JP2009266299A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

【課題】 補助情報記録領域をミラー面に形成した場合であっても、安定した記録層形成が可能で充分なＢＣＡ振幅を得ることができる光ディスクを提供する。
【解決手段】 一方の面に螺旋状の溝が形成された円板状の基板と、該基板の前記一方の面上に形成された反射層及び記録層とを有する光ディスクにおいて、前記反射層及び記録層が形成された領域が、ユーザ情報が記録される主情報記録領域と、補助情報がバーコード状に記録される補助情報記録領域とを有しており、前記補助情報記録領域は、前記主情報記録領域より内周側に形成されかつ案内溝が形成されていないミラー面を有するとともに、前記補助情報記録領域の最内周側に案内溝が形成されているか、或いは前記補助情報記録領域のミラー面が前記主情報記録領域の案内溝の間の基板面よりも低く形成されている光ディスク。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光ディスクに関し、より具体的には、ユーザ情報が記録される主情報領域以外に、補助情報がバーコード状に記録される補助情報記録領域を有する光ディスクに関する。

従来、光ディスクにおいては、シリアル番号やロット番号などの管理情報を、バーコード化して光ディスク上に記録し、正規の製造者もしくは販売者の光ディスクであるか否かを識別する手法などに用いられている。具体的には、光ディスクの最内周に設けられたバースト カッティング エリア（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）に、バーコード状にマーク（以下、「ＢＣＡマーク」と称する。）を記録し、光ディスクを再生するドライブに備えられた光ヘッドでＢＣＡマークを読み取るものである。

現在、光ディスクは、ＣＤからＤＶＤ、さらにＨＤ ＤＶＤやブルーレイディスクと、より高密度なディスクが開発されている一方で、光ディスクドライブ、プレーヤ、レコーダは、これらの各種ディスクの再生互換性が求められており、これらの光ディスクを識別する必要があるが、その１手段として、ディスク固有の情報をＢＣＡマークとして設ける方法がある。さらに、ＢＣＡマークの一部を利用して情報の不正なコピー防止をすることも行われており、光ディスクにおいて、ＢＣＡマークは、ますます重要で必須の事項となっている。

これらの補助情報を記録したバーコード状のＢＣＡマークは、それぞれ半径方向に沿って広く延びている。
このＢＣＡマークは、光ディスクの製造段階で形成される。具体的には、ＤＶＤ−ＲＯＭの場合には、例えば、ＹＡＧレーザで反射膜を除去して形成される。また、ＤＶＤ−Ｒのような追記型光ディスクの場合には、反射膜を除去すると、光吸収性色素記録層と反射層が剥離するおそれがあるため、専用のバーコード記録装置を用いて、光吸収色素記録層を変性させて光学的な反射率の違いを利用して再生する方法が採用されている。

一方、光ディスクの基板表面に設けられている、円周方向に沿って延びるトラッキング用の溝は、通常、スタンパを用いて形成されており、こうした光ディスクにおいても、主情報記録領域と補助情報記録領域（「ＢＣＡ領域」ということもある。）を区別することなく、補助情報記録領域にも主情報記録領域と同様に、溝が均一に形成されている。

しかしながら、特許文献１に記載されているように、補助情報記録領域には、主情報記録領域と同じトラックピッチでプリピットやプリグルーブを形成しているために、特に追記型や記録再生タイプのディスクでは、その記録再生ドライブによって、ＢＣＡ領域のＢＣＡマークが消去され、または、改ざんされる危険があり、特に海賊盤作成等のために改ざんが行われると、正規品と海賊盤との識別が不可能になるという問題がある。
こうした問題を解決するため、上記特許文献１では、ＢＣＡマーク等のバーコード状のマークが記録されるＢＣＡ領域に、プリピットまたはプリグルーブのトラックを設け、そのトラックピッチを実際のユーザーデータやディスクの情報を記録する再生専用領域あるいは記録再生領域のトラックピッチより、広く設定することを提案している。

また、従来の光ディスクＤの補助情報記録領域（ＢＣＡ）には、主情報記録領域と同じく、比較的深いトラッキング用グルーブが形成されているために、補助情報記録領域（ＢＣＡ領域）から識別情報をトラッキング・オープンによって読み出す際に、レーザ光のトラッキング用グルーブとこのトラッキング用グルーブ間のランドからの戻り光による光の干渉が大きくなって反射率が減少するために、補助情報記録領域（ＢＣＡ）から再生されるＲＦ信号が影響を受け、具体的にはＢＣＡ振幅が減少し、この補助情報記録領域（ＢＣＡ）に記録されている識別情報を読み出すことが出来なくなる場合がある。

