JP3034497B2 - Information recording / reproducing / erasing device - Google Patents
Information recording / reproducing / erasing deviceInfo
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- JP3034497B2 JP3034497B2 JP10143337A JP14333798A JP3034497B2 JP 3034497 B2 JP3034497 B2 JP 3034497B2 JP 10143337 A JP10143337 A JP 10143337A JP 14333798 A JP14333798 A JP 14333798A JP 3034497 B2 JP3034497 B2 JP 3034497B2
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な情報記録方法
に係り、特に高エネルギーを投入した状態の分光反射率
が低エネルギーを投入した状態の分光反射率よりも高く
変化させて、情報を記録する消去可能な情報記録装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報記録の高密度化、デジタル化
が進むにつれて種々の情報記録再生方式の開発が進めら
れている。特にレーザの光エネルギーを情報の記録消
去、再生に利用した光ディスクは鉱業レアメタルNo.
80,1983(光ディスクと材料)に記載されている
ように磁気ディスクに比べ、高い記録密度が可能であ
り、今後の情報記録の有力な方式である。このうち、レ
ーザによる再生装置はコンパクト・ディスク(CD)と
して実用化されている。一方、記録可能な方式には追記
型と書き換え可能型の大きく2つに分けられる。前者は
1回の書き込みのみが可能であり、消去はできない。後
者はくり返しの記録、消去が可能な方式である。追記型
の記録方法はレーザ光により記録部分の媒体を破壊ある
いは成形して凹凸をつけ、再生にはこの凹凸部分でのレ
ーザ光の干渉による光反射量の変化を利用する。この記
録媒体にはTeやその合金を利用して、その溶解,昇華
による凹凸の成形が一般的に知られている。この種の媒
体では毒性など若干の問題を含んでいる。書き換え可能
型の記録媒体としては光磁気材料が主流である。この方
法は光エネルギーを利用してキュリー点あるいは補償点
温度付近で媒体の局部的な磁気異方性を反転させ記録
し、その部分での偏光入射光の磁気ファラデー効果及び
力ー効果による偏光面の回転量にて再生する。この方法
は書き換え可能型の量も有望なものとして数年後の実用
化を目指し精力的な研究開発が進められている。しか
し、現在のところ偏光面の回転量の大きな材料がなく多
層膜化などの種々の工夫をしてもS/N,C/Nなどの
出力レベルが小さいという大きな問題がある。その他の
書き換え可能型方式として記録媒体の非晶質と結晶質の
可逆的相変化による反射率変化を利用したものがある。
【0003】例えばNational Technical Report Vol.2
9.No.5(1983)p.82記載のTeOxに少
量のゲルマニウム(Ge)、および(Sn)を添加した
薄膜はパワー密度が高くかつ短パルスのレーザビームを
照射することによって非晶質化しレーザビームの非照射
部よりも反射率を減少させることによって記録するもの
である。逆に消去はパワー密度の低いレーザビームを照
射して結晶化し記録部よりも反射率を高くする方法で利
用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のように、反射率
を低く変化させることで記録する場合、例えばディスク
にゴミ、ホコリなどが付着すると、これらは反射率を低
下させる方向にはたらく。したがって記録された信号
は、ゴミ、ホコリなどによって、信号レベルが低下する
ことになる。
【0005】本発明の目的は、結晶構造変化を利用した
記録媒体を用い、ホコリ等によって信号レベルが低下す
ることを防止できる情報記録装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、以下のような情報記録装置が提供
される。
【0007】すなわち、光ディスクと、前記光ディスク
に光エネルギーを投入するための光源とを備え、前記光
ディスクは、基板と、該基板上に設けられた記録媒体と
を有し、前記記録媒体は、前記光源から、所定閾値より
も高い強度の光エネルギーを投入された後に状態1を、
前記閾値よりも低い所定の強度の光エネルギーを投入さ
れた後に前記状態1とは異なる状態2とをとり得、前記
状態1の所定の波長の光についての反射率(R W )は、
前記状態2の前記波長の光についての反射率(R E )よ
りも高いことを特徴とする情報記録装置である。
【0008】本発明は、所定の強度の高エネルギーを投
入後冷却した状態と前記強度より低い強度の低エネルギ
ーを投入後冷却した状態で異った結晶構造を有する記録
媒体を用い、高エネルギーを投入後冷却した状態の分光
反射率が低エネルギーを投入後冷却した状態の分光反射
率よりも高く変化させて情報を記録する。
【0009】本発明に係る記録媒体は、固相状態でエネ
ルギーを投入することにより、同一温度で少なくとも2
種の反射率を有し、可逆的に分光反射率を変えることが
できるものであって、とくに高エネルギーを投入後冷却
した状態の分光反射率が、低エネルギーを投入後冷却し
た状態の反射率よりも高く変化できる記録媒体である。
【0010】また本発明において、高エネルギー投入後
の反射率RWが低エネルギー投入後の反射率REより大き
