JP4678446B2 - 光ディスク - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクに関し、特に、レーザビームを照射することにより光ディスクのレーベル面に立体的な可視情報の形成を行うことができるようにした光ディスクに関する。

従来から、ＣＤ（Compact Disk：コンパクトディスク）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk：デジタルバーサタイルディスク）等の光ディスクに対してレーザビームを照射することにより、その光ディスクに記録されている音楽情報や動画情報等の情報を再生したり、そのような情報をその光ディスクに記録したりする光ディスク装置が提供されている。

また、情報が記録された光ディスクは、その記録されている内容が外観で認識できれば便利であるため、ユーザは専用のプリンタ装置を用いて、その光ディスクに記録されている内容を示す文字等（例えば、曲名や映画タイトル等）を円形のシートに印刷し、このシートをその光ディスクの記録面と反対の面（以下、レーベル面という）に貼り付けるというようなことを行っていた。

しかしながら、この方法では、ユーザは、専用のプリンタ装置を用意する必要や、その専用プリンタ装置でのシートの印刷、印刷されたシートの光ディスクへの貼り付け等の煩雑な作業を行う必要があった。

そこで、近年、再生時や記録時に光ディスクの記録面に照射されるレーザビームを光ディスクのレーベル面となる所定領域に照射し、照射した部分の発色等を変化させることにより、光ディスクの記録内容を可視的に認識するための可視情報（例えば、曲名や映画タイトル等を示す文字等）を形成（印刷）することができる光ディスク及び光ディスク装置が提供されるようになってきている。

そのような光ディスクの中には、基板上に形成され、前記基板側とは反対側であるレーベル面側から照射された光により可視情報が記録される可視情報記録層を備え、前記可視情報記録層は、前記基板の半径の１／２の半径を持つ円周の外側の領域に形成されていることを特徴とする光情報記録媒体がある（例えば、特許文献１参照）。

また、支持基板の一の主面に光記録層を有する光学記録媒体であって、上記支持基板の他の主面に、可逆性感熱発色性組成物を含有する可逆性記録層を有し、上記可逆性感熱発色性組成物は、赤外線を吸収して発熱する光−熱変換材料を含有しているものであることを特徴とする光学記録媒体もある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−２１３８１６号公報 特開２００４−１８８８２６号公報

しかしながら、従来の光ディスク及び光ディスク装置を用いて、その光ディスクのレーベル面に形成できる可視情報は、平面的なものに限られており、立体像などの立体的な可
視情報を形成することはできなかった。

また、特許文献１に記載の従来の光情報記録媒体は、レーベル面に可視情報を記録することによるディスクの反りを低減することはできるが、レーベル面に立体的な可視情報を形成することはできなかった。

また、特許文献２に記載の従来の光学記録媒体は、レーベル面に画像やタイトル等の可視情報を書き換え可能に記録することはできるが、やはり、記録される可視情報は平面的なものに限られており、立体的な可視情報を記録することはできなかった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、レーザビームを照射することにより光ディスクのレーベル面に立体的な可視情報を正確に形成することができる光ディスクを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、第１のレーザビームが照射されることにより情報の再生または記録がなされる情報記録層と、第１のレーザビームとは異なる波長帯域の第２のレーザビームが照射されることにより可視情報が形成されるレーベル層と、前記情報記録層とレーベル層との間に設けられ第１のレーザビームについての反射率が第２のレーザビームについての反射率よりも高い二色性反射膜とを備える光ディスクであって、透明中間層をさらに備え、前記二色性反射膜は、色素、誘電体膜、または、誘電体が積層されることにより構成された膜から成る二色性反射膜であり、第１のレーザビームの波長帯域は、６３０ｎｍ〜６９０ｎｍであり、第２のレーザビームの波長帯域は、７７０ｎｍ〜８００ｎｍであり、前記レーベル層は、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、及び添加剤から構成された光組成変化樹脂から成る樹脂基板であり、前記情報記録層と前記レーベル層は、前記透明中間層を介して貼り合わされていることを特徴とする光ディスクを提供する。

請求項２の発明は、第１のレーザビームが照射されることにより情報の再生または記録がなされる情報記録層と、第１のレーザビームとは異なる波長帯域の第２のレーザビームが照射されることにより可視情報が形成されるレーベル層とを備える光ディスクであって、透明中間層をさらに備え、前記情報記録層は、第１のレーザビームについての屈折率が反射率３０％以上を与えるような値であり、第２のレーザビームについての透過率が９０％以上であり、さらに、色素、誘電体膜、または、誘電体が積層されることにより構成された膜から成る二色性反射膜から成り、第１のレーザビームの波長帯域は、６３０ｎｍ〜６９０ｎｍであり、第２のレーザビームの波長帯域は、７７０ｎｍ〜８００ｎｍであり、前記レーベル層は、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、及び添加剤から構成された光組成変化樹脂から成る樹脂基板であり、前記情報記録層と前記レーベル層は、前記透明中間層を介して貼り合わされていることを特徴とする光ディスクを提供する。

