JP2796288B2 - 記録媒体、その光再生方法及び光再生装置 - Google Patents
記録媒体、その光再生方法及び光再生装置Info
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ光などの光ビームによつて、アナロ
グ信号やデイジタル信号をリアルタイムで記録すること
が可能な情報の記録・再生方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、記録レーザ光の波長を変えることによつて記録
媒体上の同一場所に多重記録を行う記録媒体の情報読み
出し方法として、透過光で読み出す方法と反射光で読み
出す方法が知られていた。 このうち反射光で読み出す方法は、読み出し用の光学
系がデイスクの片側だけに有ればよく、そのため光学ヘ
ツドの軽量化、ひいては情報のアクセス速度の向上が可
能である。 ところが、波長多重記録媒体は一般に光透過率が高い
ので、従来の反射光で読み出す方法では記録膜に近接し
て反射率の高い層（反射層と呼ぶ）を設け、記録膜を透
過した光をそこで反射させ、再び記録膜内を通して光入
射側へ戻す方法がとられていた。 この場合、記録時においてもレーザ光は反射層にて反
射されることとなる。 尚、この例として、反射層にAlを用いたものが1986年
春季応用物理学会講演予稿集p.442,講演番号4p−Ｂ−１
に記述されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術では、基板上に記録膜とは別に反射層を
形成する必要があるため、記録媒体の生産工程が一つ余
分に増えるという問題がある。 また、記録の書き込みおよび消去時においても、現在
多く用いられている発熱を利用する記録媒体では、反射
層の熱伝導による熱の損失のために高いレーザパワーを
必要とするという問題があつた。 また、多層膜のどの層の読み出しを行う場合でも、光
入射側から一番遠くにある反射層まで光が往復するの
で、読み出したい層以外の層の光吸収により、SN比の高
い読み出しが難しいという問題点が有った。 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、生
産工程が少なく、書き込みおよび消去時のレーザパワー
の低い、正確な読み出しを行える情報の記録・再生・消
去方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、記録膜自身からの反射光を読み出しに利
用し、記録膜に近接した反射層を設けないことにより達
成される。 記録膜は単層であると多層であるとを問わないが、記
録膜が多層より成る場合には、他の層の読み出しに用い
る波長での光吸収が最も少ない層を最も光入射側に近い
ところに配置し、以下、吸収の少ない順に配列するのが
好ましい。 さらに、記録膜が多層より成る場合は、各記録層間に
中間層を設けるのも好ましい。各中間層は、各記録層の
記録光・再生光のすべてに対して透過率が高くてもよい
が、その中間層よりも光入射側にある記録層の記録光・
再生光に対する透過率よりも光入射側と反対側にある記
録層の記録光・再生光に対する透過率が高いものとする
のがより好ましい。 〔作用〕 波長多重記録媒体は一般に光透過率が高いが、記録膜
自身が全く光を反射しないわけではない。その反射率は
数％から十数％である。 従来は、記録膜自身のこの程度の反射率では反射光に
よる読み出しは不可能と考えられ、当然のごとく反射層
が設けられていたが、本発明では記録膜自身で反射した
光を読み出しに用いる。 それによつて、記録膜とは別に反射層を形成する工程
が不要となる。 さらに反射層がないので、従来反射層において熱伝導
のために生じていた損失を生じない。 記録膜が多層より成る場合において、他の層の読み出
しに用いる波長での光吸収が最も少ない層を最も光入射
側に近いところに配置し、以下、吸収の少ない順に配列
すると、光入射側から遠い層の読み出し時に、光入射側
に近い層の光吸収による光量の減衰を抑えるように働
く。 さらに多層から成る各記録層間に中間層を設けると、
膜形成時あるいは記録・再生・消去時の記録層相互の干
渉による悪影響を避けることができる。 〔実施例〕 （実施例１） 本発明の第１の実施例を第１図により説明する。本実
施例における記録膜は単層膜である。 基板１上に記録膜として記録層２を形成する。この記
録層２は、波長530nm,650nm,780nmの３つの光吸収の極
大値を有するように形成された混合膜である。具体的に
は、上記各波長において光吸収の極大値を生じさせるよ
うな色素を混合して成るものである。尚、一般に、光吸
収率が高い波長の光に対しては光反射率も高い。混合膜
の光吸収スペクトルにおいては各色素の光吸収の極大値
ははつきりせず、幅が広く、波長に対してゆるやかに吸
収が変化するスペクトルとなつている。 こうしてでき上つた記録媒体への情報の記録は次のよ
うにして行つた。 記録媒体を高速で回転させ、まず530nmに近い波長の
レーザを情報信号に従つて強度変調して照射した。これ
