JPH04229429A - 光学記録媒体及び光学データ記録ディスクドライブシステム - Google Patents

光学記録媒体及び光学データ記録ディスクドライブシステム

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JPH04229429A
JPH04229429A JP3135413A JP13541391A JPH04229429A JP H04229429 A JPH04229429 A JP H04229429A JP 3135413 A JP3135413 A JP 3135413A JP 13541391 A JP13541391 A JP 13541391A JP H04229429 A JPH04229429 A JP H04229429A
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学記録媒体に関するも
のであり、更に詳細には、光学位相変化媒体に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】可逆的な光学記録として最もよく知られ
ている2つの方法は、光磁気記録及び位相変化記録であ
る。光磁気記録では、記録媒体はアクティブ層、すなわ
ち記録層を有する。この層は、レーザビームによって材
料がある温度以上に加熱されると、上方位置又は下方位
置のいずれかに磁化される。記録されたデータは、媒体
で反射されるような偏光を供与する低パワーレーザビー
ムを用いることによって、媒体から読み取られる。媒体
の磁化方向の違いによって、偏光面は一方又は他方の方
向へ回転させられる。これはカー(Kerr)効果とし
て知られている。この回転における差異がデータ1及び
ゼロとして検出される。
【0003】光磁気記録に対して、位相変化記録は、媒
体の反射率における差異を直接利用してデータを検出す
る。位相変化媒体は通常、透明基板、下塗り層、アクテ
ィブ層及び上塗り層を含む。アクティブ層すなわち記録
層は、結晶状態、液相状態及びアモルファス状態を有す
る。アクティブ層は始めは結晶状態である。アモルファ
ス状態の形成は、アクティブ層の一部又はスポットを高
パワーレーザパルスで短時間その融点よりも高い温度へ
加熱し、液相状態へ変化させることによって行われる。 スポットが十分急速に冷却されると、アモルファス状態
に変化する。アモルファススポットがより低パワーのレ
ーザで加熱されると、アモルファス材料はその結晶状態
に戻る。媒体を読み取るために、非常に低パワーのレー
ザがアクティブ層から反射される。結晶状態はアモルフ
ァス状態よりも高い反射率を有し、この反射率における
差異がデータ1及びゼロとして検出される。
【0004】光学媒体に関する先行技術のいくつかの例
として、米国特許第4、216、501号、米国特許第
4、576、895号、米国特許第4、635、245
号、米国特許第4、644、519号、米国特許第4、
660、175号、米国特許第4、709、363号、
米国特許第4、719、594号、及び米国特許第4、
839、883号が挙げられる。
【0005】これら先行技術の位相変化媒体が遭遇した
1つの問題は、そのサイクル寿命が非常に制限されると
いう点である。ある回数の書込み及び消去サイクルの後
、媒体は劣化し始め、もはや信頼性のある書込み又は読
込みが不可能となる。書込み(アモルファス化)プロセ
スの間に繰り返し高温にさらされることが、この有限サ
イクル寿命の原因であると信じられている。
【0006】ディスクが書き込まれる(アモルファス化
される)とき、高パワーレーザの焦点が媒体上に合わせ
られる。媒体は始めは結晶状態である。媒体上に焦点を
合わせられたレーザ光は、ガウス型強度プロファイルを
有する。温度はディスク上のレーザスポットの中央部で
最も高く、溶融スポット縁部は媒体の融点である。一般
に、書き込まれたスポットの直径は、溶融スポットの直
径に等しく、またレーザビーム強度の半値全幅(ful
l width at halfmaximum、FW
HM)とほぼ等しい。スポット中央部は、融点の2倍以
上の温度に達する。
【0007】異なる状態の反射率における差異によって
、温度に関する付加的な問題が生じる。もしアクティブ
層がGTSとして知られる(GeTe)85Sn15で
あれば、融点は725°Cである。GTSのアモルファ
ス状態の反射率は、結晶状態の49%に較べて、28%
に過ぎない。液相状態の反射率は、アモルファス状態の
反射率とほぼ等しい。これは、一旦スポットが液相又は
溶融状態になると、より多くの光を吸収し、より一層熱
くなることを意味する。
【0008】GTSで作製された媒体では、スポット中
央部の温度は1740°Cであると推定される。この温
