(57)【要約】  超解像情報記録媒体、データ再生方法及びデータ記録及び／または再生装置を提供する。入射された光ビームの分解能以下のサイズを有する記録マークを含む情報を再生可能な超解像情報記録媒体であって、基板と、基板上に備えられて入射光ビームが集束される部分で熱分解が起きて記録マークが形成される記録層と、記録層上に備えられ、記録層の熱分解温度より低融点を有する材質で構成された超解像層とを備える超解像情報記録媒体。本発明では、超解像現象が起こる超解像層の溶融温度が記録層の熱分解温度より小さな物質で超解像層を形成し、反復的な再生ビーム照射にも記録層が影響されないようにして超解像情報記録媒体の再生性能を向上させる。
2008511096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された光ビームの分解能以下の大きさを有する記録マークを含む情報を再生可能になった超解像情報記録媒体であって、
基板と、
前記基板上部に備えられて入射光ビームが集束される部分で熱分解が起きて記録マークが形成される記録層と、
前記記録層の上部に備えられ、前記記録層の熱分解温度より低融点を有する材質で構成された超解像層とを備えることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記記録層は、
ＰｔＯｘ、ＡｕＯｘ、ＰｄＯｘ及びＡｇＯｘからなる金属酸化物から選択された少なくとも１つの材質を含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記超解像層は、
Ｉｎ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｔｅのうち、少なくとも１つの元素を含む材質を含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記超解像層は、
Ｂｉ−Ｇａ、Ａｕ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｔｅ、Ｐ−Ｓｎ、Ｐｄ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｓｎ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ａｇ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｅ、Ａｓ−Ｓｅ、Ａｌ−Ｇａ、Ａｇ−Ｓｂ、Ａｕ−Ｂｉ、Ａｕ−Ｔｅ、Ｓ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｐｄ、Ｐｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｚｎ、Ｇａ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｐｂ、Ｇｅ−Ｉｎ、Ｇａ−Ｇｅ、Ｂｉ−Ｐｄ、Ａｕ−Ｇａ、Ｉｎ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｐｔ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ、Ｐｄ−Ｔｅ、Ｓｉ−Ｔｅ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｇａ、Ａｕ−Ｇｅ、Ａｕ−Ｐｂ、Ｇａ−Ｉｎ、Ａｓ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｎ、Ａｌ−Ｇｅ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ｓ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｐｂ−Ｓｂ、Ｓｂ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｂ、Ｂｉ−Ｓ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ａｌ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｚｎ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｚｎ、Ｂｉ−Ｉｎ、Ｂｉ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｉ、Ｂｉ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｂｉ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｚｎのうち、少なくとも１つであるか、これらに少なくともいずれか１つの元素を含む化合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記基板と記録層との間に第１誘電体層が備えられ、前記記録層と超解像層との間に第２誘電体層が備えられ、前記超解像層上に第３誘電体層が備えられることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記第１、第２及び第３誘電体層は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化バナジウム（ＶＯｘ）、酸化クロム（ＣｒＯｘ）、酸化ニッケル（ＮｉＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）、窒化チタン（ＴｉＮｘ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮｘ）、窒化ゲルマニウム（ＧｅＮｘ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化亜鉛−二酸化ケイ素化合物（ＺｎＳ−ＳｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）のうち、選択された少なくともいずれか１つの材質を含むことを特徴とする請求項５に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記基板と記録層との間に第１誘電体層が備えられ、前記記録層と超解像層との間に第２誘電体層が備えられ、前記超解像層の上部に第３誘電体層が備えられることを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記超解像層の溶融点は、５５０℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記基板と記録層との間に超解像層がさらに備えられることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
