(57)【要約】光データ記憶媒体（５）用の光記録及び読出しシステムが、記載されている。当該システムは、基板（８）上に形成された記録スタック（９）を持つ媒体（５）を有する。記録スタック（９）は、大気中で波長λを有する集束放射線ビーム（１）による記録に適している。記録スタック（９）は、基板（８）から最も離れた第１光学面（６）を有する。開口数ＮＡ＞０．８を有する対物レンズ（２）を有し、記録に間に、該対物レンズ（２）から集束ビーム（１）を発する光ヘッド（３）は、前記光データ記憶媒体（５）の記録スタック（９）側に配されている。対物レンズ（２）は、記録スタック（９）に最も近い第２光学面（７）を有し、第１光学面（６）から５０μｍ未満の自由作動距離ｄFで、記録／読出しをする。第１光学面（６）及び第２光学面（７）の少なくとも一方は、透明疎水層（１０）を備えており、該透明疎水層（１０）は、屈折率ｎを有し、０．５λ／ｎ未満の厚さを有する。このようにして、信頼できる記録及び読出しが実現され、特に第２光学面（７）上に蓄積される汚染物が防止され、解消される。
2005532656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光データ記憶媒体用の光記録及び読出しシステムであって、
−  基板上に形成された記録スタックを持つ前記媒体であって、前記記録スタックは、大気中で波長λを有する集束放射線ビームによって記録されるのに適しており、前記記録スタックは前記基板から最も離れた第１光学面を有する媒体、及び
−  開口数ＮＡを有する対物レンズを有し、記録の間に前記対物レンズから前記集束放射線ビームを発する光学ヘッドであって、前記対物レンズが前記光データ記憶媒体の前記記録スタック側に配され、前記記録スタックに最も近い第２光学面を有する光学ヘッドであって、前記第１光学面から５０μｍ未満の自由作動距離で記録／読出しする光ヘッド、
を有する光データ記録媒体用の光記録及び読出しシステムにおいて、前記第１光学面及び前記第２光学面の少なくとも一方が、透明疎水層を備えており、前記透明疎水層は、屈折率ｎを有し、０．５λ／ｎ未満の厚さを有することを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記第２光学面が、０．２５λ／ｎにほぼ等しい厚さの疎水層を備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２光学面が、０．２５λ／ｎにほぼ等しい厚さの親水層を備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記光ヘッドが、前記光ヘッドの、前記記録スタックに最も近い側に配されている磁気コイルを更に有し、前記光ヘッドの光軸が、前記磁気コイルの中央を通過し、前記光データ記憶媒体の前記記録スタックが、前記光磁気型である、請求項1に記載のシステム。
【請求項５】
前記磁気コイルが、６０μｍ未満の内径を有する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記疎水層が、ポリパラキシリレン、フルオロカーボン及びこれらの共重合体のグループから選択された物質を含む、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記磁気コイルが、部分的に透明なスライダ内に収容されており、前記部分的に透明なスライダは、前記第１光学面から、＞０．５λ／ｎ、且つ、＜２μｍの距離で飛翔する、請求項４ないし６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
基板上に形成された記録スタックを持つ光データ記憶媒体であって、前記記録スタックは、大気中で波長λを有する集束放射線ビームによって記録するのに適しており、前記記録スタックが前記基板から最も離れた第１光学面を有する光データ記録媒体において、前記第１光学面が、屈折率ｎを有し０．５λ／ｎ未満の厚さを持つ透明疎水層を備えていることを特徴とする、光データ記憶媒体。
【請求項９】
前記第１光学面が、０．２５λ／ｎ未満の厚さを有する疎水層を備えている、請求項８に記載の光データ記憶媒体。
【請求項１０】
前記疎水層が、ポリパラキシリレン、フルオロカーボン及びこれらの共重合体のグループから選択された物質を含む、請求項８又は９に記載の光データ記憶媒体。
