(57)【要約】【課題】簡単な構成で記録再生装置の設計マージンや記録層設計マージンを大きくするとともに汎用性を高めて記録再生装置や光記録媒体の製造コストを低減する。【解決手段】多層構造型光記録媒体１の、物理的フォーマットの異なる第１の情報記録層３と第２の情報記録層４と第３の情報記録層５を、光記録媒体１の厚さ方向に段違いで、且つ同心円状に配置し、各情報記録層３，４，５の境界部をテーパー面で連結して、情報を記録・再生するとき、どの情報記録層３，４，５からも同じような反射光量を得て、記録再生装置の設計マージンや記録層設計マージンを大きくする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光や熱を用いて信号を記録・再生する光記録媒体において、
物理的フォーマットの異なる少なくとも２層以上の情報記録層を、光記録媒体の厚さ方向に段違いで、且つ同心円状に配置し、各情報記録層の境界部をテーパー面で連結したことを特徴とする多層構造型光記録媒。
【請求項２】
前記同心円状に配置された物理フォーマットの異なる２層以上の情報記録層の下位の物理フォーマットから順に光記録媒体の内周側に配置した請求項１記載の多層構造型光記録媒体。
【請求項３】
前記各情報記録層の内周部と外周部にピットを形成した請求項１又は２記載の多層構造型光記録媒体。
【請求項４】
前記各情報記録層の情報が前記ピットにあらかじめ記録されている請求項３記載の多層構造型光記録媒体。
【請求項５】
前記同心円状に配置された２層以上の情報記録層の記録容量が同じである請求項１乃至４のいずれかに記載の多層構造型光記録媒体。
【請求項６】
物理的フォーマットの異なる少なくとも２層以上の情報記録層を形成する記録層形成面を、段違いに、且つ同心円状に有し、各記録層形成面の境界部をテーパー面で連結した透明基板の記録層形成面に、保護膜と記録膜と保護膜及び反射膜を積層して情報記録層を形成し、情報記録層の表面に、前記透明基板のテーパー面と鏡面対称なテーパー面を有するカバー基板を接着したことを特徴とする多層構造型光記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光や熱により情報を記録したり再生する多層構造型光記録媒体及びその製造方法、特に多層構造の情報記録面の記録と再生の容易化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特許第２９９１４４３号公報
【特許文献２】特開平８−２３５６３８号公報
【特許文献３】特開平１０−４０５７４号公報
【特許文献４】特許第３２１０５４９号公報
【特許文献５】特許第３２０６７４８号公報
【特許文献６】特許第２５５９０１１号公報
情報を記録したり再生する光記録媒体としては、図６（ａ）に示すように、情報記録層５を透明基板２の表面から１．２ｍｍの位置に設けたＣＤ−Ｒ／ＲＷ２１や、（ｂ）に示すように、情報記録層４を透明基板２の表面から０．６ｍｍの位置に設けたＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ２２が使用されている。また、図６（ｃ）に示すように、情報記録層３を透明基板２の表面から０．１ｍｍの位置に設け、短波長の青色レーザを使用してＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷより記録密度を向上させる次世代大容量光ディスク２２が、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。
【０００３】
この光記録媒体は、いずれも直径が１２０ｍｍや８０ｍｍの円盤状で、厚さが１．２ｍｍと外観は同形状ではあるが、下記表に示すように、渦巻き状に形成された情報記録面の案内溝（トラックピッチ、溝幅、最小マーク長等）を含む物理的フォーマットや変調方式、論理フォーマットなどが異なっている。
【０００４】
【表１】
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【０００５】
これら光記録媒体は、上位の光記録媒体を下位の記録再生装置で記録・再生できないという互換性に問題があった。具体的には、特許文献３に記載されているように、上位のＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷに映像等を記録して配布する場合、下位のＣＤ−Ｒ／ＲＷの記録再生装置で再生できず、配布媒体として互換性が低いものであった。
