JP2012064285A

JP2012064285A - 光情報記録媒体

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Publication number: JP2012064285A
Application number: JP2010209489A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Kenjo; 竜雄見上; Hidehiro Mochizuki; 英宏望月
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: JP5553718B2; WO2012035977A1; US20130189494A1; CN103119651B; CN103119651A; US8530025B2

Abstract

【課題】トラッキングに用いるための凹部を有する層での記録再生光の反射を抑制することができる光情報記録媒体を提供する。
【解決手段】光情報記録媒体１０は、複数の記録層１１と、当該複数の記録層１１の間に設けられる中間層１２とを備えている。光情報記録媒体１０は、記録再生光（光）の入射側から見て、複数の記録層１１よりも奥側の任意の層（基板１３）にトラッキングに用いるための凹部１３Ａを有している。凹部１３Ａの深さＤは、記録再生光の波長をλ、当該凹部１３Ａ内に満たされた層（中間層１２Ｎ）の屈折率をｎとして、λ／４ｎである。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の記録層と、複数の記録層の間に設けられた中間層とを備える光情報記録媒体に関する。

近年、多層に情報を記録するため、複数の記録層と、複数の記録層の間に設けられた中間層とを備える光情報記録媒体が研究されている。このような光情報記録媒体として、特許文献１には、基板にガイドトラック（トラッキングに用いるための凹部）を有するガイド面を形成し、このガイド面の上にスペーサ層（中間層）や記録層を設けた構成が記載されている。また、特許文献１には、トラッキングと記録再生を異なる光（ガイドビームと走査ビーム）で行う方法が記載されている。

特開２００８−２９３６５９号公報

ところで、特許文献１に記載されたような構成の光情報記録媒体に対し、トラッキングと記録再生を異なる光で行う場合、記録層を通過した記録再生光の一部が、トラッキング光と同様に、ガイド面で反射する可能性があった。ガイド面で反射した記録再生光は、再生の対象とする記録層で反射した記録再生光や、ガイド面で反射したトラッキング光などと干渉するおそれがある。例えば、ガイド面で反射した記録再生光が、再生の対象とする記録層で反射した記録再生光と干渉すると、再生信号にノイズを発生させるおそれがある。

本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものであり、トラッキングに用いるための凹部を有する層からの記録再生光の反射を抑制することができる光情報記録媒体を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するための本発明は、複数の記録層と、当該複数の記録層の間に設けられる中間層とを備えた光情報記録媒体であって、記録再生光の入射側から見て、前記複数の記録層よりも奥側の任意の層にトラッキングに用いるための凹部を有し、前記凹部の深さは、記録再生光の波長をλ、当該凹部内に満たされた層の屈折率をｎとして、λ／４ｎであることを特徴とする。

このような光情報記録媒体によれば、凹部の深さが、記録再生光の波長をλ、当該凹部内に満たされた層の屈折率をｎとして、λ／４ｎであるので、凹部の底面で反射した記録再生光は、前記任意の層（凹部を有する層）の表面（凸面）で反射した記録再生光に対して、位相がλ／２ずれることとなる。その結果、凹部の底面で反射した記録再生光と、凹部を有する層の凸面で反射した記録再生光とは、互いに打ち消し合うことになるので、結果として、凹部を有する層からの記録再生光の反射を抑制することが可能となる。

ここで、記録再生光とは、光情報記録媒体に情報を記録するときに照射される記録光と、光情報記録媒体に記録された情報を再生する（読み出す）ときに照射される再生光の少なくとも一方を指すものとする。

前記した光情報記録媒体は、前記凹部による凹凸表面を覆うように設けられ、トラッキング光を反射する反射層を備えていてもよい。

これによれば、トラッキング光を良好に反射させることができる。なお、念のために述べておくと、本発明において、記録再生光の波長とトラッキング光の波長は互いに異なっている。

また、前記した各光情報記録媒体は、前記凹部を有する層と当該凹部を有する層に最も近い記録層との間に設けられ、記録再生光の吸収率がトラッキング光の吸収率よりも大きい吸収層を備えていてもよい。

これによれば、凹部を有する層に最も近い記録層を通過して凹部を有する層に向かう記録再生光や、凹部を有する層で反射した記録再生光を吸収して低減することができるので、凹部を有する層から記録再生光の入射側への記録再生光の戻りを抑制することが可能となる。

