JP2000173102A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】実用的に使い易くかつ装飾的にも優れた光記録
媒体を提供する。 【解決手段】透明性カートリッジを用い、その中の光デ
ィスク基板には、レーザビームによる順次露光か或いは
画像パターンによる一括露光か或いは画像パターンホロ
グラフィック露光によって、人間の肉眼による認識が可
能な画像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビーム等の
光ビームを用いて情報の記録及び再生を行う光ディスク
等の光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】書込み可能な光記録媒体は、例えば約
０．６ｍｍ厚のディスク状の透明基板表面に幅約０．５
８μｍ，ピッチ約１．１６μｍという微小な凹部の案内
溝が螺旋状に形成され、この基板表面上にスパッタリン
グ等で、ＧｅＳｂＴｅ（これらに加えて他の元素を含む
場合もある）やＡｇＩｎＳｂＴｅ（これらに加え他の元
素を含む場合もある）等の相変化記録材料、或いはＴｂ
ＦｅＣｏＴｉやＴｂＦｅＣｏＴａ等の光磁気記録材料の
薄膜が形成されている。この記録材料の薄膜層は、透明
誘電体等の保護膜層で挟まれている場合が多い。これは
光学的多重干渉を利用するための働きもする。さらにそ
の上に反射膜層あるいは放熱層が設けられる場合も多
い。さらにその上に保護膜層が設けられる場合も多い。
これらの積層物が設けられた透明基板が光記録媒体素子
となり、透明基板側を外側にして光記録媒体素子２枚を
貼合せて光記録媒体となる。

【０００３】この案内溝付き透明基板は、ポジ型フォト
レジストをレーザビームで順次露光して光反応を起こし
た後、現像して凹部を形成し、これを型としてスタンパ
を作製し、このスタンパを用いて射出成形等の方法によ
り大量に複製される。この従来の光記録媒体への情報の
記録・再生は、透明基板を通して光ビームを凹凸形状の
案内溝周辺のうち、溝部（凹部）または平坦部（凸部）
のどちらか一方又は両方を情報記録トラックとして照射
することにより行われる。

【０００４】この光ビームは、対物レンズによって直径
１μｍ弱に絞り込まれる。この小さく絞り込まれた光ビ
ームを記録材料の薄膜層に合焦させる必要があるので、
フォーカスサーボが行われる。

【０００５】この光ビームは情報記録トラック位置に正
確に位置決めし、しかも追随する必要があるので、トラ
ックサーボが行われる。このために案内溝が用いられ
る。光ビームと案内溝との位置ずれ信号（トラック誤差
信号）はプッシュプル法等で検出される。すなわち、光
記録媒体からの反射光のファーフィールドパターンをト
ラック方向の左右に配置された２つの受光領域を有する
２分割の光検出器で検出し、両受光領域で検出された光
電流の差によって光記録媒体上の案内溝と光ビームとの
位置ずれを検出する。このトラックサーボ用の案内溝の
深さは、トラック誤差信号が一番大きくなるλ／８近傍
の値あるいは３λ／８近傍の値（ここでλは透明基板中
の光ビームの波長）に設定される。（記録再生特性の観
点から、この値から若干の変更もよくある）。このよう
な溝部情報記録トラックや平坦部情報記録トラックには
凹凸によるアドレス番号が付与されているのが普通であ
る。

【０００６】情報の記録再生は、記録層が相変化材料の
場合には次のようにして行われる。光記録媒体を所定の
速度で移動させ、透明基板を通して入射した光ビームが
情報記録トラック上に位置するようにトラックサーボを
行いながら、光ビームの強度を記録する情報に応じて非
晶質化レベルと結晶化レベルの間で強弱に変調して行
う。例えば、記録マークが非晶質状態となるように記録
する場合には、相変化記録層を溶融する程度の光量の光
ビームを照射して非晶質状態のマークを形成し、記録マ
ーク以外の期間は溶融しない程度の光量の光ビームを照
射して結晶化させる。従って、記録マーク以外の期間
は、照射前の状態が非晶質であろうと結晶質であろうと
結晶状態となるので、情報が既に記録されている場所で
あってもオーバライト（重ね書き）されたことになる。
この光記録媒体に記録されている情報を再生するには、
非晶質状態と結晶状態で反射率及び／あるいは位相差が
異なることを利用して行う。例えば、弱い強度一定の光
ビームを照射し、光記録媒体からの反射光を光検出器で
受光して、反射光量の変化で情報の再生を行う。

【０００７】このような光ビーム照射による記録再生
は、塵埃の付着や指紋の付着によって妨害されやすい。
これを防ぐため、貼合わされた基板はカートリッジに入
れられる。

