JPH0786978B2 - 高感度の光学記憶媒体およびその製造方法ならびにそのような光学記憶媒体を含む光学記憶装置および光学再生装置 - Google Patents
高感度の光学記憶媒体およびその製造方法ならびにそのような光学記憶媒体を含む光学記憶装置および光学再生装置Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 関連特許出願の相互参照 “新しい多層光学媒体を使用した光学記憶システム”と
して1982年４月15日に同時に出願され、共通に譲受され
た特許出願連続番号368,667は、本件発明に関連した主
題を含んでいる。
して1982年４月15日に同時に出願され、共通に譲受され
た特許出願連続番号368,667は、本件発明に関連した主
題を含んでいる。
発明の背景 この発明は、光学記録および再生システムにおけるデー
タの記録および再生を提供する改良された手段および方
法に関するものである。
タの記録および再生を提供する改良された手段および方
法に関するものである。
近年、光学記録によってもたらされた非常に高い記録密
度ポテンシャルのために、光学媒体におけるデータの光
学的記録および読出しのための改良された方法および装
置を開発するのに非常に努力が費されてきた。典型的な
システムにおいて、適当な周波数の書込レーザビーム
が、焦点が合わされたスポットの入射領域に光学的に検
出可能な変化を生じさせるのに十分な強度を伴って、記
録媒体上に焦点合わせされた。書込レーザビームの強度
を媒体および焦点が合わされた光スポットの間の相対的
な移動を提供する間に記録されるべきデータで適当に変
調し、それによって媒体に光学的に検出可能なデータパ
ターンを生じさせることによってデータは記録される。
この記録されたデータパターンの読出しは、記録された
データの完全性を防げない強度レベルを有する、一定強
度および適当な周波数の読出レーザビームを使用するこ
とによって典型的に達成される。反射された読出ビーム
を受信するように位置決めされた検出装置は、記録され
たデータを表わす電気信号を発生する。
度ポテンシャルのために、光学媒体におけるデータの光
学的記録および読出しのための改良された方法および装
置を開発するのに非常に努力が費されてきた。典型的な
システムにおいて、適当な周波数の書込レーザビーム
が、焦点が合わされたスポットの入射領域に光学的に検
出可能な変化を生じさせるのに十分な強度を伴って、記
録媒体上に焦点合わせされた。書込レーザビームの強度
を媒体および焦点が合わされた光スポットの間の相対的
な移動を提供する間に記録されるべきデータで適当に変
調し、それによって媒体に光学的に検出可能なデータパ
ターンを生じさせることによってデータは記録される。
この記録されたデータパターンの読出しは、記録された
データの完全性を防げない強度レベルを有する、一定強
度および適当な周波数の読出レーザビームを使用するこ
とによって典型的に達成される。反射された読出ビーム
を受信するように位置決めされた検出装置は、記録され
たデータを表わす電気信号を発生する。
様々な光学記憶装置および光学媒体の例は、以下の特
許、出版物および共通に譲受された同時係属中の特許出
願に含まれる。
許、出版物および共通に譲受された同時係属中の特許出
願に含まれる。
出版物 R.A.Bartolini,et al.,“Optical Disk Systems Emerg
e",IEEE Spectrum,August 1978,pp.20−28. G.C.Kenny,et al.,“An Optical Disk Replaces 25 Mag
Tapes",IEEE Spectrum,February 1979,pp.33−38. K.Bulthuis,et al.,“Ten Billion Bits on a Disk",IE
EE Spectrum,August 1979,pp.26−33. A.E.Bell,et at.,"Antireflection Structures for Opt
ical Recording",IEEE Journal of Quantum Electronic
s,Vol.QE−14,No.7,July 1978,pp.487−495. 同時係属中の共通に譲受された特許出願 Robert L.HazalおよびEdward V.La Buddeによって1981
年10月15日に出願された連続番号311,629である、“Thr
ee Beam Optical Memory System"。
e",IEEE Spectrum,August 1978,pp.20−28. G.C.Kenny,et al.,“An Optical Disk Replaces 25 Mag
Tapes",IEEE Spectrum,February 1979,pp.33−38. K.Bulthuis,et al.,“Ten Billion Bits on a Disk",IE
EE Spectrum,August 1979,pp.26−33. A.E.Bell,et at.,"Antireflection Structures for Opt
ical Recording",IEEE Journal of Quantum Electronic
s,Vol.QE−14,No.7,July 1978,pp.487−495. 同時係属中の共通に譲受された特許出願 Robert L.HazalおよびEdward V.La Buddeによって1981
年10月15日に出願された連続番号311,629である、“Thr
ee Beam Optical Memory System"。
Edward V.Labudde、Shiuh Chao、Nexille K. Leeおよび
Robert A.La Buddeによって1981年11月９日に出願され
た連続番号319,465である、“Method of Archival Data
Recording and Related Media"。
Robert A.La Buddeによって1981年11月９日に出願され
た連続番号319,465である、“Method of Archival Data
Recording and Related Media"。
Robert L.HazelおよびJohn E.Kammerudによって1981年1
2月21日に出願された連続番号333,055である、“Appara
tus For Preformatting an Optical Disk"。
2月21日に出願された連続番号333,055である、“Appara
tus For Preformatting an Optical Disk"。
Der−Chang HsiehおよびEdward V.La Buddeによって198
2年２月17日に出願された連続番号349,535である、“Qp
tical Memory System Having Improved Track Follwing
and Seeking Capabilities"。
2年２月17日に出願された連続番号349,535である、“Qp
tical Memory System Having Improved Track Follwing
and Seeking Capabilities"。
上述の主題の関連部分は、この発明において援用されて
いる。
いる。
光学媒体の選択は、光学記憶システムの設計において重
要な検討事項であることは以上より明白であろう。公知
の光学媒体は、様々な見地において不十分であり、そし
て改良された媒体に対する調査が続行されている。しか
しながら、この調査は、非常に困難であり、そして薄膜
光学媒体における高密度レーザ記録に含まれた機構がよ
く理解されていないために信頼できる予想が不可能であ
るという事実によって妥協された。
要な検討事項であることは以上より明白であろう。公知
の光学媒体は、様々な見地において不十分であり、そし
て改良された媒体に対する調査が続行されている。しか
しながら、この調査は、非常に困難であり、そして薄膜
光学媒体における高密度レーザ記録に含まれた機構がよ
く理解されていないために信頼できる予想が不可能であ
るという事実によって妥協された。
この発明の概要 改良された光学記録および再生媒体を使用する光学記録
および再生システムを提供することがこの発明の主な目
的である。
および再生システムを提供することがこの発明の主な目
的である。
上述の目的に従うこの発明のより詳細な目的は、特別に
選択されたスペーサおよび核形成層を用いる薄膜多層構
造を使用する改良された光学記録および再生媒体を提供
することである。
選択されたスペーサおよび核形成層を用いる薄膜多層構
造を使用する改良された光学記録および再生媒体を提供
することである。
この発明の他の目的は、特別に選択されたスペーサおよ
び吸収層と、それらの間に配置され、記録感度に予想外
