JP2543230B2 - 光学情報記録媒体 - Google Patents
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- G11—INFORMATION STORAGE
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザ光線等の高密度エネルギー束を用いて
高密度な情報記録を行なうための光学情報記録媒体に関
するものである。
高密度な情報記録を行なうための光学情報記録媒体に関
するものである。
従来の技術 透明基板の平滑な面上に感光性の記録層を形成し、こ
れに基板を通じてレーザー光線を照射して照射部に変化
を生起させ、これによって情報の記録を行う技術は既に
公知である。従来の記録媒体の構造は例えば第２図によ
って説明される。第２図は記録媒体の断面を示す。２は
基板であって、その表面には信号の記録再生に用いられ
る光を導くための溝６が形成されている。３は記録薄膜
層である。２枚の基板が記録膜を内側にして接着層４を
介して張り合わせられ両面の使用を可能にしている。
れに基板を通じてレーザー光線を照射して照射部に変化
を生起させ、これによって情報の記録を行う技術は既に
公知である。従来の記録媒体の構造は例えば第２図によ
って説明される。第２図は記録媒体の断面を示す。２は
基板であって、その表面には信号の記録再生に用いられ
る光を導くための溝６が形成されている。３は記録薄膜
層である。２枚の基板が記録膜を内側にして接着層４を
介して張り合わせられ両面の使用を可能にしている。
基板２としてはガラス板、樹脂板等が用いられる。ま
た記録層３としては低融点金属膜や有機色素膜、アモル
ファス合金薄膜等が用いられる。特にアモルファス合金
を用いる系では書換え可能な記録を行うことが既に試み
られており、方式としてもアモルファス相と結晶相との
間で相変化を生じさせその間に反射率変化を利用するも
の、ならびに基板に垂直に向いた磁性膜の時機スピンの
方向を変化させ磁気光学効果により再生するものの２つ
が報告されている。この際、記録層の表面に誘電体から
なる保護層を設けること、更に記録膜の光吸収効率を向
上させる目的で金属反射層を設けることも行われてい
る。記録媒体は単板で用いられる場合もある。基板の厚
さは通常1.2mmである。これはレーザー光線を記録膜上
に絞り込むための対物レンズの開口数（N.A.）のして実
用的に最大0.5前後のものが用いられていることによ
る。
た記録層３としては低融点金属膜や有機色素膜、アモル
ファス合金薄膜等が用いられる。特にアモルファス合金
を用いる系では書換え可能な記録を行うことが既に試み
られており、方式としてもアモルファス相と結晶相との
間で相変化を生じさせその間に反射率変化を利用するも
の、ならびに基板に垂直に向いた磁性膜の時機スピンの
方向を変化させ磁気光学効果により再生するものの２つ
が報告されている。この際、記録層の表面に誘電体から
なる保護層を設けること、更に記録膜の光吸収効率を向
上させる目的で金属反射層を設けることも行われてい
る。記録媒体は単板で用いられる場合もある。基板の厚
さは通常1.2mmである。これはレーザー光線を記録膜上
に絞り込むための対物レンズの開口数（N.A.）のして実
用的に最大0.5前後のものが用いられていることによ
る。
このことを第３図によって説明する。対物レンズ７の
開口数をNA、有効径をＤ、焦点距離をｆ、作動距離をWD
とするとこれらの間には ｆ＝D/2NA＞WD ・・・（１） の関係が有る。この式はレンズの焦点距離ｆと基板の厚
さｔとの間に一定の制限のあることを示す。即ち、レー
ザビーム８の入射時の対物レンズ７の有効径ＤおよびNA
を一定にしたままで基板を厚くするとWDがとれなくなっ
てしまいレンズが基板に接触してしまうことになる。逆
に有効径D,開口数NAを一定としたままで基板を薄くする
と、上述のようなレンズの接触と言うような危険性は小
さくなるが、反面では基板表面でのスポット径d1と記録
膜上でのスポット径d2との差が小さくなる。このこと
は、基板上にゴミ等の異物が有った場合に記録膜上での
光量が大きく減じ、記録感度等が低下する原因となりや
すいことを意味する。従来のNAが0.5程度の記録装置に
おいて1.2mm厚の基板が用いられてきたのは上記の意味
が必然であった。
開口数をNA、有効径をＤ、焦点距離をｆ、作動距離をWD
とするとこれらの間には ｆ＝D/2NA＞WD ・・・（１） の関係が有る。この式はレンズの焦点距離ｆと基板の厚
さｔとの間に一定の制限のあることを示す。即ち、レー
ザビーム８の入射時の対物レンズ７の有効径ＤおよびNA
を一定にしたままで基板を厚くするとWDがとれなくなっ
てしまいレンズが基板に接触してしまうことになる。逆
に有効径D,開口数NAを一定としたままで基板を薄くする
と、上述のようなレンズの接触と言うような危険性は小
さくなるが、反面では基板表面でのスポット径d1と記録
膜上でのスポット径d2との差が小さくなる。このこと
は、基板上にゴミ等の異物が有った場合に記録膜上での
光量が大きく減じ、記録感度等が低下する原因となりや
すいことを意味する。従来のNAが0.5程度の記録装置に
おいて1.2mm厚の基板が用いられてきたのは上記の意味
が必然であった。
発明が解決しようとする課題 光記録媒体の記録密度を従来より大きくする１つの有
力な方法として対物レンズの開口数を大きくして絞りを
よくするという方法がある。ただし、光学記録ヘッドの
大きさを従来より大きくすることは実用的ではないので
有効径が従来と同じ程度の大きさの対物レンズを用いよ
うとすると、前記関係式（１）から分かるように焦点距
離が短かくなってしまう。すなわち、従来用いていた1.
