JP2783523B2 - 情報記録媒体の原盤記録方法および記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、デジタルデータファイ
ルなどの装置において、ＴｅＯｘや屈折率変化記録方法
など、光学的手段により情報記録層に形状の変化無しに
情報を記録し、または記録された情報を再生あるいは消
去する為の、情報記録媒体の原盤記録方法、およびその
原盤を用いて複製された情報記録媒体の記録再生方法に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の情報記録媒体の構成の模式図を図
５に示す。同図で１は情報記録再生領域の空溝部を示
し、２は位置情報などのフォーマット用の信号領域を示
す。３は記録／再生ビームを示す。情報記録再生領域及
び位置情報などのフォーマット用信号領域の溝深さは、
ファーフィールド法によるトラッキング誤差の検出信号
が最大となるλ／８程度で構成されている。 【０００３】このように構成された情報記録媒体を光学
的に読み出す際においては、フォーマット信号が空トラ
ックを断続する形で形成されてるため、記録／再生ビー
ムがトラックを追従しながらトレースする方向に走行し
た場合は、トラッキング誤差信号に対してはトラッキン
グ誤差信号を発生するトラックが無い部分が周期的に現
れ検出感度が下がり、フォーマット信号による断続面は
トラッキング誤差信号とは異なる回折、散乱などを発生
するためにノイズを発生し、またフォーカス誤差信号に
対しても同様の理由でノイズを発生するという悪影響を
与える。さらに、記録／再生ビームがフォーマット信号
をトラックの半径方向に横切った場合も、トラッキング
誤差信号やフォーカス誤差信号に対して、フォーマット
信号による断続面はトラッキング誤差信号とは異なる回
折、散乱などを発生するためノイズを発生し、ランダム
アクセスの際のトラック計数の精度を下げ、フォーカス
制御に対してもノイズによる悪影響が発生しやすいとい
う問題点がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、情報の記録
再生の特性に最適な溝構成を実現するとともに、従来問
題であったフォーマット用信号領域のフォーカス及びト
ラッキング誤差信号への悪影響を、フォーマット用信号
領域を情報記録再生領域と分離することにより解決し、
所望の情報を、安定なサーボ条件下で、所望のアドレス
に確実に記録再生でき、かつＣ／Ｎの向上がはかれる情
報記録媒体の原盤記録方法および記録再生方法を提供せ
んとするものである。 【０００５】特にプリフォーマットされた情報記録媒体
において、ユーザーにより使用される情報記録再生領域
と、ランダムアクセスなどに使用される位置信号である
アドレス情報などのフォーマット信号領域との、好適な
構成を提供するものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、所望の情報を情報記録層の形状の変化なしに
光学的に記録し、または記録された情報を再生あるいは
消去するための情報記録媒体用の原盤を作成するに際
し、同一の光源から分割された２つの原盤記録光ビーム
のうち、トラックガイドを形成するための第１の原盤記
録光ビームを第１の光変調器を経由した後ディスク原盤
上に集光して露光し、第２の原盤記録光ビームを、情報
ピットを形成するための第２の光変調器を経由した後
に、第１の原盤記録光ビームの入射角に対し傾斜させ前
記原盤上で構成されるトラックガイドの幅方向に所定量
ずらして集光して前記第１の原盤記録光ビームと同時に
露光することで、前記情報記録媒体に、同心円状もしく
はスパイラル状の一定深さを有する連続したトラックガ
イドを形成させ、半径方向に隣り合うトッラクガイド間
における円周方向に、所望の情報を記録する記録区間と
位置情報等のための第２の情報区間とを形成させ、前記
第２の情報区間を前記トラックガイドと異なる深さのプ
リフォーマット信号として形成させ、かつ前記第２の情
報区間の記録幅を、半径方向に隣り合うトラックガイド
どうしの間隔よりも狭く形成させるための情報記録媒体
用の原盤を作成するものである。 【０００７】すなわち本発明は、上記記録媒体を複製す
るための原盤を、２つの原盤記録ビームを用いて同時に
記録するものである。 【０００８】さらに本発明は、所望の情報を情報記録層
の形状の変化なしに光学的に記録し、または記録された
情報を再生あるいは消去するために、同心円状もしくは
スパイラル状の連続したトラックガイドを位相深度π／
２ラジアンで形成し、半径方向に隣り合うトラックガイ
ド間における円周方向に、所望の情報を記録する記録区
間と、位置情報などのための第２の情報区間とを形成
し、前記第２の情報区間を、位相深度πラジアンのプリ
フォーマット信号として形成し、かつ前記第２の情報区
間の記録幅を、半径方向に隣り合うトラックガイドどう
しの間隔よりも狭く形成した情報記録媒体の記録再生を
行うに際し、少なくとも２つの光ビームを形成し、第１
の光ビームの中心をトラックガイドの中心上に照射し、
前記第１の光ビームを照射しているトラックガイド間の
アドレス等の情報ピットのある部分に第２の光ビームを
照射して、情報の記録、再生もしくは消去を行うもので
ある。 【０００９】 【作用】かかる構成により、強度による記録深度および
変調方法の異なる同時露光方式の２つの原盤記録用ビー
ムを安定に制御し、連続したトラックガイドと半径方向
に隣り合うトラックガイドとの間における円周方向に、