の大きな改良をもたらす非常に薄い膜の核形成層とを使
用する改良された光学記録および再生媒体を提供するこ
とである。
び吸収層と、それらの間に配置され、記録感度に予想外
の大きな改良をもたらす非常に薄い膜の核形成層とを使
用する改良された光学記録および再生媒体を提供するこ
とである。
この発明の特定の好ましい実施例において、前述の特許
出願において開示されたタイプの光学記録および再生シ
ステムは、高反射性層と、反射性層上にデポジットされ
たフッ化炭化水素重合体からなる誘電体スペーサ層と、
スペーサ層上にデポジットされた非常に薄い核形成層
と、核形成層上にデポジットされた金の吸収層とを有す
る円盤状の基板からなる新しい多層構造を有する回転光
学ディスクを援用する。これらの層の厚みと光学的特性
は、入射レーザビームに対する非反射状態を達成するよ
うに適当に選択される。この発明に従って、そのような
核形成層の使用は、吸収層がデポジットされたときに良
好な核形成をもたらすことができるだけでなく、吸収層
からスペーサ層への熱流を意味深く減少させ、それによ
って非常に大きな記録感度を達成させる高融点断熱層と
して役立つことが発見された。
出願において開示されたタイプの光学記録および再生シ
ステムは、高反射性層と、反射性層上にデポジットされ
たフッ化炭化水素重合体からなる誘電体スペーサ層と、
スペーサ層上にデポジットされた非常に薄い核形成層
と、核形成層上にデポジットされた金の吸収層とを有す
る円盤状の基板からなる新しい多層構造を有する回転光
学ディスクを援用する。これらの層の厚みと光学的特性
は、入射レーザビームに対する非反射状態を達成するよ
うに適当に選択される。この発明に従って、そのような
核形成層の使用は、吸収層がデポジットされたときに良
好な核形成をもたらすことができるだけでなく、吸収層
からスペーサ層への熱流を意味深く減少させ、それによ
って非常に大きな記録感度を達成させる高融点断熱層と
して役立つことが発見された。
この発明の特定の性質と、他の目的と、長所と特徴は、
添付された図面に関連して行なわれる以下の説明から明
白となるであろう。
添付された図面に関連して行なわれる以下の説明から明
白となるであろう。
図面の簡単な説明 第１図は、この発明を援用する光学記録および再生シス
テムの全体的なブロック図である。
テムの全体的なブロック図である。
第２図は、光学ディスクの選択されたトラック上に焦点
が合わされたときに第１図のシステムによってもとたら
される３つのレーザビームの相対位置を示す。
が合わされたときに第１図のシステムによってもとたら
される３つのレーザビームの相対位置を示す。
第３図は、第１図に示されたレーザ光学システムを示す
ブロック図である。
ブロック図である。
第４図は、光学ディスク上のデータの構成および配列を
一般的に示す概略図である。
一般的に示す概略図である。
第５図は、第４図に一般的に示される見出しとして使用
される特定の典型的な見出しの概略図である。
される特定の典型的な見出しの概略図である。
第６図は、この発明に従う光学ディスクの構造を示す断
面図である。
面図である。
第７図は、複数の典型的光学ディスク構造に対する入射
レーザビーム（ミリワット）に対する反射率のパーセン
トの変化を示す曲線を表わしている。
レーザビーム（ミリワット）に対する反射率のパーセン
トの変化を示す曲線を表わしている。
発明の詳細な説明 図面の各図を通じて同一番号および記号は、同一要素を
示す。
示す。
まず第１図を参照すると、それは前述の共通に譲受され
た同時係属中の特許出願において開示された光学記録お
よび読出システムの好ましい実施例の基本的部分を一般
的に示している。記録されるべきデータはまず、たとえ
ばノンリターントゥゼロ、リターントゥゼロなどのよう
な磁気記録に使用されるタイプの典型的なコード化のフ
ォーマットを使用して与えられたデータをコード化する
記録回路10に与えられる。典型的なエラー検査もまた、
コード化された信号に施される。
た同時係属中の特許出願において開示された光学記録お
よび読出システムの好ましい実施例の基本的部分を一般
的に示している。記録されるべきデータはまず、たとえ
ばノンリターントゥゼロ、リターントゥゼロなどのよう
な磁気記録に使用されるタイプの典型的なコード化のフ
ォーマットを使用して与えられたデータをコード化する
記録回路10に与えられる。典型的なエラー検査もまた、
コード化された信号に施される。
記録回路10からのコード化されたデータ10aは、レーザ
光学システム12に与えられる。レーザ光学システム12
は、モータ18による回転に対する正確な軸16上に支持さ
れ、プリフォーマットされた光学ディスク15の同一の選
択されたトラックの中心線に沿って一定間隔離れた位置
に焦点が合わされる３つのレーザビーム12a,12bおよび1
2cを発生する。
光学システム12に与えられる。レーザ光学システム12
は、モータ18による回転に対する正確な軸16上に支持さ
れ、プリフォーマットされた光学ディスク15の同一の選
択されたトラックの中心線に沿って一定間隔離れた位置
に焦点が合わされる３つのレーザビーム12a,12bおよび1
2cを発生する。
レーザビーム12aは、光学ディスク15の選択されたトラ
ックに、コード化されたデータを表わす光学的に検出可
能な変化を形成するように、コード化されたデータによ
って変調される書込ビームである。書込レーザビーム12
aによってディスクに生じた光学的に検出可能な変化
は、ピットあるいは物理的ホールのように物理的変化で
ある必要はないということは理解されるべきである。必
要なことは、コード化されたデータ10aを表わす書込レ
ーザビーム12aに応答して、光学的に検出可能な変化が
ディスクの選択された領域に発生しなければならないと
いうことだけである。
ックに、コード化されたデータを表わす光学的に検出可
能な変化を形成するように、コード化されたデータによ
って変調される書込ビームである。書込レーザビーム12
aによってディスクに生じた光学的に検出可能な変化
は、ピットあるいは物理的ホールのように物理的変化で
ある必要はないということは理解されるべきである。必
要なことは、コード化されたデータ10aを表わす書込レ
ーザビーム12aに応答して、光学的に検出可能な変化が
ディスクの選択された領域に発生しなければならないと
いうことだけである。
第１図に示されたレーザビーム12bおよび12cは、読出ビ
ームである。第２図に典型的に示されているように、読
出ビーム12bは、選択されたトラック17の中心線17a上で
書込ビーム12aの背後で焦点が合わされた書込後読出ビ
ームであり、一方読出ビーム12cは、書込前読出ビーム
であり、書込ビーム12aの前方で焦点が合わされてい
る。読出ビーム12bおよび12cの強度は、それらが前に記
録されている情報の完全性を妨げないように選択され
る。読出ビームは、ディスク15から反射され、それに応
答して信号処理電子回路20に与えられる複数の検出信号
14a,14bおよび14cを得る光学システム12に戻る。信号処
理電子回路20はまた、以下に考察されるように、記録さ
れたデータの正確さの検査に使用するために記録回路10
からコード化されたデータ信号10aを受信する。
ームである。第２図に典型的に示されているように、読
出ビーム12bは、選択されたトラック17の中心線17a上で
書込ビーム12aの背後で焦点が合わされた書込後読出ビ
ームであり、一方読出ビーム12cは、書込前読出ビーム
であり、書込ビーム12aの前方で焦点が合わされてい
る。読出ビーム12bおよび12cの強度は、それらが前に記
録されている情報の完全性を妨げないように選択され
る。読出ビームは、ディスク15から反射され、それに応
答して信号処理電子回路20に与えられる複数の検出信号
14a,14bおよび14cを得る光学システム12に戻る。信号処
理電子回路20はまた、以下に考察されるように、記録さ
れたデータの正確さの検査に使用するために記録回路10
からコード化されたデータ信号10aを受信する。
信号処理電子回路20は、検出された信号14a,14bおよび1
4cを使用し、光学ディスク15から読出されたデータに応
答する出力データ信号20aと、データが読出されるディ
スク上のトラックおよびセクタ位置を各々識別する信号
20bおよび20cを提供する。信号処理電子回路20はまた、
制御信号10b,21a,21b,21c,21d,21eおよび21fを発生す
る。より詳細に説明すると、制御信号10bは、記録回路1
0に与えられて、データのコード化をディスクの回転に
同期させ、制御信号21aは、光学ディスクモータ18に与
えられて記録および読出期間中の正確な速度制御をもた
らし、制御信号21bは、レーザ光学システム12に与えら
れて必要とされるトラックを選択するためにレーザビー
ム12a,12bおよび12cの半径方向の位置を制御し、制御信
