JP3490749B2 - Information recording method for optical recording medium - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は高密度な情報の記録が可
能なフォトンモード型光記録媒体の記録方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年書き換え可能な光記録媒体としてフ
ォトンモード反応を利用したフォトクロミック光記録の
研究が活発に行われている。 【０００３】ところでフォトクロミック材料は、一般に
所定波長の光を照射すると光化学反応により分子の構造
が変化し、これに伴って特定波長の光に対する吸光度や
屈折率等の光学的特性変化が生じ、また他の波長の光や
熱を加えることで変化した分子構造が元に戻るというよ
うな性質を有している従ってフォトクロミック光記録媒
体の記録は特定波長の光照射による分子構造変化によっ
て行われ、再生はこれに伴う光学的特性変化、特に吸光
度の変化を検出することによって実行されている。 【０００４】しかしながら、光記録においては記録周波
数が高くなるほど再生出力が低下するという現象が知ら
れており、これはＭＴＦ(Modulation Transfer Functio
n)特性とも呼ばれ、主として記録マーク長が記録光（レ
ーザ）のスポット径程度よりも小さくなったときにマー
ク部の反射率変化の検出効率が低下するために起こるも
のである。 【０００５】そして再生信号のＳＮ比はできるだけ高い
ほうが望ましいという観点からは、このような高周波領
域（短マーク領域）での出力低下はできるだけ少ない方
が良いといえる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明はフォトンモー
ドで反応するフォトクロミック光記録媒体について初期
光学濃度の設定と情報記録時の記録光パルスの強度制御
とＭＴＦ特性について研究し、フォトクロミック光記録
媒体の高周波領域における再生出力特性を改善する光記
録方法を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、記録情報に対
応したパルス状の記録光が照射され、フォトンモード反
応によって消色反応を起こし、情報の記録を行う光記録
媒体の情報記録方法であって、該媒体の光学濃度を初期
反射率で０．３以下に設定すると共に、前記パルス状の
光を照射する際にパルス幅が相対的に短い記録光ほど、
前記パルス状の光の照射強度を大きくするものである。 【０００８】 【作用】フォトクロミック光記録媒体の光学濃度とＭＴ
Ｆ特性との関係はこれまでどのような関係であるかは明
らかにされていない。本発明者は研究の結果媒体の光学
濃度を高く設定し、初期反射率を０．３以下になるよう
にすれば、光学濃度が低い媒体に記録再生を行った場合
よりもＭＴＦ特性が改善（高周波領域における最性能力
が向上）することを初めて見い出した。 【０００９】また通常の光記録では図１に示す波形図に
おいて（Ａ）のように短い記録パルスによって短い記録
マーク（高い周波数に対応）を形成する時も、長い記録
パルスによって長い記録マーク（低い周波数に対応）を
形成する時も、それらの記録光の強度は同一に設定され
るが、このパルスを同図（Ｂ）で示されるように高い周
波数成分（短いパルス幅）の強度を低い周波数成分（長
いパルス幅）よりも高くした記録光のパルスを、前記光
学濃度が高く、初期反射率として０．３以下の媒体に適
用することによって、さらに高周波における再生出力が
向上する。 【００１０】なお、光学濃度ＯＤと透過率Ｔは、 【００１１】 【数１】 【００１２】の関係があり、さらに光学濃度ＯＤは材料
自体の分子吸光係数ε(l/mol・cm)、膜厚ｄ(cm)及び材料
濃度Ｃ(mol/l) によって、 【００１３】 【数２】 【００１４】と定義されるので、εの大きい材料を用い
るか、膜厚を大きくするか、濃度を上げるか等の方法で
光学濃度を上げる（透過率を下げる）ことが可能であ
る。そしてフォトクロミック光記録媒体は図２の断面図
に示すように、通常フォトクロミック材料を含む記録層
１０１に接して、銀、金、アルミニウム等の反射層１０
２を形成して反射型の媒体構造を取ることが多いが、こ
の場合反射層１０２の反射率は一定なので上記関係式の
Ｔを反射率Ｒと解釈すれば、やはり前記数２のε、ｄ、
Ｃを調整することで初期反射率を所望のレベルにまで自
由に設定することが可能である。なお図２において１０
０はガラスディスク基板、１０３は紫外線硬化樹脂によ
る保護層である。 【００１５】 【実施例】以下本発明光記録媒体の情報記録方法の一実
施例について図面に基づいて詳細に説明する。 【００１６】まず本発明による効果を調べるために以下
のような実験を行った。即ちフォトクロミック材料とし
てはスピロピラン系、フルギド系、ジアリールエテン系
等種々の物質が知られているが、本発明はフォトンモー
ドで記録が行われる媒体が対象になるので、熱によって
反応が起こらない材料として知られているジアリールエ
テン系材料を用いた。 【００１７】図３は実験に使用したジアリールエテン系
材料の分子構造及び吸収スペクトルを示す図である。斯
かる材料は図中破線で示された吸収スペクトルを示す状
態に波長４５０ｎｍ付近の青色光を照射すると閉環反応
が起こり、実線で示された吸収スペクトルへと変化す
る。 【００１８】また実線で示された状態に波長６００〜６
５０ｎｍ付近の赤色光を照射すると、開環反応が起こっ
て元の破線で示される状態へと復帰する。従って予め実
線で示される状態を初期状態とした上で例えば波長６３
０ｎｍの半導体レーザ光を記録信号に応じてパルス照射
し、フォトンモードによるフォトクロミック反応を起こ
すことによって情報の記録が行え、同レーザを一定のレ
ベルで且つ低い強度（パワー）で照射し、その時の反射
率変化を検出することによって記録された信号の再生が
行えることになる。 【００１９】前記材料をポリスチレン樹脂に混合し、シ
クロヘキサノンに溶解してガラスディスク基板１００上
にスピンコート法により記録層１０１を形成し、乾燥後
真空蒸着法により銀反射膜１０２を形成し、更に紫外線
硬化樹脂による保護膜１０３を形成して前記図２で示さ
れた構造の媒体を作成した。 【００２０】そして前記記録層１０１の厚さは０．３μ
ｍとした。なお、フォトクロミック材料濃度を調節する
ことによって波長６３３ｎｍにおける初期反射率が０．
６の低光学濃度媒体と同０．１５の高光学濃度媒体の図
４に示された分光反射率特性を有する２種類の媒体（デ
ィスクサンプル）についてまず実験を行った。 【００２１】前記２つのディスクサンプルについて、相
対速度１．５ｍ／ｓで回転させ、種々の周波数を記録信
号としてＤＵＴＹを５０％とし、波長６３０ｎｍの半導
体レーザを用いて記録パワーＰ_rec ＝１．４ｍＷで記録
