JP3764346B2 - Optical recording medium and optical recording apparatus - Google Patents

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    • 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
    • G11B7/24035—Recording layers
    • G11B7/24038—Multiple laminated recording layers

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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体及び光記録装置に係り、特には、片面多層型の光記録媒体及びそのような光記録媒体に情報を記録することが可能な光記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録膜に光ビームを照射することにより情報の記録や再生を行う光記録媒体は、記録再生装置から取り外し可能である、大容量である、高速アクセスが可能である、及び超寿命であるなどの優れた特徴を有している。そのため、光記録媒体は、音声、画像、及び計算機データなどの様々なデータを保存するのに利用されており、今後、さらに普及することが予想される。
【０００３】
光記録媒体の中でも、相変化記録媒体は、オーバーライトが容易である、繰り返し記録に対する耐性が高い、記録再生装置の光学系を簡単な構成とすることができるため低価格の装置を製造する上で有利である、及び、再生専用型光ディスクとの間の互換性の実現が容易であるなどの特徴を有している。このような特徴により、相変化記録媒体は、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、及びＤＶＤ−ＲＷなどとして実用化されている。また、光記録媒体の中で、光磁気記録媒体は、磁界変調オーバーライト記録によって線密度を高め易い、磁性層を多層積層することにより磁気超解像やＭＡＭＭＯＳ再生やＤＷＤＤ再生などのように光磁気に特有の高密度化技術を採用可能であるなどの特徴を有している。
【０００４】
相変化記録媒体への情報の記録は、記録膜に高パワーの光を照射してその光照射部を非晶質とすることによって行われ、記録した情報の消去は、中パワーの光を照射して非晶質部を結晶化することによって行われる。また、記録した情報の再生は、非晶質部の結晶化が生じない程度の低パワーの光を照射することによって行われる。
【０００５】
相変化記録媒体をより高密度化するための技術としては、動作光源である半導体レーザを短波長化すること、焦点レンズの開口数をより高めること、変復調方式を改良すること、記録材料を高性能化すること、及び相変化記録媒体に片面多層構造を採用することなどが考えられている。
【０００６】
片面多層相変化記録媒体は、ＩＳＯＭ２０００テクニカルダイジェストｐｐ．１６〜１７などに開示される技術である。片面多層相変化記録媒体の１つである片面二層相変化記録媒体は、例えば、基板上に、光入射側から第１及び第２の薄膜記録部を中間分離膜を介して順次重ね合わせた構造を有している。なお、第１及び第２の薄膜記録部のそれぞれは、通常、光入射側（或いは、前面側）から、前面透明干渉膜、記録膜、裏面透明干渉膜、及び反射膜を積層した構造を有している。また、中間分離膜は、記録時や再生時に、第１の薄膜記録部の記録膜と第２の薄膜記録部の記録膜との双方に光ビームの焦点が同時に合うのを防止するためのものである。
【０００７】
この片面二層相変化記録媒体によれば、２つの記録膜への情報の記録やそれら記録膜に記録された情報の再生は、同一方向から光を照射し、その焦点位置を調節することによって行うので、１つの記録膜しか有していない相変化記録媒体に比べてほぼ２倍のオンライン容量を実現することができる。なお、１つの記録膜しか有していない相変化記録媒体を背中合わせに２枚貼り合わせることでも、容量を２倍にすることができる。しかしながら、この場合、一方の記録膜への記録・再生動作に続いて他方の記録膜への記録・再生動作を行う際に、媒体を裏返さなければならない。すなわち、この場合、オフライン容量は２倍になるものの、オンライン容量が増加したこととはならない。
【０００８】
ところで、片面二層相変化記録媒体では、前面側に配置される第１の薄膜記録部の透過率が十分に高いこと，例えば、第１の薄膜記録部の透過率を５０％以上とすること，が必要である。これは、裏面側に配置される第２の薄膜記録部に対して記録・再生動作を行う場合、第２の薄膜記録部への光ビーム照射及び第２の薄膜記録部からの反射信号のいずれも第１の薄膜記録部を介して行われるためである。第１の薄膜記録部の透過率を決定しているのは主として記録膜及び反射膜であり、したがって、第１の薄膜記録部の透過率を高めるためには、光吸収性及び光透過性のバランスに優れた記録膜を実現し且つ反射膜を十分に透明化する必要がある。
【０００９】
従来技術では、記録膜及び反射膜を透明化するために、膜厚を薄くするという手法を採用していた。例えば、第１の薄膜記録部の透過率を５０％以上とするために、反射膜の膜厚を１０ｎｍ程度とするか或いは反射膜を削除し且つ記録膜の膜厚を７ｎｍ以下に設定するという提案がなされている。
【００１０】
しかしながら、相変化記録膜の結晶化は核生成と結晶成長とに基づいているため、記録膜の膜厚が核の平均間隔よりも薄くなると、結晶化の際に記録膜中で十分な核生成が生じなくなり、結晶化し難くなる。すなわち、従来技術では、第１の薄膜記録部の透過率を高めた場合、消去特性が著しく低下するという問題があった。このような問題に対しては、例えば、記録膜にＳｎを添加して核の密度を高めることにより或る程度は対処可能であるが、このような手法では、記録膜をさらに薄膜化することは困難である。そのため、片面多層相変化記録媒体としては、片面二層相変化記録媒体が限界であった。
【００１１】
以上説明した片面多層構造を光磁気記録媒体で採用するという提案は未だ為されていないものの、原理的には可能である。しかしながら、片面多層構造を光磁気記録媒体で採用するには、以下に説明する問題が残されている。
【００１２】
光磁気記録媒体では、例えば、希土類−遷移金属合金などからなる垂直磁化膜を記録膜として用い、上向きの磁化と下向きの磁化とを二値情報に対応させている。上向き磁化と下向き磁化との境界領域には磁壁が形成されるが、膜厚を薄くした場合、磁壁に蓄積されるエネルギーが低下する。その結果、反磁界エネルギーが相対的に増加し、それを軽減するために磁化***が生じて磁壁の総面積を増加させる方向に力が働く。そのため、記録膜の光透過率を高めるためにその膜厚を薄くした場合、記録磁化の内部に反転磁区が形成され、ノイズレベルが上昇するという問題を生ずる。
【００１３】
さらに、相変化記録媒体及び光磁気記録媒体に共通することであるが、記録膜の膜厚を著しく薄くしようと試みた場合、記録材料は島状に堆積され、連続膜を形成することができない。そのため、オーバーライト繰り返し耐性などが著しく低下するという問題を生ずる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光入射側の記録膜が十分な膜厚及び光透過率を有する片面多層型の光記録媒体及びそのような光記録媒体に情報を記録することが可能な光記録装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、片面三層以上とすることも可能な片面多層型の光記録媒体及びそのような光記録媒体に情報を記録することが可能な光記録装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、記録膜を相変化記録膜とした場合に十分に高い消去率を実現可能な片面多層型の光記録媒体及びそのような光記録媒体に情報を記録することが可能な光記録装置を提供することを目的とする。
加えて、本発明は、記録膜を光磁気記録膜とした場合にノイズレベルを十分に低く抑えることが可能な片面多層型の光記録媒体及びそのような光記録媒体に情報を記録することが可能な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】
上記課題を解決するために、本発明は、基板と、光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域と前記光に対して透明な透明領域とを含む第１の記録膜を備えた第１の薄膜記録部と、前記光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域から実質的になる第２の記録膜を備えた第２の薄膜記録部とを具備し、前記透明領域は前記第１の記録膜の一方の主面から他方の主面にまで延びた形状を有し、前記第１の薄膜記録部と前記第２の薄膜記録部とは前記光の入射側からこの順に前記基板の一方の主面上に設けられたことを特徴とする片面多層型の光記録媒体を提供する。
【００１６】
また、本発明は、情報の記録に焦点レンズで集束させた光を利用する片面多層型の光記録媒体であって、基板と、前記光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域と前記光に対して透明な透明領域とを含む第１の記録膜を備えた第１の薄膜記録部と、前記光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域から実質的になる第２の記録膜を備えた第２の薄膜記録部とを具備し、前記透明領域は前記第１の記録膜の一方の主面から他方の主面にまで延びた形状を有し、前記第１の薄膜記録部と前記第２の薄膜記録部とは前記光の入射側からこの順に前記基板の一方の主面上に設けられ、前記透明領域の平均サイズｄと前記光の波長λと前記焦点レンズの開口数ＮＡとは、不等式：
ｄ≦λ／（４ＮＡ）
に示す関係を満足することを特徴とする光記録媒体を提供する。
【００１７】
さらに、基板と、光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域と前記光に対して透明な透明領域とを含む第１の記録膜を備えた第１の薄膜記録部と、前記光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域から実質的になる第２の記録膜を備えた第２の薄膜記録部とを具備し、前記透明領域は前記第１の記録膜の一方の主面から他方の主面にまで延びた形状を有し、前記第１の薄膜記録部と前記第２の薄膜記録部とは前記光の入射側からこの順に前記基板の一方の主面上に設けられた片面多層型の光記録媒体を搭載した光記録装置であって、前記第１の薄膜記録部側から前記第２の薄膜記録部側に向けて焦点レンズで集束させた光ビームを照射し且つその焦点位置を変化させることにより前記第１及び第２の記録膜のいずれか一方に対して選択的に情報を記録することが可能な記録機構と、前記光記録媒体と前記光ビームの光軸とを相対移動させる駆動機構とを具備し、前記透明領域の平均サイズｄと前記光の波長λと前記焦点レンズの開口数ＮＡとは、不等式：
ｄ≦λ／（４ＮＡ）
に示す関係を満足することを特徴とする光記録装置を提供する。
【００１８】
本発明において、記録領域は、例えば、相変化記録材料や光磁気記録材料などで構成することができる。すなわち、本発明において、光記録媒体は、相変化記録媒体であってもよく、光磁気記録媒体であってもよい。本発明の光記録媒体が相変化記録媒体である場合、記録膜が非晶質状態にあるときに、記録領域の平均サイズが結晶核の平均間隔よりも大きいことが好ましい。
【００１９】
また、本発明において、第１の薄膜記録部と第２の薄膜記録部との間に中間分離膜を設けてもよい。この場合、記録時や再生時に、第１の薄膜記録部の記録膜と第２の薄膜記録部の記録膜との双方に光ビームの焦点が同時に合うのを良好に防止することができる。
【００２０】
本発明において、第１の薄膜記録部は、記録膜に加え、その前面側に配置される前面透明干渉膜、記録膜の裏面側に配置される裏面透明干渉膜、及び記録膜の裏面側に（裏面透明干渉膜がある場合は、その裏面側に）配置される半透明反射膜などをさらに有していてもよい。同様に、第２の薄膜干渉部は、記録膜に加え、その前面側に配置される前面透明干渉膜、記録膜の裏面側に配置される裏面透明干渉膜、及び記録膜の裏面側に（裏面透明干渉膜がある場合は、その裏面側に）配置される反射膜などをさらに有していてもよい。
【００２１】
本発明において、光記録媒体は、第１の薄膜記録部と第２の薄膜記録部との間に１つ以上の薄膜記録部をさらに有していてもよい。この場合、第１の薄膜記録部と第２の薄膜記録部との間に介在させる薄膜記録部のそれぞれは、第１の薄膜記録部の記録膜と同様の構造を有する記録膜を有していることが好ましい。
【００２２】
本発明において、光記録媒体は光記録装置に対して着脱不可能であってもよく或いは着脱可能であってもよい。なお、光記録媒体には様々な規格が存在しており、それゆえ、光記録媒体は光記録装置に対して着脱可能である場合、光記録装置には様々な規格の光記録媒体が装填される可能性がある。そのため、通常、光記録媒体にはそれがいずれの規格に対応するものかを特定するための識別情報が記録されており、光記録装置は、この識別情報から装填された媒体がいずれの規格に基づくものであるのかを識別している。なお、ここで言う「識別情報」は、反射膜や半透明反射膜に設けられたピットのような記録マークの形態で記録されたものに限られず、光記録媒体の反射率、光記録媒体のサイズ、及び光記録媒体の形状的特徴なども包含する。また、光記録媒体が、それを収容し且つ光記録媒体とともに光記録装置に装填されるカセットなどをさらに有している場合は、識別情報は、このカセットなどに記録されていてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、図面を参照しながらより詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る光記録媒体を概略的に示す断面図である。図１に示す光記録媒体１は、基板２の一方の主面上に、第１の薄膜記録部３ａ、中間分離膜４、及び第２の薄膜記録部３ｂを順次積層した構造を有している。より具体的には、この光記録媒体１は、第１の薄膜記録部３ａ及び第２の薄膜記録部３ｂに対する記録・再生動作を基板２側から光ビームを照射することによって行うことが可能な片面二層相変化記録媒体である。
【００２５】
第１の薄膜記録部３ａは、基板２側から、前面透明干渉膜３１ａ、記録膜３２ａ、裏面透明干渉膜３３ａ、及び半透明反射膜３４ａを順次積層した構造を有している。また、第２の薄膜記録部３ｂは、基板２側から、前面透明干渉膜３１ｂ、記録膜３２ｂ、裏面透明干渉膜３３ｂ、及び反射膜３４ｂを順次積層した構造を有している。
【００２６】
図２（ａ）は、図１に示す光記録媒体１の記録膜３２ａを概略的に示す平面図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す記録膜３２ａのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２７】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係る光記録媒体１の記録膜３２ａは、ネットワーク状の記録領域３２ａ1とこの記録領域３２ａ1中に分散された透明領域３２ａ2とを有している。記録領域３２ａ1は一般的な記録材料で構成されており、透明領域３２ａ2は透明材料或いは空孔で構成されている。そのため、本実施形態に係る光記録媒体１によると、例えば、記録領域３２ａ1と透明領域３２ａ2との体積比を適宜変更することなどにより、記録膜３２ａが比較的厚い場合であっても、記録膜３２ａの透過率を十分に高い値，例えば５０％以上，とすることができる。
【００２８】
したがって、Ｓｎのように核生成密度を高めるための添加元素を加えることなく高い消去率を実現することができる。また、透明領域３２ａ2は核生成サイトとしても機能するため、記録膜３２ａを７ｎｍ以下或いは５ｎｍ以下に薄膜化した場合においても、Ｓｎのような添加元素を加えることなく高い消去率を実現することができる。さらに、記録膜３２ａを薄膜化することができるため、例えば、７０％以上の透過率を得ることができ、それゆえ、片面三層以上の多層化が可能となる。
【００２９】
