JP2000306272A - 光情報媒体とその記録方法 - Google Patents
光情報媒体とその記録方法Info
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Abstract
ーボを可能とすると共に、高い反射率を得る。 【解決手段】 光情報媒体は、記録光を透過する透光性
基板1と、この透光性基板1の表面上に形成された螺旋
状の溝からなるトラッキング用のグルーブ3と、このグ
ルーブ3の間のランド4と、これらグルーブ3とランド
4が形成された透光性基板1の表面上に形成された記録
層12と、この記録層12の上に形成され、記録、再生
光を反射する反射層13とを有し、前記透光性基板1か
ら入射させた記録光により、光学的に読み取り可能な信
号を記録するものである。前記ランドの上面部の長さd
を0.3μm≦d≦0.45μmとする。
Description
な情報が記録し得る光情報媒体とその記録方法に関し、
特に630〜670nmの短波長赤色レーザ光により記
録、再生される高密度記録媒体に最適な光情報媒体とそ
の記録方法に関する。
伴い、より高密度な記録再生を可能とするDVD(Digi
tal Versatile Disc)の規格の標準化に伴い、その実用
化が進んでいる。このDVDでは、その少なくとも一方
の主面にデータ記録領域が設定され、このデータ記録領
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。
媒体の規格であるCD(Compact Disc)と比較して、高
密度化のために異なる規格が定められている。例えば、
DVD規格では、1枚のディスクに標準で最大記録容量
約4.7GB、映像と音声が平均約133分収録するこ
とを規格化している。
は、映像用のDVD−Videoとコンピュータデータ
記録用のDVD−ROM等の再生専用のDVDのみであ
り、そうした背景の中で、1枚のディスクに最大記録容
量4.7GBという高密度な記録可能な光情報媒体とそ
の記録技術の開発が望まれいる。
度記録媒体であるDVDでは、トラックピッチが0.7
4μm、最小ピットサイズが0.4μm(2層記録の場
合は0.44μm)と、CDのトラックピッチ1.6μ
m、最小ピットサイズ0.83μmと比べて、高密度記
録が行われる。
ッキングピッチ0.74μmに対応してトラッキング用
のグルーブを有する基板上に、有機色素等からなる記録
層を設け、その上にAuやAl等の反射層を設けた光情
報媒体を使用し、前記記録層に記録光を照射し、透光性
基板上にピットを形成して記録する必要がある。そのた
めには、前記のような波長630nmから670nm程
度の短波長赤色レーザを使用し、そのビームスポットを
ごく狭い範囲に絞り込んで精密なトラッキングサーボを
行う必要がある。トラッキングには位相差法を用いてい
る。この位相差トラッキングエラー信号とラジアルコン
トラスト信号を用いてアクセスを行っているため、ラジ
アルコントラスト信号が小さいと、アクセスが不安定に
なってしまう。ここでアクセスとはトラックジャンプの
ことである。
した光情報媒体に記録する技術の課題に鑑み、その第一
の目的は、CDよりも高密度の信号を光学的に読み取り
可能な信号として記録することができる光情報媒体にお
いて、高いラジアルコントラストを確保し安定したアク
セスを可能とすることである。本発明の第二の目的は、
前記高密度信号の記録方法において、ジッターの低い所
望のピットを形成することができる光情報媒体を提供す
ることである。
を達成するため、検討した結果、高いラジアルコントラ
ストを得るために、特にランド4の形状に着目し、ラン
ド4上面部の幅dの値を0.3≦d≦0.45の範囲に
設定したものである。これにより、ラジアルコントラス
トを良好にしたものである。ここで、ラジアルコントラ
ストとは、記録後のピットとランドのHF信号の平均レ
ベルの差を両者の平均で規格化したものである。
録光を透過する透光性基板1と、この透光性基板1の表
面上に形成された螺旋状の溝からなるトラッキング用の
グルーブ3と、このグルーブ3の間のランド4と、これ
らグルーブ3とランド4が形成された透光性基板1の表
面上に形成された記録層12と、この記録層12の上に
形成され、記録、再生光を反射する反射層13とを有
し、前記透光性基板1から入射させた記録光により、光
学的に読み取り可能な信号を記録するものである。そし
て、ランド4上面部の幅dの値を0.3≦d≦0.45
であることを特徴とするものである。
さを示すものである。具体的にはレーザ光入射面と並行
な部分の長さを表わす。また、前記のCはランド4の底
面部の長さを示すものである。具体的にはグルーブ3の
底面部の頂点から隣接するグルーブ3の頂点を結んだ長
さを表わす。
