JPH01144246A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光記録媒体、特に高反射率の書込み可能な光記
録媒体に関するものである。

従来の技術 光記録媒体、中でも光ディスクは近年目覚ましい発展を
遂げつつあり、市場の拡大に伴い多種多様な目的、用途
に利用されることになっていくことが予想される。一般
に光ディスクは再生専用型ディスクと書込み可能のディ
スクの二種類に大きく分類される。前者は、予め情報が
記録されたスタンパ−を用い、成形によってスタンバ−
上の情報を転写した透明基板上にアルミニウムを菌着す
ることで同一情報のディスクを数万枚以上製造するもの
であり、音楽用のコンパクトディスク（以下ＣＤと称す
る）がその代表であり、メーカーが大量生産することで
比較的安価に供給できる。

前記したようにＣＤは、予め情報が記録されたスタンバ
−を用いているが、このスタンバ−の製造工程の概略を
述べると、まずガラス原板の上にフォトレジストを塗布
した後、情報信号に対応して変調を受けたレーザー光を
照射し、露光された部分を現像することによって凹凸の
パターンを形成し、最後に、記録現像を行なった原盤に
ニッケルを施すことによって原盤からスタンバ−が作製
される。この方法は、フォトンモード記録であり完成さ
れたスタンバ−上に記録されている凹凸パターンのエツ
ジは滑らかな単調増加あるいは単調減少の曲線を描いて
いる。ＣＤの基板はこのスタンバ−を用いて成形によっ
て作製されるものであり、ＣＤの凹凸がスタンバ−と丁
度逆の状態になっている。その様子を第５図に示す。こ
の図より、ＣＤのビットはエツジの部分が盛り上がった
、いわゆるリムを有する形状にはなっていない。

発明が解決しようとする問題点 ＣＤなどの再生専用型の光ディスクの場合には、前述し
たようにスタンバ−を使用しなければならないが、この
スタンバ−の製造工程は管理や制御を相当に厳しく行な
わなければならず、非常に高価なものになっていた。し
かもディスクに入れるべき情報毎に、それに対応したス
タンバ−を作製せねばならず、個人用音楽ディスクのよ
うに少量の情報の場合には高価になり過ぎてしまう問題
点がある。

一方、書込み可能型の光ディスクは、この個人用情報フ
ァイル等の用途には適しているが、反面、ＣＤに比較す
ると２倍以上の厚さになっており、反射率も記録層自体
の光学特性から低いものしか得られず、さらに、記録さ
れたビットはリムを有する形状になっていることから、
現在市販のＣＤプレーヤでは書込み可能型の光ディスク
は再生することができなかった。

本発明は上記問題点に鑑み、少量の情報の場合に特に有
効で、かつリムを有するビットでありながら反射率が非
常に高く、市販のＣＤプレーヤで書込まれた信号を再生
することができる光記録媒体を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光記録媒体は、ト
ラッキングサーボのための溝を有する透明基板の溝のあ
る面上に透明層を存しており、透明層の表面にリムを有
するピットが、前記溝の走っている方向と直角の方向の
断面におけるピット形状として、再生用レーザー光の波
長をλ、前記透明層の屈折率をｎとした時、前記ビット
の潔さが、ビットの底からリムの頂点まで０．１６λ／
ｎから０．２７λ／ｎ、かつランド部からリムの頂点ま
で０．０４λ／ｎから０．１２λ／ｎであり、かつ前記
ビットの幅が、リムの頂点において１．０λから１．６
λ、かつビットの底において０−１λから０．５λであ
る形状に情報に対応して形成され、さらにピットのある
面上に反射層を設けるという構成を備えたものである。

また、情報を記録する際には記録用レーザー光に対して
吸収性があり、記録後の情報再生時には再生用レーザー
光に対して透明な状態へ変化させることのできる有機色
素を透明層として用いるという構成にしたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、ディスクに入れるべき
情報毎にそれに対応したスタンバ−を作製せずに、記録
用レーザー光を照射しそのエネルギーを有機色素が吸収
してこの層が高温になり、ビットが形成されることによ
って望みの情報を記録することができる。さらに、記録
後に有機色素を退色透明化することにより得られる透明
層および反射層により、一般のＣＤ′とほぼ同じ反射率
を有し、かつ上記寸法に規定されたリムを有するビット
形状によって、ビットのある部分とピットのない部分と
の反射光の位相差から記録された情報を読みだすことが
でき、市販のＣＤプレーヤによって再生することが可能
となる。

