JPS6381631A - 光デイスクの記録方法 - 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】 〔概要〕 光ディスクの記録密度を更に高めるため、情報を記録す
るレーザ光の直径よりも短い間隔で照射し、記録層に記
録する情報のビットをレーザ光の径よりも小さく形成す
る記録方法。

〔産業上の利用分野〕

本発明は記録密度を向上した光ディスクの記録方法に関
する。

光ディスクはレーザ光を用いて高密度の情報記録を行う
メモリであり、記録容量が大きく非接触で記録と再生を
行うことができ、また塵埃の影響を受けないなど優れた
特徴を備えている。

すなわち、レーザ光はレンズによって直径が約１μｍの
微小スポットに絞り込むことが可能であり、従って１ビ
ツトの情報記録に要する面・積が１μｍ２程度で足りる
。

そのため磁気ディスク或いは磁気テープが１ビツトの情
報記録に数１０〜数１００μｍ２の面積が必要なのと較
べて遥かに少なくて済み、従って大容量記録が可能であ
る。

このように優れた特性を備えた光ディスクは記録媒体と
して低融点金属を用い、情報の記録を穴の有無により行
う追記型メモリ　（Ｗｒｉｔｅ　０ｎｃｅ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ）以外に結晶−結晶間あるいは結晶−非晶質（アモル
ファス）間の反射率の差を利用した書き換え可能なメモ
リ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｍｅｍｏｒｙ）　も開発されて
いる。

本発明は結晶−結晶間の反射率の差を利用する後者のメ
モリの改良に関するものである。

〔従来の技術〕

発明者はかねてよりインジウム（Ｉｎ）−アンチモン（
Ｓｂ）系の合金膜を記録媒体とする結晶−結晶相転移型
の書き換え可能なメモリを提唱しており、これを使用し
た光ディスクについて出願を行っている。

例えば特開昭６１−１３４９２５　（昭和６１．０６．
２３日付け）。

特開昭６１−１３４９４４　（昭和６１．０６．２３日
付け）。

このＩｎ−５ｂ系記録媒体の特徴はＩｎ−５ｂ金属間化
合物とｓｂ金金属からなる固溶体が熱エネルギーの付与
条件によりｓｂ金属原子の分散状態が異なり、この状態
の相違により反射率が異なることを利用するものである
。

例えばＩｎとｓｂとの原子量比が４０　：　６０で膜厚
が１０００人のＩｎ−５ｂ　Ｆｉ［膜を記録媒体とする
光ディスクについて半導体レーザ（波長８３０ｎｍ）を
用い、出力１０ｍＷ、パルス幅２００ｎｓの条件で照射
すると、記録媒体の反射率は約３０％であったのに対し
、被照射部の反射率は約４０％に増加する。

一方、この被照射部に出力５　ｍＷ、パルス幅８００ｎ
Ｓのレーザ光を照射すると、被照射部の反射率は約３０
％の照射前の値に戻る。

然し、２ｍ−の出力のレーザ光を照射したのでは被照射
部の反射率は変化しない。

すなわち、Ｉｎ−５ｂ合金薄膜からなる記録媒体には結
晶状態の変化を生ずるエネルギーレベルが存在し、この
レベルの上と下とでは反射率が異なり、またエネルギー
の付与条件により相互に変えることが可能である。

ここで、反射率が相違する理由はＩｎ−３ｂ金金属化合
物（Ｉｎｓ。Ｓｂ５゜）とｓｂとの固溶状態の相違に起
因している。

すなわち、Ｘ線回折によると低反射率部（３０％部）で
はＩｎ５゜ｓｂｓ。の回折線が強く現れ、ｓｂの回折線
は弱い。

一方、高反射率部（４０％部）ではｓｂの回折線のほう
がＩｎ５ｏＳｂ５゜よりも強く現れている。

ここで、純粋なＳｂ薄膜の反射率は約７０％であること
から高反射率部ではｓｂの析出量が多いことが判る。

また、電子顕微鏡により観察すると低反射率部（３０％
部）の記録媒体にはＩｎ−３ｂ金金属化合物（Ｉｎ、。

５ｂｓａ）の中にｓｂが比較的均等に分散しているのに
対し、高反射率部（４０％部）ではｓｂ原子が凝集して
いるのが認められる。

このような現象を利用し、高反射率部が形成できるレー
ザ光の照射条件を記録条件とし、照射によっても高反射
率が変わらない照射条件を再生条件とし、低反射率化し
得る条件を消去条件として光ディスクが開発されている
。

すなわち、光デイスク基板上に約１．６μｍのピッチで
同心円状あるいはスパイラル状に形成されている案内溝
（プリグループ）に沿って径１μｍのレーザ光を間歇的
に照射し、ビット径１μｍ、ビット−ビット間の間隙１
μｍで情報の記録が行われている。

