JP2645704B2 - 情報信号記録媒体の製作方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光学的情報信号記録媒体の製作方法に関す
る。

（従来技術） 幾何学的な凹部あるいは凸部として形成されているピ
ットによって情報信号が記録されている情報信号記録媒
体における信号記録面に光のスポットを投射して、情報
信号の再生を行なう情報信号の再生方式として従来最も
普及している光学的情報信号再生方式は、一般にLV方式
と呼ばれている光学的情報信号再生方式であって、この
LV方式では幾何学的な凹部あるいは凸部として形成され
ているピットのピット巾に比べて大きな径の光のスポッ
トを情報信号記録媒体における信号記録面に投射して、
情報信号記録媒体から情報信号の再生を行なうようにし
ており、このLV方式において情報信号記録媒体の信号面
に投射される光のスポットの径とピットのピット巾との
関係は第８図の（ａ）の平面図と第８図の（ｂ）の断面
図とに例示されているようなものである。

第８図の（ａ）において、2a,2b,2cは、それぞれ異な
るピット長を有するピットを例示したものであり、図中
のＷはピット巾、１は光のスポットであり、また、第８
図の（ｂ）において２はピット（ピットを2a,2b,2cのよ
うに区別する必要がない場合にはピット２のように記載
される）、Ｗはピット巾、dhはピットの深さ（または高
さ）であって、前記したピットの深さ（または高さ）dh
は光の波長の略々1/4になされている。

それで、LV方式においては第８図の（ａ）におけるピ
ット2cを照射している光のスポット１のように、光のス
ポット１がピットとランドとの双方を略々半々に照射す
るようになされている場合には、０次反射光は極小とな
り、また、光のスポット１の全体がランド上にある場合
には、０次反射光は極大になり、さらに、光のスポット
１がピットとランドとの双方を照射するようになされて
いる場合でも、第８図の（ａ）におけるピット2bを照射
している光のスポット１のように、光のスポット１の中
にピット2bの全体を含んでしまっているようなときに
は、０次反射光の大きさは前記した極小の状態よりは大
きくなる。

第９図の（ａ）はLV方式における再生装置の概略構成
を示したもので、３はビームスプリッタ、４は集光レン
ズ、５は情報信号記録媒体（デイスク）、６は光検出
器、７は出力端子であり、図示されていない光源からの
光がビームスプリッタ３を通過して集光レンズ４で集光
されてデイスク５に微小な径の光のスポット１が投射さ
れる。

前記した光のスポット１によるデイスク５からの反射
光は、集光レンズ４を介してビームスプリッタ３に与え
られ、そこで光検出器６の方に反射されて光検出器６に
よって光電変換され、光検出器６からの出力信号が出力
端子７に出力されるのであるが、前記したデイスク５の
信号面からの反射光（デイスク５の信号面のピットによ
る回折によって生じる回折光）の光量は、既述のように
第８図の（ａ）におけるピット2cを照射している光のス
ポット１のように、スポット１がピットとランドとの双
方を略々半々に照射するようになされている場合には、
０次反射光は極小となり、また、光のスポット１の全体
がランド部上にある場合には、０次反射光は極大にな
り、さらに、光のスポット１がピットとランドとの双方
を照射するようになされている場合でも、第８図の
（ａ）におけるピット2bを照射している光のスポット１
のように、光のスポット１の中にピット2bの全体を含ん
でしまっているようなときには、０次反射光は極小の状
態よりは大きくなるから、前記した光検出器６からは前
記した反射光の光量に応じた出力信号が出力されるので
あり、デイスク５に記録されている情報信号が再生され
ることになる。

レンズによる空間周波数の伝達能力（MTF）は、第10
図中の曲線ａのように示されることが知られているが、
前記した第９図の（ａ）に示したLV方式における再生装
置によって、光のスポット１の径よりも広い巾を有する
反射面ｃと非反射面ｄとからなる第11図の（ａ），
（ｂ）に示されているようなパターンを読取るときのMT
Fは、第10図に示されているMTFの曲線ａのレスポンスに
相当するものとなる。

そして、第10図は、光の波長λと集光レンズの開口数
NAとを用いて反射面の配列パターンの周期を表わしたと
きに、反射面の配列パターンの周期がλ／（2NA）とな
るときにMTFが零、すなわち、再生信号が零になること
を示している。

また、幾何学的な凹部あるいは凸部として形成されて
いるピットのピット巾に比べて大きな径の光のスポット
を情報信号記録媒体における信号記録面に投射して、情
報信号記録媒体から情報信号の再生を行なうようにして
いる場合のMTFは、周期が小さな範囲では第10図の曲線
ａのようにはならないが、全体的にみれば第10図の曲線
ａと類似なものとなり、前記したLV方式では第10図中の
点線LVで示されている空間周波数まで情報信号が記録さ
れており、例えば、集光レンズの開口数NAが0.5、光の
波長λが780nmのときに、空間周波数はNA/λを単位とし
て略々1.4である。

