JP2001052372A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報信号を高密度（超解像度）に光学的に再
生する際に、繰り返し再生特性を向上できるマスク層を
提供する。 【解決手段】 記録情報と対応して複数のピット１ａを
周回状に形成したディスク基板１上に、記録情報を再生
するための反射層２と、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３とを
少なくとも積層して膜付けし、前記マスク層３側に照射
した前記レーザー光の光スポット径が前記マスク層３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２反射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３は、電子供与性呈色化合物と
電子受容性顕色剤からなるサーモクロミック材料を流動
性のある材料中に溶解または分散させて流動性を保った
状態で膜付けしたことを特徴とする光ディスクである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報信号を高密度
（超解像度）に光学的に再生又は記録再生することがで
きる光ディスクにおいて、とくに、反射層又は記録層に
マスク層を積層してマスク層側から照射した光スポット
の径を光学的回折限界以上に小さくして再生又は記録再
生する光ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、多量に情報信号を再生又は記
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。

【０００３】そして、光ディスクにより情報信号を光学
的に高密度に再生又は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。

【０００４】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，特開平５−７３９６１号公報，特開平５−２
３４１３６号公報，特開平８−３１５４１９号公報等に
開示されている。

【０００５】図１は従来の光ディスクの一例としてマス
ク層付き再生専用光ディスクを模式的に示した拡大断面
図、図２は従来の光ディスクの他例としてマスク層付き
記録再生可能光ディスクを模式的に示した拡大断面図、
図３はマスク層付き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４はマスク層付
き光ディスクにおいて、マスク層に集光した光の強度分
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５はマスク層付き光ディスクにおいて、マ
スク層に集光した光スポットと、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。

【０００６】まず、図１に示した如く、従来のマスク層
付き再生専用光ディスク１００では、円盤状の透明なデ
ィスク基板１０１の一方の面に記録情報と対応して複数
のピット１０１ａが周回状（螺旋状又は同心円状）に成
形され、且つ、他方の面は平坦に形成されており、この
ディスク基板１０１の一方の面上にマスク層１０２、反
射層１０３及び保護層１０４が順次積層して膜付けされ
ている。尚、図１中に示した複数のピット１０１ａ上へ
の各層の膜付けは凹凸状に膜付けされるものであるが、
図示の都合上簡略的に示している。そして、透明なディ
スク基板１０１の他方の面側からレーザー光Ｌを照射し
て、複数のピット１０１ａからの反射光を読み取ってい
る。

【０００７】一方、図２に示した如く、従来のマスク層
付き記録再生可能光ディスク２００では、円盤状の透明
なディスク基板２０１の一方の面にランド２０１ａとグ
ルーブ（溝）２０１ｂとが交互に周回状に成形され、且
つ、他方の面は平坦に形成されており、このディスク基
板２０１の一方の面上にマスク層２０２、記録層２０３
及び保護層２０４が順次積層して膜付けされている。
尚、図２中に示したランド２０１ａとグルーブ（溝）２
０１ｂ上への各層の膜付けは凹凸状に膜付けされるもの
であるが、図示の都合上簡略的に示している。そして、
透明なディスク基板１０１の他方の面側から記録情報信
号と対応したレーザー光Ｌをランド２０１ａ，グルーブ
２０１ｂの少なくとも一方に照射して記録を行ない、ラ
ンド２０１ａ，グルーブ２０１ｂに記録した記録情報か
らの反射光を読み取っている。

【０００８】ここで、上記した各光ディスク１００，２
００の各マスク層１０２，２０２は、各ディスク基板１
０１，２０１の他方の面側からレーザー光Ｌを照射しな
いとき、あるいはレーザー光Ｌの光強度が弱いときは透
過率が小さく、一方、レーザー光Ｌの光強度が強くなる
とマスク層１０２，２０２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３に示すよう
に光の透過率が上がり、図５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ものである。

