WO2014069201A1 - 光情報記録媒体 - Google Patents

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WO2014069201A1
WO2014069201A1 PCT/JP2013/077522 JP2013077522W WO2014069201A1 WO 2014069201 A1 WO2014069201 A1 WO 2014069201A1 JP 2013077522 W JP2013077522 W JP 2013077522W WO 2014069201 A1 WO2014069201 A1 WO 2014069201A1
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WO
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reproduction
information recording
film
recording medium
aluminum
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Application number
PCT/JP2013/077522
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English (en)
French (fr)
Inventor
山本　真樹
峻之 中
博久 山田
敏彦 酒井
林　哲也
森　豪
田島　秀春
小西　正人
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シャープ株式会社
メモリーテック・ホールディングス株式会社
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Publication date
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24065—Layers assisting in recording or reproduction below the optical diffraction limit, e.g. non-linear optical layers or structures
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2407—Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24085—Pits
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/258—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers

Definitions

  • the present invention relates to an optical information recording medium capable of optically recording and reproducing information.
  • an information recording layer and a translucent layer are laminated on a substrate, and reproduction light having a wavelength of 400 nm or more and 410 nm or less is passed through an objective lens having a numerical aperture of 0.84 or more and 0.86 or less.
  • recording information is formed on the information recording layer as marks (concave portions) and spaces (convex portions) having a plurality of lengths by an RLL (1, 7) modulation method.
  • an optical information recording medium is disclosed in which the lengths of 2T marks and 2T spaces among marks and spaces having a plurality of lengths are shorter than 0.12 ⁇ m.
  • the information recording layer is composed of at least one thin film that enables a reproduction signal waveform by the reproduction light to be decoded by the PR (12221) ML method, error-corrected and reproduced. Become.
  • Patent Document 1 discloses an optical information recording medium capable of super-resolution reproduction of high-density information recorded by a random pattern modulated according to a predetermined modulation method. More specifically, an optical information recording medium having a predetermined super-resolution reproducing film and a reflective film made of tantalum or titanium is disclosed.
  • examples of the material for the reflective film of the optical information recording medium include aluminum and silicon.
  • the aluminum reflective film and the silicon reflective film are inexpensive in terms of cost and are known to be widely used in optical information recording media such as CDs and DVDs.
  • reproduction signal characteristics are not good in reproducing a high-density random pattern.
  • utilization of aluminum and silicon as a reflective film material for optical information recording media, including those alloys, as a reflective film for super-resolution media has not been studied.
  • Patent Document 1 describes that in an optical information recording medium using aluminum or silicon as a reflection film, high-resolution information recorded by a random pattern cannot be super-resolution reproduced.
  • the present invention provides an optical information recording medium capable of improving the reproduction sensitivity required when recording information is densified and capable of super-resolution reproduction with practical reproduction power.
  • the purpose is to do.
  • an optical information recording medium is a light in which an information recording layer and a substrate are sequentially disposed through a light-transmitting layer from a direction in which reproduction light is incident.
  • An information recording medium where ⁇ is a wavelength of reproduction light of a reproduction optical system for reproducing information recorded on the information recording layer, and NA is a numerical aperture of an objective lens of the reproduction optical system.
  • the concave / convex shape including at least one of the concave portion having a length shorter than 4NA) and the convex portion having a length shorter than ⁇ / (4NA) can be read as information from the surface of the substrate on which the reproduction light is incident.
  • the information recording layer is composed of at least a reproducing film and a film (reflection film) for reflecting the reproducing light, and the reflecting film is an alloy composed of at least aluminum and silicon.
  • the regeneration membrane is The atomic weight composition ratio of aluminum to silicon of aluminum and silicon alloy used in the reflective film is 16/84 or more and 71/29 or less. It is said.
  • An optical information recording medium includes at least a plurality of information recording layers, an intermediate layer formed between the plurality of information recording layers, and a substrate.
  • ⁇ / (4NA) where ⁇ is the wavelength of the reproduction light of the reproduction optical system for reproducing the information recorded on the information recording layer and NA is the numerical aperture of the objective lens of the reproduction optical system.
  • An uneven shape including at least one of a concave portion having a shorter length and a convex portion having a length shorter than ⁇ / (4NA) is used as information from the surface of the at least one intermediate layer on which the reproduction light is incident.
  • the information recording layer that is formed in a readable state and on the side on which the reproduction light is incident on the intermediate layer on which the concavo-convex shape is formed includes at least a reproduction film and a film for reflecting the reproduction light (Reflective film)
  • the film is an alloy composed of at least aluminum and silicon
  • the reproduction film is a film that makes it possible to reproduce the information by the reproduction optical system.
  • Aluminum used for the reflection film and aluminum of silicon of silicon alloy The atomic weight composition ratio is 16/84 or more and 71/29 or less.
  • An optical information recording medium is an optical information recording medium in which an information recording layer and a substrate are sequentially arranged via a light-transmitting layer from the direction in which reproduction light is incident.
  • the reproduction light wavelength of the reproduction optical system for reproducing the information recorded on the information recording layer is 400 nm or more and 410 nm or less
  • the numerical aperture of the objective lens of the reproduction optical system is 0.84 or more and 0 .86 or less, where the wavelength of the reproduction light is ⁇ and the numerical aperture of the objective lens is NA, a concave portion having a length shorter than ⁇ / (4NA) and a convex portion having a length shorter than ⁇ / (4NA)
  • a concave-convex shape including at least one of them is formed in a state where information can be read from the surface of the substrate on which the reproduction light is incident, and the information recording layer includes at least the reproduction film and the reproduction light.
  • Reflective film is an alloy composed of at least aluminum and silicon
  • the reproduction film is a film that makes it possible to reproduce the information by the reproduction optical system.
  • the atomic composition ratio of aluminum to silicon in the silicon alloy is 16/84 or more and 71/29 or less.
  • An optical information recording medium includes at least a plurality of information recording layers, an intermediate layer formed between the plurality of information recording layers, and a substrate.
  • the reproduction optical system for reproducing information recorded on the information recording layer has a wavelength of reproduction light of 400 nm or more and 410 nm or less, and the objective lens of the reproduction optical system has a numerical aperture of 0.
  • the concave portion is shorter than ⁇ / (4NA) and the length is shorter than ⁇ / (4NA).
  • the concavo-convex shape including at least one of the convex portions is formed so as to be readable as information from the surface of the at least one intermediate layer on which the reproduction light is incident, and the concavo-convex shape is formed.
  • the information recording layer on the side where the reproduction light is incident is composed of at least a reproduction film and a film (reflection film) for reflecting the reproduction light, and the reflection film is an alloy composed of at least aluminum and silicon.
  • the reproduction film is a film that makes it possible to reproduce the information by the reproduction optical system, and the atomic weight composition ratio of aluminum to silicon of aluminum and silicon alloy used for the reflection film is 16/84 or more and 71. / 29 or less.
  • an optical information recording medium capable of improving the reproduction sensitivity required when recording information is further densified and capable of super-resolution reproduction with practical reproduction power. There is an effect that can be done.
  • FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an optical information recording medium according to the present invention.
  • the optical information recording medium 1 is roughly divided into a light transmitting layer 10, an information recording layer 20, and a substrate 30 from the direction in which the reproduction laser beam (reproduction light) 2 is incident. Arranged in order.
  • the information recording layer 20 includes a reproducing film 21 located on the light transmitting layer 10 side and a reflecting film 22 located on the substrate 30 side.
  • reproduction laser beam 2 The reproduction laser beam 2 is made incident on the optical information recording medium 1 and the reflected light from the optical information recording medium 1 corresponding thereto is observed to read (reproduce) information recorded on the optical information recording medium 1.
  • the reproduction laser beam 2 incident on the optical information recording medium 1 passes through the light transmitting layer 10 and is reflected by the reproduction film 21 and the reflection film 22. At this time, the amount of light reflected with respect to the amount of incident light varies depending on the presence or absence of the uneven shape on the surface of the information recording layer 20.
  • the depth or height of the concavo-convex shape is designed so as to attenuate the amount of light reflected with respect to the wavelength of the reproduction laser beam 2, and the attenuation of the light amount is temporally changed depending on the length of the concavo-convex shape.
  • the reflected light passes through the light-transmitting layer 10 again and is emitted to the outside of the optical information recording medium 1.
  • the information recorded on the optical information recording medium 1 can be read (reproduced) by observing whether or not the amount of reflected light of the emitted reproduction laser beam 2 is attenuated and the time length of the attenuation.
  • the reproducing optical system for generating the reproducing laser beam 2 includes a laser beam having a wavelength of about 405 nm and an objective lens having a numerical aperture of about 0.85.
  • a reproducing optical system including a laser beam having a wavelength of 405 nm and an objective lens having a numerical aperture of 0.85 is used.
  • the present invention is not limited to this.
  • the wavelength may be 400 nm or more and 410 nm or less.
  • the numerical aperture may be 0.84 or more and 0.86 or less.
  • the light transmissive layer 10 is a layer for protecting the surface of the optical information recording medium 1 and receiving and transmitting the reproduction laser light 2.
  • the reproduction laser beam 2 is first irradiated onto the optical information recording medium 1 from the light transmitting layer 10 side in order to read the information recorded on the optical information recording medium 1. That is, the light incident surface of the optical information recording medium 1 is the surface side of the light transmissive layer 10 (the side of the surface not facing the information recording layer 20).
  • the thickness of the translucent layer 10 is preferably about 100 ⁇ m. However, it is not limited to this film thickness, and can be appropriately selected according to the optical system that irradiates the reproduction laser beam 2.
  • the translucent layer 10 may be a transparent substrate. Furthermore, the translucent layer 10 may be composed of two layers, for example, a polycarbonate film and a transparent adhesive resin layer to which the polycarbonate film is bonded. Moreover, the translucent layer 10 may consist of one layer of ultraviolet curing resin, for example. However, the translucent layer 10 is not limited to these materials or the number of layers, and may be any material and number of layers as long as it can transmit the reproduction laser beam 2. As described above, the characteristics required for the light-transmitting layer 10 include optical characteristics such as attenuation and scattering caused by the material constituting the light-transmitting layer 10 when the reproduction laser light 2 passes through the light-transmitting layer 10. In other words, the transmission of the reproduction laser beam 2 is not inhibited. That is, the light transmissive layer 10 is preferably made of a material having high transmittance, but is not particularly limited to such a material.
