JPH02152014A - 情報記録読み出し方法 - 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、ホールバーニング現象を利用した波長多重光
記録法において、データの入出力時間を減らすための情
報記録読み出し方法に関するものである。

〔従来の技術〕

光の吸収率を変化させることにより記録するホールバー
ニング記録は、光の波長を変えて記録媒体の１ケ所に多
数の情報を記録する方式である。

この方式により、例えば可視領域の波長幅Ｉｏｎ　ｍ程
度の間に、約１０３個の情報が記録できるといわれてい
る。すなわち、上記方式によって、メモリの密度が従来
の１０３倍程度になる可能性がある。

しかし上記方式は、まだ基礎研究の段階であり、データ
の転送方法についての配慮がなされていなかった。例え
ば情報の記録や読み出しの場合、アイビーエム・ジャー
ナル・オブ・リサーチ・アンド・デベロプメント（Ｉ　
ＢＭ　Ｊ　、　Ｒｅｓ、　Ｄｅｖｅ］、ｏｐ、）　２６
．１．９８　（１９８２）のように、レーザ光の照射位
置を固定したまま波長を変えていくと、照射位置の変更
時に時間がかかった。また、上記方法はレーザ光の波長
走査速度が遅い場合には有効でなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ジャーナル・オブ・オプチカル・ソサエティ・オブ・ア
メリカ・ビー（Ｊ　、　Ｏｐｔ、　Ｓｏｃ、　Ａｍ。

Ｂ）　２．９１５　（１９８５）にも書かれているよう
に、ホールバーニング現象を利用したメモリの読み出し
および書き込み時間は、約３０　ｎ　ｓｅｅ　／　ｂｉ
ｔ以下にしないと実用上不都合である。

上記条件を満たすためには、１本のレーザで照射位置を
固定し、波長を変えて情報を書き込んだり読み出す場合
に、約１０’ｎｍ／ｓｅｅの速度で波長を走査する必要
がある。このような速度で、しかも精度よく波長を走査
することが極めて困難であるにもかかわらず、その代替
案は現在まで考慮されていなかった。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、データの転送速
度を実用化に酎えうる程度にまで向上させることにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、レーザ光の照射位置を連続的に走査するこ
とによって達成される。同時にレーザ光の波長もともに
走査することによって、さらに有効になる。このように
、照射位置と波長とを同時に走査する場合は、それぞれ
の走査の周期を等しくしないことによって、書き込みと
読み出しをさらに有効にできる。

〔作用〕

レーザ光の照射位置を連続的に走査すると、スポットが
記録媒体上をほぼ一定の速度で動くので、データの転送
速度を速くできる。

さらに、照射位置の走査と同時に波長もともに走査すれ
ば、同一記録点に、違う波長の光が照射されるまでの時
間をかせぐことができるので、レーザ光の波長を高速で
走査する必要がない。

〔実施例〕

つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図は本発明による情報記録読み出し方法の記録媒体
における記録点の位置を示した図、第２図は上記記録点
の他の例を示した図、第３図は上記記録点のさらに他の
例を示した図、第４図は記録および読み出し波長を１〜
７の記号で示した図、第５図は本発明のそれぞれの記録
点上に記録および読み出しのために照射する光の波長の
変化を示す図、第６図はヒートモード記録に用いた３層
積層膜と保護膜との断面図である。

第１実施例 第１図に示す第１実施例は、光ディスクの記録媒体９に
記録点１〜８を同心円状に配置したものである。１枚の
光デイスク上には本来１０’個以上の記録点が並んでい
るが、本実施例では説明を簡単にするために、光デイス
ク上に８個の記録点を設けたホールバーニング現象を利
用した記録を説明する。記録媒体９は、色素を溶媒のア
ルコールに分散させて冷却し固化したものを用いている
。

