JP2574752B2 - 情報記録媒体および記録再生方法 - Google Patents

情報記録媒体および記録再生方法

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JP2574752B2
JP2574752B2 JP61009955A JP995586A JP2574752B2 JP 2574752 B2 JP2574752 B2 JP 2574752B2 JP 61009955 A JP61009955 A JP 61009955A JP 995586 A JP995586 A JP 995586A JP 2574752 B2 JP2574752 B2 JP 2574752B2
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2407Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
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    • GPHYSICS
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    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報信号を光学的に記録再生可能とした情
報記録媒体および記録再生方法に関する。
〔従来の技術〕
基板上に形成された記録膜上にレーザ光を照射して記
録膜を局部的に加熱し、記録膜の光学的あるいは磁気的
性質を変化させて情報信号の記録,再生あるいは消去を
行なうことができるようにした情報記録媒体(すなわ
ち、光記録媒体)が知られている。かかる情報記録媒体
は、磁気記録媒体に比べて10倍以上の高密度記録が可能
である。
ところで、かかる光記録媒体の記録密度(ここで、記
録密度とは、情報記録媒体の単位面積当りの記録される
情報ピツト数である。)はレーザビームの絞り込みスポ
ツト径で決まり、このスポツト径が小さい程、記録密度
が大きくなる。現在、光記録媒体の情報記録再生に用い
られるレーザビームのスポツト径は約1μmであるが、
このスポツト径はレーザビームの短波長化、対物レンズ
の開口数からみて限界に近い値であり、したがつて、光
記録媒体の高記録密度化もほぼ限界に達している。
これを解決する方法として、米国特許第4,101,976号
明細書に開示されるように、PHB(ホトケミカルホール
バーニング)現象を利用した光長波多重メモリが提案さ
れている。PHB現象とは、材料がもつ波長選択的な光化
学反応によつて生ずる一種の漂白作用であり、かかる材
料としては、フタロシアニンン(H2PC)を分散したポリ
メチルメタクリレート(PMMA)などが知られている。
ここで、第13図により、PHB現象について簡単に説明
する。
上記のような材料の光吸収波長スペクトル特性は、第
13図(a)に示すように、均一な幅Δwhをもつ吸収帯W
の多数からなる不均一幅Δwiの吸収バンドで表わされ
る。かかる材料に、第13図(b)に示すように、吸収帯
Wのいずれかの波長λ1に適合した波長λ1,λ2,λ3
レーザ光を照射すると、各レーザ光のフオントエネルギ
ーhνL=hc/λLの両側の吸収帯Wの範囲のエネルギー
をもつ分子のみが共鳴的に光を吸収して励起状態とな
る。これら励起状態となつた分子は、他の分子に影響を
及ぼすことなく、エネルギー的に異なる光生成物に転じ
るが、これにより、材料の光吸収スペクトル特性には、
第13図(c)に示すように、波長λ1,λ2,λ3のとこ
ろに光生成物の安定さで決まる寿命をもつ幅が吸収帯W
の幅Δwhに等しくて狭いホールが現われる。このホール
で吸収率は他の部分よりも小さく、かつレーザビームの
強度に応じて変化する。そこで、かかる材料の薄膜に白
色光を照射すると、波長λ1,λ2,λ3の光の透過量が
大きく、第13図(d)に示すように、これら波長の光に
対する検出信号が得られることになる。したがつて、た
とえば、波長λ1の単色光で再生走査すると、この波長
λ1のレーザ光で記録された情報信号のみが得られるこ
とになる。
上記米国特許明細書に開示される従来は、かかる現象
を利用したものであり、まず、波長λ1のレーザビーム
