JPS62270024A - 相転移光記録媒体の記録方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の技術分野〕 この発明は、光記ａＩＲ体に光ビームを照射して該媒体
に温度変化を与えることで転移する媒体の結晶状態と非
晶質状態とにより情報の記録および消去を行なう相転移
光記録媒体の記録方法に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕光記録媒体を構
成する金属薄膜が結晶状態と非晶質状態とに変化する場
合の光学定数の差を利用して情報の記録消去を行なう書
換可能なディスク状の光記録媒体の記録方法においては
、従来金肌薄膜からなる記録媒体を溶融・した後、急冷
したり、また媒体が溶融しない程度の高温で加熱すると
いう温度履歴を媒体に与え、溶融した後、急冷すること
により非晶質化を行ない、溶融しない程度の高温で加熱
することにより結晶化を行なっている。

このような温度履歴を光記録媒体に与えて結晶状態と非
晶質状態との相転移を起させる具体的方法としては、例
えば１−１．５μ…に集光した微小径の第１の光ビーム
を回転する光デイスク媒体に照射して急加熱し、その後
ディスク基板への熱拡散により急冷することで非晶質化
し、また幅が１．５−２μｍ、ディスク回転方向の長さ
が約１０μｍの長楕円系の第２の光ビームを光デイスク
媒体に照Ｑ＝Ｉ　Ｌ、非晶質化した部分を溶融しない程
度の高温に加熱して結晶化する方法が取られでいる。こ
こにおいて、長楕円形光ビームを使用する理由は非晶質
から結晶への相転移のために結晶核の形成および核成長
に１μｓ程度の時間を必要とするためである。

ところで、結晶状態および非晶質状１ぷにより記録状態
および消去状態を表す場合において、記録状態および消
去状態のうちいずれを結晶状態または非晶質状態とし、
他方を非晶質状態または結晶状態とするかは任意に選択
できるものであるが、従来の方法においては１０μｍの
長楕円形ビームを使用しているため、この長楕円形ビー
ムで情報の１ピツ１〜を記録することはビット密度がこ
れにより制限され、１ビツト／１０μｍ以上に記録密度
を高くすることができないということになるので、非晶
質状態を記録状態として選択せざるを１りないものにな
っている。従って、微小径の第１の光ビームで非晶質化
による記録を行ない、長楕円形の第２の光ビームで結晶
化による消去を行なっている。なお、この場合、再生は
高密度再生の必然性から当然用１の光ビームを低いパワ
ーにしたものを使用している。

上述した第１および第２の光ご一ムで実際に情報の書換
記録するには従来数のように行なっているａｌなわち、
まず記録時のパワーより低い再生パワーを有する第１の
光ビームでディスクを照射し、ディスク上のセクタ信号
及び既に記録されたデータ信号を読み出すことにより占
き換えるべきデータビットが存在するセクタを確認して
おく。

次に、任意の１回転時に再生パワーを有する第１の光ビ
ームによって消去すべきセクタ信号を読み取って再確認
し、この直後から消去用の第２の光ビームを１セクタ分
の時間連続的に動作してそのセクタを一括して消去する
。それから、次の１回転で消去したセクタに新たなデー
タビットを記録パワーを右する第１の光ビームで照射し
て記録を行なっている。

この消去動作においては、第１の光ビームによってセク
タ信号を再生することにより消去用の第２の光ビームの
動作タイミングを決定する必要があるため、第２の光ビ
ームに先行して第１の光ビームを配設しである。従って
、この従来の方法では消去再ｉ１込動作を同−回転内で
でさ°ないものとなっており、この結果通常のオーバー
ライド動作ができないという問題がある。

また、上記従来の技術では長楕円形光ビームを消去のた
めに使用するので、消去の必要ないデータビットを消去
する危険があるとともに、そのため消去密度を高くでき
ないという問題がある。

更に、光記録媒体はディスク基板上に金属薄膜をスパッ
タまたは蒸着で付着したしのであるが、この形成時にお
いては記録媒体はすべて結晶と非Ｑ　７９どの中間状態
にあるため、使用に当っては最初に仝而にわたって消去
状態に初期化する必要がある。この初１１１］化は第１
の光ビームを記録パワーで照射した後、第２の光ビーム
をディスク全面に照射するものであるが、この初期化動
作は全ディスクに対して１枚毎に行なうものであるため
、ディスクの価格が高くなるという問題がある。

（発明の目的） この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、オーバーライド動作および高密度で高速
な記録消去動作が可能でかつ経済化し１ｑる相転移光記
録媒体の記録方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、この発明は、光記録媒体の記
録領域に所定レベルの第１の光ビームを所定時間照射し
、第１の光ビームによる照射から所定時間遅延して前記
記録領域に所定レベルの第２の光ビームを所定口４間照
射し、前記記録領域の光記録媒体を結晶質とした記録を
行ない、前記光記録媒体に前記第１の光ビームのみを照
射して該照射領域の光記録媒体を非晶質とした消去を行
なうことを要旨とする。

