JPS63253536A - 可逆相変化を用いた情報記録方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光照射により可逆相変化を用いて情報を記録
する情報記録方法に係り、特に、１つのビームスポット
で既記録情報を消去しながら新しい情報を記録する　１
ビームオーバライドが可能！ で、消し残りのない書き換えを実現する。可逆相変化を
用いた情報記録方法に関し、書き換え可能な相変化光デ
ィスク等を用いた光情報記録装置に用いて好適である。

従来より、光照射により結晶−非晶質の相変化を起こす
記録膜を用いた書き換え可能な光情報記録装置が知られ
ている。この種装置では、記録膜に記録すべき情報に応
じた高パワーの光ビームスポットを照射し、記録膜温度
を局部的に上昇させることにより、結晶−非晶質の相変
化を起こさせて記録し、これに伴う光定数変化を、低パ
ワーの光ビームの反射光の強度変化で読み取ることによ
り再生している。すなわち、例えば、昭和５８年春季応
用物理学会講演予稿集７ｐ−Ｘ−１に記載゛のように、
相変化記録膜を有する可逆光ディスクを回転させ、該記
録膜に光ビームスポットを集光し、該記録膜の温度を融
点以上に上昇させ、光ビームスポットが通過した後、急
冷することにより、その部分を非晶質状態として記録す
る。そして、消去は、記録膜温度をガラス転移点以上、
融点以下の結晶化可能温度範囲で、結晶化を進行させる
に十分な時間保つように、ビーム進行方向に長い長円光
ビームを照射し、結晶化することにより行なっていた。

また、既記録のデータを消去しながら新しい情報を記録
する２ビーム擬似オーバライドは、消去用長円光ビーム
スポットを記録用円形光ビームスポットの前に先行させ
て配置することにより行なっていた。

一方、高速結晶化が可能な相変化記録膜を利用した光情
報記録装置では、例えば、　Ｐｒｏｃ、　５ＰＩＥ　　
Ｖｏｌ、６９５　　ｐｐ、１０５〜１０９　　（１９８
６年）に記載のように、円形の１つの光ビームスポット
のパワーを第４（ａ）図に示すように複数のパワーレベ
ル間で変化させることにより、結晶化あるいは非晶質化
を起こさせて行っていた。すなわち、記録膜の温度を融
点以上に上昇させることが可能なパワーの光ビームを、
記録膜に照射することにより、その部分は冷却時に非晶
質状態となり、一方、記録膜温度がガラス転移点以上、
融点以下の温度に到達するようなパワーの光ビームが照
射された部分は結晶状態となる。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、１つの光ビームスポットの１回の通過で
、急冷と徐冷の差をつけるのは非常に困違である。例え
ば、非晶質化する時は、記録膜温度が融点を越えること
ができるパワーを持つ光ビームを照射する。この光ビー
ムスポットが記録膜上のある１点を通過するとき、その
部分の温度は第７図に曲線Ｅで示すように融点Ｔｍを越
えた後冷却される。融点Ｔｍとガラス転移点Ｔｘとの間
で、結晶化速度の大きい温度範囲を通過する時間によっ
て非晶質化するかどうかが決まる。これに対し、結晶化
させる時は、融点Ｔｍには達しない低いパワーの光ビー
ムを照射する。この光ビームスポットが記録膜上のある
一点を通過するとき、その部分の温度は第７図に曲線Ｇ
で示すように、ガラス転移点Ｔｘ以上、融点Ｔｍ以下に
保たれる時１間は、上述の非晶質化の場合の冷却時間の
せいぜい数倍である。このように、非晶質化に必要な急
冷と結晶化に必要な徐冷の差は大きいとはいえない。

また、ディスクを一定回転数で記録する場合、ディスク
の内周では、外周での線速度の半分であり、光ビームス
ポットの通過時間は２倍である。

したがって、冷却時間および徐冷時間は、それぞれ内周
と外周とでは２倍違うことになる。それゆえ、ディスク
の内周でも外周でも、高いパワーの光ビームが照射され
た部分を非晶質とし、低いパワーの光ビームが照射され
た部分を結晶化させるためには、最適結晶化速度を持つ
組成の記録膜を形成する必要がある。

