JPH01150248A - 情報記録媒体および光情報記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、高エネルギー密度のレーザビームを用いてコ
ンパクトディスク（ＣＤ）フォーマット信号を記録およ
び再生するために有利に使用できる情報記録媒体および
ＣＤフォーマット信号を該情報記録媒体に記録する方法
に関するものである。

［発明の技術的背景］ 近年において、レーザー光等の高エネルギー密度のビー
ムを用いる情報記録媒体が開発され、実用化されている
。この情報記録媒体は光ディスクと称され、ビデオ・デ
ィスク、オーディオ・ディスク、さらには大容量静止画
像ファイルおよび大容ｒｌコンピュータ用ディスク・メ
モリーとして使用されつるものである。これらの情報記
録媒体のうちで、音楽等のオーディオ再生用としてコン
パクトディスク（ＣＤ）が広く実用化されている。

コンパクトディスク（ＣＤ）は、一般にＣＤフォーマッ
ト信号等のＥ　Ｆ　Ｍ　（Ｅｉｇｈｔ　ｔｏ　Ｆｏｕｒ
ｔｅｅｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）デジタルオーディオ信
号情報を有する孔（ピット）が予め形成されているプラ
スチックの円盤状透明基板と、この上に設けられたアル
ミニウム等の金属からなる反射性薄膜および保護膜とか
ら構成されている。ＣＤからの情報の読み取りは、レー
ザービームを光ディスクに照射することにより行なわれ
、ピットの有無による反射率の変化によってＣＤフォー
マット信号等が読み取られる。

ＣＤは、ＣＤ規格に基づいて、ＣＤを１．２〜１．４ｍ
／秒の定線速度で回転させて記録することにより、信号
面内径４５ｍｍおよび信号面外径ｔ　ｔ　６ｍｍの範囲
内で、ピット幅０．８μｍ、トラックピッチ１．６μｍ
にて最大７４分の記録時間を有することが要求されてい
る。従来のオーディオ用ＣＤは、予め基板にピットが形
成された（従って、記録層を有しない）再生専用のもの
であり、情報の記録、編集等ができないとの欠点を有し
ていた。従フてＤ　ＲＡ　Ｗ　（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅａ
ｄＡｆｔｅｒ　Ｗｒｉｔｅ　、書き込み可能）型ＣＤの
開発が望まれている。

また、文書、データ、静止画像等のファイルにおいても
、ＣＤ　−ＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ）またはＣＤ　−１（Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　）用
のＤＲＡＷ型光デイ、スフが望まれている。

通常のＤＲＡＷ型の情報記録媒体は、基本構造として、
プラスチック、ガラス等からなる円盤状の透明基板と、
この上に設けられたＢｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｔｅ等の金属ま
たは半金属からなる記録層とを有する。記録媒体への情
報の書き込みは、たとえばレーザービームを記録媒体に
照射することにより行なわれ、記録層の照射部分がその
光を吸収して局所的に温度上昇する結果、ピット形成等
の物理的変化あるいは相変化等の化学的変化を生じてそ
の光学的特性を変えることにより情報か記録される。光
ディスクからの情報の読み取りもまた、レーザービーム
を光ディスクに照射することなどにより行なわれ、記録
層の光学的特性の変化に応じた反射光または透過光を検
出することにより情報が＋ｆｆ生される。

上記のように光ディスクへの情報の書き込みおよび読み
取りは、通常ディスク表面の所定の位置にレーザビーム
を照射することにより行なわわている。

一方、光ディスクへの情報記録量の増加が強く望まれて
いるところから、ビットなどの記録部位の密度の増大が
図られている。そして、このような記録部位の密度の増
大により、レーザビームを正しく所定の位置に照射する
ことが困難になるため、最近ではレーザビームを案内し
て正確に照射予定位置をたどる（一般にトラッキングと
呼ばれる）ようにするために、トラッキング案内溝（プ
レグルーブ）あるいはトラッキング用のマーク（サーボ
ビット）がディスク表面に設けられることが多くなって
いる。前者のトラッキング案内溝をディスクに予め設け
る方法を連続溝方式、後者のトラックのところどころに
トラッキング用のマークをつける方法をサンプル・サー
ボ方式と言い、特に、最近、光学系や信号処理系が簡単
になる、あるいは焦点信号に案内溝の影習がでない等の
理由からサンプル・サーボ方式が注目されている。

