JP2008198276A - 光情報記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】副情報領域におけるランド面の反射率とグルーブ面の反射率との差が30%以上となりBCAマークの誤判読が発生するのを防止する。
【解決手段】一方の主面に螺旋状の溝12が形成された円環状の基板11と、この主面側に、表面に基板の溝に対応するグルーブ13bが形成されレーザ光を反射する光反射層13と、光記録層14と、保護層15と、光透過層17と、をこの順に有し、主情報領域とこれより内周側の副情報領域とを備え、副情報領域のグルーブのトラックピッチTrBが0.32μm以下であり、このグルーブの深さDとグルーブの半値幅WとがW≧2D+70で表される関係を満たすものである。これにより、副情報領域におけるランド面の反射率とグルーブ面の反射率と差を30%未満に抑えることができるので、BCAマークの誤判読の発生を防止することができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、ディスク状の光情報記録媒体に関し、より具体的には、ユーザー情報のほかに、管理情報がバーコード状に記録される光情報記録媒体に関する。
従来より、光ディスクにおいては、シリアル番号やロット番号などの管理情報をバーコード化して光ディスク上に記録し、正規の製造者もしくは販売者の光ディスクであるか否かを識別する手法などに用いられている。
特に、DVD−ROM等の光情報記録媒体には、BCA(Burst Cutting Area)にバーコード状にマーク(以下、「BCAマーク」と称する)を記録し、光ディスクを再生するドライブに備えられた光ヘッドでBCAマークを読み取る方式が提案され、実用化されている。特許文献1には、図4に示すように、外径120mm、内径15mm、厚さ約1.1mmのディスク状の基板上に光反射層と相変化記録層と厚さ約0.1mmの透明層を有し、ディスクの中心から21mm〜22mmの範囲にBCAマーク104が記録されたBCA領域101と、中心から22.4mm〜23.2mmの範囲に再生専用領域102と、中心から23.2mm〜58.6mmの範囲に記録再生領域103とが設けられ、開口数約0.85の光ヘッドから波長約405nmのレーザ光を前記透明層側から照射して前記記録再生領域にユーザー情報の記録可能な光情報記録媒体100が記載されている。前記相変化記録層は書き換えが可能であるため、BCA領域101のトラックピッチを記録再生領域103のトラックピッチに比べて5倍程度に広くすることにより、記録再生領域103への情報記録用ドライブによるBCAマーク104の改ざんを防止することが提案されている。上記BCAマークの形成にあたっては、波長約650nm,レーザーパワー約900mWの高出力の赤色レーザが用いられる。このため、該レーザ光が照射された箇所においては、前記相変化記録層及び前記光反射層が前記レーザ光により焼き切られて開口を生じ、この地点での反射率は0%に近い値となる。上記BCAマークの読み取りにあたっては、開口数0.85の光ヘッドを用いて波長405nmのレーザ光を前記透明層側から照射する。光情報記録媒体に照射され、反射されたレーザ光は、再び光ヘッドにより検出され、通常、反射率30%を閾値としてAD変換されてBCAマークの有無が判別される。具体的には、前記BCA領域内のBCAマークでない部分における反射率とBCAマーク部分の反射率との間に30%以上の差があると、BCAマークとして検出される。また、特許文献2には、書き換え可能な相変化記録層の代わりに非可逆の色素記録層を有する光情報記録媒体に上記と同様にBCA領域を設けることが記載されている。具体的には、外径120mm、内径15mm、厚さ約0.6mmの透光性の基板上に色素材料による光吸収層と光反射層とを有し、ディスクの中心から22.2mm〜23.2mmの範囲にBCA領域、中心から23.4mm〜23.8mmの範囲に管理情報領域、中心から23.8mm〜58.5mmの範囲にユーザー情報領域とが設けられ、波長400μm〜420μmのレーザ光を前記透光性の基板側から照射することにより前記ユーザー情報領域にユーザー情報を記録可能なHD DVD−Rタイプの光情報記録媒体が記載されており、ミラー部分とミラー部分に挟まれたグルーブを有するBCA領域のトラックピッチがユーザー情報領域のトラックピッチより狭いグルーブを有するBCA領域にBCAマークを形成することにより、BCAマーク記録装置の位置精度よりも高い精度でBCAマークを目的の位置に形成できるようにした光情報記録媒体が提案されている。
特表2005−518055号公報 特開2006−85791号公報