2mmの基板では基板の内部に焦点面がきてしまうので、
従来よりも薄い基板を用いなければならない。例えば、
開口数を0.65にすると基板の厚さとしては0.6mm程度,0.
75では0.3mm程度のものが要求される。しかしながら基
板を単純に薄くするだけでは不都合が生じる。例えば樹
脂基板を用いた場合には機械的強度が低下して膜形成時
に反り、たわみ等が生じ、記録再生のために記録媒体を
回転させたとき面ぶれを生じる原因になる基板をガラス
板にすれが反り等はやや緩和されるが今度は衝撃が加わ
ったときの割れが生じ易くなり危険である。本発明は基
板を薄くし、かつ上述したような反り、たわみ、割れ等
の心配の少ない記録媒体ならびにその製法を提供するも
のである。
力な方法として対物レンズの開口数を大きくして絞りを
よくするという方法がある。ただし、光学記録ヘッドの
大きさを従来より大きくすることは実用的ではないので
有効径が従来と同じ程度の大きさの対物レンズを用いよ
うとすると、前記関係式（１）から分かるように焦点距
離が短かくなってしまう。すなわち、従来用いていた1.
2mmの基板では基板の内部に焦点面がきてしまうので、
従来よりも薄い基板を用いなければならない。例えば、
開口数を0.65にすると基板の厚さとしては0.6mm程度,0.
75では0.3mm程度のものが要求される。しかしながら基
板を単純に薄くするだけでは不都合が生じる。例えば樹
脂基板を用いた場合には機械的強度が低下して膜形成時
に反り、たわみ等が生じ、記録再生のために記録媒体を
回転させたとき面ぶれを生じる原因になる基板をガラス
板にすれが反り等はやや緩和されるが今度は衝撃が加わ
ったときの割れが生じ易くなり危険である。本発明は基
板を薄くし、かつ上述したような反り、たわみ、割れ等
の心配の少ない記録媒体ならびにその製法を提供するも
のである。
課題を解決するための手段 本発明は前記課題を解決する手段として透明基板に比
較してより機械的強度の高い補強板を用意し、記録薄膜
層の径方向の大きさが透明基板および補強板の径方向の
大きさよりも小さく、透明基板と補強板とを記録薄膜層
を内側にして貼り合わせる。また記録薄膜層を両面に用
いる際には、補強板を芯に、２枚の透明基板が補強板を
介することなく接着層を介して直接接着された部分を有
する構成に上記２枚の透明基板を記録薄膜層を内側にし
て貼り合わせる。
較してより機械的強度の高い補強板を用意し、記録薄膜
層の径方向の大きさが透明基板および補強板の径方向の
大きさよりも小さく、透明基板と補強板とを記録薄膜層
を内側にして貼り合わせる。また記録薄膜層を両面に用
いる際には、補強板を芯に、２枚の透明基板が補強板を
介することなく接着層を介して直接接着された部分を有
する構成に上記２枚の透明基板を記録薄膜層を内側にし
て貼り合わせる。
作用 補強板として機械的強度、剛性の大きいものを用いる
ことで基板を薄くすることによる強度の低下を補い、従
来より薄い透明基板を用いても反り、たわみ、割れ等を
低減することができる。この際、記録再生のためのレー
ザ光線は基板側から入射させることが可能なので、従来
よりも開口数の大きい対物レンズを用いて、より高密度
記録の可能な記録媒体を構成することができる。
ことで基板を薄くすることによる強度の低下を補い、従
来より薄い透明基板を用いても反り、たわみ、割れ等を
低減することができる。この際、記録再生のためのレー
ザ光線は基板側から入射させることが可能なので、従来
よりも開口数の大きい対物レンズを用いて、より高密度
記録の可能な記録媒体を構成することができる。
実施例 第１図は本発明の光学情報記録媒体の１実施例の断面
構造を示したものである。この記録媒体は上下が対称な
構造をしており、光学的に平滑な表面１を有する透明基
板２と、その上に形成された記録薄膜層３と、接着層４
と記録媒体の強度を高めるための補強板５とから形成さ
れている。
構造を示したものである。この記録媒体は上下が対称な
構造をしており、光学的に平滑な表面１を有する透明基
板２と、その上に形成された記録薄膜層３と、接着層４
と記録媒体の強度を高めるための補強板５とから形成さ
れている。
以下、図面に従って、本発明を説明する。本発明に用
いられる透明基板２としては従来から光記録媒体に用い
られていたもの、例えば、ガラス板、PMMA,ポリカーボ
ネイト、塩化ビニール、ポリオレフィン等の樹脂板を用
いることができる。基板の表面は光学的に平滑であるこ
とが要求される。一般的には記録再生時にレーザ光線を
ガイドする目的で同芯円状またはスパイラル状の連続
溝、またはスパイラル線に沿った信号ピット列が予め形
成されているものを用いる。この実施例は溝６が形成さ
れているものである。基板２の厚さは1.2mmよりも薄
く、0.2mmよりも厚い。これよりも薄くなると反る、割
