JP2001517351A - アモルファスセレンを含有する部分反射層を有する２層光学記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多層光学記憶媒体（１２）は、透明基材（１４）、部分反射層（１６）、透明スペーサー層（１８）および高反射層（２０）を含む。一方のデータピットパターン（１５）は、基材上に部分反射層と隣接して設けられ、もう一方のピットパターン（１９）は、前記スペーサー層上に高反射層と隣接して設けられている。部分反射層は、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）から作製されてよく、好ましくは実部ｎが２．８より大きくかつ虚部Ｋが０．０１未満である屈折率を有する。本発明は、そのような媒体と互換性のある光学データ記憶装置（１０）も包含する。

Description

【発明の詳細な説明】 アモルファスセレンを含有する部分反射層を有する２層光学記憶媒体技術分野 本発明は、一般に、光学媒体の分野、特に２層以上の情報記憶層を用いる光学 媒体の領域に関する。発明の背景 データ記憶分野では、大きな記憶容量と高い機能を有する媒体に対する明らか に尽きることない需要がある。予め記録された光学ディスク（例えば、コンパク トディスクやビデオディスク）の分野において、大きな記憶容量は、通常、ディ スクの単位面積当たりの記憶密度を高めることによって達成されている。しかし ながら、光学記録装置内で達成できる最大データ記憶密度は、光学装置が解像で きる最小フィーチャーで制限されている。従来の遠視野画像形成装置において、 最小の解像可能なフィーチャーサイズは、回折効果によって、入手できる光源（ 通常、固体半導体レーザ）の波長にほぼ限定されている。すなわち、ディスク記 憶容量を高める一つの方法は、半導体レーザの波長を短くすることである。しか し、半導体レーザから得られる波長は着実に短くなってきているが、その短波長 化は、固体技術および材料における制限のために劇的ではなかった。 光学記録装置の記憶容量を高めるための多数の他の方法が提案されている。そ のような方法としては、(1)高効率のデータコード化スキーム（例えば、パルス 幅変調）；(2)光学的および／または磁気的超解像；(3)一定角速度での領域化記 録；(4)部分応答／最大見込み検出法のような、改良されたデータチャンネル検 出法；およびディスクの溝と島領域の両者における記録が挙げられる。 記憶容量を高める前記方法はいずれも、ディスクの単位面積当たりの記憶密度 を高めることに依存するが、光学ディスクの容量を高める別法は、独立して記録 または再生され得るディスク上に別の記憶層を用いることである。すなわち、こ の場合の解決策は、ディスクのアドレス可能な領域を増やすことである。この解 決策は、媒体および記録装置の複雑さが適度に増加する場合にのみ、媒体記憶容 量を実質上増加させる可能性があることから、興味深い。 多層の（例えば、２層の）記憶層をディスクの一方の面上に設けられた光学ビ ームで読み出しおよび／または書き込もうとする場合、ディスクの記憶層のうち １層は、光学ビームで読み出しおよび／または書きこみできるほど十分に反射性 でなければならないが、ビームが第一記憶層を通過して２番目の記憶層に伝わる ほど十分に透明でもなければならない。しかしながら、そのようなディスクは、 構成し難いことが分かっている。発明の要旨 従って、本発明は、部分反射層と高反射層とを有する光学記憶媒体であって、 データ／サーボ情報／フォーマット情報が、前記媒体の２層の別個の層に記憶で きる光学記憶媒体を提供するものである。一態様において、媒体は、透明基材、 部分反射層、透明スペーサー層および高反射層を順次積層したものを包含する。 前記基材は、主要表面の一つの中にピットパターンを有している。部分反射層は 、前記基材のピットパターンに隣接していてよい。