JPH0474196B2 - - Google Patents

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JPH0474196B2
JPH0474196B2 JP2222687A JP22268790A JPH0474196B2 JP H0474196 B2 JPH0474196 B2 JP H0474196B2 JP 2222687 A JP2222687 A JP 2222687A JP 22268790 A JP22268790 A JP 22268790A JP H0474196 B2 JPH0474196 B2 JP H0474196B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般的に情報記録媒質、更に具体的
に云えば、光学方式を利用して情報を記録すると
共に読取ることが出来る様な種類の記録媒質に関
する。
こういう特定の種類の記録媒質は、典型的には
滑らかな環状面を持つデイスク形基板を含み、薄
い記録層がそれに重なつている。こういう媒質は
記録マスタとしても、単独の記録デイスクとして
も使うのに特に適している。どちらの場合も、デ
イスクが所定の形で回転する時、強度変調された
書込み光ビームを記録層に集束する熱過程によ
り、情報信号がデイスクに記録される。これによ
つて、記録層内に螺旋形の記録トラツクを形成す
る、一連の相隔たる、情報を担持する穴が出来
る。
或る媒質は滑らかな平面状の上面を持つ基板を
含み、爆発性材料を含む薄い吸光被覆がこの表面
に重なつている。媒質を強度変調された書込みビ
ームで走査することにより、被覆がビームによつ
て選択的に付勢されて、その中に相隔たる爆発を
誘発し、被覆の外面に穴の様な対応する不規則性
を作る。１例では、吸光被覆が書込みビームを吸
収する適当な染料と混合したニトロセルロースの
様な無色の爆発性材料を含んでいる。
従来、記録材料として、例えば、特開昭50−
126237号公報に示されるものがあり、この公報の
記録材料においては、記録層と支持体との間に断
熱層が設けられている。このように断熱層を設け
ているので、記録層から支持体への熱伝導による
エネルギーの損失が小さくなり、記録層に入射さ
れるエネルギーのかなりの部分が記録層の温度上
昇に寄与する。従つて、記録光源に対して感度の
高い記録材料が得られる。
しかしながら、支持体の上に断熱層を形成する
のは困難であり、このような問題を解決した記録
媒質が望まれている。
本発明は、記録しようとする情報信号に従つて
変化する強度を持つ光ビームを、記録媒質がそれ
に対して移動する時に記録媒質に差し向ける様な
記録装置に使う情報記録媒質に於て、滑らかな上
面を有する基板層と、該基板層の上面に重なる金
属層と、該金属層に重なつており記録媒質に入射
する光ビームにより生じる熱伝導を減少する熱障
壁層と、該熱障壁層に重なつており情報信号に従
つて光ビームに選択的に露呈されその中に相隔た
る化学変化を引き起こす記録層と、を含み、変化
する区分の形式で記録層に情報が記録され、前記
金属層は、基板層への熱障壁層の結合を改善する
ことを特徴とする。
本発明において、基板の滑らかな上面に重なる
金属層を記録媒質に含めたのは主に２つの理由か
らである。１番目は、それに重なる熱障壁層の結
合を改善する為であり、２番目は、書込みビーム
の直ぐ後でデイスクを走査する読取光ビームの反
射率を改善する為である。
また、本発明において、金属層に重なる熱障壁
層を設けたのは、主に入射する書込みビームから
の熱がその下にある金属層によつて外向きに伝導
するのを減少する為である。こうしないと、記録
媒質に形成された各々の孔の側壁にアンダカツト
領域が出来る。また、金属層及び障壁層は合さつ
て、その下にある基板を、それに重なる記録層を
沈積するのに使われる溶媒によつて生ずる損傷か
ら保護する。
この発明の様態においては、記録しようとする
情報信号に従つて変調された書込み光ビームを用
いて、媒質を走査する形式の記録装置に使う記録
媒質として実施される。記録媒質は滑らかな上面
を持つ基板と、この基板に重なる薄い吸光性記録
層とを含んでいる。記録層が、書込みビームによ
つて選択的に加熱されて、その中で相隔たる爆発
を誘発し、こうして情報信号を表わす対応する穴
を作る爆発性材料を含んでいる。この発明の態様
では、記録層が硝化染料材料を含み、その中に誘
発した爆発は、入射する書込みビームによつて加
