JP4271116B2 - 光記録再生装置 - Google Patents

光記録再生装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4271116B2
JP4271116B2 JP2004285444A JP2004285444A JP4271116B2 JP 4271116 B2 JP4271116 B2 JP 4271116B2 JP 2004285444 A JP2004285444 A JP 2004285444A JP 2004285444 A JP2004285444 A JP 2004285444A JP 4271116 B2 JP4271116 B2 JP 4271116B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
recording
film
medium
information
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004285444A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006099878A (ja
Inventor
司 中居
泰章 大寺
純生 芦田
圭一郎 柚須
展久 吉田
孝次 高澤
直正 中村
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2004285444A priority Critical patent/JP4271116B2/ja
Priority to US11/224,097 priority patent/US7643397B2/en
Publication of JP2006099878A publication Critical patent/JP2006099878A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4271116B2 publication Critical patent/JP4271116B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • G11B7/24—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
    • G11B7/243—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 only, e.g. ablative layers
    • 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
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0938—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following servo format, e.g. guide tracks, pilot signals
    • 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
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035—Recording layers
    • G11B7/24038—Multiple laminated recording layers
    • 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
    • G11B7/243—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 only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24312—Metals or metalloids group 14 elements (e.g. Si, Ge, Sn)
    • 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
    • G11B7/243—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 only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24314—Metals or metalloids group 15 elements (e.g. Sb, Bi)
    • 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
    • G11B7/243—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 only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

