(57)【要約】【課題】超解像光記録媒体における超解像記録マークの再生特性及び再生耐久性を向上させる。【解決手段】基板１０と、この基板１０上に順に、反射層１２と、第３の誘電体層１４と、レーザ光を吸収して発熱する光吸収層１６と、第２の誘電体層１８と、貴金属酸化物を主成分として含む分解反応層２０と、第１の誘電体層２２と、光透過層２４とを設けてなり、光透過層２４を介してレーザ光が照射されたときに、分解反応層２０における貴金属酸化物が貴金属と酸素とに分解されて、生成された酸素ガスにより空洞が形成されると共に、この空洞内に、貴金属の微粒子が析出して、分解反応層２０に記録マークが形成されるように構成された超解像光記録媒体であって、第２の誘電体層が、ＺｎＳ及びＳｉＯ２の少なくとも一方とＴｉ族金属酸化物との混合物を主成分として構成されている。【選択図】図１
2007317244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板上に順に、反射層と、第３の誘電体層と、レーザ光を吸収して発熱する光吸収層と、第２の誘電体層と、貴金属酸化物を主成分として含む分解反応層と、第１の誘電体層と、光透過層とを設けてなり、前記光透過層を介してレーザ光が照射されたときに、前記分解反応層における前記貴金属酸化物が貴金属と酸素とに分解されて、生成された酸素ガスにより空洞が形成されると共に、この空洞内に、前記貴金属の微粒子が析出して、前記分解反応層に記録マークが形成されるように構成された超解像光記録媒体であって、
前記第２の誘電体層が、ＺｎＳ及びＳｉＯ２の少なくとも一方とＴｉ族金属酸化物との混合物を主成分として構成されていることを特徴とする超解像光記録媒体。
【請求項２】
請求項１において、
前記Ｔｉ族金属酸化物は、ＺｒＯ2及びＨｆＯ2のいずれかであることを特徴とする超解像光記録媒体。
【請求項３】
請求項２において、
前記Ｔｉ族金属酸化物は、ＺｒＯ2であり、前記第２の誘電体層は、ＺｒＯ2を１０−６０mol％含有していることを特徴とする超解像光記録媒体。
【請求項４】
請求項２において、
前記Ｔｉ族金属酸化物はＨｆＯ2であり、前記第２の誘電体層は、ＨｆＯ2を２５−４８mol％含有していることを特徴とする超解像光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生光学系における解像限界以下の小さな記録マークを再生することができる超解像光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば特許文献１に記載されるように、再生光学系における回折限界よりも小さい記録マーク列の再生が可能な超解像光記録媒体が提案されている。
【０００３】
この超解像光記録媒体では、再生光学系の解像限界を超えた微小記録マーク（超解像記録マーク）の再生が可能であるが、この原理は未だ明確ではない。
【０００４】
一般的に、再生波長λ、対物レンズの開口数ＮＡの光学系を用いた再生系では、ｆＣ＝２ＮＡ／λがカットオフ周波数となり、これ以上高い周波数の周期の読み取りは不可能になる。このことを、長さの次元で言い換えると、再生波長λ、対物レンズの開口数ＮＡの光学系を用いた再生系では、ＤＣ＝１／ｆＣ＝λ／ＮＡ／２よりも短い周期構造を、周期として認識することが出来ないということになる。この値ＤＣを回折限界と呼ぶ。光記録における周期とは、一対のマーク（ピット）とスペースにより定義される。超解像再生とは、このＤＣよりも短い周期構造を形成するマークとスペースの対を分離して再生できる技術である。ここで、マークとスペースの長さが等しいとすると、上記の周期を意味する回折限界は、ＬＣ＝ＤＣ／２＝λ／ＮＡ／４という、マーク（スペース）の長さで表すことができ、概念的に簡便である。このＬＣを解像限界と呼ぶ。
【０００５】
上記特許文献１に記載される超解像光記録媒体は、基板と、この基板上に順に、反射層と、第３の誘電体層と、レーザ光を吸収して発熱する光吸収層と、この光吸収層の保護層としての第２の誘電体層と、白金酸化物を主成分として含む分解反応層と、第１の誘電体層と、光透過層とを設けてなり、光透過層を介してレーザ光が照射されたときに、分解反応層における白金酸化物が白金と酸素とに分解されて、生成された酸素ガスによって空洞が形成されて、記録マークが形成されるようになっている。
【０００６】
この空洞が形成される際の変形が光吸収層まで及ぶため、この光吸収層を保護している第２の誘電体層も同時に変形可能とする必要がある。このために、特許文献２に記載された発明においては、第２誘電体層の材料としてＺｎＳとＳｉＯ2との混合物を用いて変形可能としている。
【０００７】
