JP2000268409A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プッシュプル法で正確且つ確実にトラッキン
グエラー信号を検出することが可能な光記録媒体を提供
する。 【解決手段】 光記録媒体を構成する第１積層体１０
は、基板１上に光吸収層２、反射層３及び保護層４を備
える。基板１のグルーブＴｇに対応する反射層３の窪み
部Ｇの半値幅の位置における側壁の傾斜角Ｇａを１５°
〜８０°に調整する。これにより反射層３は基板１のグ
ルーブＴｇの形状を反映し、反射層３の窪み部Ｇから
は、十分な信号強度でトラッキングエラー信号を得るこ
とができる。更に、グルーブＴｇの底面から、その直上
の反射層３までの距離ｄ１を７５ｎｍ〜２００ｎｍにす
る。これにより、記録時においても大きな信号変調度を
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プッシュプル法に
よりトラッキング信号を検出する光記録媒体に関し、更
に詳細には、記録時には十分な信号変調度を維持しつ
つ、再生時にはトラッキング信号を確実に検出すること
が可能な光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータなどの外部メモリに使用さ
れる媒体として光記録媒体が知られている。光記録媒体
は、動画像や音声などの大容量データを取り扱うことが
できるため、マルチメディア時代の記録媒体として頻繁
に使用されている。光記録媒体は、情報の書き込みがで
きない再生専用光記録媒体、１回だけの情報の書き込み
が可能な追記型光記録媒体及び何度でも情報の書換えが
可能な書換え型光記録媒体に分類される。

【０００３】追記型光記録媒体の一種として、直径１２
０ｍｍのディスク形状で６４０ＭＢの記録容量を有する
ＣＤ−Ｒが知られている。ＣＤ−Ｒのような追記型光記
録媒体の記録膜には、例えば、シアニン、フタロシアニ
ンなどの有機色素が用いられている。有機色素を記録膜
に用いた光記録媒体に情報を書き込むには、記録膜の微
小領域にレーザビームを集光させて照射する。これによ
り、光エネルギーは熱エネルギーに変換され、記録膜の
性状が変化してピットが形成される。記録された情報を
再生するには、情報を書き込む際に用いたレーザビーム
の出力よりも弱い出力のレーザビームをピットに照射す
る。ピットが形成された部分と、形成されていない部分
とにおいてはコントラストの差が生じるので、それを電
気信号の変化（信号変調度）として読み取る。

【０００４】光記録媒体におけるサーボは、例えばＣＤ
−Ｒに見られるようにプリグルーブを使用したサーボ方
式が広く用いられており、トラッキングサーボの方法と
してはプッシュプル法が一般的に採用されている。プッ
シュプル法では、ディスク上のグルーブで反射回折され
た光を、トラック幅方向の中心に対して対称に配置され
た２分割フォトディテクター上の２つの受光部で出力差
として取り出すことによってトラッキングエラーを検出
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、大容量化を実現
する追記型光記録媒体としてＤＶＤ−Ｒの開発が進めら
れている。これは、ハイビジョンやマルチメディアに多
用される高解像度の画像や高品質の音声などの莫大なデ
ータを活用しようとするユーザーおよび汎用機器が増加
した結果、これら莫大なデータを加工またはストックす
るために大容量の記録メディアが必要不可欠になってき
ているためである。ＤＶＤ−Ｒは、ＣＤ−Ｒの約６倍の
記憶容量を有しており、ＤＶＤプレーヤで再生すること
ができる。ＤＶＤ−Ｒでは、大容量化を実現するために
トラックピッチを従来のＣＤ−Ｒの約半分程度（０．７
μｍ〜０．８μｍ）にまで狭くしてトラック幅方向の記
録密度を増加させている。

【０００６】しかしながら、ＤＶＤ−Ｒのように狭トラ
ックピッチ化された光記録媒体においては、上述したよ
うなプッシュプル法でトラッキングエラー信号を検出す
ると、得られる信号強度は小さく、トラッキングサーボ
を正確に行うことが困難であった。トラッキングサーボ
が正確に行えなくなると情報マークを正確に記録再生す
ることができなくなる。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたものであり、その目的は、プッシュプル
法を用いて確実にトラッキングエラー信号を検出するこ
とが可能な光記録媒体を提供することにある。記録時に
おいて十分な信号変調度が得られる光記録媒体を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、グルー
ブを有する基板上に記録層及び反射層をこの順で備え、
プッシュプル法によりトラッキング信号が検出される光
記録媒体において、上記基板のグルーブ底面からその直
上に位置する反射層までの距離ｄ１が、７５ｎｍ≦ｄ１
≦２００ｎｍを満足し、且つ基板のグルーブに対応する
反射層の窪みの半値幅における傾斜角Ｇａが、１５°≦
Ｇａ≦８０°を満足することを特徴とする光記録媒体が
提供される。

