JPH0432024A - 書換型フォトクロミック光ディスク再生装置 - 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】 技術分野 本発明は、フォトクロミック記録層を有するいわゆる書
換型フォトクロミック光ディスクから情報を読取り再生
する再生装置に関する。

背景技術 情報の記録、再生、消去が可能な書換型の光ディスク（
ＥＤＲＡＷ）として、磁性合金薄膜の磁気光学的効果を
利用した光磁気ディスクや、合金薄膜の結晶状態の変化
を利用した相変化型光ディスクが知られている。最近、
これら光ディスクより高い密度の記録をなし得るフォト
クロミック材料薄膜を用いた書換型フォトクロミック光
ディスクが開発されつつある。

フォトクロミック材料は光に反応して例えば着色、消色
を繰返す物質であり、ある波長の光を吸収すると安定状
態から準安定状態に変化して着色し、準安定状態におい
て他の波長の光あるいは熱を吸収すると再び元の安定状
態に戻って消色する物質である。この様な光の照射によ
って分子量を変えることなく吸収スペクトルの異なる複
数の状態を可逆的に生成するフォトクロミズム現象を利
用して、フォトクロミック材料を記録層としてレーザビ
ームにより情報の記録、再生、消去が可能な光ディスク
の記録再生方式か得られる。

フォトクロミック材料は有機または無機のものがあるが
、有機材料としては、例えばチオインジゴのような光に
よる異性化反応を用いるもの・や、開環及び閉環反応、
酸化還元反応等を用いるスピロピラン、フルギド等があ
る。

例えば有機フォトクロミック材料のジアリールエテン化
合物を含むフォトクロミック記録層からなる書換型光デ
ィスクは、第５図に示すように、安定状態から準安定状
態に変化する２つの光波長吸収特性ａおよびｂを有する
。安定状態のフォトクロミック記録層はその光波長吸収
特性曲線ａの波長３００ｎｍ付近でピークを示す第１吸
収波長帯域を有している。

このフォトクロミック記録層に第１波長の光として波長
４２０ｎｍの適度な強度の光を照射するとこれは準安定
状態となり、この準安定状態ではその光波長吸収特性曲
線すの波長３００ｎｍ付近のピークが低くなり、波長５
２Ｏｎｍ付近及び３５５ｎｍ付近でピークを示す第２吸
収波長帯域を有するようになる。

次に、第２波長の光として準安定状態のフォトクロミッ
ク記録層の第２吸収波長帯域における波長５２０ｎｍの
適度な強度の光を照射すると、安定状態に戻る。

この光ディスクの消去は、対物レンズ等の光学系を介し
て波長５２０ｎｍの消去レーザビームをスポット状に記
録層に与え、積極的に異性化反応を生ぜしめ、安定状態
をトラックに沿って形成して行なわれる。

この光ディスクへの情報の書き込みは、同様に波長４２
０ｎｍの書込レーザビームを安定状態トラックに沿って
スポット状に与え、積極的に異性化反応を生ぜしめ、安
定状態トラックにおいて第２吸収波長帯域を有する色調
変化又は屈折変化した準安定状態のビットの列を形成し
て行なわれる。

この光ディスクからの情報の読取りはこれら消去及び書
込レーザビームとは別の波長の読取レーザビームを照射
して記録されたビット列を読み出すことで行なわれる。

しかしながら、この方式で記録再生する場合には書込、
読取及び消去レーザビームの３本が必要となり、光の波
長を任意に変化させることが容易でない段階ではピック
アップの構成が複雑になる。

また、読取レーザビームは消去レーザビームとは別の波
長の低レベルのレーザビームであるものの、フォトクロ
ミック記録層は読取レーザビームを照射する度に光エネ
ルギーを吸収して徐々に反応して安定状態から準安定状
態に変化し、光ディスクに形成されたビットが次第に消
滅する。さらに、光ディスクの情報の再生においては、
常にトラック上にレーザビームを照射してトラッキング
サーボやブリアドレス信号の読取りをなすことが不可欠
であるので、光ディスクに形成されたビットがいっそう
消滅しやすい。

発明の概要 ［発明の目的コ 本発明の目的は、繰り返し読取りを行っても記録された
情報の劣化の少ない書換型フォトクロミック光ディスク
を提供することにある。

［発明の構成］ 本発明の書換型フォトクロミック光ディスク再生装置は
、第１吸収波長帯域内の第１波長を吸収して安定状態か
ら第２吸収波長帯域を有する準安定状態へ変化し、前記
第２吸収波長帯域内の第２波長の光を吸収して前記準安
定状態から前記安定状態へ変化するフォトクロミック記
録層からなる書換型フォトクロミック光ディスクから情
報を読取り再生する再生装置であって、 前記第１波長のレーザビームを発生させる第１光源と、 前記第２波長のレーザビームを発生させる第２光源と、 前記第１及び第２光源から発せられた前記第１及び第２
のレーザビームを重畳してこれらを前記フォトクロミッ
ク記録層上に照射するレーザビーム照射手段と、 前記フォトクロミック記録層から反射する前記第１及び
第２波長のレーザビームの少なくとも一方を受光してそ
の強度に対応する信号を出力する受光手段とからなるこ
とを特徴とする。

