DE4203402A1

DE4203402A1 - Optically recording and erasing information on or from optical disc - varying laser beam intensity in both directions between two levels to produce local heating and cooling

Info

Publication number: DE4203402A1
Application number: DE19924203402
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kobayashi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1992-08-13
Also published as: JPH04254917A

Abstract

The optical disc used has a substrate (2) with a protective layer (3) and a recording layer (4). This layer is covered by a further protective layer (5) and a reflective layer (6). A final core (7) completes the assembly. The optical characteristics of the recording layer are changed by rapid cooling and heating and this achieved by focusing a laser beam onto the disc. The recording and erasing processes depend upon the changes in laser intensity form one level (P1) to a second level (P2) and form a change from the second level (P2) back to the first (P1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum optischen Aufzeichnen und Löschen von Information. Ins besondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Löschen von Information auf einen bzw. von einem optischen Aufzeichnungsträger, wie ei ner optischen Platte oder optischen Karte vom Phasenüber gangstyp.The invention relates to a method and a device for optical recording and deletion of information. Ins the invention particularly relates to a method and a Device for recording and erasing information one or from an optical recording medium, such as egg ner optical disc or optical card from the phase over gear type.

Als Stoffe für einen Aufzeichnungsfilm oder eine Aufzeich nungsschicht einer optischen Scheibe des Phasenübergangs typs wurden Materialen auf Chalkogenid-Basis erprobt. In Phys. Rev. Letters 21 (1968), S. 1450, ist von S.R. Ovshinsky et al über einen Versuch berichtet worden, eine Chalkogen-Verbindung für einen optischen Aufzeichnungsträ ger zu verwenden. Gemäß diesem Bericht wird eine Schicht des 15-81-2-2 Ge-Te-Sb-S Systems als Aufzeichnungsschicht eines Chalkogen-Verbindungsmaterials verwendet. In der ja panischen, geprüften Patentanmeldung Nr. 2-19 535 jedoch ist ein Fall offenbart, bei dem die Aufzeichnungsschicht aus einem Material gebildet ist, das hauptsächlich Te-Ox be steht. Gemäß diesen Druckschriften werden die optischen Ei genschaften eines amorphen Halbleiters auf Chalkogenid-Ba sis zur optischen Informationsaufzeichnung genützt. Spezi ell werden die optische Dichte und die Reflexionsstärke dieses amorphen Halbleiters durch langsames Abkühlen nach Erhitzung erhöht bzw. geändert, und durch rasches Abkühlen nach Erhitzung verringert bzw. geändert. Die optische Dich te, die in "Handbook of Optical Technology (Enlarged)" (Asakura Publishing Co., Ltd.; erste Ausgabe vom 25. Okto ber 1968), zusammengestellt von Kubota et al., Seiten 469 bis 470, erläutert ist, soll im folgendem kurz beschrieben werden.As fabrics for a recording film or recording layer of an optical disc of the phase transition Typically, chalcogenide-based materials were tested. In Phys. Rev. Letters 21 (1968), p. 1450, is from S.R. Ovshinsky et al have reported one attempt, one Chalcogen compound for an optical recording medium ger to use. According to this report, one shift of the 15-81-2-2 Ge-Te-Sb-S system as a recording layer of a chalcogen connecting material. In the yes panicked, checked patent application No. 2-19 535, however discloses a case where the recording layer is made of a material is formed which is mainly Te-Ox stands. According to these publications, the optical egg properties of an amorphous semiconductor on chalcogenide Ba sis used for optical information recording. Spec The optical density and the reflectivity become ell of this amorphous semiconductor by slow cooling Heating increased or changed, and by rapid cooling reduced or changed after heating. The optical you te in "Handbook of Optical Technology (Enlarged)" (Asakura Publishing Co., Ltd .; first edition October 25th about 1968), compiled by Kubota et al., pages 469 to 470, will be briefly described below will.

Die optische Dichte D eines Films oder einer Schicht ist gegeben durchThe optical density D of a film or layer is given by

D = log(l/T),D = log (l / T),

wobei T der Durchlaßgrad oder die Transmittanz des Films ist.where T is the transmittance or transmittance of the film is.

Je niedriger also der Durchlaßgrad T des Films ist, desto höher ist die optische Dichte.So the lower the transmittance T of the film, the less the optical density is higher.

In einer optischen Platte des Phasenübergangstyps ändert sich die optische Dichte der Aufzeichnungsschicht mit dem Phasenübergang, und der Durchlaßgrad der Schicht nimmt an einem Aufzeichnungsabschnitt mit verringerter optischer Dichte zu. Da ein durch diesen Aufzeichnungsabschnitt durchgelassener Lichtstrahl bei Beobachtung mittels Licht mikroskop weiß aussieht, nennt man diesen Aufzeichnungsab schnitt auch einen "geweißten Abschnitt". Da ein durch ei nen Aufzeichnungsabschnitt mit erhöhter optischen Dichte und verringertem Lichtdurchlaßgrad durchgelassener Licht strahl hingegen schwarz aussieht, bezeichnet man den Ab schnitt auch als "geschwärzten Abschnitt".In a phase transition type optical disc changes the optical density of the recording layer with the Phase transition, and the transmittance of the layer increases a recording section with reduced optical Density too. Since one through this recording section transmitted light beam when observed with light microscope looks white, this recording is called also cut a "whitened section". Since one through egg NEN recording section with increased optical density and reduced light transmittance beam, however, looks black, is called the Ab also cut as a "blackened section".

Dem Stand der Technik entspricht ein Verfahren, nach dem Information auf einen optischen Informationsaufzeichnungs träger aufgezeichnet bzw. von dem Aufzeichnungsträger ge löscht wird, wobei der Aufzeichnungsträger aus einem Sub strat mit einem darauf befindlichen Schichtmaterial be steht, dessen optische Dichte und Reflexionsstärke durch langsames Abkühlen nach Erhitzung erhöht bzw. geändert wird und durch rasches Abkühlen nach Erhitzung verringert bzw. geändert wird.The state of the art corresponds to a method according to Information on an optical information record carrier recorded or ge from the record carrier is deleted, the record carrier from a sub strat with a layer material on it stands, whose optical density and reflectivity through slow cooling after heating is increased or changed and reduced by rapid cooling after heating or will be changed.

Bislang jedoch gibt es noch keinen Vorschlag eines Verfah rens, mit dem Information auf bzw. von einem Aufzeichnungs träger aufgezeichnet und gelöscht wird, bei welchem ein Film- oder Schichtmaterial verwendet wird, dessen optische Dichte und Reflexionsstärke durch langsames Abkühlen nach Erhitzung verringert bzw. geändert und durch rasches Abküh len nach Erhitzung erhöht bzw. geändert wird.So far, however, there is no proposal for a procedure rens, with the information on or from a recording carrier is recorded and deleted, at which a Film or layer material is used, the optical Density and reflectivity through slow cooling after Heating reduced or changed and by rapid cooling len is increased or changed after heating.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor richtung zum Aufzeichnen und Löschen optischer Information auf bzw. von einem optischen Informationsaufzeichnungsträ ger anzugeben, wobei der Aufzeichnungsträger aus einem Sub strat und einem darauf befindlichen Schichtmaterial be steht, dessen optische Dichte und Reflexionsstärke durch langsames Abkühlen nach Erhitzung verringert bzw. geändert und durch rasches Abkühlen nach Erhitzung erhöht bzw. geän dert wird.The object of the invention is to provide a method and a direction for recording and erasing optical information on or from an optical information recording medium ger specify, the record carrier from a sub strat and a layer material on it stands, whose optical density and reflectivity through slow cooling after heating reduced or changed and increased or changed by rapid cooling after heating is changed.