本発明は、光の入射方向に沿って積層された複数層の情報層を有し、複数層の情報層のうち少なくとも１層は光照射により可逆的な相変化を起こす記録膜、もしくは光照射により不可逆的に変化を起こす記録膜を含む光記録媒体、およびこの光記録媒体に情報の記録および再生を行う光記録再生装置に関する。
（相変化光記録媒体の原理）
相変化光記録媒体は、光ビームの照射により結晶質と非晶質との間で可逆的な相変化を起こす相変化光記録膜を用い、以下のような原理で動作する。記録は、光ビームを照射した領域を融点以上に加熱して溶融した後、急激に冷却してその領域の原子配列を非晶質にすることにより行う。消去は、光ビームを照射した領域を融点以下・結晶化温度以上の温度領域に一定時間以上保持することにより行う。このとき、初期状態が結晶質の場合には結晶質のままであり、初期状態が非晶質の場合には結晶化する。読み出し（再生）は、たとえば、非晶質領域からの反射光強度と、結晶質領域からの反射光強度が異なることを利用して、反射光の強弱を電気信号の強弱に変換し、さらにＡ／Ｄ変換することによって行う。読み出しには、非晶質領域と結晶質領域からの反射光の位相差を利用してもよい。
なお、結晶質−非晶質間の相変化のほか、マルテンサイト相のような準安定結晶相と安定結晶相、または複数の準安定結晶相間の遷移を利用して記録・読み出しを行うことも可能である。
（高密度化の手法）
ここで、一枚の記録媒体に記録できる情報の量すなわち記録容量を増すためには、以下の二通りの方法が考えられる。
一つの方法は、トラック方向の記録マークのピッチ（いわゆるビットピッチ）を微細化する方法である。しかし、微細化の程度が進むとビットピッチが再生ビームの大きさよりも小さくなる領域に至り、再生ビームスポット内に２つの記録マークが一時的に含まれる場合が生じる。記録マークが互いに十分離れている場合には、再生信号が大きく変調され、振幅の大きい信号が得られる。しかし、記録マークが互いに近接している場合には、振幅の小さい信号となり、デジタルデータへの変換の際にエラーを生じやすい。
もう一つの方法は、トラックピッチを狭小化することである。この方法は、上述したビットピッチの微細化による信号強度低減の影響を大きく受けることなく、記録密度を上げることができる。しかし、この方法の問題点は、トラックピッチが光ビームの大きさにくらべて同程度か小さい領域においては、あるトラックの情報が隣接したトラックに書き込みまたは消去動作を行っている際に劣化してしまう、いわゆるクロスイレースが発生することである。
クロスイレースの原因は、隣接するトラック上のレーザービームの外縁部によって記録マークが直接照射を受けてしまうことと、記録時の熱流が隣接トラックに流れ込み、隣接トラック上のマーク温度が上昇して形状が劣化することにある。これらを解決することが相変化光記録媒体の高密度化に必要である。また、より微小になったマークの読み出しエラーの確率を低く抑えるためには、形成される記録マークの外縁部も滑らかな形状にし、ノイズ成分を極力抑えることが望まれる。
また、ビットピッチとトラックピッチを狭小化する方法に関しては、使用する光の短波長化が非常に大きく寄与する。現状では、可視光の中で最も短波長の青紫色の半導体レーザー（ＬＤ）が実用化されている。なお、光ディスクの原盤作製、いわゆるマスタリング工程においては紫外線の波長域の光源が用いられているが、工業的に利用可能な紫外線用の半導体レーザーは実用化されていない。しかし、基板として一般的に用いられているポリカーボネート（ＰＣ）は、可視光より短波長の紫外線の波長域では、光の吸収が急激に大きくなる。このように一般的に高分子は、紫外線の波長域で光を吸収する性質がある。このため、紫外線の波長域に対応させるためには、基板として従来とは異なるものを用いる必要があるが、紫外線の波長域に適した基板材料は未だ見出せていない。また、基板だけではなく光記録再生装置内の光学部品の材料にも同様なことがいえる。したがって、更なる大容量化には、次に示す多層媒体による大容量化の手法が有利であると考えられる。
（多層媒体による大容量化）
もうひとつの大容量化の手法は、それぞれ相変化光記録膜を含む複数層の情報層を積層する方法である（たとえば特許文献１参照）。２つの情報層を積層し、片面から読み書きできるように設計された媒体を片面２層媒体または単に２層媒体と呼ぶ。片面２層媒体において、光入射面に近い情報層（以下、Ｌ０と称する）は、おおよそ５０％以上の透過率を確保する必要がある。これは、光入射面から遠い情報層（以下、Ｌ１と称する）にアクセスする際に、Ｌ０層で必要以上に光を減衰させないことが重要になるためである。このためには、Ｌ０層では相変化光記録膜の厚さを１０ｎｍ以下と極めて薄くする必要がある。このように相変化光記録膜が薄いと、結晶化に必要な保持時間が長くなり、通常の記録速度では消え残り（消去率の低下）が発生する。そのための対策として、ＧｅＳｂＴｅ記録膜の一部を、Ｓｎで置換したり、Ｂｉ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐｂで置換したりすることが有効であることが知られている。一方、Ｌ１層はＬ０層で強度が約半分になったレーザー光によって記録、消去を行う必要があるため、高感度化が要求される。
また、情報層の数を増加させた３層媒体や４層媒体に関する技術も知られている（たとえば非特許文献１参照）。多層媒体においても、情報層は光入射側から順にＬ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と定義される。非特許文献１には３層または４層のＲＯＭ媒体の製造方法として、基板上にＬ０層を堆積した後、いわゆる２Ｐ工程により樹脂からなる層間分離層を形成し、プラスチック・スタンパーを用いて層間分離層にグルーブまたはピットを転写した後、プラスチック・スタンパーを剥離し、層間分離層の上にＬ１層を堆積する方法を開示している。しかし、この方法では、層間分離層からプラスチック・スタンパーを剥離する工程が必要になるため、２層媒体の製造も難しく、まして多層媒体を工業的に安定して安価に製造することは極めて困難である。
また、青紫色光源と、開口数ＮＡの高い（Ｈｉｇｈ ＮＡタイプの）対物レンズを有する光ピックアップを用いることを前提として、光入射側に薄いカバー層を設けた片面２層媒体も提案されている。この片面２層媒体では、光入射側に約７５μｍのカバー層を設け、層間分離層の厚みを２５μｍ程度にする。このような片面２層媒体の特性は、特に層間分離層およびカバー層の厚み分布によって大きく左右されるため制御が困難になる。また、この片面２層媒体の製造方法にも、いわゆる２Ｐ工程により層間分離層を形成し、プラスチック・スタンパーを用いて層間分離層にグルーブまたはピットを形成した後、プラスチック・スタンパーを剥離する工程が含まれる。このように現行のＤＶＤよりも記録密度の高い次世代の片面２層媒体を、薄いカバー層を用い、プラスチック・スタンパーの剥離工程を含む方法によって、工業的に安定かつ安価に製造することは困難になる。さらに、この技術を適用して３層媒体や４層媒体を製造しようとしても、工業的に安定かつ安価な製造は実質に不可能と予想される。
一方、次世代の書き換え型媒体についても、現行の２層媒体（いわゆるＤＶＤ−９）と同様に厚さ約０．６ｍｍの２枚のリジット基板を用い、各基板に情報層を形成し、これらを貼り合わせることにより製造する方法が提案されている。この方法は、プラスチック・スタンパーの剥離工程を含む方法や、薄いカバー層を用いる方法を含まないため、片面２層媒体を工業的に安定かつ安価に製造できる方法の一つである。したがって、３層媒体や４層媒体も、この製造方法を適用して製造できることが好ましい。
（層間クロストーク）
３層媒体や４層媒体では、各情報層において十分にレーザービームを絞り、かつ層間分離層における光のロスを最小限に抑えるため、層間分離層の厚さを２層媒体よりも薄くする必要がある。この場合、ある情報層を再生しているときに、再生していない他の情報層（非再生層と呼ぶ）からの信号またはノイズの漏れ込み、いわゆる層間クロストーク（ＸＴ）の影響を大きく受けるため、これを回避する技術が必要になる。
（高速記録の手法）
高速記録は相変化光記録に対するもうひとつの要求である。例えば、映像を録画する場合、実際の視聴時間よりも短時間で記録ができるようになれば、配布媒体のダビング時や、放送録画中に時間を戻って前の映像を視聴するいわゆるタイムシフト機能の実現が容易となる。ここで相変化記録において高速記録をさまたげる一つの要因は、オーバーライト時に比較的低い消去レベルのレーザーによって結晶化を行う際、情報が消え残ってしまう問題、すなわち消去率不足の問題である。これは、記録マークがレーザースポット内を高速に通過するため、結晶化可能な温度領域に十分に長い時間保たれず、情報が消え残ってしまうためである。このため、消去動作の観点からも、形成される記録マークの形状や記録膜自体の均一性がより重要になる。マーク形状の均一性を高めるためには、初期化状態すなわち結晶状態での均一性が非常に重要になる。
