JP2500146B2 - 光情報記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、光情報記録媒体の製造
方法に係り、より詳しくは、直線偏光を用いて情報の読
出しを行なう光情報記録媒体に好適な透明基板の製造方
法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、透明基板の片面に、例えば光磁気
記録膜、相変化型記録膜、追記型記録膜等の記録膜、又
は反射膜を設けてなり、前記記録膜又は反射膜に光ビー
ムを照射することによって情報の記録／再生を行う光情
報記録媒体が大容量の記録媒体として注目されている。
この種の光情報記録媒体には、記録／再生用光ビームと
して直接偏光又は円偏光が用いられる（吉沢昭彦「光磁
気記録用ＰＣ基盤の光学的異方性の解析」、光学１９８
６年１０月号）。 【０００３】ところで、直接偏光又は円偏光が複屈折媒
質中を透過すると楕円偏光となり、振動方向が直交する
２つの直線偏光成分のうち、いずれか一方の成分が他方
に対して位相遅れ（リターデーション）を生ずる。この
ため、前記透明基板が複屈折媒質から成る場合には、前
記リターデーションの影響を受けて正常な情報の読み出
しが阻害され、検出信号のＳＮ比（信号対雑音比）が劣
化する。特に、透明基板の片面に光磁気記録膜を形成し
て成り、直線偏光によって前記光磁気記録膜上の反転磁
区が形成されている部分とそれが形成されていない部分
のカー回転角の変化（偏光面の回転方向）を検出する光
磁気記録媒体においては、リタデーションが直接検出信
号のノイズ成分として関与することになるため、リター
デーションによる検出信号のＳＮ比の劣化が特に顕著で
ある。 【０００４】従来は、リターデーションによる検出信号
のＳＮ比の劣化を減少又は除去するため、基板材料を選
択したりあるいは基板の作製方法を工夫することによっ
てなるべくリターデーションの小さい透明基板を作成す
るという方向で研究がなされている。その結果、生産性
が良好ではあるがポリカーボネート系樹脂等の熱可塑性
樹脂は光磁気記録媒体用透明基板材料として不適とさ
れ、現在のところ、ガラスなどのセラミックスやエポキ
シ系樹脂などの熱硬化性樹脂が適当な透明基板材料とし
て提案されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】然るに、ガラスなどの
セラミックスには、割れや欠けを生じ易く、製造時や使
用時それに搬送時の取扱いが難しいという問題、及び光
ビームの案内溝やアドレスピット等の信号パターンを転
写する際、所謂２Ｐ（Photo polymerization）法を適用
しなくてはならず、生産性が悪いという問題がある。ま
たエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂には、注型法（所
定形状の金型に流動状態にある樹脂を注入して加熱硬化
する方法）によらなくては形成することができないた
め、射出成形法を適用可能な熱可塑性樹脂に比べて著し
く生産性が悪いという問題がある。したがって、透明基
板の取扱性及び生産性を高めるためには、透明基板材料
として熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、これを実
用化するためには、製造方法を工夫することでリターデ
ーションの低減を図る必要がある。 【０００６】本発明は、前記の課題を解決するためにな
されたものであって、その目的は、直線偏光を情報の読
出し光とする光情報記録媒体の透明基板として適用可能
な熱可塑性樹脂基板を提供するにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本願出願人は、実施例の
欄で詳細に説明する数学的解析に基づき、直線偏光を記
録／再生用光とする光情報記録媒体用光学装置において
は、前記記録／再生用光の偏光面を、透明基板の主屈折
率軸と平行、または垂直、若しくは４５度に調整すると
リターデーションに起因する検出信号のノイズ分を零に
することができることを見出した。かかる機能を有する
光情報記録媒体用光学装置を実現するためには、主屈折
率軸が一定の方向に揃えられた光情報記録媒体が必要不
可欠である。 【０００８】本発明は、かかる技術的要請に対処するた
め、第１の手段として、キャビティ面の片面がスタンパ
の信号面によって構成されたキャビティと、該キャビテ
ィに連通する射出ゲートとを有する射出成形用金型を用
い、前記射出ゲートから前記キャビティ内に溶融高分子
物質を射出して透明樹脂基板を成形する工程を含む光情
報記録媒体の製造方法において、前記射出ゲートを通過
する溶融高分子物質の温度を、当該溶融高分子物質の粘
度が２０００ポアズより小さくなる温度に調整した。 【０００９】また第２に、前記射出成形用金型として、
前記射出ゲートのゲート厚が１ｍｍ以下に形成され、か
つ前記キャビティ内に前記溶融高分子物質を０．２〜１
秒間で充填し、射出成形された透明樹脂基板の主屈折率
