JPH08255350A

JPH08255350A - 光学情報記録再生方法

Info

Publication number: JPH08255350A
Application number: JP8048583A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Inoue; 和夫井上; Takeo Ota; 威夫太田; Masami Uchida; 正美内田; Tetsuya Akiyama; 哲也秋山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【課題】凹凸ピットまたは溝を形成した情報トラック
を有する基板上に透明中間層を設けた多層構造からなる
光情報記録担体において、同一の光学系で凹凸ピットを
再生する際も情報マークを溝部へ記録再生消去する際も
信号を正確に読み出せ、かつ、トラッキングも安定にか
かる光情報記録担体への光情報記録の再生方法を提供す
る。【解決手段】再生光の波長をλ、基板上の透明中間層
の屈折率をｎ₂とすると情報トラックの凹凸ピットまた
は段差寸法ｄをλ／６ｎ₂〜λ／１２ｎ₂とし、基板の径
方向の再生光のスポット幅を凹凸ピットや溝の幅より広
くピッチより狭くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、凹凸ピットまたは
溝を形成した情報トラックを有する基板上に、透明中間
層を備えた例えばコンパクトディスク、追記型光ディス
ク、書換可能型光ディスク等の光情報記録担体の光学情
報記録再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、図６、図７及び図８に示すよう
に、透明基板１上に反射層４あるいは記録層３が直接設
けた構造で、基板１の屈折率をｎ₁とすると、基板１上
の凹凸ピットまたは溝の段差寸法ｄは、λ／６ｎ₁〜λ
／１２ｎ₁であった（例えば、特開昭５６−１４５５３
５号公報）。

【０００３】また、透明中間層が透明基板１と記録層３
との間に備えた構成として、例えば太田、山口、藤居、
高橋、山岡、日本応用磁気学会、第２７回研究会資料、
２７−１１（１９８２）等に光磁気記録媒体が開示され
ているが、この構成では透明中間層の厚みは、信号を大
きくとる観点から、記録層３が光磁気材料の場合にはエ
ンハンス効果でカー回転角が大きくなる値に選ばれ、ま
た例えば、英国特許ＧＢ２０７９０３１Ａに開示されて
いる構成における記録層３が相変化材料の場合には、多
重干渉効果で反射率の変化が大きくなる値に選ばれてい
た。

【０００４】さらに、これらの光情報記録担体に情報を
記録再生するためのビームに対し、隣接のトラックの影
響を受け、信号に歪が生じるのを抑制するために、ビー
ムのスポット径がトラックの幅より大きく、トラックの
幅とトラック間の距離の２倍との和より小さくすること
が特公昭５６−２３２２１号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５６−１４５５
３５号公報等に開示されている透明基板上に直接反射層
または記録層を成膜した構成では、透明基板の凹凸ピッ
トまたは溝の段差寸法が基板の屈折率ｎ₁に基づき規定
されているため、透明基板上に透明中間層を有する多層
構造の光情報記録担体では、情報の記録、再生または消
去信号の特性、及びトラッキング用の信号の特性が不十
分であった。

【０００６】また、上記従来の構造の光情報記録担体で
は、透明基板上の凹凸ピットまたは溝の段差寸法ｄは検
討されてはいなかった。

【０００７】一方、透明中間層を基板の上に備えた上記
の光磁気記録媒体では、当該透明中間層は単にエンハン
ス効果によるカー回転角を大きくすることを意図した構
成であり、また相変化型材料を用いた場合でも、当該中
間相は多重干渉することで反射率変化を大きくすること
を意図した構成に過ぎず、共に情報の記録、再生または
消去信号の特性、及びトラッキング用に信号の特性が不
十分であった。

【０００８】さらに、ビームスポット径を、トラックの
幅よりも大きく、かつトラックの幅とトラック間の距離
の２倍との和より小さくする再生方法を開示している従
来例では、単に隣接トラックとのクロストークの抑制及
び信号の歪の抑制について言及しているに過ぎず、やは
り情報の記録、再生または消去信号の特性の適性化、ま
してトラッキング用に信号の特性が不十分であった。

【０００９】従って、以上述べた従来例では何れも、光
情報記録担体からの情報の再生時に読み誤り、記録時ま
たは消去時の誤記録または誤消去が発生し易く、同時に
光のスポットの中心がトラックの中心からずれ易く、光
情報記録担体の情報の記録、再生または消去特性にも悪
影響を及ぼしていた。

