(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリピットを有するデータ読取専用領域であるＲＯＭ領域と、プリグルーブを有するデータ追記可能な記録可能領域であるＲＡＭ領域とを備える透光性基板と、前記透光性基板上に直接または間接的に形成される光吸収層と、前記光吸収層上に形成される反射層と、を備えた光記録媒体であって、
前記プリピットに照射される再生光の波長λと、前記再生光のうちのプリピットで反射された光の位相と該プリピットに隣接する部位で反射された光の位相との位相差ΔＳp（片路）との間に以下の関係があり、
２．５λ／１６＜ΔＳp＜λ／４
２．５λ／１６＜ｎ1・ｄ1＜６λ／１６
０≦ｎ2（ｄ1−ｄ2）≦λ／８
ただし、ΔＳp＝ｎ1・ｄ1−ｎ2（ｄ1−ｄ2）
ｄ1：プリピットの透光性基板上における深さ
ｄ2：プリピットによって光吸収層上に生じる凹部深さ
ｎ1：透光性基板の複屈折率の実数部
ｎ2：光吸収層の複屈折率の実数部
前記プリグルーブに照射される再生光の波長λと、前記再生光のうちのプリグルーブで反射された光の位相と該プリグルーブに隣接する部位で反射された光の位相との位相差ΔＳg（片路）との間に以下の関係があり、
０．５λ／１６＜ΔＳg＜λ／８
３．５λ／１６＜ｎ1・ｄ3＜３．５λ／８
ただし、ΔＳg＝ｎ1・ｄ3−ｎ2（ｄ3−ｄ4）
ｄ3：プリグルーブの透光性基板上における深さ
ｄ4：プリグルーブによって光吸収層上に生じる凹部深さ
ｎ1：透光性基板の複屈折率の実数部
ｎ2：光吸収層の複屈折率の実数部
前記ＲＯＭ領域と前記ＲＡＭ領域との間にはグルーブにより構成される遷移領域を有し、
該遷移領域の膜厚はＲＯＭ領域の膜厚からＲＡＭ領域の膜厚へと遷移する膜厚を有し、
前記ＲＯＭ領域のプリピットによって記録されるＴＯＣ（Table of Contents）においては、前記ＲＡＭ領域のスタートアドレスが前記ＲＯＭ領域のリードアウト終了位置より前記遷移領域の間隔をおいて設定される
ことを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
前記再生光の波長λ、プリピットの前記透光性基板上における深さｄ1、前記透光性基板の複屈折率の実数部ｎ1とが以下の関係を満たし、
２．５λ／１６＜ｎ1・ｄ1＜λ／４
前記プリピットの深さｄ1と、前記プリピットによって光吸収層上に生じる凹部深さｄ2とが等しい
ことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光により記録、反射光によって記録データを再生する光情報記録媒体に関し、プリマスタリングでデータが記録されたＲＯＭ領域と追記可能な記録可能領域であるＲＡＭ領域とを有するＣＤ−Ｒ、及びＣＤ−ＲＷのハイブリッドディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
当初、ＣＤ−Ｒは、ＲＡＭ領域にだけ色素層を備え、ＲＯＭ領域はＣＤ（Compact Disc)と同様の構成を有していた。このため、ＲＯＭ領域においては反射膜が基板上に直接設けられていた（登録番号２０８３３５５）。しかし、ＲＡＭ領域にだけ色素層を備えるＣＤ−Ｒは、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域とで色素を塗布し分けることが困難であるという欠点があった。
【０００３】
上記した欠点を解消する技術として、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域との両方に色素を塗布するものがある。このような技術においては、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域との両方で良好な信号が得られるようにピットやグルーブの形状、さらには色素の塗布状態を限定することが必要であった。
【０００４】