入射された光ビームの分解能以下の大きさを有する記録マークを含む情報を再生しうる超解像情報記録媒体であって、
基板と、
前記基板上部に備えられて記録ビームが集束される部分で熱分解が起きて記録マークが形成される記録層と、
前記記録層の上部に備えられ、再生ビームが集束される部分の一部領域で溶融が起こる超解像領域と、再生ビームスポットの残りの領域で溶融が起こらない非超解像領域を有する超解像層とを備え、
前記超解像領域と非超解像領域との屈折率差により前記記録層に記録されたデータが再生されることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１１】
前記記録層は、
ＰｔＯｘ、ＡｕＯｘ、ＰｄＯｘ及びＡｇＯｘからなる金属酸化物から選択された少なくとも１つの材質を含むことを特徴とする請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記超解像層は、
Ｉｎ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｔｅのうち、少なくとも１つの元素を含む材質を含むことを特徴とする請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記超解像層は、
Ｂｉ−Ｇａ、Ａｕ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｔｅ、Ｐ−Ｓｎ、Ｐｄ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｓｎ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ａｇ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｅ、Ａｓ−Ｓｅ、Ａｌ−Ｇａ、Ａｇ−Ｓｂ、Ａｕ−Ｂｉ、Ａｕ−Ｔｅ、Ｓ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｐｄ、Ｐｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｚｎ、Ｇａ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｐｂ、Ｇｅ−Ｉｎ、Ｇａ−Ｇｅ、Ｂｉ−Ｐｄ、Ａｕ−Ｇａ、Ｉｎ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｐｔ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ、Ｐｄ−Ｔｅ、Ｓｉ−Ｔｅ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｇａ、Ａｕ−Ｇｅ、Ａｕ−Ｐｂ、Ｇａ−Ｉｎ、Ａｓ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｎ、Ａｌ−Ｇｅ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ｓ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｐｂ−Ｓｂ、Ｓｂ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｂ、Ｂｉ−Ｓ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ａｌ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｚｎ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｚｎ、Ｂｉ−Ｉｎ、Ｂｉ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｉ、Ｂｉ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｂｉ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｚｎのうち、少なくとも１つであるか、これらに少なくともいずれか１つの元素を含む化合物を含むことを特徴とする請求項１２に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記基板と記録層との間に第１誘電体層が備えられ、前記記録層と超解像層との間に第２誘電体層が備えられ、前記超解像層の上部に第３誘電体層が備えられることを特徴とする請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記第１、第２及び第３誘電体層は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化バナジウム（ＶＯｘ）、酸化クロム（ＣｒＯｘ）、酸化ニッケル（ＮｉＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）、窒化チタン（ＴｉＮｘ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮｘ）、窒化ゲルマニウム（ＧｅＮｘ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化亜鉛−二酸化ケイ素化合物（ＺｎＳ−ＳｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）のうち、選択された少なくともいずれか１つの材質を含むことを特徴とする請求項１４に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
前記超解像層は、前記記録層の熱分解温度より小さな溶融点を有する材質からなることを特徴とする請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
前記超解像層の溶融点は、５５０℃以下であることを特徴とする請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１８】
