピットの形成部での光の回折
による反射光量の大幅な減少を検出することによって信
号の読み出し（再生）を行うようにしている。
【０００４】ところで、上述のような光ディスクにおい
ては、信号再生の分解能がほとんど再生光学系の光源の
波長λと対物レンズの開口数ＮＡによって決まり、形成
された位相ピットの周期が回折限界（λ／２ＮＡ）以上
の場合に良好な再生信号が得られる。
ては、信号再生の分解能がほとんど再生光学系の光源の
波長λと対物レンズの開口数ＮＡによって決まり、形成
された位相ピットの周期が回折限界（λ／２ＮＡ）以上
の場合に良好な再生信号が得られる。
【０００５】このため、このような光ディスクにおいて
高密度化をはかるには、まず再生光学系の光源一般には
半導体レーザの波長λを短くし、対物レンズの開口数Ｎ
Ａを大きくすることが必要となってくる。
高密度化をはかるには、まず再生光学系の光源一般には
半導体レーザの波長λを短くし、対物レンズの開口数Ｎ
Ａを大きくすることが必要となってくる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光源の
波長や対物レンズの開口数の改善には自ずと限界があ
る。すなわち、例えば光源波長の短波長化をはかったと
しても現在の技術では、記録密度は高々４倍にしか上が
らない。また、レンズの開口数を大きくしようとすると
収差の少ないレンズを製造するのが困難であり、またそ
のようなレンズが得られたとしても、フォーカスのディ
スク震動、スキューに対する安定性が低下するなどの問
題が生じる。このため光ディスクの記録密度を飛躍的に
向上させることが難しいのが実情である。
波長や対物レンズの開口数の改善には自ずと限界があ
る。すなわち、例えば光源波長の短波長化をはかったと
しても現在の技術では、記録密度は高々４倍にしか上が
らない。また、レンズの開口数を大きくしようとすると
収差の少ないレンズを製造するのが困難であり、またそ
のようなレンズが得られたとしても、フォーカスのディ
スク震動、スキューに対する安定性が低下するなどの問
題が生じる。このため光ディスクの記録密度を飛躍的に
向上させることが難しいのが実情である。
【０００７】これに対して上述した光源波長λあるいは
レンズ系の開口数Ｎ．Ａの制約以上の解像度を得ること
ができるようにした光ディスクが本出願人による出願の
特願平２−９４４５２号及び特願平２−２９１７７３号
において提案された。これら出願に係わる発明は、読み
出し光のレーザスポット内の部分的相変化により反射率
を変化させ超解像度再生を行うようにした光ディスクあ
るいはその再生方式に係わるものである。
レンズ系の開口数Ｎ．Ａの制約以上の解像度を得ること
ができるようにした光ディスクが本出願人による出願の
特願平２−９４４５２号及び特願平２−２９１７７３号
において提案された。これら出願に係わる発明は、読み
出し光のレーザスポット内の部分的相変化により反射率
を変化させ超解像度再生を行うようにした光ディスクあ
るいはその再生方式に係わるものである。
【０００８】本発明においては、このように再生レーザ
光スポット内の部分的相変化による反射率を利用した超
解像度再生方式を採り、さらにその相状態に初期化する
ための特段の工程を採ることなくしかもより安定確実に
目的とする読み出し位相ピットと他部との反射率の差を
顕著にして安定、確実に高Ｃ／Ｎ（Ｓ／Ｎ）をもって超
解像度再生を行うことができるようにした光ディスクと
その再生方法を提供する。
光スポット内の部分的相変化による反射率を利用した超
解像度再生方式を採り、さらにその相状態に初期化する
ための特段の工程を採ることなくしかもより安定確実に
目的とする読み出し位相ピットと他部との反射率の差を
顕著にして安定、確実に高Ｃ／Ｎ（Ｓ／Ｎ）をもって超
解像度再生を行うことができるようにした光ディスクと
その再生方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその要
部の概略的断面図を示すように、位相ピット１が形成さ
れた透明基板２上に、溶融後結晶化し得る相変化材料層
３が形成されてなり、読み出し光が照射されたときに相
変化材料層３が読み出し光の走査スポット内で部分的に
溶融結晶化領域で液相化して反射率が変化すると共に、
読み出し後には結晶状態に戻る構成とする。
部の概略的断面図を示すように、位相ピット１が形成さ
れた透明基板２上に、溶融後結晶化し得る相変化材料層
３が形成されてなり、読み出し光が照射されたときに相
変化材料層３が読み出し光の走査スポット内で部分的に
溶融結晶化領域で液相化して反射率が変化すると共に、
読み出し後には結晶状態に戻る構成とする。
【００１０】本発明の他の１は、位相ピット１が形成さ
れた透明基板２上に、第１の誘電体膜４、溶融後結晶化
し得る相変化材料３層、第２の誘電体層５、反射膜６が
順次形成されてなり、読み出し光が照射された時に、相
変化材料層３が読み出し光のスポット内で部分的に溶融
結晶化領域で液相化して反射率が変化するとともに、読
み出し後には結晶状態に戻る構成とする。また、本発明
は、上述の光ディスクにおいて、相変化材料層３をカル
コゲンまたはカルコゲナイトより構成する。更に、その
読み出し光のパワーＰを、０＜Ｐ≦１０ｍＷとする。ま
た、読み出し光のパルス幅ｔを、２６０ｎｓｅｃ≦ｔ≦
２．６μｓｅｃとする。また、相変化材料層３は、Ｓｂ
2 Ｓｅ3 、Ｓｂ2 Ｔｅ3 ，Ｓｅ，Ｔｅ，ＢｉＴｅ，Ｂｉ
Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｉｎ−ＳｂＳ
ｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ，Ｇｅ−Ｔｅ
から選ばれる少なくとも１種とする。また、第１の誘電
体膜４及び第２の誘電体膜５は、ＡｌＮ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，
ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｎＳ，ＭｇＦ2 から選ばれる
少なくとも１種とする。また、反射膜６は、Ａｌ，Ｃ
ｕ，Ａｇ，Ａｕから選ばれる少なくとも１種とする。更
にまた、位相ピット１が形成された透明基板２上に、溶
融後結晶化し得る相変化材料層３が形成されてなる光デ
ィスクに対して、読み出し光を照射し、相変化材料層３
を、読み出し光の走査スポット内で部分的に溶融結晶化
領域で液相化させることにより反射率を変化させて情報
を読み出し、読み出し後には、結晶状態に戻るような光
ディスクの再生方法とする。
れた透明基板２上に、第１の誘電体膜４、溶融後結晶化
し得る相変化材料３層、第２の誘電体層５、反射膜６が
順次形成されてなり、読み出し光が照射された時に、相
変化材料層３が読み出し光のスポット内で部分的に溶融
結晶化領域で液相化して反射率が変化するとともに、読
み出し後には結晶状態に戻る構成とする。また、本発明
は、上述の光ディスクにおいて、相変化材料層３をカル
コゲンまたはカルコゲナイトより構成する。更に、その
読み出し光のパワーＰを、０＜Ｐ≦１０ｍＷとする。ま
た、読み出し光のパルス幅ｔを、２６０ｎｓｅｃ≦ｔ≦
２．６μｓｅｃとする。また、相変化材料層３は、Ｓｂ
2 Ｓｅ3 、Ｓｂ2 Ｔｅ3 ，Ｓｅ，Ｔｅ，ＢｉＴｅ，Ｂｉ
Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｉｎ−ＳｂＳ
ｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ，Ｇｅ−Ｔｅ
から選ばれる少なくとも１種とする。また、第１の誘電
体膜４及び第２の誘電体膜５は、ＡｌＮ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，
ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｎＳ，ＭｇＦ2 から選ばれる
少なくとも１種とする。また、反射膜６は、Ａｌ，Ｃ
ｕ，Ａｇ，Ａｕから選ばれる少なくとも１種とする。更
にまた、位相ピット１が形成された透明基板２上に、溶
融後結晶化し得る相変化材料層３が形成されてなる光デ
ィスクに対して、読み出し光を照射し、相変化材料層３
を、読み出し光の走査スポット内で部分的に溶融結晶化
領域で液相化させることにより反射率を変化させて情報
を読み出し、読み出し後には、結晶状態に戻るような光
ディスクの再生方法とする。
【００１１】
【作用】本発明による光ディスクは、その相変化材料層
３が常態、すなわち初期化状態での固相状態で、特に結
晶化状態とするものであり、その位相ピット１による記
録の読み出しすなわち再生に当たっては、その読み出し
光の光ディスクとの相対的移動による光ディスクにおけ
る走査スポット内での温度分布を利用して、そのスポッ
ト内に生じる高温領域で部分的に相変化材料層３に液相
状態を発生させて例えば此処における反射率が著しく低
下するようにして例えばこの液相状態部分内にある位相
ピットについては、例えば回折による読み出しが不能と
なる。つまり、読み出し光スポット内において位相ピッ
トを光学的に消滅させる領域を形成してこのスポット内
で例えば１の位相ピットのみを読み出すことができ、λ
／２ＮＡに制約されない超高解像度再生を行う。
３が常態、すなわち初期化状態での固相状態で、特に結
晶化状態とするものであり、その位相ピット１による記
録の読み出しすなわち再生に当たっては、その読み出し
光の光ディスクとの相対的移動による光ディスクにおけ
る走査スポット内での温度分布を利用して、そのスポッ
ト内に生じる高温領域で部分的に相変化材料層３に液相
状態を発生させて例えば此処における反射率が著しく低
下するようにして例えばこの液相状態部分内にある位相
ピットについては、例えば回折による読み出しが不能と
なる。つまり、読み出し光スポット内において位相ピッ
トを光学的に消滅させる領域を形成してこのスポット内
で例えば１の位相ピットのみを読み出すことができ、λ
／２ＮＡに制約されない超高解像度再生を行う。
【００１２】このように本発明においては、液相状態と
固相状態との状態変化を用いるものであるが、その固相
状態、液相状態との反射率変化が大きい結晶化状態とす
るものであり、この結晶化状態を形成するのに、特に本
発明ではその読み出し時の液相状態の形成を、この液相
から固相への相変化が常に結晶化された固相状態へと移
行し得る溶融結晶化領域で行うようにするものであっ
て、このようにすることによって確実に、しかも特段の
熱処理、冷却過程を採ることなく、またこの過程を採る
ための手段、即ち初期化手段を設けることなく常態で結
晶化された初期状態を形成するものである。
固相状態との状態変化を用いるものであるが、その固相
状態、液相状態との反射率変化が大きい結晶化状態とす
るものであり、この結晶化状態を形成するのに、特に本
