JP2001035011A - Optical disk - Google Patents

Optical disk

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JP2001035011A
JP2001035011A JP11210739A JP21073999A JP2001035011A JP 2001035011 A JP2001035011 A JP 2001035011A JP 11210739 A JP11210739 A JP 11210739A JP 21073999 A JP21073999 A JP 21073999A JP 2001035011 A JP2001035011 A JP 2001035011A
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mask layer
recording
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light
layer
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JP11210739A
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Japanese (ja)
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Ryoyu Takanashi
稜雄 高梨
Ichiro Ueno
一郎 上野
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mask layer capable of surely recording and reproducing information without rupturing the information to be recorded and the recorded information when information signals are optically recorded and reproduced in high density (super high resolution). SOLUTION: In an optical disk wherein a mask layer 4A whose temperature and light transmittance are increased as irradiation optical intensity of a laser beam L is increased and a recording layer 6 for recording and reproducing information signals are laminated and film-formed on a transparent disk substrate 2 and the diameter of an optical spot of the laser beam L projected from the transparent disk substrate 2 side is made incident on the recording layer 6 being changed to a substantially reduced diameter of the optical spot by passing through the mask layer 4A, the mask layer 4A is so formed that the best mask effect is obtained when the laser beam has the greatest irradiation optical intensity by which recorded information recorded in the recording layer 6 can be repeatedly reproduced without rupturing the recorded information.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報信号を高密度
(超解像度)に光学的に記録再生することができる光デ
ィスクにおいて、とくに、記録層に記録した記録情報を
破壊せずに繰り返し再生できるマスク層を形成した光デ
ィスクに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk capable of optically recording and reproducing information signals at a high density (super-resolution), in particular, to repeatedly reproduce information recorded on a recording layer without destroying the information. The present invention relates to an optical disk having a mask layer formed thereon.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、多量に情報信号を記録再生す
ることができてアクセス時間も短い記録再生媒体として
光ディスクが知られているが、情報化社会のディジタル
化の発展に伴って、光ディスクを用いて更なる高密度記
録再生(超解像度記録再生)が望まれている。尚、以下
の説明における記録再生とは、情報信号を記録するこ
と、情報信号を再生すること、情報信号を記録しながら
再生すること、を意味する。 そして、光ディスクによ
り情報信号を光学的に高密度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。
2. Description of the Related Art Generally, an optical disk is known as a recording / reproducing medium capable of recording / reproducing a large amount of information signals and having a short access time. There is a demand for further high-density recording / reproducing (super-resolution recording / reproducing) using. Recording and reproduction in the following description means recording an information signal, reproducing an information signal, and reproducing while recording an information signal. For example, the following method has been proposed as a method for optically recording and reproducing an information signal on an optical disk at a high density.

【0003】すなわち、この方法としては(a)記録再
生用のレーザー光の波長を短くすること、(b)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、(c)情報信号を記録する記録層を多層にするこ
と、(d)記録するレーザー光の波長を変えて多重に記
録すること、(e)マスク層を形成してレーザー光の光
スポット径を実質的に小さくすること、等の方法があ
る。これらの方法の内、マスク層を形成して実質的にレ
ーザー光の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5−2853
5号公報及び特開平5−73961号公報等に開示され
ている。
That is, this method includes (a) shortening the wavelength of a recording / reproducing laser beam, (b) increasing the NA (numerical aperture) of a lens focused on an optical disk, and (c) information signal. A multi-layered recording layer, (d) multiplex recording by changing the wavelength of the laser beam to be recorded, and (e) forming a mask layer to substantially reduce the light spot diameter of the laser beam. And other methods. Among these methods, a method of forming a mask layer to substantially reduce the spot diameter of a laser beam is described in, for example, JP-A-5-12673, JP-A-5-12715, and JP-A-5-28498. JP-A-5-2853
No. 5, JP-A-5-73961, and the like.

【0004】図6は従来の光ディスクを示した拡大断面
図、図7は従来の光ディスクにおいて、マスク層の温度
と光の透過率との関係を示した図、図8は従来の光ディ
スクにおいて、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り、
(a)は光ディスクの回転方向の光の強度分布を示し、
(b)は光ディスクの半径方向の光の強度分布を示した
図、図9は従来の光ディスクにおいて、マスク層に入射
するレーザー光の光スポットと、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
の関係を示した図、図10は半導体レーザー素子の出力
とノイズの関係を示した図である。
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a conventional optical disk, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the temperature of a mask layer and light transmittance in the conventional optical disk, and FIG. It is a schematic diagram of the intensity distribution of light incident on the layer and the intensity distribution of light transmitted through this mask layer,
(A) shows the light intensity distribution in the rotation direction of the optical disk,
FIG. 9B is a diagram showing the intensity distribution of light in the radial direction of the optical disk, and FIG. 9 shows a light spot of the laser light incident on the mask layer and a light absorption, the temperature rises and the transmittance increases in the conventional optical disk. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the rising light spot transmitted through the mask layer and FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the output of the semiconductor laser device and noise.

