JP3521221B2 - 光多重記録ガラス及び光多重記録方法 - Google Patents
光多重記録ガラス及び光多重記録方法Info
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- JP3521221B2 JP3521221B2 JP2000086059A JP2000086059A JP3521221B2 JP 3521221 B2 JP3521221 B2 JP 3521221B2 JP 2000086059 A JP2000086059 A JP 2000086059A JP 2000086059 A JP2000086059 A JP 2000086059A JP 3521221 B2 JP3521221 B2 JP 3521221B2
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- Japan
- Prior art keywords
- glass
- recording
- optical multiplex
- multiplex recording
- mol
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光多重記録用ガラ
スに関するものである。
スに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光記録材料には、ガラスの結晶化
を利用した方式（相変化型）、磁性体に光で記録し磁気
ヘッドで読み出す方式（光磁気型）、また、追記ができ
ないコンパクトディスク方式がある。追記ができる記録
媒体は、円盤状の基盤にガラスや磁性体薄膜層を気相蒸
着法等で形成したものであり、レーザー光の照射で結晶
化したガラスをガラス化する、あるいはレーザー光照射
で微細な磁区を形成することにより記録する。コンパク
トディスクは、円盤状の基盤自体をレーザー光加熱によ
り変形させることで記録する。
を利用した方式（相変化型）、磁性体に光で記録し磁気
ヘッドで読み出す方式（光磁気型）、また、追記ができ
ないコンパクトディスク方式がある。追記ができる記録
媒体は、円盤状の基盤にガラスや磁性体薄膜層を気相蒸
着法等で形成したものであり、レーザー光の照射で結晶
化したガラスをガラス化する、あるいはレーザー光照射
で微細な磁区を形成することにより記録する。コンパク
トディスクは、円盤状の基盤自体をレーザー光加熱によ
り変形させることで記録する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の記録方式では、
記録を読み出すには、レーザー光照射の反射光の強度変
化あるいは磁気ヘッドで読み取った磁化の強度変化を２
進法（オンーオフ）の数字として読み取っている。２進
法ではなく３進法以上の記録方式がレーザー光の照射で
実現できれば、同じ精度や機構で記録密度を向上するこ
とができる。また、製造に際して従来の記録方式の材料
は、大がかりな真空蒸着装置やスパッター装置を必要と
するため製造コストの削減や生産性の向上に難点があっ
た。
記録を読み出すには、レーザー光照射の反射光の強度変
化あるいは磁気ヘッドで読み取った磁化の強度変化を２
進法（オンーオフ）の数字として読み取っている。２進
法ではなく３進法以上の記録方式がレーザー光の照射で
実現できれば、同じ精度や機構で記録密度を向上するこ
とができる。また、製造に際して従来の記録方式の材料
は、大がかりな真空蒸着装置やスパッター装置を必要と
するため製造コストの削減や生産性の向上に難点があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の記録方
式の材料とは異なり、ガラスの熱履歴による屈折率変化
を利用した記録方式に適する材料として二酸化テルルを
主成分としたガラス材料を提供するものである。すなわ
ち、本発明は、ＴｅＯ 2 、ＮａＯ 2 、並びにＡｌ 2 Ｏ 3 、Ｇ
ｅＯ 2 及びＴｉＯ 2 のいずれか一種以上からなるガラスで
あって、ＴｅＯ2：９０〜６５モル％−Ｎａ2Ｏ：１０〜
２０モル％−Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ2、ＴｉＯ2のいずれか一
種以上：１５モル％以下の組成のガラスに対して、Ｃ
ｏ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉの中から選ばれる一つの遷移金属
の酸化物を０．１〜５モル％添加した板状及び膜状の光
多重記録用ガラスである。また、本発明は、上記のガラ
スの表面に強度や照射時間を制御したフェムト秒レーザ
ー光を絞って照射することで照射部分の屈折率を変化さ
せることにより記録を書き込む方法により屈折率が少な
くとも５段階に異なる状態を記録することを特徴とする
光多重記録方法である。
式の材料とは異なり、ガラスの熱履歴による屈折率変化
を利用した記録方式に適する材料として二酸化テルルを
主成分としたガラス材料を提供するものである。すなわ
ち、本発明は、ＴｅＯ 2 、ＮａＯ 2 、並びにＡｌ 2 Ｏ 3 、Ｇ
ｅＯ 2 及びＴｉＯ 2 のいずれか一種以上からなるガラスで
