JP2001023245A - 光記録媒体および光記録装置 - Google Patents

光記録媒体および光記録装置

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JP2001023245A
JP2001023245A JP11196746A JP19674699A JP2001023245A JP 2001023245 A JP2001023245 A JP 2001023245A JP 11196746 A JP11196746 A JP 11196746A JP 19674699 A JP19674699 A JP 19674699A JP 2001023245 A JP2001023245 A JP 2001023245A
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Japan
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layer
optical recording
optical
recording medium
light
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Yuji Kuroda
裕児 黒田
Koichiro Kijima
公一朗 木島
Isao Ichimura
功 市村
Kiyoshi Osato
潔 大里
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光照射により熱が蓄積され、記録された信号が
消失したり光記録媒体が損傷するのを防止できる記録媒
体、およびそれを含む光記録装置を提供する。 【解決手段】基板１１と、基板上に形成された反射膜１
２と、反射膜上に形成された記録層１４と、記録層上に
形成された第１の保護層１５とを有し、光学系から第１
の保護層が形成された側を介して記録層に光を照射して
情報の記録・再生を行う光記録媒体であって、第１の保
護層上に記録層からの熱拡散を促進する、光透過性の放
熱層１６が形成された光記録媒体、およびそれを有する
光記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体および
光記録装置に関し、特に、ニアフィールドで用いられる
光記録媒体において、記録または再生時の光照射により
光記録媒体の表面に熱が蓄積し、信号が消失したり光記
録媒体が損傷したりするのを防止できる光記録媒体、お
よびそれを含む光記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ハードディスク等の磁気記録媒体
は、良好な信号特性を得るために、記録・再生を行うヘ
ッドとディスク等の媒体とを極めて近接させた状態で用
いられてきた。それに対して、相変化型光ディスクや光
磁気ディスク等の光記録媒体は、記録・再生を行う光学
系あるいはヘッドと記録媒体とが一定の距離で離れた状
態で用いられてきた。しかしながら近年、光記録媒体に
適用される装置において、光学系の開口数（ＮＡ）を上
げることによりディスクの記録密度を高める目的で、光
学系あるいはヘッドとディスクを例えば２００ｎｍ以下
に近接させた（近接場あるいはニアフィールド）方式が
採用されるようになってきている。
【０００３】ニアフィールドで用いられる光記録媒体用
装置としては例えば、スライダー上にレンズが搭載され
た構造を特徴とする光ハードディスクや、レンズが電磁
アクチュエータにより可動となっている光ディスク装置
等がある。これらの装置において、記録・再生を行うた
めの光は、少なくとも対物レンズとソリッドイマージョ
ンレンズ（ＳＩＬ）を含む複数のレンズから構成される
光学系によって記録媒体上に照射される。これにより、
１を超えるＮＡが得られている。
【０００４】図６に、ハードディスクの概略図を示す。
ディスク１０１は基板１０２上に記録層１０３と潤滑膜
１０４とが積層された構造となっている。記録層１０３
の磁化を変化させる記録・再生用ヘッド１０５はスライ
ダー１０６に搭載されてディスク面方向に移動可能とな
っている。潤滑膜１０４はヘッド１０５とディスク１０
１の磨耗を防止する目的で設けられる。潤滑膜１０４を
形成するには、例えばフッ素化合物を塗布する。光ディ
スクの場合、記録層上に形成される層には光学的条件の
検討が必要となるが、ハードディスクの潤滑膜１０４は
光学的条件を考慮する必要がないため、比較的容易に形
成することが可能である。
【０００５】図７に、光学系あるいはヘッドとディスク