によつて情報記録媒体全体の情報記録を行ない、次に、
波長λ2のレーザビームによつて同様の記録を行ない、
以下同様にしてレーザビームの波長を切換えながら各波
長毎に情報記録媒体全体にわたる情報記録を行なう。再
生に際しても、同様にしてレーザビームの波長を切換え
る。レーザビームの波長をλ1として情報再生を行なう
と、このレーザビームの透過率は、薄膜の波長λ1に対
した吸収帯Wの吸収率のみに応じて変化するから、波長
λ1のレーザビームで記録された情報信号のみが再生さ
れる。
これにより、波長λ1,λ2,λ3,………のレーザビ
ームによる記録領域は互いに重なるようにすることがで
き、したがつて、これらレーザビームによる情報ピツト
が重なるようにして情報の記録が可能となる。
このように、レーザビームの波長を異ならせることに
より、ピツトを重ねて記録することを光波長多重記録と
いうが、かかる従来技術によると、情報記録媒体の記録
密度は、情報ピツトが互いに重なることなく形成された
ときの記録密度の切換えられるレーザビーム波長数倍と
なり、高記録密度化が可能となる。なお、この記録密度
に情報記録媒体の記録可能領域の面積を乗じた量、すな
わち記録可能な最大情報量を記録容量という。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一方、近年では、情報記録媒体の画像フアイルメモリ
などとしての普及が進むにつれ、画質改善などの再生信
号の品質改善が望まれており、この一方法として、再生
信号の広帯域化が注目されている。かかる広帯域化に際
しては、転送速度を高める必要がある。この転送速度
は、単位時間当りの記録再生可能な情報量、換言すれ
ば、記録再生のための情報信号の単位時間当りの可能な
サンプル数と定義され、転送速度が高い程、情報信号の
記録帯域を拡げることができる。この転送速度はレーザ
ビームのスポツト径に関係する。すなわち、レーザビー
ムのスポツト径が小さい程、形成される情報ピツトが占
める面積が小さくなり、情報ピツトを順次詰めて形成す
ると、単位時間当りに記録再生される情報ピツト数が増
大し、したがつて、記録再生のための情報信号のサンプ
リング数が増大して転送速度が高くなる。このことか
ら、また、記録密度が高い程、転送速度が高くなるとも
いうことができる。
一方、上記米国特許明細書に開示される従来技術は、
PHB現象を利用して高記録密度化を実現しているが、こ
れは、情報記録媒体の全体にわたる記録毎にレーザビー
ムの波長を異ならせ、レーザビームの波長毎の記録領域
を異ならせることにより、高記録密度化による情報信号
の記録可能時間の拡大を図かるものであり、換言すれ
ば、情報記録媒体の記録容量を等価的に拡大するもので
ある。
この従来技術の転送速度についてみると、同一波長の
レーザビームで時系列的に順次形成される情報ピツト
は、これ以前の従来技術と同様に、互いに重ならないよ
うに配列されるものであり、情報ピツトの大きさによつ
て転送速度が決まる。ところが、先に説明したように、
レーザビームのスポツト径が1μm程度と限界に達して
いることから、情報ピツトの大きさもほとんど限界に達
しており、転送速度の向上は望めない。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、記
録密度をより高めることにより、転送速度をさらに高め
ることができるようにした情報記録媒体および記録再生
方法を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
情報記録媒体の記録膜を光波長多重記録可能なものと
し、該記録膜上に記録再生用光ビームによつて形成され
る情報ピツトのトラツク方向の長さ以上の間隔の一連の
プリピツトからなる光ビーム案内用トラツクを予じめ設
ける。
該情報記録媒体での記録再生方法としては、PHB現象
を利用するものであるが、記録膜上の該プリピツトを同
時マークとし、該プリピツトの1ピツチを走査する間に
該記録再生光ビームの波長を順次切換え、異なる波長の
該記録再生光ビームによる複数の情報ピツトが形成され
るようにする。
〔作用〕
各プリピツトは、記録膜に形成されている夫々の情報
ピツトがいかなる波長の記録再生光ビームで形成された
かの判別の基準となり、再生時に、夫々の情報ピツトか
