JPH039536B2

JPH039536B2 -

Info

Publication number: JPH039536B2
Application number: JP59086474A
Authority: JP
Inventors: Noboru Yamada; Michoshi Nagashima; Kenichi Nishiuchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1991-02-08
Also published as: EP0163421B1; US4710911A; EP0163421A1; JPS60231928A; DE3578826D1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はレーザ光線の照射によつて、その光学
的性質を可逆的に変化する記録媒体上に、複数個
のレーザビームを用いて高密度な情報を実時間で
記録、再生、消去更には消去しながら記録すると
いつたいわゆる同時消録をも可能とする光学情報
の記録消去方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点レーザ光をレンズ系を用いて記録媒体上へ微少
スポツトに絞り込み、その高いエネルギー密度を
利用して照射部に物理的、化学的変化を生じさ
せ、その変化を利用して情報を記録するという技
術は公知であり、数多くの研究開発事例の報告が
ある。

記録媒体としては、照射部が局所的に蒸発する
薄膜や、局所的に光学定数（ｎ：屈折率、ｋ：消
衰係数）が変化し、結果として反射率や透過率が
変化する薄膜が研究開発されている。このうち、
前者は記録部の形状が不可逆的に変化するため情
報の永久記録というような使い方が適すると思わ
れるが信号の訂正、書き換え等といつたことはで
きない。これに比して後者のように形状変化は起
さずに局所的に反射率や透過率のみを変化させる
型の記録媒体は信号を記録再生できるばかりでな
く、いつたん記録した情報信号を部分的に消去し
て訂正したり書き換えたりできる機能（以下、消
去機能と略す）を持つ可能性を有している。

例えばテルルの酸化物TeOx（０＜×＜２）に
イオウ、セレンを添加物として加えた薄膜がこの
性質を持つている（特開昭55−28530号公報参
照）。また、TeOx（０＜ｘ＜２）に錫、鉛、ゲル
マニウム、アンチモン等を添加物として加えた薄
膜においてもこの性質が見出されている（特願昭
58−58158号（特開昭59−185048号公報参照））。
これらの系は例えばアクリル樹脂等のデイスク基
材上に蒸着により形成される。形成された薄膜は
通常Ｘ線アモルフアスといわれる状態であるが、
熱処理によつて膜全体を結晶化し、その状態を未
記録状態とする。記録に際しては、レーザ光を照
射して照射部の温度を瞬時、摂氏数百度以上の高
温に昇温し照射部を溶融状態あるいはそれに近い
軟化した状態にした後、急冷する。この操作によ
つて照射部はＸ線アモルフアス化され、一般に反
射率が減少し記録が行なわれる。消去に際して
は、レーザ光の照射パワーを下げ記録時よりもや
や長い時間照射することで照射部が漸時結晶化温
度以上に保持され、結晶性が回復して反射率が増
大し元の状態に戻る。記録に要する昇温時間は数
100nsec以下で十分であるが、消去には数100nsec
以上の応答時間を必要とするとされている。

従つてこれら記録と消去の応答時間が異なる記
録媒体を用いて、例えばデイスクの回転速度を変
えるというような方法によらず、デイスク上に実
時間に記録消去を行なうための工夫が必要とな
る。

一つの方法としては、記録する時と消去する時
とで照射スポツト長を変え、記録時はレーザビー
ムを用いスポツトに絞り込み、消去時は長細いス
ポツトに整形して照射光パワーおよび照射時間を
変えようというものがある（特公昭59−14814号
公報参照）。

これは一つの半導体レーザから発せられたレー
ザビームを光路中のレスズ系を切り換えることで
上記異なるスポツト形状にし、消去する場合には
消去しようとする部分を選択的に照射するもので
ある。この方法によつて消去時においても記録時
と同じデイスク回転数で消去が可能となつた。た
だし、この場合は既に書かれている信号を消しな
がら次の信号を記録してゆく、いわゆる同時消録
を行なうことはできなかつた。