部分反射層は、アモルファス −セレン（ａ−Ｓｅ）を含有する。部分反射層は、ａ−Ｓｅを本質的に含んでい てよく、無線周波数（ＲＦ）マグネトロンスパッタリングのようなＲＦスパッタ リングを含む様々な方法で析出できる。 本発明のもう一つの態様は、透明基材、部分反射層、透明スペーサー層および 高反射層を順次含んで成る２層記録光学記憶ディスクを包含する。第一データピ ットパターンは、前記ディスクの一方の面上に設けられる。部分反射層は、第一 ピットパターンに隣接しており、実部ｎおよび虚部Ｋで表される屈折率（ただし 、６５０ｎｍで測定された場合、ｎ＞２．６およびＫ＜０．０３５）を有してい る。第二のデータピットパターンは、透明スペーサー層と高反射層の間に設けら れる。前記屈折率の虚部Ｋは、好ましくは０．０１未満、より好ましくは０．０ ０３未満である。前記屈折率の実部ｎは、好ましくは２．８より大きく、より好 ましくは３．０より大きい。部分反射層の厚さは、好ましくは、ａ−Ｓｅを含む 部分反射層についての上述の部分反射層と同様である。 上述の本発明の光学記憶媒体の態様は、２つの局面を有している。一つの局面 において、前記媒体は、２層以上の情報層それぞれの上に集束できるドライブに よって読み出し可能な２層以上のデータ／サーボ／フォーマット情報を記憶する ように設計されている。この場合、前記媒体と共に使用される光学記憶装置は、 上述のような媒体、基材を介して前記媒体に入射するように配置された集束レー ザビーム、前記レーザビームの焦点を調節するための手段（ただし、前記ビーム は、部分反射層または高反射層のいずれに集束されてもよい。）、および前記媒 体から反射されたレーザビームを検出するための光検出器を含んで成る。この局 面では、部分反射層の好ましい厚さは、約３８〜６９ｎｍ、より好ましくは４２ 〜６４ｎｍの範囲内である。 本発明の第二の局面において、光学記憶媒体は、２つの別個のドライブと共に 使用するように設計されるディスクである。ディスク全体の見かけの厚さは、１ ．２ｍｍであるので、高反射層内のピットパターンは、７８０ｎｍレーザを有す るＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスク読み出し専用メモリー）ドライブによって 読み出すことができる。ディスクは、見かけの厚さ約０．６ｍｍの基材も有して いることから、部分反射層内のピットパターンは、６５０ｎｍレーザを有するＤ ＶＤ−ＲＯＭ（デジタル・バーサティル・ディスク）ドライブによって読み出す ことも可能である。このことは、予め記録されたディスクの販売者に、ＣＤ−Ｒ ＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭドライブのいずれかを所有する消費者によって読み出 し可能である１個のディスクを売ることを許容するものである。（ＣＤ−ＲＯＭ フォーマットがＤＶＤ−ＲＯＭフォーマットほどの記憶容量を許容していないた め、ＣＤ−ＲＯＭ版の情報は、あまり精巧でないと予期されるであろう。） この第二局面において、部分反射層の厚さは、好ましくは約１３０〜１６０ｎ ｍの範囲内、より好ましくは１４０〜１６０ｎｍである。高反射層の反射率Ｒ₁ は、好ましくは７８０ｎｍ光において０．７より大きく、および部分反射層の反 射率Ｒ₂は、好ましくは６５０ｎｍ光において０．２〜０．４の間である。図面の簡単な説明 図１は、本発明の一態様の光学データ記憶装置を表す。 図２は、波長の関数としての１４０ｎｍ厚のアモルファスセレン試料の屈折率 の実部（ｎ）のグラフである。 図３は、波長の関数としての１４０ｎｍ厚のアモルファスセレン試料の屈折率 の虚部（Ｋ）のグラフである。 図４は、波長６５０ｎｍにおいて測定された、アモルファスセレン厚さの関数 としての２種類の反射層からの反射率を模擬するコンピューター処理されたグラ フである。 図５は、２つの別個のデータ記憶装置内で使用するように適合された光学デー タ記憶ディスクを表す。 