JPH09223315A

JPH09223315A - 光学的情報記録媒体およびその記録再生方法、記録再生装置

Info

Publication number: JPH09223315A
Application number: JP8029007A
Authority: JP
Inventors: Kenji Narumi; 建治鳴海; Kenichi Nishiuchi; 健一西内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】微小な記録マーク又は記録ピットを高分解能
かつ高いＳ／Ｎで再生可能とする光学的情報記録媒体お
よびその記録再生方法、記録再生装置を提供する。【解決手段】基板１０上に透過率可変層５と情報層４
を設けた光学的情報記録媒体１に、波長の異なる２種の
光ビーム２、３を照射する。光ビーム２によって透過率
可変層５に高温領域６を形成して透過率を上昇させ、光
ビーム２よりも波長の長い光ビーム３により高温領域６
を通して情報層４に記録された記録ピット／記録マーク
９からの反射光を検出器で受光して再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に情報を記
録・再生する光学的情報記録媒体およびその記録再生方
法、記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学的に情報を記録する媒体とし
て、光ディスク、光カード、光テープなどが提案・開発
されている。その中でも、光ディスクは特に注目されて
いる媒体である。そして、大容量の情報を記憶する光デ
ィスク装置のためにより高密度な光学的記録再生、すな
わち情報を微小に記録し、微小に記録された情報を光学
的に検出する必要性が高まっている。

【０００３】これまで光学的な情報再生の分解能は、再
生に用いる光ビームの波長とレンズの開口数（ＮＡ）に
よって決まるとされてきた。これは光ビームの波長とレ
ンズの開口数により、媒体上で絞ることのできる光ビー
ムのスポットサイズ（回折限界）が決まってしまうから
である。

【０００４】したがって高密度に記録された情報を再生
するためには、より波長の短い光ビームを使用するか、
開口数の大きいレンズを使用する必要がある。ディスク
の傾きに対してスポットの収差が大きくなり再生性能が
劣化するので、レンズの開口数を上げるのには限界があ
る。そのため現在、赤色半導体レーザの実用化や、緑色
・青色ＳＨＧ（２次高調波発生素子）光源の開発が進め
られている。例えば、現在ＣＤ（コンパクトディスク）
等に使用されている波長７８０ｎｍのレーザ光源を波長
４３０ｎｍに置き換えれば、レンズの開口数が同じでも
分解能を１．８倍にすることができる。言い換えれば光
ビームのスポットサイズを１／１．８にすることができ
る。

【０００５】また、上記のアプローチとは別に、実質的
なスポットサイズを回折限界より小さくして、分解能を
向上する再生方法が提案されている。以下にこの再生方
法の概略について、図１２〜図１４を参照しながら説明
する。図１２は従来例の光学的情報記録媒体の動作説明
のための説明図であり、図１２（ａ）が光学的情報記録
媒体も含めた断面図、（ｂ）が平面図を示している。図
１３、図１４は従来例の光学的情報記録媒体の動作説明
のための説明図（平面図）である。

【０００６】図１２において、光ディスク（光学的情報
記録媒体）１は基板１０と、透過率可変層５、情報層
４、保護樹脂層１１で構成されている。情報層４は例え
ば情報を記録できる相変化材料で構成する記録膜を含
み、相状態の差異により記録マークとしてガイド溝１２
上に情報を記録する。あるいは、情報層４はあらかじめ
基板上に記録ピット（くぼみ…基板の裏側面からくぼん
でいる）として形成されている。いずれにしても、情報
は光学的に検出可能なパターンとして記録されている。

【０００７】透過率可変層５には、例えば常温では透過
率が小さく高温になると透過率が増加する光学材料を使
用する。この光ディスク１に光ビーム１０１を絞り込ん
で照射すると、透過率可変層５の光ビームにより高温状
態となった部分１０２の透過率が増加する。光ディスク
は回転し、図のガイド溝１２（または一連の記録ピット
９）上を矢印１３の方向に進行しているので、光ビーム
１０１が直前に照射された部分に蓄積された熱により、
高温部分１０２は光ビームのスポット１０３の進行方向
に対しスポット１０３から後方にずれた部分に形成され
る。この高温部分１０２と光ビームのスポット１０３が
重なり合った部分１０４から、情報層４に記録された記
録ピット又は記録マーク９を読み出すことができる。重
なり合った部分１０４の面積は光ビームのスポット１０
３の面積よりも小さい。したがって、実質的に光ビーム
のスポットサイズが小さくなったのと同じ状態となり、
分解能が向上してより小さい記録ピット又は記録マーク
（以下これを記録ピット／記録マークと略称する）を検
出することが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記録ピ
ット／記録マークの有無による光学的特性差を電気信号
に変換するために一般に用いられているＳｉフォトダイ
オード検出器は、赤外または赤色波長をピークとする分
光感度を有しており、それより短い波長では感度が大幅
に低下する。その結果、赤色よりも短波長の光ビームで
情報層の情報を再生する場合、再生信号のＳ／Ｎ（信号
対雑音比）が低下して信号品質が悪化するという問題点
を有していた。

