JPH07169057A - 光記録媒体及びその記録再生方法 - Google Patents
光記録媒体及びその記録再生方法Info
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- 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
- G11B2007/24306—Metals or metalloids transition metal elements of groups 3-10
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光磁気記録媒体以外の媒体にも容易に適用が
可能で、かつ可飽和吸収のように極めて大きな光強度を
必要とせず、さらにマスク層の熱拡散の影響を受けずマ
ークエッジ記録にも容易に適用することができ、超解像
効果による高密度な情報の記録再生を可能とする。 【構成】 記録層１０３の再生光が入射する側にマスク
層１０２を設け、該マスク層１０２として、再生光の波
長で吸収を有しかつその再生光の吸収によって光化学反
応を起こして吸収が低下するフォトクロミック色素分子
を含むマーク層を用いる。
可能で、かつ可飽和吸収のように極めて大きな光強度を
必要とせず、さらにマスク層の熱拡散の影響を受けずマ
ークエッジ記録にも容易に適用することができ、超解像
効果による高密度な情報の記録再生を可能とする。 【構成】 記録層１０３の再生光が入射する側にマスク
層１０２を設け、該マスク層１０２として、再生光の波
長で吸収を有しかつその再生光の吸収によって光化学反
応を起こして吸収が低下するフォトクロミック色素分子
を含むマーク層を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高密度記録及び再生が
可能な光記録媒体及びその記録再生方法に関するもので
ある。
可能な光記録媒体及びその記録再生方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ディスク装置及び媒体において
は、光の回折限界で決まる記録スポットよりも小さい領
域を記録再生する超解像の手段として、いわゆるＭＳＲ
（Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｕｐ
ｅｒ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）方式が注目されている。
このようなＭＳＲ方式は、例えばテクニカルダイジェス
ト・オブ・データ・ストレージ・トピカル・ミーティン
グ １９９１ ボリューム５（Ｔｅｃｈｎｉｃｈａｌ
Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ ＤａｔａＳｔｒ
ａｇｅ １９９１ Ｖｏｌｕｍｅ ５） ｐｐ．１１２
〜１１５（講演番号ＴｕＢ−３）及び同ｐｐ．１１６〜
１１９（講演番号ＴｕＢ−４）において開示されてい
る。この方式は、複数層の光記磁気記録膜を用い、情報
記録層以外の周囲の情報をマスクするマスク層が設けら
れていることを特徴としている。比較的強い再生光照射
によって温度が上昇したマスク層に記録された情報（記
録マーク）が転写されるので、記録密度が高くなっても
隣接するトラックや線密度方向の記録マークの影響が抑
制され光学的な分解能が向上することになる。
は、光の回折限界で決まる記録スポットよりも小さい領
域を記録再生する超解像の手段として、いわゆるＭＳＲ
（Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｕｐ
ｅｒ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）方式が注目されている。
このようなＭＳＲ方式は、例えばテクニカルダイジェス
ト・オブ・データ・ストレージ・トピカル・ミーティン
グ １９９１ ボリューム５（Ｔｅｃｈｎｉｃｈａｌ
Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ ＤａｔａＳｔｒ
ａｇｅ １９９１ Ｖｏｌｕｍｅ ５） ｐｐ．１１２
〜１１５（講演番号ＴｕＢ−３）及び同ｐｐ．１１６〜
１１９（講演番号ＴｕＢ−４）において開示されてい
る。この方式は、複数層の光記磁気記録膜を用い、情報
記録層以外の周囲の情報をマスクするマスク層が設けら
れていることを特徴としている。比較的強い再生光照射
によって温度が上昇したマスク層に記録された情報（記
録マーク）が転写されるので、記録密度が高くなっても
隣接するトラックや線密度方向の記録マークの影響が抑
制され光学的な分解能が向上することになる。
【０００３】また、同様の超解像効果を得るための光記
録媒体として、例えば特開平５−２２５６１１号公報に
は、マスク層として可飽和吸収特性等の非線形光吸収現
象を生じる光吸収中心を含む層を設けた媒体が開示され
ている。可飽和吸収特性とは、光の照射強度が弱いとき
には吸収中心の電子状態が基底状態にあるものが多いの
で効率よく励起され、光の照射強度が強いときには電子
の大部分が励起された状態になるために逆に基底状態か
ら励起される電子の比率が低下するような特性である。
従って、光強度が低いときには光を吸収し、光強度が高
くなると吸収率が低くなるような性質を有している。こ
のため、このような可飽和吸収特性の層を設けた媒体に
強い再生光を照射して再生を行うと、スポット周辺では
光強度が低いため吸収が大きく再生光が記録層に到達せ
ず、光強度の高いスポット中心部では吸収が小さくなっ
て再生光が記録層に到達できる。従って、上述のＭＳＲ
