JP2778237B2

JP2778237B2 - 光学的情報記録媒体及び光学的記録・消去方法

Info

Publication number: JP2778237B2
Application number: JP2255830A
Authority: JP
Inventors: 信夫赤平; 鋭二大野; 健一西内; 憲一長田; 昇山田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-09-25
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JPH04134643A; US5305303A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、光・熱等のエネルギー線を用いて高密度に
情報を記録し、光学的な変化で情報を再生する光学的情
報記録媒体と、光学的記録・消去方法に関するものであ
る。

従来の技術レーザー光をレンズ系によって収束させると直径がそ
の光の波長のオーダーの小さな光スポットを作ることが
できる。したがって小さい出力の光源からでも単位面積
あたりのエネルギー密度の高い光スポットを作ることが
可能である。これを用いて物質の微少な領域を変化させ
ることが可能であり、またその微少領域の変化を読みだ
すことも可能である。これを情報を記録・再生に利用し
たものが光学的情報記録媒体である。以下、「光記録媒
体」あるいは単に「記録媒体」と記述する。

光記録媒体の基本的な構造は表面が平坦な基材上にレ
ーザースポット光照射によって何らかの状態が変化する
記録薄膜層を設けたものである。信号の記録・再生は以
下のような方法を用いる。すなわち、平板状の媒体を例
えばモーター等による回転手段や並進手段により移動さ
せ、この媒体の記録薄膜面上にレーザー光を収束し照射
する。この時レーザー光が記録薄膜面上に収束するよう
に焦点合わせ（フォーカス）制御を行なうのが普通であ
る。記録薄膜はレーザー光を吸収し昇温する。レーザー
光の出力を記録すべき情報に応じてある閾値以上に大き
くすると記録薄膜の状態が部分的に変化して情報が記録
される。この閾値は記録薄膜自体の特性の他に基材の熱
的な特性・媒体の光スポットに対する相対速度等に依存
する量である。記録された情報は記録部に前記閾値より
も十分低い出力のレーザー光スポットを照射し、その透
過光強度、反射光強度あるいはそれらの偏光方向等何ら
かの光学的特性が記録部と未記録部で異なることを検出
して再生する。この時記録され変化した一連の状態をレ
ーザー光が正確に追随するようにトラッキング制御を行
なうのが普通である。またあらかじめ基材上に凹凸の溝
形状を形成する等なんらかのトラッキングガイドを設
け、それを用いてトラッキング制御を行ないながら記録
・再生を行なうことも行なわれている。

このような光記録媒体の応用例としてビデオ画像ファ
イル、文書ファイル用の光記録ディスク、コンピュータ
ー外部メモリー用（データファイル）の光記録ディスク
がある。またカード状あるいはテープ状の光記録媒体も
提案されている。

記録の形態およびそれに用いる記録媒体材料は穴開け
記録・光磁気記録・等々種々提案されているが、その中
で相変化型と呼ばれる、結晶構造の変化により形状の変
化を伴わずに光学的な変化をする記録媒体がある。

相変化記録媒体は他の形態の記録媒体に比べていくつ
かの利点がある。一つは記録がレーザー光照射のみで行
なわれるため光磁気記録媒体のように外部磁界を加える
必要がなく、記録装置が簡単ですむという点である。他
の一つは記録薄膜の反射率が変化するため反射光量変化
の検出により信号が再生され光の偏光方向を検出する光
磁気記録媒体にくらべて信号量が大きくSNのよい信号が
得られる。さらに相変化記録媒体は形状の変化を伴わな
いので複数の状態間を可逆的に変化させることで記録さ
れた情報を消去し、さらに新しい信号を記録するという
書き換え機能を持たせることが可能である。また形状変
化がないことから密着した被覆により保護層を形成する
ことが可能で、穴開け記録の場合のようなエアサンドイ
ッチ構造といわれる複雑な中空構造をとる必要がなく構
造が簡単で信頼性の高い記録媒体を提供することができ
る。