【０００９】また、透過率可変層を設けた媒体を用いた
従来例の再生方法でも、透過率変化領域と光ビームのス
ポットが重なり合った領域が光ビームのスポットと比較
して小さくなるほど、再生条件の変化（レーザの強度変
動やディスクの線速度の変化など）に対し透過率可変層
の熱的条件が変化して、重なり合った領域の面積が変化
しやすくなり、安定に再生信号を得ることが困難にな
る。

【００１０】例えば透過率可変層に与える熱が不足した
場合には、図１３のように高温部分１０２の面積は小さ
くなり、過剰になった場合には、図１４のように高温部
分１０２の面積は大きくなる。それに伴って、重なりあ
った部分１０４の面積も変化する。その結果、情報再生
の分解能を高くすると安定に再生しにくくなる傾向にあ
った。これはスポット１０３と重なりあった部分１０４
の比が小さくなるほど、熱的条件の変化に対する再生光
量の変化の割合が大きくなるためである。

【００１１】従って、再生光量を安定にし、安定な再生
信号を得るためには、より短波長のレーザを使用してス
ポットと重なり合った領域の比を大きくする必要が生じ
るが、その場合、前述と同様にＳ／Ｎが低下する問題が
生ずることが避けられない。

【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、微小な記録ピット／記録マークを高分解能で安定に
再生でき、高いＳ／Ｎが得られる光学的情報記録媒体お
よびその記録再生方法、記録再生装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明に係る光学的情報記録媒体の記録再生方法は、
透明基板上に少なくとも、光ビームの照射により透過率
が変化する透過率可変層と、情報信号に従って光学的に
検出可能なパターンを備えた情報層とを有する光学的情
報記録媒体の記録再生方法において、前記透過率可変層
の透過率を変化させる第１の光ビームと、前記第１の光
ビームよりも波長が長い第２の光ビームとの２種の光ビ
ームを前記光学的情報記録媒体に重ねて照射して前記情
報層の情報を再生することを特徴とする。

【００１４】この構成によって、短い波長の第１の光ビ
ームで透過率可変層の透過率を変化させ、長い波長の第
２の光ビームで情報層の情報を読みとることになる。し
たがって、実質的にはより短波長であり、従ってより絞
られたスポットサイズの実現が可能な第１の光ビームの
スポットサイズ以下のスポットサイズによる情報再生の
分解能を実現でき、なおかつ、より波長が長くＳ／Ｎの
優れた第２の光ビームの波長での検出器感度で情報を再
生することが可能になる。従って微小な記録ピット／記
録マークを高分解能で安定に再生しても高いＳ／Ｎが得
られる光学的情報記録媒体の記録再生方法が提供でき
る。

【００１５】また、前記本発明の光学的情報記録媒体の
記録再生方法に於いては、第１の光ビームの波長が第２
の光ビームの波長の１／２であることが好ましい。かか
る態様とすることにより、１／２の波長の光は例えば非
線形光学材料などを用いた２次高調波発生素子を用いる
ことにより容易に得られるので、光を発生させる装置と
しての光源を一種類で代用することができ好ましい。

【００１６】また、本発明の光学的情報記録媒体の記録
再生方法に於いては、第１の光ビームと第２の光ビーム
の少なくともいずれかの一方の強度を変調して情報層に
情報を記録することが好ましい。

【００１７】かかる態様とすることにより、第１の光ビ
ームと第２の光ビームが重ね合わされていて、且つ、そ
の少なくともいずれかの一方の強度を変調して情報を記
録するので、記録時の光ビームのスポットを小さくでき
る。従って高密度の記録ができ好ましい。

【００１８】次に本発明の光学的情報記録媒体は、透明
基板上に少なくとも、光ビームの照射により情報の再生
を行なう情報層と、前記光ビームの照射により透過率が
変化する透過率可変層とを有し、前記透過率可変層の透
過率を変化させる第１の光ビームと、前記第１の光ビー
ムよりも波長が長い第２の光ビームとを重ねて照射して
前記情報層の情報を再生する光学的情報記録媒体におい
て、前記第１の光ビームの波長よりも前記第２の光ビー
ムの波長において前記情報層の記録ピットまたは記録マ
ークの有無による反射率変化が大きいことを特徴とす
る。

【００１９】かかる本発明の光学的情報記録媒体は、波
長の短い、従って光スポットサイズを小さくできる第１
の光ビームで透過率可変層の透過率を変化させ、主とし
てより長波長の第２の光ビームの波長により検出が可能
になるので、上述したと同様の理由により、微小な記録
ピット／記録マークを高分解能で安定に再生しても高い
Ｓ／Ｎが得られる光学的情報記録媒体が提供できる。ま
た、光学的情報記録媒体の情報層としてよく用いられて
いる公知の情報層を使用した場合には、第１の光ビーム
の波長が情報層の吸収端の近くになることがあり得る
が、その場合でも前記第２の光ビームの波長を用いるこ
とにより、前記情報層の記録ピットまたは記録マークの
有無による反射率変化を大きくすることができる。