第９図の（ｂ）は「RCA REVIEW」1978年５月、VOL39,
NO.1に詳細に説明されている差動方式における再生装置
の概略構成を示したもので、３はビームスプリッタ、４
は集光レンズ、８は情報信号記録媒体（デイスク）、９
は光スポットの走行方向Ｘに対して直交する方向に光軸
上で分割されている光検出器、10は減算器、11は出力端
子であり、図示されていない光源からの光がビームスプ
リッタ３を通過して集光レンズ４で集光されてデイスク
８に極小な径の光のスポット１が投射され、前記した光
のスポット１によるデイスク８からの反射光が、集光レ
ンズ４を介してビームスプリッタ３に与えられ、そこで
光検出器９の方に反射されて、前記した光検出器９にお
ける２つの受光素子によりそれぞれ光電変換され、光検
出器９における２つの受光素子からの出力信号は減算器
10によって減算されて出力信号として出力端子11に出力
される。

前記した第９図の（ｂ）に示されている差動方式の再
生装置のMTFは、第10図中の曲線ｂで示されているよう
に、周期（単位はNA/λ）が１の付近においては図中の
曲線ａよりもレスポンスが高いが、その他の部分では曲
線ａよりも低いレスポンスを示すものになっているが、
前記した差動方式に関する文献中では、第10図中の点線
図示のCEDに対応する位置における信号を再生して、C/N
が60dB（BW30KHz）というような良好な再生信号が得ら
れたとしている。

前記した第９図の（ｂ）に示されている差動方式の再
生装置のように信号間の減算によって再生信号を得る方
式において、MTFが低くても良好な再生信号が得られる
理由は、例えば半導体レーザのような光源に基づく光学
的なノイズが信号間での減算によって除去されるからで
ある。

そして、前記した差動法は第12図の（ａ），（ｂ）の
ように、光のスポット１の径よりも巾の広いピットの配
列パターンを有しているような情報信号記録媒体から情
報信号の再生を行なう場合に適している。

第13図の（ａ），（ｂ）は、凹凸の段差による往復の
光路差に対応する光の位相差がπ/2のときの記録波長Λ
と光のスポットの特性値（λ/a）…ただし、ａ＝NA…に
対するレスポンスを計算したものであり、差動法では記
録波長Λが大、すなわち、λ/aΛが小さくなるとレスポ
ンスの波長が尖鋭なものに変化している。それで、差動
法は基本的には記録波長が短い巾広なピットの再生に適
しているものといえるのである。

しかし、光のスポット１の径よりも巾の広いピットの
配列パターンを有しているような情報信号記録媒体か
ら、第９図の（ａ）に示されているような構成の再生装
置で情報信号の再生を行なった場合には、第14図の
（ａ），（ｂ）からも明らかなように、ピットのエッジ
の部分だけにレスポンスが表われ、ピットの凹凸形状の
再生はできない。

第15図は差動法が採用されている再生装置で良好な再
生信号を得ることができるようなピット巾を有するピッ
ト、すなわち、光のスポット１の径よりも巾の広いピッ
ト12から発生される回折光の状態を説明する図であり、
第15図の（ａ）は光のスポット１の中心がピット12のエ
ッジに在って、光のスポット１がピット12によって２分
されている状態を示しており、また、第15図の（ｂ）は
光のスポット１が第15図の（ａ）に示されているように
ピット12の左側のエッジによって２分されている場合に
発生した回折光の分布ｆの状態と、集光レンズの開口ｅ
との関連を示しているものであり、光検出器９には図中
における斜線の部分だけが集光レンズを通過して到達す
るから、光検出器９には図中の線ｇで示されている光検
出器９の分割線の一方側の受光素子だけに光が入射され
て、減算器10からはピット12の左側のエッジの情報信号
が出力される。このように、差動法は光のスポット１を
２つに分割できるようなピットを有するデイスクからの
情報信号の読出しに使用可能である。

第16図は差動法が採用されている再生装置で良好な再
生信号を得ることができないようなピット巾を有するピ
ット、すなわち、光のスポット１の径よりも巾の狭いピ
ット２から発生される回折光の状態を説明する図であ
り、第16図の（ａ）は光のスポット１の中心がピット２
のエッジに在る状態を示しており、また、第16図の
（ｂ）は光のスポット１の中心が第16図の（ａ）に示さ
れているようにピット２の左側のエッジに在る場合に発
生した回折光の分布の状態（多数の破線の円）と、集光
レンズの開口ｅとの関連を示しているものである。

光のスポット１の径よりも巾の狭いピット２のエッジ
に、光のスポット１の中心が位置している場合には、ピ
ット２の深さ（高さ）が偏った回折を生じさせるのに適
するλ/8であったとしても、ピットのエッジが光のスポ
ット１を直線的に分割することがないので、その状態で
発生する回折光の分布は第16図の（ｂ）に示されている
ようなものになるのである。そして、光検出器９には図
中における斜線の部分だけが集光レンズを通過して到達
するが、光検出器９には図中の線ｇで示されている光検
出器９の分割線の両側の受光素子に光が入射されるの
で、減算器10からはピット２に基づく良好な再生信号は
出力されない。このように、差動法は光のスポット１を
２つに分割できないようなピットを有している例えばLV
方式のデイスクからの情報信号の読出しには適していな
いのである。