【0005】上記したマスク層を有する従来の光ディス
クD3は、例えば図6に示すように形成されており、円
盤状の透明なディスク基板(以下、透明基板と記す)2
上に、マスク層4、記録層6及び保護層8を順次積層し
て膜付けすることで形成されている。そして、このマス
ク層4は、透明基板2側からレーザー光Lを照射しない
とき、あるいは透明基板2側からのレーザー光Lの光強
度が弱いときは透過率が小さく、一方、透明基板2側か
らのレーザー光Lの光強度が強くなるとこのマスク層4
は光学的に光を吸収して温度が上がることにより化学的
に変化して、図7に示すように光の透過率が上がり、図
9に示すようにマスク層4を透過したスポット径が実質
的に小さくなるものである。
A conventional optical disk D3 having the above-described mask layer is formed, for example, as shown in FIG. 6, and has a disk-shaped transparent disk substrate (hereinafter referred to as a transparent substrate) 2
The mask layer 4, the recording layer 6, and the protective layer 8 are formed by sequentially laminating and forming a film thereon. The transmittance of the mask layer 4 is small when the laser light L is not irradiated from the transparent substrate 2 side or when the light intensity of the laser light L from the transparent substrate 2 side is low. When the light intensity of the laser light L of the
Is chemically changed by optically absorbing light and raising the temperature, the light transmittance is increased as shown in FIG. 7, and the spot diameter transmitted through the mask layer 4 is substantially reduced as shown in FIG. It becomes smaller in size.

【0006】すなわち、図8(a),(b)に示したレ
ーザー光Lの光強度分布特性では、マスク層4に入射す
る光の強度分布に対してマスク層4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レーザー光の光スポットの
状態が図9に示されている。この際、図8(a)に示し
た状態は、図9中で後述するB点の回転方向の状態と対
応しており、一方、図8(b)に示した状態は、図9中
でB点の半径方向の状態と対応している。
That is, in the light intensity distribution characteristics of the laser light L shown in FIGS. 8A and 8B, the intensity distribution of the light transmitted through the mask layer 4 is different from the intensity distribution of the light incident on the mask layer 4. This effect makes it possible to record and reproduce small pits using this effect. FIG. 9 shows the state of the light spot of the laser light appearing on the optical disk surface when this function is used. At this time, the state shown in FIG. 8A corresponds to the state in the rotation direction of point B described later in FIG. 9, while the state shown in FIG. This corresponds to the radial state at point B.

【0007】図9に示したように、光ディスクを矢印方
向に回転させながら一定強度のレーザー光を連続してス
ポット状に照射すると、光ディスク上の例えばB点は、
円形の光スポット10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、光ス
ポット10内で透過率の上がる部分は、光ディスクの回
転方向で云うと、スポット径の後ろ部分(後流側)にな
り、レーザー光のスポット径が実質的に縮小する。
As shown in FIG. 9, when a laser beam of a constant intensity is continuously irradiated in a spot shape while rotating the optical disk in the direction of the arrow, for example, point B on the optical disk is
Light having an intensity obtained by integrating the light intensity from point A to point B of the circular light spot 10 is applied. The temperature rises by the heat obtained by subtracting the heat lost by heat conduction and radiation from the heat converted by absorbing the light, thereby increasing the transmittance of the mask layer. Therefore, the portion where the transmittance increases in the light spot 10 is behind the spot diameter (the downstream side) in the rotation direction of the optical disc, and the spot diameter of the laser beam is substantially reduced.

【0008】また、図9中において、光スポット10内
の斜線で示すエリアCの部分は、マスク層を透過したマ
スク透過光スポットを示し、このエリアCを除いた残り
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、
レーザー光のスポット径が実質的に小さくなり、高密度
な光ディスクの記録再生が可能となる。
In FIG. 9, a hatched area C in the light spot 10 indicates a mask transmitted light spot transmitted through the mask layer, and an area D excluding this area C is a mask layer. 2 shows a light spot that does not pass through. Thus, by forming the mask layer,
The spot diameter of the laser beam is substantially reduced, and high-density optical disk recording / reproduction becomes possible.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、マスク層4
を形成した従来の光ディスクD3では、マスク層4のマ
スク効果によりレーザー光Lのスポット径が実質的に小
さくなり、情報信号を高密度(超解像度)に記録再生が
可能となるものの、下記のような問題点が生じている。
By the way, the mask layer 4
In the conventional optical disc D3 formed with the laser beam L, the spot diameter of the laser beam L is substantially reduced due to the mask effect of the mask layer 4, and the information signal can be recorded and reproduced at a high density (super-resolution). Problems have arisen.

