JPH0432040A - 光学的情報記録媒体、その媒体を用いた情報記録方法および情報再生方法および情報再生装置 - 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、光学的多重干渉効果を有する記録媒体、その
媒体を用いた情報記録方法、および情報再生方法、およ
び情報再生装置に関する。

［従来の技術］ 近年、光ディスク、光カード、光テープなどの光メモリ
と呼ばれる光学的情報記録媒体や、それを使用した記録
再生装置の発展には目覚しいものがある。このような記
録再生装置は、光メモリが高密度記録という特長を有す
るため、ビット当りのコストが磁気ディスクなどに比較
して安く、また高い転送レートが得られるなどの利点が
ある。

そのため、更に光メモリの高密度化を行うべ（、研究開
発が盛んである。

光メモリの高密度化を目指すには、例えば最小ビットサ
イズの微小化、情報記録の多値化、情報の多重記録など
があり、それぞれ種々の方式が提案されている。このう
ち、従来公知の多値化技術に関しては、染料系媒体や相
変化型媒体の連続的な反射率変化を利用した技術の提案
がほとんどである。これらの提案は、基本的には、今ま
での２値情報に対応していた、コントラストの良い２つ
の異なる反射率のレベルの中間値をさらに細分化するも
のである。そのため、原理的にＳＮＲを犠牲にした多値
化であり、エラレートの劣化を招くものであった。

この反射率変化を利用した方式では、最も単純には、基
板の複素屈折率Ｎ１、媒体の複素屈折率Ｎ、とすると、
反射率Ｒは次式で表わされる。

但しｎ　ｍ　（ｍ＝　１．２）は屈折率、Ｋ、　　（Ｉ
１１＝１．２）は減衰係数でＮ　ｍ”　ｎ　ｓ　−ｉＫ
　＠である。例えば、ＴｅＯｘ系の相変化媒体の場合、
アモルファス状態のとき、Ｎ　＊：３．５−０．８ｉ−
結晶状態ではＮ１＝３．９−１．３ｉであるから、Ｎ、
＝１．６とすると反射率の変化ΔＲは６％と小さい。さ
らに、このΔＲを細分化するのであるが、記録に要する
光エネルギに対するΔＲの変化は、非線形であるので等
分化が難しい上、記録に必要な光エネルギの制御も容易
ではない。

これに対して、多値化を目的としたわけではないが、Ｓ
ＮＲを上げる手法として、特公昭６３−２６４６３号に
示されるが如（、高反射率の金属ミラーを媒体裏面に設
け、薄膜の多重干渉効果により、２つの状態間での反射
率の差を広げ、コントラストを向上させる方法が提案さ
れている。この特公昭６３−２６４６３号には、特に吸
収係数の変化による反射率変化の増大について提案され
ているが、この方法により前記の多値化の問題点、非線
形性と光エネルギ制御の難しさが解決できるわけではな
い。むしろ多値化に適用しようとすると、吸収スペクト
ルの変化と多重干渉効果を組み合わせることにより、反
射率の変化の非線形性が増大する可能性が大きい。つま
り、このような２値に対応した２つの反射率の差を増大
し、コントラストを改善し、２値データとしてのＳＮＲ
を向上できるからといって、必ずしも多値化に適した特
性が得られるわけではない。

デジタルメモリにおいては、媒体レベルでの多値化レベ
ル数をＬとすると、２進数のデータを記録する際の情報
の記録ｂｉｔｖ！ｉＭは、次式で表わされる。

Ｍ　＝　１ｏｇｚＬ 例えば、前記反射率変化による多値化において、媒体で
８レベルの多値（Ｌ＝８）を実現しても、記録できる情
報量は３ｂｉｔ（Ｍ＝３）なので、記録密度は３倍にし
か上がらない。デジタルメモリからのデータを受けとる
コンピュータ等の機器の信号処理、またメモリ内の変復
調等の処理系を考えると、多値化の効果が顕著となるの
は、８ｂｉｔの多値化からであろうから、媒体としては
２５６レベルの多値化を確保する必要がある。

このような光強度に対する反射率を用いて多値化を行う
場合、全（理想的に、０から１００％の反射率がリニア
に変化するものとして等分化したとしても、２５６レベ
ルの多値を行なうと、ルベルあたり０．３９１％の変化
となり、媒体の製造技術、光源強度の安定化技術、検出
技術等を考えると、実用化は非常に難しいものであるこ
とがわかる。