これまでに説明して来たLV方式と差動方式との特徴を
示すと次のとおりである。

（発明が解決しようとする問題点） 前記した従来技術において詳細に述べたところから明
らかなように、LV方式と差動方式とにはそれぞれ利点と
欠点とがあるが、前記した従来の両方式におけるそれぞ
れの長所だけを有するような情報信号記録媒体を得るこ
とができれば、さらに高密度の情報信号記録媒体を提供
できるという点に着目したが、前記した両方式の情報信
号記録媒体におけるピットの平面形状には大差があり、
第14図及び第16図を参照して説明したような特性差があ
るために、単純に前記した両方式を合体させてみたとこ
ろで所期の効果が得られるものでもないために、前記し
た問題点を解決できる情報信号記録媒体を容易に製作で
きる手段が求められた。

（問題を解決するための手段） 本発明は、幾何学的な凹部あるいは凸部として形成さ
れているピットによって情報信号を記録する情報信号記
録媒体における前記の情報信号と対応して形成されるピ
ット列の中で最大のピット長を有するピットのピット巾
が、情報信号記録媒体からの情報信号の再生時に使用さ
れるべき再生光のスポットの径よりも小さな寸法の第１
のピット巾となされ、また、前記の情報信号に対応して
形成されるピット列の中で最小のピット長を有するピッ
トのピット巾が、前記した第１のピット巾よりも大きな
寸法の第２のピット巾となされ、さらに、前記した最大
のピット長と、前記した最小のピット長との間のピット
長を有するピットのピット巾は、長いピット長のピット
のピット巾が、短いピット長のピットのピット巾に等し
いか、または短いピットのピット巾よりも小さいピット
巾となされるように、記録の対象にされている情報信号
の周波数に応じて、情報信号記録媒体の感光材層に照射
させる記録光のスポットの形状を巾方向だけに変化させ
るように制御してピットパターンが形成された記録円盤
を得る工程と、前記の記録円盤に従ってスタンパを得る
工程と、スタンパを用いて情報信号記録媒体を複製する
工程とからなる情報信号記録媒体の製作方法を提供する
ものである。

（実施例） 以下、本発明の情報信号記録媒体の具体的な内容につ
いて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。第１図
は本発明の情報信号記録媒体の製作方法によって製作さ
れる情報信号記録媒体において情報信号に対応して幾何
学的な凹部あるいは凸部として形成されるピットの代表
例のものの平面形状を、情報信号記録媒体に投射される
光のスポット１と対比させて示した図であって、第１図
の（ａ）は情報信号に対応して情報信号記録媒体に記録
されたピットが、情報記録媒体に記録されるべきピット
の内で最長記録波長Λｌの略々1/2と対応しているピッ
ト長、すなわち、最大のピット長を有するピットPlの平
面図であり、また、第１図の（ｂ）は情報信号に対応し
て情報信号記録媒体に記録されたピットが、情報記録媒
体に記録されるべきピットの内で最短記録波長Λｓの略
々1/2と対応しているピット長、すなわち、最小のピッ
ト長を有するピットPsの平面図であり、さらに、第１図
の（ｃ）は情報信号に対応して情報信号記録媒体に記録
されたピットが、情報記録媒体に記録されるべきピット
の内で前記した最長記録波長Λｌの略々1/2と対応して
いるピット長と、最短記録波長Λｓの略々1/2と対応し
ているピット長との間のピット長を有している如きピッ
トの一例として、記録波長Λｍ（ただし、Λｌ＞Λｍ＞
Λｓ）の略々1/2と対応しているピットPmの平面図であ
る。

なお、本明細書中においてピットのピット長を記録波
長に関連させて表現するのに、記録波長の1/2としない
で、記録波長の略々1/2というように、「略々」をつけ
て表現しているのは、例えばデューテイサイクルモジュ
レーションが適用された場合におけるピットのピット長
の変化、あるいはデイスクの製作条件のばらつきによっ
て生じるピットのピット長の変化によって、ピットのピ
ット長が記録波長の1/2から僅かにずれることがあるこ
とを考慮しているからである。

前記した第１図の（ａ）に示したピットPl、すなわ
ち、情報記録媒体に記録されるべきピットの内で最長記
録波長Λｌの略々1/2と対応しているピット長を有する
ピットPlは、それのピット巾W1が光のスポット１の径ｄ
よりも小さな寸法の第１のピット巾W1に設定されるので
あるが、光のスポット１の径ｄを、ｄ＝0.82λ/NA（た
だし、λは光の波長、NAはスポットを形成するレンズの
開口数）としたときに、前記した第１のピット巾W1を、
例えば光のスポット１の径ｄの略々1/3に設定するのが
望ましい実施の態様である。

また前記した第１図の（ｂ）に示したピットPs、すな
わち、情報記録媒体に記録されるべきピットの内で最短
記録波長Λｓの略1/2と対応しているピット長を有する
ピットPsは、それのピット巾W2が、前記した第１のピッ
ト巾W1よりも大きな寸法の第２のピット巾W2に設定され
るのであるが、光のスポット１の径ｄを、ｄ＝0.82λ/N
A（ただし、λは光の波長、NAはスポットを形成するレ
ンズの開口数）としたときに、前記した第２のピット巾
W2を、例えば光のスポット１の径ｄに略々等しく設定す
るのが望ましい実施の態様である。

