JP2004311005A - 光記録媒体及びその製造方法、並びに、記録再生方法 - Google Patents

光記録媒体及びその製造方法、並びに、記録再生方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 ＤＶＤ−ＲＯＭと同容量で記録線速が４倍速を超える記録速度でも十分なフォーカシング特性が得られ、変調度の面内変動を抑えることができ、信頼性の高い記録が可能な光記録媒体及びその製造方法、並びに、記録再生方法の提供。
【解決手段】 基板と、該基板上に少なくとも記録層及び反射層を有する光記録媒体において、前記基板が厚さの設定中心値を有し、該設定中心値から一定範囲内に基板厚さがあるとき前記光記録媒体の軸方向加速度が最大許容値を有し、かつ該設定中心値からのずれ量が一定範囲を超えるに従って前記光記録媒体における軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように形成されてなる光記録媒体である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、光ビームを照射することにより記録層材料に光学的な変化を生じさせて、情報の記録及び再生を行うことができる光記録媒体及びその製造方法、並びに記録再生方法に関するものである。
光記録媒体は、基板上に少なくとも記録層及び反射層を有してなり、該記録層にレーザ光などのエネルギービームを照射することによって、この記録層に可逆或いは不可逆の光学変化を生じさせ、その変化を利用して情報の記録再生を行うものである。
前記基板は、光記録媒体の支持基体であると共に、記録再生に用いる光ビームを透過させて、記録システムの光学系が有する収差を補償し、再生エラー率を低く抑える機能も有している。このような機能に関連する技術としては、例えば、ＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）用の基板と光学系、光源の条件を規定した発明が提案されている（特許文献１参照）。また、特許文献２には、基板の傾きの許容値に関する記載がある。また、基板の歪みを防いでエラーを抑制する方法が提案されている（特許文献３〜４参照）。
現在、製品化されている４．７ＧＢの記憶容量を有するＤＶＤ系光記録媒体としては、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭと、記録型のＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷがある。これらの再生速度及び記録速度は、ＤＶＤの基本速度である３．５ｍ／ｓｅｃにおける諸特性によって、光記録媒体の機械的仕様値が規格書に規定されている。具体的には、基板厚さを０．６ｍｍ（６００μｍ）とし、この値を設定中心値として基板厚さが設定中心値のときに軸方向加速度の許容値が最大となるように規定し、記録システムとして機能させている。
近年の光記録媒体は、ユーザーの利便性を向上させるため、記録速度の向上が図られており、既に４倍速の製品が発売され、更に記録速度の高速化に関する研究開発が続けられている。しかし、記録速度が４倍速（記録線速度＝１４ｍ／ｓｅｃ）を超えると、従来の規格書により規定される光記録媒体の機械特性、特に基板の歪み（特に凸部）から生じる軸方向加速度や基板の振れ量の最大許容値では、値が大き過ぎて実用可能なレベルの記録再生には不十分である。
具体的には、現在規定されている８ｍ／ｓｅｃ２程度の軸方向加速度の光記録媒体では、例えば、８倍速（記録線速度＝２８ｍ／ｓｅｃ）の記録速度で記録を行う場合、光記録媒体面内の加速度の大きい部分では、ピックアップのフォーカスが十分に取れなくなり、記録パワーの減少によると考えられるいわゆる「記録抜け」などの問題が生ずる。ここで、前記「記録抜け」とは、図２の６に示すように、記録パワーの減少により記録マークの形成が不十分となって再生信号の変調度が著しく低下してしまう現象を意味する。
このように、記録再生に用いるピックアップの性能に左右される問題が生じる場合には、光記録媒体の基板厚さの中心値からのずれも影響があるため、基板厚さの中心値からのずれと軸方向加速度の最大許容値に関して何らかの規定を加える必要があると考えられる。
しかしながら、従来の技術においては、前記基板厚さが設定中心値のときの軸方向加速度の最大許容値が独立に考慮されているのみであり、基板厚さの中心値からのずれ及び基板の歪による軸方向加速度を同時に検討している従来例は開示も示唆もされていない。
特許第３１２８２４７号公報 特開平８−２７３１９９号公報 特許第３１３７６５７号公報 特開平８−１８０４７６号公報
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、ＤＶＤ−ＲＯＭと同容量で記録線速が４倍速（記録線速度＝１４ｍ／ｓｅｃ）を超える記録速度でも十分なフォーカシング特性が得られ、変調度の面内変動を抑えることができ、信頼性の高い記録が可能な光記録媒体及びその製造方法、並びに記録再生方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を進めた結果、基板を介して信号の記録や再生を行う場合、基板の静的又は動的な変形による歪み（特に凸部）が発生すると、この歪みにより集光レーザビームの収差が発生し、この収差が再生信号の劣化、実効的な記録パワーの減少、いわゆる「記録抜け」などの問題を引き起す。特に、基板に局在する歪みの影響は速度の２乗に比例して大きくなるため、これらの問題は、記録再生速度の高速化に伴って、より顕著になり、記録特性に影響を与える。
そこで、本発明者らは、現状の基板成形条件で実現可能な基板を用いた場合の基板厚さの中心値からのずれ及び基板の歪みと光記録媒体の加速度の関係について鋭意検討を行った結果、以下の通りの解決手段を知見した。即ち、
＜１＞ 基板と、該基板上に少なくとも記録層及び反射層を有する光記録媒体において、前記基板が厚さの設定中心値を有し、該設定中心値から一定範囲内に基板厚さがあるとき前記光記録媒体の軸方向加速度が最大許容値を有し、かつ該設定中心値からのずれ量が一定範囲を超えるに従って前記光記録媒体における軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように形成されてなることを特徴とする光記録媒体である。
＜２＞ 基板厚さの設定中心値が６００μｍであり、該設定中心値からのずれ量が±１０μｍを超えるに従って光記録媒体における軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように形成されてなる前記＜１＞に記載の光記録媒体である。
＜３＞ 基板厚さが５８０〜６２０μｍである前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜４＞ 光記録媒体を線速３．５ｍ／ｓｅｃで回転させて、ＤＶＤ再生システムで規定される回転軸方向の周波数帯域が２．１ｋＨｚの標準サーボ特性を有する光学ピックアップを用いて測定した際における光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値をＭ（ｍ／ｓｅｃ２）、基板厚さをＤ（μｍ）とした時、軸方向加速度の最大許容値Ｍが、５９０μｍ＜Ｄ＜６１０μｍの範囲では２．５ｍ／ｓｅｃ２を満たし、６１０μｍ≦Ｄ≦６２０μｍの範囲では下記数式１を満たし、かつ５８０μｍ≦Ｄ≦５９０μｍの範囲では下記数式２を満たすように形成される前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜数式１＞
Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（Ｄ（μｍ）−６１０μｍ）〕
＜数式２＞
Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（５９０μｍ−Ｄ（μｍ））〕
＜５＞ 光記録媒体における軸方向加速度が０．８ｍ／ｓｅｃ２以上である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜６＞ 光記録媒体における周方向加速度が、０．８〜２．０ｍ／ｓｅｃ２である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜７＞ 記録再生用レーザ光の波長が６２０〜７００ｎｍであり、かつレンズＮＡが０．６０〜０．７０である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜８＞ 記録可能な線速度（Ｌ．Ｖ．）が１４ｍ／ｓｅｃ＜Ｌ．Ｖ．≦５６ｍ／ｓｅｃの範囲である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜９＞ 記録層が、相変化型記録層である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１０＞ 記録層が、有機色素含有記録層である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の光記録媒体である。
＜１１＞ 基板上に少なくとも記録層及び反射層を有する光記録媒体を製造する方法であって、前記基板厚さが設定中心値から一定範囲内にあるとき光記録媒体の軸方向加速度が最大許容値を有し、基板厚さの設定中心値からのずれ量が一定範囲を超えて大きくなるにつれて軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように制御して製造することを特徴とする光記録媒体の製造方法である。
＜１２＞ 基板厚さが５８０〜６２０μｍであり、光記録媒体の線速が３．５ｍ／ｓｅｃで回転させて、ＤＶＤ再生システムにおいて規定される回転軸方向の周波数帯域が２．１ｋＨｚの標準サーボ特性を有する光学ピックアップを用いて測定した際における光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値をＭ（ｍ／ｓｅｃ２）、基板厚さをＤ（μｍ）とした時、軸方向加速度の最大許容値Ｍが、（５９０μｍ＜Ｄ＜６１０μｍの範囲では２．５ｍ／ｓｅｃ２を満たし、６１０μｍ≦Ｄ≦６２０μｍの範囲では下記数式１を満たし、かつ５８０μｍ≦Ｄ≦５９０μｍの範囲では下記数式２を満たすように製造する前記＜１１＞に記載の光記録媒体の製造方法である。
＜数式１＞
Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（Ｄ（μｍ）−６１０μｍ）〕
＜数式２＞
Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（５９０μｍ−Ｄ（μｍ））〕
＜１３＞ 内周部の厚みよりも外周部の厚みが厚いスタンパを用いて射出圧縮成形により基板を成形する前記＜１１＞から＜１２＞のいずれかに記載の光記録媒体の製造方法である。
＜１４＞ スタンパにおける内周部の厚みと外周部の厚みとの差が±２０μｍ以内である前記＜１３＞に記載の光記録媒体の製造方法である。
＜１５＞ 基板厚みと光記録媒体の軸方向加速度との関係をモニターしながら製造し、該モニター値を予め設定した基板厚さの設定中心値からのずれ量と光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値との関係に関する合否判定基準と照合して合否を判定する前記＜１１＞から＜１４＞のいずれかに記載の光記録媒体の製造方法である。
＜１６＞ 前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の光記録媒体に対し、記録再生速度に対応する予め決められた周波数帯域を有するピックアップを用いて記録再生を行うことを特徴とする記録再生方法である。
＜１７＞ ピックアップのレーザ光の波長が６２０〜７００ｎｍであり、かつレンズＮＡが０．６０〜０．７０である前記＜１６＞に記載の記録再生方法である。
＜１８＞ 記録に用いる線速度（Ｌ．Ｖ．）が１４ｍ／ｓｅｃ＜Ｌ．Ｖ．≦５６ｍ／ｓｅｃであるとき、ピックアップの周波数帯域が下記数式３を満たすように設定する前記＜１６＞から＜１７＞のいずれかに記録再生方法である。
＜数式３＞
周波数帯域（ｋＨｚ）＝［記録線速（ｍ／ｓｅｃ）／基本線速（ｍ／ｓｅｃ）］×（０．５８９）〔（＋１０％）〜（−０％）〕
ただし、前記数式３中、基本線速は、システムにおける基本となる記録再生スピードであり、ＤＶＤでは３．４９ｍ／ｓｅｃである。〔（＋１０％）〜（−０％）〕は、−（マイナス）側及び＋（プラス）側における公差を表す。
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、ＤＶＤの４倍速（記録線速度＝１４ｍ／ｓｅｃ）を超えるような高速対応の光記録媒体の製造に際し、基板厚さと光記録媒体の軸方向加速度の両面から合否判定を行うことにより、製品の中に不良品が混入する恐れがなくなり、記録特性上信頼性の高い光記録媒体を提供できる。
（光記録媒体）
本発明の光記録媒体は、基板と、該基板上に少なくとも記録層及び反射層を有し、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
前記光記録媒体は、記録可能な線速度（Ｌ．Ｖ．）が１４ｍ／ｓｅｃ＜Ｌ．Ｖ．≦５６ｍ／ｓｅｃ（ＤＶＤ４倍速〜１６倍速）の範囲であり、前記基板厚さに中心値が設定されており、該基板厚さが設定中心値から一定範囲内にあるとき、光記録媒体の軸方向加速度が最大許容値を有し、基板厚さの設定中心値からのずれ量が一定範囲を超えて大きくなるにつれて軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように形成されている。この場合、基板厚さの設定中心値が６００μｍであり、該設定中心値からのずれ量が±１０μｍを超えるに従って光記録媒体における軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように形成されることが好ましい。
ここで、図１は、現在製品として市場に流通しているＣＤやＤＶＤなどの光記録媒体の記録再生システムの概略を示すものである。対物レンズ３により絞られた記録再生光４は、基板１と空気の屈折率差により、図１に示したように屈折して基板１を通過し記録層２に照射される。
この場合、図２に示すように、基板１に大きな加速度成分を持つ歪み（凸部）５が存在する場合には、いわゆる「記録抜け」の問題が生ずる。記録線速の高速化に伴って歪み５の幅Δｔ（ｓｅｃ）が相対的に狭くなるため（通過する時間が相対的に短くなるため）、歪みの加速度成分〔Δｚ／（Δｔ）２〕は大きくなる。加速度成分が大きくなると、ピックアップの位置決めフィードバックの周波数帯域を大きくするか、基板の歪みのΔｚ成分を小さくしなければならない。なお、加速度には、軸方向加速度だけでなく、周方向加速度もあるが、実験によると現在のＤＶＤの規格値である１．１ｍ／ｓｅｃ２であれば特に影響はなかった。したがって、前記周方向加速度は、０．８〜２．０ｍ／ｓｅｃ２が好ましい。
