JPH03201227A - 光記録媒体及びその再生方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、高密度記録を可能とする光記録媒体及びその
再生方法に関するものである。

（ロ）従来の技術 最近、記録層として７オトンモードの有機フォトクロミ
ック材料を用いる光記録媒体の研究が進められている。

斯かるフォトクロミック材料は、所定波長の光が照射さ
れると、光化学反応によって分子の構造が変化し、更に
又、他の波長の光が照射されると、この変化した分子の
構造が元の構造に戻るといった性質を有している。又、
この様に分子の構造が変化すると、それに応じて所定波
長のビームに対する光吸収特性が大きく変わるといった
様な性質も有している。

従って、この様な性質を有するフォトクロミック材料を
媒体の記録層用いた場合、前記した先の波長を有するビ
ームを記録用として用いることにより情報の記録を遠戚
でき、又、後の波長を有するビームを再生用として用い
ることにより情報の再生を遠戚できる。

然し乍ら、この様な再生方法を用いた場合、記録層の既
記録部分が再生ビームを吸収し、この既記録部分が未記
録状態の分子構造に変化してしまうといった不都合が生
じる。

これに対し、斯かる不都合を解消する方法の一つとして
、フォトクロミック材料の旋光性を利用した再生方法が
特開昭６３−２５９８５０号公報（Ｇ１１Ｂ７／２４）
に開示されている。旋光性とは、所定の材料に直線偏光
ビームを入射させたときに、このビームの偏光面が材料
を透過するに従って徐々に回転するといった現象である
。上記フォトクロミック材料では、前述した記録・未記
録状態に応じて旋光性の有無が存在するため、読取装置
が斯かる偏光面の回転を検出して手段を具備していれば
、情報の読取りが可能となる。又、この方法では、偏光
面の回転がビームの波長に依存していないので、再生ビ
ームとして、記録層によって全く吸収されない様な波長
のビームを選ぶことができ、以って、前述した様な再生
ビームによる情報の消去を防ぐことができる。

ところで、近年、媒体に多層の記録層を配し、各層に対
してデータの記録再生を行う多重記録再生について研究
がなされている。この際、記録再生ビームは、各記録層
に対して専用のビームが用いられ、各層はこの専用のビ
ームにのみ反応して記録がなされ、且つ再生時にはこの
専用のビームは対応する記録層のデータにのみ変調され
る様になっている。

然し乍ら、上述した旋光性を利用した場合には、記録時
はともかく、再生時には任意の直線偏光ビームが各層に
よって旋光作用を受けるため、再生ビームとして各層に
対応した専用のビームを用いることができない。このた
め、従来の多重記録再生方法では、データの記録再生が
不可能であった。

（ハ）発明が解決しようとする課題 そこで本発明は、旋光性を利用した媒体においても、デ
ータの多重記録及び再生が可能な光記録媒体及びその再
生方法を提供せんとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 上記課題に鑑み本奢明は、所定の物理条件により旋光性
が変化する記録材料を複数種類含有する記録層を備えた
光記録媒体であって、記録材料の任意の一種による旋光
度或いは任意の数種による旋光度の和が、夫々互いに相
違した固有の値を有する様になしたことを特徴とする。

また、この様な媒体を再生する再生方法であって、光源
として直線偏光ビームを用い、該ビームの媒体からの透
過ビーム又は反射ビームの偏光面の回転角を検出して各
材料により担持されたデータを並行して識別することを
特徴とする。

更に他の発明として、光化学反応により旋光性が変化す
るフォトクロミック材料を複数種類含有する記録層を備
え、且つ、前記フォトクロミック材料の任意の一種によ
る旋光度或いは任意の数種による旋光度の和が、夫々互
いに相違した周有の値を有する様になされた光記録媒体
の再生方法であって、光源として前記各フォトクロミッ
ク材料に対する吸光度が零又は比較的小さい波長の直線
偏光ビームを用い、該ビームの媒体からの透過ビーム又
は反射ビームの偏光面の回転角を検出して各フォトクロ
ミック材料に担持されたデータを並行に識別することを
特徴とする。

