JPH05234078A

JPH05234078A - 情報の記録・再生方法

Info

Publication number: JPH05234078A
Application number: JP4033159A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Miyauchi; 靖宮内; Motoyasu Terao; 元康寺尾; Shigenori Okamine; 成範岡峯
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1992-02-20
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】エネルギビームの照射によって情報を記録する
相変化型光ディスクにおいて、短時間で記録を行なう方
法を得る。【構成】ディスクを高速で回転させながら、記録膜に第
１の照射用のビームスポット７で結晶の核形成を行ない
第２の照射用のビームスポット８で結晶成長をさせて記
録を行なう。【効果】短時間で、従来と同程度のレーザパワーで記録
が行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光等の記録用ビー
ムによって、たとえば映像や音声などのアナログ信号を
ＦＭ変調したものや、たとえば電子計算機のデータや、
ファクシミリ信号やディジタルオーディオ信号などのデ
ィジタル情報を、高速に記録することが可能な情報の記
録・再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】結晶−非晶質間の相変化に伴う反射率差
を利用して情報の記録を行う相変化型光記録媒体に記録
を行う場合、まず、記録膜を予め一様な結晶状態にして
いた（初期化）。そして、たとえば特開昭52−50702 号
公報に示されたように、記録膜上にレーザビームスポッ
トを充分収束させて、記録膜が溶ける高いパワーを短時
間照射し、急熱急冷によって記録膜を非晶質に近い状態
とすることにより情報の記録を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近になって大量の情
報に対応するため、記録媒体の大容量化や情報の高速書
き込みが必要になってきた。光ディスクの場合、ディス
クの回転数を上げることにより情報の書き込み速度を速
くすることができる。しかし、ディスクの回転数が速く
なるため、従来と同じレーザパワーでは確実に非晶質化
することが難しい。そこで、従来よりも記録感度の良い
ディスクを用いるか、確実に非晶質記録を行うために高
出力レーザを用いる方法が考えられる。しかし、前者の
場合には、新しい記録用部材を開発する必要があり、ま
た後者の方法では、記録装置が高額になってしまう可能
性がある。

【０００４】本発明の目的は、従来の記録用部材を用い
ても高速に情報の書き込みが行える情報の記録・再生方
法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術におけ
る問題点を解決するために、本発明ではパルス変調され
たレーザ光の照射（以下第１の照射）と一定パワーのレ
ーザ光の照射（以下第２の照射）の二つの光照射を行う
ことにより記録を行う。第１の照射では、高線速のため
従来と同程度のレーザパワーでの記録では、記録膜の非
晶質化はもちろん結晶化もされず、記録膜中の結晶核の
形成のみが行われる。この状態ではレーザ光が照射され
た記録面の反射率変化はほとんどない。しかし、上記第
２の照射を行うことにより、第１の照射で形成されてい
た結晶核が成長し確実な結晶となる。これにより第１の
照射が行われた場所の反射率は上昇し、情報に応じた記
録点が形成される。

【０００６】ここでの第２の照射は、レーザの連続光
（ＤＣ光）照射が好ましい。特に第１の照射が行なわれ
た場所を確実に結晶化させるため、記録トラック方向に
長いレーザビームスポットを用いて照射を行うのが好ま
しい。そして、第１の照射と第２の照射をディスクが１
回転する間に行なうのが好ましい。また、ディスクを高
速回転させながら第１の照射を行なった後、第２の照射
として短時間の内に紫外線を瞬間的に照射するフラッシ
ュ光照射を行なうことにより、ディスク１枚を短時間の
うちに記録することができる。本発明での第２の照射
は、第１の照射が行なわれていない場所の状態が大きく
変化しない条件で行なう。すなわち、第１の照射が行な
われていない場所は第２の照射により結晶化などによる
反射率変化がほとんどない。第１の照射と第２の照射と
を異なるレーザビームを用いて行なっても良い。

【０００７】本発明に用いる記録用部材は、Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ系記録膜を用いた記録用部材が好ましいが他の組
成の記録用部材に対しても有効である。

