(57)【要約】  細長い線状ポリマー層を含む事前フォーマット済み線状光データ記憶媒体を製造するための機器。この機器は、回転軸のまわりを回転するように取り付けられたドラムを含んでおり、そのドラムは、細長い線状ポリマー層がドラム上に巻き付けられるときに、光学的可読エンボスの少なくとも１つのパターンをその層内にエンボス加工するための、突起の所定のパターンを有する周外面を含んでいる。また、この機器は、細長い線状ポリマー層がドラムの外面の突起から取り除かれる前に、その層のエンボスを加熱するための、ドラムに隣接して配置される熱放射源も含んでいる。
2007524180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い線状ポリマー層を含む事前フォーマット済み線状光データ記憶媒体を製造するための機器であって、
回転軸のまわりを回転するように取り付けられ、光学的可読エンボスの少なくとも１つのパターンを、前記ドラム上に巻き付けられた細長い線状ポリマー層内にエンボス加工するための、突起の所定のパターンを有する周外面を含むドラムと、
前記エンボスが前記ドラムの前記外面の前記突起から取り除かれる前に、前記細長い線状ポリマー層の光学的可読エンボスの前記パターンを凝固させるための放射源と
を備える機器。
【請求項２】
前記ドラムの前記外面と前記ドラム上に巻き付けられた細長い線状ポリマー層の間に液体を供給するためのディスペンサーをさらに備える、請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記ディスペンサーが、前記ポリマー層の前記表面を軟化させるための化学物質を含んでおり、前記放射源が、前記細長い線状ポリマー層の光学的可読エンボスの前記パターンを凝固させるための熱を提供する、請求項２に記載の機器。
【請求項４】
前記ディスペンサーが、所定の波長の放射によって硬化させることのできる液体高分子材料を含んでおり、前記エンボスが、前記液体高分子材料内に作製され、前記放射源が、前記所定の波長の放射を提供する、請求項２に記載の機器。
【請求項５】
前記細長い線状ポリマー層を前記ドラムに対して押し付けるバッキングローラをさらに備える、請求項１に記載の機器。
【請求項６】
前記細長い線状ポリマー層の光学的可読エンボスの前記パターンを覆う光記録層を塗布するための被着源を含んでいる真空チャンバをさらに備え、前記真空チャンバが、前記エンボス加工済み細長い線状ポリマー層を受け入れるように適合される、請求項１に記載の機器。
【請求項７】
前記細長い線状ポリマー層の光学的可読エンボスの前記パターンを覆って光記録層を塗布するための被着源をさらに備える、請求項１に記載の機器。
【請求項８】
光学的可読エンボスの前記パターンを覆う前記光記録層内に記録マークを書き込むように適合された光ヘッドアレイをさらに備える、請求項７に記載の機器。
【請求項９】
前記ドラムの前記突起が、リッジおよびボスを備える、請求項１に記載の機器。
【請求項１０】
前記ドラムの前記突起が、ヘッダ情報、サーボおよび誤り訂正情報、事前記録済みデジタル情報、ならびに事前記録済みアナログ情報を提供する光学的可読エンボスのパターンを形成する、請求項１に記載の機器。
【請求項１１】
細長い線状ポリマー層を含む事前フォーマット済み線状光データ記憶媒体を製造するための方法であって、
細長い線状ポリマー層の表面を軟化させるステップと、
突起を有するドラムを使用して、光学的可読エンボスの少なくとも１つのパターンを、前記細長い線状ポリマー層の前記軟化させた表面内にエンボス加工するステップと、
前記線状ポリマー層を前記ドラムから取り除く前に、前記細長い線状ポリマー層の前記エンボス加工済み表面を硬化させるステップと
を含む方法。
【請求項１２】
エンボス加工の前に前記表面を軟化させるための軟化剤を前記ポリマー層の前記表面上に供給し、次いで加熱によって前記エンボス加工済み表面を硬化させるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
放射によって硬化することのできる液体高分子材料が前記ポリマー層の前記表面に塗布され、前記エンボスが前記液体高分子材料内に作製され、次いでエンボス加工の後に適切な波長の放射が前記液体高分子材料に当てられて、前記液体高分子材料を固体にさせる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記細長い線状ポリマー層の光学的可読エンボスの前記パターンを覆って光記録層を塗布するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記光記録層内に記録マークを形成するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記光記録層が、誘電層、相変化記録層、および反射／熱制御／核生成層を備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
光学的可読エンボスの前記パターンがランドおよびグルーブを備え、前記グルーブの側壁がトラッキングの目的で蛇行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記光学的可読エンボスが、ヘッダ情報、サーボおよび誤り訂正情報、事前記録済みデジタル情報、ならびに事前記録済みアナログ情報を提供する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
記録可能層が、前記エンボス加工と同時に前記ポリマー層に埋め込まれる、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記ディスペンサーが、前記エンボス加工と同時に記録可能層を前記ポリマー層に埋め込むための染料を含む、請求項２に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００４年１月２１日出願の、本願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれている米国特許同時係属仮出願第６０／５３７８４７号（整理番号ＭＣＭＫ−３Ａ−ＰＲ）の優先権を主張する。
【０００２】
本願はまた、２００４年１月２１日出願の、本願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれている米国特許同時係属仮出願第６０／５３８１２０号（整理番号ＭＣＭＫ−４Ａ−ＰＲ）の優先権も主張する。
【０００３】
本開示は、一般に、コンピュータデータ記憶に関し、より詳細には、コンピュータデータを記憶するための取外し可能媒体に関する。さらに詳細には、本開示は、事前フォーマット済み線状光データ記憶媒体、ならびに事前フォーマット済み線状光データ記憶媒体を製造するための機器および方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
