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WO2005004120A1 - 光記録媒体、光記録再生装置、光記録装置及び光再生装置、並びに、光記録媒体に対するデータ記録再生方法、データ記録方法及びデータ再生方法 - Google Patents

光記録媒体、光記録再生装置、光記録装置及び光再生装置、並びに、光記録媒体に対するデータ記録再生方法、データ記録方法及びデータ再生方法 Download PDF

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WO2005004120A1
WO2005004120A1 PCT/JP2004/009502 JP2004009502W WO2005004120A1 WO 2005004120 A1 WO2005004120 A1 WO 2005004120A1 JP 2004009502 W JP2004009502 W JP 2004009502W WO 2005004120 A1 WO2005004120 A1 WO 2005004120A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
laser beam
recording
less
dielectric layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/009502
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takashi Kikukawa
Narutoshi Fukuzawa
Tatsuhiro Kobayashi
Original Assignee
Tdk Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tdk Corporation filed Critical Tdk Corporation
Priority to EP04746971A priority Critical patent/EP1640977A4/en
Priority to US10/562,901 priority patent/US20060153051A1/en
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Definitions

  • T JP2004 / 009502 Description Optical recording medium, optical recording and reproducing apparatus, optical recording apparatus and optical reproducing apparatus, and data recording and reproducing method for optical recording medium, data recording method and data reproducing method
  • the present invention relates to an optical recording medium, and more particularly to a super-resolution optical recording medium capable of forming minute recording marks smaller than a reproduction limit and reproducing data from such recording marks. Further, the present invention relates to an optical recording / reproducing apparatus, an optical recording apparatus, and an optical reproducing apparatus, and more particularly, to an optical recording / reproducing apparatus, an optical recording apparatus, and the like capable of recording and / or reproducing data on a super-resolution optical recording medium. The present invention relates to an optical reproducing device.
  • the present invention relates to a data recording / reproducing method, a data recording method, and a data reproducing method for an optical recording medium, and to a data recording / reproducing method, a data recording method, and a data reproducing method for a super-resolution optical recording medium.
  • optical recording media such as CD (Compact Disc) and DVD (Digital Versatile Disc) have been widely used as recording media for recording large volumes of digital data.
  • CDs those of the type that data cannot be added or rewritten (CD-ROM) have a structure in which a reflective layer and a protective layer are laminated on a light-transmitting substrate with a thickness of about 1.2 mm. The data can be reproduced by irradiating the reflective layer with a laser beam having a wavelength of about 780 nm from the light-transmitting substrate side.
  • types in which data can be additionally written (CD-R) and types in which data can be rewritten (CD-RW) have a recording layer added between the light-transmitting substrate and the reflective layer. The recording and reproducing can be performed by irradiating the recording layer with a laser beam having a wavelength of about 780 nm from the light transmitting substrate side.
  • an objective lens having a numerical aperture of about 0.45 is used to focus the laser beam, and thereby the beam spot diameter of the laser beam on the reflective layer or the recording layer is reduced to about P2004 / 009502
  • DVD-ROM those of the type that cannot additionally write or rewrite data (DVD-ROM) include a laminate in which a reflective layer and a protective layer are laminated on a light-transmitting substrate with a thickness of about 0.6 mm. It has a structure in which a dummy substrate with a thickness of about 0.6 mm is bonded via an adhesive layer, and data is reproduced by irradiating a laser beam with a wavelength of about 635 nm to the reflective layer from the light-transmitting substrate side. It can be performed.
  • DVD-R types that allow additional recording of data
  • DVD-RW rewritable data
  • the data recording and reproduction can be performed by irradiating the recording layer with a laser beam with a wavelength of about 635 nm from the light transmitting substrate side.
  • an objective lens having a numerical aperture of about 0.6 is used to focus the laser beam, whereby the beam spot diameter of the laser beam on the reflective layer or the recording layer is reduced to about 0.93 ⁇ .
  • a laser beam having a shorter wavelength than that of CD is used, and an objective lens having a larger numerical aperture is used. It has been realized. As a result, the DVD achieves a recording capacity of about 4.7 GB / side and a data transfer rate of about 11 Mbps at the reference linear speed (about 3.5 m / sec).
  • optical recording media having a data recording capacity exceeding DVD and realizing a data transfer rate exceeding DVD have been proposed.
  • Such a next-generation optical recording medium uses a laser beam with a wavelength of about 405 nm and an objective lens with a numerical aperture of about 0.85 in order to achieve a large capacity and a high data transfer rate.
  • next-generation optical recording media require an objective lens with a very high numerical aperture. From being needed PT / JP2004 / 009502, for suppression obtain coma with a sufficient tilt margin, very thin and laser beam optical path and becomes a thickness of about 1 0 ° of the light transmission layer mu Paiiota Is set. For this reason, in the next-generation optical recording medium, it is difficult to form various functional layers such as a recording layer on a light-transmitting substrate like a current-type optical recording medium such as a CD or a DVD.
  • a method of forming a reflective layer or a recording layer on a supporting substrate, forming a thin resin layer thereon by a spin coating method or the like, and using the resin layer as a light transmitting layer is being studied.
  • the film is sequentially formed from the side opposite to the light incident surface. become.
  • the increase in the capacity of the optical recording medium and the increase in the data transfer rate are mainly achieved by reducing the beam spot diameter of the laser beam. Therefore, in order to achieve higher capacity and higher data transfer rate, it is necessary to further reduce the beam spot diameter.
  • the wavelength of the laser beam is shortened further, the absorption of the laser beam in the light transmission layer increases rapidly, and the deterioration of the light transmission layer with time increases, so it is difficult to further shorten the wavelength.
  • the super-resolution type optical recording medium refers to an optical recording medium capable of forming minute recording marks exceeding the reproduction limit and reproducing data from such recording marks. Such an optical recording medium is used. For example, it is possible to achieve a large capacity and a high data transfer rate without reducing the beam spot diameter.
  • the wavelength of the laser beam; I the numerical aperture of the objective lens
  • data such as CDs and DVDs can be T JP2004 / 009502 length of click region, i.e. the type of optical record medium that is by connexion representation of the distance between the edge, regeneration limit d 2 of the single signal,
  • a super-resolution optical recording medium can use a recording mark or a blank area whose length is less than the reproduction limit, so that a large-capacity recording medium can be used without reducing the beam spot diameter. Higher data transfer rates can be realized.
  • This optical recording medium uses a phase-change material layer and a reproducing layer composed of a metal oxide. It is considered that the laser beam is scattered by the fine metal particles generated by the decomposition and the contact light is generated, and as a result, the phase change material layer is locally irradiated with the near-field light.
  • phase change of the phase change material layer rarely appears as a signal.
  • amount f ⁇ of the reproducing layer was irreversible.
  • super-resolution optical recording media called “scattering super lenses” are not rewritable optical recording media that can form reversible recording marks on the phase-change material layer, but irreversible recording. It has been clarified that the mark can be realized as a write-once optical recording medium that can be formed on a reproducing layer (noble metal oxide layer) (see Non-Patent Document 2).
  • a minute recording mark less than the reproduction limit is formed on the noble metal oxide layer.
  • the reason why 04 009502 is possible is that the noble metal oxide layer is locally decomposed in the high energy portion at the center of the beam spot, and the region is plastically deformed by generated bubbles. The plastically deformed part is used as a recording mark, and the part that is not plastically deformed is used as a blank area.
  • the reason why data can be reproduced from minute recording marks formed in this way has not yet been clarified.
  • Non-Patent Document 1 A near-field recording and readout technology using a raatellic probe in an optical disk ", Jap. J. Appl. Phys., Japan Society of Applied Physics, 2000, Volume 39, p. 980-981
  • Patent Document 2 '' Rigid bubble pit formation and huge signal
  • the mechanism by which data can be reproduced from a recording mark below the reproduction limit in a super-resolution optical recording medium is not clear, so that a laser beam having a wavelength of less than 635 nm or It is not clear whether super-resolution reproduction is possible even when an objective lens with a numerical aperture exceeding 0.6 is used, and if it is possible, if possible, the layer structure, the material of each layer, and the thickness of each layer It is virtually impossible to predict how to set good signal characteristics, etc., and how to set the laser beam power to obtain good signal characteristics.
  • an object of the present invention is to provide a super-resolution type optical recording medium having a noble metal oxide layer, which uses a laser beam having a shorter wavelength and an objective lens having a larger numerical aperture to achieve super-resolution recording and super-resolution.
  • An object of the present invention is to provide an optical recording medium capable of resolution reproduction.
  • Another object of the present invention is to provide an optical recording / reproducing apparatus capable of recording and reproducing data on and from a super-resolution optical recording medium, wherein the optical recording apparatus can obtain good characteristics. To provide.
  • Still another object of the present invention is to provide an optical recording device capable of recording data on a super-resolution type optical recording medium and capable of obtaining good characteristics. is there.
  • Still another object of the present invention is to provide an optical recording device capable of reproducing data from a super-resolution type optical recording medium and capable of obtaining good characteristics. is there.
  • Still another object of the present invention is a data recording / reproducing method, a data recording method, and a data reproducing method for a super-resolution optical recording medium, wherein the data recording / reproducing method can obtain good signal characteristics.
  • Method, data recording method and data reproducing method are a data recording / reproducing method, a data recording method, and a data reproducing method for a super-resolution optical recording medium.
  • An optical recording medium includes a support substrate, a light transmission layer, and a first dielectric material disposed between the light transmission layer and the support substrate in this order as viewed from the light transmission layer.
  • An optical recording medium comprising a layer, a noble metal oxide layer, a second dielectric layer, a light absorbing layer and a third dielectric layer, wherein the wavelength of the laser beam;
  • It is characterized by having the setting information necessary to record a record mark sequence including a record mark of 4 NA or less and to reproduce data from the record mark sequence.
  • a laser beam having a wavelength () of less than about 635 nm and a numerical aperture JP2004 / 009502
  • An optical recording medium includes a support substrate, a light transmission layer, and a first light transmission layer disposed in this order between the light transmission layer and the support substrate when viewed from the light transmission layer.
  • An optical recording medium comprising a dielectric layer, a noble metal oxide layer, a second dielectric layer, a light absorbing layer, and a third dielectric layer, wherein the laser beam has a wavelength and focuses the laser beam.
  • NA numerical aperture of the objective lens
  • the wavelength is set to 640 nm or less
  • the recording power of the laser beam is set to 5.3 mW or more, and 11.0 mW or less. It is characterized by having setting information necessary for recording a record mark sequence including a record mark of 4 NA or less.
  • super-resolution recording using a laser beam having a wavelength (e) of less than about 635 nm and an objective lens having a numerical aperture (NA) of more than about 0.6 can be obtained in super-resolution recording using a laser beam having a wavelength of about 405 nm and an objective lens having a numerical aperture of about 0.85 used in a recording medium.
  • An optical recording medium includes a supporting substrate, a light transmitting layer, and a first disposed between the light transmitting layer and the supporting substrate in this order as viewed from the light transmitting layer.
  • An optical recording medium comprising a dielectric layer, a noble metal oxide layer, a second dielectric layer, a light absorbing layer, and a third dielectric layer, wherein the wavelength of the laser beam is ⁇ , and the laser beam is focused.
  • the numerical aperture of the objective lens is ⁇ ⁇
  • / ⁇ is set at 640 nm or less
  • the reproducing power of the laser beam is set at 1.1 IW or more and 3.3 mW or less
  • the length is LZ. It is characterized by having setting information necessary for reproducing data from a record mark sequence including a record mark of 4 NA or less.
  • super-resolution reproduction using a laser beam having a wavelength ( ⁇ ) of less than about 635 nm and an objective lens having a numerical aperture (NA) of more than about 0.6 can be obtained in super-resolution reproduction using a laser beam with a wavelength of about 450 ⁇ and an objective lens with a numerical aperture of about 0.85 used in an optical recording medium.
  • the thickness of the supporting substrate is 0.6 mm or more and 2.Omm or less
  • the thickness of the light transmitting layer is 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less
  • the noble metal oxide layer is The thickness of the second dielectric layer is 5 nm or more and 100 nm or less
  • the thickness of the light absorbing layer is 5 nm or more and 100 nm or less.
  • the thickness of the third dielectric layer is preferably 10 nm or more and 140 nm or less.
  • the noble metal oxide layer preferably contains platinum oxide (PtOx).
  • PtOx platinum oxide
  • the optical recording medium according to the present invention preferably further includes a reflection layer provided between the support substrate and the third dielectric layer.
  • the “reproduction durability” refers to a reproduction degradation phenomenon, that is, the state of the noble metal oxide layer changes due to the energy of a laser beam irradiated during reproduction, thereby increasing noise and decreasing carriers. This refers to the resistance to the phenomenon that occurs and lowers CNR.
  • the thickness of the reflective layer is preferably 5 nm or more and 200 nm or less, more preferably 10 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 50 nm or less. Most preferred. By setting the thickness of the reflective layer in this manner, it is possible to obtain a sufficient effect of improving the reproduction durability without greatly reducing the productivity.
  • An optical recording / reproducing apparatus includes: a support substrate; a light transmission layer; a first dielectric layer disposed between the light transmission layer and the support substrate in this order as viewed from the light transmission layer; Data recording and recording are performed by irradiating a laser beam from the light transmitting layer side to an optical recording medium including an oxide layer, a second dielectric layer, a light absorbing layer, and a third dielectric layer.
  • An optical recording / reproducing apparatus for performing reproduction wherein the wavelength of the laser beam is I, Assuming that the numerical aperture of the objective lens for focusing the one beam is NA, ⁇ 6 is set to 64 nm or less, the recording power of the laser beam is P w, and the reproduction power of the laser beam is P r . if you did this,
  • An optical recording apparatus includes: a support substrate; a light transmission layer; a first dielectric layer disposed between the light transmission layer and the support substrate in this order as viewed from the light transmission layer; Light for recording data by irradiating a laser beam from the light transmitting layer side to an optical recording medium including a metal oxide layer, a second dielectric layer, a light absorbing layer, and a third dielectric layer.
  • ⁇ / ⁇ is less than or equal to 640 nm, wherein the wavelength of the laser beam is obtained, and the numerical aperture of the objective lens for focusing the laser beam is NA, and the recording power of the laser beam is Is set to not less than 5.3 mW and not more than 11.0 mW, and a record mark row including a record mark having a length of no more than 4 NA is recorded.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the optical recording device of this invention, it becomes possible to obtain favorable characteristics in data recording on a super-resolution type optical recording medium.
  • the optical reproducing apparatus includes a support substrate, a light transmission layer, and a first dielectric layer disposed between the light transmission layer and the support substrate in this order as viewed from the light transmission layer.
  • Data is reproduced by irradiating a laser beam from the light transmitting layer side to an optical recording medium including a noble metal oxide layer, a second dielectric layer, a light absorbing layer, and a third dielectric layer.
  • An optical reproducing apparatus wherein assuming that the wavelength of the laser beam is I and the numerical aperture of an objective lens for focusing the laser beam is NA, ⁇ is less than or equal to 640 nm, and the reproducing power of the laser beam is Data is reproduced from a record mark row including a record mark with a length of / 4 NA or less by setting the value to 1.1 mW or more and 3.3 mW or less. According to the optical reproducing apparatus of the present invention, it is possible to obtain good characteristics in reproducing data from a super-resolution type optical recording medium.
  • the data recording / reproducing method includes a supporting substrate, a light transmitting layer, a first dielectric layer disposed between the light transmitting layer and the supporting substrate in this order as viewed from the light transmitting layer, and a noble metal.