記録膜の結晶化速度が最適結晶化速度よりも遅い場合、
この記録膜に高パワー光ビームを照射して非晶質化を行
うと、少しだけ結晶化は進行する。

一方、低いパワーの光ビームを照射して結晶化さ−せて
も、徐冷時間は急冷時間のたかだか数倍であるので、結
晶化は途中までしか進行しない。この場合、記録膜の記
録および消去部分は、どちらもある程度結晶化が進んだ
中間状態であり、記録部と消去部は、結晶化の進行度合
いの差として記録膜状態を区別することになる。また、
１回の照射では完全に結晶化しないので、新しい情報に
書き換えた場合の記録状態は、以前に記録されていた状
態に依存する。これは消し残りが存在することを意味す
る。

次に、記録膜の結晶化速度が最適結晶化速度より速い場
合について述べる。光パワーレベルを第６図の（ａ）に
示すように変化させて記録した時、第６図（ｂ）に示す
ように、光パワーが急激に変化する部分で、大きな反射
率の変化が生じる。そして、記録膜上の他の部分では、
あまり反射率の変化を生じない。これは、結晶化速度が
速いため、融点以上に上昇できるパワーの光ビームスポ
ットが通過した部分は、融点から冷却する間にある程度
結晶化してしまうからである。そして、結晶化パワーレ
ベルの光ビームスポットが通過した部分は、高いパワー
の光が当った部分よりも更に結晶化する。しかし、高い
パワーの光が当った部分と低いパワーの光が当った部分
はどちらもかなり結晶化が進んだ状態であるので状態の
差は小さい。

そのため、反射率の違いが小さいのである。そして、光
ビームのパワーが低いレベルから高いレベルに増加する
部分では、光パワーの増加した瞬間に光ビームスポット
が遠ざかり、その部分の温度は、第７図に一点破線Ｈで
示すように、低いレベルの光ビーム照射による到達温度
（第５図Ｇ）よ。

りも上昇する。結晶化の過程は熱エネルギーによって進
行するので、融点以下であれば、温度が高い程結晶化は
速く進む。従って、光パワーが低レベルから高レベルに
増加する部分で結晶化は最も進む。一方、高いパワーか
ら低いパワーに減少する部分では、第７図に点線Ｆで示
すように他のどの部分よりも急冷効果が得られるため、
非晶質状態となる。このように反射率は、光パワーが急
激に増加あるいは減少する部分で大きく変化する。

このように、記録すべき情報に応じて光ビームを上昇さ
せて換える従来技術では消し残りが大きいという問題が
あった。また、相変化光ディスクにおいて、蒸着後未処
理の記録膜は、微小な空間範囲で見ると不均一な場合が
多く、高パワーの光ビームを照射し、一度融点以上に温
度を上げて均一にするための初期化が必要である。しか
も、記録の仕方によっては、記録すべき部分を非晶質状
態もしくは結晶状態にしておかなければならず、初期化
が必要であるために、使い勝手が悪いという問題もある
。

本発明の目的は、（１）消し残りのない１ビームオーバ
ライドを可能とすること、（２）再生信号自身が微分状
の波形になっているので微分する必要が無く、従って微
分による信号の減衰を防ぐことができる記録方法を提供
すること、（３）再生信号波形が微分状の波形となるの
で読み出し光の平均レベルが記録を行っても変わらず、
従ってトラッキングや自動焦点合わせなどのサーボが確
実に行える記録方法を提供すること、（４）反射率変化
が記録媒体と光ビームスポットとの相対速度Ｖおよび記
録膜の結晶化速度、従って記録膜組成にあまり依存しな
い１ビームオーバライドの記録方法を提供すること、（
５）初期化を不要にすること、（６）記録膜の結晶化速
度が決まっている時、所望の再生信号波形を得ることが
できる１ビームオーバライドの記報方法を提供すること
、（７）記録媒体と光ビームスポットとの相対速度が決
まっている時、所望の再生信号波形を得ることができる
記録膜の結晶化速度を示すこと、である。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的は、本発明の記録方法によれば、消去のための
エネルギービーム照射を高いビームパワーで行ない、そ
の照射時間よりも短い時間だけパワーレベルを低下させ
、その後再びパワーを上昇させて記録することによって
達成される。

