JPH04281235A

JPH04281235A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JPH04281235A
Application number: JP3143452A
Authority: JP
Inventors: Wasaburo Ota; 太田　和三郎; Isamu Orima; 織間　勇; Masashi Nakazawa; 中沢　政志; Yuji Onodera; 小野寺　祐二; Kazuhiro Umeki; 和博梅木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 1992-10-06
Anticipated expiration: 2015-07-24
Also published as: JP3069149B2; US5368908A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光情報記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】レーザー光によって、情報の書込み及び
／または読出しを行うための光情報記録媒体は、光学的
動画像用ディスクや光学的オーディオディスク、書込み
型ディスク等として広く知られている。

【０００３】このような光情報記録媒体に於いて、レー
ザー光が集光照射される記録層を保護する方法として、
エアーサンドイッチ方式や保護層の設置等が知られてい
る。また、記録層に集光されるべきレーザー光が照射さ
れる外表面部分に於ける、レーザー光の反射を防止する
ために、上記外表面部分に反射防止膜を設けることも知
られている（特開昭５９−７９４４５号公報）。

【０００４】光情報記録媒体に於いて、記録層を支持す
る基板は、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂等のプ
ラスチックやガラス等、一般に誘電性の材料で形成され
る。このため光情報記録媒体は一般に帯電し易い。光情
報記録媒体が帯電すると、微小な塵が静電気により外表
面部に付着して、情報の書込みや読出しの妨げになるし
、帯電電荷が電子回路の誤動作の原因と成ったりする。このような光情報記録媒体の帯電を防止する目的で、光
情報記録媒体の外表面部分に帯電防止膜を設けることが
提案されている（特開昭６０−２３９９４６号公報）。

【０００５】上記のように、光情報記録媒体の外表面部
分は、反射防止機能と帯電防止機能とを合わせ持つこと
が望ましい訳であるが、従来これら両機能を持った光情
報記録媒体は知られていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
事情に鑑みてなされたものであって、その目的とする所
は、外表面部分が反射防止機能と帯電防止機能とを持っ
た、新規な光情報記録媒体の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以下、この発明を説明す
る。

【０００８】請求項１の光情報記録媒体は「レーザー光
によって情報の書込み及び／または読出しを行う」ため
のものであって「記録層に集光されるべきレーザー光が
照射される外表面部分に反射防止層構造を形成してなり
、上記反射防止層構造が１層以上の透明導電膜を含む」
ことを特徴とする。

【０００９】即ち、レーザー光は光情報記録媒体の「外
表面部分」を介して、記録層に集光照射される訳である
が、この外表面部分に「反射防止層構造」が形成される
。「反射防止層構造」は複層構造として構成され、反射防
止層構造を構成する複数の膜の内に、１層以上の透明導
電膜が含まれるのである。透明導電膜における「透明」
とは、この膜が、記録層に集光照射されるレーザー光に
対して透明であることを意味する。

【００１０】反射防止層構造中において、透明導電膜が
設けられる位置は任意である。従って反射防止層構造に
於いて、「最も記録層に近い膜」として透明導電膜が設
けられても良いし、透明導電膜が「反射防止膜に挟まれ
て」形成されてもよく、あるいは反射防止層構造の表面
として「直接外部に露呈された部分」として形成されて
も良い。反射防止層構造の各層は、蒸着またはスパッタ
リング、イオンプレーティング等の真空成膜プロセスに
より形成できる。

【００１１】反射防止層構造は、種々の構成のものが可
能であるが、「レーザー波長λに対してλ／４の厚さを
持つＳｉＯ２の層、λ／２の厚さを持つＩｎ２Ｏ３の層
、λ／４の厚さを持つＳｉＯの層を、空気に接する側か
ら記録媒体表面（反射防止層構造が形成される面）側へ
向かって、上記順序に積層してなる」３層構造のもの（
請求項２）は好適なものの一つである。

【００１２】また、「レーザー波長λに対して（λ／４
）×（０．９〜１．６）の厚さを持ち、屈折率が１．２
〜１．９の範囲にある層」と、「金属を含み、（λ／２
）×（０．１〜１．５）の厚さを持ち、屈折率が１．５
〜２．５の範囲にある層」と、「（λ／４）×（０．７
５〜１．６）の厚さを持ち、屈折率が１．２〜１．９の
範囲にある層」とを、空気に接する側から記録媒体表面
側へ向かって上記順序に積層してなる３層構造のもの（
請求項３）も好適なものの一つである。

