JPH01150257A - 光情報記録方法および情報記録媒体 - Google Patents

光情報記録方法および情報記録媒体

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JPH01150257A
JPH01150257A JP62310284A JP31028487A JPH01150257A JP H01150257 A JPH01150257 A JP H01150257A JP 62310284 A JP62310284 A JP 62310284A JP 31028487 A JP31028487 A JP 31028487A JP H01150257 A JPH01150257 A JP H01150257A
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JP
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recorded
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JP62310284A
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English (en)
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Norihisa Haneda
典久 羽田
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、高エネルギー密度のレーザビームを用いてフ
ォーマット信号を記録する方法およびフォーマット信号
が記録された情報記録媒体に関するものである。
[発明の技術的背景] 近年において、レーザ光等の高エネルギー密度のビーム
を用いる情報記録媒体が開発され、実用化されている。
この情報記録媒体は光ディスクと称され、ビデオ・ディ
スク、オーディオ・ディスク、さらには大容量静止画像
ファイルおよび大容量コンピュータ用ディスク・メモリ
などとして使用されている。
光ディスクは基本構造として、ガラス、合成樹脂などか
らなる円盤状の基板と、この上に設けられたBi、Sn
、In、Te等の全屈または半金属からなる記録層とを
有する。なお、記録層が設けられる側の基板表面には通
常、基板の平面性の改善、記録層との接着力の向上ある
いは光ディスクの感度の向上などの点から、高分子物質
からなる中間層が設けられることが多い。
また、記録層を保護するためのディスク構造として、二
枚の円盤状基板のうちの少なくとも一枚の基板上に記録
層を設け、この二枚の基板を、記録層が内側に位置し、
かつ空間を形成するようにリング状内側スペーサとリン
グ状外側スペーサとを介して接合してなるエアーサンド
イッチ構造が提案されている。このようなエアーサンド
イッチ構造を有する光ディスクでは、記録層は直接外気
に接することがなく、情報の記録、再生は基板を透過す
るレーザ光で行なわれるために、記録層が物理的または
化学的な損傷を受けたり、あるいはその表面に塵埃が付
着して情報の記録、再生の障害となることがないとの利
点がある。
光ディスクへの情報の書き込みおよび読み取りは、通常
は下記の方法により行なわれる。
情報の書き込みはレーザビームをこの光ディスクに照射
することにより行なわれ、記録層の照射部分がその光を
吸収して局所的に温度上昇し、物理的あるいは化学的な
変化(たとえば、ピットの生成)が生じてその光学的特
性を変えることにより情報が記録される。情報の読み取
りもまた、レーザビームを光ディスクに照射することに
より行なわれ、記録層の光学的特性の変化に応じた反射
光または透過光を検出することにより情報が再生される
上記のように光ディスクへの情報の書き込みおよび読み
取りは、通常ディスク表面の所定の位置にレーザビーム
を照射することにより行なわれている。
一方、光ディスクへの情報記録量の増加が強く望まれて
いるところから、ピットなどの記録部位の密度の増大が
図られている。そして、このような記録部位の密度の増
大により、レーザビームを正しく所定の位置に照射する
ことが困難になるため、最近ではレーザビームを案内し
て正確に照射予定位置をたどる(一般にトラッキングと
呼ばれる)ようにするために、トラッキング案内溝(プ
レグルーブ)あるいはトラッキング用のマーク(サーボ
ピット)がディスク表面に設けられることが多くなって
いる。前者のトラッキング案内溝をディスクに予め設け
る方法を連続溝方式、後者のトラックのところどころに
