JPS5994255A - 改良型光記録媒体及びその製法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学システムと共に用いられる光記録媒体に関
係し、ここに集光レーザビームは記録媒体を機械的に走
査し、それにより媒体への、又は媒体からの情報が書き
込まれ、又は読み出される。

かかる光記録媒体は、必然的にではないが、通常は、円
板状をなす。従って本発明は、説明を具体的にするため
に、「光デイスク記録」として公知の背景内で与えられ
る。

光記録においては、レーザビームなどの光エネルギー源
に感度が有り、しかも粉塵粒子や他の形状の粒子から保
護され、又は記録媒体が受けなければならない手動操作
環境から生じる望壕しくない状態から保護された記録媒
体を得ることが望ましい。更に、トラック追跡サーが用
信号を与えるために未記録ディスクに案内トラックを設
けることが望ましい。又、多くの種類の光記録媒体に十
分々感度を与えるために、活性層の／側面に自由表面を
残しておくことが望ましい。但し、上記「活性層」は、
層の光学的性質を選択的に変えるか、又は層にマークを
付すととによってレーザエネルギーが情報を「書き込む
」層を意味する。多くの記録過程は本質的に熱的なもの
であシ、又集光したレーザ記録ビームにより活性層の温
度が成る臨界温度に上昇した時に記録マークが与えられ
るので自由表面が望ましい。例えば、通常のマーク付は
機構は活性層の孔あけ、す力わち、該層に「孔を形成す
るとと」による。かかる熱記録過程においては、媒体の
感度を制限する主要な性質は局所被加熱スポットからの
エネルギーの熱拡散が考えられる。従って、熱拡散値の
小さな支持体や活性層に自由表面を持つ構造体では前記
のエネルギーは非記録スポット領域に熱的に限定される
。

この場合、前記の自由表面は、空気中、真空中。

又は気体中への熱拡散が最良の固体断熱材の場合よりは
るかに少ないという点から必要とされる。

多くの先行者が上記の問題点を克服する研究を行ってお
り、塵が集積する外部面がレーザビームに関係して用い
られる光学系の対象外にあるように厚い透明窓を用いて
粉塵又は操作上の問題を除去しようとした。自由表面を
有する活性層を用い、該層の感度を向上させる報告もな
されている。これらの方法の特徴は、共に、例えば米国
特許笛体０７　久、２ｇノに開示されている。同様の窓
を設けて活性層の自由表面を保護する他の特許として、
米国特許第１１．２１．ＩＡ、９／／号及び同久３０乙
おけ号が含まれる。

しかしながら、上記参考に挙げた特許にはその配置に関
係して若干の問題があシ、本発明はそれらの問題を克服
することを目的とする。例えば、上記の窓がガラス製の
場合、ディスクが２００゜ｒｐｍ以上の速度で回転する
時は操作又は動作中に大き力損傷が惹起される可能性が
ある。又、もし窓材がグラスチック製の場合、２００Ｏ
ｒｐｍ以上の回転速度では遠心力により可塑的な変形が
生じる。更に、窓は２インチ又は３インチの支持体間の
半径方向の距離にわたっているので、「ドラムヘッド」
型の振動モードの影響を受は力いように十分厚く々くて
は々ら々い。更に、窓の寸法公差、特に厚い窓の公差は
開口数の大きな集光レンズに対しては非常に厳しいもの
になる。すなわち、自身をしっかりと支承するだけの厚
さにおける厚さ変動に対して必要な公差を満足する透明
外光学的プラスチックを得ることは難しい。

従って、本発明では、所望の種類の光エネルギーに感度
があシ、トラック追跡サーがか追跡出来る案内トラック
を未記録ディスク上に有する改良形の光記録媒体を与え
ることを目的とする。

本発明の他の目的は、粉塵や他の望ましくない粒子、又
はディスクの保存や操作中にそう遇する種々の環境から
生じる状態から本質的に保護される改良形の光記録媒体
を与えることにある。

更に、本発明の他の目的は、ディスクの手動操作によっ
て、又は高速で回転するディスクの正常動作中に生ずる
破損や変形などの大きな損傷、又は過剰な振動に特に耐
性の上記の改良媒体を実施例において与えることにある
。