また、特公昭６３−２６４６３号と同じ、光吸収スペク
トルを用いた、フォトケミカルホールバーニング（以下
ＰＨＢ）効果を利用した多重記録方式も提案されている
。この多重記録方式は、原理的には多重記録により、多
値記録が可能となるはずである。しかしながら、ＰＨＢ
方式は現状では、極低温における原理確認実験が終了し
た段階であり、技術的に狭帯域の吸収スペクトルを多数
有する媒体を室温で安定に実現することは難しい。さら
に、情報の記録、再生、消去といったメモリとしての一
連の基本動作を行なう場合、光源は狭い各吸収スペクト
ル巾より十分狭いスペクトル巾を有する必要がある。ま
た、波長の掃引を同時に行う必要があること、しかも波
長の絶対値制御が必要であること等、媒体そのものの不
安定性以外にも解決すべき点が多いのが現状である。

［発明が解決しようとしている課題］ 前述したように、従来の多値化技術としては、多くの問
題点が残されており、特にＳＮＲが低いことや、多値化
度が低いことなどの問題があった。また、多値化度を高
めるための提案もなされているが、数多くの技術的課題
が残されているというのが実情であった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その
目的は高いＳＮＲと高い多値塵を同時に実現し、もって
高信頼性と高密度記録を可能にした光学的情報記録媒体
、その媒体を用いた情報記録方法、情報再生方法、そし
て情報再生装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、各々で反射された光が多重干渉を起すよう
に、所定間隔で互いに平行に配置された第１および第２
の反射層と、これらの反射層の間に設けられ、光が照射
されることによって、その屈折率が変化する媒体層とか
ら成る光学的情報記録媒体により達成される。

また各々で反射された光が多重干渉を起すように、所定
間隔で互いに平行に配置された第１および第２の反射層
と、これらの反射層の間に設けられた媒体層とから成る
光学的情報記録媒体を用い前記媒体層に記録すべき情報
に従って強度変調された光束を照射することによって、
媒体層の屈折率を照射された光束の強度に応じて変化さ
せることを特徴とする情報記録方法により達成される。

更に、各々で反射された光が多重干渉を起すように、所
定間隔で互いに平行に配置された第１および第２の反射
層と、これらの反射層の間に設けられ、その屈折率の変
化として情報が記録された媒体層とから成る光学的情報
記録媒体に再生用光束を照射する過程、前記光束の波長
を所定の範囲で掃引する過程、前記光束の媒体による反
射光または透過光を受光し、多重干渉を起す波長を検知
する過程、および、検知された波長から媒体に記録され
た情報を判別する過程から成る情報再生方法により達成
される。

また、光学的情報記録媒体に光束を照射し、この光束の
媒体による反射光または透過光を検出することによって
、媒体に記録された情報を再生する装置において、前記
媒体が、各々や反射された光が多重干渉を起すように、
所定間隔で互いに平行に配置された第１および第２の反
射層と、これらの反射層の間に設けられ、その屈折率の
変化として情報が記録された媒体層とから成り、前記光
束の波長を所定の範囲で掃引する手段、前記反射光また
は透過光を受光して多重干渉を起す波長を検知する手段
、および、検知された波長から媒体に記録された情報を
判別する手段とを備えたことを特徴とする情報再生装置
により達成される。

［作用］ 本発明によれば、光学的多重干渉効果を有する記録媒体
に、多値情報をその干渉効果の位相の光学的パラメータ
の変化として記録し、また前記干渉効果の分光特性を用
いて多値情報を光の波長に対応させて再生することによ
り、高いＳＮＲと高い多値度を達成し、高信頼性で高密
度記録を行うようにしたものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。第１図は本発明の特徴を最もよく表わす
構成図である。

第１図において、１は光学的多重干渉効果を利用して多
値情報を記録する記録媒体である。この記録媒体１の具
体的構成については、詳しく後述する。２は情報記録用
の第１の光源である半導体レーザ、３はその半導体レー
ザ２のレーザ光を平行光とするコリメータレンズである
。４は情報再生用の第２の光源である半導体レーザ、５
はその半導体レーザ４のレーザ光を平行光とするコリメ
ータレンズである。また、６．７はビームスプリッタ、
８はピックアップレンズ、９はセンサレンズ、１０は光
デイテクタである。

各コリメータレンズ３，５で平行光に変換された光は、
ビームスプリッタ６で合成される。また媒体１は、不図
示のモータによって駆動され、上記光源から発した光束
でこの媒体が走査されるように構成されている。

