JPH038533B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザー光によつて読みとりを行う
いわゆる光デイスク等の記録媒体、特に生産性に
すぐれかつ高密度の情報を正確に再生しうる新規
な光学式複製デイスク又はシートに関する。

近年、画像、音声を始めとする情報の記録及び
再生を、高速度に又高密度にしかも簡便に行うこ
とがますます強く要望されており、各種の方法が
提案され、又一部実用化されている。

その中で、レーザー光を記録信号の読みとりに
用いるいわゆる光デイスクは、極めて高密度に情
報を記録することが出来、又任意の場所から記録
された所望の情報を迅速に読みだすことが出来る
ことから広く実用化されることが期待されてい
る。

従来の光デイスクの典型的な記録及び読みだし
のシステムは、光透過性のプラスチツクの表面に
微細なピツトを形成することによつて情報の記録
を行い、微細なビツト形成面に金属蒸着等によつ
て反射層をもうけ、レーザー光のスポツトビーム
をあてて、ピツトエツジ部での光の回折による反
光量の変化をフオトダイオード等によつて検出
し、電気信号に変換して記録の読みだしを行う方
法である。

しかし、この方法に用いられる光デイスクを複
製するには、複雑な工程による、個々の情報に対
応した数のスタンパーの製造を要し、又スタンパ
ーに刻まれた微細なピツトを転写する為に、高価
かつ大型とならざるを得ない成型機械を要し、又
ピツトの物理的転写を可能にする為、基材となる
プラスチツク材料の選定もきわめて限られたもの
となり、さらに成形時の不良品の発生を必ずしも
避け難い上、しばしば得られたデイスクの耐久性
能が不良で、ソリ、ネジレ等の欠陥を生じること
があり、又成型時のピツト転写の不均一性により
記録の正確な再現性に欠点がある。又、スタンバ
ーは、ピツト部分の目づまり等の汚損によつて寿
命に難点があり、従来の光学式複製デイスクの製
造にあたつては大巾な生産性の向上が要望されて
いる。

本発明は、従来の光デイスクの特徴である記録
の高密度性、記録の読みだしの容易性を犠性にす
ることなく、又従来の光デイスクの上記した複製
時の非生産性を改良し、かつ記録の正確な再現が
可能な光学式複製デイスク又はシートを提供する
ものである。

すなわち、本発明は600nm〜1200nmの可視光
線又は近赤外線波長領域に吸収極大を有し、かつ
紫外線、電子線、Ｘ線のいずれかの照射によつて
上記波長領域の光吸収能を減じ又は失う物質（以
下記録物質と称する）を含有させて得られる光透
過性のフイルム状又はシート状材料に、夫々紫外
線、電子線、Ｘ線のいずれかを所望のパターンを
有するフオトマスクを通して露光し、600nm〜
1200nmの波長領域の可視光線又は近赤外線吸収
能の強弱又は有無のパターンを形成してなり、該
パターンの読みだしをレーザー光で行うことを特
徴とする光学式複製デイスク又はシートである。

すなわち、本発明の光学式複製デイスクは、従
来の如き射出成型や加圧成型により形成される、
微細な凹凸をメモリーとして用いるデイスクとは
全く異なり、本発明に用いられる記録物質が紫外
線、Ｘ線又は電子線（以下これらを記録線と称す
る）の照射によつて、600nm〜1200nmの波長領
域の光吸収能が低下又は消失する性質を利用して
得られ、機械的手段によらず形成される上記波長
領域の光吸収能の強弱又は有無のパターンをメモ
リーとするものであつて、本質的に平滑な表面を
有する光学式複製デイスクである。

本発明の光学式複製デイスクは、レーザー光の
スポツトビームをあて、レーザー光の吸収の大小
によつて記録された情報の読みだしを行い、その
際光学式複製デイスクが光透過性であつて、その
デイスク上に照射されたレーザー光の透過光量を
検出して記録を読みだす透過型光学式複製デイス
クと、上記デイスク片面に金属蒸着等により反射
面を形成し、記録物質を通過した強弱のあるレー
ザー光を反射させ、その反射光量を検出して記録
を読みだす反射型光学式複製デイスクに大別され
る。

