JPH07156547A

JPH07156547A - 光メモリ、情報記録方法およびその装置、情報再生方法およびその装置、情報記録および再生方法ならびにその装置

Info

Publication number: JPH07156547A
Application number: JP5310205A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Nishida; 亮一西田; Shinichi Kawasaki; 真一川崎; Takeshi Fujiki; 剛藤木; Yoshiyuki Yamada; 良行山田; Masakazu Yokoo; 雅一横尾; Koji Kawada; 浩二川田
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-20

Abstract

(57)【要約】【目的】構造が簡単で、且つ青色〜紫外域の短波長光源
に対応して、高密度の記録を実現し得る光記録媒体を提
供することを主な目的とする。【構成】１．基板上にポリシランの薄膜を備えたことを特徴とす
る光メモリ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光メモリ（光ディス
ク、光カードなど）、光ディスクを記録媒体とする情報
記録方法およびその装置、情報再生方法およびその装
置、情報記録および再生方法ならびにその装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、光メモリとしては、光ディスクお
よび光カードが実用化され、情報・通信分野、医療関連
分野、家庭内娯楽用などにおける記録媒体として使用さ
れている。これら光メモリにおける記録形態として、光
ディスクには、再生専用形式、追記形式および書換形式
の３種類があり、一方、光カードには、再生専用形式お
よび追記形式の２種類があり、それぞれの記録形態に応
じた用途に用いられている。

【０００３】このように光メモリが普及してきた背景に
は、技術の進歩により、大容量記録（または高密度記
録）が可能になったことが挙げられる。この様な大容量
記録乃至高密度記録を可能にした技術の進歩には、記録
・再生用光源としてのコンパクトな半導体レーザの開
発、高性能の記録媒体の実用化などがある。特に、半導
体レーザに関しては、記録再生波長として赤外〜近赤外
域波長を使用することにより、μｍオーダーの径で記録
媒体に情報を記録することができるようになっている。

【０００４】しかしながら、当該分野においては、より
高密度で情報を記録することができる新しい技術の開発
が求められている。より高密度な記録情報を実現するた
めの方法として、記録再生波長として現用の赤外〜近赤
外域波長よりもさらに短い波長を用いる方法が考えられ
る。即ち、記録径は波長程度であるので、波長が１／２
になれば、記録密度は４倍に向上することを利用する方
法である。

【０００５】そのためには、より短波長でコンパクトな
光源、およびその短波長程度の記録径を物理的に実現で
きる記録媒体を開発する必要がある。

【０００６】現在、短波長光源としては、波長４００ｎ
ｍ程度の青色光源が開発されつつあり、また非線形光学
材料を用いる高調波発生用小型レーザの研究も行われて
おり、やがては、例えばＹＡＧレーザの４倍高調波（波
長２６６ｎｍ）などの紫外領域のコンパクトな光源も出
現するものと期待されている。

【０００７】一方、より高密度な記録ができる光メモリ
の開発も必要である。この様な光メモリによれば、例え
ば、光ディスクの小型化が可能となり（現在３０ｃｍビ
デオディスクに記録されている情報をコンパクトディス
ク並みの１２ｃｍビデオディスクに記録することが可能
となる）、また、磁気ディスクを上回る大記録容量の記
録媒体が得られるものと期待されている。

【０００８】しかしながら、上記の様な青色〜紫外域の
短波長光源に対応する記録媒体は、一部で研究が行われ
ている程度であり、実用化には程遠い段階にある。

【０００９】現在研究されているこの様な記録媒体とし
ては、例えば、光磁気タイプのものとして、（１）Ｐｔ
−Ｃｏ、（２）液晶性アゾ染料側鎖型高分子、（３）複
合フィルム（液晶高分子＋液晶＋光応答高分子）などが
あるものの、いずれにも問題点が存在する。即ち、
（１）は、キュリー温度が高く、（２）および（３）
は、液晶駆動用電極が必要であり、さらに（３）は、材
料としても多層構造であるため、製造コストが高いなど
の問題点がある。従って、現用の赤色〜近赤外線領域の
光メモリと比較して、記録媒体としての特性がより向上
し、かつ構造が単純な光記録媒体が求められている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、構造が簡単
で、且つ青色〜紫外域の短波長光源に対応して、高密度
の記録を実現し得る光記録媒体を提供することを主な目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の様な
従来技術の問題点に留意しつつ、青色〜紫外領域におけ
る高密度記録ができ、記録材として単純な構造を有する
高密度光メモリを得るべく研究を重ねた結果、ポリシラ
ン、ポリゲルマンまたはシラン−ゲルマン共重合体（以
下においては、特に必要でない限り、ポリシランを以て
代表させる）を使用する場合には、その目的を達成し得
ることを見出した。

