JPS63187433A

JPS63187433A - 光記録媒体ならびにその再生方法

Info

Publication number: JPS63187433A
Application number: JP62017161A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Yasui; 俊明泰井; Hiroshi Nagate; 弘長手; Hiroyuki Suzuki; 浩幸鈴木; Yasunori Kanazawa; 金沢　安矩
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1987-01-29
Filing date: 1987-01-29
Publication date: 1988-08-03

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２例えば光カードなどの光記録媒体ならびにそ
の再生方法に関するものである。

〔従来技術〕

所望の情報を光学的に記録する光カードは最大２Ｍバイ
トまで記録でき、磁気カードの３万倍程度の大容量の記
録が可能で、近年その開発、１１品化が進められている
。

第１２図は、従来の光記録媒体における再生方法を説明
するための概略構成図である。

図中の５１は例えば光カードなどからなる光記録媒体で
、基板５２と、所望の情報を光学的に記録する光電ＭＩ
Ａ５３ど、その上に設けらハた保護膜５４とから基本的
に構成さハている１図示していないが前記光記録膜５３
には、各記録小領域の先頭部を表わす２０ツクビツトと
、記録されるべき情報に応じて形成される情報ピットと
がそれぞれ形成されている。

５７はビームスプリッタ、５８は対物レンズ。

５９は光検出器である。この図に示されているように、
従来は光記録媒体５１からの反射光が対物レンズ５８な
らびにビームスプリッタ５７を通して光検出器５９に入
力され、この入力光の強弱からクロックピットの検出に
より再生ヘッドの駆動コントロールを行なっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところでこの従来の再生方法では、光学系が複雑である
ばかりでなく１反射光の強弱からクロックピットと情報
ピットを判別しているため、特に高速再生の場合に判別
に誤りを生じる懸念があり。

高速処理が難かしかった。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
構成が簡単で高速処理が可能な光記録媒体ならびにその
再生方法を提供するにある。

〔問題点を解消するための手段〕

本発明は、前述の目的を達成するため、情報を光学的に
記録する光記録膜と１例えばその光記録膜の受光面とは
反対側に配置され前記光電＠感へ照射される光を受光し
て電気信号を出力する例えばソーラセルや固体撮像素子
列の如き光＠、変換素子膜とを一体に設けたことを特徴
とするものである。

さらに本発明は、前述の目的を達成するため、情報を光
学的に記録する光記録膜と、例えば光記録膜の受光面と
は反対側に配置され前記光記録膜へ照射される光を受光
して電気信号を出力する例えばソーラセルや固体撮像素
子列の如き光電変換素子膜とを一体に設けた光記録媒体
を用いる。

そして記録すべき情報に従って前記記録膜に例えばタロ
ツクピットや情報ピットなどのピット列を形成し、情報
再生時にこのピット列に順次照射した光を前記光電変換
素子膜で受光して、その光電変換素子から再生信号を得
るように構成したことを特徴とするものである。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図は光カードの斜視図、第２図は第１図１−■線上
における記録−検出帯域の拡大断面図、第３図はその記
録−検出帯域の拡大平面図である。

第１図に示すようにカード本体１にはストライブ状の記
録−検出帯域２がカード本体１の挿入方向Ａに沿って長
く設けられ、この記録−検出帯域２以外の個所に光カー
ドのリーダ／ライタと接続するための端子部３が露出す
るように設けられている。

前記記録−検出帯域２は第２図に示すように、例えばア
ルミニウム板やステンレス鋼板などの基板４上に電気絶
縁膜５が一様に形成され、その上に帯状のアルミニウム
電極６が光カードの挿入方向Ａ（第１図参照）に沿って
長く形成されている。

このアルミニウム電極６は、数μｍの間隔をおいて複数
本形成さ九ている。このアルミニウムｆｆｉ極６上には
、それとほぼ同じ幅の光電変換素子膜７ならびに透明電
極８が順次積層されている。

光電変換素子膜７としては、例えばＮＩＰ構造を有する
アモルファスシリコン、ＩｎＰ、　ＧａＡｓ、　ＣｄＴ
ｅ。

ＡｌＳｂ、　ＣｄＳ、　７０％ＧａＡｓ　−３０％Ｇａ
Ｐなどの材料が用いられる。また透明電極８としては、
例えばＳｎＯ：！／ＳｎＯ：　＋Ｉｎ＝　０３などが用
いられる。

