JPH06511343A - 光ディスク原盤 - 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】 光デイスク原盤 免肛立且１ １、発明の分野 本発明は光学式円盤上のデータ記録に関するものであり、詳述すると光デイスク 原盤形成の分野で生成される光学記録物における良好なレーザトラッキングおよ び改善されたビット幾何学的配置を得ることに向けられるものである。

２、従来技術の説明 種々の方法が光学式円盤上のデータ配録で使用されており、光学式円盤にレーザ 焼付はビットを持たせることによりデータが記録される。光ディスク（ＯＤ）原 盤は、事前記録された量産形消費者向は光ディスクがそれから引き続き成形され るところの物品である。原盤は光学手段により読み出される、円盤上または盤上 に記録されたデータまたは情報を有する、光デイスク製造プロセスにおける最初 の物品である。引き続く全ての光デイスク製造および復製プロセスが、真空蒸着 、電気メッキ／被Ｉまたは射出成形プロセスを含む種々の手段により元の最初の 物品からその同一の形式、フォーマットおよびデータを模写する。

原盤を製造するための従来技術が種々の産業からの既存技術を組み合わせる。こ れらの技術のうち最も有名なものが半導体産業のホトレジストの考えである。原 盤は光学的に情報を記録するのに供される一連のビットをその上に形成する。ビ ットは、円盤の中央から開始しそして円盤の外周へと連続するらせん状のライン またはトラックを形成する。従来、ビットは、約０．６μ鳳（ｔｏ−＠メートル ）幅、０．９〜３．３μ鶴長さ、０．１２μｓＰＪさを有し、そして隣接トラッ クから、そのいずれの側にも１．６μ■の中心間長さだけ隔てられる。

ホトレジスト技術を使用して記録するのに、ホトレジスト材料層が非常に滑らか で研磨されたガラスの円形プレート上に展開される。ホトレジスト層を有するガ ラスプレートは順次オーブン内に配置されホトレジストを硬化させる。硬化ホト レジストが被着されたガラスプレートは次に回転ターンテーブル上にセットされ る。データ変調レーザ光学系が、相当に大型かつ複雑な並進機構により吊り下げ られている間にガラスプレートに焦点が合わされ、焦点が合わされたスポットレ ーザが一定半径方向速度にて回転ガラスプレートの中央から外側へと非常に徐々 に移動するようにしそしてこれに伴ってプレートの表面を照射するようにする６ 発生する効果は、ホトレジスト材料内のらせん状データトラックである。ターン テーブルは、プレート表面の任意の点がレーザにより照射されているとき、定角 速度または定線速度（ＣＬＶ）のいずれかで回転する。このプロセスは原盤形成 と呼ばれ、プレートが回転するときに、らせんパスに沿ったレーザ光露出から光 学式円盤内にビットを発生することによりデータが記録される。所望されるデー タがホトレジスト層に記録されたのち、プレートは現像液からなる少くとも一つ の浴の中に配置され（標準的には複数のステップを必要とするプロセスである） 、ホトレジストの露呈領域がエツチングされ一連のビットを残す。エツチングさ れたホトレジストを有するガラスプレートは順次オーブン乾燥の後、薄い伝導性 金属層の真空蒸着によるホトレジスト層の金属化が行われ、所望される原盤を形 成する。原盤は電気メッキの前に最終的に分析・確認プロセスが課されスタンパ −および複製物を製造する。

上述のタイプの原盤形成装置は、包含される主要機器、労力、空間、運動および 衝撃に対する感度、時間および黄用の点で非常に高価である。単一の原盤を製造 するための運転経費が相当に高価である。

ホトレジスト原盤形成装置に対する代替え例として、非ホトレジスト形（ＮＰＲ ）または直接オフセット法として知られる別の技術が乾燥プロセス法（ＤＰＦ） と呼ばれるものを使用する。このプロセスは、レーザに露呈されるときにアブレ ーションを受ける材料の使用を受け入れ、そして所望されるビット形成はホトレ ジストプロセスに優る複数の利益をもたらす。これら利益はとりわけ現像および 硬化ステップの除去によるプロセスステップの低減を含み、さらに廉価な手続と 非常に短い完了時間およびデータ記録という原盤形成プロセスと同時の円盤品質 監視能力をもたらす、プレートおよびＤＰＦ材料は原盤形成および同時分析のた めにターンテーブルにセットされる。ビット処理層の金属化が行われ原盤形成プ ロセスを完了する。かかる原盤が作られると、従来の電気メッキおよび複製プロ セスが行われ、従来の射出成形プロセスによる光学式円盤の大量複製を行うため に順次使用されるところのスタンバ−を製造する。非ホトレジスト形装置は主と してエツチング処理およびオーブン硬化処理を除去することによる従来技術に優 る改善を行うが、それは、運動感応性、高価かつ複雑な並進機構に対する必要性 およびガラスのりコンディジ目ニングプロセスを除去しない。かかる装置に関す る主要な出費が依然として相当なものでありそして単一原盤製造費が依然として 相当に高価である。