軸を当該透明樹脂基板上に任意に設定された基準方向又
はそれと垂直の方向に揃えるものを用いた。 【００１０】第３に、前記射出成形用金型として、前記
キャビティの面方向の中心部に当該キャビティに連通す
る射出ゲート及び該射出ゲートに連通するスプールが配
置され、該スプールを中心とする前記キャビティ面の面
方向の温度分布が±５℃以内であり、かつ前記高分子物
質のガラス転位点温度をＴｇ、前記キャビティ面の温度
をＴｃとしたとき、これらＴｇ及びＴｃの関係が、Ｔｇ
−８０≦Ｔｃ≦Ｔｇになるように温度が調整された射出
成形用金型を用いた。 【００１１】前記第１〜第３の手段は、ディスク状透明
樹脂基板のみならず、カード状透明樹脂基板の製造にも
適用できる。ディスク状透明樹脂基板を製造する場合に
は、前記射出成形用金型として、射出成形されたディス
ク状透明樹脂基板の主屈折率軸を、当該ディスク状透明
樹脂基板の半径方向に対して任意に設定された基準方向
又はそれと垂直の方向に揃えるものを用いることが好ま
しい。また、前記射出成形用金型として、射出成形され
たディスク状透明樹脂基板を用いて所望の光情報記録媒
体を作製し、これをドライブ装置にかけて前記ディスク
状透明樹脂基板側から直線偏光を照射し、該直線偏光の
偏光面を前記ディスク状透明樹脂基板の主屈折率軸に対
して平行な方向、又はこれと垂直な方向、若しくは前記
主屈折率軸に対して４５度の方向に設定したとき、前記
光情報記録媒体から読みだされる信号の信号対雑音比が
極大になる透明樹脂基板を成形するものを用いることが
好ましい。 【００１２】さらに、第１〜第３の手段においては、前
記射出成形用金型として、コールドスラムが設けられ、
かつ前記射出ゲートのゲート幅が１ｍｍ以下に形成さ
れ、前記溶融高分子物質の射出速度を射出開始時期にお
いては遅く、射出中間時期においては早く、射出終了時
期においては遅くなるように制御するものを用いること
ができる。この場合、前記コールドスラムの容量は、前
記射出ゲートに連通して設けられるスプールの容量の１
／５程度に形成することがより好ましく、前記射出ゲー
トのゲート厚は、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍとすることが
より好ましい。また、コールドスラムの有無に拘らず、
前記射出ゲートのゲート幅を０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに
形成し、射出開始から射出終了までの射出時間が０．２
秒〜１秒の範囲に調整することもできる。 【００１３】加えて、前記第１の手段を実行するための
射出成形用金型として、前記キャビティの面方向の中心
部に当該キャビティに連通する射出ゲート及び該射出ゲ
ートに連通するスプールが配置され、該スプールを中心
とする前記キャビティ面の面方向の温度分布が±５℃以
内であり、かつ前記高分子物質のガラス転位点温度をＴ
ｇ、前記キャビティ面の温度をＴｃとしたとき、これら
Ｔｇ及びＴｃの関係が、Ｔｇ−８０≦Ｔｃ≦Ｔｇになる
ように温度が調整された射出成形用金型を用いることも
できる。 【００１４】一方、前記第２又は第３の手段を実行する
ための射出成形用金型として、前記射出ゲートから前記
キャビティ内に射出される溶融高分子物質の粘度が２０
００ポアズ以下となるように、前記溶融高分子物質の温
度を調整するものを用いることもできる。さらに好まし
くは、当該金型として、前記射出ゲートのゲート幅が
０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに形成され、前記射出ゲートか
ら前記キャビティ内に射出される溶融高分子物質の粘度
が２０００ポアズ以下となるように前記溶融高分子物質
の温度が調整され、かつ射出開始から射出終了までの射
出時間が０．２秒〜１秒に調整されたものを用いること
もできる。 【００１５】なお、前記透明樹脂基板のもとになる溶融
高分子物質としては、ポリカーボネート樹脂が特に好適
である。 【００１６】 【作用】射出ゲートを通過する溶融高分子物質の温度を
前記温度範囲に調整すると、溶融高分子物質の射出ゲー
ト方向に対して任意に設定された基準方向、又は当該基
準方向と直角の方向に対して精度良く透明基板の主屈折
率軸を配向させることができる。このように透明基板の
主屈折率軸方向をほぼ一定の方向に配向させることがで
きると、情報の読出し光である直線偏光の偏光面を、前
記透明基板の主屈折率軸に対して特定の方向に位置付け
ることが可能になるので、検出信号のＳＮ比を高めるこ
とができる。よって、直線偏光を情報の読出し光とする
光情報記録媒体の透明基板として熱可塑性樹脂基板を用
いることが可能になる。 【００１７】また、前記射出成形用金型として、前記射
出ゲートのゲート厚が１ｍｍ以下に形成され、かつ前記
キャビティ内に前記溶融高分子物質を０．２〜１秒間で
充填するようにしても、前記と同様に透明基板の主屈折
率軸を配向させることができる。また、前記射出成形用
金型として、前記キャビティの面方向の中心部に当該キ
