DE68919131T2

DE68919131T2 - Optische Informationsaufzeichnungsmethode und Gerät und Aufzeichnungsmedium dafür.

Info

Publication number: DE68919131T2
Application number: DE68919131T
Authority: DE
Inventors: Yukio Fukui; Norio Goto; Masaji Ishigaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: JP2680039B2; KR900000859A; DE68919131D1; JPH01311422A; EP0345752A2; EP0345752B1; KR920010017B1; US5107482A; EP0345752A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum optischen Aufzeichnen von Informationen, sowie auf ein Aufzeichnungsmedium dafür; und insbesondere auf jene Verfahren, Vorrichtungen und Medien, die ein Überschreiben unter Benutzung eines einzelnes Strahls ermöglichen und eine hohe Überschreiblöschfähigkeit bieten.
Als Technik zum optischen Aufzeichnen und Wiedergeben von Information ist die Verwendung eines Phasenwechselfilms als Aufzeichnungsmedium sowie die Änderung der Laserbestrahlungsleistung bekannt, um die Phasenänderung des Films hervorzurufen und dadurch die optischen Eigenschaften desselben zu verändern, um Information aufzunehmen und wiederzugeben. Unter den Methoden der Benutzung des Phasenänderungsfilms wird die Methode des Überschreibens neuer Daten auf alte Daten bei gleichzeitigem Modulieren der Bestrahlungsintensität eines einzelnen Laserstrahls in den technischen Forschungsberichten der japanischen Publikation "DENSI JOHO TSUSIN GAKKAI, SINGAKU GIHO", Bd. 87, Nr. 310 CMP87-88, 88, 89, 90 benutzt.
Die Betriebsweise der bekannten, in den Literaturstellen offenbarten Einzelstrahl-Überschreibmethoden wird wie folgt zusammengefaßt. Ein Laserstrahl mit einem Leistungsprofil wie in Fig. 22 dargestellt, wird auf die optische Platte (Aufzeichnungsmedium) gestrahlt, die einen Phasenänderungsaufzeichnungsfilm aufweist, wie in Fig. 21 dargestellt. Das Leistungsprofil dieses Laserstrahls ist so beschaffen, daß die pulsierende Leistung P&sub1; zum Aufzeichnen von Informationen in amorpher Form an einer Aufzeichnungsposition der Gleichstromleistung P&sub2; zum Aufzeichnen von Informationen in kristalliner Form überlagert wird.
Fig. 23 zeigt die Beziehung zwischen der Impulsbreite und der Leistung der Laserbestrahlung für den aufzeichnenden Film, sowie die Phasenänderung desselben. Wie aus der Figur hervorgeht, kann mit der vorbestimmten Impulsbreite durch Ändern der Bestrahlungsleistung der aufzeichnende Film so verändert werden, daß er kristallin oder amorph wird. Im folgenden wird das Kristallinmachen oder Kristallinwerden mit "kristallisierend" bezeichnet, während das Amorphmachen oder Amorphwerden mit "amorphisierend" bezeichnet wird.
Der Stand der Technik offenbart die Basisoperation zur Durchführung des Einzelstrahl-Überschreibens durch Phasenwechsel, die aber das folgende Problem aufweist. Keinerlei Beachtung wird der Beschaffenheit des aufzeichnenden Films und der Aufzeichnungsbedingung geschenkt, die erforderlich sind, um ein hohes Löschverhältnis zu liefern, d.h. hinsichtlich der Verwirklichung eines ausreichend hohen Löschverhältnisses, das beim tatsächlichen Durchführen des Einzelstrahl-Überschreibens durch Phasenänderung erforderlich ist. Der Stand der Technik ergibt ein niedriges Löschverhältnis und somit eine große Fehlerrate wegen des unvollständigen Löschens alter Daten. Demgemäß kann der Stand der Technik die geforderte Zuverlässigkeit nicht erbringen.
Nachfolgend wird das angesprochene Problem im einzelen erläutert. Der Aufzeichnungsprozeß im Phasenänderungsaufzeichnungssystem wird in groben Zügen durch den kristallinen Zustand des Aufzeichnungsfilms dargestellt. Der Kristallisationszustand kann durch die Formel von JMA (Johnson, Mehl und Avrami) ausgedrückt werden, wie sie in der Literaturstelle: Japan Journal of Applied Physics, Bd. 26 (1987), Ergänzung 26-4 offenbart ist.
Die Kristallisationszeit τ(T) bei der Temperatur T(K) des aufzeichnenden Films kann ausgedrückt werden durch:
τ(T) = ν x exp(Ea/kT+Q/(Tm-T) x (Tm-T)xT) ... (1).
Darin ist ν: der Kristallkernfrequenzfaktor
Ea: die Aktivierungsenergie
k: die Boltzmann-Konstante
Tm: der Schmelzpunkt des aufzeichnenden Films
Q: eine Reaktionskonstante.
Fig. 24 zeigt die Beziehung zwischen der Temperatur T und der Kristallisationszeit τ(T) der Gleichung 1. In dieser Figur wird die Temperatur (Abszisse) in 1000/t dargestellt. In einem unteren Temperaturbereich auf der rechten Seite der Figur ist die Kristallisationszeit τ(T) entsprechend der Temperaturzunahme verkürzt. In einem Temperaturbereich in der Nähe des Schmelzpunktes Tm hingegen ist die Kristallisationszeit τ(T) aufgrund der Temperaturzunahme verlängert, da die Dissoziationswahrscheinlichkeit von Atomen zunimmt, wenn sich die Temperatur dem Schmelzpunkt Tm des aufzeichnenden Films annähert.
Die Gleichung (1) bringt nämiich zum Ausdruck, daß die Temperatur dann, wenn die Kristallisationszeit τ(T) am kürzesten ist und der Aufzeichnungsfilm leicht kristallisiert ist, bei einem Wert etwas unter dem Schmelzpunkt Tm liegt. Diese Temperatur; bei der die Kristallisationszeit τ(T) am kürzesten ist, wird als Nasentemperatur Tn bezeichnet, da sie graphisch wie eine Nasenspitze aussieht.
Bei der Nasentemperatur Tn gilt:
δ(τ(T))/δT = 0
Tn ist der Wert der Wurzel der folgenden Gleichung (2), wenn das Differentiationsergebnis der Gleichung (1) Null gesetzt wird.
Der Wurzelwert ist, wie in Fig. 25 dargestellt, durch einen T-Koordinatenwert im Schnittpunkt der Kurve dritter Ordnung Y = (Tm-T)³, mit einem Koeffizienten -1 beim Durchgang durch eine Koordinate (Y, T) = (0, Tm), und einer Geraden gegeben, die beim Durchgang durch eine Koordiante (Y, T) = (O, Tm/3) einen Gradienten von 3 x Q x k/Ea besitzt. Daraus folgt:
Y = 3 x Q x k/Ea x (T-Tm/3.
In dem maße, wie die Reaktionskonstantenzahl Q groß wird, wird auch der Gradient der Linie groß, so daß der Schnittpunkt nach T: klein verschoben wird. Andererseits wird der Gradient der Linie klein, wenn die Aktivierungsenergie Ea groß wird, wodurch der Schnittpunkt nach T: groß verschoben wird.
Fig. 26 zeigt eine Beziehung zwischen Q x k/Ea und der Nasentemperatur Tn, die unter Benutzung der Formel von Cardann erhalten wird.
Wenn die Temperatur während der Zeit t auf der Temperatur T gehalten wird, wird die Kristallisationsrate bzw. -geschwindigkeit X dargestellt durch:
δX = 1-exp {-(δt/τ(T))n} ... (3)
darin stellt n die Reaktionskonstante dar. Beim Phasenänderungsaufzeichnungsfilm ist n=2 3.
Die Kristallisation eines aufzeichnenden Films stimmt, wenn er durch Laserbestrahlung von der Zimmertemperatur auf hohe Temperaturen erwärmt wird, mit der Integration der Kristallisationsraten bei den entsprechenden Temperaturen der Gleichung (3) überein gemaß dem Temperaturprofil.
Bei einer optischen Phasenwechselplatte ist die Lasererwärmung in kürzer Zeit innerhalb einer Mikrosekunde beendet und die maxiniale Erwärmungstemperatur überschreitet den Schmelzpunkt, so daß die Kristallisation durch das Temperaturprofil in der Nähe der Nasentemperatur Tn erfolgt, wo die Kristallisationszeit τ(Tn) am kürzesten ist. Im Temperaturbereich aber; wo die Kristallisationszeit um eine Größenordnung oder mehr länger als die Kristallisationszeit τ(Tn) bei der Nasentemperatur Tn dauert, kann mit der Nöherung δt/τ(T) < < 1 gearbeitet werden, so daß die Kristallisationsrate δX im wesentlichen Null ist. Daher trägt dieser Temperaturbereich zur Kristallisation nicht bei. Der zur Kristallisation beitragende Temperaturbereich, in welchem die Kristallisationszeit τ(T) < (10 x τ(Tn)) ist, wird als Kristallisationstemperaturbereich bzw. Kristallisationstemperaturzone bezeichnet.
Die Fig. 27 bis 29 zeigen Änderungen der Nasentemperatur Tn und des Kristallisationstemperaturbereiches relativ zu entsprechenden Änderungen der Aktivierungsenergien Ea (0,5 eV, 1 eV und 2eV) und der Aktivierungskonstanten Q bei Tm = 600ºC. Wie aus den Figuren hervorgeht, geht Tn mit der Zunahme von Q nach unten, während mit der Zunahme von Ea die Breite des Kristallisationstemperaturbereiches verschmälert wird.
Fig. 22 zeigt das Temperaturprofil des aufgestrahlten Lasers während des Einzelstrahl-Überschreibens. Das Profil besteht aus zwei Pegeln, nämlich der Leistung P&sub2; zum kontinuierlichen Lichtaussenden für das Kristallisieren, und der Leistung P&sub1; für das Amorphisieren, die durch Aufzeichnungsimpulse der Leistung P&sub2; überlagert ist.
Die Fig. 30A und 30B zeigen schematisch die Temperatur des aufzeichnenden Films, wenn die kristallisierende Leistung P&sub2; und die amorphisierende Leistung P&sub1; entsprechend dem in Fig. 22 dargestellten Laserleistungprofil aufgestrahlt werden, und sie zeigen die durch die zuvor erwähnte Formel von JMA dargestellte Kristallisationsrate. Die Drehzahl der Platte ist auf 1800 Umdrehungen pro Minute eingestellt; die Lineargeschwindigkeit ist auf 10 m/s eingestellt; und der Laserfleckdurchmesser ist auf 1 m eingestellt.
Nunmehr soll die Durchlaufzeit betrachtet werden, die der Film benötigt, um den Kristallisationstemperaturbereich in der Nähe der Nasentemperatur Tn zu durchqueren. Beim Kristallisierungsmodus, bei dem der Laser kontinuierlich Licht aussendet, beträgt die Zeitdauer tc1, die zum Durchqueren des Kristallisationstemperaturbereichs benötigt wird, etwa 0,1 us, wobei es sich um die Zeit handelt, wenn der Laserfleck mit der linearen Geschwindigkeit von 10 m/s durchläuft.
Andererseits ist beim Amorphisierungsmodus, bei dem die pulsierende Leistung der Bestrahlungsleistung P&sub2; überlagert wird, das resultierende Temperaturprofil das Temperaturprofil des Kristallisierungsmodus, dem das Temperaturprofil entsprechend der Impulskomponente überlagert ist. Da der aufzeichnende Film bei der Temperatur des Schmelzpunktes, oder darüber, mit einem mal geschmolzen wird, muß die zum Durchqueren des Kristallisationstemperaturbereichs benötigte Zeitdauer nur im Kühlprozeß, nach dem Schmelzen, berücksichtigt werden. Somit beträgt die Zeitdauer tc2 zum Durchqueren des Kristallisationstemperaturbereichs ungefähr 0,05 us, was etwa 1/2 oder tc1 ist.
Anders als beim Doppelstrahl-Überschreiben kann das Einzelstrahl-Überschreiben jedoch den Laserfleckdurchmesser beim Amorphisierungsmodus, bei dem die Aufzeichnungsposition amorph gemacht wird, und beim Kristallisierungsmodus, bei dem die Aufzeichnungsposition kristallin gemacht wird, nicht ändern. Die Durchquerungsdauer im Kristallisierungstemperaturbereich ändert sich zwischen dem Amorphisierungsmodus und Kristallisierungsmodus nur um etwa das Doppelte, d.h., sie kann nicht erheblich variieren.
Nachfolgend wird die Kristallisationsrate im Amorphisierungsmodus und im Kristallisierungsmodus näher betrachtet. Obwohl die Kristallisation streng durch die Integration der Kristallisationsraten gemäß dem Temperaturprofil ausgedrückt wird, kann sie grob durch den Ausdruck tc/τ(Tn) abgeschätzt werden (tc: drückt die Durchquerungsdauer aus, die die Temperatur des aufzeichnenden Films benötigt, um den Kristallisationstemperaturbereich in der Nähe der Nasentemperatur zu durchqueren; Tn: stellt die Kristallisationszeit τ(Tn) bei der Nasentemperatur dar). Bei einer Durchquerungsdauer von tc > > τ(Tn) beträgt die Kristallisationsrate 100% (vollständig kristalline Phase). Und wenn die Durchquerungsdauer tc < τ(Tn) ist, beträgt die Kristallisationsrate 0% (vollständig amorphe Phase). Die Kristallisationszeit τ(Tn) wird für den aufzeichnenden Film vorher definiert, und die Durchquerungsdauer tc ändert sich nur um das Doppelte, wie oben erwähnt. Daher kann die Kristallisation im Kristallisierungsmodus sowie im Amorphisierungsmodus gemäß dem Leistungsprofil der Einzelstrahl-Überschreibung, wie in Fig. 22 dargestellt, die Kristallisationsrate von 100% sowie von 0% (amorph) im Amorphisierungsmodus nicht zustandebringen, wie in den Fig. 30A und 30B dargestellt ist.
Falls der aufzeichnende Film mit kurzer Kristallisationszeit τ(Tn) gewählt wird, um die Kristallisationsrate von 100% zu erreichen, wird die Durchquerungsdauer tc im Kristallisierungsmodus erzielt, d.h. t > > τ(Tn). Da aber die Durchquerungsdauer im Amorphisierungsmodus und im Kristallisierungsmodus sich nur geringfügig um das Doppelte ändert, tritt die Durchquerungsdauer tc > > τ(Tn) nur beim Amorphisierungsmodus ein. Obwohl also beabsichtigt ist, die amorphe Phase im Aufzeichnungsmodus herbeizuführen, fällt in der Aufzeichnungsposition die Kristallisationsrate fast ebenso groß aus wie im Kristallisierungsmodus, so daß es keinen Unterschied der Kristallisationsrate zwischen dem Kristallisierungsmodus und dem Amorphisierungsmodus gibt. Da das Aufzeichnen/Wiedergeben diesen Unterschied der Kristallisationsrate verwendet, der zu einem solchen des Reflexionskoeffizienten führt, macht es das Fehlen eines Unterschiedes bezüglich der Kristallisationsrate im wesentlichen urmöglich, Signale aufzunehmen und wiederzugeben.