  • Data recording and reproduction are performed by irradiating a laser beam from the light transmitting layer side to an optical recording medium including an oxide layer, a second dielectric layer, a light absorbing layer, and a third dielectric layer.
  • ⁇ ⁇ ⁇ is set to 640 nm or less.
  • the data recording method includes: a supporting substrate, a light transmitting layer, a first dielectric layer disposed between the light transmitting layer and the supporting substrate in this order as viewed from the light transmitting layer, and a noble metal oxide.
  • the wavelength of the laser beam is ⁇ and the numerical aperture of the objective lens for focusing the laser beam is ⁇ ⁇
  • ⁇ / ⁇ is equal to or less than 64 nm
  • the recording power of the laser beam is The value is set to 5.3 mW or more and 11.1 O mW or less, and a special feature is to record a record mark row including a record mark with a length of / 4 NA or less.
  • the data recording method of the present invention it is possible to obtain good characteristics in recording data on a super-resolution optical recording medium.
  • the data reproducing method includes a supporting substrate, a light transmitting layer, a first dielectric layer disposed between the light transmitting layer and the supporting substrate in this order as viewed from the light transmitting layer, Data is reproduced by irradiating a laser beam from the light transmitting layer side to an optical recording medium including a noble metal oxide layer, a second dielectric layer, a light absorbing layer, and a third dielectric layer.
  • a data reproducing method wherein when the wavelength of the laser beam is and the numerical aperture of an objective lens for focusing the laser beam is ⁇ ⁇ , ⁇ is equal to or less than 64 nm, and the reproducing power of the laser beam is The value is set to be greater than or equal to 1.1 mW and less than or equal to 3.3 mW, and the feature is to reproduce data from a record mark row including a record mark with a length of less than LZ 4 NA.
  • the data reproducing method of the present invention it is possible to obtain good characteristics in reproducing data from a super-resolution optical recording medium.
  • the value of the reproduction power is 0.1 mW or more than the value of the reproduction power at which the carrier / noise ratio is substantially saturated.
  • ⁇ ⁇ is set to 640 nm or less and super-resolution recording is performed.
  • a laser beam with a wavelength of about 405 nm and an objective lens with a numerical aperture of about 0.85 used for next-generation optical recording media were used. Good characteristics can be obtained in super-resolution recording and super-resolution reproduction. Therefore, the same recording / reproducing apparatus as the recording / reproducing apparatus for the next-generation optical recording medium can be used, so that the development cost and the manufacturing cost of the recording / reproducing apparatus can be suppressed.
  • FIG. 1 (a) is a cutaway perspective view showing the appearance of an optical recording medium 10 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a partial cross-sectional view enlarging part A shown in FIG. 1 (a). You.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a state where the optical recording medium 10 is irradiated with the laser beam 40.
  • FIG. 3A is a plan view showing a beam spot of the laser beam 40 on the noble metal oxide layer 23, and FIG. 3B is a view showing the intensity distribution.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the size of the bubble 23a (recording mark).
  • FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of an intensity modulation pattern of the laser beam 40 during recording.
  • FIG. 6 is a waveform diagram showing another example of the intensity modulation pattern of the laser beam 40 during recording.
  • FIG. 7 is a graph schematically showing the relationship between the recording power of the laser beam 40 and the CNR of a reproduced signal obtained by subsequent reproduction.
  • FIG. 8 is a graph schematically showing the relationship between the reproduction power of the laser beam 40 and the CNR.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an optical recording / reproducing apparatus 100 capable of recording and reproducing data on and from the optical recording medium 10.
  • FIG. 10 is a graph showing the measurement results in characteristic evaluation 1.
  • FIG. 11 is a rough diagram showing the measurement results in the characteristic evaluation 2.
  • FIG. 1A is a cutaway perspective view showing the appearance of an optical recording medium 10 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 1A. It is a partial sectional view.
  • the optical recording medium 10 is disk-shaped, and as shown in FIG. 1 (b), the support substrate 11, the light transmitting layer 12, The reflection layer 21, the light absorption layer 22 and the noble metal oxide layer 23 provided in this order between the substrate 11 and the light transmission layer 12, and the reflection layer 21 and the light absorption layer 22 Dielectric layers 33, 32 and 31 provided between the light absorbing layer 22 and the noble metal oxide layer 23 and between the noble metal oxide layer 23 and the light transmitting layer 12 respectively. It is configured with. Data recording and reproduction can be performed by irradiating the laser beam 40 from the light incident surface 12a while rotating the optical recording medium 10.
  • the wavelength of the laser beam 40 can be set to less than 635 nm, and in particular, it is most preferable to set the wavelength to about 450 nm, which is used for next-generation optical recording media.
  • the numerical aperture of the objective lens for focusing the laser beam 40 can be set to more than 0.6, and in particular, about 0.85 used for the next-generation optical recording medium. It is possible to set the numerical aperture.
  • the supporting substrate 11 is a disk-shaped substrate used to secure the mechanical strength required for the optical recording medium 10, and has one surface facing from the center to the outer edge or toward the outer edge. A group 11a and a land 11b for guiding the laser beam 40 are spirally formed from the portion toward the vicinity of the center.
  • the material and thickness of the support substrate 11 are not particularly limited as long as mechanical strength can be ensured.
  • glass, ceramics, resin, or the like can be used, and it is preferable to use resin in consideration of ease of molding.
  • Such a resin examples include a polycarbonate resin, an olefin resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a polystyrene resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a silicone resin, a fluorine-based resin, an ABS resin, and a urethane resin.
  • a polycarbonate resin / olefin resin from the viewpoint of processability and the like.
  • the support substrate 11 does not serve as an optical path of the laser beam 40, it is not necessary to select a material having high light transmittance in the wavelength region.
  • the thickness of the supporting substrate 11 is preferably set to a thickness necessary and sufficient for securing mechanical strength, for example, 0.6 mm or more and 2.0 mm or less,
  • the distance is not less than 1. Omm, not more than 1.2 mm, and particularly about 1.1 mm.
  • the diameter of the support substrate 11 is not particularly limited, it is preferably set to about 120 mm in consideration of compatibility with a current optical recording medium or a next-generation optical recording medium.
  • the light transmitting layer 12 is a layer that serves as an optical path of a laser beam 40 irradiated during recording and reproduction.
  • the material is not particularly limited as long as the material has a sufficiently high light transmittance in the wavelength region of the laser beam 40 to be used.
  • a light-transmitting resin or the like can be used.
  • the thickness of the light transmitting layer 12 is set to 10 ⁇ m or more and 200 m or less. This is because if the thickness of the light transmitting layer 12 is less than 10 ⁇ m, the beam diameter on the light incident surface 12a becomes very small, so that the scratches and dust on the light incident surface 12a affect recording and reproduction.
  • the value is preferable to set the value to 50 / in or more and 150 / im or less, and to set the value to 70 ⁇ or more and 120 / m or less. Particularly preferred.
  • the reflection layer 21 is a layer that plays a role in increasing the level of a reproduction signal and improving the reproduction durability.
  • Materials for the reflective layer 21 include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), aluminum (A1), titanium (Ti), chromium (Cr), and iron (Fr).
  • a simple metal or alloy such as cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg), zinc ( ⁇ ), and germanium (Ge) can be used.
  • the thickness of the reflective layer 21 is not particularly limited, but is preferably set to 5 nm or more and 200 nm or less, more preferably 10 nm or more and 100 nm or less, and l Onm or more and 50 nm or less. Is most preferably set to.
  • the thickness of the reflective layer 21 is set to 10 nm or more and 10 O nm or less, particularly 1 O nm or more and 50 nm or less, the productivity is not greatly reduced, and 4009502
  • a sufficient effect of improving reproduction durability can be obtained.
  • it is not essential to provide the reflection layer 21 on the optical recording medium, but by providing this, the above-described effects can be obtained.
  • the light absorption layer 22 mainly plays a role of absorbing the energy of the laser beam 40 and converting it into heat.
  • a material the absorption in the wavelength region of the laser beam 40 used is large, and at the time of recording, It is preferable to use a material having a relatively low hardness so as not to prevent the deformation of the noble metal oxide layer 23.
  • a material satisfying such a condition for the laser beam 40 having a wavelength of less than 635 nm there is a phase change material used as a material of a recording layer in a rewritable optical recording medium.
  • the phase change material it is preferable to use an alloy of antimony (Sb), tellurium (Te), and germanium (Ge) or a material to which an additive is added.
  • the atomic ratio of the phase change material forming the light absorbing layer 22 is
  • M is an element excluding antimony (Sb), tellurium (Te) and germanium (Ge)
  • the light absorption coefficient may be lower than the value required for the light absorbing layer 22, and the thermal conductivity may be lower than the value required for the light absorbing layer 22. Is also not preferable because it may be lowered.
  • the type of the element M is not particularly limited, but indium (In), silver (Ag), gold (Au), bismuth (Bi), selenium (Se), anorenium (A1), phosphorus (P), and hydrogen (H), silicon (S i), carbon (C), vanadium (V), tandatin (W), tantalum (Ta), zinc (Zn), manganese (Mn), titanium (T i), PT / JP2004 / 009502 From tin (Sn), palladium (Pd), lead (Pb), nitrogen ( ⁇ ), oxygen ( ⁇ ) and rare earth elements (scandium (S c), yttrium (Y) and lanthanoids) It is preferable to select one or more elements selected from the following group.
  • the wavelength becomes 390 ⁇ ! Good signal characteristics can be obtained when using a laser beam of up to 420 nm, especially a laser beam of about 405 nm.
  • phase change material is used as the material of the light absorption layer 22
  • the phase change due to recording hardly appears as a signal. This is why it is not essential to use a phase change material as the material of the light absorbing layer 22.
  • the inventors have confirmed that the best signal characteristics can be obtained when a phase change material, particularly a phase change material having the above-described composition, is used as the material of the light absorbing layer 22.
  • the thickness of the light absorption layer 22 is preferably set to 5 nm or more and 100 nm or less, more preferably 10 nm or more and 80 nm or less. It is particularly preferable to set the thickness to 10 nm or more and 60 nm or less. This is because if the thickness of the light absorbing layer 22 is less than 5 nm, the energy of the laser beam may not be sufficiently absorbed. Is reduced. On the other hand, if the thickness of the light absorption layer 22 is set to 10 nm or more and 80 nm or less, particularly 10 nm or more and 60 nm or less, the energy of the laser beam 40 is sufficiently absorbed while securing high productivity. It becomes possible.
  • the noble metal oxide layer 23 is a layer on which a recording mark is formed by irradiation with the laser beam 40, and mainly contains a noble metal oxide.
  • the kind of the noble metal is not particularly limited, at least one of platinum (Pt), silver (Ag) and palladium (Pd) is preferable, and platinum (Pt) is particularly preferable. That is, it is particularly preferable to select platinum oxide (PtOx) as the material of the noble metal oxide layer 23.
  • Noble metal oxide platinum oxide
  • platinum oxide (PtOx) is used as the material for the layer 23, good signal characteristics and sufficient durability can be obtained.
  • the value of X is such that the extinction coefficient (k) is less than 3 (k ⁇ 3) in the wavelength region of the laser beam 40 used. It is preferable to set so that
  • the thickness of the noble metal oxide layer 23 has a significant effect on signal characteristics.
  • the thickness is preferably set to 2 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 2 nm or more and 30 nm or less.
  • the thickness is preferably set to 2 nm or more and 8 nm or less, more preferably 3 nm or more and 6 nm or less, and set to about 4 nm. It is particularly preferred to do so.
  • the thickness of the noble metal oxide layer 23 is less than 2 nm or more than 50 nm, a recording mark having a good shape is not formed even when the laser beam 40 is irradiated, and a sufficient carrier noise ratio (CNR) is obtained. It is because there is a possibility that it cannot be obtained.
  • the thickness of the noble metal oxide layer 23 is set to 3 nm or more and 30 nm or less, particularly about 4 nm, a recording mark having a good shape can be formed, and a high CNR can be obtained. It becomes possible.
  • the dielectric layers 31, 32, and 33 mainly serve to physically and chemically protect each layer adjacent thereto and adjust optical characteristics.
  • the dielectric layers 31, 32, and 33 may be referred to as first, second, and third dielectric layers, respectively.
  • oxide, sulfide, nitride, or a combination thereof can be used as a main component.
  • oxides such as (C e), titanium (T i), zinc (Zn), and tantalum (Ta), nitrides, sulfides, carbides, and mixtures thereof.
  • ZnS and Si 0 It is more preferable to use a mixture with 2 .
  • the dielectric layers 31, 32, and 33 may be made of the same material, or a part or all of them may be made of different materials. Further, at least one of the dielectric layers 31, 32, and 33 may have a multilayer structure including a plurality of layers.
  • the thickness of the dielectric layer 33 is preferably set to 10 nm or more and 140 nm or less, more preferably 20 nm or more and 120 nm or less. This is because if the thickness of the dielectric layer 33 is less than 10 nm, the light absorbing layer 22 may not be sufficiently protected, and if the thickness of the dielectric layer 33 exceeds 140 nm, the film may not be formed. This is because it takes time and productivity decreases. On the other hand, if the thickness of the dielectric layer 33 is set to 20 nm or more and 120 nm or less, it becomes possible to effectively protect the light absorbing layer 22 while ensuring high productivity.
  • the thickness of the dielectric layer 32 is preferably set to 5 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 100 nm or less. This is because if the thickness of the dielectric layer 32 is less than 5 nm, the noble metal oxide layer 23 may be broken at the time of decomposition and may not be able to protect the noble metal oxide layer 23. If the thickness exceeds 100 nm, the noble metal oxide layer 23 may not be sufficiently deformed during recording. On the other hand, if the thickness of the dielectric layer 32 is set to 20 nm or more and 100 nm or less, it is possible to sufficiently protect the noble metal oxide layer 23 and excessively inhibit deformation during recording. Absent. In addition, the thickness of the dielectric layer 32 also affects the signal characteristics during data reproduction, and a high CNR can be obtained by setting the thickness to 50 nm or more and 70 nm or less, particularly about 6 Onm. It becomes possible.
  • the thickness of the dielectric layer 31 may be determined according to the required reflectance as long as the noble metal oxide layer 23 can be sufficiently protected.
  • the thickness may be set to 30 nm or more and 120 nm or less. It is more preferably set to 50 nm or more and 100 nm or less, and particularly preferably set to about 70 nm. This is because if the thickness of the dielectric layer 31 is less than 30 nm, the noble metal oxide layer 23 may not be sufficiently protected, and if the thickness of the dielectric layer 31 exceeds 12 Onm, a film is formed. It takes time 04 009502 This is because productivity decreases. On the other hand, if the thickness of the dielectric layer 31 is set to 50 nm or more and 100 nm or less, particularly about 70 nm, the noble metal oxide layer 23 can be sufficiently formed while securing high productivity. It becomes possible to protect.
  • a support substrate 11 is prepared, and a reflective layer 21 and a dielectric material are formed on the surface on the side where the group 11a and the land 11b are formed. It can be manufactured by sequentially forming a layer 33, a light absorbing layer 22, a dielectric layer 32, a noble metal oxide layer 23, a dielectric layer 31 and a light transmitting layer 12. That is, in the production of the optical recording medium 10, as in the next-generation type optical recording medium, film formation is performed sequentially from the side opposite to the light incident surface 12a.
  • the reflection layer 21, the dielectric layer 33, the light absorption layer 22, the dielectric layer 32, the noble metal oxide layer 23, and the dielectric layer 31 were formed using chemical species containing these constituent elements.