ャビティに連通する射出ゲート及び該射出ゲートに連通
するスプールが配置され、該スプールを中心とする前記
キャビティ面の面方向の温度分布が±５℃以内であり、
かつ前記高分子物質のガラス転位点温度をＴｇ、前記キ
ャビティ面の温度をＴｃとしたとき、これらＴｇ及びＴ
ｃの関係が、Ｔｇ−８０≦Ｔｃ≦Ｔｇになるように温度
が調整された射出成形用金型を用いた場合にも、前記と
同様に透明基板の主屈折率軸を配向させることができ
る。 【００１８】 【実施例】本発明の説明に先立ち、本発明を適用するこ
とによって作製される光情報記録媒体の第１例を、図１
〜図４に示す。本例の光情報記録媒体は、ディスク状記
録媒体であって、図４に示すように、片面に案内トラッ
クやプリピット等の信号パターン１が形成された透明樹
脂基板２と、当該透明樹脂基板２の信号パターン形成面
に形成された記録膜又は反射膜３とから成る。 【００１９】透明樹脂基板２は、例えばポリカーボネー
ト系樹脂やアクリル系樹脂層、それにメタクリレート系
樹脂などの熱可塑性樹脂をインジェクション成形、コン
プレッション成形、インジェクション−コンプレッショ
ン成形等することによって所望直径のディスク状に形成
される。前記信号パターン１は、前記透明樹脂基板２を
成形すると同時に、この透明樹脂基板２の片面に、当該
ディスク状記録媒体の回転中心を中心とする渦巻状又は
同心円状に転写される。この透明樹脂基板２には、図１
及び図２に示すように、透明樹脂基板２の半径方向（ｘ
−ｘ方向）及びこれと直角の方向（ｙ−ｙ方向）、それ
に厚み方向（ｚ−ｚ方向）に主屈折率軸が延びている。
前記ｙ−ｙ方向は、当該ディスク状記録媒体のトラック
方向（信号パターン１の形成方向）すなわち光ビームの
走査方向である。この主屈折率軸の方向は、図３に示す
ように、透明樹脂基板２の半径方向（ｘ−ｘ方向）及び
これと直角の方向（ｙ−ｙ方向）を中心として±３度の
範囲までずれが許容される。なお、主屈折率軸の方向ず
れは、記録領域全体で±３度の範囲に収まることが最も
好ましいが、各トラック内で±３度の範囲に収まってい
れば、実用上充分に信号の読出しエラーを低減できる。 【００２０】記録膜３は、例えば光磁気記録膜、相変化
型記録膜、追記型記録膜など公知に属する任意の記録材
料をもって形成される。また、例えばコンパクトディス
クなどの読み出し専用ディスクについては、記録膜に代
えて反射膜を設けることもできる。ただし、本発明に適
用される光情報記録媒体の透明樹脂基板は、例えば光磁
気記録媒体など、直線偏光を情報読み出し光とする光情
報記録媒体に適用する場合に特に好適である。光磁気記
録膜３としては、公知に属する任意の光磁気記録膜を用
いることができるが、ＴｂＦｅＣｏ合金などで代表され
る希土類−遷移金属系の非晶質垂直磁化膜などが特に好
適である。なお、図４においては、光磁気記録膜３が単
層で表されているが、例えば再生感度を向上するための
エンハンス膜や反射膜それに保護膜など、他の膜を積層
することも勿論適宜行なえる。 【００２１】本例の光情報記録媒体は、透明樹脂基板２
の主屈折率軸を当該光情報記録媒体に対する光ビームの
走査方向又はこれと直角の方向に対して±３度以下に調
整したので、記録／再生用光の偏光面を光ビームの走査
方向又はこれと直角の方向又は前記光ビームの走査方向
と４５度をなす方向に調整することによって、透明樹脂
基板の主屈折率軸からの記録／再生用光の偏光面のずれ
を±３度以下の範囲に設定することができる。このた
め、高リターデーション材料から成る透明樹脂基板を備
えた光情報記録媒体から高ＳＮ比で情報を読み出し可能
な駆動装置を実用化することができる。 【００２２】以下前記実施例に係る透明基板２の製造装
置と製造方法とについて説明する。図５は、前記実施例
に係る透明基板の製造に適用される金型の要部断面図で
あって、主として固定金型１１と、可動金型１２と、パ
ンチ１３とから成る。前記固定金型１１の前記可動金型
１２との対向面にはキャビティの一部を構成する凹部１
４が凹設されており、この凹部１４の中心部には、射出
口１５と連通するスプール１６が開設されている。前記
可動金型１２の前記固定金型１１と対向する面には、透
明基板に転写すべき所望の信号パターンの反転パターン
が形成されたスタンパ１７が取り付けられており、その
反転パターンの中心が前記凹部１４の中心と合致するよ
うにしてスタンパ押え１８にて固定されている。このス
タンパ１７と前記凹部１４とによって平面形状がドーナ
ツ状のキャビティ１９が構成される。前記パンチ１３
は、前記可動金型１２の前記スプール１６と対向する部
分に摺動自在に取り付けられており、先端外周部と前記
固定金型１１の凹部１４の内面との間の間隙ｄを適宜調
整することによって、センターゲート２０を構成するよ
うになっている。このセンターゲート２０のゲート厚ｄ
は、１ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ〜０．６ｍ
ｍに調整される。また前記パンチ１３の先端部内周に
