JP2002208186A - 光学記録媒体 - Google Patents

光学記録媒体

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JP2002208186A
JP2002208186A JP2001001835A JP2001001835A JP2002208186A JP 2002208186 A JP2002208186 A JP 2002208186A JP 2001001835 A JP2001001835 A JP 2001001835A JP 2001001835 A JP2001001835 A JP 2001001835A JP 2002208186 A JP2002208186 A JP 2002208186A
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optical recording
disk substrate
disk
wobble
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Goro Fujita
五郎 藤田
Tetsuhiro Sakamoto
哲洋 坂本
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ランドとグルーブの境界の内の一部にウォブル
を有する場合に、製造プロセス上、望ましく配置された
ウォブルを有する光学記録媒体を提供する。 【解決手段】表面に溝15aが形成され、当該溝15a
によりトラック領域毎に区分された凸部と凹部を有する
略円盤状のディスク基板15上に、上記溝15aに応じ
た凹凸形状を有する光学記録層16と保護膜17とが積
層されており、上記凸部(ランドL)と凹部(グルーブ
G)の両領域を記録領域とするフォーマットなどの光学
記録媒体において、上記溝15aを構成する対向する1
対の側壁の内、凹部(グルーブG)からみてディスク基
板15の内周側であり、凸部(ランドL)からみてディ
スク基板15の外周側の側壁部に、クロック情報あるい
はアドレス情報を提供するウォブルWが形成されている
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学記録媒体(以
下光ディスクとも言う)に関し、特に高密度記録が可能
な光学記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、動画、静止画などのビデオデータ
をデジタルに記録する技術の発展に伴い、大容量のデー
タが取り扱われるようになり、大容量記録装置としてC
DやDVDなどの光ディスク装置が脚光を浴びており、
さらなる大容量化の研究が進められている。
【0003】図13は、従来の光ディスクの一例の断面
図である。厚さが約1.2mmの光透過性のディスク基
板15の一方の表面に、溝15aが設けられており、こ
の面上に、例えば誘電体膜、記録膜、誘電体膜、反射膜
などがこの順番で積層された光学記録層16が形成され
ている。膜構成および層数は記録材料の種類や設計によ
って異なる。さらに、光学記録層16の上層に保護層1
7が形成されている。
【0004】上記の光ディスクを記録あるいは再生する
場合には、所定の波長のレーザ光などの光をディスク基
板15側から光学記録層16に対して照射する。光ディ
スクの再生時においては、光学記録層16で反射された
戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定
の信号を生成して、再生信号が取り出される。
【0005】上記のような光ディスクにおいて、ディス
ク基板15の一方の表面に設けられた溝15aに応じて
光学記録層16も凹凸形状を有しており、この溝15a
によりトラック領域が区分されている。以下、ディスク
基板15から見て保護層17側に凸に突出している領域
をランドL、凹部領域をグルーブGと呼ぶ。
【0006】上記のように区分されているランドLとグ
ルーブGの内、光ディスクの設計に応じて、いずれか一
方の領域あるいは両領域が記録領域として選択される。
図13(a)は、例えば、ランドL領域のみが記録領域
として用いられ、グルーブG領域はトラック領域を区分
する領域として供されているフォーマットの光ディスク
の断面図を示している。また、他の光ディスクにおいて
は、グルーブG領域のみが記録領域として用いられ、ラ
ンドL領域はトラック領域を区分する領域として供され
ているフォーマットなどもある。
【0007】さらに、面記録密度を向上させるため、ラ
ンドLとグルーブGの両領域を記録領域として用いるラ
ンド・グルーブ記録フォーマットなども開発されてい
る。これは、トラック方向の高密度化の妨げとなる光学
的なMTF(Modulation Transfer
Function)によるサーボ信号減衰を、ランド
LとグルーブGの両者を用いることにより、トラッキン
グエラー信号生成の周期であるグルーブピッチの倍の記
録トラックとして、高記録密度化に対応している。
【0008】また、深さ変調記録フォーマットにおいて
は、深さの異なるグルーブを交互に配置して、トラッキ
ングエラー信号の生成周期を2倍に長くして光学限界を
