JP2517470B2 - 光学ディスクマスタ―の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディスクマスターの製造方法に関する。光
ディスクマスターにはデータが記録され、また該光ディ
スクマスターと同一の多くの光ディスクを大量に複製す
るための光ディスクスタンパーが従来通りの電鋳手段に
より形成される。前記光ディスクマスターの製造方法は
別様には、データバックアップ記録のための、或は記録
済光ディスクの一般的製造のためのシステムの検査及び
確認のための一回書き込み複数回読出し式光ディスク
（Write Once Read Many 0D、以下単に光ディスクWORM
と称する）作成のために使用され得る。

〔従来技術の説明〕

コンパクトディスク（CD）マスターをも含み得る光デ
ィスクマスターは、それを元に実質的に全ての大量生産
型の記録済の販売用光ディスクが連続的に成型されると
ころの物品である。実際上、光ディスクマスターは多く
の光ディスクを製造するスタンパーのための種型であ
る。この種型は光ディスク構造における最初の物品であ
り、光ディスク或はプラッタ上に光学手段によって読み
取り得るデータ或は情報を出現させ、これを使用してそ
の複製を作成し得るものである。全ての連続的な光ディ
スク製造及び複製方法或は作業では同一の形状、フォー
マット及びデータが１つの物品、即ちディスクから次の
ディスクへと、真空蒸着、電鋳／電気メッキ、或は射出
成形プロセス処理を含む種々の手段によって転写され
る。光ディスクマスターの作成に先立ち、データ或は情
報がテープその他記憶デバイス上に従来通り記録され、
それを大量複製するために前記データが光学的手段によ
って変換され前記記録デバイスから光ディスクマスター
へと移行される。

光ディスクマスター製造のための従来技術が種々の工
業における既存の技術と組み合わされた。こうした技術
の内で最も傑出したものは半導体工業のフォトレジスト
概念であった。光ディスクマスター及び、連続成型され
且つ複製光ディスクは、光学的に記録された情報を表す
一連のピットを含む。これらピットはディスク中心に近
い半径方向内側から開始され、その周囲付近の半径方向
外側へと連続する実際の或は仮想のライン或はトラック
上に配置される。好都合には、前記ピットは幅が概略0.
6ミクロン、長さが0.9から3.3ミクロン、深さが0.12ミ
クロンであり、そして各側に隣合うトラックからは1.6
ミクロン（10^-6メートル）の距離離間されている。前記
フォーマットを実現するために、半導体工業に於て一般
に使用されるフォトレジスト技術が使用された。フォト
レジスト薄板を載置したガラスプレートが次いでフォト
レジストを硬化させるためのオーブンに配置され、フォ
トレジストによってコーティングされたガラスプレート
がターンテーブル上に載置された。このターンテーブル
はガラスプレートの上方をその中心から半径方向外側へ
と移動する１点の速度が毎秒約1.2メートルの一定の直
線速度（CLV）となるよう可変的に減少する速度割合に
て旋回せしめられた。こうしたシステムではデータ変調
レーザーがガラスプレートの直上に設置される。このデ
ータ変調レーザーは比較的大型で且つ複雑な移行機構に
より懸架される。この移行機構は前記データ変調レーザ
ーをして極めて徐々に然も一定の半径率に於て、旋回す
るガラスプレートの中心から外側へと移動せしめる一方
で、ガラスプレートの表面を付随的に照射しそれによ
り、フォトレジスト材料にデータの螺旋トラックを創成
する。この方法はマスタリングとして参照される。ピッ
ト化されるべく指定された部分はガラスプレートの回転
につれて螺旋通路に沿ってレーザー光に露呈される。ガ
ラスプレート上のフォトレジスト薄板に全てのデータが
記録された後、ガラスプレートは代表的には多段プロセ
ス処理における現像溶液の少なくとも１つの浴内に配置
される。ここでフォトレジストのレーザー光に露呈され
た部分が溶蝕され、一連のピットが残される。溶蝕され
たフォトレジストを具備するガラスプレートは次いでオ
ーブン乾燥され、続いて前記フォトレジスト薄膜が、薄
肉の金属から成る導電性薄膜をそこに真空蒸着させるこ
とによって金属処理され、所望の光ディスクマスターが
製造される。この光ディスクマスターは光ディスクスタ
ンパー及び複製を作成するための電気的形成に先立ち、
最終的な分析及び確認プロセス処理が為される。

前述の形式の光ディスクマスター製造システムは、関
連する資本設備、労働力、空間、移動及び衝撃に対する
影響の受け易さ、時間及びコストにより極めて高価なも
のとなる。単一の光ディスクマスターを製造するための
運転コストは比較的高価なものと成り得るのである。

