(57)【要約】【課題】  ＣＤやＣＤ−Ｒ等における従来の記録方式（ピット配列）に代わる新たな記録方式を提案する。【解決手段】  凹凸構造１０１ａがトラック状に形成された基板１０１を準備する。この凹凸構造１０１ａは、ビームスポット内に複数の凹凸構造が掛かるような寸法に設定されている。トラック間は平坦部１０１ｂとなっている。この基板１０１上に反射層１０２を形成する。反射層１０２の形成により、平坦部１０１ｂは鏡面となる。凹凸構造１０１ａの反射率は、平坦部１０１ｂの反射率に比べ著しく低くなる。凹凸構造１０１ａに高パワーのレーザ光を照射すると、凹凸構造１０１ａが反射層側に隆起し、且つ、平坦化する。このとき、隆起部分の反射率は、非隆起部分の反射率よりも上昇する。高パワーのレーザ光を凹凸構造１０１ａからなるトラックにパルス照射することにより、反射率変化による信号記録が可能となる。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録および／もしくは再生用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造を基板面に形成し、該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層を形成した、
ことを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
記録用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造をトラック状に基板面に形成し、該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層を形成した、
ことを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
再生用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造をトラックに沿って間欠的に基板面に形成し、該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層を形成した、
ことを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】
請求項３において、
前記凹凸構造は、記録信号に応じて前記トラックに沿って間欠的に形成されている、
ことを特徴とする光記録媒体。
【請求項５】
記録用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造が基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにして、該凹凸構造の形状を変化させ得るパワーにてレーザ光を照射する、
ことを特徴とする光記録方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記レーザ光は、記録信号に応じてパルス状に前記光記録媒体に照射される、
ことを特徴とする光記録方法。
【請求項７】
所定ピッチにて凹凸構造が基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにして、該凹凸構造の形状を変化させ得るパワーにてレーザ光を照射する、
ことを特徴とする光記録方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記レーザ光は、記録信号に応じてパルス状に前記光記録媒体に照射される、
ことを特徴とする光記録方法。
【請求項９】
再生用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造がトラックに沿って間欠的に基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにして、該凹凸構造の形状を変化させ得ない程度のパワーにてレーザ光を照射する、
ことを特徴とする光再生方法。
【請求項１０】
所定ピッチにて凹凸構造がトラックに沿って間欠的に基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにして、該凹凸構造の形状を変化させ得ない程度のパワーにてレーザ光を照射する、
ことを特徴とする光再生方法。
【請求項１１】
記録用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造が基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し情報を記録する光記録装置であって、
複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにしてレーザ光を前記光記録媒体上に収束照射させるレーザ照射手段と、
前記レーザ光のパワーを該凹凸構造の形状を変化させ得るパワーに設定するパワー設定手段とを有する、
ことを特徴とする光記録装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記レーザ照射手段は、記録信号に応じてパルス状に前記レーザ光を前記光記録媒体に照射する、