  • the translucent layer 10 may be provided with a protective film such as a hard coat on the light incident surface on the surface side.
  • the information recording layer 20 is a layer in which information is recorded in the form of a prepit group (uneven shape) 31, which will be described later.
  • the information recording layer 20 receives the reproduction laser beam 2 that has passed through the translucent layer 10 and corresponds to the prepit group. This is a layer for reflecting the reproduced laser beam 2 again toward the translucent layer 10.
  • the information recording layer 20 is composed of the reproducing film 21 located on the light transmitting layer 10 side and the reflecting film 22 located on the substrate 30 side.
  • the information recording layer 20 is not limited to the above-described configuration.
  • the information recording layer 20 and another information recording layer may be further laminated to form a multilayer structure.
  • each information recording layer may record information different from each other, and information may be recorded in different concave and convex shapes. That is, each information recording layer may have different uneven shapes.
  • an intermediate layer for separating the information recording layers may be provided between the information recording layers. Further, the intermediate layer may have an uneven shape.
  • the optical information recording medium 1 includes at least a plurality of information recording layers 20, an intermediate layer formed between the two information recording layers 20, and the substrate 30.
  • the reproducing film 21 and the reflecting film 22 may be included.
  • the substrate 30 is a layer for supporting the information recording layer 20 and the light transmitting layer 10 via the information recording layer 20. Further, the surface of the substrate 30 on the information recording layer 20 side has a plurality of marks (concave portions) shorter than the resolution limit of the reproduction optical system, which will be described later, and a plurality of lengths shorter than the resolution limit of the reproduction optical system.
  • a prepit group (uneven shape) 31 is formed by combining a plurality of prepits arranged as at least one of spaces (convex portions).
  • FIG. 2 is a perspective view showing a surface where the substrate of the optical information recording medium of FIG. 1 is in contact with the information recording layer.
  • the above-described prepit group 31 is formed on the surface of the substrate 30.
  • the prepit group 31 is also transferred to the information recording layer 20 arranged on the surface where the prepit group 31 is formed. Therefore, it can be said that the information recording layer 20 (more specifically, the reflection film 22 as will be described later) is in a state where information is recorded.
  • the concavo-convex shape is formed on the surface of the substrate 30 on the side on which the reproduction laser beam 2 is incident.
  • the above-described intermediate layer is laminated on the information recording layer 20, and another information recording layer is further added to the intermediate layer.
  • the uneven shape formed in the intermediate layer may be transferred to record information on a plurality of information recording layers.
  • the prepit group 31 is formed as an uneven shape including at least one of a concave portion having a length shorter than the resolution limit of the reproducing optical system and a convex portion having a length shorter than the resolution limit of the reproducing optical system. It is formed on the surface on the layer 20 side.
  • the information is recorded on the information recording layer 20 as a concavo-convex shape (random pattern) including at least one of a concave portion and a convex portion by a predetermined modulation method.
  • the information recording layer 20 is a reproduction-only information recording (ROM) layer that can only read out information recorded as the transferred prepit group 31 by the reproduction laser beam 2. I can say that.
  • ROM reproduction-only information recording
  • the substrate 30 may be transparent or opaque.
  • the material constituting the substrate 30 may be any material that can maintain the rigidity and accuracy necessary for the optical information recording medium, and may be, for example, glass, polycarbonate resin, other compressible resin, metal, or a combination thereof. May be.
  • a polycarbonate resin is preferable from the viewpoint of cost and productivity. However, it is not necessarily limited to these materials.
  • the intermediate layer described above may be made of, for example, a transparent ultraviolet curable resin (refractive index of 1.50 at the reproduction light wavelength).
  • the material of the intermediate layer is not limited to this, and any material having a high transmittance at the wavelength of the reproduction light may be used.
  • the prepit group 31 is a pattern for recording the information by being formed from prepits having a concavo-convex shape corresponding to the information recorded on the optical information recording medium 1.
  • the shape of the pre-pit is preferably designed to have a depth or height that attenuates the amount of reflected light with respect to the wavelength of the reproduction laser beam 2, but is not limited thereto. is not.
  • the pre-pit group 31 is expressed as marks and spaces having a plurality of lengths by modulating the information by a predetermined modulation method.
  • prepits are formed concentrically or spirally.
  • examples of the predetermined modulation scheme include an RLL (1, 7) modulation scheme and an ETM (8/12) modulation scheme.
  • the former RLL (1, 7) modulation method is used.
  • the RLL (1, 7) modulation method will be described.
  • the RLL (1,7) modulation method is a modulation method having high compatibility with widely spread products.
  • the modulation method is also used in Blu-ray Disc (BD (“Blu-ray” is a registered trademark)) that is widely used at present.
  • BD Blu-ray Disc
  • the shortest mark length is 2T and the longest mark length is 8T.
  • the mark edge recording method (having information of “1” or “0” at both end positions of the pit) System).
  • a mark position method information of “1” or “0” at the center position of the pit.
  • the capacity of information that can be recorded varies depending on the modulation method or the recording method, but also varies depending on the mark length. For example, the shorter the mark length, the higher the density of information that can be recorded. However, the length cannot be reduced as much as possible, and can generally be limited by the resolution limit of the reproducing optical system. Hereinafter, the resolution limit of the reproducing optical system will be described.
  • ⁇ be the wavelength of the reproduction light of the reproduction optical system
  • NA be the numerical aperture of the objective lens included in the reproduction optical system.
  • the resolution limit of the reproducing optical system can be expressed by ⁇ / (4NA). For example, in a reproduction optical system in which the wavelength of the reproduction light is 405 nm and the numerical aperture of the objective lens is 0.85, the resolution limit of the reproduction optical system is 0.12 ⁇ m.
  • a reproducing optical system including an objective lens having the same wavelength and the same numerical aperture is used.
  • the 2T length of the shortest mark is shorter than 0.12 ⁇ m which is the resolution limit of the reproducing optical system. That is, it can be said that the optical information recording medium 1 according to the present invention records information at a high density exceeding the resolution limit of the reproducing optical system. Furthermore, it can be said that the optical information recording medium 1 according to the present invention reproduces information (super-resolution reproduction) exceeding the resolution limit of the reproduction optical system.
  • the reproduction film 21 is a film included in a part of the information recording layer 20.
  • the reproducing film 21 can reproduce information recorded as a pre-pit group 31 at a high density exceeding the resolution limit of the reproducing optical system. That is, it can be said that the reproducing film 21 can produce a super-resolution effect.
  • the complex refractive index at the light source wavelength ⁇ of the reproduction laser beam 2 is changed by heat, so that the beam spot due to the reproduction laser beam 2 is reduced in a pseudo manner, and the super-resolution effect is obtained. May occur.
  • the reproduction film 21 may be formed of, for example, a metal oxide.
  • the reproducing film 21 formed of such a metal oxide may be a thin film forming method typified by vapor deposition or sputtering, and can be easily formed.
  • the metal oxide may be, for example, zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, strontium titanate, or the like.
  • zinc oxide is a relatively inexpensive material
  • the optical information recording medium 1 can be manufactured at low cost by using the reproducing film 21 formed of zinc oxide. Therefore, it is more preferable that the reproduction film 21 is formed of zinc oxide.
  • the material of the reproduction film 21 is not limited to such a material.
  • the thickness of the reproduction film 21 is preferably about 35 to 80 nm, for example.
  • the film thickness is not limited to this range, and may vary depending on the above materials. For this reason, the film thickness may be adjusted according to the material used as the reproduction film 21.
  • the reflection film 22 is a film included in a part of the information recording layer 20 and is a film for reflecting the reproduction laser beam 2.
  • a prepit group 32 that is substantially the same as the prepit group 31 is present on the surface of the reflective film 22 on the reproduction film 21 side.
  • the reflective film 22 mainly contains an alloy of aluminum and silicon, and the atomic composition ratio of aluminum to silicon of the alloy is 16/84 or more and 71/29 or less.
  • the reflection film 22 does not contribute only to the reflection of the reproduction laser beam 2 transmitted through the reproduction film 21. That is, the reflective film 22 can also contribute to super-resolution reproduction. Hereinafter, it will be described that the reflective film 22 contributes to super-resolution reproduction.
  • the reflection film 22 does not reflect the reproduction laser beam 2 100% but absorbs a part of its energy. Thereby, the reflective film 22 itself is heated. The heat due to the temperature rise is transmitted to the reproduction film 21.
  • the complex refractive index at the light source wavelength ⁇ of the reproduction laser beam 2 is changed by heat, so that the beam spot by the reproduction laser beam 2 is reduced in a pseudo manner.
  • a super-resolution effect can occur. That is, the reflective film 22 absorbs a part of the energy of the reproduction laser beam 2 and transmits it as heat to the reproduction film 21, thereby changing the complex refractive index in the reproduction film 21 and contributing to super-resolution reproduction. .
  • the reflective film 22 includes an alloy of aluminum and silicon.
  • the alloy of aluminum and silicon will be described.
  • the reflective film 22 contains an alloy of aluminum and silicon mainly containing at least aluminum and silicon, and the atomic weight composition ratio of aluminum to silicon of the alloy is 16/84 or more and 71/29 or less.
  • the reflective film 22 having such a composition it is possible to provide an optical information recording medium 1 capable of super-resolution reproduction with practical reproduction power, as will be described later.
  • this makes it possible to suppress the output of the laser beam in information reproduction using the reproduction laser beam 2, thereby reducing the power consumption. Further, the output of the reproduction laser beam 2 is thereby suppressed, and damage to the reproduction optical system due to the reproduction laser beam 2 can be suppressed.
  • the composition ratio is more preferably 25/75 or more and 53/47 or less.
  • various margins mean, for example, a reproduction power margin and a tilt margin. That is, it can be said that by improving various margins as described above, it is possible to provide the optical information recording medium 1 with higher reliability, for example, with respect to variations in reproduction power and tilt of the reproduction apparatus.
  • the material of the reflective film 22 may contain elements other than aluminum and silicon as long as the material satisfies the above-described conditions. For example, oxygen, nitrogen and other metal elements may be included.
