JPH01184631A - 情報の記録・再生方法及び装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エネルギービームの照射により情報の書き換
えが可能な情報の記録用部材に係り、簡単な光学係で情
報の記録・消去が行える情報の記録・再生方法に関する
。

〔従来の技術〕

従来の相変化型光デイスク媒体における記録・消去方法
は、特開昭５９−７１１４０号に示されているように、
光ビームスポットを充分収束させて、再生パワーレベル
から高いパワーレベルへパルス状にパワーを上げること
により短時間照射し、急熱急冷によって記録膜を非晶質
に近い状態とすることにより記録を行い、また記録の消
去は、トラック方向に長い長円光スポットなどを用いて
余熱によって非晶質に近い状態である記録部分を結晶に
近い状態に戻すことにより行っていた。この方法では、
記録および再生用と消去用とでは形状の異なる２つの光
ビームスポットを用いていた。

一方、単一の光ビームスポットを用いて、一定のパワー
のレーザ光でディスク媒体の多数回の回転で記録を消去
し１次の１回転で再生パワーレベルから高いパワーレベ
ルへパワーをパルス状に変化させて情報の記録を行う方
法も行われていた。また、光磁気ディスクにおいて最初
の１回転た複数回転で一定のパワーのレーザ光照射で記
録を消去し１次の１回転で再生パワーレベルから高いパ
ワーレベルへパワーをパルス状に変化させて記録を行っ
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来技術のうちの前者においては、異なる２つ
の光ビームスポットを用い、同一の記録トラック上に、
この２つの光ビームスポットを保つようにトラッキング
をかけようとすると、それに必要な制御系が複雑となり
、また２つの光ビームスポットを作るために２つの光源
を必要とし、光学系が複雑になる、長円形の光スポット
ではトラックアドレスの確認が困難であるなど、実用上
いくつかの問題があった。また、上述の従来技術の後者
においては、単一の光ビームスポットであっても、既存
の記録を消去するためにはディスク媒体を多数回回転さ
せる必要があり、記録の書き換えに時間がかかったり、
末た。１回転で消去できるような材料では次の記録で充
分なコントラストを持った記録が行えないなどの解消す
べき課題があった。

、本発明の目的は、上記の従来技術における課題を解消
し、簡単な光学系で情報の記録・消去が確実に行える情
報の記録・再生方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、高速消去が可能な、例えばＩｎ−３ｅを主
成分とする薄膜、Ｇ　ｅ　−Ｓ　ｂ　−Ｔ　ｅを主成分
とする薄膜、Ｔｂ−Ｆａ−Ｃｏ薄膜などを用い。

最初の照射（第１の照射）で記録膜を均一な状態にする
ことにより既存の情報を消去し、第２回目の照射（第２
の照射）で情報の記録を行うことにより達成される。

第１の発明の特徴は、単一のビームスポットからのエネ
ルギービームの照射によって情報の書き換えが可能な情
報の記録用部材を用いる情報の記録・再生において、ｆ
＆初の照射で記録膜を均一な状態にすることにより既存
の情報を消去し、第２回目の照射でエネルギービームの
パワーを高いパワーレベルと中間のパワーレベルとの間
で変化させることにある。

第１の照射で記録膜は非晶質化（均一な非晶質に近い状
態とする）する。

エネルギービームの照射によって情報の書き換えが可能
な情報の記録用部材の主成分はＩｎ−Ｓｓ、Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏから選ばれることが好ましい
。

第２の発明の特徴は、単一のビームスポットからのエネ
ルギービームの照射によって情報の書き換えが可能な相
変化記録膜を用いる情報の記録・再生において、最初の
照射で記録膜を均一な状態にすることにより既存の情報
を消去し、第２回目の照射でエネルギービームのパワー
を高いパワーレベルと中間のパワーレベルとの間で変化
させることにより情報の記録を行うことにある。

