JPH0416856B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、収束したレーザ光を用いて情報を記
録する装置に関し、さらに詳しくは、追記型光メ
モリの記録装置に関する。

追記型光メモリ媒体は、情報の書き込み機構か
ら次の３種に大別することができる。即ち、光照
射により膜に凹状のビツトを形成するカルコゲナ
イド及び有機物媒体と、光照射により膜の屈折率
が変化する低酸化テルル（TeOx）等の媒体と、
特開昭56−65340に記載のバブルを形成する媒体
である。これら媒体の共通する問題点として、書
き込み感度が十分でないことが挙げられる。媒体
の書き込み感度は、使用するレーザの出力に応じ
て適当な値であることが必要である。記録装置の
小型化、低コスト化のために書き込み用レーザと
して半導体レーザを使用することが強く望まれて
いる。したがつて、現有の半導体レーザを用いて
十分高速で書き込める媒体を必要とするが、未だ
望ましい媒体は開発されていない。

本発明の目的は、高感度の光記録を可能とする
光記録装置を提供することにある。

本発明の光記録装置は、少なくとも２層以上の
多層構造の光記録媒体に、局部加熱により前記光
記録媒体の情報記録領域の最上層を伸張、はく離
させて記録トラツクとし、前記記録トラツクに入
力情報に対応する光照射により形状を変化させ情
報を記録することを特徴とする。

または、記録トラツクを書き込み及び読み出し
用光ビームのトラツキング用ガイドとすることを
特徴とする。

または、記録トラツクの一部にトラツク情報あ
るいはセクター情報を入れることを特徴とする。

追記型光メモリ媒体の記録感度は、媒体の物性
変化が起る温度に依存する。例えばピツト形成型
媒体では、ピツト形成領域の媒体が融解し、その
一部が蒸発することにより表面張力に不均一が生
じ、融解部が周囲に凝集してピツトを形成すると
考えられている。この場合、ピツトを形成するに
はピツト中心温度を媒体の蒸発温度まで高める必
要がある。したがつて、媒体感度を向上させるに
は、蒸発温度の低い媒体が望ましく、種々のカル
コゲナイド化合物が検討されている。バブル形成
型媒体では、次のような機構で書き込みがなされ
る。この媒体の基本構造は、基板側から反射層、
透過層、吸収層から成る三層構造である。一般
に、光を効率よく吸収層に吸収させるために、透
過層の厚さは無反射条件に近い値で設定される。
光照射により吸収層の温度が上昇し、その温度上
昇により透過層が加熱される。透過層には、昇温
により分解又は昇華してガスを放出する材料が使
用され、このガス放出により吸収層を変形させて
記録を行う。この場合も、透過層の分解又は昇華
温度が媒体感度を左右し、加えて吸収層の軟化温
度が適当に低いことが重要となる。このように、
追記型光メモリ媒体の書き込み感度は、媒体の熱
的性質に大きく依存する。したがつて、媒体感度
を向上するには媒体材料を適切に選択しなければ
ならないが、加えて次のことも重要である。

通常、光メモリの書き込み速度（光パルス照射
時間）は実用上の観点から50〜100nsecの範囲に
設定される。このような短い光照射においても、
媒体に吸収された熱エネルギーの大半は、媒体を
支持する基板に流出し、媒体の加熱に有効に寄与
するエネルギーは全吸収エネルギーの２〜３割で
あることが理論的な考察から分つている。したが
つて、基板への熱の流出を阻止することが媒体感
度を改善する上で重要である。このために基板と
して熱伝導度の小さな材料を用いたり、基板と媒
体の間に断熱材料を設けることにより媒体感度の
改善がなされているが未だ十分ではない。最も有
効な断熱は、媒体を基板から実質的に分離する
か、非常に薄い基板を使用するかである。この点
につき、本発明者は鋭意研究を行い本発明に至つ
た。以下に本発明について図面を参照して説明す
る。

第１図は、公知のバブル形成型追記型媒体１０
の断面形状を示し、基板２０上に反射層３０、透
過層４０及び吸収層５０が積層されている。この
媒体１０に吸収層５０側から収束したレーザビー
ム６０を照射して媒体１０を局部的に加熱する。
第２図は、レーザビーム照射後の媒体１０の断面
形状を示し、レーザビーム照射部の吸収層５０が
透過層４０より剥離し、いわゆるバブルが形成さ
れる。吸収層５０と透過層４０の間のギヤツプ７
０は、レーザビーム照射エネルギーに依存して増
加する。バブルが形成されると、吸収層５０と反
射層３０の間の繰り返し反射干渉条件が変化し、
その結果反射率が変化する。第３図は、ギヤツプ
７０に対する反射率の変化を示したものである。
この場合、バブル形成前の反射率が極小になるよ
うに透過層４０の厚さを設定した。なお、入射光
の波長は半導体レーザの830nmとし、各層の複素
屈折率は吸収層3.7−i4.1，ギヤツプ1.0，透過層
1.5，反射層1.99−i7.05，基板1.5である。この図
から分るようにギヤツプが大きくなるにつれて反
射率は増大し、反射増幅条件のギヤツプ（〜
230nm）で反射率は極大となり、その後反射率は
減少する。したがつて、光照射によりギヤツプを
形成すると反射率が変化するので、これにより書
き込まれた情報を読み出すことができる。

