JPH01245441A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JPH01245441A
JPH01245441A JP63074113A JP7411388A JPH01245441A JP H01245441 A JPH01245441 A JP H01245441A JP 63074113 A JP63074113 A JP 63074113A JP 7411388 A JP7411388 A JP 7411388A JP H01245441 A JPH01245441 A JP H01245441A
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JP
Japan
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state
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recording
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uniform
Prior art date
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Pending
Application number
JP63074113A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruo Kawakami
春雄 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP63074113A priority Critical patent/JPH01245441A/ja
Publication of JPH01245441A publication Critical patent/JPH01245441A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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〕 この発明は光記録媒体に係り、特にデータ転送速度のは
やい光記録媒体に関する。
〔従来の技術〕
近年情報記録の高密度化、大容量化に対する要求が高ま
り、国内外でその研究開発が盛んに行われているが、と
くにレーザを光源として用いる光記録媒体としての光デ
ィスクは、従来の磁気記録媒体に比べておよそ10〜1
00倍の記録密度を有し、しかも記録、再生ヘッドと記
録媒体とが非接触状態で情報の記録、再生ができるため
に記録媒体の損傷も少なく、長寿命であるなどの特徴が
あることから、膨大な情報量を記録、再生する手段とし
て高密度、大容量の記録方式である光ディスクが存望で
ある。
この光ディスクは用途に応じて再生専用型、追記型、書
き換え型の3種類に大別することができる。再生専用型
は情報の読み出しのみが可能な再生専用ディスクであり
、追記型は必要に応じて情報を記録し再生することはで
きるが、記録した情報の消去は不可能なものである。こ
れに対して書き換え型は情報の記録、再生とさらに記録
済みの情報を消去して書き換えることが可能であり、コ
ンピj−タ用のデータファイルとしての利用が望まれ最
も期待の大きいものである。
このような光記録媒体においては情報の記録は基板上に
積層された媒体層において行われる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが光記録媒体においては情報の記録は、媒体層の
溶融とか相変化等によって行われるが、この際に媒体層
の昇温に必要とされるレーザ照射エネルギや媒体層の相
変化速度あるいはディスク基板の機械的強度等の関係か
ら情報記録時に光デイスク回転数が制限され、そのため
に情報の転送速度がおそいという問題を生ずる。例えば
現状の追記型光ディスクの場合転送速度は約0゜7MB
 (メガビット) /secであり、磁気ディスクの3
.5MB/secよりも低い値となっている。
この発明は上記の点に諾みてなされその目的は光ディス
クの回転数は現在と同等としながら媒体層の記録点あた
りの情報量を増加させることにより情報の転送速度のは
やめた光記録媒体を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的はこの発明によれば 1)基板上の媒体層に情報を記録し光反射率の差により
情報の再生を行う光記録媒体において、元素分布の不均
一な状anAと元素分布が均一でかつ結晶質の状態12
Bと元素分布が均一でかつ非晶質の状態12Cの3つの
状態を用いて3進法の情報記録を行う媒体層を備えるこ
