JP2000293856A - 光ディスク及び光ディスク原盤の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＬＶ方式で高密度記録される光ディスクで
あって、再生時において記録された情報へのアクセスが
確実に、しかも、高速にアクセス可能な書き換え可能型
或いは追記可能型の光ディスク及びその量産化を可能に
する光ディスク原盤の作製方法に関するものである。 【解決手段】 ディスク基板上に情報を記録及び再生す
る螺旋状のグルーブが、半径方向にウォブルし、且つラ
ンドにプリフォーマット情報を記録するプリピットを有
する光ディスクにおいて、前記ディスク上の任意の角度
位置を基準位置として、前記基準位置から（ｎ＋１）番
目のトラックのウォブルの位相が、ｎ番目のトラックの
ウォブルの位相と等しく形成されている光ディスク及び
フォトレジスト膜形成の光ディスク原盤１３を載置させ
ているターンテーブル１４の角度位置を検出し、且つ前
記検出値に基づいて、信号発生源がウォブル信号の位相
を切換えて行うその光ディスク原盤の作製方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、書き換え可能型或
いは追記可能型の光ディスク及びその光ディスク原盤作
製方法に関し、より詳細には、ＣＬＶ方式で高密度記録
された光ディスクであって、再生時において記録された
情報へのアクセスが確実に、しかも、高速にアクセス可
能な書き換え可能型或いは追記可能型の光ディスク及び
その量産化を可能にする光ディスク原盤の作製方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ガラス、プラスチック等の透
明基板に光記録層及び光磁気記録層を設けてなる光情報
記録媒体が、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等
のように再生専用型、又は追記型の光情報媒体としてオ
ーディオや情報処理等の分野に広く用いられている。特
に、最近は、従来のＣＤ−Ｒ（Compact Disc−Recordab
le）よりもさらに高密度化されたＤＶＤ−Ｒ（Digital
Video Disc−Recordable）が登場し、また、その記録方
式は、従来から、記録密度の高いＣＬＶ（Constant Lin
ear Velocity）記録方式が一般的に採用されている。

【０００３】そこで、ＤＶＤ−Ｒは、再生専用のＤＶＤ
と同じ厚さの単板ディスクを貼り合わせた両面ディスク
や、又は、一方がダミー板の片面ディスク等があり、そ
のトラックピッチは、０．７４μｍである。一方、ＤＶ
Ｄ−Ｒの記録領域を形成する螺旋状の連続案内溝である
グルーブに照射して情報を記録するための記録レーザ光
の波長及びこの連続案内溝に照射して、そこに記録され
た情報を再生するための再生レーザ光の波長は、それぞ
れ、６３５ｎｍ〜６５０ｎｍ範囲にあるのが一般的であ
る。

【０００４】ところで、ＣＬＶ方式では、ディスクの内
周から外周にわたって線速度を一定にする記録方式であ
り、そのためグルーブにおける記録再生位置に反比例す
るように、内周側から外周側のディスクの回転数を暫時
低下させる必要がある。しかも、転送ルート及び線密度
は、それぞれ、ディスクの内周から外周にわたって一定
であることが必要である。

【０００５】また、ＤＶＤ−Ｒは、ディスクの内周から
外周にわたって、グルーブが一定の周波数で半径方向に
微小変位（ウォブル＝ｗｏｂｂｌｅ）して形成されてお
り、ディスク再生時に、このウォブル周波数（単一のキ
ャリア周波数）が、常に一定になるようにディスクの回
転数を制御することにより、ＣＬＶ記録再生を可能とし
ているものである。また、このウォブリングはディスク
のコピー防止のためにも行われる。

