JPH0887775A - 光記録媒体及びその再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーモクロミック性マスク層を有する光記録
媒体においてより超解像効果による高密度な情報の再生
を可能とすることを目的とする。 【構成】 再生光照射によってなる温度Ｔ１以上温度Ｔ
２（Ｔ２＞Ｔ１）以下の温度範囲で再生光における光吸
収が小さく且つ該温度範囲以外の使用温度範囲で再生光
における光吸収が大きいサーモクロミック性材料からな
るマスク層２を記録層３上に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高密度記録された情報の
再生が可能な光記録媒体及びその再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光記録媒体を再生する際、光回折
限界での集光スポットより小さい範囲で記録再生する超
解像の手段として、所謂磁気的な相互作用を利用するＭ
ＳＲ（Magnetically induced Super 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（Tech
nical Digest of Optical Date Storage 1991 Volume
5）pp.112-115（講演番号ＴｕＢ−３）及びpp.116-119
（講演番号ＴｕＢ−４）に開示されている。

【０００３】この方式は、それぞれ光磁気記録膜からな
る記録層、切換層、及び読出層がこの順に積層されてな
る光磁気記録媒体を備え、比較的強い再生光照射による
所定温度以上の加熱によって記録層に記録された情報
（記録マーク）が読出層に転写されるので、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、再生時の光学的な分解能が向上す
る。

【０００４】しかしながら、この媒体では再生用レーザ
の短波長化を図った場合、材料組成の設計変更や新たな
材料選択等が必要であり、斯る変更時に良好な超解像効
果が得られるかは不明である。また、光磁気記録媒体で
は一般に再生時のノイズは光検出器で受光される光量に
関係するショットノイズに大きく依存するが、ＭＳＲ方
式ではショットノイズに関係する照射スポットの面積に
対する再生信号に係る実効スポットの面積が小さくなる
ため、ＳＮ比が小さくなる恐れがある。

【０００５】更に、このＭＳＲ方式では光磁気記録媒体
のみに限られ、コンパクトディスクのような表面の凹凸
を検出するような光記録媒体や記録層として光磁気記録
材料以外の材料を用いた光記録媒体には用いることはで
きなかった。

【０００６】また、上記ＭＳＲ方式以外の超解像技術と
しては、例えば特開平５−２４２５２４号（Ｇ１１Ｂ
７／００）公報や特開平５−２６６４７８号（Ｇ１１Ｂ
７／２４）には、所定光強度より小さな再生光に対し
て光吸収が大きく、所定光強度以上の再生光に対して光
吸収が小さくなる逆フォトクロミック性スピロピランか
らなるマスク層を設けることが記載されている。この場
合、再生光照射時にはマスク層のスポット形成部の中央
部分の光吸収が低減されて実効スポットが小さくなり、
再生光スポット通過後、光吸収が増大する。この逆フォ
トクロミック性を有するマスク層の光吸収の低下は、再
生光の照射によって生じる逆フォトクロミック性材料の
光化学反応に基づくものであり、再生光スポット通過後
のマスク層の光吸収の増大は、スポット通過後、主に常
温時における熱的反応による。

【０００７】しかしながら、斯る熱的反応は温度が高い
程反応速度が大きくスポット照射時にもこの吸収が増加
する熱的反応が起こっているので、再生光照射時には、
上記光化学反応による光吸収の低下の他、光吸収の増加
が起こることになる。この結果、マスク層の吸収の低下
が不十分となり、超解像効果が得られない場合が生じ
る。また、マスク層に十分な吸収の低下が起こり得たと
しても、上記逆フォトクロミック性を有するマスク層
は、熱的反応によって大きな吸収を有する状態に戻るの
に、数秒〜数分程度かかるため、読み出した直後のトラ
ックを再度読み出すことはできない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のような問題を解
決できるものとして、本願発明者は特願平６−５４１６
５号に温度に応じて透過率が変化するサーモクロミック
性を有するマスク層を備えた光記録媒体を開示した。ま
た、特開平６−１６２５６４号（Ｇ１１Ｂ ７／２４）
後方に同様のサーモクロミック性マスク層により超解像
効果が得られる光記録媒体が記載されている。

