JPH02249136A - 光学的記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規な光学的記録再生装置、さらに詳しくは、
例えばレーザービームなとの１つの光ビームを用いて結
晶相、非晶質相の２つの状態を可逆的に安定して繰り返
すことにより、情報の記録及び消去を安定して繰り返し
うる光学的記録再生装置に関するものである。

従来の技術 近年、レーザービームなどを用いて、情報を繰り返し記
録及び消去しうる光ディスクに対する要望が非常に高ま
ってきている。この情報を記録及び消去しうる、いわゆ
る書き換え可能な光ディスクとしては、相変化型のもの
が知られている。この相変化型の光ディスクにおいては
、記録層にレーザービームを照射することにより、該記
録層が結晶相と非晶質相との間で可逆的に相変化するこ
とを利用して情報の記録及び消去が行われる。該非晶質
相は、局部的に融点を超える温度に上げ急冷することに
よって得られ、一方結晶相は、結晶化温度風上融点以下
に温度を上げ徐冷することによって得られる。

これら２つの状態においては、Ｎ＝ｎ−ｉｋで表される
複素屈折率が相違するので、結晶相と非晶質相では反射
率が異なり、ディジタル的に情報の記録が可能となる。

この２相を可逆的に変化させる方法として、１つのレー
ザービームのみで２つのパワーレベル間（ピークパワー
レベルとバイアスパワーレベル間）で変動させることに
よって、前記結晶相と非晶質相を形成させ、しかも該レ
ーザービームが前記記録層上を１回通過する間に、既存
の情報を消去しながら新しい情報を再記録し、情報の書
き換えを行う方法が提案されている（特開昭５６−１４
５５３０号公報）。この方法においては、前記ピークパ
ワーが記録層に照射されると、融点以上に昇温され急冷
されることによって非晶質相が形成され、前記ピークパ
ワーよりも低く、再生パワーよりも高いバイアスパワー
が記録層に照射されると、融点近くまで温度が上昇し徐
冷されることによって結晶相が形成される。

しかしながら、この方法においては、前記ピクパワーと
バイアスパワーのそれぞれのパルス幅は規定されておら
ず、該ピークパワーのパルス幅が長ずざると、バイアス
パワーのパルス幅か最小値の場合に、バイアスパワー時
はピークパワー時に比べてパワーは小さいが、パルス幅
が短いために、結晶化に必要な昇温徐冷の効果が十分に
得られず、結晶化が不十分であるという問題、すなわち
、前段のピークパワーのヒートフローによる影響を受け
るため、バイアスパワー時にも融点より少し高い温度に
昇温され、結晶化に必要な条件が得られず、既存の情報
のいわゆる消し残りが大きくなるという問題が生じる。

さらに、該ピークパワーのパルス幅が該バイアスパワー
のパルス幅に比べて短すぎる場合、記録した信号のＣ／
Ｎ比が低下し、記録信号の品質が劣化するという問題が
生しる。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような事情のもとで、１つの光ビームを
用いて結晶相と非晶質相の２つの状態を安定して繰り返
すことにより、情報の記録及び消去を安定して繰り返し
うる光学的記録再生装置を提供することを目的としてな
されたものである。

課題を解決するための手段 本発明者は、前記の好ましい性質を有する光学的記録再
生装置を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、結晶相と非
晶質相との間で相変化して情報が記録及び消去される記
録層を有する情報光情報記録媒体が、１つの光源から発
光した光ビームのピークパワーのときには非晶質を形成
し、該ピークパワーよりも低く、再生パワーよりも高い
バイアスパワーのときには結晶相を形成するようにした
場合、該ピークパワー時のパルス幅とバイアスパワー時
のパルス幅の最小値とが特定の関係にある光ビームを用
いることにより、その目的を達成しうろことを見い出し
、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、光ビームの照射により、結晶相と
非晶質相との間で相変化して情報が記録又は消去される
記録層を有する光情報記録媒体を用い、この結晶相と非
晶質相との間の相変化を、１つの光源からの出力光を微
小に絞った光ビームにより可逆的に繰り返すことにより
、重畳記録できる装置であって、前記光ビームがピーク
パワーのときには非晶質相を形成し、該ピークパワーよ
りも低く、再生パワーよりも高いバイアスパワのときに
は結晶相を形成するようにし、かつ該光ビームとして、
前記ピークパワー時のパルス幅Ｔｐと前記バイアスパワ
ー時のパルス幅の最小値Ｔｂｍｉｎとが、式 ％式％（） の関係を満たすものを用いることを特徴とする光学的記
録再生装置を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明装置に用いられる光情報記録媒体の１
例を示す断面図であって、透明基板上ｌに、光ビームの
照射により、結晶相と非晶質相との間で相変化して情報
が記録又は消去される記録層３が設けられ、さらに所望
に応じ該記録層の上又は下若しくは両側に無機保護層２
．４が設けられている。５は全体を保護するための有機
保護層である。