あると、記録した光情報媒体のラジアルコントラストが
大きくなり、再生時の良好なトラッキングが可能とな
る。また、前記のdが0.3未満であると記録した光記
録媒体のラジアルコントラストが小さくなり、プレーヤ
ーで再生できなくなる。また、前記のdが0.45より
大きいと、グルーブの幅が十分確保できなくなり、記録
再生ができなくなる。
ンド4の上面部の外縁に形成される突出部15の突出寸
法は、10nm以下であることが好ましく、10nmよ
り大きいと、ランド4上面部の幅dの値を0.3μm以
上確保できなくなる。
ランド4の上面部dの幅の比d/cが、0.55以上
0.9以下であることが好ましい。前記ランド4の下面
部の幅cと同ランド4の上面部dの幅の比d/cが、
0.55より小さいと、プッシュプル値や変調度が小さ
く、正確な記録再生ができなくなる。また、ランド4の
上面部dの幅の比d/cが0.90より大きいと基板の
射出成形時に転写性が悪くなりランド4の上面部dの幅
を確保できなくなる。
の熱伝導率が0.15W/mK≦ρ≦0.25W/mK
であることが好ましい。記録層12の熱伝導率が0.1
5W/mKより小さいとジッターが大きくなってしま
う。また、記録層12の熱伝導率が0.25W/mKよ
り大きいと良好な変調度が得られなくなる。記録層12
は、有機色素等から形成されており、この記録層12に
は、光安定化剤を含んでいてもよい。この記録層12の
熱伝導率は、記録層12の材料や組成、厚さにより変え
ることができ、好ましい色素として例えば、シアニン系
色素、フタロシアニン系色素、アゾ系色素、ポリメチン
系色素、トリアリールメタン系色素、ピリリウム系色
素、フェナンスレン系色素、テトラヒドロコリン系色
素、トリアリールアミン系色素、クロコニックメチン系
色素、メロシアニン系色素などが挙げられる。
l≦0.5が好ましい。lが前記範囲内にあると、記録
層12の熱伝導率を0.15W/mK≦ρ≦0.25W
/mKの範囲に制御しやすくなる。前記lが0.2未満
だと熱伝導率が大きくなり、良好な変調度が得られなく
なる。また、lが0.5より大きいと熱伝導率が小さく
なり、ジッターが悪化する。ここで前記のlは、前記の
記録層12のレベリングの度合いを示す指標であり、レ
ベリングが進むとプリグループ3の深さaとそのプリグ
ループ3における記録層12の深さbの差が大きくな
り、lの値は大きくなる。現実的には有り得ないが、l
=0はレベリングが全くなされないため、プリグループ
3の深さaとそのプリグループ3における記録層12の
深さbが等しい場合である。また、l=1はレベリング
が完全になされた結果、プリグループ3における記録層
12の深さbが0となった状態である。さらに、前記の
ような光情報媒体には、前記透光性基板1から入射させ
た記録光を前記のトラッキング用のグルーブ3に沿って
トラッキングしながら、光学的に読み取り可能な信号を
記録する。
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
よる片面記録・再生構造を有する追記形光情報媒体の例
を図1と図2に示す。透光性基板1は、中央にセンター
ホール8を有する透明な円板状の基板である。この透光
性基板1は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)等の透明樹脂で作るのが最もよい。
前記センターホール8の外側に後述するクランピングエ
リアが設定されており、その外周側がデータ記録領域と
なる。透光性基板1のデータ記録領域の部分には、スパ
イラル状のトラッキング用のグルーブ3が形成され、こ
のトラッキング用のグルーブ3の間はランド4となって
いる。このトラッキング用のグルーブ3のピッチは、
0.74μmを標準とする。
域の部分の主面に記録層12が形成される。例えば、ス
ピンコート法等の手段で有機色素等が塗布され、記録層
12が形成される。さらに、この記録層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。反射層13の上
に、紫外線硬化性樹脂等の保護膜14が形成される。
の基板5を用意する。この基板5は、前記透光性基板1
と同じ材質で出来た同じサイズのものであるが、その主
面には、前記透光性基板1のような記録層12、反射層
13は設けられていない。後述するように、この他の基
板5にも前記透光性基板1と同様に、記録層12や反射
層13等を設けることもできる。
わせる。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枚の基板1、5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層1
1により、2枚の基板1、5の主面が互いに貼り合わせ
