JP2537989B2 - 光ディスク - Google Patents

光ディスク

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JP2537989B2
JP2537989B2 JP63227052A JP22705288A JP2537989B2 JP 2537989 B2 JP2537989 B2 JP 2537989B2 JP 63227052 A JP63227052 A JP 63227052A JP 22705288 A JP22705288 A JP 22705288A JP 2537989 B2 JP2537989 B2 JP 2537989B2
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青児 西脇
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は情報を記録または再生する光ディスクに関す
るものである。
従来の技術 従来の光ディスク装置の構成について以下図面に基づ
いて説明する。第6図は従来の光ディスク記録面の断面
図(a)と平面図(b)である。
ディスク基材1上に熱を加えることで、光学定数が変
化する材料を含む信号記録媒体2を成膜する。基材1の
表面はほぼ矩形状の周期的案内溝が形成されている。
信号記録媒体2の厚みは、溝5(基材1側に凸)と溝
間6とでほぼ等しく、レーザー光を集光して加熱するこ
とで信号記録媒体2に記録ドット4が形成される。記録
ドット4は溝部5と溝間部6にまたがって形成され、記
録ドット4と記録ドット外7での反射率差異は大きい。
発明が解決しようとする課題 一般に再生信号のクロストークは記録ドットが溝間部
にはみ出せばはみ出すほど悪くなるので余裕を持って溝
ピッチをとる必要があり、記録の高密度化を図るには限
界があった。一方、信号記録媒体2を構成する材料が熱
の加え方で光学定数の変化に可逆性を示すものであれ
ば、ビームパワーまたはビームプロファイルの異なるビ
ームスポットで記録ドット4を消去することができる
が、この時(c)で示すごとく、消去幅dEが小さいとき
記録ドット4を消去した後の消し残り部4Cが生じ、消し
残り部4Cと記録ドット外7との反射率差異が大きいので
充分な消去率(記録ドット消去の度合)が得られないな
どの問題があった。
課題を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するために、案内溝の形
成されている透明基板上に、レーザー光を集光し熱を加
えることで光学定数が変化する材料を含む信号記録媒体
を形成し、前記信号記録媒体の膜厚を、前記案内溝上と
案内溝間上の(または案内溝間上の一部)とで相違さ
せ、前記光学定数変化の前後で、前記案内溝間上(また
は案内溝間上の一部)での前記信号記録媒体の反射率、
または透過率の変化が前記案内溝上での変化に比べ小さ
くしたことを特徴とする光ディスクである。
また、前記案内溝の光学的深さをほぼ3/8波長または5
/8波長とすることで前記信号記録媒体の成膜速度を前記
案内溝上と案内溝間上(または案内溝間上の一部)とで
相違させることを特徴とする光ディスクである。
作用 上記のような構成により、反射率変化(または透過率
変化)の領域を溝部に限定することができ、溝ピッチを
詰めてもクロストークが問題とならない。また、消去幅
が小さくても溝間部における消し残り部と記録ドット外
と反射率差異(または透過率差異)が小さいので充分な
消去率が得られる。
実施例 以下本発明の実施例を第1図から第5図に基づいて説
明する。なお、第1図から第5図において従来の光ディ
スク装置(第6図)と構成の同じものは同一番号を付し
て詳細な説明を省略する。
第1図は本発明の第一実施例における光ディスク記録
面の断面図(a)と平面図(b)であり、ディスク基材
1上に熱を加えることで光学定数が変化する材料を含む
信号記録媒体2を矢印3の方向から成膜する。基材1の
表面は深さd、幅wの、ほぼ矩形状の周期溝(ピッチ
p)が案内溝として形成されている。信号記録媒体2の
厚みは溝5(基材1側に凸)と溝間6とで異なり、溝部
でtG、溝間部でtLである。
レーザー光を集光して加熱することで信号記録媒体2
に記録ドット4が形成される。記録ドット4は溝部5と