透明領域３２ａ2は、図２（ｂ）に示すように、記録膜３２ａの一方の主面から他方の主面にまで及ぶように設ける。すなわち、記録領域３２ａ1と透明領域３２ａ2とを並置した構造とする。
【００３０】
次に、上記の光記録媒体１の各構成要素について説明する。
基板２は、例えば、一方の主面に必要に応じてアドレスピットやトラッキンググルーブが設けられた透明基板である。この透明基板２としては、ポリカーボネート基板が代表的であるが、ポリメチルメタクリレート基板、ポリオレフィン基板、２Ｐグルーブ付きガラス基板、及びＲＩＥグルーブ付きガラス基板なども使用することができる。
【００３１】
透明干渉膜３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂは、必須の構成要素ではないが、一般には、記録膜３２ａ，３２ｂの保護や光学応答を最適化することなどを目的として設けられる。透明干渉膜３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂの材料としては、ＺｎＳ・ＳｉＯ2が代表的であるが、それ以外にもＳｉＯ、ＺｎＳ、ＴａＯ、ＡｌＮ、ＡｌＯ、及びＳｉＮなどのような透明金属化合物等を使用することが可能である。
【００３２】
記録膜３２ａは上述のように記録領域３２ａ1と透明領域３２ａ2とを含んでおり、記録膜３２ｂは記録領域３２ａ1を含んでいる。本実施形態において、記録領域３２ａ1は光照射により非晶質と結晶質との間の相変化を生じる相変化記録材料を主成分としている。
【００３３】
記録膜３２ａ，３２ｂの記録領域３２ａ1に使用可能な相変化記録材料としては、例えば、ＧｅＳｂＴｅ、ＩｎＳｂＴｅ、ＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、及びＧｅＳｎＳｂＴｅなどのカルコゲン系材料のように相変化光記録媒体で一般に使用されているのと同様の材料を挙げることができる。
【００３４】
記録膜３２ａの透明領域３２ａ2に使用可能な透明材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＮ、ＡｌＯ、ＡｌＮ、ＢＮ、ＣａＦ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｒＯ、ＩｎＯ、ＳｎＯ、及びＴａＯのような透明金属化合物や、メタン、エタン、及びアルコール蒸気等のＣＨ系材料やＣＦ4及びＣＨＦ3等のＣＦ系材料をプラズマ重合することにより得られるポリエチレンやポリフルオロエチレンのような透明有機物などを挙げることができる。また、透明領域３２ａ2は、Ａｒ、Ｎｅ、及びＨｅなどの希ガス、窒素、及び酸素などで満たされた空孔であってもよい。
【００３５】
なお、記録膜３２ａは、例えば、記録領域３２ａ1の原料を含有するターゲットと透明領域３２ａ2の原料を含有するターゲットとを用いて同時にスパッタリングすることができる。また、記録領域３２ａ1の原料及び透明領域３２ａ2の原料の双方を含有するコンポジットターゲットを用いてスパッタリングすることにより形成することもできる。さらに、記録領域３２ａ1の原料を含有するターゲットを用い且つプラズマ重合物質の原料ガスと希ガスとの混合ガス中でスパッタリングすることにより形成することもできる。加えて、希ガス、窒素、及び酸素などのいずれかをスパッタリングガスとして使用し且つスパッタリング条件を調整して空孔を形成することにより形成することもできる。
【００３６】
透明領域３２ａ2の膜厚方向の透過率Ｔｒtは、透明領域３２ａ2の膜厚方向の平均サイズをｄt、透明領域３２ａ2を構成する透明材料の消衰係数をｋ、及び、吸収係数をαとした場合、等式：Ｔｒt＝ｅｘｐ（−αｄt）で表すことができる。一方、吸収係数αと消衰係数ｋとは、使用する光の波長をλとした場合、等式：ｋ＝α×λ／４πで表すことができる。
【００３７】
本実施形態において、透過率Ｔｒtは概ね８０％以上であれば十分であり、９０％以上であることが好ましい。また、サイズｄtの上限値は記録膜３２ａの膜厚に等しい。さらに、後述するように、記録膜３２ａの膜厚の上限値は１０ｎｍ程度である。したがって、サイズｄtを１０ｎｍとし且つ波長λを４０５ｎｍとすると、透過率Ｔｒt＝８０％を実現する消衰係数ｋの上限値は０．７２となり、透過率Ｔｒt＝９０％を実現する消衰係数ｋの上限値は０．３４となる。
【００３８】
消衰係数ｋは、上述した透明材料の組成が化学量論比から金属リッチ側にずれた場合に増加する。したがって、上記の計算結果から、透明領域３２ａ2を構成する透明材料の組成は化学量論比から金属リッチ側にかなりずれていてもよいことが分かる。
【００３９】
透明領域３２ａ2の平均サイズは、動作波長をλ、焦点レンズの開口数をＮＡとした場合、λ／（４ＮＡ）以下であることが好ましい。この場合、記録膜３２ａ中に透明領域３２ａ2が存在していることに基づくノイズの上昇を生ずることがない。なお、透明領域３２ａ2の膜厚方向のサイズは、記録膜３２ａの膜厚と等しくてもよく、それよりも小さくてもよいことを上述したが、記録膜３２ａの膜厚は、通常、λ／（４ＮＡ）以下である。透明領域３２ａ2は、略球形状、円柱状、及び円盤状などのように様々な形状を有することができる。但し、いずれの形状であっても、最も大きな径がλ／（４ＮＡ）以下であることが好ましい。
【００４０】
上記光記録媒体１において、半透明反射膜３４ａ及び反射膜３４ｂは、必ずしも設ける必要はないが、一般には、それぞれ、記録膜３２ａ，３２ｂの光入射面に対して裏面側に設けられる。半透明反射膜３４ａ及び反射膜３４ｂの材料としては、例えば、Ａｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ、Ｃｕ、及びＴｉＮなどのように情報の記録、再生、及び消去に利用する光，特にはレーザ光，に対して高い反射率を有する材料が代表的である。半透明反射膜３４ａ及び反射膜３４ｂの透過率は、それらの膜厚を調節することにより所望値とすることができる。
【００４１】
中間分離膜４は、必須の構成要素ではないが、通常、記録時や再生時に、記録膜３２ａと記録膜３２ｂとの双方に光ビームの焦点が同時に合うのを防止するために設けられる。一般に、中間分離膜４の材料としては、紫外線硬化樹脂のような透明樹脂が使用される。また、光ビームの波長λが４０５ｎｍであり且つ焦点レンズの開口数ＮＡが０．６５である場合、その膜厚は、例えば２５〜３５μｍ程度に設定される。
【００４２】
以上、図１に示す光記録媒体１を相変化記録媒体とした場合について説明したが、光記録媒体１を光磁気記録媒体とすることも可能である。すなわち、記録膜３２ａの記録領域３２ａ1を構成する記録材料として光磁気記録材料を用いればよい。そのような光磁気記録材料としては、例えば、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｔｂ、及びＤｙなどの希土類元素とＦｅ及びＣｏなどの遷移金属元素との合金である希土類−遷移金属合金のように光磁気記録媒体で一般に使用されているのと同様の材料を挙げることができる。
【００４３】
このような構造によると、相変化記録媒体に関して説明したのと同様に記録膜３２ａの膜厚を比較的厚くした場合においても高い透過率を得ることができる。そのため、磁壁エネルギーを十分に高い値とすることができ、反磁界とのバランスをとることができ、記録磁区中に反転磁区が形成されるのを防止することができる。すなわち、ノイズレベルを上昇させることなく、記録膜３２ａの光透過率を高めることができる。
【００４４】
以上、記録・再生のための光ビーム照射を基板２側から行う場合について説明したが、その光ビーム照射は膜面側から行うこともできる。すなわち、薄膜記録部３ａ，３ｂの積層順を逆にし且つ薄膜記録部３ａ，３ｂのそれぞれにおいて各構成要素の積層順を逆にしてもよい。また、光記録媒体１を２枚貼り合わせて、オフライン容量を２倍とすることもできる。さらに、上記実施形態では、光記録媒体１を片面二層構造とした場合について説明したが、片面三層以上とすることもできる。
【００４５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
まず、各実施例で行う検討事項等について説明する。
実施例１では記録膜３２ａの形成方法について検討し、実施例２では記録膜３２ａを有する片面単層構造の光記録媒体を作製してその透過率及び消去特性について調べる。さらに、実施例３では片面二層構造の光記録媒体１を作製し、実施例４では片面三層構造の光記録媒体を作製し、実施例５では、それら光記録媒体を搭載した光記録装置について説明する。
【００４６】
［実施例１］
本実施例では、以下に説明するように、記録領域３２ａ1と透明領域３２ａ2とを含む記録膜３２ａを、二元同時スパッタリング法、軽希ガススパッタリング法、及びプラズマ重合スパッタリング法を用いて形成する。
【００４７】
（１）二元同時スパッタリング法
二元同時スパッタリング法による記録膜３２ａの成膜は、記録領域３２ａ1の原料，すなわち記録材料，を含有するターゲットと透明領域３２ａ2の原料，すなわち透明材料，を含有するターゲットとを用いて同時にスパッタリングすることによるものである。二元同時スパッタリング法による成膜過程では、記録材料に対する透明材料の濡れ性が低い場合、透明材料と記録材料とは均一に混合されず、透明材料は記録材料中で略球状に凝集する。これは、透明材料が原子または分子として記録材料中に分布するよりも、微粒子状に凝集して記録材料から相分離した構造をとる方がエネルギー的に安定であるためであると考えられる。このように、１つには記録材料及び透明材料を適宜選択することにより、記録領域３２ａ1中に透明領域３２ａ2が分散してなる記録膜３２ａを得ることができる。これは、記録材料として、相変化記録材料を用いた場合であっても、光磁気記録材料を用いた場合であっても同様である。
【００４８】
ここでは、以下に説明するように、記録材料に対する濡れ性が低い透明材料を使用して様々な条件下で二元同時スパッタリング法により多数種の記録膜３２ａを成膜し、それぞれの記録膜３２ａについて透明領域３２ａ2のサイズを調べた。
【００４９】
すなわち、記録膜３２ａ中の透明材料濃度は、それぞれのターゲットにつき単体でのスパッタリングレートと放電入力との関係を予め調べ、二元同時スパッタリング時のそれぞれのターゲットへの放電入力比を調節することにより制御した。なお、ガス圧、成膜速度（放電入力）、及び基板バイアスなども適宜変更した。
【００５０】
透明領域３２ａ2のサイズは、記録膜３２中の透明材料濃度、成膜時のガス圧、成膜速度、及び、基板にバイアスを印加した場合はバイアス入力などにより制御可能であった。すなわち、透明材料濃度を高くすること、ガス圧を高めること、成膜速度を遅くすること、及び基板にバイアスを印加した場合にはバイアス入力を高めることのいずれかを実行することにより大きくなった。
【００５１】
これは、成膜中に透明材料が凝集する過程を考慮すれば理解することができる。すなわち、透明材料濃度が高い場合、透明材料の原子または分子間の距離が短くなるため凝集が容易に生じる。また、成膜時にガス圧を高めた場合、透明材料原子または分子が記録膜３２ａに衝突する際の運動エネルギーが低下して、透明材料原子または分子が膜の面内方向へ移動し易くなるため凝集が促進される。成膜速度が遅い場合は、透明材料原子または分子が移動可能な時間が長くなるため凝集が促進される。基板にバイアスを印加しつつスパッタリングする場合は、バイアス入力を高めることにより、透明材料原子または分子の表面マイグレーションが助長されるため凝集が促進される。透明領域３２ａ2の平均サイズは、このようなメカニズムを利用して制御可能である。
【００５２】
なお、透明領域３２ａ2の平均サイズとは、得られた記録膜３２ａのそれぞれを透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察することにより調べた。すなわち、透明領域３２ａ2の平均サイズは、ＴＥＭ像を画像処理して透明領域３２ａ2のサイズ分布を導出し、この分布曲線から求めた。図３に、そのような方法により得られた分布曲線の一例を示す。
【００５３】
図３は、透明領域３２ａ2のサイズ分布を示すグラフである。図中、横軸は透明領域３２ａ2のサイズを示し、縦軸は頻度を示している。なお、図３に示すデータは、記録材料として相変化記録材料であるＧｅＳｂＴｅを選択し、透明材料としてＳｉＯ2を選択して、上述した条件を変化させてスパッタリング法により成膜した多数種の記録膜３２ａの１つに関するものである。より具体的には、図３に示すデータは、透明材料の含有率を２０％（設定値）とし、ガス圧力を５ｍＴｏｒｒ、成膜速度を０．５ｎｍ／秒、基板バイアス入力密度を０．１Ｗ／ｃｍ2としてＡｒバイアススパッタリングにより成膜した場合に得られた記録膜３２ａに関するものである。
【００５４】
図３に一例を示すように、透明領域３２ａ2のサイズは、スパッタリング条件などにも依存するが、概ね平均サイズに対して±１０ｎｍの範囲内に透明領域３２ａ2の９０％以上が含まれるという比較的ばらつきの少ない分布を示した。また、透明領域３２ａ2の形状は図２（ａ），（ｂ）に示すように円柱状であり、その膜厚方向の長さは記録膜３２ａの膜厚とほぼ一致していた。なお、透明領域３２ａ2の平均間隔は約１００ｎｍであった。
【００５５】
次に、高分解能エネルギー分散性Ｘ線回折（高分解能ＥＤＸ）により、記録膜３２ａを線分析した。その結果、記録材料中への透明材料の混入及び透明材料中への記録材料の混入のいずれも生じておらず、記録領域３２ａ1と透明領域３２ａ2とに相分離していることが確認された。このように、記録材料中への透明子材料の混入が生じていないことは記録材料のその光学定数を変化させる機能が透明材料の存在により全く影響を受けないことを意味し、透明材料中への記録材料の混入が生じていないことは透明領域３２ａ2が十分な透過率向上効果を有していることを示唆している。なお、この材料系に関しては、成膜条件を調節することにより、透明領域３２ａ2の平均サイズを５〜３００ｎｍの範囲内で制御することができた。
【００５６】
記録領域３２ａ1と透明領域３２ａ2とを有する記録膜３２ａは、記録材料としてＩｎＳｂＴｅやＡｇＩｎＳｂＴｅなどの相変化記録材料や希土類−遷移金属合金のような光磁気記録材料を使用し、透明材料としてＳｉＮ、ＡｌＯ、ＡｌＮ、ＢＮ、ＣａＦ、ＴｉＯ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｒＯ、ＩｎＯ、ＳｎＯ、及びＴａＯなどの金属化合物を使用した場合においても形成することができた。
【００５７】
（２）軽希ガススパッタリング法
スパッタリング法を用いて成膜すると、得られる薄膜中には不可避的にスパッタリングガスが混入することはよく知られている。特に、原子半径の小さな軽希ガスは薄膜中に取り込まれ易い。ここでは、以下に説明するように薄膜中に積極的にスパッタリングガスを混入させることにより、透明領域３２ａ2として空孔を有する記録膜３２ａを得た。
【００５８】
すなわち、スパッタリングガスとしてＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、及びＸｅのそれぞれを使用し、記録材料をスパッタリングすることにより複数種の記録膜３２ａを成膜した。また、それら記録膜３２ａの成膜に際しては、ガス圧力、放電入力、及び基板バイアスなどの成膜条件を変化させた。なお、記録材料としては、二元同時スパッタリング法で使用したのと同様の相変化記録材料及び光磁気記録材料を使用した。このようにして得られた記録膜３２ａに対しては、ラザフォード後方散乱分光（ＲＢＳ）による記録膜３２ａ中のガス量測定、ＴＥＭ観察、及び高分解能ＥＤＸによる線分析を行った。
【００５９】
その結果、スパッタリングガスとしてＫｒやＸｅを用いた場合には、基板に高いバイアスを印加した場合を除いて、記録膜３２ａ中のガス取り込み量はＲＢＳの検出限界（１原子％）未満であった。また、この場合、ＴＥＭ観察によっても、空孔（或いは透明領域３２ａ2）の存在は認められなかった。
【００６０】
スパッタリングガスに使用する希ガスの原子半径が小さいほど膜中のガス量は増加した。Ｎｅ及びＡｒ，特にはＮｅ，を使用した場合、空孔の形成が容易であった。しかしながら、Ｈｅを使用した場合、拡散によりＨｅが膜中から抜け出してしまうため空孔の形成は困難であった。
【００６１】
膜中へのガス取り込み量は、ガス圧力に対してはピークを呈し、放電入力の増加や基板バイアスの増加に対しては漸増した。空孔として形成された透明領域３２ａ2のサイズは、ガス取り込み量を高めること、放電入力を低めること、及び基板バイアスを高めることのいずれかを実施することにより増加した。得られた透明領域３２ａ2のサイズは先に述べた二元同時スパッタリング法を使用した場合に比べると小さかった。
