(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の情報記録層と、光硬化性樹脂層による第２の情報記録層とが重ね合せられて成り、第１の情報記録層側から、前記第１および第２の情報記録層の情報の光学的読み出しがなされる多層光学記録媒体であって、
前記光学的読み出しがなされる側に位置する前記第１の情報記録層が形成された基板と、該第１の情報記録層の前記光学的読み出しがなされる側とは反対側に位置する前記光硬化性樹脂層による第２の情報記録層のそれぞれの情報記録領域外に、各情報記録領域の相互の位置関係を整合するに供する光学的整合マークが付されたことを特徴とする多層光学記録媒体。
【請求項２】
第１の情報記録層が形成された基板と、光硬化性樹脂層による第２の情報記録層の微細凹凸を形成するスタンパーの、それぞれ最終的に形成される第１および第２の情報記録層の情報記録領域外の位置に、予め第１および第２の光学的整合マークを形成して置き、
前記基板の前記第１の情報記録層を有する側に前記光硬化性樹脂層を介して前記スタンパーを押圧するに当たって前記第１の光学的整合マークと前記第２の光学的整合マークとの光学的観察によって前記基板と前記スタンパーとを互いに所定の位置関係に設定し、
前記基板と前記スタンパーとの互いの押圧によって前記光硬化性樹脂層に第２の情報記録領域を形成する第２の微細凹凸を形成し、前記第１および第２の情報記録層の各情報記録領域が互いに所定の位置関係に整合設定された多層光学記録媒体を得ることを特徴とする多層光学記録媒体の製造方法。
【請求項３】
第１の情報記録層が形成された基板と、光硬化性樹脂層による第２の情報記録層の微細凹凸を形成するスタンパーとの位置関係を相互に移動調整する移動ステージと、
前記基板と前記スタンパーとに形成された第１および第２の光学的整合マークの撮像装置と、
該撮像装置による撮像信号によって前記移動ステージを移動制御して、前記第１および第２の光学的製造マークが相互に所定の位置関係になるように制御する前記ステージの制御装置とを具備することを特徴とする多層光学記録媒体の製造装置。
【請求項４】
第１の情報記録層を有する第１の基板と、光硬化性樹脂層による第２の情報記録を有する第２の基板とに、第１および第２の光学的整合マークを形成して置き、
前記第１および第２の基板を互いに接合するに当たって前記第１の整合マークと前記第２の光学的整合マークとの光学的観察によって前記第１および第２の基板を所定の位置関係に設定して、前記第１および第２の情報記録層の各情報記録領域を所定の位置関係に整合設定して接合することを特徴とする多層光学記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層光学記録媒体とその製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ用、ビデオ用その他の各種情報を記録する光学記録媒体として、その記録もしくは（および）再生を光照射によって行う光ディスク、光カード、光磁気ディスク、相変化光学記録媒体等のＲＯＭ（Read Only Memory) 型、追記型、書き換え型等の光学記録媒体において、例えばコンパクトディスクにおけるようなＲＯＭ型光学記録媒体においてはデータ情報の記録ピット、トラッキング用のプリグルーブ等が、また追記型、書き換え型等の光磁気あるいは相変化等による光学記録媒体においてもトラッキング用、アドレス用等のプリグルーブ等の微細凹凸の形成がなされる。
【０００３】
一方、昨今、記録情報量の増大化を図って、その情報記録層を２層以上積層すなわち重ね合わせて形成した多層光学記録媒体の実用化に向けての開発がめざましい。
【０００４】
このように、２層以上の情報記録層が重ね合わせられてなる多層光学記録媒体において、連続的に記録もしくは（および）再生をその２層以上の情報記録層に渡って円滑に行うことができるようにするには、これら各情報記録層の情報記録領域は、相互にできるだけ所定の位置関係、特に各情報記録層の記録トラックがリング状あるいは渦巻き状に形成される場合においては、その軸心が同心的位置関係に設定されることが必要となる。
【０００５】
多層光学記録媒体は、例えば図５に、その概略断面図を示すように、第１の情報記録層１１と第２の情報記録層１２とが積層形成されてなる。
この場合、例えば第１の情報記録層１１は、射出成型によって基板１の成型と同時に基板１の１主面に第１の微細凹凸２１が形成されてなる。そして、これの上に２Ｐ法（Photopolymerization 法) によって第２の微細凹凸２２が形成されて第２の情報記録層１２が形成される。