トラッキング用ノマークをつける方法をサンプル・サー
ボ方式と言い、特に、最近、光学系や信号処理系が簡単
になる、あるいは焦点信号に案内溝の影響がでない等の
理由からサンプル・サーボ方式が注目されている。
さらに、情報記録媒体をセクター構造として。
そのセクターに関する情報を前もってそのヘッド部分に
フォーマツティング(これをブレフォーマツティングと
いう)しておくことが、大量の情報を処理する上で必要
である。(プレ)フォーマット信号は、セクターマーク
、V F O(VariableFrequency 
Os目1ator)およびI D (Identifi
cation)からなり、そしてセクターマークがピッ
ト長変調そしてVFOおよびIDがピット位置変調によ
り記録されている。
通常、情報記録媒体の基板に上記プレグルーブを設ける
際に、プレフォーマット信号についても基板に凹凸を設
けることによって記録される。このプレグルーブとプレ
フォーマット信号は、一般に基板にその信号に対応した
凹凸を成型することにより設けられる。
しかしながら、このような方法は同じ情報記録媒体を大
量に製造するためには適しているが、それ以外には不向
きであり、また成型が非常に精密であるため良品を高い
収率で得ることが難しい。
一方、ディスクを製造後フォーマツティングを行なうこ
とにより情報記録媒体を製造する方法も行なわれている
。すなわち、成型により先にプレグルーブを設け、この
プレグルーブが設けられた基板表面に記録層を設けてデ
ィスクを製造し、このディスクにレーザー光を照射する
ことによりフォーマツティングを行なう方法である(こ
れをポストフォーマツティングという)、これは上記の
成型による方法に比べて良品を高い収率で得ることでき
、また少量の用途に対しても有利である。
しかしながら、プレグルーブを有するディスクにポスト
フォーマツティングを行なった場合、ポストフォーマッ
ト部(ディスクにブレフォーマツティングをした部分)
の変調度が充分に優れているとは言えなかった。
[発明の目的] 本発明は、高エネルギー密度のレーザビームを用いて変
調度の高いフォーマット信号を記録する方法およびその
フォーマット信号が記録された情報記録媒体を提供する
ことを目的とする。
[発明の要旨] 本発明は、中心に円形孔部を備えた円盤状基板の上にレ
ーザ光による情報の書き込みおよび/または読み取りが
可能な円盤状の記録層が設けられ、そして該記録層がそ
の円盤の中心点と記録層の周縁とを結ぶ一対の仮想線に
より規定される複数の広幅の扇形状記録領域と互いに隣
接した記録領域の間に設けられた幅の狭い扇形状の鏡面
領域とからなり、かつ該記録領域にはプレグルーブが設
けられている情報記録媒体を回転させながら。
該記録層の鏡面領域にレーザ光を照射することによりフ
ォーマット信号を記録することを特徴とする光情報記録
方法、および; 該情報記録媒体に上記方法によりプレフォーマット信号
が記録された情報記録媒体に関する。
尚、上記広幅の扇形状記録領域と幅の狭い扇形状の鏡面
領域における、両者の幅の間隔については相対的な大き
さの違いを表わしたものである。
[発明の効果] 本発明のミラ一部(鏡面領域)にフォーマット信号が記
録された情報記録媒体は従来の同種のフォーマット信号
が記録された情報記録媒体に比較して信号の変調度が顕
著に向上している。
従って、本発明の情報記録媒体は従来の同種のプレフォ
ーマット信号が記録された情報記録媒体に比較して、信
号の読み誤りが発生しにくくなる。
また本発明の情報記録媒体は、フォーマット信号がミラ
一部に記録されているので、情報の書き込み方法がラン
ド記録であってもグループ記録であっても対応すること
が可能であり、さらにミラ一部のトラック方向の幅やミ
ラ一部の数を増減させることにより各種フォーマットに
対応することができる。
[発明の詳細な記述] 本発明の情報記録媒体はたとえば下記の方法により製造
することができる。
本発明において使用する基板は、従来の情報記録媒体の
基板として用いられている各種の材料から任意に選択す
ることができる。たとえば、ポリカーボネート樹脂、ポ
リアクリル系樹脂などのプラスチック材料をモールディ
ングして製造する方法、プラスチック板、あるいはガラ
ス板などの平面基板にプレグルーブを有する樹脂層を積
層させる方法などによって製造することができ、これら
の方法は既に一般的に知られている。
本発明の情報記録媒体に使用される基板は、その円盤の
中心点と記録層の周縁とを結ぶ一対の仮想線により規定
される複数の広幅の扇形状記録領域と互いに隣接した記
録領域の間に設けられた幅の狭い扇形状の鏡面領域とか
らなり、かつ該記録領域にはプレグルーブが設けられて
