JP2557335B2 - 情報の記録・再生方法 - Google Patents
情報の記録・再生方法Info
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- JP2557335B2 JP2557335B2 JP59040806A JP4080684A JP2557335B2 JP 2557335 B2 JP2557335 B2 JP 2557335B2 JP 59040806 A JP59040806 A JP 59040806A JP 4080684 A JP4080684 A JP 4080684A JP 2557335 B2 JP2557335 B2 JP 2557335B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
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- bacteriorhodopsin
- thin film
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
- G03C1/00—Photosensitive materials
- G03C1/72—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705
- G03C1/73—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705 containing organic compounds
- G03C1/731—Biological compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、光ディスクメモリなどにおける光記録に
関するもので、生体材料を光記録媒体として用いること
により、情報の階調信号としての書き込み，読み出しが
容易で、かつ書き換えができるようにした情報の記録・
再生方法に関するものである。
関するもので、生体材料を光記録媒体として用いること
により、情報の階調信号としての書き込み，読み出しが
容易で、かつ書き換えができるようにした情報の記録・
再生方法に関するものである。
従来、光記録媒体としては、第１図に示すものがあっ
た。図において、１は金属蒸着膜、２は金属蒸着膜１に
レーザビームを照射して形成された細孔、３はレーザビ
ームの未照射部分、４はガラス基板である。この従来の
光記録媒体に情報を記録するには、レーザビームを金属
蒸着膜１に照射して行なう。レーザビームが照射された
部分は、温度が上昇し、金属部が溶解脱離して細孔２が
生じ、これによりレーザビーム未照射部３を“0"とし、
レーザビーム照射部を“1"として両者を区別でき、ディ
ジタルメモリとしての２値が得られる。
た。図において、１は金属蒸着膜、２は金属蒸着膜１に
レーザビームを照射して形成された細孔、３はレーザビ
ームの未照射部分、４はガラス基板である。この従来の
光記録媒体に情報を記録するには、レーザビームを金属
蒸着膜１に照射して行なう。レーザビームが照射された
部分は、温度が上昇し、金属部が溶解脱離して細孔２が
生じ、これによりレーザビーム未照射部３を“0"とし、
レーザビーム照射部を“1"として両者を区別でき、ディ
ジタルメモリとしての２値が得られる。
従来の光記録媒体は以上のように構成されているた
め、この従来の光記録媒体を用いた情報の記録・再生方
法では、一度記録した信号は書き換えることができず、
また信号は、“0",“1"の２値しかとり得ず、従って階
調記録、即ちアナログ記録は不可能であった。
め、この従来の光記録媒体を用いた情報の記録・再生方
法では、一度記録した信号は書き換えることができず、
また信号は、“0",“1"の２値しかとり得ず、従って階
調記録、即ちアナログ記録は不可能であった。
この発明は、上記のような従来の光記録媒体を用いた
情報の記録・再生方法における欠点を除去するためにな
されたものであり、高度好塩菌の生体膜中に存在してい
る色素蛋白質であるバクテリオロドプシンの薄膜を光記
録媒体として用い、光の照射による該薄膜の光学的性質
の変化を利用して情報の記録，再生を行なう全く新規な
情報の記録・再生方法を提供することを目的としてい
る。
情報の記録・再生方法における欠点を除去するためにな
されたものであり、高度好塩菌の生体膜中に存在してい
る色素蛋白質であるバクテリオロドプシンの薄膜を光記
録媒体として用い、光の照射による該薄膜の光学的性質
の変化を利用して情報の記録，再生を行なう全く新規な
情報の記録・再生方法を提供することを目的としてい
る。
まず、この発明の原理及び作用を図について説明す
る。
る。
バクテリオロドプシンは高度好塩菌（Halobacterium
halobium）の生体膜中に存在している色素蛋白質であ
り、光反応を行なうことが知られている。この光反応に
関してはまだその全容は解明されていないが、光反応中
間体が数種類発見されている。
halobium）の生体膜中に存在している色素蛋白質であ
り、光反応を行なうことが知られている。この光反応に
関してはまだその全容は解明されていないが、光反応中
間体が数種類発見されている。
そこで本発明者は、バクテリオロドプシンを安定な固
定膜として機能させ、光反応の進行を制御可能であれ
ば、バクテリオロドプシン膜を光記録媒体として使用で
きることに着目した。特にバクテリオロドプシン膜はそ
の光反応が可逆的であること、又、反応の進行を照射光
の強度で制御できる可能性があることから、このバクテ
リオロドプシン膜を用いて階調記録が可能で、かつ書き
