JPS63317939A - 光情報記録媒体 - 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、光情報記録媒体に関する。

〔従来技術〕

従来の光情報記録媒体を第７図に示す。片面に記録薄膜
２を有する透明基板１同志が接着層３により記録薄膜側
を張り合わせである。この光情報記録媒体における情報
の記録は、レンズ等を用い高い強度の単一波長光を記録
薄膜２に照射し、記録薄膜２の状態または形状を変化さ
せ、記録ピットを形成することにより行なわれる。また
、情報の再生は、記録ピントと未記録部とに光を照射し
た場合の反射率が異なるので、この反射率の違い月− を読み取ることにより行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の光情報記録媒体における情報の記録は、記録薄膜
２に記録ピントが有るか無いがの２値の符号で行なわれ
ていた。従って、光情報記録媒体の記録密度は、記録薄
膜での記録ビット径っまり記録照射光の最小径によって
決まり、限界があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために本発明は、多値化記録を
可能にし、記録密度を向上する光情報記録媒体を提供す
るものである。

即ち、本発明は、透明基板上に、光により相変化して反
射率が変化する記録薄膜が、透明基板側から光感度の高
い順に複数積層してある光情報記録媒体である。

透明基板は、記録薄膜を付着固定するためのもので、自
立性があり、透明度が高く、複屈折の少ないものが使用
できる。例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカー
ボネート等の透明プラスチツク樹脂やガラス等の材料を
用いる。

記録薄膜の材料は、例えば、Ｓｅ、Ｔｅ、ＳＡ。

Ｂｉ等のカルコゲン元素等を主体とした金属もしくは合
金にＧａ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｇｅ等の元素を添加するか、ま
たは、Ｃ，Ｏ，Ｎ、Ｈ等の反応化合物等で構成する。

例としては、５ｅ−Ｔｅ−Ｇｅ、ＳＡ　−Ｔｅ　−Ｇｅ
、３ｌ−Ｔｅ−Ｚｎ、Ｉｎ−Ｔｅ−Ｇａ。

Ｉｎ−Ｔｅ−Ｚｎ、Ｉｎ−Ｔｅ−Ｇａ、Ｔｎ−Ｔｅ−Ｚ
ｎ、Ｂ１−Ｔｅ−Ｇｅ、Ｂ１−Ｔｅ−Ｇａ、Ｔｅ−０，
Ｔｅ−Ｃ，Ｔｅ−Ｎ、Ｔｅ　−Ｚｎ−０，Ｓｉ　−Ｔｅ
−０，Ｔｅ−Ｉｎ−０゜’ｌ’ｅ−Ｇｅ−０などが挙げ
られる。

記録薄膜の形成は、例えば、蒸着法やスパンタリング法
を用いれば、容易である。

記録薄膜の光感度は、添加元素の量や、反応化合物の反
応組成比を調整することにより、変えることができる。

添加元素は、１ないし２種類を用いて、その組成比は０
−０．５の範囲内で記録薄膜の光感度を調整するのが好
ましい。

記録薄膜の腐食を防止するために透明基板と記録薄膜の
間に保護膜があってもよい。保護膜は透明に近いことが
好ましく　、５ｉ０２．　Ｓｉｏ、ｃ（１≦Ｘ　≦２）
ＳｉＮ、（１≦χ≦２）等が用いられる。

〔作用〕

本発明の多値化記録の原理を説明する。

情報の記録方法から説明する。本発明は、１つの情報に
１つの相変化した記録薄膜の厚さを対応させることで情
報の記録を行おうとするものである。つまり、ｎ　（ｎ
≦３の整数）個の情報を記録するためには相変化する記
録薄膜の厚さがｎ個あればよい。本発明では、記録薄膜
が透明基板上に透明基板側から光感度の高い順に複数積
層してあるので、記録照射光の光強度を順次強めていく
ことにより、透明基板側の記録薄膜から順次相変化させ
ることができる。それで、０〜１層の記録薄膜を用意す
れば、記録照射光の光強度を調整することにより相変化
する記録薄膜の厚さをｎ個用意でき（すべての記録薄膜
が相変化しない場合、っまり厚さ０人の場合も含む）、
ｎ個の情報記録が可能となる。