そこで記録用と消去用のレーザビームを分離さ
せ、２本の独立したレーザビームを用いる方法が
提案された（特開昭59−68844号公報、特開昭59
−71140号公報参照）。これは一つの光学系を用い
て波長の異なる二つのレーザビームを一つは円形
のスポツトに一つは長円形のスポツトに絞り込ん
で同一のトラツク内に近接して設置することでリ
アルタイムの同時消録を実現するものである。第
１図は記録用レーザの光スポツトa₁と、消去用レ
ーザーの光スポツトa₂とを同一トラツク１上に配
置した例である。a₁は波長がやや長目で波長限界
程度の微少スポツトに絞り込まれて制御、記録、
再生に用いられる。a₂は波長がやや短目でレンズ
系を用いて記録面上で例えば半値で20μm程度の
長さに整形されて消去に用いられる
（Proceedings of 3rd International Display
Research P46）第２図はこの２つのスポツトが
よぎつた時の照射部の温度変化の様子を示したも
のである。第２図Ａに示すようにa₁が通過すると
照射部は急激に昇温した後、急激に冷却する。ま
た、第２図Ｂに示すようにa₂が通過すると照射部
は、ややゆるやかに昇温した後、ゆつくりと冷却
される。かくして記録、消去が行なわれるわけで
ある。この方法の特徴は非常に簡単な構成で実時
間に記録、消去が出来ることにあるが、消去時に
結晶化に必要な温度に漸次保持するためにレーザ
光を長く拡大する必要があり、このため昇温にと
つて充分な光パワー密度を確保するためには非常
に大きい出力のレーザが要るという点が大きな問
題であつた。

また別の提案としては、複数個のレーザ光を用
いて消去しようとする部分を順次照射しながら消
去しようとするものがある（特開昭56−153540号
公報参照）。第３図は、制御、再生用のレーザス
ポツトb₁と、消去用レーザスポツトb₂，b₃，b₄と
を同一トラツク１上に配置した例である。b₁は
b₂，b₃，b₄よりも波長が短か目になつている。こ
のとき、b₁で記録信号トラツクを追跡しながら例
えば記録はb₂で光パワーを強くして行ない、消去
はb₂，b₃，b₄の光スポツトを順次照射することで
行なう。あるいは光スポツトb₁で再生、記録を光
パワーを変えて行ない、消去はb₁，b₂，b₃，b₄の
全ての光スポツトを用いて行なうというもので、
この際各レーザスポツトの光パワー密度をb₁，
b₂，b₃，b₄の順に順次小さくする方がより効果的
であるとしている。

この方法はＸ線アモルフアス状態から結晶性を
回復する（消去する）ために必要な光パワー密度
を十分維持したまま、やはり結晶化に必要な照射
時間を確保するのに適した方法といえる。つまり
複数個のレーザを並べることにより、光パワーを
低下させること無く、長い照射時間が得られると
考えられ現在実現されている出力の半導体レーザ
を用いて実時間消去を達成する非常に優れた方法
であつた。

ところが研究開発の進行に伴ない次のようなこ
とが明らかになつてきた。つまり、アモルフアス
と結晶間の相変態を利用する記録薄膜においては
蒸着したままの未処理のアモルフアス状態の薄膜
を熱処理等の方法で単に結晶化した場合と、半導
体レーザ光等の強い光で加熱して一旦液相を通過
して急冷されて生じた、これもアモルフアス状態
の薄膜を熱処理して結晶化した場合とでは得られ
る結晶状態がかなり異なり、反射率あるいは透過
率に差が生じる場合があるという現象である。更
に厳密には、前記のように液相から生じた固相の
アモルフアス状態を熱処理して得た結晶状態と、
液相から徐冷して直接得た結晶状態との間にも同
様に若干の差が生じることがわかつた。この現象
によつて、トラツク上に記録された信号（これは
固相のアモルフアス状態であるが）を前述の方法
で消去しようとした場合前記いずれの方法によつ
ても記録信号を形成するアモルフアス状態の部分
を結晶化することはできるが、信号を記録してい
なかつた周囲の結晶性の部分との間にわずかに光
学定数の変化が生じ、これが反射率差、透過率差
として検出される。つまり前の信号を完全に消去
することは原理的に不可能であつた。

