JPS6226640A

JPS6226640A - 光学情報媒体の消去方法

Info

Publication number: JPS6226640A
Application number: JP61115996A
Authority: JP
Inventors: スティーブン・アール・ファーマン; ジェームズ・イー・クーダー
Original assignee: Celanese Corp
Current assignee: Celanese Corp
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1987-02-04
Also published as: EP0202914A3; EP0202914A2; EP0202914B1; DE3679233D1

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、光学情報媒体に記録された情報の消去方法に
関する。より具体的には、本発明は、消去したい情報の
正確かつ効率的できれいな消去を行うために、いくつか
の特定のパラメータの調整を利用した消去方法に関する
。

（従来の技術）光学情報媒体における情報パターンあ正確かつ効率的な
消去は以前より問題であった。消去を行うために光学情
報媒体を照射および／または加熱する各種方法がこれま
でに試みられてきた。

フィルム変形パターンを消去する方法が特に広く行われ
ている。一般に、かかる方法はフィルム、普通には熱可
塑性フィルムを、その融点より十分に高温に加熱して、
表面張力により熱可塑性表面を平滑にするものである。

加熱は全面的に、あるいは局部的に（例、レーザービー
ムの使用により）実施することができる。消去処理にレ
ーザービームを使用する場合、消去を達成するためにレ
ーザー出力もしくは焦点偏差などのパラメータの各種変
更がなされてきた。

米国特許第４，２６４．９８６号は、光学情報媒体にお
ける情報の記録および消去方法を開示している。

この方法では、パルスレーザ−ビームを使用して平滑表
面の記録媒体に熱エネルギーパルスを投入し、記録媒体
の表面に輪郭のはっきりしたピット（ρｉｔ）　もしく
はクレータの形態で残る記録マークを生成させる。消去
は、記録媒体に投入するレーザー光パルスの強度を調整
することにより行う。

たとえば、ビットもしくはクレータの場合、この操作に
より、凹んだ部分の再溶融と、再溶融した部分が固化し
てその部分について最初の平坦な状態に戻るような冷却
速度が得られる温度への昇温とを行う。それにより、ピ
ットは消去され、媒体の表面は元の平滑状態に復元され
る。

応用物理学会誌（Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　
ｏｆ　ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ）、　Ｖｏｌ、　
２２．　Ｎ［Ｌ　２．１９８３年２月、　ｐｐ、３４０
−３４３所載の論文「スチレンオリゴマー光学記録媒体
の可逆的読出し一書込み一消去特性」には、連続ピット
の消去のための全面加熱消去法および走査式消去法が検
討されている。走査式消去法にあっては、書込み用対物
レンズを焦点から正確に１０μｍだけ媒体の方向に動か
した後、ディスク面に１１ｅ−Ｎｅレーザーからの１０
　ｍＷのレーザー光を、この光ビームをピット列の方向
に１　ｍｔ＊７ｓｅｃの速度で移動させながら照射する
。

米国特許第３，４７５，７６０号には変形パターンの別
の消去法が記載されている。この米国特許は、電荷パタ
ーンの形成を必要とせずに熱可塑性媒体にシュリーレン
法で読出し可能な変形パターンを直接形成することがで
きる高エネルギー小直径レーザービームで媒体を走査す
ることにより、熱可塑性媒体上に情報を変形パターンと
して記録するシステムを開示している。媒体上に既に記
録された変形パターンの選択的な消去は、走査線の間隔
がより小さい点を除いて前に記録に使用したのと同様の
レーザービームを使用して、消去すべき部分に重ねて単
に記録を行うだけで実施できる。

変形パターン以外の情報パターンの消去も提案されてい
る。たとえば、米国特許第４，４２５．５７０号は、光
吸収性層が感光性材料のドメインからなる粒状材料を誘
電体マトリックス中に埋設してなる可逆性記録媒体およ
び情報記録に関する。このドメインは、光の吸収により
第１の状態から光学特性の異なる第２の状態に可逆的に
切り替わりうる材料から構成される。有用な材料として
は、テルル、セレンもしくはこれらの金属を含有する合
金、三七レン化ヒ素、三硫化ヒ素およびその他のカルコ
ゲン化物合金が挙げられ、これらの材料では吸収された
光により結晶化度が変化する。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、従来公知の消去方法は往々にしてノイジイ、す
なわちノイズが多くてきれいではないか、あるいは消去
力ぐ不完全である点が今日でも問題となっている。また
、消去に伴ってゴウジング（ｇ。