【請求項１１】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載したシステムにおいて信頼できる記録及び読出しをする、請求項８ないし１０のいずれか一項に記載の光データ記憶媒体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光データ記憶媒体用の光記録及び読出しシステムに関し、該システムは、
―  基板上に形成された記録スタックを有する媒体であって、前記記録スタックは、大気中で波長λを有する集束放射線ビームによって記録するのに適しており、該記録スタックは、該基板から最も離れている第１光学面を有する媒体、及び
―  開口数ＮＡを有する対物レンズを有し、記録の間、該対物レンズから前記集束放射線ビームを発する光ヘッドであって、前記対物レンズは前記光データ記憶媒体の前記記録スタック側に配され、該記録スタックに最も近い第２光学面を有し、前記第１光学面から５０μｍ未満の自由作動距離で記録／読出しをする光ヘッド、
を有する。
【０００２】
本発明は、更に、光データ記憶媒体に関し、該該光データ記憶媒体は、基板上に形成された記録スタックを有し、該記録スタックは、大気中で波長λを有する集束放射線ビームによって記録するのに適しており、該記録スタックは、該基板から最も離れている第１光学面を有する。
【０００３】
本発明は、更に、前記のようなシステム内の前記のような媒体の使用にも関する。
【背景技術】
【０００４】
冒頭段落に記載した種類のシステムの実施例は、米国特許第ＵＳ６，０６９，８５３号明細書から知られている。
【０００５】
光記録ディスクの新しい世代は、大きいデータ容量、及び小さいビットサイズを有する。新しい世代の度に、光読出し用の波長は短くなり、光ピックアップユニット（ＯＰＵ）の開口数（ＮＡ）は、上昇する傾向にある。焦点距離及び作動距離は減少し、傾斜限界（ｔｉｌｔ  ｍａｒｇｉｎ）は、より厳しいものになっている。この結果、前記記録層がこれを経て記録／読出される透明層の厚みが減少した。例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）の場合は１．２ｍｍ、デジタル多用途ディスクの場合は０．６ｍｍ、ブルーレイディスク（ＢＤ）の場合は０．１ｍｍであって、「第４世代」光（磁気）ディスクの場合は、数ミクロンのレベルまで薄くなる。前記透明層の目的は、少なくとも３つあり、即ち情報層を保護することでディスクをより耐久性のあるものにすること、非反射性コーティングの役割をすること、及び記憶層の冷却を助けることである。
【０００６】
光記憶システムの未来世代に向けて、対物レンズの開口数は、分解能を改善するために、ＮＡ＝０．８５、又はそれどころか、ＮＡ＝０．９５に上昇するであろう。しかしながら、対物レンズのサイズが大きくなるという傾向にも関わらず、高いデータレート及びアクセス時間に対して強まっている需要は、対物レンズの全質量を減少化することを強いる。このことは、焦点距離、従って自由作動距離（ＦＷＤ）が減少される場合にのみ、達成されることができる。
【０００７】
しかしながら、ＦＷＤが減少される場合、集束放射線ビームが通過する透明基板の厚さは、減少されなければならない。更に、前記ＮＡが増加された場合、媒体表面が前記光システムの光軸に対する垂線から偏向される角度（傾斜角）の許容量は、前記透明基板の厚みによる複屈折又は収差の影響を受けて、減少される。従って、高いＮＡでの傾斜角の影響を緩和化は、透明基板の厚さを減少させる他の理由である。この減少された厚さを有する透明基板は、カバー層、又はより一般的にはカバースタックとも呼ばれている。従って、第４世代光記録におけるカバー層の目的は、主に、記録スタックを損傷から保護すること、及び短いＦＷＤを可能にすることである。上述の光（磁気）データ記憶媒体内に情報を記録するには、記録層を記録温度まで加熱するために、集束放射線ビーム（例えば光）が、光ヘッドから、０．６ないし１．２ｍｍの間の厚さを有する透明基板を経て、記録スタックに照射される。光磁気（ＭＯ）媒体の場合、同時に、磁気ヘッドによって磁界が印加される。前記磁界は、磁界変調装置を使用して、前記情報に関して変調されることができる。この結果、前記情報が、前記記録媒体上に記録されることができる。
【０００８】