溝間部6にまたがって形成され、溝部における記録ドッ
ト4Aと記録ドット外7Aとの反射率差異は大きいが、溝間
上での記録ドット4Bと記録ドット外7Bの反射率差異は小
さい。すなわち、加熱によって光学定数が変化した領域
は溝部5と溝間部6にまたがっているが、反射率の変化
した領域は溝部5に限られる。
一般に再生信号のクロストークは記録ドットが溝間部
にはみ出せばはみ出すほど悪くなるので余裕を持って溝
ピッチpをとる必要があったが、本発明のごとく反射率
変化の領域が溝部に限定されているものは溝ピッチを詰
めることができ、記録の高密度化が可能となる。一方、
(c)に示すごとく消去幅dEが小さい時、記録ドット4
を消去した後の消し残り部4Cが生じるが、消し残り部4C
と記録ドット外7Bとの反射率差異が小さいので充分な消
去率(記録ドット消去の度合)が得られる。
第2図は第1の実施例に於ける信号記録媒体の膜厚差
異に伴う反射率差異を示す説明図である。一般に、
(a)に示すごとく光ディスクはディスク基材1(複素
屈折率n0)上に誘電体層8(複素屈折率n1,厚さt1)、
活性層9(記録前複素屈折率n2,記録後複素屈折率
n′2,厚さt2)、誘電体層10(複素屈折率n3,厚さ
t3)、反射層11(複素屈折率n4,厚さt4)で構成された
信号記録媒体2を成膜し、これに接着層12(複素屈折率
n5)で他のディスク基材13と張り合わした構造をなす。
ただし、 n0=1.59 n1=2.4 t1=60×α(nm) n2=4.0−i×1.0 t2=40×α(nm) (n′=6.0−i×2.0) n3=2.4 t3=180×α(nm) n4=2.9−i×3.5 t4=40×α(nm) n5=1.53 この時、ディスク基材1側から波長λのレーザー光14
を照射し、膜厚係数αに対する反射率をプロットしたの
が(b)である。ただし、λ=830nmであり、実線15は
記録前、点線16は記録後である。実線15、点線16が交わ
るところ、例えば点A、点Bの近くでは記録前後の反射
率差異が小さい。これに対し、例えば点C、C′及び点
D、D′の近くでは記録前後の反射率差異が大きい。従
って、信号記録媒体2の膜厚を溝部で点C、C′または
点D、D′の膜厚(膜厚係数αまたはα)とし、溝
間部で点Aまたは点Bの膜厚(膜厚係数αまたは
α)とすることで、記録ドットと記録ドット外との反
射率差異を溝部において大きく、溝間上において小さく
することができる。なお、仮に点D、D′を溝部の膜
厚、点Bを溝間部の膜厚となるようにすると溝部の膜厚
tGに対する溝間部と溝部との膜厚差(tL−tG)の比(tL
−tG)/tGはおよそ0.1程度必要である。
第3図は第1の実施例に於ける溝部と溝間部とで信号
記録媒体の膜厚差異が生じる原理を示す説明図である。
(a)は成膜面17に対する成膜速度の方向依存性を示し
ており、法線18に対する偏角θと成膜速度vの関係を示
す。成膜速度vは例えばスパッターなどの成膜法を用い
るとθ90度であっても成膜速度vは0とならない。
(b)の様に成膜面17に紙面に垂直方向の矩形溝(深さ
d、幅wの、ピッチp)が形成されている場合、溝間
(成膜方向3からみて凸)上の一点Aでの成膜速度は に比例し、溝(成膜方向3からみて凹)上の一点Bでの
成膜速度は に比例する。ただし、tanα=2d/wである。従って、一
般に溝上の膜厚は溝間上の膜厚に比べ小さく、その差異
は溝形状に関係する。
第4図は実際の測定結果による、溝部と溝間部とでの
信号記録媒体の膜厚差異を示す説明図である。溝部の膜
厚tGに対し、溝間部と溝部との膜厚差(tL−tG)はほぼ
リニアに増加し、(tL−tG)/tG0.0625となる。ただ
し、この結果は深さd=660nm(光学的溝深さn0d=λ/
8)、幅w=0.70μm、ピッチp=1.6μmでのスパッタ
ー成膜による値である。仮に、(tL−tG)/tGが溝深さ
に比例するとして、溝深溝さが3倍(すなわち、光学的
溝深さ3λ/8であり、この時プッシュプルによるトラッ
キング出力の極性が異なる以外は、その他の光学特性は
溝深さλ/8と全く同じである。)になれば(tL−tG)/t
Gは0.2程度となり、第2図で要求された(tL−tG)/t
G0.1程度の膜厚差異に比べ充分に大きくなる。一般に、
膜厚差異を小さくすることは大きくすることにより容易
であり、その他のパラメータ(溝幅や成膜条件など)を