いる。
本発明の情報記録媒体は、上記基板上に記録層が設けら
れたものであり、第1図がその模式図である。そし上記
記録層はて扇形状記録領域lと互いに隣接した記録領域
の間に設けられた幅の狭い扇形状の鏡面領域2から構成
されている。第1図では1および2で表わされる領域の
一部のみ示したが、通常は基板全面がこのように区切ら
れている。
上記二つの扇形部分(第1図の1および2)が上記情報
記録媒体の1セクターの記録層を構成し、そのセクター
は中心に円形孔部を備えた円盤状情報記録奴体が放射状
に区切られた部分の一つに相当する。前者の表面が平面
状の扇形部分は、上記セクターに関する情報を前もって
ブレフォーマツティングしておくための記録層部分に相
当し、そして後者のトラッキングガイドを有する扇形部
分は、情報記録媒体の実際に書き込まれたり、読み取ら
れたりするデータが記録される部分に当たる記録層部分
である。前者幅の狭い扇形状の鏡面領域の幅は、トラッ
キングガイドを有する扇形状記録領域の幅のほぼ172
0程度であることが一般的である。そして上記狭い扇形
状の鏡面領域の数(すなわちセクターの数)は該基板上
に16〜35の範囲で設けられていることが好ましい。
本発明の情報記録媒体は、上記狭い扇形状の鏡面領域(
ミラ一部)にレーザ光を照射することにより、フォーマ
ツティングを行なうとによって製造される。これにより
、基板の鏡面領域(ミラー部)の上にプレフォーマット
部を設けることができる。
このように、基板に記録層を設けた後(ディスク作成後
)フォーマツティイブを行なうことをポストフォーマッ
トと言う、このポストフォーマット法でその情報の書き
込みをする場合、ポストフォーマットを行なう部分がミ
ラ一部(鏡面領域)であるため、情報の書き込み方法が
ランド記録であってもグループ記録であっても対応する
ことが可能である。すなわち、記録部分が溝上でも溝間
であっても、ポストフォーマットする部分がミラー部で
あると、フォーマットする位置が限定されることがない
のでどちらに対しても対応が可能である。さらに、ミラ
一部のトラック方向の幅やミラ一部の数を増減させるこ
とにより種々のフォーマットに対応することができる。
プレフォーマット信号は、少なくともセクターマーク、
VFO(Variable Frequency 0s
illator)およびID(Identificat
ion)からなり、且つセクターマークがピット長変調
そしてVFOおよびIDがピット位置変調により記録さ
れていることが好ましい。
上述のように本発明の情報記録媒体はミラ一部(鏡面領
域)にフォーマット信号が記録されている。これにより
、信号の無い部分の反射率が高くなり、フォーマット信
号の変調度が向上する。また、上記のようにミラ一部の
トラック方向の幅やミラ一部の数を増減させることによ
り各種フォーマットに対応することができる。従って、
本発明の情報記録媒体は、通常の光デイスク用のみなら
ず、プリアドレスエンコーダーのデバッグ等に用いても
増動である。
本発明の記録層が設けられる側の基板表面には、平面性
の改善、接着力の向上および記録層の変質の防止の目的
で、下塗層が設けられていてもよい、下塗層の材料とし
ては、たとえば、ポリメチルメタクリレート、アクリル
酸・メタクリル酸共重合体、ニトロセルロース、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高分子
物質;シランカップリング剤などの有機物質;および無
機酸化物(Si02、A文203等)、無機弗化物(M
gF2)などの無機物質を挙げることができる。
ガラス基板の場合は、基板から遊離するアルカリ全屈イ
オンおよびアルカリ土類金属イオンによる記録層への悪
影響を防止するために、スチレン・無水マレイン酸共重
合体などの親木性基および/または無水マレイン酸基を
有するポリマーからなる下塗層が設けられているのが望
ましい。
下塗層は、たとえば上記物質を適当な溶剤に溶解または
分散したのち、この塗布液をスピンコード、デイツプコ
ート、エクストルージョンコートなどの塗布法により基
板表面に塗布することにより形成することができる。
前記したように、本発明の基板上にはトラッキング用溝
の目的でプレグルーブが基板表面に成型により設けられ
ても良いし、下記の方法にてプレグルーブ層が設けられ
ても良い、プレグルーブ等の層の材料としては、アクリ
ル酸のモノエステル、ジエステル、トリエステルおよび
テトラエステルのうちの少なくとも一種の七ツマ−(ま
たはオリゴマー)と光重合開始剤との混合物を用いるこ
とができる。プレグルーブ等の層の層厚は、−般に0.