【０００６】
この光学記録媒体に対する第１の情報記録層１１と第２の情報記録層１２とからの情報の読出しは、ドライブ装置の簡略化を図ることができるように、また第１および第２の情報記録層１１および１２に対し連続的にその記録ないしは読出しを行うことができるように、例えば１組の光学ヘッドによって多層光学記録媒体の同一側すなわち基板１側の光照射によって行われる。
【０００７】
この場合、第１の情報記録層１１は、微細凹凸２１に例えば半透明膜１３が形成されて、半透明の情報記録層として構成され、第２の情報記録層１２は微細凹凸２２上に例えばＡｌ蒸着膜による反射膜１４が形成された構成が採られる。反射膜１４上には保護膜６が形成される。
【０００８】
この構造による多層光学記録媒体における各情報記録層に対する例えば情報の記録、読み出しは第１の情報記録層１１に対する例えば情報に対しては、図５に示すように、光学ヘッド（図示せず）からの照射光Ｌを、図５中実線で示すように、第１の情報記録層１１にフォーカシングさせて行い、第２の情報記録層１２に対しては同一光学ヘッドからの照射光Ｌを図５中鎖線で示すように第２の情報記録層１２にフォーカシングさせて行う。
【０００９】
このように第１および第２の情報記録層１１および１２が積層された構成による多層光学記録媒体特にその同一側からの光照射によって各情報記録層に対する記録ないしは再生を行う態様が採られる場合においては、その隣り合う情報記録層例えば第１および第２の情報記録層１１および１２間には、両者間に干渉が生じることを回避するために３０〜６０μｍ例えば４０μｍの厚さの透明中間膜３３が介在される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した多層光学記録媒体を作製するに当たって、例えば第１の情報記録層１１を形成するための微細凹凸２１の形成は、ポリカーボネート等の透明樹脂を射出成型することによって基板１と共に成型し、これの上に例えば光硬化性樹脂を塗布し、これに第２の情報記録層１２の微細凹凸が２２を形成する微細凹凸が形成されたスタンパーを押圧して、このスタンパーの微細凹凸を光硬化性樹脂に転写し、その後光照射によって光硬化性樹脂を硬化し、微細凹凸２２の形成を行う。
【００１１】
この場合において、第１と第２の情報記録層の各情報記録領域の位置関係、すなわち各微細凹凸２１および２２の位置関係が、所定の位置関係になるように設定するために、図５に示されるように、第１の微細凹凸２１が形成された基板１にその成型と同時に穿設した中心孔を基準にして、第２の微細凹凸２２を形成するスタンパーの位置合せを行うことによって、第２の微細凹凸２２を、第１の微細凹凸２１と所定の位置関係になるように、上述した２Ｐ法で形成し、全体として基板１の中心孔と一致して貫通する中心孔ｈの形成がなされる。
【００１２】
ところが、この方法による場合、実際には基板１の中心孔の中心軸Ｃ0 と、第１の微細凹凸が形成された第１の情報記録層１１の情報記録領域の中心軸Ｃ1 との間の偏心、第２の微細凹凸２２を形成するに当たっての基板１を保持する治具の形状誤差、スタンパーの押圧動作の機械的誤差等によって、基板１上の第１の情報記録領域の中心軸Ｃ1 と、これの上に形成された第２の微細凹凸２２が形成された第２の情報記録層の情報記録領域の中心軸Ｃ2 とにずれが生じてしまい、μｍオーダの誤差範囲で中心軸Ｃ1 およびＣ2 の軸合せを行うことに問題がある。
【００１３】
また、多層光学記録媒体において、その情報記録層例えば第１および第２の各情報記録層の微細凹凸を、それぞれ射出成型によってそれぞれ独立した基板上に形成し、これら基板を、互いにその情報記録層を有する側を互いの接合面に配置して同心軸上に配置して接合合体する構成をとるものの提案もなされている。この場合においても、各基板の接合は、各基板にその成型と同時に形成した中心孔を互いに一致させて、相互の位置合せを行う。この場合においても、前述したと同様に、各情報記録層の情報記録領域の中心軸との間に誤差が存在することから、両情報記録層の各中心軸をμｍオーダの誤差範囲で一致させて接合させることに問題がある。
【００１４】
本発明においては、このような問題の解決をはかり、多層の光学情報記録層の各情報記録領域の位置関係、特に相互の中心軸を高い精度をもって一致させることができる多層光学記録媒体とその製造方法と製造装置を提供する。
【００１５】
