JPS6381630A - 光デイスクの記録方法 - 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】 〔概要〕 光ディスクへの重ね書きを可能とする方法として、レー
ザビームの照射間隔をを、楕円ビームの長径をｂ、短径
をａとする場合にｔ≦ｂ−ａの条件を保ちながらレーザ
ビームを重複させて情報を記録する方法。

（産業上の利用分野〕 本発明は重ね書きを可能とする光ディスクの記録方法に
関する。

光ディスクはレーザ光を用いて高密度の情報記録を行う
メモリであり、記録容量が大きく非接触で記録と再生を
行うことができ、また塵埃の影否を受けないなど優れた
特徴を備えている。

すなわち、レーザ光はレンズによって直径が約１μｍの
微小スポットに絞り込むことが可能であり、従って１ビ
ツトの情報記録に要する面積が１μｍ２程度で足りる。

そのため磁気ディスク或いは磁気テープが１ビツトの情
報記録に数１０〜数１００μｍ２の面積が必要なのと較
べて迄かに少なくて済み、従って大容量記録が可能であ
る。

このように優れた特性を備えた光ディスクは記録媒体と
して低融点金属を用い、情報の記録を穴の有無により行
う追記型メモリ　（Ｗｒｉｔｅ　０ｎｃｅ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ）以外に結晶−結晶間あるいは結晶−非晶質（アモル
ファス）間の反射率の差を利用した書き換え可能なメモ
リ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｍｅｍｏｒｙ）　も開発されて
いる。

本発明は結晶−結晶間の反射率の差を利用する後者のメ
モリの改良に関するものである。

〔従来の技術〕

発明者はかねてよりインジウム（Ｉｎ）−アンチモン（
Ｓｂ）系の合金膜を記録媒体とする結晶−結晶相転移型
の書き換え可能なメモリを提唱しており、　゛これを使
用した光ディスクについて出願を行っている。

例えば特開昭６１−１３４９２５　（昭和６１．０６．
２３日付け）。

特開昭６１−１３４９４４　（昭和６１．０６．２３日
付け）。

このＩｎ−３ｂ系記録媒体の特徴はＩｎ−５ｂ金属間化
合物とｓｂ金金属からなる固溶体が熱エネルギーの付与
条件によりｓｂ金属原子の分散状態が異なり、この状態
の相違により反射率が異なることを利用するものである
。

例えばＩｎとｓｂとの原子量比が４０　：　６０で膜厚
が１０００人のＩｎ−５ｂ　薄膜を記録媒体とする光デ
ィスクについて半導体レーザ（波長８３０ｎｍ）を用い
、出力１０ｍＷ、パルス幅２００ｎｓの条件で照射する
と、記録媒体の反射率は約３０％であるのに対し、被照
射部の反射率は約４０％に増加する。

一方、この被照射部に出力５ｍＪパルスｌ１８００ｎＳ
のレーザ光を照射すると、被照射部の反射率は約３０％
の照射前の値に戻る。

然し、２ｍＷの出力のレーザ光を照射したのでは被照射
部の反射率は変化しない。

すなわち、Ｉｎ−５ｂ合金薄膜からなる記録媒体には結
晶状態の変化を生ずるエネルギーレベルが存在し、この
レベルの上と下とでは結晶状態が違って反射率が異なり
、またエネルギーの付与条件により相互に変えることが
可能である。

ここで、反射率が相違する理由はＩｎ−５ｂ金属間化合
物（Ｉｎｓ。ｓｂ、。）とｓｂとの固溶状態の相違に起
因している。

すなわち、Ｘ線回折によると低反射率部（３０％部）で
はＩｎｓ。Ｓｂ、。の回折線が強く現れ、ｓｂの回折線
は弱い。

一方、高反射率部（４０％部）ではｓｂの回折線のほう
がＩｎ５゜５ｂｓｏよりも強く現れている。

ここで、純粋なｓｂ薄膜の反射率は約７０％であること
から高反射率部ではｓｂの析出量が多いことが判る。

また、電子顕微鏡により観察すると低反射率部（３０％
部）の記録媒体にはＩｎ−５ｂ金属間化合物（Ｉｎｓｏ
Ｓｂ５゜）の中にｓｂが比較的均等に分散しているのに
対し、高反射率部（４０％部）ではｓｂ原子が凝集して
存在するのが認められる。

このような現象を利用し、高反射率部が形成できるレー
ザ光の照射条件を記録条件とし、照射によっても高反射
率が変わらない照射条件を再生条件とし、低反射率化し
得る条件を消去条件として光ディスクが開発されている
。

すなわち、光デイスク基板上に約１．６μｍのピッチで
同心円状あるいはスパイラル状に形成されている案内溝
（プリグループ）に沿って径１μｍのレーザ光を間歇的
に照射し、ビット径１μｍ、ビット−ビット間の間隙１
μｍで情報の記録が行われている。

情報の記録・再生・消去はこのようにして行われている
が記録密度増大の要求は止む所はなく、より一層の高密
度化が望まれていた。

発明者はかかるＩｎ−５ｂ系の記録層について記録と消
去状態を研究した結果、レーザ光の照射によって生じた
１ビツトの中心部は高反射率状態となっているが、外周
部は低反射率状態であり、これはレーザ光の非照射部の
記録層と光学的特性および結晶状態に差がないことを見
出し、これを用いた高密度記録法を提案している。