【０００８】

【作用】本発明に用いた記録膜は、たとえばＧｅ，Ｔｅ
及びＳｂを主成分とする薄膜を、複数の蒸発源からの回
転蒸着によって形成した場合、蒸着直後にはＧｅ，Ｔｅ
及びＳｂがうまく結合していない場合が多い。また、ス
パッタリングによって形成した場合も原子配列が極めて
乱れた状態になる。このような状態の記録膜は結晶化し
にくい状態であり、たとえば、高速回転中この膜に第１
のレーザ照射を行ったとしても記録膜を結晶化すること
ができない。すなわち、従来と同じ程度のレーザパワー
の照射では、高速回転のため記録膜の温度を結晶化する
温度まで上昇させることができず、結局結晶核が形成さ
れるのみである。

【０００９】このような状態の記録膜に、レーザビーム
の形状がビームの進行方向に長くなっている長円のレー
ザビームスポットを照射すると、第１の照射が行われて
いない場所の状態はほとんど変化せず、第１の照射によ
り結晶核が形成されていた場所は結晶核が成長して確実
な結晶となる。このため、情報に応じた反射率変化が得
られる。

【００１０】ここで、ディスクが一回転する間に第１の
照射と第２の照射を行う方が、記録を行う時間を短くで
きるため好ましい。

【００１１】また、最初に高速回転させながらディスク
全面に情報に応じた第１の照射のみを行い、その後、デ
ィスク全面に第２の照射として短時間の内に紫外線を瞬
間的に照射するフラッシュ光照射を行ない、第１の照射
が行われた場所を結晶化することにより、ディスク１枚
を短時間のうちに記録することもできる。ここでのフラ
ッシュ光照射は、第１の照射が行われた場所のみが結晶
化するようなパワーで行う。

【００１２】このように本発明では第１の照射と第２の
照射の両者を行うことで記録が完了する。記録媒体とし
ては、ディスク状のみならず、カード状などの他の形態
の記録媒体にも適用可能である。

【００１３】

【実施例】

〈実施例１〉以下、本発明の実施例を図１ないし図３に
より説明する。図１は、本実施例に用いたディスクの構
造断面図の一例を示したものである。まず、案内溝（ト
ラック）を有する直径１３cm，厚さ１.２mm のポリカー
ボネート基板１上に、マグネトロンスパッタリング法に
よって厚さ約１００ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ₂保護層２を
形成した。次にＺｎＳ−ＳｉＯ₂保護層２上にＧｅ₁₃Ｓ
ｂ₃₀Ｔｅ₅₇の組成の記録膜３を約２０ｎｍの膜厚に形成
した。次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂中間層４を約２２０ｎｍ
の膜厚に形成した。更に、この上にＮｉ−Ｃｒ反射層５
を約１００ｎｍ形成した。これらの膜形成は同一スパッ
タリング装置内で、順次、行った。その後、この上に紫
外線硬化樹脂層６を介して、同じ構造のもう一枚のディ
スクとの密着貼りあわせを行った。

【００１４】このようにして作製したディスクへの記録
は次のようにして行った。まず、このディスクを５４０
０rpm で回転させ、記録トラック上に２ｍＷの半導体レ
ーザ光（波長６７０ｎｍの連続光：円形ビームスポッ
ト）を照射し、自動焦点合わせを行った。そして記録を
行う場所にレーザビームを移動させその場所にトラッキ
ングを行った。この状態を保ったまま、図２に示したよ
うな情報信号に対応したレーザパワーを照射した（第１
の照射）。ここではピークパワーを８ｍＷとした。この
パワーでは、記録膜を結晶化する温度まで上昇させるこ
とはできず、結晶核が形成されるのみとなる。このと
き、第１の照射が行われた場所は反射率変化をほとんど
伴わない。

【００１５】本実施例では、図３に示したように、第２
の照射用ビームスポット８（波長８３０ｎｍの半導体レ
ーザからの光ビームを集光）を第１の照射用のビームス
ポット７から時間的に少し遅れて配置し、第１の照射が
行われた後に第２の照射を行った（第１の照射用ビーム
スポット７と第２の照射用ビームスポット８との距離は
約２０μｍ）。この第２の照射用のビームスポット８
は、記録トラック方向の長さが約５μｍと長い長円スポ
ットとした。本実施例では、ピークパワーを８ｍＷとす
ることにより、第１の照射が行われていない場所はその
ままで、第１の照射が行われていた場所は結晶成長が起
こり反射率変化が生じた。ゆえに、第１の照射と第２の
照射を行うことにより、記録ができたことになる。な
お、本実施例では、ディスク１回転で第１の照射と第２
の照射を行ったが、必ずしもこの限りでない。