前記基板と記録層との間に超解像層がさらに備えられることを特徴とする請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１９】
基板、前記基板上部に備えられて記録ビームが集束される部分で熱分解が起こって記録マークが形成される記録層、及び前記記録層の上部に備えられた超解像層を備え、入射された再生ビームの分解能以下の大きさを有する記録マークで記録された情報を再生しうる超解像情報記録媒体のデータ再生方法であって、
前記超解像層に再生ビームを照射して再生ビームスポットの一部領域のみを溶融させて超解像領域とその周辺領域に非超解像領域を形成する段階と、
前記超解像領域と非超解像領域との屈折率差により前記記録層に記録されたデータを再生する段階とを含むことを特徴とするデータ再生方法。
【請求項２０】
前記超解像層は、前記記録層の熱分解温度より小さな溶融点を有する材質を有することを特徴とする請求項１９に記載のデータ再生方法。
【請求項２１】
前記記録層は、
ＰｔＯｘ、ＡｕＯｘ、ＰｄＯｘ及びＡｇＯｘからなる金属酸化物から選択された少なくとも１つの材質を含むことを特徴とする請求項１９に記載のデータ再生方法。
【請求項２２】
前記超解像層は、
Ｉｎ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｔｅのうち、少なくとも１つの元素を含む材質を含むことを特徴とする請求項１９に記載のデータ再生方法。
【請求項２３】
前記超解像層は、
Ｂｉ−Ｇａ、Ａｕ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｔｅ、Ｐ−Ｓｎ、Ｐｄ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｓｎ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ａｇ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｅ、Ａｓ−Ｓｅ、Ａｌ−Ｇａ、Ａｇ−Ｓｂ、Ａｕ−Ｂｉ、Ａｕ−Ｔｅ、Ｓ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｐｄ、Ｐｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｚｎ、Ｇａ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｐｂ、Ｇｅ−Ｉｎ、Ｇａ−Ｇｅ、Ｂｉ−Ｐｄ、Ａｕ−Ｇａ、Ｉｎ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｐｔ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ、Ｐｄ−Ｔｅ、Ｓｉ−Ｔｅ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｇａ、Ａｕ−Ｇｅ、Ａｕ−Ｐｂ、Ｇａ−Ｉｎ、Ａｓ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｎ、Ａｌ−Ｇｅ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ｓ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｐｂ−Ｓｂ、Ｓｂ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｂ、Ｂｉ−Ｓ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ａｌ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｚｎ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｚｎ、Ｂｉ−Ｉｎ、Ｂｉ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｉ、Ｂｉ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｂｉ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｚｎのうち、少なくとも１つであるか、これらに少なくともいずれか１つの元素を含む化合物を含むことを特徴とする請求項２２に記載のデータ再生方法。
【請求項２４】
前記基板と記録層との間に第１誘電体層が備えられ、前記記録層と超解像層との間に第２誘電体層が備えられ、前記超解像層の上部に第３誘電体層が備えられることを特徴とする請求項１９に記載のデータ再生方法。
【請求項２５】
前記基板と記録層との間に超解像層が形成されることを特徴とする請求項１９に記載のデータ再生方法。
【請求項２６】
記録層と超解像層を有し、入射された光ビームの分解能以下の大きさを有するマークで記録されたデータを再生しうる超解像情報記録媒体に記録されたデータを再生する装置において、
前記情報記録媒体に、前記記録層での熱分解温度より低温分布を有する再生ビームを照射して、前記超解像層で溶融させる光ピックアップと、
前記超解像層で溶融される超解像領域と溶融されない非超解像領域との屈折率差による再生信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部から入力された信号を用いて前記光ピックアップを制御する制御部と、を備えることを特徴とするデータ再生装置。
【請求項２７】
前記装置は、請求項１に記載の超解像情報記録媒体に記録されたデータを再生することを特徴とする請求項２６に記載のデータ再生装置。
【請求項２８】
前記装置は、請求項１０に記載の超解像情報記録媒体に記録されたデータを再生することを特徴とする請求項２６に記載のデータ再生装置。
【請求項２９】
前記再生ビームは、カバー層に最も近く配置された対物レンズを通過して前記超解像層を照射することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
前記再生ビームは、前記基板に最も近く配置された対物レンズを通過して前記超解像層を照射することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３１】