【００６２】
なお、ここではスパッタリングガスとして単一元素からなるガスを使用したが、混合ガスを使用することも可能である。すなわち、ＮｅやＡｒを主成分としていれば、ＫｒやＸｅを混合して使用してもよく、或いは、窒素や酸素などの反応性ガスを混合して使用することもできる。
【００６３】
（３）プラズマ重合スパッタリング法
スパッタリングガス中にプラズマ重合を生じる原料ガスを混合してスパッタリングを行った場合、主としてプラズマ重合物質からなる微粒子を含有する薄膜が得られる。例えば、メタン、エタン、及びアルコール蒸気のようなＣＨ系のプラズマ重合原料ガスや、ＣＦ4及びＣＨＦ3のようなＣＦ系のプラズマ重合原料ガスや、それらと水素との混合ガスを必要に応じて希ガスなどとともにスパッタリングガスに混合した場合、プラズマ中で原料ガスは分解・重合反応を起こすため、ポリエチレンやポリフルオロエチレンなどのような重合生成物からなる微粒子を取り込んだ薄膜が得られる。そのような微粒子は透明領域３２ａ2を構成し得る。なお、透明領域３２ａ2のサイズは、原料ガスの混合比やスパッタリング条件などにより制御可能である。
【００６４】
ここでは、上記の方法により記録膜３２ａを成膜し、その構造を調べた。なお、記録材料としては、二元同時スパッタリング法で使用したのと同様の相変化記録材料及び光磁気記録材料を使用した。その結果、得られた記録膜３２ａでは、記録材料と重合生成物からなる透明材料とは相分離しており、透明領域３２ａ2の平均サイズは、（１）の場合と（２）の場合との中間の値を示した。
【００６５】
［実施例２］
図４は、本発明の実施例２に係る片面単層型の光記録媒体を概略的に示す断面図である。なお、図４に示す光記録媒体１は、薄膜記録部３ｂ及び中間分離膜４を除いたこと以外は図１に示す片面二層型の光記録媒体１と同様の構造を有している。
【００６６】
本実施例では、図１に示す片面二層型の光記録媒体１を作製するのに先立ち、その一部を構成する図４に示す片面単層型の光記録媒体１を作製し、その光透過率を調べた。また、記録膜３２ａとして相変化記録膜を用いた片面単層型の光記録媒体１については消去特性を調べ、記録膜３２ａとして光磁気記録膜を用いた片面単層型の光記録媒体１についてはノイズレベルを調べた。
【００６７】
まず、記録膜３２ａとして相変化記録膜を用いた片面単層型の媒体１及びその媒体１に対して行った試験の結果を説明する。
図４に示す相変化記録媒体１を作製するに当たり、まず、基板２として一方の主面にグルーブが設けられたポリカーボネート基板を準備した。次に、基板２のグルーブが設けられた面に、透明干渉膜３１ａとしてＺｎＳ・ＳｉＯ2膜をスパッタリング法により成膜した。次いで、透明干渉膜３１ａ上に、ＧｅＳｂＴｅターゲット及びＳｉＯ2ターゲットを用いた二元同時スパッタリング法により記録膜３２ａを成膜した。その後、スパッタリング法により、記録膜３２ａ上に、透明干渉膜３３ａであるＺｎＳ・ＳｉＯ2膜及び半透明反射膜３４ａである膜厚８ｎｍのＡｇＰｄＣｕ膜を順次成膜した。以上のようにして薄膜記録部３ａを得た。薄膜記録部３ａの完成後、半透明反射膜３４ａ上には図示しない透明基板を貼り合わせ、その後、記録膜３２ａの初期結晶化を行った。
【００６８】
以上の方法で、記録膜３２ａの膜厚と記録膜３２ａ中の透明材料の含有量とを変化させて、複数種の相変化記録媒体１を作製した。また、比較例として、記録膜３２ａが記録材料のみで構成された相変化記録媒体１も作製した。
【００６９】
次いで、以上のようにして作製したそれぞれの相変化記録媒体１について、それぞれ、透過率を調べ、その後、記録／再生試験を行って消去特性を調べた。すなわち、まず、媒体１の透過率を波長４０５ｎｍの光を用いて測定した。その結果を、図５に示す。
【００７０】
図５は、図４に示す片面単層型の相変化記録媒体１について得られた記録膜３２ａの膜厚と媒体１の透過率Ｔｒとの関係を示すグラフである。図中、横軸は記録膜３２ａの膜厚ｔを示し、縦軸は相変化記録媒体１の透過率Ｔｒを示している。また、曲線５１は記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を２０体積％とし且つ透明領域３２ａ2の平均サイズを４５ｎｍとした場合に得られたデータを示し、曲線５２は記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を３０体積％とし且つ透明領域３２ａ2の平均サイズを６０ｎｍとした場合に得られたデータを示し、曲線５３は記録膜３２ａ中に透明材料を含有させなかった場合に得られた比較例に係るデータを示している。
【００７１】
図５に示すように、記録膜３２ａ中に透明材料を含有させない場合、透過率Ｔｒを５０％以上とするためには、記録膜３２ａの膜厚ｔを６ｎｍ以下にしなければならない。それに対し、記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を２０体積％とした場合には膜厚ｔが８ｎｍ程度であっても透過率Ｔｒを５０％以上とすることができ、記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を３０体積％とした場合には膜厚ｔが９．５ｎｍ程度であっても透過率Ｔｒを５０％以上とすることができた。すなわち、記録膜３２ａ中に透明材料を含有させることにより、透過率Ｔｒを５０％以上とすることが可能な膜厚ｔの上限値をより高い値とすることができた。
【００７２】
また、スパッタリング条件を変更して、透明領域３２ａ2の平均サイズを５〜３００ｎｍの間で変化させて上記の試験を行ったところ、図５に示したのと同様の傾向が得られた。なお、透過率Ｔｒを５０％以上とすることが可能な膜厚ｔの上限値の透明材料の含有量に対する増加率が、透明材料の含有量を２０％体積％とした場合に比べて、透明材料の含有量を３０％体積％とした場合においてより高いのは、記録領域３２ａ1と透明領域３２ａ2との間の光学的相互作用によるものと考えられる。
【００７３】
次に、上記の片面単層型の相変化記録媒体１について、それぞれ、線速度を８ｍ／秒とし、マーク長が０．２５μｍの単一周波数のマーク列を形成して、再生ＣＮＲが４５ｄＢ以上となる条件を調べた。なお、この試験に際しては、波長λが４０５ｎｍであり且つ焦点レンズの開口数ＮＡが０．６５である評価機を使用した。その結果の一部を図６に示す。
【００７４】
図６は、図４に示す片面単層型の相変化記録媒体１について得られた透明領域３２ａ2の平均サイズｄと０．２５μｍの信号マーク列のＣＮＲとの関係を示すグラフである。図中、横軸は、透明領域３２ａ2の平均サイズｄを示し、縦軸はＣＮＲを示している。なお、図６に示すデータは、記録膜３２ａの膜厚を８ｎｍとし、記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を２０〜３０体積％とした場合に得られたものである。
【００７５】
波長λが４０５ｎｍであり且つ開口数ＮＡが０．６５である場合、光学系の分解能λ／（４ＮＡ）は約１６０ｎｍである。図６に示すように、サイズｄが１６０ｎｍ以上の場合、ノイズレベルの増加に伴ってＣＮＲが急激に劣化している。以上から、透明領域３２ａ2の平均サイズｄは、λ／（４ＮＡ）以下とすることが好ましいことが分かる。
【００７６】
次いで、上記の片面単層型の相変化記録媒体１について、それぞれ、使用する光の波長λが４０５ｎｍであり且つ焦点レンズの開口数ＮＡが０．６５である評価機を用いて有効消去率を調べた。なお、有効消去率の測定に際しては、線速度を８ｍ／秒とし、図６に示す再生ＣＮＲが４５ｄＢ以上となる条件のもとで、マーク列を形成したトラックへの、オーバーライト記録によるマーク長０．９２μｍのマーク列の形成と、オーバーライト記録によるマーク長０．２５μｍのマーク列の形成とを交互に計１０回行った。さらに、オーバーライト記録によりマーク長０．２５μｍのマーク列を形成し、記録されたマーク列（マーク長０．２５μｍ）に対応するキャリアレベルと、消去したマーク列（マーク長０．９２μｍ）に対応するキャリアの消え残りレベルとの差である有効消去率を調べた。
【００７７】
図７は、図４に示す片面単層型の相変化記録媒体１について得られた記録膜３２ａの膜厚ｔと有効消去率との関係を示すグラフである。図中、横軸は記録膜３２ａの膜厚ｔを示し、縦軸は有効消去率を示している。また、曲線５５は記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を２０体積％とし且つ透明領域３２ａ2の平均サイズｄを４５ｎｍとした相変化記録媒体１について得られたデータを示し、曲線５６は記録膜３２ａを記録材料のみで構成した比較例に係る相変化記録媒体１について得られたデータを示している。
【００７８】
図７に示すように、記録膜３２ａ中に透明材料を含有した媒体１では、記録膜３２ａ中に透明材料を含有していない媒体１に比べ、全ての膜厚範囲にわたって良好な有効消去率が得られている。これは、透明領域３２ａ2が核生成サイトとして機能したためであると考えられる。なお、このような傾向は、記録膜３２ａ中に透明材料の含有量を変化させた場合や、透明領域３２ａ2の平均サイズｄを５ｎｍ〜λ／（４ＮＡ）の間で変化させた場合においても同様であった。
【００７９】
図５及び図７に示す結果を併せて考慮すると、記録膜３２ａに透明材料を含有させた場合、透過率Ｔｒが７０％以上となるように記録膜３２ａの膜厚ｔを薄くしたとしても、２４ｄＢ程度以上の高い有効消去率を得ることができることが分かる。このように十分に高い有効消去率と７０％以上の透過率Ｔｒとを同時に得られることは、片面二層構造にとどまらず、片面三層構造をも実現可能であることを示唆するものである。
【００８０】
次に、記録膜３２ａとして光磁気記録膜を用いた片面単層型の媒体１及びその媒体１に対して行った試験の結果を説明する。
片面単層型の光磁気記録媒体１は、先に説明した片面単層型の相変化記録媒体１とほぼ同様の方法で作製した。すなわち、上記相変化記録媒体１に関して説明したのと同様の方法により、基板２の一方の主面に、透明干渉膜３１ａとしてＳｉ3Ｎ4膜をスパッタリング法により成膜した。次いで、透明干渉膜３１ａ上に、ＴｂＦｅＣｏターゲット及びＳｉＯ2ターゲットを用いた二元同時スパッタリング法により記録膜３２ａを成膜した。その後、スパッタリング法により、記録膜３２ａ上に、透明干渉膜３３ａであるＳｉ3Ｎ4膜及び半透明反射膜３４ａである膜厚８ｎｍのＡｇＰｄＣｕ膜を順次成膜した。以上のようにして薄膜記録部３ａを得た。薄膜記録部３ａの完成後、半透明反射膜３４ａ上には図示しない透明基板を貼り合わせた。
【００８１】
以上の方法で、記録膜３２ａの膜厚ｔ、記録膜３２ａ中の透明材料の含有量、及び透明領域３２ａ2の平均サイズｄが互いに異なる複数種の光磁気記録媒体１を作製した。また、比較例として、記録膜３２ａが記録材料のみで構成された光磁気記録媒体１も作製した。
【００８２】
次いで、以上のようにして作製した片面単層型の光磁気記録媒体１について、それぞれ、透過率を調べ、その後、記録／再生試験を行ってノイズレベルを調べた。すなわち、まず、媒体１の透過率を波長４０５ｎｍの光を用いて測定した。その結果を、図８に示す。
【００８３】
図８は、図４に示す片面単層型の光磁気記録媒体１について得られた記録膜３２ａの膜厚と媒体１の透過率Ｔｒとの関係を示すグラフである。図中、横軸は記録膜３２ａの膜厚ｔを示し、縦軸は光磁気記録媒体１の透過率Ｔｒを示している。また、曲線６１は記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を２５体積％とし且つ透明領域３２ａ2の平均サイズを５０ｎｍとした場合に得られたデータを示し、曲線６２は記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を４０体積％とし且つ透明領域３２ａ2の平均サイズを７０ｎｍとした場合に得られたデータを示し、曲線６３は記録膜３２ａ中に透明材料を含有させなかった場合に得られた比較例に係るデータを示している。
【００８４】
図８に示すように、記録膜３２ａ中に透明材料を含有させない場合、透過率Ｔｒを５０％以上とするためには、記録膜３２ａの膜厚ｔを４．５ｎｍ以下にしなければならない。それに対し、記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を２５体積％とした場合には膜厚ｔが６ｎｍ程度であっても透過率Ｔｒを５０％以上とすることができ、記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を４０体積％とした場合には膜厚ｔが８ｎｍ程度であっても透過率Ｔｒを５０％以上とすることができた。すなわち、記録膜３２ａ中に透明材料を含有させることにより、透過率Ｔｒを５０％以上とすることが可能な膜厚ｔの上限値をより高い値とすることができた。なお、図５に示すデータと図８に示すデータとを比較すると、記録層３２ａを光磁気記録層とした場合、記録層３２ａを相変化記録層とした場合に比べ、透過率Ｔｒが低い傾向にある。これは、光磁気記録材料は相変化記録材料に比べて消衰係数ｋがより高いことに起因している。
【００８５】
次に、上記の片面単層型の光磁気記録媒体１について、それぞれ、記録膜３２ａの膜厚ｔとノイズとの関係について調べた。すなわち、まず、ノイズ評価時の線速度を８ｍ／秒、記録磁界を２５０Ｏｅとして、記録パワーとして再生信号の二次高調波が最小となるパワーを選択した。その結果、この記録パワーは、記録膜３２ａ中に透明材料を含有していない光磁気記録媒体１では７ｍＷであった。それに対し、記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を２５体積％とし且つ透明領域３２ａ2の平均サイズを５０ｎｍとした光磁気記録媒体１では記録パワーは８ｍＷであり、記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を４０体積％とし且つ透明領域３２ａ2の平均サイズを７０ｎｍとした光磁気記録媒体１では記録パワーは９．５ｍＷであった。次に、それぞれの光磁気記録媒体１について、記録膜３２ａに長さが０．９２μｍの記録マークを形成し、記録前後のノイズスペクトルを調べた。その結果を図９に示す。
【００８６】
図９は、図４に示す片面単層型の光磁気記録媒体１について得られた記録膜３２ａの膜厚ｔとノイズ上昇率との関係を示すグラフである。図中、横軸は、記録膜３２ａの膜厚ｔを示し、縦軸は記録前に対する記録後のノイズ上昇率を示している。また、曲線６５は記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を２５体積％とし且つ透明領域３２ａ2の平均サイズを５０ｎｍとした光磁気記録媒体１について得られたデータを示し、曲線６６は記録膜３２ａ中の透明材料の含有量を４０体積％とし且つ透明領域３２ａ2の平均サイズを７０ｎｍとした光磁気記録媒体１について得られたデータを示し、曲線６７は記録膜３２ａ中に透明材料を含有していない光磁気記録媒体１について得られたデータを示している。なお、記録後のノイズは主に低域で上昇する傾向を示したので、図９ではマーク長が０．８５μｍに相当する周波数でのノイズレベルの上昇率をプロットしている。
【００８７】
図９に示すように、記録膜３２ａ中に透明材料を含有していない媒体１では、記録膜３２ａの膜厚ｔを１０ｎｍ以下とするとノイズが上昇した。それに対し、記録膜３２ａ中に透明材料を含有している媒体１では、ノイズの上昇を生ずる膜厚ｔが原点側にシフトしていることが分かる。
【００８８】
曲線６７でデータを示した媒体１のうちノイズ上昇が顕著な膜厚ｔが４ｎｍのものについて、スキャニング偏光顕微鏡（画像処理後の最大倍率：×１００００）を用いて磁区の観察を行った。その結果、記録マークとスペースとの間にランダムな再反転磁区が生じていることが分かった。これは、膜厚ｔが過度に薄いと、反磁界エネルギーが相対的に磁壁エネルギーを上回り、過度な反磁界エネルギー上昇分を緩和させるため、マーク以外の反転磁区を形成することによると考えられる。
【００８９】
