JPH0863789A - 光ディスク - Google Patents
光ディスクInfo
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- JPH0863789A JPH0863789A JP6194299A JP19429994A JPH0863789A JP H0863789 A JPH0863789 A JP H0863789A JP 6194299 A JP6194299 A JP 6194299A JP 19429994 A JP19429994 A JP 19429994A JP H0863789 A JPH0863789 A JP H0863789A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高感度化と光学的コントラストの向上を同時
にはかることができるようにした超高解像再生光ディス
クを構成する。 【構成】 情報信号に応じて光学的に読み出し可能な記
録ピット２が形成された透明基板１上に、少なくとも相
変化材料層３と、反射層４が形成されてなり、読み出し
光照射時に上記相変化材料層３が読み出し光の走査スポ
ット内で部分的に液相化して反射率が変化する構成とさ
れた光ディスクにおいて、特にその反射層４を、熱伝導
率が０．２[J/cm ・K ・s]以下で、かつ消衰係数ｋ（読
み出し光の波長に対する複素屈折率がｎ−ｉｋ）が４以
上の値を有する金属元素、半金属元素、半導体元素およ
びこれらの化合物あるいは混合物より構成し、その厚さ
を３５ｎｍ以下とする。
にはかることができるようにした超高解像再生光ディス
クを構成する。 【構成】 情報信号に応じて光学的に読み出し可能な記
録ピット２が形成された透明基板１上に、少なくとも相
変化材料層３と、反射層４が形成されてなり、読み出し
光照射時に上記相変化材料層３が読み出し光の走査スポ
ット内で部分的に液相化して反射率が変化する構成とさ
れた光ディスクにおいて、特にその反射層４を、熱伝導
率が０．２[J/cm ・K ・s]以下で、かつ消衰係数ｋ（読
み出し光の波長に対する複素屈折率がｎ−ｉｋ）が４以
上の値を有する金属元素、半金属元素、半導体元素およ
びこれらの化合物あるいは混合物より構成し、その厚さ
を３５ｎｍ以下とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、読み出し光例えばレー
ザ光照射により情報の再生を行う光ディスク特に再生レ
ーザ光のスポット内の特定位置の情報のみを読み出すよ
うにして超解像再生を可能にし、ひいては高密度記録を
可能にした光ディスクに係わる。
ザ光照射により情報の再生を行う光ディスク特に再生レ
ーザ光のスポット内の特定位置の情報のみを読み出すよ
うにして超解像再生を可能にし、ひいては高密度記録を
可能にした光ディスクに係わる。
【０００２】
【従来の技術】例えばディ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、予め情報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Ａｌ反射層を成膜
し、その上に保護膜等を形成することで構成されてい
る。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
出しすなわち再生を行うようにしている。
（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、予め情報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Ａｌ反射層を成膜
し、その上に保護膜等を形成することで構成されてい
る。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
出しすなわち再生を行うようにしている。
【０００３】ところで、上述のような光ディスクにおい
て、信号再生の分解能は、殆どが再生光学系の光源の波
長λと対物レンズの開口数ＮＡで決まり、空間周波数２
ＮＡ／λが再生限界となる。
て、信号再生の分解能は、殆どが再生光学系の光源の波
長λと対物レンズの開口数ＮＡで決まり、空間周波数２
ＮＡ／λが再生限界となる。
【０００４】そのため、このような光ディスクにおいて
高密度化を実現するためには、再生光学系の光源の波長
λを短波長化し、対物レンズの開口数ＮＡを大きくする
ことが必要となる。
高密度化を実現するためには、再生光学系の光源の波長
λを短波長化し、対物レンズの開口数ＮＡを大きくする
ことが必要となる。
【０００５】しかしながら、実際にはこれら波長λ、開
口数ＮＡの改善には自ずと限界があり、これによって記
録密度を飛躍的に高めることはむづかしい。
口数ＮＡの改善には自ずと限界があり、これによって記
録密度を飛躍的に高めることはむづかしい。
【０００６】そこで、本出願人は、読み出し光の走査ス
ポット内の部分的相変化による反射率変化を利用するこ
とで、上述した波長λや開口数ＮＡによる制限以上の解
像度を得ることができる光ディスクいわゆる超解像再生
光ディスクを提案した（特開平３−２９２６３２号公開
公報、特開平５−２４９５１１号公開公報参照）。これ
らに開示の発明は、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再生を行うよ
うにした光ディスクあるいはその再生方法に係わるもの
である。
ポット内の部分的相変化による反射率変化を利用するこ
とで、上述した波長λや開口数ＮＡによる制限以上の解
像度を得ることができる光ディスクいわゆる超解像再生
光ディスクを提案した（特開平３−２９２６３２号公開
公報、特開平５−２４９５１１号公開公報参照）。これ
らに開示の発明は、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再生を行うよ
うにした光ディスクあるいはその再生方法に係わるもの
である。
【０００７】この超解像再生を行う光ディスクの基本的
構成は、概略断面図を図５に示すように、情報が例えば