られる。この場合、透光性基板1はその記録層12及び
反射層13が形成された面が接着される。
を有する透光性基板上に記録層12と反射層13とを形
成した透光性基板1と、記録層12と反射層13とを形
成していない他の基板5とを貼り合わせた例である。こ
れらの場合は、片面のみ記録・再生が可能である。前記
他の基板5は、透光性を有しないものや、耐光性を保持
するために着色してあるもの、或いは表面に文字、図
柄、書き込み可能な領域を設けたものであってもよい。
る透光性基板1上に記録層12と反射層13とを設けた
2枚の透光性基板1を2枚用意し、これらの記録層12
及び反射層13側を向かい合わせて貼り合わせた、いわ
ゆる両面記録・再生構造の光情報媒体とすることもでき
る。なお、図1及び図2において、符号9は、透光性基
板1の表側の記録光の入射面側にあって、データ記録領
域の外側にリング状に形成された突条9であり、これは
光情報媒体を重ね合わせたときに、記録面が他の光情報
媒体の表面に触れるのを防止するものである。
射層13とが形成された記録領域の一部を示す要部縦断
面図であり、図4はさらにその記録層12と反射層13
との部分を示す拡大断面図である。図4に示すように、
透光性基板1の記録層12が形成される面側に螺旋状に
設けたトラッキング用のグルーブ3が設けられている
が、その両側面の透光性基板1の記録光の入射面に対す
る傾斜角θは、55〜80゜とするのがよい。また、図
示はしていないがランド4の上面部にランドプレピット
を形成しても良く、本発明のランド形状は良好なランド
プレピットが得られる。
のグルーブ3の深さをa、このグルーブ3の位置におけ
る記録層12の溝の深さをbとしたとき、1−b/aで
表されるグルーブ3における記録層12のレベリング指
標lを0.2〜0.5とする。このレベリング指標l=
1−b/aは、トッラッキング用のグルーブ3を有する
透光性基板上に有機色素等をスピンコーティングにより
塗布し、記録層12を形成するときの同記録層12のレ
ベリングの度合いを示すもので、その数値が大きい程レ
ベリングが進み、記録層12の表面におけるトラッキン
グ用のグルーブの深さと透光性基板1の表面におけるト
ラッキング用のグルーブ3の深さとの差が大きいことを
示す。このレベリング指標lは、記録層の物性値やスピ
ンコートの条件により変えることができる。
グルーブ3の半値幅wは、同グルーブ3のピッチpの1
/3〜1/2とするのがよい。トラッキング用のグルー
ブ3の半値幅とは、透光性基板1に形成されたトラッキ
ング用のグルーブ3の深aの1/2の位置におけるグル
ーブ3の幅をいう。さらにDVDでは、図4に示すトラ
ッキングピッチpはp=0.74μmであるが、このト
ラッキングピッチpの範囲において、前記ランド4の底
面部の幅cを0.31μm〜0.53μmの範囲とし、
また、ランド4の上面部の幅dを0.30μm〜0.4
5μmとする。
するためには、グルーブ3及びランド4の形状も大きな
要因となる。図5は、透光性基板1の表面をAFM(デ
ジタルインスツルメンツ社製 Nanoscope・IIIa の原
子間力顕微鏡)によりその径方向に走査してグルーブ3
とランド4との径方向の断面形状を示した図である。窪
みの部分がトラッキング用のグルーブ3であり、その間
の山の部分がランド4である。
とランド4の透光性基板1の径方向の断面形状が正常な
場合であり、グルーブ3とランド4とが矩形状になって
いる。これは透光性基板1の射出成形時にスタンパから
ランド4形成面と垂直に剥離することで実現される。図
5(b)は、ランド4の上面部の外縁に峰状の突出部1
5が形成されており、またランド4の上面部の外縁に傾
斜面が形成されている。前記の突出部15は、主として
透光性基板1の射出成形の脱型時に前記ランド4の上面
部の外縁に形成されるものであるが、この点突出部15
のランド4の上面からの突出寸法は、10nm以下であ
るあることが好ましい。
法がさらに大きくなっており、ランド4の上面部の外縁
の傾斜角αも相当大きくなり、ランド4の頂部の形状が
完全に崩れている。こうなると、良好なラジアルコント
ラストが得られず、トラッキングエラーを起こしやす
い。
値をあげて説明する。 (実施例1)外径120mmφ、内径15mmφ、厚さ
0.597mm、屈折率1.59のポリカーボネート基
板であって、その一方の主面に半値幅w=0.31μ
m、深さa=140nm、両面側の傾斜角θ=65゜、
トラッキングピッチp=0.74μmのトラッキング用
のグルーブ3を有する透光性基板1を用意した。このラ
ンド4の上面の幅dは、d=0.32μmである。ま
た、この透光性基板1のランド4の下面の幅cは、c=
0.53μmであり、d/cは0.60である。
る面側に、シアニン色素(トリメチン色素)の溶液をス
ピンコート成膜し記録層12を形成した。この記録層1
