JPH05258354A

JPH05258354A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH05258354A
Application number: JP4058072A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Takahashi; 正彦高橋; Hisataka Sugiyama; 久貴杉山; Kimio Tateno; 公男立野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】再生時に発生する熱を少なくし、記録時に発
生する熱を多くすることにより、安定な高密度記録およ
び再生を実現する。【構成】長波長で記録を行ない、短波長で再生を行な
う記録方法を適用する光記録媒体において、記録波長で
大きな光吸収率を持ち、再生波長で小さな吸収率を持つ
物質で構成した薄膜層（Ｚｎ−フタロシアニン層）５を
設ける。これにより、薄膜層は記録時の熱源（光吸収
層）となるため、再生光による信号の劣化が起こらない
程度に記録感度を低下させても、低エネルギーの長波長
光で十分に安定した高密度記録を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームを用いて
情報の記録および再生を行なう際に用いる光記録媒体に
関し、特に２種類の波長のレーザビームによる記録およ
び再生に好適な光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光記録媒体、特に光ディスクに情
報を記録する際には、波長８００ｎｍ付近の半導体レー
ザが用いられているが、記録密度を向上させるために
は、レーザ光源の短波長化が必須である。すなわち、レ
ンズで光ディスク上に絞り込まれる光スポットの直径は
波長に比例するため、短波長化によって、より小さな記
録点を分解し、読み出すことが可能となる。しかし、レ
ーザ光の波長が短くなり、光スポット径が小さくなるほ
ど、単位面積当たりの光強度が大きくなるため、再生時
に発生する熱によって信号の劣化、さらにはデータの破
壊が起こり易くなる。特に、記録膜に垂直磁化膜を用い
る光磁気ディスクでは、信号の大きさを決めるカー回転
角が温度上昇とともに小さくなるため、再生時の熱によ
る信号の劣化が著しい。これを防ぐために再生光強度を
小さくすると、オートフォーカスやトラッキングといっ
たサーボが不安定になるか、あるいは、信号光量が小さ
くなり、十分なＳＮ比が得られないという問題が起こ
る。また、逆に、ディスク回転数を大きくして単位時間
に発生する熱量を少なくしたり、あるいは、記録膜自体
の感度を悪くするといった方法で信号の劣化を防ごうと
すると、記録に大きな光強度が必要となり、既存のレー
ザでは出力が足りないという問題が起こる。上述した記
録時における光強度不足を解決する方法として、例え
ば、特公昭６２−５９３７５号公報記載のように、記録
に高出力の長波長レーザを用い、再生に低出力の短波長
レーザを用いる方法がある。しかし、より微小な記録点
を記録するためには、熱の広がりの問題から、より短波
長の光であることが望ましい。現在、再生用として使用
可能な短波長ＳＨＧ（第２高調波生）レーザの波長であ
