JPH06150374A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 案内溝８を有する透光性基板１上に高屈折率
層２，熱可塑性樹脂層３，光吸収層４，光反射層５を積
層して光情報記録媒体を構成する。 【効果】 ＣＤ用記録再生装置によって再生を行うこと
が可能であるとともにトラッキングエラーを検出するこ
とが可能な書換え可能型光情報記録媒体を得ることが可
能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報の書換えが可能な
光情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的情報媒体としては、コンパクトデ
ィスク（ＣＤ），レーザディスク（ＬＤ）等が既に広く
普及しているが、これら光学的情報媒体はトラッキング
サーボを行うための案内溝とともに情報ピットが予め形
成された透光性基板上にＡｌ等よりなる反射層が形成さ
れてなるものであって、予め形成された情報ピットより
信号を読み出すだけで信号の書き込み，消去を行うこと
はできない。

【０００３】一方、情報の書換えが可能な光情報記録媒
体としては、ＴｂＦｅＣｏ等の磁気光学効果の大きな磁
性層を記録層として使用する光磁気記録媒体や、光吸収
により熱を発生し、この発生した熱により変形する材料
層を記録層として使用する熱変形型光情報記録媒体等が
ある。このうち、熱変形型光情報記録媒体は、反射率等
の信号再生に関与する特性をＣＤに合わせ易いため、Ｃ
Ｄとの互換が可能であり、普及性，実用性の高い書換え
可能型光記録媒体として注目されている。

【０００４】例えば、上記熱変形型光情報記録媒体とし
ては、特開平２−９６９４２号公報に提案されているよ
うな円板状の透光性基板上に熱可塑性樹脂層及び光吸収
層よりなる記録層と、光反射層が順次積層されてなるも
のが主流である。ここで、上記透光性基板としてはポリ
カーボネート基板が、熱可塑性樹脂層としてはポリスチ
レン層が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な熱変形型光情報記録媒体をＣＤ用の記録再生装置に適
用する場合には、トラッキングサーボを行うための案内
溝を透光性基板の記録層側に形成しておく必要がある。

【０００６】ところが、上記構成の熱変形型の光情報記
録媒体においては、透光性基板とその上に形成される熱
可塑性樹脂層との屈折率が近似しているために（例えば
ポリカーボネート：複素屈折率の実数部ｎ＝１．５８，
ポリスチレン：複素屈折率の実数部ｎ＝１．５９）、透
光性基板上に単に案内溝を設けてもこの案内溝によって
トラッキングサーボに必要な反射回折光を得ることがで
きず、トラッキングサーボが行えないといった不都合が
ある。

【０００７】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、ＣＤ用の記録再生装置に
よる再生及びトラッキングエラー検出が可能な光情報記
録媒体を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光記録媒体は、案内溝を有する透光性基
板上に、高屈折率層、熱可塑性樹脂層、光吸収層、光反
射層が順次積層されてなるものである。上記高屈折率層
の複素屈折率の実数部ｎ及び複素屈折率の虚数部ｋが、
ｎ≧１．７８且つｋ＝０または、ｎ≧３．２５且つｋ≦
０．２４または、ｎ＜１且つｋ≧３．７なる条件を満た
すことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】案内溝を有する透光性基板上に高屈折率層、熱
可塑性樹脂層、光吸収層、光反射層が順次積層されてな
る光情報記録媒体に対して透光性基板側からレーザ光を
照射すると、高屈折率層によってレーザ光の一部が反射
回折される。この反射回折される光の強度分布を観測す
ることによりスポット位置と案内溝の位置関係が検出さ
れる。

【００１０】

【実施例】本発明の具体的な実施例について実験結果に
基づいて説明する。

【００１１】本発明の光情報記録媒体は、図１に示すよ
うに案内溝８が形成されてなる円板状の透光性基板１上
に高屈折率層２と、熱可塑性樹脂層３及び光吸収層４よ
りなる記録層５、光反射層６、保護層７が順次積層され
てなるものである。