くなる記録媒体において、
RE<RW<γRE+(1−γ), 0<γ<1 ……(1)
(1)式を満足する時、記録、消去可能な記録媒体とな
る。ただし、γは低反射率状態と高反射率状態とを得る
ために必要な実効エネルギーの比である。
【0011】この関係は次のようにして導びかれる。す
なわち外部からの投入エネルギーPと実際に媒体に投入
された実効エネルギーQとの間には(2)式の関係があ
る。
【0012】
P(1−R)=Q ……(2)
反射率Rの媒体ではP*Rのエネルギーは反射され、実
際に媒体には投入されない。したがって、高エネルギー
を投入した状態の高反射率RWと低エネルギーを投入し
た状態の低反射率REとの間には(3)式が成り立つ。
【0013】
【数1】
【0014】ここでPW>PEなので(3)式から(1)
式が得られる。(1)式から得られる範囲を図1に示
す。図1の斜線部が記録消去可能な状態である。
【0015】この場合、再生の出力が良好になることを
考慮するとRWとREとの反射率差が大きいことが望まし
い。特にRW≧1.3REの場合、特に良好な再生出力が
得られ、大きなS/Nが得られる。この範囲は図1中に
網目模様を付して示した部分である。γはQEとQWとの
比であるが、実質的にはRW及びREの反射率が得られる
記録媒体の加熱温度と近似することができる。実質的に
は反射率変化を起こすことができる温度として近似でき
る。
【0016】本発明の記録媒体は上記関係が成り立つも
のに好適であるが、この中で結晶−結晶相転移を有する
材料においても好適である。
【0017】本発明の記録媒体は、周期律表のIb族元
素の少なくとも1種とIIb族,IIIb族,IVb族及びV
b族元素から選ばれた少なくとも1種との合金からなる
ものが好ましい。これらの合金のうち、銅を主成分と
し、Al,Ga,In,Ge及びSnとの合金が好まし
く、更にこれらの合金に第3元素としてNi,Mn,F
e及びCrを含む合金が好ましい。
【0018】また、銀を主成分とし、Al,Cd及びZ
nを含む合金が好ましく、更にこれらの合金に第3元素
としてCu,Al,Auを含有する合金が好ましい。
【0019】金を主成分とし、Alを含む合金が好まし
い。
【0020】本発明合金は前記Ib族元素とIIb族,III
b族,IVb族及びVb族元素との金属間化合物を有する
ものが好ましい。
【0021】すなわち本発明に係る上記合金は固相状態
で少なくとも2つの温度領域で結晶構造の異なった相を
有し、固相状態での加熱冷却により同一温度で少なくと
も2種の異なる反射率を有し、可逆的に反射率を変える
ことができる。
【0022】本発明はトラッキング用溝が設けられた基
板上に記録媒体の薄膜が設けられるものに適用できる。
【0023】記録媒体は、固体状態で室温より高い第1
の温度(高温)及び第1の温度より低い温度(低温)状
態で異なった結晶構造を有し、前記高温からの急冷によ
って、室温での平衡相である結晶構造とは異なる結晶構
造を有する金属又は合金で構成されることが好ましい。
【0024】本発明に係る合金は、高温の固相状態から
の急冷により同一温度で少なくとも2種の分光反射率を
有し、可逆的に分光反射率を変えることのできるもので
ある。すなわち、本発明に係る合金は、固相状態で少な
くとも2つの温度領域で結晶構造の異なった相を有し、
それらの内、高温相を急冷した状態と非急冷の標準状態
の低温相状態とで分光反射率が異なり、高温相温度領域
での加熱急冷と低温相温度領域での加熱冷却により分光
反射率が可逆的に変化するものである。
【0025】本発明の可逆的反射率の変化についてその
原理を図7を用いて説明する。図はX−Y二元系合金の
状態図でありα固溶体と、β金属間化合物,γ金属間化
合物が存在する。ABx組成の合金を例にとると、この
合金は固相状態において、β単相、(β+γ)相及び
(α+γ)相を取りうる。結晶構造はα,β,γのそれ
ぞれ単相状態で異なり、これら単独及び混合相において
それぞれ光学的性質、たとえば分光反射率は異なる。こ
のような合金はT1温度、一般的に室温であるが、(α
+γ)相が安定である。これをT4温度まで加熱急冷す
るとβ相がT1温度まで急冷する。この状態は(α+
γ)相とは異なるため、分光反射率も異なってくる。こ
の急冷β相合金をTe温度以下のT2温度まで加熱冷却す
るとβ相は(α+γ)相に変態し、分光反射率は最初の
状態に戻る。このような2つの加熱冷却処理を繰返すこ
とにより、分光反射率を可逆的に変化させることが可能
である。
【0026】本発明の記録媒体の合金例は次の通りであ
る。
【0027】銀を主成分とし、亜鉛30〜46wt%、
アルミニウム6〜10wt%の1種を含む合金、銅を主
成分とし、アルミニウム10〜20wt%、インジウム
20〜40wt%、錫16〜35wt%の1種を含む合
金、金を主成分とし、アルミニウム2.5〜5wt%を
含む合金、又はこれらの合金に少量のVIII,Ib,II
b, IIIb,IVb,Vb,VIa,VIIa族の元素の1種以
上を含むことができる。その含有量は好ましくは10w
t%以下である。
【0028】記録密度として、20メガビット/cm2
以上となるような微小面積での情報の製作には0.01
〜0.2μmの膜厚とするのがよい。記録層として気相
あるいは液相から直接急冷固化させて所定の形状にする
ことが有効である。これらの方法には、PVD法(蒸
着、スパッタリング法等)、CVD法、溶湯を高速回転
する高熱伝導性を有する部材を用いる方法がある。特に
金属ロール円周面上に注湯して急冷凝固させる溶湯急冷
法、電気メッキ、化学メッキ法等がある。粉末状の材料
を利用する場合、基板上に塗布して基板上に接着するこ
とが効果的である。塗布する場合、粉末を加熱しても反