凹もしくは凸による位相ピット２をもって記録された透
明基板１上に温度によって相変化が生じ、これによって
反射率が変化する相変化材料層３が形成された構成を有
する。
構成は、概略断面図を図５に示すように、情報が例えば
凹もしくは凸による位相ピット２をもって記録された透
明基板１上に温度によって相変化が生じ、これによって
反射率が変化する相変化材料層３が形成された構成を有
する。
【０００８】そして、その再生すなわち情報の読み出し
は、再生光例えばレーザ光のスポット内での温度分布を
利用してこの再生光スポット内での相変化材料層３にお
ける相変化による反射率変化を利用することで、反射率
が高められた領域でのみ部分的に、すなわち限定的に位
相ピット２の検出すなわち読み出しを行うことができる
ようにして光学的制限以下の超解像再生を行うものであ
る。
は、再生光例えばレーザ光のスポット内での温度分布を
利用してこの再生光スポット内での相変化材料層３にお
ける相変化による反射率変化を利用することで、反射率
が高められた領域でのみ部分的に、すなわち限定的に位
相ピット２の検出すなわち読み出しを行うことができる
ようにして光学的制限以下の超解像再生を行うものであ
る。
【０００９】更に、これについて説明する。この超解像
再生は、図６に光ディスク上での再生レーザ光スポット
とこの再生光の照射による温度との関係を示すように、
横軸に例えば光ディスクの回転に伴う光ディスク上での
位置をとり、レーザ光スポットＬの走査方向（移動方
向）が図６に矢印Ｃをもって示す方向であるとすると、
スポットＬの停止状態では、その温度分布は同図中破線
Ａで示すスポットのほぼ中心にピークを有する正規分布
となるが、走査状態では、実線Ｂに示すように、スポッ
トの走査方向の後方側でピークを有する温度分布を示す
ことを利用するものである。
再生は、図６に光ディスク上での再生レーザ光スポット
とこの再生光の照射による温度との関係を示すように、
横軸に例えば光ディスクの回転に伴う光ディスク上での
位置をとり、レーザ光スポットＬの走査方向（移動方
向）が図６に矢印Ｃをもって示す方向であるとすると、
スポットＬの停止状態では、その温度分布は同図中破線
Ａで示すスポットのほぼ中心にピークを有する正規分布
となるが、走査状態では、実線Ｂに示すように、スポッ
トの走査方向の後方側でピークを有する温度分布を示す
ことを利用するものである。
【００１０】すなわち、この温度分布によれば、光ディ
スクとスポットＬとの相対速度（すなわちスポットの光
ディスク上での線速度）の選定、照射光パワーの選定等
によって、情報の読み出しを行うスポットＬ内におい
て、図６で斜線を付して示すように、相変化材料層３の
融点ＭＰより高温になる高温領域ＳH と融点ＭＰより低
い低温領域ＳL とを形成するとができることから、スポ
ットＬ内で、部分的に相状態を異にする第１の領域と第
２の領域を形成することができる。したがってこれら第
１および第２の領域の反射率が大きく変化するように、
光ディスクを構成することによって、読み出し光スポッ
ト内で、反射率が高い領域においてのみ限定的に位相ピ
ット２の読み出しを行うことができることになる。
スクとスポットＬとの相対速度（すなわちスポットの光
ディスク上での線速度）の選定、照射光パワーの選定等
によって、情報の読み出しを行うスポットＬ内におい
て、図６で斜線を付して示すように、相変化材料層３の
融点ＭＰより高温になる高温領域ＳH と融点ＭＰより低
い低温領域ＳL とを形成するとができることから、スポ
ットＬ内で、部分的に相状態を異にする第１の領域と第
２の領域を形成することができる。したがってこれら第
１および第２の領域の反射率が大きく変化するように、
光ディスクを構成することによって、読み出し光スポッ
ト内で、反射率が高い領域においてのみ限定的に位相ピ
ット２の読み出しを行うことができることになる。
【００１１】そして、この場合、再生光スポット内の低
温領域ＳL で位相ピットの読み出しを行ういわゆるＦＡ
Ｄ（Front Aperture Detector)方式と、高温領域ＳH で
その読み出しを行ういわゆるＲＡＤ(Rear Aperture Det
ector)方式とを採ることができる。
温領域ＳL で位相ピットの読み出しを行ういわゆるＦＡ
Ｄ（Front Aperture Detector)方式と、高温領域ＳH で
その読み出しを行ういわゆるＲＡＤ(Rear Aperture Det
ector)方式とを採ることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は、上述の超
解像再生を行うようにした光ディスクにおいて、その感
度の向上をはかることのできるようにした光ディスク
を、特願平５−４００７２号出願「光ディスク」で提案
した。この特願平５−４００７２号出願で提案した光デ
ィスクは、超解像再生光ディスクの反射層に、熱伝導率
が０．０００４〜２．２[J/cm ・K ・s]の間にある金属
元素、半導体元素およびそれらの化合物あるいは混合物
を選択することにより、所望の感度および繰り返し耐久
性を得ることができ、高いＣ／Ｎ（もしくはＳ／Ｎ）を
もって超解像再生ができる光ディスクを提案し、特に、
反射層を熱伝導率が低い（０．２[J/cm ・K ・s]以下）
ランタノイド材料によって構成することによって高感度
化をはかるというものである。
解像再生を行うようにした光ディスクにおいて、その感
度の向上をはかることのできるようにした光ディスク
を、特願平５−４００７２号出願「光ディスク」で提案
した。この特願平５−４００７２号出願で提案した光デ
ィスクは、超解像再生光ディスクの反射層に、熱伝導率
が０．０００４〜２．２[J/cm ・K ・s]の間にある金属
元素、半導体元素およびそれらの化合物あるいは混合物
を選択することにより、所望の感度および繰り返し耐久
性を得ることができ、高いＣ／Ｎ（もしくはＳ／Ｎ）を
もって超解像再生ができる光ディスクを提案し、特に、
反射層を熱伝導率が低い（０．２[J/cm ・K ・s]以下）