【０００８】このような光記録媒体は、大量な情報の蓄
積装置として非常に優れた特徴を有している。特に、情
報の記録・再生を光ビームで行ない情報蓄積部のみを持
ち運ぶことができるため、超大容量を必要とする動画像
データ等のマルチメディア情報データの頒布，運搬媒体
として最も適すると共に、信頼性の高さ，装置保守のし
易さのため、非常に使い易いものと期待され、今後急速
に普及することが予想されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光記録媒体には実用的に使い易く、かつ装飾的にも優れ
たものはなかった。

【００１０】本発明の目的は、実用的に使い易くかつ装
飾的にも優れた光記録媒体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体は、
貼合わされた基板が透明性カートリッジの中に納められ
た書込み可能光記録媒体であって、前記基板には人間の
肉眼による認識が可能な画像を有する基板を含むことを
特徴とする。

【００１２】また、本発明の他の光記録媒体は、人間の
肉眼による認識が可能な画像は、基板の凹凸によって形
成されていることを特徴とする。

【００１３】また、本発明の他の光記録媒体は、基板の
凹凸は、レーザの順次露光工程とその後の現像工程とで
形成した凹凸を使用していることを特徴とする。

【００１４】また、本発明の他の光記録媒体は、基板の
凹凸は、画像パターン一括露光工程とその後の現像工程
とで形成した凹凸を使用していることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の他の光記録媒体は、基板の
凹凸は、画像パターンホログラフィック露光工程とその
後の現像工程とで形成した凹凸を使用していることを特
徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１７】図１は本発明の光記録媒体を説明するため
の概略斜視図である。図１において１は透明性カートリ
ッジであり、その中に光ディスク２を納める。ここで透
明性カートリッジとしているのは、中の光ディスクの主
面の少なくとも一部が人間の肉眼で認識できるようにす
るためであり、すべてが透明である必要はない。

【００１８】光ディスク２は例えば図２のように基板２
１と基板２２が貼合わされて形成されている。ここで
は、基板２１側が記録可能な光ディスク素子であり、基
板２２側がカバー素子の例で説明する。

【００１９】空気中波長６６０ｎｍの記録再生用レーザ
を想定し、案内溝深さはおよそ６５ｎｍのポリカーボネ
イト製透明ディスク基板を基板２１として用いた。案内
溝の幅すなわち溝部情報トラック幅はおよそ０．５８μ
ｍとし、案内溝の間隔を１．１６μｍとして平坦部情報
トラック幅はおよそ０．５８μｍとなるようにした。こ
のような外径１２０ｍｍφ，厚さ０．６ｍｍのディスク
基板の上に、ＳｉＯ₂ からなる放熱層を１４０ｎｍ，Ｚ
ｎＳとＳｉＯ₂ との混合物からなる干渉層を１６ｎｍ，
Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅ からなる相変化記録層を１６ｎｍ，Ｚ
ｎＳとＳｉＯ₂ との混合物からなる干渉層を２５ｎｍ，
ＡｌＴｉからなる反射層を１００ｎｍ積層し、その上に
有機物の保護層を形成し、外径１２０ｍｍφ，厚さ０．
６ｍｍのカバー基板２２とを案内溝が内側になるように
貼合せ、相変化記録層のほぼ全面が結晶状態になるよう
に初期化し、しかる後、JIS X 6244のような形状のポリ
カーボネート製透明性カートリッジに納めて光記録媒体
とした。

【００２０】この光記録媒体への情報の記録方法として
は、光記録媒体を所定の速度で移動させ、透明基板２１
を通して入射した光ビームが情報トラック上に位置する
ようにトラックサーボを行いながら、記録する情報に応
じて光ビームの強度を非晶質化レベルと結晶化レベルの
間で強弱に変調して行う。例えば、記録マークが非晶質
状態となるように記録する場合には、相変化記録層を溶
融する程度の光量の光ビームを照射して非晶質状態のマ
ークを形成し、記録マーク以外の期間は溶融しない程度
の光量の光ビームを照射して結晶化させる。従って、記
録マーク以外の期間は、照射前の状態が非晶質であろう
と結晶質であろうと結晶状態となるので、情報が既に記
録されている場所であってもオーバライト（重ね書き）
されたことになる。