情報の読み取り方法を説明する。情報の読み取りは、一
定の再生照射光を情報記録部に照射し、その反射光量を
測定することにより行う。従って、ｎ個の情報の記録に
対応したｎ個の相変化した記録薄膜の厚さが、ｎ個の反
射光量に対応すれば、情報の読み取りを行うことができ
る。反射光量は、反射率と再生照射光量の積であるから
、再生照射光量が一定の場合、１つの反射率と１つの反
射光量が対応する。本発明における再生照射光の反射は
、主に透明基板と記録薄膜の界面Ｓ（以下界面Ｓとする
）で起こり、この界面Ｓでの反射率は、相変化した記録
薄膜の厚さにより変化する。従って、反射率と相変化し
た記録薄膜の厚さは、１対１に対応し、これにより記録
した情報の読み取りが可能となる。各記録薄膜の厚さは
、情報の読み取りが正確に行なえるように相変化した記
録薄膜の厚さに対応する反射率同志の差が大きくなるよ
うに決定することが望ましい。

反射率と相変化した記録薄膜の厚さの関係は、例えば、
公知の特性マトリックス計算法等で求められる。第６図
に示すように、透明基板１の片面に、透明基板側から保
護膜４、記録薄膜２、保護膜４の順に積層してある光学
情報記録媒体があり、記録薄膜２が相変化した全体の層
５と相変化してない全体の層６からなっている状態にあ
るとする。

このとき、この光学情報記録媒体の各層の寸法、物性が
与えられていると反射率Ｒは次式＋１１で求められる。

ス ｎ５：ｊ　　１番目の層の複素屈折率 ｎ″Ｊ−ｎｊ−ｉｋｊ　　　ｎｊ：ｊ　−１番目の層の
屈折率ｋｊ：Ｊ　　１番目の層の消衰退係 λ ６一 ｊ＝１．２．・・・、５ 層の番号は透明基板側から数え、１番目の層；透明基板
１．２番目の層；保護膜４．３番目の層；相変化した全
体の層５．４番目の層；相変化していない全体の層６．
５番目の層；保護膜４．６番目の層；空気、とする。

〔実施例〕

第１図に示すように、厚さ１．２１のポリカーボネート
の透明基板ｌの片面に、厚さ２００人のＳｉｎｇの保護
膜４、厚さ７５０人の５Ａ−Ｔｅ−Ｇｅの記録薄膜２、
厚さ２００人のＳｉＯ□の保護膜４が上記の順に透明基
板側から積層してある。

ＳＡ　−Ｔｅ−Ｇｅの記録薄膜２は、Ｇｅの量を調整す
ることにより光感度を変えた非晶質相の記録薄膜２−１
．２−２．２−３の３層からなり、３層は透明基板側か
ら光感度の高い順に積層されている。記録薄膜２−１．
２−２．２−３のそれぞれの厚さは、５０人、５０人、
６５０人である。

情報の記録、再生は、第２図に示す公知の光デイスクメ
モリ装置にて行なう。

発光器７は、通常、半導体レーザーで構成させている。

半導体レーザーは、印加型流量により発光量が変えられ
、それにより記録媒体への記録照射光の光強度を変える
ことができる。発光器７より出た光は、ビームスプリッ
タ８を通過し、記録媒体に照射される。照射された光は
、記録薄膜２でその反射重分だけ反射され、再びビーム
スプリッタ８を通って、受光器９にて受光され、反射光
量が検出される。受光器９は、通常４分割されており、
各受光器の反射光量のバランスにより、情報の記録、再
生の際のトラッキングが行なわれる。

また、情報の読み取りの際に、情報の識別に必要な反射
光量は、各受光器の反射光量をすべてたし合わせて求め
られる。

第３−ａ図〜第３−ｄ図は情報の記録方法の説明図であ
る。第３−ａ図は記録照射光を照射してない場合の図で
、記録薄膜の各層２−１〜２−３は相変化しておらず、
界面Ｓでの反射率はＲｏである。第３−ｂ図は光強度の
１１の記録照射光Ｉ。