しかしながら、上記のように第２の誘電体層の材料を選択した超解像光記録媒体においても、超解像記録マークの再生による超解像信号の強度が十分ではなく、又、通常の記録マークの再生と比較して高い再生パワーのレーザ光を照射するので、再生耐久性が不十分であるという問題点がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２２１９６号公報
【特許文献２】特開２００５−６３６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、超解像光記録媒体における超解像記録マークの再生特性が良く、且つ再生耐久性を向上させることを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、超解像光記録媒体における光吸収層の保護層となる第２の誘電体層の材料として、ＺｎＳ及びＳｉＯ2の少なくとも一方とＴｉ族金属酸化物との混合物を主成分として構成することによって、超解像信号の信号強度が増加し、又再生耐久性が向上することを見出した。
【００１１】
即ち、以下の実施例により上記課題を解決することができる。
【００１２】
（１）基板と、この基板上に順に、反射層と、第３の誘電体層と、レーザ光を吸収して発熱する光吸収層と、第２の誘電体層と、貴金属酸化物を主成分として含む分解反応層と、第１の誘電体層と、光透過層とを設けてなり、前記光透過層を介してレーザ光が照射されたときに、前記分解反応層における前記貴金属酸化物が貴金属と酸素とに分解されて、生成された酸素ガスにより空洞が形成されると共に、この空洞内に、前記貴金属の微粒子が析出して、前記分解反応層に記録マークが形成されるように構成された超解像光記録媒体であって、前記第２の誘電体層が、ＺｎＳ及びＳｉＯ２の少なくとも一方とＴｉ族金属酸化物との混合物を主成分として構成されていることを特徴とする超解像光記録媒体。
【００１３】
（２）前記Ｔｉ族金属酸化物は、ＺｒＯ2及びＨｆＯ2のいずれかであることを特徴とする（１）に記載の超解像光記録媒体。
【００１４】
（３）前記Ｔｉ族金属酸化物は、ＺｒＯ2であり、前記第２の誘電体層は、ＺｒＯ2を１０−６０mol％含有していることを特徴とする（２）に記載の超解像光記録媒体。
【００１５】
（４）前記Ｔｉ族金属酸化物はＨｆＯ2であり、前記第２の誘電体層は、ＨｆＯ2を２５−４８mol％含有していることを特徴とする（２）に記載の超解像光記録媒体。
【発明の効果】
【００１６】
この発明において、上記のような混合物を用いた第２の誘電体層における硬度、柔軟性、熱伝導率のバランスが向上することによって、超解像信号の信号強度が増加する。又、超解像性能を劣化させる硫黄分（ＺｎＳにおけるＳ）が、Ｔｉ族金属酸化物を混合することによって相対的に減少し、再生耐久性が向上される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
発明を実施するための最良の形態に係る超解像光記録媒体は、基板と、この基板上に順に、反射層と、第３の誘電体層と、レーザ光を吸収して発熱する光吸収層と、第２の誘電体層と、貴金属酸化物を主成分として含む分解反応層と、第１の誘電体層と、光透過層とを設けてなり、前記光透過層を介してレーザ光が照射されたときに、前記分解反応層における前記貴金属酸化物が貴金属と酸素とに分解されて、生成された酸素ガスにより空洞が形成されると共に、この空洞内に、前記貴金属の微粒子が析出して、前記分解反応層に記録マークが形成されるように構成され、前記第２の誘電体層が、ＺｎＳ及びＳｉＯ２の少なくとも一方とＴｉ族金属酸化物との混合物を主成分として構成されている。
【実施例１】
【００１８】
次に、図１を参照して、本発明の実施例１に係る超解像光記録媒体１０について説明する。
【００１９】
図１に示されるように、実施例１に係る超解像光記録媒体１０は、基板１２上に、反射層１４、第３の誘電体層１６、光吸収層１８、第２の誘電体層２０、分解反応層２２、第１の誘電体層２４及び光透過層２６とをこの順で設けた構成とされている。
【００２０】
この超解像光記録媒体１０は、光透過層２６側からレーザ光が入射するように構成されている。
【００２１】
光吸収層１８は、記録用レーザ光を吸収して発熱する材料であって、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅのいずれかの単体、あるいは、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｓｉのいずれかの合金、例えば、前記いずれかの単体を一方に含むＳｂ−Ｚｎ又はＴｅ−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｂｉ、Ｂｉ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅのいずれかの合金、のうち一つの材料から構成されている。更に、上記の材料に、Ａｇ、Ｉｎの少なくとも一方が含まれているものであってもよい。
