(57)【要約】【課題】  非常に優れたデータの長期保存特性を有する書込型の光情報記録媒体を提供する。【解決手段】  レーザ光を照射してデータの記録が可能なディスク形状の光情報記録媒体であって、一方の面にランドとグルーブを有する記録面が形成され、当該記録面には、光を反射させる反射層や色を変化させる色素層が形成されず、且つ、前記ランドとグルーブが透明層や保護膜に覆われることなく外部に露出され、当該記録面にレーザ光を集束させて前記基板の表面を変質させることでデータマークが形成されるものである。【選択図】        図２
2008004224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を照射してデータの記録が可能なディスク形状の光情報記録媒体であって、
一方の面にランドとグルーブを有する記録面が形成され、
当該記録面には、光を反射させる反射層や色を変化させる色素層が形成されず、且つ、前記ランドとグルーブが透明層や保護膜に覆われることなく外部に露出され、
さらに、ディスク中央には円形の貫通孔が設けられ、さらに、この貫通孔の内側の縁と、前記貫通孔より所定長さ外側のディスククランプ位置と、ディスクの外周側の縁とに、前記記録面側に突出する円周状のリブがそれぞれ設けられていることを特徴とする光情報記憶媒体。
【請求項２】
レーザ光を照射してデータの記録が可能な薄板形状の光情報記録媒体であって、
一方の面にランドとグルーブを有する記録面が形成された基板からなり、
前記記録面には、光を反射させる反射層、および、光により色を変化させる色素層が形成されず、当該記録面にレーザ光を集束させて前記基板の表面を変質させることでデータマークが形成されることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項３】
前記基板はポリカーボネイトからなり、前記ランドとグルーブは透明層や保護膜に覆われることなく外部に露出されていることを特徴とする請求項２記載の光情報記録媒体
【請求項４】
前記記録面の一部には、予めデータピットが形成されたリードイン領域が形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
中央に円形の貫通孔を有するディスク形状をしてなり、
前記貫通孔の内側の縁に前記記録面側に突出するように設けられた円周状の第１リブと、
前記基板の外周側の縁に前記記録面側に突出するように設けられた円周状の第２リブと、
を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
前記貫通孔の縁より所定長さ外側の部位にディスク装置のクランプ機構に当接してクランプ可能とするための第３リブが設けられていることを特徴とする請求項５記載の光情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ光を照射してデータの記録再生が可能な光情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）、青紫レーザを用いて読み書きを行う次世代ＤＶＤなどにおいて、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＨＤＤＶＤ、ブルーレイディスクなど、光ピックアップによりレーザ光を照射してデータ記録が可能な記録媒体がある。
【０００３】
このような書込型の光ディスク媒体では、ディスクの記録面にレーザ光を反射する反射層、レーザ光に反応して状態を変化させる色素層や相変化材料層などを備え、色素層や相変化材料層の状態変化によってデータの書込みを行い、これらの状態変化を反射層の反射光に反映させてデータの読み出しを行うのが一般的である。
【０００４】
また、本願発明に関連する従来技術として、次のような開示がある。例えば、特許文献１や２には、データピットの形成される記録面に反射膜を設けない光ディスクと近接場光を利用してこの光ディスクからデータを読み出す技術が開示されている。また、特許文献３には、光ディスクの一部に円周状のリブを設けた技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１９１４０号公報
【特許文献２】特開２００２−３１９１５３号公報
【特許文献３】特開平０７−１３００３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
書込型の光ディスク媒体では、色素の変質、反射層の劣化等が生じることがあるため、安定したデータの長期保存特性が得られないという問題がある。特に、紫外線の照射や高温高湿度などの過酷な環境ではデータの劣化が比較的高速に進んでしまうことが分かっている。