このような相変化媒体の特徴は相変化により材料の光
学定数、具体的には複素屈折率（屈折率を実部、消衰係
数を虚部にもつ複素数）が変化することに起因する。し
たがって相変化記録媒体以外でも光学定数が変化する記
録機構を持つ記録媒体においても同じ特徴が期待でき
る。そのような例として例えば有機材料のフォトクロミ
ック現象を利用した記録媒体や、複数の材料層からなる
薄膜を溶融合金化して実質的に光学定数を変化させる合
金化記録とでも言うべき記録媒体（プロシーディング
オブエス・ピー・アイ・イー（Proceedings of SPI
E）Vol.529 pp76−82（1989）等が提案されている。

相変化記録媒体に用いる材料としてはアモルファスカ
ルコゲン化物薄膜、テルルおよび酸化テルルからなるTe
−TeO₂を主成分とする酸化物系薄膜がある（特公昭54−
3725号公報）。また、Te−TeO₂−Pdを主成分とする薄膜
も知られている（特開昭61−68296号公報）。これらは
レーザー光照射により薄膜の消衰係数あるいは屈折率の
うち少なくともいずれか１つが変化して記録を行い、こ
の部分で透過光あるいは反射光の振幅が変化し、その結
果検出系に至る透過光量あるいは反射光量が変化するこ
とを検出して信号を再生する。

前記のように相変化型の媒体は形状の変化を伴わない
ため可逆的に状態変化が可能であれば、記録した信号を
消去・書き換えが可能である。このように可逆的に相変
化が可能な材料としてGe−Te−Sb−Ｓ系材料（特公昭47
−26897号公報）、Te−Ｏ−Ge−Sb系材料（特開昭59−1
85048号公報）、Te−Ｏ−Ge−Sb−Au系材料（特開昭61
−2594号公報）、Ge−Sb−Te系材料（特開昭62−209742
号公報）などが知られている。これらはいずれも可逆的
に変化する２つの状態としてアモルファス状態（あるい
はガラス状態、無定形状態）と結晶状態が安定に存在す
る。一般的には記録・消去は次のような方法で実現す
る。すなわちアモルファス化はレーザー光照射により薄
膜を加熱昇温して熔融しレーザー光照射終了時に冷却さ
れる過程において急冷されアモルファス状態となること
により実現する。結晶化は同様にレーザー光照射による
加熱により薄膜を融点以下で結晶に十分な温度に昇温し
実現する。また融点以上に昇温した場合でも冷却時に十
分な急冷条件が得られず徐冷された場合にも結晶化が実
現する。

相変化記録媒体に用いる薄膜材料は一般的には成膜状
態（as depositted）でアモルファスであり、追記型に
おいては通常このアモルファス状態を未記録状態に、結
晶状態を記録状態に用いる。

消去可能型においてはアモルファス状態と結晶状態を
それぞれ情報の記録状態と消去状態として使用するか、
逆にそれぞれを消去状態と記録状態として使用するかは
任意であるが、アモルファス状態を記録状態として使用
するのが一般的である。

発明が解決しようとする課題光学定数変化型の記録媒体においては、光学定数が材
料の微小な状態変化によって変化するとそれに応じて反
射率・透過率等の光学的に検知しうる量が微小に変化す
る。例えば２つの安定なそれぞれ光学定数の違う状態を
とる材料を用いてそれぞれの状態を記録状態と未記録状
態に対応させる２値の記録を行なう場合を考えると、そ
れぞれの状態のいずれか一方が微小に変化し光学的に検
知しうる変化量が微小に変化するとそれが未記録状態の
場合はバックグランドノイズとなり、記録状態の場合に
は記録状態の不均一性となりいずれも光学的に検知しう
る量から得られる再生信号のノイズとなり品質を劣化さ
せる。

具体的な例として、相変化型の光記録媒体の場合は記
録された信号を消去した時に以前に記録された信号が完
全には消えず消し残り信号が残留するという課題があ
る。この消し残り信号の原因はすべて解明されていると
は言い難いが、記録消去状態すなわち結晶状態において
以前の記録状態の履歴に依存した反射率の微小な分布が
膜面上に存在することが確かめられている。これは結晶
状態の微小な差異に対応する光学定数の微小な変化が存
在するためと考えられる。

このため繰り返し消去書き換えを行なった部分ではデ
ジタル信号特に記録すべき信号によって記録マークの中
心位置を変調するいわゆるPPM（Pulse Position modula
tion）記録方式にの記録再生あるいは書き換えの場合に
は十分な信号品質が得れれるが、アナログ信号特に記録
すべき信号によって記録マーク長を変調するいわゆるPW
M（Pulse width modulation）記録方式の場合には再生
信号のジッターが増加するなどの弊害が生ずる。

