JPH1166622A

JPH1166622A - 光情報媒体とその記録再生方法

Info

Publication number: JPH1166622A
Application number: JP9244565A
Authority: JP
Inventors: Toru Fujii; 徹藤井; Toshiaki Tajima; 俊明田島; Emiko Hamada; 恵美子浜田
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】貼り合わせ型の書き込み可能な光情報媒体に
おいて、デュアルレイヤタイプの光情報媒体として再生
することができるようにする。【解決手段】光情報媒体は、記録用レーザ光の照射に
より光学的に情報が記録し得る有機色素からなる第一の
情報記録層１２と、記録用レーザ光の照射により光学的
に情報が記録し得る有機色素からなる第二の情報記録層
１２’と、これら第一と第二の情報記録層１２、１２’
の間に設けられ、前記記録用レーザ光及び再生用レーザ
光に対して透光性を有するフォーカス用間隙層１１と、
第一と第二の情報記録層１２、１２’の外側に設けられ
た第一と第二の透光性基板５、５’とを有する。少なく
とも第一の基板５と第一の情報記録層１２が記録用及び
再生用レーザ光に対してを透光性を有し、第二の情報記
録層１２’は、透光性を有する第一の情報記録層１２を
通して入射した記録用レーザ光を集束することにより、
信号が記録され、また透光性を有する第一の情報記録層
１２を通して入射した再生用レーザ光を集束することに
より、信号が再生される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に読み取り
可能な情報が記録及び再生し得る光情報媒体であって、
２つの情報記録層を有し、光学ピックアップにより、光
情報媒体の片面側から各情報記録層に焦点を合わせて再
生用レーザ光を照射して信号を読み取り、再生する方式
の、いわゆるデュアルレイヤタイプの光情報媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近の短波長レーザーの開発と実用化に
伴い、より高密度な記録再生を可能とするデジタルビデ
オディスク（ＤＶＤ）の実用化が進んでいる。この種の
光情報媒体では、その少なくとも一方の主面に情報記録
領域が設定され、この情報記録領域に情報記録手段であ
るピットが形成され、その上に金属膜からなる反射層が
形成されている。例えば、前記ＤＶＤ方式の光情報媒体
では、２枚のディスクが互いに貼り合わせられている。

【０００３】前記のようなＤＶＤでは、信号を記録する
ピットを設ける層の数により、シングルレイヤとデュア
ルレイヤとの２種類がある。前者は、貼り合わせるディ
スクの片面の１層のみにピットを形成し、光学ピックア
ップからその層に焦点を合わせて再生用レーザ光を照射
し、信号を読み取って再生するものである。最大４．７
ＧＢ程度の記憶容量を有する。後者は、貼り合わせるデ
ィスクの片面の２層にピットを設け、光学ピックアップ
からそれぞれの層に焦点を合わせて再生用レーザ光を照
射し、信号を読み取って再生するものである。２つの層
のピットから信号を読み取るため、最大８．５ＧＢ程度
の記憶容量が得られる。

【０００４】さらに、前記のようなＤＶＤでは、２枚貼
り合わせた一方のディスクのみにピットを形成するか、
或いは双方のディスクにピットを形成するかによって、
シングルサイドとダブルサイドの２種類がある。何れの
ものも、前述のシングルレイヤとデュアルレイヤとの２
種類がある。後者のダブルサイドのＤＶＤでは、前者の
シングルサイドのＤＶＤの倍の記憶容量が得られる。

【０００５】このようなＤＶＤにおいては、記録可能と
したもの、いわゆるＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭも開発
及び検討がされている。このようなＤＶＤ−Ｒの基本的
な構成は、ディスクの表面の情報記録領域に光学ピック
アップのトラッキング手段であるスパイラル状の溝から
なるプリグルーブが形成され、その上にスピンコート法
等の手段で有機色素が塗布され、乾燥されて光干渉層が
形成され、その上に金属膜からなる反射層が形成され
る、というものである。このＤＶＤ−Ｒは、情報記録層
に信号を１回だけ書き込みが可能で、その消去及び再書
き込みをしないライトワンスタイプのものである。ま
た、ＤＶＤ−ＲＡＭは、ランダムな書き込み及び消去が
可能な、いわゆるディスク・フェーズチェンジ記録技術
を使用したものの開発が検討されている。これは、その
情報記録層に信号を何度か書き込み及び消去が可能なオ
ーバーライトタイプのものである。

【０００６】何れの種類のＤＶＤも、２枚貼り合わせた
一方のディスクのみにピットを形成するか、或いは双方
のディスクにピットを形成するかによって、シングルサ
イドとダブルサイドの２種類がある。シングルサイドの
最大記憶容量は、ＤＶＤ−Ｒで３．９ＧＢ程度、ＤＶＤ
−ＲＡＭで２．６ＧＢ程度である。ダブルサイドでは、
それぞれそれらの倍の記憶容量が得られる、とされてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】前記のよう記録可
能なＤＶＤ、いわゆるＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭで
は、シングルレイヤタイプのものしかなく、これらの光
情報媒体でより大きな記憶容量を得るためには、ダブル
サイドタイプのものとする必要があった。その理由は、
デュアルレイヤタイプの光情報媒体は、情報記録層が２
層あるため、光学ピックアップから奥の情報記録層に焦
点を当てて書き込み用レーザ光を照射して信号を記録す
るとき、手前の情報記録層に記録用レーザ光の作用が及
び、その手前の情報記録層が破壊、損傷または変化して
しまうからである。

