JP2952287B2 - 光学式情報記録消去方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、基板と該基板に設けられた結晶性記録材料
から成る記録層とを具えるディスク状記録素子を回転さ
せ、ディスクの上方で径方向に移動すると共に前記記録
層上に集束され且つ記録すべき情報に応じて変調された
レーザ光ビームから生ずる記録光スポットで露光し、記
録層の露光区域に、弱いレーザ光で読取り得ると共に記
録層上に集束したレーザ光ビームから生ずる消去スポッ
トにより消去し得る非結晶性の情報ビットを形成して情
報を光学的に記録及び消去する方法に関するものであ
る。 結晶性−非結晶性の相変化に基づく斯かる方法は例え
ば欧州特許出願第0135370号及び本願人に係るオランダ
国特許出願第8403817号から既知である。この既知の方
法では記録材料としてTe−Se合金（他の合金も含み得
る）を用いている。この方法の欠点は消去時間、即ち非
結晶情報区域（ビット）をもとの結晶相に戻すのに必要
な時間が長い点にある。例えばTe−Se−Sb合金の消去時
間は例えば50μｓである。 情報の記録、その読取り及びその消去中、記録素子を
回転させる。記録素子の線速度は例えば1m/s〜15m/s又
はそれ以上である。オーディオ（音声）情報をEFM（８
アウトオブ14）変調方式に従って記録するときは1.4m/s
のディスク（記録素子）線速度が用いられる。ビデオ情
報では10〜15m/sの線速度が用いられる。 消去処理は、記録処理と同一のディスク線速度で行な
う、即ちリアルタイムで消去するのが非常に望ましい。
更に、記録素子の１回転中に情報を消去可能にするのが
非常に望ましい。実際の応用においてこのことは、新し
い情報を現存する情報の上に直接記録し得る、即ち現存
する情報を消去した後に直ちに新しい情報を同一のディ
スク速度で同一の回転走行中に記録することができると
いう極めて有用な可能性を達成することができる。斯か
る直接重ね書きは磁気−光学記録処理では実現不可能
で、磁気−光学記録処理では消去と再記録との間に記録
素子の少なくとも１回転が必要になる。 上述の50μｓの消去時間を有する相変化記録では、記
録素子の１回転中のリアルタイム消去処理は容易に実現
することはできない。この場合には、1.4m/sの極めて低
いディスク線速度でも、70μｍの最小長を有するスロッ
ト状の消去スポットを予め使用する必要がある。消去ス
ポットは消去処理に使用される記録層上にレーザ光ビー
ムの光スポットである。70μｍの消去スポットは高いレ
ーザパワーを必要とするため及びこのスポットのトラッ
ク上への位置決めのために実施上大きな欠点がある。速
いディスク速度ではmmオーダの長さを有する消去スポッ
トが必要になり、これは実現不可能である。 特開昭60−177446号に光記録媒体が開示されており、
その記録材は式In1-xSbxMyを満足する（ここで、Ｍは13
の元素の群から選ばれる元素であり、ｘは55〜80重量％
及びｙは０〜20重量％である）。情報の記録時に、この
記録材料は変調されたレーザ光で露光される。露光区域
では冷却の程度に応じてπ相と称される準安定状態か或
いはInSbとSbの混合相が形成される。π相は加熱により
混合相に変化させることができる。これがため、混合相
とπ相との間でスイッチング−即ち記録及び消去処理−
が起こる。しかし、このような相変移を利用して記録及
び消去を行なうのでは、混合相をπ相に変換するとき、
InSbとSbの２つの成分が相互に関連し合うため、消去速
度が遅くなるばかりでなく、S/Nも悪化する欠点があ
る。この結果、この公開特許出願の記録媒体では反復再
生が可能であるがスイッチング−記録及び消去−の回数
が制限される。これは安定度の問題であり、実際の使用
に対し許容し得ない。更に、混合相をπ相に変換する速
度が制限される。その理由は、InSbとSbとの２つの成分
が、転移が起る前に互に良好な比率に到達しなければな
らないためである。前記公開特許出願には消去処理、特
に消去速度及び消去処理の品質（残留信号の大きさ）に
ついて何の情報も詳細な説明も開示されておらず、情報
はレーザ光で“走査”することにより消去し得ることが
述べられているにすぎない。 他の重要な欠点は情報の信号対雑音比が低く、C/N比
は高々55％であり、このような低いC/N比では実用上ビ
デオ記録は不可能である点にある。 本発明の目的は、極めて短かい消去時間を使用するこ
とができ、特に記録された非結晶情報ビットを記録素子
の１回転中にリアルタイムで消去し得る上述のタイプの
光記録方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、記録情報ビットを平均して50dB
以上の値を有する極めて高い信号対雑音比で読取ること
ができ、その結果ビデオ記録が可能な光記録方法を提供
することにある。 本発明の更に他の目的は、高品質の記録処理及び消去
処理を有する光記録方法を提供することにある。即ち記
録処理を高い記録速度で高い情報密度で実行することが
できるようにする。消去処理により記録情報を無視し得
る残留信号にまで消去して記録及び消去を多数回行なう
ことができ、且つそれでも高い信号対雑音比が得られる
ようにする。 本発明は、これらの目的を達成するために、上述のタ
イプの方法において、記録材料として次の式： QxSbyTez ここで、Ｑは元素In又はGa ｘ＝34〜44原子％ ｙ＝51〜62原子％ ｚ＝２〜９原子％ を満足する組成のものを使用し、結晶性記録材料に記録
された非結晶性の情報ビットを消去スポットにより記録
素子の１回転中にリアルタイムで消去してもとの結晶状
態に戻すことができるようにすることを特徴とする。 本発明は、上記記録材料の成分組成に応じて結晶化速
度が相異することに着目し、室温条件下での冷却条件に
おいて結晶から非晶質への相転移が可能な結晶化速度の
範囲を求め、結晶状態と非晶質状態との間の相転移を利
用して情報の書込及び消去を行なう。 本発明によれば、極めて短い消去時間（例えば100ns
又はそれより短かい消去時間）を実現することができ
る。本発明方法で使用する記録材料は、非晶質性区域を
結晶性にするのに必要な消去時間を、まず第１に上記規
定の限界範囲内のTeの選択量に応じて調整することがで
きる。比較的少量のTe、例えば５原子％以下のTeの場合
に極めて短かい消去時間が得られる。高パーセンテージ
のTeを選択すると、長い消去時間、従って低い結晶化速
度に調整される。低い結晶化速度は、記録速度が遅いと
き、従って記録素子の回転速度が遅いときに重要であ
る。従って記録素子をオーディオ記録用、ビデオ記録用
及びデータ記録用の使用目的に応じて、種々の記録再生
速度に応じて、消去スポットの大きさを変更することな
く記録層のTe含有量の調整により消去時間を適切に適合
させることができる。Te含有量の限界範囲は２〜９原子
％である。２原子％より小さいTe含有量では結晶化速度
が高くなりすぎてしまい、情報を記録する際の結晶−非
結晶変化が最早不可能になって記録処理が不可能にな
る。９原子％以上のTe含有量では結晶化速度が遅くなり