この透明基板としては、従来、光ディスクの基板として
慣用されているもの、例えばポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメ
タクリレートなどの樹脂やガラスなどの中から任意のも
のを選択して用いることができるが、これらの中で、光
学特性が良好で、機械的強度が大きく、かつ寸法安定性
に優れるポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート
及びガラスなどが好適である。また、これらの透明基板
にはアドレス情報などの凹凸が形成されていてもよい。

前記の透明基板上に設けられる記録層には、光ビームの
照射により結晶相と非晶質相との間で可逆的に相変化す
る材料、例えば５ｂ−Ｔｅ系、Ｉｎ−Ｔｅ系、Ｇｅ−Ｔ
ｅ−３ｎ系、５ｂ−５ｅ系、Ｔｅ−３ｅ−３ｂ系、５ｎ
−５ｎ−Ａｕ系、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｔｅ−Ｇ
ｅ−５ｂ系などのカルコゲン材料、Ｔｅ　−ＴｅＯ２系
、Ｔｅ　−ＴｅＯ２−Ａｕ系などの酸化物材料などが使
用できる。

該記録層の形成方法については特に制限はなく、公知の
方法、例えば蒸着、共蒸着、フラッシュ蒸着、スパッタ
リング、反応性スパッタリング、イオンブレーティング
などの方法を用いることができる。該記録層の最適膜厚
は、その組成によって異なるか、通常３００〜１５００
人の範囲で選ばれる。

また、所望に応じて、前記記録層の上又は下若しくは両
側に設けられる無機保護層には、例えば５ＩＯ２，５ｉ
Ｏ１Ｔｉｅ２、ｌＪｇＱ、　Ｇｅｍ２．５ｎ０２．１ｎ
２０３、ＴｅＯ□なとの酸化物、Ａ１２Ｎ％　５１３Ｎ
ＩＸＢＮなどの窒化物、ＺｎＳ、　ＰｂＳなどの硫化物
などが用いられる。該保護層の形成方法については特に
制限はなく、公知の方法、例えば蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンブレーティング法などの方法を用いること
かできる。また保護層の膜厚は、通常５０〜２０００人
の範囲で選ばれる。

さらに、該光情報記録媒体には、所望に応じ、その最上
層に有機保護膜が設けられていてもよく、この有機保護
膜としては例えばフェノール系、変性フェノール系、エ
ポキシ系、アミノ系、ポリエステル系、アクリル系、シ
リコーン系、ウレタン系、ポリアミド系、ポリイミド系
などの紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などが挙げられ
る。これらの樹脂から成る有機保護膜の厚さは、記録層
や無機保護層の変形、熱的損傷を防止するために０．５
μｍ以上が好ましい。

本発明の光学的記録再生装置は、このような構成の光情
報記録媒体を用い、この記録媒体の記録層に、１つの光
源からの出力光を微小に絞った光ビームを照射して、結
晶相と非晶質相との間の相変化を可逆的に繰り返すこと
により、重畳記録できる装置である。

本発明においては、該光情報記録媒体は光ビームがピー
クパワーのときには非晶質相が形成され、該ピークパワ
ーよりも低く、再生パワーよりも高いバイアスパワーの
ときには結晶相が形成されるようにしてあり、かつ該光
ビームとして、前記ピークパワー時のパルス幅Ｔｐと前
記バイアスパワ時のパルス幅の最小値Ｔｂ＋旧ｎとが、
式１式％（１） の関係を満たすものが用いられる。

該Ｔｐが１１５Ｔｂｍｉｎ未満では信号品質の良い、す
なわちＣ／Ｎ比の高い記録信号が得られないし、２／３
Ｔｂｍｉｎより大きいと消去比が小さくなって、消し残
りが生じる傾向を示す。このように、該ＴｐとＴｂｍｉ
ｎとの関係を規定することにより、１つの光源からの光
ビームで結晶相と非晶質相の状態を可逆的に安定して繰
り返すことができ、したがって、情報の記録及び消去の
安定した繰り返しが可能となる。

実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

実施例１ 第１図に示す断面構造の光情報記録媒体を有する光学的
記録再生装置を用いて、テストを行った。

該光情報記録媒体は、ポリカーボネートから成る基板１
の上に、膜厚１２０ｎｍのＺｎＳから成る保護層２、膜
厚８０ｎｍのＴｅ　−Ｇｅ　−Ｓｂ系合金から成る記録
層３及び膜厚１５０ｎｍのＺｎＳから成る保護層４が順
次積層され、さらに保護層４の上に紫外線硬化樹脂膜５
が設けられた構造を有している。

