JPS61133057A - Optical recording disk - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the recording efficiency by forming previously on a base material a guide track composed of a coaxial circle, a spiral recessed part, a spiral projecting part or their iteration and further forming thereon an approximately uniform film made of recording materials so as to cover the overall guide track or at least between the guide tracks. CONSTITUTION:For the recording material, such metal or alloy is employed that has the crystal structure of a crystal phase, which is available from quenching said metal or alloy in the solid state at a high temperature and is different from an equilibrium phase at a room temperature, and also has the refraction factor or light absorbing coefficient for changing due to the difference of crystal structures. An information recording track A is formed approximately uniformly in a coaxial or spiral shape at least an overall part for recording a signal. The width (t) of the information track A varies in accordance with the wavelength of a light source used or the degree of coherency. In case of using the semiconductor laser of a wavelength of about 800mum as a light source, the width (t) is preferably 0.7-1mum. A recording beam L incident from the guide groove side and its opposite side is narrowed equivalent to the information recording track A 0.7-1.0mum in width or the beam of a diameter more than said width, and irradiated to the optical recording material.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、映像信号等の情報信号により変調された光を
記録媒体上に照射し、その光照射（ともなう温度変化に
より記録媒体層に光学的な変化を生じさせることにより
順次信号を記録する光学的記録用ディスクに関するもの
であシ、記録効率を向上しようとするものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention is directed to irradiating a recording medium with light modulated by an information signal such as a video signal, and causing optical damage to the recording medium layer due to the light irradiation (accompanying temperature change). The present invention relates to an optical recording disk in which signals are sequentially recorded by causing such changes, and is intended to improve recording efficiency.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

逐次信号を光学的に高密度に記録再生する方法は大別す
ると二種類に分けられる。一つはいわゆる光学式ビデオ
ディスクと呼ばれているものである。その基本的な原理
は、記録信号を基板上の凹凸として形成しておき、この
凹凸の底部よシ反射した光と凸部よシ反射した光を干渉
させ凹凸信号の書きこまれていない部分の反射率に比し
て凹凸信号の書きこまれている部分の反射率が異なるこ
とによっている。特開昭４７−３７４０７号公報参照。Methods for optically recording and reproducing sequential signals at high density can be roughly divided into two types. One is what is called an optical video disc. The basic principle is to form a recording signal as an uneven surface on the substrate, and to make the light reflected from the bottom of the uneven surface and the light reflected from the uneven surface interfere with each other, and to record the area where the uneven signal is not written. This is because the reflectance of the portion where the unevenness signal is written is different from the reflectance. See Japanese Unexamined Patent Publication No. 47-37407.

この方式は主として再生専用のディスクシステムとして
開発されたもので、高出力のレーザ発振器と高精度の機
構系とを用いて作られた原盤から機械的スタンプによっ
てディスクが製作される。This method was developed primarily as a playback-only disc system, and discs are manufactured using a mechanical stamp from a master disc made using a high-output laser oscillator and a high-precision mechanical system.

従って同一の情報が記録された複製盤を多量に製作する
のには向くが、任意の情報を即時に記録再生することは
不可能である。Therefore, although it is suitable for producing a large number of duplicate discs on which the same information is recorded, it is impossible to record and reproduce arbitrary information instantly.

これに対していま一つの方法として比較的低出力のレー
ザを用いて任意の情報を実時間で記録し現像等の後処理
を必要とせずＫたｙち（再生が可能なディスクシステム
が知られている。例えば、光吸収層とその裏面に光反射
層を設け、記録層にレーザ光のエネルギーを吸収させて
昇温変形、蒸発させて凹凸を作る方法がある。例えば特
開昭５２−１１４３０号公報参照。この方法は記録層と
して九とえは金属ビスマスを用いる。On the other hand, another method is to use a relatively low-power laser to record arbitrary information in real time, without the need for post-processing such as development. For example, there is a method in which a light-absorbing layer and a light-reflecting layer are provided on the back surface of the layer, and the recording layer absorbs the energy of the laser beam and is deformed and evaporated by heating to create unevenness. Refer to the publication.This method uses a metal bismuth as the recording layer.

