JPH09134545A

JPH09134545A - 光学的記憶メディアおよびその製造方法

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Publication number: JPH09134545A
Application number: JP8213365A
Authority: JP
Inventors: H Hone Gilbert; エイチ．ホンギルバート
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-14
Filing date: 1996-08-13
Publication date: 1997-05-20
Also published as: US5700539A; US5635114A; US5688447A; JP2007122875A

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタル情報を光学的に反射性の複数層中へ
記録するようになった高密度光ディスク、およびそのよ
うな光ディスクを大量生産する方法を得る。【解決手段】光ディスクの複数層の各々の厚さは単色
光の強め合う干渉と前記単色光の弱め合う干渉との間で
変動する。強め合うおよび弱め合う干渉に曝された反射
光ビームの強度差を用いて、光学的反射性層から検出器
へのデジタルデータ通信が行われる。光ディスクはデジ
タル情報の多重層を提供し、その多重層はそれらに対応
する異なる単色光波長における干渉性応答に対して同調
させられる。別の実施例ではドーパントに依存して発光
または吸収を行う層を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複製方法および装置
に関するものであり、更に詳細には高密度の光ディスク
と、そのようなコンピュータ、オーディオ、およびビデ
オ用としてのデータ記録およびコンパクトディスクを大
量に生産するための方法と装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク読み出し専用メモリ
（ＣＤ−ＲＯＭ）ディスクおよびその駆動装置は、コン
ピュータデータの蓄積、音楽分野でのアーティストの録
音、およびビデオの分野において今や至る所で用いられ
ている。ＣＤ−ＲＯＭタイトルに対して世界中から注文
があることから、マスターからのＣＤ−ＲＯＭ複製の製
造は大量生産になると考えなければならない。

【０００３】ＣＤ−ＲＯＭの生産での関心事は複製の忠
実度と製造コストである。ＣＤ−ＲＯＭ生産に用いられ
る製造プロセスは、半導体の製造、特にマスク作製に用
いられる方法に酷似している。

【０００４】マスタリングというのはその用語が意味す
るように、すべてのコピーを複製する元となるディスク
を作製するプロセスのことである。製造プロセスは複製
のために使用できるマスターを作製する工程から始ま
る。データを表現するピットおよびランドをフォトレジ
スト表面に中心トラックから始めて螺旋状に外周へ向か
って焼き付けるためにレーザーが使用できる。

【０００５】ガラスのマスターの正しさを検査した後、
従来の複製機械でスタンパーが作製される。複製プロセ
スが異なればスタンパーも若干違ってくるが、機能的な
ものは同じであり、大量生産ディスク上へデータパター
ンを打ち出す。射出成形の間に、ポジのディスクイメー
ジを形成するネガのスタンパーを生成する一連の中間的
な型押しが行われる。生産サイクルのこの部分のファミ
リーツリー構造から、各種のディスク世代に対してマザ
ー（母）、ファーザー（父）、ソン（息子）、およびド
ーター（娘）というような呼び名が付けられている。

【０００６】コンパクトディスク（ＣＤ）は一般にポリ
カーボネート樹脂から作られる。この材料はラミネート
化されたビデオディスクに汎用的に使用されているポリ
メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）と比べて、水分の吸
着および熱に対する耐性において劣っていない。ビデオ
ディスクは互いに張り合わされた２枚の基板を含んでお
り、従ってＣＤよりも強度が高い。製造業者は熱や水分
吸着による湾曲が起きないように予防措置を講じてい
る。すなわち、ディスクの形をした鋳型の中へポリカー
ボネート樹脂を加熱して注ぎ込むという特別な射出成形
の方法を取っている。冷却中の樹脂の中へスタンパーが
データパターンを型押しし、そのディスクは次に真空チ
ェンバー中へ送られ、そこでアルミニウムの反射層が付
加され、保護用のラッカーが塗布される。ラッカー面に
ラベルがシルクスクリーン印刷、または単に印刷され
る。

【０００７】射出成形には数多くの利点がある。世界中
の工場がこの技術を使用しており、その特徴は良く知ら
れている。製造工場が開業した当初は一般に歩留まりは
低く、経験を積むことによって本質的な向上が達成でき
るものである。射出成形の批判者はプロセスがやっかい
で装置やクリーンルームに多大な投資が必要だとクレー
ムを付ける。成形中に、樹脂中にポリカーボネートのゆ
がみが生じ、読み出しレーザー光を妨害または屈折させ
ることが起こり得る。このような欠点にも拘わらず、現
在稼働している多数の製造工場でこのプロセスが使用さ
れている。

【０００８】例えば、ミネソタマイニングアンドマニュ
ファクチャリングカンパニー（３Ｍ：Ｍｉｎｎｅｓｏｔ
ａＭｉｎｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎ
ｇＣｏｍｐａｎｙ）は従来技術の光ポリマー化（２Ｐ：
ｐｈｏｔｏ−ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）プロセス
を使用しており、その中では、マスターとベースプレー
トとの間に予め切断されたポリカーボネートの先駆物質
の樹脂を挿入して、その後で型押しが行われる。このポ
リカーボネート先駆物質を挟み込んだ構造は次に紫外線
で硬化される。この複製方法は迅速であるという特長を
有している。これは部分的に、生産工程の中で樹脂を加
熱、冷却することを避けることで得られる特長である。
このプロセスを批判する人は、不適切な硬化や反りのた
めに多くのディスクが排除されて歩留まりが低いままで
あると指摘する。

【０００９】オランダ、フェンロ（Ｖｅｎｌｏ）のドッ
クデータ（ＤＯＣＤａｔａ）および米国、ロサンジェル
スのコムディスク（ＣＯＭＤｉｓｃ）は２つの全く異な
る方法を使用しており、それらは連続的な印刷または型
押し技術を使用することによって、高速で低コストのコ
ンパクトディスク複製を行おうとしている。両システム
とも実験室レベルでは作動しているが、商用としては現
在まだ利用されていない。これらの技術は有望視されて
おり、多くの注目を集めてはいるが、大企業の中でいず
れかのプロセスに対して経済的なコミットメントを与え
るものはまだ現れていない。

【００１０】マスターはデータ記録のオリジナルなコピ
ーであり、それはアーティストやプログラマーから提供
されるテープやソフトウエアから作製される。ガラスお
よびフォトプレート上に被着されたフォトレジストを露
光する手段としてはレーザーと電子ビーム（Ｅビーム）
が使用される。半導体光マスクも同様にして作製され
る。

【００１１】スタンパーはマスターから複製で作られる
サブマスターである。電気メッキおよび光ポリマー化が
２つの一般的な方法であり、それらによってレジストイ
メージ中のギャップは充填されてマスターを反転したサ
ブマスター複製が作られる。これにより、最終的に製造
されるコピーはマスターのポジとなる。

【００１２】従来技術の光ポリマー化（２Ｐ）プロセス
はモノマーからスタートし、それが光照射されてポリマ
ーを形成する。データ記録のディスク複製において、そ
のようなプロセスは紫外線照射とモノマー溶液の与圧の
ために高価な機械設備を必要とする。

【００１３】ここに引用された同時係属出願の米国特許
出願は、０．４ミクロンほどの小さい寸法で０．１ミク
ロン程度の薄さの微細構造を再製するために有効な技術
としてスピン塗布を取り上げている。スピンオンおよび
剥離（ｓｐｉｎ−ｏｎａｎｄｐｅｅｌ）プロセスで
は、ポリマー溶液が溶媒と一緒に用意され、フィルター
を用いて純化される。このポリマーは最初に、複製すべ
きマスター上へスピン塗布される。次に、ポリマーの換
気および乾燥を行って、作製すべきマスターの正確では
あるがネガのレプリカをマスター上の薄膜として提供す
る。この薄膜のレプリカはキュアされ、次にそれは単に
マスターから剥がすことによって分離される。このよう
な方法は標準的なＣＤ、すなわち、６００ＭＢの記憶容
量の樹脂スタンパーを樹脂で作る場合に有効である。ス
ピンオンおよび剥離の技術はまた高密度のＣＤ製造にも
有効である。

【００１４】従来技術の射出成形では、熱い溶融樹脂が
高圧下で収容キャビティ中へ注入される。キャビティ内
部では、イメージをレリーフの形で有するテンプレー
ト、すなわちスタンパーをマスターとしてその物理的な
イメージの物理的特徴（ｆｅａｔｕｒｅ）が、注入され
た樹脂へ転写される。時間が経過した後、熱い溶融樹脂
は冷却され硬化して、固体の樹脂製円盤（ｐｌａｔｔｅ
ｒ）が形成される。このようにコピーされる物理的特徴
としては、ビデオ、オーディオ、および／またはコンピ
ュータのデータが含まれる。

【００１５】光ポリマー化は、熱を加えることなく樹脂
中へコピーを作製するために使用される。熱い溶融樹脂
を使用する代わりに、液状の感光性モノマーが樹脂スタ
ンパーを収容しているキャビティ中へ注入される。スタ
ンパーと密着したままでこのモノマーをキュアするため
に紫外線が用いられる。紫外線照射は液状のモノマーを
固化させて、固体の樹脂円盤が形成される。

