JPH03290835A - 光学的記録媒体円盤 - 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１ 本発明は光学的記録媒体円盤、特にコンパクト・ディス
クに対して互換性のある追記型光学的記録媒体円盤に関
する。 【従来の技術】 各種の情報信号を高い記録密度で記録することについて
の要望が高まるのにつれて、近年になって色々な構成原
理や動作原理に基づいて作られた情報記録媒体を用いて
情報信号の高密度記録再生が行なわれるようになり、例
えば、情報記録媒体の信号面に情報信号に応じた凹凸を
形成させて情報信号の記録を行い、記録された情報信号
を光学的な手段によって再生するようにした記録再生装
置が、映像信号や音声信号の記録再生用として既に実用
されている。 また、各種の技術分野における高密度記録再生の要求に
応じるために、情報記録媒体の記録層に情報信号によっ
て強度変調されたビームを照射することにより、情報記
録媒体における記録層に情報信号に応じた物理変化ある
いは化学変化を生じさせて情報信号の記録が行なわれる
ようにした情報記録媒体についても研究が行なわれるよ
うになったが、近年、安定な動作を行う半導体レーザが
容易に得られるようになったのに伴い、レーザ光を用い
て高密度記録再生を行うようにした各種の光学的記録媒
体（光ディスク）が既に実用化されたり、あるいは実用
化のための研究開発が行なわれている現状にあることは
周知のとおりである。 すなわち、幾何学的な凹部あるいは凸部として形成され
ているビットにより情報信号が記録された原盤から大量
に複製された記録済み光ディスク（再生専用の光ディス
ク）が、例えばビデオ・ディスクやコンパクト・ディス
ク等として、一般の家庭にも普及し始めている他、１回
だけユーザが追加して記録できる光ディスク（追記型光
ディスク）や消去可能な光ディスクなどが１例えばオフ
ィス用ファイルメモリ、その他の用途での実用化のため
に盛んに研究開発が行なわれている。 ところで、情報信号が高密度記録されている情報記録媒
体から情報信号を再生する場合には、トラッキング制御
によって再生素子あるいは再生用のビームを情報信号が
記録されている記録跡に常に正確に辿らせるようにする
ことが行なわれていることは周知のとおりであり、前記
した各種形式の情報記録媒体に高密度に記録された情報
信号の再生に当っても、再生動作はトラッキング制御動
作の下に行なわれるようにされるのが通常である。 さて、情報記録媒体の信号面に情報信号と対応するビッ
トの配列によって、情報信号が高密度記録されている形
態の情報記録媒体の１つとして知られているコンパクト
・ディスクは、７８０ｎｍの光の波長に対して特定な関
係に設定されている深さのビットの配列によって情報信
号が信号面に記録されているとともに、それの信号面の
全面がアルミニウム等の薄膜により被覆された構成とな
されていて、波長が７８０ｎｍの光に対して信号面にお
けるランドの部分の反射率が７０％〜９０％となるよう
に規定されており、情報記録媒体の信号面からの情報信
号の読出しを、波長が７８０ｎｍの光のスポットによっ
て行うようにしている。 そして、前記したコンパクト・ディスクからの情報信号
の読出しは、それの信号面におけるビットの部分からの
反射光の光量妬１、ビットの部分で生じる光の干渉の結
果としてランドの部分からの反射光の光量よりも減少し
た状態になることを利用して行なわれており、また、ト
ラッキング誤差情報も記録跡の部分からの反射光の光量
と、ランドの部分からの反射光の光量との差を用いて得
るようにされている。 さて、前記したコンパクト・ディスクの普及に伴い、コ
ンパクト・ディスク用の再生機を使用して再生の可能な
コンパクト・ディスクと互換性のある光ディスクとして