との距離が大きい従来の光ディスク（ファーフィールド
の光ディスク）の概略図を示す。図７の光ディスクは、
例えば相変化型光ディスクや光磁気ディスクであり、基
板２０１上に誘電体保護層２０２、記録層２０３、誘電
体保護層２０４、反射膜２０５および樹脂性保護層２０
６が順次積層された構造となっている。相変化型光ディ
スクの場合、記録層２０３には光照射によって相変化す
る材料が用いられる。記録層２０３の両面は、例えばＺ
ｎＳ−ＳｉＯ2 からなる誘電体保護層２０２、２０４に
より保護され、さらにそれらの表面が基板２０１あるい
は樹脂性保護層２０６により保護されている。光磁気デ
ィスクの場合、記録層２０３には光照射によって磁化の
状態が変化する材料が用いられる。
【０００６】図７に示す光ディスクは、レンズ２０７と
ディスクとの距離がハードディスクの場合よりもはるか
に大きく、レンズ２０７（あるいはヘッド）とディスク
との摩擦あるいは衝突への対策となる膜は、通常望まし
くはあるが必須ではない。
【０００７】図８に、ニアフィールドで用いられる光デ
ィスクの断面図を示す。基板３０１上に反射膜３０２、
第２の誘電体層３０３、記録層３０４および第１の誘電
体層３０５が順次積層された構造となっている。図７に
示す光ディスクの場合、光透過性の基板２０１が形成さ
れた側から光が照射されるが、図８に示すニアフィール
ド用の光ディスクの場合、第１の誘電体層３０５が形成
された側から光が照射される。これにより、高ＮＡ化に
伴うコマ収差の増大が緩和されている。図８の光ディス
クにおいて、第１の誘電体層３０５、記録層３０４、第
２の誘電体層３０３および反射膜３０２の４層は、ディ
スク面に対して垂直に入射する光に対して良好な信号特
性が得られるように最適化された設計となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一方、前述したような
ヘッドとディスクとの距離が小さいニアフィールドの光
ディスク装置の場合には、レンズ等の光学系（あるいは
ヘッド）とディスクとが衝突する危険性が非常に高くな
る。しかしながら、ハードディスクの潤滑膜１０４に用
いられるような潤滑性物質を光ディスク表面に、光学的
条件を満たすように均一に塗布して薄膜を形成するのは
非常に困難である。また、ニアフィールドの構成とした
場合、ハードディスクの潤滑膜１０４に用いられるフッ
素系材料では屈折率が低すぎて使用できず、他に適切な
材料が少ないという問題もある。
【０００９】また、レンズ表面にＡＲコートが施されて
いる場合、一度衝突してレンズ側のＡＲコートが損傷す
ると、記録・再生時に常時、損傷に起因した影響が及ぼ
される。すなわち、装置全体の光学特性に変化をきたす
ことになる。しかしながら、ＡＲコートの材料として、
衝突による損傷を受けにくい適切なコーティング材料を
選択するのは困難となっている。
【００１０】さらに、図８に示す従来のニアフィールド
用の光ディスクによれば、記録層３０４の保護層３０
３、３０５として、熱伝導率の低いＺｎＳ−ＳｉＯ2 層
が形成されることが多い。したがって、記録・再生時に
レーザ光を照射すると、光学系と記録層との間に熱が蓄
積され、この熱により光ディスク上に記録された信号が
消失したり、光ディスク自体が損傷するという問題が起
こる。
【００１１】光ディスクを図８に示す従来の膜構成と
し、レーザ光照射による温度上昇を計算した結果につい
て、図９に示す。図９は、レーザ光照射後の時間に対
し、記録層の温度をプロットしたものである。図４に示
すように、ディスク面をｘ−ｙ平面とし、ビームスポッ
トを原点Ｏ、レーザ光の光軸方向をｚ軸とした。ビーム
進行方向ｘは、ディスクの回転に伴いビームスポットが
ディスク上で相対的に移動する方向である。したがっ
て、ｙはビームスポットからディスク半径方向への距離
となり、ｙを０ｎｍ、３００ｎｍ、５００ｎｍとして計
算を行った。レーザ光強度は再生光と同程度である０．
２ｍＷと仮定した。具体的な膜構成は以下の通りとした
（以下、この膜構成を本発明に対する比較例とする）。
反射膜１２は膜厚１２０ｎｍのＡｌ合金膜とした。第２
の誘電体層１３は屈折率ｎ＝２、膜厚２０ｎｍのＺｎ−
ＳｉＯ2 層とした。記録層１４は屈折率ｎ＝３．９およ
び消衰係数ｋ＝３．５、膜厚２０ｎｍのＧｅ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ層とした。第１の誘電体層１５は屈折率ｎ＝２、膜厚
１００ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2 層とした。光ディスクに