【０００６】そこで、通常、ディスク回転数制御のた
め、グルーブを一定周波数で半径方向にウォブルさせて
いる。しかし、ＣＬＶ方式では、一定の転送レートおよ
び線密度での高密度記録が可能な反面、再生時には半径
方向の位置に応じた所定の回転数に達するのに時間がか
かり、従来から、高速アクセスを困難にさせるという問
題があった。そこで、例えば、特開平１０−１３４３５
７号公報には、ディスクの高速アクセスを可能にするた
めに、以下のような特徴を有する光ディスクが記載され
ている。すなわち、 （１）螺旋状のグルーブが形成され、このグルーブを半
径方向にゾーン分割してある光ディスクにおいて，グル
ーブが半径方向に特定周波数でウォブルしているととも
に、ゾーン境界を除きグルーブ幅を一定にした。 （２）螺旋状にグルーブが形成され、このグルーブが半
径方向に特定周波数でウォブルしているとともに、ディ
スク全周にわたりグルーブ幅が一定である光ディスク。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら、上述するようにゾーン内のウォブル周波数を一定に
するという手段で、これらの課題に対処しているのが一
般的である。ところが、このような対処では、トラック
ピッチＴＰで、線速ｖで、ウォブル周波数ｆとして、Ｃ
ＬＶ方式でディスク基板上のフォトレジスト膜に情報を
記録及びその情報を再生するピットであるグルーブを形
成すると、ｎ番目のトラックのトラック長さは、（ｎ−
１）番目のトラック長に２π・ＴＰを加算された長さに
なる。そこで、例えば、図２に示すように、（ｎ−１）
番目のトラックのトラック長がｖ／ｆの整数倍とする
と、ｎ番目のトラックのウォブルの位相は、（ｎ−１）
番目のトラックのウォブルの位相と等しくなる。

【０００８】また、（ｎ＋１）番目のトラックでは、ｎ
番目のトラックのトラック長がｖ／ｆｗの整数倍でない
ために、図２に示す如く（ｎ＋１）番目のトラックのウ
ォブルの位相（Δ）は、△＝２π・ＴＰだけずれてしま
う。このように、ウォブル周波数を一定にすると、数ト
ラックでウォブルの位相がずれてしまう等の問題が起こ
り、精度よく、素早く記録にアクセスできなくなる。

【０００９】また、ゾーン毎にウォブル周波数を変更す
ると読み取り装置において、ディスクの線速がゾーン毎
に変動することになる。例えば、所定のウォブル周波数
より高いと、読み取り装置におけるディスクの線速は所
定の線速より遅くなる。読み取り装置においてディスク
の線速が変動するとデータを記録する時に必要なレーザ
パワーが変動するため、同じレーザパワーで記録した場
合、形成される記録マークが異なる。これにより、記録
マークが十分に形成されないか、又は、所定のマークよ
り大きくなる等の記録特性が低下するという問題が起こ
る。

【００１０】そこで、本発明の目的は、光ディスク記録
再生装置において、ディスクの回転数制御を高精度化さ
せて、高密度記録される情報への再生時、確実に、しか
も、高速にアクセスできる光ディスク及びその光ディス
クを量産する光ディスク原盤の作製方法を提供すること
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上から、本発明者は、
上述する課題を解決するために鋭意検討して、ウォブル
の位相のずれを解消するために、光ディスク基板の記録
領域上の半径方向の任意の角度に着目して基準位置を設
けて、グルーブのウォブルの位相のずれに対処できる方
法を見出して、本発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明は、ディスク基板上に情
報を記録及び再生する螺旋状のグルーブが、半径方向に
ウォブルし、且つランドにプリフォーマット情報を記録
するプリピットを有する光ディスクにおいて、前記ディ
スク上の任意の角度位置を基準位置として、前記基準位
置から（ｎ＋１）番目のトラックのウォブルの位相が、
ｎ番目のトラックのウォブルの位相と等しく形成されて
いることを特徴とする光ディスクを提供する。

【００１３】また、本発明は、ディスク基板上に所定の
トラックピッチＴＰで形成される情報を記録及び再生す
る螺旋状のグルーブが、半径方向に波長λでウォブル
し、且つランドにプリフォーマット情報を記録するプリ
ピットを有する光ディスクにおいて、前記ディスク上の
任意の角度位置を基準位置として、前記基準位置からト
ラックのウォブルの位相が、λ／（８・ＴＰ）トラック
毎にウォブルの位相を等しく形成されていることを特徴
とする光ディスクを提供する。

【００１４】さらにはまた、本発明は、このようなディ
スクに記録された情報を再生するに際して、ディスクの
回転数制御を高精度化される本発明による光ディスクの
量産化に用いる光ディスク原盤の作製方法を提供する。
すなわち、螺旋状のグルーブが、半径方向にウォブル
し、且つプリフォーマット情報がプリピットとしてラン
ドに形成されている光ディスク原盤を作製するに際し
て、フォトレジスト膜を形成した前記光ディスク原盤を
載置させているターンテーブルの角度位置を検出し、且
つ前記検出値に基づいて、信号発生源がウォブル信号の
位相を切換えることを特徴とする光ディスク原盤の作製
方法である。

