WO2005124752A1 - 光記録媒体、光制御装置及び光制御方法 - Google Patents

Abstract

光ディスク等において、使用する光波長と集光レンズの開口数（ＮＡ）によって決まる集光ビームウエスト径の最小値があるため、入手可能な光波長と集光レンズ開口数による一定直径の光ディスクの記録容量には限界が存在する。本発明はこの限界を突破して小さいビームウエスト径を得られる光ディスク及びその制御装置を提供する。そのために光ディスクのプラスチック層４の直後、記録層６の直前に薄い（μｍオーダー）飽和非線形屈折率媒質層５を設ける。

Description

細 書

体、光 置及び 御方法

術分野

0 、 体、光 置及び 御方法に関するものであ て特に大 量のそれらに関する。

許で言 体とは、記録 体と光 き込み・ み出し ッドとを 相互に移動 能とする機構によ て、その に書き込み・ み出しを 式の 体であ て、ディスク 、チップ 、 、またはテ プ状など の 態のものを含み得る。

０００2 下、発明の 術から発明の までの 述を光 体の ちでも現今 も広 使われて る ディスク状の形態を持 ディス を例にと て 。他の形 の記 体に ても原理は同じである ら 下の 明が適用される。

年、光を用 て記録するディスク状の記 すなわち ディス の 量の 大には多大の 力が われ、その 果にも 祐のがある。そして、現在も記録 大のため、一層の 力が続けられて る。 、直径 2cmのC (Compac D sk) 同じサイズ( に て)のディスク上に な 分のビデ オ 報を収容しよ ことが目標とされた。さらにその後の技術の 展により現在 では、より広 デ タ 理用をも含めた D g a Ve sa e D sk)が ディ スク 展の 流とな てきて る。また一定面積の ディスク上 の 量の 上 を行えば ディス の み出し書き込みに ての わゆるアクセス 上も同 時に得られる。この点 らも面積 たりの 量の 大が望まれて る。

０００3 C の 発当初は、 として る半導体 ザ の 長が近 外光の78 の 用に限られて た。したが て、この 長をもとにして必要な規格が設定され、C の 65 であ た。その 、波長 の 色光を発振する半導体 ザ が開発された。また ディス の プラスチック層の厚さの 減にともな て 、読み出し書き込み用 ンズとして開口数 ・6のものが使われるよ にな た。 そのよ 波長 の 導体 ザ と ・6の ンズを用 るものとして、 現今一般に普及して る の 量の 4・7G とな て る。また、近 時、波長4 の 導体 ザ の 現、記録 2 プラスチック層の さらなる 化、それに ンズの などによ て 枚の光デイスクで5 G 度の 量が実現され ある。このこと ら、デイジタ イビジョンを6 間直接 画できるほどの大 量の 現が可能になり ある。

上で用 た ンズの 口数 とは、焦点 離での 像の 、 ンズによ て 成 される ビ ムの り半 0として s 6 の値であり、 ンズの 力 と分解 の 標となる。

０００4 デイスク 置 の 軽な 可能な 来の タイプ デイスクにお ては 、 デイスク 面のよごれや疵などの 響を回避するために、保護 として記録 に 密着して設けた 明なプラスチック層は必須の 素である。このよ デイスク では読み取 書き込み用の光ビ ムはその 明なプラスチック層を通して記録 アクセスする。このよ に、プラスチック層を通して み書きする場合、使用 長など の他の条件が変わらなければ、上述の 達して る記録 、ほぼ 界に達 して るものと考えられて る。

０００5 このよ 術の 上での数 改善によるものの他に、大 のた めの新技術として、 2 子共 み出し書き込みによる記憶 の3 、近 接 学系の 用、さらに、必ずしも デイスク 態とは限らな が、ホ グラ イック に3 を目指すボ ムホ グラ イックメ などが考えられて る。

０００6 これら 来の 術では、それら 術によ て得られる 来の 格による デイス クでは、容量に限界があること、また、 (テラ イト) 大 量をも視程 に入れた新技術は多 の 服す き問題点を含んで て実用 にはまだ の 月を要するものと見られて ること、また従来の デイスク 込み読み取り との ン チビ テイ を欠 ことなど、の 題があ た。

1 6 4 963

2 5 2256

3 5 234 36 4 6 33

5 2 3 2 892

明の

明が解決しよ とする課題

０００7 術に デイスク 込み読み取り との ン チビ テイ を維持し 製造設備にも大きな変更を加えることな デイスクの大 を果た る方法と して、特許 ～5に記された方法が提案されて る。これらの 法にお ては、 ずれも ( ～4)または ( 5)をポ に 溶解または分散さ た 質を用 て る。この 、 度の 加 に対して 収率が低下し 和する(光の透 が増大し 和する) わゆる

性を有して る。アクセス ビ ムの 面内 度分布が光ビ ムの 心部 に最大値を持 通常の ビ ムを用 るものとすれば、その ビ ムが 性を持 質を通過するとき ビ ム 体にわた て 失を受 けるが、中心部に対して の 度が低 ため が中心部 大き 減衰 さ られ、その 果としてビ ム径が小さ なりそれに 大 量化を達成すること を目指して る。し しこの ビ ム 心部も減衰を るので大 には原理 的な限度が存在する。 故ならビ ム径の削減にともな て デイスク す るビ ム ネ ギ が減少し、この 法に 大 を図ろ とすると、 デイス クの 録に必要な ネ ギ が確保できな なり、記録 能となる らである。また、 デイスク 層 らの み出し光の光量も同様に低下するので、記録 み取 りに必要な 号対ノイズ比を確保できな なることも大 量化 を制限する。

題を解決するための

０００8 明に れば、 体である現行のC または の デイスクの製

大部分同じ デイスク製 置を使 て デイスクを り、その 表面上 に高 折率をも 線形 折率 質の を設置した構造 びそれを設置 する製法に 、従来 ては打ち破れな た 界を超えて 術に 記録 量の2 な し ある はそれ以上の記 量が得られる。し も発明 の 施にお ては、 ビ ムの を減衰または削除する必要がな ために ネ ギ の ど生ぜず、その 果、良好な 号対ノイズ比が得られる。また、 この 明によれば、このよ にして た大 ディス を 来の 格と同じ デ ィスク 置によ て制御すなわち書き込みおよび み取りがおこなえ、現行の ディ ス の ステムとの間に ン チビ ティ を維持したまま、その大 ディス の き込み読み取りが可能な ステムを提供することができる。

０００9 、 体の 路上、たとえば、 体の の

上に、ある種の層を含むよ に構成することにより、記録 に入 する ビ ムの 段に小さ できることを見出した。ここに記録 のは、記録層 の ビ ムの に近 記録 の 分を指すものとする。

そのある種の層とは 線形 折率 質の層である。その 線形 折率 質の層は通常、非線形 折率 料と呼ばれて るものを含んで構成されて る。

線形 折率 質とは、屈折率が光 度に依存し、その 度に対する 存 度が 和する 質を言 。特に、 明にお ては、その 存度の 号がプラスの 合、すなわち 度の 大に対して 折率が増加する場合、に限るものとする。こ のよ 度の 大に対して 折率が増加するよ 度に対する 、 明では 号がプラスの 線形 折率と呼ぶことにする。また、飽和 線形 折 率 とは 線形 折率 料の ノメ タ ら数十 ノメ タ台のサイ ズを持 晶体を言 。

術の 題を解決するための 特許 明の 点による手段を 下に述 る。

００1０ の 、記録層 のアクセス用の光の通 路に置 れた 線形 折率 を含む 体であ て、前記 線形 折率 が高 折率を有するポ 中に 線形 折率 を分散さ た 料であ ることを特徴とする。

このよ にすることによ て集光ビ ムスポット 、すなわちビ ムウ スト径を小さ することができる。

００11 2の 、記録層 のアクセス用の光の通 路に置 れた 線形 折率 を含む 体であ て、前記 線形 折率 折率を有する半導体 線形 折率 を分散さ た 料である ことを特徴とする。

このよ にすることによ てビ ムウ スト径を することができる。

００12 3の 、記録層 のアクセス用の光の通 路に置 れた 線形 折率 を含む 体であ て、飽和 線形 折率 ポ 中に高 折率 線形 折率 とを分散さ た 料であること を特徴とする。

このよ にすることによ て、ビ ムウ スト径を小さ することができる。

００13 4の 、請求 2の 体にお て 折率を有する半導

ことを特徴とする。

このよ にすることによ て、ビ ムウ スト径を小さ することができる。

００14 5の 、請求 3の 体にお て、ポ が カ ボ ネ トまたはポ スチ ンであることを特徴とする。

このよ 材料の 択によ て、従来の 造設備をそのまま ことができる。

００15 6の 、請求 ら5の ずれ の 体にお て、飽 和 線形 カ ボン チ またはC6 、カ ボ などのカ ボン であることを特徴とする。

時、カ ボン の が発展 着し、その 価な利用が可能とな てき たこと ら、このよ カ ボ の 用によ て、飽和 線形 折率 の 置を必要とする 明を スト 招 ことな 施することができる。 ００16 7の 、請求 3の 体にお て、 折率

チタン( )、酸化ジ ン、 ン 物半導体 らなる群 ら選ばれ た少な とも の 折率 料の であるであることを特徴とする。

チタン ジ ン、 ン 物半導体は一般に広 使われて る 材料であり、その の 用によ て、 明を安価に実施することができる。 ００17 8の 、 ら7の ずれ の 体にお て、 前記 線形 折率 を前記録 の に密着して設けたことを特徴と する。

このよ に構成することによ て、記録 上でのビ ムウ スト径を 、さ することが でき、それによ て 体の 量を大き することができる。

００18 9の 、請求 ら8の ずれ の 体にお て、飽 和 線形 折率 と記録 との間に 折率 を含むことを特徴とする。 このよ にする ことによ て、線形 折率 、短距離のビ ム 搬の間 にビ ム の なビ ムウ ス を得ることができる。それによ て高 位置 を持 オ カスサ ボ系を構成することができ、 体における ビ ムのトラッキングを 度に実行することができる。

００19 の 、請求 ら9の ずれ の 体にお て、プ ラスチック と高 折率を有する 線形 折率 との間に無 デイ ング層を含むことを特徴とする。

このよ にすることによ て、 折率を有する 線形 折率 層 らのア クセス光の反 無 すことができ、それによ て 体の き込みおよび み 取りを容易にすることができる。