【００２２】
記録層としての分解反応層２２は、貴金属酸化物、例えばＰｔＯｘを主成分として含むものであり、この分解反応層２２に対して、光透過層２６を介してレーザ光が照射されたときに、金属酸化物が金属と酸素とに分解されて、生成された酸素ガスにより空洞が形成されると共に、この空洞内に、金属の微粒子が析出して、これにより分解反応層２２に記録マークが形成されるものである。
【００２３】
第２の誘電体層２０は、ＺｎＳ及びＳｉＯ2の少なくとも一方とＴｉ族金属酸化物との混合物を主成分として構成されている。
【００２４】
基板１２は、例えばポリカーボネートから形成されている。又、反射層１４は、例えばＡｇＰｄＣｕ合金から構成され、第３の誘電体層１６、及び、第１の誘電体層２４は、（ＺｎＳ）85（ＳｉＯ2）15、ＺｎＳ、ＺｎＯ等の、半導体や金属の酸化物、硫化物等から構成されている。
【００２５】
又、分解反応層２２は、ＰｔＯｘ等の、白金と酸素に熱分解した結果、その部分の光学定数が変化する材料から構成されているが、ＰｔＯｘに限定されるものでなく、記録用レーザ光の照射によって、光学定数が変化し、且つ、再生用レーザ光の照射において、形成されている記録マークが消失しない貴金属酸化物であればよい。
【００２６】
この実施例１の超解像光記録媒体１０は、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート基板１２上に、厚さ４０ｎｍのＡｇＰｄＣｕ＝９８：１：１からなる反射層１４、厚さ２０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2＝８５：１５からなる第３の誘電体層１６、厚さ１０ｎｍのＳｂＴｅ＝７５：２５からなる光吸収層１８、ＺｎＳ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2の混合物（ＺｎＳとＳｉＯ2の比は８０：２０に固定）からなる厚さ４０ｎｍの第２の誘電体層２０、厚さ４ｎｍのＰｔＯｘからなる分解反応層２２、厚さ８０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2＝８５：１５からなる第１の誘電体層２４の順にスパッタリング法によって成膜したものである。
【００２７】
上記のような超解像光記録媒体１０に対しては、図３に示されるような情報記録／再生装置３０により、情報の記録及び再生を行う。
【００２８】
情報記録／再生装置３０は、超解像光記録媒体１０を回転させるためのスピンドルモータ３２、レーザビームを超解像光記録媒体１０に照射するためのヘッド３４、このヘッド３４及び前記スピンドルモータ３２を制御するためのコントローラ３６、前記ヘッド３４からのレーザビームを、パルス列に変調制御するためのレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路３８と、前記ヘッド３４にレンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路４０と、を備えて構成されている。
【００２９】
コントローラ３６は、フォーカスサーボ追従回路３６Ａ、トラッキングサーボ追従回路３６Ｂ及びレーザコントロール回路３６Ｃが含まれている。
【００３０】
レーザコントロール回路３６Ｃは、レーザ駆動回路３８により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、データの記録時においては、対象となる超解像光記録媒体に記録されている記録条件設定情報に基づいて適切なレーザ駆動信号の生成を行ない、データの再生時においては、対象となる光記録媒体の種類に応じ、レーザビームのパワーが予め定められたパワーとなるように、レーザ駆動信号の生成を行うようにされている。
【００３１】
前記ヘッド３４は、超解像光記録媒体１０に対して記録用レーザ光を照射するための記録光学系（図示省略）を備えている。この記録光学系における対物レンズ（図示省略）の開口数ＮＡ＝０．８５、記録用レーザ光の波長λ＝４０５ｎｍとされている。
【００３２】
