JP2007050678A - 光情報記録媒体、画像記録方法及び色素の利用方法 - Google Patents

光情報記録媒体、画像記録方法及び色素の利用方法 Download PDF

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Abstract

【課題】記録層とは別の画像記録層に、レーザー光を使用して、コントラストが高い可視画像を形成可能な光記録媒体を提供する。
【解決手段】レーザー光を照射して情報の記録再生が可能な記録層214を有する光記録媒体であって、前記記録層とは別に、可視画像が記録される画像記録層224を有し、該画像記録層が色素を主成分として含有する光情報記録媒体。
【選択図】図1

Description

本発明は、光記録媒体に関し、特に、記録面とは別に(好ましくは反対側の面に)可視画像を記録することができる画像記録層含有光記録媒体、該光記録媒体に画像を記録する画像記録方法及び該画像記録層への色素の利用方法に関する。
従来から、レーザー光により一回限りの情報の記録が可能な光記録媒体(光ディスク)が知られている。この光ディスクは、追記型CD(所謂CD−R)とも称され、その代表的な構造は、透明な円盤状基板上に有機色素からなる記録層、金等の金属からなる光反射層、さらに樹脂製の保護層がこの順に積層状態で設けられている。そしてこのCD−Rへの情報の記録は、近赤外域のレーザー光(通常は780nm付近の波長のレーザー光)をCD−Rに照射することにより行われ、記録層の照射部分がその光を吸収して局所的に温度上昇し、物理的あるいは化学的変化(例えば、ピットの生成)が生じてその光学的特性を変えることにより、情報が記録される。一方、情報の読み取り(再生)もまた記録用のレーザー光と同じ波長のレーザー光を照射することにより行われ、記録層の光学的特性が変化した部位(記録部分)と変化しない部位(未記録部分)との反射率の違いを検出することにより情報が再生される。
近年、記録密度のより高い光記録媒体が求められている。このような要望に対して、追記型デジタル・ヴァサタイル・ディスク(所謂DVD−R)と称される光ディスクが提案されている。このDVD−Rは、照射されるレーザー光のトラッキングのための案内溝(プレグルーブ)がCD−Rに比べて半分以下(0.74〜0.8μm)と狭く形成された透明な円盤状基板上に、色素からなる記録層、そして通常は該記録層の上に光反射層、そしてさらに必要により保護層を設けてなるディスクを二枚、あるいは該ディスクと同じ形状の円盤状保護基板とを該記録層を内側にして接着剤で貼り合わせた構造を有している。DVD−Rへの情報の記録再生は、可視レーザー光(通常は、630nm〜680nmの範囲の波長のレーザー光)を照射することにより行われ、CD−Rより高密度の記録が可能であるとされている。
ところで、前記光ディスクには、音楽データ等が記録される記録面とは反対側の面に、記録面に記録した音楽データの楽曲タイトルや、記録したデータを識別するためのタイトル等の可視情報を印刷したラベルを貼付したものが知られている。このような光ディスクは、プリンター等によって円形のラベルシート上にタイトル等を予め印刷し、当該ラベルシートを光ディスクの記録面とは反対側の面に貼付することにより作製される。
しかし、上述のようにタイトル等の所望の可視画像をレーベル面に記録した光ディスクを作製する場合には、光ディスクドライブとは別にプリンターが必要となる。従って、光ディスクドライブを用いて、ある光ディスクの記録面に記録を行った後、該光ディスクを光ディスクドライブから取り出して、上記のように別に用意したプリンターによって印刷されたラベルシートを貼付するなどといった煩雑な作業を行う必要がある。
そこで、前記記録面と反対側の面にレーザーマーカを使用して表面と背景のコントラストを変化させて表示をさせることができる光記録媒体が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このような方法を用いることで、プリンター等を別途用意することなく、光ディスクドライブによって光ディスクのレーベル面に所望の画像記録を行うことができる。しかしながら、この方法では、感度が低く、炭酸ガスレーザーなどの高パワーのガスレーザーを使用せざるを得ず、前述のようなレーザー光により形成された可視画像は、コントラストが低く視認性に劣っていた。
一方、情報(デジタル情報)の記録又は再生に用いるレーザー光源と同じ光源を使用することができれば、一般ユーザーが記録に用いる装置を使用して表示させることができる。また、記録装置のハードウエア資源削減の観点から、レーザー光によって画像記録を行う場合、情報(デジタル情報)の記録又は再生に用いるレーザー光源と、画像記録に用いるレーザー光源とを共有できることが好ましい。
特開平11−66617号公報
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、
本発明の目的は、記録層とは別に(好ましくは反対面に)設けた画像記録層に、レーザー光を使用して、鮮明なコントラストが高い可視画像を形成可能な光記録媒体、及び該光記録媒体の画像記録層への画像記録を行う画像記録方法であって、記録装置のハードウエア資源を必要最小限に抑えることができ、一般ユーザーがこれらの記録装置を用いて簡単に画像を記録することができる画像記録方法を提供することにある。
前記課題を解決する手段は以下の通りである。即ち、
(1) レーザー光を照射して情報の記録再生が可能な記録層を有する光記録媒体であって、前記記録層とは別に、可視画像が記録される画像記録層を有し、該画像記録層が色素を主成分として含有することを特徴とする光情報記録媒体。
(2) 該色素がオキソノール色素であることを特徴とする(1)記載の光情報記録媒体。
(3)該色素が下記一般式(II)で表される構造のオキソノール色素であることを特徴とする(1)または(2)記載の光情報記録媒体。
Figure 2007050678
式(II)中、Za25、Za26は、各々独立に、酸性核を形成する原子群であり、Ma27、Ma28、Ma29は、各々独立に、置換または無置換のメチン基である。Ka23は、0から3までの整数を表す。Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。Ka23が複数であるとき、複数存在するMa27、Ma28は、同じでも異なっていても良い。一般式(II)で表される色素が連結基で結合した構造の色素も好ましい。
(4) 該色素が下記一般式(I)で表される構造のオキソノール色素であることを特徴とする(1)または(2)に記載の光情報記録媒体。
Figure 2007050678
式(I)中、Za21、Za22、Za23、Za24は、各々独立に、酸性核を形成する原子群を表し、Ma21、Ma22、Ma23、Ma24、Ma25、Ma26は、各々独立に、置換または無置換のメチン基を表す。Lは、2つの結合とともにπ共役系を形成しない2価の連結基を表す。Ka21、Ka22は、各々独立に、0から3までの整数を表す。Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。あるいは、2Qで、2価の陽イオンを表す。Ka21、Ka22が複数であるとき、複数存在するMa21、Ma22、Ma25、Ma26は、同じでも異なっていても良い。
(5)該色素がシアニン色素であることを特徴とする(1)に記載の光情報記録媒体。
(6)該色素が一般式(2‘)で表されるシアニン色素であることを特徴とする(1)または(5)に記載の光情報記録媒体。
Figure 2007050678
式(2')中、Za21及びZa22は各々独立にヘテロ環を形成する原子群を表わす。Ma21、Ma22、Ma23は各々独立に、置換または無置換のメチン基を表わす。ka2は0から3までの整数を表わし、ka2が2以上の時、複数存在するMa21、Ma22は同じでも異なってもよい。R101、R102は、各々独立に、置換基を表す。Q2は電荷を中和するイオンを表わし、y2は電荷の中和に必要な数を表わす。
(7)該色素が一般式(4')で表されるシアニン色素であることを特徴とする(1)、(5)または(6)に記載の光情報記録媒体。
Figure 2007050678
Za31、Za32は、各々独立に、炭素環、ヘテロ環を形成する原子団を表す。R1a、R2aは、各々独立に置換基を表す。R121、R122、R123、R124、R125、R126、R127は、各々独立に水素原子または、置換基を表す。ka3は0から3までの整数を表わし、ka3が2以上の時、複数存在するR121、R122は同じでも異なってもよい。Q3は電荷を中和するイオンを表わし、y3は電荷の中和に必要な数を表わす。
(8) 該色素がアゾ色素であることを特徴とする(1)に記載の光情報記録媒体。
(9) 該色素が一般式(2”)で表されるアゾ色素であることを特徴とする(1)または(8)に記載の光情報記録媒体。
一般式(2”)
A−N=N−B
式(2”)中、Aは、カプラー成分から誘導される一価の基を表し、Bは、ジアゾニウム塩から誘導される一価の基を表す。
(10) 該色素が一般式(4”)で表されるアゾ色素であることを特徴とする(1)、(8)または(9)に記載の光情報記録媒体。
一般式(4”)
Figure 2007050678
、Bは、各々独立に、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環、置換もしくは無置換の芳香族ヘテロ環を形成する原子団を表す。Gは、金属イオンに配位する能力をもつ一価の基を表す。
(11) 該色素がフタロシアニン色素であることを特徴とする(1)に記載の光情報記録媒体。
(12) 該色素が一般式(5)で表されるフタロシアニン色素であることを特徴とする(11)記載の光情報記録媒体。
Figure 2007050678
一般式(5)中、Rα1〜Rα8およびRβ1〜Rβ8は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ホルミル基、カルボキシル基、スルホ基、炭素原子数1乃至20のアルキル基、炭素原子数6乃至14のアリール基、炭素原子数7乃至15のアラルキル基、炭素原子数1乃至10のヘテロ環基、炭素原子数1乃至20のアルコキシ基、炭素原子数6乃至14のアリールオキシ基、炭素原子数2乃至21のアシル基、炭素原子数1乃至20アルキルスルホニル基、炭素原子数6乃至20アリールスルホニル基、炭素原子数1乃至25のカルバモイル基、炭素原子数0乃至32のスルファモイル基、炭素原子数2乃至21のアルコキシカルボニル基、炭素原子数7乃至15のアリールオキシカルボニル基、炭素原子数2乃至21のアシルアミノ基、炭素原子数1乃至20のスルホニルアミノ基、炭素原子数0乃至36のアミノ基を表し、Mは2個の水素原子、金属、
金属酸化物または配位子を有する金属を表す。
(13) 該色素がピロメテン色素であることを特徴とする(1)に記載の光情報記録媒体。
(14) 該色素が一般式(P)で表されるピロメテン色素であることを特徴とする(1)又は(13)に記載の光情報記録媒体。
Figure 2007050678
式中、Aは下記一般式(Pa)で表されるピロメテン化合物と金属Mとで形成されたキレート環であり、Bは、窒素原子、酸素原子及び/又は硫黄原子を有するMとともに形成されたキレート環である。AとBは同一でも異なっていてもよい。
Figure 2007050678
式中、YaはN又はCRa3を表す。Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5、Ra6、Ra7は水素原子または置換基を表し、Ra1とRa2、Ra2とRa3、Ra5とRa6、Ra6とRa7はそれぞれ結合して芳香環又はヘテロ環を形成してもよく、該環は置換基を有してもよく、さらに該環に芳香環又はヘテロ環が縮環していてもよい。
(15) (1)〜(14)のいずれか1項に記載の光記録媒体の画像記録層への画像記録方法であって、前記画像記録層への可視画像の記録に、前記記録層の記録に用いるレーザー光と同じレーザー光を用いることを特徴とする画像記録方法。
(16) (1)〜(14)のいずれか1項に記載の色素を光記録媒体の画像記録層に用いることを特徴とする色素の利用方法。
本発明によれば、記録層とは別に(好ましくは反対面に)設けた画像記録層に、レーザー光を使用して、鮮明なコントラストが高い可視画像を形成可能な光記録媒体、及び該光記録媒体の画像記録層への画像記録を行う画像記録方法であって、記録装置のハードウエア資源を必要最小限に抑えることができ、一般ユーザーがこれらの記録装置を用いて簡単に画像を記録することができる画像記録方法を提供することができる。本発明によて、の光、熱堅牢性に優れた画像を記録することができる。また、記録感度が高く、高速で画像を書き込むことができる。
本発明の光記録媒体は、レーザー光を照射して情報の記録再生が可能な記録層を有する
光記録媒体であって、前記記録層とは別に(好ましくは反対側の面に)、可視画像が記録される画像記録層を有し、該画像記録層が色素を主成分として含有すればよい。該色素はレーザー光に対して0.05以上の吸光度を有することが好ましい。色素は、単独で用いてもよく、また2種以上の色素を組み合わせて用いてもよい。
以下、本発明の光記録媒体及び画像記録方法について説明する。
本発明の光記録媒体の種類としては、読出し専用型、追記型、書換え可能型等のいずれでもよいが、追記型であることが好ましい。また、記録形式としては、相変化型、光磁気型、色素型等、特に制限されないが、色素型であることが好ましい。
本発明の光記録媒体の層構成としては、例えば、以下の構成が挙げられる。
(1)第1の層構成は、基板上に、記録層、反射層、接着層を順次形成し、接着層上に画像記録層、ダミー基板を設ける構成である。
(2)第2の層構成は、基板上に、記録層、反射層、保護層、接着層を順次形成し、接着層上に画像記録層、ダミー基板を設ける構成である。
(3)第3の層構成は、基板上に、記録層、反射層、保護層、接着層、保護層を順次形成し、該保護層上に画像記録層、ダミー基板を設ける構成である。
(4)第4の層構成は、基板上に、記録層、反射層、保護層、接着層、保護層、反射層を順次形成し、該反射層上に画像記録層、ダミー基板を設ける構成である。
(5)第5の層構成は、基板上に、記録層、反射層、接着層、反射層を順次形成し、該反射層上に画像記録層、ダミー基板を設ける構成である。図1に層構成の例を示す。
なお、上記(1)〜(5)の層構成は単なる例示であり、当該層構成は上述の順番のみでなく、一部を入れ替えてもよい。また、一部を省略してもかまわない。さらに、各層は1層で構成されても複数層で構成されてもよい。
以下、基板及び各層について説明する。
[画像記録層]
本発明の光記録媒体は、前述のように、記録層とは別に(好ましくは反対の面側に)色素を主成分とする画像記録層を有する。ここで、「色素を主成分とする」とは、画像記録層中の全固形分に対する色素の含有量が50%以上(好ましくは80%以上)であることをいう。
画像記録層には、文字、図形、絵柄など、ユーザーが所望する可視画像(可視情報)が記録される。可視画像としては、例えば、ディスクのタイトル、内容情報、内容のサムネール、関連した絵柄、デザイン的な絵柄、著作権情報、記録日時、記録方法、記録フォーマット等が挙げられる。
画像記録層は、文字、画像、絵柄などの情報を視認可能に記録できればよく、本発明においては、400〜850nmの光波長の範囲内に極大吸収を有し、使用するレーザー光に対して0.05以上(好ましくは0.1以上1.0以下)の吸光度を有する色素を用いることが好ましい。
色素の具体例としては、シアニン色素、イミダゾキノキサリン系色素、ピリリウム系・チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、スクワリリウム系色素、アゾ色素、Ni、Crなどの金属錯塩系色素(フタロシアニン色素、アゾ金属キレート色素、ピロメテン金属キレート色素)、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素、インドフェノール系色素、インドアニリン系色素、トリフェニルメタン系色素、メロシアニン系色素、オキソノール系色素、アミニウム系色素、紫外線吸収剤が挙げられ、中でも特に、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ色素(金属キレート色素を含む)、メロシアニン系色素、オキソノール系色素、紫外線吸収剤が好適に用いられる。
それぞれの記録レーザー波長に適した色素は、例えば、色素共役系の長さを変えることにより得られる。即ち、750〜850nmのレーザー光で記録する場合、例えば、シアニン色素やメロシアニン系色素ではメチン鎖長が5〜7の色素が好ましく、オキソノール系色素でほ、メチン鎖長が7〜9の色素が好ましい。
また、600〜700nmのレーザー光で記録する場合、例えば、シアニン色素やメロンアニン系色素ではメチン鎖長が3〜5の色素が好ましく、オキソノール系色素では、メチン鎖長が5〜7の色素が好ましい。
更に、350〜450nmのレーザー光で記録する場合は、紫外線吸収剤や近紫外線吸収剤を用いることも可能であるが、このレーザー波長域に副吸収を有する上記色素が好適に用いられる。メチン鎖長が1のシアニン色素、メチン鎖長が1のオキソノール色素が好ましい。
色素の組み合わせとしては、それぞれ、オキソノール色素とシアニン色素;オキソノール色素とアゾ色素;オキソノール色素と別のオキソノール色素;オキソノール色素とフタロシアニン色素;オキソノール色素とピロメテン色素;シアニン色素と別のシアニン色素;シアニン色素とアゾ色素;シアニン色素とフタロシアニン色素;シアニン色素とピロメテン色素;アゾ色素とフタロシアニン色素;アゾ色素とピロメテン色素;フタロシアニン色素とピロメテン色素を好適に挙げることができる。
色素の組合せの場合、色素同士の含有比(質量比)は、99:1〜1:99が好ましく、95:5〜30:70がより好ましく、90:10〜40:60がさらに好ましい。
オキソノール色素について説明する。該オキソノール色素としては、下記一般式(A)で表される化合物であり、好ましくはメチン数が1ないし7である鎖状酸性核もしくは環状酸性核を有する色素である。式中、nは1〜4の整数が好ましい。R同士は環を形成しうる。より好ましくは前記一般式(II)で表されるオキソノール色素であり、より好ましくは一般式(I)で表される色素であり、更に好ましくは一般式(III)で表される色素である。また、一般式(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(II’) 、(1)で表される色素も用いられる。
Figure 2007050678
一般式(1)で表される化合物には、後述の一般式(III)で表される化合物例も含まれる。
Figure 2007050678
[一般式(1)中、R11、R12、R13、R14はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロ環基のいずれかを表し、R21、R22、R3は水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアリールオキシ基、置換または無置換のヘテロ環基、ハロゲン原子、カルボキシル基、置換または無置換のアルコキシカルボニル基、シアノ基、置換または無置換のアシル基、置換または無置換のカルバモイル基、アミノ基、置換アミノ基、スルホ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、置換または無置換のアルキルスルホニルアミノ基、置換または無置換のアリールスルホニルアミノ基、置換または無置換のカルバモイルアミノ基、置換または無置換のアルキルスルホニル基、置換または無置換のアリールスホニル基、置換または無置換のアルキルスルフィニル基、置換または無置換のアリールスルフィニル基および置換または無置換のスルファモイル基のいずれかを表す。mは0以上の整数を表し、mが2以上の場合は複数のR3は同じでも異なってもよい。Zx+は陽イオンを表し、xは1以上の整数を表す。]
一般式(1)のR11、R12、Rl3、R14はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロ環基のいずれかを表す。R11、R12、R13、R14で表される置換または無置換のアルキル基としては、炭素数が1〜20のアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、プチル、i−ブチル、t−ブチル、i−アミル、シクロプロピル、シクロへキシル、ベンジル、フェネチル)が挙げられる。また、R11、R12、R13、R14が各々アルキル基を表す場合には、それらが互いに連結して炭素環(例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロへキシル、2−メチルシクロへキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなど)または複素環(例えばピペリジル、クロマニル、モルホリルなど)を形成していてもよい。R11、R12、R13、R14で表されるアルキル基として好ましくは、炭素数1〜8の、鎖状アルキル基または環状アルキル基であり、最も好ましくは炭素数1〜5の鎖状(直鎖状または分岐鎖状)アルキル基、R11とR12およびR13とR14がそれぞれ結合して環をなした炭素数1〜8の環状アルキル基(好ましくはシクロへキシル環)、炭素数1〜20の置換アルキル基(例えば、ベンジル、フェネチル)である。
一般式(1)のR11、R12、R13、R14で表される置換または無置換のアリール基としては、炭素数6〜20のアリール基(例えば、フェニル、ナフチル)が挙げられる。R11、R12、R13、R14で表されるアリール基として好ましくは、炭素数6〜10のアリール基である。
一般式(1)のR11、R12、R13、R14で表される置換または無置換のヘテロ環基は炭素原子、窒素原子、酸素原子、あるいは硫黄原子から構成される5〜6員環の飽和又は不飽和のヘテロ環基であり、例えばピリジル基、ピリミジル基、ピリダジル基、ピペリジル基、トリアジル基、ピロリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イソチアゾリル基、イソオキサゾリル基などが挙げられる。またこれらがベンゾ縮環したもの(例えばキノリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾキサゾリル基など)でもよい。R11、R12、R13、R14で表される置換または無置換のヘテロ環基として好ましくは、炭素数6〜10の置換または無置換のヘテロ環基である。
一般式(1)のR11、R12、R13、R14で表される置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロ環基の置換基としては後述の置換基群Sが挙げられる。
Sで示される置換基としては、炭素数1〜20のアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、カルボキシメチル、エトキシカルボニルメチル)、炭素数7〜20のアラルキル基(例えば、ベンジル、フェネチル)、炭素数1〜8のアルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ)、炭業数6〜20のアリール基(例えば、フェニル、ナフチル)、炭素数6〜20のアリールオキシ基(例えば、フェノキシ、ナフトキシ)、ヘテロ環基(例えば、ピリジル、ピリミジル、ピリダジル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、2−ピロリジノン−1−イル、2−ピペリドン−1−イル、2,4−ジオキシイミダゾリジン−3−イル、2,4−ジオキシオキサゾリジン−3−イル、スクシンイミド、フタルイミド、マレイミド)、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素、沃素)、カルボキシル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル)、シアノ基、炭素教2〜10のアシル基(例えば、アセチル、ピバロイル)、炭素数1〜10のカルバモイル(例えば、カルバモイル、メチルカルバモイル、モルホリノカルバモイル)、アミノ基、炭素数1〜20の置換アミノ基(例えば、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ビス(メチルスルホニルエチル)アミノ、N−エチル−N’−スルホエチルアミノ)、スルホ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、炭業数1〜10のアルキルスルホニルアミノ基(例えば、メチルスルホニルアミノ)、炭素数1〜10のカルバモイルアミノ基(例えば、カルバモイルアミノ、メチルカルバモイルアミノ)、炭素数1〜10のスルホニル基(例えば、メタンスルホニル、エタンスルホニル)、炭素数1〜10のスルフィニル基(例えば、メタンスルフィニル)、および炭素数0〜10のスルファモイル基(例えば、スルファモイル、メタンスルファモイル)が含まれる。カルボキシル基およびスルホ基の場合にはそれらは塩の状態であってもよい。
一般式(1)のR21、R22、R3はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアリールオキシ基、置換または無置換のヘテロ環基、ハロゲン原子、カルボキシル基、置換または無置換のアルコキシカルボニル基、シアノ基、置換または無置換のアシル基、置換または無置換のカルバモイル基、アミノ基、置換アミノ基、スルホ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、置換または無置換のアルキルスルホニルアミノ基、置換または無置換のカルバモイルアミノ基、置換または無置換のアルキルスルホニル基、置換または無置換のアリールスルホニル基、置換または無置換のスルフィニル基および置換または無置換のスルファモイル基のいずれかを表す。R21、R22、R3として好ましくは、水素原子、置換または無置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または無置換の炭素数2〜20のヘテロ環基、置換または無置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数6〜20のアリール基、ハロゲン原子であり、更に好ましくは、水素原子、置換または無置換の炭素数1〜10のアルキル基、置換または無置換の炭素数1〜10のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数2〜10ヘテロ環基、ハロゲン原子が好ましく、最も好ましくは水素原子、無置換の炭素数1〜5のアルキル基、無置換の炭素数1〜5のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数2〜6のヘテロ環基およびハロゲン原子のいずれかである。R21、R22、R3は更に置換基を有しても良く、置換基としては前述の置換基群Sが挙げられる。
mが0であり、R21、R22が両方とも水素原子であることが好ましい。また、mが1であり、R21、R22、R3がいずれも水素原子であることが好ましい。
一般式(1)のmは0以上の整数を表し、好ましくは0〜5(0以上5以下)の整数であり、更に好ましくは0〜3の整数であり、特に好ましくは0〜2の整数である。
一般式(1)において、上記mが2以上の場合、複数のR3は同じでも異なってもよく、それぞれ独立に水素原子又は前記の置換基を表す。
一般式(1)においてZx+は陽イオンを表し、xは1以上の整数を表す。
x+で表される陽イオンとして好ましくは、第4級アンモニウムイオンであり、更に好ましくは、特開2000−52658号公報の一般式(I−4)で表される4,4’−ビピリジニウム陽イオンおよび特2002−59652号公報に開示されている4,4’−ビピリジニウム陽イオンである。一般式(1)においてxは1または2が好ましい。
以下に、前記一般式(1)で表される化合物の好ましい具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2007050678
