JP2001236646A - 情報記録装置ならびに情報記録方法 - Google Patents

情報記録装置ならびに情報記録方法

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JP2001236646A
JP2001236646A JP2000044754A JP2000044754A JP2001236646A JP 2001236646 A JP2001236646 A JP 2001236646A JP 2000044754 A JP2000044754 A JP 2000044754A JP 2000044754 A JP2000044754 A JP 2000044754A JP 2001236646 A JP2001236646 A JP 2001236646A
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Masahiro Katsumura
昌広 勝村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビーム案内溝の溝形状を急峻なエッジ備えた
精度の高い矩形形状に成形できる情報記録装置ならびに
その方法を提供する。 【解決手段】 記録媒体の記録トラックに対する垂直方
向、あるいは水平、垂直の両方向に、ビーム案内溝より
小さなビーム径を有する記録ビームを周期的に振動させ
ながら露光することにより記録マークを形成するもので
あり、このために、情報記録媒体の記録面上に、記録情
報に応じて所定幅の記録マークを形成する情報記録装置
が従来から持つコンポーネントに、記録マーク幅より小
さな径を有する記録ビームを発生する記録ビーム発生手
段９と、発生された記録情報に基づいて記録ビームの変
位情報を発生する変位情報発生手段１５、１６、１７
と、その変位情報に基づいて記録ビームを偏倚せしめる
ビーム位置制御手段１１、１２、１３が付加される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に光磁気ディス
クや相変化光ディスク等の記録可能型光ディスクの原盤
記録装置に用いて好適な、情報記録装置ならびにその方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記の如き記録可能型光ディスクには、
光ビームを記録トラックに導く案内溝やアドレスデータ
等のプリ情報が予め形成されている。かかるプリ情報
は、このプリ情報が形成された金属金型である光ディス
ク原盤（スタンパ）から紫外線硬化形樹脂等によって記
録可能型光ディスクのディスク基板に転写される。
【０００３】上記したスタンパの製造方法の一例は以下
のとおりである。すなわち、ガラス基板上にレジスト膜
を形成し、このレジスト膜を露光することによって潜像
を形成し、この露光された部分を現像して所定の溝パタ
ーンを形成する。次に、ニッケル導電皮膜処理を行った
後ニッケル電鋳して厚さ０．３ｍｍ程度のニッケル層を
形成し、その後、ニッケル層をガラス基板から剥離して
溝パターンの反対側を研磨してスタンパが得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、溝を形成する
ための露光ビームの光強度分布は、光軸中心で強く周辺
になるほど弱い、いわゆるガウス分布に近い分布とな
る。そのため、かかる露光ビームでレジスト上をトレー
スすると、その結果形成された溝の断面形状は、溝の底
部から開口部にかけて傾斜状に広がる台形形状となる。
【０００５】ところで、大容量、高密度の光ディスクを
実現するためには、トラックピッチを狭くする必要があ
る。従って、上述したごとき光強度分布を有する露光ビ
ームでレジストをトレースして溝を形成すると、トラッ
クピッチを狭くするに従い、本来は露光されるべきでは
ない溝と溝との間の平坦部（ランド）に無視できない影
響を与えることになる。つまり、平坦部には、かかる平
坦部の両側の溝を形成する際に行われた露光の影響（露
光ビームの光強度分布による溝断面の上記台形形状の開
口部近傍での広がりによる影響）が重なり、極端な場
合、平坦部の露光量が溝部の露光量と近い値となり、レ
ジストを現像すると平坦部が消失し、溝が繋がってしま
うことがある。また、それほど極端でない場合でも、こ
のスタンパから作られる光ディスクの記録再生信号のＳ
Ｎ比が悪くなる等の悪影響を生じることになる。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、露光ビームによる露光の影響を低減して、平坦部
