(57)【要約】【課題】  回折限界を越えた高密度な記録が可能であり、しかも書き換えが可能な光記録媒体を提供する。【解決手段】  基板１１上に少なくとも結晶−非晶質の相変化による記録を行う相変化記録膜３と反射膜１とを有し、レーザ光の照射により情報の記録再生を行う光記録媒体において、前記相変化記録膜の近傍に、信号増強膜４としてカーボン薄膜を設ける。これにより、回折限界を越えた高密度な記録が可能であり、しかも書き換えを可能とすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも結晶−非晶質の相変化による記録を行う相変化記録膜と反射膜とを有し、レーザ光の照射により前記相変化記録膜に対して情報の記録再生が可能な光記録媒体において、
前記相変化記録膜に接して、又は誘電体膜を介して、信号増強膜としてカーボン薄膜を設けて成ることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
基板上に少なくとも結晶−非晶質の相変化による記録を行う相変化記録膜と反射膜とを有し、レーザ光の照射により前記相変化記録膜に対して情報の記録再生が可能な光記録媒体において、
前記相変化記録膜に接して、又は誘電体膜を介して、信号増強膜としてＳｉ、Ｇｅの内のいずれかの薄膜、またはＳｉ、Ｇｅの窒化物膜であって屈折率が１．６以上の薄膜を設けて成ることを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
請求項１に係る光記録媒体に対して光ピックアップから再生用のレーザ光を照射して、記録された情報を再生する再生装置において、
前記再生用のレーザ光の波長λは４００〜４１０ｎｍの範囲内であって、前記情報が、前記波長λと前記光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡとで定まる回折限界以下の微小記録マークで記録されている場合に前記レーザ光のパワーを０．７〜１．５ｍＷの範囲内にして前記情報の再生を行なうことを特徴とする光記録媒体の再生装置。
【請求項４】
請求項２に係る光記録媒体に対して光ピックアップから再生用のレーザ光を照射して、記録された情報を再生する再生装置において、
前記再生用のレーザ光の波長λは４００〜４１０ｎｍの範囲内であって、前記情報が、前記波長λと前記光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡとで定まる回折限界以下の微小記録マークで記録されている場合に前記レーザ光のパワーを０．５５〜０．８５ｍＷの範囲内にして前記情報の再生を行なうことを特徴とする光記録媒体の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を利用して情報の記録再生を行う書き換え可能な光記録媒体及びその再生装置に係り、特に、光学系の回折限界以下の記録マークを再生することが可能な光記録媒体及びその再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光記録媒体は高度情報社会における記録媒体の中心的役割の担い手として注目されている。例えば、音楽情報やプログラムなどが記録されるＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、画像情報が記録されるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などが知られている。これらの光記録媒体は、さらなる高度情報化と共に、その記録密度がますます向上している。この記録密度の限界は、レーザ光の波長をλ、光ピックアップの対物レンズの開口数をＮＡとすると、”λ／（４ＮＡ）”の値を１つの指標として定まる。このため、記録密度を高密度にするためには、λを小さくし、ＮＡを大きくすることが必要となる。例えばＣＤの場合には、λ＝７８０ｎｍ、ＮＡ＝０．４５であるが、現在、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５のＢｌｕ−ｒａｙ−Ｄｉｓｃシステムが商品化されており、より高密度化が進んでいる。
【０００３】
しかしながら、大容量化への要求は強く、更に大容量、高密度な光記録媒体の実現が望まれている。そのためには、波長λをより短く、開口数ＮＡをより大きくすることが検討されているが、それらの開発も限界に近づいており、回折限界を打ち破る新たな技術の開発が必要とされている。