換え可能な光記録媒体が得られることを見い出した。
定膜として機能させ、光反応の進行を制御可能であれ
ば、バクテリオロドプシン膜を光記録媒体として使用で
きることに着目した。特にバクテリオロドプシン膜はそ
の光反応が可逆的であること、又、反応の進行を照射光
の強度で制御できる可能性があることから、このバクテ
リオロドプシン膜を用いて階調記録が可能で、かつ書き
換え可能な光記録媒体が得られることを見い出した。
即ち本発明者は、上記考察に基づき鋭意研究を行なっ
た結果、バクテリオロドプシンをガラスやシリコンウエ
ハ等の基板上に薄膜として製膜することにより光記録媒
体を作成し、該薄膜の光反応による光学的性質の変化し
た状態を情報の記録，再生用信号として用いることが可
能であることに着目してこの発明の創作した。
た結果、バクテリオロドプシンをガラスやシリコンウエ
ハ等の基板上に薄膜として製膜することにより光記録媒
体を作成し、該薄膜の光反応による光学的性質の変化し
た状態を情報の記録，再生用信号として用いることが可
能であることに着目してこの発明の創作した。
第３図及び第４図は本発明者が上記着目点に基づいて
行なったバクテリオロドプシン膜の光の吸収スペクトル
に関する実験結果を示す。
行なったバクテリオロドプシン膜の光の吸収スペクトル
に関する実験結果を示す。
第３図はバクテリオロドプシン膜の光反応前の光の吸
収スペクトルを示し、該吸収スペクトルの測定は−195
℃で行なった。また第４図はバクテリオロドプシン膜の
光反応前の吸光度と光反応後の吸光度との差である差吸
収スペクトルを示し、この際の光反応は−195℃におい
て緑色レーザ光（波長500nm）を照射することにより行
なった。
収スペクトルを示し、該吸収スペクトルの測定は−195
℃で行なった。また第４図はバクテリオロドプシン膜の
光反応前の吸光度と光反応後の吸光度との差である差吸
収スペクトルを示し、この際の光反応は−195℃におい
て緑色レーザ光（波長500nm）を照射することにより行
なった。
第３図及び第４図からバクテリオロドプシン膜は、光
反応前においては500〜600nmの波長域に強い吸収帯を持
つが、光反応後−195℃において安定な上記バクテリオ
ロドプシンの反応中間体は、600nm近傍を除く600〜750n
mの波長範囲では光反応前より強い吸光度を、そして約6
30nmの波長に吸収ピークを持ち、また600nm近傍を除く5
00〜600nmの波長範囲での吸光度は光反応前と比較し弱
いことがわかる。また、実験によりこの反応中間体は、
波長700nm以上の赤色光を照射すると反応前の状態に戻
り、第３図に示した吸収スペクトルをもつようになるこ
とがわかった。
反応前においては500〜600nmの波長域に強い吸収帯を持
つが、光反応後−195℃において安定な上記バクテリオ
ロドプシンの反応中間体は、600nm近傍を除く600〜750n
mの波長範囲では光反応前より強い吸光度を、そして約6
30nmの波長に吸収ピークを持ち、また600nm近傍を除く5
00〜600nmの波長範囲での吸光度は光反応前と比較し弱
いことがわかる。また、実験によりこの反応中間体は、
波長700nm以上の赤色光を照射すると反応前の状態に戻
り、第３図に示した吸収スペクトルをもつようになるこ
とがわかった。
更に緑色照射光の照射時において、その強度又は照射
時間を制御することにより、第４図に示した光反応前後
での差吸収スペクトルの差吸光度を所望の特性にできる
ことがわかった。
時間を制御することにより、第４図に示した光反応前後
での差吸収スペクトルの差吸光度を所望の特性にできる
ことがわかった。
したがって、緑色照射光による情報の書き込みにより
変化したバクテリオロドプシン膜の光吸収能の変化を、
この膜に上記の600nm近傍を除く500〜600nm又は600〜75
0nmの波長範囲の光を当ててその反射光か透過光の光強
度を測定することにより検知することで、記録情報の読
み出し、つまり情報の再生を行うことができる。
変化したバクテリオロドプシン膜の光吸収能の変化を、
この膜に上記の600nm近傍を除く500〜600nm又は600〜75
0nmの波長範囲の光を当ててその反射光か透過光の光強
度を測定することにより検知することで、記録情報の読
み出し、つまり情報の再生を行うことができる。
以上の実験結果により、バクテリオロドプシン膜を用
いて情報の階調記録，再生あるいは書き換えを行なうに
は以下の方法によればよいことがわかった。
いて情報の階調記録，再生あるいは書き換えを行なうに
は以下の方法によればよいことがわかった。
（１） 情報の記録を行なうには、バクテリオロドプシ
ン膜の書き込み光反応を起こす記録用照射光としてレー
ザ光（緑色光または青色光）を用いる。
ン膜の書き込み光反応を起こす記録用照射光としてレー
ザ光（緑色光または青色光）を用いる。
（２） バクテリオロドプシン膜を用いた光記録媒体を
−120℃以下の一定温度に保持した状態で上記記録用照
射光を上記薄膜に照射して書き込み光反応を起こさせ、
該光反応後の状態を書き込み状態とし、さらに該書き込
み状態にある光記録媒体を−120℃以下の一定温度に保
持することにより、上記書き込み状態を安定に保持せし
める。
−120℃以下の一定温度に保持した状態で上記記録用照
射光を上記薄膜に照射して書き込み光反応を起こさせ、
該光反応後の状態を書き込み状態とし、さらに該書き込
み状態にある光記録媒体を−120℃以下の一定温度に保
持することにより、上記書き込み状態を安定に保持せし
める。
（３） 光書き込み後、該記録情報を再生するには、50
0〜600nm又は600〜750nmの波長範囲の再生用照射光を光
