WO2006118164A1

WO2006118164A1 - 情報記録媒体及び光学情報記録再生装置

Info

Publication number: WO2006118164A1
Application number: PCT/JP2006/308781
Authority: WO
Inventors: Teruhiro Shiono; Tatsuo Itoh
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2006-11-09
Also published as: CN101171633B; CN101171633A; JPWO2006118164A1; US7848205B2; JP4712798B2; US20090067313A1

Abstract

基板と、前記基板上に記録ピットを３次元的に記録可能な記録部と、を備えた情報記録媒体であって、前記記録部は、波長λ２を有する記録光を集光することにより前記記録ピットが記録され、前記波長λ２より短い波長λ１を有する再生光を集光することにより前記記録ピットが再生される複数の記録層と、前記記録層と交互に積層された中間層とを有し、記録光波長λ２に対する記録層の未記録領域の反射率が、再生光波長λ１に対する記録層の未記録領域の反射率よりも小さい情報記録媒体。

Description

明細書

情報記録媒体及び光学情報記録再生装置

技術分野

[0001] 本発明は、情報ビットである記録ピットを 3次元的に記録可能な情報記録媒体及び光学情報記録再生装置に関する。特に、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、対物レンズから離れた下層に位置する記録層でも記録光の光量の低下が小さぐ高精度に良好な記録/再生が可能な情報記録媒体、及びその情報記録媒体の記録再生に用いられる光学情報記録再生装置に関する。

背景技術

[0002] 光学的な情報記録媒体として、 CD (コンパクトディスク）、 DVD (デジタル多用途デイスク）等の光ディスクや光カードメモリ等が利用されている。

[0003] 記録情報のさらなる大容量化を実現するために、図 20に示されるような、 3次元的に複数の記録層 101が積層形成された情報記録媒体が非特許文献 1に記載されている。

[0004] この情報記録媒体 121は、ガラスの透明基板 104と、該透明基板 104上に、フォトンモード記録材料であるウレタンーゥレア共重合体材料を用レ、た記録層 101 a〜： 101 dと、 PVA (ポリビュルアルコール）膜と PMMA (ポリメチルメタアタリレート）膜からなる中間層 102a〜： 102cとが交互に積層されて形成されている。

[0005] 記録時においては、記録用光源 120aの Tiサファイアレーザから出射された波長 0 . 790 x mのピークパヮの大きな記録光 122aが、ビームスプリッタ 118aを通過し、ビームエキスパンダー 123により、ビーム径を拡大され、さらに、ビームスプリッタ 118b を通過し、対物レンズ 106により、 3次元的に記録再生可能な多層の情報記録媒体 1 21の所望の記録層 101cに集光される（収束光 107)。このような収束光 107が集光されると、 2光子吸収過程等のような非線形現象により、光のパヮ密度の高い部分 (集光点及びその近傍）のみが波長が半分になったような吸収が生じ、記録ピット 105が記録される。従って、記録層が増加しても、他の記録層は記録光に対して略透明であり、所定の記録位置のみで 2光子吸収が生じるため、記録光の減衰が抑えられ、下層に位置する記録層でも十分な記録が行なわれる。

[0006] 一方、再生時においては、再生用光源 120bの He _Neレーザから出射された波長 0. 6328 z mのピークパヮの小さい再生光 122bが、同じく対物レンズ 106により、所望の記録層 101cの記録ピット 105に集光される（収束光 107)。そして、反射された光はビームスプリッタ 118bで Y軸方向に曲げられて、検出レンズ 1 11で集光され、検出レンズ 1 11の集光点に配置されたピンホール 114を通過して、光検出器 119で検出されることにより、信号が再生される。

[0007] ところで、非特許文献 1では検討されていないが、従来の光ディスク記録再生装置においては、記録時あるいは再生時において、光源からの記録光あるいは再生光が対物レンズを通してディスク上に正確に焦点を結ぶようにフォーカスサーボが行われている。このため、非特許文献 1のように 2光子吸収記録等の非線形記録により記録された記録ピット 105が記録再生される場合にも、フォーカスサーボを行なうことが望ましい。すなわち、記録光 122aあるいは再生光 122bが情報記録媒体 121に照射された際に、記録層 101から一定の反射光が得られれば、その反射光をフォーカスサーボ用の光として利用することにより正確に所望の記録層 101cに集光することができる。

[0008] し力しながら、本発明者等の検討によれば、上記のようなフォーカスサーボが非特許文献 1に記載されているような 3次元記録可能な情報記録媒体 121で行なわれる場合、次のような問題があると考えられた。

[0009] すなわち、情報記録媒体 121の記録時または再生時に正確に所望の記録層 101c に記録光または再生光を集光するためには、記録光波長と再生光波長のどちらに対しても各記録層 101で一定強度のフォーカスサーボ用の反射光が必要とされる。

[0010] ところが、情報記録媒体 121は 3次元的に記録ピットを形成するために複数の記録層 101が積層されている。このため、記録層 101の層数が多い場合には、記録光及び再生光は所望の記録層 101cだけでなく各記録層 101でも反射及び吸収が生ずる。この各記録層 101での反射及び吸収により、対物レンズから最も離れた最下層（図 20では 101d)に至るまでに記録光及び再生光の光量が低下する。従って、記録光あるいは再生光を用レ、てフォーカスサーボ用の反射光を得ようとすれば、記録光あるいは再生光の透過量の減少をもたらすこととなり、 2光子吸収過程のような大きな光量を必要とする記録では下層の記録層に至るに従って良好な記録ピットが形成できないという問題が生じる。具体的には、 2光子吸収記録、多光子吸収記録やプラズマ吸収記録等のような非線形記録が利用される場合では、特に、記録時に、通常の 1光子吸収記録に比べて、光量の低下に伴って著しく記録感度が低下する。この記録感度の低下は、例えば、 2光子吸収記録の場合では、記録感度が光量の 2乗特性 (n光子記録では n乗特性）に比例することに起因するためである。例えば、記録光の光量が 0. 8倍となると、通常の 1光子吸収記録では記録感度は 0. 8倍に低下するが、 2光子吸収記録では、記録感度はその 2乗の 0. 64倍に低下する。このため、非特許文献 1のような従来の情報記録媒体ではフォーカスサーボ用の反射光を確保しながら、下層の記録層まで記録時に十分な光量を確保することが困難となる。この場合、記録用光源のパヮを記録層の位置によって調整することも考えられるが、非線形記録は、ピークパヮの高い、例えば、数 lOOmW〜： 1W以上のピークパヮを有する半導体レーザを記録用光源として必要とするため、現実的に高出力方向への光源のパヮ調整の余裕がほとんどなレ、。従って、記録部に 3次元的に記録ピットを記録するために下層の記録層を記録するとき、記録用光源のパヮを上層の記録層を記録するときのパヮより上げることは困難である。このため、記録時のパヮ調整が不要、もしくは小さいパヮ調整で良好な記録が可能な情報記録媒体が望ましい (例えば、調整量は、

3割以内が望ましい）。

非特許文献 1：川田善正他： "多層膜構造を有する有機記録媒体を用レ、た 3次元光メモリ，，、 Opticsjapan 2000 講演予稿集 pp. 95— 96 (2000年）

発明の開示

[0011] 本発明は、上記従来技術における課題を解決するためになされたものであり、特に、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、対物レンズから離れた下層の記録層に対しても記録光の光量の低下が小さぐ高精度に良好な記録再生が可能な情報記録媒体及び光学情報記録再生装置を提供することを目的とする。

[0012] 本発明の一局面は、基板と、前記基板上に記録ピットを 3次元的に記録可能な記録部とを備えた情報記録媒体であって、前記記録部は、波長 λ 2を有する記録光を集光することにより前記記録ピットが記録され、前記波長 λ 2より短レ、波長 λ 1を有する再生光を集光することにより前記記録ピットが再生される複数の記録層と、前記記録層と交互に積層された中間層とを有し、記録光波長 λ 2に対する記録層の未記録領域の反射率が、再生光波長; 1 1に対する記録層の未記録領域の反射率よりも小さレ、情報記録媒体である。

[0013] 本発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによつて、より明白となる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]図 1は、本発明に係る情報記録媒体の構成と記録ピットを記録/再生する様子を示す説明図である。

[図 2]図 2Αは、本発明の実施の形態 1に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の一例を示す図面であり、図 2Βは、図 2Αにおいて、記録層の未記録領域での記録光の反射率が、再生光の反射率より低くなる記録層の膜厚の範囲を示す図面である。

[図 3]図 3Αは、本発明の実施の形態 1に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の他の一例を示す図面であり、図 3Βは、図 3Αにおいて、記録層の未記録領域での記録光の反射率が、再生光の反射率より低くなる記録層の膜厚の範囲を示す図面である。

[図 4]図 4Αは、図 2Αの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示す図面であり、図 4Βは、図 2Αの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示す図面である。

[図 5]図 5Αは、図 3Αの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示す図面であり、図 5Βは、図 3Αの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示す図面である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 1に係る情報記録媒体の製造工程を示す図面である。園 7]図 7は、本発明の実施の形態 1に係る光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体に信号を記録 Z再生する状態を示す図面である。

園 8]図 8Aは、本発明の実施の形態 2に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の一例を示す図面であり、図 8Bは、図 8Aにおいて、記録層の未記録領域での記録光の反射率が、再生光の反射率より低くなる記録層の膜厚の範囲を示す図面である。

園 9]図 9Aは、本発明の実施の形態 2に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の他の一例を示す図面であり、図 9Bは、図 9Aにおいて、記録層の未記録領域での記録光の反射率が、再生光の反射率より低くなる記録層の膜厚の範囲を示す図面である。

[図 10]図 10Aは、図 8Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示す図面であり、図 10Bは、図 8Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示す図面である。

園 11]図 11Aは、図 9Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示す図面であり、図 11Bは、図 9Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示す図面である。

[図 12]図 12Aは、本発明の実施の形態 3に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の一例を示す図面であり、図 12Bは、図 12Aにおいて、記録層の未記録領域での記録光の反射率が、再生光の反射率より低くなる記録層の膜厚の範囲を示す図面である。

[図 13]図 13Aは、本発明の実施の形態 3に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の他の一例を示す図面であり、図 13Bは、図 13Aにおいて、記録層の未記録領域での記録光の反射率が、再生光の反射率より低くなる記録層の膜厚の範囲を示す図面である。

[図 14]図 14Aは、図 12Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示す図面であり、図 14Bは、図 12 Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示す図面である。

[図 15]図 15Aは、図 13Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示す図面であり、図 15Bは、図 3A の情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示す図面である。

[図 16]図 16Aは、本発明の実施の形態 4に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の一例を示す図面であり、図 16Bは、図 16Aにおいて、記録層の未記録領域での記録光の反射率が、再生光の反射率より低くなる記録層の膜厚の範囲を示す図面である。

[図 17]図 17Aは、本発明の実施の形態 4に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の他の一例を示す図面であり、図 17Bは、図 17Aにおいて、記録層の未記録領域での記録光の反射率力再生光の反射率より低くなる記録層の膜厚の範囲を示す図面である。

[図 18]図 18Aは、図 16Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示す図面であり、図 18Bは、図 16 Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示す図面である。

[図 19]図 19Aは、図 17Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示す図面であり、図 19Bは、図 17 Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示す図面である。

[図 20]図 20は、従来の光学情報記録再生装置の構成と信号の記録/再生の様子を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明の情報記録媒体は、記録光と再生光の関係において、再生光波長え 1 (以下、単に λ ΐと省略する場合がある）が記録光波長え 2 (以下、単に λ 2と省略する場合がある）より短い場合に、フォーカスサーボ用の反射光を確保しながら、非線形記録を利用して 3次元的に記録ピットを記録し、再生するために、記録光波長 λ 2に対する記録層の未記録領域の反射率が、再生光波長; 1 1に対する上記記録層の未記録領域の反射率よりも小さいことを特徴とする。

[0016] 図 1は、本発明に係る情報記録媒体の構成と信号を記録 Ζ再生する様子を示す説明図である。

[0017] 図 1に示されるように、本発明の情報記録媒体 21は、例えば 1. 1mmの厚さの基板

9と、上記基板 9上に形成された複数の記録層 1 (図 1では la〜： Ifの 6層が図示されており、その各膜厚は tである）を含む記録部 3を具備している。記録部 3は、記録層 1 間に、例えば、 t = 3〜10 /1 111厚の中間層2 (図1では2&〜26の5層が図示されてぃる）が設けられており、記録層 1と中間層 2とが交互に複数積層された構造を有している。

[0018] 記録部 3の記録光 7a、 7a' (7aは情報記録媒体 21への記録光の収束光、 7a'は情報記録媒体 21からの記録光の反射光）及び再生光 7b、 7b' (7bは情報記録媒体 21 への再生光の収束光、 7b'は情報記録媒体 21からの再生光の反射光）の入射側もしくは入出力側には、例えば 50〜： 100 /i mの厚さの保護層 4がさらに設けられてもよレ、。保護層 4が設けられることにより、情報記録媒体上の埃、ゴミ、傷等が多少存在しても記録及び再生が可能である。

[0019] 本発明の情報記録媒体は、記録時において、記録光波長 λ 2の収束光 7aがターゲット層である、例えば、記録層 Idの記録領域であるトラック 25に照射される。このとき、記録層 Idからの反射光 7a'を光検出器（図 1では図示なし)で検出すれば、反射光 7a'をフォーカスサーボ用の光としても用いることができる。そして、この反射光 7a' を利用したフォーカスサーボにより、記録時に、正確にターゲットの記録層 Idに記録光が集光され、記録層の光学定数、好ましくは屈折率を変化させて、記録ピット 5が記録される。

[0020] また、再生時も同じぐ再生光波長 λ 1の収束光 7bが、例えば、ターゲットの記録層 Idに照射される。このとき、記録層 Idからの反射光 7b'を光検出器（図 1では図示なし)で検出すれば、反射光 7b'をフォーカスサーボ用の光としても用いることができる。そして、この反射光 7b'を利用したフォーカスサーボにより、再生時に、正確にターゲットの記録層 Idのトラック 25に再生光が集光され、記録済領域である記録ピット 5 力の反射光 7b'により信号が再生される。

[0021] 再生時では、記録層 Idのトラック 25に、未記録領域 24と記録済領域 23のように、部分的に記録ピット 5が記録されているので (記録ピット 5の形成されている領域が記録済領域 23である）、フォーカスサーボ用の反射光としては、未記録領域 24と記録済領域 23 (記録ピット 5)から得られる反射光の内いずれか大きい方の反射光を用いればよい。すなわち、本発明の 2光子吸収記録等の非線形記録を利用する情報記録媒体は、記録により記録層の光学定数の変化、例えば、屈折率の変化を利用して記録ピットが形成されるため、記録層と中間層の組み合わせにより記録前後で記録層の反射率が変化する。このため、例えば、中間層 2の屈折率 n2と記録層 1の未記録領域 24の屈折率 nとの差（ I n2— n I )が、中間層 2の屈折率 n2と記録層 1の記録済領域 23の屈折率 nlとの差（ I n2— nl | )より大きい場合は、未記録領域 24の反射率は大きいが、記録済領域 23の反射率は小さくなる。従って、このような特性を有する情報記録媒体では未記録領域 24での反射光がフォーカスサーボ用として主に検出される。上記のような、記録により反射率が低くなる特性は H→L (High-to-Lo w)と呼ばれる。一方、中間層 2の屈折率 n2と記録層 1の未記録領域 24の屈折率 nとの差（ I n2— n I )が、中間層 2の屈折率 n2と記録層 1の記録済領域 23の屈折率 nl との差（ I n2— nl I )より小さい場合は、未記録領域 24の反射率は小さいが、記録済領域 23の反射率は大きくなる。従って、このような特性を有する情報記録媒体では記録済領域 23 (すなわち、記録ピット 5)での反射光がフォーカスサーボ用として主に検出される。上記のような記録により反射率が高くなる特性は L→H (Low-to_High)と呼ばれる。

[0022] また、通常、記録による屈折率の変化量（ I nl— n I )はそれ程大きくないため、反射光の光量を考慮すれば、 H→Lの場合には、記録層の未記録領域の屈折率 n及び記録済領域の屈折率 nlのレ、ずれよりも高レ、屈折率 n2を有する中間層、すなわち、各屈折率が、 nく nl <n2の関係を満足する中間層が好ましい。一方、 L→Hの場合には、記録層の未記録領域の屈折率 n及び記録済領域の屈折率 nlのいずれよりも低い屈折率 n2を有する中間層、すなわち、各屈折率が、 nl >n>n2の関係を満足する中間層が好ましい。なお、中間層 2の屈折率は、記録層 1の未記録領域 24の屈折率もしくは記録済領域 23の屈折率との差が 0. 05以上が好ましい。前記屈折率の差が 0. 05以上であれば、再生光に対して少なくとも約 0. 1 %以上の反射率が得られ、再生時に良好なフォーカスサーボを行えることが確認されている。