らの情報読み出しを常に正しい波長の記録再生用光ビー
ムで行なえる。
同一波長の記録再生用光ビームによる隣り合う情報ピ
ツトに記録される情報内容が抽出される情報信号のサン
プリング点間をさらにサンプリングして得られる情報内
容をも記録でき、記録される情報量が増大する。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面によつて説明する。
第1図は本発明による情報記録媒体の一実施例を示す
部分平面図であつて、1はプリピツト、2はビームスポ
ツトである。
同図において、記録膜には、ピツチWで配列された凹
凸状のプリピツト1からなるプリピツト列が、多数、ピ
ツチPで設けられている。このプリピツト列は記録再生
用レーザビームのビームスポツト2の案内トラツクとな
るとともに、各プリピツト1が後述する光波長多重記録
再生における同期検出用の位相ピツトとなる。ビームス
ポツト2はプリピツト列間を走査して記録再生を行な
う。プリピツト列のピツチPは、少なくとも正しいトラ
ツチング状態でビームスポツト2が両側のプリピツト1
を同時に走査するように設定する。
また、このようなプリピツト列間で情報信号の記録再
生を行なう場合、隣り合うプリピツト列間では、プリピ
ツト1の少なくとも一方のエツジが、プリピツト列に垂
直な方向の直線a上で一致すように、各プリピツト1が
配置される。
なお、このようにプリピツト列間ではなく、プリピツ
ト例に重なるように情報信号の記録トラツクを形成する
(すなわち、情報ピツトをプリピツトに重ねて形成す
る)こともでき、この場合には、プリピツト1のエツジ
に関する上記の条件は必ずしも必要ではない。
情報記録媒体がデイスク状である場合には、第2図に
示すように、デイスク状情報記録媒体3の記録領域の内
周4から外周5までの全体にわたり、プリピツト列6か
らせん状あるいは同心円状に設けられる。この場合、プ
リピツト列間に情報信号の記録トラツクを形成する場合
には、上記の条件から、情報記録媒体の同一半径方向の
直線に各プリピツト列のプリピツト1のエツジが揃う。
第3図は第1図の一点鎖線A−A′に沿う部分断面図
であつて、7は透明基板、8は記録膜、9は保護膜であ
る。
第3図において、透明基板7には、プリピツト1をな
すくぼみが設けられ、この透明基板7上にこのこぼみも
含めて記録膜8が、さらにその上に保護膜9が設けられ
ている。
透明基板7は、ガラスあるいはアクリル樹脂、ポリカ
ーボネイト樹脂などからなり、従来の基板作成技術によ
つて作成され、この際、表面にプリピツト列となる1連
のくぼみが形成される。記録膜8は、たとえば、フタロ
シアニン(H2PC)を分散したポリメチルメタクリレート
(PMMA)、LiF:Mg,NaFなどの光波長多重記録可能な材料
からなり、スパツタリング,蒸着あるいはプラズマ重合
などで薄膜状に形成されたものである。この記録膜8上
に、SiO2,Al2O3あるいは紫外線硬化樹脂などからなる
保護膜9が形成される。
第4図は本発明による記録再生方法の一実施例を示す
構成図であつて、10は入力端子、11は半導体レーザ、12
はレンズ、13は反射ミラー、14はレーザビーム、15はレ
ンズ、16は回転軸、17は4分割ホトダイオード、18はロ
ーパスフイルタ、19は同期パスル形成回路、20はレーザ
駆動回路、21はハイパスフイルタ、22は再生出力端子で
ある。
同図において、情報が記録再生される情報記録媒体3
はデイスク状をなしているものとする。この情報記録媒
体3は、先に第1図〜第3図で説明した構成をなしてお
り、記録再生時には、回転軸16に取りつけられ、図示し
ない駆動手段により、所定回転速度で回転する。
半導体レーザ11は出力されるレーザビーム14の波長を
可変とすることができるものである。この半導体レーザ
11から出力されたレーザビーム14は、レンズ12で平行ビ
ームに整形され、反射ミラー13で反射された後、レンズ
15によつて情報記録媒体3の記録膜8(第3図)上に集
光される。
ここで、第3図に示す透明基板7や保護膜9は光透過
性であり、また、記録膜8は照射された光の一部を透過
させる。レンズ15(第4図)を通つたレーザビーム14
(第4図)は透明基板7側から照射され、記録膜8上で
第1図で説明したビームスポツト2が生ずるように集光
される。