本発明の他の目的は、不当に厚い窓（この種の窓は先行
者によシ用いられ、望ましくない振動モ−ドの克服、十
分に支持強度が与えられた。）を必要とすることなしに
、又は不当に厳しい公差、又は厚み変動を心配しなくて
すむ、安価に製造出来る改良形の光記録媒体を与えるこ
とにある。

更に、本発明の他の目的は、上記の望ましい特性を有す
る光記録媒体を簡単に製造する方法を与えることにある
。

本発明の上記の目的、及び他の目的は好ましい実施例に
おいて実現され、該実施例では、みそが形成され、該み
そのピークで窓に結合される基礎支持体が与えられ、該
窓は活性層、又は複数の活性層に対する支持体として動
作する。該活性層又は複数の活性層は基礎支持体のみそ
に向けて内方に対面する。

活性層が自由表面を有するみその谷の領域にある活性層
で記録が行われる。活性層は部分的に透明であり、従っ
て窓の上部側面から見ると、反射率は接触領域から非接
触領域へと変化する。感度は接触の間の部分で（みその
谷）最適であシ、接触部分（みそのピーク）では不満足
である。従って、案内トラック（トラック、すなわち低
感度域）が各データトラックに対して与えられる。

上記の、又更に以下に詳しく説明される光記録媒体は、
窓がしっかりと結合され、且つ支承されるようにしたも
のが都合よく用いられる。従って、窓材の剛性はもはや
問題とは々らず、又その厚みは光学的な配慮よりむしろ
、機械的な配慮に基づいて純粋に選択出来る。活性層が
被記録領域に自ぞのピーク）が窓に対する支持及び追跡
サーボに用いられる案内トラックを定める低感度域の支
持を与えることは他の利点である。更に、窓は、多くの
部分で支持構造体にしっかシと結合されるため、先行報
告の場合とは異なってほとんど危険性なしにガラス製に
することが出来、これは他の利点を与える。窓材料とし
てガラスを用いた場合、光学的な品質に関しての若干の
利点が与えられる他に、気密封止が出来るという利点が
与えられる。

これは、プラスチックは、通常は、水や酸素及び他の気
体にとって成る程度まで浸透可能だが、ガラスはそうで
はないということによる。従って、光媒体に十分な記録
保存の安定性を求める場合、良好彦気密封止を得ること
は重要な要因になる。

本発明の／実施例においては、みぞ支持ディスクはプラ
スチックで形成される。次にこのプラスチック製の支持
ディスクはアルミニウムの基礎板に結合出来、よシ十分
な機械的強度と寸法精度が与えられる。このように基礎
支持体にプラスチックを用いることにより、みそ表面は
、これまでにオーディオやビデオディスクと共に用いら
れて来た公知の成形法又は型押法を用いて安価に作製さ
れ得る。又、本実施例においては、層を形成する材料の
温度係数はそれらが整合するように選択される。

本発明は図面を参照することによシ最良に理解すること
が出来、全体を通して同じ数字は同じ部品を示すものと
する。

先ず、第７図は基本光学システムの簡略図式を示すもの
で、ここに開示された型の改良された媒体が用いられて
いる。簡略化したシステムに示されるように光デイスク
媒体／２は軸／≠を中心に回転自在である。レーザなど
の光エネルギー源／乙はディスク７．２の表面上の選択
された点２０に当たる放射エネルギーの入射ビーム／ｒ
を生成する。「書き込み」動作中は、ビーム／ｇの強度
は十分に強くディスク／コの表面は所望の点２０でほと
んどマーク付けられる（例えば孔の、その活性層中での
燃焼によシ）。「読み取シ」動作中は、入射ビーム／ｇ
の強度は低減され、反射ビームλ２は検出器２≠によシ
検出され、これによシスポット−〇におけるマークの有
無が決定される。