を行い再生出力を測定した。図５はこの測定において低
い周波数Ｆ（Ｆ＝１００ｋＨｚ）における出力レベルを
基準（＝０ｄＢ）として高周波領域での出力低下の大き
さを示すグラフである。これから明らかなように、記録
条件が全く同じであっても光学濃度が高い媒体では、光
学濃度が低い媒体よりも高周波領域において３〜４ｄＢ
程度出力が改善されることがわかる。 【００２２】次に本発明による「短い記録パルスほど大
きな記録パワー」で記録した時の効果を見るために、低
周波数領域＝長いパルス幅（Ｆ＝２００ｋＨｚ）、及び
高周波数領域＝短いパルス幅（Ｆ＝６００ｋＨｚ）にお
ける再生出力の記録パワー依存性を調べた。 【００２３】図６は低周波数領域（Ｆ＝２００ＫＨｚ）
での結果を示すグラフである。同図において記録パワー
が例えば１ｍＷから２ｍＷ程度へと約２倍に増加して
も、出力は高光学濃度媒体及び低光学濃度媒体とも、３
ｄＢ程度向上するだけであることがわかる。 【００２４】つまり低い周波数領域では記録パワーを上
げることによる高出力化は光学濃度によらず殆ど期待で
きないことになる。図７は高周波領域（Ｆ＝６００ｋＨ
ｚ）における前記図６と同様の実験結果を示すグラフで
ある。このように低光学濃度媒体では記録パワーを１ｍ
Ｗから２ｍＷに増大することで、やはり４〜５ｄＢ程度
しか出力向上が得られなかったのに対し、高光学濃度媒
体では同様の記録パワー増大で１５ｄＢもの大幅な出力
向上が得られた。 【００２５】以上の結果は低光学濃度媒体に対しては本
発明の短パルスほど高パワー化するという記録方法の効
果は小さいが、高光学濃度媒体に対しては斯かる記録方
法が大きな効果を有するということを示している。 【００２６】また前述した媒体作成方法でさらに材料濃
度を変化させ初期反射率レベルを種々に変化させたサン
プルを作成し、本発明記録方法による前述した効果がど
の初期反射率レベル以下で存在するか否かを調べた。 【００２７】図８は記録光の周波数６００ｋＨｚで記録
パワー１ｍＷから２ｍＷへと増大させた時の出力向上率
を示したグラフであり、この図から初期反射率０．３
（３０％）以下になると斯かる出力向上の効果が顕著に
なることがわかる。 【００２８】このように本発明は短い記録光パルスほ
ど、高パワー化するものであるが、前記図１（Ｂ）のよ
うにパルス幅に応じて多段階で記録パワーを変化させる
方法だけでなく、ある特定のパルス幅以下のパルスだけ
を高パワー化する方法も含まれる。 【００２９】また特に記録光のスポット径φに対応し、
媒体の相対速度ｖから決定されるパルス幅Ｗ（Ｗ＝φ／
ｖ）以下のパルスにおいて高パワー化すると大きな効果
を得ることができる。さらに本発明はここで用いた材料
への適用に限定されるものではなく、フォトンモード光
記録媒体であれば広く適用可能であるが、ヒートモード
型媒体に対してはここで述べたような効果は期待できな
いことは言うまでもない。 【００３０】 【発明の効果】以上の説明の如く本発明によれば、フォ
トンモード型光記録媒体の周波数（ＭＴＦ）特性を大き
く改善でき、短い記録マーク（高い周波数成分）に対し
て大きな再生出力を得ることが期待できる効果がある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording method for a photon mode type optical recording medium on which high-density information can be recorded. [0002] In recent years, research on photochromic optical recording utilizing a photon mode reaction as a rewritable optical recording medium has been actively conducted. [0003] When a photochromic material is irradiated with light having a predetermined wavelength, the molecular structure of the material is generally changed by a photochemical reaction, which changes optical characteristics such as absorbance and refractive index with respect to light of a specific wavelength. Therefore, the recording of the photochromic optical recording medium is performed by the change of the molecular structure by irradiation with light of a specific wavelength, and the reproduction is performed. This is performed by detecting a change in optical characteristics, particularly a change in absorbance, accompanying this. However, in optical recording, a phenomenon is known that the reproduction output decreases as the recording frequency increases, and this phenomenon is known as MTF (Modulation Transfer Functio).
n) It is also called a characteristic, and mainly occurs when the recording mark length becomes smaller than the spot diameter of the recording light (laser), and the detection efficiency of the change in the reflectance of the mark portion decreases. [0005] From the viewpoint that the SN ratio of the reproduced signal is desirably as high as possible, it can be said that the output reduction in such a high frequency region (short mark region) should be as small as possible. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention studies the setting of the initial optical density, the control of the intensity of the recording light pulse at the time of recording information, and the MTF characteristic of the photochromic optical recording medium which reacts in the photon mode. It is an object of the present invention to provide an optical recording method for improving reproduction output characteristics in a high frequency region of a recording medium. [0007] According to an aspect of the invention, pulsed recording light corresponding to the recording information is irradiated, causing a discoloration reaction by photon mode reaction, information of the optical recording medium for recording information In a recording method , the optical density of the medium is set at an initial reflectance of 0.3 or less, and the recording light whose pulse width is relatively short when irradiating the pulsed light ,
The irradiation intensity of the pulsed light is increased. The optical density of the photochromic optical recording medium and the MT
The relationship with the F characteristic has not been clarified so far. As a result of the study, the present inventors have set the optical density of the medium high and set the initial reflectance to 0.3 or less, whereby the MTF characteristics are improved as compared with the case where recording and reproduction are performed on a medium having a low optical density ( For the first time). In normal optical recording, when a short recording mark (corresponding to a high frequency) is formed by a short recording pulse as shown in FIG. 1A in the waveform diagram shown in FIG. 1, a long recording mark (low) is formed by a long recording pulse. (Corresponding to the frequency), the intensity of the recording light is set to be the same. However, as shown in FIG. By applying a recording light pulse higher than the component (long pulse width) to a medium having a high optical density and an initial reflectance of 0.3 or less, the reproduction output at high frequencies is further improved. Note that the optical density OD and the transmittance T are given by: Further, the optical density OD is determined by the molecular extinction coefficient ε (l / mol · cm) of the material itself, the film thickness d (cm), and the material concentration C (mol / l). 2] Therefore, it is possible to increase the optical density (decrease the transmittance) by using a material having a large ε, increasing the film thickness, or increasing the density. The photochromic optical recording medium is usually in contact with a recording layer 101 containing a photochromic material, as shown in the cross-sectional view of FIG.
2, the reflection type medium structure is often adopted. In this case, since the reflectance of the reflection layer 102 is constant, if T in the above relational expression is interpreted as reflectance R, ε, d ,
By adjusting C, the initial reflectance can be freely set to a desired level. Note that in FIG.