、例えば、再生専用の記録済み領域と追記型光ディスク
として使用できる記録領域を設けた構成形態の追記型光
ディスク、あるいは全面が記録領域になされている光デ
ィスクについての諸提案もなされるようになったが、前
記のように記録領域が設けられている構成形態の光ディ
スクでは、記録時にもトラッキング制御が行なわれつる
ように透明基板にトラッキング用の業内溝を設けてある
ような構成となされている。 ところで、コンパクト・ディスクとの互換性を備えてい
る光ディスクとしては、当然のことながらコンパクト・
ディスクについて定められている再生に関する諸規格の
内の反射率に間する規格値を瀾足するものでなければな
らない。 そして、コンパクト・ディスクにおける反射率について
の規格値は、光ディスクの絞出し側から波長が７８０ｎ
ｍのレーザ光を入射させたときに。 光ディスクの読出し側からみて７０％以上の反射率を有
することが求められているが、光ディスクの表面では約
８％の反射損失が生じるから、この光ディスクの表面で
の反射損失だけを考慮しただけでも、光ディスクの読出
し側における反射率を７０％以上とするためには、金属
の反射膜での反射率は少なくとも８０％以上が必要とさ
れるのであり、コンパクト・ディスクでは８０％以上の
反射率を示すアルミニウムの反射膜を使用して、前記の
反射率の規格値を満足させるようにしていることは周知
のとおりである（前記の反射率はアルミニウム膜の成膜
条件によって変化することはいうまでもない）。 しかし、追記型の光ディスクにおいては、記録膜（記録
層）に記録が行なわれるために記録膜で記録のためのエ
ネルギの吸収が生じ、また、既述のように追記型の光デ
ィスクでは記録時におけるトラッキング制御のために、
透明基板にはトラッキング制御用の案内溝を設けてある
ために、入射光が前記の案内溝によって回折されること
による光量損失も加わることにより、光ディスクの読出
し側における反射率をコンパクト・ディスクにおける反
射率の規格値にすることは従来困難とされていたが、近
年になって１例えば特開平２−４２６５２号公報にも開
示されているように、トラッキング用の案内溝を備えて
いる透明基板におけるトラッキング用の案内溝が設けて
ある方の板面上にスピンコード法の適用によって特殊な
色素系の記録膜と高い反射率を有する金による反射膜と
を積層させて、波長が７８０ｎｍの光に対して信号面に
おけるランドの部分の反射率が７０％〜９０％というコ
ンパクト・ディスクで規定されている反射率が得られる
ような追記型の光ディスクが提案された。

【発明が解決しようとする課題】

ところが、前記した既提案の追記型の光ディスクでは、
金属の反射膜として高価な金を使用した反射膜を使用す
れば、波長が７８０ｎｍの光に対して信号面におけるラ
ンドの部分の反射率が７０％〜９０％というコンパクト
・ディスクで規定されている反射率を示す追記型の光デ
ィスクが構成できるが、金属の反射膜として安価なアル
ミニウムまたはアルミニウム合金を使用した場合には波
長が７８０ｎｍの光に対して信号面におけるランドの部
分の反射率が７０％〜９０％というコンパクト・ディス
クで規定されている反射率を示す追記型の光ディスクを
構成させることが困難であった。

【課題を解決するための手段） 本発明はトラッキング用の案内溝が設けてある透明基板
と、前記した透明基板におけるトラッキング用の案内溝
が設けてある方の板面上に、屈折率ＮｄがＮｄ＝ｎ１−
ｋ２ｉで記録光の適量を吸収する有機色素材料を用いて
、再生時に所定の信号再生特性が得られるような記録状
態に情報の記録がなされる厚さとした有機色素材料膜を
記録膜として付着させ、また、前記した記録膜の屈折率
Ｎｄに対して、ＩＮｄ　ｌ＞　ｌＮｅ　ｌ、ｎｌ＞　ｎ
２゜ｋｌ）ｋ、の関係にある屈折率Ｎｅ＝ｎ、−ｋ２ｉ