【００１２】即ち、本発明は、下記の光メモリ、情報記
録方法およびその装置、情報再生方法およびその装置、
情報記録および再生方法ならびにその装置を提供するも
のである。

【００１３】１．基板上にポリシランの薄膜を備えたこ
とを特徴とする光メモリ。

【００１４】２．光メモリが、光メモリディスクである
上記項１に記載の光メモリ。

【００１５】３．光メモリが、光メモリカードである上
記項１に記載の光メモリ。

【００１６】４．上記項１に記載の光メモリにポリシラ
ンの性状を変化させる波長域の光を照射して情報の記録
（書き込み）を行なうことを特徴とする情報記録方法。

【００１７】５．情報を予め記録した上記項１に記載の
光メモリにポリシランの性状を変化させない波長域の光
を照射して、記録情報を再生( 読み出し) することを特
徴とする情報再生方法。

【００１８】６．情報を予め記録した上記項１に記載の
光メモリにポリシランの性状を変化させない強度の光を
照射して、記録情報を再生( 読み出し) することを特徴
とする情報再生方法。

【００１９】７．上記項１に記載の光メモリを情報媒体
とし、ポリシランの性状を変化させる波長域の光を照射
する機構を備えた情報記録装置。

【００２０】８．情報を予め記録した上記項１に記載の
光メモリを情報媒体とし、ポリシランの性状を変化させ
ない波長域の光を照射する機構を備えた情報再生装置。

【００２１】９．情報を予め記録した上記項１に記載の
光メモリを情報媒体とし、ポリシランの性状を変化させ
ない強度の光を照射する機構を備えた情報再生装置。

【００２２】１０．上記項１に記載の光メモリにポリシ
ランの性状を変化させる波長域の光を照射して情報の記
録（書き込み）を行なうとともに、ポリシランの性状を
変化させない波長域の光を照射して、記録情報を再生(
読み出し) することを特徴とする情報記録および再生方
法。

【００２３】１１．上記項１に記載の光メモリにポリシ
ランの性状を変化させる波長域の光を照射して情報の記
録（書き込み）を行なうとともに、ポリシランの性状を
変化させない強度の光を照射して、記録情報を再生( 読
み出し) することを特徴とする情報記録および再生方
法。

【００２４】１２．上記項１に記載の光メモリを情報媒
体とし、ポリシランの性状を変化させる波長域の光を照
射する機構とポリシランの性状を変化させない波長域の
光を照射する機構とを備えた情報記録および再生装置。

【００２５】１３．上記項１に記載の光メモリを情報媒
体とし、ポリシランの性状を変化させる波長域の光を照
射する機構とポリシランの性状を変化させない強度の光
を照射する機構とを備えた情報記録および再生装置。

【００２６】本願発明による記録媒体は、基板上にポリ
シランの薄膜を形成した構造を有する光メモリである。
光メモリの形態としては、光メモリディスク、光メモリ
カードなどが挙げられる。

【００２７】本発明で使用する記録媒体の基板材料とし
ては、特に限定されず、ガラス、ポリイミドなどが例示
される。

【００２８】本発明で使用するポリシランとしては、直
鎖状のポリシランと三次元的に架橋した構造のポリシラ
ンとがある。

【００２９】直鎖状のポリシランとしては、下記の様な
ものがある。

【００３０】

【化１】

【００３１】但し、式（１）において、Ｍは、Ｓｉおよ
び／またはＧｅであり、Ｒ₁およびＲ₂は、同一または
相異なって、水素原子、炭素数１〜１４のアルキル基、
アリール基、炭素数１〜１４のアルコシ基、アミノ基、
シリル基およびその誘導体を示す。ｎは、１０〜１００
００程度である。