以上のような構成を採るＤＲＡＷ型コンパクトディスク
（光ディスク）においては、記録された情報を正確に且
つ迅速に呼び出す必要から呼び出しくアクセス）情報が
種々な形で記録されている。例えば、このような呼び出
しくアクセス）情報は、コンピュータ用の外部メモリー
や電子ファイルメモリーの場合はセクター構造のヘッド
部分にプレフォーマット信号として、そしてオーディオ
ディスク（コンパクトディスク）の場合はディスクの内
周側にリードイン情報そしてプログラムエリアにはサブ
コード情報として記録されている。前者のメモリー用の
ディスクはデータや文書を記録するためのものであり、
記録した文書を必要に応じてプレフォーマット信号によ
り呼び出すことができる。また後者のオーディオ用のデ
ィスクは既に情報が記録されたものであり、これも聞き
たい音楽等をリードイン情報およびサブコード情報１報
により呼び出せる。

しかしながら、前者のメモリー用のディスクには、音楽
等を記録することはできないので、現在のところ呼び出
しが容易で、音楽等を記録することができる光ディスク
はまだ得られていない。

［発明の目的］ 本発明は、高エネルギー密度のレーザビームを用いて音
楽等をＣＤフォーマット信号にて記録して市販のＣＤプ
レーヤーにて容易に再生することができる情報記録媒体
およびその記録方法を提供することを目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、中心に円形孔部な有する円盤状基板の内周側
のドーナツ状表面に、コンパクトディスク規格に定めら
れたリードイン情報が記録されたプレピット部を有し、
且つ該プレピット部の外周側の基板表面に書き込みおよ
び／または読み取りが可能な記録層が設けられてなる情
報記録媒体、および； 中心に円形孔部を有する円盤状基板の内周側のドーナツ
状表面に、コンパクトディスク規格に定められたリード
イン情報が記録されたプレピット部を有し、且つ該プレ
ピット部の外周側の基板の表面に書き込みおよび／また
は読み取りが可能な記録層が設けられてなる情報記録媒
体を、１．２〜２．８ｍ／秒の定線速度にて回転させな
がら、該プレピット部の外周側の記録層に光を照射して
ＣＤフォーマット信号を記録することからなる光情報記
録方法にある。

［発明の効果］ 本発明の情報記録媒体は、上記に示したように、内周側
には上記記録を容易に呼び出すことができるリードイン
情報が記録されたプレピット部が設けられ、プレピット
部の外周側には高エネルギー密度のレーザビームを用い
て音楽等をＣＤフォーマット信号にて記録可能な記録層
を設けられている。上記記録層には、音楽等を高エネル
ギー密度のレーザビームを用いてＣＤフォーマット信号
にて記録することができる。さらに、これらの記録され
た情報（音楽）は、市販のコンパクトディスクプレーヤ
ーによって再生することが可能である。

従って、本発明の情報記録媒体は、上記ようにリードイ
ン情報が内周部に記録されているので、例えばオーディ
オテープのように予め録音時間（１５分、３０分、４５
分等）の決まったディスクの提供が可能であり、また上
記録音した情報を時間単位（分、秒単位）で呼び出す（
アクセス）ことができる。

［発明の詳細な記述］ 本発明の情報記録媒体はたとえば下記の方法により製造
することができる。

本発明において使用する基板は、従来の情報記録媒体の
基板として用いられている各種の材料から任意に選択す
ることができる。たとえば、ポリカーボネート樹脂、ポ
リアクリル系樹脂などのプラスチック材料をモールディ
ングして製造する方法、プラスチック板、あるいはガラ
ス板などの平面基板にプレグルーブを有する樹脂層を積
層させる方法などによって製造することができ、これら
の方法は既に一般的に知られている。