また、他の方法として記録部材にカルコゲン化物を用い
るものもある。米国特許第３６６５４２５号明細書参照
。これは基板上のカルコゲン化物薄膜にレーザビームを
照射してその部分を融点以上に昇温させ、その部分にボ
イドを形成させる。再生に当っては、このボイド部に照
射されたレーザ光は散乱されるので、未記録部分に比べ
て、反射されて返ってくる反射光量が少ないことを利用
するものである。In addition, as another method, a chalcogenide is used in the recording member. See US Pat. No. 3,665,425. This involves irradiating a chalcogenide thin film on a substrate with a laser beam to raise the temperature of that part above its melting point, thereby forming a void in that part. During reproduction, since the laser light irradiated to this void portion is scattered, the amount of reflected light that is reflected back is smaller compared to the unrecorded portion, which is utilized.

ま九さらに他の方法として記録部材として低酸化物薄膜
、たとえばテルルの低酸化物を主成分とする薄膜を用い
る方法がある。これは基板上のテルルの低酸化物を主成
分とする薄膜にレーザビームを吸収させて溶解し、急速
凝固して非晶質にし屈折率および光学濃度を変化させ薄
膜の表面からの反射光の光量が実質的に変化することを
利用するものである。Still another method is to use a low oxide thin film, for example a thin film whose main component is a low oxide of tellurium, as the recording member. This is achieved by absorbing the laser beam into a thin film on the substrate, which is mainly composed of low tellurium oxides, and rapidly solidifying it into an amorphous state, changing its refractive index and optical density, and reducing the amount of light reflected from the surface of the thin film. This takes advantage of the fact that the amount of light changes substantially.

以上の例はいずれも記録部材がレーザ光を吸収して昇温
しその状態が変化することを利用しているため、ヒート
モード記録と呼ばれている。これらのヒートモード記録
では基本的に記録部材の温度をレーザ光を吸収すること
により状態が変化する閾値温度より非常に高くさせるこ
とすなわち溶解後急速冷却して非晶質にしたり、あるい
は気化させてしまうことで記録が行なわれるため、記録
部材および基材の熱伝導が記録の感度を大きく支配して
いる。All of the above examples are called heat mode recording because they utilize the fact that the recording member absorbs laser light, increases its temperature, and changes its state. These heat mode recordings basically involve raising the temperature of the recording member much higher than the threshold temperature at which its state changes by absorbing laser light, that is, rapidly cooling it after melting to make it amorphous, or vaporizing it. Since recording is performed by storing the recording member, the thermal conduction of the recording member and the base material largely controls the recording sensitivity.

第４図は光学的記録用ディスクの例を示す。１は透明か
つ平坦なディスク基材を示す。２はこのディスク基材の
上に塗付される光感応性記録媒体層を、３はディスクの
中心孔を示す。FIG. 4 shows an example of an optical recording disc. 1 indicates a transparent and flat disk substrate. 2 indicates a photosensitive recording medium layer coated on the disk base material, and 3 indicates the center hole of the disk.

第５図は、第４図の部分拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4.

ディスクへの記録は、絞られたレーザビームＬあるいは
Ｌ′を記録薄膜へ照射し記録薄膜の一部５２ａにレーザ
光を吸収させることにより行なわれる。Recording on the disk is performed by irradiating the recording thin film with a focused laser beam L or L' and causing a portion 52a of the recording thin film to absorb the laser beam.

