JP2964692B2 - 光記録再生方法 - Google Patents

光記録再生方法

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JP2964692B2
JP2964692B2 JP3107388A JP10738891A JP2964692B2 JP 2964692 B2 JP2964692 B2 JP 2964692B2 JP 3107388 A JP3107388 A JP 3107388A JP 10738891 A JP10738891 A JP 10738891A JP 2964692 B2 JP2964692 B2 JP 2964692B2
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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光記録再生方法に係わ
る。
【0002】
【従来の技術】光を利用した情報記録の方法の一つとし
てフォトクロミズム現象を応用したものが知られてい
る。このような情報記録においては、幾つかの問題点が
ある。
【0003】フォトクロミズムとは、或る光に対する物
質の吸収率が光照射によって変化する現象である。従っ
て、このような性質を持つ物質を情報記録媒体とし、或
る領域即ち情報記録ピットにおける吸収率の値が、或る
しきい値以上か、しきい値以下であるかを2値情報と対
応させて、その記録を行うことができる。通常のフォト
クロミズム現象を利用した情報記録方法はこの態様をと
るものである。
【0004】然し乍ら、この場合、そのフォトクロミズ
ム物質の吸収率変化を起こす、即ち、記録或いは消去を
行うためには、ある程度強い光を照射することが一般的
に必要である。
【0005】このため、繰り返しの記録、再生及び消去
の操作を行うと、記録媒体自体が光損傷を受ける恐れが
大で特性の変化を来たし、寿命に問題がある。
【0006】又、記録ないしは消去のために照射する光
の波長と、再生の際に用いる光即ち、その情報記録媒体
における光吸収率の変化を検出する光の波長とが接近し
ている場合には、その読み出しの際に記録又は消去の必
要のない部分を記録ないし消去してしまうなど信頼性及
びS/N(C/N)に問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したフ
ォトクロミズム現象を利用した光記録再生方法におい
て、その光記録媒体の光損傷、したがって信頼性、更に
再生特性のS/N(C/N)の改善をはかる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明においてはフォト
クロミズム現象を生じさせる光記録媒体として、特に希
土類元素が添加された無機フォトクロミック材料による
所定の電子状態で所定の波長発光を行うことのできるフ
ォトクロミック材料を光記録媒体として用いて、所定の
波長の発光によって記録の読み出しを行うことができる
ようにする。
【0009】即ち、本発明においては、希土類元素が添
加された無機フォトクロミック材料を有して成り、光記
録媒体を用いる。そして、この光記録媒体は、第1の波
長光励起によっても第2の波長光発光が得られない希土
類イオンの第1の電子状態と、第3の波長光照射による
光イオン化によって希土類元素の電子状態を変化させて
上記第1の波長光励起によって上記第2の波長光発光を
得る状態とする第2の電子状態とを採る。
【0010】そしてこの光記録媒体に対し、上記第3の
波長光を記録光として上記第1及び第2の電子状態によ
って情報の記録をなし、第1の波長光を記録の読み出し
励起光として上記第2の波長光の発光の有無ないしは大
小によって上記記録の読み出しを行う。
【0011】また、他の本発明は、同様に、希土類元素
が添加された無機フォトクロミック材料を有して成る光
記録媒体を用いる。この光記録媒体は、第1の波長光励
起によっても第4の波長光発光が得られる希土類イオン
の第1の電子状態と、第3の波長光照射による光イオン
化によって希土類元素の電子状態を変化させて上記第1
の波長光励起によって上記第4の波長光発光が得られな
い状態とする第2の電子状態とを採る。
【0012】そしてこの光記録媒体に対し、上記第3の
波長光を記録光として上記第1及び第2の電子状態によ
って情報の記録をなし、上記第1の波長光を記録の読み
出し励起光として上記第4の波長光の発光の有無ないし
は大小によって上記記録の読み出しを行うことを特徴と
する光記録再生方法。
【0013】
【作用】上述の本発明による光記録再生方法によれば、
その情報の読み出しは、或る波長の読み出し光を照射
し、これによって励起された他の波長の発光光を情報光
として取り出すものであるので、冒頭に述べた従来のフ
ォトクロミズム光記録方式におけるように吸収率の変化
によって情報の読み出しを行う場合に比して再生出力が
格段に向上する。したがってS/N(C/N)の向上を
はかることができる。
【0014】又、読み出し光即ち励起光と、これによっ
て取り出した発光による情報光とが異なる波長であるた
めに、両者の分離が容易となり、光ピックアップ機構
は、光記録媒体に対して同一の片側から励起光の照射と