記録用の半導体レーザ２は、比較的高出力のレーザであ
り、記録レーザ駆動回路３１によって駆動される。端子
３０からは、多数のビット（例えば８ビツト）の２値信
号で表されるワードが次々に入力される。入力されたワ
ードは変調回路３２において、予め定められたテーブル
に従って、対応した信号レベルに変換される。例えば、
１ワードが８ビツトから成る場合には、２５６通りのワ
ードが存在することになり、各々のワードに対応して２
５６通りのレベルに変調された記録信号が変調回路から
出力される。この記録信号は、記録レーザ駆動回路３１
に入力され、半導体レーザ２からは、その信号レベルに
応じた強度の記録用光束が出射される。

前記記録用光束は、コリメータレンズ３で平行化され、
ビームスプリッタ６および７を透過してピックアップレ
ンズ８で媒体１の媒体層上に微小スポットとして結像さ
れる。媒体層は、この記録光束の照射によって加熱され
、屈折率の変化した微小記録領域の連続として信号が記
録される。ここで、各微小記録領域は、照射された光束
の強度に対応した屈折率を示す。即ち、１つの記録領域
に１つのワードが記録されたことになる。前記変調回路
３２からの信号の出力は、クロック信号発生回路３３か
ら出力されるクロック信号に基づいて、一定周期で行な
われる。従って、記録媒体１上には、光束の走査方向に
、一定のピッチで微小記録領域が形成される。

一方、再生用の半導体レーザ４としては、比較的低出力
のレーザが用いられる。この半導体レーザ４は、再生レ
ーザ駆動回路３４によって駆動される。再生レーザ駆動
回路３４は、クロック信号発生回路３３から入力される
クロック信号に同期させて、半導体レーザ４から発する
再生用光束の波長を一定周期で掃引させる。このような
波長の掃引は、例えば、通常のＤＨレーザを用いて、こ
のレーザに注入される電流量を変化させることによって
行なうことが出来る。また、特開昭６３−３２９８５号
等で提案されているタンデム電極型の波長可変半導体レ
ーザな用いれば、更に広範囲で高速な掃引が可能である
。クロック信号発生回路３３は、例えば、媒体に予め記
録された同期マークの検出によって、媒体上の微小記録
領域とクロック信号との同期をとっている。そして、こ
のクロック信号に基づいて、半導体レーザ４は、微小記
録領域内で少な（とも−度の波長の掃引を行なうように
制御される。

半導体レーザ４から発した再生用光束は、ビームスプリ
ッタ６で反射され、ビームスプリッタ７を透過して、ピ
ックアップレンズ８で媒体１の媒体層上に微小スポット
として結像される。媒体１で反射され、記録された情報
に応じて変調された光は、ビームスプリッタ７でレーザ
からの入射光と分離され、センサレンズ９で集光されて
、光デイテクタ１０で受光される。

光デイテクタ１ｏの出力はピーク検知回路３５に入力さ
れ、ここで検出信号のピークが検知される。そして、計
時回路３６は、クロック信号発生回路３３から入力され
るクロック信号に基づき、再生用光束の波長の掃引の開
始時点からピークの検知時点までの時間をカウントする
。後述するように、本発明は、媒体１の媒体層の屈折率
変化として記録された情報を、光学的多重干渉効果を用
いて、干渉が起る波長の変化に変換して検出するもので
ある。そして、第１図の装置では、波長を一定のレート
で掃引させている為、上記波長の変化は、掃引開始から
の時間として現われる。従って、情報再生回路３７は、
計時回路３６で計時された時間から、媒体１に記録され
た情報を再生し端子３８より出力する。

なお、上記配録用光束および再生用光束は、図示しない
が、オートフォーカス、オートトラッキング制御により
、光スポットの焦点位置は３次元的に制御される。また
、前述の両方の半導体レーザとも、必要に応じて楕円分
布の光出力をビーム整形プリズムなどで真円分布に近い
ものに変換することも可能である。

次に、記録媒体１の具体的構成について説明する。第２
図に記録媒体１の断面構造を示す。

記録媒体１は、表、裏とも記録、再生を行える両面構造
の媒体である。１１ａＪｌｂは透明ポリカーボネートの
基板であり、各基板上に反射層と媒体層が交互が形成さ
れている。まず、基板１１ａ、ｌｌｂ上に、それぞれ第
１の反射層１２ａ、　１２ｂが形成されその表面に熱に
より屈折率が変化する媒体層１３ａ。