ランタノイド材料によって構成することによって高感度
化をはかるというものである。
【００１３】また、本出願人は、特願平６−４４２１７
号出願で、上述した超解像再生を行う光ディスクにおい
て、その相変化材料層と透明基板との間に半透明金属層
を配置して相変化材料層におけるその異なる相状態によ
って生じる反射光量の大小関係を互いに反転させて再生
するようにして、相変化材料層の光学定数による制約を
受けることなく任意に例えば本来結晶状態における反射
率が、液相状態におけるそれより大きくＦＡＤによる再
生方法が適用されるべき相変化材料を用いた光ディスク
によってＲＡＤ再生態様を採ることができるようにした
光ディスクの提案をなした。
号出願で、上述した超解像再生を行う光ディスクにおい
て、その相変化材料層と透明基板との間に半透明金属層
を配置して相変化材料層におけるその異なる相状態によ
って生じる反射光量の大小関係を互いに反転させて再生
するようにして、相変化材料層の光学定数による制約を
受けることなく任意に例えば本来結晶状態における反射
率が、液相状態におけるそれより大きくＦＡＤによる再
生方法が適用されるべき相変化材料を用いた光ディスク
によってＲＡＤ再生態様を採ることができるようにした
光ディスクの提案をなした。
【００１４】本発明は、これら光ディスクにおいて、更
なる高感度化と光学的コントラストの向上を同時にはか
ることができるようにした超高解像再生光ディスクを提
供するものである。
なる高感度化と光学的コントラストの向上を同時にはか
ることができるようにした超高解像再生光ディスクを提
供するものである。
【００１５】尚、ここでのコントラストとは、相変化材
料層が結晶状態のときと、溶融状態のときの光ディスク
の反射率の比で、コントラストが高いほど高いＣ／Ｎ
（Ｓ／Ｎ）をもって超解像再生することができるもので
ある。
料層が結晶状態のときと、溶融状態のときの光ディスク
の反射率の比で、コントラストが高いほど高いＣ／Ｎ
（Ｓ／Ｎ）をもって超解像再生することができるもので
ある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】第１の本発明は、図１に
その要部の概略的断面図を示すように、情報信号に応じ
て光学的に読み出し可能な記録ピット２が形成された透
明基板１上に、少なくとも相変化材料層３と、反射層４
が形成されてなり、読み出し光照射時に上記相変化材料
層３が読み出し光の走査スポット内で部分的に液相化し
て反射率が変化する構成とされた光ディスクにおいて、
特にその反射層４を、熱伝導率の低い少なくとも０．２
[J/cm ・K ・s]以下であり、また消衰係数ｋ（読み出し
光の波長に対する複素屈折率がｎ−ｉｋ）が４以上の値
を有する金属元素、半金属元素、半導体元素およびこれ
らの化合物あるいは混合物より構成し、その厚さを３５
ｎｍ以下例えば１０ｎｍ〜３５ｎｍとする。
その要部の概略的断面図を示すように、情報信号に応じ
て光学的に読み出し可能な記録ピット２が形成された透
明基板１上に、少なくとも相変化材料層３と、反射層４
が形成されてなり、読み出し光照射時に上記相変化材料
層３が読み出し光の走査スポット内で部分的に液相化し
て反射率が変化する構成とされた光ディスクにおいて、
特にその反射層４を、熱伝導率の低い少なくとも０．２
[J/cm ・K ・s]以下であり、また消衰係数ｋ（読み出し
光の波長に対する複素屈折率がｎ−ｉｋ）が４以上の値
を有する金属元素、半金属元素、半導体元素およびこれ
らの化合物あるいは混合物より構成し、その厚さを３５
ｎｍ以下例えば１０ｎｍ〜３５ｎｍとする。
【００１７】第２の本発明は、反射層４を、ＢｉＳｂ4
より構成する。
より構成する。
【００１８】
【作用】上述の本発明による光ディスクに対する位相ピ
ット２すなわち情報の読み出しは、図６で説明した相変
化材料層３の、読み出し光の走査スポット内での温度分
布を利用した高温領域ＳH での部分的な液相状態の発生
による反射率の著しい増加によって例えばこの液相状態
部分にある位相ピットについては、例えば回折による読
み出しを可能として、超解像再生を行うものである。
ット２すなわち情報の読み出しは、図６で説明した相変
化材料層３の、読み出し光の走査スポット内での温度分
布を利用した高温領域ＳH での部分的な液相状態の発生
による反射率の著しい増加によって例えばこの液相状態
部分にある位相ピットについては、例えば回折による読
み出しを可能として、超解像再生を行うものである。
【００１９】つまり、読み出し光スポット内において例
えば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位相ピットを読むことができ、λ
／２ＮＡに制約されない超解像再生を行う。
えば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位相ピットを読むことができ、λ
／２ＮＡに制約されない超解像再生を行う。
【００２０】そして、第１の本発明により、超解像再生
光ディスクの更なる高感度化と光学的コントラストの向
上がはかられ、高Ｃ／Ｎ（Ｓ／Ｎ）をもって超解像再生
することができる。
光ディスクの更なる高感度化と光学的コントラストの向
上がはかられ、高Ｃ／Ｎ（Ｓ／Ｎ）をもって超解像再生
することができる。
【００２１】更に、上述の第２の本発明による光ディス
クにおいては、より高い信頼性と低ディスクノイズ化が
はかられる。
クにおいては、より高い信頼性と低ディスクノイズ化が
はかられる。
【００２２】
【実施例】本発明による光ディスクの実施例を説明す
る。本発明は、図１にその基本的構成における概略断面
図を示すように、位相ピットが形成された透明基板１上
に少なくとも溶融後初期状態に戻り得る相変化材料層３
が形成され、これの上に少なくとも反射層４が形成され
る。
る。本発明は、図１にその基本的構成における概略断面
図を示すように、位相ピットが形成された透明基板１上
に少なくとも溶融後初期状態に戻り得る相変化材料層３
が形成され、これの上に少なくとも反射層４が形成され
る。
