JP2004055015A - 光学記録方法及び光学記録再生媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＤＶＤ−ＲＷ等のピットとグルーブとを有する光学記録再生媒体の光学記録方法において、ピットより浅く、断面形状がＵ−形状のグルーブを作製することを可能とし、これによりサーボ信号量、サーボ特性の低下を回避して良好な記録再生特性を保持すると共に、ウォブルしたグルーブの形成を可能とする光学記録方法を提供する。
【解決手段】少なくとも記録トラックに沿ってピットとグルーブが形成されて成る光学記録再生媒体の製造用原盤に対するパターン露光を行う光学記録方法にあって、製造用原盤上の感光層に対して記録用の露光ビームをパターン照射する際に、光学記録再生媒体のグルーブ１６の幅ｗｇ がこのグルーブ１６のトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下となり、グルーブ１６の深さｄｇ が１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下となるようにパターン照射を行う。
【選択図】 図３
【解決手段】少なくとも記録トラックに沿ってピットとグルーブが形成されて成る光学記録再生媒体の製造用原盤に対するパターン露光を行う光学記録方法にあって、製造用原盤上の感光層に対して記録用の露光ビームをパターン照射する際に、光学記録再生媒体のグルーブ１６の幅ｗｇ がこのグルーブ１６のトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下となり、グルーブ１６の深さｄｇ が１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下となるようにパターン照射を行う。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば原盤用基板上に形成された感光層に対してレーザ光等の記録用ビームを照射することにより、感光層に記録用ビームの照射軌跡に応じた記録パターンを形成（描画）する光学記録方法及び光学記録再生媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｓｃ）等の再生専用形の光ディスク、ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ： 登録商標、ソニー（株））等プリフォーマットとしての離散的情報パターンやトラッキング用の案内溝（グルーブ）が予め形成された書き込み可能な光ディスク、或いはＤＶＤ−ＲＷ（登録商標）ディスク等の各種ディスク状の光学記録再生媒体が提案されている。このような光ディスクの製造プロセスは、ピットやグルーブ等の所望の凹凸パターンに応じた表面形状を有する金属原盤（スタンパ）を作製する工程、いわゆる原盤工程と、このスタンパの表面凹凸形状をディスク用の基板に転写して形成してから光ディスクとして製品化するまでの工程に大別される。
【０００３】
このうち、上記原盤工程においては、表面を研磨したガラス円盤等の原盤用基板を洗浄、乾燥した後、この原盤用基板上に感光材料であるフォトレジストを塗布形成し、次いでこのフォトレジストに対してレーザビーム等の光ビームによる露光を行うことによってピットやグルーブの形成パターンに応じた凹凸パターンを記録する方法が一般的に使用されている。このパターン露光によってフォトレジストに形成された潜像はこの後の現像工程によって現像液滴下により現像され、得られた凹凸パターンが電鋳によって金属表面に転写されてスタンパが作製される。このような光ビームによる露光によって凹凸パターンを記録する方法では、サブミクロンオーダーで所定のパターンをフォトレジスト表面に忠実に転写することが要求される。
【０００４】
ところで、上述したＣＤやＬＤ等の再生専用形の光ディスク、ＭＤやＤＶＤ−ＲＷディスク等グルーブ自体を記録トラックとして使用する光ディスクにおいては、最適なピット幅やグルーブ幅が異なる。上述したように、通常の光ディスクの製造過程では露光ビームの照射によりピットやグルーブを形成するため、これらピット幅やグルーブ幅は露光ビームのスポット径によって決まる。
【０００５】
一例として、露光ビームのスポット径によりパターン幅を制御する従来技術を、ＭＤのフォーマットを例にして図７を参照して説明する。図７は、ＭＤのフォーマットの一部を拡大して示したものである。ＭＤには、グルーブ以外にリードイントラックすなわち記録トラックに、ＣＤと同様に、ＴＯＣ（Ｔａｂｌｅ Ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ ）情報等の所定周期のパルス信号等が予め記録されている。
【０００６】
従って、図７に示すように、プリフォーマットされた光ディスクには、ピット６１が形成された領域と幅広のグルーブ６２とが存在することになる。この図７に示されるように、グルーブ６２の幅ｗ１ は、ピット６１の幅ｗ２ より広いものとされ、ピットに比し幅広のグルーブ内にデータを記録する。一般的に、比較的幅の狭いいわゆる幅狭グルーブ内にデータを記録すると、グルーブが狭いためにノイズが増え、Ｓ／Ｎが低下し、一方、ランドにデータを記録すると、ディスクの半径方向で隣合うグルーブの位相が一致していないために、ランドの幅が常に変化するので、再生信号のゆらぎが大きくなるという欠点がある。
よって、ある程度幅広のグルーブ内にデータを記録することによって、Ｓ／Ｎの低下、並びに再生信号のゆらぎを防止することが可能となる。
【０００７】
そして本出願人の出願に係わる先願特許（特許第２９６００１８号）では、このような幅狭のピット６１と幅広のグルーブ６２との両方をディスク（原盤）に形成する場合に、両者を１個の記録ビームで形成できる方法を提案した。すなわち、図７においてグルーブ６２上に、記録スポット６３が移動する様子を模式的に矢印ｅで示すように、幅広グルーブ部分をパターン露光する際に、記録スポット６３を幅方向に振動するように軌跡を描き、グルーブエリア内を多重露光する方法を採ることによって、グルーブ幅を広げ、これにより充分な再生信号量を得ることができる。一方ピット６１を記録する場合は、矢印ｆで示すように、幅方向に振動することなく所定のパターン露光を行うようにして、結果的に１個の記録ビームによるパターン露光を可能としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高密度光ディスクのＤＶＤ−ＲＷでは、
（１）リーダブルピット ・・・ウォブルしたＵ−形状の深いピット
（２）アンリーダブルピット ・・・ウォブルしたＵ−形状のピット
（３）データ記録部のグルーブ・・・Ｕ−形状の浅いウォブルグルーブ
の３種の凹凸パターンを形成するフォーマットが提案され、異なる３種のフォーマットによる凹凸パターンを基板上に形成することが求められている。ここで、Ｕ−形状とは、記録トラックを横切る半径方向の断面をＵ字状とする形状を表現したものである。
【０００９】
ここで、リーダブルピットには、例えばディスク自体の情報としてＴＯＣ（Ｔａｂｌｅ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ） 情報或いは所定周期のパルス信号等の情報が記録され、アンリーダブルピットには、例えばコピープロテクト等の情報が記録される。
ピットの深さは、再生用光の波長λに対しλ／４の深さとすることが望ましく、また、記録層や誘電体層などを成膜する際に、記録トラックに沿う方向とディスクの半径方向との２方向において埋め込まれることから、ある程度の深さが必要となる。
一方、グルーブについては、例えば記録層を相変化材料より構成する場合は、その相変化信号が、グルーブを比較的浅くするとジッターが改善されることがわかってきた。
このため、上述したようにリーダブルピットは比較的深く、グルーブは比較的浅くするようになされている。
【００１０】
さらに、アンリーダブルピット形成部と、データ記録部（浅いウォブルグルーブ）との両ランドに、孤立するマークとしてのランドプリピット（ＬＰＰ）を設けるフォーマットも提案されている。このランドプリピットは、例えばデータ記録時の高精度位置決め情報、また記録アドレスやその他の記録に必要な情報の取得等のために設けられている。
【００１１】
しかし、このようなピットと浅いグルーブを形成する場合、一般的にはピットはフォトレジストの感光が充分に行われるように露光されフォトレジストの底まで現像されてＵ−形状になる。このピットに比し浅いグルーブを形成しようとすると、フォトレジストを感光する露光量を下げて、フォトレジストの底までは現像されないようにする必要があり、その断面形状はほぼＶ−形状、即ち記録トラックを横切る半径方向の断面がＶ字状になってしまい、グルーブ内に記録することができない。
【００１２】
またこのとき、グルーブを浅くするために露光量を下げることから、グルーブ幅がピットに比べ半分程度と狭くなってしまう。また、Ｖ−形状のグルーブは幅が狭く、深さが一定でなく深さのばらつきも大きいことから、サーボ信号量（プッシュプル信号量）が低下し、サーボ特性も低下するという問題を招来する。
【００１３】
本発明においては、上述したようにピットより浅く、断面形状がＵ−形状のグルーブを作製することを可能とし、これにより上述のサーボ信号量、サーボ特性の低下を回避して良好な記録再生特性を保持すると共に、ウォブルしたグルーブの形成を可能として、記録再生特性の良好なＤＶＤ−ＲＷ型の光学記録再生媒体に適用して好適な光学記録方法及び光学記録再生媒体を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも記録トラックに沿ってピットとグルーブが形成されて成る光学記録再生媒体の製造用原盤に対するパターン露光を行う光学記録方法にあって、製造用原盤上の感光層に対して記録用の露光ビームをパターン照射する際に、光学記録再生媒体のグルーブの幅ｗｇ をこのグルーブのトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下とし、またグルーブの深さｄｇ を１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下となるようにパターン照射を行う。
【００１５】
また本発明においては、上述の光学記録方法において、露光ビームをビームスプリッターにより分割し、少なくとも１の露光ビームに高周波重畳信号を重畳し、この高周波重畳信号の振幅量を変化させることにより多重露光を行ってグルーブの幅及び深さを調節する。
【００１６】
そして本発明は、上述した光学記録方法によって製造し得る光学記録再生媒体であって、少なくとも一部のピットの深さに比してグルーブの深さを小として構成する。
また本発明は、グルーブの幅ｗｇ とトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下とし、またグルーブの深さｄｇ を１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下として構成する。
【００１７】
上述したように、本発明によれば、製造用原盤上の感光層に対して記録用の露光ビームをパターン照射する際に、光学記録再生媒体のグルーブの幅とトラックピッチとの比、グルーブの深さを上述の範囲となるように選定することによって、断面がＵ−形状、即ち記録トラックを横切る半径方向の断面形状がＵ字型であり、且つピットに比し深さが大とされたグルーブを、その形状を制御性よく形成することができて、これによりＤＶＤ−ＲＷ等の光学記録再生媒体において要求されるピット及びグルーブのフォーマットを実現することができる。
【００１８】
またこの幅広のグルーブを、上述したように高周波重畳信号を重畳して振幅量を変化させた記録ビームによって多重露光を行って形成することにより、幅及び深さを確実に精度良く制御することができて、ばらつきを生じることなく均一な幅及び深さのグルーブを形成することが可能となる。
【００１９】
従って、特に上述したようなランドプリピット、リーダブルピット、アンリーダブルピット及びデータ記録部のグルーブなどの深いピットと浅いグルーブとを有するＤＶＤ−ＲＷのような光学記録再生媒体の製造にあたって本発明を適用することにより、記録再生特性の良好な光学記録再生媒体を生産性良く、また歩留り良く製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の好適な形態を図面を参照しながら説明する。
