JPH09320114A - 光記録媒体とその記録方法及びその再生方法 - Google Patents

光記録媒体とその記録方法及びその再生方法

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JPH09320114A
JPH09320114A JP8139214A JP13921496A JPH09320114A JP H09320114 A JPH09320114 A JP H09320114A JP 8139214 A JP8139214 A JP 8139214A JP 13921496 A JP13921496 A JP 13921496A JP H09320114 A JPH09320114 A JP H09320114A
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JP8139214A
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English (en)
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Tsuyoshi Tsujioka
強 辻岡
Minoru Kume
実 久米
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な記録又は/及び良好な再生が可能なマ
スク層を備えた光記録媒体とその再生方法、記録方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 記録光の照射により情報の記録が可能な
記録層4と、照射される再生光の吸収によって該光の透
過率が増大するマスク層2と、を備えた光記録媒体にお
いて、マスク層2が記録光の波長及び/又は再生光の波
長において多色性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光記録媒体とその記
録方法及びその再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク等の光記録媒体としては、再
生専用型、追記型、及び書替可能型がある。
【0003】再生専用型光ディスクとしては、コンパク
トディスク(CD)、ビデオディスク等があり、追記型
には、代表的なものとしてCD−R(リライダブルC
D)が挙げられる。
【0004】この追記型光記録媒体は、樹脂等からなる
記録層に記録光を照射することにより記録層の一部を変
形させて情報のビットを形成するものであり、情報の記
録は基本的に1度だけである。また、書替可能型として
は、光磁気記録媒体や相変化型光記録媒体等が現在知ら
れている。
【0005】ところで、最近、更に高い密度での情報を
有し得る高密度光記録媒体として、再生光の照射時にこ
の再生光を吸収することにより一部の透過率が高くなる
ようにするためのマスク層を備えた光記録媒体(所謂超
解像技術)が提案されている。この光記録媒体では、マ
スク層の機能により媒体表面上の読み出しスポット(再
生光スポット)より小さい実効的超解像スポットが形成
できるので、再生可能な記録密度を向上できる。
【0006】この超解像技術としては、例えば特開平5
−242524号(G11B 7/24)及び特開平5
−266478号(G11B 7/00)に、マスク層
に逆フォトクロミック性スピロピランを使用した例が記
載されており、また特開平6−162564号(G11
B 7/24)には、温度によって光吸収の大きさが変
化するサーモクロミック性色素を用いた例が開示されて
いる。
【0007】また、本願発明者等は、特開平7−169
057号(G11B 7/00)にフォトンモード性フ
ォトクロミック材料からなるマスク層を用いた超解像技
術について述べた。
【0008】上述のようなマスク層を用いた超解像技術
は、記録層の種類にかかわらず種々の光記録媒体に適宜
適用可能であり、CD等の再生専用光記録媒体、CD−
Rなどの追記型光記録媒体、及び相変化型光記録媒体や
光磁気記録媒体等の書替可能型光記録媒体などへも適用
可能である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなマスク層を用いた超解像技術を追記型光記録媒体