Hierzu schafft die Erfindung ein Verfahren zum Aufzeichnen und Löschen optischer Information auf bzw. von einem opti schen Informationsaufzeichnungsträger, der eine auf einem Substrat gebildete Aufzeichnungsschicht aufweist, welche im wesentlichen aus einem Verbindungshalbleiter besteht, des sen optische Dichte und Reflexionsstärke durch rasches Ab kühlen nach Erhitzung erhöht bzw. geändert, und durch lang sames Abkühlen nach Erhitzung verringert bzw. geändert wird. Gemäß diesem optischen Informationsaufzeichnungsver fahren wird die Aufzeichnungsschicht zuvor in eine satt ge weißte Schicht mit niedriger optischen Dichte oder niedri gem Brechungsindex geändert durch langsames Abkühlen nach Erhitzung, bevor die Information aufgezeichnet wird. Bei der Aufzeichnung der Information wird ein Abschnitt der satt geweißten Schicht in einen geschwärzten Abschnitt mit hoher optischen Dichte oder hohem Brechungsindex geändert, indem selektiv ein Lichtstrahl auf die Schicht gerichtet wird, um diese zu erhitzen, und die Schicht dann rasch ab gekühlt wird. Beim Löschen der aufgezeichneten Information und der Neuaufzeichnung eines Informationsstücks wird der Leistungspegel eines auf eine den feinen Abschnitt enthal tende spurgelenkten Lichtstrahls eingestellt auf einen Schwärzungssignal-Aufzeichnungsleistungspegel P2 und einen Weißungs-Löschleistungspegel P1, und der Lichtstrahl wird von dem ersten Pegel P1 auf den zweiten Pegel P2 und von dem zweiten Pegel P2 auf den ersten Pegel P1 geändert. Wenn der Lichtstrahl auf den feinen Abschnitt gelangt, wird die Information durch den Weißungs-Löschleistungspegel P1 ge löscht, und es erfolgt eine erneute Aufzeichnung durch den Schwärzungssignal-Aufzeichnungsleistungspegel P2. Die Be strahlungszeit für jede gewünschte Zone der Schicht, auf die der Lichtstrahl mit dem Schwärzungssignal-Aufzeich nungsleistungspegel P2 fällt, der Durchmesser des Licht strahls und die relative Bewegungsgeschwindigkeit der Schicht bezüglich des auftreffenden Lichtstrahls werden derart eingestellt, daß die bestrahlte Zone nach der Be strahlung rasch abkühlen kann.To this end, the invention provides a method for recording and erasing optical information on or from an optical information recording medium which has a recording layer formed on a substrate, which essentially consists of a compound semiconductor, of which optical density and reflectance by rapid cooling after heating increased or changed, and reduced or changed by slow cooling after heating. According to this optical information recording method, the recording layer is previously changed to a saturated white layer having a low optical density or a low refractive index by slow cooling after heating before the information is recorded. When the information is recorded, a portion of the whitened layer is changed to a blackened portion of high optical density or refractive index by selectively directing a beam of light onto the layer to heat it and then rapidly cooling the layer. Upon erasing the recorded information and re-recording a piece of information, the power level of a tracked light beam containing a fine portion is set to a blackening signal recording power level P 2 and a whitening erasing power level P 1 , and the light beam becomes up from the first level P 1 changed the second level P 2 and from the second level P 2 to the first level P 1 . When the light beam reaches the fine portion, the information is erased by the whitening erasing power level P 1 and re-recorded by the blackening signal recording power level P 2 . The irradiation time for each desired zone of the layer onto which the light beam with the blackening signal recording power level P 2 falls, the diameter of the light beam and the relative speed of movement of the layer with respect to the incident light beam are set such that the irradiated zone after loading radiation can cool down quickly.

Der Verbindungshalbleiter kann als für das oben beschrie bene Verfahren am besten geeignetes Aufzeichnungsmaterial eingesetzt werden, d. h. als Material, dessen optische Dich te und Reflexionstärke durch langsames Abkühlen nach Erhit zung verringert bzw. geändert wird, und durch rasches Ab kühlen nach Erhitzung erhöht bzw. geändert wird. Verbin dungshalbleiter der Gruppen 3 bis 5, beispielsweise In-Sb, Ga-Sb, etc., sind halbleitend im kristallinen Zustand und metallisch im amorphen Zustand. Der Verbindungshalbleiter hat die Eigenschaft, daß seine optische Dichte und seine Refexionsstärke verringert bzw. geändert wird, wenn der Halbleiter durch langsames Abkühlen nach vorausgehender Er hitzung kristallisiert wird, während die optische Dichte und die Reflexionsstärke erhöht bzw. geändert wird, wenn der Halbleiter nach vorausgehender Erhitzung durch rasches Abkühlen nicht kristallisiert.The compound semiconductor can be used as the most suitable recording material for the above-described method, that is, the material whose optical density and reflectance is reduced or changed by slow cooling after heating, and increased or changed by rapid cooling after heating becomes. Compound semiconductors of groups 3 to 5 , for example In-Sb, Ga-Sb, etc., are semiconducting in the crystalline state and metallic in the amorphous state. The compound semiconductor has the property that its optical density and its reflectance are reduced when the semiconductor is crystallized by slow cooling after previous heating, while the optical density and reflectance is increased when the semiconductor is previous Heating by rapid cooling not crystallized.

Damit werden die optische Dichte und die Reflexionsstärke verringert bzw. geändert, indem nach vorausgehender Erhit zung ein langsames Abkühlen erfolgt, und erhöht bzw. geän dert, indem nach Erhitzung ein rasches Abkühlen erfolgt. Bei dem Verfahren zum Aufzeichnen optischer Information mit Hilfe eines solchen Aufzeichnungsträgers, der das Material mit derartigen Eigenschaften auf dem Substrat enthält, wird die Schicht vorab zu einer satt geweißten Schicht mit nied riger optischen Dichte oder niedrigem Brechungsindex geän dert, und der Lichtstrahl wird auf den selektiven feinen Abschnitt der satt geweißten Schicht gelenkt, wodurch der feine Abschnitt (im folgendem auch "Fleck") zu einem ge schwärztem Abschnitt mit hoher optischen Dichte oder hohem Brechungsindex geändert wird, so daß die Information aufge zeichnet ist. Beim Löschen der aufgezeichneten Information und beim erneuten Aufzeichnen eines anderen Informations stücks wird der Leistungspegel des auf den Fleck gelenkten Lichtstrahls auf einen Schwärzungssignal-Aufzeichnungslei stungspegel P2 und den Weißungs-Löschleistungspegel P1 ein gestellt, und der Lichtstrahl wird zwischen den beiden Lei stungspegel P2 und P1 in Abhängigkeit eines Informationssi gnals moduliert. Der modulierte Lichtstrahl wird auf eine Aufzeichnungszone gelenkt. Das Aufzeichnen und Löschen der optischen Information kann dadurch bewirkt werden, daß die Bestrahlungszeit für jegliche gewünschte Zone der Schicht, auf die der Lichtstrahl mit dem Schwärzungssignal-Aufzeich nungsleistungsspegel P2 gelenkt wird, eingestellt wird, wo bei weiterhin die relative Bewegungsgeschwindigkeit der Schicht bezüglich des auftreffenden Lichtstrahls, und der Durchmesser des Lichtstrahls derart eingestellt wird, daß die bestrahlte Zone nach der Bestrahlung rasch abzukühlen vermag.Thus, the optical density and the reflectance are reduced or changed by slow cooling after previous heating, and increased or changed by rapid cooling after heating. In the method for recording optical information with the aid of such a recording medium which contains the material with such properties on the substrate, the layer is previously changed to a whitened layer with low optical density or low refractive index, and the light beam is applied to the selective fine portion of the whitened layer is directed, whereby the fine portion (hereinafter also "spot") is changed to a blackened portion with high optical density or high refractive index, so that the information is recorded. When erasing the recorded information and when re-recording another piece of information, the power level of the light beam directed onto the spot is set to a blackening signal recording power level P 2 and the whitening erasing power level P 1 , and the light beam is set between the two power levels P 2 and P 1 modulated depending on an information signal. The modulated light beam is directed onto a recording zone. The recording and erasing of the optical information can be effected by adjusting the irradiation time for any desired zone of the layer to which the light beam with the blackening signal recording power level P 2 is directed, where the relative moving speed of the layer with respect to the incident light beam, and the diameter of the light beam is adjusted so that the irradiated zone is able to cool rapidly after the irradiation.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The following are exemplary embodiments of the invention hand of the drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches schematisch eine Infor mationsaufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung dar stellt, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren zum optischen Aufzeichnen und Löschen von Information angewendet wird; Fig. 1 is a block diagram which schematically shows an information recording / reproducing apparatus in which an inventive method for optical recording and erasing information is applied;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines Aufzeich nungsträgers in Form einer optischen Platte vom Phasenübergangstyp, wie sie in Fig. 1 verwendet wird. Fig. 2 is a schematic sectional view of a recording carrier in the form of an optical disk of the phase transition type, as used in Fig. 1.