【００３２】また、三次元的に架橋した構造のポリシラ
ンとしては、下記の様なものがある。

【００３３】

【化２】

【００３４】但し、式（２）において、Ｍは、Ｓｉおよ
び／またはＧｅであり、Ｒ₃は、水素原子、炭素数１〜
１４のアルキル基、アリール基、炭素数１〜１０のアル
コシ基、アミノ基、シリル基まおよびその誘導体を示
す。ｎは、１０〜１００００程度である。

【００３５】或いは、三次元的に架橋した構造のポリシ
ランとしては、以下の式（３）、（４）および（５）の
少なくとも２つ以上を構成単位とし、Ｍ−Ｍ結合（Ｍは
Ｓｉおよび／またはＧｅ）を骨格とするる網目状構造の
ものでも良い。

【００３６】

【化３】

【００３７】

【化４】

【００３８】

【化５】

【００３９】但し、式（３）、（４）および（５）にお
いて、Ｍ、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、前記に同じであ
る。また、ｘ、ｙおよびｚは、０以上の整数であって、
ｘ、ｙおよびｚの和は、１０〜１００００程度である。

【００４０】なお、これらの直鎖状のポリシランおよび
三次元的に架橋した構造のポリシランは、公知であり、
それぞれの構造単位を有するモノマーを原料として、公
知の方法により製造される。より具体的には、アルカリ
金属の存在下にクロロシラン類および／またはクロロゲ
ルマン類を脱塩素重縮合させる方法（キッピング法）、
電極還元によりクロロシラン類および／またはクロロゲ
ルマン類を脱塩素重縮合させる方法、金属触媒の存在下
にヒドロシラン類および／またはヒドロゲルマン類を脱
水素重縮合させる方法、ビフェニルなどで架橋されたジ
シレンのアニオン重合による方法、環状シラン類の開環
重合による方法などが例示される。

【００４１】また、記録媒体基板に対するポリシラン薄
膜の形成方法は、特に限定されず、スピンコート法、デ
ィッピング法、キャスト法、ワイヤ−バ−コ−ト法、ス
プレ−法、蒸着法などの通常のポリシラン薄膜の形成方
法が採用できる。また、ポリシラン薄膜の表面には、酸
素の透過が可能な保護層を積層形成しても良い。

【００４２】本発明において、光メモリに対する情報信
号の記録（書き込み）に用いる記録用の光源としては、
ポリシランの性状を変化させ得る光を発生する光源であ
れば特に限定されるものではないが、ＫｒＦ、ＸｅＣ
ｌ、ＡｒＦ等のエキシマレ−ザ、Ｎ₂レ−ザ、波長１９
０〜４００ｎｍ程度の水銀ランプなどが例示される。記
録光の照射は、空気または酸素雰囲気下でおこなう。

【００４３】本発明において、情報の記録（書き込み）
に際しては、光メモリ（ディスク状、カ−ド状など）の
ポリシラン薄膜に記録光を照射する。ポリシランは、こ
の波長域で強い吸収を有するので、光照射部分のポリシ
ランのＳｉ−Ｓｉ結合がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合に変化し
て、当該部分の屈折率が変化する。その結果、記録光を
照射した部分としない部分では、屈折率に差異が生じ
て、光学的に記録部と未記録部とが明確に区別できる様
になる。この際、レ−ザ照射した部分を記録部とし、未
照射分を未記録部としても良く、或いはレ−ザ照射した
部分を未記録部とし、未照射分を記録部としても良い。

【００４４】本願発明において、光メモリに記録（書き
込み）された情報を再生（読み出し）する際に用いる再
生光としては、ポリシランの性状を変化させず、記録部
と未記録部とでの反射率が変化するものであれば、特に
限定されない。この様な光源としては、Ｈｅ−Ｎｅレ−
ザ、ＹＡＧレ−ザの２倍あるいは３倍高調波、アルゴン
レーザ、色素レーザ、波長可変のチタン・サファイアレ
ーザの２倍高調波、半導体レ−ザ、波長が４００ｎｍ以
上の水銀ランプなどが例示される。

