JPS61500574A - コスト低減した光学ディスクレコ−ド - 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】 １１、　規定のエネルギと波長を持った書込放射ビームに応答する記録ディスク を作成する方法であって、前記放射ビームに対し透明で濁りのない基体層を選択 すること、およびこの基体層の両側に放射メモリ構造を付着することからなる方 法。

１２、　基体層が濁りのないポリマーの非焦点層からなるように選ばれている請 求の範囲第１１項の発明。

１３、　メモリ構造がポリマー基体の凝築面に付着された非融除のアイランド吸 収体膜として付着され、この吸収体膜上に非反射層が設けられておりこのポリマ ー表面がアイランド付着を高めるように適合されているとともに、この吸収体膜 が内部接触オーバコートと適合する請求の範囲第１２項の発明。

１４、　非反射層が重合体の光学スペーサと反射体膜からなるように形作られて いる請求の範囲第１３項の発明。

１５、ｌｉ！いキャリア手段が保護キャップとして作用する前記基体層の反対側 で前記メモリ構造に結合されている請求の範囲第１２項の発明。

１６、　基体ポリマー層が比較的薄くて平坦でフレキシブルでディスク形状に打 抜きができる重合体ウェアで形作られている請求の範囲第１２項の発明。

１７、　キャリア手段がアルミニウムディスクがらなり、吸収体膜が金アイラン ドからなる請求の範囲第５項の発明。

１８、　基体層が保護オーバコート材料からなる請求の範囲第１項に記載の組合 わせ。

１９、　基体層が重合体ウェアのセグメントからなる請求の範囲第１８項に記載 の組合わせ。

２０、レコードディスクが前記ウェアから打抜かれる請求の範囲第１９項に記載 の組合わせ。

２１、　比較的大きなレコードディスクは規定のセンタ一孔を含むようにウェア から打扱かれ、かつ比較的小さなレコードディスクがそのセンタ一孔を打抜きに よって形成される請求の節回１２０項に記載の組合わせ。

２２、　比較的大きなレコードディスクが規定のセンタ一孔を含むようにウェア から打扱かれており、そして比較的小さなレコードディスクがそのセンタ一孔の 打抜きによって形成されている請求の範囲第１６項に記載の組合わせ。

２３、１対のそのようなディスクモジコールが形成され、次にそれらの反射層で 互いに結合されて２重のレコードユニットを形成する請求の範囲第１８項に記載 の組合わせ。

２４、　そのようなディスクモジュールの１つだけが反射体膜を含んでいる請求 の範囲第２３項に記載の組合わせ。

２５、　吸収体膜が金を含んでいる請求の範囲第１３項に記載の組合わせ。

２６、　相次ぐ子のようなディスクが連続シートの形で与えられたウェブから打 抜かれる請求の範囲第１６項に記載の組合わせ。

２７、　各々がその一方の面に配されたメモリ構造を備える基体層を含む１対の メモリユニットからなり、その２つのユニットが前記各メモリ構造で互いに結合 されている請求の範囲第１項のディスク。

２８、　メモリ機造が共通のバッキングに結合されている請求の範囲第２７項に 記載の組合わせ。

２９、　基体層が濁りのない光学質のポリマーの正確に制御された非焦点層から なり、またメモリ構造がポリマー基体の表面に付着された非融除のアイランド吸 収体膜と、この吸収体股上に施された非反射層とからなり、このポリマー表面が アイランド付着を高めるように適合されており、モして非反ｒＪ４膚が重合体の 光学スペーサと反射体膜とからなる請求の範囲第２７項に記載の組合わせ。

３０、メモリ構造がそれらの各反射体膜で一緒に結合されている請求の範囲第２ ９項に記載の組合わせ。

３１、　メモリ構造がそのように一緒に結合されているが、その１つだけが反射 体膜を含む請求の範囲第３０項に記載の組合わせ。

３２、　第１のそのようなメモリ構造が前記基体帝上に配され、それから第２の 同じようなメモリ構造が第１メモリ構造の中央部に反対に施されてそこに結合さ れ、そして保護コーティング層で覆われる請求の範囲第２項に記載の組合わせ。

３３、　前記第２メモリ構造がスペーサ層、そこから第１メモリ構造の反射体層 上に施された吸収体層とを含んでいる請求の範囲第３２項に記載の組合わせ。

明細書 コスト低減した光学ディスクレコード これは「コスト低減した光学メモリディスク」について１９８３年６月１日に出 願した私の出願中の米国出願第４９９．９２４号の一部継続出願である。前記米 ｌ出願第４９９．９２４号はさらに［低電力放射を使ったディジタルデータ貯蔵 のための文書記録媒体」について１９８１年１１月９日に出願した私の他の出願 中のものの一部継続出願である。どちらも共通にＴｌ４Ｍされかっこの引用の範 囲内でここに援用する。

本発明は新規な高密度情報貯蔵媒体に関するものであり、より特定的にはコスト 低減されかつ低パワーレーザ手段での記録に適合された媒体に関する。

序文、背景 ディジタル情報の記録、貯蔵、検出および再生の技術における当業者は光学技法 に益々関係するようになっている。

たとえばそれによって特別な光学ディジタルデータ（ＯＤＤ）ディスクはそのよ うなものに使用される。類推すると、今日そのようなデータは高速ディジタルコ ンピュータに使用するマグネットディスク上に慣習的に貯蔵されている。

この開示は新規な光学記録媒体と、それに関連ブる、規定の放射エネルギを持っ たビームを使ってディジタル情報を記録したり読出したりするように適合された 菰ｕに関する。それは、特にコスト低減されかつ低パワーレーザ装置に適切な光 学配録媒体とその関連装置に関する。

当業者であればＯＤＤシステムの成功は記憶媒体に大きく依存するということを 認めるであろう。この技術の当業者は満足のいく実際的なＯＤＤディスク媒体、 特にコスト効果があって、かつ現在得られる低電力レーザ装置に適合するものを いかにして開発するがと今日まで長い間思案してぎた。この発明は、そのような 目的に適合する新規で実際的に低コストで天吊生産可能なＯＤＤディスク設計を 教示する。