ことを特徴とする光記録装置。
【請求項１３】
再生用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造がトラックに沿って間欠的に基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体から情報を再生する光再生装置であって、
複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにしてレーザ光を前記光記録媒体上に収束照射させるレーザ照射手段と、
前記レーザ光のパワーを該凹凸構造の形状を変化させ得ない程度のパワーに設定するパワー設定手段とを有する、
ことを特徴とする光再生装置。
【請求項１４】
所定ピッチにて凹凸構造がトラックに沿って間欠的に基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体から情報を再生する光再生装置であって、
複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにしてレーザ光を前記光記録媒体上に収束照射させるレーザ照射手段と、
前記レーザ光のパワーを該凹凸構造の形状を変化させ得ない程度のパワーに設定するパワー設定手段とを有する、
ことを特徴とする光再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体、光記録方法、光再生方法、光記録装置および光再生装置に関し、特に、反射率変化によって情報を記録再生するものに用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光記録媒体として、ＣＤ（Compact Disc）やＣＤ−Ｒ（Compact Disc - Recordable）等が開発され、商品化されている。このうち、ＣＤは、螺旋状にピット列を形成し、ピット照射時における反射光強度の変化によって情報を読み取るものである。また、ＣＤ−Ｒは、記録層材料として有機色素を用いながら螺旋状グルーブをディスク面上に形成し、高パワーレーザ光の照射による記録層の変形・変質によって情報を記録するものである。この他、赤色レーザ光を記録再生用レーザ光として用いるＤＶＤが商品化されている。さらに、青色レーザ光を記録再生用レーザ光として用いる次世代ＤＶＤも規格化が進められ商品化されつつある。
【０００３】
なお、これらディスクの構成および記録再生方法は、以下に示す非特許文献１、２に記載されている。
【非特許文献１】平成１３年３月２５日、株式会社オーム社発行「図解コンパクトディスク読本」（改訂３版）
【非特許文献２】平成１５年１２月１０日、株式会社オーム社発行「図解ＤＶＤ読本」（改訂３版）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記光ディスクのうち、再生専用型の光ディスクは、記録信号に応じた長さのピット列をトラック状に形成するものである。また、追記型の光ディスクは、記録層を変形・変質させて、記録信号に応じた長さのピット列をグルーブ上に形成するものである。両タイプの光ディスクにおいては、何れも、一つのマークが一つのピットによって形成されている。
【０００５】
本発明は、かかる従来の記録方式に代わる新たな記録方式を提案するものである。すなわち、再生専用型の光ディスクでは、一つのマークが一つのピットによって形成されておらず、また、追記型のディスクでは、特に記録層を配さずともデータの記録が可能な光ディスクを提供するものである。また、本発明は、このディスクを用いた記録／再生方法および記録／再生装置を新たに提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、光記録媒体に関するものであって、記録および／もしくは再生用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造を基板面に形成し、該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層を形成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、光記録媒体に関するものであって、記録用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造をトラック状に基板面に形成し、該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層を形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、光記録媒体に関するものであって、再生用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造をトラックに沿って間欠的に基板面に形成し、該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層を形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載の光記録媒体において、前記凹凸構造は、記録信号に応じて前記トラックに沿って間欠的に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、光記録方法に関するものであって、記録用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造が基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにして、該凹凸構造の形状を変化させ得るパワーにてレーザ光を照射することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の光記録方法において、前記レーザ光は、記録信号に応じてパルス状に前記光記録媒体に照射されることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、光記録方法に関するものであって、所定ピッチにて凹凸構造が基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにして、該凹凸構造の形状を変化させ得るパワーにてレーザ光を照射することを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７に記載の光記録方法において、前記レーザ光は、記録信号に応じてパルス状に前記光記録媒体に照射されることを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明は、光再生方法に関するものであって、再生用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造がトラックに沿って間欠的に基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにして、該凹凸構造の形状を変化させ得ない程度のパワーにてレーザ光を照射することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、光再生方法に関するものであって、所定ピッチにて凹凸構造がトラックに沿って間欠的に基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにして、該凹凸構造の形状を変化させ得ない程度のパワーにてレーザ光を照射することを特徴とする。
【００１６】
請求項１１の発明は、記録用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造が基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体に対し情報を記録する光記録装置であって、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにしてレーザ光を前記光記録媒体上に収束照射させるレーザ照射手段と、前記レーザ光のパワーを該凹凸構造の形状を変化させ得るパワーに設定するパワー設定手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の光記録装置において、前記レーザ照射手段は、記録信号に応じてパルス状に前記レーザ光を前記光記録媒体に照射することを特徴とする。
【００１８】
請求項１３の発明は、再生用レーザ光の波長よりも小さいピッチにて凹凸構造がトラックに沿って間欠的に基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体から情報を再生する光再生装置であって、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにしてレーザ光を前記光記録媒体上に収束照射させるレーザ照射手段と、前記レーザ光のパワーを該凹凸構造の形状を変化させ得ない程度のパワーに設定するパワー設定手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１４の発明は、所定ピッチにて凹凸構造がトラックに沿って間欠的に基板面に形成されるとともに該凹凸構造が形成された前記基板面上に反射層が形成された光記録媒体から情報を再生する光再生装置であって、複数の前記凹凸構造がビームスポット内に掛かるようにしてレーザ光を前記光記録媒体上に収束照射させるレーザ照射手段と、前記レーザ光のパワーを該凹凸構造の形状を変化させ得ない程度のパワーに設定するパワー設定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、微細な凹凸構造を用いた、新たなタイプの光記録媒体を提供することができる。特に、本発明を追記型ディスクに適用した場合には、既存のＣＤ−Ｒのように有機色素材料を記録層材料として用いる必要がないため、環境に対する悪影響を回避することができる。
【００２１】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２３】
まず、図１に光記録媒体の基本構成を示す。
【００２４】
図示の如く、光記録媒体は、基板１０上に反射層２０が形成された構成となっている。ここで、基板１０は、一般に、ポリカーボネート等の透光性材料から形成されている。また、反射層２０は、Ａｌ等の高反射材料からなっている。この高反射材料を基板１０上にスパッタ等によって膜形成することにより、反射層２０が形成される。