【０００９】すなわち、図４（ａ），（ｂ）に示したレ
ーザー光Ｌの光強度分布特性では、マスク層に入射する
光の強度分布に対して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レーザー光の光スポットの状
態が図５に示されている。この際、図４（ａ）に示した
状態は、図５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４（ｂ）に示した状態は、図５中で
Ｂ点の半径方向の状態と対応している。

【００１０】図５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ＬＳ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ＬＳ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。

【００１１】また、図５中において、光スポットＬＳ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
な光ディスクの再生又は記録再生が可能となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のマス
ク層付き再生専用光ディスク１００及びマスク層付き記
録再生可能光ディスク２００では、マスク層１０２，２
０２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、記録情報を高密度（超解像度）に再
生又は記録再生が可能となるものの、上記した光ディス
ク１００，２００を繰り返し再生又は記録再生すると、
マスク層１０２，２０２が劣化し、照射光強度が弱いと
きでも光透過率が高くなり、マスク作用が小さくなるな
どの問題が生じている。

【００１３】図６はマスク層としてサーモクロミックを
用いて、図１に示した従来のマスク付き再生専用光ディ
スクを、連続して繰り返し再生した回数と、再生特性の
変化を示した図である。図６中、▲印はマスク層なしの
場合を示し、□印は電子供与性呈剤に山本化成（株）製
のＧＮ２を用い、且つ、電子受容性顕色剤にＢＨＰＥを
用いて両者を重量比で略１：２で共蒸着してマスク層を
膜付けした場合を示し、●印は電子供与性呈剤に山本化
成（株）製のＤ９４−００６を用い、且つ、電子受容性
顕色剤にＢＨＰＥを用いて両者を重量比で略１：２で共
蒸着してマスク層を膜付けした場合を示している。

【００１４】上記した従来のマスク付き再生専用光ディ
スク１００には、ＤＶＤ信号が記録されている。再生特
性としては、最長ピット（Ｉ１４Ｔ）出力に対する最短
ピット（Ｉ３Ｔ）出力の比（Ｉ３Ｔ／Ｉ１４Ｔ）を用い
ている。最長ピット長（Ｉ１４Ｔ）は１．８７μｍ、最
短ピット長（Ｉ３Ｔ）は０．４μｍである。Ｉ３Ｔ／Ｉ
１４Ｔ値が大きい方が、再生特性がよい。このＩ３Ｔ／
Ｉ１４Ｔ値は、レーザー波長６５０ｎｍ、光ディスク１
００に集光するレンズ開口数（ＮＡ）０．６の光学系を
用いて、再生パワー１．５ｍｗ〜４ｍｗで再生して得た
値である。レーザー波長６５０ｎｍ、レンズ開口数（Ｎ
Ａ）０．６の光学系の場合、集光された光スポット径
は、エアリーディスク径で約１．３２である。最短ピッ
ト長よりも、スポット径の方が大きいため、最短ピット
長出力が最長ピット長出力よりも遙かに小さく、約１／
４である。しかし、マスク層１０２があると、スポット
径が小さくなるので、マスク層１０２のマスク材料にも
よるが最短ピット値出力は最長ピット出力の２／３〜３
／４に改良される。しかし、この値は、再生回数が少な
い場合で、繰り返し回数増加に従って最短ピット出力の
最長ピット出力に対する比は小さくなる。すなわち、マ
スク層１０２を透過したスポット径が徐々に増大する。
ディスク構造により多少異なるが、図６の例では３万〜
４万回連続して繰り返し再生すると、最短ピット長／最
長ピット長の比は、マスク層なしの場合とほぼ同じにな
ってしまう。すなわち、マスク作用が無くなったことを
意味する。 そこで、マスク層付き再生専用光ディスク
又はマスク層付き記録再生可能光ディスクに、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
上がるマスク層を膜付けするにあたって、マスク層の影
響による繰り返し再生特性の劣化を防止できるマスク層
が望まれている。