【００１５】

【発明の実施の形態】既に上述するように、本発明によ
れば、ＣＶＬ方式により、より高密度に記録することが
可能であり、再生時にはその情報への高速アクセスを可
能とする光ディスクであって、そのために精度よくディ
スクの回転数制御ができるように、トラック間のウォブ
ルの位相を等しくなるようにグルーブを形成するか又は
ウォブルの位相が反転する前に位相を切換える等によ
り、ウォブル信号振幅をほぼ一定にさせて半径方向に生
ずるウォブルの位相ずれを修正することを特徴とする光
ディスクである。

【００１６】また、このような光ディスクを量産するそ
の原盤の作製方法として、その原盤露光方法において、
原盤露光機のターンテーブルの角度位置情報によりエリ
ア境界を検出し、ウォブル信号を切換えて記録して、確
実に各トラックのウォブルの位相を等しくさせることを
特徴とするものである。

【００１７】ここで、本発明においては、好ましくは、
このウォブル信号の位相切換を、ディスク基板上の任意
の角度位置を基準位置として、この基準位置から（ｎ＋
１）番目のトラックに対するｎ番目のトラック毎に行う
ことが好適である。また、本発明においては、この位相
切換が、好ましくは、ディスク基板上の任意の角度位置
を基準位置として、この基準位置からλ／（８・ＴＰ）
トラック毎に行うことが好適である。

【００１８】以下に、図１〜図３を参照しながら、本発
明による光ディスク及びその光ディスクを量産するため
の光ディスク原盤の作製方法の実施の形態について、よ
り詳細に説明する。

【００１９】そこで、図３に示す本発明に用いられる光
ディスク原盤１３としては、ガラス基板、Ｂｉ基板等が
適宜使用される。この基板上にフォトレジストを、通
常、スピンコート法で形成させた後、図３に示すように
集束したレーザ光ビームによりグルーブ及びプリピット
を露光し、潜像を形成する。次いで、これを現像するこ
とにより、光ディスク原盤上にグルーブ及びプリピット
が形成される。記録光として用いられるレーザ光は、通
常、波長３５０〜４５０ｎｍが一般的に使用されてい
る。次いで、この光ディスク原盤の表面に、スパッタリ
ング法等で金属薄膜を形成後、Ｎｉ電鋳を行う。ガラス
基板から剥離したＮｉ板を、裏面研磨、内外径加工後、
スタンパとなる。このスタンパの表面には、光ディスク
原盤と凹凸が反転したパターンが転写されている。この
スタンパを型として、射出成形により光ディスク基板が
量産される。

【００２０】そこで、図１には本発明の光ディスクの実
施の一例を示すが、図（ａ）はその概観図であり、図
（ｂ）には図（ａ）の領域Ａの拡大図を示す。この光デ
ィスクは，波長６３５ｎｍのレーザ光で記録再生が可能
な相変化記録膜を形成した書き換え可能型光ディスクで
ある。ディスクの材質はポリカーボネートであり、射出
成形によりグルーブ及びプリビットが形成される。この
グルーブは幅０．３μｍ、深さ４０ｎｍであり、トラッ
クピッチ０．８μｍで螺旋状に形成され、記録領域をな
している。この記録領域は円周方向にエリア分割されて
おり、エリア内の各トラックはさらにセクタにより円周
方向に分割されている。

【００２１】また、グルーブにはディスクの回転数を制
御するための情報として、一定のウォブル信号が記録さ
れている。これは、グルーブを半径方向に微小変位させ
ることにより記録している。ディスク上に任意の基準位
置を設け、この位置においてグルーブのウォブルの位相
を等しくしている。ｎ番目のトラックの半径位置をｒ
ｎ、ウォブル波長をλ_N 、トラックピッチをＴＰとし、
ディスクを線速度ｖでＣＬＶ駆動させると、（ｎ＋１）
番目のトラックでの見かけのウォブル波長λ_N+1 は、ｒ
ｎ・λ／（ｒｎ＋ＴＰ）になる。基準位置においてｎ及
び（ｎ＋１）番目のウォブルの位相が等しくすると、こ
のトラック間でのビート周波数ｆ’はｆｗ・ＴＰ（ｒｎ
＋ＴＰ）／（２ｒｎ＋ＴＰ）² となり、ディスクの線速
度を３．５ｍ／ｓ、ウォブル周波数を１４０ｋＨｚのと
き、ｆ’は数Ｈｚになる。これにより、ディスクの半径
方向において、２０〜６０ｍｍ範囲で、ビートの節は現
れないので、隣接トラック間でのウォブルの位相をほぼ
等しくすることができる。

【００２２】また、本発明において、既に上述するディ
スクの半径方向の任意の角度を基準位置にするに際し
て、好ましくは、この基準線を複数本設けて、より細分
させることにより、上述する理由に同じく、細分化され
ただけ、さらに精度よく隣接トラック間の位相をそろえ
ることができることから好適である。

【００２３】また、本発明の実施の別の例では、既に上
述するように、トラックピッチＴＰ、ウォブル波長λで
グルーブを形成すると、ｎ番目のトラックと（ｎ＋１）
番目のトラックとの境界でのウォブルの位相は、（２π
・ＴＰ）／λだけずれる。隣接トラックでウォブルの位
相が反転するのはｍ・（２π・ＴＰ）／λ＝π（ｍ：整
数）のときであるから、トラックがｍ本進んだときに、
ウォブルの位相を切換えればよい。なるべく位相をそろ
えるために、条件をｍ・（２π・ＴＰ）／λ≦π／２と
した。よって、ｍ≦λ／（４ＴＰ）トラック毎にウォブ
ル信号の位相を切換えればよい。ＴＰ＝０．８μｍ、λ
＝２５μｍのときでは、ｍは約４になり、４トラック毎
に位相を切換えれば、隣接トラック間のウォブルの位相
をほぼ等しく形成することができる。

【００２４】以下に、このような本発明の光ディスクを
量産化する時に用いる本発明の光ディスク原盤露光方法
について説明する。フォトレジストの記録層に用いられ
ている記録用感光波長としては、Ａｒイオンレーザ、Ｋ
ｒイオンレーザ、Ｈｅ−Ｃｄ金属蒸気レーザ等が記録光
源として挙げられ、本実施例では、Ｋｒイオンレーザを
用いた。図３は本実施例に用いた光ディスク原盤露光機
であり、その構成は、レーザビーム１７を発振するＫｒ
レーザ１とレーザパワーを安定化するＥＯ（Electro Op
tic ）スタビライザ、プリピット露光用レーザビーム１
９を変調するＥＯ変調器４、レーザビーム１９を偏向す
る光偏向器２０及びレーザビーム１８、１９のビーム径
をそれぞれ拡大するエキスパンダレンズ９、６からなる
固定光学系から構成されている。さらに、レーザビーム
１８、１９を、対物レンズに落とし込むミラー１１と、
この落とし込まれたレーザビームをフォトレジストを塗
布したディスク基板のガラス原盤１３上に集光させる対
物レンズ及びガラス原盤と対物レンズとの距離を一定に
保つフォーカスサーボ部を含む光学ヘッド１２からなる
移動光学系が構成されている。

【００２５】ガラス原盤１３を保持するターンテーブル
１４及びターンテーブルを回転させるモータ１５と含ん
で構成されている。ターンテーブルの回転制御及び移動
光学系の移動制御は、フオーマッタにより制御される。
また、フオーマッタからプリピット信号がＡＯ変調器１
０ドライバに出力され、レーザビーム１８をＡＯ変調器
でｏｎ−ｏｆｆすることでランド面上にプリピットを形
成する。さらに、フオーマッタからは偏向器ドライバへ
ウォブル信号が出力され、これによりレーザビームを光
ディスク原盤の半径方向に偏向させてウォブルした一定
の位相を有する螺旋状のグルーブを形成する。そこで、
ターンテーブルから１回転毎に出力される原点パルス信
号をフオーマッタに入力し、これをトリガーにフオーマ
ッタにおいてウォブル信号の切換えを行うことで、トラ
ック間のウォブルの位相を等しくしている。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、本発明の光ディスクに
おいては、基準位置を除きトラック間のウォブルの位相
を等しくして、ウォブル信号振幅がほぼ一定になるよう
にグルーブを形成しているので、精度良くディスクの回
転数制御ができる。