応などを起こさないバインダーがよい。また、加熱によ
る材料の酸化等を防止するため、材料表面、基板上に形
成した膜あるいは塗布層表面をコーティングすることも
有効である。
【0029】粉末は、溶湯を気体又は液体の冷媒ととも
に噴霧させて水中に投入させて急冷するガイアトマイズ
法によって形成させることが好ましい。その粒径は0.
1mm以下が好ましく、特に粒径1μm以下の超微粉が
好ましい。
【0030】膜は前述の如く蒸着、スパッタリング、C
VD電気メッキ、化学メッキ等によって形成できる。特
に、0.1μm以下の膜厚を形成するにはスパッタリン
グが好ましい。スパッタリングは目標の合金組成のコン
トロールが容易にできる。
【0031】情報等の記録の手段として、電圧及び電流
の形での電気エネルギー、電磁波(可視光、輻射熱、赤
外線、紫外線、写真用閃光ランプの光、電子ビーム、陽
子線、アルゴンレーザ、半導体レーザ等のレーザ光線、
熱等)を用いることができ、特にその照射による分光反
射率の変化を利用した光ディスクに利用するのが好まし
い。光ディスクには、ディジタルオーディオディスク
(DAD又はコンパクトディスク)、ビデオディスク、
メモリーディスクなどがあり、これらに使用可能であ
る。本発明の記録媒体は再生専用型、追加記録型、書換
型ディスク装置にそれぞれ使用でき、特に書換型ディス
ク装置においてきわめて有効である。
【0032】本発明による光ディスクの記録及び再生の
原理の例は次の通りである。先ず、記録媒体を局部的に
加熱し該加熱後の急冷によって高温度領域での結晶構造
を低温度領域で保持させて所定の情報を記録し、又は高
温相をベースとして、局部的に加熱して高温相中に局部
的に低温相によって記録し、記録部分に光を照射して加
熱部分と非加熱部分の光学的特性の差を検出して情報を
再生することができる。更に情報として記録された部分
を記録時の加熱温度より低い温度又は高い温度で加熱し
記録された情報を消去することができる。光はレーザ光
線が好ましく、特に短波長レーザが好ましい。本発明の
加熱部分と非加熱部分との反射率が500nm又は80
0nm付近の波長において最も大きいので、このような
波長を有するレーザ光を再生に用いるのが好ましい。記
録,再生には同じレーザ源が用いられ、消去に記録のも
のよりエネルギー密度を小さくした他のレーザ光を照射
するのが好ましい。
【0033】
【表1】【0034】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)
1.2mmtのSiO2 ガラス基板に約100nm厚さ
の記録媒体をスパッタリング法で作製した。この2層膜
について、記録媒体膜側からレーザ光を用いて記録し、
ついで消去を行なった。記録及び消去後、200〜15
00nmの波長での分光反射率の一例を図2に示し、各
種合金薄膜について光源波長830nmにおける記録及
び消去時の反射率(%)を測定した結果を表1に示す。
記録温度が高いのは高エネルギーの投入に相当し、消去
温度が低い場合は低エネルギーの投入に相当するが、表
1に示す合金薄膜はすべて記録及び消去条件を満足し
た。表中の合金組成は重量%である。記録温度は350
℃になるようにレーザ光のパワーを調節し、消去温度は
150℃になるようにレーザ光をデフォーカスして調節
した。本実施例によれば、S/N比が高いものが得られ
る。
【0035】
【表1】【0036】(実施の形態2)
記録媒体としてAg−40wt%Zn合金薄膜を用い、
表2に示す膜構成でディスクを作製した。記録及び消去
を830nmの波長の半導体レーザによって行い記録後
及び消去後の反射率を光源波長830nmの所で測定し
た。その結果を図3に示すが、No.1〜12までは記
録及び消去条件を満足した。この内でもとくにNo.8
〜12までは最適な特性を示した。なお、No.13は
記録条件を満足したが、消去条件を満足しなかった。し
かしこのような場合でもレーザ光の干渉膜としてTa2
O5の膜厚を工夫して、No.5のような状況にすると
消去条件を満たすことができる。この場合はTa2O5の
膜厚を最適化することで、図4のような干渉をおこさ
せ、記録後及び消去後の反射率を低下できたためであ
る。なお表2のNo.10〜12に示した熱吸収膜とし
てCrOx膜を用いたものは図5に示すように反射率を
低下させる効果と熱吸収の効果により、記録及び消去条
件を満足したものである。
【0037】記録及び消去温度は実施例1と同様の温度
になるようにレーザ光を調節することによって行った。
【0038】
【表2】【0039】(実施の形態3)
基板として1.2mmtのガラスを用い、記録膜として
70nm厚さのAg−40wt%Zn膜を用い、熱吸収
層として10nm厚さのCrOxを透明層としてSiO
2 を200nm厚さにした図6に示すようなディスクを
作製し、半導体レーザ5でガラス基板1に形成された記
録媒体について本発明の記録方法としてその記録と消去
とについてくり返し実施した結果、何回でも問題なく、
初期の特性が維持されることが確認された。図中1はガ
ラス基板、2は記録媒体、3は熱吸収層、4は保護膜と
しての透明層である。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、結晶構造変化を利用し
た記録媒体を用い、ホコリ等によって信号レベルが低下
することを防止できる情報記録装置を提供することがで