【０００９】本発明者らの研究によると、プッシュプル
法において光ディスクから検出されるトラッキングエラ
ー信号は、基板のグルーブ形状のみならず、反射膜の形
状にも大きく依存することがわかり、反射膜が平坦であ
ると検出されるトラッキングエラー信号が小さくなるこ
とがわかった。特に、有機色素を記録層に用いる追記型
光記録媒体においては、グルーブを有する基板上に光吸
収層をスピンコート等によって塗布するのでグルーブに
おける光吸収層表面は平滑に近くなり、その光吸収層表
面上に積層される反射層の表面も平坦になる。このた
め、レーザー光がランドとグルーブの間を横切ったとき
に、ランド及びグルーブからそれぞれ検出される反射光
の光量差が小さくなり、これに伴ってトラッキングエラ
ー信号も小さくなる。ＤＶＤのようにトラックピッチを
更に狭くした媒体の場合、光吸収層表面は従来よりも一
層平坦化するため、トラッキングエラー信号が一層小さ
くなる傾向にある。このため、プッシュプル法では、ト
ラッキングサーボが正確に行えなくなっていたものと考
えられる。

【００１０】そこで、本発明の光記録媒体では、図２に
示すように、基板のグルーブＴｇに対応する反射層３の
窪み部Ｇの半値幅の位置における側壁の傾斜角Ｇａが１
５°〜８０°の範囲内になるように反射層３の形状を調
整したので、反射層３は基板のグルーブの形状を反映
し、それゆえ、反射層から検出されるトラッキング信号
を十分な信号強度で得ることができる。その結果、確実
にトラッキングサーボを行うことが可能となる。本発明
における反射層の窪みの半値幅とは、基板に対応する反
射層の窪みの深さが半分となる位置における反射層の窪
みの幅のことを意味する概念である。反射層３の窪み部
Ｇの側壁の傾斜角Ｇａを調整するには、例えば、反射層
と基板との間に介在する記録膜としての色素の厚みや濃
度、粘度を適宜調整したり、基板のグルーブ側壁の傾斜
角度を調整すればよい。

【００１１】更に、本発明では、図２における基板のグ
ルーブＴｇの底面から、その直上に位置する反射層３ま
での距離ｄ１、すなわちグルーブ部の中心近傍における
記録層２の厚みを７５ｎｍ〜２００ｎｍにしているので
大きな信号変調度を得ることができる。ｄ１を２００ｎ
ｍよりも大きくすると信号変調度は大きくなるものの、
記録の際にピットの制御が困難となる。例えば、記録時
にトラック幅方向に記録ピットが広がってしまうことが
起こり得る。かかる記録ピットは、読み出しの際にクロ
ストークの発生原因になる恐れがあるので好ましくな
い。また、７５ｎｍよりも薄くすると、記録膜を構成す
る色素の量が少なくなってしまい十分な信号変調度を得
ることができない。

【００１２】本発明では、図３に示したように、反射層
３の窪み部Ｇの両側壁Ｇｓ１、Ｇｓ２における傾斜角を
それぞれＧｓａ１、Ｇｓａ２としたときに、｜Ｇｓａ１
−Ｇｓａ２｜≦２０°を満足することが好ましい。｜Ｇ
ｓａ１−Ｇｓａ２｜＞２０°であると、２分割検出器で
検出される反射光強度分布にアンバランスが生じて、２
分割検出器からの出力差が０にならず、記録光または再
生光の光軸がトラックの中心にないと認識されて正確な
トラッキングが行えなくなる恐れがある。

【００１３】本発明において、光吸収層は、基板上に直
接または任意の層を介して形成することができ、追記型
光記録媒体の記録膜に用いられる既知の有機色素を用い
て構成することができる。例えば、シアニン色素または
アゾ色素を含む有機色素若しくは色素組成物を用いて構
成することができる。また、スパッタリング法や蒸着法
により形成されるような無機組成物などの他の材質を用
いて構成してもよい。