特許文献２では、この問題を解決するために、ディスク面の記録層が少なくとも主情報記録領域と補助情報記録領域に区分されて、主情報記録領域にグルーブが形成され、補助情報記録領域に記録情報を示すマークが形成されている光ディスクにおいて、前記補助情報記録領域の記録層に、主情報記録領域に形成されたグルーブの深さよりも深さが浅いグルーブまたはプリピットを形成すること、又は前記補助情報記録領域の記録層にグルーブまたはプリピットを形成しないことを提案している。
特表２００５−５１８０５５号公報 特開２００７−１０２９８４号公報

前述のとおり、特許文献２では、補助情報記録領域の記録層に、主情報記録領域に形成されたグルーブの深さよりも深さが浅いグルーブまたはプリピットが形成されているか、又は、補助情報記録領域の記録層にグルーブまたはプリピットが形成されていない実施形態の光ディスクをその上位概念の実施形態をするものである。
しかしながら、補助情報記録領域の記録層にグルーブまたはプリピットが形成されていない、言い換えれば、溝が設けられていないミラー面にバーコード状のＢＣＡマークを形成すると、安定した記録層形成ができず、ＢＣＡ振幅が充分に得られないという問題がある。
また、ミラー面に積層される記録層が、ユーザ情報を記録再生するために溝が形成されている主情報記録領域に比べてその膜厚が変化するため、記録したバーコード情報を再生するために必要な、充分なＢＣＡ振幅を得ることが難しくなる。

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、補助情報記録領域をミラー面に形成した場合であっても、安定した記録層形成が可能で充分なＢＣＡ振幅を得ることができる光ディスクを提供することを目的とするものである。

発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、最内周に案内溝を設けること、及びＢＣＡ領域のミラー面を基板面より低く形成することにより、安定した記録層を形成することができ、充分なＢＣＡ振幅を得ることが可能となるという知見を得た。

本発明は、これらの知見に基づいて完成に至ったものであり、以下のとおりのものである。
［１］一方の面に螺旋状の溝が形成された円板状の基板と、該基板の前記一方の面上に形成された反射層及び記録層とを有する光ディスクにおいて、
前記反射層及び記録層が形成された領域が、ユーザ情報が記録される主情報記録領域と、補助情報がバーコード状に記録される補助情報記録領域とを有しており、
前記補助情報記録領域は、前記主情報記録領域より内周側に形成されかつ案内溝が形成されていないミラー面を有し、
前記補助情報記録領域の最内周側に案内溝が形成されていることを特徴とする光ディスク。
［２］一方の面に螺旋状の溝が形成された円板状の基板と、該基板の前記一方の面上に形成された反射層及び記録層とを有する光ディスクにおいて、
前記反射層及び記録層が形成された領域が、ユーザ情報が記録される主情報記録領域と、補助情報がバーコード状に記録される補助情報記録領域とを有しており、
前記補助情報記録領域は、前記主情報記録領域より内周側に形成されかつ案内溝が形成されていないミラー面を有し、
前記補助情報記録領域のミラー面は、前記主情報記録領域の案内溝の間の基板面よりも低く形成されていることを特徴とする光ディスク。

本発明では、補助情報記録領域をミラー面とすることにより、ＢＣＡ振幅の損失を低減できるとともに、最内周に案内溝を設けることにより、ミラー面部分に安定した記録層を形成することができ、充分なＢＣＡ振幅を得ることができる。また、本発明では、ＢＣＡ領域のミラー面を、基板面より低く形成することにより、ＢＣＡ領域の記録層の厚みを厚く形成できるので、充分なＢＣＡ振幅を得ることができる。

以下、本発明の光ディスクについて、ブルーレイディスク（ＢＤ−Ｒ）の実施形態を用いて説明する。しかし、本発明の光ディスクは、本実施形態のＢＤ−Ｒに限定されるものではなく、ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭに代表される再生専用型、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒに代表される追記型、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ／ＲＡＭに代表される書き換え型、或いは追記型などでみられる複数の記録層を有する光ディスク等にも適用できるものである。

図１は、本発明の光ディスク１０の全体構造を示す平面図であり、図２は、その主情報記録領域２の構造の一例を説明するための部分拡大断面図である。
図１に示すように、本実施形態の光ディスク１０は、中心孔４を有し、その一方の主面側には、内周側に補助情報記録領域１が設けられ、外周側に主情報記録領域２が設けられている。補助情報記録領域１内には、ＢＣＡマーク３が形成されている。