を有する材料により反射光量増強用干渉膜を前記した記
録膜上に付着させ、さらに前記した反射光量増強用干渉
膜上にアルミニウムまたはアルミニウム合金による反射
膜を付着させるとともに、透明基板におけるトラッキン
グ用の案内溝が設けてない方の面から入射させた予め定
められた波長を有する再生用の光による前記した透明基
板におけるトラッキング用の案内溝以外の部分と対応す
る構成部分からの反射光量が入射光量に対して７０％以
上となるように前記した反射光量増強用干渉膜の厚さを
設定してなる光学的記録媒体円盤を提供する。 【作用１ トラッキング用の案内溝が設けてある透明基板における
トラッキング用の案内溝が設けてある方の板面上に、記
録光の適量を吸収する有機色素材料による記録膜と５反
射光量増強用干渉膜と、アルミニウム膜またはアルミニ
ウム合金膜とを積層して構成させた光学的記録媒体円盤
における記録膜を構成する有機色素材料の屈折率Ｎ　ｄ
　＝　ｎ。 ｋｌｉと、反射光量増強用干渉膜の構成材料の屈折率Ｎ
ｅ＝ｎ２−に２ｉとを、１Ｎｄｌ）ｌＮｅｎｕ＞　ｎｔ
ｅ　ｋｘ＞　ｋｘの関係にあるようにし、また、前記の
各層の厚さをそれぞれ所定の厚さに選定することにより
、透明基板におけるトラッキング用の案内溝が設けてな
い方の面から入射させた予め定められた波長を有する再
生用の光による前記した透明基板におけるトラッキング
用の案内溝以外の部分と対応する構成部分からの反射光
量が入射光量に対して７０％以上になされる。 【実施例】 以下、添付図面を参照して本発明の光学的記録媒体円盤
の具体的な内容を詳細に説明する。第１図は本発明の光
学的記録媒体円盤の一部の縦断面図、第２図は本発明の
光学的記録媒体円盤の反射率特性を示す曲線図、第３図
は各種の光学的記録媒体円盤の反射率の比較の説明に使
用される光学的記録媒体円盤の一部の縦断面図である。 第１図において１はトラッキング用の案内溝Ｇ。 Ｇ・・・が設けてある透明基板であり、前記の透明基板
ｌにおけるトラッキング用の案内溝Ｇ、Ｇ・・・が設け
てある方の板面上に、記録膜２と１反射光量増強用干渉
膜３と、アルミニウムまたはアルミニウム合金による反
射膜４とが積層されている。 前記した記録膜２はトラッキング用の案内溝Ｇ。 Ｇ・・・が設けてある透明基板１（例えば、ポリカーボ
ネート樹脂製の透明基板）におけるトラッキング用の案
内溝Ｇ、Ｇ・・・が設けてある方の板面上に。 屈折率ＮｄがＮｄ＝ｎ、−ｋ２ｉで記録光の適量を吸収
する有機色素材料を用いて、再生時に所定の信号再生特
性が得られるような記録状態に情報の記録がなされる厚
さの有機色素材料膜として１例えばスピンコード法を適
用して構成される。なお前記の記録膜２の形成時に適用
されるスピンコード法で使用される溶剤が透明基板１に
損傷を与えるようなものであるときは、透明基板ｌ上に
透明な保護薄膜を形成させた後にその透明な保護薄膜上
にスピンコード法により記録Ｉ！Ｉ２を形成させるよう
にする。前記した有機色素材料の屈折率Ｎｄにおけるｎ
８は屈折率Ｎｄの実数部であり、またに□ｉは有機色素
材料の屈折率Ｎｄの虚数部である。 前記した記録膜２の構成に使用される有機色素材料とし
ては、例えば日本感光色素株式会社製の品番ＮＫ３２１
９の有機色素材料のようなインドレニン系シアニン色素
材料を用いることができる。 前記した有機色素材料の屈折率Ｎｄは、Ｎｄ＝２．３−
０．０５ｉである。そして、前記の有機色素材料をジア
セトンアルコールに溶解し、それをスピンコード法によ
り所定の厚さ１例えば４０ｎｍの厚さの膜に成膜して有
機色素材料膜による記録膜２を構成させることができる
。 また、前記した反射光量増強用干渉膜３としては、前記
した記録膜２．の屈折率Ｎｄに対して。 ＩＮｄ　ｌ＞　ｌＮｅ　ｌ、ｎ、＞　ｎ、、に、＞　ｋ