以下の例は、ピットやグルーブを有するディスク状の光学記録再生媒体の製造プロセス等において、所望の凹凸パターンをディスク状等の原盤用基板の表面に形成するためのいわゆる原盤工程におけるパターン露光の際に、特にＤＶＤ−ＲＷに好適なピット形状やグルーブ形状を容易に形成する光学記録方法を提供するものである。
【００２１】
先ず、本実施の形態で使用した光学記録装置の一例の構成について、図１を参照して説明する。この例では、ＤＶＤ−ＲＷ等の光学記録再生媒体の製造工程において、上述したように、ガラス等より成る原盤用基板１１上に、フォトレジスト等の感光層１２を被着形成し、これに対し露光ビームの強度、スポット径、ウォブルさせる場合はその周波数及び振幅等を調整して、所望の凹凸パターンを感光層１２の表面に形成するものである。
【００２２】
先ず、図１に示すように、光源２０から出射されたレーザビームＬＢ０ を、ビームスプリッター２１により第１の露光ビームＬＢ１ と第２の露光ビームＬＢ２ とに分割する。以下の例においては、第１の露光ビームＬＢ１ により上述のランドプリピット（ＬＰＰ）のパターン露光を行い、第２の露光ビームＬＢ２ によってリーダブルピット、アンリーダブルピット及びグルーブのパターン露光を行った例を示す。
【００２３】
図１において、ビームスプリッター２１を透過し、更にビームスプリッター２２を透過した露光ビームは、フォトダイオード２３によって検出され、図示しないが例えば比較器により所定の比較電圧と比較した後電気変調器から変調信号を出力してフィードバックを行うことにより、露光ビーム出力を一定化させることができる。
【００２４】
尚、光源２０としては特に限定されるものではなく、適宜選択して使用されれば良いが、例えばＫｒレーザ（λ＝３５１ｎｍ）の記録用レーザ光を発振するレーザ源を使用することができる。
【００２５】
第１の露光ビームＬＢ１ はビームスプリッター２１を透過した後、ビームスプリッター２２により反射され、第１の変調光学系２４に入射され、第２の露光ビームＬＢ２ は、ビームスプリッター２１により反射されて第２の変調光学系２５に入射される。
【００２６】
第１の変調光学系２４において、第１の露光ビームＬＢ１ は集光レンズ２６により音響光学変調器２７に集光され、この音響光学変調器２７により強度変調され発散した露光ビームＬＢ１ は、レンズ２９によって平行ビームとして出射される。２８はピットのオンオフ情報を出力する駆動用のドライバを示す。
同様に第２の変調光学系２５において、第２の露光ビームＬＢ２ は集光レンズ３０を用いて音響光学変調器３１に集光され、この音響光学変調器３１により強度変調され発散した露光ビームＬＢ２ は、レンズ３３によって平行ビームとして出射される。３２は、ピットを形成する場合の駆動用のドライバである。
【００２７】
そして、第１の変調光学系２４から出射された第１の露光ビームＬＢ１ は、ミラー３４によって反射されて進行方向が９０°曲げられた上で、１／２波長板３５を介して移動光学テーブル４０上に水平且つ平行に導かれる。同様に、第２の変調光学系２５から出射された第２の露光ビームＬＢ２ は、ミラー３６によって反射され、移動光学テーブル４０上に水平且つ平行に導かれる。
【００２８】
そして、第１の変調光学系２４から出射され、移動光学テーブル４０に導かれた第１の露光ビームＬＢ１ は、偏光ビームスプリッター４８に入射する。また、第２の変調光学系２５から出射され、移動光学テーブル４０に導かれた第２の露光ビームＬＢ２ は、偏向光学系４１（ＯＤ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ ）によって光学偏向が施された上でミラー４７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ー４８に入射される。
【００２９】
ここで、偏向光学系４１は、ウォブルグルーブのウォブルに対応するように、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施すためのものである。すなわち、第２の変調光学系２５から出射され偏向光学系４１に入射した第２の露光ビームＬＢ２ は、ウェッジプリズム４２を介して音響光学偏向器（ＡＯＤ：Ａｃｏｕｓｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ ）４３に入射され、この音響光学偏向器４３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４３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、音響光学偏向器４３によって光学偏向が施された第２の露光ビームＬＢ２ は、ウエッジプリズム４４を介して偏向光学系４１から出射される。
【００３０】
なお、ウェッジプリズム４２、４４は、音響光学偏向器４３の音響光学素子の格子面に対してブラッグ条件を満たすように第２の露光ビームＬＢ２ が入射するようにするとともに、音響光学偏向器４３によって第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施したとしてもビーム水平高さが変わらないようにするためのものである。
【００３１】
ここで、音響光学偏向器４３には、この音響光学偏向器４３を駆動するための駆動用ドライバ４５が取り付けられており、当該駆動用ドライバ４５には、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ）４６からの高周波信号が、アドレス情報を含む制御信号により位相変調され供給される。そして、ウォブルパターンの露光時には、所望する露光パターンに応じた信号が、電圧制御発振器４６から駆動用ドライバ４５に入力され、この信号に応じて駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３が駆動され、これにより、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向が施される。
【００３２】
以下の式（１）に示すように、ウォブル（蛇行）周波数の空間周波数が記録ビームの半径より小さい周期で多重露光することでグルーブを幅広にすることができる。
【００３３】
ｖ・１／ｆ＜Ｄ ‥‥ （１）
ここで、ｖは線速度、ｆはウォブル周波数、Ｄは感光層上のビームスポット径を示している。
【００３４】たとえば、ＤＶＤ−ＲＷの場合 ｖ＝３．４９ｍ／ｓ、Ｄ＝２００ｎｍとすると、ｆ＞１７．４５ＭＨｚとなる。しかし、通常ウォブル周波数は５ＭＨｚ以下であるから、記録（カッティング）の線速度ｖを１／４にすると、ｖ＝（３．４９／４．０＝０．８７２５）ｍ／ｓ、Ｄ＝２００ｎｍとすると、ｆ＞４．３６３ＭＨｚであるため、ウォブル周波数は５ＭＨｚで充分に多重露光することが可能である。
【００３５】
具体的には、例えば、リーダブルピット、アンリーダブルピットの記録の場合は、線速度ｖ＝０．８７２５ｍ／ｓ、周波数３５．１７５（＝１４０．７／４．０）ｋＨｚにてグルーブをウォブルさせることにより、グルーブにクロック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３５．１７５ｋＨｚの制御信号を、電圧制御発振器４６から駆動用ドライバ４５に供給する。そして、この信号に応じて、駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３を駆動し、当該音響光学偏向器４３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３５．１７５ｋＨｚのウォブルに対応するように、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施す。
【００３６】
データ記録部のウォブルグルーブの記録の場合は、線速度ｖ＝０．８７２５ｍ／ｓ、周波数３５．１７５ｋＨｚのウォブルクロック信号と５ＭＨｚの高周波重畳信号により多重露光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３５．１７５ｋＨｚ＋５ＭＨｚの制御信号を、電圧制御発振器４６から駆動用ドライバ４５に供給する。そして、この信号に応じて、駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３を駆動し、当該音響光学偏向器４３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３５．１７５ｋＨｚ＋５ＭＨｚのウォブルに対応するように、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施す。５ＭＨｚの高周波重畳信号の多重露光することにより、ウォブルグルーブの幅を広くすることができる。
【００３７】
そして、このような偏向光学系４１によって、リーダブルピット、アンリーダブルピット、データ記録部のウォブルグルーブのウォブルに対応するように光学偏向が施された第２の露光ビームＬＢ２ は、上述したように、ミラー４７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ー４８に入射され、ここで反射される。
【００３８】
偏光ビームスプリッター４８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２４から出射された第１の露光ビーム、λ／２波長板３５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偏光となっており偏光ビームスプリッター４８を透過する。
【００３９】
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ー４８から出射した、第１及び第２の露光ビームＬＢ１ 及びＬＢ２ は、拡大レンズ４９によって所定のビーム径とされた上でミラー５０によって反射されて対物レンズ５１へと導かれ、当該対物レンズ５１によって感光層１２上に集光される。これにより、感光層１２が露光され、露光パターンに対応する潜像が形成されることとなる。このとき、感光層１２が塗布されているガラス等より成る原盤用基板１１は、上述したように、感光層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、矢印ａに示すように回転駆動装置（図示せず）によって回転駆動されるとともに、移動光学テーブル４０によって平行移動される。この結果、第１の露光ビームＬＢ１ 、第２の露光ビームＬＢ２ の照射軌跡に応じた潜像が、感光層１２の全面にわたって形成されることとなる。
【００４０】
第１及び第２の露光ビームは、偏光ビームスプリッター４８によって光軸方向となるように合成される。このときの各ビームの配置は、偏光ビームスプリッター４８の角度を変えることにより、感光層１２上において、半径方向に所定の間隔をもって配置することができる。
【００４１】
尚、上述の光学記録装置においては、第１の露光ビームによりランドプリピットの潜像を形成する場合について説明したが、このランドプリピットは、以下の光学記録方法により行うこともできる。
即ち、グルーブ及びリーダブルピット、アンリーダブルピットを露光する第２の露光ビームＬＢ２ をウォブルすると共に、ランドプリピットを形成する位置に向かって突出するようにこの露光ビームＬＢ２ のウォブル振幅を変調させることによって、グルーブ又はピットの間のランド上のランドプリピットのパターン露光を行うこともできる。この場合には、記録用の露光ビームをビームスプリッターにより２分割することなく、１の露光ビームによる光学系を有する光学記録装置により、ＤＶＤ−ＲＷ型構成のフォーマットに対応するパターン露光を行うことができ、２ビームの間隔を精度良く調整するなどの作業性の煩雑化を回避し、生産性の向上をはかることができる。
【００４２】
上記の各方法を用いて、ＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットであるＵ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットを提供できる。
【００４３】
次に、ＤＶＤ−ＲＷに対応した各ピット及びグルーブのフォーマットとする光学記録再生媒体を作製する場合に本発明を適用した具体的な実施例を説明する。この例では、図２にその模式的な平面構成を示すように第３のピット１５の間のランドと、グルーブ１６の間のランドとに第１のピット１３、いわゆるランドプリピット（ＬＰＰ）が配置される。そして第２のピット１４としていわゆるリーダブルピット、第３のピットとしてアンリーダブルピットが配置され、更にデータ記録部のグルーブ１６をウォブリンググルーブとして設ける構成とされる。尚、この例はディスクの内周側を図２の紙面の左側、外周側を図２の紙面の右側として示す。
