JP2940830B2

JP2940830B2 - 光学的情報記録媒体

Info

Publication number: JP2940830B2
Application number: JP2415326A
Authority: JP
Inventors: 善広小川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1999-08-25
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JPH04229428A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報再生光による光劣
化の小さい光学的情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、社会の情報化が進み、多種多様の
情報を効率良く取扱う手段として、光ディスク、光カー
ド、光テープ等の光学的に情報の記録又は再生を行う情
報記録担体及び光学的情報記録再生装置が多く提案され
ている。前記情報記録担体には、二値化された情報が反
射率の変化、ピット（穴）の有無の様な表面形状の変化
に伴なう反射光強度の変化、磁気光学効果による偏光面
の変化を強度変化に変換して検出出来るものがある。前
述した情報記録担体の特徴としては、記録密度が高く、
且つ非接触で記録再生が可能な為に、寿命が長い等の優
れた点がある。

【０００３】そして、携帯性に優れ、且つ大きさに比べ
て大容量である光カード型光学的情報記録媒体（以下、
光カードと称する）についても最近盛んに研究、開発さ
れており、提案もされ始めている。

【０００４】図４は、従来のＤＲＡＷ（ダイレクトリ
ードアフターライト；direct read after write ）
型光カードの記録フォーマットを示す模式的平面図であ
る。同図４において、記録担体である光カード１上には
記録領域２が設けられ、記録領域２はトラック３が複数
配列されて形成されている。更にトラック３にはスター
トビットおよびストップビットが形成され、トラック３
は数1000ビット程度の情報容量を有している。また、各
トラック３はレファレンスライン５（以下、Ｒラインと
する。）によって区切られている。なお、矢印Ａは再生
時における光カード１の移動方向である。

【０００５】図５は、光カード再生方法の概略的構成図
である。同図５において、光カード１は往復運動用回転
機構56によって矢印Ａ方向に移動可能である。光カード
１に記録された情報は、トラック３毎に光ヘッド51によ
って読取られ再生される。まず、半導体レーザー等の光
源57からの光がレンズ系58によって集光され、情報が記
録されているトラック３を照明する。照明されたトラッ
ク３の像は結像光学系59によってセンサ50上に結像し、
前記トラック３に記録されている情報に対応した電気信
号がセンサ50から出力される。

【０００６】前記トラック３の読取りが終了すると、光
カード１が矢印Ａ方向に、又は光ヘッド51がトラック３
の配列方向（矢印Ｃ方向）に移動して、次のトラック３
の情報読取りが同様に行われる。

【０００７】又、光カード１上の任意のトラック３をア
クセスするには、光ヘッド51を矢印Ｃ方向に移動させ
る。光ヘッド51は、Ｒライン５をカウントする事によっ
て読取り対象である目標トラック３が属するトラック３
を選択し、該トラック３に到達したら停止する。続い
て、往復運動用回転機構56によって光カード１を矢印Ａ
方向に移動させ、目標トラック３上の情報の読取りを行
う。

【０００８】このように従来の光カード１等の情報記録
担体は、光学的記録再生装置の光ヘッド51に配設した光
源57から照明された光によって、光学的に情報の記録又
は再生が行われる。上記した様に、光カードの再生時に
はトラッキングしている間、光カード１は往復運動用回
転機構56によって矢印Ａ方向に移動し情報の読取りを行
っているのであるが、Ａ方向への移動に伴って光カード
が反転移動する為に停止する時があり、読出し光のエネ
ルギーによって極めて徐々にではあるが書き込みが進行
し、遂にはトラッキング信号を検出するのに困難な状態
となる事が見出された。

【０００９】上記の記録再生時の光カードのリターン静
止部の記録層の劣化は、記録層の種数によって異なる。
すなわち、再生レーザ光によって発生する熱エネルギー
を拡散しやすい金属系又は金属酸化物系の記録層におい
ては、リターン静止部の記録層の劣化は小さいが、記録
層を蒸着法で作成するために量産性が良くない欠点があ
る。