【0010】即ち、マスク層4を形成した従来の光ディ
スクD3の再生時に、マスク効果が最良になるレーザー
光Lの再生時照射光強度で、記録層6に記録した記録情
報を破壊せずにC/N良く再生するにあたって、記録層
6の記録材料として書き換え可能相変化材料を用いた場
合には、レーザー光Lの再生時照射光強度を上げると、
アモルファス状態に記録した記録情報が徐々に結晶化
し、記録情報が破壊され易い。
That is, at the time of reproduction of the conventional optical disc D3 having the mask layer 4 formed thereon, the reproducing light intensity of the laser beam L at which the mask effect is best is obtained without destroying the recorded information recorded on the recording layer 6 without destruction. In the case where a rewritable phase change material is used as the recording material of the recording layer 6 when reproducing with good / N, the irradiation light intensity of the laser beam L at the time of reproduction is increased.
The recorded information recorded in the amorphous state gradually crystallizes, and the recorded information is easily destroyed.

【0011】また、記録層6が相変化材料でも結晶化状
態に記録するライトワンズ型の場合には、記録層6に記
録した記録情報が破壊されるレーザー光の照射光強度は
遙かに高い。
In the case where the recording layer 6 is of a write-ones type in which recording is performed in a crystallized state even with a phase change material, the intensity of the irradiation light of the laser beam that destroys the recorded information recorded on the recording layer 6 is much higher. .

【0012】ここで、一般的な光ディスクの記録再生に
用いられる半導体レーザ−素子の出力とノイズの関係
は、例えば図10に示すように、低出力の時にノイズが
高い。半導体レーザ−素子のノイズは相対雑音強度RI
N(dB/Hz)で定義され、以下のようである。 RIN(dB/Hz)={(出力の交流部分)2/(出
力の直流部分)2}×{1/(測定帯域幅)} また、一般的な光ディスクの再生では、相対雑音強度R
IN(dB/Hz)の許容値は−130dB/Hz以
下、望ましくは−140dB/Hz以下といわれてい
る。図10は半導体レーザー素子の最大出力が5mwの
ものを用いて1mwおきに相対雑音強度RIN(dB/
Hz)を調べた例であるが、光ディスクの記録再生に用
いる半導体レーザー素子の出力は一般に30mw以上が
用いられる。30mw以上の出力のある半導体レーザー
素子を用いて、数mw以下の出力で光ディスクを再生す
る場合は、図10で示した場合よりもノイズレベルは高
い。
Here, the relationship between the output of a semiconductor laser device used for recording and reproduction of a general optical disk and noise is high when the output is low as shown in FIG. The noise of the semiconductor laser device is a relative noise intensity RI
N (dB / Hz) and is as follows: RIN (dB / Hz) = {(AC part of output) 2 / (DC part of output) 2 } × {1 / (measurement bandwidth)} In the reproduction of a general optical disk, the relative noise intensity R
It is said that the allowable value of IN (dB / Hz) is -130 dB / Hz or less, preferably -140 dB / Hz or less. FIG. 10 shows a case where the maximum output of the semiconductor laser element is 5 mw, and the relative noise intensity RIN (dB / dB) is set every 1 mw.
Hz), the output of a semiconductor laser device used for recording and reproduction on an optical disk is generally 30 mw or more. When an optical disc is reproduced with an output of several mW or less using a semiconductor laser element having an output of 30 mW or more, the noise level is higher than that shown in FIG.

【0013】また、相変化材料を記録層6の記録材料と
して用いた書き換え型光ディスクの場合、記録層6に記
録した記録情報を破壊せずに、連続して繰り返し再生で
きる記録層6を照射する再生レーザーパワーは、0.7
〜1mw以下である。この時の再生レーザーパワーは光
学系でのロスなどを考慮すると一般に半導体レーザー素
子の出力の1/3である。言い換えると、再生レーザー
パワーが0.7〜1mw以下であれば、半導体レーザー
素子の出力は2.1〜3mw以下であることになる。図
10の例からも分かるように、半導体レーザー素子の出
力が2.1〜3mw以下である場合には許容されるノイ
ズレベルに近いところの出力を用いていることになる。
従って、半導体レーザー素子の出力をこれよりも小さく
すると、更にノイズレベルが高くなる。
In the case of a rewritable optical disk using a phase-change material as a recording material for the recording layer 6, the recording layer 6, which can be reproduced continuously and repeatedly without destroying the recorded information recorded on the recording layer 6, is irradiated. Reproduction laser power is 0.7
11 mw or less. The reproducing laser power at this time is generally one third of the output of the semiconductor laser element in consideration of the loss in the optical system. In other words, if the reproducing laser power is 0.7 to 1 mw or less, the output of the semiconductor laser element is 2.1 to 3 mw or less. As can be seen from the example of FIG. 10, when the output of the semiconductor laser device is equal to or less than 2.1 to 3 mw, an output close to an allowable noise level is used.
Therefore, if the output of the semiconductor laser element is made smaller than this, the noise level will be further increased.