Um das Aufzeichnen so durchzuführen, daß ein erforderlicher Wiedergabesignalpegel erreicht wird, muß die Kristallisationszeit τ(Tn) des Aufzeichnungsfilms auf einen mäßig großen Wert ta eingestellt werden, der ein Zwischenwert zwischen der Durchquerungsdauer tc1 des Kristallisierungsmodus, und der Durchquerungsdauer tc2 des Amorphisierungsmodus ist (τ(Tn) = ta). Es ist daher unmöglich, im Kristallisierungsmodus die Kristallisationsrate von 100% zu erreichen. In den Fig. 30A und 30B ist die Kristallisationsdauer τ(Tn) bei der Nasentemperatur Tn auf 40 Nanosekunden eingestellt, was beim Kristallisierungsmodus zu einer Kristallisationsrate von 80%, und beim Amorphisierungsmodus zu einer Kristallisationsrate von 40% führt.
Die herkömmliche Einzelstrahlüberschreibung ist mit den obigen Einschränkungen behaftet. Nachfolgend wird eine Erläuterung in bezug auf die Kristallisationsrate beim Amorphisierungsmodus, und die Kristallisationsrate beim Kristallisierungsmodus für den Fall des Überschreibens unter den obigen Einschränkungen gegeben.
Beim Amorphisierungsmodus wird der aufzeichnende Film in der Aufzeichnungsposition mit einem male geschmolzen, um in die flüssige Phase überzugehen, und er wird im abrupten Kühlungsprozeß aus der flüssigen Phase in die feste Phase rekristallisiert, so daß seine Rekristallisierungsrate konstant bleibt und 40% beträgt. Andererseits wird der Film beim Kristallisierungsmodus nicht geschmolzen, wobei ein voller Prozeß des Kristallisierungsmodus keinen vollständig kristallinen Zustand mit der Kristallisationsrate von 100% herbeiführen kann, so daß der Einfluß der alten Kristallisationsrate der Aufzeichnungsposition im Zeitpunkt vor der neuen Kristallisierung als Vorgeschichte übrig bleibt. Falls die frühere Phase in der Aufzeichnungsposition als Vorgeschichte kristallin ist, hat die Kristallisationsrate bereits 80% erreicht, so daß es dem verbleibenden 20%-Anteil an amorpher Fläche, die immer noch nicht kristallisiert ist, leichter gemacht wird, kristallisiert zu werden. Die Kristallisationsrate des amorphen Anteils (nichtkristallisierter Anteil) beträgt 80%, wenn die neue Kristallisierung durch einmaliges Laserbestrahlen durchgeführt wird.
Die neue Kristallisationsrate erreicht also nach Einsatz des Kristallisierungsmodus 96% (nämlich die anfängliche Kristallisationsrate von 80%, plus die Kristallisationserleichterungsrate von 16% für den nichtkristallisierten Anteil). Falls die Vorgeschichte den Amorphisierungsmodus kurz vorher erfahren hat, beträgt die anfängliche Kristallisationsrate 40% beträgt, und die neue Kristallisationsrate erreicht nach dem Einsatz des Kristallisierungsmodus diesmal 88% (nämlich die anfängliche Kristallisationsrate von 40%, plus die Kristallisationserleichterungsrate von 48%).
Obwohl sich der aufzeichnende Film in der kristallinen Phase befindet, besitzt der Film m Kristallisierungsmodus auf diese Weise Abschnitte mit unterschiedlichen Kristallisationsraten von 96% und 88%, die je nach der Vorgeschichte gebildet werden. Dieser Unterschied führt zu einem unvollständigen Löschen, was beim Überschreiben das Problem der Schaffung eines ungenügenden Löschverhältnisses bezüglich der Datenvorgeschichte verursacht.
Das Problem macht sich besonders bei der optischen Platte im CAV- System (Constant Angular Velocity) mit konstanter Drehzahl bemerkbar; bei dem die Lineargeschwindigkeit in der inneren und der äußeren Peripherie unterschiedlich ist. Die Laserbestrahlungszeit zum Kristallisieren der Aufzeichnungsposition ist auf eine Dauer innerhalb der Zeit t für den Durchlauf des Laserflecks durch die Aufzeichnungsposition begrenzt. Die Zeit t wird durch t = (Laserfleckdurchmesser)/(Lineargeschwindigkeit) definiert, wobei der Laserfleckdurchmesser konstant eingestellt ist. Bei der CAV-Platte ist die Lineargeschwindigkeit der äußeren Peripherie relativ groß, so daß die Laserbestrahlungszeit zum Kristallisieren der Aufzeichnungsposition verkurzt wird. Daher kann die Kristallisation beim Kristallisierungsmodus nicht genügend erleichtert werden, so daß das Löschverhältnis ungünstig verringert wird, besonders an der äußeren Peripherie. Weiter werden beim Stande der Technik die Bestrahlungsleistung P&sub1; im Amorphisierungsmodus, und die Bestrahlungsleistung P&sub2; im Kristallisierungsmodus jeweils entsprechend auf 20 mW und 10 mW eingestellt (P&sub1;/P&sub2; = 2), so daß die Breite des Erwärmungssbereiches in den Aufzeichnungspositionen in der Spurweitenrichtung beim Amorphisierungsmodus und beim Kristallisierungsmodus verändert wird. Dies führt ebenfalls zu einem unvollständigen Löschen.
Die Druckschrift EP-A-0 265 971 offenbart ein Überschreibungsverfahren, das mit drei unterschiedlichen Leistungspegeln arbeitet. Das Verfahren beginnt mit dem Anlegen eines Löschleistungspegels, woraufhin ein Abtastleistungspegel und schließlich ein Tiefkühlleistungspegel angelegt wird. Der Abtastleistungspegel übersteigt den Schmelzleistungspegel. Der Löschleistungspegel bewirkt das Kristallisieren des Films, und zwar durch Erwärmen desselben auf den Kristallisationstemperaturbereich. Der Abtastleistungspegel bewirkt das Schmelzen des Films, und die anschließende Kühlleistung bewirkt das Härten des Films, was zu einem amorphen Zustand führt. In der Druckschrift wird angegeben, daß der Löschleistungspegel in einigen Fällen leicht oberhalb des Schmelzleistungspegels liegen kann. Jedoch bleiben die Schmelzbedingungen für den Löschleistungspegel und den Aufzeichnungsleistungspegel unterschiedlich.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum optischen Aufzeichnen von Informationen, sowie eines Aufzeichnungsmediums für diese Informationen, das ein Überschreiben unter Verwendung eines einzelnen Strahls mit hohem Löschverhältnis ermöglicht.
Das genannte Ziel wird mit einem Verfahren, wie es im unabhängigen Anspruch 1 definiert ist; mit einer Vorrichtung, wie sie im unabhängigen Anspruch 5 definiert ist; und mit einem Medium erreicht, wie es im unabhängigen Anspruch 6 definiert ist.
Um das obige Ziel zu erreichen, wird der Betriebspunkt der aufgestrahlten Laserleistung sowohl für den Amorphisierungsmodus, als auch für den Kristallisierungsmodus auf eine Leistung eingestellt, die es ermöglicht, den Aufzeichnungsfilm auf eine Temperatur oder seinen Schmelzpunkt, oder darüber hinaus, zu erwärmen; und ebenso wird die Wärmeabgabeeigenschaft des Aufzeichnungsfilmes und seines benachbarten Materials so eingestellt, daß die Kühldauer nach dem Schmelzen (die Durchquerungsdauer; die erforderlich ist, um den Kristallisationstemperaturbereich des Aufzeichnungsfilms im Kühlprozeß zu durchqueren) durch die aufgestrahlte Leistung verändert wird. Weiter wird auch die Kristallisationszeit des Aufzeichnungsfilms innerhalb eines Bereiches zur Steuerung der Kühldauer durch die obige Laserleistung so eingestellt, daß das mit einem Phasenwechsel arbeitende optische Informationsaufnahmemedium während der Laserbestrahlung einen Amorphisierungsbereich und einen Rekristallisierungsbereich als sein Phasenänderungsmerkmal aufweist. Die Information wird durch die Phasenänderung zwischen dem Amorphisierungsbereich und dem Reklistallisierungsbereich aufgenommen. Der Aufzeichnungs- oder Schreibprozeß wird durch die Schritte 101 bis 103 in Fig. 1 ausgeführt, wie später beschrieben wird.
Nachfolgend wird der Rekristallisierungsbereich erläutert. In Fig. 23 stellt die Abszisse die Laserbestrahlungszeit tp (Impulsbreite), und die Ordinate die Laserbestrahlungsleistung P dar. Dann wird der Phasenänderungszustand des Aufzeichnungsfilms, bestehend aus einem sich nicht verändernden Bereich, einem Rekristallisierungsbereich, einem Amorphisierungsbereich, und einem beschädigten Bereich aufgrund übermäßiger Erwärmung, gemäß den Variablen von tp und P unterschieden. Jeder Bereich hängt im Prinzip von der Erwärmungstemperatur des Aufzeichnungsfilms ab. Von der Seite niedriger Leistung her sind nacheinander angeordnet: der sich nicht ändernde Bereich, der Kristallisierungsbereich über der Kristallisationsgrenzlinie l&sub1; (entsprechend der Temperatur Tn), der Amorphisierungsbereich über der Amorphisierungsgrenzlinie l&sub2; (entsprechend dem Schmelzpunkt Tm im Bereich mit der Imulsbreite tp von 10 ns oder weniger), und der schädigende Bereich über der Schadensgrenzlinie l&sub3;. Da die erreichte Temperatur im wesentlichen der Bestrahlungsenergie (t x B) proportional ist, ist jede Grenzlinie eine Linie mit t x B = konstant, die eine geradlinig nach unten weisende Tendenz hat. Mit der Zunahme der Bestrahlungsdauer tritt innerhalb der verlängerten Bestrahlungsdauer thermische Diffusion auf, so daß, um die erreichte Temperatur gleich groß zu halten, die Bestrahlungsdauer umso länger sein muß, je größer die Leistung ist. Die Grenzlinie hat also auf Seiten der längeren Bestrahlungsdauer einen mäßigeren Anstieg als die Linie mit t x P = konstant.
Im vorliegenden Falle kann, wie oben erwähnt, die Amorphisierungsgrenzlinie l&sub2; mit tp: kurz, die geradewegs nach unten absteigt, durch Anpassen der Kristallisationszeit und der Abkühlzeit des Aufzeichnungsfilms im Breich mit tp: lang geradewegs nach oben ansteigend ausgebildet werden (Fig. 3A).
Nun wird die Linie l&sub4; durch Extrapolieren der Amorphisierungsgrenzlinie l&sub2; im Breich mit tp kurz in den Breich mit tp lang erstreckt, so daß sie parallel zur Kristallisierungsgrenzlinie l&sub1; verläuft. Diese Extrapolationsgrenzlinie l&sub2; mit tp: kurz (die darstellt, daß der Aufzeichnungsfilm seinen Schmelzpunkt ereicht hat) entspricht im wesentlichen der parallel zur Kristallisationslinie l&sub1; verlaufenden Extrapolationskurve, so daß sie die konstant erreichte Temperatur liefert und als eine Grenze betrachtet werden kann, bei der die Temperatur des Aufzeichnungsfilms den Schmelzpunkt desselben erreicht (im folgenden als Schmelzlinie bezeichnet).
Obwohl der durch die Schmelzlinie und die Amorphisierungsgrenzlinie abgeteilte Bereich die Kristallisation verursacht, ermöglicht er im übrigen verschiedene Operationen. Genauer gesagt bedeudet die Kristallisation unterhalb der Schmelzlinie nur; daß die Kristallisation im festen Zustand erleichert wird, während Kristallisation oberhalb der Schmelzlinie bedeutet, daß der Aufzeichnungsfilm sofort bei einer Temperatur geschmolzen wird, die den Schmelzpunkt überschreitet und den flüssigen Zustand bezeichnet, und daß im Abkühlprozeß eine Rekristallisation erfolgt. Der Bereich über der Schmelzlinie wird als Rekristallisationsbereich bezeichnet.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der vorliegenden Erfindung überschlägig erläutert. Die Rekristallisation hängt vom Verhältnis der Durchquerungsdauer tc (Zeit die benötigt wird, um den Kristallisationstemperaturbereich im Kühlprozeß vom Schmelzpunkt aus zu durchqueren) zur Kristallisationsdauer τ(Tn), d.h., dem Wert tc/τ(Tn) ab. Mit tc/τ(Tn): groß (» 1), kann der Film leicht rekristallisiert werden, da er von der flüssigen Phase aus allmählich abgekühlt wird, während mit tc/τ(Tn): klein (« 1), der Film nur schwer zu rekristallisieren ist, da er von der flüssigen Phase aus abrupt abgekühlt und abgeschreckt wird, um amorph zu werden.