【００２３】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上に照射されたときに、この相変化材料
層３が読み出し光スポット内で部分的に液相状態となっ
て反射率が変化するとともに、読み出し後の常態で初期
状態に戻るようにする。
相変化材料層３上に照射されたときに、この相変化材料
層３が読み出し光スポット内で部分的に液相状態となっ
て反射率が変化するとともに、読み出し後の常態で初期
状態に戻るようにする。
【００２４】そしてその反射層４を、熱伝導率の低い少
なくとも０．２[J/cm ・K ・s]以下であり、また消衰係
数ｋ（読み出し光の波長に対する複素屈折率がｎ−ｉ
ｋ）が４以上の値を有する金属元素、半金属元素、半導
体元素およびこれらの化合物あるいは混合物より構成
し、その厚さを３５ｎｍ以下例えば１０ｎｍ〜３５ｎｍ
とする。
なくとも０．２[J/cm ・K ・s]以下であり、また消衰係
数ｋ（読み出し光の波長に対する複素屈折率がｎ−ｉ
ｋ）が４以上の値を有する金属元素、半金属元素、半導
体元素およびこれらの化合物あるいは混合物より構成
し、その厚さを３５ｎｍ以下例えば１０ｎｍ〜３５ｎｍ
とする。
【００２５】図１に示した例においては、位相ピット２
を有する透明基板１上に相変化材料層３が形成され、更
にこれの上に反射層４が形成された構成としたものであ
るが、例えば図２にその要部の概略断面図を示すよう
に、位相ピット２を有する透明基板１上に第１の誘電体
層５を介して層変化材料層３が形成され、更にこれの上
に第２の誘電体層６が形成され、これの上に反射層４
と、更にこれの上に第３の誘電体層７が形成され、更に
或る場合にはこの上に保護膜（図示せず）が形成されて
なり、第１および第２の誘電体層５および６と反射層４
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。また、反射層４が薄いほどある
いは第２の誘電体層６が厚いほど蓄熱構造となり、感度
は向上する。また、第３の誘電体層７によって積層膜の
機械的強度が向上し、繰り返し読み出しの耐久性が向上
する。
を有する透明基板１上に相変化材料層３が形成され、更
にこれの上に反射層４が形成された構成としたものであ
るが、例えば図２にその要部の概略断面図を示すよう
に、位相ピット２を有する透明基板１上に第１の誘電体
層５を介して層変化材料層３が形成され、更にこれの上
に第２の誘電体層６が形成され、これの上に反射層４
と、更にこれの上に第３の誘電体層７が形成され、更に
或る場合にはこの上に保護膜（図示せず）が形成されて
なり、第１および第２の誘電体層５および６と反射層４
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。また、反射層４が薄いほどある
いは第２の誘電体層６が厚いほど蓄熱構造となり、感度
は向上する。また、第３の誘電体層７によって積層膜の
機械的強度が向上し、繰り返し読み出しの耐久性が向上
する。
【００２６】また、他の例としては、図３にその要部の
概略的断面図を示すように、透明基板１の位相ピット２
を有する面上に、半透明金属層８を被着形成し、これの
上に第１の誘電体層５を介して相変化材料層３が形成さ
れ、更にこれの上に第２の誘電体層６が形成され、これ
の上に反射層４と、更にこれの上に第３の誘電体層７が
形成され、更に或る場合は、これの上に保護膜（図示せ
ず）が形成された構成とする。この場合の半透明金属層
８は、その複屈折率（ｎ−ｉｋ）において、屈折率ｎが
１以下、消衰係数ｋが２．５以上５以下である材料、例
えばＡｕ，Ｃｕ等により構成し、その厚さを５〜２０ｎ
ｍに設定する。半透明金属層８も光学的特性例えば反射
率等の設定に用いるが、特にこの半透明金属層８は、前
述の特願平６−４４２１７号出願で提案したような、そ
の再生に当たって、相変化材料層３の結晶状態の時の反
射率と液相状態の時の反射率の大小関係を反転させてそ
の読み出しを行う再生態様を採る場合において、その反
射率の大小関係をいわば外的に逆転させるに供すること
ができる。
概略的断面図を示すように、透明基板１の位相ピット２
を有する面上に、半透明金属層８を被着形成し、これの
上に第１の誘電体層５を介して相変化材料層３が形成さ
れ、更にこれの上に第２の誘電体層６が形成され、これ
の上に反射層４と、更にこれの上に第３の誘電体層７が
形成され、更に或る場合は、これの上に保護膜（図示せ
ず）が形成された構成とする。この場合の半透明金属層
８は、その複屈折率（ｎ−ｉｋ）において、屈折率ｎが
１以下、消衰係数ｋが２．５以上５以下である材料、例
えばＡｕ，Ｃｕ等により構成し、その厚さを５〜２０ｎ
ｍに設定する。半透明金属層８も光学的特性例えば反射
率等の設定に用いるが、特にこの半透明金属層８は、前
述の特願平６−４４２１７号出願で提案したような、そ
の再生に当たって、相変化材料層３の結晶状態の時の反
射率と液相状態の時の反射率の大小関係を反転させてそ
の読み出しを行う再生態様を採る場合において、その反
射率の大小関係をいわば外的に逆転させるに供すること
ができる。
【００２７】上述の光ディスクからの位相ピット２によ
る情報の読み出し（再生）は、図６で説明した相変化材
料層３の、読み出し光の走査スポット内での高温領域Ｓ
H での部分的な液相状態の発生による反射率の例えば著
しい増加によってこの液相状態部分にある位相ピットに
ついては、その回折による読み出しを可能とし、同様ス
ポット内の他部においては低い反射率をもって位相ピッ
トを光学的に消滅させ、読み出しスポット内で局部的に
制限された領域の位相ピットを読み出す。
る情報の読み出し（再生）は、図６で説明した相変化材
料層３の、読み出し光の走査スポット内での高温領域Ｓ
H での部分的な液相状態の発生による反射率の例えば著
しい増加によってこの液相状態部分にある位相ピットに
ついては、その回折による読み出しを可能とし、同様ス
ポット内の他部においては低い反射率をもって位相ピッ
トを光学的に消滅させ、読み出しスポット内で局部的に
制限された領域の位相ピットを読み出す。