００2０ の 、請求 の ずれ の 体にお て、 飽和 線形 折率 に生じるビ ムウ スト 置の 線形 折率

アクセス ビ ム 界面 の 射 ら所定の さにおける 線形 折率 の 界面と平行な面を記録 とすることを特徴とする。 このよ にすることによ て、 ある は検出 と記録 との間の共 係を オ カスサ ボ 構を用 て 持することができ、それによ て 体の き込 みおよび み取りを容易にすることができる。

００21 2の 、請求 の ずれ の 体にお て、 体 のアクセス ビ ムの 波数が 線形 折率 の 波 数より高周波数 した 波数であるアクセス ビ ムを用 ることを特徴とす る。

このよ にすることによ て、飽和 線形 折率 による 失を避けなが ら、微粒 の 号がプラスの に大き 飽和 線形 折率を利用することがで 、より ビ ムウ スト径を得ることができる。

００22 3の 、請求 2の ずれ の 体にお て、 体 のアクセス ビ ムを繰り返し ス として、 スのビ ク 力と スのデ テイ 比を独立に調節できる前記アクセス ビ ムを用 ることを特 徴とする。

このよ にすることによ て、より ビ ムウ スト径を得ることができ、さらに、オ ライトを含む き込み、消去、ならびに読み出しに最適な動作 態を得ること ができる。

００23 4の 、光の通 路に置 れた 線形 折率

を含む 体に所定 周波数のアクセス ビ ムによ て情報を書き込むため の光を発する、 びまたはそのアクセス ビ ムを 体に投射して反射され た光を読み取るための 置であ て、そのアクセス ビ ムの 波数が 線形 折率 の 波数より高周波数 した 波数であることを特 徴とする。

このよ にすることによ て、飽和 線形 折率 の 波数での きな 線形 収を避け 、飽和 線形 折率 の きな 線形 折率を利用 することができ、明瞭で 、さ ビ ムウ スト径を光 失の な 状態で得ること ができる。

００24 5の 、 体の ・ まり ・ 生のため り返し スを制御する 置であ て、前記 り返し スのピ ク ワ を所望のビ ムウ スト径を得るに必要な値に保ち 、前記 り返し スの り返し 波数と り返し スのデ テイ とを独立に変 して、その

ワ を記録 報の き込み、オ ライト、消去、および 録の み出し再生な どの ドにそれぞれ必要な各 ワ に切り換えて動作する ザ 、 びその ザを励起して動作さ るための 起電源、 びその 起電源の

ドを切り換えるための ント ラ 、を有することを特徴とする。

このよ にすることによ て、ビ ムウ スト径を所望の 定な値に保持し 、 体 の 録、光 体 らの 生にともな 記の ドを安定 実に行 ことができる。

００25 6の 御方法は、 体の ・ 生におけるアクセス ビ ムの ォ カスを ボ ント する工程であ て、 体の 線形 折 率 と記録 との間に 折率 を設置することによ て得られる な(ビ ム 向に対して)ビ ム を持 ビ ムウ ス の 高 位置 を利用することを特徴とする。

この 法によ て、高 位置 を持 ォ カスサ ボ系を構成することがで き、 体における ビ ムのトラッキングを 度に実行することができる。 ００26 7の 御方法は、光の通 路に置 れた 線形 折率

を含む 体に所定 周波数のアクセス ビ ムによ て情報を書き込むため の光を発する工程、 びまたはそのアクセス ビ ムを 体に投射して反射 された光を読み取る工程、 しそれらのアクセス ビ ムの 波数が 線形 折率 の 波数より高周波数 した 波数であることを特徴とする この 法によれば、飽和 線形 折率 によるビ ムウ スト 小の 果を 光 失の な 状態で安定に得ることができ、また、ビ ムウ スト 置の 上 の 持に必要な ォ カスサ ボ ント を確実に行 ことができる。 ００27 8の 御方法は、 体の ・ 生のため り返し スを制 御する 御方法であ て、前記 り返し スのピ ク ワ を所望のビ ムウ スト径を得るに必要な値に保ち 、前記 り返し スの り返し 波数 と り返し スのデ ティ とを独立に変 さ る工程、前記 り返し スの ワ を記録 報の き込み、オ ライト、消去、および 録の み出し再生などの ドにそれぞれ必要な各 ワ に切り換えるよ ザ を動作さ る工程、 びその ザを励起してそれぞれの 作をさ るよ に励起電源の ドを切り換える工程、を有することを特徴とする。

この 法によ て、ビ ムウ スト径を所望の 定な値に保持し 、 体 の 録、光 体 らの 生にともな 記の ドを安定 実に 行 ことができる。 9の 、波長がほぼ4 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含む高記録 度の 体であ て、記録 体の 面が 厚さほ ・6 の プラスチック を有する R R 9

2または 3の ずれ によることを特徴とする。

このよ にすることによ て、着脱 能なディス の 面に設けられるプラスチック の さを ディス における ・6 に保 たまま、ディスク 面のよごれや疵 などの 響を回避でき、ベア タイプのディスク 態を採用することも可能な取り扱 が容易で 形の大 ディス が実現できる。

2 の 、波長がほぼ4 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含み、その 面が厚さほ ・6 の プラスチック を有する 9の 密度 体を動作さ る 4または 5の ずれ によることを特徴とする。

このよ にすることによ て、明瞭で 、さ ビ ムウ スト径を光 失の な 状態で得ることができ、 体の き込みおよび み取りを容易にすることがで きる。

2 の 御方法は、波長がほぼ4 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含み、その 面が厚さほ ・6 の プラスチック を有する 9の 密度 体を動作さ る 6 7または 8 の ずれ によることを特徴とする。

このよ にすることによ て、 体における ビ ムのトラッキングを 度 に実行することができ、ビ ムウ スト 置の 上 の 持に必要な オ カス サ ボ ント を確実に行 ことができ、 、 体 の 録、光 体 らの 生を安定 実に行 ことができる。

22の 、波長がほぼ4 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含む高記録 度の 体であ て、記録 体の 面に 厚さほ ・ のプラスチック を有する R F R

2または 3の ずれ によることを特徴とする。

このよ にすることによ て、大 量化が実現する。ただし、この 体では、 プラスチック の さがほぼ ・ 薄 ため、通常、ケ ス りの 態で取り 扱われる。

００32 23の 、波長がほぼ4 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含み、その 面に厚さほ ・ のプラスチック を有する 22の 密度 体を動作さ る 4 5の ずれ に よることを特徴とする。

このよ にすることによ て、明瞭で 、さ ビ ムウ スト径を光 失の な 状態で得ることができ、 体の き込みおよび み取りを容易にすることがで きる。

００33 24の 御方法は、波長がほぼ4 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含み、その 面に厚さほ ・ のプラスチック を有する 22の 密度 体を動作さ る 6 7または 8の ずれ によることを特徴とする。

明の

００34 C 、または 等の光 体の に高 折率をも 飽和 線形 折率 を設けることで ディス の大 を実現し、また、その

、現行のC または の ディスク製 置を ど変更 ずに使 て ること ができる。 記の大 とは、従来のものの2倍 ら 以上の記 とするこ とである。そしてその大 量化された ディス は従来の 格と本質的には同じ デ ィスク 置によ て制御すなわち書き込みおよび みとりがで きる。 て現行の ディス との間に ン チビ ティ を維持し 、 明によ る大 量の ディス の き込みと読み取りが可能な ステムが実現できる。

明の 礎的な背景に ての 》

００35 まず、 明の 理の 明に先立 て、従来の 光によ て で得られる ビ ムの でのビ ム径に て 明の 礎的な背景を説明する。先にも 述 たよ に、 ディスク 置に手軽に着脱 能な タイプのC や の タイプの ディス にお ては、 ディスク 面のよごれや疵などの 響を回避す るために、保護 であるプラスチック層を通して み書きアクセス光を光ディスク又は 体の に集光する構成とな て る。

このプラスチック層のよ な (Deec c Ma e a)中の スビ ムに て 考える。 の 折率を とする。また、ガウスビ ムの 、 度がビ ム (z軸にと てある) 2

度の eとなる円の半 で表すこととする。 スビ ムの に て 。 スビ ムを ンズなどによる 付近、すなわちビ ムウ スト 近を光軸に対して直角に れた側方 ら見て、光軸を ( )とし を としたプ ァイ の として すと、それは に示す一対の 曲線 で示されるよ なものとなる。これら一対の 曲線の 対の 学で わ れる光線 2に対応して る。

００36 2 ビ ム 3とのなす 、すなわち、ビ ム り半 とする。

点にある でのビ ム ビ ムウ スト 呼ばれる。ビ ムウ スト は周知の スビ ムの 論 らの で与えられる。

a 6

d d d ‥・

ただし、 は屈折率 の 中の光の波長であり、それは使用 波長(

)

・‥ 2

の 係にある。

００37 常、C や の での0 は ・6 ジアン 度である。このよ な条件のも とでは、 a s 6

d d dである ら、 を次のよ に書き換えてもよ 。

X s 3 d d d

3に 2の 係を用 ると、 は で表されることになる。

X S 6

d d d 4

4によれば、他の条件を一定とすれば、誘電 の 折率 が大き ほど、それ に反比例してビ ムウ スト が縮小されることになる。し し通常、光ディス に て行われて るよ に ディス の 部に置 れた集光 ンズで集光する場 合には、以下に述 る理由で、そ はならな 。

００38 般に、アクセス用の スビ ムは、プラスチック層の外部 ら人射される。 2は この 子を集光 ンズ を含むディス の 部の 直方向 面図で模式的 に示して る。 におけるz 2にお ては実際の 置に合わ て 直上方にとられており、人射アクセス ビ ム 2 は下方 ら上方に向 て進行 する( 面 らの 射光は、記録 上にビ ムウ ストがあることにより、人射ビ ム 同一のプ ァイ を上方 ら下方にたど て進行する)。ディス は図の下 方 ら順にプラスチック 4( d)、記録 6、および の 7を含ん で る。

