JP2002298445A - 光記録媒体及び光記録媒体製造用原盤 - Google Patents

光記録媒体及び光記録媒体製造用原盤

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 浅い溝のグルーブと深い溝のグルーブを備え
た光記録媒体にあって、適切にそれらグルーブの深さを
設定する。 【解決手段】 第1の記録トラックTrackA及び第2の
記録トラックTrackBと、これら第1の記録トラックTra
ckA及び第2の記録トラックTrackBに沿って深さd1
で螺旋状に形成される第1のグルーブ6と、第1の記録
トラックTrackA及び第2の記録トラックTrackBに沿っ
て第1のグルーブ6と2重螺旋を描くように形成される
深さd2(d1<d2)の第2のグルーブ7とを備え、
第1の光の検出出力と第2の光の検出出力との和信号の
AC成分をDC成分に比して0.15以下とする条件を
満たして、第1のグルーブの深さd1に対して第2のグ
ルーブの深さd2を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ランドからなる記
録トラックに沿ってグルーブが形成されてなる光記録媒
体に関する。また、本発明は、そのような光記録媒体を
製造する際に使用される光記録媒体製造用原盤に関す
る。
【0002】
【従来の技術】光ディスクのうち、光磁気ディスクや相
変化型光ディスクのように書き込みが可能な光ディスク
では、通常、記録トラックに沿ったグルーブ(groove)
がディスク基板に形成される。ここで、グルーブとは、
主にトラッキングサーボを行えるようにするために、記
録トラックに沿って形成される、いわゆる案内溝のこと
である。なお、グルーブとグルーブの間の部分は、ラン
ド(land)と称される。
【0003】ところで、前記書き込みが可能な光ディス
クでは、高密度化を達成するために、トラック密度を高
めることが線密度を高めることと並んで有効である。ト
ラック密度を高める方法としては、ランドとグルーブの
双方に信号を記録する方法としてランド&グルーブ(La
nd&Groove)方式と、本件出願人が特開平11−296
910号公報に開示しているようにランドを挟んで2重
螺旋状に描くように形成する二つのグルーブを浅い(Sh
allow)溝、深い(Deep)溝にする方法としてシャロー
&ディープ(Shallow&Deep)方式がある。
【0004】このうち前記特開平11−296910号
公報に開示の、グルーブの深さを変えるShallow&Deep方
式を、ランドに信号を記録する場合を例として説明す
る。従来の光ディスクにおいては隣接するトラックのグ
ルーブの深さ及び幅は等しいが、この形状でトラックピ
ッチを詰めるとトラックの空間周波数がMTF(Modula
tion Transfer Function)を超え、トラッキング信号が
発生しない。このため、記録再生特性としてはさらに密
度を高められる可能性を残しながらも、トラッキングを
かけられないという理由で、トラック密度が制限されて
いた。前記Shallow&Deep方式では、1本おきにグルーブ
の深さを変える。これにより、トラックピッチの1/2
の周波数成分が発生し、トラッキングエラー信号が得ら
れる。Shallow&Deep方式では例えばトラックを二つにす
るというような場合でも二つのトラックの形状は鏡面対
象であり、記録特性を揃えることが容易となる。前記La
nd&Groove方式ではランドとグルーブという異なる部分
に信号を記録するために記録特性差が生じるのに対し対
照的であり、Shallow&Deep方式の長所となっている。
【0005】Shallow&Deep方式ではトラッキングエラー
信号がトラック二つを単位とした周期となるため、通常
トラックの場合とは差信号、和信号ともに異なる。また
二つのグルーブの深さによって差信号、和信号の大きさ
も異なる。和信号とは反射回折された第1の光の検出出
力と反射回折された第2の光の検出出力の和信号のこと
である。差信号はプッシュプル信号とも呼ばれるもので
ある。また、前記和信号はクロストラック信号とも呼ば
れるものである。
【0006】例えば、近年の高密度記録光ディスクで
は、プッシュプル信号を用いてトラッキングサーボを安
定に行おうとすると、プッシュプル信号振幅比を0.1
5程度以上必要とする。また、クロストラック信号を用
いてシークを安定に行おうとすると、クロストラック信
号を0.06程度以上必要とする。ここで、プッシュプ
ル信号振幅比は、プッシュプル信号のAC成分のミラー
反射成分すなわちディスク鏡面での和信号の最大値に対
する比である。また、クロストラック信号振幅もクロス
トラック信号のAC成分のミラー反射成分に対する比で
ある。
【0007】ところで、近年、前記Shallow&Deep方式に
よる光ディスクの第1のグルーブである浅い(Shallo
w)溝の深さを、前記特開平11−296910号公報
にて開示していたときの深さよりも深くし、第2のグル
ーブの深さをさらに深くすると、さらに高密度記録が可
能になるタイプの光ディスクが考えられるようになっ
た。
【0008】磁壁移動検出(Domain Wall Displacement
Detection:DWDD)によって記録マークが検出され
るタイプの光ディスクに、前記Shallow&Deep方式を採用
した場合である。DWDDは、再生時の光スポットより
も小さな記録マークを、光スポットで誘起された熱分布
により、磁区拡大して読み取る技術である。磁壁移動検
出は、マークのエッジをきれいに検出できるので、いわ
ゆる「マークエッジ記録」を採用した光磁気ディスクを
再生する場合に適している。
【0009】このDWDDによって記録信号を再生する
タイプの光ディスクと前記Shallow&Deep方式とを組み合
わせたとき、DWDDではグルーブが例えば100nm
以上のようにある程度深くする必要があるといわれてい
るので、前記第1のグループを100nm、第2のグル
ーブをさらに深くする必要がある。
【0010】
【課題が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みてなされたものであり、例えば、前記DWDDによ
って記録マークが検出されるタイプの光ディスクのよう
に元々溝の深いグルーブに、前記Shallow&Deep方式を適
用したときに、適切な第1グルーブ(Shallow)と第2