伸ばし、高記録密度化に対応している。
【0009】一方で、ディスク基板15に形成される溝
15aを構成する内側面を蛇行させた、いわゆるウォブ
ルを形成することができる。例えば、MD(ミニディス
ク)のあるフォーマットでは、図13(b)に示すよう
に、ランドL領域のみを記録領域として用い、グルーブ
G領域はトラック領域を区分する領域として供されてお
り、ウォブルWを形成したグルーブGと、ウォブルWを
形成せずに内側面が直線状に延伸するグルーブGを交互
に配置したフォーマットとなっている。上記のウォブル
Wからは、所定のウォブルマトリクス回路などにより、
トラックのアドレス情報やディスクの回転速度を制御す
るためのクロックなどが検出される。アドレス情報など
をウォブルに記録すると、ランドやグルーブにおける光
学記録層にはアドレス情報は不要となり、この分記録密
度を向上させることができる。上記のウォブルは、上記
のランド・グルーブ記録フォーマットや深さ変調記録フ
ォーマットに適用することも可能である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学M
TFによる隣接トラック情報の干渉を妨げるため、上記
のランド・グルーブ記録フォーマットにおいては、ラン
ド・グルーブ境界の壁面の片側にウォブルを形成するこ
とが、また、深さ変調記録フォーマットにおいては、ウ
ォブルを有するグルーブの周期をグルーブの深さの周期
と同様に所定周期で配置することが、それぞれ考えられ
るが、ウォブルの配置についての規定はなく、マスタリ
ング工程、成形工程および成膜工程などの製造プロセス
上、望ましく配置されたウォブルを有する光ディスクに
ついては未だ知られていない。
【0011】本発明は、上記の状況に鑑みてなされたも
のであり、従って本発明の目的は、ランド・グルーブ記
録フォーマットおよび深さ変調記録フォーマットなど、
ランドとグルーブの境界の内の一部にウォブルを有する
光学記録媒体において、製造プロセス上、望ましく配置
されたウォブルを有する光学記録媒体を提供することで
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の光学記録媒体は、表面に溝が形成され、
当該溝によりトラック領域毎に区分された凸部と凹部を
有する略円盤状のディスク基板と、上記溝形成面上にお
ける上記ディスク基板上に形成され、上記溝に応じた凹
凸形状を有する光学記録層と、上記光学記録層上に形成
された保護膜とを有し、上記溝を構成する対向する1対
の側壁の内、上記凹部からみて上記ディスク基板の内周
側であり、上記凸部からみて上記ディスク基板の外周側
の側壁部に、ウォブルが形成されている。
【0013】上記の本発明の光学記録媒体は、好適に
は、上記ウォブルが、少なくともクロック情報あるいは
アドレス情報を提供する。
【0014】上記の本発明の光学記録媒体は、好適に
は、上記トラック領域毎に区分された凸部と凹部におけ
る上記光学記録層がともに記録領域として用いられる。
【0015】上記の本発明の光学記録媒体において、好
適には、上記ディスク基板は、上記溝により区分された
凸部と凹部のパターンと逆パターンの凹凸を有するスタ
ンパから当該凹凸パターンを転写された樹脂製基板であ
る。
【0016】上記の本発明の光学記録媒体は、表面に溝
が形成され、当該溝によりトラック領域毎に区分された
凸部と凹部を有する略円盤状のディスク基板上に、上記
溝に応じた凹凸形状を有する光学記録層と保護膜とが積
層されており、上記凸部(ランド)と凹部(グルーブ)
の両領域を記録領域とするフォーマットなどの光学記録
媒体において、上記溝を構成する対向する1対の側壁の
内、凹部(グルーブ)からみてディスク基板の内周側で
あり、凸部(ランド)からみてディスク基板の外周側の
側壁部に、クロック情報あるいはアドレス情報を提供す
るウォブルが形成されている。
【0017】ランド・グルーブ記録フォーマットなどの
光学記録媒体において、溝により区分された凸部と凹部
のパターンと逆パターンの凹凸を有するスタンパから当
該凹凸パターンを転写されるディスク基板の成形時に、
凹部(グルーブ)からみてディスク基板の外周側であ
り、凸部(ランド)からみてディスク基板の内周側の側
壁部はダメージを受けやすいので、ここにウォブルを設
けるとウォブル信号の品質が低下してしまう可能性があ
る。また、上記部分にウォブルを設けた場合に、ランド
に書き込みをした時にグルーブの信号を消す、あるいは
逆にグルーブに書き込みをした時にランドの信号を消す
というクロスライトの問題が増大してしまう。
【0018】一方、凹部(グルーブ)からみてディスク
基板の内周側であり、凸部(ランド)からみてディスク
基板の外周側の側壁部は、ディスク基板の成形時のダメ
ージを受けやすいことはなく、ここにウォブルを設けれ
ばウォブル信号の品質低下を防止でき、また、クロスラ
イトの問題が増大するのを抑制することができる。即
ち、ランド・グルーブ記録フォーマットなどのランドと
グルーブの境界の内の一部にウォブルを有する光学記録
媒体において、製造プロセス上、ウォブルについて好ま
しい配置がなされた光学記録媒体となっている。
【0019】また、上記の目的を達成するために、本発