情報の記録・再生・消去はこのようにして行われている
が記録密度増大の要求は止む所はなく、より一層の高密
度化が望まれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したようにＩｎ−５ｂ系合金薄膜を記録層として
書き換え可能な光ディスクが開発されているが、これを
用いて更に記録密度を増大させることが課題である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は相変化型光ディスクへの情報の記録に際し
て、情報を記録するレーザ光を該レーザ光の直径よりも
短い間隔で照射することにより記録層に記録する情報の
ビットをレーザ光の径よりも小さく形成する記録方法を
用いることにより解決することができる。

〔作用〕

先に記したように発明者はＩｎ−５ｂ系合金薄膜を記録
層とする書き換え可能な光ディスクについて研究を進め
ている。

ここで、Ｉｎ−５ｂ系と云う理由はＩｎとｓｂとの二成
分でもよく、またこれに第３の成分を加えた三成分でも
よいからで、例えばセレン（Ｓｅ）を添加すると記録−
消去の再現性が向上できる。

さて、発明者はかかるＩｎ−３ｂ系の記録層について記
録と消去状態を研究した結果、１μｍ径のレーザ光の照
射によって生じた１ビツトの外周部は非照射部の記録層
と光学的特性および結晶状態に差がないことを見出した
。

第１図は本発明に係る記録ビットの原理図であって、レ
ーザ光はレンズにより１μｍ径のスポットに集光されて
いるが、レーザ光の強度分布は同図（Ｂ）のような正規
分布をしており、一定値以上のエネルギーを備えたレー
ザ光の照射により同図（Ａ＞に示すような記録ビットが
形成されている。

然し、この記録ビットを微細に観察すると照射部の反射
率が総て増加するのではなく、斜線で示す高反射率部１
は照射部の中央にあり、同図（Ｂ）に示す強度分布の急
峻部２に対応している。

一方、照射部で高反射率部１に隣接して低反射率部３が
存在し、これは同図（Ｂ）に示す強度分布の裾野部４に
対応している。

ここで、発明者は低反射率部３の光学特性および結晶状
態はレーザ照射を行わない非照射部と同じであることを
発見した。

但し、この部分は相変化を生ずるエネルギーが不足して
状態変化が起きないのではなく、レーザ光の照射により
溶融するもの＼高反射状態にまで相変化が起きないから
である。

第２図はこれを証明するもので、径１μｍのレーザ光を
０．５μｍづつずらせて矢印の方向に記録層に照射し重
ね古きをした状態を示している。

このようにして形成したビット列は同図（Ａ）に示すよ
うに高反射率部１と低反射率部３とからなる記録ビット
が重なり合って生ずるが、隣接ビットの低反射率部３が
重なった高反射率部１は相変化して低反射率部３に変わ
ってしまう。

一方、低反射率部３の反射率および結晶状態は非照射部
と等しい。

そのため、記録層の上には同図（Ｂ）に示すように三日
月状の高反射率部１のみが現れ、終端のビット５だけが
円形となる。

本発明はこのようなビット列を用いて情報の記録を行う
もので、この方法の実施により従来に較べて数倍の記録
密度の増大が可能となる。

〔実施例〕

表面に幅０．７μｍ、ピンチ１．６μｍで同心円状に形
成された案内溝を備えた直径２０５　ａｍ　（８インチ
）のガラス基板を電子ビーム蒸着装置の基板取り付は部
にセットし、１０−　’Ｐａ　（パスカル）の真空中で
ガラス基板を１１００ｒｐで回転させながらＩｎとＳｂ
を共蒸着し、Ｉｎとｓｂの原子量％が４０　：　６０の
固溶体からなり厚さが１０００人の記録層を作った。

なお、蒸着中は基板を１８０℃に保持した。

次に、この上に保護膜としてスピンコード法よりアクリ
ル酸エステルを５０μｍの厚さに塗布して光ディスクを
形成した。

このようにして形成した光ディスクを４０Ｏｒｐｍで回
転させながら半径１０ｃｍの位置にｌｏｍＷのレーザ光
を８．５μｍ（ｚの間隔で照射して重複記録を行い情報
を記録した。

この記録位置を光学顕微鏡を用いて観察したところ０．
５μｍ間隔で三日月形のビットが存在しているのを確認
できた。

また、２ｍＷのレーザ光で照射しフォトダイオードを用
いる再生光学系で測定したところ、確実に８．５ＭＨｚ
の信号を検出することができた。

次に、出力が５ｍ−でビーム長径が５μｍのレーザ光を
走査したところ上記の情報は消去された。

〔発明の効果〕

以上記したように本発明の実施により高密度記録が可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る記録ビットの原理図、第２図は本
発明に係る記録ビット列、 である。 図において、 ■は高反射率部、　　　３は低反射率部、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相変化型光ディスクへの情報の記録に際して、情報を記
   録するレーザ光を該レーザ光の直径よりも短い間隔で照
   射することにより記録層に記録する情報のビットをレー
   ザ光の径よりも小さく形成することを特徴とする光ディ
   スクの記録方法。