JPH03292630A - 情報の記録方法 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、エネルギービームによる情報の記録方法に関
するものである。

【従来の技術】

近年、情報化社会の進歩に伴って光ディスクの需要も高
まってきている。光ディスクには、再生専用型、−度だ
け記録ができる追記型、何度でも書き換えができる書き
換え可能型がある。このうち、再生専用型であるコンパ
クトディスク（ＣＤ）は、従来のレコードに変わって急
速な伸展をしてきた。並行して、光ディスクの持つ大容
量記録、高速アクセスの特長を生かして、読み出し専用
メモリとしてＣＤ−ＲＯＭ、音と画とデータとを同時に
記録したＣＤ−Ｉ、動画とディジタル音声とを記録した
ＣＤＶなどが相次いで規格化され、いずれも広く普及し
ている。また、再生専用型のビデオディスクも広く普及
している。 このように光ディスクの中にあって、再生専用型である
ＣＤ、ビデオディスクおよびそれらの装置の占める割合
は大きく、今後も着実に増えていくと考えられる。また
、「特開昭６３−９６７５２」に示したように、再生レ
ーザと異なった波長のレーザを用いて記録を行い、その
後反射層を設けることにより、市販されているＣＤプレ
ーヤーで再生が可能となるディスクがある。しかし、記
録後、読み出しを行う前にディスクに反射膜を蒸着また
はスパッタリングによって形成する必要があり、ユーザ
が追加記録することは困難である。

【発明が解決しようとする課題】

現在市販されているＣＤやビデオディスクは、情報の追
加記録および書き換えができない。また、書き換えが可
能な光ディスクとして注目をあびている光磁気ディスク
は、現在市販されているＣＤプレーヤーやビデオディス
クプレーヤーでは再生できない。 本発明の目的は、情報の記録あるいは情報の書き換えを
行なうことができ、なおかつＣＤプレーヤーやビデオデ
ィスクプレーヤーなどの再生専用プレーヤーでも再生で
きる記録方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

上記従来の課題は、記録（消去・記録の組み合わせによ
る書き換えやオーバーライド（重ね書き）による書き換
えを含む）に用いるレーザの波長においての反射率が３
〜５０％の範囲内であり、かつＣＤプレーヤーやビデオ
ディスクプレーヤーなどの再生専用プレーヤーに搭載さ
れている再生用レーザの波長においての反射率が７０％
以上となる記録媒体を用いれば解決できる。 情報の記録に用いるレーザの波長に対して、未記録部分
の反射率が３〜５０％の範囲であれば、記録トラックへ
のトラッキングが比較的安定で、かつ、記録膜での光吸
収も大きいため記録が十分に行なえる。特に、未記録部
分の反射率が５〜３０％の範囲内が好ましい、オートフ
ォーカスやトラッキング、および記録状態の確認は記録
と同じレーザ光で行ってもよいし、波長の異なる別のレ
ーザ光で行ってもよい９そして、上記の記録波長より１
１００ｎ以上長波長側のいずれか１波長において反射率
が７０％以上であれば、記録した情報を既に販売されて
いる、または今後新たに製品化されるＣＤプレーヤーや
ビデオディスクプレーヤーなどの再生専用プレーヤーで
そのまま再生することができる。 この場合、再生したときの再生信号変調度（信号の山と
谷の電圧差／山の電圧）が大きくなくてはならないが、
これは、記録膜および保護層の材質、膜厚の大きさで制
御できる。また、記録膜と反射膜を少なくとも有する記
録媒体を用いることにより使用できる記録膜材質の範囲
が広まる。この°時の記録膜の屈折率は２．５以上が好
ましく、４以上であればさらに好ましい、また、記録膜
に記録を行った時の消衰係数（複素屈折率の虚数部）の
変化が、０．５以上であれば、容易に再生信号変調度０
．１７以上が得られ、消衰係数の変化が０．８以上であ
ればさらに好ましい、読み出し波長は記録波長に近くて
もよいが、１１００ｎ以上、より好ましくは２００ｎｍ
以上異なっていることが望ましい。 本発明の構成によれば、再生レーザ光の波長近傍での反
射率が７０％以上あることから、数１００万回以上の再
生にも耐える。

【作用】

本発明においては、情報の記録（オーバーライド）をデ
ィスクの反射率が３〜５０％の範囲の波長のレーザ光に
より行なうため高感度であり、かつ再生専用のＣＤプレ
ーヤーやビデオディスクプレーヤーでも再生することが
できる。 本発明に用いる記録用部材としては、結晶−非晶質間の
相変化を利用する記録媒体や、非晶質−非晶質間の変化
を利用する記録媒体、結晶形や結晶粒径の変化などの結
晶−結晶間の相変化型記録媒体が好ましい。これらはい
ずれもほとんど記録膜の形状変化を起こさずに書き換え
が行えるものである。しかし、これ以外の記録媒体であ
っても、たとえば２層膜の合金化によって記録する記録
媒体などの、反射率変化を利用して読み出しが可能な記
録媒体であれば何でも使用可能である。