さらに、前記した第１図の（ｃ）に示したピットPm、
すなわち、情報記録媒体に記録されるべきピットの内で
最長記録波長Λｌの略々1/2と対応しているピット長
と、最短記録波長Λｓの略々1/2と対応しているピット
長との間のピット長を有している如きピットの一例とし
て示した記録波長Λｍ（ただし、Λｌ＞Λｍ＞Λｓ）の
略々1/2と対応しているピット長を有している如きピッ
トPmのピット巾W3は、ピットPmのピット長よりも短いピ
ット長を有するピットのピット巾に等しいか、またはピ
ットPmのピット長よりも短いピット長を有するピットの
ピット巾よりも小さく設定されるのである。

前記した情報記録媒体に記録されるべきピットの内で
最長記録波長Λｌの略々1/2と対応しているピット長
と、最短記録波長Λｓの略々1/2と対応しているピット
長との間のピット長を有している如きピットのピット巾
の設定の仕方としては、例えば、情報記録媒体に記録さ
れるべきピットの内で最長記録波長Λｌの略々1/2と対
応しているピット長に対して設定された第１のピット巾
W1（最小のピット巾）と、最短記録波長Λｓの略々1/2
と対応しているピット長に対して設定された第２のピッ
ト巾（最大のピット巾）との間で、ピット長に反比例し
ている状態で連続的にピット巾W3が変化されるようにし
たり、あるいは、例えば最大記録波長Λｌと前記した最
短記録波長Λｓとの間の記録波長の部分を記録波長の長
短に応じて複数群に分け、情報記録媒体に記録されるべ
きピットの内で最長記録波長Λｌの略々1/2と対応して
いるピット長に対して設定された第１のピット巾W1（最
小のピット巾）と、最短記録波長Λｓの略々1/2と対応
しているピット長に対して設定された第２のピット巾
（最大のピット巾）との間で、前記した各群毎にそれぞ
れ所定のピット巾となるように設定しておいて、前記の
各群毎にピット巾W3が変化されるようにしたりするので
ある。

なお、前記の情報記録媒体におけるピットの深さ（高
さ）としては、LV方式におけるピットの深さ（高さ）の
最適値のλ/4と、差動方式におけるピットの深さ（高
さ）の最適値のλ/8との中間の値、すなわち、λ/5.3程
度に設定されるのがよい。

このように、本発明の情報信号記録媒体では記録波長
に応じてピット巾が変化しているピットによって情報信
号の記録が行なわれていて、記録波長が長い領域のピッ
トはピット巾が光のスポット径の略々1/3となされて、
ピットの回折による変調度がピット巾に関して最大とな
り、良好な再生信号を得ることができ、また、記録波長
が短い領域のピットは、光のスポットの径とピット巾を
略々等しくすることにより、ピット列方向の回折効果を
大きくして集光レンズの開口に対する回折による変調度
を高めるとともに、ピット列方向で２分された受光素子
からの出力信号を用いて差動方式による出力信号が良好
に得られる。

次に、前記のように記録波長に応じてピット巾が変化
しているピットによって情報信号の記録が行なわれてい
る本発明の情報信号記録媒体の製作方法に従って情報信
号記録媒体を作製する際に使用される情報信号記録媒体
の記録装置の構成例と、情報信号記録媒体からの信号の
再生装置について説明する。

第２図は、情報信号記録装置の一例構成を示すブロッ
ク図であって、この第２図において13は記録用の短波長
アルゴンレーザであり、前記したアルゴンレーザから出
射したレーザ光はEO変調器14に入射される。EO変調器14
では記録信号源16から供給されている記録信号によって
レーザ光を強度変調して、紙面に垂直な電界ベクトルを
有するＳ偏光を出射して電子シャッタ15に与える。電子
シャッタ15としては例えば電界によって複屈折を起こす
ようなものとして構成されたものが用いられるのであ
り、例えば等方性媒質のケル効果、または結晶のケル効
果、あるいはファラデー効果を利用するものが使用でき
る。

前記した電子シャッタ15には、前記した記録信号源16
からローパスフィルタ17及び整流平滑回路45を介して信
号が供給されており、電子シャッタ15ではそれに対して
供給された信号電圧の大きさに比例した大きさの複屈折
を生じ、それによって位相の変化した光が電子シャッタ
15から出射して偏光プリズム18に与えられる。偏光プリ
ズム18はＳ偏光を上方に反射し、また、Ｐ偏光を透過さ
せる。

第３図は電子シャッタ15と、偏光プリズム18と偏光方
向の関係を図示説明している斜視図であり、15a,15bは
電極、15cは駆動用電線である。電子シャッタ15の電界
の方向はＳ偏光に対して45度とされており、電界によっ
て生じる主軸も45度となる。

今、電子シャッタ15において電界の強さに比例する複
屈折による位相差をδとすれば、偏光プリズム18によっ
て上方に反射されるＳ偏光の強さIsは、Is＝１−sin
²（δ/2）…（１）となり、また偏光プリズム18を透過
するＰ偏光の強さIpは、Ip＝sin²（δ/2）…（２）とな
る。電界の大きさと複屈折の大きさとの関係は、電子シ
ャッタの形式と、複屈折物質の種類によって定まる。

電子シャッタ15では、それに供給された電界の大きさ
に比例する位相差δをレーザ光に与えるから、前記した
位相差δによって定まる（１）式のＳ偏光は偏光プリズ
ム18によって上方に反射されて一方の光路を進み、ま
た、前記した（２）式のＰ偏光は偏光プリズム18を透過
して他方の光路に進む。