フォトレジスト光ディスクマスター製造システムの別
態様として他の技術が展開され、そこではレーザーに露
呈された部分が溶蝕されそこに所望のピットが形成され
る材料が使用された。この方法はフォトレジストプロセ
スを上回る数多くの利益をもたらした。そうした利益に
は中でも、現像及び硬化段階が除去されたことによるプ
ロセス処理段階の減少が含まれる。これにより、処理上
の費用が減少され、完成までの時間が一段と短縮され、
ディスク品質の監視をする光ディスクマスター製造プロ
セスでのディスク上へのデータ記録と同時に行なえるよ
うになった。

この光ディスクマスター製造方法は非−フォトレジス
ト（NPR）方法として知られるものであるが、乾燥プロ
セス処理方式（DPF）の光反応性コーティング材として
参照される材料を使用する。この場合にはオーブン乾
燥、現像或は乾燥手順を必要としない独特の材料が、ガ
ラスプレートディスク上に旋回状態でコーティングされ
る。ガラスプレート及び乾燥プロセス処理方式（DPF）
の光反応性コーティング材は次いで、光ディスクマスタ
ー製造及び付随する分析のためのターンテーブル上にセ
ットされる。レーザーが溶蝕によってリアルタイムでピ
ットを創成しそれにより、エラー率及び基準に対する一
致を分析するための、書き込み後の同時的な直接読み出
し（Direct Read After Write、以下単にDRAWと称す
る）が可能となる。ピットが形成された層が金属処理さ
れると光ディスクマスター製造プロセスが完了する。光
ディスクマスターが完成すると、光ディスクスタンパー
製造のための従来通りの電気メッキ及び複製プロセス処
理が開始される。光ディスクスタンパーは次いで、従来
通りの射出成型プロセス処理による光ディスク大量複製
のために使用される。

この非−フォトレジスト（NPR）方法は、溶蝕プロセ
ス及びオーブン硬化を除去した点に大きく依存して従来
技術を上回る幾つかの改良をもたらすが、この方法では
移動に対する影響の受け易さのみならず高価且つ複雑な
移行機構の必要性、そしてガラス再コンディショニング
プロセスは排除されない。そうしたシステムのための資
本費用は相変わらず著しく大きく然も単一光ディスクマ
スターの製造費用は尚、比較的高価である。

更に別の光ディスクマスター製造方法がダイレクトメ
タルマスタリング（DMM）方法として参照される。該ダ
イレクトメタルマスタリング方法では、表面材料を露呈
或は溶蝕せしめるためにレーザーの使用に代えて、通常
は金属である表面に実際に係合する小さなダイヤモンド
針が使用される。技術的には容易であるもののこの方法
の使用は、“無接触”のレーザーシステムが機械的シス
テムを上回る信頼性、耐久性そして効率をもたらすこと
から恐らくは工業的に意味がない。従って、その時点で
の意図目的に対しては満足されたものではあってもそう
した従来技術には固有の制限事項が存在することから、
もっと効率的で時間浪費の少ない且つ安価な光ディスク
マスター製造方法に対する需要が長く存在していた。本
発明はそうした需要に答える光ディスクマスター製造方
法を提供するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

解決しようとする課題は、従来からの光ディスクマス
ター製造方法が非−効率的で時間浪費が多く費用が嵩む
点であり、 簡単でコンパクトな、製造速度の比較的早い、安価で
且つ効率的な光ディスクマスター製造システムがない点
であり、 光ディスクマスターだけでなくエラーチェック用の且
つデータ確認用の光ディスクWORMをも製造するための高
速の且つ安価な光ディスクマスター製造プロセスが存在
しない事である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば光ディスクマスター製造のための方法
及び関連する装置にして、複製光ディスクを大量生産す
るための光ディスクスタンパーを製造するために使用さ
れ得、或は別様には光ディスクWORM作成のために使用さ
れ得る方法及び関連する装置が提供される。本発明は、
光学トラッキング溝或は螺旋溝がその一方の側に正確な
寸法形状に於て成型された或はエッチングされた、光学
的に透明なポリマーディスクの使用が意図される。クリ
ーンルーム環境に於てディスク表面の光学トラッキング
溝に光学的に活性な、記録層としての薄膜が、コーティ
ング手段によって旋回状態で塗布される。この光学的に
活性な薄膜は次いで、レーザー手段によってドット及び
ダッシュから成る可変長さのピット形態に於てデータコ
ード化される。前記レーザー手段は、データ変調された
ビームを最終的にディスクの各側からディスク上の前記
光学的に活性な薄膜に照射しつつ前記光学トラッキング
溝に沿ってトラッキングされ、前記光学的に活性な薄膜
を前記光学トラッキング溝の寸法形状によって決定され
る所望ビットのピットへとほぼ全体的に溶蝕せしめる。
次いで前記導電性の薄膜が、データコード化された前記
光学的に活性な薄膜上に被着され光ディスクスタンパー
製造用の電鋳プロセスのための光ディスクマスターが完
成する。前記光ディスクスタンパーは結局、この光ディ
スクマスターを大量複製するために使用される。