本発明の情報記録媒体は、中心に円形孔部を有する円盤
状基板の内周側のドーナツ状表面に、コンパクトディス
ク規格に定められたリードイン情報が記録されたプレピ
ット部を有し、且つプレピット部の外周側の基板の表面
に記録層が設けられている。すなわち、本発明の情報記
録媒体は第１図に示すような枚弐図で表わされ、その構
成は、円形孔部１、リードイン情報が記録されたプレピ
ット部２、そしてプレピット部の外周側の記録部３から
なる。

この記録部は高エネルギー密度のレーザビームを用いて
音楽等をＣＤフォーマット信号にて記録・）−ることが
できる記録層部分であり、上記内周側のプレピット部に
は上記記録を容易に呼び出すことができるリードイン情
報が記録されている。例えば、コンパクトディスクの場
合は、はぼ外径：１２０ｍｍ、内径：１５ｍｍ程度の円
盤状の基板で、上記リードイン情報は、内径４４〜４８
ｍｍから外径４８〜５２ｍｍの範囲のドーナツ部に記録
されており、そしてその外周部に音楽等をＣＤフォーマ
ット信号にて記録することができる記録部が設けられて
いる。

Ｌ記す−ドイン情報は、１〜ｎの番号を有するトラック
と当該トラックに対応したｍ、〜ｍ１の番号を有するイ
ンデックスとから成り、且つｎが９９以下の整数であり
、モしてｍ、〜ｍＩ＋のそれぞれが９９以下の整数のイ
ンデックス数を有することが一般的である。モしてｎが
１０で割りきれる９９以下の整数であり、且つｍ、〜ｍ
ｎのそれぞれのインデックス数が全て６０であることが
好ましい。特に、ｎが１０．５０．６０または９０であ
ることが好ましい。

また、上記リードイン情報による呼び出しを正確に且つ
迅速に行なうために、該プレピット部の外周側の基板の
表面には、トラッキング案内溝を有するか、またはサン
プルサーボ方式のウォブルピット等を有することが好ま
しい。そして上記基板に記録層が設けられた後、記録は
、トラッキング案内溝の場合は溝内または満開、またつ
オブルピットの場合はそのブレーン面になされることが
好ましい。特に溝上に記録されることが、良好なトラッ
キング性が得られる点から好ましい。

上記本発明の記録層には、音楽等を高エネルギー密度の
レーザビームを用いてＣＤフォーマット信号にて記録す
ることができる。さらに、こ１″Ｌらの情報（音楽）は
、市販のコンパクトディスクプレーヤーによって再生す
ることが可能である。

本発明の情報記録媒体は、内周側のプレピット部には上
記記録を容易に呼び出すことができるリードイン情報が
記録されている。このリートイン情報が上記のようにト
ラックおよびインデックスの形で内周側に記録されてい
るので、これらの数値を任、０に設定することにより、
オーディオテープのように予じめ録音時間（１５分、３
０分、４５分等）の決まったディスクの提供が可能であ
る。また、リードイン情報は曲の番号や順序、曲の始ま
りと終わり、および曲の時間等が記録されており、そし
て録音および再生を行なう際は、先に内周側にあるリー
ドイン情報を読み取ってから行なわれるので、録音した
情報を時間単位（分、秒単位）で呼び出すくアクセス）
ことができる。　本発明の記録層が設けられる側の基板
表面には、平面性の改善、接着力の向上および記録層の
変質の防止の目的で、下塗層が設けられていてもよい。

下塗層の材料としては、たとえば、ポリメチルメタクリ
レート、アクリル酸・メタクリル酸共重合体、ニトロセ
ルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボ
ネート等の高分子物質；シランカップリング剤などの有
機物質：および無機酸化物（Ｓｉ０２、Ａｊ２２０３等
）、無機弗化物（ＭｇＦ２）などの無機物質を挙げるこ
とができる。