Reference numeral 0 denotes a glass disk substrate, and reference numeral 103 denotes a protective layer made of an ultraviolet curing resin. An embodiment of the information recording method for an optical recording medium according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, the following experiment was conducted to examine the effect of the present invention. That is, as the photochromic material, various substances such as spiropyran-based, fulgide-based, and diarylethene-based materials are known. However, since the present invention covers a medium on which recording is performed in the photon mode, it is known as a material that does not react by heat. Used diarylethene-based material. FIG. 3 shows the molecular structure and absorption spectrum of the diarylethene-based material used in the experiment. When such a material is irradiated with blue light having a wavelength of about 450 nm in a state showing an absorption spectrum indicated by a broken line in the drawing, a ring-closing reaction occurs and changes to an absorption spectrum indicated by a solid line. The wavelengths of 600 to 6 are shown in the state shown by the solid line.
When a red light near 50 nm is irradiated, a ring-opening reaction occurs to return to the state shown by the original broken line. Therefore, after setting the state shown by the solid line in advance to the initial state, for example, the wavelength 63
Information recording can be performed by irradiating a 0-nm semiconductor laser beam according to a recording signal and causing a photochromic reaction in a photon mode, and irradiating the laser at a constant level and at a low intensity (power), and reflecting at that time. By detecting the rate change, the recorded signal can be reproduced. The above material is mixed with polystyrene resin, dissolved in cyclohexanone, a recording layer 101 is formed on a glass disk substrate 100 by spin coating, dried, a silver reflective film 102 is formed by vacuum evaporation, A medium having the structure shown in FIG. 2 was formed by forming a protective film 103 of a cured resin. The thickness of the recording layer 101 is 0.3 μm.
m. By adjusting the concentration of the photochromic material, the initial reflectance at a wavelength of 633 nm is set to 0.1.
First, an experiment was performed on two types of media (disk samples) having the spectral reflectance characteristics shown in FIG. 4 of the low optical density medium No. 6 and the high optical density medium No. 0.15. The two disk samples were rotated at a relative speed of 1.5 m / s, DUTY was set to 50% using various frequencies as recording signals, and recording power P _rec = 1.4 mW using a semiconductor laser having a wavelength of 630 nm. Was recorded, and the reproduction output was measured. FIG. 5 is a graph showing the magnitude of the output decrease in the high frequency region with the output level at the low frequency F (F = 100 kHz) as a reference (= 0 dB) in this measurement. As is clear from this, even when the recording conditions are exactly the same, a medium having a high optical density is 3 to 4 dB higher in a high frequency region than a medium having a low optical density.
It can be seen that the output is improved to some extent. Next, in order to see the effect of recording with "a shorter recording pulse, a larger recording power" according to the present invention, a low frequency region = long pulse width (F = 200 kHz) and a high frequency region = short pulse width ( F = 600 kHz), the recording power dependence of the reproduction output was examined. FIG. 6 shows a low frequency range (F = 200 KHz).
6 is a graph showing the results of the above. In the figure, even if the recording power is increased about twice from, for example, about 1 mW to about 2 mW, the output is 3 times for both the high optical density medium and the low optical density medium.
It can be seen that the improvement is only about dB. That is, in a low frequency region, high output by increasing the recording power can hardly be expected regardless of the optical density. FIG. 7 shows a high frequency region (F = 600 kHz).
7 is a graph showing the same experimental results as in FIG. 6 in z). As described above, the recording power is 1 m for the low optical density medium.
When the power was increased from W to 2 mW, the output could be improved only by about 4 to 5 dB. On the other hand, in the case of the high optical density medium, the output could be significantly increased by as much as 15 dB with the same increase in the recording power. The above results show that the effect of the recording method of increasing the power as the shorter pulse of the present invention is applied to a low optical density medium is small, but the effect of the recording method is large for a high optical density medium. It shows that it has. Further, samples were prepared by further changing the material concentration by the above-described method for forming a medium and changing the initial reflectance level variously, and at which initial reflectance level the above-mentioned effect of the recording method of the present invention exists. I checked whether or not. FIG. 8 is a graph showing the output improvement rate when the recording power is increased from 1 mW to 2 mW at a recording light frequency of 600 kHz.
(30%) or less, the effect of such output improvement becomes remarkable. As described above, according to the present invention, a short recording light pulse is used.