【０００９】しかしながら、上記サーモクロミック性マ
スク層を有する光記録媒体でも得られる超解像の効果に
は限界があった。

【００１０】従って、本発明は上述の問題点を鑑みなさ
れたものであり、サーモクロミック性材料を有する光記
録媒体においてより顕著な超解像効果による高密度情報
の再生を可能とすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体は、
光により再生ができる光記録媒体において、再生光照射
によってなる温度Ｔ１以上温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以下
の温度範囲で再生光における光吸収が小さく且つ該温度
範囲以外の使用温度範囲で再生光における光吸収が大き
いサーモクロミック性材料を有することを特徴とする。

【００１２】また、本発明の光記録媒体は、光により再
生ができる光記録媒体において、再生光照射によってな
る温度Ｔ１以上温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以下の温度範囲
で再生光における光吸収が小さく且つ該温度範囲以外の
使用温度範囲で再生光における光吸収が大きいサーモク
ロミック性材料からなるマスク層を有することを特徴と
する。

【００１３】特に、前記マスク層は再生光の入射側の記
録層上又は記録面上に設けられていることを特徴とす
る。

【００１４】また、本発明の光記録媒体は、光により再
生ができる光記録媒体において、再生光照射によってな
る温度Ｔ１以上温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以下の温度範囲
で再生光における光吸収が小さく且つ該温度範囲以外の
使用温度範囲で再生光における光吸収が大きいサーモク
ロミック性材料を含有する記録層を有することを特徴と
する。

【００１５】更に、上記サーモクロミック性材料は、温
度Ｔ１以上で光吸収が低下する第１のサーモクロミック
性材料及び温度Ｔ２以下で光吸収が低下する第２のサー
モクロミック性材料からなることを特徴とする。

【００１６】また、本発明の光記録媒体の再生方法は、
上記光記録媒体に該媒体に対して上記再生光を相対的に
移動させて照射することにより、該光記録媒体上に光ス
ポット形成すると共に、該光スポット下の一部に上記サ
ーモクロミック材料を温度Ｔ１以上温度Ｔ２以下の温度
範囲として再生光に対して光吸収の小さい領域を形成す
ることを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明においては、光記録媒体が再生光照射に
よってなる温度Ｔ１以上温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以下の
温度範囲で再生光における光吸収が小さく且つ該温度領
域以外の使用温度範囲で再生光における光吸収が大きい
サーモクロミック性材料を有するので、例えば光記録媒
体に該媒体に対して上記再生光を相対的に移動させて照
射することにより、即ち、光記録媒体上に光スポットを
形成すると共に、該光スポットの後方側に温度上昇領域
を形成することにより、光スポット下の一部に上記サー
モクロミック性材料の温度をＴ１以上Ｔ２以下の温度範
囲とし、この範囲にある領域内において再生光を良好に
透過する狭い透過領域を形成すると共に、該透過領域以
外を再生光を略遮蔽するようにできる。従って、上記透
過領域と再生光スポットの非常に狭い重なり部分が再生
可能領域となるので、高密度に記録された情報を再生で
きる。

【００１８】例えば、再生光としてレーザ光を用いた場
合、レーザ光はその中心部の光強度が強く周辺部になる
に従って光強度が低減する光強度を有するので、再生光
の照射によって光記録媒体に中心部が温度Ｔ２より大、
その周辺近傍がＴ１以上Ｔ２以下の温度範囲、更にその
周辺をＴ１より小となるサーモクロミック材料が含有さ
れた領域を形成することができる。この結果、再生光の
透過領域が非常に狭い輪状になり、再生可能領域（実効
スポット領域）が顕著に小さくなる。従って、非常に高
密度に記録された情報を再生できる。

【００１９】しかも、サーモクロミック性材料は温度に
敏感に反応して光吸収特性を変化させるので、記録光又
は再生光が走査された直後に再生が行える。

【００２０】また、上記サーモクロミック性材料からな
るマスク層を有する光記録媒体では、再生時には、再生
光の照射によってサーモクロミック性材料の温度がＴ１
以上Ｔ２以下の温度範囲とし、マスク層のこの範囲にあ
る領域内において再生光を良好に透過する狭い透過領域
を形成すると共に、該透過領域以外のマスク層によって
再生光を略遮蔽するようにできる。従って、上述した同
様の理由で高密度に記録された情報を再生できる。斯る
光記録媒体は上記サーモクロミック性材料をマスク層に
含有するので、光磁気記録媒体、相変化型光記録媒体、
コンパクトディスクのような表面に凹凸の記録面を有す
る光記録媒体などに適用できる。また、上記再生光の入
射側と反対側の記録層上に設けられた場合には、光反応
により記録が行われる記録層の場合にも使用できるとい
った利点がある。