ガラス基板の場合は、基板から遊離するアルカリ金属イ
オンおよびアルカリ土類金属イオンによる記録層への悪
！２９を防止するために、スチレン・無水マレイン酸共
重合体などの親水性基および／または無水マレイン酸基
を有するポリマーからなる下塗層が設けられているのが
望ましい。

下塗層は、たとえば上記物質を適当な溶剤に溶解または
分散したのち、この塗布液をスピンコード、デイツプコ
ート、エクストルージョンコートなどの塗布法により基
板表面に塗布することにより形成することができる。

本発明の基板上にはトラッキング用溝の目的でプレグル
ーブ（トラッキング案内溝）が基板表面に成型により設
けられても良いし、下記の方法にてプレグルーブ層が設
けられても良い。プレグルーブ等の層の材料としては、
アクリル酸のモノエステル、ジエステル、トリエステル
およびテトラエステルのうちの少なくとも一種のモノマ
ー（またはオリゴマー）と光重合開始剤との混合物を用
いることができる。プレグルーブ等の層の層厚は、一般
に０．０５〜１００μｍの範囲にあり、好ましくは０．
１〜５０μｍの範囲にある。

プレピットを有する基板表面（または下塗り層表面）に
は中間塗布層が形成されていても良い。

基板表面への中間塗布層の形成は、公知の塗布法により
行なうことができる。公知の塗布法の例としてはスピン
コード法、デイツプコート法などを挙げることができる
。

なお、塗布法により形成される中間層の例としては、接
着層、断熱層、反射層、感度強化層（ガス発生層）など
を挙げることができる。

中間塗布層が断熱層である場合には、例えばポリメチル
メタクリレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合体、
スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコ
ール、Ｎ−メチロール・アクリルアミド共重合体、スチ
レン・スルホン酸共重合体、スチレン・ビニルトルエン
共重合体、塩素化ポリエチレン、クロルスルホン化ポリ
エチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリエ
ステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体
、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリカーボネートなどの高分子物質を溶剤
に溶解させた塗布液を用いて形成することができる。

好ましくは、塩素化ポリエチレンもしくはニトロセルロ
ースを用いた塗布液であり、特に好ましくは、塩素化ポ
リエチレンである。

中間塗布層の層Ｊゾ（平均層厚）は、中間層に要求され
る特性を考慮して決定されている。中間塗布層の層厚は
通常は１００〜１０００オングストロームの範囲にある
。

上記基板上（所望により下塗り層、中間層、プレグルー
ブ層を介して）には記録層が設けられる。

記録層に用いられる材料の例としては、Ｔｅ、２ｎ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ａｎ、Ｃｕ、Ｇｅ等の金属；Ｂｉ、Ａ
ｓ、Ｓｂ等の半金属；Ｇｅ％Ｓｉ等の半導体；およびこ
れらの合金またはこれらの組合せを挙げることができる
。また、これらの金属または半金属の硫化物、酸化物、
ホウ化物、ケイ素化合物、炭化物および窒化物等の化合
物；およびこれらの化合物と金属との混合物も記録層に
用いることかできる。

記録層は、上記の記録材料を蒸着、スパッタリング、イ
オンブレーティングなどの方法によって中間塗布層上に
形成することができる。記録層は単層または重層でもよ
いが、その層厚は光情報記録に要求される光学濃度の点
から一般に１００乃乍５５００オングストロームの範囲
である。

記録層は、上記の記録層材料を用いて蒸着、スパッタリ
ング、イオンブレーティングなどの公知の方法により基
板上（または下塗り層上）形成される。ただし、所望に
より、下塗り層と記録層との間に中間層を介在させても
よい。記録層は単層または重層でもよい。