情報記録媒体3には、第1図および第3図で説明した
ように、プリピツト1によるプリピツト列が設けられて
いる。いま、透明基板7の屈折率をNとし、プリピツト
1の深さdをレーザビーム14の波長λの1/4N倍に設定す
ると、レーザビーム14のプリピツト1部分を通過した成
分とこれを通過しない成分との間の位相が互いに反転し
た関係となり、互いに干渉し合つて強度が低下する。
第4図に戻つて、情報記録媒体3を透過したレーザビ
ーム14は4分割ダイオード17で受光されるが、上記した
プリピツト1の存在でもつて生じた干渉により、記録膜
8(第3図)での第1図で示したビームスポツト2の照
射部分の光像が4分割ダイオード17上に生ずる。4分割
ダイオード17の夫々の検出素子の出力は、ビームスポツ
ト2の隣接せるプリピツト列に対する位置に応じて、ビ
ームスポツト2がプリピツト1に照射されたときに低下
する。したがつて、これら出力の振幅関係からプリピツ
ト列に対するビームスポツト2の位置、すなわちトラツ
キング状態が検出でき、この検出出力によつてビームス
ポツト2のトラツキング制御が行なわれる。ビームスポ
ツト2の径を約1μm、プリピツト1の幅を0.6μmと
し、さらにプリピツト列のピツチPを1.6μmとする
と、トラツク間のクロストークも少なく、しかも、良好
なトラツキング誤差信号を得ることができる。
また、4分割ダイオード17の各検出素子の出力信号は
加算され、ローパスフイルタ18とハイパスフイルタ21と
に供給される。ローパスフイルタ18からプリピツト1を
表わすパルス信号が抽出され、同期パルス形成回路19に
供給される。同期パスル形成回路19では、入力されたパ
ルス信号毎にその前縁を表わす同期パルスが形成され
る。この同期パスルはレーザ駆動回路20に供給される。
レーザ駆動回路20は供給された同期パルスに同期して半
導体レーザ11からのレーザビーム14の波長を変化させ
る。これにより、光波長多重記録再生が行なわれる。
なお、レーザビーム14を先に説明したように、情報記
録媒体3に集光させる方法としては、従来公知の非点収
差法などを用いることができる。
先に説明したように、記録膜8には、第13図で説明し
たPHB現象を呈する光波長多重記録可能な材料が用いら
れており、このために、記録時には、レーザビーム14の
波長を異ならせることにより、夫々の波長に応じた吸収
率W(第5図)の吸収率がこのレーザビームの強度に応
じて変化することになる。この場合、レーザビーム14の
強度は入力端子10から供給される記録信号によつて変調
され、したがつて、吸収帯Wの吸収率は記録信号に応じ
て変化し、記録膜8上のプリピツト列間に情報ピツト列
として記録信号が記録される。
次に、第4図,第5図および第6図を用いて光波長多
重記録再生について説明する。
いま、記録膜3における光吸収スペクトル上の幅Δwi
で第13図(c)に示すように吸収率を低下さるホールが
n個作ることができるとすると、レーザビーム2がプリ
ピツト1の1ピツチW(第1図)だけ移動する間に、レ
ーザビーム14の波長を順次n回変化させる。これらの波
長は夫々のホールに対応させる。
すなわち、第5図において、夫々のホールに対する波
長λをλ1,λ2,λ3,………,λn-1,λnとし、ビー
ムスポツト2がプリピツト1の1ピツチWだけ走査する
時間をT、レーザ駆動回路20が同期パルス検出回路19か
ら同期パルスを受ける時刻を夫々t1,tn+1,t2n+1,…
……とすると、レーザビーム14の波長は、時刻t1から時
刻t2までの期間Δt=(T/n)ではλ1に、次の時刻t2
ら時刻t3までの期間Δtではλ2に、次の時刻t3から時
刻t4までの期間Δtではλ3に、………,時刻tn-1から
時刻tnまでの期間Δtではλn-1に、時刻tnから時刻t
n+1までの期間Δtではλnに夫々設定される。そして、
時刻tn+1になると、レーザビーム14の波長は、時刻tn+2
までの期間Δtで再びλ1に設定され、以下同様にし
て、期間Δtが経過する毎に、レーザビーム14の波長は
λ2,λ3,………と順次切換えられる。このように、レ
ーザビーム14がプリピツト1のピツチWだけ移動する時
間T毎に、その波長λ1,λ2,λ3,………,λn-1の切
換えが繰り返えされる。
このようなレーザビーム14の波長切換えにより、記録