図３は、光記録媒体の軸方向加速度を２．５ｍ／ｓｅｃ２とし、ＤＶＤの８倍速（記録線速度＝２８ｍ／ｓｅｃ）で記録を行い、ＤＶＤの基本記録再生速度である３．５ｍ／ｓｅｃで再生を行って、基板厚さの設定中心値からのずれ量とエラー率（個数）との関係を調べたものである。この図３の結果から、基板厚さが各規格の基板厚さの設定中心値である６００μｍより大きい条件、具体的には基板厚さが６１０μｍ以上の場合には、再生時のエラー率が高くなることが分る。この図３は基板厚さが設定中心値よりも厚い方向のみの結果を示しているが、基板厚さが設定中心値より薄い場合も同様に設定中心値から離れるに従ってエラー率が増加する。つまり、記録再生に用いるピックアップの特性と基板厚さに依存して、再生時のエラー率が変化することが分る。
図４は、光記録媒体の軸方向のフィードバックループの周波数帯域を５ｋＨｚとしたピックアップを用い、フォーカスオフセットを基板厚さの設定中心値である６００μｍに最適化し、更に基板厚さを変化させて記録を行う。次いで、再生信号がそれぞれ最大となるようにピックアップのフォーカスオフセットを最適化して再生を行ったときの、再生信号のエラー率（ジッターの増加割合）を評価したものである。この図４から、再生信号のエラー率は基板厚さの設定中心値からのずれ量が大きくなるに従って増大することが認められる。
上記のような結果を総合的に判断すると、光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値は、基板厚さが設定中心値からある程度以上ずれた場合、設定中心値における最大許容値よりも低く設定しなければならないことになる。
次に、図５は、基板厚さの設定中心値が６００μｍであり、基板厚さが設定中心値から２０μｍずれた部分を有する基板を用いた光記録媒体に対し、ＤＶＤの８倍速（記録線速度＝２８ｍ／ｓｅｃ）の記録速度で記録を行った際に、光記録媒体の持つ軸方向加速度によって再生時のエラー率がどのように変化するかについての実験結果を示す。なお、図５の横軸は、ＤＶＤの基本記録再生速度である３．５ｍ／ｓｅｃの条件で評価した媒体の軸方向加速度であり、図５の縦軸は、各加速度条件の媒体に対して、ＤＶＤの８倍速（記録線速度＝２８ｍ／ｓｅｃ）で記録を行い、３．５ｍ／ｓｅｃで再生を行った場合のエラー率（個数）である。
現在の光記録媒体では、軸方向加速度の最大許容量は８ｍ／ｓｅｃ２と規定されているが、図５の結果では、軸方向加速度が約２．５ｍ／ｓｅｃ２より大きい場合にエラーが発生し、２ｍ／ｓｅｃ２以下であれば、エラー率を低く抑えることができる。この場合、光記録媒体における軸方向加速度は１．０ｍ／ｓｅｃ２以上が好ましい。
従って、４倍速を超えるような高速対応の光記録媒体においては軸方向加速度の最大許容値を今までよりも大幅に低減させる必要があることが分る。
以上の結果から、軸方向加速度の最大許容値を基板厚さの設定中心値から一定範囲内で２．５ｍ／ｓｅｃ２とし、基板厚さの設定中心値からのずれ量が一定範囲を超えて大きくなるにつれて軸方向加速度の最大許容値を低く設定すれば記録マークの再生時のエラーを低減できるものと考えられる。ここで、「設定中心値から一定範囲内にある」という記載における「一定範囲」とは、信頼性の高い記録が可能な光記録媒体を得るという本発明の目的が達成できる範囲であって、設計的乃至は実験的に決定されるが、通常は、図６に示したように±１０μｍ程度である。
具体的には、ピックアップの特性の基板厚さ依存性から、図６に示すように、軸方向加速度の最大許容量が、基板厚さの中心値からのずれ量の２乗に比例して小さくなるように設定すること、即ち、両者の関係が図６の斜線内にあるようにすることが好ましく、光記録媒体の線速が３．５ｍ／ｓｅｃで回転させて、ＤＶＤ再生システムにおいて規定される回転軸方向の周波数帯域が２．１ｋＨｚの標準サーボ特性を有する光学ピックアップを用いて測定した際における光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値をＭ（ｍ／ｓｅｃ２）、基板厚さをＤ（μｍ）とした時、軸方向加速度の最大許容値Ｍが、５９０μｍ＜Ｄ＜６１０μｍの範囲では２．５ｍ／ｓｅｃ２を満たし、６１０μｍ≦Ｄ≦６２０μｍの範囲では下記数式１を満たし、かつ５８０μｍ≦Ｄ≦５９０μｍの範囲では下記数式２を満たすように形成されることが好ましい。
＜数式１＞
Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（Ｄ（μｍ）−６１０μｍ）〕
＜数式２＞
Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（５９０μｍ−Ｄ（μｍ））〕
また、図７には、上記のようにして得られた軸方向加速度が２．５ｍ／ｓｅｃ２の媒体を３．５ｍ／ｓｅｃの線速度で回転させたときの振動周波数特性をＤＶＤ媒体の規定値である軸方向加速度８ｍ／ｓｅｃ２の光記録媒体を同じ速度で回転させたときの結果と比較して示す。
このように、光記録媒体の軸方向加速度を小さくすることによって、振動のゲインがゼロクロスする点の周波数を小さくできることがわかる。
また、例えば、８ｍ／ｓｅｃ２の光記録媒体を少ない読み取り誤り率で読み出せるようにしたビックアップに用いるアクチュエーターの周波数特性（ピックアップのサーボ特性）も合わせて図示するが、ＤＶＤなどの光記録媒体の記録再生に用いる場合には、このように光記録媒体の周波数特性よりわずかにゼロクロス周波数が大きくなるように設計する。基本線速範囲では実際の回転数の９．６Ｈｚ程度までは２０ｄＢ程度、これ以上の周波数の減衰領域では０．５ｄＢ程度大きい範囲であれば十分である。周波数帯域をこれ以上に大きくするとアクチュエーターの固有振動数をより大きなものに設計する必要があり、この場合アクチュエーターが大きくなったりして、製造コストを増大したり、あまり大きく設定しすぎるとアクチュエーター自身の振動が問題になり、信号特性を却って悪くする。
従って、図７からわかるように、軸方向加速度が２．５ｍ／ｓｅｃ２の光記録媒体の場合には、従来のＤＶＤ記録再生システムに規定されるピックアップのサーボ特性として、ゼロクロス周波数（周波数帯域）を小さくできる利点があり、このように、光記録媒体の軸方向加速度を小さくすると、サーボ特性の周波数帯域を現状のままでもより高速に媒体を回転させた場合においても記録再生特性を悪化させない記録システムを構築できる。
実際に、軸方向加速度が２．５ｍ／ｓｅｃ２の光記録媒体を用いて回転数を変えて従来の記録システムのサーボ特性である周波数帯域２．１ｋＨｚのピックアップを用いて再生試験したところ、ＤＶＤの基本線速である３．４９ｍ／ｓｅｃの４倍速相当の約１４ｍ／ｓｅｃの線速においても、ＤＶＤシステムの規定値である残留フォーカスエラー値を０．２μｍ以下にすることができ、再生信号のジッター特性も規定値である９％を下回る７％程度の値を得ることができた。
前記光記録媒体を３．４９ｍ／ｓｅｃで回転させたときのジッターは６．８％であった。さらに、このピックアップの制御ゲインを電気的に大きくして周波数帯域を上げて試験を行ったところ、規定値であるジッター９％を上回る周波数は約５０％ＵＰの３．３ｋＨｚ程度であった。