【００１５】

【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、第１の発明は、記録情報と対応
して複数のピットを周回状に形成したディスク基板上
に、記録情報を再生するための反射層と、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
るマスク層とを少なくとも積層して膜付けし、前記マス
ク層側に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
径となって前記反射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、電子供与性呈色化
合物と電子受容性顕色剤からなるサーモクロミック材料
を流動性のある材料中に溶解または分散させて流動性を
保った状態で膜付けしたことを特徴とする光ディスクで
ある。

【００１６】また、第２の発明は、ランドとグルーブと
を交互に周回状に形成したディスク基板上に、情報信号
を記録して再生するための記録層と、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
スク層とを少なくとも積層して膜付けし、前記マスク層
側に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、電子供与性呈色化合物
と電子受容性顕色剤からなるサーモクロミック材料を流
動性のある材料中に溶解または分散させて流動性を保っ
た状態で膜付けしたことを特徴とする光ディスクであ
る。

【００１７】また、上記第１又は第２の発明の光ディス
クにおいて、前記流動性のある材料は、アクリレート系
樹脂前駆体であることを特徴とするものである。

【００１８】更に、上記第１又は第２の発明の光ディス
クにおいて、前記マスク層側に保護層，接着層を介して
透明基板を接着し、この透明基板側から前記レーザー光
を照射させることを特徴とするものである。

【００１９】

【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７乃至図１５を参照して、＜第１実施例
＞，＜第２実施例＞の順に詳細に説明する。

【００２０】本発明に係る光ディスクを説明する前に、
この光ディスクに適用されるマスク層について図７及び
図８を用いて先に説明する。

【００２１】図７は電子供与性呈色化合物と電子受容性
顕色剤からなる各種のサーモクロミック材料を用いた場
合のマスク層の製法と、マスク層の再生繰り返し特性を
測定したデータを示した一覧図、図８は図７中のデータ
を判定する場合の１例を示した図である。

【００２２】図７に示した如く、本発明に係る光ディス
クに適用されるマスク層について、電子供与性呈色化合
物と電子受容性顕色剤からなる各種のサーモクロミック
材料を用いて予備実験を行なった。

【００２３】ここで、マスク層の電子供与性呈色化合物
として山本化成（株）製のＧＮ２，ＧＮ６０６，ＧＮ６
０９，Ｄ９４−００６を用い、一方、マスク層の電子受
容性顕色剤としてＢＨＰＥを用い、且つ、両者を（ＧＮ
２＋ＢＨＰＥ），（ＧＮ６０６＋ＢＨＰＥ），（ＧＮ６
０９＋ＢＨＰＥ），（Ｄ９４−００６＋ＢＨＰＥ）の４
通りに組み合わせて、電子供与性呈色化合物と電子受容
性顕色剤とを重量比で略１：２に設定して予備実験を行
なった。

【００２４】まず、電子供与性呈色化合物と電子受容性
顕色剤からなる上記組み合せの各サーモクロミック材料
を、ガラス基板上に共蒸着法で膜付けした場合を製法１
（比較例１）とする。

【００２５】また、電子供与性呈色化合物と電子受容性
顕色剤からなる上記組み合せの各サーモクロミック材料
を、流動性のある材料中に溶解させた後ガラス基板上に
滴下し薄膜に形成し、溶剤を蒸発させた場合を製法２
（比較例２）とする。

【００２６】また、電子供与性呈色化合物と電子受容性
顕色剤からなる上記組み合せの各サーモクロミック材料
を、流動性のある材料中に溶解させた後ガラス基板上に
滴下し薄膜に形成し、溶剤等が一部残り流動性がある状
態で顕微鏡用カバーガラスを密着させて溶剤を閉じこめ
た場合を製法３（実施例１）とする。

【００２７】また、電子供与性呈色化合物と電子受容性
顕色剤からなる上記組み合せの各サーモクロミック材料
をアクリレート系樹脂前駆体に分散させた後ガラス基板
上に滴下し、約２００℃に加熱しながら顕微鏡用カバー
ガラスを加圧密着させた場合を製法４（実施例２）とす
る。