そして、上記回折限界を打ち破る再生方法、所謂、超解像再生方法には種々の方式が提案されている。その一例として、レーザ光の強度分布がガウス分布であることを利用して、強度の強い部分のみ光学的特性が変化するマスク層と呼ばれる層を設ける方式が一般的に知られている。この方法では、実効的にレーザ光のビーム径を小さくすることができ、再生分解能を向上することができる。例えば特許文献１には、相変化記録膜の近傍に熱調整層とレーザ光のスポット径を制御する超解像再生層を設ける方法が開示されている。しかし、ビーム径を小さくして分解能を上げても、微小な記録マークの信号強度自体は小さいままであり、実用上十分な信号強度を得ることは難しい。
【０００４】
一方、マスク層を用いずに回折限界を打ち破る方式としてＳｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式と呼ばれるシステムも提案されている（非特許文献１) 。このＳｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式にはいくつかの構造が提案されているが、現在のところ記録膜の近傍にＰｔＯｘ等の金属酸化膜を配置した構造で高い特性が得られている（非特許文献２）。その再生原理はまだ検討中であるが、レーザ光の照射により、金属酸化膜の変形と金属微粒子の析出が起こることが確認されており、それらが回折限界以下の微小な記録マークの再生信号に作用を及ぼしていると考えられている。この方法によれば回折限界以下の微小な記録マークを高い信号で読み出すことができる。また特許文献２には、記録膜の近傍に窒化珪素又は窒化ゲルマニウムを主成分とする膜を形成する技術も開発されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４０５８０号公報
【特許文献２】特開２００２−１９７７２４号公報
【非特許文献１】Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ．Ｖｏｌ．３９，ｐｐ．９８０−９８１（２０００）
【非特許文献２】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ（８１）４６９７（２００２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式を用いた場合には、先にも述べたように金属酸化膜の変形と金属微粒子の析出が伴う。この現象は不可逆であり、一度変形や析出が起きてしまうと元に戻らない。従って、光記録媒体の応用としては一度の書き込みのみが行える追記型媒体に限られてしまう。一方、何度も書き換えができる書き換え可能型の媒体への市場要求も高く、書き換え可能型で超解像再生ができる光記録媒体が必要とされている。この点、特許文献２に開示された光記録媒体は書き換え可能ではあるが、再生特性が十分ではない、といった問題がある。
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、回折限界を越えた高密度な記録が可能であり、しかも書き換えが可能な光記録媒体とこれを再生するための再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、基板上に少なくとも結晶−非晶質の相変化による記録を行う相変化記録膜と反射膜とを有し、レーザ光の照射により前記相変化記録膜に対して情報の記録再生が可能な光記録媒体において、前記相変化記録膜に接して、又は誘電体膜を介して、信号増強膜としてカーボン薄膜を設けて成ることを特徴とする光記録媒体である。
請求項２に係る発明は、基板上に少なくとも結晶−非晶質の相変化による記録を行う相変化記録膜と反射膜とを有し、レーザ光の照射により前記相変化記録膜に対して情報の記録再生が可能な光記録媒体において、前記相変化記録膜に接して、又は誘電体膜を介して、信号増強膜としてＳｉ、Ｇｅの内のいずれかの薄膜、またはＳｉ、Ｇｅの窒化物膜であって屈折率が１．６以上の薄膜を設けて成ることを特徴とする光記録媒体である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る光記録媒体に対して光ピックアップから再生用のレーザ光を照射して、記録された情報を再生する再生装置において、前記再生用のレーザ光の波長λは４００〜４１０ｎｍの範囲内であって、前記情報が、前記波長λと前記光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡとで定まる回折限界以下の微小記録マークで記録されている場合に前記レーザ光のパワーを０．７〜１．５ｍＷの範囲内にして前記情報の再生を行なうことを特徴とする光記録媒体の再生装置である。