号21cは、レーザ光学システム12に与えられて選択され
たトラック上のレーザビームの正確なトラック追従を提
供し、制御信号21dは、レーザ光学システム12に与えら
れてレーザビーム12a,12bおよび12cの正確な焦点合わせ
を提供し、制御信号21eは、記録回路10に与えられ、前
方のトラックは先に記録されたデータを含んでいるの
で、もしも反射された書込前読出ビームが過剰書込記録
エラーの可能性を示すならば記録を中断し、信号21f
は、記録回路10に与えられて、もしも記録エラーが発生
すれば記録を中断する。
4cを使用し、光学ディスク15から読出されたデータに応
答する出力データ信号20aと、データが読出されるディ
スク上のトラックおよびセクタ位置を各々識別する信号
20bおよび20cを提供する。信号処理電子回路20はまた、
制御信号10b,21a,21b,21c,21d,21eおよび21fを発生す
る。より詳細に説明すると、制御信号10bは、記録回路1
0に与えられて、データのコード化をディスクの回転に
同期させ、制御信号21aは、光学ディスクモータ18に与
えられて記録および読出期間中の正確な速度制御をもた
らし、制御信号21bは、レーザ光学システム12に与えら
れて必要とされるトラックを選択するためにレーザビー
ム12a,12bおよび12cの半径方向の位置を制御し、制御信
号21cは、レーザ光学システム12に与えられて選択され
たトラック上のレーザビームの正確なトラック追従を提
供し、制御信号21dは、レーザ光学システム12に与えら
れてレーザビーム12a,12bおよび12cの正確な焦点合わせ
を提供し、制御信号21eは、記録回路10に与えられ、前
方のトラックは先に記録されたデータを含んでいるの
で、もしも反射された書込前読出ビームが過剰書込記録
エラーの可能性を示すならば記録を中断し、信号21f
は、記録回路10に与えられて、もしも記録エラーが発生
すれば記録を中断する。
次に、第１図に一般的に示されたレーザ光学システム12
の好ましい実施例を示す第３図を参照する。このレーザ
光学システムの様々な構成要素は、前述の参照文献より
明白なように当業者によって容易に実施され得るので、
第３図において概略ブロック図で示されている。
の好ましい実施例を示す第３図を参照する。このレーザ
光学システムの様々な構成要素は、前述の参照文献より
明白なように当業者によって容易に実施され得るので、
第３図において概略ブロック図で示されている。
第３図に示されるように、レーザ30は、たとえば633ナ
ノメータの波長と、たとえば12mwのパワーレベルを有す
るビーム30aを提供する。このレーザビーム30aは、ビー
ムをハイパワービーム32aとローパワービーム32bとに分
離する第１のビームスプリッタ32に与えられる。ローパ
ワービーム32bは、さらにビーム32bを分離し書込後読出
および書込読出であるビーム12bおよび12cを各々提供す
る第２のビームスプリッタ34に与えられる。分離された
レーザは、もしもそのように要求されるならば、１ある
いはそれ以上の上述のビームを提供するのに使用され得
るということは理解されるべきである。
ノメータの波長と、たとえば12mwのパワーレベルを有す
るビーム30aを提供する。このレーザビーム30aは、ビー
ムをハイパワービーム32aとローパワービーム32bとに分
離する第１のビームスプリッタ32に与えられる。ローパ
ワービーム32bは、さらにビーム32bを分離し書込後読出
および書込読出であるビーム12bおよび12cを各々提供す
る第２のビームスプリッタ34に与えられる。分離された
レーザは、もしもそのように要求されるならば、１ある
いはそれ以上の上述のビームを提供するのに使用され得
るということは理解されるべきである。
第３図のハイパワービーム32aは、第１図の記録回路10
からの出力に与えられるコード化されたデータ10aに応
答してビーム32aを変調する高速度光変調器36に与えら
れる。この光変調器36は、例えば音響−光学デジタル変
換器である。変調器36の出力にもたらされ変調されたハ
イパワービームは、システムの書込ビーム12aとして使
用され、そして第２図に典型的に示されるようにディス
ク15の選択されたトラックに沿った上述の一定間隔を計
算に入れてビームを結合するビーム結合器およびスプリ
ッタ38に、読出ビーム12bおよび12cとともに与えられ
る。もたらされた３つのレーザビーム12a,12bおよび12c
はその後、ガルバノメータ42に装着されたミラー40から
反射される。ガルバノメータ42は、信号処理電子回路20
（第１図）からの制御信号21cに応答して、選択された
トラックの中心線に沿った正確な追従を提供するのに必
要なだけミラー40を適当に偏向させる。
からの出力に与えられるコード化されたデータ10aに応
答してビーム32aを変調する高速度光変調器36に与えら
れる。この光変調器36は、例えば音響−光学デジタル変
換器である。変調器36の出力にもたらされ変調されたハ
イパワービームは、システムの書込ビーム12aとして使
用され、そして第２図に典型的に示されるようにディス
ク15の選択されたトラックに沿った上述の一定間隔を計
算に入れてビームを結合するビーム結合器およびスプリ
ッタ38に、読出ビーム12bおよび12cとともに与えられ
る。もたらされた３つのレーザビーム12a,12bおよび12c
はその後、ガルバノメータ42に装着されたミラー40から
反射される。ガルバノメータ42は、信号処理電子回路20
（第１図）からの制御信号21cに応答して、選択された
トラックの中心線に沿った正確な追従を提供するのに必
要なだけミラー40を適当に偏向させる。
ミラー40からの反射後に、レーザビーム12a,12bおよび1
2cは、焦点モータ46上に装着された対物レンズアセンブ
リ44に向けられる。モータ46は、第１図の信号処理電子
回路20からの制御信号21dに応答して動作し、ディスク
の選択されたトラック上のビーム12a,12bおよび12cの正
確な焦点合わせを維持するために対物レンズアセンブリ
44をディスク15に近づけそしてディスク15から遠ざける
ように動かす。トラック選択は、ディスクに対するビー
ム12a,12bおよび12cの半径方向の位置を制御することに
よってもたらされる。これは、対物レンズアセンブリ44
に結合され、そして第１図の信号処理電子回路20からの
制御信号21bに対応するリニアモータ48を使用すること
によって完了される。
2cは、焦点モータ46上に装着された対物レンズアセンブ
リ44に向けられる。モータ46は、第１図の信号処理電子
回路20からの制御信号21dに応答して動作し、ディスク
の選択されたトラック上のビーム12a,12bおよび12cの正
確な焦点合わせを維持するために対物レンズアセンブリ
44をディスク15に近づけそしてディスク15から遠ざける
ように動かす。トラック選択は、ディスクに対するビー
ム12a,12bおよび12cの半径方向の位置を制御することに
よってもたらされる。これは、対物レンズアセンブリ44
に結合され、そして第１図の信号処理電子回路20からの
制御信号21bに対応するリニアモータ48を使用すること
によって完了される。
第３図の２つの読出ビーム12bおよび12cは、ビームがそ
の上を通過する記録されたパターンに従って変調された
反射パワーを伴ってディスク15から反射される。反射さ
れた読出ビーム12bおよび12cは、対物レンズアセンブリ
44およびミラー40を介してビーム結合器およびスプリッ
タ38に戻される。ビーム結合器およびスプリッタ38は、
第１図に示されるように信号処理電子回路20に与えられ
た応答する書込後読出および書込前読出アナログ電気信
号14aおよび14bにビームを変換する光学検出回路49に、
反射されたビームを向ける。また、反射された読出ビー
ム12aおよび12bの少なくとも１つは、選択されたトラッ
ク上のビームの焦点合わせの質を示す比較的低いゲイン
の、そして広い捕獲範囲の信号14cを信号処理電子回路2
0に与える幾何学的光学焦点検出器47に与えられる。
の上を通過する記録されたパターンに従って変調された
反射パワーを伴ってディスク15から反射される。反射さ
れた読出ビーム12bおよび12cは、対物レンズアセンブリ
44およびミラー40を介してビーム結合器およびスプリッ
タ38に戻される。ビーム結合器およびスプリッタ38は、
第１図に示されるように信号処理電子回路20に与えられ
た応答する書込後読出および書込前読出アナログ電気信
号14aおよび14bにビームを変換する光学検出回路49に、
反射されたビームを向ける。また、反射された読出ビー
ム12aおよび12bの少なくとも１つは、選択されたトラッ
ク上のビームの焦点合わせの質を示す比較的低いゲイン
の、そして広い捕獲範囲の信号14cを信号処理電子回路2
0に与える幾何学的光学焦点検出器47に与えられる。