次に、検出器２≠は検出・処理回路λ乙に結合される。

この回路２乙は検出器（又は複数の検出器）２１Ｉ−の
出力を解釈し、とれによシディスク１．２の所望の部位
に記憶された情報を表わすデータ信号２ｇが与えられる
。

放射エネルギー／どの入射ビームはディスク／２の表面
を走査し、これによシその表面の任意のスポットを呼出
すことが出来、書込み又は読出しが行われると都合が良
い。実際にはこの走査は多くの方法で実現出来る。例え
ば、放射エネルギ−源／乙は直線状アーム３０に結合さ
れ、該アームは線形モータ３．２、又は同等の線形作動
器によりディスク／２に対して半径方向に選択的に移動
される。線形作動器３２は電力増幅器３１１から受信さ
れた制御信号に応じてアーム３０を位置決めする。次に
電力増幅器３ＩＩ−は検出・処理回路から受信された信
号に応答する。従って、「閉ループ」又は追跡サーブの
状況が形成され、ここにディスク／２の表面に対する入
射ビームの位置決めは選択的に、又正確に制御され、ト
ラック３６などの所望の領域又はトラックが追跡される
。

当業者が認めるように、第１図に示した図面は概略図面
である。更に、実際には、入射輻射エネルギー／どの若
干のビームが用いられる。更に、摺動自在アーム３０及
び線形モータ３２によシ第１図に示した摺動自在ヘッド
アセンブリを用いて粗く入射エネルギーが位置決めされ
、一方、複雑な光学システムも通常は微細位置決めシス
テムの使用を必要とし、それによシ入射ビーム又は複数
のビーム／♂が精密に、選択的且つ正確に位置決めされ
る。しかしながら本発明を説明するためには、第１図は
、放射エネルギーの走査ビーム／ｇを用いて情報が選択
的に記録される光記録媒体／２を図示すれば十分である
。記録が行われている媒体の読み取シは反射放射ビーム
２ノを監視しながら行われる。ディスク７．２の面上の
所望のトラック（隣接領域より反射特性が著しく異なる
トラック３乙のような）の選択的な追跡は、反射ビーム
、２．２を監視し、且つ「閉ループ」位置決めシステム
を用いて入射ビーム／ざに所望の位置を追跡させること
によシ直ちに実現出来る。

次に第２図かられかるように、本発明の光記録媒体の部
分断面図が与えられる。基礎支持体４ｔ。

はその上部表面に沿って配設された複数のミ七グ２を有
する。透明窓グ≠が基礎支持体グｏの上に設けられる。

この窓４ｔ≠は活性層又はその複数の層≠乙の支持体と
して用いられる。結合層グ♂が基礎支持体１１０のミ卆
形成面に塗布される。接触がなされ、ｊＯに示されるよ
うに実際の結合がみぞのピークに対して生ずる。結合層
グｒは、実際には、支持体≠Ｏの全みぞ形成面に簡単に
塗布されるが、これはみそのピークに、すなわちｊＯに
塗布される必要があるだけである。

みぞｌＩｔノの深さは本発明の動作には重要なものでは
ない。従って、第２図に部分断面図で示したｊ２で示さ
れるミ卆の谷に存在するように自由表面が活性層≠乙に
対して与えられることにある。

更にみそのピークは窓≠≠に対して連続的力支持点を与
える。

窓＜ｚｇを通過し、且つ点夕λで活性層１１を乙に当る
入射輻射ビーム／♂はすぐには反射されず、従って、こ
のエネルギーは活性層≠乙を熱的にマーク付けするため
に用いられる。更に、この熱的エネルギーは、みそ内の
熱伝導度が非常に小さいため、所望の点に限定される。

好ましくは、み卆弘２はアルゴン、又はクリプトンなど
の不活性気体で充てんされる。又は全ての気体をみその
部分から排出し、それにより真空を形成するようにする
。

逆に、点ｔｇにおけるようなみそのピークに当たる入射
輻射ビーム／♂′は境界条件を満たし、これによりビー
ムは反射ビーム２２′として窓＜２＜ｔを通して逆に反
射されることが直ちに可能となる。

従って、窓グ≠の上部側面から観測した場合、反射率は
接触領域（例えば！≠）から非接触領域（例えばＪｌ）
に行くに従い変化する。この可変反射率は各トラックの
案内トラック又は／連のデータを定義する。追跡サーブ
用の案内トラックが隣接接触領域内に設けられる。