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オキソノール色素の場合、一般式(II)で表される化合物が好ましい。
次に、一般式(II)について、詳細に説明する。式(II)中、Za25、Za26は、各々独立に、酸性核を形成する原子群である。酸性核は、一般式(I)のZa21、Za22、Za23、Za24、が形成するものと同義であり、その具体例も同様である。Za25、Za26が形成する酸性核は、好ましくは、インダンジオン、ピラゾロン、ピラゾリンジオン、ベンゾチオフェンオンジオキシドである。その中でも、ピラゾロンが最も好ましい。
Ma27、Ma28、Ma29は、各々独立に、置換または無置換のメチン基であり、一般式(I)のMa21、Ma22、Ma23、Ma24、Ma25、Ma26と同義であり、具体例も、好ましい例も同様である。Ma27、Ma28、Ma29は、無置換のメチン基が好ましい。
Ka23は、0から3までの整数を表す。一般式(I)のKa21、Ka22、と同義である。Ka23は、共に2であるものが好ましい。Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。
Ka23が複数であるとき、複数存在するMa27、Ma28、Ma29は、同じでも異なっていても良い。
一般式(II)で表される構造の色素は、一般式(IV)、(V)、(VI)、(VII)で表されるものが好ましい。
Figure 2007050678
一般式(IV)、(V)、(VI)、(VII)中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R31、R32、R33、R34、R41、R42、R43、R44は各々独立に、水素原子または置換基である。Ma27、Ma28、Ma29は、各々独立に、置換または無置換のメチン基である。Ka23は、0から3までの整数を表す。Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。Ka21、Ka22が複数であるとき、複数存在するMa27、Ma28は、同じでも異なっていても良い。
一般式(IV)、(V)、(VI)、(VII)中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R32、R33(以上を「R」と表示することあり)は、各々独立に、水素原子または、置換基を表す。置換基は、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む)、置換もしくは無置換のアルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のシリルオキシ基、置換もしくは無置換のヘテロ環オキシ基、置換もしくは無置換のアシルオキシ基、置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニルオキシ基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルオキシ、置換もしくは無置換のアミノ基(アニリノ基を含む)、置換もしくは無置換のアシルアミノ基、置換もしくは無置換のアミノカルボニルアミノ基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニルアミノ基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、置換もしくは無置換のスルファモイルアミノ基、置換もしくは無置換のアルキル及びアリールスルホニルアミノ基、置換もしくは無置換のメルカプト基、置換もしくは無置換のアルキルチオ基、置換もしくは無置換のアリールチオ基、置換または無置換のヘテロ環チオ基、置換または無置換のスルファモイル基、スルホ基、置換もしくは無置換のアルキル及びアリールスルフィニル基、置換もしくは無置換のアルキル及びアリールスルホニル基、置換もしくは無置換のアシル基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、置換または無置換のカルバモイル基、置換または無置換のアリール及びヘテロ環アゾ基、置換もしくは無置換のイミド基、置換もしくは無置換のホスフィノ基、置換もしくは無置換のホスフィニル基、置換もしくは無置換のホスフィニルオキシ基、置換もしくは無置換のホスフィニルアミノ基、または置換もしくは無置換のシリル基が例として挙げられる。
更に詳しくは、Rは、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルキル基[直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基を表す。それらは、アルキル基(好ましくは炭素数1から30のアルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、t−ブチル、n−オクチル、エイコシル、2−クロロエチル、2−シアノエチル、2―エチルヘキシル)、シクロアルキル基(好ましくは、炭素数3から30の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチル、4−n−ドデシルシクロヘキシル)、ビシクロアルキル基(好ましくは、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数5から30のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン−2−イル、ビシクロ[2,2,2]オクタン−3−イル)、更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。以下に説明する置換基の中のアルキル基(例えばアルキルチオ基のアルキル基)もこのような概念のアルキル基を表す。]、アルケニル基[直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。それらは、アルケニル基(好ましくは炭素数2から30の置換または無置換のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル)、シクロアルケニル基(好ましくは、炭素数3から30の置換もしくは無置換のシクロアルケニル基、つまり、炭素数3から30のシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、2−シクロペンテン−1−イル、2−シクロヘキセン−1−イル)、ビシクロアルケニル基(置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、好ましくは、炭素数5から30の置換もしくは無置換のビシクロアルケニル基、つまり二重結合を一個持つビシクロアルケンの水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−1−イル、ビシクロ[2,2,2]オクト−2−エン−4−イル)を包含するものである。]、アルキニル基(好ましくは、炭素数2から30の置換または無置換のアルキニル基、例えば、エチニル、プロパルギル、トリメチルシリルエチニル基)、アリール基(好ましくは炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリール基、例えばフェニル、p−トリル、ナフチル、m−クロロフェニル、o−ヘキサデカノイルアミノフェニル)、ヘテロ環基(好ましくは5または6員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族のヘテロ環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、更に好ましくは、炭素数3から30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基である。例えば、2−フリル、2−チエニル、2−ピリミジニル、2−ベンゾチアゾリル)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、t−ブトキシ、n−オクチルオキシ、2−メトキシエトキシ)、アリールオキシ基(好ましくは、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、2−メチルフェノキシ、4−t−ブチルフェノキシ、3−ニトロフェノキシ、2−テトラデカノイルアミノフェノキシ)、シリルオキシ基(好ましくは、炭素数3から20のシリルオキシ基、例えば、トリメチルシリルオキシ、t−ブチルジメチルシリルオキシ)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のヘテロ環オキシ基、1−フェニルテトラゾールー5−オキシ、2−テトラヒドロピラニルオキシ)、アシルオキシ基(好ましくはホルミルオキシ基、炭素数2から30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルオキシ基、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、p−メトキシフェニルカルボニルオキシ)、カルバモイルオキシ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ、N,N−ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、N,N−ジ−n−オクチルアミノカルボニルオキシ、N−n−オクチルカルバモイルオキシ)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルオキシ基、例えばメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、t−ブトキシカルボニルオキシ、n−オクチルカルボニルオキシ)、アリールオキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基、例えば、フェノキシカルボニルオキシ、p−メトキシフェノキシカルボニルオキシ、p−n−ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ)、アミノ基(好ましくは、アミノ基、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールアミノ基、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、N-メチル−アニリノ、ジフェニルアミノ)、アシルアミノ基(好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルアミノ基、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、3,4,5−トリ−n−オクチルオキシフェニルカルボニルアミノ)、アミノカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアミノカルボニルアミノ、例えば、カルバモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノカルボニルアミノ、N,N−ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノ)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルアミノ基、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、t−ブトキシカルボニルアミノ、n−オクタデシルオキシカルボニルアミノ、N−メチルーメトキシカルボニルアミノ)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、p-クロロフェノキシカルボニルアミノ、m-n−オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ)、スルファモイルアミノ基(好ましくは、炭素数0から30の置換もしくは無置換のスルファモイルアミノ基、例えば、スルファモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノスルホニルアミノ、N−n−オクチルアミノスルホニルアミノ)、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルスルホニルアミノ、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールスルホニルアミノ、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、2,3,5−トリクロロフェニルスルホニルアミノ、p−メチルフェニルスルホニルアミノ)、メルカプト基、アルキルチオ基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルチオ基、例えばメチルチオ、エチルチオ、n−ヘキサデシルチオ)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールチオ、例えば、フェニルチオ、p−クロロフェニルチオ、m−メトキシフェニルチオ)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数2から30の置換または無置換のヘテロ環チオ基、例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ、1−フェニルテトラゾール−5−イルチオ)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0から30の置換もしくは無置換のスルファモイル基、例えば、N−エチルスルファモイル、N−(3−ドデシルオキシプロピル)スルファモイル、N,N−ジメチルスルファモイル、N−アセチルスルファモイル、N−ベンゾイルスルファモイル、N−(N‘−フェニルカルバモイル)スルファモイル)、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基(好ましくは、炭素数1から30の置換または無置換のアルキルスルフィニル基、6から30の置換または無置換のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、p−メチルフェニルスルフィニル)、アルキル及びアリールスルホニル基(好ましくは、炭素数1から30の置換または無置換のアルキルスルホニル基、6から30の置換または無置換のアリールスルホニル基、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、p−メチルフェニルスルホニル)、アシル基(好ましくはホルミル基、炭素数2から30の置換または無置換のアルキルカルボニル基、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、炭素数4から30の置換もしくは無置換の炭素原子でカルボニル基と結合しているヘテロ環カルボニル基、例えば、アセチル、ピバロイル、2−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、p−n−オクチルオキシフェニルカルボニル、2―ピリジルカルボニル、2―フリルカルボニル)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、o−クロロフェノキシカルボニル、m−ニトロフェノキシカルボニル、p−t−ブチルフェノキシカルボニル)、アルコキシカルボニル基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニル基、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、n−オクタデシルオキシカルボニル)、カルバモイル基(好ましくは、炭素数1から30の置換もしくは無置換のカルバモイル、例えば、カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル、N,N−ジ−n−オクチルカルバモイル、N−(メチルスルホニル)カルバモイル)、アリール及びヘテロ環アゾ基(好ましくは炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールアゾ基、炭素数3から30の置換もしくは無置換のヘテロ環アゾ基、例えば、フェニルアゾ、p−クロロフェニルアゾ、5−エチルチオ−1,3,4−チアジアゾール−2−イルアゾ)、イミド基(好ましくは、N−スクシンイミド、N−フタルイミド)、ホスフィノ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノ)、ホスフィニル基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニル)、ホスフィニルオキシ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ)、ホスフィニルアミノ基(好ましくは、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノ)、シリル基(好ましくは、炭素数3から30の置換もしくは無置換のシリル基、例えば、トリメチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリル)を表わす。
11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28は、水素原子が最も好ましい。
31、R34、R41、R42、R43、R44は、置換基としては前記Rと同じものが挙げられるが、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基が好ましい。その中でも、置換または無置換のアリール基が更に好ましい。
Ma27、Ma28、Ma29は、各々独立に、置換または無置換のメチン基である。一般式(II)のMa27、Ma28、Ma29と同義であり、その具体例及び好ましいものも同様である。Ka23は、各々独立に、0から3までの整数を表す。Ka23は好ましくは2である。Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。Ka23が複数であるとき、複数存在するMa27、Ma28は、同じでも異なっていても良い。
一般式(II)で表される構造の色素は、下記の一般式(VIII)で表される構造の色素が好ましい。
Figure 2007050678
一般式(VIII)で表される色素について、詳細に説明する。
前記一般式(VIII)で表される構造の化合物について、詳しく説明する。
一般式(VIII)中、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60は、各々独立に、水素原子または、置換基を表す。置換基の場合は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のカルバモイル基、または置換もしくは無置換のアシルアミノ基が好ましい。その中でも、全てが水素原子であるもの、及び、R51、R53、R55、R56、R58、R60がハロゲン原子で置換され、かつR52、R54、R57、R59が水素原子であるものが好ましい。R61、R67は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、シアノ基、置換もしくは無置換のカルバモイル基、置換もしくは無置換のアルコシキシ基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、または置換もしくは無置換のアシルアミノ基を表しす。その中での、置換または無置換のアルコキシカルボニル基が好ましく、無置換のアルコキシカルボニル基が最も好ましい。
62、R63、R64、R65、R66は、各々独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアシルアミノ基、または置換もしくは無置換のヘテロ環基を表す。R62、R63、R65、R66は、全て水素原子が好ましい。R64は、水素原子、または置換もしくは無置換のアリール基が好ましい。
71、R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88は、各々独立に、水素原子または、置換基を表す。置換基であるときは、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、ヒドロキシル基、または置換もしくは無置換のアシルアミノ基が好ましい。R71、R72、R75、R76、R77、R80は、全て水素原子が好ましい。R73、R78は、各々ヒドロキシル基が好ましい。R74、R79は、各々フェニル基が好ましい。
81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88は、全て水素原子が好ましい。
一般式(I)で表される構造の色素について、詳しく説明する。式(I)中、Za21、Za22、Za23、Za24は、各々独立に、酸性核を形成する原子群であり、その例としては、James 編、The Theory of the Photographic Process、第4版、マクミラン社、1977年、第198頁に記載されている。具体的には、各々、置換されてもいてもよいピラゾール-5-オン、ピラゾリジン-3,5-ジオン、イミダゾリン-5-オン、ヒダントイン、2または4-チオヒダントイン、2-イミノオキサゾリジン-4-オン、2-オキサゾリン-5-オン、2-チオオキサゾリン-2,4-ジオン、イソローダニン、ローダニン、チオフェン-3-オン、チオフェン-3-オン-1,1-ジオキシド、3,3−ジオキソ[1,3]オキサチオラン−5−オン、インドリン-2-オン、インドリン-3-オン、2-オキソインダゾリウム、5,7-ジオキソ-6,7-ジヒドロチアゾロ〔3,2-a〕ピリミジン、3,4-ジヒドロイソキノリン-4-オン、1,3-ジオキサン-4,6-ジオン(例えば、メルドラム酸など)、バルビツール酸、2-チオバルビツール酸、クマリンー2,4-ジオン、インダゾリン-2-オン、ピリド[1,2-a]ピリミジン-1,3-ジオン、ピラゾロ〔1,5-b〕キナゾロン、ピラゾロピリドン、5または6員の炭素環(例えば、ヘキサン-1,3-ジオン、ペンタン-1,3-ジオン、インダン-1,3-ジオン)などの核が挙げられ、好ましくは、ピラゾール-5-オン、ピラゾリジン-3,5-ジオン、バルビツール酸、2-チオバルビツール酸、1,3-ジオキサン-4,6-ジオン、または3,3−ジオキソ[1,3]オキサチオラン−5−オンである。
Za21、Za22、Za23、Za24は、各々、置換されていてもよい1,3-ジオキサン-4,6-ジオンが最も好ましい。
酸性核を置換する置換基は、ハロゲン原子、アルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ、アミノ基(アニリノ基を含む)、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スル
ファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール及びヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、またはシリル基が例として挙げられる。その中でも、炭素数1から20の置換もしくは無置換のアルキル基、または炭素数6から20の置換もしくは無置換のアリール基が好ましい。
酸性核は、無置換または、炭素数1から20の置換もしくは無置換のアルキル基で置換されたもの、炭素数6から20の置換もしくは無置換のアリール基で置換されたものが好ましい。
Za21、Za22、Za23、Za24が形成する酸性核は、好ましくは、インダンジオン、ピラゾロン、ピラゾリンジオン、ベンゾチオフェンオンジオキシドである。その中でも、ピラゾロンが最も好ましい。
Ma21、Ma22、Ma23、Ma24、Ma25、Ma26は、各々独立に、置換または無置換のメチン基である。置換基として好ましくは、炭素数1から20のアルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル)、ハロゲン原子(例えば、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素)、炭素数1から20のアルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ)、炭素数6から26のアリール基(例えば、フェニル、2-ナフチル)、炭素数0から20のヘテロ環基(例えば、2-ピリジル、3-ピリジル)、炭素数6から20のアリールオキシ基(例えば、フェノキシ、1-ナフトキシ、2-ナフトキシ)、炭素数1から20のアシルアミノ基(例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノ)、炭素数1から20のカルバモイル基(例えばN,N-ジメチルカルバモイル)、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1から20のアルキルチオ基(例えばメチルチオ)、シアノ基などが挙げられる。また、他のメチン基と結合して環構造を形成してもよく、Za21からZa24で表される原子団と結合して環構造を形成してもよい。
Ma21、Ma22、Ma23、Ma24、Ma25、Ma26は、各々独立に、好ましくは無置換、エチル基、メチル基、フェニル基で置換されたメチン基のいずれかである。最も好ましくは、無置換のメチン基である。
Lは、2つの結合とともにπ共役系を形成しない2価の連結基である。2価の連結基については、それらが結合したクロモフォア間でπ共役系を形成しない以外に特に限定は無いが、好ましくはアルキレン基(炭素数1から20、例えばメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン)、アリーレン基(炭素数6から26、例えばフェニレン、ナフチレン)、アルケニレン基(炭素数2から20、例えばエテニレン、プロペニレン)、アルキニンレン基(炭素数2から20、例えばエチニレン、プロピニレン)、-CO-N(R101)-、-CO-O-、-SO2-N(R102)-、-SO2-O-、-N(R103)-CO-N(R104)-、-SO2-、-SO-、-S-、-O- 、-CO-、-N(R105)-、ヘテリレン基(炭素数1から26、例えば6-クロロ-1,3,5-トリアジル-2,4-ジイル基、ピリミジン-2,4- ジイル基)を1つまたはそれ以上組み合わせて構成される炭素数0以上100以下、好ましくは1以上20以下の連結基を表す。上記、R101、R102、R103、R104、R105は、各々独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、および置換または無置換のアリール基のいずれかを表す。また、Lで表される連結基は、それらが連結する2つのクロモフォア間で1つ以上複数個存在していてもよく、複数個(好ましくは2つ)が結合して環を形成してもよい。
Lとして、各々好ましくは2つのアルキレン基(好ましくは、エチレン)が結合して環を形成したものである。その中でも、5または6員環(好ましくはシクロヘキシル環)を形成した場合が更に好ましい。
一般式(I)において、Ka21、Ka22は、各々独立に、0から3までの整数を表す。
Ka21、Ka22が複数であるとき、複数存在するMa21、Ma22、Ma25、Ma26は、同じでも異なっていても良い。
Ka21、Ka22は、共に2であるものが好ましい。
Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。従って、2Qで、2価の陽イオンを表す。Qで表されるイオンには特に制限は無く、無機化合物よりなるイオンであっても、有機化合物よりなるイオンであっても構わない。Qとして表される陽イオンとしては、例えばナトリウムイオン、カリウムイオンのような金属イオン、4級アンモニウムイオン、オキソニウムイオン、スルホニウムイオン、ホスホニウムイオン、セレノニウムイオン、ヨードニウムイオンなどのオニウムイオンが挙げられる。