さらに別の原盤形成プロセスが直接金属原盤形成（ＤＭＭ）プロセスと呼ばれる 。ＤＭＭプロセスにおいては、表面物質の露呈またはそのアブレーションを生ず るのにレーザを使用するかわりに、微小なダイヤモンド針が通常金属である表面 に実際に接触しビットを切り取る。技術的に実行可能であるが、この考えは工業 上何ら意義のある応用を有さない。なぜなら、「非接触」レーザ系が機械系より も本来、高い信頼性と長寿命化と効率を与えるからである。

光学式円盤上でデータを記録する際の主たる目的が円盤上でデータを記録するの に使用されるビットの幾何学的形状を制御することである。不良なビットの幾何 学的形状がディスクスタンバ−からの複製円盤の分離を困難にする。さらに、デ ータ伝送が、乾燥プロセス法墨こおいてよく起こることである小丘部（ｂｅｒ■ ）と呼ばれるビットを包囲する隆起した領域を持つビットによって悪影響を受け 得る。理想的なビットは周囲の隆起された小丘領域なしに形成されるものである 。ごく最近の研究および開発が、かかる理想的なビットを有する記録された光学 式円盤の形成に向けられている。上述の従来技術はデータ記録に使用されるビッ トを包囲する所望されない小丘領域を発生することなしに光学式円盤に記録する 方法を開発していない。

上述の説明から理解されるように、従来技術は固有の限界を有しており、ビット の幾何学的形態の制御に有効である光デイスク原盤製造のためのさらに効率がよ くそして時間がかからずそして廉価な方法に対する長い間の経常的なニーズが継 続している。

本明細書に開示の発明はまさにこれを解決する。

Ｉ肛立Ｉ上 本発明は、光学式円盤上のデータ記録およびその製造に有用な方法および装置で あり、レーザトラッキングが改善されそしてデータ記録に使用されるビットが簡 単かつ効率よくそして廉価な態様で制御されるその幾何学的形態を有する。本発 明は一側部に成形またはエツチングされる光トラツキング溝を有する光透過性の （ポリカーボネートまたはガラス）円盤を使用する。クリーンルーム環境におい て、円盤のサブストレートの光学的特性とは異なる光学的特性を有する物質から なる（好ましくは３０〜５０人のオーダでありそして明らかに７０Å以下である ）非常に薄い層が１部分反射能が得られるようサブストレートの溝掘り側に適用 される。この部分反射性層を生成するのに使用される物質は高い拡散係数をも有 さなければならない。光活性層が引き続き部分反射層の上に転回被着される。光 活性層は、トラッキング溝に沿ってデータ変調ビームの焦点を合わせ、光活性層 のアブレーションおよび／または消尽を生ずるよう構成されたレーザ手段によっ てデータで符合化される。部分反射層は、（両方とも類似の屈折率を有する）円 盤サブストレートまたは光活性層と異なる屈折率を有する。かくして、レーザは 部分反射層から受け取られる光フィードバックにより光透過性円盤サブストレー トと光活性層との間の接合領域をより効果的に追跡できる。

所望されるビットの寸法および幾何形態は部分反射層の厚さに関連してレーザパ ワーを選択することにより達成される。部分反射層は光活性層が集光されたレー ザを受け入れるときの発熱反応特性に影響する。レーザが光活性層に焦点が合わ され熱を発生するとき、部分反射層もまた集光されたレーザを受け、そして追加 の熱が発生されるようにする。これらの効果は関連試験で示され実際に理想的な ビット幾何形態を生ずる。理想的なビットがビットのすぐ近傍を包囲する小丘部 または隆起領域を有さないものである。これら小丘状の隆起領域が、所望ビット 領域の周囲部分から光活性層の全部をアブレーション処理し損なうことにより生 ずると考えられているけれども、これら小丘部の原因は明確に知られていない。

本発明の目的はデータを記録するために光学式円盤上に形成されるビットの寸法 および形状を制御する簡単かつ効果的そして経済的な方法を作ることである。

本発明の他の目的は、光学式円盤上で制御された態様でデータを記録する迅速か つ廉価な方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、商業入手可能な光ヘッド、レーザ手段および光透過 性サブストレートを使用し、従来の光デイスク原盤形成装置で見出される高価な 主要機器に対する需要を回避する、改善されたビット幾何形態および高められた レーザトラッキングを可能にする光デイスク原盤形成装置を開示することである 。