【００２１】この光記録媒体に記録されている情報を再
生するには、非晶質状態と結晶状態で反射率及び／或い
は位相差が異なることを利用して行う。例えば、弱い強
度一定の光ビームを照射し、光記録媒体からの反射光を
光検出器で受光して、反射光量の変化で情報の再生を行
う。より具体的な例としては、空気中波長６６０ｎｍの
半導体レーザを用いた開口数０．６の光ヘッドで記録光
ビーム径およそ０．９μｍを用いて、上記の光記録媒体
に線速度５．７ｍ／ｓｅｃで、記録周波数７．５MHzの
記録を行ったところ、信号対雑音比５２ｄBの良好な再
生が得られる。

【００２２】カバー基板２２には、図２のように人間の
肉眼による認識が可能な画像を設ける。これは、基板２
１側で案内溝が形成されている位置のように、貼合わさ
れた光記録媒体の内側に基板の凹凸によって形成する。
この形成方法について次に説明する。

【００２３】フォトレジストが塗布されたガラス原盤を
例えば３００ｒｐｍで回転させながら、レーザビームを
オンオフ照射することができるレーザビームレコーダに
よってピットバイピットの順次露光を行う。ガラス原盤
のほぼ全面の露光が終了した後、フォトレジストを現像
して凹凸形状の画像パターンを形成する。尚、この場合
の凹凸は上記のレーザビームのオンオフ（照射する場合
と照射しない場合）に対応しており、レーザビームを照
射した部分は原盤が凹の状態となり、レーザビームを照
射しない部分は原盤が凸の状態となる。この凹凸の繰り
返しがある領域とない領域とでは光の反射の状態が異な
るため、凹凸の繰り返しのある領域が肉眼で異なった様
子で見える。例えば図３のＭという字の黒い部分を拡大
すると画像パターン３２のようなる。この画像パターン
３２はピット３１の集合体であり、複数の列状にピット
３１が並んでいる。画像パターンが一様なピット列とな
っているのは、一例であり、グルーブが円周方向に平行
に並んだグルーブ列としてもよい。凹凸の深さすなわち
高い部分と低い部分の段差の寸法は例えば１００ｎｍ程
度であり、凹凸の凹の幅（半径方向）は可視光波長すな
わちサブミクロン程度であり例えば０．６μｍである。
また凹凸の凹の長さ（円周方向）は下限はサブミクロン
程度であり、上限は特に制限はなく円周の全長にわたり
形成してもよく、この場合はグルーブそのものとなる。
たとえば幅と同じ０．６μｍとしてもよい。

【００２４】露光が完了した後、ニッケル等の導電性膜
を薄く形成し、その上にメッキ処理を行い、しかる後に
フォトレジスト除去すると、上述の凹凸の形状が現れ、
内外径加工を行うことによってスタンパを作製する。こ
のスタンパを用いて射出成形等の方法によりカバー基板
２２を大量に作製する。

【００２５】ビットバイビットの順次露光による場合、
ディスク全体のどの位置にレーザビームを照射すれば人
間の肉眼による認識が可能な画像となるかを示すデータ
は、最終画像の位置データから、回転させながらどのタ
イミングでレーザビームをオンオフさせるかという時系
列データへのデータ変換を行うことにより得ることがで
きる。

【００２６】フォトレジスト現像前の露光工程として
は、次に記載する方法によるとさらに高品質な画像を形
成できる。その方法は画像をレーザビームレコーダでピ
ット列として露光するのではなく、ＬＳＩ作製工程で用
いられるようなフォトマスクやフィルムを用いて露光す
る方法である。すなわち、光学写真のネガフィルムのよ
うに光が透過する部分と透過しない部分があることによ
り画像が形成されているフォトマスクを用意し、フォト
レジストが塗布されたガラス原盤に対してフォトマスク
を間においてレーザビームを照射することにより、フォ
トレジストに光が当たる部分と当たらない部分とができ
て上記のフォトマスク上の画像をガラス原盤に凹凸とし
て転写することができる。この方法によれば写真印刷の
ような高精細な画像を形成することができる。すなわ
ち、光の透過する部分または透過しない部分の面積を明
るい部分か暗い部分かによって変えることにより濃淡を
表現することができ、画像の表現が可能になる。

【００２７】フォトレジスト現像前の露光工程として高
品質な画像を形成する他の方法は、画像をレーザビーム
レコーダでピット列として露光するのではなく、光その
他の波動の干渉性を利用したホログラフィックな露光を
用いる方法である。すなわち、光その他の波動の干渉性
を利用して被写体からでる信号波の干渉縞をフォトレジ
ストに記録する露光方法である。この方法によれば三次
元的画像を形成することができるので装飾的にさらに優
れた画像が得られる。