近接して配置される光学系（レンズ）は屈折率ｎ＝１．
８とした。図９に示すように、レーザ光強度は記録光の
強度に比較して十分小さいにもかかわらず、記録層の温
度は高温に達する。また、上昇した温度が下降するまで
の一定の時間、記録層に熱が蓄積されている。
【００１２】一般に、再生信号レベルを高くするために
は、レンズとディスクとの距離を小さくする必要があ
る。レンズとディスクが非常に接近した記録再生方式を
用いると、レンズがディスク表面に衝突して記録層を損
傷させやすい。しかしながら、図８に示すような従来構
造によれば、ディスクの最表層には例えばＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ2 やＳｉＮ等の薄膜である第１の誘電体層３０５が形
成される。したがって、レンズとディスクとが衝突した
場合には、第１の誘電体層３０５とその下層の記録層３
０４が容易に損傷を受けやすい。
【００１３】また、記録層３０４上に極めて薄い第１の
誘電体層３０５のみが形成されている場合には、ディス
ク表面で局所的な光吸収が起こりやすい。記録再生時に
レーザ光によるアブレーションが起こると、ディスクが
損傷したり、ディスク材料がレンズ表面に付着してレン
ズが汚染されたりする。
【００１４】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、したがって本発明は、ニアフィールドで用い
られる光記録媒体であって、レーザ光照射により熱が蓄
積され、光記録媒体に記録された信号が消失したり、光
記録媒体が損傷したりするのを防止できる光記録媒体
と、それを含む光記録装置を提供することを目的とす
る。また、本発明は、ニアフィールドで用いられる光記
録媒体であって、光学系との衝突による損傷が防止され
た光記録媒体と、それを含む光記録装置を提供すること
を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の光記録媒体は、基板と、前記基板上に形成
された記録層と、前記記録層上に形成された第１の保護
層とを有し、光学系から、前記第１の保護層が形成され
た側を介して前記記録層に光を照射し、情報の記録およ
び再生を行う光記録媒体であって、前記第１の保護層上
に前記記録層からの熱拡散を促進する、光透過性の放熱
層が形成されたことを特徴とする。
【００１６】本発明の光記録媒体は、好適には、前記放
熱層と前記光学系との間隔は近接場であることを特徴と
する。本発明の光記録媒体は、好適には、前記放熱層は
前記第１の保護層に比較して熱伝導率が高いことを特徴
とする。本発明の光記録媒体は、さらに好適には、前記
放熱層は熱伝導率がほぼ０．１（Ｗ／ｃｍ・Ｋ）以上で
あることを特徴とする。本発明の光記録媒体は、さらに
好適には、前記放熱層は、記録・再生に用いられる前記
光に対して消衰係数ｋがほぼ０．１未満であることを特
徴とする。本発明の光記録媒体は、好適には、前記放熱
層はＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、Ｔａ2 Ｏ5 、ダイ
アモンド状カーボンの少なくとも１つを含有することを
特徴とする。
【００１７】本発明の光記録媒体は、好適には、前記放
熱層は、光学定数がほぼ同一であり、熱定数が異なる複
数の層が積層された多層膜であることを特徴とする。本
発明の光記録媒体は、好適には、前記基板と前記記録層
との層間に前記光を反射する金属または半金属からなる
層が形成されていることを特徴とする。本発明の光記録
媒体は、好適には、前記放熱層上に反射防止膜を有する
ことを特徴とする。本発明の光記録媒体は、好適には、
前記放熱層と前記記録層との間に反射防止膜を有するこ
とを特徴とする。本発明の光記録媒体は、好適には、前
記基板と前記記録層との層間に第２の保護層を有するこ
とを特徴とする。
【００１８】本発明の光記録媒体は好適には、前記記録
層は、前記光の照射により相変化現象を起こし複素屈折
率が変化する材料からなることを特徴とする。あるい
は、本発明の光記録媒体は好適には、前記記録層は、前
記光の照射を用いて磁化状態を変化させ、これを偏光状
態の変化として検出できる材料からなることを特徴とす
る。あるいは、本発明の光記録媒体は好適には、前記記
録層は、前記光の照射により再生光の波長に対する複素
屈折率や形状が変化することを特徴とする。
【００１９】これにより、レーザ光照射により記録層に
蓄積される熱が、放熱層を介して光記録媒体の表面に熱
拡散される。したがって、レーザ光照射による光記録媒
体表面の温度上昇を防止することができる。これによ