本発明の目的は、データ変調レーザビームが、円盤のいずれの側にも正確に焦点 が合わせられそしてこれから放射し得、光活性層の改善された消尽、アブレーシ ョンおよび昇華を招くよう、円盤サブストレートについてのトラッキングおよび 焦点合わせ能力を高めることにより、光学式円盤上に改善されたビット形成を提 供することである。

本発明のさらに別の目的は理想的なビット幾何学的形態および高められたレーザ トラッキングを有する光学式円盤記録物または光デイスク原盤製造でかかる運転 費用を低減することである。

本発明のさらに別の目的は、製造および追跡が容易でいずれの側部にも記録せら れ得そしてこれから読み出され得る、光デイスク原盤形成のために使用される光 学式円盤を作ることである。

本発明のこれら目的および他の目的は、添付図面、好ましい実施例の詳細な説明 を参照しつつ以下の請求の範囲から明らかとなろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明で使用される櫟準的な円盤の等角図である。

第２図は、径ａ’　−ａ”に沿った第１図の円盤の断面図である。

第３図は従来の方法を使用して作られる光学式円盤上にデータを記録するのに使 用される結果的に得られるビットを図示する。

第４図は、本発明を使用し作られる結果的に生ずるビットを図示する。

第５図は、本発明の第１の実施例において企図される光学式円盤上でのデータ記 録に使用される装置を図示する。

第６図は、本発明の第１の実施例により使用される円盤を図示する。

第７図は、光学式円盤の光活性層内の記録ビットを図示する平面図である。

第８ａ図は、本発明で使用される、光学トラッキングバスを有する非記録重合体 円盤の拡大断面図である。

第８ｂ図は、本発明で使用される層を図示する第２ａ図の溝堀り領域の拡大図で ある。

第９図は、本発明の第２の実施例において企図される光学式円盤上でのデータ記 録に使用される装置を図示する。

女ましい　の　な０日 以下の説明は、光デイスク原盤形成および光学式円盤記録の分野の技術専門家が 本発明を作りそしてこれを使用できるようにするためになされたものであり、本 発明を実施するのに本発明者らにより企図された最も良好な態様を詳述する。本 明細書に開示の本発明は種々の実施例で使用できる。本発明で使用可能な種々の 実施例を決定する３つの範晴がある。第１の範賭は光学トラッキングバスに関す る。本発明は、光学トラッキングバスを有する光学式記録円盤サブストレートお よび平坦なそれとで具体化できる。光学トラッキングバスを有する円盤サブスト レートを使用し光デイスク原盤に記録する装置のために必要な一定実施例は、何 らの光学トラッキングバスも持たない円盤サブストレート上で記録するこれら装 置と異なる。第２の範晴は、光学式円盤の第１面または第２面での記録データに 関係する。ここで、本発明は、レーザをレーザ光がそこに入射するところの第１ 面に直接焦点を合わせる装置およびレーザ光を第２面に円盤を通じて焦点を合わ せる装置で有用である。第３の範晴は、プラスチックの円盤サブストレートを使 用する装置に対してガラス円盤サブストレートを使用する装置に関する。本発明 はガラスまたはプラスチックを使用する実施例で有用である。これら三つの範晴 の種々の組合せは本発明で可能な８つのタイプの実施例を生ずる０本発明者らに より最も好まれるこれら実施例のみ本明細書で説明する。本発明が８つの範晴の それぞれの範囲内で光記録装置に適用されること、そして本発明により適用され る原理は８つのタイプの実施例にとって包括的であるので、本明細書に開示の一 定の実施例の種々の修正が上記技術の専門家にとって可能であることは明瞭であ る。

第１図には、本発明の考えにより製造される非記録光学式円盤を代表する円盤１ を図示したものが、本発明を構成する円盤ｌの種々の層を表わす、径ａ’　−ａ ”により画定される面における第１図の円盤ｌの断面図との組合せで図示されて おり、部分反射層１６が、データを記録するのに使用される円盤１の表面で円盤 サブストレート１０の上に被着される。部分反射層１６の上部に隣接して、光活 性層１８が形成され内部にデータを記録する６部分反射層１６の新規配置は本発 明の重要な特徴である。なぜなら、レーザトラッキングに有用な高められた反射 能を提供するからである。さらに、部分反射層１６は光活性層１８内にデータを 記録するのに使用されるビットの幾何学的形態を制御する手段を提供する。