上記の前者の背景技術に記載された厚さ約1.1mmの基板上に光反射層と相変化記録相と厚さ約0.1mmの光透過層を有し、BCA領域101のトラックピッチを記録再生領域103のトラックピッチに比べて5倍程度に広くした光情報記録媒体において、前記相変化記録層の代わりに有機色素を含有する記録層を用いると、前記BCA領域において、グルーブ面では光の干渉が大きくなって反射率が低下する一方、トラックピッチが5倍程度に広げられたランド面では高い反射率が得られ、ランド面の反射率とグルーブ面の反射率と差(以下、「反射率差」と称する)が30%以上になる。このため、BCAマークの読み取り時に前記グルーブ面における反射率の低下をBCAマークの一部と勘違いしてバーコード情報の誤判読が発生してしまうという課題があった。また、上記後者の背景技術に記載された厚さ約0.6mmの透光性の基板上に色素材料による光吸収層と光反射層とを有し、BCA領域のトラックピッチがユーザー情報領域のトラックピッチより狭いグルーブを有する光情報記録媒体においては、BCA領域におけるグルーブの幅:W(以下、「半値幅」と称する)に対してグルーブの深さ:Dが比較的大きいため、上記と同様にグルーブ面において光の干渉が大きくなって反射率が低下し、ランド面の反射率とグルーブ面の反射率と差(以下、「反射率差」と称する)が30%以上になる。このため、バーコード情報の誤判読の発生が避けられないという課題があった。
本発明の目的は、上記課題を解決して、色素材料により光記録層が形成されている光情報記録媒体において、BCA領域におけるランド面の反射率Rとグルーブ面の反射率Rと差(以下、「反射率差」と称する)R−Rを30%未満に抑えることが可能な光情報記録媒体を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明の光情報記録媒体は、(1)一方の主面に螺旋状の溝が形成された円環状の基板と、該基板の前記主面上に、表面に前記基板の溝に対応するグルーブが形成されレーザ光を反射する光反射層と、レーザ光を吸収する有機色素から構成された光吸収物質を含む光記録層と、保護層と、光透過層と、をこの順に有し、前記光記録層にレーザ光を照射することにより光学的に読み取り可能な主情報を記録するための主情報領域と該主情報領域より内周側に前記主情報とは種類の異なる副情報を記録するための副情報領域とを備えた光情報記録媒体であって、前記副情報領域のグルーブのトラックピッチTrBが0.32μm以下であり、前記副情報領域のグルーブの深さDとグルーブの半値幅WとがW≧2D+70で表される関係を満たすものである。
上記の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記副情報領域のグルーブのトラックピッチTrBが0.32μm以下であり、前記副情報領域のグルーブの深さDとグルーブの半値幅WとがW≧2D+70で表される関係を満たすので、ランド面における反射率Rとグルーブ面における反射率Rとの差を30%未満とすることができる。
本発明の光情報記録媒体によれば、副情報領域におけるランド面の反射率Rとグルーブ面の反射率Rとの差(以下、「反射率差」と称する)R−Rを30%未満に抑えることができるので、BCAマークの誤判読の発生を防止することができる。本発明の前記目的とそれ以外の目的、構成特徴、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなろう。
以下、本発明の光情報記録媒体の第1の実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。図1は第1の実施形態の光情報記録媒体10の全体構造を示す平面図である。図2は前記実施形態の内部構造の概要を説明するための上記図1における破線で囲まれたBの領域を示す部分拡大断面図である。また、図3は前記実施形態の内部構造の詳細を説明するための上記図2における破線で囲まれたCの領域を示す部分拡大断面図である。
図1に示すように、本実施形態の光情報記録媒体10は、中心孔5を有し、外径約120mm、内径約15mm、厚さ約1.2mmのディスク状の外観を有するものである。該光情報記録媒体10の一方の主面側には、内周側の中心から22.0mm〜23.0mmの範囲にトラックピッチ0.32μmで後述するグルーブが形成された副情報領域1が設けられている。該副情報領域1内には、必要によりBCAマーク4が形成される。また。前記副情報領域1の外周側には中心から23.0mm〜23.2mmの範囲にグルーブを有さないミラー領域2が設けられている。また、該ミラー領域2の外周側には、中心から23.2mm〜58.6mmの範囲にトラックピッチ0.32μmでグルーブが形成された主情報領域3が設けられている。そして、前記光情報記録媒体10の図1において破線で囲まれたBの領域の内部構造の概要は、図2に示すように、一方の主面に螺旋状の溝12が形成された厚さが約1.1mmの円環状の基板11と、該基板11の前記主面上に、後述するようにレーザ光を反射する光反射層13とレーザ光を吸収する有機色素から構成された光吸収物質を含む光記録層14と、保護層15と、厚さ約0.1mmの光透過層17と、をこの順に有する。前記主情報領域3に記録情報に基づいて波長400〜420nm(例えば405nm)のレーザ光を照射することにより、前記光記録層14に光学的に読み取り可能な主情報が記録される。また該主情報領域3より内周側に前記主情報とは種類の異なる例えばBCAマーク4等の副情報を記録するための副情報領域1とを備える。そして、該副情報領域1の図2において破線で囲まれたCの領域の