請求項４に係る発明は、請求項２に係る光記録媒体に対して光ピックアップから再生用のレーザ光を照射して、記録された情報を再生する再生装置において、前記再生用のレーザ光の波長λは４００〜４１０ｎｍの範囲内であって、前記情報が、前記波長λと前記光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡとで定まる回折限界以下の微小記録マークで記録されている場合に前記レーザ光のパワーを０．５５〜０．８５ｍＷの範囲内にして前記情報の再生を行なうことを特徴とする光記録媒体の再生装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光記録媒体及びこの再生装置によれば、レーザ光の波長λが４００〜４１０ｎｍであり、光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡが、例えば０．８５である光学系を持つ光記録再生システムにおいて、回折限界以下の微小記録マークを高い再生信号強度で読むことができる書き換え可能な光記録媒体及びその再生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る光記録媒体及びその再生装置の実施形態について添付図面を参照して以下に説明する。
まず光記録媒体について説明する。図１は本発明に係る光記録媒体の一例を示す拡大断面図である。図１に示すように、本発明の実施形態の光記録媒体Ｄは、ディスク状の基板１１の表面に、金属製の反射膜１、第１の誘電体膜２、相変化記録膜３、本発明の特徴とする信号増強膜４、第２の誘電体膜５、保護シート６をそれぞれ順次形成したものである。
上記基板１１の厚みは０．２〜３ｍｍの範囲、望ましくは０．３〜２ｍｍの範囲が好適である。この基板１１の材料としては、合成樹脂、又はセラミックを用いることができる。また、上記した合成樹脂としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート・ポリスチレン共重合体、ポリビニルクロライド、脂環式ポリオレフィン、ポリメチルペンテンなどの各種熱可塑性樹脂や熱硬化樹脂、各種放射線硬化樹脂（紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂の例を含む）が好適である。又、セラミックとしてはソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラスなどがある。
【００１１】
上記金属製の反射膜１の材料は、公知の反射率材料をそのまま用いることができ、例えばアルミニウム、金、銀、銅、チタン、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン、鉄、亜鉛、ガリウム、砒素、パラジウムなどの金属又はその合金（合金とは酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、フッ化物の例を含む）がある。特に、アルミニウム、銀、金は、好適である。
上記第１及び第２の誘電体膜２、５の材料は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ 、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ などが好適である。上記相変化記録膜３に用いる相変化材料としては、ＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＣｕＡｌＴｅＳｂなど公知の相変化記録材料を用いることができる。また環境特性など各種の特性を向上させるためそれらの材料にＴｉ、Ｉｎ等の添加物を添加しても良い。
【００１２】
上記信号増強膜４は、カーボン薄膜よりなり、この膜の位置は図１の構成に限られることなく、相変化記録膜３の上下どちら側に設けても良い。また相変化記録膜３と接するように設けても良いが、厚みが５〜２０ｎｍ程度の中間誘電体膜を介して設けるのが好ましい。この信号増強膜４の膜厚は３〜７ｎｍの範囲が好ましい。
このような信号増強膜４を用いると回折限界を越えた再生特性が得られる理由については、検討中であるが、その発現パワーは材料や膜作成条件によって異なることから、信号増強膜４と再生光との物理的相互作用の結果であると考えられる。また保護シート６として例えばポリカーボネートを用いることができる。