光および光磁気コンピュータ情報記憶システムの分野では、ディスクやカードなどの記憶エレメント（以下、「媒体」と呼ぶ）の表面に物理的フィーチャを組み込むことにより、データ記憶媒体にとっていくつかの利点がもたらされることが、長い間認識されてきた。正確な位置およびトラッキング、誤り訂正、焦点合わせ、およびその他の情報を、こうした表面フィーチャによって提供し、または向上させることができ、この情報は、記憶エレメントが動作するように設計されているハードウェアおよび制御システム（以下、「ドライブ」または「駆動機構」と呼ぶ）によって使用される。こうした表面フィーチャは、ドライブの重要コンポーネントである光ピックアップ装置（以下、「光ヘッド」または「光ピックアップユニット」と呼ぶ）で「読み取られる」。媒体表面フィーチャは一般に、ピット、ランド、グルーブなどを含んでいる。大多数の光記憶媒体にとって、表面フィーチャは、製造時に媒体（たとえば、ディスク基板）に組み込まれ、このプロセスは、一般に、物理的事前フォーマッティング（本明細書では「事前フォーマッティング」）と呼ばれる。
【０００５】
記録可能および消去可能コンパクトディスク（「ＣＤ」）、デジタル多用途ディスク（「ＤＶＤ」）、光磁気ディスク（「ＭＯ」）、およびその他の媒体のケースでは、そのような事前フォーマッティングは成形プロセスによって行われ、それにより、溶融ポリマー（基板）材料が、ディスク表面に付与される表面レリーフ構造の鏡像を含んでいるパターニング面（「ツール」）と接触するようになる。たとえば、米国特許第４４２８０６９号は、ディスクを事前フォーマットするための、そのような１つの方法を示している。十分な冷却が行われた後、成形機械からディスクが取り除かれ、この表面レリーフ構造を覆って、反射層、記録可能層、保護層など、様々な層が塗布される。
【０００６】
ＣＤは一般に、ディスクの内側からディスクの外側へと旋回する、データの単一のらせん状トラックを有する。らせん状トラックは、サブミクロンサイズの範囲の寸法をもつフィーチャを含む、（しばしば、ピット、バンプ、またはグルーブの形での）非常に微細な表面変化を有する。ＣＤが再生されるとき、レーザビームは、ＣＤのポリカーボネート基板層を通過し、反射層に反射して光の変化を検出する光電子デバイスに到達する。基板表面の平坦な部分に対して相対的な、ピット、バンプ、およびグルーブの高さの差により、反射された光の変化、または変調が生じる。ヘッド内の光電子センサが、こうした反射率の変化を検出し、ＣＤプレーヤ（ドライブ）中のエレクトロニクスが、その変化をデータビットとして解釈する。事前記録済み情報（音楽、ソフトウェアなど）では、こうしたピットを使用して、データが記録され、また位置情報が提供される。記録可能または消去可能ディスクの場合、事前フォーマット済み構造は一般に、位置決め、トラッキング、およびユーザデータの書込み／消去に使用される。
【０００７】
本技術では、しばしば「スタンパ」と呼ばれる耐久性のあるツールを使用して、パターンを基板表面に付与し、そのツールは一般に、金属電鋳または無電解めっきプロセスによって「マスタ」パターンから作られる。マスタパターンは、レーザビームレコーダ上に作られる。これは、基板上にコーティングされた感光層からなる記録媒体を、旋盤またはスピンドル上で回転させ、被変調レーザビームに暴露させる装置である。暴露させたパターンの化学現像の結果、前述のように、最終的に光ディスク基板に複製される表面レリーフパターンが得られる。いくつかの変形形態が存在するが、こうしたステップは、光ディスクの基本的製造プロセスの典型的なものである。
【０００８】
マスタパターンを作製するレーザビームレコーダシステムの性能要件および許容要件は非常に高く、したがって、そのプロセスでは、非常に高価なハードウェアおよび光コンポーネントを必要とし、レーザビームレコーダシステムをクリーンルーム環境に収容する必要がある。ポリマー基板を作製するのに使用される成形プロセスは、マスタパターンを機械的に複製する。光記憶媒体の表面に成形されるレリーフ構造は、レーザビームレコーダレーザがマスタ基板に書き込むのと同じフィーチャの非常に精密なコピーであることに留意されたい。
【０００９】
上述の製造プロセスが、光ディスク製造業界で主流を占め、非常に低コストの媒体およびハードウェアの生産を可能にするように設計されている。低コストの生産は、高い精度および正確さを要する要件をマスタパターンステップに入れることによって実現されるが、これが行われるのは比較的まれである。上記のように、迅速かつ安価に、元のマスタパターンとほとんど同じレベルの精度および正確さでプラスチック複製品を作製するために、精密成形が使用される。この手法により、大量に低コストのディスクの生産が可能になり、この理由で、事前記録済みおよび記録可能／消去可能光ディスクのどちらの場合も、表面フィーチャを事前成形するプロセスが、ディスクの製造後にまたは「現場で」フォーマッティングが組み込まれた初期の変形形態に完全に置き換わった。
【００１０】
レーザビームレコーダのマスタリング機構で実現することのできる正確さ、精度、およびフィーチャサイズの小ささは、現場でこの動作を行って実現することのできるものよりもレベルが高い。業務用および／または民生用光ディスクシステムによって使用される比較的安価なドライブは、マスタパターンを作製するのに使用されるレーザビームレコーダと同じレベルの精度を有していないからである。安価なドライブに比べて、レーザビームレコーダによって達成可能なより高い情報密度（すなわち、より密でより小さいフィーチャ）では、分解能のより低い安価なドライブでそのようなフィーチャが書き込まれたディスクよりも、より多くの情報をディスク上に記憶することが可能となり、したがって、事前フォーマット済み光ディスクは、はるかに高い面密度（面積当たりに記憶されるビット数の尺度）を有する。したがって、現在の光記憶ディスクの低コストおよび大容量は、事前フォーマッティングなしには不可能であろうことが一般に認識されている。
【００１１】
本開示の目的のために、前述の光ディスクシステムの特性を、取外し可能情報記憶機構のもう１つの一般的な形である、磁気テープと比較することも有用である。磁気テープ記録システムは、一般にサイズにおいて、幅が４ｍｍ〜３５ｍｍで、長さが数十メータ〜数千メータの範囲のテープ媒体を使用する。磁気テープは、オープンリール、単一ハブカートリッジ、およびデュアルスプールカセットを含めた、いくつかの物理的記憶構成で利用可能である。磁気テープは、特徴的には、情報を記憶するための、非常に大量の表面積を提供する。比較のために挙げると、典型的な１２０分のビデオホームシステム（「ＶＨＳ」）テープカートリッジ内のテープは、ＣＤよりもおよそ２５０倍も多くの使用可能表面積を有する。
【００１２】
それらのそれぞれの利点に加えて、光ディスクおよび磁気テープの取外し可能情報記憶システムには、いくつかの制限もある。ディスクをベースとするシステムは、特徴的には、磁気テープよりも著しく高い面密度（すなわち、単位面積当たりの情報密度）を有するが、全利用可能表面積による制限がある。この制限を克服するための、基本的光ディスクのいくつかの変形形態が存在し、または提案されており、それには、いくつか挙げると、多層、多面、諧調（多値レベル）記録、近接場、蛍光多層、ホログラフィックの使用が含まれる。しかし、光ディスクのこうした変形形態では、基本的光ディスク設計に対して、有効な表面積が約２〜２０倍にしかならない。
【００１３】