明の光学記録媒体は、表面に深さの異なる複数種類の溝
が形成され、当該溝によりトラック領域毎に区分された
凸部と凹部を有する略円盤状のディスク基板と、上記溝
形成面上における上記ディスク基板上に形成され、上記
溝に応じた凹凸形状を有する光学記録層と、上記光学記
録層上に形成された保護膜とを有し、上記深さの異なる
複数種類の溝の内、より浅い溝の側壁部に、ウォブルが
形成されている。
【0020】上記の本発明の光学記録媒体は、好適に
は、上記ディスク基板には、上記溝として、第1の深さ
の第1の溝と、第1の深さよりも深い第2の深さの第2
の溝が形成されており、上記第1の溝の側壁部に、上記
ウォブルが形成されている。
【0021】上記の本発明の光学記録媒体は、好適に
は、上記ウォブルが、少なくともクロック情報あるいは
アドレス情報を提供する。
【0022】上記の本発明の光学記録媒体は、好適に
は、上記トラック領域毎に区分された凸部と凹部におけ
る上記光学記録層の内のいずれか一方の領域が記録領域
として用いられる。
【0023】上記の本発明の光学記録媒体において、好
適には、上記ディスク基板は、上記溝により区分された
凸部と凹部のパターンと逆パターンの凹凸を有するスタ
ンパから当該凹凸パターンを転写された樹脂製基板であ
る。
【0024】上記の本発明の光学記録媒体は、表面に深
さの異なる複数種類の溝が形成され、当該溝によりトラ
ック領域毎に区分された凸部と凹部を有する略円盤状の
ディスク基板上に、上記溝に応じた凹凸形状を有する光
学記録層と保護膜とが積層されており、上記凸部(ラン
ド)または凹部(グルーブ)のいずれか一方の領域を記
録領域とするフォーマットなどの光学記録媒体におい
て、深さの異なる複数種類の溝の内、より浅い溝の側壁
部に、ウォブルが形成されている。例えば、ディスク基
板に設けられた溝として、第1の深さの第1の溝と、第
1の深さよりも深い第2の深さの第2の溝が形成されて
おり、第1の溝の側壁部に、ウォブルが形成されている
構成とする。
【0025】深さ変調記録フォーマットなどの光学記録
媒体において、溝により区分された凸部と凹部のパター
ンと逆パターンの凹凸を有するスタンパから当該凹凸パ
ターンを転写されるディスク基板の成形時に、より深い
溝の側壁部はダメージを受けやすいので、ここにウォブ
ルを設けるとウォブル信号の品質が低下してしまう可能
性がある。一方、より浅い溝の側壁部は、ディスク基板
の成形時のダメージを受けやすいことはなく、ここにウ
ォブルを設ければウォブル信号の品質低下を防止でき
る。即ち、深さ変調記録フォーマットなどのランドとグ
ルーブの境界の内の一部にウォブルを有する光学記録媒
体において、製造プロセス上、望ましく配置されたウォ
ブルを有する光学記録媒体である。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳しく説明する。
【0027】第1実施形態 図1(a)は、本実施形態に係る光ディスクの斜視図で
あり、図1(b)は(a)中のX−X’における断面図
である。光ディスク1は、ディスク基板15、光学記録
層16および保護層17の積層体を有し、中心部に開口
部を有する略円盤の形状を有している。
【0028】図2(a)は図1(b)中のY1 部の拡大
図に相当する断面構造および光の照射方法を示す模式図
である。図面上、右側がディスクの内周側であり、左側
が外周側である。厚さD1が1.1〜1.2mmのディ
スク基板15の一方の表面に、溝15aが設けられてお
り、この面上に、例えば誘電体膜、記録膜、誘電体膜、
反射膜などがこの順番で積層された光学記録層16が形
成されている。膜構成および層数は記録材料の種類や設
計によって異なる。光学記録層16の上層に保護層17
が形成されている。
【0029】上記の光ディスクにおいて、溝15aに応
じて光学記録層16は凹凸形状となっており、ディスク
基板15から見て保護層17側に凸に突出している領域
であるランドLと、凹部領域であるグルーブGにトラッ
ク領域が区分される。本実施形態においては、例えばラ
ンドLおよびグルーブGの両領域が記録領域として用い
られる。
【0030】図2(b)は、上記の光ディスクにおい
て、ランドLとグルーブGを区分する溝15aの形状お
よび配置を示す光ディスクの平面図であり、図2(a)
に示す断面図の光ディスクの上面図に相当する。図面
上、右側がディスクの内周側であり、左側が外周側であ
る。上記溝15aを構成する対向する1対の側壁の内、
グルーブGからみてディスク基板の内周側であり、ラン
ドLからみてディスク基板の外周側の側壁部に、クロッ
ク情報あるいはアドレス情報を提供するウォブルWが形
成されている。
【0031】本実施形態の光ディスクは、通常の構成を
有する光ディスク装置により記録あるいは再生が可能で
あり、記録または再生時においては、図2(a)に示す
ように、再生用あるいは記録用のレーザビームLBが、
対物レンズOLなどにより集光されて、光透過性のディ
スク基板15を透過して、上記構造の光ディスクの光学
記録層16に対して照射される。再生時においては、光
学記録層で反射された戻り光が受光素子で受光され、信
号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取