私は、特に私の引用する米国出願第３１９，４０６号に記載されている媒体に比 べて驚くべきほど安く作成できる新しい光学記録ディスク設！！１を発見した。

なお、前記米国出願の媒体は多くの部分でウィンチェスタ−（ディスク）媒体と して特徴付けられている。なぜなら、それらは記録媒体のキャリアとしておよび 付着の基体として硬いアルミニウムのウィンチェスタディスクを用いるからであ る。これに対し、ここでは保護キャップなどに付着することを企てる。

そのような媒体は非融除の記録に適当であるように見えるであろう。すなわち、 そこでは記録層の光学的性質は物質の大か移転や放逐を必要とすることなしにレ ーザ加熱によって永久に変化する。この孔形成機構は米国出願第３１９．４０６ 号に詳述されている。それは内部接触オーバコートに適合でき、その結果３！続 的な媒体コードがエアスペースを必要とすることなしに採用できる。この形式の 概念では、非常に柔軟性のある設計ができる。たとえば、それにおいて基体の寸 法とＲ／Ｗ波長は種々の応用に簡単に仕立てることができる。さらに、非常に簡 単な媒体構造概念が教示され、そこでは高い光学的平坦性と規則性を示すディス ク表面を形成する必要はない。

その特徴として、私はそのようなレコード、特に長い記録保存寿命を示す（すな わち意図された使用の間、酸化または同様な環境による質の低下に抗し高い抵抗 を有する）レコードのための新規な構造、材料および作成方法を使用する。しか して損失の少ないまたは損失のない記録された情報が延長されたく記憶の）寿命 まで、浸出のために十分大きくかつ十分安定に残存する反射率のシフトをもって 起こる。そして、新規な簡単化されたディスクの作成が教示され、それによって ディスクのコストは著しく低減され作成が簡素になり、大量生産が実行できる（ 現在のバッチ製法の実施とは異なる）。ここに教示された新規な記録媒体は上記 の特徴を適えるものとして一般に認識されよう。そして、そこでは下記の表１に 示された１つまたは複数の標的遂行特徴を適えるものとしても可能である＜１９ ８０年発行の５ＰＩＦ、Ｖｏｌ、２２２のアシュとアレンによる「データ記録に 使用されるテルリウム膜の光学的性質」もまた参照されたい）。

表１（Ｉａ的媒体の標準） １、ｔＳ感度 ｍ−適当なパワーのレーザ手段での書込を許容する。感度はビット形成（意図し た記録レートで十分な続出を与える、媒体における孔、もしくは他のボイドまた は同様な変化から生じるものに似たスポット反射における変化）に必要な最小限 のレーデパワーとして理解されよう。本発明では手頃なパルス期間に適度なレー ザパワーのパルスで典型的に書込むことができるｍ＝そして続出（たとえば繰返 し再生）によって品位が低下しない。

１−Ａ、　高いＳ／Ｎ　＜十分な読出）（十分な続出のための）信号対雑音比： 約１０−４０　ｄＢまたはそれ以上のオーダ。

２、　記録保存の安定性 通常のコンビュータ条件で数年間使用または記憶でき最小限の読出品位を維持す る。

３、　コンピュータレコード 今日の高速ディジタルコンピュータとともに動作する能力があるｍ＝たとえば今 日のマグネットディスク記憶ＩＪ　ｆａ（高ビット密度等を参照）に指摘する能 力をもって。

４、　付着可能−一関連する膜構造は繰返し制御された特性を与えるべく商業的 規模で付着できる。

５、　オーバフート・保護：吸収体膜は機械的に保護するべく、また上記特徴を 損うことな（、たとえば十分な続出を与えたまま表面ごみを分散させるべく（た とえば数ミルマチ）カバーされる（好ましくはオーバコートは吸収体膜からの熱 や汚れたガス等を阻止することもできる）。

６、　最小限のコスト しかして、この目的は上記の、および他の関連する特徴と利点を提供することで ある。さらに特別の目的は低コストのＯＤＤ媒体を教示してそうすることである 。他の目的は簡単に大量生産できるとともに、たとえ低パワーレーザであっても 十分な感度を示しかつ記録保存寿命を引延ばすような媒体を教示することである 。さらに目的は、そのようなディスクのごとき媒体を連続的なウェア基体から作 成することを教示することである。他の関連する目的は１つの共通ウェブ構造か ら１度に１つまたは数個のＯＤＤディスクをスタンプアウトしながらそうするこ とである。

図面の簡単な説明 本発明のこれらのおよび他の特徴と利点は当業者が次の示された好ましい実施例 の詳細な説明を参照してもっとよく理解したときに認識されるであろう。これら は類似の素子には類似の参照記号を付した添付図面に従って熟考される。

第１図と第２図は私の先行のＯＤＤ記録ディスクの理想化した部分の拡大断面図 を与える。

第４図と第５図は本発明によって修正された同種のディ第６Ａ図は関連する作成 形式のより図式的な表現図であり、−力筒６Ｂ図、第７図、第８図および第９図 はそれぞれのかわりの作成形式の同様な表現図である。

第１０図はそのような実施例に従ってレコードディスクがどのようにスタンプア ウトできるかについての図式図であり、１対のそのようなディスクは第１１図に 示されている。−力筒３図および第１２図は代わりの作成を示している。

実施例Ａ：先行のＯＤＤディスク：　、１　第２−第１図は断片的な理想化した 部分において、低パワーＲ／Ｗレーザシステム（たとえば米国出願第３１９，４ ０６号に示されかつ記述されている形式のものｍ−また、第２図における全ディ スクの側面図も参照されたい）に適切な改良されたＯＤＤディスクレコードＲを 示している。レコードＲは３層１０７が配される基体ディスク１１２を含んでお り、その層１０７は反射体ｂ１１３上の誘電スペーサＷ！１１１４からなる非反 射の光学基体の頂上に金アイランド吸収体峻１１５を含んでいる。これらの素子 と関連材料、動作等は他に説明する点を除き米国出願用３１９．４０６号におけ る匹敵する例と本質的に同じであることがわかるであろう。レコードＲは吸収体 １１５上のオーバコート１Ｑ　Ｑ　−ｏｃによって覆われている（に包まれる） 。さらに詳細は以下のとおりである。

