JPS6352347A - 再生装置用情報記録体 - 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】 この発明は一般に新規な高密度情報記録体に関する。こ
の発明は特に光学的記録再生の方法および装置に適した
情報記録体に関する。

この発明の厚理によれば、（少なくとも記録ビームを形
成する光の周波数で）高い反射率の表面を有し、その反
射面全記録ビームの光周波数に対して透明な材料の層で
覆われ、更にその１．腎を記録ビームの光周波数に対し
て高い吸収特性を有する材料の薄層で覆われた基板の形
の記録媒体？構成することにより、記録光ビームから（
適正な記録感度を得るのに必要な）その吸光材料１への
効率の良いエネルギの結合が得られる。入射光と反射光
（透明層を通って基板表面で反射されたもの）との両者
が薄い吸収層を通過することによって吸収層の材料の温
度を溶融に必要な温度まで急速に上昇する能力が増大す
る。

この発明の１つの特徴として・吸光層材料はチタン、白
金、ロジウム等の吸収係数が大きくかつ長期間安定なも
のが選ばれ、さらに反射面が透光層によって周囲環境か
ら酸化に対して保護されて、記録媒体全体の長期安定性
を強化している。

この発明の他の特徴として、記録ビーム光の周波数に対
して被覆基板にいわゆる反射防止状態が生ずるように透
明層の厚さを選ぶことによって吸収層へのエネルギ結合
効率を向上すると共に、反射防止機能により反射エネル
ギ損失を抑制し、かつ反射面により基板への透過エネル
ギ損失を抑制することにより・吸収層の融点への加熱効
率全向上している。

この発明のさらに他の特徴として、吸光層の厚さをでき
るだけ薄くして記録に必要なレーザ出力を著しく減じて
いる。しかし、この厚さは入射光のできるだけ大部分が
吸収されるように選ばなければならない。

金属吸光層を用いる時は、情報記録に必要な吸光層への
効率のよいエネルギ結合によって生ずる溶融のために、
薄い吸光層に端縁の滑らかな細孔（ビット）を形成する
ことができ、このため溶融に遭った細孔領域ともとのま
まの領域との間の区分が明瞭になって、読畠しにおける
信号対雑音比を向上する効果企及ぼす。

この発明のさらに池の特徴として、金属のような融点の
高い吸光ＸＪｋ用いることによって、情報の読呂しｔ比
較的強い光で行なうことができ、このため情報読出し中
の「ショット雑音」の欠点が減少している。

この発明の例示実施例によれば、円板型（例えばガラス
）の基板表面を処理して平坦な研磨仕上面とした後、こ
の表面に反射性材料（例えばアルミニウム）の層を被着
し、さらにこの上に記録に適する単色光源（例えば４８
８０オングストロームの出力波長のアルゴンレーザ）の
光周波数に対して透明な材料（例えば２酸化珪素のよう
な誘電体）の属音被着し、最後に、その銹電体層に記録
光源の周波数の光を吸収する材料（例えば有機染料また
は金属）の薄層を被着する。

これに対応する記録装置（例えば、スボング（Ｆ　、Ｗ
、　Ｓｐｃｎｇ　）　ｖｃ　ｘ　ル米国特許願第６６８
４９５号明細書・・・特開昭５２−１’４３０６号対応
・・・記載の装置）では、この発明の原理を実施する上
記円板型の記録媒体を一定の回転速度で回転すると共に
、光源（例えば反射防止状態が得られる周波数の光全与
えるレーザ）からの光ビームをその円板の被覆面に収束
させる。光ビームの強度は記録される情報に従って制御
される。具体的に言えば、この制御は、画像を表わす映
像信号により周波数変調された搬送波によって行なわれ
、光ビーム強度は吸光材料を溶融するに足る高いレベル
と溶融不能の低いレベルとの間で変化し・このレベルの
交番周波数は映像信号の振幅と共に変化する。

このようにして、互いに離間して配置された細孔群から
成る情報トラックが円板の被覆表面に形成される。この
細孔は高いレベルのビームへノ露出によって吸光層の材
料が溶融することによりそのビームに露出された表面領
域に現われ、その細孔の長さと間隔との変化によって記
録された情報が表わされる。画像を連続して記録する場
合には、記録中記録ビームと回転円板との間に半径方向
−定速度の相対運動を与えることによって渦線状の情報
トラックが形成される。また、記録中にこのような相対
運動のない場合には、「スライド」記録に適した円形情
報トランクが形成される。

上述の記録工程により、光学的再生方式によって記録情
報の再生を行なう型の情報記録体が形成される。このよ
うな情報記録体の清報トラックは（１）適当な光周波数
で反射率が非常に低い（前述の反射防止機能を呈する厚
さが選定されていることによる）もとのままの表面領域
と、（２）溶融により形成され、同じ光周波数で反射率
が著しく高い（透光層と基板の反射表面とを覆う吸光層
の全部または少なくとも一部が除去されて反射防止機能
が失われたことによる）、ｉ８孔領域とから成る。この
細孔領域の反射率とその間の領域（もとのままの表面）
の反射率との比の値は容易に大きくなる。