なお、単純に考えれば、膜厚ｔが等しければ、曲線６５，６６でデータを示した媒体１であっても曲線６７でデータを示した媒体１と同程度のノイズ上昇を生ずるものと思われる。しかしながら、実際には、図９に示すように、記録膜３２ａ中に透明材料を含有した媒体１では、記録膜３２ａ中に透明材料を含有していない媒体１に比べてノイズ上昇が低い。これは、記録膜３２ａが透明材料を含有していることで、反磁界エネルギーが低減化されたこと、及び、透明材料が磁壁のピンニングサイトとして機能するために記録層３２ａ中に磁壁ができ難くなっていることによるものと考えられる。これは、記録膜３２ａ中に透明材料を含有した媒体１では記録膜３２ａ中に透明材料を含有していない媒体１に比べて二次高調波が極小となる記録パワーが高いという事実と一致している。
【００９０】
図８及び図９に示す結果を併せて考慮すると、記録膜３２ａに２５体積％の含有量で透明材料を含有させた場合、透過率Ｔｒが７０％以上となるように記録膜３２ａの膜厚ｔを薄くしたとしても、ノイズ上昇は４ｄＢ程度に抑制されている。また、記録膜３２ａに４０体積％の含有量で透明材料を含有させた場合、透過率Ｔｒが７０％以上となるように記録膜３２ａの膜厚ｔを薄くしたとしても、ノイズ上昇は２ｄＢ程度に抑制されている。このようにノイズ上昇を十分に低く押えつつ透過率Ｔｒを７０％以上とすることができることは、片面二層構造にとどまらず、片面三層構造をも実現可能であることを示唆するものである。
【００９１】
［実施例３］
本実施例では、以下に示す方法で図１に示す光記録媒体１として片面二層構造の相変化記録媒体を作製し、再生ＣＮＲ及び有効消去率を調べた。
【００９２】
すなわち、まず、実施例２で説明したのと同様の方法により図４に示す片面単層構造の相変化記録媒体１を作製した。次に、半透明反射膜３４ａ上に光硬化性或いは熱硬化性樹脂をスピンコートし、その上にトラッキンググルーブに対応する凹凸パターンが形成されたスタンパを押し当て、その状態で上記樹脂を硬化させた。これにより、トラッキンググルーブが設けられた中間分離膜４を得た。次いで、この中間分離膜４上に、実施例２において薄膜記録部３ａに関して説明したのと同様に、透明干渉膜３１ｂ、記録膜３２ｂ、透明干渉膜３３ｂ、及び反射膜３４ｂを順次成膜して薄膜記録部３ｂを形成した。なお、記録膜３２ｂはＧｅＳｂＴｅのみで構成し、反射膜３４ｂとしては膜厚１００ｎｍのＡｇＰｄＣｕ膜を形成した。以上のようにして、図１に示す片面二層構造の相変化記録媒体１を得た。
【００９３】
なお、この相変化記録媒体１は、他の方法で作製することも可能である。例えば、実施例２で説明したのと同様の方法により図４に示す片面単層構造の相変化記録媒体を作製する。また、これとは別に、図１に示す薄膜記録部３ｂをその透明干渉膜３１ｂが露出するように図示しない基板上に形成する。次いで、それらを、半透明反射膜３４ａと透明干渉膜３１ｂとが中間分離膜４を介して隣接するように貼り合わせる。このような方法でも、図１に示す相変化記録媒体１を得ることができる。
【００９４】
以上のようにして得られた相変化記録媒体１について、実施例２で説明したのと同様の方法により、記録再生試験を行った。その結果、薄膜記録部３ａ，３ｂの双方について、４５ｄＢ以上のＣＮＲと２５ｄＢ以上の有効消去率を得ることができた。
【００９５】
［実施例４］
図１０は、本発明の実施例４に係る光記録媒体を概略的に示す断面図である。図１０に示す光記録媒体１は、片面三層構造の媒体であって、中間分離膜４と薄膜記録部３ｂとの間に薄膜記録部３ｃ及び中間分離膜５がさらに設けられていること以外は図１に示す光記録媒体１と同様の構造を有している。なお、薄膜記録部３ｃは、基板２側から、透明干渉膜３１ｃ、記録膜３２ｃ、及び透明干渉膜３３ｃを順次積層した構造を有している。また、記録膜３２ｃは、記録膜３２ａと同様に記録材料で構成された記録領域３２ｃ1と透明材料で構成された透明領域３２ｃ2とを含んでいる。
【００９６】
以下に説明するように、本実施例では、まず、図１０に示す片面三層構造の媒体１を相変化記録媒体として作製した。すなわち、実施例２で説明したのと同様の方法により図４に示す片面単層構造の相変化記録媒体１を作製した。次に、半透明反射膜３４ａ上に光硬化性或いは熱硬化性樹脂をスピンコートし、その上にトラッキンググルーブに対応する凹凸パターンが形成されたスタンパを押し当て、その状態で上記樹脂を硬化させた。これにより、トラッキンググルーブが設けられた中間分離膜４を得た。次いで、この中間分離膜４上に、実施例２において薄膜記録部３ａに関して説明したのと同様に、透明干渉膜３１ｃ、記録膜３２ｃ、及び透明干渉膜３３ｃを順次成膜して薄膜記録部３ｃを形成した。なお、記録膜３２ｃは記録膜３２ａと同様の構造とした。また、薄膜記録部３ａ，３ｃの透過率はいずれも７０％に設定した。以上のようにして、基板２上に薄膜記録部３ａ，３ｃを順次積層してなる片面二層構造を得た。
【００９７】
その片面二層型構造を得る一方で、別途準備した基板（図示せず）の一方の主面上に、薄膜記録部３ｂをその透明干渉膜３１ｂが露出するように形成した。なお、この基板の薄膜記録部３ｂを形成する面には、予めトラッキンググルーブを形成しておく。このようにして、片面単層構造を得た。
【００９８】
次いで、上記の方法で得られた片面二層構造と片面単層構造とを、透明干渉膜３３ｃと透明干渉膜３１ｂとが中間分離膜５を介して隣接するように貼り合わせた。以上のようにして、図１０に示す片面三層型の相変化記録媒体１を得た。
【００９９】
以上のようにして得られた相変化記録媒体１について、使用する光の波長λが４０５ｎｍであり且つ焦点レンズの開口数ＮＡが０．６５である評価機で試験した。その結果、薄膜記録部３ａ〜３ｃのいずれについても、フォーカシング及びトラッキングが可能であった。
【０１００】
次に、先に説明したのと同様の方法で、図１０に示す片面三層構造の媒体１を光磁気記録媒体として作製した。なお、ここでは、透明干渉膜３１ａ〜３１ｃ，３３ａ〜３３ｃの材料としてＳｉ3Ｎ4を使用し、記録膜３２ａ〜３２ｃの記録領域を構成する記録材料としてＴｂＦｅＣｏを使用した。また、記録膜３２ａ，３２ｃの透明領域を構成する透明材料としてはＳｉＯ2を使用した。さらに、記録膜３２ａ，３２ｃのそれぞれにおける透明材料の含有量は４０体積％に設定し、透明領域の平均サイズは７０ｎｍとした。記録膜３２ａ，３２ｃのそれぞれの膜厚ｔは、薄膜記録部３ａ，３ｃの透過率をそれぞれ７０％となり且つ記録後の低域ノイズ上昇を２ｄＢ未満となるように適宜設定した。また、記録膜３２ｂの膜厚は１５ｎｍとし、反射膜３４ｂとしては膜厚１００ｎｍのＡｇＰｄＣｕ膜を使用した。
【０１０１】
以上のようにして得られた光磁気記録媒体１について、使用する光の波長λが４０５ｎｍであり且つ焦点レンズの開口数ＮＡが０．６５である評価機で試験した。その結果、薄膜記録部３ａ〜３ｃのいずれについても、フォーカシング及びトラッキングが可能であった。
【０１０２】
［実施例５］
本実施例では、上記の実施例３及び実施例４で作製した光記録媒体１に記録された情報の再生やその光記録媒体１への情報の記録に利用可能な記録再生装置について説明する。
【０１０３】
図１１は、本発明の実施例５に係る記録再生装置を概略的に示す図である。図１１に示す記録再生装置１０１は相変化記録媒体１を着脱可能に或いは着脱不可能に搭載する光ディスク装置であって、相変化記録媒体（光ディスク）１、スピンドルモータ１０２、焦点レンズ１０３、ハーフミラー１０４、レーザ光源１０５、光検出器１０６、プリアンプ１０７、可変利得アンプ１０８、Ａ／Ｄ変換回路１０９、線形等価回路１１０、データ検出回路１１１、デコーダ１１２、ドライブコントローラ１１３、駆動制御系１１４、インターフェース１１５、変調回路１１６、及びレーザドライバ１１７を有している。なお、記録再生装置１０１が光ディスク１を着脱可能に搭載する場合、光ディスク１は図４に示すように片面単層構造を有するものであってもよい。
【０１０４】
図１１に示す光ディスク装置１０１において、光ディスク１は、透明基板２が図中上向きとなるようにスピンドルモータ１０２の回転軸に着脱可能に或いは着脱不可能に支持されている。光ディスク１は、スピンドルモータ１０２の回転数を制御することにより、所定の回転数で回転され得る。
【０１０５】
光ディスク１の上方には、ピックアップ系の一部を構成する焦点レンズ１０３が配置されている。これらピックアップ系及びスピンドルモータ１０２は、駆動制御系１１４を介してドライブコントローラ１１３によって駆動される。このように構成される駆動機構によって、光ディスク１の回転数の制御並びにフォーカシング及びトラッキング制御が可能とされている。
【０１０６】
この光ディスク装置１０１では、光ディスク１の記録膜３２ａ，３２ｃに含まれる透明領域の平均サイズｄと、レーザ光源１０５から出力されるレーザビームの波長λと、焦点レンズ１０３の開口数ＮＡとは、以下の不等式：
ｄ≦λ／（４ＮＡ）
を満足している。
【０１０７】
このように構成される光ディスク装置１０１での情報の記録は、上述のように光ディスク１の回転数の制御並びにフォーカシング及びトラッキング制御を行いつつ以下の方法により行われる。すなわち、情報の記録に際しては、そのような制御のもと、まず、インターフェース１１５を介して取り込んだユーザデータ信号をドライブコントローラ１１３を介して変調回路１１６へと転送する。ユーザデータ信号は変調回路１１６で所定のパルス列へと変換される。レーザドライバ１１７は、そのパルス列を印加電圧パルス列に変換し、レーザ光源１０５から記録光パルスを発振させる。
【０１０８】
記録光は、ハーフミラー１０４を透過して焦点レンズ１０３へと導かれ、光ディスク１上に集光照射される。これにより、光ディスク１の記録膜３２ａ〜３２ｃのいずれかの光照射部に対して選択的に記録マークが形成される。図１１に示す光ディスク装置１０１での情報の記録は、以上のようにして行われる。なお、最短マークピッチを狭めて記録するためには、変調回路１１６の出力信号や駆動制御系１１４の出力信号などを変化させればよい。また、記録膜３２ａ〜３２ｃから記録を行うべきものを選択するには、フォーカスジャンプを掛ければよい。
【０１０９】
また、この光ディスク装置２１での情報の再生は、上述のように光ディスク１の回転数の制御並びにフォーカシング及びトラッキング制御を行いつつ以下の方法により行われる。すなわち、情報の記録に際しては、そのような制御のもと、まず、レーザ光源１０５から再生パワーレベルのレーザビームを再生光として出射する。なお、レーザービームのパワーレベルは、レーザ光源１０５からの出力を周期が一定なパルス光とし、その周期を適宜設定することにより制御可能である。レーザ光源１０５から出射した再生光は、ハーフミラー１０４を透過して焦点レンズ１０３へと導かれ、光ディスク１上に集光照射される。光ディスク１の記録トラックからの反射光は、ハーフミラー１０４で反射されて光検出器１０６へと導かれ、そこで電気信号へと変換される。
【０１１０】
光検出器１０６からの電気信号は、プリアンプ１１７及び可変利得アンプ１０８で増幅され、その後、Ａ／Ｄ変換回路１０９でデジタル信号系列へと変換される。次いで、このデジタル信号は、線形等化回路１１０でフィルタリングされてノイズに起因するジッタ成分を除去される。データ検出回路１１１は、例えば、パーシャルレスポンスで等化した再生信号波形からデータを検出するマキシマムライクリフッド法によって推定する信号処理回路であり、具体的にはビタビデコーダである。デコーダ１１２は、データ検出回路１１１によって検出された符号ビット列を元の記録データへと復元する。このようにして復元された記録データは、ドライブコントローラ１０７及びインターフェース１０６を介して装置外部へと出力される。図１１に示す光ディスク装置１０１での情報の再生は、以上のようにして行われる。
【０１１１】
上記の実施例３及び実施例４で作製した光磁気記録媒体１に記録された情報の再生やその光磁気記録媒体１への情報の記録には、例えば、図１１に示す光ディスク装置の構成を変更したものを利用することができる。すなわち、図１１に示す光ディスク装置に、媒体１に対して磁界を印加するための磁石を付与すればよい。より具体的には、光変調記録の場合には記録時と消去時とで磁界の向きを切り替えるタイプの磁石を、磁界変調オーバーライト記録の場合には空芯コイル等に代表される交流電磁石を、光変調オーバーライト記録の場合には一定のＤＣ磁石をそれぞれ付与すればよい。なお、媒体１が無磁界で光変調オーバーライト可能なように設計されている場合は光ディスク装置１０１に磁石を設ける必要はない。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、片面多層型の光記録媒体の光入射側の記録膜として記録領域と透明領域とを含むものを使用しているので、膜厚が比較的厚い場合であっても、その透過率を十分に高い値とすることができる。そのため、本発明によると、片面二層は勿論のこと、片面三層以上の多層化も可能となる。また、本発明では、光入射側の記録膜は十分な膜厚及び光透過率を有し得るので、記録膜を相変化記録膜とした場合には十分に高い消去率を実現することができ、記録膜を光磁気記録膜とした場合にはノイズレベルを十分に低く抑えることができる。
【０１１３】
すなわち、本発明によると、光入射側の記録膜が十分な膜厚及び光透過率を有する片面多層型の光記録媒体及びそのような光記録媒体に情報を記録することが可能な光記録装置が提供される。また、本発明によると、片面三層以上とすることも可能な片面多層型の光記録媒体及びそのような光記録媒体に情報を記録することが可能な光記録装置が提供される。さらに、本発明によると、記録膜を相変化記録膜とした場合に十分に高い消去率を実現可能な片面多層型の光記録媒体及びそのような光記録媒体に情報を記録することが可能な光記録装置が提供される。加えて、本発明によると、記録膜を光磁気記録膜とした場合にノイズレベルを十分に低く抑えることが可能な片面多層型の光記録媒体及びそのような光記録媒体に情報を記録することが可能な光記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光記録媒体を概略的に示す断面図。
【図２】（ａ）は図１に示す光記録媒体の記録膜を概略的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示す記録膜のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】透明領域のサイズ分布を示すグラフ。
【図４】本発明の実施例２に係る片面単層型の光記録媒体を概略的に示す断面図。
【図５】図４に示す相変化記録媒体について得られた記録膜の膜厚と媒体の透過率Ｔｒとの関係を示すグラフ。
【図６】図４に示す相変化記録媒体について得られた透明領域の平均サイズｄと０．２５μｍの信号マーク列のＣＮＲとの関係を示すグラフ。
【図７】図４に示す相変化記録媒体について得られた記録膜の膜厚ｔと有効消去率との関係を示すグラフ。
【図８】図４に示す光磁気記録媒体について得られた記録膜の膜厚と媒体の透過率Ｔｒとの関係を示すグラフ。
【図９】図４に示す光磁気記録媒体について得られた記録膜の膜厚ｔとノイズ上昇率との関係を示すグラフ。
【図１０】本発明の実施例４に係る光記録媒体を概略的に示す断面図。
【図１１】本発明の実施例５に係る記録再生装置を概略的に示す図。
【符号の説明】
１…光記録媒体； ２…基板； ３ａ〜３ｃ…薄膜記録部；
４，５…中間分離膜； ３１ａ〜３１ｃ，３３ａ〜３３ｃ…透明干渉膜；
３２ａ〜３２ｃ…記録膜； ３４ａ…半透明反射膜； ３４ｂ…反射膜；
３２ａ1，３２ｃ1…記録領域； ３２ａ2，３２ｃ2…透明領域；
５１〜５３，５５，５６，６１〜６３，６５〜６７…曲線；
１０１…記録再生装置； １０２…スピンドルモータ；
１０３…焦点レンズ； １０４…ハーフミラー； １０５…レーザ光源；
１０６…光検出器； １０７…プリアンプ； １０８…可変利得アンプ；
１０９…Ａ／Ｄ変換回路； １１０…線形等価回路；
１１１…データ検出回路； １１２…デコーダ；
１１３…ドライブコントローラ； １１４…駆動制御系；
１１５…インターフェース； １１６…変調回路；
１１７…レーザドライバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical recording medium and an optical recording apparatus, and more particularly to a single-sided multilayer optical recording medium and an optical recording apparatus capable of recording information on such an optical recording medium.