【0014】一方、前記した各号公報のうちで、例えば
特開平5−73961号公報には、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。この際、マスク層は読み
出し時の温度範囲(すなわち記録情報の破壊が起きない
温度範囲)で、光学常数が大きく変わる必要があること
が述べられている。しかしながら、上記同号公報には記
録層に記録した記録情報の破壊が起きない温度でも、出
来るだけ高い温度で半導体レーザーの出力を大きくし
て、半導体レーザー素子の出力に起因するノイズを低減
する方法については何等の記載もされていない。
On the other hand, among the above-mentioned publications, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-73661 discloses that a temperature range in which recorded information is not destroyed during reproduction can be set by using In for a mask layer. I have. At this time, it is described that the optical constant of the mask layer needs to largely change in a temperature range at the time of reading (that is, a temperature range in which recorded information is not destroyed). However, the above-mentioned publication discloses a method of increasing the output of a semiconductor laser at a temperature as high as possible even at a temperature at which recorded information recorded on a recording layer does not break down, and reducing noise caused by the output of a semiconductor laser element. Is not described at all.

【0015】そこで、光ディスクの再生時に、連続して
繰り返し再生しても記録情報が破壊されないマスク層を
形成した光ディスクが望まれている。
Therefore, there is a demand for an optical disk having a mask layer on which recorded information is not destroyed even when the optical disk is reproduced continuously and repeatedly.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、透明なディスク基板上に、レー
ザー光の照射光強度が強くなると温度が高くなり光透過
率が上がるマスク層と、情報信号を記録して再生する記
録層とが積層して膜付けされ、前記透明なディスク基板
側から照射した前記レーザー光の光スポット径が前記マ
スク層を透過することで実質的に縮小した光スポット径
となって前記記録層に入射するようになされている光デ
ィスクにおいて、前記マスク層は、前記記録層に記録し
た記録情報を破壊せずに繰り返し再生できる前記レーザ
ー光の最大照射光強度でマスク効果が最良になるように
形成したこと特徴とする光ディスクを提供するものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a mask layer on a transparent disk substrate, on which the temperature is increased and the light transmittance is increased when the intensity of the irradiation light of laser light is increased. And a recording layer for recording and reproducing an information signal are laminated and formed into a film, and the light spot diameter of the laser light irradiated from the transparent disk substrate side is substantially reduced by transmitting through the mask layer. In an optical disc having a light spot diameter formed so as to be incident on the recording layer, the mask layer has a maximum irradiation light intensity of the laser beam that can repeatedly reproduce the recorded information recorded on the recording layer without destroying the information. And an optical disk formed so as to have the best mask effect.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る光ディスクの
一実施例を図1乃至図5を参照して詳細に説明する。
尚、説明の便宜上、先に従来例で示した構成部材と同一
構成部材に対しては同一の符号を付して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the optical disk according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same constituent members as those shown in the conventional example, and will be described.

【0018】図1は本発明に係る光ディスクを示した拡
大断面図、図2は本発明に係る光ディスクを一部変形さ
せた変形例を示した拡大断面図、図3は本発明に係る光
ディスクにおいて、マスク層の再生用マスク材料を示し
た図、図4は本発明に係る光ディスクにおいて、サーモ
クロミック・マスク層の分光透過率特性を示した図、図
5は本発明に係る光ディスクに適用される記録再生光学
系装置を示した構成図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing an optical disk according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a modified example in which the optical disk according to the present invention is partially modified, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a mask material for reproducing a mask layer, FIG. 4 is a diagram showing a spectral transmittance characteristic of a thermochromic mask layer in an optical disc according to the present invention, and FIG. 5 is applied to an optical disc according to the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a recording / reproducing optical system device.

【0019】図1に示した本発明に係る光ディスクD1
は、円盤状の透明なディスク基板(以下、透明基板と記
す)2上に、レーザー光Lの照射光強度が強くなると温
度が高くなり光透過率が上がるマスク層(再生用マスク
層)4Aが膜付けされ、且つ、マスク層4A上に情報信
号を記録して再生する記録層6として誘電体膜6A,相
変化材料膜6B,誘電体膜6C,Al(アルミニウム)
膜6Dが順次積層して膜付けされ、更に、記録層6上に
保護層8が膜付けされている。そして、透明基板2側か
ら記録、再生用のレーザー光Lが入射されるようになっ
ており、片面側からのみ情報信号を記録再生できる構造
形態になっている。
An optical disc D1 according to the present invention shown in FIG.
Is that a mask layer (reproducing mask layer) 4A on a disk-shaped transparent disk substrate (hereinafter, referred to as a transparent substrate) 2 having a higher temperature and a higher light transmittance when the irradiation light intensity of the laser beam L is increased. A dielectric film 6A, a phase change material film 6B, a dielectric film 6C, Al (aluminum) as a recording layer 6 on which the information signal is recorded and reproduced on the mask layer 4A.
Films 6D are sequentially laminated and formed, and a protective layer 8 is further formed on the recording layer 6. The recording and reproducing laser light L is incident from the transparent substrate 2 side, and the information signal is recorded and reproduced only from one side.