エネルギービームの照射によって情報の書き換えが可能
な相変化記録膜の主成分はＩ　ｎ　−Ｓ　ｅ　。

Ｇｅ−３ｂ−Ｔｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏから選ばれること
が好ましい。

第３の発明の特徴は、単一のビームスポットからのエネ
ルギービームの照射によって情報の書き換えが可能な光
磁気記録膜を用いる情報の記録・再生において、最初の
照射で記録膜を均一な状態にすることにより既存の情報
を消去し、第２回目の照射でエネルギービームのパワー
を高いパワーレベルと中間のパワーレベルとの間で変化
させることにより情報の記録を行うことにある。

エネルギービームの照射によって情報の書き換えが可能
な光磁気記録膜の主成分はＩｎ−５ｓ。

Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、’ｒｂ−Ｆｅ−Ｃｏから選ばれるこ
とが好ましい。

ここで相変化記録膜を用いる場合、第１の照射後の膜状
態は、結晶状態でも非晶質に近い状態でもどちらでもよ
いが、記録トラックを完全に均一な状態とするためには
非晶質に近い状態の方がよい、これは、結晶化の場合に
はその前の記録膜の状態が影響するのに対し、非晶質化
の場合には一旦記録膜を溶かすため、前の状態にかかわ
らず均一な状態となるためである。

また、第２の照射では、従来のように少なくとも記録パ
ワーレベルと再生パワーレベルとの間で、パワーレベル
をパルス的に上下させて記録を行ってもよいが（二値記
録）、少なくとも高いパワーレベルと、再生レベルより
高い中間のパワーレベルとの間でビームパワーを変化さ
せて記録した方がよい（三値記＠）。

三値記録の方が、二値記録に比べＣ／Ｎ　（搬送波対雑
音比）が大きくなり、また、第２の照射が行われる前の
状態にかかわらず確実に記録が行えた。

本発明においては、高速消去可能材料を用い。

第１の照射で記録膜の少なくともトラック中央部付近を
非晶質重９近い状態とし、第２の照射で三値記録を行う
場合が最もよい。

本発明の方法に用いる記録膜は、 エネルギービームのパワーを変化させるだけで。

記録膜に可逆的に変化が起こり、それによって屈折率２
反射率、透過率などの光学定数の変化や、磁化の向きな
ど、その他の変化が生じ、情報の書き換えが行える成分
組成の薄膜であればよい。たとえば光磁気記録膜でもよ
い。

本発明に用いる記録膜のうち相変化型のものにおける可
逆的な物性変化は、記録薄膜を構成する記録材料の状層
変化（原子配列変化）を利用して行われ、薄膜の非晶質
状態と結晶状態間の転移、もしくは１つの非晶質状態と
他の非晶質状態間の転移、あるいはある１つの結晶状態
と他の結晶状態間の転移（結晶形の違い、グレインサイ
ズの違いなど）を利用することにより行うことができる
。

このような゛原子配列変化や光磁気記録膜における磁化
反転は、膜の形状変化をほとんど伴わない。

従って、エネルギービームのパワー変化で上記の変化が
可逆的に、かつ高速に安定して生じる。

記録膜の複数の状態のうち、どれを記録状態とし、どれ
を消去状態とするかは任意に選定することができ、例え
ば第２の照射で高いパワーのレーザ光を照射した状態を
記録状態としてもよいし。

逆にそれを消去状態としてもよい、ただし、高いパワー
のレーザ光が照射される時間をなるべく短くするのが熱
の蓄積による記録点の変形を避けるために好ましいので
、どちらかと言えば高いパワーのレーザ光が照射された
状態をディジタル信号の″ｌ″の記録状態と考えるのが
好ましい。

本発明において、相変化記録膜を用いる場合、少なくと
も記録トラック間をレーザ光照射によす少なくとも一度
は融解させて非晶質に近い状態にすることにより、書き
換え時の消え残りを少なくする効果があった。記録トラ
ック上にも同じ処理を行えばさらに好ましい。