発明の目的本発明の目的は、前記複数個の半導体レーザ用
いた記録消去方法を改善し加熱急冷して光学定数
が減じ、加熱徐冷して光学定数が増す記録媒体を
用いて消去残りの無い完全な記録消去方法を提供
することであり、また構成の容易なレーザビーム
構成で実時間に同時に記録消去が行なえる記録消
去方法を提供することである。

発明の構成本発明の記録消去方法は記録時においても消去
時においても強い光パワー密度のレーザスポツト
を照射し記録媒体が瞬時溶融する状態にまで昇温
させ、記録時にはその液相状態から急冷して溶融
状態を凍結し光学定数の小さい状態を得て記録信
号となし、消去時には上記液相状態から徐冷する
ために溶融させるためのレーザスポツトの後に比
較的光パワー密度の低いレーザスポツトを直ちに
照射することで冷却速度を制御し、液相から効率
良く直接結晶化させ短時間に光学定数を増大して
消去することを特徴とする。

このとき、記録信号部（Ｘ線アモルフアス状
態）と、その周囲の未記録部（結晶状態）とを区
別せず照射して両者を全く同様に液相を通じて結
晶化させることで結晶状態に生じさせることが無
く、消しむらの無い完全な消去が実現できる。

また、消去スポツトの後に記録スポツトを置き
同時消録する場合と、消去をせず記録のみを行な
う場合にはトラツク上での温度分布の初期条件に
差が生じるが、本発明においてはこの条件差を無
くするために未記録トラツクに記録する際にも消
去スポツトを使用し、記録時には、常に消去スポ
ツト光を先行させることで前記条件差を解消し同
時消録を可能とする。

実施例の説明次に図面を参照しながら本発明を詳しく説明す
る。本発明の光学情報記録消去方法は、光源とし
ては、レーザ光を用いるが、装置を小型化する直
接変調が可能であるとの理由から半導体レーザを
用いて行なえることが望ましく、以下半導体レー
ザを用いる場合について説明する。

記録媒体としては、前述のように記録前後で光
学定数の変化するもの、つまり加熱急冷でその光
学定数が低下し一般に反射率が減少、透過率が増
大し、加熱徐冷でその光学定数が増大し反射率が
増加、透過率が減少するものを用いることができ
る例えば、カルコゲナイドガラス薄膜、TeOxを
主成分とする薄膜をガラス板、プラスチツク板等
の基材上に蒸着、スパツタ等の方法で形成したも
のを用いて行なえる。

これらの記録媒体の記録−消去原理は厳密に言
えば、材料組成によつて微妙に異なつている。例
えばカルコゲナイドガラスのように結晶−アモル
フアスの相転移が大きく寄与するもの、TeOx系
のように結晶粒径の変化が大きく影響していると
されているもの、更に結晶粒の成長方向が寄与す
るもの等が有るが、本発明の方法とは直接関係な
く本発明を左右するものでは無い。ここでは表現
を容易にすべく、アモルフアス−結晶の相変態を
例にとつて説明する。

基材上には光ガイド用のトラツクが形成されて
いることが必要である（特開昭56−145535）。こ
れらの記録媒体に本発明の記録消去方式を用いて
同時消録を行なう方法について説明する。

前記記録媒体は、前述のようにアモルフアス状
態であるため、記録するにあたつてはあらかじめ
反射率が高く、透過率の低い状態（結晶状態）に
しておく必要が有る。結晶状態にする手段として
は熱処理等で結晶化温度以上に保持し全面を一括
して処理する方法と、各トラツクごとに使用する
際に装置上で消去ビームを用いて行なう方法が有
るが、先ず、あらかじめ全面熱処理した場合につ
いて説明する。いずれにしても記録は結晶→アモ
ルフアスの変化を用いる。記録する場合には、半
導体レーザ光を出力を高くし、レンズ系で絞り込
んで光パワー密度を高めて照射する。光デイスク
が1800rpmで回転している場合、光ビームスポツ
トの光強度分布の半値巾が約1μmとして、デイス
クの半径100mmの位置で、デイスクの一点が光の
照射点を横切る時間は約50nsecである。第４図Ａ
に照射光強度の分布、同図Ｂに照射部の温度変化
の様子を示す。波長限界まで良く絞り込まれた光
スポツトは、その光パワー密度が高く、照射部の
温度は急激に上昇し瞬時メルテイングポイント
Tmを通過する。光スポツトの通過後は熱は基材
中へ拡散され照射部は急激に冷却されて結晶状態
からアモルフアス状態への変態が行なわれ、一般
的に反射率が低下、透過率が上昇して記録が行な
われる。