【００１２】上記光情報記録媒体において、案内溝８は
透光性基板１の記録層５側の膜面に略同心円状となされ
て螺旋状に形成されており、案内溝８に沿った凸条部が
記録トラック９となる。上記光情報記録媒体では、この
案内溝８に沿った記録トラック９上に情報ピットが所定
のパターンで形成される。

【００１３】情報ピットパターンを形成するには、上記
光情報記録媒体をターンテーブル上に載置するとともに
透光性基板１側から記録トラック９上にレーザ光が所定
の記録パワーで照射され、光吸収層４上に集束するよう
に光源をセットする。そして、該光情報記録媒体を回転
させつつ光源を径方向に移動操作する。このとき、情報
データに対応させて光源をオン，オフするとレーザ光が
照射された部分では、光吸収層４にてレーザ光が吸収さ
れて熱エネルギーが発生し、同時にそれ自体溶融，蒸発
して外部に圧力を与えるようになる。この光吸収層４か
ら供給される熱エネルギーと圧力により熱可塑性樹脂層
３が軟化して局部的な凹状変形（ピット）が生じ、情報
ピットパターンが形成される。

【００１４】このようにして形成された情報ピットパタ
ーンから情報データを再生するには、ピット部分とピッ
トが形成されていない部分との反射光量差を利用する。
すなわち、該光情報記録媒体を回転させつつ光源を径方
向に移動操作して所定の再生パワーで記録層５にレーザ
光を照射し、その反射光量を観測する。ピット部分とピ
ットが形成されていない部分とでは反射光量が異なるの
で、情報ピットパターンに対応した反射光量変化が観測
される。この反射光量変化を変換することにより情報デ
ータが再生される。

【００１５】ここで、このように記録再生を行うに際し
て、光情報記録媒体が理想的な回転を行った場合には、
光源のスポットが記録トラック９上を正確に走査し、正
確な情報ピットパターンが記録され、また情報ピットパ
ターンから正確に情報が再生されるが、上記光情報記録
媒体が回転するに際しては、媒体自体の偏心，ターンテ
ーブルの回転軸の軸振れ等が生じる。このため、単に光
源を径方向に移動操作した場合には、光源のスポット位
置が記録トラックに対して数１００μｍ程度の範囲でず
れ、正確な記録，再生を行うことができない。

【００１６】そこで、上記光情報記録媒体では、このよ
うなスポットのトラッキングエラーを補正するためにス
ポットのトラッキングエラー量を検出し、そのトラッキ
ングエラー量に基づいて光源の位置を調整する。

【００１７】トラッキングエラー量は、案内溝８で反射
回折される光の強度分布を観測することにより検出する
ことができる。

【００１８】たとえば、透光性基板１上にトラックピッ
チと略同じスポット径のレーザ光を照射すると、レーザ
光は案内溝８を回折格子として反射回折する。この反射
回折された光は位相の重なりによって平面に対して強度
分布を有するが、この強度分布は、スポットと記録トラ
ックの位置関係によって異なる。例えば、図２に示すよ
うにスポット２１の中心線ａと記録トラック９の中間線
ｂが一致している場合には、強度分布２２は左右対照と
なるが、図３に示すようにスポット２１の中心線ａと記
録トラックの中間線ｂがズレている場合には、強度分布
２２は左右非対照となってくる。したがって、この反射
回折された光の強度分布を観測することによりトラッキ
ングエラーが検出されることとなる。

【００１９】ここで、このようにトラッキングエラーの
検出を行うには、透光性基板１上に上記高屈折率層２が
形成されていることが重要となる。この高屈折率層２が
ない場合には、透光性基板１と熱可塑性樹脂層３との屈
折率の近似性から、上述のような案内溝８での光の反射
回折が起きず、トラッキングエラーの検出は不可能とな
る。

【００２０】上記高屈折率層２としては、反射率が１０
％以上であり且つ透過率が８０％以上である材料層を選
択することが好ましい。反射率が１０％未満である場合
には、案内溝によって反射回折される光の強度が弱過ぎ
てトラキングエラーの検出が困難となる。一方、透過率
が８０％未満である場合には、熱可塑性樹脂層３，光吸
収層４，光反射層６にまで到達するレーザ光の強度が弱
過ぎて、記録，再生に支障を来す。