【００２８】そして、この光ディスクにおいて、上述し
たように半透明金属層８を設ける場合は、これによって
相変化材料層３の相変化による本来の反射率の変化とは
逆転させた反射率変化を得ることができる。すなわち半
透明金属層８が存在しない場合、つまりその厚さがゼロ
の状態での相変化材料層３が溶融液相化されることによ
ってその反射率が増加するとき、前記特願平６−４４２
１７号出願の発明におけるように、半透明金属層８の材
料の特定によって、すなわち特定された屈折率ｎ、消衰
係数ｋの材料による半透明金属層８の存在によってこの
反射率を減少させることができる。
たように半透明金属層８を設ける場合は、これによって
相変化材料層３の相変化による本来の反射率の変化とは
逆転させた反射率変化を得ることができる。すなわち半
透明金属層８が存在しない場合、つまりその厚さがゼロ
の状態での相変化材料層３が溶融液相化されることによ
ってその反射率が増加するとき、前記特願平６−４４２
１７号出願の発明におけるように、半透明金属層８の材
料の特定によって、すなわち特定された屈折率ｎ、消衰
係数ｋの材料による半透明金属層８の存在によってこの
反射率を減少させることができる。
【００２９】次に、本発明による光ディスクの具体的実
施例およびその比較例を説明する。これらいづれにおい
ても、その再生光学系における半導体レーザの波長は７
８０ｎｍで、対物レンズの開口数ＮＡが０．５の場合で
ある。
施例およびその比較例を説明する。これらいづれにおい
ても、その再生光学系における半導体レーザの波長は７
８０ｎｍで、対物レンズの開口数ＮＡが０．５の場合で
ある。
【００３０】実施例１ この実施例では、図３で説明した構成を採った場合で、
この場合透明基板１として、ガラス基板上にフォトポリ
マー法によって情報記録に応じて凹凸位相ピット２が形
成されたいわゆるガラス２Ｐ基板を用いた。この場合、
そのトラックピッチを１．６μｍ、ピットの深さを約１
２０ｎｍとし、ピット長を０．３μｍ、ピットの繰り返
し周期を０．６μｍとした。
この場合透明基板１として、ガラス基板上にフォトポリ
マー法によって情報記録に応じて凹凸位相ピット２が形
成されたいわゆるガラス２Ｐ基板を用いた。この場合、
そのトラックピッチを１．６μｍ、ピットの深さを約１
２０ｎｍとし、ピット長を０．３μｍ、ピットの繰り返
し周期を０．６μｍとした。
【００３１】そして、このピット２を有する透明基板１
の一主面に厚さ１２ｎｍのＡｕよりなる半透明金属層８
をスパッタリングにより被着形成し、これの上にＺｎＳ
とＳｉＯ2 との混合物による第１の誘電体層５を被着形
成し、これの上に厚さ２０ｎｍのＧｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 よ
りなる相変化材料層３を被着形成した。更にこれの上
に、厚さ６０ｎｍのＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物による
第２の誘電体層６を被着形成し、これの上にＢｉＳｂ4
（熱伝導率が０．２[J/cm ・K ・s]以下で、消衰係数ｋ
＝５．１）よりなる反射層４を被着形成し、更にこれの
上に厚さ４００ｎｍのＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物によ
る第３の誘電体層７を被着形成した。
の一主面に厚さ１２ｎｍのＡｕよりなる半透明金属層８
をスパッタリングにより被着形成し、これの上にＺｎＳ
とＳｉＯ2 との混合物による第１の誘電体層５を被着形
成し、これの上に厚さ２０ｎｍのＧｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 よ
りなる相変化材料層３を被着形成した。更にこれの上
に、厚さ６０ｎｍのＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物による
第２の誘電体層６を被着形成し、これの上にＢｉＳｂ4
（熱伝導率が０．２[J/cm ・K ・s]以下で、消衰係数ｋ
＝５．１）よりなる反射層４を被着形成し、更にこれの
上に厚さ４００ｎｍのＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物によ
る第３の誘電体層７を被着形成した。
【００３２】ここで、結晶状態のディスク反射率を３％
に一定とするために、第１の誘電体層５の膜厚は、反射
層４の膜厚に応じて下記表１に選定した。
に一定とするために、第１の誘電体層５の膜厚は、反射
層４の膜厚に応じて下記表１に選定した。
【００３３】
【表１】 ＢｉＳｂ4 膜厚（ｎｍ） 第１の誘電体層膜厚（ｎｍ） ２０−７０ １３９ １０−１５ １４０ ０−５ １４１
【００３４】このように形成された反射層４の膜厚を異
にした合計１５枚の光ディスクに対して、相変化材料層
３の結晶状態および液相状態における反射率を測定し、
そのコントラスト、すなわち液相状態の反射率／結晶状
態での反射率を求めた。その結果を図４中黒丸印をもっ
てプロットした（図４中実線曲線４１）。ここで結晶状
態の反射率Ｒｃは、作製後のディスクを、キセノン（Ｘ
ｅ）ランプ照射により初期化すなわちディスク全面を結
晶状態とした後、線速８[m/s] 、レーザパワー１[mＷ]
の再生条件において測定した。一方、液相状態での反射
率は、レーザパワー３．５〜４[mＷ] とし、ディスクを
静止状態とすることにより測定した。
にした合計１５枚の光ディスクに対して、相変化材料層
３の結晶状態および液相状態における反射率を測定し、
そのコントラスト、すなわち液相状態の反射率／結晶状
態での反射率を求めた。その結果を図４中黒丸印をもっ
てプロットした（図４中実線曲線４１）。ここで結晶状
態の反射率Ｒｃは、作製後のディスクを、キセノン（Ｘ
ｅ）ランプ照射により初期化すなわちディスク全面を結
晶状態とした後、線速８[m/s] 、レーザパワー１[mＷ]
の再生条件において測定した。一方、液相状態での反射
率は、レーザパワー３．５〜４[mＷ] とし、ディスクを
静止状態とすることにより測定した。