あって、ＴｅＯ2：９０〜６５モル％−Ｎａ2Ｏ：１０〜
２０モル％−Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ2、ＴｉＯ2のいずれか一
種以上：１５モル％以下の組成のガラスに対して、Ｃ
ｏ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉの中から選ばれる一つの遷移金属
の酸化物を０．１〜５モル％添加した板状及び膜状の光
多重記録用ガラスである。また、本発明は、上記のガラ
スの表面に強度や照射時間を制御したフェムト秒レーザ
ー光を絞って照射することで照射部分の屈折率を変化さ
せることにより記録を書き込む方法により屈折率が少な
くとも５段階に異なる状態を記録することを特徴とする
光多重記録方法である。
【０００５】ＴｅＯ2及びＮａ2Ｏ成分は、安定なガラス
を形成するために必要であり、遷移金属（Ｃｏ，Ｆｅ，
Ｃｒ，Ｎｉ）の酸化物は、光の吸収効率を調整するため
の成分である。ＴｅＯ2およびＮａ2Ｏについては、前記
組成範囲内にて安定なガラスが得られる。これ以外で
は、ガラスが作りにくい。遷移金属（Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ）の酸化物の０．１〜５モル％の範囲は、光吸
収効率を調整するのに十分な量である。また、これ以上
の添加は、ガラスの熱的特性を悪化させる。
を形成するために必要であり、遷移金属（Ｃｏ，Ｆｅ，
Ｃｒ，Ｎｉ）の酸化物は、光の吸収効率を調整するため
の成分である。ＴｅＯ2およびＮａ2Ｏについては、前記
組成範囲内にて安定なガラスが得られる。これ以外で
は、ガラスが作りにくい。遷移金属（Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ）の酸化物の０．１〜５モル％の範囲は、光吸
収効率を調整するのに十分な量である。また、これ以上
の添加は、ガラスの熱的特性を悪化させる。
【０００６】Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ2、ＴｉＯ2の各成分は光
記録の感度を向上するのに必要な成分である。また、こ
れらの成分の添加は、ガラスの比熱を光記録に適した値
にする効果がある。これらの成分は１５モル％以下でな
いとガラスが作りにくい。
記録の感度を向上するのに必要な成分である。また、こ
れらの成分の添加は、ガラスの比熱を光記録に適した値
にする効果がある。これらの成分は１５モル％以下でな
いとガラスが作りにくい。
【０００７】本発明のガラスは、一般のガラス製造法に
て製造できるもので、現在のガラス製造設備がそのまま
使用できるものである。すなわち、原料となる酸化物等
を所定の割合に混合し、９００℃〜１０００℃の温度で
溶融し、融液を型等に流し出して製造するものである。
て製造できるもので、現在のガラス製造設備がそのまま
使用できるものである。すなわち、原料となる酸化物等
を所定の割合に混合し、９００℃〜１０００℃の温度で
溶融し、融液を型等に流し出して製造するものである。
【０００８】本発明のガラスは、その表面に強度や照射
時間を制御したレーザー光を絞って照射することで照射
部分の屈折率を変化させることにより記録を書き込むも
ので、屈折率は少なくとも５段階に異なる状態が記録で
きる。
時間を制御したレーザー光を絞って照射することで照射
部分の屈折率を変化させることにより記録を書き込むも
ので、屈折率は少なくとも５段階に異なる状態が記録で
きる。
【０００９】読み出しは、直線偏光したレーザー光（記
録時より強度が弱い）を照射しその偏光解析により屈折
率変化として捉えることで行う。読み出される情報は、
図１の「現在の光ディスク」に示す従来のような「０」
と「１」の２進法データではなく、３進法以上のデータ
であるため従来のものより記録密度が上がる。その際の
記録方式の違いによる記録密度の違いを図１に「屈折率
の相違による識別」の「０」、「１」、「２」、「３」
の４進法の例および「０」、「１」、「２」、「３」、
「４」、「５」、「６」、「７」の８進法の例で示す。
また、消去時はレーザー光照射により記録部分を一定の
温度に以上に加熱することにより行う。
録時より強度が弱い）を照射しその偏光解析により屈折
率変化として捉えることで行う。読み出される情報は、
図１の「現在の光ディスク」に示す従来のような「０」
と「１」の２進法データではなく、３進法以上のデータ
であるため従来のものより記録密度が上がる。その際の
記録方式の違いによる記録密度の違いを図１に「屈折率
の相違による識別」の「０」、「１」、「２」、「３」
の４進法の例および「０」、「１」、「２」、「３」、
「４」、「５」、「６」、「７」の８進法の例で示す。
また、消去時はレーザー光照射により記録部分を一定の
温度に以上に加熱することにより行う。
【００１０】動作原理として、ガラスの熱履歴と屈折率
の関係を図２に示す。ガラスは一般に、ガラス転移温度
領域を境にして、加熱に際しては、固体の状態から液体
の状態（過冷却液体）へ、また冷却に際してはこの逆の
構造変化を起こす。この転移現象は、２次相転移とも呼