レーザビームＬ′は薄膜に対し基材と反対側から照射し
た場合を示す。この結果記録薄膜の一部は昇温し光学的
な状態が変化して情報を記録することができる。このよ
うな従来のヒートモードによる記録の場合記録薄膜の部
分２ａでレーザ光の吸収により発生した熱量は一部分が
基材に、また他の一部分は記録薄膜の他の部分２ｂへ熱
伝導によυ移行することによってかなりの熱量が失なわ
れる。The laser beam L' shows the case where the thin film is irradiated from the side opposite to the base material. As a result, a portion of the recording thin film is heated, its optical state changes, and information can be recorded. In such conventional heat mode recording, part of the heat generated by the absorption of laser light in the recording thin film portion 2a is transferred to the base material, and the other portion is transferred to the other recording thin film portion 2b by heat conduction. A considerable amount of heat is lost during the migration.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、記録効率を向上することのできる光学的記録
用ディスクを提供することにある。An object of the present invention is to provide an optical recording disc that can improve recording efficiency.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、第４図に示したディスクの基材１に予め同心
円もしくは螺旋状の凹部もしくは凸部もしくはその繰返
しからなる案内トラックを形成し、その上に、光を照射
することによって光学的特性が変化する記録材料のほぼ
均一な膜を全面もしくは案内トラック間を少なくとも覆
うように形成するものである。記録材料として、高温の
固体状態からの急冷によって得られる結晶相が室、温で
の平衡相と異なる結晶構造を有し、結晶構造の違いによ
ってその屈折率または光吸収係数が変化する金属または
合金を用いる。これによｐ１基板上の記録材料内の熱伝
導を凹もしくは凸の形状によって規制し、効率のよい情
報の記録を可能にするとともに、記録時のトラッキング
およびフォーカシング精度を向上させ、高密度な情報記
録を可能にするものである。In the present invention, a guide track consisting of a concentric or spiral concave or convex part or a repetition thereof is formed in advance on the base material 1 of the disk shown in FIG. In this method, a substantially uniform film of a recording material having a variable temperature is formed so as to cover the entire surface or at least the spaces between the guide tracks. As a recording material, metals or alloys whose crystal phase obtained by rapid cooling from a high-temperature solid state has a crystal structure different from the equilibrium phase at room temperature or temperature, and whose refractive index or light absorption coefficient changes depending on the difference in crystal structure. Use. This allows heat conduction within the recording material on the P1 substrate to be regulated by the concave or convex shape, making it possible to record information efficiently, improve tracking and focusing accuracy during recording, and record high-density information. It enables recording.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下図面に従って本発明を説明する。 The present invention will be explained below with reference to the drawings.

第１図３は光学的な凸状の案内溝を有するデイスフ基材
（第４図の１に相当）の−例を示す。この図はディスク
基材の一部を拡大して示す図で、第１図ａに示す情報記
録トラックＡはディスク上の少なくとも信号を記録する
部分全面にほぼ一様に同心円または、スパイラル状に形
成される。FIG. 13 shows an example of a disc substrate (corresponding to 1 in FIG. 4) having an optically convex guide groove. This figure is an enlarged view of a part of the disk base material, and the information recording track A shown in FIG. be done.

情報トラックＡの幅ｔは、使用する光源の波長やコヒー
レンシイの程度で異なってくるが、８００ｎｍ程度の波
長の半導体レーザを光源として用いる場合には、０．７
〜１μｍ程度が好ましい。Ｔはトラックピッチ？示し、
記録再生する信号の内容、および許容されるトラック間
の信号のクロスト−りの量によって規定されるが、１，
４〜２−Ｏμｍ程度の値に設定される。The width t of the information track A varies depending on the wavelength and degree of coherency of the light source used, but when a semiconductor laser with a wavelength of about 800 nm is used as the light source, the width t is 0.7.
The thickness is preferably about 1 μm. Is T the track pitch? show,
It is defined by the content of the signal to be recorded and reproduced and the amount of permissible signal crosstalk between tracks, but 1,
It is set to a value of about 4 to 2-Oμm.

情報トラックＡと、トラック間即ち案内トラックを形成
する溝Ｂとの高さｄは、情報記録トラック人を照射する
光に対して、非対称な回折効果を得るように、入射光の
波長λの１／６〜１／１２の深さに設定される。The height d between the information track A and the groove B between the tracks, that is, forming the guide track, is set to 1 of the wavelength λ of the incident light so as to obtain an asymmetrical diffraction effect on the light irradiating the information recording track. The depth is set to 1/6 to 1/12.

このような凹もしくは凸の案内溝を有するディスク基材
は、従来のビデオディスクの原盤を作る技術によって作
成できる。A disc base material having such concave or convex guide grooves can be produced using conventional techniques for producing master discs for video discs.

第１図すは、ａに示したディスク基材に記録材料を一様
に塗付したものを示す。光記録材料は、記録材料の種類
によって異なるが数１０〜２００ｎｍの範囲の厚さに塗
付される。FIG. 1 shows the disc substrate shown in FIG. 1A with a recording material uniformly applied thereto. The optical recording material is applied to a thickness ranging from several tens to 200 nm, depending on the type of recording material.