第４図に一般的に示されているように、説明された好ま
しい実施例における光学ディスク15は、多数の円周トラ
ック17を含む。ディスク15はまた、複数のセクタ19に分
割される。第４図に示されるように、セクタ19内の各々
のトラック17は、見出し51およびデータ記録部分52を含
む。データ記録部分52は、記録期間中にデータが書込ま
れる部分であり、そして各々のセクタ19内のトラック長
のより大きな部分を含んでいる。トラック17の見出し51
は、各々のセクタ19において最初に見つけられ、そして
記録に先行してディスク上に設けられる。そのような見
出し51が設けられたディスクは、典型的にはプリフォー
マットされたものとして示される。これらの見出し51
は、前述の同時係属中の特許出願において詳細に示され
たように、システムに対するタイミングと、トラックア
ドレスと、トラック追従および焦点合わせ信号を得るの
に使用される記録されたデータを含む。
しい実施例における光学ディスク15は、多数の円周トラ
ック17を含む。ディスク15はまた、複数のセクタ19に分
割される。第４図に示されるように、セクタ19内の各々
のトラック17は、見出し51およびデータ記録部分52を含
む。データ記録部分52は、記録期間中にデータが書込ま
れる部分であり、そして各々のセクタ19内のトラック長
のより大きな部分を含んでいる。トラック17の見出し51
は、各々のセクタ19において最初に見つけられ、そして
記録に先行してディスク上に設けられる。そのような見
出し51が設けられたディスクは、典型的にはプリフォー
マットされたものとして示される。これらの見出し51
は、前述の同時係属中の特許出願において詳細に示され
たように、システムに対するタイミングと、トラックア
ドレスと、トラック追従および焦点合わせ信号を得るの
に使用される記録されたデータを含む。
第５図は、第３図のディスク15の各々のセクタ19内の各
々のトラック17に与えられプリフォーマットされた見出
し51の例を示す。見出し51を構成する光学的に検出可能
な変化は、様々な形をとるが、この説明のためには、第
４図に示された典型的な見出しとしてビットのような物
理的ホールが使用されるものと仮定する。ピットが入射
ビームに対する比較的高い反射を示す一方で、他の妨害
されていないディスク領域は比較的低い反射を示すもの
と仮定する。光学記録部分がピットのような物理的ホー
ルを使用して与えられ、そして残りの記録された部分が
他の形式の光学的に検出可能な変化を使用して記録され
るような構成がまた使用されるということは理解される
べきである。
々のトラック17に与えられプリフォーマットされた見出
し51の例を示す。見出し51を構成する光学的に検出可能
な変化は、様々な形をとるが、この説明のためには、第
４図に示された典型的な見出しとしてビットのような物
理的ホールが使用されるものと仮定する。ピットが入射
ビームに対する比較的高い反射を示す一方で、他の妨害
されていないディスク領域は比較的低い反射を示すもの
と仮定する。光学記録部分がピットのような物理的ホー
ルを使用して与えられ、そして残りの記録された部分が
他の形式の光学的に検出可能な変化を使用して記録され
るような構成がまた使用されるということは理解される
べきである。
第５図に示されるように、左側のセクタ境界19aに直ち
に追従するのは、第１図の信号処理電子回路20に、同期
がとらえたタイミングを提供するのに使用される、光学
反射における比較的大きな変化を与える比較的大きなピ
ット54である。追従ピット54は、トラック17に平行の方
向に引き延ばされ、そして交互の関係でトラック中心線
17aの反対側に配列された２つのピット56および58であ
る。これらのピット56および58は、正確なトラック追従
を提供するために、第１図の信号処理電子回路20によっ
て使用される。
に追従するのは、第１図の信号処理電子回路20に、同期
がとらえたタイミングを提供するのに使用される、光学
反射における比較的大きな変化を与える比較的大きなピ
ット54である。追従ピット54は、トラック17に平行の方
向に引き延ばされ、そして交互の関係でトラック中心線
17aの反対側に配列された２つのピット56および58であ
る。これらのピット56および58は、正確なトラック追従
を提供するために、第１図の信号処理電子回路20によっ
て使用される。
第５図に典型的な見出し51における引き延ばされたピッ
ト56および58の後に続くのは、トラック中心線17aに対
して垂直に引き延ばされた複数のピット60である。ピッ
ト60の位置および寸法は、これらのピット60を横切るこ
とに基づいて得られた反射された信号が入射ビームの焦
点合わせの質に依存する値を有するように選択される。
ト56および58の後に続くのは、トラック中心線17aに対
して垂直に引き延ばされた複数のピット60である。ピッ
ト60の位置および寸法は、これらのピット60を横切るこ
とに基づいて得られた反射された信号が入射ビームの焦
点合わせの質に依存する値を有するように選択される。
焦点ピット60の後には、レーザビームによって横切られ
た特定のトラックおよびセクタの識別を提供するように
記録されたアドレスピット72が続く。言い換えると、ピ
ット72は、たとえば磁気ディスク上のトラックおよびセ
クタを識別するのに使用されるような伝統的なコード化
の技術を使用して与えられ得るトラックおよびセクタア
ドレスを表わしている。第５図に示された特定の例にお
いて、トラックおよびセクタアドレスの識別を与えるこ
れらのピット72は、見出し51の最後の部分であり、セク
タ19におけるトラックの残りの部分は、そのためにデー
タの記録に有効である。
た特定のトラックおよびセクタの識別を提供するように
記録されたアドレスピット72が続く。言い換えると、ピ
ット72は、たとえば磁気ディスク上のトラックおよびセ
クタを識別するのに使用されるような伝統的なコード化
の技術を使用して与えられ得るトラックおよびセクタア
ドレスを表わしている。第５図に示された特定の例にお
いて、トラックおよびセクタアドレスの識別を与えるこ
れらのピット72は、見出し51の最後の部分であり、セク
タ19におけるトラックの残りの部分は、そのためにデー
タの記録に有効である。
既に指摘したように、これらの見出しを含むもたらされ
たディスクは、プリフォーマトされたものと考えられ
る。そのようなプリフォーマットされたディスクは、典
型的には、各々のセクタ19内における各々のトラック17
のデータ記録部分52にデータを記録しそしてデータを読
出すために、第１図に描かれているような信号処理電子
回路20に関連してプリフォーマットされた見出しを使用
するユーザに提供される。
たディスクは、プリフォーマトされたものと考えられ
る。そのようなプリフォーマットされたディスクは、典
型的には、各々のセクタ19内における各々のトラック17
のデータ記録部分52にデータを記録しそしてデータを読
出すために、第１図に描かれているような信号処理電子
回路20に関連してプリフォーマットされた見出しを使用
するユーザに提供される。
このように、前述の共通に譲受された同時係属中の出願
において開示された光学記録および再生システムについ
て説明したので、この発明に従う第１図および第２図の
光学ディスク15に対する好まし構造は、次に、第６図を
参照して説明される。もちろん、この発明はまた他のタ
イプのシステムにも使用されるということは、理解され
るべきである。
において開示された光学記録および再生システムについ
て説明したので、この発明に従う第１図および第２図の
光学ディスク15に対する好まし構造は、次に、第６図を
参照して説明される。もちろん、この発明はまた他のタ
イプのシステムにも使用されるということは、理解され
るべきである。
それゆえに、第６図を参照するとそこには、第１図ない
し第５図のシステムにおいて光学ディスク15に使用され
る多層光学ディスク構造の断面図が示されている。ガラ
ス、プラスチックあるいはアルミニウムの支持基板90に
は、たとえば400ないし1800Åの厚みを有する不透明な
高反射性層94のデポジションに先行して、たとえば20な
いし60ミクロンの有機平滑化層92が設けられる。この反
射層94は、明るい光線がそれを通過するときに層が不透
明になるまでアルミニウムを蒸着することによって作成
される。磨かれたガラスのような十分に平滑な基板90が
使用されるならば、平滑化層92は省略される。
し第５図のシステムにおいて光学ディスク15に使用され
る多層光学ディスク構造の断面図が示されている。ガラ
ス、プラスチックあるいはアルミニウムの支持基板90に
は、たとえば400ないし1800Åの厚みを有する不透明な
高反射性層94のデポジションに先行して、たとえば20な
いし60ミクロンの有機平滑化層92が設けられる。この反
射層94は、明るい光線がそれを通過するときに層が不透