【００２８】上記した製法１〜製法４でそれぞれ作成し
た各マスク層に対して、下記の条件で再生繰り返し特性
を測定した。

【００２９】レーザー波長６５０ｎｍ、光ディスクに集
光するレンズ開口数（ＮＡ）０．６、照射光強度（再生
パワーに相当）８ｍｗ、照射パルス幅１μｓｅｃ、照射
パルス間隔５０ｍｓｅｃ 試料は固定 マスク層付き光ディスクの再生パワーは、だいたい１〜
２．５ｍｗであるので、レーザー光の照射光強度は実際
の光ディスク再生の場合より、３〜８倍強い光である。
ＤＶＤディスクの線速度は３．５ｍ／ｓｅｃであり、ス
チル再生をした場合には１回転約５０〜１００ｍｓｅｃ
である。また、レーザー光のスポット径は半値幅で約
０．６μｍであるので、１スポットを通過するディスク
の時間（例えば、図５のＢ点がスポット径を通過する時
間）は、約０．３μｓｅｃである。すなわち、レーザー
光の照射パルス幅は、実際の光ディスク再生の場合よ
り、約３倍長い。すなわち、図７中のデータは、実際の
光ディスク再生の場合より、９〜２４倍過酷な条件で測
定している。レーザー光の照射パルス間隔は５０ｍｓｅ
ｃであるので、１分間に１２００回照射していることに
なる。８０分では９６０００回、１０万回弱である。

【００３０】ここで、図８は上記条件で測定した１例の
写真である。図８の写真中で、横軸は時間で１目盛２０
０ｎｓである。縦軸はマスク層透過光量（相対値）であ
る。連続して繰り返し照射したとき、図８の写真中で、
Ａ点の値がＢ点の値の何％増加するかで劣化を判定し
た。マスク層が劣化すると、照射光が弱いときでも透過
率が高くなり、Ａ点の値が増大する。

【００３１】図７中で、○印は劣化が認められない場
合、△印は劣化が約１０％認められる（すなわち、図８
の写真中のＡ点の値がＢ点の値の約１０％増加した）場
合、×印は劣化が２０％以上認められる（すなわち、図
８の写真中のＡ点の値がＢ点の値の約２０％増加した）
場合である。

【００３２】上記製法１〜製法４において、製法１（比
較例１）及び製法２（比較例２）は前述した製法からマ
スク層を膜付けした段階でマスク層自体に流動性がな
く、一方、製法３（実施例１）及び製法４（実施例２）
は前述した製法からマスク層を膜付けした段階でマスク
層自体に流動性が保たれている。また、蒸着できる電子
供与性呈色化合物と、流動性のある材料に溶解する電子
供与性呈色化合物とは、必ずしも一致しないので全く同
一の電子供与性呈色化合物での比較ではないが、流動性
が有る材料中に溶解させた状態の試料は、流動性のない
状態の試料に比べて再生繰り返し特性が遙かに良くな
る。

【００３３】すなわち、図７より明らかなように、電子
供与性呈色化合物と電子受容性顕色剤からなるサーモク
ロミック材料を溶剤に溶解させてマスク層自体を流動性
を保って膜付けした場合（実施例１及び実施例２の場
合）には、再生繰り返し特性の劣化が認められない。ま
た、流動性のあるアクリレート系樹脂前駆体に分散させ
た場合にも、再生繰り返し特性の劣化が大きく改良され
ることが分かる。ここで、流動性のある材料中にサーモ
クロミック材料を溶解又は分散させると、再生繰り返し
特性の劣化が改良される理由は、マスク層自体に流動性
があるので、レーザー光の照射中にサーモクロミック材
料が入れ替わり、連続して照射されることを防ぎ、再生
繰り返し特性が改良されているものではないかと考えて
いる。

【００３４】＜第１実施例＞図９は本発明に係る第１実
施例の光ディスクを模式的に示した拡大断面図、図１０
は本発明に係る第１実施例の光ディスクを一部変形させ
た変形例を模式的に示した拡大断面図、図１１は本発明
に係る第１実施例の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、図１２は本発明に係る第１実
施例の光ディスク（マスク層付き再生専用光ディスク）
の再生特性の一例を示した図である。