本発明による多層光学記録媒体は、少なくとも第１の情報記録層と、光硬化性樹脂層による第２の情報記録層とが重ね合せられて成り、第１の情報記録層側から、前記第１および第２の情報記録層の情報の光学的読み出しがなされる多層光学記録媒体であって、前記光学的読み出しがなされる側に位置する前記第１の情報記録層が形成された基板と、該第１の情報記録層の前記光学的読み出しがなされる側とは反対側に位置する前記光硬化性樹脂層による第２の情報記録層のそれぞれの情報記録領域外に、各情報記録領域の相互の位置関係を整合するに供する光学的整合マークが付されたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明による多層光学記録媒体の製造方法においては、第１の情報記録層が形成された基板と、第２の情報記録層の微細凹凸を形成するスタンパーの、それぞれ最終的に形成される第１および第２の情報記録層の情報記録領域外の位置に、予め第１および第２の光学的整合マークを形成して置く。そして、その基板の第１の情報記録層を有する側に光硬化性樹脂層を介してスタンパーを押圧するに当たって第１の光学的整合マークと第２の光学的整合マークとの光学的観察によって基板とスタンパーとを互いに所定の位置関係に設定し、これら基板とスタンパーとを互いに押圧して光硬化性樹脂層に第２の情報記録領域を形成する第２の微細凹凸を形成し、これら第１および第２の情報記録層の各情報記録領域が互いに所定の位置関係に整合設定された多層光学記録媒体を得る。
【００１７】
また、本発明による多層光学記録媒体の製造装置は、第１の情報記録層が形成された基板と、第２の情報記録層の微細凹凸を形成するスタンパーとの位置関係を相互に移動調整する移動ステージと、前記基板と前記スタンパーとに形成された第１および第２の光学的整合マークの撮像装置と、この撮像装置による撮像信号によって移動ステージを移動制御して、第１および第２の光学的製造マークが相互に所定の位置関係になるように制御するステージの制御装置とを具備する構成とする。
【００１８】
また、本発明による多層光学記録媒体の製造方法は、第１の情報記録層を有する第１の基板と、第２の情報記録を有する第２の基板とに、第１および第２の光学的整合マークを形成して置き、第１および第２の基板を互いに接合するに当たって第１の整合マークと第２の光学的整合マークとの光学的観察によって第１および第２の基板を所定の位置関係に設定して、第１および第２の情報記録層の各情報記録領域を所定の位置関係に整合設定して接合して多層光学記録媒体を得る。
【００１９】
上述の本発明による多層光学記録媒体およびその製造方法によれば、光学的整合マークを、情報記録層を構成する基板、情報記録層の微細凹凸を形成するスタンパーに形成するようにしたことから、互いに重ね合わされて形成される複数の情報記録層の各情報記録領域の位置関係、したがってその各中心位置を正確にすなわち高精度に設定できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を説明する。
本発明は、複数の情報記録層が重ね合せられた構成による光学的記録媒体、例えば図１に示すように、少なくとも第１および第２の情報記録層１１および１２が重ね合せられてなる多層光学記録媒体の、光入射がなされる側の情報記録層１１が形成された基板１の、情報記録領域Ｉ外に、光学的整合マークＭを形成する。
第１の情報記録層１１は、射出成型によって基板１の成型と同時に基板１の一主面に第１の微細凹凸２１が形成され、これの上に例えばＳｉＮによる半透明膜１３が形成されてなる。そして、この第１の情報記録層１１上に透明中間膜３３を介して例えば２Ｐ法によって第２の微細凹凸２２が形成され、これの上に例えばＡｌ蒸着膜による反射膜１４が形成されて第２の情報記録層１２が形成される。
この反射膜１４上には保護膜６が形成される。
【００２１】
この多層光学記録媒体の第１の情報記録層１１および第２の情報記録層１２からの情報の読出しは、例えば同一光学ヘッドによって多層光学記録媒体の同一側すなわち基板１側からの例えばレーザ光Ｌを実線および破線で示すように、それぞれ第１および第２の情報記録層１１および１２に対しての選択的にフォーカシングさせることによってなされる。
【００２２】
この構成において、例えば図２Ａにその概略平面図を示すように、第１の情報記録層１１が形成された基板１の、その第１情報記録層１１の情報記録領域Ｉ外の所定位置、例えば基板１の中心孔ｈの周囲に、光学的に読み出しが可能であり、その位置を光学的に検出し得る光学的整合マークＭを形成する。図示の例では、この光学的整合マークＭを、一定角間隔、図示の例では９０°の角間隔をもって同一円周上に４個配列形成した場合である。このマークＭの形成は、例えば基板１の成型に当たって、この成型に用いられる金型に配置される第１の情報記録層の第１の微細凹凸２１を形成するスタンパーの形成と同時に、すなわちこのスタンパーを形成するマスタリング工程において第１の微細凹凸を転写形成する微細凹凸の形成と同時に例えば正方形のパターンの凹部もしくは凸部を成型する凹凸を形成しておくことによって、第１の微細凹凸２１の成型と同時にこれと所定の位置関係をもって形成することができる。