図６Ａ〜６Ｄは、各屈折率の虚部（Ｋ）０．０２〜０．０５における、６５０ ｎｍおよび７８０ｎｍの各波長での厚さの関数としての反射率を模擬するコンピ ューター処理されたグラフである。 図７は、アモルファスセレンの厚さの関数としての、６５０ｎｍおよび７８０ ｎｍにおける部分反射層および高反射層の反射率を模擬するコンピューター処理 されたグラフである。詳細な説明 本発明の光学データ記憶装置１０を図１に示す。光学記憶媒体１２は、透明基 材１４、データピットパターン１５上の部分反射薄膜層１６、透明スペーサー層 １８、および第二のピットパターン１９上のまたはそれと隣接する高反射薄膜層 ２０を含む。任意の保護層を、高反射層２０上に設けてもよい。ここで使用する 「ピットパターン」とは、データ、サーボまたはトラッキング情報、フォーマッ ト情報等の情報を記憶することができるピットまたは溝のパターンを意味する。 光学レーザ３０は、図１に示すように、光学ビームを媒体１２に向かって放出す る。薄膜層１６または２０のいずれかによって反射される光学ビームからの光は 、検出器３２で検出される。検出器は、前記薄膜層上の特定部位におけるピット の存在または不存在に基づく光強度の変化を検出する。場合により、両面２層デ ィスクは、各媒体の高反射層２０が接着剤層で分離されるように円盤状の媒体１ ２の裏面同士を接合することによって形成されることがある。 第一または第二のピットパターン１５または１９をそれぞれ独立して読み出す ことの可能性は、通常の光学ディスク読み出し装置の比較的制限された焦点深さ 特性に基づいている。前記媒体の記憶層上に回折限界レーザ照射部位を形成する ために通常の光学レコーダー／プレーヤーに用いられるレンズは、解像度を向上 させかつ記憶密度を高めるために、中程度の大きさ（０．４〜０．６）の開口数 を有している。そのようなレンズは、焦点深さ（すなわち、焦点寸法が回折限界 をほぼそのまま残している焦点変化の範囲）約２μｍを示し、大きな焦点変化の 場合、照射部位の寸法が急に増大する。従って、部分反射薄膜層１６が妥当な透 過率を示し、２つのデータピットパターン１５と１９との間の距離が光学装置の 焦点深さに比べて大きい場合、レーザ３０をいずれかのデータピットパターン上 に、他のデータピットパターンからの容認できる低い「クロストーク」で集束す ることができる。すなわち、レーザ３０からの光は、層１６と２０の両方で反射 して検出器３２の方へ戻るが、レーザが集束される層においてのみ、反射された 光強度を強く変化させることにより、データ読み出しが可能となる。 前記媒体１０上のデータピットパターン１５および１９は、最初、反射層１６ または２０の一方で集束し、その後、焦点を移して他の反射層上に集束する前に その層全体にデータを再生することによって大抵容易に再生できる。替わりとし て、データピットパターン１５および１９の一方に含まれるデータを完全に再生 する前に、焦点を１回以上移すことが望ましいこともある。いずれの場合も、透 明層１８で分離された２つのデータピットパターンの使用が、光学記録媒体１０ のデータ記憶容量を有効に２倍にする 透明基材１４は、データピットパターン１５の成形を十分忠実に支持する、光 学ディスク基材に適したポリマー材料であってよく、例えば、ポリカーボネート または非晶質ポリオレフィンであってよい。あるいは、例えばガラスまたはポリ メチルメタクリレートのような平坦な基材を使用したり、データピットパターン １９の形成についての上述のごとく、データピットパターン１５をフォトポリマ ０複製を用いて形成することもできる。 透明スペーサー層１８は、光硬化性ポリマーのような、実部ｎが約１．４５〜 １．６および虚部Ｋが１０^-4未満、より好ましくは１０^-5未満の複屈折率を有す るポリマーであってよい。透明スペーサー層１８は、レーザ３０がデータピット パターン１５および１９のいずれかの上に最小のクロストークで集束できるほど 十分に厚くなければならない。