JPH07118092B2 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

光学的情報記録媒体

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JPH07118092B2
JPH07118092B2 JP62308549A JP30854987A JPH07118092B2 JP H07118092 B2 JPH07118092 B2 JP H07118092B2 JP 62308549 A JP62308549 A JP 62308549A JP 30854987 A JP30854987 A JP 30854987A JP H07118092 B2 JPH07118092 B2 JP H07118092B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ビームによって情報を記録,再生すること
が可能な光学的情報記録媒体に関し、特に、高い記録感
度を得ることのできる光学的情報記録媒体に関するもの
である。
〔従来の技術〕
近年、光学的記録媒体としては、記録感度の高いものが
求められている。
ここで言う記録感度とは、或る記録を行うのに、どのく
らい小さい光ビームのパワーでもって記録を行うことが
できるかを表すものであり、従って、記録感度の高い光
学的情報記録媒体を用いれば、記録感度の低い光学的情
報記録媒体を用いる場合に比べ、同様の記録を行うに
も、より小さい光ビームのパワーでもって記録すること
ができるのである。
この様な記録感度の高い光学的情報記録媒体は、高速度
記録や高密度記録を行うのに適している。
例えば、高速度記録を行う場合、記録速度を速くする
と、それに見合うだけ光ビームのパワーも大きくしなけ
ればならないが、しかし、光ビームのパワーは有限であ
るので、できるかぎり低い光ビームのパワーでもって記
録を行い得る記録感度の高いものを、光学的情報記録媒
体として用いる方が良いわけである。
また、高密度記録を行う場合、記録密度を上げるために
は光ビームを細く絞る必要があるが、しかし、そのよう
に細く絞ると光ビームの利用効率が低くなるため、その
利用効率の低くなった光ビームをより有効に利用するに
は、光学的情報記録媒体として記録感度の高いものを用
いた方が良いわけである。
さて、従来の光学的情報記録媒体としては、例えば、ア
イ・イー・イー・イー,スぺクトラム,オーガスト(19
79年)第26頁から第33頁(IEEE Spectrum,August(197
9)PP26−33)に記載されているように、案内溝付きの
基板上にTe等の低融点の金属薄膜(記録膜)を形成し、
レーザビームを細く絞ってその金属薄膜に照射し、これ
を溶融させて穴を開け、記録ピットを形成するものがあ
った。
第5図(a)は上記した溶融穴開け方式による光学的情
報記録媒体の一部を拡大して示した平面図、第5図
(b)は第5図(a)のB−B方向断面を示す断面図、
である。
第5図において、20は基板、21はアドレスヘッダ用のア
ドレスピット、22はトラッキング用の案内溝、23は記録
膜、24はレーザビームによって形成された記録ピット、
である。また、Wは案内溝22の幅、d1はアドレスヘッダ
用のアドレスピット21の深さ、d2は案内溝22の深さ、で
ある。但し、λはレーザビームの波長を、nは基板20の
屈折率を表す。
第5図に示す溶融穴開け方式による光学的情報記録媒体
においては、記録膜23が溶融して記録ピット24が形成さ
れる際に、溶融した物質が蒸発などするためには、記録
膜23の膜面上が完全に自由(即ち、膜面上に他の膜など
が形成されていない等)でなければいけない。従って、
この光学的情報記録媒体を光ディスクとして構成する際
には、後述するようなエアーサンドイッチ構造をとる必
要がある。
また、その他の従来の光学的情報記録媒体としては、米
国特許第3530441号に記載されているように、レーザビ
ームを記録膜に照射して、その熱によって記録膜の形状
変化を伴うことなく記録膜の相を変化させ、その非晶質
相と結晶相との反射率の差を用いて記録を行うものなど
があった。
以上述べた様な従来の光学的情報記録媒体においては、
高い記録感度を得るために、記録膜の材料として、Te,B
i,Se,In,Pb等の低融点の材料がその主成分として用いら
れていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記した様に、従来技術においては、高い記録感度を得
るために、記録膜の材料として、Te,Bi,Se,In,Pb等の低
融点の材料がその主成分として用いられているが、しか
し、その様な低融点の材料は一般に熱的,化学的な安定
性が低いため、従来技術において、記録感度をより高く
しようとすると、光学的情報記録媒体自体の熱的,化学
的な安定性が失われてしまい、その結果、情報記録媒体
としての信頼性も低下してしまうという問題があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
情報記録媒体としての信頼性を低下させることなく、記
録感度を向上させることができる光学的情報記録媒体を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記した目的を達成するために、本発明では、データ記
録領域に予め反射率低減用の溝が形成された熱可塑性樹
脂基板と、該熱可塑性樹脂基板の表面に形成される熱吸
収膜とで光学的情報記録媒体を構成するようにした。
〔作用〕
前記光学的情報記録媒体に対し、前記溝に向けて光ビー
ムを記録すべき情報に応じて局部的に照射すると、前記
熱吸収膜は該光ビームを吸収しそれにより発熱して、そ
の近傍に位置する前記熱可塑性樹脂基板の部分、即ち、
前記溝の部分を熱変形させる。そして、その熱変形によ
って、前記溝の部分が平坦化して、その部分の反射率が
増加することにより、前記情報が記録されるのである。
即ち、本発明では、情報の記録を、基板表面の変形によ
る反射率の変化により行うものである。
では、基板表面の変形とその変形による反射率の変化と
の関係について説明する。
第6図は従来において用いられている案内溝の溝深さと
反射光量比との関係を示した特性図、第7図は同じく案
内溝の溝幅と反射光量比との関係を示した特性図であ
る。
即ち、第6図及び第7図は、基板上にピッチP=1.6μ
mで形成されている案内溝に、波長λ=830nmのレーザ
ビームを開口数NA=0.5の対物レンズを介して照射し
て、その反射光を観測した時の、案内溝の溝深さdと反
射光量比との関係及び案内溝の溝幅Wと反射光量比との
関係を示したものである。
尚、これら図において、nは基板の屈折率である。
第6図に示すように、反射光量比は溝深さdにより大き
く変化し、例えば、溝幅W=0.4μmの場合、溝深さが1
30nm(nd=λ/4)から75nm(nd=λ/8)に変化すれば反
射光量比は0.05から0.55まで増加し、充分な再生信号強
度が得られる。
従って、第6図及び第7図から明らかなように、本発明
における記録前、即ち、熱変形前の前記溝の寸法として
は、開口数NA=0.5の対物レンズを用いる場合、溝幅W
=0.2〜0.8μm,溝深さd=3λ/32n〜λ/4nが最適であ
ることがわかる。
また、本発明において、記録の際の光ビームのパワー
は、基板の熱変形を生じさせるために用いられており、
例えば、熱可塑性樹脂基板として、PMMA(ポリメチルメ
タアクリレート),PC(ポリカーボネート)等の射出成
形基板を用いた場合には、熱変形温度は高くても140℃
程度であり、従来の溶融穴開け方式による光学的情報記
録媒体において、Te等の記録膜を溶融させるのに必要な
450℃以上の温度に比べ、かなり低いので、より小さい
光ビームのパワーでもって記録を行うことができる。
更にまた、本発明では、熱吸収膜は、前述した如く光ビ
ームを吸収して発熱するだけであるので、熱吸収膜の材
料としては、従来の記録膜の如く、特に低融点の材料に
限られるものではなく、高融点の材料など幅広く用いる
ことができるので、熱的,化学的な安定性の高い材料を
選択することも可能となる。
以上のように、本発明によれば、情報記録媒体としての
信頼性を低下させることなく、記録感度を向上させるこ
とができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
先ず、本発明を案内溝トラッキング方式(即ち、連続サ
ーボ方式)の光ディスクに適用する場合について考えて
見る。
連続サーボ方式とは、第5図に示した如く、基板20上に
トラッキング用の案内溝22を設け、この案内溝22を用い
てトラッキング制御を行うものである。
前述したように、本発明では、基板上に反射率低減用の
溝を形成するわけであるから、連続サーボ方式における
