JP2006085791A

JP2006085791A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JP2006085791A
Application number: JP2004267737A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nagataki; 義幸長瀧; Hiroki Ota; 寛紀太田
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】管理情報がユーザー情報領域の内側にバーコードとして記録され、基板上に少なくともレーザ光を吸収する色素材料による光吸収層が形成されている光情報記録媒体において、設定された位置にバーコードを精度良く形成した光情報記録媒体を提供する。
【解決手段】バーコードをミラー部分とミラー部分に挟まれたトラックピッチがユーザー情報領域のトラックピッチより狭いトラックピッチのグルーブを有するＢＣＡ領域に形成することにより、ＢＣＡライターの位置精度よりも高い精度でバーコードを目的の位置に形成した光情報記録媒体を実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光情報記録媒体に関し、特にユーザー情報の他に管理情報がバーコードとして記録されている光情報記録媒体に関する。

ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光情報記録媒体にはその最内周にトラッキングサーボ制御を行うことなく情報を読み取ることができる領域を形成しているものがあり、例えば特許文献１のように最内周の領域にバーコードで情報を記録するＢＣＡ(Burst Cutting Area)が知られている。ユーザー情報領域に書かれたプログラム、データ、アプリケーション情報等のユーザー情報を管理、若しくは、その著作権を保護するために、ユーザー情報領域外であるシステムリードインにはユーザー情報領域と同じ変調方式で、ＢＣＡにはユーザー情報領域と異なる変調方式で管理情報を記録している。ＢＣＡは光情報記録媒体の製造段階で形成され、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭの場合にはＹＡＧレーザで反射膜を除去して形成される。ＢＣＡにはシリアル番号等の光情報記録媒体個々の識別情報を記録して、著作権保護にも利用されている。

追記型光情報記録媒体であるＤＶＤ−Ｒの場合には、ＤＶＤ−ＲＯＭのようにＹＡＧレーザで反射膜を除去すると記録層と反射膜が剥離する問題があるため、専用のＢＣＡライターでコントロール領域内のグルーブ部分にバーコードを記録することによりＢＣＡを形成している。

特開平１０−１８８３６１号

ＢＣＡをＢＣＡライターで記録する場合、ディスクの偏心、ＢＣＡライターの位置決め精度のバラツキ、ＢＣＡライターへのディスク装着時のバラツキなどにより、所定の位置に記録するべきＢＣＡの位置にバラツキが生じる。再生装置はトラッキングサーボ制御を行うことなく情報を読み取る必要があるため、ＢＣＡの位置は精度良く形成される必要がある。

したがって、本発明は光情報記録媒体の内周部分に管理情報を記録するため、バーコードとして設けられたＢＣＡ（バーストカッティングエリア）を所定の位置に正確に形成した光情報記録媒体を提供することを目的とする。

本発明に従えば、ユーザー情報が同心円又はスパイラル状のトラックに沿って光記録され、管理情報が前記同心円又はスパイラル状トラックの内側に重ねてバーコードとして記録された光情報記録媒体であって、基板上に少なくともレーザ光を吸収する色素材料による光吸収層が形成されている光情報記録媒体において、バーコードがミラー部分とミラー部分に挟まれた部分に、ユーザー情報領域のトラックピッチの０．６倍から０．９倍のトラックピッチのグルーブ領域を形成し、このグルーブ領域にバーコードの半径方向の幅とグルーブ領域の幅がほぼ等しくバーコードを形成することにより、位置精度の高く、信号品質に優れたＢＣＡを有する光情報記録媒体を提供できた。

以上説明したように、本発明の光情報記録媒体によれば、管理情報がユーザー情報領域の内側にバーコードとして記録され、基板上に少なくともレーザ光を吸収する色素材料による光吸収層が形成されている光情報記録媒体において、バーコードをミラー部分とミラー部分に挟まれたトラックピッチがユーザー情報領域のトラックピッチより狭いトラックピッチのグルーブを有するＢＣＡ領域に形成することにより、バーコード情報を形成する位置の精度を向上させることができた。

以下に、本発明の光情報記録媒体について説明するが、本発明はこれに限定されない。
本発明の実施例を説明する。図1は本発明の光情報記録媒体の概略平面図である。光情報記録媒体１はユーザー情報を記録するユーザー情報領域６、ユーザー情報の記録に関する管理情報を記録する管理情報領域５、バーコードで管理情報を記録するＢＣＡ領域３とで構成される。ＢＣＡ領域３の内周にはミラー領域２が、外周にはミラー領域４設けられている。