[0002]
[Prior art]
An optical recording medium that records and reproduces information by irradiating a recording film with a light beam is removable from the recording / reproducing apparatus, has a large capacity, can be accessed at high speed, and has a long life. It has excellent characteristics. Therefore, the optical recording medium is used for storing various data such as sound, images, and computer data, and is expected to become more popular in the future.
[0003]
Among optical recording media, phase change recording media are easy to overwrite, have high resistance to repetitive recording, and the optical system of a recording / reproducing apparatus can be configured simply, so that a low-cost apparatus can be manufactured. It is advantageous in that it is easy to realize compatibility with a read-only optical disc. Due to these features, phase change recording media have been put into practical use as CD-RW, DVD-RAM, DVD-RW, and the like. Among optical recording media, the magneto-optical recording medium is easy to increase the linear density by magnetic field modulation overwrite recording, and the magnetic layer can be used for optical super resolution, MAMMOS reproduction, DWDD reproduction, etc. by laminating multiple magnetic layers. It has the feature that it is possible to adopt a high density technology peculiar to magnetism.
[0004]
Information recording on the phase change recording medium is performed by irradiating the recording film with high power light to make the light irradiation portion amorphous, and erasing the recorded information is irradiating with medium power light. Then, the amorphous part is crystallized. Also, the recorded information is reproduced by irradiating light with low power that does not cause crystallization of the amorphous part.
[0005]
Technologies for increasing the density of phase change recording media include shortening the wavelength of the semiconductor laser, which is the operating light source, increasing the numerical aperture of the focal lens, improving the modulation / demodulation method, and increasing the recording material. It is considered to improve the performance and adopt a single-sided multilayer structure for the phase change recording medium.
[0006]
The single-sided multilayer phase change recording medium is an ISOM2000 technical digest pp. 16 to 17 and the like. A single-sided, double-layer phase change recording medium, which is one of single-sided multilayer phase change recording media, is formed by, for example, sequentially superimposing first and second thin film recording units on a substrate from the light incident side via an intermediate separation film. It has a structure. Each of the first and second thin film recording sections usually has a structure in which a front transparent interference film, a recording film, a back transparent interference film, and a reflective film are laminated from the light incident side (or front side). is doing. The intermediate separation film is used to prevent simultaneous focusing of the light beam on both the recording film of the first thin film recording unit and the recording film of the second thin film recording unit during recording and reproduction. It is.
[0007]
According to this single-sided two-layer phase change recording medium, information is recorded on two recording films and information recorded on these recording films is reproduced by irradiating light from the same direction and adjusting its focal position. As a result, an online capacity almost twice that of a phase change recording medium having only one recording film can be realized. The capacity can also be doubled by bonding two phase change recording media having only one recording film back to back. However, in this case, when performing recording / reproducing operation on the other recording film following recording / reproducing operation on one recording film, the medium must be turned over. That is, in this case, although the offline capacity is doubled, the online capacity is not increased.
[0008]
By the way, in the single-sided two-layer phase change recording medium, the transmittance of the first thin film recording portion disposed on the front side is sufficiently high, for example, the transmittance of the first thin film recording portion is 50% or more. ,is required. This is because when a recording / reproducing operation is performed on the second thin film recording unit arranged on the back surface side, either the light beam irradiation to the second thin film recording unit or the reflected signal from the second thin film recording unit is selected. This is because the process is performed through the first thin film recording unit. It is mainly the recording film and the reflective film that determine the transmittance of the first thin film recording portion. Therefore, in order to increase the transmittance of the first thin film recording portion, light absorption and light transmission properties are determined. It is necessary to realize a recording film with excellent balance and to make the reflective film sufficiently transparent.
[0009]
In the prior art, in order to make the recording film and the reflection film transparent, a method of reducing the film thickness has been adopted. For example, in order to set the transmittance of the first thin film recording portion to 50% or more, the thickness of the reflective film is set to about 10 nm, or the reflective film is deleted and the thickness of the recording film is set to 7 nm or less. Proposals have been made.
[0010]
However, since the crystallization of the phase change recording film is based on nucleation and crystal growth, if the film thickness of the recording film becomes thinner than the average interval between nuclei, sufficient nucleation occurs in the recording film during crystallization. Will not occur and it will be difficult to crystallize. That is, the conventional technique has a problem that the erasing characteristic is remarkably lowered when the transmittance of the first thin film recording portion is increased. For example, such a problem can be dealt with to some extent by adding Sn to the recording film to increase the density of the nuclei. However, in such a method, the recording film can be further thinned. It is difficult. Therefore, as a single-sided multilayer phase change recording medium, a single-sided double-layer phase change recording medium has been the limit.
[0011]
Although the proposal to adopt the single-sided multilayer structure described above for the magneto-optical recording medium has not been made yet, it is possible in principle. However, in order to employ the single-sided multilayer structure in the magneto-optical recording medium, problems described below remain.
[0012]
In a magneto-optical recording medium, for example, a perpendicular magnetization film made of a rare earth-transition metal alloy or the like is used as a recording film, and upward magnetization and downward magnetization are associated with binary information. A domain wall is formed in the boundary region between the upward magnetization and the downward magnetization. However, when the film thickness is reduced, energy stored in the domain wall is reduced. As a result, the demagnetizing field energy is relatively increased, and in order to mitigate it, a force is exerted in a direction in which magnetization splitting occurs and the total area of the domain wall is increased. Therefore, when the film thickness is reduced in order to increase the light transmittance of the recording film, a problem arises that a reversed magnetic domain is formed inside the recording magnetization and the noise level is increased.
[0013]
Furthermore, as is common to phase change recording media and magneto-optical recording media, when an attempt is made to make the recording film extremely thin, the recording material is deposited in islands and cannot form a continuous film. . Therefore, there arises a problem that the overwrite repeatability is remarkably lowered.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and a single-sided multilayer optical recording medium in which the recording film on the light incident side has a sufficient film thickness and light transmittance, and information is recorded on such an optical recording medium. An object is to provide an optical recording apparatus capable of recording.
It is another object of the present invention to provide a single-sided multilayer optical recording medium that can have three or more layers on one side, and an optical recording apparatus that can record information on such an optical recording medium. .
Furthermore, the present invention provides a single-sided multilayer optical recording medium capable of realizing a sufficiently high erasure rate when the recording film is a phase change recording film, and an optical recording medium capable of recording information on such an optical recording medium. An object is to provide a recording apparatus.
In addition, according to the present invention, when the recording film is a magneto-optical recording film, a single-sided multilayer optical recording medium capable of suppressing the noise level sufficiently low, and information can be recorded on such an optical recording medium. An object of the present invention is to provide a possible optical recording apparatus.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problem, the present invention includes a substrate, a recording area capable of reversibly changing an optical constant using light, and a transparent area transparent to the light. A first thin film recording section having a recording film, and a recording area capable of reversibly changing an optical constant using the light;Essentially consists ofA second thin film recording section including a second recording film,The transparent region has a shape extending from one main surface of the first recording film to the other main surface,A single-sided multilayer optical recording medium, wherein the first thin film recording unit and the second thin film recording unit are provided on one main surface of the substrate in this order from the light incident side. provide.
[0016]
  The present invention also relates to a single-sided multilayer optical recording medium that uses light focused by a focusing lens for information recording, wherein the optical constant can be reversibly changed using the substrate and the light. A first thin film recording section having a first recording film including a possible recording area and a transparent area transparent to the light, and the optical constant can be reversibly changed using the light. Recording areaEssentially consists ofA second thin film recording section including a second recording film,The transparent region has a shape extending from one main surface of the first recording film to the other main surface,The first thin film recording section and the second thin film recording section are provided on one main surface of the substrate in this order from the light incident side, and the average size d of the transparent region and the wavelength λ of the light And the numerical aperture NA of the focusing lens is an inequality:
                          d ≦ λ / (4NA)
An optical recording medium characterized by satisfying the relationship shown in FIG.
[0017]
  Further, a first thin film recording comprising a substrate, a first recording film including a recording area capable of reversibly changing an optical constant using light, and a transparent area transparent to the light. And a recording area capable of reversibly changing an optical constant using the lightEssentially consists ofA second thin film recording section including a second recording film,The transparent region has a shape extending from one main surface of the first recording film to the other main surface,The first thin film recording section and the second thin film recording section are mounted with a single-sided multilayer type optical recording medium provided on one main surface of the substrate in this order from the light incident side. The first and second thin film recording units are irradiated with a light beam focused by a focus lens from the first thin film recording unit side toward the second thin film recording unit side, and the focal positions thereof are changed. A recording mechanism capable of selectively recording information on any one of the recording films, and a driving mechanism for moving the optical recording medium and the optical axis of the light beam relative to each other. The average size d of the region, the wavelength λ of the light, and the numerical aperture NA of the focus lens are inequalities:
                        d ≦ λ / (4NA)
An optical recording apparatus characterized by satisfying the relationship shown in FIG.
[0018]
In the present invention, the recording area can be composed of, for example, a phase change recording material or a magneto-optical recording material. That is, in the present invention, the optical recording medium may be a phase change recording medium or a magneto-optical recording medium. When the optical recording medium of the present invention is a phase change recording medium, when the recording film is in an amorphous state, it is preferable that the average size of the recording area is larger than the average interval between crystal nuclei.
[0019]
In the present invention, an intermediate separation film may be provided between the first thin film recording portion and the second thin film recording portion. In this case, it is possible to satisfactorily prevent the light beam from simultaneously focusing on both the recording film of the first thin film recording unit and the recording film of the second thin film recording unit during recording and reproduction.
[0020]
In the present invention, in addition to the recording film, the first thin film recording portion includes a front transparent interference film disposed on the front surface side, a back transparent interference film disposed on the back surface side of the recording film, and a back surface side of the recording film. It may further have a translucent reflective film or the like arranged on the back surface side (if there is a back surface transparent interference film). Similarly, in addition to the recording film, the second thin film interference portion includes a front transparent interference film disposed on the front surface side, a back transparent interference film disposed on the back surface side of the recording film, and a back surface side of the recording film ( When there is a back transparent interference film, it may further have a reflective film or the like disposed on the back side.
[0021]
In the present invention, the optical recording medium may further include one or more thin film recording units between the first thin film recording unit and the second thin film recording unit. In this case, each of the thin film recording units interposed between the first thin film recording unit and the second thin film recording unit has a recording film having the same structure as the recording film of the first thin film recording unit. Preferably it is.
[0022]
In the present invention, the optical recording medium may or may not be removable from the optical recording apparatus. Note that there are various standards for optical recording media. Therefore, when the optical recording medium is detachable from the optical recording apparatus, the optical recording apparatus is loaded with optical recording media of various standards. There is a possibility. For this reason, usually, identification information for specifying which standard the optical recording medium corresponds to is recorded, and the optical recording apparatus uses the standard for the medium loaded from this identification information. It is identified whether it is based. The “identification information” here is not limited to those recorded in the form of recording marks such as pits provided on the reflective film or the semitransparent reflective film, but the reflectance of the optical recording medium, the optical recording medium It also includes size and shape characteristics of the optical recording medium. When the optical recording medium further includes a cassette that accommodates the optical recording medium and is loaded in the optical recording apparatus together with the optical recording medium, the identification information may be recorded in the cassette.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same referential mark is attached | subjected to the same or similar component, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0024]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an optical recording medium according to an embodiment of the present invention. The optical recording medium 1 shown in FIG. 1 has a structure in which a first thin film recording portion 3a, an intermediate separation film 4, and a second thin film recording portion 3b are sequentially laminated on one main surface of a substrate 2. Yes. More specifically, the optical recording medium 1 can perform recording / reproducing operations on the first thin film recording unit 3a and the second thin film recording unit 3b by irradiating a light beam from the substrate 2 side. A single-sided dual-layer phase change recording medium.
[0025]
The first thin film recording unit 3a has a structure in which a front transparent interference film 31a, a recording film 32a, a back transparent interference film 33a, and a translucent reflective film 34a are sequentially stacked from the substrate 2 side. Further, the second thin film recording portion 3b has a structure in which a front transparent interference film 31b, a recording film 32b, a back transparent interference film 33b, and a reflection film 34b are sequentially laminated from the substrate 2 side.
[0026]
FIG. 2A is a plan view schematically showing the recording film 32a of the optical recording medium 1 shown in FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of the recording film 32a shown in FIG.
[0027]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the recording film 32a of the optical recording medium 1 according to the present embodiment has a network-like recording area 32a.1And this recording area 32a1Transparent region 32a dispersed therein2And have. Recording area 32a1Is made of a general recording material and has a transparent region 32a.2Is made of transparent material or pores. Therefore, according to the optical recording medium 1 according to the present embodiment, for example, the recording area 32a1And transparent area 32a2If the recording film 32a is relatively thick, the transmittance of the recording film 32a can be set to a sufficiently high value, for example, 50% or more.
[0028]
Therefore, a high erasure rate can be realized without adding an additive element for increasing the nucleation density like Sn. Further, the transparent region 32a2Functions as a nucleation site, so even when the recording film 32a is thinned to 7 nm or less or 5 nm or less, a high erasure rate can be realized without adding an additive element such as Sn. Furthermore, since the recording film 32a can be thinned, for example, a transmittance of 70% or more can be obtained, and therefore, a multilayer of three or more layers on one side can be achieved.
[0029]
  Transparent area 32a2As shown in FIG. 2 (b), it extends from one main surface of the recording film 32a to the other main surface.Provide. That is, the recording area 32a1And transparent area 32a2And the juxtaposed structureTo do.
[0030]
Next, each component of the optical recording medium 1 will be described.
The substrate 2 is, for example, a transparent substrate in which one main surface is provided with address pits and tracking grooves as necessary. The transparent substrate 2 is typically a polycarbonate substrate, but a polymethyl methacrylate substrate, a polyolefin substrate, a glass substrate with 2P groove, a glass substrate with RIE groove, or the like can also be used.
[0031]
The transparent interference films 31a, 31b, 33a and 33b are not essential components, but are generally provided for the purpose of protecting the recording films 32a and 32b and optimizing the optical response. As a material of the transparent interference films 31a, 31b, 33a, and 33b, ZnS · SiO2However, it is also possible to use transparent metal compounds such as SiO, ZnS, TaO, AlN, AlO, and SiN.
[0032]
The recording film 32a has a recording area 32a as described above.1And transparent area 32a2The recording film 32b has a recording area 32a.1Is included. In the present embodiment, the recording area 32a1Is mainly composed of a phase change recording material that causes a phase change between amorphous and crystalline upon light irradiation.
[0033]
Recording area 32a of recording films 32a and 32b1Examples of the phase change recording material that can be used for the same are materials similar to those generally used in phase change optical recording media such as chalcogen-based materials such as GeSbTe, InSbTe, SbTe, AgInSbTe, and GeSnSbTe. Can do.
[0034]
Transparent region 32a of recording film 32a2Transparent materials that can be used for the above include transparent metal compounds such as SiO, SiN, AlO, AlN, BN, CaF, TiO, ZnO, ZnS, ZrO, InO, SnO, and TaO, methane, ethane, and alcohol vapor. CH materials such as CF and CFFourAnd CHFThreeExamples thereof include transparent organic substances such as polyethylene and polyfluoroethylene obtained by plasma polymerization of CF-based materials such as the above. Further, the transparent region 32a2May be a vacancy filled with a rare gas such as Ar, Ne, and He, nitrogen, oxygen, or the like.
[0035]
Note that the recording film 32a is, for example, the recording area 32a.1Target containing transparent material and transparent region 32a2It is possible to simultaneously perform sputtering using a target containing the above raw materials. The recording area 32a1Raw material and transparent region 32a2It can also form by sputtering using the composite target containing both of these raw materials. Further, the recording area 32a1It can also be formed by sputtering using a target containing the above raw materials and in a mixed gas of a raw material gas and a rare gas of a plasma polymerization material. In addition, it can be formed by using any of rare gas, nitrogen, oxygen and the like as a sputtering gas and adjusting the sputtering conditions to form vacancies.
[0036]
Transparent area 32a2Transmittance Tr in the film thickness directiontThe transparent region 32a2The average size in the film thickness direction is dt, Transparent region 32a2When the extinction coefficient of the transparent material constituting k is k and the absorption coefficient is α, the equation: Trt= Exp (-αdt). On the other hand, the absorption coefficient α and the extinction coefficient k can be expressed by the equation: k = α × λ / 4π, where λ is the wavelength of light used.
