JPS59500588A - 新しい多層光学媒体を使用した光学記憶システム - 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】 新しい多層光学媒体を使用した光学記憶システム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、共通に誼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。

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な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ｆ−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続出しは、記録され たデータの完全性を妨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 の続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Ｉ！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。

アメリカム ＬＬＬ！Ｌ　ＢｆＬＬ　ＬＵＬ ４．２１６．５０１　８１５／８０Ｂｅ１１４、２２２．０７１　９／　９／８ ０　３ｅｌｌ　、　ｅｔ　ａｔ。

４．２３２．３３７　１２イ４／８０　Ｗ＋ｎｓ＋ｏｗ、　ｅｔ　ａｌ。

４、２４３．８４８　１／　６／８１　Ｕｔｓｕｉｉ４、２４３．８５０　１／ 　６／８２　１：ｄｗａｒｄｓ４、２５３．０１９　２／２４／８１　０ｐｈｅ ｉＪ４、２５３．７３４　３／　３／８１Ｋｏｎ＋ｕｒａｓａｋｉ４、２６８． ７４５　５／１９／８１　０ｋａｎ。

匪順Ｉ Ｒ，Ａ、［３ａｒｔｏｌｉｎｉ、　ｅｔ　ａｌ、、”０ｐｔｉｃａｌ　［１ｉｓ ｋＳｙＳｔｅｌｌｌＳ　Ｅ　Ｉｌｅｒｇｅ”、Ｉ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　６ｐｅｃｔｒｕ ｍ　、　Ａｕｇｕｓｔ１９７８、　ｐｌ）、２０−２８゜ Ｇ、Ｃ１Ｋｅｎｎｙ、　ｅｔ　ａｔ、、”Ａｎ　ＱｐＮｃａ＋　［）ｌｓｋＲｅ ｐｌａｃｅｓ　２５　Ｍａｇ　Ｔａｐｅｓ”、Ｔ　ＥＥＥ　５ｐｅｃｔｒｕＩｌ ｌ。

ＦｅｂｒＵａｒｙ　１９７９．１１９．３３−３８゜Ｋ、　１３ｕｌｔｈｕｉｓ 　、　ｅｔ　ａｔ、　、”Ｔｅｎ　Ｂ１１１ｉｏｎ　３ｉｔｓｏｎ　ａ　［）ｉ ｓｋ　”　、ｌ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　５ｐｅＣ１ｒｔｌｌｌ　、ＡＵＱｔｌＳｔ１９７ ９、ｐｌ）、２６−３３゜ Ａ、Ｅ、Ｂｅ１ｌ　、ｅｔ　ａｔ、、　”　Ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ３　 ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｆｏｒ　Ｑ　ｐｔｌｃａｌ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”、ＩＥ ＥＥＪｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　□ｕａｎｔｕＩｌ　ｌ：１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｖ Ｏｌ、ＱＥ−１４、Ｎｏ、７．Ｊｕｌｙ　１９７８．１）０．４８７−４９５゜ 口　の　゛に　された Ｒｏｂｅｒｔ　ｌ　、　）−１ａｚｅｌおよび［：ｄｗａｒｄ　ｖ、１−ａ３ｕ ｄｄｅによって１９８１年１０月１５日に出願された連続番号３１１．６２９Ｎ −ある、”　７　ｈｒｅｅ　ｆ３　ｅａｍ　Ｑ　ｐＨｃａ１Ｍｅ＋ｎｏｒｙ　３ ｙｓｔｅｍ　”　。

Ｅｄｗａｒｄ　Ｖ、　１−ａｂｕｄｄｅ、　５ｈｉｕｈ　Ｃｈａｏ　、　Ｎｅｖ ｉｌｌｅｌ（、ｌｅｅおよびＲｏｂｅｒｔ　Ａ、１−ａ３ｕｄｄｅによって１９ ８１年１１月９日に出願された連！ａ番号３１９．４６５である、”　Ｍ　ｅｔ ｈｏｄ　ｏｆ　Ａ　ｒｃｈｌｖａｌ　［）　ａｔａ　Ｒｅｃｏｒｄｌｎｇａｎｄ 　Ｒ５ｌａｔｅｄ　ｌｙｌ　ｅｄｉａ”。

Ｒｏｂｅｒｔ　Ｌ　、　ＨａｚｅｌおよびＪ　ｏｈｎ　Ｅ　、Ｋ　ａｍｍｅｒｕ ｄによって１９８１年１２月２１日に出願された連続番号３３３．０５５である 、”　Ａ　ｐｐａｒａｔｕｓ　Ｆ　ｏｒ　ｐ　ｒｅｆｏｒＩＩａｔｔｉｎｇａｎ 　Ｑ　ｐｔｉｃａｌ　Ｄ　ｌｓｋ”。