[0023] 上記のようなフォーカスサーボ用の反射光を確保しょうとすると、対物レンズから離れた下層の記録層では記録時または再生時の光量が低下し、記録または再生が困難になる。特に、非線形記録の場合、記録時の光量の減少は記録感度に乗数的に影響するため、下層の記録層での記録ピットの形成が困難となる。

[0024] 本発明によれば、非線形記録におけるえ 1とえ 2の波長の違いを利用して、 λ 2に対する未記録領域 24の反射率が、 λ 1に対する未記録領域 24の反射率よりも小さくなるように記録層を形成すれば、フォーカスサーボを行いながら、下層の記録層におレ、ても高精度に良好な記録及び再生を達成できることが見出された。

[0025] すなわち、本発明の反射率の関係を有する記録層であれば、各記録層 1での記録光の透過率が大きい。このため、対物レンズ 6から最も離れた最下層の記録層（図 1 では la)においても、記録光 7aの光量の低下が少なぐ良好な記録が可能となる。そして、非線形記録では記録光として数 100mW〜lW以上の大きなピークパヮを必要とするため、利用する記録用光源はそのピークパヮを増加させるような調整が困難であるのに対し、再生用光源は必要なピークパヮは小さぐまた、再生光による記録を防止するためにも記録光のパヮよりもそのパヮを抑えることが好ましい（一般に、数 m W〜数 10mW程度）。従って、再生用光源のパヮは記録用光源の 1Z10程度であり、その最大出力は余裕をもっている。このため、記録層の未記録領域の再生光波長に対する反射率が記録光波長に対する反射率より大きくなるように設定されて、ターゲットの記録層が対物レンズ 6から離れた下層になるに従って記録層からの再生光の反射光強度が徐々に低下しても、必要により再生用光源のパヮをその低下に対応させて大きくすれば、検出可能な程度までにその反射光強度の低下を防ぐことが可能となる。そして、上記の記録用光源及び再生用光源が使用される場合、再生光波長に対する反射率は高いため、再生光のパヮが小さくても十分な光量が確保できる。一方、記録光のパヮは再生光のパヮの 10倍程度であることから、記録光波長に対する反射率を再生光波長に対して ιΖιο程度まで低く設定することも可能となる。

[0026] 本発明によれば、上記のような記録層の各反射率の特性は、使用される記録光波長と再生光波長により異なるが、記録層の膜厚を調整することにより各波長の組み合わせに適した反射率を確保できることが見出された。以下の各実施の形態では、上記記録光と再生光の反射率の関係を満たす情報記録媒体について、各記録光波長及び再生光波長の組み合わせに分けて具体的に説明される。

[0027] (実施の形態 1)

本実施の形態においては、再生光波長 λ 1が記録光波長え 2よりも短ぐ例えば、再生光の波長が 0. 6 μ ηι≤ λ 1≤0. 7 x mを満たし、記録光の波長が 0. 73 /i m≤ 1 2≤0. 83 /i mを満たす記録光及び再生光を利用する情報記録媒体及び光学情報記録再生装置が説明される。このような波長を有する光源としては、具体的には、例えば、え 1 = 0. 66 /i mを出射する半導体レーザ、及び λ 2 = 0. 78 /i mを出射する半導体レーザが挙げられる。

[0028] 図 2から図 5を用いて、本実施の形態における情報記録媒体 21の記録層 1の好ましい膜厚が詳細に説明される。図 2A及び図 2Bは、本発明の実施の形態 1に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の一例を示している。図 3A及び図 3Bは、本発明の実施の形態 1に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の他の一例を示している。図 4Aは、図 2Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示しており、図 4Bは、図 2Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示している。図 5Aは、図 3Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示しており、図 5Bは、図 3Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示している。また、図 6は、本発明の実施の形態 1に係る情報記録媒体の製造工程を示している。図 7は、本発明の実施の形態 1に係る光学情報記録再生装置の構成と情報記録媒体に記録ピットを記録/再生する状態を示している。各図において、 λ ΐは再生光波長、 λ 2は記録光波長、 ηは記録層 1の未記録領域 24の屈折率、 nlは記録層の記録済領域 23の屈折率、及び n2は中間層 2の屈折率を示す。

[0029] 本実施の形態の記録層 1のフォトクロミック材料として、例えば、ジァリールェテンの 1つである cis-l，2_Dicyano- l,2-bis(2，4，5- trimethy卜 3- thienyl)etheneが用いられた場合、その開環体が未記録領域 24を、その閉環体が記録済領域 23を構成する。このような記録層 1では、例えば、典型的には、各屈折率が、 n= l . 55、 nl = l . 60となる。そして、中間層 2に紫外線硬化樹脂が用レ、られた場合、その種類によって屈折率 n2は異なるが、例えば、 n2 = l . 64の紫外線硬化樹脂からなる中間層 2が用いられれば、 n2が nlより大きい情報記録媒体（nく nlく n2)、すなわち H→Lの特性を有する情報記録媒体となる。この情報記録媒体においては、記録層の膜厚と、 λ 1 ( 0. 66 x m)及びえ 2 (0. 78 /i m)に対する記録層 1の未記録領域 24の各反射率との関係は、図 2A及び図 2Bの、それぞれ、点線、及び実線で示されるように、正弦波状の周期的な変化を示すことが確認された。この反射率の変位において、再生光の最大反射率は、 rl =0. 32%、記録光の最大反射率は、 r2 =0. 32%、再生 max max

光の最小反射率は、 rl =0%、記録光の最小反射率は、 r2 =0%である。そし mm mm

て、図 2Aに示されるように、え 1に対して未記録領域 24の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 Pを用いて、 ρ λ 1/ (4η)で表され、え 2に対する反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、 ρ 2Ζ (4η)で表される。また、記録層の膜厚 tに対して、点線で示された λ 1に対して正弦波状に変化する反射率の変位は、 Rl (t) 1 1) ]/2で、実線で示された; I 2に対する正弦波

状に変化する反射率の変位は、 R2 (t) =r2 [1— cos (4n n t/ λ 2) ]/2の各式 max

で表わされる。なお、本実施の形態のように、 λ 1と λ 2に対して、波長分散による屈折率の差に基づく反射率への影響は殆どの場合小さく（例えば、屈折率は有効数字 2〜3桁で同じ値となる）、従って、上記のような屈折率を有する情報記録媒体では λ 1に対する rl と λ 2に対する r2 を同一とみなして上記式を簡略化することもでき max max

る。

[0030] 図 2Bに示されるように、点線で示される記録層の膜厚に対する未記録領域における λ 1の反射率の変位 Rl (t)と、実線で示される記録層の膜厚に対する未記録領域における λ 2の反射率の変位 R2 (t)とが下記式（1)の条件を満たす膜厚 tの範囲であれば、本実施の形態の再生光波長及び記録光波長が使用される場合に、 λ2に対する記録層の未記録領域の反射率が、 λ 1に対する記録層の未記録領域の反射率より / J、さくなる。

[0031] rl [ΐ-οο8(4ηπί λ l)]/2>r2 [1 -cos (4η π t/ λ 2) ]/2 (1)

max max

[0032] 式中、 λΐは再生光波長、 λ 2は記録光波長、 ηは記録層の未記録領域の屈折率、 tは記録層の膜厚、 rl は λ 1に対する記録層の未記録領域の最大反射率、及び

max

r2 はえ 2に対する記録層の未記録領域の最大反射率である。

max

[0033] 具体的には、 Rl (t)と R2(t)の 0以上の交点における膜厚は、小さい方から順に t

0

、t、 t、t、 ·'·、 ΐ、 ···、（iは 0以上の任意の整数で、 0≤tく t 、 ···は繰り返しを

1 2 3 i i i+1

意味する）とすると、 t =0 ηι, t =0. 12 ηι, t =0. 23 η , t =0. 35 ηι, t

0 1 2 3 4

=0.46μηι、 t =0. 58μη、 t =0.69μηι、 t =0. 81μη、 ···、となる。従って

5 6 7

、点線で示された Rl(t)力 S、実線で示された R2(t)より大きくなる記録層の膜厚の範囲は、図 2B中、横方向の矢印で示される、 T、T、T、 ···、の範囲である。 tを用い

1 2 3 i て表される各範囲は、 tく Tく t、tく Tく t、 tく Tく t、 ···、となる。すなわち、

0 1 1 2 2 3 4 3 5

記録層の膜厚の範囲は、以下の式（2)を満たす T となる。

i+1

[0034] t く T く t (2)

2i i+1 2i+l

[0035] ただし、 iは 0以上の任意の整数であり、 0≤t <t である。

i i+1

[0036] 交点の膜厚 tは、上記の式（1)で Rl(t)=R2(t)、すなわち、 rl [ΐ-οο₈(4ηπ

l max

t/ λ1)]/2 = Γ2 [1 _cos (4n πΐ/ λ 2) ]Z2の式を解くことにより、数学的に容

max

易に求められる。このとき、上述したように λ 1と; I 2に対して波長分散による屈折率の差が小さい場合、 rl =r2 と近似されるので、式（1)は、 cos(4n7it/ l) =

max max

cos (4n t/ 12)と簡略化される。

[0037] 次に、記録済領域における反射光をフォーカスサーボ用として利用する L→Hの情報記録媒体の反射率特性が説明される。例えば、中間層 2の屈折率 n2 = l.46の紫外線硬化型樹脂からなる中間層が用レ、られれば、 n2が nより小さい情報記録媒体 (n 2<n<nl)、すなわち L→Hの特性を有する情報記録媒体となる。この情報記録媒体においては、記録層の膜厚と、 λ1(0. 66 111)及びぇ2(0. 78 xm)に対する各記録層 1の未記録領域 24の反射率との関係は、図 3A及び図 3Bの、それぞれ、点線、実線で示されるように、正弦波状の周期的な変化を示すことが確認された。この反射率の変位において、再生光の最大反射率は、 rl =0. 36%,記録光の最大反

max

射率は、 r2 =0. 36%、再生光の最小反射率は、 rl =0%、記録光の最小反射

max mm

率は、 r2 =0%である。そして、図 3に示されるように、前述の図 2の H→Lの特性を min

有する情報記録媒体の反射率の変位と比べて、 L→Hの特性を有する情報記録媒体の反射率の変位は、 rl 、 r2 が異なるのみで、反射率の周期、最大値、及び

max max

最小値を示す記録層の膜厚は同じであることが分る。従って、図 3Bに示された 2本の反射率の変位の交点における膜厚 t (iは任意の 0以上の整数）の値は、図 2に示され

i

た値と同じとなる。その結果、え 1に対する反射率が λ 2に対する反射率よりも低くなる好ましい記録層の膜厚 T (iは任意の 0以上の整数）の範囲も同じで、 t =0 μ m

i+ 1 0

く T <t =0. 12 η , t =0. 23 ηι<Τく t =0. 35 ηι, t =0. 46 η <Τ

1 1 2 2 3 4 3

<t =0. 58 /i m、 · · ·、である。以上から、記録層の未記録領域の屈折率 n、再生光

5

波長え 1、及び記録光波長え 2が同じであれば、 H→Lあるいは L→Hのいずれ特性を有する情報記録媒体においても、好ましい記録層 1の膜厚は同じになることが判明した。特に、 T (t〜t )あるいは T (t〜t )、すなわち、式（2)における iが 1または 2の

2 2 3 3 4 5

範囲の膜厚であれば、再生光と反射光の反射率の差が大きくなるため、好ましい。次に、記録層 1に記録ピット 5が記録され、再生される場合について説明される。 H →L (nく nl <n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各反射率が、 n = 1. 55、nl = l . 60、n2 = l . 64である場合、 λ 1に対する未記録領域 24及び記録済領域 23の各反射率は、図 4Αのそれぞれ点線及び実線で示されるように正弦波状の周期的な変化を示すことが確認された。この情報記録媒体は H→Lの特性を有するため、未記録領域 24における最大反射率は rl =0. 32%である力記録ピッ

max

ト 5である記録済領域 23における最大反射率は rl =0. 06%に低下する（最小値

max

はいずれも 0%である）。そして、図 4Aに示されるように、 λ ΐに対する未記録領域 24 の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 ρを用いて、 ρ λ 1/ ( 4η)で表され、 λ 1に対する記録済領域 23の反射率が最大値を示す記録層の膜厚は、 ρ λ l/ (4nl)で表わされる。このため、記録層 1の膜厚が厚くなるほど、各領域における反射率の最大値のずれ量は大きくなつていく。

[0039] 既述したように、記録済領域 23の再生光の反射光 7b'が記録ピット 5の再生信号光となる。このため、再生時には、 λ 1に対する未記録領域 24の反射光強度と; 11に対する記録済領域 23の反射光強度の差が大きいほど、再生信号の変調率が大きくなり好ましい。従って、記録済領域 23の再生光の反射光強度が小さく一定のとき、未記録領域 24からの再生光の反射光強度が大きい方が望ましい。検討によれば、その反射率は未記録領域 24における再生光の最大反射率 rl の 0. 7倍以上の反射率 max

が確保されれば、従来の光学情報記録再生装置で使用されてレ、る光検出器の検出回路の ICの構成を変えることなぐ良好な再生信号が得られることが確認されている

[0040] この再生光の最大反射率 rl の 0. 7倍以上の反射率を示す好ましい記録膜の膜 max

厚は、小さい方から順に、図 4Aで横方向の矢印で示された、 Ta、 Tb、 Tc、 ···、（· ·

•は繰り返しを意味する）の範囲である。この記録層の膜厚 tは、以下の式（3)を満たす範囲となる。

[0041] (p-0. 369) λ l/(4n)≤t≤ (p + 0. 369) λ 1/ {An) (3)

[0042] 式中、 λ 1は再生光波長、え 2は記録光波長、 tは記録層の膜厚、 nは記録層の未記録領域の屈折率、及び pは任意の正の奇数である。

[0043] 具体的な記録層の膜厚は、例えば、 0. 07, m≤Ta≤0. 15 xm、 0. 28 zm≤T b≤0. 36 xm、 0.49 xm≤Tc≤0. 57 xm、 0. 71 xm≤Td≤0. 78 zm、 ···、である。

[0044] 以上の結果を考え合わせると、 H→L(n<nl<n2)の特性を有する情報記録媒体の場合、より好ましい各記録層 1の膜厚の範囲は、良好な再生信号強度 (最大反射率 rl の 0. 7倍以上）が確保され、かつ、未記録領域 24の λ 2に対する反射率が max

λ 1に対する反射率よりも小さくなる範囲である。すなわち、 Τ、 Τ、 Τ、 · · ·、で表さ

1 2 3

れる範囲と、 Ta、 Tb、 Tc、 · · ·、で表される範囲を同時に満たす膜厚の範囲が望ましレ、。具体的に、両膜厚の範囲を同時に満たすより好ましい膜厚は、図 4Aの横方向の矢印で示されるように、小さレヽ方力ら J噴に、例えば、 0. 07 xm≤Tr <0. 12 xm、 0 . 28^m≤Tr <0. 35 xm、 0.49/im≤Tr ≤0. 57 xm、 0. 71/im≤Tr ≤0. 78 μ m、 · · ·、（· · ·は繰り返しを意味する）を満たす、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 . · ·、とな

1 2 3 4

る。上記のより好ましい膜厚の範囲は波長や屈折率の組み合わせで異なることは言うまでもない。

[0045] なお、図 4Bに示されたように、未記録領域 24及び記録済領域 23の λ 2に対する反射率も、それらの λ 1に対する反射率と同じような正弦波状の周期関数となり（最大反射率値と最小反射率は再生光の各反射率と同じ値である）、記録後に反射率が低下する H→Lの挙動を示す。 λ 2に対する未記録領域 24の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 ρを用いて、 ρえ 2/ (4η)で表され、え 2に対する記録済領域 23の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、 ρえ 2/ (4nl)で表される。このため、記録層 1の膜厚が厚くなるほど、各領域における反射率の最大値のずれ量は大きくなつていく。

