JPS5935357B2 - ヒ−トモ−ド記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒートモード記録方法に関するものであり、特
に相反則不規特性を有するヒートモード記録材料に対す
る低エネルギーのレーザ光による記録線幅の広ι化−ト
モード記録方法に関するものである。

レーザ光などの高密度エネルギーの光を記録材料に照射
して、その光の熱エネルギーによつて記録材料を融解、
凝集あるいは蒸発など熱的に変形させて情報を記録する
方法はヒートモード記録方法と呼ばれている。

この場合情報は、電気的信号によつあレーザ光を時系列
に変調させつゝ、変調されたレーザ光で記録材料を走査
することによつて記録される。このような記録方法では
記録材料の処理が不要なこと、記録材料が安価なことな
どの長所がある。またヒートモード記録材料は融解、凝
集あるいは蒸発などの熱的な変形をするものであり、照
射されるパワー密度の大きさによつて記録される感度が
異なるものがある。

すなす）ち照射量（エネルギー密度）は、記録面に入射
する放射束（パワー密度）とその照射時間との積である
が、放射束の強さによつては記録に要する照射量が異な
り、具体的には放射束が増加した場合にその増加量に反
比例する量よりも少ない照射時間で記録が可能になる。
このような放射束の強さ、あるいは照射時間に対して記
録に要する照射量が変化する性質を相反則不規と称して
いる。こゝでヒートモード記録材料についての相反則不
規特性を第１図を用いて説明する。

第１図において横軸は記録面でのレーザ光のパワー密度
（Ｗ／ｄ）を対数目盛で示したものであり、縦軸は各記
録材料の記録に必要な工不ルギー密度（ｅｒｇ／−）を
対数目盛で示したものである。この図は各記録材料につ
いて照射するパワー密度と照射時間とを変えて、記録に
必要な最小限の照射量を実験的に求めてプロットして傾
向を示したものである。相反則不軌特性のない記録材料
とはレーザ光のパワー密度の大小に関係なく記録に必要
なエネルギー密度が一定であるから図において、実験的
に得た曲線は横軸に平行なはずである。第１図に示され
た各記録材料はすべてパワー密度が大きくなるほど記録
に必要なエネルギ密度が小さくなる、換言すれば記録感
度が高くなつているものである。この図のもとになつた
記録材料はポリエチレン・テレフタレートのベースにＴ
ｅ、Ｂｉ、Ｉｎをそれぞれ３００λ蒸着したものである
。図中に記入された時間は照射時間である。この図から
たとえば次のように読みとることができる。ある記録材
料の曲線に沿つて、横軸方向にパワー密度の増加する分
に相当した縦軸方向のエネルギー密度の減少する分だけ
の照射時間を減らすことができる、すなわち高速に記録
することができる。さてこのような記録材料にレーザ記
録走査を行う場合に、その走査線の幅は１０μから２０
０μ程度である。

記録面における走査光の断面は光学系にょつて結像され
て一般に円形であり同じ出力のレーザで径を変えてると
単位面積当りのパワーは径の２乗に反比例する。たとえ
ば１Ｗのレーザで１０μ径にレンズで集光した場合のパ
ワー密度は１．３×１０６Ｗ／ＣＴＩであるが、５０μ
径にレンズで集光した場合のパワー密度は５．２×１０
４ｗ／ＣＴ！ｔである。すなわち走査線幅を５倍にして
記録するとパワー密度がＸ５倍になる。一方照射時間は
走査方向の径に比例するから５倍になる。従つて記録材
料上ではエネルギー密度は尾×５＝彎倍となる。その結
果、記録線幅を大きくするとより出力の大きなレーザを
必要とすることになるが、そのためには数Ｗ程度のＡｒ
イオン・レーザを使用しなければならず、このような大
出力のレーザは大型で電力の消費量が多いばかりでなく
、冷却水も必要とするので実用上好ましくない。杢発明
の目的は、レーザの出力を従来のように大きくすること
なく走査線幅の大きな記録が可能なヒートモード記録方
法を提供することである。

本発明は記録面における光ビームの断面が、その走査方
向の径に対してその直角方向の径が大きいように集束し
て照射するヒートモード記録方法である。すなわち本発
明に用いられる光ビームは記録面において走査方向に圧
縮されたエネルギー分布を有する。また本発明は高照度
で高感度な相反則不規特性を示すヒートモード記録材料
に特に有効である。本発明に用いられるヒートモード記
録材料としては、その構成はたとえば次のごときもので
ある。