【００２０】また、本発明のもう一つの光学的情報記録
媒体は、透明基板上に少なくとも、光ビームの照射によ
り情報の再生を行なう情報層と、前記光ビームの照射に
より透過率が変化する透過率可変層とを有し、前記透過
率可変層の透過率を変化させる第１の光ビームと、前記
第１の光ビームよりも波長が長い第２の光ビームとを重
ねて照射して前記情報層の情報を再生する光学的情報記
録媒体において、前記第１の光ビームの波長よりも前記
第２の光ビームの波長において前記情報層の記録マーク
の有無による反射光の偏光面の回転角が大きいことを特
徴とする。

【００２１】かかる本発明の光学的情報記録媒体に於い
ては、Ｓ／Ｎの優れた長波長の第２の光ビームを用い
て、反射光強度に代えて、反射光の偏光面の回転により
情報を検出する検出方式を用いる点が異なるが、その他
の点は上記と同様の作用により、微小な記録ピット／記
録マークを高分解能で安定に再生しても高いＳ／Ｎが得
られる光学的情報記録媒体が提供でき、特に光磁気情報
記録媒体として好適である。

【００２２】また、前記いずれの光学的情報記録媒体に
於いても、透過率可変層が、光ビームの照射による温度
変化に対して透過率が変化する透過率可変層であること
が好ましい。

【００２３】かかる態様は、光ビームにより生ずる熱を
利用するものであり、実現が容易であり好ましい。ま
た、前記いずれの光学的情報記録媒体に於いても、透過
率可変層が、光ビームの照射強度に対してその透過率が
非線形に変化する透過率可変層であることがより好まし
い。

【００２４】光の強度は通常スポットの中心ほど強い。
従ってスポットの中心に近い光の反射光で反射光を検出
すればそれだけ強い反射光での検出が可能になり、より
安定な再生が可能になる。従って、この態様に於いて
は、透過率可変層へ照射される光の強度がある一定以上
に強くなると急激に透過率が向上するので、強い光の照
射による透過率の変化を極めて早く実現でき、温度変化
に対して透過率が変化する透過率可変層と異なり、強い
光を照射し温度が上がって透過率が向上するまでの時間
的ずれおよび強い光の照射を停止し温度が下がって透過
率が元に戻るまでの時間的ずれをほとんどなくすことが
できる。従って再生の際などに波長の長い第２の光ビー
ムのスポットのより中心に近い光を利用することが可能
になり、より安定な再生が可能になり好ましい。しかも
光の強度は通常スポットの中心ほど強いので、波長の短
い第１の光ビームのスポットの中心部に相当するより小
さい部分の透過率を向上させることができ、分解能をよ
り向上させることもでき好ましい。

【００２５】前記本発明の反射率の変化により情報を再
生する光学的情報記録媒体においては、情報層が、相変
化記録膜を含む情報層であることが好ましい。一般に相
変化記録膜は、光ビーム強度により、記録を消去して更
に別の記録に書き替えることを繰り返し行うことが可能
なものが多く、記録再生を２度以上繰り返し行うことが
可能な光学的情報記録媒体を容易に提供でき好ましい。

【００２６】また、本発明の光学的情報記録媒体の記録
再生装置は、透明基板上に少なくとも、光ビームの照射
により透過率が変化する透過率可変層と、情報信号に従
って光学的に検出可能なパターンを備えた情報層とを有
する光学的情報記録媒体を再生する記録再生装置におい
て、前記透過率可変層の透過率を変化させる第１の光ビ
ームを発する第１の光源と、前記第１の光源よりも波長
が長い第２の光ビームを発する第２の光源と、前記２種
の光ビームの前記光学的情報記録媒体からの反射光を検
出する検出器と、前記２種の光ビームを光学的情報記録
媒体に重ねて照射し情報を再生する光学手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００２７】かかる本発明の光学的情報記録媒体の記録
再生装置は、本発明の光学的情報記録媒体の記録再生を
上述したと同様の理由により、微小な記録ピット／記録
マークを高分解能で安定に再生しても高いＳ／Ｎが得ら
れる光学的情報記録媒体の記録再生装置を提供できる。

【００２８】また、本発明の光学的情報記録媒体の記録
再生装置に於いては、第２の光ビームの波長を、検出器
の感度がおおよそ最大となる波長に選択することが好ま
しい。

【００２９】かかる好ましい態様とすることにより、波
長の長い第２の光源の光ビームは、前述した様に高いＳ
／Ｎが得られ、しかもより高感度とすることができ好ま
しい。

【００３０】また、本発明の光学的情報記録媒体の記録
再生装置に於いては、第１の光ビームの光源を設ける代
わりに、第２の光ビームの一部を、より波長の短い第１
の光ビームに変換する２次高調波発生素子を用いること
が好ましい。

【００３１】かかる態様とすることにより、前述したと
同様の理由により、光源を１つで代用することができ、
別々の光源から発生した第１と第２の光を重ね合わせる
手段も別個に設ける必要もなく、よりコストの安価な記
録再生装置を提供できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の理解をより一層容
易にするため、本発明の実施の形態について、図面を参
照しながら説明する。

【００３３】（実施例１）図１は、透過率可変層５とし
て、温度に対して透過率が変化する材料を用いたときの
本発明の一実施例の光学的情報記録媒体の動作説明のた
めの説明図であり、図１（ａ）が光学的情報記録媒体も
含めた断面図、図１（ｂ）が平面図を示している。