情報光の取り出しを行う簡易な構成を採ることができ
る。つまり、例えば吸収率の変化を読み出す場合におけ
るように透過光によってその検出を行うべく、光記録媒
体を挟んで光源部と情報光の読み出し部とを配置する光
ピックアップ構成をとることがないのでその構造が極め
て簡潔化される。
【0015】又、その記録、更に後述する消去のための
光強度は、この種の希土類を含む無機クロミック材料を
用いることによって、その光強度を差程高める必要がな
いことから光記録媒体に対し、繰り返しの記録消去を行
ってもその光損傷を充分小さくすることが出来、信頼性
の向上と、長寿命化をはかることができる。
【0016】
【実施例】本発明による光記録再生方法に用いる光記録
媒体4は、図1にその略線的断面図を示すように、基体
1上に希土類元素が添加された無機フォトクロミック材
料を有して成る記録層2を被着し、これの上に必要に応
じて光反射膜或いは及びSiN、SiO2 等の保護膜3
が被着された構成とする。
【0017】基体1は、例えばガラス或いは例えば、P
C(ポリカーボネイト)等の光透過性樹脂等による光透
過性基板によって構成し得る。
【0018】記録層2は、無機結晶、例えば金属の酸化
物、硫化物、ハロゲン化物等の母体に、希土類が数モル
%或いはそれ以下の1モル%程度ないしはそれ以下に添
加さたフォトクロミズム無機化合物材料を塗布或いは蒸
着、スパッター等によって被着形成してなる。
【0019】このフォトクロミック材料としては例え
ば、SrF2 :Sm,Eu、或いはBaF2 :Sm,E
u、またはSrS:Ce,Sm、ないしSrS:Eu,
Sm等を用い得る。
【0020】実施例1この実施例では、図1に説明した
光記録媒体4において、そのフォトクロミック材料とし
てSrF2 :Sm,Euを用い、光反射型方式をもっ
て、その読み出しを行う場合である。
【0021】光記録媒体4の記録層2は、SrF2 の母
体に対してそれぞれ1モル%のSmとEuが添加された
フォトクロミック材料SrF2 :Sm、Euによって構
成される。
【0022】この場合、図3に希土類イオンのエネルギ
ー準位を模式的に示すように、初期の状態では図3Aに
示すように、第1の波長λ1 =488nm波長光の励起
によっては、第2の波長λ2 =690nmの発光が生じ
ないエネルギー準位を示す希土類イオンの電子状態、即
ち3価のSmと、2価のEu状態にある第1の電子状態
にある。
【0023】この状態で図3Bに示すように、第3の波
長λ3 の光、即ち紫外線を照射すると、光イオン化によ
り、Euから電子が1個脱離してSmに移動するため、
それぞれEuは3価、Smは2価になる。すなわち希土
類イオンのエネルギー準位が変化する。この状態で図3
Cに示すように、第1の波長λ1 =488nmの光で励
起を行うと、λ2 =690nmの2価のSmの発光が生
じる第2の電子状態となる。
【0024】尚、この第2の電子状態において、第5の
波長λ5 の光を照射することによって再びSmを3価
に、Euを2価に戻せば、図3Aに示す第1の電子状態
に移行することができる。つまり初期化(消去)を行う
ことができる。
【0025】したがって、この実施例1では、第3の波
長λ3 光、即ち紫外線を記録光として、これの照射のオ
フ・オンによって図3Aに示す第1の電子状態と、図3
Cに示す第2の電子状態によって例えば“0”、“1”
の2値の情報の記録を行う。
【0026】そして、第1の波長λ1 =488nmの光
を読み出し光として照射し、これによる励起によって第
2の波長λ2 =690nmの発光の有無によって第1の
電子状態か、第2の電子状態か、つまり“0”“1”の
記録の読み出しを行うことができる。
【0027】図4及び図5は第1及び第2の電子状態に
おけるSrF2 :Sm,Euの波長488nm(λ1
の光励起による場合の発光スペクトル図を示す。この場
合、第1の電子状態では607nm程度の橙色の発光が
得られ、第2の電子状態では690nm程度の赤の発光
が生じることになる。
【0028】この実施例1における記録、再生(読み出
し)及び消去は、例えば図2に示すように、光記録媒体
4の例えば光透過性基板1と対向する側に配置された少
なくとも光源部21と光検出部22とを有する光記録再
生手段によって行う。この場合、光源部21は、第1の
波長λ1 =488nmの光源と、第3の波長光の紫外線
光源と、第5の波長の消去光の光源を有して成る。
【0029】先ず、その記録にあたっては、第3の波長
λ3 光、この例においては、紫外線を記録情報に応じ
て、オン・オフ変調させて第1の電子状態から第2の電
子状態に変化させるか変化させないようにして“0”
“1”の記録を行う。
【0030】その読み出しに当たっては、第1の波長λ
1 =488nmの光を照射することによって光記録媒体
4の記録層2から第2の波長光λ2 =690nmの発光
を生じさせ、この赤の発光を、フィルタ、ないしはこの
波長の光を反射させるミラー23によって分離して光検
出部22に導入してこの第2の波長λ2 の発光の有無に
よって“0”“1”の情報の読み出しを行う。
【0031】この場合、第1の波長の励起光λ1 =48
8nmと、第2の波長λ2 =690nmの光、即ち情報
光とはその波長に大きな差を有するために、確実に励起
