JP2005353277A - 光記録媒体及び光記録媒体製造用原盤 - Google Patents

Abstract

【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より小さく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。
【選択図】 図１

Description

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。

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。

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（Land&Groove）方式と、本件出願人が特開平１１−２９６９１０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（Shallow）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。

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（Modulation 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Land&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。

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。

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０．１５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。

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（Shallow）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。

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。

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。

特開平１１−２９６９１０号公報

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。

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０．０６より小さく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。

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０．０６より小さく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。

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０．０６より小さく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（Deep）の深さを設定できる。

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０．０６より小さく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（Deep）の深さを設定した光記録媒体を製造できる。

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 Detection：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。

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ｄ２（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Shallow&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。

このため、和信号のＡＣ成分のpeak to peak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。

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。

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０．１５以上とする条件を満たすようにすればよい。

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。

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Shallow&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。

図６には、第１グルーブの浅い（Shallow）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。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。

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。

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。

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。

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。

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１２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。

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。

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（ＥＯＭ：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 Detector）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（ＡＰＣ：Auto Power Controller）２０とを備えている。

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１５はＳ偏光だけを透過する検光子であり、この検光子１５を透過してきたレーザ光はＳ偏光となる。

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４４２ｎｍ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。

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。

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。

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。

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１８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。

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（ＡＯＭ）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。

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。

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。

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（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。

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。

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ＤＣ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。

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。

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４５に入射する。

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４６に入射した第１の露光ビームは、ウェッジプリズム４７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（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４６から出射される。

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 Oscillator）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５０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。

具体的には、例えば、周波数８４．６７２ｋＨｚ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８４．６７２ｋＨｚ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。

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９０°曲げられた上で偏光ビームスプリッタ４５に入射する。

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。

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。

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ＮＡ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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２２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 前記光磁気ディスクの要部の断面図である。 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。 差信号と和信号を説明するための図である。 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。 第１グルーブの浅い（Shallow）溝を１００ｎｍ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。 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

Claims (6)

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、
   上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、
   上記ランドの他方の面に沿って上記第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０．０６より小さく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. 上記一方の光検出出力Ａと上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. 上記第１のグルーブと上記第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. 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、
   上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、
   上記ランドの他方の面に沿って上記第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０．０６より小さく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. 上記一方の光検出出力Ａと上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. 上記第１のグルーブと上記第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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