請求項３の発明は、第１のレーザビームが照射されることにより情報の再生または記録がなされる情報記録層と、第１のレーザビームとは異なる波長帯域の第２のレーザビームが照射されることにより可視情報が形成されるレーベル層とを備える光ディスクであって、前記情報記録層とレーベル層との間に設けられ第１のレーザビームについての反射率が第２のレーザビームについての反射率よりも高い二色性反射膜をさらに備え、前記レーベル層は、光組成変化樹脂から成る樹脂基板であることを特徴とする光ディスクを提供する。

請求項４の発明は、第１のレーザビームが照射されることにより情報の再生または記録がなされる情報記録層と、第１のレーザビームとは異なる波長帯域の第２のレーザビームが照射されることにより可視情報が形成されるレーベル層とを備える光ディスクであって
、前記情報記録層は、第１のレーザビームについての屈折率が反射率３０％以上を与えるような値であり、第２のレーザビームについての透過率が９０％以上である二色性反射膜から成り、前記レーベル層は、光組成変化樹脂から成る樹脂基板であることを特徴とする光ディスクを提供する。

請求項５の発明では、請求項３または請求項４の発明において、前記光組成変化樹脂は、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、及び添加剤から構成されていることを特徴とする。

請求項６の発明では、請求項３〜請求項５のいずれかの発明において、前記二色性反射膜は、色素から成る二色性反射膜であることを特徴とする。

請求項７の発明では、請求項３〜請求項５のいずれかの発明において、前記二色性反射膜は、誘電体膜、または、誘電体が積層されることにより構成された膜から成る二色性反射膜であることを特徴とする。

請求項８の発明では、請求項３〜請求項７のいずれかの発明において、第１のレーザビームの波長帯域は、６３０ｎｍ〜６９０ｎｍであり、第２のレーザビームの波長帯域は、７７０ｎｍ〜８００ｎｍであることを特徴とする。

請求項９の発明では、請求項３〜請求項８のいずれかの発明において、前記情報記録層と前記レーベル層は、前記透明中間層を介して貼り合わされていることを特徴とする。

尚、本発明が適用される光ディスクにおいて、「可視情報」とは、平面的または立体的に構成された文字、記号、イラストや写真等の画像、幾何学的な模様などの目視で読み取れる情報を意味する。

本発明によれば、光ディスクの情報記録層側から第１のレーザビームが照射されることにより、該情報記録層における情報の再生または記録がなされ、また、情報記録層側から第２のレーザビームが照射されることにより、第２のレーザビームが二色性反射膜を透過してレーベル層に到達し、該レーベル層において可視画像の形成がなされるようにすることができる。即ち、レーザビームの照射により、情報記録層における情報の再生または記録と、レーベル層における可視画像の形成とが可能となる光ディスクが実現できる。

また、二色性反射膜は、第１のレーザビームについての反射率が第２のレーザビームの反射率よりも高い材料、または、第１のレーザビームについての屈折率が反射率３０％以上を与えるような値であって、第２のレーザビームについての透過率が９０％以上である材料で構成されるため、情報記録層側から照射される第１のレーザビームが効率良く利用できることから、光ディスクにおける情報の記録精度を向上させることができる。

また、二色性反射膜が設けられることにより、情報記録層に対する情報の再生または記録のために照射されるレーザビームによってレーベル層に意図しない影響を与えることを回避できる。これにより、本発明は、光ディスクの薄型化や、１枚の光ディスクにおいて情報記録層を複数積層させることに対しても利点を有すると考えられる。

また、レーベル層は、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、及び添加剤から構成された光組成変化樹脂から成る樹脂基板であるので、レーベル層に照射される第２のレーザビームにより照射された部位が組成変化を起こし、これにより可視光特性が変化するので、レーベル層に立体的な可視情報を形成することが可能となる。

本発明の光ディスクの一実施形態であるＤＶＤの構成を示す側断面図である。 図１に示すＤＶＤにおいて色フィルタの材料とされることが可能なシアニン色素の吸光度および屈折率を示す図である。 本発明の一実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図３に示す光ピックアップの構成を示す図である。 図３に示す光ピックアップから出射されるレーザビームの光路を説明するための図である。 図３に示す受光素子の構成を示す図である。 図３に示す光ディスク装置の立体的な可視情報の形成動作を説明するためのフローチャートである。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明するが、先ず、本実施形態の光ディスクの構成について説明し、その後、その光ディスクを対象としてその光ディスクに立体的な可視情報を形成することができる本実施形態の光ディスク装置の構成及び動作等について説明する。

図１は、本実施形態で想定した光ディスクの構造を示す側断面図である。ここでは、光ディスクとして、ＣＤの再生及び／または記録機能を付随したＤＶＤの再生及び／または記録を行う光ディスク装置を用いて、ＤＶＤ情報の再生及び／または記録が可能であるとともに、ＣＤについてのレーザビームが照射されることによりレーベル面に立体的な可視情報の形成が可能なＤＶＤを想定する。

