JPH11250501A - 情報の記録媒体及び記録方法 - Google Patents

情報の記録媒体及び記録方法

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JPH11250501A
JPH11250501A JP10047338A JP4733898A JPH11250501A JP H11250501 A JPH11250501 A JP H11250501A JP 10047338 A JP10047338 A JP 10047338A JP 4733898 A JP4733898 A JP 4733898A JP H11250501 A JPH11250501 A JP H11250501A
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JP
Japan
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film
recording
sil
recording medium
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JP10047338A
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English (en)
Inventor
Yasushi Miyauchi
靖 宮内
Yoshinori Miyamura
芳▲徳▼ 宮村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11250501A publication Critical patent/JPH11250501A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】SILの効果を利用した高密度化を、SILを
備えた浮上ヘッドを用いることなく実現することが可能
な情報の記録媒体及び記録方法を提供すること。 【解決手段】レーザビーム照射によって半球状に変形す
る屈折率が高い光透過膜を記録膜の前面に形成する。光
透過膜膜と記録膜との間に超解像膜を形成することが望
ましい。記録膜と透明な膜の間に超解像膜や保護膜等か
らなる中間層を設ける場合は、中間層の厚さ合計を20
0nm以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光等の記録
用ビームによって情報、例えば映像や音声などのアナロ
グ信号にFM変調を施した信号或いは電子計算機のデー
タやディジタルオーディオ信号などのディジタル信号を
記録する情報記録装置に適用して好適な記録技術に係
り、特にこれら情報をリアルタイムで記録することが可
能な情報の記録媒体及び記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報の大容量化に伴い、光記録を
用いた高密度記録技術の開発が活発に行なわれている。
光記録では、記録ビット径が光の回折によって定まる。
この回折限界は、光の波長に比例し、更に、レンズの性
能指数であるNA(NumericalAperture)に反比例す
る。このため、光の波長を短波長化することと、絞り込
みレンズを高NA化することが高密度化のために盛んに
行なわれている。しかし、このような光の回折に着目し
た方法によって得られる記録ビット径の限界は、500
nm程度である。
【0003】最近、この回折限界によらない他の光学現
象を利用して記録密度を上げる方法が注目されている。
光における近接場に注目する方法は、その一例である。
SIL(Solid Immersion Lens)は、同方法を具体化した
もので、通常の光学レンズを用いたものより小さいスポ
ット径を得ている(例えば米国特許United States Pate
nt 5,121,256号公報参照)。SILは、顕微鏡で用いら
れる液浸対物レンズと同様の効果を有するレンズであ
る。以下、このSILを備える光ヘッドを用いた記録技
術を説明する。
【0004】SILは、屈折率nが大きい透明物質から
なる球面レンズを例えば半球面に研磨して作製したもの
である。記録を行なう場合、絞り込みレンズで絞られた
レーザ光の焦点をSILの研磨面に合せる。SILの中
に入ったレーザ光の速度は、屈折率の分だけ遅くなり、
波長が1/nに短くなっている。即ち、SILの中での
回折限界は、通常の1/nと小さくなる。見方を変えれ
ば、対物レンズのNAをn倍に増大させたと云うことが
できる。
【0005】このとき、NAが高くなるのは、SILの
内部だけであり、レーザ光がSILを抜けて空気中に出
ると、ビームスポットは、再び元の径に戻ってしまう。
しかし、SILの底面である研磨面と記録媒体の記録膜
との間を200nm以下と接近させておくと(近接
場)、入射光の波長がほぼ1/nのまま試料に伝播す
る。それによって分解能がn倍になる。即ち、通常の1
/nの回折限界が得られる。なお、通常の光記録では、
記録媒体の基板側から、即ち基板を介して記録膜に光ビ
ームを照射するのが普通であるが、それに対して、SI
Lを利用する場合は、上記と反対側から、即ち、記録膜
側から光ビームを記録膜に照射する。それによって狭い