【００１４】本発明の光記録媒体の反射層は、単独で９
０％以上の反射率を示すことが好ましく、Ａｕ、Ａｇ、
Ａｌ及びＣｕからなる群から選ばれた少なくとも一種の
金属を含む材料を用いて構成されることが好ましい。ま
た、反射層の膜厚は、５０ｎｍ〜２００ｎｍであること
が好ましい。膜厚が５０ｎｍ未満であると反射率が低下
して十分な再生信号が得られない。また、膜厚が２００
ｎｍよりも厚いと基板の機械特性が悪化する恐れがあ
る。

【００１５】本発明の光記録媒体の基板は、波長６００
ｎｍ〜７００ｎｍ、望ましくは６５０ｎｍの記録光およ
び再生光に対して実質的に透過性を有する樹脂やガラス
等を用いて構成することが好ましい。かかる基板は、例
えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、
ポリメチルペンテン、エポキシなどの透明樹脂材料を射
出成形したり、或いはガラスなどの透明セラミック板の
片面に光硬化性樹脂のレプリカ層を形成すること（いわ
ゆる２Ｐ法）により得られ、基板の表面にプリフォーマ
ットパターンを有し、且つ中心部にセンター孔を有する
円盤状に加工される。基板に形成されるグルーブはスパ
イラル状であっても同心円状であってもよく、例えば、
トラックピッチを０．７μｍ〜０．９μｍ、グルーブの
半値幅を０．２５μｍ〜０．４５μｍにし得る。かかる
グルーブを記録トラックとして使用することによって記
録及び再生を行うことができる。

【００１６】また、本発明では、図２に示したように基
板のグルーブ底面の両端部における深さをそれぞれｄｓ
１、ｄｓ２としたときに、｜ｄｓ１-ｄｓ２｜≦２０ｎ
ｍを満足することが好ましい。｜ｄｓ１−ｄｓ２｜＞２
０ｎｍの基板を用いた場合、基板上に形成される光吸収
層及び反射層は、トラック幅方向におけるグルーブの中
心の両側で膜厚に変動が生じてしまい、プッシュプル法
で正確に且つ安定してトラッキングエラー信号を得るこ
とが困難になる。

【００１７】更に、本発明の光記録媒体は貼り合わせ型
の光記録媒体にすることができる。貼り合わせ型の光記
録媒体は、例えば、反射層上に、更に別の基板を直接ま
たは任意の層を介して接着剤などを用いて接着させるこ
とによって製造することができる。或いは、基板と、そ
の上に形成された光吸収層と反射層と有する積層体を１
組用意し、それら積層体を、光吸収層及び反射層が内側
で基板が外側に位置するように接着剤を介して互いに貼
り合わせることによって製造することもできる。接着剤
には、ホットメルト接着剤や紫外線硬化接着剤、エポキ
シ接着剤、シリコーン接着剤などを使用することができ
る。

【００１８】本発明の光記録媒体の反射層上には、保護
層として、各種樹脂製のＵＶ保護層を設けることができ
る。また、基板と光吸収層との間や、光吸収層と反射層
との間には、中間層など任意の層が設けられていても良
い。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従う光記録媒体の
実施例について具体的に説明するが、本発明は以下の実
施例に限定されるものではない。

【００２０】

【実施例】図１に、本発明に従う光記録媒体の断面図を
示す。光記録媒体１００は、第１積層体１０、第２積層
体２０及び接着層５から構成される。第１積層体１０及
び第２積層体２０は同じ積層構造を有する。図２に第１
積層体１０の断面図を示す。第１積層体１０は、透明基
板１上に、光吸収層２、反射層３及び保護層４を順次積
層した構造を有する。かかる構造を有する第１積層体１
０を以下に示すようにして製造した。

【００２１】最初に、プリグルーブに対応する凹凸パタ
ーンが形成されたスタンパを射出成形機の金型に装填
し、溶融したポリカーボネート樹脂を金型内に射出充填
して透明基板１を作製した。作製した透明基板１は、直
径１２０ｎｍ、厚さ０．６ｍｍであった。また、透明基
板１は、その表面にトラックピッチ０．８μｍのグルー
ブを有しており、図２におけるグルーブＴｇの側壁Ｔｇ
ｓの傾斜角は７９°、グルーブの両端部の深さｄｓ１及
びｄｓ２は共に１６９ｎｍ、グルーブの半値幅Ｇｗは３
６５ｎｍであった。