金属酸化物を含む記録層が記録ビームで照射され、記録ビームが集束される記録層の一部で金属酸化物の熱分解が起こり、酸素バブルを形成して前記記録マークを形成する記録ビームで照射された記録層の一部を拡張させることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３２】
前記再生ビームは、前記記録層の熱分解より低い温度範囲を有することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項３３】
基板と、
前記基板に形成された層と、
前記層上に形成された記録層を備え、前記記録層は、入射ビームが集束される部分に熱分解によって形成された記録マークを有し、前記層は、前記記録層より低融点を有することを特徴とする超解像情報記録媒体。
【請求項３４】
基板と、
前記基板に形成された第１層と、
入射ビームが集束される部分に熱分解によって形成された記録マークを有するものであって、前記第１層上に形成された記録層と、
前記記録層上に形成された第２層とを備え、前記第１及び第２層の溶融点が前記記録層の熱分解温度より低いことを特徴とする超解像情報記録媒体。
【請求項３５】
前記第１及び第２層は、溶融される再生ビームスポットの一部に対応する超解像領域と溶融されない再生ビームの一部に対応する非超解像領域とを備えることを特徴とする請求項３４に記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超解像情報記録媒体、そのデータ再生方法及びデータ記録／再生装置に係り、さらに詳細には、再生ビームの分解能以下サイズを有する記録マークで記録された情報を再生し、反復的な再生による再生信号の劣化を防止した超解像情報記録媒体、そのデータ再生方法及びデータ記録／再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録媒体は、非接触式で情報の記録再生を行う光ピックアップ装置の情報記録媒体として用いられるものであって、産業発展につれて、保存される情報の記録密度も高まることが要求されている。このために、レーザービームの分解能以下サイズの記録マークを有する超解像現象を利用しうる光記録媒体が開発されている。
【０００３】
一般的に、記録媒体の情報を再生するための光源の波長がλであり、対物レンズの開口数がＮＡである時、λ／４ＮＡが再生分解能の限界となる。すなわち、光源から照射された光がλ／４ＮＡより小さなサイズを有する記録マークは区分できないために、情報の再生が不可能であることが一般的である。
【０００４】
ところで、分解能の限界を超える大きさを有する記録マークが再生される超解像現象が起こり、このような超解像現象に対する原因分析及び研究開発が進行しつつある。超解像現象によれば、分解能の限界を超える大きさを有する記録マークに対しても再生が可能であるために、超解像記録媒体は、高密度及び高容量の要求を画期的に充足させうる。
【０００５】
超解像情報記録媒体の一例としてＰｔＯｘのような金属酸化膜とＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅのような相変化膜とで構成された記録媒体が開発されている。また、このような超解像情報記録媒体の再生原理について多様な解釈が試みられている。その１つが、記録時にＰｔＯｘ層からＰｔとＯとに分解され、再生時にＰｔ粒子から表面プラズマが発生するという理論がある。
【０００６】
一方、超解像情報記録媒体が商用化されるためには、記録媒体として基本的に要求される記録特性及び再生特性を満足させねばならない。例えば、信号対雑音比（ＣＮＲ）、ジッタ特性、ＲＦ信号のような再生信号特性の確保と再生信号の安定性の具現とが超解像情報記録媒体の主要課題となる。特に、超解像情報記録媒体は、一般的な情報記録媒体に比べて相対的に高いパワーの記録ビームと再生ビームとを使用するために、反復再生による再生信号の劣化防止及び再生信号の安定性の具現が超解像記録媒体の主要課題となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために創出されたものであって、反復再生による再生信号の劣化を防止して再生信号の安定性を向上させた超解像情報記録媒体、そのデータ再生方法及びデータ記録／再生装置を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために本発明による情報記録媒体は、入射された光ビームの分解能以下の大きさを有する記録マークを含む情報を再生しうる超解像情報記録媒体であって、基板と、前記基板上に備えられて入射光ビームが集束される部分で熱分解が起きて記録マークが形成される記録層と、前記記録層の上部に備えられ、前記記録層の熱分解温度より低融点を有する材質で構成された超解像層とを備えることを特徴とする。
【０００９】
前記目的を達成するために入射された光ビームの分解能以下の大きさを有する記録マークを含む情報を再生可能になった超解像情報記録媒体であって、基板と、前記基板上部に備えられて記録ビームが集束される部分で熱分解が起きて記録マークが形成される記録層と、前記記録層の上部に備えられ、再生ビームが集束される部分の一部領域で溶融される超解像領域と、再生ビームスポットの残りの領域で溶融されない非超解像領域を有する超解像層とを備え、前記超解像領域と非超解像領域との屈折率差により前記記録層に記録されたデータが再生されることを特徴とする。
【００１０】
前記記録層は、ＰｔＯｘ、ＡｕＯｘ、ＰｄＯｘ及びＡｇＯｘからなる金属酸化物から選択された少なくとも１つの材質からなることが望ましい。
【００１１】
前記超解像層は、Ｉｎ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｔｅのうち、少なくとも１つの元素を含む材質からなることが望ましい。
【００１２】