本発明に用いられる記録物質としては、代表的
な例として以下の感紫外線有機色素が挙げられる
が、上記した機能を満たす物質であればよく、こ
れらの色素に限定されるものではない。該色素の
場合、大別して５種すなわち、芳香族ジアミン系
金属錯体、芳香族ジチオール系金属錯体、脂肪族
ジチオール系金属錯体、メルカプトフエノール系
金属錯体およびアリールアミニウム塩類が使用で
きる。芳香族ジアミン系金属錯体とは、一般式
（）で示される化合物 （式中、Ｒは水素、炭素原子数１〜18のアルキル
基、ハロゲン原子又はニトロ基を、ｎは１〜４の
整数を、Ｍはニツケル、コバルト、パラジウム又
は白金原子を表わす）であり、そのうち特にビス
（４−クロロ−ｏ−フエニレンジアミノ）ニツケ
ル（吸収極大λmax〔以下λmaxと称する〕
800nm、モル比吸光係数ε〔以下εと称する〕
66600）およびビス４−メチル−ｏ−フエニレン
ジアミノ）ニツケル（λmax795nm、ε55100）が
合成が容易で実用に際し有用な性質である各種樹
脂との相溶性にすぐれているため好ましい。また
芳香族ジチオール系金属錯体とは一般式（）で
示される化合物 （式中、Ｘは水素原子、塩素原子、臭素原子また
はメチル基を、ｎは１〜４の整数を、Ｍはニツケ
ル、コバルト、パラジウム又は白金原子を、Ａは
第４級アンモニウム基を表わす）であり、そのう
ち特にビス（１−メチル−３，４−ジチオフエノ
レート）ニツケル（）テトラ−ｎ−ブチルアン
モニウム（λmax912nm、ε14720）、ビス（１，
２，３，４−テトラクロロ−５，６−ジチオフエ
ノレート）ニツケル（）テトラ−ｎ−ブチルア
ンモニウム（λmax885nm、ε15700）が合成が容
易で各種樹脂との相溶性がすぐれているため好ま
しい。また脂肪族ジチオール系金属錯体とは、一
般式（）で示される化合物 （式中、Ｙはメチル基、フエニル基または置換フ
エニル基を、Ｍはニツケル、コバルト、パラジウ
ム又は白金原子を表わす）であり、そのうち特に
ビス（シス−１，２−ビス（ｐ−メトキシフエニ
ル）エチレン−１，２−ジチオレート〕ニツケル
（λmax920nm、ε35000）およびビス（シス−１，
２−ビスフエニルエチレン−１，２−ジチオレー
ト）白金（λmax800、ε51600）が合成が容易で
各種樹脂との相溶性がすぐれているため好まし
い。またメルカプトフエノール系金属錯体とは、
一般式（）または一般式（）で示される化合
物 （式中、Ｍはニツケル、コバルト、パラジウム又
は白金原子を、Ａは第４級アンモニウム基を表わ
す）であり、そのうちビス（１−メルカプトトレ
ート−２−ナフトレート）ニツケル（）テトラ
−ｎ−ブチルアンモニウム（λmax1100nm、
ε12290）、ビス（１−チオ−２−フエノレート）
ニツケル（）テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム
（λmax1025nm、ε12700）が合成が容易で各種樹
脂との相溶性がすぐれているため好ましい。また
アリールアミニウム塩類として種々のものが知ら
れているが、そのうち特にｐ−メトキシフエニル
ビス（ジエチルアミノフエニル）アミニウム・６
弗化アンチモン塩（λmax1025nmおよび630nm
でεはそれぞれ26800および5200）、４，4′−ビス
（メチルアミノフエニル）アミニウム・アイオダ
イド（λmax1000nmおよび740nmでεはそれぞ
れ32890および12880）が合成が容易で各種樹脂と
の相溶性がすぐれているため好ましい。又メルカ
プトフエニルアミン系金属錯体とは、ビス（ｏ−
メルカプトアニリド）ニツケル（λmax825nm、
ε8900）が合成が容易で各種樹脂との相溶性がす
ぐれているので好ましい。