In order to increase the power, not only the method of changing the recording power in multiple steps according to the pulse width as shown in FIG. It also includes a method for converting the data. In addition, particularly corresponding to the spot diameter φ of the recording light,
The pulse width W determined from the relative velocity v of the medium (W = φ /
v) A large effect can be obtained by increasing the power in the following pulses. Further, the present invention is not limited to the application to the materials used here, and can be widely applied to any photon mode optical recording medium. Needless to say, you can not expect. As described above, according to the present invention, the frequency (MTF) characteristics of a photon mode optical recording medium can be greatly improved, and a large reproduction output can be obtained for a short recording mark (high frequency component). There is an effect that can be expected to be obtained.

【図面の簡単な説明】 【図１】記録信号（Ｏ）に対して（Ａ）は従来の記録光
パルスの強度、（Ｂ）は本発明による記録光パルスの強
度を示す波形図である。 【図２】実施例で使用したフォトクロミック光記録媒体
の構成を示す断面図である。 【図３】実施例で使用したフォトクロミック材料分子の
構造と吸収スペクトルを示す図である。 【図４】実施例で使用した２種類の媒体サンプルの分光
反射率特性を示す図である。 【図５】実施例で使用した２種類の媒体サンプルのＭＴ
Ｆ特性を示す図である。 【図６】実施例で使用した２種類の媒体サンプルの低周
波数領域における再生出力の記録パワー依存性を示す図
である。 【図７】実施例で使用した２種類の媒体サンプルの高周
波数領域における再生出力の記録パワー依存性を示す図
である。 【図８】本発明の記録方法による出力向上率の初期光学
濃度依存性を示す図である。 【符号の説明】 １００ 基板 １０１ 記録層 １０２ 反射層 １０３ 保護層BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a waveform diagram showing the intensity of a conventional recording light pulse with respect to a recording signal (O), and FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a photochromic optical recording medium used in an example. FIG. 3 is a diagram showing the structure and absorption spectrum of a photochromic material molecule used in an example. FIG. 4 is a diagram showing spectral reflectance characteristics of two types of medium samples used in Examples. FIG. 5 shows MT of two kinds of medium samples used in the examples.
It is a figure showing F characteristic. FIG. 6 is a diagram showing the recording power dependence of the reproduction output in the low frequency region of the two types of medium samples used in the example. FIG. 7 is a diagram showing the recording power dependence of the reproduction output in the high frequency region of two types of medium samples used in the example. FIG. 8 is a diagram showing the initial optical density dependency of the output improvement rate by the recording method of the present invention. [Description of Signs] 100 Substrate 101 Recording layer 102 Reflective layer 103 Protective layer

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−242738（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−150230（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−289231（ＪＰ，Ａ) 入江正浩，新機能フォトクロミック化 合物 高耐性・熱不可逆機能をもつフォ トクロミック化合物の開発，日本の科学 と技術，日本，1991年，Ｖｏｌ． 32, Ｎｏ． 261，ｐｐ． 34−39 入江正浩、外３名，フォトクロミック 光記録媒体−非破壊読みだしの試み，光 メモリシンポジウム論文集，日本，1992 年， ７月13日，ｐｐ． 45−46 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/30 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-242738 (JP, A) JP-A-1-150230 (JP, A) JP-A 5-289231 (JP, A) Masahiro Irie, Photochromic compound with new function Development of photochromic compounds with high resistance and heat irreversibility, Japanese science and technology, Japan, 1991, Vol. 32, No. 261 pp. 34-39 Masahiro Irie, 3 others, Photochromic Optical Recording Medium-Non-Destructive Reading, Optical Memory Symposium, Japan, 1992, July 13, pp. 45-46 (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) G11B ^7/ 00-7/013 G11B 7/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 記録情報に対応したパルス状の記録光が
照射され、フォトンモード反応によって消色反応を起こ
し、情報の記録を行う光記録媒体の情報記録方法であっ
て、該媒体の光学濃度を初期反射率で０．３以下に設定
すると共に、前記パルス状の光を照射する際にパルス幅
が相対的に短い記録光ほど、前記パルス状の光の照射強
度を大きくすることを特徴とする光記録媒体の情報記録
方法。(57) Patent Claims 1. A recording pulse like recording light corresponding to the information is <br/> irradiation, causes a discoloration reaction by photon mode reaction, the optical recording medium for recording information The information recording method of the above, wherein the optical density of the medium is set to an initial reflectance of 0.3 or less, the recording light having a relatively short pulse width when irradiating the pulsed light , the pulse An information recording method for an optical recording medium, comprising: increasing an irradiation intensity of a linear light .