１３ｂが形成されている。また、各媒体層１３ａ、］３
ｂ上に第２の反射層１４ａ、　１４ｂが形成され、これ
らが接着層１５により貼着されている。各層は所定間隔
で互いに平行に形成され、後述するように多重干渉を起
すようになっている。

媒体層１３ａ、１３ｂとしては、ＴｅＯｘ、　ＴｎＳｅ
Ｔ（ｌ　Ｃｏ。

ＧｅＴｅ５＋、ＴＪ２　、　ＧｅＴｅＳｅなどの無機系
媒体や、アントラキノン誘電体、シオキケジン化合物、
トリフエツジチアジン化合物などの有機系媒体が好適で
ある。また、多層膜反射層１２ａ、１２ｂ及び１４ａ、
　１４ｂとしては、屈折率が高い層と低い層を交互に、
波長の１７４に相当する光路長厚で積み重ねることによ
り成膜されている。各反射層の材質としては、ＳｉＯｘ
、５ｉｓＮ４．ＭｇＦ４．Ａｌ２Ｏ５等の誘電体が用い
られる。

このような記録媒体１を作製するには、まず両面の各基
板１１ａ、　ｌｌｂ上に、スパッタ法や塗布法によりそ
れぞれ第１の反射層、媒体層、第２の反射層を順次成膜
する。そして、各基板１１ａ、　ｌｌｂを第２の反射層
同志を対向させて接着剤（接着層１５）で接着すること
により、両面記録用の記録媒体が完成する。

また、本実施例の記録媒体１では、第１の反射層と第２
の反射層に挟まれた媒体層という構成により、いわゆる
ファプリーベローエタロンを実現している。つまり後述
するように入射した光は、２つの反射層の間で繰返し反
射し、多重干渉効果が生じる。本発明は、この多重干渉
効果を有効に利用し、詳しく後述するように情報の多値
記録を行うものである。

そこで、記録媒体１への多値情報の記録再生動作につい
て説明する。まず、本発明の記録再生の原理を第３図を
参照して説明する。

第３図中、１６は媒体層であり、第２図で示した媒体層
１３ａ、１３ｂに対応する。また、１７は第１の反射面
で、第２図で示した第１の反射層１２ａ。

１２ｂを等価的に反射面として置換えたものである。第
２の反射面１８も同様に第２の反射層１４ａ、１４ｂを
等価的に反射面として置換えたものである。１９はレー
ザ光束を示し、第１図と同様に図面上方より媒体層１６
に入射する。レーザのビームウェストは、前述のオート
フォーカス機構により、媒体層１６の中心付近に位置す
るよう制御されている。従って、媒体層１６内では、レ
ーザ光はほぼ平行光であると見なすことができる。

ここで、簡単のために、第３図の媒体層１６の上下は両
側とも空気であり、２つの反射面の反射率も等しいと仮
定すると、最も単純なファプリーペローエタロンに、平
行光束を入射させたものとして取り扱うことができる。

従って、第１、第２の反射面の強度反射率をＲとし、媒
体層１６の屈折率をｎ。、厚みをｄとすると、このエタ
ロンの反射率Ｒｔは、くり返し反射による多重干渉効果
の結果、次の（１）式で表わすことができる。

ψ Ｆ　ｓｉｎ” Ｒ，＝　　　　　　　　　　　　　　・・・　　（１）
ψ １　　＋　Ｆ　ｓｉｎ” ここで、Ｆは（２）式で表わされ、ψは入射光の波長を
先としたときに（３）式で表わされる位相差である。

４πｎｖｄ ψ＝□　　　　　　　・・・　　（３）λ なお、Ｆはフィネスに対応し、干渉縞の鮮鋭度を示すパ
ラメータであり、反射率Ｒが大きくなる程、後はど第４
図に示すように反射光の多重干渉の結果、位相差変化に
対応する反射率変化が鋭くなり、かつ変化量も大きくな
る。つまり、記録できる多値度を向上させられる。反射
率が低くなるのは、（１）式よりｍを整数として、（４
）式のときである。

ψ＝２πｍ　　　　　　　　　・・・　　（４）従って
、反射率が低くなるのは、（５）式の条件を満すときで
ある。

ｎｖｄ ＝ｍ　　　・・・　（５） λ 第４図はこの様子を示した模式図であり、横軸が位相差
ψ、縦軸が反射光強度である。図中点線２１は反射率Ｒ
が小さい場合、実線２０は大きい場合である。反射率を
高（した場合、位相差に対する反射強度変化の半値幅、
つまり同図でＷＨ，。