基体ディスク１１２は好ましくはコンピュータシステムの磁気記録で現在使用さ れている形式のよく知られた大きな、硬い、比較的高価な金属ウィンチェスタ− ディスク（直径１４インチの非常に光沢のあるキャリア表面を持ったアルミニウ ム合金）である、標準の１４インチディスク１１２は記録面ごとに数ギガバイト の記憶容量を持つように規定されている。アルミニウム基体の顕箸な特徴は、そ の有用性、その平坦性、および周囲の要求に耐える能力であり、２００　Ｏｒｐ ｍ以上の速度での回転に順応する能力である。

そのようなアルミニウム基体は大きな機械的な要求をほとんど適えるが、その表 面の清かさは、それがダイヤモンド回転された場合であっても十分でない（光学 的平坦性が必要である）。したがって、通常、少なくとも１つの代理Ｂ　（１１ ２−３）が付加される。これは好ましくはディスク１１２の表面上に回転塗りさ れ、その後矯正（たとえばＵｖ故射で）された少なくとも１つの比較的薄いポリ マ代理コート１１２−３から構成される。このポリマ代理層は要求される光学的 に平坦な表面（低粗面）を提供することができる。この代理層は成就できる動作 、十分な環境特性および適用と矯正の安易性を基礎として選択されよう。この代 理層は当技術分野で知られているように、反［１１１３の付着のだめの円滑な面 を提供するように適合されている。

ｍ−３膚：テフロン状　体　のＡ この３層の光学構造は３つの１次層からなる同調光学ネットワークである。言及 したように反射体１１３とスペーサ１１４は公知の３層を完成するため吸収体膜 １１５が適用される非反射ベースを提供するように働く。ここでは、スペーサ１ １４は好ましくは透明な修正フッ素ポリマまたは３層厚さの有機体のようなもの からなる。

付着された第１の層は代理層１１２”−Ｓの頂部に配され主要な波長に対し高い 反射性を持つように適合されたくたとえばアルミニウムがこれに関し知られてい る）反射体層１１３である。反射体層１１３上には４分の１波長の厚さのスペー サ１１４（たとえば修正テフロン）が配される。

このスペーサは当業者が知っているごとく（スペーサ１１４の頂部に付着される ）吸収体１１５とともに最小の反射率を成就するようにその構造と同調させるべ く適合された厚さを有する。そのような有機体スペーサは反射体１１３がある程 度のエネルギを吸収体１１５から流出させるのを阻止する（そのような加熱の下 で安定な）熱障壁としての１層割も果たすことができる。

吸収体膜１１５は好ましくはく第１の最小反射デプスを引起こすため）アイラン ド形で蒸着された吸収体金属（たとえば選び扱かれた純金、または内部接触オー バコートと適合する同様の吸収体）からなる。吸収体、絖電体スペーサ、および 反射体は所望の波長で規定の最小化の反射率を持つ光学的同調ネットワークを与 える。この特別なデザインは６３３ナノメータのヘリウム、ネオンレーザからの Ｒ／Ｗビームに適切で、また記録保存の質を良くするものとして理解できよう。

誘電体材）１１１４として修正テフロン、もしくは同様の安定した硬度の低いエ ラストマを使用すると、さらに記録保存動作を高めることができるとともに、優 れた高温度安定性、ならびに湿気吸収の最小化をもたＩうすごとができる。

そのスペーサ材料は吸収体に適合し、吸収体から最少の熱を引出すにすぎず、ま た十分な感度を促進し、しがも隣接する反射体１１３と十分に結合プる。この構 造、および関連する材料の選択はレーザ書込波長で最小の反射率（Ｒ大の吸収で ）に同調する高感度の構造を与える。しかも記録保存について良質のＯＤディス クに必要な湿気や他の汚れに対する好適な保護も与える。

ｍ−ポリマオーバコート ３つの光学層の真空蒸着の後、３ｆｆｌ１０７を包み代理層１１２−８とでシー ルするために吸収体１１５上に比較的厚いポリマオーバコート１００−ｏｃが設 けられる。オーバコート１００−ｏｃは当技術分野で知られているように引掻き 阻止シールおよび不純物（たとえば、水、酸素蒸気）の侵入に対する障壁として 作用するようになっているとともに、汚れや埃を分散させかつ吸収体の凝集に適 応するようになっている。

すなわち吸収体１１５が照射されたときに焦点の外へこれを作成するだけで（１ ００−ｏｃ上の）表面こみ等の影響を光学的に除く（もしくは少なくとも減じる ）ことができる。このようにオーバコート表面に沈ｉＦ２するどんなごみ粒子も 読込／読出動作にほとんど影響を与えないように光学システムの焦点面から十分 達（へ移される。

オーバフート１００−ｏｃは好ましくは、比較的大きなごみ粒子を収容するに十 分な厚みで十分な厚み制御（たとえば約１０ないし１５ミクロンの範囲内）を維 持することができる約１８０ミクロンの適切な透明ポリマから構成される。１８ ０ミクロン厚のオーバコート１００−ｏｃはまた好ましくは引掻きゃ、擦切れを 阻止するように適合され、かつ大きなごみ粒子がオーバコートの外面に沈澱する のを禁止する表面ウェアキャップ隔Ｃｐで覆われる。

さて、当業者であれば（たとえば１８００　ｒｐｅ＋で）回転しかつ多数の情報 トラックに苫込むのにレーザ書込ビームを使うことによって、そのようなレコー ドを使用することを認識するであろう。前記各トラックは吸収層１１５の反射が 阻害されない非書込エリアによって分離された一連の離れたピット用地（そこで は反射が変化するように変遷が書込まれる）から構成される。（一般には米国出 願第３１９．４０６＠に記述されている）。

読出の場合、同様に比較的一定（減少された）の強度で規定された波長のレーザ ビームがディスクの回転に伴ない吸収体でのこれらのビットからなる情報トラッ クにフォーカスされる。このようにしてビットは書込ビームがこのトラックに沿 って反射性を切換えるところで「１」を表わし、それ以外では「０」と理解され る。読出レーザはトラックの阻害されない領域が非反射条件を示す周波数でスポ ット反射を変化させるのに不十分なエネルギを与える。使用される通過ビット用 地から反射された光を受信するように光検出器が配置される。この検出器はその ような記録されたビットを表わす出力信号を生じるものとして知られている。