[0046] 次に、 L→H (nl >n >n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率力 n= l . 55、nl = l . 60、n2 = l . 46である場合、え 1に対する未記録領域 2 4及び記録済領域 23の各反射率は、図 5Aの、それぞれ点線、実線で示されるように正弦波状に周期的に変化を示すことが確認された。この情報記録媒体は L→Hの特性を有するため、記録層の未記録領域 24における最大反射率は rl =0. 36%で max

ある力記録ピット 5の記録済領域 23における最大反射率は rl =0. 83%に増加 max

する（最小値はいずれも 0%である）。そして、図 5Aに示されるように、 λ ΐに対する未記録領域 24の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 ρを用いて、 ρ λ lZ (4n)で表され、記録済領域 23の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、 ρ λ lZ (4nl)で表される。このため、記録層 1の膜厚が厚くなるほど、それらの最大値のずれ量は大きくなつていく。

[0047] この L→Hの特性を有する情報記録媒体も、 H→Lの特性を有する情報記録媒体と同様に、再生時には、未記録領域 24の λ 1に対する反射光強度と記録済領域 23の λ 1に対する反射光強度の差が大きいほど、再生信号の変調率が大きくなるため好ましい。従って、未記録領域 24の λ 1に対する反射光強度が小さく一定のとき、記録済領域 23の λ 1に対する反射光強度が大きい方が望ましい。上記したように、その反射率は、最大反射率の 0. 7倍以上の反射率が確保されれば、検出回路の ICの構成を変えずに良好な再生信号が得られることが確認されてレ、る。この再生光の最大反射率 rl の 0. 7倍以上の反射率が得られる好ましい記録膜の膜厚は、小さい方 max

から順に、図 5Aで横方向の矢印で示された、 Ta、Tb、Tc、 ···、（···は繰り返しを意味する）の範囲である。この記録層の膜厚 tは、以下の式 (4)を満たす範囲となる。

[0048] (ρ-0. 369) λ l/(4nl)≤t≤ (ρ + 0. 369) λ l/(4nl) (4)

[0049] ただし、 λ 1は再生光波長、 λ 2は記録光波長、 tは記録層の膜厚、 nlは記録層の記録済領域の屈折率、及び pは任意の正の奇数である。

[0050] 具体的な記録層の膜厚は、例えば、 0.07/im≤Ta≤0. 14 xm、 0. 27/im≤T b≤0. 35 xm、 0.48μηι≤Το≤0. 55 xm、 0.68μηι≤Τ(1≤0. 76/im、 ···、である。

[0051] 以上の結果を考え合わせると、 L→H(nl>n>n2)特性を有する情報記録媒体の場合、より好ましい各記録層 1の膜厚の範囲は、良好な再生信号強度 (最大反射率 r 1 の 0. 7倍以上）が確保され、かつ、未記録領域 24のえ 2に対する反射率が λ 1 max

に対する反射率よりも小さくなる範囲である。すなわち、 T、 T、 T、 · · ·、で表される

1 2 3

範囲と、 Ta、 Tb、 Tc、 · · ·、で表される範囲を同時に満たす膜厚の範囲が望ましい。具体的には、両膜厚の範囲を同時に満たすより好ましい範囲の膜厚は、図 5Aに示されるように、膜厚力 M、さレヽ方力ら順に、例えば、 0.07μηι≤ΤΓ <0. 12/im, 0. 27

1

^m≤Tr <0. 35 zm、 0.48 xm≤Tr ≤0. 55 xm、 0.68 xm≤Tr ≤0. 76 μ

2 3 4 m、 · · ·、（···は繰り返しを意味する）を満たす、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 · · ·、となる。上

1 2 3 4

記のより好ましい膜厚の範囲は、波長や屈折率の組み合わせで異なることは言うまでもない。

[0052] そして、上記各 Trの範囲の中でも、製造の点から、 H→Lと L→Hのどちらの特性を有する情報記録媒体も、記録層の膜厚は、例えば、 0. 6 xm以下とある程度薄い方が作りやすい。このため、記録層 1の膜厚の範囲は、上記の各結果と図 4A及び図 5 Aに示された、 Tr、 Tr、または Trの辺りに設定されることが好ましい。

1 2 3

[0053] なお、図 5Bに示されるように、未記録領域 24及び記録済領域 23の λ 2に対する反射率も、それらの λ 1に対する反射率と同じような正弦波状の周期関数になり（最大反射率と最小反射率は再生光波長の各反射率と同じ値である）、記録後に反射率が増加する L→Hの挙動を示す。 λ 2に対する未記録領域 24の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 ρを用いて、 ρλ2Ζ (4η)で表され、 λ2に対する記録済領域 23の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、 ρλ2Ζ ( で表される。このため、記録層 1の膜厚が厚くなるほど、各領域における反射率の最大値のずれ量は大きくなつていく。

[0054] また、本実施の形態の記録光及び再生光のように、再生光波長 11が 0. 6μτη≤ ll≤0. を満たし、記録光波長; 12力 0. 73 xm≤ λ2≤0.83 xmを満たす関係の場合には、 H→Lまたは L→Hの特性を有する情報記録媒体のどちらであっても、図 2及び図 3(え 1 = 0· 66/im、 λ2 = 0. 78 μ m)に示されたように、特に、 T (t

2 2

〜t )と丁 (t〜t )、すなわち、式（2)における iが 1または 2の範囲において、実線で

3 3 4 5

示されたえ 2に対する未記録領域 24の反射率は、点線で示された λ 1に対する未記録領域 24の反射率よりも大幅に小さくできることが理解される。例えば、記録層 1の膜厚が、 Τの膜厚の範囲内の 3え 1/ (4η) =0. 32 μΐηに設定された場合 (この膜

2

厚は、前述した、より好ましい記録層 1の膜厚 Trに含まれる）、 λ 1に対する未記録

2

領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体が、 0. 32%、 L→Hの情報記録媒体が、 0. 36%である。これに対し、同じ記録層の厚みで、 λ 2に対する未記録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体が 0. 18%、 L→Hの情報記録媒体が、 0. 20%である。このように、いずれの場合でも λ 2に対する未記録領域 24の反射率が λ 1に対する未記録領域 24の反射率より顕著に小さい情報記録媒体が得られる。

[0055] 従って、本発明によれば、例えば、記録層 1が 30層の場合の情報記録媒体 21を考えると、対物レンズ 6から最も遠い最下層の記録層 laにおいて、未記録領域 24で再生光 7bの光量は、 H→Lの特性を有する情報記録媒体が、（1_0.0032)²⁹ = 0. 9 1、 L→Hの特性を有する情報記録媒体が、（1— 0.0036)²⁹ = 0. 90となり、どちらの情報記録媒体においてもおよそ 10%低下する。一方、最下層の記録層 laにおいて、未記録領域 24における記録光 7aの光量は、 H→Lの特性を有する情報記録媒体が、 (1-0. 0018)²⁹ = 0. 95、 L→Hの特性を有する情報記録媒体が、 (1-0.0 020)²⁹ = 0. 94となり、記録光の光量の低下は 5〜6%となる。従って、記録光の光量の低下は再生光の光量の低下に比べて半分程度に小さくできる。このため、記録層 1の層数が多くなる程、本発明の効果は大きくなる。

[0056] 非線形吸収現象で記録ピットが記録される場合、記録感度が光量に対して乗数的に変化するので (例えば、 2光子吸収記録では、記録感度が光量の 2乗特性に比例する）、特に記録に関しては光量の低下が問題となる（例えば、 2光子吸収記録では、記録光の光量が 0. 9倍になると記録感度はその 2乗の 0. 81倍に低下する）。しかしながら、本発明によれば、記録光の光量の低下が低減されるため、フォーカスサーボ用の反射光を確保しながら、多層の記録層を有する情報記録媒体に 3次元的に記録ピットを精度良く良好に記録及び再生することが可能となる。

[0057] また、記録層 1の膜厚が、 Tの領域、例えば、 5 λ l/ (4n) =0. 53 x mに設定さ

3

れた場合 (この膜厚は、前述した、より好ましい記録層 1の膜厚 Trの範囲に含まれる

3

)、え 1に対する未記録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体力 0· 32%、 L →Hの情報記録媒体力 0. 36%である。これに対し、同じ記録層の厚みで、え 2に対する未記録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体が、 0. 04%、 L→Hの情報記録媒体が、 0. 05%である。従って、 0. 32 μ ηの膜厚を有する記録層と比べ、さらに記録光に対する反射率が小さくなる。既述したように、記録光の光量は再生光の光量に比べて大きい（例えば、 10倍程度）。一方、再生光によりフォーカスサーボを行うための十分な反射率は約 0. 1%である。従って、え 2に対する未記録領域 24の反射率は約 0. 01 %以上確保されれば足りる。本実施の形態において、 Τの範囲で

3

は、 λ 1に対して最大の反射率を与える記録層の膜厚での λ 2に対する未記録領域 24の反射率は、 Τあるいは Τにおける反射率より小さくできる。従って、記録層 1の

1 2

層数が多い情報記録媒体には Τの膜厚の範囲が特に好ましい。例えば、 50層の記

3

録層 1を有する情報記録媒体の場合、対物レンズ 6から最も遠い最下層の記録層 la においては、未記録領域 24での再生光 7bの光量は、 H→Lの情報記録媒体が、（1 -0. 0032) ⁴⁹ = 0. 85、 L→Hの情報記録媒体力（1— 0. 0036) ⁴⁹ = 0. 84であり、再生光の光量の低下は 15〜： 16%となる。これに対し、未記録領域 24での記録光 7 aの光量は、 H→Lの情報記録媒体力 (1 -0. 004) ⁴⁹ = 0. 98、 L→Hの情報記録媒体が、（1— 0. 005) ⁴⁹ = 0. 98となり、 50層目の記録層でも記録光の光量の低下は 2%に抑えられる。従って、記録光の光量の低下は、再生光の光量の低下に比べて 1Z8程度と大幅に小さくできる。このため、 Tの範囲の膜厚を有する記録層を形

3

成すれば、記録光でのフォーカスサーボ用の反射光を確保しながら、精度良く良好な記録及び再生が行われる。

[0058] 次に、本発明の情報記録媒体の各構成が説明される。本実施の形態の情報記録媒体 21は、非線形吸収現象の 1つである、 2光子、多光子、またはプラズマ吸収過程を用いて、記録ピット 5が形成される。従って、中間層 2だけでなぐ記録層 1も λ 2と λ 1に対して、上記に述べられた反射光以外は殆ど損失が発生せず、効率的に 3次元的な記録ピットの記録/再生が可能となる。すなわち、非線形吸収現象を用いることにより、略透明な記録層 1が用いられ、高い光利用効率が達成される。ただし、例えば、 2光子吸収過程を利用して記録を行うためには、記録層 1は、記録光波長では略透明であるが、その半分の波長では吸収を示す記録材料が用いられる。

[0059] 上記の情報記録媒体に、え 2 = 0. 78 /i m、パルス幅が 100フェムト秒〜 10ナノ秒の、例えば、比較的ピーク光量の高い、数 lOOmW〜数 W以上のパルスレーザ光が記録光の収束光 7aとして、対物レンズ 6により所望の記録層 Idに集光される。この記録光の集光により、例えば、非線形吸収現象の 1つである 2光子吸収過程によって、光子密度の高い部分 (集光点及びその近傍）のみにおいて波長が半分 (0. 39 μ η ) になったような吸収が生じ、記録ピット 5が書き込まれる。本実施の形態 1では、記録ピット 5は記録層 1の光学定数のうち、屈折率を変化させて記録されているが、光学定数は他の特性であってもよい。ただし、記録層 1の屈折率の変化を利用する方が、吸収変化を用いるよりも光の損失が少なくなるため、多層構造の記録部 3を有する情報記録媒体には望ましい。また、 3光子吸収のような多光子吸収が用いられても、多層構造の記録部 3を有する情報記録媒体に適した記録が可能になる。例えば、 3光子吸収記録では、記録光波長に対しては略透明である力その 1/3の波長に対して吸収を示す記録材料が用いられる。また、 2光子吸収過程等の非線形吸収現象を利用して記録ピットが記録される場合、記録ピット 5は通常の記録の場合に比べて小さくなる（例えば、 2光子吸収では記録ピット 5の径は 1光子吸収で記録した場合に比ベて 0. 71倍となる）。このため、記録光波長よりも短い再生光波長（2光子吸収では、記録光波長の約 0. 7倍の波長を有する再生光波長）が使用されると、記録時と再生時の実質的なスポット径が同程度に近づき、記録及び再生の最適化もしくは高密度化が図られる。

[0060] 本実施の形態 1において、各記録層 1はそれぞれトラックガイド溝を具備している（図 1には図示無し)。トラックピッチ Tpは、例えば 0. 59 m、溝深さは、例えば 0. 49 x mである。この溝からの ± 1次回折光が光検出器（図示無し)で検出されることによりトラッキング誤差信号が得られ、正確にトラック上に沿って記録再生される。

[0061] 基板 9に含まれる樹脂としては、ポリカーボネート以外に PMMA、ノルボルネン樹脂（例えば、「アートン」 CJSR株式会社製））、またはシクロォレフイン樹脂（例えば、「ゼォネックス」 (日本ゼオン株式会社製） )等が用いられる。

[0062] 記録層 1は、記録材料として、例えば、フォトクロミック材料の 1つであるジァリールェテンまたはその誘導体と、必要により、全体の 10〜50wt%略透明な樹脂とを混入して形成される。フォトクロミック材料を用いることにより、フオトンモードで記録可能なライトワンスゃ、記録消去が可能なリライタブル記録が実現できる。これらの中でも、ジァリールェテンまたはその誘導体は熱的に安定な記録が行なえるため好ましい。

[0063] ジァリールェテンには色々の誘導体があり、具体的には、 l,2-Bis[2-methylbenzo[b ]thiophen_3_yl]_3,3，4，4,5,5_hexailuoro_l_cyclopentene、 2,3_Bis(2,4,5_tnmetnyi— «3 -thienyl)maleic Anhydride 2,3— Bis(2，4,5— tnmethy卜《3— thienyl)maleimide、 cis— 1,2— Di cyano- 1，2_bis(2，4, 5_trimethy卜 3_thienyl)ethene等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではなぐジァリールェテンの骨格構造を有する材料であれば、特に限定されない。

[0064] また、ジァリールェテンまたはその誘導体と、例えば、 PMMA (ポリメチルメタアタリレート）や紫外線硬化樹脂等の略透明な樹脂との混合により、ジァリールェテンの再結晶化の防止効果が得られる。ただし、再結晶化しない場合であれば、透明樹脂は特に必要とされず、 100。/oのジァリールェテンまたはその誘導体が用いられてもよい

[0065] さらに、本発明の記録層は、例えば、記録光の 2光子吸収過程でフォトクロミック材料を感光させる波長を高効率で発光する蛍光材料を含有してもよレ、。このような蛍光材料を記録層が含有すれば、記録材料の感度向上が図られるため好ましい。すなわち、フォトクロミック材料は一般的に 2光子吸収過程での記録感度が低いが、蛍光材料は 2光子吸収過程での記録感度が高いものがある。従って、その 2光子蛍光により、一般に 1光子吸収の感度は優れているフォトクロミック材料が 1光子吸収過程で感光される。

[0066] 上記のような蛍光材料としては、具体的には、例えば、ユーロピウム付活ピロ燐酸ストロンチウム 'マグネシウム [ (Sr， Mg) P O ： Eu]のような無機蛍光材料や、パラテル

2 2 7

フエニル (p—Terphenyl)のような有機蛍光色素等が挙げられる。

[0067] 本発明の記録層に用いられる他の記録材料としては、側鎖型液晶性高分子ゃフォトポリマー等のフォトンモードで記録される材料も好ましい。側鎖型液晶性高分子からなる記録層は、記録後の記録ピットの屈折率変化 (例えば、 Δ η=0. 2)が大きいという特徴があり、また偏光方向も記録されるため、通常記録に比べて記録容量を略 2倍に増やすことが可能である。またフォトポリマーはライトワンス記録に適しており、記録後に安定な材料であるため好ましレ、。

[0068] 上記以外の記録層に用いられる記録材料としては、有機色素、 Ζη〇等の超微粒子が混入された樹脂膜や、 TeO膜等も好ましい。これら記録材料の屈折率変化を利

2

用することにより、光の吸収損失が減少するため好ましい。本発明において、屈折率の変化量は記録光の照射方法により制御されてもよい。さらに記録光として数 W〜数 10kWの比較的ピークパヮの高いパルス光を用レ、、ボイドと呼ばれる空のピットを記録してもよレ、。ピットがボイドの場合は、屈折率が 1であるので、記録層の屈折率が、例えば 1. 7の場合、屈折率変化量は Δ η= _0. 7となり、絶対値が大きくなる。このため、コントラスト良く信号が再生される。また、相変化材料は光の吸収を利用して記録されるため、層数の多い記録には適さないが、 2〜6層程度の多層光ディスク用の記録層の記録材料として使用可能である。