方式と同様にして超解像効果を得ることができる。
録媒体として、例えば特開平５−２２５６１１号公報に
は、マスク層として可飽和吸収特性等の非線形光吸収現
象を生じる光吸収中心を含む層を設けた媒体が開示され
ている。可飽和吸収特性とは、光の照射強度が弱いとき
には吸収中心の電子状態が基底状態にあるものが多いの
で効率よく励起され、光の照射強度が強いときには電子
の大部分が励起された状態になるために逆に基底状態か
ら励起される電子の比率が低下するような特性である。
従って、光強度が低いときには光を吸収し、光強度が高
くなると吸収率が低くなるような性質を有している。こ
のため、このような可飽和吸収特性の層を設けた媒体に
強い再生光を照射して再生を行うと、スポット周辺では
光強度が低いため吸収が大きく再生光が記録層に到達せ
ず、光強度の高いスポット中心部では吸収が小さくなっ
て再生光が記録層に到達できる。従って、上述のＭＳＲ
方式と同様にして超解像効果を得ることができる。
【０００４】特開平５−２４２５２４号公報でも、同様
に非線形光学現象を利用した記録再生方法が開示されて
おり、この公報においては、逆フォトクロミックを示す
スピロセレナゾリノベンゾピランを使用した例が開示さ
れている。また、さらに特開平５−２６６４７８号公報
では同様の技術として、通常は再生光に対し非透過性で
あるが、中央部が所定の強度以上となるように制御され
た再生光照射によって、中央部のみが透過性を示し、再
生光通過後は再び非透過性になるような性質を有するマ
スク層を用いる方法が提案されており、具体的なマスク
層材料の例として逆フォトクロミズムを示すインドリン
系スピロピランが開示されている。
に非線形光学現象を利用した記録再生方法が開示されて
おり、この公報においては、逆フォトクロミックを示す
スピロセレナゾリノベンゾピランを使用した例が開示さ
れている。また、さらに特開平５−２６６４７８号公報
では同様の技術として、通常は再生光に対し非透過性で
あるが、中央部が所定の強度以上となるように制御され
た再生光照射によって、中央部のみが透過性を示し、再
生光通過後は再び非透過性になるような性質を有するマ
スク層を用いる方法が提案されており、具体的なマスク
層材料の例として逆フォトクロミズムを示すインドリン
系スピロピランが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ＭＳＲ方式を用いた従来の方法では、記録媒体が光磁気
記録媒体に限定されるという問題があった。また再生に
比較的強い強度の光を用いて媒体中の磁性層の温度を上
げるため、高いＣＮ比を得るのが困難であるという問題
もあった。さらに従来から検討されているように、高密
度化のため記録再生用レーザーを短波長化して緑色や青
色レーザーを用いる場合、現行の近赤外線レーザーとは
異なる新たな光磁気記材料を用いる必要を生じる。この
ような場合に、ＭＳＲ効果を実現するためには新たな磁
性層の磁気特性を設計する必要が生じる。また、マスク
層に記録情報を転写させるのに熱の効果を用いているた
め、熱拡散の影響が発生し、高密度化の有力な手段であ
るマークエッジ記録に適用するのが難しいといった問題
もあった。
ＭＳＲ方式を用いた従来の方法では、記録媒体が光磁気
記録媒体に限定されるという問題があった。また再生に
比較的強い強度の光を用いて媒体中の磁性層の温度を上
げるため、高いＣＮ比を得るのが困難であるという問題
もあった。さらに従来から検討されているように、高密
度化のため記録再生用レーザーを短波長化して緑色や青
色レーザーを用いる場合、現行の近赤外線レーザーとは
異なる新たな光磁気記材料を用いる必要を生じる。この
ような場合に、ＭＳＲ効果を実現するためには新たな磁
性層の磁気特性を設計する必要が生じる。また、マスク
層に記録情報を転写させるのに熱の効果を用いているた
め、熱拡散の影響が発生し、高密度化の有力な手段であ
るマークエッジ記録に適用するのが難しいといった問題
もあった。
【０００６】非線形光吸収特性を有する吸収中心を含む
層をマスク層として用いる方法では、ＭＳＲ方式のよう
に光磁気記録媒体に限定されるという問題は生じない
が、一般に可飽和吸収現象を発現させるためには非常に
大きな光強度が必要となり、そのため記録層に記録され
た情報が熱により破壊されるおそれがあるという新たな
問題を生じる。また、記録時には再生時よりも大きな光
強度が必要になるが、光強度が極めて高いため、熱拡散
の影響で記録マークが拡がり、逆に記録密度が低下する
おそれがあった。さらに逆フォトクロミック反応を起こ
す材料を用いる場合には、マスク層が熱によって反応す
るため、上述のような熱拡散により悪影響を生じるおそ
れがあるだけでなく、記録時にマスク層による記録ビー
ムエネルギーが吸収されるため記録効率も低下するおそ
れがあった。そして前記した全ての技術においては、マ
スク層を設けた超解像光ディスクとマスク層を設けてい
ない通常の光ディスクの間で互換性を取ることはできな
かった。
層をマスク層として用いる方法では、ＭＳＲ方式のよう
に光磁気記録媒体に限定されるという問題は生じない
が、一般に可飽和吸収現象を発現させるためには非常に
大きな光強度が必要となり、そのため記録層に記録され
た情報が熱により破壊されるおそれがあるという新たな
問題を生じる。また、記録時には再生時よりも大きな光
強度が必要になるが、光強度が極めて高いため、熱拡散
の影響で記録マークが拡がり、逆に記録密度が低下する
おそれがあった。さらに逆フォトクロミック反応を起こ
す材料を用いる場合には、マスク層が熱によって反応す
るため、上述のような熱拡散により悪影響を生じるおそ