以上のように構成された光記録媒体Ｄを用いて記録再生を行って回折限界を越えた再生特性が得られるかどうかについて調べた。尚、この時の光記録媒体Ｄに対する記録時の条件は、レーザ光の波長が４０５ｎｍ、レーザパワーが６．０〜６．２ｍＷ、光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡは０．８５である。この記録再生の結果、形成された回折限界であるλ／（４ＮＡ）以下の記録マークを、ある条件下で良好に読み取れることがわかった。例えば、レーザ光の波長λが４０５ｎｍであり、光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡが０．８５である光学系を用いた場合、その回折限界はλ／（４ＮＡ）＝１１９ｎｍである。この光学系で記録再生を行った結果、８０ｎｍの記録マークの再生信号が確認でき、理論上の再生限界を超えて再生信号を得られることが確認できた。
【００１３】
その際、再生しようとするマークサイズが回折限界以下になると、回折限界以上のマークが読み出せる再生光パワーよりも高い再生光パワーを照射すると、再生限界を越えた再生特性が得られる。具体的には回折限界以上の長さの１６０ｎｍの記録マークを読む際は、０．３〜０．４ｍＷの再生光パワーが必要であったが、８０ｎｍの長さの記録マークを再生する際には、そのパワーでは信号が確認できず０．７ｍＷ以上のパワーが必要であった。一方再生光パワーを上げて行くと、１．８ｍＷを超えると逆に再生信号は減少をはじめた。これは熱により相変化記録マークの破壊が始まったためと考えられる。従って超解像再生を行うためには、再生用のレーザ光として０．７〜１．５ｍＷの再生光パワーで再生することが望ましい。またこの記録マークは通常の相変化記録方式と同様、消去、書き換えが可能であることも確認できた。
以上のように、基板１１上に少なくとも結晶−非晶質の相変化による記録を行う相変化記録膜３及び反射膜１を有し、この相変化記録膜３の近傍に信号増強膜４としてカーボン薄膜が形成されている光記録媒体Ｄを用いることにより、通常より高い再生光パワーで再生すると、回折限界を越えた再生特性を得ることができる。
【００１４】
次に、上記本発明の各実施例について評価を行ったので、比較例と共にその評価結果について説明する。
＜実施例１＞
射出成形によりトラックピッチが０．３２μｍ、溝深さが２５ｎｍのランド／グルーブが形成された直径１２０ｎｍのポリカーボネート板よりなる基板１１上に、金属の反射膜１としてＡｇＰｄＣｕ合金膜を厚み２００ｎｍ、第１の誘電体膜２としてＺｎＳ−ＳｉＯ２i膜を厚み８．５ｎｍ、相変化記録膜３としてＧｅＳｂＴｅＴｉ膜を厚み１３ｎｍ、信号増強膜４としてカーボン薄膜を厚み５ｎｍ、第２の誘電体膜５としてＺｎＳ−ＳｉＯ２ 膜を厚み３６ｎｍ、それぞれアルゴンガスを用いてスパッタリングで形成した。これら金属反射膜１、第１の誘電体膜２、相変化記録膜３、信号増強膜４、第２の誘電体膜５は同一のスパッタリング装置内で形成した。その後、アクリル系樹脂の紫外線硬化樹脂の接着層を用いて、ポリカーボネート樹脂からなる０．１ｍｍ程度の厚さのシートを保護シート６として第２の誘電体膜５の上に張り付けて光ディスク（光記録媒体Ｄ）を作成した。
【００１５】
＜実施例２＞
上記信号増強膜４のカーボン薄膜の膜厚を３ｎｍとした。他の構成は実施例１と同様である。
＜実施例３＞
上記信号増強膜４のカーボン薄膜の膜厚を７ｎｍとした。他の構成は実施例１と同様である。
＜実施例４＞
上記相変化記録膜３の形成後、厚み１０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２ 膜よりなる中間誘電体膜を形成し、その後、信号増強膜４としてカーボン薄膜を５ｎｍ、第２の誘電体膜５としてＺｎＳ−ＳｉＯ２ 膜を２６ｎｍの膜厚でそれぞれ形成した。以後は実施例１と同様である。
＜実施例５＞
上記金属の反射膜１の形成後、信号増強膜４としてカーボン薄膜を５ｎｍ、第１の誘電体膜２としてＺｎＳ−ＳｉＯ２ 膜を５ｎｍの膜厚でそれぞれ形成した。そして、その上に相変化記録膜３を形成した。この相変化記録膜３以降は実施例１と同様である。
【００１６】
＜比較例１＞
実施例１において信号増強膜４を設けない構成として光ディスクを作成した。
＜比較例２＞
上記信号増強膜４のカーボン薄膜の膜厚を２ｎｍとした。他の構成は実施例１と同様である。
＜比較例３＞
上記信号増強膜４のカーボン薄膜の膜厚を１０ｎｍとした。他の構成は実施例１と同様である。