反射率の変化は必要な最小限の読出コントラスト（たとえば、再生モードで満足 できるＳ／Ｎ比）を与えるに十分であれば足りる。

凝集による孔形成（ビット　録） 当業者であれば、明確に記述したこれらのアイランド吸収体膜は記述したテーバ ／低温度（レーザビーム）のビット用地への加熱がスポットまたは孔を形成でき るように新規な有益な方法で使用できるということを理解できるであろう。これ らは周知の（たとえばＴｅ吸収体での）切除孔と同様に使用できる。しかし、全 く別の形で形成される。

すなわち、そのようなアイランドの孔形成は切除孔形成とは異なり、吸収体物質 のビット用地の縁への大きな移住またはそこからの放逐を必要としない。その代 わり、そのように１かれたアイランド物質はビット用地内に残り、特にオーバコ ートで覆われている場合はほとんど動かないようになっている。すなわちビット または孔を記録するべくそのように（わずかに）加熱されたときアイランドは（ はとんど）ピット用地領域内で甲に凝集するだけであり、それらの吊（の多く） を再配列してビットをシフトし、そこの光学的地所を撤回不能に変更する。その 際、物質を大量移住させる必要はな（、また吸収体の放逐も僅少もしくは生じな い（さらに米国出願第３１９．４０６号に詳しく述べられている）。

対比として他の種々の公知方法の実例とアプローチが次のリファレンスに示され ている。

特許番号　＆１１ ４．２１６．５０１　ベル ４．２３２．３３７　ウィンスロー、その他４．２４３．８４８　ウツミ ４．２４３．８５０　エドワーズ ４．２５３．０１９　オフエーイ ４．２５３，７３４　コムラサキ ４．２６８，７４５　オカツ および１９７８年８月発行のｆＥＥＥスペクトラムの第２０〜２８頁におけるＲ ０△、バートリニその他による「光学ディスクシステムイマージＪ。

１９７９年２月発行のＩＥＥＥスペクトラムの第３３〜３８真に、ｊ３けるＧ、 Ｃ，ケニーその他によるｒ２５Ｍａｇテープに代わる光学ディスク」、 １９７９年８月発行のｔＥＥＥスペクトラｌ、の第２６〜３３頁におけるに、ブ ルスウイスその他による「ディスク状の１００億ビツト」、 １９７８年７月発行のＩＥＥＥジャーナル・オプ・クオンタム・エレクトロニク スのＶｏｌ、９Ｅ−１４、Ｎｏ、７の第４８７〜４９５頁におけるＡ、Ｅ、ベル その他による「光学記録のためのキー反射構造」 これらの引用文献の主要な事項は他のすべての引用文献の主要事項と同様本明細 書に援用して考慮されるようになっている。

実ず例■（第４図、第５　・’８Ｂ これ、および他の実施例は、特別に述べる点を除き米国出願第３１９．４０６号 に記載されているように構成され使用されるものと理解されたい。１つの特徴は 光学記録構造Ｏ−８がメモリ構造Ｍを形成するため透明シートＷ上に付着される ということである。すなわち、吸収体層ａ１それを覆う誘電体スペーサＩＳＰ、 その上に配される反射体層ｒ　（たとえば第１図の層１１５．１１４．１１３と それぞれ比較されたい）からなる構造０−８　（第４図）はシートＷ上に付着さ れる。このシートは好ましくは後で示すように付着場所を通して設けられた有機 材料のウェアから構成される吸収体層ａに充分な円滑性とおよび／もしくは結合 を要求される場合には（任意の）円滑／結合膜ＳＩＩ＋をつ工たり、（以下にお いて詳述するが、物質を選択することによって）感度やＳ／Ｎを改善したりする のにも用いることができる。次にスペーサ１Ｊｓｐが吸収体の頂部に配され、Ｓ Ｐの上に反射体ｒが西こされる。

前述のことは光記録構造が光沢のある清かなあるアルミニウム面に付着される第 １図、第２図および米国出願第３１９．４０６号の実施例との対比的差異である （ちなみに第１図では、アルミニウムディスク１１２の円ｆｆ１）３１１２−Ｓ 上に反射体１１３が付着され、次に１１３上にスペーサ１１４が、次にスペーサ １１４上に吸収体１１５が、それから吸収体１１５の上にオーバコート１００− ｏｃが付着される）。

このようにディスクの付着というものに対し主題の実施例（第４図）は付着の規 則が反対にされた逆３層として特徴付けることができる。

ここでは、基体ウェブＷが従来の酸素の場合の保護オーバコート（もしくはキャ ップ）としても働く。したがって、基体材料の選択は非常に重要であり、それは 全コーティングプロセスの流れに影響を与える。基体Ｗは読出／裏込レーザ波長 において伝送損失の少ない、濁りのないものであるべきである。それは、どんな 形の収差、欠陥または複屈折もないものであるものとする。基体の表面は極めて 平坦で、滑かなものとしかつ引掻き、擦り、または汚れのないものであるとする 。基体は非常に硬い厚みの１ＩＩ１１１１１（高い一様性）を持っているものと する。その厚み（たとえば表面のごみを放散する場合の）は当業者が知っている ごとく採用される特別な光学システムに依存する。その材料が化学的および機械 的に安定であることは重要である。！１体は強く、引掻きに対し抵抗力があるこ とが必要でありかつごみ粒子を引付けないことが必要である（たとえば第５図参 照）１度、光のＲ／Ｗ高度Ｏ−５が濁りのない基体カバーＷ上に（たとえば第４ 図のごとく）形成されると、その結果生ずるメモリ構造Ｍは第６Ｂ図のダイヤグ ラムによって提示されているようにバッキングまたはキャリア手段（たとえばメ タルディスク）に取付けられる。

連続のウェア基体 必要ないが、基体キャップとしてフレキシブルなポリマウェブを使って連続的な 作成プロセスを採用する方をここで選ぶ（同様な結果がインジェクションモール ド基体の場合に検出される同様なプロセスによっても得ることができ、その差は 一方が個別のシートの代わりに連続的なウェア上に乗るということである）。他 のところでも述べられているように完全な構造が作られた後、所望の寸法を持っ たディスクがスタンプアウトできる。付加的なコストを要することなしに１４イ ンチの領域にたとえば６インチのディスごとは興味を起こすことである。これは 第１０図と第１１図に示される。質の制御はインジェクションモールドを使うこ とによって良くなるが、ウェア上にサーボトラックフォーマット情報を打出すこ とが可能である。これは第１２図と第３図に示されており、そこには熱可塑性の く任意の）層が前記の打出しプロセスの前にウェア上に塗られる。第１２図に平 板打出プロセスを示す。第３図にローラブリンク形式の打ち出しを示す（第７図 ないし第９図はさらに以下において論じる）。