  • a vapor phase growth method for example, a sputtering method or a vacuum evaporation method can be used, and among them, a sputtering method is preferable.
  • the light-transmitting layer 12 is formed by applying a viscosity-adjusted, for example, an acrylic or epoxy UV curable resin by a spin coating method, and irradiating UV light in a nitrogen atmosphere to cure. It can be formed by a method.
  • the light transmitting layer 12 may be formed using a light transmitting sheet containing a light transmitting resin as a main component and various adhesives or adhesives.
  • a hard coat layer may be provided on the surface of the light transmitting layer 12 to protect the surface of the light transmitting layer 12.
  • the surface of the hard coat layer constitutes the light incident surface 12a.
  • the material of the hard coat layer include an epoxy acrylate oligomer (bifunctional oligomer), a polyfunctional acrylic monomer, a monofunctional acrylic monomer, a UV curable resin containing a photopolymerization initiator, and aluminum (A 1) , Silicon
  • An oxide, a nitride, a sulfide, a carbide, or a mixture thereof such as (S i), cerium (C e), titanium (T i), zinc (Z n), and tantalum (T a) can be used.
  • an ultraviolet-curable resin is used as the material of the hard coat layer, it is preferable to form this on the light-transmitting layer 12 by a spin coating method, and the above oxide, nitride, sulfide, carbide or a mixture thereof is used.
  • a vapor deposition method using a chemical species containing, for example, a sputtering method or a vacuum evaporation method can be used, and among them, the sputtering method is preferable.
  • the hard coat layer plays a role of preventing the light incidence surface 12a from being damaged, it is preferable that the hard coat layer not only be hard but also have lubricity.
  • S I_ ⁇ 2 material as a matrix of the hard coat layer is effective to contain a lubricant in, the lubricant, silicon corn-based lubricant It is preferable to select a fluorine-based lubricant or a fatty acid ester-based lubricant, and the content thereof is preferably 0.1% by mass / 0 or more and 5.0% by mass or less.
  • the data recording on the optical recording medium 10 is performed while rotating the optical recording medium 10 with a wavelength of less than 635 nm, especially about 4.5 nm used for the next-generation optical recording medium.
  • the irradiation is performed by irradiating the noble metal oxide layer 23 with a laser beam 40 having a wavelength from the light incident surface 12a side.
  • the objective lens for focusing the laser beam 40 has a numerical aperture of more than 0.6, and particularly has a numerical aperture of about 0.85 used for a next-generation optical recording medium.
  • An objective lens can be used. That is, data can be recorded using an optical system similar to the optical system used for the next-generation optical recording medium.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing a state in which the optical recording medium 10 is irradiated with the laser beam 40.
  • the cross section of the optical recording medium 10 shown in FIG. 2 is a cross section along the group 11a or the land 11b.
  • the decomposition of the noble metal oxide layer 23 does not occur in the entire beam spot, but occurs only in the central portion of the beam spot as described above. Therefore, the formed bubble 23a (recording mark) is smaller than the beam spot diameter, thereby realizing super-resolution recording.
  • the reason why such super-resolution recording can be performed is as follows.
  • FIG. 3A is a plan view showing a beam spot of the laser beam 40 on the noble metal oxide layer 23, and FIG. 3B is a diagram showing the intensity distribution.
  • the planar shape of the beam spot 41 is almost circular.
  • the intensity distribution of the laser beam 40 in the force beam spot 41 is not uniform, and the Gaussian distribution is shown in Fig. 3 (b). have.
  • the energy inside the beam spot 41 becomes higher toward the center. Therefore, if a predetermined threshold value A sufficiently exceeding the maximum intensity lZe 2 is set, the diameter W2 of the region 42 having the intensity equal to or higher than the threshold value A becomes sufficiently smaller than the diameter W1 of the beam spot 41. .
  • the noble metal oxide layer 23 has a property of decomposing when irradiated with the laser beam 40 having an intensity equal to or greater than the threshold value A, of the region irradiated with the laser beam 40, This means that the bubble 23a (recording mark) is selectively formed only in a portion corresponding to the area 42 in the beam spot 41.
  • bubbles 23a (recording marks) can be formed in the noble metal oxide layer 23 that are sufficiently smaller than the beam spot diameter W1, and the diameter becomes approximately W2.
  • the relationship between the apparent beam spot diameter W2 and the actual beam spot diameter W1 is Wl> W2, and super-resolution recording is realized.
  • the acid platinum (PtOx) which is the most preferable material for the noble metal oxide layer 23, has the property of decomposing when heated to 580 ° C.
  • the threshold value A is the intensity at which the metal oxide layer 23 becomes 580 ° C. or higher.
  • the intensity-modulated laser beam 40 is irradiated along the group 11a and / or the land 11b while rotating the optical recording medium 10, the desired portion of the noble metal oxide layer 23 is less than the reproduction limit. It is possible to form fine recording marks.
  • FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of an intensity modulation pattern of the laser beam 40 during recording.
  • bubbles 23a are formed by decomposition in the region of the noble metal oxide layer 23 irradiated with the laser beam 40 having the recording power Pw, so that the recording marks Ml, M2, M 3 ⁇ -'can be formed.
  • the intensity modulation pattern of the laser beam 40 during recording is not limited to the pattern shown in FIG. 5, and for example, as shown in FIG. 6, the recording marks Ml, M2, M3 It may be formed.
  • FIG. 7 is a graph schematically showing the relationship between the recording power of the laser beam 40 and the CNR of a reproduced signal obtained by subsequent reproduction.
  • the recording power of the laser beam 40 is less than Pwl, an effective reproduction signal cannot be obtained even if reproduction is performed thereafter. This is considered to be because the noble metal oxide layer 23 is not substantially decomposed if the recording power of the laser beam 40 is less than Pwl.
  • the recording power of the laser beam 40 is equal to or more than Pwl and less than Pw2 (> Pwl)
  • the noble metal oxide layer 23 is partially decomposed, and the higher the recording power, the greater the amount of decomposition.
  • the recording power of the laser beam 40 Is preferably set to Pw 2 or more.
  • P value of w 2 is the optical recording medium 10 configuration (of each layer of the material and thickness of each layer, etc.) or recording conditions vary depending (wavelength of the recording linear velocity or laser beams 40), the recording linear velocity is 6. Om / s, the wavelength of the laser beam 40 is about 405 nm, and the numerical aperture of the objective lens 50 is about 0.85, 5.0 mW ⁇ Pw2 ⁇ 9. OmW, and in relation to Pwl, Pwl X l. 4 ⁇ Pw2 ⁇ Pwl X 2.0.
  • the reason why such super-resolution reproduction is possible is not always clear, but when a laser beam 40 set at the reproduction power is irradiated, the laser beam 40 and the fine metal particles 23 b existing in the bubbles 23 a are removed. This causes some interaction, which is presumed to enable super-resolution reproduction.
  • FIG. 8 is a graph schematically showing the relationship between the reproduction power of the laser beam 40 and the CNR.
  • the reproducing power is set too high, the noble metal oxide layer 23 may be decomposed in the blank region, and if such decomposition occurs, a large regenerative deterioration may occur, or in some cases, data may be lost. Will disappear.
  • the reproduction power of the laser beam 40 be set to Pr 2 or more and less than Pwl.
  • Pr 2 depends on the configuration of the optical recording medium 10 (material of each layer, thickness of each layer, etc.) and reproduction conditions (linear velocity of the laser beam, wavelength of the laser beam 40, etc.).
  • the wavelength of the laser beam 40 is about 405 nm
  • the numerical aperture of the objective lens 50 is about 0.85: 1.OmW ⁇ Pr 2 ⁇ 3.OmW, Prl
  • the reproduction power of a conventional optical recording medium is generally about 0.1 mW to 0.5 mW, and the reproduction power exceeding about 0.8 mW is also obtained for a next-generation optical recording medium having two recording surfaces on one side. Considering that it is rarely set to It can be seen that the level of the reproduction power in the above is considerably higher than that of the conventional optical recording medium. Also, in terms of the relationship with the actual recording power, the actual reproduction power is preferably set to P w XO. 1 ⁇ P r ⁇ P w X 0.5, and P w X 0.1. It is more preferable to set ⁇ P w X 0.4. It can also be seen from this that the level of the reproduction power in this embodiment is considerably higher than that of the conventional optical recording medium.
  • the values to be actually set as the recording power and the reproduction power be stored in the optical recording medium 10 as “setting information”. If such setting information is stored in the optical recording medium 10, the setting information is read out by the optical recording / reproducing apparatus when the user actually records or reproduces data, and based on this information, Thus, it is possible to determine the recording power and the reproduction power.
  • the setting information includes not only the recording power and the reproducing power but also information necessary for specifying various conditions (linear velocity, etc.) required for recording and reproducing data on the optical recording medium 10. More preferably, it is included.
  • the setting information may be recorded as a pebble or a pit, or may be recorded as data in the noble metal oxide layer 23.
  • recording and reproducing parameters can be specified. May be indirectly specified.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an optical recording / reproducing apparatus 100 capable of recording and reproducing data on and from the optical recording medium 100.
  • the optical recording / reproducing apparatus 100 includes a spindle motor 101 for rotating the optical recording medium 10, a laser beam 40 for irradiating the optical recording medium 10 with the reflected light 4.
  • the motor includes a source motor 102, a laser drive circuit 103, and a controller 105 for controlling the lens drive circuit 104.
  • the optical head 110 converts a laser beam 110 that generates a laser beam 40 based on the laser drive signal 103a and a laser beam 40 that the laser light source 111 emits into a parallel beam.
  • a photodetector 116 that receives the reflected light 40 ′ and performs photoelectric conversion on the reflected light 40 ′.
  • the spindle motor 101 can rotate the optical recording medium 10 at a desired rotation speed under the control of the controller 105.
  • the rotation control method for the optical recording medium 10 can be broadly classified into a method of rotating while keeping the linear velocity constant (CLV method) and a method of rotating while keeping the angular velocity constant (CAV method).
  • CLV method linear velocity constant
  • CAV method angular velocity constant
  • the data transfer rate is constant irrespective of whether the recording Z playback position is at the inner or outer peripheral portion of the optical recording medium 10, so that a high data transfer is always achieved. It has the advantage of being able to perform recording / reproducing at a rate and has a high recording density, but requires the rotational speed of the optical recording medium 10 to be changed according to the recording / reproducing position.
  • the control is complicated, and the random access speed is low.
  • the rotation control using the CAV method has the advantage that the random access speed is faster because the control of the spin-driving motor 101 is simple, but the recording density on the outer periphery is slightly lower.
  • the traverse motor 102 is used to move the optical head 110 in the radial direction of the optical recording medium 10 under the control of the controller 105.
  • the controller 105 controls the traverse motor 102 so that the beam spot of the laser beam L is moved to a desired position on the optical recording medium 10. Move.
  • the laser drive circuit 103 is used to supply a laser drive signal 103a to the laser light source 111 in the optical head 110 under the control of the controller 105, and the laser drive circuit 103 is generated.
  • the intensity of the laser beam 40 corresponds to the intensity of the laser drive signal 103a. Therefore, when data is recorded on the optical recording medium 10, the laser drive circuit 103 sets the laser drive signal 10 so that the waveform of the laser beam 40 becomes the waveform shown in FIGS. 3 Intensity-modulate a.
  • the laser drive circuit 103 fixes the laser drive signal 103a to a predetermined intensity (P r).
  • the lens driving circuit 104 is used to supply a lens driving signal 104 a to the actuator 115 under the control of the controller 105, and thereby the beam spot of the laser beam 40 is formed.
  • the laser beam 40 can be focused on the noble metal oxide layer 32 of the optical recording medium 10 correctly, and the laser beam 40 can be focused on the eccentric group 1 la and / or the land 11 b. It can be followed. That is, the controller 105 is provided with a focus control circuit 105a. When this is turned on, the beam spot of the laser beam 40 focuses on the noble metal oxide layer 32 of the optical recording medium 10. It is fixed in the state where it was done. In addition, the controller 105 is provided with a tracking control circuit 105b.
  • the tracking control circuit 105b When the tracking control circuit 105b is turned on, the beam spot of the laser beam 40 is changed to the groups 11a and 11a of the optical recording medium 10. / or by using the optical recording and reproducing apparatus 1 0 0 c as this to be the automatic follow-up state the land 1 1 b case of irradiation with the laser beam 4 0 in the optical recording medium 1 0, the controller 1 0 5, the laser
  • the driving circuit 103 is controlled, and based on this, the laser driving circuit 103 supplies a laser driving signal 103a to the laser light source 111.
  • the laser light source 1 1 1 generates a laser beam 40 based on this, PC orchid 004/009502
  • the beam 40 is converted into a parallel beam by the collimator lens 1 12, then enters the objective lens 1 14 via the beam splitter 1 13, and is provided in the optical recording medium 10. Focused on group 11a and Z or land 11b.
  • the reflected light 40 ′ of the laser beam 40 irradiating the optical recording medium 10 is converted into a parallel light beam by the objective lens 114, then reflected by the beam splitter 113, and reflected by the photodetector 111. It is incident on 6. As a result, the reflected light 40 'is photoelectrically converted by the photodetector 116 and supplied to the controller 105.
  • the setting information recorded on the optical recording medium 10 is The data is read out and recorded or reproduced under the conditions based on the control by the controller 105.
  • the recording power of the laser beam 40 is set to a predetermined value of Pw2 or more (preferably, 4.3 mW or more and 9.0 OmW or less), and data is reproduced.
  • the reproduction power of the laser beam 40 can be set to a predetermined value of Pr 2 or more (preferably, 1.1 mW or more, 3.3 mW or less).
  • the optical recording / reproducing apparatus 100 described above can perform both data recording and data reproduction on the optical recording medium 1 °, but uses an optical recording apparatus that can only record data.
  • the data may be recorded on the optical recording medium 10 by using the optical recording medium 10, or the data may be reproduced on the optical recording medium 10 by using an optical reproducing apparatus that can only reproduce the data.
  • the structure of the optical recording medium 10 shown in FIG. 1 is only the basic structure of the optical recording medium according to the present invention, and the structure of the optical recording medium according to the present invention is not limited to this.
  • another noble metal oxide layer may be added to the support substrate 11 side when viewed from the light absorption layer 22, and another noble metal oxide layer may be added to the light transmission layer 12 side when viewed from the noble metal oxide layer 23.
  • 4009502 One light absorbing layer may be added.
  • An optical recording medium sample having a structure in which the reflective layer 21 was removed from the optical recording medium 10 shown in FIG. 1 was produced by the following method.
  • a disk-shaped support substrate 11 made of polycarbonate having a thickness of about 1.lmm and a diameter of about 12 Omm and having a surface formed with groups 11a and lands 11b was formed by injection molding. did.
  • the above optical recording medium sample was set on an optical disk evaluation device (DDU100, manufactured by Pulstec), and rotated at a linear velocity of about 6. Om / s, with a numerical aperture of about 0.85.
  • a noble metal oxide layer 23 is irradiated from a light incident surface 12a with a laser beam having a wavelength of about 405 nm through a certain objective lens, and a single signal having a recording mark length and a Planck length of 80 nm is obtained. Recorded.
  • the recording power (Pw) of the laser beam 40 during recording was set to various values in the range from 3.5 mW to 7.5 mW, and the base power (Pb) was set to approximately OmW.
  • the pulse pattern of the laser beam 40 the pattern shown in FIG. 5 was used.
  • ⁇ ⁇ is made to be less than or equal to 640 nm.
  • Super-resolution recording and super-resolution reproduction can be performed by setting.