[0069] 記録層 1の間に形成される中間層 2としては、記録層 1との界面で所定の反射率を得るために記録層 1に使用される樹脂とは同一または異なる樹脂が用いられる。このような樹脂としては、例えば、紫外線 (UV)硬化樹脂、熱硬化性樹脂、 ΡΜΜΑ、ノルボルネン樹脂、またはシクロォレフイン樹脂等の透明樹脂が用いられる。

[0070] なお、本実施の形態では、対物レンズ 6からの収束光 7aが既に記録された記録ピットを通過しない順序で、記録層 1中に、順次、記録ピット 5が 3次元的に記録された。このような順序で記録ピット 5が記録されることにより、例えば、ターゲット層 Idにおいて、ターゲット層 idより上層の記録層 le、及び Ifの記録済の記録ピット 5を透過することによって発生する散乱光、不要回折光等の迷光（ノイズ光）の影響を減らす効果 (SN 比向上）が得られる。具体的には、例えば、記録層 1中の、対物レンズ 6から最も離れた位置（図 1では、記録層 la)から順次記録ピット 5が記録されれば、既に記録済みの記録ピットを通過することなぐ他の記録ピット 5が記録される。図 1の構成では順に laの列、 lbの歹 IJ、 lcの列というように、 z軸方向に 3次元的に記録すればよい。

[0071] 本実施の形態の情報記録媒体 21の製造方法としては、従来公知の製法を採用することができる。具体的には、図 6に示されるように、基板 9に、例えばスピンコート等の塗布により、記録層 laが形成され（図 6B)、その上に、例えば塗布により、中間層 2 aが形成される（図 6C)。そして、その中間層 2a上に、同様にして、記録層 lb、中間層 2b、記録層 lc、 · · ·、が繰り返し形成される。最後に、保護層 4が、例えば塗布や、フィルム形成法により、光の入射側に形成される（図 6D)。塗布法によって、記録層 1 と中間層 2が形成されることにより、情報記録媒体の作製が容易で、低コスト化が可能になる。

[0072] 本実施の形態において、中間層 2及び記録層 1は余剰に形成されてもよい。そして、余剰に形成された中間層 2及び記録層 1の部分（つまり記録部の一部であって、光が入射する側の部分)が保護層 4として使用されてもよい。この記録部の構成によれば、別工程での保護層 4の形成が不要となり、記録部 3と実質的に同じ材料からなる保護層が形成される。

[0073] 次に、本実施の形態の情報記録媒体に記録ピットを記録及び Zまたは再生するための光学情報記録再生装置が説明される。図 7に示されるように、本実施の形態の光学情報記録再生装置 70は、記録用光源 20aと再生用光源 20bのそれぞれ波長が異なる 2種類の光源を有している。そして、光源 20a、 20bから情報記録媒体 21までの光路中に、ビームスプリッタ 18a、コリメータレンズ 16、ビームスプリッタ 18b、立ち上げミラー 12、波長板 10、球面収差補正素子 13、及び対物レンズ 6が配置されている [0074] 復路における、ビームスプリッタ 18bから光検出器 19までの光路には、フォーカス Zトラック誤差信号検出素子 15、検出レンズ 11、及び情報記録媒体 21の層間クロストークを小さくするピンホール 14が配置されている。

[0075] 記録用光源 20aは、パルス幅力例えば 100フェムト秒から 10ナノ秒で波長 λ 2が 0. 78 x mの記録光を出射する半導体パルスレーザ光源である。再生用光源 20bは、例えば、波長; 1 1が 0. 66 x mの再生光を出射する半導体レーザ光源である。記録用光源 20aの波長よりも短い波長を出射する再生用光源が使用されることにより、 2 光子吸収記録や多光子吸収記録、プラズマ吸収記録のような非線形記録にぉレ、て、記録密度がより高密度化される。なお、両光源がアレイ化された光源が用いられてもよい。

[0076] 波長板 10は、図 7に示されるように、対物レンズ 6と光源 20までの記録再生光の共通光路に配置されている。この波長板 10は両波長の違いを利用して、記録光 22aに対しては実質的に λ /4板力、またはそれに近くなるように設計され、再生光 22bに対しては実質的に λ /2板もしくはえ板となる力、またはそれに近くなるように設計されている。また、ビームスプリッタ 18aも、両波長の違いを利用して、記録光 22aは透過、再生光 22bは反射し、さらに、ビームスプリッタ 18bも、波長の違いを利用して、記録光 22aに対しては偏光ビームスプリッタで、再生光 22bに対しては、偏光方向にほとんど依存しない、ハーフミラーとして機能するように設計されてレ、る。

[0077] 本実施の形態の光学情報記録再生装置 70は、図 7に示されるように、記録時においては、記録用光源 20aから Y軸方向に出射された直線偏光でピークパヮの比較的大きなパルスレーザ光の記録光 22aが、まずビームスプリッタ 18aを通過する。そして、記録光 22aはコリメータレンズ 16により、略平行光となり、ビーム分岐素子であるビ一ムスプリッタ 18bを透過して、立ち上げミラー 12によって光路を一Z軸方向に折り曲げられる。そして、—Z軸方向に折り曲げられた記録光 22a (レーザ光 8)は、波長板 1 0で実質的に円偏光に変換され、球面収差補正素子 13を通過して、例えば、開口数 NA = 0. 85、焦点距離 2mmの対物レンズ 6によって、これまでに説明した構成を有する情報記録媒体 21の保護層 4を通過して記録部 3の所望の記録層 lbに集光する (収束光 7a)。そして、その反射光 7a'を利用してフォーカスサーボ、及びトラックサーボを行いながら、 2光子または多光子吸収過程等のような非線形現象を用いて、記録層 1に、記録ピット 5の列が記録される。本実施の形態では、記録光波長に対する未記録領域の反射率が再生光波長に対する未記録領域の反射率より小さい情報記録媒体が使用されているため、記録層の最下層（図 7では記録層 la)においても、記録ノヮの低下が低減され記録ピット 5が精度良く記録される。

[0078] このとき、収束光 7aが通過する記録部 3の厚さが記録深さにより異なるので、光源 2 0から対物レンズ 6までの光路中に設けた球面収差補正素子 13で記録部 3中の記録される情報ピット 5の記録深さに応じて、球面収差補正素子 13で球面収差量を制御しながら記録するようにすれば、良好な記録ピット 5が精度良く形成される。球面収差補正素子 13は、屈折率分布が可変である液晶素子や、凹レンズと凸レンズを組み合わせてァクチユエ一タで両レンズの光軸方向の間隔が可変なビームエキスパンダー等が用いられる。

[0079] 再生時においては、再生用光源 20bから出射された直線偏光のレーザ光である再生光 22bは、ビームスプリッタ 18aにより Y軸方向に折り曲げられ、同じぐコリメ一タレンズ 16により、略平行光となり、ビームスプリッタ 18bを透過して、立ち上げミラー 12 によって光路を一 Z軸方向に折り曲げられる。そして、 Z軸方向に折り曲げられた再生光 22b (レーザ光 8)は、波長板 10、球面収差補正素子 13を通過して、直線偏光のまま、対物レンズ 6によって情報記録媒体 21の記録部 3の記録層 1の記録ピット 5 に集光（収束光 7b)する。そして、記録ピット 5によって反射されたレーザ光 7b'は、逆方向に折り返し、対物レンズ 6、球面収差補正素子 13、波長板 10、立ち上げミラー 1 2を順に通過し、ビームスプリッタ 18bにより光軸を Z軸方向に曲げられ、回折型フォ一カス Zトラック誤差信号検出素子 15によって、複数の光に分岐され、検出レンズ 1 1により検出収束光 17、 17'となる。再生信号光となる検出収束光 17はピンホール 1 4を通過して光検出器 19aにより信号が検出される。分岐されたフォーカス/トラック誤差信号となる検出収束光 17'は、ピンホールを通過させずに、別の光検出器 19b で検出される。フォーカス Zトラック誤差信号となる検出収束光 17'は、ピンホールを通過させない構成により、非点収差法、 SSD法 (スポット 'サイズ ·ディテクシヨン法）、 3ビームトラッキング法のような従来方法で、それぞれフォーカスやトラック誤差信号が検出される。すなわち反射光 7a'、 7b 'を利用してフォーカスサーボ、及びトラックサーボを行いながら、記録層の光学定数の変化を利用することにより記録ピットが記録 Z再生される。

[0080] 検出レンズ 11の焦点距離は、例えば 33mmであり、光検出器 19側でのエアリーデイスク径は例えば 9. である。ピンホール 14は、検出収束光 17の略焦点の位置に設置されている力ピンホール 14を設けることにより、所望の記録層 lbの光軸方向の上下の記録層 la、 lc、 Idにおける対物レンズ 6の収束光 7が照射する別の記録ピットからの不要反射光であるクロストーク光（層間クロストーク）がピンホール 14の外部に分布する。それらの光はピンホール 14内に入らなくなるため、層間クロストークが減少する。また、ピンホール 14の代わりに、光検出器の受光部がピンホール径の大きさを有する光検出器 19aにより、検出収束光 17を検出するようにしても同様の効果が得られる。

[0081] 本実施の形態では、ピンホール 14の大きさが再生信号光の検出収束光 17のエアリーディスク径の 5倍以下であれば、例えば、記録層 1の層間隔 A dが 5〜8 x mでも問題ないレベル (層間クロストーク量≤30dB)まで再生信号の品質が向上された。ただし、ピンホール 14の大きさを小さくして、記録層 1の間隔（中間層 2の膜厚）をより小さくすることは可能である力小さくし過ぎると、ピンホール 14に入る光量が減少したり、環境温度により、光学系が歪んで、検出収束光 17が、ピンホール 14の中心からずれる傾向がある。また、光量が低下する場合、 APD (アバランシェフオトダイオード）を使用することにより信号強度が強められる。このため、本発明のような 3次元多層記録再生装置において、材料の制限で検出光量が低下しすぎるときは APDの利用が効果的である。

[0082] また、上記形態の光学情報記録再生装置は、さらに記録時に、記録光 22aとともに再生光 22bも出射させて、上記再生光 7bによりフォーカスサーボを行ってもよレ、。すなわち、記録時に再生光を出射し、収束光 7bを所望の記録層 lbに集光してその反射光 7b'を利用してフォーカスサーボを行いながら、収束光 7aを所望の記録層 lbに集光して記録ピット 5を記録することもできる。既述したように、記録層の膜厚が記録光波長に対して低い反射率を示す範囲であれば、最下層の記録層においても記録光のパヮの低下が抑えられる力記録光を利用したフォーカスサーボは困難となる傾向がある。このため記録時に、再生光を利用してフォーカスサーボを行えば、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、最下層の記録層 l aに記録ピット 5がー層精度良く記録される。特に、非線形吸収現象が利用される場合、例えば 2光子吸収過程が利用される場合では、記録感度は光量の 2乗特性となる。従って、再生光によってフォーカスサーボが行われれば、フォーカスサーボによる記録光の減衰が抑えられるため、その効果が大きい。このような記録時に再生光によりフォーカスサーボを行う光学情報記録再生装置に用いられる情報記録媒体 21は、特に、 λ 2に対する未記録領域の反射率が、例えば、 0. 01 %以下と小さくなる記録層の膜厚 (すなわち、記録光だけではフォーカスサーボが困難になる膜厚）を有することが好ましい。このような記録層の膜厚は、 λ 2に対する未記録領域の反射率の変位を考慮すれば、以下の式（5)を満たす範囲で表される。

[0083] (q - 0. 104) λ 2/ (4η)≤t≤ (q + 0. 104) λ 2/ (4η) (5)

[0084] 式中、 λ 2は記録光波長、 ηは記録層の未記録領域の屈折率、 qは任意の正の偶数である。

[0085] 例えば、本実施の形態で使用される再生光波長え 1が 0. 6 μ ηι≤ λ 1≤0. 7 μ m 、記録光の波長 λ 2が 0· 73 /i m≤え 2≤0· 83 μ mの範囲の場合は、 q= 4、すなわち以下の式 (6)を満たす範囲の膜厚 tに設定される。

[0086] 3. 90 λ 2/ (4η)≤t≤4. 10 λ 2/ (4η) (6)

[0087] 上記で説明された屈折率 ηを有する記録層の場合、 H→Lと L→Hのどちらの特性を有する情報記録媒体においても、式（6)を満たす記録層の膜厚の範囲は、 0. 49 μ τη≤ί≤0. 52 x mとなる。この膜厚 tの範囲は、上記した; 1 1に対する未記録領域の反射率を確保でき、かつ、良好な再生信号強度 (最大反射率 rl の 0. 7倍以上） max

が確保される、前述した図 4A、及び図 5Aに図示したより好ましい膜厚 Trの範囲内

3 にも含まれる。従って、記録時に、再生光でフォーカスサーボを行っても、記録光の光量の低下が抑えられているため下層の記録層でも光源のピークパヮを調整することな精度良く記録ピットが記録される。そして、再生時には、再生光の反射率を記録光の反射率よりも大きくしているため、再生光でフォーカスサーボが行われる。なお、再生時に、下層の記録層で光量が不足する場合には、再生用光源は記録用光源に比べて低パヮであり調整により容易に光量を上げることができるため、ターゲットである記録層が対物レンズから離れるに従レ、、所望の反射光強度が得られるよう必要によりパヮ調整すれば、光量の不足も改善される。また、図 4及び図 5の対比から理解されるように、 H→Lの特性を有する情報記録媒体の方が L→Hの特性を有する情報記録媒体より記録後の反射率が低くなり、記録前後で大きな反射率の差が得られ、その結果、変調率を大きくできるため好ましい。

[0088] (実施の形態 2)

次に、本発明の実施の形態 2の情報記録媒体が説明される。実施の形態 2は、記録光波長え 2よりも短い再生光波長 λ 1が使用される点は実施の形態 1と同様である力再生光波長が 0. 35 /i m≤ λ 1≤0. 45 /i mを満たし、記録光波長が 0. 6 μ ηι≤ λ 2≤0. 7 μ ΐηを満たす記録光及び再生光が利用される点で異なる。このような波長を有する光源としては、具体的には、例えば、え 1 = 0. 405 /i mの半導体レーザ、及びえ 2 = 0. 66 /i mの半導体レーザが挙げられる。

[0089] 図 8から図 11は、本実施の形態 2の情報記録媒体を詳細に説明する図面である。

図 8A及び図 8Bは、本発明の実施の形態 2に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の一例を示している。図 9A及び図 9Bは、本発明の実施の形態 2に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の他の一例を示している。図 10Aは、図 8Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示しており、図 10Bは、図 8Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示している。図 11Aは、図 9Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示しており、図 11Bは、図 9Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示している。

[0090] まず、実施の形態 1の情報記録媒体と同様に、 H→L (n< nl < n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率が、 n= l . 55、 nl = l . 60、及び n2 = 1.64である場合、図 8A及び図 8Bに点線、及び実線で示されるように、記録層の膜厚と、 λ1(0.405 zm)と λ2(0.66 μ m)に対する未記録領域 24の反射率との関係は、正弦波状の周期的な変化を示すことが確認された。この反射率の変位は実施の形態 1と同じ、 Rl(t) =rl [1 -cos (4η π t/ λ 1) ]/2, R2 (t) =r2 [l_co

max

=0.32%で

あり、最小反射率は、 rl =r2 =0%である。

min min

[0091] 次に、 L→H(nl>n>n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率が、 η=1· 55、nl = l.60、及び η2 = 1.46である場合、図 9Α及び図 9Βの点線及び実線に示されるように、各反射率は実施の形態 1と同様の正弦波状の周期的な変化を示すことが確認された。すなわち、それぞれ、 Rl (t) =rl [1-οο₈(4ηπ

max

t/ λ 1) ]/2、 R2 (t) =r2 [1— cos (4n %t/ λ 2) ]/2で表される。ここで、最大

max

反射率は、 rl =r2 =0.36%であり、最小反射率は、 rl =r2 =0%である

max max mm mm

[0092] 従って、図 8B及び図 9Bに示されるように、点線で示される記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域におけるえ 1の反射率の変位 Rl (t) ヽ実線で示される記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における λ 2の反射率の変位 R2 (t)より大きくなる膜厚の範囲であれば、本実施の形態の再生光波長及び記録光波長が使用される場合に、 λ 2に対する未記録領域の反射率が、 λΐに対する未記録領域の反射率よりも小さくなる。すなわち、実施の形態 1と同様に、式（1)を満たす記録層の膜厚であれば、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、高精度に良好な記録再生を行うことができる。