［）　ｅｒ　−Ｃｈａｎｇ　）−１５ｌｅｈおよびｌ：ｄｗａｒｄ　Ｖ、　Ｌａ 　Ｂｕｄｄｅによって１９８２年２月１７日に出願された連続番号３４９．５３ ５である、”　Ｑ　ｐｔｉｃａｌ　Ｍ　ｅｓｏｒｙ　３　ｙｓｔｅｍ）ｌａｖｉ ｎｇ　■ｍｐｒｏｖｅｄ　Ｔｒａｃｋ　ｌ：ｏｌｌｏｗｌｎｇ　ａｎｄ３ｅｅｋ ｉｎｇ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ　”　。

上述の主題の関連部分璃、この発明において援用されている。

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。

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。

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。

・・、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 。・　・　。

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、高反則性層と、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尊い核形成層と、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 きるたりてなく、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。

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Ｊ：び再生シス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［・ランク上に焦点が合わされたときにＮ １図のシステムによってもたらされる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。

第４図は、光学ディスク上のデータの構成およｄ配列を一般的に示を概略口であ る。

第５図は、第４図に一般的に示〆れる見出しとして使用される（存定の典型的な 見出しのｉｓ図である。

爾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つ 第７図は、複数の典型的光学ディスク＊＊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。

発明の詳細な説明 図面の各図を通じて同一番号ＰＪよび記号は、同一要素を示す。

まず第１図を参照すると、それＬｔ前述の共通に譲受されたＪｉｍ時ｇＡ属中の 特許出願にＪり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 基本的な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 ンリターントウゼロ、リターントウゼロなどのような磯気記録に使用されるタイ プの典型的なコード化の７４−一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 号に論される。

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隅■れた位置に焦点が合わされる３つ のレーザビーム１２’ａ、１２ｂおよびｉ２ｃ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１−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１２ａ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 ような物理的変化である必要はないということは！１ｆｊｌ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１生しなけ１ ｔ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１２０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１ ７の中心１１１７ａ上で書込ビーム１２ａのＴゼ後ぐ焦点が合わされた書込後読 出ビームであり、一方続出ビーム１２０は、書込前読出ビームであり、さ込ビー 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π子回路２０ に与えられる複数の検出Ｈ＠１４ａ　、　１４ｂおよび１４０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。

（？　Ｑ　Ｚ唾電子回路２０は、検出された信号１４ａ、１４ｂおよび１／４０ を使用し、光学テ１′スク１５から読出されたデータに発奮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１ｇ号２０ＩＪおよび−２００を提供する。信号処理電子ＣＩ　’ｐ ｉ　２　０　ｔｔ　＊　７＝　、　ＩＩＪｔｌＬ！　伯　ＱＩ　ＱＤ　Ｉ　２’ ｌａ　、２　Ｔｏ　、２　１ｃ　＊　２１　（１＋　２　ｉ　ｏおよび２１ｆを 発生する。より詳細にじ２明すると、ルミＪ御信号１０ｂは、記録回路１０に与 えられて、）−−夕の二１−ド１ヒをデーｔスクの回転にｊ４別させ、制御化ｆ ！２１ａは、光学ディスクモータ１８に与えられて記録および続出′Ｊ３間中の 正確な速度ｖＪ御なもたらし、制御信号２　’ｉ　ｂ　（ば、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ｉｌｌ択ｙるためにレーザビーム １２ａ、１２１）および１２Ｃの半径方向の位置を制御し、制御信号２１Ｃ【、 ｊ１１７・−リ１光学システム１２に与えられて選択されたトラック±のレーザ ビームの正確なト・ラック追従を提供し、制御＠号２１＋１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１２０の正確な焦点合 わせを提供し、制御信号２１１３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、もしも反射された虐込＊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１ｏ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図に一役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 文猷より明白なように当業者によって容易に実臆され得るので、第３図において ！ｌ＠ブロック図で示されてい°る。

第３図に示されるように、Ｌメーザ３０は、たとえば６３３ナノメータの波長と 、たとえば１２１ＲＷのパワーレベルを頁するビーム３０ａを提供する。この１ ノーザビーム３０ａは、ビームをハイパワービーム３２ａとローパワービーム３ ２１．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３２１：督１：、さらにピ゛−ム３２ｂを分離し書込後読出および］込前読出 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（ｊｌちしもそのように要求されるならば、１あ るいはそれν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、たとえば音響−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にハイパワービームは、シス テムの書込ビーム１２ａと」）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λられる。もたらされた３つのレーザビーム１２ａ１１２ｂ 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 ２１０に応答１ノで、選択されたトラン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１２Ｃは、焦点 モータ４６と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２　’１　ｄ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の正確な焦慮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ｊするように力かすっ トラック選択は、ディスクに対するビーム１２ａ、１２ｂおよび１２０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π子回路２０からの制御信号２１ｂに 応答するりニアモータ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１２０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、対物しどズアセンブリ４ ４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性読出アナログ電気信号１４ ａ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 択されたトラン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２０に与える幾何学的光学無点 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【ブる光 学ディスク１５Ｇ才、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ぎ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、−さして２診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、１〜ラツ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２見出し５１をＦ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か使用されろものと 仮定する。ビ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ずものと仮定するっ光学記録部 分がビットのような物理的ホールを使用しｃ　４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へきである。