前記超解像層は、Ｂｉ−Ｇａ、Ａｕ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｔｅ、Ｐ−Ｓｎ、Ｐｄ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｓｎ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ａｇ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｅ、Ａｓ−Ｓｅ、Ａｌ−Ｇａ、Ａｇ−Ｓｂ、Ａｕ−Ｂｉ、Ａｕ−Ｔｅ、Ｓ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｐｄ、Ｐｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｚｎ、Ｇａ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｐｂ、Ｇｅ−Ｉｎ、Ｇａ−Ｇｅ、Ｂｉ−Ｐｄ、Ａｕ−Ｇａ、Ｉｎ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｐｔ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ、Ｐｄ−Ｔｅ、Ｓｉ−Ｔｅ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｇａ、Ａｕ−Ｇｅ、Ａｕ−Ｐｂ、Ｇａ−Ｉｎ、Ａｓ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｎ、Ａｌ−Ｇｅ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ｓ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｐｂ−Ｓｂ、Ｓｂ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｂ、Ｂｉ−Ｓ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ａｌ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｚｎ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｚｎ、Ｂｉ−Ｉｎ、Ｂｉ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｉ、Ｂｉ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｂｉ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｚｎのうち、少なくとも１つであるか、これらに少なくともいずれか１つの元素を含む化合物を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記基板と記録層との間に超解像層がさらに備えられることを特徴とする。
【００１４】
前記目的を達成するために本発明によるデータ再生方法は、基板、前記基板上部に備えられて記録ビームが集束される部分で熱分解が起きて記録マークが形成される記録層、及び前記記録層の上部に備えられた超解像層を備え、入射された再生ビーム分解能以下の大きさを有する記録マークで記録された情報を再生可能になった超解像情報記録媒体のデータ再生方法であって、前記超解像層に再生ビームを照射して再生ビームスポットの一部領域のみを溶融させ、超解像領域とその周辺領域とに非超解像領域を形成する段階と、前記超解像領域と非超解像領域との屈折率差により前記記録層に記録されたデータを再生する段階とを含むことを特徴とする。
【００１５】
前記目的を達成するために本発明によるデータ再生装置は、記録層と超解像層とを有して、入射された光ビームの分解能以下の大きさを有するマークで記録されたデータを再生可能になった超解像情報記録媒体に記録されたデータを再生する装置において、前記情報記録媒体に前記記録層で熱分解が起こる温度より低い温度分布を有する再生ビームを照射して、前記超解像層で溶融させる光ピックアップと、前記超解像層で溶融される超解像領域と溶融されない非超解像領域の屈折率差による再生信号を処理する信号処理部と、前記信号処理部から入力された信号を用いて前記光ピックアップを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の付加的な具現例及び／または利点は後述する説明で部分的に記述され、一部はその説明から明白なものであり、または本発明の実施により教習されうる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による情報記録媒体は、分解能以下のサイズを有するマークで記録された情報を反復的に再生する時、再生信号の劣化を防止して情報記録媒体の記録密度の高密度化及び大容量化を具現可能にする。
【００１８】
本発明では超解像現象が起こる超解像層の溶融温度が記録層の熱分解温度より小さな物質で超解像層を形成し、反復的な再生ビームの照射にも記録層が影響されないようにすることによって、超解像情報記録媒体の再生性能を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の本実施例について添付した図面に図示された例を挙げて詳細に参照され、類似した要素に対しては類似した参照番号が付される。実施例は、図面を参照して本発明を説明するために後述される。
【００２０】
本発明による情報記録媒体は、分解能限界を超えるサイズを有する記録マークで記録された情報が再生可能な超解像情報記録媒体である。
【００２１】
本発明の望ましい実施例による情報記録媒体は、図１に示されたように、基板１０と、この基板１０上に順に積層された第１誘電体層１２、記録ビームの照射により熱的反応が起こる記録層１４、第２誘電体層１６、超解像層１８、及び第３誘電体層２４を含む。
【００２２】
基板１０は、ポリカーボネート、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、非晶質ポリオレフィン（ＡＰＯ）及びガラス材質のうちから選択されたいずれか１つの材質から形成される。
【００２３】
第１ないし第３誘電体層１２、１６、２４は、記録層１４または超解像層１８の光学的及び／または熱的特性の変化を制御するための層である。第１ないし第３誘電体層１２、１６、２４は、必須的な構成要素ではなく、これら層がなくても情報の再生が可能なのは言うまでもない。
【００２４】