ｕｇｉｎｇ）または再書込みが起こるか、あるいはゴウ
ジングや再書込みの結果として消去が行われることも多
い。これもノイズの多い情報記録を生ずる。

消去により媒体を書込みのないきれ、いな状態に戻すこ
とが好ましいであろう。したがって、これらの難点を回
避する方法が当該技術分野において強く要請されている
。実際、正確かつ微調整が可能で、しかも完全な消去を
行う方法があれば、光学情報媒体の商業的利用可能性は
著しく高まろう。

よって、本発明の目的は、前述した問題点を克服した光
学情報媒体に記録された情報パターンの新規な消去方法
を提供することである。

本発明の別の目的は、情報が具体的にはビットの形態で
記録されている光学情報媒体の情報消去方法を提供する
ことである。

本発明のまた別の目的は、情報の正確でしかも完全な消
去を行うことのできる、光学情報媒体に記録された情報
の消去方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、媒体への再書込みや、その
ゴウジングを伴わずに消去を行うことのできる、光学情
報媒体に記録された情報の消去方法を提供することであ
る。

本発明のまた別の目的は、消去を行った後にノイズのな
いバンクグラウンドが残るような光学情報媒体に記録さ
れた情報の効率的な消去方法を提供することである。

本発明の上記およびその他の目的、ならびにその範囲、
本質および利用に関しては、以下の説明から当業者には
明らかとなろう。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、上記目的を達成するために、光学情報
媒体に記録された情報の新規な消去方法が提供される。

この方法は、該媒体に、レーザーの負荷時間率（ｄｕｔ
ｙ　ｃｙｃｌｅ）、レーザー出力（ｌａｓｅｒｐｏｗｅ
ｒ）および焦点偏差（ｆｏｃｕｓ　ｏｆｆｓｅｔ）とい
う３種類のパラメータを書込み工程で使用したレーザー
における値から予め調整したレーザービームを照射する
ことからなる。この３種類のパラメータの調整は、実質
的に再書込みを伴わずに完全な消去が得られるように調
整される。本発明の方法により、ビット単位あるいはセ
クタ一単位のいずれの消去であっても、前述のパラメー
タの制御により正確かつ完全な消去が可能となる。した
がって、本発明の方法はピットもしくはその他の変形パ
ターンの形態で光学情報媒体に記録された情報の消去に
特に適している。

好適態様にあっては、レーザー出力および焦点偏差につ
いての調整は可及的に小さくし、負荷時間率をこの３種
類のうちで最も大きな調整を行うパラメータとする。こ
うすると、電子化率のより小さいハードウェアの使用が
可能となり、システム全体の消去モードに対する応答時
間をより速くすることができる。

（作用）本発明の方法は、情報パターンが形成されている光学情
報媒体であって、レーザービームの照射により熱消去可
能な任意の光学情報媒体に適用することができる。かか
る媒体は周知であり、たとえばポリマー、ポリマー／染
料混合物、染料もしくは発色団物質、または米国特許第
４．４２５．５７０号に開示のような非晶質／結晶質材
料からなるものでよい。光学情報媒体を構成しうる好ま
しいポリマーとしては、たとえば米国特許第４　、４７
０　、７８２号に開示のダイマー酸ポリアミドが挙げら
れるが、これに限定されるものではない。

光学情報媒体の形成は、当業者に周知の慣用の方法によ
り実施できる。たとえば、スピンコーティング法のよう
な慣用の被覆方法を使用することができる。光学情報媒
体への情報パターンの記録に関しても、当該技術分舒で
周知の多くの方法もしくはシステムのいずれを使用して
もよい。情報パターンは、非晶質／結晶質型のものでも
、あるいはビットから構成されるような変形パターンか
らなるものでもよい。唯一の要件は、記録されていた情
報が照射により熱消去可能であることである。本発明の
方法は、ピットもしくはその他の変形から構成される情
報パターンの消去に特によく通用できる。