【００３４】第１の光ビーム２と、第１の光ビーム２よ
りも波長の長い第２の光ビーム３を重ねて光学的情報記
録媒体１上に照射する。第２の光ビーム３の照射強度
は、透過率可変層５の透過率を変化させない程度の強度
に制御する。第１の光ビームの照射により生じたスポッ
ト８によって、透過率可変層５の一部分６の温度が上昇
する。光学的情報記録媒体は回転しているので、温度が
上昇する部分６の範囲は、スポット８から後方にずれた
部分となり、この範囲が透過率が上昇する部分となる。
同時に、第２の光ビーム３により生じたスポット７によ
って、温度が上昇している部分６を通して情報層４に記
録されている記録マーク９を再生することができる。
尚、ここでは説明を容易にするために、図６で後述して
例示する様な保護層４１〜反射層４３までを情報層４と
して示している。また、矢印１３は光学的情報記録媒体
の進行方向を示している。

【００３５】図１の高温部分６は第２の光ビーム３のス
ポット７内に存在するので、再生条件が変動して透過率
可変層の熱的条件が変化しても、高温部分６の面積が変
化するのみで、図１２〜図１４で説明した従来例のよう
に高温部分１０２とスポット１０３の重なり合った領域
１０４が急激に変化するようなことはなく、従来よりも
安定な信号再生が可能である。

【００３６】次に本発明の別の態様を図２を用いて説明
する。図２は、透過率可変層として、光強度に対して透
過率が非線形に変化する材料を用いた場合の本発明の一
実施例の光学的情報記録媒体の動作説明のための説明図
であり、図２（ａ）が光学的情報記録媒体も含めた断面
図、図２（ｂ）が平面図を示している。図１と同様に、
説明を容易にするために、図６で後述して例示する様な
保護層４１〜反射層４３までを情報層４として示してい
る。

【００３７】第１の光ビーム２と第２の光ビーム３を重
ねて光学的情報記録媒体１上に照射する。第２の光ビー
ム３の照射強度は、透過率可変層の透過率が変化しない
程度の強度に制御する。第１の光ビーム２の照射により
生じたスポット８によって、スポット中心部分２１の透
過率可変層は光強度に対する吸収特性が非線形になり透
過率が上昇する。同時に、第２の光ビーム３により生じ
たスポット７によって、透過率が上昇している部分２１
を通して情報層４に記録されている記録マーク９を反射
率の違いとして再生することができる。光の強度は通常
スポットの中心ほど強い。従ってスポットの中心に近い
光の反射光で反射光を検出すればそれだけ強い反射光で
の検出が可能になり、より安定な再生が可能になる。従
って、この態様に於いては、透過率可変層として、光強
度に対して透過率が非線形に変化する材料を用いている
ので、透過率可変層へ照射される光の強度がある一定以
上に強くなると急激に透過率が向上する。従って光の強
度により透過率の変化を極めて早く実現でき、温度変化
に対して透過率が変化する透過率可変層と異なり、強い
光の照射により温度が上がって透過率が向上するまでの
時間的ずれおよび強い光の照射を停止し温度が下がって
透過率が元に戻るまでの時間的ずれをほとんどなくすこ
とができる。よって波長の長い第２の光ビームのスポッ
ト７の、より中心に近い光を利用することが可能にな
り、より安定な再生が可能になり好ましい。しかも光の
強度は通常スポットの中心ほど強いので、波長の短い第
１の光ビーム２のスポット８よりも小さく、その中心部
に相当する、より小さい部分２１の透過率を向上させる
ことができ、分解能をより向上させることができる。

【００３８】次に、上記の動作を可能にする本発明の記
録再生装置の一例を図３に示す。光源３０から波長λ₂
の第２の光ビーム３を発し、フォーカスレンズ３１にて
集光した後、２次高調波発生素子３２にて波長λ₁ （＝
λ₂ ／２）の第１の光ビーム２を発生させる。こうする
ことにより第１の光ビーム２と第２の光ビーム３とが重
ね合わさった光ビームを１つの光源を用いて得ることが
できる。

【００３９】各々の光ビームをコリメートレンズ３３で
平行光にした後、波長選択フィルタ３４で光ビーム２お
よび／または３の強度を調節する。フィルタ３４は、例
えば音響光学的（音響光学素子を用い超音波などにより
光の透過率を変化させる方式）または電気光学的（非線
形光学素子に電界を作用させて光の透過率を変化させる
方式）に透過率が制御できる素子であっても良い。そし
て、光ビーム２および３を対物レンズ３６で光学的情報
記録媒体１上に収束させる。

【００４０】光学的情報記録媒体１からの反射光を、ビ
ームスプリッタ３５で検出器３７へ導き、サーボ制御用
の信号（フォーカス制御信号やトラッキング制御信号な
ど）および再生信号を得る。

【００４１】図４は図３における検出器３７の分光感度
特性を示す図である。この検出器はＳｉフォトダイオー
ドに、波長７８０ｎｍに対して無反射コーティングが施
されたものである。同図より明らかなように、検出器３
７の感度は赤外波長をピークとして波長が短くなるにし
たがって低くなっている。