【００４５】或いは、本願発明においては、ポリシラン
の性状を変化させない低強度において、情報信号の記録
（書き込み）に用いる光を再生光として用いても良い。

【００４６】本発明において、情報の再生（読み出し）
に際しては、上記の記録部および未記録部を有する光メ
モリに、ポリシランの性状を変化させない波長域の光を
照射すると、ポリシラン薄膜中の記録部と未記録部には
屈折率変化を起こさず、その波長域での記録部と未記録
部との屈折率の差に応じて反射率が変化することにな
る。その結果、反射光を光検出器で検出することによ
り、記録部と未記録部を判別することができ、情報の再
生（読み出し）を行うことができる。

【００４７】或いは、上記の記録部および未記録部を有
する光メモリに、ポリシランの性状を変化させない強度
の光を照射すると、ポリシラン薄膜中の記録部と未記録
部には屈折率変化を起こさず、その波長域での記録部と
未記録部との屈折率の差に応じて反射率が変化すること
になる。その結果、上記と同様にして、反射光を光検出
器で検出することにより、記録部と未記録部を判別する
ことができ、情報の再生（読み出し）を行うことができ
る。

【００４８】上記の情報記録に際して使用する装置と情
報再生に際して使用する装置とを別個に用いる場合に
は、それぞれ、記録専用および再生専用の光情報装置と
なる。また、これらの装置を組み合わせて一つの装置と
して用いる場合には、追記型の光情報装置となる。

【００４９】以下、図面を参照しつつ、本発明をさらに
詳細に説明する。

【００５０】図１は、本発明の実施態様の１例を示す光
メモリディスク１の斜視図である。図２は、本発明の実
施態様の他の１例を示す光メモリカード３の斜視図であ
る。これらの光メモリディスクおよび光メモリカードの
大きさは、特に限定されないが、例えば、従来のコンパ
クトディスク、ビデオディスク或いはクレジットカード
と同じ大きさに設定することができる。

【００５１】図３は、本発明による光メモリの概要を示
す縦断面図である。光メモリ１０は、基板１１上に積層
されたポリシラン薄膜層１２を備えている。

【００５２】図４は、図３に示す構成の光メモリ１０を
記録媒体とする情報を記録するための装置を示す概念図
である。

【００５３】レーザ装置２１から照射されたレーザ光
は、レンズ２２により集光されて、記録媒体１０のポリ
シラン薄膜層１２に対し照射される。なお、記録媒体１
０へのレーザ光の照射は、透明な基板１１側から行なっ
ても良い。このレーザ光照射により、ポリシラン薄膜層
１２の照射部分の屈折率は、当初の非照射状態のｎ₁か
らｎ₂に変化する。

【００５４】図５は、予め情報を記録した記録媒体１０
から情報を再生するための装置を示す概念図である。

【００５５】レーザ装置３１から照射されたレーザ光
は、ビームスプリッタ３２から集光レンズ３３に送ら
れ、ここで集光されて、記録媒体１０のポリシラン薄膜
層１２に対し照射される。レーザ光は、屈折率ｎ₁の非
照射部分と屈折率ｎ₂の照射部分とに対応する異なる反
射率でポリシラン薄膜層１２から反射され、集光レンズ
３３およびビームスプリッタ３２を経て、検出器３４に
送られる。検出器３４は、非照射部分と照射部分からの
反射率の相違に基く信号の強弱を検出し、情報を再生す
る。

【００５６】

【発明の効果】ポリシラン薄膜層を備えた光メモリを用
いることにより、高密度の記憶容量を有する記録媒体を
得ることができる。

【００５７】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明らかにする。

【００５８】実施例１透明ガラスからなる基板１１上に下記式（６）で示され
る構造を有するメチルフェニルポリシランからなる薄膜
１２をスピンコート法により形成して、本発明の光メモ
リ１０を得た。

【００５９】

【化６】

【００６０】但し、式（６）において、ｎは、８０程度
である。

【００６１】次いで、図４に示す装置を使用して、得ら
れた光メモリにレーザ光信号を照射した後、図５に示す
装置を使用して、信号の記録部と未記録部の反射率の変
化を測定した。結果を表１に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】また、ポリシラン薄膜層１２中のレーザ光
照射部分の面積は、その直径がレーザ光の波長程度にな
るため、現在実用化されている赤色〜近赤外領域用の光
メモリに比べ、約４倍の記録密度が達成できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様の１例を示す光メモリディス
クの斜視図である。