［作用］ まず、本発明による１ビームオーバライドの記録方法に
つき、その消去作用および消去によって１１携 至る記録状態について述べる。元糊４記録媒体を回転さ
せながら、レーザ光強度を読み出しパワーレベルに保ち
、必要な部分ではパワーを上げて低記録部分に高パワー
の光ビームを照射する。既に記録された部分を光ビーム
が通過することによって、記録膜は融点以上に上昇する
。これにより、既存のデータ部分が結晶状態であっても
非晶質状態であっても１度溶融状態に至り、その後冷却
時に、照射部分全体がほぼ同一の状態となる。そのため
、消し残りは大幅に減少する。また、記録のための減光
（オフ）時間はその前後の高いパワーレベルにある時間
より短時間であるために、新たな記録点以外のあらゆる
部分は消去される。消去によって至る最終的な状態は、
結晶状態であっても非晶質状態であっても、さらに結晶
化がある程度進んだ中間状態であってもかまわない。消
去によっていずれの相状態に至るかは、記録膜温度が高
速結晶化が可能な温度範囲を通過して冷える時間（冷却
時間）と、記録膜が結晶化するのに必要な時間でとの大
小関係によって決まる。たとえば。

冷却時間が結晶化時間でよりも長いときは、結晶化し、
短かいときは非晶質化し、さらに、同程度のときはある
程度結晶化した中間状態となる。厳密には、結晶化速度
は温度Ｔおよび結晶化の進行度合いＸによって異なる。

そしてたとえば３次元的成長では最終的に至る状態は次
式で示すように。

時間的重ね合せで表わせる。

結晶化率：　ｘ＝１−ｅｘｐ（−ｆ　α（ｔ）ｄ　ｔ）
ここで、α。は定数、ｋＢはボルツマン定数、ΔＥは活
性化エネルギーである。しかし、記録膜温度は、光ビー
ムが通過することによって、単調に増加した後、単調に
降下していくことから、上述のように、冷却時間と、結
晶化時間の大小によって、消去状態をほぼ決定できる。

結晶化時間τは記録膜の特性によって決まるが、冷却時
間は記録媒体と光ビームスポットとの相対速度Ｖによっ
て決まる。すなわち、光ビームによって生じた高熱部分
が、記録膜中を速度Ｖで移動するが、その移動速度によ
って、各部分の冷却時間が決まる。具体的には、ガウス
分布する光ビームスポットで強度がｅ−２となる半径ｒ
、記録膜がちょうど融点に達するパワーをもつ光ビーム
を照射した場合に、記録膜中に生じる高速結晶化が可能
な温度となる領域の半径はａｒとなる。ここで、停 ａは光情報記録媒建の熱定数（熱伝導率、比率。

密度）および結晶化温度に依存する定数である。

たいていの場合ａはＯ＜　ａ≦１の範囲である。よって
記録膜上を光ビームスポットが速度でＶで通過した時、
記録膜温度が高速結晶化可能な温度範囲以下に冷えるま
での冷却時間は□で表わさ■ れる。

以上から、消去状態は、記録膜の結晶化時間でと、冷却
時間□との大小関係によって、結晶■ 状態、中間状態あるいは非晶状態のうち、いずれの状態
となるかが決まる。

■　結晶状態：□〉τ　・・・（１） ■ ■　中間状態：　□　ｚτ　・・・（２）■ ■ 次に、本発明の記録方法によって生じる記録の状態と、
それに至る作用について述べる。記録は。

第１図（ａ）■に示すように時間ｔだけ、消去パワーレ
ベルよりも低いパワーの光ビームを照射するか、あるい
は光ビームをオフすることにより行なう。ただしｔは高
熱部分が記録膜上の一部を通過する時間　２ａｒ　　に
近い値が好しい。その理由は■ 以下のとおりである。記録方法が第６図（ａ）および（
ｂ）のＦとＨを近づけたものに相当する。ＦとＨの間隔
は、高熱部分の大きさにほぼ等しいのが好ましく、ｔは
主１り付近が好ましい。この記■ 緑部分では、消去部分と異なった非晶質状態（第１図（
ｂ）■）、結晶状態（第１図（ｂ）■）、および隣接し
た結晶状態と非晶質状態の組（第１図（ｂ）■）となる
。

記録状態が、これらの状態のうちいずれの状態になるか
は、記録膜の結晶化時間で、記録線速度Ｖによって決ま
る。それぞれの記録状態に至る記録過程を、前述の消去
条件あるいは消去状態に対応させて述べる。

まず、第（１）式に示されるような消去状態が結晶状態
となる場合について述べる。これは、結晶化時間が短い
かあるいは線速度Ｖが遅く、消去時に融点から結晶化温
度に冷却する間に結晶化する場合である。記録時に、時
間ｔだけ光パワーを下げた場合、第７図に示すように記
録膜上の光パワーが低いレベルに変化する部分では、他
の部分にくらべて大きな急冷効果が得られ、非晶質化す
る。