偏光プリズム18によって上方に反射したＳ偏光は、直
角プリズムズム19で反射された後に円筒レンズ21,22の
作用で一方向に微小な角度だけ拡げられ、直角プリズム
20で反射されて偏光プリズム23に入射され、この偏光プ
リズム23で反射されて直角プリズム24に与えられる。

また、前記した偏光プリズム18を透過したＰ偏光は偏
光プリズム23に入射され、その偏光プリズム23を透過し
た後に直角プリズム24に与えられる。

前記の直角プリズム24に入射されたＳ偏光とＰ偏光と
は、直角プリズム24によって反射されてビームエクスパ
ンダ25に与えられ、そこで拡大されて集光レンズ26に供
給され、集光レンズ26によって記録円盤28の感光材層に
微小な記録光のスポットを結像する。27は自動焦点調節
装置におけるアクチュエータであり、また、29は記録円
盤28の回転駆動装置である。

第４図の（ａ）は偏光プリズム18と偏光プリズム23と
の光路を通過したＰ偏光が集光レンズ26によって集光さ
れることによって記録円盤28に生じる円形断面の光のス
ポットであり、また第４図の（ｂ）は偏光プリズム18
と、直角プリズム19、円筒レンズ21,22、直角プリズム2
0、偏光プリズム23との光路を通過したＳ偏光が集光レ
ンズ26によって集光されることによって記録円盤28に生
じる楕円形断面の光のスポットである。

ローパスフィルタ17の通過域の周波数の信号を、それ
が整流平滑回路45を経て電子シャッタ15に供給されたと
きに、電子シャッタ15に生じる複屈折により光に180度
の位相差を生じさせうるような大きさにしておき、ま
た、ローパスフィルタ17の特性が第５図に示されている
ように、それの折点周波数foを情報信号の周波数範囲f1
〜f2内に在るように設定しておくと、情報信号のf1〜fo
の範囲の信号がローパスフィルタ17及び整流平滑回路45
を通過して電子シャッタ15に供給されると、電子シャッ
タ15中を通過する光の位相が180度だけ移送されるか
ら、この状態ではＳ偏光Is＝0,P偏光Ip＝１となって、
電子シャッタ15から出射されたＰ偏光Ipは偏光プリズム
18→偏光プリズム23→直角プリズム24→ビームスプリッ
タ25の光路によって集光レンズ26に供給されて、集光レ
ンズ26により集光されることによって記録円盤28には第
４図の（ａ）のように丸い光のスポットが結像される。

また、情報信号がfo以上の周波数の場合には、ローパ
スフィルタ17を通過する信号の電圧が低下するから、電
子シャッタ15によって光に与えられる移相量は180度よ
りも小さくなる。今、周波数f2におけるローパスフィル
タ17のレスポンスを通過域に比べて−20dBとすれば、周
波数f2で光に与えられる移相量δはδ＝π/10となるか
ら、このときのＳ偏光Is＝0.98となる。

この状態で電子シャッタ15から出射したＳ偏光Isは偏
光プリズム18→円筒レンズ21,22→直角プリズム20→偏
光プリズム23→直角プリズム24→ビームスプリッタ25の
光路によって集光レンズ26に供給されて、集光レンズ26
によって集光されることにより記録円盤28には第４図の
（ｂ）のように略々楕円形の光のスポットが結像され
る。前記の例において、電子シャッタ15から出射された
Ｐ偏光Ip＝0.02は偏光プリズム18→偏光プリズム23→直
角プリズム24→ビームスプリッタ25の光路によって集光
レンズ26に供給されて、集光レンズ26により集光される
ことによって記録円盤28には第４図の（ａ）のように丸
い光のスポットとして前記したＳ偏光による楕円形の光
のスポットに重畳されて結像されている。

このように第２図に示されている記録装置を用いれ
ば、最長の記録波長Λｌを生じさせるべき情報信号によ
るピットPlのピット巾W1と、最短の記録波長Λｓを生じ
させるべき情報信号によるピットPsのピット巾W2と、前
記した最長の記録波長Λｌと最短の記録波長Λｓとの間
の長さの記録波長Λｍを生じさせるべき情報信号による
ピットPmのピット巾W3とを、それぞれ第１図の（ａ），
（ｂ），（ｃ）に例示されているように記録波長と対応
して広狭に変化しているものとすることができる。

なお、ピットのピット巾は、最短の記録波長Λｓを生
じさせるべき情報信号によるピットPsのピット巾W2が第
１図の（ｂ）に示されているように、読取用の光のスポ
ット１の径ｄに略々等しいものとされることが望まし
い。ピットのピット巾を必要以上に大きくすると隣接す
る記録跡間での漏話が増大するからである。また、最長
の記録波長Λｌと最短の記録波長Λｓとの間の長さの記
録波長Λｍを生じさせるべき情報信号によるピットPm
は、最長の記録波長Λｌを生じさせるべき情報信号によ
るピットPlと、最短の記録波長Λｓを生じさせるべき情
報信号によるピットPsとの和（平均）であり、これはピ
ットの巾の両端部の光の強さが小さく記録閾値以下とな
るために、記録した結果としてピット巾が少し狭いピッ
トになったものである。