【図２】本発明の実施態様の他の１例を示す光メモリカ
ードの斜視図である。

【図３】本発明による光メモリの概要を示す縦断面図で
ある。

【図４】図３に示す構成の光メモリを記録媒体として使
用して、情報を記録する装置を示す概念図である。

【図５】予め情報を記録した記録媒体１０から情報を再
生するための装置を示す概念図である。

【符号の説明】

１…光メモリディスク２…光メモリカード１０…記録媒体１１…基板１２…ポリシラン薄膜層２１…レーザ装置２２…集光レンズ３１…レーザ装置３２…ビームスプリッタ３３…集光レンズ３４…検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田良行京都府京都市伏見区向島四ッ谷池14−８向島団地６−２−1404 (72)発明者横尾雅一京都府京都市西京区山田平尾町43−１ダイアパレスロイヤル京都・桂508号 (72)発明者川田浩二京都府京都市右京区太秦海正寺町３−２西京都マンション703号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にポリシラン、ポリゲルマンまたは
シラン−ゲルマン共重合体の薄膜を備えたことを特徴と
する光メモリ。
【請求項２】光メモリが、光メモリディスクである請求
項１に記載の光メモリ。
【請求項３】光メモリが、光メモリカードである請求項
１に記載の光メモリ。
【請求項４】請求項１に記載の光メモリにポリシラン、
ポリゲルマンまたはシラン−ゲルマン共重合体の性状を
変化させる波長域の光を照射して情報の記録（書き込
み）を行なうことを特徴とする情報記録方法。
【請求項５】情報を予め記録した請求項１に記載の光メ
モリにポリシラン、ポリゲルマンまたはシラン−ゲルマ
ン共重合体の性状を変化させない波長域の光を照射し
て、記録情報を再生( 読み出し) することを特徴とする
情報再生方法。
【請求項６】情報を予め記録した請求項１に記載の光メ
モリにポリシラン、ポリゲルマンまたはシラン−ゲルマ
ン共重合体の性状を変化させない強度の光を照射して、
記録情報を再生( 読み出し) することを特徴とする情報
再生方法。
【請求項７】請求項１に記載の光メモリを情報媒体と
し、ポリシラン、ポリゲルマンまたはシラン−ゲルマン
共重合体の性状を変化させる波長域の光を照射する機構
を備えた情報記録装置。
【請求項８】情報を予め記録した請求項１に記載の光メ
モリを情報媒体とし、ポリシラン、ポリゲルマンまたは
シラン−ゲルマン共重合体の性状を変化させない波長域
の光を照射する機構を備えた情報再生装置。
【請求項９】情報を予め記録した請求項１に記載の光メ
モリを情報媒体とし、ポリシラン、ポリゲルマンまたは
シラン−ゲルマン共重合体の性状を変化させない強度の
光を照射する機構を備えた情報再生装置。
【請求項１０】請求項１に記載の光メモリにポリシラ
ン、ポリゲルマンまたはシラン−ゲルマン共重合体の性
状を変化させる波長域の光を照射して情報の記録（書き
込み）を行なうとともに、ポリシランの性状を変化させ
ない波長域の光を照射して、記録情報を再生( 読み出
し) することを特徴とする情報記録および再生方法。
【請求項１１】請求項１に記載の光メモリにポリシラ
ン、ポリゲルマンまたはシラン−ゲルマン共重合体の性
状を変化させる波長域の光を照射して情報の記録（書き
込み）を行なうとともに、ポリシランの性状を変化させ
ない強度の光を照射して、記録情報を再生( 読み出し)
することを特徴とする情報記録および再生方法。
【請求項１２】請求項１に記載の光メモリを情報媒体と
し、ポリシラン、ポリゲルマンまたはシラン−ゲルマン
共重合体の性状を変化させる波長域の光を照射する機構
とポリシランの性状を変化させない波長域の光を照射す
る機構とを備えた情報記録および再生装置。
【請求項１３】請求項１に記載の光メモリを情報媒体と
し、ポリシラン、ポリゲルマンまたはシラン−ゲルマン
共重合体の性状を変化させる波長域の光を照射する機構
とポリシランの性状を変化させない強度の光を照射する
機構とを備えた情報記録および再生装置。