JPH07326071A - 反射率増加型光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 グルーブ１が形成された基板２上に少なくと
も、光記録により反射率が増加する記録層４、干渉層５
及び反射層６をこの順に積層してなる反射率増加型光記
録媒体として、３ビーム方式のトラッキング制御法を適
用でき、さらにプッシュプル方式のトラッキング制御法
にも同時に適用できるものを提供する。 【構成】 上記記録層４の厚さを、そのグルーブ部１と
ランド部３とに対応する領域間で明暗の差が現出するよ
うに異ならしめた。これに加え、その厚さを、さらに、
グルーブ部１又はランド部３に対応して設定されるトラ
ック部における反射光の位相がそのトラック間における
それよりも進むような厚さに設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レーザビーム照射等
の光記録により記録層の反射率が増加するタイプの光記
録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスクタイプの光記録媒体は、その記
録（書き込み）や再生（読み出し）に際し、一定サイズ
のレーザービームを所定のトラックに正確に追随させて
走査するためのトラッキング制御や、そのレーザービー
ムの焦点を正確に合わせるためのフォーカシング制御が
必要となる。その他にも、ジッター成分を除去するため
にトラック方向の走査制御を行うこともある。特に、上
記トラッキング制御に関しては、その主な制御方式とし
て３ビーム方式とプッシュプル方式があり、両者は互い
にそれぞれのメリットやデメリットを有しているが、現
在のところ、３ビーム方式が民生用のＣＤ（コンパクト
ディスク）、ＬＤ（レーザディスク）等の光ディスク用
ドライブに多く使用されており、一方のプッシュプル方
式がデータ処理用の光ディスク用ドライブに使用される
ことが多い。この３ビーム方式が、部品コストが高くな
るにもかかわらず、ＣＤ、ＬＤ等の光ディスク用ドライ
ブに多く使用されているのは、第一にトラッキング制御
が容易であること、第二に今までの使用実績が多いこと
によるものとされている。

【０００３】ところで、リードオンリー（読み出し専
用）タイプのＣＤ関連の光記録媒体は、その仕様につい
て規格で厳密に規定されている。具体的には、記録モー
ドが光記録により記録層の反射率が低下する「Ｈｉｇｈ
ｔｏ ｌｏｗ」のタイプであり、その記録層の初期反
射率を７０％以上に設定しておき、記録によって形成さ
れるマーク部の反射率を位相構造により下げることによ
り初期反射率に対して所定以上のコントラストが得られ
るように構成されている。また、書き込みが可能な追記
型のＣＤ関連の光記録媒体は、その仕様がオレンジブッ
クパートＩＩという規格によって規定されている。その
規格によれば、記録モードが「Ｈｉｇｈ ｔｏ ｌｏ
ｗ」のタイプを前提としており、その記録層の初期反射
率を６５％以上に設定しておき、書き込みによってその
マーク部の反射率を低下させて初期反射率に対して一定
以上のコントラストを発生させるようになっている。こ
のマーク部の反射率低下は、Ａｕ層／有機色素層／基板
という基本的な媒体構造における色素層をレーザービー
ム照射により熱変形させることによって行われる。

【０００４】これらの光記録媒体に対する３ビーム方式
のトラッキング制御は、次のようにして行われる。すな
わち、前者の媒体の場合には、そのマーク部における反
射率低下をそのまま濃淡ピットとして検出することによ
り行われ、後者の媒体の場合には、書き込み部位がディ
スク基板に形成されたナローグルーブ部（幅狭の溝部）
に設定されており、書き込み前後共にそのグルーブ部に
沿ってマーク部における反射率低下を濃淡ピットとして
検出することにより行われるようになっている。このよ
うに通常の３ビーム方式のトラッキング制御は、その制
御用メインビームが光記録媒体上における暗部を追従す
るようにトラッキング極性が設定されている。要する
に、リードオンリータイプの記録媒体では、その記録形
成されたマーク部（列）が反射率低下により暗部のトラ
ックとして機能し、追記型の記録媒体では、グルーブ部
がその間のランド部に比較して暗部のトラックとして機
能するため、これらの暗部となるトラックをメインビー
ムが追従して３ビーム方式のトラッキング制御が行われ
るようになっている。

