JPH1097735A

JPH1097735A - 光学的情報記録媒体

Info

Publication number: JPH1097735A
Application number: JP8249524A
Authority: JP
Inventors: Masaki Ito; 雅樹伊藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】光記録媒体に設けた凹溝の底面（低所）と基
板の表面（高所）にそれぞれ情報トラックを設けて記録
の高密度化を行うと、隣接する情報トラックで相互干渉
が生じ、記録情報の損傷が発生する。【解決手段】透明基板１１に案内溝１２を設け、これ
に干渉層２１，相変化記録層２２、干渉層２３、反射層
２４、保護層２５，２６を形成して低所情報トラック１
４と高所情報トラック１３を形成する。そして、これら
情報トラック１３，１４の高さの差を、光記録媒体の透
明基板１１中の光ビームの波長λのλ／２程度とする。
隣接する情報トラック間の高さの差が大きいため、隣接
する情報トラックでの記録に際しての熱の影響が少なく
なり、記録情報の損傷が防止される。また、隣接する情
報トラックの反射光信号の位相が等しくなり、相互干渉
による再生信号の乱れが防止され、再生の安定化が実現
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザビーム等の光
ビームを用いて情報の記録あるいは再生を行う大容量フ
ァイル用の光ディスク、光カード等の光学的情報記録媒
体に関し、特に媒体基板に設けた凹部の底面（低所）と
凹部間の基板表面（高所）のそれぞれに情報の記録が可
能な高密度化を図った光学的情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク等の光学的情報記録媒体はハ
ードディスクと同様に大量な情報の蓄積装置として非常
に優れた特徴を有している。特に光ディスクは、情報の
記録・再生を光ビームで行い、情報蓄積部のみを運ぶこ
とができるため、超大容量を必要とする画像データ等の
マルチメディア情報データの頒布、運搬媒体として最も
適している。このような光学的情報記録媒体に大容量の
情報を記録するためには情報記録密度をさらに向上させ
なければならない。光学的情報記録媒体の情報密度は、
情報トラックのピッチ及びトラック方向の情報密度すな
わち情報の線密度で決まり、光学的情報記録媒体の情報
密度を向上させるにはトラックピッチを狭くして、線密
度を高くする必要がある。

【０００３】従来の光学的情報記録媒体は、円盤状の透
明基板表面に幅０．８μｍ，ピッチ１．６μｍという微
小な凹部の案内溝をスパイラル状に形成し、この基板表
面上にスパッタリング等でＧｅＳｂＴｅやＡｇＩｎＳｂ
Ｔｅ等の相変化記録材料や、ＴｂＦｅＣｏＴｉやＴｂＦ
ｅＣｏＴａ等の光磁気記録材料の薄膜を形成している。
この記録材料の薄膜層は透明誘電体等の保護膜層で挟ま
れ、その上に反射膜層が設けられているものも多い。さ
らにその上に保護膜層が設けられているものも多い。ま
た、近年では、このような媒体の透明基板側を外側にし
て２枚を貼り合わせて記録情報量の増大を図ったものも
提案されている。なお、この案内溝付き透明基板は、フ
ォトレジストをレーザビームで露光して光反応を起こし
た後、現像して凹部を形成し、これを型としてスタンパ
ーを作製し、このスタンパーを用いてインジェクション
モールド等の方法により大量に複製される。

【０００４】ところで、この従来の光学的情報記録媒体
では、情報の記録・再生は、透明基板を通して光ビーム
を凹凸形状の案内溝周辺のうち、低所（凹部）または高
所（凸部）のどちらか一方の面に照射することにより行
っている。この案内溝は、光ビームが情報トラック位置
を正確に位置決め追随するために用いる。光ビームと案
内溝との位置ずれ信号（トラック誤差信号）はプッシュ
プル法で検出される。すなわち、光学的情報記録媒体か
らの反射光のファーフィールドパターンを２つの受光領
域を有する２分割の光検出器で検出し、両受光領域で検
出された光電流の差より光学的情報記録媒体上の案内溝
と光ビームとの位置ずれを検出する。この情報トラッキ
ング用の案内溝の深さは、トラッキング誤差信号が一番
大きくなるλ／８の値（ここでλは透明基板中の光ビー
ムの波長）に設定される（例えば、特開平３−８０４４
３号公報）。ここで、高密度化のために案内溝ピッチを
狭くすると、基板の作製が困難となる。

