JPH0422256B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0422256B2 JPH0422256B2 JP59040808A JP4080884A JPH0422256B2 JP H0422256 B2 JPH0422256 B2 JP H0422256B2 JP 59040808 A JP59040808 A JP 59040808A JP 4080884 A JP4080884 A JP 4080884A JP H0422256 B2 JPH0422256 B2 JP H0422256B2
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- JP
- Japan
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- recording medium
- optical recording
- bacteriorhodopsin
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- photoreaction
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
- G11B7/2531—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising glass
Landscapes
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、光デイスクメモリなどの光記録媒
体に関するもので、生体材料を光記録媒体として
用いることにより、情報の階調信号としての書き
込み読み出しが容易で、かつ書き換えができるよ
うにした光記録媒体に関するものである。
体に関するもので、生体材料を光記録媒体として
用いることにより、情報の階調信号としての書き
込み読み出しが容易で、かつ書き換えができるよ
うにした光記録媒体に関するものである。
従来、光記録媒体としては、第１図に示すもの
があつた。図において、１は金属蒸着膜、２は金
属蒸着膜１にレーザビームを照射して形成された
細孔、３はレーザビームの未照射部、４はガラス
基板である。この従来の光記録媒体では、レーザ
ビームが照射された部分は温度が上昇し、その金
属部が溶解脱離して細孔２が生じ、これによりレ
ーザビーム未照射部３を“０”とし、レーザビー
ム照射部を“１”として両者を区別でき、デイジ
タルメモリとしての２値が得られる。
があつた。図において、１は金属蒸着膜、２は金
属蒸着膜１にレーザビームを照射して形成された
細孔、３はレーザビームの未照射部、４はガラス
基板である。この従来の光記録媒体では、レーザ
ビームが照射された部分は温度が上昇し、その金
属部が溶解脱離して細孔２が生じ、これによりレ
ーザビーム未照射部３を“０”とし、レーザビー
ム照射部を“１”として両者を区別でき、デイジ
タルメモリとしての２値が得られる。
従来の光記録媒体は以上のように構成されてい
るため、一度記録した信号は書き換えることがで
きず、又、信号は“０”，“１”の２値しかとり得
ず、従つて階調記録、即ちアナログ記録は不可能
であつた。
るため、一度記録した信号は書き換えることがで
きず、又、信号は“０”，“１”の２値しかとり得
ず、従つて階調記録、即ちアナログ記録は不可能
であつた。
この発明は、上記のような従来の光記録媒体の
欠点を除去するためになされたものであり、高度
好塩菌の生体膜中に存在している色素蛋白質であ
るバクテリオロドプシンの薄膜を基板上に形成し
てなり、該薄膜のサイクリツクな光反応による光
学的性質の変化を利用することにより、階調記録
を可能とし、かつ書き換え可能とした全く新規な
光記録媒体を提供することを目的としている。
欠点を除去するためになされたものであり、高度
好塩菌の生体膜中に存在している色素蛋白質であ
るバクテリオロドプシンの薄膜を基板上に形成し
てなり、該薄膜のサイクリツクな光反応による光
学的性質の変化を利用することにより、階調記録
を可能とし、かつ書き換え可能とした全く新規な
光記録媒体を提供することを目的としている。
まず、この発明の原理及び作用を図について説
明する。
明する。
バクテリオロドプシンは高度好塩菌
（Halobacterium halobium）の生体膜中に存在
している色素蛋白質であり、光反応を行なうこと
が知られている。この光反応に関してはまだその
全容は解明されていないが、光反応中間体が数種
