JPH08190732A

JPH08190732A - 光学的記録媒体

Info

Publication number: JPH08190732A
Application number: JP7000469A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tachibana; 信一立花
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-01-06
Filing date: 1995-01-06
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【構成】基板上に少なくとも、照射光の強度に対して
非線形の光学透過性を有する非線形光学層、照射光によ
る情報の記録を行う情報記録層が、その順序で積層され
ている光学的記録媒体において、基板と非線形光学層の
間に、光照射によって非線形光学層から発生する輻射光
の通過を選択的に遮断する遮断層を設ける。【効果】従来のものに比べて、再生時に用いる照射光
に対する非線形光学特性を有する非線形光学層の効果が
高められた、光学的分解能の向上した、光ディスク記録
再生システムの記録密度の高められた、性能の向上した
光学的記録媒体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク等の光学的
記録媒体に関し、特に光学的分解能以下の記録密度での
情報の記録・再生に用いられる光学的記録媒体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク装置等において、再生
限界以下の微小な信号を再生する技術が知られていた
（Technical Digest of Optical Data Storage, 1991,
Volume 5, pp.112-115および同pp.116-119）。そこで
は、複数層の光磁気記録膜を用い、情報記録層以外に、
周囲の情報を「マスク」する層が設けられており、再生
光照射によって温度上昇した部分に、情報記録層に記録
されている情報（ビット）が現れることから、記録密度
が向上しても、隣接するビットとの干渉が抑制され、光
学的分解能が向上することになる。

【０００３】しかしながら、上記の技術では、情報記録
媒体が光磁気ディスクに限定されていた。また、「マス
ク」の層に現れた情報は、再生スポットが通過した後も
残っているため、隣接するビット内で、再生前のビット
の影響は抑制できるものの、再生後のビットの影響は依
然として残ることになる。

【０００４】このような問題点を解決するべく、特開平
３−１９９０８４号公報に記載のように、情報記録媒体
上あるいはその媒体内部に、非線形光学材料、例えば可
飽和吸収体を設け、その可飽和吸収体を介して、記録層
に光を照射し、光学的分解能以下の微小な記録ビットを
再生する方法が提案されている。

【０００５】そのような非線形の光学材料を用いた光学
的記録媒体の構成の例を図７に示す。この図中、光学的
記録媒体は、基板１１上に非線形性光学材料よりなる非
線形光学層１３、記録層１４、保護層１５が積層されて
いる。

【０００６】光源からの光束は、ディスク基板側から非
線形光学層を通して、記録層に絞り込まれる。記録層に
絞り込みレンズによって絞り込まれたスポット分布のス
ポット径Ｄ（光強度最高値に対してスポット強度が１／
ｅ²となるスポット直径）は、、一般に次式で表され
る。

【０００７】

【数１】Ｄ＝λ／ＮＡ式中、λは照射光波長、ＮＡは絞り込みレンズの開口数
である。

【０００８】超解像を行わない再生方法では、記録ビッ
トの間隔がスポット径の約１／２となると、記録ビット
は光学的に分解されなくなる。しかしながら、非線形光
学層の非線形特性により、光束が絞り込まれた形で記録
層に到達すると、記録層およびその付近の光強度は、い
わゆるガウス型分布に近い分布を取る。そのようにし
て、光強度が一定の値以下の領域では、非線形光学層に
よって光が吸収され、また光強度が一定の値以上の領域
では、光が非線形光学層を透過する。すなわち、実効的
光スポット径がＤからＤ’へと小さくなる。そのため、
光照射領域の中央に検出可能領域が発生し、その部分に
ある記録層の記録ビットのみが検出可能となる。

【０００９】この非線形光学層としては、可飽和吸収体
が用いられる。この可飽和吸収体とは、照射光強度があ
る一定の値以下の場合は、その光を吸収し、また照射光
強度がその一定値以上となると、吸収係数が低下して、
光を透過させる性質を有するものである。