  • a laser beam with a wavelength of about 405 nm and a numerical aperture of about 0.85 nm are used in next-generation optical recording media.
  • good characteristics can be obtained. Therefore, since the same recording / reproducing device as the recording / reproducing device for the next-generation optical recording medium can be used, the development cost and the manufacturing cost of the recording / reproducing device can be suppressed.
  • the recording power and the reproducing power of the laser beam at the time of data recording and reproduction are set to appropriate levels, it is possible to obtain good signal characteristics.

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Abstract

支持基板11と、光透過層12と、光透過層12と支持基板11との間に配置された第1の誘電体層31、貴金属酸化物層23、第2の誘電体層32、光吸収層22、第3の誘電体層33及び反射層21を備える光記録媒体10に対し、光透過層12側からレーザビーム40を照射することによってデータの記録及び再生を行う。レーザビーム40の波長をλ、対物レンズの開口数をNAとした場合、λ/NAを640nm以下に設定し、レーザビーム40の記録パワー及び再生パワーをそれぞれPw及びPrとした場合、Pw×0.1≦Pr≦Pw×0.5に設定して、長さがλ/4NA以下の記録マークを含む記録マーク列の記録及び該記録マーク列からのデータ再生を行う。

Description

T JP2004/009502 明 細 書 光記録媒体、 光記録再生装置、 光記録装置及び光再生装置、 並びに、 光記録媒体に 対するデータ記録再生方法、 データ記録方法及びデータ再生方法
<技術分野 >
本発明は光記録媒体に関し、 特に、 再生限界未満の微小な記録マークの形成 及びこのような記録マークからのデータ再生が可能な超解像型の光記録媒体に関す る。 また、 本発明は光記録再生装置、 光記録装置及び光再生装置に関し、 特に、 超 解像型の光記録媒体に対するデータの記録及び/又は再生が可能な光記録再生装置、 光記録装置及ぴ光再生装置に関する。 さらに、 本発明は光記録媒体に対するデータ 記録再生方法、 データ記録方法及びデータ再生方法に関し、 超解像型の光記録媒体 に対するデータ記録再生方法、 データ記録方法及ぴデータ再生方法に関する。
<背景技術 >
近年、 大容量のデジタルデータを記録するための記録媒体として、 C D ( Compact Disc) や D V D (Digital Versatile Disc) に代表される光記録媒体が広 く用いられている。
C Dのうち、 データの追記や書き換えができないタイプ （C D— R OM) の ものは、 厚さ約 1 . 2 mmの光透過性基板上に反射層と保護層が積層された構造を 有しており、 波長約 7 8 0 n mのレーザビームを光透過性基板側から反射層に照射 することによってデータの再生を行うことができる。 一方、 C Dのうち、 データの 追記が可能なタイプ （C D— R) やデータの書き換えが可能なタイプ （C D— RW ) のものは、 光透過性基板と反射層との間に記録層が追加された構造を有しており、 波長約 7 8 0 n mのレーザビームを光透過性基板側から記録層に照射することによ つてデータの記録及び再生を行うことができる。
C Dでは、 レーザビ ^ムの集束に開口数が約 0 . 4 5の対物レンズが用いら れ、 これにより反射層又は記録層上におけるレーザビームのビームスポット径は約 P2004/009502
1. 6 μηιまで絞られる。 これにより、 CDでは約 700MBの記録容量と、 基準 線速度 （約 1. 2 m/ s e c ) において約 1 M b p sのデータ転送レートが実現さ れている。
また、 DVDのうち、 データの追記や書き換えができないタイプ （DVD— ROM) のものは、 厚さ約 0. 6 mmの光透過性基板上に反射層及び保護層が積層 された積層体と、 厚さ約 0. 6mmのダミー基板とが接着層を介して貼り合わされ た構造を有しており、 波長約 635 n mのレーザビームを光透過性基板側から反射 層に照射することによってデータの再生を行うことができる。 一方、 DVDのうち、 データの追記が可能なタイプ （DVD— R等） やデータの書き換えが可能なタイプ (DVD— RW等） のものは、 光透過性基板と反射層との間に記録層が追加された 構造を有しており、 波長約 635 n mのレーザビームを光透過性基板側から記録層 に照射することによってデータの記録及び再生を行うことができる。
DVDでは、 レーザビームの集束に開口数が約 0. 6の対物レンズが用いら れ、 これにより反射層又は記録層上におけるレーザビームのビームスポット径は約 0. 93 μπιまで絞られる。 このように、 DVDに対する記録及び再生においては、 CDよりも波長の短いレーザビームが用いられるとともに、 開口数が大きい対物レ ンズが用いられていることから、 CDに比べてより小さいビームスポット径が実現 されている。 これにより、 DVDでは、 約 4. 7 GB/面の記録容量と、 基準線速 度 （約 3. 5 m/ s e c) において約 11 M b p sのデータ転送レートが実現され ている。
近年、 DVDを超えるデータの記録容量を有し、 且つ、 DVDを越えるデー タ転送レートを実現可能な光記録媒体が提案されている。 このような次世代型の光 記録媒体においては、 大容量■高データ転送レートを実現するため、 波長約 405 nmのレーザビームが用いられるとともに、 開口数が約 0. 85の対物レンズが用 いられる。 これによりレーザビームのビームスポット径は約 0. 43 /imまで絞ら れ、 約 25 GBZ面の記録容量と、 基準線速度 （約 5. 7 m/ s e c ) において約 36Mb p sのデータ転送レートを実現することができる。
このように、 次世代型の光記録媒体では開口数が非常に高い対物レンズが用 P T/JP2004/009502 いられることから、 チルトマージンを十分に確保するとともにコマ収差の発生を抑 えるため、 レーザビームの光路となる光透過層の厚さが約 1 0◦ μ πιと非常に薄く 設定される。 このため、 次世代型の光記録媒体においては、 C Dや D VD等、 現行 型の光記録媒体のように光透過性基板上に記録層等の各種機能層を形成することは 困難であり、 支持基板上に反射層や記録層を成膜した後、 この上にスピンコート法 等により薄レ、樹脂層を形成しこれを光透過層として用いる方法が検討されている。 つまり、 次世代型の光記録媒体の作製においては、 光入射面側から順次成膜が行わ れる現行の光記録媒体とは異なり、 光入射面とは反対側から順次成膜が行われるこ とになる。
以上説明したとおり、 光記録媒体の大容量化と高データ転送レート化は、 主 としてレーザビームのビームスポット径の縮小によって達成されている。 したがつ て、 これ以上の大容量化と高データ転送レート化を達成するためにはビームスポッ ト径をさらに縮小する必要がある。 しかしながら、 レーザビームの波長をこれ以上 短くすると光透過層におけるレーザビームの吸収が急激に増大したり、 光透過層の 経年劣化が大きくなることからこれ以上の短波長化は困難であり、 また、 レンズ設 計の困難性やチルトマージンの確保等を考慮すれば、 対物レンズの開口数をこれ以 上高めることもまた困難である。 つまり、 レーザビームのビームスポット径をこれ 以上縮小することは非常に困難であるといえる。
このような事情から、 大容量化と高データ転送レート化を達成する別の試み として、 近年、 超解像型の光記録媒体が提案されている。 超解像型の光記録媒体と は、 再生限界を超える微小な記録マークの形成及びこのような記録マークからのデ ータ再生が可能な光記録媒体を指し、 このような光記録媒体を用いれば、 ビームス ポット径を縮小することなく大容量化と高データ転送レート化を実現することが可 能となる。
より具体的に説明すると、 レーザビームの波長を; I、 対物レンズの開口数を
NAとした場合、 回折限界 は
d ! = 1 2 NA
で与えられる。 したがって、 C Dや D VDのようにデータが記録マーク及ぴプラン T JP2004/009502 ク領域の長さ、 すなわちエツジ間の距離によつて表現されるタイプの光記録媒体で は、 単一信号の再生限界 d 2は、
ά 2 = λ / 4 ΝΑ
で与えられる。 つまり、 超解像型ではない通常の光記録媒体においては、 最短記録 マークや最短プランク領域の長さが再生限界未満であると記録マークとブランク領 域の判別ができなくなってしまう。 これに対し、 超解像型の光記録媒体では、 長さ が再生限界未満である記録マークやブランク領域を利用することができるので、 ビ 一ムスポット径を縮小することなく大容量ィヒと高データ転送レート化を実現するこ とが可能となるのである。
超解像型の光記録媒体としては、 従来より 「散乱型スーパレンズ (Super RENS) J (Super Resolution Near-field Structure)と呼ばれる超解像型の光記録媒 体が提案されている （非特許文献 1参照） 。 この光記録媒体には、 相変化材料層と 金属酸化物からなる再生層が用いられ、 レーザビームを照射するとビームスポット 中心の高エネルギー部分において再生層を構成する金属酸化物が分解し、 これによ り生じる金属微粒子によってレーザビームが散乱し接場光が発生するものと考えら れている。 その結果、 相変化材料層には局所的に近接場光が照射されることになる ので、 その相変化を利用して超解像記録及び超解像再生を行うことが可能になると 説明されている。 そして、 レーザビームが遠ざかると、 再生層の分解により生じた 金属と酸素が再び結合して元の金属酸化物に戻るため、 繰り返しの書き換えが可能 であるとされている。
し力 しながら、 本発明者らの研究によれば、 「散乱型スーパレンズ」 と呼ば れる超解像型の光記録媒体では、 相変化材料層の相変化が信号となって現れること はほとんどなく、 しかも再生層の分 f ^は不可逆的であることが明らかとなった。 つ まり、 「散乱型スーパレンズ」 と呼ばれる超解像型の光記録媒体は、 可逆的な記録 マークを相変化材料層に形成可能な書き換え型の光記録媒体としてではなく、 不可 逆的な記録マークを再生層 （貴金属酸化物層） に形成可能な追記型の光記録媒体と して実現可能であることが明らかとなった （非特許文献 2参照） 。
ここで、 再生限界未満の微小な記録マークを貴金属酸化物層に形成すること 04 009502 が可能である理由は、 ビームスポット中心の高エネルギー部分において貴金属酸化 物層が局所的に分解し、 生じる気泡によって当該領域が塑性変形するためである。 塑性変形した部分は記録マークとして用いられ、 塑性変形していない部分はブラン ク領域として用いられる。 一方、 このようにして形成された微小な記録マークから データ再生が可能である理由は現在のところ明らかとなっていないが、 非特許文献
2に記載されているように、 波長 6 3 5 n mのレーザビームと開口数 0 . 6の対物 レンズを用いた超解像再生において良好な信号特性が得られている。 波長 6 3 5 n mのレーザビームと開口数 0 . 6の対物レンズは、 上述の通り D V Dの記録及び再 生に用いられる光学系である。 したがって、 超解像型の光記録媒体においても、 次 世代型の光記録媒体のようにさらに波長の短いレーザビームとさらに開口数の大き い対物レンズを用いれば、 よりいつそうの記録密度とデータ転送レートが得られる ものと想像することができる。
[非特許文献 1 ] A near-field recording and readout technology using a raatellic probe in an optical disk", Jap. J. Appl. Phys. , 日本応用物理学会編， 2000年， Volume 39, p. 980-981
[ 特許文献 2 ] ' Rigid bubble pit formation and huge signal
enhancement in super-resolution near-field structure disk with platinum- oxide layer , Applied Physics Letters, American Institute of Physics, December 16, 2002， Volume 81， umber 25, p. 4697 - 4699
しかしながら、 上述の通り、 超解像型の光記録媒体において再生限界未満の 記録マークからデータ再生が可能であるメ力二ズムは明らかではないため、 波長が 6 3 5 n m未満であるレーザビームや開口数が 0 . 6を超える対物レンズを用いた 場合にも超解像再生が可能であるのか不明であり、 また可能であるとすれば、 層構 成や各層の材料、 さらには各層の厚み等をどのように設定すれば良好な信号特性が 得られるのか、 また、 レーザビームのパワーをどの程度に設定すれば良好な信号特 性が得られるのか、 その予想は事実上不可能である。
<発明の開示 > したがって、 本発明の目的は、 貴金属酸化物層を有する超解像型の光記録媒 体であって、 より波長の短いレーザビーム及びより開口数の大きい対物レンズを用 いて超解像記録及び超解像再生が可能な光記録媒体を提供することである。
また、 本発明の他の目的は、 超解像型の光記録媒体に対するデータの記録及 び再生が可能な光記録再生装置であって、 良好な特性を得ることが可能な光記録装 置を提供することである。
また、 本発明のさらに他の目的は、 超解像型の光記録媒体に対するデータの 記録が可能な光記録装置であって、 良好な特性を得ることが可能な光記録装置を提 供することである。
また、 本発明のさらに他の目的は、 超解像型の光記録媒体に対するデータの 再生が可能な光記録装置であって、 良好な特性を得ることが可能な光再生装置を提 供することである。
また、 本発明のさらに他の目的は、 超解像型の光記録媒体に対するデータ記 録再生方法、 データ記録方法及びデータ再生方法であって、 良好な信号特性を得る ことが可能なデータ記録再生方法、 データ記録方法及びデータ再生方法を提供する ことである。
本発明の一側面によるによる光記録媒体は、 支持基板と、 光透過層と、 前記 光透過層と前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1の 誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備 える光記録媒体であって、 レーザビームの波長を; I、 前記レーザビームを集束する ための対物レンズの開口数を NAとした場合、 ΖΝΑを 6 4 0 n m以下に設定し、 前記レーザビームの記録パワーを P w、 前記レーザビームの再生パワーを P rとし た場合、
P w X 0. 1≤P r≤P w X 0. 5
に設定して、 長さが; Iノ 4 N A以下の記録マークを含む記録マーク列の記録及び該 記録マーク列からのデータ再生を行うために必要な設定情報を有していることを特 徴とする。
本発明によれば、 波長 （ ) が約 6 3 5 n m未満のレーザビーム及び開口数 JP2004/009502
(NA) が約 0 . 6超の対物レンズを用いた超解像記録及び超解像再生、 特に、 次 世代型の光記録媒体において用いられる波長が約 4 0 5 n mのレーザビーム及び開 口数が約 0 . 8 5の対物レンズを用いた超解像記録及び超解像再生において、 良好 な特性を得ることが可能となる。