すぎてリアルタイムの消去を最早適正に行なうことがで
きなくなる。 Sbの含有量が62原子％を超えるまでSb成分を増加する
と、この記録素子はもはや安定しなくなる。Sbの含有量
が51原子％以下になると、結晶化速度が速すぎてしまい
記録プロセス（結晶質から非結晶質への変化）がもはや
満足されなくなってしまう。従って、Sbの含有量は51〜
62原子％に設定する必要がある。Ｑの含有量が34原子％
以下になると、この記録素子は不安定になる。Ｑの含有
量が44原子％を超えると、結晶化速度が速くなりすぎ消
去プロセスは良好であるが、結晶質から非晶質への切り
換えが不可能になり又は極めて困難になるのも事実であ
る。Te及びSbの含有量の合計が58〜65原子％、特に58〜
62原子％のときに極めて良好な結果が得られる。 記録層の組成を適切に選択すると、極めて短い消去時
間、つまり速い結晶化速度が達成される。このような組
成の材料を用いれば、いかなるディスク速度でも消去す
ることができる。しかしながら、結晶化時間の長い材料
を用い遅いディスク速度で用い記録プロセスを促進する
ことが望ましい。 本発明による方法で用いる記録層は、結晶相だけでな
く、非晶質相においても優秀な安定性を有している。非
晶相の結晶に対する安定性は、DSC規格（differential
scanning calorimetry）試験によって確認した。In40Sb
54Te6材料に関して非晶質相が50℃の条件で結晶化する
時間は３×105年であることが見い出されている。100℃
の条件下における結晶化時間は８年である。従って、本
発明に用いる記録素子は極めて安定している。 本発明による方法の好適実施例において、次式を満足
する組成の記録材料が用いられる。 Inｘ′Sbｙ′Teｚ′ ここで、ｘ′＝35〜42原子％、ｙ′＝52〜60原子％、
ｚ′＝３〜８原子％である。 この好適組成の記録素子において、平均値が50〜55d
B、最高値が60dBの極めて高いS/N比が得られる。成分Te
をSeで置換するとより低いS/Nを示す。 次式を満足する記録材料を用いる本発明による方法の
別の好適実施例において極めて良好な結果が得られる。 Inｘ″Sbｙ″Teｚ″ ここで、ｘ″＝37〜42原子％、ｙ″＝52〜56原子％、
ｚ″＝５〜８原子％である。 回転記録素子の線速度は、例えばオーデヘオ情報、ビ
デオ情報又はデータ情報のような情報形態に依存し、例
えば１〜20m/秒とされている。記録プロセス中に、結晶
性記録材料を露光位置において溶融温度以上に加熱して
溶融区域を形成し、この溶融区域を急激に冷却して非晶
質化すると共に非晶質情報ビットを形成する。この情報
ビットは高速で記録される。情報ビットを形成するため
のレーザ光ビームのパルス時間は短く、例えば20〜100n
秒である。形成された非晶質情報ビットは高々１μｍ〜
数μｍの小さい寸法なので、高い情報密度が得られる。 消去プロセスにおいて、非晶質情報区域は消去スポッ
トによって露光される。この結果、非晶質区域は結晶相
の材料の溶融温度より若干低い温度であってガラス遷移
点よりも高い温度まで加熱される。この結果、この区域
の非晶質材料はほとんど粘性化しないで熱力学的に一層
安定な結晶状態に戻る。この材料は、この区域の全ての
材料が結晶化するまでわずかな時間（消去時間）に亘っ
て上述した温度に維持される必要がある。 本発明による方法は、驚くべきことに極めて短い消去
時間で済む可能性を有している。 本発明の好適形態においては、情報区域当りの消去時
間は50n秒〜５μ秒であり、特に100n秒〜１μ秒で十分
である。 本発明による方法の別の好適例において、最大の径寸
法は長軸寸法が３μｍの円形又は長円形の消去スポット
を用いる。特に、直径１〜２μｍの円形消去スポットが
用いられる。必要なレーザ出力は一層低くなる。このよ
うな小径の消去スポットは、長円状の消去スポットに比
べて、記録層上に一層良好に合焦すると共に情報トラッ
ク上で一層良好に制御及び案内される利点を達成でき
る。更に、本発明を実施するための光学装置は、円形の
消去スポットを用いる場合に一層簡単化される。 この関係において、記録プロセス及び消去プロセスを
良好に行なうため、記録素子は光学的に検出可能な同心
状のトラックを有している。このトラックは、例えば記
録層側の基板表面の溝形態とする。合成材料の基板を用
いる場合、基板の製造中に溝を形成することができる。
好適な製造プロセスは、高温の液状合成材料を表面に所
望の溝構造のネガが形成されている金型内に注入する射
出成形又は圧縮成形である。例えば基板がガラスの場合
基板面上の別個の合成材料層に溝を形成する。この溝
は、透明基板側から投射されるレーザ光によって光学的
に検出する。記録層で反射した光は、溝部分で反射され
たか又は溝付近のランド部で反射されたか否かに対応す
る位相差を示すことになる。記録素子に記録されている
情報は記録層の溝部分に通常存在するので、同心状の情
報トラックが形成されることになる。 円形の小径の消去スポットは情報トラック上に容易に
維持されることができる。長円状の消去スポットを用い
る場合、消去スポットが若干回転すると情報トラックの
隣接同心部分まで露光されてしまい、不所望な消去プロ
セスが生じてしまう。 情報の記録及び消去は、基板を経て記録層上に完全に
合焦するレーザ光ビームによって行なう。このように構
成すれば、基板上のほこりや傷がフォーカシング用対物
レンズの焦点深度からはずれるので、このような外部作
用が記録及び消去の品質に悪影響を及ぼすことはない。
この場合の基板は透明である必要があり、例えばガラス
や例えばポリカーボネートやポリメチルメタクリレート
のような透明合成材料で製造する必要がある。前述した
ように、記録層の組成はスポット径やディスク速度によ
って決定される消去プロセスの露光時間に適合させるこ
とができるので、小さな円形消去スポットを記録素子の
通常の全ての速度で用いることができる。1.5m/秒の低
いディスク速度で２μｍのスポット径の場合、この条件
は例えば1.3μ秒の露光時間を意味するが、この場合に
はTe成分が比較的高い含有量の記録層を選択することが
きる。この成分材料は比較的低い結晶化速度となる。15
m/秒のディスク速度で２μｍの消去スポットの場合、つ
まり露光時間が約135n秒の場合Te成分の含有量が比較的
低い記録材料、つまり結晶化が一層短時間で発生し短い
消去時間の記録材料を用いる。 本発明による方法の別の好適実施例は、基板に非晶質
記録層を無電解堆積によって形成し、この記録層に消去
スポットを用いて結晶材料の幅が数μｍの同心状トラッ
クを形成し、次にこのトラックに非晶質情報区域をパル
ス状の記録スポットで形成し、この非晶質情報区域を消
去スポットによって結晶相に選択的に再び変換して消去
し得ることを特徴とする。 非晶質記録相を形成する適切な堆積プロセスは、減圧
下における気相堆積やスパッタリングプロセスがある。
この好適実施例は個別の処理工程で記録相全体を非晶質
相から結晶相に変換する必要がない利点がある。 好ましくは、記録スポットを短い距離だけ離間させて
消去スポットを追従させる。この適切な相対距離は、例
えば５〜50μｍとする。この構成においては、新しい情