【０００８】しかし、ダブルサイドタイプの光情報媒体
では、順次その両面から信号を読み取らなければなら
ず、その再生を行うためには、必ず光情報媒体の反転と
いう動作を行わなければならなかった。或いは、光情報
媒体の両面側に光学ピックアップを配置したダブルピッ
クアップ方式のプレーヤで再生する必要があった。何れ
の場合も、光情報媒体の反転機構が必要となったり、２
つの光学ピックアップが必要になる等、プレーヤやドラ
イブが複雑化し、或いは大型化する等の課題がある。そ
して、このような両面から再生する方式の光情報媒体で
は、再生面の切替のため、光情報媒体を反転したり、２
つの光ピックアップを切り替える等の操作が必要であ
る。このため例えば、光情報媒体の再生により、ビデオ
の鑑賞やゲームに興じているときに、映像の再生が途中
で途切れることを余儀なくされる。すなわち、ビデオの
鑑賞やゲームに興じているときの集中感を殺ぐことがな
い、いわゆるシームレス再生ができない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の光情報媒体における前記のような課題に鑑み、貼り
合わせ型の書き込み可能な光情報媒体において、デュア
ルレイヤタイプの光情報媒体として再生することができ
る光情報媒体とその記録再生方法を提供することを目的
とするものである。このような目的を達成するため、本
発明では、記録時に有機色素からなる２つの情報記録層
に光情報媒体の片面から書き込みできるようにし、再生
時にも２つの情報記録層に光情報媒体の片面から読み込
みができるようにしたものである。

【００１０】すなわち、本発明による光情報媒体は、光
学的に読み取り可能な情報が記録及び再生し得る光情報
媒体において、記録用レーザ光の照射により光学的に情
報が記録し得る有機色素からなる第一の情報記録層１２
と、記録用レーザ光の照射により光学的に情報が記録し
得る有機色素からなる第二の情報記録層１２’と、これ
ら第一と第二の情報記録層１２、１２’の間に設けら
れ、前記記録用レーザ光及び再生用レーザ光に対して透
光性を有するフォーカス用間隙層１１と、第一と第二の
情報記録層１２、１２’の外側に設けられた第一と第二
の基板５、５’とを有し、少なくとも第一の基板５と第
一の情報記録層１２とが記録用レーザ光及び再生用レー
ザ光に対して透光性を有し、第二の情報記録層１２’
は、透光性を有する第一の基板５及び情報記録層１２を
通して入射した記録用レーザ光を集束することにより、
信号が記録される層であることを特徴とするものであ
る。

【００１１】換言すると、光学的に読み取り可能な情報
が記録及び再生し得る光情報媒体において、第一の基板
５の上に、記録用レーザ光の照射により光学的に情報が
記録し得る有機色素からなる第一の情報記録層１２が設
けられた第一のディスク１と、第二の基板５’の上に、
記録用レーザ光の照射により光学的に情報が記録し得る
有機色素からなる第二の情報記録層１２’が設けられた
第二にディスク１’とを有し、これら第一と第二のディ
スク１、１’の前記情報記録層１２、１２’側が互いに
貼り合わせられ、これら情報記録層１２、１２’の間
に、前記記録用レーザ光及び再生用レーザ光に対して透
光性を有するフォーカス用間隙層１１が形成されてお
り、少なくとも第一の基板５と第一の情報記録層１２が
記録用レーザ光及び再生用レーザ光に対して透光性を有
し、第二の情報記録層１２’は、透光性を有する第一の
基板５と第一の情報記録層１２を通して入射した記録用
レーザ光を集束することにより、信号が記録される層で
あることを特徴とするものである。

【００１２】ここで、フォーカス用間隙層１１は、一対
のディスク１、１’を貼り合わせる接着層を兼ねること
もできる。また、第一と第二の情報記録層１２、１２’
の記録及び再生用のレーザ光が入射される背後側に、再
生用レーザ光を反射する第一と第二の反射層１３、１
３’をそれぞれ設けることもできる。この場合、一方の
反射層１３、１３’は、再生用レーザ光の一部を透過し
得る半透光性反射膜とする。さらに、情報記録層１２、
１２’と接して同情報記録層１２、１２’と再生用レー
ザ光の屈折率の異なる層を形成すると、これらの層と情
報記録層１２、１２’との界面で再生用レーザ光が反射
されるため、これによって反射層としての機能を兼ねさ
せることもできる。

【００１３】このような光情報媒体については、次のよ
うにしてその情報の記録と再生をする。すなわち、第一
の基板５側から同基板５を通してそれぞれ第一と第二の
情報記録層１２、１２’に記録用レーザ光をそれぞれ集
束して信号を記録し、再生時には第一の基板５側から第
一と第二の情報記録層１２、１２’に再生用レーザ光を
それぞれ集束して、記録された信号を再生する。