【００１６】また、本実施例では第１の照射用のビーム
と第２の照射用のビームとを別々のレーザで行なった
が、同一のレーザで形成しても良い。

【００１７】第２の照射用のビームを光学系中の円筒型
レンズを光学系外に移動させてディスク上で円形光スポ
ットとし、連続光で記録膜を非晶質化して情報を消去
し、上記の方法で情報を再書き込みしても良い。

【００１８】〈実施例２〉本実施例では、実施例１と同
様の構造のディスクを用いた。まず、ディスクを５４０
０rpm で回転させ、記録トラック上に２ｍＷの半導体レ
ーザ光（波長７８０ｎｍの連続光：円形ビーム）を照射
し、自動焦点合わせを行った。そして記録を行う開始場
所にレーザビームを移動させその場所にトラッキングを
行った。次に、まず連続レーザ光を照射してディスクを
初期結晶化させ、さらに強い連続レーザ光を照射して非
晶質化させた。そして次に、図２に示したような情報信
号に対応したレーザパワーを照射し（第１の照射）、デ
ィスクの内周から外周方向に向かって記録を行なった。
ここではピークパワーを１１ｍＷとした。このパワーで
は、記録膜を結晶化する温度まで上昇させることはでき
ず、結晶核が形成されるのみとなる。このとき、第１の
照射が行われた場所は反射率変化をほとんど伴わない。

【００１９】本実施例では第２の照射を、短時間の内に
可視光を含む紫外線を瞬間的に照射するフラッシュ光照
射により行なった。ここでは発光時間が約２ｍｓと短い
Ｘｅフラッシュランプを用いた。第１の照射が行われた
場所のみを結晶化させるため、本実施例では、約２ジュ
ール／平方cmの条件でフラッシュ光照射した。一旦ディ
スクに第１の照射のみを行なっておけば、フラッシュ光
照射によりディスク１枚を短時間のうちに記録すること
ができる。

【００２０】ここで、フラッシュ光照射は、ディスクを
固定した状態で行なっても良いし、ディスクをゆっくり
回転させながら行なっても良い。あるいは多数のディス
クを同時に平行移動させながら行っても良い。ディスク
の両面から同時に行えばさらに好ましい。このような方
法は、画像のようなデータを短時間でディスク１枚に記
録する場合に適している。

【００２１】７００rpm 程度の低い回転数で低いパワー
のレーザ光で結晶核を形成した後、フラッシュ光を照射
する方法も可能である。この場合は、低パワーのレーザ
が使えるという長所がある。回転数を下げて連続レーザ
光を照射し、記録膜を融解・非晶質化して情報を消去
し、上記と同様にして再記録することもできる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、ディスクを高速で回転
させながら、記録膜に第１の照射で結晶の核形成を行な
い、第２の照射で結晶成長を行なうことにより記録を行
なったため、短時間で記録が行なえ、かつ、従来と同程
度のレーザパワーで記録が行なえた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のディスクの断面図。

【図２】レーザパワーの時間的推移の説明図。

【図３】第１の照射用のビームと第２の照射用のビーム
との位置関係を示す説明図。

【符号の説明】

１，１′…ポリカーボネート基板、２，２′…ＺｎＳ−
ＳｉＯ₂保護層、３，３′…Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系記録
膜、４，４′…ＺｎＳ−ＳｉＯ₂保護層、５，５′…Ｎ
ｉ−Ｃｒ反射層、６…接着層、７…第１の照射用ビーム
スポット、８…第２の照射用ビームスポット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡峯成範東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エネルギビームの照射によって情報を記録
する相変化型光ディスクにおいて、情報に応じてパルス
変調されたレーザ光を照射し、その後、一定パワーのレ
ーザ光を照射することにより情報を記録することを特徴
とする情報の記録・再生方法。
【請求項２】請求項１において、記録トラック方向に長
いレーザビームスポットにより一定パワーのレーザ光の
照射を行う情報の記録・再生方法。
【請求項３】請求項１において、前記ディスクが１回転
する間に前記パルス変調されたレーザ光の照射と前記一
定パワーのレーザ光の照射を行う情報の記録・再生方
法。
【請求項４】エネルギビームの照射によって情報を記録
する相変化型光ディスクにおいて、情報に応じてパルス
変調されたレーザ光を照射し、その後、光線を瞬間的に
照射するフラッシュ光照射により記録を行うことを特徴
とする情報の記録・再生方法。
【請求項５】請求項１または４において、Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｔｅ系記録膜を用いた情報の記録・再生方法。