本発明のＢＣＡ領域、ミラー領域、管理情報領域、ユーザー情報領域と基板形状の模式的な例を、図２で説明する。

ＢＣＡ領域３はユーザー情報領域６より小さいグルーブが形成され、内側と外側をミラー領域で挟まれている。管理情報領域５は管理情報を示すピットが形成され、ユーザー情報領域６は記録時にピットが形成されるグルーブが形成されている。また、ユーザー情報領域はアドレス情報を付与するために、特定の周波数でグルーブをウォブルさせても良いし、ピットを含ませても良い。これらの領域のピットあるいはグルーブはスパイラル状あるいは同心円状に形成されている。
図２ではＢＣＡ領域の１例を示したが、これに限定されるわけではない。

ＢＣＡ領域の構成について、以下に詳しく説明する。ＢＣＡ領域のグルーブは、通常考えられる条件のものであればどのような条件のものでもよいが、３０〜１２０ｎｍの深さが好適であり、さらに望ましくは５０〜１００ｎｍの深さであることが望ましい。また、グルーブの幅はトラックピッチの０．３倍から０．８倍までならよく、０．４倍から０．７倍までがより好ましい。

ＢＣＡ領域のトラックピッチＴｒＢはユーザー情報領域のトラックピッチＴｒＤに対して０．６ＴｒＤ＜ＴｒＢ＜０．９ＴｒＤの関係になっていることが好ましい。ＢＣＡ領域のトラックピッチをユーザー情報領域のトラックピッチより小さくして記録再生に用いる光情報記録媒体ドライブの光学分解能λ／（２・ＮＡ）（ＮＡは光ヘッドの対物レンズの開口数）に近づけることで、トラッキングをはずして再生したＢＣＡ情報が、トラッククロス信号によって変動するといった影響を少なくすることができる。すなわち、光学分解能に近づくことにより、光情報記録媒体ドライブからはミラー部と同様に見え、記録したＢＣＡ情報のみのコントラストが信号として再生できる。例えば、記録再生レーザ波長が４０５ｎｍ、レンズＮＡが０．６５の場合、ＢＣＡ領域に形成する溝のトラックピッチを３２７ｎｍ以下にすればよく、光学分解能以上であっても、この値に近いトラックピッチに設定することで、トラッククロス信号による変動を実質的に影響がない程度まで低減することができる。

本発明では光情報記録媒体のＢＣＡをミラー領域とミラー領域に挟まれたグルーブ領域に形成する。ＢＣＡ領域を挟むミラー領域の幅はＢＣＡライターの設定半径精度、ＢＣＡライターにディスクを装着したときのずれ、ディスクの偏心を考慮すると３００μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上が好ましい。基板上に色素材料により記録膜が形成されている光情報記録媒体において、ＢＣＡライターで記録されるＢＣＡはミラー部分の信号は非常に小さく、グルーブ部分に記録される信号変調度が大きいことがわかった。ＢＣＡを形成する領域をミラー部分とミラー部分に挟まれたグルーブ部分にすることにより、ＢＣＡを形成する位置精度を高めることができる。すなわち、ミラー部分とグルーブ部分の位置精度は基板を成型するスタンパに形成されるミラー部分とスタンパ部分の位置精度により決まる。スタンパに形成するミラー部分とブルーブ部分の位置精度は原盤をカッティングするマスタリング工程で決まり、カッティング装置の位置決め精度はＢＣＡを記録するＢＣＡライターの位置決め精度に比べて格段に精度が高い。すなわち、ＢＣＡが記録されるＢＣＡ領域を精度良く形成することにより、ＢＣＡライターの記録時の位置決め精度がばらついても、精度良くＢＣＡを形成することが可能となる。

光情報記録媒体１の模式的な構造の例を、第３図に示す。同図において、１０は、ピットとグルーブを有する透光性の基板、１１はその上に形成された光吸収層で、照射されたレーザ光を吸収して発熱し、溶融、蒸発、昇華、変形または変性し、当該光吸収層１１や基板１０の表面にピットを形成する作用を有する層である。また１２は、その上に形成された反射層、１３はダミー基板１４とこれらを貼り合わすために設けられた接着層を示す。