【００１４】より具体的に説明すると、第一の情報記録
層１２には、第一の基板５側から同基板５を通して記録
用レーザ光を集束し、信号を記録する。また、第二の情
報記録層１２’には、第一の基板５側から同基板５、第
二の情報記録層１２及びフォーカス用間隙層１１を通し
て記録用レーザ光を集束し、信号を記録する。さらに再
生時にも、第一の情報記録層１２には、第一の基板５側
から第一情報記録層１２、１２’に再生用レーザ光を集
束し、記録された信号を再生する。また、第二の情報記
録層１２’には、第一の基板５側から同基板５、第二の
情報記録層１２及びフォーカス用間隙層１１を通して再
生用レーザ光を集束し、記録された信号を再生する。

【００１５】例えば、前記の情報の記録時には、第一の
情報記録層１２に記録用レーザ光を集束させることによ
り、第一の基板５の表面を局部的に変形して信号を記録
する。或いは、第一と第二の情報記録層１２、１２’に
記録用レーザ光を集束させることにより、それら第一と
第二の情報記録層１２、１２’の光学特性を局部的に変
化させて信号を記録する。すなわち、基板５の局部的な
変形及びその変形に伴う情報記録層１２や反射層１３の
局部的な変形、或いは情報記録層１２、１２’の光学特
性の局部的な変化により、光学ピックアップへの戻り光
に光路長の変化を伴うピットが形成され、このピットか
ら光学的に信号を再生することができるようになる。

【００１６】このような光情報媒体では、第二の情報記
録層１２’に記録用レーザ光を集束して信号の記録を行
うとき、この記録用レーザ光を第一の情報記録層１２を
通して記録する。この記録用レーザ光は、第二の情報記
録層１２’に集束されるため、同レーザ光のパワー密度
は、第二の情報記録層１２’において最大となる。この
とき、第一の情報記録層１２は記録用レーザ光の焦点か
らずれているため、いわゆるデフォーカス状態となる。
従って、記録用レーザ光の光密度は、手前の第一の情報
記録層１２に対しては極めて小さい。従って、第一の情
報記録層１２を破壊、損傷または変化させずに、第二の
情報記録層１２’に記録用レーザ光を集束させて、所要
の信号を記録することが出来ることになる。

【００１７】より具体的には、後述するように、第二の
情報記録層１２’に記録用レーザ光を照射して信号を記
録する時の一般的なレーザパワー密度に対し、第一の情
報記録層１２を通過する記録用レーザ光のパワー密度が
１／１０以下であれば、第一の情報記録層１２に殆ど影
響を与えない。換言すると、第二の情報記録層１２’に
記録用レーザ光を集束して信号を記録するとき、第一の
情報記録層１２を通過する記録用レーザ光の通過光束面
積が、第二の情報記録層１２’に集束される記録用レー
ザ光のスポット面積の１０倍以上であれば、パワー密度
は１／１０以下となり、第一の情報記録層は、その記録
用レーザ光によって何らの影響をも受けない。

【００１８】フォーカシングサーボにより、光ピックア
ップから第二の情報記録層１２’に記録用レーザ光を集
束して信号を記録する際、記録用レーザ光の焦点は、常
に第二の情報記録層１２’にあるようにサーボされる。
記録用レーザ光の焦点深度ｆｄは、或る程度の幅があ
る。記録用レーザ光の波長をλ、光ピックアップの対物
レンズｏの開口係数をＮＡとすると、記録用レーザ光の
焦点深度ｆｄは、ｆｄ＝λ／（ＮＡ）² である。実際に
は、この焦点深度ｆｄの部分が第二の情報記録層１２’
に位置するように、光学ピックアップがフォーカシング
サーボされる。

【００１９】このとき、前述のように第一の情報記録層
１２を通過する記録用レーザ光のパワー密度を第二の情
報記録層１２’の１／１０以下にするには、とりもなお
さず、第一の記録層１２を通過する記録用レーザ光の通
過光束面積を、第二の情報記録層１２に集束される記録
用レーザ光のスポット面積の１０倍にすることである。
すなわち、記録用レーザ光の焦点深度ｆｄ部分における
スポット径、つまり、第二の情報記録層１２’に集束さ
れる記録用レーザ光の最小スポット径をｄとし、そのと
き手前の第一の情報記録層１２を通過する記録用レーザ
光の通過光束径をＤとした場合、Ｄ²／ｄ²≧１０とする
ことである。