記録情報の再生はレーザ光を記録信号には変化
を与えない程に弱いパワーで照射し、記録による
光学的性質の変化をデイスクよりの反射光または
透過光の変化として読み取つて行なう。

消去する場合にはまず記録時と同様に半導体レ
ーザ光を出力を高くしレンズ系で絞り込んで高い
光パワー密度の第１の光スポツトとして照射す
る。この場合は記録スポツトの様に円形である必
要は無いがいずれにしても照射部の温度を局部的
に急激に上昇させてメルテイングポイントに到達
させる必要がある。記録膜は溶融することによつ
て、その原子配列は一時完全にランダムな状態に
なり、それまでの履暦を失なつてしまう。従つて
信号部と信号の周囲とを区別なく同様の照射を行
なうことで完全な消去を行なうことができるもの
である。

本発明においては、第１のスポツトで照射部を
溶融させた直後に第２の消去スポツトが照射し前
述の照射部がまだ溶融状態にある間に第２のスポ
ツトが照射することによつて液相から徐冷して、
より完全な結晶状態を得、一般的に反射率の上
昇、透過率の減少により、従来の方法よりも完全
な消去を行なうことを特徴とするものである。こ
のとき第２のスポツトは第１のスポツトよりも光
パワー密度を低くし、かつレンズ系で細長く整形
する等の方法で照射時間を長くし徐冷条件を実現
する。

第５図Ａ中の４は、２つの消去スポツトを同一
トラツク上に直線上に配置した場合の光強度分布
であり、同図Ｂは、この２つのスポツトがある点
を連続的に通過したときの温度変化の様子を示し
たものである。照射部の温度は第５図Ａ中の２で
示すような光強度分布を有する第１のスポツトに
よつて急上昇しメルテイングポイントに到達した
後、同じく同図Ａ中の３で示すような光強度分布
を有する第２のスポツトとの相乗効果によつてや
やゆつくりと冷却され再びメルテイングポイント
を通過した後結晶化温度Tcよりも十分高く保持
され効率良く消去することができる。第５図Ｃ
は、第１のスポツトが無く第２のスポツトのみで
照射した場合の照射部の温度変化を示す。消去光
スポツトのうちのかなりの部分が単に結晶化温度
に昇温するためにのみ消費され実際の結晶化（消
去）に寄与せず、２スポツトの場合よりもかなり
効率が悪い。このことから２スポツト消去の場合
には、第２のスポツトの長さは第２のスポツトを
それのみで使用する場合に比べてはるかに短かく
て十分であり、周速の大きい場合にも現実的な長
さのスポツトで十分対応が可能であることがわか
る。

記録済のトラツクを消去しながら次の信号を記
録する、いわゆる同時消録は第２のスポツトの後
に第３のスポツトとして記録光スポツトを備えて
行なうことができる。このとき、未記録のトラツ
クに記録する場合と同じ昇温条件を確保するため
には第２のスポツトの予熱効果が無いぐらいの間
隔を開ける必要がある。また別のアイデアとして
は逆に未記録のトラツクに記録する場合にも前の
２つのスポツト（消去スポツト）を光らせて記録
することでも昇温条件を合わせることができる。
こうすることで第２のスポツトに近接して第３の
スポツトを置くことが可能になり、第１、第２の
スポツトと同一の光学系で絞り込むことが容易と
なるとともに、消去光による予熱を用いて記録レ
ーザの出力を下げる効果が得られる。同時消録し
ない場合には、第３のスポツトは必要無く、第１
のスポツトを円く絞り込んで記録再生用スポツト
として用いることができる。また、第２のスポツ
トの例としては前述の様に楕円発光の半導体レー
ザビームをシリンドリカルレンズ等を用いて一方
向のみを拡げて絞り込むような方法で長楕円形の
スポツト光に整形したものの他に、特開昭56−
153540記載の複数個のレーザビームを用いて、全
体として第２のスポツトと同様の効果を得ること
も可能であり、前記複数個のスポツトの光パワー
密度を順に小さくして徐冷効果を高める効果等も
そのまま用いることが可能である。