を照射した場合の図で、記録薄膜の１層目２−１のみが
結晶相に相変化しており、界面Ｓでの反射率はＲ１であ
る。第３−ｃ図は光強度１２（ｔｚ＞ｔ＋）の記録照射
光１２を照射した場合の図で、記録薄膜の１層目、２層
目が結晶相に相変化とており、界面Ｓでの反射率はＲ２
である。第３−ｄ図は光強度１３（ｉ３＞ｉｚ）の記録
照射光Ｉ３を照射した場合の図で記録薄膜の３層全部が
結晶相に相変化しており、界面Ｓでの反射率はＲ１であ
る。このように光強度を４段階０＋　ｉ＋、　ｊｚ、　
ｉ３（照射しない場合も含む）に変化させることにより
記録薄膜の結晶層の厚さを０人、５０人、１００人、７
５０人、の４個に変化させることができ、４個の情報記
録が可能である。

第４−ａ図〜第４−ｄ図は情報の読み取り方法の説明図
である。第４−ａ図〜第４−ｄ図の情報の記録の状態は
先の第３−ａ図〜第３−ｄ図にそれぞれ対応している。

情報読み取りのための再生照射光Ｐの光強度ｐは一定で
、相変化の起こる記録照射光の最低の強度より弱い。第
４−ａ図は記録薄膜が結晶相に相変化していない場合の
図で、界面Ｓでの反射率はＲ６なので反射光Ｘ。の反射
光量はχ。（−ｆ：、。−ｐＲｏ）である。第４−ｂ図
は記録薄膜の１層目２−１のみが結晶相に相変化してお
り、界面Ｓでの反射率はＲ３なので反射光Ｘ１の反射光
量はχ１（ｆ、＋　＝　ｐ　Ｒ＋）である。第４−ｃ図
は記録薄膜の１層目２−１．２層目２−２が結晶相に相
変化しており、界面Ｓでの反射率はＲ２なので反射光Ｘ
２の反射光量はｘ２（χ２＝Ｉ）Ｒ２）である。第４−
ｄ図は記録薄膜の３層全部が結晶相に相変化しており、
界面Ｓでの反射率はＲ３なので反射光Ｘ３の反射光量は
χｉ０１．＋＝　ｐＲ３）である。

このように反射率が４種類に変化することにより反射光
量が４種類変化するのでこの識別を行うことで４個の情
報の読み取りを行うことができる。

反射率Ｒ８１Ｒ１１Ｒ２１Ｒ３は例えば先に記した特性
マトリックス計算法で求めると次のようになる。

各層の寸法、物性が第１表のように与えられているとす
ると反射率Ｒと結晶相の厚さＹの関係は第５図で与えら
れる。第５図より、ＲＯ＝２６％＋Ｒ１＝３７％、Ｒ２
＝４４％、Ｒ＋＝４９％、である。第１表ノ物性は、８
ｌ−Ｔｅ−Ｇｅの割合が、それぞれ１８．７５ａｔ％、
　５６．２５ａｔ％、　２５ａｔ％場合の値であるが、
光感度を調整するのに５Ａ−Ｔｅの割合を１：３に固定
し、Ｇｅの割合を多少かえても物性に影響しない。

第１表 光源波長λ−８３００人 〔発明の効果〕 以上で詳細に説明したように、本発明によれば、多値記
録による３進法以上のコード記録が可能であり、例えば
、従来の２進法での８ビツトは２５６種類のコードしか
表わせないが、３進法では、６５６１種類のコードを表
現でき、記録密度は２６倍に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は光デイス
クメモリ装置の概略の説明図、第３図は実施例における
情報の記録の説明図、第４図は実施例における情報の読
み取りの説明図、第５図は反射率と結晶相の厚さの関係
を示したグラフ、第６図は特性マトリックス計算法を説
明するための図、第７図は従来の光情報記録媒体の断面
図である。 １：透明基板、 ２　：ｌ−１７２−２：　２−３　：記録薄膜、３：接
着層、４：保護膜、 ５：相変化した全体の層、 ６：相変化していない全体の層、 ７：発光器、８：ビームスプリソタ、 ９：受光器、１０；レンズ、 Ｓ：透明基板と記録薄膜の界面 特許出願人　　旭化成工業株式会社 １ｑ− 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明基板上に、光により相変化して反射率が変化する記
   録薄膜が、透明基板側から光感度の高い順に複数積層し
   てある光情報記録媒体