本発明の他の側面によるによる光記録媒体は、 支持基板と、 光透過層と、 前 記光透過層と前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1 の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを 備える光記録媒体であって、 レーザビームの波長をえ、 前記レーザビームを集束す るための対物レンズの開口数を NAとした場合、 λ ΖΝΑを 6 4 0 n m以下、 前記 レーザビームの記録パワーを 5 . 3 mW以上、 1 1 . O mW以下に設定して、 長さ がぇ 4 N A以下の記録マークを含む記録マーク列を記録するために必要な設定情 報を有していることを特徴とする。
本発明によれば、 波長 （え） が約 6 3 5 n m未満のレーザビーム及び開口数 (NA) が約 0 . 6超の対物レンズを用いた超解像記録、 特に、 次世代型の光記録 媒体において用いられる波長が約 4 0 5 n mのレーザビーム及ぴ開口数が約 0 . 8 5の対物レンズを用いた超解像記録において、 良好な特性を得ることが可能となる。
本発明のさらに他の側面によるによる光記録媒体は、 支持基板と、 光透過層 と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置され た第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体 層とを備える光記録媒体であって、 レーザビームの波長を λ、 前記レーザビームを 集束するための対物レンズの開口数を Ν Αとした場合、 /ΝΑを 6 4 0 n m以下、 前記レーザビームの再生パワーを 1 . I mW以上、 3 . 3 mW以下に設定して、 長 さが; L Z 4 N A以下の記録マークを含む記録マーク列からのデータ再生を行うため に必要な設定情報を有していることを特徴とする。
本発明によれば、 波長 （λ ) が約 6 3 5 n m未満のレーザビーム及ぴ開口数 (NA) が約 0 . 6超の対物レンズを用いた超解像再生、 特に、 次世代型の光記録 媒体において用いられる波長が約 4 0 5 η ηιのレーザビーム及び開口数が約 0 . 8 5の対物レンズを用いた超解像再生において、 良好な特性を得ることが可能となる ここで、 前記支持基板の厚さが 0. 6 mm以上、 2. Omm以下であり、 前 記光透過層の厚さが 1 0 μ m以上、 200 μ m以下であり、 前記貴金属酸化物層の 厚さが 2 nm以上、 50 nm以下であり、 前記第 2の誘電体層の厚さが 5 n m以上、 l O O nm以下であり、 前記光吸収層の厚さが 5 nm以上、 l O O nm以下であり、 前記第 3の誘電体層の厚さが 10 nm以上、 1 40 n m以下であることが好ましい。 支持基板や各層の厚さをこのように設定すれば、 波長が約 40 5 n mのレーザビー ム及び開口数が約 0. 8 5の対物レンズを用いた超解像記録や超解像再生において、 非常に良好な特性を得ることが可能となる。
また、 貴金属酸ィヒ物層には酸化白金 （P tOx) が含まれていることが好ま しい。 この場合、 貴金属酸化物層の実質的に全てが酸ィヒ白金 （P tOx) により構 成されていることが最も好ましいが、 他の材料や不可避的に混入する不純物が含ま れていても構わない。 貴金属酸化物層の材料として酸化白金 （P tOx) を用いれ ば、 良好な信号特性及び十分な耐久性を得ることが可能となる。
また、 本発明による光記録媒体では、 支持基板と第 3の誘電体層との間に設 けられた反射層をさらに備えることが好ましい。 このような反射層を設ければ、 再 生信号のレベルが高められるとともに再生耐久性が大幅に向上する。 ここで 「再生 耐久性」 とは、 再生劣化現象、 つまり、 再生時に照射されるレーザビームのェネル ギ一によつて貴金属酸化物層の状態が変化し、 これによりノイズの増加やキャリア の減少が生じて CNRが低下する現象に対する耐性をいう。 反射層の厚さとしては、 5 nm以上、 200 nm以下であることが好ましく、 1 0 nm以上、 1 00 nm以 下であることがより好ましく、 1 0 nm以上、 50 nm以下であることが最も好ま しい。 反射層の厚さをこのように設定することにより、 生産性を大きく低下させる ことなく、 十分な再生耐久性向上効果を得ることが可能となる。
本発明による光記録再生装置は、 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と 前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録 媒体に対し、 前記光透過層側からレーザビームを照射することによつてデータの記 録及び再生を行う光記録再生装置であって、 前記レーザビームの波長を I、 前記レ 一ザビームを集束するための対物レンズの開口数を NAとした場合、 λ ΖΝΑを 6 4 0 n m以下に設定し、 前記レーザビームの記録パワーを P w、 前記レーザビーム の再生パワーを P rとした場合、
P w X 0 . 1≤P r≤P w X 0 . 5
に設定して、 長さが λノ 4 Ν Α以下の記録マークを含む記録マーク列の記録及ぴ該 記録マーク列からのデータ再生を行うことを特徴とする。 本発明の光記録再生装置 によれば、 超解像型の光記録媒体に対するデータの記録及び再生において、 良好な 特性を得ることが可能となる。
本発明による光記録装置は、 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記 支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金 属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体 に対し、 前記光透過層側からレーザビームを照射することによってデータの記録を 行う光記録装置であって、 前記レーザビームの波長をえ、 前記レーザビームを集束 するための対物レンズの開口数を N Aとした場合、 λ /ΝΑを 6 4 0 n m以下、 前 記レーザビームの記録パワーを 5 . 3 mW以上、 1 1 . O mW以下に設定して、 長 さが ノ 4 NA以下の記録マークを含む記録マーク列を記録することを特徴とする。 本発明の光記録装置によれば、 超解像型の光記録媒体に対するデータの記録におい て、 良好な特性を得ることが可能となる。
また、 本 明による光再生装置は、 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層 と前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録 媒体に対し、 前記光透過層側からレーザビームを照射することによってデータの再 生を行う光再生装置であって、 前記レーザビームの波長を I、 前記レーザビームを 集束するための対物レンズの開口数を NAとした場合、 λ ΖΝΑを 6 4 0 n m以下、 前記レーザビームの再生パワーを 1 . l mW以上、 3 . 3 mW以下に設定して、 長 さが； / 4 N A以下の記録マークを含む記録マーク列からのデータ再生を行うこと を特徴とする。 本発明の光再生装置によれば、 超解像型の光記録媒体に対するデー タの再生において、 良好な特性を得ることが可能となる。 本発明によるデータ記録再生方法は、 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過 層と前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体 層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光 記録媒体に対し、 前記光透過層側からレーザビームを照射することによってデータ の記録及び再生を行うデータ記録再生方法であって、 前記レーザビームの波長を; I、 前記レーザビームを集束するための対物レンズの開口数を NAとした場合、 λ ΖΝ Αを 6 4 0 n m以下に設定し、 前記レーザビームの記録パワーを P w、 前記レーザ ビームの再生パワーを P rとした場合、
P w X 0 . 1≤P r≤P w X 0 . 5
に設定して、 長さが; I 4 N A以下の記録マークを含む記録マーク列の記録及び該 記録マーク列からのデータ再生を行うことを特徴とする。 本発明の光記録再生方法 によれば、 超解像型の光記録媒体に対するデータの記録及び再生において、 良好な 特性を得ることが可能となる。
本発明によるデータ記録方法は、 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と 前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録 媒体に対し、 前記光透過層側からレーザビームを照射することによってデータを記 録するデータ記録方法であって、 前記レーザビームの波長を λ、 前記レーザビーム を集束するための対物レンズの開口数を Ν Αとした場合、 λ /ΝΑを 6 4 0 n m以 下、 前記レーザビームの記録パワーの値を 5 . 3 mW以上、 1 1 . O mW以下に設 定して、 長さが； / 4 N A以下の記録マークを含む記録マーク列を記録することを 特 ί敷とする。
本発明のデータ記録方法によれば、 超解像型の光記録媒体に対するデータの 記録において、 良好な特性を得ることが可能となる。 この場合、 記録パワーの値を、 キャリア ノイズ比が実質的に飽和する記録パワーの値よりも 0 . 5 mW以上、 2 . O mW以下高く設定することが好ましい。 記録パワーの値をこのように設定すれば、 記録パワーを必要以上に高く設定することなく、 確実にキヤリァ /ノィズ比が実質 的に飽和する領域にて記録を行うことが可能となる。
0 4 009502 本発明によるデータ再生方法は、 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と 前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録 媒体に対し、 前記光透過層側からレーザビームを照射することによつてデータを再 生するデータ再生方法であって、 前記レーザビームの波長を 、 前記レーザビーム を集束するための対物レンズの開口数を Ν Αとした場合、 ΖΝΑを 6 4 0 n m以 下、 前記レーザビームの再生パワーの値を 1 . l mW以上、 3 . 3 mW以下に設定 して、 長さが; L Z 4 NA以下の記録マークを含む記録マーク列からのデータ再生を 行うことを特 ί数とする。
本発明のデータ再生方法によれば、 超解像型の光記録媒体に対するデータの 再生において、 良好な特性を得ることが可能となる。 この場合、 再生パワーの値を、 キャリア/ノイズ比が実質的に飽和する再生パワーの値よりも 0 . l mW以上、 0 .
3 mW以下高く設定することが好ましい。 再生パワーの値をこのように設定すれば、 再生劣化現象を抑制しつつ、 確実にキヤリァ ィズ比が実質的に飽和する領域に て再生を行うことが可能となる。
本発明によれば、 波長が約 6 3 5 n m未満のレーザビーム及び開口数が約 0 . 6超の対物レンズを用いることにより、 λ ΖΝΑを 6 4 0 n m以下に設定して超解 像記録及び超解像再生を行うことができ、 特に、 次世代型の光記録媒体において用 いられる波長が約 4 0 5 n mのレーザビーム及ぴ開口数が約 0 . 8 5の対物レンズ を用いた超解像記録及び超解像再生において、 良好な特性を得ることが可能となる。 したがって、 次世代型の光記録媒体用の記録再生装置と同様の記録再生装置を用 、 ることができるので、 記録再生装置の開発コスト '製造コストを抑制することが可 能となる。
また、 本発明では、 データの記録時や再生時におけるレーザビームの記録パ ヮ一や再生パヮ一を適切なレベルに設定していることから、 良好な信号特性を得る ことが可能となる。 TJP2004/009502
<図面の簡単な説明 >
図 1 (a) は、 本発明の好ましい実施形態による光記録媒体 10の外観を示 す切り欠き斜視図であり、 図 （b) は （a) に示す A部を拡大した部分断面図であ る。
図 2は、 光記録媒体 10に対してレーザビーム 40を照射した状態を模式的 に示す図である。
図 3 (a) は、 貴金属酸化物層 23上におけるレーザビーム 40のビームス ポットを示す平面図であり、 図 3 (b) はその強度分布を示す図である。
図 4は気泡 23 a (記録マーク） のサイズを説明するための図である。 図 5は、 記録時におけるレーザビーム 40の強度変調パターンの一例を示す 波形図である。
図 6は、 記録時におけるレーザビーム 40の強度変調パターンの他の例を示 す波形図である。
図 7は、 レーザビーム 40の記録パワーとその後の再生により得られる再生 信号の C N Rとの関係を模式的に示すグラフである。
図 8は、 レーザビーム 40の再生パワーと CNRとの関係を模式的に示すグ ラフである。
図 9は、 光記録媒体 10に対してデータの記録及び再生を行うことが可能な 光記録再生装置 100の概略構成図である。
図 10は、 特性の評価 1における測定結果を示すグラフである。
図 1 1は、 特性の評価 2における測定結果を示すダラフである。 く発明を実施するための最良の形態 >
以下、 添付図面を参照しながら、 本発明の好ましい実施の形態について詳細 に説明する。
図 1· (a) は、 本発明の好ましい実施形態による光記録媒体 10の外観を示 す切り欠き斜視図であり、 図 1 (b) は、 図 1 (a) に示す A部を拡大した部分断 面図である。
2 09502 図 1 ( a ) に示すように、 本実施形態による光記録媒体 1 0は円盤状であり、 図 1 ( b ) に示すように、 支持基板 1 1と、 光透過層 1 2と、 支持基板 1 1と光透 過層 1 2との間にこの順に設けられた反射層 2 1、 光吸収層 2 2及び貴金属酸化物 層 2 3と、 反射層 2 1と光吸収層 2 2との間、 光吸収層 2 2と貴金属酸化物層 2 3 との間及び貴金属酸化物層 2 3と光透過層 1 2との間にそれぞれ設けられた誘電体 層 3 3、 3 2及び 3 1とを備えて構成されている。 データの記録及び再生は、 光記 録媒体 1 0を回転させながらレーザビーム 4 0を光入射面 1 2 a側から照射するこ とによって行うことができる。 レーザビーム 4 0の波長は、 6 3 5 n m未満に設定 することが可能であり、 特に、 次世代型の光記録媒体に対して用いられる 4 0 5 n m程度の波長に設定することが最も好ましい。 また、 レーザビーム 4 0を集束する ための対物レンズの開口数としては 0 . 6超に設定することが可能であり、 特に、 次世代型の光記録媒体に対して用いられる 0 . 8 5程度の開口数に設定することが 可能である。
支持基板 1 1は、 光記録媒体 1 0に求められる機械的強度を確保するために 用いられる円盤状の基板であり、 その一方の面には、 その中心部近傍から外縁部に 向けて又は外縁部から中心部近傍に向けて、 レーザビーム 4 0をガイドするための グループ 1 1 a及びランド 1 1 bが螺旋状に形成されている。 支持基板 1 1の材料 や厚さは、 機械的強度の確保が可能である限り特に限定されない。 例えば支持基板 1 1の材料としては、 ガラス、 セラミックス、 樹脂等を用いることができ、 成形の 容易性を考慮すれば樹脂を用いることが好ましい。 このような樹脂としてはポリ力 ーポネート樹脂、 ォレフィン樹脂、 アクリル樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリスチレン樹 脂、 ポリエチレン樹脂、 ポリプロピレン樹脂、 シリコーン樹脂、 フッ素系樹脂、 A B S樹脂、 ウレタン樹脂等が挙げられる。 中でも、 加工性などの点からポリカーボ ネート樹脂ゃォレフイン樹脂を用いることが特に好ましい。 伹し、 支持基板 1 1は レーザビーム 4 0の光路とはならないことから、 当該波長領域における光透過性の 高い材料を選択する必要はない。
一方、 支持基板 1 1の厚さについては、 機械的強度の確保に必要且つ十分で ある厚さ、 例えば、 0 . 6 mm以上、 2 . 0 mm以下に設定することが好ましく、
3 04009502
現行の光記録媒体や次世代型の光記録媒体との互換性を考慮すれば、 1. Omm以 上、 1. 2 mm以下、 特に、 1. 1 mm程度に設定することが好ましい。 支持基板 1 1の直径についても特に限定されないが、 現行の光記録媒体や次世代型の光記録 媒体との互換性を考慮すれば、 120 mm程度に設定することが好ましい。