【0020】また、図2に示した本発明に係る変形例の
光ディスクD2は、図1に示した上記光ディスクD1の
構造から保護層8を除いたものを2枚用意し、各透明基
板2側を互いに外側にし、且つ、各記録層6側を互いに
内側にして記録層6同士を接着層40を介して接合する
ことにより貼り合わせ光ディスクを形成したものであ
る。従って、この貼り合わせ光ディスクは、両面側から
情報信号を記録再生できる構造形態になっている。
An optical disc D2 of a modification according to the present invention shown in FIG. 2 is prepared by removing the protective layer 8 from the structure of the optical disc D1 shown in FIG. Are bonded to each other via an adhesive layer 40, with the recording layers 6 facing each other and the recording layers 6 facing each other. Therefore, this bonded optical disc has a structure capable of recording and reproducing information signals from both sides.

【0021】ここで、上記した光ディスクD1,D2の
各構成部材について詳述すると、上記した透明基板2
は、例えばポリカーボネート樹脂,アクリ樹脂などの透
明な樹脂材、あるいは透明なガラス板を用いて円盤状に
形成されており、中央部に図示しない中心孔が形成され
ている。
Here, the components of the optical disks D1 and D2 will be described in detail.
Is formed in a disk shape using a transparent resin material such as a polycarbonate resin or an acrylic resin, or a transparent glass plate, and has a central hole (not shown) formed in the center.

【0022】次に、上記したマスク層4Aは、従来例と
同様にレーザー光Lの照射光強度が強くなると温度が高
くなり光透過率が上がるものであるが、この実施例にお
けるマスク層4Aは光ディスクD1(又はD2)の再生
時にマスク効果が発揮される再生用マスク層であり、且
つ、記録層6に記録した記録情報を破壊せずに繰り返し
再生できるレーザー光の最大照射光強度でマスク効果が
最良になるようにマスク層4Aを薄く膜付けしてマスク
効果の感度を改良している点に特徴がある。
Next, as in the conventional example, the temperature of the mask layer 4A and the light transmittance increase as the intensity of the irradiation light of the laser beam L increases, as in the conventional example. This is a reproducing mask layer that exerts a mask effect when reproducing the optical disk D1 (or D2), and has a mask effect with the maximum irradiation light intensity of laser light that can be repeatedly reproduced without destroying the recorded information recorded on the recording layer 6. The characteristic is that the sensitivity of the mask effect is improved by forming a thin film of the mask layer 4A so as to obtain the best.

【0023】即ち、本実施例ではマスク層(再生用マス
ク層)4Aの再生用マスク材料としてサーモクロミック
を用いており、図3に示したように呈色剤として山本化
成(株)製商品名GN2、顕色剤としてBHPE(ビス
ヒドロキシフェニルエタン)を用い、且つ、呈色剤(G
N2)と顕色剤(BHPE)とを重量%で略1:2の割
合で2元蒸着機を使用して同時に蒸着によりマスク層4
Aを薄く膜付けしている。
That is, in the present embodiment, thermochromic is used as a reproducing mask material of the mask layer (reproducing mask layer) 4A, and as shown in FIG. GN2, using BHPE (bishydroxyphenylethane) as a color developer, and using a color former (G
N2) and a developer (BHPE) in a weight ratio of about 1: 2 at the same time using a binary vapor deposition machine by using a binary vapor deposition machine.
A is thinly applied.

【0024】この際、使用するレーザー光Lの波長と対
応させて呈色剤(GN2)と顕色剤(BHPE)との配
合を上記のように重量%で略1:2に設定することで、
上記マスク層(再生用マスク層)4Aの分光透過率特性
は、図4に示したように、最大吸収の起きる波長が64
5nmである。そして、上記マスク層4Aを膜付けした
光ディスクで同じマスク効果が生じるときに照射光強度
が最小になる波長は、最大吸収波長で照射したときであ
る。本例では、公称635nm、実質は640〜645
nmの半導体レーザー素子を用いた。これより、今まで
用いていたレーザー公称650nm、実質660nmの
半導体レーザー素子に比べて、3〜4%の感度向上が出
来た。
At this time, the composition of the color former (GN2) and the developer (BHPE) is set to approximately 1: 2 by weight% as described above in correspondence with the wavelength of the laser beam L to be used. ,
The spectral transmittance characteristic of the mask layer (reproducing mask layer) 4A is, as shown in FIG.
5 nm. The wavelength at which the irradiation light intensity becomes minimum when the same mask effect is produced on the optical disk on which the mask layer 4A is formed is the time when irradiation is performed at the maximum absorption wavelength. In this example, the nominal is 635 nm, substantially 640-645.
nm semiconductor laser element was used. As a result, the sensitivity can be improved by 3 to 4% as compared with the conventional semiconductor laser device having a nominal laser wavelength of 650 nm and substantially 660 nm.