れる等を低減する効果が小さくなる。
いられる透明基板２としては従来から光記録媒体に用い
られていたもの、例えば、ガラス板、PMMA,ポリカーボ
ネイト、塩化ビニール、ポリオレフィン等の樹脂板を用
いることができる。基板の表面は光学的に平滑であるこ
とが要求される。一般的には記録再生時にレーザ光線を
ガイドする目的で同芯円状またはスパイラル状の連続
溝、またはスパイラル線に沿った信号ピット列が予め形
成されているものを用いる。この実施例は溝６が形成さ
れているものである。基板２の厚さは1.2mmよりも薄
く、0.2mmよりも厚い。これよりも薄くなると反る、割
れる等を低減する効果が小さくなる。
本発明は記録層を構成する記録材料の記録メカニズム
にはよらない。レーザ光線の照射によって、また磁界と
レーザ光線の組合せによってなんらかの変化を生じるも
のであればなんであってもよい。例えばレーザー光線の
照射条件によって孔が形成される物質としてフタロシア
ニン系、アズレニウムポリメチン系、ナフトキノン系等
の有機色素膜、Te−Se,Te−Se−Pb、Te−Ｃ−Ｈをベー
スとする合金膜を用いることができる。また、記録部を
変形させずに記録する物質としてBi2Te3−Sb2Se3の２層
膜を用いることができる。また可逆的変化を生じる物質
として例えばアモルファス相と結晶相の間、結晶相と別
の結晶相との間で相変化を生じる薄膜、Ge−Te,Ge−Te
−Sn,Ge−Te−Sb,Ge−Te−Sb−Pb,Ge−Te−Sb−Co,Ge−
Te−Bi,Ge−Te−Sn−Au,Ge−Se−Te,Sb−Se,Sb−Se−T
e,In−Te,Sb−Te,In−Se,In−Sb−Te,In−Sb−Se,In−S
e−T1、In−Se−Tl−Co,Ga−Te−Se,Te−Ｏ−Ge−Sn,Te
−Ｏ−Ge−Sn−Au,In−Te−Au等のテルル、セレンをベ
ースとする薄膜、Ga−Sb,In−Sb,Au−Sb,Ge−Sb,Cu−S
b,Bi−Sb,Zn−Sb,Ag−Sb等のアンチモンをベースとする
薄膜、Ag−Zn等金属−金属間でのバンド構造の変化によ
る反射率の差を利用する薄膜等が用いられる。また磁気
スピンの向きの変化を磁気光学効果によって読みだすも
のとして希土類−遷移金属系の材料、例えばTb−Fe−C
o,Gd−Tb−Fe−Co,Gd−Fe−Co等を用いることができ
る。
にはよらない。レーザ光線の照射によって、また磁界と
レーザ光線の組合せによってなんらかの変化を生じるも
のであればなんであってもよい。例えばレーザー光線の
照射条件によって孔が形成される物質としてフタロシア
ニン系、アズレニウムポリメチン系、ナフトキノン系等
の有機色素膜、Te−Se,Te−Se−Pb、Te−Ｃ−Ｈをベー
スとする合金膜を用いることができる。また、記録部を
変形させずに記録する物質としてBi2Te3−Sb2Se3の２層
膜を用いることができる。また可逆的変化を生じる物質
として例えばアモルファス相と結晶相の間、結晶相と別
の結晶相との間で相変化を生じる薄膜、Ge−Te,Ge−Te
−Sn,Ge−Te−Sb,Ge−Te−Sb−Pb,Ge−Te−Sb−Co,Ge−
Te−Bi,Ge−Te−Sn−Au,Ge−Se−Te,Sb−Se,Sb−Se−T
e,In−Te,Sb−Te,In−Se,In−Sb−Te,In−Sb−Se,In−S
e−T1、In−Se−Tl−Co,Ga−Te−Se,Te−Ｏ−Ge−Sn,Te
−Ｏ−Ge−Sn−Au,In−Te−Au等のテルル、セレンをベ
ースとする薄膜、Ga−Sb,In−Sb,Au−Sb,Ge−Sb,Cu−S
b,Bi−Sb,Zn−Sb,Ag−Sb等のアンチモンをベースとする
薄膜、Ag−Zn等金属−金属間でのバンド構造の変化によ
る反射率の差を利用する薄膜等が用いられる。また磁気
スピンの向きの変化を磁気光学効果によって読みだすも
のとして希土類−遷移金属系の材料、例えばTb−Fe−C
o,Gd−Tb−Fe−Co,Gd−Fe−Co等を用いることができ
る。
上記２枚の基板２は上記記録薄膜層３を内側に各々上
記補強板５の両側に接着層４を介して張り合わせられ
る。補強板５の材質としては基板２の材質よりも剛性が
大きいこと、機械的強度が高いこと、割れにくいこと等
の条件を満たすことが必要であって、金属板が最も望ま
しいが樹脂板、ガラス板、セラミック板を用いることも
できる。金属板としては上記条件に加えて腐食しにくい
材質が望ましく、Al,Cu,Ni,Ti,Zn,Sn,Fe,Co,Mo,Taの中
から選ばれる少なくとも一種の金属またはその金属を主
成分とする合金を用いることができる。とりわけ曲がり
にくいという観点からFe,Al,Cu,Ni等を主成分とする合
金，例えばステンレススチール，ジュラルミン等が望ま
しい。これらを用いる場合にはAl板やCu板を単体で用い