り出される。即ち、反射光を受光して得られた受光信号
から、種々の所定のマトリクス回路などにより、例え
ば、非点収差法によるフォーカス誤差信号や差動プッシ
ュプル法によるトラッキング誤差信号などのサーボ誤差
信号、RF信号、さらにはディスク回転に同期したクロ
ック信号やアドレス検出などを行うためのウォブル信号
などが検出される。
【0032】上記の本実施形態の光ディスクの製造方法
について説明する。まず、図3(a)に示すように、ガ
ラス基板10上にレジスト膜11が成膜されたディスク
原盤を準備する。
【0033】次に、図3(b)に示すように、レーザビ
ームあるいは電子ビームなどにより、例えばディスク基
板の溝となる領域を感光させるパターンでレジスト膜1
1の露光を行い、現像処理を施して、ディスク基板の溝
となる領域を開口するパターンのレジスト膜11aとす
る。この露光工程においては、最終的に光ディスクの構
造において上記のようにグルーブGからみてディスク基
板の内周側であり、ランドLからみてディスク基板の外
周側の側壁部にウォブルWが形成されるパターンとなる
ように、レジスト膜11aをパターン加工する。
【0034】次に、図4(c)に示すように、例えば銀
メッキ処理やその他の成膜処理などを用いて、上記ガラ
ス基板10上のレジスト膜11a上にメタルマスタ12
を形成する。メタルマスタ12の表面には、ガラス基板
10およびレジスト膜11aにより構成されるパターン
の凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。
【0035】次に、図4(d)に示すように、上記メタ
ルマスタ12上にマザー13を形成する。マザー13の
表面には、メタルマスタ12の表面の凹凸と逆パターン
の凹凸が転写される。図面上、メタルマスタ12を下方
とし、図4(c)に対して上下を逆転して描いている。
【0036】次に、図5(e)に示すように、上記マザ
ー13上にスタンパ14を形成する。スタンパ14の表
面には、マザー13の表面の凹凸と逆パターンの凹凸が
転写される。図面上、マザー13を下方とし、図4
(d)に対して上下を逆転して描いている。
【0037】次に、図5(f)に示すように、例えば圧
縮成形法、射出成形法あるいは2P(Photo Po
lymarization)法などにより、上記スタン
パ14の凹凸パターン上にポリカーボネートなどの樹脂
製基板であるディスク基板15を形成する。ディスク基
板15には、スタンパ14の表面の凹凸と逆パターンの
凹凸となる溝15aが転写される。図面上、スタンパ1
4を下方とし、図5(e)に対して上下を逆転して描い
ている。上記の工程により、図3(b)に示す工程にお
いて形成したレジスト膜11aで構成された開口部のパ
ターンと同一のパターンの溝を有する、即ち、グルーブ
Gからみてディスク基板の内周側であり、ランドLから
みてディスク基板の外周側の側壁部にウォブルWが形成
されているパターンの溝を有するディスク基板が形成で
きる。
【0038】次に、図6(g)に示すように、例えばス
パッタリング法などにより、例えば誘電体膜、記録層、
誘電体膜、反射膜の積層体を有する光学記録層16をこ
の成膜順序で成膜する。
【0039】次に、図6(h)に示すように、光学記録
層16の上層に保護層17を形成する。以上で、図1お
よび図2に示す構造の光ディスクを製造することができ
る。
【0040】上記の光ディスクにおいて、クロック情報
あるいはアドレス情報を提供するウォブルWは、溝15
aを構成する対向する1対の側壁の内、グルーブGから
みてディスク基板の内周側であり、ランドLからみてデ
ィスク基板の外周側の側壁部に形成されている。これに
より、ウォブル信号の品質低下を防止でき、また、クロ
スライトの問題が増大するのを抑制することができ、製
造プロセス上、ウォブルについて好ましい配置がなされ
た光ディスクとなっているが、その理由について以下に
説明する。
【0041】図7は、上記の図3(b)に示すレジスト
膜の露光工程において用いる露光装置(カッティングマ
シン)の例の概略構成図である。He−Cdレーザなど
のレーザ光源30から出射されたレーザビームLBは、
ハーフミラー31aにより第1レーザビームLB1と第
2レーザビームLB2に分割される。ハーフミラー31
aを透過した第1レーザビームLB1は、ミラー31b
およびミラー31cを介してビームコンバイナ33に入
射する。一方、ハーフミラー31aにより反射された第
2レーザビームLB2は、ミラー31d、光音響素子3
2、ミラー31eを介してビームコンバイナ33に入射
する。第1レーザビームLB1および第2レーザビーム
LB2は、ビームコンバイナ33において結合し、ミラ
ー31fにより反射され、ガラス基板10上にレジスト
膜11が成膜されたディスク原盤34に導かれ、露光処
理に供せられる。上記構成において、光音響素子32は
第2レーザビームLB2の光軸を微小角度で揺動させる
などの制御をすることができる。
【0042】図8(a)は、上記の第1レーザビームL
B1および第2レーザビームLB2により露光処理を行
うときの模式図である。上記第1レーザビームLB1お
よび第2レーザビームLB2の重ね合わせにより、レジ