【００４４】
そして、これら各ピット及びグルーブを有する光学記録再生媒体の基板の断面形状は、図３にその一例の模式的な断面構成を示すように、第１〜第３のピット１３〜１５は比較的深く、グルーブ１６はこれらピットに比し浅く、また断面形状はＵ−形状とされる。即ち、このグルーブ１６の幅ｗｇ は、トラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下として、深さｄｇ は、１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下とすることによって、グルーブ１６における記録情報の記録再生特性を良好に保持することができる。
【００４５】
尚、上述したように、第１及び第２の露光ビームを用いることなく、ランドプリピットをウォブルの振幅を変調させて形成する場合は、例えば図４にその一例の模式的な平面構成を示すように、第２及び第３のピット１４及び１５と、グルーブ１６とをウォブルさせ、その振幅の片側ピーク位置において第１のピット即ちランドプリピットに相当する例えば台形ウォブルグルーブ１３Ｓを設ける構成とすることもできる。この直線部１３Ｓは、例えばグルーブ部の幅の１／３〜１／２程度のずれ量をもってウォブル中心位置からずれた位置に形成して、その記録方向の長さ、即ちディスク状の基板を構成する場合は円周方向の長さとしては、例えば９Ｔマーク長程度の長さとする場合に、良好にこの台形ウォブルグルーブ１３Ｓをランドプリピット信号として再生することができる。
【００４６】
この場合の基板１の模式的な断面構成は、例えば図５にその一例を示すように、ランドプリピット即ち台形ウォブルグルーブ１３Ｓを形成する断面では、破線ｌで示すようにグルーブ１６の図５において右側、即ちディスクの外周側に凹部の位置がずれることとなる。図５において、図４と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４７】
このようにしてランドプリピットを台形ウォブルグルーブで形成する場合には、図１において説明した光学記録装置において、１の露光ビームのみを用いる光学系とすることができて、リーダブルピット、アンリーダブルピット、ランドプリピット及びグルーブを１連の螺旋状の記録トラックに沿って形成することができる。
【００４８】
【実施例】
（１）光学記録再生媒体の製造方法
以下、光学記録再生媒体の製造方法及び光学記録再生媒体について、具体的な一例を挙げて詳細に説明する。
光学記録再生媒体を作製する際は、先ず、原盤工程として、ＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットであるランド部のＬＰＰピット（第１のピット）とＵ−形状のウォブルピット（第２及び第３のピット）と浅いＵ−形状ウォブルグルーブのフォーマットに対応した凹凸パターンを有する光学記録再生媒体製造用原盤を、前述の図１において説明した光学記録装置、いわゆるレーザカッティング装置を用いて作製する。
【００４９】
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より成る原盤用基板１１を洗浄し乾燥させ、その後、この原盤用基板１１上に感光材料であるフォトレジスト即ち感光層１２を塗布する。次に、この感光層１２を上述の光学記録装置によって露光し、ＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットに対応した潜像を感光層１２に形成する。
【００５０】
なお、後述する評価用光学記録再生媒体を作製する際、光学記録装置の光源２０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の露光ビーム、第２の露光ビームを感光層１２上に集光するための対物レンズ５１には、開口数ＮＡが０．５２のものを使用した。また、拡大レンズ４９には焦点距離が８０ｍｍのレンズを使用した。音響光学変調器２７及び３１の音響光学素子は酸化テルル（ＴｅＯ２ ）を用いた。
【００５１】
そして、感光層１２を光学記録装置によって露光する際は、先ず、第１の露光ビームによって感光層１２を露光することにより、Ｕ−形状のウォブルピットとする第２及び第３のピットと、浅いＵ−形状ウォブルグルーブと、ランド部のＬＰＰピットとする第１のピットに対応した潜像を感光層１２に形成する。
【００５２】
第１の露光ビームによって感光層１２を露光することにより、ＬＰＰピットに対応した潜像を感光層１２に形成する際は、第１の変調光学系２４により第１の露光ビームＬＢ１ に対して光強度変調を施す。具体的には、ＬＰＰのアドレス信号が施されたピットパターンに対応した変調信号を駆動用ドライバ２８に入力し、当該変調信号に基づいて駆動用ドライバ２８によって音響光学変調器２７を駆動し、これにより、ＬＰＰのアドレス信号が施されたピットパターンに対応するように、第１の露光ビームＬＢ１ に対して光強度変調を施す。そして、このように光強度変調を施した第１の露光ビームＬＢ１ を、対物レンズ５１によって感光層１２上に集光することにより、感光層１２を露光し、ＬＰＰのピットに対応した潜像を感光層１２に形成する。なお、このように感光層１２を露光して、ＬＰＰのピットに対応した潜像を形成する際は、感光層１２が塗布形成されているガラス基板３１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。
【００５３】
具体的には、後述する評価用光学記録再生媒体を作製する際、原盤用基板１１の回転速度は、第１の露光ビームＬＢ１ による光スポットと感光層１２との相対的な移動速度が線速０．８７２５ｍ／ｓｅｃとなるようにした。そして、当該原盤用基板１１を１回転毎に０．７４μｍ（すなわちトラックピッチの分）だけ、移動光学テーブル４０によって原盤用基板１１の半径方向に平行移動させた。
【００５４】
第２の露光ビームＬＢ２ によって感光層１２を露光することにより、Ｕ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブに対応した潜像を感光層１２に形成する際は、第２の露光ビームＬＢ２ に対して、第２の変調光学系２５により光強度変調を施すとともに、偏向光学系（ＯＤ）４１により光学偏向を施す。
【００５５】
すなわち、第２及び第３のピット（リーダブルピット及びアンリーダブルピット）を形成する場合は、ＥＦＭ＋信号であり、浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成する場合は、一定レベルのＤＣ信号を駆動用ドライバ３２に入力し、当該ＥＦＭ＋信号、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３１を駆動し、これにより、深いＵ−形状のＥＦＭ＋信号のピットと浅いＵ−形状のウォブルグルーブのパターンに対応するように第２の露光ビームＬＢ２ に対して光強度変調を施す。ここで、浅いＵ−形状のウォブルグルーブは一定の深さの連続した溝であるので、浅いＵ−形状のウォブルグルーブに対応した潜像を形成している間は、第２の露光ビームＬＢ２ の光強度が一定となるように光強度変調を施す。ピットを形成する際には、ＬＰＰのアドレス信号やＥＦＭ＋信号によって、露光ビームＬＢ１ 及びＬＢ２ が強度変調（ＯＮ／ＯＦＦ）される。
【００５６】
次いで、第２の変調光学系２５によって光強度変調が施された第２の露光ビームＬＢ２ に対して、偏向光学系４１により光学偏向を施す。具体的には、電圧制御発振器４６から高周波信号を制御信号にて変調して駆動用ドライバ４５に供給し、この信号に基づいて駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３を駆動して、当該音響光学偏向器４３の音響光学素子のブラッグ角を変化させ、これにより、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施す。
【００５７】
なお、後述する評価用光学記録再生媒体を作製する際は、中心周波数２２４ＭＨｚの高周波信号を、第２及び第３のピットを形成する場合は、周波数３５．１７５ｋＨｚの制御信号にて変調し、データ記録部の浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成する場合は、周波数３５．１７５ｋＨｚ＋５ＭＨｚの制御信号にて変調して、電圧制御発振器４６から駆動用ドライバ４５に供給した。そして、この信号に基づいて、駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３を駆動し、当該音響光学偏向器４３の音響光学素子のブラッグ角を変化させ、これにより、感光層１２上に集光される第２の露光ビームＬＢ２ の光スポットの位置が、周波数３５．１７５ｋＨｚ，振幅±１０ｎｍにて、原盤用基板１１の半径方向に振動するように光学偏向を行った。
【００５８】
そして、データ記録部の浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成する場合、５ＭＨｚの高周波重畳信号の振幅量を変えることにより多重露光する半径方向の幅を変えることができグルーブ幅を広げることができて、スポット径の小さい露光ビームによって、これより幅の広く且つピットに比し浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成することができる。
【００５９】
なお、このように第１及び第２の露光ビームによって感光層１２に露光する際は、駆動用ドライバに入力するレベルを調整して、Ｕ−形状のピットを記録する第１の露光ビームのパワーは１．０ｍＷとする。この場合、露光による潜像は感光層１２の深さ方向に全面にわたって形成され、すなわち感光層１２の厚さによって、各ピットの深さを調節することができるようにする。
【００６０】
また、浅いＵ−形状のウォブルグルーブを記録する第２の露光ビームのパワーは、第１の露光ビームのパワーに比し小さい０．８ｍＷ程度とする。これにより、浅いＵ−形状のウォブルグルーブの深さを、ピットに比し浅くするように調整できる。尚、このグルーブの幅は、５ＭＨｚの高周波重畳信号の振幅量により調整できる。このような調整によって、Ｕ−形状のピットに対応した潜像と浅いＵ−形状のウォブルグルーブに対応した潜像の幅や深さとが異なるものとなる。
【００６１】
そして、以上のようにして感光層１２に潜像を形成した後、感光層１２が塗布されている面が上面となるように、原盤用基板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原盤用基板１１を回転させながら、感光層１２上に現像液を滴下して現像処理を施して、原盤用基板１１上にＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットであるＵ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットに対応した凹凸パターンを形成する。
【００６２】
次に、この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原盤用基板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感光層１２を除去する。
【００６３】
以上の工程により、原盤用基板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、ＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットであるＵ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットに対応した凹凸パターンが形成された光学記録再生媒体製造用原盤（いわゆるスタンパ）が完成する。
【００６４】
なお、この光学記録再生媒体製造用原盤は、本発明が適用されてなる光学記録再生媒体製造用原盤である。すなわち、この原盤は、記録トラックに沿ってＵ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットが形成されてなる光学記録再生媒体を製造する際に使用される光学記録再生媒体製造用原盤であって、浅いＵ−形状のウォブルグルーブに対応した凹凸パターンであるグルーブパターンがスパイラル状に形成されてなる。