れがあるだけでなく、記録時にマスク層による記録ビー
ムエネルギーが吸収されるため記録効率も低下するおそ
れがあった。そして前記した全ての技術においては、マ
スク層を設けた超解像光ディスクとマスク層を設けてい
ない通常の光ディスクの間で互換性を取ることはできな
かった。
【０００７】本発明は、光磁気記録媒体以外の媒体にも
容易に適用可能で、かつ可飽和吸収のように極めて大き
な光強度を必要とせず、さらにマスク層の熱拡散の影響
を受けずマークエッジ記録へも適用が容易であり、また
超解像効果を用いない光ディスクやそのドライブとの互
換性を取ることも可能な、超解像効果による高密度の情
報の記録再生を可能とする方法及びそれを実現する光記
録媒体を提供することを目的とする。
容易に適用可能で、かつ可飽和吸収のように極めて大き
な光強度を必要とせず、さらにマスク層の熱拡散の影響
を受けずマークエッジ記録へも適用が容易であり、また
超解像効果を用いない光ディスクやそのドライブとの互
換性を取ることも可能な、超解像効果による高密度の情
報の記録再生を可能とする方法及びそれを実現する光記
録媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体は、
情報が記録される記録層と、記録層の再生光が入射する
側に設けられ、再生光の波長で吸収を有しかつその再生
光の吸収によって光化学反応を起こして吸収が低下する
フォトクロミック色素分子を含むマスク層とを備えるこ
とを特徴としている。
情報が記録される記録層と、記録層の再生光が入射する
側に設けられ、再生光の波長で吸収を有しかつその再生
光の吸収によって光化学反応を起こして吸収が低下する
フォトクロミック色素分子を含むマスク層とを備えるこ
とを特徴としている。
【０００９】本発明の光記録媒体のマスク層は、再生時
において光学濃度が０．３以上に設定されていることが
好ましい。このような光学濃度の調整は、色素分子濃度
や膜厚の調整、あるいは分子吸光係数の大きい材料を用
いる等の方法によって行うことができる。
において光学濃度が０．３以上に設定されていることが
好ましい。このような光学濃度の調整は、色素分子濃度
や膜厚の調整、あるいは分子吸光係数の大きい材料を用
いる等の方法によって行うことができる。
【００１０】本発明の記録方法は、上記本発明の光記録
媒体の記録層に記録光を照射して情報を記録する方法で
あり、マスク層の記録光波長での透過率を高めるため予
め特定波長の光をマスク層に照射する工程と、透過率が
高められたマスク層を透過させて記録光を記録層に照射
する工程とを備えることを特徴としている。
媒体の記録層に記録光を照射して情報を記録する方法で
あり、マスク層の記録光波長での透過率を高めるため予
め特定波長の光をマスク層に照射する工程と、透過率が
高められたマスク層を透過させて記録光を記録層に照射
する工程とを備えることを特徴としている。
【００１１】また本発明の再生方法は、上記本発明の光
記録媒体の記録層に再生光を照射して記録された情報を
再生する方法であり、マスク層の再生光波長での光学濃
度を高めて透過率を低下させるため予め特定波長の光を
マスク層に照射する工程と、透過率が低下したマスク層
に別波長の再生光を照射することによりマスク層の再生
光スポットの相対運動方向に対して後半部分に相当する
箇所の透過率を高めて記録層に再生光を照射する工程と
を備えることを特徴としている。
記録媒体の記録層に再生光を照射して記録された情報を
再生する方法であり、マスク層の再生光波長での光学濃
度を高めて透過率を低下させるため予め特定波長の光を
マスク層に照射する工程と、透過率が低下したマスク層
に別波長の再生光を照射することによりマスク層の再生
光スポットの相対運動方向に対して後半部分に相当する
箇所の透過率を高めて記録層に再生光を照射する工程と
を備えることを特徴としている。
【００１２】本発明の再生方法においては、上述のよう
に、再生前の光記録媒体のマスク層の光学濃度が０．３
以上に設定されていることが好ましい。
に、再生前の光記録媒体のマスク層の光学濃度が０．３
以上に設定されていることが好ましい。
【００１３】
【作用】本発明では、マスク層としてフォトクロミック
色素分子を含む層を用い、フォトクロミック色素分子の
透過率の非線形的変化を利用して超解像効果による高密
度の情報の記録再生を達成している。図１は、フォトク
ロミック色素分子を含むマスク層に光照射した場合の照
射光量と透過率Ｔとの関係を示す図である。図１に示さ
れるように、照射光量に対して透過率Ｔは見かけ上非線
形的に変化する。フォトクロミック色素分子において分
子レベルでの光反応は線形的（１光子−１分子的）に起
こるにもかかわらず、透過率はこのように非線形的に変
化する。このような見かけ上の非線形性は、光学濃度を
高く設定した場合に著しくなる。ここで、図１に示す横
軸は再生光の光強度（例えば単位としてＷ／ｃｍ2 ）で
はなく、照射光量（Ｊ／ｃｍ2 ）で与えられる。従っ
て、非線形的な光吸収（可飽和吸収）による従来の方法
とは異なり、再生光として極めて大きな光強度の再生光
を使用する必要がない。
色素分子を含む層を用い、フォトクロミック色素分子の
透過率の非線形的変化を利用して超解像効果による高密
度の情報の記録再生を達成している。図１は、フォトク
ロミック色素分子を含むマスク層に光照射した場合の照
射光量と透過率Ｔとの関係を示す図である。図１に示さ
れるように、照射光量に対して透過率Ｔは見かけ上非線
形的に変化する。フォトクロミック色素分子において分
子レベルでの光反応は線形的（１光子−１分子的）に起
こるにもかかわらず、透過率はこのように非線形的に変
化する。このような見かけ上の非線形性は、光学濃度を
