JP2986781B1 - 光ディスクおよびその製造方法 - Google Patents
光ディスクおよびその製造方法Info
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Abstract
およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 透明な光ディスク基板13、14内にそ
の表面と平行に第1の情報記録ピット層13−1が配置
形成され、この第1の情報記録ピット層13−1の表面
を被覆するように金属膜からなる高反射膜層15が形成
される。前記第1の情報記録ピット層と離間しこれと平
行に第2の情報記録ピット層が配置形成され、この第2
の情報記録ピット層の表面を被覆するように低反射膜層
16が形成される。この低反射膜層16は前記光ディス
ク基板の外周部を含む部分に形成され、前記高反射膜層
16は前記光ディスク基板の内周部および外周部を除く
部分に形成される
Description
ディスクおよびその製造方法に関する。
ディスク基板の表面にスタンパーにより情報記録ピット
を形成し、その表面に、スパッタ装置により酸化ケイ素
あるいはチッ化ケイ素のようなケイ素化合物(SiX)
あるいは金(Au)からなる低反射膜を形成し、他方、
同じく透明な光ディスク基板の表面にスタンパーにより
情報記録ピットを形成し、その表面に、Al、Au、A
g、Cu等の金属からなる高反射膜を形成し、これらの
透明な光ディスク基板をそれぞれの前記情報記録ピット
が所定間隔を置いて向かい合うように透明接着剤を介し
て接着した構造の光ディスクが知られている。
反射膜の形成には、スパッタ装置が用いられ、図7に示
されるように、透明な光ディスク基板71はスパッタ装
置内のプッシャ72のディスク受皿72−1上に載置さ
れ、光ディスク基板71の上面中心部および外周部を覆
うセンターマスク73および外周マスク74を介して反
射膜形成物質のスパッタが行われる。図8はこのような
スパッタ装置によりそれぞれ成膜された2枚の光ディス
ク基板71−1、71−2を貼合せて製造された光ディ
スクの断面図である。光ディスク基板71−1の情報記
録ピット81が形成された表面には高反射膜82がスパ
ッタにより被着されている。また、透明接着剤88を介
して接着された光ディスク基板71−2の情報記録ピッ
ト84が形成された表面には低反射膜85がスパッタに
より被着されている。これらの反射膜82、85は光デ
ィスクの中心部86および外周部87においては、スパ
ッタによる成膜の際、センターマスク73および外周マ
スク74により膜形成が阻止されるため、存在しない。
したがって、光ディスクはそれらの中心部および外周部
分は反射膜が形成されないため透明であり、それ以外の
部分は反射膜により不透明となっている。
ィスクは、その中心部86および外周部87には金属な
どの反射膜82、85が被着されていないため、2枚の
光ディスク基板71−1、71−2を接着剤88により
貼合せる場合、反射膜82、85が形成されている部分
に比較して、プラスチック系の同質材料のため、接着性
が良好となり、特に情報記録ピット81、84が近傍に
形成されている外周部87からの外気や水分の侵入を防
止するために、耐蝕性が向上する。また、光ディスクの
中心部86および外周部87が透明になるため、ディス
ク内周縁部および外周縁部に製造上不可避的に形成され
る細かなバリや凹凸が認識されないため、外観状見栄え
が良くなる等の利点がある。
クにおいては、2層構造の一方の光ディスク基板71−
2に形成される低反射膜85が、光ディスクの中心部8
6および外周部87において、その膜分布が不均一にな
り、特に外周部における膜分布の不均一性が透過率ある
いは反射率の不均一性を生じ、情報記録ピット81、8
4に記録された情報の正確な読み出しができないという
問題点がある。本発明者はこの原因を究明した結果、ス
パッタ装置内における成膜工程におけるセンターマスク
73および外周マスク74の使用にその原因があること
が判明した。
膜材料のスパッタの際に、センターマスク73および外
周マスク74を使用するため、スパッタ粒子がマスクに
より遮断されたり、導電性のマスクの尖鋭な縁部への電
解集中により、スパッタ粒子がマスク側に引き込まれる
等の理由から、本来マスクによりカバーされる光ディス
ク基板71−1、71−2の表面領域のみならず、マス
クにカバーされない、マスク近傍の基板表面へのスパッ
タ粒子の付着が減少するするため、この部分に膜分布の
不均一が生ずる。さらに、これらのマスクの使用により
それぞれ低反射膜82および高反射膜85が形成された