と溝部とにおける露光量のコントラストを大きくするこ
とができる情報記録装置ならびにその方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために請求項１に記載の情報記録装置は、所定の線速度
で移送される情報記録媒体の記録面上に、記録情報に応
じて所定幅の記録マークを形成する情報記録装置であっ
て、前記所定幅より小さな径を有する記録ビームを発生
する記録ビーム発生手段と、前記記録情報を発生する記
録情報発生手段と、発生された前記記録情報に基づいて
前記記録ビームの変位情報を発生する変位情報発生手段
と、前記情報記録媒体を所定の線速度で回転駆動する回
転制御手段とを備えることとした。
【０００８】上記構成により、形成しようとする記録マ
ーク幅より小さな径を有する記録ビームを用い、少なく
とも半径方向に高速に振動させながら記録することによ
ってビーム案内溝の溝形状を急峻なエッジを備えた精度
の高い矩形状に成形できる。
【０００９】請求項２に記載の情報記録装置は、請求項
１に記載の同装置において、前記変位情報発生手段は、
前記情報記録媒体移送方向（Ｘ方向）の変位信号を発生
するＸ方向変位信号発生手段と、前記情報記録媒体の移
送方向に対する垂直方向（Ｙ方向）の変位信号を発生す
るＹ方向変位信号発生手段とを備え、更に、前記ビーム
位置制御手段は、前記Ｘ方向変位信号に基づいて前記記
録ビームをＸ方向に偏倚せしめるＸ方向偏倚手段と、前
記Ｙ方向偏倚信号に基づいて前記記録ビームをＹ方向に
偏倚せしめるＹ方向偏倚手段とを備えることとした。
【００１０】また、請求項３に記載の情報記録装置は、
請求項２に記載の同装置において、前記Ｘ方向変位信号
発生手段、Ｙ方向変位信号発生手段によってそれぞれ生
成される変位信号Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ）は、Ｘ（ｔ）＝
０、Ｙ（ｔ）＝ｂ・ｓｉｎωYで示される周期関数であ
ることとした。但し、ｂはＹ方向の振幅とする。更に、
請求項４に記載の情報記録装置は、請求項２に記載の同
装置において、前記Ｘ方向変位信号発生手段、Ｙ方向変
位信号発生手段によってそれぞれ生成される変位信号Ｘ
（ｔ）、Ｙ（ｔ）は、Ｘ（ｔ）＝ａ・ｓｉｎωXｔ、Ｙ
（ｔ）＝ｂ・ｓｉｎ（ωY＋ψ）で示される周期関数で
あることとした。但し、ａ、ｂは、それぞれ、Ｘ方向、
Ｙ方向の振幅、ψは位相差とする。
【００１１】このことにより、記録媒体の記録トラック
に対する垂直方向（Ｙ方向）、あるいは水平（Ｘ方
向）、垂直（Y方向）の両方向に、ビーム案内溝より小
さなビーム径を有する記録ビームを周期的に振動させな
がら露光することにより記録マークを形成することで、
ビーム案内溝の溝形状に関して急峻なエッジを備えた精
度の高い矩形状に成形できる。
【００１２】請求項５に記載の情報記録方法は、情報記
録媒体の記録面上に、記録情報に応じ所定幅の記録マー
クを形成するための情報記録方法であって、少なくとも
前記記録媒体の移送方向に対する垂直方向に、前記所定
幅より小さなビーム径を有する記録ビームを周期的に振
動させながら露光することにより記録マークを形成する
こととした。
【００１３】また、請求項６に記載の情報記録方法は、
請求項５に記載の同方法において、前記記録媒体の移送
方向（Ｘ方向）と、当該移送方向に対する垂直方向（Ｙ
方向）とに各々適当な周波数と位相差をもって前記所定
幅より小さなビーム径を有する記録ビームを周期的に振
動させながら露光することにより所望の記録マークを形
成することとした。
【００１４】このことにより、記録媒体の記録トラック
に対する垂直方向、あるいは水平、垂直の両方向に、ビ
ーム案内溝より小さなビーム径を有する記録ビームを周
期的に振動させながら露光することにより記録マークを
形成することで、ビーム案内溝の溝形状を急峻なエッジ
備えた精度の高い矩形形状に成形できる。従って、トラ
ックピッチの狭い高密度記録のための原盤記録装置を製
造可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の情報記録装置の
実施形態を示すブロック図であり、ここでは、情報記録
装置としてレーザ原盤記録装置が例示されている。
【００１６】図中、９は大出力のレーザ発生装置であ
る。レーザ発生装置９によって生成されるレーザビーム
は、Ｘ方向光偏向器１１、Ｙ方向光偏向器１２によって