【実施例］ 以下１本発明の一実施例を挙げ、第１図〜第３図を参照
しながら、さらに詳細に説明する。 第１図は、本実施例に用いたディスクの断面構造を示し
たものである。 まず、直径３０ｃｍ、厚さ１　、２　ｍ　ｍの案内溝付
きアクリル基板１の上にＳｉ、Ｎ、を約１１００ｎの厚
さにスパッタして下部保護層２とした０次にＳｉ、Ｎ、
層２上にＧｅ、、Ｓｂ、ｏＴｅ、、ＣＯ，の組成の記録
膜３を約２５ｎｍの膜厚に蒸着した。 この記録膜３上にＳｉ、Ｎ４の上部保護層４を約２２０
ｎｍの膜厚に形成し、さらに、この上に反射層としてＡ
ｕ膜５を８０ｎｍつけた。その後、この上に紫外線硬化
樹脂の保護層６を形成した。 このディスクへの記録は、次のようにして行なった。ま
ずディスクを１８０ｏｒｐｍで回転させ。 ２次高調波発生器（ＳＨＧ）で短波長化したＹＡＧレー
ザ光（波長５３２ｎｍ）を記録が行われないレベル（約
ＩＷ）に保って、記録ヘッドのレンズで集光し、基板１
を通して記録膜３に照射し、記録膜上に焦点が来るよう
に自動焦点合わせを行い、反射光を検出することによっ
て、トラッキング用の溝と溝の中間に光スポットの中心
が常に一致するようにヘッドを駆動した。 このようにトラッキングを行いながら、まずイニシャラ
イズのため、同一トラック上にパワー１５ｍＷの連続レ
ーザ光を照射した。続いて８ｍＷの連続レーザ光を照射
した。上記２種類の照射は１回以上であればよいがパワ
ーの高い方の照射は２回以上がより好ましく、パワーの
低い方の照射は省略してもよい。 次に、記録を行う部分では、レーザパワーを中間パワー
レベル９ｍＷと高いパワーレベル１８ｍＷとの間で第２
図に示したように変化させることにより記録を行った。 ここでは記録された部分の非晶質に近い部分を記録点と
考える。記録を行う部分を通り過ぎれば、レーザパワー
を１ｍＷに下げてトラッキング及び自動焦点合わせを続
けた。 なお、記録中もトラッキング及び自動焦点合わせは継続
される。このような記録方法は、既に記録されている部
分に対して行っても記録されていた情報が新たに記録し
た情報に書き換えられる。すなわち単一の円形光スポッ
トによるオーバーライドが可能である。 第３図は、ディスクの反射率（ここでは基板１側より光
を照射した場合の値）の波長依存性を示したものである
。曲線Ａは、結晶状態（初期化部分、未記録部分）の反
射率を示し、曲線Ｂは、非晶質状態（記録部分）の反射
率をそれぞれ示したものである。また、本実施例に用い
たディスクにおいて、ディスク構造を種々変化させた場
合の。 未記録部分の反射率とトラッキングの安定性と記録に必
要なパワー（高いパワーレベル）との関係を調べたとこ
ろ、下記のようになった。ただし記録に必要なパワーは
ディスク回転数を３０Ｏｒｐｍに下げて調べた。 反射率　　トラッキング安定性　　記録パワー２％　　
　トラッキング不能 ３％　　　　　不安定　　　　　　８ｍＷ５％　　　　
　安定　　　　　　　８ｍＷ１０％　　　　　安定　　
　　　　　８ｍＷ１５％　　　　　安定　　　　　　　
８ｍＷ２Ｏ％　　　　　安定　　　　　　　８ｍＷ２５
％　　　　　安定　　　　　　　９ｍＷ３０％　　　　
　安定　　　　　　　９ｍＷ３５％　　　　　安定　　
　　　　１０ｍＷ４０％　　　　　安定　　　　　　１
０ｍＷ４５％　　　　　安定　　　　　　１１ｍＷ５０
％　　　　　安定　　　　　　１２ｍＷ５５％　　　　
　安定　　　　　　１４ｍＷ６０％　　　　　安定　　
　　　　１．７　ｍ　Ｗこの結果から、未記録部分の反
射率が３〜５０％の範囲にあれば比較的安定に記録が行
なえることがわかった。特に、未記録部分の反射率が５
〜３０％の範囲内が好ましい。 すなわち、本実施例に用いたディスクのように、記録レ
ーザの波長で反射率が３〜５０％の範囲であり、波長７
８０ｎｍでの未記録部分の反射率が７０％程度あれば、
波長７８０ｎｍ付近のレーザを搭載した光ビデオディス
クプレーヤーで再生することができる。 また、高感度化のために記録時における記録膜での吸収
率を大きくする必要がある。吸収率を大きくするには反
射率を低くしなければならないが、反射率の波長による
変化は、各層界面から反射した光の干渉によって決まり
、再生レーザ波長で反射率を十分高くし、記録レーザ波
長で反射率を十分低くするためには記録膜および保護層
の屈折率を高くするのが好ましい、しかし保護層は透明
で耐熱性が大きいなどの条件から材質の制限があるので
