JPS62223818A - 光学的記録・消去・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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアナログ信号およびディジタル信号を記録およ
び消去することが可能な情報の光学的記録媒体に関する
。

〔発明の背景〕

光ディスクのうち、カルコゲナイド系記録１摸等の結晶
−非晶質間の相変化を利用する相変化型光ディスクにお
いては、結晶状態にある記報１摸のレーザ光照射部分の
温度を融点以上にまで上げ、急冷して非晶質状態とする
（記録）。一方、非晶質状態にある記録膜を結晶化温度
以上融点以下の温度まで上げ、冷却して結晶状態する（
消去）。なお、逆に結晶化を記録、非晶質化を消去とし
てもよい。上記のうち前者を達成するためには高パワー
の微ノ」１円形光スポットを用い、後者を達成するため
には低パワーの長円形光スポットを用いることが従来か
ら行われている。長円形光スポットを作る方法としては
特開昭５９−７１１４３にあるように、複数の微小円形
光スポットを並べる方法、及びシリンドリカルレンズに
より円形光スポットを長円形に整形する方法が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述に示した消去方法では、一度記録した場所
の記録膜や保護膜の変形が残留するため、次の情報を記
録する際にノイズとなってしまう。

いわゆる消え残りがあることが、発明者゛の実験により
明らかとなった。

従って、本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなく
し、消去後の記録膜および保護膜の状態を完全に元に戻
して、消え残りの原因となる変形等を無くシ書き換え後
のノイズが低く、ＳＮ比の高い信号を得る消去方式を有
する光記録再生装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴は、情報の記録または消去時に、従来から
用いられている複数の微小光スポット、またはシリンド
ルカルレンズにより整形された長円形光スポットおよび
微小光スポットと長円形スポットとを複数組み合わせた
光スポットなどのパワー密度の低い光スポットと組み合
わせて、パワー密度の高い微小光スポットを照射するこ
とである。

〔作用〕

これらの光スポツト群を用いると、消去時に記＠１−ラ
ックが一様に高温にされろため、部分的に高温に加熱す
るための変形や、部分的に非晶質化するためにおこる結
晶構造の不均一・などをなくし、記録膜の変形が無く、
成分・構造が均一になり、消え残りを無くすことができ
る。パワー密度の低い光スポットはパワー密度を長手方
向に一様とせずに変動させるか、光スポツト群に分離す
るか。

さらに光スポツト群のパワー密度も異なった値とすると
結晶化の効率が良い。消去時に照射するパワー密度の高
い微小光スポットのスポット径およびパワー密度の低い
光スポットの短い方の径のうちの少なくとも一方を記録
光スポット径より大きくすれば、消去を完全にするのに
有効である。

上記のパワー密度の高い微小光スポットだけを非晶質化
による記録時には照射し、パワーを強弱変調してもよい
し、これらの光スポットあるいは光スポツト群とは別に
、同一トラック上のディスク上の一点を後で通過する位
置に記録光スポットを配置してもよい。このようにすれ
ば単一光ヘッドで消去しながら記録できる。

また、長円形光スポットなどと組み合せて照射するパワ
ー密度の高い微小光スポットを適当に調節することによ
り、結晶化を容易に進行させることもできる。この場合
は、微小光スポットのパワーを記録すべき信号によって
変調すれば、結晶化による記録も可能である。消去はこ
の光スポットのパワーを上げて連続照射するか、前方に
別の非晶質化による消去用光スポットを光スポットを配
置する。

上述の前者、即ち上記光スポツト群を消去に使用する場
合には、長円形光スポットなどに先がけて照射する微小
光スポットのパワー密度は、記録膜が一度均一に非晶質
化されるようなパワー密度であることが好ましい。また
、記録膜が完全に非晶質化されるように、上記長円形光
スポットのパワー密度の１．２倍（２＋ｔｌ増）以上で
あることがより好ましい。記録光スポットのパワー密度
より高くても、同じでも、低くてもよいが、高い方が好
ましい。