【００４２】第２の光ビーム３の波長を８６０ｎｍ、第
１の光ビーム２の波長をその２次高調波である４３０ｎ
ｍに設定した場合、波長８６０ｎｍでの検出器の感度ｂ
は４３０ｎｍにおける感度ａよりも３倍高い。それゆ
え、波長４３０ｎｍの光ビームにより得られるスポット
サイズと同等以下で、なおかつ４３０ｎｍの光ビームの
みで再生するよりも最大３倍高いＳ／Ｎで再生信号を得
ることが可能である。

【００４３】なお、本実施例では図３に示すような第１
の光源としてＳＨＧ光源の基本波、第２の光源としてそ
の第２高調波を用いたが、図５に示すように波長の異な
る２つのレーザ光源を用いた態様とすることもできる。

【００４４】図５は本発明の別の実施態様における記録
再生装置の要部を説明する図である。図５に示すように
波長の異なる２つのレーザ光源、すなわち第１の光ビー
ム２（波長λ₁ ）の光源３０ａと、第１の光ビーム２よ
り短い波長の第２の光ビーム３（波長λ₂ ）の光源３０
ｂとを用い、各々の光ビームをそれぞれコリメートレン
ズ３３で平行光にした後、第１の光ビーム２はミラー３
８で光ビームの方向をほぼ直角方向に変え、第２のビー
ムスプリッタ３５ｂで第１と第２の２つの光ビームを重
ね合わせる。第１と第２の２つの重ね合わされた光ビー
ムは次に第１のビームスプリッタ３５ａで対物レンズ３
６に入射される様に方向が変えられ、対物レンズ３６で
光学的情報記録媒体１上に収束させる。光学的情報記録
媒体１からの反射光を、第１のビームスプリッタ３５ａ
で検出器３７へ導き、サーボ制御用の信号および再生信
号を得る。

【００４５】この様に波長の異なる２つのレーザ光源を
用いた記録再生装置でも、図３に示す記録再生装置と同
様の効果を生ずる。そしてこの態様の場合はそれぞれの
光源を選ぶ事により、第１の光ビーム２、第２の光ビー
ム３のそれぞれの波長を任意に選定できる。

【００４６】図３や図５に示したいずれの方式において
も、検出器の感度がおおよそ最大となる波長に第２のレ
ーザ光源の波長を選択すれば、検出器の感度特性を最大
限に利用してできるので、よりＳ／Ｎの高い再生が可能
である。

【００４７】次に、上記の動作を可能にする光学的情報
記録媒体の一例の部分斜視図を図６に示す。図６は本発
明に係る光学的情報記録媒体の断面の一部を示す斜視図
からなる光学的情報記録媒体の構成図である。透明基板
１０上に透過率可変層５と情報層４を成膜し、保護樹脂
層１１を設ける。なお、保護樹脂層１１は省略しても良
い。

【００４８】透明基板１０の材料としては、ポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート等の樹
脂あるいはガラス等、表面の平滑なものを用いる。そし
て記録再生型として使用する場合にはガイド溝１２を形
成しておく。

【００４９】透過率可変層５には、温度に対して透過率
が変化する材料を用いる。例えば、金属錯塩類や縮合芳
香環置換エチレン誘導体等、サーモクロミズムにより吸
収スペクトルが変化する材料がある。その他にも、液晶
材料のような分子配列の変化によるもの、相変化材料の
ような相状態の違いにより光学特性が変化するものであ
っても良い。

【００５０】また透過率可変層５として、光強度に対し
て透過率が非線形に変化する材料を用いる場合には、例
えば、ナフタロシアニン系、カルゴゲノピリロメチン
系、スクワリウム系等の可飽和吸収色素を適用できる。
可飽和吸収色素は一定以上の強度の光を照射すると吸収
が飽和して透過率が上昇する。また、スピロピラン系、
フルギド系、ジヒドロピレン系、チオインジゴ系等のフ
ォトクロミック材料でも良い。これらの材料は特定の波
長の光を吸収して分光特性が変化する。

【００５１】これらの透過率可変層の材料およびその濃
度、膜厚は、使用する光源の波長、透過率が変化するし
きい値、透過率の大きさによって適宜選択し、スピンコ
ート、蒸着等により成膜する。

【００５２】情報層４は、記録・書換型の用途で使用す
る光学的情報記録媒体の場合、例えば保護層４１、記録
層４２、反射層４３から構成し、蒸着やスパッタ法によ
り成膜する。

【００５３】情報層４を構成する保護層４１の材料は例
えば、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ_x （但し１〈ｘ≦２）、Ｔａ₂
Ｏ₅、ＭｏＯ₃ 、ＷＯ₃ 、ＺｒＯ₂ 、ＺｎＳ、ＡｌＮ_x
（但し０．５〈ｘ≦１）、ＢＮ、ＳｉＮ_x （但し０．５
〈ｘ≦４／３）、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＰｂＦ₂ 、ＭｇＦ₂
等の誘電体或はこれらの適当な組み合わせからなるもの
が適用できる。