本発明の目的は記録および未記録状態の光学特性が均
一でノイズ成分の少ない光学定数変化型の記録媒体を提
供することにある。

本発明の今一つの目的は消去時に消し残りが少なく消
去率が大きい書き換え型の相変化記録媒体を提供するこ
とにある。

本発明のもう一つの目的は、記録および未記録状態の
光学特性が均一でノイズ成分が小さく、消去率が高い光
学的記録・消去方法を提供することにある。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明の光学的情報記録
媒体は、基材上に、少なくともレーザー光照射によって光学的
に検知し得る量の変化を生じる記録薄膜層および透明層
を設け、記録薄膜層を部分的に変化させて情報の記録を
行ない、変化量を光学的に検知して情報の再生を行なう
光学的情報記録媒体であって、記録薄膜層を構成する材
料は異なる光学定数を持つ複数の状態を持ち、前記記録
薄膜層及び前記透明層の組合せによって決まる前記検知
し得る変化量が、前記記録薄膜層の複数の状態のうち少
なくとも一つの状態において前記光学定数に対して極大
値近傍または極小値近傍の何れかをとるように前記記録
薄膜層及び前記透明層の膜厚を設定した構成、または基材上に、基材と屈折率が異なる第一の透明層を設
け、その上に記録薄膜層を設け、さらにその上に第二の
透明層を設け、その上に反射層を設けた構造の光学的情
報記録媒体であって、記録薄膜層を構成する材料は異な
る光学定数を持つ複数の状態を持ち、検知し得る変化量
が再生に用いる光の反射光量であり、前記記録薄膜層及
び前記透明層の組合せによって決まる前記検知し得る変
化量が、前記記録薄膜層の複数の状態のうち少なくとも
一つの状態において前記光学定数に対して極大値近傍ま
たは極小値近傍の何れかをとるように前記記録薄膜層及
び前記透明層の膜厚を設定した構成、の何れかとする。

また、本発明の光学的記録・消去方法は、上述の何れ
かの光学的情報記録媒体を用い、所定の情報信号に変調
したレーザー光線を前記光学的情報記録媒体の記録薄膜
層に照射することで前記所定の情報信号を記録、または
前記光学的情報記録媒体の記録薄膜層に記録された所定
の情報信号をレーザー光線を照射することにより前記所
定の情報信号を消去の何れかを行うものである。

作用上記のように、記録薄膜層及び透明層の組合せによっ
て決まる検知し得る変化量が、記録薄膜層の複数の状態
のうち少なくとも一つの状態において、光学定数に対し
て極大値近傍または極小値近傍の何れかをとるように記
録薄膜層及び透明層の膜厚を設定した構成を用いると、
状態の微小な変化により光学定数が微小に変化しても、
当該変化量は光学的に検知し得る量ではないため、光学
的記録媒体としてはほとんど変化しない。

すなわち、上記構成では、相変化記録媒体における反
射率の光学定数に対する微係数がゼロ近傍であるため、
上述の一つの状態を例えば結晶状態の場合を想定する
と、例えば結晶粒の不均一性に起因する結晶状態に微小
な差異が存在し、その光学定数が変化したとしても、光
学的記録媒体としての反射率の変化は微小またはほとん
ど変化しない。

したがって、結晶状態に微小な変化がある場合でも、
光学的情報記録媒体としては光学的に検出されず、相変
化記録媒体で専ら適用される結晶状態を消去状態とする
と、消し残り信号ノイズとはならない。

以下に、実施例を用いて詳細な説明をする。

実施例記録媒体の１実施例の構成を第１図に示す。基材１上
に透明な誘電体等の透明層２、記録薄膜層３、第２の透
明な誘電体等の透明層４、反射層５を順次設ける。さら
にその上に透明な密着した保護材６を設ける。この他に
図には示さないが保護材を施さない構成でもよい。この
場合は保護材６の代わりに空気（屈折率1.0）を考える
と光学的には同等であり同じ効果が得られる。透明層２
は光学的な機能を持つためには基材１と屈折率の異なる
材質を用いるのが好ましい。