度では、アクティブ層の蒸気圧のために媒体が沸騰し、
汚染物が、フィルム上に応力を生じさせる重要な因子と
なる。また、熱膨張の差異が重要になる。これらのいず
れかが、媒体の異層間の1つの界面で層間剥離を生じさ
せる原因となり得る。書込み及び消去のこの繰り返しプ
ロセスが媒体の寿命を制限する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、改良されたサイクル寿命を有する位相変化媒体を提
供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に従う光学位相変化媒体は、基板と、下塗り
層と、液相及び結晶状態を有するアクティブ層と、誘電
層と、反射層とを含む。アクティブ層は、入射光の透過
が可能である厚さを有する。誘電層は、アクティブ層を
通過する光が反射層によって反射されると共に、アクテ
ィブ層から直接反射される光と破壊的(destruc
tively )に干渉するような厚さを有する。これ
は、液相状態の反射率を結晶状態の反射率よりも高くす
る方法で行われる。その結果、溶融された媒体は光をあ
まり吸収しないので、媒体が書込みの間に経験する温度
は、大きく低下する。
【0011】本発明の本質及び利点は、図面と共に以下
の詳細な記載を参照することによって、より一層理解で
きるであろう。
【0012】
【実施例】図1は、広く参照番号10で示される、先行
技術の光学位相変化媒体の一例の略断面図を示す。媒体
10は、ガラス又はポリカーボネートのような透明プラ
スチックから成る基板12を含む。基板12の厚さは、
一般に1.2mmである。任意の下塗り層13が基板1
2上に配置される。層13は誘電材料で作製され、その
厚さは一般に2000Åである。
【0013】層13上部に、アクティブ層14が配置さ
れる。アクティブ層14はカルコゲン化合物材料で作製
される。バルクすなわち通常の状態で、この材料は、ア
モルファス又は液相状態よりも反射性の高い結晶状態を
有する。換言すると、結晶状態のバルク反射率は、アモ
ルファス状態のバルク反射率よりも大きい。GTSはこ
のような材料の1つである。アクティブ層14の厚さは
一般に400Å−1000Åである。
【0014】上塗り層16がアクティブ層14の上に配
置される。上塗り層16は、ガラスのような高融点を有
する低熱伝導性誘電材料で作製され、その厚さは一般に
約2000Åである。上塗り層16は、アクティブ層が
液相である間、流出するのを抑制する。
【0015】媒体10に書き込む(媒体10をアモルフ
ァス化する)ために、レーザビームは基板12を通過し
てアクティブ層14へ達する。アクティブ層14は始め
は結晶状態にある。レーザは、アクティブ層上のスポッ
トをその融点以上に加熱し、液相状態へ変化させる。一
旦レーザ光が取り除かれると、スポットはアモルファス
状態へ冷却し、データは後にそこから読み取られる。G
TSの融点は725°Cである。GTSは、液相状態及
び結晶状態において、647nm光をそれぞれ28%及
び49%反射させる。液相及び結晶状態の吸収率は、そ
れぞれ72%及び51%である。材料の反射率(R)と
吸収率(A)との和は、1に等しい。ディスク上のレー
ザビームパターンは、ガウス型強度プロファイルを有す
る。すなわち、ビーム強度は、ディスク上のスポットの
中央部で最も強く、スポット縁部で最も弱い。
【0016】記録されたスポットの直径は、強度の半値
全幅(FWHM)、すなわち、光がビーム中央部におけ
る光の最高強度の半分の強度である位置における、ビー
ムパターンの直径とほぼ等しい。中央部における温度は
、縁部における融点の少なくとも2倍の温度である。 液相及び結晶状態の相対的吸収は、温度を更に大きく上
昇させる。結晶状態が液相状態へ変化すると、吸収率は
51%から72%へ大きく上昇する。その結果、ビーム
パターン中央部におけるGTSの温度は1740°Cへ
達する。この温度では、媒体の劣化が生じると共に、サ
イクル寿命が制限される。
【0017】本発明の結果、液相又はアモルファス状態
で吸収される光の割合(Al)を、結晶状態で吸収され
る光の割合(Ax)に対して最小限にする構造体を得る
ことができた。この比Al/AxはArとして示される
【0018】Arの最小限化の結果、レーザ照射の間、
溶融領域の温度上昇を減少させるような加熱速度調整が
行われる。アクティブ層が、結晶状態よりも液相状態に
おいて小さい光吸収を示す光学干渉構造の一部であるよ
うに、本発明の構造体は設計されている。これによって
、レーザ光は結晶状態をその融点までより速く加熱する
ことができる。材料が溶融すると、より高抵抗率を有す
るスポットの溶融部分はレーザ光をあまり吸収しなくな
るので、加熱速度は急速に減少する。スポットの溶融部