本発明によれば、トラッキングに用いるための凹部の深さが、記録再生光の波長をλ、当該凹部内に満たされた層の屈折率をｎとして、λ／４ｎであるので、凹部を有する層からの記録再生光の反射を抑制することができる。

第１実施形態に係る光情報記録媒体の構成を示す図である。凹部の深さと戻り光量およびプッシュプルとの関係を示すグラフである。第２実施形態に係る光情報記録媒体の構成を示す図である。変形例に係る光情報記録媒体の構成を示す図である。

［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、光情報記録媒体１０は、複数の記録層１１と、複数の中間層１２と、基板１３と、反射層１４と、カバー層１５とを主に備えて構成されている。

記録層１１は、情報が光学的に記録される感光材料を含む層であり、所定の間隔をあけて複数設けられている。本発明において、記録層１１の材料は、多層の光情報記録媒体１０に適する限り特に限定されない。例えば、記録層１１の材料は、記録光の照射により、屈折率、光吸収率、蛍光強度、中間層１２との界面の形状などが変化するものを用いることができる。具体的には、例えば、記録光を１光子吸収または多光子吸収する色素と、当該色素が分散され、色素が記録光を吸収することで発生する熱により屈折率や形状などが変化するバインダー（樹脂）とを含む材料を用いることができる。

記録層１１の厚さは、特に限定されないが、記録層１１の層数をなるべく多くするため、５μｍ以下であるのが望ましい。また、記録層１１の層数は、２層以上であれば特に限定されないが、光情報記録媒体１０の記憶容量を大きくするためには層数は多い方が望ましく、例えば、１０層以上であるのが望ましい。

中間層１２は、複数の記録層１１（記録層１１と記録層１１）の間、および、記録再生光の入射側（図１の上側）から見て最も奥側に設けられた記録層１１（１１Ｎ）と基板１３（反射層１４）の間にそれぞれ設けられている。この中間層１２は、複数の記録層１１の間で層間クロストーク（隣接する記録層１１間の信号の混じり合い）が生じないように、記録層１１間の間隔を所定量あけるために設けられている。

本発明において、中間層１２の材料は、記録再生光の照射により変化しない材料であれば、多層の光情報記録媒体１０に適する限り特に限定されない。また、中間層１２の材料は、記録再生光やトラッキング光（トラッキング用の照射光）の損失を最小限にするため、記録再生光やトラッキング光に対して透明であることが望ましい。ここでの透明とは、記録再生光やトラッキング光の吸収率が１％以下であることをいう。

中間層１２の厚さは、特に限定されないが、少なくとも複数の記録層１１の間に設けられた中間層１２の厚さは、層間クロストークを防止するため、３μｍ以上であるのが望ましい。

基板１３は、記録層１１や中間層１２を支持するための支持体であり、記録再生光（光）の入射側から見て最も奥側に設けられている。本実施形態において、基板１３は、ポリカーボネートなどの樹脂から形成されており、円板状をなしている。

基板１３の記録再生光の入射側の面（図示上側の面）には、溝やピット（穴）などからなる、トラッキングに用いるための凹部１３Ａが形成されている。さらに述べると、凹部１３Ａは、基板１３を平面視して渦巻き状に形成されている。このような凹部１３Ａを有する本実施形態の基板１３は、記録再生光の入射側から見て、複数の記録層１１よりも奥側に設けられた任意の層（凹部を有する層）の一例である。なお、本実施形態において、トラッキングに用いるための凹部１３Ａ（溝やピット）は、基板１３にのみ形成されており、各記録層１１などには形成されていない。

また、基板１３には、凹部１３Ａによる凹凸表面を覆うように反射層１４が、スパッタリングなどの公知の方法により設けられている。

反射層１４が設けられた基板１３の凹部１３Ａの深さＤは、記録再生光の波長をλ、当該凹部１３Ａ内に満たされた層、具体的には、基板１３（反射層１４）に隣接する中間層１２Ｎの屈折率をｎとして、λ／４ｎである。一例として、記録再生光の波長を４０５ｎｍ、中間層１２Ｎの屈折率を１．５とすれば、凹部１３Ａの深さＤは、６７．５ｎｍである。