前記した第２図に示されているような記録装置によっ
て情報信号が記録された記録円盤28に基づいて公知の製
盤技術に従ってスタンパを作り、スタンパによって透明
プラスチックのレプリカを得て、レプリカの信号面に金
属反射膜を付着することにより、情報信号記録媒体を大
量に複製することができるのである。

なお、前記した透明プラスチックのレプリカの信号面
に金属反射膜を付着させない構成とした場合には、光透
過型の情報信号記録媒体が得られることはいうまでもな
いが、光透過型のディスクの場合と反射型のディスクの
場合とにおけるピットの深さの最適値には差がある。ま
た、記録円盤28に形成されるピットの深さ（高さ）は、
記録時に使用される感光膜の厚さによって定められるの
である。さらに、本発明の情報信号記録媒体の製作方法
に従って作製された情報信号記録媒体におけるピットの
ピット巾は、記録波長が短くなるのにつれて増加される
から、記録波長が短い場合のピットの記録に際しては単
位時間当りの記録エネルギーを増加する必要があり、こ
のときは第２図中におけるEO変調器14の駆動源のパワー
を高域で大きくするのが良い。

次に、本発明の情報信号記録媒体の製作方法に従って
作製された情報信号記録媒体から情報信号を再生する際
に用いられる再生装置について説明する。第６図は再生
装置の一例構成のブロック図であって、この第６図にお
いて、31は半導体レーザ光源であり、32はコリメータレ
ンズ、33はビームスプリッタ、34は読取用スポットを作
る集光レンズであり、情報信号記録媒体30（ディスク3
0）に記録されている情報信号は透明プラスチックの平
面側から読取られる。

35はディスク30からの反射光を受光して、それを電気
信号に変換する光検出器であって、この光検出器35は光
のスポットの走行方向に直交する方向に光軸上に２分さ
れている位置にそれぞれ受光素子が配置されている。36
は減算器、37,38は加算器、39はハイパスフィルタ、40
は移相回路、41は出力端子である。

第６図示の再生装置において、半導体レーザ31から出
射したレーザ光はコリメータレンズ32によって平行光に
されてからビームスプリッタ33を介して集光レンズ34に
与えられて、集光レンズ34によりディスク30の信号面に
微小な光のスポットが投射される。

そして、前記したディスク30の信号面からの反射光は
集光レンズ34とビームスプリッタ33とを介して光検出器
35における２つの受光素子によって受光される。前記し
た光検出器35における２つの受光素子からの出力信号は
加算器37によって加算されて加算器38へ、それの一方入
力信号として供給され、また、前記した光検出器35にお
ける２つの受光素子からの出力信号は減算器36にも供給
されていて、減算器36では前記した光検出器35における
２つの受光素子からの出力信号を減算した信号を出力し
て、それをハイパスフィルタ39に供給する。そして、前
記したハイパスフィルタ39からの出力信号は移相回路40
を介して加算回路38に、それの他方入力として供給され
る。

前記した第６図示の再生回路における加算器37からの
出力信号は、ディスク30の信号面からの反射光が集光レ
ンズ34とビームスプリッタ33とを介して光検出器35にお
ける２つの受光素子によって光電変換された信号である
から、この出力信号は第９図の（ａ）を参照して説明し
たLV方式における再生装置からの出力信号に相当してお
り、したがって、第６図示の再生装置における加算器37
からの出力信号は、第10図中の曲線ａで示されるように
記録信号における低域の信号成分を良好に再生している
ものである。

また、本発明の情報信号記録媒体の製作方法に従って
作製された情報信号記録媒体では、最長の記録波長Λｌ
を生じさせるべき情報信号によるピットPlのピット巾W1
と、最短の記録波長Λｓを生じさせるべき情報信号によ
るピットPsのピット巾W2と、前記した最長の記録波長Λ
ｌと最短の記録波長Λｓとの間の長さの記録波長Λｍを
生じさせるべき情報信号によるピットPmのピット巾W3と
が、それぞれ第１図の（ａ），（ｂ），（ｃ）に例示さ
れているように記録波長と対応して広狭に変化されてい
るいるものであるから、記録波長が短くなった場合でも
情報信号の読取り用の光のスポットに対してピットの占
める面積を、記録波長が長い場合と同様にすることがで
き、したがって、記録波長が短くなっても記録波長が長
い場合と同様の回折効果（光の回折方向は異なってはい
るが）が得られるので、高い周波数まで良好なレスポン
スが得られるのである。

すなわち、第８図を参照して説明したLV方式における
ピットは、それのピット巾Ｗが記録波長の長短とは無関
係に一定であるから、ピットからの回折光の強さは、記
録波長の長い場合のピットからの回折光に比べて、記録
波長の短い場合におけるピットからの回折光の方が低下
するのであり、その結果として、記録波長が短い場合の
ピットによる変調度は低下したものになっているのであ
るが、本発明の情報信号記録媒体では、第１図からも明
らかなように記録波長が短くなった場合におけるピット
の面積が、ピットのピット巾の増加により増加されるよ
うになされていることから、記録波長が短くなった場合
でも変調度が高い状態に維持されて、高い周波数成分の
信号の記録再生も良好に行なわれうるのである。