記録媒体に照射し、該光の反射率又は透過率から記録情
報を再生する。
0〜600nm又は600〜750nmの波長範囲の再生用照射光を光
記録媒体に照射し、該光の反射率又は透過率から記録情
報を再生する。
（４） 光書き込み後、該記録情報を消去するには、該
消去したい部分に赤色レーザ光（波長＞700nm）を照射
すればよく、これにより上記反応中間体は光書き込み前
の初期状態に戻り、その結果所望の部分の書き込み信号
が消去される。
消去したい部分に赤色レーザ光（波長＞700nm）を照射
すればよく、これにより上記反応中間体は光書き込み前
の初期状態に戻り、その結果所望の部分の書き込み信号
が消去される。
（５） 情報の階調記録を行なうには、光書き込み用照
射光の強度又は照射時間を制御すればよい。
射光の強度又は照射時間を制御すればよい。
次に本発明の実施例を図について説明する。
第２図は本発明の一実施例方法により情報が記録され
た光記録媒体を模式的に示したものであり、図におい
て、５はガラス基板10上に形成されたバクテリオロドプ
シン薄膜、６はレーザビーム未照射部、7,8,9はレーザ
ビーム照射部である。
た光記録媒体を模式的に示したものであり、図におい
て、５はガラス基板10上に形成されたバクテリオロドプ
シン薄膜、６はレーザビーム未照射部、7,8,9はレーザ
ビーム照射部である。
上記記録媒体に情報を記録するには、−120℃以下の
一定温度において上記バクテリオロドプシン膜５の照射
部7,8,9となるべき部分にこの順番で強度の大きい青色
レーザ光を照射する。するとこれにより上記照射部7,8,
9の光学的性質、例えば光の反射率，透過率が該照射率
7,8,9の順番で大きく変化し、該光学的性質が変化した
状態を情報の記録状態として情報の階調記録が実現され
る。
一定温度において上記バクテリオロドプシン膜５の照射
部7,8,9となるべき部分にこの順番で強度の大きい青色
レーザ光を照射する。するとこれにより上記照射部7,8,
9の光学的性質、例えば光の反射率，透過率が該照射率
7,8,9の順番で大きく変化し、該光学的性質が変化した
状態を情報の記録状態として情報の階調記録が実現され
る。
そして該光記録媒体から情報を再生するには、該光記
録媒体に500〜600nm又は600〜750nmの波長範囲にある再
生用照射光を照射する。すると上記レーザビーム照射部
7,8,9における上記再生用照射光の反射率又は透過率は
未照射部６における反射率又は透過率とは上記信号強度
に応じて変化しており、従ってこれから情報を再生でき
る。
録媒体に500〜600nm又は600〜750nmの波長範囲にある再
生用照射光を照射する。すると上記レーザビーム照射部
7,8,9における上記再生用照射光の反射率又は透過率は
未照射部６における反射率又は透過率とは上記信号強度
に応じて変化しており、従ってこれから情報を再生でき
る。
また、上記光記録媒体の記録情報を消去するには、薄
膜５の情報を消去したい部分に消去用照射光として赤色
レーザ光（波長＞700nm）を照射すればよく、これによ
り該照射部の光の反射率，透過率は上記情報記録前の値
に戻り、これにより記録情報を消去できる。そしてしか
る後上記記録方法により再度情報を記録すれば、これに
より情報の書き換えが実現できる。
膜５の情報を消去したい部分に消去用照射光として赤色
レーザ光（波長＞700nm）を照射すればよく、これによ
り該照射部の光の反射率，透過率は上記情報記録前の値
に戻り、これにより記録情報を消去できる。そしてしか
る後上記記録方法により再度情報を記録すれば、これに
より情報の書き換えが実現できる。
なお、上記バクテリオロドプシン薄膜は、純粋なもの
に限られるものではなく、例えば脂質あるいはポリスチ
レン等の合成高分子物質を含むバクテリオロドプシン薄
膜であってもよい。
に限られるものではなく、例えば脂質あるいはポリスチ
レン等の合成高分子物質を含むバクテリオロドプシン薄
膜であってもよい。
以上のようにこの発明に係る情報の記録・再生方法に
よれば、雰囲気温度を−120℃以下の一定温度とし、基
板上にバクテリオロドプシンの薄膜を形成してなる光記
録媒体に対し情報に応じて強度又は照射時間を変化させ
た緑色又は青色レーザ光を照射し、該光の照射により上
記薄膜の光学的性質が階調状に変化した状態を上記情報
の記録状態とし、該記録状態にある薄膜に、600nm近傍
の波長を除く500〜600nm又は600〜750nmの波長範囲のレ
ーザ光を照射し、その時の光の反射率又は透過率から情
報を再生するようにしたから、情報の記録および再生が
できる効果がある。
よれば、雰囲気温度を−120℃以下の一定温度とし、基
板上にバクテリオロドプシンの薄膜を形成してなる光記
録媒体に対し情報に応じて強度又は照射時間を変化させ
た緑色又は青色レーザ光を照射し、該光の照射により上
記薄膜の光学的性質が階調状に変化した状態を上記情報
の記録状態とし、該記録状態にある薄膜に、600nm近傍
の波長を除く500〜600nm又は600〜750nmの波長範囲のレ
ーザ光を照射し、その時の光の反射率又は透過率から情
報を再生するようにしたから、情報の記録および再生が
できる効果がある。
第１図は従来の光記録パターンの一例を示す図、第２図
は本発明の一実施例方法による光記録パターンを示す
図、第３図はバクテリオロドプシン膜の光反応前の吸収
スペクトルを示す特性図、第４図はバクテリオロドプシ
ン膜の光反応前後の光の差吸収スペクトルを示す特性図
である。 ５……バクテリオロドプシン薄膜、10……ガラス基板。
は本発明の一実施例方法による光記録パターンを示す
図、第３図はバクテリオロドプシン膜の光反応前の吸収