膜8上には、第6図に示すように、情報ピツトが形成さ
れる。
すなわち、レーザビーム14の走査速度(これは、情報
記録媒体でのレーザビーム14が走査している部分の速度
に等しい)をvとすると、レーザビーム14が時間Tだけ
走行するプリピツト1の1ピツチ間に、レーザビーム14
の波長が夫々λ1,λ2,λ3,………,λn-1,λnであ
るときの情報ピツト21が夫々1個ずつ形成される。この
場合、波長が異なるレーザビーム14による時経列的に形
成された順次の情報ピツト21は互いに重なるが、同一波
長のレーザビーム14による情報ピツト21は重ならないよ
うにする。
そこで、情報ピツト211が波長λ1のレーザビームによ
るものとし、情報ピツト212が波長λ2のレーザビーム14
によるものとし、………,情報ピツト21nが波長λnのレ
ーザビーム14によるものとして、各ピツチW毎にダツシ
ユによつて区別しているが、同一サフイツクスを付した
符号の情報ピツト21が同一波長のレーザビーム14による
ものとすると、時系列的に順番に形成される情報ピツト
211,212,………は互いに一部重なるように形成される
が、同一波長のレーザビーム14による情報ピツト(たと
えば、情報ピツト211,211′,211″)は重ならない。
そこで、プリピツト1の1ピツチW間に形成される各
情報ピツト21は、順次距離v・Δtずつづれて形成れ、
また、波長λ1のレーザビーム14による情報ピツト211
211′,211″はプリピツト1の検出に同時して形成され
るから、同一波長のレーザビームによる情報ピツト21が
重ならないようにするためには、プリピツト1のピツチ
Wを形成される情報ピツト21のトラツク方向の長さ以上
にしなければならず、また、上記距離v・Δtは、 v・Δt≦W/n を満足しなければならない。
このようにして、光波長多重記録が行なわれる。
再生時においては、入力端子10からは記録信号が供給
されず、レーザビーム14の強度は記録時に比べて小さく
かつ一定にする。そして、記録時の同様にして、同期パ
ルス形成回路19が出力する同期パルスに同期してレーザ
ビーム14の波長が切換えられる。したがつて、情報記録
媒体3上の各情報ピツトには、記録時と同一波長のビー
ムスポツト2が照射され、時系列的に形成された情報ピ
ツト211,212,………から順番に情報内容が読み出さ
れ、ハイパスフイルタ21を介して出力端子22に正しく情
報信号が得られる。
以上のように、同一波長による情報ピツト間には、1
ないし複数の情報ピツトが形成される。同一波長による
情報ピツトが互いに重ならないようにすることは、上記
従来技術と同様であるが、これら情報ピツト間に1ない
し複数の情報ビツトを形成することを可能とした上記実
施例では、上記従来技術における情報信号のサンプリン
グ点間でサンプリングして記録が可能となり、また、こ
れらサンプリング内容を正しく再生できるものであるか
ら、記録密度が向上して転送速度がより高まることにな
る。プリピツト1のピツチW当りの情報ピツト数をn
(但し、nは2以上の整数)個とすると、上記実施例に
おける転送速度は上記従来技術のそれのn倍となる。
なお、プリピツト列間に、情報信号の記録トラツクを
形成する場合、上記のように、隣り合うプリピツト列間
で、プリピツトの少なくとも一方のエツジがプリピツト
列に垂直な方向の直線に一致するように、プリピツトが
配置されるから、記録再生時にいずれの側のプリピツト
列のプリピツト再生タイミングでレーザビームの波長切
換えを制御しても、どのプリピツトを再生する場合も、
正しい波長のレーザビームで正確に上記内容を読み出す
ことができる。
第4図における半導体レーザ11は、光波長のスキヤン
を高速に行なうことができる波長可変半導体レーザであ
るが、その一具体例を第7図に示すこれはDBR(Distrbu
ted Bragg Reflector)を用いたGaAlAs/Inp集積形レー
ザであり、DBR領域、レーザ領域および波長調整領域で
構成されている。活性層22の両側に配置されたDBRガイ
ド23と外部ガイド24とで決まる実効的な共振長を調整領
域に設けられた電極25に流す電流Itによつて変化させ、
レーザビーム14の波長を変化させることができる。
なお、レーザビーム14の強度は、波長とは独立にレー
ザ領域に設けられた電極26に供給される電流Iによつて