可視光の光源としては、高性能な色素レーザであるリン
グダイレーザを用い、色素濃度は１０”ｍｏＱ％、媒体
温度はＩＯＫである。本実施例の場合は、可視領域の吸
収スペクトル中の波長１０ｎｍ程度の範囲に、１０３個
程度の情報が記録されている。従来の方法でのホールバ
ーニング記録は、レーザ光を記録媒体の１ケ所に照射し
ながら波長を変化させ、光の強度を情報信号に従って変
調することにより書き込みを行う。しかし、リングダイ
レーザのパワー変調を正確に行う場合、波長掃引速度は
最大でも０．０３ｎ　ｍ　／　ｓｅｅ程度であるから、
書き込み時間は最小でも０　、３ｓｅｃ　／　ｂｉｔ程
度になる。この値は実用上の要請である３０　ｎ　ｓｅ
ｅ／　ｂｉｔの１０７倍である。したがって、本実施例
ではレーザビームの照射位置を走査しながら、同時に波
長を掃引することにする。上記した第１図の光ディスク
において、記録点１にあったビームを、光ディスクを回
転するとともに、順次記録点２から記録点８へと連続的
に移動させながら記録する。光ディスクの回転は、極低
温の光ディスクの中心から垂直に突き出た長さ約５０σ
のステンレス製の棒を使用して、外部から駆動力を伝え
ることにより行う。光スポットを光ディスクの半径方向
に動かす場合は、レーザビームの入射位置と方向とを変
える。波長掃引速度は上記のように最大でも１秒あたり
０．Ｏ３ｎｍ程度である。回転速度は３．３回転／ｓｅ
ｅであるから、書き込み時間は０．０４ｓｅｃ／ｂｉｔ
になり、本実施例によって書き込み速度を８倍にするこ
とができる。

上記実施例では、記録点数が少ないため回転数が少ない
場合について説明した。しかし、光ディスクの同一円周
上に数多くの記録点を並べて回転数を上げることにより
、書き込み速度をさらに数桁上昇させることができる。

また、上記実施例ではホールバーニング現象を利用した
記録について記したが、ホトクロミック現象を利用する
記録など、光の波長を変えて多重記録を行ういずれの方
式に対しても同様に有効である。

つぎに読み出し方法について説明する。ホールバーニン
グ記録の読み出しは、従来、光を記録媒体の１ケ所に照
射しながら波長を変化させて、波長ごとの吸収率変化の
有無を検知して行っていた。

本実施例において、読み出す場合には減光フィルタを用
い、照射光強度を書き込み時の１０４分の１にして波長
を掃引する。上記のようにして、記録媒体９の光吸収率
の変化の有無で情報を読みとる。

レーザ波長の掃引速度は、書き込みの場合と同様に０．
０３ｎ　ｍ　／　ｓｅｅ程度なので、レーザビームの位
置を固定したままだと、読み出し速度は最大でも０　、
３ｓｅｃ　／　ｂｉｔ程度である。これは実用上好まし
い時間である３０　ｎ　ｓｅｅ／　ｂｉｔのｉｏ’倍で
ある。そこで、読み出しの場合も、レーザビームの照射
位置を走査しながら同時に波長を掃引する方法を行う。

上記のように、第１図に示したような光ディスクの記録
点１にあったビームを、上記光ディスクを回転させなが
ら、順次、記録点２から記録点８へと移動させて読み出
す。波長掃引速度は上記実施例と同様に最大でも１秒あ
たり０．Ｏ３ｎｍ程度である。

回転速度は３．３回転／ｓｅｃであるから、読み出し速
度は０　、０４ｓｅｃ　／　ｂｉｔになる。つまり、本
発明により読み出し速度を８倍にすることができる。こ
の場合も、光ディスクの同一円周上に数多くの記録スポ
ットを並べて回転数を上げることにより、大幅に高速化
することができる。

第２実施例 本実施例は第２図に示すように、８つの記録スポットを
、同心円状ではなく渦状に並べる。光ディスクの回転と
同時に、ビーム照射位置も光ディスクの半径方向に連続
的に動かすことにより、第１実施例と同様に波長と照射
位置との両方を同時に走査して、記録点１から記録点８
の順に書き込みを行い、書き込み速度の上昇を実現させ
ることができる。

本実施例における読み出しも、書き込み光の強度を１０
４分の１にして第１実施例と同様に行い、読み出し速度
を上昇させることが可能である。

第３実施例 第１実施例と同じ記録媒体と装置とを用いて、第１図に
示すように記録する。ただし、本実施例では波長を固定
したまま連続的に８つの記録スポットに記録する。つぎ
に波長を１１０−２ｎだけ変え、再び連続的に８つの記
録スポットに記録する。本実施例の記録方法では、波長
の掃引が極めて遅いレーザ光源でも高速で記録可能であ
る。読み出しについても同様である。