Qで表される陽イオンは、オニウムイオンが好ましく、更に好ましくは4級アンモニウムイオンである。4級アンモニウムイオンの中でも特に好ましくは、特開2000-52658号公報の一般式(I-4)で表される4,4'-ビピリジニウム陽イオンおよび特開2002-59652号公報に開示されている4,4'-ビピリジニウム陽イオンである。4,4'-ビピリジニウム陽イオンの様にジカチオン化合物の場合には、Qは1/2(ジカチオン化合物)に相当する。
一般式(I)は好ましくは、Za21、Za22、Za23、Za24が形成する酸性核が、各々独立に、無置換または、炭素数1から20の置換もしくは無置換のアルキル基で置換された、または、炭素数6から20の置換もしくは無置換のアリール基で置換されたピラゾール-5-オン、ピラゾリジン-3,5-ジオン、バルビツール酸、2-チオバルビツール酸、1,3-ジオキサン-4,6-ジオン、3,3−ジオキソ[1,3]オキサチオラン−5−オンであり、Ma21、Ma22、Ma23、Ma24、Ma25、Ma26は、各々独立に、無置換、または、エチル基、メチル基、もしくはフェニル基で置換されたメチン基のいずれかであり、Lは、2つのアルキレン基(好ましくは、エチレン)が結合して5または6員環を形成したものであり、Ka21、Ka22は、共に2であり、かつ2Qで表される陽イオンは、特開2000−52658号公報の一般式(I−4)で表される4,4’−ビピリジニウム陽イオンおよび特開2002−59652号公報に開示されている4,4’−ビピリジニウム陽イオンである場合である。一般式(I)で表される色素のうち、一般式(III)で表される色素が好ましい。
Figure 2007050678
式(III)中、R1、R2は、各々独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。R3、R4、R5は、各々独立に、水素原子または置換基である。R1とR2は互いに結合して環構造を形成してもよい。R6は、各々独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基である。L1は、2価の連結基である。2つのR6が結合して2価の連結基を形成してもよい。n、mは、各々独立に、0から2までの整数を表す。Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。n、mが複数であるとき、複数存在するR3、R4は、同じでも異なっていても良い。
式(III)について、詳細に説明する。R1、R2は、各々独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。R1とR2は互いに結合して環構造を形成しても良い。R1、R2は、好ましくは、各々独立に、または置換もしくは無置換のアルキル基である。更に好ましくは、R1、R2はそれぞれ異なった炭素数1から6の無置換アルキル基である。R3、R4、R5は、各々独立に、水素原子または置換基である。R3、R4、R5は、好ましくは、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロ環基である。更に好ましくは、水素原子、エチル基、メチル基、またはフェニル基である。R3、R4、R5は、全て水素原子であることが最も好ましい。R6は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基である。その中でも2つのR6が結合して2価の連結基を形成したものが好ましい。L1は、2価の連結基である。好ましくは、L1は、置換または無置換のアルキレン基である。L1、R6は、L1と2つのR6で環構造を形成したものが最も好ましい。その場合の環構造は、5または6員環(より好ましくは6員環)が好ましい。n、mは、各々独立に、0から2までの整数を表す。n、mは共に2が好ましい。Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。従って、2Qで、2価の陽イオンを表す。n、mが複数であるとき、複数存在するR3、R4は、同じでも異なっていても良い。
以下に、本発明の一般式(I)、(II)または(III)で表される化合物の好ましい具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2007050678
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Figure 2007050678
Figure 2007050678
一般的なオキソノール色素は、該当する活性メチレン化合物とメチン源(メチン染料にメチン基を導入するために用いられる化合物)との縮合反応によって合成することができる。この種の化合物についての詳細は、特公昭39−22069号、同43−3504号、同52−38056号、同54−38129号、同55−10059号、同58−35544号、特開昭49−99620号、同52−92716号、同59−16834号、同63−316853号、同64−40827号各公報、ならびに英国特許第1133986号、米国特許第3247127号、同4042397号、同4181225号、同5213956号、同5260179号各明細書を参照することができる。特開昭63−209995号、特開平10−309871号、特開2002−249674号にも記載されている。
ビス型オキソノール色素の合成法は、欧州特許EP1424691A2に開示されている。
次に、記録層の色素がシアニン色素である光情報記録媒体の実施形態について説明する。
次に、一般式(2')で表される色素について説明する。一般式(2')のMa21、Ma22、Ma23は、一般式(1')のMa11、Ma12、Ma13と同義であり、好ましい例も同様である。R1、R2は、各々独立に、置換基を表すが、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、または置換もしくは無置換のヘテロ環基が好ましい。これらの基は、更に置換されていてもよく、置換する置換基としては、一般式(3')のR111、R112、R114、R115、R116、R117、R119で挙げた置換基であり、置換基の具体例も同様である。R101、R102は好ましくは、置換又は無置換のアルキル基であり、更には、炭素数1〜8の置換又は無置換のアルキル基であり、更には、炭素数1−8の無置換のアルキル基である。R101、R102は互いに異なっていても同じでも良いが、同じであることが好ましい。ka2は、一般式(1')のka1と同義であり、好ましい例も同様である。
Q2は電荷を中和するイオンを表わし、y2は電荷の中和に必要な数を表わす。Q2で表されるイオンは、対する色素分子の電荷に応じて陰イオンを表し、Q2として表されるイオンには特に制限は無く、無機化合物よりなるイオンであっても、有機化合物よりなるイオンであっても構わない。また、Q2として表されるイオンの電荷は1価であっても多価であっても構わない。Q2として表される陰イオンとしては、例えば塩化物イオン、臭化物イオン、フッ化物イオンのようなハロゲン陰イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、リン酸水素イオンなどのヘテロポリ酸イオン、琥珀酸イオン、マレイン酸イオン、フマル酸イオン、芳香族ジスルホン酸イオンのような有機多価陰イオン、四フッ化ホウ酸イオン、六フッ化リン酸イオンが挙げられる。
y2は電荷の中和に必要な数を表わす。一般式(1')のy1と同義である。Q2が2価の陰イオンである場合、y2が1/2であれば、Q2y2全体で一価の陰イオンとして考えられる。
次に、一般式(4')で表される色素について説明する。一般式(4')のR121、R122、R123は、水素原子または置換基であり、該置換基は一般式(1')のMa11、Ma12、Ma13を置換する置換基と同義であり、好ましい例も同様である。R124、R125、R126、R127は、水素原子または置換基であり、該置換基は下記R1a、R2aと同義であり、好ましい例も同様である。R1a、R2aは、一般式(2')におけるR101、R102と同義であり、好ましい例も同様である。ka3は、一般式(2')のka2と同義であり、好ましい例も同様である。
Q3は電荷を中和するイオンを表わし、y3は電荷の中和に必要な数を表わす。Q3で表されるイオンは、対する色素分子の電荷に応じて陰イオンを表し、Q3として表されるイオンには特に制限は無く、無機化合物よりなるイオンであっても、有機化合物よりなるイオンであっても構わない。また、Q3として表されるイオンの電荷は1価であっても多価であっても構わない。Q3として表される陰イオンとしては、例えば塩化物イオン、臭化物イオン、フッ化物イオンのようなハロゲン陰イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、リン酸水素イオンなどのヘテロポリ酸イオン、琥珀酸イオン、マレイン酸イオン、フマル酸イオン、芳香族ジスルホン酸イオンのような有機多価陰イオン、四フッ化ホウ酸イオン、六フッ化リン酸イオンが挙げられる。
y3は電荷の中和に必要な数を表わす。一般式(2')のy2と同義である。Q3が2価の陰イオンである場合、y3が1/2であれば、Q3y3全体で一価の陰イオンとして考えられる。
本発明に使用する上記一般式(2')又は(4')で示されるシアニン色素は、Ma21、Ma22、Ma23が無置換のメチン基であることが好ましく、またR101、R102が各々独立に炭素数1〜8の無置換のアルキル基であることが好ましく、またR124、R125、R126、R127は各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基であることが好ましく、またKa3は1又は2であることが好ましく、またQ3は無機および有機の陰イオンであることが好ましく、またy3は1であるものが好ましい、さらに上記の好ましい態様を全て満たすものが最も好ましい。
本発明に用いる一般式(2')で表される構造のシアニン化合物の具体例を挙げる。本発明は、この具体例によって、制限されるものではない。
Figure 2007050678
Figure 2007050678
Figure 2007050678
Figure 2007050678
Figure 2007050678
Figure 2007050678
一般的なシアニン色素については、ヘテロサイクル化合物の化学(The Chemistry of Heterocycic Compound)シリーズの、シアニン色素とその周辺化合物(Cyanine Dyes and Related Compounds. John Wjley & Sons. New York,London,1964年発売)に記載されている。
本発明に係わるシアニン色素(好ましくは上記一般式(2')で示される色素化合物)は、アモルファス膜の光学特性上、記録レーザー波長における複素屈折率の係数n(実部:屈性率)、k(虚部:消衰係数)が、好ましくは、1.50≦n≦3.0、 0.9≦k≦3.00である。更に好ましくは、1.50≦n≦2.00、 0.90≦k≦2.00である。最も好ましくは、1.60≦n≦1.90、1.20≦k≦1.50である。
熱分解温度が100℃〜350℃の範囲にあるものが好ましい。更には、150℃〜300℃の範囲にあるものが好ましい。更には、200℃から300℃の範囲にあるものが好ましい。
本発明の光情報記録媒体は、8倍速以上の高速記録再生用媒体として使用されることが好ましい。更には、10倍速以上の高速記録再生用媒体として使用されることが好ましい。更には、12倍速以上の高速記録再生用媒体として使用されることが好ましい。最も好ましくは16倍速以上の高速記録再生用媒体として使用されることが好ましい。
データの転送速度は、80Mbps以上が好ましく、更には、110Mbpsが好ましく、更には、130Mbps以上が好ましい。最も好ましくは、170Mbps以上である。
本発明に用いるアゾ色素について詳細に説明する。アゾ色素は、アリールもしくは、ヘテロアリールジアゾニウム塩(ジアゾ成分)と、そのジアゾニウム塩とアゾカップリング反応して色素を生成する酸性の水素原子を有した化合物(カプラー成分)を反応させて合成する色素である。本発明に用いるアゾ色素は、好ましくは、一般式(2”)で表される構造の色素である。
一般式(2”)及び(4”)で表される構造の色素について説明する。一般式(2”)で表される構造の色素は一般式(4”)で表される色素であることが好ましい。Aは、ジアゾニウム塩とアゾカップリング反応して色素を生成する酸性の水素原子を有した化合物(カプラー成分)の残基、即ちカプラー成分から誘導される一価の基である。Aは、好ましくは、置換もしくは無置換のアリール基、窒素原子を含む炭素数1〜20の5員または窒素原子を含む炭素数2〜20の6員のヘテロ環基が好ましい。一般式(4”)で表される構造の色素では、Aは結合している炭素原子とともに、芳香族炭化水素環または、芳香族ヘテロ環を形成する原子団を表し、Aで形成される環としては、置換基を有する芳香族炭化水素環(好ましくは置換を有するベンゼン環)、窒素原子を含む炭素数1〜20の5員または窒素原子を含む炭素数2〜20の6員のヘテロ環が好ましく、置換基を有する芳香族炭化水素環(好ましくは置換を有するベンゼン環)がより好ましい。
置換基A又はでA形成される構造の例を下記に示す。
Figure 2007050678
11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22は、各々独立に、水素原子または、置換基である。これらの基の具体例は、一般式(3')のR111、R112、R114、R115、R116、R117、R119、R120で説明したものを挙げることができる。
上記の環構造の中で、好ましいものは、式(IV)、(V)、(VI)である。
上記一般式中でR11、R13は好ましくは、炭素数1〜20の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜20の置換もしくは無置換のアリール基、シアノ基、炭素数1〜20の置換もしくは無置換のアルコシキカルボニル基、または炭素数2〜20の置換もしくは無置換のアミノカルボニル基である。R14は、好ましくはシアノ基、炭素数1〜20の置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、炭素数6〜20の置換もしくは無置換のアリールオキシ基、または炭素数2〜20の置換もしくは無置換のアミノカルボニル基である。R15は、炭素数1〜20の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、または炭素数1〜20の置換もしくは無置換のアミノカルボニルアミノ基である。
特に好ましくは、R13はシアノ基であり、R14は炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基であり、R15は炭素数1〜20の置換もしくは無置換のアルキル基、または炭素数6〜20の置換もしくは無置換のアリール基である。
Bは、ジアゾニウム塩から誘導される一価の基、好ましくは置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のへテロ環基を表わす。つまり、Bはジアゾ成分である。ジアゾ成分とは、アミノ基を置換基として有するヘテロ環化合物または、ベンゼン誘導体をジアゾ化合物(ジアゾニウム塩)に変換し、カプラーとのジアゾカップリング反応により導入できる部分構造のことであり、アゾ色素の分野では頻繁に使用される概念である。言い換えれば、ジアゾ化反応が可能であるアミノ置換されたヘテロ環化合物または、ベンゼン誘導体のアミノ基を取り去り一価の基とした置換基である。BはBによって形成される環の場合が好ましい。Bは、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環、置換もしくは無置換の芳香族ヘテロ環を形成する原子団を表す。Bによって形成される環としては、置換基を有する芳香族炭化水素環(好ましくは置換を有するベンゼン環)、窒素原子を含む炭素数1〜20の5員または窒素原子を含む炭素数2〜20の6員のヘテロ環が好ましく、窒素原子を含む炭素数1〜20の5員または窒素原子を含む炭素数2〜20の6員のヘテロ環がより好ましく、窒素原子を含む炭素数1〜20の5員のヘテロ環が更に好ましい。
A及びBの一価のヘテロ環基の例として以下の(AB−1)〜(AB−25)を挙げることができる。
Figure 2007050678
Figure 2007050678
式中、R21〜R50は、各々独立に、水素原子、または置換基である。置換基の例は、R111の説明で述べたものである。
b,cは、0から6の整数である。
a,p,q,rは、0から4の整数である。
d,e,f,g,t,uは、0から3の整数である。
h,i,j,k,l、oは、0から2の整数である。
a〜uが2以上のとき、2つ以上存在するR21〜R50で表される置換基は、同じでも異なっても良い。
Bの構造の中で好ましくは、以下の(a)−1、(a)−2、(b)〜(l)の構造である。
Figure 2007050678
式中、R11、R12、R13、R14、R15、R61〜R66、R71、R72は、各々独立に、水素原子、または置換基である。置換基の例は、R111の説明で述べたものである。
Gは、金属イオンに配位する能力をもつ一価の基を表す。Gの例としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基(アルキルアミノ基を含む)、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルもしくはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、カルバモイル基、アリール及びヘテロ環アゾ基、ホスフィノ基、ホスフィニル基が挙げられる。Gとして好ましくは、アルキルスルホニルアミノ基である。
本発明に係わるアゾ色素化合物は、金属イオンと配位して、アゾ金属キレート色素となったものも好ましい。特に、耐光性はキレート色素の方が優れており、好ましい。金属キレート色素として用いられる金属イオンは、Ni、Cu、Zn、Al、Ti、Fe、B、Cr、Coが好ましい。その中でも、Ni、Co、Alが更に好ましい。
キレート構造をとる場合、中心金属に対して配位子が不足して安定な錯体を形成できないときは、一般式(2”)の色素以外の分子を配位子として加えて安定なキレート色素とすることも好ましい。別に加える配位子は、窒素、酸素、硫黄原子を含有する化合物が好ましい。その中でも、アミン化合物(アニリンを含む)、窒素原子を少なくとも1つ以上含有するヘテロ環化合物が好ましい。5員または6員の炭素数3〜20のアミン化合物が最も好ましい。
本発明に用いるアゾ色素の具体例を挙げる。本発明は、この具体例によって、制限されれるものではない。
Figure 2007050678
Figure 2007050678
アゾ色素の合成法については、特開平3−268994号、特開平361088号、特開平7−161069号、特開平7−251567号、特開平10−204070号、特開平11−12483号、特開平11−166125号、特開2001−199169号、特開2001−152040号、特開2002−114922号記載されている。
本発明に係わる上記一般式(1')で示される色素化合物は、アモルファス膜の光学特性上、記録レーザー波長における複素屈折率の係数n(実部:屈性率)、k(虚部:消衰係数)が、好ましくは、2.0≦n≦3.0、 0.00≦k≦0.20である。更に好ましくは、2.1≦n≦2.7、 0.00≦k≦0.10である。最も好ましくは、2.15≦n≦2.50、 0.00≦k≦0.05である。
本発明に係わるアゾ色素化合物は、熱分解温度が100℃〜350℃の範囲にあるものが好ましい。更には、150℃〜300℃の範囲にあるものが好ましい。更には、200℃から300℃の範囲にあるものが好ましい。
フタロシアニン色素について記載する。
フタロシアニン色素が一般式(5)で表されることが好ましい。
一般式(5)中、Rα1〜Rα8およびRβ1〜Rβ8は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ホルミル基、カルボキシル基、スルホ基、炭素原子数1乃至20のアルキル基、炭素原子数6乃至14のアリール基、炭素原子数7乃至15のアラルキル基、炭素原子数1乃至10のヘテロ環基、炭素原子数1乃至20のアルコキシ基、炭素原子数6乃至14のアリールオキシ基、炭素原子数2乃至21のアシル基、炭素原子数1乃至20アルキルスルホニル基、炭素原子数6乃至20アリールスルホニル基、炭素原子数1乃至25のカルバモイル基、炭素原子数0乃至32のスルファモイル基、炭素原子数2乃至21のアルコキシカルボニル基、炭素原子数7乃至15のアリールオキシカルボニル基、炭素原子数2乃至21のアシルアミノ基、炭素原子数1乃至20のスルホニルアミノ基、炭素原子数0乃至36のアミノ基を表し、Mは2個の水素原子、金属、金属酸化物または配位子を有する金属を表す。
一般式(5)において、Rα1〜Rα8のすべてが同時に水素原子ではないことが好ましく、更に、Rα1及びRα2のいずれか一方、Rα3及びRα4のいずれか一方、Rα5及びRα6のいずれか一方、Rα7及びRα8のいずれか一方の計4つの置換基が同時に水素原子ではないことが好ましく、特にこのとき、Rβ1〜Rβ8のすべてが同時に水素原子であることが好ましい。
一般式(5)において、Rα1〜Rα8およびRβ1〜Rβ8の好ましい例としては、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、炭素数1乃至16のアルキル基、炭素原子数6乃至10のアリール基、炭素原子数1乃至16のアルコキシ基、炭素原子数6乃至10のアリールオキシ基、炭素原子数1乃至16のアルキルスルホニル基、炭素原子数6乃至16のアリールスルホニル基、炭素原子数2乃至20のスルファモイル基、炭素原子数2乃至17のアルコキシカルボニル基、炭素原子数7乃至11のアリールオキシカルボニル基、炭素原子数2乃至18のアシルアミノ基、炭素原子数1乃至18のスルホニルアミノ基を挙げることができるが、より好ましいものは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、炭素原子数1乃至16のアルコキシ基、炭素原子数6乃至10のアリールオキシ基、炭素原子数1乃至14のアルキルスルホニル基、炭素原子数6乃至14のアリールスルホニル基、炭素原子数2乃至16のスルファモイル基、炭素原子数2乃至13のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2乃至14のアシルアミノ基、炭素原子数1乃至14のスルホニルアミノ基であり、さらに好ましくは、Rα1〜Rα8が水素原子、ハロゲン原子、スルホ基、炭素原子数8乃至16のアルコキシ基、炭素原子数1乃至12のスルホニル基、炭素原子数1乃至12のスルファモイル基、炭素原子数2乃至12のアシルアミノ基、炭素原子数1乃至12のスルホニルアミノ基、Rβ1〜Rβ8が水素原子またはハロゲン原子であり、特に好ましくは、Rα1〜Rα8の少なくとも1つが、スルホ基、炭素原子数1乃至10のスルホニル基、炭素原子数1乃至10のスルファモイル基、Rβ1〜Rβ8が水素原子である。
一般式(5)において、Rα1〜Rα8およびRβ1〜Rβ8はさらに置換基を有していてもよく、該置換基の例としては、以下に記載のものを挙げることができる。炭素原子数1〜20の鎖状または環状のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基)、炭素原子数6〜18のアリール基(例えば、フェニル基、クロロフェニル基、2,4−ジ−t−アミルフェニル基、1−ナフチル基)、炭素原子数7〜18のアラルキル基(例えば、ベンジル基、アニシル基)、炭素原子数2〜20のアルケニル基(例えば、ビニル基、2−メチルビニル基)、炭素原子数2〜20のアルキニル基(例えば、エチニル基、2−メチルエチニル基、2−フェニルエチニル基)、ハロゲン原子(例えば、F、Cl、Br、I)、シアノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、炭素原子数2〜20のアシル基(例えば、アセチル基、ベンゾイル基、サリチロイル基、ピバロイル基)、炭素原子数1〜20のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基)、炭素原子数6〜20のアリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、1−ナフトキシ基、トルオイル基)、炭素原子数1〜20のアルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、ブチルチオ基、ベンジルチオ基、3−メトキシプロピルチオ基)、炭素原子数6〜20のアリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、4−クロロフェニルチオ基)、炭素原子数1〜20のアルキルスルホニル基(例えば、メタンスルホニル基、ブタンスルホニル基)、炭素原子数6〜20のアリールスルホニル基(例えば、ベンゼンスルホニル基、パラトルエンスルホニル基)、炭素原子数1〜17のカルバモイル基(例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、n−ブチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基)、炭素原子数1〜16のアミド基(例えば、アセトアミド基、ベンズアミド基)、炭素原子数2〜10のアシルオキシ基(例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基)、炭素原子数2〜10のアルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基)、5もしくは6員のヘテロ環基(例えば、ピリジル基、チエニル基、フリル基、チアゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基等の芳香族ヘテロ環基;ピロリジン環基、ピペリジン環基、モルホリン環基、ピラン環基、チオピラン環基、ジオキサン環基、ジチオラン環基等のヘテロ環基)。
一般式(5)において、Rα1〜Rα8およびRβ1〜Rβ8の置換基として好ましいものは、炭素原子数1〜16の鎖状または環状のアルキル基、炭素原子数6〜14のアリール基、炭素原子数7〜15のアラルキル基、炭素原子数1〜16のアルコキシ基、炭素原子数6〜14のアリールオキシ基、ハロゲン原子、炭素原子数2〜17のアルコキシカルボニル基、炭素原子数1〜10のカルバモイル基、炭素数1〜10のアミド基であり、中でも好ましいものは、炭素原子数1〜10の鎖状または環状のアルキル基、炭素原子数7〜13のアラルキル基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数6〜10のアリールオキシ基、塩素原子、炭素原子数2〜11のアルコキシカルボニル基、炭素原子数1〜7のカルバモイル基、炭素数1〜8のアミド基であり、特に好ましいものは、炭素原子数1〜8の鎖状分岐または環状のアルキル基、炭素原子数7〜11のアラルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数3〜9のアルコキシカルボニル基、フェニル基および塩素原子であり、さらに優れて好ましいものは炭素原子数1〜6のアルコキシ基である。
一般式(5)において、Mは金属であることが好ましく、なかでも、亜鉛、マグネシウム、銅、ニッケルまたはパラジウムが好ましく、さらに銅またはニッケルが好ましく、特に銅が好ましい。
フタロシアニン色素の具体例を下記に示す。
Figure 2007050678
Figure 2007050678
Figure 2007050678
Figure 2007050678