【００１０】一方、量産性の高い溶媒塗布型有機色素媒
体として、シアニン系色素，ポリメチン系色素，アズレ
ン系色素，キサンテン系色素などが知られている。しか
しながら、有機色素を用いた光カード媒体は、再生レー
ザ光による上述の光カードリターン静止部の反射率の劣
化が速い欠点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の欠点を改善する
ために、前記の光カードの非記録部である光カードリタ
ーン静止部を光記録不可能部分にした発明が既に開示さ
れている。これらの発明の具体例としては、光記録不
可能部分に光安定剤を多量に入れる。（特開平１−１９
５４２号公報）光記録不可能部に記録しにくい別な記
録層を設ける。（特開平１−１９５４１号公報）等が
挙げられるが、これらはいずれも記録部と非記録部（光
カードリターン静止部）の記録材料が異なるために生産
性が悪い欠点がある。

【００１２】特に、溶媒塗布型有機色素記録層を有する
光カード場合には、記録層における記録部と非記録部の
境界がにじみ、ＡＴ（オートトラッキング）又はＡＦ
（オートフォーカス）機能にエラーが発生しやすくな
る。

【００１３】本発明は、上述の従来技術の欠点を改善す
るためになされたものであり、情報再生光による光劣化
の小さい光学的情報記録媒体を提供することを目的とす
るものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、凹状の
トラッキングトラックを表面に有する基板および該表面
上に有機色素記録層を有する光学的情報記録媒体に於い
て、該トラッキングトラックの凹状部の断面積が、記録
領域よりも非記録領域の方が大きく、且つ凹状のトラッ
キングトラックで挟まれてなる該基板の凸部における該
有機色素記録層の厚さが、該記録領域より該非記録領域
の方が薄いことを特徴とする光学的情報記録媒体であ
る。

【００１５】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１６】図１(a) は本発明の光学的情報記録媒体の
一般的な実施形態を示す説明図、図１(b) はＢＢ線断面
図、図１(c) はＤＤ線断面図である。同図において、本
発明の光学的情報記録媒体は、基板５上に、記録領域２
及び非記録領域３に各々トラッキングトラック６及び６
a からなる記録再生光の案内溝として用いる凹状プリフ
ォーマットを有し、かつその上に溶媒塗布型有機色素記
録層４を有する光カード１において、前記凹状プリフォ
ーマットの凹状部の断面積が、記録領域のトラッキング
トラック６の凹状部６′よりも非記録領域のトラッキン
グトラック６a の凹状部６a ′の方が大きく形成されて
なるものである。

【００１７】同図１の光カード１において、記録領域２
のカード断面の模式図が図１(b) 、また、非記録部で光
カードのリターン領域の非記録領域３のカード断面の模
式図が図１(c) に示されている。

【００１８】光カード１において、図１(b) の凹状プリ
フォーマットのトラッキングトラック６の凹状部６′の
線幅Ｌは２〜４μｍであり、通常再生レーザ光のスポッ
ト径の1/2 〜１倍が好ましい。また、凹状部６′の深さ
ｄ₁ は、高品位なトラッキングトラック信号を得るため
に、塗布型有機色素媒体の場合、2400〜3500Åが好まし
い。記録領域２での記録トラック７の有機色素記録層４
の膜厚ｄ₃ は記録層の反射率が最大になる膜厚（５００
〜１０００Å）＋５０Å，−０Å位に塗布して形成する
のが好ましい。したがって、記録領域での凹状プリフォ
ーマットのトラッキングトラック６の断面積は約0.45〜
1.40μｍ² となる。