【００２３】
このようにして形成されたマークＭの観察によって、第２の情報記録層の第２の微細凹凸の形成を、第１の情報記録層の微細凹凸と所定の位置関係をもって形成する。
【００２４】
この図１で説明した第１および第２の情報記録層の２層構造による多層光学記録媒体を得る場合に適用する本発明装置の一例と、本発明による製造方法の一例を、図３で示す本発明装置の一例の概略構成図を参照して説明する。
この装置は、図２Ａで説明したように、光学的整合マークＭが形成されたた基板１と、第２の情報記録層の微細凹凸を形成するスタンパー５０との位置関係を相互に移動調整する移動ステージ５１が設けられる。
【００２５】
スタンパー５０には、図２Ｂにその平面図を示すように、最終的に形成する多層光学記録媒体の第２の情報記録層の第２の微細凹凸を形成する微細凹凸５０ｓが形成されているものであり、この微細凹凸５０ｓと所定の位置関係を有する位置に、光学的に読み出しが可能であり、その位置を光学的に検出し得る光学的整合マークＭｓを形成する。図示の例では、この光学的整合マークＭｓを、一定角間隔、図示の例では９０°の角間隔をもって同一円周上に４個配列形成した場合である。このマークＭの形成は、例えばスタンパー５０の作製に当たってのマスタリング工程において微細凹凸５０ｓの形成と同時に例えば長方形のパターンの凹部もしくは凸部を成型する凹凸を形成して置くことによって、微細凹凸２１の５０ｓの形成と同時にこれと所定の位置関係をもって形成することができる。
【００２６】
一方、基板１とスタンパー５０とに形成された光学的整合マークＭおよびＭｓを光学的に観察する撮像装置例えばＣＣＤ（電荷結合素子）型のカメラ５７が設けられる。
【００２７】
図３の例では、ステージ５１が、スタンパー５０が載置される構成とされ、このスタンパー５０を、その主面内で互いに直交するｘ軸およびｙ軸方向に、さらにこれら軸と直交するｚ軸に関して移動自在に構成され、これら移動がステージ・コントローラ５２によって制御されるようになされる。
【００２８】
ステージ５１上には、スタンパー５０の中心軸に貫通してスタンパー５０の位置を設定するセンターピン５３が植設できるようになされている。このステージ５１には、例えば静電的にスタンパー５０を固定する静電チャックが設けられてなる。
【００２９】
一方、例えばセンターピン５３の先端には、例えば真空チャック５５が配置され、これにセンターピン５３と同軸心上に、第１の情報記録層１１が形成された基板１が、配置される。
【００３０】
そして、この基板１の背部に、光学レンズ系すなわち対物レンズ５６を通じて基板１とスタンパー５０の各光学的整合マークを光学的に読み出し、これに基く電気的情報を得る上述した撮像装置例えばＣＣＤカメラ５７が配置され、これよりの基板１とスタンパー５０の各光学的整合マークＭおよびＭｓを撮像し、これを例えばモニターＴＶ（テレビジョン）５８の画面に映出する。そして、これらマークが一致するように、手動的にあるいはマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）５９によって各マークの読み出し信号によってステージ・コントローラ５２を動作させ、ステージ５１を移動制御して両マークが所定の関係になるように、スタンパー５０の位置を調整する。このようにして、スタンパーと基板の位置関係を所定の位置関係に設定する。
【００３１】
基板１上には、上述したように、第１の微細凹凸とともに光学的整合マークＭが形成され、微細凹凸上に半透明膜が形成されて第１の記録情報層１１が形成され、これの上に図１で示す透明中間膜３３を形成する例えば光硬化性樹脂フィルム６０が、第１の微細凹凸を埋込むように圧着され、これの上に、２Ｐ法によって第２の情報記録層の第２の微細凹凸を形成するための光硬化性樹脂層６１例えば紫外線硬化性樹脂層が塗布される。
【００３２】
そして、上述したように、基板１と、スタンパー５０とが所定の位置関係に設定された状態で、基板１とスタンパー５０とを互いに押圧して、光硬化性樹脂層６１に、スタンパー５０の微細凹凸５０ｓの転写による第２の情報記録層を形成する第２の微細凹凸を形成する。
【００３３】