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Dicke d(i) der Aufzeichnungsschicht und der Re flexionsstärke R eines Verbindungshalbleitermateri als des In-Sb-Systems als Aufzeichnungsschichtmate rial der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwende ten optischen Platte, Fig. 3 is a graph showing the relationship between the thickness d (i) of the recording layer and the Re flexionsstärke R a Verbindungshalbleitermateri as the In-Sb system rial as the recording layer used Mate the process of the invention th optical disk,

Fig. 4A eine Wellenform, welche zwei Leistungspegel eines Lichtstrahls veranschaulicht, wie sie in der Vor richtung nach Fig. 1 verwendet werden,, As used in the pre direction of FIG. 1 to FIG. 4A is a waveform which illustrates two power level of a light beam,

Fig 4B eine Draufsicht auf zuvor auf einer Aufzeichnungs spur der optischen Platte in der Vorrichtung nach Fig. 1 aufgezeichneten Aufzeichnungsbits; Fig. 4 B is a plan view previously recorded on a recording track of the optical disk in the apparatus of Figure 1 recording bit;

Fig. 4C eine Draufsicht auf neue in der Aufzeichnungsspur der optischen Platte aufgezeichnete Aufzeichnungs bits; 4C is a plan view of new in the recording track of the optical disk recorded recording bits.

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Temperatur und Reflexionsstärke der Verbindung des In-Sb-Systems; und Fig. 5 is a graph showing the relationship between temperature and reflectance of the connection of the In-Sb system; and

Fig. 6 eine graphische Darstellung des Ergebnisses eines beschleunigten Schädigungstests, der mit Schichten der Systeme 50-50 In-S, 72-28 Te-In, 50-50 Te-Ge und 60-40 Te-Bi durchgeführt wurde. Fig. 6 is a graph showing the result of an accelerated deterioration test, the In-S, Te-In 72-28, 50-50 and 60-40 Te Te-Ge-Bi was performed with layers of the systems 50-50.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch eine In formationsaufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung zeigt, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zum optischen Aufzeich nen und Löschen von Information Anwendung findet. In der Vorrichtung nach Fig. 1 wird eine optische Platte 1 von ei nem Motor 12 gedreht, dessen Drehzahl mit Hilfe einer Mo torsteuerung 10 geregelt wird, wenn die Information aufge zeichnet, wiedergegeben oder gelöscht wird. Die Platte 1 kann mit konstanter Geschwindigkeit oder derart gedreht werden, daß die relative Drehgeschwindigkeit der Aufzeich nungszone auf der Platte 1 bezüglich eines Lichtstrahls Lb konstant ist. Alternativ kann die Drehgeschwindigkeit der optischen Platte 1 abhängig von der Aufzeichnungszone auf der Platte 1 und der Modulationsfrequenz des Lichtstrahls Lb variiert werden. Auf der optischen Platte 1 ist eine An zahl konzentrischer Spuren oder ist eine spiralförmige Spur zum Führen des Lichtstrahls gebildet, wodurch eine Auf zeichnungszone definiert wird. Die Platte besitzt eine Auf zeichnungsschicht des Phasenübergangstyps, deren Aufbau weiter unten näher erläutert wird. Fig. 1 is a block diagram schematically showing an information recording / reproducing apparatus in which the inventive method for optical recording and erasing information is applied. In the device according to FIG. 1, an optical disk 1 is rotated by a motor 12 , the speed of which is regulated by means of a motor controller 10 when the information is recorded, reproduced or deleted. The disk 1 can be rotated at a constant speed or such that the relative rotational speed of the recording zone on the disk 1 is constant with respect to a light beam Lb. Alternatively, the rotational speed of the optical disc 1 can be varied depending on the recording zone on the disc 1 and the modulation frequency of the light beam Lb. On the optical disc 1 is a number of concentric tracks or a spiral track for guiding the light beam is formed, whereby a recording zone is defined. The plate has a recording layer of the phase transition type, the structure of which is explained in more detail below.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten System wird ein Halbleiter laser 16 anhand eines von einer Signalverarbeitungseinheit 14 kommenden Treibersignals derart angesteuert, daß der La ser 16 einen Laserstrahl emittiert. Der von dem Laser 16 kommende Laserstrahl wird mit feststehender Intensität wäh rend des Wiedergabebetriebs erzeugt, beim Aufzeichnen oder Löschen wird er mit einer zeitlich modulierten Intensität erzeugt. Dieser Laserstrahl wird von einer Kollimatorlinse 13 kollimiert und auf einen Strahlaufspalter 15 gegeben, von wo er auf ein Objektiv 17 gelangt. Das Objektiv 17 ist derart aufgehängt, daß es von einer Fokussierspule 17 in Richtung der optischen Achse bewegbar ist. Weiterhin kann es mit Hilfe einer Spurführungsspule 18 in radialer Rich tung der optischen Platte 1 bewegt werden. Der Laserstrahl wird mit Hilfe der Objektivs 17 auf die Platte 1 konver giert. Wenn das Objektiv 17 mit Hilfe der Fokussierspule 19 in einem scharf eingestellten Zustand oder Fokussierzustand gehalten wird, wird der Laserstrahl aus dem Objektiv 17 un ter Bildung eines minimalen Lichtflecks auf der optischen Scheibe 1 fokussiert. Wenn das Objektiv 17 mit Hilfe der Spurführungsspule 18 auf der Spur gehalten wird, läuft der aus dem Objektiv 17 kommende Laserstrahl entlang der Spur der Platte 1. Wird das Objektiv 17 sowohl im Fokussierzu stand als auch auf der Spur gehalten, so kann Information optisch aufgezeichnet, gelöscht oder wiedergegeben werden.In the system shown in Fig. 1, a semiconductor laser 16 is controlled based on a driver signal coming from a signal processing unit 14 such that the laser 16 emits a laser beam. The laser beam coming from the laser 16 is generated with a fixed intensity during the playback operation, when recording or erasing it is generated with a time-modulated intensity. This laser beam is collimated by a collimator lens 13 and placed on a beam splitter 15 , from where it reaches a lens 17 . The lens 17 is suspended in such a way that it can be moved by a focusing coil 17 in the direction of the optical axis. Furthermore, it can be moved with the aid of a tracking coil 18 in the radial direction of the optical disk 1 . The laser beam is converged onto the plate 1 with the aid of the objective 17 . When the lens 17 is held in a focused state or focusing state by means of the focusing coil 19 , the laser beam from the lens 17 is focused to form a minimal light spot on the optical disk 1 . If the lens 17 is kept on the track by means of the tracking coil 18 , the laser beam coming from the lens 17 runs along the track of the disk 1 . If the lens 17 was both in the focus and kept on the track, information can be optically recorded, erased or reproduced.