2枚の光ディスク基板71−1、71−2を貼合せる
際、位置ずれにより、反射膜82、85の外周側の端部
がずれ、これによっても情報記録ピット81、84に記
録された情報の正確な読み出しができない場合が生ず
る。本発明の目的は、これらの問題点を解決するため、
均一な膜分布を可能とする光ディスクの構造およびその
製造方法を提供することにある。
透明な光ディスク基板と、この基板内にその表面と平行
に配置形成された第1の情報記録ピット層と、この第1の
情報記録ピット層の表面を被覆するように形成された金
属からなる高反射膜層と、この高反射膜が形成された前
記第1の情報記録ピット層と離間しこれと平行に配置形
成された第2の情報記録ピット層と、この第2の情報記録
ピット層の表面を被覆するように形成された光透過性の
低反射膜層とを備え、この低反射膜層は前記光ディスク
基板の外周部の全面を含む部分に形成され、前記高反射
膜層は前記光ディスク基板の内周部および前記外周部を
除く部分に形成されることを特徴とするものである。
透明な光ディスク基板の表面にスタンパーにより情報記
録ピットを形成する工程と、この工程により形成された
前記ピット表面に、前記第1の透明な光ディスク基板の
内周面および外周面を覆うマスクを介して、スパッター
により高反射膜層を形成する工程と、第2の透明な光デ
ィスク基板の表面にスタンパーにより情報記録ピットを
形成する工程と、この工程により形成された前記ピット
表面に、前記第2の透明な光ディスク基板の外周部の全
面を含めてスパッタにより、光透過性の低反射膜層を形
成する工程と、前記第1および第2の透明な光ディスク基
板をそれぞれの前記情報記録ピットが所定間隔を置いて
配置されるように透明接着剤を介して接着する工程とを
備えたことを特徴とするものである。
いては、前記低反射膜層は読出し用レーザービームに対
する反射率が、20〜40%であり、前記高反射膜層の
前記読出し用レーザービームに対する反射率は70%以
上となるように形成することを特徴とするものである。
いては、前記第2の透明な光ディスク基板の表面へのス
パッタによる低反射膜層は、前記第2の透明な光ディス
ク基板の外周部側面に端部が配置され、前記第2の透明
な光ディスク基板の周囲に延在するマスクを用いて形成
することを特徴とするものである。
いて説明する。図1は本発明の光ディスクの製造工程を
示す図である。まず、それぞれ異なるディジタル情報を
ピット配列により記録するための第1および第2のスタ
ンパ11、12が用意される。これらのスタンパは次の
ようにして作成される。最初に原盤が作製されるが、こ
の工程は、表面研磨されたガラス円板(図示せず)上に
ホトレジストを塗布し、このガラス円板を回転させ、そ
こにレーザー光を絞り込み、電気光学素子によって光を
変調させながら信号を記録(露光)した後、現像するこ
とにより2枚のディスク原盤を得る。これらの2枚のデ
ィスク原盤は、互いに逆回転で露光している。露光に使
用するレーザ光源は、従来のCD、LDの露光に用いら
れていた青色レーザや、集光スポット径がより小さくな
る紫外線レーザを用いている。次に、このようにして作
成された原盤表面に導電性膜を形成した後、Niめっき
し、信号面を転写した金属板であるスタンパを作製す
る。このようにして作製された第1および第2のディス
ク原盤11、12は、次の複製工程で「型」として用い
られる。
い、これらのスタンパ11、12に熱可塑性樹脂を流し
込みインジェクション成型により、ディジタル情報がピ
ット配列により記録された第1および第2のプラスチッ
ク基板13、14が形成される。すなわち、第1のプラ
スチック基板13の表面にはスタンパ11のピット配列
が転写されてなる第1の情報記録ピット層13−1が形
成される。また、同様に、第2のプラスチック基板14
の表面にはスタンパ12のピット配列が転写されてなる
第2の情報記録ピット層14−1が形成される。第1お
よび第2のプラスチック基板13、14を構成するプラ
スチック基板材料としてはPC(ポリカーボネート),
PMMA(ポリメチルメタアクリレート)などが用いら
れ、それぞれの厚さは例えば、0.6mmとする。これ
らの第1および第2のプラスチック基板13、14の第
1、第2の情報記録ピット層13−1、14−1の表面
にはそれぞれ以下に示すように、高反射膜層15および
光透過性の低反射膜16が形成される。
記録ピット層13−1表面に高反射膜層15を形成する
ための第1の真空スパッター装置の構成を示す断面図で
ある。同図のスパッター装置はマグネトロン方式のスパ
ッター装置であり、ハウジング21の内部にスパッタリ