【００５４】情報層４を構成する記録層４２の材料に
は、例えば相変化記録膜、光磁気記録膜、有機系記録膜
等がある。相変化記録膜材料の主成分としては、Ｔｅ−
Ｓｂ−Ｇｅ，Ｔｅ−Ｇｅ，Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ，Ｔｅ−Ｇ
ｅ−Ｓｎ−Ａｕ，Ｓｂ−Ｔｅ，Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ，Ｉｎ
−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｂ、
Ｉｎ−Ｓｂ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ等が挙げられる。
光磁気記録膜材料の主成分には、例えば、Ｔｂ−Ｆｅ−
Ｃｏ、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ、Ｔｅ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｄｙ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｆｅ挙げられる。

【００５５】情報層４を構成する反射層４３の材料とし
ては、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ等の金属元素、或
はこれらの合金から構成される。また、反射層を設けな
い構成とすることも可能である。

【００５６】保護樹脂層１１は、樹脂をスピンコートし
たり、基板と同様の樹脂板、ガラス板、或は金属板等を
接着剤を用いて貼り合わせることによって形成する。な
お、光学的情報記録媒体１の情報層４の記録マークの有
無による反射率変化が、第１の光ビームの波長よりも第
２の光ビームの波長において大きい場合には、さらにＳ
／Ｎが向上する。例えば、記録層材料として相変化記録
膜を用いる場合、短波長領域では記録層材料の吸収端に
近づくため光が吸収されやすくマークの有無による反射
率差が小さくなりＳ／Ｎが低下する原因になるが、本実
施例に示した方法により第１の光ビームの波長を記録層
材料の吸収端に近い短波長側に設定し、第２の光ビーム
の波長を記録層材料の吸収端より離れた長波長側に設定
することなどの手法により反射率差の大きくとれる波長
領域で再生することができるので、さらに大きなＳ／Ｎ
向上の効果を得ることが可能である。

【００５７】次に、光学的情報記録媒体１に情報を記録
する方法について説明する。図７〜図９は、光学的情報
記録媒体の記録層に相変化記録膜を用いた場合の、情報
を記録する際の動作の一例を説明する図である。

【００５８】図７（ａ）、図８（ｄ）、図９（ｇ）は第
１の光ビーム２の強度の時間的変化、図７（ｂ），図８
（ｅ）、図９（ｈ）は第２の光ビームの強度の時間的変
化を示すグラフであり、縦軸が光ビームの強度、横軸が
時間を示している。図７（ｃ）、図８（ｆ），図９
（ｉ）は第１および第２の光ビームによってガイド溝１
２上に形成された一連の記録マーク９を示している。

【００５９】記録時には、第２の光ビーム３のみの強度
を変調する（図７（ａ）〜（ｃ））、または第１の光ビ
ーム２のみの強度を変調する（図８（ｄ）〜（ｆ））、
あるいは第１の光ビーム２と第２の光ビーム３の強度の
両方を変調する（図９（ｇ）〜（ｉ））のいずれであっ
ても良いが、波長の長いレーザの方が大きな出力を得や
すく、大きな強度変調の効果が得られるので、第２の光
ビーム３のみの強度を変調する（図７（ａ）〜（ｃ））
のがより好ましい。変調は、図３における光源３０また
は図５における光源３０ａまたは３０ｂを直接制御する
ことで行なっても良いし、フィルタ３４の透過率を制御
することにより行なっても良い。

【００６０】また、図１０は、本発明の一実施例の光学
的情報記録媒体の記録再生における光ビーム強度分布の
一例を示す図である。図１０（ａ）は再生時、（ｂ）は
消去時、（ｃ）は記録時の光ビーム２および／または光
ビーム３による記録層での強度分布を示す図である。

【００６１】図７〜図９に示すように、第１の光ビーム
２および／または第２の光ビームの強度を３値（Pp、P
b、Pr）で変調する。図１０（ａ）の状態は、先に説明
した再生時の状態を示す図で、光ビーム２および３によ
る強度は記録層に記録されている情報を変化させない程
度の強度Prに制御しておく。図１０（ｂ）の状態では、
光ビーム２および３による強度をPbとし、この強度では
第１の光ビームと第２の光ビームで与えられる熱エネル
ギーにより、相変化記録層３２の照射された部分の温度
はその融点まで上昇せずに徐冷されて結晶化し、情報は
消去される。図１０（ｃ）の状態では、光ビーム２およ
び３による強度をPpとし、第１の光ビームと第２の光ビ
ームにより与えられる熱エネルギーで相変化記録層３２
の照射された部分の温度はその融点以上に上昇してから
急冷されて非晶質状態になり、情報は記録マーク９とし
て記録される。このように第１の光ビームおよび／また
は第２の光ビームの強度を変調することによって、光学
的情報記録媒体１に情報を記録することができる。

【００６２】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
について説明する。図１１は本発明の第２の実施例に係
る光学的情報記録媒体の断面の一部を示す斜視図からな
る構成図である。この実施例は、再生専用の用途で使用
する場合を説明するものである。