代理層についての考察 代理層ｓｍは必ずしも必要ではないが、それは３つまたはそれ以上の機能を果た すことができる：すなわち、それは基体の表面の質を向上することができ：上述 したようにサーボトラック模写情報を携帯することができ：そしで感度や信号対 雑音比が良くなるように穴情報機構ともっとよく適合できる材料を吸収層に与え ることができる。また、それはアイランド付着を＾めることができるように適合 された凝集表面層を持つこともできる。

これらの種々の考察により、円滑層５Ｉ１１は機械的または蒸着により付着され た多府になすようにしてもよい。たとえば表面の質を向上さけるために機械的手 段で供給した（Ｊ　Ｖ冶ゆ可能なポリマを使用できる。サーボトラックの模写ま たは打出しの目的としては、熱可塑性材料を選ぶことができる感度と信号対雑音 比を良くするためには、第２の凝集寛容のオーバコート材１３が吸収膜と面する ように配される。

この材料の所望の性質は軟らかいか、もしくは変形可能であるということである （たとえば熱収縮可能または軟らかい、または加熱の影響の下で凝集を収璽する ようになっていることである）信号対１音比が良くなるように孔形成プロセスを シリ御するためにＳ＋０２のような凝集層が吸収体に続き所望される。

光記録構造ｏ−５は米国出願第３１”９．４０６号に＝己軟されている３層の素 子で形成してもよ０゜この実施例の他の特徴は単一メモリコードＭが（後で）杢 べるように）大きな沢山の００ＯデイスクをＨ３成するのに使用できるというこ とであり；ディスク（よ）１に（乍成できかつ連続的なプロセスで形成できる（ これも１多で３本べろ、たとえば第１０図、第１１図を参照された（１）。また メモリコードＭは指摘する公知の構造と１ま相違してキ１′−１ノアディスクの ごとき関連するキャリア手段と離れて、ｆ）一つ独立に作成するに適当である（ たとえＧｆ、イ寸ｆｆＪｊ体のごときキャリアのメリットについてもはや悩む必 要Ｇまなくなる）。

また、そのようなりヤリアは後で１つまたは？！数のメモＩＪ構造Ｍに結合して もよい。

このように、第６Ｂ図に（図式的のみに）示されて（Ｘるように、メモリ構造Ｍ は（反射体膜ｒにχ３合する）適当な粘着閃Ａ−８を介してキャリア手段Ｃ（た とえ（ｆ金属ディスク、または複数のディスクが形成できる金属シート）に添設 される。そして有利なことに光学溝）古０−５ｔｊ比令交的安くて簿い、フレキ シブルな、そしてイ寸着すイクＪしの間、平坦に保持される（付着コーティング 箇所で平坦なＩｉ！！レ−ヒツクアッププレートに対し偏った）キャップ材料の ウェア上に（たとえば連続ラインに）そのキャリアの質に構わずに付着される。

すなわち、そのように形成されたＭが分離キャリアＣ上に後で取付けられるので 、キャリアの表面の平坦性、滑かさ、付＠基体の質等は無視できる。事実上およ び先行の作成技術と違って、そのようなアブＯ−チはキャリアを（光学的な）負 荷から引離し、設計をかなり自由にする。たとえば、当業者は表面鏡面化された ウィンチェスタ−ディスクを薄いプラスチック膜（基体ウェブ）に置換えること によってもたらされる節約を十分に受ける。なお、そのプラスチック膜は、より 平坦に、より滑かになされること、および光学構造０−８からなる正確なコーテ ィングに一層受入れられることが容易になされるものである。

第５図は前記のものから典型的に得られるＯ、ＤＤディスクを示しており、そこ では光学構造Ｏ−８が（第４図のごとり）薄いウェアＷ上に（反転した形で）形 成され最後は金属キャリアまたはバッキング上に添設される（第６Ｂ図でウィン チェスタ−ディスクをキャリアＣとして想定）。

第５図において第１図、第２図（および米国出願第３１９．４０６号）の方法の 後、最後は矢印で示される解釈でＯＤＤディスクであると理解されよう。この動 作例は模範的な凝集ビットが既に規定の書込ビームによって潟込まれていて（ｂ における空所を参照されたい）、（記録の書込後の続出モードの場合として）示 されているごとく関連する続出ビームで登録するように変換される。

機械的なパツキン　の− 人は機械的なバッキング（キャリア）としてアルミニウム突板（ウィンチェスタ −ディスク）を使うことができる。

そのようなアルミニウム突板により、アルミニウム突板Ｃに被せる前にメモリ構 造をスタンプアウトするのが、もつと適切になる。

人はまた、安価なバッキングとして、ポリエーテルイミドのごとき硬（て、（熱 的および機械的に）安定なポリマーを使用ブることもできる。そのような場合に 、コンポジットディスクをスタンプアウトする前にバッキングシートに構造Ｍを 被せることは容易である。これは包み込みや登録の処理を問題なく行なわせるで あろう。

当業者であれば、そのような代用のウェブＷが特にメモリ構造の場合（たとえば キャリアディスクに個別に競合して）、または適当な例における完成ディスクの 場合に、連続的な作成シーケンスの可能性を与えることを認識プるであろう。こ れは、第１０図に示される理想的なウェブ・スタンピング・シーケンスに示され る。第１０図では基体ウェアＷａ　（たとえば上にメモリ構造Ｍが作成されてい る実例１、第５図のウェブ）がスタンピング・ステーションにもたらされる。こ のステーションではスタンプ・ダイスＳ−Ｄ等が当技術分野で知られているとお りディスク形に打ち１友く（スタンプする）ように動作する。

さらに、ある場合には比較的硬いキャリアストリップ（第５図の金属キャリアＣ を参照）をこのウェアメモリ形状に予め取付けて、単一の動作で全体のコンポジ ットディスクを打抜くことが妥当である。第１１図は中央孔を持った小さなディ スクＤＢを同時に共通にスタンプするのに使用される中央孔を持ったウェブＷの 打扱かれる比較的大きなディスクｌ）ａの正面図であるくたとえば当業者が理解 するように１４インチディスクと６インチディスクである）。