【００１９】一方、非記録部で、かつカード（又は再生
レーザ光）のリターン領域である非記録領域３において
は、トラッキングトラック６a の凹状部６a ′の深さｄ
₂ を、記録領域２の凹状部６′の深さｄ₁の1.2 〜1.5
倍に形成する。ただし、トラッキングトラック６a の凹
状部６a ′の線幅Ｌはトラッキング信号の変化を小さく
するために記録領域２の凹状部６′と同じにすることが
好ましい。その結果、図１(c) のトラッキングトラック
６a の凹状部６a ′の断面積はトラッキングトラック６
の凹状部６′の断面積の1.1 〜1.5 倍となる。

【００２０】上記、図１(b) および図１(c) のプリグル
ーブを有する基板表面に、溶液塗布型有機色素媒体を同
一条件で一回の工程で塗布することによって、記録領域
２の記録トラックでは最適な色素の膜厚が得られ、十分
な感度が得られる有機色素記録層を形成することができ
る。一方、非記録領域３では、基板上に塗布された有機
色素溶液が溶媒の乾燥過程で、断面積の大きいプリグル
ーブの凹状部６a ′に凹状部６′よりも多量に入る。そ
の結果、再生レーザ光が走査するだけの非記録領域の再
生レーザ走査部８での色素の膜厚ｄ₄ はｄ₃ と比較して
100 〜300 Å薄くなる。

【００２１】一般に、有機色素記録層の記録感度は記録
層が吸収する光の量が大きい程高い。すなわち、記録層
の膜厚が厚くなる程大きいことが知られている。しかし
ながら、記録層の反射率の値は、反射率が最大を示す膜
厚から±200Å程度では中心値の±10％に入り、オート
トラッキング（ＡＴ）およびオートフォーカス（ＡＦ）
機能のエラーを引き起すには到らない。

【００２２】したがって、非記録領域では、膜厚が薄く
なり、反射率の低下は記録領域に対して−10％以内であ
るが、記録感度は0.7 〜0.5に低下する。その結果、非
記録領域のカードリターン領域の光劣化は抑制される。
次に、下記の化１の構造式（Ｉ）を示す色素を用いた例
を示し、本発明を詳細に説明する。

【００２３】

【化１】図２は化１の構造式（Ｉ）で示される色素膜の膜厚と記
録層の反射率、および記録感度との相関を示すグラフで
ある。

【００２４】記録感度は反射率が最大となる色素膜厚95
0 Åを１として、各膜厚の感度を相対的に示した。図１
(b) において、Ｌ＝2.5 μｍ、ｄ₁ ＝2800Åに設定し、
ｄ₃ ＝1000Åになる様に色素層を光カードの記録領域２
および非記録領域３の領域にコーティングした。反射率
は15.7％である。その場合、図１(c) に示される非記録
部のレーザヘッドのリターン領域である非記録領域３で
は、プリグルーブの溝の深さを3700Åに設定した。Ｌは
2.5 μｍで一定である。

【００２５】その結果、再生レーザ光走査部８での色素
層の膜厚は800 Å〜750 Åとなる。反射率は15.0〜15.4
％であり、十分レーザヘッドのＡＴ（オートトラッキン
グ）、ＡＦ（オートフォーカス）機能は働くことが確認
できる。しかしながら、再生レーザ光走査部８での膜厚
が800 〜750 Åとなるので、非記録領域の記録層の感度
は記録領域の0.65〜0.50倍となり、光ベッドのリターン
部である非記録領域３の記録再生時の光劣化速度は約1/
2 に改善される。

【００２６】本発明に用いられる基板５としては、PVC
、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポ
リスルフォン、ポリオレフィン樹脂等などの透明ブラス
チック板などを使用することができる。特に、光学的に
複屈折が無く、かつ硬くて傷の付きにくいポリメチルメ
タクリレートが好ましい。基板は光学的に透明材料であ
ることが好ましい。