［発明の作用］ この構成によれば、書き込み反応と消去反応とが平衡状
態となるように２波長の書き込み及び消去レーザビーム
を重畳し好ましくは同一ビーム径にして読み取りレーザ
ビームとするので、書き込まれている準安定状態及び安
定状態を維持しつつ、少なくとも一方の反射レーザビー
ム強度を検出することによりて記録された情報を読み取
ることができる。

実施例 以下、本発明の実施例について図を参照しつつ説明する
。

第１図は、書換型フォトクロミック光ディスク再生装置
の概略を示す。該装置は、有機フォトクロミック記録層
を有する書換型フォトクロミック光ディスク１１の情報
を読み取る読取ピックアップを有し、該読取ピックアッ
プは第ル−ザ１３及びハーフミラ−１４と、第２レーザ
１５及びハーフミラ−１６と、光電変換素子１７とを備
え、該装置は制御回路１８をも備えている。

まず、有機フォトクロミック記録層を有する書換型フォ
トクロミック光ディスク１１は、スピンドルモータ（図
示せず）によって回転駆動され、スピンドルサーボによ
って所定速度に制御される。

この書換型フォトクロミック光ディスク１１は、第２図
に示す如く有機フォトクロミック材料を含んだフォトク
ロミック記録層２を透明な基板１上に薄膜として形成し
、この記録層２の上にアルミニウムなどからなる反射層
３を薄膜で形成しこれを保護層４で保護して作製する。

基板１の主面上にはトラッキングの為の案内溝、データ
の書込みあるいは読出しを制御するためのプリピット、
ブリアドレス５が予め形成され、レーザビーム６は基板
１側から照射される。

この光ディスクのフォトクロミック記録層は第５図に示
す吸収スペクトル特性を有するジアリールエテン誘導体
からなる。すなわち、ジアリールエテン誘導体のフォト
クロミック現象においては、波長４２０ｎｍの第１波長
の光を吸収した時その強度に略比例して第１吸収波長帯
域ａを有する安定状態から第２吸収波長帯域すを有する
準安定状態へ変化する（書き込み反応）のに要する第１
反応速度と、第２吸収波長帯域すにおいて吸収される波
長５２０ｎｍの第２波長の光を吸収した時その強度に略
比例して準安定状態すから安定状態ａへ変化する（消去
反応）のに要する第２反応速度とが存在する。波長４２
０ｎｍの第１波長のレーザビームは書き込みレーザビー
ムとして、波長５２０ｎｍの第２波長のレーザビームは
消去レーザビームとしてそれぞれ用いられる。

第１図の装置の第ル−ザ１３は第１波長のレーザビーム
を発生させ、第２レーザ１５は第２波長のレーザビーム
を発生させる。

第ル−ザ１３から導出された第ル−ザビームは、適当な
ビーム整形光学系（図示せず）を介して円形断面のレー
ザビームになされ、ハーフミラ−１４で反射され、フォ
ーカスサーボによりスポット状に収束され所定径のピッ
トを光ディスク１１のトラック上に形成し、トラッキン
グサーボにより該光スポットをトラック上に追従せしめ
られる。

第２レーザ１５から導出された第２波長のレーザビーム
も、同様に適当なビーム整形光学系（図示せず）を介し
て第ル−ザビームと同一径の円形断面のレーザビームに
なされ、ハーフミラ−１６で反射され、フォーカスサー
ボにより収束され第ル−ザビームと同一径のピットを光
ディスク１１のトラック上に形成し、トラッキングサー
ボにより該光スポットをトラック上に追従せしめられる
。

図示しないがフォーカスサーボ及びトラッキングサーボ
の両機構はそれぞれのレーザビームに対して共用されて
いる。すなわち、第１及び第２レーザから発せられた第
１及び第２波長レーザビームを重畳してこれらをフォト
クロミック記録層上に照射して同一直径のピットを形成
するようになされている。

ここでハーフミラ−１６は例えば波長５０００ｍを越え
る光を透過しこれ以下波長のレーザビームを遮断するダ
イクロイックミラーが用いられている。光ディスクのフ
ォトクロミック記録層における記録されたピット列に応
じた第２吸収波長帯域すで吸収される第２波長５２０ｎ
ｍの反射光の変化のみを光電変換素子１７へ伝えるため
である。

光ディスク１１のトラック上のピットにより変調された
両反射ビーム光はハーフミラ−１４を通過し、第２’ｍ
長５２０ｎｍの反射光のみがハーフミラ−１６を通過し
光電変換素子１５に至る。光電変換素子１５は、吸収し
た反射光量に応じたレベルの電気信号を出力する。この
電気信号は、フォーカスサーボ回路、トラッキングサー
ボ回路、信号再生回路、ブリアドレス読取回路等に供給
され処理される。

