JP2959650B2 - 光学的情報記録媒体およびその再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的情報記録媒体お
よびその再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、社会の情報化が進むにつれて、よ
り大容量な外部記憶装置のために、より高密度な記録再
生方式が望まれている。従来、光学的に情報を記録する
場合、記録ピットの大きさは光の波長と対物レンズの開
口数（ＮＡ）で決まるスポットサイズまでしか絞れず、
記録ピットのサイズを小さくして高密度化を実現するこ
とが困難であった。

【０００３】しかし、記録媒体として光磁気記録媒体を
用いて、高強度の光ビームを照射しながら、外部印加磁
界の極性を高速に変えて記録を行なう、いわゆる磁界変
調記録では、前述のスポットサイズよりも長さの短い記
録ピットを記録することが可能であることが報告されて
いる。（宮本他「光メモリシンポジウム、’８８論文
集」４９頁〜、１９８８年）その概略の動作の説明を図
８を用いて説明する。同図において、半導体レーザ３２
を光源として、ここからの発散光をコリメータレンズ３
１を介して平行光束とし、ビーム整形プリズム３０、ビ
ームスプリッタ４を介して、対物レンズ３に与え、ここ
で集光してディスク２の記録媒体面にスポットを形成
し、その反射光を対物レンズ３を介して上記ビームスプ
リッタ４に戻し、ここで反射光の一部を分離して、制御
光学系へ送っている。

【０００４】制御光学系では、分離光束を別に用意した
ビームスプリッタ９で更に分離し、一方を１／２波長板
１０、集光レンズ１１を介して偏光ビームスプリッタ１
２へもたらし、ここでさらに分離して光検出器１３、１
４に与えると共に、他方を集光レンズ１５、ビームスプ
リッタ１６を介して光検出器１９、およびナイフエッジ
１７を介して光検出器１８へ与えていて、これによりサ
ーボ信号および情報信号を別々に検出するようにしてあ
る。

【０００５】磁界変調方式による記録は、上述した様な
光学ヘッドを用いて、以下の様に行なう。ディスクに入
射するレーザ光は変調せずに一定パワーであって、磁気
ヘッド１からの磁界を情報に応じて変調する。レーザに
よって熱バイアスを与え、例えばキュリー点温度以上に
昇温し、前に記録されていたドメインを消去しつつ、磁
気ヘッド１からの磁界の向を情報に応じて反転させ、媒
体がキュリー点温度以下に冷える瞬間にドメインが形成
される。

【０００６】このとき、光スポットは、通常ガウシアン
の光強度分布をもつため、それにより加熱された媒体の
温度分布も、光量分布を反映したなめらかな温度分布を
もち、キュリー点温度の等温線の形状は短形状ではな
い。そのため、記録されるドメインは、矢羽根形ドメイ
ンになることが知られている。磁界変調記録方式は、以
上述べた様な方式であるため、記録ドメインの大きさは
光スポットの大きさに依存せず、走査速度と磁気ヘッド
の変調周波数できまる。この方式により記録したドメイ
ンを図９に示す。このように、走査方向には、光スポッ
トの大きさよりも小さいドメインを記録することが可能
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
様にして記録した光スポットサイズ以下の記録ドメイン
を再生するにあたり、光学系の伝達関数が、光スポット
の大きさで決まる空間周波数以上では、急激に低下し、
Ｓ／Ｎ値のよい信号に再生することが困難であった。

【０００８】本発明は、この様な従来技術の欠点を改善
するためになされたものであり、ヒートモード記録層の
記録光ビームの入射側に透過率制御層を設けることによ
り、光スポットサイズ以下の微細なパターンをＳ／Ｎ値
のよい信号に再生することができる光学的情報記録媒体
およびその再生方法を提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、第１の
波長を有する光によって吸光特性が変化する透過率制御
層と、第２の波長を有する光によって再生可能なように
情報を蓄積しているヒートモード記録層とを有する光学
的情報記録媒体において、前記第１の波長は前記第２の
波長と異なるものであって、且つ前記透過率制御層は前
記第１の波長を有する光を照射しないときには前記第２
の波長を有する光を透過させ、前記第１の波長を有する
光を照射したときには前記第２の波長を有する光を吸収
するように吸光特性が変化するものであることを特徴と
する光学的情報記録媒体である。

【００１０】上記の光学的情報記録媒体において、該記
録層が光磁気記録層であるのが好ましい。また、該透過
率制御層がフォトクロミック層であるのが好ましい。

【００１１】また、本発明は、上記の光学的情報記録媒
体に記録された情報を再生する方法であつて、前記第１
の波長を有する第１の光スポットと第２の波長を有する
第２の光スポットで前記媒体を所定方向に走査し、この
とき第１の光スポットを前記所定方向に関して第２の光
スポットの前後に位置し、且つ一部が第２の光スポット
と重なる２つの光スポットから構成し、前記第２の光ス
ポットの前記媒体による反射光を選択的に検出すること
によつて情報を再生することを特徴とする再生方法であ
る。