類発見されている。
（Halobacterium halobium）の生体膜中に存在
している色素蛋白質であり、光反応を行なうこと
が知られている。この光反応に関してはまだその
全容は解明されていないが、光反応中間体が数種
類発見されている。
そこで本発明は、バクテリオロドプシンを安定
な固体膜として機能させ、光反応の進行を制御可
能であれば、バクテリオロドプシン膜を光記録媒
体として使用できることに着目した。特にバクテ
リオロドプシン膜はその光反応がサイクリツクな
反応であること、又、反応の進行を照射光の強度
で制御できる可能性があることから、このバクテ
リオロドプシン膜を用いて階調記録が可能でかつ
書き換え可能な光記録媒体が得られることを見い
出した。
な固体膜として機能させ、光反応の進行を制御可
能であれば、バクテリオロドプシン膜を光記録媒
体として使用できることに着目した。特にバクテ
リオロドプシン膜はその光反応がサイクリツクな
反応であること、又、反応の進行を照射光の強度
で制御できる可能性があることから、このバクテ
リオロドプシン膜を用いて階調記録が可能でかつ
書き換え可能な光記録媒体が得られることを見い
出した。
即ち本発明は、上記考察に基づき鋭意研究を行
なつた結果、バクテリオロドプシンをガラスやシ
リコンウエハ等の基板上に薄膜として製膜するこ
ことにより光記録媒体を作成し、該薄膜のサイク
リツクな光反応による光学的性質の変化した状態
を情報の記録、再生信号として用いることが可能
であることに着目してこの発明を創作した。
なつた結果、バクテリオロドプシンをガラスやシ
リコンウエハ等の基板上に薄膜として製膜するこ
ことにより光記録媒体を作成し、該薄膜のサイク
リツクな光反応による光学的性質の変化した状態
を情報の記録、再生信号として用いることが可能
であることに着目してこの発明を創作した。
第３図及び第４図は本発明者が上記着目点に基
づいて行なつたバクテリオロドプシン膜の光の吸
収スペクトルに関する実験結果を示す。
づいて行なつたバクテリオロドプシン膜の光の吸
収スペクトルに関する実験結果を示す。
第３図はバクテリオロドプシン膜の光反応前の
光の吸収スペクトルを示し、該吸収スペクトルの
測定は−60℃で行なつた。また第４図はバクテリ
オロドプシン膜の光反応前の吸光度と光反応後の
吸光度との差である差吸収スペクトルを示し、こ
の際の光反応は−60℃において緑色光（波長
500nm）を照射することにより行なつた。
光の吸収スペクトルを示し、該吸収スペクトルの
測定は−60℃で行なつた。また第４図はバクテリ
オロドプシン膜の光反応前の吸光度と光反応後の
吸光度との差である差吸収スペクトルを示し、こ
の際の光反応は−60℃において緑色光（波長
500nm）を照射することにより行なつた。
第３図及び第４図からバクテリオロドプシン膜
は、光反応前においては500〜600nmの波長域に
強い吸収帯を持つが、光反応後−60℃で安定な上
記バクテリオロドプシンの反応中間体は、380〜
450nmの波長域に強い吸収帯を持ち、光反応前で
の主たる吸収帯である500〜600nmの波長域では
反応後、吸光度が大きく減少していることがわか
る。また、実験によりこの反応中間体は、光記録
媒体にレーザビームを照射して加温することによ
り温度を室温付近に設定すると反応前の状態に戻
り、第３図に示した吸収スペクトルをもつように
なることがわかつた。
は、光反応前においては500〜600nmの波長域に
強い吸収帯を持つが、光反応後−60℃で安定な上
記バクテリオロドプシンの反応中間体は、380〜
450nmの波長域に強い吸収帯を持ち、光反応前で
の主たる吸収帯である500〜600nmの波長域では
反応後、吸光度が大きく減少していることがわか
る。また、実験によりこの反応中間体は、光記録
媒体にレーザビームを照射して加温することによ
り温度を室温付近に設定すると反応前の状態に戻
り、第３図に示した吸収スペクトルをもつように
なることがわかつた。
更に緑色照射光の照射時において、その強度又
は照射時間を制御することにより、第４図に示し
た光反応前後での吸収スペクトルの差吸光度を所
望の特性にできることがわかつた。
は照射時間を制御することにより、第４図に示し
た光反応前後での吸収スペクトルの差吸光度を所
望の特性にできることがわかつた。
以上の実験結果により、基板上にバクテリオロ
ドプシン膜を形成した光記録媒体を用いて情報の
階調記録、再生あるいは書き換えを行なうには以
下の方法によればよいことがわかつた。
ドプシン膜を形成した光記録媒体を用いて情報の