スト膜上のグルーブとなる領域RG を露光し、ランドと
なる領域RL にはレーザビームが照射されないようにす
る。このとき、グルーブとなる領域RG とランドとなる
領域RL の境界の内、最終的に光ディスクの構造におい
て上記のようにグルーブGからみてディスク基板の内周
側であり、ランドLからみてディスク基板の外周側の側
壁部にウォブルWが形成されるパターンとなるように、
レジスト膜をパターン露光する。
【0043】即ち、上記の第1レーザビームLB1は揺
動することなく掃引され、第1レーザビームLB1のス
ポットの最端部がウォブルが形成されない側のグルーブ
となる領域RG とランドとなる領域RL の境界をなぞっ
ていき、一方、第2レーザビームLB2は、図7に示す
露光装置の第2レーザビームの光軸上に配置された光音
響素子によって変調されて、進行方向に対して垂直な方
向にわずかに揺動しながら掃引され、第2レーザビーム
LB2のスポットの最端部がウォブルWが形成される側
のグルーブとなる領域RG とランドとなる領域RL の境
界をなぞっていく。このように露光されたレジスト膜を
現像することで、上記のようにウォブルを有するパター
ンのレジスト膜をパターン形成することができる。
【0044】図8(b)は、上記の第1レーザビームL
B1と第2レーザビームLB2の光強度プロファイルを
示しており、縦軸は光強度、横軸は位置をそれぞれ示
す。第2レーザビームLB2は、変調されて第1レーザ
ビームLB1よりも傾きを有することによるコマ収差
と、光音響素子を通過することによる素子の収差が乗る
ため、ビームプロファイルが第1レーザビームLB1よ
りも幅広になる。
【0045】上記のように第2レーザビームLB2が第
1レーザビームLB1よりも幅広のプロファイルとなる
ことで、図8(c)に示すように、上記の露光および現
像により形成されるレジスト膜11aの断面パターンに
おいて、各ビームの最端部によりなぞられて形成される
グルーブとなる領域RG とランドとなる領域RL の境界
の相当するレジスト膜11aの壁面の傾斜は、第1レー
ザビームLB1になぞられるウォブルが形成されない側
よりも第2レーザビームLB2になぞられるウォブルW
が形成される側のほうが緩やかとなる。
【0046】この結果、上記のディスク原盤から得られ
るディスク基板15の溝15aにおいても、図8(d)
に示すように、ランドLとグルーブGの境界となる溝1
5aの壁面の内、ウォブルWが形成された側の方が緩や
かな斜面となる。
【0047】上記のディスク基板15の溝15aにおい
てウォブルWが形成された側の壁面の方が緩やかな斜面
となるという状況に鑑みて、光学記録層の成膜工程を考
慮すると、ウォブルWを、グルーブGからみてディスク
基板の内周側であり、ランドLからみてディスク基板の
外周側の側壁部に形成することが、以下の理由により好
ましい配置となっていることが説明できる。
【0048】図9(a)は、光学記録層の成膜工程にお
いて用いられるスパッタリング装置の模式構成図であ
る。ディスク基板15が溝形成面を上面にして、ターゲ
ットTと対向している。スパッタリング工程においてタ
ーゲットから飛び出したスパッタ粒子は、ディスク基板
15の溝形成面上に堆積される。
【0049】ターゲットTの全面からのスパッタ粒子が
堆積するので、主としてディスク基板15に対して斜め
に入射するスパッタ粒子成分により、図9(a)中のY
2 部の拡大図に相当する図9(b)に示すように、溝1
5aによる凹凸の凹部(グルーブG)の内周側は凸部
(ランドL)の陰となって、成膜される光学記録層16
の膜厚が薄くなるという成膜の不均一が生じる。即ち、
ディスク基板15の溝15aの凹凸の凹部(グルーブ
G)の内周側であって、凸部(ランドL)の外周側は光
学記録層16の膜厚が薄くなり、逆に、凹部(グルーブ
G)の外周側であって、凸部(ランドL)の内周側は光
学記録層16の膜厚が厚くなる。ディスク基板の中央部
においては、どの方向からも均等にスパッタ粒子が堆積
するので、均一な膜厚が得られるが、通常ディスク中央
部は開口領域となり、使用に供せられない。
【0050】上記のように光学記録層16の膜厚に不均
一が生じると、ランドあるいはアグルーブに書き込みを
する場合に他方のデータを消去してしまうというクロス
ライトに異方性が生じる。即ち、膜厚が厚い部分ではエ
ネルギー伝達が大きいため、この厚い部分を介してのク
ロスライトが発生しやすくなり、従ってクロスライトを
発生させないようにする書き込みパワーのマージンが狭
くなってしまうものである。
【0051】例えば、図9(c)は書き込みパワーに対
するジッターを示しており、実線aは外周側のランドL
から内周側のグルーブGへのクロスライトの場合、破線
bは内周側のランドLから外周側のグルーブGへのクロ
スライトの場合である。外周側のランドLから内周側の
グルーブGへは、光学記録層の膜厚が厚いため、ジッタ
ーを小さく抑制できるような書き込みパワー領域(マー
ジン)が相対的に狭い。一方、内周側のランドLから外
周側のグルーブGへは、光学記録層の膜厚が薄いため、
ジッターを小さく抑制できるような書き込みパワー領域
(マージン)が相対的に広い。
【0052】上記のクロスライトに関する状況におい