（相変化光記録媒体の膜設計）
相変化光記録媒体は、上述したようにレーザーのパルスの照射により記録膜の所望の部分にアモルファスのマークすなわちデータを書き込み、逆にアモルファスのマーク上にレーザーを照射し結晶化させてデータを消去する。前者ではレーザーが照射された部分を急冷することによりアモルファスのマークが形成され、後者ではレーザーが照射された部分を徐冷することによりアモルファスの部分を結晶化させる。また、記録膜での吸収率が大きければ、小さなレーザーパワーで記録・消去などの動作が行え、逆に記録膜での吸収率が小さければ記録・消去に大きなレーザーパワーを必要とする。記録膜での吸収率は、多層膜から形成される媒体の光学特性によって決まる。また、吸収率が同等でも膜構成によっては急冷構造であるかどうかなど、熱設計も重要である。すなわち、相変化光記録媒体の膜設計では、主に光学設計と熱設計とが考慮される。光学設計のためには、各薄膜の光学特性が、熱設計を行うためには各薄膜の融点、溶融潜熱、結晶化温度などを含む熱物性が必要となる。
上述したように、片面２層媒体の場合には光入射側のＬ０層は〜５０％以上の透過率を有する必要があるため、Ｌ０では記録膜の厚さを５〜７ｎｍときわめて薄くする必要があり、またＬ１の記録膜の厚さも〜１０ｎｍ強とそれほど厚くはない。そして、現状での３層以上の多層媒体はＲＯＭまたはライト・ワンス媒体（Ｒ媒体）であり、書き換え型媒体については工業的に実用性を示すほどの特性は得られていないといってよい。片面３層媒体の場合には光入射側の情報層であるＬ０層およびＬ１層はそれぞれ〜７０％以上の透過率を、片面４層媒体の場合には光入射側の情報層であるＬ０層、Ｌ１層およびＬ２層はそれぞれ〜８０％以上の透過率を有する必要がある。このため、３層以上の多層媒体の特性には、片面２層媒体と比べて、光入射側の情報層に含まれる相変化記録膜がさらに重要な役割を果たすと考えられる。しかも、多層媒体の場合には、単層媒体では考慮する必要のなかった層間ＸＴの問題も考慮する必要がある。したがって、記録膜材料や界面膜材料の選択なども含めて、媒体の光学設計および熱設計がますます重要となる。
特開２０００−３２２７７０号公報 飯田ら、信学技報ＣＰＭ２０００−９６（２０００−０９）
本発明の目的は、２層だけでなく３層以上の複数層の情報層を有していても工業的に安定かつ安価に製造することができる高密度の光記録媒体、およびこの光記録媒体に情報の記録および再生を行う光記録再生装置を提供することにある。
本発明の一態様に係る光記録再生装置は、複数層の情報層を有し、前記複数層の情報層のうち少なくとも１層は光照射により可逆的な相変化を起こす記録膜、もしくは光照射により不可逆的に変化を起こす記録膜を含み、前記複数層の情報層のうち少なくとも１層はトラッキングを可能にする凹凸を有し、前記複数層の情報層のうち他の少なくとも１層はフラットである光記録媒体に情報を記録および再生する装置であって、光源と、光源からの光を２以上の情報層にそれぞれ含まれる記録膜に照射し、それぞれの記録膜からの反射光を偏波成分の違いに基づいて分離する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタにより分離された光が検出される光検出器とを有することを特徴とする。
本発明の実施形態に係る光記録媒体は、複数層の情報層のうちトラッキングを可能にする凹凸（グルーブやピット）を持たない実質的にフラットな情報層を含み、プラスチック・スタンパーによる転写工程などを用いる必要がないため、２層だけでなく３層以上の複数層の情報層を有していても工業的に安定かつ安価に製造することができ、高密度化を容易に達成できる。
本発明の実施形態に係る光記録再生装置では、上記の光記録媒体のフラットな情報層への記録再生時に凹凸を有する他の情報層を利用してトラッキングするので、どの情報層への記録再生も実行できる。
本発明の実施形態に係る光記録媒体は、光の入射方向に沿って積層された複数層の情報層を有する。具体的には、片面２層媒体、片面３層媒体、片面４層媒体などを含む。複数層の情報層のうち少なくとも１層は光照射により可逆的な相変化を起こす記録膜（相変化記録膜）、もしくは光照射により不可逆的に変化を起こす記録膜(ライトワンス媒体)を含む。また、複数層の情報層は全て相変化光記録膜を含んでいてもよいし、相変化記録媒体とＲＯＭ媒体やライト・ワンス媒体との組み合わせでもよい。
本発明の実施形態において、相変化記録膜としては、たとえば一般式
ＧｅxＳｂyＴｅz
（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）
で表したとき、ＧｅＳｂＴｅ三元相図上で、ｘ＝５５，ｚ＝４５と、ｘ＝４５，ｚ＝５５と、ｘ＝１０，ｙ＝２８，ｚ＝４２と、ｘ＝１０，ｙ＝３６，ｚ＝５４とで囲まれる範囲の組成を有するものが挙げられる。また、相変化記録膜として、上記の構成元素の一部がＢｉおよび／またはＳｎで置換されており、一般式
（ＧｅwＳｎ(1-w)）x（ＳｂvＢｉ(1-v)）yＴｅz
（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００、０≦ｗ＜０．５、０≦ｖ＜１．０）
で表される組成を有するものを用いてもよい。
本発明の実施形態に係る光記録媒体は、複数層の情報層のうち少なくとも１層はトラッキングを可能にする凹凸を有するが、複数層の情報層のうち他の少なくとも１層は実質的にフラットになっている。
図１に本発明の実施形態に係る光記録媒体として最も単純な膜構成を有する片面２層媒体を示す。図１において、光入射側に近いＬ０層１００は、ランド・グルーブ構造を作り込んだ基板１０上に、誘電体膜１０１、界面膜１０２、記録膜１０３、界面膜１０４、誘電体膜１０５、半透明反射膜１０６、誘電体膜１０７を成膜したものである。光入射側から遠いＬ１層１１０は、グルーブが形成されず実質的にフラットな、いわゆるミラー基板１１上に、全反射膜１１６、誘電体膜１１５、界面膜１１４、相変化記録膜１１３、界面膜１１２、誘電体膜１１１を成膜したものである。Ｌ０層１００とＬ１層１１０は、たとえばＵＶ硬化樹脂からなる層間分離層２１により貼り合わされている。
なお、本発明の実施形態に係る光記録媒体の膜構成は、図１に示したものに限らない。たとえば、相変化記録膜の両面に形成された界面膜と誘電体膜の積層膜のうち、誘電体膜を省略して界面膜のみとしてもよい。また、反射膜と層間分離層との間に２層以上の誘電体膜を設けてもよい。また、反射膜を省略してもよいし、逆に反射膜を複数の層で形成してもよい。
次に、図１に示した本発明の実施形態に係る光記録媒体の記録再生原理について簡単に説明する。すなわち、トラッキングを可能にする凹凸を有するＬ０層１００に情報を記録再生する場合には、従来の方法と同様にＬ０層１００でトラッキングおよびフォーカスを実施する。一方、実質的にフラットなＬ１層１１０はグルーブをもたないので従来の方法ではトラッキングできない。そこで、本発明の実施形態においては、Ｌ１層１１０に情報を記録再生する場合には、Ｌ０層１００のグルーブを利用してトラッキングしながら、Ｌ１層１１０にフォーカスして情報の記録再生を行う。この場合、光源から出射され同軸上を進行する光を用いてトラッキングと記録再生とを行うことができる。
このようにＬ１層１１０に情報の記録再生を行う際には、Ｌ０層１００が半透過膜であるため、Ｌ１層１１０およびＬ０層１００の両方から反射光が戻ってくる。そこで、本発明の実施形態に係る光記録再生装置では、複数の情報層からの反射光を個別に分離するか、複数の情報層からの反射光の中から１つの情報層からの反射光を抽出するか、または複数の情報層からの反射光の中から１つの情報層からの反射光を増幅する光回路を有するものを用いる。
図２を参照して、本発明の実施形態に係る光記録再生装置の一例を説明する。この図では、光記録媒体１のうちＬ０層１００を凹凸層、Ｌ１層１１０をフラットな層として簡略化して示している。本発明の実施形態に係る光記録再生装置では、光源２０１から出射された光はレンズ２０２、偏光ビームスプリッタ２０３、波長板、もしくは偏光板等の偏波面を変換させる素子２０４を通して偏光面が変換、または回転され、レンズ２０５を通して光記録媒体１に照射される。こうして、Ｌ０層１００でトラッキングしながら、Ｌ１層１１０にフォーカスする。Ｌ１層１１０およびＬ０層１００から戻ってくる光は、レンズ２０５を通して再び波長板、もしくは偏光板等の偏波面を変換させる素子２０４を通して偏光面が変換、または回転され、偏光ビームスプリッタ２０３で反射され、偏光フィルタ２０６を通して所望の偏光が抽出され、レンズ２０７を通して光検出器２０８によって検出される。こうして、Ｌ１層１１０とＬ０層１００からの反射光の偏波成分の違いを用いて両者を分離することができる。光検出器（光ピックアップ）２０８には、現行の光ディスク装置に採用されている４分割ホトダイオードなどを用いることができるが、ホログラム素子を用いるとよりＳＮ比を大きく高めることができた。