本発明においては、各々の半導体レーザからの
光を光学系で絞つて光デイスク上へ照射するわけ
であるが、これらの幾つかの光スポツトをデイス
クの回転の接線方向と平行に一列に配置すること
が必要である。その場合、多数個の半導体レーザ
からの光に対しては異なる光学系で光デイスク上
に絞り込めば、たとえ半導体レーザ光源を一列に
配置してもデイスク上の絞り像が一列に並ばない
ことが有り得る。従つて全ての半導体レーザから
の光ビームを同一の光学系で絞り込むことが得策
である。またその際には、多数個の半導体レーザ
を一列に一体として構成しておくと便利であり、
更に一つのチツプとして構成できればより望まし
いがこの場合、各半導体レーザの各々は独立に駆
動できることが必要である。

本発明の場合光デイスクに記録する、再生す
る、消去するという行為を行なう基礎技術として
のトラツキング制御、フオーカシング制御等は既
に公知の技術であるが、大切なことは、例えば２
スポツトの場合には第１のスポツトと第２のスポ
ツトは、その波長を変え光学フイルター等の方法
で完全に分離できることで、又３スポツトの場合
には、第３スポツトのみが同様の方法で分離でき
ることが系の制御を乱さないために大事なことで
ある。

以上述べたように一列に構成された多数個の半
導体レーザを用いて、実時間でより高品質に信号
を記録、消去できることが可能となつた。以下、
前述の内容を図面を用いてより詳しく説明する。

第６図に光デイスク上に一列に照射された光ス
ポツト列を記録ビツト列とともに示し、前述の内
容を説明する。第６図Ａは、２つの半導体レーザ
を用いた例を示す。C₁，C₂はそれらのデイスク
上の光スポツトである。C₁は波長が例えば830nm
で記録、再生、制御及び消去にも用いられる半導
体レーザの光スポツトであり、C₂は波長が例え
ば780nmで消去のみに用いられる半導体レーザを
光学系で長くひきのばした光スポツトである。波
長の組み合わせとしては、C₁が780nm、C₂が
830nmであつても良いし、例えばC₁が810nm、C₂
が860nmであつても良い。記録密度を高めるとい
う点からはC₁を短かく、C₂を長くする方が有利
であるが、現在は低ノイズ高出力の半導体レーザ
としては830nm程度が限界であり、C₁を830nm、
C₂としては例えば780nm、あるいは880nm等を選
ぶ方が現実的である。C₁の出力を下げてトラツ
クをトレースしながら目的を探し、出力を上げて
記録を行なう。消去する場合にはC₁の出力を下
げてトラツクをトレースしながら目的地を探し
C₁の出力を上げ同時にC₂を光らせて消去する。
再記録する場合は１ターン後に行なう。C₂のス
ポツト長としては長い程効果的であるが機器設計
上、記録ゾーンの容量ロス現実的には現状の半導
体レーザ出力が高々25mw程度であることを考慮
して例えば必要な光パワー密度が0.5mw／μm²以
上、光学系の伝送効率を60％とした時、せいぜい
30〜40μmが限界であり、より現実的には20μmま
でであることが望ましい。逆に短かい方としては
5μm程度から有効である。また２つのスポツトの
間隔は材料の特性及びデイスクの周速や、第１の
スポツトの光パワー密度等によつて決定されねば
ならない。例えばTe₆₀Ge₅Sn₁₅O₂₀（atm％）とい
う材料組成の記録膜は溶融から固化までの時間が
比較的短かいため徐冷するために２つのスポツト
の間隔を短かくするとともに第２のスポツトの光
パワー密度をやや高目に設定する必要が有る。第
１のスポツトの発光パワー密度を10mw／μm²周
速9.4m／ｓ〜17m／ａ（デイスク径200mm、回転
速度1800rpm）で、第２スポツトの長さを半値巾
で20μmとした時、第１のスポツトと第２のスポ
ツトの２つのスポツト中心から中心の間隔を3μm
から30μmの範囲に選択して有効に消去機能を発
揮した。また前述の系にAuを２〜10％添加した
材料を用いた場合には溶融状態を比較的長く継続
し、２スポツトの間隔をやや長く、また光パワー
密度を比較的低目に設定することができる。前の
系と同様の条件下では5μmから60μmの範囲に選
択して有効な消去機能が得られた。周速による差
は２つのスポツトの発光強度をそれぞれ独立して
変えて例えばデイスク外周では内周よりも高く設
定して内外周とも同じスポツト間隔にすることが
できる。一般的には例えば周速が3m／ｓから
17m／ｓの範囲で第２のスポツト長が10〜40μm
の範囲に設定した場合、スポツト間隔は中心から
中心で3μm〜100μmの範囲に選ぶことができる。
この場合第１のスポツトと第２のスポツトとの中
心間隔を短くしたときには第２のスポツトの先端
が第１のスポツトに先行することがあるが、第２
のスポツトでは記録膜を溶融することはできず直
後に第１のスポツトが照射すべき場所を単に予備
加熱するという程度の効果が生じるだけで、第１
のスポツトで照射する前に第２のスポツトが照射
されても本発明の効果には影響はない。

