JPH01151026A - 光記録媒体および光記録方法 - 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および光記録方法に関する。

従来の技術 ］ンパクトディスクはＬＰレコードに較べると、音響、
取扱易さ、信頼性に優れており、プレーヤーの低価格化
に伴って目ざましい伸びを示している。また、ＣＤの持
つアクセス機能を利用して、これをディジタルデータの
外部メモリーとして利用するＣＤ−ＲＯＭも、大容量性
と経済性、信頼性のゆえに発展が期待されている。とこ
ろで、これらのコンパクトディスクを製造するためには
従来、高価な製造装置を用いてしか製作できないニッケ
ルスタンパ−が各ソフト毎に必要であった。

（ここでいうソフトとは音楽用ソフト、ゲームソフト、
ビジネスソフト全般を指す。）このニッケルスタンパ−
の製作に高額の費用を必要とすることと、製作装置が極
めて高精度で大がかりなものであるため、同一ソフトの
ディスクを数枚とか数十枚だけ、手軽に製作するという
わけには行かなかった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、前記したニッケルスタンパ−およびスタンパ
−製造装置を各ソフト毎に必要としないで、従来市販の
コンパクトディスクプレーヤで再生できる光ディスクを
簡便に製造可能ならしめようとするもので有り、これに
よりソフト生産のフレキシビリティ−が飛躍的に高まる
とともに小量生産時の低コスト化も実現できる。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するため本発明の光記録媒体は透明
基板上に光記録層を有しさらにその上に反射層を有する
光記録媒体で、前記光記録層が記録に用いるレーザー光
の照射により光学的な性質の変化として信号が記録され
、前記記録部が記録層の透明化処理後もレーザー光に対
して前記光学的性質の変化を保持してなることを特徴と
し、かかる光記録媒体を用い、予めトラッキングサーボ
のための案内溝を形成した透明基板上に光記録層を形成
し、その上から反射層を形成した光記録媒体上に、レー
ザー光を照射することで前記光記録層に光学的性質の変
化を生ぜしめる光記録過程と、前記光記録層を透明化す
る過程と、レーザー光を照射して既記緑部と透明化され
た未記録部との反射光量の差として信号を再生できる再
生過程とからなる光記録方法による。

作用 本発明の光記録媒体の一構成要素である透明基板は、表
面にトラッキングサーボのための案内溝が形成されてお
り、透明基板と光記録層との界面での記録光の一部の反
射を利用して案内溝でトラッキングしながら信号を記録
していく。記録時に生じた光学的性質の変化は光記録層
の透明化後も保持されるため、透明化後の再生光の照射
にさいしては信号記録部と未記録部との反射光量の差と
して信号を再生できる。この時、記録層上での光のスポ
ット径が０．５−１．５μｍとなるように光学系を調整
し、かつ記録により形成される空隙の幅が１．６μｍを
越えないように記録条件を設定し、さらに、透明基板側
から入射した再生用レーザー光の反射率が７０％以上に
なるようにすることで従来市販のコンパクトディスクプ
レーヤーでの再生が可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を用いて具体的に説
明する。

第１図および第２図に本発明の実施例を図示した。すな
わち、本発明の光記録媒体は、透明基板ｌと記録層２、
反射層３とからなっている０反射層３の上からさらに保
護層を形成することも可能である。信号を記録する前の
状態では、記録層２は記録に用いる光を吸収する性質を
持っており、同時に記録光の一部を反射する性質も有し
ていることが必要である。このような記録層については
記録層２と透明基板１との界面に光の焦点が結ばれるの
で、透明基板１上に形成されたトラッキングサーボのた
めの案内基板１上に形成されたトラッキングサーボのた
めの案内溝が有効に作用し、記録光は案内溝に沿って走
査される。この時の案内溝の形状は記録光に依存するが
、溝深さは記録光の波長の１／４から１／８程度である
ことが好ましい。また溝の幅は、波長と同じか、その１
／２程度までの範囲であることが好ましい。透明基板の
材料としては、記録および再生に用いる光に対して透明
であることが必要で、ガラスやポリカーボネイト　ポリ
メチルメタクリレイト、ポリイミド、ポリメチルペンチ
ンなどの各種透明プラスティックを用いることができる
。透明基板として透明プラスティックを使用する場合に
は、記録膜形成時の基板の損傷を防ぐため透明保護層を
透明基板ｌと記録層２の間に形成しても良い。透明基板
上の案内溝は射出成形により作っても良いし、平滑な透
明基板上に光硬化性樹脂を用いて形成しても良い。透明
基板１上への記録層２の形成方法としては、記録層の材
料によって、真空蒸着法、溶液塗布法が選ばれる。溶液
塗布法の中では、回転塗布、浸漬塗布、ウェッブコート
等が適している。記録層を透明化する方法としては、加
熱。