表１に上記実施例１〜５と比較例１〜３の再生信号のＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を示す。この時、レーザ光の波長λは４０５ｎｍであり、光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡは０．８５である。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１中において”×”印は信号が経時的に減少して行くことを示す。表１に示すように、回折限界以上である１６０ｎｍの記録マーク長では、実施例及び比較例に関係なく、全ての光ディスクで十分な再生信号の出力が得られている。これに対して、回折限界以下である８０ｎｍの記録マーク長では、再生光パワーが０．７〜１．５ｍＷの範囲内では十分な再生信号の出力が得られるが、この範囲外では再生光パワーが高過ぎても、或いは低過ぎても共に十分な再生信号の出力が得られないことが確認できた。
以上のように、基板１１上に少なくとも結晶−非晶質の相変化による記録を行う相変化記録膜３及び反射膜１を有し、この相変化記録膜３の近傍にカーボン薄膜よりなる信号増強膜４を設けた光記録媒体Ｄを用い、通常より高い再生光パワーで再生すると、回折限界を越えた記録マーク長に対しても十分に良好な再生信号を得ることができる。さらにデータの書き換えも可能となる。
【００１９】
次に、本発明の光記録媒体に対する再生装置について図２を用いて説明する。
本発明の再生装置４０は、光記録媒体Ｄに記録されている記録信号を読み取る光ピックアップ５０と、この記録信号を復調して必要に応じて誤り訂正を行ってデータストリーム信号を出力する復調器５４と、このデータストリームを外部に出力するインターフェース５５と、上記光ピックアップ５０を介して光記録媒体Ｄに再生光パワーを供給するパワードライバ５６と、上記光記録媒体Ｄを載置し、回転自在になされたターンテーブル５３と、このターンテーブル５３を回転させるモータ５１と、上記光ピックアップ５０、上記パワードライバ５６、及び上記モータ５１のフィードバック制御を行うサーボ５２と、上記復調器５４、上記インターフェース５５、上記サーボ５２を統括制御するコントローラ６０と、により主に構成されている。上記光ピックアップ５０は、再生用のレーザ光（再生光）Ｌを、光記録媒体Ｄに集光させて光スポットを形成する対物レンズ５０Ａを有している。
【００２０】
上記光記録媒体Ｄは、その中心部に中心孔Ｈを有するディスク状のものである。ターンテーブル５３の中心部には、突起部が形成され、この突起部に上記光記録媒体Ｄの中心孔Ｈが嵌め合わされるようになっている。
光ピックアップ５０は、例えば波長が約４０５ｎｍの単一波長で発光する光源（図示せず）と、開口数ＮＡが０．８５の対物レンズ５０Ａと、光記録媒体Ｄから反射された反射光を受光する図示しない光検出器（フォトディテクタ）とから少なくとも構成されている。
パワードライバ５６は、通常の光記録媒体の再生装置に用いられる０．１ｍＷ〜２．５ｍＷの再生光パワーを与えることができ、再生光パワーの設定は、コントローラ６０の制御に基づいて行われる。具体的には、再生光パワーは、予めコントローラ60に再生光パワーを記憶させ、この再生光パワーを読み出してパワードライバ５６に供給される。
【００２１】
又は、再生光パワーは、光記録媒体Ｄの所定の領域に種々のパワーで試験的に記録を行い、その再生信号出力が所定値になるまで繰返して最適な再生光パワーを求め、この再生光パワーをコントローラ６０に記憶させ、この再生光パワーの記憶値を読み出してパワードライバ５６に供給されるようにしても良い。インターフェース５５の出力側は、図示しない外部出力端子に接続しても良いし、また図示しない画像表示装置、音響装置、印字装置に直接接続しても良い。
【００２２】
次に、本発明の再生装置４０の動作について説明する。
予めコントローラ６０に記憶されている再生光パワーをパワードライバ５６を介して光ピックアップ５０に供給し、光ピックアップ５０中の光源から光記録媒体Ｄに対物レンズ５０Ａを介して再生用のレーザ光Ｌを入射させた後、ここで反射させて、光記録媒体Ｄの記録信号を光検出器で受光して、復調器５４に出力する。
この際、コントローラ６０の制御により、光記録媒体Ｄの反射光に基づいて、サーボ５２でフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、回転サーボ信号を生成して、このフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を光ピックアップ５０に、回転サーボ信号をモータ５１に出力し、光ピックアップ５０が光記録媒体Ｄに追従するようにすると共に、モータ５１の回転制御が行われる。
【００２３】
パワードライバ５６から出力されるパワー設定は、本発明の光記録媒体Ｄの場合には、０．７ｍＷ以上であり、望ましくは３０ｄＢ以上の再生信号出力が得られるように、例えば、１．５ｍＷに設定する。
コントローラ６０の制御に基づいて、復調器５４では、記録信号を復調し、必要に応じて誤り訂正を行い、得られたデータストリームをインターフェース５５に出力する。更に、コントローラ６０の制御に基づいて復調された信号を外部に出力する。