本発明に用いられるフタロシアニン誘導体は、例えば白井−小林共著、(株)アイピーシー発行「フタロシアニン−化学と機能−」(p.1〜62)、C.C.Leznoff−A.B.P.Lever共著、VCH発行‘Phthalocyanines−Properties and Applications’(p.1〜54)等に記載、引用もしくはこれらに類似の方法により合成することができる。
ピロメテン色素について説明する。
ピロメテン色素が一般式(P)で表されるピロメテン金属キレート化合物であることが好ましい。
Figure 2007050678
式中、Aは下記一般式(Pa)で表されるピロメテン化合物と金属Mとで形成されたキレート環であり、Bは、窒素原子、酸素原子及び/又は硫黄原子を有するMとともに形成されたキレート環である。AとBは同一でも異なっていてもよい。
Figure 2007050678
式中、YaはN又はCRa3を表す。Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5、Ra6、Ra7は水素原子または置換基を表し、Ra1とRa2、Ra2とRa3、Ra5とRa6、Ra6とRa7はそれぞれ結合して芳香環又はヘテロ環を形成してもよく、該環は置換基を有してもよく、さらに該環に芳香環又はヘテロ環が縮環していてもよい。
式(a)中、Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5、Ra6及びRa7は各々独立に水素原子、又は置換基好ましくはハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、スルホン酸基、炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、炭素数2〜20のアルケニル基、アラルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシアルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アルキルチオアルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルアミノアルコキシ基、ジアルキルアミノアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニルオキシ基、アルキルチオ基、アルキルチオアルキル基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ヘテロアリールスルホニル基、アルキルスルホニルアルキル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ヒドロキシアルキルアミノ基、ジ(ヒドロキシアルキル)アミノ基、アルコキシアルキルアミノ基、ジ(アルコキシアルキル)アミノ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、ヘテロアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、ハロゲノアルキル基、アミノアルキル基、アルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、ヒドロキシアルキルアミノアルキル基、ジ(ヒドロキシアルキル)アミノアルキル基、アルコキシアルキルアミノアルキル基、ジ(アルコキシアルキル)アミノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、アルキルカルボニルアルキル基、アリールカルボニルアルキル基、アミノカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、ジアルキルアミノカルボニル基、ヒドロキシアルキルアミノカルボニル基、ジ(ヒドロキシアルキル)アミノカルボニル基、アルコキシアルキルアミノカルボニル基、ジ(アルコキシアルキル)アミノカルボニル基、アリールアミノカルボニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、炭素数2〜20のアルケニルオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルアルコキシカルボニル基またはアラルキルオキシカルボニル基を表す。またRa1とRa2、Ra2とRa3、Ra5とRa6、Ra6とRa7は結合して芳香環または複素環を形成しても良く、置換基を有しても良い。
ピロメテン色素は、特開平10−226172号、同10−162430号、同10−287819号、同11−43491号、同11−92479号、同11−92682号、同11−165465号、同11−227332号、同11−227333号、同11−255774号、同11−256056号、同11−256057号、同11−302551号、同302253号、特開2000−48406号、同2000−260064号、同2002−212456号、同2002−154271号、同2002−155076号、同2002−211136号、同2002−363437号、同2003−64274号、同2003−73574号、同2003−140300号、同2003−182219号、同2003−286415号、同2003−266947号、同2004−66459号、同2004−114394号、同2004−122585号または国際公開(WO)03/0825939A1号等に記載されたピロメテン色素が用いられ、具体例及び合成方法も上記特許文献に記載のものが適用できる。
本発明の情報記録媒体は、前記色素を画像記録層(好ましくは記録層も)として有するものであれば特に制限はないが、本発明の光情報記録媒体をCD−Rに適用する場合には、トラックピッチ1.4〜1.8μmのプレグルーブが形成された厚さ1.2±0.2mmの透明な円盤状基板上に、前記色素を含む記録層、光反射層、保護層、接着層、反射層、前記色素を含む画像記録層、ダミー基板をこの順に有する構成であることが好ましい。また、DVD−Rに適用する場合には以下の二つの態様であることが好ましい。
(1)トラックピッチ0.6〜0.9μmのプレグルーブが形成された厚さ0.6±0.1mmの透明な円盤状基板上に、前記色素を含む記録層および光反射層が設けられてなる二枚の積層体が、それぞれ記録層が内側となるように接合され、厚さ1.2±0.2mmであり、少なくともどちらかの基板上に画像記録層を設けてなる光情報記録媒体。
(2)トラックピッチ0.6〜0.9μmのプレグルーブが形成された厚さ0.6±0.1mmの透明な円盤状基板上に、前記色素を含む記録層および光反射層が設けられてなる積層体と、該積層体の円盤状基板と同じ形状の透明な円盤状保護基板とを、記録層が内側となるように接合され、厚さ1.2±0.2mmであり、少なくともどちらかの基板上に画像記録層を設けてなる光情報記録媒体。なお、上記DVD−R型光情報記録媒体においては、光反射層の上には更に保護層を設けた構成とすることもできる。
画像記録層に記録される可視画像とは、視覚的に認識可能な画像を意味し、文字(列)、絵柄、図形などあらゆる視認可能な情報を含む。また、文字情報としては、使用可能者指定情報、使用期間指定情報、使用可能回数指定情報、レンタル情報、分解能指定情報、レイヤー指定情報、ユーザ指定情報、著作権者情報、著作権番号情報、製造者情報、製造日情報、販売日情報、販売店または販売者情報、使用セット番号情報、地域指定情報、言語指定情報、用途指定情報、製品使用者情報、使用番号情報等が挙げられる。
画像記録層は、前述の色素を溶剤に溶解して塗布液を調製し、該塗布液を塗布することによって形成することができる。溶剤としては後述する記録層の塗布液の調製に使用する溶剤と同じ溶剤を使用することができる。その他の添加剤、塗布方法など、後述する記録層と同様にして行うことができる。
画像記録層の層厚としては、0.01〜200μmとすることが好ましく、0.05〜100μmとすることがより好ましく、0.1〜50μmとすることがさらに好ましい。
画像記録層/記録層の厚さの比は1/100〜100/1が好ましく、1/10〜10/1がより好ましい。
[記録層] 記録層は、デジタル情報などの符号情報(コード化情報)が記録される層であり、色素型、追記型、相変化型、光磁気型等が挙げられ、特に制限はないが、色素型であることが好ましい。
色素型の記録層に含有される色素の具体例としては、シアニン色素、オキソノール色素、金属錯体系色素、アゾ色素、フタロシアニン色素等が挙げられる。
また、特開平4−74690号公報、特開平8−127174号公報、同11−53758号公報、同11−334204号公報、同11−334205号公報、同11−334206号公報、同11−334207号公報、特開2000−43423号公報、同2000−108513号公報、および同2000−158818号公報等に記載されている色素が好適に用いられる。
さらに、記録物質は色素には限定されず、トリアゾール化合物、トリアジン化合物、シアニン化合物、メロシアニン化合物、アミノブタジエン化合物、フタロシアニン化合物、桂皮酸化合物、ビオロゲン化合物、アゾ化合物、オキソノール化合物、ベンゾオキサゾール化合物、ベンゾトリアゾール化合物等の有機化合物も好適に用いられる。これらの化合物の中では、シアニン化合物、アミノブタジエン化合物、オキソノール化合物、ベンゾトリアゾール化合物、フタロシアニン化合物が特に好ましい。
記録層の色素として前記画像記録層に用いた色素又は色素の組合せを用いることが好ましい。
記録層は、色素等の記録物質を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いでこの塗布液を基板上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成される。塗布液中の記録物質の濃度は、一般に0.01〜15質量%の範囲であり、好ましくは0.1〜10質量%の範囲、より好ましくは0.5〜5質量%の範囲、最も好ましくは0.5〜3質量%の範囲である。
記録層の形成は、蒸着、スパッタリング、CVD、又は溶剤塗布等の方法によって行うことができるが、溶剤塗布が好ましい。この場合、前記色素等の他、更に所望によりクエンチャー、結合剤などを溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いでこの塗布液を基板表面に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより行うことができる。
塗布液の溶剤としては、酢酸ブチル、乳酸エチル、セロソルブアセテートなどのエステル;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン;ジクロルメタン、1,2−ジクロルエタン、クロロホルムなどの塩素化炭化水素;ジメチルホルムアミドなどのアミド;メチルシクロヘキサンなどの炭化水素;ジブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル;エタノール、n−プロパノール、イソプロバノール、n−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール;2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールなどのフッ素系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類などを挙げることができる。
上記溶剤は使用する色素の溶解性を考慮して単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができる。塗布液中にはさらに酸化防止剤、UV吸収剤、可塑剤、潤滑剤など各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい。
結合剤を使用する場合、該結合剤の例としては、ゼラチン、セルロース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴムなどの天然有機高分子物質;およびポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂;ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂;ポリビニルアルコール、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、ブナラール樹脂、ゴム誘導体、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物などの合成有機高分子を挙げることができる。
記録層の材料として結合剤を併用する場合、結合剤の使用量は、一般に色素の質量の0.01倍量〜50倍量の範囲にあり、好ましくは0.1倍量〜5倍量の範囲にある。
前記溶剤塗布の塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、スクリーン印刷法などを挙げることができる。記録層は単層でも重層でもよい。記録層の層厚は一般に10〜500nmの範囲にあり、好ましくは15〜300nmの範囲にあり、より好ましくは20〜150nmの範囲にある。
記録層には、該記録層の耐光性を向上させるために、種々の枢色防止剤を含有させることができる。褪色防止剤としては、一般的に、一重項酸素クエンチャーが用いられる。一重項酸素クエンチャーとしては、既に公知の特許明細書等の刊行物に記載のものを利用することができる。その具体例としては、特聞昭58−175693号、同59−31194号、同60−18387号、同60−19586号、同60−19587号、同60−35054号、同60−36190号、同60−36191号、同60−44554号、
同60−44555号、同60−44389号、同60−44390号、同60−54892号、同60−47069号、同68−209995号、特開平4−25492号、特公平1−38680号、及び同6−26028号等の各公報、ドイツ特許350399号明細書、そして日本化学会誌1992年10月号第1141頁などに記載のものを挙げることができる。
前記一重項酸素クエンチャーなどの褪色防止剤の使用量は、通常、色素の質量の0.1〜50質量%の範囲であり、好ましくは、0.5〜45質量%の範囲、更に好ましくは、3〜40質量%の範囲、特に好ましくは5〜25質量%の範囲である。
相変化型の記録層を構成する材料の具体例としては、Sb−Te合金、Ge−Sb−Te合金、Pd−Ge−Sb−Te合金、Nb−Ge−Sb−Te合金、Pd−Nb−Ge−Sb−Te合金、Pt−Ge−Sb−Te合金、Co−Ge−Sb−Te合金、In−Sb−Te合金、Ag−In−Sb−Te合金、Ag−V−In−Sb−Te合金、Ag−Ge−In−Sb−Te合金、等が挙げられる。なかでも、多数回の書き換えが可能であることから、Ge−Sb−Te合金、Ag−In−Sb−Te合金が好ましい。
相変化型の記録層の層厚としては、10〜50nmとすることが好ましく、15〜30nmとすることがより好ましい
以上の相変化型の記録層は、スパッタ法、真空蒸着法などの気相薄膜堆積法、等によって形成することができる。
(基板)
本発明の光記録媒体の基板は、従来の光記録媒体の基板として用いられている各種の材料から任意に選択することができる。
基板材料としては、例えば、ガラス、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィンおよびポリエステルなどを挙げることができ、所望によりそれらを併用してもよい。
なお、これらの材料はフィルム状としてまたは剛性のある基板として使うことができる。上記材料の中では、耐湿性、寸法安定性および価格などの点からポリカーボネートが好ましい。
基板の厚さは、0.1〜1.2mmとすることが好ましく、0.2〜1.1mmとすることがより好ましい。また、より高い記録密度を達成するために、従来のCD−RやDVD−Rに比べて、より狭いトラックピッチのグルーブが形成された基板を用いることが好ましい。この場合、グルーブのトラックピッチは、200〜400μmの範囲にとすることが好ましく、250〜350nmの範囲とすることがより好ましい。また、グルーブの深さ(溝深さ)は、20〜150nmの範囲とすることが好ましく、50〜100nmの範囲とすることがより好ましい。
また、グルーブの溝幅は、50〜250nmの範囲とすることが好ましく、100〜200nmの範囲とすることがより好ましい。グルーブの溝傾斜角度は、20〜80°の範囲とすることが好ましく、30〜70°の範囲とすることがより好ましい。
記録層が設けられる側の基板表面側(グルーブが形成された面側)には、平面性の改善、接着力の向上および記録層の変質防止の目的で、下塗層が設けられてもよい。
下塗層の材料としては例えば、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、N−メチロールアクリルアミド、スチレン・ビニルトルエン共重合体、クロルスルホン化ポリエチレン、
ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高分子物質;およびシランカップリング剤などの表面改質剤などを挙げることができる。下塗層は、上記物質を適当な溶剤に溶解または分散して塗布液を調製した後、この塗布液をスピンコート、ディップコート、エクストルージョンコートなどの塗布法により基板表面に塗布することにより形成することができる。
下塗層の層厚は一般に0.005〜20μmの範囲にあり、好ましくは0.01〜10μmの範囲である。
(反射層)
情報の再生時における反射率の向上の目的で、記録層に隣接して反射層が設けられることある。反射層の材料である光反射性物質はレーザー光に対する反射率が高い物質であり、その例としては、Mg、Se、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Biなどの金属及び半金属あるいはステンレス鋼を挙げることができる。これらの物質は単独で用いてもよいし、あるいは二種以上の組合せで、または合金として用いてもよい。これらのうちで好ましいものは、Cr、Ni、Pt、Cu、Ag、Au、Al及びステンレス鋼である。特に好ましくは、Au金属、Ag金属、Al金属あるいはこれらの合金であり、最も好ましくは、Ag金属、Al金属あるいはそれらの合金である。反射層は、例えば、上記光反射性物質を蒸着、スパッタリングまたはイオンプレーティングすることにより基板もしくは記録層の上に形成することができる。反射層の層厚は、一般的には10〜300nmの範囲にあり、50〜200nmの範囲にあることが好ましい。
(接着層)
接着層は、上記反射層と、ダミー基板との密着性を向上させるために形成される任意の層である。
接着層を構成する材料としては、光硬化性樹脂が好ましく、なかでもディスクの反りを防止するため、硬化収縮率の小さいものが好ましい。このような光硬化性樹脂としては、例えば、大日本インキ化学工業(株)製の「SD−640」、「SD−347」等のUV硬化性樹脂(UV硬化性接着剤)を挙げることができる。また、接着層の厚さは、弾力性を持たせるため、1〜1000μmの範囲が好ましく、5〜500μmの範囲がより好ましく、10〜100μmの範囲が特に好ましい。
(ダミー基板)
ダミー基板(保護基板)は、前述の基板と同じ材質のものを使用することができる。
以下に、他の構成で採用される保護層について説明する。
(保護層)
反射層や記録層などを物理的および化学的に保護する目的で保護層を設けられることがある。
なお、DVD−R型の光記録媒体の製造の場合と同様の形態、すなわち二枚の基板(一方がダミー基板の場合を含む)を記録層を内側にして貼り合わせる構成をとる場合は、必ずしも保護層の付設は必要ではない。
保護層に用いられる材料の例としては、ZnS、ZnS−SiO2、SiO、SiO2、MgF2、SnO2、Si34等の無機物質、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、UV硬化性樹脂等の有機物質を挙げることができる。保護層は、例えば、プラスチックの押出加工で得られたフィルムを接着剤を介して反射層上にラミネートすることにより形成することができる。あるいは真空蒸着、スパッタリング、塗布等の方法により設けられてもよい。
また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の場合には、これらを適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後、この塗布液を塗布し、乾燥することによっても形成することができる。UV硬化性樹脂の場合には、そのままもしくは適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後、この塗布液を塗布し、UV光を照射して硬化させることによっても形成することができる。これらの塗布液中には、更に帯電防止剤、酸化防止剤、UV吸収剤等の各種添加剤を目的に応じて添加してもよい。保護層の層厚は一般には0.1μm〜1mmの範囲にある。
また、その他の構成として、例えば、基板上に、反射層、記録層、カバー層が順次形成された構成としてもよい。前記カバー層は、接着層を介して記録層上に形成されていることが好ましい。この場合、カバー層以外の構成については、既述の通りである。
(カバー層)
カバー層は、光記録媒体内部を衝撃などから防ぐために形成され、透明な材質であれば特に限定されないが、好ましくはポリカーボネート、三酢酸セルロース等であり、より好ましくは、23℃50%RHでの吸湿率が5%以下の材料である。
なお、「透明」とは、記録光および再生光の光に対して、該光を透過する(透過率:90%以上)ほどに透明であることを意味する。
カバー層は、接着層を構成する光硬化性樹脂を適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後、この塗布液を所定温度で記録層上に塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜上に、例えばプラスチックの押出加工で得られた三酢酸セルロースフィルム(TACフィルム)をラミネートし、ラミネートしたTACフィルムの上から光を照射して塗布膜を硬化させて形成される。前記TACフィルムとしては、紫外線吸収剤を含むものが好ましい。カバー層の厚さは、0.01〜0.2mmの範囲であり、好ましくは0.03〜0.1mmの範囲、より好ましくは0.05〜0.095mmの範囲である。
また、カバーシートとして、ポリカーボネートシート等を使用することもできる。
カバー層は、例えば以下のようにして設けることができる。光硬化性樹脂を適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後、この塗布液を所定温度で記録層上に塗布して塗布腹を形成し、該塗布膜上に、例えば、プラスチックの押出加工で得られた三酢酸セルロースフィルム(TACフィルム)をラミネートし、ラミネートしたTACフィルムの上から光を照射して塗布膜を硬化させて形成される。前記TACフィルムとしては、紫外線吸収剤を含むものが好ましい。透明シートの厚さは、0.01〜0.2mmの範囲であり、好ましくは0.03〜0.1mmの範囲、より好ましくは0.05〜0.095mmの範囲である。
なお、カバー層として、ポリカーボネートシート等を使用することもできる。透明シートの貼り合わせ面に粘着剤が付与されている場合は、上記接着剤は必要ない。
また、カバー層の代わりに、紫外線硬化樹脂等からなる光透過層を形成してもよい。
また、カバー層の上にハードコート層を形成してもよい。ハードコート層は、基板上に、反射層、記録層等を形成し、その上にカバー層を形成した後、当該カバー層上に塗布などの手段により形成することができる。また、カバー層が透明シートの場合、透明シートを記録層上に貼り合わせる前に、当該透明シート上にハードコート層を形成し、ハードコート層が最表面になるようにして、透明シー卜を記録層上に貼り合わせて、本発明の光記録媒体を作製してもよい。
また、本発明の光記録媒体は、レーザー光により再生可能な情報が記録された記録部(ピット)を有する、いわゆる再生専用型の光記録媒体に適用することができるのは既述の通りである。
[画像記録方法]
本発明の画像記録方法は、前記本発明の光記録媒体の画像記録層への画像記録方法であって、前記画像記録層への可視画像の記録に、前記記録層の記録に用いるレーザー光と同じレーザー光を用いることを特徴としている。
本発明の画像記録方法は、本発明の光記録媒体と、少なくとも該光記録媒体の画像記録層への画像情報の記録が可能な記録装置とを用いて行う。
本発明の画像記録方法は、記録層への記録に用いるレーザー光と同じレーザー光を使用して画像記録層に画像の記録を行うため、1つの記録装置においてレーザー光源を共有することができ、記録装置のハードウエア資源を必要最小限に抑えることができるとともに、一般ユーザーがこれらの装置を用いて簡単に画像を記録することができる。
なお、本発明の光記録媒体の画像記録層への画像の記録は、当該本発明の画像記録方法によって画像記録を行うことが最も好ましいが、本発明の光記録媒体の画像記録層への画像の記録はこれに制限されるものではない。
以下、先ず、本発明の光記録媒体への記録に用いられる記録装置について説明する。
(記録装置)
本発明の光記録媒体において、画像記録層への画像の記録、及び記録層への光情報の記録は、両層への記録機能を有する1つの光ディスクドライブ(記録装置)で行うことができる。このように1つの光ディスクドライブを使用する場合、画像記録層及び記録層のいずれか一方の層への記録を行った後、裏返して他方の層に記録を行うことができる。画像記録層への可視画像の記録をする機能を有する光ディスクドライブとしては、例えば、特開2003−203348号公報、特開2003−242750号公報等に記載されている。
また、画像記録層への可視画像の記録に際し、記録装置は、前記光記録媒体と前記レーザーピックアップとを、光記録媒体の面に沿って相対移動させ、該相対移動に同期してレーザー光を、画像形成しようとする文字、絵等の画像データに応じて変調して画像記録層に向けて照射して可視画像を記録する。このような構成は、例えば、特開2002−203321号公報等に記載されている。
記録層に光情報を記録する記録装置は、レーザー光を射出するレーザーピックアップと、光記録媒体を回転させる回転機構とを少なくとも有し、記録層への記録再生は、回転させた状態の光記録媒体の記録層に向けてレーザーピックアップからレーザー光を照射して行う。このような記録装置の構成自体は周知である。
次いで、記録層への情報(デジタル情報)の記録について説明する。記録層が色素型の場合、まず、未記録の前述の光記録媒体を所定の記録線速度にて回転させながら、レーザーピックアップからレーザー光を照射する。この照射光により、記録層の色素がその光を吸収して局所的に温度上昇し、所望の空隙(ピット)が生成してその光学特性が変わることにより情報が記録される。
レーザー光の記録波形は、1つのピットの形成する際には、パルス列でも1パルスでもかまわない。実際に記録しようとする長さ(ピットの長さ)に対する割合が重要である。
レーザー光のパルス幅としては、実際に記録しようとする長さに対して20〜95%の範囲が好ましく、30〜90%の範囲がより好ましく、35〜85%の範囲が更に好ましい。ここで、記録波形がパルス列の場合には、その和が上記の範囲にあることを指す。
レーザー光のパワーとしては、記録線速度によって異なるが、記録線速度が3.5m/
sの場合、1〜100mWの範囲が好ましく、3〜50mWの範囲がより好ましく、5〜20mWの範囲が更に好ましい。また、記録線速度が2倍になった場合には、レーザー光のパワーの好ましい範囲は、それぞれ21/2倍となる。
また、記録密度を高めるために、ピックアップに使用される対物レンズのNAは0.55以上が好ましく、0.60以上がより好ましい。
本発明においては、記録光として350〜850nmの範囲の発振波長を有する半導体レーザーを用いることができる。
一方、記録層が相変化型の場合について説明する。相変化型の場合は、前述の材質から構成され、レーザー光の照射によって結晶相と非晶相との相変化を繰り返すことができる。