光酸化、化学反応などいくつかの方法が考えられるが、
本発明の光記録媒体においては、記録層２が表面に露出
しておらず、また基板として熱に弱いプラスティックを
使用することとも考え併せて、光酸化による透明化が最
も適している。故に、光記録層の材料としては、光退色
性を示す有機色素材料が通しており、具体的にはシアニ
ン色素、スクアリリウム色素、ピリリリウム色素等があ
り、中でもシアニン色素が最適である。退色性の有機色
素は単独で記録層として用いても良いし、透明な樹脂な
どのバインダー中に分散して用いても良い。記録層上に
反射層３を形成する。反射層３自体は再生光を８０％以
上反射することが必要で、金、白金、銀、アルミニウム
、インジウム、銅の中から一種もしくはそれらの合金を
真空蒸着もしくはスパッタリングして形成するのがよい
。記録層２と反射層３との界面の凹凸が再生光の波長の
１／３以下あると再生時のトラッキングに不都合が生じ
易くなるので、１７３以下とせねばならない。光記録媒
体を構成する各層の厚さについては次に記す、まず、記
録層２の厚さは２０ナノメーター（ｎｍ）から１１（１
１）０ｎが適しており、この範囲以下では信号の検出が
困難であり、この範囲を越えるとクロストークが大きく
なってしまう。

反射Ｎ３の厚さは用いる材料により異なるが、反射率が
８０％以上となるような膜厚が有れば良い。

次に、本発明の記録媒体の記録と再生の機構について説
明する。本発明の光記録媒体は、記録時には記録層２と
透明基板ｌとの界面で光が反射するため透明基板１上に
形成された案内溝に沿って記録光が走査される。記録光
が照射された部分では記録層が光を吸収して発熱し、こ
の結果分解が生じる。この発熱分解により記録層２に空
隙５が形成される。記録が終了したのち透明基板１の側
から光を照射して記録層２を透明化する。透明となった
後は再生光は殆どすべて反射層３で反射する。

この状態は第３図にモデル的に示すように、反射層３か
ら僅かに浮き上がった状態で空隙５が形成されたように
なっている。ここに再生光６が照射されると、再生光６
にとってはほぼ均質な屈折率の媒体の中で、屈折率の不
連続な部分として空隙５が検出されることになる。つま
り、反射される光量が空隙部では減少する結果となる。

このため再生光６は記録された空隙５に沿ってトラッキ
ングできるようになり、記録された信号が再生できる。

こうして全体として再生光の７０％以上が反射されると
いう高い反射率をもつ信号記録板が完成される。さて、
ここで再生に用いるレーザーは、市販のコンパクトディ
スクプレーヤーに使われているものと同じく波長は、？
７０ｎｍから８４０ｎｍであり、一方、記録に用いるレ
ーザーは再生用レーザーと同一波長であってもよいが、
同一波長に限定するものではない、記録によって形成さ
れる空隙の大きさは、各構成層の厚さによって決められ
る以外に、記録条件にも依存する。記録条件は記録層の
物理的性質に依存するため一意的には決められない０本
発明の目的とするＣＤとの互換性確保のためには、記録
される空隙の大きさは０．３μｍ以上１．６μｍ以下で
有ることが必要である。

実施例１ 幅０．８μｍ、深さ９０ｎｍのトラッキングサーボ用の
溝が１．６μｍピッチでスパイラル状に表面に形成され
た直径１２ａａ、厚さ１．２　ｆｉのガラス板上に、色
素（１１のクスロホルム溶液を３（１１）　ｎｍの厚さ
に塗布した。