また、低いパワーレベルの光ビームが照射した部分およ
び光パワーが低いレベルから高いレベルに急激に増加す
る部分は、高速結晶化可能な温度に保たれるため（第７
図ＧおよびＩ−Ｉ）、消去状態より結晶化が進行する条
件であるが、すでに結晶化はほぼ完了しており、状態の
変化は小さい。結晶的に、独立した非晶質状態の部分が
生ずる（葛１図（ｂ）■）。

つぎに第（２）式で示される場合、すなわち消去状態が
、ある程度結晶化が進んだ中間状態となる場合について
述べる。これは、消去時の冷却時間と結晶化時間とが同
程度の場合である。記録時に。

時間ｔだけ光パワーを下げた場合、記録膜上の光パワー
が高いレベルから低いレベルに急激に減少する部分では
、第１の場合と同様に、非晶質状態となる。また−１低
いパワーレベルの光ビームが照射した部分および、光パ
ワーが低いレベルから高いレベルに増加する部分は、高
速結晶化が可能な温度となるために結晶化が進行する。

特に、光パワーが高いレベルに増加する部分では、第７
図Ｈで示すように、第７図Ｇの部分より高い温度に達す
るため、結晶化の度合いは最も大きくなる（第１図（ｂ
）■）。

つぎに、第（３）式で示される消去状態が非晶質状態と
なる場合について述べる。これは、消去時の冷却時間が
結晶化時間τよりも短かく冷却時に非晶質状態になる場
合である。記録時に１時間ｔだけ光パワーを下げた場合
、記録膜上の光パワーが高いレベルから低いレベルに急
激に減少する部分では、急冷効果が得られるが、消去状
態とほとんど同じ状態であるため、その状態の差が小さ
い。

また、低いパワーレベルの光ビームが照射した部分、お
よび光パワーが低いレベルから高いレベルに急激に増加
する部分は、結晶化の条件となるため、結晶状態となる
。特に、光パワーが低いレベルから高いレベルに急激に
増加する部分では、結晶化の度合いが最も大きくなる（
第１図（ｂ）■）。

以上のように、記録部分は、消去部分とは異なった相状
態となり、わずがな時間の間に非晶質状態と結晶状態に
なる。

また、本発明の記録方法は、蒸着後未処理で最初の記録
において、記録膜の書き込み領域のほとんどの部分が融
点以上の温度に上昇するため、蒸着後未処理の記録膜で
も、一旦レーザ光を照射したり、加熱したりして初期化
することなく、そのまま記録することができる。

［実施例］ 以下１本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

（実施例１） 第１図（ａ）は、本発明による情報記録方法の一実施例
を示し、第１図（ａ）■は記録光パワーの時間的推移を
示すグラフである。第２図は、符号化されたデータ１を
半導体レーザ駆動電流に変換する回路のブロック図であ
る。符号化されたデータ信号１と、遅延回路２によって
時間ｔだけおくれたパルス信号３から、フリップフロッ
プ回路５の出力Ｑを用い、クロック信号４に同期させて
データが′″１″になった瞬間から時間ｔだけｉｔ　Ｏ
＋７であり、その他の時間はａｔ　１　ｕとなるパルス
信号６を得る。この信号６を電流増幅回路７によって、
電流に変換し増幅する。これとＤＣバイアス電流源８と
を加算回路９によって合成し、第１図（、）■に示す記
録光パワーを得るためのレーザ駆動電流を作る。

第３図は本発明の実施例において用いた光学的記録・消
去および再生装置の構成の１例を示す。

トラック案内溝を形成した光デイスク基板／７に、結晶
−非晶質相変化記録膜１８を蒸着し、その上に保護膜１
９を蒸着して作製した相変化光ディスクに、レーザ光を
集光して記録・消去および再生を行う。半導体レーザ１
ｏがら出たレーザ光をカップリングレンズ１１によって
平行光線にし、プリズム１２によって円形光スポットを
形成する。

１／４波長板１４によって偏光面を４５度回転させ、ガ
ルバノミラ−１５によってトラック上に光スポットを位
置させ、集光レンズ１６によって相変化記録膜１８上に
焦点を合わせる。光ディスクからの反射光を１７４波長
板１４によって偏光面をさらに４５度回転させ、偏光プ
リズム１３によって光ディスクからの反射光だけを反射
させる。