（ホ）作用 媒体に直線ビームを入射せしめると、該ビームの偏光面
は各材料の状態に応じて回転される。

この際の回転角は、各材料の記録状態の組合わせに一対
一に対応する。従って媒体からの透過ビーム（媒体に反
射層が形成されている場合は反射ビーム）の偏光面の回
転角によって、各層の記録状態を識別できる。

又、記録層に含有される材料としてフォトクロミック材
料を用いた場合には、再生用ビームとして各フォトクロ
ミック材料に吸収されにくい波長のビームを用いること
により、再生用ビームによる既記緑部分のデータ消去方
向の光化学反応を防止できる。

（へ）実施例 以下、本発明の実施例について説明する。第１図に本実
施例に係る媒体の構成を示す。図において、（４）は透
明な基板、（１）（２）（３）は記録層である。基板（
４）は石英ガラスにより形成されており、又、記録層（
１）（２）（３）は旋光性材料として夫々下表の材料を
含有している。

以下余白 表　　　１ 各材料は、何れもスピロピラン系フォトクロミック材料
であり、フォトクロミック反応を起こして着色した時、
材料Ａ、Ｂ、Ｃは夫々５５０ｎｍ、６００ｎｍ、６５０
ｎｍの波長のビームを優先的に吸収する。又、各材料は
何れもフォトクロミック反応が起って着色した時のみ旋
光性を有する様になる。

各層は、これらの材料を所定の溶媒に溶かした後これを
スピンコード法により基板（４）上に塗布することによ
り形成される。また各層は、夫々の旋光度の比がθＡ：
θＢ：θ。＝１：２：４（θ８、θ３、θ。は夫々記録
層（１）、（２）、（３）の旋光度）になる様に設定さ
れている。ここで旋光度は、各層に含有されている前記
旋光性材料の濃度及び各層の膜厚により決定される。

斯かる構成を有する媒体を用いてデータの記録再生に関
する実験を行った。本実験に用いられた媒体の各記録層
に係る数値を下表に示す。

表　　　２ 各層は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）にノくインダー
としてポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を１０ｍｔ！添
加した溶液に、前記表１に示した材料を表２に示した濃
度にて溶かしたものを、２０閣角の石英ガラスよりなる
基板上にスピンコード法により順番に塗布して形成され
ている。又、表２に示された旋光度は、基板に各層のみ
を作成した後この層を着色状態になし、これに波長８３
０ｎｍのレーザビームを照射した際の透過ビームの偏光
面の回転角度を実測した値を示す。

次に斯かる媒体に波長３００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外光
を全面に亘って照射し、各層に光化学反応を生じせしめ
、各層とも着色状態にする。斯かる状態の媒体を８種類
準備し、夫々の媒体に前述した吸収波長（５５０ｎｍ、
　６００ｎｍ、　６５０ｎｍ）を有する３種類のレーザ
ビームを、照射、非照射の組合ワせパターンを相違せし
めて照射する。この際、各ビームの強度は共に２００ｍ
ｗであり、また照射時間は夫々２０秒である。更に各ビ
ームは基板上におけるスポット径が５祁になる様に、各
媒体の同一個所に順番に照射される。夫々のビームは、
対応する記録層に吸収され、この記録層に前記着色方向
とは逆方向の光化学反応を生じせしめる。各ビーム照射
後の媒体には着色状態の変化が確認できた。

次に、各媒体に対し、第２図に示す光学系を用いて透過
ビームの旋光度の測定を行った。図において、（５）は
波長８３０ｎｍの線偏光ビームを出力する半導体レーザ
、（６）はレーザビームを平行ビームにするコリメータ
レンズ、（Ｍ）は媒体、（７）は偏光ビームスプリッタ
、（８）（９）は７オトセンサである。ここで半導体レ
ーザ（５）と偏光ビームスプリッタ（７）は、媒体（Ｍ
）がない時、レーザビームが偏光ビームスプリッタ（７
）を全透過する様に位置合わせされている。また、半導
体レーザの出力強度は３ｍｗに設定されている。