図１に示すＤＶＤ５０は、その厚みＴを１．２ｍｍとされ、また、基板５１、情報記録層となる記録色素膜５２、色フィルタ（二色性反射膜）５３、及び、レーベル層５４が順に積層されて構成されている。尚、色フィルタ５３とレーベル層５４との間には、色フィルタ５３とレーベル層５４とを貼り合わせるための接着剤等から成る透明中間層５５が存在している。また、図１はＤＶＤ５０の構造を模式的に示しており、各層の形状、寸法比率等はこの図に示される通りではない。

これらの各層のうち、記録色素膜５２の上には螺旋状にグルーブ５２ａが形成されており、ＤＶＤ５０に情報記録をする際には、このグルーブ５２ａ上にレーザビームが集光されるように制御（フォーカス制御）されるとともに、このグルーブ５２ａに沿ってレーザビームが照射されるように制御（トラッキング制御）され、グルーブ５２ａ上に記録データ長に対応するピットが形成される。

また、ＤＶＤ５０に記録されている情報を再生する際にも、同様に、このグルーブ５２ａ上にレーザビームが集光されるように制御（フォーカス制御）されるとともに、このグルーブ５２ａに沿ってレーザビームが照射されるように制御（トラッキング制御）され、このときにＤＶＤ５０から反射されるそのレーザビームの反射光の信号を復調して、記録されている情報の再生が行われる。

尚、再生専用の光ディスクの場合は、グルーブ５２ａのような案内溝は形成されておらず、その代わりに、記録面に形成されている再生情報であるピットに沿ってレーザビームが集光されるようにトラッキング制御及びフォーカス制御される。

基板５１は、例えば、ポリカーボネイト樹脂から成る。

また、色フィルタ５３は、Ｚｎｓ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等の誘電体膜またはそれらの積層膜から形成された二色性反射膜から構成されている。色フィルタ５３は、積層膜によって構成された方が単層の膜によって構成されるよりも所望の二色性を大きくできるため、好ましい。

尚、色フィルタ５３は、誘電体膜から成る二色性反射膜に限らず、以下の化学式（化１）として示すような構造を有するシアニン色素ＮＫ−６７（日本感光色素研究所製）等の色素によって構成されても良い。

図２に、上記したようなシアニン色素の光学的特性として、当該シアニン色素の吸光度及び屈折率を示す。

図２を参照して、上記したようなシアニン色素は、波長５５０ｎｍ近傍に吸光度の極大を有している。そして、当該吸光度が低下し始める６５０ｎｍ近傍の領域で、屈折率が極大値を示している。尚、このシアニン色素の屈折率の極大値は３．０程度である。従って、色フィルタ５３は、その膜厚を最適化され、かつ薄膜化されることにより、波長６５０ｎｍ近傍において高い反射率を呈することができる。また、シアニン色素は、ＣＤプレーヤにおいて情報を再生させる際に利用される光の波長である７８０ｎｍ近傍の光をほとんど吸収しないことから、色フィルタ５３は、高い透過率を示す。

尚、本実施の形態において色フィルタ５３を構成する層は、少なくともＤＶＤの記録に利用される帯域（６３０ｎｍ〜６９０ｎｍ帯域）の反射率が、ＣＤの再生に利用される帯域（７７０ｎｍ〜８００ｎｍ帯域）の反射率よりも高い層によって構成される。尚、色フィルタ５３を構成する層は、ＤＶＤの記録に利用される帯域の屈折率が、当該帯域で３０％以上の反射率を与えるような値を有し、また、ＣＤの再生に利用される帯域の透過率が９０％以上である層によって構成されることが好ましい。

レーベル層５４は、所定パワー以上の所定の帯域の光（例えば、波長７８０ｎｍの赤外光）が照射されることにより照射された部位のみ局部的に組成変化する材料が所定の厚さの円盤状に成型された基板であり、前記材料は、例えば、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、及び、各種添加剤（安定剤、フィラー、顔料など）から構成される光組成変化樹脂である。

モノマーとは、重合して大きな分子となりプラスチックを形成する有機材料である。また、オリゴマーとは、モノマーを予め幾つか反応させてあるものでモノマーと同様に重合して大きな分子となりプラスチックを形成する材料である。

モノマーやオリゴマーは簡単には重合反応を起こさないため光重合開始剤を配合し、これにより反応を開始させる。光重合開始剤は、光を吸収して活性化（励起）し、開裂反応
、水素引き抜き、電子移動などの反応を起こす。

この反応により、ラジカル分子、水素イオンなど反応を開始する物質が生成する。そして、生成したラジカル分子や水素イオンなどがオリゴマーやモノマー分子を攻撃して重合などの組成変化を起こさせる。

そして、この組成変化により、光照射した部分の可視光特性が変化する。ここで言う可視光特性としては、視認される色についての、色相、明度、及び、彩度や、吸光特性、反射率、透過率、光散乱等が考えられる。

また、所定の帯域の光（例えば、波長７８０ｎｍの赤外光）の照射により可視光特性を変化させるレーベル層を有する従来の光ディスクの場合、そのレーベル層には、照射される前記所定の帯域の光を案内するためのグルーブが形成されている必要があったが、このレーベル層５４には、そのようなグルーブを形成する必要はない。従って、レーベル層５４にグルーブを形成するための製造工程やその工程で使用される金型等が不要となるので、ＤＶＤ５０の製造コストは従来のものよりも低減することになる。