  • an alloy of aluminum and silicon has not been studied as a material for a reflective film of an optical information recording medium. This is because the aluminum reflection film and the silicon reflection film have a problem that the reproduction signal characteristic is not good in reproducing a high-density random pattern, and it is considered that the reproduction signal characteristic is not good also for those alloys.
  • ODU-1000 evaluation optical system: reproduction light wavelength ( ⁇ ) 405 nm, numerical aperture (NA) 0.85) manufactured by Pulse Tech, which is a general BD evaluation apparatus, and i-MLSE (Integrated-Maximum-Likelihood-Sequence) SD3 manufactured by Pulse Tech, which is a device for measuring (Error-Estimation). That is, the resolution limit of the reproducing optical system in this evaluation apparatus is 0.12 um.
  • I-MLSE is one of the indexes for evaluating reproduction signal characteristics of high-density recording information.
  • i-MLSE means that the smaller the value, the better the reproduction signal characteristic.
  • this is an index that enables an evaluation similar to jitter, which is a conventional evaluation index.
  • the evaluation index i-MLSE uses PR (12221) ML as a decoding method.
  • the decoding method will be described.
  • PRML decoding will be described.
  • PRML Partial Response Maximum Maximum Likelihood
  • sample Experiments are performed using a plurality of samples simulating the optical information recording medium 1.
  • the sample includes a 1.1 ⁇ m-thick polycarbonate substrate on which prepit groups modulated by the RLL (1, 7) modulation method are formed.
  • the modulation scheme is a modulation scheme employed in BD.
  • the shortest mark length 2T is 84 nm.
  • the shortest mark length is 149 nm and has a capacity (single layer) of 25 GB. Yes. From these numerical values, when the linear density in each sample is converted to BD-ROM, it has a capacity of about 45 GB. That is, each sample has a higher density than a BD-ROM that is a conventional non-super-resolution medium (2T ⁇ 0.12 ⁇ m). Furthermore, each sample has a higher density than the optical information recording medium described in Patent Document 1 and corresponding to a linear density of 40 GB in terms of BD-ROM.
  • a transparent resin layer of 100 ⁇ m is used as the light-transmitting layer of each sample.
  • a film made of zinc oxide is used as a reproduction film for each sample.
  • silicon (without aluminum) is used as a reflective film of each sample.
  • silicon (without aluminum) and the atomic weight composition ratio of aluminum to silicon is 5/95, 16/84, 25/75, 33/67, 53/47, 71/29, 93. / 7, and an alloy of aluminum and silicon, and a film containing aluminum (without silicon) (Samples A to I).
  • the analysis of the atomic weight composition ratio of aluminum to silicon in the alloy of aluminum and silicon is performed by EDX composition analysis of the cross-sectional sample.
  • each material was subjected to FIB processing to produce a cross-sectional sample that was sliced to a thickness of about 100 nm, and then a scanning transmission electron microscope (Hitachi High-Technologies HF-2000) and an elemental analyzer ( By using an NORAN VOYAGER III M3100) and irradiating an electron beam with an acceleration voltage of 200 kV and a beam diameter of about 1 nm ⁇ to the central part in the thickness direction of the reflection film of the cross-sectional sample, energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) point analysis.
  • EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • the reproduction film formed of the above-described zinc oxide and the reflective film containing an alloy of aluminum and silicon are formed by a sputtering apparatus CFS-8EP-55 film forming apparatus manufactured by Shibaura Eletech.
  • the thickness of the regenerated film is as follows: Material A: 80 nm, Material B: 70 nm, Material C: 60 nm, Material D and E: 45 nm, Material F: 40 nm, Material G and H: 35 nm, Material I: The film thickness is 50 nm, and the film thickness of the reflective film is 8 nm for material C, and 6 nm for materials other than material C.
  • the reproduction speed of each sample is 5.46 m / s. This corresponds to a linear speed (clock frequency 132 MHz) that is twice as fast as the reference linear speed (corresponding to a clock frequency of 66 MHz) of the BD-ROM.
  • Table 1 is a table showing the composition ratio of aluminum (Al) to silicon (Si) of each sample and the numerical value of the minimum reproduction laser power reaching the i-MLSE threshold of 18%.
  • the numerical value of the reproduction laser power is described as “ ⁇ ”
  • the presence of reproduction laser power that reaches the i-MLSE threshold value of 18% means that the optical information recording medium This means that the reproduction signal characteristics necessary for the reproduction apparatus to function substantially can be obtained.
  • the reflective film containing silicon that does not contain aluminum the reflective film containing silicon with a small aluminum content and an alloy of aluminum (atomic composition ratio of aluminum to silicon is 5/95), the silicon content In samples A, B, H, and I using a reflective film containing an alloy of silicon and aluminum with a low content (atomic weight composition ratio of aluminum to silicon is 93/7) and a reflective film containing aluminum that does not contain silicon,
  • the above reproduction laser power does not exist.
  • the sample it is impossible to reproduce the high-density information because the reproduction signal characteristic necessary for the substantial function of the reproducing apparatus of the optical information recording medium cannot be obtained. I can say that.
  • Table 2 is a table showing the composition ratio of aluminum to silicon of each sample and the numerical value of the minimum reproduction laser power reaching the i-MLSE threshold value of 15.5%.
  • the presence of reproduction laser power that reaches the i-MLSE threshold value of 15.5% means that reproduction signal characteristics that improve various margins of the reproduction apparatus of the optical information recording medium can be obtained.
  • the various margins mean, for example, a reproduction (laser) power margin and a tilt margin as described above. That is, in this case, it can be said that, by improving various margins as described above, it is possible to provide a more reliable optical information recording medium, for example, with respect to variations in reproduction power and tilt of the reproduction apparatus.
  • a reflective film containing silicon that does not contain aluminum As described above, a reflective film containing silicon that does not contain aluminum, a reflective film containing an aluminum alloy with a low aluminum content (atomic composition ratio of aluminum to silicon is 5/95 to 16/84), Samples A to A using a reflective film containing an alloy of silicon and aluminum with a low silicon content (atomic composition ratio of aluminum to silicon is 71/29 to 93/7) and a reflective film containing aluminum not containing silicon In C and GI, the above-mentioned reproduction laser power does not exist. That is, when the sample is used, it can be said that reproduction signal characteristics that improve various margins of the reproducing apparatus of the optical information recording medium cannot be obtained.
  • the optical information recording medium 1 uses an alloy of aluminum and silicon as the reflective film 22, and the atomic weight composition ratio of aluminum to silicon of the alloy is 16/84 or more and 71/29 or less. A reproduction power that reaches the i-MLSE threshold value of 18% can be obtained. That is, it is possible to obtain reproduction signal characteristics necessary for the reproduction apparatus of the optical information recording medium 1 to function substantially. This also means that the optical information recording medium 1 can be reproduced with practical reproduction power. Furthermore, since the length of at least one of the mark and the space is shorter than the resolution limit of the reproduction optical system, it means that the optical information recording medium 1 can perform super-resolution reproduction.
  • the optical information recording medium 1 capable of super-resolution reproduction with practical reproduction power can be provided.
  • the optical information recording medium 1 can be reproduced with more practical reproduction power, and the reliability of the optical information recording medium 1 becomes higher with respect to variations in reproduction power and tilt. ing. Furthermore, since the length of at least one of the mark and the space is shorter than the resolution limit of the reproducing optical system, it means that the optical information recording medium can be super-resolution reproduced.
  • the reflective film 22 containing an alloy of aluminum and silicon with a limited composition ratio it is possible to improve the reproduction sensitivity required when recording information is made more dense and practical. It can be said that the optical information recording medium 1 capable of super-resolution reproduction with reproduction power can be provided.
  • an alloy of aluminum and silicon is used as a reflective film, and the atomic weight composition ratio of aluminum to silicon in the alloy is in a range of 16/84 to 71/29 (first range).
  • an optical information recording medium capable of super-resolution reproduction with a practical reproduction power can be provided.
  • this invention cannot show the said effect, when the said atomic weight composition ratio remove
  • the minimum value and the maximum value in the first range have critical significance.
  • the present invention makes it possible to perform super-resolution reproduction with more practical reproduction power by setting the atomic weight composition ratio in the range of 25/75 to 53/47 (second range).
  • the optical information recording medium with high reliability can be provided.
  • this invention cannot show the said effect, when the said atomic weight composition ratio remove
  • the minimum value and the maximum value in the second range also have critical significance.
  • the inventors of the present invention discovered the above fact by repeating the experiment and analyzing the result of the experiment.
  • the optical information recording medium according to the present invention has a unique structure that has not been disclosed or suggested in the past, and has a technical significance that it has an advantageous effect compared with the conventional technique. . Therefore, the optical information recording medium according to the present invention cannot be easily conceived from the prior art.
  • optical information recording medium 1 including the light transmitting layer 10, the information recording layer 20 (the reproducing film 21 and the reflective film 22), and the substrate 30 has been described above.
  • the optical information recording medium 1 according to the present invention may further include other components such as a protective film and a heat adjustment film.
  • the configuration of the optical information recording medium 1 includes CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disc Disc Read Only Memory), BD-ROM (Blu-ray Disc Disc Read Only Memory) (“Blu-ray”). "" Is a registered trademark)), HD DVD-ROM (High Definition Digital Versatile Disc Read Only Memory), and other optical read discs, and the like. Also, CD-R, DVD-R, BD-R, HD DVD-R, CD-RW, DVD-RW, BD-RE, HD DVD-RW, CD + RW, DVD + RW, DVD-RAM, HD DVD-RAM, etc.
  • CD-ROM Compact Disc Read Only Memory
  • DVD-ROM Digital Versatile Disc Disc Read Only Memory
  • BD-ROM Blu-ray Disc Read Only Memory
  • HD DVD-ROM High Definition Digital Versatile Disc Read Only Memory
  • the reproducing film 21 and the reflective film 22 of the present embodiment By applying the reproducing film 21 and the reflective film 22 of the present embodiment to a recordable or rewritable optical information recording medium, it is possible to apply the present technology.
  • a recordable or rewritable recording film may be provided in order from the incident side of the reproduction laser beam 2.