これは、好ましくは約５〜１００μｍ、より好ま しくは約３０〜５０μｍの範囲の厚さを意味する。 高反射層２０は、データを再生するのに使用されるレーザ波長で高反射率を示 す金属層であってよい。現在入手できる半導体レーザ光源は、約６００〜８５０ ｎｍの範囲の波長で光を放出する。アルミニウム、金、銀、銅およびそれらのア ロイは、この波長範囲で好適な高反射率を示し得る。高反射層２０は、好ましく は少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも８０％およびそれ以上（例えば 、８５％または９５％）の反射率を有する。 光学データ記憶装置１０の複雑さやコストを最小限にするために、各データピ ットパターン１５および１９からの平均的な読み出し信号レベルをほぼ等しくす ることが望ましい。したがって、検出器３２で判別されるような、層１６および ２０からの見かけの反射率もほぼ等しくすべきである。 ここで使用される「見かけの反射率」とは、層１６または２０のいずれかの平 坦な領域の部位に集束されると、光学読み出し装置内の光検出器で通常検出され 得る、透明基材１４へ入射する光学エネルギーの画分をいう。読み出し装置は、 レーザ、適切に設計された光路、および光検出器を含むものと仮定する。さらに 、透明基材１４と最も近接している光路内の光学要素は、高い開口数（＞０．４ ）の対物レンズである。ここで使用される「内側表面反射率」または「内側界面 反射率」とは、反射される、前記媒体構造物内の界面（例えば、透明基材１４と 部分反射層１６との間の界面、またはスペーサー層１８と高反射層２０との間の 界面）へ入射する光学エネルギーの画分をいう。 部分反射層１６からの必要な反射率を見積もるために、高反射層２０が、スペ ーサー層１８と高反射層２０の間の内側界面に入射する光の約８５％〜９５％を 反射すると仮定する。さらに、スペーサー層１８の屈折率の実部ｎは１．５であ り、基材１４は、屈折率の実部ｎが１．５７のポリカーボネートであり、および 空気−基材界面での反射は読み出し信号には寄与しないものと仮定する。部分反 射層１６が、（以前に使用された材料とは違って）本質的に吸収を示さない理想 的な材料であると仮定すれば、基材１４と部分反射層の間の内側界面で観察され るように約０．３５の反射率は、前記層１６および２０からの見かけの反射率と 辻棲が合うことが分かる。 我々は、部分反射層１６にとって優れた材料がアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ ）であることを見出した。図２に示すように、ａ−Ｓｅの屈折率は、波長４０ ０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に亙って高い実部（ｎ）を有する。部分反射層１６が 重要な波長（例えば、６５０ｎｍ）において２５％よりも大きな反射率を有する ように、高い実部ｎが要求される。図２に示すように、４００ｎｍ＜λ＜７５０ ｎｍではｎ＞２．９、４３０ｎｍ＜λ＜６７０ｎｍではｎ＞３．０、４６０ｎｍ ＜λ＜６２５ｎｍではｎ＞３．１、４９０ｎｍ＜λ＜５９０ｎｍではｎ＞３．２ 、およびλ≒５５０ｎｍではｎ≒３．３である。 図３に示すように、ａ−Ｓｅの屈折率は、６００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に亙 って非常に低い虚部（Ｋ）を有している。低いＫは、顕著な光損失なく、部分反 射層１６を介して２回の光透過を可能にし、高反射層２０の読み出しを可能にす るのに必要である。図３に示すように、λ＞６００ｎｍではＫ＜０．１、λ＞６ ２５ｎｍではＫ＜０．０３５、λ＞６４０ｎｍではＫ＜０．０１、λ＞６５０ｎ ｍではＫ＜０．００５、および（例えば、７８０ｎｍを含む）λ＞７００ｎｍで はＫ＜０．００３であろう。