小さい自由作動距離に対する他の議論は、光磁気データ記憶媒体の場合のコイルの大きさである。システムに高いデータレートを望む場合、コイルを通過する電流を変調する広い帯域幅が必要である。１００から２００Ｍｂｉｔ／秒のオーダのデータレートの場合、コイルを通過する電流のスイッチング周波数は、前記磁界のスイッチング挙動における鋭いフランクを規定するには、少なくとも１から２ＧＨｚでなければならない。このためには、小さい自己インダクタンス、低い抵抗、及び小さい寄生キャパシタンスを有するコイルが必要である。前記コイルの速度とは離れて、該コイルによる電力消費も問題である。従って、小さい内径（例えば１００μｍ未満）を有する小さいコイルを使用するのが好ましい。大きいコイルを使用すると、大きいコイルは、大きいインダクタンス及び高い電力消費量を有するので、データレート及びエネルギ効率を妥協することになるであろう。前記コイルが、前記表面に近接して設けられるほど、データ記憶媒体における磁界は、より良いエネルギ効率で、変調されることができる。しかしながら、前記のような小さいコイルのアンペア当たり１５ｋＡ／ｍのオーダの磁界は、空間に数十ミクロンしか染み出さないため、該コイルは、記録スタックに近接して保持されなくてはならず、例えば１００μｍよりも厚いカバー層は、これを妨害する。光（磁気）データ記憶媒体から情報を再生するには、やはり光が前記光システムによって、透明基板を経て照射される。この場合、光ヘッドは、やはり前記ディスクの透明基板側に配される。
【０００９】
短い作動距離（典型的には５０μｍ未満）を有するスライダベース（図４参照）又はアクチュエータベース（図１Ａ参照）のいずれの光ヘッド内の対物レンズの場合でも、該対物レンズの、記憶媒体に最も近い前記第２光学面の汚染が生じる。これは、水の再凝縮によるもので、この水は、高い放射線ビーム出力の結果による高い表面温度（約２５０℃）、即ち記録スタック内にデータを書き込む（又は記録スタックからデータを読出す）のに必要な温度のために、記憶媒体から着脱され得るものである（図３参照）。前記汚染物は、最終的に、前記光記憶システムの誤作動を生じる、ここで、該誤作動とは、例えば、システム制御信号の歪みによるものであって、図２を参照されたい。このことは、以下の場合にますます問題となる、即ち湿度が高い、放射線ビーム出力が高い、データ記憶媒体の記録スタックの光反射率が低い、該記憶媒体の熱伝導率が低い、作動距離が短い、及び表面温度が高い場合である。米国特許ＵＳ６、０６９、８５３号明細書から、対物レンズの汚染を防止するために、記録スタックと、記憶媒体の外側光学面との間の距離を、断熱材又はカバー層を使用して長くすることが知られている。前記断熱層を有さない場合、前記媒体からの汚染物は、記録の間に、蒸発し、光ヘッドの対物レンズ上に凝縮し得る。前記汚染物は、例えば、少量の他の汚染物と混合された水でもあり得る。他の汚染物を含む水は、恐らく、前記媒体の外側表面上に薄い（単原子）層として存在する。前記断熱層が設けられない場合、前記薄い（単原子）層は、記録スタックに非常に近接して存在し、該記録スタックによって間接的に加熱され、蒸発し、次いで他の汚染物を含んで対物レンズ上に凝縮する。このことは、比較的急速に、即ち半時間以内、又はもしかすると更に短時間で起こり、前記システムの信頼できない記録及び読出しを生じ、最終的には、全記録及び読出しの障害に至ることもある。前記断熱層又はカバー層の適用の利点は、汚染物を有する前記（単原子）層の加熱を防止し、従って、前記対物レンズ上に汚染物が積層されるのを防止することにある。これは、前記断熱層が、前記媒体上の薄い（単原子）層が加熱され蒸発されることを防止する効果的な防壁を形成しているからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、典型的には数十ナノメートル以上の厚さを有する前記断熱層は、いくつかの不利な点を有する。これは、例えば、前記断熱層の光収差及び干渉による、信頼できないデータの記録及び読出しを生じ得る。更に、光ヘッドが、データの記録及び読出しが不可能である前記断熱層の外側表面上に焦点を合わせることが起こり得る、ここで、この事象の後に、光ヘッドは、次の表面上に再び焦点を合わせる必要がある。この手順は、データストリームの遮断、従って、信頼できないデータの記録及び読出しを生じ得る。更に、比較的厚い断熱層には、ＭＯ磁気コイルが、該コイルの軸方向に、比較的長い磁界距離限界を有する必要があり、これによって、該コイルのスイッチング速度が制限され、従って大きいデータレートでの記録信頼性が制限される。