や書換可能型光記録媒体に適用する場合、例えば、記録
層上にマスク層が備わった構成を例に説明すると、記録
光(特に再生光と同一波長の記録光)を照射して情報の
記録を行う際、記録光は記録層に達する前にマスク層で
吸収され、強度が減じられた状態で記録層に達するの
で、記録光のエネルギーが効率的に記録層に伝達され
ず、記録効率が低下する恐れがある。この結果、情報の
記録状態が悪くなり、情報の再生が良好に行えない恐れ
がある。
【0010】この問題を解決するためには、記録光の光
源として光強度の大きなものが必要になるが、光強度の
大きな半導体レーザは価格が高く、装置が高価格化する
といった問題が生じる。
【0011】また、超解像技術を用いない相変化型光記
録媒体では、情報の記録(記録光の照射)を図4(a)
のように単純な矩形の記録パルスで行うと、温度分布が
非対称となって、図4(b)のように記録マークが好ま
しくない涙状に形成されることが知られている。
【0012】従って、従来、記録パルスに種々の工夫を
なすことにより、良好な楕円状の記録マークを得るよう
にしている。図5(a)はこの改良された記録パルスの
一例であり、記録パルスの後半側を一部マルチパルス化
することにより、記録層のマーク部分の温度分布を制御
し、図5(b)に示す良好な楕円状の記録マークを得て
いる。
【0013】しかしながら、この相変化型光記録媒体に
マスク層を用いた超解像技術を用い、一部マルチパルス
化した記録パルス(図6(a))により情報の記録を行
うと、図6(b)のようにマルチパルス化した部分でマ
スク層の透過率の向上率が低下するため、図6(c)に
示すように所望形状の記録マークを得ることは極めて困
難であった。
【0014】本発明は上述の問題点を鑑み成されたもの
であり、良好な記録又は/及び良好な再生が可能なマス
ク層を備えた光記録媒体とその再生方法、記録方法を提
供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体は、
記録層と、特定波長を有する光の吸収によって該光の透
過率が増大するマスク層と、を備えた光記録媒体におい
て、前記マスク層が所定波長を有する光に対して多色性
を有することを特徴とする。
【0016】前記マスク層は所定波長を有する光におい
て多色性を有するので、このマスク層は、所定波長の直
線偏光の光に対し、その偏光方位によって吸収が異なる
性質を有する。
【0017】従って、記録光を所定波長を有する直線偏
光の光とする場合、マスク層での吸収が小さくなるよう
に記録光の偏光方位を選択することにより、記録光を効
率的に記録層に照射できる。
【0018】また、再生光、即ち特定波長を有する光を
所定波長を有する直線偏光の光とする場合、マスク層で
の吸収が大きくなるように再生光の偏光方位を選択する
ことにより、再生光の一部がマスク層に効率的に吸収さ
れ、小さな実効的スポットが得られるようにできる。よ
って、良好な超解像読み出しが可能となる。
【0019】勿論、記録光及び再生光を所定波長を有す
る光とする場合(態様により記録光と再生光は同じ波長
である場合と異なる場合がある)には、記録光を効率的
に記録層に照射できると共に、良好な超解像読み出しが
可能となる。
【0020】更に、消去光を用いて消去を行う媒体の場
合、この消去光を所定波長を有する直線偏光の光とし、
マスク層での吸収が小さくなるように消去光の偏光方位
を選択することにより、消去光を効率的に記録層に照射
できるので、効率的に消去ができる。
【0021】また、本発明の光記録媒体は、記録光の照
射により情報の記録が可能な記録層と、照射される再生
光の吸収によって該光の透過率が増大するマスク層と、
を備えた光記録媒体において、前記マスク層が前記記録
光の波長及び/又は前記再生光の波長において多色性を
有することを特徴とする。
【0022】前記マスク層は記録光の波長及び/又は再
生光の波長において多色性を有するので、このマスク層
は、記録光の波長及び/又は再生光の波長の直線偏光の
光に対し、その偏光方位によって吸収が異なる性質を有
する。
【0023】従って、記録光の波長において多色性を有
する場合、マスク層での吸収が小さくなるように記録光
の偏光方位を選択することにより、記録光を効率的に記
録層に照射できる。
【0024】また、再生光の波長において多色性を有す