ＤＶＤ５０は、上記のような各層を備えるよう製造されるのであれば、製造方法を問うものではないが、例えば、基板５１上に記録色素膜５２及び色フィルタ５３を蒸着させたものと、光組成変化樹脂から成る樹脂基板であるレーベル層５４とを、色フィルタ５３側とレーベル層５４とを対向させて透明中間層５５を構成する接着剤等で貼り合わせることにより製造することができる。尚、透明中間層５５は透明であることが好ましい。

次に、上述したＤＶＤ５０にレーベル印刷を行うことのできる光ディスク装置を説明する。図３は、本実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図３に示す光ディスク装置は、ＣＤの再生及び／または記録機能を付随したＤＶＤの再生及び／または記録を行う光ディスク装置である。

図３に示すように、光ディスク装置１００は、バックエンドである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、フロントエンドプロセッサ（ＦＥＰ）１３、レーザパワーコントロール（ＬＰＣ）回路１４ａ、１４ｂ、サーボ回路１５、モータ駆動回路１６、制御部１７、ステッピングモータ１８、ドライバ１９、モータコントローラ２０、スピンドルモータ２１、バッファメモリ２２を備えている。

スピンドルモータ２１は、データを記録再生する対象となるＤＶＤ５０を回転駆動するためのモータであり、モータ駆動回路１６によりその回転数が制御される。モータ駆動回路１６には、制御部１７からの指示信号、及び、スピンドルモータ２１またはスピンドルモータ２１に設けられたセンサ等からフィードバックされるスピンドルモータ２１の回転数に応じた周波数のパルス信号が供給され、モータ駆動回路１６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２１の回転制御を行う。尚、スピンドルモータ２１の回転駆動方式には、ＤＶＤ５０を角速度一定で回転駆動する方式（ＣＡＶ方式：Constant Angular Velocity）や、一定の記録線速度となるようにＤＶＤ５０を回転駆動する方式（
ＣＬＶ方式：Constant Linear Velocity）があるが、いずれを用いるようにしてもよい。

光ピックアップ１０は、スピンドルモータ２１により回転駆動されるＤＶＤ５０に対してレーザビームを照射するユニットである。

図４に光ピックアップ１０の構成を示す。図４に示すように、光ピックアップ１０は、ＤＶＤの再生または記録用に使用される波長６６０ｎｍの赤色光であるレーザビームＬ１を出射するレーザダイオード３７ａと、ＣＤの再生または記録用及びレーベル印刷用に使
用される波長７８０ｎｍの赤外光であるレーザビームＬ２を出射するレーザダイオード３７ｂと、レーザダイオード３７ａを駆動するレーザダイオードドライバ（ＬＤＤ）１１ａと、レーザダイオード３７ｂを駆動するレーザダイオードドライバ（ＬＤＤ）１１ｂと、レーザビームＬ１、Ｌ２をＤＶＤ５０（記録色素膜５２やレーベル層５４）に集光させるための光学系４０と、反射光を受光する受光素子３６と、受光素子３６からの受光信号を増幅するヘッドアンプ（ＨＡ）１２と、レーザダイオード３７ｂの位置を光軸方向に移動させるレーザダイオード（ＬＤ）移動部４１を備えている。

ＬＤＤ１１ａは、図３に示す制御部１７からの指示信号と、ＬＰＣ回路１４ａからの制御信号に従ってレーザダイオード３７ａを駆動し、ＬＤＤ１１ｂは、制御部１７からの指示信号と、ＬＰＣ回路１４ｂからの制御信号に従ってレーザダイオード３７ｂを駆動する。

レーザダイオード３７ａは、ＬＤＤ１１ａから駆動電流が供給されると、該駆動電流に応じた強度のレーザビームＬ１を出射する。そして、レーザダイオード３７ａより出射されたレーザビームＬ１は回折格子３８ａにより主ビームと２つの副ビーム（先行ビーム、後行ビーム）に分離され、これら３つのレーザビームＬ１は偏光ビームスプリッタ３９ａ、３９ｂ、コリメータレンズ３０、１／４波長板３１、対物レンズ３２を経て、図５に示すように、ＤＶＤ５０の記録面である記録色素膜５２に集光される。

このレーザビームＬ１は、ＤＶＤ５０の色フィルタ５３において反射されるので、記録色素膜５２に対する情報の再生または記録のために照射されるレーザビームＬ１が、レーベル層５４に対して、画像形成として意図しない画像を形成してしまうなどの悪影響を及ぼすことを回避することができる。

そして、ＤＶＤ５０の色フィルタ５３で反射された３つのレーザビームＬ１は、再び、対物レンズ３２、１／４波長板３１、コリメータレンズ３０、偏光ビームスプリッタ３９ｂを透過し、偏向ビームスプリッタ３９ａで反射されて、シリンドリカルレンズ３３を経て、受光素子３６に入射するようになっている。