高い実部（ｎ）と低い虚部（Ｋ）の組み合わせは、 ａ−Ｓｅを部分反射層１６に理想的な材料とする。 図２および３で分析されたａ−Ｓｅフィルムは、無線周波数（ＲＦ）マグネト ロンスパッタリングによって調製した。スパッタリング前の真空系の基本圧は、 ５×１０^-8Ｔｏｒｒであった。スパッタリングガスは、スパッタリング圧２ｍＴ ｏｒｒでアルゴン（Ａｒ）であった。供給源と基材との間の距離は、８ｃｍであ った。前方スパッタリングエネルギーを１５ワットに、およびバイアス電位を− ５０ボルトに設定した。基材は、平坦なガラスであった。また、同様の条件下、 ＲＦマグネトロンスパッタリングを使用してａ−Ｓｅをポリカーボネート基材上 にも析出させた。 部分反射層１６が厚さ方向に比較的一定の反射率を示すことによって、膜厚や 製造中の均一性の制御をそれほど困難しないことが非常に望ましい。厚さが変わ ると、反射率がほんの少しだけ変化するような部分反射層を有することに加え、 前記層１６および２０からの見かけの反射率がほぼ等しいことも望ましく、両者 の特性が、部分反射層の厚さの同じ範囲で生じることが最も望ましい。別に規定 するように、層１６および２０からの見かけの反射率が、ほぼ等しく、かつ層１ ６の厚さの変化に無関係である媒体構造を有することが最も望ましい。この状態 は、図４に示す、光学モデリングに基づくコンピューター処理されたグラフに模 式的に示されている。ａ−Ｓｅ（層１６）の様々な厚さにおける反射率、および 高反射層（層２０）の対応する反射率が示されている。モデリングは、２つの場 合に対して行った。（１）６５０ｎｍで９５％（例えば、銀）の反射率を有する 高反射層２０を用いた場合[図４中、塗りつぶし四角で示す]、および（２）６５ ０ｎｍで８５％（例えば、ＡｌＣｒ）の反射率を有する高反射層２０を用いた場 合[図４中、中抜き四角で示す]。９５％の場合（塗りつぶし四角）、層１６およ び２０からの６５０ｎｍでの見かけの反射率は、４２〜６４ｎｍの部分反射層の 厚さ範囲において、互いに０．０４未満だけ異なり、Ｒの平均値は０．３７±０ ．０２である。８５％の場合（中抜き四角）、見かけの反射率は、部分反射層の 厚さ３８〜６９ｎｍの範囲で０．０４未満変化し、Ｒの平均値は０．３５±０． ０２であった。電気ノイズが制限された光学ドライブでは、高いＲ値は、より高 い光学変調（信号）、すなわち検出されたデータパターン内でのより高い信号／ ノイズ比に関する。 本発明は、図５に示すような、本発明のもう一つの局面による光学記憶装置も 包含する。円盤状の光学記憶媒体５２は、円盤状の透明基材５４、第一データピ ットパターン５５上の部分反射薄膜層５６、透明スペーサー層５８、および第２ データピットパターン５９上の高反射薄膜層６０を含む。前記層５４〜６０は、 後述する内容を除き、図１中の各層１４〜２０と同一である。 この装置の好ましいバージョンにおいて、基材５４の見かけの厚さは、約０． ６ｍｍであって、ディスク全体の見かけの厚さは１．２ｍｍである。ディスク５ ２は、２つの異なるデータ記憶装置内で使用するために設計されている。一方の 装置（「一つ目の」装置）は、比較的長波長（例えば、λ＝７８０ｎｍ）のレー ザ７０を使用する。この装置において、レーザ７０からのビームは、基材５４、 部分反射層５６およびスペーサー層５８を通過して、第二データピットパターン ５９に集束される。レーザ７０からのビームは、高反射層６０で反射され、スペ ーサー層５８、部分反射層５６および基材を通って戻り、検出器８０で検出され る。検出器は、第二ピットパターン５９上の特定部位におけるピットの存在また は不存在に基づく光強度の変化を検出する。レーザ７０および検出器８０は通常 、 同一のディスクドライブの部品であり、そのため検出器８０はレーザ７０につれ て作動するように設計されていると解されるべきである。 ディスク５２を挿入できるもう一つの装置（「二番目の」装置）は、比較的短 波長（例えば、６５０ｎｍ）のレーザ７４を特徴とする。