情報記録時は、集中したレーザー光パルスを短時間照射し、相変化記録層を部分的に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷され、固化し、非晶状態の記録マークが形成される。また、消去時には、記録マーク部分にレーザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の温度に加熱し、かつ除冷することによって、非晶状態の記録マークを結晶化し、もとの未記録状態に戻す。
本発明の可視画像記録層を有する光情報記録媒体は、以下に説明する可視画像の描画に特に好適なものである。このような方法を使用した場合には、良好な視認性を示す可視画像が記録される。即ち、本発明の可視画像記録層を有する光情報記録媒体は、下記のような装置及び方法に対して特に好適に使用できる。
例えば、上述した本発明の光情報記録媒体が好適に使用される光ディスク記録装置は、
(1)光ディスクの記録面(例えば、色素記録層(記録層))に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、前記光ピックアップによる前記光ディスクに対するレーザ光の照射位置を調整する照射位置調整手段と、一方の面に前記記録面が他方の面に可視画像記録層が形成された光ディスクが、当該可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するようにセットされた場合に、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記光ピックアップおよび前記照射位置調整手段を制御する画像形成制御手段と、前記可視画像を形成する際に前記可視画像記録層に対して前記光ピックアップが照射するレーザ光のビームスポット径が、情報記録を行う際に前記記録面に対して前記光ピックアップが照射するレーザ光のビームスポット径よりも大きくなるように前記光ピックアップを制御するビームスポット制御手段とを具備することを特徴としている。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。このような可視画像形成の際に、光ディスクの可視画像記録層に照射するレーザ光のビームスポット径を大きくすることにより、光ディスクが1回転させられている間により大きい領域に対してレーザ光を照射することができ、可視画像形成のために要する時間を短縮することができる。また、上述した本発明の光情報記録媒体はこのような方法でも良好な可視画像を記録することができる。
また、別態様の光ディスク記録装置は、
(2)光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、前記光ピックアップによる前記光ディスクに対するレーザ光の照射位置を調整する照射位置調整手段と、一方の面に前記記録面が他方の面に可視画像記録層が形成された光ディスクが、当該可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するようにセットされた場合に、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記光ピックアップおよび前記照射位置調整手段を制御する手段であって、前記光ピックアップが前記可視画像記録層に対して照射するレーザ光の強度が、前記画像情報に基づいて前記可視画像記録層がほとんど変化しない第1の強度、もしくは該第1の強度よりも大きく前記可視画像記録層が変化する第2の強度のいずれかとなるよう制御する画像形成制御手段と、前記光ディスクに対して前記光ピックアップによって照射されるレーザ光に関する情報を検出し、当該検出結果に基づいて、所望のレーザ光が照射されるよう前記光ピックアップを制御するサーボ手段とを具備し、前記画像形成制御手段は、前記画像情報に基づく制御にしたがって前記光ピックアップが照射するレーザ光の強度が連続して第2の強度となっている時間が一定の時間を超えた場合に当該画像情報の内容に関わらず、前記光ピックアップから照射されるレーザ光の強度が所定の時間だけ第1の強度となるよう制御し、前記サーボ手段は、前記第1の強度で照射されたレーザ光に関する情報の検出結果に基づいて前記光ピックアップを制御することを特徴としている。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。このような可視画像形成の際に、画像データに応じたレーザ光の強度が可視画像記録層を変化させる第2の強度である時間が長く続いた場合にも、その画像データに拘わらず、レーザ光制御のために可視画像記録層がほとんど変化しない第1の強度のレーザ光を照射するようにしたので、その照射結果に基づいたレーザ光制御を行うことができる。また、上述した本発明の光情報記録媒体はこのような方法でも良好な可視画像を記録することができる。
また、別態様の光ディスク記録装置は、
(3)光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、前記光ピックアップによる前記光ディスクに対するレーザ光の照射位置を調整する照射位置調整手段と、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記記録面に形成されるよう前記光ピックアップおよび前記照射位置調整手段を制御する手段であって、前記光ピックアップが前記記録面に対して照射するレーザ光の強度が、前記画像情報に基づいて前記記録面がほとんど変化しない第1の強度、もしくは該第1の強度よりも大きく前記記録面が変化する第2の強度のいずれかとなるよう制御する画像形成制御手段と、前記光ディスクに対して前記光ピックアップによって照射されるレーザ光に関する情報を検出し、当該検出結果に基づいて、所望のレーザ光が照射されるよう前記光ピックアップを制御するサーボ手段とを具備し、前記画像形成制御手段は、前記画像情報に基づく制御にしたがって前記光ピックアップが照射するレーザ光の強度が連続して第2の強度となっている時間が一定の時間を超えた場合に当該画像情報の内容に関わらず、前記光ピックアップから照射されるレーザ光の強度が所定の時間だけ第1の強度となるよう制御し、前記サーボ手段は、前記第1の強度で照射されたレーザ光に関する情報の検出結果に基づいて前記光ピックアップを制御することを特徴としている。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの記録面に照射することによって、該記録面を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。このような可視画像形成の際に、画像データに応じたレーザ光の強度が記録面を変化させる第2の強度である時間が長く続いた場合にも、その画像データに拘わらず、レーザ光制御のために記録面がほとんど変化しない第1の強度のレーザ光を照射するようにしたので、その照射結果に基づいたレーザ光制御を行うことができる。また、上述した本発明の光情報記録媒体はこのような方法でも良好な可視画像を記録することができる。
また、別態様の光ディスク記録装置は、
(4)光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、前記光ピックアップによる前記光ディスクに対するレーザ光の照射位置を調整する照射位置調整手段と、一方の面に前記記録面が他方の面に可視画像記録層が形成された光ディスクが、当該可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するようにセットされた場合に、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記光ピックアップおよび前記照射位置調整手段を制御する画像形成制御手段と、前記光ディスクが当該光ディスク記録装置にセットされた際に、前記光ディスクにおける前記光ピックアップと対向する面が前記可視画像記録層であるか前記記録面であるかに基づいて、前記光ディスクの前記光ピックアップと対向する面と前記光ピックアップとの相対位置関係を調整する相対位置調整手段とを具備することを特徴としている。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。そして、光ディスクがセットされた場合、可視画像記録層もしくは記録面のいずれが光ピックアップと対向するようにセットされたかに応じて光ピックアップと、これに対向する面との間の位置関係を調整することができる。したがって、記録面を光ピックアップに対向するようにセットした場合と、可視画像記録層を光ピックアップに対向するようにセットした場合とで光ピックアップとこれに対向する面との距離が異なる場合であっても、その距離の差に起因して種々の制御、例えばフォーカス制御等ができなくなってしまうといった問題を抑制できる。また、上述した本発明の光情報記録媒体はこのような方法でも良好な可視画像を記録することができる。
また、別態様の光ディスク記録装置は、
(5)光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、前記光ピックアップによる前記光ディスクに対するレーザ光の照射位置を調整する照射位置調整手段と、一方の面に前記記録面が他方の面に可視画像記録層が形成された光ディスクであって、前記記録面に案内溝が螺旋状に形成された光ディスクが、当該可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するようにセットされた場合に、前記光ピックアップが照射したレーザ光の前記光ディスクからの反射光に基づいて前記案内溝に沿ってレーザ光が照射されるよう前記照射位置調整手段を制御するサーボ手段と、前記サーボ手段によって前記案内溝に沿って前記レーザ光の照射位置が移動させられている間に、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記光ピックアップから照射されるレーザ光を制御する画像形成制御手段とを具備することを特徴としている。また、上述した本発明の光情報記録媒体はこのような方法でも良好な可視画像を記録することができる。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。この際、記録面に形成された案内溝を検出し、該検出した案内溝に沿ってレーザ光照射位置を移動させるといった記録面に対して記録を実施するときと比して複雑なレーザ光照射位置制御を行うことなく、可視画像形成を行うことができる。
また、別態様の光ディスク記録装置は、
(6)光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、前記光ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記回転駆動手段による前記光ディスクの回転速度に応じた周波数のクロック信号を出力するクロック信号出力手段と、一方の面に前記記録面が他方の面に可視画像記録層が形成された光ディスクが、当該可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するようにセットされた場合に、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記光ピックアップを制御する手段であって、前記信号出力手段によってクロック信号の周期毎に前記画像情報に基づいて前記光ピックアップから照射されるレーザ光を制御する画像形成制御手段と、前記回転駆動手段によって前記光ディスクが所定の基準位置から1回転させられたことを検出する回転検出手段と、前記可視画像を前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成するために前記光ピックアップによってレーザ光が照射された状態で前記光ディスクが前記所定の基準位置から1回転させられたことが前記回転検出手段によって検出された場合に、前記光ピックアップによるレーザ光の照射位置を当該光ディスク記録装置にセットされた前記光ディスクの所定の径方向に所定量移動させる照射位置調整手段とを具備することを特徴としている。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。この可視画像形成の際に、光ディスクの回転速度に応じた周波数のクロック信号の周期毎、つまり光ディスクが一定角度回転する毎に可視画像形成のためのレーザ光照射制御を行っているので、光ディスクの一定の角度毎の位置に画像データに応じた内容(例えば、濃度)の可視画像を形成することができる。また、上述した本発明の光情報記録媒体はこのような方法でも良好な可視画像を記録することができる。
また、別態様の光ディスク記録装置は、
(7)光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、前記光ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記回転駆動手段によって前記光ディスクが所定の基準位置から1回転させられたことを検出する回転検出手段と、一方の面に前記記録面が他方の面に可視画像記録層が形成された光ディスクが、当該可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するようにセットされた場合に、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記光ピックアップを制御する画像形成制御手段と、前記可視画像を前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成するために前記光ピックアップによってレーザ光が照射された状態で前記光ディスクが前記所定の基準位置から1回転させられたことが前記回転検出手段によって検出された場合に、前記光ピックアップによるレーザ光の照射位置を当該光ディスク記録装置にセットされた前記光ディスクの所定の径方向に所定量移動させる照射位置調整手段とを具備しており、前記画像形成制御手段は、前記回転駆動手段によって回転させられる前記光ディスクの前記可視画像記録層の前記所定の基準位置から前記可視画像を形成するために前記光ピックアップにレーザ光を照射させる一方で、当該レーザ光の照射位置が前記光ディスクの前記所定の基準位置に達するよりも所定量だけ前方の位置から前記所定の基準の位置までの領域に対して前記可視画像形成のためのレーザ光が照射されないよう前記光ピックアップを制御することを特徴としている。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。このような可視画像形成の際に、光ディスクを回転させながら、当該光ディスクの基準位置からレーザ光を照射して可視画像を形成し、レーザ光照射位置がその基準位置に戻る直前の領域に対しては可視画像形成のためのレーザ光照射を行わないようにしている。したがって、光ディスクの回転が不安定になる等の何らかの理由でレーザ光照射位置制御が乱れ、基準位置からレーザ光を照射し続けて光ディスクが1回転させられ、その照射位置が再度基準位置を通過する、つまり後に既にレーザ光を照射した位置とに重なる位置にレーザ光の照射位置が移動するといったことがあった場合にも、その位置に可視画像形成のためのレーザ光が照射されることを抑制でき、この結果形成される可視画像の品位が劣化することを防止できる。
また、別態様の光ディスク記録装置は、
(8)光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、前記光ピックアップによる前記光ディスクに対するレーザ光の照射位置を調整する照射位置調整手段と、当該光ディスク記録装置にセットされた光ディスクの種類を識別するためのディスク識別情報を取得するディスク識別手段と、一方の面に前記記録面が他方の面に可視画像記録層が形成された光ディスクが、当該可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するようにセットされた場合に、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記光ピックアップおよび前記照射位置調整手段を制御する手段であって、前記ディスク識別手段によって識別された光ディスクの種類に応じて前記光ピックアップおよび前記照射位置調整手段を制御する画像形成制御手段とを具備することを特徴としている。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。このような可視画像形成の際に、セットされたディスクの種類に応じた可視画像形成のための制御を行うことができる。
また、別態様の光ディスク記録装置は、
(9)光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、外部から供給される情報を変調する変調手段と、前記変調手段から供給される情報に応じて前記光ピックアップから照射されるレーザ光を制御するレーザ光制御手段とを備えた光ディスク記録装置において、一方の面に前記記録面が他方の面に可視画像記録層が形成された光ディスクの前記可視画像記録層に対して可視画像を形成する場合に、外部から供給される画像情報に対する前記変調手段による変調を禁止する禁止手段と、前記光ディスクの前記可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するようにセットされた場合に、前記変調手段から供給される変調がなされていない画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記レーザ光制御手段を制御する画像形成制御手段とを具備することを特徴としている。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。このような可視画像形成の際には、記録面に対して情報を記録する時に記録データに対して変調を施す変調手段による変調を禁止しているので、画像データが変調されることがない。したがって、当該画像データに応じた可視画像を形成するために特別のデータ転送構成を設けることなく、記録面に対して情報記録をする際のデータ転送構成を併用することができる。
別態様の光ディスク記録装置は、
(10)光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクに対してレーザ光を照射する光ピックアップと、前記光ピックアップによる前記光ディスクに対するレーザ光の照射位置を調整する照射位置調整手段と、一方の面に前記記録面が他方の面に可視画像記録層が形成された光ディスクが、当該可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するようにセットされた場合に、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記光ピックアップおよび前記照射位置調整手段を制御する画像形成制御手段とを具備しており、前記画像形成制御手段は、前記画像情報に示される階調度合いに応じて前記光ピックアップから照射されるレーザ光を制御することを特徴としている。
この構成によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。このような可視画像形成の際に、画像データに示される可視画像記録層上の各位置(座標)の階調度に応じたレーザ光制御を行うことができ、階調表現がなされた可視画像を形成することができる。
別態様の光ディスク記録装置は、
(11)光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ディスク記録装置であって、光ディスクを回転させる回転手段と、前記回転手段により回転する光ディスクに対し、前記一方の面からレーザ光を照射するとともに、当該光ディスクの略半径方向に移動可能な光ピックアップと、可視画像記録層に可視画像を形成する際に前記光ピックアップから出射されるレーザ光のレベルを調整する手段であって、形成すべき可視画像を表す画像データに基づいて、前記光ディスクの前記記録層および前記可視画像記録層をほとんど変化させない第1の強度、あるいは、前記記録層をほとんど変化させないとともに前記可視画像記録層の発色を変化させる第2の強度のいずれかになるように前記光ピックアップから出射されるレーザ光のレベルを調整するレーザ光レベル制御手段とを有することを特徴とする。
この装置によれば、上記本発明の光情報記録媒体に対して、従来と同様にして記録層に対してレーザ光を照射して情報記録をすることができるとともに、可視画像記録層に対して可視画像の形成をすることができる。さらに、情報記録も、可視画像の形成も、光ディスクの同一面からレーザ光を照射することにより実行することが可能であることから、ユーザは光ディスクを裏返して再セットするなどの煩わしい作業をする必要がない。
また、本発明に係る画像形成方法は、光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報記録を行う光ピックアップを有する光ディスク記録装置を用い、光ディスクにおける前記記録面と反対側の面に形成された可視画像記録層に対して可視画像を形成する方法であって、前記光ピックアップによるレーザ光の照射位置を前記可視画像記録層に所定の螺旋状もしくは同心円周状の経路に沿って移動させながら、画像情報に対応する可視画像が前記光ディスクの前記可視画像記録層に形成されるよう前記光ピックアップが照射するレーザ光を制御し、当該レーザ光の制御では、前記光ディスクを複数に分割した扇形部分の各々に属する隣接する所定数(複数)の前記経路を含む領域を単位領域とし、前記可視画像における当該単位領域の濃淡が表現されるように当該単位領域に属する前記経路の各々に照射するレーザ光の照射タイミングを制御することを特徴としている。
この方法によれば、画像データに応じてレーザ光を光ディスクの可視画像記録層に照射することによって、該可視画像記録層を変色させて画像データに対応する可視画像を形成することができる。このような可視画像形成の際に、画像データに示される可視画像記録層上の各位置(座標)の階調度に応じたレーザ光照射タイミング制御を行うことができ、階調表現がなされた可視画像を形成することができる。
A.上記光ディスク記録装置の実施形態の構成
本発明は、光ディスクの記録面に対してレーザ光を照射して情報を記録する光ディスク記録装置であり、このような記録面に対する情報記録だけではなく、記録面と反対側の面に可視画像記録層(又は可視情報記録層)が形成された光ディスクの当該可視画像記録層にレーザ光を照射することにより画像データに対応する可視画像を形成する機能を有している。なお、かかる装置では、所定の色素を使用する光ディスクに対しては、可視画像記録層のみならず、通常のデジタルデータを記録する記録層に対しても可視画像を記録できる。
光ディスク記録装置の構成
次に、図2は光ディスク記録装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この光ディスク記録装置100は、ホストパーソナルコンピュータ(PC)110に接続されており、光ピックアップ10と、スピンドルモータ11と、RF(Radio Frequency)アンプ12と、サーボ回路13と、デコーダ15と、制御部16と、エンコーダ17と、ストラテジ回路18と、レーザドライバ19と、レーザパワー制御回路20と、周波数発生器21と、ステッピングモータ30と、モータドライバ31と、モータコントローラ32と、PLL(Phase Locked Loop)回路33と、FIFO(First In FirstOut)メモリ34と、駆動パルス生成部35と、バッファメモリ36とを備えている。
スピンドルモータ11は、データを記録する対象となる光ディスクDを回転駆動するモータであり、サーボ回路13によりその回転数が制御される。本実施形態における光ディスク記録装置100では、CAV(Constant Angular Velocity)方式で記録等を実施するようになっているので、スピンドルモータ11は制御部16等からの指示で設定された一定の角速度で回転するようになっている。
光ピックアップ10は、スピンドルモータ11によって回転させられる光ディスクDに対してレーザ光を照射するユニットであり、その構成を図3に示す。同図に示すように、光ピックアップ10はレーザービームBを出射するレーザーダイオード53と、回折格子58と、レーザービームBを光ディスクDの面に集光する光学系55と、反射光を受光する受光素子56とを備えている。
光ピックアップ10において、レーザーダイオード53は、レーザドライバ19図2参照)から駆動電流が供給されることにより該駆動電流に応じた強度のレーザービームBを出射する。光ピックアップ10は、レーザーダイオード53より出射されたレーザービームBを回折格子58により主ビームと先行ビームと後行ビームに分離し、この3つのレーザービームを偏光ビームスプリッタ59、コリメータレンズ60、1/4波長板61、対物レンズ62を経て、光ディスクDの面に集光させる。そして、光ディスクDの面で反射された3つのレーザービームを、再び対物レンズ62、1/4波長板61、コリメータレンズ60を透過させて、偏光ビームスプリッタ59で反射させ、シリンドリカルレンズ63を経て、受光素子56に入射させるようになっている。受光素子56は受光した信号をRFアンプ12(図2参照)に出力し、該受光信号がRFアンプ12を介して制御部16やサーボ回路13に供給されるようになっている。
対物レンズ62は、フォーカスアクチュエータ64およびトラッキングアクチュエータ65に保持されて、レーザービームBの光軸方向および光ディスクDの径方向に移動できるようになっている。フォーカスアクチュエータ64およびトラッキングアクチュエータ65の各々は、サーボ回路13(図2参照)から供給されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に応じて対物レンズ62を光軸方向および径方向に移動させる。なお、サーボ回路13は、受光素子56およびRFアンプ12を介して供給される受光信号に基づいてフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成し、上記のように対物レンズ62を移動させることでフォーカス制御およびトラッキング制御を行う。
また、光ピックアップ10には、図示しないフロントモニターダイオードを有しており、レーザーダイオード53がレーザ光を出射しているときに、当該出射光を受光したフロントモニタダイオードに電流が生じ、当該電流が光ピックアップ10から図2に示すレーザパワー制御回路20に供給されるようになっている。
RFアンプ12は光ピックアップ10から供給されたEFM(Eight to Fourteen Modulation)変調されたRF信号を増幅し、増幅後のRF信号をサーボ回路13およびデコーダ15にRF信号を出力する。デコーダ15は、再生時にはRFアンプ12から供給されるEFM変調されたRF信号をEFM復調して再生データを生成する。
サーボ回路13には、制御部16からの指示信号、周波数発生器21から供給されるスピンドルモータ11の回転数に応じた周波数のFGパルス信号、およびRFアンプ12からのRF信号が供給される。サーボ回路13は、これらの供給される信号に基づいて、スピンドルモータ11の回転制御および光ピックアップ10のフォーカス制御、トラッキング制御を行う。光ディスクDの記録面(図1参照)に情報を記録する時や、光ディスクDの可視画像記録層(図1参照)に可視画像を形成する場合のスピンドルモータ11の駆動方式としては、光ディスクDを角速度一定で駆動する方式(CAV:Constant Angular Velocity)方式や、一定の記録線速度となるように光ディスクDを回転駆動する方式(CLV:Constant Linear Velocity)のいずれを用いるようにしてもよく、本実施形態に係る光ディスク記録装置100では、CAV方式を採用しており、サーボ回路13はスピンドルモータ11を制御部16によって指示された一定の角速度で回転駆動させる。
バッファメモリ36は、ホストPC110から供給される、光ディスクDの記録面に記録すべき情報(以下、記録データという)および光ディスクDの可視画像記録層に形成すべき可視画像に対応した情報(以下、画像データ)を蓄積する。そして、バッファメモリ36に蓄積された記録データをエンコーダ17に出力され、画像データは制御部16に出力される。
エンコーダ17は、バッファメモリ36から供給される記録データをEFM変調し、ストラテジ回路18に出力する。ストラテジ回路18は、エンコーダ17から供給されたEFM信号に対して時間軸補正処理等を行い、レーザドライバ19に出力する。