そして、受光素子３６は、受光した信号をヘッドアンプ１２に出力し、該受光信号がヘッドアンプ１２で増幅されて図３に示すＦＥＰ１３やサーボ回路１５に供給されるようになっている。ＦＥＰ１３は、所定の変調が施されているこの受光信号を復調して制御部１７に供給する。

また、サーボ回路１５には、この受光信号に含まれる、トラッキング制御に使用されるグルーブ５２ａの位置情報や、フォーカス制御に使用される記録色素膜５２に集光しているレーザビームＬ１の焦点に関する情報（焦点情報）が供給されることになる。このトラッキング制御、フォーカス制御については詳細を後述する。

一方、レーザダイオード３７ｂは、ＬＤＤ１１ｂから駆動電流が供給されると、該駆動電流に応じた強度のレーザビームＬ２を出射する。そして、レーザダイオード３７ｂより出射されたレーザビームＬ２は回折格子３８ｂにより主ビームと２つの副ビーム（先行ビーム、後行ビーム）に分離され、これら３つのレーザビームＬ２は偏光ビームスプリッタ３９ｂ、コリメータレンズ３０、１／４波長板３１、対物レンズ３２を経て、図５に示すように、レーベル層５４内に集光される。

レーザビームＬ２のレーベル層５４内における焦点位置は、ＬＤ移動部４１がレーザダイオード３７ｂの位置を光軸方向に移動させることにより、レーベル層５４の厚さ方向に移動させることができる。そして、レーベル層５４のレーザビームＬ２の主ビームが集光
された部分は、上述したように、組成変化を起こし可視光特性が変化する。図５において、レーベル層５４内の白抜き部分は、照射されたレーザビームＬ２が集光されたことにより組成変化を起こし可視光特性が変化した部分を示している。

また、光ピックアップ１０は、図示しない２つのフロントモニタダイオードを有しており、レーザダイオード３７ａ、３７ｂがレーザビームを出射しているときに、それぞれの出射光を受光した各フロントモニタダイオードに電流が生じ、その各電流が図３に示すＬＰＣ回路１４ａ、１４ｂに供給されるようになっている。そして、ＬＰＣ回路１４ａ、１４ｂは、それぞれ、制御部１７によって指示される最適レーザパワーの目標値と一致する値のレーザパワーがレーザダイオード３７ａ、３７ｂから出射されるようにＬＤＤ１１ａ、１１ｂを制御する。ここで行われるＬＰＣ回路１４ａ、１４ｂによるレーザパワー制御は、前記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ビームがレーザダイオード３７ａ、３７ｂ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。

対物レンズ３２は、フォーカスアクチュエータ３４及びトラッキングアクチュエータ３５に保持されており、レーザビームＬ１、Ｌ２の光軸方向及びＤＶＤ５０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３４及びトラッキングアクチュエータ３５の各々は、サーボ回路１５から供給されるフォーカスエラー（ＦＥ）信号及びトラッキングエラー（ＴＥ）信号に応じて対物レンズ３２を光軸方向および径方向に移動させる。

サーボ回路１５は、ヘッドアンプ１２から供給される増幅された受光信号に基づいてＦＥ信号及びＴＥ信号を生成し、それらをフォーカスアクチュエータ３４及びトラッキングアクチュエータ３５に与えることでフォーカス制御及びトラッキング制御を行う。

ここで、光ピックアップ１０から出射されＤＶＤに照射される上述した３つのレーザビームＬ１は、主ビームのスポット中心がＤＶＤ５０の１つのグルーブ５２ａ（図１参照）の中心に位置したときに、一方の副ビームのスポットがそのグルーブ５２ａの内側面に、他方の副ビームのスポットがそのグルーブ５２ａの外側面にそれぞれかかるような位置関係にある。

そのため、サーボ回路１５は、ヘッドアンプ１２から与えられる受光信号を用いて、受光素子３６で検出される２つの副ビームの反射光の強度の差分を演算することにより、主ビームが目標とするグルーブ５２ａの中心に対して内側／外側のどちら側にどれだけズレているのか、即ち、トラッキングエラー量を知ることができる。そして、サーボ回路１５は、そのトラッキングエラー量をゼロにするためのＴＥ信号を生成し、そのＴＥ信号でトラッキングアクチュエータ３５を制御することで、ＤＶＤ５０が偏心回転しても、主ビームを目標とするグルーブ５２ａの中心に正確にトレースさせることができる（トラッキング制御）。尚、このトラッキング制御は、上述した３ビーム方式以外に、位相差方式（１ビームトラッキング方式）で行うようにしても良い。

また、受光素子３６は、図６に示すように、実際には検出エリアが４つのエリアａ、ｂ、ｃ、ｄに分割されており、受光素子３６に結像されるレーザビームＬ１の主ビームは、シリンドリカルレンズ３３によって、対物レンズ３２がＤＶＤ５０に近い状態であれば縦楕円Ａになり、遠い状態であれば横楕円Ｂになり、ピントが合った状態であれば円形Ｃになる。