光記録媒体の回転数を変化させると見かけの軸方向加速度はその線速度の２乗に比例して増減する。この様子を図示したのが、図８である。光記録媒体の周波数特性とそのときのサーボ系の周波数帯域を示す。この結果から、例えば、ＤＶＤ８倍速の条件では、軸方向加速度が２．５ｍ／ｓｅｃ２の光記録媒体に適するピックアップのサーボ特性は、４．８ｋＨｚ〜７ｋＨｚ程度であり、１６倍速（記録線速＝５６ｍ／ｓｅｃ）の線速範囲では、９．４ｋＨｚ〜１４ｋＨｚ程度の周波数帯域のものが使用可能である。
本発明の光記録媒体においては、記録層はレーザ光の照射により何らかの光学的変化を生じ、その変化により情報を記録できるものであれば特に制限はなく、相変化型記録層であっても、有機色素含有記録層のいずれであってもよい。
ここで、図１０は、本発明の相変化型光記録媒体の一例を示す概略断面図であり、基板１１上に第１保護層１２、記録層１３、第２保護層１４、第３保護層１５、及び反射層１６がこの順に積層されてなる。
−記録層−
前記記録層１３は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、及びＧｅを含有し、更に必要に応じて、非晶質の安定性向上などを図る目的で、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｄ、及び希土類元素から選択される少なくとも１種の元素を含有してなる。前記希土類元素としては、例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、などが挙げられる。
前記記録層の膜厚は、通常、５〜２０ｎｍが好ましい。
前記記録層の形成方法としては、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などが用いられる。これらの中でも、スパッタ法が、量産性、膜質等に優れている。
−第１保護層及び第２保護層−
前記第１保護層１２及び第２保護層１４は、前記記録層１３の劣化変質を防ぎ、記録層３の接着強度を高め、かつ記録特性を高めるなどの作用効果を有し、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２などの金属酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＴａＳ４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物やダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）、又は、それらの混合物が挙げられる。これらの中でも、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物が好ましい。前記ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物は、耐熱性、低熱伝導率性、化学的安定性に優れており、膜の残留応力が小さく、記録及び消去の少なくともいずれかの繰り返しによっても記録感度、消去比などの特性劣化が起きにくく、記録層との密着性にも優れている点で好ましい。
前記第１保護層１２、及び第２保護層１４の層形成方法としては、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などが用いられる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
前記第１保護層１２、及び第２保護層１４の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、第１保護層の膜厚は、通常５０〜９０ｎｍが好ましい。
−反射層−
前記反射層は光反射層としての役割を果たす一方で、記録時にレーザ光照射により記録層に加わった熱を逃がす放熱層としての役割も担っている。非晶質マークの形成は，放熱による冷却速度により大きく左右されるため，反射層の選択は高線速対応媒体では特に重要である。
前記反射層１６は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａなどの金属材料、又はそれらの合金などを用いることができる。また、これら金属材料への添加元素として、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｔａなどが使用できる。これらの中でも、Ａｇ及びＡｇ合金のいずれかを含有することが好ましい。それは、前記相変化型光記録媒体を構成する反射層は通常、記録時に発生する熱の冷却速度を調整する熱伝導性の観点と、干渉効果を利用して再生信号のコントラストを改善する光学的な観点から、高熱伝導率／高反射率の金属が望ましく、純Ａｇ又はＡｇ合金はＡｇの熱伝導率が４２７Ｗ／ｍ・Ｋと極めて高く、記録時に記録層が高温に達した後直ぐに、アモルファスマーク形成に適した急冷構造を実現できるからである。
なお、このように高熱伝導率性を考慮すると純銀が最良であるが、耐食性を考慮しＣｕを添加しても良い。この場合Ａｇの特性を損なわないためには銅の添加量範囲は０．１〜１０原子％程度が好ましく、特に０．５〜３原子％が好適である。銅の過剰な添加は逆にＡｇの耐食性を劣化させてしまう。
前記反射層１６は、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
前記反射層の放熱能力は基本的には層の厚さに比例するが、反射層の膜厚は、６０〜３００ｎｍが好ましい。
なお、前記反射層上には、必要に応じて樹脂保護層を設けることができる。該樹脂保護層は、工程内及び製品となった時点で記録層を保護する作用効果を有し、通常、紫外線硬化性の樹脂により形成する。前記樹脂保護層の膜厚は２〜５μｍが好ましい。
−第３保護層−
前記保護層と前記反射層との間に、硫黄を含まない第３保護層１５をバリア層として設けることが好ましい。
第３保護層１５の材料としては、例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＧｅＮ、ＺｒＯ２、などが挙げられ、これらの中でも、Ｓｉ又はＳｉＣがバリア性が特に高い点で好ましい。
純Ａｇ又はＡｇ合金を反射層に用いると、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物のような硫黄を含む保護層を用いた場合、硫黄がＡｇへ拡散しディスク欠陥となる不具合が生じてしまう（Ａｇの硫化反応）。従って、このような反応を防止する第３保護層としては、（１）Ａｇの硫化反応を防ぐ、バリア能力があること、（２）レーザ光に対して光学的に透明であること、（３）アモルファスマーク形成のため、熱伝導率が低いこと、（４）保護層や反射層と密着性が良いこと、（５）形成が容易であること、などの観点から適切な材料を選定することが望ましく、上記要件を満たすＳｉ又はＳｉＣを主成分とする材料が第３保護層の構成材料としては好ましい。
前記第３保護層の膜厚は、２〜２０ｎｍが好ましく、２〜１０ｎｍがより好ましい。前記膜厚が２ｎｍ未満であると、バリア層として機能しなくなることがあり、２０ｎｍを超えると、変調度の低下を招くおそれがある。
−基板−
前記基板１１の材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂製基板が好適である。前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
なお、基板の厚み及び特性については、上述した通りである。
なお、情報信号が書き込まれる基板１１と貼り合せ用基板とを貼り合わせるための接着層は、ベースフィルムの両側に粘着剤を塗布した両面粘着性のシート、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化樹脂により形成する。前記接着層の膜厚は、通常５０μｍ程度が好ましい。