高く設定した場合に著しくなる。ここで、図１に示す横
軸は再生光の光強度（例えば単位としてＷ／ｃｍ2 ）で
はなく、照射光量（Ｊ／ｃｍ2 ）で与えられる。従っ
て、非線形的な光吸収（可飽和吸収）による従来の方法
とは異なり、再生光として極めて大きな光強度の再生光
を使用する必要がない。
【００１４】上述のように、フォトクロミック色素分子
を含むマスク層の透過率の非線形的変化は、光学濃度を
高くした場合に顕著なものとなる。従って、マスク層の
光学濃度が低くても本発明の効果は得られるが、光学濃
度を高く設定した場合、特に０．３以上に設定した場合
に本発明の効果はさらに大きなものとなる。従って、本
発明を実施するに当たり、この光学濃度設定は極めて重
要な因子となる。上述のように、光学濃度はフォトクロ
ミック材料の濃度、マスク層の膜厚の調整や、分子吸光
係数の大きい材料の使用等により調整することができ
る。またマスク層の膜厚は再生光の焦点深度以下に設定
しておくことが好ましい。
を含むマスク層の透過率の非線形的変化は、光学濃度を
高くした場合に顕著なものとなる。従って、マスク層の
光学濃度が低くても本発明の効果は得られるが、光学濃
度を高く設定した場合、特に０．３以上に設定した場合
に本発明の効果はさらに大きなものとなる。従って、本
発明を実施するに当たり、この光学濃度設定は極めて重
要な因子となる。上述のように、光学濃度はフォトクロ
ミック材料の濃度、マスク層の膜厚の調整や、分子吸光
係数の大きい材料の使用等により調整することができ
る。またマスク層の膜厚は再生光の焦点深度以下に設定
しておくことが好ましい。
【００１５】本発明の記録媒体のマスク層は分子レベル
ではフォトクロミック反応が線形に進むにもかかわら
ず、見かけ上非線形的に透過率が変化するものであり、
さらに再生光の波長で吸収を有しかつその再生光の吸収
によって光化学反応を起こして吸収が低下するものであ
る。再生用レーザースポットのトラック中心部と相対運
動の後半部では照射光量が大きいので、このような光化
学反応が進行して、この部分での透過率は高められる。
一方、再生用レーザースポットの周辺部では、照射光量
が小さいので、透過率の低下の度合いが小さくなる。こ
の結果、再生用レーザースポットよりも小さい領域で実
質的に再生光が記録層に照射される。従って、隣接トラ
ックの記録マークの影響がマスクされ、トラックピッチ
を小さくすることができる。
ではフォトクロミック反応が線形に進むにもかかわら
ず、見かけ上非線形的に透過率が変化するものであり、
さらに再生光の波長で吸収を有しかつその再生光の吸収
によって光化学反応を起こして吸収が低下するものであ
る。再生用レーザースポットのトラック中心部と相対運
動の後半部では照射光量が大きいので、このような光化
学反応が進行して、この部分での透過率は高められる。
一方、再生用レーザースポットの周辺部では、照射光量
が小さいので、透過率の低下の度合いが小さくなる。こ
の結果、再生用レーザースポットよりも小さい領域で実
質的に再生光が記録層に照射される。従って、隣接トラ
ックの記録マークの影響がマスクされ、トラックピッチ
を小さくすることができる。
【００１６】図２及び図３は、マスク層の光学濃度を高
く、０．５に設定した光記録媒体に再生用レーザースポ
ットを走査した時の、再生用レーザースポットの光強度
分布（Ａ）、マスク層の透過率分布（Ｂ）、及びマスク
層の超解像効果による実効スポットにおける光強度分布
（Ｃ）を示す図であり、図２は横軸をトラック長さ方向
としており、図３は横軸をトラック幅方向としている。
く、０．５に設定した光記録媒体に再生用レーザースポ
ットを走査した時の、再生用レーザースポットの光強度
分布（Ａ）、マスク層の透過率分布（Ｂ）、及びマスク
層の超解像効果による実効スポットにおける光強度分布
（Ｃ）を示す図であり、図２は横軸をトラック長さ方向
としており、図３は横軸をトラック幅方向としている。
【００１７】図２に示されるように、スポットの相対運
動方向の前半部分では、照射光量が不十分となるので、
マスク層の透過率分布（Ｂ）は低い値となり、この結果
スポットの前半部分に位置する記録マークの影響はマス
クされる。この結果、実効スポットにおける光強度分布
（Ｃ）は元の再生用レーザースポットの光強度分布
（Ａ）よりも小さくなる。
動方向の前半部分では、照射光量が不十分となるので、
マスク層の透過率分布（Ｂ）は低い値となり、この結果
スポットの前半部分に位置する記録マークの影響はマス
クされる。この結果、実効スポットにおける光強度分布
（Ｃ）は元の再生用レーザースポットの光強度分布
（Ａ）よりも小さくなる。
【００１８】図３に示されるように、トラック幅方向に
おいては、マスク層の透過率分布（Ｂ）の幅は、再生用
レーザースポットの光強度分布（Ａ）の幅よりも狭くな
り、実効スポットにおける光強度分布（Ｃ）は、再生用
レーザースポットの光強度分布（Ａ）よりも小さくな
る。この結果、隣接トラックの記録マークの影響がマス
クされる。
おいては、マスク層の透過率分布（Ｂ）の幅は、再生用
レーザースポットの光強度分布（Ａ）の幅よりも狭くな
り、実効スポットにおける光強度分布（Ｃ）は、再生用
レーザースポットの光強度分布（Ａ）よりも小さくな
る。この結果、隣接トラックの記録マークの影響がマス
クされる。
【００１９】図４は、図２及び図３を参照して説明した
マスク層の超解像効果による実効スポットの形成される
様子を説明するための模式図である。図４を参照して、
再生用レーザースポット１は、矢印で示す方向に移動し
ている。再生前の記録マーク３はマスクされた状態であ
り、この記録マーク３に再生用レーザースポット１が照