本発明の基板１０の作製方法について説明する。基板は原盤及びスタンパを作製し、射出成型により作製することが好ましい。

原盤は以下のように作製した。原盤は直径２００ｍｍ、厚さ６ｍｍのガラス原盤を用意し、ガラス原盤の一方の表面上に、フォトレジストを、スピンコート法を用いて均一に塗布した。フォトレジストの厚さはピットあるいはブルーブの深さに応じて調整した。フォトレジストが形成されたガラス原盤をカッティング装置に装着した。

原盤を作製するためのカッティング装置を図４に示す。記録光ヘッド２２は原盤１５とは相対的に径方向に移動するサーボ系により駆動する（図示せず）。記録半径位置はリニアスケール２１で監視されており、クローズサーボループで制御される。フォーマッタ１９からは情報データや管理情報、溝信号等を生成し光ヘッドを駆動する。システム全体はコントローラ１７で管理されており、トラックピッチもここでサーボ制御を行っている。このサーボ制御の中でトラックピッチをコントロールする。なお、原盤はスピンドル１６で回転駆動されており、独自のサーボループを形成する。スピンドル１６はスピンドルドライバ１７で駆動される。

カッティング装置により、フォーマッタから送られた情報に応じて、光ヘッドからレーザ光をフォトレジストに照射して露光し、ピットあるいはグルーブを形成した。レーザ光量を調節して、ピットの大きさやグルーブ幅をコントロールした。カッティングが終了したガラス原盤はパターン形成面にメッキの前処理として無電解メッキを施した。さらに、このメッキ層を導電膜として用いることにより、Ｎｉ層を電鋳法によって形成した。次いで、ガラス原盤上に形成したＮｉ層の表面を研磨し、さらに、ガラス原盤から上記Ｎｉ層を剥離することにより、スタンパを得た。なお、上記メッキの前処理における導電膜形成を、スパッタ法や蒸着法を用いて行ってもよい。

透光性基板１０の材料は、レーザ光に対する屈折率が１．４〜１．６の範囲の透明度の高い材料で、耐衝撃性に優れた樹脂が望ましい。具体的には、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、アクリル等が例示できるが、これらに限られるわけではない。基板５と光吸収層６との間には、ＳｉＯ_２、ＺｎＳ-ＳｉＯ_２等のエンハンス層や耐溶剤層や設けてもよい。光吸収層６の材料は、光吸収性の有機色素が望ましく、シアニン色素、ポリメチン色素、トリアリールメタン色素、ピリリウム色素、フェナンスレン色素、アゾ色素、テトラデヒドロコリン色素、トリアリールアミン色素、スクアリリウム色素、クロコニックメチン色素等が例示できるが、これらに限定されるものではない。なお、光吸収層１１には、他の色素、添加剤、高分子（例えばニトロセルロース等の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー）、金属微粒子等を含んでいても良い。光吸収層６は、上記の色素および任意の添加剤を公知の有機溶媒（たとえばテトラフルオロプロパノール、ケトンアルコール、アセチルアセトン、メチルセルロブ、トルエン等）で溶解・溶媒和したものを透光性基板１０上に形成される。

光吸収層の形成手段としては、スピンコート法を用いるが、同法では、色素溶液の濃度、粘度、溶剤の乾燥速度を調節することにより、光吸収層の膜厚を制御できる。

反射層１２は、金属膜からなり、例えば、金、銀、アルミニウムあるいはこれらを含む合金を、スパッタ法等の手段により形成される。光吸収層と反射層の間に、ＳｉＯ_２、ＺｎＳ-ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等のエンハンス層や耐酸化層等の他の層を設けてもよい。また、反射層上に保護層を形成してもよいし、保護層を形成しなくてもよい。保護層としては光吸収層、反射層を保護できる層であればよく、例えば紫外線硬化樹脂、シリコーン系樹脂等によって形成される。

接着層１３は耐衝撃性の優れた樹脂によって形成されることが望ましい。たとえば紫外線硬化樹脂をスピンコート法により塗布し、紫外線を照射して硬化させることにより形成する。また、ウレタン等の弾性材で形成してもよい。この場合、貼り合わせる基板の両方に光吸収層を設けてもよいし、片方は光吸収層がないダミー基板でもよい。また、必要に応じてダミー基板側の基板上に、印刷層あるいは印刷受容層を設けてもよい。