【００１３】さらに、「レーザー波長λに対して（λ／
４）×（０．７５〜１．６）の厚さを持ち、屈折率が１
．２〜１．７の範囲にある層」と、「（λ／４）×（０
．１〜２．２）の厚さを持ち、屈折率が１．７〜２．５
の範囲にある層」とを、空気に接する側から記録媒体表
面側へ向かって上記順序に積層してなる２層構造のもの
（請求項４）も好適なものの一つである。

【００１４】反射防止層構造を形成される光情報記録媒
体は、情報の書き込みと読出しとを行うものでも、情報
の書き込みのみ、もしくは読出しのみを行うものでも良
いが、上記反射防止層構造は、「読出すべき情報を記録
した記録層が、記録情報に応じて凹凸を有する金属薄膜
反射型の記録層として形成された、情報読出し専用の光
情報記録媒体」に、好適に形成することができる（請求
項５）。

【００１５】また、記録層に記録される情報は、一般的
な情報のほか、音声情報でも映像情報でも、これら両者
でも良く（請求項６）、従って、この発明は市販の所謂
ＣＤやＬＤに対して適用できる。

【００１６】

【作用】図１は、光学的オーディオディスクに多く用い
られる、片面記録型の光情報記録媒体に、この発明を適
用した例を示している。この光情報記録媒体はディスク
状に形成され、中心孔６を駆動軸に嵌合させて回転駆動
される。符号７は中心軸を示す。

【００１７】記録層２は、基板１の片面に形成され、記
録層２の上には保護層３が形成されている。レーザー光
は、保護層３の側から照射されて、記録層２に集光照射
される。そして、保護層３の上、即ち光情報記録媒体の
レーザー光が照射される外表面部分に、反射防止層構造
４が設けられている。

【００１８】図２は、エアーサンドイッチ構造の光情報
記録媒体に、この発明を適用した例を示している。この
例でも、光情報記録媒体はデイスク状であり、中心孔６
を駆動軸に嵌合させて回転駆動される。符号７は、図１
に於けると同じく中心軸を示す。この例では、記録層２
Ａを形成された基板１Ａと、記録層２Ｂを形成された基
板１Ｂとが、記録層同士を近接対向させて一体化されて
いる。符号５はスペーサーを示す。レーザー光は、基板
１Ａもしくは１Ｂ（ともにレーザー光に対して透明であ
る）を介して記録層２Ａもしくは２Ｂに集光照射される
。

【００１９】そこで、この場合には、レーザー光の照射
される外表面部、即ち、基板１Ａ，１Ｂの「記録層２Ａ
，２Ｂを設けられたのとは反対側の面」に反射防止層構
造４Ａ，４Ｂが設けられる。

【００２０】光情報記録媒体の他の構造例としては、図
５乃至７に示すようなものを挙げることができる。

【００２１】図５の例は、レーザー光に対して透明な基
板１Ｃの片面に、記録層２と保護層３とを、保護層３Ａ
が表面側になるように形成し、他面に反射防止層構造４
を形成し、レーザー光Ｌを反射防止層構造４と基板１と
を介して記録層２に集光照射するようにしたものである
。

【００２２】図６の例は、レーザー光に対して透明な基
板１Ｃ，１Ｄの片面に、記録層２Ｃ，２Ｄをそれぞれ設
け、他面に反射防止層構造４Ｃ，４Ｄをそれぞれ設けた
ものを、記録層２Ｃ，２Ｄ同士を近接させるようにして
、接着剤層８により一体化した、所謂「密着サンドイッ
チ構造」のものである。

【００２３】図７の例では、レーザー光に対して透明な
基板１Ｃ，１Ｄの片面に記録層２Ｃ，２Ｄ、他面に反射
防止層構造４Ｃ，４Ｄをそれぞれ設けられたものが、ス
ペーサー５Ａ，５Ｂを介して、各記録層２Ｃ，２Ｄを近
接対向させて一体化されたエアーサンドイッチ構造とな
っている。これら図６，７の例でも、レーザー光Ｌは反
射防止層構造と基板とを介して記録層に集光照射される
。

【００２４】基板１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄはポリ塩
化ビニルやアクリル、ポリカーボネイト等のプラスチッ
ク樹脂やガラスにより構成される。記録層２，２Ａ，２
Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、Ａｌ，Ａｕ，Ｔｅ，Ｂｉ等の金属や
、色素、相変化記録材料等で形成される。図１の構造で
は保護層３はレーザー光に対して透明であるが、図５の
構造においては、保護膜３Ａはレーザー光に対して透明
である必要はない。