部分反射層１６が、より以上の普通の厚さで不透明（ｏｐａｑｕｅｌと考えられ る高い拡散係数を有する物質を使用することによりそして入射光の非常に小さな 割合のみを考慮する吸収率および反射能を有する部分反射層１６を通過し得るよ うこれを極めて薄い層にて円盤サブストレートｌＯに適用することにより形成さ れる。部分反射層１６の極端な薄さは本発明の重要な部分である。数十人にて測 定される厚さを有する層に部分反射層１６を適用することにより入射光のほとん どが部分反射層１６を通過できる。ところで、１パーセントのけたの小さな入射 光部分が反射または吸収される。部分反射層１６は、高い拡散の度合いを有し、 光活性層１８と円盤サブストレートｌＯとの間にバリヤを作るのを助ける物質か ら構成される。このようにして、部分反射層１６は、円盤サブストレート１０が ビット発生に使用される熱エネルギーについてヒートシンクとして振舞うのを回 避する０部分反射層１６は、円盤サブストレート１０が、ビット発生のために使 用されることが意図されるレーザ照射から発生される熱についてヒートシンクと して振舞うのを回避させると考えられる。

光活性層１８が、レーザ光からの照射の結果として光活性層１８内に形成される ビットとして光学式円盤１の上にデータを記録するのに使用される。光学式円盤 にデータを記録する光活性層の使用は光デイスク原盤形成の分野でよ（知られて いる。ところで、本発明の新規特徴がレーザトラッキングおよびビット幾何形態 の制御を改善する部分反射層１６の使用である０部分反射層１６の存在はレーザ ビームの焦点合わせのための追加の接合部を提供し、読み出しおよび書き込みモ ードの両方で有用な特徴である。さらに、部分反射層１６の存在は形状が理想的 であり、ビットを包囲する隆起部分をほとんどまたは全く有さない光活性層１８ 内のビット形成を助け、その代わりに、アブレーション、消尽、および／または 昇華の組合せにより、光活性層１８の事実止金てをビット目標領域から除去せし める。これら理想的なビットの形状は、そうでなければ製造プロセスにおける複 雑化を招くであろうところのビットを包囲する隆起「小丘」領域の除去によって 、結果的に得られる光デイスク原盤からの複製光ディスクの大量生産に特に有用 である。

円盤サブストレート１０が、一定の実施例に依存して書き込み面内に成形または 書き込み面上にエツチングされた光トラツキングバスを有するかあるいは簡単に 平らな円盤である。さらに、円盤サブストレート１０は、透過性のポリカーボネ ート、透過性のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）またはトラッキングバス を担持し得るその他の透過性のサブストレートとし得、たとえばガラスなどが光 トラツキングバスを使用するこれら実施例を充足するであろう。円盤１０の透過 性は、円盤の第１の面にレーザの焦点を合わせ、データを記録することにより記 録動作が行われるこれら実施例においては１本発明にとって本質的な要素ではな い、さらに、光デイスク産業で使用される従来の原盤形成技術は円盤サブストレ ートを介しての焦点合わせなしに光学式円盤面に書き込むが本発明はこれら従来 装置にも等しく有用である。

第３図は、円盤面に適用される光活性層３８を具備する光学式円盤３０のサブス トレートを使用する従来のディスク原盤形成技術を使用し作られるビットの図で ある。光活性層３８のレーザ照射から生ずる破線で示されるビット３４はビット ３４を包囲する小丘部３６を有する。これらの小丘部はレーザトラッキングにお いてそしてとりわけこれら欠陥を有する記録円盤を複製する際に所望されない問 題を生ずる。原盤ディスクの小丘部は型ないしモールドからの複製物の分離が困 難であり、大量生産を困難ならしめるという状況を発生する。

ところで、第４図に図示の本発明は部分反射層１６を使用し、理想的ビット形状 であると本産業界で幅広く考久られている、小丘部のない光活性層１８内の（破 線で示される）ビット２４を発生する。上述の従来技術の原盤形成技術と比較し ての本発明の構造の唯一の違いは、部分反射層１６の存在である。さらに、光活 性層１８内に発生される熱は円盤サブストレート１０内軸直接吸収されないと考 えられる。なぜなら部分反射層１６は、発生された熱が円盤サブストレートへ逃 れるのを防止する遮熱層ないしヒートバリヤとして振舞うからである。

データが円盤に完全に記録されると、光デイスク原盤は、約１０００人の薄い電 気伝導性および光学反射性層３０が円盤上に配置される真空蒸着ステップ２８ま たは他の等価プロセスにより完成せられる。好ましい実施例において、１１１３ ０は銀（Ａｇ）である、金属化プロセス段階の完了で、結果的に生ずる光デイス ク原盤は順次従来の技術により電気メッキされ、多数の同一円盤複製のためのス タンバ−を形成する。

