JP2715449B2

JP2715449B2 - 光ディスク原盤記録方法

Info

Publication number: JP2715449B2
Application number: JP14155788A
Authority: JP
Inventors: 惣銘遠藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JPH01312748A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、光ディスク原盤を製造する際にピット情報
を記録する方法に関するものである。

［発明の概要］本発明は、ポジ型のフォトレジストが表面上に塗布さ
れた光ディスクの記録原盤に対し、ディスク表面を照射
することによって被照射部分を露光する記録ビームを二
つ設け、第１の記録ビームは記録動作時においては常に
ディスク上に照射されているビームであり、第２の記録
ビームは記録信号に基づいてオン／オフ変調されて照射
されるビームであって、この２つの記録ビームのビーム
スポットがトラックの両脇となる一部分を共通に露光で
きるようにアライメントし、記録動作を行なうことによ
って、非露光部分が記録ピットとして形成されるように
した光ディスク原盤の記録方法である。

そして、この記録方法を実行することにより、ビーム
スポットのサイズ以下の記録ピットを形成することがで
き、高密度記録が達成できるものである。

［従来の技術］通常、ポジ型のフォトレジストがガラス原板表面に塗
布されてなる光ディスクの記録原盤に各種記録信号を記
録するには、記録信号に基ずいてオン／オフ変調された
記録ビーム（アルゴンイオンレーザ、クリプトイオンレ
ーザ等のレーザ光）を記録原盤表面に照射して露光し、
その後、この記録原盤に現像等の処理を施することによ
って、露光部分が凹型のピットとして形成され、信号が
記録されるものである。

第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、その従来の記録方法を
説明したものであり、これらの図において、１はガラス
原板、２はガラス原板１の表面に塗布されたフォトレジ
ストを示し、記録原盤（ディスク）Ｄを構成する。ま
た、３は対物レンズを含む光学記録ヘッド、Ｌは記録ビ
ーム、Ｐはピット、PeはピットＰが形成されるまえの段
階の、記録ビームＬによって露光された部分を示す。

記録原盤Ｄの回転とともに、レーザ光源から射出され
たレーザ光は図示しない光学系（光偏向器、光変調器、
各種レンズ系等）を経ることによって変調され記録ビー
ムＬとして光学記録ヘッド３から記録原盤Ｄの表面に照
射される（第６図（ａ））。

このようにして露光部分Peが形成された記録原盤Ｄ
（第１図（ｂ））は、アルカリ性の現像液で現像するこ
とによってその露光部分Peが溶出してしまい、第１図
（ｃ）に示すように凹型のピットＰが形成される。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、このような記録方法では当然ながら、記録
ビームＬの記録原盤上でのビームスポットのサイズによ
りピットＰの幅が決定されてしまい、結果的に記録ビー
ムのスポットサイズによってトラックピッチの寸法が制
限され、ディスクの記録密度までがある程度決定されて
しまう。

したがって、高密度記録を達成しようと考えた場合は
ビームスポットのサイズを小さくしなければならない。

ここで、スポットサイズω_oは、 ω_o＝Ｋλ/NA （λ：レーザ光の波長、NA:対物レンズの開口数（Numer
ical Aperture）、K:レンズの開口形状やビーム断面の
強度分布等で決まる定数）であり、例えば、λ板442nm、NA＝0.9、Ｋ＝0.82とする
と、 ω_o＝0.82×0.442/0.9＝0.40（μｍ）となる。

すなわち、スポットサイズを小さくするにはレーザ光
の波長λの短波長化、及び対物レンズの高開口数の達成
が必要であることが分かる。

しかしながら、従来においては短波長レーザ用として
使用できる高開口数のレンズとして満足のいけるものは
存在せず、短波長及び高NAという条件を満たすことは非
常に困難であって、したがって、スポットサイズを小さ
くして、高密度記録を達成することは非常に困難になる
という問題点があった。

［問題点を解決するための手段］本発明は、このような問題点にかんがみてなされたも
ので、２つのビームスポットによって、ピットとなる部
分以外の部分を全て露光してしまうようにするものであ
る。

つまり、第１の記録ビームのビームスポットがトラッ
クとトラックの間の部分を常に露光していくとともに、
第２の記録ビームのビームスポットがトラック上で非ピ
ット部分を露光していくようにしたものである。