第１図すで、基材１の案内溝側と反対側から入射する記
録光りは、情報記録トラック人の幅０．７〜１．０μｍ
と同等かそれ以上の径の光ビームに絞られて光記録材料
に照射される。Figure 1 shows that the recording light incident from the side opposite to the guide groove side of the base material 1 has a width of 0.7 to 1.0 μm across the information recording track.
The optical recording material is focused into a light beam with a diameter equal to or larger than that of the optical recording material.

情報記録トラックＡの端面、ｐ＋　Ｑは入射する光の軸
に対して、情報記録トラックＡに直角な方向に、非対称
な回折効果を発生するように、ディスク上における情報
記録トラック人とトラック間Ｂの高さｄを選んでおく（
前述のλ／６〜λ／１２）と、光記録材料面における反
射光のファーフィールドパタンは記録光と情報記録トラ
ックＡとのトラックに直角方向の位置ずれを良く表わし
、トラッキング誤差信号を得やすくできる。The end face of the information recording track A, p+Q, is arranged between the information recording track and the track B on the disk so as to generate an asymmetrical diffraction effect in a direction perpendicular to the information recording track A with respect to the axis of incident light. Select the height d of (
The above-mentioned λ/6 to λ/12) and the far field pattern of the reflected light on the surface of the optical recording material well represent the positional deviation in the direction perpendicular to the track between the recording light and the information recording track A, making it easy to obtain a tracking error signal. can.

基材１としては光学的に均質で透明な物質、たとえばソ
ーダガラス、石英、パイレックスガラス等のガラス類、
あるいはポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリ塩化ビ
ニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチルテレフタ
レート樹脂等の合成樹脂のシートあるいはフィルムが用
いられる。これらのうち合成樹脂の方がガラス類よシも
熱伝導率が小さく、加工、取り扱いが容易であるので有
用である。中でもポリメチルメタアクリレート樹脂、ポ
リ塩化ビニル樹脂、ポリエチルテレフタレート樹脂が透
明性、均質性に優れていて有用である。またこれらの基
材上に他の透明で均質な材質の部材を設は凹凸を形成す
ることも可能である。The base material 1 may be an optically homogeneous and transparent substance, such as glass such as soda glass, quartz, or Pyrex glass;
Alternatively, a sheet or film of synthetic resin such as polymethyl methacrylate resin, polyvinyl chloride resin, polycarbonate resin, or polyethyl terephthalate resin may be used. Among these, synthetic resins are more useful than glass because they have lower thermal conductivity and are easier to process and handle. Among them, polymethyl methacrylate resin, polyvinyl chloride resin, and polyethyl terephthalate resin are useful because they have excellent transparency and homogeneity. Moreover, it is also possible to form irregularities by providing a member made of other transparent and homogeneous material on these base materials.

光記録媒体層２としては高温の固体状態からの急冷によ
って得られる結晶相が室温での平衡相と異なる結晶構造
を有し、結晶構造のちがいによって、その屈折率または
光吸収係数が変化する金属または合金の薄膜が適用でき
る。具体的にはＡｇ−（３０〜５０）重量％７．ｎ合金
薄膜、Ａｇ−（６〜１０）重量％Ａ、ａ合金薄膜、Ｃｕ
−（２０〜４０）重量％Ｉｎ合金薄膜、Ｃｕ　−（１６
〜３５）重量％３ｎ合金薄膜、Ａ　ｕ　−（２，５〜４
．０　）重量％Ａｔ合金薄膜が適用できる。これらの薄
膜は、真空蒸着法、スパッタリング法、クラスタイオン
ビーム法などで形成することができ、基材の凹凸に係り
なく一定の膜厚を形成することができる。The optical recording medium layer 2 is a metal whose crystal phase obtained by rapid cooling from a high-temperature solid state has a crystal structure different from the equilibrium phase at room temperature, and whose refractive index or light absorption coefficient changes depending on the difference in crystal structure. Or a thin film of alloy can be applied. Specifically, Ag-(30-50) weight%7. n alloy thin film, Ag-(6-10) wt% A, a alloy thin film, Cu
-(20~40)wt% In alloy thin film, Cu -(16
~35) wt% 3n alloy thin film, Au-(2,5~4
．． 0) Weight% At alloy thin film can be applied. These thin films can be formed by a vacuum evaporation method, a sputtering method, a cluster ion beam method, etc., and can be formed to have a constant thickness regardless of the irregularities of the base material.