主情報記録領域２は、図２に示すとおり、一方の主面に螺旋状の案内溝１２が形成された厚さ約１．１ｍｍの円板状の基板１１に設けられており、該基板１１の前記主面上に、レーザ光を反射する反射層１３と光吸収物質を含む記録層１４と、保護層１５と、必要に応じて設けられる接着層１６と、厚さ約０．１ｍｍの光透過層１７と、をこの順に有し、前記光反射層１３の前記基板１１の溝１２が形成された主面と接する側とは反対側の表面には、前記基板１１の溝１２に対応するように前記基板１１の溝１２と等しいトラックピッチＴｒＢ＝０．３２μｍで螺旋状に形成されたグルーブ１３ｂと、該グルーブ１３ｂに隣接するランド１３ａとが形成されている。
前記主情報領域２に記録情報に基づいて波長４００〜４２０ｎｍ（例えば４０５ｎｍ）のレーザ光を照射することにより、前記記録層１４に光学的に読み取り可能な主情報が記録される。

本発明において、上記基板１１としては、従来の光情報記録媒体の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。具体的には、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリエステル樹脂、アルミニウム等の金属、ガラス等を挙げることができ、必要によりこれらを併用してもよい。上記材料の中では、成型性、耐湿性、寸法安定性及び低価格等の点から熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。
これらの樹脂を用いた場合には、射出成形等の方法で所定の形状（光ディスクなら円板状）に基板１１を作成することが好ましい。また、上記基板１１の厚さは０．９〜１．１ｍｍの範囲とすることが好ましい。また、これに限るものではなく、例えば紫外線硬化性樹脂を用いて、基台上に塗布し塗膜を硬化させて用いることもできる。

本発明においては、上記螺旋状の案内溝１２を、基板１１の一方の主面における、外周側の主情報記録領域２に形成するが、内周側の補助情報記録領域（ＢＣＡ領域）１には設けない点に特徴を有するものである。
この主情報記録領域２に形成される案内溝１２によって形成される凹凸が、前記のグルーブ１３ｂ及びランド１３ａを形成するものである。
案内溝１２は、前記基板１１の射出成型に用いられる金型内に、一方の主面に前記案内溝１２とは逆パターンの螺旋状の凸条の微細加工が施されたスタンパと呼ばれる型板を配置して前記基板１１の射出成型時に同時に形成されることが好ましい。

図３は、本発明の、基板の内周側に形成されている補助情報記録領域（ＢＣＡ領域）と基板の外周側に形成されている主情報記録領域２における基板の形状の一例を、模式的に示す図である。
図３に示す例では、補助情報記録領域１は、案内溝が形成されていないミラー面を有するとともに、該補助情報記録領域２の最内周側には、別の案内溝１２′が形成されている。
本発明においては、最内周に案内溝１２′を設けることにより、ミラー面の安定した記録層を形成できず、充分なＢＣＡ振幅を得られないという問題を解決することができる。
該案内溝１２′の形状、すなわち、ピッチ及び／又は深さは、前記案内溝１２と同じであってもよく、或いは、異なっていてもよく、案内溝１２と同時に形成される。

また、図３に示す例における補助情報記録領域２のミラー面は、（Ａ）に示すとおり、主情報記録領域の案内溝の間の基板面と同じに形成しても良いし、或いは、（Ｂ）に示すとおり、主情報記録領域の案内溝の溝面と同じに形成しても良く、両者の間であればよい。

図４は、本発明の、基板の内周側に形成されている補助情報記録領域（ＢＣＡ領域）と基板の外周側に形成されている主情報記録領域２における基板の形状の他の例を、模式的に示す図である。
図４に示す例では、補助情報記録領域１は、案内溝が形成されていないミラー面を有するとともに、補助情報記録領域２のミラー面は、前記主情報記録領域の案内溝の間の基板面よりも低く形成されている。
本発明においては、ＢＣＡ領域のミラー面を、基板面より低く形成することにより、ＢＣＡ領域の記録層の厚みを厚く形成できるので、充分なＢＣＡ振幅を得ることができる。

本発明における反射層１３は、データの記録および／または再生用のレーザ光を反射させるものであり、レーザ光に対する反射率を高めたり、記録再生特性を改良する機能を付与するために、基板１１と記録層１４との間に設けられるものであって、例えば蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、等により前記基板１１の溝１２が形成された面上に形成される。中でも、量産性、コストの面からスパッタリング法が特に好ましい。
る。

上記反射層１３を構成する材料としては、通常のブルーレイディスクにおいて好ましく用いられる材料であればよく、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、ＣｕあるいはＰｄ等の金属膜、これらの金属の合金膜あるいはこれらの金属に微量成分が添加された合金膜が好ましく用いられる。
また、Ａｇに対し、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉ、及び希土類金属等の元素を合金として含有させることにより、高い反射率、良好なＢＣＡ記録感度、良好な保存安定性等が得られる。