【００１０】本発明はかかる点を鑑みて、基板上に透明
中間層を有する多層構造の光情報記録担体において、情
報が正確かつ安定に記録再生消去できる光情報記録再生
方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、凹凸ピットまたは溝の何れかの情報記録トラ
ックを有する屈折率ｎ₁の透明基板上に、屈折率ｎ₂の透
明中間層を備え、該情報トラックに記録、再生または消
去の何れかを行う照射光の波長をλとし、該凹凸ピット
または溝の何れかの段差寸法が、λ／６ｎ₂以下λ／１
２ｎ₂以上の光情報記録担体に、該光情報記録担体の径
方向の該照射光のスポット幅を、該凹凸ピットの幅また
は溝の幅の何れかと、該凹凸ピットまたは溝の何れかの
ピッチとの間にするものである。

【００１２】基板上に透明中間層を有する多層構造の光
情報記録担体において、情報記録トラックの形状に対す
る照射光スポット幅を、凹凸ピットの幅または溝の幅の
何れかと凹凸ピットまたは溝の何れかのピッチとの間に
した構成により、再生専用の凹凸ピット信号に対して
も、光学的なマーク信号の記録再生消去に対しても、記
録ピットまたは光学的記録マーク信号の記録、再生また
は消去特性、及び情報信号の記録、再生または消去を行
なう照射光スポットの記録トラックに対する位置精度を
最適化でき、情報の記録再生消去が正確かつ安定にな
る。

【００１３】また、光情報記録担体に記録層を有する場
合、記録層と基板との間に透明中間層があるため、記録
層への加熱、昇温に対する光情報記録担体の耐熱性と機
械的強度が増大する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図を
用いて説明する。

【００１５】図１は、透明中間層２ａを透明基板１の上
に備えた多層構成の光情報記録担体の一例の断面図であ
る。図１において、１は凹凸ピットまたは溝を形成した
情報トラックを有する透明基板であり、基板１上に蒸着
あるいはスパッタ等の堆積法で透明中間層２ａ、記録層
３、透明中間層２ｂ、反射層４を順次形成し、接着剤５
を介して、保護板６を貼り合わせている。

【００１６】上記構造の光情報記録担体では、基板１上
の情報トラックの凹凸ピットまたは溝の段差寸法ｄが、
そのまま透明中間層２ａ、記録層３、透明中間層２ｂ、
反射層４の段差になる。

【００１７】本発明の記録再生方法に適用される光情報
記録担体の材料としては、通常の光情報記録担体に適応
される材料と難ら変わるところがなく、透明基板１は例
えばポリカーボネイト、アクリル樹脂等の有機高分子材
料、石英ガラス等の無機材料等照射光を透過する材料、
記録層３には例えばＴｅ・Ｇｅ・Ｓｂ、Ｉｎ・Ｓｂ・Ｔ
ｅ等を主成分とする合金の追記型材料または結晶・結晶
間あるいは結晶・アモルファス間で光学的に検出可能な
相変化型材料、透明中間層２ａおよび２ｂには例えばＺ
ｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＯ₂等の誘電体材料を単独あるい
は混合して適用でき、反射層３には例えばＡｌ、Ａｕ、
Ｃｒ等の金属またはこれらを主成分とする合金等があ
り、保護板６には一般に透明基板１と同じ材料が適応さ
れる。また、接着層５は、例えば図１の構成では反射層
４と保護層６とを良好に接着する接着剤であれば何れで
も良いが、接着強度の観点からは例えばエポキシ系、多
官能アクリレート系等の３次元硬化型が好ましく、特に
製造面を考慮すると加熱を伴わない光硬化型が望まし
い。

【００１８】本発明の記録再生方法に適用できる光情報
記録担体の構成として、例えば図１のように透明基板１
の上に透明中間層２ａを介して記録層３を備えた構成で
は、前述したように追記型記録担体または書換可能な相
変化型記録担体に適用できるため好ましい。

【００１９】また、本発明の記録再生方法は、情報マー
クが情報トラックの中心からのずれを抑制できるため、
記録再生消去を繰り返し行なう相変化型記録材料を記録
層３に適用すると、その効果はより顕著である。

【００２０】なお、反射層４は、例えば図１に示したよ
うな記録層３を有する光情報記録担体の形態において
は、記録層３に印加された熱を速やかに冷却するヒート
シンク作用、及び／または入射光の利用効率向上を目的
として備えられるが、ピット記録を再生する例えばコン
パクトディスクのような形態では必須である。

【００２１】本発明の記録再生方法で光情報記録担体を
記録、再生または消去する照射光の光源としては専らレ
ーザ光が適用され、レ−ザ光７は透明基板１の方から入
射する。

【００２２】なお、例えば書換可能型光情報記録担体等
の場合では、記録用、消去用、再生用のように、複数の
光源や光学系を備えても良いが、装置構成の簡略化等の
ためには同一光源や光学系を用いることが好ましい。