【００２８】図４はホログラフィック露光方法とガラス
原盤の製造方法を説明するための図である。レーザから
出射された露光ビームはハーフミラー４２によって物体
光５０となる光５２と参照光５１となる光５３に分割さ
れる。ハーフミラー４２を通過し、ミラー４３で反射さ
れた物体光５０はレンズ４４を通過して被写体である物
体４８を照射する。この反射光５４がフォトレジストが
塗布されたガラス原盤４９に照射される。一方ハーフミ
ラー４２で反射した光の一部は遮光板４６で遮光され、
他の光はミラー４５で反射してレンズ４７を通過して参
照光５１としてフォトレジストが塗布されたガラス原盤
４９を照射するように構成する。このようにすることに
よって、ガラス原盤４９の上のフォトレジストに、物体
光と参照光とで生じた干渉縞を記録することができる。
これを現像することによりガラス原盤４９に物体４８を
示す三次元的画像を形成することができる。

【００２９】次に装飾的に最も望ましい方法について説
明する。画像パターン一括露光方法や画像パターンホロ
グラフィック露光方法は、レーザビームによる順次露光
方法で一様なピット列或いはグルーブ列と重ね合わせる
ことによって背景が虹色に輝く画像を得ることができる
ので、さらに良好になる。すなわち、フォトレジストが
塗布されたガラス原盤を回転させながら、レーザビーム
を一定周期でオンオフし、レーザビームとガラス原盤と
を相対的に移動させることによって、全面にピット列の
潜像を先ず形成する。或いは、レーザビームをオンしな
がら、レーザビームとガラス原盤とを相対的に移動させ
ることによって、全面にグルーブ列の潜像を先ず形成す
る。次に、画像パターン一括露光方法や画像パターンホ
ログラフィック露光方法によってデザイン画を、前記ピ
ット列或いはグルーブ列と重ね露光し、しかる後に現像
することによって、背景が虹色に輝くデザイン画を得る
ことができる。虹がよく見えるためには、ピット或いは
グルーブ幅の寸法を可視光程度の寸法即ちサブミクロン
で形成するとよい。

【００３０】以上の発明の実施形態は、基板２２側をデ
ータ記録を行わないダミー基板として説明したが、基板
２１のように記録可能な光ディスク素子であってもよ
い。すなわち、前述した基板２１のような膜構成にし、
ディスク主面のうちの記録に使用しない領域に人間の肉
眼によって認識が可能な画像を前述のように形成しても
よい。

【００３１】人間の肉眼によって認識が可能な画像とし
ては、装飾的に心地よい画像だけであってもよいが、光
記録媒体の種類を表すロゴ等の画像であってもよい。

【００３２】このようにして作製された光記録媒体を使
用したところ、塵埃や指紋付着ということがないので記
録再生が失敗することもなく、光記録媒体の使用間違い
も少なくなると共に、装飾的にも優れているので愛着深
く使用されるようになる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光記録媒
体によれば、塵埃や指紋付着ということがないので記録
再生が失敗することもなく、光記録媒体の使用間違いも
少なくなると共に、装飾的にも優れた効果のあるものが
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体を説明するための概略斜視
図である。

【図２】本発明の光記録媒体の基板の概略斜視図であ
る。

【図３】本発明の光記録媒体の基板とその画像部分の拡
大図である。

【図４】ガラス原盤をホログラフィック露光方法により
露光するために必要な構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 透明性カートリッジ ２ 光ディスク ２１ 基板 ２２ 基板 ３１ ピット ３２ 画像パターン ４１ レーザ ４８ 物体 ４９ ガラス原盤

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明性カートリッジと、前記透明性カー
   トリッジの中に納められた互いに貼合わされた基板とを
   含む書込み可能な光記録媒体であって、前記基板には人
   間の肉眼による認識が可能な画像を有する基板を含むこ
   とを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 人間の肉眼による認識が可能な画像は、
   前記基板の凹凸によって形成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 基板の凹凸は、レーザの順次露光工程と
   その後の現像工程とで形成した凹凸を使用していること
   を特徴とする請求項２に記載の光記録媒体。
4. 【請求項４】 基板の凹凸は、画像パターン一括露光工
   程とその後の現像工程とで形成した凹凸を使用している
   ことを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体。
5. 【請求項５】 基板の凹凸は、画像パターンホログラフ
   ィック露光工程とその後の現像工程とで形成した凹凸を
   使用していることを特徴とする請求項２に記載の光記録
   媒体。
6. 【請求項６】 基板の凹凸は、レーザの順次露光工程に
   よって略一様なピット列或いはグルーブ列の潜像を先ず
   形成し、しかる後画像パターン一括露光工程或いは画像
   パターンホログラフィック露光工程を行い、その後の現
   像工程で形成した凹凸を使用していることを特徴とする
   請求項２に記載の光記録媒体。