【００１６】高密度ＣＤは益々増大するデータ記憶大容
量化へのユーザーの要求に応えるために必要とされる。
高解像度ビデオでは、データ記憶は巨大な容量を必要と
する。映画の全長を記録するためにはギガバイトあるい
はそれ以上のメモリ容量が必要とされる。そのような用
途に適した高密度ＣＤを設計、製造することは、ニッケ
ルでできたスタンパーと、標準で６０トンの圧力を要す
る射出成形とを使用する従来技術の欠点のために現状で
は制限されている。樹脂を液化するために高温が使用さ
れるので、第１のイメージの上へ付加的なイメージを積
層化することは、熱い樹脂を使用しては下層が再溶融す
るため不可能である。しかし、ピットおよびランドのイ
メージ層を多層に用いた高密度ＣＤを作製する重要な技
術が、超高密度の需要に対する解答を提供することは約
束されている。少なくとも、射出成形だけが高密度のＣ
Ｄを製造する実際的な方法というわけではない。

【００１７】高密度ＣＤを開発および販売を共同で行う
ために各種の工業組合が形成された。タイム（Ｔｉｍ
ｅ）、ワーナー（Ｗａｒｎｅｒ）、および東芝は別のタ
イプの２層型ＣＤ構造を提案している。それは”Ａ”面
と”Ｂ”面とを（０．６ｍｍ厚）別々に射出成形で作製
できるもので、次にこれら２枚を裏面同士を接合する形
でアルミニウム反射層を挟んで張り合わせ、全体で１．
２ｍｍの厚さのラミネート構造とする。裏面同士を張り
合わせてラミネート化し、それらの間に反射性のアルミ
ニウム層を挟むことでデータイメージが表面から離れて
保持され、情報が汚染されることが防止できる。両面型
ＣＤは従来の片面型のＣＤプレーヤーで読むことができ
るが、ダイオードレーザーは通常の１．２ｍｍ長の代わ
りに従来とは異なる０．６ｍｍという焦点距離に調節さ
れなければならない。更に、これは一時に片面のみ読み
出すことができる。第２の面は、ポピュラーなビニール
製のＬＰレコードやカセットテープと同じように、ＣＤ
をひっくり返すことによってアクセスできる。もちろ
ん、２台のリーダーを組み合わせて、１台を上部に、も
う１台を下部に配置することはできるが、装置コストが
高騰する。部品を互いに張り合わせてラミネート化する
方法は３層型ＣＤの作製には使用できない。それは、も
し全体の厚さが大きくなり過ぎると、ダイオードレーザ
ーヘッドがより深い場所の層を読み出すことができなく
なるからである。従って、全体の厚さを妥当な範囲に保
っておくために、薄膜多重層を使用して最も深い場所の
層へのアクセスを可能にするようにしなければならな
い。薄い層は特に射出成形技術では作製不可能である。
それはキャビティ中の均一な間隔を保つことが難し過ぎ
ることと、反りや縮小を制御することが困難なためであ
る。

【００１８】ソニー（Ｓｏｎｙ）とフィリップス（Ｐｈ
ｉｌｉｐｓ）との間の別のＣＤ設計組合は本規約と同じ
ように片面に１つだけのリーダーヘッドを持つ仕様であ
り、標準的なＣＤの厚さ１．２ｍｍを使用する。３０−
４０ミクロンの間隔で積み重ねられた多重層が使用され
る。すべてのデータを片面からアクセスするのであるか
ら、重なる層は透明もしくは少なくとも半透明でなけれ
ばならない。３Ｍ社はソニー・フィリップスの仕様に適
合するＣＤを製造するための方法を開発した。光ポリマ
ー化プロセスを使用するものである。例えば、ＣＤの”
Ａ”層を標準的な射出成形技術を用いて作製する。この
第１層に対して”Ｂ”層を付加し、第２のスタンパーが
底部に、前記第１層が上部にきて、それらの間に光ポリ
マー化モノマー層が挟まれるようにする。前記第１層と
スタンパーとの間の空間へ比較的冷たい液状モノマーを
押し込むために高圧が使用される。この圧力はスタンパ
ー上のイメージを複製するために必要な、密着した材料
の等角性を実現するために必要とされる。注入されたモ
ノマーは、例えば上側から”Ａ”層の樹脂を通して紫外
線を照射することによってキュアされる。従来通りに新
しいＣＤからスタンパーが切り離されて、最終的なラベ
ル付けおよび印刷のために送り出される。光ポリマー化
プロセスでは、標準的な射出成形で行われているような
加熱および冷却の工程の代わりに、モノマーの利用と、
それを硬化させるための紫外線の利用とが導入される。
そのような方法の優れている点は、同じプロセスを単に
繰り返すことによって、より多くの層を積み上げること
ができるということである。各光ポリマー化層が最小で
４０ミクロンという厚さに形成できるので、全体の厚さ
を制御することは容易である。

【００１９】光ポリマー化プロセスの主たる利点は、既
存の樹脂層の上に、下層に埋め込まれたデータを乱すこ
となしに付加的な樹脂層を堆積させる場合の有用さであ
る。しかし、そのような光ポリマー化プロセスはやはり
射出法であることに変わりはなく、高圧が必要とされ、
正確な厚さに膜の均一性を実現することは困難である。
光ポリマー化プロセスはあまりに多くのパラメータに依
存しているので、各層の厚さを精密に制御することは難
しい。複雑な厚さ測定装置を用いて光ポリマー化材料に
対して所望される３０ミクロンの間隔を保証することは
できるが、それによってプロセスが複雑化し、製品のコ
ストが嵩むことになる。

【００２０】

【発明の解決しようとする課題】従って、本発明の１つ
の目的は、高密度の光ディスクを供給することである。

【００２１】本発明の更に別の１つの目的は、マスター
から多重層高密度光ディスクのコピーを作製するための
大量生産の方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【００２２】要約すると、本発明の１つの実施例は零な
いし数十ミクロンの間の厚さを有する薄い樹脂製の膜を
含む光反射性の層の中にデジタル情報を記録する光ディ
スクである。それらの薄い膜はランドおよびピットの微
細な物理的特徴を含んでいる。一般的、全反射性の、あ
るいは部分反射性（ｐａｒｔｉａｌｌｙｒｅｆｌｅｃ
ｔｉｖｅ）の金属被覆が使用されて、レーザー光を検出
器の方向へ跳ね返すようになっている。

【００２３】本発明の別の１つの実施例は、単色光の強
め合う（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ）干渉と、前記単色
光の弱め合う（ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ）干渉との間
で、各々厚さが変化する複数の光反射性層中にデジタル
情報を記録する光ディスクである。強め合う干渉と弱め
合う干渉とに曝された反射光ビームの強度における差を
用いて、光反射性の層から検出器へのデジタルデータの
通信が行われる。この光ディスクはデジタル情報の多重
層を提供し、それらは対応する異なる光の単色光波長に
おける干渉的応答に同調させられている。

【００２４】本発明の別の１つの実施例は、そのような
干渉性光ディスクを作製するための大量生産のプロセス
であって、基板と第１のイメージ層を光ポリマー化プロ
セスによって成形することを含み、そこにおいて、非加
熱、液状の第１モノマー樹脂が圧力下で注ぎ込まれるよ
うになった方法である。前記圧力によって、デジタル情
報を表す物理的レリーフパターンを面内に有する第１の
スタンパーに対してモノマーが密着して接触する。次
に、紫外線によってモノマーをキュアすることによっ
て、それをポリマーに硬化させる。そして、硬化したポ
リマー基板と第１のイメージ層とを第１のスタンパーか
ら分離させる。部分反射性の層が前記基板および第１の
イメージ層上に堆積される。第１の粘度を有する液状の
第２のモノマー樹脂が第１のスタンパーとは独立なデジ
タル情報を表す物理的レリーフパターンを面内に有する
第２のスタンパー上へ注ぎ込まれ、そして第２のスタン
パーをスピン回転させる。次の工程は、液状モノマーを
キュアしてそれを第２のイメージ層を表すポリマー膜へ
硬化させることを含む。このポリマー膜は、次に、部分
反射性の層と基板および第１のイメージ層へ付着され
る。第２のスタンパーがポリマー膜から分離されて、分
離されたポリマー膜上へ反射性膜が堆積される。

【００２５】本発明の１つの特長は、複数の層を高密度
ＣＤの中へ、簡単、そして正確に作製することを可能と
するプロセスが提供されることである。

【００２６】本発明の別の１つの特長は、多重層、多重
チャンネル、および多重検出器を備えた薄膜メディアが
低コストで正確に作成できることである。

【００２７】本発明の別の１つの特長は、イメージ層を
湾曲させるかも知れない、あるいは不均一な層厚を生じ
させるかも知れない高圧を必要としないプロセスを提供
することである。