登録番号２５８０８２０の技術は、ピットへの照射、反射での光学的位相差において、ＲＯＭ領域のピット深さをＣＤのピットよりも深くすることにより、色素がピットを埋めることによる前記光学的位相差の変位を補正し、正常なＣＤ信号が得られるようにしている。また、特開平４−３３５２２３号公報に記載された発明は、ＣＤと同様の深さにピットを形成し、色素の塗布厚を制御している。また、特開平５−７３９６４号公報に記載された発明は、ピットの深さと色素層の複素屈折率、再生光波長を限定することによってＯＢ（Orange Book）の規格に合う再生信号を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、色素によるピットの埋まりを防ぐためには、ＣＤ−ＲのＲＯＭ部のピットをＣＤに対して大幅に深く形成する必要がある。このため、登録番号２５８０８２０の技術は、スタンパの製造やスタンパによる光ディスク基板の成形が困難になるという問題がある。また、色素層の厚さを制御する発明は、ＲＡＭ部の色素層の厚さが一般的なＣＤ−Ｒの色素層厚よりも薄くなる傾向があり、反射光の変調度の低下、波形歪みによって再生信号特性が悪化する虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、製造が比較的簡易で、かつ追記可能領域において高品質の再生信号が得られる光記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に記載の発明にかかる光記録媒体は、プリピットを有するデータ読取専用領域であるＲＯＭ領域と、プリグルーブを有するデータ追記可能な記録可能領域であるＲＡＭ領域とを備える透光性基板と、前記透光性基板上に直接または間接的に形成される光吸収層と、前記光吸収層上に形成される反射層と、を備えた光記録媒体であって、前記プリピットに照射される再生光の波長λと、前記再生光のうちのプリピットで反射された光の位相と該プリピットに隣接する部位で反射された光の位相との位相差ΔＳp（片路）との間に以下の関係があり、
２．５λ／１６＜ΔＳp＜λ／４
２．５λ／１６＜ｎ1・ｄ1＜６λ／１６
０≦ｎ2（ｄ1−ｄ2）≦λ／８
前記プリグルーブに照射される再生光の波長λと、前記再生光のうちのプリグルーブで反射された光の位相と該プリグルーブに隣接する部位で反射された光の位相との位相差ΔＳg（片路）との間に以下の関係があり、
０．５λ／１６＜ΔＳg＜λ／８
３．５λ／１６＜ｎ1・ｄ3＜３．５λ／８
前記ＲＯＭ領域と前記ＲＡＭ領域との間にはグルーブにより構成される遷移領域を有し、該遷移領域の膜厚はＲＯＭ領域の膜厚からＲＡＭ領域の膜厚へと遷移する膜厚を有し、前記ＲＯＭ領域のプリピットによって記録されるＴＯＣ（Table of Contents）においては、前記ＲＡＭ領域のスタートアドレスが前記ＲＯＭ領域のリードアウト終了位置より前記遷移領域の間隔をおいて設定されることを特徴とする。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、再生光の波長λとΔＳpとの関係を、ＲＯＭ領域において良好な変調度を得るために最適化することができる。また、プリピットが形成されている領域と、この領域に隣接するプリピットが形成されていない領域とで光吸収層の膜厚差を小さくすることができる。また、ＲＯＭ領域のピットを特に深く形成する必要をなくすことができ、比較的容易にスタンパを製造し、スタンパによる光ディスク基板の成形も従来のＣＤ程度に簡易に行うことができる光記録媒体を提供することができる。また、この請求項１に記載の発明によれば、プリグルーブの深さとプリグルーブ内の光吸収層とを、ＲＡＭ領域におけるプリグルーブの反射率を高めるために最適化することができる。また、ＲＡＭ領域において変調度が大きく、歪の少ない記録信号を得ることができる。更に、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域との間の遷移領域において得られる特性の良好ではない信号の影響を排除することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明にかかる光記録媒体は、前記再生光の波長λ、プリピットの前記透光性基板上における深さｄ1、前記透光性基板の複屈折率の実数部ｎ1とが以下の関係を満たし、