【００２２】つぎに、得られた透明基板１上に光吸収層
２を次のようにして形成した。まず、トリメチンシアニ
ン色素（１，３，３，１’，３’，３’−ヘキサメチル
−２，２’−（４，５−ベンゾ）インドカルボシアニン
パークロレート）１重量部と、アミニウム化合物として
日本火薬（株）製ＩＲＧ００２を０．１重量部用とをテ
トラフルオロプロパノール１００重量部に溶解し、ポア
サイズ０．２５μｍのメンブランフィルターを用いてろ
過して色素溶液を作製した。この溶液を透明基板１のグ
ルーブ形成面上にスピンコートにより塗布し、８０℃の
オーブンで６０分アニールして光吸収層２を形成した。

【００２３】次いで、光吸収層２を形成した透明基板１
をスパッタ装置（図示しない）に装填した。ターゲット
材料に銀を用いてスパッタリングすることにより、光吸
収層２上に銀からなる反射層３を膜厚１００ｎｍで成膜
した。反射層３を形成した透明基板１をスパッタ装置か
ら取り出し、反射層３上に紫外線硬化樹脂をスピンコー
トにより膜厚５μｍで塗布した後、紫外線を照射して紫
外線硬化樹脂を硬化させて保護層４を形成した。こうし
て図２に示した積層構造を有する第１積層体１０を製造
した。製造した第１積層体において、グルーブ底面の中
心位置から反射層表面までの距離ｄ１が１０３ｎｍであ
り、グルーブ間（ランド部Ｌ）おける基板と反射層との
距離ｄ２が８２ｎｍであることをＳＥＭ（Scanning Ele
ctron Microscope：走査型電子顕微鏡）により確認し
た。また、反射層の窪み部の半値幅における傾斜角Ｇａ
を、ＳＥＭ写真にて半値幅の位置で接線を引くことによ
って算出したところ３１°であった。

【００２４】つぎに、第１積層体１０と同様にして第２
積層体２０を作製し、第１積層体１０と第２積層体２０
とを、それぞれの保護層が紫外線硬化型接着剤を挟んで
対向するように貼り合わせた。こうして図１に示す積層
構造を有する貼り合わせ型の光記録媒体１００を製造し
た。

【００２５】得られた光記録媒体を、波長６４０ｎｍの
赤色半導体レーザーヘッドを搭載したパルステック工業
製光ディスク評価装置（図示しない）に装填してサーボ
信号の評価を行った。サーボ信号の評価では、線速を
３．８ｍ／ｓとし、記録時のレーザーパワーは１１ｍＷ
で行った。サーボ信号の評価には、規格化されたプッシ
ュプル信号を用いることができ、規格化されたプッシュ
プル信号ＰＰｂは、分割フォトディテクター上の２つの
受光部での出力差をＰＰＤ、分割フォトディテクター出
力を合算したものをＳＳとすると、 ＰＰｂ＝ＰＰＤ／ＳＳ で表わされる。規格化されたプッシュプル信号ＰＰｂ
は、記録膜の異なる異種ディスク間のサーボ信号を比較
する際のリファレンスとして好適であることから、本実
施例及び後述する比較例においては、このＰＰｂを用い
てサーボ信号を評価した。本実施例で作製した光ディス
クは、ＰＰｂが０．３５であり、記録時において５８％
の信号変調度が得られ、サーボ信号及び記録特性におい
て良好な特性を示した。

【００２６】

【比較例１】図２におけるグルーブ部側壁Ｔｇｓの傾斜
角が５２°、グルーブの両端部の深さｄｓ１及びｄｓ２
が共に１６５ｎｍ、グルーブ半値幅Ｇｗが３５７ｎｍの
グルーブが形成されたポリカーボネート基板を用いた以
外は、実施例１と同様にして貼り合わせ型の光記録媒体
を作製した。基板のランド部Ｌと反射層４の距離ｄ２が
８１ｎｍ、基板グルーブ部Ｔｇの中心からその直上の反
射層との距離ｄ１が１０７ｎｍ、基板グルーブ部Ｔｇで
の反射層の最大の傾斜角Ｇａが９°であることをＳＥＭ
により確認した。この光記録媒体を上記実施例で用いた
評価装置に装填して実施例と同様にしてサーボ信号の評
価を行った。本比較例１で作製した光記録媒体は、記録
時において６２％の大きな信号変調度が得られたが、Ｐ
Ｐｂが０．１４となり安定してトラッキングをとること
が困難であった。