グルーブ(Deep)の深さを設定できる光記録媒体及び光
記録媒体製造用原盤の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願発明は、光が照射さ
れて記録及び/又は再生がなされる光記録媒体におい
て、上記記録媒体にらせん状に形成されたランドと、前
記ランドの一方の面に沿って形成される深さd1の第1
のグルーブと、前記ランドの他方の面に沿って前記第1
のグルーブと異なる深さd2の第2のグルーブとを備
え、上記記録媒体に照射された上記光の反射光を上記ラ
ンドまたはグルーブによるトラック中心に対して対称に
配置された二つの光検出器により検出し、一方の光検出
出力をA、他方の光検出出力をBとしたとき、A+Bで
表される和信号のAC成分をDC成分に比して0.15
以下とする条件を満たす上記d1とd2とが設定された
光記録媒体を提供することを目的としている。
【0012】更に、本願発明は、光が照射されて記録及
び/又は再生がなされる光記録媒体を製造する際に使用
される光記録媒体製造用原盤において、上記記録媒体に
らせん状に形成されたランドと、前記ランドの一方の面
に沿って形成される深さd1の第1のグルーブと、前記
ランドの他方の面に沿って前記第1のグルーブと異なる
深さd2の第2のグルーブとを備え、上記記録媒体に照
射された上記光の反射光を上記ランドまたはグルーブに
よるトラック中心に対して対称に配置された二つの光検
出器により検出し、一方の光検出出力をA、他方の光検
出出力をBとしたとき、A+Bで表される和信号のAC
成分をDC成分に比して0.15以下とする条件を満た
す上記d1とd2とが設定された光記録媒体を製造する
ために用いられる光記録媒体製造用原盤を提供すること
を目的としている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。先ず、本発明を適用し
た光磁気ディスクについて説明する。この光磁気ディス
クは、磁気光学(MO)効果によりマークが記録される
とともに、磁壁移動検出(Domain Wall Displacement D
etection:DWDD)によって記録マークが検出される
タイプの光磁気ディスクである。
【0014】また、この光磁気ディスクは、図1に示す
ように、第1の記録トラックTrackA及び第2の記録ト
ラックTrackBと、これら第1の記録トラックTrackA及
び第2の記録トラックTrackBに沿って深さd1で螺旋
状に形成される第1のグルーブ6と、第1の記録トラッ
クTrackA及び第2の記録トラックTrackBに沿って第1
のグルーブ6と2重螺旋を描くように形成される深さd
2(d1<d2)の第2のグルーブ7とを備える。そし
て、第1のグルーブ6から反射回折された第1の光の検
出出力と第2のグルーブ7から反射回折された第2の光
の検出出力との和信号のAC成分をDC成分に比して
0.15以下とする条件を満たして、第1のグルーブの
深さd1に対して第2のグルーブの深さd2を設定して
なる。
【0015】第1のグルーブ6は、±10nmの振幅に
て一定の周期で蛇行するように形成されたウォブリング
グルーブである。以降第1のグルーブ6をウォブリング
グルーブ6とも呼ぶ。また、第2のグルーブ7は、スト
レートグルーブである。すなわち、この光磁気ディスク
は、一方のグルーブ(すなわちウォブリンググルーブ
6)を蛇行させることにより、グルーブにアドレス情報
を付加している。以降第2のグルーブ7はストレートグ
ルーブとも呼ぶ。
【0016】第1の記録トラックTrackAは、ウォブリ
ンググルーブ6とストレートグルーブ7の間の部分のラ
ンドであって、ディスク内周側がストレートグルーブ7
となっており、情報信号が記録される場所である。第2
の記録トラックTrackBは、ウォブリンググルーブ6と
ストレートグルーブ7の間の部分のランドであって、デ
ィスク内周側がウォブリンググルーブ6となっており、
情報信号が記録される場所である。
【0017】ここでは、2重螺旋状に形成されてなる二
つのグルーブがウォブリンググルーブ6とストレートグ
ルーブ7からなる例を挙げる。しかし本発明に係る光記
録媒体において、これら二つのグルーブは、両方ともス
トレートグルーブであっても良い。また両方ともウォブ
ルグルーブであってもよい。なお、グルーブをウォブリ
ングさせた場合には、グルーブ自体にアドレス情報を付
加することができるという利点がある。しかも、本例の
ように、一方のグルーブをウォブリンググルーブとし、
他方のグルーブをストレートグルーブとした場合には、
両方のグルーブをウォブリンググルーブとした場合に比
べて、狭トラック化をはかり易いので、さらなる高密度
化を実現できる。
【0018】そして、この光磁気ディスク1において、
トラックピッチTPitchは0.5μmとされている。ここ
で、トラックピッチTPitchは、ウォブリンググルーブ6
とストレートグルーブ7の中心位置の間隔に相当する。
すなわち、この光磁気ディスクにおいて、ウォブリング
グルーブ6とストレートグルーブ7の中心位置の間隔
は、0.50μmとされている。また、隣接するストレ
ートグルーブ7の中心位置の間隔のことをトラックピリ
オドTPeriodと称する。
【0019】図2に示すように、この光磁気ディスク
は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)やポリカー
ボネート(PC)等からなるディスク基板2と、MOに
より信号が記録されるとともにDWDDにより信号が再
生される信号層3と、信号層3を保護する保護層4とか
ら形成されている。さらに信号層3は、光ピックアップ
の再生時の光スポットよりも小さなマークが記録される
記録層と、光ピックアップの再生時の光スポットで誘起
された熱分布により前記小さなマークを磁区拡大して読
み取る拡大層とを、それらの間にスイッチング層を挟ん
で積層して構成されている。
【0020】そして、本発明を適用してなる光磁気ディ
スクでは、ウォブリンググルーブ6とストレートグルー
ブ7とが、それらの深さd1と、d2とが異なるように
形成されている。以下、それらの深さd1、d2の設定
について詳細に説明する。
【0021】先ず、図3にはShallow&Deep方式を適用し
ていない、これまでの光ディスクの差信号と、和信号の
波形を、光ピックアップにより形成されたメインスポッ
トのランドLとグルーブG上の位置に対応するように示