明になるまでアルミニウムを蒸着することによって作成
される。磨かれたガラスのような十分に平滑な基板90が
使用されるならば、平滑化層92は省略される。
レーザ波長において透過性の誘電体スペーサ層96は、ア
ルミニウム反射層94上にデポジットされる。先行技術に
おいて、この誘電体スペーサ層96は通常、記録レーザビ
ームの周波数の0.5ないし1.5の４分の１波長の範囲にあ
り、そして典型的に二酸化珪素の500ないし1200Åの層
を含む。この発明に従って、このスペーサ層96は、フッ
化炭化水素重合体として知られている物質から効果的に
選択される。
ルミニウム反射層94上にデポジットされる。先行技術に
おいて、この誘電体スペーサ層96は通常、記録レーザビ
ームの周波数の0.5ないし1.5の４分の１波長の範囲にあ
り、そして典型的に二酸化珪素の500ないし1200Åの層
を含む。この発明に従って、このスペーサ層96は、フッ
化炭化水素重合体として知られている物質から効果的に
選択される。
第６図のスペーサ層96上に、フッ化マグネシウムあるい
は二酸化珪素のような非常に薄い膜の材料を含む核形成
層97がデポジットされる。以下の説明において、「核形
成層」とは、第６図のような多層構造を製造する際に、
ある層（第１の層）の上に別の層（第２の層）の良好な
デポジットを促進するために、第１の層上にまずデポジ
ットされる中間層を意味するものとする。第６図の実施
例では、第１の層としてのスペーサ層96上に形成された
中間層としての核形成層97上には、レーザ波長において
光を吸収する吸収層98が第２の層として良好にデポジッ
トされる。この吸収層98は、典型的にはテルルの20ない
し300Åの層である。この発明の他の重要な特徴に従っ
て、核形成層97上に設けられる吸収層98として金を選択
することによって意味深くより大きい記録感度が認識さ
れ得るということがさらに発見された。すなわち、非常
に薄い金の吸収層（後述するように150Å以下）を用い
たときに、金の通常の融点よりも十分に低い温度光学的
に検出可能な形成することができるということが発見さ
れた。この発見以前は、比較的高い融点の金は光学記憶
媒体として不適切であると考えられていた。というの
は、光学的に検出可能な変化を形成するために非実用的
な高出力のビームが必要であり、また金の層に光学的に
検出可能な変化を形成するのに必要であると予想される
高温のために、スペーサ層96として使用可能な物質は限
られるであろうと考えられていた。
は二酸化珪素のような非常に薄い膜の材料を含む核形成
層97がデポジットされる。以下の説明において、「核形
成層」とは、第６図のような多層構造を製造する際に、
ある層（第１の層）の上に別の層（第２の層）の良好な
デポジットを促進するために、第１の層上にまずデポジ
ットされる中間層を意味するものとする。第６図の実施
例では、第１の層としてのスペーサ層96上に形成された
中間層としての核形成層97上には、レーザ波長において
光を吸収する吸収層98が第２の層として良好にデポジッ
トされる。この吸収層98は、典型的にはテルルの20ない
し300Åの層である。この発明の他の重要な特徴に従っ
て、核形成層97上に設けられる吸収層98として金を選択
することによって意味深くより大きい記録感度が認識さ
れ得るということがさらに発見された。すなわち、非常
に薄い金の吸収層（後述するように150Å以下）を用い
たときに、金の通常の融点よりも十分に低い温度光学的
に検出可能な形成することができるということが発見さ
れた。この発見以前は、比較的高い融点の金は光学記憶
媒体として不適切であると考えられていた。というの
は、光学的に検出可能な変化を形成するために非実用的
な高出力のビームが必要であり、また金の層に光学的に
検出可能な変化を形成するのに必要であると予想される
高温のために、スペーサ層96として使用可能な物質は限
られるであろうと考えられていた。
これに対し、本願発明者は、上述のように非常に薄い金
の吸収層（150Å以下）はかなり低い温度で光学的に検
出可能な形成し得るということを予想外に発見したが、
そのような現象が生じる理論は、現在のところ理解され
ていない。以上のように、予想外に低い温度でピットの
ような光学的に検出可能な変化が形成され得るため、高
い記録感度を達成することが可能となる。入射書込レー
ザビームによって吸収層98に生じた光学的に検出可能な
変化の例は、第６図のピットあるいは変形98aによって
第６図に示される。最後に、第６図の吸収層98は、適当
な保護層100によってオーバコーティングされる。
の吸収層（150Å以下）はかなり低い温度で光学的に検
出可能な形成し得るということを予想外に発見したが、
そのような現象が生じる理論は、現在のところ理解され
ていない。以上のように、予想外に低い温度でピットの
ような光学的に検出可能な変化が形成され得るため、高
い記録感度を達成することが可能となる。入射書込レー
ザビームによって吸収層98に生じた光学的に検出可能な
変化の例は、第６図のピットあるいは変形98aによって
第６図に示される。最後に、第６図の吸収層98は、適当
な保護層100によってオーバコーティングされる。
第６図に示される光学媒体の未記録部分に入射する所定
の周波数のレーザビームに対する非反射（ダークミラ
ー）状態は、先行技術において周知の方法で種々の層の
厚みおよび光学的特性を適当に選択することによって生
じる。
の周波数のレーザビームに対する非反射（ダークミラ
ー）状態は、先行技術において周知の方法で種々の層の
厚みおよび光学的特性を適当に選択することによって生
じる。
第６図に示されるようなディスク15上への記録は、第１
図および第２図のレーザビーム12aのような適当に焦点
が合わされ、強度変調された書込レーザビームを使用す
ることによって達成される。この書込レーザビームは、
非反射状態を妨げる光学的に検出可能な変化（第６図の
98aで示されるように）を吸収層98に形成することによ
って情報を記録する。これらの光学的に検出可能な変化
の間隔および寸法は、記録されたデータを表わす。情報
は、第１図および第２図のレーザビーム12bおよび12cの
ような適当に焦点が合わされた読出レーザビームを使用
してディスク15から読出される。この読出レーザビーム
の波長は、ディスク15の未記録領域が前述の非反射状態
を示すように選択される。読出レーザビームはまた、デ
ィスク上に記録されたデータの完全性を防げない強度を
有するように選択される。
図および第２図のレーザビーム12aのような適当に焦点
が合わされ、強度変調された書込レーザビームを使用す
ることによって達成される。この書込レーザビームは、
非反射状態を妨げる光学的に検出可能な変化（第６図の
98aで示されるように）を吸収層98に形成することによ
って情報を記録する。これらの光学的に検出可能な変化
の間隔および寸法は、記録されたデータを表わす。情報
は、第１図および第２図のレーザビーム12bおよび12cの
ような適当に焦点が合わされた読出レーザビームを使用
してディスク15から読出される。この読出レーザビーム
の波長は、ディスク15の未記録領域が前述の非反射状態
を示すように選択される。読出レーザビームはまた、デ
ィスク上に記録されたデータの完全性を防げない強度を
有するように選択される。
このように、ビームが記録された領域上に入射されたと
きに読出ビームは比較的高い反射を経験し、読出ビーム
が書込まれていない領域に入射されたときに比較的低い
反射を経験するので、反射された読出ビームは、記録さ
れた光学的に検出可能な変化によって強度変調されると
いうことは理解されるであろう。保護層100は、その上
部表面上の塵の粒子が光学システムの焦点面から遠く落
取り除かれ（すなわち、それらが焦点の外へ取り除か
れ）、上述の記録および読出動作に影響を与えないよう
に選択される。
きに読出ビームは比較的高い反射を経験し、読出ビーム
が書込まれていない領域に入射されたときに比較的低い
反射を経験するので、反射された読出ビームは、記録さ
れた光学的に検出可能な変化によって強度変調されると
いうことは理解されるであろう。保護層100は、その上
部表面上の塵の粒子が光学システムの焦点面から遠く落
取り除かれ（すなわち、それらが焦点の外へ取り除か
れ）、上述の記録および読出動作に影響を与えないよう
に選択される。
レーザビームが第６図の薄膜吸収層98の反射率に光学的
に検出可能な変化を発生させるためには、吸収層は、レ
ーザビームによってそのような光学的に検出可能な変化
が形成され得る最低温度に到達しなければならない。こ
の最低温度の値は、薄膜吸収層98の特性のみならず、そ
の厚みと微視的構造、そしてさらにスペーサ層96の特性
と、スペーサ層96および吸収層98の間に設けられた核形
成層97のインターフェイス特性にも依存するということ
が発見された。
に検出可能な変化を発生させるためには、吸収層は、レ