第４実施例 第１実施例に用いたのと同じ記録媒体および装置を用い
て第１図に示すように記録を行う。ただし、本実施例の
場合は記録波長幅を０．Ｏ７ｎｍとし、記録スポットが
１つ動くごとに０．０１ｎｍづつ記録波長を増加させる
。記録点７と記録点８とは同波長とし、その後記録点１
に戻ってからは逆に０．０１ｎｍづつ記録波長を減少さ
せてゆく。第４図に示したように記録波長を短い方から
順に、１，２゜３．４，５，６．７として、光ディスク
が７回転する間に記録点にそれぞれ書き込まれる波長を
順に示すと第５図のようになる。このように、周期を１
つずらせて記録波長とビーム位置とを走査することによ
り、波長や位置を不連続に大きく変える必要がなくなり
、記録の高速化を実現することができる。

読み出しにおいても、全く同様な方法を用いて高速化を
はかることができる。

第５実施例 第１実施例と同じ記録材料を使って第３図に示すような
記録媒体９を作製した。ただし、本実施例の場合は、記
録媒体９を固定したままで、光ビームの位置を回折格子
と光ガルバノメータとを使って動かす。また、音響光学
素子や電気光学素子を用いても、上記と同様に行うこと
ができる。本実施例においても、上記各実施例と同様に
して同等の効果が得られる。

第６実施例 可視領域で吸収が極大になる波長がそれぞれ約５０ｎ　
ｍづつ異なる色素を、第６図に示すように層１０、層１
１、層］２の３層としてそれぞれ約０．１μｍの厚さに
積層し、各層の間には約０．０５μｍの厚さで、例えば
ＰＭＭＡのような透明有機保護膜１３を有している。上
記材料に、第１図に示した配置の各記録点を形成する。

このような記録点に焦点深度０．４μｍ程度に絞った光
を照射する。各層の吸収極大波長をそれぞれλ、。、λ
１□、λ□２とすると、照射光の波長λ□。、λ工□、
λ、２に応じて層１０、層１１、層１２のうちの１層だ
けが、選択的に光を吸収して高温になり穴があく。ただ
し、この場合は、それぞれの波長に相当する波長を発振
する半導体レーザを３個用いる。上記のようにして記録
した情報は、書き込み光の約１０３分の１の強度の光を
照射し、吸収の有無を調べることによって読み出しを行
う。照射位置を固定したままで照射するレーザ光の波長
を変える場合は、読み出し時間は約０．８ｓｅｃ／ｂｉ
ｔである。しかしながら５上記レーザ波長を変えずに光
ディスクを回転させて、記録点を連続的に変えて読み出
した場合には約０．０９ｓｅｃ／ｂｉｔにすることがで
きる。上記のようにホールバーニング現象を利用しない
本実施例でも、読み出し速度を一桁程度上昇させること
が可能である。

〔発明の効果〕

上記のように本発明による情報記録読み出し方法は、光
の波長を変えて記録媒体上の１ケ所に、多重に情報を記
録し、また、多重に記録された情報を読み出す情報記録
読み出し方法において、記録光または読み出し光の照射
位置を連続的に変えて、記録または読み出しを行うこと
により、書き込み速度および読み出し速度を１０倍程度
以上に上昇させることができる。なお、循環する２つの
パラメータの周期をずらして配分する方法は、本発明に
記したような光の波長と光デイスク上の位置という場合
に限らず、例えば電圧とディスク上の位置などのような
場合にも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による情報記録読み出し方法の記録媒体
における記録点の位置を示した図、第２図は上記記録点
の他の例を示した図、第３図は上記記録点のさらに他の
例を示した図、第４図は記録および読み出し波長を１〜
７の記号で示した図、第５図は本発明のそれぞれの記録
スポット上に記録および読み出しのために照射する光の
波長の変化を示す図、第６図はヒートモード記録に用い
た３層の積層膜と保護膜との断面図である。 １〜８・・・記録点 ９・・・記録媒体 代理人弁理士　　中　村　純之助

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光の波長を変えて記録媒体上の所定の位置に、多重
   に情報を記録し、また多重に記録された情報を読み出す
   情報記録読み出し方法において、記録光または読み出し
   光の照射位置を連続的に変えて、記録または読み出しを
   行うことを特徴とする情報記録読み出し方法。 ２、上記記録光または読み出し光は、その照射位置と記
   録光または読み出し光の波長とを、同時に走査すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した情報記録
   読み出し方法。 ３、上記記録光または読み出し光の照射位置と波長との
   走査は、その周期がそれぞれ等しくないことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項に記載した情報記録読み出し方
   法。 ４、上記記録光または読み出し光の照射位置は、記録光
   または読み出し光の波長を固定したままで、連続的に変
   化することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載し
   た情報記録読み出し方法。 ５、上記情報の記録または読み出しは、ホールバーニン
   グ現象を利用して行うものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載した情
   報記録読み出し方法。