この装置において、レ ーザ７４からのビームは、基材５４を通過して、第一データピットパターン５５ に集束される。レーザ７４からのビームは、部分反射層５６で反射されて、基材 ５４を介して戻り、検出器８４で検出される。レーザ７４および検出器８４は通 常、同一ディスクドライブの部品であり、そのため、検出器８４はレーザ７４に つれて作動するように設計されていると解されるべきである。 ディスク５２のようなディスクは、以下の理由には望ましいであろう。一方の ディスク５２は、その上に、２種類の密度の情報層（パターン５５および５９） を有し得る。第二ピットパターン５９は、第一フォーマット[例えば、コンパク トディスク読み出し専用メモリー（ＣＤ−ＲＯＭ）に使用されるような低い（ま たは中程度の）密度のフォーマット]を有し得る。ディスク５２の厚さは１．２ ｍｍ（ＣＤ−ＲＯＭ仕様と一致）であり、高反射層６０に隣接して配置された第 二ピットパターン５９は、７８０ｎｍレーザ（ＣＤ−ＲＯＭ仕様と一致）で読み 出すことができる。 同様のディスク５２は、その上に第二情報層を有することもあるが、異なるフ ォーマット密度で記録され得る。第一ピットパターン５５は、第二フォーマット [例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭ（デジタル・ヴァーダチル・ディスク）に使用される ような高密度のフォーマット]を有し得る。基材５４の厚さは、０．６ｍｍ（Ｄ ＶＤ−ＲＯＭ仕様と一致）であり、部分反射層５６と隣接して配置された第一ピ ットパターン５５は、６５０ｎｍレーザ（ＤＶＤ−ＲＯＭ仕様と一致）を用いて 読み出すことができる。 従って、あるディスク５２は、２つのバージョンの同一ソフトウエアー（第二 ピットパターン５９内には、ＣＤ−ＲＯＭドライブで読み出すための短いほうの ょり簡易なバージョン、および第一ピットパターン５５内には、ＤＶＤ−ＲＯＭ ドライブで読み出すための長いほうのより精巧なバージョン）を記憶することが できる。すなわち、ソフトウエアー開発者は、ＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯ Ｍドライブのいずれかを有する者によって購入され得る、一個のディスクを販売 することが可能である。このことは、予め記録されたディスク産業がＣＤ−ＲＯ ＭドライブからＤＶＤ−ＲＯＭドライブへ移行し始めているため、著しい利益と なり得る。 しかしながら、そのようなディスクの利益を容認することは、そのようなディ スクを設計するのと同じことではない。２４〜３３％のＤＶＤ−ＲＯＭ反射率目 標に次いで、部分反射層５６のｎは、６５０ｎｍで２．６より大きくなければな らない。第二に、反射層５６の７８０ｎｍでのＫは、ＣＤ−ＲＯＭ仕様の７０％ 反射率を満たすと同時に、７８０ｎｍビームを前記層に２回通過させることがで きるほど十分に小さくなければならない。出願人は、ａ−Ｓｅがこれらの判断基 準に適合することを見出した。 そのような部分反射層の望ましい物理的特性および厚さは、以下のようにして 導き出すことができる。部分反射層（５６）は、ｎ＝１．５７およびＫ＝０の０ ．６ｍｍポリカーボネート基材（５４）と、ｎ＝１．５およびＫ＝０の低誘電率 またはポリマーフィルム層（５８）との間に挿入される。この構造において、最 適な部分反射層は、第一波長（λ₁）に対する反射率を最大にすると同時に、第 二波長（λ₂）に対する透過率も最大にする。λ₁での反射率の反射最大値は、部 分反射層が： （Ｉ） Ｔ＝(ｘ／４)(λ₁／ｎ_λ1) ただし、ｘ＝１、３、５、… （式中、ｎ_λ1は、λ₁における部分反射層の屈折率の実部である。） のような光学厚さＴを有する場合に生じる。ｘ＝１の場合、上記式は、Ｔ＝λ₁ ／４ｎ_λ1となる。部分反射層の実際の厚さは、好ましくは計算値Ｔの±２０％ 以内、より好ましくは±１０％以内である。