スペクトルを示す特性図、第４図はバクテリオロドプシ
ン膜の光反応前後の光の差吸収スペクトルを示す特性図
である。 ５……バクテリオロドプシン薄膜、10……ガラス基板。
Claims (1)
- 【請求項１】雰囲気温度を−120℃以下の一定温度と
し、基板上にバクテリオロドプシンの薄膜を形成してな
る光記録媒体に対し情報に応じて強度又は照射時間を変
化させた緑色又は青色レーザ光を照射し、該光の照射に
より上記薄膜の光学的性質が階調状に変化した状態を上
記情報の記録状態とし、該記録状態にある薄膜に、600n
m近傍の波長を除く500〜600nm又は600〜750nmの波長範
囲のレーザ光を照射し、その時の光の反射率又は透過率
から情報を再生することを特徴とする情報の記録・再生
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040806A JP2557335B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 情報の記録・再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040806A JP2557335B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 情報の記録・再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60185228A JPS60185228A (ja) | 1985-09-20 |
| JP2557335B2 true JP2557335B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=12590880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59040806A Expired - Lifetime JP2557335B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 情報の記録・再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557335B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6896945B2 (en) | 2001-08-22 | 2005-05-24 | Bayer Aktiengesellschaft | Optical data carrier comprising a phthalocyanine dye as light-absorbent compound in the information layer |
| US6926943B2 (en) | 2000-04-04 | 2005-08-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Use of light-absorbing compounds in the information layer of optical data carriers, and optical data carriers |
| US7041354B2 (en) | 2001-03-28 | 2006-05-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Optical data carrier comprising a cyanine dye as light-absorbent compound in the information layer |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59040806A patent/JP2557335B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6926943B2 (en) | 2000-04-04 | 2005-08-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Use of light-absorbing compounds in the information layer of optical data carriers, and optical data carriers |
| US7041354B2 (en) | 2001-03-28 | 2006-05-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Optical data carrier comprising a cyanine dye as light-absorbent compound in the information layer |
| US6896945B2 (en) | 2001-08-22 | 2005-05-24 | Bayer Aktiengesellschaft | Optical data carrier comprising a phthalocyanine dye as light-absorbent compound in the information layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60185228A (ja) | 1985-09-20 |
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