(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプとランドとを含む光学的データ保存構造を備えていて、該バンプの高さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項２】
ピットとランドとを含む光学的データ保存構造を備えていて、該ピットの深さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項３】
平坦な第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、該第２の表面はバンプとランドとを含む光学的データ保存構造として形成され、該バンプの高さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、透明基板と、
該透明基板を通過する該光を反射するための、該第２の表面上の光反射コーティングであって、該コーティングは該第２の表面の輪郭に一致し、該光は該バンプとランドとによって記録された情報に従って該透明基板を通過して反射される、光反射コーティングと、
を備える、光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項４】
前記透明基板が、ポリメチルメタクリレート、フォトポリマ及びポリカーボネートからなるグループから選択される、請求項３に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項５】
前記光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項３に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項６】
平坦な第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、該第２の表面はピットとランドとを含む光学的データ保存構造として形成され、該ピットの深さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、透明基板と、
該透明基板を通過する該光を反射するための、該第２の表面上の光反射コーティングであって、該コーティングは該第２の表面の輪郭に一致し、該光は該ピットとランドとによって記録された情報に従って該透明基板を通過して反射される、光反射コーティングと、
を備える、光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項７】
前記透明基板が、ポリメチルメタクリレート、フォトポリマ及びポリカーボネートからなるグループから選択される、請求項６に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項８】
前記光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項６に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項９】
平坦な第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、該第２の表面はバンプとランドとを含む光学的データ保存構造として形成され、該バンプの高さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、透明基板と、
該透明基板を通過する該光を反射するための、該第２の表面上の第１の光反射コーティングであって、該第１のコーティングは該第２の表面の輪郭に一致し、
該光は該バンプとランドとによって記録された情報に従って該透明基板を通過し
て反射される、光反射コーティングと、
該第１の光反射コーティングの輪郭に一致する第１の表面と該第１の表面の反対側の平坦な第２の表面とを有する第２の保護コーティングと、
を備える、光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１０】
前記透明基板が、ポリメチルメタクリレート、フォトポリマ及びポリカーボネートからなるグループから選択される、請求項９に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１１】
前記第１の光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項９に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１２】
前記第２の保護コーティングがラッカーである、請求項９に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１３】
平坦な第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、該第２の表面はピットとランドとを含む光学的データ保存構造として形成され、該ピットの深さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、透明基板と、
該透明基板を通過する該光を反射するための、該第２の表面上の第１の光反射コーティングであって、該第１のコーティングは該第２の表面の輪郭に一致し、該光は該ピットとランドとによって記録された情報に従って該透明基板を通過して反射される、光反射コーティングと、
該第１の光反射コーティングの輪郭に一致する第１の表面と該第１の表面の反対側の平坦な第２の表面とを有する第２の保護コーティングと、
を備える、光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１４】
前記透明基板が、ポリメチルメタクリレート、フォトポリマ及びポリカーボネートからなるグループから選択される、請求項１３に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１５】