実施例 以下本発明の一実施例の光記録媒体について、図面を参
照しながら説明する。

第１図〜第３図は本発明になる光記録媒体の主な製造工
程の概要を示す図である。但しリムは省略している。第
１図に示すように、片面にトラッキングサーボのための
溝１５が形成されている透明基板２の／／１１５のある
面上に記録用レーザー光に対して吸収性のある退色性色
素層１を形成する。

この透明基板２は、半導体レーザーの波長域で吸収のな
い材料が好ましく、具体的には、光学ガラスやメタクリ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透明樹脂が用いら
れる。また、トラッキングサーボのための４１５を形成
させるには光硬化性樹脂を用いる方法やスタンパ−を用
いて射出成形により形成させるなど通常の方法を用いる
ことができる。またここで使用される退色性色素層１と
しては、記録用レーザー光の波長域で分光吸収特性を有
し、集光された記録用レーザー光によって穿孔ピット列
が形成され、かつ光および／または熱により退色透明化
し再生用レーザー光に対して特異な吸収を示さなくなる
ような材料を用いることが必要であり、有機色素もしく
は色素を透明樹脂に分散したもの、中でもシアニン色素
が適している。色素層１を透明基板２上に形成する方法
としては、スピンコード法が最適であるが、デイツプな
どの方法によっても作成できる。なお、色素層塗布の前
にｉ３明基板２の耐溶剤性を高めるために薄い保護層を
形成しておくことも可能である。

透明基板２上に色素層１を形成させた後、トラッキング
サーボ用溝１５を利用してトラッキングサーボをかけな
がら、記録用レーザー光を透明基板２を通して色素Ｊｌ
ｉｌ上に記録用レンズ系２１にて集光させ、所定の位置
に外部の情報源からの信号を記録し、ビット１１を形成
する（第２図）。

色素層ｌに情報を記録した後、反射Ｎ５を形成する。反
射層は、ＡＩ、Ａｕ、Ａｇ等の高反射率の金属をスパツ
クすることで形成することができる。

その後、色素Ｎ１全体を退色させることにより色素層ｌ
が透明１１１’　となって特異な吸収を持たなくなる。

この退色化工程としては特定の光を照射して色素層１を
形成する色素分子の官能基を酸化分解させる方法が優れ
ており、この方法により記録されたビットの形状を変化
させることなく退色させることができるが、その他一般
に知られている熱的退色や化学的退色法も用いることが
できる。

なお、反射層５の形成工程と退色工程は前後しても差し
支えない。さらに、反射層５の保護のためこの層上に保
護層を塗布することももちろん可能である。

第３図には、本発明になる光記録媒体の再生時の様子を
示しているが、再生用レーザー光は、再生用レンズ系２
１°により透明基板２を通して透明層ｌ°上のビット部
に集光され、記録された情報を読みだすことができる。

なお、再生用レーザー光の波長は記録用レーザー光の波
長と同一であってもよいし異なっていてもよい。この際
、再生用レーザー光の波長域での分光反射率は７０％以
上であればよい。

第４図に第３図におけるピット部を拡大した断面図を示
す。なお、この断面はトラッキングサーボのための溝の
走っている方向と直角の方向でのビット形状である。ま
た第５図に、比較としてＣＤのピット形状を示す。これ
らの図より本発明の光記録媒体のビットはリムを有した
形状になっている。このビットは、再生用レーザー光の
波長をλ、透明層の屈折率をｎとすると、ビットの深さ
が、ピットの底からリムの頂点までｆｄｌが０．１６λ
／ｎから０．２７λ／　ｎ　、かつランド部からリムの
頂点までｔｅｌが０．０４λ／ｎから０．１２λ／ｎで
あり、かつピット部の幅が、リムの頂点において←）１
．０λから１．６λ、力）つピットの底において（Ｘ）
０．１λから０．５λの範囲に規定された形状に形成さ
れたものである。これらの範囲内にピット形状が入って
いると、ＥＦＭ信号を再生したアイパターンにおける変
調度などがＣＤとほぼ同一になる（つまりＣＤのビット
と光学的に等価なビットである）。従って、ビットの有
無による反射光の位相差から記録された情報を読みだす
、ＣＤの再生方法と同一の原理によって、本発明になる
光記録媒体を市販のＣＤプレーヤにて再生することが可
能である。