り、光記録媒体に記録された信号を保持したり、光記録
媒体の熱による損傷を防止することが可能となる。ま
た、本発明の光記録媒体によれば、光記録媒体の最表層
に放熱層としてＡｌＮ等の無機材料からなる層が形成さ
れるため、表面硬度が高く、ヘッドあるいは光学系と光
記録媒体とが衝突した場合にも光記録媒体の記録層が損
傷を受けにくい。
【００２０】さらに、本発明の光記録媒体によれば、光
記録媒体表面を被覆する放熱層が形成されていることに
より、光記録媒体を構成する材料のアブレーションが防
止され、アブレーションに起因する経時的な膜破壊を防
止することができる。したがって、光記録媒体の長期的
な信頼性を向上させることができる。また、本発明の光
記録媒体において、放熱層を複層とし、放熱層を構成す
る層の膜厚を適宜制御することにより、放熱層の光学的
特性と熱的特性とを同時に制御することが可能となる。
【００２１】上記の目的を達成するため、本発明の光記
録装置は、光源と、光記録媒体と、前記光源からの光を
前記光記録媒体に照射する光学系とを有する光記録装置
であって、前記光記録媒体は、基板と、前記基板上に形
成された記録層と、前記記録層上に形成された第１の保
護層と、前記第１の保護層上に形成された放熱層とを有
し、前記光学系から、前記放熱層が形成された側を介し
て前記記録層に光を照射して、情報の記録および再生が
行われ、前記放熱層は前記記録層からの熱拡散を促進す
ることを特徴とする。
【００２２】本発明の光記録装置は、好適には、前記放
熱層と前記光学系との間隔は近接場であることを特徴と
する。本発明の光記録装置は、好適には、前記放熱層は
前記第１の保護層に比較して熱伝導率が高いことを特徴
とする。本発明の光記録装置は、さらに好適には、前記
放熱層は熱伝導率がほぼ０．１（Ｗ／ｃｍ・Ｋ）以上で
あることを特徴とする。本発明の光記録装置は、さらに
好適には、前記放熱層は、記録・再生に用いられる前記
光に対して消衰係数ｋがほぼ０．１未満であることを特
徴とする。本発明の光記録装置は、好適には、前記放熱
層はＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、Ｔａ2 Ｏ5 、ダイ
アモンド状カーボンの少なくとも１つを含有することを
特徴とする。
【００２３】本発明の光記録装置は、好適には、前記放
熱層は、光学定数がほぼ同一であり、熱定数が異なる複
数の層が積層された多層膜であることを特徴とする。本
発明の光記録装置は、好適には、前記基板と前記記録層
との層間に前記光を反射する金属または半金属からなる
層が形成されていることを特徴とする。本発明の光記録
装置は、好適には、前記放熱層上に反射防止膜を有する
ことを特徴とする。本発明の光記録装置は、好適には、
前記放熱層と前記記録層との間に反射防止膜を有するこ
とを特徴とする。本発明の光記録装置は、好適には、前
記反射膜と前記記録層との層間に第２の保護層を有する
ことを特徴とする。
【００２４】本発明の光記録装置は好適には、前記記録
層は、前記光の照射により相変化現象を起こし複素屈折
率が変化する材料からなることを特徴とする。あるい
は、本発明の光記録装置は好適には、前記記録層は、前
記光の照射を用いて磁化状態を変化させ、これを偏光状
態の変化として検出できる材料からなることを特徴とす
る。あるいは、本発明の光記録装置は好適には、前記記
録層は、前記光の照射により再生光の波長に対する複素
屈折率や形状が変化する有機色素材料からなることを特
徴とする。
【００２５】これにより、レーザ光照射による光記録媒
体の温度上昇を防止することができ、光記録媒体に記録
された信号を保持したり、光記録媒体の熱による損傷を
防止することが可能となる。また、光記録媒体の最表層
に放熱層が形成されるため、表面硬度が高くなり、ヘッ
ドあるいは光学系と光記録媒体とが衝突した場合にも光
記録媒体が損傷を受けにくい。また、レーザ光照射によ
るアブレーションも防止される。したがって、光記録装
置の長期的な信頼性を向上させることができる。
【００２６】また、本発明の光記録装置において光記録
媒体に反射防止膜を形成した場合、光学系の表面に無反
射コートを施す必要がなくなり、無反射コートが損傷し
て記録・再生時に影響を及ぼすのを防止することができ
る。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の光記録媒体およ
び光記録装置の実施の形態について、図面を参照して説
明する。 （実施形態１）図１に、本実施形態の光記録媒体と光学
部品（レンズ）との配置を示す。図１に示すように、光