−一実施例■、第６Ａ図（基本＝キャリアそのように構造Ｍを金属キャリアに結 合する（第６Ｂ図、第５図）代わりに、い（つかの場合（たとえばコストが節約 のような場合）に基体Ｗをそれ自身のキャリアとして使用することができる（た とえば厚みが増せば、それに従ってＷの硬さ等も増大する）。そのような場合に 、人は反射体ｒの背面側を（たとえば湿気等の進入に対し、また機械的な摩耗等 に対し）シール覆ることを望みがちになるであろう。そのようなものは第６Ａ図 に（単に図式的にのみ）示されている。

ユニ”３ＦｋＦ’４ｍ、ｍ７ｔ５＜’ｍｍ　＜；Ｚ、’ｙ＞第７図は上記＃１の ような実施例（特に第６Ｂ図を参照）の修正をく非常に図式的に）示しており、 そこではバッキング（第６Ｂ図におけるＣを参照）が１つでなく２つのメモリ構 造を保持プるように適合されている（同様に作成され使用されるものとして理解 されてもよい、たとえば各側部はそれぞれの続出／書込手段などを持っている） 。より特定していえば、そこでは光学ユニットＯ−８を含む１つのメモリ構造Ｍ １が（粘着層ａ−ｉを介して）キャリア手段Ｃ−８に結合されていてＲ／Ｗビー ム＃Ｂｌによって作動されるものと理解される。同様にして、（光学手段ユニッ ト０−Ｓ２を含む）第２のメモリ構造Ｍ２が（関連する粘着手段へ−２を介して ）Ｃ−Ｂの反対側に同様に結合されていてそれぞれの読出／書込ビーム＃Ｂ２に よって作動される。このようにして、そのような両面のディスクが実行される場 合にはもちろんコスト効果は高められる。

−一実施例ＩＶ、第８図 そして、第８図は異なる実施例を示しており、そこでは共通のバッキングＣ−８ が除かれていて、そのような２つのメモリ構造Ｍ＋　、Ｍ２が単に共通の粘着層 ＡＡを間にして相互結合されているだけである。ここでは、必要な硬さとｎ域的 な強さが（たとえば、より硬い基体ＳＳ、。ＳＳ２および／もしくは硬い反射体 ＲＲ，，ＲＲ２によって〉与えられるということが理解されよう。

−−″＄施例Ｖ、第９図 第９図はさらに異なる実施例を示しており、ここでは１対の対向するスペーサ吸 収体ユニットＳ　−Ａ　１／　Ｓ　Ａ　２によって共通にくたとえば前のように ビームＢ、、Ｂ２を介して）使用されｇように単に１つの共通な反射体ＲＦが与 えられているだけであり、すべての層はＳＢの反対側に付加されているきれいな 保護オーバコート（キャップ）を持った共通の基体８Ｂ上に付着されている。

−一モール°された基体 上述のウェア基体に対する（あまり好ましくはない）変更として、当業者は多く の例では他の技法が実行できると理解するであろう。例として、たとえば周知の インジェクションモールド技法を使ってディスクリートな基体にモールドするか もしれない（かつ、これはこれに付着する）。

良好で光学的に適合できるインジェクション成形基体はエアサンドイッチ構造、 もしくは他の媒体（たとえば単一層の吸収体材料）を持った光学ディスクに使用 されてきた。

この逆３図に同様のアプローチを使用することが可能である。このアプローチに おいて、人は既にできあがっている３層の共通反射層ＲＦの他の側にスペーサ居 を付着し次に第９図に示されているごとく吸収層を付着することによって真空コ ーティングプロセスを連続に行なうことができる。それから回転塗りされたオー ・バコードＱＣ（もしくは包まれたオーバコート）が供給され、このようにして 両面ディスクが生成される。このアプローチの長所は両面ディスクの場合の全真 空プロセスに単に１つのポンプダウンが必要であるにすぎないということである 。また、共通の反°射層が使用され、それによって１つの１の材！３１と１つの コーティングステップが省略できる。節約が冑られる。

インジェクション性モールド基体のｍ藍な利点の１つはサーボトラッキングやフ ォーマット情報が種々の成形プロセスによって複写できるということである。こ のようにして、（各ディスク上への）サーボ書込が省略でき、ｒ的なコスト節約 の結果となる（たとえば第１２図または第３図のように）。

第１２図はレコードディスクのためのＶｌｌｌＮの打出しまたは同様のパターン 刻印動作を機能的に提示しており、そこでは（たとえば第１０図のＷａに類似の ）連続的なウェブＷＷは、ダイスＥ［）が公知の技法に従ってそのようにパター ンを刻印する（およびウェブＷＷからディスクｄを熱的に切断することもできる ）打出しステーションに比較的展性のある面を供給するようにコーティング・ス テーションＴＣでスーパーコートされる（または軟らかくされる）と理解された い。第３図は（１つまたは複数の）ダイス刻印が公知の様式のダイスロールＥＤ によって行なわれるという点を除き実質的に同じ動作を示している。

−一　例■、１１３図 概念をさらに説明するために、全通３！！１３−Ｔ　（＠酸体１３−Ａ、スペー サ１３−３．反射体１３−Ｒ−一第１３図を参照）が基体として７ミル厚の顕微 鏡ガラススライド１３−３Ｂを使って付着されている。テストの結果は第１４図 に示されている。テストの染付は４０ｎＳＨｅＮｅレーザパルスであり、０．６ ５ＮＡのオーバコート修正目標（〜０．６μｎ＋ＦＷＨＭビームサイズ）で光学 的にフォーカスされる。サンプルは表面の線速度２１．５Ｍ／Ｓを発生する回転 チップテスターに取付けられる。スレッショルドは４．５ｍＷで起こり、反射率 の最大変化は３６％である。

このサンプルに基づく働きは多くの適用に対し十分であるが、前に述べたオーバ コート付３層形式とは同じように働かない（同じテスト条件の下でテストした第 １５図のデータを第１４図のものと比較されたい）。働きにおけるこの差のいく つかのあり１９る原因を次に述べる。