記録層の上には保護層が設けられることが好ましい。保
護層としては、軟質樹脂材料からなる軟質保護層と硬質
樹脂材料からなる硬質保護層との積層体が好ましい。こ
の積層体は、軟質保護層側を記録層側にして、記録層上
に積層する。軟質樹脂材料の例としては、ボリクレタン
、ポリ塩化ビニリデン、エチレン・酢酸ビニル共重合体
、シリコンゴム、スチレン・ブタジェン・ゴム、ポリ塩
化ビニリデン、ポリアクリル酸エステルを挙げることが
できる。通常、これらは、溶液塗布、ラテックス塗布、
熔融塗布などの方法により記録層上に塗布され、必要に
より乾燥、加熱などの処理を行なって軟質保護層とされ
る。軟質保護層の層厚は通常１００Ｘ〜５μｍの範囲に
あり、好ましくは０．３〜３μｍの範囲にある。硬質樹
脂材料の例としては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂など
が挙げられる。通常、これらは、溶液塗布などの方法に
より軟質保護層上に塗布され、必要により紫外線照射、
加熱などの処理を行なって硬質保護層とされる。硬質保
護層の層厚は通常０．１〜１０μｍの範囲にあり、好ま
しくは１〜３μｍの範囲にある。

基板の記録層が設けられる側とは反対側の表面には、耐
傷性、防湿性などを高めるために、たとえば二酸化ケイ
素、酸化スズ、弗化マグネシウムなどの無機物質、ある
いは熱可塑性樹脂、光硬化型樹脂などの高分子物質から
なる薄膜か、真空熱１６、スパッタリングまたは塗布等
の方法により設けられていてもよい。

１ｖ−り合わせタイプの情報記録媒体においては、上記
構成を有する二枚の基板を接着剤等を用いて接合するこ
とにより製造することができる。エアーサンドイッチタ
イプの記録媒体においては、Ｅ−枚の円盤状基板のうち
の少なくとも一方が上記構成を有する基板を、リング状
の外側スペーサと内側スペーサとを介して、あるいはい
ずれか一方もしくは双方の基板に設けられた突起を介し
て接合することにより製造することができる。

次に、本発明の光情報記録方法について説明する。

本発明の光情報記録方法は、前記リードイン情報が記録
されたプレピット部の外周側に記録層が設けられた情報
記録媒体を、１．２〜２．８ｍ／秒の定線速度にて回転
させながら、そのプレピット部の外周側の記録層に光を
照射してＣＤフォーマット信号を記録することを特徴と
している。−般に、記録光としては７５０〜８５０ｎｍ
の範囲の発振波長を有する半導体レーザービームが用い
られる。

本発明の情報記録媒体では、１０ｍＷ以下のレーザーパ
ワーで記録することができる。

また、上記記録層に上述のような記録を行なうために、
該プレピット部の外周側の基板の表面には、トラッキン
グ案内溝を有するか、またはサンプルサーボ方式のウォ
ブルピット等を有することが好ましく、これによってト
ラッキング制御が行なわれることが好ましい。そして上
記基板に記録層が設けられた後、記録は、トラッキング
案内溝の場合は溝上または溝間、またウォブルピットの
場合はそのブレーン面になされることが好ましい。特に
溝上に記録されることが、良好なトラッキング性が得ら
れる点から好ましい。

情報の再生は、記録媒体を上記と同一の定線速度で回転
させながら半導体レーザー光を基板側から照射して、そ
の反射光を検出することにより行なうことができる。本
発明においては、記録層がブレーンな平面で６０％以上
の高い反射率を有するために、市ＩＦｉのＣＤプレーヤ
ーを用いて充分に読み取りを行なうことができる。

次に本発明の実施例を記載する。ただし、これらの各個
は本発明を制限するものではない。

［実施例］ 内径４６ｍｍから外径５０ｍｍの範囲のドーナツ状の部
分にリードイン情報としてプレピットが刻まれ、そして
内径４５ｍｍ〜外径１１６ｍｍの範囲に深さ０．０７μ
ｍ、幅０．８μｍ、ピッチ１．６μｍの溝がスパイラル
状に設けられた円盤状のポリカーボネート基板（外径：
１２０ｍｍ、内径：１５ｍｍ、厚さ：１．２ｍｍ）の上
に、Ｉｎ：ＧｅＳ：Ａｕ＝６６：２２：　１２　（重量
比）の比率で共蒸着して記録層を設けた。上記リードイ
ン情報はトラック数が９０、各インデックスがそれぞれ
６０のインデックス数をもつ。