【００３５】図９に示した本発明に係る第１実施例の光
ディスクＤ１は、マスク層付き再生専用光ディスクとし
て形成されており、ここでは後述するようにマスク層３
に流動性を持たせているために、マスク層３を円盤状の
ディスク基板１と透明基板６との間で挟み込んで形成し
ている。

【００３６】すなわち、図９に示した如く、本発明に係
る第１実施例の光ディスクＤ１では、中央部に図示しな
い中心孔を形成した円盤状のディスク基板１の一方の面
に記録情報と対応して複数のピット１ａが周回状（螺旋
状又は同心円状）に成形され、且つ、他方の面は平坦に
形成されている。上記ディスク基板１はインジェクショ
ン法などによりポリカーボネイトを材料として成形して
おり、レーザー光Ｌが入射する側の基板でないために、
必ずしも透明な基板である必要はない。

【００３７】また、ディスク基板１の一方の面上に、複
数のピット１ａと対応した記録情報を再生するための反
射層２と、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３と、保護層４とが
順次積層して膜付けされている。そして、保護層４を膜
付けした後に、保護層４上に接着剤を滴下して接着層５
を介してポリカーボネイトを材料とした透明基板６の中
心孔をディスク基板１の中心孔に合せて透明基板６を接
着している。尚、図９中に示した複数のピット１ａ上へ
の各層の膜付けは凹凸状に膜付けされるものであるが、
図示の都合上簡略的に示している。そして、透明基板６
側から再生用のレーザー光Ｌが入射されるようになって
おり、片面側からのみ記録情報を再生できる構造形態に
なっている。

【００３８】ここで、上記した反射層２は、例えば、Ａ
ｌ，Ａｕなどの金属膜であり、蒸着あるいはスパッター
法でディスク基板１の一方の面上に膜付けしている。

【００３９】また、本発明の要部となるマスク層３は、
サーモクロミック材料とアクリレート系樹脂前駆体をエ
チルセロソルブに溶解させ、スピンナー法で反射層２上
に膜付けしている。このマスク層３は、例えば、サーモ
クロミック材料として電子供与性呈色剤ＧＮ６０９と電
子受容性顕色剤ＢＨＰＥ｛１．１’−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）エタン｝とを重量比で略１：２にし、ア
クリレート系樹脂前駆体を電子供与性呈色剤ＧＮ６０９
の１〜２倍（重量で）加え、エチルセロソルブに溶解さ
せた。電子供与性呈色剤ＧＮ６０９の濃度は、約５％に
なるようにエチルセロソルブに溶解させた。溶剤にエチ
ルセロソルブを用いた理由は、ディスク基板１の基板材
料であるポリカーボネイト等を溶かさないためである。
電子供与性呈色剤ＧＮ２の場合は、エチルセロソルブに
対する溶解度が悪く、１〜２％しか溶解しなかった。そ
して、マスク層３を膜付けした段階で流動性が保たれて
いる。

【００４０】また、保護膜４として、脂環式炭化水素樹
脂（商品名クイントン１３２５、日本ゼオン（株）製を
使用した）をデカヒドロナフタレンに１０〜２０％溶解
し、やはりスピンナー法でマスク層４上に膜付けしてい
る。この後、マスク層４を約８０℃で１０分程乾燥さ
せ、冷却後、接着剤としてフォトポリマーを用いて紫外
線硬化法で接着層５を介して透明基板６を接着してい
る。フォトポリマーは、アクリレート系樹脂前駆体であ
る。マスク層３に直接フォトポリマーを付けると、マス
ク層３がフォトポリマーに溶解してしまうので、保護層
４としてクイントン膜を膜付けした。尚、透明基板６を
接着する際に、接着層５を硬化させるために紫外線を照
射しているが、この際、マスク層３中のアクリレート系
樹脂前駆体は硬化していない。すなわち、紫外線照射を
してもマスク層３のサーモクロミック材料により紫外線
が吸収され、マスク層３の表面のみが硬化するものの、
マスク層３全体はほとんど硬化せずに流動性が保たれて
いる。