ングを行うための空間領域であるスパッタ室22が設け
られ、このスパッタ室22内にはガス導入部23を介し
てアルゴンガス(Ar)が導入される。
室22を上方から閉塞するように絶縁材24を介してバ
ッキングプレート25が固定されており、パッキングプ
レート25の下面には高反射膜形成用のAl、Au、A
g、Cu等の金属材料からなるターゲット26が取り付
けられている。
1のプラスチック基板13が載置され、この基板13の
センター部に反射膜が形成されるのを防止するために、
ターゲット26の中央部には、棒状のセンターマスク2
8が取り付けられている。そして、ハウジング21の内
部下端には第1のプラスチック基板13の外周部に反射
膜が形成されるのを防止するためのリング状の外周マス
ク29が取り付けられている。
ト25および絶縁体30に埋め込まれたボルト31を順
次介して陽極電源(図示せず)に接続される一方、ハウ
ジング21はボルト32を介してアース設置されてい
る。
ブル33、プッシャ部34、プッシャ部34の先端にと
りつけられた円盤状のディスク受皿35が配置されるデ
ィスク搬送室36が設けられている。搬送テーブル33
は第1のプラスチック基板13をスパッタ室22の中央
下方部に搬送し、これをテーブル受部35により支持す
る。ディスク受皿35をプッシャ部34により押し上げ
ることにより、第1のプラスチック基板13をターゲッ
ト26の下面と平行で、かつその情報ピット形成面がセ
ンターマスク28および外周マスク29の各下面にそれ
ぞれ密着するような所定位置、すなわち、スパッタリン
グ位置に配置されるようになっている。
ターゲット26およびバッキングプレート25の上方に
は、板状のヨーク40の下面にリング状の第1の磁石4
1と円柱状の第2の磁石42とが同心状に固定されてな
る磁界装置43がモータ(図示せず)の出力軸44に偏
心的に連結されている。
動作状態においては、ターゲット26およびセンターマ
スク28がアノードとして作動し、その他のスパッタ室
22の周囲がカソードとして作動することにより、アノ
ードとカソード間に放電を生じさせて、スパッタ室22
内にプラズマを発生させる。この結果、スパッタ室22
内に導入されているArガス中のAr原子がイオン化し
てターゲット26に衝突することにより、ターゲット2
6の表面からアルミニウム等の金属原子が放出し、これ
がスパッタリング位置に配置された第1のプラスチック
基板13の情報ピットが形成された面上に滞積して高反
射膜15を形成する。この高反射膜層15の膜厚は50
0オングストローム程度で成膜され、第1のプラスチッ
ク基板13単体におけるこの高反射膜層15による情報
読出し用レーザービームに対する反射率は、70%以上
が望ましい。
ては第2の真空スパッター装置により第2の情報記録ピ
ット層14−1の表面にAuあるいはSiなどの光透過
性の低反射膜層16が成膜される。この場合、Auある
いはSiなどの金属反射膜の膜厚を100〜200オン
グストローム程度と薄くすることにより、光透過性の低
反射膜すなわち、半透明膜を形成する。第2のプラスチ
ック基板14単体におけるこの低反射膜層16による情
報読出し用レーザービームに対する反射率は、20〜4
0%が望ましい。
に対して低反射膜層16を形成するための第2の真空ス
パッター装置の要部の構成を示す断面図である。同図に
示されるように、第2のプラスチック基板14はプッシ
ャ51の上端部のディスク受皿52上に載置され、第2
のプラスチック基板14の中心部を覆うようにセンター
マスク53が第2のプラスチック基板14上部に設けら
れている。第2のプラスチック基板14の外周部には、
この基板14の上面は覆わないが、その側面に近接し
て、基板14の周囲の空間を上下に隔離する隔離板54
が設けられている。すなわちこの隔離板54はプラスチ
ック基板14の上方のスパッタ室55に配置されたター
ゲット(図示せず)から放出されるAuあるいはSiな
どの金属原子がプラスチック基板14の下方に配置され
るディスク搬送室56内に飛散しないようにスパッタ室
55とディスク搬送室56とを隔離するために設けられ
る。隔離板54はスパッタ室55を形成する内壁(図示
せず)から第2のプラスチック基板14の外周側面に向
かって延長された断面楔形に構成されている。第2の真
空スパッター装置のその他の部分はターゲットの材料が
異なる点を除いて前述した第1の真空スパッター装置と
同一であるため、詳細な説明は省略する。
置によるスパッタリング動作も基本的には第1の真空ス
パッター装置のそれと同一であるが、第2の真空スパッ
ター装置においては、スパッタリング動作中、第2のプ
ラスチック基板14の外周部が外周マスクにより覆われ
