JP2000276773A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録されている情報が破壊されることなく、
マスク効果が最良になる再生光パワーで再生できる光デ
ィスクを提供する。 【解決手段】 情報を記録再生する記録層６と、照射光
強度が強くなると光透過率が上がるマスク層４とが積層
して形成され、前記マスク層を透過する光スポット径が
前記マスク層に入射する光スポット径よりも実質的に縮
小する様になされている光ディスクにおいて、前記記録
層と前記マスク層との間に透過光を減衰させる光減衰層
１２を形成する。これにより、記録されている情報が破
壊されることなく、マスク効果が最良になる再生光パワ
ーで再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高密度に情報を光
学的に記録再生することができる光ディスクに関する。
尚、本明細書中で記録再生と云う場合は、記録するこ
と、再生すること、記録しながら再生すること、を意味
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、多量に情報を記録することがで
きてアクセス時間も短い記録媒体として光ディスクが知
られているが、情報化社会の発達に伴って、更なる高密
度記録が望まれている。そして、高密度に情報を光学的
に記録再生する方法として、例えば以下のような方法が
提案されている。すなわち、この方法としては記録再生
用のレーザ光の波長を短くすること、光ディスクに集光
するレンズのＮＡ（開口数）を大きくすること、情報の
記録する記録層を多層にすること、記録するレーザ光の
波長を変えて多重に記録すること、マスク層を形成して
実質的に光スポット径を小さくすること、等の方法があ
る。この内、マスク層を形成し実質的にスポット径を小
さくする手法は、例えば特開平５−１２６７３号公報、
特開平５−１２７１５号公報、特開平５−２８４９８号
公報、特開平５−２８５３５号公報、特開平５−７３９
６１号公報及び特開平８−３１５４１９号公報等に開示
されている。

【０００３】マスク層を有する光ディスクは、例えば図
４に示すように形成されており、透明基板２上に、マス
ク層４、記録層６及び保護層８を順次積層して形成され
る。そして、透明基板２側から記録或いは再生用のレー
ザ光Ｌが照射される。そして、このマスク層４は、レー
ザ光Ｌが照射しないとき、或いは弱いときは、透過率が
小さく、光強度が強くなるとこのマスク層４は、光学的
に或いは光を吸収して温度が上がることにより熱的に変
化して、図５に示すように光の透過率が上がり、図６に
示すようにマスク層を透過したスポット径が実質的に小
さくなる。すなわち、図６は、マスク層に入射した光の
強度分布と、マスク層を透過した光の強度分布の例を模
式的に示した図であり、マスク層を透過した光の強度分
布が狭まっており、この作用を利用して小さなピットを
記録再生することが可能となる。この作用を利用した時
に、光ディスク面に現れる光スポットの状態が図７に示
されている。

【０００４】図７はマスク層に入射する光スポットと光
を吸収して温度が上がることによって透過率が上がるマ
スク層を透過する光スポットとの関係を示す図である。
光ディスクを回転させながら一定強度の光を連続して照
射すると、光ディスク上の例えばＢ点は、光スポット１
０のＡ点からＢ点までの光強度を積分した強度の光が照
射される。この光を吸収して変換された熱から、熱伝導
や輻射で失われる熱を引いた熱で温度が上昇し、マスク
層の透過率が上がる。よって、透過率の上がる部分は、
光ディスク回転方向で云うと、スポット径の後ろ部分
（後流側）になり、実質的にスポット径が縮小する。図
中において、斜線で示すエリアＣの部分は、マスク層を
透過した光スポットを示し、このエリアＣを除いた円形
のエリアＤは、マスク層を透過しない光スポットを示し
ている。このように、マスク層を形成することにより、
実質的にスポット径が小さくなり、高密度な光ディスク
の記録再生が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、マスク層を
有する光ディスクの再生では、再生時にマスク効果が最
良になる再生光パワーで、光ディスクに記録されている
情報が破壊されることなく再生できる必要がある。この
点に関して、特開平５−７３９６１号公報では、マスク
層にＩｎを用いて再生時に記録情報の破壊が起きない温
度範囲に設定できることが記載されている。しかしなが
ら、再生時にマスク効果が最良になる再生パワーで、記
録されている情報が破壊されずに再生することは、マス
ク層の材料や記録層の材料の特性にもよるが、現実には
必ずしもうまくいかず、光ディスクに記録されている情
報が再生時に破壊されてしまう問題がある。また、情報
が完全に破壊されるわけではないが、繰り返し再生する
うちに、再生出力が徐々に減衰する場合もある。