これらの記録薄膜の厚さt3、透明層の厚さt2、t4、お
よび反射層の厚さt5を適当に選ぶことによって検知しう
る量が光学定数に対して極大値あるいは極小値をとる構
成を得ることができる。ただし反射層に用いる材料は透
過率が小さいので反射機能を持つような厚さでは光学特
性は膜厚にあまり依存しない。したがって実用的には記
録薄膜および透明層の厚さを選択することになる。

基材１としてはガラス・樹脂等の透明で平滑な平板を
用いる。また基材表面にトラッキングガイド用の溝状の
凹凸があってもよい。

保護材６としては樹脂を溶剤に溶かして塗布・乾燥し
たものや樹脂板を接着剤で接着したもの等が使える。

記録薄膜層３に用いる記録薄膜材料としてはアモルフ
ァス・結晶間の相変化とする材料たとえばSbTe系、InTe
系、GeTeSn系、SbSe系、TeSeSb系、SnTeSe系、InSe系、
TeGeSnO系、TeGeSnAu系、TeGeSnSb系、TeGeSb等のカル
コゲン化合物を用いる。Te−TeO₂系、Te−TeO₂−Au系、
Te−TeO2−Pb系等の酸化物系材料も使える。また、結晶
・結晶間の相転移をするAgZn系、InSb系等の金属化合物
も使える。

透明層２、としてはSiO₂、SiO、TiO₂、MgO、GeO₂等の
酸化物、Si₃N₄、BN、AlN等の窒化物、ZnS、ZnSe、ZnT
e、PbS等の硫化物あるいはこれらの混合物が使える。

反射層５としてはAu、Al、Cu等の金属材料を主成分と
した材料あるいは所定の波長における反射率の大きな誘
電体多層膜等が使える。

これらの材料を作る方法としては多元蒸着源を用いた
真空蒸着法やモザイク状の複合ターゲットを用いたスパ
ッタリング法その他が使える。

（比較例）記録薄膜として相変化材料であるGe₂Sb₂Te₅の組成を
持つゲルマニウム、アンチモンおよびテルルの３元化合
物を用いる。形成法としてGe、Sb、Teの３つの蒸発源を
用いた電子ビーム蒸着法を用いる。記録薄膜はアモルフ
ァス状態で形成される。石英ガラス板上に上記組成のGe
₂Sb₂Te₅だけを蒸着したアモルファス状態（as depositt
ed状態）の光学定数を測定したところ、波長830nmにお
いて複素屈折率ｎ＋kiが4.8＋1.3iであった。これを不
活性雰囲気中で300℃で５分間熱処理して結晶状態（ann
ealed状態）にすると5.8＋3.6iに変化する。

基材としてあらかじめ幅0.6μｍ、深さ65nmの溝トラ
ックを形成した厚さ1.2mm・直径200mmのポリカーボネー
ト樹脂板（PC、屈折率1.58（波長830nmで。以下同
様））上に透明層２として硫化亜鉛と二酸化ケイ素の混
合誘電体（ZnS−SiO₂、屈折率2.10）をエレクトロンビ
ーム蒸着法で厚さt2＝148nm蒸着したうえに記録薄膜層
３として記録薄膜Ge₂Sb₂Te₅を上記と同様の方法で厚さt
3＝40nm形成しさらに透明層４としてZnS−SiO₂を厚さt4
＝198nm同様に蒸着した。この上に反射層５として金（A
u、屈折率0.20＋5.04i）を厚さt5＝50nmエレクトロンビ
ーム蒸着法で形成し、さらに保護材６として基材と同じ
PC円盤を接着剤で貼りあわせ光記録媒体を形成した。