本　日の　１の 第５図に示される本発明の好ましい実施例は、レーザビーム２６が、本実施例で は透過性ポリカーボネート材料である円盤サブストレート１０を通過し光活性層 １８を照射する場合の光学ヘッド２２上での円盤回転によるデータ記録を図示す る。この配向は、事前記録されたコンパクトディスク（ＣＤ）を読み出す際にお よび一回書込み多数回読出しくＷＯＲＭ）ディスクを読み出しそしてこれに書き 込む際に標準的に使用される第２面タイプの配向である。ところで、本発明は光 デイスク原盤に記録するのに第２面書込みを使用する。従来の原盤形成技術は、 光デイスク原盤に記録するのに第１面記録を標準的に使用する。第１面原盤形成 は高価なりリーンルームを必要とする。これは、アブレージ目ン処理面またはホ トレジスト技術を使用する原盤形成装置について成り立つ。第２面原盤形成のた めに使用できる技術の開示により本発明はクリーンルームにおけるディスク原盤 記録の必要性を排除できる。

第５図の実施例は、ポリカーボネート円盤のサブストレート１０の書込み面２０ に生成されるトラッキングバス１２を有する第６図に図示の円盤を使用する。部 分反射層１６が、テルル、金または本発明により必要とされる適当な部分反射お よび拡散特性を呈示し得る任意の物質から作られる。テルルまたはテルル合金が これらの性質を得るのにとりわけ有利である。テルルとビスマスまたはセレンと で合金を作ることはテルル酸化物および水素化物が照射の際に形成するのを回避 させる。これらは非常に望ましい結果である。光活性層１８が光活性染料化合物 を含むニトロセルロース物質から作られる。染料かない場合ニトロセルロースは 光透過性である。ここに本発明は多くの利益を有する。部分反射層１６は、円盤 サブストレート１０と光活性層１８との間の接合領域で相当に改善されたトラッ キングおよび焦点合わせを許容する。光学ヘッド２２が部分反射層１６および光 活性層１８にレーザ２６を集光し、エネルギー吸収および対応する熱の発生を生 ずる。従来技術は、光活性層内の染料に依存し熱を発生し、その結果、これら従 来方法を使用し発生されるビットはビットを包囲する隆起小丘部を具備する。と ころが、本発明は部分反射層１６ならびに光活性層１８内の染料１９を使用しビ ット２４の発生で使用される熱を発生する。結果は１本発明は理想的な形状を有 するビット２４を形成することである。

円盤サブストレート１０の下に配置されたレーザ源２２が、精密に焦点が合わさ れたレーザビーム３４が円盤サブストレートｌＯを通過しそして部分反射層１６ と光活性層１８との間の接合領域に焦点が合うようにする。レーザａ２２は接線 方向に静止状態であり、矢印２８により示されるごときトラッキングバス１２が 第６ｂ図においてレーザ源２２に関して移動し、一連のデータがその上に記録′ され得るようにする。レーザヘッド２２が、円盤１０の中央から周辺部に向う直 線を半径方向外側に移動し、らせん状トラッキングバス１２を追跡し、そして円 盤１０が徐々に低減する割合で回転し、レーザ２６によりｐｑ射される円盤の面 上の一点について約１．２ｍ毎秒の一定線速度（ＣＬＶ）を維持する。

のニトロセルロース染料化合物１９および部分反射層１６のテルルはレーザ光を 反射および吸収し、反射層１６および光活性層１８の両方に実質的な熱エネルギ の発生を生じ、順次、それにより消尽されアブレーションを受けそして昇華を受 けビット２４を形成するところの光活性層１８内の迅速な化学反応を生ずる０部 分反射層１６は、光活性層１６内に発生される熱が円盤のサブストレートｌＯへ 逃れるのを防止する０円盤サブストレート１０の記録面に形成されるトラッキン グバス１２がトラッキングとビット形成のために使用される。ビットがトラッキ ングバス１２内に形成され、それらの幾何学的形態をトラッキングバス１２の寸 法により制御せしめる０部分反射層１６がトラッキングバス１２と同様の側に存 在する。この構成は、円盤サブストレートがヒートシンクとして振舞うのを回避 し、光活性層１８および部分反射層１６が照射からの吸収熱を保持するのを可能 にする。

結果は効果的に理想的に賦形されたビット形成である。

第７図は、樟準的には１／４レーザ波長深さ、０．７７１１ｎ幅および０．９〜 ３．３μｍ長さであるアブレーション処理されたビット２４により示されるごと きトラッキングバスに沿って記録されたデータの平面図である。