変化する。
第8図は第7図に示した半導体レーザの波長変化特性
の一例を示したものである。同図から明らかなように、
電極25(第7図)に流れる電流Itを1〜6mAの範囲で変
化させると、レーザビーム14の波長は約10Å変化する。
そこで、いま、第5図に示すレーザビーム14の波長を
λ1<λ2<λ3<………<λn-1<λnとすると、同図に
示すように波長をスキヤンするためには、第7図の調整
領域での電極25にレーザ駆動回路20(第4図)から電流
Itを流し、この電流Itを第9図に示すように、期間Δt
毎に一定量ずつ減少させ、かつこれを同期T(=n・Δ
t)で繰り返すようにすればよい。再生時には、第7図
のレーザ領域での電極26に流す電流Iを、第9図に示す
ように、記録膜に照射してPHB現象が起らない程度の一
定強度のレーザビーム14が生ずるような一定の値I1に設
定する。
このように設定されたレーザビーム14を、第4図に示
すように、線速度vで回転する情報記録媒体3に照射す
ると、4分割ホトダイオード17からは、第9図に示すよ
うに、レーザビーム14の一部がプリピツト列によつて回
折されたことによるT=W/vで変調されたRF信号が得ら
れる。情報記録媒体3に情報信号が記録されている場合
には、4分割ホトダイオード17からは、同時に、RF信号
よりもn倍の周波数で情報信号が得られる。これらRF信
号と情報信号とはローパスフイルタ18とハイパスフイル
ス21とで分割され、ローパスフイルタ18からは、第9図
に示すように、プリピツト1を表わす同期信号が得られ
る。同期パルス形成回路19はこの同期信号の立上りエツ
ジ27から半導体レーザ11の波長スキヤンを開始させる同
期パルスを形成する。
情報信号を記録する場合には、半導体レーザ11で上記
の波長スキヤンを行なうとともに、第10図に示す情報信
号の各記録データ毎に、半導体レーザ11のレーザ領域で
の電極26(第7図)に供給されるIを、第10図に示すよ
うに、記録に必要な値I2と再生時での値I1との間で変調
する。この時に4分割ホトダイオード17から出力される
信号は、再生時と同様に、第10図に示すように、情報信
号に重畳してRF信号が得られる。この再生信号からロー
パスフイルタ18とハイパフイルタ21とにより、第10図に
示すように、同期信号と、記録データと同じ再生データ
が得られ、この同期信号により、半導体レーザ11の波長
スキヤンが行なわれる。
以上のように、記録,再生ともプリピツトの再生タイ
ミングを基準として半導体レーザ11の波長スキヤンが開
始されるから、再生時には、出力低下することなく効率
よく情報信号が再生される。
これに対し、トラツキングの案内溝を連続溝とした場
合には、時系列的に形成される順次の情報ピツトを順次
異なる波長のレーザビームで形成したとしても、案内溝
の再生信号から情報ピツトがいかなる波長のレーザビー
ムで形成されたものかを判断することができない。この
ために、情報信号の再生が不能となる。
ここで、上記実施例の硬化を定量的に説明する。
いま、デイスク状情報記録媒体の外径を120mm、記録
領域の直径を50〜110mm、トラツクピツチを1.6μm、回
転数を400rpm、レーザビームの波長域を8320〜8330Å、
ビームスポツト径を1μm、レーザビームの波長域での
波長期間を2Åとすると、まず、この波長間隔により、
同一波長のビームスポツトによる情報ピツト周期W間で
5個の異なる波長のビームスポツトによる情報ピツトを
互いに一部重なるように形成できる。すなわち、5分割
の光波長多重が可能となる。
そこで、同一波長のビームスポツトによる情報ピツト
のピツチWをこれらピツトが重ならない最小の値(すな
わち、最内周トラツクで情報ピツトの径に等しい1μ
m)とすると、1トラツクに形成される同一波長のビー
ムスポツトによる情報ピツト数Nは、 50π(mm)/1(μm)=50π×103 となり、1トラツク当りの走査時間は60/400secである
から、上記実施例における転送速度は、 50π×103×5/(60/400)≒5(Mビツト/sec) となる。
また、記録領域でのトラツク数は、 30(mm)/1.6(μm) であるから、この情報記録媒体の記録容量は、 となる。
なお、この場合、第5図および第6図において、Δt