次に本発明によるディスク構造のいくつかの例を示す拡
大図第２図ａ−ｄｔ−用いて本発明の詳細な説明する。The present invention will now be described in detail with reference to enlarged views of FIGS. 2a-dt showing some examples of disk structures according to the present invention.

第２図ａは第１図すに対応する構造である。第２図にお
いて、基材の案内トラックを構成する相対的に凸な部分
５ｃに設けられた記録薄膜５ａにレーザビームを照射す
る。記録薄膜５ａはこのレーザ光を吸収して昇温する。FIG. 2a shows a structure corresponding to FIG. 1. In FIG. 2, a laser beam is irradiated onto a recording thin film 5a provided on a relatively convex portion 5c constituting a guide track of the base material. The recording thin film 5a absorbs this laser light and increases its temperature.

この際発生した熱量は基材および記録薄膜５ａの他の部
分へ移行して逃げるが、５ａで示す部分と５ｂで示す部
分の境界の面積は凹凸の形状により記録薄膜の膜厚ｔか
ら算定される面積よシも小さくなる。The amount of heat generated at this time transfers to the base material and other parts of the recording thin film 5a and escapes, but the area of the boundary between the portions 5a and 5b is calculated from the thickness t of the recording thin film due to the shape of the unevenness. The surface area and space will also be smaller.

したがって５ａの部分から５ｂの部分へ移行する熱量は
平坦な形状に比べて小さくなる。一方基材へ移行する熱
量は第５図の場合と同じである。したがって全体として
レーザ光を吸収して発生した熱ｔＫ対して記録薄膜が到
達する最高温度は高くなる。また同じ温度に記録薄膜を
到達せしめるレーザ光のパワーは第５図の場合に比して
第２図ａの場合が少なくてすむ。Therefore, the amount of heat transferred from the portion 5a to the portion 5b is smaller than that in a flat shape. On the other hand, the amount of heat transferred to the base material is the same as in the case of FIG. Therefore, the maximum temperature that the recording thin film reaches becomes higher than the heat tK generated by absorbing the laser beam as a whole. Further, the power of the laser beam to bring the recording thin film to the same temperature is smaller in the case of FIG. 2a than in the case of FIG. 5.

この温度上昇は情報トラック人の巾にも関係する。同心
円又は螺旋状に形成されたトラックのように、巾が一定
で長さが充分に長い凸形状の場合について説明を行う。This temperature rise is also related to the width of the information tracker. A case of a convex shape having a constant width and a sufficiently long length, such as a track formed in a concentric circle or a spiral shape, will be explained.

その巾Ｗがディスク半径に近い場合は、平面ディスクに
対応する。巾Ｗが狭くなるに従って、単位長当りの薄膜
物質の量は少なくなるので熱容量は減少し、昇温し易く
なる。If the width W is close to the disk radius, it corresponds to a flat disk. As the width W becomes narrower, the amount of thin film material per unit length decreases, so the heat capacity decreases and the temperature increases more easily.

また、記録膜と基板との接触面積も情報トラックの巾Ｗ
が狭くなるに従って小さくなるので、基板への熱伝達量
も少なくなる。情報トラック巾Ｗが光ビームの太さωと
同程度かそれよシ小さい場合が、温度上昇が良好である
。すなわち、ω≧Ｗの条件のときに効果が大きい。In addition, the contact area between the recording film and the substrate is also the width W of the information track.
As it becomes narrower, it becomes smaller, so the amount of heat transferred to the substrate also decreases. The temperature rise is good when the information track width W is equal to or smaller than the thickness ω of the light beam. That is, the effect is great when the condition ω≧W.

ここで光ビームの太さωとは無信号時に照射面内におい
て記録材料の特性を変化させるに十分な強度を有する有
効ビーム径をいう。Here, the thickness ω of the light beam refers to the effective beam diameter that has sufficient intensity to change the characteristics of the recording material within the irradiation surface when there is no signal.

この効果は第２図すのように情報トラックＡが相対的に
凹となるように形成された場合にも同様に成シ立つ。This effect is similarly achieved when the information track A is formed so as to be relatively concave as shown in FIG.