また、前記した第６図示の再生回路における減算器36
からの出力信号は、ディスク30の信号面からの反射光が
集光レンズ34とビームスプリッタ33とを介して光検出器
35における２つの受光素子によって光電変換された信号
の差信号であるから、仮に、ピットのピット巾が最長記
録波長から最短記録波長までのすべての範囲において光
のスポットの径に比べて大であったとすれば、減算器36
からの出力信号は第９図（ｂ）を参照して説明した差動
方式における再生装置からの出力信号に相当したものに
なり、MTFは第10図中の曲線ｂに示されるようなものに
なるのであるが、本発明の情報信号記録媒体では、最長
の記録波長Λｌを生じさせるべき情報信号によるピット
Plのピット巾W1と、最短の記録波長Λｓを生じさせるべ
き情報信号によるピットPsのピット巾W2と、前記した最
長の記録波長Λｌと最短の記録波長Λｓとの間の長さの
記録波長Λｍを生じさせるべき情報信号によるピットPm
のピット巾W3とが、それぞれ第１図の（ａ），（ｂ），
（ｃ）に例示されているように記録波長と対応して広狭
に変化されているものであって、記録波長が長い場合の
ピットのピット巾W1は光のスポットの径に比べて小さい
ので、低域の信号に対するMTFは第10図中の曲線ｂより
も小さくなり、また、記録波長が前記した最長の記録波
長Λｌと最短の記録波長Λｓとの間の長さの記録波長Λ
ｍを生じさせるべき情報信号によるピットPmのピット巾
W3も、光のスポットの径よりも小さいから、中域の信号
に対するMTFも第10図中の曲線ｂよりも小さくなるが、
最短の記録波長Λｓを生じさせるべき情報信号によるピ
ットPsのピット巾W2は光のスポットの径と略々同じにな
るから、高域の信号に対するMTFは第10図中の曲線ｂと
略々同じになる。高域の信号におけるMTFは第10図中の
点線CEDに示されているように低いが、差動方式では半
導体レーザのノイズが差動々作によって除去されて充分
に高いC/Nが得られるために信号を増幅しても信号の品
質の悪化がないから、所要の増幅を行なって原信号波形
の再生を良好に行なうことができる。

なお、第６図示の再生装置における減算器36からの出
力信号が供給されるハイパスフィルタ39は、第13図はパ
ラメータλ/aΛ＝0.2によって示されている如き低域の
微分型の再生信号が抑止されるようにするために設けら
れているものである。低域の信号は既述した加算器37の
出力信号中に良好に得られているので、減算器36からの
出力信号中からは得る必要がないのである。また、移相
回路40は減算器36からの出力信号と加算器37からの出力
信号との間に存在している90度の位相差をなくするため
に設けたものである。

第７図は光透過型の情報信号記録媒体42からの情報信
号の再生装置の一例構成を示したものであり、第７図に
おいて35はピット43の列方向に２分割された光検出器で
あり、35a,35bは受光素子である。情報信号記録媒体42
に記録されたピットの内で長いピット43aについては光
検出器35における２つの受光素子35a,35bの出力和とし
て再生信号が生じるが、これは記録波長が長い場合にお
けるピットにおけるピットとランド部との面積比が変調
に最適なものにされているからである。またピット43b
のように短い記録波長の場合にはピットのエッジによる
回折効果を光検出器35における２つの受光素子35a,35b
からの出力信号の差信号として検出するのであるが、こ
の場合でも既述した反射型の再生装置の場合と同様に、
光源に含まれるノイズは大巾に減殺されるのである。