２．５λ／１６＜ｎ1・ｄ1＜λ／４
前記プリピットの深さｄ1と、前記プリピットによって光吸収層上に生じる凹部深さｄ2とが等しいことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明にかかる光記録媒体は、さらに、ΔＳpの値を最適化することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光記録媒体の一実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態の光記録媒体（以下、光ディスクという）を説明するための図であって、光ディスクの径方向に沿う断面を模式的に示した図である。
【００１４】
本実施の形態の光ディスクは、ハイブリッドＣＤ−Ｒであって、プリピット（単にピットという）Ｐを有するデータ読取専用のＲＯＭ領域Ｂと、プリグルーブ（単にグルーブという）Ｇを有するデータ追記可能なＲＡＭ領域Ａとを備えている。そして、ピットＰ、グルーブＧが形成された透光性の基板１０３と、基板１０３上に形成される光を吸収する色素でなる層（色素層）１０２と、色素層１０２上に形成される反射層１０１と、を備えている。なお、本実施の形態は、基板１０３上に色素層１０２を直接形成している。
【００１５】
図１に示した光ディスクのピットＰは、基板１０３上においてｄ1の深さに形成されている。色素層１０２は、基板１０３上のＲＯＭ領域Ｂに色素として塗布された際にピットＰに入り込み、ピットＰに対応する位置に凹部Ｐ’を生じる。凹部Ｐ’の深さ（最大深さ）をｄ2として図１中に示す。
【００１６】
また、光ディスクのグルーブＧは、基板１０３上においてｄ3の深さに形成されている。色素層１０２は、基板１０３上のＲＡＭ領域Ａに色素として塗布された際にグルーブＧに入り込み、グルーブＧに対応する位置に凹部Ｇ’を生じる。凹部Ｇ’の深さ（最大深さ）をｄ4として図１中に示す。
【００１７】
図２（ａ）、（ｂ）は、光ディスクに照射された光がピットあるいはグルーブに照射されて反射した反射光の位相とピット、グルーブ以外の部位に照射されて反射した反射光との位相差（光学的位相差）と、ピット部の変調度と（図２（ａ））、ピットあるいはグルーブに照射されて反射した戻り光強度信号と（図２（ｂ））との関係を説明するための図である。図２の横軸は光学的位相差（片路）を示し、縦軸は、図２（ａ）においてはピット部変調度、図２（ｂ）においては戻り光強度信号の相対的な値を示している。なお、各プロットは、それぞれ図中に示したグルーブの幅に対応している。
【００１８】
図１に示した構成において、ＲＯＭ領域Ｂの光学的位相差ΔＳp（片路）は、
ΔＳp＝ｎ1・ｄ1−ｎ2（ｄ1−ｄ2）      （２）
として表される。本実施の形態はＲＯＭ領域Ｂの変調度をオレンジブックに規定された値（０．６以上）を確保するため、光ディスクを再生するために照射される光（再生光）の波長λとΔＳpとの関係を図２（ａ）に示した関係から
２．５λ／１６＜ΔＳp＜λ／４      （３）
の範囲に設定した。
【００１９】
また、同時に本実施の形態は、ピットＰの深さｄ1を一般的なＣＤのピットの深さに対して大きく変更することをなくすため、再生光の波長λとピットＰの深さｄ1、凹部Ｐ’の深さｄ2、基板１０３の複屈折率の実数部ｎ1、色素層１０２の複屈折率の実数部ｎ2との間に
２．５λ／１６＜ｎ1・ｄ1＜６λ／１６      （４）
０≦ｎ2（ｄ1−ｄ2）≦λ／８      （５）
の関係を設定した。
【００２０】
上記の関係を設定することにより、本実施の形態の光記録媒体は、ピットＰと隣接する非ピット部との色素層厚の差を小さくし、膜厚差分による位相差変位を小さく抑えることによってピットＰを特に深く形成する必要をなくしている。
【００２１】