Der von der optischen Platte 1 reflektierte Laserstrahl wird durch den Strahlaufspalter 17 in zwei Teilstrahlen un terteilt. Der eine (Teil-)Laserstrahl wird von einer astig matischen Linse 22 auf einen Fotosensor 24 gelenkt, wo der Strahl in ein Detektorsignal umgesetzt wird. Dieses Detek torsignal wird mit Hilfe eines Fokussiersignalgenerator 25 verarbeitet, um ein Fokussiersignal zu erhalten. Anspre chend auf dieses Fokussiersignal bewegt die Fokussierspule 19 das Objektiv entlang dessen optischer Achse, wodurch das Objektiv 17 im fokussierten Zustand gehalten wird. Der an dere von dem Strahlaufspalter 20 kommende Laserstrahl wird mittels einer Kondensorlinse 21 auf einen Fotosensor 23 konvergiert, wo der Strahl in ein Detektorsignal umgesetzt wird. Dieses Detektorsignal wird mittels eines Wiedergabe- Spursignalgenerators 26 in ein Wiedergabe- und ein Spurfüh rungssignal umgesetzt. Abhängig von diesen Spurführungsi gnal bewegt die Spurführungsspule 18 das Objektiv 17 in ra dialer Richtung der optischen Platte 1, wodurch das Objek tiv 17 auf der Spur gehalten wird. Das Wiedergabesignal, das von dem Wiedergabesignalgenerator 26 geliefert wird, gelangt an die Signalverarbeitungseinheit 14, wo es in ein Signal zur Verwendung in einem anderen Gerät, z. B. einer Anzeigeeinheit, umgesetzt wird.The beam reflected from the optical disk 1 is tert laser beam approaches un into two partial beams by the beam splitter 17th One (partial) laser beam is directed by a knotty lens 22 to a photosensor 24 , where the beam is converted into a detector signal. This detector signal is processed with the aid of a focusing signal generator 25 in order to obtain a focusing signal. Responding to this focusing signal, the focusing coil 19 moves the lens along its optical axis, whereby the lens 17 is kept in the focused state. The other laser beam coming from the beam splitter 20 is converged by means of a condenser lens 21 onto a photosensor 23 , where the beam is converted into a detector signal. This detector signal is converted by means of a playback track signal generator 26 into a playback and a tracking signal. Depending on these Spurführungsi gnal moves the tracking coil 18, the lens 17 is held in ra dialer direction of the optical disk 1, whereby the OBJEK tiv 17 on the track. The playback signal provided by the playback signal generator 26 passes to the signal processing unit 14 where it is converted into a signal for use in another device, e.g. B. a display unit is implemented.

Die in Fig. 1 gezeigte optischen Platte des Phasenübergang typs hat den in Fig. 2 skizzierten Aufbau. In der optischen Platte 1 ist auf einem Plattensubstrat 2 eine Schutzschicht 3 gebildet, und auf der Schutzschicht 3 befindet sich eine als Aufzeichnungsfilm dienende Aufzeichnungsschicht 4. Auf der Aufzeichnungsschicht 4 befindet sich eine Schutzschicht 5, auf der Schutzschicht 5 befindet sich eine reflektieren de Schicht 6, und auf der reflektierenden Schicht 6 befin det sich wiederum eine Schutzschicht 7. Diese laminierte Struktur ist ein Beispiel für eine einseitige Platte. Al ternativ kann man auch eine doppelseitig verwendbare opti sche Platte erhalten, indem man zwei derartige einseitig verwendbare Platten mit ihren jeweiligen Aufzeichnungs schichten 4 nach innen gerichtet zusammenklebt. Abhängig vom Anwendungsfall jedoch können die Schutzschichten 3, 5 und 7 sowie die reflektierende Schicht 6 fortgelassen wer den.The phase transition type optical disk shown in Fig. 1 has the structure outlined in Fig. 2. In the optical disc 1 , a protective layer 3 is formed on a disc substrate 2 , and on the protective layer 3 there is a recording layer 4 serving as a recording film. On the recording layer 4 there is a protective layer 5 , on the protective layer 5 there is a reflective layer 6 , and on the reflective layer 6 there is in turn a protective layer 7 . This laminated structure is an example of a single-sided plate. Alternatively, one can also obtain a double-sided optical disc by gluing two such single-use discs with their respective recording layers 4 glued inward. Depending on the application, however, the protective layers 3 , 5 and 7 and the reflective layer 6 can be omitted.