上記の記録物質は、600nm〜1200nmに極大吸
収を有するが、記録線の照射によつて上記の波長
領域の光吸収能が低下又は消失する。

本発明の光学式複製デイスクに、上記の記録物
質のいずれを選ぶかは、記録の読みだしに用いる
レーザー光線の波長につて選定することが好まし
く、すなわち読みだしに用いるレーザー光線の波
長に近い極大吸収を有する記録物質を用いること
が特に好ましい。

上記の記録物質の極大吸収における好ましいモ
ル比吸光係数は、5000以上であるが、勿論モル比
吸光係数が大きい程好ましく、又プラスチツク材
料と混合して実用する場合等にその混合比によつ
ても調整することが可能である。

本発明の実施に当つては記録物質が上記の感紫
外線有機色素である場合等には、例えば透明なプ
ラスチツク材料をバインダーとして利用すること
が好ましいが、バインダー成分となるプラスチツ
ク材料としては、例えばポリメタクリル酸メチル
に代表されるメタクリル樹脂（メタクリル系共重
合体樹脂）、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、
アクリロニトリルスチレン共重合樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロースア
セテートブチレート樹脂、等各種の光透過性を有
するプラスチツクスであれば何れも用いることが
出来る。本発明の光学式複製デイスクの製造にあ
たつては、例えばバインダー成分となるプラスチ
ツク材料に上記の記録物質をプラスチツクが溶融
する温度条件下で練合し、シート状又はフイルム
状にして用いるか、上記の記録物質及びプラスチ
ツク材料を有機溶媒に溶解して、透明なプラスチ
ツクシート又はガラス等の支持体上に塗布するか
して未記録のデイスク又はシートを得る。上記の
記録物質をプラスチツク材料と溶融練合した後シ
ート又はフイルム状に成型する場合又は、光透過
性の支持体として透明なプラスチツクシート又は
フイルムが用いられる場合、そのプラスチツク材
料は、複屈折が少く光学的均一性にすぐれた材料
が好ましくかかる観点からメタクリル樹脂が特に
好ましい。

又、溶剤に溶解して塗布する場合のバインダー
としては、上記の如きプラスチツク材料の他に、
アルキツド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、変性セルロース樹脂等一般に用いられる透明
な塗料用樹脂が通常用いられ、更にこれら樹脂の
架橋剤を加える等して、支持体に塗布後加熱乾燥
して記録物質を含有するバインダー層を熱硬化さ
せて用いてもよい。

上記記録物質とバインダー層となる透明なプラ
スチツク材料との混合割合は、記録物質を含有す
るバインダー層の厚みに応じ適宜選択されるが、
固型のプラスチツクスと溶融練合し、シート又は
フイルムに成型する場合には、通常0.02〜2.0重
量％、塗布によつて記録物質含有層を形成する場
合には、通常0.5〜20重量％の記録物質を含有せ
しめることが一般的である。

又、本発明では記録物質部分を構造中に含む実
質的に透明な高分子又は、高分子化しうる材料を
少くとも部分的に用いて記録物質部分含有層を形
成してもよく、このような場合上記混合割合は、
該材料中の記録物質部分の重量割合を、他の材料
や記録物質の量も勘案し、該層の厚みに応じ上記
に準じて考慮すればよい。

次に、上記の如くして得られた記録物質を含有
する層を有する例えばデイスク上に、所望のパタ
ーンを有するフオトマスクを通して紫外線、電子
線或いはＸ線を照射露光し、600nm〜120nmの波
長領域の光吸収の強弱又は有無のパターンを形成
する。他の手段、例えば紫外線のスポツトビーム
のビーム及び／又はデイスクの移動を利用した走
査等によつてもパターン形成は可能であるが、複
製の効率が劣るので本発明には含まれない。

フオトマスクとしては、露光線源の相違によつ
て露光、未露光部分の差異が明りように得られる
ものであればよく、一般的には半導体加工用に用
いられるフオトマスクと同様にして作成され、基
板にソーダライム、ホワイトクラウン、アルミノ
ボロシリケート、石英などのガラスを用い、非透
過層として銀エマルジヨン、クロム、クローム−
酸化クロム、酸化鉄などを用いたフオトマスクが
通常用いられる。