Die Durchquerungsdauer tc kann durch die Summe eines ersten Durchquerungszeitfaktors tcα, der durch die Zeitkonstante der Wärmeabfuhr in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Mediums definiert ist; eines zweiten Durchquerungszeitfaktors tcβ, der durch die Laserbestrahlungsleistung definiert ist; und eines dritten Durchquerungszeitfaktors tcγ dargestellt ist, der durch die Änderung der Kühleigenschaft definiert wird, wenn sich die thermische Diffusion gemäß der Bestrahlungsdauer; d.h., gemäß der Formel tc = tcα + tcβ + tcγ, ändert. Der erste Durchquerungszeitfaktor tcα, der durch die Wärmeabfuhrkonstante definiert wird, ist groß, wenn die Wärmekapazität des Aufzeichnungsfilms klein und die Wärmeleitfähigkeit des benachbarten Materials groß ist. Falls weiter die Bestrahlungsleistung bei fester Wärmeabfuhrkonstante gesteigert wird, wird die Temperaturänderung je Zeiteinheit vergrößert, so daß die Zeitdauer; die benötigt wird, um den Kristallisationstemperaturbereich zu durchqueren, verringert wird. Dann wird der zweite Durchquerungszeitfaktor tcβ klein. Falls weiter die Bestrahlungsdauer tc vergrößert wird, erscheint die wirksame Wärmekapazität aufgrund der vom Laserfleckabschnitt während der Bestrahlung ausgehenden thermischen Diffusion vergrößert. Dann wird die wirksame Wärmeabfuhrkonstante groß, während die Abkuhlgeschwindigkeit klein wird, so daß der dritte Durchquerungszeitfaktor tcγ groß wird.
Der Rekristallisationszustand hängt davon ab, welcher der Faktoren tcα, tcβ und tcγ im Verhältnis der Durchquerungszeit tc zur Kristallisationsdauer τ(Tn) dominant ist.
Beim Einzelstrahlüberschreiben zur Erzielung eines hohen Löschverhältnisses wird gefordert, daß der aufzeichnende Film in der Aufzeichnungsposition geschmolzen wird, während das Leistungsprofil des Bestrahlungslasers so gesteuert wird, daß eine Phasenänderung zwischen dem amorphen Zustand und dem Rekristallisationszustand herbeigeführt wird.
Hierzu ist es erforderlich, den ersten Durchquerungszeitfaktor tcα, der eine feste Komponente in Abhängigkeit von der Plattenzusammensetzung bildet, klein zu machen und den zweiten und dritten Durchquerungszeitfaktor tcβ sowie tcγ dominant zu machen. Falls, wie oben erwähnt die Wärmeabfuhreigenschaft der Plattenzusammensetzung gesteigert wird, kann die Wärmeabfuhrkonstante verringert werden, so daß auch der erste Durchquerungszeitfaktor tcα verringert werden kann.
Bei der Plattenzusammensetzung mit gesteigerter Wärmeabfuhreigenschaft gilt:
tc/τ(Tn) = (tcβ + tcγ)/τ(Tn)
Wie zuvor erwähnt, wird tcβ verringert, wenn die Leistung erhöht wird; und wenn die Bestrahlungsdauer verlängert wird, wird tcγ verlängert. Somit kann (tcβ + tcγ) unter Benutzung des Leistungsprofils gesteuert werden. Es wird angenommen, daß der Durchschnittswert von (tcβ + tcγ) in einem kontrollierbaren Bereich den Wert ta besitzt, und daß ein Aufzeichnungsfilm eine Kristallisationsdauer τ(Tn) mit dem Wert ta besitzt. Dann kann der Wert von (tcβ + tcγ)/τ(Tn) um 1 durch Andern des Leistungsprofils des Bestrahlungslasers variiert werden.
Mit (tcβ + tcγ)/τ(Tn) > > 1 wird der Aufzeichnungsfilm rekristallisiert, da er nach dem Schmelzen allmählich abgekühlt wird. Mit (tcβ + tcγ)/τ(Tn) < < 1 wird der Aufzeichnungsfilm amorph gemacht, da er nach dem Schmelzen abrupt abgekühlt wird.
Die Fig. 2A und 2B zeigen die Temperaturprofile des Aufzeichnungsfilms, wenn ein metallischer Film mit verstärkter Wärmeabfuhreigenschaft in thermischer Kopplung mit dem Aufzeichnungsfilm vorgesehen wird, so daß tcα verringert wird. Wenn tcα verringert wird, wird die Wärmeansprechgeschwindigkeit während der Laserbestrahlung gesteigert, so daß das Temperaturprofil dem Leistungsprofil eines Laserflecks selber in Gauss'scher Verteilung entsprechen kann, wenn der Laserfleck durchläuft. Das Temperaturprofil ist also der Gauss'schen Verteilung ähnlich. Speziell ändert sich die Temperatur um die Spitze des Temperaturprofils herum nur langsam, aber um die Mitte desselben schnell. Wenn eine geringe Leistung aufgestrahlt wird, wie aus Fig. 2A hervorgeht, durchquert die Temperatur des Aufzeichnungsfilms den Kristallisationsbereich dort, wo die Temperaturänderung nur mäßig ist, so daß die Durchquerungsdauer tc3 während der Bestrahlung mit geringer Leistung lang wird. Dann wird der Aufzeichnungsfilm von der flüssigen Phase aus langsam abgekühlt und rekristallisiert. Wenn andererseits eine hohe Leistung aufge strahlt wird, durchquert die Temperatur des aufzeichnenden Films, wie aus Fig. 2B hervorgeht, den Rekristallisationstemperaturbereich dort, wo die Temperaturänderung abrupt erfolgt, so daß die Durchquerungsdauer tc4 während der Bestrahlung mit hoher Leistung kurz ist. Dann wird der aufzeichnende Film rasch von der flüssigen Phase aus abgekühlt und amorph gemacht.
Die Bedingung (tcβ + tcγ)/τ(Tn) = 1 ist ein Kriterium für die Grenze zwischen dem kristallisierten Zustand und dem amorphen Zustand. Diese Grenze wird weiter unten in bezug auf die Bestrahlungsleistung und die Bestrahlungsdauer betrachtet. Wenn die Leistung erhöht wird, wird tcβ verringert, und wenn die Bestrahlungsdauer verlängert wird, wird tcγ vergrößert. Die Leistung, die die Bedingung (tcβ + tcγ) = τ(Tn) befriedigt, wenn die Bestrahlungsdauer lang ist, ist größer als diejenige Leistung, bei der die Bestrahlungsdauer kurz ist. Daher ist mit der Bestrahlungsdauer als Abszisse und der Leistung als Ordinate die Grenze, die den Kristallisierungsbereich und den Amorphisierungsbereich trennt, eine gerade aufsteigende Linie. Weiter kann durch Abstimmen des Bestrahlungsleistungsprofils zur Vergrößerung der Änderung von tcβ, und ferner durch Abstimmen der thermischen Diffusion zum Beschränken von tcγ derart, daß tcγ dominanter gemacht wird, der Gradient der Grenzlinie zwischen dem Rekristallisierungsbereich und dem Amorphisierungsbereich mäßig groß gemacht werden. Im Gegensatz dazu kann durch Beschränken der Änderung von tcβ derart, daß tcγ dominanter gemacht wird, der Gradient der Grenzlinie steil gemacht werden.
Auf diese Weise kann ein Aufzeichnungsmedium mit einem Rekristallisierungsbereich und dem abgestimmten Gradienten der Grenze zwischen ihm und einem Amorphisierungsbereich geschaffen werden. Wenn die Einzelstrahl-Überschreibung zwischen dem Rekristallisierungsbereich und dem Amorphisierungsbereich durchgeführt wird, befinden sich alle Betriebspunkte bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes. Somit wird der aufzeichnende Film in der Aufzeichnungsposition geschmolzen und geht sofort in die flüssige Phase über. Daher kann der Unterschied der Kristallisationsrate in bezug auf den vorherigen Zustand der Betriebspunkte, der eine Ursache für das unvollständige Löschen beim Überschreiben ist, beseitigt werden. Durch das Schmelzen wird der aufzeichnende Film in der Aufzeichnungsposition einem perfekten Löschen unterzogen, wodurch ein hohes Löschverhältnis oder eine hohe Löschfähigkeit erzielt wird.
Ein Beispiel für die Fähigkeit, die ein Rekristallisierungsbereich bei einem optischen Informationsaufnahmemedium mit Phasenwechsel aufweist, ist in der weiter oben zitierten Publikation "SINGAKU GIHO", Bd, 87, NL 310 CPM87-80 beschrieben. Darin wird aber nicht die Benutzung des Rekristallisierungsbereichs und die Technik des Abstimmens des Aufzeichnungsmediums zur Verwendung des Rekristallisierungsbereichs offenbart, wodurch das Löschverhältnis deutlich verbessert wird. Es wird lediglich eine Dreistrahl-Überschreibungstechnik offenbart, die eine Vorstufe der Benutzung des Rekristallisierungsbereiches ist.
Weiter soll darauf hingewiesen werden, daß die Publikation den Phasenwechsel in einem statischen System vorsieht und nicht in Betracht zieht, daß die Kristallisation, die auf einem empfindlichen thermischen Gleichgewicht basiert, zusammen mit der Wärmeausbreitung im Aufzeichnungsmedium vor und nach der Laserbestrahlung bei einem sich bewegenden System betrachtet werden sollte.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm der Basisschritte der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A und 2B die Beziehung zwischen den Temperaturprofilen der Aufzeichnungsposition und jeweils hoher und geringer Bestrahlungsleistung;
Fig. 3A und 3B charakteristische Diagramme zur Erläuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4A und 4B jeweils entsprechend eine Tabelle, die das Vergleichsergebnis eines Träger/Rauschverhältnisses (CNR) und eines Löschverhältnisses zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik wiedergibt, sowie ein Diagramm, das das Profil der Bestrahlungsleistung zeigt;
Fig. 5 ein Flußdiagramm des Aufzeichnungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6A und 6B Temperaturprofile zur Erläuterung des Aufzeichnungsverfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ein Flußdiagramm des Aufzeichnungsverfahrens gemäß der weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 und 9 jeweils entsprechend ein Kennliniendiagramm der Bestrahlungsleistung P&sub2; in bezug auf das Löschverhältnis, und eines Verhältnisses der Bestrahlungsleistung P&sub1;/P&sub2; in bezug auf das Löschverhältnis;
Fig. 10, 11 und 13 jeweils eine Schnittansicht der Struktur des Aufzeichnungsmediums gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12A und 12B jeweils entsprechend ein Kennliniendiagramm des Phasenwechsels bzw. der Laserbestrahlungsleistung in bezug auf den Reflexionskoeffizienten bei einer optischen Platte gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14A ein Kennliniendiagramm eines Phasenwechsels, und die Fig. 14B und 14C sind Kennliniendiagramme der Laserbestrahlungsleistung in bezug auf den Reflexionskoeffizienten bei einer optischen Platte gemäß einer Ausführungsform (Beispiel 4) der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 ein Flußdiagramm, das das Aufzeichnungsverfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 16A und 16B Temperaturprofile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 und 18 jeweils entsprechend ein Kennliniendiagramm der Lineargeschwindigkeit in bezug auf das Löschverhältnis bzw. des Nebensprechens in bezug auf den Trägerpegel;
Fig. 19 ein Blockschaltbild eines optischen Informationsgerätes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 20A und 20B jeweils entsprechend ein Blockschaltbild eines optischen Informationsaufnahme-/-wiedergabegerätes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eine optische Platte mit einem dafür benutzten gesteuerten Datensatz;
Fig. 21 bis 23 Ansichten zur Erläuterung des Standes der Technik, wobei Fig. 21 eine Schnittansicht einer bekannten Struktur ist und auch die Beziehung zwischen einer optischen Platte und der Laserstrahlbestrahlung zeigt; Fig. 22 ein Diagramm des Profils der Bestrahlungsleistung ist; und Fig. 23 ein Kennliniendiagramm des Phasenwechsels eines Aufzeichnungsfilms zeigen;
Fig. 24 ein Kennliniendiagramm der Kristallisationsdauer bezogen auf die Temperatur;
Fig. 25 bis 29 Kennliniendiagramme zur Erläuterung des Kristallisationstemperaturbereiches; und
Fig. 30A und 30B jeweils entsprechend Diagramme zur Veranschaulichung des Kristallisationsprozesses bei einem aufzeichnenden Film mit Phasenwechsel im Kristallisierungsmodus und im Amorphisierungsmodus, bezogen auf die Kristallisationsrate desselben.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen werden nunmehr mehrere Ausführungsformen erläutert. Es soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß die vorliegende Erfindung bei einer optischen Platte mit Dünnfilmstruktur angewandt werden kann, die in einer US-Anmeldung offenbart ist, welche auf der Basis der japanischen Patentanmeldung NL 63-154743, angemeldet am 24. Juni 1988, offenbart und dem Berechtigten der vorliegenden Anmeldung übereignet worden ist.
Fig. 3A ist ein Kennliniendiagramm der Phasenwechselbereiche in bezug auf die Laserbestrahlungsleistung und die Bestrahlungsdauer bei einer optischen Platte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Messungen werden bei Änderung der Plattendrehzahl, dem Radius und der Laserbestrahlungsleistung P unter Benutzung eines optischen Aufnehmers mit einem Laserfleckdurchmesser von Φ = 1 um durchgeführt. Die Bestrahlungsdauer tp ist wie folgt eingestellt:
tp = Φ x 60/2πRN;
es bedeutet Φ: den Laserfleckdurchmesser
R: den Radius
N: die Drehzahl (U/min).
Die Grenzlinie eines Amorphisierungsbereiches wird durch das Bezugszeichen 1; diejenige eines Kristallisierungsbereiches durch das Bezugszeichen 2; diejenige eines beschädigten Bereiches durch das Bezugszeichen 3; und eine Schmelzlinie durch das Bezugszeichen 4 bezeichnet.
Die Grenzlinie 1 des Amorphisierungsbereiches ist bei der Laserbestrahlungsdauer tp = tpo = 0,1 us am niedrigsten und steigt bei tp > 0,1 us nach rechts hin an. Die Schmelzlinie 4 ist eine Linie, die durch Extrapolieren der Grenzlinie 1 des Amorphisierungsbereiches bei tp = 0,05 us in die Bestrahlungsdauerzone mit tp > 0,1 us parallel zur Grenzlinie 2 des Kristallisierungsbereiches erhalten wird. Der zwischen der Schmelzlinie 4 und der Grenzlinie 1 des amorphisierenden Bereiches befindliche Bereich ist ein Rekristallisierungsbereich 5.