第６図Ｂは、第２スポツトとして３ケの半導体
レーザを用いた実施例である。C₁はＡと同様の
働きをする半導体レーザ光のスポツトであり、
C₂₁，C₂₂，C₂₃は消去のみに用いる半導体レーザ
のスポツトである。この場合には前述のように３
個のレーザを一列に一体化する。あるいはC₁を
含めて４個のレーザを一列に一体化して構成する
等従来の方法を適用することができる（特開昭56
−153540号公報参照）が多数個のレーザを一直線
上に絞り込めるようにマウントするのは容易では
無いうえ現在のレーザダイオードのサイズが十分
に小さくないためスポツト間隔を十分小さくでき
ないという問題がある。従つて複数個のレーザを
一つのチツプ上に形成する、いわゆるレーザアレ
イを用いて形成するべきである。このとき出力の
大きく異なる半導体レーザを一チツプ上に形成す
ることは難しく、C₁とC₂₁〜C₂₃とは別々にする。
なお、第６図において、５はトラツクの進行方向
である。第７図は１チツプ上に形成するC₂₁〜C₂₃
のレーザアレイの発光パターンである。第７図Ａ
中のC₂₁′〜C₂₃′はそれぞれ第６図Ｂ中のC₂₁〜C₂₃
に対応する。C₂₁′〜C₂₃′の例えば発光巾をそれぞ
れ1μm×5μm、間隔を3μm、出力を10mwとし、
光デイスク上で倍率が１／１の像を結ぶように光
学系倍率を設定すると、伝送効率を60％として光
デイスク上ではスポツト長が約20μm、光パワー
密度が1mw／μm²程度の長スポツトと同等ある
いはそれ以上の効果を得ることができる。各レー
ザ間の間隔、発光巾は材料特性に応じて変えるこ
とができる。

第６図Ｃは第５図Ａの実施例に第３のスポツト
として記録再生及び制御用の半導体レーザを追加
した実施例の図で、この系で同時消録が可能であ
る。この場合にはd₁，d₂は同一波長で例えば
780nmで消去のみに用い、d₃は830nmで半導体レ
ーザ光を円く絞り込み記録、再生、制御に用い
る。波長の組み合わせについては第５図Ａと同様
の考え方が適用される。