このため、４つのエリアａ、ｂ、ｃ、ｄの受光強度を（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）という演
算式で演算し、求めた演算結果から、対物レンズ３２がＤＶＤ５０に対してピントが合った状態から近い側／遠い側のどちら側にどれだけズレているのか、即ち、フォーカスエラー量を知ることができる。そして、サーボ回路１５は、そのフォーカスエラー量を所定の値にするためのＦＥ信号を生成し、そのＦＥ信号でフォーカスアクチュエータ３４を制御することで、ＤＶＤ５０が回転時に面振れを起こしても、主ビームのピントをＤＶＤ５０上の目標位置に正確に合わせることができる（フォーカス制御）。

図３に戻り、ステッピングモータ１８は、セットされたＤＶＤ５０の径方向に光ピックアップ１０を移動させるためのモータである。モータドライバ１９は、モータコントローラ２０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１８を回転駆動する。モータコントローラ２０は、制御部１７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１９に出力する。即ち、ステッピングモータ１８が光ピックアップ１０をＤＶＤ５０の径方向に移動させること、及び、スピンドルモータ２１がＤＶＤ５０を回転させることにより、光ピックアップ１０のレーザビーム照射位置をＤＶＤ５０の様々な位置に移動させることができる。

また、制御部１７は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、ＣＰＵは、ＲＯＭに格
納されたファームウェア（プログラム）にしたがって光ディスク装置１００の装置各部を制御し、ＤＶＤ５０に対する再生または記録のための各種処理、及び、レーベル印刷のための各種処理を中枢的に制御している。尚、ＲＡＭは各種処理時のワークメモリとして使用される。

制御部１７は、情報再生時には、レーザダイオード３７ａから再生レベルのレーザビームＬ１を出射させるためにＬＤＤ１１ａ及びＬＰＣ回路１４ａに照射指示信号を与える。再生レベルとは、上述したサーボ回路１５によるフォーカス制御及びトラッキング制御のために必要な反射光が得られる照射パワーのレベルを言い、この再生レベルのレーザビームＬ１では、ＤＶＤ５０の記録色素膜５２に記録されている情報（ピット）を読み取ることはできるが、記録色素膜５２への情報記録を行うことはできない。そして、ＤＶＤ５０の記録色素膜５２から読み出されＦＥＰ１３で復調された音楽データ等の各種データをバックエンドであるＰＣ１１０へ送信し、ＰＣ１１０の各種再生手段でそのデータが再生される。

また、情報記録時には、ＤＶＤ５０に対して記録する音楽データや映像データ等の情報記録データが、バックエンドであるＰＣ１１０から送信されバッファメモリ２２に蓄積される。そして、制御部１７はこのバッファメモリ２２に蓄積された情報記録データに基づいて、光ピックアップ１０から記録レベルのレーザビームＬ１を出射させるためにＬＤＤ１１ａ及びＬＰＣ回路１４ａに照射指示信号を与え、ＤＶＤ５０の記録色素膜５２に情報の記録を行う。この記録レベルとは、記録色素膜５２に情報（ピット）を書き込む照射パワーのレベルを言う。

また、可視情報形成時には、可視情報データがバックエンドであるＰＣ１１０から送信されバッファメモリ２２に蓄積される。この可視情報データとは、光ディスクのレーベル層５４に形成される可視情報の形状を示すデータであり、この可視情報が立体像である場合は、３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）上で作成したその立体像の立体形状を示
す３次元データから、前記立体像をレーベル層５４の厚さ方向に所定のスライスピッチ（３０μｍ〜７０μｍ）でスライスした各断面形状を示すスライスデータをその各断面形状ごとに作成し、この各断面形状ごとの複数のスライスデータがバッファメモリ２２に蓄積されるようになっている。また、このスライスデータは、ＰＣ１１０により、前記立体像の各断面形状を示すビットマップデータを極座標形式のデータに変換されたたものであり
、ＤＶＤ５０の中心点を中心とする多数の同心円上の複数の各座標点毎にその点の階調度（濃淡）を示す情報が記述されているデータである。

そして、制御部１７はバッファメモリ２２に蓄積された複数のスライスデータに基づいて、レーベル層５４を構成する光組成変化樹脂を組成変化させるために必要なパワーのレーザビームＬ２をレーザダイオード３７ｂから出射させるためにＬＤＤ１１ｂ及びＬＰＣ回路１４ｂに照射指示信号を与え、これにより、レーベル層５４のレーザビームＬ２が照射された部分が組成変化を起こし、レーベル層５４に可視情報が形成される。

次に、このような構成の光ディスク装置１００のＤＶＤ５０のレーベル層５４への立体的な可視情報の形成動作を、図７に示すフローチャートを参照して説明する。

先ず、光ディスク装置１００にＤＶＤ５０がセットされ、ユーザがＰＣ１１０を操作することにより、セットしたＤＶＤ５０への可視情報形成指示がＰＣ１１０から制御部１７へ与えられる（ステップＳ１）。このとき、レーベル層５４に形成する立体的な可視情報、即ち、形成する立体像の上述した複数のスライスデータがＰＣ１１０からバッファメモリ２２に送信され、蓄積される。