それぞれXYの両方向に偏向され、光変調器１３に供給さ
れる。Ｘ方向光偏向器１１にはＸ方向変位信号発生器１
５を介してＸ方向変位信号が供給され、Ｙ方向光偏向器
１２にはＹ方向変位信号発生器１６を介してＹ方向変位
信号が供給されている。また、光変調器１３には、制御
部１４から送られてくるプリ情報を担うカッティング情
報（この例ではグルーブをカッティングするための情
報）がＯＮ／ＯＦＦ信号発生器１７を介して供給され、
ここで光変調した後、対物レンズ１０によって集光し、
ガラス原盤１のレジスト２上にスポットを結ばせるもの
である。
【００１７】ガラス原盤１はスピンドルモータ３にセッ
トされており、スピンドルモータ３は回転検出器６、回
転サーボ回路５によって一定線速度（ＣＬＶ）で回転さ
れる。さらに、送りユニット４によってガラス原盤１の
半径（ラジアル）方向に送り可能とされており、位置検
出器７と送りサーボ回路８によって所定の送り速度で半
径方向に送り制御することにより、ガラス原盤１のレジ
スト面２にディスク中心側からディスク外周側に向かっ
て渦巻き状にグルーブがカッティングされるものであ
る。
【００１８】次に、図２を参照して、図１に示す原盤記
録装置の動作について説明する。この実施形態において
は、レーザ発生器９から発射され対物レンズに集光され
ることにより、レジスト２上で０．１２μｍのビーム径
とされる露光ビームを用いて０．３２μｍの幅を有する
グルーブをカッティングする場合を例示して説明する。
【００１９】この例では、上記露光ビームを、ガラス原
盤の移送方向、すなわち、スピンドルモータ３による回
転方向（カッティング情報の記録方向であり、この実施
形態では、かかる方向をＸ方向と称する）と、かかるＸ
方向に対する垂直方向（同様に、この方向をＹ方向と称
する）とに、それぞれ下記（１）式及び（２）式に示す
関数で与えられる周波数と位相差をもって振動させなが
ら記録動作を行う。 Ｘ（ｔ）＝ａ・ｓｉｎωXｔ …（１） Ｙ（ｔ）＝ｂ・ｓｉｎ（ωYｔ＋ψ） …（２） Ｘ方向変位情報発生器１５は、上記（１）式で与えられ
る関数演算を行う演算器を備え、制御部１４から与えら
れるパラメータ（振幅ａ、周波数ｆx）及び演算タイミ
ング信号に基づいてＸ方向変位信号を生成し、光偏向器
１２に供給する。
【００２０】同様に、Ｙ方向変位情報発生器１６は、
（２）式で与えられる関数演算を行う演算部を備え、制
御部１４から与えられるパラメータ（線幅ｂ、周波数ｆ
Y、位相差ψ）及び演算タイミング信号に基づいてＹ方
向変位信号を生成し、光偏向器１１に供給する。
【００２１】制御部１４は、上記各変位情報発生器１
５、１６に対して、対応するパラメータならびに演算タ
イミング信号を出力すると共に、記録情報に応じた記録
ビームのＯＮ／ＯＦＦタイミング信号をＯＮ／ＯＦＦ信
号発生器１７に供給する。ＯＮ／ＯＦＦ信号発生器１７
は、ＯＮ／ＯＦＦタイミング信号に応じて、光変調器１
３の駆動信号を出力する。光変調器１３は、供給された
駆動信号に基づいてレーザ発生器９から供給される光ビ
ームの透過／遮断を行う。従って、制御部１４からＯＮ
状態を示すタイミング信号が出力されることにより、レ
ーザ発生器９から発射された露光ビームがレジスト上に
導かれ、カッティング、つまり、記録マークの形成が行
われる。
【００２２】図２は、上記パラメータとして、Ｘ方向振
幅ａ＝１０μｍ、Ｘ方向周波数ｆX＝１００ｋＨｚ、Ｙ
方向振幅ｂ＝０．１μｍ、Ｙ方向周波数ｆY＝２００ｋ
Ｈｚ、位相差ψ＝９０degとし、更に、ガラス原盤１を
線速度ｖ＝０．２ｍ／ｓで回転させるという条件におい
て、露光ビーム径を０．１２μｍの円として表し、それ
を０．２ｍｓ毎にプロットした、（ａ）ドーズ、（ｂ）
記録ビームの軌跡、（ｃ）ビーム変位を示す図である。
【００２３】図２に示す例では、半径方向と記録方向の
双方に各々適当な周波数と位相差をもって「∞」形状を
持つリサージュ波形のように振動し、ガラス原盤１の回
転と共にカッティングビームが振られ、結果的にレジス
ト２上にスパイラル状にビーム案内溝が形成される。こ
こでは、振動垂直方向Ｙの振幅ｂが０．１μｍ（ピーク
・ツー・ピークで０．２μｍ）であるため、記録ビーム
径が最大（０．１２μｍ）のときに実際にカッティング
されるグルーブの幅は、０．２μｍに０．１２μｍ加算
された０．３２μｍになる。
【００２４】Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ）ともに各信号は周期関