このように、理論的な再生限界以上のパターンを読み出せる２０ｄＢ以上の再生信号出力が得られるパワードライバ５６を備えるだけで、回折限界を超えた記録マーク長に対する信号を再生することができ、かつ安価な再生装置が得られる。
【００２４】
ところで、上記実施例１〜５においては、信号増強膜４としてカーボン薄膜を用いたが、これに換えて、Ｓｉ、Ｇｅの内のいずれかの薄膜、またはＳｉ、Ｇｅの窒化物膜であって屈折率が１．６以上の薄膜を用いるようにしてもよい。
この信号増強膜４は、上述したように、Ｓｉ、Ｇｅの内のいずれかの薄膜、またはそれらの窒化物の薄膜であり、この膜の位置は先の実施例と同様に図１の構成に限られることなく相変化記録膜３の上下どちらでも良い。また相変化記録膜３と接していても良いが、５〜１５ｎｍ程度の中間誘電体膜を介して設けるのが好ましい。またこの信号増強膜４の膜厚は４〜７ｎｍが好ましい。
また信号増強膜４が窒化物の薄膜の場合、膜の窒化の度合いにより膜の特性は異なってくる。窒化度合いはスパッタリングによる成膜時のアルゴンガスと窒素ガスの導入量の比により制御できる。窒化度合いの指標のひとつとして屈折率があり、図３にＳｉＮの場合のガス流量比（Ｎ２ ／Ａｒ）と屈折率（ｎ）の関係を示す。本発明においては屈折率が１．６以上の窒化物の薄膜であることが望ましい。
【００２５】
このように、Ｓｉ、Ｇｅの薄膜等よりなる信号増強膜４を用いると回折限界を越えた再生特性が得られる理由については、検討中であるが、その発現パワーは材料や膜作成条件によって異なることから、信号増強膜４と再生光との物理的相互作用の結果であると考えられる。またＳｉ、Ｇｅなど半導体的性質を示す材料で効果が高いことから、膜中の電子の挙動と光との相互作用に起因することも考えられる。
このような光記録媒体を用いて記録再生を行って回折限界を越えた再生特性が得られるかどうかについて調べた。この結果、先の実施例と同様に回折限界であるλ／（４ＮＡ）以下の記録マークを読み取れることがわかった。ただし、回折限界以下の長さの８０ｎｍの記録マークを再生する際には、０．３〜０．４ｍＷの再生光パワーでは信号が確認できず０．５５ｍＷ以上のパワーが必要であった。一方再生光パワーを上げて行くと、０．９ｍＷを超えると逆に再生信号は減少をはじめた。これは熱により相変化記録マークの破壊が始まったためと考えられる。従って超解像再生を行うためには０．５５〜０．８５ｍＷの再生光パワーで再生することが望ましい。またこの記録マークは通常の相変化記録方式と同様、消去、書き換えが可能であることも確認された。
【００２６】
以上のように、基板１１上に少なくとも結晶−非晶質の相変化による記録を行う相変化記録膜３及び反射膜１を有し、この相変化記録膜３の近傍に信号増強膜４としてＳｉ、Ｇｅの内いずれかの薄膜、またはそれらの窒化物の薄膜が形成されている光記録媒体を用いることにより、通常より高い再生光パワーで再生すると、回折限界を越えた再生特性を得ることができる。
【００２７】
次に、信号増強膜４としてＳｉやＧｅ薄膜等を用いた各実施例について評価を行ったので、比較例と共にその評価結果について説明する。
＜実施例６＞
信号増強膜４としてカーボン薄膜に換えてＧｅ薄膜を用いた点を除き、他は先の実施例１と同じである。すなわち、射出成形によりトラックピッチが０．３２μｍ、溝深さが２５ｎｍのランド／グルーブが形成された直径１２０ｍｍのポリカーボネート板よりなる基板１１上に、金属の反射膜１としてＡｇＰｄＣｕ合金膜を厚み２００ｎｍ、第１の誘電体膜２としてＺｎＳ−ＳｉＯ２ 膜を厚み８．５ｎｍ、相変化記録膜３としてＧｅＳｂＴｅＴｉ膜を厚み１３ｎｍ、信号増強膜４としてＧｅ薄膜を厚み５ｎｍ、第２の誘電体膜５としてＺｎＳ−ＳｉＯ２ 膜を厚み３６ｎｍ、それぞれアルゴンガスを用いてスパッタリングで形成した。これら金属反射膜１、第１の誘電体膜２、相変化記録膜３、信号増強膜４、第２の誘電体膜５は同一のスパッタリング装置内で形成する。その後、アクリル系樹脂の紫外線硬化樹脂の接着層を用いて、ポリカーボネート樹脂からなる０．１ｍｍ程度の厚さのシートを保護シート６として第２の誘電体膜５の上に張り付けて光ディスク（光記録媒体）を作成した。
【００２８】
＜実施例７＞
上記信号増強膜４としてＳｉ薄膜を用いた。他は実施例６と同様である。
＜実施例８＞
上記信号増強膜４としてＧｅＮ薄膜を用いた。このＧｅＮ薄膜はＧｅの成膜中にアルゴンと共に窒素ガスを導入することによって作成した。この時、ＧｅＮ薄膜の屈折率は２．１である。他は実施例６と同様である。
＜実施例９＞