ｎの関係にある屈折率Ｎｅ＝ｎ、−ｋ２ｉを有する材料
を用いて、真空蒸着法によって記録膜２上に所定の厚さ
に成膜したり、あるいは前記の材料がスピンコード法の
適用も可能なものであれば、スピンコード法により記録
膜２上に所定の厚さに成膜したりすることにより構成で
きる。なお、前記の反射光量増強用干渉１１３の形成時
に適用されるスピンコード法において使用される溶剤が
、記録膜２に損傷を与えるようなものであるときは、記
録膜２上に透明な保護薄膜を形成させた後にその透明な
保護薄膜上にスピンコード法により反射光量増強用干渉
１１Ａ３を形成させるようにする。 前記した反射光量増強用干渉膜３は、透明基板ｌにおけ
るトラッキング用の案内溝Ｇ、Ｇ・・・を設けていない
方の面から入射させた予め定められた波長（７８０ｎｍ
）を有する再生用の光による前記した透明基板１におけ
るトラッキング用の案内溝０．０・・・以外の部分と対
応する構成部分からの反射光量が入射光量に対して７０
％以上となされる状態に前記した反射光量増強用干渉１
ｌＩ３の厚さが定められるのである。第２図は横軸に反
射光量増強用干渉膜３の厚さをとり、縦軸に光学的記録
媒体円盤に波長が７８０ｎｍの再生光を入射させたとき
のランド部分の反射率を示している。 前記した反射光量増強用干渉膜３の構成に使用される材
料の屈折率Ｎｅにおけるｎｌは屈折率Ｎｅの実数部であ
り、またに８は屈折率Ｎｅの虚数部である。前記した反
射光量増強用干渉ｗＡ３の構成に使用される材料として
は、例えばグアニン、またはビスフェノールＡが使用で
きる。そして前記した材料の屈折率ＮｏはＮｅ＝１．５
（虚数部は零）である。 そして、前記したグアニン、またはビスフェノールＡは
、真空蒸着法によって記録＠２上に例えば１８０ｎｍの
厚さの膜に成膜して反射光量増強用干渉膜３を構成させ
ることができる。 前記した反射光量増強用干渉膜３上には厚さが２００ｎ
ｍのアルミニウムの反射膜４をスパッタリング法を適用
して成膜する。５は前記したアルミニウムの反射膜４上
に設けた保護膜である。 第２図は前記のように構成された本発明の光学的記録媒
体円盤に、波長が７８０ｎｍの再生光を入射させたとき
のランド部の反射率が、前記した反射光量増強用干渉膜
３の膜厚の変化によってどのように変化するものかを示
す計算値であり、実際に得られる反射率も第２図と略々
同じである。 （計算に使用した数値は、空気の屈折率がＯ，アルミニ
ウムの屈折率が１．９９−７．０５ｉ、反射光量増強用
干渉膜３の屈折率Ｎ　ｅ　＝　１　、５　（虚数部は零
）、記録膜２の屈折率Ｎｄ＝２．３−０．０５ｉ、ポリ
カーボネート樹脂製の透明基板１の屈折率が１．５５（
虚数部は零）、アルミニウムの反射Ｗ１４の厚さが２０
０ｎｍ、記録膜２の厚さが４０ｎｒｎ。 反射光量増強用干渉膜３の厚さがＯ〜３００ｎｍである
）。 第２図に示されている前記した反射光量増強用干渉膜３
の膜厚の変化に対して変化する反射率の値をみると、屈
折率Ｎｄが２．３−０．０５ｉの有機色素材料による厚
さ４０ｉｍの記録膜２と、屈折率が１．９９−７．０５
ｉのアルミニウムによる厚さが２００ｎｍの反射＠４と
なされている場合に、屈折率Ｎｅが１．５（虚数部は零
）の材料による反射光量増強用干渉ｆｌＩ３の膜厚が略
々１８０ｎｍとなされると、ランド部での反射率が８５
％となっていることが判かり、また、光量増強用干渉膜
３の膜厚が７０ｉｍ〜２３０Ｈｍの範囲にわたってラン
ド部での反射率が７０％以上となっていることが判かる
。 第３図の（ａ）は従来のコンパクトディスクのランド部
の縦断面図、第３図の（ｂ）は例えば特開平２−４２６
５２号公報にも開示されているな波長が７８０ｎｍの光
に対して信号面におけるランドの部分の反射率が７０％
〜９０％というコンパクト・ディスクで規定されている