る４００ｎｍおよび５００ｎｍ台の波長では、分離して
検出できる記録点の直径は０．３〜０．５μｍである。
この大きさの記録点を安定に記録するためには、長くて
も６００ｎｍ台の波長の光が必要となるが、現在の６０
０ｎｍ台の半導体レーザの出力は２０ｍＷ程度と小さ
く、再生光による信号の劣化が起こらない程度に記録感
度を悪くした場合、十分な出力とは言えない。また、例
えば、特公平１−１４０３９号公報に記載されているよ
うに、媒体自体に着目し、光記録媒体に光吸収層を設け
て、吸収した光を記録時の熱源とする方法も提案されて
いる。なお、この方法は、単一波長のレーザを用いる場
合に適用するためのものであり、２波長の選択性につい
ては配慮がなされていない。また、例えば、特開昭６１
−２３２４４８号公報に記載されているように、記録膜
として有機色素を用いる方法も多数提案されているが、
２波長のレーザを用いる場合の波長依存性については配
慮がなされていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、レ
ーザ光の短波長化に伴って再生時に発生する熱が多くな
り、信号の劣化あるいはデータの破壊が起こり易くなる
という問題があった。本発明の目的は、このような問題
点を改善し、再生時に発生する熱を少なくし、記録時に
発生する熱を多くすることにより、安定な高密度記録を
実現することが可能な光記録媒体を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光記録媒体は、情報の記録、再生に２種類
の波長のレーザ光を用い、長波長光で記録を行ない、短
波長光で再生を行なう記録方式に用いられるものであ
り、記録波長で大きな光吸収率を持ち、再生波長で小さ
な光吸収率を持つ薄膜層（光吸収層）を設けたことに特
徴がある。なお、この光吸収層は、記録層に隣接してい
ても、あるいは、有機物、無機物の少なくとも一者以上
の層を介して形成してもよく、また、この薄膜層が記録
層よりも基板側にあっても、あるいは、記録層よりも外
側にあっても、目的を達成することができる。また、そ
の薄膜層の記録波長での光吸収率を９０％以上、再生波
長での光吸収率を１０％以下に設定したり、光吸収率の
最大値を波長６００〜８００ｎｍの領域に、最小値を波
長４００〜６００ｎｍの領域に持つようにしたことに特
徴がある。これは、現在実用可能なレーザの波長として
は、記録波長としてIII−Ｖ族の半導体レーザの波長で
ある６００〜８００ｎｍが望ましく、再生波長としてＳ
ＨＧレーザの波長である４００〜６００ｎｍが望ましい
ことによる。さらに、光吸収層を構成する物質として、
フタロシアニン系有機物あるいは有機色素を用いたこと
に特徴がある。これは、フタロシアニン系有機物を用い
ると、波長６００〜７００ｎｍの領域での吸収率を最大
とし、波長４００〜５５０ｎｍの領域での吸収率をほぼ
０とすることができるため、波長６００ｎｍ台の半導体
レーザによる記録、波長４００〜５００ｎｍのＳＨＧレ
ーザによる再生に最適であることによる。また、金属−
フタロシアニン錯体の金属の種類によって、吸収が最大
となる波長位置を変えることでき、記録波長および再生
波長に応じて材料を選ぶことができることによる。ま
た、ローダミン等の有機色素は、吸収率の大きさを層の
厚さあるいは濃度によって調整することができる。