光情報記録媒体への記録は、記録媒体の両面または片面に設けた光吸収層にレーザ光を照射することにより行う。レーザ光の照射された部分には、レーザ光エネルギーの吸収による色素の分解、発熱、炭化、基板の溶融、変形等の基板の熱的変化が起こる。記録された情報の再生は、レーザ光により、熱的変化が起きている部分と起きていない部分の反射率の差を読み取ることにより行う。

基板越しにレーザ光で記録再生する光情報記録媒体の例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。光吸収層をスピンコート法により形成する光情報記録媒体で、上述した管理情報領域とユーザー情報領域を有し、上述した特定の緩衝領域を備えるものなら良い。

本発明で記録再生に使用する装置の青色レーザの波長は３９０ｎｍ〜４３０ｎｍのものが好ましく、４００〜４２０ｎｍのものがより好ましい。また。ＢＣＡライターに使用する赤色レーザの波長は６２０ｎｍ〜７２０ｎｍのものが好ましく、６５０〜７００ｎｍのものがより好ましい。

以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態が適応される光情報記録媒体を、より具体的に説明する。

スタンパを既存の射出成型機に装着し、光情報記録媒体グレードのポリカーボネート樹脂を射出成型することにより基板を得た。基板は、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製基板であり、図１に示されたように、ガラス原盤に形成されたミラー領域、ＢＣＡ領域、ミラー領域、管理情報領域、ユーザー情報領域のピットあるいはブルーブのパターンが、内周側から順番にスパイラル状に基板の一方の面上に転写されている。

ここで、内周のミラー領域は半径１９ｍｍ〜２２．２０ｍｍと半径２３．２０ｍｍ〜２３．４０ｍｍで、その間にＢＣＡ領域は半径２２．２０ｍｍ〜２３．２０ｍｍにトラックピッチ０．３１μｍ、半値幅０．１６μｍ、深さ７０ｎｍのストレートのグルーブが形成されていた。管理情報領域は、半径２３．４０ｍｍ〜２３．８０ｍｍにトラックピッチ０．６８μｍ、半値幅０．２０μｍ、深さ７０ｎｍのピットが形成されていた。また、ユーザー情報領域は半径２３．８０ｍｍ〜５８.５０ｍｍにトラックピッチ０．４０μｍ、半値幅０．２１μｍ、深さ７０ｎｍの変調されたウォブルグルーブが形成されていた。なお、ピットとグルーブはスパイラル状に形成されているので、これらの半径は光情報記録媒体のある特定角度での位置関係である。

この基板のパタ−ン形成面上に、下記化学式（１）で表わされるアゾ系色素０．７重量％の濃度を有するテトラフルオロプロパノール溶液を、スピンコート法により塗布した。なお、上記色素溶液を塗布する際に、色素溶液をフィルタで濾過して不純物を取り除いた。スピンコートは回転数１００ｒｐｍで回転している基板上に色素溶液０．５ｇをディスペンサーで供給し、その後、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまで基板を回転させ、最後に５０００ｒｐｍで２ｓ間回転させた。このとき、上記溶液を、グルーブ部分で厚さ６０ｎｍとなるように塗布した。次いで、上記色素材料を塗布した基板１を８０℃にて１時間乾燥させ、さらに、室温にて１時間冷却した。こうして、光吸収層を基板上に形成した。

さらに、光吸収層上に、反射層としてＡｇ合金を厚さ１３０ｎｍとなるように、スパッタ法を用いて形成した。次いで、反射層上に、接着層５としてＵＶ樹脂材料をスピンコート法により塗布し、さらに、その上にダミー基板として厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製基板を載置した。この状態で、ダミー基板側からＵＶ照射を施すことにより、各層が形成された基板とダミー基板とを貼り合わせて光情報記録媒体Ａを得た。

ＢＣＡ領域をトラックピッチ０．３５μｍ、半値幅０．１８μｍ、深さ７０ｎｍ、周波数700ｋHzのウォブル入りグルーブを形成した以外は実施例１と同様にして、光情報記録媒体Ｂを得た。

（比較例１）
内周のミラー領域は半径１９ｍｍ〜２１．５０ｍｍで、ミラー領域と管理情報領域の間にＢＣＡ領域として半径２１．５０ｍｍ〜２３．４０ｍｍにトラックピッチ０．３１μｍ、半値幅０．１６μｍ、深さ７０ｎｍのストレートのグルーブを形成した。それ以外の条件は全て実施例１と同様にして、光情報記録媒体Ｃを得た。