[0037]
In this embodiment, the transmittance TrtIs approximately 80% or more, and preferably 90% or more. Size dtIs equal to the film thickness of the recording film 32a. Furthermore, as will be described later, the upper limit of the film thickness of the recording film 32a is about 10 nm. Therefore, size dtIs 10 nm and the wavelength λ is 405 nm, the transmittance Trt= The upper limit value of the extinction coefficient k realizing 80% is 0.72, and the transmittance TrtThe upper limit value of the extinction coefficient k that realizes 90% is 0.34.
[0038]
The extinction coefficient k increases when the composition of the transparent material described above shifts from the stoichiometric ratio to the metal rich side. Therefore, from the above calculation result, the transparent region 32a2It can be seen that the composition of the transparent material that constitutes may be significantly shifted from the stoichiometric ratio to the metal rich side.
[0039]
Transparent area 32a2Is preferably λ / (4NA) or less, where λ is the operating wavelength and NA is the numerical aperture of the focus lens. In this case, the transparent region 32a is formed in the recording film 32a.2There is no increase in noise due to the presence of. The transparent area 32a2As described above, the size in the film thickness direction may be equal to or smaller than the film thickness of the recording film 32a. However, the film thickness of the recording film 32a is usually λ / (4NA) or less. is there. Transparent area 32a2Can have various shapes such as a substantially spherical shape, a cylindrical shape, and a disk shape. However, in any shape, it is preferable that the largest diameter is λ / (4NA) or less.
[0040]
In the optical recording medium 1, the translucent reflective film 34a and the reflective film 34b are not necessarily provided, but are generally provided on the back surface side of the light incident surfaces of the recording films 32a and 32b, respectively. Examples of the material of the translucent reflective film 34a and the reflective film 34b include light used for recording, reproducing, and erasing information such as Al alloy, Ag alloy, Au, Cu, and TiN, particularly laser light, For example, a material having a high reflectance is typical. The transmissivity of the translucent reflective film 34a and the reflective film 34b can be set to a desired value by adjusting the film thickness thereof.
[0041]
The intermediate separation film 4 is not an essential component, but is usually provided to prevent the light beam from being simultaneously focused on both the recording film 32a and the recording film 32b during recording and reproduction. In general, a transparent resin such as an ultraviolet curable resin is used as the material of the intermediate separation membrane 4. When the wavelength λ of the light beam is 405 nm and the numerical aperture NA of the focus lens is 0.65, the film thickness is set to about 25 to 35 μm, for example.
[0042]
The case where the optical recording medium 1 shown in FIG. 1 is a phase change recording medium has been described above. However, the optical recording medium 1 can be a magneto-optical recording medium. That is, the recording area 32a of the recording film 32a.1A magneto-optical recording material may be used as a recording material constituting the film. As such a magneto-optical recording material, for example, a magneto-optical recording medium such as a rare earth-transition metal alloy which is an alloy of a rare earth element such as Nd, Gd, Tb and Dy and a transition metal element such as Fe and Co. And the same materials that are generally used.
[0043]
According to such a structure, a high transmittance can be obtained even when the thickness of the recording film 32a is relatively large, as described for the phase change recording medium. Therefore, the domain wall energy can be set to a sufficiently high value, a balance with the demagnetizing field can be achieved, and the formation of the inverted magnetic domain in the recording magnetic domain can be prevented. That is, the light transmittance of the recording film 32a can be increased without increasing the noise level.
[0044]
Although the case where the light beam irradiation for recording / reproduction is performed from the substrate 2 side has been described above, the light beam irradiation can also be performed from the film surface side. That is, the stacking order of the thin film recording units 3a and 3b may be reversed and the stacking order of the constituent elements in each of the thin film recording units 3a and 3b may be reversed. Also, the offline capacity can be doubled by bonding two optical recording media 1 together. Furthermore, although the case where the optical recording medium 1 has a single-sided two-layer structure has been described in the above embodiment, it may be a single-sided three-layer or more.
[0045]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
First, considerations and the like performed in each example will be described.
In Example 1, a method for forming the recording film 32a is studied, and in Example 2, a single-sided single-layer structure optical recording medium having the recording film 32a is manufactured, and the transmittance and erasing characteristics thereof are examined. Furthermore, in Example 3, an optical recording medium 1 having a single-sided double-layer structure is manufactured, in Example 4, an optical recording medium having a single-sided three-layer structure is manufactured, and in Example 5, an optical recording apparatus equipped with these optical recording media is mounted. Will be described.
[0046]
[Example 1]
In this embodiment, as will be described below, the recording area 32a1And transparent area 32a2Is formed using a binary simultaneous sputtering method, a light noble gas sputtering method, and a plasma polymerization sputtering method.
[0047]
(1) Binary simultaneous sputtering method
The recording film 32a is formed by the binary simultaneous sputtering method in the recording area 32a.1A transparent region 32a and a target containing a raw material, that is, a recording material2This is because sputtering is simultaneously performed using a raw material, that is, a target containing a transparent material. In the film formation process by the binary co-sputtering method, when the wettability of the transparent material with respect to the recording material is low, the transparent material and the recording material are not uniformly mixed, and the transparent material aggregates in a substantially spherical shape in the recording material. This is considered to be because it is more energetically stable to take a structure in which the transparent material is aggregated into fine particles and phase-separated from the recording material, rather than being distributed as atoms or molecules in the recording material. As described above, the recording area 32a can be selected by appropriately selecting a recording material and a transparent material.1Transparent area 32a inside2Can be obtained. This is the same whether a phase change recording material or a magneto-optical recording material is used as the recording material.
[0048]
Here, as will be described below, a plurality of types of recording films 32a are formed by the binary simultaneous sputtering method under various conditions using a transparent material having low wettability with respect to the recording material, and each recording film 32a is formed. About transparent area 32a2The size of was examined.
[0049]
That is, the transparent material concentration in the recording film 32a is obtained by previously examining the relationship between the single sputtering rate and discharge input for each target, and adjusting the discharge input ratio to each target during binary simultaneous sputtering. Controlled. The gas pressure, film formation rate (discharge input), substrate bias, etc. were also changed as appropriate.
[0050]
Transparent area 32a2This size can be controlled by the concentration of the transparent material in the recording film 32, the gas pressure during film formation, the film formation speed, and a bias input when a bias is applied to the substrate. In other words, it increased by executing one of increasing the transparent material concentration, increasing the gas pressure, decreasing the deposition rate, and increasing the bias input when a bias was applied to the substrate. .
[0051]
This can be understood by considering the process of aggregation of the transparent material during film formation. That is, when the transparent material concentration is high, the distance between the atoms or molecules of the transparent material is shortened, so that aggregation easily occurs. Further, when the gas pressure is increased at the time of film formation, the kinetic energy when the transparent material atoms or molecules collide with the recording film 32a decreases, and the transparent material atoms or molecules easily move in the in-plane direction of the film. Aggregation is promoted. When the film forming speed is low, the time during which the transparent material atoms or molecules can move becomes long, so that aggregation is promoted. In the case of sputtering while applying a bias to the substrate, increasing the bias input promotes surface migration of transparent material atoms or molecules, thereby promoting aggregation. Transparent area 32a2The average size of can be controlled using such a mechanism.
[0052]
The transparent area 32a2The average size was determined by observing each of the obtained recording films 32a with a transmission electron microscope (TEM). That is, the transparent region 32a2The average size of the transparent region 32a is obtained by subjecting the TEM image to image processing.2Was derived from this distribution curve. FIG. 3 shows an example of a distribution curve obtained by such a method.
[0053]
FIG. 3 shows the transparent region 32a.2It is a graph which shows size distribution. In the figure, the horizontal axis represents the transparent region 32a.2The vertical axis indicates the frequency. In the data shown in FIG. 3, the phase change recording material GeSbTe is selected as the recording material, and the transparent material is SiO.2This is related to one of many kinds of recording films 32a formed by the sputtering method by changing the above-described conditions. More specifically, the data shown in FIG. 3 indicates that the content of the transparent material is 20% (set value), the gas pressure is 5 mTorr, the deposition rate is 0.5 nm / second, and the substrate bias input density is 0.1 W. / Cm2This relates to the recording film 32a obtained when the film is formed by Ar bias sputtering.
[0054]
As shown in FIG. 3 as an example, the transparent region 32a2The size of the transparent region 32a is generally within a range of ± 10 nm with respect to the average size, although it depends on sputtering conditions and the like.2It showed a distribution with relatively little variation that 90% or more of the above was included. Further, the transparent region 32a2As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the shape is a cylindrical shape, and the length in the film thickness direction substantially coincides with the film thickness of the recording film 32a. The transparent area 32a2The average interval was about 100 nm.
[0055]
Next, the recording film 32a was subjected to line analysis by high resolution energy dispersive X-ray diffraction (high resolution EDX). As a result, neither the mixing of the transparent material into the recording material nor the mixing of the recording material into the transparent material occurs, and the recording area 32a1And transparent area 32a2Phase separation was confirmed. Thus, no mixing of the transparent material into the recording material means that the function of changing the optical constant of the recording material is not affected at all by the presence of the transparent material. That the recording material is not mixed is that the transparent region 32a.2Suggests that it has a sufficient transmittance improvement effect. For this material system, the transparent region 32a is adjusted by adjusting the film forming conditions.2Was able to be controlled within the range of 5 to 300 nm.
[0056]
Recording area 32a1And transparent area 32a2Is used as a recording material, a phase change recording material such as InSbTe or AgInSbTe, or a magneto-optical recording material such as a rare earth-transition metal alloy, and a transparent material such as SiN, AlO, AlN, BN, CaF, Even when metal compounds such as TiO, ZnO, ZnS, ZrO, InO, SnO, and TaO were used, they could be formed.
[0057]
(2) Light noble gas sputtering method
It is well known that when a film is formed by sputtering, sputtering gas is inevitably mixed in the obtained thin film. In particular, a light noble gas having a small atomic radius is easily taken into the thin film. Here, as described below, the transparent region 32a is obtained by actively mixing a sputtering gas into the thin film.2As a result, a recording film 32a having holes was obtained.
[0058]
In other words, He, Ne, Ar, Kr, and Xe were used as sputtering gases, and a plurality of types of recording films 32a were formed by sputtering the recording material. In forming the recording films 32a, film forming conditions such as gas pressure, discharge input, and substrate bias were changed. As the recording material, the same phase change recording material and magneto-optical recording material as used in the binary simultaneous sputtering method were used. The recording film 32a thus obtained was subjected to gas amount measurement in the recording film 32a by Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), TEM observation, and line analysis by high resolution EDX.
[0059]
As a result, when Kr or Xe was used as the sputtering gas, the gas uptake amount in the recording film 32a was less than the RBS detection limit (1 atomic%), except when a high bias was applied to the substrate. . In this case, the vacancies (or the transparent region 32a) are also observed by TEM observation.2) Was not found.
[0060]
The amount of gas in the film increased as the atomic radius of the rare gas used for the sputtering gas was smaller. When Ne and Ar, especially Ne, were used, the formation of vacancies was easy. However, when He is used, it is difficult to form vacancies because He escapes from the film by diffusion.
[0061]
The gas uptake into the film peaked with respect to the gas pressure, and gradually increased with increasing discharge input and substrate bias. Transparent region 32a formed as a hole2The size of the substrate increased by increasing the gas uptake, decreasing the discharge input, and increasing the substrate bias. Obtained transparent region 32a2The size of was smaller than when using the binary co-sputtering method described above.
[0062]
Although a gas composed of a single element is used here as the sputtering gas, a mixed gas can also be used. That is, if Ne or Ar is the main component, Kr or Xe may be mixed and used, or a reactive gas such as nitrogen or oxygen may be mixed and used.
[0063]
(3) Plasma polymerization sputtering method
When sputtering is performed by mixing a raw material gas that causes plasma polymerization in a sputtering gas, a thin film containing fine particles mainly composed of a plasma polymerization substance is obtained. For example, CH-based plasma polymerization source gas such as methane, ethane, and alcohol vapor, CFFourAnd CHFThreeWhen a CF-based plasma polymerization source gas such as the above or a mixed gas of hydrogen and hydrogen is mixed with a sputtering gas together with a rare gas as necessary, the source gas undergoes a decomposition and polymerization reaction in the plasma. As a result, a thin film incorporating fine particles made of a polymerized product such as polyfluoroethylene can be obtained. Such fine particles are in the transparent region 32a.2Can be configured. The transparent area 32a2The size can be controlled by the mixing ratio of the source gases, sputtering conditions, and the like.
[0064]
Here, the recording film 32a was formed by the above method, and the structure thereof was examined. As the recording material, the same phase change recording material and magneto-optical recording material as used in the binary simultaneous sputtering method were used. As a result, in the obtained recording film 32a, the recording material and the transparent material made of the polymerization product are phase-separated, and the transparent region 32a2The average size of was an intermediate value between the cases of (1) and (2).
[0065]
[Example 2]
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a single-sided single layer type optical recording medium according to Embodiment 2 of the present invention. The optical recording medium 1 shown in FIG. 4 has the same structure as the single-sided, double-layered optical recording medium 1 shown in FIG. 1 except that the thin film recording portion 3b and the intermediate separation film 4 are omitted.
[0066]
In this example, prior to the production of the single-sided double-layer optical recording medium 1 shown in FIG. 1, the single-sided single-layer optical recording medium 1 shown in FIG. The transmittance was examined. Further, the erasing characteristics of the single-sided single layer type optical recording medium 1 using a phase change recording film as the recording film 32a were examined, and the single-sided single layer type optical recording medium 1 using a magneto-optical recording film as the recording film 32a. Examined the noise level.
[0067]
First, the single-sided single layer type medium 1 using a phase change recording film as the recording film 32a and the results of tests performed on the medium 1 will be described.
In preparing the phase change recording medium 1 shown in FIG. 4, first, a polycarbonate substrate having a groove on one main surface was prepared as the substrate 2. Next, on the surface of the substrate 2 on which the groove is provided, ZnS · SiO is formed as the transparent interference film 31a.2A film was formed by a sputtering method. Next, on the transparent interference film 31a, a GeSbTe target and SiO2A recording film 32a was formed by a binary simultaneous sputtering method using a target. Thereafter, ZnS · SiO which is the transparent interference film 33a is formed on the recording film 32a by sputtering.2An AgPdCu film having a thickness of 8 nm, which is a film and a translucent reflective film 34a, was sequentially formed. The thin film recording part 3a was obtained as described above. After completion of the thin film recording portion 3a, a transparent substrate (not shown) was bonded onto the semitransparent reflective film 34a, and then the initial crystallization of the recording film 32a was performed.
[0068]
By the method described above, the thickness of the recording film 32a and the content of the transparent material in the recording film 32a were changed to produce a plurality of types of phase change recording media 1. Further, as a comparative example, a phase change recording medium 1 in which the recording film 32a is composed only of a recording material was also produced.
[0069]
Next, the transmittance of each of the phase change recording media 1 produced as described above was examined, and then a recording / reproducing test was performed to examine the erasing characteristics. That is, first, the transmittance of the medium 1 was measured using light having a wavelength of 405 nm. The result is shown in FIG.
[0070]
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the film thickness of the recording film 32a obtained for the single-sided single layer type phase change recording medium 1 shown in FIG. In the figure, the horizontal axis indicates the film thickness t of the recording film 32a, and the vertical axis indicates the transmittance Tr of the phase change recording medium 1. A curve 51 indicates that the content of the transparent material in the recording film 32a is 20% by volume and the transparent region 32a.2The data obtained when the average size of the recording film is 45 nm is shown, and a curve 52 indicates that the content of the transparent material in the recording film 32a is 30% by volume and the transparent region 32a2The data obtained when the average size is 60 nm is shown, and the curve 53 shows the data according to the comparative example obtained when no transparent material is contained in the recording film 32a.
[0071]
As shown in FIG. 5, when a transparent material is not contained in the recording film 32a, the film thickness t of the recording film 32a must be 6 nm or less in order to make the transmittance Tr 50% or more. On the other hand, when the content of the transparent material in the recording film 32a is 20% by volume, the transmittance Tr can be 50% or more even if the film thickness t is about 8 nm. When the content of the transparent material was 30% by volume, the transmittance Tr could be 50% or more even when the film thickness t was about 9.5 nm. That is, by including a transparent material in the recording film 32a, the upper limit value of the film thickness t capable of setting the transmittance Tr to 50% or more could be set to a higher value.