【００２３】図２は、光情報記録担体８の記録層３が相
変化材料の場合を例にとり、本発明の記録再生方法の光
学系の構成図を示す。９は半導体レーザであり、半導体
レーザ９を出た光はコリメータレンズ１０で平行光にな
り、偏光ビームスプリッタ１１、４分の１波長板１２を
通り、対物レンズ１３で光情報記録担体８上に集光す
る。

【００２４】半導体レーザ９から出射する直線偏光は、
この４分の１波長板１２を通過すると円偏光になり、光
情報記録担体８からの反射光は、旋回方向が逆の円偏光
になる。そして、再度４分の１波長板１２を再び通る
と、レーザ７からの直線偏光とは直交する直線偏光にな
る。

【００２５】この直線偏光が、再度偏光ビームスプリッ
タ１１に入り、その偏光膜面で反射され図の右側に導か
れる。この光は集光レンズ１４で絞られ、一部は受光素
子１５に、他はミラ−１６で反射して受光素子１７に導
かれる。

【００２６】受光素子１５はフォーカス制御と情報信号
の読み出しに用い、受光素子１７はトラッキング制御に
用いる。受光素子１７は２分割されており、差信号が零
になるように制御する。

【００２７】図１に示した構造の光情報記録担体におい
て、透明中間層２ａの屈折率をｎ₂とし、基板１の凹凸
ピットの幅または溝の幅以上の光スポットを照射し、凹
凸ピットまたは溝の段差寸法ｄを変えた場合の反射光量
の変化の検討結果を、図３に示す。

【００２８】図３より、溝からの反射光量が十分得ら
れ、かつ、平坦部と凹凸ピットとの反射光量の差も十分
得られる基板１の凹凸ピットまたは溝の段差寸法の最適
値は、λ／６ｎ₂〜λ／１２ｎ₂であることが分かる。

【００２９】次に、光情報記録担体の径方向の照射光の
スポット幅が、凹凸ピットの幅または溝の幅の何れか
と、凹凸ピットまたは溝の何れかのピッチとの間とした
理由についての検討結果を、図４を用いて説明する。図
４は、実際のレーザ光７が記録層３に入射する様子を示
している。但し、レーザ光７のスポット径は、強度が中
心の半値をとる直径を表すことにする。また、溝ピッチ
の設定値を１．６２μｍ（製造誤差を勘案すると１．６
０〜１．６５μｍ）に対し、溝幅は設定溝ピッチの半分
にし、レーザ光のスポット径は０．９μｍで検討した。

【００３０】図４に示すように、溝の幅はレーザ光７の
最小径より小さいため、溝の底部にも光が照射する。ま
た、レーザ光７はレンズによって絞られているため、球
面波になっている。そのため、記録層３上の溝の底部に
も光が照射し、かつ、前記底部での反射光はレーザ光７
の中心側にずれる。

【００３１】すなわち、平面波の場合とは異なり、透明
中間層２ａ中を長く通る光がある。この結果、基板の凹
凸ピットまたは溝の段差寸法ｄを、透明中間層２ａの屈
折率ｎ₂によって規定される値にすると良好な結果が得
られる。

【００３２】従って、この範囲の段差に凹凸ピットまた
は溝を形成すれば、両者の信号が正確に読み取れる。こ
れは両者を同一の基板１上に形成する場合に、凹凸ピッ
トと溝とで段差を変える必要がなくなり、例えば凹凸ピ
ットと溝を形成する工程が簡素化する。

【００３３】また、図４の説明で明らかなように、本発
明の効果を得るためには、光情報記録担体８に照射する
レーザ光７の前記光情報記録担体の径方向のスポット幅
は、凹凸ピットまたは溝の幅より大きい必要がある。

【００３４】次に、凹凸ピットまたは溝の段差と、トラ
ッキングエラー信号との関係を求めた結果を図５に示
す。すなわち、図５から明らかなように、光情報記録担
体の凹凸ピットまたは溝の段差がλ／６ｎ₂〜λ／１２
ｎ₂である場合に、トラッキングエラー信号は極めて大
きいため、トラッッキングの安定性が増す。このトラッ
キングの安定性は、再生時のみならず情報の記録時また
は消去時の何れでも行っているので、トラッキングの安
定性が増すと情報マークがトラックの中心に記録でき、
また、誤って隣接トラックの情報を消去することもなく
なる。

【００３５】さらに、透明中間層２ａはレーザ光７の照
射によって、特に、情報の記録時に熱衝撃を受けるた
め、この熱衝撃で割れないようにする必要がある。本発
明の記録再生方法では、前述したように光情報記録担体
の径方向のレーザ光７の最小幅が溝の幅より広いため、
溝のエッジ部も加熱され、このエッジ部が最も大きな熱
応力を受ける。というのは、この溝のエッジ部で透明中
間層２ａが他部より薄いためである。