る場合、マスク層での吸収が大きくなるように再生光の
偏光方位を選択することにより、再生光の一部がマスク
層に効率的に吸収され、小さな実効的スポットが得られ
るようにできる。よって、良好な超解像読み出しが可能
となる。
【0025】勿論、記録光及び再生光の波長において多
色性を有する場合(記録光と再生光は同じ波長であって
もよく、異なってもよい)には、記録光を効率的に記録
層に照射できると共に、超解像読み出しが可能となる。
【0026】特に、前記マスク層が有する多色性が2色
性であることを特徴とする。
【0027】更に、前記マスク層は分子配向したフォト
クロミック性分子を含有することを特徴とする。
【0028】このようにフォトクロミック性分子を分子
配向させることにより、2色性を有するマスク層の作製
が可能である。このように分子配向させる場合には、こ
の分子の配向方向に応じて直線偏光の偏光方位を設定す
ることにより、この直線偏光の光のマスク層での吸収の
大きさを変化することができる。
【0029】また、本発明の光記録媒体の記録方法は、
記録層と、再生光の吸収によって該光の透過率が増大す
ると共に、少なくとも記録光の波長において多色性を有
する光記録媒体の記録層に直線偏光の記録光を照射して
情報を記録する光記録媒体の記録方法であって、前記記
録光は前記マスク層での光吸収が小さくなるように前記
直線偏光の偏光方向(偏光方位)が設定されていること
を特徴とする。
【0030】このように記録層が少なくとも記録光の波
長において多色性を有するので、記録光に直線偏光の光
を用い、マスク層での光吸収が小さくなるようにでき
る。この結果、記録光を効率的に記録層に照射できる。
【0031】特に、光記録媒体が相変化型光記録媒体の
場合、記録光はマスク層での光吸収が小さくなるように
設定されているので、マスク層が記録光に及ぼす影響を
低減できる。従って、記録光にマルチパルス化などした
特殊な記録パルス光を用いることが可能となり、記録マ
ークを良好な形状とでき、良好な記録が可能となる。
【0032】更に、このマスク層が再生光の波長におい
ても多色性を有する場合、再生光に直線偏光の光を用
い、マスク層での光吸収が大きくなるように直線偏光の
偏光方向を設定することにより、再生光の一部がマスク
層に効率的に吸収され、小さな実効的スポットが得られ
るようにできる。よって、良好な超解像読み出しが可能
となる。
【0033】また、本発明の光記録媒体の再生方法は、
記録層と、再生光の吸収によって該光の透過率が増大す
ると共に、少なくとも再生光の波長において多色性を有
する光記録媒体の記録層に直線偏光の再生光を照射して
情報を再生する光記録媒体の再生方法であって、前記再
生光は前記マスク層での光吸収が大きくなるように前記
直線偏光の偏光方向が設定されていることを特徴とす
る。
【0034】この場合、再生光に直線偏光の光を用い、
マスク層での光吸収が大きくなるように直線偏光の偏光
方向を設定するので、再生光の一部がマスク層に効率的
に吸収され、小さな実効的スポットが得られるようにで
きる。よって、良好な超解像読み出しが可能となる。
【0035】尚、マスク層での光吸収は、再生光に対し
ては最大又はその近傍になるように直線偏光の偏光方位
を設定するのが好ましく、また記録光又は消去光に対し
ては最小又はその近傍になるように直線偏光の偏光方位
を設定するのが好ましく、より好ましいのは殆ど吸収が
ないか全く無いようにした構成である。
【0036】しかしながら、同一波長の記録再生光に対
してマスク層が多色性を有する場合は、少なくとも記録
光は再生光に比べてマスク層での吸収が小さくなるよう
に直線偏光の偏光方位を設定すれば効果が得られる。
【0037】また、光記録媒体は透過型でもよく、反射
型でもよい。
【0038】更に、マスク層は記録層の上側又は下側に
適宜配置してよい。
【0039】なお、上記マスク層は再生光照射時には照
射部分が予め着色状態であることが必要である。
【0040】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図を用いて
説明する。尚、図1は本実施形態に係る反射型の相変化
型光記録媒体(相変化型光ディスク)の断面図である。
【0041】図1中、1は厚み1mmの透光性のガラス