Fig. 3B ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Bestrahlungsleistung P und dem Reflexionskoeffizienten darstellt, wenn die Bestrahlungsleistung P so verändert wird, daß der Rekristallisierungsbereich 5 mit tp = 0,2 us (N = 1800 U/min, R = 30 mm in Fig. 3A) durchquert wird. Die durchgezogene Linie ist eine Kennlinie für den Fall, daß der Anfangszustand ein kristalliner Zustand ist, während die gestrichelte Linie eine Kennlinie für den Fall ist, daß der Anfangszustand ein amorpher Zustand ist. Der vom kristallinen Zustand aus beginnende Reflexionskoeffizient beginnt bei der Bestrahlungsleistung von 9 mW und geht bei 14 mW in Sättigung. Der vom amorphen Zustand ausgehende Reflexionskoeffizient beginnt bei einer Bestrahlungsleistung von 6 mW abzunehmen; wird dann bei einer Bestrahlungsleistung von 9 mW zum Reflexionskoeffizienten entprechend einem kristallinen Zustand; beginnt dort wieder zuzunehmen; und geht bei einer Bestrahlungsleistung von 14 mW oder mehr in Sättigung, und liefert so erneut einen Reflexionskoeffizienten entsprechend dem amorphen Zustand. Es sei nun angenommen daß das Zwischenniveau zwischen den Reflexionskoeffizienten entsprechend dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand eine Phasenwechselgrenze ist, wobei 7 mW die Kristallisierungsleistung, 12 mW die Amorphisierungsleistung, und 9 mW die Schmelzleistung PM ist.
Fig. 4A zeigt als Vergleich zwischen Ausführungsformen (Beispielen) der vorliegenden Erfindung und Beispielen des Standes der Technik Kennlinien des CNR (Verhältnis des Trägersignalpegels zum Rauschen) und des Löschverhältnisses, wenn eine Einzelstrahlüberschreibung zwischen der Frequenz von 2 MHz und 3 MHz durchgeführt wird. Das Löschverhältnis gibt an, welche Menge bzw. wieviel vom 2 MHz-Signal gelöscht wird, wenn das 3 MHz-Signal über das 2 MHz-Signal geschrieben wird.
Beispiel 1 betrifft den Fall, bei dem das Einzelstrahlüberschreiben in den Fig. 3A und 3B zwischen einem Amorphisierungsbetriebspunkt B im Amorphisierungsbereich, und einem Rekristallisierungsbetriebspunkt C im Rekristallisierungsbereich durchgeführt wird, wobei die erste Bestrahlungsleistung den Wert P&sub1; = 12,5 mW (hohe Leistung), und die zweite Bestrahlungsleistung den Wert P&sub2; = 9,5 mW (niedrige Leistung) aufweist, und wobei beide Werte größer als die Schmelzleistung PM = 9 mW sind, die ihrerseits in der Lage ist, die Aufzeichnungsposition auf den Schmelzpunkt oder darüber hinaus zu erwärmen, wobei die Bestrahlungsdauer tp = 0,2 us für die Bestrahlung mit beiden Leistungen P&sub1; und P&sub2; im Bestrahlungsleistungsprofil ist.
Das Verfahren zum Wählen der Phase (Zustand) einer Aufzeichnungsposition zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand erfolgt, wie in Verbindung mit den Fig. 2A und 2B erläutert, durch Andern der Bestrahlungsleistung derart, daß die zum Durchqueren des Kristallisationstemperaturbereiches erforderliche Durchquerungszelt tc während der hohen Leistungsbestrahlung (tc4) kürz,und während der Bestrahlung mit geringer Leistung (tc3) lang ist. Fig. 5 zeigt die Schritte zur Durchführung dieser Operation. Demgemäß kann ein hohes CNR von 49 dB, und auch ein hohes Löschverhältnis von 41 dB erzielt werden, was auf der Tatsache beruht, daß der Betriebspunkt auf die Temperatur des Schmelzpunktes oder darüber eingestellt ist.
Nachfolgend wird Beispiel 2 erläutert. Bei diesem Beispiel ist die Größe der zweiten Bestrahlungsleistung P&sub2; zum Kristallisieren die gleiche wie beim Beispiel 1 (P&sub2; = 9,5 mW (Punkt A)). Andererseits wird die erste Bestrahlungsleistung P&sub1; zum Amorphisieren auf P&sub1; = 16 mW eingestellt. Das Aufzeichnen erfolgt im Punkte C unter Verwendung von Impulsen mit herabgesetztem Tastgrad, um die erste Bestrahlungsdauer zum Amorphisieren tp1 = 50 ns bereitzustellen, die kürzer als die zweite Bestrahlungsdauer tp2 = 0,2 ms zum Kristallisieren ist. Das Einzelstrahl-Uberschreiben wird zwischen dem Rekristaliisierungsbereich und dem Amorphisierungsbereich durchgeführt, der nicht oberhalb des Rekristallisierungsbereiches liegt.
Die bei diesem Beispiel durchgeführte Betriebsweise wird nunmehr unter Bezugnahme auf das Temperaturprofil eines Aufzeichnungsfilms erläutert, wie in den Fig. 6A und 6B dargestellt.
Fig. 6A zeigt das gleiche Temperaturprofil mit der gleichen Laserleistung und Bestrahlungsdauer wie im Falle des Beispiels 1, dargestellt in Fig. 2A. Bei dem in Fig. 6B dargestellten Temperaturprofil ist die Bestrahlungsdauer verringert und die Leistung vergrößert, so daß die maximale Temperatur des Aufzeichnungsfilms die gleiche Temperatur wie bei Fig. 6A erreicht. In diesem Falle nimmt die Temperatur des Aufzeichnungsfilms schlagartig ab, da wegen der kurzen Bestrahlungsdauer die Laserbestrahlung endet, ehe der Laserfleck die Aufzeichnungsposition durchquert. Andererseits paßt das Temperaturprofil der Fig. 6A mit dem Durchqueren des Laserstrahls zusammen und zeigt unter dem Einfluß der Leistungsverteilung des Laserstrahlflecks eine allmähliche Temperaturabnahme. Dementsprechend ist beim Temperaturprofil der Fig. 6A mit der niedrigen Leistung und der langen Bestrahlungsdauer die Durchquerungsdauer tc1 lang, während bei dem Temperaturprofil der hohen Leistung und der kurzen Bestrahlungsdauer die Durchquerungsdauer tc8 kurz ist. Daher kann durch Steuern der Durchquerungsdauer zwischen tc7 und tc8 der Aufzeichnungsfilm in der Aufzeichnungsposition dem Phasenwechsel zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand unterzogen werden. Die Fig. 28 zeigt Schritte 701 bis 705 zum Aufzeichnen von Informationen durch diese Aufzeichnungstechnik (der Schritt 706 ist optional).
Demgemäß kann beim Beispiel 2 das CNR von 52 dB und das Löschverhältnis von 40 dB erzielt werden. Da beim Beispiel 1 die Betriebspunkte sowohl für den amorphisierenden als auch für den kristallisierenden Modus bei der Temperatur des Schmelzpunktes oder darüber eingestellt werden, kann ein so hohes Löschverhältnis erhalten werden. Da weiter das Aufzeichnen beim Amorphisierungsmodus in einer kürzeren Bestrahlungsdauer als im Beispiel 1 durchgeführt wird ist es möglich, die Kühlgeschwindigkeit zu steigern und dadurch das Amorphisieren zu erleichtern, so daß die Anderung des Reflexionskoeffizienten günstig beeinflußt wird und ein hohes CNR erhalten werden kann.
Beim Beispiel 1 beträgt die Zeit für den Laserstrahlfleck zum Durchqueren der Aufzeichnungsposition 0,2 us, während die Laserbestrahlungsdauer zum Aufzeichnen mit dem 2 MHz-Signal 0,25 us beträgt (Tastgrad: 50%). Dies bedeutet, daß sowohl pulsierende Wellenformen, als auch durch lange Pits erzeugte Signale aufgenommen werden können. Im Gegensatz dazu haben die Impulse im Falle des Beispiels 2 eine Impulsbreite von 0,05 us, was kurzer als die Durchquerungsdauer von 0,2 us des Strahlflecks ist. Durch Regulieren eines Teils der Grenzlinie des oberhalb des Rekristallisierungsbereiches gelegenen Amorphisierungsbereiches derart, daß sich eine allmählich ansteigende Linie ergibt, kann der Bereich der Langen aufnehmbarer Pits ausgedehnt werden.
Das Einstellen der Kristallisierungsleistung (zweite Bestrahlungsleistung) P&sub2; ist nicht auf P&sub2; = 9,5 mW beschränkt. Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen P&sub2; und dem Löschverhältnis wiedergibt. Wie aus der Figur hervorgeht, kann bei einer den Wert P&sub2; = 9 mW überschreitenden Leistung, die einen Rekristallisierungsbereich liefert, ein 30 dB überschreitendes Löschverhältnis erreicht werden. Die Leistung P&sub2; kann daher so eingestellt werden, daß sie das Arbeiten in dem die Leistung PM auf der Schmelzlinie überschreitenden Rekristallisierungsbereich ermöglicht.
Das konventionelle Beispiel 1 bezieht sich auf den Fall, daß die Einzelstrahlüberschreibung durchgeführt wird, um einen Phasenwechsel zwischen dem Kristallisierungsbereich (aber nicht dem Rekristallisierungsbereich) und dem Amorphisierungsbereich herbeizuführen, indem die Bestrahlungsleistung im Kristallisierungsmodus auf einen dritten Leistungswert P&sub3; = 8 mW, die die Aufzeichnungsposition nicht auf den Schmelzpunkt oder darüber erwärmen kann, und die erste Bestrahlungsleistung im Amorphisierungsmodus auf P&sub1; = 14 mW eingestellt wird. In diesem Falle findet die Aufzeichnungsoperation im Kristallisierungsmodus bei einer Temperatur statt, die niedriger als der Schmelzpunkt ist, so daß die Vorgeschichte nicht beseitigt und ein so hohes CNR von 52 dB erreicht werden kann, wohingegen das Löschverhältnis einen so niedrigen Wert wie 27 dB aufweist.
Das konventionelle Beispiel 2 bezieht sich auf den Fall, daß das Aufzeichnen im Amorphisierungsmodus mit kurzer Bestrahlungsdauer tp durchgeführt wird, wie beim Beispiel 2. Bei diesem Beispiel erleichert ein abrupteres Abkühlen die Amorphisierung, so daß das CNR auf 54 dB gesteigert wird, während das Löschverhältnis erheblich bis auf 20 dB verringert wird. Die konventionellen Beispiele, bei denen es eine Vorgeschichte gibt mit einem großen Unterschied in bezug auf die Kristallisierungsrate zwischen dem amorphen Anteil und dem kristallinen Anteil gibt und die Vorgeschichte nicht beseitigt werden kann, erbringen ein hohes CNR, aber auch ein erniedrigtes Löschverhältnis.
Die Beispiele 1 und 2 der vorliegenden Erfindung liefern im wesentlichen gleiche Löschverhältnisse und haben den Vorteil der Bereitstellung eines hohen Löschverhältnisses, unabhängig von der Bestrahlungsdauer tp.
Weiter muß beim konventionellen Beispiel 2 die erste Löschleistung P&sub1; zum Amorphisieren auf einen Wert von immerhin 16 mW gesteigert werden, um im Amorphisierungsmodus mit einer kurzen Bestrahlungsdauer aufzuzeichnen, während die zum Kristallisieren benutzte Bestrahlungsleistung P&sub3; lediglich 8 mW beträgt. Entsprechend ist das Verhältnis P&sub1;/P&sub3; groß, so daß die Breite des Erwärmungsbereichs bei gleicher Laserleistungsdichte stark zwischen den Aufzeichnungsabschnitt im Amorphisierungsmodus und den Aufzeichnungsabschnitt im Kristallisierungsmodus versetzt wird und sich auf einer Aufzeichnungsspur abwickelt. Diese Abwicklung fördert auch das unvollständige Löschen.
Andererseits wird bei den Beispielen der vorliegenden Erfindung ein Rekristallisierungsbereich als Betriebsmerkmal gebildet, um im Kristallisierungsmodus in diesem Bereich Betriebspunkte zu plazieren. Der Rekristallisierungsbereich wird auf der Seite höherer Leistung plaziert als dies beim Kristallisierungsbereich der Fall ist, so daß das Verhältnis P&sub1;/P&sub2; verringert und damit ein unvollständiges Löschen eingeschränkt werden kann.
Fig. 10 zeigt die Anordnung einer optischen Platte entsprechend den obigen Beispielen der vorliegenden Erfindung.
Die optische Platte besteht aus einem Aluminiumnitridfilm (AlN-Film) 12, einem Aufzeichnungsfilm 13, einem weiteren AlN-Film 14, einem Goldfilm 15 (Au), einem weiteren AlN-Film 16 und einem durch ultraviolettes Licht härtenden Film 17, wobei diese Filme nacheinander auf ein Substrat 11 mit dem nachfolgenden Aufbau aufgeschichtet sind. Zuerst wird der AlN-Film 12 mit einer Dicke von 70 nm auf einem auf dem Substrat angebrachten Interferenzfilm mit einer Spurverfolgungsführung aus Glas, die einen Durchmesser von 130 mm besitzt, durch Sputtern gebildet. Der aufzeichnende Film 13, der aus einem tertiären System von Indium, Antimon, Tellur (In-Sb-Te) besteht und eine Dicke von 50 nm hat, wird durch Sputtern auf dem Film 12 gebildet. Darauf wird ein weiterer AlN-Film 14 mit einer Dicke von 70 nm durch Sputtern aufgebracht. Weiter wird der Au-Film 15 mit einer Dicke von 100 nm als Reflexionsfilm mit Hilfe der Sputtertechnik aufgebracht. Schließlich werden der weitere AlN-Film 16 als Schutzfilm mit einer Dicke von 100 nm sowie der durch ultraviolette Strahlen härtende Harzfilm 17 mit einer Dicke von 10 um durch Schleuderüberziehen aufgebracht.
Obwohl sich das obige Beispiel auf den Fall bezieht, bei dem die Drehzahl der Scheibe N = 1800 U/min, und der Abstand zwischen der Drehachse und der Aufzeichnungsposition (d.h. der Rotationsradius) R = 30 mm, d.h. die Lineargeschwindigkeit in der Aufzeichnungsposition V 6 m/s beträgt, kann diese Lineargeschwindigkeit bei der vorliegenden Erfindung geändert werden.