同様に、λ₂の透過率の最大値は： （ＩＩ） Ｔ＝(ｙ／２)(λ₂／ｎ_λ2) ただし、ｙ＝１、２、３、… において生じる。 前記２つの層の最大信号はいずれも、厚さが上記式ＩおよびＩＩを同時に満た す解である場合に生じる。λ₁＝６５０ｎｍおよびλ₂＝７８０ｎｍの場合、上 記式ＩおよびＩＩに対する第一の解は、以下の式を満たすときに生じる。 Ｔ＝(３／４)(λ₁／ｎ_λ1)＝１／２・λ₂／ｎ_λ2 または Ｔ＝(３／４)(６５０ｎｍ)／ｎ₆₅₀＝１／２(７８０ｎｍ）／ｎ₇₈₀ （ＩＩＩ） ⇒ｎ₆₅₀＝３．０場合、ｎ₇₈₀／ｎ₆₅₀＝０．８０および 厚さ１６０ｎｍ以下。 部分反射層の実際の厚さは、計算値Ｔの±２０％以内、より好ましくは±１０ ％以内でなければならない。図６Ａ〜６Ｄには、６５０ｎｍ（図中、線Ａで示す ）および７８０ｎｍ（線Ｂで示す）における部分反射層５６からの反射率の計算 値Ｒ₅₆、並びに以下の条件下： ｎ₆₅₀=３．０ ｎ₇₈₀＝２．４ Ｋ＝₆₅₀＝Ｋ₇₈₀＝０．０２、０．０３、０．０４、０．０５ （ｎ₇₈₀／ｎ₆₅₀＝０．８０） Ｒ₆₀＝９５％（例えば、Ａｇ） における、７８０ｎｍでの高反射層６０からの反射の大きさＲ₆₀（＝Ｒ₆₀・Ｔ₅₆ ² ；式中、Ｔ₅₆は、部分反射層の透過率である。）（図中、線Ｃで表す）を示す 。 従って、これらの条件によれば、理論上の光学積層物の厚さを、７８０ｎｍで のＲ₆₀（ＣＤ−ＲＯＭ反射率）と６５０ｎｍでのＲ₅₆（ＤＶＤ−ＲＯＭ反射率） をいずれも最大値化する１６０ｎｍ以下に調整することができる。グラフは、７ ８０ｎｍでのＫが、ＣＤ−ＲＯＭ仕様（７８０ｎｍでのＲ₆₀＞０．７０）を満た すために約０．０３５未満でなければならないことも示している。 出願人らは、ｎ、Ｋ、およびｎ₇₈₀：ｎ₆₅₀の比＝０．８の場合の要求をほぼ満 たす材料がａ−Ｓｅであることを見出した。 図２に示すように、６５０ｎｍにおけるａ−Ｓｅに関するｎは、要件である２ ．６よりも大きい（実際は３．０よりも大きい）。図３に示すように、７８０ｎ ｍにおけるａ−Ｓｅに関するＫは、要件である０．０３５よりも小さい（実際は ０．０１未満、更には約０．００３未満でもある）。実際、７８０ｎｍにおける ａ−ＳｅのＫは、約０．００１と同等ないしはそれ未満であってよい。 しかしながら、ａ−Ｓｅのｎ₇₈₀：ｎ₆₅₀比は、０．８０ではなく０．９５であ る。このことは、ＣＤ−ＲＯＭ（７８０ｎｍ）とＤＶＤ−ＲＯＭ（６５０ｎｍ） に対する最大反射率におけるａ−Ｓｅ部分反射層５６の厚さが一致していないこ とを意味する。すなわち、通常のａ−Ｓｅ部分反射層の厚さの範囲は、ＣＤ−Ｒ ＯＭ仕様を満たし（７８０ｎｍにおけるＲ₆₀＞７０％）かつＤＶＤ−ＲＯＭ仕様 を満たす（６５０ｎｍにおけるＲ₅₆＞２５％）バンドの重なりで区切られている 。この重なりは、線Ａで表される６５０ｎｍにおけるＲ₅₆と線ＣであらわＳれル ７８０ｎｍにおけるＲ₆₀によって、図７のグラフに示されている。 図７に示すように、前記重なりは、ａ−Ｓｅの厚さが約１３０ｎｍ〜１６０ｎ ｍの間のときに生じている。ａ−Ｓｅは、１４０ｎｍ〜１６０ｎｍの狭い範囲内 では６５０ｎｍにおけるＲ₅₆＞３５％という、より厳しい要求も満たすことに注 意すべきである。 ａ−Ｓｅの特徴は、電子写真の分野では重要であることが今までにもしばしば 報告されている。R．M．Schaffert著、Electrophotography、フォーカル・プレ ス発行（ロンドン、第５版、１９８０年）参照。それは、普通、塩素（Ｃｌ）お よび／または砒素（Ａｓ）を少量添加することによって変化する優れた光導電性 および誘電特性を発現する。アモルファスセレンは、通常真空蒸着により析出さ れるが、（生産効率を高めるために）スパッタリングのような他の析出法を使用 して析出することも可能である。 本発明の媒体１２および５２は、予め記録された媒体に限定されるものではな いことが、当業者には自明であろう。