す。図3の(a)はランドLすなわちトラックTからの
グルーブGの深さを示す。図3の(b)は差信号の波形
を、図3の(c)は和信号の波形を示す。横軸はディス
ク上の半径方向への距離を示し、縦軸は(a)にあって
は深さ、(b)及び(c)にあってはレベルを示す。
【0022】ここで、差信号とは、図4に示すように、
ウォブリンググルーブ6から反射回折された第1の光の
検出出力Aとストレートグルーブ7から反射回折された
第2の光の検出出力Bとの差信号A−B、つまりプッシ
ュプル信号のことである。また、和信号とは前記第1の
光の検出出力Aと前記第2の光の検出出力Bの和信号A
+B、つまりクロストラック信号のことである。
【0023】図3において、メインスポットがトラック
TすなわちランドLの中心Cにあるとき、図3の(c)
に示す和信号は最大となる。トラック反射率が最大とな
るからである。また、メインスポットがトラック中心C
からデトラックするにつれ和信号は低下する。トラック
中心Cでは、和信号は+ピーク値、つまり和信号の曲線
の微分値が0であることからも分かるように、デトラッ
クしたときの和信号の変動は比較的小さい。
【0024】次に、図5には、Shallow&Deep方式を適用
した光ディスクの差信号と、和信号の波形を、光ピック
アップにより形成されたメインスポットのランドLとグ
ルーブG上の位置に対応するように示す。図5の(a)
はランドL(トラックT)からのグルーブGの深さを示
す。図5の(b)は差信号の波形を、図5の(c)は和
信号の波形を示す。横軸はディスク上の半径方向への距
離を示し、縦軸は(a)にあっては深さ、(b)及び
(c)にあってはレベルを示す。
【0025】メインスポットがトラックT1、T2の中
心Cにあるとき、図5の(c)に示す和信号はDC成分
値と等しく、メインスポットがトラックT1又はT2の
中心Cから左右にデトラックするとAC成分の影響によ
り、トラック反射率が激しく上下し、和信号も激しく上
下する。つまり、トラックT1又はT2の中心Cで和信
号曲線(図5の(c))の微分値は最大であり、一番変
動が大きい位置であるためである。この変動を抑えるに
は、和信号のAC成分の振幅を小さくすることが有効で
ある。
【0026】トラック反射率は、記録の再生信号に影響
する。光磁気ディスクにおいて再生信号の大きさはトラ
ック反射率とカー回転角に比例するので、トラック反射
率の変動は再生信号の変動となる。
【0027】したがって、トラック反射率に対する和信
号のAC成分を小さくすることが、Shallow&Deep方式を
適用した光ディスクでは利点となる。例えば、DWDD
によって記録マークが検出されるタイプの光ディスクの
ように元々溝の深いグルーブにShallow&Deep方式を適用
した、上記実施の形態には特に有効である。
【0028】なお、相変化ディスク等の反射率の変化を
記録信号とする光ディスクに前記Shallow&Deep方式を適
用したときにも、トラック反射率の変動はそのまま再生
信号の変動となるので有効である。
【0029】ところで、従来の光ディスクにおいては、
和信号のAC成分がある程度の値以上あることは、シー
クを安定に行うために必要であった。しかし、前記Shal
low&Deep方式を適用した光ディスクでは、和信号のAC
成分は必須でなく、たとえそれが0であってもシークを
行える。
【0030】このため、和信号のAC成分のpeak to pe
ak値は、理想的には0が良いが、実用上はトラック上の
DC成分に対して0.15以下であればよい。すなわ
ち、和信号のAC成分をDC成分に比して0.15以下
とする条件を満たせばよい。
【0031】これに対して、メインスポットがトラック
T1、T2の中心Cにあるとき、図5の(b)に示す差
信号は最大又は最小となる。メインスポットがトラック
中心Cからデトラックするにつれ差信号は低下、又は増
加する。しかし、トラック中心Cで、差信号は+ピーク
値、又は−ピーク値であり、差信号の曲線の微分値が0
であることからも分かるように、デトラックしたときの
差信号の変動は比較的小さい。
【0032】よって、差信号のAC成分はある程度大き
い方がよい。近年の高密度記録光ディスクと同様に、プ
ッシュプル信号を用いてトラッキングサーボを安定に行
うために、差信号のAC成分をDC成分に比して0.1
5以上とする条件を満たすようにすればよい。
【0033】次に、DWDDにより記録信号が再生され
る光磁気ディスクに、Shallow&Deep方式を適用した場合
の、前記第1のグルーブの深さd1と、第2のグルーブ
の深さd2の設定具体例について説明する。
【0034】光ピックアップから照射されるレーザ光が
赤色レーザであるとき、現行技術、すなわち、前記Shal
low&Deep方式を適用せずに、DWDD動作を安定に行わ
せるためには、グルーブを100nm以上にする必要が
ある。そこで、前記Shallow&Deep方式を適用すると、浅
い(Shallow)溝が100nmとなる。これに対して深
い(Deep)溝をどの位に設定すべきかが問題となる。
【0035】図6には、第1グルーブの浅い(Shallo
w)溝を100nmとしたときに、第2グルーブの深い
(Deep)溝を変化させた場合の、和信号のAC成分のD
C成分に対するレベル比と、差信号のAC成分のDC成
分に対するレベル比を示す。照射したレーザ光の波長λ
は660nm、光学系の開口数NAは0.52である。
【0036】差信号のAC成分のDC成分に対するレベ
ル比を0.15以上、和信号のAC成分のDC成分に対
するレベル比を0.15という条件で選択すると、第2
グルーブの溝の深さd2は、153〜200nmという
範囲で選択できることになるが、上述したように和信号
のAC成分のDC成分に対するレベル比は理想的には0
がよいので、d2を170nm前後にするのが望まし
い。もちろん、d2を200nmとすることも上記条件
を満たしているので可能ではあるが、200nmという
深さのグルーブは非常に深いものであり、ディスクの成
型を難しくする。
【0037】よって、DWDDにより記録信号が再生さ
れる光磁気ディスクに、Shallow&Deep方式を適用した場
合の、第1のグルーブの深さd1と、第2のグルーブの
深さd2は、d1=100nm、d2=170nm前後
に設定できる。
【0038】以上より、図1に示した光磁気ディスクで
は、ウォブリンググルーブ6の深さd1を100nmと
し、ストレートグルーブ7の深さを例えば172nmと