  • the reflective film 22 can also be configured to serve as the recordable or rewritable recording film.
  • An optical information recording medium is an optical information recording medium in which an information recording layer and a substrate are sequentially disposed through a light-transmitting layer from the direction in which reproduction light is incident.
  • a concavo-convex shape including at least one of convex portions having a length shorter than ⁇ / (4NA) is formed in a state that can be read as information from the surface of the substrate on which the reproduction light is incident.
  • the information recording layer includes at least a reproduction film and a film (reflection film) for reflecting the reproduction light.
  • the reflection film is an alloy including at least aluminum and silicon
  • the reproduction film includes the information film.
  • a film for enabling, used for the reflective film, the atomic weight composition ratio of aluminum to silicon of aluminum and silicon alloy is characterized by 16/84 or more and is 71/29 or less.
  • An optical information recording medium includes at least a plurality of information recording layers, an intermediate layer formed between the plurality of information recording layers, and a substrate.
  • ⁇ / (4NA) where ⁇ is the wavelength of the reproduction light of the reproduction optical system for reproducing the information recorded on the information recording layer and NA is the numerical aperture of the objective lens of the reproduction optical system.
  • An uneven shape including at least one of a concave portion having a shorter length and a convex portion having a length shorter than ⁇ / (4NA) is used as information from the surface of the at least one intermediate layer on which the reproduction light is incident.
  • the information recording layer that is formed in a readable state and on the side on which the reproduction light is incident on the intermediate layer on which the concavo-convex shape is formed includes at least a reproduction film and a film for reflecting the reproduction light (Reflective film)
  • the film is an alloy composed of at least aluminum and silicon
  • the reproduction film is a film that makes it possible to reproduce the information by the reproduction optical system.
  • Aluminum used for the reflection film and aluminum of silicon of silicon alloy The atomic weight composition ratio is 16/84 or more and 71/29 or less.
  • the reproduction light incident on the optical information recording medium is reflected by the reproduction film and the reflection film.
  • the reflected reproduction light is emitted to the outside of the optical information recording medium.
  • the resolution limit of the reproduction optical system ( ⁇ is the reproduction light wavelength of the reproduction optical system, and NA is the numerical aperture of the objective lens of the reproduction optical system,
  • ⁇ is the reproduction light wavelength of the reproduction optical system
  • NA is the numerical aperture of the objective lens of the reproduction optical system
  • an intermediate layer is formed between the information recording layers, and an uneven shape is formed on the surface of at least one of the intermediate layers on which the reproduction light is incident. ing.
  • the reproduction film makes it possible to reproduce the information by the reproduction optical system. That is, since the concave and convex portions are shorter than the resolution limit of the reproducing optical system, it can be said that the reproducing film can produce a super-resolution effect.
  • the reproduction film means a film that enables super-resolution reproduction by combining with a reflection film described later.
  • information is recorded on the information recording layer as a concavo-convex shape (random pattern) including at least one of a concave portion and a convex portion by a predetermined modulation method.
  • the inventors have used an alloy of aluminum and silicon as a reflective film of an optical information recording medium, and the atomic weight composition ratio of aluminum to silicon of the alloy is set to 16/84 or more and 71/29 or less, whereby i -Found that there is playback power reaching the MLSE threshold of 18%.
  • the presence of reproduction power that reaches the i-MLSE threshold value of 18% means that the reproduction signal characteristics necessary for the substantial function of the reproduction apparatus of the optical information recording medium can be obtained. ing.
  • the alloy having the composition ratio as the reflective film of the optical information recording medium it is possible to obtain reproduction signal characteristics necessary for the reproduction apparatus of the optical information recording medium to substantially function. This also means that the optical information recording medium can be reproduced with practical reproduction power. Further, since the length of the concave and convex portions is shorter than the resolution limit of the reproducing optical system, it means that the optical information recording medium can be super-resolution reproduced.
  • an optical information recording medium capable of super-resolution reproduction with a practical reproduction power can be provided.
  • the optical information recording medium is an optical information recording medium in which an information recording layer and a substrate are sequentially arranged through a light-transmitting layer from the direction in which reproduction light is incident.
  • the reproduction light wavelength of the reproduction optical system for reproducing the information recorded on the information recording layer is 400 nm or more and 410 nm or less
  • the numerical aperture of the objective lens of the reproduction optical system is 0.84 or more and 0 .86 or less, where the wavelength of the reproduction light is ⁇ and the numerical aperture of the objective lens is NA, a concave portion having a length shorter than ⁇ / (4NA) and a convex portion having a length shorter than ⁇ / (4NA)
  • a concave-convex shape including at least one of them is formed in a state where information can be read from the surface of the substrate on which the reproduction light is incident, and the information recording layer includes at least the reproduction film and the reproduction light.
  • Reflective film is an alloy composed of at least aluminum and silicon
  • the reproduction film is a film that makes it possible to reproduce the information by the reproduction optical system.
  • the atomic composition ratio of aluminum to silicon in the silicon alloy is 16/84 or more and 71/29 or less.
  • An optical information recording medium includes at least a plurality of information recording layers, an intermediate layer formed between the plurality of information recording layers, and a substrate.
  • the reproduction optical system for reproducing information recorded on the information recording layer has a wavelength of reproduction light of 400 nm or more and 410 nm or less, and the objective lens of the reproduction optical system has a numerical aperture of 0.
  • the concave portion is shorter than ⁇ / (4NA) and the length is shorter than ⁇ / (4NA).
  • the concavo-convex shape including at least one of the convex portions is formed so as to be readable as information from the surface of the at least one intermediate layer on which the reproduction light is incident, and the concavo-convex shape is formed.
  • the information recording layer on the side where the reproduction light is incident is composed of at least a reproduction film and a film (reflection film) for reflecting the reproduction light, and the reflection film is an alloy composed of at least aluminum and silicon.
  • the reproduction film is a film that makes it possible to reproduce the information by the reproduction optical system, and the atomic weight composition ratio of aluminum to silicon of aluminum and silicon alloy used for the reflection film is 16/84 or more and 71. / 29 or less.
  • the above configuration can also provide an optical information recording medium capable of super-resolution reproduction with practical reproduction power.
  • the atomic weight composition ratio is 25/75 or more and 53/47 or less.
  • the inventors have found that there is a reproduction power that reaches the i-MLSE threshold value of 15.5% by setting the atomic composition ratio to 25/75 or more and 53/47 or less. Also, the presence of reproduction power that reaches the i-MLSE threshold value of 15.5% means that reproduction signal characteristics that improve various margins of the reproduction apparatus for the optical information recording medium can be obtained. . That is, various margins of the reproducing apparatus of the optical information recording medium are improved, and it becomes possible to provide a more reliable optical information recording medium.
  • various margins mean, for example, a reproduction power margin and a tilt margin. That is, it can be said that by improving various margins as described above, it is possible to provide a more reliable optical information recording medium, for example, with respect to variations in reproduction power and tilt of the reproduction apparatus. At the same time, securing a wider margin facilitates quality maintenance and improves production quality, so that it can be said that it can also contribute to cost reduction because it can suppress the occurrence of unnecessary defective products.
  • the alloy having the composition ratio as the reflection film of the optical information recording medium, it is possible to obtain reproduction signal characteristics that improve various margins of the reproducing apparatus of the optical information recording medium.
  • This also means that the optical information recording medium can be reproduced with more practical reproduction power, and the reliability of the optical information recording medium becomes higher with respect to variations in reproduction power and tilt.
  • the length of at least one of the irregular shapes is shorter than the resolution limit of the reproducing optical system, it means that the optical information recording medium can be super-resolution reproduced.
  • the reproducing film is formed of a metal oxide.
  • the reproducing film formed of the metal oxide may be a method capable of forming a thin film typified by vapor deposition or sputtering, and can be easily formed. That is, the optical information recording medium can be manufactured at low cost.
  • the metal oxide is more preferably zinc oxide.
  • zinc oxide is a relatively inexpensive material. That is, by using a reproduction film formed of zinc oxide, an optical information recording medium can be manufactured at a lower cost.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
  • the present invention can be suitably used in industrial fields related to optical information recording media for performing super-resolution reproduction.