例えば、第二データピットパターン１９お よび５９は、ドライブにトラッキング情報を与える溝またはピットのパターンで 置きかえることが可能である。高反射性の記録可能な材料を高反射薄膜層２０お よび６０に使用すると、媒体１２および５２はそれぞれ、第一データピットパタ ーン１５および５５内に予め記録された情報を含むことができると同時に、前記 層２０および６０内にユーザーがデータを記録することもできる。従って、この 場合、媒体１２および５２は、予め記録されたデータの層とユーザーが記録でき る情報の層をそれぞれ有し得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アープス，マーク・エイ アメリカ合衆国55164―0898ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス64898

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一主要表面内にピットパターン（１５）を有する透明基材（１４）、 前記基材に隣接する部分反射層（１６）であって、実部ｎおよび虚部Ｋで 表される屈折率（６５０ｎｍにおいて、ｎ＞２．６およびＫ＜０．０３５である 。）を有する部分反射層（１６）、 透明スペーサー層（１８）、および 高反射層（２０） を順次含んで成る光学記憶媒体（１２）。 ２．請求項１記載の光学記憶媒体、 前記基材を介して前記媒体に入射するように配置された集束レーザ（３０ ）ビーム、 前記レーザビームの焦点を調節するための手段であって、前記ビームが部 分反射層かまたは高反射層のいずれかの上に集光されるもの、および 前記媒体から反射されたレーザビームを検出するために配置された光検出 器（３２） を含む光学記憶装置（１０）。 ３．部分反射層がアモルファス−Ｓｅを含む請求項１または２の物品。 ４．部分反射層がアモルファス−Ｓｅを本質的に含んで成る請求項１または２ の物品。 ５．７８０ｎｍにおいてｎ＞２．８およびＫ＜０．００３である請求項１〜４ のいずれかに記載の物品。 ６．部分反射層の厚さが約４２〜６４ｎｍの範囲である請求項１〜５のいずれ かに記載の物品。 ７．部分反射層の厚さが約１４０〜１６０ｎｍの範囲である請求項１〜５のい ずれかに記載の物品。 ８．部分反射層の厚さがλ／４ｎ_λの±１０％以内であって、ディスクが、波 長λの基材入射光ビームを用いて使用するために設計されており、および部分反 射層の屈折率が、λにおける測定値ｎ_λで表される実部（ｎ）を有する請求項１ 〜７のいずれかに記載の物品。 ９．前記媒体がディスクであり、およびピットパターンが、第一データピット パターンと、高反射層と隣接するスペーサー層の主要表面内に設けられた第二の データピットパターン（１９）とを更に含む請求項１〜８のいずれかに記載の物 品。 １０．第一データピットパターンが、第一波長λ₁の第一レーザ（７４）ビー ムを有する第一ディスクドライブと共に使用するように設計されたフォーマット を含み、および第二のデータピットパターンが、前記λ₁よりも大きい第二の別 の波長λ₂の別のレーザ（７０）を有する第二の別のディスクドライブと共に使 用するように設計された第二の別のフォーマットを含む請求項９記載の物品。 １１．部分反射層（５６）の厚さが３λ₁／４ｎ_λ1（ただし、３λ₁／４ｎ_λ1 ＝λ₂／２ｎ_λ2）の±１０％以内であり、および部分反射層の屈折率が、λ₁で の測定値ｎ_λ1とλ₂での測定値ｎ_λ2とを有する実部（ｎ）で表される請求項１ ０記載の物品。 １２．基材（５４）の厚さが約０．６ｍｍであって、波長７８０ｎｍの基材入 射光ビーム（７０）が高反射層において反射率Ｒ₁（ただし、Ｒ₁＞０．７）で反 射され、および波長６５０ｎｍの基材入射光ビーム（７４）が部分反射層におい て反射率Ｒ₂（ただし、０．２＜Ｒ２＜０．４）で反射される請求項９記載の物 品。