[0072]
Further, the sputtering conditions are changed to change the transparent region 32a.2When the above test was carried out with the average size of 5 to 300 nm changed, the same tendency as shown in FIG. 5 was obtained. Note that the increase rate of the upper limit value of the film thickness t at which the transmittance Tr can be 50% or more with respect to the content of the transparent material is more transparent than when the content of the transparent material is 20% by volume. When the content of the material is 30% by volume, the recording area 32a is higher.1And transparent area 32a2This is considered to be due to the optical interaction between the two.
[0073]
Next, with respect to the single-sided single layer type phase change recording medium 1 described above, a linear frequency is set to 8 m / second, a single frequency mark row having a mark length of 0.25 μm is formed, and the reproduction CNR is 45 dB or more. The conditions to become were investigated. In this test, an evaluation machine having a wavelength λ of 405 nm and a numerical aperture NA of the focus lens of 0.65 was used. A part of the result is shown in FIG.
[0074]
FIG. 6 shows a transparent region 32a obtained for the single-sided single layer type phase change recording medium 1 shown in FIG.2It is a graph which shows the relationship between the average size d and CNR of the signal mark row | line | column of 0.25 micrometer. In the figure, the horizontal axis represents the transparent region 32a.2, The vertical axis indicates CNR. The data shown in FIG. 6 is obtained when the recording film 32a has a thickness of 8 nm and the content of the transparent material in the recording film 32a is 20 to 30% by volume.
[0075]
When the wavelength λ is 405 nm and the numerical aperture NA is 0.65, the resolution λ / (4NA) of the optical system is about 160 nm. As shown in FIG. 6, when the size d is 160 nm or more, the CNR rapidly deteriorates as the noise level increases. From the above, the transparent region 32a2It can be seen that the average size d is preferably λ / (4NA) or less.
[0076]
Next, with respect to the single-sided single layer type phase change recording medium 1 described above, the effective erasure rate is determined using an evaluation machine in which the wavelength λ of the light used is 405 nm and the numerical aperture NA of the focus lens is 0.65. Examined. When measuring the effective erasure rate, the mark length by overwrite recording on the track in which the mark row is formed on the condition that the linear velocity is 8 m / second and the reproduction CNR shown in FIG. The formation of a 0.92 μm mark row and the formation of a mark row with a mark length of 0.25 μm by overwrite recording were carried out a total of 10 times. Furthermore, a mark row having a mark length of 0.25 μm is formed by overwrite recording, and the carrier level corresponding to the recorded mark row (mark length 0.25 μm) and the erased mark row (mark length 0.92 μm) are supported. The effective erasure rate, which is the difference from the remaining level of disappearing carriers, was examined.
[0077]
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the film thickness t of the recording film 32a obtained for the single-sided single layer type phase change recording medium 1 shown in FIG. 4 and the effective erasure rate. In the figure, the horizontal axis indicates the film thickness t of the recording film 32a, and the vertical axis indicates the effective erasure rate. A curve 55 indicates that the content of the transparent material in the recording film 32a is 20% by volume and the transparent region 32a.2The data obtained for the phase change recording medium 1 with an average size d of 45 nm is shown, and the curve 56 shows the data obtained for the phase change recording medium 1 according to the comparative example in which the recording film 32a is composed only of the recording material. ing.
[0078]
As shown in FIG. 7, the medium 1 containing the transparent material in the recording film 32a has a better effective erasure rate over the entire film thickness range than the medium 1 not containing the transparent material in the recording film 32a. Has been obtained. This is the transparent area 32a.2Is considered to function as a nucleation site. Such a tendency occurs when the content of the transparent material is changed in the recording film 32a or when the transparent region 32a is changed.2The same was true when the average size d was changed between 5 nm and λ / (4NA).
[0079]
Considering the results shown in FIGS. 5 and 7 together, even when the recording film 32a contains a transparent material, even if the recording film 32a has a thin film thickness t so that the transmittance Tr is 70% or more, It can be seen that a high effective erasure rate of about 24 dB or more can be obtained. The fact that a sufficiently high effective erasure rate and a transmittance Tr of 70% or more can be obtained at the same time suggests that not only a single-sided two-layer structure but also a single-sided three-layer structure can be realized. .
[0080]
Next, the single-sided single layer type medium 1 using a magneto-optical recording film as the recording film 32a and the results of tests performed on the medium 1 will be described.
The single-sided single-layer type magneto-optical recording medium 1 was produced by substantially the same method as the single-sided single-layer type phase change recording medium 1 described above. That is, the transparent interference film 31a is formed on one main surface of the substrate 2 by a method similar to that described for the phase change recording medium 1.ThreeNFourA film was formed by a sputtering method. Next, on the transparent interference film 31a, a TbFeCo target and SiO2A recording film 32a was formed by a binary simultaneous sputtering method using a target. Thereafter, Si, which is a transparent interference film 33a, is formed on the recording film 32a by sputtering.ThreeNFourAn AgPdCu film having a thickness of 8 nm, which is a film and a translucent reflective film 34a, was sequentially formed. The thin film recording part 3a was obtained as described above. After completion of the thin film recording portion 3a, a transparent substrate (not shown) was bonded onto the translucent reflective film 34a.
[0081]
By the above method, the film thickness t of the recording film 32a, the content of the transparent material in the recording film 32a, and the transparent region 32a.2A plurality of types of magneto-optical recording media 1 having different average sizes d were prepared. As a comparative example, the magneto-optical recording medium 1 in which the recording film 32a is composed only of the recording material was also produced.
[0082]
Next, the transmittance of each single-sided single layer type magneto-optical recording medium 1 produced as described above was examined, and then a recording / reproducing test was conducted to examine the noise level. That is, first, the transmittance of the medium 1 was measured using light having a wavelength of 405 nm. The result is shown in FIG.
[0083]
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the thickness of the recording film 32a obtained for the single-sided single-layer magneto-optical recording medium 1 shown in FIG. In the figure, the horizontal axis indicates the film thickness t of the recording film 32a, and the vertical axis indicates the transmittance Tr of the magneto-optical recording medium 1. A curve 61 indicates that the content of the transparent material in the recording film 32a is 25% by volume and the transparent region 32a.2The data obtained when the average size of the recording film is 50 nm is shown, and a curve 62 indicates that the content of the transparent material in the recording film 32a is 40% by volume and the transparent region 32a2The data obtained when the average size is 70 nm is shown, and the curve 63 shows the data according to the comparative example obtained when no transparent material is contained in the recording film 32a.
[0084]
As shown in FIG. 8, when no transparent material is contained in the recording film 32a, the film thickness t of the recording film 32a must be 4.5 nm or less in order to make the transmittance Tr 50% or more. On the other hand, when the content of the transparent material in the recording film 32a is 25% by volume, the transmittance Tr can be 50% or more even if the film thickness t is about 6 nm. When the content of the transparent material was 40% by volume, the transmittance Tr could be 50% or more even when the film thickness t was about 8 nm. That is, by including a transparent material in the recording film 32a, the upper limit value of the film thickness t capable of setting the transmittance Tr to 50% or more could be set to a higher value. When the data shown in FIG. 5 and the data shown in FIG. 8 are compared, the transmittance Tr tends to be lower when the recording layer 32a is a magneto-optical recording layer than when the recording layer 32a is a phase change recording layer. It is in. This is because the magneto-optical recording material has a higher extinction coefficient k than the phase change recording material.
[0085]
Next, the relationship between the film thickness t of the recording film 32a and noise was examined for the single-sided single layer type magneto-optical recording medium 1 described above. That is, first, the linear velocity at the time of noise evaluation was set to 8 m / second, the recording magnetic field was set to 250 Oe, and the power that minimizes the second harmonic of the reproduction signal was selected as the recording power. As a result, this recording power was 7 mW in the magneto-optical recording medium 1 that does not contain a transparent material in the recording film 32a. On the other hand, the content of the transparent material in the recording film 32a is 25% by volume and the transparent region 32a2In the magneto-optical recording medium 1 having an average size of 50 nm, the recording power is 8 mW, the content of the transparent material in the recording film 32a is 40% by volume, and the transparent region 32a.2In the magneto-optical recording medium 1 having an average size of 70 nm, the recording power was 9.5 mW. Next, for each magneto-optical recording medium 1, a recording mark having a length of 0.92 μm was formed on the recording film 32a, and the noise spectrum before and after recording was examined. The result is shown in FIG.
[0086]
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the film thickness t of the recording film 32a and the noise increase rate obtained for the single-sided single layer type magneto-optical recording medium 1 shown in FIG. In the figure, the horizontal axis represents the film thickness t of the recording film 32a, and the vertical axis represents the rate of noise increase after recording with respect to before recording. A curve 65 indicates that the content of the transparent material in the recording film 32a is 25% by volume and the transparent region 32a.2The data obtained for the magneto-optical recording medium 1 having an average size of 50 nm is shown, and a curve 66 indicates that the content of the transparent material in the recording film 32a is 40% by volume and the transparent region 32a.2The data obtained for the magneto-optical recording medium 1 with an average size of 70 nm is shown, and the curve 67 shows the data obtained for the magneto-optical recording medium 1 containing no transparent material in the recording film 32a. Since the noise after recording tended to increase mainly in the low range, FIG. 9 plots the increase rate of the noise level at the frequency corresponding to the mark length of 0.85 μm.
[0087]
As shown in FIG. 9, in the medium 1 that does not contain a transparent material in the recording film 32a, noise increased when the film thickness t of the recording film 32a was 10 nm or less. On the other hand, in the medium 1 containing the transparent material in the recording film 32a, it can be seen that the film thickness t causing the increase in noise is shifted to the origin side.
[0088]
Of the media 1 whose data are shown by the curve 67, those having a film thickness t with a remarkable noise increase of 4 nm were observed for the magnetic domains using a scanning polarization microscope (maximum magnification after image processing: × 10000). As a result, it was found that a random re-inversion magnetic domain was generated between the recording mark and the space. This is presumably because if the film thickness t is excessively thin, the demagnetizing field energy is relatively higher than the domain wall energy, and the excessive demagnetizing field energy increase is alleviated, so that the reversal magnetic domain other than the mark is formed.
[0089]
Considering simply, if the film thickness t is equal, it is considered that even the medium 1 whose data is shown by the curves 65 and 66 causes the same noise increase as the medium 1 whose data is shown by the curve 67. . However, in practice, as shown in FIG. 9, in the medium 1 containing the transparent material in the recording film 32a, the noise rise is lower than that in the medium 1 not containing the transparent material in the recording film 32a. This is because the recording film 32a contains a transparent material, the demagnetizing field energy is reduced, and the transparent material functions as a pinning site of the domain wall, so that it is difficult to form a domain wall in the recording layer 32a. This is thought to be due to This coincides with the fact that the recording power at which the second harmonic is minimized is higher in the medium 1 containing the transparent material in the recording film 32a than in the medium 1 not containing the transparent material in the recording film 32a. ing.
[0090]
Considering the results shown in FIG. 8 and FIG. 9 together, the film thickness of the recording film 32a is such that the transmittance Tr is 70% or more when the recording film 32a contains a transparent material with a content of 25% by volume. Even if t is reduced, the noise rise is suppressed to about 4 dB. Further, when the recording film 32a contains a transparent material with a content of 40% by volume, even if the recording film 32a is thinned so that the transmittance Tr is 70% or more, the noise rise is about 2 dB. Is suppressed. The fact that the transmittance Tr can be made 70% or more while suppressing the noise rise sufficiently in this way suggests that not only the single-sided double-layer structure but also the single-sided three-layer structure can be realized. .
[0091]
[Example 3]
In this example, a phase change recording medium having a single-sided, double-layer structure was fabricated as the optical recording medium 1 shown in FIG. 1 by the following method, and the reproduction CNR and effective erasure rate were examined.
[0092]
That is, first, a phase change recording medium 1 having a single-sided single-layer structure shown in FIG. 4 was produced in the same manner as described in Example 2. Next, a photo-curing or thermosetting resin is spin-coated on the translucent reflective film 34a, and a stamper on which a concavo-convex pattern corresponding to the tracking groove is formed is pressed, and the resin is cured in that state. It was. Thereby, the intermediate separation membrane 4 provided with the tracking groove was obtained. Next, a transparent interference film 31b, a recording film 32b, a transparent interference film 33b, and a reflective film 34b are sequentially formed on the intermediate separation film 4 in the same manner as described for the thin film recording unit 3a in the second embodiment. A thin film recording portion 3b was formed. Note that the recording film 32b is composed only of GeSbTe, and an AgPdCu film having a thickness of 100 nm is formed as the reflective film 34b. As described above, the phase change recording medium 1 having a single-sided double-layer structure shown in FIG. 1 was obtained.
[0093]
The phase change recording medium 1 can be manufactured by other methods. For example, the single-sided single layer structure phase change recording medium shown in FIG. 4 is manufactured by the same method as described in the second embodiment. Separately, the thin film recording portion 3b shown in FIG. 1 is formed on a substrate (not shown) so that the transparent interference film 31b is exposed. Next, they are bonded so that the translucent reflective film 34 a and the transparent interference film 31 b are adjacent to each other through the intermediate separation film 4. Also by such a method, the phase change recording medium 1 shown in FIG. 1 can be obtained.
[0094]
The phase change recording medium 1 obtained as described above was subjected to a recording / reproducing test by the same method as described in Example 2. As a result, it was possible to obtain a CNR of 45 dB or more and an effective erasure rate of 25 dB or more for both of the thin film recording portions 3a and 3b.
[0095]
[Example 4]
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an optical recording medium according to Example 4 of the present invention. The optical recording medium 1 shown in FIG. 10 is a medium having a single-sided three-layer structure, except that a thin film recording part 3c and an intermediate separation film 5 are further provided between the intermediate separation film 4 and the thin film recording part 3b. Has the same structure as the optical recording medium 1 shown in FIG. The thin film recording portion 3c has a structure in which a transparent interference film 31c, a recording film 32c, and a transparent interference film 33c are sequentially laminated from the substrate 2 side. The recording film 32c has a recording area 32c made of a recording material, like the recording film 32a.1And transparent region 32c made of transparent material2Including.
[0096]
As described below, in this example, first, a medium 1 having a single-sided three-layer structure shown in FIG. 10 was produced as a phase change recording medium. That is, the phase change recording medium 1 having a single-sided single layer structure shown in FIG. 4 was produced by the same method as described in Example 2. Next, a photo-curing or thermosetting resin is spin-coated on the translucent reflective film 34a, and a stamper on which a concavo-convex pattern corresponding to the tracking groove is formed is pressed, and the resin is cured in that state. It was. Thereby, the intermediate separation membrane 4 provided with the tracking groove was obtained. Next, a transparent interference film 31c, a recording film 32c, and a transparent interference film 33c are sequentially formed on the intermediate separation film 4 in the same manner as described for the thin film recording part 3a in the second embodiment, thereby forming the thin film recording part 3c. Formed. The recording film 32c has the same structure as the recording film 32a. Further, the transmittances of the thin film recording portions 3a and 3c were both set to 70%. As described above, a single-sided two-layer structure in which the thin film recording portions 3a and 3c were sequentially laminated on the substrate 2 was obtained.
[0097]
While obtaining the single-sided two-layer structure, the thin film recording portion 3b was formed on one main surface of a separately prepared substrate (not shown) so that the transparent interference film 31b was exposed. A tracking groove is formed in advance on the surface of the substrate on which the thin film recording portion 3b is formed. In this way, a single-sided single layer structure was obtained.
[0098]
Next, the single-sided double-layer structure and the single-sided single-layer structure obtained by the above method were bonded so that the transparent interference film 33c and the transparent interference film 31b were adjacent to each other through the intermediate separation film 5. As described above, the single-sided three-layer type phase change recording medium 1 shown in FIG. 10 was obtained.
[0099]
The phase change recording medium 1 obtained as described above was tested with an evaluator in which the wavelength λ of light used was 405 nm and the numerical aperture NA of the focus lens was 0.65. As a result, focusing and tracking were possible for any of the thin film recording portions 3a to 3c.