媒体（Ｍ）を通ってビームに偏光面の回転が生じると、
センサ（８）に出力が現れる。ここで、偏光面の回転角
をθとすると、偏光ビームスプリッタ（７）によって反
射されるＳ波の振幅強度はｓｉｎθに比例するから、セ
ンサ（８）に現れる出力はｓｉｎ”θに比例する。セン
サ（８）の出力Ｐと回転角θの間には、半導体レーザ（
１）の出力強度が３ｍｗのとき次式の関係が戒り立つ。

Ｐ　＝　３　ｓｉｎ”θ（ｍＷ］　　　　　（１）従っ
て、センサ（８）の出力からビーム偏光面の回転角を確
認することができる。

以上の測定結果を下表に示す。

以下余白 表３において、○はその波長のビームが媒体に照射され
たことを示し、−はその波長のビームが媒体に照射され
なかったことを示す。例えば媒体７には５５０ｎｍの波
長のビームのみが照射されている。旋光度Ａは、各ビー
ムが媒体に照射された後の各媒体が有する旋光度を、前
記衣１に示された旋光度に基き予測した値である。例え
ば媒体３では、媒体に波長５５０ｎｍのビームと波長６
５０ｎｍのビームが照射されているため、記録層（１）
と（３）の状態が無着色状態となって旋光性を有さなく
なり、このため媒体３の旋光度は記録層（２）のみの２
°　となったと予測できる。また旋光度Ｂは、センサ（
８）の出力を用いて荊記第１式から各媒体の旋光度を算
出したものである。

表３に示す旋光度Ａと旋光度Ｂを比較すると、両者は略
一致している。斯かる結果からすると、各波長のビーム
を照射することによって各ビームを吸収する記録層に反
着色方向の光化学反応が生じ、その層の旋光性が消失さ
れることが確認できる。従って、記録時に各波長のビー
ムにて媒体を走査することにより各層にデータの記録が
でき、又、再生時には前記第１図の光学系を用いて波長
８３０ｎｍのビームにより媒体を走査することにより、
各層からデータの読取りができる。この際、各層のデー
タは、センサ出力から各層の記録状態を識別し、この識
別に応じて並行に作成される。

従って、再生回路には、センサ出力から各層のデータを
並行して作成する変換器が必要となる。

尚、センサ（９）は、センサ（８）に向うビームのレベ
ルが小さくて、センサ（８）の出力に前記記録状態の相
違に応じた差を識別するに十分な出力が現れない場合に
、このセンサ（９）の出力とセンサ（８）の出力の比を
とって、前記記録状態の相違に応じた差を明確にする場
合に用いられる。

以上の様に本実施例に依れば、センサ出力によって各層
の記録状態を識別できるので、多重記録されたデータト
ラックを走査した際のセンサ出力から各記録層のデータ
を作成することができる。

尚、本発明は斯かる実施例に限定されるものではなく、
他に種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では
、データの多重記録のために、多数の記録層を独立して
形成する溝底としたが、斯かる槽底の代わりに、−層の
記録層に複数種類の旋光性材料を含有せしめる様にして
も良い。斯かる場合、各材料は同一記録層内において独
立して光化学反応を起こし、また再生用ビームは記録層
を通過する際に、各旋光性材料によって同時に旋光作用
を受けるため、上記多層構造の場合同様、各材料により
担持されたデータに応じた旋光角の変化が再生ビームに
生じる。ただしこの場合、記録層の膜厚は共通であるか
ら、各材料に係る旋光度の比を所望値に設定する場合に
は、主として各材料の記録層に対する含有率を変化させ
る手段が用いられる。