と、 2)非晶質の状=ts Dと、結晶質の状態15Aと、
非晶質と結晶質の中間状1t5s、15cとからなるn
個の状態を用いてn進法の情報記録を行う媒体層を備え
ること、 3)異なる空間的大きさのn個のマーク17A、17B
17c、17D、17Eを用いてn進法の情報記録を行
う媒体層を備えること、 により達成される。
情報の記録は媒体層の記録点においてなされる。
記録点につき、元素分布の不均一な状態と均一な状態の
光反射率は異なる。また結晶質の状態と非晶質の状態と
は光反射率が異なる。記録点が空間的なマークであると
きマークの大きさにより反射率が異なる。情報の再生(
読み出し)は弱いレーザ光を記録点に照射してその光反
射率の大小を判別して行うことができる。
〔作用〕
記録点の情報量がn個あると、n進法の情報記録となる
。媒体層内の記録点の密度が同じである限り、光記録媒
体あたりの全情報量は記録点あたりの情報量に従って増
大する。このときは光ディスクの回転数が同じであって
も、単位時間あたりの情報転送速度は大きくなる。
〔実施例〕
次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。ポリ
カーボネート製の光デイスク基板にIns保護膜、 I
nTe媒体層、 Zn保護膜を積層した。このうちZn
S保護膜はRFマグネトロンスパッタによりまたInT
eは真空蒸着により成膜した。各層の膜厚はそれぞれ0
.2.0. I、 0.2 μmとした。I nTe媒
体層では、真空蒸着で成膜する際、InとTeの蒸気圧
の違いにより膜厚方向の分布が不均一となる。
第1図には蒸発源温度を95Of:とじたときのInT
e媒体層の膜厚方向のTeの分布が曲線11に示される
。Teに比しInの蒸気圧が小さく蒸着に際してはTe
が先行し、基板側でTe濃度が高くなる。inの分布は
図示しないがTeの分布の逆になる。膜全体としてはI
nとTeのモル数はほぼ等しくなっている。
得られた光ディスクの波長83QnIrIのレーザ光に
対する光反射率は約25%である。
第2図に上記の光ディスクを5m/secの一定周速で
回転させながら、直径1μmで波長830r!mの記録
用レーザ光を照射したときの光デイスク面でのレーザパ
ワ(mW)と得られた媒体層の光反射率(%)との関係
が示される。光反射率は再生用レーザ光に対するもので
ある。光反射率はレーザパワに応じて3状態11A(レ
ーザ8フ0ル3mW、光反射率25%)、12B<レー
ザパフ3−6 %) 、 12c (レーザパフ6〜IOmW,光反射
率8%)に分かれる。状態11Aは照射レーザパワが小
さいのでInTe媒体層には元素の拡散が殆どおこらず
蒸着て生成したものとほぼ同一の状態にとどまっている
ものである。状%?12Bではレーザパワが大きくなっ
たために昇温しで元素の拡散がおこり元素分布がほぼ均
一化するとともに、InTe媒体層の結晶化がおこる。
元素1分布が第1図の曲線12に示される。状態12C
においては状態12Bより加熱が進み、媒体層が溶融し
その後急冷されて非晶質となったものである。
第3図はガラス平板上に前述の光ディスクき同様にして
ZnS保護膜、 InTe媒体層、 Zn保護膜を積層
した試料につき加熱処理を行った場合の加熱温度と光反
射率との関係を示す。状態14A、14B。
14Cが得られるがそれぞれにつき元素分布、結晶状態
を調べた。状態14Δは元素分布不均一、状明14Bは
元素分布均一でかつ非晶質、状態14Cは元素分布均一
でかつ結晶質であることがわかる。この事実により第2
図の結果が裏付けられる。
このようにして記録用レーザパワとして例えば0.4.
8mWを選ぶと光反射率はそれぞれ25%(状態11A
)、15%(状態12B)、8%(状@12C)が得ら
れる。
通常の情報処理は2進法で行われているが、上記のよう
に記録レベルを状態11A、12B、12Cの3段階設
定した場合には3進法により記録する事ができる。即ち
、第7図に示すように、外部情報#I31よりの2進法
の情報を、信号変換器32により3進法に変換し光デイ
スク記録用レーザ駆動装置33へ転送する。データ読み
出し時には光ディスク読み取り装置34からの3進法の
信号を信号変換器35により2進法に変換し外部データ
処理装置36へ転送する。この信号変換操作は電子回路
で行われ機械的動作を含まないので、変換速度は十分に
大きく、これにより転送速度が制限される事はない。
上記のように、3つの記録レベルを設定した場合には、
単一記録点での記録情報は3進法で〔0゜1.2〕とな
るが、これは2進法で〔00,01,10)となり、従
来のCOo、 01〕の場合の1.5倍の情報量となる
。従って、この方式を用いる事により、データの転送速
度、光ディスクの記録容量とも従来の1.5倍とする事
ができる。