００39 2にお て、集光 ンズ を出た後のアクセス ビ ム 2 はプラスチック

4の 面の 気との 界面 5で屈折される。この 折における 、 2 らわ るよ に、プラスチック 4とそれに接する記録 6との 界面上での ビ ムの り半 に し 。 における光線の 角を0とすれば、屈折 にお て、次の屈折の 則が成立する( 気の 折率を として)。

s 6 S 6 5

この式5を 4に代入すれば、

X s 6

書ける。

００4０ ここで、比較のため、 2 同じ ンズ 置にお て、 ディス を取り外して、空気 中にビ ムウ ストを生じさ た場合を考える。そのビ ムウ スト として を 求める。先の誘 における スビ ムのビ ム 与える式4にお て、 屈折率を とし、したが て式2より とする。 スビ ムの り半 であること ら、 0 0 とすれば、 は

s 7

表される。 6 7を 較すれば、

8

が結論される。

００41 すなわち、空気中に置 れた ンズによ て に られるビ ムウ スト 、屈折率 の にあるにも わらず、空気( 折率 中で得られる ビ ムウ スト 変わらな 。

これは、プラスチック層の屈折率によるビ ムウ スト 小の 果がプラスチッ 表面での 折によ て生ずるビ ム り角の縮小によるビ ムウ スト 大 の 果によ てちょ ど 殺されてしま らである。

００42 ころで、屈折 にお て人射角 を持 線を得るに必要な ンズの 口数(

)は、そ

の 義によ て、s n 6に し 。すなわち、

s 6 9

したが て、 6 7は、まとめて

( ・ ) ‥・

書ける。

の 果によれば、ガウス光を光デイスクの 部に置 れた ンズによ て集 光する場合、得られる スビ ムのビ ムウ スト 、屈折率 のプラスチック にあるにも わらず ( 折率 )中で得られるビ ムウ スト 変わら ず( 折率 によるビ ムウ スト 径の 起こらず)、そのビ ムウ スト 使用 集光 ン の 口数( )だけで決まる、 結論される。 ００43 上によ て、ビ ムウ スト 小さ するには、使用 小さ する 、 使用する ンズの 口数 を大き するし な 。 短 することに て、通常の 能な光デイスク として られる半導体 ザ らの 長として4 の 長が実現され、それを用 る25G クラスの 世代 デイスクが 既に開発されて る。 在の 術の 上のものとしてはこのあたりがそろそろ だろ と考えられて る。また、開口数 の 大に関しては、プラスチック層を通し てアクセスする構造をとる限り、その値を ンズ 体の 能な限界( ・9 )にまで 増大することはできな 。 故なら、プラスチック 表面のよごれや疵などの 響を回 避するために、プラスチック 4の 面での の はよごれや疵な どの きさより十分大き なければならず、そのためには、プラスチック 4の dを オ ダ より 端に減らすことができな 。 故なら、このよ に、プラ スチック層がある程度の さを持 合には、 ンズの 口数 が大き と、 デイ スク面が人射光束に対して た場合に発生する 差が許容限度を超える ら である。ここで が大き 場合とは、 の値が約 ・6を超える場合のことを言 。 ００44 上に説明してきたよ に、プラスチック層を通してアクセス光を光ディス の に集光さ る構成の 能な現行ある は次世代C や に関しては、その 量は先にも述 たよ にほぼ 界に達して る。このよ に、従来 術の 上では記録 量の 幅な 上が望めな 。

明の 》

００45 記の 題を解決するための 策として、すでに述 たよ に 明では、 ディ スク内の記 の に高 折率を有する 線形 折率 質の層を設け る。 下にこの 成によりビ ムウ スト 径が小さ なる原理を説明する。

００46 、飽和 線形 折率 間に安定に存在する空間ソ トンの 質を利 用することに着目した。ここに 質の 折率の 線形 とは 質の 折率が 光 度に依存する性質を指して る。その の 号が先 のとおりプラ スである 質及び状態、すなわち、屈折率が光 度に依存して増大する 質とその 態にお ては、 ビ ム 面内にお て強度の き 部分の 折率が増大する 。それ故、基本 ウス 布のよ 純な の 度分布を有する ビ ムに対 しては、この 一種の ンズ 果を呈し、 ビ ムの とともに、もともと強 度の き 部分にますます光が集中することとなる。その ビ ム径はその 分で はますます 縮することとなる。 方でビ ム径の収縮は光の回 果を増大さ る ので、ビ ム径は広が とする。そこで、非線形 による収縮 回折 果による発散 とが釣り合えば、ビ ム径は一定値を保 ことになる。し し、屈折率の 大分の が光 度に対して比例 ( )である場合には、 ビ ムの にともな 縮が に起こるので、収縮 果の方が回折による発散 果を上回 る。そのため、光の伝 間内に過度な強度 中が急激に起こり、一般には ビ ムは崩壊する。 際には、 ベ が大き 場合、 クダウンが 起こり、 ビ ム 不可能となる。

００47 際の 質にお ては、一般的に、屈折率のこのよ ( 度に対 する )は 度の 大に対して無制限には維持できず 和する。 線 形 がこのよ に 和する場合、光ビ ムの にともな 度の 中には限界が 存在することとなる。その 果、ビ ム径の収縮にも限度が生じ、このため ビ ムは とともに、この 果と発散 果とが ランス ビ ムに落ち着き、ビ ム 面内 度分布も一定形状をとることとなる。この にともな て一定形状の 常な 強度分布に落ち着 た状態の ビ ムが先にあげた空間ソ トンビ ムであり、その 定形状の 度分布は トン ド 呼ばれる。 ソ トン び たは、 アイ 中の トンがその 上に、したが て時間軸上に存在すること ら ソ トン 呼ばれて るのに対して、空間ソ トンはその 向を 線方向とす る2 間内に一定形状を保 て 在することに由来して る。上に述 てきた よ に、空間ソ トンは 線形 折率 にお てはじめて安定に存在するこ とはすでに周知である。

００48 ソ トンの ド 、その ドに て、線形 の

スビ ムの ウス にほぼ なることが知られて る。 下に、この ドに て説明する。

００49 、以上に述 てきた一定形状の トンが生成されるまでの 渡的な ト ン の ビ ム 果を利用するものである。

ま、空間ソ トン 可能な 線形 折率 に外部 ら ビ ムを 人射して空間ソ トンを励起する場合を考える。その ビ ム径が人射 ワ で決 まる一定のビ ム ド よりも大き 場合には、回折 果による発散 よりも 線形 折率 による収縮力の方が上回るので、先に述 た定常な トン ドに するまでの 程で、集束する過渡的な空間ソ トン 起こる。

００5０ この する過渡的な空間ソ トン では、人射する ビ ム 体によ て

線形 折率 ンズが生成され、それによ て ビ ムの 束が起こ て ると言える。このよ に誘電 に集光 ンズが存在する場合には、 ビ ムは、このよ な内部の ンズによる 束を受けた後も記録 に達するまで空気との 界面を通過することがな ので、誘電 外部に置 れた従来の ンズによる 束 の 合に 界面で起こ て た ビ ムの 折による収束の ョンは 起こらな 。したが て 外部の 気中に置 た ンズによ て集束した場合に 課 られて た式 の 約が存在しな 。このことは先にも述 た通りである。そ の 合には、誘電 の ンズによ て集束した場合に成立する式4を そのまま ことができる。すなわち、誘電 質の 折率がビ ムウ スト 径の 小に直接 与できることとなる。これが 明の 本的な原理とな て る。

００51 明によれば、プラスチック層を通して み書きアクセス ビ ムを ディス の に集束する構成の 能な光ディス の 術による現行の、ある は次世代の、C または の 量を簡単な構造によ て増大さ ることがで きる。その 造とは単に 線形 折率 を記録 に密着して設けることである。 その 大の率は、 明によ て得られるビ ムウ スト に対する 術 によ て得られるビ ムウ スト の比の2 、すなわち 2

( で与えられる。

2 途の 4 7 との 較により である ら、 、すなわ d d d

ビ ムウ ス が存在する場所の の 折率 の2乗で与えられる。 明で は誘電 線形 折率 質である。そこで、飽和 線形 折率 質の 折 率を ・6 ら3・5の 折率の とすれば、 明による記録 量の 2・ 6 ら またはそれ以上となる。またそれにともな てアクセススピ ドの 上の効 果が得られる。

００52 また、以上述 てきた原理は、保護 であるプラスチック層を有する 術によ るC や のみならず、 の新技術によるプラスチック層を持たな 表面記録 やその他の光ディス に対しても適用 能である場合には、これを適用することに よ て、それぞれの新技術によ て得られる記録 量ならびにアクセススピ ドを、飽 和光 線形 折率 を設けることによ て得られる増大 だけ 上さ ることができ る。このことはディスク 状のみならず、その他のたとえば今後発展が考えられるカ ド 状やチップ 、さらにはテ プ 状の 体に対しても、その 体が光 き込み ・ み出し ッド 相互に移動 能な機構によ て書き込み・ み出しを 式 の 体である場合には ディス の 合と同様に適用できる。

００53 上に本 明の 理を定性的に説明してきた。 下では、飽和 線形 折率 の ソ トンビ ムの 舞 を過渡的な過程をも含めて、計算機 ョ ンを用 て定量的に説明し、その 現可能性を示す。

ョンには、下に示す 線形 程式、 を用 る。こ の 線形 程式は非線形 ディンガ 程式として広 知られた方程 式である。

００54 2

００55 ョンでは、 ビ ムの ( )ならびにそれに垂直な 面内

( )に て、これらを使用 長ならびに扱 て るビ ム径に比 て十 分 に 切 て 上の式 を 程式に置き直し、収束 件を十 分 認して行 た。

中の飽 線形 折率 質の 折率 の ビ ム 度に対する 性は 次の式 2で与えられる。

( ) 2

０ 2

００56 L 2 中に表れる変数、 数の 応する物理 以下の りである。 電界 ( z)

2

1 ( z)OC ( z

に垂直な( ) 面内での

z

自由 間の 2 ・ ただし ( )

z 向の

2で与えられる 線形 折率 質の 折率

折率

線形 折率

折率の ラメ タ

なお、 2の 効性は、非線形 折率 を 置 た場合、通常の スビ ム 厳密に再現できることで確認した。 ００57 線形 折率 、 デイスクな し アクセス として られ て る半導体 ザ など らの に対して十分な 線形 折率を有す ると同時にその 折率が大き 、 わゆる 折率 の 料であることが望まし 。ここで、 折率とは、屈折率 ・6超のものを指すものとする。

体で大き 線形 折率と高 折率をあわ 持 ものとしては、 物半導体の 重量子 の キ トン 果により ン ンスさ れた 線形 に基 ものが 補にあげられるが生産性が低 。