［作用］第１及び第２の記録ビームによって形成される非露光
部分は、現像後に凸型のピットとして形成されることに
なるが、この非露光部分は記録用のビームのスポット径
に関係なく、第１及び第２の記録ビームの離間距離によ
って設定される。そのため、ピット幅はきわめて小さい
値にすることが可能になる。

［実施例］第１図は、本発明の記録方法の実施例を示す説明図で
ある。

この図はポジ型のフォトレジストが一様に塗布されか
ガラス原板から成る記録原盤上の一部分を模式的に示し
ており、図中、Sp₁は第１の記録ビームによるビームス
ポット、Sp₂は第２の記録ビームによるビームスポット
であって、斜線部分10は第１の記録ビームによって露光
される部分、すなわちある原盤を回転して記録動作を行
なったときにビームスポットSp₁が原盤上で存在するこ
ととなる部分を示し、また、点描部分11は第２の記録ビ
ームによって露光される部分、すなわちある原盤を回転
して記録動作を行なったときにビームスポットSp₂が原
盤上で存在することとなる部分を示す。

そして、非斜線で、かつ非点描の白い部分12（以下、
非露光部分12はいう）は第１及び第２のどちらの記録ビ
ームによっても露光されない部分を示す。

なお、W_Dは、原盤上において、第１及び第２の記録ビー
ムの両方によって露光される可能性のある部分の幅（ビ
ーム照射部分の重なり幅）を示す。

この原盤記録方法では、記録時においては第１の記録
ビームは常にオン状態で原盤上に連続的に照射されてい
る。つまり、ビームスポットSp₁は常に原盤上に照射さ
れ、斜線部分10は記録動作中にビームスポットSp₁が連
続して照射されている軌跡となるものである。

一方、第２の記録ビームは従来の記録ビームと同様
に、記録信号に基ずいてオン／オフに変調され、断続的
に原盤上に照射される。そして、この第２の記録ビーム
の断続的な照射によって形成される露光部分（点描部分
11）と非露光部分12が記録信号のピット情報を含有する
ものとなるものである。

今、第１図に示すようにビームスポットSp₁及びSp₂の
一部分が重なるようにアライメントされ、記録動作が行
なわれると、原盤の回転とともに各記録ビームが所定速
度で半径方向に移動することによって、ビームスポット
Sp₁によって斜線部分10が連続して露光され、同時に記
録信号で断続照射されているビームスポットSp₂によっ
て点描部分11が露光されることになる。

すると、渦巻状のトラックには２つのビームスポット
Sp₁及びSp₂によって露光されない非露光部分12がのこさ
れるが、この記録原盤が現像され、露光部分が溶出する
ことによって、第２図に示すように、非露光部分12が凸
型ピットPtとして形成されることになる。

形成されるピットPtのピット幅は、したがって、各ビ
ームスポットSp₁、Sp₂のアライメント（アライメントに
よって設定される原盤上におけるビーム照射部分の重な
り幅W_D）に依存して決定されるものであることが理解さ
れる。

第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）はこのビーム照射部分の重
なり幅W_D（W_D a〜W_D c）とピット幅Ｗ（Wa〜Wc）の関係
を示したものである。

図中、斜線部分はビーム照射部分の重なり幅（W_D a〜
W_D c）を決定するビームスポットの重なり部分であり、
また、Wspはスポット径、そして点線で示したスポット
は原盤上で１周した時点で照射される第１のビームスポ
ットSp₁を示す。

各ビームスポットSp₁、Sp₂が第３図（ａ）に示すよう
にアライメントされていると、前述した非露光部分12の
幅は、第２のビームスポットSp₂のうちで第１のビーム
スポットSp₁が重ならない部分の幅Waで示されることに
なり、したがって、ピット幅ＷはWaとなるものである。

ピット幅ＷをWaより狭くしたければ、第３図（ｂ）の
ように各ビームスポットSp₁、Sp₂の重なり幅W_DをW_D bと
大きくすればよい（W_D a＜W_D b）。すると、ピット幅Ｗ
はより狭いピット幅Wbとすることができる。