[0093] 両反射率曲線の交点における膜厚 tは、どちらの場合においても同じで、小さい方力ら J噴に、 t =0 xm、 t =0.08 m、 t =0.16 xm、 t =0.24 m、 t =0.32 xm、 t =0.67

μ m' · ·、である。従って、点線で示された λ 1に対する反射率曲線力実線で示された λ 2に対する反射率曲線より大きくなる記録層の膜厚の範囲は、図 8Βと図 9Βにそれぞれ横方向の矢印で示された、 Τ、 Τ、 Τ、 · · ·、の範囲である。 tを用いて表さ

1 2 3 i

れる各範囲は、実施の形態 1における式（2)の条件と同じように、 t <T <t、 t <T <t、 t <T <t、 t <T <t、 ···、となる。

3 4 3 5 6 4 7

[0094] 記録層 1に記録ピット 5が記録され、再生される場合についても、実施の形態 1の場合と同様に説明される。すなわち、 H→L(nく nl<n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率が、 n=l. 55、 nl = l.60、及び n2 = l. 64である場合、 λΐに対する未記録領域 24及び記録済領域 23の各反射率は、図 10Aにそれぞれ点線及び実線で示されるように、正弦波状に周期的な変化を示すことが確認された。この情報記録媒体は H→Lの特性を有するため、未記録領域 24における最大反射率は rl =0. 32%であるが、記録ピット 5である記録済領域 23での最大反 max

射率は rl =0.06%に低下する（最小反射率はいずれも 0%である）。そして、図 1 max

OAに示されるように、え 1に対する未記録領域 24の反射率が最大値を示す記録層 1 の膜厚は、任意の正の奇数 pを用いて、 ρλ l/(4n)で表され、え 1に対する記録済領域 23の反射率が最大値を示す記録層の膜厚は、 p λ 1/ (4nl)で表わされる。

[0095] 従って、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、未記録領域 24における再生光の反射率が、最大反射率の 0. 7倍以上得られる好ましい記録膜の膜厚は、式 (3)を満たす範囲となる。

[0096] (ρ-0. 369) λ l/(4n)≤t≤ (p + 0. 369) λ 1/ {An) (3)

[0097] 具体的な記録層の膜厚は、例えば、図 10Aに横方向の矢印で示された、 Ta、 Tb、 Tc、一、（···は繰り返しを意味する）の範囲で、 0.04, m≤Ta≤0. 09 μ m、 0. 1 7 xm≤Tb≤0. 22 zm、 0. 30 xm≤Tc≤0. 35 zm、 0.43 xm≤Td≤0.48 μ m、 0. 56 μ m≤Te≤0.61 μ m、 · · ·、で fcる。

[0098] 以上の結果を考え合わせると、本実施の形態の H→L(n<nl<n2)の特性を有する情報記録媒体において、より好ましい記録層 1の膜厚の範囲は、実施の形態 1と同様に、未記録領域 24の λ 2に対する反射率が λ 1に対する反射率よりも小さくなる Τ 、 Τ、 Τ、 · · ·、で表される範囲と、良好な再生信号強度 (最大値の 0. 7倍以上）が確

2 3

保できる Ta、 Tb、 Tc、 · · ·、で表される範囲を同時に満たす範囲となる。具体的に、両膜厚の範囲を同時に満たすより好ましい膜厚は、図 10Aの横方向の矢印で示された、膜厚力、さレヽ方力ら順に、例えば、 0.0 μΐΆ≤Ύΐ <0. 0. 17 μτη≤

1

Tr ≤0. 22 xm、 0. 32^m<Tr <0. 34 μ m、 0.43/im≤Tr <0.48 μ m、 0. 57 xm<Tr ≤0. 61 xm、 .··、（· · ·は繰り返しを意味する）を満たす、 Tr、 Tr、 T

5 1 2 r、 Tr、 Tr · · ·、となる。

3 4 5、

[0099] 次に、 L→H(nl>n>n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率力 S、_n=i. 55、nl = l. 60、n2 = l.46である場合、 λ 1に対する未記録領域 2 4及び記録済領域 23の反射率は、図 11Aにそれぞれ点線、実線で示されるように正弦波状に周期的な変化を示すことが確認された。この情報記録媒体は L→Hの特性を有するため、未記録領域 24の最大反射率は rl =0. 36%である力記録ピット max

5の記録済領域 23での反射率は最大値 rl =0.83%に増加する（最小値はいず max

れも 0%である）。そして、図 11Aに示されるように、え 1に対する未記録領域 24の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 pを用いて、 ρλ l/(4n) で表され、え 1に対する記録済領域 23の反射率が最大値を示す記録層の膜厚は、 p え l/(4nl)で表わされる。

[0100] 従って、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、記録済領域 23における再生光の反射率が、最大反射率の 0. 7倍以上得られる好ましい記録膜の膜厚は、式 (4)を満たす範囲となる。

[0101] (p-0. 369) λ l/(4nl)≤t≤ (p + 0. 369) λ l/(4nl) (4)

[0102] 具体的な記録層の膜厚は、例えば、図 11Aに横方向の矢印で示された、 Ta、 Tb、 Tc、一、（···は繰り返し意味する）の範囲で、 0.04, m≤Ta≤0.09 μ m, 0. 17 xm≤Tb≤0. 21 zm、 0. 29 xm≤Tc≤0. 34 μ m、 0.42, m≤Tcl≤0.47 μ m、 0. 55 xm≤Te≤0. 59 zm、 ···、である。

[0103] 以上の結果を考え合わせると、 L→H(nl>n>n2)特性を有する情報記録媒体において、より好ましい各記録層 1の膜厚の範囲は、良好な再生信号強度 (最大反射率 rl の 0. 7倍以上）が確保され、かつ、未記録領域 24の λ 2に対する反射率が max

1 2 3

れる範囲と、 Ta、 Tb、 Tc、 · · ·、で表される範囲を同時に満たす膜厚の範囲が望ましレ、。具体的には、両膜厚の範囲を同時に満たすより好ましい範囲の膜厚は、図 11A の横方向の矢印で示された、膜厚が小さい方から順に、例えば、 0.04μΐΆ≤Ύΐ <

1

0.08μηι、 0. 17/im≤Tr ≤0. 21μη、 0. 32μηく Trく 0. 34 μ m、 0.42 μ m≤Tr≤0. 47 z m、 0. 57 x m<Tr≤0. 59 m、 · · ·、（· · ·は,操り返しを意味す

4 5

る）を満たす、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 · · ·、となる。

1 2 3 4 5

[0104] なお、本実施の形態の記録光波長及び再生光波長の範囲内であっても、波長や屈折率の組み合わせでより好ましい膜厚の範囲が異なることは言うまでもない。

[0105] また、上記各 Trの範囲の中でも、製造の点から、 H→Lと L→Hのどちらの特性を有する情報記録媒体も、記録層の膜厚は例えば、 0. 6 x m以下とある程度薄い方が作りやすレ、。このため、記録層 1の膜厚の範囲は、上記の各結果と、図 10A及び図 11 Aに示された、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、または Trの辺りに設定することが好ましい。

1 2 3 4 5

[0106] また、本実施の形態の記録光及び再生光のように、再生光波長え 1が 0. 35 /i m≤ え 1≤0. 45 /i mを満たし、記録光波長え 2力 SO. 6 μ ΐη≤λ 2≤0. 7 x mを満たす関係の場合には、 H→Lまたは L→Hの特性を有する情報記録媒体のどちらであっても、図 8、及び図 9 ( 1 = 0. 405 x m、 2 = 0. 66 μ m)に示されるように、特に、 T (

2 t〜t )と T (t〜t )、すなわち、式（2)における iが 1または 3の範囲において、実線

2 3 4 6 7

で示されたえ 2に対する未記録領域 24の反射率は、点線で示された λ 1に対する未記録領域 24の反射率よりも大幅に小さくできることが理解される。例えば、記録層 1 の膜厚が、 Τの領域の 3え 1/ (4η) =0. 20 μ ΐηに設定された場合（この膜厚は、前

2

述した、より好ましい記録層 1の膜厚 Trに含まれる）、え 1に対する未記録領域 24の

2

反射率は、 _H→Lの情報記録媒体が、 0. 32%、 L→Hの情報記録媒体が、 0. 36% となる。これに対し、 λ 2に対する未記録領域 24の反射率は、どちらも略同じで 0. 02 %である。このように、いずれの場合でも λ 2に対する未記録領域 24の反射率が λ 1 に対する未記録領域の反射率より顕著に小さい情報記録媒体が得られる。

[0107] また、記録層 1の膜厚が、 Τの範囲内の、例えば、 7 λ

4 lZ (4n) =0. 46 z mに設定された場合 (この膜厚は、前述した、より好ましい記録層 1の膜厚 Trの範囲に含ま

4

れる）、 λ 1に対する未記録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体が、 0. 32% 、 L→Hの情報記録媒体が、 0. 36%となる。これに対し、 λ 2に対する未記録領域 2 4の反射率は、 H→Lの情報記録媒体が、 0. 06%、 L→Hの情報記録媒体力 0. 0 7%である。従って、再生光の光量の低下に比べて記録光の光量の低下が大幅に抑えられた情報記録媒体が得られる。なお、より好ましい膜厚の範囲は波長や屈折率の糸且み合わせで異なることは言うまでもなレヽ。

[0108] 本実施の形態の情報記録媒体の製造方法や光学情報記録再生装置は実施の形態 1で説明された構成と同様のものが使用される。

[0109] さらに、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、記録時に、記録光と再生光の両方を出射させて、再生光を所望の記録層に集光してその反射光を利用してフォーカスサーボを行なってもよい。このとき、 λ 2に対する反射率力例えば、 0. 01 %以下と小さくなる膜厚は、実施の形態 1と同様に、式（5)を満たす範囲となる。

[0110] (q-O. 104) λ2/(4η)≤t≤ (q + O. 104) λ2/(4η) (5)

[0111] 従って、再生光波長が 0. 35μΐη≤ λ 1≤0.45 μ mを満たし、記録光波長が 0. 6 μηι≤ λ 2≤0. 7 μΐηを満たす記録光及び再生光が使用される場合、例えば、 q=2 、すなわち以下の式（7)を満たす範囲の膜厚 tを有する記録層が好ましい。

[0112] 1. 90λ2/(4η)≤t≤2. 10λ2/(4η) (7)

[0113] 例えば、上記で説明された屈折率 ηを有する記録層の場合、 H→Lと L→Hのどちらの特性を有する情報記録媒体においても、式 (7)を満たす記録層の膜厚の範囲は、 0. 20μηι≤ί≤0. 22/imとなる。この膜厚の範囲は、前述した図 10A、及び図 11 Aで示されたより好ましい膜厚 Trの範囲内に含まれる。

2

[0114] あるいは、本実施の形態の場合、 q = 4、すなわち以下の式（8)を満たす範囲の膜厚 tを有する記録層が好ましレ、。

[0115] 3. 90λ2/(4η)≤t≤4. 10λ2/(4η) (8)

[0116] この場合、上記記録層の屈折率で、式 (8)を満たす膜厚の範囲は、 0. 41 zm≤t ≤0.44 xmとなる。この膜厚の範囲で、図 10Aあるいは図 11Aに示されたより好ましい膜厚 Trの範囲と共通する範囲は、 H→Lの情報記録媒体では、 0. 43_Mm≤t

3

≤0.44 xm、 L→Hの情報記録媒体では、 0.42 zm≤t≤0. 44 zmとなる。

[0117] (実施の形態 3)

次に、本発明の実施の形態 3の情報記録媒体が説明される。実施の形態 3は、記録光波長 λ 2よりも短い再生光波長 λ 1が使用される点は実施の形態 1と同様である力再生光波長が 0.48 zm≤ λ 1≤0. 58 zmを満たし、記録光波長が 0. 6μτη≤ λ2≤0. 7 μΐηを満たす記録光及び再生光が利用される点で異なる。このような波長を有する光源としては、具体的には、例えば、 λ1 = 0.532 zmの Nd:YAG_SH Gレーザ、及び λ 2 = 0.66 xmの半導体レーザが挙げられる。

[0118] 図 12から図 15は、本実施の形態 3の情報記録媒体を詳細に説明する図面である。

図 12A及び図 12Bは、本発明の実施の形態 3に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の一例を示している。図 13A及び図 13Bは、本発明の実施の形態 3に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の他の一例を示している。図 14Aは、図 12Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示しており、図 14Bは、図 12Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示している。図 15Aは、図 13Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示しており、図 15Bは、図 13Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示している。

[0119] まず、実施の形態 1の情報記録媒体と同様に、 H→L(n<nl<n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率が、 n=l.55、 nl = l.60、 n2 = l.6 4である場合、図 12A及び図 12Bに点線、及び実線で示されるように、え 1(0.532 μ m)と; I 2 (0.66 μ m)に対する未記録領域 24の反射率は、正弦波状の周期的な変化を示すことが確認された。この反射率の変位は実施の形態 1と同じ、 Rl (t) =rl [ΐ-οο8(4ηπί λ 1)]/2, R2 (t) =r2 [1— cos (4n π t/ λ 2) ]Z2で表さ max max

れる。そして、最大反射率は、 rl =r2 =0.32%、最小反射率は、 rl =r2 max max mm mm

=0%である。

[0120] 次に、 L→H(nl>n>n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率力 S、 _n=l.55、 nl = l.60、 n2 = l.46である場合、図 13A及び図 13Bに示されるように、各反射率は同様の正弦波状の周期的な変化を示すことが確認された。すなわち、それぞれ、 Rl(t) =rl [1 -cos (4η π t/ λ 1) ]/2, R2 (t) =r2 [1 max max

_(03(4117^/ぇ2)]/2で表される。ここで、最大反射率は、1"1 =r2 =0.36 max max

%、最小反射率は、 rl =r2 =0%である。 [0121] 従って、図 12B及び図 13Bに示されるように、点線で示される記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における λ 1の反射率の変位 Rl (t) 、実線で示される記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における λ 2の反射率の変位 R2 (t)より大きくなる膜厚の範囲であれば、本実施の形態の再生光波長及び記録光波長が使用される場合に、 λ 2に対する未記録領域の反射率が、 λΐに対する未記録領域の反射率よりも小さくなる。すなわち、実施の形態 1と同様に、式（1)を満たす記録層の膜厚であれば、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、高精度に良好な記録再生を行うことができる。

[0122] 両反射率曲線の交点における膜厚 tは、どちらの場合においても同じで、小さい方

i

力ら I噴に、 t =Ο ηι, η, t =0.19 ηι,

0 t =0. ΙΟ

1 2 t =0.29 η, t =0.38

3 4

μηι、 t =0.48μη、 t =0.57μηι、 t =0.67μηι、 t =0.76μη、 t =0.88

5 6 7 8 9

μ m、 · · ·、である。従って、点線で示されたえ 1に対する反射率曲線力実線で示された λ 2に対する反射率曲線より大きくなる記録層の膜厚の範囲は、図 12Bと図 13B にそれぞれ横方向の矢印で示された、 Τ、 Τ、 Τ、 · · ·、の範囲である。 tを用いて表

1 2 3 i

される各範囲は、実施の形態 1における式（2)の条件と同じように、 t <T <t、 t <

0 1 1 2

Tく t、 tく Tく t、 tく Tく t、 ···、となる。

2 3 4 3 5 6 4 7

[0123] 記録層 1に記録ピット 5が記録され、再生される場合についても、実施の形態 1の場合と同様に説明される。すなわち、 H→L(nく nl<n2)の特性を有する情報記録媒体にぉレヽて、 ί列えほ、、各屈折率力 S、 n=l.55、 nl = l.60、 n2 = l.64である場合、 λ 1に対する未記録領域 24及び記録済領域 23の各反射率は、図 14Aにそれぞれ点線、実線で示されるように正弦波状に周期的に変化することが確認された。この情報記録媒体は H→Lの特性を有するため、未記録領域 24の最大反射率は rl =0

max

.32%である力記録ピット 5である記録済領域 23での反射率は最大値 rl =0.0

max

6%に低下する（最小値はいずれも 0%である）。そして、図 14Aに示されるように、 λ 1に対する未記録領域 24の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 Ρを用いて、 ρλ lZ(4n)で表され、 λ 1に対する記録済領域 23の反射率が最大値を示す記録層の膜厚は、 ρ λ 1/ (4nl)で表わされる。