  • Optical information recording medium Reproduced laser beam (reproduced light) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light transmission layer 20 Information recording layer 21 Reproduction film 22 Reflection film 30 Substrate 31 Prepit group (uneven shape)

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

　実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体を提供するために、光情報記録媒体（１）では、基板（３０）の情報記録層（２０）側の面に再生光学系の解像限界より短い長さの凹部または当該長さの凸部のうち少なくとも一方を含む凹凸形状としてプリピット群（３１）が形成されており、反射膜（２２）はシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が１６／８４以上かつ７１／２９以下である合金を含む。

Description

光情報記録媒体
　本発明は、情報の光学的な記録再生が可能な光情報記録媒体に関するものである。
　特許文献１には、基板上に、情報記録層と、透光層とが積層され、開口数０．８４以上かつ０．８６以下の対物レンズを介して波長４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下の再生光で再生される光情報記録媒体であって、情報記録層には、ＲＬＬ（１，７）変調方式によって、記録情報が、複数の長さを有するマーク（凹部）およびスペース（凸部）として形成されるとともに、複数の長さを有するマークおよびスペースのうちの、２Ｔマークならびに２Ｔスペースの長さが０．１２ｕｍよりも短く形成されている光情報記録媒体が開示されている。この光情報記録媒体において、情報記録層は、再生光による再生信号波形が、ＰＲ（１２２２１）ＭＬ方式にて復号され、誤り訂正されて再生されることを可能とする、少なくとも１層の薄膜からなる。
　つまり、特許文献１には、所定の変調方式に従って変調されたランダムパターンによって記録された高密度な情報を超解像再生可能な光情報記録媒体が開示されている。より具体的には、所定の超解像再生膜を有し、反射膜の材料がタンタルまたはチタンからなる光情報記録媒体が開示されている。
国際公開第２００８／１４９８１４号公報（２００８年１２月１１日公開）
　光情報記録媒体の反射膜の材料としては、上記のタンタルおよびチタンの他にも、アルミニウムやシリコンを挙げることができる。アルミニウム反射膜およびシリコン反射膜は、コスト面で安価であり、ＣＤ、ＤＶＤなどの光情報記録媒体では広く用いられている事が知られているため、超解像媒体で検討を行ったが、高密度ランダムパターンの再生において、再生信号特性が良くないといった問題がある。このため、光情報記録媒体の反射膜の材料としてアルミニウムおよびシリコンは、それらの合金も含めて超解像媒体の反射膜として利用が検討されていない。特に、特許文献１には、反射膜にアルミニウムまたはシリコンを利用した光情報記録媒体では、ランダムパターンによって記録された高密度な情報を超解像再生不可能であることが記載されている。
　さて、今後、さらなる記録情報の高密度化が求められる中、超解像媒体においては、上記反射膜材料、タンタル、およびチタンを用いた場合、当該高密度化に伴い超解像再生に必要となる再生パワーが、さらに大きくなることが懸念されている。また、再生パワーの増大に伴い、読み取りレーザーの寿命劣化なども懸念事項として挙げられる。このため、実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体が望まれている。
　上記課題を受け、本発明では、より記録情報を高密度化した際に求められる再生感度の改善が可能であるとともに、実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る光情報記録媒体は、再生光が入射する方向から、透光層を介し情報記録層と、基板とが、順次、配置されている光情報記録媒体であって、上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長をλ、上記再生光学系の対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、上記基板の上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴としている。
　また、本発明の一態様に係る光情報記録媒体は、少なくとも、複数の情報記録層と、当該複数の情報記録層の間に形成されている中間層と、基板とを備えている光情報記録媒体であって、上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長をλ、上記再生光学系の対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、少なくとも１つの上記中間層の、上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、上記凹凸形状が形成された中間層に対して上記再生光が入射する側の上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴としている。
　また、本発明の一態様に係る光情報記録媒体は、再生光が入射する方向から、透光層を介し情報記録層と、基板とが、順次、配置されている光情報記録媒体であって、上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長が、４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下であり、上記再生光学系の対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下であり、上記再生光の波長をλ、上記対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、上記基板の上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴としている。
　また、本発明の一態様に係る光情報記録媒体は、少なくとも、複数の情報記録層と、当該複数の情報記録層の間に形成されている中間層と、基板とを備えている光情報記録媒体であって、上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長が、４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下であり、上記再生光学系の対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下であり、上記再生光の波長をλ、上記対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、少なくとも１つの上記中間層の、上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、上記凹凸形状が形成された中間層に対して上記再生光が入射する側の上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴としている。
　本発明の各態様によれば、より記録情報を高密度化した際に求められる再生感度の改善が可能であるとともに、実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体を提供することができるという効果を奏する。
本発明に係る光情報記録媒体の構造を示す断面図である。 図１の光情報記録媒体の基板が情報記録層と接している面を示す斜視図である。
　以下では、図１～２および表１～２を参照して、所定の原子量組成比のアルミニウムおよびシリコンの合金を含む反射膜を用いた光情報記録媒体について説明する。
　＜光情報記録媒体１の構成＞
　図１は、本発明に係る光情報記録媒体の構造を示す断面図である。図１に示すように、光情報記録媒体１は、再生レーザ光（再生光）２が入射する方向から、大きく分けて、透光層１０と、情報記録層２０と、基板３０とが、この順番に配置されている。また、情報記録層２０は、透光層１０側に位置している再生膜２１と、基板３０側に位置している反射膜２２とからなっている。
　（再生レーザ光２）
　再生レーザ光２は、光情報記録媒体１に入射させて、これに応じた光情報記録媒体１からの反射光を観測することにより、光情報記録媒体１に記録された情報を読み取る（再生する）ために利用される。光情報記録媒体１に入射した再生レーザ光２は、透光層１０を透過し、再生膜２１および反射膜２２により反射される。このとき、情報記録層２０表面の凹凸形状の有無によって、入射光量に対して反射される光量には、変化が生じる。凹凸形状の深さ、あるいは高さは、再生レーザ光２の波長に対し反射する光量を、減衰する様な形状に設計されており、凹凸形状の長さによって光量の減衰を時間的に変化させるように設計されている。反射光は、再び透光層１０を透過し、光情報記録媒体１の外部へと出射する。当該出射した再生レーザ光２の反射光量の減衰の有無、および減衰の時間的な長さを観測することにより、光情報記録媒体１に記録された情報を読み取る（再生する）ことができる。
　再生レーザ光２を生成する再生光学系は、波長が略４０５ｎｍであるレーザ光と、開口数が略０．８５である対物レンズとからなることが好ましい。本実施の形態では、波長が４０５ｎｍであるレーザ光と、開口数が０．８５である対物レンズとからなる再生光学系を用いるが、これに限定されるわけではない。例えば、上記波長は、４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下であっても良い。また、上記開口数は、０．８４以上かつ０．８６以下であっても良い。
　（透光層１０）
　透光層１０は、光情報記録媒体１の表面を保護するとともに、再生レーザ光２を受け入れて透過するための層である。ここで、再生レーザ光２は、上述のように、光情報記録媒体１に記録された情報を読み取るために、まず、透光層１０側から光情報記録媒体１に照射される。つまり、透光層１０の表面側（情報記録層２０と対向していない面の側）が光情報記録媒体１の光入射面となる。
　ここで、透光層１０の厚さは１００ｕｍ程度であることが好ましい。しかしながら、この膜厚に限定されるわけではなく、再生レーザ光２を照射する光学系に応じて適宜選択可能である。
　また、透光層１０は、透明基板であっても良い。さらに、透光層１０は、例えば、ポリカーボネートフィルムおよびこれを接着する透明粘着樹脂層の２層からなっていても良い。また、透光層１０は、例えば、紫外線硬化樹脂の１層からなっていても良い。しかしながら、透光層１０は、これらの材料または層数に限定されるわけではなく、再生レーザ光２を透過できるものであれば、どのような材料および層数であっても良い。上述の如く、透光層１０に求められる特性としては、再生レーザ光２が透光層１０を透過する際に、透光層１０を構成する材料に起因して減衰や散乱などにより、光学的に再生レーザ光２の透過を阻害しないことが挙げられる。つまり、透光層１０は、透過率の高い材料からなること好ましいが、このような材料に特に限定されるわけではない。
　さらに、透光層１０は、表面側である光入射面に、ハードコートなどの保護膜が設けられていても良い。
　（情報記録層２０）
　情報記録層２０は、後述するプリピット群（凹凸形状）３１の形式にて情報が記録されている層であって、透光層１０を透過した再生レーザ光２を受け入れて、当該プリピット群に応じた再生レーザ光２を再び透光層１０の側へと反射するための層である。ここで、情報記録層２０は、上述のように、透光層１０側に位置している再生膜２１と、基板３０側に位置している反射膜２２とからなっている。
　なお、情報記録層２０は、上述の構成に限定されるわけではない。例えば、情報記録層２０と別の情報記録層とがさらに積層されて、多層構造となっていても良い。この場合、各情報記録層は、互いに異なる情報を記録していても良く、異なる凹凸形状の形式にて情報が記録されていても良い。つまり、各情報記録層は、異なる凹凸形状を有していても良い。
　また、情報記録層を積層する場合には、各情報記録層の間に、各情報記録層を分離する中間層を備えていても良い。さらに、当該中間層は、凹凸形状を有していても良い。
　つまり、光情報記録媒体１は、少なくとも、複数の情報記録層２０と、２つの情報記録層２０の間に形成されている中間層と、基板３０とを備えており、凹凸形状が、少なくとも１つの上記中間層の、上記再生レーザ光２が入射する側の面に形成されており、上記凹凸形状が形成された中間層に対して上記再生レーザ光２が入射する側の上記情報記録層２０が、再生膜２１と、反射膜２２とを含んでいても良い。
　（基板３０）
　基板３０は、情報記録層２０と、情報記録層２０を介して透光層１０とを支持するための層である。また、基板３０の情報記録層２０側の面には、後述する再生光学系の解像限界より短い複数の長さのマーク（凹部）および再生光学系の解像限界より短い複数の長さのスペース（凸部）のうちの少なくとも一方として配列されているプリピットが複数組み合わさっているプリピット群（凹凸形状）３１が形成されている。
　図２は、図１の光情報記録媒体の基板が情報記録層と接している面を示す斜視図である。図２に示すように、基板３０の表面には、上述のプリピット群３１が形成されている。これにより、プリピット群３１が形成されている面に配置されている情報記録層２０にも、プリピット群３１が転写された状態となっている。したがって、情報記録層２０（より詳しくは、後述するように反射膜２２）は、情報を記録した状態になっていると言える。