また逆に、第３図（ｃ）のように重なりW_DをW_D c（W_D
c＜W_D a）とすれば、ピット幅Ｗはより広いピット幅Wc
とすることができる。

すなわち、この場合ピット幅Ｗは各ビームスポットSp
₁、Sp₂の重なり具合によって、０＜Ｗ＜Wspの範囲で自
由に設定することができるものである。

もっとも、ピット幅ＷはビームスポットSp₁、Sp₂の重
なり具合ではなく、あくまで原盤上におけるビーム照射
部分の重なり幅W_Dによって決定されるものであるため、
ビームスポットSp₁、Sp₂の位置関係としては、ある一つ
の状態に固定されるものではなく各種の位置関係が考え
られ、その場合において重なり幅W_Dが決定されていれ
ば、位置関係にかかわらず所望のピット幅Ｗをもつピッ
トPtを形成することができる。

例えば、第４図において、（ａ）は各ビームスポット
Sp₁、Sp₂が水平方向に並んで一部が重なって位置する場
合、（ｂ）（ｃ）はトラック方向にわずかにずれて一部
が重なって位置する場合、（ｄ）（ｅ）はトラック方向
にずれてしかも重ならないように位置する場合である。

このように、位置関係としては、この第４図（ａ）〜
（ｅ）でそれぞれ異なっているが、ビーム照射部分の重
なり幅W_DはすべてW_D1となるように照射位置が設定され
ている。したがって、（ａ）〜（ｅ）のどの場合をとっ
ても、形成されるピットPtのピット幅Ｗを同サイズとな
り、同様な効果をなすことができる。

このように、本発明の原盤記録方法によれば、ピット
幅Ｗはスポット径Wspに依存して決定されるものではな
いため、スポット径Wspを小さくすることなしにピット
幅Ｗを小さくすることができ、そのためトラックピンチ
も小さくできることとなり、容易に高密度記録を達成す
ることができる。

なお、ピットPtによる再生ビームの変調度はピット幅
Ｗがトラックピッチの1/3のときに最大となるため、ト
ラックピッチは、第５図に示すように、ピット幅Ｗにた
いして3Wとなるように設定（ビームスポットSp₁、Sp₂の
アライメント）することが好ましい。

また、本発明においては、非露光部分12がピットPtと
なるものであり、つまり、第２の記録ビームのオフ時の
部分が、ピットPtとして形成されてしまうため、記録さ
れたピット信号は従来とは逆極性のピット信号となって
しまうが、これは、単に記録信号の変調時に逆極性を与
えれば従来のピット信号と同極性のピット信号とするこ
とができるため、なんら問題とはならない。

［発明の効果］以上説明してきたように、本発明の光ディスク原盤記
録方法は、２つの記録ビームを原盤に照射し露光して、
非露光部分がピットとなるようにしたことによって、ビ
ームスポットのサイズを小さくすることなしにピット幅
を小さくすることが可能となり、したがって、光ディス
ク原盤への各種データの高密度記録が非常に容易に達成
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の説明図、第２図は本発明の記
録方法によって形成されたピットの説明のための断面
図、第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）はピット幅とビームスポ
ットの重なり具合の関係を示す説明図、第４図（ａ）〜
（ｅ）は各種ビームスポットアライメントの説明図、第
５図はトラックピンチとピット幅の関係を示す説明図、
第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）は従来の記録方法の説明図で
ある。 10は第１の記録ビームによって露光された部分、11は第
２の記録ビームによって露光された部分、12は非露光部
分、Sp₁は第１のビームスポット、Sp₂は第２のビームス
ポット、Ptはピットを示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にポジ型のフォトレジストが塗布され
た光ディスクの記録原盤に対して、継続出力される第１の記録ビームによる第１のビームス
ポットの照射と、記録信号に基づいてオン／オフ変調さ
れた第２の記録ビームによる第２のビームスポットの照
射とを同時に実行するとともに、前記第１のビームスポ
ットによる露光部分の一部と前記第２のビームスポット
による露光部分の一部が、前記記録原盤上のトラック幅
方向に重なるように前記第１のビームスポットと前記第
２のビームスポットの照射位置を設定して記録動作を行
ない、前記記録原盤上の非露光部分が記録ピットとして形成さ
れるようにしたことを特徴とする光ディスク原盤記録方
法。