数であるため、Ｘ方向変位信号発生器１５、Ｙ方向変位
信号発生器１６は、各々１周期分の時間波形を容易に繰
り返し出力することができる。これにより、記録ビーム
は、ガラス原盤１上のＸ、Ｙ面内でリサージュ波形の軌
跡を描く。この状態で一般に行われるガラス原盤１の回
転と送り制御を行いながらマスタリングが行われる。
【００２５】なお、上記実施形態では、露光ビームに対
してＸ方向とＹ方向の２方向に周期関数による振動を与
えた例について述べたが、Ｘ方向の振幅を０とし、Ｙ方
向にのみ、 Ｙ（ｔ）＝ｂ・ｓｉｎωYｔ …（３） で与えられる関数に基づく周期振動を行わせながら記録
しても同様の効果が得られる。かかる関数におけるパラ
メータとして、Ｙ方向振幅ｂ＝０．１μｍ、Ｙ方向周波
数ｆY＝２００ｋＨｚを与え、更に、ガラス原盤１を線
速度ｖ＝０．２ｍ／ｓで回転させるという条件におい
て、露光ビーム径を０．１２μｍの円として表し、それ
を０．２ｍｓ毎にプロットしたものを図３に示す。
【００２６】以上説明のように本発明は、所定の線速度
で移送される情報記録媒体の記録面上に、記録情報に応
じて所定幅の記録マークを形成する情報記録装置であっ
て、所定幅より小さな径を有する記録ビームを発生する
記録ビーム発生手段（レーザ発生器９）と、記録情報を
発生する記録情報発生手段（制御部１４）と、発生され
た前記記録情報に基づいて前記記録ビームの変位情報を
発生する変位情報発生手段（Ｘ方向変位信号発生器１
５、Ｙ方向変位信号発生器１６）と、変位情報に基づい
て記録ビームを偏倚せしめるビーム位置制御手段（光偏
向器Ｘ１１、光偏向器Ｙ１２、光変調器１３）とを備え
たことにより、ビーム案内溝の溝形状を急峻なエッジ備
えた精度の高い矩形形状に成形するものである。
【００２７】なお、本発明実施形態によれば、記録ビー
ムとして、レーザ発生器９により生成されるレーザビー
ムを用いた例のみ示したが、電子ビームを用いれば、レ
ーザビームより小さなビーム径を得ることができるた
め、矩形形状を求めるうえで、より効果的であり、特
に、高密度記録する場合には好適である。また、情報記
録装置としてディスク原盤記録装置に記録マークとして
のグルーブを記録する技術のみ例示したが、このような
ディスク原盤記録装置によって作られたスタンパからプ
リ情報が転写された転写層を有する記録可能ディスク上
に、オーディオデータやビデオデータを担うピットを記
録マークとして記録するＤＶＤ記録装置あるいはレコー
ダ等通常の記録装置にも同様に適用できる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明のように本発明は、所定の線速
度で移送される情報記録媒体の記録面上に、記録情報に
応じ所定幅の記録マークを形成するための情報記録方法
であって、少なくとも記録媒体の移送方向に対する垂直
方向（Ｙ方向）に、所定幅より小さなビーム径を有する
記録ビームを周期的に振動させながら露光することによ
り所望の記録マークを形成するものであり、このため、
情報記録媒体の記録面上に、記録情報に応じて所定幅の
記録マークを形成する情報記録装置が従来から持つコン
ポーネントに、記録マーク幅より小さな径を有する記録
ビームを発生する記録ビーム発生手段と、発生された前
記記録情報に基づいて記録ビームの変位情報を発生する
変位情報発生手段と、その変位情報に基づいて記録ビー
ムを偏倚せしめるビーム位置制御手段が付加される。
【００２９】このことにより、ビーム案内溝の溝形状を
急峻なエッジ備えた精度の高い矩形形状に成形できる。
従って、トラックピッチの狭い高密度記録のための原盤
記録装置が製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の情報記録装置の実施形態を示すブロッ
ク図である。
【図２】本発明実施形態の動作を説明するために引用し
た図である。
【図３】本発明実施形態の動作を説明するために引用し
た図である。
【符号の説明】
１…ガラス原盤 ２…レジスト ３…スピンドルモータ ４…送りユニット ５…回転サーボ機構 ６…回転検出器 ７…位置検出器 ８…送りサーボ回路 ９…レーザ発生器 １０…対物レンズ １１…光偏向器Ｘ １２…光偏向器Ｙ １３…光変調器 １４…制御部 １５…Ｘ方向変位信号発生器 １６…Ｙ方向変位信号発生器 １７…ＯＮ／ＯＦＦ信号発生器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年２月１３日（２００１．２．１