分は、スポットの周囲の未溶融結晶領域ほど速くは加熱
し続けない。
【0019】図2は、広く参照番号100で示される、
本発明の光学位相変化媒体の略断面図を示す。媒体10
0は、ガラス又はポリカーボネート等の透明プラスチッ
クから成る基板102を含む。基板として用いられる他
の材料は、ポリメチルメタクリレート、アモルファスポ
リオレフィン、ポリカーボネート/ポリスチレンのブレ
ンド、エポキシ、ポリカーボネート/モノマーのブレン
ド、及びメチルメタクリレートのブレンドを含む。基板
100の厚さは、好ましくは1.2mmである。任意の
下塗り層103は基板102上に配置される。層103
の好ましい具体例は、ガラス又は他の適切な誘電材料か
ら作製され、その厚さは好ましくは1500から350
0Åである。
【0020】アクティブ層104が層103の上部に配
置される。アクティブ層104はGTS等のカルコゲン
化合物材料から作製される。好ましい具体例において、
層104の厚さは100Åである。
【0021】層104の上部には透明誘電層106が配
置される。誘電層106は7059ガラス又は他の適切
な誘電材料で作製され、その好ましい具体例における厚
さは1750Åである。
【0022】層106の上部に反射層108が配置され
る。反射層108は、アルミニウム、銀又は銅等の金属
材料、あるいは他のより高反射性材料から作製される。 好ましい具体例において、反射層108の厚さは100
0Åである。
【0023】層108の上部には上塗り層110が配置
される。層110の好ましい具体例はガラス又は他の適
切な誘電材料から作製され、その厚さは1mmである。
【0024】媒体100は、各連続層103−108を
基板102上へ蒸着又はスパッタリングすることによっ
て作製される。次に、層108の上部に保護層110が
付着される。層110は層108へ適切な接着剤によっ
て取付けられる。
【0025】実行において、レーザ光は基板102及び
層103を通過し、アクティブ層104に達する。光の
一部は層104で反射され、一部は層104で吸収され
る。残った光は層104及び誘電層106を通過し、反
射層108で反射される。この反射光は、層106及び
104を通って逆戻りした後、層104から直接反射さ
れた光と破壊的に干渉する。層106及び108の材料
及び厚さを選択することによって、1より小さいAr値
が得られる。換言すると、液相及び結晶状態の反射率が
、バルク値及び先行技術の値と逆転する。上記の好まし
い具体例の媒体では、液相及び結晶状態の反射率は、そ
れぞれ60%及び35%である。反射率におけるこの差
異は、標準型ディスクドライブによるデータ検出にとっ
て十分である。同時に、媒体が溶融すると液相状態はよ
り多くの光を反射すると共により少ない光しか吸収しな
くなるので、媒体は温度を自動的に制限することになる
。レーザ光が取り除かれると、媒体は液相状態とほぼ同
一の反射率を有するアモルファス状態へ冷却される。
【0026】図3は異なる吸収比(Ar)における、誘
電層厚に対するアクティブ層厚のグラフを示す。図3で
使用された媒体構造は、ガラス基板、GTSアクティブ
層、7059ガラス誘電層及び1000Å厚のアルミニ
ウム反射層である。任意の下塗り層は存在させなかった
。波長647nmの光が基板を通ってアクティブ層上へ
垂直に入射されると仮定した。アクティブ層及び誘電層
の厚さを系統的に変化させて、各厚さの組合せ毎に比率
Arを計算した。
【0027】図3に示されるArの結果、アクティブ層
が厚くなるほど、液相状態においてより多くの光を吸収
する。Arが1に等しい、アクティブ層の厚さの値と誘
電層の厚さの値とのセットがある。Ar=1のライン上
にある厚さのアクティブ層及び誘電層で構成される構造
は、液相及び結晶状態で同一の吸収率を有する。しかし
ながら、これはコントラストが観察されない領域である
。実行のために最も良い領域は、Arが最小のところで
ある。図2において、薄いアクティブ層及びおよそ16
00Åと1800Åとの中間の厚さの誘電層にとっては
、Arは0.6よりも小さい。その結果、照射スポット
の溶融部分の加熱速度は、周囲の結晶領域の60%より
も遅くなる。これは、溶融領域の加熱速度が結晶領域よ
りも60%増大する従来の構造(Ar=1.5)と対照
的である。
【0028】図3から、もしアクティブ層の厚さを10
0Åと選択すると、Arを最小にするためには誘電層の
厚さは約1750Åでなければならないことがわかる。 液相及び結晶状態の反射率は、それぞれ60%及び35
%である。アモルファス状態の反射率は液相状態の反射
率とほぼ等しい。これらの反射率は、ディスクドライブ
によって実際に行われる検出のために、十分適当である
。これによって、フォーカス、トラッキング及びデータ