【０００５】さて、本出願人は先に、少なくとも１回の
書き込みが可能なＣＤライトワンスタイプの光記録媒体
として、相分離型の記録材料を用いて構成したものを提
案している。この相分離型の記録方式を適用したＣＤラ
イトワンスタイプの光記録媒体は、その記録モードとし
て「Ｈｉｇｈ ｔｏ ｌｏｗ」、「Ｌｏｗ ｔｏ ｈｉ
ｇｈ」（光記録により記録層の反射率が増加する）、
「Ｍｉｄｄｌｅ ｔｏｌｏｗ ａｎｄ ｈｉｇｈ」（初
期反射率を中間レベルにした記録層の反射率が光記録に
より低下及び増加する）という３タイプのモードを採用
することができる。

【０００６】しかしながら、このＣＤライトワンスタイ
プの光記録媒体は、記録モードが「Ｈｉｇｈ ｔｏ ｌ
ｏｗ」或いは「Ｍｉｄｄｌｅ ｔｏ ｌｏｗ ａｎｄ
ｈｉｇｈ」タイプの場合には３ビーム方式のトラッキン
グ制御が適用可能であるが、記録モードが「Ｌｏｗ ｔ
ｏ ｈｉｇｈ」タイプの場合にはその適用が困難であ
る。つまり、「Ｌｏｗ ｔｏ ｈｉｇｈ」タイプの記録
モードの場合には、マーク部の反射率が光記録により高
くなり、そのマーク部列の平均反射率がマーク部列間よ
りも高くなるため、トラッキングエラー検出器には、そ
のマーク部列が明部のトラックとして、マーク部列の間
が暗部のトラックとして検出されることになり、その結
果、制御用メインビームはマーク部列に引き込まれず、
マーク部列間に引き込まれて追従してしまうからであ
る。

【０００７】このように、「Ｌｏｗ ｔｏ ｈｉｇｈ」
タイプの記録モード、即ち反射率増加型の光記録媒体の
場合に限り、今までの構成内容のままでは３ビーム方式
によるトラッキング制御を適用することが難しいのであ
る。そのため、このタイプの光記録媒体は、一般の普及
型ＣＤプレーヤー（再生装置）では正常に再生すること
ができない場合があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、３ビーム方式のトラッキング制御法を適用できる
「Ｌｏｗ ｔｏ ｈｉｇｈ」の記録モードタイプ、即ち
反射率増加型の光記録媒体を提供することにある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、反射率増加型
の光記録媒体として３ビーム方式のトラッキング制御法
を適用できると同時に、プッシュプル方式のトラッキン
グ制御法にも適用できる光記録媒体を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の反射
率増加型光記録媒体は、グルーブが形成された基板上
に、少なくとも、光記録により反射率が増加する記録
層、干渉層及び反射層をこの順に積層してなる反射率増
加型光記録媒体において、上記記録層の厚さを、グルー
ブ部とその間のランド部とに対応する領域間で明暗の差
が現出するように異ならしめたことを特徴とするもので
ある。

【００１１】上記の技術的手段において、グルーブ部と
ランド部における記録層の厚さは、３ビーム方式のトラ
ッキング制御法が暗部として機能するトラックを追従す
るようにトラッキング極性が設定されていることと、反
射率増加型の記録媒体が光記録により記録層の反射率が
高くなるようになっていることを考慮し、光記録による
マークが形成されるグルーブ部（或いはランド部）、即
ちトラック部がそのマーク列の間に相当するランド部
（或いはグルーブ部）、即ちトラック間よりも低反射率
となって暗部として検知されるように設定すればよい。

【００１２】また、上記の技術的手段において、記録層
の厚さを、さらに、グルーブ部又はランド部に対応する
記録層領域に基づいて設定されるトラック部における反
射光の位相がそのトラック間における反射光の位相より
も進むような厚さに設定することが好ましい。このよう
な厚さに記録層を形成することにより、３ビーム方式と
同時に、プッシュプル方式のトラッキング制御法にも適
用可能な光記録媒体とすることができる。

【００１３】従って、記録層のグルーブ部及びランド部
に対応する領域における各厚さは、一般的に、トラック
部として使用される記録層領域が暗部として機能するよ
うに設定すればよい。また、プシュプル方式にも対応可
能なものとする場合には、トラック部として使用される
記録層領域の方がその間（トラック間）よりも位相が進
むように、好ましくはその位相差が（π／２＋２ｎπ）
程度となるように設定すればよい。