[0100]
Next, a medium 1 having a single-sided three-layer structure shown in FIG. 10 was produced as a magneto-optical recording medium by the same method as described above. Here, Si is used as the material of the transparent interference films 31a to 31c and 33a to 33c.ThreeNFourTbFeCo was used as a recording material constituting the recording areas of the recording films 32a to 32c. Further, as a transparent material constituting the transparent regions of the recording films 32a and 32c, SiO is used.2It was used. Further, the content of the transparent material in each of the recording films 32a and 32c was set to 40% by volume, and the average size of the transparent region was set to 70 nm. The film thicknesses t of the recording films 32a and 32c were appropriately set so that the transmittance of the thin film recording portions 3a and 3c was 70%, respectively, and the increase in low-frequency noise after recording was less than 2 dB. The recording film 32b has a thickness of 15 nm, and the reflective film 34b is an AgPdCu film having a thickness of 100 nm.
[0101]
The magneto-optical recording medium 1 obtained as described above was tested with an evaluator in which the wavelength λ of the light used was 405 nm and the numerical aperture NA of the focus lens was 0.65. As a result, focusing and tracking were possible for any of the thin film recording portions 3a to 3c.
[0102]
[Example 5]
In the present embodiment, a recording / reproducing apparatus that can be used for reproducing information recorded on the optical recording medium 1 manufactured in the third and fourth embodiments and recording information on the optical recording medium 1 will be described.
[0103]
FIG. 11 is a diagram schematically showing a recording / reproducing apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. A recording / reproducing apparatus 101 shown in FIG. 11 is an optical disk apparatus on which the phase change recording medium 1 is detachably or non-detachably mounted, and includes a phase change recording medium (optical disk) 1, a spindle motor 102, a focus lens 103, and a half mirror. 104, laser light source 105, photodetector 106, preamplifier 107, variable gain amplifier 108, A / D conversion circuit 109, linear equivalent circuit 110, data detection circuit 111, decoder 112, drive controller 113, drive control system 114, interface 115 A modulation circuit 116 and a laser driver 117. In the case where the recording / reproducing apparatus 101 detachably mounts the optical disc 1, the optical disc 1 may have a single-sided single layer structure as shown in FIG.
[0104]
In the optical disk device 101 shown in FIG. 11, the optical disk 1 is supported detachably or non-detachably on the rotation shaft of the spindle motor 102 so that the transparent substrate 2 faces upward in the drawing. The optical disk 1 can be rotated at a predetermined rotational speed by controlling the rotational speed of the spindle motor 102.
[0105]
Above the optical disc 1, a focus lens 103 constituting a part of the pickup system is disposed. These pickup system and spindle motor 102 are driven by a drive controller 113 via a drive control system 114. The drive mechanism configured as described above enables control of the rotational speed of the optical disc 1 and focusing and tracking control.
[0106]
In this optical disc apparatus 101, the average size d of the transparent regions included in the recording films 32a and 32c of the optical disc 1, the wavelength λ of the laser beam output from the laser light source 105, and the numerical aperture NA of the focus lens 103 are as follows: Inequalities:
d ≦ λ / (4NA)
Is satisfied.
[0107]
Information recording in the optical disc apparatus 101 configured as described above is performed by the following method while controlling the number of rotations of the optical disc 1 and focusing and tracking control as described above. That is, when recording information, under such control, first, a user data signal taken in via the interface 115 is transferred to the modulation circuit 116 via the drive controller 113. The user data signal is converted into a predetermined pulse train by the modulation circuit 116. The laser driver 117 converts the pulse train into an applied voltage pulse train and oscillates a recording light pulse from the laser light source 105.
[0108]
The recording light passes through the half mirror 104 and is guided to the focus lens 103, and is condensed and irradiated onto the optical disk 1. Thereby, a recording mark is selectively formed with respect to any one of the light irradiation portions of the recording films 32 a to 32 c of the optical disc 1. Information recording in the optical disc apparatus 101 shown in FIG. 11 is performed as described above. In order to record with the shortest mark pitch narrowed, the output signal of the modulation circuit 116, the output signal of the drive control system 114, etc. may be changed. Further, in order to select a recording film from the recording films 32a to 32c, a focus jump may be applied.
[0109]
The reproduction of information by the optical disk device 21 is performed by the following method while controlling the number of rotations of the optical disk 1 and focusing and tracking control as described above. That is, when recording information, under such control, first, a laser beam having a reproduction power level is emitted from the laser light source 105 as reproduction light. Note that the power level of the laser beam can be controlled by setting the output from the laser light source 105 to pulsed light having a constant period and appropriately setting the period. The reproduction light emitted from the laser light source 105 passes through the half mirror 104 and is guided to the focus lens 103, and is condensed and irradiated onto the optical disk 1. The reflected light from the recording track of the optical disk 1 is reflected by the half mirror 104 and guided to the photodetector 106 where it is converted into an electrical signal.
[0110]
The electric signal from the photodetector 106 is amplified by the preamplifier 117 and the variable gain amplifier 108 and then converted into a digital signal sequence by the A / D conversion circuit 109. Next, the digital signal is filtered by the linear equalization circuit 110 to remove a jitter component caused by noise. The data detection circuit 111 is, for example, a signal processing circuit that estimates by a maximum live-liquid method for detecting data from a reproduced signal waveform equalized by a partial response, and is specifically a Viterbi decoder. The decoder 112 restores the code bit string detected by the data detection circuit 111 to the original recording data. The recording data restored in this way is output to the outside of the apparatus via the drive controller 107 and the interface 106. Information reproduction by the optical disc apparatus 101 shown in FIG. 11 is performed as described above.
[0111]
For reproducing information recorded on the magneto-optical recording medium 1 manufactured in the above-described Example 3 and Example 4 and recording information on the magneto-optical recording medium 1, for example, the configuration of the optical disk apparatus shown in FIG. You can use the modified one. That is, a magnet for applying a magnetic field to the medium 1 may be provided to the optical disc apparatus shown in FIG. More specifically, in the case of optical modulation recording, a magnet of the type that switches the direction of the magnetic field between recording and erasing, and in the case of magnetic field modulation overwrite recording, an AC electromagnet typified by an air-core coil or the like is used. In the case of light modulation overwrite recording, a certain DC magnet may be provided. If the medium 1 is designed so that light modulation overwriting can be performed without a magnetic field, it is not necessary to provide a magnet in the optical disc apparatus 101.
[0112]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, since the recording film on the light incident side of the single-sided multilayer type optical recording medium includes a recording area and a transparent area, the film thickness is relatively large. However, the transmittance can be set to a sufficiently high value. Therefore, according to the present invention, not only two layers on one side but also three or more layers on one side can be formed. In the present invention, since the recording film on the light incident side can have a sufficient film thickness and light transmittance, a sufficiently high erasure rate can be realized when the recording film is a phase change recording film. When the recording film is a magneto-optical recording film, the noise level can be suppressed sufficiently low.
[0113]
That is, according to the present invention, a single-sided multilayer optical recording medium in which the recording film on the light incident side has a sufficient film thickness and light transmittance, and an optical recording apparatus capable of recording information on such an optical recording medium Is provided. In addition, according to the present invention, there are provided a single-sided multilayer type optical recording medium that can have three or more single-sided layers, and an optical recording apparatus that can record information on such an optical recording medium. Furthermore, according to the present invention, when a recording film is a phase change recording film, a single-sided multilayer optical recording medium capable of realizing a sufficiently high erasure rate and information can be recorded on such an optical recording medium. An optical recording device is provided. In addition, according to the present invention, when a recording film is a magneto-optical recording film, a single-sided multilayer optical recording medium capable of sufficiently suppressing a noise level and recording information on such an optical recording medium An optical recording apparatus capable of performing the above is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an optical recording medium according to an embodiment of the present invention.
2A is a plan view schematically showing a recording film of the optical recording medium shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of the recording film shown in FIG.
FIG. 3 is a graph showing a size distribution of a transparent region.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a single-sided single layer type optical recording medium according to Example 2 of the invention.
5 is a graph showing the relationship between the thickness of the recording film obtained for the phase change recording medium shown in FIG. 4 and the transmittance Tr of the medium.
6 is a graph showing the relationship between the average size d of the transparent area obtained for the phase change recording medium shown in FIG. 4 and the CNR of a signal mark row of 0.25 μm.
7 is a graph showing the relationship between the recording film thickness t and the effective erasure rate obtained for the phase change recording medium shown in FIG. 4;
8 is a graph showing the relationship between the thickness of the recording film obtained for the magneto-optical recording medium shown in FIG. 4 and the transmittance Tr of the medium.
9 is a graph showing the relationship between the film thickness t of the recording film and the noise increase rate obtained for the magneto-optical recording medium shown in FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an optical recording medium according to Example 4 of the invention.
FIG. 11 is a diagram schematically showing a recording / reproducing apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical recording medium; 2 ... Substrate; 3a-3c ... Thin film recording part;
4, 5 ... intermediate separation membranes; 31a to 31c, 33a to 33c ... transparent interference membranes;
32a to 32c ... recording film; 34a ... translucent reflective film; 34b ... reflective film;
32a132c1... Recording area; 32a232c2... transparent areas;
51-53, 55, 56, 61-63, 65-67 ... curve;
101: Recording / reproducing apparatus; 102 ... Spindle motor;
DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 ... Focus lens; 104 ... Half mirror; 105 ... Laser light source;
106: photodetector; 107: preamplifier; 108: variable gain amplifier;
109: A / D conversion circuit; 110: Linear equivalent circuit;
111: Data detection circuit; 112: Decoder;
113 ... Drive controller; 114 ... Drive control system;
115: Interface; 116: Modulation circuit;
117 ... Laser driver

Claims (5)

基板と、光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域と前記光に対して透明な透明領域とを含む第１の記録膜を備えた第１の薄膜記録部と、前記光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域から実質的になる第２の記録膜を備えた第２の薄膜記録部とを具備し、前記透明領域は前記第１の記録膜の一方の主面から他方の主面にまで延びた形状を有し、前記第１の薄膜記録部と前記第２の薄膜記録部とは前記光の入射側からこの順に前記基板の一方の主面上に設けられたことを特徴とする片面多層型の光記録媒体（基板上に設けられた構成層中に、光の入射側から順次、第１記録層と第２記録層を備え、前記第１記録層が、Ｓｂ元素とＴｅ元素とを含む組成分とカルコゲナイドガラス組成分との複合組成によりなる１層構成の記録層である相変化型光情報記録媒体を除く）。A first thin film recording section including a substrate, a recording area capable of reversibly changing an optical constant using light, and a transparent area transparent to the light; And a second thin film recording section having a second recording film substantially comprising a recording area capable of reversibly changing an optical constant using the light, wherein the transparent area is The first recording film has a shape extending from one main surface to the other main surface, and the first thin film recording portion and the second thin film recording portion are arranged in this order from the light incident side in this order. A single-sided multilayer type optical recording medium provided on one main surface of a substrate (in the constituent layers provided on the substrate, the first recording layer and the second recording layer sequentially from the light incident side) A composite of a composition containing Sb element and Te element and a chalcogenide glass composition. Excluding one layer phase change type optical information recording medium is a recording layer of the structure formed by the formation). 情報の記録に焦点レンズで集束させた光を利用する片面多層型の光記録媒体であって、
基板と、前記光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域と前記光に対して透明な透明領域とを含む第１の記録膜を備えた第１の薄膜記録部と、前記光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域から実質的になる第２の記録膜を備えた第２の薄膜記録部とを具備し、前記透明領域は前記第１の記録膜の一方の主面から他方の主面にまで延びた形状を有し、前記第１の薄膜記録部と前記第２の薄膜記録部とは前記光の入射側からこの順に前記基板の一方の主面上に設けられ、
前記透明領域の平均サイズｄと前記光の波長λと前記焦点レンズの開口数ＮＡとは、不等式：
ｄ≦λ／（４ＮＡ）
に示す関係を満足することを特徴とする光記録媒体（基板上に設けられた構成層中に、光の入射側から順次、第１記録層と第２記録層を備え、前記第１記録層が、Ｓｂ元素とＴｅ元素とを含む組成分とカルコゲナイドガラス組成分との複合組成によりなる１層構成の記録層である相変化型光情報記録媒体を除く）。A single-sided multilayer optical recording medium that uses light focused by a focusing lens to record information,
A first thin film recording section comprising a substrate, a first recording film including a recording area capable of reversibly changing an optical constant using the light, and a transparent area transparent to the light And a second thin film recording portion comprising a second recording film substantially comprising a recording area capable of reversibly changing an optical constant using the light, wherein the transparent area is The first recording film has a shape extending from one main surface to the other main surface, and the first thin film recording portion and the second thin film recording portion are arranged in this order from the light incident side. Provided on one main surface of the substrate;
The average size d of the transparent region, the wavelength λ of the light, and the numerical aperture NA of the focus lens are inequalities:
d ≦ λ / (4NA)
An optical recording medium satisfying the relationship shown in (1), wherein the first recording layer and the second recording layer are provided in order from the light incident side in the constituent layer provided on the substrate, Except for a phase-change optical information recording medium, which is a single-layer recording layer having a composite composition of a composition containing Sb element and Te element and a chalcogenide glass composition) . 前記記録領域は相変化記録材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光記録媒体。  The optical recording medium according to claim 1, wherein the recording area is made of a phase change recording material. 前記記録領域は光磁気記録材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光記録媒体。  3. The optical recording medium according to claim 1, wherein the recording area is made of a magneto-optical recording material. 基板と、光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域と前記光に対して透明な透明領域とを含む第１の記録膜を備えた第１の薄膜記録部と、前記光を利用して光学定数を可逆的に変化させることが可能な記録領域から実質的になる第２の記録膜を備えた第２の薄膜記録部とを具備し、前記透明領域は前記第１の記録膜の一方の主面から他方の主面にまで延びた形状を有し、前記第１の薄膜記録部と前記第２の薄膜記録部とは前記光の入射側からこの順に前記基板の一方の主面上に設けられた片面多層型の光記録媒体（基板上に設けられた構成層中に、光の入射側から順次、第１記録層と第２記録層を備え、前記第１記録層が、Ｓｂ元素とＴｅ元素とを含む組成分とカルコゲナイドガラス組成分との複合組成によりなる１層構成の記録層である相変化型光情報記録媒体を除く）を搭載した光記録装置であって、
前記第１の薄膜記録部側から前記第２の薄膜記録部側に向けて焦点レンズで集束させた光ビームを照射し且つその焦点位置を変化させることにより前記第１及び第２の記録膜のいずれか一方に対して選択的に情報を記録することが可能な記録機構と、前記光記録媒体と前記光ビームの光軸とを相対移動させる駆動機構とを具備し、
前記透明領域の平均サイズｄと前記光の波長λと前記焦点レンズの開口数ＮＡとは、不等式：
ｄ≦λ／（４ＮＡ）
に示す関係を満足することを特徴とする光記録装置。A first thin film recording section including a substrate, a recording area capable of reversibly changing an optical constant using light, and a transparent area transparent to the light; And a second thin film recording section having a second recording film substantially comprising a recording area capable of reversibly changing an optical constant using the light, wherein the transparent area is The first recording film has a shape extending from one main surface to the other main surface, and the first thin film recording portion and the second thin film recording portion are arranged in this order from the light incident side in this order. A single-sided multilayer type optical recording medium provided on one main surface of the substrate (in the constituent layers provided on the substrate, the first recording layer and the second recording layer are sequentially provided from the light incident side, The first recording layer has a composite composition of a composition containing Sb element and Te element and a chalcogenide glass composition. Excluding) a phase change type optical information recording medium is a recording layer of the structure to an optical recording apparatus equipped,
By irradiating a light beam focused by a focus lens from the first thin film recording unit side toward the second thin film recording unit side and changing the focal position, the first and second recording films A recording mechanism capable of selectively recording information on any one of the recording medium, and a drive mechanism that relatively moves the optical recording medium and the optical axis of the light beam,
The average size d of the transparent region, the wavelength λ of the light, and the numerical aperture NA of the focus lens are inequalities:
d ≦ λ / (4NA)
An optical recording apparatus characterized by satisfying the relationship shown in FIG.
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