発明ではその読み出し時の液相状態の形成を、この液相
から固相への相変化が常に結晶化された固相状態へと移
行し得る溶融結晶化領域で行うようにするものであっ
て、このようにすることによって確実に、しかも特段の
熱処理、冷却過程を採ることなく、またこの過程を採る
ための手段、即ち初期化手段を設けることなく常態で結
晶化された初期状態を形成するものである。
【００１３】すなわち、本発明においては、上述の相変
化材料層の構成材料、膜厚また他部を含む光ディスクの
構成態様等の選定によって、上述の読み出し光の照射に
よる温度上昇によって相変化材料層３を液相化した場合
に、光スポットの通過後の常温への冷却過程で、これが
固相状態に相変化するに当たって結晶状態に戻る液相領
域（本明細書ではこの領域を溶融結晶化領域という）
と、アモルファス（非晶質）状態に戻る液相領域（本明
細書ではこの領域を非晶質化領域という）とが存在し得
ることを究明し、特に本発明においては、その液相状態
を形成するに上述の溶融結晶化領域での液相化がなされ
るように特定する。そしてこのようにすることによっ
て、光スポットの走査が他部へと移行したときにその液
相化された部分が結晶化状態として固相化することにそ
の特徴を有するのである。
化材料層の構成材料、膜厚また他部を含む光ディスクの
構成態様等の選定によって、上述の読み出し光の照射に
よる温度上昇によって相変化材料層３を液相化した場合
に、光スポットの通過後の常温への冷却過程で、これが
固相状態に相変化するに当たって結晶状態に戻る液相領
域（本明細書ではこの領域を溶融結晶化領域という）
と、アモルファス（非晶質）状態に戻る液相領域（本明
細書ではこの領域を非晶質化領域という）とが存在し得
ることを究明し、特に本発明においては、その液相状態
を形成するに上述の溶融結晶化領域での液相化がなされ
るように特定する。そしてこのようにすることによっ
て、光スポットの走査が他部へと移行したときにその液
相化された部分が結晶化状態として固相化することにそ
の特徴を有するのである。
【００１４】
【実施例】本発明は、図１にその一例の要部の断面図い
わば基本的構成における略線的断面図を示すように、位
相ピット１が形成された透明基板２上に、溶融後結晶化
し得る相変化材料層３を形成する。
わば基本的構成における略線的断面図を示すように、位
相ピット１が形成された透明基板２上に、溶融後結晶化
し得る相変化材料層３を形成する。
【００１５】そして、読み出し光、例えばレーザ光がこ
の相変化材料層３に照射されたときに、この相変化材料
層３の読み出し光の走査スポット内で部分的に溶融結晶
化領域での液相化によって反射率が低下すると共に読み
出し後の常態では結晶状態に戻るようにする。
の相変化材料層３に照射されたときに、この相変化材料
層３の読み出し光の走査スポット内で部分的に溶融結晶
化領域での液相化によって反射率が低下すると共に読み
出し後の常態では結晶状態に戻るようにする。
【００１６】図１に示した例においては、透明基板２上
に直接的に相変化材料層３を形成するようにした場合で
あるが、例えば図２にその要部の略線的拡大断面図を示
すように位相ピット１を有する透明基板２上に第１の誘
電体層４を介して相変化材料層３が形成され、さらにこ
れの上に第２の誘電体層５が形成され、これの上に反射
膜６、さらにある場合はこの上に保護膜（図示せず）が
形成されてなり、第１及び第２の誘電体層４及び５によ
って光学的特性例えば反射率等の設定がなされる構成と
することができる。
に直接的に相変化材料層３を形成するようにした場合で
あるが、例えば図２にその要部の略線的拡大断面図を示
すように位相ピット１を有する透明基板２上に第１の誘
電体層４を介して相変化材料層３が形成され、さらにこ
れの上に第２の誘電体層５が形成され、これの上に反射
膜６、さらにある場合はこの上に保護膜（図示せず）が
形成されてなり、第１及び第２の誘電体層４及び５によ
って光学的特性例えば反射率等の設定がなされる構成と
することができる。
【００１７】実施例１ この例においては、図２で説明した構成を採った場合
で、この場合ガラス基板よりなる透明基板２が用いら
れ、これの一主面に位相ピット１が形成されてなる。こ
の位相ピット１はトラックピッチ１．６μｍ、ピット深
さ約１２００Å、ピット長０．３μｍの設定条件で形成
した。そして、このピット１を有する透明基板２の一主
面に厚さ９００ÅのＡｌＮよりなる第１の誘電体膜４を
被着形成し、これの上に相変化材料層３として厚さ４０
０ÅのＳｂ2 Ｓｅ3 を被着形成した。さらに、これの上
に第２の誘電体層５として厚さ３００ÅのＡｌＮによる
第２の誘電体層５を被着形成し、さらにこれの上にＡｌ
反射膜６を３００Åの厚さに被着形成した。
で、この場合ガラス基板よりなる透明基板２が用いら
れ、これの一主面に位相ピット１が形成されてなる。こ
の位相ピット１はトラックピッチ１．６μｍ、ピット深
さ約１２００Å、ピット長０．３μｍの設定条件で形成
した。そして、このピット１を有する透明基板２の一主
面に厚さ９００ÅのＡｌＮよりなる第１の誘電体膜４を
被着形成し、これの上に相変化材料層３として厚さ４０
０ÅのＳｂ2 Ｓｅ3 を被着形成した。さらに、これの上
に第２の誘電体層５として厚さ３００ÅのＡｌＮによる
第２の誘電体層５を被着形成し、さらにこれの上にＡｌ
反射膜６を３００Åの厚さに被着形成した。
【００１８】上述の実施例１の構成による光ディスクに
おいて、信号が記録されていない部分すなわち位相ピッ
