JP2002050082A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JP2002050082A
JP2002050082A JP2000181202A JP2000181202A JP2002050082A JP 2002050082 A JP2002050082 A JP 2002050082A JP 2000181202 A JP2000181202 A JP 2000181202A JP 2000181202 A JP2000181202 A JP 2000181202A JP 2002050082 A JP2002050082 A JP 2002050082A
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groove
recording medium
pit
prepit
optical recording
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Yuichi Sakurai
友一 桜井
Yoshiyuki Nagataki
義幸 長瀧
Koji Takazawa
孝次 高澤
Mitsuru Ito
充 伊藤
Takuya Hayashi
琢也 林
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Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生光スポット系よりも幅狭のプリグルーブ
に形成した記録ピットを正確に再生し、ジッタ―及びブ
ロックエラーレートを低減する。 【解決手段】 プルグルーブの最大深さをDg,前記プ
リピットの最大深さをDp,前記プリピットに対して内
周側の前記プリグルーブとの縁部の深さをa,前記プリ
ピットに対して外周側の前記プリグルーブとの縁部の深
さをbとしたときに,0<b≦a<Dp≦Dgを満足す
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、プリグルーブ間に
プリピットが形成された基板上に、光吸収層及び光反射
層を備えた光記録媒体に関し、更に詳細には、アドレス
信号のエラーレート,記録信号のジッターおよびブロッ
クエラーレートを低減した高密度記録用の光記録媒体に
関する。
【0002】
【従来の技術】高度情報化時代の到来に伴い、多種多様
な情報を取り扱うことが可能な記録媒体として光記録媒
体が注目されている。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
が可能な書換型光記録媒体に分類される。これらの光記
録媒体のうち追記型光記録媒体は、一度記録した情報の
改竄ができないことから公文書や重要書類などの保管用
媒体として好適である。かかる追記型光記録媒体の一つ
として、例えば、追記型のCDであるCD−R(コンパ
クトディスクレコーダブル)が知られている。
【0003】この追記型のCDであるCD−Rは、基板
上に有機色素からなる光吸収層及び光反射層を有してお
り、情報再生時にはCDフォーマットに準拠した出力信
号を得ることができる。CD−Rの基板には、トラッキ
ング用として予めプリグルーブがスパイラル状または同
心円状に形成されている。CD−Rに情報を記録するに
は、プリグルーブに沿ってレーザー光を照射して光吸収
層を構成する有機色素を分解または変質させる。これに
より、プリグルーブ内の光吸収層の記録光照射部分に記
録マークが形成される。プリグルーブに沿って再生光を
照射すると、前記記録マークが形成された部分と前記記
録マークが形成されていない部分で光の反射率に違いが
生じ、この反射率の違いを利用して情報が読み出され
る。CD−Rの記録再生に使用されるレーザー光の波長
は通常770nm〜830nmである。
【0004】近年、媒体の記憶容量をより一層増大させ
ることが要望されており、これを実現する方法として、
記録再生で使われるレーザー光の波長を短くしてビーム
スポット径を小さくすることにより記録密度を高める方
法が提案されている。この方法に従う高密度記録媒体と
して、DVD(デジタルバーサタイルディスク)や、こ
の追記型としてDVD−R(デジタルバーサタイルディ
スク−レコーダブル)が提案されている(例えば、電子
技術p10 1996年8月号)。このDVD−Rの記録再生に