射されることにより、記録マーク４となる。読み出そう
とするトラックに隣接したトラックには記録マーク２が
存在している。再生用レーザースポット１が照射される
ことにより、上述のようにマスク層中のフォトクロミッ
ク色素分子が光化学反応を起こし消色して透過率の高い
マスク層の領域６が形成される。従って、再生がなされ
る実効スポットは再生用レーザースポット１とマスク層
の透過率が高められた領域６とが重なった部分となり、
再生用レーザースポット１よりも小さな領域となる。従
って、再生用レーザースポット１は隣接するトラックの
記録マーク２に到達する大きさではあるが、隣接するト
ラックの記録マーク２の影響を受けることなく再生する
ことができる。
マスク層の超解像効果による実効スポットの形成される
様子を説明するための模式図である。図４を参照して、
再生用レーザースポット１は、矢印で示す方向に移動し
ている。再生前の記録マーク３はマスクされた状態であ
り、この記録マーク３に再生用レーザースポット１が照
射されることにより、記録マーク４となる。読み出そう
とするトラックに隣接したトラックには記録マーク２が
存在している。再生用レーザースポット１が照射される
ことにより、上述のようにマスク層中のフォトクロミッ
ク色素分子が光化学反応を起こし消色して透過率の高い
マスク層の領域６が形成される。従って、再生がなされ
る実効スポットは再生用レーザースポット１とマスク層
の透過率が高められた領域６とが重なった部分となり、
再生用レーザースポット１よりも小さな領域となる。従
って、再生用レーザースポット１は隣接するトラックの
記録マーク２に到達する大きさではあるが、隣接するト
ラックの記録マーク２の影響を受けることなく再生する
ことができる。
【００２０】図５及び図６は、マスク層の光学濃度を
０．１と低く設定した場合の、再生用レーザースポット
の光強度分布（Ａ）、マスク層の透過率分布（Ｂ）、及
び実効スポットにおける光強度分布（Ｃ）を示す図であ
り、図５がトラック長さ方向を示し、図６がトラック幅
方向を示している。図５及び図６から明らかなように、
超解像効果による実効スポット径の狭窄効果は存在する
ものの、図２及び図３の高い光学濃度の場合に比べその
効果がやや低くなっている。図２及び図３の場合は記録
密度が約２倍程度まで向上させることができるが、図４
及び図５の場合は１．２倍程度の記録密度向上に留ま
る。
０．１と低く設定した場合の、再生用レーザースポット
の光強度分布（Ａ）、マスク層の透過率分布（Ｂ）、及
び実効スポットにおける光強度分布（Ｃ）を示す図であ
り、図５がトラック長さ方向を示し、図６がトラック幅
方向を示している。図５及び図６から明らかなように、
超解像効果による実効スポット径の狭窄効果は存在する
ものの、図２及び図３の高い光学濃度の場合に比べその
効果がやや低くなっている。図２及び図３の場合は記録
密度が約２倍程度まで向上させることができるが、図４
及び図５の場合は１．２倍程度の記録密度向上に留ま
る。
【００２１】図７は、図５及び図６に示すマスク層の光
学濃度が低く、０．１の場合の超解像効果による実効ス
ポットが形成される様子を説明するための模式図であ
る。図７に示されるように、光学濃度が低い場合にはマ
スク層の透過率の高い領域６が図４に示す場合に比べて
大きな領域となり、実効スポットがより大きな径とな
る。
学濃度が低く、０．１の場合の超解像効果による実効ス
ポットが形成される様子を説明するための模式図であ
る。図７に示されるように、光学濃度が低い場合にはマ
スク層の透過率の高い領域６が図４に示す場合に比べて
大きな領域となり、実効スポットがより大きな径とな
る。
【００２２】以上のことから明らかなように、より高密
度な記録再生を行うためには、マスク層の光学濃度を大
きく設定することが好ましく、特に０．３以上に設定す
ることが好ましい。
度な記録再生を行うためには、マスク層の光学濃度を大
きく設定することが好ましく、特に０．３以上に設定す
ることが好ましい。
【００２３】本発明では、ＭＳＲのような磁気的効果を
用いていないので、記録層としては光磁気記録材料だけ
でなく相変化型材料等も使うことができる。さらにマス
ク層に熱反応を伴わないフォトクロミック色素分子を用
いフォトンモードで超解像効果を発揮させているので、
熱拡散の影響がなく、より高密度な記録が可能である。
用いていないので、記録層としては光磁気記録材料だけ
でなく相変化型材料等も使うことができる。さらにマス
ク層に熱反応を伴わないフォトクロミック色素分子を用
いフォトンモードで超解像効果を発揮させているので、
熱拡散の影響がなく、より高密度な記録が可能である。
【００２４】本発明の光記録媒体を用いて記録する場合
には、マスク層による記録光の吸収の影響が大きく記録
効率が低下するおそれがあるので、予め特定波長の光を
照射してマスク層の透過率を高めた後に記録光を照射す
ることが好ましい。
には、マスク層による記録光の吸収の影響が大きく記録
効率が低下するおそれがあるので、予め特定波長の光を
照射してマスク層の透過率を高めた後に記録光を照射す
ることが好ましい。
【００２５】上述のように、本発明の光記録媒体は光磁
気記録媒体や相変化型媒体のようなヒートモード媒体に
も適用することができる。このような場合には、記録光
と再生光は同じレーザーから強度を変えて照射するのが
一般的である。
気記録媒体や相変化型媒体のようなヒートモード媒体に
も適用することができる。このような場合には、記録光
と再生光は同じレーザーから強度を変えて照射するのが
一般的である。
【００２６】本発明による超解像光記録媒体において
は、マスク層以外の媒体構成をすでに実用化されている