Ｗ　Ｈｚで示される幅が鋭くなる事がわかる。

本発明による多値情報の記録は、本質的に上述の多重干
渉効果特性を利用したものである。即ち、第１図の記録
用の半導体レーザ２からの光により、媒体層１６が加熱
されると、その屈折率ｎ、が変化する。従来、その屈折
率変化による、反射率Ｒｔの変化を記録の原理としてい
た。ところが、本発明においては、その従来原理と異な
り、屈折率の変化を、エタロンの位相差の変化に対応さ
せることにより記録し、再生はその位相の変化分を低反
射部ピークを示す波長の変化分として検出することとし
た。（３）式を用いて詳述すると、レーザ加熱により変
化した屈折率の変化分Δｎｖは（３）式より次の（６）
式で表わされる位相差変化分Δψとしてエタロン媒体に
記録される。

つまり記録後は（７）式となる。

ん 即ち、記録前に波長λで（５）式の条件を濶たしていた
状態、つまり低反射率であったのに対し、記録後は△ψ
だけずれた高い反射率に変化したことになる。

この記録した情報を再生するには、本発明においては、
従来のようなある単一波長に対する反射率の変化を検出
するのではなく（このような従来方式では多値度を上げ
られない）、低反射率のピークのシフト量△ψを検出す
る。それは、ピークのシフト量を、波長の変化量に変換
する方法で検出する。つまり、（７）式の状態で、（６
）式で表わされるΔψをキャンセルするような波長を求
めればよいから、（７）式よりΔψ°は（８）式で表ゎ
される。

従って、（６）、（８）式より△ψ＝Δψ°とすると、
次の（９）式の関係が成り立つ。

Δ　λ　　　　Δｎ え　　　　　ｎ２　　　　　　　　・・・　　（９）つ
まり、波長を八えシフトすることにより、低反射率のピ
ークをディテクタで検出することが可能となる。

第５図は、本実施例の具体的な再生動作を説明するため
のタイムチャートである。

第５図（ａ）は、再生用半導体レーザ４の波長掃引波形
である。本発明の場合、記録媒体１のトラック方向の微
小記録領域（以下セルと呼ぶ。コンパクトディスクでい
うビット、光磁気ディスクでいうドメインに相当）は、
空間的にあるいは時間的に等ピッチに配列されている。

従って、コンパクトディスクや光磁気ディスクに用いら
れるような、マーク間記録もしくはマーク長記録とは根
本的に異なり、固有の位置に多値化された情報が記録さ
れ、各セルの間隔や長さは、記録される情報とは無関係
である。そのため、記録の高密度化の点では、多値記録
というメインの高密度記録手段に加え、各セルの間をつ
めて密に連続して並べられるので、記録領域を無駄なく
利用でき、更に高密度記録が可能である。記録領域の効
率的利用といった点では、例えば従来のマーク間記録方
式に比べると、少な（ともそれだけで２倍以上の高密度
化が可能である。

第５図（ａ）は、その場合の実施例であり、時間ｔ０は
１セル当りの読み取り時間である。ＣＩ〜Ｃｓは前述し
たトラック方向の微小記録領域のセルであり連続して順
次セル内の情報が読み取られる。情報を再生するには、
第５図（ａ）の鋸歯状波２２の立ち上り領域で情報を再
生する。このように鋸歯状波で波長を掃引して時間と波
長の関係をリニアにし、この状態で時間を測定すること
により、波長の換算が簡単になる。また、本発明の再生
の特徴である記録された位相差情報を、波長に変換する
という過程に加え、さらに波長の情報を時間に変換する
ことにより、再生系を更に簡単なものにすることが可能
となる。

第５図（ｂ）に２３として示す波形は、第５図（ａ）の
波長掃引波形により、各セルを読み出した場合のエタロ
ンからの反射光強度の波形の一例である。つまり、光デ
イテクタ１０の出力波形の一例である。最初のセルＣ１
には、初期状態のまま即ち（５）式を満している状態の
もので、初期の波長λで、低反射率、つまりエタロンの
鋭い暗い縞に相当するパルスＰ、が現われる。この場合
、波長掃引の鋸歯状波の立上り開始時間から、パルスの
ピークが現われるまでの時間は、Ｏｓｅｅであるから、
それを測定することにより、波長がλ、つまり波長変化
Δχ＝０、位相差変化分Δψ＝０、屈折率変化分ΔｎＭ
＝ｏということを検出することができる。