【００１１】
本発明の目的は、冒頭段落に記載した種類のシステムであって、上述の不利な点を有さずに、記録スタックにおける信頼できるデータの記録及び読出しを実施し、光ヘッドの対物レンズの汚染を防止するシステムを提供することにある。
【００１２】
本発明の第２の目的は、冒頭段落に記載した種類のシステムで使用する信頼できるデータの記録及び読出しのための光データ記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これらの目的は、前記第１光学面及び前記第２光学面の少なくとも一方に、疎水層が設けられていることを特徴とする光記録及び読み出しシステムにより、本発明によって達成されることができ、該疎水層は、屈折率ｎを有し、０．５λ／ｎ未満の厚さを有する。第１の新たな見識は、前記光学系上の水の再凝縮が、比較的薄い、透明疎水層を対物レンズ上に適用することで防止することができることである。第２の新たな見識は、薄い疎水層を、光データ記憶媒体の記録スタック上に適用することで、最初に、水が吸着するのを防止して、後に水が脱着され得ないようにすることである。従って、汚染物の源が除去される。前記疎水層の厚さが、前記制限下に保持されている場合、光収差及び干渉は防止される。前記技術の重要なフィーチャは、対物レンズの後の清浄化が必要ないことである。光学ドライブが確実に動作する湿度の範囲も、改善されることができる。好ましくは、前記第２光学面に、０．２５λ／ｎにほぼ等しい厚さを有する疎水層が設けられ、この場合、前記疎水層は、非反射性コーティングとして働くことができる。実際には、対物レンズ上に十分に疎水性のある層を持つのは難しいこともある。この場合、好ましくは、前記第２光学面に、０．２５λ／ｎにほぼ等しい厚さを有する親水層が設けられる。親水層を適用する場合、前記第２光学面上に集まり得る水は、約１ミクロンの厚さであるほぼ均一の厚さの層を形成する。これは、前記表面の濡れが、均一であるためである。前記液層の中央部、即ち前記放射線ビームが伝搬して通過する部分は、集束放射線ビームの波頭を、ほとんど乱さない。親水層は、典型的には、Ａｌ２Ｏ３-又はＳｉＯ２層の場合のような表面における酸素原子によって親水性が生じている層によって、実現されることができる。主として、前記短いＦＷＤシステムにおけるＮＡは、０．８０よりも大きい。
【００１４】
実施例において、前記光ヘッドは、更に、該光ヘッドの記録スタックに最も近い側に配される磁気コイルを有しており、該光ヘッドの光軸が、該磁気コイルの中央部を通り抜け、光データ記憶媒体の記録スタックは、光磁気型となっている。この場合、高い密度及びデータレートでの信頼できる光磁気記録が可能である、なぜならば、高いＮＡ、即ち小さいスポットが可能であり、該磁気コイルは、記録スタックに近接して設けられることができ、この場合、磁界がエネルギ効率の良い仕方で変調されることができる。
【００１５】
このことは、前記磁気コイルが、６０μｍ未満の内径を有する場合に、特に有利である。大きいコイルを使用すると、大きいコイルは、大きい自己インダクタンス及び高い電力消費量を有するので、データレート及びエネルギ効率を妥協することになる。
【００１６】
実施例において、疎水層は、ポリパラキシリレン、フルオロカーボン、及びこれらの共重合体のグループから選択された物質を含む。パリレンは、ポリパラキシリレン類に対する一般的な名称である。４つの異なる種類が、商業的に利用可能であり、例えば、パリレンＮは、パラキシリレン単量体の直鎖化合物として構成されており、最も基本的な形状である。他のタイプは、パリレンＣ、パリレンＤ、及びパリレンＡＦ４である。パリレンのいかなる誘導体も応用可能性があるにも関わらず、パリレンＣが、特に、我々の目的に対する興味の対象である。他の適切な物質は、デュポン社製の、ＡＦ１６００であって、これは、テトラフルオロエチレンとペルフルオロ‐２，２-ジメチル−１，３−ジオキソールとの共重合体であり、特に適している。
【００１７】