まずd₃の出力を下げてトラツクをトレースしな
がら目的地を探し、次にd₁，d₂は連続的に照射し
てその部分の信号を消去する。その後、直ちにd₃
の光出力を高めて照射して次の信号を記録するこ
とができる。d₂とd₃の間隔はd₁とd₂の間隔と同様
に、材料の特性及びデイスクの周速やd₁，d₂の光
出力によつて決定されねばならない。例えば前述
のTe₆₀Ge₅Sn₁₅O₂₀のような系では非常にアモル
フアス化しやすく溶融状態からそれ程の急冷をす
る必要は無い。従つてd₂とd₃の距離を十分近づけ
てd₂の予熱を利用して記録パワーを低減できる。
例えば第２のスポツトの長さを半値で20μm、光
パワー密度を0.8mw／μm²で周速を9.4m／ｓ〜
17m／ｓの間に設定する時、d₂の中心とd₃の中心
の距離が7μm以上であれば記録することが可能で
ありd₂を使用しない場合に比べて記録パワーを約
20％低減することができる。材料による記録条件
差等の影響を避けたい場合には、d₂の強度が例え
ば１／e²になる位置から30μm程度以上離してや
れば良いが離す間隔としてはデイスクの記録容量
のロスを減らすために短い程良く、せいぜい
100μm程度に限定すべきである。

この３スポツトの構成手段としては、１つには
３つの半導体レーザを光学系で光デイスク上に一
直線上に配置して実現することができる。ただ
し、このためにはやや微妙な調整を必要とする。
もう１つの手段は、第１の光スポツトを形成する
光源と、第３のスポツトを形成する光源とをあら
かじめ一体化しておき、第２の光スポツトと組み
合わせて、２つのレーザ素子からのビームを光デ
イスク上に絞り込み、３スポツトを一直線上に配
置するもので比較的容易に構成が可能である。第
８図Ａは、波長の異なる２つの半導体レーザを一
体化した様子を示す。レーザe₁（例えばλ₁＝
780nm）、e₃（例えばλ₃＝830nm）は、トラツク上
では第８図Ｂに示すように比較的間隔の開いた２
つの光スポツトとして絞りこまれる。そして、も
う１つの半導体レーザe₂（例えばλ₂＝780nm）は
光学系で長細くひきのばされて、e₁とe₃の間に位
置するように置くことができる。長細いスポツト
の代わりに第６図Ｂのレーザアレイを用いてもよ
い。３つ目の手段は、第８図におけるe₁とe₃とを
これも１つのレーザアレイとして形成するもの
で、この場合は更に調整が容易になるが、１チツ
プ上にλ₁，λ₃と異なつた波長のレーザ発振をさせ
る必要が有り現状のアレイ技術では十分対応しき
れない。従つて第２の手段の方を用いるべきと考
えられる。なお、第８図において、６はステム、
７，８は半導体レーザである。

以上、最低２個の半導体レーザを用いて、実時
間に高品質な記録、消去、更には３個の半導体レ
ーザを用いて高品質な同時消録を行なうための方
法が提供された。

発明の効果本発明によつて次のような効果が得られた。

１加熱急冷によつて光学定数が減少し、加熱徐
冷によつて光学定数が増大する記録媒体を用いて
記録、消去、同時消録を実時間で行ない、しかも
消去時に消し残りの無い完全な消去状態が得られ
る方法が得られた。

２上記効果を得るため、光学ヘツドを構成する
ために必要な光スポツトの設計条件、構成方法が
明らかになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は記録用レーザの光スポツトと消去用レ
ーザの光スポツトとを同一トラツク上に配置した
図、第２図Ａ，Ｂは上記レーザスポツトがそれぞ
れ独立に通過した時の照射部の温度変化の様子を
示す図、第３図は、多数個のレーザを同一トラツ
ク上に配置した図、第４図Ａは、記録用レーザの
強度分布図、Ｂは上記レーザ光が横切つたときの
照射部の温度変化の様子を示す図、第５図Ａは、
２つの消去光スポツトを同一トラツク上に配置し
たときの光強度分布図、Ｂは上記２つの消去スポ
ツトが連続的に通過したときの照射部の温度変化
の様子を示す図、Ｃは上記消去光のうち、第２の
スポツトのみ照射した場合の照射部の温度変化の
様子を示す図、第６図Ａは、２スポツト光で消去
する場合の光スポツトの配置図、Ｂは第２のスポ
ツトをマルチ化した場合の配置図、Ｃは同時消録
を行なうための光スポツトの配置図、第７図Ａは
チツプ上に形成されたレーザアレイの発光パター
ンを示す図、Ｂは光デイスク上のスポツト形状を
示す図、第８図Ａは、２つの半導体レーザを一体
化した様子を示す図、Ｂは同半導体レーザのデイ
スク上のスポツトを示す図である。１……溝トラツク、２……第１のスポツトの光
強度分布、３……第２のスポツトの光強度分布、
４……２スポツト同時照射の場合の光強度分布、
５……トラツクの進行方向、６……ステム、７…
…半導体レーザ、８……半導体レーザ。