Das Plattensubstrat 2 der optischen Platte ist aus einem transpartenten Material gebildet, welches alterungsbestän dig ist, also beispielsweise aus Acrylharz, wie Polymethyl methacrylat (PMMA), Polycarbonatharz, Epoxidharz, Styrol harz oder Glas. Abhängig von dem Aufzeichnungsformat sind eine durchgehende Nut, eine Abtastservomarkierung, eine Vorformat-Markierung etc. gebildet. Die Aufzeichnungs schicht wird aus einem Filmmaterial gebildet, das eine Dicke von etwa 1000 Angström (100 nm) besitzt, und dessen optische Dichte und Reflexionsstärke durch langsames Abküh len nach Erhitzung verringert bzw. geändert, und durch ra sches Abkühlen nach Erhitzung erhöht bzw. geändert wird. Verfügbare Beispiele für dieses Phasenübergangsmaterial sind Verbindungshalbleitermaterialen auf der Grundlage von In-Sb, Ga-Sb, In-Sb-Te, etc. Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Aufzeichnungsfilmdicke d und der Reflexions stärke R des Verbindungshalbleitermaterials des In-Sb-Sy stems als spezielles Beispiel. In Fig. 3 representieren die Kurven I und II den amorphen bzw. den kristallinen Zustand. Für gewöhnlich wird die Dicke d der Aufzeichnungsschicht des Verbindungshalbleitermaterials des In-Sb-Systems auf 50 bis 450 Angström (5 bis 45 nm) eingestellt. Durch Einstel len der Filmdicke in diesem Bereich läßt sich die Reflexi onsstärke R im amorphen Zustand erhöhen und im kristallinen Zustand verringern. Im Gegensatz dazu ist die Reflexions stärke R eines amorphen Halbleitermaterials wie z. B. Ge-Sb- Te, das beim herkömmlichen Aufzeichnungs/Lösch-Verfahren verwendet wird, im amorphen Zustand gering und im kristal linen Zustand hoch. Die Aufzeichnungsschicht 4 kann durch Vakuumaufdampfung oder Aufstäubung gebildet werden. Die Schutzschichten 3 und 5, die eine Dicke von jeweils etwa 1000 Angström (100 nm) aufweisen, sind derart angeordnet, daß die Aufzeichnungsschicht 4 zwischen ihnen liegt. Sie verhindern, daß die Schicht 4 durch Bestrahlen mit einem Aufzeichnungsstrahl zerstäubt oder durchstoßen wird. Außer dem haben die Schichten 3 und 5 die Aufgabe, die termische Diffusion beim Erhitzen oder Abkühlen der Aufzeichnungs schicht 4 während des Aufzeichnungsvorgangs zu steuern. Die Schutzschichten 3 und 5 können durch Aufdampfen im Vakuum oder durch Aufstäuben von SiO₂, SiO, AlN, Al₂O₃, ZrO₂, TiO₃, Ta₂O₃, ZnS, Si oder Ge gebildet werden. Vorzugsweise beträgt die Dicke jeder der Schichten 3 und 4 zwischen ei nigen Nanometern bis einige Mikrometer. Die Aufzeichnungs schicht 6, die mit einer Dicke von etwa 1000 Angström (100 nm) gebildet wird, hat den Effekt, daß sie die Aufzeich nungssschicht 4 abkühlt und weiterhin die optische Änderung der Aufzeichnungsschicht zum Verstärken des Wiedergabesi gnals optisch hervorhebt.The disk substrate 2 of the optical disk is formed from a transparent material which is resistant to aging, for example from acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate resin, epoxy resin, styrene resin or glass. Depending on the recording format, a continuous groove, a scanning servo marking, a pre-format marking, etc. are formed. The recording layer is formed of a film material having a thickness of about 1000 angstroms (100 nm), the optical density and reflectance of which are reduced or changed by slow cooling after heating, and increased or changed by rapid cooling after heating becomes. Available examples of this phase change material are compound semiconductor materials based on In-Sb, Ga-Sb, In-Sb-Te, etc. Fig. 3 shows the relationship between the recording film thickness d and the reflectance R of the compound semiconductor material of the In-Sb-Sy stems as a special example. In Fig. 3, curves I and II represent the amorphous and the crystalline state, respectively. Usually, the thickness d of the recording layer of the compound semiconductor material of the In-Sb system is set to 50 to 450 angstroms (5 to 45 nm). By adjusting the film thickness in this area, the reflection strength R can be increased in the amorphous state and reduced in the crystalline state. In contrast, the reflection strength R of an amorphous semiconductor material such. B. Ge-Sb-Te used in the conventional recording / erasing method, low in the amorphous state and high in the crystalline state. The recording layer 4 can be formed by vacuum deposition or sputtering. The protective layers 3 and 5 , each having a thickness of about 1000 angstroms (100 nm), are arranged such that the recording layer 4 lies between them. They prevent the layer 4 from being sputtered or pierced by irradiation with a recording beam. In addition, the layers 3 and 5 have the task of controlling the thermal diffusion when heating or cooling the recording layer 4 during the recording process. The protective layers 3 and 5 can be formed by vacuum deposition or by dusting on SiO ₂ , SiO, AlN, Al ₂ O ₃ , ZrO ₂ , TiO ₃ , Ta ₂ O ₃ , ZnS, Si or Ge. The thickness of each of the layers 3 and 4 is preferably between a few nanometers to a few micrometers. The recording layer 6 , which is formed to a thickness of about 1000 angstroms (100 nm), has the effect of cooling the recording layer 4 and further optically emphasizing the optical change of the recording layer to enhance the reproducing signal.

Die Schicht 6 kann durch Aufdampfen im Vakuum oder Aufstäu ben eines Metalls aus Au, Al, Cu oder einer Ni-Cr-Legierung gebildet werden. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Schicht 6 zwischen einigen Nanometern und einigen Mikrometern. Die Schutzschicht 7, die üblicherweise aus einem UV-aushärtba ren Harz gebildet ist, dient zum Schutz der Phasenüber gangs-Platte 1 gegen Flecken, Staub und dergleichen. Die Schicht 7 wird gebildet durch Aufbringen eines UV-härtbaren Harzes auf die Oberfläche der Schicht 6 durch Spinnauftrag, worauf das Material durch Ultraviolett-Strahlen erhärtet wird. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Schutzschicht 7 zwischen einigen Mikrometern bis einigen hundert Mikrome tern. Im Rahmen der Erfindung ist es empfehlenswert, die laminierte Schichtstruktur abschreckbar zu machen und für die Schutzschicht 3 oder 5 ein Material mit hoher termi scher Leitfähigkeit zu verwenden. Vorzugsweise wird außer dem die Aufzeichnungsschicht 4 aus einem leicht nicht-kri stallisierendem Material gebildet. Wirksam ist es außerdem, die jeweiligen Dicken der Aufzeichnungsschicht 4 und der Schutzschicht 5 auf der Seite der reflektierenden Schicht 6 zu verringern. Bei dem erfindungsgemäßen optischen Informa tionsaufzeichnungsverfahren wird die Aufzeichnungsschicht 4 der optischen Platte 1 nach dem Erhitzen vor der Informa tionsaufzeichnung langsam abgekühlt. Hierdurch wird der Film vorab in einen satt geweißten Film mit niedriger opti schen Dichte oder niedrigem Brechungsindex überführt. Beim Aufzeichnen der Information wird der Lichtstrahl Lb selek tiv auf die im satt geweißten Zustand befindliche Aufzeich nungsschicht 4 gerichtet, um sie zu erhitzen, und dann wird die Schicht 4 rasch abgekühlt. Hierdurch ändert sich ein feiner Abschnitt oder Fleck des Films in einen geschwärzten Abschnitt mit hoher optischen Dichte und hohem Brechungsin dex, wodurch die Information aufgezeichnet wird. Beim Löschen der aufgezeichneten Information und beim erneuten Aufzeichnen eines anderen Informationsteils wird der Lei stungspegel des Lichtstrahls Lb auf einen Schwärzungssi gnal-Aufzeichnungsleistungspegel P2 und einen Weißungs- Löschleistungspegel P1 eingestellt, und der Lichtstrahl wird zwischen diesen beiden Leistungspegeln P2 und P1 moduliert. Wenn der Lichtstrahl Lb auf den Fleck fällt, wird die Information durch den Weißungs-Löschleistungspegel P1 gelöscht und durch den Schwärzungssignal-Aufzeichnungs leistungspegel P2 erneut aufgezeichnet. Die Bestrahlungs zeit für irgendeine gewünschte Zone des Films, auf die der Lichtstrahl mit dem Schwärzungssignal-Aufzeichnungslei stungspegel P2 gelenkt wird, der Durchmesser des Licht strahls und die relative Bewegungsgeschwindigkeit des Films bezüglich des Lichtstrahls werden derart eingestellt, daß die bestrahlte Zone nach dem Bestrahlen rasch abkühlen kann.The layer 6 can be formed by vacuum evaporation or sputtering of a metal made of Au, Al, Cu or a Ni-Cr alloy. The thickness of the layer 6 is preferably between a few nanometers and a few micrometers. The protective layer 7 , which is usually formed from a UV-curable resin, serves to protect the phase transition plate 1 against stains, dust and the like. The layer 7 is formed by applying a UV-curable resin to the surface of the layer 6 by spinning, whereupon the material is hardened by ultraviolet rays. The thickness of the protective layer 7 is preferably between a few micrometers to a few hundred micrometers. In the context of the invention, it is recommended to make the laminated layer structure quenchable and to use a material with high thermal conductivity for the protective layer 3 or 5 . Preferably, except the recording layer 4 formed of a light non-kri stallisierendem material. It is also effective to reduce the respective thicknesses of the recording layer 4 and the protective layer 5 on the side of the reflective layer 6 . In the optical information recording method of the present invention, the recording layer 4 of the optical disk 1 is slowly cooled after heating before the information recording. As a result, the film is converted in advance into a fully whitewashed film with a low optical density or a low refractive index. When the information is recorded, the light beam Lb is selectively directed to the recording layer 4 in the fully whitened state to heat it, and then the layer 4 is rapidly cooled. This changes a fine portion or spot of the film to a blackened portion with high optical density and high refractive index, thereby recording the information. When the recorded information is erased and another piece of information is re-recorded, the power level of the light beam Lb is set to a blackening signal recording power level P 2 and a whitening erasing power level P 1 , and the light beam is modulated between these two power levels P 2 and P 1 . When the light beam Lb falls on the spot, the information is erased by the whitening erasing power level P 1 and recorded again by the blackening signal recording power level P 2 . The irradiation time for any desired zone of the film to which the light beam is directed with the blackening signal recording power level P 2 , the diameter of the light beam and the relative moving speed of the film with respect to the light beam are adjusted so that the irradiated zone after the irradiation can cool down quickly.