なお、本実施の形態は、ＲＯＭ領域ＢにおいてピットＰの深さｄ1と凹部Ｐ’の深さｄ2とが略等しくなるように色素層１０２を塗布した場合に深さｄ1を最も小さい値にすることができる。このとき、ピットＰの深さｄ1、再生光の波長λ、基板１０３の複屈折率の実数部ｎ1とは、以下の関係を満たすことが必要である。
２．５λ／１６＜ｎ1・ｄ1＜λ／４      （６）
【００２２】
また、図１に示した構成においてＲＯＭ領域Ｂと同様にＲＡＭ領域Ａの光学的位相差ΔＳgは、
ΔＳg＝ｎ1・ｄ3−ｎ2（ｄ3−ｄ4）      （８）
として表される。本実施の形態は、ＲＡＭ領域ＡでグルーブＧの反射率を高めるためにΔＳgと再生光の波長λとの間に以下の関係を図（ｂ）により設定した。
０．５λ／１６＜ΔＳg＜λ／８      （９）
【００２３】
さらに、本実施の形態は、ＲＡＭ領域Ａに記録を行った後に得られる信号の変調度を高め、信号の波形歪みをなくすため、グルーブＧの深さを深めに設定し、かつグルーブＧ内の色素層を厚めに設定した。すなわち、光学的位相差ΔＳgと再生光の波長λ、グルーブＧの深さｄ3、基板１０３の複屈折率の実数部ｎ1との間に
３．５λ／１６＜ｎ1・ｄ3＜３．５λ／８      （１０）
の関係を設定してグルーブＧの基板深さを深めに設定し、グルーブＧ内の色素層を厚くして隣接非グルーブ部との膜厚差を大きく設定し、該膜厚差による光学的位相差のマイナス分（（８）式におけるｎ2（ｄ3−ｄ4））を大きくして（８）式を満足するようにした。
【００２４】
次に、本実施の形態において、上記した関係を満たすための色素の塗布条件について説明する。図３は、色素を塗布して形成される色素層の厚さの光ディスク径方向の分布を定性的に示した図であって、縦軸に色素層の厚さを、横軸に光ディスクの径方向の位置を示している。ＲＯＭ領域ＢとＲＡＭ領域Ａとに色素を完全に塗布し分けることは困難であり、ＲＯＭ領域Ｂ中で色素層が一定の厚さに形成される領域（図中Ｂ’で示す）とＲＡＭ領域Ａ中で色素層が一定の厚さに形成される領域（図中Ａ’で示す）との間に色素層１０２の厚さが変化する遷移領域が生じる。
【００２５】
遷移領域にピットあるいはグルーブを設けた場合、ピット、グルーブのいずれであっても特性の良好な信号を得ることができない。このため、本実施の形態は、ＲＯＭ領域ＢをＲＡＭ領域Ａの内周に配置し、特に内周の色素層１０２が一定の厚さに形成される領域Ｂ’に設定する。また、ＲＡＭ領域Ａを領域Ｂ’外周の色素層１０２が一定の厚さに形成される領域Ａ’に設定する。
【００２６】
遷移領域にはグルーブが形成される。遷移領域は、ＲＡＭ領域Ａに必要とされる色素層厚に色素層１０２の厚さが不足する領域となるが、比較的大きな光学的位相差が確保でき、ピックアップシーク時に必要なトラッククロス信号を得ることができる。ＲＯＭ領域Ｂである第１セッションのＴＯＣ（Table of Contents）には、ＲＡＭ領域Ａのスタートアドレス（第２セッションスタートアドレス）が、第１セッションのリードアウト終了位置より間隔をおいて（分離して）設定される。
【００２７】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。本発明の実施例では、先ず、直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍのポリカーボネード円盤の表面のＴＯＣ部および直径６０ｍｍの円の内面（ＲＯＭ部分）にピットを形成した。ピットの形状は深さ１１００Å、幅０．７μｍであり、トラックピッチは１．６μｍである。また、本実施例で使用した基板は、ピットを形成した領域の外周にグルーブ（ガイド溝）を備えている。グルーブの深さは１６００Å、幅は０．７μｍ、トラックピッチは１．６μｍである。
【００２８】
次に、本発明の発明者は、上記した基板上にエチルシクロヘキサンの混合溶媒を塗布液にしてフタロシアニン色素からなる色素層（光吸収層）を形成した。この際の塗布条件（スピナーの設定）は、ＲＯＭ部分では色素がピットに略沿うように（ピット部と非ピット部の色素膜厚が等しくなるように）、ＲＡＭ部分ではグルーブ部分の色素層の厚さがランド部分の色素層の厚さよりも厚くなるように設定される。