長さの変化は、記録データのランレングス限定（ＲＬＬ）コードを表わす通常３ ＴないしＩＩＴと呼ばれる長さにおけるチャンネルビットのごときＣＤ形式に記 録されるデータを表わす、トラッキングの目的のためには、結果的に得られる溝 １１はレーザ波長の１／８または９７５人（屈折率差を考慮にいれると実際には ６５０人、９７５／１．５＝６５０）の範囲にあることが望ましい。　第８ａ図 は、トラッキングバス１２の幾何形態とデータ記録に使用されるビット２４の発 生との間の関係を説明するために、トラッキングバス１２を詳細に表示する円盤 １０の断面領域の拡大図である。トラッキングバス１２および得られるビット２ ４の寸法は、第８ａ図に示されるごとく、アブレーションを受けない公称残留反 応性層の可能性をも有名無実な程度に低減する。好ましいことには、しかしこれ に限定されないけれども、トラッキングバス１２は０．７８μｍに等しい幅１３ と、０．０７６μｍに等しい深さ１４と、１．６ｕｍに等しいトラックピッチ、 すなわち連続トラックまたは溝間の（「台地部」３８を含む）距離を有する。こ れらのトラッキング寸法は約１／４レーザ波長深さのビットを生ずる。　第８ｂ 図に図示されるごとく、（約２５〜５０人のオーダしかし明確に７０Å以下の） 非常に薄い部分反射層１６が、スパッタ技術、熱蒸着、電子ビームまたは化学蒸 着などのかかる薄層を適用し得る従来技術の任意のものによってそこにトラッキ ングバス１２が線引きされるところの円盤１０の溝形成面２に適用される。反射 窓１６のすぐ上に、記録レーザ波長に感応する染料液を有するニトロセルロース 化合物からなる、約１３０ｎｍ　〜１４０ｎｍの光活性層１８が配置される。

部分反射層１６は、円盤サブストレート１０または光活性Ｈ１８と異なる屈折率 を有する。屈折率の差は、トラッキングバス１２のレーザトラッキングにおいて 実現される信号対雑音比を有意に高める反射を生ずる６部分反射層１６の形成で 使用される材料は通常より大きな厚さで不透明であると考えられる。ところで、 部分反射層１６の極端な薄さは部分的な光透過性を生ずる。多くの物質が部分反 射層を作るのに使用できる。部分反射層１６をテルルまたは金から作ることによ り、これまでで最適な結果が得られたけれども、他の無機物または金属が反射層 １６として使用可能である。テルルまたはその合金が最も好ましい物質である。

テルルの高い程度の拡散率は光学式円盤記録においてテルルを好ましいものにす る。ところが、テルルはよくても比較的月並みな程度の反射能を有するので、反 射層自体としてはいままで使用されていない。金は、テルルと対照的に、極端に 高い程度の反射能を有する。ところが金は、テルルの拡散率を有さないので、あ まり好ましくない。金を使用する場合、約１５〜２５人周辺の非常に薄い部分反 射層１６が作られる。一方、テルルを使用すると、約５０人の部分反射層が使用 される。本発明の特徴は、部分反射層１６の配置と薄さであるかぎり反９１層１ ６で使用される所定の要素ではない。円盤１０に刻印される溝形成面２上のビッ ト２４の幾何形態および寸法は、トラッキングバス１２の形状に接近するよう形 成できる。トラッキングバス１２の寸法は、機械的／物理的なエツチング、ホト レジストエツチングおよびＣＷレーザビームによるレーザの連続的なアブレーシ ョンをも含む当分野で普通の種々の手段により決定できる。予言可能な結果が、 トラッキングバス１２の範囲内で作動しビット２４を発生することにより得られ る。光トラツキングパス１２の使用は記録データのために所望されるパスとピッ チとを得るのを助ける。ビット幾何形態の制御は、レーザパワーの焦点合わせお よび波長との、部分反射層１６および光活性層１８の厚さの連結的変化から生ず る。レーザを、部分反射層１６および光活性層１８により画定される領域に焦点 を合わせることにより、熱が目標領域全体に連続的に発生される。効果は、光活 性層１８のほとんどまたはすべてがレーザ照射を受けるトラッキングバス１２の 領域内に残らないことである。ビット編成が溝形成壁２０または光活性層１８の 公称残留層のみを実質的に何らの包囲する小丘領域なく残し形状が理想的なビッ トを生ずる。