る場合よりも補強板の厚さをより薄くすることができ
る。最低限の必要な厚さは用いるべき材質および記録媒
体の大きさ（直径）によって異なり、同じ材料であって
も大きくなれば相対的に厚くして、反り、たわみを小さ
くすることが重要である。樹脂板の場合には基板として
用いるのと同じ材質の板を用いることができるが、この
場合には基板よりも厚くして用いる。また、セラミック
板としてはアルミナが適している。
記補強板５の両側に接着層４を介して張り合わせられ
る。補強板５の材質としては基板２の材質よりも剛性が
大きいこと、機械的強度が高いこと、割れにくいこと等
の条件を満たすことが必要であって、金属板が最も望ま
しいが樹脂板、ガラス板、セラミック板を用いることも
できる。金属板としては上記条件に加えて腐食しにくい
材質が望ましく、Al,Cu,Ni,Ti,Zn,Sn,Fe,Co,Mo,Taの中
から選ばれる少なくとも一種の金属またはその金属を主
成分とする合金を用いることができる。とりわけ曲がり
にくいという観点からFe,Al,Cu,Ni等を主成分とする合
金，例えばステンレススチール，ジュラルミン等が望ま
しい。これらを用いる場合にはAl板やCu板を単体で用い
る場合よりも補強板の厚さをより薄くすることができ
る。最低限の必要な厚さは用いるべき材質および記録媒
体の大きさ（直径）によって異なり、同じ材料であって
も大きくなれば相対的に厚くして、反り、たわみを小さ
くすることが重要である。樹脂板の場合には基板として
用いるのと同じ材質の板を用いることができるが、この
場合には基板よりも厚くして用いる。また、セラミック
板としてはアルミナが適している。
第７図は本発明の記録媒体を光ディスクに用い、その
性能を試験するための一般的な装置の概略図である。記
録を行う場合には半導体レーザ９の出力を入力信号に応
じて変調する。半導体レーザを出たレーザビーム11はコ
リメータレンズ10で集光されて平行光となりビームスプ
リッター12、λ/4板13、対物レンズ７を通じて光ディス
ク18上に絞りこまれる。対物レンズはボイスコイル16で
上下に動かすことができ、フォーカシングができる。光
ディスクはターンテーブル14上に固定され、モータ８に
よって回転され信号に応じた記録が行なわれる。信号を
再生する場合には半導体レーザの出力を弱めて連続照射
する。光ディスクからの反射光を検出器に入射させその
出力変化を再生信号として取り出す。
性能を試験するための一般的な装置の概略図である。記
録を行う場合には半導体レーザ９の出力を入力信号に応
じて変調する。半導体レーザを出たレーザビーム11はコ
リメータレンズ10で集光されて平行光となりビームスプ
リッター12、λ/4板13、対物レンズ７を通じて光ディス
ク18上に絞りこまれる。対物レンズはボイスコイル16で
上下に動かすことができ、フォーカシングができる。光
ディスクはターンテーブル14上に固定され、モータ８に
よって回転され信号に応じた記録が行なわれる。信号を
再生する場合には半導体レーザの出力を弱めて連続照射
する。光ディスクからの反射光を検出器に入射させその
出力変化を再生信号として取り出す。
材質と大きさの異なる種々の基板と補強板を用い、前
記第１図によって説明した構成の記録媒体を形成した。
これらを前記第７図の試験装置に乗せて回転実験を行な
った。第１表はその結果をまとめたもので、良好な結果
が得られた補強板の厚さと径の関係を示したものであ
る。即ち、補強板が金属板の場合には、材質にもよる
が、記録媒体の径が50mm程度なら0.1mm以上,86mm程度な
ら0.15mm以上,120−130mm程度なら0.2mm以上,200mm程度
なら0.3mm以上、300mm程度なら0.4mm以上の厚さを選ぶ
ことで基板が薄い場合にも反りの小さい記録媒体が構成
可能であり、面ぶれの小さい安定な回転の得られること
が確かめられた。また補強板が樹脂板の場合には記録媒
体の径が50mm程度なら0.2mm以上,86mm程度なら0.3mm以
上,120−130mm程度なら0.5mm以上,200mm程度なら0.8mm
以上、300mm程度なら1.0mm以上の厚さに選ぶことで、ま
た補強板がガラス板、セラミック板の場合には記録媒体
の径が50mm程度なら0.3mm以上,86mm程度なら0.4mm以上,
120−130mm程度なら0.6mm以上,200mm程度なら0.8mm以
上、300mm程度なら1mm以上の厚さに選ぶことで基板が従
来より薄い場合にも反りが小さく安定に回転する記録媒
体が得られた。
記第１図によって説明した構成の記録媒体を形成した。
これらを前記第７図の試験装置に乗せて回転実験を行な
った。第１表はその結果をまとめたもので、良好な結果
が得られた補強板の厚さと径の関係を示したものであ
る。即ち、補強板が金属板の場合には、材質にもよる