レーザドライバ19は、ストラテジ回路18から供給される記録データに応じて変調された信号と、レーザパワー制御回路20の制御にしたがって光ピックアップ10のレーザダイオード53(図3参照)を駆動する。
レーザパワー制御回路20は、光ピックアップ10のレーザダイオード53(図3参照)から照射されるレーザパワーを制御するものである。具体的には、レーザパワー制御回路20は、制御部16によって指示される最適なレーザパワーの目標値と一致する値のレーザ光が光ピックアップ10から照射されるようにレーザドライバ19を制御する。ここで行われるレーザパワー制御回路20によるレーザパワー制御は、光ピックアップ10のフロントモニタダイオードから供給される電流値を用い、目標となる強度のレーザ光が光ピックアップ10から照射されるように制御するフィードバック制御である。
FIFOメモリ34には、ホストPC110から供給されバッファメモリ36に蓄積された画像データが制御部16を介して供給され順次蓄積される。ここで、FIFOメモリ34に蓄積される画像データ、すなわちホストPC110から当該光ディスク記録装置100に供給される画像データは以下のような情報を含んでいる。この画像データは、円盤状の光ディスクDの面上に可視画像を形成するためのデータであり、図4に示すように、光ディスクDの中心Oを中心とした多数の同心円上のn個の各座標(図中黒点で示す)毎にその階調度(濃淡)を示す情報が記述されている。当該画像データは、これらの各座標の階調度を示す情報が最内周側の円に属する座標点P11、P12……P1n、その1つ外周側の円に属する座標P21、P22……P2n、さらにその1つ外周側の円に属する座標といった順序で最外周の円の座標Pmnまでの各々座標点の階調度を示す情報が記述されたデータであり、FIFOメモリ34にはこのような極座標上の各座標の階調度を示す情報が上記のような順序で供給されることになる。なお、図4は各座標の位置関係を明瞭に示すために模式的に示す図であり、実際の各座標は図示したものよりも密に配置されることになる。また、ホストPC110において、一般的に使用されるビットマップ形式等で光ディスクDの感光面に形成する画像データを作成した場合には、当該ビットマップデータを上記のような極座標形式のデータに変換し、変換後の画像データをホストPC110から光ディスク記録装置100に送信するようにすればよい。
上記のように供給される画像データに基づいて、光ディスクDの可視画像記録層に対して可視画像を形成する際、FIFOメモリ34には、PLL回路33から画像記録用のクロック信号が供給されるようになっている。FIFOメモリ34は、この画像記録用のクロック信号のクロックパルスが供給される毎に、最も先に蓄積された一つの座標の階調度を示す情報を駆動パルス生成部35に出力するようになっている。
駆動パルス生成部35は、光ピックアップ10から照射するレーザ光の照射タイミング等を制御する駆動パルスを生成する。ここで、駆動パルス生成部35は、FIFOメモリ34から供給される各座標毎の階調度を示す情報に応じたパルス幅の駆動パルスを生成する。例えば、ある座標の階調度が比較的大きい場合(濃度が大きい場合)には、図5上段に示すようにライトレベル(第2の強度)のパルス幅を大きくした駆動パルスを生成し、一方階調度が比較的小さい座標については図5下段に示すようにライトレベルのパルス幅を小さくした駆動パルスを生成する。ここで、ライトレベルとは、そのレベルのレーザパワーを光ディスクDの可視画像記録層に照射した際に可視画像記録層が明らかに変色するパワーレベルであり、上記のような駆動パルスがレーザドライバ19に供給された場合、そのパルス幅に応じた時間だけライトレベルのレーザ光が光ピックアップ10から照射される。したがって、階調度が大きい場合にはより長くライトレベルのレーザ光が照射され、光ディスクDの可視画像記録層の単位領域中のより大きな領域が変色することになり、この結果ユーザ等はこの領域が濃度の濃い領域であると視覚的に認識することになる。本実施形態では、このように単位領域(単位長さ)あたりの変色させる領域の長さを可変することにより、画像データに示される階調度を表現するようにしているのである。なお、サーボレベル(第1の強度)とは、そのレベルのレーザパワーを光ディスクDの可視画像記録層に照射した際に可視画像記録層がほとんど変化しないパワーレベルであり、変色させる必要がない領域に対してはライトレベルのレーザ光を照射せずに当該サーボレベルのレーザ光を照射すればよい。
また、駆動パルス生成部35は、上記のような各座標毎の階調度を示す情報にしたがった駆動パルスを生成するとともに、レーザパワー制御回路20によるレーザパワー制御や、サーボ回路13によるフォーカス制御およびトラッキング制御を実施するために必要がある場合には、各々上記階調度を示す情報に拘わらず、非常に短い期間のライトレベルのパルスを挿入したり、サーボレベルのパルスを挿入する。例えば、図6上段に示すように、画像データ中のある座標の階調度にしたがって可視画像を表現するために、時間T1の期間ライトレベルのレーザ光を照射する必要がある場合であって、該時間T1がレーザパワーを制御するための所定のサーボ周期STよりも長い場合には、ライトレベルのパルスを生成した時点からサーボ周期STが経過した時点で非常に短い時間tのサーボ用オフパルス(SSP1)を挿入する。一方、図6下段に示すように、画像データ中のある座標の階調度にしたがって可視画像を表現するためにサーボ周期ST以上の期間サーボレベルのレーザ光を照射する必要がある場合には、サーボレベルのパルスが生成されてからサーボ周期ST経過後にサーボ用オンパルス(SSP2)を挿入する。
上述したようにレーザパワー制御回路20によるレーザパワー制御は、光ピックアップ10のレーザーダイオード53(図3参照)から照射されるレーザ光を受光したフロントモニターダイオードから供給される電流(照射レーザ光の強度に応じた値の電流)に基づいて実施されることになる。より具体的には、図7に示すように、レーザパワー制御回路20は、上記のようなフロントモニターダイオード53aによって受光される照射レーザ光の強度に応じた値をサンプルホールドする(S201、S202)。そして、ライトレベルを目標値として照射しているとき、すなわちライトレベルの駆動パルス(図5,6照)が生成されているときにサンプルホールドした結果に基づいて、制御部16から供給されるライトレベル目標値のレーザ光が照射されるようレーザパワー制御を行う(S203)。また、サーボレベルを目標値として照射しているとき、すなわちサーボレベルの駆動パルス(図5,図6参照)が生成されているときにサンプルホールドした結果に基づいて、制御部16から供給される目標サーボレベル値のレーザ光が照射されるようレーザパワー制御を行う(S204)。したがって、ライトレベルもしくはサーボレベルのパルスが所定のサーボ周期ST(サンプル周期)より長い時間継続して出力されない場合には、画像データの内容に拘わらず上記のようにサーボ用オフパルスSSP1、サーボ用オンパルスSSP2を強制的に挿入し、上記のような各々のレベル毎にレーザパワー制御ができるようにしているのである。
また、上述したようにサーボ用オフパルスSSP1を挿入するのは、レーザパワーを制御するためだけではなく、サーボ回路13によるフォーカス制御やトラッキング制御を行うためにも実施されている。すなわち、トラッキング制御およびフォーカス制御は、光ピックアップ10の受光素子56(図3参照)によって受光されたRF信号、つまりレーザーダイオード53が出射したレーザ光の光ディスクDからの戻り光(反射光)に基づいて行われる。ここで、図8にレーザ光を照射した時に受光素子56によって受光される信号の一例を示す。同図に示すように、ライトレベルのレーザ光を照射した時の反射光は、レーザ光立ち上がり時のピーク部分K1、その後レベルが一定になる肩部分K2の要素を含んでおり、図中斜線で示す部分が可視画像記録層の変色のために用いられたエネルギーであると考えられる。そして、このような可視画像記録層の変色に用いられるエネルギーは常に安定した値となるとは限らず、種々の状況に応じて変動することが考えられる。したがって、図中斜線部分の形状はその都度変動することが考えられ、つまりライトレベルのレーザ光の反射光はノイズ等が多く安定した反射光が得られるとは限らず、この反射光を用いると、正確なフォーカス制御およびトラッキング制御の妨げとなってしまうおそれがある。したがって、上述したようにライトレベルのレーザ光が継続して長時間照射された場合には、サーボレベルのレーザ光の反射光を得ることができず、正確なフォーカス制御およびトラッキング制御が行えなくなってしまう。
そこで、上述したようにサーボ用オフパルスSSP1を挿入することにより、サーボレベルのレーザ光の反射光を周期的に取得できるようにし、該取得した反射光に基づいてフォーカス制御およびトラッキング制御を実行しているのである。光ディスクDの可視画像記録層に可視画像を形成する際には、記録面に対して記録する際と異なり、予め形成されたプリグルーブ(案内溝)等に沿ってトレースするといった必要がない。したがって、本実施形態では、トラッキング制御の目標値は固定値(一定のオフセット電圧を設定しておく)としている。なお、このような制御方法は、可視画像記録層に画像情報を形成する場合のみならず、記録面に画像情報を形成する場合にも適用できる。すなわち、レーザ光を照射したときに反射率だけでなく発色も変化する材質を記録面(記録層202)に用いれば、可視画像記録層と同様、記録面にも画像を形成させることが可能である。このように記録面に可視画像を形成させると、可視画像を形成した部分には当然ながら本来のデータ記録はできなくなるので、データ記録をする領域と可視画像を形成させる領域とを予め分けておくのが好ましい。
なお、上記のようにサーボ用オフパルスSSP1やサーボ用オフパルスSSP2を挿入する時間は、レーザパワー制御、トラッキング制御およびフォーカス制御といった各種サーボの実行に支障をきたさない範囲で最小の時間とすることが好ましく、挿入時間を非常に短くすることで、形成される可視画像にほとんど影響を与えることなく、上記のような各種サーボを行うことができる。
図2に戻り、PLL回路(信号出力手段)33は、周波数発生器21から供給されるスピンドルモータ11の回転速度に応じた周波数のFGパルス信号を逓倍し、後述する可視画像形成のために用いられるクロック信号を出力する。周波数発生器21は、スピンドルモータ11のモータドライバにより得られる逆起電流を利用してスピンドル回転数に応じた周波数のFGパルス信号を出力する。例えば、図9上段に示すように、周波数発生器21がスピンドルモータ11が1回転、すなわち光ディスクDが1回転している間に8個のFGパルスを生成するものである場合に、図9下段に示すように、PLL回路33は当該FGパルスを逓倍したクロック信号(例えばFGパルス信号5倍の周波数、光ディスクDが1回転中にHレベルのパルスが40個)を出力する、つまりスピンドルモータ11によって回転させられる光ディスクDの回転速度に応じた周波数のクロック信号を出力する。このようにFGパルス信号を逓倍したクロック信号がPLL回路33からFIFOメモリ34に出力され、該クロック信号に1周期毎、つまりある一定角度分ディスクDが回転する毎に1つの座標の階調度を示すデータがFIFOメモリ34から駆動パルス生成部35に出力されるのである。なお、上記のようにPLL回路33を用いてFGパルスを逓倍したクロック信号を生成するようにしてもよいが、スピンドルモータ11として、回転駆動能力が十分に安定しているモータを用いた場合には、PLL回路33に代えて水晶発振器を設け、上記のようなFGパルスを逓倍したクロック信号、すなわち光ディスクDの回転速度に応じた周波数のクロック信号を生成するようにしてもよい。
ステッピングモータ30は、光ピックアップ10を当該光ディスクDにセットされた光ディスクDの径方向に移動させるためのモータである。モータドライバ31は、モータコントローラ32から供給されるパルス信号に応じた量だけステッピングモータ30を回転駆動する。モータコントローラ32は、制御部16から指示される光ピックアップ10の径方向への移動方向および移動量を含む移動開始指示にしたがって、移動量や移動方向に応じたパルス信号を生成し、モータドライバ31に出力する。ステッピングモータ30が光ピックアップ10を光ディスクDの径方向に移動させること、および光ディスクDをスピンドルモータ11が光ディスクDを回転させることにより、光ピックアップ10のレーザ光照射位置を光ディスクDの様々な位置に移動させることができ、これらの構成要素が照射位置調整手段を構成しているのである。
制御部16は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等から構成されており、ROMに格納されたプログラムにしたがって当該光ディスク記録装置100の装置各部を制御し、光ディスクDの記録面に対する記録処理および光ディスクDの可視画像記録層に対する画像形成処理を中枢的に制御するように構成されている。以上説明したのが本実施形態に係る光ディスク記録装置100の構成である。
B.実施形態の動作
次に、上記構成の光ディスク記録装置100の動作について説明する。上述したようにこの光ディスク記録装置100は、光ディスクDの記録面に対してホストPC110から供給された音楽データ等の情報を記録することが可能であるとともに、光ディスクDの可視画像記録層に対してホストPC110から供給される画像データに対応した可視画像を形成することができるように構成されている。以下、情報記録および可視画像形成といった処理を行うことが可能な光ディスク記録装置100の動作について図10および図11を参照しながら説明する。
まず、当該光ディスク記録装置100に光ディスクDがセットされると、制御部16は光ピックアップ10等を制御し、セットされた光ディスクDの光ピックアップ10と対向する面にATIP(Absolute Time In Pregroove)情報が記録されているか否かを検出する(ステップSa1)。周知の通り、ATIP情報はCD−Rの記録面のプリグルーブに予め記録された情報であり、このようにATIP情報が記録されている場合には光ディスクDの記録面が光ピックアップ10と対向するようにセットされていることがわかる。一方、ATIP情報が記録されていない場合には光ディスクDの可視画像記録層が光ピックアップ10と対向するように光ディスクDがセットされていることがわかる。すなわち、制御部16は、上記のようにATIP情報の有無を検出することにより、光ディスクDがどちら側の面を光ピックアップ10側に向けてセットされたかを検出しているのである。なお、上記のようにATIP情報の有無によっていずれの面が光ピックアップ10側に向けてセットされたかを検出する方法以外にも、他の方法、例えばフォーカスサーボを実施した際に、そのサーボ内容に応じていずれの面が光ピックアップ10側に向けてセットされたかを検出するようにしてもよい。すなわち、いずれの面が光ピックアップ10側に向けてセットされるかに応じて、光ピックアップとこれに対向する光ディスクDの対向面との間の距離が大きく異なるので、この距離の差がフォーカスサーボの制御量に現れることになり、この制御量からいずれの面を向けて光ディスクDがセットされたかを検出することができるのである。
ここで、セットされた光ディスクDからATIP情報が検出された場合には、記録面が光ピックアップ10と対向するように光ディスクDがセットされていると判断し、制御部16は記録面に対してホストPC110から供給される記録データを記録するための制御を行う(ステップSa2)。ここで行われる記録データを記録するための制御は、従来の光ディスク記録装置(CD−Rドライブ装置)と同様であるため、その説明を省略する。
一方、セットされた光ディスクDからATIP情報が検出されない場合には、可視画像記録層が光ピックアップ10と対向するように光ディスクDがセットされていると判断し、制御部16はセットされた光ディスクDのディスクIDを取得することができるか否かを判断する(ステップSa3)。本実施形態において、光ディスクDのディスクIDとは、記録面および可視画像記録層を有する光ディスクD(図1参照)の可視画像記録層に記録されたディスクIDであり、例えば図12に示すように、ディスクIDをコード化した情報に対応する可視画像を光ディスクDの可視画像記録層側の最外周部分の円周に沿って記述しておく。本実施形態では、図示のように、最外周部分の円周に沿って上記コードに応じた長さの反射領域301aと非反射領域301bとを形成することによりディスクIDを光ディスクDの可視画像記録層に記述している。制御部16は光ディスクDの最外周の円周に沿って光ピックアップ10のレーザ光の照射位置をトレースすることにより、その反射光からディスクIDを取得する。
したがって、可視画像記録層の最外周部分に上記のようなディスクIDに対応する反射領域301aおよび非反射領域301bが形成されていない場合には、当該光ディスクDは可視画像記録層を有しない一般的な光ディスク(CD−R等)であると判別することができる。このようにディスクIDを取得できない場合は、制御部16は可視画像の形成が不可能な光ディスクDであると判断し(ステップSa4)、その旨をユーザに通知等するための処理を行う。
一方、光ディスクDからディスクIDを取得することができた場合には、ホストPC110から画像データを含む画像形成指示があるまで待機し(ステップSa5)、画像形成指示があった場合には制御部16は光ディスクDの可視画像記録層に可視画像を形成するための初期化制御を行う(ステップSa6)。より具体的には、制御部16は、所定の角速度でスピンドルモータ11が回転させられるようサーボ回路13を制御したり、光ピックアップ10を光ディスクDの径方向の最内周側の初期位置に移動させるための指示をモータコントローラ32に送出し、ステッピングモータ30を駆動させたりする。
また、画像形成のための初期化制御において制御部16は、記録面に対して情報記録を行う時よりも、大きいビームスポット径のレーザ光が光ディスクDの可視画像記録層に照射されるようなフォーカス制御の目標値をサーボ回路13に対して指示する。
上記のような目標値を指示した際のフォーカス制御内容をより具体的に説明すると、次の通りである。上述したようにサーボ回路13によるフォーカス制御は、光ピックアップ10の受光素子56から出力される信号に基づいて行われる。光ディスクDの記録面に対する情報記録時には、図13に示す受光素子56の4つのエリア56a,56b,56c,56dの中心に円形の戻り光(図のA)が受光されるようサーボ回路13がフォーカスアクチュエータ64(図3参照)を駆動する。すなわち、エリア56a,56b,56c,56dの各々の受光量をa,b,c,dとした場合に、(a+c)−(b+d)=0となるようにフォーカスアクチュエータ64を駆動するのである。
一方、光ディスクDの可視画像記録層に対して可視画像を形成する場合には、上述したように記録面に対する情報記録時よりも径の大きいレーザ光が可視画像記録層に照射されるようフォーカス制御が行われる。図13に示す受光素子56に受光される戻り光の形状が楕円形状(図のBやC)である場合には、そのレーザ光のスポットサイズは上記円形Aの場合よりも大きいので、サーボ回路13はこのような楕円形状の戻り光が受光素子56に受光されるようフォーカスアクチュエータ64を駆動する。すなわち、(a+c)−(b+d)=α(αは0ではない)を満たすようにフォーカスアクチュエータ64を駆動するのである。したがって、本実施形態において、制御部16、サーボ回路13はビームスポット制御手段を構成している。
以上のように上述した可視画像形成のための初期化制御において制御部16がα(0ではない)をサーボ回路13に指示設定することで、記録面に対する情報記録時よりも大きいスポット径のレーザ光を光ディスクDの可視画像記録層に照射することができる。このように光ディスクDの可視画像記録層に対する可視画像を形成するときに、記録面に対する情報記録時よりも大きいスポット径のレーザ光を照射することで以下のような効果を得ることができる。すなわち、本実施形態では、可視画像を形成する際にも、記録面に情報記録を行う際と同様、光ディスクDを回転させながらレーザ光を照射することとしている。したがって、レーザ光のビームスポット径を大きくすることで、より短時間で光ディスクDの可視画像記録層の全領域に対して可視画像を形成することができる。この理由について、図14を参照しながら説明する。同図に模式的に示すように、照射するレーザ光のビームスポット径BSが大きい場合と小さい場合とを比較すると、光ディスクDを1回転させたときに画像形成の対象となる領域の面積がビームスポット径BSが大きい時の方が大きくなる。このため、ビームスポット径BSが小さい場合には全領域を画像形成の対象とするためにより多く光ディスクDを回転させなければならず(図示の例では、大きい場合は4回転、小さい場合は6回転)、画像形成のために多くの時間を要してしまう。以上のような理由から、この光ディスク記録装置100では、可視画像を形成する際に情報記録時よりも大きいスポット径のレーザ光が照射されるようにしているのである。
また、画像形成のための初期化制御において制御部16は、取得したディスクIDに応じたライトレベルおよびサーボレベルのレーザ光が光ピックアップ10から照射されるよう、各々のレベルの目標値をレーザパワー制御回路20に指示する。すなわち、制御部16のROMには、複数種類のディスクID毎に、ライトレベルおよびサーボレベルとして設定すべき目標値が記憶されており、制御部16は取得されたディスクIDに対応するライトレベルおよびサーボレベルの目標値を読み出し、これらの目標値をレーザパワー制御回路20に指示するのである。
このようにディスクIDに応じてパワーの目標値を設定するのは以下のような理由に基づくものである。すなわち、光ディスクDの種類によって可視画像記録層の色素の特性が異なることが考えられ、特性が異なる場合、どの程度のパワーのレーザ光を照射すれば変色するといった特性も当然変化することになる。このため、ある光ディスクDの可視画像記録層に対してはあるライトレベルのレーザ光を照射することにより、その照射領域を十分変色させることができた場合にも、他の光ディスクDの可視画像記録層に対して同じライトレベルのレーザ光を照射させた場合にその照射領域を変色させることができるとは限らない。したがって、本実施形態では、上記のように種々のディスクID毎に対応する光ディスク毎に、予め正確な画像形成が行えるようなライトレベルおよびサーボレベルの目標値を実験により求めておく。そして、求めた目標値を各々のディスクIDに対応付けてROMに格納しておくことにより、上記のような種々の光ディスクDの可視画像記録層の特性に応じて最適なパワー制御を行うことができるようにしている。
以上説明したような初期化制御が制御部16によって行われると、実際に光ディスクDの可視画像記録層に可視画像を形成するための処理が行われることになる。図11に示すように、まず制御部16は、ホストPC110からバッファメモリ36を介して供給された画像データをFIFOメモリ34に転送する(ステップSa7)。そして、制御部16は、周波数発生器21から供給されるFGパルス信号から、スピンドルモータ11によって回転させられる光ディスクDの所定の基準位置が、光ピックアップ10のレーザ光照射位置を通過したか否かを判断する(ステップSa8)。
ここで、図15および図16を参照しながら所定の基準位置、およびレーザ光照射位置がその位置を通過したか否かの検出方法について説明する。図15に示すように、周波数発生器21は、スピンドルモータ11が1回転する間、つまり光ディスクDが1回転する間に所定個(図示の例では8個)のFGパルスを出力する。したがって、制御部16は、周波数発生器21から供給されるFGパルスのいずれか1つを基準パルスと立ち上がりタイミングを同期させて基準位置検出用パルスを出力し、その後は基準位置検出パルスから1回転分の個数目(図示の例では8個目)のパルスの立ち上がりタイミングと同期させて基準位置検出用パルスを出力する基準位置検出用パルス信号を生成する。このような基準位置検出用パルスを生成することで、当該パルスが生成された時が光ディスクDの基準位置を光ピックアップ10のレーザ光照射位置が通過したタイミングであると検出できるのである。すなわち、図16に示すように、最初の基準位置検出用パルスを生成したタイミングにおける光ピックアップ10のレーザ光照射位置が図中太線(光ピックアップ10は径方向に移動可能であるため、照射位置が取り得る位置は線で表される)で示す位置であるとすると、その1回転後に生成される基準位置検出用パルスの生成した時にも当然光ピックアップ10のレーザ光照射位置は図中太線で示す位置にある。このように最初に基準位置検出用パルスを生成したタイミングにレーザ光の照射位置が属する径方向の線を基準位置となり、制御部16は、上記のように光ディスクDが1回転する毎に生成される基準位置検出用パルス信号に基づいて、レーザ光の照射位置が光ディスクDの基準位置を通過したことを検出することができるのである。なお、図中一点鎖線は、ある基準位置検出用パルスが生成されてから、次の基準位置検出用パルスが生成されるまでにレーザ光の照射位置の移動軌跡の一例を示す。
ホストPC110から画像形成指示を受けた後、以上のような手法で光ディスクDの基準位置がレーザ光の照射位置を通過したことを検出すると、制御部16は、回転数を示す変数Rに1をインクリメントした後(ステップSa9)、Rが奇数であるか否かを判別する(ステップSa10)。
ここで、画像形成指示を受けた後、最初に基準位置を通過したことを検出した際には、R=0(初期値)+1=1であり、この場合、ステップSa10においてRは奇数であると判別されることになる。このようにRが奇数であると判別した場合、制御部16は、光ピックアップ10から光ディスクDの可視画像記録層にレーザ光を照射して可視画像を形成するための制御を行う(ステップSa11)。より具体的には、制御部16は、上記の基準位置検出用パルスを受け取った時点から、PLL回路33から出力されるクロック信号に同期してFIFOメモリ34から画像データを順次出力するよう各部を制御する。この制御により、図17に示すように、FIFOメモリ34は、PLL回路33からクロックパルスが供給される毎に、1つの座標の階調度を示す情報を駆動パルス生成部35に出力し、駆動パルス生成部35は当該情報に示される階調度にしたがったパルス幅の駆動パルスを生成してレーザドライバ19に出力する。この結果、光ピックアップ10は、各座標の階調度に応じた時間だけライトレベルでレーザ光を光ディスクDの可視画像記録層に照射し、その照射領域が変色することにより、図18に示すような可視画像を形成することができる。
同図に模式的に示すように、光ディスクDはスピンドルモータ11によって回転させられているので、光ピックアップ10のレーザ光の照射位置はクロック信号の1周期(パルスの立ち上がりタイミングから次のパルスの立ち上がりタイミングまでの期間)中に図中Cで示す領域分だけ円周に沿って移動することになる。この領域Cをレーザ光照射位置が通過する間にライトレベルでレーザ光を照射すべき時間を上記のように階調度に応じて変化させることで、図示のように領域C毎に異なる階調度に応じて異なる面積を変色させることができる。このように各座標の階調度に応じて各々の領域Cを通過するときのライトレベルのレーザ光の照射時間を制御することにより、画像データに応じた可視画像を光ディスクDの可視画像記録層に形成することができるのである。
以上のように画像データに応じて制御されるレーザ光照射によって可視画像の形成を実行するための制御を実行すると、制御部16の処理はステップSa7に戻り、バッファメモリ36から供給された画像データをFIFOメモリ34に転送する。そして、光ディスクDの基準位置を光ピックアップ10のレーザ光照射位置が通過したか否かを検出し、基準位置を通過したことが検出された場合、Rに1をインクリメントする。この結果、Rが偶数となった場合には、制御部16は上記のようなレーザ光照射制御による可視画像形成を停止させるよう装置各部を制御する(ステップSa12)。より具体的には、FIFOメモリ34に対して、PLL回路33から供給されるクロック信号に同期して各座標の階調度を示す情報を駆動パルス生成部35に出力しないよう制御する。つまり、制御部16は、光ディスクDの可視画像記録層に対してライトレベルのレーザ光を照射して可視画像を形成した後、次に光ディスクDが1回転している間は可視画像記録層を変色させるためのレーザ光の照射を行わないように制御しているのである。