前記第１の光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項１３に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１６】
前記第２の保護コーティングがラッカーである、請求項１３に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１７】
バンプとランドとを含むデータ保存構造として形成される光反射表面を備え、該バンプの高さが該光反射表面に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１８】
前記光反射表面が、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項１７に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項１９】
ピットとランドとを含むデータ保存構造として形成される光反射表面を備え、該ピットの深さが該光反射表面に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項２０】
前記光反射表面が、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項１９に記載の光学読み取り式情報記録ディスク。
【請求項２１】
平坦な第１の表面とバンプ及びランドを含むデータ保存構造として形成される第２の表面とを有し、光反射コーティングが該第２の表面の輪郭に付着し、該バンプの高さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、
該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成された光が該バンプ及びランドによって記録される情報に従って該光反射コーティングで反射される、光源と、
該反射光を検知して該バンプ及びランドによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、
を備える、保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項２２】
前記情報記録ディスク上の前記光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項２１に記載の保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項２３】
平坦な第１の表面とピット及びランドを含むデータ保存構造として形成される第２の表面とを有し、光反射コーティングが該第２の表面の輪郭に付着し、該ピットの深さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、
該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成された光が該ピット及びランドによって記録される情報に従って該光反射コーティングで反射される、光源と、
該反射光を検知して該ピット及びランドによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、
を備える、保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項２４】
前記情報記録ディスク上の前記光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項２３に記載の保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項２５】
平坦な第１の表面とバンプ及びランドを含むデータ保存構造として形成される第２の表面とを有し、第１の光反射コーティングが該第２の表面の輪郭に付着し、第２の保護コーティングが該第１の光反射コーティングの輪郭に一致する第１の表面と該第１の表面の反対側の平坦な第２の表面とを有し、該バンプの高さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、
該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成される光が該バンプ及びランドによって記録される情報に従って該第１の光反射コーティングで反射される、光源と、
該反射光を検知して該バンプ及びランドによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、
を備える、保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項２６】
前記情報記録ディスク上の前記第１の光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項２５に記載の保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項２７】
前記情報記録ディスク上の前記第２の保護コーティングがラッカーである、請求項２５に記載の保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項２８】
平坦な第１の表面とピット及びランドを含むデータ保存構造として形成される第２の表面とを有し、第１の光反射コーティングが該第２の表面の輪郭に付着し、第２の保護コーティングが該第１の光反射コーティングの輪郭に一致する第１の表面と該第１の表面の反対側の平坦な第２の表面とを有し、該ピットの高さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、
該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成される光が該ピット及びランドによって記録される情報に従って該第１の光反射コーティングで反射される、光源と、