報が古い情報に重ねて直接記録される。 別の好適実施例は、消去スポット及び記録スポットを
共に同一のレーザで形成し、記録プロセス中にこのレー
ザを高パワーのパルス状出力状態に切換える。 以下図面に基き本発明を詳細に説明する。 第１図において符号１はガラス基板を示す。この基板
１は30cm径で１〜2mm厚さの円形ディスク形態をしてい
る。基板１の表面は紫外線で硬化したアクリレート合成
樹脂の層２を有し、この層２中に同心状の溝３を形成す
る。この溝は幅が1.6μｍで60nmの深さとする。溝３を
有するラッカ層２は、基板１に液状紫外線硬化性ラッカ
層を形成し、次に溝構造を有する母型面に対して一体的
に押し付け、液状ラッカ層を基板を介して紫外線を照射
し、硬化したラッカ層を有する基板本体を取り出し、溝
構体を母型面によって複製することによって製造され
る。 In40Sb54Te6から成る記録層４をフラッシュ型真空装
置により３×10-5トリーの大気圧下でラッカ層２上に気
層堆積する。堆積速度は0.6nm/秒とする。気相堆積され
た記録層４の厚さは100nmとする。気相堆積中に基板１
を20Hzの周波数で回転させる。 記録層４を合成樹脂の保護層11によって被覆する。 気相堆積後、記録層４はアモルファス構造となる。記
録層の溝部分５は連続放射されるレーザ光ビーム６によ
って照射され、この光ビーム６を基板１を経て記録層４
上に合焦させる。用いたレーザは記録層４上で5mWのパ
ワーを有している。このレーザ光ビームは記録層上で消
去スポットと称せられている光スポットを形成し、この
光スポットは円形で断面が２μｍ径である。消去スポッ
トは、弱いレーザ光ビームが用いられている図示しない
サーボ装置（制御装置）を用いることによって溝部分５
を追従すると共に、基板１を経て記録層４で反射され溝
部５及びランド部７からの反射光間の位相差に基いて溝
構体を走査する。消去スポットによる露光中、ディスク
１は消去スポットの通過領域が5m/sの速度で回転する。
消去スポットの照射によって、結晶性記録材料から成る
トラック８が溝部分５に形成される。この非晶性から結
晶性への変換は、ディスク１の１回転中につまり消去ス
ポットが１個の通路を通過する間で行なう。 この消去走行中又は消去走行後に情報をトラック８に
記録することができる。このため、トラック８を、基板
１を経てトラック８上に集束しているパルス状のレーザ
光９に対して合焦させる。このパルス状レーザ光ビーム
９は結晶性のトラック８の区域で記録層４上に光スポッ
ト（記録スポット）を形成する。この光スポット円形で
２μｍの径を有している。パルス時間は100n秒である。
レーザ光の単位パルス当りのエネルギーは0.6nジュール
である。レーザ光ビーム９は、図示しない上述したサー
ボ装置によって制御されトラック８上に維持される。情
報記録中のディスク１は回転し、記録スポットの区域に
おける線速度は5m/秒である。消去及び書込は、ディス
クの１回転中にリアルタイムで行なわれる。すなわち、
消去及び書込を同一回転中に行なうことができる。記録
スポットを形成するために消去プロセスで用いたレーザ
と同一のレーザを用いることができる。従って、このレ
ーザは記録プロセスのために高パワー出力及びパルス状
出力に一時的に切り換えられる。或いは第２のレーザを
記録用に用いることもできる。この場合記録スポットは
消去スポットに対して極めて短い距離で例えば30μｍの
距離で追従させる。記録スポットの照射によって、１μ
ｍ径の非晶質情報区域10（第２図参照）が結晶質トラッ
ク１に形成される。情報区域10は選択的に、消去される
ことができ、つまり上述した消去スポットを用いること
により再び結晶相に変換されることができる。消去は5m
/秒の線速度のディスク速度でリアルタイムで行なわれ
る。非晶質区域当りの消去時間は400n秒である。非晶質
の情報区域は、基板１を経て記録層４で反射される弱い
連続的なレーザ光によって再生される。再生は反射差、
すなわち非晶質情報区域10とこれを囲む結晶質区域（ト
ラック８）との間の反射光の強度差に基いている。 上記消去−書込プロセスは、何ら問題が生ずることな
く400回繰り返えされる。 上述した方法と同一の方法で、情報は異なるディスク
速度で記録され消去されることができ、例えば記録速度
を12m/秒とする。この場合記録層４上で16mWのパワーを
有するレーザから発し円形の２μｍ径の消去スポットが
用いられる。記録非晶質情報区域を選択的に消去する場
合、情報区域当たりの消去時間は約170n秒である。情報
は、パルス時間が55n秒でパルスエネルギーが0.6nジュ
ールのパルスレーザ光によって記録される。 実験結果によれば、何ら問題点が発生することなく80
0回の急激な記録−消去プロセスを繰り返すことができ
る。 第３図において符号12はレーザ装置を示す。レーザ12
と並行に第２のレーザ13を配置する（第５図参照）。レ
ーザ12からの光ビーム14はレンズ15を通過して平行ビー
ム16に変換され、次に変換器17を通過する。変換器17
は、接続ピン18に現われる二進信号（デジタル信号）に
よって制御される光シャッタのように作用する。この電
気信号は記録されるべき情報を表わす。レーザ光ビーム
16は、変換器17を通過するときに記録されるべき二進情
報に基いてパルス化される。別の変換器を相互接続する
ことなく、記録されるべきデータに基いてレーザ12を直
接パルス化することができる。この場合、850nmの放射
波長を有するAlGaAsレーザが用いられる。パルスレーザ
光はハーフミラー20を透過し、次にミラー21によって90
゜回転する方向に反射する。このビーム19は対物レンズ
22によって第１図及び第２図に示す記録素子に対応する
記録素子23上に集束する。記録素子23は、溝26が形成さ
れているラッカ層25を有するガラス基板24を有してい
る。溝間にランド部27を形成する。ラッカ層25は、第１
図及び第２図で説明したように記録層28を有している。
パルスレーザ光19は基板24を経て記録層28の溝部分に集
束し、記録層28上にパルス状の光スポット（記録スポッ
ト）を形成する（第４図参照）。記録層28は軸35を中心
にして回転し、記録素子23の線速度は記録スポットの位
置で一般的な1m/秒と15m/秒の間にある値に調整する。
第１図及び第２図を参照して説明したように、記録スポ
ット29が照射される位置に非晶質情報区域が形成され
る。この非晶質情報区域は、第３図に示すように同一の
光路に従って記録層28の溝部分26上に集束する弱い連続
的なレサーザ光ビームによって読み取られる。反射光ビ
ーム30はミラー21、ハーフミラー20及びレンズ31を経て
検出器32に受光され、情報区域の位置及び長さが反射差
に基いて検出され、例えば電気信号に変換される。 非晶質情報区域は、消去スポットを用いることによっ
て記録層28の溝部分に形成されている結晶性材料のトラ
ック中に位置する（第４図参照）。第３図、第４図及び
第５図に示す構成において、消去スポットはビーム14と
ほぼ同一の光路に沿って通過する連続的な光ビーム34を
放射する第２レーザ13によって形成される。ただし、こ