実施例において、磁気コイルは、スライダ内に収容されており、該スライダは、前記第１面から、＞０．５λ／ｎ、且つ、＜２μｍの距離で、飛翔する。この場合、前記スライダは、対物レンズの一部を形成し、疎水層が、該スライダの、光データ記憶媒体に面している表面に設けられる。スライダ技術は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）技術から知られている。この技術によって、「近接場（ｎｅａｒ  ｆｉｅlｄ）」構造が可能であり、この場合、対物レンズの外側表面及び光学データ記憶媒体の外側表面は、互いに１波長λよりもはるかに短いオーダの間隔をあけており、即ちＦＷＤ≦λ／１０である。前記構造において、媒体と対物レンズとの間の結合は、エバネッセント波の光結合による影響を受け得る。前記構造におけるＮＡは、１よりも大きくあることができる。遠距離場、即ちＦＷＤ>>λ／１０の構造も、スライダベースの技術によって可能である。
【００１８】
実施例において、光学データ記憶媒体の前記第１光学面は、透明疎水層を備えており、該透明疎水層は、屈折率ｎを有し、０．５λ／ｎ未満の厚さを有する。前記疎水層の厚さが、前記制限下に保持されている場合、光収差及び干渉は防止される。前記媒体上への疎水層の利用の重要なフィーチャは、汚染物の源、即ち媒体上の汚染物が除去される又は大幅に減少されるので、対物レンズ上の疎水層の必要性を低くすることができることにある。このことは、古い光記録システムであって、光ヘッドの対物レンズ上の疎水層のような、凝縮の影響を最小限にするために講じられるいかなる対策も欠いている古い光学記録システムも、前記媒体が、汚染物を生じない、又は少ししか生じないので、前記媒体上の疎水層の恩恵を受けることができるという利点を有する。光学ドライブが確実に動作する湿度の範囲も、改善されることができる。好ましくは、前記第１光学面は、疎水層を備えており、該疎水層は、０．２５λ／ｎ未満の厚さを有し、この場合、光学収差及び干渉は、ほとんど生じない。
【００１９】
好ましくは、前記媒体上の疎水層は、ポリパラキシリレン、フルオロカーボン、及びこれらの共重合体のグループから選択された物質を含む。
【００２０】
前記光ヘッドと前記疎水層との起こり得る接触による該疎水層の損傷を防止するために、比較的に高い硬度の物質を使用するのが、有利である。前記媒体及び対物レンズの少なくとも一方が、疎水層を有する場合、せん断力による損傷は、前記２つの層の間の摩擦係数が極めて小さいので、大幅に防止されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、模範的な実施例によって、添付図面を参照して、非常に詳しく説明されるであろう。
【００２２】
図１Ａ及び１Ｂにおいて、光データ記憶媒体５用の光記録及び読出しシステムの実施例が示されている。媒体５は、例えばスパッタリングによって、基板８上に形成された記録スタック９を有する。記録スタック９は、集束放射線ビーム１によって記録されるのに適している。集束放射線ビーム１の波長λは、４０５ｎｍである。記録スタック９は、基板８から最も離れた第１光学面６を有する。光ヘッド３であって、開口数ＮＡ＝０．８５の対物レンズ２を有し、記録の間に、該対物レンズから集束放射線ビーム１を発する光ヘッド３は、前記光データ記憶媒体５の記録スタック９側に設けられている。光ヘッド３の対物レンズ２は、記録スタック９に最も近い２光学面７を有し、媒体５の第１光学面６から、自由作動距離ｄＦ＝１５μｍで、記録／読出しをする。磁気コイル４を収容している透明エレメントが、対物レンズ２の一部を形成していることと、第２光学面７とは、このエレメントの媒体５に最も近い面であることに留意されたい。第１光学面６及び第２光学面７は、ＡＦ１６００によって出来ている疎水層１０、１１を備えており、テトラフルオロエチレン、及びペルフルオロ‐２，２-ジメチル−１，３−ジオキソールの共重合体であって、これは、約１．３５の屈折率を有する。前記疎水層の厚さは、３０ｎｍである。ＡＦ１６００のようなフルオロポリマコーティングの準備は、以下のようにして行われる。特定の状況に依存して、超音波処理（ｓｏｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、すすぎ、及び乾燥から成るディスク表面の清浄化ステップが必要であり得る。前記ディスクが清浄である場合、フルオロシランの層が、室温で気相から予め蒸着（ｄｅｐｏｓｉｔ）されて、フルオロポリマコーティングの付着性（ａｄｈｅｓｉｏｎ）を改善する。前記フルオロポリマコーティングは、ディップコーティング又はスピンコーティングによって、作製されることができる。