間隔を保つようにする。
【0006】しかしながら、このようなSILと試料と
の間の狭い間隔の制御は難しく、一般的には浮上ヘッド
にSILを搭載して行われるが、200nm以下の間隔
を安定に保つことが困難という問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の前記問題点を解決し、SILの効果を利用した高
密度化をSILを備えた浮上ヘッドを用いることなく実
現することが可能な新規の情報の記録媒体及び記録方法
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の前記課題は、記
録膜の前面にレーザビーム照射によって半球状に変形す
る屈折率が高い光透過膜を形成することによって効果的
に解決することができる。そのような手段を採用すれ
ば、記録膜と光透過膜の間に従来のような空間による隙
間が形成されず、半球状に変形し部分がSILとなって
高密度記録が可能となるからである。
【0009】なお、SILの効果を得るには、半球状
は、球体を正確に半分にしたものでなくてもよく、球体
の一部を切り出した球面を有する概ね半球状のものであ
ればよい。
【0010】レーザビーム照射によってSILを呈する
前記光透過膜(以下「SIL膜」という)と記録膜の間
に超解像膜を形成することにより更なる高密度化が可能
になると云う好ましい結果を得ることができる。超解像
膜は、入射してきたビームが超解像膜中を透過し出射す
るとき、入射してきたビームのスポット径よりも出射し
たビームスポット径の方が小さくなる薄膜である。本発
明においては超解像膜として、主にフォトクロミック材
料を用い、その多光子吸収、光退色性(光消色性)、吸
収飽和等を利用する。
【0011】多光子吸収は、1光子の波長では光吸収が
なく、2光子のネルギー領域(1光子波長の半分の波長)
で光吸収を持つ材料によって得ることができる。2光子
吸収の反応が光強度の2乗で効くため、2光子吸収の反
応を起こす光ビームの強度分布は、半値幅が狭まった鋭
い形状のものとなり、ビームのスポット径が小さくな
る。即ち、弱い光強度では多光子吸収膜の透過率は、透
過率が低いまま変化せず、それよりも十分強い光強度で
2光子吸収が起こり、その光変化領域で透過率が高くな
る。多光子吸収膜として、アクリル樹脂などがある。
【0012】光退色性は、強い光強度の照射部分では光
反応が生じて退色が進み光を透過するが、弱い光強度の
照射部分では退色が進まず光を透過しない膜である。光
退色性膜として、水溶性ジアゾニウム塩やフッ素環系ジ
アリールエテン分子(FC-124)などがある。また、ナフ
タロシアニン色素のように、ある閾値を越えるレーザ光
が照射されると、基底状態にある色素が無くなり従って
光を吸収せず、透明になる性質を持っている材料も使用
可能である。
【0013】なお、記録膜と光透過膜との間に超解像膜
や保護膜等からなる中間層を設ける場合は、中間層の厚
さ合計を200nm以下とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る情報の記録媒
体及び記録方法を図面に示した実施例による発明の実施
の形態を参照して更に詳細に説明する。
【0015】
【実施例】<実施例1>本実施例で用いたディスクの構
造を図1に示す。1は、ポリカーボネイトを材料とする
基板で、基板1の上に反射膜2、保護膜3、記録膜4、
保護膜5、超解像膜6、SIL膜7を順に形成してい
る。それぞれ、反射膜2としてAl合金膜を200n
m、保護膜3としてZnS−SiO2膜を20nm、記録
膜4として相変化膜であるGe2Sb2Te5膜を20nm、
保護膜5としてZnS−SiO2膜を100nm、超解像
膜6として水溶性ジアゾニウム塩からなる光退色性膜を
100nm、SIL膜7として屈折率が約1.8の樹脂
を100nm形成した。
【0016】次に、本実施例における記録方法を図2に
示した記録装置の概念図を用いて説明する。図中の矢印
は、ディスクの回転方向を表している。記録媒体は、模
式的に基板1と記録膜4とSIL膜7とをもって示し、
簡略化して示した。まず、図2aに示すように、記録膜
4に焦点が合うようにレーザビーム8を絞り込みレンズ
9により絞り込み込む。そして、記録を行なう場所でレ
ーザパワーを記録可能なレベルまで高くする。これによ
り、図2bのようにSIL膜7がほぼ半球状に変形す
る。同時に、記録膜4に記録マーク10が形成される。
この記録マーク10は、SIL膜7を用いないときに比
べて小さくなっている。その後、記録の終了と共にレー
ザパワーを下げる。これにより、図2cのようにSIL
膜7は元の平面状態に戻り、新たに次の記録を行なうこ
とにより、記録マーク10aが形成される。以上の動作
を繰り返すことにより、高密度記録が可能となった。
【0017】本実施例では、記録が終了してレーザパワ
ーを下げることによりSIL膜の変形部分は元に戻った
が、変形がそのままの状態で残る材料を用いてもよい。
このときには、別のレーザビームを照射することによっ
て変形を元に戻すことができる。例えば、2つのレーザ
ビームを進行方向に続けて配置し、1つのレーザビーム
によりSIL膜を変形させて記録を行なった後、続くも