【0025】また、従来例ではマスク層4(図6)の透
過率を数%にしていたが、本実施例ではマスク層4Aの
透過率を十数%にした。マスク層4Aの透過率を高くす
ると、照射光強度の変化に対するマスク層4Aの透過率
変化が大きくなる。すなわち、マスク層4Aはレーザー
光Lを吸収して透明に変化するものであるが、マスク層
4Aが厚いとレーザー光Lの入射側から出射側まで透明
に変化させるためには、薄い場合に比べて多くのレーザ
ー光Lが必要であるからである。本実施例では、マスク
層4Aの膜厚を薄くして透過率を十数%にすることによ
り、マスク効果が生じる照射光強度を10%以上低減さ
せることができた。
Further, in the conventional example, the transmittance of the mask layer 4 (FIG. 6) is set to several percent, but in the present embodiment, the transmittance of the mask layer 4A is set to ten and several percent. When the transmittance of the mask layer 4A is increased, the change in transmittance of the mask layer 4A with respect to the change in irradiation light intensity is increased. In other words, the mask layer 4A absorbs the laser beam L and changes to be transparent. However, when the mask layer 4A is thick, it is necessary to change from the incident side to the output side of the laser beam L so as to be transparent. This is because many laser beams L are required. In the present embodiment, the irradiation light intensity at which the mask effect occurs can be reduced by 10% or more by reducing the film thickness of the mask layer 4A to make the transmittance 10% or more.

【0026】また、サーモクロミックを用いたマスク層
4Aは、呈色剤(GN2)と顕色剤(BHPE)との反
応で着色状態となるが、呈色剤(GN2)と顕色剤(B
HPE)とを重量%で略1:2の割合で混合させたとき
に一番効率よく着色状態になる。すなわち、マスク層4
Aは前述したように蒸着で成膜しているが、マスク層4
Aの膜厚が一番薄い状態で良好な着色状態にできる。
The mask layer 4A using the thermochromic is colored by the reaction between the coloring agent (GN2) and the developing agent (BHPE). The coloring layer (GN2) and the developing agent (B
And (HPE) at a ratio of about 1: 2 by weight%, the color state is most efficiently obtained. That is, the mask layer 4
A is formed by vapor deposition as described above.
A good colored state can be obtained when the film thickness of A is the thinnest.

【0027】次に、マスク層4A上に膜付けした記録層
6としては、相変化材料や光磁気材料、有機材料などが
用いられている。本実施例の記録層6は相変化材料を用
いており、この記録層6は複数の積層膜よりなる。この
記録層6を具体的に述べると、マスク層4Aに近い方か
ら、ZnS−SiO2 誘電体膜6A、AgInSbTe
相変化材料膜6B、ZnS−SiO2 誘電体膜6C、A
l(アルミニウム)膜6Dが順に積層して膜付けされて
いる。
Next, as the recording layer 6 formed on the mask layer 4A, a phase change material, a magneto-optical material, an organic material, or the like is used. The recording layer 6 of this embodiment uses a phase change material, and this recording layer 6 is composed of a plurality of laminated films. To describe this recording layer 6 in detail, from the side closer to the mask layer 4A, the ZnS—SiO 2 dielectric film 6A, AgInSbTe
Phase change material film 6B, ZnS-SiO 2 dielectric film 6C, A
1 (aluminum) films 6D are sequentially laminated and attached.

【0028】また、記録層6上に膜付けした保護層8,
40の材料としては、フォトポリマーなどが用いられて
いる。
The protective layer 8 provided on the recording layer 6
As the material 40, a photopolymer or the like is used.

【0029】以上のように形成した本発明に係る光ディ
スクD1(又はD2)に適用される記録再生光学系装置
20について図5を用いて簡略に説明する。
The recording / reproducing optical system device 20 applied to the optical disk D1 (or D2) according to the present invention formed as described above will be briefly described with reference to FIG.

【0030】この記録再生光学系装置20は、波長64
0nmのレーザー光Lを出射する半導体レーザー素子2
2と、半導体レーザー素子22からのレーザー光Lを平
行光にするコリメータレンズ24と、偏光プリズム26
と、1/4波長板28と、レーザー光Lを光ディスクD
1(又はD2)に集光させるためにNA(開口数)が
0.6の対物レンズ30と、偏光プリズム26より分岐
されてくる光ディスクD1(又はD2)からの反射光を
集光する集光レンズ32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34と、集光された光を検出する光検出器36とに
より主に構成されており、この光検出器36により光デ
ィスクD1(又はD2)からの反射光を検出することに
より光ディスクD1(又はD2)の記録情報を記録再生
している。
The recording / reproducing optical system device 20 has a wavelength of 64
Semiconductor laser element 2 that emits laser light L of 0 nm
2, a collimator lens 24 for converting the laser light L from the semiconductor laser element 22 into parallel light, and a polarizing prism 26
, A quarter-wave plate 28, and the laser light L
An objective lens 30 having an NA (numerical aperture) of 0.6 to converge the light to 1 (or D2) and a condensing light for condensing the reflected light from the optical disk D1 (or D2) branched by the polarizing prism 26 It mainly comprises a lens 32, a cylindrical lens 34 for obtaining focus information and tracking information from the reflected light, and a photodetector 36 for detecting condensed light. The recording information of the optical disk D1 (or D2) is recorded and reproduced by detecting the reflected light from D1 (or D2).