前記貼り合せ用基板（ダミー基板）は、接着層として粘着性シート又は熱硬化性樹脂を用いる場合は、透明である必要はないが、接着層に紫外線硬化樹脂用いる場合は紫外線を透過する透明基板とする。前記貼り合せ用基板の厚みは、通常、情報信号を書き込む透明基板１と同じ０．６ｍｍのものが用いられている。
図１１は、本発明の光記録媒体に適用し得る追記型光記録媒体（ＣＤ−Ｒ型）の層構成例を示す概略断面図であり、これは追記型光ディスクの例である。図１１（Ａ）は、基板２１／記録層２２／反射層２６／保護層２４からなるＣＤ−Ｒを示す。図１１（Ｂ）は、基板２１／下引き層２３／記録層２２／反射層２６／保護層２４からなるＣＤ−Ｒを示す。図１１（Ｃ）は、ハードコート層２５／基板２１／下引き層２３／記録層２２／反射層２６／保護層２４からなるＣＤ−Ｒを示す。
図１２は、本発明の光記録媒体に適用し得る追記型光記録媒体（ＤＶＤ）の層構成例を示す概略断面図である。図１２（Ａ）は、基板２１／記録層２２／反射層２６／保護層２４からなるＤＶＤを示す。図１２（Ｂ）は、基板２１／記録層２２／反射層２６／保護層２４／接着層２８／保護基板２７からなるＤＶＤを示す。図１２（Ｃ）は、ハードコート層２５／基板２１／下引き層２３／記録層２２／反射層２６／保護層２４／接着層２８／保護基板２７からなるＤＶＤを示す。
本発明の光記録媒体を追記型ＤＶＤメディアとして適用する場合の光記録媒体の構成としては、第１の基板と第２の基板（以下、第１基板、第２基板と称することがある）とを記録層を介して接着剤で張り合わせた構造を基本構造とする。記録層は反射率を高めるため記録層と反射層との積層である必要がある。記録層と基板間は下引き層あるいは保護層を介して層成してもよく、機能向上のためそれらを積層化した構成でもよい。最も通常に用いられるのは、第１基板／有機色素層／反射層／保護層／接着層／第２基板の構造である。
−記録層−
記録層はレーザ光の照射により何らかの光学的変化を生じ、その変化により情報を記録できるものであって、この記録層は有機色素を少なくとも含有し、該有機色素を分散可能な樹脂、及び褐色防止剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記有機色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、色素ハンドブック（講談社、１９８６年３月２０日発行、第１刷、編者：大河原信、他）第５４７〜５５０頁記載の波長３８１〜４３５ｎｍの範囲に吸収を示す材料及びその誘導体などが挙げられ、例えば、ポリメチン系色素、アントラキノン系色素、ダイオキシディン系色素、トリフェノジチアジン系色素、フェナントレン系色素、シアニン系色素、ジカルボシアニン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、メロシアニン系色素、ピリリウム系色素、ポルフィリン系色素、キサンテン系色素、トリフェニルメタン系色素、アズレン系色素、含金属アゾ染料、アゾ染料、アゾ系色素、スクアリリウム系色素、ポリエン系色素、ベーススチリル系色素、ホルマザンキレート系色素、クロコニウム系色素、インジゴイド系色素、メチン系色素、スルファイド系色素、メタンジチオールレート系色素、又はこれらの誘導体、等が挙げられ、これらの中でも、シアニン系色素又はその誘導体、ジカルボシアニン系色素又はその誘導体、フタロシアニン色素又はその誘導体、ナフタロシアニン系色素又はその誘導体、アゾ染料又はその誘導体が特に好適に用いられる。なお、アミニウム系色素などの各種クエンチャを添加した色素材料を用いることもできる。
前記記録層の膜厚は、通常、５〜２０ｎｍが好ましい。
前記記録層の形成にあたっては前記本発明の特徴とする色素を１種ずつ、又は複数の組合せで用いてもよい。更に、本発明の特徴とする前記色素の他に、光学特性、記録感度、信号特性等の向上の目的で他の有機色素と混合又は積層化しても構わない。
前記色素中に金属又は金属化合物としては、例えば、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｂｅ、ＴｅＯ２、ＳｎＯ、Ａｓ、Ｃｄ等を分散混合あるいは積層の形態で用いることもできる。
また、前記色素中に高分子材料を配合させることもできる。該高分子材料としては、例えば、アイオノマー樹脂、ポリアミド系樹脂、ビニル系樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴム等の種々の材料もしくはシランカップリング剤等を分散混合して用いてもよいし、あるいは特性改良の目的で安定剤（例えば、遷移金属錯体）、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤等を一緒に用いることもできる。
前記記録層の形成は、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ又は溶液塗布等の通常の手段によって行うことができる。前記塗布法を用いる場合には、前記色素等を有機溶剤等に溶解してスプレー、ローラーコーティング、ディッピング、及びスピンコーティング等の慣用のコーティング法によって行われる。
前記有機溶剤は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類；クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、四塩化炭素、トリクロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類；ベンゼン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族類；メトキシエタノール、エトキシエタノール等のセロソルブ類；ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の炭化水素類、等が挙げられる。
−下引き層−
前記下引き層は、（１）接着性の向上、（２）水又はガス等のバリア、（３）記録層の保存安定性の向上、（４）反射率の向上、（５）溶剤からの基板や記録層の保護、及び（６）案内溝・案内ピット・プレフォーマット等の形成等を目的として使用される。
前記（１）の目的に対しては、高分子材料、例えば、アイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、天然樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴム等の種々の高分子物質、及びシランカップリング剤等を用いることができる。前記（２）及び（３）の目的に対しては、前記高分子材料以外に無機化合物、例えば、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、ＳｉＯ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＴｉＮ、ＳｉＮ等、更に金属、又は半金属、例えばＺｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等を用いることができる。また、前記（４）の目的に対しては、金属、例えば、Ａｌ、Ａｇ等や、金属光沢を有する有機薄膜、例えば、メチン染料、キサンテン系染料等を用いることができる。前記（５）及び（６）の目的に対しては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。