上述のプロセスで使用される光学レーザヘッド２２は単一スポットトラッキング の能力を有する光学ヘッドに装着される、７８０ｎｍ波長のレーザが好ましいが 、他の波長のレーザも使用できよう。異なるレーザ波長が異なる溝およびビット 幾何形態を指図するであろうことを理解されたい、レーザビーム３４が重合体サ ブストレート１０を通ずるときに、レーザが、溝の幅０．６μ−にほぼ等しい直 径を有するトラッキングバス１２上のスポットに焦点が合わされるように、光学 ヘッドは開口数が０．６のレンズ２３を有する。レンズ２３が焦点調節されると 、光トラツキングバス１２は、光学レーザヘッド２２がそれにより円盤１０上を 追跡しそして光学式円盤符合化の動作に必要ならせん状バスに追従するところの 手段を提供する１作動装置は、従来のサーボ手段を使用し、レーザビーム２６が らせん状トラッキングバス１２を最も内側の溝半径（ｒｏ）から最も外側の半径 （ｒ”）に向って一定の線速度（ＣＬＶ）で追従するような仕方で、回転円盤１ ０の速度を光学ヘッド２２の径方向の並進運動に合わせる。

本発明で使用されるレーザダイオードは、光活性層のアブレーションを行うため に十分なパワーを有するダイオードである。記録動作中のダイオードは所望され るデータストリームで変調されそしてかかる手段によりトラッキングバス１２に 沿って整列される種々の長さの一連のアブレーション処理されたビットを形成す る。

本　日　の　２の 本発明の第２の実施例は、第９図に図示されるごとく、レーザビーム５６が円盤 ４０の上から光活性層の上に焦点があった状態で光学ヘッド５２の下で回転する 円盤によるデータ記録を図示する。この構成は、従来のディスク原盤技術で使用 されるものと類似し、そして書込み面４４として使用される一側部を有する高度 に研磨されたガラスから作られる円盤サブストレート４０を同様に使用する０本 発明の包括的な考え方によって（３０〜５０人のオーダの）非常に薄い部分反射 層４６が面４４に被着される。光活性層４８が順次、部分反射層４６の上に均一 層にて被着される。円盤を構成するのに使用され層に関して本実施例と第１の実 施例との間に類似性があることが理解されよう、ところで、第２の実施例は、ガ ラスの円盤サブストレート４０をレーザビーム５６が円盤４０の上部から光学ト ラッキングバスがない円盤面４４に焦点が合わされた状態で使用する。第２の実 施例は、最初の原盤ディスクを作るのに使用される従来装置における本発明の有 用性を示す、レーザな、上述の実施例のごとく第１の円盤を通じて焦点合わせす るのではなく光学式円盤の第１面に焦点を合わせることにより、本発明はこれら 従来装置において効果がある。

第１の実施例におけるごと（、部分反射層４６がテルルまたは金から作られるの 好ましく、光活性層４８は、これを光学活性化する染料化合物を含むニトロセル ロース材料から作られる。第１の実施例におけるごとく、ここでもまた、部分反 射層４６は、円盤サブストレート４０および光活性層４８を含む領域で相当に改 善されたとトラッキングと焦点合わせを可能にする。光学ヘッド５２がレーザを 部分反射層４６および光活性層４８に焦点を合わせ、エネルギーの吸収とそして 結果としての熱発生を生ずる。従来の技術は、熱を発生するのに光活性層内の染 料に依存する。ところが、本発明は、部分反射層４６および光活性層４８内の染 料を使用し、ピット５４発生に使用される熱を発生する。

光活性層４８のニトロセルロース染料化合物４９および部分反射層４６のテルル はレーザ光を反射および吸収し、反射層１６および光活性層４８の両方に実質的 な熱エネルギーを生じ、順次、光活性層４８内に迅速な化学反応を発生し、光活 性層４８の消尽、アブレーション−および／または昇華を生じ、ビット５４を形 成する。第１の実施例におけるごとく、そして本発明の原理によればこの熱は、 理想的な形状における、囲包小丘部なしに形成されるビット５４を生ずる態様で 、目標領域内に分配される。

第１の実施例と比較したときの本実施例の主たる相違が、何らの光トラツキング バスも未記録円盤に存在しないという事実である。データは、読み出し用レーザ により記録データを読み出すためにトラッキングバスとして使用できるパターン にて記録される。これを達成するために、レーザ５２が、記録動作中、円盤４０ に対し静止しているように見えるが、実際には、円盤４０の中央から周囲に向う 直線を径方向外側に運動しそして円盤４０が徐々に低減する割合で回転し、レー ザビーム５８により照射されている円盤の表面の一点について約１．２メ一トル 毎秒の一定線速度（ＣＬＶ）を維持する。ビット５４はらせん状の態様で記録で きるのが好ましい。

上述の実施例は光学式円盤記録物を作るために本発明者によって最も好ましいと 考えられるが、本発明はこれに限定されないことを、そして本明細書に開示の本 発明の修正が関連分野の技術専門家にとって自明であることを理解されたい。そ れゆえ、これら自明な修正は以下の請求の範囲に記載される本発明の技術思想内 に包含されるべきものである。