記録トラックの巾Ｗを、有効ビーム径ωより狭くしてい
くと、今度は再生の点で困難が生じるっすなわち、情報
トラックに記録された信号による反射光量または透過光
量が減少するため、ＳＺＮ比の低下をもたらす。When the width W of the recording track is made narrower than the effective beam diameter ω, difficulties arise in terms of reproduction. In other words, the amount of reflected light or transmitted light due to the signal recorded on the information track decreases, so the SZN ratio resulting in a decrease in

総体的に述べると、情報トラックＡの巾は、有効ビーム
径と同程度かやや狭い程度が最も良好である。Generally speaking, it is best if the width of the information track A is approximately the same as or slightly narrower than the effective beam diameter.

次に記録薄膜の厚さｔと基材の凹凸の深さく高さ）ｄと
の関係について述べる。第２図Ｃに示すように、ｔ≦ｄ
の関係が成９立つとき基材の凹凸の段差の部分で記録薄
膜内の熱伝導は遮断されるため上記の効果は最も大きい
。しかし第２図ｄに示されるように、ｔ＞ｄの関係が成
り立つ場合でも、ｔがｄに比べて十分に大きい場合以外
はこの断熱効果が期待・できる。特に、ｔ≦ｄの場合は
段差における記録膜の熱伝導は平坦な場合の半分以下に
なるので特に大きな効果がある。Next, the relationship between the thickness t of the recording thin film and the depth (height) d of the irregularities on the base material will be described. As shown in Figure 2C, t≦d
When the following relationship holds true, the heat conduction within the recording thin film is blocked at the step portion of the unevenness of the base material, so that the above effect is greatest. However, as shown in FIG. 2d, even if the relationship t>d holds true, this insulation effect can be expected unless t is sufficiently larger than d. In particular, when t≦d, the heat conduction of the recording film at the step is less than half of that when it is flat, so there is a particularly great effect.

以上述べた凹凸の段差における断熱効果は基材の熱伝導
率ｋｌが記録薄膜の熱伝導率に２に対して十分に小さい
場合には特に大きい。The heat insulating effect of the unevenness step described above is particularly large when the thermal conductivity kl of the base material is sufficiently smaller than the thermal conductivity 2 of the recording thin film.

さらに第３図に示されるような記録薄膜２を機械的な保
護のために他の部材１０でおおった構造が考えられる。Furthermore, a structure in which the recording thin film 2 is covered with another member 10 for mechanical protection as shown in FIG. 3 is conceivable.

この場合も保護部材１０の熱伝導率が十分率さい場合に
は基材１に図に示すような幾可学的な凸もしくは凹を設
けることによって記録感度を向上させることができる。In this case as well, if the thermal conductivity of the protective member 10 is sufficiently high, the recording sensitivity can be improved by providing the base material 1 with geometric protrusions or depressions as shown in the figure.

物質１０としては光学的に均質な樹脂、例えばポリスチ
レンを芳香族系の溶剤、例えばキシレンに溶かしたもの
を記録媒体層２上に塗布・乾燥することによって設ける
ことが出来る。このような密着保護構造の場合、レーザ
ビームによる薄膜への記録の方法として変形　蒸発によ
るものは使用出来ない。形状の変化を伴なわずにその光
学的状態、例えば反射り 率が変化させるような方法のみが使用できる。なお変形
を全く起さないようにするため光記録媒体層と保護膜の
間に、５ｉＯｚ　、ＡｌｚＯ３，Ｔａ２０５などの変形
防止膜を数１０〜数１１００ｎ厚さつける方法も有効で
ある。The substance 10 can be provided by applying an optically homogeneous resin such as polystyrene dissolved in an aromatic solvent such as xylene onto the recording medium layer 2 and drying it. In the case of such a close-contact protection structure, deformation evaporation cannot be used as a recording method on the thin film using a laser beam. Only methods can be used that change the optical state, for example the reflectance, without changing the shape. In order to prevent any deformation from occurring, it is also effective to apply a deformation prevention film of 5iOz, AlzO3, Ta205, etc. to a thickness of several 10 to several 1100 nanometers between the optical recording medium layer and the protective film.