【００６５】
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、上記光学記録再生媒体製造用原盤の表面形状が転写されてなるディスク状の基板を作製する。
具体的には、先ず、光学記録再生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、この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、０．６ｍｍ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。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、光学記録再生媒体製造用原盤を剥離することにより、光学記録再生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。
【００６６】
なお、ここでは、光学記録再生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に転写されるように、２Ｐ法を用いてディスク基板を作製する例を挙げたが、ディスク基板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を作製するようにしても良いことは言うまでもない。
【００６７】
次に、成膜工程として、光学記録再生媒体製造用原盤の表面形状が転写されてなる基板上に記録層及び保護層を形成する。具体的には例えば、図６にその一例の模式的な断面構成を示すように、先ず、ディスク状の基板１の凹凸パターンが形成された面上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ 等からなる第１の誘電体膜２と、ＧｅＳｂＴｅ合金等からなる相変化材料の記録膜３と、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ 等からなる第２の誘電体膜４とをスパッタリングによって順次成膜し、更に、第２の誘電体膜上にＡｌＣｕ合金等からなる反射膜５を成膜することにより、第１の誘電体膜２、記録膜３、第２の誘電体膜４及び反射膜５からなる記録層を形成する。その後、この記録層上に紫外線硬化樹脂をスピンコート法により塗布し、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６を形成する。
以上の工程により、本発明構成による相変化型の光学記録再生媒体１０が完成する。
【００６８】
（２）光学記録再生媒体の評価
前述の光学記録装置において、露光ビームのレーザ光強度、原盤用基板と露光ビームとの相対速度等を調整して潜像を形成した原盤から、Ｎｉ等よりなるスタンパを以下の通り形成し、これらのスタンパを原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）により、Ｕ−形状ピットのピット幅とピット深さ、浅いＵ−形状のウォブルグルーブのグルーブ幅とグルーブ深さを測定した。
【００６９】
スタンパＡ１〜Ａ３は、Ｕ−形状ピットの深さは８３ｎｍ、ピット上幅は２３０ｎｍ、ピット下幅は３５０ｎｍ、即ちこのピットの平均の幅は２４７．５ｎｍであった。グルーブ上幅は２００ｎｍ、グルーブ下幅は４２０ｎｍ、即ちグルーブの平均の幅は３１０ｎｍであった。グルーブの深さは、露光ビームのパワーを調整することでスタンパＡ１が２０ｎｍ、スタンパＡ２が２６ｎｍ、スタンパＡ３が３１ｎｍであった。
【００７０】
スタンパＢ１〜Ｂ３は、Ｕ−形状ピットの深さは８５ｎｍ、ピット上幅は２４０ｎｍ、ピット下幅は３６０ｎｍ、即ち平均の幅は３００ｎｍであった。グルーブ上幅は２２０ｎｍ、グルーブ下幅は４９０ｎｍ、即ち平均の幅は３５５ｎｍであった。グルーブの深さは、露光ビームのパワーを調整することでスタンパＢ１が１９ｎｍ、スタンパＢ２が２５ｎｍ、スタンパＢ３が３１ｎｍであった。
【００７１】
そして、前述した製造方法にて上記スタンパＡ１〜Ａ３、スタンパＢ１〜Ｂ３を用いて光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３を作製した。ここで、各光学記録再生媒体の基板に転写形成されたグルーブの幅ｗｇ とトラックピッチＴｐ との比は、
４１．９％≦ｗｇ ／ｄｇ ×１００≦４８．０（％）
である。また、グルーブの深さｄｇ は、１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下であり、リーダブルピット、アンリーダブルピットに対応する各ピットの深さに比して、浅いグルーブとして構成した。
【００７２】
次に、これら各光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３の評価を行った結果について説明する。評価機として、再生用のレーザ波長λが６００ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡが０．６０の光ピックアップを有する評価機を用いて、以上のように作製した各光学記録再生媒体についてＵ−形状ピットの信号特性、浅いＵ−形状のウォブルグルーブの信号特性を評価した。トラッキングはプッシュプル信号を用いて行った。
【００７３】
Ｕ−形状ピットの信号特性は、光ディスクＡ、光ディスクＢ共に、安定なトラッキングおよびピットの信号の安定な再生が実現できた。ジッターは光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３が７．０％、光学記録再生媒体Ｂ１〜Ｂ３が７．１％であった。
【００７４】
Ｖ字形グルーブで得られるプッシュプル信号はグルーブ幅（グルーブ上幅は０ｎｍ、グルーブ下幅は３２０ｎｍ程度、グルーブ幅１６０ｎｍ）が小さいことから、充分な信号量を得ることは難しい。グルーブの深さが３０ｎｍ以下ではウォブル信号を再生することは難しかった。
【００７５】
しかしながら、本発明により作製した光学記録再生媒体の浅いＵ−形状のウォブルグルーブのグルーブ幅は広く、充分なプッシュプル信号量を得ることができ、グルーブ深さを１９ｎｍから４２ｎｍの範囲に選定した光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３のすべてにおいてウォブル信号を安定再生することができた。さらに、浅いＵ−形状のウォブルグルーブの記録再生のジッターはグルーブ深さを変えても、光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３が６．９−７．３％、光学記録再生媒体Ｂ１〜Ｂ３が６．８−７．４％であり、良好な記録再生特性を実現できた。
【００７６】
本発明は、Ｕ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットにすることにより、ピットの信号の安定な再生、ウォーブル信号の安定再生、ウォブルグルーブ内の安定記録再生を実現できた。また、ＬＰＰのアドレスピットの再生も充分に行えた。
【００７７】
なお、本発明は、Ｕ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットの光学記録再生媒体、並びにその製造に使用される光学記録再生媒体製造用原盤に対して広く適用可能であり、本発明による光学記録方法の適用の対象となる光学記録再生媒体は、例えば、再生専用の光学記録再生媒体、繰り返しデータの書き換えが可能な光学記録再生媒体、或いはデータの追記は可能だか消去はできないような光学記録再生媒体のいずれでもよい。
【００７８】
また、記録領域への記録方法も特に限定されるものではなく、本発明方法の適用の対象となる光学記録再生媒体は、例えば、予めデータが書き込まれている再生専用の光学記録再生媒体、磁気光学効果を利用してデータの記録再生を行う光磁気記録媒体、或いは記録層の相変化を利用してデータの記録再生を行う相変化型光学記録再生媒体などのいずれでもよい。
【００７９】
また本発明は、上述した光学記録方法のみならず、信号記録システムにおける光学記録再生媒体などにおいて、ピットとこれに比し浅い幅広のグルーブとを有する光学記録再生媒体の原盤を製造する際の光学記録方法にも適用可能である。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、ピット信号の変調、ウォブルグルーブ信号の偏向を調節することにより、Ｕ−形状ピットと浅いＵ−形状のウォブルグルーブの各種フォーマットの光学記録再生媒体の製造が簡便かつ容易にできる。
【００８１】
即ち、グルーブの幅ｗｇ をトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下とし、グルーブの深さｄｇ を１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下となるように、感光層へのパターン照射を行うことにより、これを適用して作製した光学記録再生媒体のピットの信号の安定な再生、ウォーブル信号の安定な再生を実現でき、特にグルーブをウォブルグルーブとする場合に、グルーブ内の安定な記録再生を実現できる。これにより光学記録再生媒体のサーボ信号量、サーボ特性の低下を回避して良好な記録再生特性を保持すると共に、ウォブルしたグルーブの形成を可能として、記録再生特性の良好な光学記録再生媒体を形成することができる。
【００８２】
また、光源から出射されたレーザビームをビームスプリッターにより分割し、第１の露光ビームと第２の露光ビームを偏光ビームスプリッターにより半径方向に配置するよう同一光軸上に合成して、例えば５ＭＨｚの高周波重畳信号の振幅量を変えることにより多重露光する半径方向の幅を変え、Ｕ−形状、即ち半径方向の断面がＵ字状の浅いウォブルしたグルーブを精度良く形成することができる。
【００８３】
更に、ピットを第１〜第３のピットとして、ＤＶＤ−ＲＷに適用して好適なランドプリピット、リーダブルピット及びアンリーダブルを設ける構成とし、１の露光ビームにより第１のピット即ちランドプリピットをパターン露光し、他の露光ビームにより第２及び第３のピット即ちリーダブルピット及びアンリーダブルピットと、データ記録部のグルーブを記録することができ、幅狭の深いウォブルピットと浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成できる。また、１つの露光ビームにより、ウォブルピットと浅いＵ−形状のウォブルグルーブのウォブル信号をを露光することによって、各パターンの同期が容易となり、ＤＶＤ−ＲＷ等の光学記録媒体の歩留り及び生産性の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学記録装置の一例の模式的な構成図である。
【図２】光学記録再生媒体の一例の平面構成の説明図である。
【図３】光学記録再生媒体の基板の一例の断面構成の説明図である。
【図４】光学記録再生媒体の一例の平面構成の説明図である。
【図５】光学記録再生媒体の基板の一例の断面構成の説明図である。
【図６】光学記録再生媒体の一例の模式的な断面構成を示す図である。
【図７】光学記録方法の一例の説明図である。
【符号の説明】
１ 基板、２ 第１の誘電体膜、３ 記録膜、４ 第２の誘電体膜、５ 反射膜、６ 保護層、１０ 光学記録再生媒体、１１ 原盤用基板、１２ 感光層、１３ 第１のピット、１４ 第２のピット、１５ 第３のピット、１６ グルーブ、２０ 光源、２１ ビームスプリッター、２２ ビームスプリッター、２３ フォトダイオード、２４ 変調光学系、２５ 変調光学系、２６ 光学レンズ、２７ 音響光学変調器、２８ 駆動用ドライバ、２９ 光学レンズ、３０ 光学レンズ、３１ 音響光学変調器、３２ 駆動用ドライバ、３３ 光学レンズ、３４ ミラー、３５ １／２波長板、３６ ミラー、４０ 移動光学テーブル、４１ 変調光学系、４２ ウェッジプリズム、４３ 音響光学偏光器、４４ ウェッジプリズム、４５ 駆動用ドライバ、４６ 電圧周波数制御器（ＶＣＯ）４７ ミラー、４８ 偏光ビームスプリッター、２９ 拡大レンズ、５０ ミラー、５１ 対物レンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば原盤用基板上に形成された感光層に対してレーザ光等の記録用ビームを照射することにより、感光層に記録用ビームの照射軌跡に応じた記録パターンを形成（描画）する光学記録方法及び光学記録再生媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｓｃ）等の再生専用形の光ディスク、ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ： 登録商標、ソニー（株））等プリフォーマットとしての離散的情報パターンやトラッキング用の案内溝（グルーブ）が予め形成された書き込み可能な光ディスク、或いはＤＶＤ−ＲＷ（登録商標）ディスク等の各種ディスク状の光学記録再生媒体が提案されている。このような光ディスクの製造プロセスは、ピットやグルーブ等の所望の凹凸パターンに応じた表面形状を有する金属原盤（スタンパ）を作製する工程、いわゆる原盤工程と、このスタンパの表面凹凸形状をディスク用の基板に転写して形成してから光ディスクとして製品化するまでの工程に大別される。