〔発明の実施例〕

以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の相転移光記録媒体の記録方法の一実
施例を示す図である。同図においては、光記録媒１本を
構成づる光ディスク３は例えばｓｂＴｅのＲ１１ｌで構
成され、軸１を中心に矢印２で示すように線速度１０ｍ
　／ｓで回転している。この光ディスク３は回転軸１を
中心に同心円状に形成された複数の記録案内溝４を有し
ている。この光ディスク３の一方の側には前記案内ｒＡ
４に対向するように光学ヘッド５が配設されている。光
学ヘッド５は対物レンズ６を介してレーザ光からなる第
１の光ビーム７および第２の光ビーム８を前記案内溝４
のうちの１つの同一の案内溝４に互いに所定距ｔＵｔ隔
して照射するようになっている。これらの光ビームの１
／ｅ２直径は共に１．５μＩであり、両者間の離隔距離
は３μｍである。光ディスク３は線速度１０ｓ　／ｓで
回転しているので、両光ビーム間の時間間隔は３００　
ｎｓである。この結果、第１の光ビーム７がディスク３
の案内溝４を照射した後、３００　ｎｓ［延して第２の
光ビーム８が案内溝４の同じ部分を照射するようになっ
ている。ｔなりち、矢印２で示すように光ディスク３が
回転することにより光ディスク３の案内溝４には第１の
光ビームが先に照射し、それから３０Ｏｎ５ｉｆｆ延し
て第２の光ビーム８が照射するようになっている。・ このように構成されたものにおいて、光ディスク３の案
内溝４に第１の光ビーム７を照射して′から第２の光ビ
ーム８を照射したり、または第１の光ビーム７のみを照
射することにより光ディスク３の記録媒体を結晶状態に
変化さ往たり、または非晶質状態に変化させることで記
録および消去動作を行なっているが、この動作原理を第
２図を参照して説明する。

第２図は横軸に時間、縦軸に光パワーおよび温度を示す
もので、実線で示すパルスが光ディスク３の一点に照口
・１する第１の光ビーム７または第２の光ビーム８であ
る半募体レーザビームの光パワーの波形を示し、破線が
照隔された光ディスク３の温度を示している。なお、第
１の光ビーム７および第２の光ご一ム８のビーム径は上
述と同じ１゜５μｍであり、またパワーおよびパルス幅
は第１の光ビーム７がそれぞれ６ｍＷ、５Ｑｎｓであり
、第２の光ビーム８がそれぞれ２＋１Ｗ、１００ｎｓで
ある。

第２図（ａ　）は第１の光ビーム７のみを照射した場合
の消去動作を示しており、第１の光ビーム７を照射する
と、光ディスク３の温度は点線で示すように変化する。

この場合の照射部分を光学顕微鏡で１１察すると、この
部分は周囲のアズデボ部よりも反射率が低（なって非晶
質化していることがｆｉｌｌｆｆｉされた。これは１１
の光ビーム７により記録媒体薄膜が融点以上に加熱され
て溶融し、その後の薄膜基板への熱拡散により急冷され
たために非晶質化されたものである。そして、この光デ
ィスク３の照射部分の非晶質状態が消去状態を表してい
るものである。

第２図（ｂ）は第１の光ビーム７を照射した侵３００　
ｎｓ遅延して第２の光ビーム８を照射する記録動作を示
しており、この場合の光ディスク３の温度は点線で示す
ように変化している。この場合の照射部分を光学顕微鏡
でＩ！察すると、この照射部分は周囲のアズデポ部より
も反ｔＡｆＳが高くなって結晶化していることが確認さ
れた。これは第１の光ビーム７の残留熱と第２の光ビー
ムの８による加熱とにより記録媒体薄膜が溶融しない程
度の高温状態が結晶核の形成および成長に必要な時間だ
け与えられたために結晶化したものである。そして、こ
の結晶状態が記録状態であり、第２の光ビーム８が記録
すべき情報信号となるものである。

第２図（Ｃ）は第１の光ビーム７と第２の光ご一ム８と
の間の時間を２μｓと長くした場合を示しているもので
ある。このように両者間の時間を良くすると、照射部分
は第２の光ビーム８の影響がなく第２図（ａ　＞の場合
と同様に非晶質である。

すなわち、記録媒体ｌｔ９膜を結晶化して記録するため
には第１の光ビームと第２の光ビーム８との間に第２図
（ａ）と同様な条件を満すような適切な時間間隔が必要
であるのである。