きる。 Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel information recording method, and more particularly, to a spectral reflectance when a high energy is applied and a spectral reflectance when a low energy is applied. The present invention relates to an erasable information recording device for recording information by changing the information to a higher value. 2. Description of the Related Art In recent years, various information recording / reproducing methods have been developed as information recording density and digitization progress. In particular, optical disks utilizing laser light energy for recording, erasing, and reproducing information are mining rare metal Nos.
80, 1983 (optical disks and materials), a higher recording density is possible than magnetic disks, and this is a promising method for information recording in the future. Among them, a reproducing apparatus using a laser has been put to practical use as a compact disk (CD). On the other hand, the recordable methods are roughly classified into two types: a write-once type and a rewritable type. The former can only be written once and cannot be erased. The latter is a method capable of repeatedly recording and erasing. In the write-once recording method, the medium at the recording portion is destroyed or formed by laser light to form irregularities, and reproduction uses the change in the amount of light reflection due to the interference of the laser light at the irregularities. For this recording medium, it is generally known to use Te or an alloy thereof to form irregularities by melting and sublimation. This type of medium has some problems such as toxicity. Magneto-optical materials are mainly used as rewritable recording media. This method uses optical energy to invert the local magnetic anisotropy of the medium near the Curie point or the compensation point temperature, and records the magnetic anisotropy.
Reproduction is performed using the amount of rotation of the polarization plane due to the force-effect . This method has been vigorously researched and developed with the aim of putting it into practical use in a few years, as the amount of rewritable type is also promising. However, at present, there is a large problem that there is no material having a large rotation amount of the polarization plane, and the output level such as S / N and C / N is small even if various measures such as multi-layer film formation are performed. As another rewritable type system, there is a system that utilizes a change in reflectance due to a reversible phase change between amorphous and crystalline recording media. [0003] For example, National Technical Report Vol.