このように可視画像形成のためのレーザ光照射を停止させると、制御部16は、モータコントローラ32に対して所定量だけ光ピックアップ10を径方向の外周側に移動させるよう指示し(ステップSa13)、該指示に応じてモータコントローラ32がモータドライバ31を介してステッピングモータ30を駆動し、これにより光ピックアップ10が所定量だけ外周側に移動させられる。
ここで、光ピックアップ10を光ディスクDの径方向に移動させる所定量は、上述したように光ピックアップ10から照射されるビームスポット径BS(図14参照)に応じて適宜決定すればよい。すなわち、円盤状の光ディスクDの可視画像記録層に可視画像を形成する際には、光ピックアップ10のレーザ光照射位置を光ディスクDの面上ほぼ隙間なく移動させることが、より高品位の画像形成を実現するために必要となる。したがって、上記のような径方向への光ピックアップ10の単位移動量を、光ディスクDに対する照射レーザ光のビームスポット径BSとほぼ同じ長さとすれば、光ディスクDの面上にほぼ隙間なくレーザ光を照射することができ、より高品位な画像形成が可能となる。なお、可視画像記録層の性質等の種々の要因によって照射したビームスポット径よりも大きい領域が発色するケースもあり、このようなケースでは、その発色領域の幅を考慮し、隣り合う発色領域が重ならないよう単位移動量を決めるようにすればよい。本実施形態では、ビームスポット径BSを記録面に対する記録時より大きくしているので(例えば、20μm程度)、制御部16は、このビームスポット径BSとほぼ同じ長さ分だけ光ピックアップ10を径方向に移動させるようモータコントローラ32を制御し、ステッピングモータ30を駆動させている。なお、近年のステッピングモータ30は、μステップ技術を利用することで、10μm単位でその移動量を制御することが可能であり、上記のようにステッピングモータ30を用いて光ピックアップ10を20μm単位で径方向に移動させることは十分に実現可能である。
上記のように光ピックアップ10を径方向に所定量だけ移動させる制御を行うと、制御部16は、目標となるレーザ光のライトレベル値を変更するべく、ライトレベルでレーザ光を照射する際に目標とすべき変更後のライトレベル値をレーザパワー制御回路20に対して指示する(ステップSa14)。本実施形態では、可視画像を形成する際の方式として光ディスクDを角速度を一定に維持して回転させながらレーザ光を照射するCAV方式を採用しており、上記のように光ピックアップ10が外周側に移動させられると、線速度が大きくなる。したがって、レーザ光をこのように光ピックアップ10を径方向(外周側)に移動させた時には、上記のようにライトレベルの目標値をその時点までよりも大きくなるように変更し、これにより線速度が変化しても光ディスクDの可視画像記録層が十分に変色できる強度のレーザパワーを照射できるようにしているのである。
以上のように光ピックアップ10の径方向への移動制御およびライトレベルの目標値を変更する制御を実行すると、制御部16は可視画像形成のために未処理の画像データ、つまり駆動パルス生成部35に供給されていない画像データがあるか否かを判別し、当該画像データがない場合には処理を終了する。
一方、モータコントローラ32に供給されていない未処理の画像データがある場合には、ステップSa7に戻り、可視画像形成のための処理を続行する。すなわち、制御部16からFIFOメモリ34に画像データを転送し(ステップSa7)、レーザ光の照射位置が光ディスクDの基準位置を通過したか否かを判別する(ステップSa8)。そして、基準位置を通過した際には、回転数を示す変数Rに1をインクリメントし(ステップSa9)、インクリメント後のRが奇数であるか否かを判別する(ステップSa10)。ここで、Rが奇数である場合には、制御部16は上記のような可視画像を形成するためのレーザ光照射がなされるよう装置各部を制御し、Rが偶数である場合には可視画像を形成するためのレーザ光照射を停止し(サーボレベルのレーザ光は照射する)、上記のような光ピックアップ10の径方向への移動制御や、ライトレベルの目標値変更といった制御を行う。すなわち、制御部16は、ある周回中に光ディスクDに対して画像形成のためのレーザ光照射(ライトレベルを含む)を行った場合、その次の周回中には画像形成のためのレーザ光照射が行われないよう制御し、その周回中に光ピックアップ10の径方向への移動制御等を実施するようにしている。このように画像形成を行わない周回中に光ピックアップ10を移動させる制御やライトレベル目標値の変更制御等を実施することで、当該制御に伴って照射位置や照射されるレーザ光のパワー値等が変動している間に画像形成されることがなく、照射位置やレーザ光の強度が安定してから画像形成のためのレーザ光照射を実行することができる。したがって、上記のような光ピックアップ10の径方向の移動制御等に起因して形成される可視画像の品位が低下してしまうことを抑制できる。
以上説明したのが、本実施形態に係る光ディスク記録装置100の主要な動作であり、光ディスク記録装置100によれば、新たに印刷手段等を搭載することなく、記録面に対して情報記録を行うために用いられる光ピックアップ10等の装置各部を可能な限り利用し、可視画像記録層が形成された光ディスクDの当該可視画像記録層に対してレーザ光を照射して画像データに対応した可視画像を形成することができる。
また、本実施形態では、スピンドルモータ11の回転に応じて生成されるFGパルスを用いて生成したクロック信号、すなわち光ディスクDの回転量に応じて生成されるクロック信号に基づいてレーザ光照射タイミングを制御しているので、光ディスクD側から位置情報等を取得することなく、光ディスク記録装置100においてレーザ光照射位置を把握することができる。したがって、光ディスク記録装置100によれば、可視画像記録層にプリグルーブ(案内溝)を形成するといった特別な加工等を施した光ディスクDを用いなくてはならないといった制限はなく、プリグルーブや位置情報等が予め形成されていない可視画像記録層に対しても、画像データに対応する可視画像を形成することができる。
C.変形例
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。
(変形例1)上述した実施形態では、ホストPC110から供給される可視画像に対応した画像データに含まれる各座標毎の階調度に応じて、レーザ光の照射時間を制御することにより光ディスクDの可視画像記録層に形成される可視画像の濃淡を表現するようにしていたが、各座標毎の階調度を示す情報にしたがって照射するレーザパワーのライトレベルを変更し、可視画像の濃淡を表現するようにしてもよい。例えば、図19に示すように、光ディスクDの可視画像記録層が加えられる熱エネルギーの量に応じてその変色の度合いが緩やかに変化する特性を有しているものであれば、エネルギーE1、E2、E3といったように異なるエネルギーを加えることにより、可視画像記録層の変色の度合いもD1,D2,D3といったように変化することになる。したがって、上記のような特性を有する可視画像記録層が形成された光ディスクDに対しては、画像データに示される各座標毎の階調度に応じて照射するレーザ光のライトレベル値を変更することにより、光ディスクDにおける各々座標位置を、その階調度に応じて変色させることができ、これにより濃淡を表現することができる。
また、上記のようにライトレベル値を階調度に応じて変更する方法以外にも、以下のような隣接する複数の座標を階調度を表現するための1つの単位領域として捉え、当該単位領域に含まれる複数の各座標に対するレーザ光の照射時間を違いに関連付けて制御することで、光ディスクDの可視画像記録層に形成される可視画像の濃淡を表現するようにしてもよい。より具体的には、図20に模式的に示すように、本実施形態に係る光ディスク記録装置100では、光ピックアップ10のレーザ光照射位置を図示のような円周経路TR(図中一点鎖線)に沿って複数周相対移動させ、その移動中に照射するレーザ光のパワー値を画像データに応じてライトレベルとサーボレベルとに適宜切り換えることにより可視画像形成が実施される。
この変形例では、光ディスクDを複数に分割した扇形部分の各々に属する隣接する所定数(図示の例では、3つ)の円周経路TRを含む扇型の領域を単位領域TA(図中太線で示す)とし、可視画像における当該単位領域TA毎に濃淡が表現されるように当該単位領域TAに属する3つの円周経路TRの各々に照射するレーザ光の照射タイミングを制御する。
例えば、ある単位領域TAの濃度を濃く表現した画像を形成する場合には、図21上段に示すように、当該単位領域TAに属する3つの円周経路TRを全て変色(変色部分は図中黒色で示す)させるようにレーザ光の照射時間を制御する、つまり図21下段に示すような駆動パルスが駆動パルス生成部35によって生成されるような画像データを作成しておき、当該単位領域TAに属する3つの円周経路TRをレーザ光照射位置が通過している時間中、ライトレベルのレーザ光を照射し続けるといった制御を行う。
一方、単位領域TAの濃度を非常に薄く表現した画像(濃度が0ではない)を形成する場合には、図22上段に示すように、当該単位領域TAに属する3つの円周経路TRのうち、最内周側の円周経路TRの僅かな部分だけ変色させるようにレーザ光の照射時間を制御する、つまり図22下段に示すように、内周側の円周経路TRをレーザ光照射位置が通過する時間中の一部の時間のみにライトレベルのレーザ光が照射されるような駆動パルスが駆動パルス生成部35によって生成されるような画像データを作成しておくのである。
また、単位領域TAの濃度を中間程度の濃さにする場合には、図23上段に示すように、当該単位領域TAに属する3つの円周経路TRのうち、最内周側の円周経路TRの全ての部分が変色し、中間の円周経路TRの半分が変色するようにレーザ光の照射時間を制御する。つまり、図23下段に示すように、円周経路TRのうち内周側の円周経路TRをレーザ光の照射位置が通過している時間および中間の円周経路TRをレーザ光照射位置が通過している時間の一部の時間だけライトレベルのレーザ光が照射されるような駆動パルスが駆動パルス生成部35によって生成されるような画像データを生成しておくのである。
予めホストPC110において、上記のような単位領域TA毎の階調表現がなされるような画像データを生成しておき、当該画像データを光ディスク記録装置100に供給することにより、上記のような単位領域TA毎の階調表現がなされた可視画像を光ディスクDの可視画像記録層に形成することができる。
(変形例2)また、上述した実施形態では、光ディスクDを基準位置から1回転させている間にレーザ光を照射して可視画像を形成すると、光ピックアップ10を径方向の外周側に所定量だけ移動させるといったフィード制御を行うことにより、光ディスクDの全面に隙間がほとんどできないようにレーザ光照射位置を移動させるようにしていた。しかしながら、径方向へ光ピックアップ10を駆動する機構が20μmといった単位で駆動量を制御できない場合もある。このような駆動機構を搭載した光ディスク記録装置では、光ディスクDにおけるレーザ光が照射できない隙間の領域が大きくなり、この結果、光ディスクDの可視画像記録層に形成される可視画像の品位が低下してしまうことになる。
そこで、光ピックアップ10を径方向に移動させる駆動手段の分解能が低い場合には、当該駆動手段による径方向への光ピックアップ10の移動制御と、光ピックアップ10のトラッキング制御とを併用することにより、より微小な単位、例えば20μmといった単位でレーザ光の径方向の照射位置を制御できるようにしてもよい。より具体的には、図24に示すように、まずステッピングモータ等の径方向駆動手段によって光ピックアップ10を位置Aに移動させる。そして、この位置Aに光ピックアップ10を固定した状態で、レーザ光の径方向の照射位置がA1となるようトラッキング制御を行う。このように照射位置をA1にした状態で光ディスクDを1回転させながらレーザ光を制御して可視画像の形成を行う。照射位置をA1にした状態での可視画像の形成が終了すると、光ピックアップ10は位置Aに固定したまま、トラッキング制御によってレーザ光の照射位置を距離aだけ外周側に移動させて照射位置を位置A2にする。そして、この状態で光ディスクDを1回転させながらレーザ光を照射することで可視画像形成を行う。以降も同様に、光ピックアップ10は位置Aに固定したまま、トラッキング制御によりレーザ光の照射位置をA3,A4,A5といった順序で移動させながら画像形成を行う。
そして、レーザ光の照射位置をA5にした状態で画像形成が終了すると、駆動手段によって光ピックアップ10を距離Aだけ外周側に移動させ光ピックアップ10を位置Bに移動させる。そして、この位置Bに光ピックアップ10を固定した状態でトラッキング制御を行うことにより、レーザ光の照射位置を位置B1,B2,B3,B4,B5といったように外周側に順次距離aずつ移動させながら画像形成を行う。このようにステッピングモータ等による光ピックアップ10の径方向への移動制御とトラッキング制御とを併用することで、径方向への光ピックアップ10の駆動手段の駆動制御の分解能が低い場合にも、レーザ光の照射位置をより微小な距離単位で移動させることができる。
(変形例3)また、上述した実施形態に係る光ディスク記録装置100では、光ディスクDを一定の角速度で回転させながらレーザ光を照射して可視画像を形成するCAV方式を採用するようにしていたが、線速度が一定となるCLV方式を採用するようにしてもよい。上述したようにCAV方式を採用する場合には、高品位の可視画像を形成するために、レーザ光の照射位置が光ディスクDの外周側に移動するに伴って照射するレーザ光のライトレベル値を大きくする必要があるが、CLV方式の場合にはライトレベル値を変更する必要がない。したがって、目標レーザパワー値の変動に起因して、光ディスクDの可視画像記録層に形成される画像の画質が劣化するといったことが生じない。
(変形例4)また、上述した実施形態では、レーザパワー制御回路20は、光ピックアップ10のフロントモニターダイオード53aの受光結果に基づいて、ライトレベル目標値もしくはサーボレベル目標値のレーザ光が照射されるようレーザパワー制御を行うようになっていた(図7参照)。そして、上記実施形態においては、レーザーダイオード53から照射されるレーザ光の強度がライトレベル目標値と一致するように制御するために、ライトレベルを目標としてレーザーダイオード53が出射した時のフロントモニターダイオード53aの受光結果を用いている。また、レーザーダイオード53から照射されるレーザ光の強度がサーボレベル目標値と一致するように制御するために、サーボレベルを目標としてレーザーダイオード53が出射した時のフロントモニターダイオード53aの受光結果を用いていた。
このようにライトレベルおよびサーボレベルの各々のレベルを目標値としてレーザパワー制御を行う際に、各々のレベルを目標値として照射したレーザ光の受光結果を用いる以外にも、サーボレベルを目標値として照射したレーザ光の受光結果から、サーボレベルだけではなくライトレベルを目標値とするレーザパワー制御をレーザパワーを行うようにしてもよい。より具体的には、レーザパワー制御回路20は、サーボレベルを目標値として出射したレーザ光の受光結果(電流値)から、図25上段に示すようにサーボレベル目標値SMの強度のレーザ光をレーザーダイオード53から出射するためにレーザーダイオード53に供給すべき電流値SIを求める。このようにサーボレベル目標値SMのレーザ光を出射するために供給すべき電流値SIを求めると、該電流値SIと予め実験等により求められた供給電流値と出射レーザパワーとの関係を一次関数で表すための傾きαとから、図25下段に示すように、当該レーザーダイオード53に関して供給電流値と出射レーザパワーとの関係(一次関数)を導出する。次に、レーザパワー制御回路20は、導出した両者の関係と、制御部16によって設定されたライトレベル目標値WMとから、ライトレベルのレーザ光を出射するためにレーザーダイオード53に供給すべき電流値WIを求める。そして、ライトレベルのレーザ光を照射する際には、レーザパワー制御回路20は上記のように求めた電流値WIをレーザーダイオード53に供給するようレーザドライバ19を制御する。このようにしてライトレベルを目標値として出射したレーザ光の受光結果を用いることなく、ライトレベルのレーザ光を出射するための制御を行うことができる。
なお、上述した実施形態および当該変形例においては、可視画像形成のためにレーザ光を照射している時にフロントモニターダイオード53aの受光結果に基づいてレーザパワーのフィードバック制御を行うようにしているが、可視画像形成時にはフィードバック制御を行わず、可視画像形成前にレーザ光のテスト照射を実施し、該テスト照射した時のフロントモニターダイオード53aの受光結果に基づいて電流値をレーザーダイオード53に供給するといったレーザパワー制御を行うようにしてもよい。画像形成のために必要となる時間が短い場合には、光ピックアップ10や、その周囲の環境(温度)等の変動が少なく、上記のようにフィードバック制御を行わなくても、十分に正確なレーザパワー制御が行える場合もある。したがって、短時間で画像形成を行える光ディスク記録装置においては、上記のようにフィードバック制御を行わないレーザパワー制御を採用することも可能である。
(変形例5)また、上述した実施形態では、光ディスクDの可視画像記録層の最外周部分等に記録されたディスクIDを読み取ることにより、光ディスク記録装置100にセットされたディスクの種類を識別し、識別したディスク種類に応じたレーザパワー制御等を行うようにしていたが(図12参照)、光ディスクDの記録面のリードインに記録されたディスクIDを読み取り、当該光ディスクDの可視画像記録層に対する可視画像形成時に読み取ったディスクIDによって識別されるディスク種類に応じたレーザパワー制御等を行うようにしてもよい。このように記録面のリードインに記録されたディスクIDを取得するために、ユーザはまず光ディスクDを記録面が光ピックアップ10と対向するようにセットし、光ディスク記録装置100がセットされた光ディスクDのリードイン領域からディスクIDを読み取る。そして、光ディスク記録装置100は、ディスクを裏返して再挿入するようユーザに促し、可視画像記録層が光ピックアップ10と対向するように光ディスクDがセットされると、当該光ディスクDの可視画像記録層に対して、リードイン領域から読み取ったディスクIDに応じたレーザパワー制御を行って可視画像を形成するようにすればよい。
(変形例6)上述した実施形態で説明したように光ディスク記録装置100は、記録面に対して情報記録を実施するための光ピックアップ10等の装置各部を利用し、記録面と反対側の面に形成された可視画像記録層に対して可視画像を形成することができるようにしている。〔ところで、CD−Rの場合には、図1に示す記録層202の上層に設けられる保護層201の厚みは1.2mmであるのに対し、反対側の面に設けられる保護層206の厚みは非常に小さい。したがって、図26に示すように、光ディスクDのレーザ光の照射すべき層の位置と、光ピックアップ10の位置との間の距離d1,d2(相対的な位置関係)は、記録面と可視画像記録層のいずれを光ピックアップ10と対向するように光ディスクDをセットするかによって約1.2mm程度異なることになる。〕
光ディスクDの記録面との距離d1が焦点距離となることを前提として設計されている光ピックアップ10のフォーカスアクチュエータ64(図3参照)では、光ピックアップ10と照射対象面との距離がd2となった場合に十分なフォーカス制御ができなくなる場合もある。そこで、光ディスクDが可視画像記録層を光ピックアップ10と対向するようにセットされた場合に、その可視画像記録層と光ピックアップ10との間の距離がd1とほぼ一致するように約1.2mm分だけ光ピックアップ10から離間する方向に移動させた位置で光ディスクDを保持するような機構を設けるようにしてもよい。
このような機構としては、図27に示すように、光ディスクD中央のチャッキング部270に装着可能なアダプタ(相対位置調整手段)271を用いるようにし、上記のように光ディスクDの可視画像記録層が光ピックアップ10に対向するように当該光ディスクDを光ディスク記録装置100にセットする際には、上記アダプタ271を光ディスクDに装着するようにすればよい。
また、光ディスク記録装置100の光ディスクDをセットする部位近傍と、該部位から離間した位置との間で移動可能な機構であって、上記のように光ディスクDの保持位置を変更するための機構を光ディスク記録装置100に設けるようにし、光ディスクDの可視画像記録層が光ピックアップ10と対向するようにセットされた場合にのみ上記セットする近傍に上記機構を移動させて光ディスクDの保持位置を調整するようにしてもよい。
また、上記のようなアダプタ271等を用いることにより光ディスクDの保持位置を光ピックアップ10から離間する位置に移動させる以外にも、図28に示すように、可視画像記録層が光ピックアップ10と対向するように光ディスクDがセットされた場合に、可視画像記録層と光ピックアップ10との距離がd1となるように光ピックアップ10の位置を光ディスクDから離間する位置に移動させる駆動機構(相対位置調整手段)280を設けるようにしてもよい。
(変形例7)また、上述した実施形態では、光ピックアップ10の受光素子56(図3参照)が受光した光ディスクDからの戻り光に応じてフォーカス制御を行い、このフォーカス制御においては記録面に対して記録を行う時よりもスポット径が大きいレーザ光が光ディスクDの可視画像記録層に照射されるようにしていた。そして、上記実施形態においては、スポット径を大きくするために、受光素子56の受光結果が図13に示す楕円形状B、Cとなるようフォーカスアクチュエータ64を駆動するようにしていた。このような楕円形状B、Cが受光結果として得られる場合のスポット径よりも大きいスポット径のレーザ光を光ディスクDの可視画像記録層に照射するために、受光素子56の4つのエリア56a,56b,56c,56dの各々受光量に応じたフォーカス制御ではなく、受光素子56の全てのエリアの総受光量に応じたフォーカス制御を行うようにしてもよい。すなわち、光ディスクDの可視画像記録層に照射するレーザ光のスポット径を大きくすると、その戻り光の全てを受光素子56で受光することができず、図29中円形Zで示すように受光素子56の受光エリアよりも大きいエリアの戻り光が得られることになる。すなわち、受光素子56の総受光量が少なくなるのである。したがって、サーボ回路13が受光素子56の総受光量が図13に示す円形A、楕円形B、Cのような受光結果が得られる場合の総受光量よりも少なくなるようにフォーカスアクチュエータ64を駆動することで、より大きなスポット径のレーザ光を光ディスクDの可視画像記録層に照射することができる。
(変形例8)また、光ディスクDの可視画像記録層として透明度の高いものを利用すると、可視画像記録層と光ピックアップ10とが対向するように光ディスクDをセットした場合にも、光ディスク記録装置100では、光ディスクDからの戻り光(反射光)から、光ディスクDの記録面に形成されたプリグルーブ(案内溝)を検出することができる。より具体的には、記録面に対してレーザ光を照射している場合とは逆に、プリグルーブにレーザ光を照射している時の戻り光レベルが大きく、ランド部分を照射しているときの戻り光が小さい。したがって、戻り光のレベルを検出することによってプリグルーブを検出することができ、この結果該プリグルーブに沿ってトラッキング制御を行うことも可能となる。
以上のように可視画像記録層を光ピックアップ10と対向するように光ディスクDをセットした時に、反対側の記録面に形成されたプリグルーブに沿ったトラッキング制御が可能である場合には、当該プリグルーブに沿ってレーザ光照射位置を移動させながら、可視画像形成のためのレーザ光照射制御を行うようにしてもよい。このように可視画像記録層の反対側の記録面に形成されたプリグルーブを検出し、該プリグルーブに沿ってレーザ光照射位置が移動するようトラッキング制御を行う場合には、スピンドルモータ11の回転方向を記録面に対する記録時とは逆方向にし、光ディスクDを逆方向に回転させる。このように逆回転させる理由について図30を参照しながら説明する。同図上段に示すように、光ディスクDの記録面に記録面側から見て時計回りの螺旋状のプリグルーブPBが形成されている場合に、図30下段に示すように、そのプリグルーブPBは反対側の面である可視画像記録層側からは反時計回りの螺旋状に形成されているように見えることになる。したがって、プリグルーブPBに沿った位置の最内周の位置PBSから、記録時と同じ回転方向に光ディスクDを回転させた場合には、レーザ光の照射位置をプリグルーブPBに沿って移動させることができない。したがって、光ディスクDの可視画像記録層に対してレーザ光を照射して可視画像を形成する際に、プリグルーブPBに沿ってレーザ光照射位置を移動させる場合には、記録面に対して記録を実行する時と逆方向に光ディスクDを回転させているのである。
したがって、プリグルーブPBに沿ってレーザ光の照射位置を移動させながら、画像データに応じてレーザ光の照射タイミングおよびパワーを制御することにより、上記実施形態と同様の可視画像形成を行う場合には、制御部16はスピンドルモータ11を記録面に対する記録時と逆方向に回転させるようにサーボ回路13に指示すればよい。
また、上記のように記録面に形成されたプリグルーブPBに沿ってレーザ光照射位置を移動させながら可視画像記録層に対して可視画像形成を行う場合、レーザ光の照射開始位置をプリグルーブPBの最も外周側の位置PBEとすれば、光ディスクDの回転方向が記録時と同一方向であってもプリグルーブPBに沿ってレーザ光照射位置を移動させることができる。
(変形例9)また、上述した実施形態において、制御部16が、図31に示す光ディスクDの可視画像記録層における所定の禁止領域KAに対して、画像形成のためのレーザ光(ライトレベルのレーザ光)の照射を行わないよう制御するようにしてもよい。同図に示すように、禁止領域KAは、上述した基準位置(図16参照)から時計回りにレーザ光照射位置が移動させられる場合には、基準位置からその反時計回りの方向に所定角度θの扇形の領域である。すなわち、光ディスクDを回転させることにより、基準位置からレーザ光照射位置を移動させながら可視画像形成のためのレーザ光照射を行った際に、その基準位置にレーザ光の照射位置が戻る直前にレーザ光照射位置が通過する領域が禁止領域KAである。
このような禁止領域KAに対する可視画像の形成を禁止するための制御としては、制御部16がホストPC110から供給された画像データ中の当該禁止領域KAに属する座標の階調度を「0」に変更するといったデータ変換を行うようにすればよい。このようなデータ変換を行えば、そのデータにしたがって駆動パルス生成部35が忠実に駆動パルスを生成したとしても、レーザ光照射位置が禁止領域KAを通過するときにはライトレベルのレーザ光は照射されず、この結果、禁止領域KAには可視画像が形成されなくなる。
以上のように禁止領域KAに対して可視画像形成のためのレーザ光照射を行わないようにすることで、以下のような効果が得られる。すなわち、上述したようにPLL回路33から供給されるクロック信号に同期して画像形成を行った場合にも、スピンドルモータ11が1回転する間の回転速度が微妙に揺れ、これに伴ってPLL回路33から出力されるクロック信号の周期が揺れることがある。このように画像形成のための同期信号となるクロック信号が揺れることに起因し、図31に示すように基準位置KKから可視画像形成のためのレーザ光を照射を開始してからほぼレーザ光照射位置の軌跡(図中一点鎖線で示す)が1回転し、本来その基準位置の直前の位置KCの画像を表現するために照射されるレーザ光が基準位置を通過した位置KTに照射されるといったことが起こりうる。つまり、本来その基準位置の直前の位置KCの画像を表現するために照射されるレーザ光が、既に可視画像形成のためにレーザ光が照射されている領域中の位置KTに照射されるといった重なるレーザ光照射が行われ、この結果形成される可視画像に不具合が生じてしまうこともあり得るのである。そこで、PLL回路33によって生成されるクロック信号に揺れ等があった場合にも、上記のような禁止領域KAが設定されるよう画像データを変換することで、同じ位置に2度可視画像形成のためのレーザ光が照射されるといった不具合を未然に防止することができる。