【００３６】実験の結果、前記透明中間層２ａの厚さｔ
は、透明基板１の凹凸ピットまたは溝の段差ｄ以上で効
果が得られるが、ｄの２倍以上で特に良好であった。

【００３７】上記実施の形態では、記録層を有する光情
報記録担体への光情報記録の再生方法について示した
が、基板上に透明中間層を有する構成であれば反射層を
透明中間層の上に有する構成の光情報記録担体に対して
も本発明の光学情報記録再生方法が適用される。

【００３８】また、記録層を有する光情報記録担体とし
て相変化材料の例を示したが、追記型記録層材料または
光磁気材料であっても構わない。さらに、記録層が複数
層透明分離層を介して積層した構成であっても、本発明
の光学情報記録再生方法は有効である。

【００３９】すなわち、凹凸ピットまたは溝の何れかの
情報トラックを有する透明基板上に、少なくとも屈折率
ｎ₂の透明中間層を備え、当該基板の下面側からの照射
光の波長をλとし、λ／６ｎ₂以下λ／１２ｎ₂以上の情
報トラックの段差を有する光情報記録担体であれば、何
れの形態であっても本発明が奏する効果に変わりが無
い。

【００４０】

【発明の効果】本発明により、凹凸ピットまたは溝を形
成した情報トラックを有する基板上に透明中間層を設け
た多層構造からなる光情報記録担体において、再生専用
の凹凸ピット信号に対しても、溝部への信号マークの記
録・再生・消去に対しても、記録ピットまたは光学的記
録マーク信号の記録、再生または消去特性、及び情報信
号の記録、再生または消去を行なう照射光スポットの記
録トラックに対する位置精度を最適化でき、情報の記録
・再生・消去が正確かつ安定になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用できる光情報記録担体の一例の断
面図

【図２】本発明の光学記録再生方法の記録・再生・消去
を行う光学系の一例を示した構成概略図

【図３】本発明の再生方法に用いる光情報記録担体の凹
凸ピットまたは溝の段差寸法と反射光量との関係を示す
特性図

【図４】本発明のレーザ光と光情報記録担体の凹凸ピッ
トまたは溝との位置関係を示した断面図

【図５】本発明の再生方法に用いる光情報記録担体の凹
凸ピットまたは溝の段差寸法とトラッキングエラー信号
との関係を示す特性図

【図６】従来の光情報記録担体の構成を示す断面図

【図７】従来の光情報記録担体の別の構成を示す断面図

【符号の説明】

１基板２ａ，２ｂ透明中間層３記録層４反射層溝５接着剤６保護板７レーザ光８光情報記録担体９半導体レーザ１０コリメータレンズ１１偏光ビームスプリッタ１２４分の１波長板１３対物レンズ１４集光レンズ１５，１７受光素子１６ミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山哲也大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凹凸ピットまたは溝の何れかの情報記録ト
ラックを有する屈折率ｎ₁の透明基板上に、屈折率ｎ₂の
透明中間層を備え、該情報トラックに記録、再生または
消去の何れかを行う照射光の波長をλとし、該凹凸ピッ
トまたは溝の何れかの段差寸法が、λ／６ｎ₂以下λ／
１２ｎ₂以上の光情報記録担体に、該光情報記録担体の
径方向の該照射光のスポット幅が、該凹凸ピットの幅ま
たは溝の幅の何れかと、該凹凸ピットまたは溝の何れか
のピッチとの間であることを特徴とする光学情報記録再
生方法。
【請求項２】屈折率ｎ₂の透明中間層の厚さが、凹凸ピ
ットまたは溝何れかの段差寸法の２倍以上であることを
特徴とする請求項１記載の光学情報記録再生方法。
【請求項３】光情報記録担体の情報記録トラックに対す
る記録、再生または消去の何れかと、該情報記録トラッ
クのトラッキングとを、同一の光学系を用いて行う請求
項１記載の光学情報記録再生方法。
【請求項４】光学情報記録担体が、透明中間層の透明基
板と対向する面側に反射層を具備することを特徴とする
請求項１〜３何れかに記載の光学情報記録再生方法。
【請求項５】光学情報記録担体が、透明基板の上に透明
中間層、記録層を順に積層した構造を有することを特徴
とする請求項１〜４何れかに記載の光学情報記録再生方
法。
【請求項６】記録層が、相変化記録材料であることを特
徴とする請求項４記載の光学情報記録再生方法。