次に２番目のセルＣ２の読み出しでは、パルスＰ、のピ
ークが表われる時間が、鋸歯状波の立上り開始時間から
ｔ、たけ遅れている。この時間ｔ１における再生レーザ
の波長λ１は、その掃弓がリニアであることから、簡単
に求められるので、Δλ：λ１−λとして、（８）式よ
り位相差の変化分Δψ°が求まり、（７）　、（６）式
により、屈折率の変化分Δｎ２との対応がとられる。第
３番目のセルＣ８では、パルスＰ、が現われるまで、さ
らに異なる時間ｔ２が求められ、同様にそれに対応した
波長及び位相、屈折率が求められる。従って、多値情報
に対応した屈折率変化を媒体層に与えることにより、位
相差として多値情報を記録しその多値情報の再生には位
相差を波長変化に変換することにより、コントラストの
良好な信号を得ることができ、さらに波長の検出を時間
軸上のパルスの検出に変換することにより、装置の簡略
化が図れる。

記録媒体に与える屈折率変化と、最終的波長変化の関係
は（９）式で与えられた。さらに、第５図（ａ）に示し
た鋸歯状波２２の立上がり部分の傾きを（ｌＯ）式で与
えると、（９）式は次の（１１）式で表わされる。

ん ａ＝−・・・　　（ｌＯ） を 従って、多値情報として与える屈折率変化と、多値情報
として得られる時間間隔の関係が得られる。例えば、１
セルに８ｂｉｔの多値化を行なうには、前述のように記
録媒体としては２５６の多値情報を記録することになる
から、必要な分解能は１／２５６以上となる。屈折率を
４とし、その分解能を１０−４、レンジを３Ｘ１０−”
とすると、対応する波長の９分解能、レンジは（１１）
式より、λ＝８３０止として０．２ｎｍ、　５ｎｍ程度
となる。電気的な時間分解能を１０　ｎ５ｅｃとすると
レンジは２．５６μ５ｅｅ（約４００ｋ）＋２＞となり
、波長掃引レートは、（１０）式より２　ｎｍ／μｓｅ
ｃ程度となる。セルの大きさを１μｍとすると、スポッ
トと媒体の相対速度は、約０、４ｍ／ｓｅｅとなる。こ
れは通常の光ディスクより１桁遅い速度であるが、１セ
ルに８ｂｉｔの情報が記録されているので、転送レート
は約３　Ｍｂｐｓである。相対速度が遅い分、記録に必
要な光パワーが小さくてすむ。もちろん、時間分解能、
波長掃弓速度が向上すれば、より高多値化、高転送レー
ト化が実現できる。

なお、第５図（ｂ）において、第５図（ａ）の鋸歯状波
の各立下がり部分に生じるパルスＰ４は、同一セルを波
長掃引の往復で読み出しているために現われるパルスで
ある。このパルスはゲート回路などを設けることにより
、除去すれば何ら問題は生じない。また、第５図では、
各セルを隣接して並べたが、現実にはセル間のクロスト
ークを低減するために、マージンをとって配列する方が
よい。

［他の実施例］ 第６図は他の実施例の再生動作を説明するためのタイム
チャートである。

本実施例は、上述のセル間のクロストークの低減を解決
するため、また多値情報の基準を得るために、各セル間
に一定の間隔を設け、そこを未記録領域、すなわち初期
の屈折率を保った領域としたものである。第６図では、
その未記録領域をＲ＋　””’　Ｒ−とじて図示してい
る。本例では、情報を再生する場合、第６図（ａ）の各
鋸歯状波２４の立上り時ｔ、に情報セルを読み出し、立
下がり時ｔ０°に、そのセル間に設けたレファレンスセ
ルを読み出す。従って、第６図（ｂ）に示す波形２５の
ように、各鋸歯状波の終了波長で、初期の（例えば、０
を意味する）情報に対応するレファレンスパルスＰ、が
得られる。そして、このパルスから情報パルスＰａまで
の時間ｔ＋、ｔｘを検出することにより、各媒体間のバ
ラツキ、媒体内での空間的バラツキ、経時変化、再生用
半導体レーザ４の波長のバラツキなどの不確定要素を補
正することができる。この場合、記録密度は多少落ちる
が、データの信頼性は、著しく向上させることができる
。