Beispiel 3

Fig. 11 zeigt den Aufbau einer optischen Platte, wenn der Rekristallisierungsbereich für eine längere Laserbestrahlungsdauer eingestellt ist, so daß die Lineargeschwindigkeit V der CD (Kompaktplatte) etc., einem System mit einer Lineargeschwindigkeit von V = 1 m/s entspricht. Im einzelnen ist ein Tantalpentoxidfilm 12&sub2; (Ta&sub2;O&sub5;) mit einer Dicke von 70 nm als Interferenz-/Wärmeschutzfilm auf einem durch Spritzguß hergestelltem Abdrucksubstrat 11&sub1; aus Polykarbonat gebildet und mit einer Spurführung versehen. Ein aufzeichnender Film 13&sub1;, bestehend aus einem tertiären System von Antimon-Selen-Wismut (Sb-Se-Bi) mit einer Dicke von 90 nm ist auf dem Film 12&sub2; aufgebracht. Schließlich ist ein weiterer Ta&sub2;O&sub5;-Film 16&sub1; mit einer Dicke wie der des Schutzfilmes auf dem aufzeichnenden Film gebildet. Diese Filme werden durch das Sputterverfahren aufgebracht. Weiter ist ein durch ultraviolette Strahlen härtender Harzfilm 17 mit einer Dicke von 10 um durch Schleuderüberziehen aufgebracht.
Fig. 12A zeigt die Unterteilung der Phasenwechselbereiche bei dieser optischen Platte. Bei der Platte besteht der Wärmeschutzfilm aus Ta&sub2;O&sub5;, also einer Verbindung, die eine geringere Wärmeleitfähigkeit als AlN besitzt, und der aufzeichnende Film besteht aus Sb-Se-Bi, also einer Verbindung, die eine längere Kristallisierungszeit als In-Sb-Te erfordert. Daher ist der Rekristallisierungsbereich im Vergleich zu Fig. 3A zur Seite der längeren Laserbestrahlungsdauer hin verschoben; und der Rekristallisierungsbereich, über dem sich ein Amorphisierungsbereich befindet, kann im Bereich einer Bestrahlungsdauer von 0,3 us/2us angelegt werden.
Fig. 12B zeigt die Beziehung zwischen der Laserbestrahlungsleistung P und dem Reflexionskoeffizienten bei einer Bestrahlungsdauer von 1 us (Lineargeschwindigkeit: 1m/s). Die durchgezogene Linie betrifft den Fall, bei dem der Anfangszustand kristallin ist, während die gestrichelte Linie den Fall bezeichnet, bei dem der Anfangszustand amorph ist. Der Reflexionskoeffizient im amorphen Zustand und der kristalline Zustand der Platte haben im Vergleich zum Falle der Fig. 3B einen umgekehrten Verlauf; der kristalline Zustand weist nämlich einen größeren Reflexionskoeffizienten auf. Dies wird durch den Reflexionsindex, den Absorptionskoeffizienten, die Dicke des Sb-Se-Bi-Films und die Wellenlänge (= 830 nm) des benutzten Lasers bestimmt. Die vorliegende Effindung hängt nicht vom Wert des Reflexionskoeffizienten im amorphen und im kristallinen Zustand ab.
Wie im Falle der Fig. 3B beträgt die Kristallisierungsleistung 6 mW, die Schmelzleistung 10 mW und die Amorphisierungsleistung 13 mW. Die Betriebspunkte beim Einzelstrahlüberschreiben werden bei der Amorphisierungsleistung (erste Bestrahlungsleistung) P&sub1; = 15 mW (B-Punkt), und der Kristallisierungsleistung (zweite Bestrahlungsleistung) P&sub2; = 11 mW (A-Punkt) eingestellt, die größer als die Schmelzleistung sind. Das Überschreiben wird mit Frequenzen von 0,5 MHz und 0,7 MHz wiederholt.
Da die Betriebspunkte bei einer Leistung eingestellt werden, die die Schmelzleistung zum Schmelzen des aufzeichnenden Films an der Aufzeichnungsposition übersteigt, kann die Vorgeschichte beseitigt werden, wodurch ein hohes CNR von 48 dB und ein hohes Löschverhältnis von 40 dB erzielt werden. Ahrilich den Beispielen 1 und 2 ermöglicht das vorliegende Beispiel ein Aufzeichnen mit sich ändernder Frequenz- und Impulsbreite (und somit der Bestrahlungsdauer t), wodurch ein hohes CNR und ein hohes Löschverhältnis bei niedriger Lineargeschwindigkeit erzielt wird.

