DE3888296T2

DE3888296T2 - Optisches Informationsaufzeichnungs- und -löschverfahren.

Info

Publication number: DE3888296T2
Application number: DE3888296T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Nishiuchi; Eiji Ohno; Noboru Yamada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2008-11-16
Also published as: EP0318200A3; EP0318200A2; DE3888296D1; EP0318200B1; US4980879A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung und Löschung von Signalen durch Abstrahlen eines hochdichten Energieflusses auf ein wiederbeschreibbares optisches Informationsaufzeichnungsmedium und im besonderen ein Verfahren zum Überschreiben von Signalen.
Verschiedene Ideen sind für das Verfahren zum Überschreiben von Informationssignalen durch Abstrahlen eines Laserstrahls auf ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Aufzeichnungsmaterial des Phasenänderungstyps, z. B. einer chalkogenen Glasschicht, vorgeschlagen worden, d. h. das Verfahren zur Aufzeichnung neuer Signale direkt auf bestehende Signale, während diese gelöscht werden. Ein Verfahren zum Überschreiben unter Verwendung eines einzigen Laserlichtpunkts ist z. B. in "Japanese Patent Laid-Open" Nr. 56-145530 offenbart. Oder ein Überschreibverfahren unter Verwendung von zwei Laserlichtpunkten ist in den "Proceedinds of SPIE", Vol. 410, Nr. 27, Juni 1983, Seite 173, offengelegt.
Das erstere Verfahren (das Überschreibverfahren durch einen einzigen Laserpunkt) ist allgemein als Einzellaserpunkt-Überschreibverfahren bekannt, bei dem das Aufnahmemedium mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, der zwischen einem Aufnahmepegel und einem Löschpegel moduliert wird. Dabei wird der mit der hohen Laserleistung bestrahlte Teil einmal geschmolzen und dann abgekühlt, um strukturlos zu werden, während der mit der niedrigeren Laserleistung bestrahlte Teil auf einer Temperatur gehalten wird, die für eine bestimmte Zeit die Kristallisationstemperatur übersteigt, um kristallisiert zu werden. Wenn dieser Vorgang ungeachtet des Zustands vor der Bestrahlung mit dem Laserstrahl, d. h. ob es ein beschriebener Teil im strukturlosen Zustand oder ein gelöschter Teil im kristallinen Zustand ist, ausgeführt wird, ist es möglich, mit einem einzigen Laserpunkt zu überschreiben.
Die Einzellaserpunkt-Überschreibfunktion hat verschiedene Vorteile, d. h. das optische System wird vereinfacht, und die Zugriffszeit für das Wiederbeschreiben wird auf die Hälfte verkürzt (vorausgesetzt die Drehzahl ist gleich). Als Nachteil ist anderseits das Löschverhältnis nicht ausreichend (Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 26, 1987, Suppl. 26-4).
Das andere Verfahren (das Überschreibverfahren durch zwei Laserpunkte) war die erste Demonstration der Bildaufzeichnung unter Verwendung eines Mediums des Phasenänderungstyps. Der vorangehende Lichtpunkt ist elliptisch und in der Spurrichtung lang gestreckt. Wenn dieser Punkt über das Medium hinwegläuft, wird die Temperatur des Mediums über die Kristallisationstemperatur angehoben und es wird in diesem Zustand für eine Weile gehalten, um kristallisiert zu werden. Als Folge wird das im strukturlosen Zustand aufgezeichnete Signal gelöscht. Der nachfolgende Punkt ist rund. Wenn dieser Punkt über das Medium hinwegläuft, steigt die Temperatur des Mediums schnell an, wobei der Schmelzpunkt sofort überschritten wird, und es wird im nächsten Moment rasch abgekühlt. Als Folge wird ein Aufzeichnungszeichen im strukturlosen Zustand gebildet.
Dieses Zweipunkt-Verfahren war dadurch vorteilhaft, daß ein Überschreiben mit hoher Geschwindigkeit möglich war, auch wenn ein Aufzeichnungsmaterial mit einer langsamen Kristallisationsgeschwindigkeit verwendet wurde. Aber auch bei diesem Verfahren war das Löschverhältnis unzureichend.
Ein Verfahren zur Verbesserung des Löschverhältnisses wurde z. B. bereits in USP 4,710,911, offenbart. Dies ist ein Verfahren zur Ausführung eines Schmelz-Glühprozesses auf einem Medium, indem zwei Lichtpunkte dicht auf der gleichen Spur angeordnet werden. Der mit den vorangehenden Punkt bestrahlte Teil wird sofort geschmolzen und die Atomverteilung des Teils wird zerstreut, um seine Vergangenheit auszulöschen. Daher wird ein hohes Löschverhältnis hergestellt. Der nachfolgende Punkt strahlt mit einer gemäßigten Leistung, um den bestrahlten Teil nicht zu schmelzen, und kristallisiert den Teil nach dem obigen Schmelzprozeß. Dies ist ein Vorgang, um im nächsten Schritt ein neues Signal zu schreiben. Bei diesem Verfahren wird jedoch ein dritter Punkt benötigt, um ein neues Signal während eines Durchlaufs aufzuzeichnen, und der Aufbau des optischen Kopfs ist kompliziert worden, um die drei Punkte mit hoher Genauigkeit auf die gleiche Spur zu fokussieren.