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、同期がとられたタイミングを提供するのに炭層さ れる、光学反ＡＪにおける比較的大きな変化を与える比較的大きなピッ）−５４ である。追従ビット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ｉＥ［でトランク中心線１７ａの反対側に配列された２つのビット５６お よび５８である。これらのビット５Ｇ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図の典型的な見出し５１における引き延ばｄれたビット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ビット ６０である。

ビット６０の位置および寸法は、これらのビット６０を横切ることに基づいて得 られた反射され！；＠号が入射ビームの焦点合わせの貿に依存する値を有するよ うに選択される。

焦点ビット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ビット７２が続く。古い換 えると、ビット・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ビット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 ーマッ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１〜ラツク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図に溝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Ｊりよび再生システムについて説明したので、このｙｆ、刷に従う第゛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１、もちろん、この発明はまた池のタイプのシステムにも使ｎされ るということは、珪（イδｊ−するべきである。

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４漬の断面図が示されて蒐 ・る１、ガラス、プラスｆツクあるいはアルミニウムの支持基板９０には、ａＪ 奨削性習９・１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 有様平滑化層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 Ｃ磨かれたガラスのような十分１こ平滑な基板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＠９６は、アルミニウム反１［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６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ｍ９６上に、フン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。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がデポジットされる。

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。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 ビットあるいは変形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。

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のような適当に焦慮が合わされ、強度変調された書込レーザビー ムを使用することににって達成される。゛。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９８８で示されるように）を吸ｉ ５！ｉ９ｓ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Ｊ、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続 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。続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妨げな 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、続出ビームが書込まれていない＠域に入射されたとぎに比 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外乱を発 生させるために、吸収膜によって最低温度に到達されなければならないというこ とが発見された。この最低温度の値は、薄膜吸収層９．８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Ｈ９６お よび吸収＠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シニも依 存するということが発見された。

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９Ａ 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ヵ恭流の消失は、記 録の質を減少させそしてそれによって媒体の記＠密度′能力に影響をフッ化炭化 水素重合体として知られている材料の分類がら選択された材料は、第６図のＭ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としてのそのよ 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瀾 失流を意味深く減少させるということが発見されｔ：。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の使用は、フッ化炭化水素重合体スペーサ 層９６および吸収Ｗ９８の間の高融点断熱層として役立つのに適しているが、吸 収層９８がデポジットされたときに良好な核形成を提供するのみならず、感度お よび信号−雑音比における非常に意味深い改良をもたらすことが発見された。核 形成層９７の融点は、スペーサ１５９６のそれよりも意味深くより大きく選択さ れ、そして核形成８９７のヴみは、以下の考察に基づいてそれぞれの異なる物質 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９ ８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、もしも核形成層９７が厚すぎると、核形成層９７はそれ自体が多層の熱 を吸収するので、断熱材としてのフッ１ヒ吹止水素重合体スペーサ＠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８９７の適当 な厚みが、スペーサ層９６セよび核形！Ｒ１！１９７の様々な厚みの比に対して 得られるレニザ粛込パワーしきい値および信号−雑音比を実験的（決定すること によって、各この核形成！！　９　’７１の金吸収層の使用は□さら止Ｊ記録感 Ｆａ′（、：′ｆ−想外の大きな改良をもたらし、一方で良好な信号−雑音比を 維持するということがさらに発見された。この金吸収屓は、たとえば蒸着によっ てデポジットされ、１５０以下シよ、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。

例■ ポリテトラフルオロエチレンスペーサ層は、プラズマ重合によってデポジットさ れ、そして他のｍ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＆！録に使用された。媒体上の焦点 が合わされたレーザビームスポットは、はぼ０．５ミクロンであった。この例（ 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ＩＳＡおよびＢば、参照のために示されている。

曲１１！Ａは、フッ化マグネシウム核形成隈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９５０Ａ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。閉６図の曲！１１Ｂは、はぼ６００Ａのア 例ＩＩ 袋層とを含む構造が構成された。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ムスポットは 、はぼ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ＭＩＤ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ｉ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。