次に、制御部１７は、モータ駆動回路１６に回転指示信号を与えて、スピンドルモータ２１によりＤＶＤ５０を所定速度で回転させる（ステップＳ２）。

そして、制御部１７は、ＬＤＤ１１ａ及びＬＰＣ回路１４ａに照射指示信号を与え、レーザダイオード３７ａから再生レベルのレーザビームＬ１をＤＶＤ５０へ照射させる（ステップＳ３）。尚、以後、照射されたレーザビームＬ１のレーベル面５９からの反射光の信号であるヘッドアンプ１２からの受光信号に基づいて、上述したサーボ回路１５によるフォーカス制御及びトラッキング制御が行われる。

次に、制御部１７は、レーザビームＬ２のレーベル層５４の厚さ方向の焦点位置の初期化を行う（ステップＳ４）。即ち、レーザビームＬ２の焦点位置がレーベル層５４内の最も外側の断面上になるように、ＬＤ移動部４１に移動指示信号を与えてレーザダイオード３７ｂの位置を移動させる。ここで、レーベル層５４内の断面とは、バッファメモリ２２に記憶されている複数のスライスデータ作成の際に、形成される立体像をスライスした前記スライスピッチ（３０μｍ〜７０μｍ）でレーベル層５４を厚さ方向にスライスした断面のことである。

そして、制御部１７は、バッファメモリ２２に蓄積されている複数のスライスデータのうち、レーベル層５４における最も外側の断面形状を示すスライスデータを参照し、そのスライスデータに基づいて、モータコントローラ２０に移動開始指示を与えて可視情報形成のためのレーザ照射を行う位置へ光ピックアップ１０を移動させながら、ＬＤＤ１１ｂ、ＬＰＣ１４ｂに照射指示信号を与え、光ピックアップ１０からレーザビームＬ２をレーベル層５４へ照射させる（ステップＳ５）。尚、このときのレーザビームＬ２のパワーは、参照するスライスデータに含まれる階調度（濃淡）に応じて決められる。これにより、レーベル層５４に形成する立体像のレーベル層５４における最も外側の断面形状が、レーベル層５４の最も外側の断面に形成される。

次に、制御部１７は、レーザビームＬ２の焦点位置が前記スライスピッチだけレーベル層５４の内側に移動するように、ＬＤ移動部４１に移動指示信号を与えてレーザダイオード３７ｂの位置を移動させる（ステップＳ６）。

そして、制御部１７は、バッファメモリ２２に蓄積されている複数のスライスデータの
うち、直前に参照したスライスデータが示す断面形状の次の内側の断面形状を示すスライスデータを参照し、そのスライスデータに基づいて、モータコントローラ２０に移動開始指示を与えて可視情報形成のためのレーザ照射を行う位置へ光ピックアップ１０を移動させながら、ＬＤＤ１１ｂ、ＬＰＣ１４ｂに照射指示信号を与え、光ピックアップ１０からレーザビームＬ２をレーベル層５４へ照射させる（ステップＳ７）。尚、このときのレーザビームＬ２のパワーは、参照するスライスデータに含まれる階調度（濃淡）に応じて決められる。これにより、レーベル層５４に形成する立体像のレーベル層５４における次の内側の断面形状が、レーベル層５４の次の内側の断面に形成される。

次に、制御部１７は、バッファメモリ２２に蓄積されている複数のスライスデータのすべてに対してレーザビームＬ２の照射による断面形状形成処理を行ったか否か、即ち、形成すべきすべての断面形状を形成し終えたか否かを判別し（ステップＳ８）、まだ、すべて形成し終えていないと判別したときは（ステップＳ８のＮｏ）、ステップＳ６に戻り、レーベル層５４の次の内側の断面に対する断面形状形成を継続する。

一方、すべて形成し終えたと判別したときは（ステップＳ８のＹｅｓ）、ＬＤＤ１１ａ及びＬＰＣ回路１４ａへの照射指示信号を停止し、レーザダイオード３７ａからのレーザビームＬ１の照射を停止するとともに、モータ駆動回路１６を制御してモータ２１によるＤＶＤ５０の回転を停止させる（ステップＳ９）。以上で、レーベル層５４への立体な可視情報形成動作が終了する。

このようにして、レーベル層５４の前記スライスピッチごとの断面に、その断面に対応した立体像の断面形状がレーベル層５４の外側の断面から順に形成され、それらの断面形状が積層されることにより、レーベル層５４に立体像が形成される。

また、レーベル層５４に照射されるレーザビームＬ２は、別途、照射されているレーザビームＬ１の反射光に基づいて、対物レンズ３２がサーボ回路１５によりフォーカス制御及びトラッキング制御されているので、レーベル層５４におけるそのとき参照しているスライスデータが示す座標点（レーザビームＬ２の照射位置を示す座標点）に正確に位置合わせ及びピント調整されている。

従って、ＤＶＤ５０のレーベル層５４には、フォーカス制御及びトラッキング制御のためのグルーブ等が設けられていないにも拘わらず、レーベル層５４の所望の位置に正確にレーザビームＬ２が照射されることになる。これにより、ＤＶＤ５０の回転時に径方向や厚さ方向の面振れが生じたとしても、ＤＶＤ５０のレーベル層５４に所望の立体像を正確に形成することができる。