２つの光ヘッドを用い、第１回目の照射と第２回目の照
射をディスクの１回転で行ってもよい。

２つの光ビームを隣接する２つのトラック上に位置させ
、ディスクの２回転で書き換えを行ってもよい。

本発明のレーザパワー変調パターンでは、短時間だけパ
ワーが別の値に変化しても、記録膜の状態にほとんど変
化は起こらず、差し支えない、逆にこのよ弓な変動が消
え残りを少なくするなどの何らかの好ましい効果を生ず
る場合も有る。

（作用〕 本発明における情報の記録・再生および消去方法は、高
速消去が可能な記録媒体を用い、第１の照射で筬存の情
報を消去し、第２の照射で新たな情報の記録を行う。

第１の照射で既存の情報がどんな状態であっても確実に
消去が行える。そして第２の照射で三値記録を行うこと
によりＣ／Ｎを大きくすることができる。

また、記録・再生・消去にひとつのエネルギービームを
用いれば、光学系が簡単になり、安価な装置が可能とな
る。

【実施例〕

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。

実施例１゜ 第１図（ａ）〜（ｂ）は、本発明のレーザパワー変調パ
ターンの一例を説明したものである。

第１図（ａ）は、第１回目の照射におけるレーザパワー
の時間的推移を示すグラフである。まず。

結晶−非晶質相変化により情報の書き換えを行うことが
できるＩｎ−３ｅ−ＴＯ−Ｃｏ記＠膜を有する直径１３
０ｍ−の光ディスクを１８０Ｏｒｐｍで回転させ、既に
記録されている記録トラック上に、搭載レーザおよび出
力光ビームが単一の光ヘッドで、再生パワーレベルであ
る低いパワーレベル（１ｍＷ）の半導体レーザ光（波長
８３０ｎｍ）を照射しながら自動焦点合わせおよびトラ
ッキングを行った。そして消去場所（ｉ）がくると同時
に、パワーを非晶質化レベルである高いパワーレベルま
で一気に上昇させた。そして、必要な時間だけ高いパワ
ーレベルに維持した。これにより、既存の情報は確実に
消去することができた。低いパワーレベルは一時的に０
レベルとしてもよい。

なお、ディスク作製直後に、記録トラック上およびトラ
ック間には一様に高いパワーレベルの照射を行い、−旦
膜を融解させて非晶質に近い状態にしておいた。

第１図（ｂ）は、第１図（ａ）のレーザパワーが照射さ
れた場合の、膜状態を示したものである。

高いパワーレベルが照射された領域の中央部１のみ非晶
質に近い状態となっており、その外側２は結晶状態とな
っている。さらにその外側のレーザ光が照射されていな
い領域３は、膜形成直後と同じ状態である。

第１回目の照射（ディスクの１回転目）により第１図（
ｂ）のような状態になった場所に、第２回目の照射（デ
ィスクの２回転目）により、第１図（Ｃ）のように、ま
ず中間のパワーレベルまで一気にパワーを上昇させ、結
晶化を行う、そして、新しい情報の“ｌ”を記録すべき
場所（ｉｉ）にくると高いパワーレベルまでパワーを上
昇させる。

その後（１２５ｎｓ後）パワーを中間のパワーレベルま
で下げる（■）０以上のようなレーザパワー変調のサイ
クルを゛１”を書く場所で繰り返すことにより新たな情
報の記録が行えた。この時の膜状態を第１図（ｄ）に示
した。高いパワーレベルが照射された領域１は非晶質に
近い状態であり、中間のパワーレベルが照射された領域
２は結晶状態となっている。

また、半導体レーザ光のスポット直径は半値幅で約１μ
ｍとした。ディスクの回転数は１８００ｒｐｍであって
、中間のパワーレベルは１２ｍＷ。

高いパワーレベルは２０ｍＷ程度とした時、良好な記録
が行えた。

一方、第２図（ａ）、（ｂ）に示したように、第１の照
射（第２図（ａ））においては、第２の照射（第２図（
ｂ））で高いパワーレベルで照射される場所では、パワ
ーを高い４＜ワーレベルとせず。