【００２１】特に、前記マスク層が再生光の入射側の記
録層上又は記録面上に設けられている場合、マスク層が
これと反対の記録層上に設けられた場合に比べて、再生
光の強度が小さくても良好な透過領域を形成できるので
好ましい。しかも、光磁気記録媒体に適用した場合に
は、マスク層により光検出器に入射される実効スポット
以外の照射スポットに係る実質的な光量が低減するの
で、ＳＮ比が良好となる。

【００２２】また、上記サーモクロミック性材料を含有
する記録層を有する光記録媒体では、媒体構造が簡単に
なるので、製造工程数が低減できる。

【００２３】

【実施例】本発明の一実施例を以下図面を用いて説明す
る。図１は本実施例に係る光記録媒体を示す模式断面図
である。

【００２４】図１中、１は透明硝子ディスク基板などか
らなる透明基板である。２はこの基板１上に形成された
マスク層である。３はこのマスク層上に形成された記録
層である。

【００２５】上記マスク層２は再生光照射によってなる
温度Ｔ１以上温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以下の温度範囲で
再生光における光吸収が小さく且つ該温度範囲以外の使
用温度範囲で再生光における光吸収が大きいサーモクロ
ミック性材料を有する。本実施例のマスク層２は温度Ｔ
１以上で光吸収が低下する、即ち温度Ｔ１より小で光吸
収が増大する第１のサーモクロミック性材料からなる第
１の層と、温度Ｔ２以下で光吸収が低下する、即ち温度
温度Ｔ２より大で光吸収が増大する第２のサーモクロミ
ック性材料からなる第２の層がこの順序又はこの逆の順
序で積層されてなる構成である。

【００２６】上記第１の層は、アントラセン、又は９−
メチルアントラセン、９−シアノアントラセン、９−ニ
トロアントラセン又は９−メトキシアントラセンなどの
アントラセン誘導体と、テトラシアノエチレン又はテト
ラシアノキノジメタンなどの電子受容性化合物との錯体
からなる第１のサーモクロミック性材料からなり、例え
ばこの錯体構成材料をジアセトンアルコールに溶解して
なる溶液をスピンコート法により塗布して層厚０．５μ
ｍに形成されている。また、上記第２の層は、クリスタ
ルバイオレットラクトン及びジステアリルホスフェート
からなる第１のサーモクロミック性材料と鉛フタロシア
ニン又はバナジルフタロシナニンなどのフタロシアニン
系色素からなる増感剤からなり、例えばをこれらをジア
セトンアルコールに溶解してなる溶液をスピンコート法
により塗布して層厚０．５μｍに形成されている。

【００２７】この基板１に形成したマスク層２は、波長
６８０ｎｍ付近の光に対する透過率の温度依存性の測定
から、Ｔ１＝７０℃以上Ｔ２＝１２０℃以下の温度範囲
で透過率が３０％から８５％に向上し、それ以外の室温
から再生光の照射による最高温度範囲（使用温度範囲）
では透過率が殆ど向上しないことが判った。

【００２８】上記記録層３はマスク層２上にスパッタリ
ング法により形成された０．１μｍ厚のＴｂＦｅＣｏ系
の光磁気記録材料からなる。

【００２９】斯る光記録媒体に磁界変調方式で、具体的
には透明基板１側から光強度５ｍＷ、波長６８０ｎｍの
レーザ光を入射して記録層３を加熱すると共に磁界を印
加して種々の周波数で記録した後、波長６８０ｎｍの偏
光したレーザ光で再生して線記録密度を測定した。尚、
再生時のレーザ光は、光強度が３ｍＷ、スポット径１．
２μｍであり、相対速度は記録再生とも１．４ｍ／秒で
ある。

【００３０】また、比較例１としてマスク層２の第１の
層がない以外は本実施例と同じ光記録媒体、並びに比較
例２としてマスク層２の第２の層がない以外は本実施例
と同じ光記媒体、更には比較例３としてマスク層２がな
い以外は本実施例と同じ光記媒体を上記同条件で線記録
密度を測定した。