この目的を達成するために、ＡＦ１６００のようなフルオロポリマは、ＦＣ−７５（ペルフルオロ‐２‐ブチルテトラハイドロフラン(Ａｃｒｏｓ社製)）に溶解されることができる。最終的に、コーティングされたディスクは、層流状の大気によって、乾燥される。この時点で、熱処理も可能である。パリレンでディスクをコーティングするには、該ディスクが完全に清浄である必要がある。金属表面上では、パリレンは、通常、高い付着性を示すが、ガラス又はアルミニウム酸化物のような酸化物表面上では、通常、ほとんど付着性を示さない。これらの場合、Ａ１７４（γ‐メタクリル‐オキシプロピル‐トリメトキシシラン）の層が、常温で気相からか、又は１：１００：１００のＡ１７４：水：イソ‐プロパノール混合物状でスピン若しくはディップコーティングによるか、のいずれかよって、最初に蒸着される。過剰のＡ１７４は、純粋なイソプロパノールによってすすぎ落とされ、前記ディスクは、清浄大気中において周囲温度で乾燥される。パリレン蒸着は、ＰＤＳ２０１０（ＳＣＳヨーロッパ社から購入可能）のような、商業的に利用可能なパリレンコーティング装置内で実施される。基本的には、パリレン単量体が気化され、回転している基板上に蒸着される。更に、一般的に知られているように、詳細は文献において見つけることができる。光ヘッド３は、更に、該光ヘッド３の記録スタック９に最も近い側に配された磁気コイル４を有する。光ヘッド３の光軸は、磁気コイル４の中央を通り抜けており、光データ記憶媒体５の記録スタック９は、光磁気型である。記録スタック９は、例えば、基板８に始まってこの順番で、従来技術において知られている反射金属層（例えば２５ｎｍのＡｌ）、他の補助層、の磁性物質ＴｂＦｅＣｏの２４ｎｍ層、及びＳｉＮ又はＺｎＳ／ＳｉＯ２の６０ｎｍの干渉層を含み得る。
【００２３】
媒体５が、疎水層１０を有さない場合、汚染物と混合された水の（単原子）層が、第１光学面６上に蓄積する。第２光学面上に疎水層１１を持たない対物レンズを、前記のような媒体上の記録に使用する場合、該記録システムは、集束又はトラッキングのような、サーボ制御のエラーを、数分で、示すであろう。このことは、図２に示されている。図３は、疎水層１０、１１が使用されない場合に第２光学面７に蓄積された汚染物を示している。少なくとも１つの親水層１０を第１光学面６に有する場合、前記システムは、安定、且つ、強固であることを立証している。
【００２４】
図２には、２つの異なるレーザビーム出力Ｐに関して、放射のオープンループ及びクローズドループ式の焦点サーボ制御それぞれのエラー信号を有するオシロスコープのトレース２２、２３が、示されている。前記光学システムの焦点は合っているが、トラッキングサーボは、閉じられていなかった。低出力（Ｐ＝０．５ミリワット）では、信号は正常である。高出力（Ｐ＝１．０ミリワット）では、第２光学面７に蓄積された汚染物によって、重大な信号の不安定性が生じている。
【００２５】
図３には、疎水層１１を有さない対物レンズ３の第２光学面７の顕微鏡写真が示されており、これらは、該第２表面７が、まだ清浄であるとき（ｔ＝０）、及び１分間の比較的に高いレーザ出力記録の後に汚染物が蓄積された後のときのものである。水が、符号３０で示されており、はっきりと見える。対物レンズは、顕微鏡の下に置かれたまま、乾燥し、１２分後、及び４０分後に再び観察された。ｔ＝４０ｍｉｎにおいては、水は完全に蒸発し、符号３１で示されている汚染物が見える。前記汚染物は、疎水層１０を有さない媒体５の第１光学面６上の水／汚染物の混合物層が蒸発して、再蒸着したものである。疎水層１０、１１を、それぞれ、媒体５の第１光学面６及び／又は対物レンズ２の第２光学面７に適用すると、蓄積される汚染物は、適当なレーザ出力において、観察されないので、前記蓄積される汚染物の問題は大いに解消される。
【００２６】
図４には、スライダベースの光記録システムが示されている。ディスク上方のスライダ２ａの飛翔高度は、約１μｍである。１μｍ>>λ／１０であるので、これは、上記で規定した近接場記録ではないことに留意されたい。この例では、スライダは、これは光磁気記録に使用される磁界変調（ＭＦＭ）コイル４を収容している。更に、符号は、図１Ａのものと対応している。スライダ２ａの集束放射線ビーム１が通過する部分が、対物レンズ２の一部を形成していることに留意されたい。
【００２７】