【０００３】
このうち、上記原盤工程においては、表面を研磨したガラス円盤等の原盤用基板を洗浄、乾燥した後、この原盤用基板上に感光材料であるフォトレジストを塗布形成し、次いでこのフォトレジストに対してレーザビーム等の光ビームによる露光を行うことによってピットやグルーブの形成パターンに応じた凹凸パターンを記録する方法が一般的に使用されている。このパターン露光によってフォトレジストに形成された潜像はこの後の現像工程によって現像液滴下により現像され、得られた凹凸パターンが電鋳によって金属表面に転写されてスタンパが作製される。このような光ビームによる露光によって凹凸パターンを記録する方法では、サブミクロンオーダーで所定のパターンをフォトレジスト表面に忠実に転写することが要求される。
【０００４】
ところで、上述したＣＤやＬＤ等の再生専用形の光ディスク、ＭＤやＤＶＤ−ＲＷディスク等グルーブ自体を記録トラックとして使用する光ディスクにおいては、最適なピット幅やグルーブ幅が異なる。上述したように、通常の光ディスクの製造過程では露光ビームの照射によりピットやグルーブを形成するため、これらピット幅やグルーブ幅は露光ビームのスポット径によって決まる。
【０００５】
一例として、露光ビームのスポット径によりパターン幅を制御する従来技術を、ＭＤのフォーマットを例にして図７を参照して説明する。図７は、ＭＤのフォーマットの一部を拡大して示したものである。ＭＤには、グルーブ以外にリードイントラックすなわち記録トラックに、ＣＤと同様に、ＴＯＣ（Ｔａｂｌｅ Ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ ）情報等の所定周期のパルス信号等が予め記録されている。
【０００６】
従って、図７に示すように、プリフォーマットされた光ディスクには、ピット６１が形成された領域と幅広のグルーブ６２とが存在することになる。この図７に示されるように、グルーブ６２の幅ｗ１ は、ピット６１の幅ｗ２ より広いものとされ、ピットに比し幅広のグルーブ内にデータを記録する。一般的に、比較的幅の狭いいわゆる幅狭グルーブ内にデータを記録すると、グルーブが狭いためにノイズが増え、Ｓ／Ｎが低下し、一方、ランドにデータを記録すると、ディスクの半径方向で隣合うグルーブの位相が一致していないために、ランドの幅が常に変化するので、再生信号のゆらぎが大きくなるという欠点がある。
よって、ある程度幅広のグルーブ内にデータを記録することによって、Ｓ／Ｎの低下、並びに再生信号のゆらぎを防止することが可能となる。
【０００７】
そして本出願人の出願に係わる先願特許（特許第２９６００１８号）では、このような幅狭のピット６１と幅広のグルーブ６２との両方をディスク（原盤）に形成する場合に、両者を１個の記録ビームで形成できる方法を提案した。すなわち、図７においてグルーブ６２上に、記録スポット６３が移動する様子を模式的に矢印ｅで示すように、幅広グルーブ部分をパターン露光する際に、記録スポット６３を幅方向に振動するように軌跡を描き、グルーブエリア内を多重露光する方法を採ることによって、グルーブ幅を広げ、これにより充分な再生信号量を得ることができる。一方ピット６１を記録する場合は、矢印ｆで示すように、幅方向に振動することなく所定のパターン露光を行うようにして、結果的に１個の記録ビームによるパターン露光を可能としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高密度光ディスクのＤＶＤ−ＲＷでは、
（１）リーダブルピット ・・・ウォブルしたＵ−形状の深いピット
（２）アンリーダブルピット ・・・ウォブルしたＵ−形状のピット
（３）データ記録部のグルーブ・・・Ｕ−形状の浅いウォブルグルーブ
の３種の凹凸パターンを形成するフォーマットが提案され、異なる３種のフォーマットによる凹凸パターンを基板上に形成することが求められている。ここで、Ｕ−形状とは、記録トラックを横切る半径方向の断面をＵ字状とする形状を表現したものである。
【０００９】
ここで、リーダブルピットには、例えばディスク自体の情報としてＴＯＣ（Ｔａｂｌｅ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ） 情報或いは所定周期のパルス信号等の情報が記録され、アンリーダブルピットには、例えばコピープロテクト等の情報が記録される。
ピットの深さは、再生用光の波長λに対しλ／４の深さとすることが望ましく、また、記録層や誘電体層などを成膜する際に、記録トラックに沿う方向とディスクの半径方向との２方向において埋め込まれることから、ある程度の深さが必要となる。
一方、グルーブについては、例えば記録層を相変化材料より構成する場合は、その相変化信号が、グルーブを比較的浅くするとジッターが改善されることがわかってきた。
このため、上述したようにリーダブルピットは比較的深く、グルーブは比較的浅くするようになされている。
【００１０】
さらに、アンリーダブルピット形成部と、データ記録部（浅いウォブルグルーブ）との両ランドに、孤立するマークとしてのランドプリピット（ＬＰＰ）を設けるフォーマットも提案されている。このランドプリピットは、例えばデータ記録時の高精度位置決め情報、また記録アドレスやその他の記録に必要な情報の取得等のために設けられている。
【００１１】
しかし、このようなピットと浅いグルーブを形成する場合、一般的にはピットはフォトレジストの感光が充分に行われるように露光されフォトレジストの底まで現像されてＵ−形状になる。このピットに比し浅いグルーブを形成しようとすると、フォトレジストを感光する露光量を下げて、フォトレジストの底までは現像されないようにする必要があり、その断面形状はほぼＶ−形状、即ち記録トラックを横切る半径方向の断面がＶ字状になってしまい、グルーブ内に記録することができない。
【００１２】
またこのとき、グルーブを浅くするために露光量を下げることから、グルーブ幅がピットに比べ半分程度と狭くなってしまう。また、Ｖ−形状のグルーブは幅が狭く、深さが一定でなく深さのばらつきも大きいことから、サーボ信号量（プッシュプル信号量）が低下し、サーボ特性も低下するという問題を招来する。
【００１３】
本発明においては、上述したようにピットより浅く、断面形状がＵ−形状のグルーブを作製することを可能とし、これにより上述のサーボ信号量、サーボ特性の低下を回避して良好な記録再生特性を保持すると共に、ウォブルしたグルーブの形成を可能として、記録再生特性の良好なＤＶＤ−ＲＷ型の光学記録再生媒体に適用して好適な光学記録方法及び光学記録再生媒体を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも記録トラックに沿ってピットとグルーブが形成されて成る光学記録再生媒体の製造用原盤に対するパターン露光を行う光学記録方法にあって、製造用原盤上の感光層に対して記録用の露光ビームをパターン照射する際に、光学記録再生媒体のグルーブの幅ｗｇ をこのグルーブのトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下とし、またグルーブの深さｄｇ を１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下となるようにパターン照射を行う。
【００１５】
また本発明においては、上述の光学記録方法において、露光ビームをビームスプリッターにより分割し、少なくとも１の露光ビームに高周波重畳信号を重畳し、この高周波重畳信号の振幅量を変化させることにより多重露光を行ってグルーブの幅及び深さを調節する。
【００１６】
そして本発明は、上述した光学記録方法によって製造し得る光学記録再生媒体であって、少なくとも一部のピットの深さに比してグルーブの深さを小として構成する。
また本発明は、グルーブの幅ｗｇ とトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下とし、またグルーブの深さｄｇ を１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下として構成する。
【００１７】
上述したように、本発明によれば、製造用原盤上の感光層に対して記録用の露光ビームをパターン照射する際に、光学記録再生媒体のグルーブの幅とトラックピッチとの比、グルーブの深さを上述の範囲となるように選定することによって、断面がＵ−形状、即ち記録トラックを横切る半径方向の断面形状がＵ字型であり、且つピットに比し深さが大とされたグルーブを、その形状を制御性よく形成することができて、これによりＤＶＤ−ＲＷ等の光学記録再生媒体において要求されるピット及びグルーブのフォーマットを実現することができる。
【００１８】
またこの幅広のグルーブを、上述したように高周波重畳信号を重畳して振幅量を変化させた記録ビームによって多重露光を行って形成することにより、幅及び深さを確実に精度良く制御することができて、ばらつきを生じることなく均一な幅及び深さのグルーブを形成することが可能となる。
【００１９】
従って、特に上述したようなランドプリピット、リーダブルピット、アンリーダブルピット及びデータ記録部のグルーブなどの深いピットと浅いグルーブとを有するＤＶＤ−ＲＷのような光学記録再生媒体の製造にあたって本発明を適用することにより、記録再生特性の良好な光学記録再生媒体を生産性良く、また歩留り良く製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の好適な形態を図面を参照しながら説明する。
以下の例は、ピットやグルーブを有するディスク状の光学記録再生媒体の製造プロセス等において、所望の凹凸パターンをディスク状等の原盤用基板の表面に形成するためのいわゆる原盤工程におけるパターン露光の際に、特にＤＶＤ−ＲＷに好適なピット形状やグルーブ形状を容易に形成する光学記録方法を提供するものである。
【００２１】
先ず、本実施の形態で使用した光学記録装置の一例の構成について、図１を参照して説明する。この例では、ＤＶＤ−ＲＷ等の光学記録再生媒体の製造工程において、上述したように、ガラス等より成る原盤用基板１１上に、フォトレジスト等の感光層１２を被着形成し、これに対し露光ビームの強度、スポット径、ウォブルさせる場合はその周波数及び振幅等を調整して、所望の凹凸パターンを感光層１２の表面に形成するものである。
【００２２】
先ず、図１に示すように、光源２０から出射されたレーザビームＬＢ０ を、ビームスプリッター２１により第１の露光ビームＬＢ１ と第２の露光ビームＬＢ２ とに分割する。以下の例においては、第１の露光ビームＬＢ１ により上述のランドプリピット（ＬＰＰ）のパターン露光を行い、第２の露光ビームＬＢ２ によってリーダブルピット、アンリーダブルピット及びグルーブのパターン露光を行った例を示す。
【００２３】
図１において、ビームスプリッター２１を透過し、更にビームスプリッター２２を透過した露光ビームは、フォトダイオード２３によって検出され、図示しないが例えば比較器により所定の比較電圧と比較した後電気変調器から変調信号を出力してフィードバックを行うことにより、露光ビーム出力を一定化させることができる。
【００２４】
尚、光源２０としては特に限定されるものではなく、適宜選択して使用されれば良いが、例えばＫｒレーザ（λ＝３５１ｎｍ）の記録用レーザ光を発振するレーザ源を使用することができる。
【００２５】
第１の露光ビームＬＢ１ はビームスプリッター２１を透過した後、ビームスプリッター２２により反射され、第１の変調光学系２４に入射され、第２の露光ビームＬＢ２ は、ビームスプリッター２１により反射されて第２の変調光学系２５に入射される。
【００２６】
第１の変調光学系２４において、第１の露光ビームＬＢ１ は集光レンズ２６により音響光学変調器２７に集光され、この音響光学変調器２７により強度変調され発散した露光ビームＬＢ１ は、レンズ２９によって平行ビームとして出射される。２８はピットのオンオフ情報を出力する駆動用のドライバを示す。