フオトマスクは、上記の例えばデイスクに密着
させた露光法、近接露光法、等倍投影露光法や、
フオトマスクの透過光をレンズで縮小又は拡大す
る露光法のいずれもが可能である。

露光時間は、線源の出力、記録物質含有層の厚
み等により露光部分と未露光部分の読みとりに用
いる波長600〜1200nmの何れかのレーザー光の透
過率が明瞭に異なるようになるよう適宜選択され
るか、一般的には１秒〜１分の如き短時間の露光
によつて情報の複製が行われる。

露光部分においては、上記した記録物質は夫々
紫外線、電子線或いはＸ線によつて600nm〜
1200nmの領域の吸収能が失われるか弱められる
かすることから、フオトマスクパターンに対応し
た上記波長領域の吸収能の有無又は強弱のパター
ンがデイスク上に得られ、本発明の光学式複製デ
イスクが得られる。本発明の光学式複製デイスク
又はシートにおいて、露光部と未露光部の読みと
りに用いるレーザー光の透過率は、デイスクの厚
みムラ等のノイズを吸収し、明確なパルス状の信
号を与える程度であればさしつかえないが、一般
的には露光部のレーザー光の透過率が、未露光部
の透過率の２倍以上であること、更に５倍以上、
また特に10倍以上であることが好ましい。

本発明の光学式複製デイスク又はシートは、そ
のままの形で記録された情報の読みとりに際し、
レーザー光の透過光量を非照射面側で検出して用
いる透過型の光学式複製デイスク又はシートとし
て実用に供せられる一方、片側に金属蒸着等の反
射層の形成を、例えば真空蒸着、スパツタリン
グ、イオンプレーテイング等の通常の方法によつ
て行い、照射したレーザー光の金属蒸着による反
射層として反射光量を検出して用いる反射型の光
学式複製デイスク又はシートとしても実用に供せ
られる。しかしながら、いずれの場合でも、記録
物質を含有する層をレーザー光が通過する際のレ
ーザー光の吸収の強弱をもつて読みとりを行うこ
とにかわりはない。

上記の複製デイスク又はシートにおいて、透明
は支持体上に、上記の記録物質の含有層を塗布し
て形成する場合には、記録物質含有面からフオト
マスクを通して、記録線を露光してパターンを形
成することが好ましく、又、更に反射層を設ける
場合には記録物質含有層面すなわちパターン形成
面に金属蒸着等を行い、読みとりは、レーザー光
を光透過性支持体層を通して行うことが特に好ま
しい。

又、反射層を有する反射型の光学式複製デイス
クにおいては、反射層を保護する目的での保護コ
ーテイングや、プラスチツクの張り合せによる裏
うちを行つてもよく、又、２枚の反射型の光学式
複製デイスク又はシートを反射層面同志はりあわ
せて両面板としてもよい。

本発明の光学式複製デイスク又はシートの読み
とりは、含有する記録物質の極大吸収に近い発振
波長のレーザー光を用いることが好ましいが、各
種の半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、
各種固体レーザー等が通常用いられ、レンズによ
つて通常2μ以下のスポツトビームに集光してデ
イスク又はシート上に照射される。

本発明の光学式複製デイスク又はシートに照射
されたレーザー光の透過光量又は反射光量は、フ
オトダイオード等の受光素子により検出されると
共に、電気信号に変換され画像、音声等各種記録
された情報の再生に用いられる。

上記の如くしてえられた本発明の光学式複製デ
イスク又はシートは、形状が平滑面を有し機械的
でなく光学的に記録を行うので複製デイスク又は
シートの生産性が極めて良好であるとともに、高
密度の記録を正確に行うことが出来、再生した記
録の画像や音質も極めて良好である。又所望によ
つてはデジタル的に記録された多重情報の単一の
読み取り行程での時間分割的読み取りも可能であ
る。

上記に於て、本発明を主として極めて具体的な
例であるデイスクにより説明したが、本発明の原
理によればデイスクのみならず平面状又は湾曲し
たシート又はその一形態であるテープ等他の形状
及び送り又は走査方法のものにも適用可能であ
り、これらも本発明に含まれる。