また、隣接する２つの情報層で反射率差再生と位相差再生のように異なる再生方式を用いると、層間分離層の厚さを薄くできる。
以下の実施例においては、片面２層媒体、片面３層媒体または片面４層媒体について説明する。各媒体に含まれる各々の情報層は光入射側から見てＬｉ層（ｉ＝０、１、２、３）と称する。各々の情報層の記録再生特性は、ランド（Ｌ）／グルーブ（Ｇ）記録（またはそれに相当する記録）を行った場合に、低い方の値を代表値として示した。
［実施例１］
本実施例においては、Ｌ０層の基板としてグルーブ基板、Ｌ１層の基板としてミラー基板を用いて片面２層媒体を作製し、両層とも反射率差に基づいて再生を行った。
図１は本実施例の光記録媒体を示す断面図である。Ｌ０層の基板１０およびＬ１層の基板１１は、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板である。光入射側に近いＬ０層の基板１０には、グルーブピッチ０．７６μｍでグルーブを形成したものを用いた。ランド（Ｌ）／グルーブ（Ｇ）記録を行う場合、トラックピッチは０．３８μｍに相当する。光入射側から遠いＬ１層の基板１１には、グルーブを形成していないフラットな、いわゆるミラー基板を用いた。
Ｌ０層１００は、スパッタリング装置を用いて、基板１０のグルーブが形成された面に、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１０１、ＨｆＯｘ（ｘ＝１〜２）からなる界面膜１０２、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜１０３、ＨｆＯｘからなる界面膜１０４、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１０５、Ａｇ合金からなる半透明反射膜１０６、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１０７を順次成膜することにより形成した。
Ｌ１層１１０は、スパッタリング装置を用いて、基板１１のミラー面に、Ａｇ合金からなる全反射膜１１６、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１１５、ＨｆＯｘからなる界面膜１１４、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜１１３、ＨｆＯｘからなる界面膜１１２、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１１１を順次成膜することにより形成した。
用いたスパッタリング装置は、各層をそれぞれ異なる成膜室でスパッタリングする、いわゆる枚葉式スパッタリング装置である。この装置は真空搬送室を備えており、最終の膜の成膜が終了するまで、プロセス中の基板は真空中を搬送される。ミラー基板の薄膜を形成しないもう片方の面には、スタック・リブと呼ばれる突起が形成されており、成膜面と区別される。なお、ＺｎＳ：ＳｉＯ2膜はＺｎＳを８０モル％（モルパーセント）、ＳｉＯ2を２０モル％の比率で混合したターゲットを用いてスパッタリングした。
Ｌ０層は波長４０５ｎｍの光の平均透過率が５２％となり、Ｌ０層およびＬ１層の相変化記録膜は結晶部の反射率がともに５％になるように膜構成を設計した。本実施例の媒体は、Ｌ０層およびＬ１層をともに反射率差再生するように設計した。
次に、初期化装置で各層の媒体全面の記録膜を結晶化した。初期化後、成膜した面を内側にしてＵＶ樹脂によって接着し、層間分離層２１を形成した。層間分離層２１の厚さは約２０μｍである。
評価装置として、波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザーと、開口数（ＮＡ）０．６５の対物レンズを備えた光ピックアップを有するものを用いた。この評価装置は、グルーブが形成されている情報層については通常のフォーカスおよびトラッキングを行って記録再生を実施し、グルーブがなく実質的にフラットな情報層についてはグルーブを有する他の情報層（非再生層）を用いてトラッキングを行いながら目的とする情報層にフォーカスして記録再生を実施することができる。また、この評価装置は図２に示したような光回路を有し、２つの記録膜からの反射光を偏波成分の違いに基づいて分離することができる。なお、以下の説明では、実質的にフラットな情報層に記録再生する場合にも、グルーブを有する他の情報層（非再生層）を利用してトラッキングするので、仮想的なトラックがあると想定して便宜的にトラック上に記録再生すると表現する。
媒体の特性の評価は以下の項目について行った。これらの評価は、他の実施例および比較例に対しても共通に行った。
（１）ビット・エラー・レート（ＳｂＥＲ：Simulated bit Error Rate）の測定
ＳｂＥＲ測定はデータの誤り率を評価するものである。まず、所定のトラックに、２Ｔから１３Ｔまでのパターンがランダムに含まれたマーク列を１０回オーバーライトした。次に、前記トラックの両側の隣接トラックに同じランダムパターンを１０回オーバーライトした。その後、最初のトラックに戻り、ＳｂＥＲを測定した。
（２）アナログ測定
アナログ測定は読み出し信号品質を評価するものである。まず、２Ｔから１３Ｔまでのパターンがランダムに含まれたマーク列を１０回オーバーライトした。次に、そのマーク列に９Ｔのシングルパターンを１回オーバーライトし、９Ｔマークの信号周波数の信号対ノイズ比（以下、ＣＮＲという）をスペクトラムアナライザーによって測定した。次に、消去パワーレベルのレーザービームをディスク一回転分照射し、記録マークを消去した。その際の、９Ｔマークの信号強度の減少分を測定した。これを消去率（ＥＲ）と定義する。次に、十分離れたトラックにヘッドを移動し、クロスイレース（Ｘ−Ｅ）の測定を行った。
（３）オーバーライト（ＯＷ）試験
同一トラックにランダム信号を２０００回オーバーライト（ＯＷ）した後、上記と同様にしてＳｂＥＲを測定した。
本実施例の光記録媒体の評価結果は以下の通りである。初期特性は、ＣＮＲが５３．２ｄＢ、Ｘ−Ｅが０．２ｄＢ、ＳｂＥＲが２．０×１０-5以下であり、実用的なエラーレートが得られた。オーバーライト特性についても、ＣＮＲが５２．７ｄＢ、ＳｂＥＲが２．９×１０-5以下と非常に良好な値が得られた。
各実施例の光記録媒体の評価結果を表１に示す。なお、上述したように、各トラックのデータの中から一番悪い値を代表値として示している。
［実施例２］
本実施例においては、Ｌ０層の基板としてミラー基板、Ｌ１層の基板としてグルーブ基板を用いて片面２層媒体を作製し、Ｌ０層は反射率差に基づく再生、Ｌ１層は位相差に基づく再生を行った。
図３は本実施例の光記録媒体を示す断面図である。Ｌ０層の基板１１およびＬ１層の基板１０は、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板である。光入射側に近いＬ０層の基板１１には、グルーブを形成していないフラットな、いわゆるミラー基板を用いた。光入射側から遠いＬ１層の基板１０には、グルーブピッチ０．７６μｍでグルーブを形成したものを用いた。ランド（Ｌ）／グルーブ（Ｇ）記録を行う場合、トラックピッチは０．３８μｍに相当する。
Ｌ０層１００は、スパッタリング装置を用いて、基板１１のミラー面に、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１０１、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜１０２、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜１０３、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜１０４、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１０５、Ａｇ合金からなる半透明反射膜１０６、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１０７を順次成膜することにより形成した。