【０００６】
この問題を解消するため、特許文献３や特許文献４又は特許文献５に、異なった規格の光記録媒体を２層化することが開示されている。例えば特許文献３に開示された光記録媒体２４は、図７に示すように、透明基板２の表面から０．６ｍｍの位置にＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの記録フォーマットと同様な情報記録層４を設け、透明基板２の表面から１．２ｍｍの位置にＣＤ−Ｒ／ＲＷの記録フォーマットと同様な情報記録層５を設けている。この光記録媒体２４は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷの記録再生装置とＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの記録再生装置の両方の装置で再生できるとともに、例えば特許文献６に示すように、２焦点光ピックアップを搭載した記録再生装置であれば、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの情報記録層４とＣＤ−Ｒ／ＲＷの情報記録層５の両方に記録・再生することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの情報記録層４とＣＤ−Ｒ／ＲＷの情報記録層５を有する光記録媒体２３の情報記録層５に信号を記録したり再生する際、充分な反射光量を得るため、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの情報記録層４の反射層を半透明層にしなければならなかった。再生専用のＲＯＭであれば特に問題にはならないが、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの情報記録層４に信号を記録する場合、レーザ光を吸収する記録層が配置されているため、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの情報記録層４からの反射光量が低くなり、記録・再生のマージンが小さくなっていた。この記録・再生のマージンを大きくするためには、記録再生装置の光ピックアップのレーザ出力を高くしたり、増幅回路を設けたり、あるいは記録層等の材質や膜厚に制限加えて半透明にする必要があった。このため記録再生装置の設計マージンや記録層設計マージンが狭くなったり、記録再生装置や光記録媒体の製造コストが高くなるという短所がある。
【０００８】
また、図８に示すように、異なった規格の光記録媒体を３層化し、透明基板２の表面から０．１ｍｍの位置に次世代大容量光ディスクの記録フォーマットと同様な第１の情報記録層３を設け、透明基板２の表面から０．６ｍｍの位置にＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの記録フォーマットと同様な第２の情報記録層４を設け、透明基板２の表面から１．２ｍｍの位置にＣＤ−Ｒ／ＲＷの記録フォーマットと同様な第３の情報記録層５を設けることもできる。この光記録媒体２５で第３の情報記録層５にデジタル情報を記録したりは再生するとき、図９に示すように、第３の情報記録層５に結像させるレーザ光２６は第１の情報記録層３と第２の情報記録層４でも反射し、その反射光が別の位置で結像してしまうという短所が生じる。
【０００９】
この発明はかかる短所を改善し、簡単な構成で記録再生装置の設計マージンや記録層設計マージンを大きくでき、且つ、片面から記録・再生することができるとともに汎用性を高めた多層構造型光記録媒体を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の多層構造型光記録媒体は、光や熱を用いて信号を記録・再生する光記録媒体において、物理的フォーマットの異なる少なくとも２層以上の情報記録層を、光記録媒体の厚さ方向に段違いで、且つ同心円状に配置し、各情報記録層の境界部をテーパー面で連結し、情報を記録・再生するとき、どの情報記録層からも同じような反射光量を得ることを特徴とする。