【0031】この際、記録再生光学系装置20は、情報
信号の記録と再生を別々に行う場合に半導体レーザー素
子22から出射するレーザー光Lの照射光強度を記録時
と再生時で切り換えれば良く、記録時照射光強度は略1
5mwであり、再生時照射光強度は後述するように最大
照射光強度で0.85mw〜0.95mwに設定されて
いる。また、情報信号の記録と再生を同時時に行う場合
には記録再生光学系装置20を記録用と再生用とに2系
統持てば良い。
At this time, the recording / reproducing optical system device 20 can switch the irradiation light intensity of the laser beam L emitted from the semiconductor laser element 22 between recording and reproducing when separately recording and reproducing the information signal. Good, the irradiation light intensity during recording is approximately 1
5 mw, and the reproducing irradiation light intensity is set to 0.85 mw to 0.95 mw as the maximum irradiation light intensity as described later. When recording and reproducing information signals are performed at the same time, the recording and reproducing optical system device 20 may have two systems for recording and reproducing.

【0032】次に、本発明に係る光ディスクD1(又は
D2)を用いて記録再生光学系装置20により情報信号
を記録再生した。
Next, information signals were recorded / reproduced by the recording / reproducing optical system device 20 using the optical disk D1 (or D2) according to the present invention.

【0033】まず、本発明の比較例1として、マスク層
を膜付けしないで記録層の記録材料としてAgInSb
Te相変化材料を用いた場合には、上記したレーザー光
Lの波長が640nm,対物レンズ30のNA(開口
数)が0.6である記録再生条件で且つ線速度が3.5
m/sの場合、再生パワーを0.7mw以下にしない
と、記録層に記録した記録情報が破壊されてしまう。
First, as Comparative Example 1 of the present invention, AgInSb was used as a recording material for a recording layer without forming a mask layer.
When a Te phase change material is used, the recording and reproducing conditions are such that the wavelength of the laser beam L is 640 nm, the NA (numerical aperture) of the objective lens 30 is 0.6, and the linear velocity is 3.5.
In the case of m / s, unless the reproducing power is set to 0.7 mw or less, the recorded information recorded on the recording layer will be destroyed.

【0034】また、比較例2として照射光強度全体のマ
スク層透過率が60%前後のマスク層を用いた場合、マ
スク層の熱伝導特性等の特性にもよるが、1mw以上の
再生パワーの場合、同じ場所を連続して長時間再生する
と、記録層に記録した記録情報が破壊されてしまう。
As a comparative example 2, when a mask layer having a transmittance of about 60% with respect to the entire irradiation light intensity is used, depending on characteristics such as the heat conduction characteristics of the mask layer, a reproducing power of 1 mw or more is used. In this case, if the same location is continuously reproduced for a long time, the recorded information recorded on the recording layer is destroyed.

【0035】次に、本発明に係る光ディスクD1(又は
D2)の再生時には、マスク層4Aが予め膜厚を薄くし
て透過率を上げて形成されており、且つ、半導体レーザ
ー素子22のレーザー波長が約640nmのものを使用
すると共に、最良のマスク効果が生じるレーザー光の最
大照射光強度を0.85mw〜0.95mwとしている
ので、この範囲の照射光強度で連続して繰り返し再生し
ても記録層6に記録した記録情報の破壊が生じないこと
を確認でき、また、再生時のC/Nも良好であった。こ
の際、上記レーザー光の最大照射光強度を0.85mw
〜0.95mwに設定することで、半導体レーザー素子
22の出力に起因する相対雑音強度RIN(dB/H
z)も許容値内に納まることが確認出来た。言い換える
と、上記マスク層4Aがある場合には、マスク層4Aで
の光の吸収があるため、記録層6に記録した記録情報の
破壊が生じなかった。
Next, at the time of reproduction of the optical disk D1 (or D2) according to the present invention, the mask layer 4A is formed in advance with a reduced thickness to increase the transmittance, and the laser wavelength of the semiconductor laser element 22 is increased. Is about 640 nm, and the maximum irradiation light intensity of the laser light that produces the best masking effect is 0.85 mw to 0.95 mw. It was confirmed that the recorded information recorded on the recording layer 6 was not destroyed, and that the C / N during reproduction was good. At this time, the maximum irradiation light intensity of the laser light is set to 0.85 mw.
By setting the value to 0.95 mw, the relative noise intensity RIN (dB / H
It was confirmed that z) was also within the allowable value. In other words, when the mask layer 4A is present, light is absorbed by the mask layer 4A, so that the recorded information recorded on the recording layer 6 is not destroyed.

【0036】また、最大吸収の起きる波長が648nm
で、呈色剤GN2よりも低融点の呈色剤GN608(山
本化成(株)商品名)と顕色剤BHPEを用いることに
より、更に照射光強度を低下できることも確認した。
The wavelength at which the maximum absorption occurs is 648 nm.
It was also confirmed that the use of the coloring agent GN608 (trade name of Yamamoto Kasei Co., Ltd.) having a lower melting point than that of the coloring agent GN2 and the developing agent BHPE can further reduce the irradiation light intensity.