ない点が異なっている。このため、第2のプラスチック
基板14の表面には、その外周端部に至るまでAuある
いはSiなどの低反射膜層16が形成される。
(A)のディスク受皿52の径を変化させた変形例を示
す図で、同図(B)においては、ディスク受皿52´の
径はプラスチック基板14の径とほぼ同一であり、同図
(C)においては、ディスク受皿52´´の径はプラス
チック基板14の径より大きく、隔離板54の内縁はデ
ィスク受皿52´´上に配置されている。
び第2のプラスチック基板13、14をそれらの情報記
録ピット層13−1、14−1が互いに対向するように
透明接着剤61を介して接着して完成された光ディスク
の構造を示す断面図である。同図から明らかなように、
第1のプラスチック基板13表面の情報記録ピット層1
3−1を被覆する高反射膜層15はプラスチック基板1
3の外周部近傍においては外周マスクの利用により膜が
形成されていない。しかし、第2のプラスチック基板1
4表面の情報記録ピット層14−1を被覆する低反射膜
層16はプラスチック基板14の外周部を含む全表面に
形成されている。なお、同図の光ディスクの中心孔62
が形成されている内周部は、センターマスク28の利用
により、高反射膜層15および低反射膜層16はともに
形成されていない。通常、この種の光ディスクにおいて
は、内周部の情報記録密度は外周部に比べて低いため、
低反射膜層16の内周近傍の膜厚の不均一性の影響は外
周部に比べて低くなる傾向がある。
レーザービーム(図示せず)を照射して、情報記録ピッ
ト層13−1、14−1に記録された情報信号を読み出
す場合、図示しない光学レンズにより情報記録ピット層
13−1、14−1のそれぞれにレーザービームの焦点
を合わせ、これらの層13−1、14−1の表面に形成
された高反射膜層15あるいは低反射膜層16により反
射され、図示しない受光部に読み取られる。すなわち、
レーザービームの焦点が情報記録ピット層13−1に合
わせられる場合には、レーザービームは情報記録ピット
層14−1の表面に形成された低反射膜層16を透過し
て高反射膜層15で反射され、再び低反射膜層16を透
過して受光部に読み取られる。他方、レーザービームの
焦点が情報記録ピット層14−1に合わせられる場合に
は、レーザービームは情報記録ピット層14−1の表面
に形成された低反射膜層16で反射され受光部に読み取
られる。一般にこの種の光ディスクにおいては、上方の
記録密度を高めるため、情報記録ピット層13−1、1
4−1はディスクを構成する透明基板の外周部近傍まで
形成されている。本発明の光ディスクにおいては、上述
したように、高反射膜層15が外周マスクの利用により
外周部近傍では形成されていないのに対して、低反射膜
層16は外周マスクの不使用により外周端まで形成され
ているため、少なくも情報記録ピット層13−1、14
−1が形成されている部分における膜厚は半径方向およ
び円周方向のいずれの方向に対しても均一となる。した
がって記録情報を高い精度で再生することができ、ノイ
ズも減少する。
を接着剤により貼合せる場合、第2のプラスチック基板
14は外周部も低反射膜層16で覆われているが、低反
射膜層16は高反射膜15に比べて膜厚が薄いため、溶
剤を含む浸透性の接着剤を用いることにより、透明接着
剤61は低反射膜層16を浸透して下地の第2のプラス
チック基板14に到達して2枚のプラスチック基板1
3、14を十分な強度で接着することができ、十分な耐
蝕性を得ることができる。また、低反射膜層16は膜厚
が薄く半透明であるため、光ディスクの外周部はその全
周に亘って半透明となり、光ディスク外周部のバリや微
細な凹凸は目立つことはなく、外観状の問題もない。
ものではなく、種々の変形が可能である。例えば、図3
に示した隔離板54は断面楔形に構成する代わりに図5
(A)に符号65で示すように、断面が平行な平面で形
成される板状でもよい。同図の他の構成部分は図3と同
じであるため、同一構成部分には同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。なお、図5(B)および(C)は
図5(A)のディスク受皿52の径を変化させた変形例
を示す図で、同図(B)においては、ディスク受皿52
´の径はプラスチック基板14の径とほぼ同一であり、
同図(C)においては、ディスク受皿52´´の径はプ
ラスチック基板14の径より大きく、隔離板54の内縁
はディスク受皿52´´上に配置されている。
ッタ装置のさらに他の実施形態を示す要部断面図であ
る。このスパッタ装置においては、第2のプラスチック
基板14が載置されるプッシャ51の上端部のディスク