【００３５】比較例 上述の実施例１と同様の構成を採るものの、その反射層
４を実施例１におけるＢｉＳｂ4 に換えて、ランタノイ
ドであるＤｙ（熱伝導率が０．２[J/cm ・K ・s]以下
で、消衰係数ｋ＝２．８７）よりなる反射層とした。こ
の場合の反射層の膜厚とコントラストとの関係を、図４
中白丸印をもってプロットした（図４中破線曲線４
２）。この比較例においても、結晶状態のディスク反射
率を３％に一定とするために、第１の誘電体層５の膜厚
は、反射層４の膜厚に応じて下記表２に選定した。
４を実施例１におけるＢｉＳｂ4 に換えて、ランタノイ
ドであるＤｙ（熱伝導率が０．２[J/cm ・K ・s]以下
で、消衰係数ｋ＝２．８７）よりなる反射層とした。こ
の場合の反射層の膜厚とコントラストとの関係を、図４
中白丸印をもってプロットした（図４中破線曲線４
２）。この比較例においても、結晶状態のディスク反射
率を３％に一定とするために、第１の誘電体層５の膜厚
は、反射層４の膜厚に応じて下記表２に選定した。
【００３６】
【表２】 Ｄｙ膜厚（ｎｍ） 第１の誘電体層膜厚（ｎｍ） ４０−７０ １３６ ２５−３５ １３５ １５−２０ １３４ １０ １３３ ５ １３２ ０ １３１
【００３７】図４の曲線４１と曲線４２とを比較して明
らかなように、消衰計数ｋを４以上のｋ＝５．１とした
実施例１のものは、ｋ＝２．８７とした比較例に比し、
コントラストの向上がはかられている。
らかなように、消衰計数ｋを４以上のｋ＝５．１とした
実施例１のものは、ｋ＝２．８７とした比較例に比し、
コントラストの向上がはかられている。
【００３８】図４をみて明らかなように、反射層４をＢ
ｉＳｂ4 によって構成するときは、Ｄｙによって構成す
る場合より高いコントラストが得られる。更に、反射層
４をＤｙによって構成する場合は、膜厚が３５ｎｍ以下
になるとコントラストが減少したが、ＢｉＳｂ4 では膜
厚を２０ｎｍまで薄くしても良好なコントラストが保た
れている。しかしながら、いずれのものも膜厚１０ｎｍ
以上では、比較的高いコントラストが得られている。そ
して、この膜厚が１０ｎｍより薄くなるとコントラスト
に問題が生じるのみならず、均質な反射層４の形成に問
題が生じてくる。そこで、この反射層４の膜厚は、１０
ｎｍ以上とし、また蓄熱および感度等の問題から３５ｎ
ｍ以下の厚さに選定する。
ｉＳｂ4 によって構成するときは、Ｄｙによって構成す
る場合より高いコントラストが得られる。更に、反射層
４をＤｙによって構成する場合は、膜厚が３５ｎｍ以下
になるとコントラストが減少したが、ＢｉＳｂ4 では膜
厚を２０ｎｍまで薄くしても良好なコントラストが保た
れている。しかしながら、いずれのものも膜厚１０ｎｍ
以上では、比較的高いコントラストが得られている。そ
して、この膜厚が１０ｎｍより薄くなるとコントラスト
に問題が生じるのみならず、均質な反射層４の形成に問
題が生じてくる。そこで、この反射層４の膜厚は、１０
ｎｍ以上とし、また蓄熱および感度等の問題から３５ｎ
ｍ以下の厚さに選定する。
【００３９】反射層４の膜厚を２０ｎｍとした場合の上
記構成の光ディスクに対して、再生レーザパワーを１０
[mＷ] 、線速を５[m/s] に設定し、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、
反射層４をＢｉＳｂ4 とした場合、４５ｄＢであり、反
射層４をＤｙとした場合、４３ｄＢであった。ＢｉＳｂ
4 とＤｙの熱伝導率はほぼ同程度であるので、これに基
づく感度は同程度と見積もることができることから、こ
のＣ／Ｎの違いは、コントラスト比の違いによるもので
あると言える。
記構成の光ディスクに対して、再生レーザパワーを１０
[mＷ] 、線速を５[m/s] に設定し、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、
反射層４をＢｉＳｂ4 とした場合、４５ｄＢであり、反
射層４をＤｙとした場合、４３ｄＢであった。ＢｉＳｂ
4 とＤｙの熱伝導率はほぼ同程度であるので、これに基
づく感度は同程度と見積もることができることから、こ
のＣ／Ｎの違いは、コントラスト比の違いによるもので
あると言える。
【００４０】また、上述の比較例の構成において、その
Ｄｙによる反射層４の膜厚を５０ｎｍとして、この膜厚
を３０ｎｍとした場合に比べコントラストを上げた光デ
ィスクに対し、その信号部分の再生を行ったところ、そ
の信号のＣ／Ｎは４４ｄＢをしめした。しかし、反射層
の膜厚が増したことにより感度が低下した。すなわち、
このときの再生レーザパワーは１１[mＷ] に上げ、線速
は４[m/s] に落とす必要が生じた。
Ｄｙによる反射層４の膜厚を５０ｎｍとして、この膜厚
を３０ｎｍとした場合に比べコントラストを上げた光デ
ィスクに対し、その信号部分の再生を行ったところ、そ
の信号のＣ／Ｎは４４ｄＢをしめした。しかし、反射層
の膜厚が増したことにより感度が低下した。すなわち、
このときの再生レーザパワーは１１[mＷ] に上げ、線速
は４[m/s] に落とす必要が生じた。
【００４１】これらのことから、反射層４として、熱伝
導率が０．２[J/cm ・K ・s]以下で、感度が同程度に良
い材料によって構成する場合、消衰係数ｋが大きい材料
ほど、コントラストを下げることなく、この反射層４の
膜厚を薄くできるものであり、したがってこの反射層４
の膜厚を薄くできることから更に感度の向上をはかるこ
とができるものであるが、特にｋ＞４で顕著な効果が得
られた。
導率が０．２[J/cm ・K ・s]以下で、感度が同程度に良
い材料によって構成する場合、消衰係数ｋが大きい材料
ほど、コントラストを下げることなく、この反射層４の
膜厚を薄くできるものであり、したがってこの反射層４
の膜厚を薄くできることから更に感度の向上をはかるこ
とができるものであるが、特にｋ＞４で顕著な効果が得
られた。
【００４２】実施例２ 実施例１と同様の構成とすものの、その反射層４を実施
例１の場合とは異なるＢｉとランタノイドの化合物のＢ
ｉ3 Ｄｙ5 とした。
例１の場合とは異なるＢｉとランタノイドの化合物のＢ