別様には、導電性の薄膜は反射性をも有することか
ら、前記完成した光ディスクマスターは反射性の薄膜に
保護層を追加するのみによって光ディスクWORMへと変更
され得る。つまり、ここに開示される方法は光ディスク
マスターか或は光ディスクWORM製造に於て実施され得る
ものである。

本発明の主たる目的は簡単でコンパクトな、比較的製
造時間の短い、安価で且つ効率的な光ディスクマスター
製造システムを作成することにある。

本発明の他の目的は、光ディスクマスターだけでなく
エラーチェック用の且つデータ確認用の光ディスクWORM
をも製造するための早く且つ安価な光ディスクマスター
製造プロセスを提供することにある。

本発明の他の目的は、市販入手し得る光学ヘッド及び
レーザー、光学的ビームトラッキングのための、予め光
学トラッキング溝が設けられた光学的に透明な安価なポ
リマー基材を適用しそれによって、高価な資本設備の必
要性を回避し、また嵩高でしかも複雑な、従来の光ディ
スクマスター製造システムに於て見出される慣例的な光
学機器、移行システムそして高価なガラス製ディスク配
列体に対する必要性を回避する光ディスクマスター製造
システムを作成することにある。

本発明の他の目的は、所定の且つ独特の寸法形状の光
学トラッキング溝にして、該光学トラッキング溝の表面
全体にディスクの各側からデータ変調レーザービームが
正確に集中され且つ照射されることにより、隣合う光学
的に活性な層が自然に且つほぼ全体的に溶蝕されること
によりデータピットが形成せしめられ、該データピット
の輪郭及び境界が基材の光学トラッキング溝それ自身で
あるような明確な且つ独特の寸法形状の光学トラッキン
グ溝を使用することにある。

本発明の更に他の目的は、容易に作成或は入手し得且
つ安価な、予め光学トラッキング溝が形成されたポリカ
ーボネート製ディスクを使用し、繰り返し使用し得るが
再利用のためには徹底的な洗浄及び研磨手順の必要性が
ある従来からの高価なガラスプレート支持体を排除する
ことにより、光ディスクマスター製造時の運転コストを
削減することにある。

本発明の更に他の目的は、伝統的なガラス準備段階、
オーブン乾燥段階、現像及びオーブン乾燥プロセス処理
段階を含む従来通りの幾つかの段階を省略することによ
り光ディスクマスター製造における製造速度を高め且つ
運転コストを削減させることにある。

本発明の更に他の目的は、光ディスクマスター製造プ
ロセスを単純化し、従来通りの光ディスクマスター製造
技術の種々のルーチンを達成するための熟練作業員数を
減少させることにある。

本発明の更に他の目的は、光ディスクマスター作製に
際しての周辺機器コンポーネンツの数を減少させ、光デ
ィスクマスター製造方法に於ける必要空間量を低減し、
実質的にコストを節減することにある。

本発明の更に他の目的は、ディスクの各側から記録し
且つ読み出し得るCD光ディスクマスター及び別様にはCD
WORMを作成することにある。

〔実施例の説明〕

本発明は既存の光ディスクマスター製造技術に対する
新規な方法を含む。本方法の最初の段階は好都合には、
これに限定するものではないが、厚さ約1.2mm、直径約1
30mmの第１図に例示されるような成型ポリマーディスク
基材10（以下単にディスク10と称する）を作成或は入手
することから開始される。該ディスク10には、光学トラ
ッキング通路がその一体部分として成型され或はエッチ
ングされる。該光学トラッキング通路は好ましくは光ト
ラッキング溝12であり、また前記ディスク10は中央スピ
ンドル孔14を具備している。

ディスク10は好ましくは透明なポリカーボネート製で
あるが、同様に透明なポリメチルメタクリレート（PMM
A）その他類似の透明な基材にして、トラッキング通路
を有する透明な基材であり得る。また更には、もしレー
ザー記録動作が底部から、即ち従来通り、またここで説
明されるようにディスク10の光トラッキング溝を形成し
ない側からではなくむしろ上方、即ち基材10の光学トラ
ッキング溝を形成した側から為される場合には透明であ
る必要はない。光トラッキング溝12は、これに限定され
るものではないが、従来通りの螺旋トラックにして、半
径方向内側の半径位置ｒ′から開始され半径方向外側の
半径位置ｒ″の位置に於て終端する前記螺旋トラックを
有する。ディスク10を半分に切断した第１の断面図が第
２図に例示され、光トラッキング溝12の拡大部分断面図
が、好ましい光学トラッキング溝の寸法形状を一層明瞭
化するために第３図に例示されている。