ーザビームによってそのような光学的に検出可能な変化
が形成され得る最低温度に到達しなければならない。こ
の最低温度の値は、薄膜吸収層98の特性のみならず、そ
の厚みと微視的構造、そしてさらにスペーサ層96の特性
と、スペーサ層96および吸収層98の間に設けられた核形
成層97のインターフェイス特性にも依存するということ
が発見された。
より詳細に説明すると、最低温度の値と吸収層98との関
係については、前述のように吸収層98として150Å以下
の厚さの金を用いたときに、最低温度は非常に低い値と
なり、150Å以下では金は１ないし３分子程度の厚さの
微視的構造となるため、予想外の記録感度を達成するこ
とが可能となる。このことは、後述の例IIの具体例から
も明らかであり、150Å以下（たとえば35Å）の金の吸
収層を用いた例では、第７図のグラフの曲線ＢおよびＤ
で示すように高い記録感度が達成される。
係については、前述のように吸収層98として150Å以下
の厚さの金を用いたときに、最低温度は非常に低い値と
なり、150Å以下では金は１ないし３分子程度の厚さの
微視的構造となるため、予想外の記録感度を達成するこ
とが可能となる。このことは、後述の例IIの具体例から
も明らかであり、150Å以下（たとえば35Å）の金の吸
収層を用いた例では、第７図のグラフの曲線ＢおよびＤ
で示すように高い記録感度が達成される。
次に、最低温度値とスペーサ層96との関係については、
後術のようにスペーサ層96の特性は吸収層98からの熱の
消失に影響するため、スペーサ層96の材質により記録に
必要な時間と熱が変化し、結果として吸収層98の最低温
度に影響する。
後術のようにスペーサ層96の特性は吸収層98からの熱の
消失に影響するため、スペーサ層96の材質により記録に
必要な時間と熱が変化し、結果として吸収層98の最低温
度に影響する。
また、最低温度値と核形成層97との関係については、核
形成層97は吸収層98からの熱消失を減少させるため、最
低温度値に影響する。より詳細に説明すると、核形成層
97は、データ書込時に、吸収層98からスペーサ層96への
熱消失を減少させる融点および厚さを有するように選択
され、これにより吸収層98の最低温度値に影響する。ま
た、書込時の熱消失の減少により大きな記録感度を達成
することができ、第７図の例では、同じ金の吸収層を用
いた曲線ＢおよびＤを比較しても、核形成層を含む曲線
Ｄの場合のほうが、核形成層を含まない曲線Ｂの場合よ
りも、より小さい入力レーザパワーに反応し、したがっ
てより高い記録感度を達成している。
形成層97は吸収層98からの熱消失を減少させるため、最
低温度値に影響する。より詳細に説明すると、核形成層
97は、データ書込時に、吸収層98からスペーサ層96への
熱消失を減少させる融点および厚さを有するように選択
され、これにより吸収層98の最低温度値に影響する。ま
た、書込時の熱消失の減少により大きな記録感度を達成
することができ、第７図の例では、同じ金の吸収層を用
いた曲線ＢおよびＤを比較しても、核形成層を含む曲線
Ｄの場合のほうが、核形成層を含まない曲線Ｂの場合よ
りも、より小さい入力レーザパワーに反応し、したがっ
てより高い記録感度を達成している。
必要とされる最低温度に到達するために書込レーザビー
ムが入射する薄膜吸収材料98の領域に有限の時間が必要
とされることも発見された。この吸収膜領域が加熱され
る一方で、その下に存在する誘電体スペーサ層96への熱
流の結果として熱が消失される。消失される熱が多けれ
ば多いほど、より多くの時間と熱が記録に必要とされ、
それによって記録感度を減少させる。熱流の消失は、記
録の質を減少させそしてそれによって媒体の記録密度能
力に影響を及ぼすということもまた発見された。
ムが入射する薄膜吸収材料98の領域に有限の時間が必要
とされることも発見された。この吸収膜領域が加熱され
る一方で、その下に存在する誘電体スペーサ層96への熱
流の結果として熱が消失される。消失される熱が多けれ
ば多いほど、より多くの時間と熱が記録に必要とされ、
それによって記録感度を減少させる。熱流の消失は、記
録の質を減少させそしてそれによって媒体の記録密度能
力に影響を及ぼすということもまた発見された。
フッ化炭化水素重合体として知られている材料の分類か
ら選択された材料は、第６図の誘電体スペーサ層96とし
て有利に使用され、そしてスペーサ層96としてへそのよ
うな材料の使用は、書込レーザビームによって加熱され
た吸収膜領域からの熱消失流を意味深く減少させるとい
うことが発見された。特定の好ましい炭化水素は、ポリ
テトラフルオロエチレンであり、デュポン社の商標であ
る。“テフロン”の下に知られている商品である。これ
らのフッ化炭化水素重合体は、真空において溶融物を蒸
着し、固体上にグロー放電し、あるいはモノマ蒸気のプ
ラズマ重合による薄い均一な層で、第１図の反射層14上
に良好にデポジットされ得る。
ら選択された材料は、第６図の誘電体スペーサ層96とし
て有利に使用され、そしてスペーサ層96としてへそのよ
うな材料の使用は、書込レーザビームによって加熱され
た吸収膜領域からの熱消失流を意味深く減少させるとい
うことが発見された。特定の好ましい炭化水素は、ポリ
テトラフルオロエチレンであり、デュポン社の商標であ
る。“テフロン”の下に知られている商品である。これ
らのフッ化炭化水素重合体は、真空において溶融物を蒸
着し、固体上にグロー放電し、あるいはモノマ蒸気のプ
ラズマ重合による薄い均一な層で、第１図の反射層14上
に良好にデポジットされ得る。
この発明に従って、核形成層97の使用により、フッ化炭
化水素重合体スペーサ層96および吸収層98の間の高融点
断熱層として機能し、これにより吸収層98の書込みのた
めの加熱に大きな熱を利用することができ、より大きな
記録感度を実現することができる。また、スペーサ層に
熱が達してスペーサ層が破壊されることが防止される。
また吸収層98がデポジットされたときに、前述のように
核形成がもたらされるだけでなく、第７図の曲線Ｄに示
すように大きな記録感度によるより均一な記録をもたら
し、これが信号一雑音比を増大させると考えられる。核
形成層97の融点は、スペーサ層96の融点よりも大きく選
択され、そして核形成層の厚みは、以下の考察に基づい
て、後術の例ＩおよびIIに具体的に示すように、それぞ
れ異なる物質に対して実験的に選択される。もしも核形
成層が薄すぎると、レーザ書込ビームは、その下に存在
するフッ化炭化水素重合体スペーサ層96（核形成層97に
対して比較的低い融点を有している）にその融点を越え
させる。これは、吸収層98からの熱溶解のスペーサ層96
の増大した吸収の結果として効果的な書込感度を減少さ
せる。一方で、もしも形成層97が厚すぎると、核形成層
97はそれ自体が多量の熱を吸収するので、断熱材として
のフッ化炭化水素重合体スペーサ層96の効果は完全には
使用されない。上述の効果は予想できないので、核形成
層97の適当な厚みが、スペーサ層96および核形成層97の
様々な厚みの比に対して得られるレーザ書込パワーしき
い値および信号−雑音比を実験的に決定することによっ
て、各々の異なる材料に対して経験的に調節される。
化水素重合体スペーサ層96および吸収層98の間の高融点
断熱層として機能し、これにより吸収層98の書込みのた
めの加熱に大きな熱を利用することができ、より大きな
記録感度を実現することができる。また、スペーサ層に
熱が達してスペーサ層が破壊されることが防止される。
また吸収層98がデポジットされたときに、前述のように
核形成がもたらされるだけでなく、第７図の曲線Ｄに示
すように大きな記録感度によるより均一な記録をもたら
し、これが信号一雑音比を増大させると考えられる。核
形成層97の融点は、スペーサ層96の融点よりも大きく選
択され、そして核形成層の厚みは、以下の考察に基づい
て、後術の例ＩおよびIIに具体的に示すように、それぞ
れ異なる物質に対して実験的に選択される。もしも核形
成層が薄すぎると、レーザ書込ビームは、その下に存在
するフッ化炭化水素重合体スペーサ層96（核形成層97に
対して比較的低い融点を有している）にその融点を越え
させる。これは、吸収層98からの熱溶解のスペーサ層96
の増大した吸収の結果として効果的な書込感度を減少さ
せる。一方で、もしも形成層97が厚すぎると、核形成層
97はそれ自体が多量の熱を吸収するので、断熱材として
のフッ化炭化水素重合体スペーサ層96の効果は完全には
使用されない。上述の効果は予想できないので、核形成
層97の適当な厚みが、スペーサ層96および核形成層97の
様々な厚みの比に対して得られるレーザ書込パワーしき
い値および信号−雑音比を実験的に決定することによっ
て、各々の異なる材料に対して経験的に調節される。
前述のように、核形成層97上の金の吸収層の使用は、記
録感度に予想外の大きな改良をもたらした。第７図を再