まず、付着された薄膜の性質は、それらが付着される表面の特性に大きく依存す るということが知られている。付着される膜の規則を逆にすることによって凝集 および成長プロセスが大きく異なり、またそれゆえ、できあがった膜は非常に異 なった振舞いをする。たとえば本件の逆３層サンプルの反射層は通常の規則で付 着された反ｌ）１＠はど滑かではない。反射率における相ｊ７は第１６図に示さ れる。そこでは逆３ｖＩの反射層が散乱損失を示している。散乱損失はより短い 波長領域でもつと生じる。この散乱損失は働きにおける差巽となる。

この現９は第１７図に示されており、そこでは反射層がに込プロセスの間、物理 的に変形されるものとして理解される。この変形はさらに散乱や、酸素の比同調 損失になり得る。しかしながら、反射層の変形が最小になるように、より硬い表 面に結合してもよい。

より低い感度という他の原因はガラス基板であるかもしれない＜１３−８８また は１７−５Ｂ）。前記金３層は普通の！除しやすい孔形成Ｖｓ構よりも内部接触 の硬いオーバフートに適合するけれども、オーバコートの柔軟性はやはり望まれ る５簡ｌＩｌ！な硬いガラス基体は有機性オーバフートよりも少し多く孔形成プ ロセスをＩＩＩ　ｌＰＩする。

−一結論 最後に、私は光学ディスクのコストを十分に下げることができる逆３層の概念に ついての種々の潜在的な利点を述べてきた。この概念は前記の金３層媒体のごと き内部接触オーハコ−１−手ｎ１．：適合し得る孔形成プロセスを必要とする。

次に、この発明のＳＩＱ芯な点は、基体居保護層（たとえば先行技術のオーバフ ーティングのような）としても機能させることである。

仏の逆算層構造では、Ａ−バコードと代叩層は除くことができる。さらに光沢の あるアルミニウム基体に代わって安価な有機性基体が使用できろ。また、サーボ １〜ラツクとアドレス情報がプラスチック基体に複写でき、レーザによるサーボ 書込のプロセスを除くことができる。これらの利点はディスクの生産コストの本 質的な低下になり１９る。

り体としてフレキシブルなウェアを考えると、下記の考慮によってディ１スク再 主について５つと大きなコメ１−低減が実１見できる。

１、打開するスルーブツト連続ウェア・コーティング・プロヒスの可能性。

２、連続プロセス１１ｗシステムの可能性−動作がディスクごとに変わるバッチ 処理とは異なる。

３、人間のファクタによる仰りゃ汚れが少なく良質で欠点のないディスクが得ら れる。

４、スルーブツトが高く多くの処理が真空苗内でなすことができるので、安価な りリーンルーム設備が必要となるだけである。

５、どんな所望の寸法のディスクもスタンプアウトできる。また、第１１図に示 すように付加的なコストなしにたとえば１４インチディスク内に６インチのディ スクを同時にスタンプアウトすることが可能であることを述べることは興味を起 こさせることである。

ディスクのコストを下げるのに、また他の可能性がある。

両面ディスクの場合に第９図に示されているように共通の反射層が使用される。

この方法で人は１つのポンプダウンで両面ディスクを生成することができ、かつ １つの反１１１を削除できる。それは特に反射体として金が選ばれた場合に望ま しい。

もちろん上述したように私は３＠の一部として吸収層を使用するのもよいと思う 。たとえば〈光学的に）非反射のバックアップに好ましくはアイランドまたは同 様な不連続系で金を備える金の超７ａ膜を使用する（または他のアイランド吸収 体−一そのような薄膜の一般的なｉＪ論が１９７８年７月１５日発行のＰｈｙ、 　Ｒｅｖ、　Ｂ１．Ｖｏｌ、１８、Ｎｏ。

２の６７４頁におけるＳ、ノイマン、Ｔ、アンダーソン。

Ｃ，Ｇ、グランクイスト、Ｄ、ハンデリによる［不連続な金膜の光学的性質」お よび、（１９７９年発行の）のシン・ソリッド、フィルム、５７の７７〜８１頁 におけるＰ。

ガディネの「付着における構造機能としての金薄膜の光学的ならびに電気的特性 の修正Ｊなる文献を参照）。

ここに記述した好ましい実施例は単なる例示であって、本発明は発明の精神から 逸脱することなしに構造、装Ｗ１および使用における多くの修正と変形が可能で あることは理解されるべきである。

さらに本発明の修正もまた可能である。たとえば、ここに開示された手段と方法 は他のディスクシステムなどにも適用可能である。また、本発明は他の形の記録 および／もしくｔよ再生システム、たとえばデータが熱的に記録されたり再生さ れたりするようなものにも適用できる。

本発明の可能な変形の上記の例は単なる例示である。したがって本発明は添付の 請求の範囲において生ずるすべての可能な修正と変形を含むものとして考えられ るべきである。

ＦＩＧ、４゜ ＦＩＧ、５゜ ＦＩＧ、６Ａ、　ＦＩＧ、６Ｂ。

５迂　１：二゛ソのｒＪｚ、１（体 ４５土／害、込し−ｒ−・−ム　＃１ ＦＩＧ、　８゜ む１出／１りδし−ダｒ”　−１ｑ ＦＩＧ、ｌＯ。

ＦＩＧ、１２．　ｕ７．、Ｌｔ＜ｑｑＨＪｉｒ月ｖｔイｒ器ＴＣＦＩＧ、１３゜ 止子４４立 読上　／−Ｉ老Σ　ご・−＾ ＦＩＧ、１４゜ 木イ千Ｌ　ｌ／９　’５”７’　１しｎ　６７５　１０　１５　を込２−ｙ、’ ７−　（ｓ　Ｗ）ＦＩＧ、１６゜ Ａ常φ３／ｇのに身び°１−グＴヂ３ジトイチｊ６ん含　Ｙン７゛、レオ；−ｙ ４．　ノ「身Ｔ停（９工、正ヲノｔ　デンフルの）〔枦゛Ｊｌ＞’Ｅ　ｔｔ　３ ’＞　７１ルｑｌｌ）ｔ＝２１、でｒ）’７ｊｙ７Ｆ。