【０００６】
また、本願の発明者らは、一般的な書込型の光ディスク媒体へ一般的な書込処理を行った場合に、近年の半導体レーザの高出力化に伴って、色素層や相変化材料層だけでなくポリカーボネイトからなる基板にも僅かな熱変形が生じていることを観察している。
【０００７】
この発明の目的は、非常に優れたデータの長期保存特性を有する書込型の光情報記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、レーザ光を照射してデータの記録が可能な薄板形状の光情報記録媒体であって、一方の面にランドとグルーブを有する記録面が形成された基板からなり、前記記録面には、光を反射させる反射層、および、光により色を変化させる色素層が形成されず、当該記録面にレーザ光を集束させて前記基板の表面を変質させることでデータマークが形成される構成とした。
【０００９】
このような手段によれば、基板表面の熱変形によりデータマークが形成されるため、経時的な色素の変質や反射膜の劣化などによる影響がなく、データの長期保存特性を非常に高めることが出来る。また、紫外線の照射や高温高湿度などの過酷な環境においてもデータの劣化を顕著に発生し難くすることが出来る。
【００１０】
具体的には、前記基板はポリカーボネイトからなり、前記ランドとグルーブは透明層や保護膜に覆われることなく外部に露出されている構成にすると良い。
このような構成により、データリードの際に、記録面に反射層がなくても表面反射によりデータマークの反射光を得ることが出来る。また、データライトの際にも、レーザ光の焦点を記録面に合わせるために表面反射により記録面での反射光をより多く得ることが出来る。
【００１１】
好ましくは、前記記録面の一部には、予めデータピットが形成されたリードイン領域を形成しておくと良い。
このような構成により、光ピックアップでレーザ光の焦点を記録面に合わせる際に、基板の一方の面の表面反射なのか他方の面の表面反射なのかを容易に識別することが出来る。すなわち、リードイン領域のデータピットを検出することで、記録面側の表面反射を容易に検出して、その後は、この表面反射に合わせてフォーカスサーボをかけることで、データの記録面にレーザ光の焦点を合わせることが出来る。
【００１２】
さらに好ましくは、中央に円形の貫通孔を有するディスク形状をしてなり、前記貫通孔の内側の縁に前記記録面側に突出するように設けられた円周状の第１リブと、前記基板の外周側の縁に前記記録面側に突出するように設けられた円周状の第２リブとを備えると良い。
【００１３】
例えば、ＤＶＤやＨＤＤＶＤでは、１枚の光ディスクの半分の厚さ位置のところに記録層が形成されている。従って、従来の光ディスクと互換性を持たせて光ピックアップを流用可能とするためには、光ディスクの厚さを半分にして光ディスクの裏面から記録面までの距離を同等にする必要がある。しかしながら、ディスク基板を半分の厚さにするとぺらぺらになって、強度不足やディスクを回転させたときのディスク姿勢を安定させ難くなる。
【００１４】
そこで、上記のようにリブを設けることで、従来の光ディスクと互換性を持たせた上で、強度不足を解消させ、安定した姿勢で光ディスクを回転させることが出来る。また、上記のリブにより、光ディスクを重ねて保存した場合には、記録面の上方に隙間が出来るので、記録面に傷がつきにくくなるという利点も得られる。
【００１５】
また好ましくは、前記貫通孔の縁より所定長さ外側の部位にディスク装置のクランプ機構に当接してクランプ可能とするための第３リブを設けると良い。
このような構成によれば、上記の第１リブや第３リブにより、光ディスクが薄くなった場合でも、従来の光ディスク装置のクランプ機構と同様の処理で、光情報記録媒体をクランプさせることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明に従うと、データの長期保存性能に非常に優れた光情報記録媒体を提供することが出来る。さらに、このような光情報記録媒体を、従来の光ディスクと互換性を持たせて従来の光ディスク装置を用いてデータの読み書きを実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この実施の形態の光ディスク（光情報記録媒体）を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は矢印Ａ−Ａ線断面図、（ｃ）は内周部と外周部に設けられたリブ部分の拡大断面図である。また、図２は、光ディスクの記録面の２つの部分を拡大して示した説明図である。
【００１８】