又、上記実施例では、媒体を透過型としたが、反射層を
用いて反射型とすることもできる。ただしこの場合、基
板から最も離れた記録層の上面にただ単に反射層を形成
しただけでは、反射ビームが再度各記録層を通過する間
に偏光面が入射時と逆方向に回転し、入射時において生
じた旋光が消滅してしまい、このため、媒体からの反射
ビームには、データの有無に拘らず偏向面の回転が生じ
なくなってしまう。斯かる不都合は、記録層と反射層の
間に複屈折層を介在させることにより解消される。尚、
その原理及び詳細等については、出願人が先に出願した
特願平１−２４６６９３号に説明されている。従って、
媒体を反射型として用いるには斯かる対策等が施される
必要がある。

更に、各層成いは材料による旋光度の比率は、記録材料
の任意の１種による旋光度或いは任意の数種による旋光
度が夫々独立した値となる様に設定すれば良い。又、旋
光性材料も、上記実施例のもの以外のものを用いること
ができる。又、記録層の数も、３層に限らず２層或いは
４層以上にすることもできる。

尚、上記実施例の場合、偏向ビームスプリッタ（７）の
特性上、センサ（８）の出力がビーム偏光面の回転角に
応じて単調に増大するのは、この回転角がＯ°〜９０°
の間であり、９０”を越えると、センサ（８）の出力は
減小する様になる。このため、全記録層によるビーム偏
光面の回転角の最大値が９０”　を越えると、この最大
値に応じたセンサ出力と、回転角が９０°までのセンサ
出力とが一致してしまい、センサ出力によって各回転角
を区別できなくなる慣れがあるので、前記最大の回転角
が９０°まてになる様に、各記録層の旋光度設定する方
がよい。

（ト）発明の効果 以上、本発明に依れば、旋光性を利用した多重記録再生
が可能な記録媒体及びその再生方法を提供できる。又、
記録層としてフォトクロミック材料を用いた場合、再生
用ビームの波長を、各記録層による吸収度を零又は比較
的小さい値に設定したので、再生時に再生ビームを吸収
して記録層が光化学反応を起こす慣れがなく、以って再
生ビームによる記録データの消去を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は何れも本発明の実施例に係り、第１
図は媒体の断面図、第２図は光学系を示す図である。 第１図 （１）（２）（３”）・・・記録層、 （５）・・・半導体レーザ、 （７）・・・偏光ビームスプリッタ、 （８）（９）・・・セン サ、 （Ｍ）・・・媒体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の物理条件により旋光性が変化する記録材料
   を複数種類含有する記録層を備えた光記録媒体であって
   、 前記記録材料の任意の１種による旋光度或いは任意の数
   種による旋光度の和が、夫々互いに相違した固有の値を
   有する様になしたことを特徴とする光記録媒体。
2. （２）所定の物理条件により旋光性が変化する記録材料
   を複数種類含有する記録層を備え、且つ、前記記録材料
   の任意の一種による旋光度或いは任意の数種による旋光
   度の和が、夫々互いに相違した固有の値を有する様にな
   された光記録媒体の再生方法であって、光源として直線
   偏光ビームを用い、該ビームの媒体からの透過ビーム又
   は反射ビームの偏光面の回転角を検出して各材料により
   担持されたデータを並行して識別することを特徴とする
   光記録媒体の再生方法。
3. （３）光化学反応により旋光性が変化するフォトクロミ
   ック材料を複数種類含有する記録層を備え、且つ、前記
   フォトクロミック材料の任意の一種による旋光度或いは
   任意の数種による旋光度の和が、夫々互いに相違した固
   有の値を有する様になされた光記録媒体の再生方法であ
   って、光源として前記各フォトクロミック材料に対する
   吸光度が零又は比較的小さい波長の直線偏光ビームを用
   い、該ビームの媒体からの透過ビーム又は反射ビームの
   偏光面の回転角を検出して各フォトクロミック材料によ
   り担持されたデータを並行に識別することを特徴とする
   光記録媒体の再生方法。