磁気テープは、光ディスクよりも著しく大きい表面積を有するが、面密度がそれよりも低い。磁気ハードディスクシステムでは非常に高いデータ密度が実現されているが、磁気テープの記憶密度は、ハードディスクよりも何桁も劣っている。面密度がより低いのは、ハードディスクシステムで実現可能な精度で、磁気テープのヘッド−媒体インターフェースを制御するのが本質的に困難であるからである。
【００１４】
さらに、磁気テープシステムはヘッド−媒体の接触が必要であり、磁気媒体は本質的に摩耗するので、磁気ヘッドおよび媒体はどちらも機械的磨耗を受けやすい。また、いくつかの磁気テープ媒体は、時間の経過による磁気媒体の劣化による、限定された記憶および動作可能耐用期間があることによっても特徴付けられる。
【００１５】
したがって、磁気テープ（大きな記憶表面積をもつ線状媒体）および光学的記録（高い面密度およびより長い動作可能耐用期間）の有益な諸側面を「光テープ」に組み合わせることは有用であろう。今日まで、そのようなシステムは、ただ１つしか市販されていない。その光テープシステムは、米国特許第４５６７５８５号および５１７７７２４号に開示されており、カナダのバンクーバーにあるクレオプロダクツ社（ＣＲＥＯ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）から市販されていた。しかし、クレオ光テープシステムは、物理的に大きく、非常に高価（すなわち、＄２５０，０００）であった。クレオ光テープシステムは、３０．４８ｃｍ（１２インチ）オープンリールスプールの３５ｍｍ光テープを使用しており、１テラバイトのデータを保持した（そして、最初は、１スプール当たり＄１０，０００で販売された）。テープは、ＩＣＩ社（英国のインペリアル・ケミカル・インダストリーズ（Ｉｍｐｅｒｉａｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ））の子会社のＩＣＩイメージデータ社（ＩＣＩ  ＩｍａｇｅＤａｔａ）によって開発され、米国特許第５３８２４６３号に開示されている、染料ポリマーをベースとする媒体からなる。このシステムは、商業的に成功せず、数ダースのユニットがこれまで販売されたに過ぎなかった。その他の光テープシステムが、米国特許第５７８４１６８号、５８２５７４０号、５８０２０３３号、５５８１５３４号、５７３４５３９号、５１２０１３６号、および６１４１３０１号で開示されている。
【００１６】
テープフォーマットに光または光磁気記録を行う、以前の試みでの重大な欠点は、光ヘッド／媒体の設計にある。前に挙げたシステムの事実上すべてが、一般に（米国特許第５０９７４５７号、４６６１９４１号、５６７３２４５号、および４８８４２６０号に開示されるような）独自の単一または多チャネルの光学的読取り／書込みヘッドアーキテクチャを中心に構築された光ヘッド技術に基づいており、（米国特許第５２３４８０３号、５３８２４６３号、５３５８７５９号、５４５９０１９号、４９０４５７７号、４９６０６８０号、５０１５５４８号、５１９６２９４号、５４６５２４１号、５３５８７５９号に開示されているような）フォーマットされていないテープ媒体を用い、それらのすべてが、複雑で特注の光ヘッド設計に依拠している。これらの光テープシステムは、垂直共振器面発光レーザ（「ＶＣＳＥＬ」）をベースとするアレイ、磁気浮上スピン多角形、および特注半導体チャネル変調器を用いた多重高出力レーザなどを含めた、様々な読取り／書込み技術を使用している。こうしたシステムは、高価でかつ／または複雑な光ヘッドアーキテクチャに基づいており、そのことが、そのようなシステムのコストおよび開発時間をかなり増大させている。こうしたシステムのさらなる欠点には、固定位置多ビームヘッドは大きなトラックピッチのばらつき（たとえば、テープ基板の寸法上の変化によるもの）に対処不能なこと、機能不全または故障のときに１つまたは複数のヘッドエレメントを交換する場合にコストがかかり困難であること、多ビームシステム中の個々のヘッドエレメントを特に現場で整合させるのは困難であり精度が要求されること、のうちの１つまたは複数が含まれる。
【００１７】
こうした問題の個々のいくつかの側面に対処するための様々な提案がなされている（米国特許第５２３９５２８号、５１２０１３６号、および４６３３４５５号など）。たとえば、「１つまたは複数の光ヘッドの故障の際にデータを読み取り、光テープに書き込み続けるための冗長な光ヘッドを含んでいる」光テープドライブが米国特許第６０５８０９２号に開示されている。しかし、提案された解決策または従来技術で、先行技術のこうした問題および欠点のすべてを解決する、媒体およびヘッドを含めた統合システムを扱うものはない。
【００１８】
磁気テープ媒体の面密度および性能を高めるために、磁気テープ媒体に事前フォーマット済みフィーチャを適用するいくつかの試みがなされている。初期の試みには、磁気ヘッドを使用して単純なトラックなどを書き込むことなどが含まれるが、その場合、これらの例では、磁気ヘッド自体の分解能の制限によって分解能および正確さが制限され、またこれらのフォーマットフィーチャは誤消去も生じやすい。その後の試みには、（米国特許第６４３３９５１号および６４８０３５１号に開示されているような）レーザを使用してテープ上のガイドトラックをエッチングすることが含まれる。しかし、これらのプロセスはまた、書込みレーザの波長、精度、正確さによってフォーマット分解能が制限されるということを含めた重大な制限も受けるが、その書込みレーザは、通常、ディスク事前フォーマッティングプロセスで使用される超短波長レーザよりも、はるかに粗い。したがって、そのような「サーボガイド」テープの面密度でさえ、光ディスクの面密度よりも著しく低い。
【００１９】
米国特許第５０４５６７６号では、テープとして製造することもできるカード媒体を開示しており、カード媒体の長手方向に沿って配置される離散的連結環からなる光学的パターンについて説明している。しかし、この方法には、非常に非効率な表面積の使用を含めた、いくつかの欠点および制限がある。環状パターンを含む領域だけが使用可能であり、多くの領域が無駄になるからである。さらに、その発明で示唆されるような、テープカートリッジ構成でのこの媒体の可能な使用では、カートリッジ全体を、所与のディスクパターンの仮想的中心を通る軸のまわりを高い回転速度で回転させる必要がある。許容される振れ、バランス、および張りを維持しながら、（特に異なる量のテープが両スプールにある場合の）やや大きなアンバランスな塊を、仮想的中心のまわりを精密に回転させるのに伴う困難がある限り、これは非常に複雑で、高コストで、非実際的な手順である。あるいは、高い回転速度で回転光ヘッドまたはミラー構成などを使用することも、同様にいくつかの理由で非実際的であろう。こうした決定的に重要な問題が、特許によって議論も教示もされていない。
【００２０】
その他の先行技術には、磁気テープを複製するための方法（たとえば、米国特許第４８８２６３７号）が含まれるが、この方法は、コピーされる磁気テープと同じ分解能の制限で磁気ビットを複製するためにのみ有用であり、光ヘッドによって容易に読み取ることのできるフィーチャは作製しない。
【００２１】