それを凸レンズ２ｏで集光し、偏光プリズム２１によっ
て半分に分け、反射した光を自動焦点合せ用ディテクタ
ー２４で検出する。この信号によって集光レンズ１６を
光軸方向に移動させて自動焦点合せ制御を行う。シリン
ドリカルレンズ２２およびナイフエッチ２３は自動焦点
合せ用光学系である。偏光プリズム２１を透過した光を
トラッキング用ディテクタ２５によって検出し、ガルバ
ノミラ−１５を回転制御することによって、光スポット
をトラック案内溝上あるいは溝間に常に位置させる。記
録・消去時は記録膜１８からの反射光が大きくなって、
自動焦点およびトラッキング制御の誤動作を起こすので
、その時間だけ、トラッキング検出器および自動焦点検
出器からの電圧を増幅する利得を小さくした。

未使用の光ディスクに対しては、記録膜が蒸着後未処理
の状態で、ある程度均一であればそのまま記録可能であ
るが、記録膜が不均一であるとぎは、記録トラックに消
去レベルの光ビームを照射して、記録膜温度を融点以上
に上昇させて、初期化するのが望しい。

未使用の記録部分に初めて情報を書き込む場合あるいは
既に記録されている部分に新しい情報を重ね書きして情
報を書き換える場合の記録および消去方法について述べ
る。光ビームスポットが記録トラック上の書き換えるべ
き場所にくると同時に、レーザパワーを消去レベルにま
で上昇させる（第１図（ａ）■Ａ）。そして、光ビーム
スポットが新しく情報ｕ　１　ｖｐを記録すべき場所に
くると、時間ｔだけ記録レーザレベルにまで減少させる
（第１図（ａ）■Ｂ）。その後は再びレーザパワーを消
去レベルにまで上昇させる（第１図（ａ）■Ｃ）。

消去レベルは、記録膜温度が少なくとも照射部分の中央
付近で融点以上に上昇するレベルであり、高パワーであ
る程、消し残りを減少させることができる。これは、記
録膜が融点以上でもその性質は温度に依存し、温度が高
い程原子は移動しやすく粘性が小さくなるという性質を
もつことと、融点以上に上昇する領域が広くなるためで
ある。記録パワーレベルは０レベル以上消去レベルの立
以下で、記録パワーレベルに保つ時間ｔは、線速度２　
ｍ　／　ｓで記録した場合０．０ａｒ秒以上１μ秒以下
で記録可能であった。また、記録パワーレベルに保つ時
間ｔは０．１μ秒以上０．８μ秒以下とし、記録パワー
レベルを再生レベル以上消去しベル１＝６０％以下とす
れば、より大きな再生信号が得られる。以下、具体的に
記録条件と再生波形について述べる。

記録膜の結晶化時間τが約０．１μ秒である光ディスク
で記録消去を行なった。光ビームスポットの強度がｅ−
２となる半径ｒは０．８μｍである。

消去状態が中間状態となる記録線速度約２　ｍ　／　ｓ
を求めることにより、記録、消去状態の決定にかかわる
第１式中の定数ａが約０．２５であることがわかった。

まず第１に、記録線速度を２ｍ／秒以下で書き換えを行
ない、結晶化消去、非晶質化記録を行なう例を述べる。

記録線速度１ｍ／秒で、第１図（ａ）■に示すように時
間変調された光ビームを照射した場合の再生波形を第１
図（ｂ）■に示す。この光照射条件は第（１）式で表わ
される条件である。

光ビームの消去レベルは７ｍＷ以上で、パワーレベルが
高い程消し残りは少ない。記録レベルは０レベル以上消
去レベルのＴ以下で記録可能であるが、特に、再生レベ
ル以上消去レベルの６０％以下が望ましい。照射光ビー
ムパワーを記録レベルに保つ時間ｔは０．０ａｒ秒以上
１μ秒以下で記録可能であった。記録密度を上げるには
ｔは短い方が有利であるが、大きい変調度を得るには、
ｔ＝　　２ａｒ　　に近いことが望ましい、また、記録
パワーレベルを低くすることにより、ｔを短くすること
ができた。記録状態の再生は、結晶状態と非晶質状態の
反射率が異なることを利用し、再生光を照射した時の反
射光強度を検出すること１により行なう。第１図（ｂ）
の再生電圧は、高い反射光強度が結晶状態に、低い反射
光強度が非晶質状態に対応するが、記録膜の厚さや、再
生光の波長によって逆の場合もありうる。これは媒体反
射率が、記録膜における光の多重干渉効果の影響を強く
受けることによる。