（比較例２）
内周のミラー領域は半径１９ｍｍ〜２１．５０ｍｍで、ミラー領域と管理情報領域の間にＢＣＡ領域として半径２１．５０ｍｍ〜２３．４０ｍｍにトラックピッチ０．４０μｍ、半値幅０．２０μｍ、深さ７０ｎｍのストレートのグルーブを形成した。それ以外の条件は全て実施例１と同様にして、光情報記録媒体Ｄを得た。

（ＢＣＡ記録）
半径２２．２０ｍｍ〜２３．２０ｍｍの位置にＢＣＡ信号を記録することを目的に、レーザ波長６６８ｎｍ、ビーム径約１μｍ×約４８μｍを有するＢＣＡライターを使用して、ＢＣＡ信号の記録実験を行った。レーザパワー９００ｍＷ、線速５ｍ／ｓ、半径方向のビーム送り量８μｍ、記録化開始位置を２２．１０ｍｍ、記録終了位置を２３．３０ｍｍの条件に設定してＢＣＡコードを５枚の実施例１と実施例２の光情報記録媒体に記録した。

実施例１の光情報記録媒体ＡのＢＣＡ記録条件において、記録開始位置を２２．２０ｍｍ、記録終了位置を２３．２０ｍｍの設定条件を代えた以外は同様にして、ＢＣＡコードを５枚の比較例１と比較例２の光情報記録媒体に記録した。

実施例１、実施例２、比較例１および比較例２の全ディスクについて、波長４０５ｎｍのレーザ光及び開口数０．６５のレンズを有する光ピックアップを持つテスターで信号を評価したところ、実施例１、実施例２および比較例１の全ディスクで正常にＢＣＡ情報を認識することができた。しかし、比較例２のディスクは、トラッククロス信号が大きいためにＢＣＡ信号を判別することが困難で、正常なＢＣＡ情報を識別することができなかった。次に、実施例１、実施例２および比較例１の各５枚の光情報記録媒体のＢＣＡ信号位置を、計測機能を有する顕微鏡で測定し、光情報記録媒体の内径の中心を基準にして、ＢＣＡ信号の内径と外径を測定した。その測定結果を表１に示す。実施例１ではＢＣＡ信号の内径と外径は設定位置に対してばらつきが少ないのに対し、比較例１ではばらつきが大きくなる結果になった。

本発明の光情報記録媒体の概略平面図である。本発明の光情報記録媒体のユーザー領域の概略断面図である。本発明のＢＣＡ領域、ミラー領域、管理情報領域、ユーザー情報領域と基板形状を説明する概略図である。本発明のＢＣＡ領域、ミラー領域、管理情報領域、ユーザー情報領域のピットとグルーブを作製する装置を説明する図である。

符号の説明

１光情報記録媒体
２ミラー領域(1)
２ＢＣＡ領域３
４ミラー領域(２)
５管理情報領域
６ユーザー情報領域
７ＢＣＡ領域のブルーブ
８管理情報領域のピット
９ユーザー情報領域のグルーブ
１０透明基板
１１光吸収層
１２反射層
１３接着層
１４ダミー基板
１５原盤
１６スピンドル
１７スピンドルドライバ
１８コントローラ
１９フォーマッタ
２０記録光ヘッドドライバ
２１リニアスケール
２２記録光ヘッド

Claims

ユーザー情報が同心円又はスパイラル状のトラックに沿って記録され、管理情報が前記同心円又はスパイラル状トラックの内側にバーコード状に記録され、基板上に少なくともレーザ光を吸収する色素材料による光吸収層が形成されている光情報記録媒体において、前記バーコードがミラー部分とミラー部分に挟まれたグルーブを有するＢＣＡ領域に形成されていることを特徴とする光情報記録媒体。
前記バーコードの半径方向の幅とＢＣＡ領域の幅がほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
前記ＢＣＡ領域のトラックピッチＴｒＢとユーザー情報領域のトラックピッチＴｒＤが以下の関係を持つことを特徴とする請求項１または２記載の光情報記録媒体。
０．６ＴｒＤ＜ＴｒＢ＜０．９ＴｒＤ
前記ユーザー情報が青色レーザで記録され、前記ＢＣＡ領域の管理情報が赤色レーザで記録されることを特徴とする請求項１から３に記載の光情報記録媒体。