　換言するならば、凹凸形状は、上記基板３０の上記再生レーザ光２が入射する側の面に形成されている。
　なお、情報記録層２０と別の情報記録層とをさらに積層して多層構造とする場合には、情報記録層２０に上述の中間層を積層し、別の情報記録層を当該中間層にさらに積層することにより、中間層に形成されている凹凸形状を転写させ、複数の情報記録層に情報を記録する構成としても良い。
　つまり、再生光学系の解像限界より短い長さの凹部および再生光学系の解像限界より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状としてプリピット群３１が、基板３０の情報記録層２０側の面に形成されている。換言するならば、情報は、所定の変調方式で凹部および凸部のうち少なくとも一方を含む凹凸形状（ランダムパターン）として情報記録層２０に記録されていると言える。
　すなわち、情報記録層２０は、再生レーザ光２によって、当該転写されたプリピット群３１として記録されている情報を読み出すことのみが可能な再生専用の情報記録（ＲＯＭ；Read Only Memory）層であると言える。
　さて、基板３０は、透明であっても良いし、不透明であっても良い。光情報記録媒体として必要な、剛性や精度を保持できる材料であればよく基板３０を構成する材料は、例えば、ガラス、ポリカーボネート樹脂、圧縮可能な他の樹脂、金属など、またはそれらの組合せであっても良い。コスト、生産性の観点からはポリカーボネート樹脂である事が好ましい。しかしながら、これらの材料に限定されるわけではない。
　また、上述の中間層は、例えば、透明紫外線硬化樹脂（再生光波長における屈折率１．５０）からなっても良い。しかしながら、中間層の材料は、これに限られたものではなく、再生光の波長において透過率が高い材料であれば良い。
　（プリピット群３１）
　プリピット群３１は、光情報記録媒体１に記録する情報に対応した凹凸形状であるプリピットから形成されることにより、当該情報を記録するためのパターンである。プリピットの形状は、上述の如く、再生レーザ光２の波長に対し、反射光量を減衰させるような、深さ、あるいは高さになるよう設計されている事が好ましいが、これに限定されるものではない。
　また、プリピット群３１は、当該情報が所定の変調方式によって変調されることにより、複数の長さを有するマークおよびスペースとして表現されているものである。ここで、プリピット群３１には、プリピットが同心円状またはスパイラル状に形成されている。
　さて、所定の変調方式とは、例えば、ＲＬＬ（１，７）変調方式や、ＥＴＭ（８／１２）変調方式などをあげることができる。本実施の形態では、前者のＲＬＬ（１，７）変調方式を用いている。以下では、ＲＬＬ（１，７）変調方式について説明する。
　（ＲＬＬ（１，７）変調方式）
　ＲＬＬ（１，７）変調方式は、広く普及した製品との互換性が高い変調方式である。例えば、当該変調方式は、現在広く普及しているＢｌｕ－ｒａｙ　Ｄｉｓｃ（ＢＤ（“Ｂｌｕ－ｒａｙ”は登録商標））にも採用されている。
　本実施の形態にて用いているＲＬＬ（１，７）変調方式では、チャンネルビット長をＴ（ｎｍ）とすると、最短マーク長は２Ｔとなり、最長マーク長は８Ｔとなる。
　また、所定の変調方式によって複数の長さを有するマークおよびスペースとして形成されたピットパターンによる情報記録では、主にマークエッジ記録方式（ピットの両端位置に“１”または“０”の情報を持たせる方式）を採用している。一方、単一の長さを有するマークとして形成されたパターン（いわゆるモノトーンパターン）による情報記録にて採用される方式としては、マークポジション方式（ピットの中央位置に“１”または“０”の情報を持たせる方式）が存在する。ここで、マークエッジ記録方式は、マークポジション方式より、記録できる情報の容量を向上させることが可能であることが知られている。
　上述のように、記録できる情報の容量は、変調方式または記録方式によって変化するが、上述のマーク長によっても変化する。例えば、マーク長が短ければ短いほど、記録できる情報の密度を向上させることができる。しかしながら、当該長さは限りなく短くできるわけではなく、一般に、再生光学系の解像限界によって制限され得る。以下では、再生光学系の解像限界について説明する。
　（再生光学系の解像限界）
　再生光学系の再生光の波長をλ、再生光学系が備える対物レンズの開口数をＮＡとする。このとき、再生光学系の解像限界は、λ／（４ＮＡ）で表すことができる。例えば、再生光の波長が４０５ｎｍであるとともに、対物レンズの開口数が０．８５である再生光学系において、当該再生光学系の解像限界は、０．１２ｕｍとなる。
　本実施の形態においても、再生光の波長が同波長であり同開口数を有する対物レンズを備えた再生光学系を利用している。しかしながら、本発明においては、最短のマークの２Ｔの長さが、当該再生光学系の解像限界である０．１２ｕｍより短くなっている。つまり、本発明に係る光情報記録媒体１では、再生光学系の解像限界を超えて、情報を高密度に記録していると言える。さらに、本発明に係る光情報記録媒体１では、再生光学系の解像限界を超えて情報を再生（超解像再生）していると言える。
　（再生膜２１）
　再生膜２１は、情報記録層２０の一部に含まれる膜である。
　ここで、再生膜２１は、プリピット群３１として再生光学系の解像限界を超えて高密度に記録された情報を、再生可能とし得る。つまり、再生膜２１は、超解像効果を生じさせることができると言える。例えば、再生膜２１の中で、再生レーザ光２の光源波長λにおける複素屈折率が、熱によって変化することにより、再生レーザ光２によるビームスポットが擬似的に縮小して、当該超解像効果が生じても良い。
　さて、再生膜２１は、例えば、金属酸化物によって形成されていても良い。このような金属酸化物によって形成されている再生膜２１は、蒸着法やスパッタ法などに代表される薄膜形成方法であればよく、容易に形成することができる。さらに、当該金属酸化物は、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウムなどであっても良い。特に、酸化亜鉛は比較的安価な材料であるため、酸化亜鉛によって形成されている再生膜２１を用いることにより、光情報記録媒体１を安価に製造することができる。よって、再生膜２１は、酸化亜鉛によって形成されていることが、より好ましい。しかしながら、再生膜２１の材料は、このような材料に限定されるわけではない。
　また、再生膜２１の膜厚は、例えば、３５～８０ｎｍ程度であることが好ましい。しかしながら、この範囲の膜厚に限定されるわけではなく、上述の材料の如何によって変化し得る。このため、再生膜２１として使用する材料に従って、膜厚を調整しても良い。
　（反射膜２２）
　反射膜２２は、情報記録層２０の一部に含まれる膜であって、再生レーザ光２を反射するための膜である。また、反射膜２２の再生膜２１側の面には、プリピット群３１と略同一のプリピット群３２が存在する。ここで、反射膜２２は、主にアルミニウムおよびシリコンの合金を含んでいるとともに、当該合金の、シリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下である。
　さて、反射膜２２は、再生膜２１を透過した再生レーザ光２の反射のみに寄与しているわけではない。つまり、反射膜２２は、超解像再生にも寄与し得る。以下では、反射膜２２が、超解像再生に寄与することについて説明する。
　まず、反射膜２２は、再生レーザ光２を１００％反射するのではなく、そのエネルギーの一部を吸収する。これにより、反射膜２２自体が昇温する。当該昇温による熱は、再生膜２１に伝わる。ここで、上述のように、再生膜２１の中で、再生レーザ光２の光源波長λにおける複素屈折率が、熱によって変化することにより、再生レーザ光２によるビームスポットが擬似的に縮小して超解像効果が生じ得る。つまり、反射膜２２は、再生レーザ光２が有するエネルギーの一部を吸収し、熱として再生膜２１へ伝えることにより、再生膜２１において複素屈折率を変化させ、超解像再生に寄与し得る。
　（アルミニウムおよびシリコンの合金の詳細）
　上述のように、反射膜２２は、アルミニウムおよびシリコンの合金を含んでいる。以下では、当該アルミニウムおよびシリコンの合金の詳細について説明する。
　まず、反射膜２２は、少なくともアルミニウムおよびシリコンを主とした、アルミニウムおよびシリコンの合金を含んでおり、当該合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比は、１６／８４以上かつ７１／２９以下である。このような組成の反射膜２２を用いることにより、後述のように、実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体１を提供することができる。また、これにより、再生レーザ光２による情報再生において、レーザ光の出力を抑えることが可能となるため、消費電力も抑えることができるようになる。さらに、これにより、再生レーザ光２の出力が抑えられ、再生レーザ光２による再生光学系へのダメージを抑えることができる。
　また、上述の組成比は、２５／７５以上かつ５３／４７以下であることが、より好ましい。このような組成の反射膜２２を用いることにより、後述のように、より実用的な再生パワーで超解像再生が可能な、より信頼性の高い光情報記録媒体１を提供することができる。
　これは、光情報記録媒体１の再生装置の各種マージンが向上するような再生信号特性が得られるということを意味している。
　ここで、各種マージンとは、例えば再生パワーマージンやチルトマージンなどを意味している。つまり、上述のように各種マージンが向上することにより、例えば再生装置が持つ再生パワーやチルトのばらつきに対し、より信頼性の高い光情報記録媒体１を提供することが可能となるとも言える。
　なお、反射膜２２の材料には、上述の条件を満たす合金であれば、アルミニウムおよびシリコン以外の元素が含まれていても良い。例えば、酸素、窒素や他の金属元素が含まれても良い。
　従来においては、光情報記録媒体の反射膜の材料としてアルミニウムおよびシリコンの合金は検討されていなかった。なぜならば、アルミニウム反射膜およびシリコン反射膜は、高密度ランダムパターンの再生において、再生信号特性が良くないといった問題があったため、それらの合金についても再生信号特性が良くないと考えられていたからである。
　＜反射膜の組成比を変化させる実験＞
　以下では、反射膜の組成比を変化させる実験の詳細とその結果を示し、本発明に係る光情報記録媒体１を用いることにより、実用的な再生パワーで超解像再生が可能となることを説明する。
　まず、本実験においては、光情報記録媒体を模した複数の試料を準備している。また、評価装置を用いて、各試料について再生信号特性を評価している。
　（評価装置）
　一般的なＢＤ用評価装置であるパルステック製ＯＤＵ－１０００（再生光学系：再生光波長（λ）４０５ｎｍ、開口数（ＮＡ）０．８５）と、ｉ－ＭＬＳＥ（Integrated-Maximum-Likelihood-Sequence-Error-Estimation）を計測するための装置であるパルステック製ＳＤ３を用いている。つまり、本評価装置における再生光学系の解像限界は、０．１２ｕｍである。
　（ｉ－ＭＬＳＥ）
　ｉ－ＭＬＳＥとは、高密度な記録情報の再生信号特性を評価するための指標の１つである。ここで、ｉ－ＭＬＳＥは、小さな値を示す程再生信号特性が良くなることを意味する。また、従来の評価指標であるジッタと似たような評価が可能となる指標であると言える。
　本実験における評価指標のｉ－ＭＬＳＥは、復号方式としてＰＲ（１２２２１）ＭＬを用いている。以下では、当該復号方式について説明する。
　まず、ＰＲＭＬ復号について説明する。近年、光情報記録媒体の高密度化が進み、ＢＤ－ＲＯＭのような非超解像媒体であっても、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）復号を用いた記録情報の再生が事実上必須となっている。このため、最近の記録情報が高密度である光情報記録媒体においては、ＰＲＭＬ復号方式が一般的に用いられている。当該ＰＲＭＬ復号の一例として、汎用性の高いＰＲ（１２２２１）ＭＬなどが挙げられる。
　（試料）
　光情報記録媒体１を模した、複数の試料により実験を行っている。まず、当該試料は、ＲＬＬ（１，７）変調方式で変調されたプリピット群が形成されている、１．１ｕｍ厚のポリカーボネート基板を備えている。ここで、当該変調方式は、ＢＤで採用されている変調方式である。
　次に、上述した最短マーク長２Ｔについて説明する。まず、本実験の各試料において、当該最短マーク長２Ｔは８４ｎｍである。ここで、従来のＢＤ－ＲＯＭ（Blu-ray Disc Read Only Memory（“Blu-ray”は登録商標））においては、最短マーク長は１４９ｎｍであって、２５ＧＢの容量（単層）を有している。これらの数値から、各試料における線密度をＢＤ－ＲＯＭに換算した場合、およそ４５ＧＢの容量を有することになる。つまり、各試料は、従来の非超解像媒体（２Ｔ≧０．１２ｕｍ）であるＢＤ－ＲＯＭより高密度である。さらに、各試料は、特許文献１に記載されている、ＢＤ－ＲＯＭ換算で線密度４０ＧＢに相当する光情報記録媒体よりも、高密度である。
　さて、各試料の透光層として、１００ｕｍの透明樹脂層を用いている。また、各試料の再生膜として酸化亜鉛によって形成されている膜を用いている。また、各試料の反射膜として、シリコン（アルミニウムを含まない）、シリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が５／９５，１６／８４，２５／７５，３３／６７，５３／４７，７１／２９，９３／７であるアルミニウムおよびシリコンの合金、アルミニウム（シリコンを含まない）を含む膜を用いている（試料Ａ～Ｉ）。