第１ないし第３誘電体層１２、１６、２４は、酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、フッ化物のうち、少なくともいずれか１つの物質で構成されることが望ましい。すなわち、第１ないし第３誘電体層１２、１６、２４は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化バナジウム（ＶＯｘ）、酸化クロム（ＣｒＯｘ）、酸化ニッケル（ＮｉＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）、窒化チタン（ＴｉＮｘ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮｘ）、窒化ゲルマニウム（ＧｅＮｘ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化亜鉛−二酸化ケイ素化合物（ＺｎＳ−ＳｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）のうちから選択された少なくともいずれか１つの材質で構成されることが望ましい。
【００２５】
記録層１４は、金属酸化物または高分子化合物からなることができる。例えば、記録層１４は、金属酸化物で構成され、望ましくは、ＰｔＯｘ、ＰｄＯｘ、ＡｕＯｘ及びＡｇＯｘのうち、選択された少なくとも１つからなる金属酸化物で形成されることが望ましい。高分子化合物は、例えば、Ｃ３２Ｈ１８Ｎ８、Ｈ２ＰＣ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）であることが望ましい。
【００２６】
超解像層１８は、記録層１４の記録温度、すなわち、熱分解温度より低い再生温度を有する材質からなることが望ましい。
【００２７】
超解像層１８では、図２に示されたように超解像層に集束された再生ビームスポットＳ内で部分的な光度差による温度分布によって熱的特性または光学的特性変化が起こる超解像領域Ｒが生じ、分解能以下サイズを有する記録マークｍについて情報の再生が可能になる。超解像領域Ｒは、再生ビームスポットの一部領域となり、この一部領域は、スポットの中心部または後半部に生じることができる。前記超解像領域Ｒの周辺領域は、熱的特性または光学的特性変化が生じない非超解像領域ＵＲとなる。
【００２８】
具体的に、前記再生ビームスポットの超解像領域Ｒでは溶融され、一方、非超解像領域ＵＲでは溶融されないために、超解像領域と非超解像領域との屈折率が変わる。このように屈折率差によって記録マークの再生が可能となる。
【００２９】
したがって、超解像層１８には、再生ビームスポットの一部領域で溶融点以上の温度分布を有するパワーの再生ビームが使われる。ここで、超解像層１８の溶融点以上の温度分布を有するパワーの再生ビームが照射される時、この再生ビームによって記録層１４に影響が及ばないように、超解像層１８は、記録層１４の熱分解温度より低い溶融温度を有する材質からなることが望ましい。
【００３０】
例えば、超解像層１８は、Ｉｎ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｔｅのうち、少なくとも１つが含まれた材料で構成されうる。
【００３１】
超解像層１８は、Ｂｉ−Ｇａ、Ａｕ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｔｅ、Ｐ−Ｓｎ、Ｐｄ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｓｎ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ａｇ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｅ、Ａｓ−Ｓｅ、Ａｌ−Ｇａ、Ａｇ−Ｓｂ、Ａｕ−Ｂｉ、Ａｕ−Ｔｅ、Ｓ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｐｄ、Ｐｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｚｎ、Ｇａ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｚｎ、Ａｓ−Ｐｂ、Ｇｅ−Ｉｎ、Ｇａ−Ｇｅ、Ｂｉ−Ｐｄ、Ａｕ−Ｇａ、Ｉｎ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｐｔ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ、Ｐｄ−Ｔｅ、Ｓｉ−Ｔｅ、Ｓｎ−Ｚｎ、Ａｇ−Ｇａ、Ａｕ−Ｇｅ、Ａｕ−Ｐｂ、Ｇａ−Ｉｎ、Ａｓ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｎ、Ａｌ−Ｇｅ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ｓ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｐｂ−Ｓｂ、Ｓｂ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｂ、Ｂｉ−Ｓ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ａｌ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｚｎ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｓｎ、Ｇａ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｚｎ、Ｂｉ−Ｉｎ、Ｂｉ−Ｐｂ、Ａｕ−Ｓｉ、Ｂｉ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｂｉ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｚｎのうち、少なくとも１つであるか、これらに少なくともいずれか１つの元素を含む化合物を含む。
【００３２】
ここで、超解像層１８は、記録層１４の上部に配された例を説明したが、記録層１４と超解像層１８とを置換して配置しても良い。
【００３３】
また、基板１０の下方で対物レンズ（ＯＬ）を通じて再生ビームが入射されて基板１０を通過して記録されたデータが再生される。
【００３４】
一方、図３に示されたように超解像情報記録媒体が基板１０’と、この基板１０’上に順に積層された第１誘電体層１２、記録ビーム照射により熱的反応が起こる記録層１４、第２誘電体層１６、超解像層１８、第３誘電体層２４及び保護層２６を含んで構成されうる。図３に示された情報記録媒体で図１と同じ参照番号を使用する部材は同じ機能及び作用を果たすものであって、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