Beispiel 4

Fig. 13 zeigt den Aufbau einer optischen Platte, die für eine Verwendung geeignet ist, bei der sich im Falle einer Platte von 5,25 Inch in einem CAV-System (Winkelgeschwindigkeit: konstant) für die Datenspeicherung die Lineargeschwindigkeit im Bereich von 5 m/s bis 12 m/s an der inneren und äußeren Peripherie ändert. Ein Siliziumnitridfilm 12&sub2; (SiN) mit einer Dicke von 70 nm ist als Interferenzfilm auf einem Glassubstrat 11&sub2; mit einer Spurführung ausgebildet. Ein aus einem tertiären System InSbTe bestehender Film 13&sub2; mit einer Dicke von 60 nm ist darauf als aufzeichnender Film gebildet. Ein weiterer SiN-Film 14&sub2; mit einer Dicke von 150 nm ist auf dem Film 13&sub2; aufgebracht. Ein Kupferfilm 15&sub2; (Cu) mit einer Dicke von 80 nm ist als Reflexionsfilm auf dem Film 14&sub2; gebildet. Und schließlich ist ein weiterer SiN-Film 16 mit einer Dicke von 100 nm auf dem Kupferfilm ausgebildet. Die Filme werden durch das Sputterverfahren aufgebracht. Schließlich wird ein durch ultraviolette Strahlen härtbarer Harzfilm 17&sub2; mit einer Dicke von 100 um durch Schleuderüberziehen auf dem Film 16 aufgebracht.
Der in Fig. 13 dargestellte Aufbau der Platte ist im Prinzip der gleiche wie derjenige, der in den Beispielen 1 und 2 benutzten Platte (Fig. 10). Dennoch unterscheidet sich der erstere vom letzteren in folgenden Punkten. Zum Abstimmen des Kristallisierungsbereichs wird als Material für den Interferenzfilm, anstelle von AlN, das Material SiN zum Vorrücken des Beginns der Rekristallisation verwendet, das im wesentlichen den gleichen Reflexionsindex wie ADN besitzt, jedoch eine geringere Wärmeleitfähigkeit als AlN aufweist. Umgekehrt wird anstelle von Gold Kupfer als Material für den Reflexionsfilm verwendet, das einen dem Gold entsprechenden Reflexionskoeffizienten sowie eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Gold besitzt, und das verwendet wird, um den aufzeichnenden Film, der durch die Laserbestrahlung durch den SiN-Film 14&sub2; hindurch bis zum Reflexionsfilm 15&sub2; erwärmt wird, rasch abzukühlen, wodurch die Rekristallisation aufgrund der Bestrahlung mit hoher Leistung und über eine lange Zeit verzögert wird. Das abrupte Ansteigen der Grenze zwischen dem Rekristallisierungsbereich und dem Amorphisierungsbereich wird also verzögert, um die Breite des Rekristallisierungsbereichs, über welchem sich der Amorphisierungsbereich befindet, in Richtung der Bestrahlungsdauer zu erweitern.
Fig. 14A zeigt die Unterteilung der Phasenwechselbereiche bei der obigen Platte. Die Grenzlinie des Amorphisierungsbereiches zeigt eine nach rechts hin allmählich ansteigende Kurve auf Seiten einer längeren Bestrahlungsdauer als 0,08 us. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet die Schmelzlinie, 5 den Rekristallisierungsbereich und 6 den Amorphisierungsbereich. Der Amorphisierungsbereich befindet sich oberhalb des Rekristallisierungsbereiches innerhalb eines weiten Bestrahlungsdauerbereiches von 0,08 us - 1 us.
Fig. 14B zeigt die Beziehung zwischen der Bestrahlungsleistung und dem Reflexionskoeffizienten bei einer Bestrahlungsdauer von 0.1 us (entsprechend einem Laserfleckdurchmesser von 1 um; einer Drehzahl von 1800 U/min und einem Radius von 60 mm).
Fig. 14C zeigt die Beziehung zwischen der Bestrahlungsleistung und dem Reflexionskoeffizienten bei einer Bestrahlungsdauer von 0.2 us. Fig. 14B bezieht sich auf die äußere Peripherie der Platte, während sich Fig. 14C auf die innere Peripherie (R = 30 mm) bezieht. In den Fig. 14A bis 14C beziehen sich A und C auf den beim Kristallisierungsmodus im Betriebspunkt gemessenen Fall, während sich B und D auf den im Amorphisierungsmodus im Betriebspunkt gemessenen Fall beziehen. Die durchgezogene Linie zeigt den Fall, bei dem der Anfangszustand kristallin ist, während die gestrichelte Linie den Fall anzeigt, bei dem der Anfangszustand amorph ist. In Fig. 14B beträgt die Kristallisierungsleistung 8 mW, die Schmelzleistung 10 mW, und die Amorphisierungsleistung 12 mW. In Fig. 14C beträgt die Kristallisierungsleistung 5 mW, die Schmelzleistung 8 mW, und die Amorphisierungsleistung 14 mW. Bei in der inneren Peripherie mit 15 mW eingestellten ersten Bestrahlungsleistung P&sub1; (Punkt B) und der auf 11 mW eingestellten zweiten Bestrahlungsleistung P&sub2; (Punkt A), und bei der in der äußeren Peripherie auf 15 mW eingestellten ersten Bestrahlungsleistung P1 (Punkt D) und der auf 11 mW eingestellten zweiten Bestrahlungsleistung P2 (Punkt C), wird das Überschreiben mit Frequenzen von 2,75 MHz und 3,76 MHz wiederholt. Als Ergebnis wird in der inneren Peripherie ein CNR von 48 dB und ein Löschverhältnis von 40 dB, und in der äußeren Peripherie ein CNR von 50 dB und ein Löschverhältnis von 37 dB erzielt. Durch Einstellen der Bestrahlungsleistungen P1 und P2 an den Betriebspunkten über der Schmelzlinie 4 für die innere und die äußere Peripherie mit unterschiedlichen Lineargeschwindigkeiten, derart, daß der Phasenwechsel zwischen dem Rekristallisierungsbereich und dem Amorphisierungsbereich unter Schmelzen des aufzeichnenden Films an der Aufzeichnungsposition herbeigeführt wird, kann die Vorgeschichte beseitigt werden, so daß ein hohes Löschverhältnis von 35 dB oder darüber sowohl für die innere als auch für die äußere Peripherie erzielt wird.
Weiter kann durch Steuern der Bestrahlungsdauer der Phasenzustand in der Aufzeichnungsposition des aufzeichnenden Film gesteuert werden. Das Flußdiagramm zum Aufzeichnen von Informationen wird für diesen Fall durch die Schritte 1501 bis 1508 in Fig. 15 veranschaulicht. Das Temperaturprofil des aufzeichnenden Films ist in diesem Falle in den Fig. 16A und 16B dargestellt. Wie aus Fig. 16A hervorgeht, ist im Falle, daß die Bestrahlungsdauer lang ist, die maximale Endtemperatur größer als im Falle, daß die Bestrahlungsdauer kurz ist, da mit der gleichen Leistung mehr Energie geliefert wird. Da im Kühlprozeß die maximale Temperatur höher eingestellt ist, kann das die Kristallisationstemperatur überschreitende Profil in einen zweiten Bereich mäßiger Anderung des Temperaturprofils eingestellt werden. Das Temperaturprofil erfährt eine erste mäßige Anderung in der Nähe der Spitze desselben; sodann eine abrupte Anderung im Verlauf desselben, und erneut die obige zweite mäßige Anderung im Bereich niedriger Temperatur Weiter ist das Gefälle des Temperaturprofils wegen der verlängerten Bestrahlungsdauer mäßiger als im Falle der kurzen Bestrahlungsdauer ausgebildet.
Andererseits ist im Falle, daß die Bestrahlungsdauer kurz ist, das den Kristallisationstemperaturbereich überschreitende Profil ein steiler Abschnitt, weil die maximale Endtemperatur relativ niedrig ist. Weiter ist das Profilgefälle selber wegen der verkurzten Bestrahlungsdauer steil. Daher kann die Zeit tc5 zum Durchqueren des Kristallisationstemperaturbereiches im Falle, daß die Bestrahlungsdauer lang ist, verlängert werden, während die Zeit tc6 zum Durchqueren des Kristallisationstemperaturbereiches im Falle, daß die Bestrahlungsdauer kurz ist, gekürzt werden kann. Durch Steuern dieser Durchquerungszeit kann der Phasenzustand der Aufzeichnungsposition so gesteuert werden, daß er amorph oder kristallin ist; und die Aufzeichnungsposition kann überschrieben werden, nachdem sie sofort auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt erwärmt wurde. Danach entspricht der Kristallisationsbetriebspunkt dem Punkte E in den Fig. 14A bis 14C, während der Amorphisierungsbetriebspunkt dem Punkte F in den Figuren entspricht.
Wie oben erläutert besteht die Grundidee der vorliegenden Erfindung, wie im Flußdiagramm der Fig. 1 dargestellt, darin, den aufzeichnenden Film in einer Aufzeichnungsposition mit einem male auf die Temperatur des Schmelzpunktes oder darüber zu erwärmen, und danach die Zeit zu ändern, die für die Temperatur der erwärmten Aufzeichnungsposition benötigt wird, um den Kristallisationstemperaturbereich in Abhängigkeit davon zu durchqueren, ob die aufzunehmende Information amorph oder kristallin ist. Die frühere Vorgeschichte kann also durch Schmelzen des aufzeichnenden Films beseitigt werden, wodurch das Überschreiben mit einem hohen Löschverhältnis durchgeführt wird.
Fig. 17 zeigt die Beziehung zwischen der Lineargeschwindigkeit V und dem Löschverhältnis. Die Betriebsweise der vorliegenden Erfindung, die durch die Markierung " " (oder durch die Linie P&sub1;/P&sub2; = 1,3) bezeichnet ist, liefert hohe Löschverhältniswerte von 35 dB oder mehr im Bereich der Lineargeschwindigkeit von 3 m/s bis 12 m/s, unabhängig von der Lineargeschwindigkeit. Andererseits liefert die Betriebsweise des durch die Markierung "X" (oder die Linie P&sub1;/P&sub2; = 2) bezeichneten konventionellen Beispiels eine Löschung geringer Qualität.
Die vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, einen hohen Löschverhältniswert unabhängig von der Lineargeschwindigkeit zu erzielen.
Nun ist aber die Bestrahlungsleistung (genauer gesagt die lineare Dichte der Bestrahlungsleistung) in der inneren Peripherie geringerer Lineargeschwindigkeit größer, so daß die Wärmeausbreitung in Richtung der Spurbreite in der inneren Peripherie größer ist, was zu Problemen der Zunahme des Übersprechens und der Löschung benachbarter Spuren führt.
Um die Aufzeichnungs sowohl in der inneren, als auch in der äußeren Peripherie bei einem System mit veränderlicher Lineargeschwindigkeit von Unvollkommenheiten freizuhalten, ist es erforderlich, den Anstieg der Amorphisierungsgrenzlinie über dem Rekristallisierungsbereich für die Laserbestrahlungsdauer passend zu definieren.
Fig. 18 zeigt die Beziehungen zwischen dem Anstieg M der Amorphisierungsgrenzlinie und dem Übersprechen aufgrund einer Expansion der Aufzeichnungspits in der inneren Peripherie und dem Löschverhältnis in den benachbarten Spuren (dargestellt durch die darin auftretende Verringerung des Trägerpegels), wenn der Anstieg der Amorphisierungsgrenzlinie durch Ändern der Filmdicke des Reflexionsfilms aus Au oder Cu in der Platte der Fig. 10 oder der Fig. 13, oder durch Benutzung eines Aluminiumfilms (Al) mit einer geringeren Wärmeleitfähigkeit als Au und Cu geändert wird. In diesem Falle werden P&sub1; und P&sub2; an den entsprechenden Betriebspunkten optimiert, um ein hohes CNR und ein hohes Löschverhältnis zu schaffen.
Der Anstieg M der Amorphisierungsgrenzlinie wird durch die nachstehende Formel ausgedrückt:
darin bedeutet
Pp1: die Bestrahlungsleistung an der amorphisierenden Grenzlinie bei der Laserbestrahlungszeit Tp1
Pp2: die Bestrahlungsleistung an der amorphisiserenden Grenzlinie bei der Laserbestrahlungszeit Tp2
tp1: die Laserbestrahlungszeit in der äußeren Peripherie tp2: die Laserbestrahlungszeit in der inneren Peripherie.
Bei M > 3 nimmt die Aufzeichnungsbitbreite abrupt zu, um die benachbarte Spur zu löschen und das Übersprechen über eine zusätzliche Grenze von 30 dB hinaus zu vergrößern.
Bei M < 3 kann das Übersprechen und das Löschen der benachbarten Spur so eingeschränkt werden, daß die Einzelstrahlüberschreibung bei einer optischen Platte durchgeführt werden kann, bei der sich die Lineargeschwindigkeit um das Doppelte ändert.
Weiter ist es bei einer optischen Platte für Daten vorzuziehen, das Radiusverhältnis zwischen der äußersten Spur und der innersten Spur im Hinblick auf die Aufzeichnungskapazität auf das Doppelte oder mehr anzusetzen. Dann ist tp2/tp1 > 2, so daß es besser ist, tp2/tp1 > 3 zu ssetzen, bei einem zusätzlichen 1,5-fachen freien Rand im Hinblick auf Betriebsschwankungen.
Fig. 19 ist ein Blockschaltbild des Aufbaus einer Ausführungsform einer Aufzeichnungsvorrichtung für optische Information. In der Figur ist 191 eine Laserlichtquelle zum Aufstrahlen eines Laserstrahlflecks auf eine Aufzeichnungsposition im aufzeichnenden Film eines Aufzeichnungsmediums 192. Das Bezugszeichen 193 bezeichnet einen optischen Aufnehmer der eine Laserlichtquelle enthält. Das Bezugszeichen 194 bezeichnet eine Lasertreiberschaltung zum Treiben der Laserlichtquelle 191 im optischen Aufnehmer 193, während das Bezugszeichen 195 einen Bewegungsmechanismus zum relativen Bewegen des Aufzeichnungsmediusm 192 und des optischen Aufnehmers 193 bezeichnet. Das Bezugszeichen 196 bezeichnet eine Systemsteuerschaltung zum Steuern des Bewegungsmechanismus 195 und auch zum Steuern der Lasertreiberschaltung 194 auf der Basis vorbestimmter Informationen. Die Systemsteuerschaltung 196 enthält eine Durchquerungsdauer-Steuerschaltung 197 zum Steuern der Lasertreiberschaltung 194, derart, daß die Aufzeichnungsposition im Aufzeichnungsmedium 192 auf den Schmelzpunkt oder darüber hinaus erwärmt wird, unabhängig von der aufzunehmenden Information, und zum Steuern der Zeit, die die Aufzeichnungsposition benötigt, um den Kristallisationstemperaturbereich des Aufzeichnungsmediums 192 zu durchqueren, nachdem die Aufzeichnungsposition auf den Schmelzpunkt oder darüber hinaus entsprechend der aufzunehmenden Information erwärmt worden ist.
Wenn Information aufgenommen werden muß, sendet die Systemsteuerschaltung 196 zuerst ein Bewegungssteuersignal an den Bewegungsmechanismus 195, um das Aufzeichnungsmedium 192 relativ zum optischen Aufnehmer 193 zu verschieben. Dann sendet die Systemsteuerschaltung 196 ein Lasertreibersteuersignal entsprechend der aufzunehmenden Information an die Lasertreiberschaltung 194 unter Bezugnahme auf die Durchquerungsdauer-Steuerschaltung 197.
Wenn Information als amorpher Zustand aufgenommen werden soll, sendet die Systemsteuerschaltung 196 ein Steuersignal an die Lasertreiberschaltung 194 zum Erwärmen der Aufzeichnungsposition durch den Laserstrahl auf den Schmelzpunkt oder darüber hinaus, um die zum Durchqueren des Kristallisationstemperaturbereiches erforderliche Zeitdauer zu verkürzen. Gemäß diesem Steuersignal sendet die Lasertreiberschaltung 194 ein Treibersignal an die Laserlichtquelle 191. Entsprechend diesem Treibersignal strahlt die Laserlichtquelle 191 den Laserstrahl auf das Aufzeichnungsmedium 192. Entsprechend der Aufzeichnungstechnik kann die Amorphisierung der Aufzeichnungsposition beispielsweise durch Strahlen des Laserstrahls mit hoher Leistung und mit einer schmalen Impulsbreite durchgeführt werden, so daß die Bestrahlungsdauer verkurzt wird, wodurch die zum Durchqueren des Kristallisationstemperaturbereichs des Aufzeichnungsmediums erforderliche Zeitdauer verkurzt wird.
Wenn andererseits Information als kristallisierter Zustand aufgenommen werden soll, wird die Laserlichtquelle 191 so angesteuert, daß die Aufzeichnungsposition auf den Schmelzpunkt oder darüber hinaus erwärmt wird und daß sie außerdem mit Laserlicht geringer Leistung und einer Impulsbreite bestrahlt wird, die die Bestrahlungsdauer unter Bezugnahme auf die Durchquerungsdauer-Steuerschaltung 197 vergrößert. Wie in Verbindung mit der vorher erwähnten Aufzeichnungstechnik erläutert, kann also die zum Durchqueren des Kristallisationstemperaturbereiches erforderte Zeitdauer vergrößert und somit die Aufzeichnungsposition des aufzeichnenden Filmes kristallisiert werden. Auf diese Weise wird gemäß sder vorliegenden Erfindung die Aufzeichnungsposition des aufzeichnenden Filmes auf den Schmelzpunkt oder darüber hinaus erwärmt, um die Vorgeschichte beim Überschreiben durch Schmelzen des aufzeichnenden Filmes in der Überschreibungsposition zu beseitigen, wodurch ein Aufzeichnungsgerät für optische Information mit einem hohen Löschverhältnis und wenigen Fehlern geschaffen wird. Im übrigen kann die Durchquerungsdauer-Steuerschaltung 197 außerhalb der Systemsteuerschaltung 196 angebracht sein.
Fig. 20A zeigt den Aufbau eines Gerätes zum Aufzeichnen/Wiedergeben von optischen Informationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Gerät umfaßt einen optischen Aufnehmer 221, der einen Laserstrahl 231 auf eine optische Platte 227 mit einer Spurverfolgungsführung aufweist, eine Positionssteuerschaltung 222 für den optischen Aufnehmer eine Verarbeitungsschaltung 223 für das aufgenommene Lichtsignal, eine Treiberschaltung 224 für einen Halbleiterlaser einen Plattenrotationsmotor 225, einen Drehtisch 226, eine Schaltung 228 zum Diskriminieren der Aufzeichnungsbedingung eines Aufzeichnungsfilms für optische Platten, eine Systemsteuerschaltung 229 und eine Gruppe externer Eingangs-/Ausgangsanschlüsse.
Wie in Fig. 20B gezeigt, besteht die optische Platte 227 aus einem AlN- Film 271, einem dünnen Film 272 auf Basis des In-Sb-Te-Systems, einem weiteren AlN-Film 273, einem Au-Film 274, einem weiteren AlN-Film 275 und einem durch ultraviolette Strahlen härtbaren Harzfilm 276, die nacheinander auf einem Glassubstrat 270 aufgeschichtet sind. Im einzelnen ist der AlN-Film 271 mit einer Dicke von 70 nm auf dem Glassubstrat 270, der dünne Film auf Basis des In-Sb-Te-Systems mit einer Dicke von 50 nm als aufzeichnender Film, der weitere AlN-Fllm 273 mit einer Dicke von 70 nm auf dem Film 272, der Au-Film 274 mit einer Dicke von 100 nm auf dem Film 273, und der weitere AlN-Film 275 mit einer Dicke von 100 nm als Schutzfilm auf dem Film 274 angebracht. Die Filme werden durch die Sputtertechnik hergestellt. Schließlich ist der durch ultraviolette Strahlen härtbare Harzfilm 276 mit einer Dicke von 10 um durch Schleuderüberziehen auf dem Film 275 als Schutzfilm aufgebracht.
Die optische Platte 227 ist auf einem Drehtisch 226 plaziert, der durch den Motor 225 in Drehung versetzt wird, so daß er die optische Platte 227 dreht. Die Ein-Aus-Steuerung der Umdrehung wird durch die Systemsteuerschaltung 229 von den externen Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 230 durchgeführt.
Die optische Platte 227 wird durch den vom optischen Aufnehmer 221 gelieferten Laserstrahl 231 bestrahlt. Das reflektierte Licht des Laserstrahls 231 kehrt zum optischen Aufnehmer 221 zurück. Das reflektierte Licht wird an die Verarbeitungsschaltung 223 für das empfangene Lichtsignal gesandt, um ein die Höhe des optischen Aufnehmers anzeigendes Sigual, sowie ein Signal zu liefern, das eine Abweichung oder einen Abstandsunterschied des Aufnehmers in bezug auf die Spur anzeigt. Unter Benutzung dieser Signale bewirkt die Positionssteuerschaltung 222 für den optischen Aufnehmer das Fokussieren und Spurverfolgen des optischen Aufnehmers für die Bildplatte. Die Ein-Aus-Steuerung für die Fokussierung und Spurverfolgung wird durch die Systemsteuerschaltung 229 von den äußeren Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 230 her durchgeführt.
Weiter kann der optische Aufnehmer 221 durch die Systemsteuerschaltung 229 jederzeit mit Hilfe der Halbleitertreiberschaltung 224 auf optische Bestrahlungsleistung eingestellt werden, was das Überschreiben mit einem einzelnen Strahl ermöglicht.
Einbezogen in eine in der inneren oder äußeren Peripherie der Bildplatte 227 vorgesehenen Steuerspur 232 ist der Datensatz 233 des Schmelzpunktes des aufzeichnenden Films in der optischen Platte 227, oder der Aufzeichnungsbedingung (Bestrahlungsleistung, Durchquerungszeit oder Bestrahlungsdauer, die für die Amorphisierung oder Kristallisierung erforderlich ist, etc.), welcher zum Erwärmen der Aufzeichnungsposition auf den Schmelzpunkt oder darüber hinaus benötigt wird. Dieser Datensatz 233 wird durch den optischen Aufnehmer 221 und die Schaltung 223 zum Verarbeiten des empfangenen Lichtes an die Schaltung 228 zum Diskriminieren der Aufzeichnungsbedingung gesandt. Das Diskriminationsergebnis wird durch die Systemsteuerschaltung 229 an die Treiberschaltung 224 des Halbleiterlasers geliefert. Die erste Bestrahlungsleistung P&sub1; und die zweite Bestrahlungsleistung P&sub2; kann also zur Zeit des Einzelstrahlüberschreibens auf die Leistung zum Erwärmen des aufzeichnenden Films der Überschreibungsposition auf dem Schmelzpunkt oder darüber hinaus, eingestellt werden. Im übrigen durchläuft die wiedergegebene Information nur die Diskriminationsschaltung 228 und wird durch die Systemsteuerschaltung 229 an die externen Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 230 geliefert.
Die Schaltung 228 zum Diskriminieren der Aufzeichnungsbedingung kann den Datensatz 233 gemäß der Aufzeichnungsbedingung im Schmelzpunkt oder darüber decodieren, um das Überschreiben zu ermöglichen; oder sie kann während der tatsächlichen Laserbestrahlung unter Benutzung einer Scheinspur Unterschiede des Reflexionskoeffizienten erfassen, um aus dem Unterschied die Schmelzleistung PM zum Erwärmen auf den Schmelzpunkt zu liefern.
Im übrigen umfaßt das Aufzeichnungsbedingungsdatum (8 Bits) beispielssweise einen 8-Bit-Startcode, der den Beginn des Aufzeichnungsbedingungsdatums anzeigt; ein 32-Bit Datum, das den Schmelzpunkt des aufzeichnenden Films anzeigt; ein 32-Bit Datum, das die Durchquerungsdaten für das Amorphisieren nach dem Schmelzen anzeigt; ein 32-Bit Datum, das die Durchquerungsdauer für die Kristallisation nach dem Schmelzen anzeigt; und einen 8-Bit Endcode, der das Ende des Aufzeichnungsbedingungsdatums anzeigt. Andernfalls umfaßt das Aufzeichnungsbedingungsdatum einen 8-Bit Startcode, ein 32-Bit Bestrahlungsleistungsdatum und ein 32-Bit Bestrahlungsdauerdatum zum Erwärmen des aufzeichnenden Films auf den Schmelzpunkt, oder darüber, zwecks Amorphisieren, ein 32-Bit Bestrahlungsleistungsdatum und ein Bestrahlungsdauerdatum, das die Bestrahlungsdauer zum Erwärmen des aufzeichnenden Films auf den Schmelzpunkt, oder darüber, zwecks Kristallisieren anzeigt, und einen 8- Bit Endcode.
Gemäß der Erfindung kann beim Überschreiben mit neuer Information die Vorgeschichte der zuvor aufgenommenen Information durch ein einmaliges Erwärmen des aufzeichnenden Films auf den Schmelzpunkt beseitigt werden, der sowohl beim amorphisierenden Überschreibungsmodus, als auch beim kristallisierenden Überschreibungsmodus geschmolzen werden muß, um ein hohes Löschungsverhältnis zu liefern. Auch durch Einstellen der Kristallisationszeit des Aufzeichnungsfilms auf eine längere Zeitdauer als der Laserbestrahlungszeit, kann ein hohes CNR unter Benutzung eines einzelnen Strahls erzielt werden. Es wird also ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufzeichnen optischer Information sowie ein dazu benutztes Aufzeichnungsmedium geschaffen, die das Überschreiben unter Benutzung eines einzelnen Strahls mit einem hohen Löschverhältniswert ermöglichen.