ＦＩＧ、１ ＦＩＣ，２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８ａ ＦＩＧ、８ｂ ＦＩＧ、９ フロントページの続き （７２）発明者　ツートン、ジェイムズアメリカ合衆国　６７８６５　カンザス 、ミネオーラ、ボックス　３．ルーラル　ルート（７２）発明者　ロープキ、デ ィピッドアメリカ合衆国　９２７１４　カリフォルニア。

アービン、グリーンモー　１１８ （７２）発明者　ドビン、ロバート アメリカ合衆国　９２７１５　カリフォルニア。

アービン、アケイシア　トリー　レイン

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．光学式円盤記録物を製造するための方法において、 データを記録するために使用される少くとも一つの面を有する光学式円盤サブス トレートを製造し、光吸収層から実質的に光活性層を前記面に生成する段階であ って、前記光吸収層と前記面との間に、所定パワーおよび所定波長源からの照射 を受けるとき前記光活性層内に形成されるピットを制御するよう特に設計された ７０Å以下の厚さを有する部分反射層を配置することによって前記光吸収層が理 想的な形状の記録ピットを発生すべく最適化される前記段階と、 前記光活性層に焦点が合わされる照射手段によて前記光活性層内にデータを光学 的に書き込む段階とを具備することを特徴とする光学式円盤記録物製造方法。
2. ２．前記面がその上に形成された光学トラッキングパスを有する請求項１の光学 式円盤記録物製造方法。
3. ３．データを光学的に書込む段階が、前記レーザを前記光学トラッキングパスに 焦点を合わせてピットを形成することから構成される請求項２の光学式円盤記録 物製造方法。
4. ４．データを光学的に書込む段階が、前記レーザを前記光学トラッキングパスの 近傍で前記面の台地領域に焦点を合わせてピットを形成することから構成される 請求項２の光学式円盤記録物製造方法。
5. ５．伝導層を前記活性領域に適用し、光ディスク原盤を生成する段階を具備する 請求項１の光学式円盤記録物製造方法。
6. ６．前記円盤サブストレートは実質的に光透過性である物質から作られそして前 記光学書込みの段階は、前記円盤を通じそして前記光活性層上に所定波長のレー ザの焦点を合わせることにより生ずる請求項１の光学式円盤記録物製造方法。
7. ７．前記部分反射層は高い拡散度を有する物質から作られる請求項１の光学式円 盤記録物製造方法。
8. ８．少くとも一つの書込み面を有する円盤サブストレートを作り、 部分反射層を前記面に生成し、 均質な光吸収層を前記部分反射層に適用し、所定波長のレーザ照射に応答しその 中にピットが形成できるようにし、 前記部分反射層の厚さの変化により前記光吸収層に形成されるピットの幾何形態 を制御し、 レーザを前記光活性層および前記部分反射層に焦点合わせすることにより光活性 層内にピットを形成することからなるプロセスによって特徴付けられる光ディス ク原盤製造のための製造物。
9. ９．光ディスクスタンパーがそれから作られるところの光ディスク原盤を形成す るために、伝導性および光学反射性の層を前記光活性層に適用することにより特 徴付けられる請求項８の製造物。
10. １０．光学式円盤サブストレートが光トラッキングパスを含む請求項８の製造物 。
11. １１．前記染料バインダ層に形成されるピットが前記トラッキングパス内に形成 される請求項１０の製造物。
12. １２．ピットが前記トラッキングパスの隣接部分間の領域に形成される請求項１ ０の製造物。
13. １３．前記部分反射層が、通常不透明と考えられる物質からなり、前記物質は、 それが部分透過性であるように７０Å以下の非常に薄い量で適用される請求項１ ０の製造物。
14. １４．データを記録するための少くとも一つの面を有する光学式円盤サブストレ ートとして使用される円形の平面状部材と、 記録ピットの幾何形態を制御するために前記面に被着される部分反射層と、 前記部分反射層に適用される光活性層であって、レーザ光からの照射の結果とし てピットを形成できる揮発性物質から構成される当該光活性層とによって特徴付 けられるデータを光学記録するための円盤形状の情報担体。
15. １５．データが光活性層に記録された後、適用される前記光活性層に適用される 反射性および伝導性層によって特徴付けられ、それにより光ディスク原盤を形成 する請求項１４の円盤形状情報担体。
16. １６．部分反射手段が、３０〜６０Åのオーダの厚さのテルルまたはその合金か らなる層により構成される請求項１４の円盤形状情報担体。
17. １７．部分反射手段が、金属物質から形成される層から構成される請求項１４の 円盤形状情報担体。
18. １８．前記光活性層が染料バインダから構成される請求項１４の円盤形状情報担 体。