続いて、次のような時間プログラムで音の情報を記録し
た。

１）鳥（ヒバリ）の鳴き声　　００：００〜０５：１２
２）波の音　　　　　　　　　０６　：　００〜０９：
５２３）車の排気音　　　　　　　１０：００〜１５：
３２４）人の話し声　　　　　　　１６：００〜４５：
２１５）基準信号（２ｋＨｚの正弦波）　４６：００〜
５０：００上記の記録を行なった光ディスクをＣＤプレ
ーヤー（テクニクス５Ｌ−ＸＰ７、松下電器産業■）を
使用して情報の再生を行なった。

トラック５、インデックス５９をアクセスしたところ、
１秒後に波の音が再生された。

また、トラック１５、インデックス５９をアクセスした
ところ、１秒後に人の話し声が再生された。

本実施例で示されるように本発明の情報記録媒体を用い
ることにより任意に記録された情報を時間ず■位（秒単
位）でアクセスすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の情報記録媒体の模式図である。 １：円形孔部、２：プレピット部、 ３：記録部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １。中心に円形孔部を有する円盤状基板の内周側のドー
   ナツ状表面に、コンパクトディスク規格に定められたリ
   ードイン情報が記録されたプレピット部を有し、且つ該
   プレピット部の外周側の基板表面に書き込みおよび／ま
   たは読み取りが可能な記録層が設けられてなる情報記録
   媒体。 ２。上記リードイン情報が、１〜ｎの番号を有するトラ
   ックと当該トラックに対応したｍ＿１〜ｍ＿ｎの番号を
   有するインデックスとから成り、且つｎが９９以下の整
   数であり、そしてｍ＿１〜ｍ＿ｎのそれぞれが９９以下
   の整数のインデックス数を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の情報記録媒体。 ３。上記ｎが１０で割りきれる９９以下の整数であり、
   且つｍ＿１〜ｍ＿ｎのそれぞれのインデックス数が全て
   ６０であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の情報記録媒体。 ４。該プレピット部の外周側の基板の表面にトラッキン
   グ案内溝を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の情報記録媒体。 ５。該プレピット部の外周側の基板の表面にトラッキン
   グのためのウォブルピットを有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の情報記録媒体。 ６。中心に円形孔部を有する円盤状基板の内周側のドー
   ナツ状表面に、コンパクトディスク規格に定められたリ
   ードイン情報が記録されたプレピット部を有し、且つ該
   プレピット部の外周側の基板表面に書き込みおよび／ま
   たは読み取りが可能な記録層が設けられてなる情報記録
   媒体を、１．２〜２．８ｍ／秒の定線速度にて回転させ
   ながら、該プレピット部の外周側の記録層に光を照射し
   てＣＤフォーマット信号を記録することからなる光情報
   記録方法。 ７。上記リードイン情報が、１〜ｎの番号を有するトラ
   ックと当該トラックに対応したｍ＿１〜ｍ＿ｎの番号を
   有するインデックスとから成り、且つｎが９９以下の整
   数であり、そしてｍ＿１〜ｍ＿ｎのそれぞれが９９以下
   の整数のインデックス数をとることを特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載の光情報記録方法。 ８。上記ｎが１０で割りきれる９９以下の整数であり、
   且つｍ＿１〜ｍ＿ｎのそれぞれのインデックス数が全て
   ６０であることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載
   の光情報記録方法。 ９。該記録層に光を照射してＣＤフォーマット信号をト
   ラッキング案内溝の溝上または溝間に記録することを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載の光情報記録方法。 １０。該記録層に光を照射してＣＤフォーマット信号を
   ウォブルピットに伴なうプレーン部に記録することを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載の光情報記録方法。