【００３１】この結果、本実施例の光記録媒体は、マス
ク層を設けない比較例３に比べて線密度記録を約３倍向
上でき、比較例１、２に比べても約２倍と顕著に向上で
きることが判った。しかも、比較例１〜３に比べてＳＮ
比も改善されることが判った。

【００３２】上述のように本実施例の線密度記録が向上
した理由を以下で説明する。図２は上記実施例の光記録
媒体における再生光スポット領域と実効スポット領域の
関係を示す模式平面図である。

【００３３】図２において、再生光スポットは図中矢印
方向に媒体に対して相対的に走査される。

【００３４】再生光スポット走査前の部分では、マスク
層２は温度Ｔ１及び温度Ｔ２以下であるので、第１の層
の光吸収が大きくなってマスク層は再生光が殆ど透過し
ない着色状態（吸収が大きい状態）にある。

【００３５】しかし、再生光スポットを走査すると、再
生光スポット１１の後方側にて積算される照射時間が長
くなるため、該後方側においてマスク層に温度がより上
昇する温度上昇領域が形成される。しかも、レーザ光の
光強度は中心が強く周囲にいくに従って弱くなる、例え
ばガウス型に近似した分布を有するので、上記マスク層
の温度上昇領域のうち中心部分１２が温度Ｔ２より大、
その周囲１３が温度Ｔ１以上温度Ｔ２以下、更にその周
囲１４が温度Ｔ１より小となる。従って、マスク層のう
ち周囲１３内に再生光が良好に透過できる透過部分（消
色状態：吸収がない又は小さい状態）となると共に、そ
の他の部分は再生光が殆ど透過しないマスク部分（着色
状態）となる。

【００３６】よって、再生光スポット１１とマスク層の
うち周囲１３内の透過部分の重なる三日月形状部分が実
効スポット領域となり、この実効スポット領域において
のみ良好に再生光が記録層３に達し、この記録層３で反
射された光が実効スポット領域のみを良好に透過して、
記録層３の情報が読み出される。即ち、図２では、再生
光光スポット内には、記録部分（記録マーク：図中小円
で示す）１５、１６、１７、１８、１９が存在するが、
実効スポット領域にある記録部分１７のみが再生され
る。

【００３７】従って、このように実効スポット領域が非
常に小さくなるので、線記録密度を高めることができ
る。また、実効スポット領域は再生光スポットより幅が
狭くなるので、トラック密度も向上する。

【００３８】これに対して、図３に示す比較例１の場合
には、マスク層の温度Ｔ２以上の温度上昇領域２２内が
マスク部分となるので、再生レーザ光スポット２１のう
ちそれと重ならない実効スポット領域は本実施例の場合
より大きくなる。

【００３９】これに対して、図４に示す比較例２の場合
にも、マスク層の温度Ｔ１以上の温度上昇領域３２内が
透過部分となるので、それと再生レーザ光スポット３１
との重なる実効スポット領域は本実施例の場合より大き
くなる。

【００４０】よって、比較例３は勿論のこと、比較例１
及び２に比べても本実施例の方が線記録密度が向上す
る。

【００４１】また、上記サーモクロミック材料からなる
マスク層２は、熱で反応する逆フォトクロミック材料に
比べ、温度に敏感に反応して光吸収の増加減少が起こる
ので、着色状態と消色状態の境界が明確であり、この点
からも逆フォトクロミック材料からなるマスク層を備え
た光記録媒体より高密度な記録ができる。しかも、再生
光や記録光の走査後、早く着色状態になるので、斯る走
査直後に再生が可能となる。

【００４２】上述の実施例では、第１のサーモクロミッ
ク材料からなる第１の層と第２のサーモクロミック材料
からなる第２の層を密着積層してなるマスク層であった
が、第１、第２の層の間に他の透明層を介在させてもよ
い。

【００４３】また、上記実施例では、透明基板上に記録
層及びマスク層をこの順序に形成した構成として、マス
ク層側から再生光を入射するようにしてもよい。

【００４４】また、本発明のマスク層は、温度Ｔ１以上
で光吸収が低下する、即ち温度Ｔ１より小で光吸収が増
大する第１のサーモクロミック性材料と、温度Ｔ２以下
で光吸収が低下する、即ち温度温度Ｔ２より大で光吸収
が増大する第２のサーモクロミック性材料が混合されて
なる単一の層であってもよく、更にはマスク層は再生光
照射によってなる温度Ｔ１以上温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）
以下の温度範囲で再生光における光吸収が小さく且つ該
温度範囲以外の使用温度範囲で再生光における光吸収が
大きい単一のサーモクロミック性材料からなるものでも
よい。