その上にアルミニウムを５０ｎｍ真空蒸着した。

案内溝でトラッキングサーボをかけながら７８０ｎｍの
半導体レーザーを色素上に照射して、案内溝中に周波数
５（１１）ＫＨｚの単一記号と変調信号とを記録した。

記録は透明基板側からの光照射によって行い、記録条件
は、出力２．８ｍＷ、線速１．３ｍ／ｓで、Ｎ　Ａ　０
．５の対物レンズを使用し、また周波数のデユーティ比
は５０１５０とした。

記録されたディスクにキセノンランプの光を照射し、５
時間かけて記録層を透明化した。透明化後の透明基板側
からの７８０　ｎｍから８３０ｎｍの波長での光の反射
率は８０％以上であった。記録した５（１１）ＫＩＩｚ
の単一信号の再生ＣＮとして４３ｄＢが得られた。また
、こうして製作した光ディスクは市販のコンパクトディ
スクプレーヤで再生することができた。

実施例２−４ 幅０．６μｍ、深さ９０ｎｍのトラッキングサーボ用の
溝が１．６μｍピンチでスパイラル状に表面に形成され
た直径１２（：ＩＩ、厚さ１．２　ｖｍのポリカーボネ
イト板上に、ＳｉＯ□を２０ｎｍ真空蒸着し、この後色
素（２）および（３）および（４）のクロロホルム溶色
素＋４）：ＣＹ−９（日本化薬類） その上にアルミニウムを５９ｎｍ真空蒸着した。

案内溝でトラッキングサーボをかけなから８３０ｎｍの
半導体レーザーを色素上に照射して、周波数５（１１）
ＫＨｚの単一信号と変調信号とを案内溝中に記録した。

記録は透明基板側からの光照射によって行い、記録条件
は、出力３−５　ｍ　Ｗ　％線速１．３ｍ　／　ｓで、
Ｎ　Ａ　Ｏ，５の対物レンズを使用し、また周波数のデ
ユーティ比はｊＯ１５０とした。

記録されたディスクにキセノンランプの光を照射し、実
施例１と同じく５時間かけて記録層を透明化した。透明
化後の透明基板側からの７８０ｎｍから８３０ｎｍの波
長での光の反射率は色素（２）を用いた実施例２、色素
（３）を用いた実施例３、および色素（４）を用いた実
施例４ともに８０％以上であった。

記録した５（１１）ＫＨｚの単一信号の再生ＣＮとして
実施例２．３．４各々について４２ｄＢ、４３ｄＢ、４
２ｄＢが得られた。また、こうして製作した光ディスク
はいずれも市販のコンパクトディスクプレーヤで再生す
ることができた。

比較例１ 実施例４で用いたＳ　ｉ　Ｏ２層つきのポリカーボネイ
ト基板上に同じ（実施例４で用いた色素４を１５（１１
）ａｍの厚さに塗布し、この上に、アルミニウムを５０
ｎｍ真空蒸着した。案内溝でトラッキングサーボをかけ
ながら８３０　ｎｍの半導体レーザーを色素上に照射し
て、周波数５（１１）ＫＨｚの単一信号と変調信号とを
案内溝中に記録した。記録は透明基板側からの光照射に
よって行い、記録条件は、出力３．５　ｍ　Ｗ　％線速
１．３ｍ／ｓで、ＮＡＯ１５の対物レンズを使用し、ま
た周波数のデユーティ比は５０１５０とした。記録され
たディスクにキセノンランプの光を照射し、実施例１と
同じく５時間かけて記録層を透明化した。透明化後の透
明基板側からの７８０ｎｍから８３０ｎｍの波長での光
の反射率は５０％であった。

記録した５（１１）ＫＨｚの単一信号および変調信号の
何れについてもトラッキングサーボ用をかけることがで
きず、したがって信号の再生もできなかつた。これは、
記録により形成された空隙が反射層から遠（なりすぎた
ためである。

比較例２ 実施例４で用いた５ｉＯ２Ｎつきのポリカーボネイト基
板上に同じ〈実施例４で用いた色素４を３５０　ｎｍの
厚さに塗布し、この上に、アルミニウムを５０ｎｍ真空
蒸着した。案内溝でトラッキングサーボをかけなから８
３０ｎｍの半導体レーザーを色素上に照射して、周波数
５（１１）ＫＨｚの単一記号と変！ｌｉ１信号とを案内
溝中に記録した。