使われるレーザー光の波長は630nm〜660nmで
ある。
【0005】DVD−Rの基板には、図5に示すよう
に、トラッキング用のプリグルーブがスパイラル状また
は同心円状に形成されており、隣り合うプリグルーブ4
2、42'の間(ランド)には、アドレス信号用として
のプリピット41が所定の間隔で形成されている。ま
た,プリピット41は内周側のグルーブ42と組になっ
て設けられている。DVD−Rのプリグルーブのトラッ
クピッチは0.7μm〜0.8μmであり、CD−Rの
トラックピッチ1.6μmと比べると極めて密になって
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】それゆえDVD−Rで
は、プリグルーブの幅が再生光の光スポット径よりも狭
くなり、プリグルーブを再生光スポットで走査するとき
に、プリグルーブの両側に位置するランドの一部が光ス
ポット内に含まれる。このとき、プリグルーブに形成さ
れた記録ピット近傍の内周側もしくは外周側のランド部
にプリピットが存在していると、かかる記録ピットを再
生するときに前記プリピットの一部が再生光スポット内
に含まれることになる。このため、同じピット長の記録
ピットであっても、それらが前記プリピットの近傍にあ
る場合とない場合とで、得られる再生信号強度に違いが
生じ、それらを異なるピット長の記録ピットとして再生
してしまい、その結果、ジッターやブロックエラーレー
トが高くなるという問題があった。また,この問題を解
決するためにプリグルーブ間(ランド)に形成するプリ
ピットの大きさを小さくするという方法があるが,この
方法では,プリピット信号の強度が小さくなり,アドレ
ス信号のエラーレートが高くなる問題があった。
【0007】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、プリグルーブ間(ラン
ド)に形成するプリピットが正確に再生することがで
き,アドレス信号のエラーレートを低減することがで
き,前記プリピットの近傍に形成されている記録ピット
を正確に再生することができ、記録信号のジッターやブ
ロックエラーレートを低減することができる高密度光記
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、プリグ
ルーブ間(ランド)にプリピットが形成された基板上
に、光吸収層及び光反射層を備える光記録媒体におい
て、前記プルグルーブの最大深さをDg,前記プリピッ
トの最大深さをDp,前記プリピットに対して内周側の
前記プリグルーブとの縁部の深さをa,前記プリピット
に対して外周側の前記プリグルーブとの縁部の深さをb
としたときに,下記不等式(1)を満足するようにプリ
ピットを形成することが好ましい。 0<b≦a<Dp≦Dg・・・(1)
【0009】かかる条件を満足するプリグルーブ間(ラ
ンド)に形成したプリピットの形状の一具体例を図2及
び図3に示す。図2及び図3はプリグルーブの長手方向
(プリグルーブ方向)に垂直で且つプリピットを含む平
面で基板を切断したときの断面構造の概略斜視図及びそ
の部分拡大断面図であり、図3中,プリグルーブ22の
最大深さDg,プリピット21の最大深さDp,プリピ
ット21に対して内周側のプリグルーブ22との縁部の
深さa,プリピットに対して外周側のプリグルーブ2
2'との縁部の深さbは,不等式(1)を満足してい
る。図5に示すように、従来のようにプリグルーブ4
2、42'とプリグルーブ間(ランド)に形成したプリ
ピット41に縁部が形成されず、前記プリグルーブと前
記プリピットが連続に形成されていると、かかるプリピ
ットが記録ピットに隣接する際にプリピットの一部が記
録ピットとして認識されてしまう。これに対して、本発
明では、プリグルーブとプリピットの縁部がプリピット
の底面よりも高くなるように形成しているので、更に詳
しくは,プリピットとプリグルーブの縁部の深さがプリ
ピットの最大深さDpの95%以下になるように形成し
ているので,再生光スポット内にプリピットの一部が含
まれていても記録ピットの一部として認識されることが
防止され、記録ピットに隣接したプリピットの有無にか
かわらず、記録ピットを適性に再生することができる。
それゆえ本発明の光記録媒体は記録信号のジッターやブ
ロックエラーレートを低減することができる。
【0010】また,本発明では、プリグルーブ22に対