【００２５】
基板１０の反射層形成面には、微細な凹凸構造１０ａが形成されている。この凹凸構造１０ａ上に、上記の如く反射層２０を形成すると、反射層２０の膜面に、基板１０の凹凸構造１０ａが反映される。
【００２６】
凹凸構造１０ａは、記録・再生用レーザ光のビームスポットが複数の凹凸構造に同時に掛かるような寸法に設定されている。この場合、少なくとも、凹凸構造１０ａの面内方向ピッチを、再生レーザ光の波長よりも小さく設定すれば、再生レーザ光のビームスポットが複数の凹凸形状に同時に掛かるようになる。
【００２７】
＜測定例１＞
このような構成を有する光記録媒体を実際に作成して、反射率の測定を行った。以下、これについて説明する。
【００２８】
図２は、基板１０上に形成された凹凸構造１０ａの二次電子写真像を示すものである。同図（ａ）は上面側から撮像したときの写真像、同図（ｂ）は斜め上面側から撮像したときの写真像である。なお、同図の写真像は、凹凸構造１０ａ上にＣｏ50Ａｌ50at.％の合金膜をスパッタによって２０ｎｍ形成した後、電子写真撮像のためにＰｔ−Ｐｄを１０Å蒸着した状態で撮像を行ったときのものである。
【００２９】
同図に示すように、本測定では、縦横均等に一定ピッチにて円柱状の突起が並ぶようにして、凹凸構造１０ａが形成されている。また、凹凸構造１０ａのピッチ（隣り合う円柱状突起間の距離）は、縦横ともに２５０ｎｍであり、円柱状突起の高さは、１７０ｎｍとなっている。
【００３０】
なお、同図に示す基板１０は、以下のようにして形成した。
【００３１】
まず、シリコン原盤にスピンコートによりレジストを塗布する。ここで用いられるレジストは電子ビーム用のものであり、例えば、住友化学工業社製・NEB22などを用いる。その後、ＥＢ描画（電子ビームカッティング）にて、上記ピッチの凹凸構造を形成する。この描画後、現像処理を行い、ＲＩＥ加工を行う。さらに、酸素プラズマアッシングを行って、残存するレジストを除去する。これにより、シリコン原盤上に凹凸構造が形成される（Ｓｉ原基）。
【００３２】
次に、このＳｉ原基に対し、Ｎｉスパッタを行い、さらに、電解めっきによって、Ｎｉを堆積する。そして、堆積したＮｉ層をＳｉ原盤から剥離して、スタンパを作製する。このスタンパを用いて、射出成形により基板１０を作製する。これにより、凹凸構造が転写された基板１０が形成される。
【００３３】
なお、射出成形機は、例えば名機製M-35B-D-DMを用いることができる。また、基板材料としては、ポリカーボネートやポリオレフィンといった透光性材料を用いることができる。本測定では、ポリカーボネートを用いた。基板材料は、これ以外に、生分解性材料を用いることもできる。こうすると、廃棄時における環境負荷等を小さくすることができる。
【００３４】
なお、ＥＢ描画に代えてレーザビームカッティングを用いることもできる。この場合、シリコン原盤上には、フォトレジスト層が塗布される。また、カッティングビームとしては、波長４００ｎｍ程度のレーザ光が用いられる。
【００３５】
本測定では、このようにして生成した基板１０上に、Ｃｏ50Ａｌ50at.%の合金膜（反射膜）を、スパッタによって２０nm形成した。なお、測定にて用いる光記録媒体には基板１０上にこの合金膜（反射膜）のみを形成した。反射膜の形成は、以下のようにして行った。
【００３６】
真空チャンバで５×１０−５Pa以上まで真空引きを行ったのち、Arガスを導入し、０．６Paの雰囲気中でスパッタを行った。チャンバ内には、CoターゲットとAlターゲットを設置し、同時にそれぞれに電力を投入することにより合金化するCo-スパッタ法を用いてＣｏ50Ａｌ50at.%の合金膜（反射膜）を製膜した。尚、基板１０は、反射膜を均一に製膜するために、放電中に、４０rpmで自公転させた。
【００３７】
このようにして光記録媒体を生成した後、反射率の測定を行った。図３に、その測定結果を示す。同図には、比較例として、反射膜形成面が平坦なガラス基板上にＣｏ50Ａｌ50at.%の合金膜をスパッタによって２０nm形成した光記録媒体に対する反射率の測定結果を重ねて示してある。
【００３８】
同図から、基板１０上に上記のような凹凸構造１０ａを形成すると、平坦なＡｌ−Ｃｏ膜を形成したガラス基板に比べ、反射率が３５〜４０％程度低下することが分かる。このことから、凹凸構造１０ａを形成すると、凹凸構造１０ａを形成しない鏡面部分との間で大きな反射率差を発現させることができることが分かる。
【００３９】
この凹凸構造１０ａを反射率変化による信号記録の記録マーク部分に形成すると、再生信号のＳ／Ｎを大きく改善することができる。また、この凹凸構造１０ａを信号トラック部分に形成すると、隣接トラック間の鏡面部分との間の反射率差が大きくなり、トラッキングエラー信号を良好に生成することができる。すなわち、グルーブを形成することなく、記録トラックを形成することができる。
【００４０】
＜測定例２＞
基板１０に凹凸構造１０ａを形成した光記録媒体に対し高強度のレーザパワーをスポット照射し、凹凸構造１０ａの形状変化および反射率変化を測定した。以下、これについて説明する。
【００４１】