上記した案内溝をこの溝として用いるようにすれば良い
のであるが、しかし、この溝の寸法を、第6図及び第7
図で述べた如く、最大反射率変化が得られる寸法、即
ち、溝深さをλ/4n(λは光ビームの波長、nは基板の
屈折率)、溝幅を0.4〜0.5μmにしたとすると、この溝
の寸法はトラッキング用の案内溝として正常なトラッキ
ング制御が行えない寸法になってしまうので問題とな
る。
さて、近年では上記のような連続サーボ方式とは別にト
ラッキング専用のウオブルピットをデータ記録領域の外
に設けたサンプリングサーボ方式の光ディスクが提案さ
れている。そこで、次に、本発明をこのサンプリングサ
ーボ方式の光ディスクに適用する場合について考えて見
る。
第1図(a)は本発明の一実施例としての光学的情報記
録媒体の一部を拡大して示した平面図、第1図(b)は
第1図(a)のA−A方向断面を示す断面図、第1図
(c)は第1図(a)に示す部分にレーザビームを照射
した際に得られる再生出力の信号波形を示す波形図、で
ある。
第1図(a),(b)において、1はアドレスヘッダ用
のアドレスピット、2はトラッキング用のウォブルピッ
ト、3は反射率低減用の溝、4はレーザビームによって
形成された記録ピット、5は熱吸収膜、7はレーザビー
ム、8は対物レンズ、10はPC(ポリカーボネート)基
板、である。
第1図(b)に示すPC基板10は、PCから成る直径130mm
のディスク形状をした射出成形基板である。また、その
表面のデータ記録領域には、深さd=λ/4n=130nm(λ
はレーザビーム7の波長であり、この場合830nmであ
る。また、nはPC基板10の屈折率であり、この場合1.69
である。),幅W=0.5μmで、その断面(トラック方
向と直交する方向の断面)の形状が矩形である溝3が形
成され、アドレスヘッダ部には、深さd=λ/4n=130n
m,幅W=0.5μmのアドレスピット1が形成され、ウォ
ブルピット部には、深さd=λ/4n=130nm,幅W=0.5μ
mのウォブルピット2が形成されている。そして、さら
に、このようなPC基板10上に、500ÅのBiTe系薄膜が熱
吸収膜5として形成されている。
第2図は第1図の光学的情報記録媒体を光ディスクとし
て構成した場合の一具体例を示す断面図である。
第1図に示した如く構成された光学的情報記録媒体を、
光ディスクとして構成するには、第2図に示す様に、先
ず、第1図に示した如く表面に熱吸収膜5の形成された
PC基板10を2枚用意し、それらPC基板10を互いに熱吸収
膜5が内側となるように、スペーサ33を介して貼り合わ
せる。こうすることにより、エアーサンドイッチ構造の
両面ディスクを作成できる。
以上の様に構成された光ディスクを用いてデータを記録
する場合には、この光ディスクを1800rpmで回転させ、
第1図(b)に示す如く、開口数NA=0.5の対物レンズ
8によって、波長λ=830nm,パワー5mWのレーザビーム
7をビーム径1.5μm程度に絞ってこの光ディスクに照
射し、溝3を熱変形させて記録ピット4を形成する。
また、記録したデータを再生する場合には、レーザビー
ム7のパワーを1mWに下げて記録時と同様に照射すれ
ば、第1図(C)に示す様な再生出力が得られ、記録デ
ータ再生区間の出力から記録したデータが再生される。
尚、記録時及び再生時共に、再生出力のうちのトラッキ
ング区間の出力に基づいてトラッキング制御が行われて
いる。
以上の様に、第1図の光学的情報記録媒体を、第2図に
示すようなエアーサンドイッチ構造の両面ディスクとし
て構成した場合には、記録の際に必要なレーザビーム7
のパワーは5mWで済む。前述した第5図の溶融穴開け方
式による光学的情報記録媒体を、第2図に示すようなエ
アーサンドイッチ構造の両面ディスクとして構成し、上
記と同様な記録を行った場合には、レーザビーム7のパ
ワーとして10mW程度必要であるので、そのことを踏まえ
て考えると、第2図に示した光ディスクが如何に記録感
度の高いものであるかが容易に理解できる。
第3図は第1図の光学的情報記録媒体を光ディスクとし
て構成した場合の他の具体例を示す断面図である。
第2図では、第1図の光学的情報記録媒体を、エアーサ
ンドイッチ構造の両面ディスクとして構成したが、本発
明では、第3図に示す如く、密着貼り合わせ構造の両面
ディスクとして構成しても良い。
何故なら、本発明の如く熱変形を用いる場合には、熱吸
収膜の膜面上が、第5図で述べた溶融穴開け方式による