【０００５】

【作用】本発明においては、記録波長で大きな吸収率、
再生波長で小さな吸収率を持つ薄膜層（光吸収層）を設
けることにより、記録時には、この層が光吸収層すなわ
ち熱源となるため、低エネルギーの長波長光を用いても
記録に必要な熱を供給することができ、微小な記録点に
よる高密度記録が可能となる。一方、再生時には、光を
殆ど吸収しないため、微小な記録点に対する再生光強度
を増大させても、熱による信号の劣化やデータ破壊を起
こすことはない。例えば、この薄膜層の材料としてフタ
ロシアニン系有機物を用いると、光吸収率を波長６００
〜７００ｎｍ領域で９０％以上、波長４００〜５５０ｎ
ｍの領域で１０％以下にすることができるため、波長６
００ｎｍ台の半導体レーザによる記録、波長４００ｎｍ
および５００ｎｍ台のＳＨＧレーザによる再生に最適で
ある。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。（第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例におけ
る光磁気ディスクの断面構造を示す図、図２は本発明の
第１の実施例におけるＺｎ−フタロシアニン層の光吸収
率の波長依存性を示す図、図３は本発明の光記録媒体を
用いるシステムの光ヘッドの光学系を示す図である。本
実施例の光磁気ディスクは、紫外線硬化樹脂２で案内膜
を設けたガラス基板１上に、ＳｉＮ層３、厚さ１５０Å
のＰｔ−Ｃｏ多層膜（記録層）４の順に積層した後、厚
さ２０００ÅのＺｎ−フタロシアニン層５を蒸着法によ
り形成する。さらに、このフタロシアニン層５の上に、
ＳｉＮ層６、ＡｌＴｉ合金層７を積層した。このディス
クを３６００ｒｐｍで回転させ、波長６７０ｎｍの半導
体レーザで記録し、波長５３０ｎｍのＳＨＧレーザで再
生する。このＺｎ−フタロシアニン層５の吸収率の波長
依存性は、図２に示され、波長６７０ｎｍでの吸収率は
９０％、波長５３０ｎｍでの吸収率は５％以下である。
また、本実施例の光磁気ディスクを用いるシステムで
は、図３に示すように、波長５３０ｎｍのＳＨＧレーザ
８と波長６７０ｎｍの半導体レーザ９とを搭載する。レ
ーザの最大出力はＳＨＧレーザ８では１０ｍＷ、半導体
レーザ９では２０ｍＷである。２種類のレーザ光は、レ
ンズ（およびプリズム）で円形の平行ビームに整形され
た後、干渉フィルタ１０によって一つにまとめられ、ビ
ームスプリッタ１１、立ち上げミラー１２を通って、絞
り込みレンズ１３でディスク１４に照射される。記録膜
上での最大光強度はＳＨＧレーザ８では３ｍＷ、半導体
レーザ９では６ｍＷである。基板側より入射した６７０
ｎｍの光は厚さ１５０Åの記録層を透過し（一部は吸収
される）、フタロシアニン層５により殆どが吸収され
る。一方、５３０ｎｍの再生光は、フタロシアニン層５
では吸収されずにＡｌＴｉ層７によって反射される。デ
ィスクから反射した光は、ビームスプリッタ１１によっ
て、サーボ系と信号検出系に分けられる。このような構
成により、フタロシアニン層を設けた本実施例の光磁気
ディスクでは、回転数３６００ｒｐｍ、半径６０ｍｍの
位置で直径０．４μｍの記録点を５ｍＷの膜面パワーで
記録することができた。さらに、この記録点は、３ｍＷ
の再生パワーでも破壊されず、この時のＣ／Ｎは４５ｄ
Ｂであった。一方、図１に示すフタロシアニン層５を持
たない従来方式の光磁気ディスクでは、半径６０ｍｍの
位置で６ｍＷの膜面パワーでも記録することはできなか
った。そこで、回転数を１８００ｒｐｍと遅くし、半径
３０ｍｍの位置で記録したところ、５ｍＷのパワーで直
径０．４μｍの記録点を記録することができた。しか
し、このとき、再生光の膜面パワーを１ｍＷ以上にする
と、記録点が消滅してしまうため、十分な信号光量が得
られず、Ｃ／Ｎは３５ｄＢであった。この記録点を回転
数３６００ｒｐｍ、半径６０ｍｍの位置で再生したとこ
ろ、３ｍＷの再生パワーでも記録点の破壊は起こらず、
このときのＣ／Ｎは４５ｄＢであった。このように、従
来の光磁気ディスクでは、再生光による信号の劣化が起
こらない程度に回転数を速くすると、記録が困難とな
り、高密度記録を達成することはできない。以上のよう
に、本実施例の光磁気ディスクを用いれば、膜面５〜６
ｍＷ程度のパワーでも安定した記録を行なうことがで
き、しかも再生の短波長光のパワーを大きくしても信号
の劣化がないため、十分に大きなＳ／Ｎを得ることがで
きる。なお、記録および再生の波長が６７０ｎｍ−５３
０ｎｍ以外の場合には、上述したＺｎ−フタロシアニン
のＺｎを他の金属あるいは金属酸化物に置き換えるか、
または、２種類以上の金属−フタロシアニン錯体の薄膜
を多層積層することにより、その記録、再生波長に適し
た光磁気ディスクを得ることができる。このとき、この
光吸収層は、記録層に隣接していてもよいし、有機物あ
るいは無機物の層を介して設けてもよい。また、フタロ
シアニン系以外にローダミン等の有機色素を用いても同
様の効果が得られる。さらに、この光吸収層の効果は相
変化型光ディスクや追記型光ディスクでも同様に得られ
る。