ディスク１には基板２上に記録層を含む積層膜３が形成
されており、光ディスク１の積層膜３側に、ＳＩＬ４が
配置される。積層膜３の表面とＳＩＬ４との距離ｔは極
めて小さく、通常２００ｎｍ以下である。ＳＩＬ４には
対物レンズ（不図示）により集光された光が入射するた
め、高いＮＡとなる。また、θは光ディスク１に照射さ
れる光の入射角を示す。
【００２８】図２に本実施形態の光記録媒体の断面図を
示す。本実施形態は、波長６５０ｎｍの光に対して用い
られる相変化型光ディスクとする。図２に示す光ディス
クは基板１１上に反射膜１２、第２の誘電体層１３、記
録層１４および第１の誘電体層１５が順次積層され、さ
らに、その上層に放熱層１６が形成された構造となって
いる。
【００２９】本実施形態の光ディスクには、放熱層１６
が形成された側からレーザ光が照射される。レーザ光は
ビーム径の中心を通る線（ビームウエスト）がディスク
面に対して垂直となるように光ディスクに入射する。図
２の光ディスクにおいて、放熱層１６、第１の誘電体層
１５、記録層１４、第２の誘電体層１３および反射膜１
２の５層は、ディスク面に対して垂直に入射する光（垂
直入射成分）のエンハンス条件を満たしており、垂直入
射成分に対して良好な信号特性が得られるように最適化
された設計となっている。
【００３０】本実施形態の膜構成によれば、反射膜１２
としては例えば膜厚１２０ｎｍのＡｌ合金膜を用いる。
第２の誘電体層１３としては屈折率ｎ＝２、膜厚２０ｎ
ｍのＺｎ−ＳｉＯ2 層を用いる。記録層１４としては屈
折率ｎ＝３．９、消衰係数ｋ＝３．５、膜厚２０ｎｍの
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ層を用いる。第１の誘電体層１５とし
ては屈折率ｎ＝２、膜厚５０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2 層
を用いる。放熱層１６としては屈折率ｎ＝２、膜厚５０
ｎｍのＡｌＮ層を用いる。光ディスクに近接して配置さ
れる光学系（レンズ）は屈折率ｎ＝１．８とする。
【００３１】以下、本実施形態の光ディスクを構成する
各層について詳細に説明する。基板１１としては、例え
ばポリカーボネート（ＰＣ）やポリメチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂からなるプラスチッ
ク基板や、ガラス基板等が用いられる。基板１１上の反
射膜１２としては、例えばＡｌ膜またはＡｌ合金膜が用
いられる。反射膜１２の膜厚は例えば５０〜２００ｎｍ
程度とする。反射膜１２は、光ディスクに入射した光を
反射するのみでなく、記録層１４からの熱拡散を促進さ
せる機能も有する。光吸収により記録層１４の温度は上
昇するが、反射膜１２は通常、金属膜からなるため熱伝
導率が高く、一種のヒートシンクとして作用する。反射
膜１２の材料としては、所定の反射率と熱伝導率を有す
る材料であれば、金属以外に半金属、金属または半金属
の化合物、半導体およびその化合物を用いることもでき
る。
【００３２】第２の誘電体層１３は相変化する記録層１
４の保護層として機能する。第２の誘電体層１３は、例
えば光ディスクに書き換えを行わない場合等には、必ず
しも形成しなくてもよい。第２の誘電体層１３上の記録
層１４としては、レーザ照射により結晶とアモルファス
の間を可逆的に相変化する材料が用いられる。例えば、
カルコゲンあるいはカルコゲン化合物、具体的にはＴ
ｅ、Ｓｅ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ
Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−
Ｔｅ、Ａｕ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｓ
ｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｓｅ、Ｂｉ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｓｅ、Ｓｂ
−Ｓｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｂｉ、Ｇｅ−
Ｓｂ−Ｔｅ−Ｃｏ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ａｕ、Ｚｎ−Ｇ
ｅ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅを含む系、あるいはこれらの系に
窒素、酸素等のガス添加物を導入したりＰｄを添加した
