JPH06508712A - 光データ記憶ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光データ記・１デイスク ［技術の分野］ 本発明は、光データ記憶ディスク、特に、録音入り（ａｕｄｉｏ　ｒｅ−ｃｏｒ ｄｉｎｇｌのコンパクトディスク（ＣＤ）形光データ記憶ディスクに関する。た だし、ＣＤの形のものに限定されない。

本発明は、また、上記のような光データ記憶ディスクを製造するための方法に関 する。

［背　景　技　術］ 記録済みコンパクトディスクの成形においては、まず、幅と深さとを一定にして 周の長さを変えつつビットをマスクディスクの表面に形成することにより、ディ ジタル情報、主としてオーディオ情報がマスクディスクに記録される。

これらのビットは、レーザビーム、典型的には、アルゴンレーザから発せられる 波長４５７．９ｎｍのような青色光線でディスクの表面コーティングを選択露光 することにより形成される。

通常、表面コーティングは、高分解能のポジ形フォトレジストよりなり、ガラス サブストレート（基板）上に形成される。

レーザビームによって露光された部分を、腐食性現像液を用いて現像すると、そ れらの部分のフォトレジストコーティングが除去される。

このようにして現像剤によって形成されるビットの深さは、通常、０．１〜０． ２μｍの範囲内にある。

つぎに、露光、現像されたマスクディスクは、通常、真空蒸着によってビットに 銀の薄い層が堆積されるが、吹き付は銀メツキ法およびその他の技術を用いるこ とも可能である。

つぎに、マスクディスクは、電鋳タンクに入れられ、銀層上にニッケル層が形成 される。

その後、マスクディスクが当技術分野で周知のい（つかの工程にかけられて処理 されると、ニッケルのスタンバ（ｓｔａｍｐｅｒ）が得つぎに、このスタンパは 、プレス成形、真空成形のいずれかでポリカーボネートの空白ディスク（ｂｌａ ｎｋ　ｄｉｓｋ）に適用され、このポリカーボネートディスクは、その後、アル ミニウム層、ラッカの保護コーティングを受けてか焼きつけられる。

以上のプロセスにより、演奏可能な形のコンパクトディスクが得られる。

エンボス状のホログラムを形成するには、ガラスサブストレイト上にコーティン グされたポジ形フォトレジストをレーザから発せられる青色光線で露光する。

このプロセスでは、きわめて安定した条件下において、通常、アイソレーション テーブル上で形成されるレーザ光の２つ以上の波面の間に干渉パターンが記録さ れる。

干渉パターンまたは干渉縞には、明域と暗域が生じ、これらの明域および暗域は 、現像したとき三次元画像またはその他の効果を生じるように光の向きを変える 複雑で微妙な明暗をともなうことがしばしばある。

記録される干渉縞は、深さ０．３μｍ以下のことが多く、通常０．５〜５μｍの 範囲のピッチを有する。

ホログラフィックのレコーディングを行なうには、フォトレジストを全面にわた り部分露光（選択露光）して、領域によって露光レベルを異ならせ、これらの領 域間に複雑な位相関係を生じさせる。

これのために、また、フォトレジストがサブストレイトに達するまでそっくり除 去されて回折効率が低（なるために、−Ｊ９的には、１〜２μｍ厚のフォトレジ ストコーティングが使用される。

また、現像剤は、非常にシャープなエツジをもつビットを必要とするディジタル 情報にとって、過度なまでにビットのエツジを丸めて露光の精妙さを生じるよう なものが選択される。

露光かつ現像されたマスクは、ついで、電鋳法等により加工される。

そして、通常のコンパクトディスクのマスクの場合と同様にしてニッケルスタン パが得られ、コンパクトディスクの場合と殆ど同じ方法でプレス成形または射出 成形することにより、ホログラムを形成することができる。

以上の説明を参酌して、たとえば、オーディオレコーディング（録音）のような 、高品質ディジタル記録情報が書き込まれた光データ記憶ディスクを得るのに必 要な条件は、高品質光記録情報が書き込まれたホログラムを得るために必要な条 件と全く異なっており、互いに相入れないということが理解できる。

［発明の開示］ この出願の発明者らは、ディジタル記録とホログラムとの両方が書き込まれた光 記憶ディスクを発明し、かつ、そのような光記憶ディスクを製造する方法をも発 明したものである。