該反射光を検知して該ピット及びランドによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、
を備える、保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項２９】
前記情報記録ディスク上の前記第１の光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項２８に記載の保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項３０】
前記情報記録ディスク上の前記第２の保護コーティングがラッカーである、請求項２８に記載の保存された情報を光学的に読み取るためのシステム。
【請求項３１】
バンプとランドとを含むデータ保存構造として形成される光反射表面を備え、該バンプの高さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、
該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成される光が該バンプとランドとによって記録される情報に従って該光反射表面で反射される、光源と、
該反射光を検知して該バンプとランドとによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、
を備える、保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項３２】
前記情報記録ディスク上の前記光反射表面が、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項３１に記載の保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項３３】
ピットとランドとを含むデータ保存構造として形成される光反射表面を備え、該ピットの深さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、
該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成される光が該ピットとランドとによって記録される情報に従って該光反射表面で反射される、光源と、
該反射光を検知して該ピットとランドとによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、
を備える、保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【請求項３４】
前記情報記録ディスク上の前記光反射表面が、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される、請求項３３に記載の保存された情報を光学的に読み取るシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学読み取り式ディスクの形態の情報記録媒体に関する。特に、本発明は、他の利益に加えて、製造工程におけるより大きい誤差を許容でき、且つ、より安価な光学的読み取り装置の使用を可能とする、そのような記録媒体の改良された設計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクの形態をとる光学読み取り式情報記録媒体は、例えばKramerによる米国特許第5,068,846号に示されるように、公知である。
【０００３】
記録媒体のこれらの一般的なタイプの例として、商業的に入手可能であるオーディオコンパクトディスク（CD）及びコンパクトディスク読み出し専用メモリ（CD-ROM）がある。近年、これらのタイプの記録媒体を、映画或いはその他の同様なリアルタイムなオーディオビジュアルプログラムなど、その他の情報を記録するために使用することに、注目が集まっている。
【０００４】
そのような情報をデジタル形式で保存するには、膨大な容量が必要とされる。記録媒体は、データそのものの保存に加え、保存データの誤り訂正、同期、及び変調もまた、もたらさなければならない。
【０００５】
一般的な商業的使用では、標準のディスク形状のオーディオ記録媒体は、その直径が約120ミリメートルとなるように設計される。直径が約15ミリメートルの中心穴が設けられて、ディスクの回転のためのプレーヤースピンドルの軸を受け入れる。その結果、中心穴の間近の領域は、クランプ領域として使用されねばならず、データを記録することはできない。従って、データのための空間は、制限される。
【０００６】
前述のような大量のデータがそのような狭い領域に保存されなければならないため、光学的保存構造の細部は非常に密でなければならない。このことは、非常にタイトな製造トレランスだけでなく、敏感な光学式読み取り装置が要求されることを意味する。
【０００７】
商業的に一般に使用されるディスク形状の光学読み取り式記録媒体の断面を見た場合、その厚さは約1.2ミリメートルである。透明な材料であれば大抵のものが記録媒体の主要部分を形成するために使用し得るが、屈折率が1.55であるポリカーボネートプラスティックが典型的に使用される。データは、この透明な材料の上部表面に沿って刻印されるピット及びランド構造として保存される。この構造は、非常に薄い付着性の金属反射層によって被覆される。この反射層は、導電性を有する金属、典型的にはアルミニウムからなり、約70ナノメートルの厚みを有する。この上に、厚さ約10〜30マイクロメートルであって典型的にはラッカーである保護層が重ねられ、これにより反射層のピットの窪みが埋められて、ラベル又はその他の情報が置かれるスムーズで実質的に平坦な記録媒体の上部表面が提供される。
【０００８】
記録媒体の光学的構造は、レーザ光線によって読み出される。レーザ光線は記録媒体の下部で射出され、典型的な使用では空気中で780ナノメートルの波長を有し、反射層で焦点が合わされる。レーザ光線は、透明材料の底部とピット及びランドの光学的構造（下から見た場合、レーザ光線はバンプとランドとの連続として認識する）とを通過し、反射層において反射され、透明材料を通過し、記録媒体を抜けて光学式読み取り構造へ向かう。