そこで、以下の 料を検討した。

( ) 折率を有するポ を として、これに 線形 折率 を分散さ た 。

(2) 折率を有する半導体を として、これに 線形 折率 を 分散さ た 。

(3)ポ を として、これに 折率 線形 折率 を分散さ た 。

記の3 類の 料に対して必要な各 材としては、以下のものを用 る。 ( ) 折率を有するポリ 系(ア 基を含む)ポ のごとき 折 率ポ

。

( ) 折率を有する半導体 ァス ン、 ァス 物半導体。 (C) 料としてのポ カ ボネ ト、ポ スチ ン。

( ) 折率 チタン( )、酸化ジ ンまたは ン、 物半 導体などの 。

( ) 線形 折率 カ ボン チ 、C6 サッカ ボ のごとき 構造によ て ン ンスされた 線形 折率をも ００58 記の 明の では、飽和 線形 折率 質として、 デイスクまたは 造上の容 、安定性、 スト、ならびに非線形 の 度などの 点 ら 料を選定しなければならな 。 特許 明の デイスクによれば に ら て記録 度が高まり、それによ て記録 量が増大する。 度の 大によ て記録 き込みならびに記録 み 取り再生のアクセス 度の 上も可能となる。したが て、 明を実施するための 本的 である 線形 折率 を構成する 線形 折率 質の光に対する 度が上記 上したアクセス 度に対応するだけ 速な ものであることが好まし 。上に述 たカ ボン チ 又は半導体の 体な どの 線形 折率 質の 線形 折率は材料 子の

由来するものであること ら、その のものであり、それを分散さ た 線形 折率 層は大 デイスクの 生に必要なアクセス 度 を十分上回る 度を持 て る。

００59 ョンには現在実用 されて る の 格に本 明を適用するものと して、次の ラメ タを設定した。 アクセス ビ ムの ・65

ンズの 口数 ・6

スビ ムのビ ム ・3 (z にお て) スビ ムの 位相 (ビ ムウ スト ) ００6０ 射光ビ ムとして、プラスチック 部に置 れた ンズによ て 成された スビ ムがプラスチック層を通して 線形 折率 質の ビ ムウ ストを持 よ に する ビ ムを採用する。このビ ムウ ストの は、先に で示した、同一 長、同一 ンズによ て空気中で得られるビ ムウ スト に し 。 口中の ビ ムのビ ム 3 4 は、表中の の値を式 に代入して得た の値である。

００61 線形 折率 質の 料となるポ としては、先にあげたものの ち、ア 系ポ のごとき 折率を有するポ を用 る。すなわち、ア 系ポ にカ ボン チ を分散さ た 料を 線形 折率 質とし て る。この 比較的低 ストであり、し も、十分 速なアクセススピ ドを 持 て る。また、ポ カ ボネ トポ に近 系ポ を主体とする 2０

料であること ら 来の の プ セスをそのまま えるメ ットがある。

記の 系ポ を とする材料の ラメ タは、次の 2 の りである 2

線 2

形 折率 5X " W

ラメ タ " 2

W

折率 ・65

2 中の飽 線形 折率 の 折率には、ア 系ポ の 折率で ある ・65を用 た。この 折率の値は飽 線形 折率 の ビ ム に接 するプラスチック層の素材である ネ トの 折率、 ・ 6に近 。

００62 ビ ムの ワ P として ・65 の 導体 ザ に対し て、P 3 Wとした。このP の 2 の 、 の値の組み合わ によ て、

2

線形 折率 質の 線形 による 折率の 率はほぼ 度となる。 後の にお ても 線形 折率 質の 線形 による 折率の 率 は同様である。

００63 3に、計算機 ョンの 果を伝 に対するビ ム の を示す (ビ ム プ ァイ )で示す。グラ の は ずれも 位で表した 離であるが、 3では のスケ が横軸zに対して大き 大 されて る。ここに、人射 スビ ムのビ ム とは、ビ ム 断面の上での

2

ビ ム 度分布がビ ム 心強度の e となる円の半 である。 3中に

で示したビ ムプ ァイ の 初の 、 の 5の ディスク 面図 の 線形 折率 ビ ムプ ァイ に対応する。

算機 ョンの 以下のよ に説明される。

射光ビ ムは人射 ( )でビ ムウ ストを持 よ にして るので、人射 z にお て平面の 位相 を持 ウス である。したが て人射光 ビ ムの 線形 折率 での ビ ム のご 初期には平面 とし て人射ビ ム 保 て する。 し し、以上に設定した ラメ タ ワ のもとでは、飽和 線形 折率 質の 線形 による ンズ 果のためビ ム 少の 果の方が回折による発散 果を上回 て るため、ビ ムはその 減じはじめる。ビ ム 径が減少すると、ビ ム 心付近の ワ 度が増 大し、それにともな 折率の 昇が起こり ンズ 果が増大し、さらなる半径の 少が起こることとな てビ ム 急速に減少する。し し、飽和 線形 折率 質にお てはその 線形 のために屈折率 大に限界がある。このためにビ ム 径の 少の 果にも限界が現れる。それによりビ ム 径の 小にともな 回 折による発散 果の 大も起こり半径 少の に減じる。やがて、発散の 果が回折の 果を上回ることとなり、ビ ム 径の が現れ、その ビ ム 増大に転じる。

００64 上に述 たビ ム 径の 線形 折率 スビ ムのビ ムウ スト 考えてもよ 。 での ビ ムを スビ ムのビ ムウ ストに選んだので、これを のビ ムウ スト 呼ぶことにすれば、この 線形 折率 ビ ムウ ストを 2のビ ムウ スト 呼ぶことができる。ビ ム 径が第2のビ ムウ スト にまで減少して ら後のビ ム 径の 回 折による発散 果を減じるので、やがて、非線形 による半径 果が回折によ る発散 果を上回り、ビ ム 径の が現れビ ム 減少に転じる。 後 、同様の 程によ て、ビ ム 径の 少と増大が振動的に繰り返され、 3、 4の ビ ムウ ストが現れる。この 動の 程で、ビ ム 振動の 度、半径 少と 発散の り合 ビ ム 経過するので、半径の 動の に釣り合 点 と 、やがて、 3に見るよ に過渡的な トンビ ム ら、距離が 3の右 の方に進むに れて、釣り合 半径を半径とする定常な基本ソ トンビ ム と落ち 着 てゆ 。

2のビ ムウ ストまでの 離をz 、 2のビ ムウ ストのビ ムウ スト として 3中に示した。 ョンでは、 z ・ 、 2 2 2 ・22 であ た。

００65 上の ョン 果に現れた 2のビ ムウ ストにおける ビ ム

平面とな て る。すなわち、 と共 係を持 て る。したが て、この 2 のビ ムウ ストを生ずる伝線 (または深さ) を 線形 折率 の みとして、飽和 線形 折率 ビ ム の 界面入 らzの さにおけ る 線形 折率 の 界面と平行な面に記録 を置 ことによ て 、 2のビ ムウ ストを記録 での き込み・ み出しを〒 ビ ムスポットとし て ることができる。

また、 デイスク又は光 体にお て必要となる ビ ムの オ カスの ボ ント に上に述 てきた 2のビ ムウ ストを利用することができる。すなわ ち、 2のビ ムウ スト 置が記録面 らずれることによる記録面 らの 射光量 の を変調 式などによ てずれの ( 軸の前の方にずれて る 後の 方にずれて る の)をも含めて検出し、それを 号として集光 ンズの 置 を制御することによ て ビ ムの オ カスサ ボ ント が実現できる。 ００66 2のビ ムウ ストのビ ムウ スト ・22 4 であ た。この ・ 22 のビ ムウ スト に用 られて るビ ムウ スト 相 当する入力端でのビ ムウ スト ・34 4 に対して( 22 u ・ 34 ) ・6 減少して る。このビ ムウ ストの 、使用した 線形 折率 質の 折率 ・65で決まる の値によ 一致して る。 ００67 上の結 線形 折率 部に光ビ ムによ て 成された ン ズ 果によ てもたらされたものである。そのビ ムウ ストの 、先に述 た デイスクまたは 体の 部に配置された集光 ンズによ ては超え られな た式 の 術による制約を超えて、 4による誘電 ビ ム ウ ストを実現できたことを示して る。

明を実施するための 良の

００68 上に述 た計算機 ョンの 果にもと て、また、後に行

ョンにもと て 明の 下に述 る。

1

００69 明の の の 成を図4に示す。この 4は デイスクアクセス用の集 ンズ 4、 5、6、 7 らなる実施 の デイスクの ビ ムの 面を 模式的に示したものである。デイスク 外の 体、たとえばカ ド テ プ状のものにお ても、断面とその中の光ビ ムの 同じである。したが 以下の の 明では、これらのディスク 外の 体も含める意味で それらの として ディス の 称を用 ることにする。 ディス の 報の き込み・ み出し用のアクセス ビ ム2 は、その 長が ・65 、そのビ ム 面内 度分布が基本 ス ドである スビ ムである。 スビ ムであ るアクセス ビ ム2 を 2 同様に、z 向のビ ムの z ウ スト の 係で示すビ ムプ ァイ で示した。このアクセス ビ ム2 は、 ディス の 部下方の 気中に置 れた開口数 ・6の ンズ によ て、プラ スチック 4を通して、プラスチック 4の 45 近に集光されるよ 置されて る。プラスチック 4の 45( 4にお て 4の の )には、通常の に はな 折率を有する 線形 折率 5が新たに設けられて る。 線形 折率 5に入力されるアクセス ビ ム2 の 、 ディスク 部 にお た集光 ンズ を用 て 術により、先の ョンに用 たビ ム ・344 度に保 ことができる。 線形 折率 5の は、先の計算機 ョンによ て得られた 2のビ ムウ ストを生じる z

2 ・ に選んである。 線形 折率 5の 56( 4では 5の の )には情報が記録される(または、記録されて る) 6が設けら れて る。上の飽 線形 折率 5の の選択によ て、飽和 線形 折率 5 記録 6との 界面( 56に同じ)におけるビ ム 、先 の計算機 ョンで得た 線形 折率 に生じる 2のビ ムウ ストの 、 ・224 にまで ることができる。またこの 2のビ ムウ ストの 、既知の スサ ボ ント 術により常に 線形 折率 5 記録 6の 界面56上に来るよ に たれる。 6の ( 4では 6 の の )には、記録 6を支持し 護する の 7が設けられて る。