本発明において、上記記録層１４としては、レーザ光を吸収する有機色素から構成された光吸収物質を含むことが好ましい。中でも、レーザ光照射によりピットが形成されデータが記録される色素型の記録層であることが好ましい。上記有機色素としては、フタロシアニン色素、シアニン色素、アゾ系色素等が好ましく、例えば、化学式１に示すアゾ色素又は化学式２に示すシアニン色素を結合剤等と共に例えばＴＦＰ（テトラフルオロプロパノール）等の溶剤に溶解して塗布液を調整し、次いで、この塗布液を、上記反射層を介してスピンコート法やスクリーン印刷法等により塗布して塗膜を形成した後、例えば温度８０℃で３０分間程度乾燥することにより形成することが好ましい。

（式中、Ａ及びＡ′は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子及びテルル原子から選ばれるヘテロ原子を１又は複数含んでなる、互いに同じか異なる複素環を表わし、Ｒ_２１乃至Ｒ_２４は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表わし、Ｙ_２１、Ｙ_２２は周期律表における第１６族の元素から選ばれる互いに同じか異なるヘテロ原子を表わす。）

（式中、Φ^＋及びφは、それぞれイドレニン環残基、ベンゾインドレニン環残基又はジベンゾインドレニン環残基を表し、Ｌはモノ又はジカルボシアニン色素を形成するための連結基を表し、Ｘ⁻は陰イオンを表し、ｍは０又は１の整数である。）

本発明において、記録層１４として無機材料で構成された光吸収物質を用いても良い。このような無機材料としては、Ｔｅ−Ｐｄ、Ｓｉ−Ｃｕ、Ｇｅ−Ｂｉ等が用いられる。無機材料系の記録層はこれらの材料を蒸着またはスパッタリング等で成膜することによって形成される。

本発明において、上記保護層１５は、上記記録層１４と後述する光透過層１７との間に、記録特性等の調整や接着性向上あるいは記録層１４の保護等を目的として形成されることが好ましい。
上記保護層１５としては、ＳｉＯ_２、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５−Ａｌ_２Ｏ_３等からなる透明な膜が好ましく、例えば蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、等により前記光記録層１４が形成された面上に形成されることが好ましい。中でも、量産性、コストの面からスパッタリング法が特に好ましい。

本発明において、接着層１６は、上記保護層１５と、次に述べるシート状の透明層１７との密着性を向上させるために形成される任意の層である。
このような接着剤層１６としては、エポキシ系その他の透明な反応性硬化樹脂、もしくは紫外線硬化性の透明な樹脂を主成分とするものが好ましく、スピンコート法やスクリーン印刷法等の手段により前記保護層１５上及び／又は後述する厚さ約０．１ｍｍのシート状の光透過層１７の下面に塗布した後、前記基板１１の保護層１５と前記シート状の光透過層１７とが接着剤層１６により接合され、厚さ約１．２ｍｍの光ディスクが得られる。

本発明において、上記光透過層１７としては、透明な樹脂からなるものが好ましい。より具体的には、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、等の光透過性の良好な樹脂からなるシートを用いるか、或いはこれらの樹脂を塗布して光透過層を形成することが好ましい。
上記光透過層１７の厚みは通常４００ｎｍ〜４２０ｎｍ付近の波長のレーザ光が照射されて前記光記録層１４にデータ記録及び／又は前記光記録層１４から読み出しされるように構成されるために、通常０．１ｍｍであることが好ましい。

以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
〈基板の製造〉
ガラス原盤上にスピンコート法によってフォトレジスト（感光剤）をそれぞれ所定の厚さで塗布してレジスト膜を形成し、カッティング装置のレーザ光により所定の露光幅寸法となるように露光した後、得られたガラス原盤上に現像液を滴下し、現像処理して、図３（Ａ）に示す基板の溝に対応した凹凸のレジストパターンを形成した。
次に、このガラス原盤上にめっき処理によりニッケルを析出させ、これを剥離し、外形をディスク形状にトリミングしてスタンパを得た。
次に、このスタンパを射出成型装置のキャビティ内にセットし、キャビティ内にポリカーボネート樹脂を注入して、一方の主面に、図３（Ａ）に示すような、外周側に螺旋状の案内溝１２を有するとともに、最内周に案内溝１２′を有する基板を得、これを実施例1の基板とする。
また、スタンパを変えて上記実施例１と同様にして、一方の主面に、図４に示すような、補助情報記録領域が主情報記録領域の案内溝の間の基板面よりも低い基板を形成し、実施例２の基板とした。