内部構造の詳細は、図3に示すように、前記基板11の一方の主面にはトラックピッチTrBで溝12が形成されている。該基板11の前記溝12が形成された面上に光反射層13、光記録層14、保護層15、及び該保護層15上に接着剤層16により厚さ約0.1mmのシート状の光透過層17が接着されている。前記光反射層13の前記基板11の溝12が形成された主面と接する側とは反対側の表面には、前記基板11の溝12に対応するように前記基板11の溝12と等しいトラックピッチTrBで螺旋状に形成されたグルーブ13bと、該グルーブ13bに隣接するランド13aとが形成されている。前記副情報領域1のグルーブ13bのトラックピッチTrBは例えば0.32μmであり、前記副情報領域1のグルーブ13bの深さDが例えば35nm,該グルーブ13bの半値幅Wが例えば140nmで、2D+70の値が140となり前記半値幅Wと等しく、W≧2D+70で表される関係を満たしている。また、前記主情報領域3に形成されるグルーブは、図示省略するが、例えば、前記副情報領域1に形成されるグルーブ13bと同様に、トラックピッチが0.32μm、グルーブの深さが35nm,該グルーブの半値幅が140nmである。
次に、上記基板11の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記基板11としては、従来の光情報記録媒体の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。具体的には、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、ポリエステル樹脂、アルミニウム等の金属、ガラス等を挙げることができ、必要によりこれらを併用してもよい。上記材料の中では、成型性、耐湿性、寸法安定性及び低価格等の点から熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。これらの樹脂を用いた場合には、射出成形等の方法で所定の形状(光ディスクなら円環状)に基板11を作成することが好ましい。また、上記基板11の厚さは0.9〜1.1mmの範囲とすることが好ましい。また、これに限るものではなく、例えば紫外線硬化性樹脂を用いて、基台上に塗布し塗膜を硬化させて用いることもできる。
次に、上記螺旋状の溝12の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記溝12としては、上記基板11の一方の主面における内周側の副情報領域と外周側の主情報領域とにそれぞれ形成されていることが好ましい。前記主情報領域3の溝としては、トラックピッチが例えば0.32μmで螺旋状に形成されていることが好ましい。また、前記副情報領域1の溝12としては、トラックピッチTrBが0.32μm以下で螺旋状に形成されていることが好ましい。また、前記副情報領域1の溝12の深さが前記主情報領域3の溝の深さに等しいことがより好ましい。また、前記副情報領域1の溝12の半値幅は前記主情報領域の溝の半値幅に等しいことがより好ましい。前記溝12は、前記基板11の射出成型に用いられる金型内に、一方の主面に前記溝12とは逆パターンの螺旋状の凸条の微細加工が施されたスタンパと呼ばれる型板を配置して前記基板11の射出成型時に同時に形成されることが好ましい。
次に、上記光反射層13の好ましい実施形態は次のとおりである。上記光反射層13はデータの記録および/または再生用のレーザ光を反射させるものであり、本発明においては、レーザ光に対する反射率を高めたり、記録再生特性を改良する機能を付与するために、基板11と光記録層14との間に設けられることが好ましい。上記光反射層13としては、Au,Al,Ag,CuあるいはPd等の金属膜、これらの金属の合金膜あるいはこれらの金属に微量成分が添加された合金膜等が好ましく、例えば蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、等により前記基板11の溝12が形成された面上に形成されることが好ましい。中でも、量産性、コストの面からスパッタリング法が特に好ましい。前記光反射層13の前記基板の主面と接する側とは反対の表面には、前記基板11の溝12に対応するように前記基板11の溝12と等しいトラックピッチで螺旋状のグルーブ13bが形成されることが好ましい。また、該グルーブ13bは、前記基板11の前記螺旋状の溝が形成された主面上に前記光反射層13をスパッタリング法等により一様な厚みで形成することにより形成されることが好ましい。