【００２８】本発明の１つの特長は、高密度の光ディス
クが供給されることである。

【００２９】本発明の更に別の特長は、高密度光ディス
クを作製するための方法が提供されることである。

【００３０】本発明のこれらおよびその他の目的および
特長は、以下の図面を参照しながらの好適実施例の詳細
な説明を読むことによって当業者には疑いもなく明らか
になるであろう。

【００３１】

【発明の実施の形態】

【実施例】図１は本発明の光ディスク実施例を示してお
り、ここでは一般に参照符号１０で示してある。光ディ
スク１０は大衆に良く知られているコンパクトディスク
（ＣＤ）と類似している。光ディスク１０の１つまたは
複数のイメージ層中にデジタルデータが記録される。例
えば、図示のような２層型の光ディスク１０では、第１
のイメージ層１２が、中間に透明な接着層１６を挟んで
第２のイメージ層１４に対してラミネート化される。第
１のイメージ層１２は、より薄い”ｄ１”と、より厚
い”ｄ２”の２つの厚さを有する透明な材料１８を含ん
でいる。”ｄ１”と”ｄ２”の間の物理的な差によっ
て、データのデジタルビットが第１イメージ層１２中の
物理的レリーフによって表現される機会が提供される。
部分反射性の材料２０によって、光は光ディスク１０お
よび層１６、１４中へ深く侵入することができる。第２
のイメージ層１４は、より薄い”ｄ３”とより厚い”ｄ
４”の２つの厚さを有する透明な材料２２を含んでい
る。”ｄ３”と”ｄ４”の間の物理的な差によって、デ
ータのデジタルビットが第２イメージ層１４中の物理的
レリーフによって表現されるもう１つの機会が提供され
ている。反射層２４によって第２のイメージ層１４が完
成する。

【００３２】”ｄ１”および”ｄ２−ｄ１”に関する標
準的なコンパクトディスクの仕様は約１．２ｍｍであっ
て、層１４および検出器２８は含まれていない。層２０
は全反射性のアルミニウムであり、層１６は保護および
ラベル用の層である。この場合、”ｄ１”と”ｄ２”が
比較的厚いので射出成形に適している。

【００３３】これと同等なソニーおよびフィリップスの
コンパクトディスクでは、”ｄ１”および”ｄ２−ｄ
１”の仕様は約１．２ｍｍであり、層２０は部分反射性
の層である。層１６は、層１２を層１４から３０ミクロ
ンだけ引き離すためのスペーサ層と考えることができ
る。レーザーダイオードおよび検出器２８は含まれてい
ないが、レーザーダイオードおよび検出器２６は調節の
可能な焦点距離を持たせることができ、それを単に変更
することで層１２または層１４のいずれかの層を任意に
読み出すことができる。層１２は射出成形によって作製
することができるが、層１４はスピンオンおよび剥離
（ＳＯＡＰ）および／または光ポリマー化（２Ｐ）によ
って作製するのが適当である。この場合、層２２は薄膜
層と考えることができ、層２４は最終的な全反射性のア
ルミニウム層と考えることができる。層２４の次に付加
的な保護およびラベル用の層が追加される。

【００３４】これと等価なタイム・ワーナー・東芝のコ
ンパクトディスク仕様では、”ｄ１”も”ｄ２−ｄ１”
もおよそ０．６ｍｍとなっている。層２４もおよそ０．
６ｍｍである。層２０および２２はどちらも全反射性で
あり、従ってそれらの上のデータは一時に片側からだけ
読み出しできる。層１６はラミネート化の接着剤であ
る。レーザーダイオードおよび検出器２８は含まれてい
ないが、レーザーダイオードおよび検出器２６は約０．
６ｍｍの焦点距離を有するように再構成されなければな
らない。データエリアにはラベルを付けることが許され
ない。すべてのラベルはＬＰレコードと同じように、中
央のリングエリアに付ける。

【００３５】本発明は、スピンオンおよび剥離によっ
て、レリーフイメージを備えた零ないし数十ミクロンの
薄膜を正確に作製できる能力を基盤としている。これに
よって、屈折率の変化を用いて反射を引き起こすように
なった総樹脂製の薄膜光学的記憶メディアの可能性が生
まれる。層２０が透明な樹脂材料を含んでいるという状
況にこのことが関連する。唯一必要なことは、屈折率が
層１８のそれと本質的に異なっているべきであるという
ことである。同様に、層２４の屈折率も層２２のそれと
は異なっていなければならない。”ｄ１”と”ｄ２”と
で、同様に”ｄ３”と”ｄ４”とでレーザー強度の差を
もたらすものは屈折率の差である。このことは重要であ
る。それは、多重層構造では、反射性の金属被覆なしで
もこのようにして部分的な反射が実現できるからであ
る。このことはより多くの層を構築することを許容す
る。

【００３６】薄膜の作製によって、一時に１つの層を読
み出せるように調節できる焦点距離を有する単一の検出
器を備えた総樹脂製の薄膜光学的記憶メディアを、多重
層構造の中へ形成することができる。このことは、検出
器２８が不要で層１６が３０ミクロンあるいはそれより
も大きいという状況に関連している。ほとんどのレーザ
ー光学系において、焦点距離が比較的短いことのため
に、検出器２６の焦点が層１２に合っていれば、層１４
には焦点が合わない、またはそれと逆の状況が生まれ
る。ここにおいても、薄膜であるということで、その他
の方法では達成できない層間の適切な分離が可能とな
る。

【００３７】薄膜ということはまた、予め指示された正
確な厚さを持つメディア中に干渉効果を利用してレーザ
ー波面の強め合うおよび弱め合う効果を引き起こすよう
になった総樹脂製の薄膜光学的記憶メディアが可能とな
る。この方式では、多重波長を有する多重検出器が使用
される。すべての層に対して同時にアクセスすることが
可能である。これはより精巧な設計を表している。厚
さ”ｄ１”、”ｄ２”、”ｄ３”、および”ｄ４”は検
出器２６と２８の中のレーザーダイオードの特定の波長
に対して最適化される。層１６は基本的に削除され、検
出器２６と２８とは焦点距離は違わないが波長が異なっ
ている。層１８と２２とは同じ材料でよく、層２０と２
４とは同じ材料でよい。しかしながら、層１８と２０と
は異なる屈折率を有するであろう。

【００３８】従来のＣＤは１つのイメージ層を使用し、
光を散乱または反射させることをピットおよびランドの
システムに依存している。反射光の強度は従って、レー
ザー光が反射されて戻る程度によって影響される。従っ
て、反射光の振幅が振幅変調されたデジタルデータを運
ぶことになる。

【００３９】本発明が違うところは、”ｄ１”ないし”
ｄ４”がはるかに小さく、光の波長程度であるという点
である。光の干渉効果を利用して、第１のレーザーダイ
オードおよび検出器２６の波長と、”ｄ１”および”ｄ
２”の寸法が決定される。同様に、そのようなエタロン
（ｅｔａｌｏｎ）効果を利用して、第２のレーザーダイ
オードおよび検出器２８の動作波長と、”ｄ３”およ
び”ｄ４”の寸法が選択される。層１４に対するレーザ
ーダイオードおよび検出器２８の焦点距離が層１２に対
するレーザーダイオードおよび検出器のそれと大幅に異
なっているという事実も大いに活用される。例えば、前
者の焦点距離を１．２ｍｍとすると、第２の方の焦点距
離は３０ミクロンまたはそれ以上であるという具合であ
る。そのような焦点距離の違いを利用するために、レー
ザーダイオードおよび検出器２６と２８は、従来の技術
および材料を使用して、適当な光学系、例えばレンズと
調和させられる。

【００４０】透明な層１８と２２の近い方と遠い方から
とで反射されてくる光の相対的な位相が互いに加算され
たり減算されたりするため、合成された反射波の強度は
大幅に変動する。第１のレーザーダイオードおよび検出
器２６が４００ナノメートルの波長で動作するように選
ばれている場合には、第１のイメージ層１２から反射さ
れてくる光の強度は、例えば透明な層１８が０．３７ミ
クロンの厚さの時に最小となる。第１のイメージ層１２
から反射されてくる光の強度は、例えば透明層１８の厚
さが０．６１ミクロンの時に最大となる。このように、
反射光の強度コントラストは、もし”ｄ１”が最小に等
しくなるように、そして”ｄ２”が最大に等しくなるよ
うに、あるいはこの逆に設定されれば最良となる。（こ
の様子は図７に示されている。）

【００４１】同様に、第２のレーザーダイオードおよび
検出器２８が７００ナノメートルの波長で動作するよう
に選ばれている場合には、第２のイメージ層１４から反
射されてくる光の強度は、例えば透明な層２２が０．４
７ミクロンの厚さの時に最小となる。第２のイメージ層
１４から反射されてくる光の強度は、例えば透明層２２
の厚さが０．３４ミクロンの時に最大となる。このよう
に、反射光の強度コントラストは、もし”ｄ３”が最小
に等しくなるように、そして”ｄ４”が最大に等しくな
るように、あるいはこの逆に設定されれば最良となる。
（この様子は図８に示されている。）