階調記録、再生あるいは書き換えを行なうには以
下の方法によればよいことがわかつた。
(1) 情報の記録を行なうには、バクテリオロドプ
シン膜のサイクリツクな光反応を起こす記録用
照射光としてレーザ光（緑色光または青色光）
を用いる。
シン膜のサイクリツクな光反応を起こす記録用
照射光としてレーザ光（緑色光または青色光）
を用いる。
(2) バクテリオロドプシン膜を用いた光記録媒体
を−120℃〜−30℃の範囲ので−定温度に保持
した状態で上記記録用照射光を上記薄膜に照射
して書き込み光反応を起こさせ、該光反応後の
状態を書き込み状態とし、さらに該書き込み状
態にある光媒体を−120℃〜−30℃の範囲の一
定温度に保持することにより、上記書き込み状
態を安定に保持せしめる。
を−120℃〜−30℃の範囲ので−定温度に保持
した状態で上記記録用照射光を上記薄膜に照射
して書き込み光反応を起こさせ、該光反応後の
状態を書き込み状態とし、さらに該書き込み状
態にある光媒体を−120℃〜−30℃の範囲の一
定温度に保持することにより、上記書き込み状
態を安定に保持せしめる。
(3) 光書き込み後、該記録情報を再生するには、
500〜600nm又は380〜450nmの波長範囲の再生
用照射光を光記録媒体に照射し、該光の反射率
又は透過率から上記記録情報を再生する。
500〜600nm又は380〜450nmの波長範囲の再生
用照射光を光記録媒体に照射し、該光の反射率
又は透過率から上記記録情報を再生する。
(4) 光書き込み後、該情報信号を消去するには、
該消去したい部分にレーザ光を照射して該部分
を加温すればよく、これによりサイクリツクな
光反応が局所的に進行し、上記反応中間体は光
書き込み前の初期状態に戻り、その結果書き込
み信号が局所的に消去される。
該消去したい部分にレーザ光を照射して該部分
を加温すればよく、これによりサイクリツクな
光反応が局所的に進行し、上記反応中間体は光
書き込み前の初期状態に戻り、その結果書き込
み信号が局所的に消去される。
(5) 情報の階調記録を行なうには、光書き込み用
照射光の強度又は照射時間を制御すればよい。
照射光の強度又は照射時間を制御すればよい。
次に本発明の実施例を図について説明する。
第２図は本発明の一実施例による光記録媒体を
模式的に示したものであり、図におては、５はガ
ラス基板１０上に形成されたバクテリオロドプシ
ン薄膜、６はレーザビーム未照射部、７，８，９
はレーザビーム照射部である。
模式的に示したものであり、図におては、５はガ
ラス基板１０上に形成されたバクテリオロドプシ
ン薄膜、６はレーザビーム未照射部、７，８，９
はレーザビーム照射部である。
上記光記録媒体に情報を記録するには、−120℃
〜−30℃の一定温度において、上記バクテリオロ
ドプシン薄膜５の照射部７，８，９となるべき部
分にこの順番で強度の大きい青色レーザ光を照射
する。するとこれにより上記照射部７，８，９の
光学的性質、例えば光の反射率、透過率が該照射
部７，８，９の順番で大きく変化し、該光学的性
質が変化した状態を情報の記録状態として情報の
階調記録が実現される。
〜−30℃の一定温度において、上記バクテリオロ
ドプシン薄膜５の照射部７，８，９となるべき部
分にこの順番で強度の大きい青色レーザ光を照射
する。するとこれにより上記照射部７，８，９の
光学的性質、例えば光の反射率、透過率が該照射
部７，８，９の順番で大きく変化し、該光学的性
質が変化した状態を情報の記録状態として情報の
階調記録が実現される。
そして該光記録媒体から情報を再生するには、
該光記録媒体に500〜600nm又は380〜450nmの波
長範囲にある再生用照射光を照射する。すると上
記レーザビーム照射部７，８，９における上記再
生用照射光の反射率又は透過率は未照射部６にお
ける反射率又は透過率とは上記信号強度に応じて
変化しており、従つてこれから情報を再生でき
る。
該光記録媒体に500〜600nm又は380〜450nmの波
長範囲にある再生用照射光を照射する。すると上
記レーザビーム照射部７，８，９における上記再
生用照射光の反射率又は透過率は未照射部６にお
ける反射率又は透過率とは上記信号強度に応じて
変化しており、従つてこれから情報を再生でき
る。
また、上記光記録媒体の記録情報を消去するに
は、上記光記録媒体の情報を消去すべき部分にレ
ーザ光を照射して局所的に加温すればよく、これ
により薄膜５の光の反射率又は透過率は上記情報
記録前の値に戻つて記録情報を消去できる。そし
てしかる後、上記記録方法により再度情報を記録
すれば、これにより情報の書き換えが実現でき