[0124] 従って、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、未記録領域 24における再生光の反射率が、最大反射率の 0.7倍以上得られる好ましい記録膜の膜厚は、式 (3)を満たす範囲となる。

[0125] (ρ-0.369) λ l/(4n)≤t≤ (p + 0.369) λ l/(4n) (3)

[0126] 具体的な記録層の膜厚は、例えば、図 14Aに横方向の矢印で示された、 Ta、 Tb、 Tc、一、（···は繰り返しを意味する）の範囲で、 0.05, m≤Ta≤0. 12 xm、 0.2 3 xm≤Tb≤0.29 zm、 0.40 xm≤Tc≤0.46 μ m、 0.57 xm≤Td≤0.63 μ m、 0.74 xm≤Te≤0.80 zm、 ···、である。

[0127] 以上の結果を考え合わせると、本実施の形態の H→L(n<nl<n2)の特性を有する情報記録媒体において、より好ましい各記録層 1の膜厚の範囲は、実施の形態 1と同様に、未記録領域 24のえ 2に対する反射率が λ 1に対する反射率よりも小さくなる Τ、 Τ、 Τ、 · · ·、で表される範囲と、良好な再生信号強度 (最大値の 0.7倍以上）が

1 2 3

確保できる Ta、 Tb、 Tc、 · · ·、で表される範囲とを同時に満たす範囲となる。具体的に、両膜厚の範囲を同時に満たすより好ましい範囲の膜厚は、図 14Aの横方向の矢印で示される、膜厚力 M、さレヽ方力ら 1噴に、例えば、 0.05 xm≤Tr <0. lO/im, 0. 23^m≤Tr <0.29 xm、 0.40^m≤Tr≤0.46 μ m、 0.57^m<Tr≤0.6

2 3 4

3 xm、 0.76μηι<ΤΓ≤0· 80 xm、 ···、（···は繰り返しを意味する）を満たす、

5

Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 · · ·、となる。

1 2 3 4 5

[0128] 次に、 L→H(nl>n>n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率力 S、 _n=l.55、 nl = l.60、 n2 = l.46である場合、各反射率 ίま、図 15Aにそれぞれ点線、実線で示されるように正弦波状に周期的に変化を示すことが確認された。この情報記録媒体は L→Hの特性を有するため、未記録領域 24の最大反射率は rl =0.36%である力記録ピット 5である記録済領域 23での反射率は最大値 r max

1 =0.83%に増加する（最小値はいずれも 0%である）。そして、図 15Aに示され max

るように、 λ 1に対する未記録領域 24の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 ρを用いて、 ρλ 1Z (4η)で表され、 λ 1に対する記録済領域 23の反射率が最大値を示す記録層の膜厚は、 ρ；11Z (4nl)で表わされる。

[0129] 従って、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、記録済領域 23における再生光の反射率が、最大反射率の 0.7倍以上得られる好ましい記録膜の膜厚は、式 (4)を満たす範囲となる。

[0130] (ρ-Ο. 369) λ l/(4nl)≤t≤ (ρ + Ο. 369) λ l/(4nl) (4)

[0131] 具体的な記録層の膜厚は、例えば、図 15Aに横方向の矢印で示された、 Ta、 Tb、 Tc、 .··、（···は繰り返し意味する）の範囲で、 0.05, m≤Ta≤0. ll xm、 0. 22 xm≤Tb≤0. 28 zm、 0. 38 xm≤Tc≤0.45 zm、 0. 55, m≤Tcl≤0. 61 μ m、 0. 72 xm≤Te≤0. 78 μ m、 ···、である。

[0132] 以上の結果を考え合わせると、 L→H(nl>n>n2)特性を有する情報記録媒体において、良好な再生信号強度 (最大値の 0. 7倍以上）が確保され、かつ、未記録領域 24の λ 2に対する反射率がえ 1に対する反射率よりも小さくなる範囲である。すなわち、 Τ、 Τ、 Τ、 · · ·、で表される範囲と、 Ta、 Tb、 Tc、 · · ·、で表される範囲とを同

1 2 3

時に満たす膜厚の範囲が望ましい。具体的には、両膜厚の範囲を同時に満たすより好ましい範囲の膜厚は、図 15Aの横方向の矢印で示された、膜厚が小さい方から順に、 ί列; ま、 0. 05^m≤Tr <0. 10 xm、 0. 22^m≤Tr ≤0. 28 μ m、 0. 38 μ

1 2

m<Tr ≤0.45/i m、 0. 57 μ m<Tr ≤0. 61 μ m、 0. 76 μ mく Tr ≤0. 78 μ m

3 4 5

、 · · ·、（···は繰り返し意味する）を満たす、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 · · ·、となる。

1 2 3 4 5

[0133] なお、本実施の形態の記録光波長及び再生光波長の範囲内であっても、波長や屈折率の組み合わせでより好ましい膜厚の範囲が異なることは言うまでもない。

[0134] また、本実施の形態の情報記録媒体も製造の点から、 H→Lと L→Hのどちらの特性を有する情報記録媒体も、記録層の膜厚は、例えば、 0. 6 zm以下とある程度薄い方が作りやすレ、。このため、記録層 1の膜厚の範囲は、上記に述べ、図 14A及び図 15Aに示された、 Tr、 Tr、 Tr、または Trの辺りに設定することが好ましい。

1 2 3 4

[0135] また、本実施の形態の記録光及び再生光のように、再生光波長 11が 0.48μτη≤

11≤0. 58 zmを満たし、記録光波長; 12が 0. 6μηι≤ λ2≤0. を満たす関係の場合には、 H→Lまたは L→Hの特性を有する情報記録媒体のどちらであっても、図 12、及び図 13( 1 = 0. 532 xm、 12 = 0.66 μ m)に示されるように、特に、 T (t〜t )と丁 (t〜t )、すなわち、式（2)における iが 1または 2の範囲において、実

2 2 3 3 4 5

線で示された λ 2に対する未記録領域 24の反射率は、点線で示された λ 1に対する未記録領域 24の反射率よりも大幅に小さくできることが理解される。例えば、記録層 1の膜厚が、 T x mに設定された場合 (この膜厚は、

前述した、より好ましい記録層 1の膜厚 Trに含まれる）、 λ ΐに対する未記録領域 24

2

の反射率は、 _H→Lの情報記録媒体が、 0. 32%、 L→Hの情報記録媒体力 0. 36 %となる。これに対し、 λ 2に対する未記録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体力 0. 12%、 L→Hの情報記録媒体が、 0. 13%と小さくなる。このように、いずれの場合でも λ 2に対する未記録領域 24の反射率が λ 1に対する未記録領域の反射率より顕著に小さい情報記録媒体が得られる。

[0136] また、記録層 1の膜厚が、 Τの領域の、例えば、 5 λ 1/ (4η) =0. 43 /i mに設定さ

3

)、え 1に対する未記録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体力 0· 32%、 L →Hの情報記録媒体力 0. 36%となる。これに対し、 λ 2に対する未記録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体が、 0. 0007%、 L→Hの情報記録媒体が、 0. 00 08%と非常に小さくなる。このように、いずれの場合でも再生光の光量の低下に比べて記録光の光量の低下が大幅に抑えられた情報記録媒体が得られる。なお、より好ましい膜厚の範囲は波長や屈折率の組み合わせで異なることは言うまでもない。

[0137] 本実施の形態の情報記録媒体の製造方法や光学情報記録再生装置は実施の形態 1で説明された構成と同様のものが使用される。

[0138] さらに、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、記録時に、記録光と再生光の両方を出射させて、再生光を所望の記録層に集光してその反射光を利用してフォーカスサーボを行なってもよい。このとき、 λ 2に対する反射率力例えば、 0. 01 %以下と小さくなる膜厚は、実施の形態 1と同様に、式（5)を満たす範囲となる。

[0139] (q-0. 104) λ 2/ (4η)≤t≤ (q + 0. 104) λ 2/ (4η) (5)

[0140] 従って、再生光波長が 0. 48 x m≤ λ 1≤0. 58 μ mを満たし、記録光波長が 0. 6

M m≤ λ 2≤0. 7 x mを満たす場合、例えば、 q = 4、すなわち以下の式（9)を満たす範囲の膜厚 tを有する記録層が好ましい。

[0141] 3. 90 λ 2/ (4η)≤t≤4. 10 λ 2/ (4η) (9)

[0142] 例えば、上記で説明された屈折率 ηを有する記録層の場合、 H→Lと L→Hのどちらの特性を有する情報記録媒体においても、式 (9)を満たす記録層の膜厚の範囲は、 0.41 xm≤t≤0.44 zmの範囲となる。この膜厚の範囲は、前述した図 14A、及び図 15Aで示されたより好ましい膜厚 Trの範囲内に含まれる。

3

[0143] (実施の形態 4)

次に、本発明の実施の形態 4の情報記録媒体が説明される。実施の形態 4は、記録光波長 λ 2よりも短い再生光波長 λ 1が使用される点は実施の形態 1と同様である、再生光波長が 0. 35μΐΆ≤ 11≤0.45 zmを満たし、記録光波長が 0.48 μ m ≤ λ1≤0. 58 zmを満たす記録光及び再生光が利用される点で異なる。このような波長を有する光源としては、具体的には、例えば、え 1 = 0.405 /imの半導体レーザ、及びえ 2 = 0· 532 /imの Nd:YAG— SHGレーザが挙げられる。

[0144] 図 16から図 19は、本実施の形態 4の情報記録媒体を詳細に説明する図面である。

図 16A及び図 16Bは、本発明の実施の形態 4に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の一例を示している。図 17A及び図 17Bは、本発明の実施の形態 3に係る情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域での再生光及び記録光の反射率との関係の他の一例を示している。図 18Aは、図 16Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示しており、図 18Bは、図 16Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示している。図 19Aは、図 17Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での再生光の反射率との関係を示しており、図 19Bは、図 17Aの情報記録媒体の記録層の膜厚と、記録層の未記録領域及び記録済領域での記録光の反射率との関係を示している。

[0145] まず、実施の形態 1の情報記録媒体と同様に、 H→L(n<nl<n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率が、 n=l. 55、 nl = l. 60、 n2 = l.6 4である場合、図 16A及び図 16Bの点線及び実線に示されるように、 λΐ(0.405 μ m)と; I 2(0. 532 xm)に対する未記録領域 24の反射率は、実施の形態 1と同様の正弦波状の周期的な変化を示すことが確認された。この反射率の変位は実施の形態 1と同じ、 Rl(t)=rl [l_cos(4n7it/ 1)]/2、 R2(t) =r2 [l-cos(4n max max

Tit/え 2) ]/2で表される。そして、最大反射率は、 rl =r2 =0. 32%、最小反射率は、 rl =r2 =0%である。

min min

[0146] 次に、 L→H(nl>n>n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率力 S、例えば、 n=l. 55、 nl = l. 60、 n2 = l.46である場合、図 17A及び図 17 Bの点線及び実線に示されるように、実施の形態 1と同様の正弦波状の周期的な変化を示すことが確認された。すなわち、それぞれ、 Rl(t)=rl [1— cos(4n7it/ max

λ 1) ]Z2、 R2 (t) =r2 [1— cos (4n π t/ λ 2) ]/2で表される。ここで、最大反

max

射率は、 rl =r2 =0. 36%、最小反射率は、 rl =r2 =0%である。

max max min min

[0147] 従って、図 16B及び図 17Bに示されるように、点線で示される記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における λ 1の反射率の変位 Rl (t)力実線で示される記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における λ 2の反射率の変位 R2 (t)より大きくなる膜厚の範囲であれば、本実施の形態の再生光波長及び記録光波長が使用される場合に、 λ 2に対する未記録領域の反射率が、 λ ΐに対する未記録領域の反射率よりも小さくなる。すなわち、実施の形態 1と同様に、式（1)を満たす記録層の膜厚であれば、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、高精度に良好な記録再生が行うことができる。

[0148] 両反射率曲線の交点における膜厚 tは、どちらの場合においても同じで、 t =0μ

i 0 m、 t =0. 07μη、 t =0. 15μηι、 t =0. 22 ηι, t =0. 30 μ m、 t =0. 37 μ

1 2 3 4 5 m、 t =0. 52 xm、 t8 = 0. 55 xm、 t9 = 0. 59 m、 ···、である。

従って、点線で示された; 11に対する反射率曲線力実線で示された; 12に対する反射率曲線より大きくなる記録層の膜厚の範囲は、図 16Bと図 17Bにそれぞれ横方向の矢印で示された、 T、T、T、 ···、の範囲である。 tを用いて表される各範囲は、

1 2 3 i

実施の形態 1における式（2)の条件と同じように、 t <T <t、 t <T <t、 t <T <

0 1 1 2 2 3 4 3 t、 tく Tく t、 ···、となる。

5 6 4 7

[0149] 次に、記録層 1に記録ピット 5が記録され、再生される場合についても、実施の形態 1の場合と同様に説明される。すなわち、 H→L(nく nl<n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率が、 n=l. 55、 nl = l. 60、 n2 = l. 64の場合、 λ ΐに対する未記録領域 24及び記録済領域 23の各反射率は、図 18Aにそれぞれ点線及び実線で示されるように正弦波状に周期的な変化を示すことが確認された。この情報記録媒体は H→Lの特性を有するため、未記録領域 24における最大反射率は rl =0. 32%である力記録ピット 5である記録済領域 23での反射率は最大 max

値 rl =0.06%に低下する（最小値はいずれも 0%である）。そして、図 18Aに示 max

されるように、 λ 1に対する未記録領域 24の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 ρを用いて、 ρλ 1/ (4η)で表され、 λ 1に対する記録済領域 23 の反射率が最大値を示す記録層の膜厚は、 ρえ 1/ (4nl)で表わされる。

[0150] 従って、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、未記録領域 24における再生光の反射率が、最大反射率の 0. 7倍以上得られる好ましい記録膜の膜厚は、式 (3)を満たす範囲となる。

[0151] (ρ-0. 369) λ l/(4n)≤t≤ (p + 0. 369) λ 1/ {An) (3)

[0152] 具体的な記録層の膜厚は、例えば、図 18Aに横方向の矢印で示された、 0.04 μ m≤Ta≤0.09/im、 0. 17/im≤Tb≤0. 22/im、 0. 30/im≤Tc≤0. 35 xm、 0.43μηι≤Τά≤0.48 μ m、 0. 56μηι≤Τθ≤0.61/im、 ···、である。

[0153] 以上の結果を考え合わせると、本実施の形態の H→L(n<nl<n2)の特性を有する情報記録媒体において、より好ましい各記録層 1の膜厚の範囲は、実施の形態 1と同様に、未記録領域 24のえ 2に対する反射率が λ 1に対する反射率よりも小さくなる Τ、 Τ、 Τ、 · · ·、で表される範囲と、良好な再生信号強度 (最大値の 0. 7倍以上）が

1 2 3

確保できる Ta、 Tb、 Tc、 · · ·、で表される範囲とを同時に満たす範囲となる。具体的に、両膜厚の範囲を同時に満たすより好ましい膜厚は、図 18Aの横方向の矢印で示された、月莫厚カ Mヽさレヽ方カら順に、例えば、 0.04 zm≤Tr <0.07μ m、 0. 17μ

1

m≤Tr <0. 22 zm、 0. 30 xm<Tr ≤0. 35 xm、 0.45 xm<Tr ≤0.48 μ m

2 3 4

、 0. 56 zm≤Trく 0. 59 xm、 .··、（· · ·は繰り返し意味する）を満たす、 Tr、 Tr

5 1 2

、 Tr、 Tr、 Tr、 ···、となる。

3 4 5

[0154] 次に、 L→H(nl>n>n2)の特性を有する情報記録媒体において、例えば、各屈折率力 S、_n=i. 55、nl = l. 60、n2 = l.46である場合、 λ 1に対する未記録領域 2 4及び記録済領域 23の反射率は、図 19Aにそれぞれ点線、実線で示されるように正弦波状に周期的な変化を示すことが確認された。この情報記録媒体は L→Hの特性を有するため、未記録領域 24の最大反射率は rl =0. 36%である力記録ピット 5である記録済領域 23での反射率は最大値 rl =0.83%に増加する（最小値は max

いずれも 0%である）。そして、図 19Aに示されるように、 λΐに対する未記録領域 24 の反射率が最大値を示す記録層 1の膜厚は、任意の正の奇数 ρを用いて、 ρλ 1/( 4η)で表され、 λ 1に対する記録済領域 23の反射率が最大値を示す記録層の膜厚は、 ll/ (4nl)で表わされる。