以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説
明するが、これらは本発明の理解を助ける為の極
めて代表的な例にすぎず、本発明は実施例に限定
されるものではない。

なお、以下に於て部、％、比率は特記せぬ限り
重量基準による。

実施例 １ ビス（１，２，３，４−テトラクロロ−５，６
−ジチオフエノレート）ニツケル（）テトラｎ
−ブチルアンモニウム（λmax885nm）10部及び
メタクリル酸メチル、メタクリル酸ノルマルブチ
ル共重合樹脂100部をジクロルメタン100部及びメ
チルエチルケトン100部の混合溶媒に溶解し、厚
さ1.2mmのメタクリル樹脂板の片面に乾燥塗膜が
15μになるように塗布し、80℃で30分間乾燥して
溶媒を除去した。次に、塗布層面に、ソーダライ
ムガラス上にクロムを非透過層とするフオトマス
クを密着させ、120W／cmの出力を有する高圧水
銀燈下で30秒間紫外線露光して、フオトマスクの
パターンの転写を行つて本発明の透過型の光学式
複製デイスクを得た。

上記の複製デイスクを円板状に切り抜き、複製
デイスク上（塗布層側）に、アルミニウム、ガリ
ウム、砒素系半導体レーザー光（発振波長
850nm）のスポツトビームを照射し、定速で円板
を回転させ、透過するレーザー光をデイスクの裏
面側に設置されたフオトダイオードで検出し、電
気信号に変換して画像の再生を試みた結果、極め
て良質の画像を再生することが出来た。

実施例 ２ 実施例１で得られた複製デイスクの塗布層面に
アルミニウムの蒸着によつて反射層を形成し、更
に反射層の保護の為に、アクリルラツカー塗料を
塗布し、本発明の反射型の光学式複製デイスクを
得た。

上記の複製デイスクを円板状に切り抜き、複製
デイスクの非反射層面すなわち支持体であるメタ
クリル樹脂板面に、アルミニウム、ガリウム、砒
素系半導体レーザー光（発振波長850nm）のスポ
ツトビームを45゜の角度で照射し、定速で円板を
回転させ反射するレーザー光の光量をフオトダイ
オードで検出し、電気信号に変換して画像の再生
を試みた結果、極めて良質の画像を再生すること
が出来た。

実施例 ３ ｐ−メトキシフエニルビス（ジエチルアミノフ
エニル）アミニウム、６弗化アンチモン塩
（λmax630nm）0.5部を、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸シクロヘキシル共重合樹脂100部、
離型剤としてステアリルアルコール0.5部とヘン
シエルミキサーで混合した後、押出機を通して、
180゜で練合し射出成型によつ厚さ1.2mmのシート
を得た。

このシートに、実施例１で用いたフオトマスク
を密着させた後、120W／cmの出力を有する高圧
水銀燈下で30秒間紫外線露光して、フオトマスク
のパターンの転写して本発明の透過型の光学式複
製デイスクを得た。

上記の複製デイスクを円板状に切り抜き、複製
デイスク上にヘリウム、ネオンレーザー光（発振
波長633nm）のスポツトビームをあて、定速で円
板を回転させ透過するレーザー光の光量を実施例
１と同様にして検出し、電気信号に変換して画像
の再生を試みた結果、極めて良質の画像を再生す
ることが出来た。

実施例 ４ 実施例１で得られた感紫外線有機色素含有層を
塗布したシートの塗布層面に実施例１で用いたフ
オトマスクを密着させ、印加電圧300KV、電流
密度100mAのカーテンビーム型電子線照射装置
を用い、5m／分のラインスピードで上記シート
を通過させて、電子線照射を行つてフオトマスク
のパターンの転写を行つて本発明の透過型の光学
式複製デイスクをえた。実施例１と同様な方法で
アルミニウム、ガリウム、砒素系半導体レーザー
光を用いて画像の再生を試みた結果、極めて良質
の画像を再生することが出来た。

実施例 ５ ビス（１−メルカプトレート−２−ナフトレー
ト）ニツケル（）テトラ−ｎ−ブチルアンモニ
ウム（λmax1110nm）10部をメタクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチルの共重合体であるメタクリ
ル樹脂100部、離型剤としてステアリルアルコー
ル0.5部とヘンシエルミキサーでプレミツクスし
た後、押出機を通して180℃で練合し、射出成型
によつ厚さ1.2mmのシートを得た。