【００４２】レーザーダイオードおよび検出器２６と２
８とのこの２つの異なる動作波長のために、チャンネル
間の相互干渉なしで、多重データチャンネルへの同時デ
ータアクセスが可能となる。本発明の別の実施例では、
２層よりも多いイメージ層と２よりも多い異なる波長の
レーザーダイオードおよび検出器が用いられ、３チャン
ネル以上の重なり合ったチャンネルが実現される。

【００４３】従来の大量生産ＣＤ作製技術は、樹脂中に
サブミクロンの物理的特徴を形成することに挑戦するま
でには至っておらず、また、ビデオＣＤやコンピュータ
用のＣＤ−ＲＯＭのような光ディスク中に２つ以上のイ
メージ層を作製することに挑戦するまでには至っていな
い。

【００４４】本発明ではここに２つの層１２および１４
が双方ともに薄膜である記憶装置に言及しているが、少
なくとも一方のイメージ層はディスクの物理的な強度を
提供するように従来の厚膜型（１．２ｍｍ）のものでよ
い。以下の説明では層１２は厚い型のもので、層１４が
薄い型のものであることを仮定している。

【００４５】図２は本発明の１つの方法実施例を示して
おり、一般に参照符号４０で示されている。この方法４
０は、金属製の樹脂スタンパーを備えた収容キャビティ
中へ熱い溶融樹脂を注入する従来のプロセスによって、
第１のイメージ層および基板を、従って層１８を作製す
る工程４２を含んでいる。このスタンパーは第１のイメ
ージ層１２のためのデータを表すように平面的にパター
ン化された物理的特徴をレリーフとして有している。そ
のようなレリーフの物理的特徴はｄ２−ｄ１に等しい高
さにまで立ち上がっている。工程４４では、部分反射性
の材料層、例えばアルミニウムを含む層２０が従来技術
を使用して層１８上へスパッタされる。工程４６では、
第２のイメージ層１４のためのデータを表すように平面
的にパターン化された物理的特徴をレリーフとして有す
る別の第２のスタンパーの上へポリマー膜が別途スピン
オンされる。例えば、ここに引用されている同時係属出
願に述べられた材料および技術が使用される。第２スタ
ンパー中のこの物理的特徴の幾何学的な高さが差分ｄ４
−ｄ３を決定し、粘度、スピン速度、およびスピン時間
の組み合わせによって厚さｄ３が決まる。工程４８で
は、スピンオンされた層２２が接着層１６を用いて層２
０へ張り合わされ、最終的な積層構造を含むディスク１
０へ向かっての構築が始まる。使用された接着剤に依存
して、紫外線への露出によるキュア、あるいは溶媒の蒸
発のいずれかの方法によってラミネート化層１６が硬化
される。そのようにして接着層１６が硬化され、泡が無
くなるまでは第２のスタンパー層は層２２から取り外さ
れない。工程５０で、第２のスタンパー層が層２２から
剥がされる。工程５２では、全反射性の層、例えば層２
４が従来の技術によって層２２の上へ堆積される。工程
５４では、保護用の被覆によって光ディスクが完成し、
埋め込まれたデジタル情報および制作者ソースを記した
ラベルが取り付けられる。

【００４６】方法４０は簡単な２層型のコンパクトディ
スクを作製するための付加的な工程４４、４６、４８、
および５０について述べている。工程４６と４８では、
本発明は、ポリマー溶液あるいはその代替えとしてモノ
マー溶液のスピン塗布を要求しており、モノマー溶液は
塗布の後、ＵＶ放射によってキュアされる（光ポリマー
化、または２Ｐプロセス）。これら２つの代替え手法は
一般に相互に交換できる。すなわち、ポリマーをまず形
成しておき、乾燥後に膜から溶液中に溶解させるか、あ
るいはモノマーをまずスピン塗布し、放射によってキュ
アさせることができる。最終的な薄膜は通常、同一であ
る。この選択はプロセスによって厳密に指定されるが、
一般的な物理−化学的原理は同じである。基本的には、
本発明は複製手法としてマスター上へのスピンオンを要
求し、他方、別の動作モードでは（例えば３Ｍ）モノマ
ー液の注入が用いられる。

【００４７】方法４０はまた、層２０と層２４とが透明
な材料（例えば、異なるタイプの樹脂）である場合にも
使用できる。これらの材料は層１８および層２２とで異
なる屈折率を持っていなければならない。層２０および
２４を堆積させるためにスピン塗布を用いることができ
る。金属堆積は不要である。最後に、工程４４、４６、
および４８を単に繰り返すことによって多重層のコンパ
クトディスクが得られる。

【００４８】図３は本発明の光ディスク実施例を示して
おり、ここでは一般に参照符号６０で示されている。光
ディスク６０は光ディスク１０に類似しているが、異な
る光の現象に基づいている。デジタルデータは光ディス
ク６０の１つまたは複数のイメージ層中へ、色、例え
ば、赤および緑を用いて記録される。例えば、図示のよ
うな２層型の光ディスク６０の場合、赤の第１のイメー
ジ層６２は中間に透明な接着層６６を挟んで緑の第２イ
メージ層６４に対してラミネート化される。第１のイメ
ージ層６２は赤の蛍光色素をドープされた透明な材料６
８を含み、その厚さは変化している。厚さの物理的な差
によって、データのデジタルビットが第１イメージ層６
２中に物理的レリーフによって表現される機会が提供さ
れる。部分反射性の材料７０のために緑色の光は光ディ
スク６０の中へより深く、すなわち、層６６および６４
中へ侵入できる。第２のイメージ層６４は緑色の蛍光色
素をドープされた透明材料の層７２を含んでいる。デー
タのデジタルビットは層７２中に物理的レリーフによっ
て表現される。反射性層７４によって第２のイメージ層
６４が完成する。

【００４９】１対の赤と緑のレーザーダイオードおよび
検出器７６と７８がそれぞれ設けられていて、それらは
蛍光色素を励起するのに十分なエネルギー出力と、色応
答を検出するのに十分な感度とを有している。レーザー
ダイオードおよび検出器７６および７８へ光が反射され
て戻る程度は、光が層６２中のランドパターン８０から
反射されるのか、ピットパターン８２から反射されるの
か、層６４中のランドパターン８４から反射されるの
か、ピットパターン８６から反射されるのかに依存す
る。ピット８２はランド８２よりももっと多くの光を検
出器７８へ戻す。同様に、ピット８６はランド８４より
ももっと多くの光を検出器７６へ戻す。レーザーダイオ
ード７６および７８は、層６２と６４との間で検出デー
タの分別を向上させる手助けになるように、同調可能な
光フィルターまたは色フィルターを含むことができる。

【００５０】レーザーダイオードおよび検出器７６と７
８の２つの異なる動作波長は、このようにチャンネル間
の干渉効果なしに多重データチャンネルに対して同時に
データアクセスすることを可能にする。本発明の別の１
つの実施例では、３つ以上の重なり合ったチャンネルを
実現するために、２つよりも多いイメージ層と、波長の
異なるレーザーダイオードおよび検出器が使用されてお
り、それらには対応する色の蛍光色素がドーパントとし
て用いられている。

【００５１】図４は本発明の１つの方法実施例を示して
おり、一般的に参照符号９０で示されている。方法９０
は、金属製の樹脂スタンパーを備えた収容キャビティ中
へ熱い溶融樹脂を注入する従来のプロセスによって、第
１のイメージ層および基板、すなわち層６８を作製する
ための工程９２を含んでいる。そのようなスタンパーは
第１のイメージ層６２のためのデータを表すように平面
的にパターン化された物理的特徴をレリーフとして有し
ている。そのようなレリーフの物理的特徴は”ｄ２”か
ら”ｄ１”を差し引いた値に等しい高さにまで立ち上が
っている。工程９４では、部分反射性の材料層、例えば
アルミニウムを含む層７０が従来技術を使用して層６８
上へスパッタされる。工程９６では、本発明のスピンオ
ンおよび剥離のプロセスを用いて、第２のイメージ層６
４のためのデータを表すように平面的にパターン化され
た物理的特徴をレリーフとして有する別の第２のスタン
パー上へポリマー膜が別途スピンオンされる。例えば、
ここに引用されている同時係属出願に述べられた材料お
よび技術が使用される。第２スタンパー中のこの物理的
特徴の幾何学的な高さがランド８０とピット８２との差
を決定し、そして、粘度、スピン速度、およびスピン時
間の組み合わせによって厚さが決まる。工程９８では、
例えば、スピンオン層７２が接着層６６を用いて光ディ
スク６０へ張り合わされる。使用された接着剤に依存し
て、紫外線への露出によるキュアか、あるいは溶媒の蒸
発のいずれかの方法によって接着層６６が硬化される。
そのようにして接着層６６が硬化され、泡が無くなるま
では第２のスタンパーは層７２から取り外されない。工
程１００で、第２のスタンパーが層７２から剥がされ
る。工程１０２では、全反射層、例えば層７４が従来の
技術によって層７２上へ堆積される。工程１０４では、
保護用の被覆によって光ディスク６０が覆われ、ラベル
が取り付けられる。