ばれており、ガラスの構成原子が移動できる液体状態と
移動しがたい固体状態との間の転移現象であるため、緩
和現象の一つでもある。すなわち、ガラス転移温度以上
に加熱後、再び冷却して固体（ガラス）に戻すときの冷
却速度の速さにより、到達するガラス状態（凝固される
液体状態）が異なる現象を示す。
の関係を図２に示す。ガラスは一般に、ガラス転移温度
領域を境にして、加熱に際しては、固体の状態から液体
の状態（過冷却液体）へ、また冷却に際してはこの逆の
構造変化を起こす。この転移現象は、２次相転移とも呼
ばれており、ガラスの構成原子が移動できる液体状態と
移動しがたい固体状態との間の転移現象であるため、緩
和現象の一つでもある。すなわち、ガラス転移温度以上
に加熱後、再び冷却して固体（ガラス）に戻すときの冷
却速度の速さにより、到達するガラス状態（凝固される
液体状態）が異なる現象を示す。
【００１１】上記の現象により凝固したガラス状態が相
当する過冷却液体の温度を仮想温度と呼ぶが、一般的に
徐冷（非常にゆっくりとした冷却）して作るガラスでは
ガラス転移温度がほぼこれに相当する。冷却後のガラス
の状態が、冷却速度の大きさにより異なり、その結果ガ
ラスの屈折率も異なる。すなわち、冷却速度を変えるこ
とで、一つのガラスからいろいろな屈折率を有するガラ
スが作れる。従って、フェムト秒レーザー光によるスポ
ット加熱・冷却を利用すれば、一様なガラスの表面に物
性の違う小さいガラスの島（記録ドット）が作れ、最終
的に情報記録に利用可能となる。
当する過冷却液体の温度を仮想温度と呼ぶが、一般的に
徐冷（非常にゆっくりとした冷却）して作るガラスでは
ガラス転移温度がほぼこれに相当する。冷却後のガラス
の状態が、冷却速度の大きさにより異なり、その結果ガ
ラスの屈折率も異なる。すなわち、冷却速度を変えるこ
とで、一つのガラスからいろいろな屈折率を有するガラ
スが作れる。従って、フェムト秒レーザー光によるスポ
ット加熱・冷却を利用すれば、一様なガラスの表面に物
性の違う小さいガラスの島（記録ドット）が作れ、最終
的に情報記録に利用可能となる。
【００１２】
【実施例】通常のガラス製造技術により組成が７６．５
ＴｅＯ2−１３．５Ｎａ2Ｏ−１０Ａｌ2Ｏ3（ｍｏｌ％）
に２ｍｏｌ％のＣｏＯを添加した薄板状のガラスを製造
した。この組成のガラスにおいてフェムト秒レーザー照
射による屈折率変化を図３に示す。フェムト秒レーザー
光（波長：８００ｎｍ、パルス幅：１００ｆｓ、ビーム
エネルギー：６６０μＪ、発振周波数：１ｋＨｚ、ビー
ム径：５ｍｍφ）をレンズで集光し、焦点より少しずれ
た条件で２ｍｓ（２パルス）照射することで約５００μ
ｍ径で、照射部分の屈折率が１．９０５、未照射部分の
屈折率が２．０８７であるから、屈折率差が０．１８
（波長：６３２．８ｎｍ）の記録スポットが得られてい
る。
ＴｅＯ2−１３．５Ｎａ2Ｏ−１０Ａｌ2Ｏ3（ｍｏｌ％）
に２ｍｏｌ％のＣｏＯを添加した薄板状のガラスを製造
した。この組成のガラスにおいてフェムト秒レーザー照
射による屈折率変化を図３に示す。フェムト秒レーザー
光（波長：８００ｎｍ、パルス幅：１００ｆｓ、ビーム
エネルギー：６６０μＪ、発振周波数：１ｋＨｚ、ビー
ム径：５ｍｍφ）をレンズで集光し、焦点より少しずれ
た条件で２ｍｓ（２パルス）照射することで約５００μ
ｍ径で、照射部分の屈折率が１．９０５、未照射部分の
屈折率が２．０８７であるから、屈折率差が０．１８
（波長：６３２．８ｎｍ）の記録スポットが得られてい
る。
【００１３】なお、照射ビームの径、すなわち記録スポ
ット径は、焦点よりのずらし具合で調節ができる。実施
例の屈折率分布図は偏光解析装置（エリプソメーター）
により測定したものである。少なくとも屈折率差で０．
１５程度の差は、一段階当たり０．０１５の差として検
出できるので、記録の屈折率としての濃淡段階として１
０ステップが可能となる。従って、屈折率差が０．１８
の実施例のガラスでは、重なりの防止を考慮すれば少な
くとも５段階以上の記録ステップが得られる。
ット径は、焦点よりのずらし具合で調節ができる。実施
例の屈折率分布図は偏光解析装置（エリプソメーター）
により測定したものである。少なくとも屈折率差で０．
１５程度の差は、一段階当たり０．０１５の差として検
出できるので、記録の屈折率としての濃淡段階として１
０ステップが可能となる。従って、屈折率差が０．１８
の実施例のガラスでは、重なりの防止を考慮すれば少な
くとも５段階以上の記録ステップが得られる。
【図１】図１は、記録方式（進法）の違いによる記録密
度の違いを説明する図である。
度の違いを説明する図である。
【図２】図２は、ガラスの熱履歴と屈折率の関係を示す
図である。
図である。
【図３】図３は、実施例におけるフェムト秒レーザー照
射による屈折率変化を示す図である。
射による屈折率変化を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ１１Ｂ 7/24 ５２２ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ
(56)参考文献 特開 平１−176340（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−288287（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−277689（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−74549（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−22289（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−162841（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−61433（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−99952（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−241738（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−84441（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41M 5/26
Claims (2)
- 【請求項１】 ＴｅＯ 2 、ＮａＯ 2 、並びにＡｌ 2 Ｏ 3 、Ｇ
ｅＯ 2 及びＴｉＯ 2 のいずれか一種以上からなるガラスで
あって、ＴｅＯ2：９０〜６５モル％−Ｎａ2Ｏ：１０〜
２０モル％−Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ2、ＴｉＯ2のいずれか一
種以上：１５モル％以下の組成のガラスに対して、Ｃ
ｏ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉの中から選ばれる一つの遷移金属
の酸化物を０．１〜５モル％添加した板状及び膜状の光
多重記録用ガラス。 - 【請求項２】 請求項１記載のガラスの表面に強度や照
射時間を制御したフェムト秒レーザー光を絞って照射す
ることで照射部分の屈折率を変化させることにより記録
を書き込む方法により屈折率が少なくとも５段階に異な
る状態を記録することを特徴とする光多重記録方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000086059A JP3521221B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 光多重記録ガラス及び光多重記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000086059A JP3521221B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 光多重記録ガラス及び光多重記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001270248A JP2001270248A (ja) | 2001-10-02 |
| JP3521221B2 true JP3521221B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=18602284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000086059A Expired - Lifetime JP3521221B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 光多重記録ガラス及び光多重記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3521221B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100014926A (ko) * | 2007-03-07 | 2010-02-11 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 광학 유리 소자의 제조 방법 |
| JP6969156B2 (ja) * | 2016-05-30 | 2021-11-24 | Ａｇｃ株式会社 | 印刷層付き板およびその製造方法、および表示装置 |
-
2000
- 2000-03-27 JP JP2000086059A patent/JP3521221B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001270248A (ja) | 2001-10-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040113 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3521221 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |