CN100343914C - 光学记录介质、制造其的原盘、记录/再现设备及方法 - Google Patents

光学记录介质、制造其的原盘、记录/再现设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光学记录介质、制造该介质的原盘、记录/再现设备及方法，其中在磁光盘中形成第一至第三槽(Gv1，Gv2，Gv3)。槽(Gv1，Gv2，Gv3)相邻。第一和第二槽(Gv1，Gv2)较深，而第三槽(Gv3)较浅。第一和第二槽(Gv1，Gv2)是摆动槽。数据记录在四个记录轨道上：两个深槽以及浅槽与深槽之间的两个平面。CTS信号是光电检测器(6)的和信号(A+B+C+D)，推挽信号是光电检测器(8)的差分信号(A+D)-(B+C)。

Description

光学记录介质、制造其的原盘、记录/再现设备及方法
技术领域
本发明涉及一种沿着记录轨道形成有槽的光学记录介质以及在制造此光学记录介质时使用的光学记录介质制造原盘。进一步地，本发明涉及用于在光学记录介质上执行记录和/或再现处理的记录/再现设备和记录/再现方法，其中，所述光学记录介质具有沿着记录轨道形成的槽。
背景技术
对于常规的可记录圆盘形记录介质，提出MD(小型盘)、CD(紧凑盘)-R(可记录)、CD-RW(可重写)、DVD(数字多用途盘或数字视频盘)+RW(可重写)、DVD-R(可记录)、DVD-RW(可重写)等。对于这些圆盘形记录介质的格式，采用在槽中进行记录的槽记录格式。
对于ISO(国际标准化组织)的磁光(MO)盘的每种格式，提出在平面中(在槽之间)进行记录的平面记录格式。在DVD-RAM(数字视频盘-随机存取存储器)等中，对于用于实现更高光盘密度的一种方法，提出以下系统(平面和槽记录)：通过在槽中以及在槽与槽之间(平面)中进行记录而使常规光盘的轨道密度翻倍，从而提供更高的密度。这里，所述槽指沿着记录轨道形成的主要用于跟踪伺服的所谓引导槽。从光学拾波器看，更近的部分称作“槽”，更远的部分称作“平面”。应指出，槽与槽之间的部分称作“平面”。
如图1所示，通常，在形成有槽的光学记录介质中，用推挽信号执行跟踪伺服。推挽信号指差分信号并通过以下方法而获得，所述方法为：对光学记录介质照射光束，借助两个相对轨道中心对称布置的光电检测器A和B检测由光学记录介质所反射光束形成的光，并计算这两个光电检测器A和B的输出之差(A-B)而获得推挽信号。
检测由光学记录介质所反射光束形成的光的反射光量，作为两个光电检测器的和(A+B)。这里，通过检测由光学记录介质所反射光束形成的光的反射光量而形成的信号，即，两个光电检测器A和B输出的和信号是用于检测当光点移动时光点所跨越的轨道数的信号，并且该信号一般称作“横越轨道信号(CTS)”。
在MD或CD-R中，选择“槽宽/轨道间距”比例为1/3或2/3左右，从而，可充分地获得推挽信号和CTS信号。也就是说，在MD的情况下，“槽宽/轨道间距”＝1.1μm/1.6μm＝69％，并且在CD-R的情况下，“槽宽/轨道间距”＝0.5μm/1.6μm＝31％。
进而，对于提高线性记录密度的技术，提出DWDD(畴壁位移检测)。这是用于磁光盘中的一种磁畴放大和再现技术。例如，在日本专利申请特开平(JP-A)6-290496中，公布一种与DWDD系统有关的技术。
图2示出JP-A 6-290496中所公布的磁光盘的局部放大截面图。参考号71代表基片，参考号72代表介电层，参考号73代表记录层，并且参考号74代表介电层。进一步地，参考号75代表槽，参考号76代表平面。
通过顺序层叠第一磁层、第二磁层和第三磁层而形成记录层73。第一磁层由在接近室温的温度下相对第三磁层具有更小磁畴壁磁阻和更大磁畴壁移动性的正交磁化膜组成，第二磁层由具有比第一磁层和第三磁层更低的居里温度的磁层组成，并且，第三磁层由正交磁化膜组成。通过对外部磁场进行调制并同时照射功率激光束而对正在移动的介质执行数据信号记录，其中，所述激光束使第三磁层的温度等于或高于居里温度。
进一步地，JP-A 11-296910和2000-40259提出预格式，通过所述预格式，实现等于平面和槽记录的记录密度，适当地改变两个槽的深度，相邻地布置两个具有不同深度的槽，并且，即使在超过截止频率时也可获得足够的CTS信号振幅和推挽信号振幅。此预格式以超过截止频率的轨道间距实现稳定的跟踪伺服。在预格式中，相邻地布置深槽和浅槽，并且，深槽(或浅槽)之间的间隔是轨道周期(1.0μm)，并且，深槽和浅槽的间隔是轨道间距(0.5μm)。夹在深槽之间的浅槽的两端上的两个平面(轨道A，轨道B)是记录区。从而，预格式中的轨道密度是两倍于常规密度的密度，即等于平面和槽记录的记录密度。
也就是说，平面和槽记录的轨道密度大约是常规密度的两倍，并且在预格式中，记录区也是浅槽两端上的两个平面(轨道A，轨道B)，并且等于平面和槽记录的轨道密度。从而，难以使轨道密度为等于或高于两倍常规密度的更高密度。
进一步地，在平面和槽记录中，槽宽度和平面宽度基本相同。当槽宽度和平面宽度基本相同时，推挽信号提供足够的最大信号量，然而，CTS信号的信号量变为不足，如图1所示。在普通盘再现设备中，对于寻找操作，用于计算轨道数的信号需要大约6％-7％的信号量，并且，用于跟踪伺服的检测信号需要大约14％的信号量。因此，对于在没有形成槽或凹坑的表面(所谓的哑表面)上获得的信号的信号量定义为100％。
如上所述，如果CTS信号的信号量不够，在用于高速移向目标地址的寻找操作时，在用CTS信号进行寻找时有问题，因为不能从CTS信号准确地检测横越轨道的数量。不必说，用小信号量的CTS信号进行跟踪伺服是不可能的。
进一步地，为了获得这些具有所需信号量的推挽信号和CTS信号，轨道间距的空间频率必须为再现设备光学拾波器的截止频率的大约1/2至2/3。这里，截止频率指再现信号振幅变得几乎为零的频率，并且用2NA/λ表达，假设用于数据再现的激光束的波长为λ，物镜的数值孔径为NA。
从而，本发明的目的是提供实现更高轨道密度的光学记录介质、用于制造光学记录介质的原盘、记录/再现设备以及记录/再现方法，并且，即使在槽宽度和平面宽度基本相同时，也可充分地获得推挽信号和CTS信号的信号量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种沿着记录轨道形成有槽的光学记录介质，用具有预定波长λ的光照射该介质以执行记录和/或再现，所述介质的特征在于：对于槽，形成相邻排列的第一和第二槽以及比第一和第二槽更浅的第三槽，第一槽和第三槽之间以及第二槽和第三槽之间分别具有平面，以及信号记录到第一和第二槽以及第一槽和第三槽之间、第二槽和第三槽之间的两个平面上本发明还提供一种在制造光学记录介质时使用的光学记录介质制造原盘，该介质具有沿着记录轨道形成的槽，并用具有预定波长λ的光照射该介质以执行记录和/或再现，所述原盘的特征在于：对于槽，形成相邻排列的第一和第二槽以及比第一和第二槽更浅的第三槽，第一槽和第三槽之间以及第二槽和第三槽之间分别具有平面，以及信号记录到第一和第二槽以及第一槽和第三槽之间平面、第二槽和第三槽之间平面上。
本发明还提供一种用于光学记录介质的记录/再现设备，该介质具有沿着记录轨道形成的槽，所述设备的特征在于：对于该介质的槽，形成相邻排列的第一和第二槽以及比第一和第二槽更浅的第三槽，第一槽和第三槽之间以及第二槽和第三槽之间分别具有平面，以及信号记录到第一和第二槽以及第一槽和第三槽之间平面、第二槽和第三槽之间平面上，其中，所述记录/再现设备包括用具有预定波长λ的光照射该介质以执行记录和/或再现的装置。
本发明还提供一种用于光学记录介质的记录/再现方法，该介质具有沿着记录轨道形成的槽，所述方法的特征在于：对于该介质的槽，形成相邻排列的第一和第二槽以及比第一和第二槽更浅的第三槽，第一槽和第三槽之间以及第二槽和第三槽之间分别具有平面，以及信号记录到第一和第二槽以及第一槽和第三槽之间平面、第二槽和第三槽之间平面上，其中，所述记录/再现方法包括用具有预定波长λ的光照射该介质以执行记录和/或再现的步骤。
在本发明中，由于记录区形成为第一和第二槽以及第一和第二平面的总共四个轨道，因此轨道密度可以比常规密度高出四倍。进一步地，由于第一和第二槽形成为深槽并且第三槽形成为浅槽，因此，通过适当地设定这些槽的深度，可充分地获得推挽信号量和CTS信号量，可执行稳定的跟踪伺服和寻找，并进一步地，可提供适用于具有良好记录和再现特性的光学记录介质的预格式。
附图说明
图1为示出常规磁光盘的一部分记录区、CTS信号波形和推挽信号波形。
图2为用于解释DWDD超分辨磁光盘的局部截面图。
图3A和3B为应用本发明的磁光盘的截面图，其中，放大磁光盘的主要部分。
图4A、4B和4C为示出应用本发明的磁光盘的一部分记录区、CTS信号波形和推挽信号波形。
图5示出在制作根据本发明的光学记录介质和光学记录介质制造所使用的原盘时使用的激光切割装置实例的光学系统的概图。
图6为示出在推挽信号量等于或大于14％的条件下深槽深度和浅槽深度之间关系的视图。
图7为用于对应用本发明的磁光盘执行记录/再现的记录/再现设备实例的框图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的实施例。对于应用本发明的磁光盘，在图3A和3B中示出放大其主要部分的截面图。图3A示出磁光盘的构造，图3B示出特定记录轨道结构的实例。图4A-4C是与磁光盘的记录区有关的视图。图4A为记录区一部分的放大视图，图4B示出光电检测器的CTS信号的输出波形，图4C为光电检测器的推挽信号的输出波形。
图3A中的参考号1代表磁光盘。磁光盘1以圆盘形状形成，并通过利用磁光效应而执行数据的记录和再现。进一步地，磁光盘1包括执行磁光记录的记录层3、以及用于保护在盘基片2上形成的记录层3的保护层4，其中，盘基片2由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等构成。这里，记录层3通过例如层叠由氮化硅(Si3N4)等构成的介电膜3a、磁膜3b、由氮化硅(Si3N4)等构成的介电膜3c、以及由Al-Ti合金等构成的反射膜3d而形成。进一步地，例如通过在记录层3上自旋涂敷紫外线固化树脂并照射紫外线而形成保护层4。磁膜3b通过顺序层叠第一磁层(TbFeCo)、第二磁层(GdFe)和第三磁层(GdFeCo)而形成。顺便提一下，在本发明中，记录层3和保护层4的构成是任意的，不局限于此实例。
如图4A一部分记录区的放大视图所示，在磁光盘1中，沿着记录轨道以旋绕形式形成槽，并且，通过用光学拾波器5照射具有预定波长λ的光而执行记录和/或再现。对于所述槽，形成相邻排列的第一槽Gv1、第二槽Gv2和第三槽Gv3。
第一槽Gv1和第二槽Gv2是深槽，而第三槽Gv3是浅槽。在以下适当地，第一槽Gv1和第二槽Gv2称作“深槽”，第三槽Gv3称作“浅槽”。进一步地，第一槽Gv1和第二槽Gv2的两个槽以及第一槽Gv1和第三槽Gv3之间第一平面Ld1与第二槽Gv2和第三槽Gv3之间第二平面Ld2的两个平面布置得在其中记录信号。也就是说，在磁光盘1中，以旋绕形式形成四个记录轨道：第一槽Gv1和第二槽Gv2以及第一平面Ld1和第二平面Ld2。应指出，第一槽Gv1和第二槽Gv2之间的槽称作半槽hGv。半槽hGv例如通过使其深度比深槽深度更浅而形成。
四个记录轨道以几乎相同的宽度形成。在图3B所示实例中，第一槽Gv1和第二槽Gv2为140nm，第一平面Ld1和第二平面Ld2为150nm。也就是说，两个平面(第一平面Ld1和第二平面Ld2)的宽度以及深槽(第一槽Gv1和第二槽Gv2)的顶部宽度(上部宽度)形成为几乎相同的宽度。因而，通过使记录轨道的宽度几乎相同，记录和再现特性可制作得更好。
进一步地，在图3B所示实例中，四个记录轨道中每一个的周期例如设定为1200nm，第三槽Gv3的底部宽度，即第二平面Ld2和第一平面Ld1之间的宽度例如设定为220nm，并且，作为两个深槽底部的第一平面Ld1和第二平面Ld2之间的宽度例如设定为680nm。进一步地，第一槽Gv1和第二槽Gv2的顶部之间半槽hGv的宽度例如设定为200nm。
深槽和浅槽中的全部或一个是蜿蜒形成的摆动槽。在图3实例中，如图4A所示，作为深槽的第一槽Gv1和第二槽Gv2是摆动槽。摆动的振幅例如设定为±15nm。
通过因此形成四个记录轨道，磁光盘1的轨道密度几乎为常规磁光盘的四倍。
如图4A所示，应用本发明的磁光盘1用三个光束再现。中心光束定位在两个相邻深槽任一个的中心，并且两个侧光束与位于两个相邻深槽两侧的浅槽的中心对准。中心光束的反射光由四分光电检测器6检测，侧光束的反射光由二分光电检测器7a和7b检测。
从四分光电检测器6的和信号(A+B+C+D)获得图4B所示的CTS信号。因此获得的CTS信号具有与轨道周期相同的周期以及足够的振幅，并且在两个相邻深槽之间的中心位置(半槽hGv)具有最大值，在浅槽的中心位置具有最小值。
在用和信号进行跟踪伺服的情况下，从两个侧光束7a和7b的各个和信号之差(E+F)-(G+H)获得跟踪误差。通过计算位于相对四分光电检测器6轨道延伸方向两侧上的两个区域的检测信号的和(A+D)与(B+C)、以及这些和信号的差(A+D)-(B+C)，而获得图4C所示的推挽信号。因此获得的推挽信号具有与轨道周期相同的周期，并且在两个相邻深槽之间的中心位置(半槽hGv)和浅槽中心位置为零。
如上所述，记录数据的位置是第一槽Gv1和第二槽Gv2以及第一平面Ld1和第二平面Ld2。当在第一槽Gv1中寻找时，例如发现推挽信号电平为-75％并且CTS信号增加且大于介质值(平均值)的位置。当在第二槽Gv2中寻找时，例如发现推挽信号电平为+75％并且CTS信号减小且大于介质值(平均值)的位置。
进一步地，当在第一平面Ld1中寻找时，例如发现推挽信号电平为+75％并且CTS信号减小且小于介质值(平均值)的位置。当在第二平面Ld2中寻找时，例如发现推挽信号电平为-75％并CTS信号增加且小于介质值(平均值)的位置。
当制造上述磁光盘1时，需要制作用于磁光介质制造的原盘，作为磁光介质1的原盘，并且，使用用于它的激光切割装置。以下结合图5详细描述用于制作磁光介质制造所使用的原盘的激光切割装置的实例。
在这描述的激光切割装置的实例通过用分束器和镜子把从光源输出的激光束分离为第一曝光光束(用于摆动的深槽信息)和第二曝光光束(用于浅槽信息)，使用于形成摆动槽的第一曝光光束偏振，进一步用分束器和镜子把偏振的第一曝光光束分离为两个曝光光束(曝光光束1-1和曝光光束1-2)，以适当间隔径向布置分离的这些光束，并适当选择每个曝光功率，从而形成两个深槽和一个浅槽以均匀的间隔交替径向布置的凹凸图案。
图5所示激光切割装置10用光束曝光涂敷在玻璃基片11上的光致抗蚀剂12，在光致抗蚀剂12上形成潜像。当通过激光切割装置10在光致抗蚀剂12上形成潜像时，在设置于移动光学平台上的旋转驱动单元上安装涂敷光致抗蚀剂12的玻璃基片11。当对光致抗蚀剂12曝光时，通过旋转驱动单元而旋转驱动玻璃基片11，并通过移动光学平台而平行移动玻璃基片11，从而，按所希望的图案在玻璃基片11的全部表面上用光束对光致抗蚀剂12曝光。
激光切割装置10包括：用于输出激光束的光源13；用于调节从光源13输出的激光束的光强度的电光调制器(EOM)14；布置在从电光调制器14输出的激光束的光轴上的检偏振器15；用于把通过检偏振器15传送的激光束分离为反射光和传送光的第一分束器BS1和第二分束器BS2；用于检测通过第二分束器BS2传送的激光束的光电检测器(PD)16；用于向电光调制器14作用信号场并调节从电光调制器14输出的激光束的强度的光输出控制单元(APC：自动功率控制器)17。
首先，通过电光调制器14而使从光源13输出的激光束具有预定的光强度，接着，进入到检偏振器15中，其中，电光调制器14由APC17作用的信号场驱动。在这，检偏振器15是用于只传送S偏振光的检偏振器，并且，通过检偏振器15传送的激光束变为S偏振光。
应指出，对于光源13，可使用任一种光源，然而，输出短波长激光束的光源是优选的。具体地，例如，输出波长λ＝351nm的激光束的Kr激光器、输出波长λ＝442nm的激光束的He-Cd激光器等适用于光源13。
光电检测器16检测通过分束器BS1和BS2传送的激光束的光强度，从光电检测器16向APC 17发送与光强度一致的信号。接着，APC17调节作用到电光调制器14上的信号场，从而，光电检测器16所检测的光强度可在预定的电平下保持恒定。由此执行反馈控制，从而，从电光调制器14输出的光强度是恒定的，因而获得噪音更低的稳定激光束。
从光源13输出的激光束被分束器BS1反射，并且，分束器BS1的反射光进入到光学调制系统(图15中的OM1所示)18中。在OM1的中间位置上，光束接力光学系统和AOM 19布置得满足布拉格条件。接力光学系统布置得用透镜L11把从光源13输出的激光束集中到AOM 19上。所述激光束基于提供给AOM 19的超声波而进行强度调制。从驱动器20向AOM 19提供驱动信号。
在槽信息的情况下，驱动信号是直流信号。如果形成凹坑，调制信号就是直流信号。为响应直流信号，对激光束连续调制，并形成用于深槽信息的曝光光束B1。
由AOM 19进行强度调制并发散的激光束通过透镜L12而转变为准直光束。接着，从光学调制系统18(OM1)输出的曝光光束B1被镜子M1反射，并被水平地和平行地引导到移动光学平台29。
进而，从光源13输出的激光束被分束器BS2反射，分束器BS2的反射光进入到光学调制系统(图5中OM2所示)21中。在OM2的中间位置上，光束接力光学系统(透镜L21和透镜L22)和AOM 22布置得满足布拉格条件。所述激光束基于提供给AOM 22的超声波而进行强度调制。从驱动器23向AOM 22提供驱动信号。为响应直流信号的电平，对激光束连续调制，并形成用于浅槽信息的曝光光束B2。由AOM 22进行强度调制并发散的激光束通过透镜L22而转变为准直光束，被镜子M2反射，并通过HWP(半波片)进入到偏振分束器PBS。
被镜子M1反射并水平引导到移动光学平台29上的激光束(曝光光束B1)被光学偏转系统OD光学偏转，并进入到分束器BS3，分离为用于第一深槽信息的曝光光束B1-1和用于第二深槽信息的曝光光束B1-2。曝光光束B1-1由镜子M3反射，曝光光束B1-2则由镜子M4反射并且其传播方向弯曲90°。接着，两个分离的曝光光束(曝光光束B1-1和曝光光束B1-2)由分束器BS4重新组合，随后进入到偏振分束器PBS。
光学偏转系统OD用于对激光束执行光学偏转，从而，它可与深槽的摆动相对应。也就是说，入射到光学偏转系统OD中的激光束通过楔形棱镜25a进入声光偏转器(AOD)24中，并借助声光偏转器24而执行光学偏转，从而，所述激光束可与所希望的曝光图案相对应。在这，对于用于声光偏转器24的声光元件，例如，由氧化碲(TeO2)组成的声光元件是合适的。由声光偏转器24光学偏转的激光束通过楔形棱镜25b从光学偏转系统OD输出。
应指出，楔形棱镜25a和25b允许满足布拉格条件的激光束进入声光偏转器24的声光元件的晶格面中，并且，通过声光偏转器24对激光束执行光学偏转而改变光束水平高度。
在这，用于驱动声光偏转器24的驱动器26连接到声光偏转器24。对驱动器26提供直流电压，并提供通过用包括地址信息的控制信号对电压控制振荡器(VCO)27的高频信号进行FM调制而形成的信号。接着，驱动器26根据所述信号而驱动声光偏转器24，随后对激光束执行光学偏转。
具体地，例如，通过用作为载波的频率84.672kHz的FM调制信号使槽摆动，在槽上增加地址信息。在此情况下，为了创造声光偏转器24的相栅，例如，通过在频率84.672kHz的FM调制信号上叠加中心频率224MHz的高频信号而形成的信号从电压控制振荡器27提供给驱动器26。
随后，驱动器26根据所述信号而驱动声光偏转器24，并且改变声光偏转器24的声光元件的布拉格角度，因而，聚集在光致抗蚀剂12上的激光束的光点位置在玻璃基片11的径向方向上以84.672kHz频率和±15nm振幅振动。
相应地，通过此光学偏转系统OD光学偏转以便与摆动槽的摆动相应的激光束由分束器BS3分离为两个曝光光束B1-1和B1-2；所述激光束由镜子M3、镜子M4和分束器BS4重新组合；随后进入到偏振分束器PBS中。
在这，偏振分束器PBS布置为反射S偏振光和传送P偏振光。进一步地，由光学偏转系统OD光学偏转以便摆动的曝光光束B1-1以及曝光光束B1-2是S偏振光，通过HWP进入到偏振分束器PBS中的曝光光束B2是P偏振光。从而，曝光光束B1-1和曝光光束B1-2被偏振分束器PBS反射，曝光光束B2通过偏振分束器PBS传送。曝光光束B1-1、曝光光束B1-2和曝光光束B2由此重新组合，从而，它们的传播方向相同。
被重新组合以使它们的传播方向相同并从偏振分束器PBS输出的曝光光束B1-1、曝光光束B1-2和曝光光束B2借助放大透镜L3而具有预定的光束直径，并接着被镜子M5反射，引导到物镜28，并由物镜28集中到光致抗蚀剂12上。应指出，通过改变偏振分束器PBS和分束器BS4的角度，被重新组合以使它们的传播方向相同并从偏振分束器PBS输出的曝光光束B1-1、曝光光束B1-2和曝光光束B2以适当的径向间隔作用到光致抗蚀剂12上。接着，通过把激光束调节为不同的强度，可形成以适当间隔布置的三个激光束的记录区。
光致抗蚀剂12用这三个激光束曝光，并且在光致抗蚀剂12上形成潜像。此时，涂敷光致抗蚀剂12的玻璃基片11由旋转驱动单元旋转驱动，从而，以所希望的图案在光致抗蚀剂12的整个表面上执行曝光，并且，激光束通过移动光学平台而径向移动。结果，在光致抗蚀剂12的整个表面上形成与激光束照射轨迹一致的潜像。
应指出，用于把激光束聚集到光致抗蚀剂12上的物镜28优选是具有较大数值孔径NA能形成更精细槽图案的透镜，更具体地，数值孔径NA为0.9左右的物镜是合适的。
例如，光学调制系统18和20的集中透镜L11和L21的焦距设定为80nm，准直透镜L12和L22的焦距设定为120nm，放大透镜L3的的焦距设定为50nm。在此情况下，对于两个深槽，激光功率选择为0.35mj/m，而对于浅槽，激光功率选择为0.15mj/m。在深槽的情况下，由于执行曝光以穿透光致抗蚀剂12，因此，深槽的深度随着光致抗蚀剂12厚度的改变而改变。另一方面，在浅槽的情况下，由于曝光的执行不穿透光致抗蚀剂12，因此，浅槽的深度随着激光功率的改变而改变。考虑到这点，两个槽的深度设定为适当的深度。
下面，通过引用特定实例而详细描述制造图3A和3B中所示磁光盘1的方法。在制造磁光盘1时，在原盘制造过程中，首先，制造玻璃原盘，作为磁光介质制造原盘的基础。在制造玻璃原盘时，首先，清洁并烘干具有研磨表面的圆盘形玻璃基片11，随后，在此玻璃基片11上涂敷光致抗蚀剂12，作为光敏材料。接着，通过上述激光切割装置10用光对光致抗蚀剂12曝光，并且，在光致抗蚀剂12上形成与三种槽相应的潜像。
在光致抗蚀剂12上形成潜像之后，玻璃基片11放置在显影单元的转台上，并且涂敷光致抗蚀剂12的表面朝上。接着，在通过旋转转台而旋转玻璃基片11的同时，借助释放显影器在光致抗蚀剂12上执行显影处理，在玻璃基片11上分别形成与两个深槽和浅槽相应的凹凸图案。
随后，通过无电镀在凹凸图案上形成由镍等组成的导电膜，接着，已经形成导电膜的玻璃基片11安装在电铸成形设备上，通过电镀在导电膜上形成厚度为300±5[μm]左右的镍镀层。然后，剥离此镀层，用丙酮等清洗剥离的镀层，并且除去残余在转移凹凸图案的表面上的光致抗蚀剂12。
通过上述过程，完成用于光学记录介质制造的原盘，即，其上凹凸图案分别与深槽和浅槽相应的用于光学记录介质制造的原盘(所谓模板)，在此原盘上，通过转移在玻璃基片11上形成的凹凸图案而形成镀层。
接着，对于转移过程，使用光聚合方法(所谓的2P方法)制作盘基片，所述盘基片通过在其上转移光学记录介质制造原盘的表面形状而成形。具体地，首先，光聚合物平滑地涂敷到其上已经形成光学记录介质制造原盘凹凸图案的表面上，形成光聚合物层，接着，在防止气泡和脏物进入光聚合物层的同时，使基板粘附到光聚合物层。在这，对于基板，例如使用1.2mm厚的由聚甲基丙烯酸甲酯(折射率1.49)构成的基板。
然后，通过照射紫外光而使光聚合物固化，接着，通过使光学记录介质制造原盘分离，制造通过在其上转移光学记录介质制造原盘的表面形状而成形的盘基片2。
应指出，在这已经描述使用2P方法制造盘基片2的实例，以便使在光学记录介质制造原盘上形成的凹凸图案更精确地转移到盘基片2上。然而，在批量生产盘基片2的情况下，不需多说，通过使用透明树脂如聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯进行注模而制造盘基片2。
随后，对于膜形成过程，在其上通过转移光学记录介质制造原盘的表面形状而成形的盘基片2上形成记录层3和保护层4。具体地，例如，首先在其上形成有凹凸图案的盘基片2的表面上，使用溅射装置等，按第一介电膜3a、磁层3b、第二介电膜3c和光反射膜3d的顺序形成膜，其中，第一介电膜3a由氮化硅(Si3N4)等构成，磁层3b是由铽铁钴(TbFeCo)等构成的磁光记录层，第二介电膜3c由氮化硅(Si3N4)等构成，光反射膜3d由铝合金(如Al-Ti)等构成。
结果，形成由第一介电层3a、磁层3b、第二介电层3c和光反射层3d构成的记录层3。随后，通过自旋涂敷方法等在记录层3上平滑地涂敷紫外线固化树脂，以便覆盖基片的几乎全部表面，并且，通过照射紫外光而固化紫外线固化树脂，以形成保护层4。通过上述过程，完成磁光盘1。
下面描述通过上述制造方法(2P方法)或注模而制造多个评估用磁光盘并对它们进行评估的结果。使用包括光学拾波器(波长λ＝650nm，NA＝0.52)的MD评估机器执行评估操作。
在评估操作中，即使平面Ld1和平面Ld2的两个平面宽度与槽Gv1和槽Gv2的两个深槽顶部宽度基本相同，深槽和浅槽也设置为槽，并适当地选择深槽和浅槽的深度，由此评估是否可通过推挽信号或CTS信号进行跟踪伺服。在本实施例的磁光盘中，评估四个记录轨道的的记录和再现特性以及摆动槽的摆动再现特性。
在槽顶部宽度和平面宽度相同的情况下，评估推挽信号或CTS信号对于深槽深度和浅槽深度是否获得能进行跟踪伺服的信号量(例如等于或大于14％)。表1-表6中的评估值针对具有图3所示结构的评估盘。
进一步地，在表格中，λ/xn代表槽的深度，λ是激光束的波长，例如为650nm，n代表盘基片从光进入表面到槽的折射率，例如为1.58，x代表系数。x的值变化。借助x的值定义槽宽度(nm)。例如，对于x＝8，650nm/(8×1.58)＝650nm/12.64＝51nm。应指出，在这，深槽的系数x和浅槽的系数y都设定为槽深度系数x。
下表1表示：在两个深槽的系数x的值设定为x＝2.9即槽深度设定为142nm(数字的分数部分被舍入)并且浅槽的系数x的值设定为x＝16的情况下，在改变两个深槽之间(半槽hGv)的深度时推挽信号和CTS信号的振幅变化。对于评估盘，制造与浅槽和半槽hGv的每个深度都相应的一个评估盘。可替换地，制造其中浅槽和半槽hGv的深度连续改变的评估盘。
表1
Figure C20038010040000181
下表2表示：在两个深槽的系数x的值设定为x＝2.7即槽深度设定为152nm(数字的分数部分被舍入)并且浅槽的系数x的值设定为x＝16、x＝8和x＝6的情况下，在改变半槽hGv的深度时推挽信号和CTS信号的振幅变化。
表2
Figure C20038010040000191
下表3表示：在两个深槽的系数x的值设定为x＝2.5即槽深度设定为165nm(数字的分数部分被舍入)并且浅槽的系数x的值设定为x＝16、x＝6和x＝3.5的情况下，在改变半槽hGv的深度时推挽信号和CTS信号的振幅变化。
表3
Figure C20038010040000201
下表4表示：在两个深槽的系数x的值设定为x＝2.3即槽深度设定为179nm(数字的分数部分被舍入)并且浅槽的系数x的值设定为x＝16、x＝8、x＝6、x＝4、x＝3.2和x＝3的情况下，在改变半槽hGv的深度时推挽信号和CTS信号的振幅变化。
表4
下表5表示：在两个深槽的系数x的值设定为x＝2.1即槽深度设定为196nm(数字的分数部分被舍入)并且浅槽的系数x的值设定为x＝16、x＝8、x＝4和x＝3.7的情况下，在改变半槽hGv的深度时推挽信号和CTS信号的振幅变化。
表5
Figure C20038010040000221
下表6表示：在两个深槽的系数x的值设定为x＝2即槽深度设定为206nm(数字的分数部分被舍入)并且浅槽的系数x的值设定为x＝6和x＝5的情况下，在改变半槽hGv的深度时推挽信号和CTS信号的振幅变化。
表6
Figure C20038010040000231
在这些表1-6中，在粗线所包围的范围内，在与所述范围相应的深槽和浅槽的深度中，推挽信号和CTS信号的信号量(绝对值)等于或大于14％，因此可执行稳定的跟踪伺服。
图6示出在推挽信号的信号量等于或大于14％(在粗线范围内)的条件下，在浅槽和深槽之间的相位深度关系。图6中的纵轴代表浅槽的相位深度Y，横轴代表深槽的相位深度X。例如，通过表2所示深槽的系数x的反数，即通过“1/2.7”，获得点a坐标(Xa，Ya)中的Xa为0.370...，并且，通过表2所示浅槽(上限值)的系数x的反数，即通过“1/6”，获得Ya为0.166...。进一步地，例如，通过表2所示深槽的系数x的反数，即通过“1/2.7”，获得点g坐标(Xg，Yg)中的Xg为0.370...，并且，通过表2所示浅槽(下限值)的系数x的反数，即通过“1/16”，获得Yg为0.0625。
从而，图6中的点a-f是深槽中提供推挽信号量等于或大于14％的上限值，并且，点f-k是深槽中提供推挽信号量等于或大于14％的下限值。也就是说，众所周知，在点a-k所包围的范围内，推挽信号的信号量等于或大于14％，并且可执行稳定的跟踪伺服。
在这，用以下表达式(1)表示连接点a-点e的近似曲线L1，用以下表达式(2)表示连接点f-点k的近似曲线L2。
Y＝-55081.936X5+117717.139X4-100176.653X3+
    42397.950X2-8916.164X+744.865       ...(1)
Y＝33350.000X5-67572.804X4+54585.538X3-
21975.309X2+4409.171X-352.671           ...(2)
从而，点a-k所包围的面积可用满足以下表达式(3)和表达式(4)的面积近似表示。
Y≤-55081.936X5+117717.139X4-100176.653X3+
    42397.950X2-8916.164X+744.865         ...(3)
Y≥33350.000X5-67572.804X4+54585.538X3-
21975.309X2+4409.171X-352.671             ...(4)
即，通过形成满足以上表达式(3)和(4)的浅槽相位深度和深槽相位深度，推挽信号的信号量变得等于或大于14％，并由此执行稳定的跟踪伺服。
进一步地，为了评估记录和再现特性是否良好，在具有适当深度的两个深槽以及第一平面Ld1和第二平面Ld2的四个记录轨道的全部记录区中执行磁光记录和再现，所述适当深度提供等于或大于14％的推挽信号量。此时的抖动值为10％左右，并且众所周知，可获得良好的记录和再现特性。
在具有±15nm摆动振幅的深(摆动)槽以及不摆动浅(DC)槽的所有部分中，可再现摆动信号。
另外，由于激光束的波长λ为650nm并且物镜的数值孔径NA为0.52，因此，光学拾波器的截止频率2NA/λ为1600(数值/mm)。另一方面，当第一槽Gv1和第二槽Gv2之间距离设定为轨道间距时，轨道间距为340nm，因此，评估光盘具有大约2941(数值/mm)的空间频率。从而，众所周知，在具有空间频率高于光学拾波器截止频率的轨道间距的光盘中，可获得足够水平的推挽信号和CTS信号，并且可执行稳定的跟踪伺服和寻找。
图7示出使用上述磁光盘的记录/再现设备的构造实例。在图7中，参考号51代表如上所述两个深槽和一个浅槽交替形成的磁光盘。将被记录的数据提供给输入端52。数据调制器53对输入数据执行数字调制。例如，输入数据通过RLL(1，7)进行调制。在RLL(1，7)中，最短的标记长度是2T，最长的标记长度是8T。
数据调制器53的输出数据提供给记录头驱动单元54。记录头驱动单元54向包括在记录/再现单元55中的记录头提供调制数据。记录/再现单元55包括光学拾波器。在记录时，光学拾波器对磁光盘51照射用于记录的激光束，以记录数据。
进一步地，光学拾波器从磁光盘51的反射光产生包括跟踪误差信号、聚焦误差信号和地址信息的摆动信号。跟踪误差信号从推挽信号或CTS信号形成。记录/再现单元55的跟踪误差信号和聚焦误差信号输出到伺服单元56。伺服单元56产生：用于控制记录/再现单元55内光学拾波器的跟踪和聚焦的控制信号、用于控制磁光盘31旋转的控制信号、以及用于控制光学拾波器在盘径向方向上运动的控制信号。
摆动信号输出到摆动信号检测单元57。摆动信号检测单元57从摆动信号解调地址信息，并向地址解码器58输出地址信息。进一步地，摆动信号检测单元57从摆动信号提取正弦载波信号，并把提取出的载波信号提供给伺服单元56。
地址解码器58从摆动信号检测单元57提供的地址信息信号计算地址，并把地址输出到系统控制器59。系统控制器59布置为根据从地址解码器58提供的地址信息而向伺服单元56输出预定的控制信号，并且，当从输入装置60提供与预定操作相应的信号时，向伺服单元56输出与所述操作相应的控制信号，以控制记录/再现单元55。
已经由磁光盘51的光学拾波器读出并通过记录/再现单元55中处理而获得的再现数据提供给数据解调器61。在数据解调器61中，执行在记录时所执行数字调制如RLL(1，7)的解调处理。从数据解调器61的输出端62取出再现数据。
在根据上述一个实施例的磁光盘1中，轨道密度可制作得比常规密度高出四倍，可执行稳定的跟踪伺服和寻找，两个深槽和两个平面的总共四个记录轨道的记录和再现特性较好，并且摆动再现特性也较好。进一步地，激光切割装置10可用于形成上述磁光盘1，并且，在结合图7描述的记录/再现设备中，可执行上述磁光盘1的记录或再现。