の消去スポット33は記録スポット29に対して約30μｍの
距離だけ変位している。消去スポット33は記録スポット
29よりも先行するので、ますず結晶性トラックが非晶質
の記録層に形成され、次にこの結晶性トラック中に非晶
質の情報区域を形成する。非晶質情報区域は、記録素子
が１回転する間に消去スポットより結晶層に変換するこ
とによってリアルタイムで選択的に消去することができ
る。 第６図はIn,Sb,Teの組成線図を示し、三角形のコーナ
においてIn30Sb70,In30Sb50Te20及びIn50Sb50の組成と
なっている。図示の三角形の組成線図はIn,Sb,Teの組成
線図の一部分である。この三角形の組成線図において、
太い実線Ａは特許請求の範囲第１項に記載された組成領
域に対応する組成領域を示す。破線Ｂは特許請求の範囲
第３項の組成領域に等しい組成領域を示し、破線Ｃは特
許請求の範囲第４項の組成領域を示す。本発明に基き本
願人が使用した多数の特定の組成を黒丸で示す。便宜
上、これらの組成をIn成分（原子％）の増加に応じて表
に要約する。 実線Ａによって包含される組成のS/N比は45〜50dBの
平均値を有している。破線Ｂによって画成される領域内
においては50〜55dBの平均値に達する。最も興味深い領
域は破線Ｃによって画成される領域である。この領域で
は最も高い60dBに達している。Teの代りにSeを用いる
と、わずかに下まわる値が得られる。 第７図は、非晶質情報ビットを作成するために用いた
エネルギーに対するS/N比をdBでプロットしたグラフを
示す。このグラフから、例えば0.8nジュールのレーザ光
エネルギーパルスによって得た情報ビットは約55dBに達
するs/N比を有することが読み取れる。この実験は、In
41Sb52Te7の記録材料で強なった。非晶質情報ビット
は、１回転する間に記録素子に対して3mWのパワーを有
するレーザから発生した円形光スポットを照射して得た
結晶質材料のトラック中に記録されている。このディス
ク速度は1.4m/秒である。レーザ光の波長は750nmであ
る。フォーカシング装置の開口数は0.5である。非晶質
情報ビットを書き込むに際して同一のレーザをパルス放
射して用いた。このレーザを種々のパワー（mW）で切換
えグラフに示されるパルス当りの種々のエネルギー量を
与えた。パルス時間は全ての場合において60n秒であっ
た。 第８図にmWの出力で用いたレーザの消去パワーに対す
るdB量のs/N比の減少をプロットする。レーザの波長は7
50nmである。開口数は0.5である。ディスク速度は1.4m/
秒である。消去プロセスは、２μｍ径の円形消去スポッ
トにより行なった。第８図に示すグラフは、１回だけの
消去走行に対する変化、つまり情報ビットに対して消去
スポットを１回だけ照射したときの変化を示す。このグ
ラフから、１回の消去走行において4mWを僅かに超える
レーザ出力を用いればS/N比はほぼ零まで減少すること
が読み取れる。より低い消去出力例えば3mWの消去出力
を用いると、１回の消去走行の後に15dBのS/N比が得ら
れ、更に消去走行を行なうことによりS/N比は零まで減
少する。 本発明による方法の重要な特徴は、EFM変調信号を記
録できると共に完全に再生することができることであ
る。EFM変調信号は、例えば既知のコンパクトディスク
においても用いられている。本発明によってコンパクト
ディスク情報を記録することができると共にコンパクト
ディスクの記録時のディスク速度と同一のディスク速
度、すなわち1.4m/秒のディスク速度で再生することも
できる。このような両立性は技術的に重要なことであ
る。このEFM変調においては、例えば長円形をなし長軸
寸法が0.9,1.2,1.5,1.8,2.1,2.4,2.7,3.0及び3.3μｍの
種々の高精度に規制され且つ別個に形成されている非晶
質情報ビットが記録層に記録されている。本発明による
方法を用いれば、このEFM変調が可能になる。上述した
寸法の情報ビットはレーザ光ビームによって走査され、
識別され、そして高精度に再生されることができる。
から成る記録層とを具えるディスク状記録素子を回転さ
せ、ディスクの上方で径方向に移動すると共に前記記録
層上に集束され且つ記録すべき情報に応じて変調された
レーザ光ビームから生ずる記録光スポットで露光し、記
録層の露光区域に、弱いレーザ光で読取り得ると共に記
録層上に集束したレーザ光ビームから生ずる消去スポッ
トにより消去し得る非結晶性の情報ビットを形成して情
報を光学的に記録及び消去する方法に関するものであ
る。 結晶性−非結晶性の相変化に基づく斯かる方法は例え
ば欧州特許出願第0135370号及び本願人に係るオランダ
国特許出願第8403817号から既知である。この既知の方
法では記録材料としてTe−Se合金（他の合金も含み得
る）を用いている。この方法の欠点は消去時間、即ち非
結晶情報区域（ビット）をもとの結晶相に戻すのに必要
な時間が長い点にある。例えばTe−Se−Sb合金の消去時
間は例えば50μｓである。 情報の記録、その読取り及びその消去中、記録素子を
回転させる。記録素子の線速度は例えば1m/s〜15m/s又
はそれ以上である。オーディオ（音声）情報をEFM（８
アウトオブ14）変調方式に従って記録するときは1.4m/s
のディスク（記録素子）線速度が用いられる。ビデオ情
報では10〜15m/sの線速度が用いられる。 消去処理は、記録処理と同一のディスク線速度で行な
う、即ちリアルタイムで消去するのが非常に望ましい。
更に、記録素子の１回転中に情報を消去可能にするのが
非常に望ましい。実際の応用においてこのことは、新し
い情報を現存する情報の上に直接記録し得る、即ち現存
する情報を消去した後に直ちに新しい情報を同一のディ
スク速度で同一の回転走行中に記録することができると
いう極めて有用な可能性を達成することができる。斯か
る直接重ね書きは磁気−光学記録処理では実現不可能
で、磁気−光学記録処理では消去と再記録との間に記録
素子の少なくとも１回転が必要になる。 上述の50μｓの消去時間を有する相変化記録では、記
録素子の１回転中のリアルタイム消去処理は容易に実現
することはできない。この場合には、1.4m/sの極めて低
いディスク線速度でも、70μｍの最小長を有するスロッ
ト状の消去スポットを予め使用する必要がある。消去ス
ポットは消去処理に使用される記録層上にレーザ光ビー
ムの光スポットである。70μｍの消去スポットは高いレ
ーザパワーを必要とするため及びこのスポットのトラッ
ク上への位置決めのために実施上大きな欠点がある。速
いディスク速度ではmmオーダの長さを有する消去スポッ
トが必要になり、これは実現不可能である。 特開昭60−177446号に光記録媒体が開示されており、
その記録材は式In1-xSbxMyを満足する（ここで、Ｍは13
の元素の群から選ばれる元素であり、ｘは55〜80重量％
及びｙは０〜20重量％である）。情報の記録時に、この
記録材料は変調されたレーザ光で露光される。露光区域
では冷却の程度に応じてπ相と称される準安定状態か或
いはInSbとSbの混合相が形成される。π相は加熱により
混合相に変化させることができる。これがため、混合相