基礎支持体グＯに用いられる材料の種類に依存して剛性
支持体ｊ乙が与えられることも望ましい。

かかる支持体ｊ乙はアルミニウムなどの適切な材料から
実現出来る。支持体ｊＡの表面！♂は通常は滑らかな平
坦面を与えるように加工される。結合層乙Ｏが次に支承
支持体５乙の上部表面に塗布され、これによシ基礎支持
体１１０が゛前記支承支持体に結合される。第２図に示
すように金属製支承支持体の使用は全ての応用に必要な
ものではない。

しかしながら、かかる支承支持体が用いられる場合はよ
り犬き々機械的強度及び寸法精度が実現可能である。

／実施例においては、基礎支持体≠００上部面の隣接す
るみそを分離する距離ｄ／はλμ程度である。従って、
直径７２〜／１インチの通常のディスク／２には多くの
データトラック（みぞ）を配置出来ることは明らかであ
る。みぞ≠！はディスク／λの中心の周りに選択的に位
置決めされた／２の中心かららせん状に進行する連続的
ならせん状みぞであることも注目されるべきである。い
感度領域を与える。この低感度領域はトラック間の漏話
を都合良く低減する。

第３図には、媒体の別の構成が示される。この別の実施
例においては、みその谷は非常に幅広く、且つ狭いピー
クにより分離される。みそのピークはなお透明窓Ｉｌ≠
の支持を与えるが、支持点は第２図の実施例はど多くは
ない。次に一連のデータトラックがみぞ形成ピーク間の
領域に書き込まれる。第３図の実施例は、追跡サーボが
≠０本のトラック毎に、又はそのようなデータトラック
毎に７本の案内サー？）ラックを必要とするシステムに
用いられる。従って距離ｄ２はｇθμ程度である。しか
しながら、この距離は、窓≠グがみそのピークから適切
な支持を受けるのに十分なものである。更に第３図の実
施例は、基礎支持体≠０及び窓≠≠が同一の材料から作
られる場合に、使用される材料の温度係数が簡単に合わ
せられる利点を有する。

ここに記載された改良形光記録媒体は先行技術による光
記録媒体より優れた幾つかの利点を与える。既に述べた
ように窓≠≠はしりか多結合され、且つ支承される。こ
の結合及び支持は「ドラムヘッド」状の振動に起因する
問題を防止し、且つ塑性変形（これは未支持の塑性窓に
生ずる）に関係する問題を防止する。更に、窓≠≠の厚
みは機械的配慮より光学的配慮に基づいて純粋に選択さ
れる。これによシ、媒体は最適に機能する。

更に本発明は、望ましい自由表面が、記録が形成される
活性層の領域に存在することを可能にする。かかる「自
由表面」の利点は先行報告に公知である。もし、ミ卆が
、データチャネルがいずれの場合にも隔置されなければ
なら々い距離だけほぼ隔置される限りは、ディスク面の
如何なる意味のある領域も記録目的のために使用不能に
はされないことは都合の良いことである。実際には、本
発明はトラック間の分離を改良しく漏話）、その場合、
ミ卆のピークはデータチャネル（みぞ）間の障壁として
作用する低感度領域を定める。本出願人の知る限りでは
先行する光記録媒体において良好なトラック間の分離は
得られていない。

更に、ミ卆のピークは、データトラック間の分離、及び
窓ｔＩｌの支持を与える他に、追跡サーがと共に用いら
れる案内トラックとしての作用をする。これらの案内ト
ラックは構造に「固有」のものであり、ミ宅のピークに
存在する反射率・母うメータが異なるために与えられる
。すなわち、みその谷及びミ卆のピークの反射率間の変
化は著しく、従って、第１図に概略図として示した適当
な追跡方式を用いて選択されたミ卆のピークの位置を簡
単に追跡することが出来る。

最後に、窓≠≠は多くの点で支承されるために窓≠ｔは
プラスチック材よシむしろガラス材で実現可能である。

ガラスはプラスチックでは得られない幾つかの利点を持
ち、特に、みそμλ内に配置された不活性気体と共に、
活性層ｌ／Ｌｔを気密封止する能力を与える。かかる気
密封止は媒体の光学的性質を与え、これによりその記録
特性が改良される。例えば、プラスチック製の窓を用い
た先行報告の媒体は多くの問題にそう遇しておシ、／年
程度の短かい間に媒体の光学的性質に多くの変化が検出
されている。これらの光学的性質の変化はプラスチック
窓の透過性に寄与すると考えられる。十分な気密封止を
与える窓を用いることによシこれらの問題は緩和され、
又粉塵や他の悪環境条件からのディスクの最良の保護が
与えられる。