Europäische Patentanmeldung EP-A-0223057, die den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche widerspiegelt, offenbart eine optische Lösch- und Wiederbeschreibvorrichtung, die zwei Laserstrahlpunkte benutzt, die entlang der gleichen Aufnahmespur beabstandet sind. Die Aufzeichnung wird durch Kombinieren eines vorangehenden Lichtpunkts mit einem defokussierten Zustand mit einem nachfolgenden Lichtpunkt mit einem ersten fokussierten Zustand ausgeführt, während die Löschung mit dem genau fokussierten vorangehenden Lichtpunkt und dem defokussierten nachfolgenden Lichtpunkt durchgeführt wird. Weiterhin heizen die Strahlpunkte das Aufnahmemedium niemals auf eine Temperatur auf, die ausreicht, um die Schicht zu schmelzen.
EP-A-0146109 offenbart eine optische Lösch- und Wiederbeschreibvorrichtung, die zwei Laserstrahlpunkte benutzt, die längs der gleichen Aufnahmespur beabstandet sind. Steuereinrichtungen sind vorgesehen, um sowohl den Abstand zwischen den Lichtpunkten als auch die Länge elliptischer Lichtpunkte, wenn solche gewünscht werden, zu steuern.
Die vorliegende Erfindung stellt ein optisches Informationsaufzeichnungsverfahren bereit, um Informationssignale auf einem wiederbeschreibbaren optischen Informationsaufzeichnungsmedium zu überschreiben, umfassend mindestens einen Träger und eine auf diesem Träger gebildete Aufzeichnungsmaterialschicht des Phasenänderungstyps, die ihre Atomverteilungsanordnung zwischen einem relativ mehr geordneten Zustand und einem relativ weniger geordneten Zustand umkehrbar ändert, wobei das Verfahren die Schritte zum Löschen und Aufnehmen durch Bestrahlen des Mediums mit zwei Laserstrahlpunkten, die entlang der gleichen Aufnahmespur beabstandet sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß diese zwei Punkte entlang der gleichen Aufnahmespur dieses Mediums beabstandet sind, indem der Abstand zwischen benachbarten Halbintensitätspunkten dieser zwei Punkte innerhalb von 0 bis 100 um gehalten wird, und auf diese Spur fokussiert sind, worin ein vorangehender der zwei Punkte, der zuerst jede Stelle dieser Spur bestrahlt, eine runde oder in der Spurrichtung gestreckte elliptische Form hat, und wenn er elliptisch ist, ein Ellipsenverhältnis von höchstens 1 : 2 hat, und ein nachfolgender der zwei Punkte, der eine gerade von dem vorangehenden Punkt bestrahlte Stelle dieser Spur bestrahlt, eine runde Form hat, daß der Schritt zum Löschen das Auslöschen einer Aufzeichnungsvergangenheit dieser Spur, ungeachtet des Aufnahmezustands dieser Spur, durch Bestrahlung des vorangehenden Punkts mit einem Leistungspegel umfaßt, der hoch genug ist, um diese Schicht zu schmelzen und
daß der Aufzeichnungsschritt die Aufzeichnung binärer Informationssignale auf dieser Spur durch aufeinanderfolgende Bestrahlung des nachfolgenden Punkts in der gleichen Umdrehungsperiode des Mediums wie in dem Löschschritt umfaßt, worin ein Bestrahlungsleistungspegel des nachfolgenden Punkts zwischen einem Spitzenleistungspegel, der hoch genug ist, die Schicht an der bestrahlten Stelle zu schmelzen, und einem Vorspannungsleistungspegel moduliert wird, der nicht so hoch ist, um die Schicht an einer bestrahlten Stelle zu schmelzen.
Diese Erfindung bietet ein Verfahren zum Überschreiben unter Bewahrung eines hohen Löschverhältnisses, indem zwei dicht angeordnete runde oder nahezu runde Laserpunkte auf den zu löschenden Teil ausgestrahlt werden. Der vorangehende Punkt wird auf das Medium mit einer hohen Leistung ausgestrahlt, die ausreicht, den angestrahlten Teil zu schmelzen, um die Vergangenheit auf dem Medium auszulöschen. Der nachfolgende Punkt wird zwischen dem Amorphisierungspegel und dem Kristallisierungspegel moduliert, und eine Binärwertaufzeichnung wird erreicht.
Durch Verkürzen der Gesamtlänge der Punktreihe durch Verwendung nahezu runder oder ungefähr runder Punkte, können die Lichtpunkte auf einer Spur genau angeordnet und leichter nachgeführt werden.
Durch Verkürzen der Gesamtemmissionszeit durch Modulieren der Intensität mit einer Frequenz, die höher als die Aufzeichnungsfrequenz ist, kann die Lebensdauer der Dioden und besonderes derjenigen, die den vorangehenden Lichtpunkt liefert, erhöht werden.
Eine alternative Ausführung stellt ein Überschreibverfahren bereit, bei dem die zwei Punkte dichter zueinander gebracht werden, bis sie teilweise überlappen. In diesem Fall hat der nachfolgende Punkt die Aufgabe, die Abkühlgeschwindigkeit des durch den vorangehenden Punkt aufgeheizten Teils zu steuern, so daß die gleiche Wirkung wie bei der Hauptaufgabe erzielt werden kann, wenn er mit einer relativ niedrigen Leistung angesteuert wird.