米国特許第５８７２７５８号は、円筒のまわりにらせん状に巻かれたパターンから形成される読取り専用テープについて記載している。しかし、この媒体は、記録可能ではなく、また円筒のまわりにらせん状に巻くことのできるテープの量が制限されているので、テープ長を延ばすこともできない。たとえば、長さ１，０００メートルで標準の幅１．２７ｃｍ（１／２インチ）のテープを作製するには、直径３９６．２４ｃｍ（１３フィート）で幅９１．４４ｃｍ（３フィート）のドラムが必要となるが、それは法外に高価となる。さらに、このテープは、その発明によって完全に教示されていない、極めて複雑なスリッティング手段による斜めのスリッティングを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
未だに所望されているのは、市販の光ヘッドとともに使用される実際的で低コストの事前フォーマット済み光ディスク媒体の利点をもたらし、かつ高い面密度およびより長い動作可能耐用期間をもたらす、新しい改良型の光テープシステムである。また、新しい改良型の光テープシステムは、大きな記憶表面積をもつ線状媒体の有益な諸側面をもたらす事前エンボス加工済みガイドおよび情報保持構造も含むことになる。また、事前エンボス加工済み情報保持構造を有する光テープを製造するための新しい改良型の方法も所望されている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本開示の例示的な諸実施形態は、事前エンボス加工済み情報保持構造を有する線状光データ記憶媒体と、線状光データ記憶媒体の事前エンボス加工済み情報保持構造中の記録マークを読み取るための少なくとも１つの光ディスクタイプのヘッドとを含む、光情報記憶システムを提供する。また、本開示は、事前エンボス加工済みガイドおよび情報保持構造を有する線状光データ記憶媒体を製造するための機器および方法も提供する。
【００２４】
本開示の一態様によれば、細長い線状ポリマー層を含む事前フォーマット済み線状光データ記憶媒体を製造するための機器が提供される。この機器は、回転軸のまわりを回転するように取り付けられたドラムを含んでおり、そのドラムは、細長い線状ポリマー層がドラム上に巻き付けられるときに、光学的可読エンボスの少なくとも１つのパターンをその層内にエンボス加工するための、突起の所定のパターンを有する周外面を含んでおり、その場合に、光学的可読エンボスのパターンは、ＤＶＤタイプの光ヘッドによって読取り可能なフィーチャを有する。また、この機器は、細長い線状ポリマー層がドラムの外面の突起から取り除かれる前に、その層の光学的可読エンボスのパターンを加熱するための、ドラムに隣接して配置される熱放射源も含んでいる。
【００２５】
本開示の諸態様に従って構築され動作するシステムは、既存の記憶システムに比べて、面密度、記憶容量、性能、およびコストの点で著しい改善を可能にする。本明細書に記載のシステムの性能改善には、それだけには限らないが、記憶容量の増大、媒体−ドライブの互換性の向上、データアクセス時間の高速化、読取り／書込み速度の向上、および媒体の長期保存可能が含まれる。特に重要なことは、現在存在するいずれの光ディスクまたは磁気テープシステムよりも大幅に大きい合計記憶容量であるという利点であり、これは、事前フォーマット済み光ディスク媒体の面密度を線状テープ媒体の大きな記憶表面積と組み合わせることによって得られる。
【００２６】
この開示の上記その他の目的および特徴は、以下に簡潔に述べられた添付の図面と併せ読めば、以下の説明からより明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
いくつかの図面を通じて、同じ参照文字は、同じまたは対応するコンポーネントおよびユニットを指定する。
まず図３〜５を参照すると、本開示に従って構築される、事前フォーマット済み線状光学的記憶媒体、すなわち事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０を含む光情報記憶システム１の例示的な一実施形態が図示されている。具体的には、事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０は、事前エンボス加工済み情報保持構造を有する線状光データ記憶媒体を含んでいる。本開示の事前フォーマット済み光学的記憶テープ１０は、既存の記憶システムに比べて、面密度、記憶容量、性能、およびコストの点で著しい改善を可能にする。本明細書に記載のこのシステムの性能改善には、それだけには限らないが、記憶容量の増大、媒体−ドライブの互換性の向上、データアクセス時間の高速化、読取り／書込み速度の向上、および媒体の長期保存可能が含まれる。特に重要なことは、現在存在するいずれの光ディスクまたは磁気テープシステムよりも数桁大きい合計記憶容量であるという利点であり、これは、事前フォーマット済み光ディスク媒体の面密度を線状テープ媒体の大きな記憶表面積と組み合わせることによって得られる。
【００２８】
図１および２は、図３〜５に示されている事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０を製造するための、本開示による機器および方法の例示的な実施形態を示す。本開示の機器および方法は、以下で詳細に説明するが、まず光情報記憶システム１および事前フォーマット済み光学的記憶テープ１０について説明する。
【００２９】
図５に最も良く示されているように、光情報記憶システム１は、事前フォーマット済み光記憶テープ１０を読み取るための光ヘッドアレイ１２、事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０を収容し光ヘッドアレイ１２に対してテープ１０を移動させるためのスプールシステム６０、６２、および制御システム３０を含んでいる。テープ１０は、スプールシステム６０、６２により、光ヘッドアレイ１２に対して、矢印２の示すように両方向に移動される。図３を参照すると、光ヘッドアレイ１２は、ＣＤおよびＤＶＤドライブで一般に使用されるような独立の光ヘッドピックアップユニット１４（原寸に比例して描かれていない）などを含んでおり、テープ１０の上に配置される。テープ１０は、空気軸受け表面または受板１８によって支持される。それらは、テープ１０の横方向および面外移動を支持し安定させる。光ヘッドアレイ１２の横方向の移動（一般にテープ方向に垂直）は、図３に示されているアクチュエータ１６によって制御される。フォーカスおよびトラッキングは、各ヘッドピックアップユニット１４ならびに関連した制御エレクトロニクスおよび回路によって、独立に提供される。
【００３０】
この開示の全体的なシステム１の例示的な一実施形態の簡略化した一般的なブロック図が、図５に示されている。図示されるように、事前フォーマット済み光テープ１０は、スプール６０、６２の同期化されたアクションによって、テープ受板１８上を両方向に輸送され、それらのスプールのモータ（図示せず）は、コントローラユニット２１によって制御される。光ヘッドピックアップユニット１４のアレイ（この図では話を簡単にするために４つが図示されている）は、光ヘッドコントローラブロック２２によって制御され、テープ１０の個々の事前フォーマット済みトラックから読み取り、またそこに書き込む。個別の光ピックアップユニット１４はそれぞれ、サーボフォーカスアクチュエータ２６およびトラッキングサーボアクチュエータ２７（一般にヘッドユニットに組み込まれている）を有する。インターフェースブロック２５を介してシステム入出力が提供され、ここでは、ファイバチャネル、ＳＣＳＩ、ファイアワイヤなどいくつかの高速標準インターフェースプロトコルのいずれかを使用することができる。システムコントローラ２８は、ユーザインターフェースならびに全体的なシステム作業管理を提供する。圧縮／伸張および誤り訂正などその他の機能は、それぞれ対応する処理ユニット２３、２４によって扱われる。本開示によって提供される光ピックアップ１４と事前フォーマット済み線状情報媒体１０の組合せに基づいたシステムを作り上げるために、任意の数のハードウェア構成が可能であることが、この例から明らかである。