二のように本発明によれば、単に反射率の差で多値情報
を配録再生するのではなく、光の干渉を用いて位相を記
録し、再生には常に多重干渉効果により、高コントラス
ト化された縞のピークを検出するため、従来のような多
値化によるＳＮＲの低下がな（、信頼性の高い多値情報
の記録再生を行なうことができる。また、狭い吸収スペ
クトルを用いているわけではないから、波長掃引時のレ
ーザのスペクトルは単一モードであればよく、ＰＨＢの
ような狭スペクトル巾である必要がないため、波長掃引
が容易である。更に、第２図に示した多層反射膜１２ａ
、　１２ｂ、　１４ａ、　１４ｂは同一である必要はな
く、記録感度と記録レーザーパワー、相対速度の関係、
縞の鮮鋭度とＳＮＲの関係から、最適値を決めればよく
、非対称でもよい。

なお、実施例においては、エタロンの光学的パラメータ
として、屈折率ｎＭと波長λについて着目して説明した
が、位相差ψの変化は、一般に次の（１２）式で表わさ
れ、厚みｄによる変化もある。

Ｔｔ”　　　　　　　　　　　　　　　・・・　　（１
３）前記実施例においては、Δｄ＝ｏとして扱ったこと
になるが、厚み変化Δｄを通して、位相差△ψを記録し
、それをΔλで読み出すことも本発明によれば原理的に
可能である。また、△ｄとΔｎの両方の変化により、Δ
ψを記録することも可能である。但し、厚みの変化△ｄ
の場合、物理的形状変化であるため、多重干渉効果を保
ったまま、各セル間クロストークを小さくするには、各
セルを高密度に配列するには不利である。逆に不要な△
ｄが存在する場合は、第６図の実施例で示したようなレ
ファレンスセルを設けることにより補正可能である。

さらに、前記実施例においては、反射型の記録媒体につ
いて本発明を適用した場合について説明したが、本発明
は透過型の記録媒体にも適用可能である。この場合、エ
タロンの透過率Ｔ。は、（１３）式で表わされる。

ψ １＋Ｆｓｉｎ”− この透過率Ｔ。と反射率Ｒ１は、（１４）式で示される
関係にあるので、透過光には鋭く明るい干渉縞が現われ
る。

Ｒ，＋Ｔ、　＝　１　　　　　　−（１４）従って、信
号検出器を記録媒体１に対して、光ヘッドと対向する位
置に置くことにより、第４図、第５図（ｂ）、第６図（
ｂ）のパルス波形２０，２１゜２３、２５を反転したパ
ルス波形が得られることになる。

第６図に対応する透過型の実施例を第７図に示す。この
ように透過型にすることにより、検出器の配置、光ヘッ
ドと同期して動かす等のある程度の複雑さは増す。しか
し、媒体の欠陥、傷、ゴミ等は、光を吸収、散乱するも
のが多く、検出器出力としては、下向きのパルス状波形
となることが多いので、第７図（ｂ）に示す透過型の波
形２７のように信号が上向きのパルスであると、基本的
に媒体欠陥等によるエラーに対し有利である。なお他の
特性は前記実施例と同様である。

また、以上の実施例においては、媒体の屈折率変化を、
複素屈折率の実部の変化として、説明してきたが、本発
明は、複素屈折率Ｎの虚部も含めた一般的な場合にも適
用可能である。複素屈折率Ｎは、前述の如（、（１５）
式で表わされる。

Ｎ＝ｎ＋ｉＫ　　　　　　−（１５） 但し、Ｋは減衰係数である。ｎＫはその物質の光の吸収
に関わる量を表わし、ヒートモード光メモリにおいては
、光を熱に変換する効率を表わす。

ヒートモード光メモリの媒体においては、ｎＫ≠０、つ
まりに≠０である。また、レーザの加熱により屈折率変
化ばかりでな（、減衰係数の変化をともなう媒体が多い
。

本発明において、Ｋ≠０で、Δに≠０の物質を媒体に用
いると、（３）式のエタロンの位相ψは、Ｋによる位相
差を仮定して、それをφとすると次の（１６）式で表わ
せる。