【００１２】上記の再生方法において、前記第１の光源
の波長として、該透過率制御層の該第２の光源の波長の
光の透過率を低下せしめるような変化を該透過率制御層
に生じさせる様な波長を選択するのが好ましい。

【００１３】

【００１４】本発明によれば、ヒートモード記録層と、
該ヒートモード記録層と隣接して、記録光ビームの入射
側に透過率制御層を有する光学的情報記録媒体を用い
て、波長の異なる第１の光源及び第２の光源と、前記光
学的情報記録媒体の記録面上に、第１の光源からトラッ
ク方向に隣接した２つのスポットを形成する手段と、前
記第１のスポットを形成する手段により形成された仮想
的光軸中心と一致させて第２の光源から第２のスポット
を形成する手段と、検出光学系中に波長選択素子とを設
けた光学的情報記録再生装置を用いることにより、光ス
ポットサイズできまる大きさ以下の記録ドメインを記録
・再生可能な光学的情報記録媒体を提供するものであ
る。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に
説明する。

【００１６】実施例１ まず、本発明に用いられる光学的情報記録媒体につい
て、図２を用いて説明する。図２は本発明の光学的情報
記録媒体の一例を示す部分模式図である。同図におい
て、２ａは透明基板、２ｂはフォトクロミック層、２ｃ
はヒートモード記録層、２ｄは保護膜である。本実施例
では、ヒートモード記録層として、光磁気記録層を用い
た例を説明する。

【００１７】一般にフォトクロミック層２ｂは、特定の
波長の光を吸収して、光吸収の分光特性が変化すること
が知られている。例えば、図３は下記の化１で表わされ
る化合物

【００１８】

【化１】 の蒸着膜におけるホトクロミズムスピロピラン蒸着膜の
吸収スペクトル（膜厚０．６μｍ）を示すグラフであ
る。同図において、（ａ）は光照射前、（ｂ）は紫外光
（０．４Ｊ／ｃｍ² ）照射後、（ｃ）は可視光（７．２
Ｊ／ｃｍ² ）照射後を示す。

【００１９】したがって、異なる２つの波長の光を照射
することにより、可逆的に光吸収の分光特性を変えるこ
とができる。このとき、状態の変化は、フォトンの吸収
によってなされる為、概略、電子遷移の緩和時間のオー
ダで変化すると考えられ、きわめて高速に状態を変える
ことが可能である。

【００２０】そして、透過率制御層としてフォトクロミ
ック層を用いる場合、第１の光源の波長の光をディスク
２に照射した場合には、フォトクロミック層２ｂが第２
の光源の波長の光の吸収が大きくなり、光磁気記録層２
ｃへ到達する光量が大きく低下し、逆に第１の光源の波
長の光を照射しないときには、第２の光源の波長の光が
殆ど光磁気記録層２ｃへ到達するように第１の光源およ
び第２の光源の波長およびフォトクロミック層の材料を
選択することが好ましい。

【００２１】この様なフォトクロミック材料としては、
フルギド系、スピロピラン系、ビオローゲン系、ジヒド
ロピレン系、チオインジゴ系、ビビリジン系、アジリジ
ンなどの材料が知られている。また、前述の第１の波長
は紫外光（波長３６０ｎｍ程度）、第２の波長は可視光
（波長６００ｎｍ程度）の場合が多い。

【００２２】次に、以上に述べた様な光学的情報記録媒
体を用いたときの記録再生方式について説明する。図１
は、本発明に用いる光学ヘッドの構成図である。同図に
おいて、８は第１の光源であり、例えば半導体レーザか
ら、非線光学結晶を用いて、第２次高調波光をとりだし
た光源であり、位相シフト素子５、偏光ビームスプリッ
タ２９、ビームスプリッタ４を介して対物レンズ３に入
射し、ディスク２上に第１のスポットを形成する。ここ
で、位相シフト素子５は、図４に示す様に、トラック方
向に光束を２分割する領域に、

【００２３】

【数１】

【００２４】として互にπの位相を生じさせる素子であ
り、その結果ディスク上には、図５に示すように２つの
スポットを形成する。

【００２５】一方、同時に第２の光源である半導体レー
ザ３２からの光を、コリメータレンズ３１、ビーム整形
プリズム３０、偏光ビームスプリッタ４を介して対物レ
ンズ３に入射させ、ディスク２上に第２のスポットを形
成する。

【００２６】上述の様にして形成された、第１及び第２
のスポットの状態を示したのが図６である。図６（ａ）
は、第１及び第２のスポットの強度分布を示したもの
で、実線が第１のスポット、破線が第２のスポットに対
応している。また、図６（ｂ）は、第１及び第２のスポ
ットの形状を示したものであり、２１ａ、２１ｂは第１
のスポットに、２１ｃは第２のスポットに対応してい
る。