【００５２】エミッター（蛍光色素）がディスク６０の
層６８および７２中にドープされていることが想定され
ている。別の実施例では、層６８および７２中へアブゾ
ーバーをドープすることもできる。もしアブゾーバーが
使用されれば、強度の振る舞いは逆になる。すなわち、
より厚いエリアでは吸収が大きくなって反射が少なくな
る。どちらを取るかは信号検出を最適化するための設計
上の選択の問題である。利用できる材料と検出器の組み
合わせが光学的配置を決定し、動作光の波長を決定す
る。但し、駆動装置やメディアのタイプはどんな設計の
ものであっても互換性を有するものでなければならな
い。

【００５３】ここでも金属の反射層の代わりに、屈折率
の異なる透明な材料を使用することができる。更に、金
属堆積に代わって樹脂材料のスピン塗布が用いられる。

【００５４】本発明の別の実施例では、蛍光色素の方法
をディスク１０の共鳴キャビティの概念と組み合わせる
ことができる。ランド８０とピット８２の厚さを赤色光
の強め合う、弱め合う干渉に対して最適化し、ランド８
４とピット８６の厚さを緑色レーザーの干渉効果に対し
て最適化することができる。本発明で正しいように、各
種の促進手法は相互に排他的でなく、単一の設計の中へ
採用して最良の結果を得ることができる。

【００５５】図５は各種のレーザー光波長で使用可能な
共鳴膜厚を示している。ここに含まれる余弦関数的な振
動的振る舞いが共鳴および反共鳴効果につながる。厚さ
と屈折率の積が光の波長の偶数倍および奇数倍に対応す
る時、透過する光の強度はその極値を取る。図５は強め
合うおよび弱め合う干渉の次数に従う山と谷の構造を表
している。例えば、”５次”というのは最大透過の強め
合う干渉の第５番目に対応することを表し、”４．５
次”というのは最小透過、あるいは最大反射に伴う弱め
合う干渉を表している。

【００５６】図６は、例えば、４００ナノメートルと７
００ナノメートルのレーザーに関する膜厚とレーザー光
透過率との関係を示している。膜厚０．３４ミクロン付
近において、４００および７００ナノメートルの光はい
ずれも透過率が最小の８４％になる。しかし、４００ナ
ノメートル光は０．４１ミクロンの厚さで最大値１００
％に達する。７００ナノメートル光は膜厚が０．４７ミ
クロンに増加するまでは最大に到達しない。膜厚を正し
く選択することによって、一方の波長に対して透過の差
を最大にし、他方の波長において透過の差を最小にす
る、あるいはこの逆にすることができる。

【００５７】射出成形、光ポリマー化、および本発明の
スピンオンおよび剥離（ＳＯＡＰ）という複製のプロセ
スが表１に比較されている。

【００５８】

【表１】

【００５９】１つの実施例において好ましくは同調され
ている共鳴キャビティを各層に対して使用するようにな
った２層型のコンパクトディスクは、レーザー光周波数
を正しく選ぶことによって層間のクロストークを最小化
することができる。例えば、２つのレーザーチャンネル
周波数として４００ナノメートルと７００ナノメートル
を使用し、層１のキャビティを０．３４ミクロンと０．
４７ミクロン、層２のキャビティを０．３７ミクロンと
０．６３ミクロンとすることによって、表２に示すよう
な応答が得られる。

【００６０】

【表２】レーザー光の各波長に対するパーセント表示の光透過率
は図６から取ったものである。層１は７００ナノメート
ルのレーザー光に対して光透過率の差１５％を与える
（８５％対１００％）が、７００ナノメートルのレーザ
ー光に対しては光透過率に差がない（８５％対８５
％）。従って、このような選択の場合、層間には零また
は最小のクロストークしかないことになる。同様に、層
２は４００ナノメートルのレーザー光に対して光透過率
の差９％を与える（９４％対８５％）が、７００ナノメ
ートルのレーザー光に対しては光透過率に差がない（８
５％対８５％）。ここでもこの選択によって、層間には
零または最小のクロストークしかない。その他このよう
な有利な組み合わせが可能であり、レーザー周波数の選
択が多い場合には特にそうである。

【００６１】ポリマー溶液を用い、スピン塗布および乾
燥によって膜を形成する場合にはいつでも、モノマーと
ＵＶキュアを使用して膜を形成することが可能である。
反射のために金属堆積を行う時はいつでも、屈折率の異
なる別の樹脂膜を使用して同じことを行うことができ、
パターン、レリーフまたはデータ面に対して適用され
る。透明な膜は２層よりも多く、５層までは使用でき
る。金属反射の場合、２層までに限られる。エミッター
（蛍光色素）を使用する場合はいつでも、アブゾーバー
（吸収色素）を使用することができる。

【００６２】薄膜は共鳴キャビティであってもなくても
よいが、共鳴キャビティは一般に薄膜でなければならな
い。薄膜は波長を指定してもしなくてもよいが、共鳴キ
ャビティは指定しなければならない。このことは、薄膜
は曲線（図６）上のどこにあってもよいが、共鳴キャビ
ティは定義によって山あるいは谷のいずれかのところで
作製されるからである。

【００６３】一般に、第１層は射出成形によって厚く
（１．２ｍｍ）作られるが、それ以降の層はポリマー溶
液の塗布またはモノマーの塗布とキュアのいずれかの方
法によって薄く作られる。技術は排他的ではない。すな
わち、１つの完全な、そして複雑な設計の中へ、ＳＯＡ
Ｐ２Ｐ、共鳴キャビティ、エミッター、アブゾーバ
ー、および異なる焦点距離のすべてを含めることができ
る。

【００６４】フォトレジストを取り付けられたガラスは
マスター用のみであり、スタンパーは一般にレリーフ付
きの樹脂または金属である。本発明の薄膜技術は両者の
ために利用できるが、強度を得るために何らかのラミネ
ート化手法が一般に要求される。

【００６５】多重層に対しては、各種の焦点距離を持つ
多数のレーザーか、あるいは１つの固定焦点距離を持ち
層から層へ移動可能なレーザーのいずれかが存在する。
メディア中の異なる層は同じ材料で作ることができる。
それは検出器が互いに区別可能であるからである（空間
分解能）。多重層に対しては、固定された位置に同一焦
点距離を有する多数のレーザーが存在する。波長を指定
された（周波数分解能）複数層を含むメディアを有する
ことが必要である。表３は本発明の各種の実施例を示
す。

【００６６】

【表３】注記：薄膜とスペクトル分解能との組み合わせは適当でない。レーザーはシングルモードで同調可能なものか、あるいはマルチモードで固定であるかのいずれかである。

【００６７】本発明はここに挙げた好適な実施例に関し
て説明してきたが、この開示は限定的なものでないこと
を理解されたい。本明細書を読むことによって、各種の
修正や変更が可能であることが当業者には明らかになろ
うことは疑いない。従って、本発明の特許請求の範囲
が、それらの変更や修正すべてを本発明の真の精神およ
び展望の内に含まれるとして包含するように解釈される
ことを意図する。

【関連出願】１９９４年８月３日付け同時係属出願の米
国特許出願第０８／２０７，８７８号をここに参考のた
めに引用する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の光ディスク実施例の断面図。

【図２】図１の光ディスクを作製するための、本発明の
第１の方法実施例のフローチャート。

【図３】本発明の第２の光ディスク実施例の断面図。

【図４】図１および図２の光ディスクを作製するため
の、本発明の第２の方法実施例のフローチャート。

【図５】各種レーザー光波長に基づいて使用できる共鳴
膜厚を示す図。

【図６】４００ナノメートルと７００ナノメートルのレ
ーザーに関する、膜厚とレーザー光透過率との関係を示
す図。

【図７】４００ナノメートルレーザーに関する共鳴キャ
ビティコンパクトディスクの断面図。

【図８】７００ナノメートルレーザーに関する共鳴キャ
ビティコンパクトディスクの断面図。

【符号の説明】

１０光ディスク１２第１のイメージ層１４第２のイメージ層１６接着層２０部分反射層２２透明な層２４反射層２６レーザーダイオードおよび検出器２８レーザーダイオードおよび検出器４０方法４２−５４工程６０光ディスク６２第１のイメージ層６４第２のイメージ層６６接着層６８透明な層７０部分反射層７２透明な層７４反射層７６レーザーダイオードおよび検出器７８レーザーダイオードおよび検出器８０ランド８２ピット８４ランド８６ピット９０方法９２−１０４工程