【００２０】フォーカス用間隙層１１の屈折率をｎとす
ると、フーカス用間隙層１１における記録用レーザ光の
θは、ＮＡ＝ｎｓｉｎθで表すことができる。ここで、
記録用レーザ光の焦点ｆから手前の第一の情報記録層１
２までを距離δをとすると、第一の情報記録層１２を通
過する記録用レーザ光の通過光束径Ｄは、Ｄ＝２δｔａ
ｎθで表すことができる。従って、Ｄ²／ｄ²≧１０とす
るためには、δ≧（１０ｄ²／４ｔａｎ²θ）^1/2 とする
ことになる。前述のように、記録用レーザ光の焦点ｆは
第二の記録層１２’にあるようファーカスサーボされる
ため、結局この第二の情報記録層１２’と第一の情報記
録層１２との間隔を、（１０ｄ²／（４ｔａｎ²θ））
^1/2 以上に設定すれば、第二の情報記録層１２’に信号
を記録するときに、第一の情報記録層に殆ど記録用レー
ザ光の影響を与えないで済むことになる。こうして記録
された信号は、一方の基板５側から各情報記録層１２、
１２’に再生用レーザ光を集束させて再生することが可
能である。これにより、いわゆるデュアルレイヤタイプ
の光情報媒体として再生することが可能である。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について具体的且つ詳細に説明する。本
発明による光情報媒体の一例として、両面貼り合わせに
よる片面２層記録−片面２層再生方式のデュアルレイヤ
タイプの追記形光情報媒の例を図１、図３及び図４に示
す。図３及び図４に示すように、ディスク１は、中央に
センターホール４を有する透明な円板状の基板５を有す
る。この基板５は、ポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレート（ＭＭＡ）等の透明樹脂で作るのが最もよい
が、表面にプリグルーブ等を形成出来るように樹脂層等
を設けることにより、ガラス基板を用いることもでき
る。

【００２２】この基板５の片面の前記センターホール４
の外側にクランピングエリアが設定されており、その外
周側に情報記録領域ｒが設定されている。図１、図２及
び図４に示すように、基板５の表面の情報記録領域ｒの
部分には、スパイラル状のグルーブからなるトラッキン
グガイド３が形成されている。このトラッキングガイド
３のピッチは、０．７４〜０．８μｍを標準とする。

【００２３】例えば、基板５の前記情報記録領域ｒの部
分の主面にスピンコート法等の手段で有機色素等が塗布
され、情報記録層１２が形成され、この情報記録層１２
の上に、金、アルミニウム、銀、銅等の金属膜或いはこ
れらの合金膜からなる反射層１３が形成される。この反
射層１３は、光の透過性を有する半透明のもので、例え
ば前記のような金属膜をごく薄く形成する。また金属膜
の代わりに、シリコーン樹脂等の透明な樹脂膜であっ
て、情報記録層１２と屈折率の異なるものをスピンコー
ト法等による設けることもできる。さらに、ＳｉＣ、Ｓ
ｉＮ等の無機材料膜を反射層１３として設けることもで
きる。

【００２４】前記のように、基板５の表面に情報記録層
１２と反射層１３を形成したディスク１の他にもう１枚
のディスク１’を用意する。このディク１’の基板５’
は、前記ディスク１と同じ材質で出来た同じサイズのも
のであり、その主面には、前記基板５のようなトラッキ
ングガイド３’が形成され、その上に反射層１３’と情
報記録層１２’が設けらる。例えば、まず透光性の上
に、金、アルミニウム、銀、銅等の金属膜或いはこれら
の合金膜からなる反射層１３’が形成される。この反射
層１３’は、必ずしも前記ディスク１の反射層１３のよ
うな半透明のものである必要はなく、半透光性或いは全
反射性の何れであってもよい。次に、スピンコート法等
の手段で有機色素等が塗布され、情報記録層１２’が形
成される。

【００２５】これらの２枚のディスク１、１’が貼り合
わせられる。例えば、スピンコート法やスクリーン印刷
法等の手段により、２枚のディスク１、１’の少なくと
も一方の主面に接着剤として反応性硬化樹脂が塗布さ
れ、さらにこれらの面が互いに向かい合わせて重ね合わ
せられ、且つ前記反応性硬化樹脂が硬化される。これに
より、前記反応性硬化樹脂が硬化することにより形成さ
れた接着剤により、２枚のディスク１、１’の主面が互
いに貼り合わせられる。この場合、ディスク１、１’は
それらの情報記録層１２、１２’が形成された面が接着
される。

【００２６】例えば、ディスク１、１’の少なくとも何
れか一方の接着すべき面を上側にして、同面に硬化して
いない接着剤を滴下し、そのままディスク１、１’を重
ね合わせて圧着し、接着する。或いは、ディスク１、
１’の少なくとも何れか一方の接着すべき面を上側にし
て、接着剤として同面に硬化していない熱硬化性樹脂を
滴下する。その後、２枚のディスク１、１’の接着すべ
き所定の面同士を重ね合わせる。これにより、接着剤は
ディスク１、１’から受ける圧力や毛細管現象によりデ
ィスク１、１’の間に広がってゆく。この接着剤がディ
スク１、１’の間の内周側の全面に広がったところで、
両ディスク１、１’を高速回転させて余分の熱硬化性樹
脂を振り切る。次に、透明なディスク１、１’の片面側
から熱硬化性樹脂に赤外線を照射し、硬化させて接着剤
の層を形成し、この接着剤により双方のディスク１、
１’を密着固定する。

【００２７】この接着剤は、反射層１３、１３’や情報
記録層１２、１２’を溶解しないような溶剤を使用して
形成することが必要である。例えば、モノメチルシロキ
サン（例：信越化学工業株式会社製のＫＲ２２０）をシ
クロヘキサンに溶解してディスク１、１’の少なくとも
何れか一方の接着面に塗布し、前述のようにしてディス
ク１、１’を接着する。このような接着剤は、６０〜１
１０℃の温度で硬化する。接着剤としては、その他に２
液混合形のエポキシ系、ホットメルト系、アクリル系等
のものを使用することが出来る。