以上説明したように、本実施形態に示すＤＶＤ５０及び光ディスク装置１００によれば、ＤＶＤ５０に対して、本来の情報の再生または記録を行うだけでなく、レーザビームＬ２を照射することにより、レーベル層５４に立体的な可視情報を正確に形成することができる。

また、以上説明した本実施形態に示す光ディスクはＤＶＤであり、光ディスク装置はＤＶＤの再生または記録用の光ディスク装置であったが、本発明は他の光ディスク及び光ディスク装置にも適用することが可能である。具体的には、例えば、ＣＤや、次世代ＤＶＤである４０５ｎｍ帯域のレーザビームを用いて再生／記録を行う光ディスクに立体的な可視情報を形成する例についても、本発明は適用可能である。

また、以上説明した本実施形態に示すＤＶＤ５０では、情報記録層である記録色素層５２とレーベル層５４の間に、二色相反射膜である色フィルタ５３が配置されたが、本発明
の光ディスクは、このような構成に限定されない。例えば、記録色素層５２が、二色相反射膜を構成できるような層（上記したような、ＤＶＤの記録に利用される帯域の反射率が３０％以上であり、かつ、ＣＤの再生に利用される帯域の透過率が９０％以上である層）によって構成される場合には、色フィルタ５３は省略されても良い。但し、本発明に従った光ディスクでは、記録色素膜５２とレーベル層５４との間に、熱干渉防止用の中間層が形成されることが好ましい。

尚、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 光ピックアップ
１１ａ レーザダイオードドライバ（ＬＤＤ、第１のレーザダイオードドライバ）
１１ｂ レーザダイオードドライバ（ＬＤＤ、第２のレーザダイオードドライバ）
１２ ヘッドアンプ（ＨＡ）
１３ フロントエンドプロセッサ（ＦＥＰ）
１４ａ、１４ｂ レーザパワーコントロール（ＬＰＣ）回路
１５ サーボ回路
１６ モータ駆動回路
１７ 制御部
１８ ステッピングモータ
１９ ドライバ
２０ モータコントローラ
２１ スピンドルモータ
２２ バッファメモリ（記憶部）
３０ コリメータレンズ
３１ １／４波長板
３２ 対物レンズ
３３ シリンドリカルレンズ
３４ フォーカスアクチュエータ
３５ トラッキングアクチュエータ
３６ 受光素子
３７ａ レーザダイオード（第１のレーザダイオード）
３７ｂ レーザダイオード（第２のレーザダイオード）
３８ａ、３８ｂ 回折格子
３９ａ、３９ｂ 偏光ビームスプリッタ
４０ 光学系
４１ レーザダイオード（ＬＤ）移動部（焦点位置移動手段）
５０ ＤＶＤ（光ディスク）
５１ 基板
５２ 色素記録膜（情報記録層）
５２ａ グルーブ
５３ 色フィルタ（二色性反射膜）
５４ レーベル層
５５ 透明中間層
１００ 光ディスク装置
１１０ パーソナルコンピュータ（ＰＣ、バックエンド）
Ｌ１ レーザビーム（第１のレーザビーム）
Ｌ２ レーザビーム（第２のレーザビーム）

Claims (7)

1. 第１のレーザビームが照射されることにより情報の再生または記録がなされる情報記録層と、
   前記第１のレーザビームとは異なる波長帯域の第２のレーザビームが照射されることにより可視情報が形成されるレーベル層と、
   前記情報記録層とレーベル層との間に設けられ第１のレーザビームについての反射率が第２のレーザビームについての反射率よりも高い二色性反射膜と、
   を備え、
   前記レーベル層は、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、及び添加剤から構成される光組成変化樹脂であり、前記可視情報として立体像が形成可能であることを特徴とする光ディスク。
2. 第１のレーザビームが照射されることにより情報の再生または記録がなされる情報記録層と、
   前記第１のレーザビームとは異なる波長帯域の第２のレーザビームが照射されることにより可視情報が形成されるレーベル層と
   を備え、
   前記情報記録層は、第１のレーザビームについての屈折率が反射率３０％以上を与えるような値であり、第２のレーザビームについての透過率が９０％以上である二色性反射膜から成り、
   前記レーベル層は、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、及び添加剤から構成される光組成変化樹脂であり、前記可視情報として立体像が形成可能であることを特徴とする光ディスク。
3. 前記レーベル層に溝を設けないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ディスク。
4. 前記情報記録層が記録可能であれば前記情報記録層に溝を設け、前記情報記録層が再生専用であれば前記情報記録層に溝を設けないことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光ディスク。
5. 前記二色性反射膜は、以下の（ａ）または（ｂ）であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光ディスク。
   （ａ）色素から成る二色性反射膜
   （ｂ）誘電体膜、または、誘電体が積層されることにより構成された膜から成る二色性反射膜
6. 第１のレーザビームの波長帯域は、６３０ｎｍ〜６９０ｎｍであり、第２のレーザビームの波長帯域は、７７０ｎｍ〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光ディスク。
7. 前記情報記録層と前記レーベル層は、透明中間層を介して貼り合わされていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の光ディスク。

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