媒体と同一とし、マスク層をフォトンモード・フォトク
ロミック反応によって消色状態としておけば光学的には
透明となるので通常のドライブによって記録再生が可能
になり互換性をとることができる。また本発明による超
解像記録再生方法を実行するためのドライブにおいて
は、マスク層着色用ビームの存在以外は通常の構成でよ
いので、例えば超解像光記録媒体ではない通常の媒体の
記録再生はこの着色ビームをオフにしておくだけで可能
になり、互換性をとることができる。すなわち、本発明
による超解像光記録媒体は通常のドライブで記録再生す
ることも可能であり、本発明による方式を用いた超解像
ドライブは通常の光記録媒体の記録再生も可能である。
は、マスク層以外の媒体構成をすでに実用化されている
媒体と同一とし、マスク層をフォトンモード・フォトク
ロミック反応によって消色状態としておけば光学的には
透明となるので通常のドライブによって記録再生が可能
になり互換性をとることができる。また本発明による超
解像記録再生方法を実行するためのドライブにおいて
は、マスク層着色用ビームの存在以外は通常の構成でよ
いので、例えば超解像光記録媒体ではない通常の媒体の
記録再生はこの着色ビームをオフにしておくだけで可能
になり、互換性をとることができる。すなわち、本発明
による超解像光記録媒体は通常のドライブで記録再生す
ることも可能であり、本発明による方式を用いた超解像
ドライブは通常の光記録媒体の記録再生も可能である。
【００２７】
【実施例】図８は、本発明に従う一実施例の光記録媒体
を示す断面図である。図８を参照して、透明基板１０１
上は、再生光照射によって吸収が低下する色素を含んだ
マスク層１０２が形成されており、マスク層１０２の上
には記録層１０３及び保護層１０４が順次形成されてい
る。記録層１０３の記録材料としては、公知の光磁気材
料や相変化材料等種々のものが使用できるが、本実施例
ではＴｂＦｅＣｏ系の光磁気材料を使用した。マスク層
１０２には、色素分子として次式に示す分子構造を有す
るジアリールエテン系のフォトクロミック色素分子を使
用した。
を示す断面図である。図８を参照して、透明基板１０１
上は、再生光照射によって吸収が低下する色素を含んだ
マスク層１０２が形成されており、マスク層１０２の上
には記録層１０３及び保護層１０４が順次形成されてい
る。記録層１０３の記録材料としては、公知の光磁気材
料や相変化材料等種々のものが使用できるが、本実施例
ではＴｂＦｅＣｏ系の光磁気材料を使用した。マスク層
１０２には、色素分子として次式に示す分子構造を有す
るジアリールエテン系のフォトクロミック色素分子を使
用した。
【００２８】
【化１】
【００２９】図９は、上記分子構造を有するジアリール
エテン系のフォトクロミック色素分子の吸収スペクトル
を示している。このフォトクロミック色素分子は、図９
に破線で示される状態にあるときに波長４５０ｎｍ付近
の光を照射すると閉環反応が起こり、実線で示された状
態へと変化する。また実線で示された状態にあるときに
波長６００ｎｍ付近の光を照射すると開環反応が起こっ
て、破線状態へ復帰する。従って、例えば波長６３０ｎ
ｍ付近の半導体レーザーの放射光によって記録再生を行
う場合、記録時にはマスク層のフォトクロミック色素分
子を破線の状態とし、再生時には予め実線状態とした上
で波長６３０ｎｍのレーザー照射によって開環反応を起
こし、マスク層の吸収を低下させながら再生を行うこと
になる。本実施例で用いているこのジアリールエテン色
素分子は、どちらの状態も熱的に安定であり、熱反応を
起こさないので、本発明においてマスク層中に含有され
るフォトクロミック色素分子として好適なものである。
エテン系のフォトクロミック色素分子の吸収スペクトル
を示している。このフォトクロミック色素分子は、図９
に破線で示される状態にあるときに波長４５０ｎｍ付近
の光を照射すると閉環反応が起こり、実線で示された状
態へと変化する。また実線で示された状態にあるときに
波長６００ｎｍ付近の光を照射すると開環反応が起こっ
て、破線状態へ復帰する。従って、例えば波長６３０ｎ
ｍ付近の半導体レーザーの放射光によって記録再生を行
う場合、記録時にはマスク層のフォトクロミック色素分
子を破線の状態とし、再生時には予め実線状態とした上
で波長６３０ｎｍのレーザー照射によって開環反応を起
こし、マスク層の吸収を低下させながら再生を行うこと
になる。本実施例で用いているこのジアリールエテン色
素分子は、どちらの状態も熱的に安定であり、熱反応を
起こさないので、本発明においてマスク層中に含有され
るフォトクロミック色素分子として好適なものである。
【００３０】上記色素分子をポリスチレン樹脂に混合
し、シクロヘキサノンに溶解してスピンコート法により
膜厚０．３μｍの薄膜を形成しマスク層を形成した。色
素分子濃度を調整することにより、マスク層の光学濃度
が０．５と高いサンプル、マスク層の光学濃度が０．１
と低いサンプル、及び比較としてこのようなマスク層を
設けていないサンプルを作製し、これらのサンプルを種
々の周波数を用いて相対速度１．４ｍ／秒で記録再生
し、線記録密度（高周波数領域の出力）の比較を行っ
た。なお再生パワーは１．５ｍＷと一定にした。
し、シクロヘキサノンに溶解してスピンコート法により
膜厚０．３μｍの薄膜を形成しマスク層を形成した。色
素分子濃度を調整することにより、マスク層の光学濃度
が０．５と高いサンプル、マスク層の光学濃度が０．１
と低いサンプル、及び比較としてこのようなマスク層を
設けていないサンプルを作製し、これらのサンプルを種
々の周波数を用いて相対速度１．４ｍ／秒で記録再生
し、線記録密度（高周波数領域の出力）の比較を行っ