05〜1100ILの範囲にあり、好ましくは0.1〜
50ILmの範囲にある。
プレピットを有する基板表面(または下塗り層表面)に
は中間塗布層が形成されていても良い。
基板表面への中間塗布層の形成は、公知の塗布法により
行なうことができる。公知の塗布法の例としてはスピン
コード法、デイツプコート法などを挙げることができる
なお、塗布法により形成される中間層の例としては、接
着層、断熱層1反射層、感度強化層(ガス発生層)など
を挙げることができる。
中間塗布層が断熱層である場合には、例えばポリメチル
メタクリレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合体、
スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコ
ール、N−メチロール・アクリルアミド共重合体、スチ
レン・スルホン酸共ffl 合体、スチレン・ビニルト
ルエン共重合体、塩素化ポリエチレン、クロルスルホン
化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、
ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩化ビニル共
重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリカーボネートなどの高分子物質
を溶剤に溶解させた塗布液を用いて形成することができ
る。
好ましくは、塩素化ポリエチレンもしくはニトロセルロ
ースを用いた塗布液であり、特に好ましくは、塩素化ポ
リエチレンである。
中間塗布層の層厚(平均層厚)は、中間層に要求される
特性を考慮して決定されている。中間塗布層の層厚は通
常は100〜1000オングストロームの範囲にある。
上記基板上(所望により下塗り層、中間層、プレグルー
ブ層を介して)には記録層が設けられる。
記録層に用いられる材料の例としては、Te、Zn、I
n、Sn、Zr、An、Cu、Ge等の金属;Bi、A
s、Sb等の半金属;Ge、Si等の半導体;およびこ
れらの合金またはこれらの組合せを挙げることができる
。また、これらの金属または半金属の硫化物、酸化物、
ホウ化物、ケイ素化合物、炭化物および窒化物等の化合
物;およびこれらの化合物と金属との混合物も記録層に
用いることができる。
記録層は、上記の記録材料を蒸着、スパッタリング、イ
オンブレーティングなどの方法によって中間塗布層上に
形成することができる。記録層は単層または重層でもよ
いが、その層厚は光情報記録に要求される光学濃度の点
から一般にlOO乃至5500オングストロームの範囲
である。
記録層は、上記の記録層材料を用いて蒸着、スパッタリ
ング、イオンブレーティングなどの公知の方法により基
板上(または下塗り層上)形成される。ただし、所望に
より、下塗り層と記録層との間に中間層を介在させても
よい、記録層は単層または重層でもよい。
記録層の上には保護層が設けられることが好ましい、保
護層としては、軟質樹脂材料からなる軟質保護層と硬・
質樹脂材料からなる硬質保護層との積層体が好ましい、
この積層体は、軟質保護層側を記録層側にして、記録層
上に積層する。軟質樹脂材料の例としては、ポリウレタ
ン、ポリ塩化ビニリデン、エチレン・酢酸ビニル共重合
体、シリコンゴム、スチレン・ブタジェン・ゴム、ポリ
塩化ビニリデン、ポリアクリル酸エステルを挙げること
ができる0通常、これらは、溶液塗布、ラテックス塗布
、熔融塗布などの方法により記録層上に塗布され、必要
により乾燥、加熱などの処理を行なって軟質保護層とさ
れる。軟質保護層上層厚は通常100又〜57zmの範
囲にあり、好ましくは0.3〜3μmの範囲にある。硬
質樹脂材料の例としては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂
などが挙げられる0通常、これらは、溶液塗布などの方
法により軟質保護層上に塗布され、必要により紫外線照
射、加熱などの処理を行なって硬質保護層とされる。硬