とπ相との間でスイッチング−即ち記録及び消去処理−
が起こる。しかし、このような相変移を利用して記録及
び消去を行なうのでは、混合相をπ相に変換するとき、
InSbとSbの２つの成分が相互に関連し合うため、消去速
度が遅くなるばかりでなく、S/Nも悪化する欠点があ
る。この結果、この公開特許出願の記録媒体では反復再
生が可能であるがスイッチング−記録及び消去−の回数
が制限される。これは安定度の問題であり、実際の使用
に対し許容し得ない。更に、混合相をπ相に変換する速
度が制限される。その理由は、InSbとSbとの２つの成分
が、転移が起る前に互に良好な比率に到達しなければな
らないためである。前記公開特許出願には消去処理、特
に消去速度及び消去処理の品質（残留信号の大きさ）に
ついて何の情報も詳細な説明も開示されておらず、情報
はレーザ光で“走査”することにより消去し得ることが
述べられているにすぎない。 他の重要な欠点は情報の信号対雑音比が低く、C/N比
は高々55％であり、このような低いC/N比では実用上ビ
デオ記録は不可能である点にある。 本発明の目的は、極めて短かい消去時間を使用するこ
とができ、特に記録された非結晶情報ビットを記録素子
の１回転中にリアルタイムで消去し得る上述のタイプの
光記録方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、記録情報ビットを平均して50dB
以上の値を有する極めて高い信号対雑音比で読取ること
ができ、その結果ビデオ記録が可能な光記録方法を提供
することにある。 本発明の更に他の目的は、高品質の記録処理及び消去
処理を有する光記録方法を提供することにある。即ち記
録処理を高い記録速度で高い情報密度で実行することが
できるようにする。消去処理により記録情報を無視し得
る残留信号にまで消去して記録及び消去を多数回行なう
ことができ、且つそれでも高い信号対雑音比が得られる
ようにする。 本発明は、これらの目的を達成するために、上述のタ
イプの方法において、記録材料として次の式： QxSbyTez ここで、Ｑは元素In又はGa ｘ＝34〜44原子％ ｙ＝51〜62原子％ ｚ＝２〜９原子％ を満足する組成のものを使用し、結晶性記録材料に記録
された非結晶性の情報ビットを消去スポットにより記録
素子の１回転中にリアルタイムで消去してもとの結晶状
態に戻すことができるようにすることを特徴とする。 本発明は、上記記録材料の成分組成に応じて結晶化速
度が相異することに着目し、室温条件下での冷却条件に
おいて結晶から非晶質への相転移が可能な結晶化速度の
範囲を求め、結晶状態と非晶質状態との間の相転移を利
用して情報の書込及び消去を行なう。 本発明によれば、極めて短い消去時間（例えば100ns
又はそれより短かい消去時間）を実現することができ
る。本発明方法で使用する記録材料は、非晶質性区域を
結晶性にするのに必要な消去時間を、まず第１に上記規
定の限界範囲内のTeの選択量に応じて調整することがで
きる。比較的少量のTe、例えば５原子％以下のTeの場合
に極めて短かい消去時間が得られる。高パーセンテージ
のTeを選択すると、長い消去時間、従って低い結晶化速
度に調整される。低い結晶化速度は、記録速度が遅いと
き、従って記録素子の回転速度が遅いときに重要であ
る。従って記録素子をオーディオ記録用、ビデオ記録用
及びデータ記録用の使用目的に応じて、種々の記録再生
速度に応じて、消去スポットの大きさを変更することな
く記録層のTe含有量の調整により消去時間を適切に適合
させることができる。Te含有量の限界範囲は２〜９原子
％である。２原子％より小さいTe含有量では結晶化速度
が高くなりすぎてしまい、情報を記録する際の結晶−非
結晶変化が最早不可能になって記録処理が不可能にな
る。９原子％以上のTe含有量では結晶化速度が遅くなり
すぎてリアルタイムの消去を最早適正に行なうことがで
きなくなる。 Sbの含有量が62原子％を超えるまでSb成分を増加する
と、この記録素子はもはや安定しなくなる。Sbの含有量
が51原子％以下になると、結晶化速度が速すぎてしまい
記録プロセス（結晶質から非結晶質への変化）がもはや
満足されなくなってしまう。従って、Sbの含有量は51〜
62原子％に設定する必要がある。Ｑの含有量が34原子％
以下になると、この記録素子は不安定になる。Ｑの含有
量が44原子％を超えると、結晶化速度が速くなりすぎ消
去プロセスは良好であるが、結晶質から非晶質への切り
換えが不可能になり又は極めて困難になるのも事実であ
る。Te及びSbの含有量の合計が58〜65原子％、特に58〜
62原子％のときに極めて良好な結果が得られる。 記録層の組成を適切に選択すると、極めて短い消去時
間、つまり速い結晶化速度が達成される。このような組
成の材料を用いれば、いかなるディスク速度でも消去す
ることができる。しかしながら、結晶化時間の長い材料
を用い遅いディスク速度で用い記録プロセスを促進する
ことが望ましい。 本発明による方法で用いる記録層は、結晶相だけでな
く、非晶質相においても優秀な安定性を有している。非
晶相の結晶に対する安定性は、DSC規格（differential
scanning calorimetry）試験によって確認した。In40Sb
54Te6材料に関して非晶質相が50℃の条件で結晶化する
時間は３×105年であることが見い出されている。100℃
の条件下における結晶化時間は８年である。従って、本
発明に用いる記録素子は極めて安定している。 本発明による方法の好適実施例において、次式を満足
する組成の記録材料が用いられる。 Inｘ′Sbｙ′Teｚ′ ここで、ｘ′＝35〜42原子％、ｙ′＝52〜60原子％、
ｚ′＝３〜８原子％である。 この好適組成の記録素子において、平均値が50〜55d
B、最高値が60dBの極めて高いS/N比が得られる。成分Te
をSeで置換するとより低いS/Nを示す。 次式を満足する記録材料を用いる本発明による方法の
別の好適実施例において極めて良好な結果が得られる。 Inｘ″Sbｙ″Teｚ″ ここで、ｘ″＝37〜42原子％、ｙ″＝52〜56原子％、
ｚ″＝５〜８原子％である。 回転記録素子の線速度は、例えばオーデヘオ情報、ビ
デオ情報又はデータ情報のような情報形態に依存し、例
えば１〜20m/秒とされている。記録プロセス中に、結晶
性記録材料を露光位置において溶融温度以上に加熱して
溶融区域を形成し、この溶融区域を急激に冷却して非晶
質化すると共に非晶質情報ビットを形成する。この情報
ビットは高速で記録される。情報ビットを形成するため
のレーザ光ビームのパルス時間は短く、例えば20〜100n
秒である。形成された非晶質情報ビットは高々１μｍ〜
数μｍの小さい寸法なので、高い情報密度が得られる。 消去プロセスにおいて、非晶質情報区域は消去スポッ
トによって露光される。この結果、非晶質区域は結晶相
の材料の溶融温度より若干低い温度であってガラス遷移
点よりも高い温度まで加熱される。この結果、この区域
の非晶質材料はほとんど粘性化しないで熱力学的に一層
安定な結晶状態に戻る。この材料は、この区域の全ての
材料が結晶化するまでわずかな時間（消去時間）に亘っ