【００１０】このような光学的記録媒体においては、非
線形光学層の材質、厚さ、さらにはその濃度等を調節す
ることにより、閾値を適当な値に設定可能である。従っ
て、光照射領域よりも十分に小さい検出可能領域を形成
することができる。それによって、それまでの高密度記
録時に問題となっていた前後ビットの影響を排除し、光
学的分解能以下の微小信号を記録再生可能とすることが
できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平３−１９９０８４号公報で示された光学的記録媒
体においては、非線形光学層から光照射時に発生する輻
射光のため、記録・再生時における光学的分解能を高め
ることが難しく、微細な情報ビットを効率良く記録・再
生できないという問題があった。

【００１２】すなわち、このような光学的記録媒体で
は、非線形光学層として可飽和吸収体を用いた場合、そ
の光学層で発生する蛍光、リン光、散乱光および高次高
調波光などを含む輻射光によって、再生時に記録マーク
からの反射光を受光する検出器に、これらの輻射光が漏
れ込み、ノイズ成分となる。また、蛍光の波長に対し、
情報記録層での吸収があると、データを熱破壊する恐れ
がある。

【００１３】従って本発明は、そのような輻射光の悪影
響を回避し、従来のものに比べて、再生時に用いる照射
光に対する非線形光学特性を有する非線形光学層の効果
が高められた、光学的分解能の向上した、光ディスク記
録再生システムの記録密度の高められた、性能の向上し
た光学的記録媒体を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に少な
くとも、照射光の強度に対して非線形の光学透過性を有
する非線形光学層、照射光による情報の記録を行う情報
記録層が、その順序で積層されている光学的記録媒体に
おいて、前記基板と前記非線形光学層の間に、光照射に
よって該非線形光学層から発生する輻射光の通過を選択
的に遮断する遮断層が設けられていることを特徴とする
光学的記録媒体を提供する。

【００１５】図１に、本発明の光学的記録媒体の１実施
態様を示す。図１において、１１は基板、１２は遮断
層、１３は非線形光学層、１４は記録層である。

【００１６】ここで、基板としては、ガラス、ポリカー
ボネート等を用いることができる。

【００１７】また、非線形光学層について、図２のグラ
フに、非線形光学層として用いられる光学材料の光線形
応答性の例を示す。非線形光学材料としては、可飽和吸
収体としての色素が好適に用いられる。また、図３に示
すように、ある閾値以上の光強度以上では、光透過率が
上昇する特性を有する。

【００１８】可飽和吸収体とは、照射光強度がある一定
の値以下の場合は、その光を吸収し、また照射光強度が
その一定値以上となると、吸収係数が低下して、光を透
過させる性質を有する。

【００１９】ここで、非線形光学層に用いられる可飽和
吸収性色素としては、フォトクロミズムを示す有機化合
物として、スピロピラン、スピロオキサジン、スピロナ
フトオキサジン、スピロチオピラン、フルギド、ジアリ
ルエテン、シクロファン型誘導体、チオインジゴ、アゾ
ベンゼン等がある。

【００２０】また、逆フォトクロミック化合物として
は、スピロベンゾセレナゾリノベンゾピラン等が用いら
れる。

【００２１】その他に、フォトクロミズムを示す無機材
料としてハロゲン化フォトクロミックガラス、ＴＩＣｌ
フォトクロミックガラス、還元性溶融フォトクロミック
ガラス、ＣｄＯ含有フォトクロミックガラス、熱暗化フ
ォトクロミックガラス等が用いられる。

【００２２】成膜方法としては、スピンコート法、スプ
レー法、ディップ法、ブレードコート法などの塗布式
や、蒸着、スパッタ等の真空成膜を用いることができ
る。必要に応じてバインダーを混合してもよい。前記フ
ォトクロミック化合物による非線形光学層の膜厚は、１
０〜５０００ｎｍの範囲とし、好ましくは１００〜２０
００ｎｍとする。

【００２３】本発明の光学的記録媒体においては、従来
の媒体において問題となっていた非線形光学層で発生す
る輻射光による情報記録層への悪影響を防止するため、
蛍光、リン光、ラマン光などの散乱光、ＳＨＧ（２次高
調波）、ＴＨＧ（３次高調波）などの高次高調波光など
を選択的に遮断する遮断層を設ける。例えば、記録層の
上の非線形光学層と基板の間に遮断層を設けて、非線形
光学層からの蛍光等が、再生時の光検出器に戻らないよ
うにする。