別のパワーレベルとしてもよい、高いパワーレベルの光
の繰り返し照射による変形を防ぐには、この部分のパワ
ーを高いパワーレベルより低くした方がよい、第２図（
ａ）では、第２の照射の中間のパワーレベルと低い（再
生）パワーレベルとの中間としたが、０レベル、低いパ
ワーレベル、中間のパワーレベルのいずれかに一致させ
てもよいし、変動させてもよい、第２図のパワー変調パ
ターンは単一出力ビームの光ヘッドを用いる場合に限ら
ず、出力ビームが２つの光ヘッドで、それぞれのビーム
で第１の照射と第２の照射を行う場合にも有効である。

また、第２図の第１の照射でパワーが変化する場所（ト
ラック上の位！りは第２の照射でパワーが変化する場所
と完全に一致している必要はなく、少しズしていてもよ
い。

本実施例における光ヘッドに、低出力パワー。

低ノイズのもう１つのレーザを付は加えて、トラッキン
グ、自動焦点合わせ、書き換えの確認（ベリファイ）な
どに用いることも、本実施例の一変形であり、好ましい
。この場合、第１図および第２＠の低いパワーレベルの
少なくとも一部を０レベルにしてもよい。

本実施例の記録膜の代りに、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃ。

系光磁気記録膜の適当な組成比のものを用いても。

高いパワーレベルと中間のパワーレベルの照射で磁化の
方向を逆方向にすることができ、同様な利益が有る。な
お、レーザ照射と同時に磁場をかけるようにしてもよい
。

本実施例の第１の照射の高いパワーレベルと第２の照射
の高いパワーレベルとは完全に同じである必要はなく、
どちらかが少し高くてもよい、第２の照射の高いパワー
レベルの方が高い場合が、どちらかといえば好ましい。

実施例２゜ 第３図（ａ）、（ｂ）は、実施例２における第２回目の
照射のレーザパワーの時間的推移の一例を示したもので
ある。第１回目の照射は実施例１と同様である。

実施例１　（Ｃ）とほぼ同じ効果（温度変化、膜の状態
変化の少なくとも一方）が得られれば、レーザパワーの
波形はどんなものでもよく、例えば、第３図（ａ）のよ
うに、中間のパワーレベルまでパワーを上昇させた後、
１”の記録場所の手前（ｉｖ）で−旦パワーレベルを下
げる。そして“１”の記録場所（Ｖ）がくると同時に高
いパワーレベルまでパワーを上昇させる。そして“ｌ　
Ｉｔの記録が終るとまた中間のパワーレベル以下（ｖｉ
）に下げる。このように高いパワーレベルの前後に必ず
中間のパワーレベルよりも低いパワーレベルにすること
により確実に記録を行うことができる。こ０　の他に、
第３図（ｂ）のように、低いパワーレベル（ｖｉｉ）や
、Ｏレベル（ｗｉｔ）まで下げても、また、さらに細か
く変動しても同様な効果が得られた。このような場合の
“０”が書かれる部分の平均レーザパワーは、Ｏレベル
から中間のパワーレベルのすぐ下までが好ましく、より
好ましい範囲は、中間のパワーレベルのパワーの０．７
倍以上中間のパワーレベルまでである。また、“１″が
書かれる部分の平均レーザパワーは、中間のパワーレベ
ルより高く、高いパワーレベルのすぐ下までが好ましく
、高いパワーレベルと中間のパワーレベルの差の０．７
倍以上中間のパワーレベルより高く、高いパワーレベル
よりは低いのが好まし１箋。

本実施例のレーザ光照射パターンは、光磁気ディスクに
対しても有効である。　’ｌ’ｂ−Ｆｅ−Ｇ。

系記録膜を持った光ディスクで、１″′および４ａ　Ｏ
＃＃の照射でそれぞれ逆向きの磁化にすることができる
。この際、膜面にほぼ垂直な磁場を加えるとさらに確実
な記［Ｆき換えができる。