前記下引き層の膜厚は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．０１〜３０μｍが好ましく、０．０５〜１０μｍがより好ましい。
−反射層−
前記反射層の材料としては、上述した銀（Ａｇ）合金が用いられる。前記反射層の膜形成法としては、例えば、蒸着、スパッタリング等が挙げられる。
−保護層、及び基板表面ハードコート層−
前記保護層、又は基板表面ハードコート層は、（１）記録層（反射吸収層）の傷、ホコリ、汚れ等からの保護、（２）記録層（反射吸収層）の保存安定性の向上、（３）反射率の向上等を目的として使用される。これらの目的に対しては、前記中間層に示した材料を用いることができる。また、無機材料としては、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ２等も用いることができる。有機材料としては、例えば、ポリメチルアクリレート、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、セルロース、脂肪族炭化水素樹脂、芳香族炭化水素樹脂、天然ゴム、スチレンブタジエン樹脂、クロロプレンゴム、ワックス、アルキッド樹脂、乾性油、ロジン等の熱軟化性、熱溶融性樹脂、紫外線硬化樹脂も用いることができる。前記材料のうち保護層、又は基板表面ハードコート層に最も好ましい例としては生産性に優れた紫外線硬化樹脂である。
前記保護層又は基板表面ハードコート層の膜厚は０．０１〜３０μｍが好ましく、０．０５〜１０μｍがより好ましい。
本発明においては、前記下引き層、保護層、及び基板表面ハードコート層には記録層の場合と同様に、目的に応じて更に、安定剤、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤等を含有させることができる。
−保護基板−
前記保護基板は、この保護基板側からレーザ光を照射する場合、使用レーザ光に対し透明でなくてはならず、単なる保護板として用いる場合、透明性は問わない。使用可能な基板材料は前記の基板材料と全く同様であり、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等のプラスチックス又は、ガラス、セラミックスあるいは、金属等を用いることができる。
−接着剤、接着層−
前記接着剤としては、２枚の記録媒体を接着できる材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、生産性を考えると、紫外線硬化型接着剤又はホットメルト型接着剤が好ましい。
（光記録媒体の製造方法）
本発明の光記録媒体の製造方法は、基板厚さが５８０〜６２０μｍであり、基板厚さが設定中心値から一定範囲内にあるとき光記録媒体の軸方向加速度が最大許容値を有し、基板厚さの設定中心値からのずれ量が一定範囲を超えて大きくなるにつれて軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように制御して製造する。
この場合、内周部の厚みよりも外周部の厚みが厚いスタンパを用いて射出圧縮成形により基板を成形することが好ましい。具体的には、内周部の厚みと外周部の厚みとの差が±２０μｍ以内であるスタンパを用いて射出圧縮成形することが好ましい。なお、射出圧縮成形の条件は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができ、例えば、４０ｔ以上８０ｔ以下程度の加圧圧縮が可能な射出圧縮成形機を用い、例えば、１３０〜２００℃の条件で２秒のプロセス時間の間に、型開き、材料注入、加圧圧縮、基板剥離の工程を行うように設定して行うことが好ましい。
本発明の相変化型の光記録媒体の製造方法においては、まず、基板の成形条件を最適化して、基板厚さの設定中心値からのずれをなるべく小さくし、更に、例えば、記録層、誘電体層、反射層などのスパッタ成膜時の投入電力量を最適化するなどして、基板にできるだけ熱ダメージを与えないようにし、基板の歪みの発生を抑えるようにすればよく、このような製造条件の工夫により、軸方向加速度が図６の斜線部内にある光記録媒体を作製することができる。
また、本発明の有機色素を含有する記録層を有する追記型光記録媒体の場合には、基板の歪みの発生を抑える手段として、上記スパッタ成膜時の投入電力量を最適化するなどの手段の他に、スピンコートなどによって色素記録層を形成した後に行われるアニール工程時の急激な温度変化を避けるため昇温時間をゆっくりするなどの手段を採用することができる。
また、光記録媒体の線速が３．５ｍ／ｓｅｃで回転させて、ＤＶＤ再生システムにおいて規定される回転軸方向の周波数帯域が２．１ｋＨｚの標準サーボ特性を有する光学ピックアップを用いて測定した際における光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値をＭ（ｍ／ｓｅｃ２）、基板厚さをＤ（μｍ）とした時、軸方向加速度の最大許容値Ｍが、（５９０μｍ＜Ｄ＜６１０μｍの範囲では２．５ｍ／ｓｅｃ２を満たし、６１０μｍ≦Ｄ≦６２０μｍの範囲では下記数式１を満たし、かつ５８０μｍ≦Ｄ≦５９０μｍの範囲では下記数式２を満たすように製造することが好ましい。
＜数式１＞
Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（Ｄ（μｍ）−６１０μｍ）〕
＜数式２＞
Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（５９０μｍ−Ｄ（μｍ））〕
本発明においては、基板厚みと光記録媒体の軸方向加速度との関係をモニターし、該モニター値を予め設定した基板厚さの設定中心値からのずれ量と光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値との関係に関する合否判定基準と照合して合否を判定することが好ましい。例えば、図６の斜線部内に入るように、基板厚みと媒体の軸方向加速度の両面から合否判定を行うことにより、製品の中に不良品が混入する恐れがなくなり、記録特性上信頼性の高い光記録媒体を効率よく製造することが可能になる。
（記録再生方法）
本発明の記録再生方法は、本発明の前記光記録媒体に対し、記録再生速度に対応する予め決められた周波数帯域を有するピックアップを用いて記録再生を行うものである。
ここで、前記ピックアップのレーザ光の波長が６２０〜７００ｎｍであり、かつレンズＮＡが０．６０〜０．７０であることが好ましい。
また、前記記録に用いる線速度（Ｌ．Ｖ．）は、少なくとも１４ｍ／ｓｅｃ＜Ｌ．Ｖ．≦５６ｍ／ｓｅｃの範囲のときに、図８に示すような振動減衰特性を有するピックアップの周波数帯域（ゲインが０となる点）が下記数式３を満たすことが好ましい。
＜数式３＞
周波数帯域（ｋＨｚ）＝［記録線速（ｍ／ｓｅｃ）／基本線速（ｍ／ｓｅｃ）］×（０．５８９）〔（＋１０％）〜（−０％）〕
ただし、前記数式３中、基本線速は、システムにおける基本となる記録再生スピードであり、ＤＶＤでは３．４９ｍ／ｓｅｃである。〔（＋１０％）〜（−０％）〕は、−（マイナス）側及び＋（プラス）側における公差を表す。