　ここで、アルミニウムおよびシリコンの合金における、シリコンに対するアルミニウムの原子量組成比の分析は、断面試料のＥＤＸ組成分析にて行っている。具体的には、各資料に対してＦＩＢ加工を行い、厚さ１００ｎｍ程度まで薄片化した断面試料を作製し、次に、走査透過電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ製 HF-2000）および元素分析装置（NORAN製 VOYAGER III M3100）を使用して、断面試料の反射膜の膜厚方向中央部に対し、加速電圧２００ｋＶ、ビーム径約１ｎｍφの電子ビームを照射することで、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）の点分析を行っている。
　また、上述の酸化亜鉛によって形成されている再生膜ならびにアルミニウムおよびシリコンの合金を含む反射膜は、芝浦エレテック製スパッタ装置ＣＦＳ－８ＥＰ－５５成膜装置にて成膜している。また、各試料において、再生膜の膜厚は、資料Ａ：８０ｎｍ、資料Ｂ：７０ｎｍ、資料Ｃ：６０ｎｍ、資料ＤおよびＥ：４５ｎｍ、資料Ｆ：４０ｎｍ、資料ＧおよびＨ：３５ｎｍ、資料Ｉ：５０ｎｍであり、反射膜の膜厚は、資料Ｃ：８ｎｍ、資料Ｃ以外の資料：６ｎｍとなるように成膜している。
　（その他の実験条件）
　上述の評価装置において、各試料の再生速度は、５．４６ｍ／ｓとしている。これは、ＢＤ－ＲＯＭの基準線速（クロック周波数６６ＭＨｚに相当）に対して、２倍の速さの線速（クロック周波数１３２ＭＨｚ）に相当している。
　（実験結果）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１は、各試料のシリコン（Ｓｉ）に対するアルミニウム（Ａｌ）の組成比と、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１８％に到達する最小再生レーザパワーの数値を示した表である。ここで、当該再生レーザパワーの数値が「×」と記載されている試料では、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１８％に到達し得る再生レーザパワーが存在せず、記録情報を再生できなかったことを示している。ここで、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１８％（再生装置が実質的に機能するために必要とする再生信号特性であるｉ－ＭＬＳＥ値）に到達する再生レーザパワーが存在するということは、光情報記録媒体の再生装置が実質的に機能するために必要とする再生信号特性が得られるということを意味している。
　さて、表１に示すように、シリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下である場合には、上述の再生レーザパワーが存在していることが分かる。つまり、当該組成比を有する反射膜を用いることにより、光情報記録媒体の再生装置が実質的に機能するために必要とする再生信号特性が得られる。すなわち、従来より高密度（線密度４５ＧＢ相当）な記録情報の容量を有する光情報記録媒体において、実用的な再生パワーで超解像再生が可能となる。
　なお、上述のように、アルミニウムを含まないシリコンを含む反射膜、アルミニウムの含有量が少ないシリコンおよびアルミニウムの合金を含む反射膜（シリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が５／９５）、シリコンの含有量が少ないシリコンおよびアルミニウムの合金を含む反射膜（シリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が９３／７）、およびシリコンを含まないアルミニウムを含む反射膜を用いている試料Ａ、Ｂ、Ｈ、Ｉにおいては、上述の再生レーザパワーが存在していない。つまり、当該試料を用いた場合には、光情報記録媒体の再生装置が実質的に機能するために必要とする再生信号特性が得られず、高密度情報を再生することは不可能であると言える。
　以下では、さらに小さいｉ－ＭＬＳＥ閾値を設定した場合の実験結果について説明する。なお、表１と同様の記載について、以下では説明を省略している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２は、各試料のシリコンに対するアルミニウムの組成比と、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１５．５％に到達する最小再生レーザパワーの数値を示した表である。ここで、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１５．５％に到達する再生レーザパワーが存在するということは、光情報記録媒体の再生装置の各種マージンが向上するような再生信号特性が得られるということを意味している。また、各種マージンとは、上述のように、例えば再生（レーザ）パワーマージンやチルトマージンなどを意味している。つまり、この場合、上述のように各種マージンが向上することにより、例えば再生装置が持つ再生パワーやチルトのばらつきに対し、より信頼性の高い光情報記録媒体を提供することが可能となると言える。
　さて、表２に示すように、シリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、２５／７５以上かつ５３／４７以下である場合には、上述の再生レーザパワーが存在していることが分かる。つまり、当該組成比を有する反射膜を用いることにより、光情報記録媒体の再生装置の各種マージンが向上するような再生信号特性が得られる。すなわち、従来よりも高密度（線密度４５ＧＢ相当）な記録情報の容量を有する光情報記録媒体において、より実用的な再生パワーで超解像再生が可能となり、より信頼性を高くすることができる。
　なお、上述のように、アルミニウムを含まないシリコンを含む反射膜、アルミニウムの含有量が少ないシリコンおよびアルミニウムの合金を含む反射膜（シリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が５／９５～１６／８４）、シリコンの含有量が少ないシリコンおよびアルミニウムの合金を含む反射膜（シリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が７１／２９～９３／７）、およびシリコンを含まないアルミニウムを含む反射膜を用いている試料Ａ～ＣおよびＧ～Ｉにおいては、上述の再生レーザパワーが存在していない。つまり、当該試料を用いた場合には、光情報記録媒体の再生装置の各種マージンが向上するような再生信号特性は得られないと言える。
　＜光情報記録媒体１の効果＞
　以上のように、光情報記録媒体１によって、反射膜２２としてアルミニウムおよびシリコンの合金を用い、当該合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比を、１６／８４以上かつ７１／２９以下とすることにより、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１８％に到達する再生パワーを得ることができる。つまり、光情報記録媒体１の再生装置が実質的に機能するために必要とする再生信号特性を得ることができる。また、このことは、光情報記録媒体１が、実用的な再生パワーで再生できることを意味している。さらに、マークおよびスペースのうちの少なくとも一方の長さが再生光学系の解像限界より短い長さであるため、光情報記録媒体１が、超解像再生できることを意味している。
　すなわち、実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体１を提供することができる。
　また、上記原子量組成比を、２５／７５以上かつ５３／４７以下とすることにより、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１５．５％に到達する再生パワーを得ることができる。つまり、光情報記録媒体１の再生装置の各種マージンが向上するような再生信号特性を得ることができる。また、このことは、光情報記録媒体１が、より実用的な再生パワーで再生でき、再生パワーやチルトのばらつきに対して、光情報記録媒体１の信頼性が、より高くなることを意味している。さらに、マークおよびスペースのうちの少なくとも一方の長さが再生光学系の解像限界より短い長さであるため、光情報記録媒体が、超解像再生できることを意味している。
　したがって、より実用的な再生パワーで超解像再生が可能な、より信頼性の高い光情報記録媒体１を提供することができる。
　以上をまとめると、組成比を限定したアルミニウムおよびシリコンの合金を含む反射膜２２を用いることで、より記録情報を高密度化した際に求められる再生感度の改善が可能であるとともに、実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体１を提供することができると言える。
　＜本発明の技術的意義＞
　まず、本発明は、反射膜としてアルミニウムおよびシリコンの合金を用い、当該合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比を、１６／８４以上かつ７１／２９以下の範囲（第１の範囲）にすることにより、実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体を提供することができるという効果を奏する。また、本発明は、上記原子量組成比が第１の範囲から外れる場合には、当該効果を奏し得ない。
　つまり、第１の範囲における最小値および最大値は、臨界的意義を有していると言える。
　次に、本発明は、上記原子量組成比を２５／７５以上かつ５３／４７以下の範囲（第２の範囲）にすることによって、より実用的な再生パワーで超解像再生が可能な、より信頼性の高い光情報記録媒体を提供することができるという効果を奏する。また、本発明は、上記原子量組成比が第２の範囲から外れる場合には、当該効果を奏し得ない。
　つまり、第２の範囲における最小値および最大値についても、臨界的意義を有していると言える。
　本発明の発明者達は、実験を繰り返し、当該実験結果を分析することにより上記事実を発見した。
　一方、従来においては、アルミニウム反射膜およびシリコン反射膜において、上記事実は確認できず、上記効果も見出せなかった。このため、光情報記録媒体の反射膜の材料としてアルミニウムおよびシリコンは、それらの合金も含めて利用が検討されてこなかった。
　よって、本発明に係る光情報記録媒体は、従来において開示も示唆もされていない独自の構成を有しており、従来技術と比べ有利な効果を奏するという技術的意義を有していると言える。それゆえ、本発明に係る光情報記録媒体は、従来技術から容易には想到できないものである。
　〔付記事項〕
　以上では、透光層１０と、情報記録層２０（再生膜２１、反射膜２２）と、基板３０とを備えた光情報記録媒体１について説明した。しかしながら、本発明に係る光情報記録媒体１は、保護膜や熱調整膜などの他の構成部材をさらに備えても良い。
　さらに、本発明は、記録の方式および記録容量の大きさを問うものではない。よって、光情報記録媒体１の構成を、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、ＢＤ－ＲＯＭ（Blu-ray Disc Read Only Memory（“Blu-ray”は登録商標））、ＨＤ　ＤＶＤ－ＲＯＭ（High Definition Digital Versatile DiscRead Only Memory）などの光学読取式のディスクなど、種々の光ディスクに適用することが可能である。また、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－Ｒ、ＢＤ－Ｒ、ＨＤ　ＤＶＤ－Ｒ、およびＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＷ、ＢＤ－ＲＥ、ＨＤ　ＤＶＤ－ＲＷ、ＣＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＨＤ　ＤＶＤ－ＲＡＭなどの追記可能または書き換え可能な光情報記録媒体などに、本実施の形態の再生膜２１、反射膜２２を適用することで、本願技術を適用することも可能である。例えば、再生レーザ光２の入射側から順に、再生膜２１、反射膜２２に加えて、追記可能または書き換え可能な記録膜を設ける構成とすることも可能である。また、反射膜２２が、上記追記可能または書き換え可能な記録膜の役割を兼ねる構成とすることも可能である。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係る光情報記録媒体は、再生光が入射する方向から、透光層を介し情報記録層と、基板とが、順次、配置されている光情報記録媒体であって、上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長をλ、上記再生光学系の対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、上記基板の上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴としている。
　また、本発明の態様２に係る光情報記録媒体は、少なくとも、複数の情報記録層と、当該複数の情報記録層の間に形成されている中間層と、基板とを備えている光情報記録媒体であって、上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長をλ、上記再生光学系の対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、少なくとも１つの上記中間層の、上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、上記凹凸形状が形成された中間層に対して上記再生光が入射する側の上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴としている。
　上記構成によれば、光情報記録媒体に入射する再生光は、再生膜および反射膜により反射される。次に、当該反射された再生光が、光情報記録媒体の外部へと出射される。
　ここで、基板の再生光が入射する側の面には、再生光学系の解像限界（再生光学系の再生光の波長をλ、上記再生光学系の対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）で表される長さ）より短い長さの凹部および再生光学系の解像限界より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が形成されている。
　また、情報記録層が複数存在する場合には、当該情報記録層の間に中間層が形成されており、少なくとも１つの当該中間層の再生光が入射する側の面に、凹凸形状が形成されている。
　また、再生膜は、当該情報を再生光学系により再生可能とさせる。つまり、凹部および凸部が再生光学系の解像限界より短いことから、再生膜は、超解像効果を生じさせることができると言える。また、再生膜とは、後述の反射膜と組み合わせることにより超解像再生が可能になる膜を意味するとも言える。
　また、情報は、所定の変調方式で凹部および凸部のうち少なくとも一方を含む凹凸形状（ランダムパターン）として情報記録層に記録されている。
　また、発明者達は、光情報記録媒体の反射膜としてアルミニウムおよびシリコンの合金を用い、当該合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比を、１６／８４以上かつ７１／２９以下にすることにより、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１８％に到達する再生パワーが存在することを発見した。ここで、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１８％に到達する再生パワーが存在するということは、光情報記録媒体の再生装置が実質的に機能するために必要とする再生信号特性が得られるということを意味している。
　つまり、光情報記録媒体の反射膜として当該組成比の合金を用いることにより、当該光情報記録媒体の再生装置が実質的に機能するために必要とする再生信号特性を得ることができる。また、このことは、光情報記録媒体が、実用的な再生パワーで再生できることを意味している。さらに、凹部および凸部の長さが再生光学系の解像限界より短い長さであるため、光情報記録媒体が、超解像再生できることを意味している。
　すなわち、実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体を提供することができる。
　また、本発明の態様３に係る光情報記録媒体は、再生光が入射する方向から、透光層を介し情報記録層と、基板とが、順次、配置されている光情報記録媒体であって、上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長が、４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下であり、上記再生光学系の対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下であり、上記再生光の波長をλ、上記対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、上記基板の上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴としている。
　また、本発明の態様４に係る光情報記録媒体は、少なくとも、複数の情報記録層と、当該複数の情報記録層の間に形成されている中間層と、基板とを備えている光情報記録媒体であって、上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長が、４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下であり、上記再生光学系の対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下であり、上記再生光の波長をλ、上記対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、少なくとも１つの上記中間層の、上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、上記凹凸形状が形成された中間層に対して上記再生光が入射する側の上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴としている。
　上記構成によっても、実用的な再生パワーで超解像再生が可能な光情報記録媒体を提供することができる。
　また、本発明の態様５に係る光情報記録媒体では、上記態様１から４までのいずれか１態様において、上記原子量組成比が、２５／７５以上かつ５３／４７以下であることが、より好ましい。
　ここで、発明者達は、上記原子量組成比を、２５／７５以上かつ５３／４７以下することにより、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１５．５％に到達する再生パワーが存在することを発見した。また、ｉ－ＭＬＳＥ閾値１５．５％に到達する再生パワーが存在するということは、光情報記録媒体の再生装置の各種マージンが向上するような再生信号特性が得られるということを意味している。つまり、当該光情報記録媒体の再生装置の各種マージンが向上し、より信頼性の高い光情報記録媒体を提供することが可能となる。
　ここで、各種マージンとは、例えば再生パワーマージンやチルトマージンなどを意味している。つまり、上述のように各種マージンが向上することにより、例えば再生装置が持つ再生パワーやチルトのばらつきに対し、より信頼性の高い光情報記録媒体を提供することが可能となるとも言える。あわせて、より広いマージンを確保できる事は、品質維持が容易にでき生産品質向上にもつながるため、余計な不良品の発生を抑制できることから、コスト低減にも寄与できると言える。
　すなわち、光情報記録媒体の反射膜として当該組成比の合金を用いることにより、当該光情報記録媒体の再生装置の各種マージンが向上するような再生信号特性を得ることができる。また、このことは、光情報記録媒体が、より実用的な再生パワーで再生でき、再生パワーやチルトのばらつきに対して、光情報記録媒体の信頼性が、より高くなることを意味している。さらに、凹凸形状のうち少なくとも一方の長さが再生光学系の解像限界より短い長さであるため、光情報記録媒体が、超解像再生できることを意味している。
　したがって、より実用的な再生パワーで超解像再生が可能な、より信頼性の高い光情報記録媒体を提供することが可能になる。
　また、本発明の態様６に係る光情報記録媒体では、上記態様１から５までのいずれか１態様において、上記再生膜は、金属酸化物によって形成されていることが好ましい。
　ここで、金属酸化物によって形成されている再生膜は、蒸着法やスパッタ法などに代表される薄膜形成が可能である方式であればよく、容易に形成することができる。すなわち、光情報記録媒体を安価に製造することができる。
　また、本発明の態様７に係る光情報記録媒体では、上記態様６において、上記金属酸化物は、酸化亜鉛であることがより好ましい。
　ここで、酸化亜鉛は比較的安価な材料である。すなわち、酸化亜鉛によって形成されている再生膜を用いることにより、光情報記録媒体をさらに安価に製造することができる。
　また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　本発明は、超解像再生を行うための光情報記録媒体に関連する産業分野に好適に用いることができる。
１　光情報記録媒体
２　再生レーザ光（再生光）
１０　透光層
２０　情報記録層
２１　再生膜
２２　反射膜
３０　基板
３１　プリピット群（凹凸形状）

Claims (7)

  1. 　再生光が入射する方向から、透光層を介し情報記録層と、基板とが、順次、配置されている光情報記録媒体であって、
    　上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長をλ、上記再生光学系の対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、上記基板の上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、
    　上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、
    　上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、
    　上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、
    　上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴とする光情報記録媒体。
  2. 　少なくとも、複数の情報記録層と、当該複数の情報記録層の間に形成されている中間層と、基板とを備えている光情報記録媒体であって、
    　上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長をλ、上記再生光学系の対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、少なくとも１つの上記中間層の、上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、
    　上記凹凸形状が形成された中間層に対して上記再生光が入射する側の上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、
    　上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、
    　上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、
    　上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴とする光情報記録媒体。
  3. 　再生光が入射する方向から、透光層を介し情報記録層と、基板とが、順次、配置されている光情報記録媒体であって、
    　上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長が、４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下であり、
    　上記再生光学系の対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下であり、
    　上記再生光の波長をλ、上記対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、上記基板の上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、
    　上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、
    　上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、
    　上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、
    　上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴とする光情報記録媒体。
  4. 　少なくとも、複数の情報記録層と、当該複数の情報記録層の間に形成されている中間層と、基板とを備えている光情報記録媒体であって、
    　上記情報記録層に記録された情報を再生するための再生光学系の再生光の波長が、４００ｎｍ以上かつ４１０ｎｍ以下であり、
    　上記再生光学系の対物レンズの開口数が０．８４以上かつ０．８６以下であり、
    　上記再生光の波長をλ、上記対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／（４ＮＡ）より短い長さの凹部およびλ／（４ＮＡ）より短い長さの凸部のうちの少なくとも一方を含む凹凸形状が、少なくとも１つの上記中間層の、上記再生光が入射する側の面から情報として読み取り可能な状態に形成されており、
    　上記凹凸形状が形成された中間層に対して上記再生光が入射する側の上記情報記録層は、少なくとも再生膜と、上記再生光を反射するための膜（反射膜）とからなり、
    　上記反射膜は、少なくともアルミニウムとシリコンからなる合金であって、
    　上記再生膜は、上記情報を上記再生光学系により再生可能とさせる膜であり、
    　上記反射膜に用いられる、アルミニウムおよびシリコン合金のシリコンに対するアルミニウムの原子量組成比が、１６／８４以上かつ７１／２９以下であることを特徴とする光情報記録媒体。
  5. 　上記原子量組成比が、２５／７５以上かつ５３／４７以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
  6. 　上記再生膜は、金属酸化物によって形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
  7. 　上記金属酸化物は、酸化亜鉛であることを特徴とする請求項６に記載の光情報記録媒体。
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