熱された層の略全部を消耗し、主に非凝縮性のガ
スを発生する。従つて、記録層の周囲の部分に沈
積される非気体状残渣があるとしてもごく僅かで
あり、記録信号の信号対雑音比が改善される。
硝化染料はアゾ染料から誘導するのが便利であ
り、書込みビームの波長で吸収性が比較的強く且
つ比較的低い融点又は分解温度、例えば約270℃
より低い融点又は分解温度を持つていて、書込み
ビームに要求されるエネルギ・レベルを下げるこ
とが好ましい。硝化染料記録層を作る為に、メタ
ン及びその他の種類の染料も使うことが出来る。
硝化材料は重合体であることが好ましい。そうす
ると、薄い記録層が形成し易くなる。
この発明の態様では、吸光性記録層が書込みビ
ームを吸収する様な所定量の染料材料を含んでい
る。この実施例では、硝化染料が主に染料に対す
るマトリクスとして作用する。
この発明の態様の記録媒質は、最初に所定量の
染料材料を硝化し、次に硝化染料を溶媒に溶解し
て所定の粘度を持つ溶液を作ることによつて製造
することが出来る。次に溶液を基板の表面に分与
し、基板を所定の角速度で旋回して溶媒を蒸発さ
せ、薄い一様な硝化染料記録層を作る。
この発明の態様について更に云うと、硝化工程
で使われる染料はアゾ染料であり、硝化工程が、
染料をアルコールに溶解して染料スラリを作る予
備工程を含む。更に硝化工程が、染料と酸の間の
化学反応によつて生ずる局部的な過熱を防止する
為に、出来る混合物を冷却しながら、硝酸及び硫
酸の溶液を染料スラリに混合する工程を含む。水
を加えることにより反応を抑止する。これによつ
て硝酸染料が析出する。次に硝酸染料を純化し、
溶解工程に使う。
以下、この発明の好適な一実施例を添付図面を
参照して説明する。
最初に第１図及び第２図について説明すると、
回転自在の記録デイスク１１に情報信号を記録す
る装置が示されている。装置は、記録しようとす
る情報信号に従つて強度変調された書込み光ビー
ム１３でデイスクを走査する様に作用する。これ
によつて、略円形の一連の記録トラツク１７とし
て配置される一連の微視的な情報担持穴１５が形
成される。
更に記録装置が、書込みビーム１３のピーク強
度よりも実質的に小さい一様な強度を持つ読取光
ビーム１９で、デイスク１１を走査する様に作用
する書込みビームも読取ビームも、共に対物レン
ズ２１によつて、夫々回折によつて制限されたス
ポツト２３，２５に集束される。読取ビームは書
込みビームより所定量だけ遅れていて、相次ぐ穴
１５が書込みビームによつて形成された直後に、
これらの穴を走査する様になつている。これによ
つて記録された孔のパターンに従つて強度変調さ
れた反射読取ビーム２６が発生される。反射ビー
ムを検出することにより、記録された穴のパター
ンのデユーテイ・サイクルを評価することが出
来、こうして書込みビームのエネルギ・レベル並
びに焦点の両方を連続的に制御することが出来
る。
第３図に示す様に、記録デイスク１１は、その
上側に研磨した平面状の面２９を持つ硝子又はプ
ラスチツクの基板２７を含む。この表面の上に薄
い金属層３１及び薄い透明な熱障壁層３３が相次
いで重ねられている。特別の吸光性記録層３５も
熱障壁層に重なつている。書込み光ビーム１３が
デイスク１１に隣接した空気媒質を透過し、対物
レンズ２１によつて、記録層の外面上の回折によ
つて制限されたスポツト２３に集束される。
この発明の実施例では、特別の記録層３５が、
強度変調された書込みビーム１３の吸収が強い硝
化染料材料を含んでいる。即ち、デイスク１１が
ビームに対して回転する時、記録層がビームによ
つて選択的に加熱されて、その中に相隔たる爆発
を誘発し、情報信号を表わす対応する微視的な穴
１５を形成する。相次ぐ爆発が、爆発した材料を
主に非凝縮性のガスに変換し、この為対物レンズ
２１や記録層の周囲の部分には非気体状の残渣材
料が沈積されない。こうして記録信号の信号対雑
音比が改善される。
基板２７の研磨した面２９に重なる金属層３１
を記録媒質に含めたのは主に２つの理由からであ
る。１番目は、それに重なる熱障壁層３３の結合
を改善する為であり、２番目は、書込みビーム１
３の直ぐ後でデイスク１１を走査する読取光ビー
ム１９の反射率を改善する為である。この金属層
はアルミニウムの様な反射の強い材料で形成する
ことが好ましく、約150乃至300Åの厚さに真空蒸
着する。
金属層３１に重なる熱障壁層３３を設けたの
は、主に入射する書込みビーム１３からの熱がそ