すなわち、今まで径１μｍのレーザ光を照射して得られ
る記録ビットを少なくとも１μｍの間隔を隔て＼配列す
ることにより情報を記録していたのに対し、重ね合わせ
て記録することにより高密度記録を行うものである。

すなわち、第３図（Ａ）に示すように重ね合わせて記録
する場合に各記録ビット１において斜線で示した中央に
は高反射率部２があり、これに隣接する外周には低反射
率状態３がある。

ここで、低反射率部３の反射率はレーザ光の非照射部と
同じであるから記録ビット列は同図（Ｂ）に示すように
なる。

ここで、右端の記録ビットは情報の最終位置を示してい
る。

記録ビットｌをこのように構成することにより情報の記
録密度を格段に高めることができた。

また、情報の記録と消去に楕円ビームを用いることによ
り記録と消去とを別々のレーザビームを用いる煩わしさ
をなくすることができた。

このような方法をとることにより相変化型光ディスクは
高密度化が進み、また装置構成も簡単化されているが、
重ね書き（（ｌｖｅｒ−ｗｒｉ　ｔｅ）ができないこと
が欠点である。

すなわち、先に記録しである情報を消して新情報を記録
するには、まず消去ビームを用いて前情報を消去し、改
めて記録ビームを用いて新情報を記録する必要があった
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したように相変化型の光ディスクは高密度化が行
われているが、重ね書きができないことが欠点であり、
これを可能にすることが課題である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題は相変化型光ディスクへの情報の記録および
消去に楕円形状のレーザビームを用いて行う記録方法に
おいて、レーザビームの照射間隔をを、楕円ビームの長
径をｂ、短径をａとする場合にｔ≦ｂ−ａの条件を保ち
ながらレーザビームを重複させて情報を記録する光ディ
スクの記録方法をとることにより解決することができる
。

〔作用〕

本発明は部分的に重複する楕円ビームの照射間隔を規定
し、記録ビット列が如何なる状態でも連続して切れない
状態とすることにより重ね書きを可能とするものである
。

これを行うには、記録ビットが必ず重なりあっているこ
とが必要であり、記録方法を改める必要がある。

すなわち、従来は情報の存無を１と０で表し、相変化形
光ディスクの場合は反射率の高低に対応させているが、
本発明の実施においては記録ビット相互間の間隔の違い
として表す。

例えば第１図（Ａ）に示す楕円ビームの長径すが４μｍ
、短径ａが１μｍである場合に相互の重なりが１μｍの
場合が情報の１に対応し、一方、同図（Ｂ）に示すよう
に相互の重なりが３μｍの場合は情報のＯに対応させれ
ばよい。

第２図はこのようにして形成したビット列の一例である
。

このように情報の記録に楕円ビームを用い、楕円ビーム
の長径をｂ、短径をａ、ビーム間隔をｔとしｔｓｂ−ａ
の関係を保って情報の記録を行うと記録ビット列に切れ
目がないので、以前に情報が記録されてあっても関係な
く重ね書きを行うことができる。

〔実施例〕

表面に幅０．７μｍ、ピッチ１．６μｍで同心円状に形
成された案内溝を備えた直径２０５１１ｍ（８インチ）
のガラス基板を電子ビーム蒸着装置の基板取り付は部に
セットし、１０−’Ｐａ（パスカル）の真空中でガラス
基板を１１００ｒｐで回転させながらＩｎとｓｂを共蒸
着し、Ｉｎとｓｂの原子量％が４０　：　６０の固溶体
からなり厚さが１０００人の記録層を作った。　なお、
蒸着中は基板を１８０℃に保持して蒸着物を結晶化させ
た。

次に、この上に保護膜としてスピンコード法よりアクリ
ル酸エステルを５０μｍの厚さに塗布して光ディスクを
形成した。

このようにして形成した光ディスクを４０Ｏｒｐｍで回
転させながら半径７５ｍｍの位置に短径１μｍ、長径４
μｍの楕円ビームを光学ステージを用いて集光させ、記
録ビットの書き込みは２００ｎｓ　、　２０ｍ−の条件
でレーザ照射を行い、光学顕微鏡で見て第２図のような
記録ビット列を形成することができた。

この場合、情報の１はビーム間隔１μｍで、また情報の
０はビーム間隔３μｍで行っている。

次に、出力２ｍＷのレーザビームで照射しフォトダイオ
ードを用いる再生光学系で測定したところ確実に記録信
号を検出することができ、一方、従来の記録情報は消去
されており、検出されなかった。

〔発明の効果〕

以上記したように本発明の実施により相変化形光ディス
クにおいて高密度記録ができると共に重ね書きが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、　　（Ｂ）は本発明の実施法を示すビッ
ト列、 第２図は本発明を実施したビット列の例、第３図（Ａ）
、　　（Ｂ）は本発明に使用するビット列の模式図、 である。 図において、 １は記録ビット、　　　　　２は高反射率部、３は低反
射率部、 である。 ゛ｊブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相変化型光ディスクへの情報の記録および消去に楕円形
   状のレーザビームを用いて行う記録方法において、レー
   ザビームの照射間隔をを、楕円ビームの長径をｂ、短径
   をａとする場合にｔ≦ｂ−ａの条件を保ちながらレーザ
   ビームを重複させて情報を記録することを特徴とする光
   ディスクの記録方法。