光透過層 12は、 記録時及び再生時に照射されるレーザビーム 40の光路と なる層である。 その材料としては、 使用されるレーザビーム 40の波長領域におい て光透過率が十分に高い材料である限り特に限定されず、 例えば光透過性樹脂等を 用いることができる。 本実施形態による光記録媒体 10では、 光透過層 12の厚さ は 10 μ m以上、 200 m以下に設定。 これは、 光透過層 12の厚さが 10 μ m 未満であると光入射面 12 a上におけるビーム径が非常に小さくなることから、 光 入射面 12 aの傷やゴミが記録や再生に与える影響が大きくなりすぎるためであり 200 /zm超であるとチルトマージンの確保やコマ収差の抑制が困難となるからで ある。 また、 次世代型の光記録媒体との互換性を考慮すれば、 50 //in以上、 15 0 /im以下に設定することが好ましく、 70 μπι以上、 120 //m以下に設定する ことが特に好ましい。
反射層 21は、 再生信号のレベルを高めるとともに再生耐久性を向上させる 役割を果たす層である。 反射層 21の材料としては、 金 （Au) ， 銀 （Ag) , 銅 (Cu) , 白金 （P t) ， アルミニウム （A 1) , チタン （T i) , クロム （C r ) ， 鉄 （F e) , コバルト (Co) , ニッケル （N i) ， マグネシウム (Mg) ， 亜鉛 （Ζη) , ゲルマニウム （Ge) 等の単体の金属又は合金を用いることができ る。 反射層 21の厚さは特に限定されないが、 5 nm以上、 200 nm以下に設定 することが好ましく、 10 nm以上、 100 nm以下に設定することがより好まし く、 l Onm以上、 50 nm以下に設定することが最も好ましい。 これは、 反射層 21の厚さが 5 nm未満であると再生耐久性を向上させる効果が十分に得られない からであり、 また、 反射層 21の厚さが 20 Onmを超えると成膜に時間がかかり 生産性が低下する一方で、 これ以上の再生耐久性向上効果がほとんど得られないか らである。 これに対し、 反射層 21の厚さを 10 nm以上、 10 O nm以下、 特に 1 O nm以上、 50 nm以下に設定すれば、 生産性を大きく低下させることなく、 4009502
十分な再生耐久性向上効果を得ることが可能となる。 尚、 本発明において、 光記録 媒体に反射層 21を設けることは必須でないが、 これを設けることにより上記の効 果を得ることが可能となる。
光吸収層 22は、 主として、 レーザビーム 40のエネルギーを吸収しこれを 熱に変換する役割を果たし、 その材料としては、 使用するレーザビーム 40の波長 領域における吸収が大きく、 且つ、 記録時において貴金属酸化物層 23の変形を妨 げないよう比較的硬度の低い材料を用いることが好ましい。 波長が 635 n m未満 のレーザビーム 40についてこのような条件を満たす材料としては、 書き換え型の 光記録媒体において記録層の材料として用いられる相変化材料が挙げられる。 相変 化材料としては、 アンチモン （S b) 、 テルル （Te) 及びゲルマニウム （Ge) の合金又はこれに添加物が加えられた材料を用いることが好ましい。
具体的には、 光吸収層 22を構成する相変化材料の原子比を
(SbaTe i_a) bMb又は、
{ (GeT e) c (S b 2T e 3) ト c} άΜ^ά
(但し、 Mはアンチモン （Sb) 、 テルル （Te) 及びゲルマニウム （Ge ) を除く元素である） で表したとき、
0≤ a≤ 1 N 且つ
0≤ b≤ 0. 25又は、
1/3≤ c≤ 2/3、 且つ
0. 9≤ d
に設定することが好ましい。
特に、 bの値が 0. 25を超えると光の吸収係数が光吸収層 22に要求され る値よりも低くなるおそれがあり、 また、 熱伝導性が光吸収層 22に要求される値 よりも低くなるおそれがあるため、 好ましくない。
元素 Mの種類は特に限定されないが、 インジウム （I n) ， 銀 （Ag) ， 金 (Au) ， ビスマス （B i) , セレン （S e) ， ァノレミニゥム （A 1) ， リン （P ) ， 水素 （H) ， シリコン （S i) ， 炭素 （C) ， バナジウム （V) ， タンダステ ン （W) ， タンタル （Ta) , 亜鉛 （Zn) ， マンガン （Mn) ， チタン （T i ) , P T/JP2004/009502 錫 （Sn) ， パラジウム （P d) , 鉛 （Pb) , 窒素 （Ν) , 酸素 （Ο) 及び希土 類元素 （スカンジウム （S c) 、 イットリウム （Y) 及びランタノイド） からなる 群より選ばれた 1又は 2以上の元素を選択することが好ましい。 特に、 波長が 39 0 nm~420 nmのレーザビームを用いる場合には、 元素 Mとして銀 （Ag) , インジウム （I n) 及び希土類元素からなる群より 1又は 2以上の元素を選択する ことが好ましい。 これにより、 波長が 390 ηπ！〜 420 nmのレーザビーム、 特 に 405 nm程度のレーザビームを用いた場合において良好な信号特性を得ること が可能となる。
伹し、 光吸収層 22の材料として相変化材料を用いた場合であっても、 記録 による相変化が信号となって現れることはほとんどない。 光吸収層 22の材料とし て相変化材料を用いることが必須でないのはこのためである。 しかしながら、 現在 のところ光吸収層 22の材料として相変化材料、 特に上述した組成を有する相変化 材料を用いた場合に最も良い信号特性が得られることが発明者により確認されてい る。
光吸収層 22の厚さとしては、 その材料として相変化材料を用いた場合、 5 nm以上、 100 nm以下に設定することが好ましく、 10 nm以上、 80 nm以 下に設定することがより好ましく、 10nm以上、 60 nm以下に設定することが 特に好ましい。 これは、 光吸収層 22の厚さが 5 nm未満であるとレーザビームの エネルギーを十分に吸収することができないおそれがあるからであり、 1 O O nm を超えると成膜に時間がかかり生産性が低下するからである。 これに対し、 光吸収 層 22の厚さを 10 nm以上、 80 n m以下、 特に 10 n m以上、 60 nm以下に 設定すれば、 高い生産性を確保しつつレーザビーム 40のエネルギーを十分に吸収 することが可能となる。
貴金属酸化物層 23は、 レーザビーム 40の照射により記録マークが形成さ れる層であり、 貴金属の酸化物を主成分とする。 貴金属の種類としては特に限定さ れないが、 白金 （P t) 、 銀 （Ag) 及びパラジウム （P d) の少なくとも 1種が 好ましく、 白金 （P t) が特に白金が好ましい。 つまり、 貴金属酸化物層 23の材 料としては、 酸化白金 （P tOx) を選択することが特に好ましい。 貴金属酸化物
6 TJP2004/009502 層 23の材料として酸化白金 （P tOx) を用いれば、 良好な信号特性及び十分な 耐久性を得ることが可能となる。 貴金属酸化物層 23の材料として酸化白金 （P t Ox) を用いる場合、 Xの値としては、 使用するレーザビーム 40の波長領域にお いて消衰係数 （k) が 3未満 (k< 3) となるように設定することが好ましい。
貴金属酸化物層 23の厚さは信号特性に大きな影響を与える。 良好な信号特 性を得るためには、 その厚さを 2 nm以上、 50 nm以下に設定することが好まし く、 2 nm以上、 30 nm以下に設定することがより好ましい。 特に良好な信号特 性を得るためには、 その厚さを 2 nm以上、 8 nm以下に設定することが好ましく、 3 nm以上、 6 nm以下に設定することがより好ましく、 4 nm程度に設定するこ とが特に好ましい。 貴金属酸化物層 23の厚さが 2 nm未満又は 50 nm超である と、 レーザビーム 40を照射しても良好な形状を持った記録マークが形成されず、 十分なキャリア ノイズ比 （CNR) が得られないおそれがあるからである。 これ に対し、 貴金属酸化物層 23の厚さを 3 nm以上、 30 nm以下、 特に4 nm程度 に設定すれば良好な形状をもつた記録マークを形成することでき、 高い C N Rを得 ることが可能となる。
誘電体層 31、 32及び 33は、 主として、 これらに隣接する各層を物理的 及び化学的に保護するとともに、 光学特性を調整する役割を果たす。 本明細書にお いては、 誘電体層 31、 32及び 33をそれぞれ第 1、 第 2及び第 3の誘電体層と 呼ぶことがある。 誘電体層 31、 32及び 33の材料としては、 酸化物、 硫化物、 窒化物又はこれらの組み合わせを主成分として用いることができる。 具体的には、 A 1203、 A 1 N、 ZnO、 ZnS、 G e N、 G e C r N、 C e02、 S i 0、 S i O S i 3N4、 S i C、 L a 2〇3、 T aO、 T i〇2、 S i A 1 ON (S i〇2， A 1203, S i 3N4及び A 1 Nの混合物） 及び L a S i ON (La 203, S i 02 及び S i 3N4の混合物） 等、 アルミニウム （A 1) 、 シリコン （S i) 、 セリウム
(C e) 、 チタン （T i ) 、 亜鉛 (Z n) 、 タンタル （Ta) 等の酸化物、 窒化物、 硫化物、 炭化物あるいはそれらの混合物を用いることが好ましく、 特に、 ZnSと S i 02との混合物を用いることがより好ましい。 この場合、 ZnSの割合を 70 モル％以上、 90モル％以下に設定し、 S i〇2の割合を 10モル0/。以上、 30モ TJP2004/009502 ル％以下に設定することが好ましく、 Z n Sと S i〇 2のモル比を 80 ： 20程度 に設定することが最も好ましい。
誘電体層 31、 32及び 33は、 互いに同じ材料で構成されてもよいし、 そ の一部又は全部が異なる材料で構成されてもよい。 さらに、 誘電体層 31、 32及 び 33の少なくとも一つが複数層からなる多層構造であっても構わない。
誘電体層 33の厚さは、 10 n m以上、 140 n m以下に設定することが好 ましく、 20 nm以上、 120 nm以下に設定することがより好ましい。 これは、 誘電体層 33の厚さが 10 nm未満であると光吸収層 22を十分に保護できないお それがあるからであり、 誘電体層 33の厚さが 140 nmを超えると成膜に時間が かかり生産性が低下するからである。 これに対し、 誘電体層 33の厚さを 20 nm 以上、 120 nm以下に設定すれば、 高い生産性を確保しつつ光吸収層 22を効果 的に保護することが可能となる。
誘電体層 32の厚さは、 5 nm以上、 100 n m以下に設定することが好ま しく、 20nm以上、 100 nm以下に設定することがより好ましい。 これは、 誘 電体層 32の厚さが 5 nm未満であると貴金属酸化物層 23の分解時に破壌され、 貴金属酸化物層 23を保護できなくなるおそれがあるからであり、 誘電体層 32の 厚さが 100 nmを超えると記録時において貴金属酸化物層 23が十分に変形でき なくなるおそれがあるからである。 これに対し、 誘電体層 32の厚さを 20 nm以 上、 100 nm以下に設定すれば、 貴金属酸ィヒ物層 23を十分に保護しつつ、 記録 時における変形を過度に阻害することがない。 また、 誘電体層 32の厚さはデータ 再生時における信号特性にも影響を与え、 その厚さを 50 nm以上、 70 nm以下、 特に 6 Onm程度に設定することにより、 高い CNRを得ることが可能となる。
誘電体層 31の厚さは、 貴金属酸化物層 23を十分に保護できる限りにおい て、 求められる反射率に応じて定めれば良く、 例えば、 30 nm以上、 1 20 nm 以下に設定することが好ましく、 50 nm以上、 100 nm以下に設定することが より好ましく、 70 nm程度に設定することが特に好ましい。 これは、 誘電体層 3 1の厚さが 30 nm未満であると貴金属酸化物層 23を十分に保護できないおそれ があるからであり、 誘電体層 31の厚さが 12 Onmを超えると成膜に時間がかか 04 009502 り生産性が低下するからである。 これに対し、 誘電体層 3 1の厚さを 5 0 n m以上、 1 0 0 n m以下、 特に 7 0 n m程度に設定すれば、 高い生産性を確保しつつ貴金属 酸化物層 2 3を十分に保護することが可能となる。
以上が光記録媒体 1 0の構造である。
このような構造を有する光記録媒体 1 0の製造においては、 まず支持基板 1 1を用意し、 グループ 1 1 a及びランド 1 1 bが形成されている側の表面に反射層 2 1、 誘電体層 3 3、 光吸収層 2 2、 誘電体層 3 2、 貴金属酸化物層 2 3、 誘電体 層 3 1及び光透過層 1 2を順次形成することにより作製することができる。 つまり、 光記録媒体 1 0の作製においては、 次世代型の光記録媒体と同様、 光入射面 1 2 a とは反対側から順次成膜が行われることになる。
反射層 2 1、 誘電体層 3 3、 光吸収層 2 2、 誘電体層 3 2、 貴金属酸化物層 2 3、 誘電体層 3 1の形成は、 これらの構成元素を含む化学種を用いた気相成長法、 例えば、 スパッタリング法や真空蒸着法を用いることができ、 中でも、 スパッタリ ング法を用いることが好ましい。 一方、 光透過層 1 2の形成については、 粘度調整 された例えばアクリル系又はエポキシ系の紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によ り皮膜させ、 窒素雰囲気中で紫外線を照射して硬化する等の方法により形成するこ とができる。 伹し、 スピンコート法ではなく、 光透過性樹脂を主成分とする光透過 性シートと各種接着剤や粘着剤を用いて光透過層 1 2を形成しても構わない。
尚、 光透過層 1 2の表面にハードコート層を設け、 これによつて光透過層 1 2の表面を保護しても構わない。 この場合、 ハードコート層の表面が光入射面 1 2 aを構成する。 ハードコート層の材料としては、 例えば、 エポキシァクリレートォ リゴマー （2官能オリゴマー） 、 多官能アクリルモノマー、 単官能アクリルモノマ 一及び光重合開始剤を含む紫外線硬化性樹脂や、 アルミニウム （A 1 ) 、 シリコン
( S i ) 、 セリウム （C e ) 、 チタン （T i ) 、 亜鉛 ( Z n ) 、 タンタル （T a ) 等の酸化物、 窒化物、 硫化物、 炭化物あるいはそれらの混合物を用いることができ る。 ハードコート層の材料として紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、 スピンコー ト法によってこれを光透過層 1 2上に形成することが好ましく、 上記酸化物、 窒化 物、 硫化物、 炭化物あるいはそれらの混合物を用いる場合には、 これらの構成元素 09502
を含む化学種を用いた気相成長法、 例えば、 スパッタリング法や真空蒸着法を用い ることができ、 中でも、 スパッタリング法を用いることが好ましい。
また、 ハードコート層は、 光入射面 1 2 aに傷が生じるのを防止する役割を 果たすものであることから、 硬いだけでなく、 潤滑性を有していることが好ましい。 ハードコート層に潤滑性を与えるためには、 ハードコート層の母体となる材料 （例 えば、 S i〇2) に潤滑剤を含有させることが有効であり、 潤滑剤としては、 シリ コーン系潤滑剤ゃフッ素系潤滑剤、 脂肪酸エステル系潤滑剤を選択することが好ま しく、 その含有量としては、 0 . 1質量 °/0以上、 5 . 0質量％以下とすることが好 ましい。
次に、 本実施形態による光記録媒体 1 0に対するデータの記録方法及び記録 原理について説明する。
光記録媒体 1 0へのデータ記録は、 光記録媒体 1 0を回転させながら、 波長 が 6 3 5 n m未満、 特に、 次世代型の光記録媒体に対して用いられる 4 0 5 n m程 度の波長を有するレーザビーム 4 0を光入射面 1 2 a側から貴金属酸化物層 2 3に 照射することにより行う。 この場合、 レーザビーム 4 0を集束するための対物レン ズとしては、 開口数が 0 . 6超、 特に、 次世代型の光記録媒体に対して用いられる 0 . 8 5程度の開口数を有する対物レンズを用いることができる。 つまり、 次世代 型の光記録媒体に対して用いられる光学系と同様の光学系を用いてデータの記録を 行うことができる。
図 2は、 光記録媒体 1 0に対してレーザビーム 4 0を照射した状態を模式的 に示す略断面図である。 尚、 図 2に示す光記録媒体 1 0の断面は、 グループ 1 1 a 又はランド 1 1 bに沿った断面である。