ここに開示された本発明は特定の実施例及びその応用に
より記載されているが、本発明の精神を逸脱することな
しに多くの変更及び応用が当業者に可能である。従って
、添付した特許請求の範囲内で、本発明を実施するとと
が出来、又は、特にここに記載した以外の方式によシ実
施可能々ことが理解されるべきである。

本発明の上記の目的、及びその他の目的、特徴、利点は
添付図面に関係して与えられた次の特別の説明により更
に明瞭になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の媒体が用いられる簡単化した光デイ
スクシステムの概略図である。 第２図は、本発明の媒体の部分断面図である。 第３図は、本発明の媒体の他の構成を示す部分断面図で
ある。 ／２・・・光デイスク媒体、／≠・・・軸、／乙・・・
光エネルギー源、１ｇ、／に′・・・入射ビーム、２０
・・・選択された点、ノ！・・・反射放射ビーム、ノ≠
・・・検出器、２ｚ・・・検出・処理回路、３０・・・
直線状アーム、３．２・・・線形モータ、３≠・・・電
力増幅器、３乙・・・トラック、２ノ′・・・反射ビー
ム、ｌｌり・・・透明窓、グ乙・・・活性層、ｌｌＫ・
・・結合層、グＯ・・・基礎支持体、４ｔノ・・・、＋
−Ｖ：、ＳＸ・・・非接触領域９点、１＋・・・接触領
域２点、みそのピーク、り乙・・・剛性支持体、ｊｇ・
・・支持体の表面。 代理人の氏名　　川原１）−穂 畝面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ　１ ＦＩＧ、　３ グ アメリカ合衆国コロラド用８０３０ ２ボウルダー・ホリオーク・デ ィ・アール２２８０ 手続ネ市正書（方式） ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 名　　称　　スト−リッジ・テクノロジー・コーポレー
ション４、代理人 ５、補正命令の日付　　　　自　　発 ６、補正により増加する発明の数