【００２１】実用的な膜厚範囲で透過率が８０％以上と
なりかつ透過率が８０％となる膜厚のときに１０％以上
の反射率を示す材料層，すなわち高屈折率層として適す
る材料層は、複素屈折率ｎ＋ｉｋの実数部ｎ及び複素屈
折率の虚数部ｋが、所定の条件を満たすものである。

【００２２】以下にこの複素屈折率の実数部ｎ及び複素
屈折率の虚数部ｋの範囲を決定するために行った実験の
実験結果を示す。なお、実験は、複素屈折率の実数部
ｎ，複素屈折率の虚数部ｋが各種値の材料層について、
透過率が８０％となる膜厚のときの反射率を測定するこ
とによって、複素屈折率の実数部ｎ，複素屈折率の虚数
部ｋに依存した反射率変化を調べ、反射率が１０％以上
となるときの複素屈折率の実数部ｎ，複素屈折率の虚数
部ｋの範囲を決定したものである。

【００２３】ここで、反射率は、複素屈折率の実数部
ｎ，複素屈折率の虚数部ｋが、ｋ＝０の場合、ｋ≠０且
つｎ＞１の場合、ｋ≠０且つｎ＜１の場合、の場合で異
なる変化を示すので、これらの場合についてそれぞれ説
明する。

【００２４】ｋ＝０の場合のｎの範囲の検討 まず、ｋ＝０の材料層にはＴｉＯ₂ 層，ＳｉＣ層，Ｚｎ
Ｓ層，Ｓｉ₃ Ｏ₄ 層，ＳｉＯ層がある。これら材料層の
複素屈折率の実数部ｎ及び透過率が８０％となる膜厚と
したときの反射率を表１に示す。また複素屈折率の実数
部ｎと反射率の関係を図４に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１及び図４からわかるように、ｋ＝０の
材料層の場合には、反射率は複素屈折率の実数部ｎに依
存して増加し、複素屈折率の実数部ｎが２を越えたとこ
ろで一定となる。そして、反射率が１０％以上となるの
は、複素屈折率の実数部ｎが１．７８以上の場合であ
る。

【００２７】ｋ≠０且つｎ＞１の場合のｋ及びｎの範囲の検討 ｋ≠０且つｎ＞１の材料層にはＩｎＰ層，Ｓｉ層，Ｇａ
Ａｓ層がある。これら材料層の複素屈折率の実数部ｎ，
複素屈折率の虚数部ｋ及び透過率が８０％となる膜厚と
したときの反射率を表２に示す。また、複素屈折率の虚
数部ｋと反射率の関係を図５に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】表２及び図５からわかるように、ｋ≠０且
つｎ＞１の材料層の場合には、反射率は、複素屈折率の
虚数部ｋに依存して減少する。そして、反射率が１０％
以上となるのは、複素屈折率の虚数部ｋが０．２４以下
の場合である。

【００３０】さらに、ｋ＝０．２４の材料層の複素屈折
率の実数部ｎ及び透過率が８０％となる膜厚としたとき
の反射率を表３に示す。また、複素屈折率の実数部ｎと
反射率の関係を図６に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】表３及び図６からわかるように、ｋ＝０．
２４の材料層の場合には、反射率は、複素屈折率の実数
部ｎに依存して増加する。そして、反射率が１０％以上
となるのは、複素屈折率の実数部ｎが３．２５以上の場
合である。

【００３３】ｋ≠０且つｎ＜１のｋの範囲の検討 ｋ≠０且つｎ＜１の材料層にはＣｕ層，Ａｕ層，Ａｇ層
がある。これら材料層の複素屈折率の実数部ｎ，複素屈
折率の虚数部ｋ及び透過率が８０％となる膜厚としたと
きの反射率を表４に示す。また、複素屈折率の虚数部ｋ
と反射率の関係を図７に示す。