【００６３】基板１０には情報に対応して記録ピット８
１（基板下側面から上方にくぼんでいるくぼみ）をあら
かじめ形成しておく。その下側に透過率可変層５および
反射層４３を成膜する。１１は保護樹脂層である。再生
のための装置の構成は、図３と同様であるが、図１１に
示した装置を使用してもよい。

【００６４】第１の実施例において説明した動作と同様
に、第１の光ビーム２によって形成されるビームスポッ
トにより、透過率可変層の透過率が部分的に変化する。
この変化した領域内において、記録ピット８１の有無に
より第２の光ビーム３の回折光に位相差が生じて光の干
渉現象により反射光の強度が変化するので、それを検出
して情報を再生する。

【００６５】なお、第２の光ビーム３の波長において、
透過率可変層が定常状態で透過率が低い場合でも、第２
の光ビーム３による光学的情報記録媒体からの反射光が
ある場合には、第２の光ビームが照射されている領域内
の記録ピットからのクロストークが生じるおそれがあ
る。これを防ぐために、光学的情報記録媒体の構成とし
ては、第２の光ビームの波長において、透過率可変層が
定常状態のときの光学的情報記録媒体の反射率ができる
限り小さいことがより好ましい。

【００６６】（実施例３）次に、図６を用いて本発明の
第３の実施例について説明する。ガイド溝１２を形成し
た透明基板１０上に透過率可変層５、保護層４１、記録
層４２、保護層４１、反射層４３および保護樹脂層１１
を設ける。記録層４２の材料としては光磁気記録材料を
用いる。記録再生装置は、図３の記録再生装置に偏光面
の検出系（図示せず）と、対物レンズ３６側から光学的
情報記録媒体１を隔てた反対側に磁石（図示せず）を付
加したものとする。この偏光面の検出系と磁石の点は従
来の光磁気記録材料の記録再生装置に通常使用されてい
るものと同様である。

【００６７】光磁気記録材料の再生の一般的原理は、記
録層が磁化されており、この磁化された記録層に偏光し
た光を照射した場合に、カー効果、ファラデー効果とし
て知られている効果によりその反射光に偏光面の回転を
生じる。この偏光面の回転は、記録層に記録された磁化
の方向に応じて変わる。従って、この偏光面の回転を検
出して情報を再生することができる。

【００６８】そこでこの原理を本実施例に応用すると、
第１の実施例において説明した動作と同様に、第１の光
ビームによって形成されるビームスポットにより、透過
率可変層の透過率が部分的に変化する。

【００６９】この変化した領域内において、記録層４２
の磁化方向により第２の光ビームの反射光に偏光面の回
転が生じるので、この回転を検出して情報を再生する。
なお、短波長領域で記録マークの有無による偏光面回転
角が小さくなる光磁気記録膜で、第１の光ビームの波長
よりも第２の光ビームの波長において偏光面回転角が大
きい場合、偏光面回転角の大きくとれる波長で情報を再
生することができるので、さらにＳ／Ｎ向上の効果を得
ることができる。

【００７０】以上のように、本発明に係る各実施例によ
れば、透明基板上に少なくとも、光ビームの照射により
透過率が変化する透過率可変層と、情報信号に従って光
学的に検出可能なパターンを備えた情報層とを有する光
学的情報記録媒体に、透過率可変層の透過率を変化させ
る第１の光ビームと、第１の光ビームよりも波長が長い
第２の光ビームとを重ねて照射することにより、微小に
記録された情報を高いＳ／Ｎで再生することが可能とな
る。

【００７１】なお、上記の各実施例で用いた光ビームの
波長や光学的情報記録媒体の構成は上述したものに限定
されるものではなく、本発明の目的を達成し得る限り、
媒体や装置に応じた適切なものに設定することが可能で
あることは言うまでもない。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明は、透明基板上に少
なくとも、光ビームの照射により透過率が変化する透過
率可変層と、情報信号に従って光学的に検出可能なパタ
ーンを備えた情報層とを有する光学的情報記録媒体に、
透過率可変層の透過率を変化させる第１の光ビームと、
第１の光ビームよりも波長が長い第２の光ビームとを重
ねて照射することにより、高分解能で安定に再生でき、
高いＳ／Ｎが得られる光学的情報記録媒体の記録再生方
法、ならびに前記記録再生方法に好適に用いられる光学
的情報記録媒体ならびに光学的記録再生装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光学的情報記録媒体の動作
説明のための説明図。