以上は記録に適した構造と効果について述べてきたが、
本発明のディスクに用いる光記録媒体は消去性を有する
ものである。本光記録媒体の一般的な性質として、高温
からの加熱急冷によって得られる結晶状態は相対的に反
射率′が犬となり、低温での加熱徐冷によって得られる
平衡状態の結晶状態では反射率が小さくなるが、これら
の状態は可逆的に変化しうるものである。The above has described the structure and effects suitable for recording, but
The optical recording medium used in the disc of the present invention has erasability. As a general property of this optical recording medium, a crystalline state obtained by heating and rapidly cooling from a high temperature has a relatively low reflectance, whereas an equilibrium crystalline state obtained by heating and slowly cooling at a low temperature has a low reflectance. Although small, these states can be changed reversibly.

ここで言う急冷条件とは、１μｍ程度に集束したレーザ
ビームを平面上に形成された薄膜に１００ｎｓ以下の瞬
間に照射して自然冷却した場合の冷体 却条件であり、また除冷条件とは、同じ試料について、
１００ｎｓ以上の時間を照射して、熱拡散により照射部
位の周辺まで多少暖めて後に自然冷却した場合の冷却条
件を指している。もちろんこれは、膜の材質・基材の材
質・獲厚などによって休 変るが、概念的、相対的な除冷、急冷の状況を説明した
ものとする。これを実際のディスクに適用して表現する
と、１８００ｒｐｍで回転するディスク上の半径５ｃｒ
ｎの部位に、１μｍにしぼったＶ−ザ光を照射した場合
、レーザビームの相対的走行速度は９００ｃｒｎ／１ｌ
ｅＯであり、直径１μｍのビームの微小点での照射時間
は約１１０ｎｓｅｃとなる。これは急冷と徐冷の境界領
域であり、半径が５ｃｒＩｔより大きい部分では急冷条
件となる。実用上は、全面環 が徐冷できることが必要で、何らかの方法で除冷条件が
実現されることが必要である。一方、急冷条件は、ビー
ムの走行速度が遅い場合でも、レーザ照射時間を５０ｎ
□□□以下の短時間に制御するこ昧 とで全面について実現可能である。さて、徐冷は、これ
まで述べてきた凹凸構造のディスクで実現できる。完全
平面上に薄膜が形成されている場合、熱は薄膜上を二次
元的に拡散されるが、凹凸溝がある場合は、熱は溝に沿
って一次元的にのみ拡散され′る。従って、冷却速度は
平面に比べてだいぶん遅くなる。これは、実施例として
、実際のディスクを用いて確認された。アクリル系基材
の上にＡｇ−３５重量％７．ｎ合金薄膜を４Ｑｎｍの厚
さスパッタリング法で形成し、これｔ（ａ）平板状、（
ｂ）情報トラックが凸形状で巾０．８μｍのもの、（Ｃ
）情報トラックが凸形状で１．５μｍの巾のものについ
て比較した結果、溝の巾が広いほど熱の拡散が大きいこ
とがわかった。したがって情報トラック巾が狭いと徐冷
条件の上からも好ましいことを示している。The rapid cooling conditions mentioned here are the cold cooling conditions when a laser beam focused to about 1 μm is irradiated onto a thin film formed on a flat surface for an instant of 100 ns or less to cool it naturally, and the slow cooling conditions are , for the same sample,
It refers to the cooling conditions when irradiation is performed for a time of 100 ns or more, the periphery of the irradiated area is somewhat warmed by thermal diffusion, and then the area is naturally cooled. Of course, this will vary depending on the material of the membrane, the material of the base material, the cooling thickness, etc., but this is a conceptual and relative explanation of slow cooling and rapid cooling. Applying this to an actual disk, the radius on a disk rotating at 1800 rpm is 5 cr.
When the V-za beam narrowed to 1 μm is irradiated onto the part n, the relative traveling speed of the laser beam is 900 crn/1l.
eO, and the irradiation time of a beam with a diameter of 1 μm at a minute point is about 110 nsec. This is a boundary region between rapid cooling and slow cooling, and a region with a radius larger than 5crIt becomes a rapid cooling condition. In practice, it is necessary that the entire ring can be slowly cooled, and it is necessary that the slow cooling conditions be realized by some method. On the other hand, the rapid cooling condition requires a laser irradiation time of 50n even when the beam traveling speed is slow.
□□□It is possible to realize the entire area by controlling it in a short period of time or less. Now, slow cooling can be achieved using the discs with the uneven structure described above. When a thin film is formed on a perfectly flat surface, heat is diffused two-dimensionally on the thin film, but when there are uneven grooves, heat is diffused only one-dimensionally along the grooves. Therefore, the cooling rate is much slower than that of a flat surface. This was confirmed using an actual disc as an example. 7. Ag-35 wt% on acrylic base material. An n-alloy thin film with a thickness of 4Q nm was formed by sputtering, and this was t(a) flat, (
b) The information track has a convex shape and a width of 0.8 μm, (C
) As a result of comparing information tracks with a convex shape and a width of 1.5 μm, it was found that the wider the groove, the greater the heat diffusion. This indicates that a narrow information track width is preferable from the viewpoint of slow cooling conditions.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