することにより、トラッキングサーボに必要な信号を充
分なレベルで得ることができる。
【0039】以上のような光磁気ディスクを製造する際
には、この光磁気ディスクの原盤となる光記録媒体製造
用原盤の作製にレーザカッティング装置が使用される。
以下、光記録媒体製造用原盤の作製に使用されるレーザ
カッティング装置の一例について、図7を参照して詳細
に説明する。
【0040】図7に示したレーザカッティング装置10
は、ガラス基板11の上に塗布されたフォトレジスト1
2を露光して潜像を形成するためのものである。このレ
ーザカッティング装置10でフォトレジスト12に潜像
を形成する際、フォトレジスト12が塗布されたガラス
基板11は、移動光学テーブル上に設けられた回転駆動
装置に取り付けられる。そして、フォトレジスト12を
露光する際、ガラス基板11は、フォトレジスト12の
全面にわたって所望のパターンでの露光がなされるよう
に、図中矢印A1に示すように回転駆動装置によって回
転駆動されるとともに、移動光学テーブルによって平行
移動される。
【0041】このレーザカッティング装置10は、2つ
の露光ビームによってフォトレジスト12を露光するこ
とが可能となっており、ウォブリンググルーブ6に対応
した潜像と、ストレートグルーブ7に対応した潜像と
を、それぞれの露光ビームにより形成する。すなわち、
このレーザカッティング装置10では、第1の露光ビー
ムによってウォブリンググルーブ6に対応した潜像を形
成し、第2の露光ビームによってストレートグルーブ7
に対応した潜像を形成する。
【0042】このレーザカッティング装置10は、レー
ザ光を出射する光源13と、光源13から出射されたレ
ーザ光の光強度を調整するための電気光学変調器(EO
M:Electro Optical Modulator)14と、電気光学変
調器14から出射されたレーザ光の光軸上に配された検
光子15と、検光子15を透過してきたレーザ光を反射
光と透過光とに分割する第1のビームスプリッタ17
と、第1のビームスプリッタ17を透過してきたレーザ
光を反射光と透過光とに分割する第2のビームスプリッ
タ18と、第2のビームスプリッタ18を透過してきた
レーザ光を検出するフォトディテクタ(PD:Photo De
tector)19と、電気光学変調器14に対して信号電界
を印加して当該電気光学変調器14から出射されるレー
ザ光強度を調整するオートパワーコントローラ(AP
C:Auto Power Controller)20とを備えている。
【0043】上記レーザカッティング装置10におい
て、光源13から出射されたレーザ光は、先ず、オート
パワーコントローラ20から印加される信号電界によっ
て駆動される電気光学変調器14によって所定の光強度
とされた上で検光子15に入射する。ここで、検光子1
5はS偏光だけを透過する検光子であり、この検光子1
5を透過してきたレーザ光はS偏光となる。
【0044】なお、光源13には、任意のものが使用可
能であるが、比較的に短波長のレーザ光を出射するもの
が好ましい。具体的には、例えば、波長λが351nm
のレーザ光を出射するKrレーザや、波長λが442n
mのレーザ光を出射するHe−Cdレーザなどが、光源
13として好適である。
【0045】そして、検光子15を透過してきたS偏光
のレーザ光は、先ず、第1のビームスプリッタ17によ
って反射光と透過光とに分けられ、更に、第1のビーム
スプリッタ17を透過したレーザ光は、第2のビームス
プリッタ18によって反射光と透過光とに分けられる。
なお、このレーザカッティング装置10では、第1のビ
ームスプリッタ17によって反射されたレーザ光が第1
の露光ビームとなり、第2のビームスプリッタ18によ
って反射されたレーザ光が第2の露光ビームとなる。
【0046】第2のビームスプリッタ18を透過したレ
ーザ光は、フォトディテクタ19によって、その光強度
が検出され、当該光強度に応じた信号がフォトディテク
タ19からオートパワーコントローラ20に送られる。
そして、フォトディテクタ19から送られてきた信号に
応じて、オートパワーコントローラ20は、フォトディ
テクタ19によって検出される光強度が所定のレベルに
て一定となるように、電気光学変調器14に対して印加
する信号電界を調整する。これにより、電気光学変調器
14から出射するレーザ光の光強度が一定となるよう
に、自動光量制御(APC:Auto Power Control)が施
され、ノイズの少ない安定したレーザ光が得られる。
【0047】また、上記レーザカッティング装置10
は、第1のビームスプリッタ17によって反射されたレ
ーザ光を光強度変調するための第1の変調光学系22
と、第2のビームスプリッタ18によって反射されたレ
ーザ光を光強度変調するための第2の変調光学系23
と、第1及び第2の変調光学系22,23によって光強
度変調が施された各レーザ光を再合成してフォトレジス
ト12上に集光するための光学系24とを備えている。
【0048】そして、第1のビームスプリッタ17によ
って反射されてなる第1の露光ビームは、第1の変調光
学系22に導かれ、第1の変調光学系22によって光強
度変調が施される。同様に、第2のビームスプリッタ1
8によって反射されてなる第2の露光ビームは、第2の
変調光学系23に導かれ、第2の変調光学系23によっ
て光強度変調が施される。
【0049】すなわち、第1の変調光学系22に入射し
た第1の露光ビームは、集光レンズ29によって集光さ
れた上で音響光学変調器30に入射し、この音響光学変
調器30によって、所望する露光パターンに対応するよ
うに光強度変調される。ここで、音響光学変調器(AO
M)30に使用される音響光学素子としては、例えば、
酸化テルル(TeO2)からなる音響光学素子が好適で
ある。そして、音響光学変調器30によって光強度変調
された第1の露光ビームは、コリメータレンズ31によ
って平行光とされた上で、第1の変調光学系22から出
射される。
【0050】ここで、音響光学変調器30には、当該音
響光学変調器30を駆動するための駆動用ドライバ32
が取り付けられている。そして、フォトレジストの露光
時には、所望する露光パターンに応じた信号S1が駆動
用ドライバ32に入力され、当該信号S1に応じて駆動
用ドライバ32によって音響光学変調器30が駆動さ
れ、第2の露光ビームに対して光強度変調が施される。
【0051】具体的には、例えば、一定の深さのウォブ
リンググルーブ6に対応したグルーブパターンの潜像を