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungen derselben ersichtlich, die als Beispiel mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird, in denen:
Fig. 1A, 1B Diagramme sind, die die Form und Anordnung von Laserpunkten zum Erklären des optischen Informationsaufzeichnungs- und -löschverfahrens in einer der Ausführungen dieser Erfindung zeigen;
Fig. 2A, 2B Diagramme sind, um die Bestrahlungszustände für die obigen Laserpunkte zu zeigen;
Fig. 3A, 3B Kennlinien sind, um die Temperaturänderungen der Aufzeichnungsschicht darzustellen, wenn sie in den obigen Bestrahlungszuständen bestrahlt wird;
Fig. 4A, 4B die Form der Laserpunkte zum Erklären einer anderen Ausführung der Erfindung und eine Zeichnung sind, um ihre Anordnung und Funktion zu erklären;
Fig. 5 eine Schnittansicht ist, die eine typische Struktur einer optischen Platte zur Anwendung des Verfahrens dieser Erfindung zeigt;
Fig. 6 Kennlinien sind, um die Beziehung zwischen der Löschleistung und dem Löschverhältnis zu zeigen;
Fig. 7A, 7B Diagramme sind, um den Aufbau des Überschreibverfahrens dieser Erfindung im Vergleich mit dem Überschreiben durch die herkömmliche Zweipunkt-Anordnung weiter praktisch darzustellen.
Das Folgende sind mögliche Gründe, warum beim Überschreiben mit einem einzigen Laserpunkt kein ausreichend großes Löschverhältnis erhalten wurde.
Einer ist, daß der Teil mit strukturlosem Zustand, der die Aufzeichnungsmarke bildet, und der umgebende kristalline Teil gegenseitig verschiedene optische Eigenschaften (optische Absorption) und thermische Eigenschaften (thermische Leitfähigkeit, spezifische Wärme) haben. Das heißt, wenn eine neue Aufzeichnung direkt auf eine Spur gemacht wird, auf der irgendwelche früheren Aufzeichnungsmarken übrig sind, wird, wenn der Aufzeichnungsteil und der Löschteil mit der gleichen Laserleistung bestrahlt werden, zwischen den beiden ein großer Unterschied in dem Aufheizungs/Abkühlungsprozeß hervorgerufen. Diese Tatsache bedeutet, daß die Wirkung der früheren Marke auch nach dem Überschreiben bleibt und in der Form einer neuen Aufzeichnungsmarke überlagert wird, was das Löschverhältnis verringert.
Ein anderer Grund ist, daß die Intensitätsverteilung eines Laserpunkts einer Gaußschen Verteilung entspricht. Eine strukturlose Marke wird durch schnelles Abkühlen des durch die Laserbestrahlung geschmolzenen Teils gebildet. Dabei werden bestimmte von dem geschmolzenen Zustand kristallisierte Bereiche in der Peripherie der strukturlosen Marke gebildet. Solche Bereiche haben verglichen mit dem durch Kristallisation der strukturlosen Marke durch den Festprozeß erhaltenen kristallinen Zustand eine größere Kristallkorngröße und sind in der kristallinen Orientierung ausgerichtet. Mit anderen Worten, wenn die ganze Spur, auf der strukturlose Marken aufgezeichnet sind, zum Löschen durch den Festprozeß kristallisiert wird, wird nur die Konturform der aufgezeichneten Marken ein Restsignal als Kristalle mit einer größeren Korngröße als der umgebende Bereich, was die Ursache des niedrigen Löschverhältnisses ist.
Der zweite Grund oben betrifft die Unzulänglichkeit des Löschverhältnisses, wenn mit Hilfe von zwei Laserpunkten überschrieben wird.
Diese Erfindung ist gedacht, ein Überschreiben mit zwei Laserpunkten herzustellen, wobei durch Eliminieren der oben erörterten Ursachen ein hohes Löschverhältnis aufrechterhalten wird,
Mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 2 werden die Anordnung der Laserpunkte und das Bestrahlungsverfahren zur Verwirklichung des optischen Informationsaufzeichnungs- und -löschverfahrens dieser Erfindung nachstehend beschrieben.
Fig. IA betrifft eine Ausführung der Anordnung von zwei runden Laserpunkten auf einer Spur 3. Ein vorangehender Löschpunkt 1 wird auf das Medium mit einer Leistung abgestrahlt, die der Spitzenleistung eines Aufzeichnungspunkts 2 (d. h. die Leistung, die einen bestrahlten Teil schmelzen kann) oder einer etwas höheren Leistung entspricht. Wie Fig. 2 zeigt, wird dabei, wenn der Löschpunkt 2 als mit einer Frequenz moduliert, die ausreichend höher als die Aufnahmefrequenz ist, oder ohne Modulation abgestrahlt wird, die ganze Aufzeichnungsschicht auf der Spur einmal geschmolzen. Als Folge wird die Vergangenheit auf der Spur getilgt. Die Modulation des Lasers ist wirksam, um die Lebensdauer der Laserdiode durch Verkürzen der Emissionszeit zu vergrößern.