本発明の、長円形光スポットなどに先がけて照射する微
小光スポットは、長円形光スポットなどと雅してもよい
し、重ね合わせてもよい。また、微小光スポットと長円
形光スポットなどを２個以上繰り返し照射してもよい。

〔発明の実施例〕

以下１本発明を実施例により詳細に説明する。

第３図に本発明に用いるトラッキング用の案内溝を有す
る光ディスクの断面図を示す。直径３０■、厚さ１．２
■のディスク状化学強化ガラス板の表面に紫外線硬化樹
脂によってトラッキング用の案内溝を形成し、−周を６
４セクターに分割し、各セクターの始まりで、溝と溝の
中間の山の部分に凹凸ピットの形でトラックアドレスや
セクターアドレスなど（ヘッダ一部、図示せず）を入れ
た基板１上にマグネトロンスパッタリング法等によって
まず反射防止層兼保護膜である膜厚約４０ｎｍの５ｉａ
Ｎ４層２を形成した。次に、この基板上に、Ｓｎ、Ｔｅ
およびＳｅをそれぞれ独立の蒸着ボートから蒸発させ、
厚さ約１１００ｎのＳ　ｎ　２δＳ　ｅ　１１７Ｔ　ｅ
　ｌ！５の組成の記録膜３を蒸着した。

次いで、再びマグネトロンスパッタリング法等によって
、膜厚約４０ｎｍＳｉｓＮ４保護膜４を形成した。これ
を紫外線硬化樹脂、ホットメルト樹脂などの有機物接着
層５を介してガラス板６と貼り合わせることにより、デ
ィスクを作製した。

上記のようにして作製した記録膜は蒸着直後は非晶質状
態であった。そこで、非晶質化によって記録を行う場合
は初めに記録膜全体を結晶化させ。

結晶化によって記録を行う場合には蒸着直後の記録膜を
そのまま用いた。記録膜を結晶化させるには、作製した
ディスクを回転させながら半径方向に動かして、開口比
（ＮＡ）が０．０５　のレンズで集光したＡｒ＋レーザ
光をティスフ全面に照射して行った。

非晶質化によって記録を行う場合の消去（結晶化）用光
スポツト形として、従来用いられる構成を第２図に、本
発明になる構成の一例を第１図に示す。図は照射された
光スポツト群の平面図と該光スポツト群が照射された部
分に対応する記録膜の温度分布を示している。上記の光
スポツト群を形成するには、Ａ○変調器を搭載した光ヘ
ッドを用いた。

記録膜を非晶質化（記録）するには、記録膜にパワー密
度の高い光スポットを照射し、記録膜の温度を融点以上
にして溶融させた後冷却する。この時、記録点において
、膜の変形や、蒸着直後とは異った膜内原子配列の形成
がおこる。こうして非晶質化した場所を結晶化（消去）
するためには。

パワー密度の低い、トラック方向に長い長円形光スポッ
トなどを照射し、記録膜の温度を結晶化温度以上にある
程度の時間保っておく。非晶質化した記録膜を結晶化さ
せるための光スポラ１一群として第２図に示す形状の光
スポットを照射した場合、非晶質化（記＠）の時におこ
った変形が残留するため、消え残りとなり、書き換え後
のノイズが増加し、ＣＮ比（一定周波数の信号（キャリ
ア）を記録した時のキャリアとノイズの比）が低下した
。

一方、第１図に示す形状の光スポツト群を照射した場合
、まずパワー密度の高い部分で記録時に非晶質化されず
に結晶のまま残った部分を含めて、記録膜全体が一度一
様に溶融された後、パワー密度の低い部分で全体が結晶
化される。従って、非晶質化（記録）の時におこった変
形が平担化され、記録膜の構造および成分分布が均一に
なった。そこで、消え残りもなく、書き換えの後のノイ
ズの増加もなかった。

以下に記録周波数１．７７ＭＨｚで記録した時のＣＮ比
およびディスクノイズの値、第２，３図に示した消去用
光スポット群を照射した後の信号レベル、その後もう一
度記録した時のＣＮ比およびディスクノイズの値を示す
。なお、信号の読み出しは消去用光スポット群よりも後
でディスク上を照射する位置に配置した記録用光スポッ
トのパワーを下げて行った。