【００４１】次に、図１０に示した本発明に係る第１実
施例を一部変形させた変形例の光ディスクＤ２は、図９
に示した上記第１実施例の光ディスクＤ１を２枚用意
し、各透明基板６，６側を互いに外側にし、且つ、各デ
ィスク基板１，１側を互いに内側にしてディスク基板
１，１同士を接着層７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、両面側から記録情報を再生で
きる構造形態になっている。

【００４２】以上のように形成した本発明に係る第１実
施例における光ディスクＤ１，Ｄ２に適用される再生光
学系装置２０Ａについて図１１を用いて簡略に説明す
る。

【００４３】この再生光学系装置２０Ａは、波長６５０
ｎｍのレーザー光Ｌを出射する半導体レーザー素子２２
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）の記録情報を再生して
いる。

【００４４】次に、上記のようにして作成したマスク層
付き再生専用光ディスクＤ１（又はＤ２）を再生光学系
装置２０Ａを用いて、再生パワー約２ｍｗで記録情報を
再生して、図１２に示したように、連続して繰り返し再
生した回数と、再生特性の変化を得た。このマスク層付
き再生専用光ディスクＤ１（又はＤ２）には、図６の時
と同様にＤＶＤ信号が記録されている。再生特性として
は、最長ピット（Ｉ１４Ｔ）出力に対する最短ピット
（Ｉ３Ｔ）出力の比（Ｉ３Ｔ／Ｉ１４Ｔ）を用いてい
る。最長ピット長（Ｉ１４Ｔ）は１．８７μｍ、最短ピ
ット長（Ｉ３Ｔ）は０．４μｍである。図１２から明ら
かなように、１０万回繰り返し再生をしても劣化はほと
んど認められない。

【００４５】＜第２実施例＞図１３は本発明に係る第２
実施例の光ディスクを模式的に示した拡大断面図、図１
４は本発明に係る第２実施例の光ディスクを一部変形さ
せた変形例を模式的に示した拡大断面図、図１５は本発
明に係る第２実施例の光ディスク（マスク層付き記録再
生可能光ディスク）の再生特性の一例を示した図であ
る。

【００４６】図１３に示した本発明に係る第２実施例の
光ディスクＤ３は、マスク層付き記録再生可能光ディス
クとして形成されており、ここでは第１実施例と同様に
マスク層１４に流動性を持たせているために、マスク層
１４を円盤状のディスク基板１１と透明基板１７との間
で挟み込んで形成している。

【００４７】すなわち、図１３に示した如く、本発明に
係る第２実施例の光ディスクＤ３では、中央部に図示し
ない中心孔を形成した円盤状のディスク基板１１の一方
の面に情報信号を記録して再生するためのランド１１ａ
とグルーブ（溝）１１ｂとが交互に周回状に形成され、
且つ、他方の面は平坦に形成されている。上記ディスク
基板１はインジェクション法などによりポリカーボネイ
トを材料として成形しており、レーザー光Ｌが入射する
側の基板でないために、必ずしも透明な基板である必要
はない。この際、ディスク基板１１に形成したランド１
１ａとグルーブ１１ｂとは略同一幅に形成されて、記録
再生時にレーザー光に対してトラッキングを取る機能も
備えている。

【００４８】また、ディスク基板１１の一方の面上に、
情報信号を記録して再生するための記録層１２と、光減
衰層１３と、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１４と、保護層１
５とが順次積層して膜付けされている。そして、保護層
１５を膜付けした後に、保護層１５上に接着剤を滴下し
て接着層１６を介してポリカーボネイトを材料とした透
明基板１７の中心孔をディスク基板１１の中心孔に合せ
て透明基板１７を接着している。尚、図１3中に示した
ランド１１ａとグルーブ（溝）１１ｂ上への各層の膜付
けは凹凸状に膜付けされるものであるが、図示の都合上
簡略的に示している。そして、透明基板１７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ディスク基板１１に形成した
ランド１１ａとグルーブ１１ｂのうち少なくとも一方に
記録再生できる構造形態になっている。