【００２４】ここで、遮断層は、基板上に、紫外線硬化
樹脂などの硬化型樹脂に、蛍光等のみを吸収する特性を
有する色素等を混入させたものを、スピンコート等によ
って塗布・形成するものである。

【００２５】ここで、前記の遮断層に用いることのでき
る樹脂としては、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹
脂、熱硬化型樹脂等が挙げられる。そのうち、紫外線硬
化型樹脂、電子線硬化型樹脂としては、エポキシアクリ
レート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアク
リレート、ウレタンアクリレート等が挙げられる。熱硬
化型樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂などが挙げられる。

【００２６】また、蛍光、リン光、ラマン光などの散乱
光、あるいは、ＳＨＧ（２次高調波）、ＴＨＧ（３次高
調波）などの高次高調波光、もしくはこれらの光のうち
の複数を選択的に吸収する物質としては、非線形光学材
料が用いられる。非線形光学材料としては、無機材料・
有機材料ともに用いることができるが、極めて大きな２
次、３次の非線形光学定数を有する有機材料が特に好適
である。そのような有機材料としては、単核芳香族誘導
体、例えばニトロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリ
ン、例えばオルソフルオロニトロベンゼン等のオルソ位
二置換ベンゼン、例えばメタフルオロニトロベンゼン等
のメタ位二置換ベンゼン、例えば２，４−ジニトロアニ
リン等の三置換ベンゼン、例えば４−Ｎ，Ｎ−ジメチル
アミノ−β−ニトロスチレン（ＤＭＡ−ＮＳ）、４−ニ
トロスチルベン等のＲ，Ｒ’置換複核芳香族、あるい
は、シアニンおよびメロシアニン色素、ピリジン誘導
体、尿素誘導体、ピリジン錯体などを挙げることができ
る。

【００２７】次に、可飽和吸収性の非線形光学層で発生
する蛍光の特性および蛍光を遮断するための遮断層の特
性を図４および図５に例示する。

【００２８】可飽和吸収体は図４に示すように、吸収ピ
ークについての光吸収により、励起状態から基底状態に
戻る時に、吸収ピークの波長よりやや長波長側に蛍光ピ
ークが生じる。図５に示すように、蛍光が生じる波長帯
を透過しない波長フィルタ特性を有するものが用いられ
る。

【００２９】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。なお本発明は、これら実施例によって何ら限定さ
れるものではない。

【００３０】（実施例１）図１に示したように、ポリカ
ーボネートディスク基板１１の主面上にピットに相当す
る凹凸１２を形成した。その基板１１の主面上に、遮断
層１２として、輻射光を吸収する性質を有する４−Ｎ，
Ｎ−ジメチルアミノ−β−ニトロスチレン（ＤＭＡ−Ｎ
Ｓ）（色素）を含有して図５に示した特性を有するポリ
エステルアクリレート（ＩＮＣ１１８）（日本化薬製；
紫外線硬化樹脂）の膜を厚さ０．０２μｍで形成した。
さらにその上に、非線形光学層１３として、フォトクロ
ミック化合物のフリルフルギドをポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）に分散配合したものをスピンコート法
で塗布・形成した（厚さ．０２μｍ）。次に、記録層１
４として、エンハンス膜（Ｓｉ₃Ｎ₄膜７０ｎｍ）、光磁
気記録膜（Ｔｂ₂₀Ｆｅ ₇₃Ｃｏ₇膜２０ｎｍ）、断熱層
（Ｓｉ₃Ｎ₄膜２０ｎｍ）、反射膜（Ａｌ膜５０ｎｍ）お
よび保護膜（Ｓｉ₃Ｎ₄膜５０ｎｍ）をこの順序で積層し
て、本発明の光記録媒体を作製した。