ＦＩＧ、２゜ ＦＩＧ、４゜ ＦＩＧ、６゜ ＦＩＧ、７゜ 入射し−サ゛パワー（ミリ７・／トｐ 国際調査報告　ＰＣＴ／ｕｓ８３１００５１９１強 １、 」■ １人。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　光学記憶システムにおける組合わせであって、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、 焦点が合わさ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、前記記録媒体は、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、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前記与えられたデータを表わす光学的に検出可能な変化が 前記媒体の所定の領域に発生するような前記記録レーザビームの強度および波長 に関連して選択され、前記フッ化炭化水素重合体スペーサ層は、入射記録レーザ ビームによる光学的に検出可能な変化の作成期間中に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役立つような融点と 厚みを有するように選択される、組合わせ。 ２、　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、前記焦点合わ 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 ビームの焦点を合わせ、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、前記媒体に形成された前記光学的に検出可能な変化は、焦点が合わされた 続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、前記続出手段によって横切られる光学的に検出可能な 変化に従って変動するような前記読出レーザビームの強度および波長に関連して 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 の順次続出可能性に重要な影響を及ぼさないように選択される、請求の範囲第１ 項記載の発明。 ３、　光学記憶システムにおける組合わせであって、前記媒体における光学的に 検出可能な変化の連続として記録されたデータを有する光学媒体と、所定の波長 を有する続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、 焦点が合わき・れた読出レーザビームと前記媒体との間に相対的な移動を提供す る手段とを含み、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ｊ！Ｉｉ重合体スペーサ層上に存在し そしてそれらに対する断熱層として作用する核形成層と、前記核形成層上に存在 する吸収層とを含む複数の層を含み、前記層および前記光学的に検出可能な変化 の厚みおよび光学的特性は、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反射された読出レーザビームが、それに よって横切られる光学的に検出可能な変化に従って変動するような前記読出しノ ーザビームの強度および波長に関連して選択され、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順次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、組合わせ。 ４、　前記媒体上にデータ変調され焦点が合わされた記録レーザビームを与え、 一方でそれらの間の相対的な移動を与えることができる光学記憶システムに使用 する光学媒体であって、 前記媒体は、反＠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 、前記ビームと前記媒体との間の相対的な移動期間中に光学的に検出可能な変化 が前記データに応答する前記媒体の所定の領域に生じ得るような前記記録レーザ ビームの強度および波長に関連して選択され、前記フッ化炭化水素重合体スペー サ層は、入射記録レーザビームによる光学的に検出可能な変化の作成期間中に吸 収層からの熱消失を減少するように選択され、そして前記核形成層はさらに、前 記光学的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 熱層として作用するように選択される、光学媒体。 ５、　前記媒体上に焦点が合わさせた読出レーザビームを与え、一方でそれらの 間の相対的な移動を与えることができる光学記憶システムに使用する光学媒体で あって、前記媒体は、反射層と、前記反射層上に存在するフン化炭化水素重合体 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し、そしてそれら に対する断熱層として作用する核形成層と、前記核形成層上に存在する吸収層と を含む複数の層を含み、前記層および前記光学的に検出可能な変化の厚みおよび 光学的特性は、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 移動期間中に前記読出手段によって横切られる光学的に検出可能な変化に従って 、前記媒体から反射された読出レーザビームが変動するような前記続出レーザビ ームの強度と波長とに関連して選択され、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順次続出可能性に重大な影響を及ぼさな、いよ うに選択された、光学媒体。 ６、　前８［！媒体上に焦点が合わされ、一方でそれらの間の相対的な移動が提 供され得る、所定の波長のデータ変調されたレーザビームを与える光学記憶シス テムに使用する光学記憶媒体を製造する方法であって、 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 、 前記層の厚みと光学的特性は、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、 前記層の厚みと光学的特性は、そこにおける非反射状態を妨げるように各々のそ のような領域を加熱することによって強度変１１されたレーザビームが前記吸収 層の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、 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 に吸収層からの熱消失を減少するように選択され、 前記各形成層は、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作用するような融点と厚みとを有するように選 択された、光学記憶媒体の製造方法。 ７、　前記フッ化炭化水素重合体スペーサ層は、七ツ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６項記載の発明。 ８、　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６項記載の発明。 ９、　前記フッ化炭化水素重合体スペーサ層は、固体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６項記載の発明。 １０、前記吸収層は金である、請求の範ｌ第１項ないし第９項記載の発明。 る、請求の範囲第１０項記載の発明。 請求の範囲第１０項記載の発明。 １３、　前記フン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９項記載の発明。 １４、　前記層の厚みおよび光学的特性は、前記媒体の未記録部分に入射すると きに前記レーザビームに対する非反射状態を実質的に提供するように選択される 、請求の範囲第１項ないし第５項記載の発明。 １５、　前記核形成層は、フン化マグネシウムである、請求の範囲第１項ないし 第９項記載の発明。 １６、　前記核形成層は、シリコン酸化物である、請求の範囲第１項ないし第９ 項記載の発明。