基板、2は基板1上に形成された記録光、再生光、及び
消去光に対して2色性を有するフォトクロミック分子か
らなるマスク層、3はマスク層2上にスパッタリング法
により形成されたZnSとSiO2が1:1(原子比)
で混合されてなる層厚500ÅのZnS−SiO2誘電
体層、4は誘電体層3上にスパッタリング法により形成
された層厚400ÅのGe2Sb2Te5からなる相変化
型記録層、5は相変化型記録層4上にスパッタリング法
により形成されたZnSとSiO2が1:1(原子比)
で混合されてなる層厚1000ÅのZnS−SiO2
電体層、6は誘電体層5上に真空蒸着法により形成され
た層厚300ÅのAuからなる反射層、7は反射層6上
に形成された膜厚10μmの紫外線硬化樹脂からなる保
護膜である。
【0042】上記2色性を有するマスク層2は種々の方
法で作製が可能であるが、本実施形態では、Thin
Solid Films,179(1989)p.49
7〜p.502に記載されているような、フォトクロミ
ック分子に化学反応を生じさせる直線偏光照射工程とフ
ォトクロミック分子会合体を成長させる加熱工程とを繰
り返し行うことにより、フォトクロミック分子を特定方
向に分子配向さて2色性(即ち、特定の偏光方位に対し
て吸収が大きく、別の偏光方位に対して吸収が小さくな
る性質)を発生させる方法を用いた。
【0043】具体的には、以下のようにして配向処理し
たマスク層2を作製した後、誘電体層3、記録層4、誘
電体層5、反射層6、及び保護層7を形成した。
【0044】まず、2色性を有するフォトクロミック分
子として下記に示すスピロピラン系材料を基板1上に真
空蒸着法により被着形成する。
【0045】
【化1】
【0046】その後、40℃の温度条件下での無偏光の
紫外線光(波長360nm、光強度200mJ/c
2)の照射による前記フォトクロミック分子を着色状
態にする加熱工程と、室温のもとでの直線偏光したHe
−Neレーザ光(波長633nm、光強度150mJ/
cm2)の照射による前記フォトクロミック分子を消色
状態にする直線偏光照射工程と、を複数回繰り返し、前
記フォトクロミック分子が特定方向(一方向)に分子配
向するように処理することにより2色性を有する膜厚
0.5μmのフォトクロミック薄膜からなるマスク層を
作製する。
【0047】尚、これらの処理は相対運動方向で配向が
一定するように行われる。本実施形態の円盤状ディスク
の場合には、ディスクを回転しながら所定位置から直線
偏光したHe−Neレーザ光、紫外線光が照射される。
【0048】本実施形態のマスク層2は、前記配向処理
した際の前記直線偏光の偏光方位と同方向の偏光方位の
直線偏光の光に対して吸収が最も小さくなり、これと直
交する偏光方位の直線偏光の光に対して吸収が最も大き
くなる。また、上記マスク層2に用いられる上記フォト
クロミック分子は、例えば波長680nmの光照射で吸
収を有し、その光強度が大きい程、透過率が大きくなる
特性を有すると共に、紫外線光、例えば水銀ランプから
の出力光照射を十分に行うことにより着色状態となる。
【0049】このように2色性を有するマスク層2を備
えた本実施形態の相変化型光記録媒体(光ディスク)
と、上記分子配向の工程を行わない以外は同様に作製さ
れた比較例としての相変化型光記録媒体を準備し、これ
ら媒体に対して記録再生実験を行った。尚、情報の記録
再生を行う前には、水銀ランプからの出力光を照射して
マスク層を着色状態とした。
【0050】まず、記録実験では、媒体の基板側から入
射する半導体レーザから出力される波長680nm、パ
ワー5mWの直線偏光のレーザ光(記録光)を、記録層
上で直径1.2μmのスポットになるように集光すると
共に、このスポットに対して媒体を1m/sで相対運動
させながら情報の記録を行い、記録マークのマーク上面
形状をSEM(走査型電子顕微鏡)で観測した。
【0051】尚、この記録実験では、予めマスク層を有
しない以外は本実施形態及び比較例の光記録媒体と同じ
である光記録媒体に対して、良好な記録マークが得られ
る上記記録光の記録パルス形状(マルチパルス化)の条
件を調べ、この条件のマルチパルス化した記録パルスを
採用した。
【0052】この結果、本実施形態の光記録媒体に対し
て、マスク層2での記録光の吸収が最小になるように記
録光の直線偏光の偏光方位を設定した場合(試料No.