は、射出開始初期の低温の溶融高分子物質を溜めるため
のコールドスラム２１が凹設されている。このコールド
スラム２１の容量は、主屈折率軸を一定方向に揃えるた
めには大きいほど好ましいが、樹脂材料及び金型を加熱
するための燃料の損失を減少するため、前記スプール１
６の容量の約１／５程度とすることがより好ましい。 【００２３】前記キャビティ１９内に溶融高分子物質を
射出する以前に、溶融高分子物質の粘度が５００ポアズ
〜２０００ポアズになるように、樹脂の温度が調整され
る。また、前記キャビティ面１４，１７の前記スプール
１６を中心とする円周上の温度分布が±５℃以内にな
り、また、樹脂のガラス転位点温度をＴｇとした場合、
金型の前記キャビティ面１４，１７の温度Ｔｃが、Ｔｇ
−８０≦Ｔｃ≦Ｔｇになるように前記金型１１，１２の
温度が調整される。 【００２４】なお、溶融高分物質を前記キャビティ１９
内に射出する場合、射出開始から射出終了まで一定の射
出速度で射出するのではなく、以下の如き多段射出速度
制御を行うこともできる。すなわち、まず、比較的低い
射出速度で溶融高分物質を射出し、スプール１６を通る
段階で冷却された樹脂を前記コールドスラム２１内に溜
る。次いで、溶融高分物質がキャビティ１９内を充填す
る過程で樹脂の温度が低下するのを防止するため、比較
的早い射出速度で樹脂を射出する。最後に、キャビティ
端部における樹脂のはね返りを防止するため、射出速度
を低下する。勿論、かかる射出速度の多段制御は、上記
の如き三段制御に限られるものではなく、任意の段数に
設定することができる。ただし、生産性向上の見地か
ら、いかなる場合にも射出時間は０．２ｓｅｃ〜１ｓｅ
ｃ以内とすることが好ましい。 【００２５】図６に、ゲート厚ｄが０．３ｍｍに調整さ
れた図３の金型を用い、金型温度及び樹脂温度を前記実
施例の条件に設定し、さらに溶融高分子物質の射出速度
を多段制御して成形された透明基板（本案品）と、本案
品と同様の金型を用い、同様の温度条件の下で、射出速
度の多段制御をすることなく成形された透明基板（第１
比較例）と、コールドスラムを備えず、かつゲート厚ｄ
が１ｍｍに調整された金型を用い、本案品と同様の温度
条件の下で射出速度を多段制御して成形された透明基板
（第２比較例）の主屈折率軸のばらつきを比較する。 【００２６】図６の横軸は透明基板の半径、縦軸は半径
線を基準とした主屈折率軸のずれであって、本案品を白
丸で、第１比較例を白三角で、また第２比較例を黒丸
で、それぞれ２例ずつ表示してある。このグラフから明
らかなように、本案品の透明基板は、半径線に対する主
屈折率軸のずれが内外周において±１度以内になる。こ
れに対し、第１比較例の透明基板では、２例のうち一例
は半径線に対する主屈折率軸のずれが±２度以内に収ま
るが、他の一例は±２．５度になる。また、第２比較例
の透明基板では、半径線に対する主屈折率軸のずれが±
３．５度程度になる。従って、本案品の透明基板は読み
出し用光の偏光面の調整が容易で、検出信号のＳＮ比を
低減可能であることが判る。 【００２７】図７に本発明によって作製される光情報記
録媒体の第２例を示す。本例の光情報記録媒体は、カー
ド状記録媒体であって、図７に示すように、所定の表示
等３１がなされた透明基板３２の一部に信号パターン及
び記録膜（図示せず）を備えた記録領域３３が形成され
ている。そして、透明基板３２の長手方向（ｘ−ｘ方
向）が記録／再生用光ビームの走査方向になっており、
前記信号パターンもこの方向に沿って形成されている。
なお、透明基板材料及び記録膜材料については、前記第
１例と同様のものを用いることができる。 【００２８】以下、本例に係る透明基板３２の製造装置
及び製造方法について説明する。図８は、第２実施例に
係る透明基板の製造に適用される金型の要部断面図であ
って、４１は固定金型、４２は可動金型、４３はゲート
部材を示している。前記固定金型４１の前記可動金型４
２との対向面にはキャビティの一部を構成する平面形状
が矩形の凹部４４が凹設されており、この凹部４４の一
端と連通する部分に、射出口４５から延びるスプール４
６が開設されている。前記可動金型４２の前記固定金型
４１と対向する面には、透明基板に転写すべき所望の信
号パターンの反転パターンが形成されたスタンパ４７が
取り付けられており、このスタンパ４７と前記凹部４４
とによって平面形状が矩形のキャビティ４８が構成され
る。前記ゲート部材４３は、前記可動金型４２の樹脂射
出側の側面に備えられており、前記スプール４６と対向
する部分にコールドスラム４９が凹設され、前記可動金
型４２と接する部分と前記固定金型４１の凹部４４の内
面との間でゲート５０を構成するようになっている。 【００２９】前記金型４１，４２の温度条件、この金型
４１，４２内に射出される溶融高分子物質の温度条件、
ゲート厚ｄ、コールドスラム４９の容量、それに多段制
御の際の射出速度は、前記第１実施例の場合と同様に設
定される。 【００３０】前記第２例の透明基板について、ゲート厚
ｄが０．３ｍｍに調整された図６の金型を用い、金型温