の下にある金属層によつて外向きに伝導するのを
減少する為である。こうしないと、各々の穴１５
の側壁にアンダカツト領域が出来る。金属層及び
障壁層は合さつて、その下にある基板２７を、そ
れに重なる記録層３５を沈積するのに使われた溶
媒によつて生ずる損傷から保護する。熱障壁層は
１酸化シリコン、弗化カルシウム又は弗化マグネ
シウムの様な無機誘電体材料で構成することが好
ましく、約300Åの厚さを持つことが好ましい。
これは、金属層を形成した直後に、基板を真空室
から取出さずに、金属層の上に直接的に真空沈積
することによつて形成するのが便利である。
この代りに、金属層３１はチタンの様な反射率
が一層小さい金属で形成してもよいが、その時、
正しく検出される様な強度の反射ビーム２６を発
生する為に、読取ビーム１９の強度を強めなけれ
ばならない。比較的低い反射率を持つ金属を使う
と、入射する書込みビーム１２からの熱が容易に
は外向きに伝わらないので、その下の熱障壁層２
３の必要性が避けられる場合がある。
吸光性記録層３５に含まれている硝化染料は、
その自己点火温度まで加熱された時には、何時で
も爆発し又は急速な化学反応を起してガスを発生
する物質である。硝化染料は、強度変調された書
込みビーム１３が実際に入射した被覆の一部分だ
けが、臨界温度まで加熱される様に、熱伝導度が
低いことが好ましい。一般的に硝化染料材料は従
来使われていたニトロセルロースの様な記録材料
よりも、屈折率が一層大きく、こうして記録信号
の読取り易さを高める。
第１図の実施例の記録装置では、書込みビーム
１３が普通のアルゴン・イオン・レーザによつて
発生され、大体457、488及び514ナノメータ
（nm）の成分を持つている。この為、強度変調さ
れた書込みビームによつて加熱される為には、記
録層３５はこういう波長を吸収するものでなけれ
ばならない。第１図の読取ビーム１９は普通のヘ
リウム・ネオン・レーザによつて発生され、約
633nmの波長を持つている。読取ビームが記録デ
イスク１１によつて強く反射されることが希望で
あるから、記録層はこの波長に対して吸収性でな
いことが好ましい。
記録層に含める硝化染料を選択する際、最初は
書込みビーム１３の波長に対する吸収性が強く、
読取ビーム１９の波長に殆んど吸収性でない様な
染料から誘導した材料を選択することが望まし
い。
硝化過程によつて、初めの染料と略同様な光吸
収特性を持つ材料が作られると予想される。同様
に、染料は比較的低い融点又は分解温度を持ち、
硝化後、硝化染料材料が同じ低い融点又は分解温
度を持つていて、臨界温度まで持つて来るのに必
要な熱が少なくて済む様にすることも望ましい。
こういう判断基準に従つて、この発明の記録層３
５を作る様に、硝化に特に適していると考えられ
る２種類のアゾ染料がある。１つの染料は約157
乃至159℃の幅の広い融点を持ち、硝化後、この
融点が約100℃に下がると考えられる。他方の染
料は約200℃の緩やかな分解温度を持ち、硝化過
程がこの温度を約20乃至40℃下げると考えられ
る。
適当なアゾ染料としては、(1)約488nmに光吸収
ピークを持つと共に約248乃至252℃の融点を持つ
もの（１−（Ｐ−ニトロ−フエニルアゾ）２−ナ
フトール）、(2)約490nmに光吸収ピークを持つも
の、(3)約490nmに光吸収ピークを持ち、約203℃
の分解温度を持つもの、(4)488乃至507nmに比較
的強い光の吸収を持ち、約270乃至272℃の融点を
持つもの、(5)約493nmに光吸収ピークを持つと共
に分解温度が約175℃であるもの、(6)約505nmの
光吸収ピークを持つもの、(7)約239乃至241℃に融
点を持つもの及び(8)約493nmに光吸収ピークを持
ち、約156乃至158℃の融点を持つものがある。
なお、アゾ染料として、アナプラスト・スカー
レツトMM（アメリカンカラー＆ケミカルカンパ
ニーで製造されるアゾ染料の商品名）を使用する
ことができる。
再び第１図について、デイスク１１に情報信号
を記録する装置を更に詳しく説明する。書込み光
ビーム１３は書込みレーザ３７によつて発生され
る。これはアルゴン・イオン・レーザであること
が望ましい。この一定強度のビームが強度変調器
３９に送られ、これがビームの強度を線４１から
供給された情報信号に従つて変調する。変調器は
ポツケルス・セル又は音響式変調器のいずれかで
構成するのが便利である。変調ビームの強度が、
特別の記録層３５内にある硝化染料材料が自己点
火温度に達する閾値より交代的に高くなつたり低