て、上記のようにウォブルによる溝の壁面の傾斜が緩や
かになることを考慮すると、ウォブルを形成したことに
よって緩やかになった壁面においては、光学記録層の膜
厚が厚膜化してしまうので、クロスライトが生じやすく
なる。光学記録層は、上記のようにディスク基板15の
溝15aの凹凸の凹部(グルーブG)の内周側は薄く、
凹部(グルーブG)の外周側は厚くなる状況であったの
で、凹部(グルーブG)の外周側にウォブルを設けると
さらに厚膜化し、外周側のランドLから内周側のグルー
ブGへのクロスライトの書き込みパワーマージンがます
ます狭くなってしまうことになる。
【0053】逆に、凹部(グルーブG)の内周側にウォ
ブルを設けると、凹部(グルーブG)の内周側の光学記
録層が厚膜化するが、これは書き込みパワーマージンの
元々広かった内周側のランドLから外周側のグルーブG
へのクロスライトのマージンを狭くするだけであるの
で、光ディスク全体としての書き込みパワーマージンを
狭くすることはない。即ち、ディスク基板の凹部(グル
ーブ)からみて内周側であり、凸部(ランド)からみて
外周側にウォブルを設ければ、クロスライトの問題が増
大するのを抑制することができ、製造プロセス上、ウォ
ブルについて好ましい配置となっていることが説明され
る。
【0054】また、製造プロセス上の別な理由からも、
ウォブルについて上記の配置が好ましいということが説
明される。図10(a)は、スタンパ14の凹凸パター
ン上にポリカーボネートなどの樹脂製基板であるディス
ク基板15を形成する工程を示す模式断面図であり、図
10(b)は上記工程でディスク基板15をスタンパ1
4から離型するときの、図10(a)中のY3 部の拡大
図に相当する。例えば圧縮成形法、射出成形法あるいは
2P(Photo Polymarization)法
などにより、一般に金属からなるスタンパ14の凹凸パ
ターン上にポリカーボネートなどの樹脂からなるディス
ク基板15を形成し、冷却すると、ディスク基板15を
構成する樹脂はスタンパ14を構成する金属よりも線膨
張係数が大きいために、スタンパよりも径の内側へ縮む
大きさが大きくなる。
【0055】このため、離型時には、図10(b)に示
すように、ディスク基板15の凸部(ランドL)の内周
側がスタンパの凸部に引っ掛かるようにしてスタンパ1
4から離型されるが、最後の接触面積がより小さくなっ
たときに、ランドLの内周側壁面の角部Zに相当の応力
がかかってしまい、変形を伴う引きずり角が発生する。
従って、ランドLの内周側壁面は上記理由からダメージ
を受けやすくなっており、ここにウォブルを設けた場合
には、ウォブル信号の品質が低下してしまう可能性があ
る。逆に、ランドLの外周側壁面は、離型時にダメージ
を受けることもないので、ここにウォブルを設ければウ
ォブル信号の品質低下を防止できる。即ち、ディスク基
板の凹部(グルーブ)からみて内周側であり、凸部(ラ
ンド)からみて外周側にウォブルを設ければ、離型時の
ダメージによるウォブル信号の品質低下を防止すること
ができ、製造プロセス上、ウォブルについて好ましい配
置となっていることが説明される。
【0056】上記のように、本実施形態に係る光ディス
クは、凹部(グルーブ)からみてディスク基板の内周側
であり、凸部(ランド)からみてディスク基板の外周側
の側壁部は、ディスク基板の成形時のダメージを受けや
すいことはなく、ここにウォブルを設ければウォブル信
号の品質低下を防止でき、また、クロスライトの問題が
増大するのを抑制することができ、ランド・グルーブ記
録フォーマットなどのランドとグルーブの境界の内の一
部にウォブルを有する光学記録媒体において、製造プロ
セス上、ウォブルについて好ましい配置がなされた光学
記録媒体となっている。
【0057】第2実施形態 本実施形態に係る光ディスクは、図1に示す第1実施形
態と同様に、ディスク基板、光学記録層および保護層の
積層体を有し、中心部に開口部を有する略円盤の形状を
有している。図11(a)は本実施形態に係る光ディス
クの断面図である。厚さD1が1.1〜1.2mmのデ
ィスク基板15の一方の表面に、第1の溝15a1 と、
第1の溝15a1 よりも深い第2の溝15a2 が交互に
設けられており、この面上に、例えば誘電体膜、記録
膜、誘電体膜、反射膜などがこの順番で積層された光学
記録層16が形成されている。膜構成および層数は記録
材料の種類や設計によって異なる。光学記録層16の上
層に保護層17が形成されている。
【0058】上記の光ディスクにおいて、第1の溝15
1 および第2の溝15a2 に応じて光学記録層16は
凹凸形状となっており、ディスク基板15から見て保護
層17側に凸に突出している領域であるランドLと、第
1の溝15a1 における凹部領域である第1グルーブG
1および第2の溝15a2 における凹部領域である第2
グルーブG2にトラック領域が区分される。本実施形態
においては、例えばランドLおよびグルーブ(第1グル
ーブG1および第2グルーブG2)のうちのいずれか一
方が記録領域として用いられる。両領域を記録領域とす
ることも可能である。
【0059】上記のように深さの異なるグルーブを交互
に配置するような深さ変調記録フォーマットにおいて
は、トラッキングエラー信号の生成周期を2倍に長くし