=0.2μsec、T=5×0.2=1μsec、最内周トラツクで
の走査速度v=103mm/sec、W=vT=1μm、最内周ト
ラツクでのプリピツト長=w/2=0.5μmである。
これに対し、光波長多重記録を行なわない従来技術に
おける最大の転送速度は、上記と同じ条件とした場合、
上記のように、1トラツク当りの最大の情報ピツト数が
50π×103、1トラツク当りの走査時間が60/400secであ
るから、 50π×103×60/400=1(Mビツト/sec) である。したがつて、上記実施例では、この従来技術に
比べて5倍の転送速度を得ることができる。このこと
は、PHB現象を利用し、記録領域全体を走査する毎にレ
ーザビームの波長を変えて多重記録する場合に対しても
同様であり、上記実施例では、かかる多重記録に対して
転送速度が5倍となる。
第11図は本発明による情報記録媒体の他の実施例を示
す一部断面図であつて、28は反射層であり、第3図に対
応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略す
る。
先に説明した実施例で透過型の情報記録媒体であつた
が、第11図に示すこの実施例は、記録膜8上に反射層28
が設けられた反射型である。すなわち、この実施例にお
いても、先の実施例と同様第1図に示すように、くぼみ
状のプリピツト1の列として案内トラツクが成形される
が、透明基板7上のフタロシアニン(H2PC)/ポリメチ
ルメタクリレート(PMMA)などによる記録膜8上に、A
u,Ag,Al,NiあるいはTiなどの金属薄膜の反射層28を蒸着
などで形成し、さらにその上に保護膜9を形成してい
る。
この実施例では、記録によつて記録膜8に情報ピツト
が形成されると、反射層28により、その情報ピツトでの
反射率が増加して見える。特に、記録膜8の厚さを適宜
設定して2層膜を干渉状態とし、記録前の反射率を低く
して記録後の反射率を高くするように膜厚を設定するこ
とにより、高い再生出力を得ることができる。この実施
例では、プリピツト1の深さd′は、レーザビームの波
長をλ、透明基板7の屈折率をNとすると、λ/8Nに設
定され、これにより、先の実施例と同様にしてトラツキ
ング誤差信号を得ることができる。
第12図はかかる反射型の情報記録媒体に対する本発明
による記録再生装置の他の実施例を示す構成図であつ
て、29は偏光プリズム、30はλ/4板、31はレンズであ
り、第4図に対応する部分には同一符号をつけている。
従来の反射型情報記録媒体に対する記録再生装置と同
様に、レンズ12,15間の光路中に偏光プリズムとλ/4板3
0とを設けることにより、情報記録媒体3に照射するレ
ーザビーム14と情報記録媒体3から反射されたレーザビ
ーム32との光路を、両ビームが分離可能に、一部共通と
し、分離された反射レーザビーム32がレンズ31を介して
4分割ダイオード17で受光できるようにしている。他の
部分の構成および動作は、第4図で示した実施例と同様
であり、したがつて、その効果も同様である。
第11図に示した実施例では、第12図で示したように情
報信号の記録再生が可能であるから、第11図で示した構
成のものを保護層9側で貼り合わせることにより、記録
容量がさらに2倍となる。
以上説明した実施例において、記録されている情報信
号を消去する場合には、記録膜にPHB現象が生じない波
長の光を記録膜の消去したい部分に照射すればよいし、
また、特に、全面消去の場合には、全面を加熱してもよ
い。記録膜のこのように処理がなされた部分では、第13
図(c)で示したホールが自然消滅し、第13図(a)に
示すような基の光吸収特性を取りもどす。
なお、本発明による情報記録媒体としては、デイスク
状のものばかりでなく、たとえば、レーザビーム事態が
2次元的に走査して記録再生が行なわれる板状のものな
どであつてもよいことは明らかである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、同一波長の光
ビームによつて形成される情報ピツト間に、時系列的に
順次情報ピツトを形成し、かつこれら情報ピツトからの
情報内容を順次記録時と同じ順序で正確に再生すること
ができ、記録密度を高めて転送速度の向上を達成すると
いう優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による情報記録媒体の一実施例を示す部