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一般に第１及び第２の平面部材からカリ、該部材
   の少なくとも７つはその内部に少なくとも１つのみそを
   有し、該みそは、前記平面部材が対向関係に配置される
   時、少なくとも７つの一般に封止された室を定め；又、 少々くとも前記室の範囲内の前記第１及び第２の部材の
   少なくとも７つの内部に面する側を覆う放射エネルギー
   感受性記録層；及び 前記第１及び第２平面部材を前記の対向関係に保持する
   装置とから々る改良型光記録媒体。 （２）　　前記第１の平面部材は放射エネルギーを透過
   し、前記放射エネルギー感受性記録層は前記第１の平面
   部材の内部に面する側面を覆う特許請求の範囲第１項に
   記載の改良型光記録媒体。 （３）複数個のみそが前記第２平面部材の内向き側面内
   に配置され、これによシ複数個の前記室が形成される特
   許請求の範囲第２項に記載の改良型光記録媒体。 （４）　　前記複数個のみそのそれぞれは一般に円形を
   なし、又該複数個の円形みぞは一般に同心状である特許
   請求の範囲第３項に記載の改良型光記録媒体。 によシ、前記の室はらせん状の室にされる特許請求の範
   囲第２項に記載の改良型光記録媒体。 （６）　　前記第２平面部材の外向き側面に添付された
   平面支持体を特徴とする特許請求の範囲第弘項又は５項
   に記載の改良型光記録媒体。 （７）　　前記平面支持体はアルミニウムなどの剛性金
   属からなる特許請求の範囲第を項に記載の改良型光記録
   媒体。 （８）第１の一般に平面円板形の部材の上面側に同心状
   に配置された複数個のみそを有する該部材；と 第２の一般に平面円板形部材において、該部材は前記第
   １円板部材の上部面に結合されたその底面を有し、これ
   によシ第１円板部材のみそを覆い、且つ該第１の、及び
   前記第λの円板部材の界面に複数個の同心室を形成し、
   前記第２円板部材は所望波長の放射エネルギーに対し透
   明である前記第２の一般に平面円板形部材；及び 少々くとも前記室の範囲内で前記第２円板部材の底面に
   添付され、これにより所望波長を有する放射エネルギー
   の制御されたビームが前記第２円板部材を通過し、且つ
   前記放射エネルギー感受性記録層を選択的にマークする
   輻射エネルギー感受性記録層とからなる改良形光記録媒
   体。 （９）　　前記室は不活性ガスで充てんされる特許請求
   の範囲第２項に記載の改良形光記録媒体。 （１０前記第１円板部材の底面に添付された剛性円板支
   持体を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の改良形
   光記録媒体。 ０◇　透明支持体と、 該透明支持体の／側面に沈積された記録層において、該
   記録層は放射感受性材料からなシ、該材料は前記記録層
   に当たる制御された放射ビームに応じて該材料に選択的
   に記憶された情報を有する前記記録層と、 基礎支持体と、 基礎支持体に対し透明支持体を隔置された関係に支承し
   、これによシ記録層は基礎支持体に対面し、且つ前記透
   明支持体の中心点から延在する半径軸線に沿う独立した
   少なくとも３点で透明支持体に対して支持が与えられる
   装置とから々る改良形光記録媒体。 （６）　前記の透明支持体及び基礎支持体は円板状をな
   し、又該透明支持体は該基礎支持体に対して同心関係に
   前記支持装置により支承され、更に該支持装置は前記透
   明支持体と基礎支持体の対向面間で封止された累々る大
   きさの３個以上の同心状封止リングからなシ、これによ
   り前記の対向面間に少なくとも３つの環状空間が形成さ
   れる特許請求の範囲第１／項に記載の改良形光記録媒体
   。 ０３　　前記支持装置は前記基礎支持体の中心点の周囲
   に配置された複数個の異なる大きさの環状みそからなり
   、前記基礎支持体の中心点は前記透明支持体の中心点と
   同心円状に整列され、これによシ前記のみその底面は前
   記記録層から隔置される特許請求の範囲第１／項に記載
   の改良形光記録媒体。 ０４　　前記支持装置は前記基礎支持体の中心点の周囲
   に配置されたらせん状のみそからなシ、該らせん状みぞ
   は前記基礎支持体の中心点の周りを複数回回転し、該基
   礎支持体の中心点は前記透明基板の中心点と同心円状に
   整列され、これによシ前記らせん状みぞの底面は前記記
   録層から隔置される特許請求の範囲第１／項に記載の改
   良形光記録媒体。 θつ　前記のみそは不活性ガスで充てんされる特許請求
   の範囲第７３項又は／≠項に記載の改良形光記録媒体。 ０→　前記の記録層はテルルをペースにした合金から寿
   る特許請求の範囲第１ｊ項に記載の改良形光記録媒体。 Ｏｆ）積層された光記録媒体において、該媒体内に予め
   みそが形成されたチャネルを有し、（、）　　円板状基
   礎支持体の上部面に少なくとも７つの環状みそを配置す
   るステップと；（ｂ）　　円板状透明支持体の下部面に
   記録層を沈着させるステップと； （ｃ）透明支持体の下部面に透明支持体の上部面を添付
   し、これによシ前記円板を互いに同心円状に結合させる
   ステップとから々る前記改良形光記録媒体の製法。 ◇睦　ステップ（、）は基礎支持体の上部面に複数個の
   異なる大きさの環状みぞを配置することからなる特許請
   求の範囲第７７項に記載の改良形光記録媒体の製法。 ａリ　　ステップ（、）は基礎支持体の上部面にらせん
   状のみそを配置することからなる特許請求の範囲第７７
   項に記載の改良形光記録媒体の製法。 （ホ）　円板状基礎支持体の下部面を金属などの剛性部
   材からなる対応する円板状支持体面に結合するステップ
   を特徴とする特許請求の範囲第７７項に記載の改良形光
   記録媒体の製法。 Ｑ）　ステラ７’（ｃ）は、基礎支持体を透明支持体に
   結合する前に、みそに不活性ガスを充てんすることを特
   徴とする特許請求の範囲第７７項に記載の改良形光記録
   媒体の製法。