して組になっている外周側のプリピット21の信号を十
分な強度で適正に再生するために,プリピット21に対
して内周側のプリグルーブ22の縁部の深さaはプリピ
ット21の最大深さDpの20%以上とし,プリピット
21の最大深さDpはプリグルーブ22の最大深さDg
の50%以上とし,プリピット21はプリピット21に
対して外周側のプリグルーブ22'にも接し,プリピッ
ト21に対して外周側のプリグルーブ22'の縁部の深
さbは,プリピットに対して内周側のプリグルーブの縁
部の深さaと同等もしくはaよりも小さくすることが好
ましい。それゆえ本発明の光記録媒体はアドレス信号の
エラーレートを低減することができる。
【0011】また、本発明では、図4に示したようにプ
リピット21に対して内周側のプリグルーブ22との縁
部のプリグルーブ方向の長さをA、プリピットに対して
外周側のプリグルーブ22'との縁部のプリグルーブ方
向の長さをBとしたときに、下記不等式(2)を満足す
るようにプリピットを形成することが好ましい。 0<B≦A・・・(2) 本発明のプリピット21の形状は,プリピットが両側の
プリグルーブ22,22'に接し,プリピットの両縁部
の長さAおよびBが前記不等式(2)を満足すれば,任
意の形状にすることができる。
【0012】本発明の光記録媒体の基板には、光透過性
を有する任意の材料を用いることができる。例えば、ポ
リカーボネート樹脂やポリメタクリル酸メチル樹脂など
の透明樹脂材料を用いることができる。基板は、例え
ば、プリフォーマットパターンが形成されているスタン
パを装着した射出成形機を用いて、上記透明樹脂材料を
射出成形して製造することができるが、この製造方法に
限らず、2P(Photo-Polymerization)法により製造し
ても良い。基板の少なくとも一方の表面に形成するトラ
ッキング用のプリグルーブの間隔は、記録密度を増大す
るために0.6μm〜0.9μmにすることが好まし
い。また、プリグルーブの溝深さは、光の干渉効果を利
用して増幅した再生信号を得るために、100nm〜2
50nmとすることが望ましい。
【0013】本発明の光記録媒体の光吸収層は、アゾ系
有機色素、シアニン系有機色素、またはこれらの有機色
素を混合した色素などを用いて構成することができる。
光吸収層は、スピンコートや蒸着法などにより成膜する
ことができ、特に溶媒を使用するスピンコート法が好ま
しい。成膜時に用いる溶媒としては、例えば、エチルセ
ロソルブ、メチルセロソルブ、メタノール及びテトラフ
ルオロプロパノールを用いることができる。成膜する光
吸収層の膜厚は、20nm〜200nmが好ましい。ま
た、光吸収層に用いられるシアニン色素,アゾ色素など
の光劣化を防止するために光吸収層の中に一重項酸素ク
エンチャーなどを含有させてもよい。
【0014】本発明の光記録媒体において、光反射層
は、Au、Ag、Cu、Alなどの金属またはそれらを
主成分とした合金から構成することができ、真空蒸着、
スパッタリングおよびイオンプレーティングなどにより
成膜することができる。光反射層の膜厚は0.02μm
〜0.5μmが好ましい。
【0015】本発明の光記録媒体は、更に、光反射層上
に保護層を形成することができる。保護層は、紫外線硬
化樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂
及びウレタン樹脂などを用いることができる。保護層の
厚さは0.1μm〜100μmが好ましく、1μm〜2
0μmがより一層好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光記録媒体の実施
例について、図面を用いて具体的に説明する。
【0017】(実施例1)図1に本発明に従う追記型光
記録媒体の概略断面図を示す。追記型光記録媒体100
は、光透過性基板1上に光吸収層2、光反射層3及び保
護層4を順次積層した構造を有する。この追記型光記録
媒体100の製造方法について以下に説明する。
【0018】最初に、光透過性基板1を作製する際に用
いるガラス原盤を次のようにして製造した。まず、研磨
した平坦なガラス基板を用意し、ガラス基板上に紫外線
に反応するフォトレジストを所定の膜厚で均一に塗布し
た。フォトレジストとしては、クレゾールノボラック樹
脂の高分子とナフトキノンジアジドの感光剤との混合材
料を用いた。次いで、不図示の露光装置のターンテーブ