図 2に示すように、 上記波長を有するレーザビーム 4 0を上記開口数を有す る対物レンズ 5 0で集束して光記録媒体 1 0に照射すると、 ビームスポットの中心 部分において貴金属酸化物層 2 3が分解し、 酸素ガス （0 2) が充填された気泡 2 3 aが形成される。 気泡 2 3 aの内部には、 原料金属の微粒子 2 3 bが分散した状 態となる。 このとき、 気泡 2 3 aの周囲に存在する各層はその圧力により塑性変形 するため、 この気泡 2 3 aを不可逆的な記録マークとして用いることができる。 例 4009502 えば、 貴金属酸化物層 23の材料が酸化白金 （P tOx) である場合、 ビームスポ ットの中心部分において酸化白金 （P tOx) が白金 （P t) と酸素ガス （02) に分解し、 気泡 23 a中に白金 （P t) の微粒子が分散した状態となる。 貴金属酸 化物層 23のうち、 気泡 23 aが形成されていない部分はブランク領域である。
貴金属酸化物層 23の分解は、 ビームスポットの全体において生じるのでは なく、 上述の通り、 ビームスポットの中心部分においてのみ生じる。 したがって、 形成される気泡 23 a (記録マーク） はビームスポット径に比べて小さく、 これに より超解像記録が実現される。 このような超解像記録を行うことができる理由は次 の通りである。
図 3 (a) は貴金属酸化物層 23上におけるレーザビーム 40のビームスポ ットを示す平面図であり、 図 3 (b) はその強度分布を示す図である。
図 3 (a) に示すように、 ビームスポット 41の平面形状はほぼ円形である 力 ビームスポット 41内におけるレーザビーム 40の強度分布は一様ではなく、 図 3 (b) に示すようにガウシアン分布を持っている。 つまり、 ビームスポット 4 1内は中心部ほど高エネルギーとなる。 したがって、 最大強度の lZe 2を十分に 超える所定のしきい値 Aを設定すれば、 しきい値 A以上の強度となる領域 42の径 W2は、 ビームスポット 41の径 W1よりも十分に小さくなる。 このことは、 しき い値 A以上の強度を持つレーザビーム 40が照射された場合に分解するという特性 を貴金属酸化物層 23が有していれば、 レーザビーム 40が照射された領域のうち、 ビームスポット 41内の領域 42に相当する部分にのみ気泡 23 a (記録マーク） が選択的に形成されることを意味する。
これにより、 図 4に示すように、 貴金属酸化物層 23にはビームスポットの 径 W1よりも十分に小さい気泡 23 a (記録マーク） を形成することができ、 その 径はほぼ W2となる。 つまり、 見かけ上のビームスポット径 W2と実際のビームス ポット径 W1との関係が Wl >W2となり、 超解像記録が実現される。 ここで、 貴 金属酸化物層 23の材料として最も好ましい材料である酸ィヒ白金 （P tOx) は、 580°Cに加熱されると分解するという特性を有していることから、 照射により貴 金属酸化物層 23が 580°C以上となる強度がしきい値 Aとなる。 4009502 したがって、 光記録媒体 10を回転させながら強度変調されたレーザビーム 40をグループ 1 1 a及び/又はランド 1 1 bに沿って照射すれば、 貴金属酸化物 層 23の所望の部分に再生限界未満の微細な記録マークを形成することが可能とな る。
図 5は、 記録時におけるレーザビーム 40の強度変調パターンの一例を示す 波形図である。 図 5に示すように、 記録時におけるレーザビーム 40の強度 40 a としては、 記録マーク Ml、 M2、 M3 · · ·を形成すべき領域において記録パヮ 一 (=Pw) に設定し、 記録マークを形成すべきでない領域 （プランク領域） にお いて基底パワー （=Pb) に設定すればよい。 これにより、 貴金属酸化物層 23の うち、 記録パワー Pwをもつレーザビーム 40が照射された領域において分解によ り気泡 23 aが形成されるので、 所望の長さをもつ記録マーク Ml、 M2、 M 3 · - 'を形成することが可能となる。 伹し、 記録時におけるレーザビーム 40の強度 変調パターンは図 5に示すパターンに限られず、 例えば図 6に示すように、 分割さ れたパルス列を用いて記録マーク Ml、 M2、 M3 · · ·を形成しても構わない。
図 7は、 レーザビーム 40の記録パワーとその後の再生により得られる再生 信号の C N Rとの関係を模式的に示すグラフである。
図 7に示すように、 光記録媒体 10では、 レーザビーム 40の記録パワーが Pwl未満であると、 その後再生しても有効な再生信号は得られない。 これは、 レ 一ザビーム 40の記録パワーが Pwl未満であると、 貴金属酸化物層 23が実質的 に分解しないためであると考えられる。 また、 レーザビーム 40の記録パワーが P wl以上、 Pw2 (>Pwl) 未満の領域では、 記録パワーが高いほどその後の再 生で高い CNRが得られる。 これは、 レーザビーム 40の記録パワーが Pw 1以上、 Pw2未満の領域では、 貴金属酸化物層 23の分解が部分的に生じており、 このた め記録パワーが高いほど分解量が多くなるためであると考えられる。 そして、 レー ザビーム 40の記録パワーが Pw 2以上の領域では、 これ以上記録パワーを高めて もその後の再生で得られる CNRはほとんど変化しない。 これは、 レーザビーム 4 0の記録パヮ一が P w 2以上であると貴金属酸化物層 23がほぼ完全に分解するた めであると考えられる。 以上を考慮すれば、 レーザビーム 40の記録パワーとして は Pw 2以上に設定することが好ましいと言える。
P w 2の値は光記録媒体 10の構成 （各層の材料や各層の厚さ等） や記録条 件 （記録線速度やレーザビーム 40の波長等） によって異なるが、 記録線速度が6. Om/s程度、 レーザビーム 40の波長が 405 nm程度、 対物レンズ 50の開口 数が約 0. 85程度である場合、 5. 0mW≤Pw2≤ 9. OmWであり、 Pwl との関係においては、 Pwl X l. 4≤Pw2≤Pwl X 2. 0である。
実際の記録パワーの設定においては、 光記録媒体 10の製造ばらつきやレー ザビーム 40のパワー変動等を考慮して、 Pw2よりも 0. 3 mW以上高く設定す ることが好ましい。 これは、 実際の記録パワーが Pw 2に比べて高すぎる分には大 きな実害がないことから、 P w 2に対して十分なマージンを確保すべきだからであ る。 但し、 必要以上に高い記録パワーは無駄であることから、 Pw2よりも 2. 0 mW以上高く設定する必要はない。 以上より、 実際の記録パワーは、 5. 3mW ( =5. 0 mW+ 0. 3mW) 以上、 1 1. OmW (=9. 0 mW+ 2. OmW) 以 下に設定すればよいと言える。
以上が光記録媒体 10に対するデータの記録方法及び記録原理である。
このようにして記録されたデータを再生する場合、 光記録媒体 10を回転さ せながら、 所定の強度 （再生パワー =P r) に固定したレーザビーム 40をグルー プ 1 1 a及び Z又はランド 1 1 bに沿って照射すればよい。 そして、 得られる反射 光を光電変換すれば、 記録マーク列に応じた電気信号を得ることが可能となる。 こ のような超解像再生が可能である理由は必ずしも明らかではないが、 再生パワーに 設定されたレーザビーム 40を照射すると、 レーザビーム 40と気泡 23 a内に存 在する金属微粒子 23 bとが何らかの相互作用を起こし、 これが超解像再生を可能 としているものと推察される。
図 8は、 レーザビーム 40の再生パワーと CNRとの関係を模式的に示すグ ラフである。
図 8に示すように、 レーザビーム 40の再生パワーが P r 1未満であると有 効な再生信号がほとんど得られないが、 再生パワーを P r 1以上に設定すると CN Rは急速に高まり、 再生パワーを P r 2 (>P r 1) まで高めると CNRは飽和す P T/JP2004/009502 る。 このような現象が生じる理由は必ずしも明らかではないが、 P r l以上に設定 されたレーザビーム 40の照射により金属微粒子 2 3 bと光の相互作用が発生或い は顕著となるためであると推察される。 したがって、 レーザビーム 40の再生パヮ 一としては P r 1以上に設定する必要があり、 P r 2以上に設定することが好まし い。
しかしながら、 再生パワーを高く設定しすぎるとブランク領域において貴金 属酸化物層 2 3の分解が生じるおそれがあり、 このような分解が生じると大幅な再 生劣化をもたらしたり、 場合によってはデータが消失してしまう。 この点を考慮す れば、 レーザビーム 40の再生パワーとしては P r 2以上、 Pw l未満に設定する ことが好ましい。
P r 2の値は光記録媒体 1 0の構成 （各層の材料や各層の厚さ等） や再生条 件 （再生線速度やレーザビーム 40の波長等） によって異なるが、 再生線速度が 6. Om/ s程度、 レーザビーム 40の波長が 40 5 nm程度、 対物レンズ 5 0の開口 数が約 0. 8 5程度である場合、 1. OmW≤P r 2≤ 3. OmWであり、 P r l との関係においては、 P r l X l . 0 5≤ P r 2≤P r l X l . 6である。
実際の再生パワーの設定においては、 ？ で 2ょりも0. ImW以上、 0. 3 mW以下高く設定することが好ましい。 これは、 再生パワーが P r 2を超えると、 それ以上再生パワーを高く設定しても CNRの改善が見られなくなる一方で、 再生 劣化が生じやすくなることから、 再生劣化を抑制するためには実際の再生パワーを P r 2よりも若干高いレベルに設定すべきだからである。 通常、 出力が lmW~3 mWの領域におけるレーザビーム 40のパワー変動は 0. lmW未満であることか ら、 光記録媒体 1 0の製造ばらつき等を考慮しても、 P r 2よりも 0. l mW以上、 0. 3 mW以下高く設定すれば十分であると考えられる。 以上より、 実際の再生パ ヮ一は、 1. l mW (= 1. 0 mW+ 0. 1 mW) 以上、 3. 3 mW (= 3. 0 m W+ 0. 3mW) 以下に設定すればよいと言える。
従来の光記録媒体における再生パワーは、 通常 0. l mW〜0. 5mW程度 であり、 片面に 2層の記録面を持つ次世代型の光記録媒体においても約 0. 8mW を超える再生パヮ一に設定されることはほとんど無いことを考えると、 本実施形態 における再生パヮ一のレベルが従来の光記録媒体に比べて相当高いことが分かる。 また、 実際の再生パワーは、 実際の記録パワーとの関係で言えば、 P w X O . 1≤P r≤P w X 0 . 5に設定することが好ましく、 P w X 0 . 1≤P r≤P w X 0 . 4に設定することがより好ましい。 ここからも、 本実施形態における再生パヮ 一のレベルが従来の光記録媒体に比べて相当高いことが分かる。
実際に記録パワーや再生パワーとして設定すべき値に関しては、 「設定情報 」 として当該光記録媒体 1 0内に保存しておくことが好ましい。 このような設定情 報を光記録媒体 1 0内に保存しておけば、 ユーザが実際にデータの記録や再生を行 う際に、 光記録再生装置によって設定情報が読み出され、 これに基づいて記録パヮ 一や再生パヮ一を決定することが可能となる。
設定情報としては、 記録パワーや再生パワーのみならず、 光記録媒体 1 0に 対してデータの記録や再生を行う場合に必要な各種条件 （線速度等） を特定するた めに必要な情報を含んでいることがより好ましい。 設定情報は、 ゥォブルやプレピ ットとして記録されたものでもよく、 貴金属酸化物層 2 3にデータとして記録され たものでもよい。 また、 データの記録や再生に必要な各種条件を直接的に示すもの のみならず、 光記録再生装置内にあらかじめ格納されている各種条件のいずれかを 指定することにより記録パヮ一や再生パヮ一等の特定を間接的に行うものであって も構わない。
次に、 光記録媒体 1 0に対してデータの記録及び再生を行うことが可能な光 記録再生装置について説明する。
図 9は、 光記録媒体 1 0に対してデータの記録及び再生を行うことが可能な 光記録再生装置 1 0 0の概略構成図である。
図 9に示すように、 光記録再生装置 1 0 0は、 光記録媒体 1 0を回転させる スピンドルモータ 1 0 1と、 光記録媒体 1 0にレーザビーム 4 0を照射するととも にその反射光 4 0 ' を受光する光へッド 1 1 0と、 光へッド 1 1 0を光記録媒体 1 0の径方向に移動させるトラバースモータ 1 0 2と、 光へッド 1 1 0にレーザ駆動 信号 1 0 3 aを供給するレーザ駆動回路 1 0 3と、 光ヘッド 1 1 0にレンズ駆動信 号 1 0 4 aを供給するレンズ駆動回路 1 0 4と、 スピンドルモータ 1 0 1、 トラパ 4 009502 ースモータ 1 0 2、 レーザ駆動回路 1 0 3及びレンズ駆動回路 1 0 4を制御するコ ントローラ 1 0 5とを備えている。
光へッド 1 1 0は、 レーザ駆動信号 1 0 3 aに基づいてレーザビーム 4 0を 発生するレーザ光源 1 1 1と、 レーザ光源 1 1 1が発するレーザビーム 4 0を平行 光線に変換するコリメータレンズ 1 1 2と、 光束上に配置されたビームスプリッタ 1 1 3と、 レーザビーム 4 0を集光する対物レンズ 1 1 4と、 レンズ駆動信号 1 0 4 aに基づいて対物レンズ 1 1 4を垂直方向及び水平方向に移動させるァクチユエ ータ 1 1 5と、 反射光 4 0 ' を受けてこれを光電変換するフォトディテクタ 1 1 6 とを備えている。
スピンドルモータ 1 0 1は、 コントローラ 1 0 5による制御のもと、 光記録 媒体 1 0を所望の回転数で回転させることが可能である。 光記録媒体 1 0に対する 回転制御方法としては、 線速度を一定に保って回転させる方法 （C L V方式） と角 速度を一定に保って回転させる方法 （C AV方式） に大別することができる。 C L V方式を用いた回転制御によれば、 記録 Z再生位置が光記録媒体 1 0の内周部分で あるか外周部分であるかに関わらずデータ転送レートが一定となることから、 常に 高いデータ転送レートで記録/再生を行うことができるとともに、 記録密度が高い という利点がある反面、 記録/再生位置に応じて光記録媒体 1 0の回転速度を変化 させる必要があるためスピンドルモータ 1 0 1に対する制御が複雑となり、 このた めランダムアクセス速度が遅いという欠点を有している。 一方、 C AV方式を用い た回転制御によれば、 スピンドノレモータ 1 0 1に対する制御が簡単であることから ランダムアクセス速度が速レ、という利点がある反面、 外周での記録密度がやや低く なるという欠点を有している。 現在実用化されている光記録媒体の記録 Z再生方式 の多くは、 C L V方式を採用しているが、 これは、 高い記録密度が得られるととも に、 データ転送レートを最大限に生かすことができるという利点に着目した結果で ある。
トラバースモータ 1 0 2は、 コントローラ 1 0 5による制御のもと、 光へッ ド 1 1 0を光記録媒体 1 0の径方向に移動させるために用いられ、 データの記録時 や再生時においては、 光記録媒体 1 0に設けられた螺旋状のグループ 1 1 a及び Z 04 009502 又はランド 1 1 bに沿って、 レーザビーム 4 0のビームスポットが光記録媒体 1 0 の内周から外周へ又は外周から内周へ徐々に移動するよう、 光へッド 1 1 0を駆動 する。 また、 データの記録位置や再生位置を変更する場合にも、 コントローラ 1 0 5はトラバースモータ 1 0 2を制御することによって、 レーザビーム Lのビームス ポットを光記録媒体 1 0上の所望の位置に移動させる。
レーザ駆動回路 1 0 3は、 コントローラ 1 0 5による制御のもと、 光へッド 1 1 0内のレーザ光源 1 1 1にレーザ駆動信号 1 0 3 aを供給するために用いられ、 生成されるレーザビーム 4 0の強度はレーザ駆動信号 1 0 3 aの強度に対応したも のとなる。 したがって、 光記録媒体 1 0に対してデータの記録を行う場合、 レーザ 駆動回路 1 0 3は、 レーザビーム 4 0の波形が図 5や図 6に示した波形となるよう、 レーザ駆動信号 1 0 3 aを強度変調する。 また、 光記録媒体 1 0に対してデータの 再生を行う場合、 レーザ駆動回路 1 0 3はレーザ駆動信号 1 0 3 aを所定の強度 （ P r ) に固定する。