【００３１】
事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０は、位置、トラッキング、または事前記録済み情報を光ヘッドまたはピックアップユニットに提供するために、少なくとも１つの表面上に複数の物理的構造を有する、薄い（およそ４ミクロン〜１０００ミクロンの範囲）、細長いテープ状基板を特徴とし、その基板はまた、片面または両面上のユーザデータの読取りまたは書込みを容易にするための追加の層を含むこともできる。記録層は、具体的には光ディスクヘッドから発光されることになるような放射を含めた、レーザまたはその他の化学線への暴露に応答して、１つまたは複数の物理的特性を変化させる、当技術分野に知られた１クラスのまたは複数クラスの材料に属する。前述のクラスの材料には、相変化および染料ポリマー媒体が含まれる。本開示の事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０は、単一ハブまたはデュアルハブ、あるいは記憶、駆動機構、および媒体の取扱いのためのいくつかの構成のうちのいずれかを有するオープンリール、カートリッジ、またはカセットで提供され得る。
【００３２】
事前フォーマット構造およびユーザデータを有するテープ１０基板の拡大図が、図３および４に示されている。光テープ１０の事前フォーマット構造は、たとえば、ＣＤおよびＤＶＤで現在利用可能な光ディスクの事前フォーマット構造と類似しており、それらの例が、図６〜８に示されている。一般に、光ディスクヘッドピックアップユニット１４は、ディスクトラックの曲率の半径が、トラックの幅に比べて非常に大きいので、追跡されるパターンが円形であるか線状であるかを認識しないことが理解できよう。どの点から見ても、１４で示されるような光ディスクヘッドピックアップユニットは、光学的可読エンボスのパターンが「見える」。したがって、ディスクで通常使用される光ヘッドピックアップユニット１４は、いくつか改変するだけで、線状光テープ１０で使用することができる。そのような改変には、「欠損した（ｍｉｓｓｉｎｇ）」ディスク基板（ＤＶＤでは、一般に０．６ｍｍ厚のポリカーボネート）での光学的ビーム経路を補正するための光学的補償器（たとえば、一片のガラスまたはプラスチック）の使用が含まれ得る。その光学的補償器は、たとえば、レンズに接合し、あるいはビームと基板の間に置くことができる。
【００３３】
図３および４に示されているように、光ヘッドピックアップユニット１４は、テープ１０の表面上のユーザデータフィールド１１０ｂを備えるフォーマット済みトラックを読み取り、またフォーマット済みトラック上の記録マーク１２０も読み取る。また、光ヘッドピックアップユニット１４を使用して、フォーマット済みトラックを覆う記録層に記録マーク１２０を書き込むこともできる。図示されている例示的な実施形態では、ユーザデータフィールド１１０ｂのフォーマット済みトラックは、ランド１１２およびグルーブ１１４を含めて非常に複雑であってもよく、その場合、トラッキングの目的でグルーブ１１４の側壁１１６を蛇行させており、これらすべてが、そのようなフォーマット済み媒体が非常に高い記憶密度の実現を可能にするのに寄与している。そのような特徴は、一般に当技術分野に知られた成形プロセスを使用することによって生み出される。これらまたはその他の特徴は、ユーザが「既製の」ＣＤまたはＤＶＤタイプのオプトエレクトロニクスユニットを使用してマーク１２０を記録することを可能にするために、事前フォーマット済みＣＤおよびＤＶＤ媒体でも同様に使用される。図３および４に示されている例示的な実施形態では、記録マーク１２０が、ランド１１２上とグルーブ１１４内の両方に配置される。ＣＤ／ＤＶＤディスクで使用されるのと同様の事前フォーマット構造に加えて、その他の事前フォーマット構造および方式も使用できることに留意されたい。
【００３４】
事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０の上に様々なコーティングが行われ、それには、反射性、染料ポリマー、ＷＯＲＭ、消去可能、保護などの機能をもつ層が含まれ得る。図４に示されている例示的な実施形態では、テープ１０は、物理的強度および耐久性が得られるように選択されるキャリア層３０（ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＴ、ポリエチレンナフサ、ＰＥＮなど）、ならびに高い分解能でフォーマット済みトラックを複製できるように選択されるポリマー層３４（ポリカーボネート、アクリル、酢酸酪酸セルロースなど）を含んでいる。
【００３５】
数層の薄膜コーティングは、相変化のスタックを備えており、たとえば、読取り／書込み入射面から順に、まず保護上塗り層３４（高分子または無機）、外側誘電層３５、相変化記録層３６（一般にＴｅ合金）、別の誘電層３７、および反射／熱制御／核生成層３８の各層を含む。そのような相変化のスタックの前述の個々の層は、既存のＣＤおよびＤＶＤで使用される書換え可能層を一般的に構成し得るものとして、当技術分野に知られている。しかし、テープが「表面」（テープのフィーチャ含有面上の放射入射）から読み取られる、この開示の事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０の一実施形態では、前記各層の順序、厚さ、および組成が既存の光ディスクで使用されるものとは異なり、その場合、既存の光ディスクでは、そのような層は、裏面（基板入射）デバイスとして動作するように設計されていることに留意されたい。また、事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０の各層は、追記モードで動作するかまたは消去可能モードで動作するかで、数、組成、厚さ、などが変わり得ることにも留意されたい。また、これらの層は、追記（すなわち、ユーザデータが書き込まれた後、変更できない）特性または消去可能（ユーザが媒体を消去して再使用できる）特性のどちらかを有するように工夫することもできる。テープ媒体の別の実施形態では、相変化層の代わりに、いわゆる「追記型」ＣＤおよびＤＶＤに関して、当技術分野に知られているような、染料をベースとする記録手段が使用される。「裏面」記録（すなわち、基板を通ってから記録層に遭遇する読取り／書込み）のケースでは、順序、厚さ、および組成が適宜調整される。
【００３６】
また、事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０は、フォーマット側とは反対の側に、１つまたは複数のバックコート層を含んでもよい。バックコート層は、摩擦および／または表面制御、熱伝導性、ならびに／あるいは静電気の消散を提供するための、単一のまたは多数の層を含んでよい。また、単一のまたは多数の塗布されたバックコート層によって得られる熱、電気、および摩擦制御は、高分子材料または無機材料をキャリア層３０に組み込むことにより、あるいはその製造プロセス中に共有押出し成形することにより実現することもできることにも留意されたい。