1)、記録マークは対称的で良好な上面形状(楕円形
状)であった。
【0053】これに対して、比較例の光記録媒体の場合
(試料No.2)では、記録マークも小さく、涙型であ
った。
【0054】また、本実施形態の光記録媒体であって
も、マスク層2での記録光の吸収が最大になるようにし
た場合(試料No.3)は、記録マークも小さく、涙型
であった。
【0055】次に、上述のように記録した光記録媒体に
対して、上記半導体レーザから出力される波長680n
mの直線偏光のレーザ光(再生光)をパワー1.5mW
に弱くして相対速度1m/sで再生を行い、アイパター
ンを観測した。
【0056】この結果、試料No.1と同条件でデジタ
ル信号(EFM信号)を記録した本実施形態の光記録媒
体に対して、マスク層での再生光の吸収が最小になるよ
うに再生光の直線偏光の偏光方位を設定した場合、従来
のマスク層を備えない光記録媒体の場合に比べて3T信
号振幅の向上が認められず超解像効果が得られなかった
が、マスク層での再生光の吸収が最大になるように再生
光の直線偏光の偏光方位を設定した場合、3T信号振幅
の向上が認められ超解像効果が得られることが判った。
【0057】また、試料No.2、試料No.3と同条
件でデジタル信号(EFM信号)を記録した光記録媒体
の場合、良好な再生が行えなかった。
【0058】上述のように、本実施形態では、記録光、
再生光、及び消去光の直線偏光の偏光方位に応じてマス
ク層2での記録光、再生光、及び消去光の吸収の大きさ
が異なる性質を利用するので、記録、超解像効果が得ら
れる再生、及び消去が良好に行える。
【0059】詳細に述べれば、本実施形態の記録時に
は、図2に示すように記録光がマスク層2で吸収が小さ
くなるようにマスク層2のフォトクロミック分子の配向
方向に応じて記録光の直線偏光の偏光方向を設定するの
で、記録光が記録層4に効率よく照射され、記録効率を
良好にできる。加えて、上述のようにマークエッジ記録
を行う場合には、マスク層2の影響を低減できるので、
上述のように必要な記録パルスの調整(マルチパルス
化)を行って記録マーク形状の制御が行える。
【0060】即ち、図3(a)に示すようなマルチパル
ス化した記録パルスの任意箇所に対応するマスク層2の
透過率は、図3(b)に示すように略一定であるので、
図3(c)に示すように対称的な良好な記録スポットが
得られる。
【0061】従って、記録時にマスク層を予め消色状態
とする必要や記録光の強度を大きくする必要がない。
【0062】また、本実施形態の再生時には、再生光が
マスク層2での吸収が大きくなるように再生光の直線偏
光の偏光方向を設定するので、再生光の一部がマスク層
2で効率的に吸収され消色反応が起こる。この結果、マ
スク層2でのスポット中心付近で透過率が向上すること
により、読み出しスポットに比べて小さい実効的超解像
スポットが得られ、効果的な超解像読み出しが行える。
【0063】加えて、本実施形態の消去時には、消去光
がマスク層2での吸収が小さくなるように消去光(例え
ば、波長680nm、パワー3mWの半導体レーザ光、
相対速度1m/s)の直線偏光の偏光方向を設定するの
で、消去光が記録層4に効率よく照射される。よって、
消去効率を良好にできる。
【0064】従って、消去時にマスク層を予め消色状態
とする必要や消去光の強度を大きくする必要がない。
【0065】尚、上述では、透明基板1上に、マスク層
2、記録層4、及び反射層6をこの順序で備えた光記録
媒体について述べたが、透明基板1上に、記録層4、マ
スク層2、及び反射層6をこの順序で備える光記録媒体
でも効果がある。
【0066】また、上述では記録時又は消去時にマスク
層は着色状態にあったが、マスク層が記録時又は消去時
に消色状態であっても、記録光又は消去光に対して吸収
がありえるなら、直線偏光の偏光方位の設定により吸収
を低減でき効果が得られる。
【0067】また、フォトクロミック分子を分子配向さ
せて2色性を発生させる方法として、上述の方法以外と
しては、例えば、1989年秋の高分子学会予稿集(P
olymer Preprints, Japan V
ol.38,No.8)講演番号[2J−06]p.2
465に記載されてるように、ラングミュアブロジェッ
ト法(LB法)で分子配向した2色性を有する薄膜を形
成する方法の他、平成7年度光化学討論会講演要項集講
演番号B1100に報告されているように、高度にフォ