9. No. 5 (1983) p. 82. A thin film obtained by adding a small amount of germanium (Ge) and (Sn) to TeOx described in No. 82 becomes amorphous by irradiating a short-pulse laser beam with a high power density, and has a higher reflectance than a non-irradiated portion of the laser beam. Is recorded by decreasing the Conversely, erasing is used by irradiating a laser beam with a low power density to crystallize and raise the reflectance higher than that of the recording portion. [0004] As in the prior art, the reflectance
The case of recording by lowering the Ku changes such dust on the disc, the dust adheres, it acts in a direction to lower the reflectance. Thus the recorded signal, dust, by dust, the signal level will be reduced. It is an object of the present invention to provide an information recording apparatus using a recording medium utilizing a change in crystal structure and capable of preventing a signal level from being reduced by dust or the like. [0006] In order to achieve the above object,
According to the present invention, the following information recording device is provided.
Is done. That is, an optical disk and the optical disk
A light source for inputting light energy to the light,
The disk includes a substrate and a recording medium provided on the substrate.
Having a predetermined threshold value from the light source.
State 1 after the high intensity light energy is applied,
Light energy of a predetermined intensity lower than the threshold is input.
State 2 that is different from the state 1 after the
The reflectance (R W ) for light of a predetermined wavelength in state 1 is
From the reflectance (R E ) for the light having the wavelength in the state 2,
The information recording device is characterized in that the information recording device has a higher [0008] The present invention uses a recording medium having a crystal structure different Tsu in a state of low energy and cooling after introduction of high energy lower intensity than the intensity cooled state after turning the predetermined intensity, high energy Information is recorded by changing the spectral reflectance in a state of cooling after inputting to be higher than that in a state of cooling after inputting low energy . [0009] The recording medium according to the present invention is characterized in that, by applying energy in a solid state, at least 2
It has a kind of reflectance and can change the spectral reflectance reversibly, especially the spectral reflectance in the state of cooling after inputting high energy, and the reflectance in the state of cooling after inputting low energy It is a recording medium that can change higher than the above. [0010] In the present invention, a recording medium that the reflectivity R W after high energy input is greater than the reflectivity R E after low energy input, R E <R W <γR E + (1-γ), 0 <Γ <1 (1) When the expression (1) is satisfied, the recording medium can be recorded and erased. Here, γ is the ratio of the effective energy required to obtain the low reflectance state and the high reflectance state. This relationship is derived as follows. That is, there is a relationship of the formula (2) between the externally input energy P and the effective energy Q actually input to the medium. P (1-R) = Q (2) In a medium having a reflectance R, energy of P * R is reflected and is not actually input to the medium. Therefore, charged with high reflectivity R W and a low energy state which supplied the high energy
Equation (3) holds between the low reflectance R E in the closed state . ## EQU1 ## Here, since P W > P E, from equation (3), (1)
An expression is obtained. FIG. 1 shows the range obtained from the equation (1). A hatched portion in FIG. 1 indicates a state in which recording and erasing can be performed. In this case, it is desirable that the difference in reflectance between R W and R E is large, considering that the output of reproduction is good. Especially in the case of R W ≧ 1.3R E, particularly good reproduction output is obtained, a large S / N can be obtained. This range is a portion shown with a mesh pattern in FIG. γ is the ratio of the Q E and Q W, in effect can be approximated with the heating temperature of the recording medium the reflectivity of R W and R E are obtained. Substantially, it can be approximated as a temperature at which a change in reflectance can occur. The recording medium of the present invention is suitable for those in which the above relationship is satisfied, but is also suitable for a material having a crystal-crystal phase transition. The recording medium of the present invention is characterized in that at least one element of group Ib of the periodic table and a group IIb, group IIIb, group IVb and V
A material made of an alloy with at least one selected from group b elements is preferable. Among these alloys, alloys containing copper as a main component and Al, Ga, In, Ge and Sn are preferable, and Ni, Mn, and F are used as the third elements in these alloys.
Alloys containing e and Cr are preferred. Further, Al, Cd and Z are mainly composed of silver.
Alloys containing n are preferable, and alloys containing Cu, Al, and Au as the third element in these alloys are more preferable. An alloy containing gold as a main component and containing Al is preferable. The alloy of the present invention comprises the group Ib element and the group IIb, III
Those having an intermetallic compound with a group b, IVb or Vb element are preferred. That is, the alloy according to the present invention has different phases of crystal structure in at least two temperature ranges in a solid state, and has at least two different reflectivities at the same temperature by heating and cooling in the solid state. And can reversibly change the reflectance. The present invention can be applied to an apparatus in which a thin film of a recording medium is provided on a substrate provided with a tracking groove. The recording medium has a first state higher than room temperature in a solid state.