光学的情報記録媒体の記録膜の様に、完全に自由である
ことが必ずしも必要でないからである。
しかしながら、第1図の光学的情報記録媒体を、密着貼
り合わせ構造の両面ディスクとして構成する場合には、
基板を自由に熱変形させるために、貼り合わせの材料に
は低弾性率のもの使用する事が重要であり、第3図の例
では、ウレタンアクリレート紫外線硬化樹脂を用いるよ
うにした。
そこで、先ず、第1図に示した如く表面に熱吸収膜5の
形成されたPC基板10を2枚用意し、それらPC基板10のそ
れぞれの熱吸収膜5の上に、第3図に示す様に、ウレタ
ンアクリレート紫外線硬化樹脂の保護膜35を形成し、そ
して、互いにその保護膜35が内側となるように、ホット
メルト型接着剤36にて貼り合わせる。こうすることによ
り、密着貼り合わせ構造の両面ディスクを作成できる。
以上の様に構成された光ディスクを用いて、第2図の例
で述べたのと同様の条件にてデータの記録を行うと、レ
ーザビームのパワーとしては10mW必要である。この値
は、前述した如く、第5図の溶融穴開け方式による光学
的情報記録媒体を、第2図に示すようなエアーサンドイ
ッチ構造の両面ディスクとして構成した場合と、同等で
あるが、第3図の光ディスクでは、密着貼り合わせ構造
をとることによって、情報記録媒体としての信頼性の向
上に大きなメリットがある。
第4図(a)〜(c)はそれぞれ第1図に示す反射率低
減用の溝3の他の具体例を示す斜視図である。
第1図における説明では、反射率低減用の溝3の断面の
形状は矩形であるものとして説明したが、それに限るこ
となく、例えば、第4図(a)に示す如く台形であって
も良いし、第4図(b)に示す如くV形であっても良い
し、第4図(c)に示す如く半円形であっても良い。即
ち、実質的に熱変形前の溝3における反射率が所望の値
まで下がっていれば、どの様な形状であっても構わない
のである。
以上に述べた様に、本実施例では、熱吸収膜5の材料と
してBiTe系薄膜を用いた場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、レーザビームの吸
収が可能であればどのような材料でも用いることができ
る。例えばBi,Te,In,Pb,Sn,Sb,Zn等の低融点金属及びこ
れらの化合物,混合物から、Pt,Au,Al,Ti,Cr,Ni,Cu,Co,
Rh,Nb,Ta,Zr等の高融点金属及びこれらの化合物,混合
物まで、自在に適用できる。特に、Pt,Au,Al,Cu,Ti,Zn
等を主成分とする材料は人体に対する安全性が高く、光
学的情報記録媒体に用いられる材料としては好ましい。
また、高反射率金属を熱吸収膜5の材料として用いる場
合には、その高反射率金属に、Si,Al,Ta等の酸化物ある
いは窒化物の薄膜を積層して設けて、反射率を低減させ
ることにより、本発明の効果をより向上させることがで
きる。
尚、以上の説明では、最大反射率変化が得られる溝寸法
を中心に説明したが、この溝寸法に限らず、溝深さ3λ
/32n〜λ/4n,溝幅0.2〜0.8μmにおいて、信号記録に必
要な反射率変化比20%以上を得ることができる。
更に、溝深さ3λ/32n〜3λ/16nを用いれば、回折法に
おいて充分なトラッキング信号強度を得ることができ、
上述したサンプリングサーボ方式だけでなく、連続サー
ボ方式にも本発明が適用できることは容易に理解できよ
う。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明では、熱可塑性樹脂基板の熱
変形によって記録を行っており、その際の熱可塑性樹脂
基板の熱変形温度は高くても140℃程度であるので、従
来に比べ、より小さい光ビームのパワーでもって記録を
行うことができる。また、熱吸収膜の材料としては、従
来の記録膜の如く、特に低融点の材料に限られるもので
はなく、高融点の材料など幅広く用いることができるの
で、熱的,化学的な安定性の高い材料を選択することも
可能となる。
従って、本発明によれば、情報記録媒体としての信頼性
を低下させることなく、記録感度を向上させることがで
き、高速度記録や高密度記録に十分対応することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の一実施例としての光学的情報記
録媒体の一部を拡大して示した平面図、第1図(b)は
第1図(a)のA−A方向断面を示す断面図、第1図