度及び樹脂温度を前記実施例の条件に設定し、さらに溶
融高分子物質の射出速度を多段制御して成形された透明
基板（本案品）と、本案品と同様の金型を用い、同様の
温度条件の下で、射出速度の多段制御することなく成形
された透明基板と、コールドスラムを備えず、かつゲー
ト厚ｄが１ｍｍに調整された金型を用い、本案品と同様
の温度条件の下で射出速度を多段制御して成形された透
明基板の主屈折率軸のばらつきを比較したところ、図４
に示したとほぼ同様の結果が得られた。 【００３１】以下、光磁気記録媒体の駆動装置の構成
と、記録／再生用光の偏光面を透明基板の主屈折率軸に
対して平行又は垂直若しくは４５度に調整すると、透明
基板のリターデーションの大小にかかわらず読み出し信
号のノイズ成分を小さくすることができる理由について
説明する。 【００３２】図９は、駆動装置の光学回路図であって、
主として、レーザ５１と、ハーフプリズム５２と、集光
レンズ５３と、光磁気記録媒体５４とから成る入射光路
５５と、前記光情報記録媒体５４と、集光レンズ５３
と、ハーフプリズム５２と、偏光ビームスプリッタ５６
と、ディテクタ５７，５７ａとから成る反射光路５８と
から構成されている。前記レーザ５１としては、半導体
レーザまたは直線偏光装置が付設されたレーザが用いら
れ、前記入射光路５５を開して前記光磁気記録媒体５４
に直線偏光を照射するようになっている。また、前記偏
光ビームスプリッタ５６は、アナライザをもって構成さ
れており、前記反射光路５８に対して適宜の角度をもっ
て設定される。ここに、光磁気記録媒体上に照射される
直線偏光の偏光面は、前記基準方向又はこれと直角の方
向、若しくは前記基準方向に対して４５度をなす方向に
対して、±３度以下の範囲に調整される。 【００３３】図１０に示すように、直線偏光の偏光面ｐ
−ｐに対して直角をなす面ｒ−ｒと偏光ビームスプリッ
タの透過光面ｓ−ｓとのなす角度をα、前記直線偏光の
偏光面ｐ−ｐに対して直角をなす面ｒ−ｒと透明基板の
主屈折率軸ｍ−ｍとのなす角度をβとした場合、前記デ
ィテクタ５７，５７ａに入射する光の強度Ｉは、下記第
（１）式で表わされる。なお、式中のδはリターデーシ
ョンの大きさを、また、θ_k はカー回転角を表わす。 Ｉ＝（ｓｉｎ²α・ｃｏｓ²θ_k＋ｃｏｓ²α・ｓｉｎ²θ_k） ＋ｓｉｎ２β・ｓｉｎ（２α＋２β）・ｓｉｎ²δ・ｃｏｓ²θ_k −（１／２）・ｃｏｓδ・ｓｉｎ２α・ｓｉｎ２θ_k ……（１） 上記第（１）式の第１項はカー回転角θ_k の符号によら
ないＤＣ成分であり、第２項はリターデーションによる
ノイズ成分であり、第３項がθ_k の変化を信号として取
り出せる信号成分である。従って、ｓｉｎ（２α＋２
β）＝０、またはｓｉｎ２β＝０となるように前記情報
読み取り光の偏光面を調整することによって、第２項の
ノイズ成分を除去することができる。なお、上記第
（１）式の第３項より明らかなように、信号強度は、前
記角度αを４５度に調整することによって最大すること
ができる。 【００３４】また、図９に示した２つのディテクタ５
７，５７ａに入射する光の強度Ｉ(α）、Ｉ（−α）の
差をとると、下記第（２）式のようになって、ＤＣ成分
を除去することができる。 Ｉ（α）−Ｉ（−α） ＝ｓｉｎ^２δ・ｓｉｎ２α・ｓｉｎ４β・ｃｏｓ²θ_k −ｃｏｓδ・ｓｉｎ２α・ｓｉｎ２θ_k ……（２） なお、前記第（１）式及び第（２）式は、集光レンズ５
３の中心を透過し、光情報記録媒体５４の透明基板２，
３２に対して垂直に入射する成分の光に対して成立する
のであって、集光レンズ５３の周辺部から透明基板２，
３２に対しては成り立たない。以下、この斜め入射成分
に対するリターデーションの影響について検討する。 【００３５】集光レンズ５３の周辺部から透明基板２，
３２に斜めに入射する斜め入射光成分に対するリターデ
ーションは、図１１及び図１２に示すように、透明基板
２，３２内に、当該透明基板材料に特有な主屈折率の関
数で与えられる屈折率楕円体（法線楕円体）を下層する
ことによって求めることができる。すなわち、透明基板
２，３２の周方向の主屈折率をｎｘ、径方向の主屈折率
をｎｙ、垂直方向の主屈折率をｎｚとした場合、屈折率
楕円体は第（３）式によって与えられる。 （ｘ² ／ｎｘ² ）＋（ｙ² ／ｎｙ² ）＋（ｚ² ／ｎｚ² ）＝１……（３） この屈折率楕円体Ｅを図１１に示すように透明樹脂基板
２，３２内に仮想し、図１２に示すように主屈折率軸ｎ
ｚに対する角度がθ、また主屈折率軸ｎｘに対する角度
がφの方向から強さがＫの光を入射した場合、Ｋに垂直
で原点Ｏを通る平面で当該屈折率楕円体Ｅを切断したと
きの切断面にできる楕円ｅの長軸と短軸の長さの差をも
ってリターデーションを表わすことができる。なお、前
記入射光Ｋの偏光方向と切断面の楕円ｅの主軸との角度
によってリターデーションの値が変動するが、その大き
さΩは前記θとφの関数Ω（θ，φ）で求めることがで
きる。 【００３６】ところで、集光レンズ５３の周方向（図１
２における入射角度θが一定）に着目した場合、前記集
光レンズ５３で集光される光には、あらゆる方向φ（０