検出のために十分な光が反射されることが可能になると
共に、データの書込み及び消去のために非常に高いパワ
ーを必要とすることがなくなる。
【0029】図4は、結晶及び液相の2つの状態におけ
る、誘電層の厚さに対する反射率のグラフを示す。使用
された媒体は、図3に関して記載したものと同一であり
、100Å厚のGTSアクティブ層を有する。誘電層の
厚さが1750Åの点で、液相状態の反射率と結晶状態
の反射率との差異は最大である。
【0030】図5は誘電層の厚さに対するコントラスト
比のグラフを示す。使用した媒体は図4に関して記載さ
れたものと同一である。コントラスト比とは、アモルフ
ァス状態の反射率(RA)から結晶状態の反射率(RX
)を減じた値を、アモルファス及び結晶状態の反射率の
和で除して得られた値のことである。コントラスト比は
、書込みを行われた後のディスクを読み取ることによっ
て決定される。従って、アモルファス状態及び液相でな
い状態が存在する。しかしながら、アモルファス状態の
反射率は液相状態の反射率にほぼ等しい。1750Å誘
電層厚では、最大コントラスト値0.2が得られる。
【0031】図6は誘電層の厚さに対する吸収比(Ar
)のグラフを示す。媒体は、図4に関して記載されたも
のと同様である。
【0032】いくつかの先行技術、例えば、米国特許第
4、216、501号においても、アクティブ層の背後
に誘電層及び反射層が使用されている。しかし、これら
先行技術のデバイスは全て、Ar>1であり、事実、デ
ータを1及びゼロにより良く識別するためにArを最大
にするように設計されている。しかしながら、Arを最
大にすることによって液相状態は結晶状態よりもはるか
に多くの光を吸収するので、先行技術の媒体は、先に論
議した温度に関する問題を持つ。
【0033】これに対して本発明は、Arを最小にする
ためにアクティブ層、誘電層及び反射層の光学的性質を
利用する。本発明のアクティブ層の液相状態は、結晶状
態よりもはるかに少ない光しか吸収しない。これによっ
て温度に関する問題が解決され、より長い寿命を有する
媒体が可能になる。
【0034】誘電層の厚さは、液相状態の結晶状態に対
する光吸収比率(Ar)を最小にするように選択される
。この厚さはλ/2nの整数倍で増加させてもよく(こ
こで、λは波長、nは誘電層106の屈折率である)、
それでもなお光学的効果が得られる(Ar<1)。光学
的干渉によって液相及び結晶状態の反射率をそのバルク
値から逆転させるために十分薄い厚さであるならば、製
造上の問題を満足するようにアクティブ層の厚さを調整
することが可能である。
【0035】本発明は、好ましい具体例で特定された材
料とは異なる材料も対象とする。アクティブ層厚及び誘
電層厚を選択するための手順は同一である。液相及び結
晶状態の光吸収比の計算は、選択された材料の光学定数
を用いて行う。層の厚さはこの比を最小にするように選
択される。反射層には、高反射率を有するどんな鏡面材
料でも使用可能である。例えば、アルミニウム、銀、金
、銅、白金及びクロムなどである。
【0036】図7は、異なる反射層材料毎の、GTSア
クティブ層の厚さに対する最小吸収比のグラフを示す。 媒体は、ガラス基板、GTSアクティブ層、1750Å
厚の7059ガラス誘電層及び1000Å厚の反射層を
有する。銀は最も低いAr値を与える。例えば、アルミ
ニウム反射層を銀で置き換える以外は構造を同一に保つ
と、100Å厚のアクティブ層に対して、より低いAr
値0.41が得られる。溶融状態の加熱速度は、結晶状
態の加熱速度の41%である。
【0037】光学的干渉を生じさせるために適度の透明
性を有する限りは、多くの材料が誘電層として使用可能
である。いくつかの材料は、SiO2 、ZnS,Mg
F2 及びAl2 O3 又はこれらの混合物を含む。
【0038】先行技術媒体のアクティブ層が1740°
Cもの温度に達することに注目した。銀反射板、175
0Å厚の7059ガラス誘電層及び100Å厚のGTS
アクティブ層を有する本発明の構造を用いると、入射ビ
ームのFWHM直径によって決定される縁部の温度が7
25°Cになるときに、溶融スポット中央部における温
度は1015°Cにしか達しない。最高温度が725°
Cに低下したことは非常に重要であり、更に長い媒体寿
命をもたらす。これは、レーザパワーを減少させること
なく、また先行技術と同じ大きなスポットサイズを保持
することなく、達成される。
【0039】図8はアクティブ層上に焦点が合わせられ
たビームスポットの位置に対する温度のグラフを示す。 線150は先行技術媒体(Ar=1.5)を表す。17
40°Cの温度はスポット中央部で得られる。線152
は結晶及び液相状態の反射率が同一(Ar=1.0)で
ある媒体を表す。1450°Cの温度は中央部で得られ