その後、スタンパー５０を光硬化性樹脂層６１より剥離するが、この剥離前もしくは（および）剥離後に透明基板１側から紫外線照射することによってこれを硬化する。このようにして光硬化性樹脂層６１に第２の微細凹凸を形成する。すなわち２Ｐ法によって第２の微細凹凸の形成を行い、図１に示すように、これの上に例えばＡｌ等の金属蒸着による反射膜１４を被着することによって第２の情報記録層１２を形成する。そして、この第２の情報記録層１２上に、例えば紫外線硬化性樹脂による保護膜６の形成を行う。
【００３４】
上述の本発明によれば、基板１に光学的整合マークＭを設けたことにより、また第２の情報記録層の第２の微細凹凸２２を２Ｐ法によって形成するスタンパーに光学的整合マークＭｓを設けたことにより、第１および第２の微細凹凸２１および２２の相互の位置関係、すなわち第１および第２の情報記録層の各記録領域の位置関係を所定の位置関係に正確にすなわち高精度に設定することができる。
【００３５】
尚、上述した例では、第１の基板１および第１の情報記録層１１の第１の微細凹凸２１を、射出成型によって形成した場合であるが、透明樹脂基板あるいはガラス基板等の透明基板上に、例えば２Ｐ法によって第１の微細凹凸２１を形成する構成とすることもできる。
【００３６】
また、上述した例では、第１の情報記録層１１の第１の微細凹凸２１が形成された基板１上に、第２の情報記録層１２の第２の微細凹凸２２を形成するようにした場合であるが、例えば図４に、その一例の概略断面図を示すように、第１および第２の各情報記録層１１および１２の各微細凹凸２１および２２が、それぞれ別個に形成した第１および第２の基板１１Ａおよび１１Ｂに形成され、両基板１１Ａおよび１１Ｂが、接着性樹脂等によって接合された構成を採る場合に適用することもできる。
【００３７】
すなわち、この場合、第１および第２の基板１１Ａおよび１１Ｂは、それぞれ例えばポリカーボネート等によって例えば射出成型によって、それぞれ基板の成型と同時に第１および第２の微細凹凸２１および２２の形成と、更に、最終的に形成される第１および第２の情報記録層の情報記録領域外の所定位置に、それぞれ例えば図２ＡおよびＢで説明したマークＭおよびＭｓと同様のパターンをもって形成された光学的整合マークＭ1 およびＭ2 を、例えば微細凹凸２１および２２の成型と同時に形成し、これらによって、第１および第２の情報記録層の各情報記録領域の位置関係を所定の位置関係に整合設定して接合することができる。
【００３８】
尚、この図４の例においても、各微細凹凸２１および２２は、射出成型等によって形成するに限られるものであなく、例えばそれぞれあるいは一方を２Ｐ法によって形成することもできる。
【００３９】
上述した各例の各情報記録層ＲＯＭ型構成の光ディスクに限られるものではなくカード状等のディスク以外、更にＲＯＭ型にとどまらず、本発明は、追記型、書き換え型等の各種光磁気記録層もしくは相変記録層等の各種多層光学記録媒体に適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
上述の本発明による多層光学記録媒体およびその製造方法によれば、光学的整合マークを、情報記録層を構成する光入射側の情報記録層の基板に形成することから、互いに重ね合わされて形成される複数の情報記録層の各情報記録領域の位置関係を、正確にすなわち高精度に設定できる。したがって、本発明によれば、複数の情報記録層に差し渡って連続的に、映像情報、音楽情報そのほか各種の連続情報の記録、再生を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多層光学記録媒体の一例の概略断面図である。
【図２】本発明における整合マークの配置を示す図である。Ａは、第１の情報記録層が形成される基板に対する整合マークの配置を示す図である。Ｂは、第２の情報記録層を形成するスタンパーに対する整合マークの配置を示す図である。
【図３】本発明による多層光学記録媒体の製造方法を実施するに供する装置の一例の構成図である。
【図４】本発明による多層光学記録媒体の他の例の概略断面図である。
【図５】従来の多層光学記録媒体の概略断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ    基板
１１  第１の情報記録層
１２  第２の情報記録層
１３  半透明膜
２１  第１の微細凹凸
２２  第２の微細凹凸
３３  透明中間膜
Ｍ，Ｍｓ，Ｍ1 ，Ｍ2   光学的整合マーク
５０  スタンパー
【図１】
0003738473.tif 000002
【図２】
0003738473.tif 000003
【図３】
0003738473.tif 000004
【図４】
0003738473.tif 000005
【図５】
0003738473.tif 000006