ル上にガラス基板を載置してガラス基板を回転させなが
らフォトレジスト上に2種類のレーザー光を照射して、
それぞれのレーザー光でプリグルーブとプリピットに対
応するパターンを露光した。このとき、プリピット用の
レーザー光の照射位置を、プリグルーブ用のレーザー光
の照射位置に対して外周方向にずらして露光した。ま
た、プリピット用及びプリグルーブ用のレーザー光のレ
ーザーパワーをそれぞれ調整して、プリピット及びプリ
グルーブが所望の形状になるようにした。つぎに、現像
液を用いて、露光したフォトレジストを現像した。フォ
トレジストには、プリグルーブ及びプリピットに相当す
る凹凸が形成されていた。こうして所望の寸法のプリグ
ルーブとプリピットを有するガラス原盤を作製した。
【0019】次いで、かかるガラス原盤にニッケル電鋳
を行うことにより、ニッケルからなるスタンパを作製し
た。そして、作製したスタンパを射出成形機の金型に装
着し、ポリカーボネート樹脂を金型内に射出充填するこ
とにより光透過性基板1を作製した。作製した光透過性
基板1は、トラックピッチ0.74μm、溝幅0.32
μmのトラッキング用のプリグルーブを同心円状に有
し、ランドの所定の位置に、図2、図3及び図4に示し
たような形状のプリピットを有していた。図3における
プリグルーブの最大深さDgは167nm、プリピット
21の最大深さDpは167nm,プリピット21に対
して内側のプリグルーブ22との縁部の深さaは158
nm、プリピット21に対して外側のプリグルーブ2
2'との縁部の深さbは48nmであった。また、図4
において、プリピット21に対して内周側のプリグルー
ブ22の縁部のプリグルーブの方向の長さAは290n
m、プリピット21に対して外周側のプリグルーブ2
2'の縁部のプリグルーブの方向の長さBは125nm
であった。
【0020】次いで、上記のようにしてプリグルーブ及
びプリピットを形成した基板1の表面上に、光吸収層と
して下記式(I)で表されるアゾ系有機色素をスピンコ
ート法により膜厚120nmで塗布した。アゾ系有機色
素を塗布する際には、テトラフルオロプロパノールを溶
媒として用いた。
【0021】
【化1】
【0022】つぎに、この光吸収層2上に光反射層3と
してAgをスパッタ法により膜厚0.1μmで成膜し
た。更に、光反射層3上に、光吸収層2及び光反射層3
を保護するための保護層4として紫外線硬化性樹脂をス
ピンコート法により膜厚5μmにて成膜した。保護層4
を成膜した後、紫外線照射機を用いて所定の光強度の紫
外線を照射して保護層4を硬化させた。こうして図1に
示した積層構造を有する追記型光記録媒体100を得
た。
【0023】以上のようにして作製した追記型記録媒体
100に、記録光として波長635nmのレーザー光を
パワー8mWで照射して画像データ情報を記録した。記
録前のアドレス信号のエラーレートは0.4%,記録後
のアドレス信号のエラーレートは0.8%と良好な値で
あった。その後、波長650nmのレーザー光をパワー
0.3mWで照射して、記録した画像データ情報を再生
し、ジッターとブロックエラーレートを測定した。ジッ
ターは7.5%、8ECC(Error Correct Code)ブロ
ックでのエラー数の最大値は95であり、良好な値が得
られた。
【0024】(実施例2)図3において,プリグルーブ
22の最大深さDgは175nm、プリピット21の最
大深さDpは170nm,プリピット22に対して内側
のプリグルーブ22との縁部の深さaは35nm、プリ
ピット21に対して外側のプリグルーブ22'との縁部
の深さbは35nmとなり,また、図4において、プリ
ピット21に対して内周側のプリグルーブ22の縁部の
プリグルーブの方向の長さAは96nm、プリピット2
1に対して外周側のプリグルーブの縁部のプリグルーブ
22'の方向の長さBは96nmとなるように光透過性
基板にプリピットを形成した以外は、実施例1と同様に
して追記型記録媒体を製造した。
【0025】以上のようにして作製した追記型記録媒体
100に、記録光として波長635nmのレーザー光を
パワー8mWで照射して画像データ情報を記録した。記
録前のアドレス信号のエラーレートは0.8%,記録後
のアドレス信号のエラーレートは1.8%と良好な値で
あった。その後、波長650nmのレーザー光をパワー
0.3mWで照射して、記録した画像データ情報を再生