【００３４】

【表４】

【００３５】表４及び図７からわかるように、ｋ≠０且
つｎ＜１の場合の材料層では、反射率は、複素屈折率の
虚数部ｋに依存して増加する。そして、反射率が１０％
以上となるのは、複素屈折率の虚数部ｋが３．７以上の
場合である。

【００３６】以上の実験から透過率が８０％の膜厚のと
きに１０％以上の反射率を示す材料層は複素屈折率の実
数部ｎ及び複素屈折率の虚数部ｋが、ｎ≧１．７８且つ
ｋ＝０または、ｎ≧３．２５且つｋ≦０．２４または、
ｎ＜１且つｋ≧３．７なる条件を満たすものであること
がわかる。

【００３７】なお、上記光情報記録媒体において、高屈
折率層２以外の要素，すなわち透光性基板１，熱可塑性
樹脂層３，光吸収層４，光反射層６としては熱変形型光
情報記録媒体において通常使用されているものがいずれ
も使用可能である。

【００３８】たとえば、透光性基板１には、光学的に均
質な材質が使用されポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレート、ポリオレフィン，エポキシ樹脂等の高分子
材料やガラス等広範囲な材料が使用できる。

【００３９】上記熱可塑性樹脂層３には、ポリスチレ
ン、ポリビニルブチラール、ポリサルフォン等、ガラス
転移点Ｔｇが２００℃以下の高分子材料がいずれも使用
可能である。

【００４０】また、光吸収層４の材料としては、使用す
るレーザ光波長に吸収を持つものが使用され、例えばフ
タロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、シアニ
ン系色素、ナフトキノン系色素、ピリリウム系色素等の
有機色素が使用される。

【００４１】上記光反射層６には、通常、光学的な反射
膜として使用されている材料、たとえば金、銀、銅、ア
ルミニウム等が使用できる。

【００４２】

【発明の効果】上述の説明からも明らかなように、本発
明の光情報記録媒体は、案内溝を有する透光性基板上に
高屈折率層、熱可塑性樹脂層、光吸収層、光反射層が順
次積層されてなるので、ＣＤ用の記録再生装置によって
再生を行うことが可能であるとともにトラッキングエラ
ーを検出することができる。

【００４３】したがって、本発明によればＣＤとの互換
性を有し、普及性，実用性の高い書換え可能型光情報記
録媒体を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光情報記録媒体の一構成例を示す要部
概略断面図である。

【図２】レーザ光のスポット中心線と記録トラックの中
間線が一致する場合の反射回折光の強度分布を示す模式
図である。

【図３】レーザ光のスポット中心線と記録トラックの中
間線がズレている場合の反射回折光の強度分布を示す模
式図である。

【図４】複素屈折率の虚数部ｋ＝０の材料層の複素屈折
率の実数部ｎと反射率の関係を示す特性図である。

【図５】複素屈折率の虚数部ｋ≠０且つｎ＞１の材料層
の複素屈折率の実数部ｎと反射率の関係を示す特性図で
ある。

【図６】複素屈折率の虚数部ｋ＝０．２４の場合の複素
屈折率の実数部ｎと反射率の関係を示す特性図である。

【図７】複素屈折率の虚数部ｋ≠０且つｎ＜１の材料層
の複素屈折率の虚数部ｋと反射率の関係を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

１・・・透光性基板 ２・・・高屈折率層 ３・・・熱可塑性樹脂層 ４・・・光吸収層 ６・・・反射層 ７・・・保護層 ８・・・案内溝 ９・・・記録トラック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 案内溝を有する透光性基板上に、高屈折
   率層、熱可塑性樹脂層、光吸収層、光反射層が順次積層
   されてなる光情報記録媒体。
2. 【請求項２】 上記高屈折率層の複素屈折率の実数部ｎ
   及び複素屈折率の虚数部ｋが、 ｎ≧１．７８且つｋ＝０または、 ｎ≧３．２５且つｋ≦０．２４または、 ｎ＜１且つｋ≧３．７ なる条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の光情
   報記録媒体。