【００４９】ここで、上記した記録層１２の記録材料と
しては、相変化材料、光磁気材料、ライトワンス材料等
がある。図１３中に示した記録層１２は、相変化材料を
記録材料に用いた例である。この記録層１２はＡｌ（ア
ルミニウム）膜１２Ａ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 誘電体膜１２
Ｂ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ相変化材料膜１２Ｃ、ＺｎＳ−Ｓ
ｉＯ₂ 誘電体膜１２Ｄが順に積層して膜付けされてい
る。

【００５０】また、光減衰層１３は、マスク層１４のマ
スク作用が大きく出る照射光強度で、記録層１２に記録
された信号が破壊されないようにするために用いてい
る。マスク層１４の感度が向上して低照射光強度でマス
ク作用が大きく出るか、記録情報が破壊されないように
なった場合には必要がないので、光減衰層１３は必要に
応じて膜付けすれば良い。

【００５１】また、マスク層１４，保護膜１５，接着剤
１６，透明基板１７は、先に図９に示した第１実施例の
マスク層付き再生専用光ディスクＤ１中のマスク層３，
保護膜４，接着剤５，透明基板６と同じであり、この第
２実施例のマスク層付き記録再生可能光ディスクＤ３で
もマスク層１４は流動性が保たれた状態で膜付けされて
いる。

【００５２】次に、図１４に示した本発明に係る第２実
施例を一部変形させた変形例の光ディスクＤ４は、図１
３に示した上記第２実施例の光ディスクＤ３を２枚用意
し、各透明基板１７，１７側を互いに外側にし、且つ、
各ディスク基板１１，１１側を互いに内側にしてディス
ク基板１１，１１同士を接着層１８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、両面側から記録
情報を記録再生できる構造形態になっている。

【００５３】以上のように形成した本発明に係る第２実
施例における光ディスクＤ３，Ｄ４に適用される記録再
生光学系装置２０Ｂは図１１に示した再生光学系装置２
０Ａと同一構成であるものの、記録時にレーザー光Ｌの
記録時照射光強度が約１５ｍｗと大きく、再生時にレー
ザー光の再生時照射光強度が約２ｍｗと小さく設定され
る点が異なるものである。

【００５４】次に、上記のようにして作成したマスク層
付き記録再生可能光ディスクＤ３（又はＤ４）を記録再
生光学系装置２０Ｂを用いて、再生パワー約２ｍｗで記
録層１２に記録した記録情報を再生して、図１５に示し
たように、連続して繰り返し再生した回数と、再生特性
の変化を得た。このマスク層付き記録再生専用光ディス
クＤ３（又はＤ４）には、図６の時と同様にＤＶＤ信号
が記録されている。再生特性としては、最長ピット（Ｉ
１４Ｔ）出力に対する最短ピット（Ｉ３Ｔ）出力の比
（Ｉ３Ｔ／Ｉ１４Ｔ）を用いている。最長ピット長（Ｉ
１４Ｔ）は．１．８７μｍ、最短ピット長（Ｉ３Ｔ）は
０．４μｍである。図１５から明らかなように、１０万
回繰り返し再生をしても劣化はほとんど認められない。

【００５５】尚、応用例として図９に示したマスク層付
き再生専用光ディスクＤ１と、図１３に示したマスク層
付き記録再生可能光ディスクＤ３とを貼り合わせた貼り
合わせ光ディスクの製作も可能である。