このように、本発明によるときは、ディジタル記録情報とホログラフィック記録 情報とが書き込まれた光データ記憶ディスクが得られる。

本発明の光記憶ディスクは、典型的な場合に、ディジタルオーディオ記録情報（ 主として音楽）が書き込まれ、コンパクトディスク（ＣＤ）の形で実施される。

ＣＤシングルの場合において、オーディオ記録情報は、内側を起点に半径方向外 周に向けて、たとえば、直径７０〜８０ｍｍφの所まで書き込むことができ（１ ５〜２０分の演奏時間が得られる）、その外側にある残りのメタライゼーション 加工領域（直径約１１８ｍｍφの所まで）が、ホログラフィック記録または画像 の書き込み自由な部分となる。

本発明によるときは、また、ディジタル記録情報およびホログラフィック記録情 報が共に書き込まれたマスクを形成するためのステップと、マスクから光データ 記憶ディスクを複製するためのステップとよりなる［ディジタル記録情報および ホログラフィック像が共に書き込まれた光データ記憶ディスク」の製造方法が得 られる。

本発明の一実施例において、マスクを形成するためのステップは、逐次、露光に よってマスク上にディジタル記録およびホログラフィック記録を形成することか らなる。

本発明の他の実施例において、マスクを形成するためのステップは、ディジタル 記録およびホログラフィック記録をそれぞれ別個のサブストレイト上に形成する ためのステップと、その後、これら別個のサブストレイト上の記録からマスク上 にそれぞれ対応する記録を形成するためのステップとよりなる。

［図面の簡単な説明］ 本発明の実施例は例にすぎない手段で示されており、これを各図にしたがい説明 すると、図面中、 図１は本発明に係る光データ記憶ディスクを示した斜視図であり、 図２は本発明に係る光データ記憶ディスクの一製造方法に関するステップを説明 するための図であり、図３は本発明に係る光データ記憶ディスクの他の製造方法 に関する実施例のステップを説明するための図である。

［発明を実施するための最良の形態１ 図１において、符号１０は、コンパクトディスクの形の光データ記憶ディスクを 示し、これの中心領域１２にはディジタルオーディオ記録情報が書き込まれ、そ の周囲の環状領域１４にはホログラムが書き込まれている。

本発明によれば、光データ記憶ディスクは、まず、ディジタル記録情報およびホ ログラフィック記録情報が共に書き込まれたマスクを形成した後、このマスクか ら光データ記憶ディスクを複製することにより製造され、複製のプロセスは、マ スクから形成されたスタンバにより空白ディスクを型押しするか、または、スタ ンパにより形成された片面をもつ金型中でディスクを射出成形することよりなる 。

ディジタルおよびホログラフィック記録は、フォトレジストコーティングを露光 、現像した後、おおむね、前述したように処理加工することで形成される。

フォトレジストコーティングは、ディジタル情報が書き込まれる領域では、たと えば、０．１〜０．２ｕｍのように比較的薄くし、ホログラフィック情報が書き 込まれる領域では、たとえば、１〜２μｍのようにかなり厚くしてもよい。

あるいは、フォトレジストコーティングは、全面にわたり、たとえば、Ｏ，ｌ− ０，２μｍのように比較的薄くシてもよく、このように薄いフォトレジストコー ティングで良好なホログラムを形成するには、特殊な技術を選択して用いること が可能である。

そのための、本発明による効率的なホログラム露光方法としては、種々のディジ タル型、たとえば、純粋なホログラフィック回折格子法、または、その変形であ るドツトマトリックス法、あるいは、光強度変化なしの情報拡散法がある。

この種のホログラフィック効果では、ＣＤマスクに必要な比較的薄いコーティン グによる影響が最も小さい。

本発明の一実施例の方法においては、ドツトマトリックスホログラム（たとえば 、欧州特許出願筒９１３０６３１６．０号に記載されているような）が使用され 、このホログラムの場合は、様々な方法で操作することができる個別の「ピクセ ル（画素）化された」小さなホログラフィック回折格子が生じる。

一つの方法では、コンピュータ制御の下で回折格子を光軸の回りに回転させるが 、これによると、最新のソフトウェアを用いた場合、２５５の異なる角度を得る ことができる。

ドツトマトリックスホログラムを用いることの一つの長所は、これが信号回折装 置であるために、特に効率的であること（光学的に明るいこと）であり、これは フォトレジストの厚さが最適値よりもかなり薄いこの実施例において特に重要で ある。

また、フォトレジスト層が薄いことは、露光のラティチュード（自由度）が大幅 に小さくなることを意味するけれども、各ドツトがサンプル露光であることによ り、この問題は、比較的コントロールしやすくなる。

また、この方法は、ドツトのサイズおよび角度だけでなく、色制御の選択性の確 保につながる二本のレーザビーム間の角度も制御することができるので、非常に 融通度が高い。

