JP2816011B2 - 書換え可能光記録媒体及びその記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は書換え可能な光記録媒体に関するものであ
る。

従来の技術 従来の書換え可能な光記録媒体としては、記録膜の結
晶状態及び非晶質状態における光学特性の違いを利用し
た、いわゆる相変化型と、記録膜のカー回転角の違いを
利用した光磁気型などが知られている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の技術では、使用する
光の波長、高密度記録性、使用する光のパワー、繰り返
し特性、転送レート、多値記録などの点で、一長一短で
あるという課題がある。

本発明は、このような従来の書換え可能な光記録媒体
の課題を考慮し、粒子を媒質中に分散し粒子の空間的分
布の変化を利用して記録する書換え可能な光記録媒体を
提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、粒子と、その粒子が分散され、光学特性が
異なり、融点が前記粒子より低く、かつ溶融状態の比重
が前記粒子の比重と異なる媒質との混合物を、溝状トラ
ックが設けられたディスク基板の溝内に充填した構成で
あることを特徴とする書換え可能な光記録媒体である。

作用 本発明は、基板が回転中に、光を照射して前記媒質を
溶融する。媒質は融点が粒子より低いので、媒質は溶け
ても粒子は溶融しない。また、比重が異なるので、回転
遠心力によって前記粒子が移動して偏る。その後に、冷
却することによって、粒子の偏った状態で保持されるこ
とになる。光学特性が媒質と粒子とで異なるので、その
記録を再生できる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図（ａ）は本発明にかかる書換え可能な光記録媒
体の一実施例を示す一部切り欠き斜視図、第１図（ｂ）
は第１図（ａ）に示したAB線上の平面拡大図、第１図
（ｃ）は第１図（ａ）に示したAB線上の断面拡大図であ
る。

第１図（ｂ）、（ｃ）において、１は、化学的に安定
で融点が高い粒子であり、例えばグンジョウ、カドミウ
ムエロー、ベンガラ、クロムエロー、鉛白、チタン白、
カーボンブラックなどの無機顔料、アゾ系、トリフェニ
ルメタン系、キノリン系、アントラキノン系、フタロシ
アニン系などの有機顔料を材料とする粒子である。２
は、粒子１とは反応せず、常温で固体で、融点が粒子１
よりも十分に低く、溶融状態での比重が粒子１と異なる
媒質であり、例えば低融点ガラス、熱可塑性樹脂、パラ
フィン類、油脂類などである。３は、溝状トラック６が
設けられたディスク基板、４はディスク全体を保護する
保護層、５はディスクに照射された記録光である。ここ
でディスク基板３、保護層４は化学的に安定で、粒子
１、媒質２とは反応せず、融点は媒質２より高い材料か
らなる。

次に、このような構成の書換え可能光記録媒体の記
録、生成並びに消去方法を説明する。

記録時は、強力な記録光５を照射し、この光が粒子
１、媒質２、ディスク基板３、保護層４に吸収され温度
が上昇し、媒質２が溶融する。この時、粒子１の比重が
溶融した媒質２よりも大きいと、ディスクが回転するこ
とにより発生した遠心力によって、粒子１は外周方向す
なわちＢ方向に偏る。

書換え可能な光記録媒体は、ディスク形状でディスク
上に溝状トラック６が設けられている。このディスクは
高速に回転しているので、各部に強力な遠心力が作用し
ている。例えば、1800rpmで回転しているティスクの中
心から100mm位置では3553［m/s²］≒363Gの遠心力が作
用している。

従って、溝状トラック６内に粒子を均質に分散した媒
質２を充填しておき、トラック６内のあるピットに記録
光を照射し媒質を溶融させると、比重の違いから粒子１
がピット内の外周側又は内周側に偏る。この状態で冷却
すると、すなわち記録光を取り除くと記録が完成するこ
とになる。