【００２７】以上の様に構成された光学的情報再生装置
の記録及び再生について以下に述べる。記録は、紫外光
光源の第１の光源８の出力をゼロとし、半導体レーザ３
２からの第２のスポットのみ照射し、前述の従来例にお
ける磁界変調記録方式と同様に記録を行なう。

【００２８】次に再生について述べる。図６（ｂ）に示
した様に、第１のスポット（２１ａおよび２１ｂ）およ
び第２のスポット（２１ｃ）が、ディスク上に形成され
る様に、紫外線光源の第１の光源８および半導体レーザ
３２を発光させる。すると前述した様に、フォトクロミ
ック層２ｂが、第２のスポットの光を吸収して、光吸収
の分布特性が変わり、図７（ａ）に示す様に第１のスポ
ットと重なる第２のスポットの領域２１ｅでは、第２の
スポットの光が大きく吸収されて、結果的に、第２のス
ポットから重なる領域を除いた２１ｆの領域のみが、光
磁気記録層に到達することになる。

【００２９】したがって、反射光の検出系で、第２のス
ポットの反射光のみを検出する様に図１中の波長選択素
子２０を設けることにより、光学系全体として、図７
（ｂ）に２１ｆで示したような等価的にきわめて細い線
状の光スポットで再生系を構成したことになり、光学系
の伝達関数が高域に伸び、Ｓ／Ｎ値のよい、図９に示し
た様な微小記録ドメインを再生することが可能となる。

【００３０】なお、図１において、反射光が、波長選択
素子２０を通過した後の動作については、従来例と同様
である。また、再生したあと、第２のスポットの光強度
をあげて照射するなどして、次の記録のためにフォトク
ロミック層を元の状態にしておけばよい。

【００３１】実施例２ 本実施例では、第１の光源のスポット形成手段におい
て、光路中に位相シフト素子を用いた例を示したが、第
１の光源が２つのアレイ状の光源をもつものでもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヒートモード記録層の記録光ビームの入射側に透過率制
御層としてフォトクロミック層を有する光学的情報記録
媒体に、第１の波長の光を照射し、その照射部分を第２
の波長が殆んど吸収する様にフォトクロミック層を変化
させて、第２のスポットが照射されたときに、見かけ
上、第１のスポットと重なっていない部分のみが、ヒー
トモード記録層に照射したものとして、実効的に光学系
の伝達関数を高域に伸ばし、光スポット以下の微細なパ
ターンをＳ／Ｎ値のよい信号に再生することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる光学ヘッドの構成図である。

【図２】本発明の光学的情報記録媒体の一例を示す部分
模式図である。

【図３】フォトクロミック材料の特性を示すグラフであ
る。

【図４】位相シフト素子の外観図である。

【図５】位相シフト素子の動作を示す図である。

【図６】ディスク上の光スポットを示す図である。

【図７】再生時の光スポットの説明図である。

【図８】従来の光学系の構成図である。

【図９】磁界変調方式を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 磁気ヘッド ２ ディスク ２ａ 透明基板 ２ｂ フォトクロミック層 ２ｃ ヒートモード記録層 ２ｄ 保護膜 ５ 位相シフト素子 ８ 第１の光源 ２０ 波長選択素子 ３２ 半導体レーザ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の波長を有する光によって吸光特性
   が変化する透過率制御層と、第２の波長を有する光によ
   って再生可能なように情報を蓄積しているヒートモード
   記録層とを有する光学的情報記録媒体において、前記第
   １の波長は前記第２の波長と異なるものであって、且つ
   前記透過率制御層は前記第１の波長を有する光を照射し
   ないときには前記第２の波長を有する光を透過させ、前
   記第１の波長を有する光を照射したときには前記第２の
   波長を有する光を吸収するように吸光特性が変化するも
   のであることを特徴とする光学的情報記録媒体。
2. 【請求項２】 前記記録層が光磁気記録層である請求項
   １記載の光学的情報記録媒体。
3. 【請求項３】 前記透過率制御層がフォトクロミック層
   である請求項１または２記載の光学的情報記録媒体。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の光
   学的情報記録媒体に記録された情報を再生する方法であ
   つて、前記第１の波長を有する第１の光スポットと第２
   の波長を有する第２の光スポットで前記媒体を所定方向
   に走査し、このとき第１の光スポットを前記所定方向に
   関して第２の光スポットの前後に位置し、且つ一部が第
   ２の光スポットと重なる２つの光スポットから構成し、
   前記第２の光スポットの前記媒体による反射光を選択的
   に検出することによつて情報を再生することを特徴とす
   る再生方法。