同様に第２の変調光学系２５において、第２の露光ビームＬＢ２ は集光レンズ３０を用いて音響光学変調器３１に集光され、この音響光学変調器３１により強度変調され発散した露光ビームＬＢ２ は、レンズ３３によって平行ビームとして出射される。３２は、ピットを形成する場合の駆動用のドライバである。
【００２７】
そして、第１の変調光学系２４から出射された第１の露光ビームＬＢ１ は、ミラー３４によって反射されて進行方向が９０°曲げられた上で、１／２波長板３５を介して移動光学テーブル４０上に水平且つ平行に導かれる。同様に、第２の変調光学系２５から出射された第２の露光ビームＬＢ２ は、ミラー３６によって反射され、移動光学テーブル４０上に水平且つ平行に導かれる。
【００２８】
そして、第１の変調光学系２４から出射され、移動光学テーブル４０に導かれた第１の露光ビームＬＢ１ は、偏光ビームスプリッター４８に入射する。また、第２の変調光学系２５から出射され、移動光学テーブル４０に導かれた第２の露光ビームＬＢ２ は、偏向光学系４１（ＯＤ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ ）によって光学偏向が施された上でミラー４７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ー４８に入射される。
【００２９】
ここで、偏向光学系４１は、ウォブルグルーブのウォブルに対応するように、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施すためのものである。すなわち、第２の変調光学系２５から出射され偏向光学系４１に入射した第２の露光ビームＬＢ２ は、ウェッジプリズム４２を介して音響光学偏向器（ＡＯＤ：Ａｃｏｕｓｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ ）４３に入射され、この音響光学偏向器４３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４３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、音響光学偏向器４３によって光学偏向が施された第２の露光ビームＬＢ２ は、ウエッジプリズム４４を介して偏向光学系４１から出射される。
【００３０】
なお、ウェッジプリズム４２、４４は、音響光学偏向器４３の音響光学素子の格子面に対してブラッグ条件を満たすように第２の露光ビームＬＢ２ が入射するようにするとともに、音響光学偏向器４３によって第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施したとしてもビーム水平高さが変わらないようにするためのものである。
【００３１】
ここで、音響光学偏向器４３には、この音響光学偏向器４３を駆動するための駆動用ドライバ４５が取り付けられており、当該駆動用ドライバ４５には、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ）４６からの高周波信号が、アドレス情報を含む制御信号により位相変調され供給される。そして、ウォブルパターンの露光時には、所望する露光パターンに応じた信号が、電圧制御発振器４６から駆動用ドライバ４５に入力され、この信号に応じて駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３が駆動され、これにより、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向が施される。
【００３２】
以下の式（１）に示すように、ウォブル（蛇行）周波数の空間周波数が記録ビームの半径より小さい周期で多重露光することでグルーブを幅広にすることができる。
【００３３】
ｖ・１／ｆ＜Ｄ ‥‥ （１）
ここで、ｖは線速度、ｆはウォブル周波数、Ｄは感光層上のビームスポット径を示している。
【００３４】たとえば、ＤＶＤ−ＲＷの場合 ｖ＝３．４９ｍ／ｓ、Ｄ＝２００ｎｍとすると、ｆ＞１７．４５ＭＨｚとなる。しかし、通常ウォブル周波数は５ＭＨｚ以下であるから、記録（カッティング）の線速度ｖを１／４にすると、ｖ＝（３．４９／４．０＝０．８７２５）ｍ／ｓ、Ｄ＝２００ｎｍとすると、ｆ＞４．３６３ＭＨｚであるため、ウォブル周波数は５ＭＨｚで充分に多重露光することが可能である。
【００３５】
具体的には、例えば、リーダブルピット、アンリーダブルピットの記録の場合は、線速度ｖ＝０．８７２５ｍ／ｓ、周波数３５．１７５（＝１４０．７／４．０）ｋＨｚにてグルーブをウォブルさせることにより、グルーブにクロック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３５．１７５ｋＨｚの制御信号を、電圧制御発振器４６から駆動用ドライバ４５に供給する。そして、この信号に応じて、駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３を駆動し、当該音響光学偏向器４３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３５．１７５ｋＨｚのウォブルに対応するように、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施す。
【００３６】
データ記録部のウォブルグルーブの記録の場合は、線速度ｖ＝０．８７２５ｍ／ｓ、周波数３５．１７５ｋＨｚのウォブルクロック信号と５ＭＨｚの高周波重畳信号により多重露光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３５．１７５ｋＨｚ＋５ＭＨｚの制御信号を、電圧制御発振器４６から駆動用ドライバ４５に供給する。そして、この信号に応じて、駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３を駆動し、当該音響光学偏向器４３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３５．１７５ｋＨｚ＋５ＭＨｚのウォブルに対応するように、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施す。５ＭＨｚの高周波重畳信号の多重露光することにより、ウォブルグルーブの幅を広くすることができる。
【００３７】
そして、このような偏向光学系４１によって、リーダブルピット、アンリーダブルピット、データ記録部のウォブルグルーブのウォブルに対応するように光学偏向が施された第２の露光ビームＬＢ２ は、上述したように、ミラー４７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ー４８に入射され、ここで反射される。
【００３８】
偏光ビームスプリッター４８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２４から出射された第１の露光ビーム、λ／２波長板３５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偏光となっており偏光ビームスプリッター４８を透過する。
【００３９】
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ー４８から出射した、第１及び第２の露光ビームＬＢ１ 及びＬＢ２ は、拡大レンズ４９によって所定のビーム径とされた上でミラー５０によって反射されて対物レンズ５１へと導かれ、当該対物レンズ５１によって感光層１２上に集光される。これにより、感光層１２が露光され、露光パターンに対応する潜像が形成されることとなる。このとき、感光層１２が塗布されているガラス等より成る原盤用基板１１は、上述したように、感光層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、矢印ａに示すように回転駆動装置（図示せず）によって回転駆動されるとともに、移動光学テーブル４０によって平行移動される。この結果、第１の露光ビームＬＢ１ 、第２の露光ビームＬＢ２ の照射軌跡に応じた潜像が、感光層１２の全面にわたって形成されることとなる。
【００４０】
第１及び第２の露光ビームは、偏光ビームスプリッター４８によって光軸方向となるように合成される。このときの各ビームの配置は、偏光ビームスプリッター４８の角度を変えることにより、感光層１２上において、半径方向に所定の間隔をもって配置することができる。
【００４１】
尚、上述の光学記録装置においては、第１の露光ビームによりランドプリピットの潜像を形成する場合について説明したが、このランドプリピットは、以下の光学記録方法により行うこともできる。
即ち、グルーブ及びリーダブルピット、アンリーダブルピットを露光する第２の露光ビームＬＢ２ をウォブルすると共に、ランドプリピットを形成する位置に向かって突出するようにこの露光ビームＬＢ２ のウォブル振幅を変調させることによって、グルーブ又はピットの間のランド上のランドプリピットのパターン露光を行うこともできる。この場合には、記録用の露光ビームをビームスプリッターにより２分割することなく、１の露光ビームによる光学系を有する光学記録装置により、ＤＶＤ−ＲＷ型構成のフォーマットに対応するパターン露光を行うことができ、２ビームの間隔を精度良く調整するなどの作業性の煩雑化を回避し、生産性の向上をはかることができる。
【００４２】
上記の各方法を用いて、ＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットであるＵ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットを提供できる。
【００４３】
次に、ＤＶＤ−ＲＷに対応した各ピット及びグルーブのフォーマットとする光学記録再生媒体を作製する場合に本発明を適用した具体的な実施例を説明する。この例では、図２にその模式的な平面構成を示すように第３のピット１５の間のランドと、グルーブ１６の間のランドとに第１のピット１３、いわゆるランドプリピット（ＬＰＰ）が配置される。そして第２のピット１４としていわゆるリーダブルピット、第３のピットとしてアンリーダブルピットが配置され、更にデータ記録部のグルーブ１６をウォブリンググルーブとして設ける構成とされる。尚、この例はディスクの内周側を図２の紙面の左側、外周側を図２の紙面の右側として示す。
【００４４】
そして、これら各ピット及びグルーブを有する光学記録再生媒体の基板の断面形状は、図３にその一例の模式的な断面構成を示すように、第１〜第３のピット１３〜１５は比較的深く、グルーブ１６はこれらピットに比し浅く、また断面形状はＵ−形状とされる。即ち、このグルーブ１６の幅ｗｇ は、トラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下として、深さｄｇ は、１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下とすることによって、グルーブ１６における記録情報の記録再生特性を良好に保持することができる。
【００４５】
尚、上述したように、第１及び第２の露光ビームを用いることなく、ランドプリピットをウォブルの振幅を変調させて形成する場合は、例えば図４にその一例の模式的な平面構成を示すように、第２及び第３のピット１４及び１５と、グルーブ１６とをウォブルさせ、その振幅の片側ピーク位置において第１のピット即ちランドプリピットに相当する例えば台形ウォブルグルーブ１３Ｓを設ける構成とすることもできる。この直線部１３Ｓは、例えばグルーブ部の幅の１／３〜１／２程度のずれ量をもってウォブル中心位置からずれた位置に形成して、その記録方向の長さ、即ちディスク状の基板を構成する場合は円周方向の長さとしては、例えば９Ｔマーク長程度の長さとする場合に、良好にこの台形ウォブルグルーブ１３Ｓをランドプリピット信号として再生することができる。
【００４６】
この場合の基板１の模式的な断面構成は、例えば図５にその一例を示すように、ランドプリピット即ち台形ウォブルグルーブ１３Ｓを形成する断面では、破線ｌで示すようにグルーブ１６の図５において右側、即ちディスクの外周側に凹部の位置がずれることとなる。図５において、図４と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４７】