このように本発明における基材に幾可学的な形状の変化
を設けて記録薄膜内の熱伝導を規制した光学的記録ディ
スクに用いる記録媒体は、レーザ光を照射して記録ある
いは消去の状態が固体状態で行なわれるため、記録時に
おいてはしきい値温度のわずかに高い温度でよく、消去
に際しても同様にしきい値温度よりもわずかに高い温度
でよいなど記録パワーおよび消去パワーを低くすること
ができるとともに、とくに記録時においては固体状態で
の変化のため記録パワーｔ−調節することにより記録ビ
ーム径よシも小さな記録ドツトができるなどの効果があ
る。As described above, the recording medium used in the optical recording disk in which the base material has a geometrical change in shape to regulate heat conduction within the recording thin film can be irradiated with laser light to change the recording or erasing state. Since this is carried out in a solid state, the recording power and erasing power can be lowered, such that a temperature slightly higher than the threshold temperature is required during recording, and a temperature slightly higher than the threshold temperature is also required during erasing. In addition, especially during recording, recording dots with a smaller recording beam diameter can be produced by adjusting the recording power t- due to changes in the solid state.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１＠ａ、ｂは本発明による光学的記録ディスクの構造
を説明するための部分断面図、第２図ａ〜ｄおよび第３
図は本発明に：るディスクのいくつかの実施例の構造を
示す断面図である。第４図は光学的記録用ディスクの側
面図、第５図は第４図の部分拡大図でおる。 １・・・光学ディスク基材、２・・・光記録媒体層、２
ａ・・・レーザ光による記録部、２ｂ・・・未記録部、
３・・・ディスクの中心孔、５ａ、５ｂ、５Ｃ・・・光
記録薄膜、１０・・・保換膜。1@a, b are partial sectional views for explaining the structure of the optical recording disk according to the present invention, FIGS. 2 a to d and 3
The figures are cross-sectional views showing the structures of some embodiments of disks according to the present invention. FIG. 4 is a side view of the optical recording disk, and FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Optical disk base material, 2... Optical recording medium layer, 2
a...recorded part by laser beam, 2b... unrecorded part,
3... Center hole of disk, 5a, 5b, 5C... Optical recording thin film, 10... Storage film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、予め記録すべき記録トラックに沿つて、基板上に凹
または凸の案内トラックを設け、その案内トラック間の
面に光スポットの照射により変化する光記録媒体層を設
けるとともに、前記案内トラック間の巾を前記光スポッ
トの直径以下とし、前記光記録媒体層を高温の固体状態
からの急冷によつて得られる結晶相が室温での平衡相と
異なる結晶構造を有し、結晶構造のちがいによつて、そ
の屈折率または光吸収係数が変化する金属または合金に
より構成することを特徴とする光学的記録用ディスク。 ２、特許請求の範囲第１項記載の光学的記録用ディスク
において、前記光記録媒体層の厚さが案内トラック凹凸
の段差の２倍以下であることを特徴とする光学的記録用
ディスク。[Claims] 1. Concave or convex guide tracks are provided on the substrate along the recording tracks to be recorded in advance, and an optical recording medium layer that changes by irradiation with a light spot is provided on the surface between the guide tracks. In addition, the width between the guide tracks is less than or equal to the diameter of the optical spot, and the crystalline phase obtained by rapidly cooling the optical recording medium layer from a high-temperature solid state has a crystal structure different from an equilibrium phase at room temperature. An optical recording disk characterized in that it is made of a metal or alloy whose refractive index or light absorption coefficient changes depending on the difference in crystal structure. 2. The optical recording disc according to claim 1, wherein the thickness of the optical recording medium layer is not more than twice the height of the unevenness of the guide track.