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的記憶メディアであって、第１の樹脂膜層であって、互いに本質的に異なる第１の
厚さ”ｄ１”と”ｄ２”とを有し、それによってレーザ
ー光がそれらに対応する異なる強度で以て戻るようにな
っており、前記厚さ”ｄ１”がデジタルの１値の記憶を
表し、前記厚さ”ｄ２”がデジタルの零値を表すように
なった第１の樹脂膜層、を含む光学的記憶メディア。
【請求項２】請求項１記載のメディアであって、前記厚さ”ｄ１”および”ｄ２”が、それらに対応する
異なる強度で以て、前記レーザー光の反射の強め合うお
よび弱め合う干渉効果を引き起こすようになっているメ
ディア。
【請求項３】請求項１記載のメディアであって、前記厚さ”ｄ１”および”ｄ２”が、零ないし数十ミク
ロンの範囲の中から選ばれた値であるメディア。
【請求項４】請求項１記載のメディアであって、更
に、前記第１の樹脂膜層を覆って、それと比べて相補的な屈
折率を有する第２の樹脂膜層であって、互いに本質的に
異なり、それらに対応して異なる強度で以てレーザー光
を反射させる第３の厚さ”ｄ３”と第４の厚さ”ｄ４”
とを含み、ここにおいて前記厚さ”ｄ３”がデジタルの
１値の記憶を表し、前記厚さ”ｄ４”がデジタルの零値
を表しており、また、厚さ”ｄ３”と”ｄ４”のパター
ンが厚さ”ｄ１”と”ｄ２”のパターンによって陰にな
るように複写されて、それによって、それらに対応する
異なる強度での前記レーザー光の反射を強調するように
なった第２の樹脂膜層、を含むメディア。
【請求項５】請求項４記載のメディアであって、前記厚さ”ｄ３”および”ｄ４”が、単一のレーザー光
周波数において、それらに対応する異なる強度で以て、
前記レーザー光の反射の強め合うおよび弱め合う干渉効
果を引き起こすようになっているメディア。
【請求項６】請求項４記載のメディアであって、前記厚さ”ｄ３”および”ｄ４”が零ないし数十ミクロ
ンの範囲の中から選ばれたものであるメディア。
【請求項７】請求項１記載のメディアであって、前記第１の樹脂膜層が更に、前記異なる厚さ”ｄ１”お
よび”ｄ２”の間の差に依存する強度で以て蛍光を励起
したり吸収したりできるように、蛍光色素ドーパントま
たはアブゾーバーを含んでいるメディア。
【請求項８】請求項７記載のメディアであって、前記厚さ”ｄ１”および”ｄ２”が、単一のレーザー光
周波数において、それらに対応する異なる強度で以て、
前記レーザー光の反射の強め合うおよび弱め合う干渉効
果を引き起こすようになっているメディア。
【請求項９】請求項７記載のメディアであって、前記厚さ”ｄ１”および”ｄ２”が零ないし数十ミクロ
ンの範囲の中から選ばれたものであるメディア。
【請求項１０】請求項１記載のメディアであって、更
に、前記第１の樹脂膜層に隣接する反射性の金属被覆であっ
て、前記厚さ”ｄ１”および”ｄ２”によって変調され
た光を、前記レーザー光源および付随の検出器の方向へ
方向付ける金属被覆、を含むメディア。
【請求項１１】請求項１記載のメディアであって、更
に、前記第１の樹脂膜層を覆って、前記レーザーの第１の光
源の焦点深さの外にあって前記第１の樹脂膜層から分離
されている少なくとも１つの付加的な樹脂膜層であっ
て、各々の付加的層が、互いに本質的に異なる第１の厚
さ”ｄ３”と”ｄ４”とを含み、それによってレーザー
光がそれらに対応する異なる強度で以て異なる焦点深さ
を有する付加的なレーザー光源から反射して戻るように
なっており、ここにおいて前記厚さ”ｄ３”がデジタル
の１値の記憶を表し、前記厚さ”ｄ４”がデジタルの零
値を表すようになった少なくとも１つの付加的樹脂膜
層、を含むメディア。
【請求項１２】請求項１記載のメディアであって、更
に、前記厚さ”ｄ１”および”ｄ２”の強め合うおよび弱め
合う干渉効果に対応する第１の周波数を有する前記レー
ザー光の第１の光源の焦点深さに関係なく、前記第１の
樹脂膜層を覆い、それから分離された少なくとも１つの
付加的樹脂膜層であって、各々の付加的層が、互いに本
質的に異なる第３の厚さ”ｄ３”と第４の厚さ”ｄ４”
とを含み、前記厚さ”ｄ３”および”ｄ４”が、それら
の強め合うおよび弱め合う干渉効果に対応する周波数を
有するレーザー光の付加的光源からそのレーザー光の反
射を引き起こすようになっており、ここにおいて前記厚
さ”ｄ３”がデジタル１値の記憶を表し、前記厚さ”ｄ
４”がデジタル零値を表しており、また、前記樹脂膜層
の各々に対応するデジタル値が、検出器に付随するレー
ザー光源に対して特定の周波数を選択することでアクセ
スできるようになった少なくとも１つの付加的樹脂膜
層、を含むメディア。
【請求項１３】光学的記憶メディアを作製するための
方法であって、前記光学的記憶メディアが、互いに本質
的に異なり、それらに対応する異なる強度で以てレーザ
ー光を反射させるようになった第１の厚さ”ｄ１”と第
２の厚さ”ｄ２”とを有する第１の樹脂膜層を備えてお
り、ここにおいて前記厚さ”ｄ１”がデジタル１値の記
憶を表し、前記厚さ”ｄ２”がデジタル零値を表してお
り、次の工程、マスターディスクの表面をフォトレジストとレーザーで
レリーフ化してデータを表現すること、あるいは前記マ
スターの娘コピーである金属スタンパーを使用するこ
と、前記マスターディスク上へポリマー溶液を堆積させるこ
と、前記ポリマー溶液が付着した前記マスターディスクをス
ピン回転させて、特別な厚さを有する膜を形成するこ
と、および前記膜を前記マスターから剥がすこと、を含み、ここにおいて、前記膜が前記レリーフ中のデー
タを忠実に複製するようになった方法。
【請求項１４】請求項１３記載の方法であって、更に
次の工程、前記剥がした膜を、コンパクトディスク型の光学メディ
ア中の他の膜のスタックと組み合わせること、を含む方
法。
【請求項１５】請求項１３記載の方法であって、更に
次の工程、前記剥がした膜をスタンパーとして使用して、コンパク
トディスク型の光学メディア中のアセンブリー用の他の
膜を作製すること、を含む方法。
【請求項１６】光学的記憶メディアを作製するための
方法であって、前記光学的記憶メディアが、互いに本質
的に異なり、それらに対応する異なる強度で以てレーザ
ー光を反射させるようになった第１の厚さ”ｄ１”と第
２の厚さ”ｄ２”とを有する第１の樹脂膜層を備えてお
り、ここにおいて前記厚さ”ｄ１”がデジタル１値の記
憶を表し、前記厚さ”ｄ２”がデジタル零値を表してお
り、次の工程、レリーフイメージを備えたマスターディスクを用いてデ
ータを表すこと、前記マスターディスク上へモノマー溶液を堆積させるこ
と、前記モノマー溶液が付着した前記マスターディスクをス
ピン回転させて、特別な厚さを有する膜を形成するこ
と、前記モノマー膜を紫外線に曝して光ポリマー化された膜
を形成すること、および前記膜を前記マスターから剥が
すこと、を含み、ここにおいて、前記膜が前記レリーフ中のデー
タを忠実に複製するようになった方法。
【請求項１７】請求項１６記載の方法であって、更に
次の工程、前記剥がした膜を、コンパクトディスク型の光学メディ
ア中の他の膜のスタックと組み合わせること、を含む方
法。
【請求項１８】請求項１６記載の方法であって、更に
次の工程、前記剥がした膜をスタンパーとして使用して、コンパク
トディスク型の光学メディア中のアセンブリー用の他の
膜を作製すること、を含む方法。
【請求項１９】光学的記憶メディアを作製するための
方法であって、前記光学的記憶メディアが、互いに本質
的に異なりそれらに対応する異なる強度で以てレーザー
光を反射させるようになった第１の厚さ”ｄ１”と第２
の厚さ”ｄ２”とを有する第１の樹脂膜層を備え、更に
前記第１の樹脂膜層を覆って、それと比べて異なる屈折
率を有する第２の樹脂膜層であって、互いに本質的に異
なり、それらに対応する異なる強度で以てレーザー光を
反射させるようになった第３の厚さ”ｄ３”と第４の厚
さ”ｄ４”とを有する第２の樹脂膜を備えており、ここ
において前記厚さ”ｄ１”がデジタル１値の記憶を表
し、前記厚さ”ｄ２”がデジタル零値を表し、前記厚
さ”ｄ３”がデジタル１値の記憶を表し、前記厚さ”ｄ
４”がデジタル零値を表しており、また、厚さ”ｄ３”
と”ｄ４”のパターンが厚さ”ｄ１”と”ｄ２”のパタ
ーンによって陰になるように複写されて、それによっ
て、それらに対応する異なる強度での前記レーザー光の
反射を強調するようになっており、次の工程、レリーフイメージを備えたマスターディスクを用いてデ
ータを表すこと、前記マスターディスク上へ第１の屈折率を有する第１の