支持体上に金属層単独あるいは他の層が重層あるいは混
合した層を有するものが一般的である。ここで支持体と
しては従来の記録材料に用いられる支持体と同様にプラ
スチツク、紙、ガラス、金属などが使用できる。金属層
としてＢｉ，Ｉｎ，Ｓｎ，その他各種の金属を単層、重
層、混合した層あるいは合金状態のものでもよい。他の
層としては光吸収あるいは光反射防止のための層、断熱
層、保護層などを用いてもよい。以下図面を用いて本発
明を説明する。

第２図は本発明の方法に用いられる一実施例の記録光学
系の一部と記録面での光の断面の拡大図である。第２図
イにおいて１は断面がほ々円形の平行なレーザ光ビーム
で、凹面を有するジリントリカルレンズ２によつて光線
の断面が楕円形となつた光ビーム３として球面レンズ４
に入射する。球面レンズ４によつて集束された光ビーム
５は記録面６上に楕円形のビーム７を形成する楕円形ビ
ーム７の形状は第２図口のごとくＸ方向をＡ．ｙ方向を
ｂとするとａ＜ｂの関係である。こ＼で光ビーム７の走
査方向はＸ方向であり、走査はビーム１がｘ方向に偏向
されたり、記録材料６がＸ方向に搬送されることにより
達成される。また走査線幅は図中のｂである。このよう
に集束された光ビームは太い走査線幅ｂを有しながら、
そのパワー密度は径がｂの円形に比べてｂ／ａ倍だけ大
きくなつている。従つてｂ／ａを適当に選ぶことによつ
てｂの走査線幅を有しつ＼、相反則不規特性を有利に用
いることができる。次に実施例によつて本発明の効果を
説明する。

第３図は記録線幅と記録に必要なレーザパワーとの関係
を示した図であつて、記録速度を変数として描いたもの
である。この図からはたとえば同じ走査線幅で記録する
ためには記録速度を同じにした場合に必要なレーザパワ
ーの強さ、あるいは一定のレーザパワーによつて記録線
幅を変えた場合の記録速度を読みとることができる。第
３図の作成に用いた記録材料は支持体に厚さ１００μの
ポリエチレンテレフタレートを用いて、その上にＳｎを
厚さ８００λ、さらにＳｎＳを厚さ８０λだけ真空蒸着
したものである。直径ｂの円形ビームは焦点位置をずら
すことによつて、長径ｂで短径が２０μの楕円形ビーム
はシリンドリカル・レンズを用いた光学系によつてそれ
ぞれ作成した。この図から記録線幅６０μで記録速度を
４０ｒｒＬ／ＳｅＣでこの記録材料に記録する場合には
従来のように円形ビームで言已録する（こは４．５Ｗの
レーザパワーが必要であるが本発明の記録方法によれば
２．０Ｗのレーザパワーがあれば光分である。実施例
２ 厚さ１００μのポリエチレン・テレフタレート・フイル
ムにＳｎを６００λ、その上にＳｎＳを２５０λ真空蒸
着した記録材料に、Ａｒイオンレーザ光を音響光学変調
器によつて光変調したビームによつて走査速度５ｍ／Ｓ
ｅｃで記録した。

この記録材料に６０μの走査線幅で記録するには円形ビ
ームでは１．３Ｗ，楕円形ビームでは７００ｍＷが記録
面土で必要であつた。この場合の楕円形ビームは長径が
走査線幅の６０μで短径は２０μであつた。実施例 ３
実施例２と同じ記録材料に記録速度１０ｍ／Ｓｅｃ，記
録線幅を８０μで記録した。

直径８０μの円形ビームでは３．６Ｗ必要であつたが、
長径８０μ、短径２０μの楕円形ビームでは２Ｗで充分
であつた。以上のように本発明によれば同じ走査線幅を
記録するのに簡単な光学系によつて従来より小出力のレ
ーザによつて可能となつた。

実施例では楕円の長径と短径との比が４対１程度である
が、それ以上の比にすればさらに小出力のレーザで可能
となる。本発明に用いられる光学系は第２図の態様に限
定されることはないことは明らかである。

入射する光ビームを部分的に遮断することなく縦横の比
を変える光学系であればよい。また各種の走査線幅を形
成する光学系を複数個有してターレツトなどで回転でき
るようにしておくと便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はヒートモード記録材料の相反則不規特性を示す
図、第２図は本発明に用いられる光学系の一例と記録面
上の光ビームの拡大図、第３図は本発明を用いた記録方
法の効果を示すための図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相反則不規特性を有する記録材料の記録画における
   光ビームの断面が、その走査方向の径よりも該方向の直
   角方向の径が大きいように集束して照射することを特徴
   とするヒートモード記録方法。