【００２８】このようにして２枚のディスク１、１’を
貼り合わせた接着層は、２つの情報記録層１２、１２’
の焦点距離を分けるフォーカス用間隙層１１の少なくと
も一部を構成するものであり、記録及び再生用のレーザ
光に対して透明であることが必要である。例えば、図１
及び図２に示した例では、接着層がフォーカス用間隙層
１１を兼ねている。なお、光情報媒体の耐衝撃性を考慮
すると、硬化後の接着層の硬度は、基板の硬度より高い
ことが好ましい。

【００２９】このような光情報媒体に信号を記録すると
きは、図１に実線と破線で示すように、光学ピックアッ
プの対物レンズｏからディスク１の基板５側から記録用
レーザ光を手前の第一の情報記録層１２に集束させ、そ
の部分にピットを形成して信号を記録する。このとき、
手前の第一の情報記録層１２に集束した記録用レーザ光
が、その情報記録層１２を透過し、フォーカス用間隙層
１１を通して奥にある他の情報記録層１２’にも達す
る。しかし、記録用レーザ光は、手前の第一の情報記録
層１２で吸収され、減衰されると共に、奥側の第二の情
報記録層１２’は、記録用再生光の焦点からずれてお
り、いわゆるデフォーカス状態となる。このため、記録
用レーザ光は、奥側の第二の情報記録層１２’には光学
的作用を殆ど及ぼすことがない。従って、奥側の第二の
情報記録層１２’を破壊、損傷または変化させずに、手
前の第一の情報記録層１２に記録用レーザ光を集束させ
て、その情報記録層１２にのみ所要の信号を記録するこ
とが出来る。

【００３０】次に、図１に二点鎖線で示すように、光学
ピックアップの対物レンズｏから記録用レーザ光を第一
のディスク１の基板５側から第二のディスク１’の第二
の情報記録層１２’に集束させ、その部分にピットを形
成して信号を記録する。このとき、記録用レーザ光は、
手前の第一の情報記録層１２を通して奥側の第二の情報
記録層１２’に集束されるが、手前の第一の情報記録層
１２が有機色素からなる場合、それを通過する記録用レ
ーザ光のレーザパワーが２ｍＷ／μｍ²以下であれば、
その情報記録層１２は殆ど記録用レーザ光の影響を受け
ないこと確認されている。

【００３１】奥側の第二の情報記録層１２が有機色素か
らなり、基板５’がポリカーボネートやＭＭＡ等の樹脂
基板の場合、奥側の第二の情報記録層１２に記録すると
きに集束される記録用レーザ光のレーザパワー密度は、
１０〜２０ｍＷ／μｍ² 程度あれば十分である。従っ
て、奥側の第二の情報記録層１２’に信号を記録すると
き、手前の第一の情報記録層１２を通過する記録用レー
ザ光のパワー密度が、奥側の第二の情報記録層１２’に
集束される記録用レーザ光のパワー密度の１／１０以下
であれば、手前の第一の情報記録層１２に記録用レーザ
光の影響を与えずに、奥側の第二の情報記録層１２’に
信号を記録することができる。換言すると、手前の第一
の情報記録層１２を通過する記録用レーザ光の光束面積
が、奥側の第二の情報記録層１２’に集束される記録用
レーザ光のスポット面積の１０倍以上であればよいこと
になる。

【００３２】奥側の第二の情報記録層１２’に信号を記
録するときの状態を図２に模式的に示す。なおこの図２
では、反射層１３を省略して示している。図２におい
て、Ｄは第一の情報記録層１２を通過する記録用レーザ
光の光束径、ｆｄは焦点深度、ｄは焦点ｆにおける記録
用レーザ光のスポット径、Ｆは記録用レーザ光の焦点距
離、δは焦点ｆから第一の情報記録層１２までの距離、
θは光ピックアップの光軸に対する光束の勾配をそれぞ
れ示す。光ピックアップの対物レンズｏの開口係数をＮ
Ａ、記録用レーザ光が通過する媒質の屈折率をｎとする
と、焦点深度ｆｄ＝λ／（ＮＡ）² 、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎ
θである。従って、θは、記録用レーザ光が通過する媒
質の屈折率によって異なるが、図２では便宜的にθを一
定として作図してある。もちろん、焦点距離Ｆも、記録
用レーザ光が通過する媒質及びその厚さによって異な
る。

【００３３】フォーカスサーボにより、図１において、
手前の第一の情報記録層１２を通して、奥側の第二の情
報記録層１２’に記録用レーザ光を集束したときに、図
２において、記録用レーザ光の焦点ｆは、奥側の第二の
情報記録層１２’の位置にあるようフォーカスサーボさ
れる。従って、奥側の第二の情報記録層１２’における
レーザ光のスポット径はｄである。