系等を挙げることができる。記録層１４上の第１の誘電
体層１５は、相変化する記録層１４の保護層として機能
する。
【００３３】第１の誘電体層１５上の放熱層１６には、
第１の誘電体層１５よりも熱伝導率の高い材料が用いら
れる。具体的には、熱伝導率がほぼ０．１（Ｗ／ｃｍ・
Ｋ）以上であり、記録・再生に用いられるレーザ光に対
し消衰係数ｋが０．１未満となるものが好適に用いられ
る。例えば、上記のＡｌの他にＢＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、
Ｔａ2 Ｏ5 、ダイアモンド状カーボンやこれらの混合物
を放熱層１６の材料として好適に用いることができる。
また、放熱層１６の膜厚は放熱層１６が光透過性を有す
る範囲で適宜設定される。
【００３４】上記の本実施形態の光記録媒体によれば、
ディスクの記録層と光学系との間に熱伝導率の高い放熱
層が形成されるため、レーザ光照射によるディスク表面
の温度上昇を防止することができる。これにより、光デ
ィスクに記録された信号を保持したり、光ディスクの熱
による損傷を防止することが可能となる。
【００３５】また、本実施形態の光記録媒体によれば、
ディスクの最表層に放熱層１６としてＡｌＮ等の無機材
料からなる層が形成されるため、表面硬度が高く、ヘッ
ドあるいは光学系とディスクとが衝突した場合にも光デ
ィスクの記録層が損傷を受けにくい。本実施形態の光記
録媒体によれば、ディスク表面を被覆する放熱層１６が
形成されていることにより、ディスク材料のアブレーシ
ョンが防止され、アブレーションに起因する経時的な膜
破壊を防止することができる。また、本実施形態の光記
録媒体を光源およびニアフィールド用の高ＮＡ化された
光学系と組み合わせることにより、本発明の光記録装置
を構成することができる。
【００３６】（実施形態２）上記の実施形態１の相変化
型光ディスクにおいて、レーザ光照射による温度上昇を
計算した結果について、図３に示す。図３は、レーザ光
照射後の時間に対し、記録層の温度をプロットしたもの
である。前述したように、ディスク面をｘ−ｙ平面と
し、ビームスポットを原点Ｏ、レーザ光の光軸方向をｚ
軸とした（図４参照）。ビーム進行方向ｘは、ディスク
の回転に伴いビームスポットがディスク上で相対的に移
動する方向である。したがって、ｙはビームスポットか
らディスク半径方向への距離となり、ｙを０ｎｍ、３０
０ｎｍ、５００ｎｍとして計算を行った。レーザ光強度
は再生光と同程度である０．２ｍＷと仮定した。
【００３７】図３を従来の膜構成の場合（図９）と比較
すると、放熱層１６を形成することにより、記録層が到
達する最高温度が大幅に低下することがわかる。また、
これに伴って、上昇した温度が下降するまでの時間も短
縮されるため、記録層１６に蓄積される熱量は減少す
る。以上のように、記録層の温度上昇が抑制されるた
め、光ディスクに記録された信号を保持したり、光ディ
スクの熱による損傷を防止したりすることが可能とな
る。
【００３８】（実施形態３）上記の実施形態１の相変化
型光ディスクにおいて、レーザが照射された記録マーク
からディスク面内方向（レーザ走査方向、あるいはディ
スク半径方向）への熱拡散について計算した結果を図４
に示す。比較のため、放熱層１６が形成されていない従
来構造の場合について計算した結果を図５に示す。従来
構造の膜構成は前述した比較例（図９の計算に用いた条
件）と同様とした。
【００３９】図４および図５は光ディスクを上面からみ
た熱分布に相当する。図４を図５と比較すると、本実施
形態の膜構成によれば、ディスク半径方向への熱拡散が
抑制されることがわかる。すなわち、本実施形態の場
合、ディスク面に対して垂直方向への熱拡散が促進され
ている。したがって、本実施形態の光ディスクによれ
ば、任意の記録マークがレーザ照射される際に、隣接す
るトラックに形成された記録マークも消去される、いわ
ゆるクロスライトを抑制することもできる。これによ
り、トラック間隔を縮小し、記録密度を向上させること
が可能となる。
【００４０】また、本発明の構成を有する光ディスクを
実際に形成して実験を行った場合にも、放熱層を形成す
ることにより記録マークおよび記録層の信頼性が著しく
向上することが確認された。
【００４１】（実施形態４）上記の本発明の光ディスク
は放熱層を多層構造としてもよい。放熱層として、光学
定数がきわめて近く、かつ熱定数の異なる複数の材料か
らなる積層膜を形成することにより、光記録媒体の光学
的特性を変えずに熱的特性のみを任意に制御することが
設計上可能である。
【００４２】また、図２に示す実施形態１の光記録媒体