る。線154は本発明の媒体100(Ar=0.6)を
表す。中央部における温度は1015°Cにしか達しな
い。
【0040】図9は、広く参照番号200で示される、
データ記憶システムの略線図を示す。ドライブ200は
本発明のディスク媒体と共に使用されるように設計され
ている。図示されているディスク210は、図2の媒体
100と同様に作製される。
【0041】レーザダイオード220は、レンズのよう
な光学コリメータ222へ光を供給する。平行光は次に
偏光ビームスプリッタ224を通過すると共に、1/4
波長板226及び対物レンズ228を通るように方向付
けられている。対物レンズ228はディスク210上に
光の焦点を合わせる。
【0042】ディスク210から反射された光は、レン
ズ228、1/4波長板226及び偏光ビームスプリッ
タ224を通過して、検出レンズ230へ到達する。レ
ンズ230は光検出器232へリターン光の焦点を合わ
せる。光検出器232は受光した光強度の差異を検出す
る。この差異は、ディスク上に記録されたアモルファス
及び結晶領域に相当する。
【0043】本発明において、アモルファス及び結晶状
態の反射率は先行技術のものと逆転する。検出器232
からの信号は、高速インバータ240を通過する。従っ
て、インバータ240から出てくる最終データ信号は、
先行技術のような通常の位相変化光ディスクドライブか
ら受信されるデータ信号と同様のものである。
【0044】ドライブ200における本発明のディスク
210の利用は、いくつかの利点を有する。書込みノイ
ズは、書込みデータスポットの位置又はサイズ変化の望
ましくない結果である。書込みノイズの1つの原因は、
予測できない温度変動である。これは、レーザパワー又
は媒体の光吸収が変化する結果である。本発明の反転構
造は、書込みノイズをそれほど感知しない。これは、液
相又はアモルファス状態が入射光をあまり多く吸収しな
いので、パワー又は光吸収の所定変動に対して少しの温
度変化(よってスポットサイズ変化)しか経験しないと
いう事実によるものである。
【0045】GeTe又はGeTeSbのようなより急
速に結晶化する材料は、本発明のアクティブ層で使用す
ることができる。液相が到達する最高温度は従来構造ほ
ど高くないので、溶融スポットの冷却速度はより速くな
る。臨界ガラス転移温度へ冷却されて、アモルファス状
態へ急冷される前は、溶融スポットから少ししか熱が拡
散しないはずである。これによって、GeTe又はGe
TeSbのような材料は、急速に結晶化されるよりは、
アモルファス状態へ急冷される。本発明の以前は、これ
らの材料は非常に速く結晶化したので、アモルファス状
態へ変態することができなかった。従って、アクティブ
層で使用されるのに適さなかった。これらの材料を使用
したディスクはより速く回転することができ、より大き
な媒体速度を得ることができる。これによって、データ
を高速で記録することが可能となった。
【0046】本発明の好ましい実施例の詳細を説明した
が、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱
することなく、これらの実施例に修正及び改正が行われ
得ることは当業者にとって明らかに違いない。
【0047】
【発明の効果】本発明の光学記録媒体は、上述のように
、書込みの間に経験する温度が低下するため、改良され
たサイクル寿命を有することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行技術の光学位相変化媒体の略断面図である
【図2】本発明の光学位相変化媒体の略断面図である。
【図3】異なる吸収比における誘電層厚に対するアクテ
ィブ層厚のグラフである。
【図4】本発明の誘電層厚に対する反射率のグラフであ
る。
【図5】本発明の誘電層厚に対するコントラスト比のグ
ラフである。
【図6】本発明の誘電層厚に対する吸収比のグラフであ
る。
【図7】本発明の様々な反射板材料毎の、誘電層厚に対
する最小吸収比のグラフである。
【図8】スポット位置に対する温度のグラフである。
【図9】本発明の媒体を用いるデータ記憶システムの略
線図である。
【符号の説明】
100    光学位相変化媒体 102    基板 103    下塗り層 104    アクティブ層 106    誘電層 108    反射層 110    上塗り層 200    ドライブ 210    ディスク媒体 220    レーザダイオード 222    光学コリメータ 224    偏光ビームスプリッタ 226    1/4波長板 228    対物レンズ 230    検出レンズ 232    光検出器 240    高速インバータ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1の状態と該第1の状態よりも高い