即ち、前記数式３における（−）側の公差は、ディスクの特性を下回ることができないので、ディスクの周波数帯域よりも必ず大きくしなければならないので、（−）側の公差は０％となる。また、前記数式３における（＋）側の公差は、大きいことが好ましいが、あまり大きくなりすぎるとアクチュエーターの自励発信が起きてしまうので、１０％程度が好ましい。したがって、振動減衰特性を有するピックアップの周波数帯域（ゲインが０となる点）は、図８の２直線に囲まれた範囲内、具体的には、ＤＶＤ８倍速の条件では、軸方向加速度が２．５ｍ／ｓｅｃ２の光記録媒体に適するピックアップのサーボ特性は、４．８ｋＨｚ〜７ｋＨｚ程度であり、１６倍速（記録線速＝５６ｍ／ｓｅｃ）の線速範囲では、９．４ｋＨｚ〜１４ｋＨｚ程度の周波数帯域のものが使用可能である。
以下、実施例により本発明について詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
−光記録媒体の作製−
光ビームを透過する６００μｍの厚さの設定中心値を有するポリカーボネート樹脂製基板を射出圧縮成形により作製した。基板の成形に際しては、射出圧縮成形の条件（例えば、４０ｔ以上８０ｔ以下程度の加圧圧縮が可能な射出圧縮成形機を用い、例えば、１３０〜２００℃の条件で２秒のプロセス時間の間に、型開き、材料注入、加圧圧縮、基板剥離の工程を行うように設定する）を適宜調整して、表１に示すような種々の厚さ部分を有する基板を作製した。なお、表１に示す基板厚さは、測定値のうち基板厚さの設定中心値６００μｍから最もずれた値を示した。ここで、基板厚さはＥＴＡ−Ｏｐｔｉｋ社製 ＥＴＡ ＲＴにより測定した。
次に、基板上に、ＺｎＳ・ＳｉＯ２（８０モル％：２０モル％）からなる下部誘電体層を厚みが７０ｎｍとなるようにスパッタ法により成膜した。この場合、下部誘電体層のスパッタ法は、表１におけるＮｏ．４、５、及び８については、通常の投入電力（約１ｋＶ）で行い、その他については、通常の投入電力よりも最大で約１５％少ない範囲内で変化させて行い、これにより種々の歪み（厚み）を有する下部誘電体層を基板上に形成した。
次に、下部誘電体層上にＡｇ１Ｉｎ３Ｓｂ７３Ｔｅ２０Ｇｅ３からなる記録層を厚みが１５ｎｍとなるようにスパッタ法により成膜した。記録層上にＺｎＳ・ＳｉＯ２（８０モル％：２０モル％）からなる上部誘電体層を厚さが１５ｎｍとなるようにスパッタ法により成膜した。上部誘電体層上にＡｇからなる反射層を厚さが１５０ｎｍとなるようにスパッタ法により成膜した。次いで、反射層上に紫外線（ＵＶ）硬化樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製、ＳＤ３１８）からなる保護層をスピンコート法により形成し、最後に厚み約０．６ｍｍのカバー層を紫外線（ＵＶ）硬化樹脂（日本化薬株式会社製、ＤＶＤ３）で接着して貼り合せた。
以上により、表１に示す基板厚さの中心値（６００μｍ）からのずれ及び基板の歪みによる種々の大きさの軸方向加速度を有する光記録媒体を作製した。
得られた各光記録媒体について、軸方向加速度を株式会社小野測器製 ＬＭ１２００により測定した。結果を表１に示す。
また、得られた各光記録媒体に対し、該光記録媒体の軸方向のフィードバックループの周波数帯域を５ｋＨｚとしたピックアップを用い、フォーカスオフセットを基板厚さの設定中心値である６００μｍに最適化してＤＶＤの８倍速（記録線速度＝２８ｍ／ｓｅｃ）で記録を行った。次いで、再生信号がそれぞれ最大となるようにピックアップのフォーカスオフセットを最適化してＤＶＤの基本記録再生速度（記録線速度＝３．５ｍ／ｓｅｃ）で再生を行ったときの、再生信号のエラー率を以下のようにして評価した。また、以下のようにして合否を判定した。結果を表１に示す。
＜エラー率の評価＞
エラー率の評価は、ＤＶＤの訂正コードに従って、訂正可能なエラーの個数を測定し、下記の基準で評価した。１５０個未満の場合を「○」、１５０〜２５０個の場合を「△」、２５０個を超える場合を「×」とした。
＜合否の評価＞
合否は、各層を積層して作製した光記録媒体について、得られた軸方向加速度と基板厚さから、基板厚さと軸方向加速度の関係が図６の斜線部内にある場合を「○」、斜線部から外れる場合を「×」とした。
表１の結果から、図６の斜線部内にあるＮｏ．４、５、及び８の光記録媒体はエラー率も「○」であった。従って、図６の斜線部内にあるか否かを合否判定基準として採用できることが確認された。
また、ＤＶＤの４倍速（記録線速度＝１４ｍ／ｓｅｃ）で記録を行った結果では、エラー率は総て１００個未満となり、上記合否判定基準は４倍速（記録線速度＝１４ｍ／ｓｅｃ）を超える高速記録時に有効なものであることが確認できた。
（実施例２）
実施例１において、内周部と外周部の厚さの差が±５μｍ以下のスタンパにより射出圧縮成形したポリカーボネート樹脂製基板を用いた以外は、実施例１と同様にして、「光記録媒体Ａ」を作製した。
また、実施例１において、内周部の厚さよりも外周部の厚さが２０μｍ厚いスタンパを用いて射出圧縮成形したポリカーボネート樹脂製基板を用いた以外は、実施例１と同様にして、「光記録媒体Ｂ」を作製した。
得られた「光記録媒体Ａ」及び「光記録媒体Ｂ」の基板厚さは図９のように分布していた。基板厚さは、光記録媒体Ａ及びＢどちらも図６に示す斜線部内にあるが、これを軸方向加速度のモニター結果と併せて判定を行い、図６の斜線部を外れる光記録媒体を除いて製造を行ったところ、「光記録媒体Ａ」の歩留まりは８３％、「光記録媒体Ｂ」の歩留まりは９１％となった。
ここで、「光記録媒体Ａ」の歩留まりが「光記録媒値Ｂ」の歩留まりよりも低いのは、「光記録媒体Ａ」の場合には、図６に示す基板厚さが中心値±１０μｍ〜±２０μｍで軸方向加速度が２．０ｍ／ｓｅｃ２〜２．５ｍ／ｓｅｃ２の光記録媒体が含まれているが、図６の斜線部の上部は２次関数の曲線で囲まれているため、この条件を満たすものの中には該２次関数の曲線よりも上部にあって斜線部を外れるものが含まれるからであると考えられる。
（実施例３）
実施例１と同様にして、基板厚さ及び最大軸方向加速度を変化させた光記録媒体を１００個作製し、図６に示すように、基板厚さの設定中心値からのずれ量と軸方向加速度の最大許容値の関係を求め、実施例１と同様にしてエラー率を評価した。なお、値は平均値で表した。
その結果、図６の斜線部内に入るの光記録媒体には、高速記録時のエラー率がＤＶＤの規格値より多いものは見当らなかったのに対し、図６の斜線部を外れる光記録媒体には約６５％の割合でエラー率が悪いものが含まれていた。
従って、図６の斜線部内に在るか否かを光記録媒体を製造する際の合否判定基準にすることが可能であることが認められる。
本発明によれば、ＤＶＤの４倍速（記録線速度＝１４ｍ／ｓｅｃ）を超えるような高速対応の光記録媒体の製造に際し、基板厚さと光記録媒体の軸方向加速度の両面から合否判定を行うことにより、製品の中に不良品が混入する恐れがなくなり、記録特性上信頼性の高い光記録媒体を提供することが可能になる。
本発明の光記録媒体は、ＤＶＤ−ＲＯＭと同容量で記録線速が４倍速（記録線速度＝１４ｍ／ｓｅｃ）を超える記録速度であっても十分なフォーカシング特性が得られ、変調度の面内変動を抑えることができ、信頼性の高い記録が可能であり、各種光記録媒体、特にＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、などのＤＶＤ系光記録媒体に幅広く用いられる。