Fig. 1B betrifft eine Ausführung der Verwendung eines in der Spurrichtung etwas längeren elliptischen Lichtpunkts als Löschpunkt 1'. Wie in Fig. 1A ist der löschende Laserpunkt unmoduliert oder mit einer Frequenz moduliert, die ausreichend höher ist als die Aufnahmefrequenz, und wird vor dem aufzeichnenden Laserpunkt abgestrahlt. Da im Fall eines nahezu runden löschenden Laserpunkts die Bestrahlungszeit im Verhältnis der Länge länger wird, kann die Leistungsdichte zum Erhalten der gleichen Endtemperatur gegenüber dem Fall eines runden Löschpunkts gesenkt werden. In diesem Fall wird im Gegensatz dazu die Gesamtleistung größer, aber da das Emissionsmuster der gegenwärtig realisierten Laserdiode im Verhältnis 1 : 2 elliptisch ist, ist es möglich, wenn die Punktform ungefähr in dieser elliptischen Form gewählt wird, wirksam in einem einfachen Linsensystem zu fokussieren. Das heißt, es können ein hoher Übertragungswirkungsgrad und ein billiges optisches System realisiert werden.
Die bei dieser Erfindung angewandte Lichtpunktreihe kann auf der Oberfläche des Mediums durch Zusammensetzen von zwei Laserstrahlen durch das optische System leicht realisiert werden. Wenn eine Laserdiode verwendet wird, kann sie durch Anbringen von zwei Laser-Chips leicht gebildet werden, oder es wird eine Mehrfachlaser-Anordnung mit zwei emittierenden Laserteilen verwendet. Der Abstand zwischen den Mitten der zwei Laserpunkte kann richtig ausgewählt werden. Wenn sie zu weit voneinander entfernt sind, ist es schwer, sie in dem gleichen Linsensystem zu vereinen oder auf der gleichen Spur anzuordnen. Betrachtet man die Stelle, wo die Intensität jedes Punkts halbiert ist, ist es vorzuziehen, ihre Positionen innerhalb etwa 2 bis 100 um zu halten. Eine noch dichtere Punktanordnung wird später beschrieben (Fig. 4) und kann verwendet werden.
Fig. 3 zeigt den Modus der zeitweisen Temperaturänderungen, die an einem Punkt der Spur auftreten, wenn gemäß dem optischen Informationsaufzeichnungs- und -löschverfahren dieser Erfindung überschrieben wird. In dem Diagramm zeigt die feste Linie die durch Passieren des Löschpunkts verursachten Temperaturänderungen, und die unterbrochene Linie stellt die Temperaturänderungen dar, wenn danach der Aufzeichnungspunkt passiert. Es ist bekannt, daß der bestrahlte Teil, ob beim Löschen-Aufnehmen oder beim Löschen allein, einmal geschmolzen wird.
Ob die Aufzeichnungsmarke auf der höheren oder auf der niedrigeren Seite der Ordnung gewählt werden sollte, sollte durch die Eigenschaften der Aufnahmeschicht bestimmt werden. Wenn auf der höheren Seite gewählt, kann der Löschzustand auf der niedrigeren Seite der Ordnung gewählt werden, und der Aufzeichnungspunkt kann zwischen dem Wiedergabepegel und dem Aufnahmepegel moduliert werden.
Fig. 4 zeigt eine andere Punktanordnung zur Verwirklichung der optischen Informationsaufzeichnung und -löschung dieser Erfindung. Wie Fig. 4A zeigt, ist sie gekennzeichnet, daß die zwei Punkte sehr nahe zusammenliegen. Der vorangehende Punkt arbeitet, um die Aufnahmeschicht in dem bestrahlten Teil einmal zu schmelzen. In diesem Fall ist es wirksam, kontinuierlich mit einer konstanten Leistung zu bestrahlen, aber es kann auch möglich sein, mit hoher Frequenz zu modulieren. Wenn mit hoher Frequenz moduliert wird, ist es verglichen mit dem in Fig. 1 erklärten Verfahren erforderlich, die Frequenz weiter zu erhöhen. Der nachfolgende Laserpunkt bewirkt eine Ein/Ausschaltung entsprechend dem Aufnahmesignal und die Abkühlgeschwindigkeit von dem geschmolzenen Zustand wird gesteuert.
Fig. 4B zeigt den Modus der temperaturabhängigen Änderung der Aufnahmeschicht in dem bestrahlten Teil, wenn der zweite Punkt eingeschaltet wird, und Fig. 4C zeigt diese wenn er ausgeschaltet wird. Es ist von hier bekannt, daß die Aufnahmeschicht verglichen mit dem Aus-Zustand im Ein-Zustand etwas langsam abkühlt. Wenn der nachfolgende Punkt eingeschaltet wird, kühlt die Aufnahmeschicht langsam vom geschmolzenen Zustand ab und nimmt einen stabilen Zustand, z. B. einen kristallinen Zustand, ein. Andererseits wird im Aus-Zustand die Aufnahmeschicht schnell abgekühlt und ein metastabiler Zustand, z. B. ein strukturloser Zustand, wird gebildet. Mit anderen Worten, zwei Werte können durch signalabhängige Modulation des nachfolgenden Lichtpunkts aufgezeichnet werden.
Das optische Informationsaufzeichnungs- und -löschverfahren der Erfindung kann wirksam bei allen Aufnahmemedien angewandt werden, die von umkehrbaren Phasenänderungen zwischen strukturlosem Zustand und Kristall und zwischen Kristallen Gebrauch machen. Als strukturlos-Kristall-Phasenänderungsmaterial umfassen kristallisierende Materialien sehr hoher Geschwindigkeit GeTe, GeSb&sub2;Te&sub4;, Ge&sub2;Sb&sub2;Te&sub5;, InSe, InSe TlCo und andere, und kristallisierende Materialien relativ hoher Geschwindigkeit umfassen GeSnTeAu, GeSbTeSe, TeSnTeO, SeTeSn, GaSeTe und andere. Als Kristall-Kristall-Phasenänderungsmaterial können InSb, AgZn und andere verwendet werden.
Diese Erfindung wird nachstehend weiter beschrieben, indem auf praktische Beispiele verwiesen wird.