再生時は、記録時に比べて十分弱い、すなわち媒質２
が溶融しない程度の再生光を照射し、この再生光の透過
光又は反射光を検出する。粒子１が偏っていた場合、光
と作用する粒子１の数が少ない。従って、粒子１の光学
特性によって透過光又は反射光強度は、未記録の状態す
なわち粒子１が均質に分散した状態よりも、大きく、も
しくは小さくなる。

消去はディスクが静止した状態で媒質２が溶融する温
度まで加熱し、例えばオーブンなどの加熱装置で加熱
し、粒子１が拡散して均質に分散するまでこの温度に保
持することによって可能である。

なお、本実施例では粒子１の比重が溶融状態の媒質２
よりも大きいとしたが、小さい場合でもよく、この場合
粒子１は内周側すなわちＡ方向に偏る。

以上のように、本実施例によれば、記録光５の強度が
従来の書換え可能な光記録媒体よりも低くくても記録可
能である。なぜなら、媒質２の融点は一般に相変化型及
び光磁気型材料の融点よりも低いからである。従って、
強度が低い短波長域のレーザも記録光として利用でき記
録密度向上に有利である、更に、高速記録にも有利であ
る。又、記録時の温度上昇が小さいため、書換え繰り返
し特性の向上も期待できる。

次に、本発明の第２の実施例を説明する。

第２の実施例は、第１の実施例における粒子１を蛍光
体としたもので、記録及び消去原理は第１の実施例と同
じである。以下に本実施例の再生原理と特徴を述べる。

再生時は、記録時に比べて十分弱い光を用いる。この
再生光と粒子１が作用すると、再生光よりも波長が長い
蛍光が発生する。この蛍光の強度を検出することによっ
て再生する。このことは、再生光よりも長い波長の光で
記録状態を検出できることを意味する。

そのため、本実施例は、次に述べるような長所を有す
ることになる。

一般にシリコンフォトダイオードなどの光センサーの
感度は、紫外光域では極めて小さいので、紫外光を再生
光として、この透過又は反射光強度から記録状態を検出
すると、再生信号のC/Nが悪くなり、転送レートが遅く
なる。又、再生光強度をあまり上げるようにすること
は、記録状態を破壊する恐れがあること、簡便な光源が
ないことなどから望ましくない。従って、再生光よりも
長い波長の光で記録状態を検出すると、光センサーの感
度の大きい領域が利用できるので、良質な再生信号を得
ることができる。

以上のように、本発明は紫外光による高密度記録に有
利である。

次に、本発明の第３の実施例に付いて説明する。

本発明の第３の実施例は第１の実施例における粒子１
がレーザ光の第２次高調波を発生するもので、記録及び
消去原理は第１の実施例と同じである。

以下に本実施例の再生原理と特徴を述べる。

再生時に、再生光としてレーザ光を用いると、この再
生光と粒子１が作用し再生光の半分の波長のレーザ光で
ある第２次高調波を発生する。この第２次高調波を検出
することによって再生を行う。

そのため、本実施例は、次に述べる様な長所を有する
ことになる。

第２次高調波の強度は粒子に入射するレーザ光の強度
密度の２乗に比例する。又レーザ光をスポット状に集光
すると、強度密度は、中心付近できわめて大きくなり、
いわゆるガウス分布になる。

従って、粒子１が偏っている場合でも、第１、２の実
施例では再生光スポット内に一部残留した粒子１と作用
した光が再生信号に影響を与えたが、本実施例ではこの
影響がきわめて小さくなる。すなわち残留した粒子１は
光スポットの外周付近にのみ存在するので、これらから
発生する第２次高調波はきわめて小さいので、記録状態
と未記録状態の信号強度差が大きくなり、再生信号のC/
Nが良くなる。

以上のように本実施例よれば、良好な再生信号が得ら
れる。

本発明の第４の実施例を第２図及び第３図を用いて次
に説明する。なお、消去方法は第１の実施例と全く同じ
である。

本実施例では第１の実施例における粒子１がＮ種類あ
り、これらＮ種類の粒子のそれぞれの吸収波長と比重又
は熱膨張率が違う。以下、簡単のため、Ｎ＝２とし、粒
子（１）、粒子（２）として説明する。