が、記録媒体の径が50mm程度なら0.1mm以上,86mm程度な
ら0.15mm以上,120−130mm程度なら0.2mm以上,200mm程度
なら0.3mm以上、300mm程度なら0.4mm以上の厚さを選ぶ
ことで基板が薄い場合にも反りの小さい記録媒体が構成
可能であり、面ぶれの小さい安定な回転の得られること
が確かめられた。また補強板が樹脂板の場合には記録媒
体の径が50mm程度なら0.2mm以上,86mm程度なら0.3mm以
上,120−130mm程度なら0.5mm以上,200mm程度なら0.8mm
以上、300mm程度なら1.0mm以上の厚さに選ぶことで、ま
た補強板がガラス板、セラミック板の場合には記録媒体
の径が50mm程度なら0.3mm以上,86mm程度なら0.4mm以上,
120−130mm程度なら0.6mm以上,200mm程度なら0.8mm以
上、300mm程度なら1mm以上の厚さに選ぶことで基板が従
来より薄い場合にも反りが小さく安定に回転する記録媒
体が得られた。
接着層４は通常光ディスクで張り合わせに用いられて
いる接着剤、熱硬化型の樹脂等をそのまま用いて形成す
ることができる。例えばアクリル系の樹脂、エポキシ系
の樹脂、シリコン系の接着剤等を用いることができる。
いる接着剤、熱硬化型の樹脂等をそのまま用いて形成す
ることができる。例えばアクリル系の樹脂、エポキシ系
の樹脂、シリコン系の接着剤等を用いることができる。
第４図は本発明の別の実施例の記録媒体の要部断面構
造を示す図である。この実施例の場合は記録面は記録媒
体の片側のみである。この片面構造の場合にも基本的に
は両面構造の場合と同じ材料を用いて構成することがで
きる。ただし、片方の基板がないことによる強度の不足
が生じないように、補強板の厚さを両面構造の場合より
やや厚くする。
造を示す図である。この実施例の場合は記録面は記録媒
体の片側のみである。この片面構造の場合にも基本的に
は両面構造の場合と同じ材料を用いて構成することがで
きる。ただし、片方の基板がないことによる強度の不足
が生じないように、補強板の厚さを両面構造の場合より
やや厚くする。
第１図、第２図において、基板及び補強板の厚さは記
録媒体全体の厚さがあまり厚くなりすぎないよう選び、
モーターへの負荷を小さくする。実用的な記録媒体全体
の厚さは記録媒体の大きさに依存するが、いずれにして
も最大２〜3mm程度が適当である。基板の厚さ、補強板
の厚さを全体が上記範囲内になるように選ぶ。
録媒体全体の厚さがあまり厚くなりすぎないよう選び、
モーターへの負荷を小さくする。実用的な記録媒体全体
の厚さは記録媒体の大きさに依存するが、いずれにして
も最大２〜3mm程度が適当である。基板の厚さ、補強板
の厚さを全体が上記範囲内になるように選ぶ。
第５図は本発明の１実施形態として光ディスクを構成
した例で、その断面を示すものである。基本的な構成は
第１図に示した通りであるが補強板の大きさを基板より
も小さくし、張り合わせた場合にその最外周部、並びに
最内周部が接着層の中に埋め込まれるような構成をとっ
ている。上下２枚の基板が接着層のみを介して直接接着
される部分を設けることで３枚の板が互いに接着される
ことになり、全体が一体化されて強度が高めることがで
きた。また補強板が金属の場合には埋め込み型にするこ
とで金属型の腐食が生じにくくなる。図では補強板の外
周部、内周部のいずれもが埋め込まれる形態になってい
るが実際はそのいずれかが埋まる形態であってもよい。
もちろん埋め込み型でない光ディスクも構成可能であ
る。
した例で、その断面を示すものである。基本的な構成は
第１図に示した通りであるが補強板の大きさを基板より
も小さくし、張り合わせた場合にその最外周部、並びに
最内周部が接着層の中に埋め込まれるような構成をとっ
ている。上下２枚の基板が接着層のみを介して直接接着
される部分を設けることで３枚の板が互いに接着される
ことになり、全体が一体化されて強度が高めることがで
きた。また補強板が金属の場合には埋め込み型にするこ
とで金属型の腐食が生じにくくなる。図では補強板の外
周部、内周部のいずれもが埋め込まれる形態になってい
るが実際はそのいずれかが埋まる形態であってもよい。
もちろん埋め込み型でない光ディスクも構成可能であ
る。
第６図は本発明の記録媒体の様々な形態を示してい
る。図中（Ａ）は基板２と記録薄膜層３との間に記録層
よりも融点の高い物質層、例えば誘電体層18を設けた構
造、（Ｂ）は記録層の両側に同様の層を設けた構造であ
る。誘電体層はその膜圧を適当に選ぶことによって記録
前後における光学的変化量、反射率、吸収率等を最適な
ものとする働きをするものであってSiO2,TiO2,Al2O3,Zr
O2,GeO2,等の酸化物、AlN,SiN,BN等の窒化物、ZnS,ZnSe
等のカルコゲン化物、前述のDLC膜等を用いることがで