フォトレジスト12に形成するような場合には、一定レ
ベルのDC信号が駆動用ドライバ32に入力され、当該
DC信号に応じて駆動用ドライバ32によって音響光学
変調器30が駆動される。これにより、所望するグルー
ブパターンに対応するように、第1の露光ビームに対し
て光強度変調が施される。
【0052】また、第2の変調光学系23に入射した第
2の露光ビームは、集光レンズ33によって集光された
上で音響光学変調器34に入射し、この音響光学変調器
34によって、所望する露光パターンに対応するように
光強度変調される。ここで、音響光学変調器34に使用
される音響光学素子としては、例えば、酸化テルル(T
eO2)からなる音響光学素子が好適である。そして、
音響光学変調器34によって光強度変調された第2の露
光ビームは、コリメータレンズ35によって平行光とさ
れるとともに、λ/2波長板36を透過することにより
偏光方向が90°回転させられた上で、第2の変調光学
系23から出射される。
【0053】ここで、音響光学変調器34には、当該音
響光学変調器34を駆動するための駆動用ドライバ37
が取り付けられている。そして、フォトレジスト12の
露光時には、所望する露光パターンに応じた信号S2が
駆動用ドライバ37に入力され、当該信号S2に応じて
駆動用ドライバ37によって音響光学変調器34が駆動
され、第2の露光ビームに対して光強度変調が施され
る。
【0054】具体的には、例えば、一定の深さのストレ
ートグルーブ7に対応したグルーブパターンの潜像をフ
ォトレジスト12に形成するような場合には、一定レベ
ルのDC信号が駆動用ドライバ37に入力され、当該D
C信号に応じて駆動用ドライバ37によって音響光学変
調器34が駆動される。これにより、所望するグルーブ
パターンに対応するように、第2の露光ビームに対して
光強度変調が施される。
【0055】以上のようにして、第1の露光ビームは第
1の変調光学系22によって光強度変調が施され、第2
の露光ビームは第2の変調光学系23によって光強度変
調が施される。このとき、第1の変調光学系22から出
射された第1の露光ビームはS偏光のままであるが、第
2の変調光学系23から出射された第2の露光ビーム
は、λ/2波長板36を透過することにより偏光方向が
90°回転させられているので、P偏光となっている。
【0056】そして、第1の変調光学系22から出射さ
れた第1の露光ビームは、ミラー41によって反射さ
れ、移動光学テーブル上に水平且つ平行に導かれ、偏向
光学系46に入射する。そして、第1の露光ビームは、
偏向光学系46によって光学偏向が施された上で、ミラ
ー44によって反射されて進行方向が90°曲げられた
上で偏光ビームスプリッタ45に入射する。一方、第2
の変調光学系32から出射された第2の露光ビームは、
ミラー42によって反射され、移動光学テーブル上に水
平且つ平行に導かれ、そのまま偏光ビームスプリッタ4
5に入射する。
【0057】ここで、偏向光学系46は、ウォブリング
グルーブのウォブリングに対応するように、第1の露光
ビームに対して光学偏向を施すためのものである。すな
わち、第1の変調光学系22から出射され偏向光学系4
6に入射した第1の露光ビームは、ウェッジプリズム4
7を介して音響光学偏向器(AOD:Acousto Optical
Deflector)48に入射し、この音響光学偏向器48に
よって、所望する露光パターンに対応するように光学偏
向が施される。ここで、音響光学偏向器48に使用され
る音響光学素子としては、例えば、酸化テルル(TeO
2)からなる音響光学素子が好適である。そして、音響
光学偏向器48によって光学偏向が施された第1の露光
ビームは、ウエッジプリズム49を介して偏向光学系4
6から出射される。
【0058】ここで、音響光学偏向器48には、当該音
響光学偏向器48を駆動するための駆動用ドライバ50
が取り付けられており、当該駆動用ドライバ50には、
電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscilla
tor)51からの高周波信号が、アドレス情報を含む制
御信号S3によりFM変調され供給される。そして、フ
ォトレジスト12の露光時には、所望する露光パターン
に応じた信号が、電圧制御発振器51から駆動用ドライ
バ50に入力され、当該信号に応じて駆動用ドライバ5
0によって音響光学偏向器48が駆動され、これによ
り、第1の露光ビームに対して光学偏向が施される。
【0059】具体的には、例えば、周波数84.672
kHzにてグルーブをウォブリングさせることにより、
グルーブにアドレス情報を付加するような場合には、例
えば中心周波数が224MHzの高周波信号を周波数8
4.672kHzの制御信号にてFM変調した信号を、
電圧制御発振器51から駆動用ドライバ50に供給す
る。そして、この信号に応じて、駆動用ドライバ50に
よって音響光学偏向器48を駆動し、当該音響光学偏向
器48の音響光学素子のブラッグ角を変化させ、これに
より、周波数84.672kHzのウォブリングに対応
するように、第1の露光ビームに対して光学偏向を施
す。
【0060】そして、このような偏向光学系46によっ
て、ウォブリンググルーブ6のウォブリングに対応する
ように光学偏向が施された第1の露光ビームは、上述し
たように、ミラー44によって反射されて進行方向が9
0°曲げられた上で偏光ビームスプリッタ45に入射す
る。
【0061】ここで、偏光ビームスプリッタ45は、S
偏光を反射し、P偏光を透過するようになされている。
そして、第1の変調光学系22から出射され偏向光学系
46によって光学偏向が施された第1の露光ビームは、
S偏光であり、また、第2の変調光学系23から出射さ
れた第2の露光ビームは、P偏光である。したがって、
第1の露光ビームは当該偏光ビームスプリッタ45によ
って反射され、第2の露光ビームは当該偏光ビームスプ
リッタ45を透過する。これにより、第1の変調光学系
22から出射され偏向光学系46によって光学偏向が施
された第1の露光ビームと、第2の変調光学系23から
出射された第2の露光ビームとは、進行方向が同一方向
となるように再合成される。
【0062】そして、進行方向が同一方向となるように
再合成されて偏光ビームスプリッタ45から出射した第
1及び第2の露光ビームは、拡大レンズ52によって所
定のビーム径とされた上でミラー53によって反射され