（実施例２） 記録線速度を２　ｍ　／秒で１ビームオーバライドした
例を示す。他の条件は、実施例１と同じとする。この光
照射条件は第（２）式で示される条件である。第１図（
ａ）■のように時間パワー変調された光ビームを照射し
た場合、再生波形は第１図（ｂ）■に示すような反射光
強度を示す。低反射率部分は非晶質状態に、高反射率部
分は結晶状態に対応する。第１図（ｂ）■から消去部分
はある程度結晶化が進んだ中間状態であり、記録部分は
、１組の非晶質状態と結晶状態が隣接した状態となるこ
とがわかる。消去に必要な照射光パワーは１０ｍＷ以上
で、光ビームのパワーを１０ｍＷより高くすれば、消し
残りを減少させることができる。

記録レベルは、０レベル以上消去レベルの王以下で記録
可能であるが、特に、再生レベル以上で消去レベルの４
５％以下が望ましい。照射光ビームパワーを記録レベル
に保つ時間ｔは、０．０３μ秒以上０．８μ秒以下で記
録可能であった。

（実施例３） 記録線速度を４ｍ／秒として１ビームオーバライドした
例を示す。他の条件は実施例１と同じとする。この光照
射条件は、本発明の詳細な説明の第（３）式で示される
条件である。第１図（ａ）■のように変調された光ビー
ムを照射した場合、再生波形は第１図（ｂ）■に示すよ
うな反射光強度を示す。消去部分は非晶質状態となり、
記録部分は結晶状態となることが確かめられた。消去に
必要な照射光パワーは１４ｍＷ以上で、高パワーの光ビ
ームである程、消し残りを減少させることができる。記
録レベルはＯレベル以上、消去レベルのＴ以下であるこ
とが望ましく、再生レベル以上消去レベルの４５％以下
であるのがより好ましい。

照射光ビームパワーを記録レベルに保つ時間ｔは０．０
３μ秒以上０．５μ秒以下で記録可能であった。

上記のようにして得た再生信号の処理は１次のようにし
て行うことができる。まず第１の方法として、第８図（
ａ）、（ｂ）に示したように再生信号２８を平均出力電
圧とは異なったコンパレータレベル３０で２値化する。

第９図はその信号処理に用いた回路を示すブロック図で
ある。光の検出信号２６を電圧増幅器２７で増幅して得
られた再生波形２８がコンパレータ２９によってコンパ
レタレベル３０を越えている時間あるいは下まわってい
る時間だけパルスを発生させる。このパルスとこれを遅
延回路３１によって時間ｔだけ遅れたパルスから、フリ
ップフロップ回路３３によってクロック信号３２に同期
させて、再生信号に対応したパルス幅ｔ′の出力データ
信号３４に変換する。

コンパレータレベルを平均出力電圧と、記録部分のピー
ク出力電圧との差の１０分の１以上１０分９以下だけ平
均出力電圧から記録部分のピークの側へずらして設定す
ればエラーの少ない読み出し信号が得られた。４分の１
以上３分の２以下ずらせばさらに好ましい。ピーク出力
電圧が平均出力電圧の両側に出現する場合はピークの大
きい側あるいはピークレベルの変動と消去部分のレベル
変動により両者の差が最小になった時の値（すなわち第
８図（ａ）に示したコンパレータレベル設定可能範囲）
が大きい側にコンパレータレベルを設定するのが好しい
。第２の方法では第１０図に示したように、再生波形（
ａ）を一旦微分してこれから作るゲート信号（ｄ）か°
１である間に、再生波形（ａ）が平均出力電圧に設定さ
れたコンパレータレベル３９をよぎる瞬間に単一パルス
を発生させて２値化する。第１１図はその方法を示すブ
ロック図である。光の検出信号３５を電圧増幅器３６に
よって増幅し、再生波形３７を得る。コンパレータレベ
ル３９を平均出力電圧に設定したコンパレータ３８を通
すことにより、再生電圧がこのレベル以上にある時間だ
け１となる第１０図（ｃ％ンパレータ信号４０を得る。