【００２５】反射防止層構造は、保護層３や基板１，１
Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの屈折率に基づき、従来、光学部
品等に於いて広く行われている「反射防止膜の設計理論
」に則り、それぞれ独自の屈折率を持つ、フッ化マグネ
シウム、一酸化珪素、二酸化珪素、酸化チタン、酸化セ
リウム、酸化アルミニウム等、従来の光学部品の反射防
止膜として用いられている透明絶縁性材料による膜と、
ｎ＝２前後の屈折率をもつＩｎ２Ｏ３，ＩＴＯ，ＳｎＯ
２，ＺｎＯ等の無機材料による透明導電膜とを組合せて
構成する。このような反射防止層構造に於いては、層構
造を構成する各膜が薄いため、たとえ透明導電膜が外部
に直接露呈しなくても十分な帯電防止効果を実現できる
。

【００２６】また、請求項２の「レーザー波長λに対し
てλ／４の厚さを持つＳｉＯ２の層、λ／２の厚さを持
つＩｎ２Ｏ３の層、λ／４の厚さを持つＳｉＯの層を、
空気に接する側から記録媒体表面側へ向かって上記順序
に積層してなる」３層構造の反射防止層構造は、反射防
止の効果に優れるのみならず、機械的強度が大きいため
、光情報記録媒体の外表面を保護する働きもする。

【００２７】請求項３の、「レーザー波長λに対して（
λ／４）×（０．９〜１．６）の厚さを持ち、屈折率が
１．２〜１．９の範囲にある層」と、「金属を含み、（
λ／２）×（０．１〜１．５）の厚さを持ち、屈折率が
１．５〜２．５の範囲にある層」と、「（λ／４）×（
０．７５〜１．６）の厚さを持ち、屈折率が１．２〜１
．９の範囲にある層」とを、空気に接する側から記録媒
体表面側へ向かって上記順序に積層してなる反射防止層
構造も、反射防止効果に優れ、金属を含む真中の層が優
れた帯電防止効果を示す。

【００２８】レーザー光は、波長変動範囲が小さいため
、上記組合せによりレーザーの波長変動をカバーする程
度の狭い波長領域での反射防止効果でも十分であるから
、各層の厚さは薄くてよく、従って短い成膜時間で反射
防止層構造を形成でき、生産性も良い。

【００２９】

【実施例】以下、実施例を説明する。

【００３０】図３は、図１に示すような、片面記録型の
光情報記録媒体に、この発明を実施した例を示す。保護
層３上に設けられた反射防止層構造４は、透明導電膜Ａ
と反射防止膜Ｂとにより構成されている。保護層３上に
直接設けられ、従って記録層２に近い透明導電膜Ａは、
高屈折率薄膜（λ／４）であり、反射防止膜Ｂは低屈折
率薄膜（λ／４）である。

【００３１】図４も、図１に示すような片面記録型の光
情報記録媒体に、この発明を実施した例を示す。反射防
止層構造４は、透明導電膜Ａと反射防止膜Ｂ，Ｂ’とに
より３層に構成されている。保護層３上には、反射防止
膜Ｂ’が低屈折率薄膜（λ／４）としてもうけられ、そ
の上に高屈折率薄膜（λ／２）として設けられた透明導
電膜Ａは、更にその上に低屈折率薄膜（λ／４）として
設けられた反射防止膜Ｂと上記反射防止膜Ｂ’とにより
挟まれている。

【００３２】この３層構造の反射防止層構造の場合、透
明導電膜Ａの抵抗を１０２Ω／□程度とすると、反射防
止層構造の表面での抵抗は１０６Ω／□程度であった。帯電防止上有効な表面抵抗は、１０８〜１０９Ω／□以
下であるから、上記の３層構造の実施例のように、透明
導電膜が電気絶縁性の反射防止膜に挟まれている場合に
も、十分な帯電防止効果が得られる。

【００３３】勿論、図２のエアーサンドイッチ型の光情
報記録媒体の、両方の外表面部分に図３、図４に即して
説明したような反射防止層構造を形成できることは言う
迄もない。

【００３４】図８，９に示す例（煩雑を避けるため、図
３，４，５におけると同一の符号を用いた）では、記録
層２と反射防止層構造４とは、図２，図５，図６，図７
の光情報記録媒体におけるように、基板の互いに反対側
の面に形成されている。