光トラッキング溝の寸法形状が最終的に、光学的に活
性な薄膜が溶蝕されることによりそこに形成される情報
ピット或はビットの寸法形状を決定することから、光ト
ラッキング溝の寸法形状は所望のピットのそれであるこ
とが必要である。好ましい具体例における光トラッキン
グ溝12の寸法形状は実質的には第３図に示される如きも
のであり、溶蝕されない前記光学的に活性な薄膜が残る
恐れは減少されている。好ましくは、これに限定するも
のではないが、前記光トラッキング溝12は幅が0.6ミク
ロン、深さが0.065ミクロン、順次する光トラッキング
溝間の“ランド"38を含むトラックピッチ、即ちトラッ
ク間距離が1.6ミクロンである。こうした寸法形状によ
り、所望に応じ５乃至15ミリワットのレーザーを使用
し、深さ1/8から1/4（約2000Å）、幅0.4から0.6ミクロ
ン、そして長さ0.9から3.3ミクロンのピットが溶蝕によ
り形成される。

第４図には本方法の第２の段階が例示される。予め光
トラッキング溝が形成された光学的に透明なポリカーボ
ネートから成るディスク10に、旋回コーティング手段16
によって厚さ約0.13ミクロンの光学的に活性な基材から
成る極めて薄い記録層18（以下、単に薄層18とも称す
る）が積層される。該薄膜は好ましい具体例に於ては、
780ナノメータ波長に対する感光性を有する染料である
ニトロセルロースの染料ポリマー化合物の溶液である。
そうしたニトロセルロースの染料ポリマー化合物には、
例えば、1,1′3,3,3,′３′−Hexamethyllindotricarbo
cyanineiodide:C₂₉H₃₃IN₂がある。

第5a図は第４図を線５−５で切断した断面図である
が、ディスク10における単一の光トラッキング溝12の短
いストリップ或は区分の長手方向側面が例示され、前記
光トラッキング溝12の表面20には光学的に活性なニトロ
セルロースの薄層18が積層されている。

第5b図には本方法の第３の段階が例示されている。該
第３の段階はデータ記録段階である。該第5b図には、レ
ーザービーム34を、光ヘッド22の上方で旋回する透明な
ディスクを貫通させることにより光学的に活性な前記薄
層18上を照射しデータを記録する状況が例示されてい
る。しかしながら、前記光ヘッド22をディスク上方に配
置し、従来技術に於て慣例的に為されるように下方から
ではなく上方から前記薄層18を照射することも等しく容
易である。その場合ディスク10は透明である必要はな
い。しかし、薄層18の上面にはディスク10の底面よりも
溶蝕物質その他の漂遊粒状物が多く更には、ディスク10
の底面の粒状物が薄層18上の粒状物のようには該薄層18
を遮光しないことから、光ヘッド22を旋回するディスク
10の下方に配置するのが好ましい。前述のように、ディ
スク10の底面の粒状物が薄層18上の粒状物のようには該
薄層18を遮光しないのは、比較的大きなレーザービーム
34がディスク10を貫通して光トラッキング溝12の表面20
及び隣接する薄層18の直径約１ミクロンの位置に集中さ
れるからである。しかしながら、好ましい具体例に於て
はディスク10の下方に位置付けた780ナノメータ波長の
レーザー源、即ち光ヘッド22が、極細に集中されたレー
ザービーム34をディスク10を貫いて薄層18上に合焦せし
める。薄層18のニトロセルロース化合物から成る染料
が、780ナノメータ波長の光線を吸収する結果、薄層18
内の実質的な熱エネルギーが吸収される。そうした熱エ
ネルギーは薄層18をして自然分解せしめ、それにより薄
層18はその殆ど全部が溶蝕せしめられピット24が形成さ
れる。光ヘッド22はレーザービームが集中され且つ追随
するところの光トラッキング溝12に対して静止される
が、光トラッキング溝12それ自身は矢印26で示されるよ
うに光ヘッド22に関して移動され、そこへの一連のデー
タの記録を可能としている。光ヘッド22は実際にはディ
スク10が旋回するに際し、ディスク10の１点に対して毎
秒約1.2メートルの一定の直線速度（CLV）を維持するべ
く次第に減速しながら光トラッキング溝12を追随しつ
つ、前記ディスクの中心から直線的に半径方向外側に移
動する。

データが完全に記録されると本方法の第４の段階に於
て、真空蒸着28その他同等の方法により極めて薄い厚さ
約1000Åの導電性の且つ光学的に反射性の、好ましい具
体例では銀（Ag）である薄膜30が被着され光ディスクマ
スターが完成する。

第６図には記録されたデータのトラックの平面図が光
トラッキング溝12に沿って例示され、前記トラックには
溶蝕されたピット24が例示されている。これらピットは
代表的には深さが1/4、幅が0.6ミクロン、そして長さが
0.9から3.3ミクロンであり、CDフォーマットにおける３
から１ビットのデータを表し、或は別のフォーマットに
おける単一乃至複合ビットを表している。第６図には第
３図に示される光トラッキング溝が、そこにデータを記
録した状態で長手方向から見た状態が例示されている。

第7a図、7b図及び7c図は、第６図を線７−７で切断し
た断面図であり、ここでは光ディスクマスター製造中に
為される手順がもっと明瞭に示されている。第7a図に
は、光トラッキング溝12及び表面20を具備する第３図の
ディスク10に、光学的に活性な薄層18を被着させた後の
状態が示される。光トラッキング溝12及び表面20には所
定の記号ｗ、ｘ、ｙ及びｚが付記されている。