さらに、二本のレーザビームが平行光線ではなく、平行光線、集束光線、および 、発散光線の様々な組合わせの一つとなるようにするならばミニゾーンプレート を得ることができ、三次元ドツトマトリックスを得ることが可能となる。

三次元ドツトマトリックスを得るもう一つ方法は、一つの位置の角度または色を 制御して、ドツトマトリックスのステレオペア（立体対）、すなわち、左目用と 右目用の視野（ｖｉｅｗ）を得ることである。

しかしながら、レコーディング時にホログラフィック部分を強化するためには、 ディジタル信号品質を損なわない範囲でマスク上のフォトレジストコーティング の厚さを部分的に大きくすることも可能である。

図２を参照して、二段露光法によるときは、マスクプレート上のフォトレジスト コーティングの半径方向内側部分は、同外側の領域にホログラフィックドツトマ トリクスで露光される前、または、その後に、ディジタル情報（ビット情報）に より露光され、ドツトサイズは、これを変化させることによりトーン効果を得る ことができる（これは特に、写真または他の連続色調の像を得るのに有用である ）。

この場合、フォトレジストの厚さは通常０．１〜０．２μｍである。

両方の部分に露光した後、マスクは前述の現像、銀メッキ、および、電鋳等の工 程に通されて、ニッケルスタンパが形成され、これを用いて、中心部のオーディ オ記録領域を取り囲むリングまたは環状領域に明るいホログラフィック像を有す る演奏可能なコンパクトディスクが形成される。

複製プロセスの操作パラメータまたは作業パラメータ（射出速度および圧力、保 持圧力および溶融温度など）は、ディジタル情報再生時に発生する信号の品質を 損なうことな（、確実に明るいホログラムが形成されるように変えることができ る。

図３を参照して、本発明のもう一つの製造方法においては、ディジタル情報とホ ログラフィック像は、それぞれ別個のプレートに記録され、その際、それぞれの パラメータ（たとえば、フォトレジスト厚さ、処理技術および現像剤）は最適化 される。

これらの別個のプレートからそれぞれ別個のニッケルスタンパが得られ、それら のスタンパを用いてマスクディスクの中心領域とその周囲の外側の領域とにそれ ぞれデジタル記録およびホログラフィック像がエンボスされる。

マスクディスクは、たとえば、硬質のサブストレイト（たとえば、アクリル）に エンボス可能な材料（たとえば、熱可塑性ラッカ）がコートされたものからなる 。

エンボス加ニステップは、ディジタル記録の品質を確保するため、非常に清浄な 環境条件ときわめて高い精度を必要とする。

マスクは、その後、一枚のスタンパを形成するための処理加工（たとえば、銀メ ッキおよび電鋳）を受けて、スタンパからコンパクトディスク（ホログラフィッ ク像が書き込まれている）が複製される。

以上、ディジタル記録が書き込まれた中心領域の周りにホログラフィック像を有 する環状領域を有するコンパクトディスクを製造する場合について説明したが、 ホログラフィック像は、たとえば、ラベルあるいは安全標記を設けるために明確 に離れた領域に設けることもでき、この場合は、ディスク全体に相当する演奏時 間をディジタル記録に割り当てることが可能となる。

国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．ディジタル記録情報およびホログラフィック記録情報が共に書き込まれた光 データ記憶ディスク。
2. ２．ホログラフィック記録情報が、ディジタル記録情報の占有するディスク表面 領域と異なるディスク表面領域を占有する請求の範囲１記載の光データ記憶ディ スク。
3. ３．ホログラフィック記録情報が、ディジタル記録情報の占有する中心領域の周 りの環状領域を占有する請求の範囲２記載の光データ記憶ディスク。
4. ４．ディジタル記録情報およびホログラフィック像が共に書き込まれた光データ 記憶ディスクを製造するための方法において、ディジタル記録情報およびホログ ラフィック記録情報が書き込まれたマスタを形成するステップと、そのマスタか ら光データ記憶ディスクを複製するステップとからなる方法。
5. ５．マスタを形成するステップが、ディジタル記録およびホログラフィック記録 を逐次露光によってそれぞれマスタ上に形成するためのステップよりなる請求の 範囲４記載の方法。
6. ６．マスタを形成するステップが、別個のサプストレイト上にディジタル記録お よびホログラフィック記録をそれぞれ形成するためのステップと、その後、これ ら別個のサプストレイト上の記録からマスタ上にそれぞれ対応する記録を形成す るためのステップとよりなる請求の範囲４記載の方法。