により記録層２の強いレーザ光が当つた場所では、記録
層中の530nmの波長に対して吸収極大値を生じさせる色
素が変化し、記録が行われた。強いレーザ光の当つた部
分の530nmの波長に対して吸収極大値を生じさせる色素
以外の色素および強いレーザ光の当らなかつた部分の各
色素には、ほとんど変化は起らなかつた。 同様にして他の２つの波長でもそれぞれ記録を行なつ
た。 次に情報の読み出しは次のようにして行なつた。 例えば波長530nmで記録された情報を読み出す場合、
同じく波長530nmのレーザ光を記録時よりも低いパワー
で照射し、記録層からの反射光強度の強弱を検出した。
記録が行われている部分では反射光強度は弱く、記録が
行われていない部分では強い。読み出しレーザ光は記録
レーザ光と全く同じ波長である必要は無く、少し異なつ
た波長でも良い。 ところで、この記録媒体の場合、記録レーザ光の照射
によつて記録層が変化すると、別の波長に新たに光吸収
が生じる。この新たに生ずる光吸収の波長は、記録レー
ザ光の波長に対応して各々異なるので、この光吸収の有
無を検出することによつて読み出しを行なうこともでき
る。また、この読み出し光のパワーを高くして照射する
ことにより、消去も可能である。 尚、記録レーザ光照射によつてその波長の吸収が増加
する記録膜も使用可能である。 また、記録膜として、広い波長範囲にわたつて光吸収
があり、光照射によつてその一部の吸収が減少あるいは
増加するものも使用可能である。 （実施例２） 本発明の第２の実施例を第２図および第３図により説
明する。本実施例における記録膜は多層膜である。 第２図に示すように基板３上に３つの記録層4,6,8お
よび中間層5,7を順次に形成する。ここで記録層４は波
長530nm、６は650nm、８は780nmにそれぞれ光吸収の極
大値を持つものであり、具体的には上記各波長において
光吸収の極大値を生じさせるような各色素から成るもの
である。 ところで第３図に示すように、いずれの記録層も、光
吸収の極大値よりも長波長側での光吸収の方が短波長側
での光吸収よりも少ない。特に極大値より50nm以上波長
の長い光に対しては極めて光吸収が少ない。このため、
他の層の読み出しに用いる波長での光吸収が最も少ない
層（ここでは記録層４）を最も光入射側に近いところに
配置し、以下、吸収の少ない順（記録層6,記録層８の
順）に配列している。こうすることにより、光入射側か
ら遠い層の読み出し時に、光入射側に近い層の光吸収に
よる光量の減衰を防ぐことができる。 また、各中間層5,7も色素を含有し、各々その中間層
よりも光入射側の記録層の吸収波長の光の透過率より、
反対側の記録層の吸収波長の光の透過率の方が高い性質
のものとした。こうすることにより記録・再生時の記録
層相互の干渉による悪影響を避けることができ、いわゆ
るクロストークを小さくすることができる。 このような多層膜の記録媒体への情報の記録は次のよ
うにして行つた。 記録媒体を高速で回転させ、記録層４が光吸収極大値
となる530nmに近い波長のレーザ光を情報信号に従つて
強度変調し、記録層４に集光して照射した。記録層４の
強いレーザ光が当つた場所では、記録層４の色素が変化
してレーザ光の波長の光吸収が減少し、記録が行われ
た。強いレーザ光の当らなかつた部分の色素には、ほと
んど変化は起らなかつた。同様にして他の記録層にも、
それぞれの光吸収が極大となる波長に近い波長のレーザ
光で順次記録を行つた。 次に情報の読み出しは次のようにして行つた。 例えば記録層４から情報を読み出す場合、記録層４に
記録を行つたのと同じ波長である波長530nmのレーザ光
を記録時よりも低いパワーで照射し、記録層４からの反
射光強度の強弱を検出した。記録の行われている部分で
反射光強度が弱く、記録が行われていない部分で強いの
は実施例と同様である。 本実施例のような記録層配列順序によると、層６又は
層８の読み出し時に層４の、また、層８の読み出し時に
層４および層６の光吸収による光の減衰やノイズの発生
を避けることができるという効果がある。 また、本実施例においても、実施例１で述べた記録層
の変化によつて別の波長に新たな光吸収を生ずること
や、レーザ光照射によつてその波長の吸収が増加する記
録膜も使用可能であることは同様である。 尚、本実施例では、多層膜を構成する各層はそれぞれ
単一の光吸収の極大値を持つものであるが、この各層を
実施例１のような複数の光吸収の極大値を持つものとす
ることも可能である。 以上２つの実施例ではデイジタル信号の記録について
述べたが、アナログ信号（AM信号やFM信号）についても
本発明が適用ができることはいうまでもない。アナログ
信号の記録では、照射されるレーザ光の強度に応じて照
射後の記録膜の光吸収の程度が異なる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、記録媒体の生産工程において反射層
を形成する必要がないため、生産工程を減らすことがで
きるという効果がある。 また、発熱を利用して書き込み・消去を行なう場合に
年熱伝導による反射層での損失がないため、書き込み・