【０００６】また、特開平８−３１５４１９号公報で
は、記録層の熱がマスク層に影響しないように、マスク
層と記録層との中間に断熱層を形成することが開示され
ていおり、また、この断熱層として熱伝達しにくい樹脂
膜を形成することが好ましい点が示されている。更に、
特開平８−３１５４１９号公報では、マスク層に逆フォ
トクロミックを使い、この逆フォトクロミックのマスク
層が熱により効果が減少する点を示しているが、本発明
者の実験ではこの様なことは生ぜず、マスク層を通過し
た光による熱で記録情報が破壊される頻度の方が大きか
った。

【０００７】マスク層としてはサーモクロミックを用
い、記録層の材料としてはＡｇＩｎＳｂＴｅ相変化材料
を用いた場合、繰り返し再生すると、再生回数の増加と
ともに特性が劣化し、数百回の再生で出力がほとんどな
くなった。これは、マスク層を透過した再生光により、
記録情報が破壊されてしまったためである。また、マス
ク層にサーモクロミツクでない、Ｉｎ、ＴｅＧｅ、Ｓｂ
等の相変化材料などを用いた場合には、マスク効果が最
大になる再生パワーは、マスク層としてサーモクロミッ
クを用いた場合よりもさらに大きくなり、繰り返し再生
時の記録情報の破壊がより大きくなってしまう。尚、サ
ーモクロミック材料としては、ロイコ色素ＧＮ２（山本
化成製）とビスヒドロキシフェニルエタン（和光純薬
製）とを約１：２の割合となるように共蒸着したものを
用いている。本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目
的は、記録されている情報が破壊されることなく、マス
ク効果が最良になる再生光パワーで再生できる光ディス
クを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、情報を記録再
生する記録層と、照射光強度が強くなると光透過率が上
がるマスク層とが積層して形成され、前記マスク層を透
過する光スポット径が前記マスク層に入射する光スポッ
ト径よりも実質的に縮小する様になされている光ディス
クにおいて、前記記録層と前記マスク層との間に透過光
を減衰させる光減衰層を形成するようにしたものであ
る。すなわち、本発明では、マスク効果が最大になる入
射光パワーと、記録されている情報が破壊されずに再生
できるパワーとを独立に制御できるように様に、マスク
層と記録層との間に光減衰層を設けたことである。これ
により、記録情報を破壊されることなくマスク効果を最
大として、大幅に記録密度を向上させることが可能とな
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る光ディスク
の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発
明の光ディスクの一例を示す拡大断面図である。尚、先
に説明した従来の光ディスクと同一部分には同一符号を
付して説明する。図示するように、この光ディスクＤ
は、単板ディスクを示し、透明基板２上に、マスク層
４、本発明の特徴とする光減衰層１２、記録層６、及び
保護層８を順次積層して構成されている。そして、透明
基板２側から記録、再生用のレーザ光Ｌを入射するよう
になっている。

【００１０】上記透明基板２としては、例えばポリカー
ボネート樹脂を用いることができる。また、上記マスク
層４の材料としては、サーモクロミツク、フォトクロミ
ック、相変化材料などが用いられる。上記記録層６とし
ては相変化材料や光磁気材料、有機材料などを用いるこ
とができる。ここでの記録層６としては、相変化材料の
例が示されており、この記録層６は複数の積層膜よりな
る。この積層膜を具体的に述べると、光減衰層１２に近
い方から、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 誘電体膜６Ａ、ＡｇＩｎＳ
ｂＴｅ相変化材料膜６Ｂ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 誘電体膜６
Ｃ、Ａｌ（アルミニウム）膜６Ｄである。保護層８の材
料としては、フォトポリマーなどが用いられる。