【００２７】

【比較例２】図２におけるグルーブ部側壁Ｔｇｓの傾斜
角が４９°、グルーブの両端部の深さｄｓ１及びｄｓ２
が共に１７１ｎｍ、グルーブ半値幅が３６４ｎｍのポリ
カーボネート基板を用いた以外は、実施例１と同様にし
て貼り合わせ型の光記録媒体を作製した。基板ランド部
Ｌと反射層４の距離ｄ２が５３ｎｍ、基板グルーブ部Ｔ
ｇの中心からその直上の反射層との距離ｄ１が６８ｎ
ｍ、基板グルーブ部Ｔｇでの反射層の最大の傾斜角Ｇａ
が１３°であることをＳＥＭにより確認した。この光記
録媒体を上記実施例で用いた評価装置に装填して実施例
と同様にしてサーボ信号の評価を行った。本比較例２で
作製した光記録媒体は、ＰＰｂが０．４２であり、安定
してトラッキングをとることができたが、記録時におい
て４５％の小さな信号変調度しか得られなかった。

【００２８】

【発明の効果】本発明の光記録媒体は、基板のグルーブ
に対応する反射層の窪みの傾斜角が１５°〜８０°の範
囲内になるように反射層の形状を調整しているので、プ
ッシュプル法でトラッキングサーボを行う場合に、正確
に且つ確実にトラッキングエラー信号が得られると同時
に、基板のグルーブ底面から反射層までの距離を７５ｎ
ｍ≦ｄ１≦２００ｎｍに調整しているので、記録時にお
いても十分な信号変調度が得られる。本発明の光記録媒
体は、ＤＶＤ−Ｒのような狭トラックピッチ化された追
記型光記録媒体に極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う貼り合わせ型光記録媒体の概略断
面図である。

【図２】図１に示す光記録媒体の第１積層体の部分拡大
断面図である。

【図３】反射層の窪み部の両側壁の傾斜角度について説
明するための模式図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 光吸収層 ３ 反射層 ４ 保護層 ５ 接着層 １０ 第１積層体 ２０ 第２積層体 １００ 光記録媒体 Ｇ 反射層の窪み部 Ｔｇ 基板グルーブ部 Ｔｐ トラックピッチ Ｇｗ 基板グルーブ部の半値幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 友一 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 林 琢也 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 MA13 MA14 WA01 WB11 WB14 WB17 WB21 WC01 WD12

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グルーブを有する基板上に光吸収層及び
   反射層をこの順で備え、プッシュプル法によりトラッキ
   ング信号が検出される光記録媒体において、 上記基板のグルーブ底面からその直上に位置する反射層
   までの距離ｄ１が、７５ｎｍ≦ｄ１≦２００ｎｍを満足
   し、且つ基板のグルーブに対応する反射層の窪みの半値
   幅における傾斜角Ｇａが、１５°≦Ｇａ≦８０°を満足
   することを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 上記基板のグルーブのトラックピッチｔ
   ｐが０．７μｍ≦ｔｐ≦０．９μｍを満足し、グルーブ
   の半値幅Ｇｗが０．２５μｍ≦Ｇｗ≦０．４５μｍを満
   足することを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 上記基板のグルーブ底面の両端部におけ
   る深さをそれぞれｄｓ１、ｄｓ２としたときに、｜ｄｓ
   １−ｄｓ２｜≦２０ｎｍを満足することを特徴とする請
   求項１に記載の光記録媒体。
4. 【請求項４】 上記反射層の窪みの半値幅における両側
   壁の傾斜角Ｇｓａ１、Ｇｓａ２が｜Ｇｓａ１−Ｇｓａ２
   ｜≦２０°を満足することを特徴とする請求項に記載の
   光記録媒体。
5. 【請求項５】 上記反射層を構成する材料が、Ａｕ、Ａ
   ｇ、Ａｌ及びＣｕからなる群から選択された少なくとも
   一種の金属を含むことを特徴とする請求項１〜４のいず
   れか一項に記載の光記録媒体。
6. 【請求項６】 上記反射層の厚みが、５０ｎｍ〜２００
   ｎｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれか一項に記載の光記録媒体。
7. 【請求項７】 更に、別の基板を上記反射層上に有する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の
   光記録媒体。
8. 【請求項８】 上記基板及びその上に積層される上記光
   吸収層並びに上記反射層を有する第１積層体と、当該第
   １積層体と同じ積層構造を有する第２積層体とを含み、
   第１積層体と第２積層体とを、基板がそれぞれ外側にな
   るように互いに貼り合わせた構造を有することを特徴と
   する請求項１〜６のいずれか一項に記載の光記録媒体。