記録は透明基板側からの光照射によって行い、記録条件
は、出力１０ｍＷ、線速１．３ｍ／ｓで、Ｎ　Ａ　０．
５の対物レンズを使用し、また周波数のデユーティ比は
５０１５０とした。記録されたディスクにキセノンラン
プの光を照射し、実施例１と同じく５時間かけて記録層
を透明化した。透明化後の透明基板側からの７８０　ｎ
ｍから８３０ｎｍの波長での光の反射率は８０％以上で
あった。記録した５（１１）ＫＩＩｚの単一信号および
変調信号の何れについてもトラッキングサーボをかける
ことができず、したがって信号の再生もできなかった。

これは、記録により形成された空隙が大きくなりすぎた
ためトラッキングサーボがかからなかったためであ以上
、本発明をコンパクトディスクに適用して説明してきた
が、基板の大きさと記録条件を調整するすることにより
、画像情報を記録、再生できることを付記しておく。

発明の効果 以上の実施例で説明したように、本発明により、ＣＤの
製作に於てこれまで不可欠であった高価なスタンパ−製
作工程が不要となるため、同一のソフトのＣＤやＣＤ−
ＲＯＭなどの小量生産が安価にかつ手軽にできる。また
、予め反射膜を形成しである光記録媒体に記録する方式
であるため、透明化すればすぐに再生できると言う簡便
さを待っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光記録媒体の構造を説明する断面図、
第２同は本発明の光記録媒体の斜視図、第３図は本発明
の光記録媒体の再生過程を説明する媒体断面図である。 ！・・・・・・透ｒＡ基板、２・・・・・・記録層、３
・・・・・・反射層、４・・・・・・案内溝、５・・・
・・・記録による空隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）透明基板上に特定の処理により透明化できる光記
   録層を有し、その上に反射層を有する光記録媒体で、前
   記光記録層が、記録に用いるレーザー光を吸収して光学
   的な性質の変化として信号が記録され、前記光記録層上
   に形成された光学的性質の変化が、再生に先立つ記録層
   の透明化処理後も保持されることを特徴とする光記録媒
   体。 （２）記録に用いるレーザー光を照射することで、光記
   録層に光学的性質の変化の一形態として空隙が形成され
   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）基板側からの再生光の入射において、
   再生に用いるレーザー光の波長での分光反射率が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。 （４）透明基板の表面にトラッキングサーボのための案
   内溝が形成され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。 （５）光記録層が特定の処理によって透明化できる有機
   色素系材料を少なくとも一成分として含有してなること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光記録媒
   体。 （６）光記録層が光漂白処理によって透明化できる有機
   色素系材料を少なくとも一成分として含有してなること
   を特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の光記録媒
   体。 （７）あらかじめトラッキングサーボのための案内溝を
   形成した透明基板上に光記録層を有し、その上に反射層
   を有する光記録媒体上に、レーザー光を照射することで
   前記光記録層に光学的性質の変化を生ぜしめる光記録過
   程と、前記光記録層を透明化する過程と、再生用レーザ
   ーを照射して前記記録部と透明化された未記録部との反
   射光量の差として信号を再生できる過程からなることを
   特徴とする光記録方法。 （８）光記録過程が、光記録層に記録に用いる光を照射
   することで透明基板と反射層との間の被照射部に空隙を
   生じる形式であることを特徴とする特許請求の範囲第（
   ７）項記載の光記録方法。 （９）再生過程が、透明基板と反射層との間に生じた空
   隙による屈折率の不連続性を利用し反射光量の差として
   信号を検出することを特徴とする特許請求の範囲第（７
   ）項記載の光記録方法。 （１０）光記録過程が透明基板表面に形成されたトラッ
   キングサーボのための案内溝にそって記録光が光記録層
   上を走査しながら記録されることを特徴とする特許請求
   の範囲第（７）項記載の光記録方法。 （１１）光記録層が、特定の処理によって透明化できる
   有機色素系材料を少なくとも一成分として含有してなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載の光記
   録方法。 （１２）光記録層が光漂白処理によって透明化できる有
   機色素系材料を少なくとも一成分として含有してなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１１）項記載の光記
   録方法。