この記録媒体を回転させ線速度10m/secの線速度で波
長830nmの半導体レーザー光を開口数0.5のレンズ系で絞
って記録薄膜上に焦点をあわせて溝トラックにトラッキ
ング制御をかけながら照射した。まず記録薄膜面上で8.
5mWの連続出力でレーザー光を照射しトラック上の記録
薄膜を一様に結晶化させた。このトラック上にレーザー
光出力を記録膜面上で19mWの出力（記録パワー）で単一
周波数5MHz変調度50％で変調した光を照射して記録薄膜
を部分的にアモルファス化させてマークを形成し記録を
行った。さらに1mWの連続出力（再生パワー）を照射し
てその反射光をフォトディテクターで検出して再生を行
うと記録マーク部で反射光量は約1/3に減少し、5MHzの
再生信号が得られた。再生信号をスペクトルアナライザ
ーで測定したところCN比56dB（周波数分解能30kHz、以
下同様）が得られた。このトラックにさらに記録薄膜面
上で8.5mWの連続出力でレーザー光を照射し記録された
アモルファス状態のマークを結晶化して消去を行なっ
た。この状態で同じ再生パワーで再生信号を測定したと
ころ5MHzの周波数成分としてCN比31dBが得られた。すな
わち31dBの消し残り信号が観測された。記録状態の再生
信号のCN比と消去状態の消し残り再生信号の差を消去率
と定義するとこの場合消去率は25dBとなる。消去パワー
変化させて同様の実験を行なったところ消去パワー７〜
11mWの範囲で消去率は24〜28dBが得られた。この状態で
の反射光量の平均値は初期の一様に結晶化させた場合の
反射光量の平均値に比べて約１％程大きいことも観測さ
れた。

消し残り信号の原因を調べるために記録媒体を分解し
記録薄膜を剥離して約15000倍の透過電子顕微鏡を用い
て結晶状態を観測したところ初期の結晶化状態のトラッ
ク上には粒径約50nmの大きさがほぼ均しい結晶粒均一に
分布しているのが観測された。次に記録状態のトラック
を観察すると長円形のアモルファスマークが観察されそ
のまわりには粒径約100nmの結晶粒が存在することがわ
かった。さらに消去状態のトラックを観察するとアモル
ファスマークの部分は粒径が初期状態とほぼ等しい約50
nmの結晶粒が分布した状態となりその周りに長円形上に
粒径約100nmの結晶粒が存在することが確認された。さ
らに詳細な解析の結果それぞれの結晶は結晶系が等しく
配向性もないことがわかった。粒径の大きな結晶は記録
時に記録パワーによって溶融した記録薄膜材料がアモル
ファスにならずに結晶化した状態に、粒径の小さな結晶
は溶融せずに固相で結晶化した状態に対応しているとも
のと考えられる。

以上の結果から消去状態においては粒径の異なる結晶
状態が存在しこれが消しのこりの原因と考えられる。結
晶粒径の差が再生信号に影響する機構は必ずしも明確で
はないが次のように考えられることができる。材料の光
学的特性（光学定数）はその電子状態に依存する。結晶
系が等しく配向もないことから結晶内部の原子の電子状
態は等しく結晶の電子状態を持つと考えられるが結晶粒
の界面（粒界）にある原子は長距離秩序はもちろん短距
離秩序も完全ではないと考えられる。この粒界の原子の
電子状態は結晶状態よりもアモルファス状態のそれに近
いはずである。また結晶粒系が小さいほど単位体積あた
りの粒界の面積は大きくなりそのような原子の割合が大
きくなるはずである。したがって平均的な光学定数は結
晶粒系が小さいほど結晶状態の光学定数からアモルファ
ス状態の光学定数に近づくと考えられる。このように考
えると結晶粒系の差により光学定数が変化して記録媒体
の反射率が部分的に変化し再生信号として検出されるこ
とが説明できる。このように同じ結晶状態でも微小な差
により光学定数が微小に変化して再生信号品質に影響を
与える。

さらに議論を進めるために上記の従来例の構成で光学
定数と反射率の関係を計算した。結果を第２図（ａ）に
示す。反射率の計算には各層の複素屈折率と膜厚からマ
トリックス法で計算した。（たとえば、久保田広著「波
動光学」岩波書店、1971年、第３章参照）また、基材１
と保護材６は無限大の膜厚をもつものとして（基材−空
気界面、密着保護層−空気界面の効果を無視）、反射率
Ｒは基材から入射した光の強度と反射して基材中に出射
してくる光の強度の比率としてもとめた。記録薄膜の複
素屈折率はアモルファスの値（上記as depositted値）
と結晶の値と結晶の値（上記annealed値）との間で線形
に変化するものとした。第２図からわかるように結晶状
態の光学定数とアモルファス状態の光学定数の差を１と
した場合に結晶状態の光学定数が0.05変化すると反射率
は約２％変化する。すなわち光学定数が結晶状態からア
モルファス状態に1/20だけ近づいた状態が部分的に存在
すると約２％のノイズ成分（消し残り）が発生する。結
晶状態とアモルファス状態の反射率の差は約24％である
からこれは22dBの消去率に相当する。光学定数が結晶状
態からアモルファス状態に1/20だけ近づくという仮定が
妥当かは議論の余地があるがこのようなモデルでデータ
を解釈することは可能であろう。