て対物レンズ54へと導かれ、当該対物レンズ54によ
ってフォトレジスト12上に集光される。これにより、
フォトレジスト12が露光され、フォトレジスト12に
潜像が形成されることとなる。このとき、フォトレジス
ト12が塗布されているガラス基板11は、上述したよ
うに、フォトレジスト12の全面にわたって所望のパタ
ーンでの露光がなされるように、図中矢印A1に示すよ
うに回転駆動装置によって回転駆動されるとともに、移
動光学テーブルによって平行移動される。この結果、第
1及び第2の露光ビームの照射軌跡に応じた潜像が、フ
ォトレジスト12の全面にわたって形成されることとな
る。
【0063】なお、露光ビームをフォトレジスト12の
上に集光するための対物レンズ54は、より微細なグル
ーブパターンを形成できるようにするために、開口数N
Aが大きい方が好ましく、具体的には、開口数NAが
0.9程度の対物レンズが好適である。
【0064】また、このように第1及び第2の露光ビー
ムをフォトレジスト12に照射する際は、必要に応じ
て、拡大レンズ52によって第1及び第2の露光ビーム
のビーム径を変化させ、対物レンズ54に対する有効開
口数を調整する。これにより、フォトレジスト12の表
面に集光される第1及び第2の露光ビームのスポット径
を変化させることができる。
【0065】ところで、偏光ビームスプリッタ45に入
射した第1の露光ビームは、当該偏光ビームスプリッタ
45の反射面にて、第2の露光ビームと合成される。こ
こで、偏光ビームスプリッタ45は、当該偏向ビームス
プリッタの反射面が、当該反射面で合成されて出射され
る光の進行方向に対して適度な反射角をなすように配さ
れる。
【0066】具体的には、偏光ビームスプリッタ45の
反射面の反射角は、第1の露光ビームに対応するスポッ
トと、第2の露光ビームに対応するスポットとの、ガラ
ス基板11の半径方向における間隔が、トラックピッチ
TPitchに対応するように設定しておく。これにより、第
1の露光ビームによりウォブリンググルーブ6に対応す
る部分を露光し、同時に、第2の露光ビームによりスト
レートグルーブ7に対応する部分を露光することが可能
となる。
【0067】以上のようなレーザカッティング装置10
では、ウォブリンググルーブ6に対応した潜像を形成す
るための第1の露光ビームに対応した光学系と、ストレ
ートグルーブ7に対応した潜像を形成するための第2の
露光ビームに対応した光学系とを備えているので、この
レーザカッティング装置10だけで、ウォブリンググル
ーブ6に対応した潜像と、ストレートグルーブ7に対応
した潜像とをまとめて形成することができる。しかも、
このレーザカッティング装置10では、第1の露光ビー
ムと第2の露光ビームとを合成するための偏向ビームス
プリッタ45の向きを調整することにより、第1の露光
ビームの照射位置と第2の露光ビームの照射位置とを容
易に調整することができる。
【0068】つぎに、図1及び図2に示した光磁気ディ
スク1の製造方法について、具体的な一例を挙げて詳細
に説明する。
【0069】光磁気ディスク1を作製する際は、先ず、
原盤工程として、ウォブリンググルーブ6及びストレー
トグルーブ7に対応した凹凸パターンを有する光記録媒
体製造用原盤を作製する。
【0070】この原盤工程においては、先ず、表面を研
磨した円盤状のガラス基板11を洗浄し乾燥させ、その
後、このガラス基板11上に感光材料であるフォトレジ
スト12を塗布する。次に、このフォトレジスト12を
上記レーザカッティング装置10によって露光し、ウォ
ブリンググルーブ6及びストレートグルーブ7に対応し
た潜像をフォトレジスト12に形成する。
【0071】なお、後述する評価用光磁気ディスクを作
製する際、レーザカッティング装置10の光源13に
は、波長λが351nmのレーザ光を出射するKrレー
ザを使用し、第1及び第2の露光ビームをフォトレジス
ト12上に集光するための対物レンズ54には、開口数
NAが0.9のものを使用した。また、拡大レンズには
焦点距離が70mmのレンズを使用した。
【0072】そして、フォトレジスト12をレーザカッ
ティング装置10によって露光する際は、第1及び第2
の露光ビームによってフォトレジスト12を露光するこ
とにより、ウォブリンググルーブ6及びストレートグル
ーブ7に対応した潜像をフォトレジスト12に形成す
る。
【0073】ここで、第1の露光ビームによってフォト
レジスト12を露光することにより、ウォブリンググル
ーブ6に対応した潜像をフォトレジスト12に形成する
際は、第1の露光ビームに対して、第1の変調光学系2
2により光強度変調を施すとともに、光学偏向系46に
より光学偏向を施す。
【0074】具体的には、先ず、一定レベルのDC信号
を駆動用ドライバ32に入力し、当該DC信号に基づい
て駆動用ドライバ32によって音響光学変調器30を駆
動し、これにより、ウォブリンググルーブ6のパターン
に対応するように、第1の露光ビームに対して光強度変
調を施す。ここで、ウォブリンググルーブ6は一定の深
さの連続した溝であるので、ウォブリンググルーブ6に
対応した潜像を形成している間は、第1の露光ビームの
光強度が一定となるように光強度変調を施す。
【0075】次いで、第1の変調光学系22によって光
強度変調が施された第1の露光ビームに対して、偏向光
学系46により光学偏向を施す。具体的には、電圧制御
発振器51から高周波信号を制御信号にてFM変調して
駆動用ドライバ50に供給し、この信号に基づいて駆動
用ドライバ50によって音響光学偏向器48を駆動し
て、当該音響光学偏向器48の音響光学素子のブラッグ
角を変化させ、これにより、第1の露光ビームに対して
光学偏向を施す。
【0076】そして、このように光強度変調及び光学偏
向を施した第1の露光ビームを、対物レンズ54によっ
てフォトレジスト12上に集光することにより、フォト
レジスト12を露光し、ウォブリンググルーブ6に対応
した潜像をフォトレジスト12に形成する。
【0077】また、第1の露光ビームによりフォトレジ
スト12を露光するのと同時に、第2の露光ビームによ
ってフォトレジスト12を露光することにより、ストレ
ートグルーブ7に対応した潜像をフォトレジスト12に
形成する。
【0078】第2の露光ビームによってフォトレジスト
12を露光することにより、ストレートグルーブ7に対
応した潜像をフォトレジスト12に形成する際は、第2
の露光ビームに対して、第2の変調光学系23により光
強度変調を施す。