第4図はポリカーボネート製の光デイスク基板にZnS
保護膜、 GeTe媒体層、 ZnS保護膜を順次積層
した光記録媒体についての記録用レーザパワと光反射率
との関係を示す線図である。この光記録媒体の各層はそ
れぞれRFマグネトロンスパッタにより成膜される。各
層の膜厚はそれぞれ0.2.0.1゜02μmである。
GeTe媒体層は成膜直後は非晶質であり、再生用レー
ザ光に対する光反射率は25%である。この光ディスク
に第2図の場合と同様にして5m/secの一定周速で
回転させながら波長830nmの記録用レーデ光を1μ
mの直径に集光して照射する。この際記録用レーザ光の
光デイスク面でのパワが所定値に設定され情報の記録が
行われる。
情報記録された媒体層は再生用レーザ光を用いてその光
反射率が測定される。第4図によれば記録用レーザパワ
が2〜7mWの範囲ではパワの上昇と共に光反射率が増
加し7〜8mWにおいてピーク値の52%を示す。3m
Wをこえると光反射率は逆に低下する。これはレーザパ
ワの増加により媒体層の結晶化が進むが3mWをこすと
媒体層の溶融がおこり非晶質化したものである。記録用
レーザパワとして0.4,6.8mWを選ぶと、光反射
率はそれぞれ25%(状態15D)、35%(状態15
C)、45%(状態15B)、52%(状!!15 A
 ’)となる。このうち状態15Dは非晶質であり、状
態15Aは結晶質である。状態15B、15Cは非晶質
と結晶質の中間にある。状態15A、15B、+5c:
、!5Dを用いて4進法の情報記録がなされる。2進法
との変換は先に第7図で説明した方法と同様にして行わ
れる。このような4進法の情報記録を行うと2進法の記
録に比して情報転送速度、光デイスク記憶容量とも2倍
となる。上述の例では光反射率が25〜52%の間を4
分割しているが、IO分割することも可能である。lO
分割しても各光反射率は十分再生可能であり、5m/s
ecにおける記録、再生によりSN比51dBが得られ
る。この場合は情報転送速度は従来の5倍となる。さら
に光反射率25〜52%の間を分割することなくアナロ
グ情報を光反射率にそのまま対応させると1記録点てア
ナログ情報を記録することが可能となる。このようにす
ると記録点における情報量は飛躍的に増大する。   
    リ第5図はポリカーボネート製の光デイスク基
板にZnS保護膜とTe−3e媒体層を積層した光記録
媒体についての記録用レーザパワ(mW)とビット孔径
(μm)との関係、およびピット孔径(μm)と光反射
率(%)との関係を示す線図である。この光記録媒体の
各層はRFマグネトロンスパッタにより成膜される。膜
厚はそれぞれ0..2.0.1 Atmである。この光
ディスクに第2図の場合と同様にして5m/secの一
定周速で回転させながら波長830nmの記録用レーザ
光が1μmの直径に集光して照射される。このとき記録
用レーザ光の光デイスク面でのパワが所定値に設定され
情報の記録が行われる。
情報の記録は第6図の20で示されるピットによって行
われる。レーザ光のスポットが19で示される。
各ピットの孔径が測定されると同時に、各ピットからの
光反射率が再生用レーザ光(スポラHμm)を用いて測
定される。第5図の曲線16は記録用レーザパワとピッ
ト孔径との関係を示す。記録用レーザパワが4mW以下
ではピットは形成されない。
7mW以上ではレーデ光のビーム径に制限されてピット
の孔径は1μmをこえることができない。記録用レーザ
パワが4mWと71T1wの範囲にあるときは0〜1μ
mの孔径のピットが形成される。曲線17はピット孔径
と光反射率との関係を示す。17Δ。
17B、17C,17D、17Eは曲線17上にあり、
5段階の孔径のピット(0,0,25,0,5,0゜8
.1.0μm)を示す。曲線16と曲線17の間の点線
18は記録用レーザパワと光反射率とを関係づける。再
生用レーザ光がピットに照射されるとレーザ光はピット
の内部と周縁部とから反射されるが内部と周縁部との光
反射率とは異なるのでピy)孔径により光反射率は異な
るようになる。上記のような5段階の孔径のピットを用
いると5進法の情報記録を行うことができる。
ビット形成による情報記録は第4図の結晶状態の変化を
利用する場合と同様にアナログ情報を記録することがで
きる。
〔発明の効果〕
この発明によれば ■)基板上の媒体層に情報を記録し光反射率の差により
情報の再生を行う光記録媒体において、元素分布の不均
一な状態と元素分布が均一でかつ結晶質の状態と元素分
布が均一でかつ非晶質の状態の3つの状態を用いて3進
法の情報記録を行う媒体層を備え、 2)非晶質の状態と、結晶質の状態と、非晶質と結晶質
の中間状態とからなるn個の状態を用いてn進法の情報
記録を行う媒体層を備え、 3)異なる空間的大きさのn個のマークを用いてn進法
の情報記録を行う媒体層を備えるので次のような効果が