て光学限界を伸ばし、高記録密度化に対応することがで
きる。
【0060】図11(b)は、上記の光ディスクにおい
て、ランドLとグルーブ(第1グルーブG1および第2
グルーブG2)を区分する溝の形状および配置を示す光
ディスクの平面図であり、図11(a)に示す断面図の
光ディスクの上面図に相当する。深さの異なる2種類の
グルーブ(第1グルーブG1および第2グルーブG2)
の内、より浅い側のグルーブである第1グルーグG1の
側壁部に、クロック情報あるいはアドレス情報を提供す
るウォブルWが形成されている。
【0061】本実施形態の光ディスクは、第1実施形態
に係る光ディスクと同様、通常の構成を有する光ディス
ク装置により記録あるいは再生が可能であり、再生時に
おいては、光学記録層で反射された戻り光が受光素子で
受光され、所定のマトリクス回路などにより、例えば、
非点収差法によるフォーカス誤差信号や差動プッシュプ
ル法によるトラッキング誤差信号などのサーボ誤差信
号、RF信号、さらにはディスク回転に同期したクロッ
ク信号やアドレス検出などを行うためのウォブル信号な
どが検出される。
【0062】上記の本実施形態の光ディスクは、深さ変
調記録フォーマットの光ディスクであるが、製造プロセ
ス上の理由から、ウォブルについて上記の配置が好まし
いということが説明される。図12(a)は、スタンパ
14の凹凸パターン上にポリカーボネートなどの樹脂製
基板であるディスク基板15を形成する工程を示す模式
断面図であり、図12(b)は上記工程でディスク基板
15をスタンパ14から離型するときの、図12(a)
中のY4 部の拡大図に相当する。例えば圧縮成形法、射
出成形法あるいは2P(Photo Polymari
zation)法などにより、一般に金属からなるスタ
ンパ14の凹凸パターン上にポリカーボネートなどの樹
脂からなるディスク基板15を形成し、冷却すると、デ
ィスク基板15を構成する樹脂はスタンパ14を構成す
る金属よりも線膨張係数が大きいために、スタンパより
も径の内側へ縮む大きさが大きくなる。
【0063】このため、離型時には、図12(b)に示
すように、より深い第2グルーブG2に臨む側における
ランドLの内周側がスタンパの凸部に引っ掛かるように
してスタンパ14から離型されるが、最後の接触面積が
より小さくなったときに、第2グルーブG2に臨む内周
側壁面の角部Zに相当の応力がかかってしまい、変形を
伴う引きずり角が発生する。従って、より深い第2グル
ーブG2に臨む溝の壁面は、上記理由からダメージを受
けやすくなっていおり、ここにウォブルを設けた場合に
は、ウォブル信号の品質が低下してしまう可能性があ
る。逆に、より浅い溝の壁面は、離型時にダメージを受
けることもないので、ここにウォブルを設ければウォブ
ル信号の品質低下を防止できる。上記の離型時のダメー
ジは、グルーブの深さが深い場合、例えば100nm程
度以上のときに顕著となり、このような場合には上記の
ようにウォブルを配置する効果が大きくなってくる。
【0064】上記のように、本実施形態に係る光ディス
クは、ランドとグルーブにトラック領域を区分するため
の深さの異なる複数種類の溝を有しており、より浅い溝
の側壁部は、ディスク基板の成形時のダメージを受けや
すいことはなく、ここにウォブルを設ければウォブル信
号の品質低下を防止でき、深さ変調記録フォーマットな
どのランドとグルーブの境界の内の一部にウォブルを有
する光学記録媒体において、製造プロセス上、ウォブル
について好ましい配置がなされた光学記録媒体となって
いる。
【0065】本発明は、上記の実施の形態に限定されな
い。例えば、光学記録層の層構成は、実施形態で説明し
た構成に限らず、記録膜の材料などに応じて種々の構造
とすることができる。また、相変化型の光学記録媒体の
他、光磁気記録媒体や、有機色素材料を用いた光ディス
ク媒体にも適用可能である。また、ディスク基板を製造
するために、メタルマスタやマザーなどの複数の中間的
部材を形成しているが、1個の中間的部材を用いるのみ
としてもよく、あるいは、上記実施形態で説明した以外
の2個以上の中間的部材を用いることも可能である。そ
の他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更をす
ることができる。
【0066】
【発明の効果】本発明の光学記録媒体によれば、ランド
・グルーブ記録フォーマットおよび深さ変調記録フォー
マットなど、ランドとグルーブの境界の内の一部にウォ
ブルを有する光学記録媒体において、製造プロセス上、
望ましく配置されたウォブルを有する光学記録媒体を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は第1実施形態に係る光ディスクの
斜視図であり、図1(b)は(a)中のX−X’におけ
る断面図である。
【図2】図2(a)は図1(b)中のY1 部の拡大図に
相当する断面構造および光の照射方法を示す模式図であ
り、図2(b)はランドとグルーブを区分する溝の形状
および配置を示す光ディスクの平面図である。
【図3】図3は、第1実施形態に係る光ディスクの製造
方法の製造工程を示す断面図であり、(a)はディスク
原盤を形成する工程まで、(b)は露光および現像工程