【００３１】以下、この媒体をサンプル１と称する。

【００３２】（実施例２）図１の基板１１の主面に案内
溝に対応する凹凸を形成した。この主面上に、遮断層１
２として実施例１と同じ膜を形成し、さらに非線形光学
層１３としてスピロオキサジンの膜を形成し、そしてＳ
ｉ₃Ｎ₄よりなる干渉層１０ｎｍを設け、その上に記録膜
１４としてＴｂＦｅＣｏ２０ｎｍの膜を形成した。こ
の記録膜は、磁気光学効果によって情報を記録すること
のできる非晶質金属磁性膜である。さらにその記録膜の
上に反射膜（Ａｌ膜、厚さ６０ｎｍ）、保護膜（Ｓｉ₃
Ｎ₄膜、厚さ３０ｎｍ）を形成して、光学的記録媒体を
得た。この媒体はサンプル２と称する。

【００３３】（実施例３）非線形光学層の材料としてス
ピロベンゾセレナゾリノベンゾピランを用いた以外は、
実施例１と同様にして光学的記録媒体を作製した。この
媒体をサンプル３と称する。

【００３４】（実施例４）非線形光学層の材料としてジ
アリルエテンを用いた以外は実施例１と同様にして光学
的記録媒体を作製した。この媒体はサンプル４と称す
る。

【００３５】（比較例１）遮断層を設けない以外は実施
例１と同様にして光学的記録媒体を作製した。この媒体
はサンプル５と称する。

【００３６】以上の実施例および比較例で得られたサン
プル１〜５について、記録再生評価機（ナカミチＯＭＳ
−２０００）を用いて、記録再生の試験を行った。再生
時のレーザーのパワーは１ｍＷとし、各マーク長のパタ
ーンについてＣ／Ｎを測定した。

【００３７】サンプル１〜４についてはほぼ同等の結果
が得られ、図６のグラフで直線ａとして示した。比較の
ためのサンプル５（比較例１）については、図６に直線
ｂで結果を示した。

【００３８】この図６から明らかなように、本発明の光
学的記録媒体であるサンプル１〜４については、０．５
μｍ以下の短いマーク長でもＣ／Ｎ比が４５ｄＢ以上得
られたのに対して、遮断層を設けていないサンプル５で
は、３０ｄＢ以下しか得られていない。

【００３９】このように、本発明の光学的記録媒体で
は、光の回折限界以下の短い記録マークの再生が可能で
ある。

【００４０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、従
来のものに比べて、再生時に用いる照射光に対する非線
形光学特性を有する非線形光学層の効果が高められた、
光学的分解能の向上した、光ディスク記録再生システム
の記録密度の高められた、性能の向上した光学的記録媒
体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的記録媒体の１例の模式的断面図
である。

【図２】本発明の光学的記録媒体の非線形光学層の非線
形応答性を例示するグラフである。

【図３】本発明の光学的記録媒体の実効的光スポット分
布特性の１例を示すグラフである。

【図４】本発明の光学的記録媒体の非線形光学層で発生
する蛍光の特性を例示するグラフである。

【図５】本発明の光学的記録媒体の遮断層の特性を例示
するグラフである。

【図６】本発明の媒体と従来の媒体についての、Ｃ／Ｎ
と記録マーク長の測定結果を示すグラフである。

【図７】従来の光学的記録媒体の１例の模式的断面図で
ある。

【符号の説明】

１１基板１２遮断層１３非線形光学層１４記録層１５保護層３１光透過率上昇部分３２スポット分布４１吸収ピーク４２蛍光ピーク５１蛍光が生じる波長帯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に少なくとも、照射光の強度に対
して非線形の光学透過性を有する非線形光学層、照射光
による情報の記録を行う情報記録層が、その順序で積層
されている光学的記録媒体において、前記基板と前記非
線形光学層の間に、光照射によって該非線形光学層から
発生する輻射光の通過を選択的に遮断する遮断層が設け
られていることを特徴とする光学的記録媒体。
【請求項２】前記遮断層が、蛍光、リン光およびラマ
ン光、２次高調波光、および３次高調波光のうちの少な
くとも１つの光を選択的に吸収する物質を含有する樹脂
からなる層である請求項１記載の光学的記録媒体。
【請求項３】前記の選択的光吸収を行う物質が色素で
あり、前記樹脂が紫外線硬化樹脂である請求項２記載の
光学的記録媒体。