し、ジッターとブロックエラーレートを測定した。ジッ
ターは7.3%、8ECC(Error Correct Code)ブロ
ックでのエラー数の最大値は85であり、良好な値が得
られた。
【0026】(実施例3)図3において,プリグルーブ
22の最大深さDgは182nm、プリピット21の最
大深さDpは92nm,プリピット21に対して内側の
プリグルーブ22との縁部の深さaは85nm、プリピ
ット21に対して外側のプリグルーブ22'との縁部の
深さbは80nmとなり,また、図4において、プリピ
ット21に対して内周側のプリグルーブ22の縁部のプ
リグルーブの方向の長さAは310nm、プリピット2
1に対して外周側のプリグルーブ22'の縁部のプリグ
ルーブの方向の長さBは304nmとなるように光透過
性基板にプリピットを形成した以外は、実施例1と同様
にして追記型記録媒体を製造した。
【0027】以上のようにして作製した追記型記録媒体
100に、記録光として波長655nmのレーザー光を
パワー9mWで照射して画像データ情報を記録した。記
録前のアドレス信号のエラーレートは0.9%,記録後
のアドレス信号のエラーレートは2.2%と良好な値で
あった。その後、波長650nmのレーザー光をパワー
0.3mWで照射して、記録した画像データ情報を再生
し、ジッターとブロックエラーレートを測定した。ジッ
ターは7.3%、8ECC(Error Correct Code)ブロ
ックでのエラー数の最大値は70であり、良好な値が得
られた。
【0028】(比較例1)図3において,プリグルーブ
22の最大深さDgは170nm、プリピット21の最
大深さDpは170nm,プリピット21に対して内側
のプリグルーブ22との縁部の深さaは170nm、プ
リピット21に対して外側のプリグルーブ22'との縁
部の深さbは170nmとなり,また、図4において、
プリピット21に対して内周側のプリグルーブ22の縁
部のプリグルーブの方向の長さAは310nm、プリピ
ット21に対して外周側のプリグルーブ22'の縁部の
プリグルーブの方向の長さBは312nmとなるように
光透過性基板にプリピットを形成した以外は、実施例1
と同様にして追記型記録媒体を製造した。
【0029】以上のようにして作製した追記型記録媒体
100に、記録光として波長635nmのレーザー光を
パワー8mWで照射して画像データ情報を記録した。記
録前のアドレス信号のエラーレートは0.3%,記録後
のアドレス信号のエラーレートは1.5%と良好な値で
あった。その後、波長650nmのレーザー光をパワー
0.3mWで照射して、記録した画像データ情報を再生
し、ジッターとブロックエラーレートを測定した。ジッ
ターは8.2%、8ECC(Error Correct Code)ブロ
ックでのエラー数の最大値は304であり,上記実施例
と比べるとエラー数が増大していることが分かった。
【0030】(比較例2)図3において,プリグルーブ
22の最大深さDgは165nm、プリピット21の最
大深さDpは83nm,プリピット21に対して内側の
プリグルーブ22との縁部の深さaは12nm、プリピ
ット21に対して外側のプリグルーブ22'との縁部の
深さbは0nmとなり,また、図4において、プリピッ
ト21に対して内周側のプリグルーブ22の縁部のプリ
グルーブの方向の長さAは80nm、プリピット21に
対して外周側のプリグルーブ22'の縁部のプリグルー
ブの方向の長さBは0nmとなるように光透過性基板に
プリピットを形成した以外は、実施例1と同様にして追
記型記録媒体を製造した。
【0031】以上のようにして作製した追記型記録媒体
100に、記録光として波長655nmのレーザー光を
パワー9mWで照射して画像データ情報を記録した。記
録前のアドレス信号のエラーレートは5.7%,記録後
のアドレス信号のエラーレートは12.0%であり,上
記実施例と比べるとエラーレートが増大していることが
わかった。その後、波長650nmのレーザー光をパワ
ー0.3mWで照射して、記録した画像データ情報を再
生し、ジッターとブロックエラーレートを測定した。ジ
ッターは7.3%、8ECC(Error Correct Code)ブ
ロックでのエラー数の最大値は70であり,良好な値で
あった。
【0032】以上、本発明の光記録媒体について実施例
により説明してきたが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、上記実施例の変形及び改良を含むこと