2におけるレベリング指標l=1−b/a=0.25で
ある。また、この記録層12における熱伝導率は0.2
3W/mKである。
ッタリングし、反射層13を形成した。この上に紫外線
硬化性樹脂(大日本インキ化学工業(株)社製SD21
1)をスピンコートし、これに紫外線を照射して硬化さ
せ、保護層14を形成した。この保護層14に紫外線硬
化性樹脂製の接着剤を塗布し、トラッキング用のグルー
ブを有しないこと以外は、前記と同じ材質、形状の基板
を貼り合わせ、前記接着剤に紫外線を照射して硬化さ
せ、接着した。これにより、光情報媒体を作った。
物レンズoの開口率0.6の光学ピックアップを使用
し、波長635nm、記録パワー10mWでEFM−P
lus信号(8−16変調信号)を記録した。ラジアル
コントラストの値は0.18であり、プッシュプル値は
0.3であり、記録された信号の変調度は64%、各信
号のピットとランドの長さ誤差の最大値が6.0ns、
ジッターが7.5%、反射率が65%と、好ましい結果
が得られた。
ド4の上面の幅d=0.38μm、としたこと以外は、
同実施例1と同様にして光情報媒体を作った。この時、
d/c=0.72であった。この記録層12のレベリン
グ指標l=1−b/a=0.33であり、この記録層1
2の熱伝導率は0.2W/mKである。
記実施例1と同様にして対物レンズoの開口率0.6の
光学ピックアップを使用し、波長635nm、記録パワ
ー12mWでEFM−Plus信号を記録した。この記
録後の光情報媒体を、市販のDVDプレーヤでローディ
ングとアンローディングを繰り返しながら、10回再生
したところ、信号の読み取りエラーはなく、安定した再
生が可能であった。ラジアルコントラスト値は0.20
であり、プッシュプル値は0.35であり、記録された
信号の変調度は70%、各信号のピットとランドの長さ
誤差の最大値が5.0ns、ジッターが6.7%、反射
率が63%と、この好ましい結果が得られた。
ド4の上面の幅d=0.42μmとしたこと以外は、同
実施例1と同様にして光情報媒体を作った。このとき、
d/c=0.79であった。また、この記録層12にお
けるレベリング指標l=1−b/a=0.38であり、
この記録層12における熱伝導率は0.18W/mKで
あった。
記実施例1と同様にして対物レンズoの開口率0.64
の光学ピックアップを使用し、波長635nm、記録パ
ワー10mWでEFM−Plus信号を記録した。この
記録後の光情報媒体を、市販のDVDプレーヤでローデ
ィングとアンローディングを繰り返しながら、10回再
生したところ、信号の読み取りエラーはなく、安定した
再生が可能であった。ラジアルコントラスト値は0.2
1であり、プッシュプル値は0.38であり、記録され
た信号の変調度は75%、各信号のピットとランドの長
さ誤差の最大値が5.0ns、ジッターが6.7%、反
射率が58%と、この好ましい結果が得られた。
性基板1のランドの上面の幅d=0.25μmとしたこ
と以外は、同実施例1と同様にして光情報媒体を作っ
た。この時、d/c=0.47であった。この記録層1
2におけるレベリング指標l=1−b/a=0.18で
あり、この記録層12における熱伝導率は0.27W/
mKである。
記実施例1と同様にして対物レンズoの開口率0.6の
光学ピックアップを使用し、波長635nm、記録パワ
ー10mWでEFM−Plus信号を記録した。この記
録後の光情報媒体を、市販のDVDプレーヤでローディ
ングとアンローディングを繰り返しながら、10回再生
を試みたところ、10回中7回が再生できなかった。ラ
ジアルコントラスト値は0.07であり、プッシュプル
値は0.20であった。記録された信号の変調度は70
%、ジッターが14%、反射率が45%であった。DV
Dで定められた規格では、ジッターが8%以下と定めら
れており、前記ジッターの値はこの規格を満足していな
い。
性基板1のランドの上面の幅d=0.48μmとしたこ
と以外は、同実施例2と同様にして光情報媒体を作っ
た。この時、d/c=0.91であった。この記録層1
2におけるレベリング指標l=1−b/a=0.52で
あり、この記録層12の熱伝導率は0.13W/mKで
あった。
記実施例1と同様にして対物レンズoの開口率0.6の
光学ピックアップを使用し、波長635nm、記録パワ
ー10mWでEFM−Plus信号を記録した。この記
録後の光情報媒体を、市販のDVDプレーヤでローディ
ングとアンローディングを繰り返しながら、10回再生
を試みたところ、10回中7回が再生できなかった。ラ
ジアルコントラスト値は0.07であり、プッシュプル
値は0.10であった。記録された信号の変調度は50
%、ジッターが8%、反射率が68%であった。DVD
で定められた規格では、信号の変調度は60%以上と定