第３図は上述したように第１および第２の２つの光ビー
ム７．８を有づる光学ヘッド５を用いて本発明を実施す
る光ビームの変調方法の一例を示している図である。

第３図（ａ）は先行する第１の光ビーム７の変調パワー
を示しており、記録時には第１の光ビーム７は６ｍＷの
パワーで連続的に光ディスク３を照射しながら、第３図
（ｂ）または（Ｃ）に示すような第２の光ビーム８を照
射することで第２の光ビーム８に対応して光ディスク３
の照射部分を結晶化するようにしている。この場合、第
３図（ｂ）に示す第２の光ビーム８はパワー２ｍＷ、パ
ルス幅１００ｎｓ、変調周波数３．３ＭＨ２であり、第
３図（Ｃ）に示す第２の光ビーム８はパワー２．５ｍＷ
、パルス幅７０　ｎｓ、変調周波数６゜６　Ｍ、　ｌ−
ｌ　ｚであり、これらの多筒２の光ビーム８は第１の光
ビーム７が光ディスク３に照射されたから３００ｎｓ後
に同じ照射部分を照射するように遅延して発生するよう
になっているとともに、また第３図（ｃ）の第２の光ビ
ーム８は第３図（ｂ）の第２の光ビーム８よりパルス幅
が狭くなった分だけパワーを大きくして両者による発熱
ｊはほぼ等しいように設定されている。これらの第２の
光ビーム８に相当するパルス信号が記録すべきデータピ
ッ１−を表す記録信号を構成しているものであるが、第
３図＜Ｃ）の第２の光ビーム８のように第３図（ｂ）の
第２の光ビーム８とほぼ同じ発熱量を有すべくパワーを
大ぎくしてパルス幅を狭（することにより記録（Ｊ［を
向上し、高速化することができるのである。

以上のように回転している光ディスク３に第３図に示り
ような第１の光ビーム７おにび第２の光ビーム８を照射
することにより光ディスク３の照射部分を結晶化して記
録することができるのである。

そして、このように記録された光ディスク３に対して第
３図（ａ）の再生動作に示すように１１ＩＩＷの連続光
を照射して記録情報の再生を行なうと、第３図（１））
に示す記録動作に対する再生信号は３．３Ｍ＋−１２で
変調されたパルスが得られるとともに、記録信号は反０
４率が高く記録されており、結晶状態であることが確認
された。また、第３図（Ｃ）に示づ記録動作に対する再
生信号は６．６Ｍ　ｌ−１ｚの正弦波的な信号がＣ／Ｎ
５０ｄＢで記録されていることが確認されるとともに、
記録密度は１ビット７１．５μｍ、結晶化ピッ１−１μ
ｍであることが確認された。

また、第１の光ビーム７のみを第３図（ａ　）に示す６
ＩｌｌＷの連続光で照射した後、再生したところ記録さ
れていた信号は消去されていることが確認された。ザな
わら、第１の光ビーム７のみを照射すると、光ディスク
３の照射部分は非晶質状態の消去状態となり、第１の光
ビーム７を照射した後、所定時間延反して所定パワーの
第２の光ビーム８を照射することにより光ディスク３の
照射部分は結晶状態の記録状態となるのである。

なお、上記実７Ｉｉ！１ＦＩＡでは光ディスク３の記録
媒体を構成するのにＳｂ　Ｔｅを使用したが、結晶化転
移温度の低い３０Ｔｅ等の媒体を使用しでも同様に適用
可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、第１の光ビー
ムを照射した後、所定時間近回して第２の光ビームを照
射することで光記録媒体を結晶質とした記録を行ない、
第１の光ビームのみを照射することで非晶質とした消去
を行なっているので、記録動作においては第１の光ビー
ムが消去動作の機能を有しているため、消去再書込肋作
、ずなわらオーバーライド動作が可能となるとともに、
これにより記録時には一度消去動作が必然的に行われて
いることになるＩこめ、従来必要であった初期化動作も
不要となり、経列化が達成されている。

また、第２の光ビームのパルス幅は所定レベルを）ヱ成
し）りる範囲において短いパルス幅、例えば１ＱＱｎｓ
以下の短いパルス幅に狭くできるので、高速化および高
密度化し得る記録消去動作が実現可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の相転移光記録媒体の記録方法の一実
施例を示す構成図、第２図９はこの発明の動作原理を示
す図であって、第２図（ａ　）および第２図（ｂ　）は
それぞれ記録媒体を非晶質転移さ″ぜる消去動作および
ｖ１品Ｙ′↑転移さぜる配録動作を表づ図、第３図は第
１図の実施例に使用される光ビームの変調を表ザ波形図
である。 ３・・・光ディスク　　　４・・・案内溝５・・・光学
ヘッド　　　７・・・第１の光ビーム８・・・第２の光
ビーム 第１図 第２図（ａ） 第２図（ｂ） 第２図（Ｃ） −ｆｉｌｌ（ぶＳ） 第３図（ａ） バ第 時間（／Ｊｓ） 第３　＠　（ｂ） ｇ＃間（ぶＳ） 第３　ｒｆｉ　（ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光記録媒体の記録領域に所定レベルの第１の光ビーム
   を所定時間照射し、第１の光ビームによる照射から所定
   時間遅延して前記記録領域に所定レベルの第２の光ビー
   ムを所定時間照射し、前記記録領域の光記録媒体を結晶
   質とした記録を行ない、前記光記録媒体に前記第１の光
   ビームのみを照射して該照射領域の光記録媒体を非晶質
   とした消去を行なうことを特徴とする相転移光記録媒体
   の記録方法。