【０００９】
データの読み出し手段（従って、光学式読み取り機によってバンプとランドとの違いを認識する手段）が、回折効果によって引き起こされる破壊的干渉を利用することは、一般に受け入れられている。このことにより、商業的光学読み取り式情報記録媒体におけるピット深さ／バンプ高さ（参照面に依存する）が、レーザ光の透明材料内での波長の約４分の１以下に標準化される。780ナノメートルで作動しているレーザからの光は、記録媒体のポリカーボネート材料（R.I.=1.55）内では約503ナノメートルの波長を有する。当該分野の当業者に公知であるトラッキングに関連する理由により、ピット深さ／バンプ高さは、波長の正確な４分の１よりも若干小さめに、すなわち126ナノメートルに、標準化されている。このことは、Kramer特許の承継人であるフィリップスの推奨に反映されており、コンパクトディスクのピット深さ／バンプ高さは約0.12ミクロンに維持される。
【００１０】
波長の約４分の１という標準の理由は、CD設計に関する受け入れられた文献であるK.PohlmannによるThe Compact Disc Handbook, 2nd ed. (1992)に述べられている。その55〜56ページでPohlmann教授は、「これより、ランドに向かっている光はバンプに向かっている光よりも、波長の２分の１（４分の１プラス４分の１）だけ余分の距離を通過する。これによって、レーザ光線のうちでバンプで反射された部分とその周囲のランドで反射された部分との間には、波長の２分の１の位相差が生ずる。この位相差により、レーザ光線の２つの部分は破壊的に干渉して、互いにキャンセルして、回折パターンを形成する。すなわち、バンプは光を散乱して、反射光の強度を低減する」と、ピット深さ／バンプ高さが好ましくは光の波長の４分の１近くに維持されるという、光学読み取り式情報記録システムの操作についての一般に受け入れられている考えを述べている。
【００１１】
この低減された強度は、ランドからの実質的に全ての光の反射に対して際立ったコントラストを示し、記録媒体の下にある光学式読み取り機がバンプからランドへの切り替わり点を検出することを可能にする。実際、光学式読み取り機にとって、強度差が大きい程、切り替わり点は検出しやすい。従って、フィリップスは、ピット深さを波長の４分の１に等しくして最大の回折効率を達成することを推奨している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
光学読み取り式情報記録システムの操作方法に関するこの受け入れられている考えから、使用されるレーザ光の波長の２分の１のピット深さ／バンプ高さを利用する光学読み取り式ディスクは動作できないことが推論される。再び記録媒体の下に位置する光学式読み取り機の視点で見ると、ランドに向かっている光はバンプに向かっている光よりも、完全な一波長分（２分の１プラス２分の１）だけ余分の距離を通過する。これにより、レーザ光線のうちでバンプで反射される部分の位相とその周囲のランドで反射される部分の位相とが完全に一致して、破壊的干渉が生じず、従って光強度の差は生じない。このような場合、光学式読み取り機はバンプとランドとを全く区別できず、従ってデータを取り出すことは不可能である。
【００１３】
しかし、予期せずして且つ完全に従来の考えに反して、ピット深さ／バンプ高さをレーザ光源の波長の約２分の１に設計することによって、改良型の光学読み取り式記録ディスクが得られることが判明した。そのようなディスクが動作可能であると判明しただけでなく、光学的読み取り機によって検知されたバンプ領域とランド領域との間の強度の差が、実際には、以前には最適と考えられていた４分の１波長のピットの場合よりも大きいことが判明した。
【００１４】
前述の点から見て、本発明の目的は、読み取りが行いやすく、それによって光学式読み取り装置のコストと複雑さとを低減することのできる光学読み取り式情報記録ディスクを提供することである。
【００１５】
本発明のもう一つの目的は、自らが生成するさらに大きい信号強度差によってディスク製造時にさらに大きいトレランスを提供する、改良型光学読み取り式情報記録ディスクを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のこれらの及びその他の目的は、Kramerの米国特許第5,068,846号に一般的に示されるような、ピット深さ／バンプ高さがこの構造の表面に入射する光の波長の約２分の１に制御されるピット／バンプ及びランド構造を利用した光学読み取り式情報記録媒体を提供することによって、本発明の原理に従って達成される。
【００１７】
ディスク形状の記録媒体の厳密な構成がKramer文献に開示されているものに限定されないことは、容易に理解できる。例えば、光学的構造が空気に露呈されていてレーザ光が反射表面に直接入射するディスクにおいても、本発明の改良型ピット深さ／バンプ高さの恩恵を得るものである。そのような状況では、ピット深さ／バンプ高さは、レーザ光の空気中での波長の２分の１に近似するように制御される。
【００１８】
同様に、光学的保存構造において、ランドに沿って用いられるのがピットであるか或いはバンプであるかは、本発明にとって重要ではない。予期されていなかった改良の結果は、光学的保存構造のピット深さ又はバンプ高さのそれぞれを、レーザ光が光学保存構造の表面に入射する際の波長の２分の１に近似する様に制御することによって達成される。
【００１９】
本発明のある局面によれば、光学読み取り式情報記録ディスクが、バンプとランドとを含む光学的データ保存構造を備えていて、該バンプの高さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御されており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００２０】