    バルク反射率を持つ第2の状態とを有する材料を含むア
    クティブ層と、媒体上の入射光に対して前記第1の状態
    が前記第2の状態よりも高い反射率を有するような厚さ
    である、前記アクティブ層を被覆する誘電層と、前記誘
    電層を被覆する反射層と、を含む光学記録媒体。
  2. 【請求項2】  前記アクティブ層の一方の面に配置さ
    れる基板を更に含む請求項1記載の光学記録媒体。
  3. 【請求項3】  前記アクティブ層が温度の変化によっ
    て前記第2の状態から前記第1の状態へ転化する請求項
    1記載の光学記録媒体。
  4. 【請求項4】  非結晶状態と結晶状態とを有する材料
    で作製されるアクティブ層と、前記アクティブ層を被覆
    する、実質的に透明な誘電層と、前記誘電層を被覆する
    反射層と、を含む光学記録媒体であって、前記アクティ
    ブ層を通過する光が前記反射層によって反射されると共
    に前記アクティブ層から反射された光と破壊的に干渉す
    るような厚さを前記誘電層が有する結果、前記非結晶状
    態が前記結晶状態よりもより多くの光を反射するような
    光学記録媒体。
  5. 【請求項5】  前記非結晶状態が液相状態である請求
    項4記載の光学記録媒体。
  6. 【請求項6】  基板と、該基板と前記アクティブ層と
    の間に配置される下塗り層と、前記反射層を被覆する上
    塗り層と、を更に含む請求項4記載の光学記録媒体。
  7. 【請求項7】  前記アクティブ層がカルコゲン化合物
    材料を含む請求項5記載の光学記録媒体。
  8. 【請求項8】  前記非結晶状態の吸収率を前記結晶状
    態の吸収率で除した値が約0.6である請求項7記載の
    光学記録媒体。
  9. 【請求項9】  前記誘電層が、前記非結晶状態と前記
    結晶状態との反射率の差異が最大になるような厚さであ
    る請求項4記載の光学記録媒体。
  10. 【請求項10】  前記アクティブ層の厚さが約100
    Åであると共に、前記誘電層の厚さが約1750Åであ
    る請求項4記載の光学記録媒体。
  11. 【請求項11】  前記アクティブ層が(GeTe)8
    5Sn15で作製されると共に、前記誘電層がガラスで
    作製される請求項4記載の光学記録媒体。
  12. 【請求項12】  光学記録媒体を製造するための方法
    であって、非結晶状態と結晶状態とを有する材料から作
    製されるアクティブ層を、基板上へ付着させる工程と、
    前記アクティブ層の非結晶状態が前記アクティブ層の結
    晶状態よりもより多くの光を反射するような厚さを持つ
    誘電層を、前記アクティブ層上へ付着させる工程と、前
    記誘電層上へ反射層を付着させる工程と、を含む光学記
    録媒体製造方法。
  13. 【請求項13】  アクティブ層を付着させる前に、前
    記基板上へ下塗り層を付着させる工程と、前記反射層上
    へ上塗り層を取り付ける工程と、を更に含む請求項12
    記載の光学記録媒体製造方法。
  14. 【請求項14】  前記誘電層の厚さが、前記非結晶状
    態と前記結晶状態との反射率における差異がほぼ最大に
    なるように定められる請求項12記載の光学記録媒体製
    造方法。
  15. 【請求項15】  前記アクティブ層の厚さがほぼ10
    0Åであると共に、前記誘電層の厚さがほぼ1750Å
    である請求項12記載の光学記録媒体製造方法。
  16. 【請求項16】  前記アクティブ層が(GeTe)8
    5Sn15で作製されると共に、前記誘電層がガラスで
    作製される請求項12記載の光学記録媒体製造方法。
  17. 【請求項17】  光学データ記録ディスクドライブシ
    ステムであって、基板、非結晶状態及び結晶状態を有す
    る材料から成ると共に前記基板を被覆するアクティブ層
    、前記アクティブ層を被覆する誘電層、及び前記誘電層
    を被覆する反射層を含むと共に、前記結晶状態よりも前
    記非結晶状態がより多くの光を反射するように前記誘電
    層の厚さが定められている記録媒体と、平行化された第
    1の光ビームを生成するための光発生手段と、前記第1
    の光ビームを前記媒体へ方向付けるための光透過手段と
    、前記第1の光ビームと前記媒体から反射された光ビー
    ムとを受光すると共に、前記反射ビームから前記第ビー
    ムを分離するための光分離手段と、前記光分離手段から
    前記反射された光ビームを受光すると共に、それに応答