ポリマー溶液を堆積させること、前記第１のポリマー溶液が付着した前記マスターディス
クをスピン回転させ、乾燥させて、特別な厚さを有する
第１の膜を形成すること、前記第１の膜を前記マスターから剥がすこと、を含み、
ここにおいて、前記第１の膜が前記レリーフ中のデータ
を忠実に複製するようになっており、更に次の工程、前記第１の膜のレリーフ面（データ表面）上へ第２の屈
折率を有する第２のポリマー溶液を堆積させること、お
よび前記第２のポリマー溶液が付着した前記第１の膜を
スピン回転させ、乾燥させて、特別な厚さを有し前記第
１の膜に対して相補的な第２の膜を形成すること、を含
む方法。
【請求項２０】請求項１９記載の方法であって、更に
次の工程、前記第１および第２の膜を、コンパクトディスク型の光
学メディア中の他の膜のスタックと組み合わせること、
を含む方法。
【請求項２１】光学的記憶メディアを作製するための
方法であって、前記光学的記憶メディアが、互いに本質
的に異なりそれらに対応する異なる強度で以てレーザー
光を反射させるようになった第１の厚さ”ｄ１”と第２
の厚さ”ｄ２”とを有する第１の樹脂膜層を備え、更に
前記第１の樹脂膜層を覆って、それと比べて異なる屈折
率を有する第２の樹脂膜層であって、互いに本質的に異
なり、それらに対応する異なる強度で以てレーザー光を
反射させるようになった第３の厚さ”ｄ３”と第４の厚
さ”ｄ４”とを有する第２の樹脂膜を備えており、ここ
において前記厚さ”ｄ１”がデジタル１値の記憶を表
し、前記厚さ”ｄ２”がデジタル零値を表し、前記厚
さ”ｄ３”がデジタル１値の記憶を表し、前記厚さ”ｄ
４”がデジタル零値を表しており、また、厚さ”ｄ３”
と”ｄ４”のパターンが厚さ”ｄ１”と”ｄ２”のパタ
ーンによって陰になるように複写されて、それによっ
て、それらに対応する異なる強度での前記レーザー光の
反射を強調するようになっており、次の工程、レリーフイメージを備えたマスターディスクを用いてデ
ータを表すこと、前記マスターディスク上へ第１の屈折率を有するポリマ
ー溶液を堆積させること、前記ポリマー溶液が付着した前記マスターディスクをス
ピン回転させ、乾燥させて、特別な厚さを有する第１の
膜を形成すること、前記第１の膜を前記マスターから剥がすこと、を含み、
ここにおいて、前記第１の膜が前記レリーフ中のデータ
を忠実に複製するようになっており、更に次の工程、前記第１の膜のレリーフ面（データ表面）上へ第２の屈
折率を有するモノマー溶液を堆積させること、前記モノマー溶液が付着した前記第１の膜をスピン回転
させること、および前記モノマーを紫外線に曝すことに
よってキュアし、特別な厚さを有し、前記第１の膜に対
して相補的な、光ポリマー化された第２の膜を形成する
こと、を含む方法。
【請求項２２】請求項２１記載の方法であって、更に
次の工程、前記第１および第２の膜を、コンパクトディスク型の光
学メディア中の他の膜のスタックと組み合わせること、
を含む方法。
【請求項２３】光学的記憶メディアを作製するための
方法であって、前記光学的記憶メディアが、互いに本質
的に異なりそれらに対応する異なる強度で以てレーザー
光を反射させるようになった第１の厚さ”ｄ１”と第２
の厚さ”ｄ２”とを有する第１の樹脂膜層を備え、更に
前記第１の樹脂膜層を覆って、それと比べて異なる屈折
率を有する第２の樹脂膜層であって、互いに本質的に異
なり、それらに対応する異なる強度で以てレーザー光を
反射させるようになった第３の厚さ”ｄ３”と第４の厚
さ”ｄ４”とを有する第２の樹脂膜を備えており、ここ
において前記厚さ”ｄ１”がデジタル１値の記憶を表
し、前記厚さ”ｄ２”がデジタル零値を表し、前記厚
さ”ｄ３”がデジタル１値の記憶を表し、前記厚さ”ｄ
４”がデジタル零値を表しており、また、厚さ”ｄ３”
と”ｄ４”のパターンが厚さ”ｄ１”と”ｄ２”のパタ
ーンによって陰になるように複写されて、それによっ
て、それらに対応する異なる強度での前記レーザー光の
反射を強調するようになっており、次の工程、レリーフイメージを備えたマスターディスクを用いてデ
ータを表すこと、前記マスターディスク上へ第１の屈折率を有する感光性
のモノマー溶液を堆積させること、前記感光性モノマー溶液が付着した前記マスターディス
クをスピン回転させて、特別な厚さを有する第１の膜を
形成すること、前記第１の膜を紫外線に曝すことによってキュアし、前
記第１の膜をポリマー化すること、前記第１の膜を前記マスターから剥がすこと、を含み、
ここにおいて、前記第１の膜が前記レリーフ中のデータ
を忠実に複製するようになっており、更に次の工程、前記第１の膜上へ第２の屈折率を有するポリマー溶液を
堆積させること、および前記ポリマー溶液が付着した前
記第１の膜をスピン回転させ、乾燥させて、特別な厚さ
を有する第２の膜を形成すること、を含む方法。
【請求項２４】請求項２３記載の方法であって、更に
次の工程、前記第１および第２の膜を、コンパクトディスク型の光
学メディア中の他の膜のスタックと組み合わせること、
を含む方法。
【請求項２５】光学的記憶メディアを作製するための
方法であって、前記光学的記憶メディアが、互いに本質
的に異なりそれらに対応する異なる強度で以てレーザー
光を反射させるようになった第１の厚さ”ｄ１”と第２
の厚さ”ｄ２”とを有する第１の樹脂膜層を備え、更に
前記第１の樹脂膜層を覆って、それと比べて異なる屈折
率を有する第２の樹脂膜層であって、互いに本質的に異
なり、それらに対応する異なる強度で以てレーザー光を
反射させるようになった第３の厚さ”ｄ３”と第４の厚
さ”ｄ４”とを有する第２の樹脂膜を備えており、ここ
において前記厚さ”ｄ１”がデジタル１値の記憶を表
し、前記厚さ”ｄ２”がデジタル零値を表し、前記厚
さ”ｄ３”がデジタル１値の記憶を表し、前記厚さ”ｄ
４”がデジタル零値を表しており、また、厚さ”ｄ３”
と”ｄ４”のパターンが厚さ”ｄ１”と”ｄ２”のパタ
ーンによって陰になるように複写されて、それによっ
て、それらに対応する異なる強度での前記レーザー光の
反射を強調するようになっており、次の工程、レリーフイメージを備えたマスターディスクを用いてデ
ータを表すこと、前記マスターディスク上へ第１の屈折率を有する第１の
感光性のモノマー溶液を堆積させること、前記感光性モノマー溶液が付着した前記マスターディス
クをスピン回転させて、特別な厚さを有する第１の膜を
形成すること、前記第１の膜を紫外線に曝すことによってキュアし、前
記第１の膜をポリマー化すること、前記第１の膜を前記マスターから剥がすこと、を含み、
ここにおいて、前記第１の膜が前記レリーフ中のデータ
を忠実に複製するようになっており、更に次の工程、前記第１の膜上へ第２の屈折率を有する第２の感光性モ
ノマー溶液を堆積させること、前記第２の感光性モノマー溶液が付着した前記第１の膜
をスピン回転させて、特別な厚さを有する第２の膜を形
成すること、および前記第２の膜を紫外線に曝すことに
よってキュアし、前記第２の膜をポリマー化すること、
を含む方法。
【請求項２６】請求項２５記載の方法であって、更に
次の工程、前記第１および第２の膜を、コンパクトディスク型の光
学メディア中の他の膜のスタックと組み合わせること、
を含む方法。
【請求項２７】光学的記憶メディアを作製するための
方法であって、前記光学的記憶メディアが、互いに本質
的に異なりそれらに対応する異なる強度で以てレーザー
光を反射させるようになった第１の厚さ”ｄ１”と第２
の厚さ”ｄ２”とを有する第１の樹脂膜層を備えてお
り、ここにおいて前記厚さ”ｄ１”がデジタル１値の記
憶を表し、前記厚さ”ｄ２”がデジタル零値を表してお
り、次の工程、レリーフイメージを備えたマスターディスクを用いてデ
ータを表すこと、前記マスターディスク上へ第１の蛍光色素ドーパントま
たはアブゾーバーを有する第１のポリマー溶液を堆積さ
せること、前記第１のポリマー溶液が付着した前記マスターディス
クをスピン回転させ、乾燥させて、特別な厚さを有する
第１の膜を形成すること、および前記第１の膜を前記マ
スターから剥がすこと、を含み、ここにおいて、前記第
１の膜が前記レリーフ中のデータを忠実に複製するよう
になっている方法。
【請求項２８】請求項２７記載の方法であって、更に
次の工程、前記第１および第２の膜を、コンパクトディスク型の光
学メディア中の他の膜のスタックと組み合わせること、
を含む方法。
【請求項２９】光学的記憶メディアを作製するための
方法であって、前記光学的記憶メディアが、互いに本質
的に異なりそれらに対応する異なる強度で以てレーザー
光を反射させるようになった第１の厚さ”ｄ１”と第２
の厚さ”ｄ２”とを有する第１の樹脂膜層を備えてお