【００２７】有機色素記録層４に用いられる有機色素物
質としては、例えば、アントラキノン誘導体（特にイン
ダスレン骨格を有するもの）、ジオキサジン化合物及び
その誘導体、トリフェノジチアジン化合物、フェナンス
レン誘導体、シアニン化合物、メロシアニン化合物、ピ
リリウム系化合物、キサンテン系化合物、トリフェニル
メタン系化合物、クロコニウム系色素、アゾ色素、クロ
コン類、アジン類、インジゴイド類、ポリメチン系色
素、アズレン系色素、スクアリウム系色素等が挙げられ
る。

【００２８】これらの有機色素記録層には、耐光性の向
上を目的として赤外線吸収剤などのスタビライザー（ク
エンチャー）を含有していてもよい。記録層の膜厚は、
400 〜1200Åの範囲が好ましいが、通常、膜厚と反射率
の相関関係により反射率が最大となる膜厚に設定する。
スタビライザーとしては、下記の化２で示す骨格のもの
を用いることができる。

【００２９】

【化２】また、上記の（１），（２）式の骨格において、Ｎは置
換基；Ｒがメトキシ基，プロペニル基，シクロ環基を有
する物質を用いることもできる。

【００３０】

【００３１】更に、凹形状プリフォーマットを有する基
板に記録層を湿式塗布により設ける際には、有機色素材
料の溶液や分散液をロールコーティング、マイヤーバー
コーティング、エアーナイフコーティング、カレンダー
コーティング、ディップコーティング、スピンコーティ
ング、グラビアコーティング、スプレー等の方法で塗布
する。

【００３２】次いで、使用される形態に応じ記録層が塗
布された透明基板は接着剤を介して保護部材がラミネー
トされる。本発明において接着剤層としては、従来知ら
れている接着剤、例えば酢酸ビニル、アクリル酸エステ
ル、塩化ビニル、エチレン、アクリル酸、アクリルアミ
ドなどビニルモノマーの重合体及び共重合体、ポリアミ
ド、ポリエステル、エポキシ系などの熱可塑性接着剤、
アミノ樹脂（ユリア樹脂、メラニン樹脂）、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、熱硬化性ビニル樹
脂などの接着剤、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロゴ
ム、シリコンゴムなどのゴム系接着剤等が使用される。
特に、ホツトメルト型のものはドライプロセスであり、
大量、連続生産を考える上で好ましい。

【００３３】保護部材は、透過型の読取り方式であれば
透明である事が必要であり、複屈折に対する要求も基板
に対するものと同様でその材質は自ら制限される。反射
型の読取り方式であれば、保護部材は不透明でも良く、
その材質は広範囲のものから選択することができる。こ
の保護部材は記録層に対し、直接記録層に光学的に密着
して積層してもよい。また、必要に応じ空気層を介して
保護部材を設ける所謂エアギャップタイプの形態でも良
い。

【００３４】

【実施例】以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に
説明する。実施例１図１(b),(c) に示される様なプリグ
ルーブトラッキングトラックの断面積の異なる基板、お
よびこれら基板を用いた光カード媒体を第３図に示され
る注形型を用いて以下の様に作成した。

【００３５】プリグルーブトラッキングトラックの線幅
Ｌが２．３μｍ、ピッチが１２μｍ、プリグルーブトラ
ッキングトラックの記録領域での凹状部の深さが２８０
０Åになる様に、かつプリグルーブの非記録領域でのプ
リグルーブトラッキングトラックの凹状部の深さが３７
００Åになる様に、図３（ａ）に示す注形型３１のクロ
ム蒸着部３２のパタ−ン、および図３（ｂ）に示すクロ
ム蒸着部３３の膜厚をコントロールして注形成形用型を
得た。この注型成形用型を用いて、ポリメチルメタアク
リレートの０．４ｍｍ厚のプリグルーブ付基板を注形成
形で得た。該基板の断面形状をＳＥＭ（走査型電子顕微
鏡：日立製、Ｓ−８２０）で調べたところ、図１に示さ
れる様なプリグルーブトラッキングトラックが形成され
た基板が得られた。Ｌ＝２．３μ、ｄ_１＝２７５０〜２
８００Å、ｄ_２＝３６５０〜３７００Åとなった。角度
θは約６０°であった。