Ｌ１層１１０は、スパッタリング装置を用いて、基板１０のグルーブが形成された面に、Ａｇ合金からなる全反射膜１１６、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１１５、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜１１４、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜１１３、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜１１２、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜１１１を順次成膜することにより形成した。
Ｌ０層は波長４０５ｎｍの光の平均透過率が５２％となり、Ｌ０層およびＬ１層の相変化記録膜は結晶部の反射率がともに５％になるように膜構成を設計した。本実施例の媒体は、Ｌ０層を反射率差再生、Ｌ１層を位相差再生するように設計した。
初期化装置で各層の媒体全面の記録膜を結晶化した。初期化後、成膜した面を内側にしてＵＶ樹脂によって接着し、層間分離層２１を形成した。層間分離層２１の厚さは、約１５μｍである。実施例１で用いたのと同じ評価装置を用い、実施例１と同様な評価を行った。
本実施例の光記録媒体の評価結果は以下の通りである（表１にも併記）。初期特性は、ＣＮＲが５４．３ｄＢ、Ｘ−Ｅが０．１ｄＢ、ＳｂＥＲが２．２×１０-5以下であり、実用的なエラーレートが得られた。オーバーライト特性は、ＣＮＲが５３．８ｄＢ、ＳｂＥＲが２．８×１０-5以下と非常に良好な値が得られた。
［実施例３］
本実施例においては、片面３層媒体を作製し、反射率差に基づく再生と、位相差に基づく再生を併用した。
図４は本実施例の光記録媒体を示す断面図である。光入射側に近いＬ０層の基板１０には、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板であって、グルーブピッチ０．７６μｍでグルーブを形成したものを用いた。ランド（Ｌ）／グルーブ（Ｇ）記録を行う場合、トラックピッチは０．３８μｍに相当する。光入射側から見てＬ０層より遠いＬ１層は、Ｌ０層上に２Ｐ法により形成した実質的にフラットな（グルーブのない）層間分離層２２上にフラットな情報層として形成した。光入射側から見てＬ１層よりさらに遠いＬ２層の基板１２には、Ｌ０層の基板１０と同様に、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板であって、グルーブピッチ０．７６μｍでグルーブを形成したものを用いた。
Ｌ０層１００は、スパッタリング装置を用いて、基板１０のグルーブが形成された面に、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、Ａｇ合金からなる半透明反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。
Ｌ１層１１０は、Ｌ０層１００上に２Ｐ法で厚さ約１５μｍの層間分離層２２を形成した後、スパッタリング装置を用いて、層間分離層２２のフラットな面に、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、Ａｇ合金からなる半透明反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。なお、Ｌ１層は、フラットなＰＣシートなどを貼り合せることによっても形成できる。
光入射側から最も遠いＬ２層１２０は、スパッタリング装置を用いて、基板１２のグルーブが形成された面に、Ａｇ合金からなる全反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。
Ｌ０層およびＬ１層は波長４０５ｎｍの光の平均透過率が５２％となり、Ｌ０層およびＬ１層の相変化記録膜は結晶部の反射率がともに５％になるように膜構成を設計した。本実施例の媒体は、Ｌ０層を反射率差再生、Ｌ１層を位相差再生、Ｌ２層を反射率差再生するように設計した。
初期化装置で各層の媒体全面の記録膜を結晶化した。初期化後、成膜した面を内側にしてＵＶ樹脂によって接着し、層間分離層２３を形成した。層間分離層２３の厚さは、約１５μｍである。実施例１で用いたのと同じ評価装置を用い、実施例１と同様な評価を行った。
本実施例の光記録媒体の評価結果は以下の通りである（表１にも併記）。初期特性は、ＣＮＲが５２．９ｄＢ、Ｘ−Ｅが０．２ｄＢ、ＳｂＥＲが３．４×１０-5以下であり、実用的なエラーレートが得られた。オーバーライト特性は、ＣＮＲが５１．９ｄＢ、ＳｂＥＲが３．２×１０-5以下と非常に良好な値が得られた。
［実施例４］
本実施例においては、片面４層媒体を作製し、反射率差に基づく再生と、位相差に基づく再生を併用した。
図５は本実施例の光記録媒体を示す断面図である。光入射側に近いＬ０層の基板１０には、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板であって、グルーブピッチ０．７６μｍでグルーブを形成したものを用いた。ランド（Ｌ）／グルーブ（Ｇ）記録を行う場合、トラックピッチは０．３８μｍに相当する。光入射側から見てＬ０層より遠いＬ１層は、Ｌ０層上に２Ｐ法により形成した実質的にフラットな（グルーブのない）層間分離層２２上にフラットな情報層として形成した。光入射側から見て最も遠いＬ３層の基板１２には、Ｌ０層の基板１０と同様に、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板であって、グルーブピッチ０．７６μｍでグルーブを形成したものを用いた。光入射側から見て最も遠いＬ３層の基板１２には、Ｌ０層の基板１０と同様に、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板であって、グルーブピッチ０．７６μｍでグルーブを形成したものを用いた。Ｌ１層とＬ３層との間のＬ２層は、Ｌ３層上に２Ｐ法により形成した実質的にフラットな（グルーブのない）層間分離層２４上にフラットな情報層として形成した。
Ｌ０層１００は、スパッタリング装置を用いて、基板１０のグルーブが形成された面に、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＧｅＮからなる界面膜、Ａｇ合金からなる半透明反射膜、ＴｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。
Ｌ１層１１０は、Ｌ０層１００上に２Ｐ法で厚さ約１０μｍの層間分離層２２を形成した後、スパッタリング装置を用いて、層間分離層２２のフラットな面に、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＧｅＮからなる界面膜、Ａｇ合金からなる半透明反射膜、ＴｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。なお、Ｌ１層は、フラットなＰＣシートなどを貼り合せることによっても形成できる。
光入射側から最も遠いＬ３層１３０は、スパッタリング装置を用いて、基板１２のグルーブが形成された面に、Ａｇ合金からなる全反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。
Ｌ２層１２０は、Ｌ３層１３０上に２Ｐ法で厚さ約１０μｍの層間分離層２４を形成した後、スパッタリング装置を用いて、層間分離層２４のフラットな面に、ＴｉＯ2からなる誘電体膜、Ａｇ合金からなる半透明反射膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。
Ｌ０層およびＬ１層は波長４０５ｎｍの光の平均透過率が８０％となり、Ｌ０層、Ｌ１層およびＬ２層の相変化記録膜は結晶部の反射率がともに５％になるように膜構成を設計した。本実施例の媒体は、Ｌ０層を反射率差再生、Ｌ１層を位相差再生、Ｌ２層を反射率差再生、Ｌ３層を位相差再生するように設計した。
初期化装置で各層の媒体全面の記録膜を結晶化した。初期化後、成膜した面を内側にしてＵＶ樹脂によって接着し、層間分離層２５を形成した。層間分離層２５の厚さは、約１０μｍである。実施例１で用いたのと同じ評価装置を用い、実施例１と同様な評価を行った。
本実施例の光記録媒体の評価結果は以下の通りである（表１にも併記）。初期特性は、ＣＮＲが５２．１ｄＢ、Ｘ−Ｅが０．２ｄＢ、ＳｂＥＲが３．９×１０-5以下であり、実用的なエラーレートが得られた。オーバーライト特性は、ＣＮＲが５１．７ｄＢ、ＳｂＥＲが４．５×１０-5以下と非常に良好な値が得られた。
［実施例５］
本実施例においては、Ｌ０層として予めデータがピットとしてＲＯＭ媒体、Ｌ１層としてミラー基板を用いて相変化記録膜を含むフラットな情報層を形成して片面２層媒体を作製した。