【０００５】このような案内溝ピッチを狭くすることに
よる記録密度の増大に伴う問題を解消するために、低所
である案内溝の底面と、高所である案内溝間の基板表面
の両方を情報トラックとする方式が、米国特許４４２３
５０２号公報に提案されている。この方式では、案内溝
ピッチは従来と同じでも、低所と高所のそれぞれの情報
トラックに情報が記録されるため、従来のほぼ２倍の記
録密度を得ることが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者がこのような高所と低所のそれぞれの情報トラックに
情報を記録し、その再生を行う方式を相変化型光ディス
クや光磁気光ディスクに対して適用して高密度記録・再
生の実験を行ったところ、低所情報トラックに情報を記
録すると隣接する高所情報トラックの相状態や磁気状態
に影響が生じ、この高所情報トラックの情報に損傷を与
えるという問題が生じた。同様に、高所情報トラックに
情報を記録すると隣接する低所情報トラックの情報に損
傷を与えるという問題が生じた。このため、実際には高
密度記録・再生を高品質で実現することが難しいという
問題が生じている。

【０００７】本発明の目的は、隣接する低所情報トラッ
クと高所情報トラックとのそれぞれの記録情報の損傷を
防止して高密度化を可能とした光学的情報記録媒体を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板に設
けた凹溝の底面と、この凹溝間の透明基板表面のそれぞ
れに記録層を形成し、かつこれらの記録層を低所情報ト
ラックと高所情報トラックとして構成し、各情報トラッ
クに前記透明基板を通して光ビームを照射することによ
り情報を記録あるいは再生する光学的情報記録媒体にお
いて、高所と低所との高さの差はλ／２あるいはその近
傍の値に設定する。ここで、記録層は相変化材料からな
る相変化記録層、あるいは光磁気材料からなる光磁気記
録層である。

【０００９】また、本発明においては、光ビームで記録
された情報のトラックを制御するためのプリピットを設
けることが好ましい。このトラック制御用プリピットは
チドリ状に配置されたもの、あるいはプリピットの深さ
は略λ／４の値であることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図１および図２は本発明の一
実施形態の光学的情報記録媒体を説明するための図であ
り、図１は透明基板１１の概略断面斜視図、図２は本実
施形態を相変化型光記録媒体に適用した場合の断面図で
ある。図１において、透明基板１１の表面に複数の凹溝
１２が案内溝として形成されており、この案内溝１２間
の透明基板１１の表面が高所情報トラック１３として、
案内溝の底面が低所情報トラック１４として、２つの情
報トラックが交互に設けられている。なお、前記案内溝
１２は、光ディスクの場合には渦巻状に形成され、光カ
ードの場合には直線状に形成される。ここで、前記透明
基板１１における高所情報トラック１３と低所情報トラ
ック１４との高さの差はλ／２あるいはその近傍の値と
している。ここで、λは、透明基板１１の中における記
録再生用光ビームの波長である。例えば、空気中波長６
４０ｎｍの記録再生用レーザを想定した場合、ここでは
高所情報トラック１３の幅は０．５６μｍ、低所情報ト
ラック１４の幅は０．５６μｍ、高さの差は２０２ｎｍ
のポリカーボネイト製透明基板を用いている。すなわ
ち、情報トラックの高さの差はおよそλ／２となってい
る。

【００１１】そして、図２のように、前記透明基板１１
の上に、ＺｎＳとＳｉＯ₂との混合物からなる干渉層２
１を１６０ｎｍ、ＧｅＳｂＴｅからなる相変化記録層２
２を１０ｎｍ、ＺｎＳとＳｉＯ₂との混合物からなる干
渉層２３を３０ｎｍ、ＡｌＴｉからなる反射層２４を６
０ｎｍ、ＺｎＳとＳｉＯ₂との混合物からなる保護層２
５を６０ｎｍ積層し、その上に有機物の保護層２６を形
成して光記録媒体を形成する。さらに、この実施形態で
は、このように形成された光記録媒体を、前記透明基板
１１が外側になるように、前記保護層側を背中合わせに
してＵＶ硬化樹脂２７により２枚の光記録媒体を貼り合
わせて、光学的情報記録媒体を構成している。