【００２７】また、一つのトラックを複数に分割するこ
とで、各基準位置でウォブルの位相を前のトラックのウ
ォブルの位相と等しくしているので、よりウォブルの位
相ずれを細分されてグルーブを形成させることになっ
て、より精度よく、確実にディスクの回転数制御ができ
る。

【００２８】また、トラックの境界においてトラック数
をカウントし、ウォブルの位相が反転する前に位相を切
換えることにより、ウォブル信号振幅をほぼ一定にする
ことができて、精度良くディスクの回転数制御ができ
る。

【００２９】さらには、このような効果を発揮させる本
発明の光ディスクを作製するための光ディスク原盤の露
光方法として、原盤露光機のターンテーブルの角度位置
情報によりエリア境界を検出し、ウォブル信号を切換え
て記録するので、確実に各トラックのウォブルの位相が
ほぼ等しい光ディスク原盤ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明による光ディスクの概念
図で、図１（ｂ）には図１（ａ）に示すディスク基板上
の任意の記録領域Ａを拡大してグルーブ及びランド上に
形成するプリピット等を説明する概念図を示す。

【図２】従来の光ディスクにおいて起こる問題を説明す
るもので、ゾーン内のウォブル周波数を一定にすると、
任意の記録領域において数トラックでウォブルの位相ず
れを起こす例を表す拡大概念図である。

【図３】本発明による光ディスクを露光する装置及びそ
の露光方法を説明する概略概念図である。

【符号の説明】

１ Ｋｒレーザ ２ スタビライザ ３、７ ビームスプリッター ４ ＥＯ変調器 ５、８、１１ ミラー ６ レンズ ９ エキスパンダレンズ １０ ＡＯ変調器 １２ 光学ヘッド １３ ガラス原盤 １４ ターンテーブル １５ モータ １７ レーザビーム １８、１９ レーザビーム ２０ 光偏向器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク基板上に情報を記録及び再生す
   る螺旋状のグルーブが、半径方向にウォブルし、且つラ
   ンドにプリフォーマット情報を記録したプリピットを有
   する光ディスクにおいて、前記ディスク上の任意の角度
   位置を基準位置として、前記基準位置から（ｎ＋１）番
   目のトラックのウォブルの位相が、ｎ番目のトラックの
   ウォブルの位相と等しく形成されていることを特徴とす
   る光ディスク。
2. 【請求項２】 前記任意の角度位置の基準位置が、複数
   設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光デ
   ィスク。
3. 【請求項３】 ディスク基板上に所定のトラックピッチ
   ＴＰで形成される情報を記録及び再生する螺旋状のグル
   ーブが、半径方向に波長λでウォブルし、且つランドに
   プリフォーマット情報を記録したプリピットを有する光
   ディスクにおいて、前記ディスク上の任意の角度位置を
   基準位置として、前記基準位置からトラックのウォブル
   の位相が、λ／（８・ＴＰ）トラック毎にウォブルの位
   相を等しく形成されていることを特徴とする光ディス
   ク。
4. 【請求項４】 螺旋状のグルーブが、半径方向にウォブ
   ルし、且つプリフォーマット情報がプリピットとしてラ
   ンドに形成されている光ディスク原盤を作製するに際し
   て、フォトレジスト膜を形成した前記光ディスク原盤を
   載置させているターンテーブルの角度位置を検出し、且
   つ前記検出値に基づいて、信号発生源がウォブル信号の
   位相を切換えることを特徴とする光ディスク原盤の作製
   方法。
5. 【請求項５】 前記ウォブル信号の位相切換が、ディス
   ク基板上の任意の角度位置を基準位置として、この基準
   位置から（ｎ＋１）番目のトラックに対するｎ番目のト
   ラック毎に行うことを特徴とする請求項４に記載の光デ
   ィスク原盤の作製方法。
6. 【請求項６】 前記ウォブル信号の位相切換が、ディス
   ク基板上の任意の角度位置を基準位置として、この基準
   位置からλ／（８・ＴＰ）トラック毎に行うことを特徴
   とする請求項４に記載の光ディスク原盤の作製方法。