【００３４】このとき、手前の第一の情報記録層１２の
レーザパワー密度を、奥側の第二の情報記録層１２’の
レーザパワー密度の１／１０倍以上とする、ということ
は、手前の第一の情報記録層１２の記録用レーザ光の通
過光束面積を、奥側の第二の情報記録層１２’に集束す
るレーザスポット面積の１０倍以上にすることである。
換言すると、Ｄ²／ｄ²≧１０とすることである。Ｄ＝２
δｔａｎθであるので、（２δｔａｎθ）²／ｄ²≧１０
となるように、焦点ｆから第一の情報記録層１２までの
距離δを選ぶことにより、第一の情報記録層１２に記録
用レーザ光の影響を与えずに、奥側の第二の情報記録層
１２’の信号を記録することができるようになる。

【００３５】例えば、ＤＶＤの場合、ＮＡ＝０．６であ
り、第一と第二情報記録層１２、１２’の間にあるフォ
ーカス用間隙層１１の屈折率ｎをｎ＝１．６とすると、
ｓｉｎθ＝ＮＡ／ｎ≒０．３７５であるので、θ≒２２
゜である。すなわち、ｔａｎθ≒０．４０４である。強
度がＩ／ｅ² になるところの記録用レーザ光の焦点での
最小スポット径ｄ＝１．３μｍとしたとき、手前の第一
の情報記録層１２のレーザパワー密度を、奥側の第二の
情報記録層１２’のレーザパワー密度の１／１０倍とす
るには、δ≧（１０ｄ²／４ｔａｎ²θ）^1/2、すなわち
δ≧５．０９μｍ以上とする。

【００３６】ここで、記録用レーザ光は、フォーカッシ
ングサーボにより、奥側の第二の情報記録層１２’に集
束されるため、その焦点ｆは、第二の情報記録層１１の
位置と一致する。従って、フーカス用間隙層１１を隔て
た手前と奥側の情報記録層１２、１２’の距離を、概ね
５μｍ以上とれば、手前の第一の情報記録層１２に記録
用レーザ光の影響を与えずに、奥側の第二の情報記録層
１２’の信号を記録することができることになる。なお
記録に際しては、トラッキングガイド手段であるプリグ
ルーブ３、３’により、光学ピックアップによる記録用
レーザ光をトラッキングサーボすることは言うまでもな
い。

【００３７】こうして記録した信号を再生するときは、
記録するときと同様に、光学ピックアップにより、基板
５側から再生用レーザ光を情報記録層１２、１２’にそ
れぞれ集束して記録した信号を読み取る。すなわち、光
情報媒体の片側から２つの情報記録層１２、１２’に記
録された信号を読み取るものであり、デュアルレイヤタ
イプの光情報媒体として信号を読み取ることができる。
これにより、例えばＤＶＤ規格に適合する光情報媒体で
は、そのデュアルレイヤと同等８．５ＧＢ程度の記憶容
量を得ることが出来る。

【００３８】前述のようにして、基板５側から情報記録
層１２、１２’に記録用レーザ光を集束することによ
り、情報記録層１２、１２’が熱分解し、発熱し、これ
により第一の基板５の表面を局部的に変形させる。この
基板５の表面の変形は、情報記録層１２及び反射層１３
にも及び、それらの界面も変形する。また、前記の熱分
解により、第一と第二の情報記録層１２、１２’の光学
特性が局部的に変化する。

【００３９】前記基板５の局部的な変形及びその変形に
伴う情報記録層１２や反射層１３の局部的な変形、さら
には情報記録層１２、１２’の光学特性の局部的な変化
により、再生用レーザ光の反射光に、他の部分と異なる
局部的な光路長の変化を伴うピットが形成され、このピ
ットから光学ピックアップに反射してくる、いわゆる戻
り光により、光学的に信号を再生することができるよう
になる。

【００４０】基板５側から第一の情報記録層１２側に集
束して入射した再生光は、第一の情報記録層１２と第一
の光反射層１３との界面で反射され、その戻り光が光学
ピックアップで受光される。このとき、第一の基板５の
局部的な変形及びその変形に伴う第一の情報記録層１２
や第一の反射層１３の局部的な変形、さらには第一の情
報記録層１２の光学特性の局部的な変化により、ピット
部分とそれ以外の部分とにおける戻り光の光路長に違い
が生じ、これにより信号を再生することができる。

【００４１】他方、基板５側から第一の情報記録層１２
を非集束状態で透過し、奥側の第二の情報記録層１２’
側に集束して入射した再生光は、第二情報記録層１２’
と第二の反射層１３’との界面で反射され、その戻り光
が光学ピックアップで受光される。このとき、第二の情
報記録層１２’の光学特性の局部的な変化により、ピッ
ト部分とそれ以外の部分における戻り光の光路長に違い
が生じ、これにより信号を再生することができる。

【００４２】次に、図５の例について説明すると、この
光情報媒体は、金属膜からなる反射層に代えて、シリコ
ーン系樹脂膜、シラン膜等からなる保護層１４、１４’
を、前記の情報記録層１２、１２’の上に直接設けてい
る。このような保護層１４、１４’の再生用レーザ光の
屈折率は、一般に１．５前後であるのに対し、前述のよ
うな有機色素からなる情報記録層１２、１２’の屈折率
は２．０以上と高い。このため、情報記録層１２、１
２’と保護層１４、１４’との界面で再生用レーザ光が
反射する。従って、このような情報記録層１２、１２’
と屈折率の異なる保護層１４、１４’は、光学的には前
述の反射層１３、１３’の代わりをなし得る。なお、こ
の例では、保護層１４’を設けているが、保護層１４’
の屈折率が基板５’とほぼ同じであれば、保護層１４’
はなくてもよい。