【００３６】この基板を用い、下記の化４の構造式
（Ｉ）で表わされるポリメチン系色素をジアセトンアル
コールに３wt％となるように溶解し、グラビアコート法
によって基板のプリグルーブ表面に塗布し、溶媒を乾燥
させ有機色素記録層４を形成した。図１(b),(c) の記録
部７および再生レーザ走査部８の記録層の膜厚ｄ₃ 、お
よびｄ₄ は、ｄ₃ ＝1000Å、ｄ₄ ＝800 Åとなった。

【００３７】

【化４】有機色素記録層の上に、ホットメルトタイプのエチレン
−酢酸ビニル共重合体の接着剤を介して、厚さ0.3 mmの
PMMAからなるウラ材を接着してカードサイズに中空刃切
断機で切断し、光カード型光情報記録媒体を得た。

【００３８】得られた光カード型光情報記録媒体に、波
長830 nm、レーザーパワー0.5mW 、ビーム径３μｍの半
導体レーザー光を用いて、反射率を測定したところ、記
録部７では15.4％であり、非記録領域の再生レーザ走査
部８では15.0％であった。非記録領域の感度は記録部の
0.60倍であった。

【００３９】実施例２実施例１のポリメチン系色素のジ
アセトンアルコール溶液に、下記の化５の構造式（Ｉ
Ｉ）で表わされる光安定剤を加え、実施例１と同じ方法
で光カード媒体を得た。得られた光カード媒体の記録部
７の反射率は14.4％であり、非記録領域では14.0％であ
った。非記録領域の再生レーザ走査部８の光劣化速度
を、再生レーザー光を静止状態で照射し続け測定したと
ころ、実施例２の記録部７の0.55倍に改善されていた。

【００４０】

【化５】

【００４１】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、従
来知られていた異種材料を光カードの非記録領域のカー
ドリターン（レーザヘッドリターン）領域に設けること
なく、記録層に用いる有機色素媒体と同一の材料を用い
て、該光カード非記録領域のカードリターン領域の再生
光劣化を2/3 〜1/2 に改善できる。

【００４２】また、本発明は、従来と比較して光カード
の生産性が向上し、かつ光カード特有なカードリターン
部での有機色素層の再生光劣化を抑制した塗布型有機色
素記録層を用いた光カード媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的情報記録媒体の一例を示し、
図１(a) は本発明の光学的情報記録媒体の一般的な実施
形態を示す説明図、図１(b) はＢＢ線断面図、図１(c)
はＤＤ線断面図である。

【図２】有機色素膜の膜厚と記録層の反射率、および記
録感度との相関を示すグラフである。

【図３】本発明の実施例１で用いた注形成形用ガラス型
を示す説明図である。

【図４】従来例に於ける光カードの記録フォーマットを
示す模式的平面図である。

【図５】従来例に於ける光カード記録再生方法の概略的
構成図である。

【符号の説明】

１光カード２記録領域３非記録領域４有機色素記録層５基板６，６a トラッキングトラック６′，６a ′ 凹状部７記録部８再生レーザ走査部 31，31′ 注形型 32，33 クロム蒸着部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】凹状のトラッキングトラックを表面に有
する基板および該表面上に有機色素記録層を有する光学
的情報記録媒体に於いて、該トラッキングトラックの凹
状部の断面積が、記録領域よりも非記録領域の方が大き
く、且つ凹状のトラッキングトラックで挟まれてなる該
基板の凸部における該有機色素記録層の厚さが、該記録
領域より該非記録領域の方が薄いことを特徴とする光学
的情報記録媒体。
【請求項２】該光学的情報記録媒体が光カードである
請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項３】該基板の凸部に於ける該記録層の厚さ
が、該基板の凹部に於ける該記録層の厚さよりも薄い請
求項１記載の光学的情報記録媒体。