（実施例）本発明の１実施例として上記従来例の構成と同様の第
１図に示す構成を用いる。上記従来例と同一の材料すな
わち基材１としてPC樹脂板、透明層２、４としてZnS−S
iO₂、記録薄膜層３としてGe₂Sb₂Te₅、反射層５としてA
u、さらに保護材６として基材と同じPC円盤を接着剤で
貼りあわせた構造を用いる。上記のモデルにしたがって
光学定数が結晶のそれとアモルファスの光学定数との間
をむすぶ線上で微小に変化するとして結晶状態の光学定
数において極値をとる構成をもとめた。上記の各構成材
料の複素屈折率を用いて各層の膜厚を変化させて第２図
に示すような反射率の光学定数依存性を計算し結晶の光
学定数において極値をとる膜厚構成を計算機を用いて捜
したところ次の第１表に示すような候補が得られた。

第１表は波長830nmにおいて反射層５の膜厚が50nmの
場合に記録薄膜層の膜厚t3をを5nmきざみに、透明層
２、４の膜厚t2、t4をそれぞれ12.35nmきざみで変化さ
せたすべての組み合わせにおいて光学定数に対する反射
率が結晶の光学定数（5.8＋3.6i）において極小値を持
ちかつその２次数微分値が特に小さいものを示してい
る。表中Raはアモルファスの光学定数（4.8＋1/3i）に
おける反射率、Rcは結晶の光学定数における反射率、dR
はその差（Rc−Ra）を示している。第１表からわかるよ
うに記録薄膜層の膜厚および透明層の膜厚を選択するこ
とにより結晶の光学定数において反射率が極値を持ちか
つアモルファス状態と結晶状態の間で十分大きい反射率
差を持つ膜厚構成が複数存在することがわかる。また各
層の厚さが第１表の値より微小に変化しても反射率の光
学定数に対する微係数が小さいため同じ効果が期待でき
る。従って各膜厚は第１表に示す値の近傍であればよ
い。

第１表の中の一例としてt2＝87nm、t3＝45nm、t4＝12
4nmの場合の構成における光学定数と反射率の関係の計
算値を上記従来例の場合と同様に第２図（ｂ）に示し
た。第２図からわかるように結晶状態の光学定数とアモ
ルファス状態の光学定数の差を１とした場合に結晶状態
の光学定数が0.05変化しても反射率変化は0.1％未満で
ある。すなわち光学定数が結晶状態からアモルファス状
態に1/20だけ近づいた状態が部分的に存在しても0.1％
以下のノイズ成分（消し残り）しか発生しないはずであ
る。結晶状態とアモルファス状態の反射率の差dRは約19
％であるからこれは46dBの消去率に相当する。

以上の結果にもとづいて以下の実験を行なった。基材
として上記比較例と同じあらかじめ幅0.6μｍ・深さ65n
mの溝トラックを形成した厚さ1.2mm・直径200mmのPC樹
脂板上に透明層２としてZnS−SiO₂混合誘電体をエレク
トロンビーム蒸着法で厚さt2＝89nm蒸着したうえに記録
薄膜層３として記録薄膜Ge₂Sb₂Te₅を前記比較例と同様
の方法で厚さt3＝45nm形成しさらに透明層４としてZnS
−SiO₂を厚さt4＝124nm同様に蒸着した。この上に反射
層５としてAuを厚さt5＝50nmエレクトロンビーム蒸着法
で形成し、さらに保護材６として基材と同じPC円盤を接
着剤で貼りあわせ光記録媒体を形成した。