なお、本測定例では、反射膜としてＡｌ膜を形成した。Ａｌ膜は、凹凸構造１０ａが形成された基板面にＡｌ膜をスパッタによって形成した。Ａｌ膜の膜厚は２０ｎｍとした。Ａｌ膜の形成は、上記測定例１（Ａｌ−Ｃｏ膜の形成）に比べ、Ａｌターゲットのみをチャンバ内に設置する点のみ相違し、その他は、上記と同じである。また、凹凸構造１０ａの形状、寸法は上記測定例と同じである。
【００４２】
この光記録媒体に対し、波長６３５ｎｍ、パワー１０ｍＷのパルスビームを反射膜側から収束照射した。なお、ビームスポットは、ＮＡ＝０．５５の対物レンズにて、スポット径＝１μｍ程度に収束させた。また、照射ビームのパルス周波数は一定とした。
【００４３】
図４（ａ）にパルスビームの走査軌跡を示す。図中、白い部分がパルスビームの照射位置である。図４（ｂ）に、パルスビーム照射後の基板面の形状を示す。同図（ｂ）から、パルスビームを照射した基板面部分が他の部分に比べ隆起していることが分かる。
【００４４】
図５は、隆起部分の断面形状を測定したものである。この測定結果から、パルスビームを照射した基板面部分が他の部分に比べ大きく隆起し、且つ、その上面部分が平坦化されていることが分かる。
【００４５】
さらに、パルスビームにて走査した部分を低パワーの単調レーザ光で走査し、反射光強度の変化をオシロスコープで測定した。その結果、パルスビームの周波数成分が他の周波数成分に比べ１０〜２０％程度、反射光強度が高いことが測定された。このことから、この測定結果から、隆起部分は非隆起部分に比べ、反射率が１０〜２０％程度上昇することが分かる。よって、凹凸構造１０ａに高パワーのレーザを照射することにより、反射率変化による信号記録が可能になることが分かる。すなわち、凹凸構造１０ａをトラック状（螺旋または同心円）に形成し、これに、高パワーのレーザ光をパルス照射することにより、反射率変化による信号記録が可能になる。
【００４６】
なお、高パワーのレーザ光照射による基板面の隆起は、当該部分の温度上昇によって基板がガラス転移温度以上に上昇し、さらに、凹凸構造１０ａによる反射膜の表面張力によって当該部分が隆起方向に持ち上げられたことによって生じたものと予測される。本実施の形態による光記録媒体では、図２に示すような凹凸構造１０ａが基板面に形成されているため、ビーム照射に対する表面積が大きくなり、且つ、媒体表面方向に対する熱分散が生じ難い。このため、ビーム照射位置は、熱吸収が高く、且つ、吸収した熱が溜まりやすくなり、高パワーのレーザ光照射によって容易に温度上昇が生じる。その結果、当該部分はガラス転移温度に達しやすくなり、外力による流動変位が生じやすくなる。このため、凹凸構造１０ａによる反射膜の表面張力によって当該部分に外力が加えられると、当該部分がこの力によって上方向に引っ張られ、隆起するものと考えられる。
【００４７】
したがって、上記構成を利用して追記型の光記録媒体を生成する場合には、温度上昇によって流動変位が生じやすいよう、基板材料としてガラス転移温度が低い材料を用いるのが有利である。
【００４８】
上記測定例では、基板材料としてポリカーボネート樹脂を用いたが、ポリカーボネートよりガラス転移温度が低い方が、より低いレーザパワーによっても記録を行えるようになる。ポリカーボネートのガラス転移温度は１２０〜１４０℃であるため、アクリル樹脂（１１０℃）や、ポリ乳酸を使った植物由来のプラスチック（６０℃〜１００℃）等が、基板材料としてより好適である。特に、ポリ乳酸を用いると、石油資産を用いないことから、有限資源の枯渇等を回避できる。また、地中などに廃棄しても地中の微生物などによって分解されるため、石油由来のものよりも、廃棄時における環境への影響を改善することができる。
【００４９】
反射層の材料としては、照射されるレーザ光によって反射する材料で、且つ、凹凸構造上において反射率が低下するものであればよい。具体的には、上記測定例２で用いたＡｌの他、Ａｌとその合金等を用いることができる。この種の材料を用いると、凹凸構造のない鏡面部分において波長６５０nmに対する反射率が９０％以上となり、且つ、凹凸構造上では反射率が１０％程度に急激に低下する。よって、追記型または再生専用型の記録媒体の反射層材料として好適である。
【００５０】
また、反射層の材料は自然界において一般的に存在し、人体に有毒な材料ではなく、また廃棄時において廃棄量や含有量等について何らかの規制が設けられていない物質を用いることが望ましい。このような材料を用いると、埋め立てなど簡易な方法によって廃棄でき、公害などを引き起こす惧れなどがない。
【実施例１】
【００５１】
以下、上記基本構成例を光ディスクに展開した場合の具体的構成例について説明する。なお、本実施例は、追記型光ディスクに本発明を適用した場合のものである。
【００５２】
図６に、光ディスクの構成を示す。
【００５３】
図示の如く、光ディスク１００は、基板１０１と、反射層１０２と、保護層１０３と、レーベル印刷層１０４から構成されている。
【００５４】
基板１０１には、反射層１０２が形成される方の面に、上記のような凹凸構造１０１ａが螺旋状または同心円状のトラックとして形成されている。本実施例では、凹凸構造１０１ａは、図７に示すように、トラックの幅方向に４つの円柱状構造が並ぶようにして形成されている。また、円柱状構造の頂点と、トラック間に位置する平坦部１０１ｂの表面の高さが同じとなっている。