この実施の形態の光ディスク１０は、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）或いはＨＤＤＶＤ（高密度デジタル多用途ディスク）などと互換性を有し、これら従来の媒体にデータの読み書きを行う光ディスク装置を用いて、同様にデータの読み書きを行うことのできる光情報記録媒体である。
【００１９】
この光ディスク１０は、１回の書込みが可能な媒体であり、図１（ａ）に示すように、平面形状は従来の光ディスクと同様の形態である。中央部分にはディスククランプ用の貫通孔１２が設けられ、その周囲にクランプ装置に把持されるクランプ領域１３が設定されている。また、その周囲にデータの記録がなされるデータ領域１５が形成されている。
【００２０】
データ領域１５には、図２に示すように、ディスク上面部に、レーザ光の焦点を所定のトラック位置に導く案内溝としてのグルーブＧ，Ｇ…やランドＬ，Ｌ…が形成されている。また、データ領域１５の最内周のリードイン領域にはデータピットＰ…が形成され、レーザ光の焦点を記録面に合わせる際に、このデータピットＰ…の信号を取得するようにすることで、データ領域の表面反射と裏面反射とを明確に識別できるようになっている。
【００２１】
データ領域の部分は、図１（ｃ）に示すように、例えば０．６ｍｍの厚さなど、従来のＤＶＤ又はＨＤＤＶＤの半分の厚さに形成されている。これは、レーザ光が光ディスク１０の透明層を通過して記録面に到達するまでの距離を従来のものと同様にすることで、従来の光ディスクと互換性を持たせて、同一の対物レンズや光学系を用いて記録面にレーザ光を集束可能にするためである。
【００２２】
また、この光ディスク１０の外周側と内周側の縁には、記録面が形成された側に突出する円周状のリブ１８ａ，１８ｃが形成されている。また、光ディスク１０のクランプ領域１３の中央部位には記録面の側に突出する円周状のリブ１８ｂが形成されている。
【００２３】
これらのリブ１８ａ〜１８ｃは、図１（ｃ）に示すように、ディスク厚と同じ幅（例えば０．６ｍｍ）を有し、高さはリブ１８ａ〜１８ｃと基板とを含めた高さが、従来の光ディスクの厚さとほぼ同一（例えば１．２ｍｍ）になるように設定されている。
【００２４】
これらのうち、最外周のリブ１８ｃは主にディスク面に張りや強度を保たせるためのもの、最内周のリブ１８ａとクランプ領域１３のリブ１８ｂは主に従来の光ディスク装置のクランプ機構を用いてクランプ可能とするためのものである。
【００２５】
この光ディスク１０は、例えばポリカーネイト等の透明樹脂材料をスタンバと呼ばれる型枠に射出して成形することで一体的に構成されるものである。スタンバには、ディスク板の型に加え、リブ１８ａ〜１８ｃ、並びに、データ領域のランドＬとグルーブＧおよびリードイン領域のデータピットＰの型が形成されており、スタンバを用いてポリカーボネイトを射出成形することのみで１枚の光ディスク１０の製造を完了することが出来る。
【００２６】
ここで、リブ１８ａ〜１８ｃの幅をディスク面の厚みと同一にしていることで、スタンバの中央側から外周側に掛けてポリカーボネイトを射出抽入する際に材料の流動状態が安定して均一なディスク面を形成しやすくなるという利点か得られる。
【００２７】
図３は、この実施の形態の光ディスクにデータの書込みを行う状態を示したもので、（ａ）はその側面図、（ｂ）はレーザ光が照射された部分の拡大斜視図である。
上記構成の光ディスク１０にデータの書込みを行う場合には、先ず、光ピックアップをデータ領域１５の最内周にあるリードイン領域１５Ａに移動してレーザ光Ｈのフォーカスを記録面に引き込む処理を行う。レーザ光Ｈは光ディスク１０の裏面と記録面がある表面とで反射するので、この反射光を集光して非点収差法やナイフエッジ法などでトラッキングエラー信号を得ることでフォーカスを反射面の位置に引き込むことが出来る。さらに、リードイン領域１５Ａではデータがプリピットされているので、このデータを確認することで、裏面の反射光なのか表面の反射光なのかを識別して、フォーカスを記録面に合わせることが出来る。
【００２８】
その後は、一般的な光ピックアップで行われているフォーカスサーボとトラッキングサーボとを行って、レーザ光のフォーカスを記録面のグルーブに沿って移動させることが出来る。そして、書込みを行うセクタにおいて、レーザ光を所定のストラテジに従った出力で照射することで、記録面のグルーブＧに集束されたレーザ光によりグルーブＧの表面部分が加熱されて体積収縮を起す。そして、この体積収縮によりこの部分に記録マークＭを形成することが出来る。レーザ光の出力は、現在、半導体レーザなどでも１Ｗ以上の出力が可能となっており、このような強度のレーザ光で上記のような記録マークＭを形成することが可能である。
【００２９】
そして、記録マークＭのある部分とない部分とで表面反射の状態が異なることで記録マークＭの再生も従来のデータピットの再生と同様に行うことが出来る。
【００３０】