ディスク又は光 部での ビ ムの 動を詳し 説明するために、 4 の ディスク又は光 体の 面構造 の 8で囲まれた 域を拡大して 5に示す。 5のプラスチック 4内では ビ ムは、幾何 学としての 示による 光線によ てではな 、ガウスビ ムプ ァイ によ て した。また、飽和 線形 折率 5内では先の図3中に示した ョン 果のビ ムプ の 2のビ ムウ ストまでの部分で示した(ただし、この 5では、図の横 向と 向の 離のスケ を 度にと たので、ビ ムプ ァイ の 状が図3中のビ ムプ ァイ のものに ら てビ ムの zの 向に引き 伸ばされた形とな て る)。 線形 折率 5は、一般にプラスチック層 の材料として られて る カ ボネ トまたは 系ポ 中にカ ボン チ を分散さ たものである。したが て、その 5の 折率 は、プラス チック 4の 料である カ ボネ トの 折率 ・6にほぼ一致しており、それによ り 線形 折率 5 プラスチック 4の 界面45における反射は低 抑え られる。 6には、 V の用途に応じて、たとえば、 O の 合には ンボス 、 、 の 合には 、ある は、 Wの 合には 相変化 層などを用 ればよ 。また、この 6の 面部( 5では 6 の の )には、読み出し戻り光をよ 反射するための 67を含んでもよ 。

67としては、好まし は厚さ 度のア ウム を用 づる。

線形 折率 5 記録 6の 界面56にある記録 の と 共 係を維持して るので、記録 界面56 らの み取り 射光は人射光 ビ ム 同一のビ ムプ ァイ を持ち、その 行方向は ( して な が 5の下の方) と、人射光ビ ムとは 向に伝播して での み出 しが可能となる。

線形 折率 5に ての ラメ タ値を表2の値によ て行 た先の ョン 果によれば、以上の構成によ て、飽和 線形 折率 5の 45では ・344 であ たビ ム 径が記録 6の 界面56で は ・22 と の ・6に縮小され、ディス の の2 2 ・ 6( ・6の2 )倍の増大が期待できる。なおこの におけるプラスチック 4は厚 さ ・6 の カ ボネ トであり、その 折率は ・6である。 線形 折率 5は厚さ約 ・ であり、その 折率は、 として た 系ポ の 折率 ・65に近 ので、プラスチック 4 線形 折率 5との 界面における光の反 小さ たれる。 6は相変 体の

料の 下の 、なお、色素 体の 有機 物の 下の 、また を保護する の 7は厚さ ・ 6 の カ ボネ トの層である。

2

の 礎とな た 3の ョン 果でも示されたよ に、飽和 線 形 折率 を設置することによ て、 4 による誘電 でのビ ムウ スト がほぼ 現できた。すなわち、飽和 線形 折率 を設けることによ て得られる カビ ム ら 線形 折率 の 2のビ ムウ スト ? の は、飽和 線形 折率 質の 折率 に依存し、

2 。 ０ の値は に反比例して 小されることが示さ

? ０ れた。

そこで、本実施 では、線形 折率 の値がより大き 飽和 線形 折率 質の 用を検討する。このよ 折率を有する 線形 折率 、実施 様、ア 系などのポ にカ ボン チ を分散さ た 料であるが、さ らに、屈折率を増大するために、カ ボン チ 同時に酸 チタン( ) または酸化ジ ンの を分散さ た 料を用 る。 チタン( ) または酸化ジ ンの 折率は2・3であり、酸化チタン・ カ ボ の 散による総合的 折率 としては2 のものが実現されて る。 ・ カ ボン チ を分散さ た カ ボネ トを 線形 折率 質として使用した場合に て、計算機 ョンを実施した。

ョンに使用した ラメ タを次の 3に示す。 折率が 2・ であること 、 2 の ラメ タに等し 。 3

アクセス ビ ムの ・65

ンズの 口数 ・6

スビ ムのビ ム ・3 z にお て) スビ ムの 位相 (ビ ムウ スト ) 線形 折率 w

2

ラメ タ = W 折率 2・

ワ P 3 W

００74 ョンの 果を図6に示す。 で示したビ ムプ ァイ の 初の の 7の イスク 面図 に示すビ ムプ ァイ に対応する。 にともな ビ ム 径の の 、実施 の ( ・6 5)の 子に似て る。 2のビ ムウ ス を生じる z はz ・2 で あ た。 実施 では 2・ 大き と たことによ て 線形 折率 で得られる 2のビ ムウ スト は ・ 84 となり、実施 の 合に ら てさらに縮小されて る。 2のビ ムウ スト 径の ・ 8 34 ・9で、この 、縮小 の値に依存し、具体的には 1 で 与えられると 先の予想、 2 に近 値を示して る。この による デイスク 量の に対する増加率は 3・6( ・9の2 )倍である。 ００75 上の ョン 果にもと 本実施 の デイスク 面の を図7 に示す。 実施 では、飽和 線形 折率 5の は、上の ョ ン 果のz に合わ て ・ に選んである。なお、この におけるプラス チック 4は厚さ ・ 6 の カ ボネ トであり 折率は ・ 6である。 6 は相変化 体の 料の 下の 、なお、色 素 体の 有機 物の 下の層であり、また の 7は 厚さ ・ 6 の カ ボネ トの層である。

線形 折率 質の 折率を 2・ としたので、飽和 線形 折率 6 プラスチック 4として て る カ ボネ トの 折率 ・6との間に なり差がある。したが て、プラスチック 4 線形 折率 5との 界面 45で反射が生ずる。この をな すために、プラスチック 4 線形 折率 5との 界面に無 テイング 9を 入して る。 この 成によ て、 小さ ビ ムウ スト 8 が得られ、それにより、記録 量の 3・ 6倍の増加が反射光量の 失を伴わずに得られる。

3

００76 、実施 2によ て、飽和 線形 折率 の 加により 線形 折率 ビ ムウ スト はほぼ 線形 折率 質の 折率 に反比例して 小されることが示された。

折率 のより大き 材料として の 導体や金属の 物が考えられる 。ここでは、このよ 折率を有する 線形 折率 料として、 ァス ンまたは ァス 物半導体にカ ボン チ を分散さ た 料 を用 る。 導体の中では ァス 導体が光デイスク製造の 点 ら望ま 材料である。これら 折率 料の 折率は2・5 ら3・5 近にある。たとえば、 ァスGa sにカ ボン チ を分散さ た 線形 折率 質の 折率 としては3・ 近の値が得られると考えられる。

００77 カ ボン チ を分散さ た ァス 導体を高 折率を有する

線形 折率 質として使用した場合に て、計算機 ョンを実施し、飽 和 線形 折率 でのビ ムウ スト 求めた。 ョンに使用し た ラメ タを次の 4に示す。 折率の 3・ 外、 3 の ラメ タ 。

4

アクセス ビ ムの ・65

ンズの 口数 ・6

スビ ムのビ ム ・344

スビ ムの 位相 (ビ ムウ スト ) 線形 折率 5X " 2

W

2

ラメ タ = "W

折率 3・

ワ P 3 W

００78 ョンの 果を図8に示す。 8中に で示したビ ムプ ァイ の ( )の 分の a bは の 9の デイスク 面図 ビ ムプ ァイ の a b部に対応する。 2のビ ムウ ス を生じる a bの は ・3 であ た。 実施 では 線形 折 率 6の 折率 を実施 の ( ・6)または実施 2の ( 2・ )よりさらに大き 3・ をと た。このよ 折率を有する 線形 折率 6中で得られる 2のビ ムウ スト は ・ と、実施 または実施 2の 合に比して、さらに縮小されて る。ビ ムウ スト 径の

は ・ 4 34 2・4であり、この値は実施 2の 合と同様、縮 2 2

の値に依存し、 で与えられると さきの 想の、 1 3・ に ０ ０ ０ 値であ た。この による デイスク 量の、 の 量 に対する増加率は 5・ 8(2・4の2 )倍である。

００79 上の ョン 果にもと 本実施 の デイスク 面の を図9 に示す。

実施 では、飽和 線形 折率 5の は上の ョン 果の z に合わ て ・3 に選んである。 実施 にお ても 線形 折率 6の 折率 3・ プラスチック 4として て る カ ボネ トの 折率 ・6とが異な て るため、プラスチック 線形 折率 との 界面に無 テイング 9が 入してある。なおこの におけるプラスチック 4は厚さ ・ 6 の カ ボネ トであり 折率は ・ 6である。 6は相 変 体の 料の 下の 、なお、色素 体の 有機 物の 下の 、また を保護する の 7は厚さ ・6 の カ ボネ トの層である。

4

００8０ 上の各 にお ては、 ョンの 端における 件として、 外部 ンズによる人射光ビ ムのビ ムウ ス をす て 線形 折率 の に一致さ る配置をと た。し し本特許 明を実施するためには、こ の 必ずしも必要条件ではな 、飽和 線形 折率 で発生する 2の ビ ムウ ス を記録 6の 近傍 の に一致さ る配置であればよ 。 その 置によ て と記録 上のビ ムウ ス の 係が維持される。

下に述 る実施 ( )にお ては、外部 ンズによる人射 光ビ ムのビ ムウ ス を 線形 折率 の にではな 、直接、 記録 6の 56に一致さ るよ に さ た。 ンズの は先の 3 同じ ・6とした。その他の ラメ タは実施 3のものと同じである は実施 4の ョンの 果である。 で示したビ ム プ アイ の 初の 分の a bは の ディスク 面図 ビ ムプ アイ の a b部に対応する。 ョンの 果では、記 録 6の ビ ム 56上のビ ムウ ストである 2のビ ムウ スト( しこの ョンでは のビ ムウ ストは存在しな ) ビ ムは発散してしま 。 線形 折率 5 の ビ ムウ ストにお てではな ので、人 射 でのビ ム ビ ムウ スト の 合より大き ( ビ ム

4 )が、収束 態で人射するためにビ ムの がりが抑えられ、記録 6 の 56上での 2ビ ムウ ストの は ・ x にまで られて る。また に示す 2ビ ムウ ストの zはz