【００５５】
基板１０１は、上述の如く、電子ビームエッチングと射出成形によって形成される。すなわち、図８を参照して、シリコン原盤上に電子ビームで露光されるレジストを塗布する（工程１）。次に、電子ビームを原盤上においてｘ、ｙ方向に走査しながら、凹凸構造１０１ａの溝に対応する部分を露光し、原盤上に凹凸構造１０１ａの原型を形成する（工程２）。このとき、平坦部１０１ｂに対応する部分には電子ビームを露光しない。原盤上のすべての領域を露光したら現像を行い（工程３）、ＲＩＥ加工をおこなってＳｉ原盤上に露光された部分を転写する（工程４）。さらに、酸素プラズマアッシングを行って、残存するレジストを除去する（工程５）。これにより、シリコン原盤上に凹凸構造が形成される（Ｓｉ原基）。
【００５６】
その後、このＳｉ原盤にＮｉメッキを行ってスタンパを作製し（工程６、７）、このスタンパを用いて射出転写することによって光ディスクの基板を作製する（工程８、９）。
【００５７】
この基板１０１上に、反射層１０２をスパッタ法によって積層する。さらに、反射層１０２の傷や酸化等を防ぐために、ＵＶ硬化樹脂をスピンコート等にて積層して保護層１０３を形成し、その上に、シルクスクリーン等によってレーベル印刷層１０４を形成する。
【００５８】
なお、基板材料としては、上述の如く、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂（１１０℃）、ポリ乳酸を使った植物由来のプラスチック等を用いる。また、反射層材料としては、Ａｌや、Ａｌとその合金等を用いる。
【００５９】
図９は、記録時におけるトラックの状態を模式的に示したものである。
【００６０】
上記のようにディスク１００には、螺旋状または同心円状に凹凸構造１０１ａが形成されている。同図（ａ）は、未記録状態を示すものである。トラック間の平坦部１０１ｂは、反射層１０２によって鏡面となっている。また、トラック部分は、凹凸構造１０１ａによって、低反射面となっている。
【００６１】
同図（ａ）において、トラック上にパルス状ビームが照射されると、ビーム照射部分の温度が上昇し、同図（ｂ）に示すように、当該部分の表面が反射層１０２の方向に隆起する。このとき、凹凸構造１０１ａは、上記測定例２に示すように、隆起によって表面が平坦化される。この隆起と平坦化によって、上記測定例２に示すように、当該部分の反射率が上昇する。その結果、記録トラック上には、同図（ｃ）に示すように、一連の高反射率部分（ビーム照射部分）と低反射率部分（ビーム非照射部分）が形成される。しかして、トラック上に信号が記録される。
【００６２】
このとき、トラック間の平坦部は鏡面となっているため、たとえば、既存のＣＤ−Ｒ（Compact Disc - Recordable）プレーヤにて採用されているトラッキングサーボおよびフォーカスサーボと同様のサーボ系にて、ビームスポットをトラック上に位置づけることができる。
【実施例２】
【００６３】
本実施例は、再生専用型光ディスクに本発明を適用した場合のものである。
【００６４】
ディスクの層構成は、上記実施例１と同様である。ただし、本実施例では、記録信号に応じた凹凸構造１０１ａの列が螺旋状または同心円状に形成されている。一連の凹凸構造１０１ａは、上記実施例１と同様、電子ビームエッチングおよび射出成形によって基板１０１上に形成される。すなわち、上記図８の工程２において、電子ビームを原盤上においてｘ、ｙ方向に走査しながら、凹凸構造１０１ａの溝に対応する部分を露光し、原盤上に凹凸構造１０１ａの原型を形成する。このとき、トラック間の平坦部１０１ｂに対応する部分と、トラック上、凹凸構造１０１ａ間のスペース部分には電子ビームを露光しない。その他の工程は、図８に示すものと同様にして行われる。また、反射層１０２、保護層１０３、レーベル印刷層１０４の形成も、上記実施例１と同様である。
【００６５】
なお、本実施例の光ディスクは再生専用型であって追記型ではないため、基板材料は、上記実施例１と異なり、ガラス遷移温度が高い材料を用いることができる。再生時のレーザパワーは記録時に比べ低パワーであるため、基板材料としてポリカーボネート樹脂を用いることができるが、これよりもガラス遷移温度が高いガラス（ガラス遷移温度１５０℃以上）や、シクロオレフィン（ガラス遷移温度１４０〜１６０℃）を用いると、レーザ光に対する基板の耐性をさらに向上させることができる。なお、このようにガラス遷移温度が高い材料を使用すると、たとえば直射日光が当たる車内に放置される等、悪条件下における耐性を向上させることもできる。反射層材料としては、上記と同様、Ａｌや、Ａｌとその合金等を用いる。
【００６６】
図１０は、ディスク上に形成されたトラックの状態を模式的に示したものである。
【００６７】
同図（ａ）に示すように、トラック上には、４つの円柱状構造がトラック幅方向に形成された凹凸構造１０１ａが、記録信号に応じた長さ分だけトラックの長手方向に配されている。同図（ｂ）は、同図（ａ）の状態を反射率の状態として示したものである。凹凸構造１０１ａが形成された部分のみ反射率が低下しており、トラック間およびトラック上の凹凸構造１０１ａに挟まれたスペース部分は、反射層１０２により高反射率となっている。