このようにアルミニウム電極６．光電変換素子膜７なら
びに透明電極８を積層状態に形成してソーラセル９を構
成したのち、その上から透明絶縁材料を塗布し乾燥する
ことにより、透明１！極８の上面からソーラセル９とソ
ーラセル９との間の隙間に透明絶縁層１０を設ける。こ
の透明絶縁層１０としては１例えばポリカーボネート樹
脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、紫外線硬化樹脂な
どが用いられる。また−　Ａ１３０　ｓ　、ＳｘＯ、Ｓ
ｘＯｚ　ｒＳｉ４Ｎ４などの透明無機材料、あるいはポ
リテトラフルオロエチレンを蒸着、スパッタリングする
ことにより、透明絶縁層１０を形成することができる。

特にスパッタリングによって形成したポリテトラフルオ
ロエチレンの透明絶縁層１０を備えた孔あき形式のもの
は、光電＠展１１の記録感度の増感層として兼用できる
。

透明絶縁層１０の上に、光記録膜１１が形成される。こ
の光記録膜１１としては、例えば孔あき形式の記録膜あ
るいは相変化（転移）を利用した形式の記録膜などがあ
る。孔あき形式の記録膜としては、例えばＴｅにＳｅ、
　Ｉｎ、　Ｓｎ、　Ｐｂ、　Ｓｂ、　Ｂｉなどの金属元
素を適宜少量添加した記録膜、あるいはポリメチン色素
、シアニン色素、アントラキ色素。

アゾ色素、フタロシアニン色素などの有機色素を含有し
た記録膜などが用いられる。一方、相変化を利用した形
式の記＠膜としては、Ｉｎ−５ｅ−Ｔｌ系合金またはＡ
ｓ−丁ｅ−Ｇｅ系合金などがある。

この光電＠ｇ１１１に対し、該光記録膜１１が孔あき形
式の記録膜の場合には、電子ビームあるいは集光したレ
ーザービームを照射してドライコツチングを行ない、第
３図に示すように一定間隔（例えば０．２〜１．０調の
範囲内で）毎に礼状のグロックピット１３が光記録膜１
１の長手方向にそれぞれ形成される。一方、該光記録膜
１１が相変化を利用した形式の記録膜の場合は、ｆ！１
１子ビームあるいは集光したレーザービームを照射して
部分的に相変化（非晶質→結晶質または結晶質→非晶質
）を生じせしめ、光記録膜１１の長手方向に沿って一定
間隔毎にグロックピット１３を形成する。

このようにしてクロックピット１３を形成した後に、そ
の上から比較的厚めの透明な保護Ｍ１２が形成される。

この保護層１２としては１例えば前記透明絶縁層１０と
同様にポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、シリコー
ン樹脂、紫外線硬化樹脂などが用いられる。

第３図に示すように各アルミニウム６の端部は。

露出しており１図示していないがこの各端部が第１図に
示す端子部３に個別に接続されている。

この実施例に係る光カードは前述のような構成になって
おり、第３図に示すようにクロックピット１３と次のク
ロックピット１３との間が情報ピット（後述する）を形
成するための情報トラック１４となる。

第４図は記録時の状態を示す概略構成図、第５図は記録
後の光記録膜の状態を示す説明図、第６図は記録中にお
けるソーラセルの信号検出状態を示す波形図である。

光カードを記録装置内にセットして固定し、記録ヘッド
１５を光記録膜１１の長手方向（第４図の矢印方向）に
沿って定速送りする。記録ヘッド１５から照射されたレ
ーザービームなどの光１６は、最初、開孔状態にあるク
ロックピット１３ならびにその下の透明絶縁層ｌＯを透
過してソーラセル９に受光され、その瞬間にソーラセル
９は起電力を生じる。この電圧変化が最大になるように
制御部においてオートフォーカスとトラッキングのサー
ボを行ない、またこのクロックピット検知信号で同期を
かけ、記録すべき情報に応じて光１６の熱により光記録
膜１１に孔をあけて情報ピット１７を順次形成する。第
５図はこの状態を示しており、クロックピット１３とク
ロックピット１３との間に形成され情報トラ、ツク１４
に、クロックピット１３と同一線上にクロックピット１
３よりもピット長の短い情報ピット１７が設けられてい
る。

孔あき形式の光記録膜の場合、記録中におけるソーラセ
ル９での信号の検出状＠　（ｆｆｉ圧の変化状７１りは
第６図に示すように、光１６がクロックピット１３上を
通過する際にはクロックピット１３のピット長に応じて
信号の立上がり時間が比較的長くなる。一方、光１６が
情報ピット１７上を通過する際は、それのピット長に応
じて信号の立上がり時間が比較的短い、なお、図中のＯ
は、グループレベルに相当するオフセットである。