[0155] 従って、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、記録済領域 23における再生光の反射率が、最大反射率の 0.7倍以上得られる好ましい記録膜の膜厚は、式 (4)を満たす範囲となる。

[0156] (ρ-0.369) λ l/(4nl)≤t≤ (p + 0.369) λ l/(4nl) (4)

[0157] 具体的な記録層の膜厚は、例えば、図 19Aに横方向の矢印で示された、 Ta、 Tb、 Tc、 ···、（···は繰り返し意味する）の範囲で、 0.04/im≤Ta≤0.09 xm、 0.17 m≤Tb≤0.21/im、 0.29μηι≤Το≤0.34 μ m、 0.42 μ m≤Td≤0.47 μ m、 0.55μηι≤Τθ≤0.59/im、 0.67/im≤Tf≤0.72 xm、 ···、である。

[0158] 以上の結果を考え合わせると、 L→H(nl>n>n2)の特性を有する情報記録媒体において、より好ましい各記録層 1の膜厚の範囲は、良好な再生信号強度 (最大反射率の 0.7倍以上）が確保され、かつ、未記録領域 24のえ 2に対する反射率が λ 1 に対する反射率よりも小さくなる範囲である。すなわち、 Τ、 Τ、 Τ、 · · ·、で表される

1 2 3

範囲と、 Ta、 Tb、 Tc、 · · ·、で表される範囲とを同時に満たす膜厚の範囲が望ましい。具体的には、両膜厚の範囲を同時に満たすより好ましい各記録層 1の膜厚は、図 1 9Aの横方向の矢印で示された、膜厚が小さい方から順に、例えば、 0.04_Mm≤Tr <0.07 zm、 0.17 μΐΆ≤Ύτ≤0.21 zm、 0.30 zm<Tr≤0.34 μ m、 0.45

1 2 3

xmく Tr≤0.47 zm、 0.55 xm<Tr≤0.59 m、 · · ·、（· · ·は,操り返しを意味

4 5

する）を満たす、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、 · · ·、となる。

1 2 3 4 5

[0159] なお、本実施の形態の記録光波長及び再生光波長の範囲内であっても、波長や屈折率の組み合わせでより好ましい膜厚の範囲が異なることは言うまでもない。

[0160] また、上記各 Trの範囲の中でも、製造の点から、 H→Lと L→Hのどちらの特性を有する情報記録媒体も、記録層の膜厚は例えば、 0.6 xm以下とある程度薄い方が作りやすい。このため、記録層 1の膜厚の範囲は、上記の各結果と、図 18A及び図 19 Aに示された、 Tr、 Tr、 Tr、 Tr、または Trの辺りに設定することが好ましい。

1 2 3 4 5

[0161] また、本実施の形態の記録光及び再生光のように、再生光波長 1 1が 0. 35 μ τη≤

1 1≤0. 45 z mを満たし、記録光波長; 1 2力 0. 48 μ ΐη≤ λ 1≤0. 58 z mを満たす関係の場合には、 H→Lまたは L→Hの特性を有する情報記録媒体のどちらであつても、図 16、及び図 17 ( λ 1 = 0. 405 z m、 λ 2 = 0. 66 μ m)に示されるように、特に、 T (t〜t )と丁 (t〜t )、すなわち、式（2)における iが 1または 2の範囲にお

2 2 3 3 4 5

いて、実線で示された λ 2に対する未記録領域 24の反射率は、点線で示された λ 1 に対する未記録領域 24の反射率よりも大幅に小さくできることが理解される。例えば、記録層 1の膜厚力 Τの領域の 3え 1/ (4η) = 0. 20 /i mに設定された場合（この

2

膜厚は、前述した、より好ましい記録層 1の膜厚 Trに含まれる）、 λ 1に対する未記

2

録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体が、 0. 32%、 L→Hの情報記録媒体力 0. 36%となる。これに対し、 λ 2に対する未記録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体が、 0. 06%、 L→Hの情報記録媒体が、 0. 07%である。このように、いずれの場合でも、 λ 2に対する未記録領域 24の反射率が λ 1に対する未記録領域の反射率より顕著に小さい情報記録媒体が得られる。

[0162] また、記録層 1の膜厚が、 Τの範囲の、例えば、 5え 1/ (4η) = 0. 33 /i mに設定

3

された場合 (この膜厚は、前述した、より好ましい記録層 1の膜厚 Trの範囲に含まれ

3

る）、 λ 1に対する未記録領域 24の反射率は、 H→Lの情報記録媒体が、 0. 32%、 L→Hの情報記録媒体力 0. 36%となる。これに対し、 λ 2に対する未記録領域 24 の反射率は、どちらも、 0. 03%と小さくなる。従って、再生光の光量の低下に比べて記録光の光量の低下は大幅に抑えられた情報記録媒体が得られる。なお、より好ましい膜厚の範囲は波長や屈折率の組み合わせで異なることは言うまでもない。

[0163] 本実施の形態の情報記録媒体の製造方法や光学情報記録再生装置は実施の形態 1で説明された構成と同様のものが使用される。

[0164] さらに、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、記録時に、記録光と再生光の両方を出射させて、再生光を所望の記録層に集光してその反射光を利用してフォーカスサーボを行なってもよい。このとき、 λ 2に対する反射率力例えば、 0. 01 %以下と小さくなる膜厚は、実施の形態 1と同様に、式（5)を満たす範囲となる。 [0165] (q-0.104) λ2/(4η)≤t≤ (q + 0. 104) λ2/(4η) (5)

[0166] 従って、再生光波長が 0.35 xm≤ λ1≤0.45 xmを満たし、記録光波長が 0.4 8μΐη≤λ1≤0.58μ mを満たす記録光及び再生光が使用される場合、例えば、 q =2、すなわち、以下の式（10)を満たす範囲の膜厚 tを有する記録層が好ましい。

[0167] 1.90λ2/(4η)≤t≤2.10λ2/(4η) (10)

[0168] 例えば、上記で説明された屈折率 ηを有する記録層の場合、 H→Lと L→Hのどちらの特性を有する情報記録媒体においても、式（10)を満たす記録層の膜厚の範囲は、0.16/im≤t≤0.18/imとなる。この膜厚の範囲で、前述した図 18A、及び図 19 Aで示されたより好ましい膜厚の範囲 Trと共通する範囲は、 H→L、 L→Hのどちら

2

の特性を有する情報記録媒体においても、 0.17/im≤t≤0.18/imとなる。

[0169] あるいは、本実施の形態の場合、 q = 4、すなわち、以下の式（11)を満たす範囲の膜厚 tを有する記録層が好ましい。

[0170] 3.90λ2/(4η)≤t≤4.10λ2/(4η) (11)

[0171] この場合、上記記録層の屈折率で、式（11)を満たす膜厚の範囲は、 0.33/im≤ t≤0.35/imとなる。この膜厚の範囲で、図 18Aあるいは図 19Aに示されたより好ましい膜厚 Trの範囲と共通する範囲は、 H→Lの情報記録媒体では、 0.33 xm≤t

3

≤0.35 xmで、 L→Hの情報記録媒体では、 0.33/im≤t≤0.34 /imの範囲となる。

[0172] なお、上記の実施の形態では、いずれも記録層の未記録領域の屈折率 nが記録済領域の屈折率 nlより小さい場合について説明された力逆に n>nlの場合においても同様に本発明が適用される。すなわち、ジァリールェテンの閉環体が未記録領域として、その開環体が記録済領域として利用される場合、未記録領域の屈折率 nは記録済領域 nlより大きくなる。この場合、中間層の屈折率 n2に対して、 H→Lの情報記録媒体は、 n2<nl<nの関係を、 L→Hの情報記録媒体は、 nl<n<n2の関係を満足することが好ましい。

[0173] 以上、実施の形態 1から実施の形態 4の情報記録媒体及びそれを記録再生する光学情報記録再生装置について説明されたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、それぞれの実施の形態の情報記録媒体及び光学情報記録再生装置との構成を組み合わせた情報記録媒体及び光学情報記録再生装置も本発明に含まれ、同様の効果を奏することができる。また、上記の情報記録媒体は追記型以外に書き換え型も含まれる。さらに、情報が記録された情報記録媒体であれば、再生のみを行なう光学情報再生装置にも適用できることは言うまでもない。

[0174] なお、記録光波長に対する記録層の未記録領域の反射率が、再生光波長に対する記録層の未記録領域の反射率よりも小さいことを確認するには、中間層が両波長に対して実質的に透明である場合、未記録の情報記録媒体に、記録光と再生光をそれぞれ入射して各透過率を測定し、記録光に対する透過率が高ければ、上記関係を満たしているとみなせる。

[0175] また、上記実施の形態で用いた対物レンズとコリメータレンズ、検出レンズは便宜上名付けたものであり、一般にいうレンズと同じである。

[0176] さらに、上記実施の形態はいずれも基板の片面のみに記録部を有する情報記録媒体について説明されたが、本発明は基板上に記録部を有する 2つの基板が接合された基板の両面に記録部を有する情報記録媒体にも適用可能である。

[0177] またさらに、上記実施の形態においては、情報記録媒体として光ディスクを例に挙げて説明されたが、同様の情報記録再生装置で厚みや記録密度など複数の仕様の異なる媒体が再生されるように設計されたカード状やドラム状、テープ状の製品への適用も本発明の範囲に含まれる。

[0178] 以上説明されたように、本発明の一局面は、基板と、前記基板上に記録ピットを 3次元的に記録可能な記録部とを備えた情報記録媒体であって、前記記録部は、波長 λ 2を有する記録光を集光することにより前記記録ピットが記録され、前記波長 λ 2より短い波長 λ 1を有する再生光を集光することにより前記記録ピットが再生される複数の記録層と、前記記録層と交互に積層された中間層とを有し、記録光波長 λ 2に対する記録層の未記録領域の反射率が、再生光波長; 1 1に対する記録層の未記録領域の反射率よりも小さい情報記録媒体である。上記構成によれば、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、対物レンズから離れた最下層の記録層に対しても記録光の光量の低下が小さく高精度に良好な記録再生が可能な情報記録媒体が実現される。 [0179] 本発明において、前記記録層は、フォトクロミック材料を含むことが好ましい。上記構成によれば、最下層の記録層においても記録光量が十分確保されるため、光量によって記録感度が影響されるフォトクロミック材料であっても非線形現象によって良好な記録が行われる。

[0180] 本発明において、前記記録光及び再生光は、下記 (i)〜(iv)のいずれか 1つの再生光波長 λ 1及び記録光波長 λ 2の関係を満たすことが好ましい。

[0181] (i)0. 6 xm≤ λ1≤0. 7 xm, 0. 73 zm≤ λ2≤0. 83 zm

(ii) 0. 35μηι≤ λ1≤0.45μηι, 0. 6/im≤ λ2≤0. 7 μ m

(iii) O.48μηι≤ λ1≤0. 58/im、 0. 6/im≤ λ 2≤0. 7 μ m

(iv) O. 35/im≤ λ1≤0.45μηι, 0.48μηι≤ λ2≤0. 58 /im

[0182] 上記記録光及び反射光の関係を満たせば、記録光波長より短い波長を有する再生光波長が利用されるため、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、良好な記録が可能となる。また、非線形吸収現象を利用して記録される記録ピットの大きさは 1 光子吸収記録のそれに比べて小さくなるため、上記関係の記録光及び再生光が使用されると、記録時と再生時の実質的なスポット径が同程度に近づき、記録及び再生の最適化もしくは高密度化が図られる。

[0183] 本発明において、前記記録層の膜厚 tは、記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における再生光の反射率の変位と、記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における記録光の反射率の変位との関係を示す下記式（1)の条件を満たすことが好ましい。

[0184] rl [ΐ-οο8(4ηπί λ l)]/2>r2 [1 -cos (4η π t/ λ 2) ]/2 (1) max max

[0185] ただし、 λΐは再生光波長、 λ 2は記録光波長、 ηは記録層の未記録領域の屈折率、 tは記録層の膜厚、 rl は λ 1に対する記録層の未記録領域の最大反射率、及び max

r2 は λ 2に対する記録層の未記録領域の最大反射率である。

max

[0186] 上記構成によれば、未記録領域において再生光の反射率が記録光のそれよりも高い記録層が得られるため、フォーカスサーボ用の反射光を確保しつつ、良好な記録が可能となる。

[0187] 本発明において、上記の反射率の関係を満たす記録層の膜厚 tは、前記記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における λ 1の反射率の変位と、前記記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における λ 2の反射率の変位とがー致する記録層の膜厚 tと、以下の式（2)の条件を満たす範囲が好ましい。

[0188] t く tく t (2)

2i 2i+ l

[0189] ただし、 tは、 0以上であり、 iは 0以上の任意の整数で、 0≤t <t である。

i i i+ 1

[0190] また、本発明におレ、て、波長分散による屈折率の差が小さレ、場合には、前記 rl

max と、前記 r2 とは実質的に同じとみなすことができる。

max

[0191] 本発明において、前記中間層の屈折率と前記記録層の未記録領域の屈折率の差力前記中間層の屈折率と前記記録層の記録済領域の屈折率の差より大きぐ前記記録層の膜厚 tが、下記の式（3)の条件を満たすことが好ましい。

[0192] (p-O. 369) λ l/ (4n)≤t≤ (p + O. 369) λ 1/ {An) (3)

[0193] ただし、 λ 1は再生光波長、 λ 2は記録光波長、 tは記録層の膜厚、 nは記録層の未記録領域の屈折率、及び Pは任意の正の奇数である。

[0194] 上記構成によれば、 H→Lの特性を有する情報記録媒体において、再生時におけるフォーカスサーボ用の反射光の光量が十分に得られる。

[0195] また、本発明は、前記中間層の屈折率と前記記録層の未記録領域の屈折率の差力前記中間層の屈折率と前記記録層の記録済領域の屈折率の差より小さぐ前記記録層の膜厚 tが、下記の式 (4)の条件を満たすことが好ましい。

[0196] (ρ-Ο. 369) λ l/ (4nl)≤t≤ (ρ + Ο. 369) λ l/ (4nl) (4)

[0197] ただし、 λ 1は再生光波長、 λ 2は記録光波長、 tは記録層の膜厚、 nlは記録層の記録済領域の屈折率、及び pは任意の正の奇数である。

[0198] 上記構成によれば、 L→Hの特性を有する情報記録媒体において、再生時におけるフォーカスサーボ用の反射光の光量が十分に得られる。

[0199] さらに、本発明は、前記記録層の膜厚 tが、下記の式（5)の条件を満たすことが好ましい。

[0200] (q-O. 104) λ 2/ (4η)≤t≤ (q + O. 104) λ 2/ (4η) (5)

[0201] ただし、 λ 2は記録光波長、 tは記録層の膜厚、 nは記録層の未記録領域の屈折率、及び qは任意の正の偶数である。 [0202] 上記構成によれば、記録時に再生光でフォーカスサーボを行う場合の記録層の膜厚の範囲が好適化される。

[0203] 本発明において、前記記録層の膜厚は、 0. 6μ m以下であることが好ましい。前記構成によれば、記録層が塗布法等により容易に作製される。

[0204] 本発明おいて、記録層の膜厚 tは、前記式（2)における tが、 i=l〜3のいずれか 1 つが好ましい。上記構成によれば、未記録領域における再生光の反射率と記録光の反射率との差が顕著に大きい情報記録媒体が得られる。

[0205] 本発明において、前記中間層の屈折率と前記記録層の未記録領域の屈折率との差、または、前記中間層の屈折率と前記記録層の記録済領域の屈折率との差が、 0

.05以上であることが好ましい。上記構成によれば、再生光に対して少なくとも約 0.

