JPH0581016B2 - - Google Patents

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JPH0581016B2
JPH0581016B2 JP60251845A JP25184585A JPH0581016B2 JP H0581016 B2 JPH0581016 B2 JP H0581016B2 JP 60251845 A JP60251845 A JP 60251845A JP 25184585 A JP25184585 A JP 25184585A JP H0581016 B2 JPH0581016 B2 JP H0581016B2
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JP
Japan
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optical recording
recording medium
light
liquid crystal
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Prior art date
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JP60251845A
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JPS62112295A (ja
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Toyoichi Nakamura
Toshihiko Ueno
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光記録方式、特に書き替え可能な情
報多値記録方式に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、書き替え可能な情報記録方式として、光
磁気記録方式、無機系材料の相変化を利用した方
式が知られている。
光磁気記録方式では、媒体中のスピンの方向を
外部磁場により制御し、カー効果又はフアラデー
効果を利用してわずかな偏光方向の回転を検出す
る方式である。
無機系材料の相変化を利用した方式は、熱印加
後の急冷・徐冷の差によつて無機系材料に結晶−
結晶転移あるいは結晶−アモルフアス転移を生じ
せしめ、それに伴なう反射率又は透過率の変化が
利用されている。
この他に、S/N比の向上、製造コストの低廉
化を目的として、高分子液晶を記録層として使
い、書き込みに一定のエネルギー密度を使つた情
報記録方式が特開昭59−10930号公報および特開
昭59−35989号公報の中において提案されている。
かかる方式においては、液晶基の均一配向状態と
無配向状態における反射率は透過率の変化を利用
している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
情報化社会になるに伴い、高い記録密度を有す
る情報媒体ならびに方式が望まれるが、記録密度
は現在使用可能な光ビームの波長によるビーム径
の広がり約1μmにより制限されており、前記の高
分子液晶を用いた情報記録方式でも、最高記録密
度が109BPI2である。
記録密度をさらに向上させるには、一般に1つ
の記録スポツトに相異なる複数の波長特性を生じ
せしめて情報を多値的に記録すればよい。この場
合、前記光磁気記録方式では、スピンの反転を利
用しており、その場合の回転角も小さく、S/N
比が小さいためこれを応用しての多値化は困難で
ある。また、無機系材料の相変化を利用した方式
では、相転移温度領域が狭くその領域での中間的
な反射スペクトル特性変化が小さいため、この反
射スペクトル特性変化を利用した多値化は困難で
ある。
そこで、本発明の目的は、高分子液晶を記録層
とする情報記録方式において、多値化を可能とす
る光記録方式を提供することにある。
〔問題を解決するための手段〕
本発明は、光照射により光記録媒体の光反射率
もしくは光透過率を変化せしめる事で情報を記録
消去可能な光記録媒体の光記録方式において、前
記光記録媒体としてコレステリツク性高分子液晶
を用い、前記光記録媒体に照射する光エネルギー
を多値的に制御し、前記光エネルギーに対応し
て、コレステリツク性高分子液晶のらせんピツチ
長又はらせん軸の傾きを変えるかもしくはピツト
を形成し、前記光記録媒体に情報を多値的に記録
し、前記光記録媒体の光反射もしくは光透過スペ
クトルの光量極大値もしくは極小値の波長から情
報を読み出す事を特徴としている。
〔作用〕
本発明者らは鋭意研究の結果、適度な粘度があ
るため中間状態が制御できる高分子液晶、特にブ
ラツグ反射が利用できるコレステリツク性高分子
液晶(コレステリールを含む液晶およびカイラル
ネマチツクな高分子液晶を指す)を用いて照射光
エネルギーのエネルギー密度を少なくとも2つ以
上多値的に制御することにより記録密度の向上が
図れることを見いだした。
第1図は、コレステリツク性高分子液晶を記録
層として含む光記録媒体に、種々のエネルギー密
度を持つ光ビームパルスを照射した場合の照射光
エネルギー密度に対する反射スペクトルのレツド
シフトを示す。選択反射波長のシフトのしきい値
は25mJ/cm2であり、これから65mJ/cm2の範囲で
長波長側にシフトする。第1図において、は初