【００２９】
色素の塗布後、基板は、１００℃で３０分間熱処理され、色素層の形成が完了する。色素層にはスパッタリングによってＡｇが約１４００Å被膜される。Ａｇ膜は、光ディスクの反射層となる。さらに、反射層表面に紫外線硬化樹脂がスピンコートされ、紫外線で硬化される。この結果、反射層上に約５μｍの厚さの保護層が形成できる。保護層にはさらに紫外線硬化インクがスクリーン印刷法によって塗布される。紫外線硬化インクは、紫外線で硬化されて約１０μｍの厚さの上部保護層となる。
【００３０】
以上述べた工程により、本実施例のハイブリッドＣＤ−Ｒが完成する。ＣＤ−ＲをＳＥＭ観察した結果、ＲＯＭ部分の色素層にはピットによって深さ１０３０Åの凹部が生じ、ＲＡＭ部分の色素層にはグルーブによって深さ７６０Åの凹部が生じていることが分かった。本実施例のＣＤ−Ｒにおいて、ＲＯＭ部分の光学的位相差をΔＳp、ＲＡＭ部分の光学的位相差をΔＳgとすると、ΔＳp、ΔＳgは、以下のようにして求められる。
【００３１】
すなわち、ポリカーボネード基板の屈折率を１．５８、フタロシアニンの屈折率を２．４とし、さらに本実施例で得られた数値を（２）式に代入すると、
ΔＳp＝ｎ1・ｄ1＝１５７０＝λ／５．０（ｎ2（ｄ1-ｄ2）＝0）
の値が得られる。また、同様に、ポリカーボネード基板の屈折率を１．５８、フタロシアニンの屈折率を２．４とし、さらに本実施例で得られた数値を（８）式に代入すると、
ΔＳg＝５１２＝λ／１５．２
の値を得た。
【００３２】
以上述べた本実施例のＣＤ−Ｒを波長７８０Åの光を照射する光源を備えたピックアップを搭載した記録再生装置で再生した。再生は、ＲＯＭ部分のピット部、ＲＡＭ部分の未記録部分および追記部分（最適パワーの記録後）についてそれぞれ行った。各部位で得られた再生信号の値を表１に示す。表１に示した再生信号は、いずれもＯＢの規格を満たしており、良好な特性を持つものといえる。
【表１】
0003844659.tif 000002
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明は、データ読取専用領域とデータ追記可能領域とを備える透光性基板を有する光記録媒体において、ピットを特に深く形成する必要をなくすことができ、比較的簡易にスタンパを製造し、スタンパによる光ディスク基板の成形も従来と同様に行うことができる光記録媒体を提供することができるという効果を奏する。また、データ追記可能領域において変調度が大きく、歪みが少ない信号を取得することができるという効果を奏する。また、データ読取専用領域とデータ追記可能領域との間の遷移領域で起る信号の特性の低下が光ディスクの特性に影響することを防ぐことができるという効果を奏する。このような請求項１に記載の発明は、製造が比較的簡易で、かつ追記可能領域において高品質の再生信号が得られる光記録媒体を提供することができるものといえる。
【００３４】
請求項２に記載の発明は、データ読取専用領域のピット深さをより浅く形成することができる。このため、ピットの深さを一般的なＣＤのピットの深さと同程度にでき、スタンパの製造や光ディスク基板の成形を従来のＣＤと同程度に簡易にすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の光ディスクを説明するための図であって、光ディスクの径方向に沿う断面を模式的に示した図である
【図２】光学的位相差と変調度、戻り光強度信号との関係を説明するための図である。
【図３】色素を塗布して形成される色素層の厚さの光ディスク径方向の分布を定性的に示した図である。
【符号の説明】
１０１  反射層
１０２  色素層
１０３  基板
【図１】
0003844659.tif 000003
【図２】
0003844659.tif 000004
【図３】
0003844659.tif 000005