このようにしてランドプリピットを台形ウォブルグルーブで形成する場合には、図１において説明した光学記録装置において、１の露光ビームのみを用いる光学系とすることができて、リーダブルピット、アンリーダブルピット、ランドプリピット及びグルーブを１連の螺旋状の記録トラックに沿って形成することができる。
【００４８】
【実施例】
（１）光学記録再生媒体の製造方法
以下、光学記録再生媒体の製造方法及び光学記録再生媒体について、具体的な一例を挙げて詳細に説明する。
光学記録再生媒体を作製する際は、先ず、原盤工程として、ＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットであるランド部のＬＰＰピット（第１のピット）とＵ−形状のウォブルピット（第２及び第３のピット）と浅いＵ−形状ウォブルグルーブのフォーマットに対応した凹凸パターンを有する光学記録再生媒体製造用原盤を、前述の図１において説明した光学記録装置、いわゆるレーザカッティング装置を用いて作製する。
【００４９】
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より成る原盤用基板１１を洗浄し乾燥させ、その後、この原盤用基板１１上に感光材料であるフォトレジスト即ち感光層１２を塗布する。次に、この感光層１２を上述の光学記録装置によって露光し、ＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットに対応した潜像を感光層１２に形成する。
【００５０】
なお、後述する評価用光学記録再生媒体を作製する際、光学記録装置の光源２０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の露光ビーム、第２の露光ビームを感光層１２上に集光するための対物レンズ５１には、開口数ＮＡが０．５２のものを使用した。また、拡大レンズ４９には焦点距離が８０ｍｍのレンズを使用した。音響光学変調器２７及び３１の音響光学素子は酸化テルル（ＴｅＯ２ ）を用いた。
【００５１】
そして、感光層１２を光学記録装置によって露光する際は、先ず、第１の露光ビームによって感光層１２を露光することにより、Ｕ−形状のウォブルピットとする第２及び第３のピットと、浅いＵ−形状ウォブルグルーブと、ランド部のＬＰＰピットとする第１のピットに対応した潜像を感光層１２に形成する。
【００５２】
第１の露光ビームによって感光層１２を露光することにより、ＬＰＰピットに対応した潜像を感光層１２に形成する際は、第１の変調光学系２４により第１の露光ビームＬＢ１ に対して光強度変調を施す。具体的には、ＬＰＰのアドレス信号が施されたピットパターンに対応した変調信号を駆動用ドライバ２８に入力し、当該変調信号に基づいて駆動用ドライバ２８によって音響光学変調器２７を駆動し、これにより、ＬＰＰのアドレス信号が施されたピットパターンに対応するように、第１の露光ビームＬＢ１ に対して光強度変調を施す。そして、このように光強度変調を施した第１の露光ビームＬＢ１ を、対物レンズ５１によって感光層１２上に集光することにより、感光層１２を露光し、ＬＰＰのピットに対応した潜像を感光層１２に形成する。なお、このように感光層１２を露光して、ＬＰＰのピットに対応した潜像を形成する際は、感光層１２が塗布形成されているガラス基板３１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。
【００５３】
具体的には、後述する評価用光学記録再生媒体を作製する際、原盤用基板１１の回転速度は、第１の露光ビームＬＢ１ による光スポットと感光層１２との相対的な移動速度が線速０．８７２５ｍ／ｓｅｃとなるようにした。そして、当該原盤用基板１１を１回転毎に０．７４μｍ（すなわちトラックピッチの分）だけ、移動光学テーブル４０によって原盤用基板１１の半径方向に平行移動させた。
【００５４】
第２の露光ビームＬＢ２ によって感光層１２を露光することにより、Ｕ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブに対応した潜像を感光層１２に形成する際は、第２の露光ビームＬＢ２ に対して、第２の変調光学系２５により光強度変調を施すとともに、偏向光学系（ＯＤ）４１により光学偏向を施す。
【００５５】
すなわち、第２及び第３のピット（リーダブルピット及びアンリーダブルピット）を形成する場合は、ＥＦＭ＋信号であり、浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成する場合は、一定レベルのＤＣ信号を駆動用ドライバ３２に入力し、当該ＥＦＭ＋信号、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３１を駆動し、これにより、深いＵ−形状のＥＦＭ＋信号のピットと浅いＵ−形状のウォブルグルーブのパターンに対応するように第２の露光ビームＬＢ２ に対して光強度変調を施す。ここで、浅いＵ−形状のウォブルグルーブは一定の深さの連続した溝であるので、浅いＵ−形状のウォブルグルーブに対応した潜像を形成している間は、第２の露光ビームＬＢ２ の光強度が一定となるように光強度変調を施す。ピットを形成する際には、ＬＰＰのアドレス信号やＥＦＭ＋信号によって、露光ビームＬＢ１ 及びＬＢ２ が強度変調（ＯＮ／ＯＦＦ）される。
【００５６】
次いで、第２の変調光学系２５によって光強度変調が施された第２の露光ビームＬＢ２ に対して、偏向光学系４１により光学偏向を施す。具体的には、電圧制御発振器４６から高周波信号を制御信号にて変調して駆動用ドライバ４５に供給し、この信号に基づいて駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３を駆動して、当該音響光学偏向器４３の音響光学素子のブラッグ角を変化させ、これにより、第２の露光ビームＬＢ２ に対して光学偏向を施す。
【００５７】
なお、後述する評価用光学記録再生媒体を作製する際は、中心周波数２２４ＭＨｚの高周波信号を、第２及び第３のピットを形成する場合は、周波数３５．１７５ｋＨｚの制御信号にて変調し、データ記録部の浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成する場合は、周波数３５．１７５ｋＨｚ＋５ＭＨｚの制御信号にて変調して、電圧制御発振器４６から駆動用ドライバ４５に供給した。そして、この信号に基づいて、駆動用ドライバ４５によって音響光学偏向器４３を駆動し、当該音響光学偏向器４３の音響光学素子のブラッグ角を変化させ、これにより、感光層１２上に集光される第２の露光ビームＬＢ２ の光スポットの位置が、周波数３５．１７５ｋＨｚ，振幅±１０ｎｍにて、原盤用基板１１の半径方向に振動するように光学偏向を行った。
【００５８】
そして、データ記録部の浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成する場合、５ＭＨｚの高周波重畳信号の振幅量を変えることにより多重露光する半径方向の幅を変えることができグルーブ幅を広げることができて、スポット径の小さい露光ビームによって、これより幅の広く且つピットに比し浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成することができる。
【００５９】
なお、このように第１及び第２の露光ビームによって感光層１２に露光する際は、駆動用ドライバに入力するレベルを調整して、Ｕ−形状のピットを記録する第１の露光ビームのパワーは１．０ｍＷとする。この場合、露光による潜像は感光層１２の深さ方向に全面にわたって形成され、すなわち感光層１２の厚さによって、各ピットの深さを調節することができるようにする。
【００６０】
また、浅いＵ−形状のウォブルグルーブを記録する第２の露光ビームのパワーは、第１の露光ビームのパワーに比し小さい０．８ｍＷ程度とする。これにより、浅いＵ−形状のウォブルグルーブの深さを、ピットに比し浅くするように調整できる。尚、このグルーブの幅は、５ＭＨｚの高周波重畳信号の振幅量により調整できる。このような調整によって、Ｕ−形状のピットに対応した潜像と浅いＵ−形状のウォブルグルーブに対応した潜像の幅や深さとが異なるものとなる。
【００６１】
そして、以上のようにして感光層１２に潜像を形成した後、感光層１２が塗布されている面が上面となるように、原盤用基板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原盤用基板１１を回転させながら、感光層１２上に現像液を滴下して現像処理を施して、原盤用基板１１上にＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットであるＵ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットに対応した凹凸パターンを形成する。
【００６２】
次に、この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原盤用基板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感光層１２を除去する。
【００６３】
以上の工程により、原盤用基板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、ＤＶＤ−ＲＷに適切なフォーマットであるＵ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットに対応した凹凸パターンが形成された光学記録再生媒体製造用原盤（いわゆるスタンパ）が完成する。
【００６４】
なお、この光学記録再生媒体製造用原盤は、本発明が適用されてなる光学記録再生媒体製造用原盤である。すなわち、この原盤は、記録トラックに沿ってＵ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットが形成されてなる光学記録再生媒体を製造する際に使用される光学記録再生媒体製造用原盤であって、浅いＵ−形状のウォブルグルーブに対応した凹凸パターンであるグルーブパターンがスパイラル状に形成されてなる。
【００６５】
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、上記光学記録再生媒体製造用原盤の表面形状が転写されてなるディスク状の基板を作製する。
具体的には、先ず、光学記録再生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、この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、０．６ｍｍ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。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、光学記録再生媒体製造用原盤を剥離することにより、光学記録再生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。
【００６６】
なお、ここでは、光学記録再生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に転写されるように、２Ｐ法を用いてディスク基板を作製する例を挙げたが、ディスク基板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を作製するようにしても良いことは言うまでもない。
【００６７】
次に、成膜工程として、光学記録再生媒体製造用原盤の表面形状が転写されてなる基板上に記録層及び保護層を形成する。具体的には例えば、図６にその一例の模式的な断面構成を示すように、先ず、ディスク状の基板１の凹凸パターンが形成された面上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ 等からなる第１の誘電体膜２と、ＧｅＳｂＴｅ合金等からなる相変化材料の記録膜３と、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ 等からなる第２の誘電体膜４とをスパッタリングによって順次成膜し、更に、第２の誘電体膜上にＡｌＣｕ合金等からなる反射膜５を成膜することにより、第１の誘電体膜２、記録膜３、第２の誘電体膜４及び反射膜５からなる記録層を形成する。その後、この記録層上に紫外線硬化樹脂をスピンコート法により塗布し、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６を形成する。