て上述した温度に維持される必要がある。 本発明による方法は、驚くべきことに極めて短い消去
時間で済む可能性を有している。 本発明の好適形態においては、情報区域当りの消去時
間は50n秒〜５μ秒であり、特に100n秒〜１μ秒で十分
である。 本発明による方法の別の好適例において、最大の径寸
法は長軸寸法が３μｍの円形又は長円形の消去スポット
を用いる。特に、直径１〜２μｍの円形消去スポットが
用いられる。必要なレーザ出力は一層低くなる。このよ
うな小径の消去スポットは、長円状の消去スポットに比
べて、記録層上に一層良好に合焦すると共に情報トラッ
ク上で一層良好に制御及び案内される利点を達成でき
る。更に、本発明を実施するための光学装置は、円形の
消去スポットを用いる場合に一層簡単化される。 この関係において、記録プロセス及び消去プロセスを
良好に行なうため、記録素子は光学的に検出可能な同心
状のトラックを有している。このトラックは、例えば記
録層側の基板表面の溝形態とする。合成材料の基板を用
いる場合、基板の製造中に溝を形成することができる。
好適な製造プロセスは、高温の液状合成材料を表面に所
望の溝構造のネガが形成されている金型内に注入する射
出成形又は圧縮成形である。例えば基板がガラスの場合
基板面上の別個の合成材料層に溝を形成する。この溝
は、透明基板側から投射されるレーザ光によって光学的
に検出する。記録層で反射した光は、溝部分で反射され
たか又は溝付近のランド部で反射されたか否かに対応す
る位相差を示すことになる。記録素子に記録されている
情報は記録層の溝部分に通常存在するので、同心状の情
報トラックが形成されることになる。 円形の小径の消去スポットは情報トラック上に容易に
維持されることができる。長円状の消去スポットを用い
る場合、消去スポットが若干回転すると情報トラックの
隣接同心部分まで露光されてしまい、不所望な消去プロ
セスが生じてしまう。 情報の記録及び消去は、基板を経て記録層上に完全に
合焦するレーザ光ビームによって行なう。このように構
成すれば、基板上のほこりや傷がフォーカシング用対物
レンズの焦点深度からはずれるので、このような外部作
用が記録及び消去の品質に悪影響を及ぼすことはない。
この場合の基板は透明である必要があり、例えばガラス
や例えばポリカーボネートやポリメチルメタクリレート
のような透明合成材料で製造する必要がある。前述した
ように、記録層の組成はスポット径やディスク速度によ
って決定される消去プロセスの露光時間に適合させるこ
とができるので、小さな円形消去スポットを記録素子の
通常の全ての速度で用いることができる。1.5m/秒の低
いディスク速度で２μｍのスポット径の場合、この条件
は例えば1.3μ秒の露光時間を意味するが、この場合に
はTe成分が比較的高い含有量の記録層を選択することが
きる。この成分材料は比較的低い結晶化速度となる。15
m/秒のディスク速度で２μｍの消去スポットの場合、つ
まり露光時間が約135n秒の場合Te成分の含有量が比較的
低い記録材料、つまり結晶化が一層短時間で発生し短い
消去時間の記録材料を用いる。 本発明による方法の別の好適実施例は、基板に非晶質
記録層を無電解堆積によって形成し、この記録層に消去
スポットを用いて結晶材料の幅が数μｍの同心状トラッ
クを形成し、次にこのトラックに非晶質情報区域をパル
ス状の記録スポットで形成し、この非晶質情報区域を消
去スポットによって結晶相に選択的に再び変換して消去
し得ることを特徴とする。 非晶質記録相を形成する適切な堆積プロセスは、減圧
下における気相堆積やスパッタリングプロセスがある。
この好適実施例は個別の処理工程で記録相全体を非晶質
相から結晶相に変換する必要がない利点がある。 好ましくは、記録スポットを短い距離だけ離間させて
消去スポットを追従させる。この適切な相対距離は、例
えば５〜50μｍとする。この構成においては、新しい情
報が古い情報に重ねて直接記録される。 別の好適実施例は、消去スポット及び記録スポットを
共に同一のレーザで形成し、記録プロセス中にこのレー
ザを高パワーのパルス状出力状態に切換える。 以下図面に基き本発明を詳細に説明する。 第１図において符号１はガラス基板を示す。この基板
１は30cm径で１〜2mm厚さの円形ディスク形態をしてい
る。基板１の表面は紫外線で硬化したアクリレート合成
樹脂の層２を有し、この層２中に同心状の溝３を形成す
る。この溝は幅が1.6μｍで60nmの深さとする。溝３を
有するラッカ層２は、基板１に液状紫外線硬化性ラッカ
層を形成し、次に溝構造を有する母型面に対して一体的
に押し付け、液状ラッカ層を基板を介して紫外線を照射
し、硬化したラッカ層を有する基板本体を取り出し、溝
構体を母型面によって複製することによって製造され
る。 In40Sb54Te6から成る記録層４をフラッシュ型真空装
置により３×10-5トリーの大気圧下でラッカ層２上に気
層堆積する。堆積速度は0.6nm/秒とする。気相堆積され
た記録層４の厚さは100nmとする。気相堆積中に基板１
を20Hzの周波数で回転させる。 記録層４を合成樹脂の保護層11によって被覆する。 気相堆積後、記録層４はアモルファス構造となる。記
録層の溝部分５は連続放射されるレーザ光ビーム６によ
って照射され、この光ビーム６を基板１を経て記録層４
上に合焦させる。用いたレーザは記録層４上で5mWのパ
ワーを有している。このレーザ光ビームは記録層上で消
去スポットと称せられている光スポットを形成し、この
光スポットは円形で断面が２μｍ径である。消去スポッ
トは、弱いレーザ光ビームが用いられている図示しない
サーボ装置（制御装置）を用いることによって溝部分５
を追従すると共に、基板１を経て記録層４で反射され溝
部５及びランド部７からの反射光間の位相差に基いて溝
構体を走査する。消去スポットによる露光中、ディスク
１は消去スポットの通過領域が5m/sの速度で回転する。
消去スポットの照射によって、結晶性記録材料から成る
トラック８が溝部分５に形成される。この非晶性から結
晶性への変換は、ディスク１の１回転中につまり消去ス
ポットが１個の通路を通過する間で行なう。 この消去走行中又は消去走行後に情報をトラック８に
記録することができる。このため、トラック８を、基板
１を経てトラック８上に集束しているパルス状のレーザ
光９に対して合焦させる。このパルス状レーザ光ビーム
９は結晶性のトラック８の区域で記録層４上に光スポッ
ト（記録スポット）を形成する。この光スポット円形で
２μｍの径を有している。パルス時間は100n秒である。
レーザ光の単位パルス当りのエネルギーは0.6nジュール
である。レーザ光ビーム９は、図示しない上述したサー
ボ装置によって制御されトラック８上に維持される。情
報記録中のディスク１は回転し、記録スポットの区域に
おける線速度は5m/秒である。消去及び書込は、ディス
クの１回転中にリアルタイムで行なわれる。すなわち、
消去及び書込を同一回転中に行なうことができる。記録
スポットを形成するために消去プロセスで用いたレーザ
と同一のレーザを用いることができる。従って、このレ
ーザは記録プロセスのために高パワー出力及びパルス状
出力に一時的に切り換えられる。或いは第２のレーザを