受部52´´´は第2のプラスチック基板14の半径よ
り大きな半径を有するように形成され、これによって図
3あるいは図5に示した隔離板54、65の役割を兼ね
させるように構成されている。したがってこの実施形態
においては図3あるいは図5に示した隔離板54、65
は省略されている。
プラスチック基板14表面への低反射膜16の形成に際
しては、プラスチック基板14の中心部を覆うセンター
マスク53を用いたが、このセンターマスク53を第2
のプラスチック基板14表面から離れた位置に配置する
か、あるいはこのセンターマスク53を用いることなく
スパッタリングを行うことも可能である。この場合低反
射膜16は、高反射膜層15に比べてプラスチック基板
14の内周部までより長く延長され、外周部と同様な効
果が得られる。また、この場合、低反射膜16は半透明
であるため、光ディスクの中心部はほぼ透明状態に保つ
ことができる。
に示すように、第1および第2のプラスチック基板1
3、14をそれらの情報記録ピット層13−1、14−
1が互いに対向するように透明接着剤61を介して接着
した構造としたが、第1のプラスチック基板13をその
情報記録ピット層13−1が形成された表面を第2のプ
ラスチック基板14と同様に上方に向けた状態で相互に
透明接着剤を介して接着させる構造としてもよい。
クを構成する低反射膜を光ディスク基板の外周部を含む
部分に形成することにより、少なくも情報記録ピット層
が形成された部分の膜分布を均一にすることができ、こ
れによって記録情報を高い精度で再生することができ、
ノイズを減少することができる。また、光ディスクの外
周部における耐蝕性あるいは外観状の美観も維持するこ
とができる。
る。
するための第1の真空スパッター装置の構成を示す断面
図である。
るための第2の真空スパッター装置の構成を示す要部断
面図である。
る。
空スパッタ装置の他の実施形態を示す要部断面図であ
る。
空スパッタ装置のさらに他の実施形態を示す要部断面図
である。
置の構造を示す要部断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】透明な光ディスク基板と、この基板内にそ
の表面と平行に配置形成された第1の情報記録ピット層
と、この第1の情報記録ピット層の表面を被覆するよう
に形成された金属からなる高反射膜層と、この高反射膜
が形成された前記第1の情報記録ピット層と離間しこれ
と平行に配置形成された第2の情報記録ピット層と、こ
の第2の情報記録ピット層の表面を被覆するように形成
された光透過性の低反射膜層とを備え、この低反射膜層
は前記光ディスク基板の外周部の全面を含む部分に形成
され、前記高反射膜層は前記光ディスク基板の内周部お
よび前記外周部を除く部分に形成されることを特徴とす
る光ディスク。 - 【請求項2】 前記低反射膜層は読出し用レーザービー
ムに対する反射率が、20〜40%であり、前記高反射
膜層の前記読出し用レーザービームに対する反射率は7
0%以上であることを特徴とする請求項1記載の光ディ
スク。 - 【請求項3】第1の透明な光ディスク基板の表面にスタ
ンパーにより情報記録ピットを形成する工程と、この工
程により形成された前記ピット表面に、前記第1の透明
な光ディスク基板の内周面および外周面を覆うマスクを
介して、スパッターにより高反射膜層を形成する工程
と、第2の透明な光ディスク基板の表面にスタンパーに
より情報記録ピットを形成する工程と、この工程により
形成された前記ピット表面に、前記第2の透明な光ディ
スク基板の外周部の全面を含めてスパッタにより、光透
過性の低反射膜層を形成する工程と、前記第1および第2
の透明な光ディスク基板をそれぞれの前記情報記録ピッ
トが所定間隔を置いて配置されるように透明接着剤を介
して接着する工程とを備えたことを特徴とする光ディス
クの製造方法。 - 【請求項4】 前記低反射膜層は読出し用レーザービー
ムに対する反射率が、20〜40%であり、前記高反射
膜層の前記読出し用レーザービームに対する反射率は7
0%以上となるように形成することを特徴とする請求項
3記載の光ディスクの製造方法。 - 【請求項5】 前記第2の透明な光ディスク基板の表面
へのスパッタによる低反射膜層は、前記第2の透明な光
ディスク基板の外周部側面に端部が配置され、前記第2
の透明な光ディスク基板の周囲に延在するマスクを用い
て形成することを特徴とする請求項4記載の光ディスク
の製造方法。
Priority Applications (1)
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