以上の工程により、本発明構成による相変化型の光学記録再生媒体１０が完成する。
【００６８】
（２）光学記録再生媒体の評価
前述の光学記録装置において、露光ビームのレーザ光強度、原盤用基板と露光ビームとの相対速度等を調整して潜像を形成した原盤から、Ｎｉ等よりなるスタンパを以下の通り形成し、これらのスタンパを原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）により、Ｕ−形状ピットのピット幅とピット深さ、浅いＵ−形状のウォブルグルーブのグルーブ幅とグルーブ深さを測定した。
【００６９】
スタンパＡ１〜Ａ３は、Ｕ−形状ピットの深さは８３ｎｍ、ピット上幅は２３０ｎｍ、ピット下幅は３５０ｎｍ、即ちこのピットの平均の幅は２４７．５ｎｍであった。グルーブ上幅は２００ｎｍ、グルーブ下幅は４２０ｎｍ、即ちグルーブの平均の幅は３１０ｎｍであった。グルーブの深さは、露光ビームのパワーを調整することでスタンパＡ１が２０ｎｍ、スタンパＡ２が２６ｎｍ、スタンパＡ３が３１ｎｍであった。
【００７０】
スタンパＢ１〜Ｂ３は、Ｕ−形状ピットの深さは８５ｎｍ、ピット上幅は２４０ｎｍ、ピット下幅は３６０ｎｍ、即ち平均の幅は３００ｎｍであった。グルーブ上幅は２２０ｎｍ、グルーブ下幅は４９０ｎｍ、即ち平均の幅は３５５ｎｍであった。グルーブの深さは、露光ビームのパワーを調整することでスタンパＢ１が１９ｎｍ、スタンパＢ２が２５ｎｍ、スタンパＢ３が３１ｎｍであった。
【００７１】
そして、前述した製造方法にて上記スタンパＡ１〜Ａ３、スタンパＢ１〜Ｂ３を用いて光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３を作製した。ここで、各光学記録再生媒体の基板に転写形成されたグルーブの幅ｗｇ とトラックピッチＴｐ との比は、
４１．９％≦ｗｇ ／ｄｇ ×１００≦４８．０（％）
である。また、グルーブの深さｄｇ は、１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下であり、リーダブルピット、アンリーダブルピットに対応する各ピットの深さに比して、浅いグルーブとして構成した。
【００７２】
次に、これら各光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３の評価を行った結果について説明する。評価機として、再生用のレーザ波長λが６００ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡが０．６０の光ピックアップを有する評価機を用いて、以上のように作製した各光学記録再生媒体についてＵ−形状ピットの信号特性、浅いＵ−形状のウォブルグルーブの信号特性を評価した。トラッキングはプッシュプル信号を用いて行った。
【００７３】
Ｕ−形状ピットの信号特性は、光ディスクＡ、光ディスクＢ共に、安定なトラッキングおよびピットの信号の安定な再生が実現できた。ジッターは光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３が７．０％、光学記録再生媒体Ｂ１〜Ｂ３が７．１％であった。
【００７４】
Ｖ字形グルーブで得られるプッシュプル信号はグルーブ幅（グルーブ上幅は０ｎｍ、グルーブ下幅は３２０ｎｍ程度、グルーブ幅１６０ｎｍ）が小さいことから、充分な信号量を得ることは難しい。グルーブの深さが３０ｎｍ以下ではウォブル信号を再生することは難しかった。
【００７５】
しかしながら、本発明により作製した光学記録再生媒体の浅いＵ−形状のウォブルグルーブのグルーブ幅は広く、充分なプッシュプル信号量を得ることができ、グルーブ深さを１９ｎｍから４２ｎｍの範囲に選定した光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３のすべてにおいてウォブル信号を安定再生することができた。さらに、浅いＵ−形状のウォブルグルーブの記録再生のジッターはグルーブ深さを変えても、光学記録再生媒体Ａ１〜Ａ３が６．９−７．３％、光学記録再生媒体Ｂ１〜Ｂ３が６．８−７．４％であり、良好な記録再生特性を実現できた。
【００７６】
本発明は、Ｕ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットにすることにより、ピットの信号の安定な再生、ウォーブル信号の安定再生、ウォブルグルーブ内の安定記録再生を実現できた。また、ＬＰＰのアドレスピットの再生も充分に行えた。
【００７７】
なお、本発明は、Ｕ−形状のウォブルピットと浅いＵ−形状ウォブルグルーブとランド部のＬＰＰピットのフォーマットの光学記録再生媒体、並びにその製造に使用される光学記録再生媒体製造用原盤に対して広く適用可能であり、本発明による光学記録方法の適用の対象となる光学記録再生媒体は、例えば、再生専用の光学記録再生媒体、繰り返しデータの書き換えが可能な光学記録再生媒体、或いはデータの追記は可能だか消去はできないような光学記録再生媒体のいずれでもよい。
【００７８】
また、記録領域への記録方法も特に限定されるものではなく、本発明方法の適用の対象となる光学記録再生媒体は、例えば、予めデータが書き込まれている再生専用の光学記録再生媒体、磁気光学効果を利用してデータの記録再生を行う光磁気記録媒体、或いは記録層の相変化を利用してデータの記録再生を行う相変化型光学記録再生媒体などのいずれでもよい。
【００７９】
また本発明は、上述した光学記録方法のみならず、信号記録システムにおける光学記録再生媒体などにおいて、ピットとこれに比し浅い幅広のグルーブとを有する光学記録再生媒体の原盤を製造する際の光学記録方法にも適用可能である。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、ピット信号の変調、ウォブルグルーブ信号の偏向を調節することにより、Ｕ−形状ピットと浅いＵ−形状のウォブルグルーブの各種フォーマットの光学記録再生媒体の製造が簡便かつ容易にできる。
【００８１】
即ち、グルーブの幅ｗｇ をトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下とし、グルーブの深さｄｇ を１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下となるように、感光層へのパターン照射を行うことにより、これを適用して作製した光学記録再生媒体のピットの信号の安定な再生、ウォーブル信号の安定な再生を実現でき、特にグルーブをウォブルグルーブとする場合に、グルーブ内の安定な記録再生を実現できる。これにより光学記録再生媒体のサーボ信号量、サーボ特性の低下を回避して良好な記録再生特性を保持すると共に、ウォブルしたグルーブの形成を可能として、記録再生特性の良好な光学記録再生媒体を形成することができる。
【００８２】
また、光源から出射されたレーザビームをビームスプリッターにより分割し、第１の露光ビームと第２の露光ビームを偏光ビームスプリッターにより半径方向に配置するよう同一光軸上に合成して、例えば５ＭＨｚの高周波重畳信号の振幅量を変えることにより多重露光する半径方向の幅を変え、Ｕ−形状、即ち半径方向の断面がＵ字状の浅いウォブルしたグルーブを精度良く形成することができる。
【００８３】
更に、ピットを第１〜第３のピットとして、ＤＶＤ−ＲＷに適用して好適なランドプリピット、リーダブルピット及びアンリーダブルを設ける構成とし、１の露光ビームにより第１のピット即ちランドプリピットをパターン露光し、他の露光ビームにより第２及び第３のピット即ちリーダブルピット及びアンリーダブルピットと、データ記録部のグルーブを記録することができ、幅狭の深いウォブルピットと浅いＵ−形状のウォブルグルーブを形成できる。また、１つの露光ビームにより、ウォブルピットと浅いＵ−形状のウォブルグルーブのウォブル信号をを露光することによって、各パターンの同期が容易となり、ＤＶＤ−ＲＷ等の光学記録媒体の歩留り及び生産性の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学記録装置の一例の模式的な構成図である。
【図２】光学記録再生媒体の一例の平面構成の説明図である。
【図３】光学記録再生媒体の基板の一例の断面構成の説明図である。
【図４】光学記録再生媒体の一例の平面構成の説明図である。
【図５】光学記録再生媒体の基板の一例の断面構成の説明図である。
【図６】光学記録再生媒体の一例の模式的な断面構成を示す図である。
【図７】光学記録方法の一例の説明図である。
【符号の説明】
１ 基板、２ 第１の誘電体膜、３ 記録膜、４ 第２の誘電体膜、５ 反射膜、６ 保護層、１０ 光学記録再生媒体、１１ 原盤用基板、１２ 感光層、１３ 第１のピット、１４ 第２のピット、１５ 第３のピット、１６ グルーブ、２０ 光源、２１ ビームスプリッター、２２ ビームスプリッター、２３ フォトダイオード、２４ 変調光学系、２５ 変調光学系、２６ 光学レンズ、２７ 音響光学変調器、２８ 駆動用ドライバ、２９ 光学レンズ、３０ 光学レンズ、３１ 音響光学変調器、３２ 駆動用ドライバ、３３ 光学レンズ、３４ ミラー、３５ １／２波長板、３６ ミラー、４０ 移動光学テーブル、４１ 変調光学系、４２ ウェッジプリズム、４３ 音響光学偏光器、４４ ウェッジプリズム、４５ 駆動用ドライバ、４６ 電圧周波数制御器（ＶＣＯ）４７ ミラー、４８ 偏光ビームスプリッター、２９ 拡大レンズ、５０ ミラー、５１ 対物レンズ
Claims (7)
- 少なくとも記録トラックに沿ってピットとグルーブが形成されて成る光学記録再生媒体の製造用原盤に対するパターン露光を行う光学記録方法にあって、
上記製造用原盤上の感光層に対して記録用の露光ビームをパターン照射する際に、
上記光学記録再生媒体の上記グルーブの幅ｗｇ が上記グルーブのトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下とされ、
上記グルーブの深さｄｇ が１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下とされるようにパターン照射を行うことを特徴とする光学記録方法。 - 上記露光ビームをビームスプリッターにより分割し、少なくとも第１の露光ビームに高周波重畳信号を重畳し、上記高周波重畳信号の振幅量を変化させることにより多重露光を行って上記グルーブの幅及び深さを調節することを特徴とする請求項１に記載の光学記録方法。
- 上記ピットを、異なる記録情報に対応する第１、第２及び第３のピットより構成し、
上記グルーブを、データ記録部のウォブルグルーブとし、
上記第１のピットを、記録用の第１の露光ビームによりパターン露光して、上記第２及び第３のピットと上記グルーブとを、記録用の第２の露光ビームによりパターン露光して、
上記第１及び第２の露光ビームを、偏光ビームスプリッターにより同一光軸に沿って所定の間隔をもって配置されるように合成して、上記第１〜第３のピット及び上記グルーブのパターン露光を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学記録方法。 - 少なくとも記録トラックに沿ってピットとグルーブが形成されて成る光学記録再生媒体であって、
上記ピットのうち少なくとも一部のピットの深さｄｐ に比して上記グルーブの深さｗｇ が小とされたことを特徴とする光学記録再生媒体。 - 上記グルーブの幅ｗｇ が上記グルーブのトラックピッチＴｐ の４１．９％以上４８．０％以下とされ、
上記グルーブの深さｄｇ が１９ｎｍ以上３１ｎｍ以下とされたことを特徴とする請求項４に記載の光学記録再生媒体。 - 上記ピット及び上記グルーブが１連の螺旋状に形成されて成ることを特徴とする請求項４又は５に記載の光学記録再生媒体。
- 上記ピット及び上記グルーブがウォブルされて成ることを特徴とする請求項４、５又は６に記載の光学記録再生媒体。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006338828A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Sony Corp | 光記録媒体、光ディスク原盤およびその製造方法 |
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-
2002
- 2002-07-18 JP JP2002209960A patent/JP2004055015A/ja active Pending
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