第7b図には光ディスクマスター製造における重要な改
善が示される。この改善により、光学的手段によって記
録される各データ或は複数のデータの寸法形状及び理想
的形状が正確に決定され得る。ニトロセルロースその他
の、同様の目的に使用されるべき光学的に活性な材料か
ら成る薄層18はレーザービーム34からの熱エネルギーの
吸収に際し僅かに化学的爆発を生じる態様で自然に且つ
急速に反応することから光ディスクマスターに記録され
るデータ、つまり結局のところ大量生産のために、それ
が常に且つ不変に記録されそして厳密に再生される態様
に於て複製されるところのデータのピットの厳密な寸
法、性質及び幾何学的形状を予め決定することは慣例的
に困難である。ディスク上に印加される光トラッキング
溝の形状寸法は、従来技術に於て慣例的に使用される種
々の手段、中でも機械的／物理的エッチング、フォトレ
ジストエッチング及び連続ウエーブ（CW）レーザービー
ムによる層の連続的溶蝕をも含む手段によって実際上か
なり正確に決定され得る。従って、ピット／データ形状
寸法のそれとなるべき寸法形状の光トラッキング溝を使
用することにより、記録及び複製用のデータの精度は著
しく向上する。

光学的に活性な薄層18から成るピットを、表面20或は
極く僅かの薄膜だけを残して全体的に或は部分的に溶蝕
することにより、記録されるデータの形状寸法が高精度
で予め決定され得る。これにより、ニトロセルロース化
合物溶液中の光吸収性の染料溶質から成る可変の或は非
−均質の溶液に起因する従来技術でのピット形成に際し
ての変動因子が除去される。こうした変動因子は実際上
は異なる化学反応を生じせしめ、その結果ピットの寸法
及び形状を変化させる。実際、薄層18の厚さの変化によ
ってさえもピット24の形成は変化する。しかしながら、
データがピット24として記録されるべき位置に於て薄層
18が光トラッキング溝12から全体的或は部分的に溶蝕さ
れることにより、各ピットの境界及び形状寸法はかなり
の精度でもって決定される。

第7b図には、記録以前の光トラッキング溝（ｘ）、記
録中の光トラッキング溝（ｗ）そして記録後の光トラッ
キング溝（ｙ及びｚ）に於けるデータ記録プロセス処理
の各段階が夫々例示されている。該第7b図ではレーザー
ビーム34はレンズ32により、光トラッキング溝12を追随
しつつこの光トラッキング溝12の表面20の“w"として例
示される部分全体に集中せしめられている。情報のピッ
トが記録される場合、レーザービーム34の出力は表面20
の点線で示される部分及び発散状況を表す４つの矢印に
より表されるような、表面20の全体的或は部分的な溶蝕
を生じせしめるに十分増強される。こうして、薄層18は
ほぼ全体的に溶蝕され、情報のピット24が表面20の厳密
な或は相関する寸法形状に於て形成される。そうしたピ
ットは第６図に於てはデータ記録部分“z"及び“y"とし
て表される。光トラッキング溝12の、データ未記録部分
“x"が、薄層18が所望に応じてそのまま残された部分で
あることを銘記されたい。

第7c図には、薄層18がコーティングされ、そこにデー
タが記録され、そして第5c図に関連して説明した金属処
理プロセス中の、第６図を線７−７で切断した断面図が
例示されている。

第８図を参照するに、第7c図の部分拡大断面図が例示
される。何れの図もここで開示され、従来からWORM（一
回書き込み複数回読み出し）と称されるところの、光デ
ィスクマスターから複製された光ディスク上に記録され
たデータ読み出しに際し利用される従来からの光学的事
項が簡単に説明されている。ここには本発明の追加的変
化例もまた示される。

第８図には、点線36を含まない部分に於て、本発明に
より開示される光ディスクマスター製品の詳細が例示さ
れている。光ディスクマスターは完成後、光学的に活性
の薄層18を具備する予め光トラッキング溝が形成された
透明なポリマー基材或はディスク10を含む。前記薄層18
は光トラッキング溝12の部分“y"に於ては全体的或は部
分的に溶蝕されており、ここにデータのピットが記録さ
れる。“ランド"38（各光トラッキング溝間の間隔部
分）はそのままである。また部分“x"にはデータは記録
されない。何れの部分も導電性且つ反射性を有する薄膜
30により被覆される。もし第３の保護層36が前記薄膜30
に被着される場合は、該薄膜30もまた光学的に反射性の
物質、例えば、これに限定するものではないが銀（Ag）
とされる。光ディスクマスターはデータを記録し且つ読
出すべくそこをレーザービーム34が貫通するディスク10
の屈折率（1.5）により、表示されるような寸法形状を
有する光ディスクWORMへと有効に変更される。