Claims

【特許請求の範囲】１基材上に形成した光感応性の記録薄膜に光を
照射して情報を記録および消去する方法であつ
て、上記光感応性の記録薄膜として光の照射状態
により光学的性質を変化する物質を用い、記録、
消去のいずれの動作の際にも必ず照射部における
前記記録薄膜を溶融する光照射を行う工程を含
み、記録時には前記工程によつて照射部を溶融さ
せた後、直ちに照射光を取り除くかまたはその照
射光パワー密度を急激に下げることで照射部を急
冷し、消去時には照射部を溶融させない範囲に下
げた照射光パワー密度の光照射を行うことにより
溶融後の照射部を除冷することを特徴とする光学
情報記録消去方法。２光感応性の記録薄膜を基材上に形成した光デ
イスクの同一記録トラツク上に、記録時には照射
光を光スポツトに絞りこんで第１の円形または略
円形の光スポツトとして照射することにより照射
部を溶融し、消去時には第２の長円形の光スポツ
トまたは複数の円形または長円形の光スポツトか
らなる光スポツト列を前記第１の光スポツトに近
接配備して光照射することにより照射部を溶融状
態から除冷し、前記第１の光スポツトおよび前記
第２の光スポツトまたは光スポツト列を連続して
照射することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光学情報記録消去方法。３光感応性の記録薄膜として結晶状態とアモル
フアス状態との間の可逆的状態を生じる物質を用
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記録
の光学情報記録消去方法。４照射光の光源として半導体レーザを用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載の光学情報記録消去方法。５第２の長円形の光スポツトの長さを5μm〜
40μmの間に選ぶことを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の光情報記録消去方法。６第１の光スポツトと第２の光スポツトまたは
スポツト列との間隔を、その中心から中心の距離
が3μm〜100μmの範囲にあるように選ぶことを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の光学情報記
録消去方法。７光の照射状態により光学的性質を変化する光
感応性の記録薄膜を基材上に形成した光デイスク
の既に記録前歴のある同一記録トラツク上に、照
射部の溶融に用いる第１の円形または略円形の光
スポツトと、照射部を溶融状態から除冷する第２
の長円形の光スポツトまたは複数の円形または長
円形の光スポツトからなる光スポツト列に加え、
第３の円形の光スポツトを近接して配備し、前記
第１の光スポツトおよび前記第２の光スポツトま
たは光スポツト列を連続して照射して照射部の前
暦を消失させ、その直後に前記第３の光スポツト
を照射して前記前歴を消失した部分に新たな記録
を行うことを特徴とする光学情報記録消去方法。８記録トラツクが未記録状態である場合に、必
ず第１の光スポツトおよび第２の光スポツトまた
は光スポツト列を連続的に照射し、消去操作を行
つた後に、第３の光スポツトによる記録を行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の光学
情報記録消去方法。９光感応性の記録薄膜として結晶状態とアモル
フアス状態との間の可逆的状態を生じる物質を用
いることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載
の光学情報記録消去方法。１０第２の長円形の光スポツトの長さを5μm〜
40μmの間に選ぶことを特徴とする特許請求の範
囲第７項記載の光情報記録消去方法。１１第１の光スポツトと第２の光スポツトまた
はスポツト列との間隔を、その中心から中心の距
離が3μm〜100μmの範囲にあるように選ぶことを
特徴とする特許請求の範囲第７項記載の光学情報
記録消去方法。