Im folgendem wird ein Beispiel für eine optische Platte 1 des Phasenübergangstyps mit dem laminierten Aufbau nach Fig. 2 beschrieben, wobei die Platte einer Initialisierung unterzogen wird. Hierbei wird für die Aufzeichnungssschicht 4 Material des In-Sb-Te-Systems verwendet. An example of a phase transition type optical disk 1 having the laminated structure of Fig. 2 will now be described, the disk being initialized. In this case, material of the In-Sb-Te system is used for the recording layer 4 .

Die Aufzeichnungsschicht 4 wurde initialisiert, indem ein 15-mW-Lichtstrahl R auf die Aufzeichnungsspur T der opti schen Platte 1 des Phasenübergangstyps konvergiert wurde, wobei die Platte mit einer Linear Geschwindigkeit von 2 m/s gedreht wurde.The recording layer 4 was initialized by converging a 15 mW light beam R onto the recording track T of the phase transition type optical disc 1, rotating the disc at a linear speed of 2 m / s.

Bei Untersuchung der Platte mittels Röntgenstrahl-Beugung zeigte sich, daß der Aufzeichnungsfilm amorph war. Die Filmoberfläche hatte einen metallischen Glanz, ihre Refle xionsstärke betrug etwa 50%. Durch die Initialisierung wur de der Film hauptsächlich zu einem Verbindungshalbleiter- Kristall kristallisiert. Die Reflexionsstärke des kristal lierten Films betrug etwa 10%. Damit entspricht die be trächtliche Verringerung der Reflexionsstärke durch die In itialisierung der Verringerung der optischen Dichte und der Änderung der Reflexionsstärke, verursacht durch das langsa me Abkühlen nach der Erhitzung.When examining the plate using X-ray diffraction the recording film was found to be amorphous. The Film surface had a metallic sheen, its reflect The strength of the ion was about 50%. Due to the initialization de the film mainly to a compound semiconductor Crystal crystallized. The reflectivity of the kristal film was about 10%. So the be the In itialization of the reduction of the optical density and the Change in reflectance caused by the langsa me cooling down after heating.

Dann wurde die optische Platte 1 mit einer linearen Ge schwindigkeit von 8 m/s gedreht, und die initialisierte Spur T wurde mit modulierten Impulsen einer Leistung von 16 mW bestrahlt. Danach erwies sich die Reflexionsstärke des bestrahlten Abschnitts als im Vergleich zu der initiali sierten Spur höher. Als der bestrahlte Abschnitt mit Hilfe eines Transmissionselektronenmikroskops betrachtet wurde, erwies er sich als amorph. Damit entspricht die Zunahme der Refexionsstärke durch die Bestrahlung mit den Aufzeich nungsimpulsen der Zunahme der optischen Dichte und der Än derung der Reflexionstärke, verursacht durch das langsame Abkühlen nach der Erhitzung.Then, the optical disc 1 was rotated at a linear speed of 8 m / s, and the initialized track T was irradiated with modulated pulses of a power of 16 mW. Thereafter, the reflectivity of the irradiated section was found to be higher compared to the initialized trace. When viewed through a transmission electron microscope, the irradiated portion was found to be amorphous. Thus, the increase in the reflectance due to the irradiation with the recording pulses corresponds to the increase in the optical density and the change in the reflectance caused by the slow cooling after the heating.

Im folgendem wird ein Aufzeichnungs- und Löschvorgang mit Hilfe eines modulierten Punktbestrahlungslichts R, welches zwei Leistungspegel P1 und P2 aufweist, erläutert. Unter Bezugnahme auf die Fig. 4A bis 4C wird die optische Platte 1 beschrieben, die als plattenförmige Aufzeichnungsträger des In-Sb-Te-Systems verwendet wird, nachdem sie durch Initia lisierung satt geweißt wurde.In the following, a recording and erasing process using a modulated spot irradiation light R which has two power levels P 1 and P 2 will be explained. With reference to Figs. 4A to 4C, the optical disk 1 will be described, which is used as a disk-shaped recording medium of the In-Sb-Te system after it has been whitened by initialization.

Fig. 4A zeigt eine Wellenform des zwei Leistungspegel auf weisenden Bestrahlungslichts, Fig. 4B zeigt ein Diagramm der zuvor auf der Aufzeichnungsspur aufgezeichneten Auf zeichnungsbits, und Fig. 4C zeigt ein Diagramm der neu auf gezeichneten Bits. Fig. 4A shows a waveform of the two power levels on irradiating light pointing, Fig. 4B shows a diagram of the recording bits previously recorded on the recording track, and Fig. 4C shows a diagram of the newly recorded bits.

Wie aus Fig. 4A hervorgeht, besitzt das modulierte Licht mit zwei Pegeln einen Weißungs-Löschleistungspegel P1, der relativ niedrig ist, und einen relativ hohen Schwärzungs leistungspegel P2. Das Informationssignal wird als Treiber signal zum Modulieren der Wellenform der Leistungspegel P1 oder P2 des Strahlungslichtstrahls R an den Eingang des Halbleiterlasers 16 gegeben, d. h. das Informationssignal dient zum Modulieren des Lichtstrahls in der Frequenz oder im Tastverhältnis.As shown in FIG. 4A, the two level modulated light has a whitening erasing power level P 1 which is relatively low and a relatively high blackening power level P 2 . The information signal is given as a driver signal for modulating the waveform of the power level P 1 or P 2 of the radiation light beam R at the input of the semiconductor laser 16 , ie the information signal is used to modulate the light beam in frequency or in the duty cycle.