第８図における全ての寸法形状は、各層の相対的比較
を容易とするためにオングストローム（10^-10メート
ル）で表されるが、代表的には厚さ1.2mmであり得るポ
リマーから成るディスク10及び、所望に応じて可変であ
るが厚さ約1mmのポリマーから成る保護層36は除外され
る。

光ディスクマスター或は光ディスクWORMの製造に際し
ては記録済の情報のピットは、7800Åレーザーを使用て
その深さを1/4即ち約1959Å（実際は屈折率を考慮して1
300Å、1950/1.5＝1300）の範囲とするのが好ましい。
そうすることで、ピット24を貫通する光は反射距離であ
るところの２×1/4＝1/2の距離を移動し、入力レーザー
ビーム及び反射レーザービーム間に於て180゜の位相差
を生じそれが結局、データとして判読され得る破壊され
得る干渉縞を生じせしめる。レーザービーム34は光トラ
ッキング溝12にデータを記録するだけでなく、それに対
応して光トラッキング溝12を追随もする。光トラッキン
グ溝12の部分“x"の如きを追随するためには光トラッキ
ング溝12及び薄膜30の厚さは1/8即ち、975Å（実際は65
0Å、975/1.5＝650）の範囲とされる。反射されたレー
ザービーム34は光トラッキング溝12を横断し、次いで反
射距離であるところの２×1/8＝1/4の距離を横断し、反
射レーザービームにおける90゜の位相差を生じ、それに
より追随が正しいことを意味する光の分散を生じせしめ
る。

従って、先に言及された光ディスクマスター製造方法
に於て主要に意図され且つ重要とされた意図は、従来か
らの、その多数の複製を生み出すための光ディスクスタ
ンパーがそれにより製造され得るところの光ディスクマ
スターを作成することではあるが、光学的に活性な且つ
反射性／導電性の極めて薄い薄膜を覆って保護層を追加
することにより、同一の方法及び設備を使用して光ディ
スクWORMを製造することもまた選択され得る。

第８図には、本発明の他の新規な特徴である読み出し
中の書き込み能力もまた例示される。書き込み用のレー
ザービーム34が薄層18を溶蝕してピット24を形成しデー
タを記録する間、レーザービーム34と対蹠する読出し用
の第２のレーザービーム40を、前記ピット24が溶蝕形成
される際にその溶蝕状況を監視するために設け得る。全
てのデータが光ディスクマスター或はWORMに記録される
までは薄層30或は保護層36は存在しないが、ポリマーか
ら成るディスク10が屈折性に加えて透過性を有すること
から、前記読出し用の第２のレーザービーム40によって
実際に監視され得る限定的な反射特性もまた存在するこ
とを銘記されたい。これはさして重要なことではないが
しかし通常の読み出しモードはレーザービーム34が通常
の書き込みモードにある正にその時にレーザービーム34
によって為されることもまた理解されたい。従って、前
記読出し用の第２のレーザービーム40はレーザービーム
34が書き込んだデータの反転像を読出す。しかしながら
先に指摘したように、あまり望まくはないが、読出し用
の第２のレーザービーム40を記録用のレーザービームと
して使用することにより光ディスクマスターを製造し得
る。その場合、該読出し用の第２のレーザービーム40は
同様に通常の読み出しモードに於て使用される。

第８図には本発明の１つの追加的な特徴が例示されて
いる。未記録部分“x"における点線42は、好ましいが必
ずしも完全にそうなる分けではない具体例を例示するも
のである。光学的に活性な薄層18が予め光トラッキング
溝が形成されたポリマー製のディスク10上に旋回コーテ
ィングされる際、液体であるところの前記薄層18はディ
スク10上で光トラッキング溝12の輪郭を追随する。従っ
て、ディスク10に表面20が溝形状に形成されると同様
に、薄層18もまた同様に溝形状に形成され、また引き続
いて追加される薄膜30も勿論溝型に形成される。しかし
ながら、薄層18及びそこに積層される薄膜30を、点線42
で例示されるようなランド38と同一高さ或は同一平面と
するのが好ましい。これにより、光ディスクマスターの
良好な複製特性及びWORMの良好な反射特性が達成され得
る。

先のプロセスに於て使用される光ヘッド、即ちレーザ
ー22は好ましくは780ナノメータ波長のレーザーであ
り、これに限定するものではないが、単一スポットトラ
ッキング能力を有する光ヘッドに取付けられる。異なる
レーザー波長が異なる光トラッキング溝及びピット寸法
形状を形成し得ることを理解されたい。前記光ヘッドは
0.6ミクロンの多くの孔を有するレンズ32を具備し、従
ってレーザービーム34は、それがディスク10の貫くに際
し光トラッキング溝12の、0.6ミクロンの幅に概略等し
い直径を有する一点に集中される。レーザービーム32が
集中されると、光トラッキング溝12は前記光ヘッド22が
ディスク10上を移動しディスクの光学的コード化のため
に必要な螺旋通路を追随可能ならしめるための手段とな
る。実用システムでは、従来通りのサーボ手段を使用し
て光ヘッド22の半径方向移行運動に対するディスク10の
旋回速度を、レーザービーム34がディスクの半径方向の
最も内側の光トラッキング溝半径方向位置（ｒ′）から
その最も外側の半径方向位置（ｒ″）にかけて一定の直
線速度（CLV）で光トラッキング溝12を追随し得るよう
な態様に於て調整する。