粒子（１）の比重が粒子（２）の比重より大きい、も
しくは比重は同じだが、粒子（２）の熱膨張率が粒子
（１）の熱膨張率よりも大きいとする。従って、記録光
が照射され温度が上昇し、媒質２が溶融した時、遠心力
が作用することによる移動速度は、媒質２と比重差が大
きい粒子（１）の方が大きくなる。

第２図は、粒子（１）、（２）の吸光度−波長特性を
示した図で、横軸λは波長、縦軸αは吸光度である。粒
子（１）、（２）はそれぞれ波長λ１、λ２の光に対し
て最高の吸光度を示す。

第３図は、第１図の（ｂ）に相当するもので、１は粒
子（１）、２は粒子（２）、３は強度が弱い記録光、４
は強度が強い記録光である。

強度の弱い記録光３に照射されたピットにおいては、
図に示すように、粒子（１）のみが外周側すなわちＢ方
向に偏り、強度の弱い記録光４に照射されたピットにお
いては、粒子（１）、（２）ともに外周側に偏る。この
理由を次に示す。

一般に、溶融状態の媒質２おいては、その粘度は、温
度が高くなれば、低くなる。従って、弱い記録光３に照
射されたピットは温度が低く粘度が高いので、移動速度
が大きい粒子（１）のみが、媒質２が固化するまでに外
周側まで偏れる。他方、強い強度光５に照射されたピッ
トは温度が高く粘度が低いので、粒子（２）の移動速度
も大きくなり、媒質２が固化するまでに、粒子（２）も
外周側まで偏れる。

このようにして、記録光を使い分けて記録したものを
再生する時は、λ１、λ２の光を含む光を再生光とし
て、その透過又は反射光のスペクトルを観測するか、λ
１、λ２の２種類の光を再生光として、それぞれの透過
又は反射光強度を観測することによって記録状態を検出
することができる。

以上のように本実施例によれば、記録光強度を多数設
定することによって、多値記録が可能となり高密度記録
媒体となり得る。

なお、本実施例と同様の原理に基づいて、第２、３の
実施例に用いた蛍光体、及び第２次高調波を発生する粒
子を利用しても、多値記録が可能となる。

発明の効果 以上説明した様に、本発明によれば、短波長光による
高密度記録、低パワー記録光による記録、高繰り返し特
性、高転送レート記録、又は多値記録などが可能にな
り、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における書換え可能な光記録媒体の第１
の実施例の全体斜視図、平面図、及び断面図、第２図は
第４の実施例の吸光度−波長特性図、第３図は第４の実
施例の部分平面図である。 １……粒子、２……媒質、３……ディスク基板、４……
保護層、５……記録光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇田 克也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/24 522

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粒子と、その粒子が分散され、光学特性が
   異なり、融点が前記粒子より低く、かつ溶融状態の比重
   が前記粒子の比重と異なる媒質との混合物を、溝状トラ
   ックが設けられたディスク基板の溝内に充填した構成で
   あることを特徴とする書換え可能な光記録媒体。
2. 【請求項２】基板が回転中に、光を照射して前記媒質を
   溶融し、遠心力によって前記粒子が移動して偏った後
   に、冷却することによって記録することを特徴とする請
   求項１記載の書換え可能光記録媒体の記録方法。
3. 【請求項３】粒子が、蛍光を発生する材料から構成され
   ることを特徴とする請求項１記載の書換え可能な光記録
   媒体。
4. 【請求項４】粒子が、照射されたレーザ光の第２次高調
   波を発生する材料から構成されることを特徴とする請求
   項１記載の書換え可能な光記録媒体。
5. 【請求項５】それぞれの吸収波長が異なるとともに、比
   重又は熱膨張率が異なるＮ種類の前記粒子を有すること
   を特徴とする請求項１記載の書換え可能な光記録媒体。