【００５６】

【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、マスク層付き記録再生可能光ディスク又はマス
ク層付き記録再生可能光ディスクに、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
スク層を膜付けするにあたって、マスク層は、電子供与
性呈色化合物と電子受容性顕色剤からなるサーモクロミ
ック材料を流動性のある材料中に溶解または分散させて
流動性を保った状態で膜付けしたため、従来のようなマ
スク層自体に流動性がない光ディスクと比較して再生又
は記録再生時の繰り返し再生特性が大巾に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光ディスクの一例としてマスク層付き再
生専用光ディスクを模式的に示した拡大断面図である。

【図２】従来の光ディスクの他例としてマスク層付き記
録再生可能光ディスクを模式的に示した拡大断面図であ
る。

【図３】マスク層付き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。

【図４】マスク層付き光ディスクにおいて、マスク層に
集光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である。

【図５】マスク層付き光ディスクにおいて、マスク層に
集光した光スポットと、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。

【図６】マスク層としてサーモクロミックを用いて、図
１に示した従来のマスク付き再生専用光ディスクを、連
続して繰り返し再生した回数と、再生特性の変化を示し
た図である。

【図７】電子供与性呈色化合物と電子受容性顕色剤から
なる各種のサーモクロミック材料を用いた場合のマスク
層の製法と、マスク層の再生繰り返し特性を測定したデ
ータを示した一覧図である。

【図８】図７中のデータを判定する場合の１例を示した
図である。

【図９】本発明に係る第１実施例の光ディスクを模式的
に示した拡大断面図である。

【図１０】本発明に係る第１実施例の光ディスクを一部
変形させた変形例を模式的に示した拡大断面図である。

【図１１】本発明に係る第１実施例の光ディスクに適用
される記録再生光学系装置を示した構成図である。

【図１２】本発明に係る第１実施例の光ディスク（マス
ク層付き再生専用光ディスク）の再生特性の一例を示し
た図である。

【図１３】本発明に係る第２実施例の光ディスクを模式
的に示した拡大断面図である。

【図１４】本発明に係る第２実施例の光ディスクを一部
変形させた変形例を模式的に示した拡大断面図である。

【図１５】本発明に係る第２実施例の光ディスク（マス
ク層付き記録再生可能光ディスク）の再生特性の一例を
示した図である。

【符号の説明】

Ｄ１…本発明に係る第１実施例の光ディスク、Ｄ２…本
発明に係る第１実施例の変形例の光ディスク、Ｄ３…本
発明に係る第２実施例の光ディスク、Ｄ４…本発明に係
る第２実施例の変形例の光ディスク、１…ディスク基
板、１ａ…複数のピット、２…反射層、３…マスク層、
４…保護層、５…接着層、６…透明基板、７…接着層、
１１…ディスク基板、１１ａ…ランド、１１ｂ…グルー
ブ（溝）、１２…記録層、１３…光減衰層、１４…マス
ク層、１５…保護層、１６…接着層、１７…透明基板、
１８…接着層、Ｌ…レーザー光。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録情報と対応して複数のピットを周回状
   に形成したディスク基板上に、記録情報を再生するため
   の反射層と、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を少なくとも積
   層して膜付けし、前記マスク層側に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反射層に入射
   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、電子供与性呈色化合物と電子受容性顕
   色剤からなるサーモクロミック材料を流動性のある材料
   中に溶解または分散させて流動性を保った状態で膜付け
   したことを特徴とする光ディスク。
2. 【請求項２】ランドとグルーブとを交互に周回状に形成
   したディスク基板上に、情報信号を記録して再生するた
   めの記録層と、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を少なくとも
   積層して膜付けし、前記マスク層側に照射した前記レー
   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、電子供与性呈色化合物と電子受容性顕
   色剤からなるサーモクロミック材料を流動性のある材料
   中に溶解または分散させて流動性を保った状態で膜付け
   したことを特徴とする光ディスク。
3. 【請求項３】前記流動性のある材料は、アクリレート系
   樹脂前駆体であることを特徴とする請求項１又は請求項
   ２記載の光ディスク。
4. 【請求項４】前記マスク層側に保護層，接着層を介して
   透明基板を接着し、この透明基板側から前記レーザー光
   を照射させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
   うちいずれか１項記載の光ディスク。