図５には、磁界変調コイルを有する透明スライダが示されている。図４のレーザビームは、開口部を経て、中央に集束される。
【００２８】
図６には、（不十分な）疎水層１１を有する対物レンズ３の第２光学面７の顕微鏡写真が示されている。不十分であるとは、水滴と疎水層との間の接触角の値を参照しており、この場合、該接触角は、９０度よりもあまり大きくないが、理想的な疎水層の場合には、１８０度又はこれに近い。水と表面との間の接触角が、９０度よりもあまり大きくないという事実によって、明らかに、符号６０で示したように、いくつかの小さい水滴が形成されており、見ることができる。この水滴のクラスタは、対物レンズと記憶媒体との間の前記自由作動距離、及び集束レーザビームの径の両方に匹敵する大きさを有する。前記レーザビームは、前記水滴のクラスタによって、かなり散乱される。前記自由作動距離とは、第１光学面６と第２光学面７との間の距離である。
【００２９】
図７には、疎水層を有さないが、その代わりに親水性の高い層を有する対物レンズ３の第２光学面７の顕微鏡写真が示されている。前記親水性は、典型的には、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２の場合のような表面上の酸素原子によるものである。液体（水）と表面との間の接触角は、今や、非常に小さく、即ち９０度よりも非常に小さい。写真に見られるように、ほぼ均一の厚さを有する水の完全層（ｆｕｌｌ  ｌａｙｅｒ）が、前記表面上に集められ、図６と比較して、符号７０で示されており、該層は、約１ミクロンの厚さであって、更に薄いこともあり得る。表面の濡れは、均一であるため、液状の水の層の少なくとも中央部分は、光学的に一定の厚さを有しており、前記集束レーザビームの波頭をほとんど乱さない。
【００３０】
上述の実施例は、本発明を限定するよりはむしろ、説明するものであること、及び当業者であれば添付請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的な実施例を設計できることに留意されたい。前記請求項において、括弧内に置かれた如何なる符号も、請求項を限定するようにみなしてはならない。「有する」という語は、請求項に記載されていない構成要素又はステップの存在を排除するものではない。単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。
【００３１】
本発明によれば、光データ記憶媒体用の光記録及び読出しシステムが記載されている。前記システムは、基板上に形成された記録スタックを持つ媒体を有する。前記記録スタックは、大気中で波長λを有する集束放射線ビームによって、記録されるのに適している。前記記録スタックは、前記基板から最も離れた第１光学面を有する。光ヘッドであって、開口数ＮＡを有する対物レンズを備え、記録の間、該対物レンズから前記集束放射線ビームを発する光ヘッドは、前記光データ記憶媒体の前記記録スタック側に配されている。前記対物レンズは、前記記録スタックに最も近い第２光学面を有し、前記第１光学面から５０μｍ未満の自由作動距離ｄＦで、記録／読出しをする。前記第１光学面及び第２光学面の少なくとも一方が、屈折率ｎを有し０．５λ／ｎ未満の厚さを有する透明疎水層を備えている。このようにして、信頼できる記録及び読出しが達成され、特に、第２光学面上に蓄積される汚染物が、防止され、解消されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】ＭＯドライブ内で使用される短い自由作動距離の光学系を有する、本発明によるシステムの実施例を示している。
【図１Ｂ】図１Ａの媒体の積層構造を示している。
【図２】汚染前後のオシロスコープのトレースを示している。
【図３】対物レンズの汚染の顕微鏡写真を、時間の関数で示している。
【図４】スライダベースの光記録システムを示している。
【図５】磁界変調コイルを有する透明スライダを示している。
【図６】不十分な疎水層を有する対物レンズの第２光学面の顕微鏡写真を示している。
【図７】疎水層を有さず、その代わりに非常に親水性の高い層を有する対物レンズの第２光学面の顕微鏡写真を示している。
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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