再生動作においては、この発明の原理を実施した上記形
式の回転型情報レコードの情報トラックに光ビームを収
束する。再生ビームは円板被膜全溶融しないような一定
の強度を有し、もとのままの表面領域が反射防止状態を
示すような周波数を持つ。情報トラックの連続する領域
から反射し走光を受光するように配置され走光検出器が
、その領域が収束光の光路を通過するにつれて記録情報
を表わす信号を発生する。トラックの細孔領域とその間
の領域との反射率の差が大きいため高い読出コントラス
ト比が容易に得られ、記録されたビデオ信号を大きい信
号対雑音比で再生することが可能である。

次に添付図面を参照しつつこの発明をさらに詳細に説明
する。

第１図は光学的記録装置用の記録媒体１１の一部分の断
面図で、この発明の実施例に使用する記録媒体の溝造を
示す。記録媒体１１は円板の形に作られた基板１３ヲ有
し、その主表面Ｓけ平面に研磨仕上されている。基板１
３ｒｌｉこのような表面を形成するのに便利なガラスの
ような材料で作ることが好ましい。

基板１３の表面Ｓ上には（光スペクトルの所定部分全体
に対して）高い反射率を示す材料の薄層１５が設けられ
ている。この反射層１５は図示のように蒸着によって表
面Ｓ上に被着された例えばアルミニウムのような金属で
形成されている。

反射層１５の上には（光スペクトルの少くとも上記の所
定部分全体に対して）透明な材料の層１７が設けられて
いる。この透光層１′７は図のように蒸着によって反射
層１５上に被着された例えば２酸化珪素のような誘電体
物質で形成されている。

最後に、透光層１７の上には光スペクトルの少くとも上
記所定部分全体に対して高い吸収率を示す材料の薄層１
９が設けられている。この吸収層は蒸着により図のよう
に、透明層１７上に被着された例えばチタンまたはロジ
ウムのような厚さ５０オングストロームの金属で形成さ
れている。

記録媒体の製造工程でチタン全被着すると、誘電被膜の
上に厚さ７５オングストロームのチタン層が形成される
。この記録媒体全大気にさらすと、チタン層の大気にさ
らされた部分が酸化して、厚す２５オングストロームの
２酸化チタン層を形成し、誘電体層上には５０オングス
トロームのチタン薯カ残される。２酸化チタンは記録お
よび再生ビームの光周波数で透明であり、その影響は記
録および再生過程では無視できるほど小さい。

図示構成の記＠媒体において、反射層を覆う透光層の上
に薄い吸光層を使用する利点は、（スペクトルの上記所
定部分の周波数の）光ビームＬが表面Ｓに垂直な軸Ｘに
沿って進み、吸光層１９の表面またはその近傍に収束さ
れる時に得られる効果を考えると判る。吸光層１９の内
部境界面に達した入射光の大部分は反射層１５のない場
合のように基板１３へまで透過して失なわれることはな
く、むしろ反射されて透光層１７ヲ通って吸光層１９へ
戻る。

従って、吸光層１９は入射光と反射光の両方に露出され
る。記録光への露出に応じて表面を溶融したい場合には
、記録媒体の内部への透過損失を少なくして記録光ビー
ムから吸光材料へのエネルギ結合効率を向上し、記録感
度を増加させる。記録媒体内部への透過損失はまた吸光
層を厚くする（すなわちその反射率を増加する）ことに
より同様に少なくできるが、この場合は反射損失が高く
なって相殺される。

記録光ビームＬから吸光層１９へのエネルギ結合効率を
最適にするには、吸光層１９の厚さくｄ□）を透光層エ
フの厚さくｄ２）、反射層１５の厚さくｄ３）および装
置の成分１９．１７．１５．１３の光学的定数に関連し
て、記録ビーム周波数に対してその装置がいわゆる反射
防止状態を示すように選択することによって、グ射損失
を低いレベルにまで減らすことが望ましい。適当な厚さ
と光学的性質を有する薄膜を使用して反射防止効果ヲ得
ること自体は公知であり、透光材料の薄膜を利用したこ
の効果は光学的装置に広く応用されている。第１図の装
置の吸収媒体（１９，１７，１５）に対して所要の反射
防止効果が得られるような諸定数の組合せ２求める公式
は当業者に公知であり、その式は前記スボング（Ｓｐｎ
ｎｇ　）の米国特許願の明細書に記載されている。

収束された光ビームＬの強度が充分に大きい時には、吸
光層１９の材料は融点まで温度が上昇して溶融し、記録
媒体１１０表面に細孔が形成される。

ビームＬの強度を記録信号に従って適当に変調すると、
記録媒体の速読する領域がビームを通過するにつれて強
いビームに露出された吸光層領域に変化音叉けない吸光
層（強いビームに露出されていない）部分によって互い
に離間され念細孔から成る情報トラックが形成される０ 第２図は第１図の記録媒体１１を上記のような制御され
走光ビームに露出した時に形成される、この発明による
情報記録体の１例の一部分を示す。