図３では、再生ビームが保護層２６の上部から入射される。
【００３６】
次いで、本発明の他の実施例による超解像情報記録媒体は、図４に示されたように、基板３０と、記録層３８と、記録層３８の上部と下部に各々位置された第１超解像層３４と、第２超解像層４２とを備える。このように超解像層を２層で構成することによって再生性能をさらに向上させうる。
【００３７】
また、基板３０と第１超解像層３４との間に第１誘電体層３２が、第１超解像層３４と記録層３８との間に第２誘電体層３６が、記録層３８と第２超解像層４２との間に第３誘電体層４０が、第２超解像層４２の上部に第４誘電体層４４がさらに備えられる。
【００３８】
第１及び第２超解像層３４、４２は、図２を参照して説明したように再生ビームが照射された部分の一部領域で溶融が起こる超解像領域Ｒと超解像領域Ｒの周辺領域で溶融が起こらない非超解像領域ＵＲを有し、記録層３８の熱分解温度より低い溶融温度を有する材質で構成される。
【００３９】
記録層３８は、金属酸化物で構成されることが望ましく、第１及び第２超解像層３４、４２は、金属酸化物が熱分解される温度より低い温度で溶融される物質で構成されることが望ましい。超解像層の材質に対しては前述した通りである。
【００４０】
本発明による超解像情報記録媒体にデータが記録されるか、再生される過程を図１及び図２を参照して詳細に説明すれば次の通りである。
【００４１】
記録層１４が酸化白金から構成される時、データ記録のために情報記録媒体に記録ビームを照射すれば、記録ビームが照射された記録層１４の部分で熱分解が起こる。このような熱分解により金属と酸素とが分離されつつ、酸素バブルが生成されて記録ビームが照射された部分が膨らむ。この膨らんだ部分が分解能以下のサイズを有する記録マークｍとなる。
【００４２】
次いで、データ再生のために再生ビームを照射すれば、再生ビームスポットＳの温度分布によってスポットの一部領域で溶融されて超解像領域Ｒが生じ、その周辺領域では溶融が発生しない非超解像領域ＵＲが生じる。したがって、超解像領域Ｒと非超解像領域ＵＲとで屈折率差が発生し、これにより、分解能以下のサイズを有するマークを再生可能にする。
【００４３】
この際、反復再生による再生信号の劣化を防止するために、超解像層１８を溶融させる再生ビームをして記録層１４に影響を及ぼさなくする。そのために、超解像層１８は、その溶融温度が記録層１４の熱分解温度より低い材質で構成されることが望ましい。
【００４４】
例えば、前記ＰｔＯｘ記録層の場合、記録時にＰｔとＯとに分解される温度が約５５０〜６００℃である。したがって、この場合には、超解像層１８が５５０℃より小さな溶融点を有する材料で構成されることが望ましい。もし、超解像層１８で相変化層を使用する場合には、相変化層の溶融温度が約６００℃であるので、再生時に金属酸化物からなる記録層の記録マーク以外の未記録部分でも熱分解が発生して反復再生時に再生信号が劣化する。
【００４５】
本発明による超解像情報記録媒体に対して反復再生による再生信号劣化の効果を調べるために具体的な実施例と比較例とを挙げて説明すれば次の通りである。
【００４６】
本発明の望ましい実施例による超解像情報記録媒体の具体的な例が図５に示されている。この超解像情報記録媒体は、１．１ｍｍ厚さのポリカーボネート基板／９５ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２／１２ｎｍ厚さのＴｅ／２５ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２／４ｎｍ厚さのＰｔＯｘ／１２ｎｍ厚さのＴｅ／９５ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２／保護層で構成される。
【００４７】
比較例の情報記録媒体は、図６に示されたように１．１ｍｍ厚さのポリカーボネート基板／７０ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２／１５ｎｍ厚さのＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ／２５ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２／４ｎｍ厚さのＰｔＯｘ／１ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２／２ｎｍ厚さのＰｔＯｘ／２５ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２／２０ｎｍ厚さのＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ／９５ｎｍ厚さのＺｎＳ−ＳｉＯ２／保護層で構成される。
【００４８】
ここで、トラックピッチは、０．３２μｍであり、４０５ｎｍ波長のビームを照射する光源と、ＮＡ０．８５の対物レンズを有する記録／再生装置を用いる。このときの分解能は、λ／４ＮＡ＝１１９ｎｍであり、分解能より小さな７５ｎｍマークでデータが記録される。比較例では、再生層として溶融点が約６００℃であるＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ層を使用し、スレショルドパワー（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｐｏｗｅｒ）が１．５ｍＷであり、再生パワーが１．８ｍＷであり、一方、本発明の実施例としては、溶融点が約４５０℃であるＴｅ層を使用し、スレショルドパワーが１．５ｍＷであり、再生パワーは１．０ｍＷである。
【００４９】
図７は、反復再生回数によるＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）比の変化を図５に示された本発明の実施例による情報記録媒体と図６に図示された比較例の情報記録媒体について各々示したものである。ここで、グラフの横軸は反復再生回数を、縦軸は各再生回数でのＣ／Ｎから初期再生のＣ／Ｎを差し引いた値を示したものである。Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ層を使用した比較例は。再生が反復されることによってＣ／Ｎが大きく低下し、一方、Ｔｅ層を使用した本実施例では、反復再生にもＣ／Ｎがほぼ一定に保持されることが分かる。すなわち、本発明による超解像情報記録媒体では、反復再生による再生信号の劣化が防止されて再生性能が大きく向上する。