第４図の光電＃２膜１１において、ピット１３゜１７が
形成されていない部分は黒く塗りつぶされており、光不
透過部分であることを示している。

第７図は、再生時の状態を示す概略構成図である。光カ
ードを再生専用装置あるいは記録再生装置内にセットし
て固定し、再生ヘッド１８を光記録［１１１の長手方向
（矢印方向）に沿って、定速送りする。この再生ヘッド
１８は、前述の記録ヘッド１５と兼用でもよいし、また
光記録膜１１の長手方向と直交する方向に延びたスリッ
ト光が照射できる再生専用のヘッドでもよい、また、再
生ヘッド１８から照射される光はレーザ光の他に。

電子ビームあるいは可視光線であってもよい。

記録時と同様にクロックピット１３による電圧変化で同
期をとり、情報ピット１７列よる電圧変化を信号として
アルミニウムｆ１ｍ６から信号処理回路を備えた再生制
御部１９に入力して、記録情報の再生を行なう。

なおこの図では各アルミニウム電極６の端部が直接信号
線２０を介して再生制御部１９に接続された状態を示し
ているが、実際には、各アルミニウムｆｆ１Ｊ４６はカ
ード本体１内において端子部３と電気的に接続されてい
る。従って光カードを再生専用装置あるいは記録再生装
置に装着した際、装置側の端子部が光カードの端子部３
に接触して。

信号の交信がなされるようになっている。

光電＃ｉ膜１１が孔あき形式の記録膜の場合は。

孔（ピット）を透過した光を光電変換素子１１！７で受
光して、光電変換素子膜７の起電力が電気信号となる。

一方、光Ｉ２録膜１１が相変化を利用した記録膜の場合
は、光の照射によって形成されたクロックピット１３な
らびに非晶質→結晶質あるいは結晶質→非晶質の相変化
を生じ１部分的に光透過率が変化する。この変化を光電
変換素子膜７で検出して、Ｗ１１信号を出力する訳であ
るから、光記録［１１は３０ｎｍ以下の方が光透過率の
変化が明確に現われる。

第１３図は、相変化（転移）を利用した形式の記＠膜を
用いた場合の信号検出状態を示す波形図である。光の照
射によって形成されたクロックピット１３ならびに情報
ピット１７は非晶質化（黒化）するため、その部分だけ
光透過率が低下し。

その変化が同図に示すようにソーラセル９により電圧降
下として検知され、再生？、１号として出力される。

第１４図は、相変化を利用した形式の記Ｏ膜を用いた場
合であるが、この例ではクロックピット１３をエツチン
グで形成して孔あき形式を一部併用し、そ、ナシの再生
信号・の波形図である。同図において電圧が周期的に立
上がった部分がクロックピット１３に相当し、一方、電
圧が部分的に立下がった部分が情報ピット１７に相当す
る。この方法を採用すれば、タロツクピット１３と情報
ピット１７とを明確に区別することができる。

第８図ならびに第９図は光カードの変形例を示す図で、
この例の場合カーｊ：本体ｌの一面のほぼ全面に記録−
検出帯域２が形成され、他方の面に端子部３が設けられ
ている。この例では多数の情報トラックが設けられるか
ら、端子部３が複数の端子部グループ３ａ、３ｂ、３ｃ
に分かられている。

第１１図は、記録−検出帯域２の変形例を示しており、
第２図に記載した記録−検出′＃Ｐｈ９．２と相違する
点は、スペーサ２１によって透明絶縁層１０と光記録膜
１１との間に空隙２２を形成した点である。

第１１図は、ピット形式の変形例を示す図である。第５
図に示したピット形式の例では、各ライン毎にそれぞ才
しクロツタピット１３を形成したが、第１１図に示す例
では、例えば両端のラインだけ所定の間隔毎にグロック
ピット１３を形成し、中間のラインではクロックピット
１３の形成が省略されている。

従って情報ピット１７の形式ならびに情報の再生時には
１両端のラインのクロックピット１３を検出しながら所
望の動作がなされる。

前記実施例のように、光記録膜と光電変換素子膜との間
に透明ｆｆｉ極や透明絶ａ膜などのような透明保護膜を
形成すれば、ピット形成時や情報再生時などに照射さけ
る光により光電変換素子膜の変質が抑制され、耐用寿命
の延長が図わる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のような構成になっているから。