Has a temperature (high temperature) and a first temperature lower than the temperature (low temperature) crystal structure different in the state, by quenching from the high temperature metal having a different crystal structure than that an equilibrium phase at room temperature Or it is preferable to be comprised with an alloy. The alloy according to the present invention has at least two spectral reflectance at the same temperature by rapid cooling from a high temperature solid state is one that can be varied reversibly spectral reflectance. That is, the alloy according to the present invention has a phase having a different crystal structure in at least two temperature ranges in a solid state,
Among them, the spectral reflectance differs between the quenched state of the high-temperature phase and the low-temperature phase state of the non-quenched standard state. It changes reversibly. The principle of the change in the reversible reflectance according to the present invention will be described with reference to FIG. The figure is a phase diagram of an XY binary alloy in which an α solid solution, a β intermetallic compound, and a γ intermetallic compound are present. Taking an alloy of ABx composition as an example, the alloy in the solid phase, beta single phase, may take a (beta + gamma) phase and (alpha + gamma) phase. The crystal structure differs in the single-phase state of α, β, and γ, and the single and mixed phases have different optical properties, for example, different spectral reflectances. Such alloys are at T 1 temperature, typically room temperature, but have (α
+ Γ) phase is stable. When heating and quenching it to T 4 temperature β-phase is rapidly cooled to T 1 temperature. This state is (α +
Since it is different from the γ) phase, the spectral reflectance also differs. When this quenched β-phase alloy is heated is cooled to T e temperature below T 2 temperature β-phase is transformed to (α + γ) phase, the spectral reflectance is returned to the initial state. By repeating such two heating and cooling processes, it is possible to reversibly change the spectral reflectance. The alloy examples of the recording medium of the present invention are as follows. Silver as a main component, zinc 30 to 46 wt%,
Alloy containing one kind of aluminum of 6 to 10 wt%, copper as a main component, alloy containing one kind of aluminum of 10 to 20 wt%, indium of 20 to 40 wt%, tin of 16 to 35 wt%, gold as a main component, aluminum of two Alloys containing 0.5-5 wt% or a small amount of VIII, Ib, II
It may contain one or more of the elements of groups b, IIIb, IVb, Vb, VIa, VIIa. Its content is preferably 10w
t% or less. The recording density is 20 megabits / cm 2
For producing information in a small area as described above, 0.01
The thickness is preferably 0.2 to 0.2 μm. It is effective that the recording layer is directly cooled and solidified from a gas phase or a liquid phase into a predetermined shape. These methods include a PVD method (evaporation, sputtering method, etc.), a CVD method, and a method using a member having high thermal conductivity for rotating a molten metal at high speed. In particular, there are a molten metal quenching method in which a molten metal is poured onto a circumferential surface of a metal roll and rapidly solidified, an electroplating method, a chemical plating method, and the like. When a powdery material is used, it is effective to apply it on a substrate and adhere it to the substrate. When applying, a binder that does not cause a reaction or the like even when the powder is heated is preferable. It is also effective to coat the surface of the material, the film formed on the substrate, or the surface of the coating layer in order to prevent the material from being oxidized by heating. The powder is preferably formed by a atomizing method in which the molten metal is sprayed together with a gaseous or liquid refrigerant, and then injected into water and rapidly cooled. Its particle size is 0.
It is preferably 1 mm or less, particularly preferably ultrafine powder having a particle size of 1 μm or less. The film is formed by evaporation, sputtering, C
It can be formed by VD electroplating, chemical plating or the like. In particular, sputtering is preferable for forming a film having a thickness of 0.1 μm or less. Spatter ring can be easily controlled target alloy composition. As means for recording information and the like, electric energy in the form of voltage and current, electromagnetic waves (visible light, radiant heat, infrared rays, ultraviolet rays, light of a photographic flash lamp, electron beam, proton beam, argon laser, semiconductor laser) Laser beam, etc.
Heat) can be used, and it is particularly preferable to use it for an optical disk utilizing a change in spectral reflectance due to the irradiation. Optical disks include digital audio disks (DAD or compact disks), video disks,
There is a memory disk and the like, and these can be used. The recording medium of the present invention can be used for each of a read-only type, an additional recording type, and a rewritable disk device, and is particularly effective for a rewritable disk device. An example of the principle of recording and reproduction of an optical disk according to the present invention is as follows. First, the recording medium is locally heated and, by rapid cooling after the heating, the crystal structure in the high temperature region is held in the low temperature region to record predetermined information, or locally heated based on the high temperature phase. In the high-temperature phase, information is locally recorded in the low-temperature phase, and the recorded portion is irradiated with light to detect a difference in optical characteristics between the heated portion and the non-heated portion, thereby reproducing information. Further, the part recorded as information can be heated at a temperature lower or higher than the heating temperature at the time of recording to erase the recorded information. The light is preferably a laser beam, particularly preferably a short wavelength laser. The reflectance between the heated part and the non-heated part of the present invention is 500 nm or 80.
Since it is the largest at a wavelength near 0 nm, it is preferable to use laser light having such a wavelength for reproduction. The same laser source is used for recording and reproduction, and it is preferable to irradiate another laser beam having a lower energy density than that of the recording for erasing. [Table 1] (Embodiment 1) A recording medium having a thickness of about 100 nm was formed on a 1.2 mmt SiO 2 glass substrate by a sputtering method. This two-layer film is recorded from the recording medium film side using a laser beam,
Then, erasure was performed. After recording and erasing, 200-15
FIG. 2 shows an example of the spectral reflectance at a wavelength of 00 nm. Table 1 shows the results of measuring the reflectance (%) of various alloy thin films at the light source wavelength of 830 nm during recording and erasing.
A high recording temperature corresponds to a high energy input, and a low erasing temperature corresponds to a low energy input. All the alloy thin films shown in Table 1 satisfied the recording and erasing conditions. The alloy composition in the table is% by weight. Recording temperature is 350
Adjusting the power of the laser beam so that ° C., erasing temperature was adjusted by differential Okasu the laser beam to be 0.99 ° C.. According to the present embodiment, a high S / N ratio can be obtained. [Table 1] (Embodiment 2) An Ag-40 wt% Zn alloy thin film is used as a recording medium,
Disks were produced with the film configurations shown in Table 2. Recording and erasing were performed using a semiconductor laser having a wavelength of 830 nm, and the reflectance after recording and after erasing was measured at a light source wavelength of 830 nm. The results are shown in FIG. Recording conditions of 1 to 12 satisfied the recording and erasing conditions. Among them, No. 8
The best characteristics were shown up to 1212. In addition, No. No. 13 satisfied the recording conditions but did not satisfy the erasing conditions. However, even in such a case, Ta 2 is used as an interference film for laser light.
The thickness of the O 5 by devising the, No. In the situation shown in FIG. 5, the erasing condition can be satisfied. In this case, by optimizing the thickness of Ta 2 O 5 , interference as shown in FIG. 4 was caused, and the reflectance after recording and after erasing could be reduced. It should be noted that, in Table 2, The films using CrO x films as the heat absorbing films shown in 10 to 12 satisfy the recording and erasing conditions by the effect of lowering the reflectance and the effect of heat absorption as shown in FIG. The recording and erasing temperatures were adjusted by adjusting the laser beam so that the temperatures were the same as in the first embodiment. [Table 2] Embodiment 3 A glass substrate of 1.2 mmt is used as a substrate, an Ag-40 wt% Zn film having a thickness of 70 nm is used as a recording film, and a CrO x having a thickness of 10 nm is used as a heat absorbing layer and SiO is used as a transparent layer.
2 was fabricated disk as shown in FIG. 6 described in 200nm thickness, the recording and erasing and the results repeated was performed on the recording method of the present invention for the recording medium formed on the glass substrate 1 in the semiconductor laser 5, what No problem even at times
It was confirmed that the initial characteristics were maintained. In the figure, 1 is a glass substrate, 2 is a recording medium, 3 is a heat absorbing layer, and 4 is a transparent layer as a protective film. According to the present invention, a change in crystal structure is utilized.
Signal level decreases due to dust, etc.
It is possible to provide an information recording device that can prevent
Wear.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の情報記録装置に用いることのできる記
録媒体の記録消去時の分光反射率の関係を示すグラフ。
【図2】本発明の一実施の形態の情報記録装置に用いる
ことのできる記録媒体の分光反射率特性を示すグラフ。
【図3】本発明の一実施の形態の情報記録装置に用いる
ことのできる記録媒体の合金膜の記録・消去時の分光反
射率の関係を示すグラフ。
【図4】本発明の一実施の形態の情報記録装置に用いる
ことのできる記録媒体に干渉膜を用いた場合の分光反射
率特性を示すグラフ。
【図5】本発明の一実施の形態の情報記録装置に用いる
ことのできる記録媒体に熱吸収膜を用いた場合の分光反
射率特性を示すグラフ。
【図6】本発明の一実施の形態の光ディスクにレーザ光
を照射し記録再生を行うこと示す説明図。
【図7】本発明の情報記録装置に用いることのできる記
録媒体を構成する合金の二元状態図を示す説明図。
【符号の説明】
1 基板
2 記録媒体
3 熱吸収層
4 透明層
5 レーザ光BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram that can be used in the information recording apparatus of the present invention .
4 is a graph showing a relationship between spectral reflectances at the time of recording / erasing of a recording medium . FIG. 2 is used in an information recording apparatus according to an embodiment of the present invention .
7 is a graph showing spectral reflectance characteristics of a recording medium that can be used . FIG. 3 is used in an information recording apparatus according to an embodiment of the present invention .
5 is a graph showing the relationship between the spectral reflectances at the time of recording / erasing of an alloy film of a recording medium which can be performed . FIG. 4 is used in an information recording apparatus according to an embodiment of the present invention .
9 is a graph showing spectral reflectance characteristics when an interference film is used as a recording medium that can be used . FIG. 5 is used for an information recording apparatus according to an embodiment of the present invention .
9 is a graph showing spectral reflectance characteristics when a heat absorbing film is used as a recording medium that can be used . [6] the laser beam to the optical disc of one embodiment of the present invention
Explanatory diagram showing that recording and reproduction are performed by irradiating . FIG. 7 shows a record that can be used in the information recording apparatus of the present invention .
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a binary phase diagram of an alloy constituting the recording medium. [Description of Signs] 1 substrate 2 recording medium 3 heat absorbing layer 4 transparent layer 5 laser beam
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 鉄男 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 永井 正一 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 渡辺 隆二 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 清水 誠喜 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−129939(JP,A) 特開 昭59−144049(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/24 522 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuo Ito 3-1-1 Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Shoichi Nagai 3-1-1 Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Ryuji Watanabe 3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Seiki Shimizu 3, Hitachi City, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1-1, Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (56) References JP-A-55-129939 (JP, A) JP-A-59-144049 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 7/ 00-7/013 G11B 7/24 522
Claims (1)
ディスクへの情報の記録および消去のために前記光ディ
スクに光エネルギーを投入し、前記光ディスクの情報の
再生のために再生光の照射を行うものであり、 前記光ディスクは、基板と、該基板上に設けられた記録
媒体膜とを有しており、 前記記録媒体膜は、その性質として、前記光源部から第
1の温度に達するまで前記光エネルギーの投入を受けた
場合、前記第1の相に変化し、当該第1の相は、前記第
1の温度よりも低い第2の温度に達する前記光エネルギ
ーの投入を受けた場合、前記第2の相に変化するもので
あり、 前記第1の相の前記再生光についての反射率は、前記第
2の相の前記再生光についての反射率より高く、前記第
2の相から第1の相への変化によって情報を記録し、前
記第1の相から第2の相への変化によって前記情報を消
去することを特徴とする情報記録再生消去装置。 2.請求項1に記載の情報記録再生消去装置において、
前記第1の相の前記再生光についての反射率をR W 、前
記第2の相の前記再生に使用する波長の光についての反
射率をR E とした場合、R W とR E は、 R W ≧ 1.3R E の関係を満たすことを特徴とする情報記録再生消去装
置。 (57) [Claims] A light source unit, wherein the light source unit stores the light on an optical disk mounted on the device.
The optical disk is used for recording and erasing information on the disk.
Light energy is applied to the disc to
Irradiation of reproduction light for reproduction is performed, and the optical disc includes a substrate and a recording medium provided on the substrate.
A recording medium film , and the recording medium film has a property from the light source section as a property.
Received the light energy until the temperature reached 1.
The first phase changes to the first phase, wherein the first phase is
Said light energy reaching a second temperature lower than the temperature of 1
Changes to the second phase when receiving
And the reflectance of the first phase for the reproduction light is
2 higher than the reflectance for the reproduction light of the second phase,
Record information by the change from the second phase to the first phase,
The information is erased by the change from the first phase to the second phase.
An information recording / reproducing / erasing apparatus characterized by being deleted. 2. The information recording / reproducing / erasing device according to claim 1,
The reflectance of the first phase for the reproduction light is R W ,
In the second phase, the light of the wavelength used for the reproduction
If the set to R E Iritsu, R W and R E is the information recording reproducing erasing instrumentation to satisfy the relationship of R W ≧ 1.3R E
Place.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143337A JP3034497B2 (en) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Information recording / reproducing / erasing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143337A JP3034497B2 (en) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Information recording / reproducing / erasing device |
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