た。なお再生パワーは１．５ｍＷと一定にした。
【００３１】図１０は、これらのサンプルの再生信号の
周波数特性を示しており、低周波数での出力値を基準
（０ｄＢ）としている。図１０から明らかなように、出
力が１０ｄＢ低下したときの周波数は、比較サンプルが
０．８７ＭＨｚ（マーク長０．８０μｍ相当）であった
のに対し、マスク層の光学濃度が低いサンプルでは０．
９ＭＨｚ（マーク長０．７８μｍ相当）であり、マスク
層の光学濃度が高いサンプルでは１．２５ＭＨｚ（マー
ク長０．５６μｍ相当）であった。このことから明らか
なように、本発明に従いマスク層を設けることにより、
線記録密度を向上させることができる。
周波数特性を示しており、低周波数での出力値を基準
（０ｄＢ）としている。図１０から明らかなように、出
力が１０ｄＢ低下したときの周波数は、比較サンプルが
０．８７ＭＨｚ（マーク長０．８０μｍ相当）であった
のに対し、マスク層の光学濃度が低いサンプルでは０．
９ＭＨｚ（マーク長０．７８μｍ相当）であり、マスク
層の光学濃度が高いサンプルでは１．２５ＭＨｚ（マー
ク長０．５６μｍ相当）であった。このことから明らか
なように、本発明に従いマスク層を設けることにより、
線記録密度を向上させることができる。
【００３２】図１１は、上記と同じ条件で記録再生した
ときのトラックピッチとトラック間クロストークとの関
係を示した図である。図１１から明らかなように、例え
ばデジタル記録をする際に必要なクロストーク量の基準
値−３０ｄＢを達成できるトラックピッチはマスク層の
光学濃度が高い程小さくでき、トラック密度を向上させ
ることができる。具体的には、比較サンプルはトラック
ピッチ約１．１μｍであり、低光学濃度サンプルはトラ
ックピッチ約１．０４μｍであり、高光学濃度サンプル
はトラックピッチ約０．７５μｍとすることが可能であ
る。なお、ここで比較サンプルの光学濃度は０としてい
る。
ときのトラックピッチとトラック間クロストークとの関
係を示した図である。図１１から明らかなように、例え
ばデジタル記録をする際に必要なクロストーク量の基準
値−３０ｄＢを達成できるトラックピッチはマスク層の
光学濃度が高い程小さくでき、トラック密度を向上させ
ることができる。具体的には、比較サンプルはトラック
ピッチ約１．１μｍであり、低光学濃度サンプルはトラ
ックピッチ約１．０４μｍであり、高光学濃度サンプル
はトラックピッチ約０．７５μｍとすることが可能であ
る。なお、ここで比較サンプルの光学濃度は０としてい
る。
【００３３】以上の結果から明らかなように、本発明に
従いフォトクロミック色素分子を含むマーク層を設ける
ことにより、線記録密度及びトラック密度を共に向上さ
せることができる。
従いフォトクロミック色素分子を含むマーク層を設ける
ことにより、線記録密度及びトラック密度を共に向上さ
せることができる。
【００３４】図１２は、さらにマスク層の光学濃度を種
々変化させ、上述と同様にしてマーク長とトラックピッ
チを測定し、それらの逆数を記録密度としてプロットし
た図である。図１２から明らかなように、光学濃度が高
くなるにつれて記録密度が向上しており、特に光学濃度
が０．３以上の時に顕著に増加することがわかる。な
お、高光学濃度の場合には、再生パワーをそれに応じて
適度に増大させることにより、ここに示される増大率以
上の効果を得ることが可能である。
々変化させ、上述と同様にしてマーク長とトラックピッ
チを測定し、それらの逆数を記録密度としてプロットし
た図である。図１２から明らかなように、光学濃度が高
くなるにつれて記録密度が向上しており、特に光学濃度
が０．３以上の時に顕著に増加することがわかる。な
お、高光学濃度の場合には、再生パワーをそれに応じて
適度に増大させることにより、ここに示される増大率以
上の効果を得ることが可能である。
【００３５】上記各実施例では、色素分子をポリスチレ
ンに混合してスピンコート法によりマスク層を形成して
いるが、色素分子を混合する樹脂はポリスチレン樹脂に
限定されるものではなく他の樹脂を使用してもよい。ま
たポリマーと混合せずに、色素のみを薄膜化してもよ
い。この場合、若干マスク層の強度が低下するおそれが
あるが、膜厚を増加することなしに光学濃度を大きくす
ることが可能となる。またマスク層は塗布以外に色素を
真空蒸着等することによって形成してもよい。なおマス
ク層の膜厚は、再生用レーザースポットの焦点深度（例
えば１μｍ）程度よりも小さく設定しておくことが好ま
しい。
ンに混合してスピンコート法によりマスク層を形成して
いるが、色素分子を混合する樹脂はポリスチレン樹脂に
限定されるものではなく他の樹脂を使用してもよい。ま
たポリマーと混合せずに、色素のみを薄膜化してもよ
い。この場合、若干マスク層の強度が低下するおそれが
あるが、膜厚を増加することなしに光学濃度を大きくす
ることが可能となる。またマスク層は塗布以外に色素を
真空蒸着等することによって形成してもよい。なおマス
ク層の膜厚は、再生用レーザースポットの焦点深度（例
えば１μｍ）程度よりも小さく設定しておくことが好ま
しい。
【００３６】上記実施例ではマスク層に含有させる色素
分子としてジアリールエテン系フォトクロミック分子を
用いているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、熱によって反応を起こさないフォトクロミック分子
であれば適用可能である。
分子としてジアリールエテン系フォトクロミック分子を
用いているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、熱によって反応を起こさないフォトクロミック分子
であれば適用可能である。