本発明の他の局面によれば、光学読み取り式情報記録ディスクが、ピットとランドとを含む光学的データ保存構造を備えていて、該ピットの深さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御されており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００２１】
本発明のさらに他の局面によれば、光学読み取り式情報記録ディスクが、実質的に平坦な第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、該第２の表面はバンプとランドとを含む光学的データ保存構造として形成され、該バンプの高さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、透明基板と、該透明基板を通過する該光を反射するための、該第２の表面上の光反射コーティングであって、該コーティングは該第２の表面の輪郭に一致し、該光は該バンプとランドとによって記録された情報に従って該透明基板を通過して反射される、光反射コーティングと、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００２２】
本発明のさらに他の局面によれば、光学読み取り式情報記録ディスクが、実質的に平坦な第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、該第２の表面はピットとランドとを含む光学的データ保存構造として形成され、該ピットの深さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、透明基板と、該透明基板を通過する該光を反射するための、該第２の表面上の光反射コーティングであって、該コーティングは該第２の表面の輪郭に一致し、該光は該ピットとランドとによって記録された情報に従って該透明基板を通過して反射される、光反射コーティングと、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００２３】
好ましくは、前記透明基板が、ポリメチルメタクリレート、フォトポリマ及びポリカーボネートからなるグループから選択される。
【００２４】
好ましくは、前記光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される。
【００２５】
本発明のさらに他の局面によれば、光学読み取り式情報記録ディスクが、実質的に平坦な第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、該第２の表面はバンプとランドとを含む光学的データ保存構造として形成され、該バンプの高さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、透明基板と、該透明基板を通過する該光を反射するための、該第２の表面上の第１の光反射コーティングであって、該第１のコーティングは該第２の表面の輪郭に一致し、該光は該バンプとランドとによって記録された情報に従って該透明基板を通過して反射される、光反射コーティングと、該第１の光反射コーティングの輪郭に一致する第１の表面と該第１の表面の反対側の実質的に平坦な第２の表面とを有する第２の保護コーティングと、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００２６】
本発明のさらに他の局面によれば、光学読み取り式情報記録ディスクが、実質的に平坦な第１の表面と該第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、該第２の表面はピットとランドとを含む光学的データ保存構造として形成され、該ピットの深さが該光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、透明基板と、該透明基板を通過する該光を反射するための、該第２の表面上の第１の光反射コーティングであって、該第１のコーティングは該第２の表面の輪郭に一致し、該光は該ピットとランドとによって記録された情報に従って該透明基板を通過して反射される、光反射コーティングと、該第１の光反射コーティングの輪郭に一致する第１の表面と該第１の表面の反対側の実質的に平坦な第２の表面とを有する第２の保護コーティングと、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００２７】
好ましくは、前記透明基板が、ポリメチルメタクリレート、フォトポリマ及びポリカーボネートからなるグループから選択される。
【００２８】
好ましくは、前記第１の光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される。
【００２９】
好ましくは、前記第２の保護コーティングがラッカーである。
【００３０】
本発明のさらに他の局面によれば、光学読み取り式情報記録ディスクが、バンプとランドとを含むデータ保存構造として形成される光反射表面を備え、該バンプの高さが該光反射表面に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御されており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００３１】
本発明のさらに他の局面によれば、光学読み取り式情報記録ディスクが、ピットとランドとを含むデータ保存構造として形成される光反射表面を備え、該ピットの深さが該光反射表面に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御されており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００３２】
好ましくは、前記光反射表面が、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される。
【００３３】