次に、上記グルーブ13bの好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記グルーブ13bとしては、上記基板11の一方の主面上に設けられた上記光反射層13の表面に前記基板11の溝12に対応して、内周側の副情報領域1と外周側の主情報領域3とにそれぞれレーザ光照射による記録及び/又は再生のトラッキングガイド用にそれぞれ螺旋状に形成されていることが好ましい。前記主情報領域3のグルーブとしては、トラックピッチが例えば0.32μmが好ましい。また、前記副情報領域1のグルーブ13bとしては、トラックピッチTrBが0.32μm以下が好ましく、前記グルーブ13bの半値幅Wと前記グルーブ13bの深さDとが、W≧2D+70の関係を満たすことが好ましい。また、前記グルーブ13bの深さDが前記主情報領域のグルーブの深さに等しいことがより好ましい。また、前記グルーブ13bの半値幅Wは前記主情報領域のグルーブの半値幅に等しいことがより好ましい。
次に、上記光記録層14の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記光記録層14としては、レーザ光を吸収する有機色素から構成された光吸収物質を含むことが好ましい。中でも、レーザ光照射によりピットが形成されデータが記録される色素型の光記録層であることが好ましい。上記有機色素としては、フタロシアニン色素、シアニン色素、アゾ系色素等が好ましく、例えば、化学式1に示すアゾ色素を結合剤等と共に例えばTFP(テトラフルオロプロパノール)等の溶剤に溶解して塗布液を調整し、次いで、この塗布液を前記基板11上に直接もしくは例えば上記光反射層等の他の層を介してスピンコート法やスクリーン印刷法等により塗布して塗膜を形成した後、例えば温度80℃で30分間程度乾燥することにより形成することが好ましい。
Figure 2008198276
次に、上記保護層15の好ましい実施形態は次のとおりである。上記保護層15は、上記光記録層14と後述する光透過層17との間に、記録特性等の調整や接着性向上あるいは光記録層14の保護等を目的として形成されることが好ましい。上記保護層15としては、SiO、ZnS−SiO、Nb−Al等からなる透明な膜が好ましく、例えば蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、等により前記光記録層14が形成された面上に形成されることが好ましい。中でも、量産性、コストの面からスパッタリング法が特に好ましい。
次に、上記接着剤層16の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記接着剤層16としては、エポキシ系その他の透明な反応性硬化樹脂、もしくは紫外線硬化性の透明な樹脂を主成分とするものが好ましく、スピンコート法やスクリーン印刷法等の手段により前記保護層15上及び/又は後述する厚さ約0.1mmのシート状の光透過層17の下面に塗布した後、前記基板11の保護層15と前記シート状の光透過層17とが接着剤層16により接合され、厚さ約1.2mmのディスク状の光情報記録媒体が得られる。
次に、上記光透過層17の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記光透過層17としては、透明な樹脂からなるものが好ましい。より具体的には、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、等の光透過性の良好な樹脂からなる厚さ約0.1mmのシートを用いることが好ましい。
上記光透過層17の厚みは通常400nm〜420nm付近の波長のレーザ光が照射されて前記光記録層14にデータ記録及び/又は前記光記録層14から読み出しされるように構成されるために、通常0.1mmであることが好ましい。
次に、本発明の実施形態の光情報記録媒体10の実施例について説明する。(実施例)ガラス原盤上にスピンコート法によってフォトレジスト(感光剤)をそれぞれ所定の厚さで塗布してレジスト膜を形成し、カッティング装置のレーザ光により所定の露光幅寸法となるように露光した後、得られたガラス原盤上に現像液を滴下し、現像処理して、ディスク状の光情報記録媒体の基板の溝に対応した凹凸のレジストパターンを形成した。次に、このガラス原盤上にめっき処理によりニッケルを析出させ、これを剥離し、外形をディスク形状にトリミングしてスタンパを得た。次に、このスタンパを射出成型装置のキャビティ内にセットし、キャビティ内にポリカーボネート樹脂を注入して、一方の主面に螺旋状の溝を有する試料No.1〜20の基板を得た。この基板の前記螺旋状の溝が形成された主面上にスパッタ装置を用いてAg合金を一様な厚みでスパッタして、前記基板の溝が形成された主面と接する側とは反対側の表面に前記基板の溝に対応する螺旋状のグルーブを備えた厚さ100nmの光反射層13を設け、た。さらにこの基板上に厚さ60nmになるように、前記化学式1に示すアゾ系の有機色素を含有する色素溶液をスピンコート法により塗布した。次に、この基板上にスパッタ装置を用いてZnS−SiOをスパッタして、厚さ25nmの保護膜を形成した。