反射率が得られるような追記型の光ディスクのランド部
の縦断面図。 第３図の（ｃ）は本発明の光学的記録媒体円盤のランド
部の縦断面図であり、第３図において１は屈折率が１．
５５（虚数部は零）のポリカーボネート樹脂製の透明基
板、２は屈折率Ｎｄが２．３−０゜０５ｉの有機色素材
料による記録膜、３は屈折率が＝１．５（虚数部は零）
の反射光量増強用干渉膜、４は屈折率が１．９９−７．
０５ｉのアルミニウム・による反射膜、６は屈折率０．
１４９−４．６５４１の金による反射膜である。 第３図の（ａ）に示されている従来のコンパクトディス
クにおいては、アルミニウムによる反射膜４自体の反射
率は８６％であるが、ランド部における反射率は８１％
となっている。 また、第３図の（ｂ）に示されている既提案の追記型の
光ディスクにおいては金による反射［６自体の反射率は
９７％であるが、ランド部における反射率は記録層の厚
さによって７４〜８４％となっている。 そして、第３図の（ｃ）に示されている本発明の光学的
記録媒体円盤では、第２図について既述のように、屈折
率Ｎｄが２．３　０．０５ｉの有機色素材料による厚さ
４０ｉｍの記録膜２と、屈折率が１．９９−７．０５ｉ
のアルミニウムによる厚さが２００ｎｍの反射膜４とな
されている場合に。 屈折率Ｎｅが１．５（虚数部は零）の材料による反射光
量増強用干渉膜３の膜厚が略々１８０ｎｍのときには、
ランド部での反射率が８５％となり、また、光量増強用
干渉膜３の膜厚が７０ｉｒｎ〜２３０ｎｍの範囲にわた
ってランド部での反射率が７０％以上となされる。 次に、記録光の適量を吸収する有機色素材料としてイン
ドレニン系シアニン色素材料を含んで構成された記録膜
を備えた本発明の光学的記録媒体円盤の具体例について
説明する。 トラッキング用の案内溝Ｇ、Ｇ・・・が設けられている
透明基板１として、１．６ミクロンのピッチのトラッキ
ング用の案内溝Ｇ、Ｇ・・・が設けられている直径が１
２０ミリメートルのポリカーボネート樹脂製の透明基板
１を用い、前記した案内溝付のポリカーボネート樹脂製
の透明基板１における案内溝Ｇが設けられている方の面
上に、インドレニン系シアニン色素を含む（クエンチャ
−等の添加剤を含んでも良い）色素材料を、ポリカーボ
ネート樹脂を侵さない溶媒、例えばセロソルブ系、ケト
アルコール系、アルコール系、脂肪族炭化水素系の溶媒
に溶解し、スピンコード法により３０〜３００ｎｍの厚
さの記録ＩＩ！２を成膜する。 次に、波長が７８０ｎｍの再生光に対して透過率が９５
％以上の透明物質１例えばアデニン、グアニン、キノン
系等のような透明物質による７０〜２３０ｎｍの厚さの
反射光量増強用干渉膜３を真空蒸着法により前記した記
録膜２上に成膜する。 次に、前記した反射光量増強用干渉膜３上に。 マグネトロンスパッタリング法を適用して厚さが２００
ｎｍのアルミニウムの反射膜４を成膜し。 さらに前記したアルミニウムの反射膜４上に紫外線硬化
樹脂のコーティングにより５ミクロンの厚さの保護膜５
を形成させる。 一例として、１．６ミクロンのピッチのトラッキング用
の案内溝Ｇ、Ｇ・・・が設けられている直径が１２０ミ
リメートルのポリカーボネート樹脂製の透明基板ｌにお
ける案内溝Ｇが設けられている方の面上に、インドレニ
ン系シアニン色素を含む（クエンチャ−等の添加剤を含
んでも良い）色素材料を、ポリカーボネート樹脂を侵さ
ない溶媒、例えばセロソルブ系、ケトアルコール系、ア
ルコール系、脂肪族炭化水素系の溶媒に溶解し、スピン
コード法により５０ｎｍの厚さの記録ｌＩ２を成膜し１
次に、グアニンによる１５０ｎｍの厚さの反射光量増強
用干渉ｌｌｌ３を真空蒸着法により前記した記録膜２上
に成膜し、次いで前記した反射光量増強用干渉［Ｉ３上
に、マグネトロンスパッタリング法を適用して厚さが２