本発明のさらに他の局面によれば、保存された情報を光学的に読み取るシステムが、実質的に平坦な第１の表面とバンプ及びランドを含むデータ保存構造として形成される第２の表面とを有し、光反射コーティングが該第２の表面の輪郭に付着し、該バンプの高さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成された光が該バンプ及びランドによって記録される情報に従って該光反射コーティングで反射される、光源と、該反射光を検知して該バンプ及びランドによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００３４】
本発明のさらに他の局面によれば、保存された情報を光学的に読み取るシステムが、実質的に平坦な第１の表面とピット及びランドを含むデータ保存構造として形成される第２の表面とを有し、光反射コーティングが該第２の表面の輪郭に付着し、該ピットの深さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成された光が該ピット及びランドによって記録される情報に従って該光反射コーティングで反射される、光源と、該反射光を検知して該ピット及びランドによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００３５】
好ましくは、前記情報記録ディスク上の前記光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される。
【００３６】
本発明のさらに他の局面によれば、保存された情報を光学的に読み取るシステムが、実質的に平坦な第１の表面とバンプ及びランドを含むデータ保存構造として形成される第２の表面とを有し、第１の光反射コーティングが該第２の表面の輪郭に付着し、第２の保護コーティングが該第１の光反射コーティングの輪郭に一致する第１の表面と該第１の表面の反対側の実質的に平坦な第２の表面とを有し、該バンプの高さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成される光が該バンプ及びランドによって記録される情報に従って該第１の光反射コーティングで反射される、光源と、該反射光を検知して該バンプ及びランドによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００３７】
本発明のさらに他の局面によれば、保存された情報を光学的に読み取るシステムが、実質的に平坦な第１の表面とピット及びランドを含むデータ保存構造として形成される第２の表面とを有し、第１の光反射コーティングが該第２の表面の輪郭に付着し、第２の保護コーティングが該第１の光反射コーティングの輪郭に一致する第１の表面と該第１の表面の反対側の実質的に平坦な第２の表面とを有し、該ピットの高さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成される光が該ピット及びランドによって記録される情報に従って該第１の光反射コーティングで反射される、光源と、該反射光を検知して該ピット及びランドによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００３８】
好ましくは、前記情報記録ディスク上の前記第１の光反射コーティングが、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される。
【００３９】
好ましくは、前記情報記録ディスク上の前記第２の保護コーティングがラッカーである。
【００４０】
本発明のさらに他の局面によれば、保存された情報を光学的に読み取るシステムが、バンプとランドとを含むデータ保存構造として形成される光反射表面を備え、該バンプの高さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成される光が該バンプとランドとによって記録される情報に従って該光反射表面で反射される、光源と、該反射光を検知して該バンプとランドとによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００４１】
本発明のさらに他の局面によれば、保存された情報を光学的に読み取るシステムが、ピットとランドとを含むデータ保存構造として形成される光反射表面を備え、該ピットの深さが該データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するように制御される、情報記録ディスクと、該データ保存構造に向けられる所定の波長の光源であって、それにより生成される光が該ピットとランドとによって記録される情報に従って該光反射表面で反射される、光源と、該反射光を検知して該ピットとランドとによって記録された該情報を読み取るための光学的読み取り構造と、を備えており、そのことによって、上記目的が達成される。
【００４２】
好ましくは、前記情報記録ディスク上の前記光反射表面が、金、銀及びアルミニウムからなるグループから選択される。
【００４３】
本発明の更なる特徴、並びにその性質及び様々な利点は、添付される図面及び以下の好ましい実施態様の詳細な説明から、より明確となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
図１は、下から見た光学読み取り式情報記録ディスク１を示す。光学的に記録された情報２のひとつのパスを大きく拡大した部分もあわせて表示し、その中ではランド領域３、３’及び３”とバンプ領域４及び４’とが描写されている。
【００４５】
図２は、光学的に記録された情報２のこの拡大部分の長さに沿った断面図である。透明材料５は、（ポリメチルメタクリレート及びフォトポリマも使用されているが）好ましくはポリカーボネートであり、実質的に平坦な下部表面６を有するディスク１のベースを形成する。透明材料５の上部表面は、バンプ４及び４’によって分離される一連のランド領域３、３’及び３”によって特徴付けられる。これらのバンプは、断面図では透明材料５の上部表面におけるピットとして示される。反射材料７からなる薄い層が、透明材料５の上部表面に沿って、ランド領域３、３’及び３”とバンプ４及び４’とに付着する。金或いは銀などのより高価な材料の方が長寿命で且つより良い反射性を生むが、反射材料７としては、典型的にはアルミニウムが使用される。この反射材料７の上に、好ましくはラッカーからなる保護層８が形成される。この保護層は、光学読み取り式情報記録ディスク１の上部表面９が実質的に平坦となるように、不均一に形成される。ラベル又はその他の情報は、この上部表面９の上に置かれる。