本発明の消去方法は、レーザー系の上記３種類のパラメ
ータを調整した後、単に消去すべき情報を含む部分の媒
体にレーザービームを照射するだけでよい、照射は、一
度に１個の情報ビットの消去を行うように、すなわちビ
ット単位の消去方式で行うことができ、その場合には所
望の情報ビットが消去されるまで消去ビームを媒体にア
ドレス、すなわち照射する。あるいは、照射をセクタ一
単位で行うこともでき、その場合には消去すべき情報セ
クターが消去されてしまうまで消去ビームを媒体にアド
レスする。かかる微調整された正確な消去は、負荷時間
率、レーザー出力、および焦点偏差という特定の３種類
のパラメータを書込み中に使用したものから適宜調節・
制御するという本発明の方法の実施により確実に可能と
なることが判明した。

負荷時間率は、レーザーがオン／オフの任意の１サイク
ルにおいてオンである時間の割合（オン状態の時間分率
）と定義される。本発明の目的にとって、１ビツトの情
報の消去において、少なくとも２サイクル、好ましくは
３サイクル以上（例、−ｉには少なくとも５００サイク
ル）のオン／オフサイクルが実現することが重要である
。換言すると、このオン／オフサイクルのサイクル時間
は、ヒームが１ビツトの情報を走査するのに必要な時間
より短い。

レーザー出力パラメータは、媒体の表面に供給されるエ
ネルギー量と定義される。

焦点偏差は、最適焦点（レーザービームが媒体表面上で
焦点を結んだ点）からの距離である。一般に、最適焦点
からの離間距離が大であるほど、媒体面でのエネルギー
の拡散も大となる。

本発明によれば、媒体表面への再書込みを伴わずに所望
の情報の完全な消去が起こるように前述した３種類のパ
ラメータを調整する。具体的な各パラメータの調整量は
媒体の種類により異なり、さらに各媒体はそれぞれ厚み
や粘度が異なるので、それによっても違ってくることは
理解されよう。

しかし、前述の３種類のパラメータに集中することで、
具体的な特定の媒体および特定の走査速度に対して書込
みを伴わずに完全な消去を確保するために必要な各パラ
メートの調整量を容易に決定することができる。

これに対し、単一のパラメータ、たとえば焦点偏差の調
整のみでは、一般に消去中に書込みもしくはゴウジング
を生ずる。その結果、ノイズの多いバンクグラウンドが
残存する。また、焦点偏差の調整のための光学系の移動
は一般にはその光学系のかなりの移動を必要とし、これ
は望ましいことではない。移動もしくは調整は最小限で
あるのが好ましい。レーザー出力すなわち強度のみを調
整すると、一般に消去の制御が悪影響を受ける。

すなわち、消去幅および消去度についての制御性が低下
し、ビット単位の消去が本質的に阻害される。

したがって、本発明の消去法およびその予想外の効果は
、きれいで効率的な完全消去の達成に対して前述した３
種類のパラメータならびにその相互関係が果たす重要性
を知見したことから少なくとも一部分は得られている。

この３種類のパラメータ全部の調整により、従来技術に
おいてこれまで可能もしくは公知であったものより正確
かつ完全で微調整された消去法が達成される。

媒体に消去ビームをアドレスする前に予め上記３種類の
全部のパラメータを調整しておくという本発明の方法に
より、消去中の書込みの恐れおよび不完全な消去の可能
性はなくなる。しかも、単一ビットの消去が可能という
ように消去度についての精密な制御が実現される。さら
に、消去幅の調整についても、情報ビットの幅までの調
整が容易に可能となる。これは、焦点偏差およびレーザ
−出力の両パラメータと組合せて負荷時間率を調整する
ことの重要性を知見したためにすべて可能となったので
ある。実際には、負荷時間率を最初に調整すると、焦点
偏差の調整はわずかじか必要とならず、それにより光学
系の移動もわずかですむ。また、こうすればレーザー出
力の調整もわずかでよい。本発明の方法は、従来より微
調整可能な正確かつ完全な消去を可能にするものである
。

本発明を以下の実施例によりさらに説明するが、これは
本発明の制限を意図したものではなく、単に例示に過ぎ
ない。

（実施例）本実施例は、本発明により負荷時間率、レーザー出力お
よび焦点偏差の３種類のパラメータを適宜調整すると、
光学情報媒体に記録されたピット形態の情報パターンの
きれいで完全な消去が達成できることを例証するもので
ある。また、本例により、この３種類のパラメータの組
合せが重要であり、これらのパラメータを慎重に制御し
ないと不完全な消去や書込みが起こることも示す。０本
例の方法に従えば、別の特定の媒体および走査速度の場
合に適したパラメータの値を決定することもできよう。