めの選択反射スペクトルを、は50mJ/cm2の場
合の選択反射スペクトルを、は65mJ/cm2の場
合の選択反射スペクトルを示す。光エネルギー密
度が65mJ/cm2以上では、の様な一様で低反射
率の反射スペクトルを示す。そして、これら反射
スペクトルの変化はパルス照射後も保存されるこ
とが判明した。
この現象は、次のメカニズムに依ると考えられ
る。すなわち、光ビームの照射による光エネルギ
ーが光吸収体により熱エネルギーに変換され、こ
れによりコレステリツク性高分子液晶の温度が上
昇する。コレステリツク性高分子液晶のコレステ
リツクピツチ(らせんピツチ)が温度により変化
する事が知られているから、このコレステリツク
ピツチの変化により、コレステリツクピツチに基
づく選択反射スペクトルのシフトが起こると考え
られる。すなわち、選択反射最大波長λnaxとコレ
ステリツクピツチPの管にはλnax=n・Pの関係
があり、屈折率nは1.5で温度変化しないとする
と、前記レツドシフトはコレステリツクピツチの
増大によるものと考えられる。。
このピツチの増大は光ビームの照射が終わると
照射スポツトとその周囲部との温度差のため急冷
されることにより、固定化される。
前記したように、第1図において、エネルギー
密度が65mJ/cm2以上の領域において反射率の急
激な減少が見られている。得られたスポツトの顕
微鏡観察によれば、このスポツトはピツト形状を
し、反射率が低いことが判明している。この事か
ら、光エネルギー密度が65mJ/cm2以上の領域で
は粘度の低下による流動が起こつてピツトが形成
され、同時にらせん軸の傾きの変化に伴なう無配
向化が起こり、選択反射率の低下が起こつている
と考えられる。この領域においてもピツトおよび
無配向は急冷により保存される。
以上述べたように各照射光エネルギー密度によ
つて、反射スペクトル特性の異なる状態が保持さ
れる。これにより、照射光エネルギー密度を多値
的に制御する事によつて、コレステリツク性高分
子液晶を記録層として含む光記録媒体の光反射ス
ペクトル特性を多値的に変化せしめて情報を記録
することが可能となる。
このようにして記録された情報を消去するに
は、前記の如く作成した照射スポツトの記録点を
再加熱して(これは記録媒体全体でもそのスポツ
トのみでもよい)徐冷すると前記照射スポツトの
反射スペクトル特性は周囲のそれと同じになり、
また初めの反射スペクトル特性と同一となること
が判明した。これは再加熱徐冷中にコレステリツ
ク性高分子液晶が所定の再配向をするからだと考
えられ、これにより反射率は初期の状態にもど
り、情報は消去されたことになると同時に再書き
込みすなわち書き替えが可能となる。書き替え方
法は前に述べた初めの書き込み方法と同じ方法で
行なえる。
読み出し方法は、選択最大反射波長λnaxのレツ
ドシフトに伴う、レーザダイオードの固定された
読み出し波長における反射率変化を利用する。色
素レーザを用いれば、λnaxのレツドシフトした波
長位置を検出し、これから情報を読み出す事が可
能となる。これは、選択最大反射波長のシフト領
域を色素レーザの波長をスキヤンさせることによ
り行う。波長スキヤンの際に微小波長間隔ごとの
反射光量を検知し、その差分が所定量以下になる
所(極大値)の波長位置を検出することにより行
う。差分の検知方法は、微小波長間隔ごとの反射
光量を検知し、電圧に変換した後にアナログ・デ
ジタル変換し、差分量をデジタル計算して行う。
さらに、本発明者らは反射スペクトル特性と同
様に、透過スペクトル特性を多値的に変化せしめ
て情報を記録し、透過スペクトルの波長から情報
を読み取ることができることを確認した。透過ス
ペクトル特性の変化を利用する場合の情報の読み
出しは、光透過スペクトルの光量極小値の波長か
ら情報を読み取ることにより行う。
〔実施例〕
次に本発明の一実施例について説明する。
本実施例では、第3図に示す分子構造を有する
コレステリツク性高分子液晶を用いる。このコレ
ステリツク性高分子液晶のらせんの回転方向は左
巻である。このコレステリツク性高分子液晶に、
波長830nmのレーザダイオードを用いて、80μs巾
のパルス光を照射し(スポツト径10μm)、その際
の光エネルギー密度に対して得られた反射スペク
トル変化は、第1図に示したとおりである。光ビ
ームのエネルギー密度25mJ/cm2が書き込みエネ
ルギーのしきい値であり、これから65mJ/cm2ま
での範囲で反射スペクトルが変化している(曲線
,,)。65mJ/cm2以上のエネルギー密度を
与えると反射率が一様に減少している(曲線)。
このコレステリツク性高分子液晶を記録層とし
て用いた記録媒体の断面図を第2図に示す。支持
体基板1上に光吸収体3として酸化バナジウム膜
を蒸着し、この上にコレステリツク性高分子液晶
5をスピンコートして付ける。それからエアーギ
ヤツプ層9を有するエアーギヤツプセルとするた
めのスペーサ7および透明な保護板11を設け
る。コレステリツク性高分子液晶層は室温でバル
キーであり、低分子液晶のように封止する必要は
ない。保護板11の上にコレステリツク性高分子
液晶5のらせん回転方向と一致した円偏光板15
を設ける。この円偏光板は、書き込み、読み取り
に無偏光の光ビームを用いる場合に、光ビームを
円偏向して、その回転方向をコレステリツク性高
分子液晶5のらせん回転方向と一致させるためで
ある。これはコレステリツク性高分子液晶の選択
反射は、そのらせん回転方向と同一の回転方向を