【００６８】
したがって、同図（ａ）に示すように、凹凸構造１０１ａに隆起および平坦化が生じない程度のパワーにて、トラック上をレーザ光にて走査すると、その反射光の強度変化にて、トラック上の記録信号を再生することができる。このとき、たとえば、既存のＣＤ（Compact Disc）プレーヤに採用されているトラッキングサーボとフォーカスサーボと同様のサーボ系にて、ビームスポットをトラック上に位置づけることができる。
【００６９】
以上、本実施の形態によれば、凹凸構造１０１ａを用いながら、新たなタイプの光記録媒体を構成することができる。特に、実施例１に示す追記型の光ディスクにおいては、既存のＣＤ−Ｒのように有機色素材料を記録層材料として用いる必要がないため、環境にやさしい光ディスクを構成することができる。なお、実施例２に示す光ディスクでは、レーザパワーを引き上げることにより記録信号が消去される惧れがあるが、逆に、この特性を利用して、ディスクの使用回数の制限や、秘匿データないし不所望なデータの消去等を適宜行うこともできる。また、微細な凹凸構造によって信号が記録されているため、複製や、基板面転写等といったデットコピーの防止を図ることもできる。
【００７０】
本実施例の反射層は、Ａｌや、Ａｌとその合金等を用いたが、これに限らず、反射層の材料として所望の反射率（反射率は各ディスクの規格で定められているのが一般的であり、ここでいう所望の反射率とは、各ディスクの規格に応じて必要とされる反射率）を有する金属および合金を用いることができる。その際、実施例で示したような凹凸構造により反射率を低下させることで、反射率の差を好適にあわせておけば良い。
【００７１】
最後に、上記実施例１および２の光ディスクに対し情報を記録再生する記録再生装置の基本構成を図１１に示す。
【００７２】
図において、１はＣＰＵ（Central Processing Unit）、２はＣＰＵ１からの指令に応じて半導体レーザ３を駆動するレーザ駆動回路、３は光ピックアップ、４は光ピックアップ３内に配された光検出器３ｂからの信号を演算ないし増幅して各種信号を対応する回路に出力する再生信号増幅回路、５は再生信号増幅回路４から供給されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および同期信号をもとにサーボ信号を生成し、サーボ機構６およびスピンドルモータ７に供給するサーボ回路、６はサーボ回路５から供給されるフォーカスサーボ信号およびトラッキングサーボ信号に応じて光ピックアップ３に配された対物レンズを駆動するサーボ機構、７はサーボ回路５から供給されるモータサーボ信号に応じて光ディスクを所定の速度にて回転駆動するスピンドルモータである。
【００７３】
記録動作時、記録データは、ＣＰＵ１によってエンコード処理された後、記録信号としてレーザ駆動回路２に出力される。レーザ駆動回路２は、記録信号に応じたパルス状ビームを出射するよう、光ピックアップ３内の半導体レーザ３ａを駆動する。ここで、出射レーザパワーは、上記凹凸構造１０１ａを隆起および平坦化し得る高パワーに設定される。また、光ピックアップ３からのレーザ光は、上記図９に示すように、複数の凹凸構造１０１ａが同時に掛かるようにして、ビームスポットをトラック上に照射する。
【００７４】
再生動作時、レーザ駆動回路２は、単調レーザビームを出射するよう、光ピックアップ３内の半導体レーザ３ａを駆動する。ここで、出射レーザパワーは、上記凹凸構造１０１ａを隆起および平坦化しない程度の低パワーに設定される。また、光ピックアップ３からのレーザ光は、上記図９または図１０に示すように、複数の凹凸構造１０１ａが同時に掛かるようにして、ビームスポットをトラック上に照射する。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に制限されるものではない。たとえば、凹凸構造１０１ａの形状、寸法は、上記に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施の形態に係る光記録媒体の基本構成を示す図
【図２】測定例１における凹凸構造の電子写真撮像図
【図３】測定例１における反射率の測定結果を示す図
【図４】測定例２における基板形状の電子写真撮像図
【図５】測定例２における基板断面形状の測定結果を示す図
【図６】実施例１における光ディスクの構成を示す図
【図７】実施例１における光ディスクの構成（基板形状）を示す図
【図８】実施例１における基板の生成工程を示す図
【図９】実施例１における記録時のトラックの状態を模式的に示す図
【図１０】実施例２におけるトラックの状態を模式的に示す図
【図１１】実施の形態に掛かる記録再生装置の構成を示す図
【符号の説明】
【００７７】
１    ＣＰＵ
２    レーザ駆動回路
１０    基板
１０ａ    凹凸構造
２０    磁性層
１０１  基板
１０１ａ  凹凸構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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