本発明に於て使用されるレーザーダイオードは光学的
に活性の薄層を溶蝕するための十分な出力を有するもの
である。該レーザーダイオードは、所望のデータストリ
ームを使用して記録中に変調されそれにより、光トラッ
キング溝12に沿って整列した種々の長さのピット24が溶
蝕形成される。

段階４の金属処理完了後、光ディスクマスターを従来
手段により電気メッキし多数の同一のディスクを複製す
るための光ディスクスタンパーを形成する。別様には、
そうして完成した光ディスクマスターは反射層に単に保
護層を塗布するのみによってWORMへと変更され得る。

（発明の効果） 1.市販入手し得る光学ヘッド及びレーザー、光学的ビー
ムトラッキングのための光学トラッキング溝を予め設け
た、光学的に透明な安価なポリマー基材を適用すること
により、高価な資本設備の必要性を回避し、また嵩高で
しかも複雑な、従来の光ディスクマスター製造システム
に於て見出される慣例的な光学機器、移行システムそし
て高価なガラス製ディスク配列体に対する必要性を回避
し得る光ディスクマスター製造システムが提供される。

2.光ディスクマスター製造プロセスを単純化し、従来の
光ディスクマスター製造技術の種々のルーチンを達成す
るための熟練作業員数が減少する。

3.光ディスクマスター作製に際しての周辺機器コンポー
ネンツの数が減少され、光ディスクマスター製造方法に
於ける必要空間量が低減され、実質的にコストが節減さ
れる。

以上本発明を具体例を参照して説明したが、本発明の
内で多くの変更を成し得ることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における基材として使用される光トラッ
キング溝を形成したポリマーディスクの斜視図である。 第２図は第１図のポリマーディスクを半分に切断した断
面図である。 第３図は光トラッキング溝部分の簡略化された拡大部分
断面図である。 第４図は光学的に活性な薄膜の旋回コーティング段階
（段階２）を例示する部分断面図である。 第5a図は光学的に活性な薄膜を重ねた状態で示される、
光トラッキング溝に沿った部分拡大断面図である。 第5b図は、静止されたレーザーが光トラッキング溝を図
面で左側に移動することにより光学的に活性な薄膜をほ
ぼ全体的に溶蝕してピットを創成する段階（段階３）を
例示する、前記光トラッキング溝に沿った部分拡大断面
図である。 第5c図は真空蒸着、即ち金属処理プロセス（段階４）に
より反射性及び導電性の薄膜を形成する状況を例示する
部分拡大断面図である。 第６図は第１図に例示されたディスクの光トラッキング
溝部分の部分平面図であり、該光トラッキング溝には情
報を記録したピットが具備されている。 第7a図は第６図に示される部分拡大断面図を線７−７で
切断した、第5a図の状況に相当する部分拡大断面図であ
り、光学的に活性な薄膜の溶蝕及び金属処理前の状況が
例示される。 第7b図は溶蝕ピット（ｚ及びｙ）、非−溶蝕ピット
（ｘ）、そして溶蝕されつつあるピット（ｗ）を例示す
る、溶蝕によるデータ記録のプロセス期間中の状況を例
示する、第5b図に相当する部分拡大断面図である。 第7c図は光学的に活性の薄層に旋回コーティングを施
し、この光学的に活性の薄層上に情報を記録した後の、
第5c図に相当する部分拡大断面図である。 第８図は溶蝕ピット（ｙ）及び非−溶蝕ピット（ｘ）の
物理的／光学的及び相対的寸法形状を表す、第7c図の部
分拡大詳細断面図である。 尚、図中主な部分の名称は以下の通りである。 10:成型ポリマーディスク基材 12:光トラッキング溝 14:中央スピンドル孔 16:旋回コーティング手段 18:薄膜 22:光ヘッド 24:ピット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブルース・ユージーン・デルマール 米国カリフォルニア州ラグナ・ビーチ、 リビエラ・ドライブ 2471