AUSFÜHRUNG 1

Auf einem Polycarbonat-Träger von 1.2 mm Dicke und 130 mm Durchmesser wurden eine ZnS Schutzschicht von 100 nm, eine GeSb&sub2;Te&sub5; Aufzeichnungsschicht von 60 nm, ZnS Schutzschicht von 200 nm und eine Au Reflexionsschicht von 20 nm nacheinander aufgebracht, und ein identischer Polycarbonat-Träger wurde mit einem Klebstoff darauf aufgeklebt, und eine optische Platte war hergestellt (Fig. 5). Jede Schicht wurde durch Bedampfen in einem Vakuum von etwa 1 · 10&supmin;&sub4; P. gebildet. Zur Bildung der Aufzeichnungsschicht wurden drei einzeln steuerbare Quellen und Elektronenkanonen verwendet. Ein Träger kann fortlaufend über jede Quelle hinweglaufen. Auf dem Träger wurde vorbereitend eine Spurrille von 0.8 um Breite und 0.07 um Tiefe zur optischen Führung gebildet.
Bei dem Aufnahme- und Löschtest mit einer Platte wurde ein dynamischer Tester (deck) mit den folgenden Laserpunkten verwendet. Das heißt, zur Aufnahme wurde ein Laserstrahl mit 780 nm Wellenlänge in einen runden Lichtpunkt einer Halbwertsbreite von 0.8 um fokussiert. Zum Löschen wurden zwei Anordnungen mit einem Laserstrahl von 830 nm Wellenlänge getestet. Für einen Fall wurde ein Laserpunkt in einen runden Punkt einer Halbwertsbreite von 0.9 um und für den anderen Fall wurde er in eine in der Spurrichtung etwas längere elliptische Form von 1 : 2 fokussiert. Der Abstand der zwei Punkte (Aufnahmepunkt und Löschpunkt) betrug bei den jeweiligen Halbwertspunkten 5 um. Die Platte wurde mit 3600 U/min gedreht und das Löschverhältnis wurde an zwei Punkten, d. h. bei der Lineargeschwindigkeit von 10 m/s (innerer Umfang) und 20 m/s (äußerer Umfang) gemessen. Der Meßvorgang wird nachfolgend dargestellt.
a) Die zu messende Spur wird initialisiert (kristallisiert). Als Initialisierungsverfahren sind das Heizen der Platte in einem Ofen und fortlaufende Bestrahlung der Spuren mit einem Laserstrahl zum Löschen bekannt. Hier wurde das letztere Verfahren verwendet.
b) Bei der Aufzeichnungsleistung von 20 mW (20 m/s), 12 mW (10 m/s) wurde eine 5 MHz Einzelfrequenzmodusaufzeichnung durchgeführt. In beiden Fällen wurde ein CNR von etwa 55 dB erhalten.
c) Das Löschverhältnis wurde für verschiedene Leistungen des Löschpunkts gemessen. Das Löschpunkt wurde ohne Modulation abgestrahlt. Das Löschverhältnis wurde durch die Differenz in dem Trägerpegel vor und nach der Löschung, wie durch einen Spektrumanalysator gemessen, gemessen.
Die Ergebnisse der Messung sind in Fig. 6 dargestellt. Aus diesem Diagramm ist zu erkennen, daß jedes Löschverhältnis bei bestimmten Leistungen für verschiedene Bedingungen der Lineargeschwindigkeit und der Punktform entscheidend zunimmt. Durch Transmissions-Elektronenmikroskopbeobachtung wurden in der dem hohen Löschverhältnis entsprechenden Spur im Vergleich zu dem initialisierten Teil viel größere Kristallkörner gefunden. Besonders die groben Kristallkörner senkrecht zur Spurrichtung in der Kristallausrichtung, die anzeigten, daß die Aufnahmeschicht auf dieser Spur einmal geschmolzen war. Im Fall der bei dieser Ausführung benutzten Aufnahmeschicht war es schwer, einen strukturlosen Zustand durch unmodulierte Bestrahlung zu erzeugen.