≦φ＜２π）からの斜め入射成分を含み、しかも各斜め
入射光の強度はほぼ一定であると推定される。ディテク
タ５７，５７ａによって検出される信号はこれらの総和
で得られるため、斜め入射光によるリターデーションの
検出信号へのノイズ成分としての影響は、集光レンズ５
３の周方向に関して相殺される可能性があると期待され
る。 【００３７】以下、図１３によって前記の仮想の当否を
検討する。図１３において、５３は集光レンズ、Ｅおよ
びＥ′は入射偏光面、Ｅは入射光に対して垂直（紙面方
向）に配置された透明樹脂基板に仮想される屈折率楕円
体、ｘ−ｘは透明樹脂基板の主屈折率軸を示している。
いま、図１３に示すように、入射偏光面Ｅが透明樹脂基
板の主屈折率軸ｘ−ｘと平行になるようにして直線偏光
が照射されたとする。この場合、集光レンズ５３上の点
であって、主屈折率軸ｘ−ｘに対して対称位置にある２
点Ｐ，Ｑを通って透明樹脂基板に斜め入射される光は、
入射角度θが同じで入射角度φの絶対値が同じであるか
ら、これに垂直で屈折率楕円体Ｅの原点を通る平面で当
該屈折率楕円体Ｅを切断したとき、その切断面にできる
楕円ｅ₁，ｅ₂ は同形であり、リターデーションδは等
しい。 【００３８】ところで、集光レンズ５３を光が透過する
場合には、図１４に示すように、入射偏光面がＥから
Ｅ′に変化することが知られている。図１４に示すよう
に、入射前の直線偏光の波面をΣ、入射前の直線偏光の
偏光面をＥ、波面Σ上における偏光面Ｅとｐ波の方向Ｅ
ｐとのなす角度をφ、透過度の直線偏光の偏光面を
Σ′、透過後の直線偏光の偏光面をＥ′、波面Σ′上に
おける偏光面Ｅ′とｐ波の方向Ｅｐ′とのなす角度を
φ′、入射面の垂線と直線偏光の入射方向のなす角度を
θ₁ 、入射面の垂線と屈折された直線偏光の進行方向の
なす角度をθｚ、出口面の垂線と集光レンズ内を進行す
る直線偏光のなす角度をθ₃ 、出口面の垂線と透過後の
直線偏光のなす角度をθ₄ とすると、入射偏光面の変動
量は、第（４）式によって求めることができる。 ｔａｎφ′＝ｔａｎφ・ｃｏｓ（θ₁ −θ₂ ）・ｃｏｓ（θ₃ −θ₄ ） ……（４） 点Ｐ，Ｑはレンズ上の同一周上にあるから、図１４にお
けるθ₁ が等しく、従ってθ₂ ，θ₃ ，θ₄ も等しくな
る。よって、第（５）式におけるｔａｎφに掛る係数が
等しくなる。また、角φは図１３では角Δで表わされ、
絶対値が等しく逆符号をもつから、第（５）式のφ′も
絶対値が等しく逆符号（±β）となる。 【００３９】角度β，−βがこのような関係にある場
合、それぞれの和をとると、第（２）式の第１項が零に
なる。前述したように、集光レンズ５３で集光される光
には、あらゆる方向からの斜め入射成分を含み、しかも
各斜め入射光の強度はほぼ一定であると推定されるか
ら、前記点Ｐ，Ｑの関係は、集光レンズ３上の全ての光
透過部分について成り立つ。従って、集光レンズ５３上
の全ての光透過部分について積分しても第（２）式の第
１項が零になり、斜め入射成分のリターデーションに起
因するノイズ成分が除去されることが判る。なお、この
式から斜め入射の際のリターデーションの影響の大きさ
を知ることができるので、信号の読出しに問題がない範
囲において、信号読出し光を透明樹脂基板の基板面に対
して斜め入射することもできる。 【００４０】一方、図１３においてＥ′で示すように主
屈折率軸と非平行に入射した場合には、同図のｅ₁ ，ｅ
₂ に示すように角度β，−βの絶対値が等しくならない
ので、第（２）式の第１項の和を零にすることができな
い。 【００４１】前記第（１）（２）（４）（５）式を用
い、かつ記録／再生用光の強度分布をガウシアンと仮定
して、本発明の光学回路のリターデーションによるノイ
ズの大きさを差動検出法の場合について演算したとこ
ろ、図１５の結果を得た。 【００４２】このグラフにおいて、横軸は直線偏光であ
る記録／再生用光の偏光面と透明樹脂基板の主屈折率軸
とのなす角度、縦軸は検出信号レベルを示し、偏光ビー
ムスプリッタのアナライザ角を４５度に設定した場合を
実線で、また、偏光ビームスプリッタタのアナライザ角
を７０度に設定した場合を破線で表示してある。 【００４３】このグラフから明らかなように、アナライ
ザ角のいかんに拘らず、記録／再生用光の偏光面と透明
樹脂基板の主屈折率軸とのなす角度を０度または４５度
または９０度に設定することによって、検出信号のノイ
ズ成分を零にすることができるとが判った。また、この
グラフより、記録／再生用光の偏光面と透明樹脂基板の
主屈折率軸とのずれを±３度に押えると、ガラス製透明
樹脂基板に直線偏光の偏光面を調整せずに照射した場合
と検出信号のノイズレベルが略同程度になることが判っ
た。 【００４４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
溶融高分子物質の射出ゲート方向に対して任意に設定さ
れた基準方向又は当該基準方向と直角の方向に対して精
度良く透明基板の主屈折率軸を配向させることができ
る。よって、情報の読出し光である直線偏光の偏光面を