【0079】具体的には、一定レベルのDC信号を駆動
用ドライバ37に入力し、当該DC信号に基づいて駆動
用ドライバ37によって音響光学変調器34を駆動し、
これにより、ストレートグルーブ7のパターンに対応す
るように、第2の露光ビームに対して光強度変調を施
す。ここで、ストレートグルーブ7は一定の深さの連続
した溝であるので、ストレートグルーブ7に対応した潜
像を形成している間は、第2の露光ビームの光強度が一
定となるように光強度変調を施す。
【0080】そして、このように光強度変調を施した第
2の露光ビームを、対物レンズ54によってフォトレジ
スト12上に集光することにより、フォトレジスト12
を露光し、ストレートグルーブ7に対応した潜像をフォ
トレジスト12に形成する。
【0081】なお、このようにフォトレジスト12を露
光して、ウォブリンググルーブ6及びストレートグルー
ブ7に対応した潜像を形成する際は、フォトレジスト1
2が塗布されているガラス基板11を、所定の回転速度
にて回転駆動させるとともに、所定の速度にて平行移動
させる。
【0082】具体的には、後述する評価用光磁気ディス
クを作製する際、ガラス基板11の回転速度は、第1及
び第2の露光ビームによる光スポットとフォトレジスト
12との相対的な移動速度が線速1.0m/secとな
るようにした。そして、当該ガラス基板11を1回転毎
に1.00μm(すなわちトラックピリオドTPeriodの
分)だけ、移動光学テーブルによってガラス基板11の
半径方向に平行移動させた。
【0083】以上のように第1及び第2の露光ビームに
よってフォトレジスト12を露光することにより、ウォ
ブリンググルーブ6に対応した潜像と、ストレートグル
ーブ7に対応した潜像とが、ダブルスパイラル状にフォ
トレジスト12に形成される。
【0084】なお、このように第1及び第2の露光ビー
ムによってフォトレジスト12を露光する際は、駆動用
ドライバ32,37に入力するDC信号のレベルを調整
して、第1の露光ビームのパワーと第2の露光ビームの
パワーとが異なるようにしておく。これにより、ウォブ
リンググルーブ6に対応した潜像の深さと、ストレート
グルーブ7に対応した潜像の深さとが異なるものとな
る。本実施の形態では、第1の露光ビームのパワーを制
御してウォブリンググルーブの深さd1を100nmと
し、第2の露光ビームのパワーを制御してストレートグ
ルーブの深さd2を170nm前後とした。
【0085】また、上記レーザカッティング装置10で
は、第1の露光ビームによる光スポットと、第2の露光
ビームによる光スポットとのガラス基板11の半径方向
における間隔が、トラックピッチTPitchに対応するよう
に、偏光ビームスプリッタ45の反射面の反射角を設定
しておく。
【0086】このように偏光ビームスプリッタ45の反
射面の反射角を設定しておくことにより、第1の露光ビ
ームによってウォブリンググルーブ6に対応した潜像が
形成されるとともに、当該ウォブリンググルーブ6に隣
接したストレートグルーブ7に対応した潜像が第2の露
光ビームによって形成されることとなる。このことは、
換言すれば、ウォブリンググルーブ6とストレートグル
ーブ7との相対的な位置決めは、偏向ビームスプリッタ
45の向きを調整することにより実現できるということ
でもある。
【0087】そして、以上のようにしてフォトレジスト
12に潜像を形成した後、フォトレジスト12が塗布さ
れている面が上面となるように、ガラス基板11を現像
機のターンテーブル上に載置する。そして、当該ターン
テーブルを回転させることによりガラス基板11を回転
させながら、フォトレジスト12上に現像液を滴下して
現像処理を施して、ガラス基板11上にウォブリンググ
ルーブ6及びストレートグルーブ7に対応した凹凸パタ
ーンを形成する。
【0088】次に、上記凹凸パターン上に無電界メッキ
法によりNi等からなる導電化膜を形成し、その後、導
電化膜が形成されたガラス基板11を電鋳装置に取り付
け、電気メッキ法により導電化膜上にNi等からなるメ
ッキ層を、300±5μm程度の厚さとなるように形成
する。その後、このメッキ層を剥離し、剥離したメッキ
をアセトン等を用いて洗浄し、凹凸パターンが転写され
た面に残存しているフォトレジスト12を除去する。
【0089】以上の工程により、ガラス基板11上に形
成されていた凹凸パターンが転写されたメッキからなる
光記録媒体製造用原盤、すなわち、ウォブリンググルー
ブ6及びストレートグルーブ7に対応した凹凸パターン
が形成された光記録媒体製造用原盤が完成する。
【0090】なお、この光記録媒体製造用原盤は、本発
明が適用されてなる光記録媒体製造用原盤である。すな
わち、この光記録媒体製造用原盤は、記録トラックに沿
ってウォブリンググルーブ6及びストレートグルーブ7
が形成されてなる光磁気ディスク1を製造する際に使用
される光記録媒体製造用原盤であって、ウォブリンググ
ルーブ6に対応した凹凸パターンである第1のグルーブ
パターンと、ストレートグルーブ7に対応した凹凸パタ
ーンである第2のグルーブパターンとがダブルスパイラ
ル状に形成されてなる。そして、第1のグルーブパター
ンと第2のグルーブパターンとは、それらの深さが上述
したように、互いに異なるように形成されている。
【0091】次に、転写工程として、フォトポリマー法
(いわゆる2P法)を用いて、上記光記録媒体製造用原
盤の表面形状が転写されてなるディスク基板を作製す
る。
【0092】具体的には、先ず、光記録媒体製造用原盤
の凹凸パターンが形成された面上にフォトポリマーを平
滑に塗布してフォトポリマー層を形成し、次に、当該フ
ォトポリマー層に泡やゴミが入らないようにしながら、
フォトポリマー層上にベースプレートを密着させる。こ
こで、ベースプレートには、例えば、1.2mm厚のポ
リメチルメタクリレート(屈折率1.49)からなるベ
ースプレートを使用する。
【0093】その後、紫外線を照射してフォトポリマー
を硬化させ、その後、光記録媒体製造用原盤を剥離する
ことにより、光記録媒体製造用原盤の表面形状が転写さ
れてなるディスク基板2を作製する。
【0094】なお、ここでは、光記録媒体製造用原盤に
形成された凹凸パターンがより正確にディスク基板2に
転写されるように、2P法を用いてディスク基板2を作
製する例を挙げたが、ディスク基板2を量産するような
場合には、ポリメチルメタクリレートやポリカーボネー
ト等の透明樹脂を用いて射出成形によってディスク基板