本例にあっては、ガラス基板上に染料／ポリマー皮膜を
塗布してなる光学情報媒体を使用した。

染料／ポリマー混合物はジクロロエタン溶液としてガラ
ス基板上にスピンコーティングした。皮ＩＰ！厚みは０
，１７μ薄であった。

染料／ポリマー情報層は、具体的には、ダイマー酸ポリ
アミド、イーストマン・シアニン染料（商品名ＩＲ〜３
１２として市販）およびニッケル配位錯体染料（三井東
圧化学より商品名ＰＡ−１００６として市販）の３成分
から成るものであった。シアニン染料：ニッケル錯体染
料の重量比は２：１であり、ポリマー：染料合計量の重
量比は７．６：１であった。

消去は第１図に略式で図示したレーザー装置構成を使用
して行った。添付の第１図において、電気出力は駆動装
置２からダイオードレーザ−１に供給される。駆動装置
自体は、（ｆ）レーザー出力のパルス幅を制御するパル
ス発生器３と、（ｉ　ｉ）各レーザーパルスの出力を制
御する出力セレクタ４という別の２系統の装置によりア
ドレスされている。レーザー出力光の波長は８３０　ｎ
ｍであった。

ダイオード接合部から発生するレーザービーム１１は楕
円形の発散ビームである。この発散ビームはコリメータ
レンズ５により平行光線束からなるビームに変換される
。プリズム対６により、楕円形ビームから円形断面のビ
ームに変換される。

平行光線化された円形断面のビームは、偏光ビームスプ
リンタ（ＰＢＳ）？および四分の一波長板８を通過し、
レンズ９により試料１０上に集束される。ＰＢＳと四分
の一波長板との組合せは、入射ビームと反射ビームとを
分離する作用をする。

これは、ＰＢＳを構成するように接合されている２つの
直角プリズムの斜辺境界面に対する光の偏光を調整する
ことにより達成される。

圧この試験機の光学ｊ路において、光はｐ偏光でＰＢＳに
入り、円形偏光で四分の一波長板から出た後、試料上に
集束される。試料からの反射光はなお円形偏光状態にあ
り、四分の一波長板を通過した後、Ｓ偏光の直線偏光に
変換される。これは次いでＰＢＳにより横方向に反射さ
れ、検出レンズ１２を経てフォトダイオード１３上に集
束される。

フォトダイオードは、これに衝突する光強度に比例した
電圧を生ずる。この光電圧は増幅器１４で増幅された後
、オシロスコープ１５あるいはその他の適当な読出し装
置に送られる。

以上に述べた装置構成は、上述のように光情報の書込み
および読出しに有用な構成の１例であるが、本実施例に
おける実験においては、上記構成の装置は単に記録され
た情報ピットパターンを消去するための照射にのみ使用
した。情報の読出しは行わなかった。

使用した走査速度は２８０μｍ１ｓｅｃであった。レー
ザー出力、負荷時間率および焦点からの距離（焦点偏差
）をすべて測定・記録し、次の表にまとめて示した。情
報１ビツト当たりのレーザーのオン／オフサイクルの回
数は、負荷時間率が１未満である場合には約１７８０で
あった。下記の表には、ライフ・オルトブラン・ポル（
Ｌｅｉｔｚ　０ｒｔｈｏｐｌａｎＰｏり光学顕微鏡を使
用して測定した各実験における消去幅も示した。

４　ｍＷ　　　　１００％　　７．８μｍ　　　　４０
　μｍ４　ｍＷ　　　　５０％　　２．１μｍ　　　　
４０　μｍ４　ｍＷ　　　　４Ｑ％　　３　　ｐｍ　　
　　４０　μｍ４　ｍＷ　　　　３５％　　２６ｍ　　
　　４０μｍ４　ｎｉｌ　　　　５０％　　８　μｍ　
　　　３５μｍ上のデータを焦点偏差で分けて第２図お
よび第３図にグラフで示す。各グラフは、（レーザー出
力×負荷時間率）の積に対する消去幅の関係を示してい
る。

第２図および第３図のグラフから、本発明で利用する３
種類のパラメータの重要性が明らかとなる。この３種類
のパラメータの適正な調整がなされないと、消去に伴っ
て不完全消去か書込みが起こる。しかし、これらのパラ
メータを適当に調整することにより、微調整された完全
な消去が書込みを伴わずに達成される。