Beschreibung der Figuren

Fig. 1

101 Setze die aufzuzeichnende Information
102 Strahle den von einer einzelnen Laserlichtquelle ausgesandten Laserstrahl auf den Aufzeichnungsfilm (Aufzeichnungsposition) des Aufzeichnungsmediums, so daß die Aufzeichnungsposition bis Erreichen des Schmelzpunktes, oder darüber hinaus, erwärmt wird, unabhängig von der aufzuzeichnenden Information
103 Ändere die für die Temperatur der Aufzeichnungsposition erforderliche Zeit zum Passieren des Kristallisationstemperaturbereichs des Aufzeichnungsfilms entsprechend der aufzuzeichnenden Information

Fig. 5

501 Setze die aufzuzeichnende Information
504 Betrifft die Information den Fall, bei dem die Aufzeichnungsposition amorph gemacht werden muß?
506 Stelle die Leistung des Laserstrahls auf die zweite Bestrahlungsleistung P&sub2; ein, die niedriger als die erste Bestrahlungsleistung P&sub1; ist, um die Aufzeichnungsposition auf die zweite Temperatur T&sub2; des Schmelzpunktes des Aufzeichnungsfilms zu erwärmen, die niedriger als die erste Temperatur T&sub1; ist
505 Stelle die Leistung des Laserstrahls auf die erste Bestrahlungsleistung P&sub1; ein, um die Aufzeichnungsposition auf die erste Temperatur T&sub1; des Schmelzpunktes oder darüber hinaus, des Aufzeichnungsfilms zu erwärmen
507 Bestrahle den Aufzeichnungsfilm (Aufzeichnungsposition) des Aufzeichnungsmediums mit dem Laserstrahl mit der eingestellten Leistung (P&sub1; oder P&sub2;), wobei der Strahl von der einzelnen Laserlichtquelle emittiert wird, um die Aufzeichnungsposition auf den Schmelzpunkt oder darüber hinaus, zu erwärmen
508 Die Temperatur der Aufzeichnungsposition des Aufzeichnungsmediums wird durch die Wärmeabgabe oder Kühlung verringert

Fig. 7

701 Setze die aufzuzeichnende Information
702 Betrifft die Information den Fall, bei dem die Aufzeichnungsposition amorph gemacht werden muß?
703 Stelle die Bestrahlungsleistung auf die erste Bestrahlungsleistung P&sub1; ein, und stelle die Laserstrahlbestrahlungsdauer auf die erste Bestrahlungsleistung tp1 ein
704 Stelle die Bestrahlungsleistung auf die zweite Bestrahlungsleistung P&sub2; ein, und stelle die Laserstrahlbestrahlungszeit auf die Bestrahlungsdauer tp2 ein, die länger als die erste Bestrahlungsdauer tp1 ist
705 Bestrahle den Aufzeichnungsfilm (Aufzeichnungsposition) mit dem Laserstrahl, der von der einzelnen Laserlichtquelle gemäß der eingestellten Erwärmungsbedingung (P1, tp1) oder (P2, tp2) des Laserstrahls emittiert wird, derart, daß die Wärmeaufzeichnungsposition auf den Schmelzpunkt. oder darüber hinaus, erwärmt wird
706 Die Temperatur der Aufzeichnungsposition des Aufzeichnungsmediums wird durch die Wärmeabgabe oder Kühlung verringert