この実施例１に係る超解像光記録媒体１０に、超解像記録マーク（解像限界よりも小さい、長さ７５ｎｍの２Ｔマーク）を形成した後、上記のような情報記録／再生装置３０により超解像記録マークを再生して、再生信号における信号のキャリア雑音比ＣＮＲ値（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）の変化と、ＺｒＯ2の含有量及び再生用レーザ光のパワー（リードパワー； Ｒｅａｄ  Ｐｏｗｅｒ）との関係を、図３に示す。記録再生時の条件は、記録再生用レーザ光の波長λを４０５ｎｍ、記録再生光学系における対物レンズの開口数ＮＡを０．８５、記録再生時の線速度を５．０ｍ／ｓｅｃとした。図３からは、ＺｒＯ2の含有率が３８mol％乃至５６mol％の付近で良好なＣＮＲ値を示していることが分かる。
【００３３】
又、図４に、ＺｒＯ2の含有率が３８mol％の場合の、再生回数とＣＮＲ値の変化との関係を示す。図４において、比較例として、ＺｒＯ2を含有しない、ＺｎＳ−ＳｉＯ2のみの第２の誘電体層を用いた超解像光記録媒体の場合の、再生回数とＣＮＲ値との関係を比較のために示している。いずれの場合も、リードパワーは２．２ｍＷであり、記録再生時のλ、ＮＡ、線速度は図３に示される場合と同一である。又、記録マークは長さ３００ｎｍの８Ｔマークとした。
【００３４】
図４からは、ＺｒＯ2の含有率が３８mol％の場合、ＺｒＯ2を含有しない場合と比較して、再生回数が１万回を越えて、６万回近傍までほとんどＣＮＲ値の変化が見られないことが分かる。
【実施例２】
【００３５】
実施例２は、実施例１と、第２の誘電体層の構成のみが異なるものであり、前記と同様に、図５に、ＣＮＲ値に対する再生用レーザ光のパワー、第２の誘電体層の組成との関係を、図６に、再生回数とＣＮＲ値との関係を、それぞれ示す。
【００３６】
この実施例２の超解像光記録媒体の場合は、第２誘電体層の材料として、ＺｎＳ−ＨｆＯ2混合物を用いたものであり、図５には、ＺｎＳの含有率を０mol％、５０mol％、６６mol％、８０mol％のそれぞれについて、レーザパワーとＣＮＲ値との関係を示している。又、比較例として、ＺｎＳ−ＳｉＯ2のみで構成された第２の誘電体層についても、レーザパワーとＣＮＲ値との関係を示している。図５からは、ＺｎＳの含有率が６６mol％のとき、すなわちＨｆＯ2の含有量が３４mol％のときに、最も良好なＣＮＲ値が得られたことが分かる。
【００３７】
又、このＺｎＳの含有率が６６mol％、即ちＨｆＯ2が３４mol％の含有率で構成された第２の誘電体層を有する超解像光記録媒体について、再生耐久性を測定した結果、従来のＺｎＳ−ＳｉＯ2のみの第２の誘電体層の場合と比較して、再生回数が７万回近傍になるまで大きくＣＮＲ値が低下することがなかった。
【００３８】
なお、上記実施例１において、第２の誘電体層はＺｒＯ2を３８mol％含有するものであるが、本発明者の実験によれば、ＺｒＯ2の場合、ＺｎＳ−ＳｉＯ2の比が８０：２０と固定した場合であって、１０−６０mol％の範囲では、図４と同程度の良好なＣＮＲ値及び再生耐久性を得ることができ、３８−５６mol％の範囲では、更に良好なＣＮＲ値及び再生耐久性を得ることができた。
【００３９】
又、実施例２においては、ＨｆＯ2の含有率が３４mol％のものが示されているが、本発明者の実験によれば、ＨｆＯ2の含有率は２５−４８mol％の範囲で、良好なＣＮＲ値を得ることができると共に、再生回数においても、図６と同程度のＣＮＲ値を得ることができ、３０−４８mol％の範囲では、更に良好なＣＮＲ値を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例に係る超解像光記録媒体を模式的に示す断面図
【図２】同超解像光記録媒体に情報を記録し又は再生するための情報記録再生装置を示すブロック図
【図３】本発明の実施例１に係る超解像光記録媒体の信号再生時における第２の誘電体層の組成毎の、ＣＮＲ値と再生用レーザ光のパワーとの関係を示す線図
【図４】同実施例１におけるＺｒＯ2の含有率が３８mol％の場合の再生回数とＣＮＲ値との関係を示す線図
【図５】本発明の実施例２に係る超解像光記録媒体における図３と同様の第２の誘電体層の組成毎の、ＣＮＲ値と再生用レーザパワーとの関係を示す線図
【図６】ＨｆＯ2の含有率が３４mol％のときの信号再生回数とＣＮＲ値との関係を示す線図
【符号の説明】
【００４１】
１０…超解像光記録媒体
１２…基板
１４…反射層
１６…第３の誘電体層
１８…光吸収層
２０…第２の誘電体層
２２…分解反応層
２４…第１の誘電体層
２６…光透過層
【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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