ａ）初期記録後 ディスクノイズ　　　　　−６９、８ｄ　Ｂ　ｍＣＮ比
（ｆ＝３０ｋＨｚ）　　５３．７ｄＢｂ）記録−消去後 ｊ）第２図の消去用光スポットを用いた場合残留信号（
消え残り）　　　１．８．８ｄＢｉｉ　）第１図の消去
用光スポットを用いた場合残留信号（消え残り）　　　
　３．４ｄＢＣ）記録−消去−記録後 ｉ）第２図の消去用光スポットを用いた場合ディスクノ
イズ　　　　　−５６，２ｄＢｍＣＮ比（ｆ＝３０ｋＨ
ｚ）　　４１．７ｄＢｉｉ）第１図の消去用光スポット
を用いた場合ディスクノイズ　　　　−６５，３ｄ　８
ｍＣＮ比（ｆ＝３０ｋＨｚ）　　５１．８ｄＢ第１図中
の（ａ）、（ｂ）、Ｃｃ）どの形状の光スポツト群を用
いても同じようにノイズ低減の効果があった。第１図（
ａ）、（ｂ）のようにして低パワー照射部分を部分的に
して重なり合った光スポツト群に分割して、温度が変動
するようにすれば、温度を一定に保つ場合より消去効率
が良い。第１図（ｃ）の場合には中央のパワー密度の高
い光スポットは記録光スポットよりはパワー密度を低く
した方が良い。

一方、結晶化によって記録を行う場合は、第４図に示し
た構成の光スポツト群を照射した。この光スポツト群を
形成するには２個の半導体レーザを用い、一方のレーザ
ビームは円柱レンズによって長円形とした。結晶化記録
用光スポットとして長円形ビームのみを用いると、長円
形スボツ１〜全体−５を記録すべき信号によってパルス
変調しなげればならない。従って、トラック方向の記録
密度を高くすることができない。しかし、本発明におけ
る光スポツト群では、長円形？゛１′１′スポツト（Ｄ
Ｃ）照射を行い、長円形光スー１゛ットに先がけて照射
する比較的高密度の円形スポットのみ変調を行った。記
録周波数１．７７ＭＨｚの信号を記録したところ、ＣＮ
比５２．７　　ｄＢの信号が得られた。消去はパワー密
度の高い光スポットの連続照射によって行う。この場合
にも図３（ａ）＋　（ｂ）のように長円形光スポットの
光強度をトラック方向に変動させて温度分布を変動させ
ると、結晶化効率を上げることができる。

アドレス信号やデータ信号の読み出しは消去に用いる微
小光スポットのパワーを下げて行ってもよい。また、ア
ドレス信号の読み出しを長円形光スポットのパワーを下
げて行うこともできる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明によれば、情報の記
録および消去が可能な光記録媒体において、記録した場
所の変形や構造変化や偏析をなくしながら消去すること
ができるので、書き換え後のディスクノイズが低く、Ｓ
Ｎ比が大きい信号を得ることが可能となる。本発明の方
法は納品−非晶質問相変化ばかりでなく、納品−結品間
相変化。

非晶質−非晶質問構造変化、光磁気などの他の記録メカ
ニズムによる記録媒体を用いる場合にも適用可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第４図はそれぞれ、本発明の実施例におい
て、記録媒体に照射される光スポツト群を示す図、第２
図は従来例による消去用光スポットと温度分布の図、第
３図は１本発明の実施例において用いた光記録媒体の構
成を示す断面図である。 １・・・基板、２，４・・・保護層、３・・・記録膜、
５・・・有早　４　図 （Ｑ−）（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レーザ光などのエネルギービームの照射により光学
   的特性が変化する記録媒体に情報を記録または消去する
   際に、パワー密度の高い光スポットとパワー密度の低い
   光スポットとを組み合わせて記録または消去を行うこと
   を特徴とした光学的記録・消去・再生装置。