以下、具体的な実施例について述べる。

（実施例１） 厚さが１．２鰭で片面に深さ０．０８μ、幅０．８μの
トラッキングサーボ用溝１５が１．６μピツチでスパイ
ラル状に形成されたポリカーボネート樹脂製成形基板２
を準備し、溝を有する面上に１０ｎｍのｓｉｏの保護層
をスパッタした後、第６図に示す分光特性を有するポリ
メチン系色素の塩化メチレン溶液を１１０００ｒｐでス
ピンコードして色素層１を形成した。その後、記録用レ
ーザー光として波長が８３０ｎｍの半導体レーザーを搭
載したデツキを用いてトラッキングサーボをかけながら
、レーザーパワー２．２ｍｗ、線速度１．３ｍ　／　ｓ
の記録条件で色素Ｎ１にディジタル音楽信号を記録した
。次いで色素Ｎｌ上に１１００ｎの厚さにアルミニウム
を真空蒸着し、最後にキセノンアークランプを用いて露
光し退色透明化させた。

完成された光ディスクをＣＤプレーヤにて再生したとこ
ろ、市販のＣＤと同様に音声が再生できた。

また得られた光ディスクについて、トラッキングサーボ
用溝の走っている方向と直角の方向の断面におけるビッ
ト形状を三次元測定機によって測定した。その結果、再
生用レーザー光の波長をλ　（＝８１０ｎ、ｍ）、透明
Ｎ１°の屈折率をｎ（−１，５）とした時、ピットの深
さは、ビットの底からリムの頂点までｔｄｌが０．２１
λ／ｎであり、ランド部からリムの頂点までｔｅｌが０
．０８λ／ｎであった。さらにビットの幅については、
リムの頂点において←）１．５λであり、ピットの底に
おいて（ｘｌｏ、３λであった。

（実施例２） 実施例１において記録条件のレーザーパワーを２．６ｍ
ｗとした他は全く同一の材料、工程によって光ディスク
を得た。完成された光ディスクを実施例１と同様ＣＤプ
レーヤで再生したところ、音声が再生できた。また、実
施例１と同様に三次元測定機によってビット形状を測定
した。その結果、再生用レーザー光の波長をλ　（＝８
１０ｎｍ）、透明層１゛の屈折率をｎ（１，５）とした
時、ビットの深さは、ピットの底からリムの頂点まで＋
ｄ）が０．２６λ／ｎであり、ランド部からリムの頂点
まで（ｅｌが０．１１λ／ｎであった。さらにピットの
幅については、リムの頂点においてｆｗｌｌ、６λであ
り、ビットの底において（Ｘ）０．４λであった。

（実施例３） 色素層として下記構造式で示される色素を用いる他は実
施例１と同一の方法、工程で光ディスクを得た。完成さ
れた光ディスクを実施例１と同様ＣＤプレーヤで再生し
たところ、音声が再生できた。また、実施例１と同様に
三次元測定機によってピット形状を測定した。その結果
、再生用レーザー光の波長をλ　（−８１０ｎｍ）、透
明層１゛の屈折率をｎ（−１，５）とした時、ピットの
深さは、ビットの底からリムの頂点まで（ｄｌが０．１
６λ／ｎであり、ランド部から＋ｊムの頂点までｔｅｌ
が０．０５λ／ｎであった。さらにピットの幅について
は、リムの頂点においてｆＷｌｌ、１λであり、ピット
の底においてｆＸｌｏ、２λであった。

