JPH06251421A - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

光学的情報記録媒体

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JPH06251421A
JPH06251421A JP5036297A JP3629793A JPH06251421A JP H06251421 A JPH06251421 A JP H06251421A JP 5036297 A JP5036297 A JP 5036297A JP 3629793 A JP3629793 A JP 3629793A JP H06251421 A JPH06251421 A JP H06251421A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
layer
recording medium
light absorbing
optical information
Prior art date
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Pending
Application number
JP5036297A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiki Kasai
利記 河西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 実効スポット径を小さくすることにより高密
度記録の可能な光学的情報記録媒体を提供する。 【構成】 光ディスク1は、ポリカーボネート樹脂の射
出成形等によって形成された光透過性基板2上に、予め
変調された信号がピット3として転写されている。そし
てこのピット3を転写された光透過性基板2の上には、
本発明に係る実効スポット径を小さくすることのできる
光吸収層4が形成され、更にこの上にはアルミニウム等
からなる反射層5及び紫外線硬化樹脂等からなる保護層
6が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的情報記録媒体に
関し、特に情報の高密度記録及び再生が可能な光学的情
報記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光学的情報記録媒体(以下、光デ
ィスクと称することもある。)に関しては、より高密度
記録を達成すべく様々な研究が行われている。一般に光
ディスクの情報記録読み取り或いは書き込みにはレーザ
が用いられるが、レーザの光照射スポット径は、光ディ
スクの光源波長と対物レンズの開口数(NA)とによっ
て空間周波数として定められる。従って、この空間周波
数により記録密度も決まってしまうため、上記照射スポ
ット径を小さくすることによって記録密度を高めようと
する試みが数多くなされており、例えば特開平2−96
926号公報には照射スポット径を小さくすることので
きる非線形光学材料の層を設けることが記載されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の特開平
2−96926号公報の技術では基板上のピット列ある
いはトラッキング用の案内溝に対して、前記非線形光学
材料層がどのように設けられれば目的を達することがで
きるかに関しての記載がなく、また非線形光学材料につ
いても、単に飽和型染料などとしているのみで具体的な
物質名の提示がなかった。
【0004】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
は、照射スポット径の縮小を効果的に行うことによって
情報の記録及び読み取り能力をアップし、その結果高記
録密度を達成することのできる光学的情報記録媒体を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく第
1の発明は、微小なピット列により情報記録されている
光透過性基板上に光反射性物質からなる反射層が形成さ
れており、レーザビームの照射によって前記情報の読み
出しを行うことのできる光学的情報記録媒体であって、
前記基板と反射層との間には光吸収層が更に形成されて
いる。そしてこの光吸収層は、前記レーザビームによる
照射スポット中心の高強度部分の透過率は高く、周辺の
低強度部分の透過率は低い光吸収性物質を含有してお
り、かつ、前記高強度部分と低強度部分との透過率の差
が大きくなるように、前記光吸収層の厚さ及び前記光吸
収物質の濃度が調整されている。
【0006】また第2の発明は、トラッキング用の案内
溝が設けられている光透過性基板上に、情報記録のため
の記録層と光反射性物質からなる反射層とがこの順に設
けられ、レーザビームの照射によって前記情報の書き込
み及び読み出しを行うことのできる光学的情報記録媒体
であって、前記基板と記録層との間には光吸収層が更に
形成されている。そしてこの吸収層は、前記レーザビー
ムによる照射スポット中心の高強度部分の透過率は高
く、周辺の低強度部分の透過率は低い光吸収性物質を含
有しており、かつ、前記高強度部分と低強度部分との透
過率の差が大きくなるように、前記光吸収層の厚さ及び
前記光吸収物質の濃度が調整されている。
【0007】
【作用】光吸収性物質の濃度及びこの光吸収性物質を含
有する光吸収層の膜厚を調整することにより、前記レー
ザビームの高強度部分と低強度部分との透過率の差の大
きい光吸収層とすることができる。
【0008】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は第1発明に基づく再生専用型光ディスクの一