このようなバブル形成型媒体をデイスク状基板
に作成し等速回転させてレーザビームを連続的に
照射することにより、細長いバブルを形成するこ
とができる。その長さは照射時間を制御すること
により任意に決めることができる。又同心円状あ
るいはスパイラル状に伸長バブルを形成すること
ができる。

第４図は本発明の一つの実施例に示したもので
ある。30cmφデイスク基板上に形成されたバブル
形成型媒体１０（一部のみ図示）に同心円状の伸
長バブル２１０〜２６０が形成されている。伸長
バブル（以後トラツクと称する）２１０〜２６０
の間隔は2.0μm、トラツク幅は1μmである。トラ
ツクの反射率は波長830nmで40％である。半導体
レーザ３００を外部信号に応じて駆動し光学系４
００でトラツク２３０上に収束光５００として照
射する。媒体回転数1800rpm、光パルス幅
50nsec、光パワー（トラツク上での値）8mwで
情報をトラツクに書き込むことができた。この書
き込みは、第５図に示すようにトラツク２３０を
形成する吸収層５０が凹状に変形することによ
る。なお、書き込み形状は、トラツク形状書き込
み光パワー、ビーム径などに依存し、凸状に書き
込むこともできる同一媒体をトラツクを形成する
ことなくバブル形成媒体として使用し、上記同一
書き込み条件で光照射を行なつても情報を書き込
むことはできなかつた。したがつて、本発明によ
り媒体の高感度化が達成されたことになる。これ
は、トラツクの吸収層が基板から離れ、熱の流出
が阻止されたためである。

媒体感度を向上するより望ましいトラツク構造
は、情報を書き込む波長でトラツクからの反射率
が極小となるようにギヤツプを形成することであ
る。即ち、吸収層に光エネルギーを効率よく吸収
させる構造にすることである。これを実現する透
過層厚さとギヤツプの組合せはいろいろと存在す
るが、次のことを考慮してこれらの値を決定する
のが望ましい。書き込み前後の反射率の変化量、
即ち光変調量は読み出しのＳ／Ｎに影響し大きい
ほど望ましいが、これはギヤツプが大きくなれば
なるほど大きくなる。（但し、反射増幅のギヤツ
プ以下の範囲で考える。）一方、書き込みの分解
能は、ギヤツプが小さいほど高くなり微小ピツト
を形成することができる。この両者の兼ね合せに
よりまず適当なギヤツプを選択し、次に透過層厚
さを決定する。

トラツク形成には高出力のガスレーザを使用す
ることができる。したがつて、トラツク形成に使
用する光の波長に対して、媒体は高感度の構成
（透過層が無反射条件の厚さに設定された構成）
である必要はない。ガスレーザとして例えばアル
ゴンイオンレーザを使用することができる。又、
トラツク形成時の媒体回転機構を高精度にするこ
とにより、基板にトラツクキング用の案内溝を付
与する必要はない。なお、トラツクは、情報を書
き込む装置で形成してもよい。この場合、基板に
トラツキング用の案内溝を設ける方が望ましい。
これは、情報書き込み装置の回転系は一般に精度
が十分でないためである。又、情報を書き込む時
の回転数ではトラツクを記録できないので、回転
数を低下させ得る機能を装置に付与して、低速回
転でトラツクを記録する。

トラツクは情報書き込み時のトラツキングガイ
ドとして用いることができる。この場合、トラツ
クの反射率がその周囲より高い場合と、低い場合
の両方が可能である。第６図は収束した書き込み
読み出し用光ビームのトラツク中心からのズレ量
と反射光量の関係を示したものである。トラツク
の反射率が周囲より高い場合は実線の、低い場合
は破線の反射光量変化が得られる。この反射光量
が極値となるようにサーボ回路で光ビームを制御
することによりトラツキングが可能となる。

トラツク及びセクター識別用の情報はトラツク
形成時にデータトラツクとは分離して形成しても
よいし、トラツク形成後にトラツクに書き込んで
もよい。

以上説明したように、本発明により、高感度の
書き込みが可能となる追記型光記録装置が得られ
る。なお、本発明の思想内での細部の変更は本発
明に属するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はバブル形成型媒体の記録前断面形状
図、第２図はバブル形成型媒体の記録後断面形状
図、第３図はバブル形成型媒体の透過層と吸収層
のギヤツプに対する反射率の変化を示す図、第４
図は本発明の一実施例を説明するための図、第５
図は記録後の媒体断面形状図、第６図はトラツク
中心からのビームのズレ量に対す反射率の変化を
示す図である。 図において、１０は記録媒体、２０は基板、３
０は反射層、４０は透過層、５０は吸収層、２１
０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０は
記録トラツク、３００は半導体レーザ、４００は
光学系、５００は収束レーザビームを表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも２層以上の多層構造の光記録媒体
   に、局部加熱により前記光記録媒体の情報記録領
   域の最上層を伸張、はく離させて記録トラツクと
   し、前記記録トラツクに入力情報に対応する光照
   射により形状を変化させ情報を記録することを特
   徴とする光記録装置。 ２ 記録トラツクを書き込み及び読み出し用光ビ
   ームのトラツキング用ガイドとすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の光記録装置。 ３ 記録トラツクの一部にトラツク情報あるいは
   セクター情報を入れることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の光記録装置。