度参照すると、曲線ＡおよびＣはテルルの吸収層を用い
た場合の記録感度を示しているのに対し、曲線Ｂおよび
Ｄは金の吸収層を用いた場合の記録感度を示している。
さらに曲線は核形成層を用いた場合を示しており、曲線
Ｂは核形成層を用いない場合を示している。これらの曲
線の比較から、曲線Ｄに示すように、核形成層97上に金
の吸収層98を用いることによって、小さな入射レーザパ
ワーに対して吸収層の反射率の大きな変化が得られ、最
も大きい記録感度が達成されることが理解される。また
このように高い記録感度により、雑音に対する良好な信
号−雑音比を達成することもできる。この金吸収層は、
たとえば蒸着によってデポジットされ、150Åの厚さで
も使用され得るが、好ましくは20ないし80Åの範囲の厚
みを有する。
録感度に予想外の大きな改良をもたらした。第７図を再
度参照すると、曲線ＡおよびＣはテルルの吸収層を用い
た場合の記録感度を示しているのに対し、曲線Ｂおよび
Ｄは金の吸収層を用いた場合の記録感度を示している。
さらに曲線は核形成層を用いた場合を示しており、曲線
Ｂは核形成層を用いない場合を示している。これらの曲
線の比較から、曲線Ｄに示すように、核形成層97上に金
の吸収層98を用いることによって、小さな入射レーザパ
ワーに対して吸収層の反射率の大きな変化が得られ、最
も大きい記録感度が達成されることが理解される。また
このように高い記録感度により、雑音に対する良好な信
号−雑音比を達成することもできる。この金吸収層は、
たとえば蒸着によってデポジットされ、150Åの厚さで
も使用され得るが、好ましくは20ないし80Åの範囲の厚
みを有する。
以下は、この発明に従う多層光学媒体の好ましい構造の
いくつかの例である。
いくつかの例である。
例Ｉ 磨かれたガラス基板と、ほぼ1500Åのアルミニウム反射
層と、ほぼ680Åのポリテトラフルオロエチレンスペー
サ層と、ほぼ195Åのフッ化マグネシウム核形成層と、
ほぼ63Åのテルル吸収層とを含む構造が構成された。ポ
リテトラフルオロォエチレスペーサ層は、プラズマ重合
によってデポジットされ、そして他の層は、蒸着によっ
てデポジットされた。レーザ記録は、第１図および第３
図に示された一般的な形式の装置を使用して１分間2400
回転で、もたらされた光学媒体上に施された。632.8ナ
メメータの波長を有するレーザビームを提供するヘリウ
ム−ネオンレーザが記録に使用された。媒体上に焦点が
合わされたレーザビームスポットは、ほぼ0.5ミクロン
であった。この例に従って構成された光学媒体に形成さ
れた記録感度の試験から得られた結果は、第７図の曲線
Ｃで示されている。
層と、ほぼ680Åのポリテトラフルオロエチレンスペー
サ層と、ほぼ195Åのフッ化マグネシウム核形成層と、
ほぼ63Åのテルル吸収層とを含む構造が構成された。ポ
リテトラフルオロォエチレスペーサ層は、プラズマ重合
によってデポジットされ、そして他の層は、蒸着によっ
てデポジットされた。レーザ記録は、第１図および第３
図に示された一般的な形式の装置を使用して１分間2400
回転で、もたらされた光学媒体上に施された。632.8ナ
メメータの波長を有するレーザビームを提供するヘリウ
ム−ネオンレーザが記録に使用された。媒体上に焦点が
合わされたレーザビームスポットは、ほぼ0.5ミクロン
であった。この例に従って構成された光学媒体に形成さ
れた記録感度の試験から得られた結果は、第７図の曲線
Ｃで示されている。
第７図の曲線ＡおよびＢは、参照のために示されてい
る。
る。
曲線Ａは、フッ化マグネシウム核形成層が存在せずそし
てポリテトラフルオロエチレンスペーサ層の厚みが950
Åまで増大されたことを除いて、この例と同じ基本的構
成を使用して得られた。第６図の曲線Ｂは、ほぼ600Å
のアルミニウム反射層と、ほぼ950Åのポリテトラフル
オロエチレンスペーサ層と、ほぼ50Åの純金吸収層と、
ほぼ1500Åのシリコン酸化物保護層とを使用して得られ
た。
てポリテトラフルオロエチレンスペーサ層の厚みが950
Åまで増大されたことを除いて、この例と同じ基本的構
成を使用して得られた。第６図の曲線Ｂは、ほぼ600Å
のアルミニウム反射層と、ほぼ950Åのポリテトラフル
オロエチレンスペーサ層と、ほぼ50Åの純金吸収層と、
ほぼ1500Åのシリコン酸化物保護層とを使用して得られ
た。
例II 磨かれたガラス基板と、ほぼ600Åのアルミニウム反射
層と、ほぼ500Åのポリテトラフルオロエチレンスペー
サ層と、ほぼ200Åの二酸化珪素核形成層と、ほぼ35Å
と純金吸収層と、ほぼ1500Åのシリコン酸化物保護層と
を含む構造が構成された。レーザ記録は、第１および第
３図に示された一般的な形式の装置を使用して１分間24
00回転で、もたらされた光学媒体上に施された。632.8
ナノメータの波長を有するレーザビームを提供するヘリ
ウム−ネオンレーザが記録に使用された。媒体上の焦点
が合わされたレーザビーススポットは、ほぼ0.5ミクロ
ンであった。この例に従って構成された光学媒体に形成
された記録感度の試験から得られた結果は、第７図の曲
線Ｄで示されている。
層と、ほぼ500Åのポリテトラフルオロエチレンスペー
サ層と、ほぼ200Åの二酸化珪素核形成層と、ほぼ35Å
と純金吸収層と、ほぼ1500Åのシリコン酸化物保護層と
を含む構造が構成された。レーザ記録は、第１および第
３図に示された一般的な形式の装置を使用して１分間24
00回転で、もたらされた光学媒体上に施された。632.8
ナノメータの波長を有するレーザビームを提供するヘリ
ウム−ネオンレーザが記録に使用された。媒体上の焦点
が合わされたレーザビーススポットは、ほぼ0.5ミクロ
ンであった。この例に従って構成された光学媒体に形成
された記録感度の試験から得られた結果は、第７図の曲
線Ｄで示されている。
この発明は、特定の好ましい実施例に関連して説明され
てきたが、この発明は、発明の真の範囲から離れること
なく、構成と、配列と、使用方法における多くの変更お
よび変化を受けるということは理解されるべきである。
それゆえに、この発明は、添付された請求の範囲内のす
べての可能な変更および変化を含むと考えられるべきで
ある。
てきたが、この発明は、発明の真の範囲から離れること
なく、構成と、配列と、使用方法における多くの変更お
よび変化を受けるということは理解されるべきである。
それゆえに、この発明は、添付された請求の範囲内のす
べての可能な変更および変化を含むと考えられるべきで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラバダ・エドワ−ド・ブイ アメリカ合衆国91320カリフオルニア州ニ ユ−ベリ−・パ−ク・ダニエル・ストリ− ト3401 (72)発明者 チヤオ・シユ− アメリカ合衆国90250カリフオルニア州ホ −ソ−ン・シライズ・アベニユ14010 (72)発明者 リ−・ネビル・ケイ アメリカ合衆国91362カリフオルニア州サ ウザンド・オウクス・アベニユ・ラデラ 3472 (56)参考文献 特開 昭55−157136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−21893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−65341（ＪＰ，Ａ)
Claims (36)
- 【請求項１】光学記憶装置に使用する光学記憶媒体を製
造する方法であって、前記光学記憶装置は、所定の波長
の、データ変調されたレーザビームを与え、前記レーザ
ビームは、前記媒体との間で相対移動がもたらされてい
る期間中、前記媒体上に焦点が合わせられることがで
き、前記方法は、 反射層を提供するステップと、 前記反射層上にフッ化炭化水素重合体スペーサ層をデポ
ジットするステップと、 前記フッ化炭化水素重合体スペーサ層上に核形成層をデ
ポジットするステップと、 前記核形成層上に150Å以下の金の吸収層をデポジット
するステップとを含み、 前記層の厚みおよび光学的特性は、前記レーザビームの
波長において、前記媒体の未記録領域に対する非反射状
態が生じるように選択され、 前記層の厚みおよび光学的特性は、強度変調されたレー
ザビームが、前記吸収層の選択された領域における非反
射状態を妨げるようにそのような領域の各々を加熱する
ことによって、前記選択された領域に光学的に検出可能
な変化を形成することができるように選択され、かつ 前記フッ化炭化水素重合体スペーサ層は、光学的に検出
可能な変化の形成期間中に前記吸収層からの熱消失を減
少するように選択され、 前記核形成層は、前記光学的に検出可能な変化の形成期
間中に前記吸収層と前記スペーサ層との間の断熱層とし
て機能するような融点および厚さを有するように選択さ
れる、光学記憶媒体の製造方法。 - 【請求項２】前記フッ化炭化水素重合体スペーサ層は、
フッ化炭化水素重合体のモノマ蒸気のプラズマ重合によ