例を示す部分断面図である。この光ディスク1は、ポリ
カーボネート樹脂の射出成形等によって形成された光透
過性基板2上に、予め変調された信号がピット3として
転写されている。そしてこのピット3を転写された光透
過性基板2の上には、本発明に係る光吸収層4が形成さ
れ、更にこの上にはアルミニウム等からなる反射層5及
び紫外線硬化樹脂等からなる保護層6が設けられてい
る。
【0009】一方、図2は第2発明に基づく書換え型光
ディスクの一例を示す部分断面図である。この光ディス
ク8は、ポリカーボネート樹脂の射出成形等によって形
成された光透過性基板9上に、予め案内溝10がスパイ
ラル状に設けられている。そしてこの案内溝10を設け
た光透過性基板9の上には、本発明に係る光吸収層11
が形成され、更にこの上には情報記録のための有機色素
等からなる記録層12、例えば金をスパッタリングした
反射層13及び紫外線硬化樹脂等からなる保護層14が
設けられている。
【0010】本発明に係る上記光吸収層4,11は、光
照射されるビームスポット径よりも実効スポット径を小
さくすることのできる光吸収性物質を含有している。こ
のような物質としては飽和吸収特性を有する色素が挙げ
られる。
【0011】上記飽和吸収特性とは、光吸収性物質の分
子に関して、基底状態にある分子と励起状態にある分子
との相対的な量の変化によって光吸収係数が変る性質で
あり、図3に示す3エネルギ準位モデルで説明すること
ができる。
【0012】即ち、図3において、基底状態S0にあっ
た分子が、入射光hνを吸収して活性化された場合、励
起一重項状態S1となる。その後、この分子は蛍光を発
して基底状態S0に戻るか、又は、蛍光を発することな
く励起三重項状態T1に移行(項間交差)する。このよ
うな励起一重項状態S1から励起三重項状態T1へ項間交
差する確率を三重項収率Qで表す。
【0013】前記励起三重項状態T1へ項間交差した分
子は、寿命Tの間励起三重項状態T1に留まった後、燐
光を発して基底状態S0に戻る。従って、照射される光
エネルギが大きくなるほど励起三重項状態T1に留まっ
ている分子の数は増加し、一方基底状態S0に留まる分
子の数は減少する。即ち前記光吸収係数は低下(透過率
は上昇)する。
【0014】上記の現象はアプライドオプティクス(Ap
plied Optics;1990 Vol.29,4 p449)に測定例が示され
ており、このような飽和吸収特性を有する光吸収性物質
の例としてキサンテン系色素、アゾ系色素、シアニン系
色素等の有機色素類が挙げられているが、この他、無機
系色素類、無機半導体類、金属単体類、合金類等の中に
も同様の飽和吸収特性を示す物質がある。
【0015】次に、図4を用いて光照射されるビームス
ポット径よりも実効スポット径を小さくできる原理を説
明する。ここにおいて、図4は本発明に係る光吸収層
4,11と実効スポット径との関係を示す図である。同
図によれば、照射されたビームはガウス分布を呈する。
すなわち、光レーザビームの光強度分布は、通常中心部
分の強度が最大であり、中心から遠ざかるにつれて低下
する。
【0016】一方、光吸収層4,11については、照射
強度が低いうちはその透過率は小さいが、照射強度があ
る値に達したときに飽和状態となり透過率が急に大きく
なる。このときの照射強度を飽和強度といい、前記飽和
吸収に係る吸収係数により物質毎に定まるものである。
従って、このような光吸収層4,11を用いれば、照射
スポット径のうち上記飽和強度以下の照射強度部分は殆
どあるいは全く透過されないため、実際にピット列或い
は案内溝に照射される実効スポット径を、照射スポット
径に比較して大幅に小さくすることができ、高密度記録
再生が可能となる。
【0017】上記図4から明らかなように、光吸収層
4,11は記録再生レーザビームの強度範囲で前記飽和
強度に達することが望ましい。本発明者等は、前記飽和
強度を自在に制御するには、光吸収層4,11として光
吸収物質単独の膜を形成する場合にはこの膜厚を調整す
ればよく、また、光吸収物質を例えば樹脂中に分散させ
る等他の物質と混合して使用する場合には膜厚及び光吸
収物質の濃度を調整すればよいことを見出した。
【0018】すなわち、光吸収層4,11の膜厚が薄過
ぎるかあるいは光吸収物質の濃度が低過ぎる場合には、
前記飽和強度に速く達してしまい透過率の変化も小さ
い、一方、膜厚が厚過ぎるか又は濃度が高過ぎる場合に
は、光照射率の変化は大きいが照射強度を大きくしなけ
ればならなくなる。従って、光学的情報記録媒体で使用
されるレーザビームの強度範囲において、最も効果的な
透過率変化が実現される光吸収層4,11の厚さ及び光
吸収物質の濃度を決定することが望ましい。
【0019】上記光吸収層4,11を所望の膜厚に形成
するには、例えばスピンコート法、スプレーコート法、
ナイフコート法等の湿式塗布法、真空蒸着法あるいはス
パッタリング法等の真空乾式方法を用いることができ
る。
【0020】以下に本発明に基づく実施例を更に詳細に
述べる。実施例1 第1発明に基づくポリカーボネート製の光透過性基板2
上に、キサンテン染料を0.5重量%溶解したポリビニ
ルアルコール水溶液を、スピンコート法を用いて乾燥膜
厚約30μmとなるように塗布、乾燥して光吸収層4を
形成した。そして、この光吸収層4の上に公知の方法に
よって反射層5及び保護層6を形成して光ディスク1を
完成した。
【0021】この光ディスク1に波長515nmのアル
ゴンイオンレーザを照射したところ、図5に示すように
0.1〜10W/cm2の照射強度範囲で48〜75%
の透過率変化を示した。すなわち、この光吸収層4を用
いれば、照射スポットの光強度によって透過率が変化す