第２図の断面に示すように、情報トラックは、吸光、筈
１９の表面が変化を受けない領域（μｌ、μ２、μ３μ
４）で分離された一連の互いに離間した細孔ｐ１、ｐ２
・ｐ３、ｐ４から成る。例示のため、各細孔の深さは吸
光層１つの厚さに等しく、従って細孔領域では透光層１
７全通して友射層１５が完全に露出しているが、後に説
明するように、このような深さまで溶用させることは読
出コントラスト比の向上には好ましいかも知れないが、
再生の品質には余り関係がないため、細孔の底部におい
て透光層１７が吸光材料の残部（もち論、ｄｌ以下の厚
さ）で覆われていてもよい。

レーザで得られる再生ビームの光周波数が、円板の店工
９で強く吸収され、かつ層１５で強く反射されるような
所定のスペクトル部分にあって、装置１９．１７．１５
．１３の変化のない領域が反射防止効果を示す周波数ま
念はそれに近い時に、大きな読出コントラスト比が得ら
れ、優れた信号対雑音比で映像信号を再生することがで
きる。例えば、変動範囲全’７−１７−１Ｏとして、Ｎ
ＴＳＣ方式のカラーテレビジョン信号全映像信号幅５Ｍ
Ｅ（Ｚに対して４０−５０の映像信号対雑音比（映像信
号のピーク・ピーク値対２乗平均雑音比）で再生するこ
とができた。

第３図のグラフの曲線ａは、第１図の装置において例示
の念めに選ばれた諸定数に対する、吸光層１つとして例
えば厚さ５０人のチタン層を備えた記録媒体１１の反射
率を示し、その最小反射率の計算値（Ｄｍｉｎ　）が次
式で与えられる誘電体、可の厚さにおりて得られること
を示している。

Ｄｍｉｎ　＝　７９０人＋ｎＸ１６７０人ここでｎは零
または正の整数である。従って、上記の装置の諸定数に
対して誘電体層の厚さをＤｍｉｎ（例えば’７９０人）
に選ぶと、ｉ１図の記録媒体（および第２図の情報記録
体の変化を受けない領域）はアルゴンレーザ８力に対し
て反射防止状態を呈する。

平坦な基板を温度に敏感な材料（例えば、ポリ塩化ビニ
ル）で作った場合には、記録工程で発生する熱により基
板が変形しないよう注意を払わねばならない。このよう
な条件下では、誘電体層の厚さＤｍｉｎがその誘電体層
を通る熱の拡散長（１）より大きくなる（例えばｎ　）
　２のときのＤｍｉｎ　）ように選ぶことによって、基
板を記録レーザによって発生する熱から有効に絶縁する
ことができる。

曲線すは・第１図の装置において上記の諸定数に対する
厚さ５０人のチタン層の吸光層１９を備えた記録媒体１
１の吸収率全誘電体層の厚さの関数として計算したもの
を示す。

この発明の原理を上記第１図および第２図の溝体に関し
て説明したが、この発明を実施する場合にはこの溝体全
種々変形することができる。例えば、基板自体全反射率
の大きな材料で形成して、透光層の下の反射層を省略す
ることもできる。さらに・上記説明では吸光層を金属で
例示したが、有機染料（例えば、前記のスポンゾ（Ｓｐ
ｏｎｇ　）の米国特許願明細書記ヌの形式のもの）のよ
うな池の材料を用いることもできる。このスポンゾ（Ｓ
ｐｏ＊ｇ）方式の記録媒体に対する反射防止状■ばまた
、この発明の原理により、上記の誘電体層の厚さのため
有機染料の厚さ全著しく薄くしても得られる。

他の例として、反射層に対して広帯域の反射は必要ない
ので、金属層を多層（または単層）の誘電体反射層で置
換することもできる。また、この発明に使用する、利点
の多い記録媒体の購造を池の光学的記録（例えばパルス
によるホログラム記録）にも利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原理による溝体を示す記録媒体の部
分断面図であり、第２図は第１図の形式の記録媒体で形
成された、この発明の情報記録体の情報トラックの部分
新面図であう・第３図は第１図と第２図の記録媒体の誘
電体層の厚さと反射率及び吸収率の間の関係全示す図で
ある。 １１°・・記録媒体・１３・・・可撤、１５・・・反射
層、１７・・・透光層、１９・・・吸光層、ｐ１〜ｐ４
・・・細孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光反射面と、その反射面を覆う透光材料層と、そ
   の透光層を覆いかつ情報トラックが形成された吸光材料
   層とを含み、上記情報トラックは、互いに離間して配置
   された細孔（ピット）群であつて隣接するその端縁の間
   隔の変化で記録情報を表わすようにされたもので形成さ
   れ、上記吸光層の厚さは上記細孔のない全層領域におい
   て、上記透光層の厚さと、所定周波数に対し上記細孔の
   ない全層領域において反射防止状態が生ずるような関係
   にあり、その吸光層の厚さは上記細孔のある領域におい
   て、その領域に反射防止状態が生ずるに必要な厚さより
   薄いことを特徴とする上記所定周波数の光の再生ビーム
   を用いる再生装置用情報記録体。