光と分離してその光の検出を行うことができることから
S/N(C/N)の高い読み出しを行うことができる。
【0032】光検出部22は例えばフォトダイオードに
よって構成し、その出力を増幅器によって増幅する。或
いは、光検出部22として光増倍管(フォトマルチプラ
イヤー)を用いることもできる。
【0033】尚、上述した例では、光記録媒体4の基板
1側から光照射及び読み出しを行うようにした場合であ
るが、保護膜3側を透明とし基板1にAl等の反射面を
例えば記録層2の被着面側に形成し、保護膜3側から光
照射及び読み出しを行うこともできる。
【0034】また、図2に示す例においては、光記録媒
体4に対して同一例から励起光即ち、第1の波長光照射
励起と、情報光即ち第2の波長光の検出を行うようにし
た場合であるが、これらを光記録媒体を挟んで、一方か
ら読み出し光の照射を行い他方から情報光を検出するこ
ともできる。
【0035】実施例2上述の実施例1では、第2の電子
状態の有無、つまり第2の波長λ2 光を情報光とした場
合であるが、この実施例では第1の電子状態の有無、つ
まり図4の第4の波長λ4 の光を情報光とする以外は、
実施例1と同様の記録再生方法を採る。
【0036】上述の構成において、光記録媒体のフォト
クロミック材料としては、一般に励起光波長λ3 が発光
波長λ2 、λ4 より小さいことが高い発光効率を示す
が、更に励起光即ち読み出し光と情報光を分離して取り
出す上では、できるだけλ3 <λ2 ,λ4 とされる。
又、λ3 <λ1 ,λ4 とすることによって再生時(読み
出し時)に記録が生じるような不都合が回避され、いわ
ゆる非破壊読み出しができる。また、λ5 <λ1 とする
ことによって再生時の消去が回避される。
【0037】尚、上述した各フォトクロミック材料によ
る光記録媒体は、その特性が安定していて経時変化は認
められず、又、材料自体の光損傷も生じないことが確か
められた。
【発明の効果】上述したように本発明によれば、その光
記録即ち、情報の読み出しのための励起光、即ち第1の
波長λ1 光が、例えば“0”“1”の情報の記録を行う
書き込み波長、即ち第3の波長λ3 の光とは異なる第1
の波長光の励起によって行うので、この読み出しに当た
って、誤った記録がなされることが回避される。
【0038】又、情報光は、これを読み出しのための励
起光の第1の波長光λ1 とは異なる第2の波長λ2 の波
長光或いは第4の波長λ4 光であるので、情報光の分離
を容易に行うことができる。したがってこれによって光
記録媒体4に対して読み出し光等の光照射と情報光とを
同一側とすることができ、光ピックアップ手段としての
構造の簡潔化をはかることができる。
【0039】また、λ2 及びλ4 の情報光は発光による
ものであるので、再生出力が向上し、S/N(C/N)
の向上がはかられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光記録再生方法に用いる光記録媒
体の一例の略線的拡大断面図である。
【図2】本発明による光記録再生方法の一例の略線的構
成図である。
【図3】本発明の光記録再生方法の動作の説明に供する
希土類イオンのエネルギー準位図である。
【図4】第1の電子状態のSrF2 :Sm、Euの発光
スペクトル図である。
【図5】第2の電子状態のSrF2 :Sm、Euの発光
スペクトル図である。
【符号の説明】
1 基体 2 記録層 3 保護膜 4 光記録媒体 21 光源部 22 光検出部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希土類元素が添加された無機フォトクロ
    ミック材料を有して成り、第1の波長光励起によっても
    第2の波長光発光が得られない希土類イオンの第1の電
    子状態と、第3の波長光照射による光イオン化によって
    上記希土類イオンの電子状態を変化させて上記第1の波
    長光励起によって上記第2の波長光発光を得る状態とす
    る第2の電子状態とを採る光記録媒体を用い、上記第3
    の波長光を記録光として上記第1及び第2の電子状態に
    よって情報の記録をなし、上記第1の波長光を記録の読
    み出し励起光として上記第2の波長光の発光の有無ない
    しは大小によって上記記録の読み出しを行うことを特徴
    とする光記録再生方法。
  2. 【請求項2】希土類元素が添加された無機フォトクロミ
    ック材料を有して成り、第1の波長光励起によって第4
    の波長光発光が得られる希土類イオンの第1の電子状態
    と、第3の波長光照射による光イオン化によって上記希
    土類イオンの電子状態を変化させて上記第1の波長光励
    起によって上記第4の波長光発光が得られない状態とす
    る第2の電子状態とを採る光記録媒体を用い、上記第3
    の波長光を記録光として上記第1及び第2の電子状態に
    よって情報の記録をなし、上記第1の波長光を記録の読
    み出し励起光として上記第4の波長光の発光の有無ない
    しは大小によって上記記録の読み出しを行うことを特徴
    とする光記録再生方法。
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