図１は、光記録媒体の記録再生方法に用いる記録再生装置の概略を示す図である。 図２は、基板の歪みと記録抜けの関係を説明するための図である。 図３は、基板厚さの設定中心値からのずれ量とエラー率との関係を示す図である。 図４は、基板厚さの設定中心値からのずれ量とエラー率（ジッターの増加割合）との関係を示す図である 図５は、基板厚さが設定中心値から２０μｍずれた部分を有する基板を用いた光記録媒体の軸方向加速度とエラー率との関係を示す図である。 図６は、基板厚さの設定中心値からのずれ量と軸方向加速度の最大許容値の関係を示す図である。 図７は、光記録媒体の振動周波数特性と一般的なピックアップのアクチュエーターの周波数特性を示す図である。 図８は、軸方向加速度が２．５ｍ／ｓｅｃ２の光記録媒体に適するピックアップのサーボ特性を示す図である。 図９は、スタンパに内周部と外周部の厚さの差が有る場合と無い場合との基板厚さへの影響を調べた結果を示す図である。 図１０は、本発明の相変化型光記録媒体の層構成の一例を示す概略断面図である。 図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、ＣＤ−Ｒ用光記録媒体の構成の一例を示す図である。 図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、追記型ＤＶＤ用光記録媒体の構成の一例を示す図である。
符号の説明
１ 基板
２ 記録層
３ 対物レンズ
４ 記録再生光
５ 歪み
６ 記録抜け部分
１１ 基板
１２ 第１保護層
１３ 記録層
１４ 第２保護層
１５ 第３保護層
１６ 反射層
２１ 基板
２２ 記録層
２３ 下引き層
２４ 保護層
２５ ハードコート層
２６ 反射層
２７ 保護基板
２８ 接着層

Claims (18)

  1. 基板と、該基板上に少なくとも記録層及び反射層を有する光記録媒体において、前記基板が厚さの設定中心値を有し、該設定中心値から一定範囲内に基板厚さがあるとき前記光記録媒体の軸方向加速度が最大許容値を有し、かつ該設定中心値からのずれ量が一定範囲を超えるに従って前記光記録媒体における軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように形成されてなることを特徴とする光記録媒体。
  2. 基板厚さの設定中心値が６００μｍであり、該設定中心値からのずれ量が±１０μｍを超えるに従って光記録媒体における軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように形成されてなる請求項１に記載の光記録媒体。
  3. 基板厚さが５８０〜６２０μｍである請求項１から２のいずれかに記載の光記録媒体。
  4. 光記録媒体を線速３．５ｍ／ｓｅｃで回転させて、ＤＶＤ再生システムで規定される回転軸方向の周波数帯域が２．１ｋＨｚの標準サーボ特性を有する光学ピックアップを用いて測定した際における光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値をＭ（ｍ／ｓｅｃ２）、基板厚さをＤ（μｍ）とした時、軸方向加速度の最大許容値Ｍが、５９０μｍ＜Ｄ＜６１０μｍの範囲では２．５ｍ／ｓｅｃ２を満たし、６１０μｍ≦Ｄ≦６２０μｍの範囲では下記数式１を満たし、かつ５８０μｍ≦Ｄ≦５９０μｍの範囲では下記数式２を満たすように形成される請求項１から３のいずれかに記載の光記録媒体。
    ＜数式１＞
    Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（Ｄ（μｍ）−６１０μｍ）〕
    ＜数式２＞
    Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（５９０μｍ−Ｄ（μｍ））〕
  5. 光記録媒体における軸方向加速度が０．８ｍ／ｓｅｃ２以上である請求項１から４のいずれかに記載の光記録媒体。
  6. 光記録媒体における周方向加速度が、０．８〜２．０ｍ／ｓｅｃ２である請求項１から５のいずれかに記載の光記録媒体。
  7. 記録再生用レーザ光の波長が６２０〜７００ｎｍであり、かつレンズＮＡが０．６０〜０．７０である請求項１から６のいずれかに記載の光記録媒体。
  8. 記録可能な線速度（Ｌ．Ｖ．）が１４ｍ／ｓｅｃ＜Ｌ．Ｖ．≦５６ｍ／ｓｅｃの範囲である請求項１から７のいずれかに記載の光記録媒体。
  9. 記録層が、相変化型記録層である請求項１から８のいずれかに記載の光記録媒体。
  10. 記録層が、有機色素含有記録層である請求項１から８のいずれかに記載の光記録媒体。
  11. 基板上に少なくとも記録層及び反射層を有する光記録媒体を製造する方法であって、前記基板厚さが設定中心値から一定範囲内にあるとき光記録媒体の軸方向加速度が最大許容値を有し、基板厚さの設定中心値からのずれ量が一定範囲を超えて大きくなるにつれて軸方向加速度の最大許容値が小さくなるように制御して製造することを特徴とする光記録媒体の製造方法。
  12. 基板厚さが５８０〜６２０μｍであり、光記録媒体の線速が３．５ｍ／ｓｅｃで回転させて、ＤＶＤ再生システムにおいて規定される回転軸方向の周波数帯域が２．１ｋＨｚの標準サーボ特性を有する光学ピックアップを用いて測定した際における光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値をＭ（ｍ／ｓｅｃ２）、基板厚さをＤ（μｍ）とした時、軸方向加速度の最大許容値Ｍが、（５９０μｍ＜Ｄ＜６１０μｍの範囲では２．５ｍ／ｓｅｃ２を満たし、６１０μｍ≦Ｄ≦６２０μｍの範囲では下記数式１を満たし、かつ５８０μｍ≦Ｄ≦５９０μｍの範囲では下記数式２を満たすように製造する請求項１１に記載の光記録媒体の製造方法。
    ＜数式１＞
    Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（Ｄ（μｍ）−６１０μｍ）〕
    ＜数式２＞
    Ｍ（ｍ／ｓｅｃ２）＝２．５−〔０．０５×（５９０μｍ−Ｄ（μｍ））〕
  13. 内周部の厚みよりも外周部の厚みが厚いスタンパを用いて射出圧縮成形により基板を成形する請求項１１から１２のいずれかに記載の光記録媒体の製造方法。
  14. スタンパにおける内周部の厚みと外周部の厚みとの差が±２０μｍ以内である請求項１３に記載の光記録媒体の製造方法。
  15. 基板厚みと光記録媒体の軸方向加速度との関係をモニターしながら製造し、該モニター値を予め設定した基板厚さの設定中心値からのずれ量と光記録媒体の軸方向加速度の最大許容値との関係に関する合否判定基準と照合して合否を判定する請求項１１から１４のいずれかに記載の光記録媒体の製造方法。
  16. 請求項１から１０のいずれかに記載の光記録媒体に対し、記録再生速度に対応する予め決められた周波数帯域を有するピックアップを用いて記録再生を行うことを特徴とする記録再生方法。
  17. ピックアップのレーザ光の波長が６２０〜７００ｎｍであり、かつレンズＮＡが０．６０〜０．７０である請求項１６に記載の記録再生方法。
  18. 記録に用いる線速度（Ｌ．Ｖ．）が１４ｍ／ｓｅｃ＜Ｌ．Ｖ．≦５６ｍ／ｓｅｃであるとき、ピックアップの周波数帯域が下記数式３を満たすように設定する請求項１６から１７のいずれかに記録再生方法。
    ＜数式３＞
    周波数帯域（ｋＨｚ）＝［記録線速（ｍ／ｓｅｃ）／基本線速（ｍ／ｓｅｃ）］×（０．５８９）〔（＋１０％）〜（−０％）〕
    ただし、前記数式３中、基本線速は、システムにおける基本となる記録再生スピードであり、ＤＶＤでは３．４９ｍ／ｓｅｃである。〔（＋１０％）〜（−０％）〕は、−（マイナス）側及び＋（プラス）側における公差を表す。
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