ｉ3 Ｄｙ5 とした。
【００４３】実施例３ 実施例１と同様の構成とすものの、その反射層４を実施
例１の場合とは異なるＢｉとランタノイドの化合物のＢ
ｉ3 Ｇｄ5 とした。
例１の場合とは異なるＢｉとランタノイドの化合物のＢ
ｉ3 Ｇｄ5 とした。
【００４４】上述の実施例２および３のいづれも実施例
１と同様の効果が得られたが、これら材料による反射層
は、その結晶粒径が実施例１の場合より大きくなってデ
ィスクノイズが大きくなった。
１と同様の効果が得られたが、これら材料による反射層
は、その結晶粒径が実施例１の場合より大きくなってデ
ィスクノイズが大きくなった。
【００４５】実施例４ 実施例１と同様の構成とすものの、その反射層４のＢｉ
Ｓｂ4 の組成を変えてそれぞれＢｉ0 Ｓｂ100 （すなわ
ちＳｂ単体），Ｂｉ5 Ｓｂ95，Ｂｉ20Ｓｂ80（すなわち
ＢｉＳｂ4 ），Ｂｉ35Ｓｂ65，Ｂｉ50Ｓｂ50，Ｂｉ65Ｓ
ｂ35，Ｂｉ80Ｓｂ20，Ｂｉ95Ｓｂ5 ，Ｂｉ100 Ｓｂ
0 （すなわちＢｉ単体）とした光ディスクを作製した。
いづれも実施例と同様の効果が得られたが、反射層４を
Ｂｉ−Ｓｂ系のよって構成する場合、Ｂｉの割合が大と
なるほど、耐酸化性が低下する。そしてＢｉが５０原子
％以上になると、酸化により、時間の経過とともに光デ
ィスクの反射率が変化する。また反面、Ｂｉの割合が少
な過ぎると結晶粒径が大きくなってしまう。例えばＢｉ
5 Ｓｂ95による反射層では、その粒径が約２００ｎｍと
なった。これらのことから、反射層４としては、ＢｉＳ
ｂ4 によって構成することが好ましく、この場合は、耐
酸化性にすぐれ、その結晶粒径は約４０ｎｍとすること
ができ、耐酸化性と低ディスクノイズ化の双方に優れた
光ディスクを構成することができた。
Ｓｂ4 の組成を変えてそれぞれＢｉ0 Ｓｂ100 （すなわ
ちＳｂ単体），Ｂｉ5 Ｓｂ95，Ｂｉ20Ｓｂ80（すなわち
ＢｉＳｂ4 ），Ｂｉ35Ｓｂ65，Ｂｉ50Ｓｂ50，Ｂｉ65Ｓ
ｂ35，Ｂｉ80Ｓｂ20，Ｂｉ95Ｓｂ5 ，Ｂｉ100 Ｓｂ
0 （すなわちＢｉ単体）とした光ディスクを作製した。
いづれも実施例と同様の効果が得られたが、反射層４を
Ｂｉ−Ｓｂ系のよって構成する場合、Ｂｉの割合が大と
なるほど、耐酸化性が低下する。そしてＢｉが５０原子
％以上になると、酸化により、時間の経過とともに光デ
ィスクの反射率が変化する。また反面、Ｂｉの割合が少
な過ぎると結晶粒径が大きくなってしまう。例えばＢｉ
5 Ｓｂ95による反射層では、その粒径が約２００ｎｍと
なった。これらのことから、反射層４としては、ＢｉＳ
ｂ4 によって構成することが好ましく、この場合は、耐
酸化性にすぐれ、その結晶粒径は約４０ｎｍとすること
ができ、耐酸化性と低ディスクノイズ化の双方に優れた
光ディスクを構成することができた。
【００４６】尚、本発明による光ディスクは、上述した
例に限られるものではなく、例えば透明基板１として、
アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ガラス等によ
る基板によって構成することができる。
例に限られるものではなく、例えば透明基板１として、
アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ガラス等によ
る基板によって構成することができる。
【００４７】また、相変化材料層３に関しても、上述し
た例に限られるものではなく、例えばカルコゲナイドす
なわちカルコゲン化合物、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。例えば、Ｔｅ，Ｓｅの各
単体、更にこれらのカルコゲナイドのＧｅ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（−Ａｇ），Ｓｂ2 Ｔｅ3 ，Ｓｂ
2 Ｓｅ3 ，Ｉｎ−Ｓｅ（−Ｔｌ−Ｃｏ），Ｂｉ2 Ｔ
ｅ3 ，ＢｉＳｅ等によって構成することができる。
た例に限られるものではなく、例えばカルコゲナイドす
なわちカルコゲン化合物、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。例えば、Ｔｅ，Ｓｅの各
単体、更にこれらのカルコゲナイドのＧｅ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（−Ａｇ），Ｓｂ2 Ｔｅ3 ，Ｓｂ
2 Ｓｅ3 ，Ｉｎ−Ｓｅ（−Ｔｌ−Ｃｏ），Ｂｉ2 Ｔ
ｅ3 ，ＢｉＳｅ等によって構成することができる。
【００４８】更に、第１、第２および第３の各誘電体層
５、６および７は、Ａｌ、Ｓｉ等の金属および半導体元
素の窒化物、酸化物、硫化物等の化合物で、光ディスク
に対する情報読み出しを行う再生光の例えば半導体レー
ザの波長領域に対して光吸収が生じないものによって構
成することができる。
５、６および７は、Ａｌ、Ｓｉ等の金属および半導体元
素の窒化物、酸化物、硫化物等の化合物で、光ディスク
に対する情報読み出しを行う再生光の例えば半導体レー
ザの波長領域に対して光吸収が生じないものによって構
成することができる。
【００４９】また、反射層４も、上述した例に限られる
ものではなく、熱伝導率が０．２[J/cm ・K ・s]以下
で、かつ消衰係数ｋ（使用波長光に対する複屈折率ｎ−
ｉｋ）が４以上の値を有する金属元素、半金属元素、半
導体元素およびこれらの化合物あるいは混合物によって
構成することができる。
ものではなく、熱伝導率が０．２[J/cm ・K ・s]以下
で、かつ消衰係数ｋ（使用波長光に対する複屈折率ｎ−
ｉｋ）が４以上の値を有する金属元素、半金属元素、半
導体元素およびこれらの化合物あるいは混合物によって
構成することができる。
【００５０】また、半透明金属層８も、上述した例に限
られるものではなく、の複屈折率（ｎ−ｉｋ）におい
て、屈折率ｎが１以下、消衰係数ｋが２．５以上５以下
である材料によって構成することができる。
られるものではなく、の複屈折率（ｎ−ｉｋ）におい
て、屈折率ｎが１以下、消衰係数ｋが２．５以上５以下
である材料によって構成することができる。