〈光反射層、記録層、保護層及び光透過層の形成〉
前記実施例１の基板の螺旋状の溝が形成された主面上にスパッタリング装置により、ターゲット材料として、Ａｇ合金を用いて、光反射層を形成した。
次に、該基板上に前記化学式１に示すアゾ系の有機色素を含有する色素溶液をスピンコート法により塗布して記録層を形成した。
さらに、この基板上にスパッタ装置を用いてＺｎＳ−ＳｉＯ_２をスパッタして、保護膜を形成した。
最後に、この基板上にアクリル樹脂を主成分とする紫外線硬化性の接着剤を塗布した後、この基板上に厚さ０．１ｍｍのポリカーボネート樹脂製のディスク形のシートを貼り合わせ、紫外線を照射して前記接着剤を硬化させて光透過層を形成し、厚さ約１．２ｍｍの実施例１の光ディスクを得た。
実施例２の基板についても同様のプロセスによって光反射層、記録層、保護層及び光透過層を形成し、厚さ約１．２ｍｍの実施例２の光ディスクを得た。

〈ＢＣＡマークの形成〉
次に、実施例１及び実施例２の光ディスクの前記ＢＣＡ相当領域に、レーザ波長８１０ｎｍ、ビーム径約０．８５μｍ×約３５μｍを有するＢＣＡカッティング装置にて、レーザのバイアスパワー１００ｍＷ、カッティング速度１０００ｒｐｍ、半径方向のビーム送り量６μｍ、記録開始位置２１．０ｍｍ、記録終了位置２２．０ｍｍの条件で、周方向の幅が１０μｍのＢＣＡマーク４を形成した。

（比較例）
実施例１において、基板上の補助情報記録領域２及び主情報記録領域１に、同じ案内溝１２を形成した以外は、実施例１と同様にして光ディスクを得た。

実施例１、実施例２及び比較例で得られた光ディスクを用いて、形成されたＢＣＡマークのＢＣＡ振幅を測定した。
図５は、その結果を示す写真であり、左側が、補助情報記録領域に案内溝を有する比較例のものであり、右側が、補助情報記録領域に案内溝を有しない、ミラー面とした実施例１のものである。
ＢＣＡの振幅は、案内溝のある比較例では、３８７ｍVであるが、ミラー面とした実施例１では、５１４ｍVであり、干渉による損失分約３０％を取り戻すことができた。また、実施例２では、４３８ｍＶであり、干渉による損失分約１３％を取り戻すことができた。

本発明の光ディスクの全体構造を示す平面図。 本発明の光ディスクの溝１２を示す部分拡大断面図。 基板上の半径方向における、基板表面の形状の例を模式的に示す図。 基板上の半径方向における、基板表面の形状の他の例を模式的に示す図。 実施例及び比較例で得られた光ディスクを用いて、形成されたＢＣＡマークのＢＣＡ振幅を測定した結果を示す写真。

符号の説明

１：補助情報記録領域（ＢＣＡ）
２：主情報領域
３：ＢＣＡマーク
４：中心孔
１０：光ディスク
１１：基板
１２、１２′：案内溝
１３：反射層
１３ａ：ランド
１３ｂ：グルーブ
１４：記録層
１５：保護層
１６：接着剤層
１７：光透過層

Claims (2)

1. 一方の面に螺旋状の溝が形成された円板状の基板と、該基板の前記一方の面上に形成された反射層及び記録層とを有する光ディスクにおいて、
   前記反射層及び記録層が形成された領域が、ユーザ情報が記録される主情報記録領域と、補助情報がバーコード状に記録される補助情報記録領域とを有しており、
   前記補助情報記録領域は、前記主情報記録領域より内周側に形成されかつ案内溝が形成されていないミラー面を有し、
   前記補助情報記録領域の最内周側に案内溝が形成されていることを特徴とする光ディスク。
2. 一方の面に螺旋状の溝が形成された円板状の基板と、該基板の前記一方の面上に形成された反射層及び記録層とを有する光ディスクにおいて、
   前記反射層及び記録層が形成された領域が、ユーザ情報が記録される主情報記録領域と、補助情報がバーコード状に記録される補助情報記録領域とを有しており、
   前記補助情報記録領域は、前記主情報記録領域より内周側に形成されかつ案内溝が形成されていないミラー面を有し、
   前記補助情報記録領域のミラー面は、前記主情報記録領域の案内溝の間の基板面よりも低く形成されていることを特徴とする光ディスク。