光検出器35の２つの受光素子35a,35bに後続されるべ
き回路配置は第６図示の再生装置の場合と同様である。
透過型の情報信号記録媒体においては、ピットとランド
との光路差をλ/4程度にすることが望ましく、ピットの
深さはｎを透明材料の屈折率としたときに、λ／｛４
（ｎ−１）｝にする必要があるが、これは反射型の情報
記録媒体におけるピットの深さの３倍程度の深さに相当
している。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本
発明の情報信号記録媒体の製作方法は、幾何学的な凹部
あるいは凸部として形成されているピットによって情報
信号を記録する情報信号記録媒体における前記の情報信
号と対応して形成されるピット列の中で最大のピット中
を有するピットのピット巾が、情報信号記録媒体からの
情報信号の再生時に使用されるべき再生光のスポットの
径よりも小さな寸法の第１のピット巾となされ、また、
前記の情報信号に対応して形成されるピット列の中で最
小のピット長を有するピットのピット巾が、前記した第
１のピット巾よりも大きな寸法の第２のピット巾となさ
れ、さらに、前記した最大のピット長と、前記した最小
のピット長との間のピット長を有するピットのピット巾
は、長いピット長のピットのピット巾が、短いピット長
のピットのピット巾に等しいか、または短いピットのピ
ット巾よりも小さいピット巾となされるように、記録の
対象にされている情報信号の周波数に応じて、情報信号
記録媒体の感光材層に照射させる記録光のスポットの形
状を巾方向だけに変化させるように制御してピットパタ
ーンが形成された記録円盤を得る工程と、前記の記録円
盤に従ってスタンパを得る工程と、スタンパを用いて情
報信号記録媒体を複製する工程とからなる情報信号記録
媒体の製作方法であって、本発明の情報信号記録媒体の
製作方法で作られた情報信号記録媒体は、記録信号の周
波数と対応して形成される記録波長に応じてピット巾が
変化しているピットによって情報信号の記録が行なわれ
ていて、記録波長が長い領域のピットはピット巾が光の
スポット径の略々1/3となされて、ピットの回折による
変調度がピット巾に関して最大となり、良好な再生信号
を得ることができ、また、記録波長が短い領域のピット
は、光のスポットの径とピット巾を略々等しくすること
により、ピット列方向の回折効果を大きくして集光レン
ズの開口に対する回折による変調度を高めるとともに、
ピット列方向で２分された受光素子からの出力信号を用
いて差動方式による出力信号も良好に得られ、さらに、
本発明の情報記録媒体におけるピットの深さ（高さ）と
しては、LV方式におけるピットの深さ（高さ）の最適値
のλ/4と、差動方式におけるピットの深さ（高さ）の最
適値のλ/8との中間の値、すなわち、λ/5.3程度に設定
することで、広い帯域の情報信号の再生が可能になり、
さらにまた、低域の信号のピットの巾が光のスポットの
径よりも小さいことにより、ピットの中心線から再生ス
ポットがずれてトラッキング誤差を生じるときに、記録
跡の横断方向に反射光の偏りが生じるので、それで公知
のプッシュプル法によりトラッキング誤差信号を得るこ
とができるから、最も簡単な構成のプッシュプルトラッ
キング法の採用によって廉価な再生装置の使用が可能と
なり、さらに従来のLV方式は同様に低域におけるMTFが
大であるためにデューテイサイクルモジュレーションに
よる音声の記録再生も可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報信号記録媒体の製作方法に従って
製作された情報信号記録媒体において情報信号に対応し
て幾何学的な凹部あるいは凸部として形成されるピット
の代表例のものの平面形状を、情報信号記録媒体に投射
される光のスポットと対比させて示した図、第２図は本
発明の情報信号記録媒体の製作方法を実施する際に用い
られる情情報信号記録装置の一例構成を示すブロック
図、第３図は電子シャッタの斜視図、第４図は光のスポ
ットの平面図、第５図はローパスフィルタの特性例図、
第６図は再生装置の一例構成を示すブロック図、第７図
は透過型の情報信号記録媒体の再生装置の一部の斜視
図、第８図はLV方式におけるピットと光のスポットとを
対比させて示した図、第９図はLV方式と差動方式との再
生装置のブロック図、第10図はMTF線図、第11図は第10
図中の曲線ａで示されるMTFが得られるピットの配列と
光のスポットの対比図、第12図は差動型再生法による再
生に適するピット列の平面図、第13図は差動法による種
々の記録波長のピットからの再生信号の説明図、第14図
は第13図のピット（ただし、位相差はπ）をLV方式で再
生したときの波形図、第15図は第12図のピットのエッジ
による回折光の分布図、第16図はLV方式のピットのエッ
ジによる回折光の分布図である。 １……光のスポット、2,2a,2b,2c,Pl,Ps,Pm、43……ピ
ット、3,33……ビームスプリッタ、4,26,34……集光レ
ンズ、5,8,30,42……情報信号記録媒体（ディスク）、
6,9,35……光検出器、10,36……減算器、7,11,41……端
子、13……アルゴンレーザ、14……EO変調器、15……電
子シャッタ、15a……電極、16……記録信号源、17……
ローパスフィルタ、18,23……偏光フィルタ、19,20,24
……直角プリズム、21,22……円筒レンズ、25……ビー
ムエクスパンダ、27……駆動装置、28……記録円盤、29
……モータ、31……半導体レーザ、32……コリメータレ
ンズ、36……減算器、37,38……加算器、40……移相
器、

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】幾何学的な凹部あるいは凸部として形成さ
   れているピットによって情報信号を記録する情報信号記
   録媒体における、前記の情報信号と対応して形成される
   ピット列の中で最大のピット長を有するピットのピット
   巾が、情報信号記録媒体からの情報信号の再生時に使用
   されるべき再生光のスポットの径よりも小さな寸法の第
   １のピット巾となされ、 また、前記の情報信号に対応して形成されるピット列の
   中で最小のピット長を有するピットのピット巾が、前記
   した第１のピット巾よりも大きな寸法の第２のピット巾
   となされ、 さらに、前記の情報信号に対応して形成されるピット列
   の中で、前記した最大のピット長と、前記した最小のピ
   ット長との間のピット長を有するピットのピット巾は、
   前記第１のピット巾より大で前記第２のピット巾より小
   の範囲であると共に、前記最大のピット長と前記最小の
   ピット長との間のピット長において、第３のピット長＞
   第４のピット長の関係にあるとき、第３のピット長のピ
   ットのピット巾が第４のピット長のピット巾以下となさ
   れるように、 記録の対象にされている情報信号の周波数に応じて、情
   報信号記録媒体の感光材層に照射させる記録光のスポッ
   トの形状を巾方向だけに変化させるように制御してピッ
   トパターンが形成された記録円盤を得る工程と、 前記の記録円盤に従ってスタンパを得る工程と、 前記のスタンパを用いて情報信号記録媒体を複製する工
   程とからなる情報信号記録媒体の製作方法。