【００１１】
前記同心円状に配置された物理フォーマットの異なる２層以上の情報記録層の下位の物理フォーマットから順に光記録媒体の内周側に配置して、下位の記録再生装置でも必ず情報を記録・再生可能として汎用性を持たせる。
【００１２】
また、前記各情報記録層の内周部と外周部にピットを形成し、各ピットに各情報記録層の情報をあらかじめ記録して、情報を記録・再生する際に、光記録媒体の構成を明確にして利便性を高める。
【００１３】
さらに、前記同心円状に配置された２層以上の情報記録層の記録容量を同じにして、配布媒体としての利便性を高める。
【００１４】
この発明の多層構造型光記録媒体の製造方法は、物理的フォーマットの異なる少なくとも２層以上の情報記録層を形成する記録層形成面を、段違いに、且つ同心円状に有し、各記録層形成面の境界部をテーパー面で連結した透明基板の記録層形成面に、保護膜と記録膜と保護膜及び反射膜を積層して情報記録層を形成し、情報記録層の表面に、前記透明基板のテーパー面と鏡面対称なテーパー面を有するカバー基板を接着したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の多層構造型光記録媒体の構成を示す部分断面図である。多層構造型光記録媒体１は、透明基板２と第１の情報記録層３と第２の情報記録層４と第３の情報記録層５とカバー基板６及び印刷層７を有する。
【００１６】
透明基板２は、図２の部分断面図に示すように、段違いに、且つ同心円状に構成されている第１の記録層形成面８と第２の記録層形成面９と第３の記録層形成面１０を有する。各記録層形成面８，９，１０にはそれぞれ溝あるいはピットが形成されている。第１の記録層形成面８は透明基板２の表面から０．１ｍｍの位置に設けられ、ＤＶＤ＋ＲＷより記録密度を向上させる次世代大容量光ディスクのトラックピッチと溝幅に対応した溝が形成されている。第２の記録層形成面９は透明基板２の表面から０．６ｍｍの位置に設けられ、ＤＶＤ＋ＲＷのトラックピッチと溝幅に対応した溝が形成されている。第３の記録層形成面１０は透明基板２の表面から１．２ｍｍの位置に設けられ、ＣＤ−ＲＷのトラックピッチと溝幅に対応した溝が形成されている。透明基板２の表面からの位置が異なる第１の記録層形成面８と第２の記録層形成面９はテーパー面１１で連結され、第２の記録層形成面９と第３の記録層形成面１０もテーパー面１２で連結されている。
【００１７】
この透明基板２を作製する材料としては、信号を記録・再生するレーザ光に対して透過率が８０％以上の材質、例えばポリカーボネート樹脂を使用したり、あるいはアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂やガラス等を使用する。透明基板２をポリカーボネート等の合成樹脂で形成すると射出成形機等により容易に作製することができる。但し、第１の記録層形成面８は透明基板２の表面から０．１ｍｍの位置に設けられているから、一般的な射出成形機では成形できないため、高射出率と高圧縮率の成形機と真空金型を利用して透明基板１を成形する。
【００１８】
次世代大容量光ディスクに対応する第１の情報記録層３とＤＶＤ＋ＲＷに対応する第２の情報記録層４及びＣＤ−ＲＷに対応する第３の情報記録層５の物理フォーマットは、表１に示すように、異なるトラックピッチや溝幅あるいは最小ピット長などで形成されている。各情報記録層３〜５は、図３の部分断面図に示すように、記録保護膜１３と記録膜１４と記録保護膜１５及び反射膜１６が積層されている。記録保護膜１３，１５は、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ２等の誘電体により形成する。記録膜１４は、光や熱によって屈折率や色相変化が生じる相変化型材料、例えばＳｂＴｅ化合物を主体とした材料に数種の元素を添加したカルコゲン系材料で形成するが、これに限る物ではなく、単に、熱や光によって変化が生じる穴あけ型やバブル型、テキスチャ型でも問題はない。また、記録膜１４に有機色素を用いても良い。有機色素を用いた光記録媒体１は、記録保護膜１３，１５が不要となる。反射膜１６は金や白金、銀あるいはアルミニューム等やこれらの元素を含む合金で形成される。この反射膜１６は価格や機能の面から、アルミニュームあるいは銀を主体とする無機化合物を用いると良い。また、光記録媒体１がＲＯＭの場合は、記録膜１４や記録保護膜１３，１５はなく、反射膜１６だけで構成されている。カバー基板６は例えばポリカーボネート樹脂を使用して射出成形で作製する。