ト１が存在しない鏡面部分を用いて、まず以下の操作を
行った。
おいて、信号が記録されていない部分すなわち位相ピッ
ト１が存在しない鏡面部分を用いて、まず以下の操作を
行った。
【００１９】すなわち、最初に実施例１による光ディス
クの１点にフォーカスさせるようにレーザ光すなわちこ
の例では７８０ｎｍ（半導体レーザ光）を照射して徐冷
して初期化（結晶化）する。次に、同一点にレーザパワ
ーＰを、０＜Ｐ≦１０ｍＷの範囲で固定してレーザパル
ス光を照射した。この場合パルス幅ｔは２６０ｎｓｅｃ
≦ｔ≦２．６μｓｅｃとした。その結果パルス光照射前
と、照射後の冷却（常温）後とで両固相状態での反射率
が変化すれば材料層が結晶から非晶質に変化したことに
なる。そして、この操作で、最初と最後で反射率変化が
なかった場合でも、パルス光の照射中に、戻り光量が一
旦変化したとすれば、それは結晶状態の膜が一旦液相化
されて再び結晶化されたことを意味する。そして、この
ように溶融化即ち一旦液相状態になって後、温度低下に
よって再び結晶化状態になり得る溶融化状態を溶融結晶
化領域と称するものである。図３は、実施例１の構成、
すなわち相変化材料層３としてＳｂ2 Ｓｂ3 を用いた場
合の照射レーザ光パルス幅とレーザ光パワーとをそれぞ
れ横軸及び縦軸にとり、これらとその相変化材料層の相
状態を示したもので同図中、曲線ａより下方の斜線を付
して示した領域Ｉは、相変化材料層２が溶融化しない初
期状態を保持したままの結晶化状態のままである場合の
領域であり、同図において曲線ａより、上方においては
液相すなわち溶融状態になるものの特に曲線ａ及びｂ間
の領域IIがレーザ光スポットを排除して冷却されたこと
によって固相化されたときに結晶化状態に戻る溶融結晶
化領域であり、曲線ｂより上方の交差斜線で示す領域II
I が同様にレーザ光スポット照射によって溶融化するも
ののこの光スポットが排除されて固相に変化したとき、
非晶質すなわちアモルファス状態に戻る溶融化非晶質領
域となるものである。
クの１点にフォーカスさせるようにレーザ光すなわちこ
の例では７８０ｎｍ（半導体レーザ光）を照射して徐冷
して初期化（結晶化）する。次に、同一点にレーザパワ
ーＰを、０＜Ｐ≦１０ｍＷの範囲で固定してレーザパル
ス光を照射した。この場合パルス幅ｔは２６０ｎｓｅｃ
≦ｔ≦２．６μｓｅｃとした。その結果パルス光照射前
と、照射後の冷却（常温）後とで両固相状態での反射率
が変化すれば材料層が結晶から非晶質に変化したことに
なる。そして、この操作で、最初と最後で反射率変化が
なかった場合でも、パルス光の照射中に、戻り光量が一
旦変化したとすれば、それは結晶状態の膜が一旦液相化
されて再び結晶化されたことを意味する。そして、この
ように溶融化即ち一旦液相状態になって後、温度低下に
よって再び結晶化状態になり得る溶融化状態を溶融結晶
化領域と称するものである。図３は、実施例１の構成、
すなわち相変化材料層３としてＳｂ2 Ｓｂ3 を用いた場
合の照射レーザ光パルス幅とレーザ光パワーとをそれぞ
れ横軸及び縦軸にとり、これらとその相変化材料層の相
状態を示したもので同図中、曲線ａより下方の斜線を付
して示した領域Ｉは、相変化材料層２が溶融化しない初
期状態を保持したままの結晶化状態のままである場合の
領域であり、同図において曲線ａより、上方においては
液相すなわち溶融状態になるものの特に曲線ａ及びｂ間
の領域IIがレーザ光スポットを排除して冷却されたこと
によって固相化されたときに結晶化状態に戻る溶融結晶
化領域であり、曲線ｂより上方の交差斜線で示す領域II
I が同様にレーザ光スポット照射によって溶融化するも
ののこの光スポットが排除されて固相に変化したとき、
非晶質すなわちアモルファス状態に戻る溶融化非晶質領
域となるものである。
【００２０】本発明においては、図３における溶融結晶
化領域IIでの液相状態が再生時に生じ得るようにその再
生時の読み出し光の照射による加熱状態から常温までの
冷却過程においてその融点ＭＰから固相化に至るに要す
る時間Δｔが結晶化に要する時間ｔ1 より大となるよう
に、再生光パワー、光ディスクの構成、材料、各膜厚等
の選定がなされる。
化領域IIでの液相状態が再生時に生じ得るようにその再
生時の読み出し光の照射による加熱状態から常温までの
冷却過程においてその融点ＭＰから固相化に至るに要す
る時間Δｔが結晶化に要する時間ｔ1 より大となるよう
に、再生光パワー、光ディスクの構成、材料、各膜厚等
の選定がなされる。
【００２１】実施例１において、初期化状態の反射率す
なわち結晶化状態の反射率は５７％、溶融状態では１６
％であった。そして、その再生パワーを９ｍＷとし線速
を３ｍ／ｓｅｃに設定してその再生を行ってその信号部
分を再生したところその信号のＣ／Ｎは３５ｄＢであっ
た。同図中の矢印は、光ディスクをある線速で回転させ
た時、実際に信号が読み出せた再生光パワーのパワー・
マージンを示している。ここで、スポット径（１．８μ
ｍ）／線速をパルス幅に換算している。
なわち結晶化状態の反射率は５７％、溶融状態では１６
％であった。そして、その再生パワーを９ｍＷとし線速
を３ｍ／ｓｅｃに設定してその再生を行ってその信号部
分を再生したところその信号のＣ／Ｎは３５ｄＢであっ
た。同図中の矢印は、光ディスクをある線速で回転させ
た時、実際に信号が読み出せた再生光パワーのパワー・
マージンを示している。ここで、スポット径（１．８μ
ｍ）／線速をパルス幅に換算している。