【００１２】この光学的情報記録媒体を用いて情報を記
録する場合は、光学的情報記録媒体を前記情報トラック
１３，１４の長さ方向に沿って所定の速度で移動させ、
透明基板１１を通して入射された光ビームが情報トラッ
ク上に位置するようにトラック制御を行いながら、光ビ
ームの強度を記録する情報に応じて非晶質化レベルの間
で強弱に変調して行う。例えば、記録マークが非晶質状
態となるように記録する場合には、相変化記録層を溶融
する程度の光量の光ビームを照射して非晶質状態のマー
クを形成し、記録マーク以外の期間は溶融しない程度の
光量の光ビームを照射して結晶化する。したがって、記
録マーク以外の期間は、照射前の状態が非晶質であろう
と結晶質であろうと結晶状態となるので、情報が既に記
録されている場所であってもオーバーライト（重ね書
き）されたことになる。また、この光学的情報記録媒体
に記録されている情報を再生するには、非晶質状態と結
晶状態で反射率及び位相差が異なることを利用して行
う。例えば、弱い強度一定の光ビームを照射し、光学的
情報記録媒体からの反射光を光検出器で受光して、反射
光量の変化で情報の再生を行う。

【００１３】このように、この実施形態の光学的情報記
録媒体では、高所情報トラック１３と低所情報トラック
１４の高さの差が、波長λの１／２に設定されているた
め、高所情報トラック１３と低所情報トラック１４の両
方に高密度に記録してもそれぞれの情報に損傷を与えな
いことは殆どない。その理由は、両情報トラックの高さ
の差を大きくしたことにより、隣の情報トラックへの記
録中の熱拡散が小さくなったためと思われる。また、再
生時においては、高所情報トラック１３からの反射光の
位相と低所情報トラック１４からの反射光の位相は同じ
となる。このため、相変化記録層２２が結晶状態の場合
の反射光の位相と相変化記録層２２が非晶質状態の場合
の反射光の位相の差を零に設定しなくとも、高所情報ト
ラック１３からの再生信号と低所情報トラック１４から
の再生信号とにさほどの違いが生じることがなく、各反
射光信号が干渉することによる再生信号の不安定化が生
じることがない。

【００１４】ここで、空気中波長６４０ｎｍの半導体レ
ーザを用いた開口数０．６の光ヘッドを用い、上述の光
学的情報記録媒体に線速度６．６ｍ／ｓｅｃで９．７Ｍ
Ｈｚの信号の記録再生を行った。高所情報トラックに情
報を記録した後に、すぐ隣の低所情報トラックに情報を
記録し、その後、最初の高所情報トラックの情報を再生
したところ、情報の損傷はなかった。同様の実験とし
て、低所情報トラックに情報を記録した後に、すぐ隣の
高所情報トラックに情報を記録し、その後、最初の低所
情報トラックの情報を再生しても情報の損傷はなかっ
た。

【００１５】比較例として、高所情報トラックと低所情
報トラックとの高さの差がλ／８（高さの差が５０ｎ
ｍ）の光学的情報記録媒体を作製し、前記実施形態と同
様の記録・再生を行ってその評価を行ったところ、先に
情報を記録した隣接する情報トラックの非晶質状態の一
部が結晶状態に変化するという損傷を受けていることが
確認された。また、他の比較例として、高さの差がない
光学的情報記録媒体を作製して同様の評価をしたとこ
ろ、隣接トラックの損傷はさらに大きいことが確認され
た。すなわち、これらの比較例の光学的情報記録媒体で
は、高所情報トラックと低所情報トラックとの高さの差
が小さいため、隣接する情報トラックに熱の影響がおよ
んで、結晶状態に損傷が生じることとなる。また、高所
情報トラックからの反射光の位相と低所情報トラックか
らの反射光の位相とは９０度異なり、その上で、相変化
記録層が結晶状態の場合の反射光の位相と、相変化記録
層が非晶質状態の場合の反射光の位相も積層膜構成の僅
かな違いで異なるため、これらの相乗作用によって再生
信号は複雑な振る舞いをし、安定した再生信号を得るこ
とが難しいものとなる。

【００１６】このように前記実施形態の光学的情報記録
媒体では、隣接する情報トラックへの影響を防止し、か
つ安定した再生信号を得ることができるという利点はあ
るが、従来のトラック制御方法であるプッシュプル法は
使うことができない。そこで、トラック制御のためのプ
リピットを設ける。図３はその実施形態における望まし
いトラック制御用プリピットの配置を説明するための概
略平面図である。１１３は高所情報トラック、１１４は
低所情報トラックを示しており、図中の実線は各トラッ
クの境界線、また破線は各トラックの中心を表してい
る。それぞれの情報トラックは、サーボ領域１０１、ア
ドレス領域１０２、情報記録領域１０３に分かれてい
る。サーボ領域１０１は情報トラックのサーボをかける
領域であり、アドレス領域１０２は情報トラクのアドレ
ス情報を与える領域であり、情報記録領域１０３はユー
ザ情報を実際に記録する領域である。サーボ領域１０１
やアドレス領域１０２には、基板に予め設けられている
凹部であるプリピット１０４が形成されている。アドレ
ス領域１０２はない場合もある。すなわち、１０２と１
０３とが組となって繰り返される場合がある。また、そ
の繰り返しの中で、たまに１０１と１０２と１０３の組
が設けられる場合がある。この１０１と１０２と１０３
の組は、円盤状媒体の場合には一周に１組あるいは等配
で２組設けると、動画像情報等には好適である。