Fig. 15

1501 Setze die aufzuzeichnende Information
1502 Betrifft die Information den Fall, bei dem die Aufzeichnungsposition amorph gemacht werden muß?
1505 Stelle die Bestrahlungsdauer des Laserstrahls auf die erste Bestrahlungsdauer tp1 ein
1506 Stelle die Bestrahlungsdauer des Laserstrahls auf die zweite Bestrahlungsdauer tp2 ein, die länger als die erste Bestrahlungsdauer tp1 ist
1507 Bestrahle den Aufzeichnungsfilm (Aufzeichnungsposition) des Aufzeichnungsmediums mit dem von der einzelnen Laserlichtquelle emittierten Laserstrahl gemäß der eingestellten Bestrahlungsdauer (tp1 oder tp2) des Laserstrahls, derart, daß die Aufzeichnungsposition auf den Schmelzpunkt oder darüber hinaus, erwärmt wird
1508 Die Temperatur der Aufzeichnungsposition des Aufzeichnungsmediums wird durch die Wärmeabgabe oder Kühlung verringert

Fig. 20A

222 Positionssteuerung des optischen Aufnehmers
223 Verarbeitung des empfangenen Lichtsignals
228 Diskriminierung der Aufzeichnungsbedingung
224 Treiben des Halbleiterlasers
229 Systemsteuerung
230 Äußere E/A-Anschlüsse
221 Optischer Aufnehmer
231 Laserstrahl
227 Bildplatte
226 Drehtisch
225 Plattenumdrehungsmotor

Fig. 20B

233 Datensatz der Aufzeichnungsbedingung
232 Steuerspur

Fig. 21

131 Laserstrahl
132 Harzsubstrat
133 Schutzfilm (1000 Å)
134 Aufzeichnender Film (400 Å)
135 Schutzfilm (2000 Å)
136 2P-Schutzfilm (5 20 um)
137 Schutzsubstrat

Fig. 22

141 Leistung P&sub1;
142 Leistung P&sub2;
143 Wiedergabepegel

Claims

1. Verfahren zum optischen Aufzeichnen von Information, wobei ein Laserstrahl auf einen Aufzeichnungsfilm eines Aufzeichnungsmediums gestrahlt wird, um eine Aufzeichungsposition auf dem Aufzeichnungsfilm zu erwärmen, so daß der Phasenzustand der Aufzeichnungsposition selektiv in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Erwärmungsbedingung in einen amorphen Zustand (6) und einen kristallinen Zustand (2) entsprechend der aufzuzeichnenden Information umgewandelt wird, wobei das Verfahren an Schritten aufweist:

Strahlen (102) eines einzelnen Laserstrahls auf die Aufzeichnungsposition des Aufzeichnungsfilms;

Erzeugen mit Hilfe eines Leistungsprofils, das mit dem einzelnen Laserstrahl gebildet wird, eines Temperaturprofils der Aufzeichungsposition in bezug auf die Bewegung des Aufzeichnungsmediums;

Erwärmen gemäß dem Temperaturprofil des Aufzeichnungsfilms an der Aufzeichnungsposition durch den einzelnen Laserstrahl bis zu einem Schmelzpunkt (4) über einen Abstand von der Vorderkante des Leistungsprofils bis im wesentlichen zur Mitte desselben in bezug auf die Bewegung des Aufzeichnungsmediums, wodurch der Aufzeichnungsfilm an der Aufzeichnungsposition durch die Vorderkante des Leistungsprofils in den flüssigen Zustand (3) geschmolzen wird;

Steuern der Leistungsdichte des einzelnen Laserstrahls im Leistungsprofil, so daß die Hinterkante des Leistungsprofils selektiv mit der Leistungsdichte geändert wird, um den Aufzeichnungsfilm an der Aufzeichnungsposition während einer kontrollierten Zeitdauer in einem kristallisierenden Temperaturbereich (2) etwas unter dem Schmelzpunkt zu halten;

wodurch im Falle, daß die Leistungsdichte so gesteuert wird, daß sie an der Hinterkante des Leistungsprofils rasch geändert wird, um die Temperatur des Aufzeichnungsfilms an der Aufzeichnungsposition durch den Kristallisationstemperaturbereich rasch nach unten abzusenken, die Aufzeichnungsposition amorph wird, mit weniger Kristallisation, da die Zeitdauer zum Halten des Aufzeichnungsfilms im Kristallisationstemperaturbereich kurz ist (Fig. 6B), und wodurch im Falle, daß die Leistungsdichte so gesteuert wird, daß sie an der Hinterkante des Leistungsprofils langsam geändert wird, um die Temperatur des Aufzeichnungsfilms an der Aufzeichnungsposition langsam zum Kristallisationstemperaturbereich hin abzusenken, wozu die Aufzeichnungsposition kristallin wird mit viel Kristallisation, da die Zeitdauer zum Halten des Aufzeichnungsfilms im Kristallisationsbereich lang ist (Fig. 6A); und

Ändern (103) der Zeitdauer zum Halten der Temperatur der Aufzeichnungsposition im Kristallisationstemperaturbereich in Übereinstimmung mit der aufzuzeichnenden Information, wodurch die Information mit dem einzelnen Laserstrahl unter Einbeziehung des direkten Überschreibens jeder zuvor auf der Aufzeichnungsposition aufgezeichneten Information, ohne Durchführen einer getrennten Löschoperation hinsichtlich der früher aufgezeichneten Information, aufgezeichnet wird.

2. Verfahren zum Aufzeichnen optischer Information nach Anspruch 1, bei der im Falle (505), daß die durch den amorphen Zustand dargestellte Inforrnation in der Aufzeichnungsposition aufgezeichnet werden muß, die auf die Aufzeichnungsposition gestrahlte Leistung des Laserstrahls auf eine erste Bestrahlungsleistung P&sub1; zum Erwärmen des Aufzeichnungsfilms auf eine erste Temperatur T&sub1; dessen Schmelzpunkt oder höher eingestellt wird, während im Falle (506), daß die durch den kristallinen Zustand dargestellte Information in der Aufzeichnungsposition dargestellt werden soll, die auf die Aufzeichnungsposition zu strahlende Leistung des Laserstrahls auf eine zweite Bestrahlungsleistung P&sub2;, die niedriger als die erste Bestrahlungsleistung P&sub1; ist, eingestellt wird, um den Aufzeichnungsfilm auf eine zweite Temperatur T&sub2; des Schmelzpunktes, oder darüber hinaus, zu erwärmen, die niedriger als die erste Temperatur T&sub1; ist, wodurch die Zeitdauer, die benötigt wird, damit die Temperatur der Aufzeichnungsposition den Kristallisationstemperaturbereich durchquert, geändert wird.

3. Verfahren zum Aufzeichnen optischer Information nach Anspruch 1, wobei im Falle (1505), bei dem die durch den amorphen Zustand dargestellte Information aufgezeichnet werden soll, die Bestrahlungsdauer des Laserstrahls eine erste Bestrahlungszeit tp1 ausmacht, während im Falle (1506), daß die Aufzeichnungspositionsinformation, die durch den kristallinen Zustand dargestellt wird, kristallin ausgebildet werden soll, die Bestrahlungsdauer des Laserstrahls eine zweite Bestrahlungszeit tp2 ausmacht, die länger als die erste Bestrahlungszeit tp1 ist, wodurch die Zeit, die benötigt wird, damit die Temperatur der Aufzeichnungsposition den Kristallisationstemperaturbereich durchquert, geändert wird.

4. Verfahren zum Aufzeichnen optischer Information nach Anspruch 2, bei der im Falle (703), daß die durch den amorphen Zustand dargestellte Information aufgezeichnet werden soll, der Laserstrahl auf eine erste Bestrahlungsleistung P&sub1; eingestellt wird, und daß die Bestrahlungszeit des Laserstrahls auf eine erste Bestrahlungszeit tp1 eingestellt wird, während im Falle (704), daß die durch den kristallinen Zustand dargestellte Information aufgezeichnet werden soll, der Laserstrahl auf die zweite Bestrahlungsleistung P&sub2;, und die Bestrahlungszeit des Laserstrahls auf eine zweite Bestrahlungszeit tp2 eingestellt wird, die länger als die erste Bestrahlungszeit tp1 ist, wodurch die Zeit, die für die Temperatur der Aufzeichnungsposition erfordertich ist, den Kristallisationstemperaturbereich zu durchlaufen, geändert wird.

5. Gerät zum optischen Aufzeichnen von Information, aufweisend:

eine Laserlichteinrichtung (194) mit einem einzelnen Laserstrahl zum Bestrahlen eines Aufzeichnungsfilms auf dem Aufzeichnungsmedium; Bewegungseinrichtungen (195) zum Bewegen des Aufzeichnungsmediums in der Weise, daß aufeinanderfolgende Aufzeichnungspositionen auf dem Aufzeichnungsmedium sequentiell durch den einzelnen Laserstrahl bewegt werden, um jede Aufzeichnungsposition zu erwärmen, und um zu veranlassen, daß die Aufzeichnungsposition selektiv in einen amorphen Zustand oder einen kristallinen Zustand entsprechend der aufzuzeichnenden Information gebracht wird; und

Steuereinrichtungen (196), die auf die aufruzeichnende Information ansprechen, zum: Strahlen eines einzelnen Laserstrahls auf die Aufzeichnungsposition des Aufzeichnungsfilms (102), wobei durch ein mit dem einzelnen Laserstrahl gebildetes Leistungsprofil ein Temperaturprofil an der Aufzeichnungsposition in bezug auf die Bewegung des Aufzeichnungsmediums erzeugt wird; Erwärmen des Aufzeichnungsfilms an der Aufzeichnungsposition gemäß dem Temperaturprofil durch den einzelnen Laserstrahl auf einen Schmelzpunkt (4) über einen Abstand von der Vorderkante des Leistungsprofils bis zu einer im wesentlichen in der Mitte befindlichen Stelle des Profils, bezogen auf die Bewegung des Aufzeichnungsmediums, wodurch der Aufzeichnungsfilm an der Aufzeichnungsposition durch die Vorderkante des Leistungsprofils in einen flüssigen Zustand (3) geschmolzen wird; Steuern der Leistungsdichte des einzelnen Laserstrahls im Leistungsprofil in der Weise, daß die Hinterkante des Leistungsprofils mit der Leistungsdichte selektiv geändert wird, um den Aufzeichnungsfilm an der Aufzeichnungsposition während einer kontrollierten Zeitdauer in einem kristallisierenden Temperaturbereich (2) etwas unterhalb des Schmelzpunktes zu halten, wodurch im Falle, daß die Leistungsdichte so gesteuert wird, daß sie sich rasch an der Hinterkante des Leistungsprofils ändert, um die Temperatur des Aufzeichnungsfilms an dieser Aufzeichnungsposition rasch durch den Kristallisationstemperaturbereich nach unten zu führen, die Aufzeichnungsposition amorph wird, mit weniger Kristallisation, da die Zeit, die benötigt wird, um den Aufzeichnungsfilm im Kristallisationstemperaturbereich zu halten, kurz ist (Fig. 6B), und daß im Falle, daß die Leistungsdichte so gesteuert wird, daß sie an der Hmterkante des Leistungsprofils langsam geändert wird, um die Temperatur des Aufzeichnungsfilms an der Aufzeichnungsposition langsam auf den Kristallisationstemperaturbereich abzusenken, die Aufzeichnungsposition kristallin wird, mit viel Kristallisation, da die Zeit, die benötigt wird, um den Aufzeichnungsfilm im Kristallisationstemperaturbereich zu halten, lang ist (Fig. 6A); und zum Ändern (103) der Zeit in der Weise, daß die Temperatur der Aufzeichnungsposition im Kristallisationstemperaturbereich gemäß der aufzuzeichnenden Information gehalten wird.

6. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium, aufweisend:

ein Substrat (11) mit einer Spurfährung;

einen Aufzeichnungsfilm (13) auf dem Substrat, wobei der Aufzeichnungsfilm so beschaffen ist, daß er durch einen von außerhalb zugeführten Laserstrahl erwärmt wird, um den Schmelzpunkt des Films, oder eine höhere Temperatur zu erreichen, und danach Hindurchführen der Temperatur des Aufzeichnungsfilms durch einen Kristallisationstemperaturbereich, derart, daß der Aufzeichnungsfilm seinen Phasenzustand zwischen einem amorphen Zustand und einem kristallinen Zustand entsprechend Steuerdaten ändert, die auf einer willkürlich gewählten Spur des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet sind;

wobei die Steuerdaten einen Schmelzpunkt des Aufzeichnungsfilms anzeigen, mit einer ersten Durchlaufzeit, die der Aufzeichnungsfilm benötigt, um amorph zu werden, und einer zweiten Durchlaufzeit, die der Aufzeichnungsfilm benötigt, um kristallin zu werden; und einen Schutzfilm (16) zum Versiegeln des Aufzeichnungsfilms.