本実施例（いくつかの変形を含む）における第１の照射
を省略し、第２の照射、すなわち第３図（、）または（
ｂ）のような照射だけで記録の書き換えを行った場合、
第１の照射も行った場合に比べて前に書かれていた情報
の消え残りが少し増加するが、用途によっては充分実用
的な書き換えが行えた。

本実施例の低いパワーレベルをθレベルに一致させるこ
とも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高速消去が可能な可逆相変化型光デイ
スク媒体、またはその他の照射パワーレベル変化ま九は
パワーレベルと照射時間の変化のみで状態の変化が生じ
記録、消去が可能な記録媒体を用い、第１の照射により
既存の情報を確実に消去し、第２の照射により新たな情
報を安定に記録することができるので、安価な装置であ
りながら情報の書き換えが確実に行える。さらに１本発
明の方法はディスク状の記録媒体に対してばかりでなく
、テープ状、カード状などの他の形態の記録媒体に対し
ても有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）は本発明の実施例１における第１の照射の
レーザパワーの時間的推移を示す線図、第１図（ｂ）は
第１の照射が行われた場所の状態を示す図、第１図（ｃ
）は第２の照射のレーザパワーの時間的推移を示す線図
、第１図（ｄ）は第２の照射が行われた場所の記録状態
を示す図、第２図（ａ）と（ｂ）は、同じ実施例の変形
例におけるレーザパワーの時間変化を示す線図、第３図
（ａ）と（ｂ）は実施例２における第２の照射のレーザ
パワーの時間的推移を示した線図である。 ｌ・・・非晶質に近い領域、２・・・結晶領域、３・・
・膜形成直後の状態。 ｉ１回 ′！ｌ！ｉ　２　田

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、単一のビームスポットからのエネルギービームの照
   射によって情報の書き換えが可能な情報の記録用部材を
   用いる情報の記録・再生において、最初の照射で記録膜
   を均一な状態にすることにより既存の情報を消去し、第
   ２回目の照射でエネルギービームのパワーを高いパワー
   レベルと中間のパワーレベルとの間で変化させることに
   より情報の記録を行うことを特徴とする情報の記録・再
   生方法。 ２、第１の照射で記録膜を非晶質化することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の情報の記録・再生方法。 ３、エネルギービームの照射によって情報の書き換えが
   可能な情報の記録用部材の主成分がＩｎ−Ｓｅ、Ｇｅ−
   Ｓｂ−Ｔｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏから選ばれることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の情報の記録・再生方
   法。 ４、単一のビームスポットからのエネルギービームの照
   射によって情報の書き換えが可能な相変化記録膜を用い
   る情報の記録・再生において、最初の照射で記録膜を均
   一な状態にすることにより既存の情報を消去し、第２回
   目の照射でエネルギービームのパワーを高いパワーレベ
   ルと中間のパワーレベルとの間で変化させることにより
   情報の記録を行うことを特徴とする情報の記録・再生方
   法。 ５、エネルギービームの照射によって情報の書き換えが
   可能な相変化記録膜の主成分が Ｉｎ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏから
   選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   情報の記録・再生方法。 ６、単一のビームスポットからのエネルギービームの照
   射によって情報の書き換えが可能な相変化記録膜を用い
   る情報の記録・再生において、最初の照射で記録膜を均
   一な状態にすることにより既存の情報を消去し、第２回
   目の照射でエネルギービームのパワーを高いパワーレベ
   ルと中間のパワーレベルとの間で変化させることにより
   情報の記録を行うことを特徴とする情報の記録・再生方
   法。 ７、エネルギービームの照射によって情報の書き換えが
   可能な光磁気記録膜の主成分が Ｉｎ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏから
   選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   情報の記録・再生方法。