上表のデータはまた、負荷時間率を調整するだけで、そ
の他のパラメータは一定に保持しつつ消去幅の制御が可
能であることも例証している。これは、消去幅を情報ビ
ットの幅に可及的に近づけることが特に望ましいことを
考えると、重要な特徴である。

以上に本発明を好適態様に関して説明したが、当業者に
は明らかなように各種の変更および修正をなすことがで
きることは理解されよう。かかる変更および修正も本発
明の範囲内に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、光学情報媒体の書込み、読出しおよび消去に
有用なレーザー装置の一例の略式説明図、ならびに第２図および第３図は、本発明により完全な消去が起こ
る場合を（レーザー出力×負荷時間率）の積と消去幅と
の関係として示すグラフである。ｌ　ダイオードレーザ− ２駆動袋Ｗ　　　　３　パルス発生器４　出力セレクタ　　５　コリメータレンズ６　プリズ
ム対　　　７　偏光ビームスプリッタ８　四分の一波長
板　９　レンズ１０　　試料　　　　　　１１　　レーザービーム１２
　　検出レンズ　　　１３　　フォトダイオード１４　
　増幅器　　　　　１５　　オシロスココープ出願人　
セラニーズ・コーポレーション代理人　弁理士　広　瀬
　章　− 夕　　　　　９　　　　　の　　　　　ψ　　　　　曽
　　　　　Ｎ　　　　　。治去唱　（−）手続（甫正書（方式）％式％２、発明の名称光学情報媒体の消去方法３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人氏　名　セラニーズ・コーポレーション４、代理人〒１
０１６、補正の対象　　　　図面７、補正の内容　　　　適正な図面添付ｒ自店＋４Ｌｆ
ｊし）俣≧

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光学情報媒体に記録された情報を、該媒体にレー
ザービームを照射することにより消去する方法であって
：消去すべき情報を含んだ部位の媒体にレーザービームを
照射すると、実質的に再書込みを起こさずに消去したい
情報の完全な消去が達成されるように、消去に先立って
使用レーザーの（ｉ）負荷時間率、（ｉｉ）レーザー出力、および（ｉｉｉ）焦点偏差、の３種類のパラメータを書込み時に使用したものから予
め調整することを特徴とする、光学情報媒体の消去方法
。
（２）光学情報媒体に記録された情報がピット形態のも
のであり、ピットの平坦化により消去が行われる、特許
請求の範囲第１項記載の消去方法。
（３）最も大きな調整を行うパラメータが負荷時間率で
ある、特許請求の範囲第１項記載の消去方法。
（４）焦点偏差の調整を、再書込みを起こさずに完全な
消去を達成するための可及的最小量とする、特許請求の
範囲第１項記載の消去方法。
（５）レーザー出力の調整を、再書込みを起こさずに完
全な消去を達成するための可及的最小量とする、特許請
求の範囲第１項記載の消去方法。
（６）前記媒体がダイマー酸ポリアミドからなるもので
ある、特許請求の範囲第１項記載の消去方法。
（７）前記媒体が染料もしくは発色団物質をさらに含有
するものである、特許請求の範囲第６項記載の消去方法
。
（８）前記媒体が重合体材料からなるものである、特許
請求の範囲第２項記載の消去方法。
（９）前記媒体が染料もしくは発色団物質をさらに含有
するものである、特許請求の範囲第８項記載の消去方法
。
（１０）前記媒体が染料もしくは発色団物質からなるも
のである、特許請求の範囲第２項記載の消去方法。
（１１）前記媒体がダイマー酸ポリアミドからなるもの
である、特許請求の範囲第８項記載の消去方法。
（１２）ビット単位の消去を行う、特許請求の範囲第１
項記載の消去方法。
（１３）消去幅が、消去すべき情報のビット幅と実質的
に同一である、特許請求の範囲第１項記載の消去方法。
（１４）レーザービームが、ＡｌＧａＡｓダイオードレ
ーザーから発生させたものである、特許請求の範囲第１
項記載の消去方法。
（１５）セクタ単位の消去を行う、特許請求の範囲第１
項記載の消去方法。
（１６）単一ビットの情報を消去する、特許請求の範囲
第１２項記載の消去方法。