従って、前述の（７）式は、（１７）式で表わすことが
できる。

４π（ｎｖ＋ΔｎＭ） ψ　　＝ψ＋　Δψ＝　　　　　　　　　　　　（φ十
　Δφ）λ ・・・　　（１７） これがエタロン媒体に配録される位相差となる。

再生は、前実施例と同様にこの位相差の変化をキャンセ
ルする波長変化と、波長を時間軸で検出する方法により
可能である。このように本発明は、複素屈折率が変化す
る媒体でも適用可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、光学的多重干渉効
果の位相を変化させることにより、多値情報を記録する
ようにしたので、高いＳＮＲを実現できるばかりでな（
、高い情報の多値度も達成できる効果がある。従って、
高いＳＮＲでありながらも、情報の記録密度を更に高く
できるので、高信頼性と高密度記録を同時に実現するこ
とが出来る。また、多重干渉効果の分光特性を利用して
位相の変化を波長の変化に変換し、その波長変化を時間
を検出することで検出するため、再生系を何ら特殊な装
置を要することなく、簡単に構成できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報再生装置の一実施例を示す構成図
、第２図は本発明の光学的情報記録媒体の一実施例を示
す断面図、第３図は記録媒体の要部を模式的に示す説明
図、第４図は記録媒体の多重干渉効果特性を示す特性図
、第５図は前記実施例の再生動作を示すタイムチャート
、第６図及び第７図はそれぞれ他の実施例の再生動作を
示すタイムチャートである。 ｌ；記録媒体 ２；記録用の半導体レーザ ３．５；コリメータレンズ ４；再主用の半導体レーザ ６．７：ビームスブリツタ ８；ピックアップレンズ ９；センサレンズ　　１０．光ディテクタ１１ａ、ｌｌ
ｂ　；基板 １２ａ、１２ｂ　；第１の反射層 １３ａ、１３ｂ　；媒体層 １４ａ、１４ｂ　；第２の反射層 １５、接着層 ３１、記録レーザ駆動回路 ３２；変調回路 ３３：クロック信号発生回路 ３４；再生レーザ駆動回路 ３５；ビーク検知回路 ３６；計時回路 ３７；情報再生回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）各々で反射された光が多重干渉を起すように、所
   定間隔で互いに平行に配置された第１および第２の反射
   層と、これらの反射層の間に設けられ、光が照射される
   ことによって、その屈折率が変化する媒体層とから成る
   光学的情報記録媒体。
2. （２）前記媒体層がＴｅＯｘ、ＩｎＳｅＴｌＣｏ、Ｇｅ
   ＴｅＳｂＴｌ、ＧｅＴｅＳｅ、アントラキノン誘電体、
   シオキケジン化合物またはトリフエッジチアジン化合物
   のいずれかより成る特許請求の範囲第１項記載の光学的
   情報記録媒体。
3. （３）前記第１および第２の反射層の各々が、低屈折率
   の誘電体と高屈折率の誘電体とを交互に積層した多層反
   射膜から成る特許請求の範囲第１項記載の光学的情報記
   録媒体。
4. （４）各々で反射された光が多重干渉を起すように、所
   定間隔で互いに平行に配置された第１および第２の反射
   層と、これらの反射層の間に設けられた媒体層とから成
   る光学的情報記録媒体を用い前記媒体層に記録すべき情
   報に従って強度変調された光束を照射することによって
   、媒体層の屈折率を照射された光束の強度に応じて変化
   させることを特徴とする情報記録方法。
5. （５）各々で反射された光が多重干渉を起すように、所
   定間隔で互いに平行に配置された第１および第２の反射
   層と、これらの反射層の間に設けられ、その屈折率の変
   化として情報が記録された媒体層とから成る光学的情報
   記録媒体に再生用光束を照射する過程、前記光束の波長
   を所定の範囲で掃引する過程、前記光束の媒体による反
   射光または透過光を受光し、多重干渉を起す波長を検知
   する過程、および検知された波長から媒体に記録された
   情報を判別する過程から成る情報再生方法。
6. （６）光学的情報記録媒体に光束を照射し、この光束の
   媒体による反射光または透過光を検出することによって
   、媒体に記録された情報を再生する装置において、 前記媒体が、各々で反射された光が多重干渉を起すよう
   に、所定間隔で互いに平行に配置された第１および第２
   の反射層と、これらの反射層の間に設けられ、その屈折
   率の変化として情報が記録された媒体層とから成り、前
   記光束の波長を所定の範囲で掃引する手段、前記反射光
   または透過光を受光して多重干渉を起す波長を検知する
   手段、および、検知された波長から媒体に記録された情
   報を判別する手段を備えたことを特徴とする情報再生装
   置。
7. （７）前記掃引手段は所定のレートで波長を変化させ、
   前記波長検知手段は、掃引の開始から、反射光または透
   過光の光量にピークが現われる時点までの時間を計測す
   ることによつて、多重干渉を起す波長を検知することを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の情報再生装置。