の膜構成において、放熱層１６の上層に、例えばシリコ
ン酸化膜／シリコン窒化膜／シリコン酸化膜が順に積層
された反射防止膜を形成することもできる。あるいは、
第１の誘電体層１５と放熱層１６との層間に上記のよう
な反射防止膜を形成することもできる。光記録媒体に反
射防止膜を形成した場合、レンズ表面の無反射コートが
不要となる。これにより、光記録媒体とレンズとの接触
等により、レンズ表面の無反射コートが損傷し、記録・
再生時に常時、損傷が影響するのを防止することができ
る。
【００４３】本発明の光記録媒体および光記録装置の実
施形態は、上記の説明に限定されない。例えば、光記録
媒体の記録層として、レーザ照射を用いて磁化の状態を
変化させることの可能な材料、例えばＴｂＦｅＣｏのア
モルファス合金等をスパッタリングにより成膜すること
により、本発明を光磁気ディスクに適用することもでき
る。あるいは、記録層に色素を用いた光ディスクに本発
明を適用することもできる。また、本発明の光記録媒体
は、書き換え可能、再生専用のいずれの場合であっても
よい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
の変更が可能である。
【００４４】
【発明の効果】本発明の光記録媒体および光記録装置に
よれば、レーザ光照射により光記録媒体に熱が蓄積さ
れ、光記録媒体に記録された信号が消失したり、光記録
媒体が損傷したりするのを防止することができる。ま
た、本発明の光記録媒体および光記録装置によれば、光
学系との衝突による損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１〜４に係る光記録媒体と光
学系との配置を表す概略図である。
【図２】本発明の実施形態１〜３に係る光記録媒体の断
面図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る光記録媒体の特性を
表す図であり、レーザ光照射による記録層の温度上昇を
示す。
【図４】本発明の実施形態３に係る光記録媒体の特性を
表す図であり、レーザ光が照射される記録マークからデ
ィスク面内方向への熱分布を示す。
【図５】本発明の実施形態３における、比較例の光記録
媒体の特性を表す図であり、レーザ光が照射される記録
マークからディスク面内方向への熱分布を示す。
【図６】従来の磁気記録装置（ハードディスク）の概略
図である。
【図７】従来の、ディスクと光学系が十分に離れた状態
で用いられる光記録媒体の断面図である。
【図８】従来のニアフィールド用の光記録媒体の断面図
である。
【図９】従来のニアフィールド用の光記録媒体の特性を
表す図であり、レーザ光照射による記録層の温度上昇を
示す。
【符号の説明】
１…光ディスク、２、１１、１０２、２０１、３０１…
基板、３…積層膜、４…ＳＩＬ、１２、２０５、３０２
…反射膜、１３、３０３…第２の誘電体層、１４、１０
３、２０３、３０４…記録層、１５、３０５…第１の誘
電体層、１６…放熱層、１０１…ディスク、１０４…潤
滑膜、１０５…記録・再生ヘッド、１０６…スライダ
ー、２０２、２０４…誘電体保護層、２０６…樹脂性保
護層、２０７…レンズ、２０８…無反射コート（ＡＲコ
ート）。
フロントページの続き (72)発明者 市村 功 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 大里 潔 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 MA21 MA27 5D090 AA01 BB04 CC06 CC14 DD02 FF11 LL02

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板と、前記基板上に記録層と、前記記録
    層上に形成された第１の保護層とを有し、 光学系から、前記第１の保護層が形成された側を介して
    前記記録層に光を照射し、情報の記録および再生を行う
    光記録媒体であって、 前記第１の保護層上に前記記録層からの熱拡散を促進す
    る、光透過性の放熱層が形成された光記録媒体。
  2. 【請求項２】前記放熱層と前記光学系との間隔は近接場
    である請求項１記載の光記録媒体。
  3. 【請求項３】前記放熱層は前記第１の保護層に比較して
    熱伝導率が高い請求項１記載の光記録媒体。
  4. 【請求項４】前記放熱層は熱伝導率がほぼ０．１（Ｗ／
    ｃｍ・Ｋ）以上である請求項３記載の光記録媒体。
  5. 【請求項５】前記放熱層は、記録・再生に用いられる前