【００３７】
事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０は、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ならびにその他のフォーマットタイプといったＤＶＤタイプの光ヘッドによって読取り可能な、フォーマット構造およびフィーチャを含むことができる。そのような光ヘッドは、回転フォーマットから線状フォーマットへの変換に必要な、また、たとえば、前に触れたように、標準光ディスク媒体に比べて光学的に敏感な表面を覆う、上塗りまたはカバーシートの厚さの差に起因する光路長の変化に必要な、調整に対応するための改変を含むことができる。また、事前フォーマット済み構造は、ＣＤ、光磁気ディスク、および類似のディスクの特性であるようなフォーマットを含むこともできる。事前フォーマットパターンは、連続グルーブ、ランドおよびグルーブ、サンプルサーボ、ウォブルグルーブ、（米国特許第５４５２２８５号に開示されている）分散デジタルサーボなどを含めた、いくつかの一般的フォーマット構成のいずれを含むこともできる。事前フォーマットフィーチャは一般に、トラック構造、ヘッダ情報、サーボおよび誤り訂正情報を含み、事前記録済みデジタルおよび／またはアナログ情報を含むこともできる。
【００３８】
フォーマット済みテープ１０に塗布される各層は、追記型（ＷＯＲＭ）、消去可能、ＰＲＯＭ（読取り専用および記録可能の組合せ）、または読取り専用（ＲＯＭ）の機能のうちの１つまたは複数を含むことができる。記録可能層および／または消去可能層は、（米国特許第４９８１７７２号および５０７７１８１号に開示されている）相変化、（米国特許第５３８２４６３号に開示されている）染料ポリマー、または適切な光ヘッドの発光に敏感な任意の１つまたは複数の層に基づくことができる。ＲＯＭ機能のための層は、アルミニウムや金あるいは適切な反射率のその他の材料からなってよい。
【００３９】
光データ記憶テープ１０の事前フォーマット構造は、ランド、グルーブ、ピット、データ、およびＲＯＭ情報などを含めた、多種多様なフィーチャを含むことができる。そのようなフィーチャは、基板の面に対して凹でも凸でもよく、クリティカルな寸法のナノメートルでの管理とすることができる。さらに、片側または両側に記録可能層またはＲＯＭ層を有し、あるいは互いに異なる側に互いに異なる機能（ＷＯＲＭ、消去可能、ＲＯＭ）をもつ層を有するなどして、事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０の両側を使用することもできる。
【００４０】
次に図６および７を参照すると、先行技術による事前フォーマット済み光ディスク（たとえば、ＤＶＤまたはＣＤ）基板１００の例示的な一実施形態の拡大切断図が図示されており、その図は、事前フォーマット済み表面パターン１１０ａ、１１０ｂを含んでいる。こうしたタイプの事前フォーマット済み表面パターン１１０ａ、１１０ｂ、ならびに適切な光ディスクヘッドおよびエレクトロニクスは、ともに使用されると、データおよび／またはビデオの記憶などに現在使用される光ディスクデータ記憶システムの基礎を形成する。本開示によれば、たとえば図３〜５に示されているように、先行技術の事前フォーマット済み表面パターン１１０ａ、１１０ｂに類似の事前フォーマット済み表面パターンならびに先行技術の適切な光ディスクヘッドおよびエレクトロニクスは、本開示の事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０とともに使用される。適切な改変を行って、光ヘッドから見えるディスク媒体と線状媒体の差を償うことができ、それには、ディスク媒体に比べて線状媒体中のカバー層がより薄いことによって生じる光路長の差を補償することが含まれる。そのような改変は、ピックアップ光学が本来設計されている、ＤＶＤの場合、必要とされる０．６ｍｍの光路長を提供するために、たとえば、レンズの光路にポリカーボネートなどの材料の小片を置くことを含み得る。また、（明書込み（ｗｒｉｔｅ  ｂｒｉｇｈｔ）対暗書込み（ｗｒｉｔｅ  ｄａｒｋ）記録方式での）検出信号極性の変化、あるいは（光学的可読エンボス構造のパターンによって必要とされるフォーマット変化を補償するための）トラッキング／サーボエレクトロニクスを、そのような「既製の」オプトエレクトロニクスユニットに適用することもできる。
【００４１】
図６および７に示されている例示的な実施形態から、ディスク１００の事前フォーマット済み表面パターン１１０ａ、１１０ｂは、ランド１１２、グルーブ１１４、ウォブルグルーブ１１６、ピット１１８、および様々な微細構造を含めて非常に複雑であってもよく、これらすべてが、そのようなフォーマット済み媒体が非常に高い記憶密度の実現を可能にするのに寄与していることがわかる。そのようなフィーチャは、高スループットの製造後フォーマッティング（「サーボ書込み」と呼ばれることもある）プロセスを用いて容易に作製することができない。事前フォーマット済み表面パターン１１０ａのうちの１つは、「既製の」オプトエレクトロニクスユニットによって記録媒体上の位置を決定するために使用されるアドレス情報ヘッダを含んでおり、一方、その他の事前フォーマット済み表面パターン１１０ｂは、「既製の」オプトエレクトロニクスユニットによって記録マーク１２０を生成することのできるユーザデータフィールドを含んでいる。
【００４２】
図６および７に示されている例示的な実施形態では、記録マーク１２０は、ランド１１２上とグルーブ１１４内の両方に配置される。図８は、先行技術による、ユーザデータフィールドを備える事前フォーマット済み表面パターン１１０ｂ’を含む事前フォーマット済みディスク基板１００の、別の例示的な実施形態を示す。図８の事前フォーマット済み表面パターン１１０ｂ’は、図６および７の事前フォーマット済み表面パターン１１０ｂと同様であり、したがって、同様のエレメントは同じ参照参照番号を有する。しかし、図８の事前フォーマット済み表面パターン１１０ｂ’では、記録マーク１２０は、ランド１１２とグルーブ１１４の両方に配置されるのではなく、グルーブ内にのみ配置される。また、図８の事前フォーマット済み表面パターン１１０ｂ’は、たとえば図３〜５に図示されるように、本開示の線状光媒体に適用することもできる。また、ユーザデータおよび情報をガイドし、トラッキングし、記録するために、ランドおよびグルーブのあるまたはない他のフォーマットを使用することもできることも理解されたい。
【００４３】
事前フォーマッティング線状記憶媒体の利点について説明するために、典型的な一般的光ディスクタイプであるＤＶＤと比較することができる。典型的な１２０ｍｍ径光ディスク（９３ｃｍ２）の使用可能領域は、約３／４ｍの標準（１２．５ｍｍ）幅テープと同等である。したがって、ＤＶＤ様フォーマットを（適切な光ヘッドなどを使用して）この開示のテープ媒体に組み込むことにより、１，０００ｍの標準１．２７ｃｍ（１／２インチ）テープを含む単一のカートリッジの合計記憶容量は、たとえば、６，３００ＧＢ（６．３テラバイト、すなわちＴＢ）となることになる。比較した場合、典型的なＤＶＤの単一面は、４．７ＧＢの情報を保持する。青色レーザの使用、あるいはＤＶＤ製造業者により開発中のその他の改変により、この容量はさらに６倍に増大させることができる。