得られる。
元素分布の不均一な状態と元素分布が均一でかつ結晶質
の状態と、元素分布が均一でかつ非晶質の状態はそれぞ
れ光反射率を異にするため3進法の情報記録を行うこと
ができる。また非晶質の状態と結晶質の状態と非晶質と
結晶質の中間状態表はそれぞれ光反射率を異にするため
これらのIgがn個あるときn進法の情報記録を行うこ
とができる。さらにまた媒体膜に形成された空間的なマ
ークに応じて光反射率が異なるので異なる空間的な大き
さのマークをn個用い、n進法の情報記録を行うことが
できる。このようにしてI記録点における情報量を2進
法に変えてn進法(n≧3)とすることにより情報転送
速度を従来のものより大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例に係る基板に2nS保護膜と
InTe媒体層とZn保護膜を積層した光記録媒体の媒
体層におけるTeの元素分布を示す線図、第2図はこの
発明の実施例に係る基板にZnS保護膜と1nTe媒体
層とZn保護膜を積層した光記録媒体の記録用レーザパ
ワと光反射率との関係を示す線図。 第3図はガラス平板上にZnS保護膜とInTe媒体層
とZn保護膜を積層した試料に対する加熱温度と光反射
率との関係を示す線図、第4図はポリカーボネート基板
にZ n S保護膜、 GeTe媒体層、 ZnS保護
膜を順次積層した光記録媒体の記録用レーザパワと光反
射率との関係を示す線図、第5図はポリカーボネート基
板にZnS保護膜、 Te−3e媒体層を積層した光記
録媒体についての記録用レーザパワとビノト孔径と光反
射率の相互の関係を示す線図、第6布が均一でかつ結晶
質の状態、12C元素分布が均一でかつ非晶質の状態、
15A  結晶質の状態、15B、15C非晶質と結晶
質の中間状態、15D非晶質の状態、17A、17B、
17C,17D、17E第1図 第2図 加熱温度(°C) 第3図 記録用レーザパワ(mW) 第4図 光反射率(’/4)   記録用レーザパワ<mW)第
     図 只 第  6  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)基板上の媒体層に情報を記録し光反射率の差により
    情報の再生を行う光記録媒体において、元素分布の不均
    一な状態と元素分布が均一でかつ結晶質の状態と元素分
    布が均一でかつ非晶質の状態の3つの状態を用いて3進
    法の情報記録を行う媒体層を備えることを特徴とする光
    記録媒体。 2)非晶質の状態と、結晶質の状態と、非晶質と結晶質
    の中間状態とからなるn個の状態を用いてn進法の情報
    記録を行う媒体層を備えることを特徴とする光記録媒体
    。 3)異なる空間的大きさのn個のマークを用いてn進法
    の情報記録を行う媒体層を備えることを特徴とする光記
    録媒体。
JP63074113A 1988-03-28 1988-03-28 光記録媒体 Pending JPH01245441A (ja)

Priority Applications (1)

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JP63074113A JPH01245441A (ja) 1988-03-28 1988-03-28 光記録媒体

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JP63074113A JPH01245441A (ja) 1988-03-28 1988-03-28 光記録媒体

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000025308A1 (fr) * 1998-10-26 2000-05-04 Mitsubishi Chemical Corporation Procede d'enregistrement / reproduction a plusieurs valeurs et support d'enregistrement a plusieurs valeurs et variation de phase

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS613324A (ja) * 1984-06-15 1986-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学情報記録方法
JPS62250529A (ja) * 1986-04-23 1987-10-31 Hitachi Ltd 光多重記録方法

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