【００１７】サーボ領域１０１のプリピット１０４は、
図３に示すように、情報トラック１１３あるいは１１４
の中心を対称軸としてその両側に千鳥状に配置すること
により、良好なトラック制御を行うことができる。な
お、トラック制御は千鳥状のプリピットを設ける方法の
みではなく、他の方法を用いてもよい。例えば、図４の
ように、案内溝の境界部分に高さλ／８程度の段部１０
５を設けてもよい。

【００１８】また、プリピット１０４の深さとしては、
λ／４の場合に信号が最も大きくなるので望ましい。こ
のような基板の作製方法としては、スタンパー作製のた
めのレーザビーム露光用のフォトレジストとしてλ／４
の膜厚ずつの２層フォトレジスト法を用いることができ
る。あるいは、簡易に作製する方法としては、λ／２の
膜厚の単層のフォトレジストを塗布し、低所情報トラッ
クの部分へのレーザビーム露光量として完全に現像でき
る（露光されたフォトレジストを現像液で底まで溶解で
きる）露光量とし、プリピットの部分への露光量は中間
現像となるように少ない露光量に設定する方法がある。

【００１９】なお、前記各実施形態では、本発明を相変
化型光記録媒体に適用した例を示しているが、光磁気記
録媒体に適用した場合にも、隣接する高所情報トラック
と低所情報トラックとの間における相互影響を防止し
て、それぞれの記録情報に損傷を与えることがなく、し
かも再生信号の安定化を図った光学的情報記録媒体を得
ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学的情
報記録媒体は、高所情報トラックと低所情報トラックの
高さの差を、透明基板中における光の波長λのλ／２と
してしているので、によれば、高所情報トラックと低所
情報トラックの両方に高密度に記録してもそれぞれの情
報に損傷が発生しない光学的情報記録媒体が得られる。
また、トラック制御のためにプリピットを設けること
で、従来から用いられているプッシュプル法によるトラ
ック制御が可能な光学的情報記録媒体を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の透明基板の一部の斜視図で
ある。

【図２】本発明の実施形態の光記録媒体の断面図であ
る。

【図３】情報トラックの一部の平面図である。

【図４】本発明の他の実施形態の透明基板の一部の断面
図である。

【符号の説明】

１１透明基板１２案内溝１３高所情報トラック１４低所情報トラック２１干渉層２２相変化記録層２３干渉層２４反射層２５，２６保護層２７ＵＶ硬化樹脂１０１サーボ領域１０２アドレス領域１０３情報記録領域１０４プリピット１１３高所情報トラック１１４低所情報トラック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板に設けた凹溝の底面（低所）
と、この凹溝間の透明基板表面（高所）のそれぞれに記
録層を形成し、かつこれらの記録層を低所情報トラック
と高所情報トラックとして構成し、各情報トラックに前
記透明基板を通して光ビームを照射することにより情報
を記録あるいは再生する光学的情報記録媒体において、
前記高所と前記低所との高さの差はλ／２あるいはその
近傍の値（ここで、λは前記透明基板中の前記光ビーム
の波長）であることを特徴とする光学的情報記録媒体。
【請求項２】記録層は相変化材料からなる相変化記録
層、あるいは光磁気材料からなる光磁気記録層である請
求項１の光学的情報記録媒体。
【請求項３】透明基板の表面に低所と高所が交互に配
列形成され、その表面に干渉層、記録層、干渉層、反射
層、保護層を順次積層形成してなる請求項２の光学的情
報記録媒体。
【請求項４】２枚の光学的情報記録媒体が、保護層側
を背中合わせにして一体化されてなる請求項３の光学的
情報記録媒体。
【請求項５】光ビームで記録された情報のトラックを
制御するためのプリピットを設けたことを特徴とする請
求項１ないし４のいずれかに記載の光学的情報記録媒
体。
【請求項６】トラック制御用プリピットはチドリ状に
配置されたものであることを特徴とする請求項５に記載
の光学的情報記録媒体。
【請求項７】プリピットの深さは略λ／４の値である
ことを特徴とする請求項２あるいは請求項６に記載の光
学的情報記録媒体。