【００５０】
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ層は、溶融点が約６００℃であり、金属酸化物からなる記録層の熱分解温度は約５５０〜６００℃であり、超解像現象が起こるようにＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅからなる再生層に溶融点以上の温度分布を有する再生ビームが照射される時、この再生ビームにより金属酸化物からなる記録層の未記録部分で熱分解が進行して再生回数が増加するほどＣ／Ｎが減少する。
【００５１】
しかし、超解像層としてＴｅ層を使用する場合には、Ｔｅの溶融点が４５０℃であり、金属酸化物からなる記録層の熱分解温度は約５５０〜６００℃であるために、再生ビームが反復的に照射されても前記記録層で熱分解がさらに進行する恐れはなく、再生回数が増加してもＣ／Ｎが一定に保持されうる。
【００５２】
前述したように構成された超解像情報記録媒体に記録されたデータを再生する方法によれば、超解像層１８、３４、４２に再生ビームを照射して再生ビームスポットの一部領域のみを溶融させることによって、超解像領域Ｒとその周辺領域に非超解像領域ＵＲを形成する。そして、前記超解像領域Ｒと非超解像領域ＵＲとの屈折率差により記録層１４、３８に記録されたデータを再生する。ここで、超解像層を再生ビームにより溶融させる時、記録層で熱分解が起こる温度より低温で溶融させることが望ましい。
【００５３】
次いで、図８は、本発明による超解像情報記録媒体の記録／再生装置を概略的に示す図である。
【００５４】
この記録／再生装置は、ピックアップ部５０、記録／再生信号処理部６０及び制御部７０を含んで構成される。具体的に、記録／再生装置は、光を照射するレーザーダイオード５１、レーザーダイオード５１から照射される光を平行にするコリメーティングレンズ５２、入射光の進行経路を変換するビームスプリッタ５４、ビームスプリッタ５４を通過した光を情報記録媒体Ｄに集束させる対物レンズ５６を備える。
【００５５】
情報記録媒体Ｄは、本発明による超解像情報記録媒体であって、これについては前述した通りである。前記情報記録媒体Ｄで反射された光がビームスプリッタ５４により反射されて光検出器、例えば、４分割光検出器５７に受光される。光検出器５７に受光された光は演算回路部６３を経て電気信号に変換されてＲＦ信号、すなわち、サム信号として検出されるチャンネル１  Ｃｈ１とプッシュプル方式に信号を検出する差動信号チャンネルＣｈ２に出力される。
【００５６】
制御部７０で分解能以下のサイズを有する記録マークを形成するために記録層１４、３８の材質特性によって要求される熱分解温度を有する所定パワー以上の記録ビームをピックアップ部５０を通じて照射させる。この記録ビームにより前記情報記録媒体Ｄにデータが記録される。
【００５７】
次いで、超解像層１８、３４、４２で溶融されるように前記記録ビームより低いパワーの再生ビームをピックアップ部５０を通じて情報記録媒体Ｄに照射する。この際、再生ビームは、記録層１４、３８の熱分解温度より低い温度分布を有する。すなわち、超解像層１８、３４、４２の溶融温度が記録層１４、３８の熱分解温度より低い。このような温度分布を有する再生ビームが照射されれば、情報記録媒体Ｄで解像現象が発生し、一方、記録層１４、３８には影響を及ぼす恐れがないので、反復的な再生動作にも安定した再生信号が得られる。本発明の情報記録媒体Ｄの超解像現象については前述したので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００５８】
前記情報記録媒体Ｄから反射されたビームが対物レンズ５６とビームスプリッタ５４を通じて光検出器５７に入力される。光検出器５７に入力された信号は、演算回路部６３により電気信号に変換されてＲＦ信号として出力される。
【００５９】
本発明による超解像情報記録媒体のデータ再生方法は、再生ビームが照射される部分にある超解像領域と非超解像領域との屈折率差による超解像現象を用いて分解能限界を超える記録マークを再生する方法を提供する。
【００６０】
本発明による超解像情報記録媒体のデータ記録／再生装置は、記録層と超解像層との材質によって記録層に相対的に高い熱分解温度分布を有するパワーの記録ビームを照射し、相対的に低い溶融温度分布を有するパワーの再生ビームを照射することによって、再生信号の安定化を達成する。
【００６１】
本発明の実施例では、基板上に５層または７層の多層膜構造と、超解像層を特定材質に限定して示しているが、これは例示的なものに過ぎず、特許請求の範囲に記載された発明の思想範囲内で多様な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
本発明の具現例及び／または他の具現例と利点は、添付された図面と結合して実施例の後述する説明からさらに容易に理解されうる。
【図１】本発明の一実施例による超解像情報記録媒体の概略的な断面図である。
【図２】超解像情報記録媒体に照射された再生ビームスポットの強度分布による溶融状態に基づいた超解像領域と非超解像領域とを示す図である。
【図３】図１の変形例を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例による超解像情報記録媒体の概略的な断面図である。
【図５】本発明の望ましい実施例による具体的な情報記録媒体構造を示す図である。
【図６】図５に示された情報記録媒体と再生信号とを比較するための比較例を示す図である。
【図７】図５及び図６に示された情報記録媒体について反復再生回数によるＣ／Ｎを実験して比較した結果を示す図である。
【図８】本発明による超解像情報記録媒体の記録／再生装置を概略的に示す図である。
【図１】
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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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【図８】
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【国際調査報告】
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