【００４４】
ＤＶＤ様フォーマットフィーチャを含むフォーマットを使用すると、事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０を、ＤＶＤヘッドで読み取り書き込むことが可能になる。このテープは、埋込みフォーマットの改変または改良に対応するために、必要に応じて電気的および／または光学的改変を有する。また、こうしたフィーチャの線状の性質により、多数の光ヘッドまたはヘッド群の使用も開示されている。トラック間のばらつきなどがあればそれに対応するために、各ヘッドは、その固有のフォーカスおよびトラッキング機能を独立に使用することができる。最大のデータ転送速度を実現するために、多数の光ヘッドを、ヘッドの数を最大にするように配置することができる。より小さい光ヘッドアセンブリを使用すると、ヘッド数を増やし、データ転送速度を高めることが可能となることが理解できよう。さらに、固定具の移動を必要とせずに各ヘッドがいくつかのトラックを読み取りかつ／または書き込むことができるように、光ヘッドをヘッドアセンブリ固定具１２内に配置することもできる。あるいは、（特に、単一のヘッドが使用される場合）より大きな範囲のトラックをヘッドがアクセスすることを可能にするために、テープ全体を横切る方向に移動するように固定具を設計することもできる。オートフォーカス、サーボトラッキングなどを組み込んだ光ディスクヘッドなど、既存の電気光学コンポーネントを使用すると、特に多数のヘッドが使用される場合、このテープフォーマットに随伴するドライブハードウェアにおける読取り書込みヘッドのコストが大幅に低減する。
【００４５】
図１は、図３〜５に示されている事前フォーマット済み光データ記憶テープ１０などの線状光データ記憶媒体中の情報保持構造を、エンボス加工、または事前フォーマットするための、本開示による機器２００および方法の、例示的な一実施形態の側面図である。巻出しスプール（図示せず）が平滑な高分子基板３２テープ１０を事前フォーマット形成区域に供給し、その上に回転ツール、すなわちドラム２０２に接して基板３２が配置される。ドラム２０２は、心棒、すなわち回転軸２０４のまわりを回転するように取り付けられ、基板がドラム２０２上に巻き付けられるときに、基板３２の表面に光学的可読エンボス１１０ｂの少なくとも１つの事前フォーマット済みパターンをエンボス加工するための、突起の所定のパターンを有する外周外面２０６を有する。一実施形態では、ディスペンサー２０８を使用してドラム２０２の表面２０６に軟化化学薬品２０９が塗布され、その結果、基板がドラム上へと巻き付けられるときに、ドラムの回転によって軟化化学薬品が基板３２と接触する。供給された薬剤と接触することによって軟化可能となるように、基板、または基板上の別のポリマー層が選択される。軟化化学薬品との接触によって半固体表面層が基板３２上に形成され、基板３２の裏面に対してかみ合っているエラストマー系バッキングロール２１０によってかけられる作用および圧力を計測することによって、基板３２に染み込む軟化化学薬品の量が制御される。
【００４６】
フォーマットパターン１１０ｂのフィーチャを正確に複製するために、基板３２がドラム２０２の表面２０６とまだ接触している間に、基板３２の軟化した層を再凝固させる必要がある。そうしないと、ドラムから分離された後に材料が流れてしまうことから、フィーチャがゆがんでしまう。熱源２１２によって任意選択で（図面中、矢印で示されている）熱放射を供給して、フォーマットドラム２０２と直接接触する層から離れる方向への化学物質の拡散の速度を加速させることによって表面を再凝固させ、その結果、ドラムから取り除く前に急速に再凝固させることができる。既にパターニングされた基板３２をドラム表面２０６から分離するのが、第２のバッキングロール２１４によって容易になり、次いで事前フォーマット済み基板３２は、巻取りスプール（図示せず）に巻き取られる。基板またはポリマー層３２の急速な再凝固により、製造プロセス速度を高めることが可能となることは、この実施形態の重要な特徴である。
【００４７】
このプロセスの別の例示的な実施形態では、軟化化学薬品を、当技術分野に知られている放射によって硬化させることのできる液体高分子材料と交換することができる。その場合、放射源は、ドラム２０２からの分離前にポリマーを固体にさせるのに適切な波長（たとえば、紫外線）である。そのような液体ポリマーは、基板、高分子材料、およびツールが接触している時間中、同時に基板を充てんし平坦化するという追加の利点を有する。これにより、とりわけ、引っかき傷および非一様な基板表面フィーチャを補償することができる。また、液体ポリマーも、基板およびポリマー材料の物理的および化学的特性をある程度独立して選択することができるという利点をもたらす。これにより、各構成要素（基板およびポリマー層）をそれぞれの要件に従って最適化することができる（たとえば、物理的強度および引裂き抵抗を得られるように基板を最適化し、微細な表面細部を複製できるようにポリマー層を最適化する）。放射源は、ドラム２０２の内側に配置し、ドラムは、適切な放射透過材料で作製することができる。
【００４８】
この開示の一態様では、その表面２０６上に基本的に事前パターニング済みフォーマットフィーチャを有する精密連続／シームレス事前フォーマッティングツール２０２とともに上述の事前フォーマッティングプロセスのいずれかを使用し、続いて記録可能層のコーティングを行うと、任意に選んだ長さまたは幅の事前フォーマット済み線状情報保持および／または記録媒体１０を製造することができる。
【００４９】
また、この開示の一態様では、事前フォーマット済み線状基板３２は、基板３２上への情報の記録を可能にする１つまたは複数の層でコーティングされてもよい。これには、それだけには限らないが、追記型（ＷＯＲＭ）、消去可能、染料ポリマーなど、あるいはその任意の組合せが含まれる。記録可能および／または消去可能層は、（米国特許第４９８１７７２号および５０７７１８１号に開示されているものなどの）相変化、（米国特許第５３８２４６３号に開示されるような）染料ポリマー、あるいは適切な光ヘッドの放射に敏感な任意の１つまたは複数の層をベースとすることができる。
【００５０】
この開示の線状記憶手段のその他の実施形態では、それだけには限らないが、諧調（多値レベル）、近接場、蛍光、体積、ホログラフィック、または（たとえば、ＩＳＯＭ／ＯＤＳ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄａｔａ  Ｓｔｏｒａｇｅ、２００２年７月、ハワイ州、などの）任意の他の手段を含めた、当技術分野に知られたその他の記録および情報符号化方式を組み込むことができる。
【００５１】