【００２２】実施例２ 実施例１におけると同様の構成を採るが相変化材料層３
を、Ｓｂ2 Ｔｅ3 とした。この場合において図３と同様
にその相変化状態を測定した結果を図４に示す。図４に
おいて図３と対応する部分には同一符号を付して重複説
明を省略する。そして、この実施例２においては結晶化
状態すなわち初期化状態における反射率は２０％、溶融
状態においては１０％となった。尚、Ｓｂ2 Ｓｅ3 ，Ｓ
ｂ2 Ｔｅ3 等のカルコゲナイト、或いはカルコゲンにお
いて非晶質状態の反射率と、溶融状態の反射率は殆ど同
程度の値を示す。そして、本発明による光ディスクは、
その再生に当たってこの光ディスクに対する走査スポッ
ト内における温度分布を利用して超高解像度をもって再
生する。
を、Ｓｂ2 Ｔｅ3 とした。この場合において図３と同様
にその相変化状態を測定した結果を図４に示す。図４に
おいて図３と対応する部分には同一符号を付して重複説
明を省略する。そして、この実施例２においては結晶化
状態すなわち初期化状態における反射率は２０％、溶融
状態においては１０％となった。尚、Ｓｂ2 Ｓｅ3 ，Ｓ
ｂ2 Ｔｅ3 等のカルコゲナイト、或いはカルコゲンにお
いて非晶質状態の反射率と、溶融状態の反射率は殆ど同
程度の値を示す。そして、本発明による光ディスクは、
その再生に当たってこの光ディスクに対する走査スポッ
ト内における温度分布を利用して超高解像度をもって再
生する。
【００２３】すなわち、本発明による光ディスクにレー
ザスポットを照射した場合を図５を参照して説明する。
図５において横軸はスポットの走査方向に関する位置を
示したもので、今光ディスクにレーザの照射によるレー
ザ光スポットＬが照射された状態についてみると、この
場合その光強度は同図中破線Ａの分布を示す。これに対
して相変化材料層３における温度分布は、レーザスポッ
トＬの走査速度に対応してわずかに矢印Ｃで示すスポッ
トＬの走査方向に対し遅れた同図中実線Ｂの温度分布を
示す。
ザスポットを照射した場合を図５を参照して説明する。
図５において横軸はスポットの走査方向に関する位置を
示したもので、今光ディスクにレーザの照射によるレー
ザ光スポットＬが照射された状態についてみると、この
場合その光強度は同図中破線Ａの分布を示す。これに対
して相変化材料層３における温度分布は、レーザスポッ
トＬの走査速度に対応してわずかに矢印Ｃで示すスポッ
トＬの走査方向に対し遅れた同図中実線Ｂの温度分布を
示す。
【００２４】ここで上述したようにレーザスポットＬ
が、図５中矢印Ｃで示す方向に走査されているとする
と、光ディスクは、レーザスポットＭＰの走行方向の先
端側から次第に温度が上昇し次に材料層３の融点Ｔ以上
の温度となる。この段階で相変化材料層３は初期の結晶
状態から溶融状態になり、この溶融状態への移行によっ
て反射率が低下する。したがってレーザ光スポットＬ内
で図中斜線を付して示した反射率が低い、すなわち位相
ピット１の読み出しが殆ど不可能な領域ＰX と、結晶化
状態を保持した領域ＰZ とが存在する。したがって、こ
の場合、図示のように同一スポットＬ内に例えば２つの
位相ピット１が存在している場合においても、反射率が
大なる領域ＰZ に存在する１つの位相ピット１に関して
のみその読み出しを行うことができ、他の位相ピットに
関してはこれが反射率が極めて低い領域ＰX にあってこ
れの読み出しがなされない。このように同一スポットＬ
内に複数の位相ピット１が存在しても、単一の位相ピッ
ト１に関してのみその読み出しを行うことができる。す
なわち、レンズ系の開口数ＮＡ、読み出し光の波長λに
制限されることなく超高解像度をもってその読み出しを
行うことができる。
が、図５中矢印Ｃで示す方向に走査されているとする
と、光ディスクは、レーザスポットＭＰの走行方向の先
端側から次第に温度が上昇し次に材料層３の融点Ｔ以上
の温度となる。この段階で相変化材料層３は初期の結晶
状態から溶融状態になり、この溶融状態への移行によっ
て反射率が低下する。したがってレーザ光スポットＬ内
で図中斜線を付して示した反射率が低い、すなわち位相
ピット１の読み出しが殆ど不可能な領域ＰX と、結晶化
状態を保持した領域ＰZ とが存在する。したがって、こ
の場合、図示のように同一スポットＬ内に例えば２つの
位相ピット１が存在している場合においても、反射率が
大なる領域ＰZ に存在する１つの位相ピット１に関して
のみその読み出しを行うことができ、他の位相ピットに
関してはこれが反射率が極めて低い領域ＰX にあってこ
れの読み出しがなされない。このように同一スポットＬ
内に複数の位相ピット１が存在しても、単一の位相ピッ
ト１に関してのみその読み出しを行うことができる。す
なわち、レンズ系の開口数ＮＡ、読み出し光の波長λに
制限されることなく超高解像度をもってその読み出しを
行うことができる。
【００２５】尚、透明基板２としては、上述のガラス基
板に限らずポリカーボネート、ポリメタクリレート等の
合成樹脂基板あるいはこの樹脂基板上にフォトポリマを
被着形成してスタンパによって位相ピット１を形成する
など種々の構成を採ることができる。
板に限らずポリカーボネート、ポリメタクリレート等の
合成樹脂基板あるいはこの樹脂基板上にフォトポリマを
被着形成してスタンパによって位相ピット１を形成する
など種々の構成を採ることができる。
【００２６】また、相変化材料層３としては、上述した
Ｓｂ2 Ｓｅ3 あるいはＳｂ2 Ｔｅ3 等のカルコゲナイト
すなわちカルコゲン化合物に限らず他のカルコゲナイト