【００１４】例えば、トラック部として使用する記録層
領域の厚さを４０ｎｍ程度、そのトラック間に相当する
記録層領域の厚さを０〜１０ｎｍとすることを前提と
し、グルーブ部に対応する記録層領域をトラック部とし
て使用する場合と、ランド部に対応する記録層領域をト
ラック部として使用する場合とを想定して説明する。

【００１５】まず、グルーブ部対応領域をトラック部と
して使用するタイプの場合、相対的にグルーブ部がワイ
ドでランド部がナローな形態からなる基板を使用して、
そのワイドグルーブ部にマークを書き込む構成において
は、ナローランド部に対応する記録層の厚さをワイドグ
ルーブ部に対応する記録層の厚さよりも薄くし、好まし
くはワイドグルーブ部に対応する記録層の１／２以下の
厚さに、更に好ましくはゼロにする。これにより、ナロ
ーランド部に対応する記録層の反射率がワイドグルーブ
部に対応するそれよりも大きくなる。反射率で言えば、
ナローランド部に対応する記録層の反射率を４５％以
上、好ましくは６５％以上となるように設定することが
望ましい。また、プッシュプル方式にも適用可能とする
場合には、上記各記録層の厚さを、ワイドグルーブ部に
対応する記録層の位相の方がナローランド部のそれより
も進むように、好ましくはその位相差が少なくとも０．
１〜０．９π程度、より好ましくは０．２〜０．６π程
度となるように設定する。

【００１６】一方、ランド部対応領域をトラック部とし
て使用するタイプの場合、相対的にナローグルーブ部と
ワイドランド部という形態からなる基板を使用して、そ
のワイドランド部にマークを書き込む構成においては、
ナローグルーブ部に対応する記録層の厚さをワイドラン
ド部に対応する記録層の厚さよりも薄くし、好ましくは
ワイドランド部に対応する記録層の１／２以下の厚さ
に、更に好ましくはゼロにする。これにより、ナローグ
ルーブ部に対応する記録層の反射率がワイドランド部に
対応するそれよりも大きくなる。反射率で言えば、ナロ
ーグルーブ部に対応する記録層の反射率を４５％以上、
好ましくは６５％以上となるように設定することが望ま
しい。また、プッシュプル方式にも適用可能とする場合
には、上記各記録層の厚さを、ワイドランド部に対応す
る記録層の位相の方がナローグルーブ部のそれよりも進
むように、好ましくはその位相差が少なくとも０．１〜
０．９π程度、より好ましくは０．２〜０．６π程度と
なるように設定する。

【００１７】このような記録層の形成方法は、記録層を
グルーブ部とランド部に対応する領域間において所定の
厚さに形成できる手段であれば如何なる方法であっても
よい。例えば、前記したグルーブ部対応領域をトラック
部として使用する場合のように、（ナロー）ランド部に
対応する記録層の厚さを（ワイド）グルーブ部に対応す
るそれよりも薄く形成するに当たっては、イオンビーム
によるエッチング技術等を利用することができる。この
方法の場合、さらに以下のごとき２つの方法がある。そ
の１つは、イオンプレーティング法により基板に予め記
録層を均一な厚さで着膜した後、イオンビームを基板面
とほぼ平行な方向に且つ基板表面すれすれに照射するこ
とにより、ランド部上に着膜している記録層のみを選択
的にエッチングする方法である。もう１つは、イオンプ
レーティング法により基板に着膜しながら、同時にイオ
ンビームを基板面とほぼ平行な方向に且つ基板表面すれ
すれに照射することにより、ランド部上への着膜を選択
的に抑制する方法である。

【００１８】また反対に、前記したランド部対応領域を
トラック部として使用する場合のように、（ワイド）ラ
ンド部に対応する記録層の厚さを（ナロー）グルーブ部
に対応するそれよりも薄く厚く形成するに当たっては、
基板面に対して所定の角度でもって斜め方向から蒸着法
等により着膜する方法等を利用することができる。この
方法における傾斜（着膜）角度は、蒸着の効率や、グル
ーブ部への着膜に対するランド部の遮へい効果の割合等
に基づいて適宜設定される。

【００１９】さらに、上記の技術的手段において、記録
層は、反射率が光記録により増加するタイプの公知の記
録材料を用いて構成される。特に、この記録層を、相分
離型のスピノーダル分解を利用する記録材料にて形成す
ることにより、反射率増加型ＣＤライトワンスタイプの
光記録媒体を容易に構成することができる。