記録用に用いることもできる。この場合記録スポットは
消去スポットに対して極めて短い距離で例えば30μｍの
距離で追従させる。記録スポットの照射によって、１μ
ｍ径の非晶質情報区域10（第２図参照）が結晶質トラッ
ク１に形成される。情報区域10は選択的に、消去される
ことができ、つまり上述した消去スポットを用いること
により再び結晶相に変換されることができる。消去は5m
/秒の線速度のディスク速度でリアルタイムで行なわれ
る。非晶質区域当りの消去時間は400n秒である。非晶質
の情報区域は、基板１を経て記録層４で反射される弱い
連続的なレーザ光によって再生される。再生は反射差、
すなわち非晶質情報区域10とこれを囲む結晶質区域（ト
ラック８）との間の反射光の強度差に基いている。 上記消去−書込プロセスは、何ら問題が生ずることな
く400回繰り返えされる。 上述した方法と同一の方法で、情報は異なるディスク
速度で記録され消去されることができ、例えば記録速度
を12m/秒とする。この場合記録層４上で16mWのパワーを
有するレーザから発し円形の２μｍ径の消去スポットが
用いられる。記録非晶質情報区域を選択的に消去する場
合、情報区域当たりの消去時間は約170n秒である。情報
は、パルス時間が55n秒でパルスエネルギーが0.6nジュ
ールのパルスレーザ光によって記録される。 実験結果によれば、何ら問題点が発生することなく80
0回の急激な記録−消去プロセスを繰り返すことができ
る。 第３図において符号12はレーザ装置を示す。レーザ12
と並行に第２のレーザ13を配置する（第５図参照）。レ
ーザ12からの光ビーム14はレンズ15を通過して平行ビー
ム16に変換され、次に変換器17を通過する。変換器17
は、接続ピン18に現われる二進信号（デジタル信号）に
よって制御される光シャッタのように作用する。この電
気信号は記録されるべき情報を表わす。レーザ光ビーム
16は、変換器17を通過するときに記録されるべき二進情
報に基いてパルス化される。別の変換器を相互接続する
ことなく、記録されるべきデータに基いてレーザ12を直
接パルス化することができる。この場合、850nmの放射
波長を有するAlGaAsレーザが用いられる。パルスレーザ
光はハーフミラー20を透過し、次にミラー21によって90
゜回転する方向に反射する。このビーム19は対物レンズ
22によって第１図及び第２図に示す記録素子に対応する
記録素子23上に集束する。記録素子23は、溝26が形成さ
れているラッカ層25を有するガラス基板24を有してい
る。溝間にランド部27を形成する。ラッカ層25は、第１
図及び第２図で説明したように記録層28を有している。
パルスレーザ光19は基板24を経て記録層28の溝部分に集
束し、記録層28上にパルス状の光スポット（記録スポッ
ト）を形成する（第４図参照）。記録層28は軸35を中心
にして回転し、記録素子23の線速度は記録スポットの位
置で一般的な1m/秒と15m/秒の間にある値に調整する。
第１図及び第２図を参照して説明したように、記録スポ
ット29が照射される位置に非晶質情報区域が形成され
る。この非晶質情報区域は、第３図に示すように同一の
光路に従って記録層28の溝部分26上に集束する弱い連続
的なレサーザ光ビームによって読み取られる。反射光ビ
ーム30はミラー21、ハーフミラー20及びレンズ31を経て
検出器32に受光され、情報区域の位置及び長さが反射差
に基いて検出され、例えば電気信号に変換される。 非晶質情報区域は、消去スポットを用いることによっ
て記録層28の溝部分に形成されている結晶性材料のトラ
ック中に位置する（第４図参照）。第３図、第４図及び
第５図に示す構成において、消去スポットはビーム14と
ほぼ同一の光路に沿って通過する連続的な光ビーム34を
放射する第２レーザ13によって形成される。ただし、こ
の消去スポット33は記録スポット29に対して約30μｍの
距離だけ変位している。消去スポット33は記録スポット
29よりも先行するので、ますず結晶性トラックが非晶質
の記録層に形成され、次にこの結晶性トラック中に非晶
質の情報区域を形成する。非晶質情報区域は、記録素子
が１回転する間に消去スポットより結晶層に変換するこ
とによってリアルタイムで選択的に消去することができ
る。 第６図はIn,Sb,Teの組成線図を示し、三角形のコーナ
においてIn30Sb70,In30Sb50Te20及びIn50Sb50の組成と
なっている。図示の三角形の組成線図はIn,Sb,Teの組成
線図の一部分である。この三角形の組成線図において、
太い実線Ａは特許請求の範囲第１項に記載された組成領
域に対応する組成領域を示す。破線Ｂは特許請求の範囲
第３項の組成領域に等しい組成領域を示し、破線Ｃは特
許請求の範囲第４項の組成領域を示す。本発明に基き本
願人が使用した多数の特定の組成を黒丸で示す。便宜
上、これらの組成をIn成分（原子％）の増加に応じて表
に要約する。 実線Ａによって包含される組成のS/N比は45〜50dBの
平均値を有している。破線Ｂによって画成される領域内
においては50〜55dBの平均値に達する。最も興味深い領
域は破線Ｃによって画成される領域である。この領域で
は最も高い60dBに達している。Teの代りにSeを用いる
と、わずかに下まわる値が得られる。 第７図は、非晶質情報ビットを作成するために用いた
エネルギーに対するS/N比をdBでプロットしたグラフを
示す。このグラフから、例えば0.8nジュールのレーザ光
エネルギーパルスによって得た情報ビットは約55dBに達
するs/N比を有することが読み取れる。この実験は、In
41Sb52Te7の記録材料で強なった。非晶質情報ビット
は、１回転する間に記録素子に対して3mWのパワーを有
するレーザから発生した円形光スポットを照射して得た
結晶質材料のトラック中に記録されている。このディス
ク速度は1.4m/秒である。レーザ光の波長は750nmであ
る。フォーカシング装置の開口数は0.5である。非晶質
情報ビットを書き込むに際して同一のレーザをパルス放
射して用いた。このレーザを種々のパワー（mW）で切換
えグラフに示されるパルス当りの種々のエネルギー量を
与えた。パルス時間は全ての場合において60n秒であっ
た。 第８図にmWの出力で用いたレーザの消去パワーに対す
るdB量のs/N比の減少をプロットする。レーザの波長は7
50nmである。開口数は0.5である。ディスク速度は1.4m/
秒である。消去プロセスは、２μｍ径の円形消去スポッ
トにより行なった。第８図に示すグラフは、１回だけの
消去走行に対する変化、つまり情報ビットに対して消去
スポットを１回だけ照射したときの変化を示す。このグ
ラフから、１回の消去走行において4mWを僅かに超える
レーザ出力を用いればS/N比はほぼ零まで減少すること
が読み取れる。より低い消去出力例えば3mWの消去出力
を用いると、１回の消去走行の後に15dBのS/N比が得ら
れ、更に消去走行を行なうことによりS/N比は零まで減
少する。 本発明による方法の重要な特徴は、EFM変調信号を記
録できると共に完全に再生することができることであ
る。EFM変調信号は、例えば既知のコンパクトディスク