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学ディスクマスターにして、該光学ディ
   スクマスターを元に光学ディスクスタンパーを作製し得
   るところの光学ディスクマスターの作製に際し使用する
   ディスクであって、 外周部分を具備するへん平な基盤と、 実質的に同一特性の光学トラッキング通路を形成してな
   る、前記基盤の第１の表面と、 所定の特性の光に応答しての感光性及び光溶蝕性を有す
   る薄い記録層にして、前記第１の表面に入射する前記所
   定の特性の光に応答しデータ変調された情報を前記記録
   層に一連のピットとして光学的に記録するために前記第
   １の表面上に付着されてなる薄い記録層とを含み、 前記一連のピットが、前記光学トラッキング通路が前記
   所定の特性の光に露呈されるに際して創生されそれによ
   り、光学ディスクマスターを形成してなるディスク。
2. 【請求項２】所定の特性の光が赤外線であり、感光性及
   び光溶蝕性を有する薄い記録層が、赤外線を照射される
   ことにより光学的に活性化される溶蝕性の染料を含有
   し、基盤の第１の表面を前記赤外線に露呈させるに際し
   前記薄い記録層の一部分を溶蝕するに十分な比率の熱が
   発生されそれにより記録用のピットが形成される請求項
   １に記載のディスク。
3. 【請求項３】へん平な基盤は所定の特性の光に対し透明
   な材料より成りそれが、薄い記録層上への前記赤外線の
   合焦及びそこでの一連のピット形成を可能としてなる請
   求項１に記載のディスク。
4. 【請求項４】光学ディスクマスターにして、該光学ディ
   スクマスターを元に光学ディスクスタンパーを作製し得
   るところの光学ディスクマスターを作製するための方法
   であって、 所定の寸法形状の光学トラッキング通路を形成した表面
   を有するディスク基盤を作製する段階と、 所定の波長の光に感光し、電鋳プロセス処理により再現
   し得る寸法及び形状のピットを形成する光学的に活性な
   記録層を前記表面に被着する段階と、 前記光学トラッキング通路内の前記記録層に前記所定の
   波長を有する光を照射して前記トラッキング通路内に一
   連のピットを形成することにより、前記光学トラッキン
   グ通路に沿ってデータを光学的に書き込む段階とを包含
   する、光学ディスクマスターにして、該光学ディスクマ
   スターを元に光学ディスクスタンパーを作製し得るとこ
   ろの光学ディスクマスターを作製するための方法。
5. 【請求項５】基盤の、一連のピットを形成した表面に導
   電性の薄層を被着し、該導電性の薄層を、一連のピット
   を形成した表面の陰画と成し、次いで該薄層を除去する
   事による光ディスクスタンパー作製段階を含む請求項４
   に記載の、光学ディスクマスターにして、該光学ディス
   クマスターを元に光学ディスクスタンパーを作製し得る
   ところの光学ディスクマスターを作製するための方法。
6. 【請求項６】基盤が透明であり、光学トラッキング通路
   に沿ってデータを光学的に書き込む段階には、前記透明
   な基盤を通し記録層にレーザーを合焦させる段階が含ま
   れる請求項４に記載の、光学ディスクマスターにして、
   該光学ディスクマスターを元に光学ディスクスタンパー
   を作製し得るところの光学ディスクマスターを作製する
   ための方法。
7. 【請求項７】記録層は赤外線感光性を有している請求項
   ４に記載の、光学ディスクマスターにして、該光学ディ
   スクマスターを元に光学ディスクスタンパーを作製し得
   るところの光学ディスクマスターを作製するための方
   法。
8. 【請求項８】光ディスクマスターを作製するための方法
   であって、少なくとも１つの記録用表面を具備する透明
   な光ディスク基盤を作製する段階と、 前記少なくとも１つの記録用表面に、赤外波長であると
   ころの所定の波長の光に対し光学的に活性である均質の
   記録層を被着する段階と、 前記透明な基盤を通して前記記録用表面とは反対側の側
   面から前記所定の波長の光を前記少なくとも１つの記録
   用表面に合焦させることにより、前記光学的に活性であ
   る均質の記録層に一連のピットを形成する段階とを含む
   光ディスクマスターを作製するための方法。
9. 【請求項９】少なくとも１つの記録用表面を具備する透
   明な光ディスク基盤を作製する段階には、前記少なくと
   も１つの記録用表面に光学トラッキング通路を形成して
   なる光ディスク基盤を作製する段階にして、前記光学ト
   ラッキング通路が、半径方向に離間した溝部分にして、
   該溝部分間にはランド区域を画定してなる溝部分から成
   り立つ前記光学トラッキング通路を含む光ディスク基盤
   を作製する段階とが含まれ、 透明な基盤を通して前記記録用表面とは反対側の側面か
   ら前記所定の波長の光を前記少なくとも１つの記録用表
   面に合焦させることにより、前記光学的に活性である均
   質の記録層に一連のピットを形成する段階には、該一連
   のピットを前記光学トラッキング通路内に形成する段階
   とが含まれる請求項８に記載の光ディスクマスターを作
   製するための方法。
10. 【請求項１０】少なくとも１つの記録用表面上に導電性
    の薄層を形成し、次いでこの導電性の薄層を除去するこ
    とによる光ディスクスタンパー形成段階が含まれる請求
    項８に記載の光ディスクマスターを作製するための方
    法。
11. 【請求項１１】一連のデータピットをレーザー手段によ
    り読み取り及び監視する段階が含まれる請求項８に記載
    の光ディスクマスターを作製するための方法。