Wenn der modulierte Lichtstrahl Lb auf die Signalaufzeich nungsspur T fällt, wie in Fig. 4B gezeigt ist, werden auf der Spur T Schwärzungsbits a₀ gebildet. Der Lichtstrahl Lb wird auf jeden geschwärzten und geweißten Abschitt a₀ und b₀ an jeder gewünschten Stelle gerichtet. Wenn an die ge schwärzten Abschnitte a₀ der Weißungs-Löschleistungspegel P1 gelegt wird, so werden diese Abschnitte geweißt, wie in Fig. 4C bei c₀ angedeutet ist, wobei aber die geweißten Ab schnitte b₀ keiner Änderung unterliegen. Wenn der Schwär zungssignal-Aufzeichnungsleistungspegel P2 an den geweißten Abschnitt b₀ gelegt wird, wird dieser Abschnitt geschwärzt, wie in Fig. 4C bei d₀ angedeutet ist, wobei die geschwärz ten Abschnitte a₀ keiner Änderung unterliegen. Ungeachtet des Vorhandenseins zuvor aufgezeichneter Signale werden die geschwärzten Abschnitte gelöscht, und neue Signalbits wer den in der Spur erzeugt. Neue Signale lassen sich aufzeich nen, während die alten aufgezeichneten Signale gelöscht werden, indem eine Intensitätsmodulation mit Strahlungslei stungspegeln P2 und P1 erfolgt, die zwischen 12 und 25 mW bzw. 6 und 11 mW liegen.When the modulated light beam Lb falls on the signal recording track T as shown in Fig. 4B, blackening bits a _{0 are} formed on the track T. The light beam Lb is directed onto each blackened and white section a ₀ and b ₀ at any desired location. If the whitening sections a _{0 of} the whitening erasing power level P 1 is applied, these sections are whitened, as indicated in FIG. 4C at c ₀ , but the whitened sections b _{0 are} not subject to any change. When the blackening signal recording power level P 2 is applied to the whitened portion b ₀ , this portion is blackened as indicated at d ₀ in FIG. 4C, and the blackened portions a _{0 are} not subject to change. Regardless of the presence of previously recorded signals, the blackened sections are erased and new signal bits are generated in the track. New signals can be recorded while the old recorded signals are erased by intensity modulation with radiation levels P 2 and P 1 which are between 12 and 25 mW and 6 and 11 mW, respectively.

Die Aufzeichnungsdichte der optischen Platte hängt ab von dem Strahldurchmesser des eingeschnürten Laserlichts. Der Durchmesser des Laserstrahls ist wie folgt gegeben, wenn die Energieverteilungsfunktion des Laserstrahls yaußisch ist, so daß man als Strahldurchmesser ω(Z) erhält:The recording density of the optical disk depends on the beam diameter of the constricted laser light. The Diameter of the laser beam is given as follows, if the energy distribution function of the laser beam Yaussian is such that the beam diameter ω (Z) is:

ω(Z) = ω₀[l - (λ_z/πω₀²)²]^1/2,ω (Z) = ω₀ [l - (λ _z / πω₀²) ²] ^1/2 ,

wobei ω₀ die Strahlgröße in der Strahlmitte ist, λ die La serwellenlänge und z der Abstand von der Strahlmitte ist. Wenn die Brennweite des Objektivs und der Durchmesser des auf das Objektiv auftreffenden, kollimierten Strahls f und D sind, erhält man folgende numerische Apertur NA des Ob jektivs:where ω _{0 is} the beam size in the center of the beam, λ is the laser wavelength and z is the distance from the center of the beam. If the focal length of the objective and the diameter of the collimated beam impinging on the objective are f and D, the following numerical aperture NA of the objective is obtained:

NA = sin R.NA = sin R.

Wenn R klein ist, ergibt sichIf R is small, we get

sin R ∼ tan R = D/f.sin R ∼ tan R = D / f.

In diesem Fall ist die Fleckgröße ω₀ in der Strahlmitte oder in dem Brennpunkt gegeben durchIn this case, the spot size ω ₀ in the center of the beam or in the focal point is given by

Gemäß dieser Gleichung läßt sich ein Strahlsystem von etwa 1 µm erhalten, indem man einen Halbleiterlaser verwendet, der ein Objektiv mit der numerischen Apertur von 0,6 bei einer Wellenlänge (λ) von 780 nm aufweist.According to this equation, a beam system of approximately Obtain 1 µm by using a semiconductor laser which has a lens with a numerical aperture of 0.6 has a wavelength (λ) of 780 nm.

Deshalb liegt in diesem Fall die Aufzeichnungsdichte der optischen Platte in dem Bereich von 10⁷ bis 10⁸ Bits/cm². Therefore, in this case, the recording density of the optical disc is in the range of 10 ⁷ to 10 ⁸ bits / cm ² .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Verbindungs halbleiter für die Aufzeichnungsschicht 4 verwendet. Das Aufzeichnungs- und Löschverfahren unter Verwendung des Ver bindungshalbleiters hat folgende Vorteile im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren, welches von dem amorphen Halb leitermaterial Gebrauch macht:In the method according to the invention, a compound semiconductor is used for the recording layer 4 . The recording and erasing method using the compound semiconductor has the following advantages compared to the conventional method which makes use of the amorphous semiconductor material:

1) The playback signal (recovery signal) can be on a higher degree can be modulated.

Während die Reflexionsstärke des Verbindungshalbleiters durch Initialisierung oder durch Kristallisation gesenkt wird, erhöht sich diejenige des amorphen Halbleiters durch die Initialisierung. Der Modulationsgrad V (%) läßt sich ausdrücken als das Verhältnis einer Signalamplitude I1 zu einem Bezugssignalpegel IO:
V = (I1/IO) × 100.While the reflection strength of the compound semiconductor is reduced by initialization or by crystallization, that of the amorphous semiconductor increases by the initialization. The degree of modulation V (%) can be expressed as the ratio of a signal amplitude I1 to a reference signal level IO:
V = (I1 / IO) × 100.

Da die Reflexionsstärke des Verbindungshalbleiters durch Initialisierung gesenkt wird, wird der Bezugssignalpegel IO gesenkt, so daß sich der Modulationsgrad erhöht.Because the reflectance of the compound semiconductor through Initialization is lowered, the reference signal level becomes IO lowered so that the degree of modulation increases.

2) The compound semiconductor, its crystallization system temperature is high, is thermally stable.

Die Kristallisationstemperatur eines Verbindungshalbleiter materials, welches aus 45% In und 55% Sb besteht, beträgt etwa 213°, während der entsprechende Wert eines amorphen Verbindungshalbleitermaterials, welches aus 85% Te und 15% Ge besteht, 114° beträgt. Hieraus ist ersichtlich, daß der Verbindungshalbleiter eine höhere Kristallisationstempera tur aufweist und thermisch stabil ist.The crystallization temperature of a compound semiconductor materials, which consists of 45% In and 55% Sb about 213 °, while the corresponding value of an amorphous Compound semiconductor material, which consists of 85% Te and 15% Ge exists, is 114 °. It can be seen from this that the Compound semiconductors have a higher crystallization temperature tur and is thermally stable.

Die Reflexionsstärke der Verbindung In-Sb-Systems wird auch durch die Kristallisation gesenkt, wobei die Kristallisati onstemperatur hoch ist, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Die Daten für Fig. 5 erhält man durch Erhöhen der Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 10°C/s mit Hilfe eines Lasers einer Wellenlänge von 780 nm. Der Prozentsatz jeder Kurve zeigt den Sb-Anteil der Verbindung an. In Fig. 5 ist auf der Ordinate die Reflexionsstärke und auf der Abszisse die Temperatur aufgetragen.The reflectance of the In-Sb system compound is also lowered by the crystallization, and the crystallization temperature is high, as shown in FIG. 5. The data for Figure 5 is obtained by increasing the temperature at a rate of 10 ° C / s using a laser of 780 nm wavelength. The percentage of each curve indicates the Sb content of the compound. In Fig. 5, the reflectivity is plotted on the ordinate and the temperature on the abscissa.