(変形例10)また、上述した実施形態に係る光ディスク記録装置100に代えて、図32に示すような構成の光ディスク記録装置100’を用いるようにしてもよい。同図に示すように、この光ディスク記録装置100’と、上記実施形態における光ディスク記録装置100との相違点は、FIFOメモリ34および駆動パルス生成部35を有しておらず、エンコーダ17に代えてエンコーダ320を備えている点である。
エンコーダ320は、上述した実施形態におけるエンコーダ17と同様、供給されるデータに対してEFM変調やCIRC(Cross Interleave Reed-SolomonCode)変換等を施す回路であり、供給されたデータを一時的にメモリに蓄積し、該蓄積したデータに対して上記のような変調処理等を施してストラテジ回路18’に出力する。また、エンコーダ320は、制御部16から供給される変調オン/オフ信号に基づいて、バッファメモリ36から供給されたデータに対し、EFM変調等の処理を施して出力するか、EFM変調等を施さないでデータを出力するかを切り換えることができるよう構成されている。そして、制御部16から変調オンを示す信号が供給された場合、エンコーダ320はバッファメモリ36から供給されるデータに対してEFM変調等を施してストラテジ回路18に出力する。一方、制御部16から変調オフ信号が供給された場合、エンコーダ320はバッファメモリ36から供給されたデータに対して変調等は行わず、PLL回路33から供給されるクロック信号に同期してデータを出力する。
制御部16は、図示せぬユーザインターフェース等を介して入力されるユーザからの指示にしたがってエンコーダ320に対して変調オン/オフ信号を出力する。より具体的には、ユーザから可視画像記録層に対して可視画像形成を行う旨の指示を受けた場合には、変調オフ信号を出力し、ユーザから記録面に対して情報記録を行う旨の指示を受けた場合には、変調オン信号を出力する。なお、上記のようにユーザからの指示にしたがって制御部16が変調オン/オフ信号を出力するようにしてもよいが、光ディスクDがいずれの面を光ピックアップ10と対向するようにセットされたかに応じて変調オン/オフ信号を出力するようにしてもよい。この場合、可視画像記録層が光ピックアップ10と対向するように光ディスクDがセットされた時には変調オフ信号を出力し、記録面が光ピックアップ10と対向するように光ディスクDにセットされた時には変調オン信号を出力するようにすればよい。
上記構成の下、ユーザから記録面に対して情報記録を行う旨が指示された場合、制御部16は変調オン信号をエンコーダ320に出力する。そして、ホストPC110から光ディスクDの記録面に対して記録すべき記録データがバッファメモリ36に供給され、バッファメモリ36からエンコーダ320に転送される。変調オン信号を受けたエンコーダ320は、バッファメモリ36から供給される記録データに対してEFM変調等を施してストラテジ回路18に出力する。ストラテジ回路18’は、EFM変調されたデータの時間軸補正等を行い、レーザドライバ19を駆動するための駆動パルスを生成し、レーザドライバ19に出力する。この駆動パルスに応じてレーザドライバ19が光ピックアップ10のレーザーダイオード53(図3参照)に駆動電流を供給することにより光ピックアップ10からレーザ光が照射され、光ディスクDの記録面に対して、ホストPC110から供給された記録データの記録が行われる。
一方、ユーザから可視画像記録層に対して可視画像形成を行う旨が指示された場合、制御部16は変調オフ信号をエンコーダ320に出力する。そして、ホストPC110から光ディスクDの可視画像記録層に対して形成すべき可視画像に対応した画像データがバッファメモリ36に供給され、バッファメモリ36からエンコーダ320に内蔵されるメモリに転送される。変調オフ信号を受けたエンコーダ320は、バッファメモリ36から転送された画像データに対して変調等の処理は行わず、PLL回路33から供給されるクロック信号に同期して、各座標毎のデータ(階調度を示す情報)を順次ストラテジ回路18に出力する。ストラテジ回路18’は、上述した実施形態における駆動パルス生成部35と同様、順次供給される各座標毎の階調度を示すデータに基づいて駆動パルスを生成し、生成した駆動パルスをレーザドライバ19に出力する。この駆動パルスに応じてレーザドライバ19が光ピックアップ10のレーザーダイオード53(図3参照)に駆動電流を供給することにより光ピックアップ10からレーザ光が照射され、光ディスクDの可視画像記録層に対して、ホストPC110から供給された画像データに対応する可視画像形成が実施される。
以上説明したように可視画像を形成する場合と情報記録を行う場合とでエンコーダ320が変調を行うか否かを切り換えることができるようにすることで、可視画像形成のためだけに用いられるFIFOメモリ34や駆動パルス生成部35といった構成を省略することができ、より簡易な構成でありながら、光ディスク記録装置100’に可視画像形成機能および情報記録機能を持たせることができる。
(変形例11)光ディスクDの記録面(記録層202)に対しても可視画像を形成するようにしてもよい。周知のように記録層202に所定強度以上のレーザ光を照射すると照射部分の反射率は変化するから、可視的に識別することができる程度の広範囲にレーザ光を照射することにより、可視画像を形成させることができる。あるいは、レーザ光照射領域が空洞化あるいは隆起する、といったように、状態が変化する材質で記録層202を構成すれば、かかる材質の性質を利用して、可視画像を形成させることもできる。記録面(記録層202)に可視画像を形成する場合は、記録層202に形成されている案内溝(プリグルーブ)に沿って可視画像を形成するためのデータを記録するようにすればよい。あるいは、可視画像記録層に可視画像を形成するときと同様、記録層202に照射するレーザ光のビームスポット径を大きく調整し、案内溝によらずに記録するようにしてもよい。すなわち、案内溝の間隔(トラックピッチ)は数μm程度の狭小値であり、案内溝に沿った記録を行わなくても、形成される可視画像の分解能が落ちるような問題は生じない。また、記録層205の面には案内溝が設けられているため、厳密にいえば凹凸が存在するが、溝の深さも数μm程度の狭小値であり、可視画像を形成する上では、記録層202を平面として扱うことができる。いずれにしても、本発明に関わる技術を用いれば、何ら特別の装置を用いることなく、可視画像記録層だけでなく、記録面にも可視画像を形成することができる。
(変形例12)光ディスクDの記録層202に可視画像を形成させる場合、可視画像を形成した領域には、当然ながら本来のデータ記録はすることができない。このため、光ディスクDの記録領域(記録層)のうち、可視画像を形成するための領域を予め決めておくようにしてもよい。たとえば、ディスクの最内周位置から所定位置(アドレス)までの領域には本来のデータ記録を行い、それよりも外周の領域に可視画像を形成する、と決めておけば、本来のデータ記録をするための領域がなくなるといった不都合は生じない。あるいは、本来のデータ記録をした後に、記録していない領域(未記録領域)を検出し、検出した未記録領域に可視画像の形成を行うようにしてもよい。
(変形例13)可視画像を形成するために記録すべきデータ(画像データ)を、光ディスク記録装置100のメモリ(図示せず)に予め格納しておいてもよい。たとえば、光ディスクD上に、数字0〜9を可視画像として形成するために記録すべきデータをメモリに用意しておく。そして、ユーザが光ディスクD上に形成する数字を指定すると、指定された数字に関わる記録データをメモリから読み出し、これを光ディスクDに記録して可視画像の形成をするようにしてもよい。また、ディスク内周から外周にかけて本来のデータ記録をしていき、データ記録を終了した後、ユーザの指示によることなく、記録時の日時や時刻に関わるタイムスタンプ情報を可視画像として自動形成するようにしてもよい。タイムスタンプ情報は、外部装置(ホストPC110)から光ディスク記録装置100に供給すればよい。また、本来のデータ記録を終了した後、ユーザ名や記録データの内容を示すシグニチュア情報を可視画像として形成するようにしてもよい。シグニチュア情報は、ユーザがホストPC110を操作して光ディスク記録装置100に供給すればよい。あるいは、ユーザが直接光ディスク記録装置100を操作して、シグニチュア情報を入力(登録)できるようにしてもよい。
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
[実施例1]
本実施例は、2枚のディスクを貼り合わせてなるDVD−R型の光ディスクである。以下に、該光ディスクの作製方法を説明する。
射出成形にて、ポリカーボネート樹脂から、スパイラル状(螺旋状)のグルーブ(深さ:130nm、幅300nm、トラックピッチ:0.74μm)を有する厚さ0.6mm、直径120mmの基板を成形した。下記色素C1.4gを2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール100mlに溶解して塗布液(1)を調製し、この塗布液(1)をスピンコート法により上記基板のグルーブが形成された面上に塗布し、情報記録層を形成した。次に、情報記録層上に銀をスパッタして膜厚120nmの反射層を形成した後、紫外線硬化樹脂(SD318(大日本インキ化学工業(株)製)をスピンコート法により塗布した後、紫外線を照射して硬化し、層厚10μmの保護層を形成した。以上の工程により、第1のディスクを作製した。
Figure 2007050678
次に、画像記録層を形成するため、下記の、色素A(シアニン色素)と色素B(フタロシアニン色素)との混合物1.5g(30:70の質量比)を、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール100mlに溶解した塗布液(2)を調製し、この塗布液(2)を溝のない基板上にスピンコートにて形成した。次に、画像記録層上に銀をスパッタして膜厚120nmの反射層を形成した後、紫外線硬化樹脂(SD318(大日本インキ化学工業(株)製)をスピンコート法により塗布した後、紫外線を照射して硬化し、層厚10μmの保護層を形成した。以上の工程により、第2のディスクを作製した。
Figure 2007050678
次いで、前記第1のディスクと前記第2のディスクとを貼り合せて、1枚のディスクとして完成させるため、次のような工程を経た。まず、両方のディスクの保護層上に遅効性カチオン重合型接着剤(ソニーケミカル(株)社製、SDK7000)をスクリーン印刷によって印刷した。このとき、スクリーン印刷の印刷版のメッシュサイズは300メッシュのものを使用した。次に、メタルハライドランプを使用し紫外線照射した直後、第1のディスクと第2のディスクとをそれぞれの保護層側から貼り合わせ、両面から押圧し5分間放置し、本発明1−1の光ディスクを作製した。
[本発明1−2]
前記本発明1−1の画像記録層の形成に使用した色素を、前記色素C(オキソノール色素)と下記の色素D(オキソノール色素)とを70:30の質量比で混合したものに変更したこと以外は本発明1−1と同様にして、本発明1−2の光ディスクを作製した。
Figure 2007050678
[本発明1−3]
本発明1−1の画像記録層の形成に使用した色素を、前記色素C(オキソノール色素)と前記色素D(フタロシアニン色素)とを30:70の質量比で混合したものに変更したこと以外は本発明1−1と同様にして、本発明1−3の光ディスクを作製した。
[本発明1−4]
本発明1−1の画像記録層の形成に使用した色素を、前記色素C(シアニン色素)と前記色素D(オキソノール色素)とを50:50の質量比で混合したものに変更したこと以外は本発明1−1と同様にして、本発明1−4の光ディスクを作製した。
[本発明1−5]
本発明1−1の画像記録層の形成に使用した色素を、下記の色素E(オキソノール色素)と前記色素D(オキソノール色素)とを50:50の質量比で混合したものに変更したこと以外は本発明1−1と同様にして、本発明1−5の光ディスクを作製した。
Figure 2007050678
[本発明1−6]
本発明1−1の画像記録層の形成に使用した色素を、下記の色素F(オキソノール色素)と前記色素D(オキソノール色素)とを50:50の質量比で混合したものに変更したこと以外は本発明1−1と同様にして、本発明1−6の光ディスクを作製した。
Figure 2007050678
[本発明1−7]
本発明1−1の画像記録層の形成に使用した色素を、下記の色素G(オキソノール色素)と前記色素D(オキソノール色素)とを50:50の質量比で混合したものに変更したこと以外は本発明1−1と同様にして、本発明1−7の光ディスクを作製した。
Figure 2007050678
[評価]
作製した実施例光ディスクの吸光度を測定した。図1のグラフに示した本発明の光ディスクは十分なコントラストを示し、視認性も十分であった。
[実施例3]
本発明1−1の画像記録層の形成に使用した色素を、本発明1−1と同様に前記色素A(シアニン色素)と色素B(フタロシアニン色素)とを30:70の混合比(質量比)で混合したものとし、画像記録層が形成される基板として、溝が形成されていないものを使用したこと、及び画像記録層の厚さの指標となる光学濃度(OD:Optical Density)を0.36としたこと以外は本発明1−1と同様にして、実施例3の光ディスクを作製した。
画像記録層は、十分な視認性を示した。
[実施例4]
実施例1の画像記録層の形成に使用した色素を、前記色素A(シアニン色素)と色素B(フタロシアニン色素)とを30:70の混合比(質量比)で混合したものに変更したこと、及び画像記録層の厚さを厚さの指標となる光学濃度(OD:Optical Density)が0.40となるように形成したこと以外は実施例1と同様にして、実施例4の光ディスクを作製した。
画像記録層は、十分な視認性を示した。
[実施例5〜34]
実施例3の画像記録層に使用した色素を下記表5に示す色素に変更したこと以外は実施例3と同様にして光ディスクを作製した。なお、実施例5〜8、及び30では、1種の色素のみを用い、実施例9以降(実施例30を除く)では2種の色素を組み合わせて用いた。なお、2種の色素を組合せた例における配合比(質量比)を表5に示した。表5の配合比の左列と右列は、色素の左列と右列に対応している(例えば、実施例9においては、色素C:色素E=30:70である。)。
Figure 2007050678
表5中の色素A〜Gの構造は既に示した。C−12〜C−42は既述のシアニン色素の例示化合物の番号に対応する。
また、実施例5〜34の光ディスクに対して、いずれも十分な視認性が得られた。
本発明の好ましい光記録媒体の層構成の模式図である。 本発明の一実施形態に係る光ディスク記録装置の構成を示すブロック図である。 前記光ディスク記録装置の構成要素である光ピックアップの構成を示す図である。 前記光ディスク記録装置による前記光ディスクの可視画像記録層に対して可視画像を形成するために用いられる画像データの内容を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置が前記光ディスクの可視画像記録層に対して可視画像を形成する際に、画像の濃淡を表現するためのレーザ光の照射制御内容を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置が前記光ディスクの可視画像記録層に対して可視画像を形成する際のレーザ光の制御方法を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置の構成要素であるレーザパワー制御回路によるレーザパワー制御内容を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置の光ピックアップから前記光ディスクの可視画像記録層に照射したレーザ光の戻り光を示す図である。 前記光ディスク記録装置の構成要素である周波数発生器21によってスピンドルモータの回転量に応じて生成されるFGパルスおよび当該FGパルスに基づいて生成されるクロック信号を示す図である。 前記光ディスク記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。 前記光ディスク記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。 前記光ディスクの可視画像記録層に記録されたディスクIDを示す図である。 前記光ディスク記録装置の前記光ピックアップの受光素子によって受光されるレーザ光の戻り光の形状を示す図である。 前記光ディスク記録装置の前記光ピックアップが前記光ディスクの前記可視画像記録層に照射するレーザ光のビームスポット径のサイズを説明するための図である。 前記光ディスク記録装置のレーザ光照射位置が前記光ディスクの基準位置を通過したことを検出する方法を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置のレーザ光照射位置が前記光ディスクの基準位置を通過したことを検出する方法を説明するための図である。 前記光ディスクの可視画像記録層にレーザ光を照射して可視画像を形成する時の前記光ディスク記録装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 前記光ディスク記録装置によってレーザ光が照射された前記光ディスクの可視画像記録層を示す図である。 前記光ディスク記録装置によって前記光ディスクの可視画像記録層に形成される可視画像の濃淡を表現する方法を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置によって前記光ディスクの可視画像記録層に形成される可視画像の濃淡を表現する方法を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置によって前記光ディスクの可視画像記録層に形成される可視画像の濃淡を表現する方法を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置によって前記光ディスクの可視画像記録層に形成される可視画像の濃淡を表現する方法を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置によって前記光ディスクの可視画像記録層に形成される可視画像の濃淡を表現する方法を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置によって前記光ディスクの可視画像記録層に可視画像を形成する際に、レーザ光の照射位置を前記光ディスクの径方向に移動させる方法を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置によって実施されるレーザパワー制御内容を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置に前記可視画像記録層が前記光ピックアップと対向するように前記光ディスクをセットした場合と、前記可視画像記録層と反対側の面が前記光ピックアップと対向するように前記光ディスクをセットした場合の、前記光ディスクと前記光ピックアップとの位置関係を示す図である。 前記光ディスクと前記光ピックアップとの位置関係を調整するためのアダプタを示す外観図である。 前記光ディスクと前記光ピックアップとの位置関係を調整する機能を備えた光ディスク記録装置の概略構成を示す図である。 前記光ディスクの可視画像記録層に照射するレーザ光のビームスポット径を大きくするための方法を説明するための図である。 前記光ディスクの可視画像記録層と反対側の面に形成された記録面上のプリグルーブに沿ってレーザ光の照射位置を移動させて前記可視画像形成を行う方法を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置による可視画像形成のためのレーザ光照射が禁止される前記光ディスクの禁止領域を説明するための図である。 前記光ディスク記録装置の変形例の構成を示すブロック図である。 本発明1〜7の画像記録層の波長に対する吸光度変化を示す図である。
符号の説明
10:光ピックアップ
11:スピンドルモータ(回転駆動手段)
12:RFアンプ
13:サーボ回路
16:制御部
17:エンコーダ
18:ストラテジ回路
19:レーザドライバ
20:レーザパワー制御回路
21:周波数発生器
30:ステッピングモータ
31:モータドライバ
32:モータコントローラ
33:PLL回路
34:FIFOメモリ
35:駆動パルス生成部
36:バッファメモリ
53:レーザーダイオード
53a:フロントモニターダイオード
56:受光素子
64:フォーカスアクチュエータ
65:トラッキングアクチュエータ
100:光ディスク記録装置
212:基板
214:記録層
216:第1の反射層
222:基板(ダミー)
224:画像記録層
226:第2の反射層
230:接着層
270:チャッキング部
271:アダプタ
280:駆動機構
320:エンコーダ
D:光ディスク
a:本発明1の吸光度変化曲線
b:本発明2の吸光度変化曲線
c:本発明3の吸光度変化曲線
d:本発明4の吸光度変化曲線
e:本発明5の吸光度変化曲線
f:本発明6の吸光度変化曲線
g:本発明7の吸光度変化曲線

Claims (16)

  1. レーザー光を照射して情報の記録再生が可能な記録層を有する光記録媒体であって、前記記録層とは別に、可視画像が記録される画像記録層を有し、該画像記録層が色素を主成分として含有することを特徴とする光情報記録媒体。
  2. 該色素がオキソノール色素であることを特徴とする請求項1記載の光情報記録媒体。
  3. 該色素が下記一般式(II)で表される構造のオキソノール色素である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。
    Figure 2007050678
    式(II)中、Za25、Za26は、各々独立に、酸性核を形成する原子群であり、Ma27、Ma28、Ma29は、各々独立に、置換または無置換のメチン基である。Ka23は、0から3までの整数を表す。Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。Ka23が複数であるとき、複数存在するMa27、Ma28は、同じでも異なっていても良い。
  4. 該色素が下記一般式(I)で表される構造のオキソノール色素であることを特徴とする請求項1または2に記載の光情報記録媒体。
    Figure 2007050678
    式(I)中、Za21、Za22、Za23、Za24は、各々独立に、酸性核を形成する原子群を表し、Ma21、Ma22、Ma23、Ma24、Ma25、Ma26は、各々独立に、置換または無置換のメチン基を表す。Lは、2つの結合とともにπ共役系を形成しない2価の連結基を表す。Ka21、Ka22は、各々独立に、0から3までの整数を表す。Qは、電荷を中和する一価の陽イオンを表す。あるいは、2Qで、2価の陽イオンを表す。Ka21、Ka22が複数であるとき、複数存在するMa21、Ma22、Ma25、Ma26は、同じでも異なっていても良い。
  5. 該色素がシアニン色素であることを特徴とする請求項1に記載の光情報記録媒体。
  6. 該色素が一般式(2‘)で表されるシアニン色素であることを特徴とする請求項1または5に記載の光情報記録媒体。
    Figure 2007050678
    式(2')中、Za21及びZa22は各々独立にヘテロ環を形成する原子群を表わす。Ma21、Ma22、Ma23は各々独立に、置換または無置換のメチン基を表わす。ka2は0から3までの整数を表わし、ka2が2以上の時、複数存在するMa21、Ma22は同じでも異なってもよい。R101、R102は、各々独立に、置換基を表す。Q2は電荷を中和するイオンを表わし、y2は電荷の中和に必要な数を表わす。
  7. 該色素が一般式(4’)で表されるシアニン色素であることを特徴とする請求項1、5または6に記載の光情報記録媒体。
    Figure 2007050678
    Za31、Za32は、各々独立に、炭素環、ヘテロ環を形成する原子団を表す。R1a、R2aは、各々独立に置換基を表す。R121、R122、R123、R124、R125、R126、R127は、各々独立に水素原子または、置換基を表す。ka3は0から3までの整数を表わし、ka3が2以上の時、複数存在するR121、R122は同じでも異なってもよい。Q3は電荷を中和するイオンを表わし、y3は電荷の中和に必要な数を表わす。
  8. 該色素がアゾ色素であることを特徴とする請求項1に記載の光情報記録媒体。
  9. 該色素が一般式(2”)で表されるアゾ色素であることを特徴とする請求項1または8に記載の光情報記録媒体。
    一般式(2”)
    A−N=N−B
    式(2”)中、Aは、カプラー成分から誘導される一価の基を表し、Bは、ジアゾニウム塩から誘導される一価の基を表す。
  10. 該色素が一般式(4”)で表されるアゾ色素であることを特徴とする請求項1、8または9に記載の光情報記録媒体。
    一般式(4”)
    Figure 2007050678
    、Bは、各々独立に、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環、置換もしくは無置換の芳香族ヘテロ環を形成する原子団を表す。Gは、金属イオンに配位する能力をもつ一価の基を表す。
  11. 該色素がフタロシアニン色素であることを特徴とする請求項1に記載の光情報記録媒体。
  12. 該色素が一般式(5)で表されるフタロシアニン色素であることを特徴とする光情報記録媒体。
    Figure 2007050678
    一般式(I)中、Rα1〜Rα8およびRβ1〜Rβ8は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ホルミル基、カルボキシル基、スルホ基、炭素原子数1乃至20のアルキル基、炭素原子数6乃至14のアリール基、炭素原子数7乃至15のアラルキル基、炭素原子数1乃至10のヘテロ環基、炭素原子数1乃至20のアルコキシ基、炭素原子数6乃至14のアリールオキシ基、炭素原子数2乃至21のアシル基、炭素原子数1乃至20アルキルスルホニル基、炭素原子数6乃至20アリールスルホニル基、炭素原子数1乃至25のカルバモイル基、炭素原子数0乃至32のスルファモイル基、炭素原子数2乃至21のアルコキシカルボニル基、炭素原子数7乃至15のアリールオキシカルボニル基、炭素原子数2乃至21のアシルアミノ基、炭素原子数1乃至20のスルホニルアミノ基、炭素原子数0乃至36のアミノ基を表し、Mは2個の水素原子、金属、金属酸化物または配位子を有する金属を表す。
  13. 該色素がピロメテン色素であることを特徴とする請求項1に記載の光情報記録媒体。
  14. 該色素が一般式(P)で表されるピロメテン色素であることを特徴とする請求項1に記載の光情報記録媒体。
    Figure 2007050678
    式中、Aは下記一般式(Pa)で表されるピロメテン化合物と金属Mとで形成されたキレート環であり、Bは、窒素原子、酸素原子及び/又は硫黄原子を有するMとともに形成されたキレート環である。AとBは同一でも異なっていてもよい。
    Figure 2007050678
    式中、YaはN又はCRa3を表す。Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Ra5、a6、a7は水素原子または置換基を表し、Ra1とRa2、Ra2とRa3、Ra5とRa6、Ra6とRa7はそれぞれ結合して芳香環又はヘテロ環を形成してもよく、該環は置換基を有してもよく、さらに該環に芳香環又はヘテロ環が縮環していてもよい。
  15. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の光記録媒体の画像記録層への画像記録方法であって、前記画像記録層への可視画像の記録に、前記記録層の記録に用いるレーザー光と同じレーザー光を用いることを特徴とする画像記録方法。
  16. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の色素を光記録媒体の画像記録層に用いることを特徴とする色素の利用方法。
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