消去のためのレーザパワーが従来よりも小さくてよい、
および正確な読み出しが行えるという効果がある。
グ信号やデイジタル信号をリアルタイムで記録すること
が可能な情報の記録・再生方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、記録レーザ光の波長を変えることによつて記録
媒体上の同一場所に多重記録を行う記録媒体の情報読み
出し方法として、透過光で読み出す方法と反射光で読み
出す方法が知られていた。 このうち反射光で読み出す方法は、読み出し用の光学
系がデイスクの片側だけに有ればよく、そのため光学ヘ
ツドの軽量化、ひいては情報のアクセス速度の向上が可
能である。 ところが、波長多重記録媒体は一般に光透過率が高い
ので、従来の反射光で読み出す方法では記録膜に近接し
て反射率の高い層（反射層と呼ぶ）を設け、記録膜を透
過した光をそこで反射させ、再び記録膜内を通して光入
射側へ戻す方法がとられていた。 この場合、記録時においてもレーザ光は反射層にて反
射されることとなる。 尚、この例として、反射層にAlを用いたものが1986年
春季応用物理学会講演予稿集p.442,講演番号4p−Ｂ−１
に記述されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術では、基板上に記録膜とは別に反射層を
形成する必要があるため、記録媒体の生産工程が一つ余
分に増えるという問題がある。 また、記録の書き込みおよび消去時においても、現在
多く用いられている発熱を利用する記録媒体では、反射
層の熱伝導による熱の損失のために高いレーザパワーを
必要とするという問題があつた。 また、多層膜のどの層の読み出しを行う場合でも、光
入射側から一番遠くにある反射層まで光が往復するの
で、読み出したい層以外の層の光吸収により、SN比の高
い読み出しが難しいという問題点が有った。 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、生
産工程が少なく、書き込みおよび消去時のレーザパワー
の低い、正確な読み出しを行える情報の記録・再生・消
去方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、記録膜自身からの反射光を読み出しに利
用し、記録膜に近接した反射層を設けないことにより達
成される。 記録膜は単層であると多層であるとを問わないが、記
録膜が多層より成る場合には、他の層の読み出しに用い
る波長での光吸収が最も少ない層を最も光入射側に近い
ところに配置し、以下、吸収の少ない順に配列するのが
好ましい。 さらに、記録膜が多層より成る場合は、各記録層間に
中間層を設けるのも好ましい。各中間層は、各記録層の
記録光・再生光のすべてに対して透過率が高くてもよい
が、その中間層よりも光入射側にある記録層の記録光・
再生光に対する透過率よりも光入射側と反対側にある記
録層の記録光・再生光に対する透過率が高いものとする
のがより好ましい。 〔作用〕 波長多重記録媒体は一般に光透過率が高いが、記録膜
自身が全く光を反射しないわけではない。その反射率は
数％から十数％である。 従来は、記録膜自身のこの程度の反射率では反射光に
よる読み出しは不可能と考えられ、当然のごとく反射層
が設けられていたが、本発明では記録膜自身で反射した
光を読み出しに用いる。 それによつて、記録膜とは別に反射層を形成する工程
が不要となる。 さらに反射層がないので、従来反射層において熱伝導
のために生じていた損失を生じない。 記録膜が多層より成る場合において、他の層の読み出
しに用いる波長での光吸収が最も少ない層を最も光入射
側に近いところに配置し、以下、吸収の少ない順に配列
すると、光入射側から遠い層の読み出し時に、光入射側
に近い層の光吸収による光量の減衰を抑えるように働
く。 さらに多層から成る各記録層間に中間層を設けると、
膜形成時あるいは記録・再生・消去時の記録層相互の干
渉による悪影響を避けることができる。 〔実施例〕 （実施例１） 本発明の第１の実施例を第１図により説明する。本実
施例における記録膜は単層膜である。 基板１上に記録膜として記録層２を形成する。この記
録層２は、波長530nm,650nm,780nmの３つの光吸収の極
大値を有するように形成された混合膜である。具体的に
は、上記各波長において光吸収の極大値を生じさせるよ
うな色素を混合して成るものである。尚、一般に、光吸
収率が高い波長の光に対しては光反射率も高い。混合膜
の光吸収スペクトルにおいては各色素の光吸収の極大値
ははつきりせず、幅が広く、波長に対してゆるやかに吸
収が変化するスペクトルとなつている。 こうしてでき上つた記録媒体への情報の記録は次のよ
うにして行つた。 記録媒体を高速で回転させ、まず530nmに近い波長の
レーザを情報信号に従つて強度変調して照射した。これ
により記録層２の強いレーザ光が当つた場所では、記録
層中の530nmの波長に対して吸収極大値を生じさせる色
素が変化し、記録が行われた。強いレーザ光の当つた部
分の530nmの波長に対して吸収極大値を生じさせる色素