分平面図、第2図はこの実施例がデイスク状である場合
の全体平面図、第3図は第1図における分断線A−A′
に沿う断面図、第4図は本発明による記録再生装置の一
実施例を示す構成図、第5図は第4図におけるレーザビ
ームの波長変化の説明図、第6図は第4図に示した実施
例によつて第1図に示した実施例で形成される各情報ピ
ツトの位置関係を示す説明図、第7図は第4図における
半導体レーザの一具体例を示す構成図、第8図はこの半
導体レーザの調整電流とレーザビーム波長との関係を示
す特性図、第9図は第4図の実施例での再生時の各部の
信号を示す波形図、第10図は同じく記録時の各部の信号
を示す波形図、第11図は本発明による情報記録媒体の他
の実施例を示す部分断面図、第12図は本発明による記録
再生装置の他の実施例を示す構成図、第13図はホトケミ
カンホールバーニング現象の説明図である。 1……プリピツト、2……レーザスポツト、3……デイ
スク状情報記録媒体、6……プリピツト列、7……透明
基板、8……記録膜、9……保護層、10……記録情報信
号入力端子、11……半導体レーザ、14……レーザビー
ム、17……4分割ダイオード、18……ローパスフイル
タ、19……同期パスル形成回路、20……レーザ駆動回
路、211,212〜213″……情報ピツト、28……反射層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 雅之 横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所家電研究所内 (72)発明者 大西 邦一 横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−22227(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光波長多重記録可能な記録膜に一定ピッチ
    で光ビーム案内用のトラックが複数予め形成されている
    情報記録媒体において、 該光ビーム案内用トラックは所定ピッチで配置された一
    連のプリピットからなり、 隣あう該光ビーム案内用トラック間に光ビームによって
    情報ピットが形成され、 該プリピットの該所定ピッチは、該情報ピットの該光ビ
    ーム案内用トラックに沿う方向の長さ以上であって、 該プリピットの任意の1ピッチの中に、互いに波長の異
    なる該光ビームによって形成された複数の該情報ピット
    が少なくともその一部が順次重なり合うように配置され
    ていることを特徴とする情報記録媒体。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第(1)項において、 隣接せる前記光ビーム案内用トラック間で、前記プリピ
    ットの少なくとも一方のエッジを前記光ビーム案内用ト
    ラックに垂直な方向の直線に一致させたことを特徴とす
    る情報記録媒体。
  3. 【請求項3】光波長多重記録可能な記録膜に、光ビーム
    のスポット径以上のピッチで配列された一連のプリピッ
    トからなる光ビーム案内用トラックが予め一定ピッチで
    設けられた情報記録媒体上に、該光ビーム案内用トラッ
    クで案内される光ビームによって所望の情報信号を記録
    再生する方法において、 該光ビームが該情報記録媒体上の該プリピットの1ピッ
    チだけ走査する間に、該光ビームを複数回異なる波長に
    順次切り換えて隣あう該光ビーム案内用トラック間に照
    射することにより、複数の情報ピットを少なくともその
    一部が順次重なり合うように記録し、また、記録された
    該情報ピットから情報信号を再生することを特徴とする
    記録再生方法。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第(3)項において、 該プリピットの再生タイミングを基準として前記プリピ
    ットの1ピッチでの前記光ビームの波長切換えタイミン
    グを設定したことを特徴とする記録再生方法。
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