凹部１３Ａは、公知の方法、例えば、基板１３となる樹脂板の成形時に、基板１３に形成される凹凸面の形状を反転させた凹凸面を有するスタンパを型に用いて、凹凸面を転写することなどにより形成することができる。また、凹部１３Ａの深さＤは、例えば、前記したスタンパをエッチングなどで成形する場合は、スタンパ成形時のエッチング時間を変えることで調整することができる。

基板１３の厚さは、記録層１１や中間層１２などを十分な強度で支持しつつ、前記したような凹部１３Ａを形成可能な厚さであれば特に限定されないが、例えば、１００μｍ以上であるのが望ましい。

反射層１４は、トラッキング光を反射するための層であり、基板１３の凹凸表面に蒸着されたアルミニウムの薄膜などからなる。このような反射層１４を有することで、トラッキング光を良好に反射させることができる。

カバー層１５は、記録層１１や中間層１２を保護するための層であり、記録再生光やトラッキング光を透過可能な材料から形成されている。このカバー層１５は、数十μｍ〜数ｍｍの適宜な厚さで設けられる。

以上説明した光情報記録媒体１０によれば、凹部１３Ａの深さＤが、記録再生光の波長をλ、中間層１２Ｎの屈折率をｎとして、λ／４ｎであるので、凹部１３Ａの底面（グルーブ）で反射した記録再生光は、基板１３の凸面（ランド）で反射した記録再生光に対して、位相がλ／２ずれることとなる。その結果、グルーブで反射した記録再生光と、ランドで反射した記録再生光とは、互いに打ち消し合うことになるので、結果として、基板１３からの記録再生光の反射を抑制することができる。

例えば、記録再生光の波長λを４０５ｎｍ、トラッキング光の波長λ’を６６０ｎｍ、中間層１２Ｎの屈折率ｎを１．５としたとき、図２に示すように、記録再生光の戻り光量（戻り光量４０５ｎｍ）は、凹部１３Ａの深さＤがλ／４ｎ、すなわち、６７．５ｎｍのとき、ほぼ０となるので、基板１３からの記録再生光の反射が抑制されていることがわかる。ちなみに、同様の原理で、トラッキング光の戻り光量（戻り光量６６０ｎｍ）は、凹部の深さがλ’／４ｎ（＝１１０ｎｍ）のとき、ほぼ０となっている。

このように、凹部１３Ａの深さＤがλ／４ｎであることで、基板１３からの記録再生光の反射を抑制することができるので、基板１３で反射した記録再生光が、再生の対象とする記録層１１で反射した記録再生光や、基板１３（反射層１４）で反射したトラッキング光などと干渉することを抑制できる。その結果、例えば、再生信号のノイズを低減させることができるので、再生信号の品質を向上させることが可能となる。

なお、図２に示す、トラッキング光のプッシュプル（プッシュプル６６０ｎｍ）は、トラッキング光の凹部１３Ａによる回折光を２分割のフォトディテクタで検出したときの各フォトディテクタの検出出力の差信号であり、この値（絶対値）が大きいほどトラッキング制御が容易であることを意味している。そして、通常、トラッキングに用いるための溝やピットの深さは、プッシュプルの強度（絶対値）が大きくなるように設定することが望ましい。

図２において、プッシュプルの強度が最大となるのは、凹部の深さが５５ｎｍ（＝λ’／８ｎ）のときであるが、本発明では、凹部１３Ａの深さＤは６７．５ｎｍ（＝λ／４ｎ）に設定されることとなる。深さＤが６７．５ｎｍのとき、プッシュプルの強度は、深さが５５ｎｍのときよりも若干小さくなるが、プッシュプル自体は得られるので、トラッキング制御を行う上で問題はない。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、前記した第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。