【００４５】また、上述の実施例では、光磁気型光記録
媒体を示したが、本発明は他の熱を用いて記録する光記
録媒体にも利用でき、例えば相変化型光記録媒体にも適
応できる。

【００４６】更に、上述のような書き替え可能型光記録
媒体以外にコンパクトディスクのような表面（記録面）
の凹凸を検出するような再生専用型光記録媒体にも適用
できる。

【００４７】これらの光記録媒体では光入射側の記録層
上又は記録面上に上記マスク層を備える必要がある。

【００４８】しかし、例えばフォトクロミック材料から
なる記録層など再生光、記録光を透過する記録層の場合
には入射側と反対側の記録層上にマスク層を設けてもよ
い。

【００４９】また、記録層中に第１、第２のサーモクロ
ミック性材料又は両特性を備えたサーモクロミック材料
を含有するようにした光記録媒体も効果がある。

【００５０】

【発明の効果】本発明では、従来のサーモクロミック材
料又は逆フォトクロミック材料からなるマスク層を備え
た光記録媒体に比べて高密度記録された情報の再生が行
える。しかも、逆フォトクロミック材料からなるマスク
層を備えた光記録媒体に比べて再生光又は記録光が照射
された直後でも再生ができる。

【００５１】加えて、本発明は、種々の光記録媒体に適
用でき、光磁気記録媒体に適用した場合にはＳＮ比も改
善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光記録媒体の模式断面
図である。

【図２】上記実施例の再生光スポットと実効スポットの
関係を示す模式平面図である。

【図３】比較例１の再生光スポットと実効スポットの関
係を示す模式平面図である。

【図４】比較例２の再生光スポットと実効スポットの関
係を示す模式平面図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ マスク層 ３ 記録層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光により再生ができる光記録媒体におい
   て、再生光照射によってなる温度Ｔ１以上温度Ｔ２（Ｔ
   ２＞Ｔ１）以下の温度範囲で再生光における光吸収が小
   さく且つ該温度範囲以外の使用温度範囲で再生光におけ
   る光吸収が大きいサーモクロミック性材料を有すること
   を特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 光により再生ができる光記録媒体におい
   て、再生光照射によってなる温度Ｔ１以上温度Ｔ２（Ｔ
   ２＞Ｔ１）以下の温度範囲で再生光における光吸収が小
   さく且つ該温度範囲以外の使用温度範囲で再生光におけ
   る光吸収が大きいサーモクロミック性材料からなるマス
   ク層を有することを特徴とする光記録媒体。
3. 【請求項３】 前記マスク層は再生光の入射側の記録層
   上又は記録面上に設けられていることを特徴とする請求
   項２記載の光記録媒体。
4. 【請求項４】 光により再生ができる光記録媒体におい
   て、再生光照射によってなる温度Ｔ１以上温度Ｔ２（Ｔ
   ２＞Ｔ１）以下の温度範囲で再生光における光吸収が小
   さく且つ該温度範囲以外の使用温度範囲で再生光におけ
   る光吸収が大きいサーモクロミック性材料を含有する記
   録層を有することを特徴とする光記録媒体。
5. 【請求項５】 上記サーモクロミック性材料は、温度Ｔ
   １以上で光吸収が低下する第１のサーモクロミック性材
   料及び温度Ｔ２以下で光吸収が低下する第２のサーモク
   ロミック性材料からなることを特徴とする請求項１、
   ２、３、又は４記載の光記録媒体。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５記載の光記
   録媒体に再生光を照射して記録された情報を再生する光
   記録媒体の再生方法であって、 上記光記録媒体に該媒体に対して上記再生光を相対的に
   移動させて照射することにより、該光記録媒体上に光ス
   ポット形成すると共に、該光スポット下の一部に上記サ
   ーモクロミック材料を温度Ｔ１以上温度Ｔ２以下の温度
   範囲として再生光に対して光吸収の小さい領域を形成す
   ることを特徴とする光記録媒体の再生方法。