透明基板の主屈折率軸に対して特定の方向に位置付ける
ことができるので、Ｓ／Ｎ値の高い良好な検出信号を得
ることが可能になり、直線偏光を情報の読出し光とする
光情報記録媒体の透明基板として熱可塑性樹脂基板を実
用化できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】第１実施例に係る透明樹脂基板の平面図であ
る。 【図２】第１実施例に係る透明樹脂基板の斜視図であ
る。 【図３】主屈折率軸の許容範囲を示す透明樹脂基板の部
分平面図である。 【図４】光情報記録媒体の要部断面図である。 【図５】第１実施例に係る透明樹脂基板の作製に適用さ
れる金型の断面図である。 【図６】本発明の方法によって製造された透明樹脂基板
の効果を示すグラフである。 【図７】第２実施例に係る光情報記録媒体の平面図であ
る。 【図８】第２実施例に係る透明樹脂基板の作製に適用さ
れる金型の断面図である。 【図９】本発明の光情報記録媒体に適用される駆動装置
の光学回路図である。 【図１０】計算式の各パラメータを示す説明図である。 【図１１】屈折率楕円体を説明する説明図である。 【図１２】屈折率楕円体を説明する説明図である。 【図１３】レンズ上の入射点とリターデーションの関係
を示す説明図である。 【図１４】集光に伴う偏光面の変化を説明する説明図で
ある。 【図１５】情報読み出し光の偏光面と透明樹脂基板の主
屈折率軸とのなす角度とリターデーションに起因するノ
イズの関係を示すグラフである。 【符号の説明】 １ 信号パターン ２ 透明樹脂基板 ３ 記録膜 １１，１２ 金型 １６ スプール １７ スタンパ １９ キャビティ ２０ センターゲート ２１ コールドスラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 17:00 Ｂ２９Ｌ 17:00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 （１）キャビティ面の片面がスタンパの信号面によって
   構成されたキャビティと、該キャビティに連通する射出
   ゲートとを有する射出成形用金型を用い、前記射出ゲー
   トから前記キャビティ内に溶融高分子物質を射出して透
   明樹脂基板を成形する工程を含む光情報記録媒体の製造
   方法において、前記射出ゲートを通過する溶融高分子物
   質の温度を、当該溶融高分子物質の粘度が２０００ポア
   ズより小さくなる温度に調整したことを特徴とする光情
   報記録媒体の製造方法。 （２）特許請求の範囲第１項記載の光情報記録媒体の製
   造方法において、前記射出成形用金型がディスク状の透
   明樹脂基板を成形するものであり、かつ射出成形された
   ディスク状透明樹脂基板の主屈折率軸を、当該ディスク
   状透明樹脂基板の半径方向に対して任意に設定された基
   準方向又はそれと垂直の方向に揃えるものであることを
   特徴とする光情報記録媒体の製造方法。 （３）特許請求の範囲第１項記載の光情報記録媒体の製
   造方法において、前記射出成形用金型がディスク状の透
   明樹脂基板を成形するものであり、かつ射出成形された
   ディスク状透明樹脂基板を用いて所望の光情報記録媒体
   を作製し、これをドライブ装置にかけて前記ディスク状
   透明樹脂基板側から直線偏光を照射し、該直線偏光の偏
   光面を前記ディスク状透明樹脂基板の主屈折率軸に対し
   て平行な方向、又はこれと垂直な方向、若しくは前記主
   屈折率軸に対して４５度の方向に設定したとき、前記光
   情報記録媒体から読みだされる信号の信号対雑音比が極
   大になる透明樹脂基板を成形するものであることを特徴
   とする光情報記録媒体の製造方法。 （４）キャビティ面の片面がスタンパの信号面によって
   構成されたキャビティと、該キャビティに連通する射出
   ゲートとを有する射出成形用金型を用い、前記射出ゲー
   トから前記キャビティ内に溶融高分子物質を射出して透
   明樹脂基板を成形する工程を含む光情報記録媒体の製造
   方法において、前記射出成形用金型として、前記キャビ
   ティ内に前記溶融高分子物質を０．２〜１秒間で充填
   し、射出成形された透明樹脂基板の主屈折率軸を当該透
   明樹脂基板上に任意に設定された基準方向又はそれと垂
   直の方向に揃えるものを用いたことを特徴とする光情報
   記録媒体の製造方法。 （５）キャビティ面の片面がスタンパの信号面によって
   構成されたキャビティと、該キャビティに連通する射出
   ゲートとを有する射出成形用金型を用い、前記射出ゲー
   トから前記キャビティ内に溶融高分子物質を射出して透
   明樹脂基板を成形する工程を含む光情報記録媒体の製造
   方法において、前記射出成形用金型として、前記射出ゲ
   ートのゲート厚が１ｍｍ以下に形成され、かつ前記キャ
   ビティ内に前記溶融高分子物質を０．２〜１秒間で充填
   し、射出成形された透明樹脂基板の主屈折率軸を当該透