質保護層の層厚は通常0.1〜10、mの範囲にあり、
好ましくは1〜3ILmの範囲にある。
基板の記録層が設けられる側とは反対側の表面には、耐
傷性、防湿性などを高めるために、たとえば二酸化ケイ
素、酸化ス5ズ、弗化マグネシウムなどの無機物質、あ
るいは熱可塑性樹脂、光硬化型樹脂などの高分子物質か
らなるg膜が、真空蒸着、スパッタリングまたは塗布等
の方法により設けられていてもよい。
貼り合わせタイプの情報記録媒体においては、上記構成
を有する二枚の基板を接着剤等を用いて接合することに
より製造することができる。エアーサンドイッチタイプ
の記録媒体においては、二枚の円盤状基板のうちの少な
くとも一方が上記構成を有する基板を、リング状の外側
スペーサと内側スペーサとを介して、あるいはいずれか
一方もしくは双方の基板に設けられた突起を介して接合
することにより製造することができる。
次に、本発明の光情報記録方法について説明する。
本発明の光情報記録方法は、前記ミラ一部(鏡面領域)
とプレグルーブから構成される基板に記録層を設けた情
報記録媒体を一定の角速度で回転させながら、基板側か
ら半導体レーザー光などの記録用の光を照射して、ミラ
一部にプレフォーマット信号を記録を行なうことを特徴
としている。
一般に、記録光としては750〜850nmの範囲の発
振波長を有する半導体レーザービームが用いられる。こ
の時のプレフォーマット信号は。
少すくトモセクターマーク、V F O(Variab
leFrequency 0g1llator)および
I D (Identification)からなり、
且つセクターマークがピット長変調そしてVFOおよび
IDがピット位置変調により記録されていることが好ま
しい。
上記のようにミラ一部(m面領域)にプレフォーマット
信号を記録を行なう記録方法を利用することにより記録
部分がトラッキング案内溝の溝上でも溝間であっても、
フォーマットする位置が限定されることがないのでどち
らに対しても対応が可能である。また、ミラ一部のトラ
ック方向の幅やミラ一部の数を増減させることにより種
々のフォーマットに対応することができる。
情報の再生は、記録媒体を上記と同一の定線速度で回転
させながら半導体レーザー光を基板側から照射して、そ
の反射光を検出することにより行なうことができる。
次に、本発明の実施例および比較例を記載する。ただし
、これらの各個は本発明を制限するものではない。
[実施例1] 円盤状ガラス原盤上にフォトレジストをスピンコードに
て均一に塗布する0次にレーザーカッティングマシ7 
(MASTERC0DE CUTTER: ソーーー■
製)を用いてCAV (回転数90Orpmの一定)で
1ビームにてカッティングを行なった。この際、17回
/周の割合でレーザーの0N10FFを行ない(レーザ
ーONが190ルS、そ、てOFFが37321Ls)
、全くグループのないミラ一部(鏡面領域)と現像後プ
レグルーブとなる部分が交互に放射状に並んだ基板を製
造した。次いで、現像後、電鋳を行なってスタンバを製
造した。スタンバから成型してミラ一部とプレグルーブ
部分を有するポリカーボネートの基板(外径=130m
m、内径:15mm%厚さ71.2mm)を製造した。
上記基板を洗浄し、該基板のミラ一部とプレグルーブ部
分を有する表面にIn:GeS:Au=66:22;1
2(重量比)の比率で共蒸着して記録層を設けた。
次に、l5O(案)に準拠したフォーマットジェネレー
ターを用い、上記ミラ一部に回転数=180Orpm、
記録パワー:6mW条件にて、プレフォーマット信号を
記録した。
このようにしてポストフォーマット部を有する光ディス
クを得た。
[比較例1] 実施例1の基板の代えて、逆字の全面DCグループ付き
のポリカーボネート基板を使用し、実施例1と同様に記
録層を設けた。
プレフォーマット信号の記録は、ランド上に行なった以
外は実施例1と同様に行なった。
このようにしてポストフォーマット部を有する光ディス
クを得た。
[光ディスクの評価] ディスクプレーヤ(ナカミチ0MS−1000)で実施