1%以上の反射率が得られるため、再生時に良好なフォーカスサーボを行える。

[0206] そして、本発明において、前記記録光及び再生光が下記 (i)〜(iv)のいずれ力 1つの再生光波長 λ 1及び記録光波長 λ 2の関係を有するとき、前記記録層の膜厚 tは、それぞれ下記の式（6)〜（： 11)の条件を満たすことが好ましい。

[0207] (i)0. 6/im≤ λ1≤0. 7 μ m、 0. 73 xm≤え 2≤0.83 xmのとき、

3. 90λ2/(4η)≤t≤4. 10λ2/(4η) (6)

(ii) 0. 35μηι≤ λ1≤0.45μηι, 0.6μηι≤ λ2≤0. 7/imのとさ、

1. 90λ2/(4η)≤t≤2. 10λ2/ (4η) (7)

または、 3. 90 λ 2/ (4η)≤t≤4. 10 λ 2/ (4η) (8)

(iii) O.48μηι≤ λ1≤0. 58 μ m、 0. 6 zm≤ λ2≤0. のとき、

3. 90λ2/(4η)≤t≤4. 10λ2/ (4η) (9)

(iv) O. 35 zm≤ λ1≤0. 0.48 xm≤ λ2≤0. 58 xmのとき、

1. 90λ2/(4η)≤t≤2. 10λ2/(4η) (10)

または、 3. 90 λ 2/ (4n)≤t≤4. 10 λ 2/ (4η) (11)

[0208] ただし、式（6)〜（： 11)中、 λ 1は再生光波長、 λ 2は記録光波長、 ηは記録層の未記録領域の屈折率、 tは記録層の膜厚である。

[0209] 上記構成によれば、記録時及び再生時のいずれにおいてもフォーカスサーボ用の反射光を十分に確保できるとともに、記録時の記録光及び再生時の再生光の光量の低減が抑えられるため、良好な記録再生が可能となる。

[0210] 本発明の他の一局面は、記録光を出射する第 1の光源と、前記記録光の波長より短い波長を有する再生光を出射する第 2の光源と、前記第 1及び第 2の光源から出射された記録光及び再生光を上記の情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器と、を備えた光学情報記録再生装置であって、記録時に、前記記録光が集光される記録層の光学定数の変化を利用することにより記録ピットを記録し、再生時に、前記再生光の記録層からの反射光を利用することによりフォーカスサーボを行ない、且つ、前記記録層の光学定数の変化に基づく反射率の違いを利用することにより前記記録ピットを再生する光学情報記録再生装置である。本発明の情報記録媒体は再生光波長に対する未記録領域の反射率が記録光波長に対する未記録領域の反射率よりも大きくいため、再生時に、再生光によるフォーカスサーボを行うことができるとともに、記録光の光量の低下を低減して、良好な記録を行うことができる。

[0211] 本発明の上記光学情報記録再生装置において、前記記録時に、前記記録光の記録層からの反射光を利用することによりフォーカスサーボを行なってもよい。上記構成によれば、記録時にもフォーカスサーボが行われるため、精度良く記録ピットが記録される。

[0212] また、本発明の上記光学録再生装置において、前記記録時に、前記記録光と前記再生光の両方を出射させて、前記再生光の記録層からの反射光を利用してフォー力スサーボを行なってもよい。本発明の情報記録媒体は未記録領域における再生光の反射率が記録光の反射率より高く設定されているため、記録時に再生光によってフオーカスサーボが行われれば、精度良く記録ピットが記録される。

[0213] 本発明の上記光学録再生装置において、前記記録光を出射する光源は、パルス幅が 100フェムト秒から 10ナノ秒のパルス光を発するレーザ光源が好ましい。上記構成によれば、非線形現象により良好な記録が行われる。

[0214] 本発明の上記光学録再生装置において、前記記録ピットは、 2光子吸収、多光子吸収、プラズマ吸収過程等の非線形吸収現象により記録される。上記構成によれば

、記録光の集光によって所定の記録層のみの光学定数が変化するために 3次元的に記録ピットが記録される。

[0215] 本発明の上記光学録再生装置において、前記記録光及び再生光が、下記 (i)〜(iv) のいずれか 1つの再生光波長 λ 1及び記録光波長 λ 2の関係を有するとき、前記情報記録媒体の記録層の膜厚 tは、それぞれ下記式（12)〜（17)の条件を満たすことが好ましい。

[0216] (i)0. 6μΐΆ≤ λ1≤0. 7 μτη, Ο. 73μτη≤ λ2≤0.83 xmのとき、

3. 90λ2/(4η)≤t≤4. 10λ2/(4η) (12)

(ii) 0. 35μηι≤ λ1≤0.45μηι, 0.6μηι≤ λ2≤0. 7/imのとさ、

1. 90λ2/(4η)≤t≤2. 10X2/ (4η) (13)

または、 3. 9( 2/(4n)≤t≤4. l( 2/(4n) (14)

(iii) O.48μηι≤ λ1≤0. 58 xm、 0. 6/im≤ 12≤0. 7/imのとき、

3. 90λ2/(4η)≤t≤4. 10λ2/(4η) (15)

(iv) O. 35/im≤ 1≤0.45/im、 0.48^m≤ 2≤0. 58 xmのとき、

1. 90λ2/(4η)≤t≤2. 10λ2/(4η) (16)

または、 3. 9( 2/(4n)≤t≤4. l( 2/(4n) (17)

[0217] ただし、式（12)〜（： 17)中、 λ 1は再生光波長、え 2は記録光波長、 ηは記録層の未記録領域の屈折率、 tは記録層の膜厚である。

[0218] 上記構成によれば、記録時及び再生時のいずれにおいてもフォーカスサーボ光を確保できるとともに、記録時の記録光及び再生時の再生光の光量を十分に確保できるため、良好な記録再生が可能となる。

[0219] 本発明の上記光学録再生装置において、対物レンズで集光される記録光が既に記録された記録ピットを通過しないように、前記記録ピットを 3次元的に記録することが好ましい。上記構成によれば、記録済の記録ピットを透過することによって発生する散乱光、不要回折光等の迷光 (ノイズ光)の影響を減らす効果 (SN比向上)が得られる。

[0220] 本発明の上記光学録再生装置において、記録時には、前記情報記録媒体の記録部の対物レンズから最も離れた記録層から記録ピットを記録することが好ましい。上記構成によれば、記録光が記録済の記録ピットを透過することによる散乱光、不要回折光等の迷光（ノイズ光）の影響が低減される。

[0221] そして、本発明の他の一局面は、記録光を出射する第 1の光源と、前記記録光の波長より短い波長を有する再生光を出射する第 2の光源と、前記第 1及び第 2の光源力出射された記録光及び再生光を上記の情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を検出する光検出器と、を備えた光学情報記録再生装置であって、記録時に、前記記録光の記録層からの反射光を利用することによりフォーカスサーボを行レ、、且つ、前記記録光が集光される記録層の光学定数の変化を利用することにより記録ピットを記録する力 \または、記録時に、前記記録光と前記再生光の両方を出射させて、前記再生光の記録層からの反射光を利用してフォー力スサーボを行ない、且つ、前記記録光が集光される記録層の光学定数の変化を利用することにより記録ピットを記録する光学情報記録再生装置である。本発明の情報記録媒体は、再生光に対する未記録領域の反射率が、記録光に対する未記録領域の反射率よりも大きいため、記録時に記録光または再生光を照射することにより、その反射光を利用してフォーカスサーボを行うことができる。そして、記録光の減衰が少ないため、下層の記録層においても高精度に良好な記録を行うことができる。

産業上の利用可能性

[0222] 本発明によれば、情報ビットである記録ピットを 3次元的に記録可能な情報記録媒体において、フォーカスサーボを行いながら、対物レンズから離れた下層の記録層に対しても良好な記録及び Zまたは再生が可能な情報記録媒体が提供される。

Claims

請求の範囲

基板と、前記基板上に記録ピットを 3次元的に記録可能な記録部とを有する情報記録媒体であって、

前記記録部は、波長 λ 2を有する記録光を集光することにより前記記録ピットが記録され、前記波長 λ 2より短い波長 λ 1を有する再生光を集光することにより前記記録ピットが再生される複数の記録層と、前記記録層と交互に積層された中間層とを有し、

記録光波長 λ 2に対する記録層の未記録領域の反射率が、再生光波長 λ 1に対する記録層の未記録領域の反射率よりも小さい情報記録媒体。

前記記録層は、フォトクロミック材料を含む請求項 1に記載の情報記録媒体。

前記記録光及び再生光は、下記 (i)〜(iv)のいずれか 1つの再生光波長 λ 1及び記録光波長 λ 2の関係を満たす請求項 1に記載の情報記録媒体。

(i) 0. 6μΐη≤ λ1≤0. 7 xm、 0. 73 xm≤ λ2≤0.83 xm

(ii) 0. 35 xm≤ λ 1≤0.45 μ m, 0.6 μ m≤ λ 2≤0. 7 μ m

(iii) O.48 xm≤ λ1≤0. 58 xm、 0. 6 zm≤ 12≤0. 7 μ m

(iv) 0. 35 zm≤ l≤0. 0.48 xm≤ 2≤0. 58 μ m

前記記録層の膜厚 tは、記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における再生光の反射率の変位と、記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における記録光の反射率の変位との関係を示す下記式（1)の条件を満たす請求項 1に記載の情報記録媒体。

rl [1 cos(4n7rt/え l)]/2>r2 [1— cos (4η π t/え 2)コ/2 (1) max max

ただし、え 1は再生光波長、 λ 2は記録光波長、 nは記録層の未記録領域の屈折率、 tは記録層の膜厚、 rl はえ 1に対する記録層の未記録領域の最大反射率、及び max

max

前記記録層の膜厚 tは、前記記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における再生光の反射率の変位と、前記記録層の膜厚に対する記録層の未記録領域における記録光の反射率の変位とがー致する記録層の膜厚 tと、以下の式（2)の条件を満たす請求項 4記載の情報記録媒体。 t < t< t (2)

2i 2i + l

ただし、 tは、 0以上であり、 iは 0以上の任意の整数で、 0≤t < t である。

i i i+ 1

前記 rl と、前記 r2 とが実質的に同じである請求項 4に記載の情報記録媒体。

max max

前記中間層の屈折率と前記記録層の未記録領域の屈折率の差が、前記中間層の屈折率と前記記録層の記録済領域の屈折率の差より大き

前記記録層の膜厚 tが、下記の式（3)の条件を満たす請求項 1に記載の情報記録媒体。

(p— 0. 369) λ l/ (4n)≤t≤ (p + 0. 369) λ 1/ {An) (3)

ただし、え 1は再生光波長、 λ 2は記録光波長、 tは記録層の膜厚、 nは記録層の未記録領域の屈折率、及び Pは任意の正の奇数である。

前記中間層の屈折率と前記記録層の未記録領域の屈折率の差が、前記中間層の屈折率と前記記録層の記録済領域の屈折率の差より小さぐ

前記記録層の膜厚 tが、下記の式 (4)の条件を満たす請求項 1に記載の情報記録媒体。

(p— 0. 369) λ l/ (4nl )≤t≤ (p + 0. 369) λ l/ (4nl) (4)

ただし、え 1は再生光波長、 λ 2は記録光波長、 tは記録層の膜厚、 nlは記録層の記録済領域の屈折率、及び pは任意の正の奇数である。

前記記録層の膜厚 tが、下記の式（5)の条件を満たす請求項 1に記載の情報記録媒体。

(q- 0. 104) λ 2/ (4η)≤t≤ (q + 0. 104) λ 2/ (4η) (5)

ただし、 λ 2は記録光波長、 tは記録層の膜厚、 nは記録層の未記録領域の屈折率、及び qは任意の正の偶数である。

前記記録層の膜厚は、 0. 6 z m以下である請求項 1に記載の情報記録媒体。 iは、：!〜 3のいずれかである請求項 5に記載の情報記録媒体。

前記中間層の屈折率と前記記録層の未記録領域の屈折率との差、または、前記中間層の屈折率と前記記録層の記録済領域の屈折率との差が、 0. 05以上である請求項 1に記載の情報記録媒体。

前記記録光及び再生光が下記 (i)〜(iv)のいずれか 1つの再生光波長 λ 1及び記録光波長; I 2の関係を有するとき、前記記録層の膜厚 tは、それぞれ下記の式 (6)〜（1 1)の条件を満たす請求項 1に記載の情報記録媒体。

(i) 0. 6 zm≤ λ 1≤0. 7 xm, 0. 73 xm≤ λ2≤0.83 xmのとき、

3. 90λ2/(4η)≤t≤4. 10λ2/ (4η) (6)

(ii) 0. 35μηι≤ λ1≤0.45 μ m, 0.6 xm≤ λ2≤0. のとき、

1. 90λ2/(4η)≤t≤2. 10λ2/ (4η) (7)

または、 3. 90 λ 2/ (4η)≤t≤4. 10 λ 2/ (4η) (8)

(iii) O.48μηι≤ λ1≤0. 58/im、 0. 6/im≤ λ 2≤0. 7/imのとき、

3. 90λ2/(4η)≤t≤4. 10X2/ (4η) (9)

(iv) 0. 35/im≤ λ1≤0.45/im, 0.48μηι≤ λ2≤0. 58 xmのとき、

1. 90λ2/(4η)≤t≤2. 10X2/ (4η) (10)

または、 3. 90X2/ (4η)≤t≤4. 10X2/ (4η) (11)

ただし、式 (6)〜（： 11)中、え 1は再生光波長、え 2は記録光波長、 ηは記録層の未記録領域の屈折率、 tは記録層の膜厚である。

記録光を出射する第 1の光源と、

前記記録光の波長より短い波長を有する再生光を出射する第 2の光源と、前記第 1及び第 2の光源から出射された記録光及び再生光を請求項 1に記載の情報記録媒体に集光する対物レンズと、

前記情報記録媒体力の反射光を検出する光検出器と、を備えた光学情報記録再生装置であって、

記録時に、前記記録光が集光される記録層の光学定数の変化を利用することにより記録ピットを記録し、

再生時に、前記再生光の記録層からの反射光を利用することによりフォーカスサーボを行ない、且つ、前記記録層の光学定数の変化に基づく反射率の違いを利用することにより前記記録ピットを再生する光学情報記録再生装置。

前記記録時に、前記記録光の記録層からの反射光を利用することによりフォーカスサーボを行なう請求項 14に記載の光学情報記録再生装置。

前記記録時に、前記記録光と前記再生光の両方を出射させて、前記再生光の記録層からの反射光を利用してフォーカスサーボを行なう請求項 14に記載の光学情報記録再生装置。

前記記録光を出射する光源は、パルス幅が 100フェムト秒から 10ナノ秒のパルス光を発するレーザ光源である請求項 14に記載の光学情報記録再生装置。

前記記録ピットは、 2光子吸収、多光子吸収、プラズマ吸収過程等の非線形吸収現象により記録される請求項 14に記載の光学情報記録再生装置。

前記記録光及び再生光が、下記 (i)〜(iv)のいずれ力 4つの再生光波長 λ 1及び記録光波長え 2の関係を有するとき、前記情報記録媒体の記録層の膜厚 tは、それぞれ下記の式（12)〜（17)の条件を満たす請求項 16に記載の光学情報記録再生装置。

(i) 0. 6/im≤ λ1≤0. 7μηι, 0. 73μηι≤ λ2≤0.83 xmのとさ、

3. 90λ2/(4η)≤t≤4. 10X2/ (4η) (12)

(ii) 0. 35μηι≤ λ1≤0.45μηι, 0.6μηι≤ λ2≤0. 7/imのとさ、

1. 90λ2/(4η)≤t≤2. 10X2/ (4η) (13)

または、 3. 9( 2/(4n)≤t≤4. l( 2/(4n) (14)

(iii) O.48μηι≤ λ1≤0. 58 xm、 0. 6/im≤ 12≤0. 7/imのとさ、

3. 90λ2/(4η)≤t≤4. 10λ2/(4η) (15)

(iv) 0. 35 zm≤ λ1≤0.45 xm、 0.48 xm≤ 12≤0. 58 zmのとさ、

1. 90λ2/(4η)≤t≤2. 10λ2/(4η) (16)

または、 3. 90 λ 2/ (4n)≤t≤4. 10 λ 2/ (4η) (17)

ただし、式（12)〜（： 17)中、 λΐは再生光波長、 λ 2は記録光波長、 ηは記録層の未記録領域の屈折率、 tは記録層の膜厚である。

対物レンズで集光される記録光が既に記録された記録ピットを通過しないように、前記記録ピットを 3次元的に記録する請求項 14に記載の光学情報記録再生装置。前記情報記録媒体の記録部にぉレ、て、対物レンズから最も離れた記録層から記録ピットを記録する請求項 14に記載の光学情報記録再生装置。

記録光を出射する第 1の光源と、

記録時に、前記記録光の記録層からの反射光を利用することによりフォーカスサーボを行い、且つ、前記記録光が集光される記録層の光学定数の変化を利用することにより記録ピットを記録するカまたは

記録時に、前記記録光と前記再生光の両方を出射させて、前記再生光の記録層からの反射光を利用してフォーカスサーボを行なレ、、且つ、前記記録光が集光される記録層の光学定数の変化を利用することにより記録ピットを記録する光学情報記録再生装置。