きる。記録膜の感度が不足するような場合には記録層と
基板との間の層には熱伝導率の低い材料を用い、基板へ
の熱拡散を押さえる。（Ｃ）は記録層３上の誘電体層18
の上にさらに反射層19を設けた構造である。反射層は記
録層における光吸収効率を高める働きをしAl,Au,Pd,Cu,
Ti,Ni,Cr,Ge,Si,Fe,Sb,Sn,Ta,W等の金属を単体またはこ
れらの間の合金薄膜として用いることができる。
る。図中（Ａ）は基板２と記録薄膜層３との間に記録層
よりも融点の高い物質層、例えば誘電体層18を設けた構
造、（Ｂ）は記録層の両側に同様の層を設けた構造であ
る。誘電体層はその膜圧を適当に選ぶことによって記録
前後における光学的変化量、反射率、吸収率等を最適な
ものとする働きをするものであってSiO2,TiO2,Al2O3,Zr
O2,GeO2,等の酸化物、AlN,SiN,BN等の窒化物、ZnS,ZnSe
等のカルコゲン化物、前述のDLC膜等を用いることがで
きる。記録膜の感度が不足するような場合には記録層と
基板との間の層には熱伝導率の低い材料を用い、基板へ
の熱拡散を押さえる。（Ｃ）は記録層３上の誘電体層18
の上にさらに反射層19を設けた構造である。反射層は記
録層における光吸収効率を高める働きをしAl,Au,Pd,Cu,
Ti,Ni,Cr,Ge,Si,Fe,Sb,Sn,Ta,W等の金属を単体またはこ
れらの間の合金薄膜として用いることができる。
次に本発明の製法について説明する。本発明の記録媒
体は基板上に記録層、誘電体層、反射層等の各薄膜層を
真空蒸着、スパッタリング、CVD、イオンプレーティン
グ等の方法により形成することができる。基板と補強板
との接着時には基板、補強板、基板を接着剤を介して順
次積み重ね、プレスしつつ加熱する等の方法で両面の平
行度の高い記録媒体を得ることができる。
体は基板上に記録層、誘電体層、反射層等の各薄膜層を
真空蒸着、スパッタリング、CVD、イオンプレーティン
グ等の方法により形成することができる。基板と補強板
との接着時には基板、補強板、基板を接着剤を介して順
次積み重ね、プレスしつつ加熱する等の方法で両面の平
行度の高い記録媒体を得ることができる。
次により具体的な例をもって本発明を説明する。
（実施例１） 基板として表面にスパイラル連続溝が1.2μｍピッチ
で形成されている外径86mm、内径5mm,厚さ0.3mmのポリ
カーボネイト板を２枚用意し、その上に厚さ175nmのZnS
−SiO2混合膜、厚さ20nmのGe2Sb2Te5膜、厚さ25nmのZnS
−SiO2混合膜、厚さ30nmのAu膜をそれぞれスパッタリン
グにより形成した。スパッタリング時のArガス圧は3mTo
rrとした。補強板として外径82mm、内径9mm、厚さ0.2mm
でのジュラルミン板を用い、エポキシ樹脂によって記録
薄膜を内側にして内外周とも端部から2mmづつ入るよう
に張り合わせ厚さ約0.8μｍの光ディスクを形成した。
比較例として補強板を用いずに２枚の基板のみを張り合
わせた光ディスクも用意した。これら記録媒体を第７図
に示した記録装置に乗せて毎分1800回転の速度で回転さ
せたところ本発明の補強板を用いた記録媒体では面ぶれ
のないなめらかな回転が得られたが補強板を用いない場
合には面ぶれが生じた。記録装置の記録再生に用いる光
学ヘッドの対物レンズのNAを0.65とし、レーザ光線を2M
Hzで変調して基板を通して記録膜上にレーザ照射を行っ
た（照射パワー5mW）。記録信号を再生して再生信号の
エンベロープをオシロスコープで観察したところ、本発
明の記録媒体の場合にはフラットなエンベロープが観察
され１回転の内で安定した記録が行えることが分かっ
た。一方、補強板を用いない場合にはエンベロープがう
ねっており、一回転の間で記録むらが生じやすいことが
示された。
で形成されている外径86mm、内径5mm,厚さ0.3mmのポリ
カーボネイト板を２枚用意し、その上に厚さ175nmのZnS
−SiO2混合膜、厚さ20nmのGe2Sb2Te5膜、厚さ25nmのZnS
−SiO2混合膜、厚さ30nmのAu膜をそれぞれスパッタリン
グにより形成した。スパッタリング時のArガス圧は3mTo
rrとした。補強板として外径82mm、内径9mm、厚さ0.2mm
でのジュラルミン板を用い、エポキシ樹脂によって記録
薄膜を内側にして内外周とも端部から2mmづつ入るよう
に張り合わせ厚さ約0.8μｍの光ディスクを形成した。
比較例として補強板を用いずに２枚の基板のみを張り合
わせた光ディスクも用意した。これら記録媒体を第７図
に示した記録装置に乗せて毎分1800回転の速度で回転さ
せたところ本発明の補強板を用いた記録媒体では面ぶれ
のないなめらかな回転が得られたが補強板を用いない場
合には面ぶれが生じた。記録装置の記録再生に用いる光