【００４３】図６の例では、金属膜からなる反射層や前
記のような保護層を設けず、２枚のディスク１、１’を
接着する接着層がフォーカス用間隙層１１を兼ねている
と共に、このフォーカス用間隙層１１と情報記録層１
２、１２’との界面で再生用レーザ光が反射される。す
なわち、情報記録層１２、１２’とフォーカス用間隙層
１１との界面における反射を利用して信号を読み取るた
めの記録用レーザ光の反射光を得る。

【００４４】前述の例では、一対のディスク１、１’に
おいて、トラキングガイド３、３’となるグルーブが互
いに対応する位置で一致して対向するように設けられて
いる。これに対し、例えば、図７に示すように、一対の
ディスク１、１’において、トラキングガイド３、３’
がトラッキング方向に対して直交する方向に互いにずれ
て配置されていてもよい。また、このトラッキングガイ
ド３が基板５、５’側に凹状のグルーブだけでなく、少
なくとも一方のディスク１、１’のトラッキングガイド
３、３’が、基板５、５’の表面から凸状となったもの
であってもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明による光情報
媒体とその記録方法では、光情報媒体の片面から２つの
情報記録層に情報を記録し、再生時にも、いわゆるデュ
アルレイヤタイプの光情報媒体として片面側から信号を
読み取ることが出来る。従って、記録可能の光情報媒体
において、片側のみから高密度記録情報の記録、再生が
可能となる。これにより、光情報媒体を反転することな
く、大きな記憶容量の情報を記録、再生することが可能
となる。さらに、同一面から情報の記録、再生ができる
ので、光情報媒体の反転や２つの光学ピックアップの切
替等が不要となり、いわゆるシームレス記録及びシーム
レス再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光情報媒体の層構造とその記録時
の状態を概念的に示した要部縦断側面図である。