    するデータ信号を発生するための光検出手段と、を含む
    光学データ記録ディスクドライブシステム。
  18. 【請求項18】  前記光検出手段へ接続された、前記
    データ信号を反転するためのインバータを更に含む請求
    項17記載の光学データ記録ディスクドライブシステム
  19. 【請求項19】  前記光透過手段及び光分離手段が、
    偏光ビームスプリッタ、1/4波長板及びレンズを含む
    請求項17記載の光学データ記録ディスクドライブシス
    テム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6723410B2 (en) 2000-06-16 2004-04-20 Mitsubishi Chemical Corporation Optical recording medium
KR100854953B1 (ko) * 2001-04-12 2008-08-28 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 재기록가능한 광학 데이터 저장매체와 이 매체의 용도

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5424106A (en) * 1992-04-17 1995-06-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium and method of designing its structure
DE4302118A1 (de) * 1993-01-27 1994-07-28 Jenoptik Jena Gmbh Anordnung zum Aufzeichnen, Speichern und Auslesen von Mikrostruktur-Informationen
JP2850754B2 (ja) * 1994-05-20 1999-01-27 日本電気株式会社 相変化型光ディスク

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61273756A (ja) * 1985-05-29 1986-12-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光デイスク
JPH0233738A (ja) * 1988-07-22 1990-02-02 Fujitsu Ltd 光ディスク媒体

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718053A (en) * 1984-11-09 1988-01-05 Hitachi, Ltd. Optical information apparatus and method of recording and erasing information
EP0212336B1 (en) * 1985-08-15 1990-11-28 International Business Machines Corporation A method of optical recording
JPS6479973A (en) * 1987-09-21 1989-03-24 Sharp Kk Digital signal reproducing device
JP2512087B2 (ja) * 1988-06-24 1996-07-03 株式会社日立製作所 光記録媒体および光記録方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61273756A (ja) * 1985-05-29 1986-12-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光デイスク
JPH0233738A (ja) * 1988-07-22 1990-02-02 Fujitsu Ltd 光ディスク媒体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6723410B2 (en) 2000-06-16 2004-04-20 Mitsubishi Chemical Corporation Optical recording medium
KR100854953B1 (ko) * 2001-04-12 2008-08-28 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 재기록가능한 광학 데이터 저장매체와 이 매체의 용도

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