第２図は、前記光学的記録再生装置に用いた発光パワー
の時間的変化を示すグラフである。ピークパワー時のパ
ルス幅Ｔｐは、バイアスパワー時のパルス幅の最小値Ｔ
ｂｍｉｎの１１５以上２／３以下になるように記録信号
を決めている。該ＴｐとＴｂｍｉｎとの関係をこのよう
に規定することにより、次に示すようにＣ／Ｎ比の高い
品質の良好な記録信号が得られ、かつ消去比が高く、消
し残りが少なくなる。

第３図は、線速５．６５ｍ／　ｓ　（５，２５インチデ
ィスク最内周に相当）で、バイアスパワーを６ｍＷに固
定し、ピークパワー及びピークパワー時のパルス幅を変
化させて、３　、７０ＭＨｚの信号を記録した際の５０
ｄＢ以上のＣ／Ｎ比が得られる領域を示すグラフである
。この第３図から分かるように、ピークパワー時のパル
ス幅Ｔｐが１１５Ｔｂｍｉｎより小さくなるとＣ／Ｎ比
が５０ｄＢより小さくなり、記録信号品質が低下する。

一方、第４図は、線速５．６ｍ／ｓで、既存の信号（周
波数１．３９ＭＨｚ、バイアスパワー６ｍＷ、ピークパ
ワー１３ｍＷ、　　ピークパワー時のパルス幅Ｔｐ＝１
／２Ｔｂｍｉｎ）を記録した上に、新しい信号（周波数
３．７０ＭＨｚ、バイアスパワー６　ｍＷ）を重ね書き
した場合における、ピークパワー及びピークパワー時の
パルス幅を変化させた際の３０ｄＢ以上の消去比が得ら
れる領域を示すグラフである。この第４図から、ピーク
パワー時のパルス幅Ｔｐが２／３Ｔｂｍｉｎより大きく
なると消去比が低下し、いわゆる消し残りが大きくなる
ことが分かる。これは前段のピークパワーのヒートフロ
ーの影響をかなり受けるために、バイアスパワー時にお
いても融点より少し高い温度に昇温され、結晶化に必要
な条件が得られず、既存の情報信号の消え残りが大きく
なるためである。

以上の理由から、ピークパワー時のパルス幅Ｔｐはｌ／
３Ｔｂｍｉｎ以上で、かつ２／３Ｔｂｍｉｎ以下の範囲
が最も適しているといえる。

発明の詳細 な説明したように、本発明の光学的記録再生装置におい
ては、１つの光ビームで、そのピークパワー時のパルス
幅を規定することにより、光情報記録媒体に対し、新し
い情報を安定して繰り返し書き込むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的記録再生装置における光情報記
録媒体の１例の構成を示す断面図、第２図は本発明の光
学的記録再生装置に用いる発光パワーの時間変化を示す
グラフ、第３図はピークパワー及びピークパワー時のパ
ルス幅を変化させた際の５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られ
る領域を示すグラフ、第４図は既存の情報の上に新しい
情報を書き換える場合におけるピークパワーとピークパ
ワー時のパルス幅を変化させた際の３０ｄＢ以上の消去
が得られる領域を示すグラフである。 図中符号ｌは基板、２及び４は保護層、３は記録層、５
は紫外線硬化樹脂膜、Ｐｒは再生レーザーパワー、Ｐｂ
はバイアスパワー、ＰｐはピークパワＴｐはピークパワ
ー時のパルス幅、Ｔｂｍｉｎはバイアスパワー時のパル
ス幅の最小値である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　光ビームの照射により、結晶相と非晶質相との間で
   相変化して情報が記録又は消去される記録層を有する光
   情報記録媒体を用い、この結晶相と非晶質相との間の相
   変化を、１つの光源からの出力光を微小に絞った光ビー
   ムにより可逆的に繰り返すことにより、重畳記録できる
   装置であって、前記光ビームがピークパワーのときには
   非晶質相を形成し、該ピークパワーよりも低く、再生パ
   ワーよりも高いバイアスパワーのときには結晶相を形成
   するようにし、かつ該光ビームとして、前記ピークパワ
   ー時のパルス幅Ｔｐと前記バイアスパワー時のパルス幅
   の最小値Ｔｂｍｉｎとが、式１／５Ｔｂｍｉｎ≦Ｔｐ≦
   ２／３Ｔｂｍｉｎの関係を満たすものを用いることを特
   徴とする光学的記録再生装置。