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 情報記録装置ならびに情報記録方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に光磁気ディス
クや相変化光ディスク等の記録可能型光ディスクの原盤
記録装置に用いて好適な、情報記録装置ならびに情報記
録方法に関する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】また、請求項３に記載の情報記録装置は、
請求項２に記載の同装置において、前記Ｘ方向変位信号
発生手段、Ｙ方向変位信号発生手段によってそれぞれ生
成される変位信号Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ）は、Ｘ（ｔ）＝
０、Ｙ（ｔ）＝ｂ・ｓｉｎωY ｔで示される周期関数で
あることとした。但し、ｂはＹ方向の振幅とする。更
に、請求項４に記載の情報記録装置は、請求項２に記載
の同装置において、前記Ｘ方向変位信号発生手段、Ｙ方
向変位信号発生手段によってそれぞれ生成される変位信
号Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ）は、Ｘ（ｔ）＝ａ・ｓｉｎω
Xｔ、Ｙ（ｔ）＝ｂ・ｓｉｎ（ωY ｔ＋φ）で示される周
期関数であることとした。但し、ａ、ｂは、それぞれ、
Ｘ方向、Ｙ方向の振幅、φは位相差とする。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の線速度で移送される情報記録媒体
    の記録面上に、記録情報に応じて所定幅の記録マークを
    形成する情報記録装置であって、 前記所定幅より小さな径を有する記録ビームを発生する
    記録ビーム発生手段と、 前記記録情報を発生する記録情報発生手段と、 発生された前記記録情報に基づいて前記記録ビームの変
    位情報を発生する変位情報発生手段と、 前記変位情報に基づいて前記記録ビームを偏倚せしめる
    ビーム位置制御手段と、を備えたことを特徴とする情報
    記録装置。
  2. 【請求項２】 前記変位情報発生手段は、前記情報記録
    媒体の移送方向の変位信号を発生するＸ方向変位信号発
    生手段と、前記情報記録媒体の移送方向に対する垂直方
    向（Ｙ方向）の変位信号を発生するＹ方向変位信号発生
    手段とを備え、 更に、前記ビーム位置制御手段は、前記Ｘ方向変位信号
    に基づいて前記記録ビームをＸ方向に偏倚せしめるＸ方
    向偏倚手段と、前記Ｙ方向偏倚信号に基づいて前記記録
    ビームをＹ方向に偏倚せしめるＹ方向偏倚手段とを備え
    たことを特徴とする請求項１に記載の情報記録装置。
  3. 【請求項３】 前記Ｘ方向変位信号発生手段、Ｙ方向変
    位信号発生手段によってそれぞれ生成される変位信号Ｘ
    （ｔ）、Ｙ（ｔ）は、以下の周期関数であることを特徴
    とする請求項２に記載の情報記録装置。 Ｘ（ｔ）＝０ Ｙ（ｔ）＝ｂ・ｓｉｎωY 但し、ｂはＹ方向の振幅と
    する。
  4. 【請求項４】 前記Ｘ方向変位信号発生手段、Ｙ方向変
    位信号発生手段によってそれぞれ生成される変位信号Ｘ
    （ｔ）、Ｙ（ｔ）は、以下の周期関数であることを特徴
    とする請求項２に記載の情報記録装置。 Ｘ（ｔ）＝ａ・ｓｉｎωXｔ Ｙ（ｔ）＝ｂ・ｓｉｎ（ωY＋ψ） 但し、ａ、ｂは、それぞれＸ方向、Ｙ方向の振幅、ψは
    位相差とする。
  5. 【請求項５】 所定の線速度で移送される情報記録媒体
    の記録面上に、記録情報に応じ所定幅の記録マークを形
    成するための情報記録方法であって、 少なくとも前記記録媒体の移送方向に対する垂直方向
    （Ｙ方向）に、前記所定幅より小さなビーム径を有する
    記録ビームを周期的に振動させながら露光することによ
    り所望の記録マークを形成することを特徴とする情報記
    録方法。
  6. 【請求項６】 前記記録媒体の移送方向（Ｘ方向）、当
    該移送方向に対する垂直方向(Y方向)とに各々適当な周
    波数と位相差をもって前記所定幅より小さなビーム径を
    有する記録ビームを周期的に振動させながら露光するこ
    とにより所望の記録マークを形成することを特徴とする
    請求項５に記載の情報記録方法。
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