2を作製するようにしても良いことは言うまでもない。
【0095】次に、成膜工程として、光記録媒体製造用
原盤の表面形状が転写されてなるディスク基板2上に記
録層3及び保護層4を形成する。具体的には、例えば、
先ず、ディスク基板2の凹凸パターンが形成された面上
に、SiN等からなる第1の誘電体膜と、TeFeCo
合金等からなる垂直磁気記録膜と、SiN等からなる第
2の誘電体膜とをスパッタリングによって順次成膜し、
更に、第2の誘電体膜を成膜することにより、第1の誘
電体膜、垂直磁気記録膜、第2の誘電体膜を形成する。
その後、上記記録層3上に紫外線硬化樹脂をスピンコー
ト法により塗布し、当該紫外線硬化樹脂に対して紫外線
を照射し硬化させることにより、保護層4を形成する。
以上の工程により、光磁気ディスク1が完成する。
【0096】
【発明の効果】本発明の光記録媒体は、和信号のAC成
分をDC成分に比して0.15以下とする条件を満たし
て、第1のグルーブの深さに対して第2のグルーブの深
さを設定しているので、例えば、DWDDによって記録
マークが検出されるタイプの光ディスクのように元々溝
の深いグルーブに、Shallow&Deep方式を適用したとき
に、適切な第1グルーブ(Shallow)と第2グルーブ(D
eep)の深さを設定できる。
【0097】また、本発明の光記録媒体製造用原盤は、
第1のグルーブから反射回折された第1の光の検出出力
と第2のグルーブから反射回折された第2の光の検出出
力との和信号のAC成分をDC成分に比して0.15以
下とする条件を満たして、第1のグルーブの深さに対し
て第2のグルーブの深さを設定しているので、例えば、
DWDDによって記録マークが検出されるタイプの光デ
ィスクのように元々溝の深いグルーブに、Shallow&Deep
方式を適用したときに、適切な第1グルーブ(Shallo
w)と第2グルーブ(Deep)の深さを設定した光記録媒
体を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した光磁気ディスクの記録領域の
一部を拡大して示す図である。
【図2】前記光磁気ディスクの要部の断面図である。
【図3】Shallow&Deep方式を適用していない、これまで
の光ディスクの差信号と、和信号の波形図である。
【図4】差信号と和信号を説明するための図である。
【図5】Shallow&Deep方式を適用した光ディスクの差信
号と、和信号の波形図である。
【図6】第1グルーブの浅い(Shallow)溝を100n
m一定にしたときに、第2グルーブの深い(Deep)溝を
変化させた場合の、和信号のAC成分のDC成分に対す
るレベル比と、差信号のAC成分のDC成分に対するレ
ベル比を示す図である。
【図7】本発明の光記録媒体及び光記録媒体製造用原盤
を作製する際に使用されるレーザカッティング装置の一
例について、その光学系の概要を示す図である。
【符号の説明】
1 光磁気ディスク、6 ウォブリンググルーブ、7
ストレートグルーブ
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Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光が照射されて記録及び/又は再生がな
    される光記録媒体において、 上記記録媒体にらせん状に形成されたランドと、 前記ランドの一方の面に沿って形成される深さd1の第
    1のグルーブと、 前記ランドの他方の面に沿って前記第1のグルーブと異
    なる深さd2の第2のグルーブとを備え、 上記記録媒体に照射された上記光の反射光を上記ランド
    またはグルーブによるトラック中心に対して対称に配置
    された二つの光検出器により検出し、一方の光検出出力
    をA、他方の光検出出力をBとしたとき、A+Bで表さ
    れる和信号のAC成分をDC成分に比して0.15以下
    とする条件を満たす上記d1とd2とが設定されたこと
    を特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記一方の光検出出力Aと前記他方の光
    検出出力Bとの差信号A−BのAC成分をDC成分に比
    して0.15以上とする条件をさらに満たす上記d1と
    d2とが設定されたことを特徴とする請求項1記載の光
    記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記第1のグルーブと前記第2のグルー
    ブのうちの少なくとも一方は、少なくとも一部が蛇行す
    るように形成されたウォブリンググルーブであることを
    特徴とする請求項1記載の光記録媒体。
  4. 【請求項4】 光が照射されて記録及び/又は再生がな
    される光記録媒体を製造する際に使用される光記録媒体
    製造用原盤において、 上記記録媒体にらせん状に形成されたランドと、 前記ランドの一方の面に沿って形成される深さd1の第
    1のグルーブと、 前記ランドの他方の面に沿って前記第1のグルーブと異
    なる深さd2の第2のグルーブとを備え、 上記記録媒体に照射された上記光の反射光を上記ランド
    またはグルーブによるトラック中心に対して対称に配置
    された二つの光検出器により検出し、一方の光検出出力
    をA、他方の光検出出力をBとしたとき、A+Bで表さ
    れる和信号のAC成分をDC成分に比して0.15以下
    とする条件を満たす上記d1とd2とが設定された光記
    録媒体を製造するために用いられることを特徴とする光
    記録媒体製造用原盤。
  5. 【請求項5】 前記一方の光検出出力Aと前記他方の光
    検出出力Bとの差信号A−BのAC成分をDC成分に比
    して0.15以上とする条件をさらに満たす上記d1と
    d2とが設定された光記録媒体を製造するために用いら
    れることを特徴とする請求項4記載の光記録媒体製造用
    原盤。
  6. 【請求項6】 前記第1のグルーブと前記第2のグルー
    ブのうちの少なくとも一方は、少なくとも一部が蛇行す
    るように形成されたウォブリンググルーブである光記録
    媒体を製造するために用いられることを特徴とする請求
    項5記載の光記録媒体製造用原盤。
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