う1つのレーザビームの照射によってSIL膜を元に戻
すことができる。
【0018】本発明に用いた記録再生装置は、レーザを
搭載し、レーザから出射したビーム8を絞り込みレンズ
9によりSIL膜7を通って記録膜4に集光する手段、
記録媒体を回転させる手段を少なくとも有している。そ
の他に、少なくとも2個のレーザを搭載し、一方のレー
ザから出射したビームを一方の絞り込みレンズによりS
IL膜を通って記録膜に集光する手段、他方のレーザか
ら出射したビームを他方の絞り込みレンズによりSIL
膜を通って記録膜に集光し変形したSIL膜を元の状態
に戻す手段、記録媒体を回転させる手段を少なくとも有
している記録再生装置を用いることができる。
【0019】本実施例では、超解像膜6として光退色性
膜を用いたが、多光子吸収膜や吸収飽和膜などを用いて
も同様な効果があった。なお、本発明は、超解像膜6を
使用することに限定するものではなく、超解像膜6を省
略してもSIL効果によって従来よりも高い記録密度を
得ることができることは云うまでもない。なお、保護膜
5も、SIL膜7が記録膜4に対して外気を遮断する効
果を持つので、省略することが可能になる場合がある。
【0020】一方、SIL膜7の上に保護膜を形成する
ことが可能である。保護膜は100nmと極めて薄くす
ることができるので、SIL膜7の変形と同時に保護膜
も変形し、前記と同様のSIL効果を得ることができ
る。
【0021】また、記録膜として相変化膜を用いたが、
これに限らず光磁気膜などを用いても良く、更に、例え
ば、磁気的超解像技術(MSR)の採用が可能な光磁気
ディスクなどを用いることにより高密度記録が可能とな
る。
【0022】本実施例で用いたSIL膜は、比較的パワ
ーが大きい記録用ビームが照射されたときに変形が生じ
るが、低いパワーの再生用ビームでも変形が生じるSI
L膜を用いることにより高密度再生が可能となる。
【0023】また、本発明は、ディスク状のみならず、
カード状などの他の形態の記録媒体にも適用可能であ
る。
【0024】<実施例2>本発明を原盤カッティングに
適用した実施例を説明する。本実施例において用いたデ
ィスクの構造を図3に示す。17は、直径200mm、
厚さ10mmのガラス基板であり、ガラス基板17上に
ホトレジスト膜18、超解像膜19、SIL膜20が順
に形成されている。それぞれ、ホトレジスト膜18は8
0nm、超解像膜19として水溶性ジアゾニウム塩から
なる光退色性膜を200nm、SIL膜20として屈折
率が約1.8の樹脂を100nm形成した。
【0025】次に、本実施例における記録方法を図4に
示した記録装置の概念図を用いて説明する。レーザ及び
絞り込みレンズを2個づつ用いた。ディスクは、超解像
膜19の図示を省略して簡略化して示した。まず、図4
aに示すように、ホトレジスト膜18に焦点が合うよう
に波長351nmのレーザから出てきたレーザビーム2
1を絞り込みレンズ22により絞り込む。そして、カッ
ティングを行なう場所でレーザパワーを高くする。
【0026】これにより図4bに示すように、SIL膜
20がほぼ半球状に変形する。同時に、ホトレジスト膜
18に潜像23が形成される。この潜像23は、SIL
膜21及び超解像膜19の効果により従来よりも大幅に
小さくなっている。その後、カッティングが終了すると
レーザパワーを下げる。本実施例で用いたSIL膜20
は、図5cに示したように、変形した後そのままの状態
で残っている。この変形は、別の波長663nmのレー
ザから出射したレーザビーム24を絞り込みレンズ25
を介して続けて照射する。これにより、図5d示したよ
うに、SIL膜20は元の平面状態に戻る。この照射で
は潜像23は変化しない。以上の動作を繰り返すことに
より、高密度のカッティングが可能となった。カッティ
ングが終了した後、SIL膜20と超解像膜19を除去
し、ホトレジスト膜18を現像することにより潜像の場
所が取り除かれ、原盤が完成する。
【0027】本実施例では、カッティングが終了してレ
ーザパワーを下げたときもSIL膜20の変形はそのま
まの状態で残ったが、SIL膜20を選ぶことにより、
レーザ照射が終了した後すぐに元に戻すことも可能であ
る。
【0028】本実施例では、超解像膜19として光退色
性膜を用いたが、多光子吸収膜や吸収飽和膜などを用い
ても同様な効果があった。なお、本発明は、超解像膜1
9を使用することに限定するものではなく、超解像膜1
9を省略してもSIL効果によって従来よりも高い記録
密度を得ることができることは云うまでもない。
【0029】本発明に用いたカッティング装置は、少な
くとも2個のレーザを搭載し、一方のレーザから出射し
たビーム21を一方の絞り込みレンズ22によりSIL
膜20を通ってホトレジスト膜18に集光する手段、他
方のレーザから出射したビーム24を他方の絞り込みレ
ンズ25によりSIL膜20を通ってホトレジスト膜1
8に集光し、変形したSIL膜20を元の状態に戻す手
段、記録媒体を回転させる手段を少なくとも有してい
る。
【0030】なお、レーザ照射が終了した後変形が元に
戻るSIL膜20を採用する場合には、1個のレーザを
搭載し、レーザから出射したビームを絞り込みレンズに
よりSIL膜を通ってホトレジスト膜に集光する手段、