【００５１】また、位相ピットの形成は上述の２Ｐ法に
限られるものではなく、種々の方法および構成による光
学的に読み出し可能の位相ピット構成とすることができ
る。
限られるものではなく、種々の方法および構成による光
学的に読み出し可能の位相ピット構成とすることができ
る。
【００５２】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、その
読み出し光のスポット内の温度分布を利用して、高温領
域ＳH と低温領域ＳL の形成によって超解像再生を行う
場合において、より高感度化と光学的コントラストの向
上を同時にはかることができ、高Ｃ／Ｎ（Ｓ／Ｎ）をも
って超解像再生が可能となるものである。
読み出し光のスポット内の温度分布を利用して、高温領
域ＳH と低温領域ＳL の形成によって超解像再生を行う
場合において、より高感度化と光学的コントラストの向
上を同時にはかることができ、高Ｃ／Ｎ（Ｓ／Ｎ）をも
って超解像再生が可能となるものである。
【図１】本発明による光ディスクの基本的構成の要部の
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明による光ディスクの一例の要部の断面図
である。
である。
【図３】本発明による光ディスクの他の例の要部の断面
図である。
図である。
【図４】本発明による光ディスクの一例の反射層のコン
トラストの厚さ依存性を示す図である。
トラストの厚さ依存性を示す図である。
【図５】光ディスクの基本的構成を示す断面図である。
【図６】超解像再生の説明に供する光スポットと温度分
布を示す図である。
布を示す図である。
１ 透明基板 ２ 位相ピット ３ 相変化材料層 ４ 反射層 ５，６，７ 誘電体層
Claims (2)
- 【請求項１】 情報信号に応じて光学的に読み出し可能
な記録ピットが形成された透明基板上に、少なくとも相
変化材料層と、反射層が形成されてなり、読み出し光照
射時に上記相変化材料層が読み出し光の走査スポット内
で部分的に液相化して反射率が変化する構成とされた光
ディスクにおいて、 上記反射層が、熱伝導率が０．２[J/cm ・K ・s]以下
で、かつ消衰係数ｋ（読み出し光の波長に対する複素屈
折率がｎ−ｉｋ）が４以上の値を有する金属元素、半金
属元素、半導体元素およびこれらの化合物あるいは混合
物より構成され、その厚さを３５ｎｍ以下に選定したこ
とを特徴とする光ディスク。 - 【請求項２】 上記反射層が、ＢｉＳｂ4 よりなること
を特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6194299A JPH0863789A (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 光ディスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6194299A JPH0863789A (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 光ディスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0863789A true JPH0863789A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16322297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6194299A Pending JPH0863789A (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 光ディスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0863789A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6835531B1 (en) | 1999-07-20 | 2004-12-28 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Phase change optical disc |
| US7572496B2 (en) | 2002-05-16 | 2009-08-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Recording medium having high melting point recording layer, information recording method thereof, and information reproducing apparatus and method therefor |
-
1994
- 1994-08-18 JP JP6194299A patent/JPH0863789A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6835531B1 (en) | 1999-07-20 | 2004-12-28 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Phase change optical disc |
| US7572496B2 (en) | 2002-05-16 | 2009-08-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Recording medium having high melting point recording layer, information recording method thereof, and information reproducing apparatus and method therefor |
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