り、ここにおいて前記厚さ”ｄ１”がデジタル１値の記
憶を表し、前記厚さ”ｄ２”がデジタル零値を表してお
り、次の工程、レリーフイメージを備えたマスターディスクを用いてデ
ータを表すこと、前記マスターディスク上へ第１の蛍光色素ドーパントを
有する第１の感光性モノマー溶液を堆積させること、前記感光性モノマー溶液が付着した前記マスターディス
クをスピン回転させて、特別な厚さを有する第１の膜を
形成すること、損器第１の膜を紫外線に曝すことによってキュアし、前
記第１の膜をポリマー化すること、および前記第１の膜
を前記マスターから剥がすこと、を含み、ここにおい
て、前記第１の膜が前記レリーフ中のデータを忠実に複
製するようになっている方法。
【請求項３０】請求項２９記載の方法であって、更に
次の工程、前記第１および第２の膜を、コンパクトディスク型の光
学メディア中の他の膜のスタックと組み合わせること、
を含む方法。
【請求項３１】多層構造を有する、高密度コンパクト
ディスク型の光学的メディアを作製する方法であって、
次の工程、第１のスタンパーを第１の組のデータを有するマスター
として使用して、第１の光学的層を射出成形で形成する
こと、前記第１の光学的層のレリーフイメージ面を部分反射性
の層で被覆すること、第２の組のデータを有するマスターとして第２のスタン
パーを使用して、その上へポリマー膜を被覆、スピン回
転、およびキュアすることによって第２の光学的層を形
成すること、前記第２のスタンパーを取り付けたまま、前記第１の光
学的層上へ前記第２の光学的層をラミネート化するこ
と、前記第２の光学的層から前記第２のスタンパーを剥がす
こと、および最終的な仕上げとして、全反射性の層を堆
積させること、を含む方法。
【請求項３２】請求項３１記載の方法であって、更
に、対応する付加的な組のデータを有するマスターとして付
加的なスタンパーを使用して、その上へ付加的なポリマ
ー膜を被覆、スピン回転、およびキュアすることによっ
て、前記第１の光学的層の上にスタック状に付加的な光
学的層を形成すること、現時点の付加的なスタンパーを取り付けたまま、その前
の光学的層の上へ前記付加的な光学的層をラミネート化
すること、前記付加的な光学的層から前記現時点の付加的スタンパ
ーを剥がすこと、および最終的な仕上げとして、前記付
加的な光学的層と前記全反射層との間に部分反射性の複
数層を堆積させること、の工程を含む方法。
【請求項３３】請求項３２記載の方法であって、更
に、前記データ組へアクセスするために使用されるレーザー
光源およびそれに付随する検出器の焦点深さよりも遠
く、各々の光学的層をその隣接層から分離すること、の
工程を含む方法。
【請求項３４】請求項３２記載の方法であって、更
に、前記光学的層の各々の間で樹脂膜をラミネート化して、
見かけの放射の少なくとも１つの吸収を引き起こし、反
射されたレーザー光信号を強調すること、の工程を含む
方法。
【請求項３５】光ディスクであって、入射レーザー光の第１の反射ビームにおいて本質的な干
渉効果の差を生み出すのに十分なだけ互いに異なる第１
の厚さ”ｄ１”と、第２の厚さ”ｄ２”との間で厚さの
変動パターンを有する第１の透明な層、および前記第１
の透明層のパターン化された面上に堆積された第１の反
射層であって、入射光を前記第１の反射ビームとしてレ
ーザー光源の方向へ戻すことによって、前記第１および
第２の厚さ”ｄ１”、”ｄ２”の平面的な分布の中にパ
ターン化された第１の情報を検出するようになった第１
の反射層、を含む光ディスク。
【請求項３６】請求項３５記載のディスクであって、前記第１の反射層が部分的にのみ反射性であって、光の
うちの幾分かが前記光ディスク中へ深く侵入することを
許容する光ディスク。
【請求項３７】請求項３６記載のディスクであって、
更に、入射レーザー光の第２の反射ビームにおいて本質的な干
渉効果の差を生み出すのに十分なだけ互いに異なる第３
の厚さ”ｄ３”と、第４の厚さ”ｄ４”との間で厚さの
変動パターンを有する第２の透明な層、および前記第２
の透明層のパターン化された面上に堆積された第２の反
射層であって、入射光を前記第２の反射ビームとしてレ
ーザー光源の方向へ戻すことによって、前記第３および
第４の厚さ”ｄ３”、”ｄ４”の平面的な分布の中にパ
ターン化された第２の情報を検出するようになった第２
の反射層、を含み、ここにおいて、前記第２の透明層および前記第２の反射層が、前記第１
の透明層および第１の反射層と結合しており、それによ
って入射レーザー光の前記第２の反射ビームが前記第１
の透明層および前記第１の反射層を通過しなければなら
ないようになっている光ディスク。
【請求項３８】請求項３７記載のディスクであって、入射光の前記第１および第２の反射ビームが本質的に異
なる光の波長を有している光ディスク。
【請求項３９】データ記憶メディアであって、樹脂膜と反射膜との組み合わせの中へ、単一の単色光波
長のそれぞれ本質的に相異なる割合に対応する厚さであ
る２つの厚さの間で前記樹脂膜の厚さを変動させるよう
にパターン化することによってデジタル情報を記憶する
干渉計手段、を含むデータ記憶メディア。
【請求項４０】請求項３９記載のメディアであって、前記干渉計手段が更に、前記第１の樹脂膜と反射膜との
組み合わせに対してラミネート化された付加的な樹脂膜
および反射膜の組み合わせ中へ、前記単一の単色光波長
に依存する付加的な複数の単色光波長のそれぞれ本質的
に相異なる割合に対応するより多くの付加的な厚さの対
の間で、前記付加的な樹脂膜厚さを変動させるようにパ
ターン化することによって、付加的なデジタル情報を記
憶するようになったデータ記憶メディア。
【請求項４１】データ記憶密度を高めるために、２個
以上の独立なマスターまたはスタンパーの光ディスクコ
ピーを大量に複製するための方法であって、次の工程、熱い溶融した樹脂を圧力下で注入して、デジタル情報を
表す物理的レリーフパターンを平面的に有している第１
のスタンパーに密着させることによって基板および第１
のイメージ層を成形すること、前記基板および第１のイメージ層を冷却して、前記第１
のスタンパーから分離すること、前記基板および第１のイメージ層上へ部分反射性の層を
堆積させること、前記第１のスタンパーとは独立なデジタル情報を表す物
理的なレリーフパターンを平面的に有する第２のスタン
パー上へ、第１の粘度を有する液状のモノマーを注ぎ、
前記第２スタンパーを第１の速度で第１の時間だけスピ
ン回転させること、前記液状のモノマーをキュアして、第２のイメージ層を
表すポリマー膜へ硬化させること、前記ポリマー膜を前記部分反射性の層と前記基板および
第１のイメージ層へ接着させること、前記第２スタンパーを前記ポリマー膜から分離させるこ
と、および前記分離したポリマー膜上へ反射性の膜を堆
積させること、を含む方法。
【請求項４２】請求項４１記載の方法であって、更に
次の工程、前記熱い溶融樹脂を第１の色の蛍光色素またはアブゾー
バーでドーピングし、前記第１の色と本質的に異なる第
２の色の蛍光色素で前記液状モノマーをドーピングする
こと、を含む方法。
【請求項４３】データ記憶密度を高めるために、２個
以上の独立なマスターまたはスタンパーの光ディスクコ
ピーを大量に複製するための方法であって、次の工程、未加熱、液状の第１モノマー樹脂を圧力下で注入して、
デジタル情報を表す物理的レリーフパターンを平面的に
有している第１のスタンパーに密着させる、光ポリマー
化プロセスによって、基板および第１のイメージ層を成
形すること、前記モノマーを紫外線でキュアし、硬化させてポリマー
として、前記硬化された基板および第１のイメージ層を
前記第１のスタンパーから分離すること、前記基板および第１のイメージ層上へ部分反射性の層を
堆積させること、前記第１のスタンパーとは独立なデジタル情報を表す物
理的なレリーフパターンを平面的に有する第２のスタン
パー上へ、第１の粘度を有する液状の第２モノマー樹脂
を注ぎ、前記第２スタンパーを第１の速度で第１の時間
だけスピン回転させること、前記液状モノマーをキュアして、第２のイメージ層を表
すポリマー膜へ硬化させること、前記ポリマー膜を前記部分反射性の層と前記基板および
第１のイメージ層へ接着させること、前記第２のスタンパーを前記ポリマー膜から分離させる
こと、および前記分離したポリマー膜上へ反射性の膜を
堆積させること、を含む方法。
【請求項４４】請求項４３記載の方法であって、更に
次の工程、前記第１のモノマー樹脂を第１の色の蛍光色素またはア
ブゾーバーでドーピングし、前記第１の色と本質的に異
なる第２の色の蛍光色素で前記第２のモノマー樹脂をド
ーピングすること、を含む方法。