、結局記録膜の屈折率を高くするのがよいことになる。 そこで、屈折率と記録膜の吸収率との関係を計算機シミ
ュレーションによって調べたところ、屈折率が２．５以
上であれば記録レーザ波長に対して十分な吸収率を示す
ことがわかった。 ここで、Ｇｅ−８ｂ−Ｔｅ−Ｃｏ記録膜の他に、Ｇｅ−
８ｂ−Ｔｅ系、５ｎ−８ｂ−Ｔｅ系、Ｉｎ−８ｂ−Ｔｅ
系、Ｉｎ−８ｅ系、Ｉｎ−８ｂ系、Ａ　ｕ　−Ｓ　ｎ系
記録膜などでも波長７８０ｎｍ付近での未記録部分の反
射率を７０％程度とし、波長５３２ｎｍで反射率が３〜
５０％の範囲となるディスク構造とすれば同様な結果が
得られる。また記録膜としては上記のうち毒性のないＡ
　ｕ　−Ｓ　ｎ系記録膜などが好ましい。 読み出し用のレーザ光波長は、記録レーザ光の波長より
１１００ｎ以上長ければよく、たとえばＩｎＧａＡｓＰ
半導体レーザの６７０ｎｍ付近でもよい、この場合、そ
の波長における記録媒体の反射率を７０％以上とする。 上記の波長差は２００ｎｍ以上であれば、各層の材質や
膜厚の選択可能範囲が広がってさらに好ましい。 上記の他、６７Ｏｎｍ付近で記録、７８０ｎｍまたは８
３０ｎｍ付近で読み出し、８３０ｎｍの半導体レーザと
ＳＨＧ素子との組み合わせによる４１５ｎｍ付近で記録
、５３２ｎｍまたは６７０ｎｍ付近または７８０ｎｍ付
近で読みだし、Ａｒイオンレーザの４５８ｎｍ〜５１５
ｎｍ付近で記録、６７Ｏｎｍ付近または７８０ｎｍ付近
で読み出しなどの組み合わせが考えられる。 小型で高パワーのレーザが得られれば、波長が短いほど
高密度記録ができるので好ましい。読み出し用と記録用
のレーザ光の波長差が１１００ｎ以下であるときは、そ
れぞれの波長で最適の反射率とするために下部または上
部保護層の厚さを極めて厚くしなければならず、膜厚ず
れの許容範囲が狭くなる、膜にクラックを生じやすくな
る、膜形成に時間がかかる、などの問題が生じる。 本実施例で用いたＧｅ−５ｂ−Ｔｅ−Ｃｏ記録膜の記録
状態（非晶質）と消去状態（結晶化）の消衰係数変化は
小さかったが、計算機シミュレーションによれば、消衰
係数変化が０．５以上１例えば２．５と２．０の間で変
化すれば、反射率７０％以上の波長での再生信号変調度
は容易に０゜１７以上となった。消衰係数変化が０．８
以上であれば再生信号変調度は容易に０．３以上となり
。 さらに好ましい、記録状態と消去状態の間の屈折率変化
もあれば再生信号変調度が増大して好ましい、屈折率変
化だけで消衰係数変化がほとんどない場合は大きな屈折
率変化が必要である。 また、２ビームを用いて記録と消去、または記録と記録
状態の確認をそれぞれ行ってもよい。 ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤＶなとでは、ディスクの
大きさ、回転数、記録レーザパワーが異なるが、はぼ同
様に記録・再生が行なえる。 【発明の効果】 本発明によれば、短波長のレーザで記録・消去が行なえ
るとともに、ＣＤプレーヤーやビデオディスクプレーヤ
ーなどの再生専用プレーヤーで再生することができるた
め、書き換え可能なＣＤやビデオディスクが可能となる
。また、再生レーザ光付近の反射率が７０％以上あるこ
とから、数１００万回以上の再生にも耐える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のディスク構造を示す断面図、
第２図は情報書き換え時のレーザパワーの時間的推移を
示す波形図、第３図はディスクの反射率の波長依存性を
示した特性図である。 符号の説明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも記録膜と反射膜とを有する記録媒体にエ
   ネルギービームを照射し、そのパワーを時間的に変化さ
   せ記録媒体に変化を生ぜしめることによって情報を記録
   する方法において、記録に用いるレーザ光の波長で反射
   率が３〜５０％の範囲内にあり、それより１００ｎｍ以
   上長波長側のいずれかの１波長で反射率が７０％以上で
   ある記録媒体を用いることを特徴とする情報の記録方法
   。 ２、記録に用いるレーザ光の波長において、反射率が５
   〜３０％の範囲内にある記録媒体を用いることを特徴と
   する請求項１記載の情報の記録方法。 ３、屈折率が２．５以上である記録膜を用いたことを特
   徴とする請求項１記載の情報の記録方法。