(c)は第1図(a)に示す部分にレーザビームを照射
した際に得られる再生出力の信号波形を示す波形図、第
2図は第1図の光学的情報記録媒体を光ディスクとして
構成した場合の一具体例を示す断面図、第3図は第1図
の光学的情報記録媒体を光ディスクとして構成した場合
の他の具体例を示す断面図、第4図(a)〜(c)はそ
れぞれ第1図に示す反射率低減用の溝3の他の具体例を
示す斜視図、第5図(a)は従来の溶融穴開け方式によ
る光学的情報記録媒体の一部を拡大して示した平面図、
第5図(b)は第5図(a)のB−B方向断面を示す断
面図、第6図は従来において用いられている案内溝の溝
深さと反射光量比との関係を示した特性図、第7図は同
じく案内溝の溝幅と反射光量比との関係を示した特性
図、である。 符号の説明 1……アドレスピット、2……ウォブルピット、3……
溝、4……記録ピット、5……熱吸収膜、10……PC基
板、33……スペーサ、35……保護膜、36……接着剤。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学的に情報を記録,再生することが可能
    な光学的情報記録媒体において、 データ記録領域に、他領域の反射率よりも反射率を低減
    させるための反射率低減用の溝が形成された熱可塑性樹
    脂基板と、少なくとも前記溝部分の表面に形成された熱
    吸収膜と、を備えて成り、 前記溝部分に向けて光ビームが記録すべき情報に応じて
    局部的に照射されたとき、前記熱吸収膜が光ビームを吸
    収、発熱し、それによって前記溝部分の表面部が熱変形
    して平坦化することにより、その部分の反射率が増加
    し、そのことにより、前記情報の記録を行うようにした
    ことを特徴とする光学的情報記録媒体。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載の光学的情報
    記録媒体において、前記溝は、その断面の形状が概略矩
    形であり、その深さが3λ/(32n)〜λ/(4n)(但
    し、λは前記光ビームの波長,nは前記熱可塑性樹脂基板
    の屈折率である。)であり、その幅が0.2〜0.8μmであ
    ることを特徴とする光学的情報記録媒体。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項に記載の光学的情報
    記録媒体において、前記熱可塑性樹脂基板は、ポリメチ
    ルメタクリレート樹脂またはポリカーボネート樹脂から
    成ることを特徴とする光学的情報記録媒体。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第1項に記載の光学的情報
    記録媒体において、前記溝は、前記熱可塑性樹脂基板の
    表面に設けられるトラッキング専用のウォブルピット部
    に挟まれた領域に形成されることを特徴とする光学的情
    報記録媒体。
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US5155723A (en) * 1988-07-30 1992-10-13 Yuden Co., Ltd. Taiyo Optical information recording method and medium
US5714748A (en) * 1992-10-02 1998-02-03 Goldstar Co., Ltd. Magnetic cards employing optical recording material
US5878007A (en) * 1993-12-27 1999-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Anti-wobble optical medium and tracking method and apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5871194A (ja) * 1981-10-23 1983-04-27 Toshiba Corp 情報記録再生方法
JPS58199441A (ja) * 1982-05-14 1983-11-19 Nec Corp 光記録装置

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