学ヘッドの対物レンズのNAを0.65とし、レーザ光線を2M
Hzで変調して基板を通して記録膜上にレーザ照射を行っ
た（照射パワー5mW）。記録信号を再生して再生信号の
エンベロープをオシロスコープで観察したところ、本発
明の記録媒体の場合にはフラットなエンベロープが観察
され１回転の内で安定した記録が行えることが分かっ
た。一方、補強板を用いない場合にはエンベロープがう
ねっており、一回転の間で記録むらが生じやすいことが
示された。
（実施例２） 実施例１において補強板の材質のみをジュラルミンか
らステンレススチールに替えて、同様に結果を確認でき
た。
らステンレススチールに替えて、同様に結果を確認でき
た。
（実施例３） 実施例１の補強板を厚さ0.5mmのNi板、0.8mmのAl板、
Cu板に替えてそれぞれ厚さ約1.1mm,1.4mmの記録媒体を
形成し、いずれも同様の効果が得られた。
Cu板に替えてそれぞれ厚さ約1.1mm,1.4mmの記録媒体を
形成し、いずれも同様の効果が得られた。
（実施例４） 実施例１、２の記録媒体の大きさを直径50mm,130mm,2
00mm,300mmとして同様の実験を行った。この際、補強板
の内外径はは基板と同じにした。実施例１と同様に各記
録媒体を回転させたところ直径50ならびに130mmの場合
には実施例１と同様になめらかな回転が得られたが、直
径200mm以上の場合にはやや大きな面ぶれが見られた。
00mm,300mmとして同様の実験を行った。この際、補強板
の内外径はは基板と同じにした。実施例１と同様に各記
録媒体を回転させたところ直径50ならびに130mmの場合
には実施例１と同様になめらかな回転が得られたが、直
径200mm以上の場合にはやや大きな面ぶれが見られた。
（実施例５） 実施例1,2の直径200mm、300mmの媒体について補強板
の厚さを0.3mm,から0.5mmまで0.5mmおきに変えて記録媒
体を形成した。実施例２と同様の回転実験を行ったとこ
ろ200mmの媒体ではいずれの場合にもなめらかに回転し
た。一方、300mmの媒体では補強板の厚さが0.4mm以上の
場合においてなめらかに回転した。
の厚さを0.3mm,から0.5mmまで0.5mmおきに変えて記録媒
体を形成した。実施例２と同様の回転実験を行ったとこ
ろ200mmの媒体ではいずれの場合にもなめらかに回転し
た。一方、300mmの媒体では補強板の厚さが0.4mm以上の
場合においてなめらかに回転した。
（実施例６） 実施例１において、補強板をポリカーボネイト板、PM
MA板とし同様の記録媒体を構成した。この際、補強板の
外径は基板の外径に比較して4mm小さく、また内径は4mm
大きくした。また厚さを0.1mmから0.5mmまで0.1mmおき
に変えた。これらの記録媒体を実施例２と同じく回転さ
せたところ補強板の厚さが0.3mm以上では面ぶれが小さ
く、安定した回転が得られた。
MA板とし同様の記録媒体を構成した。この際、補強板の
外径は基板の外径に比較して4mm小さく、また内径は4mm
大きくした。また厚さを0.1mmから0.5mmまで0.1mmおき
に変えた。これらの記録媒体を実施例２と同じく回転さ
せたところ補強板の厚さが0.3mm以上では面ぶれが小さ
く、安定した回転が得られた。
（実施例７） 実施例６において、媒体の大きさ50mm,130mm,200mm,3
00mmと変え、さらに補強板の厚さを0.1から1mmまで0.1m
mおきに変化させた。この際、補強板の外径は基板の外
径に比較して4mm小さく、また内径は4mm大きくした。こ
れらに対して、上記各実施例と同様に回転実験を行った
ところ、50mm、130mm、200mm、300mmの各媒体に対して
それぞれ補強板の厚さを0.2,0.5,0.8,1mm以上としたと
きなめらかな回転が得られた。
00mmと変え、さらに補強板の厚さを0.1から1mmまで0.1m
mおきに変化させた。この際、補強板の外径は基板の外
径に比較して4mm小さく、また内径は4mm大きくした。こ
れらに対して、上記各実施例と同様に回転実験を行った
ところ、50mm、130mm、200mm、300mmの各媒体に対して
それぞれ補強板の厚さを0.2,0.5,0.8,1mm以上としたと
きなめらかな回転が得られた。
（実施例８） 実施例６、７において補強板をガラス板、アルミナ板
として同様の実験を行った。媒体の大きさを50mm,86mm,
130mm,200mm,300mmと変えた場合に、なめらかな回転の
得られる補強板の厚さはそれぞれ0.3mm,0.4mm,0.6mm,0.
8mm,1mmであった。
として同様の実験を行った。媒体の大きさを50mm,86mm,
130mm,200mm,300mmと変えた場合に、なめらかな回転の
得られる補強板の厚さはそれぞれ0.3mm,0.4mm,0.6mm,0.