【００１９】
この多層構造型光記録媒体１を作製するときは、例えばポリカーボネート樹脂を使用して射出成形により透明基板２を作製し、作製した透明基板２の、第１の記録層形成面８と第２の記録層形成面９と第３の記録層形成面１０及びテーパー面１１，１２に記録保護膜１３を成膜する。この記録保護膜１３の表面に記録膜１４を成膜し、さらに記録膜１４の表面に記録保護膜１５を成膜する。次に、記録保護膜１５の表面に反射膜１６を成膜して第１の情報記録層３と第２の情報記録層４と第３の情報記録層５を形成する。このように第１の情報記録層３と第２の情報記録層４と第３の情報記録層５を形成するとき、透明基板２にはテーパー面１１，１２が設けられているから、成膜応力を小さくして容易に成膜することができる。
【００２０】
その後、反射膜１６の表面に、例えばアクリル系の紫外線硬化型樹脂を使用して接着層１７を形成する。この接着層１７を使用してカバー基板５を反射膜１６の表面に接着する。このカバー基板５を反射膜１６に接着する接着層１７の材質としてはアクリル系の紫外線硬化型樹脂以外にホットメルトや両面粘着剤等の接着剤、あるいは熱可塑性フィルムを融着しても良く、単にカバー基板５が剥がれなければ良い。また、カバー基板５には、透明基板２のテーパー面１１，１２と鏡面対称にテーパー面が設けられているから、カバー基板５を接着をするとき、周方向の位置ずれを防止することができる。
【００２１】
このようにして作製した多層構造型光記録媒体１は、第１の情報記録層３と第２の情報記録層４と第３の情報記録層５が、厚さ方向に段違いで、かつ同心円状に形成されているから、第１の情報記録層３と第２の情報記録層４と第３の情報記録層５から同じような反射光量を得ることができ、記録再生装置の設計マージンや記録層設計マージンを大きくでき、記録再生装置や多層構造型光記録媒体１の製造コストを低減することができる。
【００２２】
前記説明ではカバー基板５をポリカーボネート樹脂で形成した場合について説明したが、例えば、接着層１７に用いたようなアクリル系の紫外線硬化型樹脂を金型などを用いて形成しても良い。また、透明基板２とカバー基板５の吸湿膨張差に起因して光記録媒体１に反りが生じる経時変化を防止するため、透明基板２とカバー基板５を同じ材質で形成することが望ましい。また、経時変化により光記録媒体１に生じる反りを防止するため、カバー基板５にガラスやガラス繊維、ガラスウィスカー、ガラスビーズ、炭素繊維等が含有された比較的高弾性率の合成樹脂を使用しても良い。
【００２３】
前記説明では多層構造型光記録媒体１に次世代大容量光ディスクに対応する第１の情報記録層３とＤＶＤ＋ＲＷに対応する第２の情報記録層４及びＣＤ−ＲＷに対応する第３の情報記録層５を設けた場合について説明したが、図４（ａ）に示すように、多層構造型光記録媒体１にＤＶＤ＋ＲＷに対応する第２の情報記録層４及びＣＤ−ＲＷに対応する第３の情報記録層５を設けたり、図４（ｂ）に示すように、多層構造型光記録媒体１に次世代大容量光ディスクに対応する第１の情報記録層３とＣＤ−ＲＷに対応する第３の情報記録層５を設けたり、図４（ｃ）に示すように、多層構造型光記録媒体１に次世代大容量光ディスクに対応する第１の情報記録層３とＤＶＤ＋ＲＷに対応する第２の情報記録層４を設けても良い。この場合、図１及び図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、下位の物理フォーマットを内周側に配置することにより、下位の記録再生装置を使用して記録や再生を行うことができ、互換性の高い光記録媒体を提供することができる。
【００２４】
第１の情報記録層３と第２の情報記録層４及び第３の情報記録層５の最内周と最外周に、図５に示すようにピット列１８が形成され、このピット列１８にはあらかじめ多層構造型光記録媒体１の構成情報、例えばアドレス情報や書き込み条件等が記録されている。このピット列１８は工場出荷前に記録しても良い。このピット列１８により、多層構造型光記録媒体１に記録したり再生するときに、多層構造型光記録媒体１の構成を認識することができる。
【００２５】