【図２】同光情報媒体の奥側の第二の情報記録層に信号
を記録するときの記録用レーザ光の集束状態を示す要部
概念拡大断面図である。

【図３】同光情報媒体の例を示す２枚のディスクを貼り
合わせる前の状態の半断面分解斜視図である。

【図４】同光情報媒体を示す一部縦断面図である。

【図５】本発明による他の光情報媒体の層構造とその記
録時の状態を概念的に示した要部縦断側面図である。

【図６】本発明による他の光情報媒体の層構造とその記
録時の状態を概念的に示した要部縦断側面図である。

【図７】本発明による他の光情報媒体の層構造とその記
録時の状態を概念的に示した要部縦断側面図である。

【符号の説明】

１ディスク１’ ディスク５第一の基板５’ 第二の基板１１フォーカス用間隙層１２情報記録層１２’ 情報記録層１３反射層１３’ 反射層１５情報記録層の光学特性が変化した部分１５’ 情報記録層の光学特性が変化した部分ｏ光学ピックアップの対物レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的に読み取り可能な情報が記録及び
再生し得る光情報媒体において、記録用レーザ光の照射
により光学的に情報が記録し得る有機色素からなる第一
の情報記録層（１２）と、記録用レーザ光の照射により
光学的に情報が記録し得る有機色素からなる第二の情報
記録層（１２’）と、これら第一と第二の情報記録層
（１２）、（１２’）の間に設けられ、前記記録用レー
ザ光及び再生用レーザ光に対して透光性を有するフォー
カス用間隙層（１１）と、第一と第二の情報記録層（１
２）、（１２’）の外側に設けられた第一と第二の基板
（５）、（５’）とを有し、少なくとも第一の基板
（５）と第一の情報記録層（１２）とが記録用レーザ光
及び再生用レーザ光に対して透光性を有し、第二の情報
記録層（１２’）は、透光性を有する第一の基板（５）
及び情報記録層（１２）を通して入射した記録用レーザ
光を集束することにより、信号が記録される層であるこ
とを特徴とする光情報媒体。
【請求項２】光学的に読み取り可能な情報が記録及び
再生し得る光情報媒体において、第一の基板（５）の上
に、記録用レーザ光の照射により光学的に情報が記録し
得る有機色素からなる第一の情報記録層（１２）が設け
られた第一のディスク（１）と、第二の基板（５’）の
上に、記録用レーザ光の照射により光学的に情報が記録
し得る有機色素からなる第二の情報記録層（１２’）が
設けられた第二のディスク（１’）とを有し、これら第
一と第二のディスク（１）、（１’）の前記情報記録層
（１２）、（１２’）側が互いに貼り合わせられ、これ
ら情報記録層（１２）、（１２’）の間に、前記記録用
レーザ光及び再生用レーザ光に対して透光性を有するフ
ォーカス用間隙層（１１）が形成されており、少なくと
も第一の基板（５）と第一の情報記録層（１２）が記録
用レーザ光及び再生用レーザ光に対して透光性を有し、
第二の情報記録層（１２’）は、透光性を有する第一の
基板（５）と第一の情報記録層（１２）を通して入射し
た記録用レーザ光を集束することにより、信号が記録さ
れる層であることを特徴とする光情報媒体。
【請求項３】第一の情報記録層（１２）と第二の情報
記録層（１２’）との間隔は、第二の情報記録層（１
２’）に集束した記録用レーザ光のパワー密度に対し、
第一の情報記録層（１２）を通過する前記記録用レーザ
光のパワー密度が１／１０以下になるよう設定されてい
ることを特徴とする請求項１または２に記載の光情報媒
体。
【請求項４】光ピックアップの対物レンズ（ｏ）から
第二の情報記録層（１２’）に集束する記録用レーザ光
のスポット径をｄ、フォーカス用間隙層（１１）の屈折
率をｎ、光ピックアップの対物レンズ（ｏ）の開口係数
ＮＡ＝ｎｓｉｎθとしたとき、第一の情報記録層（１
２）と第二の情報記録層（１２’）との間隔が、（１０
ｄ²／（４ｔａｎ²θ））^1/2 以上に設定されていること
を特徴とする請求項３に記載の光情報媒体。
【請求項５】フォーカス用間隙層（１１）は、一対の
ディスク（１）、（１’）を貼り合わせる接着層を兼ね
ていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の
光情報媒体。
【請求項６】第一と第二の情報記録層（１２）、（１
２’）の記録及び再生用のレーザ光が入射される背後側
に、再生用レーザ光を反射する第一と第二の反射層（１
３）、（１３’）をそれぞれ有し、少なくとも第一の情
報記録層（１２）の背後に設けられた第一の反射層（１
３）は、再生用レーザ光の一部を透過し得る半透光性反
射膜であるをことを特徴とする請求項１〜５の何れかに
記載の光情報媒体。
【請求項７】情報記録層（１２）、（１２’）と接し
て同情報記録層（１２）、（１２’）と再生用レーザ光
の屈折率の異なる層が形成され、これらの層と情報記録
層（１２）、（１２’）との界面が再生用レーザ光を反
射する反射層としての機能を兼ねていることを特徴とす
る請求項１〜６の何れかに記載の光情報媒体。
【請求項８】第一の情報記録層（１２）は、記録用レ
ーザ光を集束させることにより、第一の基板（５）の表
面を局部的に変形し得る層であることを特徴とする請求
項１〜７の何れかに記載の光情報媒体。
【請求項９】第一と第二の情報記録層（１２）、（１
２’）は、記録用レーザ光を集束させることにより、そ
の光学特性が局部的に変化し得る層であることを特徴と
する請求項１〜８の何れかに記載の光情報媒体。
【請求項１０】光情報媒体に情報を記録する方法にお
いて、前記請求項１〜７の何れかの光情報媒体を使用
し、第一の基板（５）側から同基板（５）を通してそれ
ぞれ第一と第二の情報記録層（１２）、（１２’）に記
録用レーザ光を集束して信号を記録し、再生時には第一
の基板（５）側から第一と第二の情報記録層（１２）、
（１２’）に再生用レーザ光をそれぞれ集束して、記録
された信号を再生することを特徴とする光情報媒体の記
録再生方法。
【請求項１１】光情報媒体に情報を記録する方法にお
いて、前記請求項１〜７の何れかの光情報媒体を使用
し、第一の基板（５）側から同基板（５）を通して第一
の情報記録層（１２）に記録用レーザ光を集束して信号
を記録し、また、第一の基板（５）側から同基板
（５）、第二の情報記録層（１２）及びフォーカス用間
隙層（１１）を通して第二の情報記録層（１２’）に記
録用レーザ光を集束して信号を記録し、再生時には第一
の基板（５）側から第一情報記録層（１２）、（１
２’）に再生用レーザ光を集束して、記録された信号を
再生し、また、第一の基板（５）側から同基板（５）、
第二の情報記録層（１２）及びフォーカス用間隙層（１
１）を通して第二の情報記録層（１２’）に再生用レー
ザ光を集束して、記録された信号を再生することを特徴
とする光情報媒体の記録再生方法。
【請求項１２】第二の情報記録層（１２’）に記録用
レーザ光を集束させて信号を記録するとき、手前の第一
の情報記録層（１２）を通過する前記記録用レーザ光の
パワー密度が、第一の情報記録層（１２’）の記録パワ
ー密度の１／１０以下とすることを特徴とする請求項１
０または１１に記載の光情報媒体の記録再生方法。
【請求項１３】第一と第二の情報記録層（１２）、
（１２’）に記録用レーザ光を集束させることにより、
それぞれ第一と第二の基板（５）、（５’）の表面を局
部的に変形して信号が記録されることを特徴とする請求
項１０〜１２の何れかに記載の光情報媒体の記録再生方
法。
【請求項１４】第一と第二の情報記録層（１２）、
（１２’）に記録用レーザ光を集束させることにより、
それら第一と第二の情報記録層（１２）、（１２’）の
光学特性を局部的に変化させて信号を記録することを特
徴とする請求項１０〜１３の何れかに記載の光情報媒体
の記録再生方法。