（比較例１） 実施例１において記録条件のレーザーパワーを５、Ｑｍ
ｗとした他は全く同一の材料、工程によって光ディスク
を得た。完成された光ディスクを実施例１と同様ＣＤプ
レーヤで再生したところ、全く再生できなかった。また
、実施例１と同様に三次元測定機によってピット形状を
測定した。その結果再生用レーザー光の波長をλ（＝８
１０ｎｍ）、透明層１′の屈折率をｎ（−１，５）とし
た時、ビットの深さは、ビットの底からリムの頂点まで
Ｔｄｌが０．３０λ／ｎであり、ランド部からリムの頂
点まで（８１が０．１５λ／ｎであった。さらにピット
の幅については、リムの頂点において←）１．８λであ
り、ビットの底において（ＸＩｏ、　６０λであった。

（比較例２） 実施例３において記録条件のレーザーパワーを１．５ｍ
ｗとした他は全く同一の材料、工程によって光ディスク
を得た。完成された光ディスクを実施例１と同様ＣＤプ
レーヤで再生したところ、全く再生できなかった。また
、実施例１と同様に三次元測定機によってビット形状を
測定した。その結果再生用レーザー光の波長をλ（＝８
１０ｎｍ）、透明層１゛の屈折率をｎ　（＝１．５）と
した時、ビットの深さは、ピットの底からリムの頂点ま
で＋ｄ＋が０．１３λ／ｎであり、ランド部からリムの
頂点までｆＱｌが０．ｏ２λ／ｎであった。さらにピッ
トの幅については、リムの頂点において［ｗ）０．７λ
であり、ピットの底において（ＸＩｏ、　０５λであっ
た。

発明の効果 本発明によれば、ディスクに入れるべき情報毎にそれに
対応したスタンパ−を作製することなく、少量であって
も望みの情報を比較的安価に記録することができ、かつ
リムを有するピットでありながら反射率が非常に高く、
現在市販のＣＤプレーヤで書込まれた信号を再生するこ
とができる光記−録媒体を提供できる効果がある。さら
に、映像情報が記録されている光学式ビデオディスクや
ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクも基本的にはディスク構造
が同じであるため、本発明による光記録媒体はこれらの
デツキでも再生することが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明になる光記録媒体の主な製造工
程の概要を示す断面図、第４図は第３図におけるピット
部を拡大した断面図、第５図はＣＤのビット形状を示す
断面図、第６図はポリメチン系色素の分光透過率を表わ
すグラフである。 １・・・・・・退色性色素層、１′・・・・・・透明層
、２・・・・・・透明基板、５・・・・・・反射層、１
１・・・・・・ビット、１５・・・・・・トラフキング
サーボ用溝、２１・・・・・・記録用レンズ系、２１゛
　・・・・・・再生用レンズ系。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名寸　　　　
　　　　　　　　　　　　　のＶ＆　　　　　　　　　
　　　派 ［Ｆ］　　　　　　嘴　ｇｌｌｌ　　ゼ←昧

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）トラッキングサーボのための溝を有する透明基板
   の溝のある面上に透明層を有しており、透明層の表面に
   リムを有するピットが、前記溝の走っている方向と直角
   の方向の断面におけるピット形状として、再生用レーザ
   ー光の波長をλ、前記透明層の屈折率をｎとした時、前
   記ピットの深さが、ピットの底からリムの頂点まで ０．１６λ／ｎから０．２７λ／ｎ、かつランド部から
   リムの頂点まで０．０４λ／ｎから０．１２λ／ｎであ
   り、かつ前記ピットの幅が、リムの頂点において１．０
   λから１．６λ、かつピットの底において０．１λから
   ０．５λである形状に情報に対応して形成され、さらに
   ピットのある面上に反射層を設けてなる光記録媒体。
2. （２）透明層が、情報の記録時には記録用レーザー光に
   対して吸収性がある状態から、記録後の情報再生時には
   、再生用レーザー光に対して透明な状態へ変化させるこ
   とのできる有機色素を少なくとも一成分として含有して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   光記録媒体。
3. （３）透明基板側からの入射光に対して、再生用レーザ
   ー光の波長域での分光反射率が７０％以上であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光記録媒体
   。