においても用いられている。本発明によってコンパクト
ディスク情報を記録することができると共にコンパクト
ディスクの記録時のディスク速度と同一のディスク速
度、すなわち1.4m/秒のディスク速度で再生することも
できる。このような両立性は技術的に重要なことであ
る。このEFM変調においては、例えば長円形をなし長軸
寸法が0.9,1.2,1.5,1.8,2.1,2.4,2.7,3.0及び3.3μｍの
種々の高精度に規制され且つ別個に形成されている非晶
質情報ビットが記録層に記録されている。本発明による
方法を用いれば、このEFM変調が可能になる。上述した
寸法の情報ビットはレーザ光ビームによって走査され、
識別され、そして高精度に再生されることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法に用いる記録素子の断面図、
第２図は第１図の記録素子のセグメントを示す平面図、
第３図は本発明による方法を実施するための装置を示す
線図的断面図、 第４図は第３図に示す装置に用いる記録素子の一部を示
す平面図、 第５図は第３図に示す装置に具えられているレーザを示
す線図的平面図、 第６図はIn,Sb及びTeから成る素子の組成線図、 第７図及び第８図は記録プロセス及び消去プロセスの特
性を示すグラフである。 1,24……基板、2,25……ラッカ層 3,26……溝、4,28……記録層 ５……溝部分、６……レーザ光ビーム ８……トラック、10……非晶質情報区域 11……保護層、12,13……レーザ 15,22,31……レンズ、17……変換器 20……ハーフミラー、21……ミラー 23……記録素子、29……記録スポット 33……消去スポット
線図的断面図、 第４図は第３図に示す装置に用いる記録素子の一部を示
す平面図、 第５図は第３図に示す装置に具えられているレーザを示
す線図的平面図、 第６図はIn,Sb及びTeから成る素子の組成線図、 第７図及び第８図は記録プロセス及び消去プロセスの特
性を示すグラフである。 1,24……基板、2,25……ラッカ層 3,26……溝、4,28……記録層 ５……溝部分、６……レーザ光ビーム ８……トラック、10……非晶質情報区域 11……保護層、12,13……レーザ 15,22,31……レンズ、17……変換器 20……ハーフミラー、21……ミラー 23……記録素子、29……記録スポット 33……消去スポット
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フロントページの続き
(72)発明者 カロルス・ヨハネス・ファン・デル・ポ
エル
オランダ国5621 ベーアー アインドー
フェン フルーネバウツウェッハ１
(56)参考文献 特開 昭60−177446（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−71143（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．基板と該基板に形成した結晶性記録材料から成る記
録層とを具えるディスク状記録素子を回転させ、ディス
クの上方で径方向に移動すると共に前記記録層上に集束
され且つ記録すべき情報に応じて変調されたレーザ光ビ
ームにより形成される記録光スポットで露光し、記録層
の露光区域に、弱いレーザ光で読取り得ると共に記録層
上に集束したレーザ光ビームから生ずる消去スポットに
より消去し得る非晶質の情報ビットを形成して情報を光
学的に記録及び消去するに当たり、 ＱをIn又はGaとし、ｘ＝34〜44原子％とし、ｙ＝51〜62
原子％とし、ｚ＝２〜９原子％とした場合に式QXSbyTez
を満足する組成の記録材料を用い、前記ディスク状記録
素子を１〜20m/秒の線速度で回転させ、前記結晶質記録
材料中に記録されている非晶質情報ビットを、記録素子
が１回転する間に前記消去スポットによってリアルタイ
ムで消去すると共に初期結晶状態に戻すことを特徴とす
る光学式情報記録消去方法。 ２．Teの含有量とSbの含有量との和が58〜65原子％の記
録材料を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光学式情報記録消去方法。 ３．ｘ′＝35〜42原子％、ｙ′＝52〜60原子％、ｚ′＝
３〜８原子％としたときに、式InxSbyTezを満足する組
成の記録材料を用いることを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の光学式情報記録消去方法。 ４．ｘ″＝37〜42原子％、ｙ″＝52〜56原子％、ｚ″＝
５〜８原子％としたときに、式InxSbyTezを満足する記
録材料を用いることを特徴とする特許請求の範囲第２項
又は第３項記載の光学式情報記録消去方法。 ５．前記情報ビットが、円形又は長円形であって、直径
寸法又は長軸寸法が最大３μｍの消去スポットにより消
去されることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
光学式情報記録消去方法。 ６．消去時間が情報ビット当り50n秒〜５μ秒、特に100
n秒〜１μ秒とされていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光学式情報記録消去方法。 ７．前記基板に無電解堆積プロセスによって非晶質記録
層を形成し、この記録層に前記消去スポットを用いて結
晶材料の同心状トラックを形成し、このトラックが数μ
ｍの幅を有し、次にこのトラックに非晶質情報ビットを
パルス状の記録スポットにより形成し、この情報ビット
が消去スポットによって結晶相に選択的に再び変換され
て消去され得ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
から前記までのいずれか１項に記載の光学式情報記録消
去方法。 ８．前記消去スポットに、わずかな距離だけ離れて記録
スポットを追従させることを特徴とする特許請求の範囲
第７項記載の光学式情報記録消去方法。 ９．前記消去スポット及び記録スポットを同一のレーザ
で形成し、記録処理中に前記レーザを高出力のパルス出
力状態に切り換えることを特徴とする特許請求の範囲第
７項記載の光学式情報記録消去方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8600811 | 1986-03-28 | ||
| NL8600811 | 1986-03-28 |
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|---|---|
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| JP2952287B2 true JP2952287B2 (ja) | 1999-09-20 |
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| JP (1) | JP2952287B2 (ja) |
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