る。
は、上記光記録媒体の情報を消去すべき部分にレ
ーザ光を照射して局所的に加温すればよく、これ
により薄膜５の光の反射率又は透過率は上記情報
記録前の値に戻つて記録情報を消去できる。そし
てしかる後、上記記録方法により再度情報を記録
すれば、これにより情報の書き換えが実現でき
る。
なお、上記バクテリオロドプシン薄膜は、純粋
なものに限られるものではなく、例えば脂質ある
いはポリスチレン等の合成高分子物質を含むバク
テリオロドプシン薄膜であつてもよい。
なものに限られるものではなく、例えば脂質ある
いはポリスチレン等の合成高分子物質を含むバク
テリオロドプシン薄膜であつてもよい。
以上のようにこの発明によれば、基板上に高度
好塩菌の色素蛋白質であるバクテリオロドプシン
を製膜して光記録媒体を構成したので、該バクテ
リオロドプシン膜の可逆的な光反応による光学的
性質の変化を巧みに利用した、情報の階調記録及
び再生が可能で、かつ情報の書き換えができる光
記録媒体が得られる効果がある。
好塩菌の色素蛋白質であるバクテリオロドプシン
を製膜して光記録媒体を構成したので、該バクテ
リオロドプシン膜の可逆的な光反応による光学的
性質の変化を巧みに利用した、情報の階調記録及
び再生が可能で、かつ情報の書き換えができる光
記録媒体が得られる効果がある。
第１図は従来の光記録媒体の斜視図、第２図は
本発明の一実施例による光記録媒体の斜視図、第
３図はバクテリオロドプシン膜の光反応前の吸収
スペクトルを示す特性図、第４図は光反応前後の
光の差吸収スペクトルを示す特性図である。 ５……バクテリオロドプシン薄膜、１０……ガ
ラス基板。
本発明の一実施例による光記録媒体の斜視図、第
３図はバクテリオロドプシン膜の光反応前の吸収
スペクトルを示す特性図、第４図は光反応前後の
光の差吸収スペクトルを示す特性図である。 ５……バクテリオロドプシン薄膜、１０……ガ
ラス基板。
Claims (1)
- １ 基板上に光反応によりその光学的性質が変化
するバクテリオロドプシンの薄膜を形成してなる
ことを特徴とする光記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040808A JPS60184246A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040808A JPS60184246A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 光記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184246A JPS60184246A (ja) | 1985-09-19 |
| JPH0422256B2 true JPH0422256B2 (ja) | 1992-04-16 |
Family
ID=12590937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59040808A Granted JPS60184246A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60184246A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63231424A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-27 | Sanyo Electric Co Ltd | バクテリオロドプシンを用いた光スイツチ |
| DE4007374A1 (de) | 1990-03-08 | 1991-09-12 | Consortium Elektrochem Ind | Verfahren zur verbesserung des signal-rausch-verhaeltnisses bei der holographie mit aufzeichnungsmedien auf bacteriorhodopsinbasis |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59040808A patent/JPS60184246A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60184246A (ja) | 1985-09-19 |
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