8mm,1mmであった。
（実施例９） 実施例７の媒体のそれぞれに対応させ補強板のない媒
体を作った。これらを2mの高さから床の上に複数回落下
させその強度を調べたところ、補強板のない媒体では５
回の試験の内にいずれもひび、割れが観察され、破片が
飛び散るという現象が観察された。一方、補強板を適用
した媒体では、５回の間には以上が生じなかった。また
回数の増大につれてひびが観察されたが破片が飛び散る
という現象はいっさい見られず安全性の高いことが分か
った。
体を作った。これらを2mの高さから床の上に複数回落下
させその強度を調べたところ、補強板のない媒体では５
回の試験の内にいずれもひび、割れが観察され、破片が
飛び散るという現象が観察された。一方、補強板を適用
した媒体では、５回の間には以上が生じなかった。また
回数の増大につれてひびが観察されたが破片が飛び散る
という現象はいっさい見られず安全性の高いことが分か
った。
発明の効果 以上のように本発明の２枚の基板を張り合わせる場合
に、基板よりも機械的強度の大きい補強板を芯にして張
り合わせることで、従来よりも薄い基板の適用を可能に
するものである。
に、基板よりも機械的強度の大きい補強板を芯にして張
り合わせることで、従来よりも薄い基板の適用を可能に
するものである。
第１図は本発明の光学情報記録媒体の基本構造を示す断
面図、第２図は従来の光学情報記録媒体の構造を示す断
面図、第３図は本発明と光学情報記録媒体にレーザ光線
を照射するための対物レンズの開口数と、基板厚との関
係を説明するための図、第４図は本発明の光学情報記録
媒体のもう１つの実施例の構造を示す断面図、第５図は
本発明の光学情報記録媒体を光ディスクにした実施例の
形態を示す一部断面斜視図、第６図は本発明の光学情報
記録媒体の記録層の構成を様々に選んだ実施形態の断面
図、第７図は本発明の光学情報記録媒体を回転駆動し記
録再生を行うための装置の概略を示す構成図である。 １……基板表面、２……透明基板、３……記録薄膜層、
４……接着層、５……補強板、６……光ガイド溝、７…
…対物レンズ、８……レーザビーム、９……半導体レー
ザ、10……コリメータレンズ、11……レーザビーム、12
……ビームスプリッター、13……λ/4板、14……ターン
テーブル、15……検出器、16……ボイスコイル、17……
光ディスク、18……誘電体層、19……反射層。
面図、第２図は従来の光学情報記録媒体の構造を示す断
面図、第３図は本発明と光学情報記録媒体にレーザ光線
を照射するための対物レンズの開口数と、基板厚との関
係を説明するための図、第４図は本発明の光学情報記録
媒体のもう１つの実施例の構造を示す断面図、第５図は
本発明の光学情報記録媒体を光ディスクにした実施例の
形態を示す一部断面斜視図、第６図は本発明の光学情報
記録媒体の記録層の構成を様々に選んだ実施形態の断面
図、第７図は本発明の光学情報記録媒体を回転駆動し記
録再生を行うための装置の概略を示す構成図である。 １……基板表面、２……透明基板、３……記録薄膜層、
４……接着層、５……補強板、６……光ガイド溝、７…
…対物レンズ、８……レーザビーム、９……半導体レー
ザ、10……コリメータレンズ、11……レーザビーム、12
……ビームスプリッター、13……λ/4板、14……ターン
テーブル、15……検出器、16……ボイスコイル、17……
光ディスク、18……誘電体層、19……反射層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 憲一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 赤平 信夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−197957（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−140439（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】光学的に平滑な表面を有する厚さ1.2mm未
満で0.2mm以上である透明基板と、上記透明基板上の一
方の面上に形成され、レーザ光線の照射により光学的に
検出可能な変化を生じる記録薄膜層と、上記透明基板よ
りも機械的強度の大きい補強板とからなり、上記記録薄
膜面が形成された面と上記補強板とが、接着層を介して
密着され、上記記録薄膜層の径方向の大きさが上記透明
基板および上記補強板の径方向の大きさよりも小さい光
学情報記録媒体。 - 【請求項２】光学的に平滑な表面を有し、その厚さが1.
2mm未満で0.2mm以上である２枚の透明基板と、上記透明
基板上の各々１方の面上に形成され、レーザ光線の照射
により光学的に検出可能な変化を生じる記録薄膜層と、
上記透明基板の各々よりも機械的強度の大きい補強板と
からなり、上記２つの透明基板が、上記補強板を挟み込
むように互いに記録薄膜面を内側にし、かつ接着層を介
して密着され、上記補強板の径方向の大きさが２枚の上
記透明基板の径方向の大きさよりも小さく、２枚の透明
基板が上記補強板を介することなく接着層を介して直接
接着された部分を有する光学情報記録媒体。 - 【請求項３】前記直接接着された部分が、記録媒体の最
外周部および／または最内周部としたことを特徴とする
請求項２記載の光学情報記録媒体。 - 【請求項４】前記補強板が金属板、樹脂板、ガラス板、
セラミック板のいずれかであることを特徴とする請求項
１又は２記載の光学情報記録媒体。 - 【請求項５】前記補強板が金属板であって、その厚さを
0.1mm以上としたことを特徴とする請求項４記載の光学
情報記録媒体。 - 【請求項６】前記金属板がAl,Cu,Ni,Ti,Zn,Sn,Fe,Co,M
o,Taの中から選ばれる少なくとも一種の単金属またはこ
れらをベース材料とする合金を主成分とすることを特徴
とする請求項５記載の光学情報記録媒体。 - 【請求項７】前記合金をステンレススチールまたはジュ
ラルミンとしたことを特徴とする請求項６記載の光学情
報記録媒体。 - 【請求項８】記録薄膜がアモルファス−結晶間の相変化
に起因する光学的特性の可逆的変化を応用した相変化記
録薄膜である請求項１又は２記載の光学情報記録媒体。 - 【請求項９】記録薄膜層のいずれか一方に誘電体層を形
成した請求項１又は２記載の光学情報記録媒体。 - 【請求項１０】記録薄膜層と補強板との間に反射層を形
成した請求項１又は２記載の光学情報記録媒体。
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-
1990
- 1990-06-20 JP JP2161811A patent/JP2543230B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-06-19 US US07/717,815 patent/US5154957A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|---|---|
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