【０００７】（第２の実施例）図４は、本発明の第２の
実施例における相変化光ディスクの断面構造を示す図で
ある。本実施例では、紫外線硬化樹脂２で案内溝を設け
たガラス基板１上に、厚さ４０００ÅのＶＯ−フタロシ
アニン層１５を蒸着法により形成する。このフタロシア
ニン層１５の吸収率は、波長６７０ｎｍでは９５％、波
長５３０ｎｍでは５％である。このフタロシアニン層の
上に、ＺｎＳ層１６、厚さ１５０ÅのＧｅＳｂＴｅ記録
層１７、ＺｎＳ層１８、ＮｉＣｒ合金層１９の順に積層
する。このディスクに、図３に示した光ヘッドを用いて
記録を行なったところ、回転数３６００ｒｐｍ、半径６
０ｍｍの位置で直径０．４μｍの記録点が５ｍＷの膜面
パワーで得られた。この記録点は、３ｍＷの再生パワー
でも破壊されず、この時のＣ／Ｎは４４ｄＢであった。
一方、図４に示すフタロシアニン層１５を持たない従来
の相変化光ディスクでは、半径６０ｍｍの位置で６ｍＷ
の膜面パワーでも記録することはできなかった。そこ
で、回転数を１８００ｒｐｍと遅くし、半径３０ｍｍの
位置で記録したところ、６ｍＷのパワーで直径０．４μ
ｍの記録点を記録することができた。しかし、このと
き、再生光の膜面パワーを０．５ｍＷにすると、記録点
が消滅してしまうため、十分な信号量が得られず、Ｃ／
Ｎは３８ｄＢであった。このように、フタロシアニン等
の光吸収層が記録層よりも基板側にあっても、高密度記
録、再生に有効な光ディスクが得られる。

【０００８】

【発明の効果】本発明によれば、再生時に発生する熱を
少なくし、記録時に発生する熱を多くすることができる
ので、再生光による信号の劣化が起こらない程度に記録
感度を低下させても、十分に安定した記録が可能とな
り、安定な高密度記録および再生を達成できる。

【０００９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における光磁気ディスク
の断面構造を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるＺｎ−フタロシ
アニン層の光吸収率の波長依存性を示す図である。

【図３】本発明の光記録媒体を用いるシステムの光ヘッ
ドの光学系を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例における相変化光ディス
クの断面構造を示す図である。

【符号の説明】

１ガラス基板２紫外線硬化樹脂３ＳｉＮ層４Ｐｔ−Ｃｏ多層膜５Ｚｎ−フタロシアニン層６ＳｉＮ層７ＡｌＴｉ合金層８ＳＨＧレーザ９半導体レーザ１０干渉フィルタ１１ビームスプリッタ１２立ち上げミラー１３絞り込みレンズ１４光ディスク１５ＶＯ−フタロシアニン層１６ＺｎＳ層１７ＧｅＳｂＴｅ層１８ＺｎＳ層１９ＮｉＣｒ層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の基板上に記録膜を設け、該記録膜
にレーザ光を照射して情報の記録を行ない、該レーザ光
よりも短い波長のレーザ光で再生を行なう記録方式を適
用する光記録媒体において、光の吸収率が記録光の波長
付近で最大となり、再生光の波長付近で最小となる薄膜
層を備えたことを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】上記薄膜層の光吸収率は、記録光の波長
で９０％以上であり、再生光の波長で１０％以下である
ことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】上記薄膜層の光吸収率は、記録光の波長
６００〜８００ｎｍの領域に最大値を持ち、波長４００
〜６００ｎｍの領域に最小値を持つことを特徴とする請
求項１記載の光記録媒体。
【請求項４】上記薄膜層は、フタロシアニン系有機物
よりなることを特徴とする請求項１〜３記載の光記録媒
体。
【請求項５】上記薄膜層は、有機色素よりなることを
特徴とする請求項１〜３記載の光記録媒体。