本发明不局限于本发明的上述一个实施例，在不偏离本发明内容的范围内，可进行各种修改和应用。本发明可广泛地应用于沿着记录轨道形成有槽的光学记录介质以及用于此介质制造的光学记录介质制造原盘。作为本发明目标的光学记录介质例如为以下任意一种：只进行再现的光学记录介质、能重复重写数据的光学记录介质、或能进行数据记录但不能删除的光学记录介质。
另外，不具体限制数据记录方法，并且，作为本发明目标的光学记录介质例如为以下任意一种：只进行再现并且已经事先写数据的光学记录介质、利用磁光效应执行数据记录和再现的磁光盘、或利用记录层相变执行数据记录和再现的相变光学记录介质。
进一步地，本发明可广泛应用于在其至少一部分记录区中形成槽的光学记录介质以及用于此介质制造的光学记录介质制造原盘。也就是说，例如，可在整个记录区上形成槽，或在记录区内存在未形成槽但通过压纹凹坑记录数据的区域。
如以上详细描述地，根据本发明，由于记录区形成为第一和第二槽以及第一和第二平面的总共四个轨道，因此可实现更高的轨道密度。进一步地，由于第一和第二槽形成为深槽并且第三槽形成为浅槽，因此，通过适当地设定这些槽的深度，可提供具有良好记录和再现特性的光学记录介质、可制造此光学记录介质的光学记录介质制造原盘、以及用于在此光学记录介质上执行记录/再现的记录/再现设备，其中，在此光学记录介质中，可充分地获得推挽信号和CTS信号的信号量，并可执行稳定的跟踪伺服和寻找。

Claims (10)

1.一种沿着记录轨道形成有槽的光学记录介质，用具有预定波长λ的光照射该介质以执行记录和/或再现，所述介质的特征在于：
对于槽，形成相邻排列的第一和第二槽(Gv1，Gv2)以及比第一和第二槽更浅的第三槽(Gv3)，第一槽和第三槽之间以及第二槽和第三槽之间分别具有平面，以及
信号记录到第一和第二槽以及第一槽和第三槽之间、第二槽和第三槽之间的两个平面上。
2.如权利要求1所述的光学记录介质，特征在于：第一和第二槽以及第三槽中的至少一个是蜿蜒形成的摆动槽。
3.如权利要求1所述的光学记录介质，特征在于：假设用于记录和/或再现的物镜的数值孔径为NA并且光的波长为λ，轨道间距的空间频率比用2×NA/λ表达的截止频率更高。
4.如权利要求1所述的光学记录介质，特征在于：两个平面每一个的宽度以及第一和第二槽的顶部宽度基本上相同。
5.如权利要求1所述的光学记录介质，特征在于：假设介质从光进入表面到槽的折射率为n，第一和第二槽的深度系数为x，x×n/λ为第一和第二槽的相位深度X，第三槽的深度系数为y，并且y×n/λ为第三槽的相位深度Y，那么，第一和第二槽的深度系数x以及第三槽的深度系数y满足以下表达式(5)和(6)：
Y≤-55081.936X5+117717.139X4-100176.653X3+42397.950X2-8916.164X+744.865    ...(5)
Y≥33350.000X5-67572.804X4+54585.538X3-21975.309X2+4409.171X-352.671    ...(6)。
6.一种在制造光学记录介质时使用的光学记录介质制造原盘，该介质具有沿着记录轨道形成的槽，并用具有预定波长λ的光照射该介质以执行记录和/或再现，所述原盘的特征在于：
对于槽，形成相邻排列的第一和第二槽(Gv1，Gv2)以及比第一和第二槽更浅的第三槽(Gv3)，第一槽和第三槽之间以及第二槽和第三槽之间分别具有平面，以及
信号记录到第一和第二槽以及第一槽和第三槽之间平面、第二槽和第三槽之间平面上。
7.如权利要求6所述的用于制造光学记录介质的原盘，特征在于：第一和第二槽以及第三槽中的至少一个是蜿蜒形成的摆动槽。
8.如权利要求6所述的用于制造光学记录介质的原盘，特征在于：假设用于记录和/或再现的物镜的数值孔径为NA并且光的波长为λ，轨道间距的空间频率比用2×NA/λ表达的截止频率更高。
9.如权利要求6所述的用于制造光学记录介质的原盘，特征在于：两个平面每一个的宽度以及第一和第二槽的顶部宽度基本上相同。
10.如权利要求6所述的用于制造光学记录介质的原盘，特征在于：假设介质从光进入表面到槽的折射率为n，第一和第二槽的深度系数为x，x×n/λ为第一和第二槽的相位深度X，第三槽的深度系数为y，并且y×n/λ为第三槽的相位深度Y，那么，第一和第二槽的深度系数x以及第三槽的深度系数y满足以下表达式(7)和(8)：
Y≤-55081.936X5+117717.139X4-100176.653X3+42397.950X2-8916.164X+744.865    ...(7)
Y≥33350.000X5-67572.804X4+54585.538X3-21975.309X2+4409.171X-352.671    ...(8)。
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