実施例１で用いたフオトマスクをこのシートに
密着させ、アルミニウムをターゲツトとするＸ線
をフラツシユ状に５秒間照射して、フオトマスク
のパターンを転写し、次に片面に実施例２と同様
にしてアルミニウムの反射層を形成し、本発明の
反射型の光学式複製デイスクを得た。

上記の複製デイスクを円板状に切り抜き、反射
層側でない面にイツトリウム、アルミアン、ガー
ネツトのレーザー光（発振波長1060nm）のスポ
ツトビームを45゜の角度で照射し、定速で円板を
回転させ反射するレーザー光の光量をフオトダイ
オードで検出し、電気信号に変換して画像の再生
を試みた結果、極めて良質の画像を再生すること
が出来た。

実施例 ６ 実施例１のビス（１，２，３，４−テトラクロ
ロ−５，６−ジチオフエノレート）ニツケル
（）テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムの代りに、
ビス〔シス−１，２−ビス（ｐ−メトキシフエエ
ニル）エチレン−１，２−ジチオレート〕ニツケ
ル（λmax920nm、ε35000）を用いる以外は実施
例１と同様にして、本発明の透過型の光学式複製
デイスクを得た。

上記の複製デイスクを円板状に切り抜き、複製
デイスク上（塗布層側）にアルミニウム、ガリウ
ム、砒素系半導体レーザー光（発振波長850nm）
のスポツトビームを照射し、定速で円板を回転さ
せ、透過するレーザー光をデイスクの裏面側に設
置されたフオトダイオードで検出し、電気信号に
変換して画像の再生を試みた結果、良質の画像を
再生することが出来た。

実施例 ７ 実施例１のビス（１，２，３，４−テトラクロ
ロ−５，６−ジチオフエノレート）ニツケル
（）テトラｎ−ブチルアンモニウムの代りにビ
ス（４−メチル−ｏ−フエニレンジアミノ）ニツ
ケル（λmax795nm、ε55100）を用いる以外は実
施例１と同様にして、本発明の透過型の光学式複
製デイスクを得た。

上記の複製デイスクを円板状に切り抜き、複製
デイスク上（塗布層側）にガリウム、砒素系半導
体レーザー（発振波長780nm）のスポツトビーム
を照射し、定速で円板を回転させ、透過するレー
ザー光をデイスクの裏面側に設置されたフオトダ
イオードで検出し、電気信号に変換して画像の再
生を試みた結果、極めて良質の画像を再生するこ
とが出来た。

実施例 ８ 実施例１におけるビス（１，２，３，４−テト
ラクロロ−５，６−ジチオフエノレート）ニツケ
ル（）テトラｎ−ブチルアンモニウムの代わり
にビス（ｏ−メルカプトアニリド）ニツケル
（λmax825nm）を用いる以外は実施例１と同じ
ようにして光学式複製デイスクを得、画像の再生
を試みた結果、極めて良質の画像を再生すること
が出来た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 600nm〜1200nmの可視光線又は近赤外線波
   長領域に極大吸収を有し、かつ紫外線、電子線、
   Ｘ線のいずれかの照射によつて上記波長領域の光
   吸収能を減じ又は失う感紫外線有機色素（但し、
   ベンゼンジチオール系ニツケル錯体を除く）を含
   有させて得られる光透過性のフイルム状又はシー
   ト状材料からなる記録媒体であつて、夫々紫外
   線、電子線、Ｘ線のいずれかを照射し上記可視光
   線又は近赤外線吸収能の強弱又は有無のパターン
   を形成しうるものであり、該パターンの読みだし
   をレーザー光で行いうることを特徴とする記録媒
   体。 ２ パターンの読みだしをレーザー光の透過光量
   によつて行うことを特徴とする特許請求の範囲１
   の記録媒体。 ３ 片面に反射層を設け、パターンの読みとりを
   他の片面側から投射されたレーザー光の反射光量
   によつて行うことを特徴とする特許請求の範囲１
   の記録媒体。