くなつたりし、こうしてデイスクに対応する穴１
５のパターンが出来る。
強度変調された書込みビーム１３が変調器３９
から第１のビーム分割器４３を介して鏡４５に送
られ、それから対物レンズ２１に送られると、こ
れがビームをデイスク１１の記録層３５上の回折
によつて制限されたスポツト２３に集束する。デ
イスクはスピンドル・モータ４７によつて所定の
角速度で回転させられ、鏡及び対物レンズはデイ
スクの半径方向に可動の往復台（図に示してな
い）に装着されているので、情報信号は一連の略
円形で同心の記録トラツク１７（第２図）に記録
される。
情報信号がデイスク１１に記録された直後にこ
の情報信号を読取るのに利用される読取光ビーム
１９は、読取レーザ４９、好ましくはヘリウム・
ネオン・レーザによつて発生される。このビーム
書込みビーム１３の強度よりもずつて小さい一定
の強度を持つている。読取ビーム１９が最初は第
２のビーム分割器５１を介して第１のビーム分割
器４３に送られ、そこで反射されて書込みビーム
１３と組合される。その後、デイスク１１の記録
層３５上の回折によつて制限されたスポツト２５
に集束されるまでは、書込みビームと略同じ通路
をたどる。２つのビームは、約５ミクロン離れる
様に整合しており、デイスクはスポツトが共通の
半径上に来る様に位置ぎめされ、書込みビームが
読取ビームの直前にその半径上の所定の点を走査
する様に回転する。
読取光ビーム１９は、書込みビーム１３よりも
ずつと小さい一定の強度を持つている。硝化染料
記録層３５は読取ビームに対する吸収性が比較的
ないので、その物理的な構造は読取ビームによつ
て影響されない。読取ビームがデイスク１１の穴
のない部分に入射すると、記録層及び熱障壁層３
３を透過し、その下にある金属層３１によつて反
射されて対物レンズ２１に戻る。これに対して、
穴の上に集束された時、やはり熱障壁層を透過し
て金属層によつて反射されるが、読取ビームの波
長に較べて穴の寸法が小さい為、ビームは穴によ
つて回折作用を受け又は散乱され、対物レンズに
よつて収集されるのはその小さな一部分にすぎな
い。比較的小さい開口値を持つレンズを用いた場
合、特にそうである。この為、対物レンズによつ
て集められた反射ビーム２６は、記録された穴の
パターンによつて強度変調されている。
対物レンズ２１によつて集められた反射読取ビ
ーム２６が、レンズから鏡４５を介して第１のビ
ーム分割器４３に送られ、そこで反射され、第２
のビーム分割器５１に送られる。そこから反射ビ
ームが光検出器５５に送られる。この光検出器が
ビームを検出し、対応する書込み後の読取電気信
号を発生する。この信号が線５７を介して、書込
みビーム１３のエネルギ・レベル並びに焦点の両
方を連続的に制御する適当な回路（図に示してな
い）に送られることにより、情報信号がデイスク
１１の全面にわたつて正しく記録される様にす
る。
記録層３５に含まれる硝化染料材料は特殊な過
程で形成される。この過程では、最初にアゾ染料
をエタノールの様なアルコールに溶解して染料ス
ラリを作り、その後硝酸及び硫酸の溶液をスラリ
に混合する。酸性溶液は10モル溶液であることが
好ましく、硝酸と硫酸との割合は２対１の比にす
るが、この比を１対１に下げても満足な結果が得
られる。硫酸を入れるのは、主に染料と硝酸との
間の化学反応によつて生成する水を吸取る為であ
る。酸性溶液を添加する時、混合物を連続的に撹
拌すると共に水道で水を冷却し、化学反応を制御
し、局部的な過熱を防止する。過剰の硝酸が存在
すると、硝酸とアルコールとの間の反応によるガ
ス放出が起るが、この時脱イオン水を添加するこ
とによつて染料反応を抑止する。これによつて硝
酸染料が析出し、次にこれを純化する。この過程
の驚くべき結果として、硝化染料材料は重合体で
あり、この後で薄い硝化染料記録層を形成するの
が容易になる。
特別の硝化染料記録層３５は熱障壁層３３の上
面の上に特別の過程を用いて沈積される。この過
程では、最初に硝化染料を適当な溶媒に溶解し、
その後表面の上に分与し、その後、基板を所定の
角速度で回転させて、溶媒を蒸発させ、薄い一様
な硝化染料記録層を作る。好ましい過程では、約
15グラムの硝化染料を約１リツトルのセロソル
プ・アセテート溶媒に添加し、約１乃至２センチ
ポアズの範囲内の粘度を持つ溶液を作る。他の硝
化染料材料から溶液を形成する場合、材料の分子
量が普通は硝化染料とは異なつているので、割合
を違える必要があろう。この他の適当な溶媒とし