【００１１】そして、本発明の特徴とする透過光を減衰
させる光減衰層１２としては、所定の厚み、例えば１０
ｎｍ程度のＡｕ（金）膜を用いており、この際、光減衰
層１２の光減衰の量は約２５％となるように設定してい
る。この光減衰層１２により、マスク効果が最大になる
再生パワーを入射させても、光減衰層１２で光強度を減
衰させ、記録情報の破壊を生じさせなく出来る。この光
減衰層１２での光減衰の量は、マスク層４の特性や記録
層６の特性により異なるので、これらの特性を考慮して
適宜定めるが、１５〜３０％の範囲内に設定するのが好
ましい。この光減衰層１２の材料としては、Ａｕの他
に、ＡｇやＡｌなどの金属やロイコ色素などの色剤、ま
たはこれらの組み合わせも用いることができる。

【００１２】以上のように形成した光ディスクＤの記録
情報を、図３に示すような再生装置を用いて繰り返し再
生した。この再生装置２０は、再生用のレーザ光Ｌを発
生するレーザ素子２２と、レーザ光を平行光にするコリ
メータレンズ２４と、偏光プリズム２８と、１／４波長
板３０と、レーザ光Ｌを光ディスクＤに集光させる対物
レンズ３２と、偏光プリズム２８より分岐されてくる光
ディスクＤからの反射光を集光する集光レンズ３４と、
この反射光からフォーカス情報とトラッキング情報を得
るためのシリンドリカルレンズ３６と、集光された光を
検出する光検出器３８とにより主に構成されており、こ
の光検出器３８により光ディスクＤからの反射光を検出
することにより光ディスクＤの記録情報を再生する。

【００１３】前述したように、ここでは光減衰層１２と
してＡｕを約１０ｎｍ蒸着し、この光透過率を約７５％
に減衰させている。マスク層４の光透過率は最大で約９
０％であるので、１．１ｍＷの再生光パワーを入射させ
ても、繰り返し再生で記録情報の破壊は生じなかった。
この時、記録に必要なパワーは、約３０％多く必要であ
った。また、マスク層４にサーモクロミックやフォトク
ロミックを用いた光ディスクの記録再生では、光ディス
クからの反射率が一般に数％以下と低く、記録再生時の
フォーカスやトラッキングの安定性が劣るという課題が
あったが、図１に示したような本発明の光ディスクの再
生では、光減衰層１２として金属を用いたため、ディス
クの反射率が増大し、記録再生の安定性が増した。

【００１４】尚、上記実施例では、単板ディスクを例に
とって説明したが、これに限定されず、例えば図２に示
すように、図１に示す構造から保護層８を除いたものを
２セット用意し、これらを内側に接着層４０を介して接
合することにより形成した、いわゆる貼り合わせ２層光
ディスクや他の方法で作製した２層光ディスクにも適用
できるのは勿論である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
クによれば、次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。記録層とマスク層との間に光減衰層を介在さ
せるようにしたので、記録されている情報が破壊される
ことなくマスク効果が最良になる再生光パワーで再生で
き、記録密度を高く維持したまま、繰り返し再生特性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクの一例を示す拡大断面図で
ある。

【図２】本発明の光ディスクの変形例を示す拡大断面図
である。

【図３】再生装置を示す概略ブロック構成図である。

【図４】従来の光ディスクを示す拡大断面図である。

【図５】マスク層としてロイコ色素ＧＮ２とビスヒドロ
キシフェニルエタンとを約１：２の割合となるように共
蒸着したサーモクロミックを用い、このマスク層の温度
と光の透過率との関係を示す図である。

【図６】マスク層に入射した光の強度分布と、このマス
ク層を透過する光の強度分布の模式図である。

【図７】マスク層に入射する光スポットと光を吸収して
温度が上がって透過率が上がるマスク層を透過する光ス
ポットとの関係を示す図である。

【符号の説明】

２…透明基板、４…マスク層、６…記録層、８…保護
層、１２…光減衰層、Ｄ…光ディスク、Ｌ…レーザ光。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報を記録再生する記録層と、照射光強
   度が強くなると光透過率が上がるマスク層とが積層して
   形成され、前記マスク層を透過する光スポット径が前記
   マスク層に入射する光スポット径よりも実質的に縮小す
   る様になされている光ディスクにおいて、前記記録層と
   前記マスク層との間に透過光を減衰させる光減衰層を形
   成したことを特徴とする光ディスク。