図３に示すように、本実施形態の光情報記録媒体１０は、基板１３（凹部１３Ａを有する層）と基板１３に最も近い記録層１１Ｎとの間に吸収層１６を備えている。

吸収層１６は、記録再生光の吸収率がトラッキング光の吸収率よりも大きい材料から形成されている。一例として、記録再生光の波長を４０５ｎｍ、トラッキング光の波長を６６０ｎｍとして、吸収層１６は、波長４０５ｎｍの吸光度が０．５以上であり、波長６６０ｎｍの吸光度が０．１以下である色素を含む材料から形成することができる。なお、４０５ｎｍ付近に吸収ピークを有し、６６０ｎｍに吸収を持たない色素としては、例えば、ＫａｙａｓｅｔＹｅｌｌｏｗ２Ｇ（日本化薬株式会社製）やＶＡＬＩＦＡＳＴＹｅｌｌｏｗ１１０１（オリエント化学工業株式会社製）などを挙げることができる。

このような吸収層１６を設けることで、記録層１１Ｎを通過して基板１３に向かう記録再生光や、基板１３で反射した記録再生光を吸収して低減することができるので、基板１３から記録再生光の入射側（カバー層１５側）への記録再生光の戻りを抑制することができる。

なお、本実施形態では、吸収層１６を帯状に設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば、図１に示した構成において、中間層１２Ｎの代わりに、吸収層を凹部１３Ａ内を満たすように設けてもよい。この場合、凹部１３Ａの深さＤ（＝λ／４ｎ）を規定する屈折率ｎは、吸収層の屈折率となる。また、吸収層を反射層１４（基板１３）の凹凸形状に沿って凹凸状に設けてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記実施形態では、凹部１３Ａによる凹凸表面（基板１３）に反射層１４を設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば、前記実施形態の基板１３など、凹部を有する層自身が高い反射率を有する材質であれば、反射層を設けない構成としてもよい。また、反射層を設けずに、凹部を有する層と、凹部を有する層の凹凸表面に隣接する層との屈折率差を大きくしてもよい。

前記実施形態では、凹部を有する層として、基板１３を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、記録層１１Ｎと凹部を有しない基板１３の間に、凹部を有する層（サーボ信号層１７）を別に設けてもよい。

なお、前記実施形態では、基板１３（凹部を有する層）の記録再生光の入射側の面（上面）に溝やピットを形成し、この溝やピットを本発明でいうところの「凹部」としたが、これに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、基板１３とは別に凹部を有する層（サーボ信号層１７）を備える構成においては、サーボ信号層１７の記録再生光の入射側の面とは反対側の面（下面）に溝１７Ｂを形成してもよい。この場合、上側から入射される記録再生光にとっては、サーボ信号層１７の下面で下側に向けて突出する凸部１７Ｃの内側が、本発明でいうところの「凹部」（凹部１７Ａ）となる。このとき、凹部１７Ａの深さＤ（＝λ／４ｎ）を規定する屈折率ｎは、凹部１７Ａ内に満たされた層、すなわち、サーボ信号層１７の屈折率となる。

前記実施形態では、凹部を有する層（基板１３）の凸面（表面）に隣接する層と、凹部内に満たされた層とが同一の層（中間層１２Ｎ）であったが、本発明はこれに限定されず、異なる層であってもよい。この場合、凹部の深さ（＝λ／４ｎ）を規定する屈折率ｎは、凹部内に満たされた層の屈折率となる。

前記実施形態では、樹脂から形成された基板１３を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ガラスや金属、半導体などから形成されていてもよい。

前記実施形態では、記録層１１の上にカバー層１５を形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、中間層１２の上にカバー層１５を形成してもよい。

１０光情報記録媒体
１１記録層
１１Ｎ記録層
１２中間層
１２Ｎ中間層
１３基板
１３Ａ凹部
１４反射層
１５カバー層
１６吸収層
Ｄ深さ

Claims

複数の記録層と、当該複数の記録層の間に設けられる中間層とを備えた光情報記録媒体であって、
記録再生光の入射側から見て、前記複数の記録層よりも奥側の任意の層にトラッキングに用いるための凹部を有し、
前記凹部の深さは、記録再生光の波長をλ、当該凹部内に満たされた層の屈折率をｎとして、λ／４ｎであることを特徴とする光情報記録媒体。
前記凹部による凹凸表面を覆うように設けられ、トラッキング光を反射する反射層を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
前記凹部を有する層と当該凹部を有する層に最も近い記録層との間に設けられ、記録再生光の吸収率がトラッキング光の吸収率よりも大きい吸収層を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光情報記録媒体。