AUSFÜHRUNG 2

Wie bei Ausführung 1 wurde ein runder Löschpunkt verwendet, und der Löschpunkt und der Aufnahmepunkt waren auf der Spur so angeordnet, daß der Abstand der Halbwerte 0 bis 100 um betragen kann und ein Überschreiben bewirkt wurde. Der Löschpunkt wurde auf eine etwas höhere Leistung als die Leistung eingestellt, bei der das Löschverhältnis gesättigt ist, d. h. 20 mW (20 m/s) und 14 mW (10 m/s), und wurde ohne Modulation abgestrahlt, und der Aufzeichnungspunkt wurde unmittelbar danach abgestrahlt. Der Aufzeichnungspunkt war zwischen den Spitzenwerten von 18 bis 22 mW (20 m/s), 12 mW bis 16 mW (10 m/s), und den Vorspannungswerten von 12 mW (20 m/s), 8 mW (10 m/s) moduliert. Die Aufzeichnung wurde abwechselnd bei den Aufnahmefrequenzen von 5 MHz und 3.5 MHz (20 m/s) oder 2.5 und 3.5 MHz (10 m/s) durchgeführt, und das CNR und das Löschverhältnis des 7 MHz Anteils (20 m/s) und 3.5 MHz (10 m/s) wurden gemessen. Die jeder Leistung entsprechenden Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1 Abhängigkeit des Löschverhältnisses von der Aufnahmeleistung (a) Bei Lineargeschwindigkeit von 10 m/s Aufnahmeleistung Löschverhältnis (b) Bei Lineargeschwindigkeit von 20 m/s Aufnahmeleistung Löschverhältnis
Von dieser Tabelle weil man, daß das hohe CNR und das hohe Löschverhältnis beim Überschreiben realisiert wurden. Ahnliche Ergebnisse wurden erhalten, wenn der Löschpunkt nahezu rund war.
Eine Ausführung, bei der auch der löschende Lichtpunkt moduliert wird, wird nachstehend beschrieben.

AUSFÜHRUNG 3

Das gleiche System wie in Ausführung 1, 2 wurde verwendet. Der Löschpunkt war elliptisch (0.9 · 1.8 um) und die Löschpunktleistung wurde beim Zustand der Lineargeschwindigkeit von 10 m/s moduliert.
Um die ganze Spur einmal zu schmelzen, muß die Beziehung F = > V/L erfüllt sein, angenommen, daß der effektive Radius (Halbbreite) des vorangehenden Laserpunkts in der Spurrichtung L ist, die relative Geschwindigkeit des Mediums und des Punkts V ist und die Modulationsfrequenz des Löschpunkts F ist.
Bei dieser Ausführung wird aus der Länge 1.8 um des Punkts in der Spurrichtung und der Lineargeschwindigkeit von 10 m/s berechnet, daß die Modulationsfrequenz über 5 MHz liegen muß, um alle Stellen auf der Spur zu schmelzen. Bei der Aufnahmefrequenz von 2.5 MHz und 3.5 MHz wurden das CNR und das Löschverhältnis bei 3.5 MHz gemessen. Die Aufnahmeleistung betrug 14 mW und die Löschleistung war 15 mW. Die Meßergebnisse für verschiedene Modulationsfrequenzen zeigt Tabelle 2. Von dieser Tabelle weiß man, daß das Löschverhältnis entscheidend verbessert wird, wenn die Löschfrequenz über 5 MHz liegt. Die Löschleistung mußte im Vergleich zu dem Fall der Bestrahlung ohne Modulation etwas höher eingestellt werden. Tabelle 2: Beziehung zwischen der Modulationsfrequenz des Löschlichts und dem Löschverhältnis Modulationsfrequenz des Löschlichts Löschverhältnis
Eine nächste Ausführung betrifft ein Beispiel, bei dem zwei Punkte dichter zusammengebracht werden, bis sie überlappen.