トクロミック分子が配向した状態の結晶状態の2色性を
有する薄膜を形成する方法があり、これら方法も利用可
能である。
【0068】また、上述では相変化型光記録媒体につい
て述べたが、本発明は光磁気記録媒体などの他の書換可
能型光記録媒体や追記型光記録媒体等にも適用可能であ
る。
【0069】また、上述ではマスク層にフォトクロミッ
ク材料を用いたが、2色性を有するマスク層であれば、
他の材料からなるようにしてもよい。
【0070】更には、上述では2色性を有するマスク層
について述べたが、多色性を有するマスク層でも、直線
偏光の記録光又は/及び消去光に対して吸収が小さくな
るように直線偏光の偏光方位を設定し、直線偏光の再生
光に対して吸収が大きくなるように直線偏光の偏光方位
を設定すれば効果が得られる。
【0071】また、CD等の再生専用型の媒体が多色性
のマスク層を備えた場合は、勿論、直線偏光の再生光に
対して吸収が大きくなるように直線偏光の偏光方位を設
定するのが好ましい。
【0072】
【発明の効果】本発明によれば、良好な記録又は及び良
好な再生が可能なマスク層を備えた光記録媒体とその記
録方法、再生方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光記録媒体の模式断
面図である。
【図2】上記実施形態での記録方法を説明する概略模式
図である。
【図3】(a)は上記実施形態での記録パルスを表す
図、(b)は記録パルスに対応したマスク層の透過率を
示す模式図、(c)は(a)の記録パルスで得られる記
録マークの上面模式図である。
【図4】(a)は従来の記録パルスを表す図、(b)は
(a)の記録パルスで得られる記録マークの上面模式図
である。
【図5】(a)は従来の相変化型光記録媒体に照射され
る改良された記録パルスを表す図、(b)は(a)の記
録パルスで得られる記録マークの上面模式図である。
【図6】(a)は従来の相変化型光記録媒体に従来のマ
スク層を付加した媒体に照射される改良された記録パル
スを表す図、(b)は記録パルスに対応したマスク層の
透過率を示す模式図、(c)は(a)の記録パルスで得
られる記録マークの上面模式図である。
【符号の説明】
1 透光性基板 2 マスク層 4 記録層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録層と、特定波長を有する光の吸収に
    よって該光の透過率が増大するマスク層と、を備えた光
    記録媒体において、 前記マスク層が所定波長を有する光に対して多色性を有
    することを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項2】 記録光の照射により情報の記録が可能な
    記録層と、照射される再生光の吸収によって該光の透過
    率が増大するマスク層と、を備えた光記録媒体におい
    て、 前記マスク層が前記記録光の波長及び/又は前記再生光
    の波長において多色性を有することを特徴とする光記録
    媒体。
  3. 【請求項3】 前記マスク層が有する多色性が2色性で
    あることを特徴とする請求項1又は2記載の光記録媒
    体。
  4. 【請求項4】 前記マスク層は分子配向したフォトクロ
    ミック性分子を含有することを特徴とする請求項1、
    2、又は3記載の光記録媒体。
  5. 【請求項5】 記録層と、再生光の吸収によって該光の
    透過率が増大すると共に、少なくとも記録光の波長にお
    いて多色性を有する光記録媒体の記録層に直線偏光の記
    録光を照射して情報を記録する光記録媒体の記録方法で
    あって、前記記録光は前記マスク層での光吸収が小さく
    なるように前記直線偏光の偏光方向が設定されているこ
    とを特徴とする光記録媒体の記録方法。
  6. 【請求項6】 記録層と、再生光の吸収によって該光の
    透過率が増大すると共に、少なくとも再生光の波長にお
    いて多色性を有する光記録媒体の記録層に直線偏光の再
    生光を照射して情報を再生する光記録媒体の再生方法で
    あって、前記再生光は前記マスク層での光吸収が大きく
    なるように前記直線偏光の偏光方向が設定されているこ
    とを特徴とする光記録媒体の再生方法。
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