【0037】マスク層4A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
は、マスク効果が最大になる再生時照射光強度は、サー
モクロミックの場合よりもさらに大きくなり、繰り返し
再生での記録情報の破壊が大きい。
The mask layer 4A is not thermochromic.
When a phase change material such as In, TeGe, or Sb is used, the irradiation light intensity at the time of reproduction at which the mask effect is maximized is further larger than that of the thermochromic case, and recorded information is greatly destroyed by repeated reproduction. .

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳述した本発明に係る光ディスクに
おいて、透明なディスク基板上に、レーザー光の照射光
強度が強くなると温度が高くなり光透過率が上がるマス
ク層と、情報信号を記録して再生する記録層とが積層し
て膜付けされ、透明なディスク基板側から照射したレー
ザー光Lの光スポット径がマスク層を透過することで実
質的に縮小した光スポット径となって記録層に入射する
ようになされている光ディスクにおいて、マスク層は、
記録層に記録した記録情報を破壊せずに繰り返し再生で
きるレーザー光の最大照射光強度でマスク効果が最良に
なるように形成したため、再生時のC/Nが良好とな
り、且つ、半導体レーザー素子の出力に起因するノイズ
も許容値内に納めることができる。
In the optical disk according to the present invention described in detail above, a mask layer which increases the temperature and increases the light transmittance when the intensity of the irradiation of the laser beam is increased, and the information signal is recorded on the transparent disk substrate. The recording layer is formed by laminating a recording layer to be read and played back, and the light spot diameter of the laser beam L irradiated from the transparent disk substrate side becomes a substantially reduced light spot diameter by transmitting through the mask layer. In an optical disk adapted to be incident on the
Since the mask effect was formed at the maximum irradiation light intensity of the laser beam which can be repeatedly reproduced without destroying the recorded information recorded on the recording layer, the C / N at the time of reproduction was improved, and the semiconductor laser element was improved. Noise due to the output can also be kept within the tolerance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る光ディスクを示した拡大断面図で
ある。
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing an optical disc according to the present invention.

【図2】本発明に係る光ディスクを一部変形させた変形
例を示した拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a modified example in which the optical disk according to the present invention is partially modified.

【図3】本発明に係る光ディスクにおいて、マスク層の
再生用マスク材料を示した図である。
FIG. 3 is a view showing a mask material for reproducing a mask layer in the optical disc according to the present invention.

【図4】本発明に係る光ディスクにおいて、サーモクロ
ミック・マスク層の分光透過率特性を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a spectral transmittance characteristic of a thermochromic mask layer in the optical disc according to the present invention.

【図5】本発明に係る光ディスクに適用される記録再生
光学系装置を示した構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a recording / reproducing optical system device applied to the optical disc according to the present invention.

【図6】従来の光ディスクを示した拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a conventional optical disc.

【図7】従来の光ディスクにおいて、マスク層の温度と
光の透過率との関係を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a temperature of a mask layer and a light transmittance in a conventional optical disc.

【図8】従来の光ディスクにおいて、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。
FIG. 8 is a schematic diagram of an intensity distribution of light incident on a mask layer and an intensity distribution of light transmitted through the mask layer in a conventional optical disc.

【図9】従来の光ディスクにおいて、マスク層に入射す
るレーザー光の光スポットと、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
関係を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a light spot of a laser beam incident on a mask layer and a light spot transmitted through the mask layer, which absorbs light and raises the temperature to increase the transmittance, in a conventional optical disc. .

【図10】半導体レーザー素子の出力とノイズの関係を
示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the output of a semiconductor laser device and noise.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

D1…本発明に係る光ディスク、 D2…本発明に係る変形例の光ディスク、 2…透明なディスク基板(透明基板)、 4A…マスク層(再生用マスク層)、 6…記録層、 8…保護層、 40…保護層、 L…レーザー光。 D1: optical disk according to the present invention; D2: optical disk of a modification according to the present invention; 2: transparent disk substrate (transparent substrate); 4A: mask layer (reproducing mask layer); 6: recording layer; , 40 ... Protective layer, L ... Laser light.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明なディスク基板上に、レーザー光の照
射光強度が強くなると温度が高くなり光透過率が上がる
マスク層と、情報信号を記録して再生する記録層とが積
層して膜付けされ、前記透明なディスク基板側から照射
した前記レーザー光の光スポット径が前記マスク層を透
過することで実質的に縮小した光スポット径となって前
記記録層に入射するようになされている光ディスクにお
いて、 前記マスク層は、前記記録層に記録した記録情報を破壊
せずに繰り返し再生できる前記レーザー光の最大照射光
強度でマスク効果が最良になるように形成したこと特徴
とする光ディスク。
1. A transparent disk substrate comprising: a mask layer, which increases in temperature and increases light transmittance when the intensity of laser light is increased, and a recording layer for recording and reproducing information signals. The light spot diameter of the laser light emitted from the transparent disk substrate side is transmitted through the mask layer to have a substantially reduced light spot diameter and is incident on the recording layer. The optical disc according to claim 1, wherein the mask layer is formed so that a mask effect is best at a maximum irradiation light intensity of the laser beam that can repeatedly reproduce the recorded information recorded on the recording layer without destroying the information.
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