次に、この基板上にアクリル樹脂を主成分とする紫外線硬化性の接着剤を塗布した後、この基板上に厚さ0.1mmのポリカーボネート樹脂製のディスク形のシートを貼り合わせ、紫外線を照射して前記接着剤を硬化させて厚さ約1.2mmのディスク状の光情報記録媒体を得た。次に、この光情報記録媒体の前記副情報領域に、それぞれレーザ波長810nm,ビーム径約0.85μm×約35μmを有するBCAカッティング装置にて、レーザーパワー5.5W、カッティング速度1000rpm,半径方向のビーム送り量10μm、記録開始位置21.0mm、記録終了位置22.0mmの条件で、周方向の幅が10μmのBCAマーク4を形成し、ディスク状の光情報記録媒体試料を得た。次に、この光情報記録媒体試料の前記副情報領域におけるランド面の反射率Rとグルーブ面の反射率Rとをパルステック社製の市販の記録再生装置ODU−1000を用いて、レーザ波長405nm、開口数NAが0.85、線速4.92m/sで観察した。また、得られた光情報記録媒体試料のグルーブの形状をAFMで前記光情報記録媒体の半径方向に計測した結果、主情報領域におけるトラックピッチが0.32μm、副情報領域におけるトラックピッチTrBがそれぞれ1.0μm、0.32μm、0.25μm、主情報領域及び副情報領域におけるグルーブの半値幅:Wがそれぞれ120nm、140nm、160nm、180nm、グルーブの深さ:Wがそれぞれ25nm、35nm、45nm、55nmのグルーブを有するディスク状の光情報記録媒体試料であることを確認した。上記で得られた試料No.1〜20のディスク状の光情報記録媒体について、副情報領域におけるトラックピッチTrB,グルーブの深さD、グルーブの半値幅W、及びランド面の反射率Rとグルーブ面の反射率Rとの差R−Rの測定結果を表1に示した。
Figure 2008198276
表1に示されるように、副情報領域1のトラックピッチTrBが0.32μmよりも大きい1.0μmの試料No.1及び2においては、反射率差R−Rが30%を越える64.3%及び67.8%であった。また、トラックピッチTrBが0.32μmの試料のうち、グルーブの半値幅WがW≧2D+70の関係を満たす試料No.3,4,7,8,11,12,13,15,16,17及び18の試料については、それぞれ反射率差:R−Rがいずれも30%未満の18.1%、29,6%、17.2%、25.9%、14.8%、20.3%、27.1%、7.0%、11.5%、6.5%、24.1%であった。一方、グルーブの半値幅WがW≧2D+70の関係を満たさない試料No.5,6,9,10及び14の試料については、それぞれ反射率差R−Rがいずれも30%以上の42.8%、53.5%、36.9%、49.0%、40.4%であった。また、トラックピッチTrBが0.32μmよりも小さい0.25μmの試料No.19及び20においては、それぞれ反射率差R−Rが30%未満の15.5%及び12.3%であった。
なお、上記第1の実施形態の光情報記録媒体においては、主情報領域3と該主情報領域3より内周側にミラー領域2を挟んで副情報領域1が設けられたものであったが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、前記ミラー領域2に、さらにプリフォーマット領域を有するものであってもよい。
本発明の光情報記録媒体の第1の実施形態の全体構造を示す平面図である。 本発明の光情報記録媒体の第1の実施形態の上記図1において破線で囲まれるBの領域の内部構造を示す部分拡大断面図である。 本発明の光情報記録媒体の第1の実施形態の上記図2において 破線で囲まれるCの領域の詳細を示す部分拡大断面図である。 背景技術の光情報記録媒体を示す平面図である。
符号の説明
1:副情報領域2:ミラー領域3:主情報領域4:BCAマーク5:中心孔10:光情報記録媒体11:基板12:溝13:光反射層13a:ランド13b:グルーブ14:光記録層16:接着剤層17:光透過層D:グルーブの深さTrB:トラックピッチW:グルーブの半値幅

Claims (1)

  1. 一方の主面に螺旋状の溝が形成された円環状の基板と、該基板の前記主面上に、表面に前記基板の溝に対応するグルーブが形成されレーザ光を反射する光反射層と、レーザ光を吸収する有機色素から構成された光吸収物質を含む光記録層と、保護層と、光透過層と、をこの順に有し、前記光記録層にレーザ光を照射することにより光学的に読み取り可能な主情報を記録するための主情報領域と該主情報領域より内周側に前記主情報とは種類の異なる副情報を記録するための副情報領域とを備えた光情報記録媒体であって、前記副情報領域のグルーブのトラックピッチTrBが0.32μm以下であり、前記副情報領域のグルーブの深さDとグルーブの半値幅WとがW≧2D+70で表される関係を満たすことを特徴とする光情報記録媒体。
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