【図２】本発明の別の一実施例における光学的情報記録
媒体の動作説明のための説明図。

【図３】本発明の一実施例における記録再生装置の要部
の説明図。

【図４】本発明の一実施例における検出器の感度の波長
依存性の説明図。

【図５】本発明の別の一実施例の記録再生装置の要部の
説明図。

【図６】本発明の第１および第３の実施例における光学
的情報記録媒体の構成を説明する断面斜視図。

【図７】本発明の一実施例における光学的情報記録媒体
への記録動作の説明図。

【図８】本発明の一実施例における光学的情報記録媒体
への記録動作の別の態様の説明図。

【図９】本発明の一実施例における光学的情報記録媒体
への記録動作の更に別の態様の説明図。

【図１０】本発明の一実施例における光学的情報記録媒
体への記録再生時の光ビーム強度分布を示す図。

【図１１】本発明の第２の実施例における光学的情報記
録媒体の構成を説明する断面斜視図。

【図１２】従来例の光学的情報記録媒体の動作説明のた
めの説明図。

【図１３】従来例の光学的情報記録媒体の動作説明のた
めの説明図。

【図１４】従来例の光学的情報記録媒体の動作説明のた
めの説明図。

【符号の説明】

１光学的情報記録媒体２第１の光ビーム３第２の光ビーム４情報層５透過率可変層６高温領域７第２の光ビームによるスポット８第１の光ビームによるスポット９記録マーク／記録ピット１０透明基板１１保護樹脂層１２ガイド溝１３光学的情報記録媒体の進行方向を示す矢印３０光源３０ａ第１の光ビーム２の光源３０ｂ第２の光ビーム３の光源３１フォーカスレンズ３２２次高調波発生素子３３コリメートレンズ３４波長選択フィルタ３５ビームスプリッタ３５ａ第１のビームスプリッタ３５ｂ第２のビームスプリッタ３６対物レンズ３７検出器３８ミラー４１保護層４２記録層４３反射層１０１光ビーム１０２高温部分１０３光ビームのスポット１０４高温部分１０２と光ビームのスポット１０３が
重なり合った部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 11/10 ５２１Ｇ１１Ｂ 11/10 ５２１Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に少なくとも、光ビームの照
射により透過率が変化する透過率可変層と、情報信号に
従って光学的に検出可能なパターンを備えた情報層とを
有する光学的情報記録媒体の記録再生方法において、前
記透過率可変層の透過率を変化させる第１の光ビーム
と、前記第１の光ビームよりも波長が長い第２の光ビー
ムとの２種の光ビームを前記光学的情報記録媒体に重ね
て照射して前記情報層の情報を再生することを特徴とす
る光学的情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項２】第１の光ビームの波長が第２の光ビーム
の波長の１／２である請求項１に記載の光学的情報記録
媒体の記録再生方法。
【請求項３】第１の光ビームと第２の光ビームの少な
くともいずれかの一方の強度を変調して情報層に情報を
記録する請求項１または２のいずれかに記載の光学的情
報記録媒体の記録再生方法。
【請求項４】透明基板上に少なくとも、光ビームの照
射により情報の再生を行なう情報層と、前記光ビームの
照射により透過率が変化する透過率可変層とを有し、前
記透過率可変層の透過率を変化させる第１の光ビーム
と、前記第１の光ビームよりも波長が長い第２の光ビー
ムとを重ねて照射して前記情報層の情報を再生する光学
的情報記録媒体において、前記第１の光ビームの波長よ
りも前記第２の光ビームの波長において前記情報層の記
録ピットまたは記録マークの有無による反射率変化が大
きいことを特徴とする光学的情報記録媒体。
【請求項５】透明基板上に少なくとも、光ビームの照
射により情報の再生を行なう情報層と、前記光ビームの
照射により透過率が変化する透過率可変層とを有し、前
記透過率可変層の透過率を変化させる第１の光ビーム
と、前記第１の光ビームよりも波長が長い第２の光ビー
ムとを重ねて照射して前記情報層の情報を再生する光学
的情報記録媒体において、前記第１の光ビームの波長よ
りも前記第２の光ビームの波長において前記情報層の記
録マークの有無による反射光の偏光面の回転角が大きい
ことを特徴とする光学的情報記録媒体。
【請求項６】透過率可変層が、光ビームの照射による
温度変化に対して透過率が変化する透過率可変層である
請求項４または５のいずれかに記載の光学的情報記録媒
体。
【請求項７】透過率可変層が、光ビームの照射強度に
対してその透過率が非線形に変化する透過率可変層であ
る請求項４または５のいずれかに記載の光学的情報記録
媒体。
【請求項８】情報層が、相変化記録膜を含む情報層で
ある請求項４、６または７のいずれかに記載の光学的情
報記録媒体。
【請求項９】透明基板上に少なくとも、光ビームの照
射により透過率が変化する透過率可変層と、情報信号に
従って光学的に検出可能なパターンを備えた情報層とを
有する光学的情報記録媒体を再生する記録再生装置にお
いて、前記透過率可変層の透過率を変化させる第１の光
ビームを発する第１の光源と、前記第１の光源よりも波
長が長い第２の光ビームを発する第２の光源と、前記２
種の光ビームの前記光学的情報記録媒体からの反射光を
検出する検出器と、前記２種の光ビームを光学的情報記
録媒体に重ねて照射し情報を再生する光学手段とを備え
たことを特徴とする光学的情報記録媒体の記録再生装
置。
【請求項１０】第２の光ビームの波長を、検出器の感
度がおおよそ最大となる波長に選択してなる請求項９に
記載の光学的情報記録媒体の記録再生装置。
【請求項１１】第１の光ビームの光源を設ける代わり
に、第２の光ビームの一部をより波長の短い第１の光ビ
ームに変換する２次高調波発生素子を用いてなる請求項
９または１０のいずれかに記載の光学的情報記録媒体の
記録再生装置。