以外の色素および強いレーザ光の当らなかつた部分の各
色素には、ほとんど変化は起らなかつた。 同様にして他の２つの波長でもそれぞれ記録を行なつ
た。 次に情報の読み出しは次のようにして行なつた。 例えば波長530nmで記録された情報を読み出す場合、
同じく波長530nmのレーザ光を記録時よりも低いパワー
で照射し、記録層からの反射光強度の強弱を検出した。
記録が行われている部分では反射光強度は弱く、記録が
行われていない部分では強い。読み出しレーザ光は記録
レーザ光と全く同じ波長である必要は無く、少し異なつ
た波長でも良い。 ところで、この記録媒体の場合、記録レーザ光の照射
によつて記録層が変化すると、別の波長に新たに光吸収
が生じる。この新たに生ずる光吸収の波長は、記録レー
ザ光の波長に対応して各々異なるので、この光吸収の有
無を検出することによつて読み出しを行なうこともでき
る。また、この読み出し光のパワーを高くして照射する
ことにより、消去も可能である。 尚、記録レーザ光照射によつてその波長の吸収が増加
する記録膜も使用可能である。 また、記録膜として、広い波長範囲にわたつて光吸収
があり、光照射によつてその一部の吸収が減少あるいは
増加するものも使用可能である。 （実施例２） 本発明の第２の実施例を第２図および第３図により説
明する。本実施例における記録膜は多層膜である。 第２図に示すように基板３上に３つの記録層4,6,8お
よび中間層5,7を順次に形成する。ここで記録層４は波
長530nm、６は650nm、８は780nmにそれぞれ光吸収の極
大値を持つものであり、具体的には上記各波長において
光吸収の極大値を生じさせるような各色素から成るもの
である。 ところで第３図に示すように、いずれの記録層も、光
吸収の極大値よりも長波長側での光吸収の方が短波長側
での光吸収よりも少ない。特に極大値より50nm以上波長
の長い光に対しては極めて光吸収が少ない。このため、
他の層の読み出しに用いる波長での光吸収が最も少ない
層（ここでは記録層４）を最も光入射側に近いところに
配置し、以下、吸収の少ない順（記録層6,記録層８の
順）に配列している。こうすることにより、光入射側か
ら遠い層の読み出し時に、光入射側に近い層の光吸収に
よる光量の減衰を防ぐことができる。 また、各中間層5,7も色素を含有し、各々その中間層
よりも光入射側の記録層の吸収波長の光の透過率より、
反対側の記録層の吸収波長の光の透過率の方が高い性質
のものとした。こうすることにより記録・再生時の記録
層相互の干渉による悪影響を避けることができ、いわゆ
るクロストークを小さくすることができる。 このような多層膜の記録媒体への情報の記録は次のよ
うにして行つた。 記録媒体を高速で回転させ、記録層４が光吸収極大値
となる530nmに近い波長のレーザ光を情報信号に従つて
強度変調し、記録層４に集光して照射した。記録層４の
強いレーザ光が当つた場所では、記録層４の色素が変化
してレーザ光の波長の光吸収が減少し、記録が行われ
た。強いレーザ光の当らなかつた部分の色素には、ほと
んど変化は起らなかつた。同様にして他の記録層にも、
それぞれの光吸収が極大となる波長に近い波長のレーザ
光で順次記録を行つた。 次に情報の読み出しは次のようにして行つた。 例えば記録層４から情報を読み出す場合、記録層４に
記録を行つたのと同じ波長である波長530nmのレーザ光
を記録時よりも低いパワーで照射し、記録層４からの反
射光強度の強弱を検出した。記録の行われている部分で
反射光強度が弱く、記録が行われていない部分で強いの
は実施例と同様である。 本実施例のような記録層配列順序によると、層６又は
層８の読み出し時に層４の、また、層８の読み出し時に
層４および層６の光吸収による光の減衰やノイズの発生
を避けることができるという効果がある。 また、本実施例においても、実施例１で述べた記録層
の変化によつて別の波長に新たな光吸収を生ずること
や、レーザ光照射によつてその波長の吸収が増加する記
録膜も使用可能であることは同様である。 尚、本実施例では、多層膜を構成する各層はそれぞれ
単一の光吸収の極大値を持つものであるが、この各層を
実施例１のような複数の光吸収の極大値を持つものとす
ることも可能である。 以上２つの実施例ではデイジタル信号の記録について
述べたが、アナログ信号（AM信号やFM信号）についても
本発明が適用ができることはいうまでもない。アナログ
信号の記録では、照射されるレーザ光の強度に応じて照
射後の記録膜の光吸収の程度が異なる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、記録媒体の生産工程において反射層
を形成する必要がないため、生産工程を減らすことがで
きるという効果がある。 また、発熱を利用して書き込み・消去を行なう場合に
年熱伝導による反射層での損失がないため、書き込み・
消去のためのレーザパワーが従来よりも小さくてよい、
および正確な読み出しが行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例における記録媒体の構造