までを示す。
【図4】図4は、図3の続きの工程を示し、(c)はメ
タルマスタを形成する工程まで、(d)はマザーを形成
する工程までを示す。
【図5】図5は、図4の続きの工程を示し、(e)はス
タンパを形成する工程まで、(f)はディスク基板を形
成する工程までを示す。
【図6】図6は、図5の続きの工程を示し、(g)は光
学記録層を形成する工程まで、(h)は保護層を形成す
る工程までを示す。
【図7】図7は、第1実施形態に係る露光装置(カッテ
ィングマシン)の模式構成図である。
【図8】図8(a)は第1実施形態に係る露光処理を行
うときの模式図であり、図8(b)は露光処理に用いる
レーザビームの光強度プロファイルであり、図8(c)
は露光および現像工程後のディスク原盤の断面図であ
り、図8(d)はディスク基板の断面図である。
【図9】図9(a)は第1実施形態に係る光学記録層の
成膜処理を行うときの模式図であり、図9(b)は、成
膜工程後の断面図であり、図9(c)は書き込みパワー
に対するジッターを示す。
【図10】図10(a)は第1実施形態に係るディスク
基板を形成する工程を示す模式断面図であり、図10
(b)は離型するときの、図10(a)中のY3 部の拡
大図に相当する。
【図11】図11(a)は第2実施形態に係る光ディス
クの断面図であり、図11(b)はランドとグルーブを
区分する溝の形状および配置を示す光ディスクの平面図
である。
【図12】図12(a)は第2実施形態に係るディスク
基板を形成する工程を示す模式断面図であり、図12
(b)は離型するときの、図12(a)中のY4 部の拡
大図に相当する。
【図13】図13(a)は従来例に係る光ディスクの断
面図であり、図13(b)はランドとグルーブを区分す
る溝の形状および配置を示す光ディスクの平面図であ
る。
【符号の説明】
1…光ディスク、10…ガラス基板、11,11a…レ
ジスト膜、12…メタルマスタ、13…マザー、14…
スタンパ、15…ディスク基板、15a,15a1 ,1
5a2 …溝、16…光学記録層、17…保護層、30…
レーザ光源、31a…ハーフミラー、31b〜31f…
ミラー、32…光音響素子、33…ビームコンバイナ、
34…ディスク原盤、G,G1,G2…グルーブ、L…
ランド、LB,LB1,LB2…レーザビーム、OL…
対物レンズ、RG …グルーブとなる領域、RL …ランド
となる領域、T…ターゲット、W…ウォブル。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面に溝が形成され、当該溝によりトラッ
    ク領域毎に区分された凸部と凹部を有する略円盤状のデ
    ィスク基板と、 上記溝形成面上における上記ディスク基板上に形成さ
    れ、上記溝に応じた凹凸形状を有する光学記録層と、 上記光学記録層上に形成された保護膜とを有し、 上記溝を構成する対向する1対の側壁の内、上記凹部か
    らみて上記ディスク基板の内周側であり、上記凸部から
    みて上記ディスク基板の外周側の側壁部に、ウォブルが
    形成されている光学記録媒体。
  2. 【請求項2】上記ウォブルが、少なくともクロック情報
    あるいはアドレス情報を提供する請求項1に記載の光学
    記録媒体。
  3. 【請求項3】上記トラック領域毎に区分された凸部と凹
    部における上記光学記録層がともに記録領域として用い
    られる請求項1に記載の光学記録媒体。
  4. 【請求項4】上記ディスク基板は、上記溝により区分さ
    れた凸部と凹部のパターンと逆パターンの凹凸を有する
    スタンパから当該凹凸パターンを転写された樹脂製基板
    である請求項1に記載の光学記録媒体。
  5. 【請求項5】表面に深さの異なる複数種類の溝が形成さ
    れ、当該溝によりトラック領域毎に区分された凸部と凹
    部を有する略円盤状のディスク基板と、 上記溝形成面上における上記ディスク基板上に形成さ
    れ、上記溝に応じた凹凸形状を有する光学記録層と、 上記光学記録層上に形成された保護膜とを有し、 上記深さの異なる複数種類の溝の内、より浅い溝の側壁
    部に、ウォブルが形成されている光学記録媒体。
  6. 【請求項6】上記ディスク基板には、上記溝として、第
    1の深さの第1の溝と、第1の深さよりも深い第2の深
    さの第2の溝が形成されており、 上記第1の溝の側壁部に、上記ウォブルが形成されてい
    る請求項5に記載の光学記録媒体。
  7. 【請求項7】上記ウォブルが、少なくともクロック情報
    あるいはアドレス情報を提供する請求項5に記載の光学
    記録媒体。
  8. 【請求項8】上記トラック領域毎に区分された凸部と凹
    部における上記光学記録層の内のいずれか一方の領域が
    記録領域として用いられる請求項5に記載の光学記録媒
    体。
  9. 【請求項9】上記ディスク基板は、上記溝により区分さ
    れた凸部と凹部のパターンと逆パターンの凹凸を有する
    スタンパから当該凹凸パターンを転写された樹脂製基板
    である請求項5に記載の光学記録媒体。
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