   明樹脂基板上に任意に設定された基準方向又はそれと垂
   直の方向に揃えるものを用いたことを特徴とする光情報
   記録媒体の製造方法。 （６）キャビティ面の片面がスタンパの信号面によって
   構成されたキャビティと、該キャビティに連通する射出
   ゲートとを有する射出成形用金型を用い、前記射出ゲー
   トから前記キャビティ内に溶融高分子物質を射出して透
   明樹脂基板を成形する工程を含む光情報記録媒体の製造
   方法において、前記キャビティ面の面方向の温度分布が
   ±５℃以内に調整された射出成形用金型を用いたことを
   特徴とする光情報記録媒体の製造方法。 （７）キャビティ面の片面がスタンパの信号面によって
   構成されたキャビティと、該キャビティに連通する射出
   ゲートとを有する射出成形用金型を用い、前記射出ゲー
   トから前記キャビティ内に溶融高分子物質を射出して透
   明樹脂基板を成形する工程を含む光情報記録媒体の製造
   方法において、前記キャビティ面の面方向の温度分布が
   ±５℃以内であり、かつ前記高分子物質のガラス転位点
   温度をＴｇ、前記キャビティ面の温度をＴｃとしたと
   き、これらＴｇ及びＴｃの関係が、Ｔｇ−８０≦Ｔｃ≦
   Ｔｇになるように温度が調整された射出成形用金型を用
   いたことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。 （８）特許請求の範囲第１項、第４項、第５項、第６
   項、第７項に記載されたいずれかの光情報記録媒体の製
   造方法において、前記射出成形用金型として、コールド
   スラムが設けられ、かつ前記射出ゲートのゲート幅が１
   ｍｍ以下に形成され、前記溶融高分子物質の射出速度を
   射出開始時期においては遅く、射出中間時期においては
   早く、射出終了時期においては遅くなるように制御する
   ものを用いたことを特徴とする光情報記録媒体の製造方
   法。 （９）特許請求の範囲第１項、第４項、第５項、第６
   項、第７項に記載されたいずれかの光情報記録媒体の製
   造方法において、前記射出成形用金型として、前記射出
   ゲートのゲート厚が０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに形成さ
   れ、かつ前記コールドスラムの容量が前記射出ゲートに
   連通して設けられるスプールの容量の１／５程度に形成
   されたものを用いたことを特徴とする光情報記録媒体の
   製造方法。 （１０）特許請求の範囲第１項、第４項、第５項、第６
   項、第７項に記載されたいずれかの光情報記録媒体の製
   造方法において、前記射出成形用金型として、前記射出
   ゲートのゲート幅が０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに形成さ
   れ、射出開始から射出終了までの射出時間が０．２秒〜
   １秒の範囲に調整されたものを用いた特徴とする光情報
   記録媒体の製造方法。 （１１）特許請求の範囲第４項、第５項、第６項、第７
   項に記載されたいずれかの光情報記録媒体の製造方法に
   おいて、前記射出ゲートから前記キャビティ内に射出さ
   れる溶融高分子物質の粘度が５００ポアズ〜２０００ポ
   アズとなるように、前記溶融高分子物質の温度を調整し
   たことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。 （１２）特許請求の範囲第４項、第５項、第６項、第７
   項に記載されたいずれかの光情報記録媒体の製造方法に
   おいて、前記射出成形用金型として、前記射出ゲートの
   ゲート幅が０．１ｍｍ〜０．６ｍｍに形成され、前記射
   出ゲートから前記キャビティ内に射出される溶融高分子
   物質の粘度が５００ポアズ〜２０００ポアズとなるよう
   に前記溶融高分子物質の温度が調整され、かつ射出開始
   から射出終了までの射出時間が０．２秒〜１秒に調整さ
   れたものを用いたことを特徴とする光情報記録媒体の製
   造方法。 （１３）特許請求の範囲第１項、第４項、第５項、第６
   項、第７項に記載されたいずれかの光情報記録媒体の製
   造方法において、前記透明樹脂基板のもとになる溶融高
   分子物質が、ポリカーボネート樹脂であることを特徴と
   する光情報記録媒体の製造方法。 （１４）特許請求の範囲第１項において、前記射出成形
   用金型として、前記キャビティの面方向の中心部に当該
   キャビティに連通する射出ゲート及び該射出ゲートに連
   通するスプールが配置され、該スプールを中心とする前
   記キャビティ面の面方向の温度分布が±５℃以内であ
   り、かつ前記高分子物質のガラス転位点温度をＴｇ、前
   記キャビティ面の温度をＴｃとしたとき、これらＴｇ及
   びＴｃの関係が、Ｔｇ−８０≦Ｔｃ≦Ｔｇになるように
   温度が調整された射出成形用金型を用いたことを特徴と
   する光情報記録媒体の製造方法。