2 ・8 である。

００81 ビ ムウ スト 径の 、実施 (ビ ムウ スト 態で人射)におけるビ ムウ スト の でのビ ムウ スト ・344 比較して、

2 w ・ 34 3・5である。この での 、縮小 線形 折率 の 折率の 3 上に縮小されて ることを示しており、 入力が収束 態で行われて る結果、強度な集光が行われて 線形 によ て増大した 折率で決まる が得られることを示す。 られた によるディ スク 量の の 量に対する増加率は 23(3・5の2 )倍で ある。

００82 上の ョン 果にもと 本実施 ディス の 面の を 図 示す。 線形 折率 5の ョン 果のz に合 わ て ・8 に選んである。 実施 にお ても、飽和 線形 折率 6 の 折率 3・ プラスチック 4として て る ネ トの 折 率 ・6とが異な て るので、プラスチック 線形 折率 との 界面 に無 ティング 9を 入して人射光ビ ムの による を で る。 ００83 また、以上の実 ら実施 4までにお ては、集光 ンズの 口数( )は 、 ずれも ・6とした。その 合には、保護 であるプラスチック としては 3０ の 較的保護 果の き 6 度のものが好適である。し し、 明の 保護 の みに依存するものではな ので、 の みの プ ラスチック層をも のタイプの イスクに適用できる。 明の 記録 の 前に 線形 折率 を設けるだけで可能である ら、プラスチック層を 持たな 表面記録 の 体にも適用できる。

また、将来の新技術による デイスクに対しても、上記のよ 構成が適用 能であ る場合には、これを適用することよ て、それぞれの新技術よ て得られる記録 量 ならびにアクセススピ ドを、飽和 折率に ての 線形 によ て得られる改善 の だけ 上さ ることができる。なおこの におけるプラスチック 4は厚さ ・ 6 の カ ボネ トであり 折率は ・ 6である。 6は相変 体の 合物 料の 下の 、なお、色素 体の 有機 物の 下の 、また を保護する の 7は厚さ 6 の カ ボネ トの層である。

5

００84 ら実施 4では、す て 線形 折率 5に密着して記録 6を設置する構造を持 て た。これらの にお て、 3、 6、 8、 の それぞれの ョン 果が示すよ に、 ずれも明確なビ ムウ ス が存在 すること ら、飽和 線形 折率 5の 界面45 の ビ ムの 置 らビ ムウ ス が存在する までの さにおける 線形 折率 5の 界面45 平行な面56を記録 6とし、飽和 線形 折率 5の を決めた。その 果、記録 6 アクセス ビ ムの または検出 ( ずれも ず)との間に共 係が成立し、アクセス ビ ムによる書き込み 、読み取り動作が可能となる配置とな て る。また、この 係を維持するた めに、上記のビ ムウ ス を利用して オ カスサ を〒 ことが可能であることを 実施 ら実施 4に述 た。

００85 実施 5では、飽和 線形 折率 ( ら実施 4まででは、符号 5で示したもの)をビ ムウ ス を得る厚さよりある程度 して、その 後に 折率 質の ( の 3に で示す)を密接して置き、さらにその後に密 して記録 6を配置する構造をと て る。この 造によ て ビ ムの 向 に関して急峻に する形をも ビ ムウ ス を得ることができる。

2に本実施 に ての 算機 ョンの 果を示す。 の は、符号 で示す 線形 折率 で示す 折率 との 界線を表わして る。 線形 折率 での ラメ タ には実施 3での 線形 折率 質の ラメ タ 同一の ラメ タを用 た。

2 2 (すなわち、領域 での ラメ タは 5X " W、 = "W 、

2

3・ )。 折率 での ラメ タには、そこでの 線形 折率 を とする以外は、領域 の 線形 折率 質の ラメ タ 同一の ラメ タを用

2

た(すなわち、領域 での ラメ タは、 、1 = W 、 3・ )。その

2 ０

他の ラメ タは実施 3のものと同じである。 2中の点aは 線形 折率 のビ ム 、境界線 上の点。は線形 折率 の にそれぞれ 応して る。 2中に で示す 線形 折率 の さは である。この さの 、前述のごと 線形 折率 ビ ムウ ス までの ( 3で示されたよ に ・3 )よりある程度 した ことによる。 ビ ムが 線形 折率 を通過してC点で 折率 に入ると、 ビ ムは線形 折率 スビ ムとして 。す なわち、非線形 折率による がな なるので、c点 らわず ・ 5 の 伝 離にあるd点でビ ムウ ス を生じ、その 、回折によ てビ ム径は急速 に増大する。このよ に、領域 ら に けての ビ ムの る舞 によ て、 ビ ムはご 距離の間に大きなビ ム 径の 化を伴 たビ ムウ スト、言 換えれば、 ャ なビ ムウ ス を生じる。

上の本実施 の 算機 ョンとの のために、 2中に実施 3の 算機 ョンによるビ ムプ ァイ を破線のカ 5で示す( 線 形 折率 中では本実施 の 6で示すビ ムプ ァイ 完全に 重な て る)。 2に実線で示す 実施 ビ ムウ ス の方が破線で示す 3のビ ムウ ス に して 段に ャ な形をも て ることがわ る。なお 、本実施 で得られるビ ムウ スト 実施 3のビ ムウ スト より も若干 大されて大き なるが、その 大の率は 4。に過ぎな 。

このよ に、本実施 の 造によ て、 ヤ 、すなわち、 置に対する ビ ム径の変 の き ビ ムウ ス が得られる。このよ ヤ ビ ムウ ス に対して を共 係に 持して配置し、この によ て記録 または反射層 らの 射光を検出すれば、上記ビ ムウ ス の または反 射層 らのずれ(すなわち、 オ カスのずれに依存した ヤ 検出出力の 化が得られる。このよ ヤ ビ ムウ ス らの 出出力の 化に対して、 一般に光デイスクに対して広 使われて る変調 式による オ カスずれ 出法、ある は、検出 前に設置したアナ イック 学系と4

による オ カスずれの 出法などを適用すれば、高 位置 を持 オ カスサ ボ系を構成できる。その を用 て デイスクまたは 体における ビ ムのトラッキングを 度に実行することができる。

なお、本実施 で得られるビ ムウ スト 径の は、飽和 線形

2

層 の でのビ ムウ スト を実施 3の 合と同じ ・ 3 選んで るので、 ・ 6 34 2・1となり、この (

2 m 2・ )にもと の デイスク 量に対する記録 加率は 4・4 2・ の2 ) となる。

００87 上の計算機 ョンの 果 ら、ご 折率 線 形 と記録 との間に設置することによ て、 ヤ 状をも ビ ム ウ ス が、ビ ムウ スト 径の 幅な増大を伴 ことな 得られることが示された。 この 算機 ョンの 果にもと 本実施 の デイスク 面の を図 3に示す。 線形 折率 5の は、 2のa c の 離に対応する厚さに選ばれて る。すなわち である。 線形 折率 5 記録 6との間に 2中のc d点に対応した 離に相当する 厚さ ・ の 折率 が設置されて る。 折率

の 料として本実施 では、実施 3の 線形 折率 の 料であるG a sなどの ァス 導体を用 た。ただし、この層は線形 折率 であるので 、カ ボン チ の 線形 折率 を生ずる 質を加えな 。また 、飽和 線形 折率 5 プラスチック 4との間には ティング 9が 入してある。なおこの におけるプラスチック 4は厚さ ・ 6 の カ ボ ネ トである。 6は相変化 体の 料の 下の層である。なお色素 体を用 る別の ジョンの 記録 6は 有機 物の

。また を保護する の 7は 厚さ ・6 の カ ボネ トの層である。

6

００88 先に述 てきた実施 の 算機 ョンにお ては、飽和 線形 質として 、す てカ ボン チ を分散したポ を想定した。その 線形 折率n

9 g

としては、一般的に推定されて る 5X Wを用 た。その (2００ 5 前半)、非線形 折率が大き と考えられる ノメ ト オ ダ の 有する 単層カ ボン チ に て 通信 である波長1・6 mにおける 果が報告された A Maedae a Ph sca Revew e e s94 ０474０4 age Op・ca N n・ne ・ em・c nd c・ng ・nge Wa edCab nNan bes nde Res

3 onan Exc a ons (3Feb a 2００5))その値は、3 線形 ( )Re( 1・3 ０2 X ０ es である。これを分散する 質の 折率を 2・1として非 線形 折率 2

に 算すると、 3・6X " Wとなる。この値は以上の実 ョンで用 た上掲の 値に非常に近 。し し、そこで測定に用 れた 長は上に述 たよ に1・6 mであり、 である波長65０nmまたは 4０5nmにおける 告されて な 。

００89 そこで らは、単層カ ボン チ に て、 である波 長4０5 にお て、非線形 折率の 定に一般的に用 られるZスキヤン (M h ek Bahae A・A ad Ta H e We D・ Hagan E・W Van and ens ve Meas emen Op・ca N n・nea esUs・nga ・ngeBeam EEE ・ Q an Eec oncs Vo 26 No 4 199０ 4 ) pp76 769)を用 てカ ボン チ の 線形 折率の 定を行な た。

００9０ にはチタンサ ァイア ド ザ の ム スを用 、 質 の 的影響をできるだけ けるよ に配慮した。 ビ ムの を4０6nm 平均 1・ nm( ノメ タ )の ボン チ を分散さ た メチ ス オキ (DM O) 液を 上に ト サンプ を用 た。 ０・2 ク ンである。その 果、非線形 折率 の 、

2

W が得られた。

上に得られた非線形 折率 の を用 、以上の実 における計算機 ョンで用 た を、今後 られる 長である4 5 (た とえば、後藤 、 、 ザ 32 22

)とし、その他の条件を実施 4 同一にして、実施 における計算機 ョンを行な た。 た ラメ タをまとめると、下の 4となる。

4

アクセス ビ ムの 4 5

ンズの 口数 ・6

スビ ムのビ ム ・25 (z にお て) スビ ムの ・6 ンズによる ビ ム 線形 折率 " 2

W

2

ラメ タ = "W

折率 2・ (ア 系ポ の の 時分散を想 定)

ワ P 3 W

6に本実施 に ての 算機 ョンの 果を示す。z における 初期 、ディスク外に置 れた ・6の ンズによ て 線形

に励起されたビ ムが集光過程にあるとした場合に対応する。 線形 の z ・26 にお てビ ムウ ス に達し、ビ ムウ スト ・ 6 の 常に 、さ ビ ムウ スト 径が実現できることが示された。ここに記 録 を置けば 度の な 上が期待できる。 線形 質を使わな 場合に期待されるビ ムウ スト は、波長を 4 5 、集光 ンズの を ・6、 質の 折率を 2 として、 より ・2 である ので、本実施 におけるビ ムウ スト O・ 6 2 = ・29で、ディスク 憶容量の 2 ( (1 29)の2 ) となる。