められており、前記変調度の値はこの規格を満足してい
ない。
密度の信号を光学的に読み取り可能な信号として記録す
ることができる光情報媒体において、安定したアクセス
を可能とすることができる光情報媒体を提供することが
可能となる。
を貼り合わせる前の状態の半断面分解斜視図である。
である。
要部拡大縦断側面図である。
形状の各例を示すAFM像である。
Claims (5)
- 【請求項1】 記録光を透過する透光性基板(1)と、
この透光性基板(1)の表面上に形成されたトラッキン
グ用のグルーブ(3)と、前記グルーブ(3)の間のラ
ンド(4)と、これらグルーブ(3)とランド(4)が
形成された透光性基板(1)の表面上に形成された記録
層(12)と、この記録層(12)の上に形成され、記
録、再生光を反射する反射層(13)とを有し、前記透
光性基板(1)から入射させた記録光により、光学的に
読み取り可能な信号を記録する光情報媒体において、前
記ランド(4)の上面部の幅dが、0.30μm≦d≦
0.45μmであることを特徴とする光情報媒体。 - 【請求項2】 前記ランド(4)の下面部の幅cと同ラ
ンド(4)の上面部dの幅の比d/cが、0.55以上
0.9以下であることを特徴とする請求項1に記載の光
情報媒体。 - 【請求項3】 前記記録層(12)の熱伝導率をρとし
たとき、0.15W/mK≦ρ≦0.25W/mKであ
ることを特徴とする請求項1または2記載の光情報媒
体。 - 【請求項4】 前記ランド(4)の高さをa、同ランド
(4)における記録層の高さをbとしたとき、l=1−
b/aが0.2≦l≦0.5であることを特徴とする請
求項1〜3いずれかに記載の光情報媒体。 - 【請求項5】 記録光を透過する透光性基板(1)と、
この透光性基板(1)の表面上に形成されたトラッキン
グ用のグルーブ(3)と、前記グルーブ(3)の間のラ
ンド(4)と、これらグルーブ(3)とランド(4)が
形成された透光性基板(1)の表面上に形成された記録
層(12)と、この記録層(12)の上に形成され、記
録、再生光を反射する反射層(13)とを有する光情報
媒体に、前記透光性基板(1)から入射させた記録光に
より、光学的に読み取り可能な信号を記録する光情報媒
体の記録方法において、前記請求項1〜4の何れかに記
載された光情報媒体について、その透光性基板(1)側
から入射させた記録光を前記トラッキング用のグルーブ
(3)の沿ってトラッキングし、光学的に読み取り可能
な信号を記録することを特徴とする光情報媒体の記録方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000031600A JP2000306272A (ja) | 1999-02-19 | 2000-02-09 | 光情報媒体とその記録方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4093799 | 1999-02-19 | ||
| JP11-40937 | 1999-02-19 | ||
| JP2000031600A JP2000306272A (ja) | 1999-02-19 | 2000-02-09 | 光情報媒体とその記録方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000306272A true JP2000306272A (ja) | 2000-11-02 |
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ID=26380448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000031600A Pending JP2000306272A (ja) | 1999-02-19 | 2000-02-09 | 光情報媒体とその記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000306272A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7968017B2 (en) * | 2001-04-06 | 2011-06-28 | Sony Corporation | Stamper for optical disc, method for manufacturing optical disc, and optical disc |
-
2000
- 2000-02-09 JP JP2000031600A patent/JP2000306272A/ja active Pending
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