あるいは単体のカルコゲンによって構成することができ
る。このカルコゲンまたはカルコゲナイトとしては、Ｓ
ｅ，Ｔｅの各単体さらにこれらのカルコゲナイトのＢｉ
Ｔｅ，ＢｉＳｅ，Ｉｎ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｉｎ
−ＳｂＳｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ，Ｇ
ｅ−Ｔｅ等のカルコゲナイト系材料等を用いることがで
き、このようなカルコゲン、カルコゲナイトによって相
変化材料層３を構成するときは、その熱伝導率、比熱等
等の特性を、半導体レーザ光による読み出し光によって
良好な温度分布を形成する上で望ましい特性とすること
ができ、上述した溶融結晶化領域での溶融状態の形成を
良好に行うことができ、Ｓ／ＮあるいはＣ／Ｎの高い超
高解像度の再生を行うことができる。
Ｓｂ2 Ｓｅ3 あるいはＳｂ2 Ｔｅ3 等のカルコゲナイト
すなわちカルコゲン化合物に限らず他のカルコゲナイト
あるいは単体のカルコゲンによって構成することができ
る。このカルコゲンまたはカルコゲナイトとしては、Ｓ
ｅ，Ｔｅの各単体さらにこれらのカルコゲナイトのＢｉ
Ｔｅ，ＢｉＳｅ，Ｉｎ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｉｎ
−ＳｂＳｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ，Ｇ
ｅ−Ｔｅ等のカルコゲナイト系材料等を用いることがで
き、このようなカルコゲン、カルコゲナイトによって相
変化材料層３を構成するときは、その熱伝導率、比熱等
等の特性を、半導体レーザ光による読み出し光によって
良好な温度分布を形成する上で望ましい特性とすること
ができ、上述した溶融結晶化領域での溶融状態の形成を
良好に行うことができ、Ｓ／ＮあるいはＣ／Ｎの高い超
高解像度の再生を行うことができる。
【００２７】また、第１の誘電体膜４及び第２の誘電体
膜５としては、上述したＡｌＮの他にＳｉ3 Ｎ4 ，Ｓｉ
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｎＳ，ＭｇＦ2 等を用いることがで
きる。
膜５としては、上述したＡｌＮの他にＳｉ3 Ｎ4 ，Ｓｉ
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｎＳ，ＭｇＦ2 等を用いることがで
きる。
【００２８】また、反射膜６としては上述したＡｌの他
にＣｕ，Ａｇ，Ａｕ等を用いることができる。
にＣｕ，Ａｇ，Ａｕ等を用いることができる。
【００２９】また、上述した例においては、相変化材料
層３が溶融状態のときに反射率が低く結晶状態で反射率
が高い膜厚等の諸条件を設定した場合であるが、各層の
構成、厚さ、相変化材料の構成、厚さ等の諸条件の選定
によって溶融状態においての反射率を高め結晶状態にお
ける反射率を低下させる構成とすることもでき、この場
合は図５で説明したレーザ光スポットＬ内の高温領域Ｐ
X に１つの位相ピット１が存在するようにしてこの領域
ＰX にある１の位相ピット１からのみその読み出しを行
う構成とすることができる。
層３が溶融状態のときに反射率が低く結晶状態で反射率
が高い膜厚等の諸条件を設定した場合であるが、各層の
構成、厚さ、相変化材料の構成、厚さ等の諸条件の選定
によって溶融状態においての反射率を高め結晶状態にお
ける反射率を低下させる構成とすることもでき、この場
合は図５で説明したレーザ光スポットＬ内の高温領域Ｐ
X に１つの位相ピット１が存在するようにしてこの領域
ＰX にある１の位相ピット１からのみその読み出しを行
う構成とすることができる。
【００３０】
【発明の効果】上述したように本発明においても、その
読み出し光スポット内の温度分布の差によって反射率の
差を生じさせて、光スポット内の特定の位相ピットに関
してのみ読み出しがなされるようにして超高解像度の読
み出しを行うようにするものであるが、特に本発明にお
いては、その反射率差の大なる結晶化状態と溶融状態と
の差を用いるようにしたので、Ｓ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）の高い
再生を行うことができ、さらにその溶融状態においては
溶融結晶化領域での液相状態としたので読み出し後にお
いて何等初期化のための操作工程、手段を採ることなく
初期化がなされることによって本発明による光ディスク
を用いる場合、その再生装置、その再生操作が簡易化さ
れる。
読み出し光スポット内の温度分布の差によって反射率の
差を生じさせて、光スポット内の特定の位相ピットに関
してのみ読み出しがなされるようにして超高解像度の読
み出しを行うようにするものであるが、特に本発明にお
いては、その反射率差の大なる結晶化状態と溶融状態と
の差を用いるようにしたので、Ｓ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）の高い
再生を行うことができ、さらにその溶融状態においては
溶融結晶化領域での液相状態としたので読み出し後にお
いて何等初期化のための操作工程、手段を採ることなく
初期化がなされることによって本発明による光ディスク
を用いる場合、その再生装置、その再生操作が簡易化さ
れる。
【図１】本発明による光ディスクの一例の要部の略線的