ここで、フォトクロミック記録層においては、第３図に
示すように、書き込み反応における第１波長４２０ｎｍ
のレーザビームを吸収した時その強度と現れる第２吸収
波長帯域すの波長５２０ｎｍにおける吸収率の増加とは
略比例増加している。

また、第４図に示すように、消去反応における第２波長
５２０ｎｍのレーザビームを吸収した時その強度と消滅
する第２吸収波長帯域すの波長５２０ｎｍにおける吸収
率とは略比例減少している。

したがって、第３図及び第４図の両者から明らかなよう
に、第１及び第２波長４２０ｎｍ及び５２０ｎｍのレー
ザビームを、読み取り動作時において第２吸収波長帯域
すの波長５２０ｎｍにおける吸収率が等しくなる破線Ｃ
のレベルの強度に設定すれば書き込み及び消去反応が平
衡となる。すなわち、書き込み反応の安定状態から準安
定状態へ変化する第１反応速度と、消去反応の準安定状
態から安定状態へ変化する第２反応速度とが等しくなる
のである。

したがって、制御回路１８が書き込み及び消去反応が平
衡となるように第１及び第２波長レーザビームの強度を
制御すれば、読み取り動作の状態においても、書き込ま
れている準安定状態及び安定状態を維持させることがで
きる。また、制御回路１８を設けなくとも予め第１及び
第２波長レーザビームの強度をフォトクロミック記録層
に対応して設定すれば、読み取り動作の状態の書き込ま
れている準安定状態及び安定状態を一定に維持させるこ
とができる。

なお、例では再生装置としたが、かかる読取ピックアッ
プを消去時に第１レーザ１３をＯＦＦとして第２波長５
２０ｎｍのレーザビームのみを適度な強度で照射すれば
消去ピックアップとしても用いられ得、読取ピックアッ
プのトラック移動方向後方に、第１波長４２０ｎｍのレ
ーザビームのみを所定信号で明滅させて適度な強度で照
射する書き込みピックアップを備えれば書換型フォトク
ロミック光ディスク記録再生装置とすることができる。

実施例では第１波長４２０ｎｍ及び第２波長５２０ｎｍ
のレーザビームを発するレーザ装置を用いたが、フォト
クロミック記録層をジアリールエテン誘導体とする場合
は、さらに第１及び第２波長レーザビームとしてはそれ
ぞれ３９０〜４５０ｎｍ及び５００〜５６０ｎｍの範囲
の波長のレーザ装置を用い得る。フォトクロミック記録
層をジアリールエテン誘導体の他の物質にする場合は、
他の第１及び第２波長のレーザビームをを用い得る。

発明の効果 本発明の書換型フォトクロミック光ディスク再生装置に
よれば、第１波長書き込みレーザ光源と、第２波長消去
レーザ光源と、第１及び第２レーザビームを重畳してこ
れらを光ディスク上に照射して同一直径のピットを形成
し、反射するレーザビームの少なくとも一方を受光して
その強度に対応ので、フォトクロミック記録層の書き込
まれている準安定状態及び安定状態を維持するゆえに繰
り返し読取りを行っても記録された情報の劣化を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は書換型フォトクロミック光ディスク再生装置の
概略図、第２図は書換型フォトクロミック光ディスクの
拡大部分断面図、第３図は書き込み反応における第１波
長４２０ｎｍのレーザビームを吸収した時その強度に対
する現れる第２吸収波長帯域すの波長５２０ｎｍにおけ
る吸収度の変化を示すグラフ、第４図は消去反応におけ
る第２波長５２０ｎｍのレーザビームを吸収した時その
強度に対する消滅する第２吸収波長帯域すの波長５２０
ｎｍにおける吸収度の変化を示すグラフ、第５図は安定
状態および準安定状態のフォトクロミック記録層の光波
長吸収特性を示すグラフである。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・基板 ２・・・・・・フォトクロミック記録層３・・・・・・
反射層 ４・・・・・・保護層 ５・・・・・・案内溝 ６・・・・・・レーザビーム １１・・・・・・書換型フォトクロミック光ディスク１
３・・・・・・第ル−ザ １４．１６・・・・・・ハーフミラ− １５・・・・・・第２レーザ １７・・・・・・光電変換素子 １８・・・・・・制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１吸収波長帯域内の第１波長を吸収して安定状態から
   第２吸収波長帯域を有する準安定状態へ変化し、前記第
   ２吸収波長帯域内の第２波長の光を吸収して前記準安定
   状態から前記安定状態へ変化するフォトクロミック記録
   層からなる書換型フォトクロミック光ディスクから情報
   を読取り再生する再生装置であって、 前記第１波長のレーザビームを発生させる第１光源と、 前記第２波長のレーザビームを発生させる第２光源と、 前記第１及び第２光源から発せられた前記第１及び第２
   のレーザビームを重畳してこれらを前記フォトクロミッ
   ク記録層上に照射するレーザビーム照射手段と、 前記フォトクロミック記録層から反射する前記第１及び
   第２波長のレーザビームの少なくとも一方を受光してそ
   の強度に対応する信号を出力する受光手段とからなるこ
   とを特徴とする書換型フォトクロミック光ディスク再生
   装置。