さわることで第2図で要求された膜厚差異を容易に達成
することができる。また膜材料及びその膜厚などをさわ
ることで、第2図で要求された膜厚差異そのものを変え
ることも可能で、溝間上での記録ドットと記録ドット外
との反射率差異をなくすことは容易である。なお、溝深
さを5λ/8にすれば更に大きな膜厚差異が期待できる
(この時の光学特性は溝深さλ/8と全く同じであ
る。)。
第5図は本発明の第二実施例に於ける光ディスク記録
面の断面図である。すなわち、第一実施例のごとく信号
記録媒体2の厚みが溝間部6の全域にわたってtLである
必要はなく、溝間部6の溝部5と接している部分(幅w2
より小さくw1より大きい部分、ただし幅w2は記録ドット
の幅よりも大きい)でtLとなれば、第一実施例と同じ効
果が得られる。
なお、以上の説明では、反射光量を再生信号に用いる
方式について議論を進めたが、透過光量を再生信号に用
いる方式でも全く同様のことが成り立つ。この時、溝部
における記録ドットと記録ドット外との透過率差異は大
きいが、溝間上での記録ドットと記録ドット外の透過率
差異は小さい様に、膜厚差異をもたせればよい。また、
以上の説明で記録トラックを溝部(基材1から見て凸)
としたが、記録トラックを溝間部(基材1から見て凹)
にしても良く、この時も溝間上での記録ドットと記録ド
ット外の反射率差異を大きく、溝部における記録ドット
と記録ドット外との反射率差異を小さくなるよう膜厚差
異をもたせることで同様の効果が得られる。さらに、以
上の説明の中で用いた反射率とは、絞りレンズによって
集光される反射光(または透過光)の、入射光(光ディ
スクに照射される光量)に対する比率であり、記録ドッ
トの形成によって反射光(または透過光)の振幅成分の
みならず位相成分も変化し、これらの変化に伴う反射光
量(または透過光量)の変化(おもに振幅成分の変化に
よる)に、反射光(または透過光)の回折(おもに位相
成分の変化による)によるレンズ開口の蹴られをも加味
している。
発明の効果 以上本発明の光ディスクにより、反射率変化(透過光
変化)の領域が溝部に限定されるので、クロストークが
小さく溝ピッチを詰めることができ記録の高密度化が可
能となる。また、記録ドットを消去した後の消し残り部
と記録ドット外との反射率差異(透過率差異)が小さい
ので充分な消去率(記録ドット消去の度合)が得られ、
光ディスクの性能向上に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に於ける光ディスク記録面の
断面図と平面図、第2図は同実施例における信号記録媒
体の膜厚差異に伴う反射率差異を示す説明図、第3図は
同実施例における溝部と溝間部とで信号記録媒体の膜厚
差異が生じる原理を示す説明図、第4図は実際の測定結
果による溝部と溝間部とでの信号記録媒体の膜厚差異を
示す説明図、第5図は本発明の異なる実施例に於ける光
ディスク記録面の断面図、第6図は従来例の光ディスク
記録面の断面図と平面図である。 1……ディスク基材、2……信号記録媒体、4,4A,4B…
…記録ドット、4C……消し残り部、5……溝、6……溝
間、7A,7B……記録ドット外。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】案内溝の形成されている透明基板上に、レ
    ーザー光を集光し熱を加えることで光学定数が変化する
    材料を含む信号記録媒体を形成し、前記信号記録媒体の
    膜厚を、前記案内溝上と案内溝間上とで相違させ、前記
    光学定数変化の前後で、前記案内溝間上の前記信号記録
    媒体の反射率、または透過率の変化が前記案内溝上での
    変化に比べ小さいことを特徴とする光ディスク。
  2. 【請求項2】請求項1の記載において、光学定数変化の
    前後と案内溝間上の前記信号記録媒体の反射率、または
    透過率の変化がないことを特徴とする光ディスク。
  3. 【請求項3】請求項1の記載において、案内溝の光学的
    深さをほぼ3/8波長または5/8波長とすることで信号記録
    媒体の成膜速度を前記案内溝上と案内溝間上とで相違さ
    せることを特徴とする光ディスク。
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