【００２０】なお、本発明における干渉層や反射層等の
厚さは、原則的には均一であるが、必要に応じてグルー
ブ部とランド部間において若干異ならせてもよい。

【００２１】

【作用】本発明の反射率増加型光記録媒体においては、
記録層の厚さをグルーブ部とランド部に対応する領域間
において適宜設定することにより、暗部として機能する
グルーブ部或いはランド部に対応した記録層領域（トラ
ック）に光記録が行われる。

【００２２】これにより、例えば、記録層の厚さ設定に
よりランド部が暗部として機能するようにした場合、記
録によりマークが形成されたランド部に対応する記録層
領域分は、そのマーク部分の反射率増加にもかかわら
ず、マークを形成しないグルーブ部に対応する記録層領
域よりも低反射率となり暗部として検知されるため、３
ビーム方式のトラッキング制御法に対しても、そのラン
ド部に対応する記録層部分にメインビームが引き込めら
れて正常なトラッキング制御が行われる。

【００２３】また、記録層の厚さを、上記の条件設定だ
けではプッシュプル方式のトラッキング制御法に適用で
きない場合があるが、かかる条件設定に加えて、トラッ
ク部における反射光の位相がそのトラック間における反
射光の位相より進むような厚さに設定した場合には、３
ビーム方式と同時にプッシュプル方式のトラッキング制
御法にも適用することができる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。

【００２５】実施例１ 図１に示すように、グルーブ部１（深さ０．１３μｍ、
幅１．１μｍ、ピッチ１．６μｍ）が形成されたポリカ
ーボネート製の基板２上に（ランド部３の幅は０．５μ
ｍ）、変形防止のために、ＲＦスパッタリング法により
ＳｉＯ₂からなる厚さ８０ｎｍの下地層（不図示）を形
成した。

【００２６】次に、その下地層上全面に、イオンプレー
ティング法によりＳｂＯｘを４０ｎｍの均一な厚さに着
膜した後、基板をイオンビームの照射方向と基板面との
なす角度が約８度となるように設置した状態で、イオン
ビームを照射することによりランド部上の着膜層を選択
的にエッチングした。これにより、グルーブ部１に対応
する部分の層厚が４０ｎｍ、ランド部３に対応する部分
の層厚が１０ｎｍからなる記録層４を形成した。

【００２７】次に、記録層４上に、ＲＦスパッタリング
法によりＳｉＯ₂からなる干渉層５を６０ｎｍの均一な
厚さに形成した後、同じくＲＦスパッタリング法により
アルミニウムからなる厚さ５０ｎｍの反射層６を均一な
厚さで形成した。最後に、スピンコーティング法により
紫外線硬化性樹脂からなる厚さ数μｍの保護層７を形成
し、反射率増加型の光記録媒体とした。この光記録媒体
のトラックはグルーブ部に対応する記録層領域である。

【００２８】この光記録媒体の３ビーム方式及びプッシ
ュプル方式のトラッキング適性について確認するため、
情報の書き込み前と書き込み後におけるトラッククロス
（Ｔｃ）信号及びトラッキングエラー（Ｔｅ）信号を測
定したところ、図１の下部に示すような信号波形が得ら
れた。また、図１には従来の光記録媒体におけるＴｃ信
号波形とＴｅ信号信号波形についても従来例として図示
した。この図１の信号波形から明らかなように、例え
ば、トラック部におけるＴｅ信号のゼロクロスの傾き極
性が、本実施例のものは従来例に対して反転して設定さ
れた極性に合致したものとなっている。これにより、本
実施例の光記録媒体は３ビーム方式とプッシュプル方式
のいずれのトラッキング制御法にも適用できることが確
認された。

【００２９】次に、この光記録媒体を用いて、プッシュ
プル方式のトラッキング制御法を採用したライター（光
記録装置）によるＥＦＭ信号の書き込みと、３ビーム方
式のトラッキング制御法を採用したプレーヤーによる再
生を試みたところ、正常な書き込みができるとともに、
その書き込まれた信号を正常に再生することができた。
なお、このとき使用されたレーザビームの波長は７８０
ｎｍであった。