光入射側に近いＬ０層は、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）に予めデータをトラックピッチ０．４μｍでピットとして書き込まんだＲＯＭ基板上に、スパッタリング装置を用いてＡｇ合金からなる反射膜のみを成膜したものである。
Ｌ１層はミラー基板のミラー面に、Ａｇ合金からなる全反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。
Ｌ０層は波長４０５ｎｍの光の平均透過率が５２％となり、Ｌ０層の結晶部の反射率が１５％、Ｌ１層の相変化記録膜は結晶部の反射率がともに５％になるように膜構成を設計した。
次に、初期化装置で相変化記録膜を結晶化した。初期化後、成膜した面を内側にしてＵＶ樹脂によって接着し、層間分離層を形成した。層間分離層の厚さは約１５μｍである。実施例１で用いたのと同じ評価装置を用い、実施例１と同様な評価を行った。
本実施例の光記録媒体の評価結果は以下の通りである（表１にも併記）。初期特性は、ＣＮＲが５３．５ｄＢ、Ｘ−Ｅが０．１ｄＢ、ＳｂＥＲが２．０×１０-5以下であり、実用的なエラーレートが得られた。オーバーライト特性は、ＣＮＲが５３．１ｄＢ、ＳｂＥＲが２．８×１０-5以下と非常に良好な値が得られた。
［実施例６］
本実施例においては、Ｌ０層としてライト・ワンス媒体、Ｌ１層としてミラー基板を用いて相変化記録膜を含むフラットな情報層を形成して片面２層媒体を作製した。
光入射側に近いＬ０層は、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）にトラックピッチ０．４μｍのグルーブを形成し、色素をスピンコート後、スパッタリング装置を用いて、Ａｇ合金からなる反射膜のみを成膜したものである。
Ｌ１層はミラー基板のミラー面に、Ａｇ合金からなる全反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。
Ｌ０層は波長４０５ｎｍの光の平均透過率が５２％となり、Ｌ１層の相変化記録膜は結晶部の反射率がともに５％になるように膜構成を設計した。
次に、初期化装置で相変化記録膜を結晶化した。初期化後、成膜した面を内側にしてＵＶ樹脂によって接着し、層間分離層を形成した。層間分離層の厚さは約１５μｍである。実施例１で用いたのと同じ評価装置を用い、実施例１と同様な評価を行った。
本実施例の光記録媒体の評価結果は以下の通りである（表１にも併記）。初期特性は、ＣＮＲが５３．４ｄＢ、Ｘ−Ｅが０．２ｄＢ、ＳｂＥＲが２．３×１０-5以下であり、実用的なエラーレートが得られた。オーバーライト特性は、ＣＮＲが５２．９ｄＢ、ＳｂＥＲが２．８×１０-5以下と非常に良好な値が得られた。
［実施例７］
Ｌ１層の基板として、射出成形で形成された厚さ約１．１ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板に、グルーブピッチ０．６８μｍでグルーブを形成したものを用いた。ランド（Ｌ）／グルーブ（Ｇ）記録を行う場合、トラックピッチは０．３８μｍに相当する。Ｌ１層は、スパッタリング装置を用いて、ＰＣ基板のグルーブが形成された面に、Ａｇ合金からなる全反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。
Ｌ１層上に、厚さ約１５μｍのフォトポリマーシートからなる層間分離層を形成した。Ｌ０層は、スパッタリング装置を用いて、実質的にフラットな層間分離層上に、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、Ａｇ合金からなる半透明反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＨｆＳｉＯＣからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。このＬ０層の光入射側に厚さ約０．１ｍｍのフラットなカバーシートを貼り合せた。
Ｌ０層は波長４０５ｎｍの光の平均透過率が５２％となり、Ｌ０層およびＬ１層の相変化記録膜は結晶部の反射率がともに５％になるように膜構成を設計した。初期化装置で各層の媒体全面の記録膜を結晶化した。
評価装置として、波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザーと、開口数（ＮＡ）０．８５の対物レンズを備えた光ピックアップを有するものを用いた。この評価装置は、グルーブが形成されている情報層については通常のフォーカスおよびトラッキングを行って記録再生を実施し、グルーブがなく実質的にフラットな情報層についてはグルーブを有する他の情報層（非再生層）を用いてトラッキングを行いながら目的とする情報層にフォーカスして記録再生を実施することができる。また、この評価装置は図２に示したような光回路を有し、２つの記録膜からの反射光を偏波成分の違いに基づいて分離することができる。この評価装置を用いて実施例１と同様な評価を行った。
本実施例の光記録媒体の評価結果は以下の通りである（表１にも併記）。初期特性は、ＣＮＲが５２．９ｄＢ、Ｘ−Ｅが０ｄＢ、ＳｂＥＲが３．２×１０-5以下であり、実用的なエラーレートが得られた。オーバーライト特性は、ＣＮＲが５１．５ｄＢ、ＳｂＥＲが３．７×１０-5以下と非常に良好な値が得られた。
［比較例１］
実施例１と同様な光記録媒体の２つの情報層を従来の方式で記録再生しようと試みたが、ミラー基板を用いたＬ１層の所望の場所に記録することができず、評価ができなかった。このように、従来の方式のままでは、片面２層および片面３層以上の媒体を構成することはできない。
［比較例２］
Ｌ１層の基板として、射出成形で形成された厚さ約０．５８ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板に、グルーブピッチ０．６８μｍでグルーブを形成したものを用いた。ランド（Ｌ）／グルーブ（Ｇ）記録を行う場合、トラックピッチは０．３８μｍに相当する。Ｌ１層は、スパッタリング装置を用いて、ＰＣ基板のグルーブが形成された面に、Ａｇ合金からなる全反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅＢｉからなる相変化記録膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を順次成膜することにより形成した。
Ｌ１層上に、厚さ約２０μｍの液体フォトポリマーをスピンコートし、プラスチック・スタンパーを用いてＬ１基板と同様なトラックピッチとなるようにグルーブを転写した後、プラスチック・スタンパーを剥離した。Ｌ０層は、スパッタリング装置を用い、この層間分離層上に、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、Ａｇ合金からなる半透明反射膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＧｅＳｂＴｅからなる相変化記録膜、ＧｅＮからなる界面膜、ＺｎＳ：ＳｉＯ2からなる誘電体膜を成膜することにより形成した。このＬ０層の光入射側にグルーブのない実質的にフラットな厚さ約０．５８ｍｍのＰＣ基板（ミラー基板）を貼り合せた。
Ｌ０層は波長４０５ｎｍの光の平均透過率が５２％となり、Ｌ０層およびＬ１層の相変化記録膜は結晶部の反射率がともに５％になるように膜構成を設計した。初期化装置で各層の媒体全面の記録膜を結晶化した。この媒体は、Ｌ０層およびＬ１層をともに反射率差再生するように設計した。実施例１と同様な評価を行った。
この光記録媒体の評価結果は以下の通りである（表１にも併記）。初期特性は、ＣＮＲが４９．８ｄＢ、Ｘ−Ｅが０．４ｄＢ、ＳｂＥＲが４．５×１０-4程度であり、実用化には少し劣った特性であった。オーバーライト特性は、ＣＮＲが４７．７ｄＢ、ＳｂＥＲが６．１×１０-4程度であり、初期特性からの劣化が大きく、良好な特性を得ることが難しいことがわかる。
Figure 0004271116
本発明の実施形態に係る光記録媒体の断面図。 本発明の実施形態に係る光記録再生装置の構成図。 本発明の実施例２における光記録媒体の断面図。 本発明の実施例３における光記録媒体の断面図。 本発明の実施例４における光記録媒体の断面図。
符号の説明
１…光記録媒体、１０、１１、１２…ＰＣ基板、２１、２２、２３、２４、２５…層間分離層、１００…Ｌ０層、１０１…誘電体膜、１０２…界面膜、１０３…相変化記録膜、１０４…界面膜、１０５…誘電体膜、１０６…半透明反射膜、１０７…誘電体膜、１１０…Ｌ１層、１１１…誘電体膜、１１２…界面膜、１１３…相変化記録膜、１１４…界面膜、１１５…誘電体膜、１１６…全反射膜、１２０…Ｌ２層、１３０…Ｌ３層。