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Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. １．規定のエネルギと波長を持った書込放射ビームに応答する両面記録ディスク であって、 前記放射ビームに対し透明で、濁りのない基体層と、各々がこの基体層の１つの 面に施された１対の放射メモリ構造とからなるシールされたメモリユニットから なることを特徴とする両面記録ディスク。
2. ２．基体層が、濁りのない光学質ポリマーの正確に制御された非焦点層からなる 請求の範囲第１項に記載の発明。
3. ３．メモリ構造がポリマー基体の表面に付着された非融除のアイランド吸収体膜 とこの吸収体膜上に施された非反射層とからなり、このポリマーの表面がアイラ ンド付着を高めるように適合されている請求の範囲第２項の発明。
4. ４．非反射層が重合体の光学スペーサと反射体膜とからなる請求の範囲第３項の 発明。
5. ５．硬いキャリア手段が保護キャップとして作用する前記基体層の反対側で前記 メモリ構造に結合されている請求の範囲第２項の発明。
6. ６．基体ポリマー層が、比較的薄くて平坦でフレキシブルでディスク形状の打抜 きができる重合体ウェブで形作られている請求の範囲第２項の発明。
7. ７．硬いキャリア手段が、保護キャップとして作用する前記基体層の反対側で前 記メモリ構造に結合されているとともに、このキャリア手段の反対側に第２の同 一のメモリユニットが取付けられている請求の範囲第２項の発明。
8. ８．規定のエネルギと波長を持った書込放射ビームに応答する２重記録ディスク であって、このディスクは、各々が前記放射ビームに対し透明で、濁りのない基 体層とこの基体層上に施された放射メモリ構造とからなる１対のシールされたメ モリユニットからなり、前記ユニットはメモリ構造に背中合わせに結合されてい ることを特徴とする２重記録ディスク。
9. ９．各メモリ構造がポリマー基体の表面に付着された非融除のアイランド吸収体 膜とこの吸収体膜上に施された非反射層とからなり、このポリマーの表面がアイ ランド付着を高めるように適合されている請求の範囲第８項の発明。
10. １０．各非反射層がユニット間に結合された共通の反射層を持った重合体の光学 スペーサからなる請求の範囲第９項の発明。
11. １１．規定のエネルギと波長を持った書込放射ビームに応答する記録ディスクを 作成する方法であって、前記放射ビームに対し透明で濁りのない基体層を選択す ること、およびこの基体層の両側に放射メモリ構造を付着することからなる方法 。
12. １２．基体層が濁りのないポリマーの非焦点層からなるように選ばれている請求 の範囲第１１項の発明。
13. １３．メモリ構造がポリマー基体の凝集面に付着された非融除のアイランド吸収 体膜として付着され、この吸収体膜上に非反射層が設けられておりこのポリマー 表面がアイランド付着を高めるように適合されているとともに、この吸収体膜が 内部接触オーバコートと適合する請求の範囲第１２項の発明。
14. １４．非反射層が重合体の光学スペーサと反射体膜からなるように形作られてい る請求の範囲第１３項の発明。
15. １５．硬いキャリア手段が保護キャップとして作用する前記基体層の反対側で前 記メモリ構造に結合されている請求の範囲第１２項の発明。
16. １６．基体ポリマー層が比較的薄くて平坦でフレキシブルでディスク形状に打抜 きができる重合体ウェブで形作られている請求の範囲第１２項の発明。
17. １７．キャリア手段がアルミニウムディスクからなり、吸収体膜が金アイランド からなる請求の範囲第５項の発明。
18. １８．基体層が保護オーバコート材料からなる請求の範囲第１項に記載の組合わ せ。
19. １９．基体層が重合体ウェブのセグメントからなる請求の範囲第１８項に記載の 組合わせ。
20. ２０．レコードディスクが前記ウェブから打抜かれる請求の範囲第１９項に記載 の組合わせ。
21. ２１．比較的大きなレコードディスクは規定のセンター孔を含むようにウェブか ら打抜かれ、かつ比較的小さなレコードディスクがそのセンター孔を打抜きによ って形成される請求の範囲第２０項に記載の組合わせ。
22. ２２．比較的大きなレコードディスクが規定のセンター孔を含むようにウェブか ら打抜かれており、そして比較的小さなレコードディスクがそのセンター孔の打 抜きによって形成されている請求の範囲第１６項に記載の組合わせ。
23. ２３．１対のそのようなディスクモジュールが形成され、次にそれらの反射層で 互いに結合されて２重のレコードユニットを形成する請求の範囲第１８項に記載 の組合わせ。
24. ２４．そのようなディスクモジュールの１つだけが反射体層を含んでいる請求の 範囲第２３項に記載の組合わせ。
25. ２５．吸収体膜が金を含んでいる請求の範囲第１３項に記載の組合わせ。
26. ２６．相次ぐそのようなディスクが連続シートの形で与えられたウェブから打抜 かれる請求の範囲第１６項に記載の組合わせ。
27. ２７．各々がその一方の面に配されたメモリ構造を備える基体層を含む１対のメ モリユニットからなり、その２つのユニットが前記各メモリ構造で互いに結合さ れている請求の範囲第１項のディスク。
28. ２８．メモリ構造が共通のバッキングに結合されている請求の範囲第２７項に記 載の組合わせ。
29. ２９．基体層が濁りのない光学質のポリマーの正確に制御された非焦点層からな り、またメモリ構造がポリマー基体の表面に付着された非融除のアイランド吸収 体膜と、この吸収体膜上に施された非反射層とからなり、このポリマー表面がア イランド付着を高めるように適合されており、そして非反射層が重合体の光学ス ペーサと反射体膜とからなる請求の範囲第２７項に記載の組合わせ。
30. ３０．メモリ構造がそれらの各反射体膜で一緒に結合されている請求の範囲第２ ９項に記載の組合わせ。
31. ３１．メモリ構造がそのように一緒に結合されているが、その１つだけが反射体 膜を含む請求の範囲第３０項に記載の組合わせ。
32. ３２．第１のそのようなメモリ構造が前記基体層上に配され、それから第２の同 じようなメモリ構造が第１メモリ構造の中央部に反対に施されてそこに結合され 、そして保護コーティング層で覆われる請求の範囲第２項に記載の組合わせ。
33. ３３．前記第２メモリ構造がスペーサ層、そこから第１メモリ構造の反射体層上 に施された吸収体層とを含んでいる請求の範囲第３２項に記載の組合わせ。