レンズ駆動回路 1 0 4は、 コントローラ 1 0 5による制御のもと、 ァクチュ エータ 1 1 5にレンズ駆動信号 1 0 4 aを供給するために用いられ、 これにより、 レーザビーム 4 0のビームスポットを光記録媒体 1 0の貴金属酸化物層 3 2に正し くフォーカスすることができるとともに、 偏芯しているグループ 1 l a及び/又は ランド 1 1 bに対して、 レーザビーム 4 0のビームスポットを追従させることがで きる。 すなわち、 コントローラ 1 0 5にはフォーカス制御回路 1 0 5 aが備えられ ており、 これがフォーカスオン状態となると、 レーザビーム 4 0のビームスポット が光記録媒体 1 0の貴金属酸化物層 3 2にフォーカスされた状態で固定される。 さ らに、 コントローラ 1 0 5にはトラッキング制御回路 1 0 5 bが備えられており、 これがトラッキングオン状態となると、 レーザビーム 4 0のビームスポットが光記 録媒体 1 0のグループ 1 1 a及び/又はランド 1 1 bに対して自動追従状態となる c このような光記録再生装置 1 0 0を用いて光記録媒体 1 0にレーザビーム 4 0を照射する場合、 コントローラ 1 0 5は、 レーザ駆動回路 1 0 3を制御し、 これ に基づきレーザ駆動回路 1 0 3はレーザ駆動信号 1 0 3 aをレーザ光源 1 1 1に供 給する。 レーザ光源 1 1 1はこれに基づいてレーザビーム 4 0を発生し、 このレー PC蘭 004/009502 ザビーム 4 0はコリメータレンズ 1 1 2によつて平行光線に変換された後、 ビーム スプリッタ 1 1 3を経由して対物レンズ 1 1 4に入射し、 光記録媒体 1 0が備える グループ 1 1 a及ぴ Z又はランド 1 1 b上に集束される。
また、 光記録媒体 1 0に照射されたレーザビーム 4 0の反射光 4 0 ' は、 対 物レンズ 1 1 4によって平行光線に変換された後、 ビームスプリッタ 1 1 3により 反射し、 フォトディテクタ 1 1 6に入射する。 これにより反射光 4 0 ' はフォトデ ィテクタ 1 1 6によって光電変換され、 コントローラ 1 0 5に供給される。
このような構成からなる光記録再生装置 1 0 0を用いて光記録媒体 1 0に対 するデータの記録又は再生を行う場合、 上述のとおり、 光記録媒体 1 0に記録され ている設定情報が読み出され、 コントローラ 1 0 5による制御のもと、 これに基づ く条件にてデータの記録又は再生が行われる。 つまり、 データの記録を行う場合に は、 レーザビーム 4 0の記録パワーを P w 2以上の所定値 （好ましくは、 4 . 3 m W以上、 9 . O mW以下） に設定し、 データの再生を行う場合には、 レーザビーム 4 0の再生パワーを P r 2以上の所定値 （好ましくは、 1 . l mW以上、 3 . 3 m W以下） に設定することが可能となる。 これにより、 最適な記録パワーで記録を行 うことができるとともに、 最適な再生パワーで再生を行うことが可能となる。
以上説明した光記録再生装置 1 0 0は、 光記録媒体 1◦に対するデータの記 録及ぴデータの再生の両方を行うことが可能であるが、 データの記録のみが可能な 光記録装置を用いて光記録媒体 1 0に対しデータの記録を行っても構わないし、 デ ータの再生のみが可能な光再生装置を用いて光記録媒体 1 0に対しデータの再生を 行っても構わない。
本発明は、 以上説明した実施の形態に限定されることなく、 特許請求の範囲 に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、 それらも本発明の範囲内に 包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、 図 1に示した光記録媒体 1 0の構造は、 あくまで本発明による光記 録媒体の基本構造であり、 本努明による光記録媒体の構造がこれに限定されるもの ではない。 例えば、 光吸収層 2 2から見て支持基板 1 1側にもう一つの貴金属酸化 物層を追加しても構わないし、 貴金属酸化物層 2 3から見て光透過層 1 2側にもう 4009502 一つの光吸収層を追加しても構わない。
さらに、 支持基板 1 1の両面に光吸収層 22や貴金属酸化物層 23等の各種 機能層をそれぞれ設けることにより、 両面に記録面を持つ構造とすることも可能で あるし、 支持基板 1 1の一方の面に透明中間層を介して各種機能層を 2層以上積層 することによって片面に 2層以上の記録面を持つ構造とすることも可能である。
[実施例]
以下、 本発明の実施例について説明するが、 本宪明はこの実施例に何ら限定 されるものではない。
[サンプルの作製]
以下の方法により、 図 1に示す光記録媒体 10から反射層 21を削除した構 造を有する光記録媒体サンプルを作製した。
まず、 射出成型法により、 厚さ約 1. lmm, 直径約 12 Ommであり、 表 面にグループ 1 1 a及びランド 1 1 bが形成されたポリカーボネートからなるディ スク状の支持基板 1 1を作製した。
次に、 この支持基板 1 1をスパッタリング装置にセットし、 グループ 1 1 a 及びランド 1 1 bが形成されている側の表面に、 実質的に Z n Sと S i 02の混合 物 （モル比 約 80 ： 20) からなる厚さ約 80 nmの誘電体層 33、 実質的に A ga I nbS bcTed (a = 5. 9、 b = 4. 4、 c = 61. 1、 d = 28. 6) 力 らなる厚さ約 60 nmの光吸収層 22、 実質的に Z n Sと S i 02の混合物 （モル 比 =約 80 ： 20) からなる厚さ約 40 nmの誘電体層 32、 実質的に酸化白金 （ P tOx) からなる厚さ約 4 nmの貴金属酸化物層 23、 実質的に Zn Sと S i O 2の混合物 （モル比 =約 80 : 20) からなる厚さ約 100 nmの誘電体層 31を 順次スパッタ法により形成した。
ここで、 貴金属酸化物層 23の形成においては、 ターゲットとして白金 （P t) 、 スパッタガスとして酸素ガス （02) 及びアルゴンガス （Ar) を用い （流 量比 = 1 ： 3) 、 チャンバ一内の圧力を 0. 14P a、 スパッタパワーを 200W に設定した。 これにより、 形成された酸化白金 （P tOx) の消衰係数 （k) は約 1. 96となった。 TJP2004/009502 そして、 誘電体層 3 1上に、 アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法 によりコーティングし、 これに紫外線を照射して厚さ約 1 0 Ο μπιの光透過層 1 2 を形成した。 これにより、 光記録媒体サンプルが完成した。
[特性の評価 1 ]
まず、 上記の光記録媒体サンプルを光ディスク評価装置 （パルステック社製 DDU 1 0 0 0) にセットし、 約 6. Om/ sの線速度で回転させながら、 開口数 が約 0. 8 5である対物レンズを介して波長が約 40 5 nmであるレーザビームを 光入射面 1 2 aから貴金属酸化物層 2 3に照射し、 記録マーク長及びプランク長が 8 0 nmである単一信号を記録した。 尚、 上記光学系を用いた場合、 d 2= X/4 N Aで与えられる再生限界は約 1 20 nmである。
記録時におけるレーザビーム 40の記録パワー （Pw) については、 3. 5 mWから 7. 5 mWまでの範囲において種々の値に設定し、 基底パワー （P b) に ついてはほぼ OmWに設定した。 また、 レーザビーム 40のパルスパターンとして は、 図 5に示すパターンを用いた。
そして、 記録した単一信号を再生しその CNRを測定した。 レーザビーム 4 0の再生パワー （p r ) については、 2. OmWに設定した。 測定の結果を図 1 0 に示す。
図 1 0に示すように、 記録パワーが 5. 0 mW未満の領域においては、 記録 パワーに連動して CNRも高くなつているが、 記録パワーが 5. OmW以上の領域 では CNRは飽和し、 それ以上の改善は見られなかった。 つまり、 本実施例の光記 録媒体サンプルでは、 Pw 2 = 5. OmWであった。
[特性の評価 2 ]
次に、 「特性の評価 1」 において光記録媒体サンプルに記録した単一信号の うち、 記録パワーを 5. 5 mWに設定して記録した単一信号を種々の再生パワーを 用いて再生し、 その CNRを測定した。 測定の結果を図 1 1に示す。
図 1 1に示すように、 再生パワーが 1. 8mW未満の領域においては CNR がほとんどゼロであつたが、 再生パワーが 1. 8mW以上になると CNRが急激に 高くなつた。 つまり、 本実施例の光記録媒体サンプルでは、 P r 2 = 1. 8 mWで 4 009502 あった' ぐ産業上の利用可能性 >
以上説明したように、 本実施形態によれば、 波長が約 6 3 5 n m未満のレー ザビーム及び開口数が約 0 . 6超の対物レンズを用いることにより、 λ ΖΝΑを 6 4 0 n m以下に設定して超解像記録及び超解像再生を行うことができ、 特に、 次世 代型の光記録媒体において用いられる波長が約 4 0 5 n mのレーザビーム及び開口 数が約 0 . 8 5の対物レンズを用いた超解像記録及び超解像再生において、 良好な 特性を得ることが可能となる。 したがって、 次世代型の光記録媒体用の記録再生装 置と同様の記録再生装置を用いることができるので、 記録再生装置の開発コスト · 製造コストを抑制することが可能となる。
また、 本発明では、 データの記録時や再生時におけるレーザビームの記録パ ヮ一や再生パヮ一を適切なレベルに設定していることから、 良好な信号特性を得る ことが可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体であって、 レーザビ 一ムの波長を λ、 前記レーザビームを集束するための対物レンズの開口数を Ν Αと した場合、 λ/ΝΑを 64◦ nm以下に設定し、 前記レーザビームの記録パワーを Pw、 前記レーザビームの再生パワーを P rとした場合、
P wX 0. 1≤P r≤P wX 0. 5
に設定して、 長さが λΖ4Ν A以下の記録マークを含む記録マーク列の記録及び該 記録マーク列からのデータ再生を行うために必要な設定情報を有していることを特 徴とする光記録媒体。
2. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体であって、 レーザビ 一ムの波長を 、 前記レーザビームを集束するための対物レンズの開口数を N Aと した場合、 λΖΝΑを 640 nm以下、 前記レーザビームの記録パワーを 5. 3m W以上、 1 1. OmW以下に設定して、 長さが; /4 N A以下の記録マークを含む 記録マーク列を記録するために必要な設定情報を有していることを特徴とする光記 録媒体。
3. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体であって、 レーザビ 一ムの波長をえ、 前記レーザビームを集束するための対物レンズの開口数を N Aと した場合、 λ/ΝΑを 640 nm以下、 前記レーザビームの再生パワーを 1. lm W以上、 3. 3 mW以下に設定して、 長さが λ/4Ν A以下の記録マークを含む記 録マーク列からのデータ再生を行うために必要な設定情報を有していることを特徴 とする光記録媒体。
4. 前記支持基板の厚さが 0. 6 mm以上、 2. Omm以下であり、 前 記光透過層の厚さが 10 m以上、 200 μ m以下であり、 前記貴金属酸化物層の 厚さが 2 nm以上、 50 nm以下であり、 前記第 2の誘電体層の厚さが 5 n m以上、 l O O nm以下であり、 前記光吸収層の厚さが 5 nm以上、 l O O nm以下であり、 前記第 3の誘電体層の厚さが 10 nm以上、 40 nm以下であることを特徴とす る請求項 1乃至 3のいずれか 1項に記載の光記録媒体。
5. 前記貴金属酸ィ匕物層に酸化白金 （P tOx) が含まれていることを 特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載の光記録媒体。
6. 前記支持基板と前記第 3の誘電体層との間に設けられた反射層をさ らに備えることを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれか 1項に記載の光記録媒体。
7. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体に対し、 前記光透過 層側からレーザビームを照射することによつてデータの記録及び再生を行う光記録 再生装置であって、 前記レーザビームの波長を; I、 前記レーザビームを集束するた めの対物レンズの開口数を NAとした場合、 ； LZNAを 640 nm以下に設定し、 前記レーザビームの記録パワーを Pw、 前記レーザビームの再生パワーを P rとし た場合、 PwX O. 1≤P r≤PwX 0. 5に設定して、 長さが; l /4 N A以下の 記録マークを含む記録マーク列の記録及ぴ該記録マーク列からのデータ再生を行う ことを特徴とする光記録再生装置。
8. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体に対し、 前記光透過 層側からレーザビームを照射することによつてデータの記録を行う光記録装置であ つて、 前記レーザビームの波長をぇ、 前記レーザビームを集束するための対物レン ズの開口数を Ν Αとした場合、 lZNAを640 rlm以下、 前記レーザビームの記 録パワーを 5. 3mW以上、 1 1. OmW以下に設定して、 長さが； /4NA以下 の記録マークを含む記録マーク列を記録することを特徴とする光記録装置。
9. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体に対し、 前記光透過 層側からレーザビームを照射することによつてデータの再生を行う光再生装置であ つて、 前記レーザビームの波長を; I、 前記レーザビームを集束するための対物レン ズの開口数を N Aとした場合、 λΖΝΑを 640 nm以下、 前記レーザビームの再 生パワーを 1. lmW以上、 3. 3 mW以下に設定して、 長さがぇノ 4 NA以下の 記録マークを含む記録マーク列からのデータ再生を行うことを特徴とする光再生装
10. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体に対し、 前記光透過 層側からレーザビームを照射することによつてデータの記録及び再生を行うデータ 記録再生方法であって、 前記レーザビームの波長を; 、 前記レーザビームを集束す るための対物レンズの開口数を NAとした場合、 λ,ΝΑを 640 nm以下に設定 し、 前記レーザビームの記録パワーを Pw、 前記レーザビームの再生パワーを P r とした場合、 PwX O. 1≤P r≤PwX 0. 5に設定して、 長さが; 4 N A以 下の記録マークを含む記録マーク列の記録及ぴ該記録マーク列からのデータ再生を 行うことを特徴とするデータ記録再生方法。
11. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体に対し、 前記光透過 層側からレーザビームを照射することによつてデータを記録するデータ記録方法で あって、 前記レーザビームの波長を; I、 前記レーザビームを集束するための対物レ ンズの開口数を NAとした場合、 λΖΝΑを 640 nm以下、 前記レーザビームの 記録パワーの値を 5. 3mW以上、 11. OmW以下に設定して、 長さが； IZ4N A以下の記録マークを含む記録マーク列を記録することを特徴とするデータ記録方 法。
12. 前記記録パワーの値を、 キヤリァ Zノィズ比が実質的に飽和する記 録パワーの値よりも 0. 5mW以上、 2. OmW以下高く設定することを特徴とす る請求項 11に記載のデータ記録方法。
13. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備える光記録媒体に対し、 前記光透過 層側からレーザビームを照射することによってデータを再生するデータ再生方法で あって、 前記レーザビームの波長をえ、 前記レーザビームを集束するための対物レ ンズの開口数を NAとした場合、 ΖΝΑを 640 nm以下、 前記レーザビームの 再生パワーの値を 1. lmW以上、 3. 3 mW以下に設定して、 長さが λ/4ΝΑ 以下の記録マークを含む記録マーク列からのデータ再生を行うことを特徴とするデ ータ再生方法。
14. 前記再生パワーの値を、 キヤリァ /ノイズ比が実質的に飽和する再 生パワーの値よりも 0. ImW以上、 0. 3 mW以下高く設定することを特徴とす る請求項 13に記載のデータ再生方法。
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