Claims (2)

  1. 複数層の情報層を有し、前記複数層の情報層のうち少なくとも１層は光照射により可逆的な相変化を起こす記録膜、もしくは光照射により不可逆的に変化を起こす記録膜を含み、前記複数層の情報層のうち少なくとも１層はトラッキングを可能にする凹凸を有し、前記複数層の情報層のうち他の少なくとも１層はフラットである光記録媒体に情報を記録および再生する装置であって、光源と、光源からの光を２以上の情報層にそれぞれ含まれる記録膜に照射し、それぞれの記録膜からの反射光を偏波成分の違いに基づいて分離する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタにより分離された光が検出される光検出器とを有することを特徴とする光記録再生装置。
  2. ２以上の情報層にそれぞれ含まれる光照射により可逆的な相変化を起こす記録膜の情報を、非記録部と記録マークとの間の反射率差および位相差のいずれか一方に基づいて異なる方式で再生することを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
JP2004285444A 2004-09-29 2004-09-29 光記録再生装置 Expired - Fee Related JP4271116B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004285444A JP4271116B2 (ja) 2004-09-29 2004-09-29 光記録再生装置
US11/224,097 US7643397B2 (en) 2004-09-29 2005-09-13 Phase-change optical recording media and optical recording-reproducing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004285444A JP4271116B2 (ja) 2004-09-29 2004-09-29 光記録再生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006099878A JP2006099878A (ja) 2006-04-13
JP4271116B2 true JP4271116B2 (ja) 2009-06-03