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図２】本発明による光ディスクの他の例の要部の略線
的拡大断面図である。
的拡大断面図である。
【図３】本発明の説明に供する相変化状態を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の説明に供する他の相変化状態を示す図
である。
である。
【図５】本発明の説明に供する読み出し光スポットと温
度分布との関係を示す図である。
度分布との関係を示す図である。
１ 位相ピット ２ 透明基板 ３ 相変化材料層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−96926（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/24 B41M 5/26
Claims (9)
- 【請求項１】 位相ピットが形成された透明基板上に、
溶融後結晶化し得る相変化材料層が形成されてなり、読
み出し光が照射されたときに、上記相変化材料層が読み
出し光の走査スポット内で部分的に溶融結晶化領域で液
相化して反射率が変化すると共に、読み出し後には結晶
状態に戻る構成としたことを特徴とする光ディスク。 - 【請求項２】 位相ピットが形成された透明基板上に、
第１の誘電体膜、溶融後結晶化し得る相変化材料層、第
２の誘電体層、反射膜が順次形成されてなり、 読み出し光が照射された時に、上記相変化材料層が読み
出し光のスポット内で部分的に溶融結晶化領域で液相化
して反射率が変化するとともに、読み出し後には結晶状
態に戻る構成としたことを特徴とする光ディスク。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の光ディスクにお
いて、 相変化材料層がカルコゲンまたはカルコゲナイトよりな
ることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３において、 上記読み出し光のパワーＰを、０＜Ｐ≦１０ｍＷとした
ことを特徴とする光ディスク。 - 【請求項５】 請求項１、２又は３において、 上記読み出し光のパルス幅ｔを２６０ｎｓｅｃ≦ｔ≦
２．６μｓｅｃとしたことを特徴とする光ディスク。 - 【請求項６】 請求項１又は２において、 上記相変化材料層は、Ｓｂ2 Ｓｅ3 ，Ｓｂ2 Ｔｅ3 ，Ｓ
ｅ，Ｔｅ，ＢｉＴｅ，ＢｉＳｅ，Ｉｎ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓ
ｂ−Ｔｅ，Ｉｎ−ＳｂＳｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ，Ｇｅ−
Ｔｅ−Ｓｂ，Ｇｅ−Ｔｅから選ばれる少なくとも１種で
あることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項７】 請求項２において、 上記第１の誘電体膜及び上記第２の誘電体膜は、Ａｌ
Ｎ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｎＳ，Ｍｇ
Ｆ2 から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とす
る光ディスク。 - 【請求項８】 請求項２において、 上記反射膜は、Ａｌ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕから選ばれる少
なくとも１種であることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項９】 位相ピットが形成された透明基板上に、
溶融後結晶化し得る相変化材料層が形成されてなる光デ
ィスクに対して、 読み出し光を照射し、上記相変化材料層を該読み出し光
の走査スポット内で部分的に溶融結晶化領域で液相化さ
せることにより反射率を変化させて情報を読み出し、 読み出し後には、結晶状態に戻ることを特徴とする光デ
ィスクの再生方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24951191A JP3160632B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 光ディスクとその再生方法 |
| US07/951,844 US5304440A (en) | 1991-09-27 | 1992-09-28 | Optical disk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24951191A JP3160632B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 光ディスクとその再生方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589511A JPH0589511A (ja) | 1993-04-09 |
| JP3160632B2 true JP3160632B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=17194065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24951191A Expired - Fee Related JP3160632B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 光ディスクとその再生方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5304440A (ja) |