ては、ブチルアセテート及びアミド・アセテー
ト、エチルアセテート、及びカルビトール・アセ
テートがある。
次に液体溶液を熱障壁層３３の上面の上に注
ぎ、基板２７と一体の金属層３１及び障壁層３３
を、溶液が全面にわたつて略一様な厚さを持つに
至るまで、約500乃至1000rpmの角速度で回転す
る。この速度で約20秒乃至30秒引続いて回転する
と、溶媒が完全に蒸発し、障壁層の上面に結合し
た密実な被膜の形をした記録層３５が残る。
硝化染料記録層３５の厚さは、溶液の粘度並び
に／又は回転速度を変えることによつて制御する
ことが出来る。このデイスク１１を後でポリメチ
ルメタクリレートの複製デイスクを形成する為の
記録マスターとして使う場合、記録層は約1300乃
至1400Åの最終的な厚さを持つことが好ましい。
この層に後で形成される穴１５は対応する深さを
持つが、これは、こういう複製から記録信号を再
生するのに使われる633nmの読取ビームの大体1/
４波長に対応する。
デイスク１１を記録マスターとして使わず、単
独の記録として使う場合、記録層３５と熱障壁層
３３の合計の厚さは約2100Åにすることが好まし
い。これは書込みビーム１３の約3/4波長並びに
読取ビーム１９の1/2波長に対応する。干渉効果
がある為、書込みビームが最大効率で層に結合さ
れ、読取ビームは最小効率で層に結合される。
この発明の別の実施例では、更に吸光性記録層
３５が書込みビーム１３を吸収する様になつた所
定量の染色材料を含んでいる。この実施例では、
硝化染料が主にこの染料に対するマトリクスとし
て作用する。
以上の説明から、この発明の実施例が特別の硝
化染料記録層を持つ改良された情報記録媒質を提
供したことが理解されよう。強度変調された光ビ
ームで記録層を走査して、この層の一部分を選択
的に加熱し、こうしてその中で微細な爆発を生
じ、情報を表わす一連の相隔たる微視的な穴を作
ることにより、情報をこの媒質に記録することが
出来る。爆発する材料は主に非凝縮性のガスを含
んでおり、この為、ビームを媒質に記録する為に
使われる対物レンズは媒質の周囲の部分に沈積す
る非気体状の残渣があるとしても、ごく僅かであ
る。この為、情報は改善された信号対雑音比で記
録される。
この発明を詳しく説明したが、当業者であれ
ば、この発明の範囲内で種々の変更が出来ること
が理解されよう。従つて、この発明は特許請求の
範囲の記載のみによつて限定されることを承知さ
れたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の記録デイスクに情報信号
を記録すると共に、正しく記録されたことを検証
する為にデイスクから信号を再生する装置の簡略
ブロツク図、第２図は、第１図の記録デイスクの
一部分の拡大平面図、記録された情報信号を表わ
す穴の配置を示す図、第３図は、第１、図の記録
デイスクの断面図（実尺ではない）であり、特別
の硝化染料記録層に形成された情報を担持する２
つの穴を示す図である。 主な符号の説明 １５：穴、２７…基板、３１
…金属層、３３…熱障壁層、３５…記録層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 記録しようとする情報信号に従つて変化する
    強度を持つ書込光ビームを、記録媒質がそれに対
    して移動する時に記録媒質に差し向ける様な記録
    装置に使う記録媒質に於て、 滑らかな上面を有する基板層と、該基板層の上
    面に重なる金属層と、該金属層に重なつており記
    録媒質に入射する書込光ビームにより生じる熱伝
    導を減少する熱障壁層と、該熱障壁層に重なつて
    おり硝化アゾ染料材料を有する記録層と、を含
    み、 記録媒質が強度変調された書込光ビームに対し
    て移動する時、前記記録層が書込光ビームによつ
    て選択的に露呈されてその中に相隔たる爆発を誘
    発することにより、該記録層に情報信号を表わす
    孔が形成される様にし、該記録層内の硝化アゾ染
    料材料は、実質的に全ての爆発物が非凝縮性ガス
    であるというような硝酸含有量を有していること
    を特徴とする記録媒質。
JP2222687A 1980-10-31 1990-08-27 記録媒質 Granted JPH03193388A (ja)

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