００ｎｍのアルミニウムの反射膜４を成膜し、さらに前
記したアルミニウムの反射膜４上に紫外線硬化樹脂のコ
ーティングにより５ミクロンの厚さの保護膜５を形成さ
せて構成させた光学的記録媒体円盤では、透明基板ｌを
通して波長が７８０ｎｍの光を入射させた際にランド部
分における反射率は７５％以上であった。 また、前記の光学的記録媒体円盤にＥＭＦ記録を行なっ
てエラーレートを測定したところ市販のコンパクトディ
スクと同等のエラーレートであり、さらに再生信号波形
も良好でＣＤ規格を満足していた。 【発明の効果］ 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明はトラッキング用の案内溝が設けてある透明基板にお
けるトラッキング用の案内溝が設けてある方の板面上に
、記録光の適量を吸収する有機色素材料による記録膜と
、反射光量増強用子ｔＪ）［と、アルミニウム膜または
アルミニウム合金膜とを積層して構成させた光学的記録
媒体円盤における記録膜を構成する有機色素材料の屈折
率Ｎｄ＝ｎ１−に１ｉと１反射光量増強用干渉膜の構成
材料の屈折率Ｎｅ＝ｎ、−ｋ２ｉとを、Ｎｄ　Ｉ＞　ｌ
　Ｎｅｌ　、ｎ、＞　ｎ、、に、＞　ｋ、の関係にある
ようにし、また、前記の各層の厚さをそれぞれ所定の厚
さに選定することにより、透明基板におけるトラッキン
グ用の案内溝が設けてない方の面から入射させた予め定
められた波長を有する再生用の光による前記した透明基
板におけるトラッキング用の案内溝以外の部分と対応す
る構成部分からの反射光量が入射光量に対して７０％以
上になされるのであり、本発明によれば安価なアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金による反射膜を用いてコン
パクト・ディスクとの互換性を備えている光学的記録媒
体円盤を容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的記録媒体円盤の一部の縦断面図
、第２図は本発明の光学的記録媒体円盤の反射率特性を
示す曲線図、第３図は各種の光学的記録媒体円盤の反射
率の比較の説明に使用される光学的記録媒体円盤の一部
の縦断面図である。 １・・・トラッキング用の案内溝Ｇ、Ｇ・・・が設けて
ある透明基板２２・・・記録膜、３・・・反射光量増強
用干渉膜、４・・・アルミニウムまたはアルミニウム合
金による反射膜、 膜、 ５・・・保護膜、 ６・・・金による反射 ゐ３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トラッキング用の案内溝が設けてある透明基板と、前記
   した透明基板におけるトラッキング用の案内溝が設けて
   ある方の板面上に、屈折率ＮｄがＮｄ＝ｎ＿１−ｋ＿１
   ｉで記録光の適量を吸収する有機色素材料を用いて、再
   生時に所定の信号再生特性が得られるような記録状態に
   情報の記録がなされる厚さとした有機色素材料膜を記録
   膜として付着させ、また、前記した記録膜の屈折率に対
   して、ｎ＿１＞ｎ＿２、ｋ＿１＞ｋ＿２の関係にある屈
   折率Ｎｅ＝ｎ＿２−ｋ＿２ｉを有する材料により反射光
   量増強用干渉膜を前記した記録膜上に付着させ、さらに
   前記した反射光量増強用干渉膜上にアルミニウムまたは
   アルミニウム合金による反射膜を付着させるとともに、
   透明基板におけるトラッキング用の案内溝が設けてない
   方の面から入射させた予め定められた波長を有する再生
   用の光による前記した透明基板におけるトラッキング用
   の案内溝以外の部分と対応する構成部分からの反射光量
   が入射光量に対して７０％以上となるように前記した反
   射光量増強用干渉膜の厚さを設定してなる光学的記録媒
   体円盤