００93 上に計算機 ョンによ て得られ 線形 質を用 ることによるディ スク 憶容量の 、 ・6の ンズで得られたものである。したが て 、着脱 能なディス の 面に設けられるプラスチック の さを ディス に おける ・6 (たとえば、後藤 、 、 ザ 32 22 )に保 たまま、ディスク 面のよごれや疵などの 響を回避でき 、ベア タイプのディスク 態を採用することも可能な取り扱 が容易で 形の大 ディス が実現できる。

上に述 たよ に、プラスチック の さを ディス 同一に保 たまま大 できることは、 明による大 ディスク 置によ て ディス の 録、読み取りが可能なことを意味して る。このことによ て、 明による大 ディスク 置の ディス に対する下位互換 ( ン チビ ティ ) 持 が可能となる。

また、 明による大 ディス は、従来のディスク 体の の 前に厚 さ 下の 線形 折率 を付加するだけである ら、従来の ディス の 製造設備にご の 更を加えるだけで、その製造が可能となる。

また、本実施 にお ても、実施 5で行な た の 入によるビ ムウ ス のより一層の ヤ による オ カスサ の を導入する ことも可能である。

００94 上に、 ・6 厚のプラスチック を有するディスク 体に対して、 明を 。 適用する例を述 てきた。それとは別に次世代 ディス として、厚さほ ・ ラスチック を有するディスク 体を ・85の 光性を有する ンズ 組み合わ て る方式も提案されて る 。このよ ディスク 体にお ては、保護 が薄 ため、ベア ディス としての 用が難し 、従来デ ィス との に欠け、し も、従来の ディスク製造設備の 能性にも限界 がある。し し、 ディスク 体の 造が従来の の 前に厚さ 下の 線形 折率 を付加するだけである ら、ほぼ ・6 厚のプラスチック を有する場合と同様に大 量化を達成でき、その 合、得られる大 としては、先のほぼ ・6 厚の場合とほぼ同一の値が得られる。

００95 線形 折率 5の 線形 折率が光 度変 に対して持

、その 5に含まれる ボン チ の 来のものである。 したが て前記 の 速なものであり、書き込み読み出し アクセ ス ビ ムが数十 以上 下の ス幅の繰り返し ス列であ て も、飽和 線形 折率はそのよ ビ ムに対して十分 答する。それゆえ ビ ムを高速に変調しても所望のビ ムウ スト径を得ることができる。 方、光デイスク の き込みは、色素 ある は相変化 式など、熱的な変 に もと ものが一般であるので、繰り返し ス 作であ ても、その ワ によ て書き込み 作を行 ことができる。

たとえば、 デイスクのアクセス ビ ム として られて る数十 W 度 までの 導体 ザ を、デイスク の き込み読み出し 、 ト トを十分上回る 数百 度までの り返し 波数で ス 秒 ら数 度の ス幅の ス列で ス 調することが可能である。このよ 変調による ス 作では、半導体 ザ の 作出力の 囲内で スピ ク ワ 平均 ワ を自由に組み合わ て さ ることができる。

００96 このよ に半導体 ザ らの ス ビ ムに ての の 性を利用す れば、その り返し スの ス光のビ ク ワ とそのデ テイ 比を当 導体 ザ の 作出力 囲内で独立に変 さ ることにより以下の( ) (2)のことが可能となる。

( ) 作出力 囲内で り返し ス光の スのデ テイ 比を 、さ して スピ ク ワ を増大することによ て、より ビ ムウ スト径を 得ることができ、ある は、非線形 折率 の さ 飽和 折率 質であ ても所要のビ ムウ スト径を得ることができる。

このことを式 2 を用 て説明する。すなわち、 スピ ク ワ を増大すると、 2 中の光 が大き なる。 が大き なると、 2 に従 て 線形 折 率 ビ ム 面内で屈折率 は まで増大する。したが て、屈折 ０ 2 率 の ラメ タ1の き 材料を使えば、 びまたは を増加することにより 面内で屈折率 を増大することができ、 ビ ムによ て 線形 折率 に生成される ンズ 果が大き なり、それに応じてビ ムウ スト径が縮 、される。

(2) き込み、読み出しは光の平 ワ に依存するので、 スのピ ク ワ を( )のよ に 持し スのデ ティ 比を調節することによ て、相変 式におけるオ ライト( き記録)に必要な2 の なる ベ の ワ 、 読み出し時の平 ワ ベ 、ある は、色素 式の き込み、読み出しなどに 必用な平均 ワ などを、ビ ムウ スト径に影響を与えることな 、それぞれ 立に 調節することができる。

００97 許を読み取り再生専用に実施するために必要な光ビ ムを供給する 、読み取り再生動作に必要な連続 、または一定の り返し 波数と一 定のデ ティ 比を持 り返し ス光を備えたものであればよ 。

００98 許を書き込み 録及び み取り再生の 方に対して実施するためには、 先に述 たよ に繰り返し スを用 る必要がある。 4は書き込み 録及び み取り再生 ドを実施するための 置の 部の 成を ッ ク図で示したものである。

6 は変調 58に入力される。 58 らの 電 源 ド り換え ント ラ 52に入力される。 ド り換え ン ト ラ 52は、半導体 ザ 5 入力される半導体 ザ 起用 5 の 力を連続 ドとする ス ドとする の り換えをし、また ス ドとした場合、 スのデ ティ 比を調節して、記録の き込み、オ ライト 、消去、および 録の み出し再生などの ドにそれぞれ必要な各 ワ が半導体 ザ ら出力されるよ に切り換えて動作さ る。 導体 ザ 5 らの ビ ムは メ タ ンズ 53で メ トされ、ビ ムスプ ッタ 5 4を通過して集光 ンズ で集光され、 ディス の に集光され、記録 にある情報を読み出す 、記録 に情報を書き込む。 み出しの際の記 面 らの 射光は、反射 に光ビ ムのビ ムウ ス が一致するよ ォ カス 御されて るので、人射光ビ ム 実質的に同じビ ムプ ァイ をも て逆行し、集光 ン で メ トされ、ビ ムスプ ッタ 54で反射されて集光 ンズ 55に向 、 さらに集光 ンズ 55で 56に集光される。 の 信号

57を経て、再生 6 として出力される。

上に述 た 置によ て、本特許 明による デイスクまたは 体 の き込み 録及び み取り再生 ドを安定 実に実施することがで きる。

００99 きな 線形 折率を得るのに のよ に な 線形 折率 ン ンスメント 果を用 るものにお ては、非線形 折率と同時に非線形 収が 存在する。そこで、非線形 収をできるだけ けて非線形 折率の 果を最大に利

。このことを な 折率ならびに吸収 数の 周波数に対する の 子を表わす 記の 3 4の、周知のクラ ス・ク ッ の にもと て説明する。

折 2

率 Oc (f f) (f f) ‥・ 3

Oc (f f) ‥・ 4

ただし、簡単のため 式の形で示した。また、f は 心の 周波数であり、f は の 幅の 波数で した規格化 周波数である。 ０1００ 5は上の式 3 4のクラ ス・ク ッ の わす 体などの な 線形 折率 ン ンスメント 果による 折率または吸収 数の 分を示して る。 線のカ 2 は にもと 折率 を、また 線のカ 2 2 2 は にもと をそれぞれ わして る。 また、2 2 2 はそれぞれ 度が 、さ 場合のカ 、2 2 2 はそれぞれ 度が大き 場合のカ である。図 らわ るよ に カ は人射光 度が大き と周波数 ( )に向 て上下方向に圧縮されて る。こ れらのカ は ずれも式 3 4のクラ ス・ク ッ の によ て 描 れたものである。 カ の 下方向の 度の に対する され たの 合 がそれぞれ 線形 折率ならびに非線形 収の きさに対応して る。

5中の共 波数f では吸収 数の 度による変化は Cの さが示すよ に最大であるが、そこでの 折率の 度による変化は図に見るよ に である ので非線形 折率は である。

０1０1 下の 関連のある 波数f の 周波数 ( の ) に て 。 周波数 に ても類似の 明ができるが、その側は本

関連しな のでここでは上記の 周波数 に てのみ 明する。

波数f ら高周波数 波数f だけ した 波数f での 線形

の さで示されるよ に 波数f における ( Cの さで 示される)の 2に減少する。 方、非線形 折率は、この 波数f (f )で最大( の さで示される)となる。また非線形 折率の 、 波数f より 高周波数 した 波数では、 5 ら読み取れるよ に、人射光 度の (カ 2 を与える 入力 度 らカ 2 を与える大き

度 の )による 折率の の 、たとえば 波数f にお ては、矢印 の ( )で示されるよ に、屈折率が光 度の 大に れて増大するタイプの である。すなわち、 波数f より高周波数 した 波数では非線 形 折率の プラスである。 許を実施する上では、符号がプラスの 線形 折率が必要であることは先にも述 た通りである( 4 および 9 )。したが て、ここで述 るよ に、特に共 な 線形 折率 ン ンスメント 果を用 る場合には、 波数f より高周波数 した 波数を持 アク セス ビ ムを用 る必要がある。 波数f よりさらに高周波数 、例えばf ら 規格化 波数f 3だけ した 波数 での 線形 、 5に矢印 の さで示されるよ に の 度が大き なるに れて急速に小さ なり、周波数 で は 波数f における ( Cの さで示される)の と 値にな る。 方、 での 線形 折率は の さで示されるよ に周波数f での 線形 折率の 大値( の さで示される) らの 比較的に緩や で、最大 値の3 5に するに過ぎな 。したが て、破線のカ で示される非線形 十分 さ 減少するが、符号がプラスで 非線形 折率の値が3 5にし 少 しな 値の得られる上記のよ 波数 が、上述の 波数f より高周波数 した 波数のな でも後記の 9 で記すよ に好まし 波数である。 ０1０2 ら5にあげた非線形 収にもと ビ ム 減の 4０ f で最大となるが、 明による非線形 折率にもと ビ ム 束の 、 波数f ら高周波数 した 波数 で最大となり、さらに高周波数 すると、上述のよ に周波数 を超える周波数あたりまで緩や に減少するの みである。この 、非線形 ( )の方は急激に減少する。したが て 波 数f ら高周波数 した 波数 ら 辺までの 周波数を持 アクセス ０