図４には、光ディスク装置の一般的なクランプ機構に光ディスクをセットした状態の縦断面図を示す。
上記構成の光ディスク１０は、光ディスク装置にクランプさせる場合にも、従来の光ディスクと互換性を保っている。すなわち、光ディスク装置のプラッタ４１とリッド４２に把持されるクランプ領域１３にリブ１８ｂが形成されているので、光ディスク１０の厚みが従来の光ディスクの半分の厚さであっても、プラッタ４１とリッド４２は通常のＤＶＤやＨＤＤＶＤをクランプするのと同じ１．２ｍｍの間隔で光ディスク１０を同様にクランプ固定することが可能となっている。
【００３１】
図５には、ノート型コンピュータに搭載されるような薄型の光ディスク装置のクランプ機構に光ディスクをセットした状態の縦断面図を示す。
また、薄型の光ディスク装置で採用されている、ディスク中央の貫通孔１２を内側から圧接支持するクランプ装置４５であっても、最内周のリブ１８ａにより、厚み１２ｍｍの従来の光ディスクと同様にクランプさせることができる。
【００３２】
このクランプ装置４５は、光ディスク１０の貫通孔１２に幾分クリアランスを有して嵌合される嵌合軸４６と、嵌合軸４６の外周面から一部がとび出し且つ内側に変位可能な状態にされた球形の複数のクランプボール４７…とから構成され、さらに、上記のクランプボール４７…がバネ等の作用により外側に圧迫された状態にされているものである。
【００３３】
そして、光ディスク１０がその貫通孔１２を嵌合軸４６にはめ込むように押し入れられることで、クランプボール４７…が一旦内側に引っ込んで光ディスク１０を通過させるとともに、これらクランプボール４７…が再びとび出して光ディスク１０のリブ１８ａの内周側上縁部を押圧する。それにより光ディスク１０が保持される。
【００３４】
図６には、複数の光ディスクを収容ケースに格納した状態の縦断面図を示す。
光ディスクは複数枚をまとめてケースに収容して販売等されることがあり、このような場合、複数の光ディスク１０…はその貫通孔１２をケースのベース５０に形成された固定芯５１に通して複数の光ディスク１０…を重ねた状態に収容されるのが一般的である。
【００３５】
この実施形態の光ディスク１０では、このような仕方で収容される場合でも、リブ１８ａ〜１８ｂの存在により、各光ディスク１０の記録面の上部に隙間が生じて、記録面に傷がついてしまうのを回避することが出来る。
【００３６】
以上のように、この実施の形態の光ディスク１０によれば、ディスク基板と同一体であるその表面の記録面に熱変形によりデータマークを形成する構成であるため、従来の記録型光ディスクと比較して経時的な色素の変質や反射膜の劣化などによる影響がなく、データの長期保存特性を非常に高めることが出来る。また、紫外線の照射や高温高湿度などの過酷な環境においてもデータ劣化の発生を顕著に低くすることが出来る。
【００３７】
さらに、このような光情報記録媒体を、従来の光ディスクと互換性を持たせて従来の光ディスク装置を用いてデータの読み書きを行うことも出来る。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、実施の形態で具体的に示した細部構造等は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態の光ディスクを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は矢印Ａ−Ａ線断面図、（ｃ）は内周部と外周部に設けられたリブの部分の拡大断面図である。
【図２】光ディスクの記録面の２つの部分を拡大して示した説明図である。
【図３】光ディスクにデータの書込みを行う状態を示したもので、（ａ）はその側面図、（ｂ）はレーザ光が照射された部分の拡大斜視図である。
【図４】光ディスクを光ディスク装置の一般的なクランプ機構にセットした状態を表わした縦断面図である。
【図５】ノート型コンピュータに搭載されるような薄型の光ディスク装置のクランプ機構に光ディスクをセットした状態を示す縦断面図である。
【図６】複数枚の光ディスクを収容ケースに格納した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０      光ディスク
１２      貫通孔
１３      クランプ領域
１５      データ領域
１８ａ〜１８ｃ    リブ
Ｐ        データピット
【図１】
2008004224.tif 000003
【図２】
2008004224.tif 000004
【図３】
2008004224.tif 000005
【図４】
2008004224.tif 000006
【図５】
2008004224.tif 000007
【図６】
2008004224.tif 000008