上記信号増強膜４としてＳｉＮ薄膜を用いた。このＳｉＮ薄膜はＳｉの成膜中にアルゴンと共に窒素ガスを導入することによって作成した。この時、アルゴンと窒素の流量比（Ｎ２ ／Ａｒ）は０．６３である。このＳｉＮ薄膜の屈折率は１．６２である。他は実施例６と同様である。
【００２９】
＜実施例１０＞
実施例９において、アルゴンと窒素の流量比は０．８１にした。この時のＳｉＮ薄膜の屈折率は１．７７である。
＜実施例１１＞
実施例９において、アルゴンと窒素の流量比は１にした。この時のＳｉＮ薄膜の屈折率は１．６である。
＜実施例１２＞
相変化記録膜３の形成後、厚み５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２ を中間誘電体膜として形成し、その後、信号増強膜４としてＧｅＮ薄膜を５ｎｍ、第２の誘電体膜５としてＺｎＳ−ＳｉＯ２ を３１ｎｍの膜厚でそれぞれ形成した。以後は実施例６と同様である。
【００３０】
＜比較例４＞
実施例６において信号増強膜４をなくした構成とした（先の比較例１と同じ構造）。
＜比較例５＞
実施例９において、アルゴンと窒素の流量比は０．３１にした。このＳｉＮ薄膜の屈折率は１．４７である。
表２に実施例６〜１２と比較例４、５の再生信号のＣＮＲを示す。この時、レーザ光の波長λは４０５ｎｍであり、光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡは０．８５である。
【００３１】
【表２】
2006018976.tif 000004
【００３２】
表２中において”×”印は信号が経時的に減少して行くことを示す。表２に示すように、回折限界以上である１６０ｎｍの記録マーク長では、実施例及び比較例に関係なく、全ての光ディスクで十分な再生信号の出力が得られている。これに対して、回折限界以下である８０ｎｍの記録マーク長では、再生光パワーが０．５５〜０．８５ｍＷの範囲内では十分な再生信号の出力が得られるが、この範囲外では再生光パワーが高過ぎても、或いは低過ぎても共に十分な再生信号の出力が得られないことが確認できた。
【００３３】
以上のように、基板１１上に少なくとも結晶−非晶質の相変化による記録を行う相変化記録膜３及び反射膜１を有し、この相変化記録膜３の近傍に信号増強膜４としてＳｉ、Ｇｅの内いずれかの薄膜、またはそれらの窒化物であって屈折率が１．６以上の薄膜が形成されている光記録媒体を用いることにより、通常より高い再生光パワーで再生すると、回折限界を越えた記録マークで３０ｄＢ以上の高い再生信号を得ることができる。さらにデータの書き換えも可能となる。従って、従来以上の高密度な書き換え可能な光記録媒体の作成が可能になる。
この場合の光記録媒体に対する記録時の条件は、先の実施例１に対する記録条件と同じである。また、再生時の再生光パワーについては、図２に示す再生装置において、パワードライバ５６から出力されるパワー設定は、０．５５ｍＷ以上であり、望ましくは、３０ｄＢ以上の再生信号出力が得られる例えば０．８ｍＷがよい。
【００３４】
尚、先の再生装置においては、ターンテーブル５３の突起部に光記録媒体Ｄの中心孔Ｈが嵌め合わされているが、これらを固定接着して一体化しても良いし、自由に着脱できる半固定接続でも良い。また、基板１１は、ディスク状、カード状、テープ状のいずれであっても良い。上記基板１１の形状が、ディスク状の場合には、直径は１２０ｍｍに限るものではなく、直径は４０〜３００ｍｍの各種サイズを取ることができる。
また光ピックアップ５０中の光源としては、半導体レーザ素子、ガスチューブレーザ素子や高調波変換器を通過して波長変換されたレーザ光等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る光記録媒体の一例を示す拡大断面図である。
【図２】本発明の光記録媒体に対する再生装置を示す構成図である。
【図３】ＳｉＮ成膜時のガス流量比と屈折率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１…反射膜、２…第１の誘電体膜、３…相変化記録膜、４…信号増強膜、５…第２の誘電体膜、６…保護シート、１１…基板、４０…再生装置、５０…光ピックアップ、５０Ａ…対物レンズ、５１…モータ、５２…サーボ、５４…復調器、５６…パワードライバ、６０…コントローラ、Ｄ…光ディスク（光記録媒体）。
【図１】
2006018976.tif 000005
【図２】
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【図３】
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