また、フォーマットフィーチャの製造と同時に記録可能層をポリマー層に埋め込むことができ、したがって、追加の工程段階をなくすことができることもこの開示の有用なフィーチャである。これは、ＣＤ−ＲまたはＤＶＤ−Ｒの製造の技術分野に知られている染料をポリマー軟化化学薬品に溶かすことによって実現され、その場合、染料および化学物質は化学適合性が得られるように選ばれる。基板およびツールに高速で接触することにより、染料のポリマーへのインビビション時間が短いと、レーザ源からの放射が、たとえば、ポリマーの表面に高度に集中され、それにより、当たる放射の作用によって特徴づけられ得るようなフォーマットフィーチャのプロファイルに、染料が精密かつ詳細に従うようになる。その効果は、染料層が対象となり、反射された放射が第２の（基板）側から検出されるような、反射コーティングの塗布によって増幅され得る。
【００５２】
図２は、図１の線状光データ記憶媒体１０のエンボス加工済み情報保持構造３２を覆って記録可能相変化層を塗布するための、本開示による機器３００および方法の例示的な一実施形態の側面図である。図示されている例示的な実施形態では、たとえば、追記型相変化の構築には、３層被着プロセスまで使用することができる。しかし、追加の層を塗布することもでき、その数および組成は、所望される具体的な機能（たとえば、追記型、消去可能、またはＲＯＭ機能）に依存する。
【００５３】
そのような層のための、先行技術の、具体的にはＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相変化タイプの標準的製法は、光ディスク用途向けに設計されており、裏面（基板入射）記録を使用していることに留意されたい。しかし、そのような裏面感受層構造は、表面（「フォーマット入射」）媒体では働かず、本開示のような表面媒体で使用するためにかなり変更する必要がある。たとえば、相変化ＷＯＲＭ（追記型）実施形態におけるこの開示の媒体に適した層構造では、基板のフォーマット済み表面上に、反射物（または核生成）層をまず直接被着させ、それに続いて相変化合金層、そして１つまたは複数の保護層を被着させる必要がある。さらに、層の厚さおよび組成は、表面記録に最適化される必要があり、そういったものには、層の厚さ、熱伝導性、および屈折率などの因子が含まれる。
【００５４】
相変化層をフォーマット済み基板に塗布するための装置３００は、真空チャンバ３０２と、多数の独立した被着源３１２、３１４、３１６を含む真空コーティング区域３０６、３０８、３１０にフォーマット済み基板３２を供給し、被着源の数および組成が所望される具体的な機能（追記型、消去可能、ＲＯＭ）に依存する巻出しスプール３０４と、完成したテープ１０を収容する巻取りスプール３１８とを含んでいる。前述のように、入射光ビームから見えるのが最後の層（追記型の一実施形態では、典型的には軽食／熱制御層）が、まず塗布される。相変化合金である第２の層が、次の区域で被着され、続いて区域内で第３の（保護）層が被着される。たった１層のみ、あるいは５つ以上もの層が相変化記録可能層に必要とされ得ることに留意されたい。また、真空または溶液コーティングなどその他のプロセスによって、片面または両面に追加の層を追加することもできる。この機器はまた、記録マークを追記型層に適用するための光ヘッド３２０を含んでもよい。
【００５５】
別の実施形態では、エンボス加工済み基板３２は、光感受層の被着後、最後の層を覆って保護膜を塗布する。これは、真空チャンバ３０２内で行うことができ、その場合、保護膜は無機材料または混合材料である。さらに、これは、被着させた層に架橋性フォトポリマー材料を塗布し、その架橋性フォトポリマー材料を、高分子材料の架橋をアクティブにすることのできる紫外光源または電子ビーム源などの放射源に暴露させることによって行うこともできる。そのような層およびプロセスは、当技術分野に知られている。
【００５６】
関連した一実施形態では、塗布された高分子上塗り層の厚さおよび平滑度は、まだ液体状態の間に、ロールまたはプラテンの形状などの適切に透明な表面に対して、適切な圧力下で上塗りされた基板を積層し、透明な表面を通してその積層を放射に暴露させることによって架橋プロセスを行うことにより、適切に変更することができる。ロールまたはプラテンの表面テクスチャは、架橋しその後に分離した後、この開示の媒体の外面が所望の表面テクスチャの複製を有するようにすることができる。とりわけ、これは、光制御および／または摩擦制御に役立つ。導電性無機または高分子材料の使用などにより、上塗りが導電性の場合、そのようなコーティングされた表面は、静電気の消散を提供することもできる。
【００５７】
この開示の一態様では、事前フォーマッティングおよびその後のコーティング動作は、その幅が１．２７ｃｍ（１／２インチ）または３５ｍｍなど所望の製品の幅である基板上で行うことができる。スリッティング動作では、基板は、数センチメートル（数インチ）から数メートルの幅といった広い幅で提供され、コーティングステップ後に、より狭い幅に切断される。スリッティング動作の一実施形態では、事前フォーマットパターンを光ピックアップユニットとともに使用して、スリッティング動作中に材料を追跡し、マスタ基板ロールの精密な分割を可能にするために、そのように発生させた電子信号を使用して、スリッティング機械上のウェブガイドなどにフィードバックを提供する。これが有用であるのは、たとえば、各完成したテープの外側部分がマスタパターンの特定の縁部ガイドセクションに対応させるなど、スリット縁部をマスタパターンの特定のセクションと整合させることが必要なまたは有用である場合である。
【００５８】
本明細書に記載される本開示の実施形態は単に例示的なものであり、当業者であれば、本開示の趣旨および範囲から逸脱せずに、本明細書に記載される実施形態に変形および改変を加えることができることを理解されたい。そのようなすべての等価な変形および改変は、添付の特許請求の範囲によって定義されるこの開示の範囲に含まれるものとする。本開示はいずれも権利放棄されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】線状光データ記憶媒体中の情報保持構造をエンボス加工または事前フォーマットするための、本開示による機器および方法の、例示的な一実施形態の側面図である。
【図２】図１の線状光データ記憶媒体のエンボス加工済み情報保持構造を覆って記録可能層を塗布するための、本開示による機器および方法の、例示的な一実施形態の側面図である。
【図３】本開示に従って構築され、多数の光ヘッドおよび図１の事前フォーマット済み線状光データ記憶媒体を含む光情報記憶システムの、例示的な一実施形態のヘッド−媒体領域の平面図である。
【図４】事前フォーマット済み線状光データ記憶媒体および図３のシステムのいくつかの光ヘッドの、部分的に断面である、拡大透視図である。
【図５】図３の光情報記憶システムの斜視図、ならびにシステムのコントローラ構成のブロック図である。
【図６】先行技術による事前フォーマット済みディスク基板の例示的な一実施形態の拡大切断図である。
【図７】図６のディスク基板の平面図である。
【図８】先行技術による事前フォーマット済みディスク基板の別の例示的な実施形態の拡大切断図である。
【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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【国際調査報告】
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