【００３０】実施例２ 記録層４を下記のように形成した以外は実施例１と同様
にして図２に示すような反射率増加型の光記録媒体を作
製した。この光記録媒体のトラックはグルーブ部に対応
する記録層領域である。

【００３１】すなわち、記録層４は、実施例１と同じ
く、下地層を形成した後の基板２をイオンビームの照射
方向に対して同一条件で設置し、その状態でイオンプレ
ーティング法によりＳｂＯｘを着膜しながら、同時にイ
オンビームを照射しつつ形成した。これにより、グルー
ブ部１に対応する部分の層厚が５０ｎｍ、ランド部３に
対応する部分の層厚が０である記録層４を形成した。

【００３２】得られた光記録媒体の３ビーム方式及びプ
ッシュプル方式のトラッキング適性について確認するた
め、実施例１と同様にＴｃ信号及びＴｅ信号の測定をし
たところ、図２の下部に示すような信号波形が得られ
た。また、図２には実施例１と同様に従来例の信号波形
についても図示した。

【００３３】また、この光記録媒体を用い、実施例１と
同様にしてライターによる書き込みとプレーヤーによる
再生を試みたところ、正常な書き込みと再生がいずれも
可能であることが確認できた。

【００３４】実施例３ 基板２としてグルーブ部１（深さ０．１３μｍ、幅０．
５μｍ、ピッチ１．６μｍ）とランド部（幅１．１μ
ｍ）が形成されたポリカーボネート製のものを使用し、
また記録層４を下記のように形成し、更に保護層７の厚
さを３μｍとした以外は実施例１と同様にして、図３に
示すような反射率増加型の光記録媒体を作製した。この
光記録媒体のトラックはランド部に対応する記録層領域
である。

【００３５】記録層４は、下地層を形成した後の基板２
を着膜方向と基板面のなす角度が約４５°となるように
設置した状態でイオンプレーティング法によりＳｂＯｘ
を斜め蒸着した。これにより、グルーブ部１に対応する
部分の層厚が１０ｎｍ、ランド部３に対応する部分の層
厚が４０ｎｍからなる記録層４を形成した。

【００３６】得られた光記録媒体の３ビーム方式及びプ
ッシュプル方式のトラッキング適性について確認するた
め、実施例１と同様にＴｃ信号及びＴｅ信号の測定をし
たところ、図３の下部に示すような信号波形が得られ
た。また、図３には実施例１と同様に従来例の信号波形
についても図示した。

【００３７】また、この光記録媒体を用い、実施例１と
同様にしてライターによる書き込みとプレーヤーによる
再生を試みたところ、正常な書き込みと再生がいずれも
可能であることが確認できた。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光記録媒
体は、反射率増加型であるにもかかわらず、何ら支障な
く３ビーム方式によるトラッキング制御法をそのまま適
用することができる。しかも、記録層の厚さを前記のご
とき反射光の位相差があるように設定することにより、
３ビーム方式と同時にプッシュプル方式によるトラッキ
ング制御法にも適用することができる。このため、例え
ば相分離型の記録材料にて記録層を形成したＣＤライト
ワンスタイプの光記録媒体であっても、一般の普及型Ｃ
Ｄプレーヤーにて再生可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１に係る光記録媒体とその信
号波形を示す断面図及び波形図である。

【図２】 本発明の実施例２に係る光記録媒体とその信
号波形を示す断面図及び波形図である。

【図３】 本発明の実施例３に係る光記録媒体とその信
号波形を示す断面図及び波形図である。

【符号の説明】

１…グルーブ部、２…基板、３…ランド部、４…記録
層、５…干渉層、６…反射層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グルーブが形成された基板上に、少なく
   とも、光記録により反射率が増加する記録層、干渉層及
   び反射層をこの順に積層してなる反射率増加型光記録媒
   体において、 上記記録層の厚さを、グルーブ部とその間のランド部と
   に対応する領域間で明暗の差が現出するように異ならし
   めたことを特徴とする反射率増加型光記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光記録媒体において、記
   録層の厚さを、さらに、グルーブ部又はランド部に対応
   する記録層領域に基づいて設定されるトラック部におけ
   る反射光の位相がそのトラック間における反射光の位相
   よりも進むような厚さに設定したことを特徴とする反射
   率増加型光記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の光記録媒体におい
   て、記録層が相分離型の記録材料からなる層であること
   を特徴とする反射率増加型光記録媒体。