るため、実効スポットを小さくすることができる。な
お、この光吸収層4を第2発明の光吸収層11に転用
し、記録層12としてポリメチンシアニン色素を用いれ
ば、高密度記録及び再生の可能な光ディスク8を形成す
ることができる。
【0022】比較例1,2 キサンテン染料の濃度を0.25重量%(比較例1)お
よび1.0重量%(比較例2)とした以外は実施例1と
同様にして光ディスク1を形成しアルゴンイオンレーザ
を照射した。この結果を図5に示したが、比較例1の光
吸収層4の透過率は75%のままであり、一方比較例2
の光吸収層4の透過率は48%のままであった。すなわ
ち、これら比較例の光吸収層4では、この光照射強度範
囲で飽和強度に達しないため透過率に変化がなく、従っ
て、実効スポットを小さくすることはできなかった。
【0023】実施例2、比較例3 あらかじめ信号の記録してあるガラス製の光透過性基板
2上に、スピンコート法によってフルオレセインを約1
20nm厚に塗布して光吸収層4とし、この上にスパッ
タリングによってアルミニウム製の反射層5を設けて光
ディスク1を形成した(実施例2)。
【0024】また、フルオレセインの膜厚を約500n
mとした以外は実施例2と同様にして比較例3の光ディ
スク1を形成した。これら2種の光ディスク1を再生し
たところ、実施例2のものは比較例3のものに比べてク
ロストーク値が約15%減少していた。すなわち、実施
例2の光ディスク1の実効スポットは比較例3のものよ
りも小さくなっていることが明らかである。
【0025】
【発明の効果】以上に説明したように、微小なピット列
によって情報が記録されている本発明の再生専用型の光
学的情報記録媒体は、レーザビームによる照射スポット
中心の高強度部分の透過率は高く、周辺の低強度部分の
透過率は低い光吸収性物質を含有し、かつ、前記高強度
部分と低強度部分との透過率の差が大きくなるように、
前記光吸収層の厚さ及び前記光吸収物質の濃度が調整さ
れている光吸収層を設けてあるため、実効スポット径を
小さくすることができ、その結果、高密度記録された情
報を誤りなく再生することができる。
【0026】また、記録層を有する本発明の書換え型の
光学的情報記録媒体においても、上記再生専用の光学的
情報記録媒体と同様の光吸収層を設けてあるため、実効
スポット径を小さくすることができ、その結果、高密度
記録を行うことが可能であり、また、この高密度記録さ
れた情報を誤りなく再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく再生専用型光ディスクの一例を
示す部分断面図
【図2】本発明に基づく書換え型光ディスクの一例を示
す部分断面図
【図3】本発明に係る3エネルギ準位モデルの説明図
【図4】本発明に係る光吸収層の透過率と実効スポット
径との関係図
【図5】本発明の実施例及び比較例に係る透過率−光照
射強度線図
【符号の説明】
1,8…光ディスク(光学的情報記録媒体)、2,9…
光透過性基板、3…ピット、4,11…光吸収層、5,
13…反射層、6,14…保護層、10…案内溝、12
…記録層。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微小なピット列によって情報が記録され
    ている光透過性基板上に光反射性物質からなる反射層が
    形成され、レーザビームの照射によって前記情報の読み
    出しを行う光学的情報記録媒体において、この光学的情
    報記録媒体の前記基板と反射層との間に更に光吸収層が
    形成され、この光吸収層は、前記レーザビームによる照
    射スポット中心の高強度部分の透過率は高く、周辺の低
    強度部分の透過率は低い光吸収性物質を含有し、かつ、
    前記高強度部分と低強度部分との透過率の差が大きくな
    るように、前記光吸収層の厚さ及び前記光吸収物質の濃
    度が調整されていることを特徴とする光学的情報記録媒
    体。
  2. 【請求項2】 トラッキング用の案内溝が設けられてい
    る光透過性基板上に、情報記録のための記録層と光反射
    性物質からなる反射層とがこの順に設けられ、レーザビ
    ームの照射によって前記情報の書き込み及び読み出しを
    行う光学的情報記録媒体において、この光学的情報記録
    媒体は前記基板と記録層との間に更に光吸収層が形成さ
    れ、この光吸収層は、前記レーザビームによる照射スポ
    ット中心の高強度部分の透過率は高く、周辺の低強度部
    分の透過率は低い光吸収性物質を含有し、かつ、前記高
    強度部分と低強度部分との透過率の差が大きくなるよう
    に、前記光吸収層の厚さ及び前記光吸収物質の濃度が調
    整されていることを特徴とする光学的情報記録媒体。
JP5036297A 1993-02-25 1993-02-25 光学的情報記録媒体 Pending JPH06251421A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0528498A (ja) * 1991-07-19 1993-02-05 Ricoh Co Ltd 光照射方法並びに光学的情報記録媒体及びそれを用いた記録方法と再生方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0528498A (ja) * 1991-07-19 1993-02-05 Ricoh Co Ltd 光照射方法並びに光学的情報記録媒体及びそれを用いた記録方法と再生方法

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