【００３５】図８の例では、反射防止層構造４は図３の
例と同じく、透明導電膜Ａと反射防止膜Ｂとにより構成
されている。基板１を介して記録層２に最も近い透明導
電膜Ａは、高屈折率薄膜（膜厚：λ／４〜λ／２）であ
り、反射防止膜Ｂは低屈折率薄膜（膜厚：λ／４）であ
る。

【００３６】図９の例では、反射防止層構造４は図４の
例と同じく、透明導電膜Ａと反射防止膜Ｂ，Ｂ’とによ
り３層に構成されている。基板１上に直接形成され基板
を介して記録層２に最も近い反射防止膜Ｂ’は低屈折率
薄膜（膜厚：λ／４）、その上に設けられた透明導電膜
Ａは高屈折率薄膜（膜厚：λ／２）、更にその上に設け
られた反射防止膜Ｂは低屈折率薄膜（膜厚：λ／４）で
ある。

【００３７】図４や図９に示した、３層構造の反射防止
層構造に関する、より具体的な例を以下に説明する。こ
の例は、請求項２の光情報記録媒体の実施例になってい
る。ポリカーボネイトの基板上に、アルミニウムによる
反射型の記録層を有し、この記録層の凹凸により情報を
記録された、市販の光学的オーディオディスクの外表面
に「レーザー波長λ＝７８０ｎｍに対してλ／４の厚さ
を持つＳｉＯ２の層、λ／２の厚さを持つＩｎ２Ｏ３の
層、λ／４の厚さを持つＳｉＯの層」を、空気に接する
側から記録媒体表面側へ向かって上記順序に積層して反
射防止層構造を形成した。各層はプラズマ蒸着により形
成した。この反射防止層構造において、空気と接するの
はＳｉＯ２の層である。

【００３８】この反射防止層構造の形成により、光情報
記録媒体の外表面による反射率は、反射防止層形成前の
５％から１％に減少し、記録層での反射光量が増加して
、情報読取りの信頼性が向上した。

【００３９】読取りの信頼性の向上は、光学的オーディ
オディスクから再生される音の音質に顕著な改善をもた
らした。即ち、市販されているＣＤとＬＤに反射防止層
構造を形成したものと、形成しないものにつき、再生音
・像の視聴覚検査を行ったところ、以下に示す如き結果
となった。即ち、以下の表はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５人
の視聴者による視聴覚検査の結果である。◎は顕著に差
が認められる場合、○は差が認められる場合、△は差が
認められない場合である。

【００４０】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　表試料　　Ａ　　Ｂ　　Ｃ　　Ｄ　　Ｅ　　　　
主要コメント１　　　　○　　○　　○　　○　　○　
　バイオリンの高音の抜けが良くなる２　　　　○　　
○　　○　　○　　○　　音像定位がはっきりし、低音
が柔らかく厚くなる３　　　　◎　　○　　○　　◎　
　◎　　音像に立体感がある４　　　　○　　△　　○
　　○　　○　　ボーカルに立体感、定位・ローレベル
の再生良好５　　　　△　　○　　○　　△　　△　　
ボーカルが良い６　　　　○　　△　　△　　△　　△
　　定位がはっきりし、バックのローレベルが向上７　
　　　○　　△　　◎　　○　　◎　　８　　　　◎　
　△　　◎　　○　　◎　　シンセサイザーの音が澄む
９　　　　◎　　△　　◎　　○　　◎　　バックのピ
アノの伴奏が鮮明１０　　◎　　△　　◎　　○　　◎
　　ボーカル明瞭　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。

【００４１】この表から明らかなように、反射防止層構
造により、再生音・像の質が向上していることが分かる
。また、形成された上記反射防止層構造は堅牢性に富み
、表面硬度は鉛筆試験で５Ｈ以上の結果が得られた。

【００４２】上記３層の反射防止層構造のＳｉＯ２をＭ
ｇＦ２に代えた構成の反射防止層構造でも、上記と略同
様の結果が得られた。

【００４３】また、請求項３の光情報記録媒体の実施例
として、市販されているＣＤ及びＬＤの外表面に、「レ
ーザー波長λ＝７８０ｎｍに対して（λ／４）×（０．
９〜１．６）の厚さを持つＳｉＯ２の層、（λ／２）×
（０．１〜１．５）の厚さを持つＩｎ２Ｏ３の層、（λ
／４）×（０．７５〜１．６）の厚さを持つＳｉＯの層
」を、空気に接する側から記録媒体表面側へ向かって上
記順序に積層形成したところ、光情報記録媒体表面での
反射率は１％以下となり、表面電気抵抗率も１０８Ω／
□以下であった。