また、図４（ａ）に示す多層構造型光記録媒体１の第２の情報記録層４と第３の情報記録層５の記録容量を同じにしたり、図４（ｂ）に示す多層構造型光記録媒体１の第１の情報記録層３と第３の情報記録層５の記録容量を同じにしたり、図４（ｃ）に示す多層構造型光記録媒体１の第１の情報記録層３と第２の情報記録層４の記録容量を同じにすると、多層構造型光記録媒体１を使用するユーザーが所持する記録再生装置でデジタル信号を必ず再生したり記録することができ、配布媒体としての利便性を向上することができる。
【００２６】
前記説明では書換え型の光記録媒体について説明したが、一回だけ書きこみ可能なＣＤ−ＲやＤＶＤ＋Ｒ、あるいはＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ及びこれらのハイブリットの光記録媒体でも同様に適用することができる。
【００２７】
さらに、前記説明では円盤状の光記録媒体１について説明したが、カード型や星型等の形状の光記録媒体にも同様に適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、物理的フォーマットの異なる少なくとも２層以上の情報記録層を、光記録媒体の厚さ方向に段違いで、且つ同心円状に配置し、各情報記録層の境界部をテーパー面で連結することにより、情報を記録・再生するとき、どの情報記録層からも同じような反射光量を得ることができ、記録再生装置の設計マージンや記録層設計マージンを大きくでき、記録再生装置や光記録媒体の製造コストを低減することができる。
【００２９】
また、同心円状に配置された物理フォーマットの異なる２層以上の情報記録層の下位の物理フォーマットから順に光記録媒体の内周側に配置することにより、下位の記録再生装置でも必ず情報を記録・再生することができ、汎用性を持たせることができる。
【００３０】
さらに、各情報記録層の内周部と外周部にピットを形成し、各ピットに各情報記録層の情報をあらかじめ記録することにより、情報を記録・再生する際に、光記録媒体の構成を明確にして利便性を高めることができる。
【００３１】
また、同心円状に配置された２層以上の情報記録層の記録容量を同じにすることにより、配布媒体としての利便性を高めることができる。
【００３２】
また、物理的フォーマットの異なる少なくとも２層以上の情報記録層を形成する記録層形成面を、段違いに、且つ同心円状に有し、各記録層形成面の境界部をテーパー面で連結した透明基板の記録層形成面に情報記録層を形成し、情報記録層の表面に、透明基板のテーパー面と鏡面対称なテーパー面を有するカバー基板を接着することにより、透明基板とカバー基板とを接着する際の周方向の位置ずれを防止するとともに、情報記録層の成膜応力を小さくして情報記録層を剥がれにくくでき、良質な光情報記録媒体を安定して作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の多層構造型光記録媒体の構成を示す部分断面図である。
【図２】透明基板の構成を示す部分断面図である。
【図３】情報記録層の構成を示す部分断面図である。
【図４】この発明の他の多層構造型光記録媒体の構成を示す部分断面図である。
【図５】情報記録層の境界部に形成したピットを示す斜視図である。
【図６】従来の光記録媒体の構成を示す部分断面図である。
【図７】従来の２層構造の光記録媒体の構成を示す部分断面図である。
【図８】従来の３層構造の光記録媒体の構成を示す部分断面図である。
【図９】従来の３層構造の光記録媒体に入射したレーザ光の反射状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１；多層構造型光記録媒体、２；透明基板、３；第１の情報記録層、
４；第２の情報記録層、５；第３の情報記録層、６；カバー基板、
７；印刷層、８；第１の記録層形成面、９；第２の記録層形成面、
１０；第３の記録層形成面、１１；テーパー面、１２；テーパー面、
１３；記録保護膜、１４；記録膜、１５；記録保護膜、１６；反射膜、
１７；接着層、１８；ピット列。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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