【００４６】
光学読み取り式情報記録ディスク１の正確なサイズ及び寸法は選択の問題であるが、今日商業利用されている最も一般的なディスク１は、典型的には直径120ミリメートルで厚さ1.2ミリメートルである。反射材料の層７は、好ましくは厚さ70ナノメートルであり、保護層８は、10〜30マイクロメートルの範囲である。
【００４７】
これらの寸法のそれぞれは、バンプ４及び４’の高さには依存しない。図２に更に示されるように、光学読み取り式情報記録ディスク１の実質的に平坦な下部表面６の下には、光源10が配置される。今日の一般的商業使用では、この光源10は、空気中での波長が780ナノメートルであるレーザである。しかし、光源10のタイプ及びその作動波長は選択の問題である。
【００４８】
本発明によれば、バンプ４及び４’の高さは、光源10の作動波長によって決定される。この高さは、透明材料５の内部での光源10からの光の波長の２分の１を近似するように制御される。好ましいポリカーボネートの屈折率は1.55であるので、空気中では780ナノメートルの波長で作動する光源10からの光は、透明材料内では約503ナノメートルの波長を有する。その結果、バンプ４及び４’の好ましい高さは、約252ナノメートルである。
【００４９】
本発明による光学読み取り式情報記録ディスク１の製作努力は、予想に反して、好結果のオーディオCDを生む結果となった。また、ランドとバンプとの間で検出される光の強度差の測定は、驚異的な向上結果を生んだ。当該分野では「T3」と呼ばれる最も短い標準バンプ長さに対するランドとバンプとの間の光の強度差について、本発明のディスクと一般的な商業オーディオCDとを比較した。結果は、４−チャンネルデジタルオシロスコープであるテクトロニクスTDS 540（Tektronix TDS 540）上にプロットされた。ポリカーボネートからなるディスク基板へ向けられた780ナノメートルのレーザを利用した場合、259ナノメートルの高さのT3バンプでは、1.064 mVの強度差が生じた。同じくポリカーボネート基板を利用した商業オーディオCDを同じ条件下で試験した場合、114ナノメートルの高さを有すると測定されたT3バンプでは、0.912 mVの強度差が生じたのみである。
【００５０】
光学読み取り式情報記録システムの操作の受け入れられている考えによると、反射された光の位相が完全にずれている場合にその操作が最適化されると示唆されるので、光の波長の約４分の３のT3バンプを有する光学読み取り式情報記録ディスクも試験することとした。この場合も、ランドから反射された光が通過しなければならない２分の３波長分の余分の距離のため、強い破壊的干渉が生じるはずである。
【００５１】
再び、ランドとT3バンプとの間の光の強度差を、４−チャンネルデジタルオシロスコープであるテクトロニクスTDS 540（Tektronix TDS 540）の上にプロットした。ポリカーボネート基板のディスクに向けられた780ナノメートルの同じレーザ光源を利用した場合、396ナノメートルの高さのT3バンプでは、0.956 mVの強度差が生じた。これは、本発明のディスクにより生じる強度差よりも、商業オーディオCDで観測された強度差により近い。
【００５２】
ピット高さを光の波長の約２分の１に制御することによって得られた、この予期できなかった向上の結果を理解及び／又は説明するための数々の努力が払われているが、未だ実を結んでいない。
【００５３】
それでもなお、この向上結果は、上記の通りに、ディスクの製造だけでなく、それほど敏感でなく且つ安価な光学的読み取りシステムの設計及び製造においても、相当な援助を約束するものである。より大きい強度の信号差が発生するため、データの出力及び読み取りの品質を犠牲にすること無しに製造トレランスが緩和され得て、高歩留まり及び低コストがもたらされる。
【００５４】
以上の記載は本発明の原理を説明のためだけであり、当該分野の通常の知識を有する者によって本発明の範囲及び精神から逸脱すること無しに数々の改変が行えることが理解される。例えば、上記で特に述べたバンプ４及び４’の代わりに、ピットの深さを光の波長の２分の１に制御する構造としても良い。同様に、利用される光源10の波長は、使用される特定の透明材料５がそうであるように、純粋に選択の問題である。空気中での操作は容易且つ明らかな改変により実行可能であるので、光源10を透明材料５を通じて方向付ける必要は無い。
【００５５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、改良型光学読み取り式情報記録ディスクにおいて、光学的データ保存構造がランド及びピット又はランド及びバンプからなり、ピットの深さ又はバンプの高さが、光学的データ保存構造に入射する光の波長の２分の１を近似するようにそれぞれ制御される。ピット／バンプとランドとの間での切り替わりで検知される光強度差が増加することによって、従来技術の光学的記録ディスクを越えた予期せぬ驚異的な改良が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学的に記録された情報のひとつのパスの拡大図を同時に示す、光学読み取り式情報記録ディスクの単純化された図である。
【図２】記録された情報のパスに沿って示された、本発明の改良点を具体化する構成を有するこの光学読み取り式情報記録ディスクの断面図である。
【符号の説明】
１  光学読み取り式情報記録ディスク
２  記録された情報
３、３’、３”  ランド領域
４、４’  バンプ領域
５  透明材料
６  下部表面
７  反射材料
８  保護層
９  上部表面
１０  光源
【図１】
0003929528.tif 000002
【図２】
0003929528.tif 000003