この記録媒体を回転させ線速度10m/secの線速度で波
長830nmの半導体レーザー光を開口数0.5のレンズ系で絞
って記録薄膜上に焦点をあわせて溝トラックにトラッキ
ング制御をかけながら照射した。まず記録薄膜面上で12
mWの連続出力でレーザー光を照射しトラック上の記録薄
膜を一様に結晶化させた。このトラック上にレーザー光
出力を記録膜面上で20mWの記録パワーで単一周波数5MHz
変調度50％で変調した光を照射して記録薄膜を部分的に
アモルファス化させてマークを形成し記録を行った。さ
らに1mWの再生パワーを照射してその反射光をフォトデ
ィテクターで検出して再生を行うと記録マーク部で反射
光量は約3/2に増大し、5MHzの再生信号が得られた。再
生信号をスペクトルアナライザーで測定したところCN比
51dBが得られた。このトラックにさらに記録薄膜面上で
12mWの連続出力でレーザー光を照射し記録されたアモル
ファス状態のマークを結晶化して消去を行なった。この
状態で同じ再生パワーで再生信号を測定したところ5MHz
の周波数成分すなわち消し残り信号はCN比14dBであっ
た。前記の消去率の定義で消去率は37dBとなる。消去パ
ワー変化させて同様の実験を行なったところ消去パワー
10〜14mWの範囲で消去率は34〜39dBが得られれた。この
状態での反射光量の平均値と初期の一様に結晶化させた
場合の反射光量の平均値の差は測定誤差の範囲内であっ
た。

以上の結果から実験的にも光学定数に対して反射率が
極大値あるいは極小値をとるように記録薄膜層および透
明層の膜厚を選択した構成を用いることにより消去率が
向上する、言い替えると消去結晶状態でのノイズ成分が
減少することが確かめられた。

発明の効果本発明によれば記録および未記録状態の光学特性が均
一でノイズ成分の少ない光学定数変化型の記録媒体と光
学的記録・消去方法とを提供することが可能である。

さらに、消去時に消し残りが少なく消去率が大きい書
き換え型の相変化記録媒体と光学的記録・消去方法とを
提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の構成を示す断面模式図、第
２図は実施例の構成における反射率の光学定数依存性を
従来例と比較して示したグラフである。１……基材、２、４……透明層、３……記録薄膜層、５……反射層、６……保護材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長田憲一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者山田昇大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−269247（ＪＰ，Ａ) 特開平２−232832（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/24 G11B 7/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に、少なくともレーザー光照射によ
って光学的に検知し得る量の変化を生じる記録薄膜層お
よび透明層を設け、記録薄膜層を部分的に変化させて情
報の記録を行ない、変化量を光学的に検知して情報の再
生を行なう光学的情報記録媒体であって、記録薄膜層を構成する材料は異なる光学定数を持つ複数
の状態を持ち、前記記録薄膜層及び前記透明層の組合せによって決まる
前記検知し得る変化量が、前記記録薄膜層の複数の状態
のうち少なくとも一つの状態において前記光学定数に対
して極大値近傍または極小値近傍の何れかをとるように
前記記録薄膜層及び前記透明層の膜厚を設定したことを
特徴とする光学的情報記録媒体。
【請求項２】基材上に、基材と屈折率が異なる第一の透
明層を設け、その上に記録薄膜層を設け、さらにその上
に第二の透明層を設け、その上に反射層を設けた構造の
光学的情報記録媒体であって、記録薄膜層を構成する材料は異なる光学定数を持つ複数
の状態を持ち、検知し得る変化量が再生に用いる光の反射光量であり、前記記録薄膜層及び前記透明層の組合せによって決まる
前記検知し得る変化量が、前記記録薄膜層の複数の状態
のうち少なくとも一つの状態において前記光学定数に対
して極大値近傍または極小値近傍の何れかをとるように
前記記録薄膜層及び前記透明層の膜厚を設定したことを
特徴とする光学的情報記録媒体。
【請求項３】請求項１または２何れかに記載の光学的情
報記録媒体を用い、所定の情報信号に変調したレーザー
光線を前記光学的情報記録媒体の記録薄膜層に照射する
ことで前記所定の情報信号を記録、または前記光学的情
報記録媒体の記録薄膜層に記録された所定の情報信号を
レーザー光線を照射することにより前記所定の情報信号
を消去の何れかを行うことを特徴とする光学的記録・消
去方法。