ってデポジットされる、請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】前記フッ化炭化水素重合体スペーサ層は、
真空において溶融物からの蒸着によってデポジットされ
る、請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項４】前記フッ化炭化水素重合体スペーサ層は、
反射層上のグロー放電によってデポジットされる、請求
の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項５】前記金の吸収層は、20ないし80Åの範囲内
にある、請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
載の方法。 - 【請求項６】前記フッ化炭化水素重合体層は、ポリテト
ラフルオロエチレンである、請求の範囲第１項ないし第
４項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項７】前記金の吸収層は、20ないし80Åの範囲内
にある、請求の範囲第６項記載の方法。 - 【請求項８】前記核形成層はフッ化マグネシウムであ
る、請求の範囲第７項記載の方法。 - 【請求項９】前記核形成層は二酸化珪素である、請求の
範囲第７項記載の方法。 - 【請求項１０】前記核形成層はフッ化マグネシウムであ
る、請求の範囲第６項記載の方法。 - 【請求項１１】前記核形成層は二酸化珪素である、請求
の範囲第６項記載の方法。 - 【請求項１２】光学記録媒体と、 所定の波長を有する記録レーザビームを提供する手段
と、 与えられたデータに従って前記記録ビームを変調する手
段と、 前記記録媒体上に変調されたビームの焦点を合わせる手
段と、 焦点が合わせられた記録レーザビームおよび前記記録媒
体の間の相対的な移動を提供する手段とを含み、 前記記憶媒体は、反射層と、前記反射層上に存在するフ
ッ化炭化水素重合体スペーサ層と、前記フッ化炭化水素
重合体スペーサ層上に存在する核形成層と、前記核形成
層上に存在する150Å以下の金の吸収層とを含む複数の
層を含み、前記層の厚みと光学的特性は、前記媒体の未
記録領域が前記所定の波長において非反射状態を示すよ
うに選択され、前記媒体は、前記変調された焦点が合わ
されたレーザビームと前記媒体との間の相対的な移動期
間中に、与えられたデータを現わす態様で前記媒体の所
定の領域において前記非反射状態を妨げる光学的に検出
可能な変化が前記吸収層に発生するようにされ、前記フ
ッ化炭化水素重合体スペーサ層は、前記記録レーザビー
ムによる光学的に検出可能な変化の形成期間中に前記吸
収層からの熱の消失を減少させるように選択され、前記
核形成層は、前記光学的に検出可能な変化の形成期間中
に前記吸収層と前記スペーサ層との間の断熱層として機
能するような融点および厚さを有するように選択され
る、光学記憶装置。 - 【請求項１３】所定の波長を有する読出レーザビームを
与える手段を含み、前記焦点合せの手段と前記相対的な
移動を提供する手段とは、前記媒体上に前記読出レーザ
ビームの焦点を合せ、そしてそれらの間に相対的な移動
をもたらすように使用され、前記読出レーザビームの強
度および波長は、前記焦点が合わせられた読出レーザビ
ームと前記媒体との間の相対的な移動期間中に、前記媒
体から反射された読出レーザビームが、前記読出手段に
よって横切られた前記吸収層における光学的に検出可能
な変化に従って変化するように選択され、前記読出レー
ザビームの強度はさらに、前記光学的に検出可能な変化
の以後の読出可能性に実質的な影響を与えないように選
択される、請求の範囲第12項記載の光学記憶装置。 - 【請求項１４】前記金の吸収層は、20ないし80Åの範囲
内にある、請求の範囲第12項または第13項記載の光学記
憶装置。 - 【請求項１５】前記フッ化炭化水素重合体層は、ポリテ
トラフルオロエチレンである、請求の範囲第12項または
第13項記載の光学記憶装置。 - 【請求項１６】前記金の吸収層は、20ないし80Åの範囲
内にある、請求の範囲第15項記載の光学記憶装置。 - 【請求項１７】前記核形成層は、フッ化マグネシウムで
ある、請求の範囲第16項記載の光学記憶装置。 - 【請求項１８】前記核形成層は二酸化珪素である、請求
の範囲第16項記載の光学記憶装置。 - 【請求項１９】前記核形成層はフッ化マグネシウムであ
る、請求の範囲第15項記載の光学記憶装置。 - 【請求項２０】前記核形成層は二酸化珪素である、請求
の範囲第15項記載の光学記憶装置。 - 【請求項２１】その上にデータが記憶された光学媒体
と、 所定の波長を有する読出レーザビームを提供する手段
と、 前記媒体上に前記読出レーザビームの焦点を合わせる手
段と、 焦点が合わされた読出レーザビームと前記媒体との間の
相対的な移動を提供する手段とを備え、 前記媒体は、反射層と、前記反射層上に存在するフッ化
炭化水素重合体スペーサ層と、前記フッ化炭化水素重合
体スペーサ層上に存在する熱遮断核形成層と、 前記核形成層上に存在する150Å以下の金の吸収層とを
含む複数の層を含み、前記層の厚みと光学的特性とは、
前記媒体の未記録領域が前記所定の波長において非反射
状態を示すように選択され、前記媒体は、前記吸収層に
おける光学的に検出可能な変化の存在によって引起こさ
れる前記非反射状態の障害物の形で記録されたデータを
有し、前記読出レーザビームは、前記焦点が合わされた
読出レーザビームと前記媒体との間の相対的な移動期間
中に、前記媒体からの反射された読出レーザビームがそ
れによって横切られている前記吸収層における光学的に
検出可能な変化に従って変化するように選択され、前記
読出レーザビームの強度はさらに、前記光学的に検出可
能な変化の以後の読出可能性に重要な影響を及ぼさない
ように選択される、光学再生装置。 - 【請求項２２】前記金の吸収層は、20ないし80Åの範囲
内にある、請求の範囲第21項記載の光学再生装置。 - 【請求項２３】前記フッ化炭化水素重合体層は、ポリテ
トラフルオロエチレンである、請求の範囲第21項記載の
光学再生装置。 - 【請求項２４】前記金の吸収層は、20ないし80Åの範囲
内である、請求の範囲第２項記載の光学再生装置。 - 【請求項２５】前記形成層は、フッ化マグネシウムであ
る、請求の範囲第24項記載の光学再生装置。 - 【請求項２６】前記核形成層は二酸化珪素である、請求
の範囲第24項記載の光学再生装置。 - 【請求項２７】前記核形成層はフッ化マグネシウムであ
る、請求の範囲第23項記載の光学再生装置。 - 【請求項２８】前記核形成層は二酸化珪素である、請求
の範囲第23項記載の光学再生装置。 - 【請求項２９】光学記憶装置に使用する光学媒体であっ
て、前記光学記憶装置は、前記媒体上に所定の波長のデ
ータ変調された焦点が合わされた記録レーザビームを与
えることができるとともにそれらの間に相対的な移動を
与え、前記媒体は、反射層と、前記反射層上に存在する
フッ化炭化水素重合体スペーサ層と、前記フッ化炭化水
素重合体スペーサ層上に存在する核形成層と、前記核形
成層上に存在する150Å以下の金の吸収層とを含む複数
の層を有し、前記層の厚みおよび光学的特性は、前記媒
体の未記録領域が前記所定の波長において非反射状態を
示すように選択され、前記媒体は、前記変調された焦点
が合わされたレーザビームと前記媒体との間の相対的な
移動期間中に、与えられたデータを表わす態様で前記媒
体の所定の領域において前記非反射状態を妨げる光学的
に検出可能な変化が前記吸収層に発生するように記録に
適用され、前記フッ化炭化水素重合体スペーサ層は、前
記記録レーザビームによる光学的に検出可能な変化の形
成期間中に前記吸収層からの熱の消失を減少させるよう
に選択され、かつ前記核形成層は、前記光学的に検出可
能な変化の形成期間中に前記吸収層と前記スペーサ層と
の間の断熱層として機能するような融点および厚さを有
するように選択される、光学媒体。 - 【請求項３０】前記金の吸収層は、20ないし80Åの範囲
内にある、請求の範囲第29項記載の光学媒体。 - 【請求項３１】前記フッ化炭化水素重合体層は、ポリテ
トラフルオロエチレンである、請求の範囲第29項記載の
光学媒体。 - 【請求項３２】前記金の吸収層は、20ないし80Åの範囲
内にある、請求の範囲第31項記載の光学媒体。 - 【請求項３３】前記核形成層は、フッ化マグネシウムで
ある、請求の範囲第32項記載の光学媒体。 - 【請求項３４】前記核形成層は二酸化珪素である、請求
の範囲第32項記載の光学媒体。 - 【請求項３５】前記核形成層はフッ化マグネシウムであ
る、請求の範囲第31項記載の光学媒体。 - 【請求項３６】前記核形成層は二酸化珪素である、請求
の範囲第31項記載の光学媒体。
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