AUSFÜHRUNG 4

Fig. 7 vergleicht die Zweipunkt-Anordnung dieser Erfindung und die Zweipunkt-Anordnung nach dem Stand der Technik. Bei dem herkömmlichen Verfahren wurde der vorangehende Löschpunkt in einen ovalen Punkt von 1 · 7 um (Wellenlänge 830 nm) geformt, und der nachfolgende Aufzeichnungspunkt wurde in eine runde Form von 0.8 um Durchmesser (Wellenlänge 780 nm) gebracht. Der Abstand der beiden betrug 5 um beim Halbwert. In diesem Fall betrug die Länge vom Anfang bis zum Ende der zwei Punkte 13 um.
Bei der Zusammensetzung dieser Erfindung wurde der in Ausführung 1 erklärte Tester verwendet. In diesem Fall war der Mittenabstand der zwei runden Laserpunkte auf 0.7 um eingestellt. Bei dieser Bedingung sind die zwei Punkte teilweise überlappt, und die Länge vom Anfang bis zum Ende der zwei Punkte betrug 1.5 um.
Bei einer Plattendrehzahl von 3600 U/min wurde das Überschreiben bei Punkten mit der Lineargeschwindigkeit von 15 m/s durchgeführt. Der Ablauf des Experiments ist unten dargestellt.
a) Ein Signal wurde auf einer Spur mit 5 MHz aufgezeichnet. Dabei wurde ein CNR von 53 dB erhalten.
b) Auf die obige Spur wurde ein Signal von 3 MHz neu überschrieben. Zu der Zeit wurden bei dem Verfahren dieser Erfindung 16 mW als vorangehender Punkt kontinuierlich abgestrahlt, und der nachfolgende Punkt wurde zwischen 7 mW und dem Wiedergabelichtpegel von 1 mW moduliert. Bei dem herkömmlichen Verfahren wurde der vorangehende Punkt kontinuierlich mit der Leistung von 20 mW abgestrahlt, und die Leistung des nachfolgenden Punkts wurde zwischen 18 mW und dem Wiedergabelichtpegel von 1 mW moduliert.
c) Das Dämpfungsverhältnis (Löschverhältnis) des 5 MHz Signalanteils und das CNR des 3 MHz Signals wurden mit einem Spektrumanalysator gemessen und bewertet.
Die Ergebnisse der Messung sind in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3 Löschverhältnis Stand d. Technik diese Erfindung
Folglich realisiert diese Erfindung die folgenden Merkmale.
a) Es ist möglich, bei einer hohen Signalqualität zu überschreiben, d. h. ohne Auswirkung des Signals vor dem Wiederbeschreiben, wenn die Information neu geschrieben wird.
b) Das optische System ist einfach, weil nahezu runde Lichtpunkte verwendet werden können.
c) Das Nachführen ist einfach, weil die Länge der Punktreihe kurz ist.
Daher wird ein optisches Informationsaufzeichnungs- und -löschverfahren mit solchen Merkmalen verwirklicht.

Claims

1. Optisches Informationsaufzeichnungsverfahren, um Informationssignale auf einem wiederbeschreibbaren optischen Informationsaufzeichnungsmedium zu überschreiben, umfassend mindestens einen Träger (11) und eine auf diesem Träger (11) gebildete Aufzeichnungsmaterialschicht des Phasenänderungstyps (13), die ihre Atomverteilungsanordnung zwischen einem relativ mehr geordneten Zustand und einem relativ weniger geordneten Zustand umkehrbar ändert, wobei das Verfahren die Schritte zum Löschen und Aufnehmen durch Bestrahlen des Mediums mit zwei Laserstrahlpunkten (1, 1', 2), die längs der gleichen Aufnahmespur beabstandet sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß diese zwei Punkte (1, 1', 2) längs einer gleichen Aufnahmespur (3) dieses Mediums beabstandet sind, indem der Abstand zwischen benachbarten Halbintensitätspunkten dieser zwei Punkte (1, 1', 2) innerhalb von 0 bis 100 um gehalten wird, und auf diese Spur (3) fokussiert sind, worin ein vorangehender (1, 1') der zwei Punkte (1, 1', 2), der zuerst jede Stelle dieser Spur (3) bestrahlt, eine runde oder in der Spurrichtung gestreckte elliptische Form hat, und wenn er elliptisch ist, ein Ellipsenverhältnis von höchstens 1 : 2 hat, und ein nachfolgender (2) der zwei Punkte (1, 1', 2), der eine gerade von dem vorangehenden Punkt (1, 1') bestrahlte Stelle dieser Spur (3) bestrahlt, eine runde Form hat, daß der Schritt zum Löschen das Auslöschen einer Aufzeichnungsvergangenheit dieser Spur (3), ungeachtet des Aufnahmezustands dieser Spur (3), durch Bestrahlung des vorangehenden Punkts (1, 1') mit einem Leistungspegel umfaßt, der hoch genug ist, um diese Schicht (13) zu schmelzen, und