例1と比較例1で得られた光ディスクのポストフォーマ
ット部の信号を再生した。再生条件は、回転数が180
Orpm、レーザの再生パワー0.8mW、波長が83
0nm、使用レンズのNA(レンズの開口率)が0.5
であった。
ここで得られた信号をオシロスコープ(テクトロニクス
 オシロスコープ2430)により信号出力(mV)を
測定した。
またSM部の変調度は、 SM部比出力/ミラー出力 X  100(%)で算出
した。
測定結果は第1表に示す。
第1表 SM部  VFO部  SM部 (mV)   (mV)   変調度m実施例1  1
45   68   51比較例1  127   5
5   45
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の情報記録媒体の模式図傘である。 l:記録領域、2:鏡面領域

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、中心に円形孔部を備えた円盤状基板の上にレーザ光
    による情報の書き込みおよび/または読み取りが可能な
    円盤状の記録層が設けられ、そして該記録層がその円盤
    の中心点と記録層の周縁とを結ぶ一対の仮想線により規
    定される複数の広幅の扇形状記録領域と互いに隣接した
    記録領域の間に設けられた幅の狭い扇形状の鏡面領域と
    からなり、かつ該記録領域にはプレグルーブが設けられ
    ている情報記録媒体を回転させながら、該記録層の鏡面
    領域にレーザ光を照射することによりフォーマット信号
    を記録することを特徴とする光情報記録方法。 2、該鏡面領域と該記録領域とからなる記録層部分が上
    記情報記録媒体の1セクターを構成することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の光情報記録方法。 3、該鏡面領域が該基板上に16〜35個の範囲で設け
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の光情報記録方法。 4、上記フォーマット信号が、少なくともセクターマー
    ク、VFOおよびIDからなり、且つセクターマークが
    ピット長変調そしてVFOおよびIDがピット位置変調
    により記録されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の光情報記録方法。 5、中心に円形孔部を備えた円盤状基板の上にレーザ光
    による情報の書き込みおよび/または読み取りが可能な
    円盤状の記録層が設けられた情報記録媒体であって、該
    記録層が、その円盤の中心点と記録層の周縁とを結ぶ一
    対の仮想線により規定される複数の広幅の扇形状記録領
    域と互いに隣接した記録領域の間に設けられた幅の狭い
    扇形状の鏡面領域とからなり、該記録領域にはプレグル
    ーブが設けられており、かつ該鏡面領域にはフォーマッ
    ト信号が記録されていることを特徴とする情報記録媒体
    。 6、該鏡面領域と該記録領域とからなる記録層部分が上
    記情報記録媒体の1セクターを構成することを特徴とす
    る特許請求の範囲第5項記載の情報記録媒体。 7、該鏡面領域が該基板上に16〜35個の範囲で設け
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載
    の情報記録媒体。 8、上記フォーマット信号が、少なくともセクターマー
    ク、VFOおよびIDからなり、且つセクターマークが
    ピット長変調そしてVFOおよびIDがピット位置変調
    により記録されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第5項記載の情報記録媒体。
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