これとは別に第１０図（・％生波形を微分回路４１にょ
−て微分した微分波形４２（第１０図（ｂ））に対し、
第８図（ａ）と同様にコンパレータレベル４４を設定し
たコンパレータ４３を通すことによって記録部分付近の
みでパルスが出るゲート出力４５（第１０図（ｄ））を
得る。このゲート出力４５と再生波形コンパレ−タ出力
信号４０とのＡＮＤ論理演算をＡＮＤ回路４６によって
行うと、再生波形３７の記録部分の電圧がコンパレータ
レベル３９を越える瞬間にパルスが発生する。このパル
スから、第９図で示した方法と同様に、時間ｔ′だけパ
ルスを遅らせる遅延回路４７とフリップフロップ回路４
９からクロック信号４８に同期させてパルス幅ｔ′のデ
ータ出力信号５０（第１０図（ｅ））を得ることができ
る。この方法により消去部分のレベル変動による誤信号
を除去し、第８図（ｂ）と同様なエラーの少ない読み出
し信号が得られた。

（実施例４） 円板状の相変化光情報媒体を一定の回転数で回転させた
場合、ディスクの内周と外周では記録線速度条件が、本
発明の詳細な説明における第（１）式から第（３）式の
範囲で変化することがありうる６しかし、消去パワーレ
ベルおよび記録パワーレベルをを外周で記録する程大き
くシ、記録レベルに保つ時間ｔを短かくすることにより
、最適の記録条件で記録でき、記録線速度のちがいよる
再生波形の変化は小さい。たとえば光パワーは７７倍し
、ｔは ａｒ １＝　　− ■ に近いことが望ましい。記録膜の組成あるいは膜厚、保
護膜の組成あるいは膜厚をディスクの半径方向に段階的
あるいは連続的に変化させ、外周はど結晶化速度を大に
するか冷却しに＜＜シてもよい。この両方を行ってもよ
い。ただし記録膜の結晶化速度を適当な値に選べば、内
周から外周まで均一な膜とし、同一記録条件で記録して
もほぼ同様な再生信号が得られる場合もある。なお、保
護膜の膜厚を変化させる場合は内周側を厚くするのが好
ましい。

また、第４図に示したように時間変調された光ビームを
照射することにより、Ｂ位置では急冷効果が得られるが
、Ｃ位置では高速結晶化温度範囲を通過する時間が短い
ため、第（２）式で示される光照射条件であっても第１
図（ｂ）■に示すような再生波形を得ることができる。

また、第５図に示すように時間変調され光ビームを照射
することにより、Ｂ位置では急冷効果が得られず、Ｂか
らＤ位置の間で高速結晶化温度領域内の温度となること
から、第（２）式に示される条件であっても第１図（ｂ
）■に示すような再生波形を得ることができる。なおこ
の場合、パワーの立ち下がり部の平均傾斜を立ち上がり
部の平均傾斜よりゆるやかにする方が良い、パワーの立
ち下がり部の傾斜を、ディスク外周で内周よりゆるやか
にすれば、さらに好ましい。このように、広い範囲の線
速度で記録しても、記録波形の調節により、同一の再生
波形を得ることができる。

［発明の効果コ 本発明によれば、以下の４つの効果がある。

（１）消し残りの少ない１ビームオーバライドが可能と
なるので、追記型光デイスク装置のような簡単な情報記
録・再生および消去装置によって。

確実に、１ビームオーバライドを実現できる効果がある
。（２）記録線速度がある程度（２倍程度）異っても、
はぼ同一の再生波形を得ることができるので、円板状の
光情報記録媒体を一定回転数で回転させ、内周と外周で
異なった線速詞でも、１ビームオーバライドが可能とな
る効果がある。

（３）記録線速度と、望みの再生波形を得るための結晶
化速度との関係を与えるので、用途に応じて最適の再生
波形が得られるという効果がある。

（４）初期化が不要となるので、最初に記録する際、時
間の短縮と手間の削減の効果がある。

本発明の方法は、結晶−非晶質相変化ばかりでなく、結
晶−結晶相変化、非晶質−非晶質相変化などの他の相変
化光記録にも適用できる。また。

先具外に、電子線などの他のエネルギービームを用いた
記録にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はデータおよびこれに対応する記録光パワ
ーの時間的推移を表わす図であり、第１図（ｂ）はそれ
に対する再生波形図である。第２図は、符号化されたデ
ータを記録信号、すなわちレーザ駆動電流に変換する回
路のブロック図である。第３図は、本発明で用いた光学
的記録・消去および再生装置の構造を示す模式図である
。第４図および第５図は広い範囲の線速度で記録しても
再生波形が変化しないための照射光ビームの時間的推移
を示す図である。第６図は１ビームオーバライドの典型
的な記録波形と、第２式の条件で１ビームライトした時
の再生波形を示す図である。第７図は第６図（ａ）に示
す光パワーで１ビームオーバライドした時の記録膜の各
部分の温度変化を数値シミュレーションによって求めた
結果を示す図である。第８図は（、）再生波形と（ｂ）
これから得られる出力データ信号を示す図である。第９
図は再生波形から出力データ信号に変換するのに用いた
回目 路のブロック図である。第１０刷は再生波形から、エラ
ーの少ない出力データ信号を得するための方法を示す図
で、第１１図はその方法によって再生信号から出力デー
タ信号に変換するのに用いた回路のブロック図である。 １・・・符号化されたデータ信号、２・・・遅延回路。 ３・・・遅延された信号、４・・・クロック信号、５・
・・フリップ・フロップ回路、６・・・パルス信号、７
・・・電流増幅回路、８・・・ＤＣバイアス電流源、９
・・・加算回路、１０・・・半導体レーザ、１１・・・
カップリングレンズ、１２・・・プリズム、１３・・・
偏光プリズム、１４・・・１／４波長板、１５・・・カ
ルバノミラー、１６・・・絞り込みレンズ、１７・・・
光デイスク基板、１８・・・相変化記録膜、１９・・・
保護膜、２０・・・凸レンズ、２１・・・偏光プリズム
、２２・・・シリンドリカルレンズ、２３・・・ナイフ
ェツジ、２４・・・自動焦点合わせ用ディテクタ、２５
・・・トラッキングおよび再生４Ｈ号検出器、２６・・
・検出信号、２７・・・電圧増幅器、２８・・・再生信
号、２９・・・コンパレータ、３０・・・コンパレータ
レベル、３１・・・遅延回路。 ３２・・・クロック信号、３３・・・フリップフロップ
回路、３４・・・出力データ信号、３５・・・検出信号
、３６・・・電圧増幅器、３７・・・再生波形、３８・
・・コンパレータ、３９・・・コンパレータレベル、４
０・・・再生波形のコンパレータ出力、４１・・・微分
回路。 ４２・・・微分波形、４３・・−コンパレータ、４４・
・・コンパレータレベル、４５・・・微分波形のコンパ
レータ出力、４６・・・ＡＮＤ回路、４７・・・遅延回
路、４８・・・クロック信号、４９・・・フリップフロ
ップ回路、５０・・・出力データ信号。 第３場 第４−目 第ｊｌｌｌ 第１Ｏ口 曹−Ｍ 手　　続　　補　　正　　書（自発） 事件の表示 昭和６２年　特許願　第８６８５３号 発明の名称　　可逆相変化を用いた情報記録方法補正を
する者 事件との関係　　　特　許　出　願　人名称（５１０）
　　　　　株式会社　日　　立　　製　　作　　所代　
　理　　人 居所〒１００　　　　　東京都千代田区丸の内−丁目５
番１号株式会社　日　立　製　作　所　内 補正の対象　　　明ｊ４１１書の発明の詳細な説明の欄
。 補正の内容 １、本願明細書、第４頁第３行目の「第４（ａ）！ 図」とあるを「第６−１ｎ（ａ）」と訂正する。 ２、同書第７頁第１５行目の「第５図」とあるを「第７
図」と訂正する。 ３、同書第８頁第５行目の「光ビーム」とあるを「光ビ
ームパワー」と訂正する・ ４、同書第８頁第６行目の「換える」とあるを１□」と
訂正する。 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可逆相変化を利用した情報記録膜を用い、光照射に
   よる該記録膜の相状態変化によって、情報の記録を行な
   う情報記録方法であって、消去のための上記光照射を高
   パワーで行ない、その照射時間よりも短い時間だけ上記
   光照射のパワーを低下させ、その後再びパワーを上昇さ
   せることにより、上記情報を書き換えることを特徴とす
   る可逆相変化を用いた情報記録方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記光照射として
   、半径ｒのエネルギービームスポットを用い、該ビーム
   スポットと上記情報記録媒体との相対速度をｖとしたと
   き、 ｔ≦２ｒ／ｖ を満足する時間ｔだけ、上記光照射パワーを低下させる
   か、あるいはオフすることを特徴とする可逆相変化を用
   いた情報記録方法。