を示す断面図、第２図は本発明の第２の実施例における
記録媒体の構造を示す断面図である。 第３図は第２の実施例における各記録層の波長に対する
光吸収の特性を示す概念図である。 1,3……基板、２……記録膜、4,6,8……記録層、5,7…
…中間層、９……層４の光吸収特性、10……層６の光吸
収特性、11……層８の光吸収特性。
を示す断面図、第２図は本発明の第２の実施例における
記録媒体の構造を示す断面図である。 第３図は第２の実施例における各記録層の波長に対する
光吸収の特性を示す概念図である。 1,3……基板、２……記録膜、4,6,8……記録層、5,7…
…中間層、９……層４の光吸収特性、10……層６の光吸
収特性、11……層８の光吸収特性。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 谷口 彬雄
国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式
会社日立製作所基礎研究所内
(72)発明者 今関 周治
国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式
会社日立製作所基礎研究所内
(72)発明者 冨岡 安
国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式
会社日立製作所基礎研究所内
(56)参考文献 特開 昭59−210543（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−203450（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−165749（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．光吸収スペクトルにおいて光吸収が極大となる波長
よりも短い波長側の方が長い側よりも吸収率の減少度が
小さく該光吸収極大波長を中心として非対称となる物質
であって互いに光吸収極大波長が異なる２種類以上の物
質を用いた多層膜を有するとともに上記多層膜のうちで
光吸収の極大波長が最も短い層を最も光入射側に近いと
ころに配置し、以下順に極大波長の短い順に配列してな
る複合膜を記録媒体として用いる光記録装置において、
少なくとも２つの異なる波長の光を情報の読み出しに用
い、上記２種類以上の物質からの反射光を情報の読み出
しに利用することを特徴とする光再生方法。 ２．上記多層膜の間に中間層を設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光再生方法。 ３．上記２種類以上の物質が色素であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項の何れかに記載の光
再生方法。 ４．光吸収スペクトルにおいて光吸収が極大となる波長
よりも短い波長側の方が長い側よりも吸収率の減少度が
小さく該光吸収極大波長を中心として非対称となる物質
であって互いに光吸収極大波長が異なる２種類以上の物
質を用いた多層膜を有するとともに上記多層膜のうちで
光吸収の極大波長が最も短い層を最も光入射側に近いと
ころに配置し、以下順に極大波長の短い順に配列してな
る複合膜を記録媒体として用いる光再生装置において、
少なくとも２つの異なる波長の光を情報の読み出しに用
い、上記２種類以上の物質からの反射光を情報の読み出
しに利用することを特徴とする光再生装置。 ５．上記多層膜の間に中間層を設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載の光再生装置。 ６．上記２種類以上の物質が色素であることを特徴とす
る特許請求の範囲第４項又は第５項の何れかに記載の光
再生装置。 ７．光吸収スペクトルにおいて光吸収が極大となる波長
よりも短い波長側の方が長い側よりも吸収率の減少度が
小さく該光吸収極大波長を中心として非対称となる物質
であって互いに光吸収極大波長が異なる２種類以上の物
質を用いた多層膜を有するとともに上記多層膜のうちで
光吸収の極大波長が最も短い層を最も光入射側に近いと
ころに配置し、以下順に極大波長の短い順に配列してな
る複合膜を有することを特徴とする記録媒体。 ８．上記多層膜の間に中間層を設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第７項記載の記録媒体。 ９．上記２種類以上の物質が色素であることを特徴とす
る特許請求の範囲第７項又は第８項の何れかに記載の記
録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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1987
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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