3) The compound semiconductor is durable.

Fig. 6 zeigt die Ergebnisse eines beschleunigten Schädi gungstests, bei dem Filme aus 50-50-In-S, 72-28-Te-In, 50-50-Te-Ge und 60-40-Te-Bi-Systemen auf Glassubstraten herge stellt und bei 70°C in einer 85% Dampfatmosphäre belassen wurden. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, behielt der Verbin dungshalbleiter des In-Sb-Systems seine spiegelnde Oberflä che ohne Änderung der Reflexionsstärke auch nach vielen Ta gen. Im Gegensatz dazu erwiesen sich die amorphen Halblei ter wie Te-In, Te-Ge und Te-Bi-Systeme leicht oxidierbar, so daß sich ihre Reflexionsstärke beträchtlich änderte. Fig. 6 shows the results of an accelerated damage test in which films made of 50-50-In-S, 72-28-Te-In, 50-50-Te-Ge and 60-40-Te-Bi systems on glass substrates Manufactured and left at 70 ° C in an 85% steam atmosphere. As can be seen from Fig. 6, the compound semiconductor of the In-Sb system retained its reflecting surface without changing the reflectance even after many days. In contrast, the amorphous semiconductors such as Te-In, Te-Ge and Te-Bi systems easily oxidized so that their reflectivity changed considerably.

Der Erfindung ist anwendbar bei Laserstrahlen mit Wellen längen (λ) von 400 bis 900 nm, die in der Technik üblicher weise eingesetzt werden. Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.The invention is applicable to laser beams with waves lengths (λ) from 400 to 900 nm, which are more common in technology be used wisely. The invention is not based on that Limited embodiment described above.

Nach dem Verfahren zum Aufzeichnen und Löschen optischer Information mit Hilfe modulierten Lichts, welches zwei Lei stungspegel besitzt, d. h., einen Spitzen-Aufzeichnungslei stungspegel und einen Vorbehandlungs-Löschleistungspegel, lassen sich die Löschung von Signalen von dem Aufzeich nungsträger und das Aufzeichnen neuer Signale auf den Auf zeichnungsträger, wie z. B. einer optischen Platte vom Pha senübergangstyp, gleichzeitig ausführen. Weiterhin können die Signale unter Verwendung ein und derselben Lichtquelle und Optik aufgezeichnet und gelöscht werden, so daß sich der Aufbau der Vorrichtung erheblich vereinfacht.According to the process of recording and erasing optical Information with the help of modulated light, which two Lei level, d. that is, a tip recording line level and a pre-treatment erase power level, can the deletion of signals from the record and the recording of new signals on the recording drawing media, such as B. an optical disc from Pha Transition type, run at the same time. Can continue the signals using one and the same light source and optics are recorded and erased, so that the structure of the device is considerably simplified.

Claims

1. A method for optically recording and deleting information on or from a recording medium having a substrate ( 2 ) and a recording layer formed on the substrate, the recording layer ( 4 ) consisting essentially of a compound semiconductor, whose optical density and reflectance are increased or changed by rapid cooling after heating, and reduced or changed by slow cooling after heating, the recording comprising the following steps:
The recording layer ( 4 ) is made into a saturated white layer with a low optical density or a low refractive index in advance, and
a light beam (Lb) is selectively directed onto the fully whitewashed layer ( 4 ) depending on the recording information in order to form blackened areas with a high optical density or high refractive index and thus to record information on the recording medium ( 1 ),
the recording and erasing comprising the following steps:
The power level of the light beam (Lb) is changed depending on the information from a first level (P 1 ) to a second level (P 2 ) and from the second level (P 2 ) to the first level ( 1 );
The light beam (Lb) with the first or the second level is directed onto the blackened sections having the recording layer, the light beam with the first level for deleting information allowing a white of the blackened sections and a light beam with the second level the blackened sections forms on the whitened layer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the second level (P 2 ) of the light beam (Lb) is higher than the first level (P 2 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the following parameters is changed so that the irradiated zone can cool rapidly after the irradiation: The irradiation time for a desired zone of the recording layer ( 4 ) to which the light beam with reaches the second level (P 2 ), the diameter of the light beam (Lb), and the relative movement speed of the recording layer ( 4 ) with respect to the light beam.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the recording medium ( 1 ) is irradiated with a single light beam in such a way that information is recorded by the part of a previously recorded zone of the recording medium ( 1 ) with the light beam of the blackening signal recording power level (P 2 ) is irradiated, blackened if the irradiated area is a whitewashed portion, the irradiated part is kept in a blackened state, if the irradiated area is a blackened recording portion, that A region of the recording section which is irradiated with the light beam of the first power level (P 1 ) is brought to a fully whitened state by erasure if the irradiated area is a blackened recording section and which is irradiated with the light beam of the first power level (P 1 ). irradiated part is kept in a whitened state if d the irradiated area is a full white recording section.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, because characterized in that the recording material is a phase transition type material.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, because characterized in that the recording material a compound semiconductor material on the bottom location of In-Sb, Ga-Sb or In-Sb-Te.

7. System for optically recording and deleting information, characterized by:
a recording medium ( 1 ) with a substrate ( 2 ) and a recording layer ( 4 ) formed on the substrate ( 1 ), which consists essentially of a compound semiconductor, the optical density and reflectance of which is increased or changed by rapid cooling after heating , and reduced or changed by slow cooling after heating, the layer ( 4 ) having been made beforehand into a whitened layer with a low optical density or a low refractive index; and
means (17) for converging a light beam (LB) set to the recording layer (4), wherein the light beam (Lb) voltage information selectively depending on a Aufzeich the fed whitened layer (4) is introduced in order blackened in this way portions with high optical density or high refractive index during the time of recording, the level of the light beam (Lb) from a first level (P 1 ) to a second level (P 2 ) and from the second level (P 2 ) to the the first level (P 1 ) is changed in dependence on the recording information, the light beam (Lb) is directed onto the recording layer during recording and erasing, while the light beam (Lb) has the first level (P 1 ) which allows the blackened sections become white, while the light beam with the second level (P 2 ) forms the blackened sections;
wherein the irradiation time for a desired zone of the recording layer which the light beam with the blackening signal recording power level (P 2 ) strikes, the diameter of the light beam and / or the relative movement speed of the film with respect to the light beam is adjusted such that the irradiated zone can cool quickly after irradiation.

8. System according to claim 7, characterized in that the record carrier ( 1 ) is irradiated with a single modulated light beam (Lb) such that a signal is recorded by the part of a previously recorded zone of the record carrier ( 1 ), the is irradiated with the light beam of the blackening signal recording power level (P 2 ), blackened if the irradiated area is a full white section, the irradiated area is kept in a blackened state, if the irradiated area is a blackened recording section, that Part of the recording zone which is irradiated with the light beam of the whitening erasing power level (P 1 ) is brought into a fully whitened state by erasure if the irradiated area is a blackened recording section and which is at the power level with the light beam of the whitening erasing line P 1 ) leave the irradiated area in a saturated white state if the irradiated area is a whitened recording section.

9. System according to claim 7 or 8, characterized ge indicates that the recording material Is phase change type material.

10. System according to any one of claims 7 to 9, characterized characterized in that the recording material a compound semiconductor material based on in- Sb, Ga-Sb or In-Sb-Te.