従来のものに比較して光学系の構成が簡単になり。

しかも光記録膜と一体に設けられた光電変換素子膜から
直接電気信号が得られるから、高速処理が可能で、信頼
性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る光カードの斜視図、第２
図は第１図１−Ｉ線上における記録−検出帯域の拡大ｆ
ＩｌｒＷ１図、第３図図上第３図−検出帯域の拡大平面
図、第４図は記録時の状態を示す概略構成図、第５図は
記録後の記録−検出帯域の拡大平面図、第６図は記録中
におけるソーラセルの信号検出状態を示す波形図、第７
図は再生時の状態を示す概略構成図、第８図ならびに第
９図は光カードの変形例を示す表面側ならびに裏面側か
らの斜視図、第１０ｒｇＪは記録−検出帯域の変形例を
示す拡大断面図、第１１図は記録−検出帯域の変形例を
示す拡大平面図、第１２図は従来の再生方法を説明する
ための概略構成図、第１３図ならびに第１・１図は本発
明の相変化を利用した場合の再生信号の波形図である。１・・・・・・カード本体、２・・・・・・記録−検出
帯域、７・・・・・・光電変換素子膜、８・・・・・・
透明電極、９・・・・・・ソーラセル、１０・・・・・
・透明絶縁層、１１・−・・・・光記録膜、１３・・・
・・・クロックピット、１４・旧・・情報トラック、１
５・・・・・・記録ヘッド、１６・・・・・・光、１７
・・・・・・情報ピット、１８・・・・・・再生ヘッド
、１９・・目・・再生制御部。第】図第　５　図第６図第７図第８図第９図第１０図第１１図第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）情報を光学的に記録する光記録膜と、その光記録
膜へ照射される光を受光して電気信号を出力する光電変
換素子膜とを一体に設けたことを特徴とする光記録媒体
。
（２）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記光
記録膜の受光面とは反対側の面に前記光電変換素子膜が
配置されるていることを特徴とする光記録媒体。
（３）特許請求の範囲第（２）項記載において、前記光
記録膜が光不透過性であつて光の照射により部分的に孔
が形成される材料で構成され、その形成された孔を通過
した光を前記光電変換素子膜で受光することを特徴とす
る光記録媒体。
（４）特許請求の範囲第（２）項記載において、前記光
記録膜が光の照射により部分的に相変化が生じる材料で
構成され、その相変化が生じた部分の光透過率の変化を
前記光電変換素子膜で検知するように構成されているこ
とを特徴とする光記録媒体。
（５）特許請求の範囲第（２）項記載において、前記光
記録媒体と光電変換素子膜との間に透明保護膜が形成さ
れていることを特徴とする光記録媒体。
（６）特許請求の範囲第（５）項記載において、前記透
明保護膜が少なくとも光電変換素子膜に接触する透明電
極で構成されていることを特徴とする光記録媒体。
（７）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記光
記録膜の少なくとも片方の面が空気と接触していること
を特徴とする光記録媒体。
（８）特許請求の範囲第（２）項記載において、前記光
記録媒体と光電変換素子膜との一対体が帯状に設けられ
、この帯状体が間に絶縁層を介して同一基板上に複数平
行に設けられていることを特徴とする光記録媒体。
（９）特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記載
において、前記光記録膜ならびに光電変換素子膜がカー
ド本体に設けられていることを特徴とする光記録媒体。
（１０）特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記
載において、前記光電変換素子膜がカード本体の一面の
ほぼ全面に設けらていることを特徴とする光記録媒体。
（１１）情報を光学的に記録する光記録膜と、その光記
録膜へ照射される光を受光して電気信号を出力する光電
変換素子膜とを一体に設けた光記録体を用い、記録すべ
き情報に従つて前記光記録膜にピット列を形成し、情報
再生時にこのピット列に順次照射した光を前記光電変換
素子膜で受光して、その光電変換素子膜から再生信号を
得るように構成されていることを特徴とする光記録媒体
の再生方法。
（１２）特許請求の範囲第（１１）項において、前記光
記録膜の反受光面側に前記光電変換素子膜が配置されて
いることを特徴とする光記録媒体の再生方法。
（１３）特許請求の範囲第（１１）項記載において、前
記光記録膜が光不透過性であつて光の照射により部分的
に孔が形成される材料で構成され、再生時にその孔を通
過した光を前記光電変換素子膜で受光することを特徴と
する光記録媒体の再生方法。
（１４）特許請求の範囲第（１１）項記載において、前
記光記録膜が光の照射により部分的に相変化が生じる材
料で構成され、その相変化が生じた部分の光透過率の変
化を前記光電変換素子膜で検知することを特徴とする光
記録媒体の再生方法。
（１５）特許請求の範囲第（１１）項記載において、前
記ピット列が、所定の間隔毎に設けられたクロックピッ
トと、クロックピットと次のクロックピットとの間に設
けられた多数の情報ピットとから構成されていることを
特徴とする光記録媒体の再生方法。