用 ビ ムを用 るのが 明による 録のためには好まし 。

０1０3 上の説明にもと て、特許 ～5に記載の ( 線形 )によ るビ ム 小の 法と本 明における 線形 折率によるビ ム 小の 法との 異ならびに 明の 点を ( 、 2) (3)に 挙して記す。 ( ) ～5に記載の ( 線形 )によるビ ム 小の 法に お ては吸収によ て ビ ムの を削り取 てビ ム径を縮小するので、ビ ム 小のプ セスに ネ ギ 失をともな 。 方、本 明の 線形 折率 によるビ ム 小の 法にお ては ビ ムを絞り込んでビ ム径を縮小するの で ネ ギ がな 。

(2) ～5に記載の ( 線形 )によるビ ム 小の 法に お ては、 ネ ギ 失のため、書き込み、読み出しに必用とされる ネ ギ の 点 らビ ム に限界が生じる。 明の 線形 折率によるビ ム 小の 法にお ては、 ネ ギ による限界は存在しな 。

(3) ～5に記載の ( 線形 )によるビ ム 小の 法に お ては、 ネ ギ 失のため 線形 ビ ムウ ストが不明確となる ま たは消滅する。 般に光デイスクにお ては、ビ ムウ ストが と共 係に あることを利用して み出しと オ カスサ ボ ント が行われて る。したが て、 ( 線形 )によるビ ム 小の 法にお ては、読み出しな らびに オ カスサ ボ ント における感度と精度の点 らビ ム に限 界を生じる。 明の 線形 折率によるビ ム 小の 法にお ては、 ネ ギ 失をともなわな ので、ビ ムウ ストが明確であり、これを オ カスサ ボ ント に使 ことができる。

０1０4 のよ に な 線形 折率を用 るものにお ては、微粒 サイズのばら きによる不均一広がりによ て非線形 折率が低下しな よ 、サイ ズ 散の な を用

。

０1０5 上、本 明をある程度の 細さをも て好適な実施 態に て説明したが、そ れらの 態の 構成の 細に て変化してし る きもの であり、 素の み合わ の 、請求された発明の および 想を逸脱することな 現し得るものである。

上の利用 性

０1０6 明に係る光 記録 に密着する またはご V(O u オ ダ

) 折率 を介して ( オ ダ ) 線形 折率 を 設けることによりビ ムスポット径を小さ でき、また従来のディスク製造設備をそのま ま て 体を ることができる点で、産業上の利用 能性がある。

０1０7 スビ ムのビ ムウ スト 近のプ ァイ とそれに する光線を示す 。

2 ンズを含むディスク 部を模式的に示す 直方向 面構造 。 3 線形 折率 を伝 する空間ソ トンビ ムの 渡的ビ ムプ ァイ 。

4 を示すディスク 部の 直方向 面構造 。

5 4の 部を拡大した実施 のディス の 大 面図。

6 線形 折率 を伝 する空間ソ トンビ ムの 渡的ビ ムプ ァイ 。

7 2を示すディスク 部の 直方向 面構造 。

8 線形 折率 を伝 する空間ソ トンビ ムの 渡的ビ ムプ ァイ 。

9 3を示すディスク 部の 直方向 面構造 。

1０ 線形 折率 の 渡的空間ソ トンビ ムのビ ムプ ァイ 。 11 4を示すディスク 部の 直方向 面構造 。

線形 折率 とそれに続 折率 での 渡的空間 トンビ ムのビ ムプ ァイ 。

13 5を示す イスク 部の 直方向 面構造 。

14 明を実施した 置の ックダイヤグラム。

15 線形 折率と非線形 数の 周波数に ての を示すグラ 16 線形 折率 の 渡的空間ソ トンビ ムの

4 )

号の

ンズ

4 プラスチック

5 線形 折率

6

7 の

8 5 の 大 域を示す

9 デイング

折率

2 アクセス ビ ム

45 プラスチック 線形 折率 との 界面

56 線形 折率 と記録 との 界面

67

76

デイスクまたは

スビ ムのビ ムプ ァイ 、ガウスビ ム

2 スビ ムの

3 ビ ム (z )

4 プラスチック

5 プラスチック層の空気との 界面

6

7 の 線形 折率

ンズ

5 線形 折率 ビ ムプ ァイ 6 折率 ビ ムプ ァイ2 アクセス ビ ム

5 導体 ザ

5 導体 ザ 起用

52 ド り換え ント ラ53 メ タ ンズ

54 ビ ムスプ ッタ

55 ンズ

56

57 f

58

０ 線形 折率のカ

2 ０2 線形 数のカ

Claims

求の

層 のアクセス用の光ビ ムの 路に置 れた 線形 折率 を含む 体であ て、前記 線形 折率 が高 折率を有する ポ 中に 線形 折率 を分散さ た 料である 。

2 層 のアクセス用の光ビ ムの 路に置 れた 線形 折率

を含む 体であ て、前記 線形 折率 が高 折率を有する 半導体 線形 折率 を分散さ た 料である 。

3 層 のアクセス用の光ビ ムの 路に置 れた 線形 折率

を含む 体であ て、前記 線形 折率 ポ 中に高 折率 線形 折率 とを分散さ た 料である 。4 折率を有する半導体が高 折率を有する ァス ンまたは ァス 物半導体である 2の 。

5 ポ が カ ボネ トまたはポ スチ ンである 3の 。6 線形 折率 カ ボン チ またはc6 サッカ ボ である ら5の ずれ の 。

7 折率 チタン( )、酸化ジ ン、 ン 物 半導体 らなる群 ら選ばれた少な とも の 折率 料の である

3の 。

8 線形 折率 を前記 アクセス用の光ビ ムの に 密着して設けた ら7までの ずれ の 。

9 線形 折率 と前記 との間に 折率 を含む

ら7の ずれ の 。

０ 線形 折率 アクセス用の光ビ ム に無 テイン グ層を設けた ら9の ずれ の 。

線形 折率 に生じるビ ムウ スト 置の 線形 折率 アクセス用の光ビ ム 面 の 射 ら所定 さにおける前記 線形 折率 の 界面と平行な面を前記 とする の ずれ の 。 2 体 の アクセス用の光ビ ムの 波数が前記 線形 折率 の 波数より高周波数 した 波数であるアクセス用の光ビ ムに より書き込まれ み取られることを特徴とする ら皿の ずれ の

。

3 体 のアクセス用の光ビ ムを繰り返し ス として、 スのビ ク 力と スのデ テイ 比を独立に調節できる前記アクセス用の光ビ ムにより 書き込まれ み取られることを特徴とする 2の ずれ の 4 層 のアクセス用の光ビ ムの 路に置 れた 線形 折率

を含む 体の に所定 周波数のアクセス用の光ビ ムによ て情報を書き込むための光を発する、 びまたはそのアクセス用の光ビ ムを

体に投射して反射された光を読み取る光 置であ て、

そのアクセス用の光ビ ムの 波数が前記 線形 折率 に含まれる 線形 折率 の 波数より高周波数 した 波数であるこ を特徴とする 。

5 体の ・ 生のため り返し スを制御する 置であ て 、前記 り返し スのピ ク ワ を所望のビ ムウ スト径を得るに必要な 値に保ち 、前記 り返し スの り返し 波数と り返し スのデ テイ とを に独立に変 して、その ワ が記録 報の き込み、オ ライト、消去、および 録の み出し再生などの ドにそれぞれ必 要な各 ワ に切り換えられて動作する ザ 、 びその ザ を上記 ワ に切り換えて所望の ドで 起して動作さ るための 起電源を有 することを特徴とする 。

6 層 のアクセス用の光ビ ムの 路に置 れた 線形 折率

を含む 体の ・ 生におけるアクセス用の光ビ ムの ォ を ボ ント する工程を有し、 、

前記 線形 折率 と前記 との間に 折率 を設置す ることで得られる ビ ム 向に対して急峻なビ ム を持 ビ ムウ ス の 化を検出し 高 をも て 向上のビ ムウ スト 置を検出 する工程

を具備することを特徴とする 御方法。

7 層 のアクセス用の光ビ ムの 路に置 れた 線形 折率

を有する記録 体の に所定の 周波数のアクセス用の光ビ ムによ て情報を書き込むための光を発する工程、 びまたはそのアクセス用の光ビ ム を前記 体に投射して反射された光を読み取る工程を有し し

それらのアクセス用の光ビ ムの 波数が前記 線形 折率 に含ま れる前記 線形 折率 の 波数より高周波数 した 波数 であること

を特徴とする 御方法。

8 体の ・ 生のため り返し スを制御する 御方法であ て 前記 り返し スのピ ク ワ を所望のビ ムウ スト径を得るに必要な 値に保ち 、前記 り返し スの り返し 波数と り返し スのデ ティ とを に独立に変 さ る工程、 、

前記 り返し スの ワ を記録 報の き込み、オ ライト、消 去、および 録の み出し再生などの ドにそれぞれ必要な各 ワ で動作するよ 起電源で ザ を動作さ る工程

を有することを特徴とする 御方法。

9 長がほぼ4 5 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含 む高記録 度の 体であ て、記録 体の 面が厚さほ ・6 のプラス チック を有する R R 2または 3の ずれ によることを特徴とする 。

2０ 長がほぼ4 5 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含 み、その 面が厚さほ 0・6 のプラスチック を有する 9の 密度 体を動作さ る 4 5の ずれ によることを特徴とする 2 長がほぼ4 5 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含 み、その 面が厚さほ ・6 のプラスチック を有する 9の 密度 体を動作さ る 6 7または 8の ずれ によることを特徴と する 御方法。

22 長がほぼ4 5 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含 む高記録 度の 体であ て、記録 体の 面に厚さほ ・ のプラス チック を有する 2 3 4 5 6 7 8 9 2または 3の ずれ によることを特徴とする 。

23 長がほぼ4 5 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含 み、その 面に厚さほ ・ のプラスチック を有する 22の 密度 体を動作さ る 4 5の ずれ によることを特徴とする 。

24 長がほぼ4 5 のアクセス ビ ムを用 る 線形 折率 を含 み、その 面に厚さほ ・ のプラスチック を有する 22の 密度 体を動作さ る 6 7または 8の ずれ によることを特徴と する 御方法。