【００４４】上記各実施例とも、塵埃試験において、塵
埃の付着は殆どなかった。

【００４５】

【発明の効果】以上、この発明によれば新規な光情報記
録媒体を提供できる。この光情報記録媒体は上記の如く
、レーザー光を照射される外表面部分が反射防止機能と
帯電防止機能とを有するので、外表面部分によるレーザ
ー光反射や、光情報記録媒体の帯電に伴う諸問題を有効
に解決でき、情報の書込み・読出しの信頼性を向上させ
ることができる。

【００４６】なお、実施例では反射防止膜と透明導電膜
の屈折率の関係を一般の反射防止条件に合わせて設定し
たが、光情報記録媒体で対象となるレーザー光は波長域
が狭いため、従来からフィルター用に用いられているＶ
コート等、レーザーの波長域に対して反射防止となる材
料、膜厚を選択するなど、基本的には反射防止と帯電防
止を実現できる構成であれば良い。

【００４７】また、従来から、薄膜コーティングの分野
で、薄膜相互の密着性を高めるために中間層を設けたり
、保護膜を設けたりすることが行われているが、この発
明に於いても、必要に応じて反射防止層構造中に中間層
を設けたり、反射防止層構造に保護膜を形成して良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】光情報記録媒体の構造の１例を示す図である。

【図２】光情報記録媒体の構造の別例を示す図である。

【図３】１実施例を説明するための図である。

【図４】別実施例を説明するための図である。

【図５】光情報記録媒体の構造の他の例を示す図である
。

【図６】光情報記録媒体の構造の更に他の例を示す図で
ある。

【図７】光情報記録媒体の構造の更に他の例を示す図で
ある。

【図８】他の実施例を説明するための図である。

【図９】更に他の実施例を説明するための図である。

【符号の説明】

１　　　　　　基板２　　　　　　記録層３　　　　　　保護層４　　　　　　反射防止層構造５，５Ａ，５Ｂ　　　　　　スペーサー８　　　　　　
接着剤層Ａ　　　　　　透明導電膜Ｂ，Ｂ’　　　　　　反射防止膜Ｌ　　　　　　レーザー光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザー光によって情報の書込み及び／ま
たは読出しを行うための光情報記録媒体であって、記録
層に集光されるべきレーザー光が照射される外表面部分
に反射防止層構造を形成してなり、上記反射防止層構造
が１層以上の透明導電膜を含むことを特徴とする光情報
記録媒体。
【請求項２】請求項１において、反射防止層構造が、レ
ーザー波長λに対してλ／４の厚さを持つＳｉＯ２の層
、λ／２の厚さを持つＩｎ２Ｏ３の層、λ／４の厚さを
持つＳｉＯの層を、空気に接する側から記録媒体表面側
へ向かって上記順序に積層してなることを特徴とする光
情報記録媒体。
【請求項３】請求項１において、反射防止層構造が、レ
ーザー波長λに対して（λ／４）×（０．９〜１．６）
の厚さを持ち屈折率が１．２〜１．９の範囲にある層と
、金属を含み（λ／２）×（０．１〜１．５）の厚さを
持ち屈折率が１．５〜２．５の範囲にある層と、（λ／
４）×（０．７５〜１．６）の厚さを持ち屈折率が１．
２〜１．９の範囲にある層とを、空気に接する側から記
録媒体表面側へ向かって上記順序に積層してなることを
特徴とする光情報記録媒体。
【請求項４】請求項１において、反射防止層構造が、レ
ーザー波長λに対して（λ／４）×（０．７５〜１．６
）の厚さを持ち、屈折率が１．２〜１．７の範囲にある
層と、（λ／４）×（０．１〜２．２）の厚さを持ち、
屈折率が１．７〜２．５の範囲にある層とを、空気に接
する側から記録媒体表面側へ向かって上記順序に積層し
てなることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項５】読出すべき情報を記録した記録層が、記録
情報に応じて凹凸を有する金属薄膜反射型の記録層であ
り、反射防止層構造が、上記記録層に集光されるべきレ
ーザー光が照射される外表面部分に形成されたことを特
徴とする、請求項１または２または３または４の光情報
記録媒体。
【請求項６】記録層に記録される情報が音声情報および
／または映像情報であることを特徴とする、請求項１ま
たは２または３または４または５の光情報記録媒体。