基板を回転させる手段を少なくとも有するカッティング
装置を用いることができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、記録媒体にSIL効果
を有する膜を形成するので、SILを備えた浮上ヘッド
を用いることなくビームスポット径を従来よりも小さく
することが可能となり、従来よりも高い記録密度の記録
再生を実現することができる。更に、SIL膜と記録膜
との間に超解像膜を形成することにより、記録密度を一
層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る情報の記録媒体及び記録方法の第
1の実施例を説明するためのディスク断面図。
【図2】実施例1における記録方法を説明するための装
置概念図。
【図3】本発明の第2の実施例を説明するためのディス
ク断面図。
【図4】実施例2における記録方法を説明するための装
置概念図。
【符号の説明】
1,17…基板、2…反射膜、3,5…保護膜、4…記
録膜、6,19…超解像膜、7,20…SIL膜、8,
21,24…レーザビーム、9,22,25…絞り込み
レンズ、18…ホトレジスト膜。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザビーム照射時にレーザビームのス
    ポット径を縮小するSIL(Solid Immersion Lens)を
    形成する膜(以下「SIL膜」という)を記録膜のレー
    ザビーム照射側に設けたことを特徴とする情報の記録媒
    体。
  2. 【請求項2】 前記SIL膜は、レーザビームの照射に
    よってほぼ半球状に変形する高屈折率の光透過膜からな
    ることを特徴とする請求項1に記載の情報の記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記SIL膜と記録膜との間に超解像膜
    を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
    の情報の記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記超解像膜は、フォトクロミック材料
    からなることを特徴とする請求項3に記載の情報の記録
    媒体。
  5. 【請求項5】 前記SIL膜と記録膜との間に保護膜を
    設けたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか
    一に記載の情報の記録媒体。
  6. 【請求項6】 前記SIL膜と記録膜との間に形成され
    る膜の厚さ合計が200nm以下であることを特徴とす
    る請求項3〜請求項5のいずれか一に記載の記録媒体。
  7. 【請求項7】 前記SIL膜の上に保護膜を設けたこと
    を特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一に記載の
    情報の記録媒体。
  8. 【請求項8】 レーザビームの照射によって記録媒体の
    記録膜に情報を記録する情報の記録方法において、当該
    記録媒体は、請求項1〜請求項7のいずれか一に記載の
    記録媒体であることを特徴とする情報の記録方法。
  9. 【請求項9】 レーザを搭載し、レーザから出射したビ
    ームを絞り込みレンズにより前記SIL膜を通って記録
    膜に集光する手段と、記録媒体を回転させる手段とを少
    なくとも有している装置を用いて情報を記録することを
    特徴とする請求項8に記載の情報の記録方法。
  10. 【請求項10】 2個のレーザを搭載し、一方のレーザ
    から出射したビームを一方の絞り込みレンズにより前記
    SIL膜を通って記録膜に集光する手段と、続いて他方
    のレーザから出射したビームを他方の絞り込みレンズに
    よりSIL膜を通って記録膜に集光することによって前
    記手段により変形したSIL膜を元の状態に戻す手段
    と、記録媒体を回転させる手段とを少なくとも有してい
    る装置を用いて情報を記録することを特徴とする請求項
    8に記載の情報の記録方法。
JP10047338A 1998-02-27 1998-02-27 情報の記録媒体及び記録方法 Pending JPH11250501A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7510818B2 (en) * 2002-12-09 2009-03-31 Pixelligent Technologies Llc Reversible photobleachable materials based on nano-sized semiconductor particles and their optical applications
JP2010210893A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Fuji Xerox Co Ltd 光記録型表示媒体および記録装置

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