daß der Aufzeichnungsschritt die Aufzeichnung binärer Informationssignale auf dieser Spur (3) durch aufeinanderfolgende Bestrahlung des nachfolgenden Punkts (2) in der gleichen Umdrehungsperiode des Mediums wie in dem Löschschritt umfaßt, worin ein Bestrahlungsleistungspegel des nachfolgenden Punkts (2) zwischen einem Spitzenleistungspegel, der hoch genug ist, die Schicht (13) an einer bestrahlten Stelle zu schmelzen, und einem Vorspannungsleistungspegel moduliert wird, der nicht so hoch ist, um die Schicht (13) an einer bestrahlten Stelle zu schmelzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem dieser Vorspannungsleistungspegel errichtet ist, hoch genug zu sein, um die Atomverteilungsanordnung dieser Schicht (13) wiederzuerlangen, wenn sich die Schicht (13) nach Bestrahlung durch den nachfolgenden Punkt (2) in dem relativ weniger geordneten Zustand befindet.

3. Optisches Informationsaufzeichnungsverfahren, um Informationssignale auf einem wiederbeschreibbaren optischen Informationsaufzeichnungsmedium zu überschreiben, das mindestens einen Träger (11) und eine auf diesem Träger (11) gebildete Aufzeichnungsmaterialschicht des Phasenänderungstyps (13) umfaßt, die ihre Atomverteilungsanordnung zwischen einem relativ mehr geordneten Zustand und einem relativ weniger geordneten Zustand umkehrbar ändert, wobei das Verfahren die Schritte zum Löschen und Aufnehmen durch Strahlen von zwei Laserstrahl punkten (4, 5) auf dieses Medium, das sich dreht, umfaßt

dadurch gekennzeichnet, daß diese zwei Punkte (4, 5) längs einer gleichen Aufnahmespur (6) dieses Mediums beabstandet sind, um sich teilweise miteinander zu überlappen, und auf diese Spur (6) fokussiert sind, worin ein vorangehender (4) der zwei Punkte (4, 5), der zuerst jede Stelle dieser Spur (6) bestrahlt, eine runde oder in der Spurrichtung langgestreckte elliptische Form hat, und wenn er elliptisch ist, ein Ellipsenverhältnis von höchstens 1 : 2 hat, und ein nachfolgender (5) der zwei Punkte (4, 5), der eine Stelle dieser Spur (6) bestrahlt, eine runde Form hat,

daß der Schritt zum Löschen das Auslöschen einer Aufzeichnungsvergangenheit dieser Spur (6), ungeachtet des Aufnahmezustands dieser Spur (6), durch Bestrahlung des vorangehenden Punkts (4) mit einem Leistungspegel umfaßt, der hoch genug ist, um diese Schicht (13) zu schmelzen, und

daß der Aufzeichnungsschritt die Aufzeichnung binärer Informationssignale auf dieser Spur (6) durch aufeinanderfolgende Bestrahlung des nachfolgenden Punkts (5) in der gleichen Umdrehungsperiode des Mediums wie in dem Löschschritt umfaßt, worin ein Bestrahlungsleistungspegel des nachfolgenden Punkts (5) zwischen zwei Leistungspegeln, die jeweils nicht so hoch sind, um die Schicht (13) an einer bestrahlten Stelle zu schmelzen, moduliert wird, um eine Abkühlrate einer durch Bestrahlung des vorangehenden Punkts (4) geschmolzenen Stelle zu steuern, einem ersten relativ höheren Leistungspegel zum Vermindern der Abkühlrate, um die bestrahlte Stelle in einen relativ mehr geordneten Zustand zu bringen, und einem zweiten relativ niedrigeren Pegel, um die bestrahlte Stelle in einen relativ weniger geordneten Zustand zu bringen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, bei dem der nachfolgende Punkt (2, 5) eine elliptische Form hat, die die gleiche ist wie ein Emissionsmuster einer Laserdioden-Lichtquelle des vorangehenden Punkts (1, 1', 4) und die in einer Richtung verlängert ist, die mit einer Richtung der Spur (3, 6) übereinstimmt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, bei dem der vorangehende Punkt (1, 1', 4) zwischen zwei Leistungspegeln mit einer Frequenz

F > V/L

moduliert wird, wo F eine Modulationsfrequenz, V eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Medium und den Punkten (1, 1', 2, 4, 5) und L ein effektiver Radius ist, der eine Halbbreite des Leistungspegels des vorangehenden Punkts (1, 1', 4) in der Spurrichtung darstellt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 5, bei dem die Leistungsdichte des vorangehenden Punkts (1, 1', 4) gewählt wird, um wenigstens die des nachfolgenden Punkts (2, 5) zu sein, um die Temperatur einer bestrahlten Stelle des vorangehenden Punkts (1, 1', 4) wenigstens gleich der des nachfolgenden Punkts (2, 5) zu machen.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, bei dem das wiederbeschreibbare optische Informationsaufzeichnungsmedium Material umfaßt, das eine umkehrbare Phasenänderung zwischen einer amorphen und kristallinen Phase oder eine umkehrbare Phasenänderung zwischen einer kristallinen Phase und einer anderen kristallinen Phase erzeugt.