【００３７】また上記実施例では光磁気記録媒体を例に
して説明したが、本発明は相変化型媒体等にも適用可能
であり、短波長レーザーやマークエッジ記録にも容易に
適用することができ、さらにこの超解像技術を使用しな
い媒体や装置に対しても容易に互換性をとることができ
る。
して説明したが、本発明は相変化型媒体等にも適用可能
であり、短波長レーザーやマークエッジ記録にも容易に
適用することができ、さらにこの超解像技術を使用しな
い媒体や装置に対しても容易に互換性をとることができ
る。
【００３８】
【発明の効果】本発明では、再生光の波長で吸収を有
し、かつ再生光の吸収によって光化学反応を起こして吸
収が低下するフォトクロミック色素分子を含むマスク層
を記録層の再生光が入射する側に設けている。このよう
なマスク層を設けることにより、超解像効果により、再
生の際の実効スポットを再生用ビームスポットよりも小
さくすることができ、高密度な情報の記録再生が可能と
なる。
し、かつ再生光の吸収によって光化学反応を起こして吸
収が低下するフォトクロミック色素分子を含むマスク層
を記録層の再生光が入射する側に設けている。このよう
なマスク層を設けることにより、超解像効果により、再
生の際の実効スポットを再生用ビームスポットよりも小
さくすることができ、高密度な情報の記録再生が可能と
なる。
【図１】本発明においてマスク層に用いるフォトクロミ
ック色素分子の照射光量と透過率との関係を示す図。
ック色素分子の照射光量と透過率との関係を示す図。
【図２】光学濃度を高く設定したマスク層に再生光スポ
ットを走査したときに得られる実効超解像スポットのト
ラック長さ方向の分布を示す図。
ットを走査したときに得られる実効超解像スポットのト
ラック長さ方向の分布を示す図。
【図３】光学濃度を高く設定したマスク層に再生光スポ
ットを走査したときに得られる実効超解像スポットのト
ラック幅方向の分布を示す図。
ットを走査したときに得られる実効超解像スポットのト
ラック幅方向の分布を示す図。
【図４】図２及び図３に示す高光学濃度のマスク層を用
いた場合の実効超解像スポットの形成される様子を示す
模式図。
いた場合の実効超解像スポットの形成される様子を示す
模式図。
【図５】光学濃度を低く設定したマスク層に再生光スポ
ットを走査したときに得られる実効超解像スポットのト
ラック長さ方向の分布を示す図。
ットを走査したときに得られる実効超解像スポットのト
ラック長さ方向の分布を示す図。
【図６】光学濃度を低く設定したマスク層に再生光スポ
ットを走査したときに得られる実効超解像スポットのト
ラック幅方向の分布を示す図。
ットを走査したときに得られる実効超解像スポットのト
ラック幅方向の分布を示す図。
【図７】図５及び図６に示す低光学濃度のマスク層を用
いた場合の実効超解像スポットの形成される様子を示す
模式図。
いた場合の実効超解像スポットの形成される様子を示す
模式図。
【図８】本発明に従う一実施例の光記録媒体を示す断面
図。
図。
【図９】本発明に従う一実施例において用いたフォトク
ロミック色素分子の吸収スペクトルを示す図。
ロミック色素分子の吸収スペクトルを示す図。
【図１０】本発明に従う実施例のサンプルの再生信号の
周波数特性を示した図。
周波数特性を示した図。
【図１１】本発明に従う実施例のサンプルを記録再生し
たときのトラックピッチとトラック間クロストークの関
係を示す図。
たときのトラックピッチとトラック間クロストークの関
係を示す図。
【図１２】マスク層の光学濃度を種々変化させたときの
記録密度を示す図。
記録密度を示す図。
１…再生用レーザースポット ２…隣接トラックの記録マーク ３…再生前の記録マーク ４…再生中または再生後の記録マーク ５…超解像効果による実効スポット ６…再生光照射により透過率が高められたマスク層の領
域 １０１…透明基板 １０２…マスク層 １０３…記録層 １０４…保護層
域 １０１…透明基板 １０２…マスク層 １０３…記録層 １０４…保護層
Claims (4)
- 【請求項１】 情報が記録される記録層と、 前記記録層の再生光が入射する側に設けられ、再生光の
波長で吸収を有しかつその再生光の吸収によってフォト
ンモード反応を起こして吸収が低下するフォトクロミッ
ク色素分子を含むマスク層とを備える光記録媒体。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光記録媒体の記録層に
記録光を照射して情報を記録する方法であって、 前記マスク層の前記記録光波長での透過率をフォトンモ
ード反応によって高めるため予め特定波長の光を前記マ
スク層に照射する工程と、 前記透過率が高められたマスク層を透過させて前記記録
光を前記記録層に照射する工程とを備える光記録媒体の
記録方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の光記録媒体の記録層に
再生光を照射して記録された情報を再生する方法であっ
て、 前記マスク層の前記再生光波長での透過率を低下させる
ため予め前記再生光波長とは異なる特定波長の光を前記
マスク層に照射する工程と、 前記透過率が低下したマスク層に前記再生光を照射する
ことによりフォトンモード反応を起こして前記マスク層
の再生光スポットの後半部分に相当する箇所の透過率を
高めて、前記記録層に再生光を照射する工程とを備える
光記録媒体の再生方法。 - 【請求項４】 前記再生光照射前のマスク層の光学濃度
が０．３以上である請求項３に記載の光記録媒体の再生
方法。
Priority Applications (4)
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