Family

ID=36145186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004285444A Expired - Fee Related JP4271116B2 (ja) 2004-09-29 2004-09-29 光記録再生装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7643397B2 (ja)
JP (1) JP4271116B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4357454B2 (ja) * 2005-06-08 2009-11-04 株式会社東芝 光記録媒体および光ディスク
JP4542995B2 (ja) * 2006-02-02 2010-09-15 株式会社東芝 相変化記録媒体
JP2007265519A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Toshiba Corp 光ディスク、光ディスク製造方法、及び光ディスク装置
JP2007287254A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Japan Atomic Energy Agency 多層多値記録型光記録媒体
TW200834557A (en) * 2006-09-13 2008-08-16 Koninkl Philips Electronics Nv Unstructured multilayer optical discs and recording method
JP2009134833A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toshiba Corp 光記録媒体

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5191565A (en) * 1989-06-19 1993-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium
NL9002841A (nl) 1990-12-21 1992-07-16 Philips Nv Werkwijze en inrichting voor het langs optische weg inschrijven, uitlezen, en wissen van een meervlaks registratiedrager, en registratiedrager geschikt voor deze werkwijze en inrichting.
US5764619A (en) * 1995-04-07 1998-06-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical recording medium having two separate recording layers
JPH09102150A (ja) 1995-09-30 1997-04-15 Nec Corp 光記録媒体と光記録再生装置
JPH09293271A (ja) 1996-04-26 1997-11-11 Victor Co Of Japan Ltd 両面光ディスク及びその初期化方法
US6554972B1 (en) 1998-06-26 2003-04-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Information recording medium and its manufacturing method
JP2000322770A (ja) 1999-05-12 2000-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学情報記録媒体
US6839306B1 (en) * 2000-07-28 2005-01-04 Terastar Corporation Optical near-field second surface recording
TWI233098B (en) * 2000-08-31 2005-05-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Data recoding medium, the manufacturing method thereof, and the record reproducing method thereof
DE60137520D1 (de) 2000-10-11 2009-03-12 Panasonic Corp Optisches aufzeichnungsmedium, optische aufzeichnungs/wiedrgabevorrichtung und optisches aufzeichnungs/wiedergabeverfahren
JP4127789B2 (ja) 2002-11-26 2008-07-30 株式会社東芝 相変化光記録媒体
JP4327691B2 (ja) 2004-09-30 2009-09-09 株式会社東芝 光記録媒体
JP4357454B2 (ja) 2005-06-08 2009-11-04 株式会社東芝 光記録媒体および光ディスク
JP4542995B2 (ja) 2006-02-02 2010-09-15 株式会社東芝 相変化記録媒体
JP2007293949A (ja) 2006-04-21 2007-11-08 Toshiba Corp 光記録媒体、情報記録再生装置及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7643397B2 (en) 2010-01-05
US20060077878A1 (en) 2006-04-13
JP2006099878A (ja) 2006-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3250989B2 (ja) 光学情報記録媒体、その記録再生方法、その製造法及び光学情報記録再生装置
KR100506553B1 (ko) 광정보 기록매체, 그 기록 및 재생방법, 및 광정보 기록 및 재생장치
JP2004039146A (ja) 光記録媒体
JP4349248B2 (ja) 光情報記録媒体、その再生方法及びその製造方法
JP4339999B2 (ja) 光学的情報記録媒体とその製造方法、記録再生方法及び記録再生装置
US7643397B2 (en) Phase-change optical recording media and optical recording-reproducing apparatus
JP4456527B2 (ja) 光情報記録媒体、並びにそれを用いた情報記録方法及び情報再生方法
JP4085503B2 (ja) 多層光ディスク
EP1484752B1 (en) Method for recording information on optical recording medium and information recorder
JP2002216391A (ja) 片面２層ディスクおよび２面４層ディスク
JP3698905B2 (ja) 光学的情報記録媒体、その情報記録方法、その情報消去方法
US7408860B2 (en) Method of recording information in optical recording medium, information recording apparatus and optical recording medium
US7813258B2 (en) Optical information recording medium and optical information reproducing method
CN101512647B (zh) 多层相变光学记录介质
JP2006040446A (ja) 光ディスク及び情報再生装置
TWI273579B (en) Method for reproducing information from optical recording medium, information reproducer, and optical recording medium
JPH113543A (ja) 情報記録媒体
US7227826B2 (en) Method of recording information in optical recording medium, information recording apparatus and optical recording medium
JP4252482B2 (ja) 読み出し専用型多層型光情報記録媒体及びその製造方法
JP2008097794A (ja) 片面２層光記録媒体
US20020168588A1 (en) Optical information recording medium
JPWO2003025918A1 (ja) 記録媒体の記録方法及び記録媒体
TW201027526A (en) Optical information recording medium and recording and playback method thereof
JP2001093189A (ja) 多層型光ディスク及びその記録再生方法
JP2004253086A (ja) ２層記録層型光記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070925

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081125

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090123

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090217

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090224

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120306

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120306

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130306

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130306

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140306

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees