JPH0556569B2 - - Google Patents
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- JPH0556569B2 JPH0556569B2 JP59070229A JP7022984A JPH0556569B2 JP H0556569 B2 JPH0556569 B2 JP H0556569B2 JP 59070229 A JP59070229 A JP 59070229A JP 7022984 A JP7022984 A JP 7022984A JP H0556569 B2 JPH0556569 B2 JP H0556569B2
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- JP
- Japan
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- heating
- optical recording
- recording member
- light
- temperature
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/002—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier
- G11B7/0037—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs
Landscapes
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、データ信号、音響信号、映像信号な
どの情報信号を光学的に記録するメモリ部材、例
えば、光デイスクメモリ、光カードメモリ等の基
板上に形成さた記録薄膜にレーザ光を照射するこ
とにより、照射部の光学的な変化を信号として再
生を行う光学記録部材の評価装置に関するもので
ある。
どの情報信号を光学的に記録するメモリ部材、例
えば、光デイスクメモリ、光カードメモリ等の基
板上に形成さた記録薄膜にレーザ光を照射するこ
とにより、照射部の光学的な変化を信号として再
生を行う光学記録部材の評価装置に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
光メモリ部材は、記録薄膜にレーザ光を集光し
て照射し、照射部を加熱することにより記録状態
を得る。また記録薄膜の評価についても、同様に
レーザ光を集光して直接記録を行い、薄膜の光学
的変化を観測する方法で行つている。しかるに光
学記録部材の感度、例えば記録開始に必要なレー
ザパワーは、記録部材の熱的な変化温度と密接な
相関がある。ここで、変化温度とは次のように定
義される。すなわちある一定の高温雰囲気中に記
録部材を放置した場合、記録部材の光学状態に変
化が生じるが、その変化を与える最低の雰囲気温
度を記録部材の変化温度とする。例えばこの変化
温度が低い程、実用時の薄膜にレーザ光を集光し
て記録を行う際にレーザ光パワーが低くて済み、
一般に高感度となる。また、逆に変化温度が低過
ぎた場合、薄膜の安定性が悪くなるという相関が
ある。従つてこの変化温度を測定することによつ
て、デイスク状、カード状のメモリ部材にレーザ
光を照射して記録する場合の特性が推定できる。
この方法は、例えばTeOX（０＜ｘ＜２）で表わ
されるTe−Ｏ系薄膜、カルコゲン系化合物薄膜、
その他Teを主成分とする薄膜を光学記録部材等、
ヒートモード記録を行なう薄膜全般に適用でき
る。この場合、測定サンプルとしては、基板に光
学的に透明かつ均質であり、温度変化に対し安定
なもの、例えば石英ガラス、硬質二級ガラス、ソ
ーダガラスのようなものを用いて、この基材にメ
モリ部材薄膜を設けたものを試料とし、前記試料
を加熱した後の光学的な変化を測定する。しか
し、従来前記変化温度を測定するには、試料をあ
る一定温度に保たれた加熱ヒータで加熱し、その
後に反射率、透過率等の光学特性を測定し、次に
ヒータ温度を変え新しい試料を用いて同様の測定
を繰り返す必要があつた。この方法では、多数の
同一試料を必要とし、長い測定時間を要した。ま
た、変化温度の正確な把握のためには、ヒータの
設定温度をさらに細かく変化させ、多くの測定回
数と手間を要した。
て照射し、照射部を加熱することにより記録状態
を得る。また記録薄膜の評価についても、同様に
レーザ光を集光して直接記録を行い、薄膜の光学
的変化を観測する方法で行つている。しかるに光
学記録部材の感度、例えば記録開始に必要なレー
ザパワーは、記録部材の熱的な変化温度と密接な
相関がある。ここで、変化温度とは次のように定
義される。すなわちある一定の高温雰囲気中に記
録部材を放置した場合、記録部材の光学状態に変
化が生じるが、その変化を与える最低の雰囲気温
度を記録部材の変化温度とする。例えばこの変化
温度が低い程、実用時の薄膜にレーザ光を集光し
て記録を行う際にレーザ光パワーが低くて済み、
一般に高感度となる。また、逆に変化温度が低過
ぎた場合、薄膜の安定性が悪くなるという相関が
ある。従つてこの変化温度を測定することによつ
て、デイスク状、カード状のメモリ部材にレーザ
光を照射して記録する場合の特性が推定できる。
この方法は、例えばTeOX（０＜ｘ＜２）で表わ
されるTe−Ｏ系薄膜、カルコゲン系化合物薄膜、
その他Teを主成分とする薄膜を光学記録部材等、
ヒートモード記録を行なう薄膜全般に適用でき
る。この場合、測定サンプルとしては、基板に光
学的に透明かつ均質であり、温度変化に対し安定
なもの、例えば石英ガラス、硬質二級ガラス、ソ
ーダガラスのようなものを用いて、この基材にメ
モリ部材薄膜を設けたものを試料とし、前記試料
を加熱した後の光学的な変化を測定する。しか
し、従来前記変化温度を測定するには、試料をあ
る一定温度に保たれた加熱ヒータで加熱し、その
後に反射率、透過率等の光学特性を測定し、次に
ヒータ温度を変え新しい試料を用いて同様の測定
を繰り返す必要があつた。この方法では、多数の
同一試料を必要とし、長い測定時間を要した。ま
た、変化温度の正確な把握のためには、ヒータの
設定温度をさらに細かく変化させ、多くの測定回
数と手間を要した。
発明の構成
本発明は、光メモリ部材の昇温時における光学
特性に温度による変化過程を短時間、かつ簡便に
さらに正確に測定することを目的とする。
特性に温度による変化過程を短時間、かつ簡便に
さらに正確に測定することを目的とする。
発明の目的
本発明は、透明な基板上に設けられた薄膜から
なる試料をある一定速度で昇温させる加熱手段
と、光源と、前記光源からの光を薄膜に照射する
手段と、前記薄膜からの反射光と透過光の少なく
ともいずれかを検出する手段から構成される。
なる試料をある一定速度で昇温させる加熱手段
と、光源と、前記光源からの光を薄膜に照射する
手段と、前記薄膜からの反射光と透過光の少なく
ともいずれかを検出する手段から構成される。
実施例の説明
以下、本光学記録部材の評価装置の実施例の構
成を図面を参照して説明する。この評価装置は、
加熱部３、光源４、光検出器５，６、ハーフミラ
ー７よりなつている。被測定試料は、基板１およ
びその上に設けられた記録薄膜２からなつてい
る。
成を図面を参照して説明する。この評価装置は、
加熱部３、光源４、光検出器５，６、ハーフミラ
ー７よりなつている。被測定試料は、基板１およ
びその上に設けられた記録薄膜２からなつてい
る。
加熱部３は、基板１と記録薄膜２の熱容量に対
し、十分に大きな熱容量をもつ熱源を持ち、基板
１の下に基板保持も兼ねて設ける。加熱部は、試
料の基板１と接触する箇所に平面性、熱伝導性、
かつ耐熱性のよい金属平板からなる加熱用基板を
設け、この加熱用基板を加熱し、基板１との接触
面からの熱伝導を利用して試料を昇温させる構造
とする。加熱用基板の加熱方法には、ニクロム
線、タングステン線等を使用したヒータ加熱や、
大出力レーザ、ランプ光源を用いた光加熱等が適
用できる。
し、十分に大きな熱容量をもつ熱源を持ち、基板
１の下に基板保持も兼ねて設ける。加熱部は、試
料の基板１と接触する箇所に平面性、熱伝導性、
かつ耐熱性のよい金属平板からなる加熱用基板を
設け、この加熱用基板を加熱し、基板１との接触
面からの熱伝導を利用して試料を昇温させる構造
とする。加熱用基板の加熱方法には、ニクロム
線、タングステン線等を使用したヒータ加熱や、
大出力レーザ、ランプ光源を用いた光加熱等が適
用できる。
光学特性測定用の光源４としては、光束が平行
に近づけ易く、発光波長巾の狭い単色の光源をモ
ニター光として用いる、例えば、発光ダイオー
ド、半導体レーザ、ガスレーザ等が使用できる。
なお発光ダイオード、半導体レーザは、出射光が
一定の広がりをもつため、発光部直後にレンズを
設け平行光束とする。光検出器５，６としては、
フオトセル、フオトダイオード等が使用できる。
ハーフミラー７としては、光源４の発光波長の光
を一部透過し、一部反射する平板であればよく、
例えばガラス板の上に金属薄膜をコーテンイング
したもの等が使用できる。
に近づけ易く、発光波長巾の狭い単色の光源をモ
ニター光として用いる、例えば、発光ダイオー
ド、半導体レーザ、ガスレーザ等が使用できる。
なお発光ダイオード、半導体レーザは、出射光が
一定の広がりをもつため、発光部直後にレンズを
設け平行光束とする。光検出器５，６としては、
フオトセル、フオトダイオード等が使用できる。
ハーフミラー７としては、光源４の発光波長の光
を一部透過し、一部反射する平板であればよく、
例えばガラス板の上に金属薄膜をコーテンイング
したもの等が使用できる。
本評明価装置の光学系は、光源４からの平行光
が基板１上の記録薄膜２に垂直に入射する構成と
し、記録薄膜からの透過光を光検出器５により検
出し、透過率を測定する。また記録薄膜からの反
射光を入射光路上に設けたハーフミラー７を介し
て、光検出器６により検出し、反射率を測定す
る。
が基板１上の記録薄膜２に垂直に入射する構成と
し、記録薄膜からの透過光を光検出器５により検
出し、透過率を測定する。また記録薄膜からの反
射光を入射光路上に設けたハーフミラー７を介し
て、光検出器６により検出し、反射率を測定す
る。
前記光学系において、加熱部３の温度を徐々に
上昇させ、加熱部３、基板１、記録薄膜２と接触
部の熱伝導により、記録薄膜２を昇温させる。薄
膜の昇温過程における温度、透過率、反射率を測
定し、その結果をペンレコーダ等を用いて記録す
ることにより、記録薄膜の熱的な光学特性の変位
が連続的に観測可能となる。
上昇させ、加熱部３、基板１、記録薄膜２と接触
部の熱伝導により、記録薄膜２を昇温させる。薄
膜の昇温過程における温度、透過率、反射率を測
定し、その結果をペンレコーダ等を用いて記録す
ることにより、記録薄膜の熱的な光学特性の変位
が連続的に観測可能となる。
光源４には、He−Neレーザ、λ＝632.8nｍを
用いる。光検出器５，６には、シリコンフオトセ
ルを用いる。ハーフミラー７には、ガラス基板上
に金属薄膜をコーテイングしたものを用い、レー
ザ光に対し45°の角度で設ける。
用いる。光検出器５，６には、シリコンフオトセ
ルを用いる。ハーフミラー７には、ガラス基板上
に金属薄膜をコーテイングしたものを用い、レー
ザ光に対し45°の角度で設ける。
加熱部３の断面の構造について、第２図をもと
に説明する。加熱用基盤８は、耐熱性の良いステ
レンス鋼平板を用い、中央にレーザ光スポツトと
同等の面積をもつ小孔２０を設ける。また、小孔
位置より２〜３mmの箇所から外向けに細い溝２１
を設ける。前記溝２１の中に添つて、基板１の温
度検出用の熱電対９を設ける。なお、小孔２０の
大きさは、熱電対９の出力の示す温度と、試料上
の測定用モニター光の当たる点の温度の差と密接
に関係する。例えば、基板１の厚さ0.5mm、直径
10mmの円板状硬質二級ガラスを用い、前記基板と
小孔の面積比が10：５の場合、円板上のモニター
光照射部Ａ点の温度と熱電対９の指示温度の差
は、室温から300℃まで昇温した場合に最大20℃、
面積比が10：３の場合は同様の範囲で最大８℃、
面積比が10：１の場合は同様の範囲で最大２℃以
下となる。これより、測定試料の面積に対し小孔
２０の面積が10％以下であれば、試料温度の正
確、かつ安定な測定が可能となる。加熱用基板８
の熱源としてヒータ線１０をコイル状に巻き、加
熱用基板８と近接して設ける。基板１の温度が一
定速度で上昇するように、熱電対９の出力をフイ
ードバツクし、ヒータ線に加える電圧を制御す
る。また、昇温速度は、同様に印加電圧の制御に
より可変となる。
に説明する。加熱用基盤８は、耐熱性の良いステ
レンス鋼平板を用い、中央にレーザ光スポツトと
同等の面積をもつ小孔２０を設ける。また、小孔
位置より２〜３mmの箇所から外向けに細い溝２１
を設ける。前記溝２１の中に添つて、基板１の温
度検出用の熱電対９を設ける。なお、小孔２０の
大きさは、熱電対９の出力の示す温度と、試料上
の測定用モニター光の当たる点の温度の差と密接
に関係する。例えば、基板１の厚さ0.5mm、直径
10mmの円板状硬質二級ガラスを用い、前記基板と
小孔の面積比が10：５の場合、円板上のモニター
光照射部Ａ点の温度と熱電対９の指示温度の差
は、室温から300℃まで昇温した場合に最大20℃、
面積比が10：３の場合は同様の範囲で最大８℃、
面積比が10：１の場合は同様の範囲で最大２℃以
下となる。これより、測定試料の面積に対し小孔
２０の面積が10％以下であれば、試料温度の正
確、かつ安定な測定が可能となる。加熱用基板８
の熱源としてヒータ線１０をコイル状に巻き、加
熱用基板８と近接して設ける。基板１の温度が一
定速度で上昇するように、熱電対９の出力をフイ
ードバツクし、ヒータ線に加える電圧を制御す
る。また、昇温速度は、同様に印加電圧の制御に
より可変となる。
第３図に本評価装置の実施例の全体構成を示
す。記録材料の加熱時における雰囲気の影響を調
べるため、加熱部３の周囲を密閉する容器底部１
１の側面に気体導入口２２を設け、容器上部１２
の中央に気体放出口と光源からの光束の通過を兼
ねた穴２３を設ける。測定するサンプルには、加
熱すると雰囲気によつて影響をうける場合があ
る。例えば空気中の酸素により酸化されることが
ある。このような場合、装置全体を不活性雰囲気
に置くことが考えられるが、多量の不活性ガスを
必要とし、装置の気密性も良くしなければならな
い。しかし本実施例の構造を用いれば、気体放出
口からわずかの不活性ガスを流し出しながら、こ
の放出口を通して光を導入することにより、加熱
用基板およびその周辺のみを不活性雰囲気にしな
がら測定することが可能である。さらに特殊な雰
囲気中での特性の測定にも適用できる。雰囲気と
して導入する気体には、N2、Ar、He、O2等が
ある。
す。記録材料の加熱時における雰囲気の影響を調
べるため、加熱部３の周囲を密閉する容器底部１
１の側面に気体導入口２２を設け、容器上部１２
の中央に気体放出口と光源からの光束の通過を兼
ねた穴２３を設ける。測定するサンプルには、加
熱すると雰囲気によつて影響をうける場合があ
る。例えば空気中の酸素により酸化されることが
ある。このような場合、装置全体を不活性雰囲気
に置くことが考えられるが、多量の不活性ガスを
必要とし、装置の気密性も良くしなければならな
い。しかし本実施例の構造を用いれば、気体放出
口からわずかの不活性ガスを流し出しながら、こ
の放出口を通して光を導入することにより、加熱
用基板およびその周辺のみを不活性雰囲気にしな
がら測定することが可能である。さらに特殊な雰
囲気中での特性の測定にも適用できる。雰囲気と
して導入する気体には、N2、Ar、He、O2等が
ある。
評価の初期設定として加熱基板を冷却するため
に、ノズル１３を介して圧縮気体（例N2、Ar
等）を当てる。これは、測定サイクルを向上させ
る。
に、ノズル１３を介して圧縮気体（例N2、Ar
等）を当てる。これは、測定サイクルを向上させ
る。
本装置の外乱光による測定誤差を低減させるた
めに、光学系全体を外箱１４と扉１５を設ける。
また扉１５とモニター光の遮へい板１６を連動さ
せ、扉が開いた状態では試料にモニター光が入射
しない構造とし、試料からの反射光等から測定者
の目を保護する効果がある。
めに、光学系全体を外箱１４と扉１５を設ける。
また扉１５とモニター光の遮へい板１６を連動さ
せ、扉が開いた状態では試料にモニター光が入射
しない構造とし、試料からの反射光等から測定者
の目を保護する効果がある。
本装置により材料評価を行う前に、光源からの
モニター光を記録薄膜のない状態で光検出器５で
受け、透過率100％を校正する。また、記録薄膜
の代わりに反射率が既知の反射板を設け、反射率
を校正する。昇温時のモニター光のパワー変動
は、光路上のハーフミラー７を介して、光検出器
１７により常時観測できる。
モニター光を記録薄膜のない状態で光検出器５で
受け、透過率100％を校正する。また、記録薄膜
の代わりに反射率が既知の反射板を設け、反射率
を校正する。昇温時のモニター光のパワー変動
は、光路上のハーフミラー７を介して、光検出器
１７により常時観測できる。
以上のような構成をもつ本評価装置により、記
録薄膜の昇温過程における光学測定したのが、第
４図である。なお昇温速度は、２℃／secである。
曲線Ｂは透過率変化であり、曲線Ｃは記録薄膜側
からの反射率変化である。また曲線Ｄは記録薄膜
２と基板１を逆にし、光源側に基板が面した場合
の反射率変化である。
録薄膜の昇温過程における光学測定したのが、第
４図である。なお昇温速度は、２℃／secである。
曲線Ｂは透過率変化であり、曲線Ｃは記録薄膜側
からの反射率変化である。また曲線Ｄは記録薄膜
２と基板１を逆にし、光源側に基板が面した場合
の反射率変化である。
本実施例では、透過光あるいは反射光を２個の
光検出器により測定する例であつたが、第４図の
曲線はほぼ同じ温度が変化していることから、い
ずれか一方の光を検出する方法においても薄膜の
温度変化を測定することが可能である。
光検出器により測定する例であつたが、第４図の
曲線はほぼ同じ温度が変化していることから、い
ずれか一方の光を検出する方法においても薄膜の
温度変化を測定することが可能である。
このように、薄膜の光学特性の温度変化が連続
的に測定することができ、また測定時間も常温か
ら300℃まで約２〜３分で測定することが可能で
あつた。
的に測定することができ、また測定時間も常温か
ら300℃まで約２〜３分で測定することが可能で
あつた。
得られる情報としては、変化前の透過率、反射
率、変化後の透過率、反射率、そして変化温度で
ある。また昇温速度を変えることにより、変化を
活性化過程として、とらえた場合の活性化エネル
ギーも推定できる。このような結果をもとに、記
録感度、再生信号の大きさ、および信頼性の面か
ら材料を評価できる。
率、変化後の透過率、反射率、そして変化温度で
ある。また昇温速度を変えることにより、変化を
活性化過程として、とらえた場合の活性化エネル
ギーも推定できる。このような結果をもとに、記
録感度、再生信号の大きさ、および信頼性の面か
ら材料を評価できる。
発明の効果
以上のように、本発明による材料評価装置は、
光メモリ部材の温度に対する光学特性を短時間、
かつ簡便に、さらに正確に測定することができ、
薄膜の光記録感度や熱的な安定性を予測すること
が可能となつた。また、測定結果より得られる薄
膜の変化温度や光学定数は、材料組成や製法と密
接に関係し、材料特性の解析に役立ち、薄膜形成
時の再現性の評価等にも有効である。
光メモリ部材の温度に対する光学特性を短時間、
かつ簡便に、さらに正確に測定することができ、
薄膜の光記録感度や熱的な安定性を予測すること
が可能となつた。また、測定結果より得られる薄
膜の変化温度や光学定数は、材料組成や製法と密
接に関係し、材料特性の解析に役立ち、薄膜形成
時の再現性の評価等にも有効である。
第１図は本発明の光学記録部材の評価装置の一
実施例の要部構成を示す断面図、第２図は加熱部
の断面図、第３図は同評価装置の実施例の構成を
示す断面図、第４図は、同評価装置を用いた温度
に対する記録薄膜の光学特性の測定例を示す図で
ある。 １……基板、２……記録薄膜、３……加熱部、
４……光源、５，６……光検出器、７……ハーフ
ミラー、８……加熱用基板、９……熱電対、１０
……ヒータ線、１１……容器底部、１２……容器
上部、１３……ノズル、１４……外箱、１５……
扉、１６……遮へい板。
実施例の要部構成を示す断面図、第２図は加熱部
の断面図、第３図は同評価装置の実施例の構成を
示す断面図、第４図は、同評価装置を用いた温度
に対する記録薄膜の光学特性の測定例を示す図で
ある。 １……基板、２……記録薄膜、３……加熱部、
４……光源、５，６……光検出器、７……ハーフ
ミラー、８……加熱用基板、９……熱電対、１０
……ヒータ線、１１……容器底部、１２……容器
上部、１３……ノズル、１４……外箱、１５……
扉、１６……遮へい板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明な基板上に記録薄膜を備えた光学記録部
材を、一定の昇温速度で昇温する加熱部と、前記
光学記録部材を照射する光源と、その照射した光
の反射光と透過光の少なくともいずれかの光を検
出するための光検出器を有する光学記録部材の評
価装置。 ２ 加熱部が、光学記録部材の加熱用基板とその
加熱用基板を加熱する熱源と温度検出器から構成
され、その加熱用基板に光源からの光を通過させ
るための小孔を有する特許請求の範囲第１項記載
の光学記録部材の評価装置。 ３ 小孔の開口面積が、記録部材の面積1/10以下
である特許請求の範囲第２項記載の光学記録部材
の評価装置。 ４ 加熱部の昇温速度が、熱源への入力を可変す
ることにより自由に設定できる特許請求の範囲第
１項記載の光学記録部材の評価装置。 ５ 加熱部を収納する容器と、その容器に設けら
れた気体導入部と気体放出部と、その気体放出部
とその加熱部の延長線上に設けた光源とを有する
特許請求の範囲第１項記載の光学記録部材の評価
装置。 ６ 加熱部と光検出器を収納する箱と、その箱に
設けられた扉と、その扉と連動する光の遮へい板
とを有する特許請求の範囲第１項記載の光学記録
部材の評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070229A JPS60212842A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 光学記録部材の評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070229A JPS60212842A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 光学記録部材の評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60212842A JPS60212842A (ja) | 1985-10-25 |
| JPH0556569B2 true JPH0556569B2 (ja) | 1993-08-19 |
Family
ID=13425519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59070229A Granted JPS60212842A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 光学記録部材の評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60212842A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126949A (ja) * | 1984-07-18 | 1986-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録部材の評価方法 |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP59070229A patent/JPS60212842A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60212842A (ja) | 1985-10-25 |
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