持つ光に対してだけ有効であるからである。円偏
光板を設けることにより、再生する時のS/n比
を高くすることができる。なお、円偏光板15は
保護板11の下面に設けても良い。もちろん、円
偏光された光ビームを用いる場合には、円偏光板
は不要である。
第2図に示した記録媒体に対して書き込み、読
み取りを行うには、従来用いられているDRAW
型の光ヘツドを使用すれば良い。情報の書き込み
は、記録媒体に照射する光エネルギーを多値的に
制御し、光エネルギーに対応してコレステリツク
性高分子液晶のらせんピツチ長又はらせん軸の傾
きを変えるかもしくはピツトを形成し、記録媒体
に情報を多値的に記録する事により行う。情報の
読み取りは、光エネルギー密度が10mJ/cm2の光
ビームを記録媒体に照射し、記録媒体の光反射ス
ペクトルの光量極大値の波長から情報を読み出す
事により行われる。
本実施例に用いられるコレステリツク性高分子
液晶では、室温での選択反射スペクトルの最大ピ
ーク波長λnaxは570nmであり、半値巾nmである。
半値巾は、コレステリツク性高分子液晶の配向秩
序性を示す目安であり、半値巾100nmでは余り高
い配向秩序ではない。配向秩序性の高いコレステ
リツク性高分子液晶を用い、最大ピーク波長を書
き込み・読み取り光の波長に適切に近くすれば、
書き込み、読み取り感度が向上することは容易に
推定される。なお、読み取り光の光エネルギー密
度10mJ/cm2では、記録媒体の劣化は認められな
かつた。
最大ピーク波長の移動率はしきい値エネルギー
密度25mJ/cm2から、ピツト形成エネルギー密度
65mJ/cm2の範囲で10mJ/cm2ごとに50nmであり、
この変化量は100nmの分散を持つ本実施例におい
ても識別可能であり、これにより波長による多値
記録およびその読み出しが可能となつた。なお、
再生S/N比は、60dBであつた。
なお、記録媒体の選択波長位置の設定、コレス
テリツク性高分子液晶の配向成膜特性を向上させ
ることによりスペクトル分散を小さくすることが
可能であり、より多くの反射スペクトルが識別可
能になり、さらにS/N比、記録密度の向上が期
待できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、コレステリツク性高分子液晶
を用いることにより、1つの記録スポツトに相異
なる複数の波長特性を生ぜしめて情報を多値的に
記録することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の動作原理を説明するのに用い
るコレステリツク性高分子液晶の反射スペクトル
特性を示す図、第2図は本発明の一実施例に用い
た記録媒体の断面図、第3図は本発明の一実施例
に用いたコレステリツク性高分子液晶の分子構造
を示す図である。 1……支持体基数、3……光吸収体、5……コ
レステリツク性高分子液晶、7……スペーサ、9
……エアーギヤツプ層、11……透明保護板、1
3……光ビーム、15……円偏光板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 光照射により光記録媒体の光反射率もしくは
    光透過率を変化せしめる時で情報を記録消去可能
    な光記録媒体の光記録方式において、前記光記録
    媒体としてコレステリツク性高分子液晶を用い、
    前記光記録媒体に照射する光エネルギーを多値的
    に制御し、前記光エネルギーに対応して、コレス
    テリツク性高分子液晶のらせんピツチ長又はらせ
    ん軸の傾きを変えるかもしくはピツトを形成し、
    前記光記録媒体に情報を多値的に記録し、前記光
    記録媒体の光反射もしくは光透過スペクトルの光
    量極大値もしくは極小値の波長から情報を読み出
    す事を特徴とする光記録方式。
JP60251845A 1985-11-12 1985-11-12 光記録方式 Granted JPS62112295A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60251845A JPS62112295A (ja) 1985-11-12 1985-11-12 光記録方式

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JP60251845A JPS62112295A (ja) 1985-11-12 1985-11-12 光記録方式

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JPS62112295A JPS62112295A (ja) 1987-05-23
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2632920B2 (ja) * 1988-05-11 1997-07-23 キヤノン株式会社 記録方法、記録媒体及び記録装置
JPH02134615A (ja) * 1988-11-15 1990-05-23 Ricoh Co Ltd カラー画像表示装置
US5353247A (en) * 1992-05-27 1994-10-04 Faris Sadeg M Optical mass storage system and memory cell incorporated therein

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