は言うまでもない。例えば上記実施例では光記録媒体と
して図1に示したような片面単層構造の追記型光記録媒
体を作製したが、これに限らず、基板上に光吸収層及び
光反射層を有する積層体を一組用意し、それぞれの積層
体を基板が外側になるように貼り合わせることによっ
て、貼り合わせ型の追記型光記録媒体にすることもでき
る。
【0033】
【発明の効果】本発明の光記録媒体は、プリピットとプ
リグルーブの縁部の高さがプリピットの底面よりも高く
なっており,更に内周側の縁部の高さが外周側の縁部の
高さよりも低くなっているため,高密度化でプリグルー
ブの幅が光スポット径よりも狭くなってもプリグルーブ
に形成した記録ピットを正確に再生することができ、記
録信号のジッター及びブロックエラーレートを低減する
ことができる。
【0034】また、本発明の光記録媒体は、波長630
nm〜640nmのレーザー光を用いて情報の記録が可
能であることからDVD−Rとして利用することがで
き、この場合は、記録した情報をDVD再生装置で再生
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う光記録媒体の断面構造を概略的に
示した図である。
【図2】プリグルーブに垂直でプリピットを含む平面で
基板を切断したときの断面構造の部分拡大図である。
【図3】プリグルーブに垂直でプリピットを含む平面で
基板を切断したときの断面構造の部分拡大図である。
【図4】本発明に従う光記録媒体の基板に形成されたプ
リピットを上方から見た概略図である。
【図5】従来のDVD−Rの基板の断面構造の概略斜視
図である。
【符号の説明】
1 基板 2 光吸収層 3 光反射層 4 保護層 21 プリピット 22、22' プリグルーブ 23、23' プリピット縁部 100 光記録媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高澤 孝次 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 伊藤 充 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 HA06 WA27 WB19 WC10 5D090 AA01 BB03 DD01 GG10 GG36

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリグルーブ間にプリピットが形成され
    た基板上に、光吸収層及び光反射層を備える光記録媒体
    において、前記プルグルーブの最大深さをDg,前記プ
    リピットの最大深さをDp,前記プリピットに対して内
    周側の前記プリグルーブとの縁部の深さをa,前記プリ
    ピットに対して外周側の前記プリグルーブとの縁部の深
    さをbとしたときに,下記不等式(1) 0<b≦a<Dp≦Dg・・・(1) を満足することを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記プリピットの最大深さDpに対する
    前記プリピットに対して内周側の前記プリグルーブとの
    縁部の深さaの比率a/Dpが、0.20〜0.95の
    範囲内にあることを特徴とする上記請求項1に記載の光
    記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記プリグルーブの最大深さDgに対す
    る前記プリピットの最大深さDpの比率Dp/Dgが、
    0.50〜1.00の範囲内にあることを特徴とする上
    記請求項1または上記請求項2に記載の光記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記プリピットに対して内周側の前記プ
    リグルーブとの縁部のプリグルーブの長手方向の長さを
    A、前記プリピットに対して外周側の前記プリグルーブ
    との縁部のプリグルーブの長手方向の長さをBとしたと
    きに、下記不等式(2) 0<B≦A・・・(2) を満足することを特徴とする上記請求項1〜3のいずれ
    かに記載の光記録媒体。
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