    記光に対して消衰係数ｋがほぼ０．１未満である請求項
    ４記載の光記録媒体。
  6. 【請求項６】前記放熱層はＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ
    Ｃ、Ｔａ2 Ｏ5 、ダイアモンド状カーボンの少なくとも
    １つを含有する請求項５記載の光記録媒体。
  7. 【請求項７】前記放熱層は、光学定数がほぼ同一であ
    り、熱定数が異なる複数の層が積層された多層膜である
    請求項１記載の光記録媒体。
  8. 【請求項８】前記基板と前記記録層との層間に前記光を
    反射する金属または半金属からなる層が形成されている
    請求項１記載の光記録媒体。
  9. 【請求項９】前記放熱層上に反射防止膜を有する請求項
    １記載の光記録媒体。
  10. 【請求項１０】前記放熱層と前記記録層との間に反射防
    止膜を有する請求項１記載の光記録媒体。
  11. 【請求項１１】前記基板と前記記録層との層間に第２の
    保護層を有する請求項１記載の光記録媒体。
  12. 【請求項１２】前記記録層は、前記光の照射により相変
    化現象を起こし複素屈折率が変化する材料からなる請求
    項１記載の光記録媒体。
  13. 【請求項１３】前記記録層は、前記光の照射を用いて磁
    化状態を変化させ、これを偏光状態の変化として検出で
    きる材料からなる請求項１記載の光記録媒体。
  14. 【請求項１４】前記記録層は、前記光の照射により再生
    光の波長に対する複素屈折率や形状が変化する有機色素
    材料からなる請求項１記載の光記録媒体。
  15. 【請求項１５】光源と、光記録媒体と、前記光源からの
    光を前記光記録媒体に照射する光学系とを有する光記録
    装置であって、 前記光記録媒体は、基板と、前記基板上に形成された記
    録層と、前記記録層上に形成された第１の保護層と、前
    記第１の保護層上に形成された放熱層とを有し、 前記光学系から、前記放熱層が形成された側を介して前
    記記録層に光を照射して、情報の記録および再生が行わ
    れ、 前記放熱層は前記記録層からの熱拡散を促進する光記録
    装置。
  16. 【請求項１６】前記放熱層と前記光学系との間隔は近接
    場である請求項１５記載の光記録装置。
  17. 【請求項１７】前記放熱層は前記第１の保護層に比較し
    て熱伝導率が高い請求項１５記載の光記録装置。
  18. 【請求項１８】前記放熱層は熱伝導率がほぼ０．１（Ｗ
    ／ｃｍ・Ｋ）以上である請求項１７記載の光記録装置。
  19. 【請求項１９】前記放熱層は、記録・再生に用いられる
    前記光に対して消衰係数ｋがほぼ０．１未満である請求
    項１８記載の光記録装置。
  20. 【請求項２０】前記放熱層はＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＮ、Ｓ
    ｉＣ、Ｔａ2 Ｏ5 、ダイアモンド状カーボンの少なくと
    も１つを含有する請求項１９記載の光記録装置。
  21. 【請求項２１】前記放熱層は、光学定数がほぼ同一であ
    り、熱定数が異なる複数の層が積層された多層膜である
    請求項１５記載の光記録装置。
  22. 【請求項２２】前記基板と前記記録層との層間に前記光
    を反射する金属または半金属からなる層が形成されてい
    る請求項１５記載の光記録装置。
  23. 【請求項２３】前記放熱層上に反射防止膜を有する請求
    項１５記載の光記録装置。
  24. 【請求項２４】前記放熱層と前記記録層との間に反射防
    止膜を有する請求項１５記載の光記録装置。
  25. 【請求項２５】前記基板と前記記録層との層間に第２の
    保護層を有する請求項１５記載の光記録装置。
  26. 【請求項２６】前記記録層は、前記光の照射により相変
    化現象を起こし複素屈折率が変化する材料からなる請求
    項１５記載の光記録装置。
  27. 【請求項２７】前記記録層は、前記光の照射を用いて磁
    化状態を変化させ、これを偏光状態の変化として検出で
    きる材料からなる請求項１５記載の光記録装置。
  28. 【請求項２８】前記記録層は、前記光の照射により再生
    光の波長に対する複素屈折率や形状が変化する有機色素
    材料からなる請求項１５記載の光記録装置。
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