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| KR0153033B1 (ko) * | 1993-06-18 | 1998-12-15 | 가나이 쯔또무 | 정보기록용 박막 및 정보기록매체 |
| JP3068416B2 (ja) * | 1994-08-26 | 2000-07-24 | 日本電気株式会社 | 情報記録媒体 |
| CN1054227C (zh) * | 1994-10-31 | 2000-07-05 | 北京航空航天大学 | 记录媒体及其记录和擦除方法 |
| CN1149558C (zh) * | 1995-03-28 | 2004-05-12 | 东丽株式会社 | 光记录媒体及对光记录媒体的记录方法 |
| JP3076230B2 (ja) * | 1995-10-13 | 2000-08-14 | 日本電気株式会社 | 光ディスク |
| JPH09306030A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Sony Corp | 記録媒体 |
| AU5647299A (en) * | 1998-09-09 | 2000-03-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Optical information recording medium and optical recording method |
| JP2000229479A (ja) | 1998-12-09 | 2000-08-22 | Tdk Corp | 光記録媒体 |
| JP4145446B2 (ja) | 1998-12-09 | 2008-09-03 | Ｔｄｋ株式会社 | 光記録媒体の使用方法 |
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| US7572517B2 (en) * | 2002-07-08 | 2009-08-11 | Target Technology Company, Llc | Reflective or semi-reflective metal alloy coatings |
| AU2003248890A1 (en) * | 2002-07-08 | 2004-01-23 | Academy Corporation | Reflective or semi-reflective metal alloy coatings |
| JP2006277918A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-10-12 | Sharp Corp | 光情報記録媒体、並びにそれを用いた再生方法及び光情報処理装置 |
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| FR2914775B1 (fr) * | 2007-04-06 | 2009-05-15 | Commissariat Energie Atomique | Support d'enregistrement optique en super-resolution |
| US20090075015A1 (en) * | 2007-07-24 | 2009-03-19 | Detty Michael R | Limited Play Optical Discs |
| EP2202741A1 (en) * | 2008-12-22 | 2010-06-30 | Thomson Licensing | Optical recording medium for retail activation |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8502448A (nl) * | 1985-09-06 | 1987-04-01 | Philips Nv | Optisch uitleesbare informatieschijf. |
| US4940618A (en) * | 1988-07-30 | 1990-07-10 | Taiyo Yuden Company, Ltd. | Optical information recording medium |
| JPH03224790A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-03 | Toshiba Corp | 情報記録媒体 |
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-
1992
- 1992-09-28 US US07/951,844 patent/US5304440A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| US5304440A (en) | 1994-04-19 |
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