所望の情報を記録する記録区間と位置情報等のための第
２の情報区間とを形成し、第２の情報区間をトラックガ
イドと異なる深さのプリフォーマット信号として形成
し、第２の情報区間の記録幅を、半径方向に隣り合うト
ラックガイドどうしの間隔よりも狭く形成するという、
サーボ信号並びに記録再生特性の安定性を確保するため
の複雑な構造の媒体用記録原盤を、一度の記録動作で同
時にかつ安定に作ることができる。さらに、トラッキン
グ用再生光ビームと情報の記録再生用光ビームを１個づ
つ照射位置を少しずらした位置に設け、トラッキング用
再生光ビームがプリフォーマットのピットに掛からない
ようにすることにより、複製された媒体に後から記録し
た情報信号やプリフォーマットの第２の情報区間におい
ても、トラッキング信号やフォーカス信号の検出光がプ
リフォーマットのピットで散乱されないため、安定なサ
ーボ信号を得ることができ、安定な記録、再生装置を実
現することができる。したがって本発明によれば、簡単
な構成で情報記録媒体の原盤を作成できる。しかも、フ
ォーカスやトラッキングサーボにフォーマット信号の影
響を及ぼすことがなく、複製された情報記録媒体を用い
た記録再生動作の際に、フォーカスやトラッキングサー
ボにフォーマット信号の影響を及ぼすことがなく、また
情報の記録再生特性においてＣ／Ｎの向上を図ることが
でき、特にプリフォーマット化された情報記録媒体上に
情報を追記録、再生する場合に有利である。 【００１０】 【実施例】溝の位相深度と、ファーフィールド法による
トラッキング誤差信号出力と、位相型で記録されたアド
レス信号出力との関係を図２に示す。同図で、縦軸は相
対出力、横軸は位相深度を示す。位相深度ψと実際の溝
深さｄとの関係は、基板の使用波長λでの屈折率をｎと
すると、反射再生の場合は次式で与えられる。 【００１１】ψ＝２ｎｄ・２π／λ 図２より、位相型で記録されたアドレス信号は、位相深
度ψ＝πラジアンでピークとなり、ファーフィールド法
により検出する誤差は、位相深度ψ＝π／２、３π／２
ラジアンでピークとなる。ただし、トラッキング誤差信
号はπ／２、３／２πラジアンでは位相が反転する。ま
た、情報記録媒体の溝部よりの反射率は、図中破線で示
すように、 アドレス信号出力と逆の関係にあり、位相深
度ψ＝0.2 πラジアンで最大となる。 【００１２】情報記録層として、ＴｅＯｘなどの屈折率
変化型の材料を用いる場合には、情報の記録再生信号の
Ｃ／Ｎは、反対率の高い溝部に記録再生することが望ま
しい。従って、位相深度ψ＝0.2 πラジアンが望ましい
ものとなる。 【００１３】次に光学系の簡易性を考慮すると、トラッ
キング検出方法はファーフィールド法が望ましく、高い
相対出力を得る為には、位相深度ψ＝π／２ラジアンが
最適である。 【００１４】また、フォーマット信号は、記録位置の確
実なアクセスを考慮すると、信号出力が高いことが望ま
しく、位相深度ψ＝πラジアンが最適となる。 【００１５】以上の条件を満足する溝構成の一例の模式
図を図３に示す。同図（ａ）において、10は情報記録媒
体基板で、その表面には、例えばＴｅＯｘなどの情報記
録層が形成されている。11は記録領域で、図にはトラッ
クガイド12〜15だけを示してある。半径方向に隣り合う
各トラックガイド12〜15間には、図中16〜18で示す第２
の情報区間としてのフォーマット用信号領域が、円周方
向の所望の区間に形成されている。本図では８セクター
／トラックの場合を示している。フォーマット用信号領
域16〜18は所望のセクター数だけ形成すれば良い。ま
た、必要に応じて、トラックアドレスなどを含むフォー
マット用信号領域も存在する。 【００１６】同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ領域を拡
大して示したもので、各番号は同図（ａ）と同様に付与
されている。ここで、19は情報記録再生領域（情報の記
録区間）に記録された情報ピットで、20、21、22は、そ
れぞれ、記録スポット、トラッキング検出用スポット、
再生スポットを示す。 【００１７】このような構成の情報記録媒体において、
トラックガイド12〜15を位相深度ψ＝π／２ラジアンで
形成し、かつ各トラックガイド12〜15間のフォーマット
用信号領域16〜18を位相深度ψ＝πラジアンの凹凸信号
で形成し、各トラックガイド12〜15間のフォーマット用
信号領域16〜18以外の領域を位相深度ψ＝０ラジアンの
情報記録再生領域として使用することにより、前述の最
適位相深度をすべて満足する情報記録媒体を提供するこ
とが可能となる。 【００１８】また、このような構成の情報記録媒体にお
いて、情報記録再生スポットと、フォーカス誤差および
トラッキング誤差の検出スポットとを分離することによ
り、フォーマット信号のフォーカス及びトラッキング誤
差信号への悪影響を完全になくすことも可能となり、所
望の情報を安定なサーボ条件下で所望のアドレスに確実
に記録再生することが可能となり、かつ高いＣ／Ｎを有
する情報の記録再生が可能となるものである。 【００１９】各トラックガイド12〜15間のフォーマット
用信号領域16〜18の半径方向の記録幅は、トラッキング
検出スポットへのフォーマット信号の干渉を避ける為
に、図３（ｂ）に示すように、隣り合うトラックガイド
12〜15間の距離の約半分よりも短く形成されている。 【００２０】また、記録材料及び記録方法は、ＴｅＯｘ
や屈折率変化記録方法などの、情報記録層の形状の変化
を伴うことなしに情報を記録あるいは再生するものを採
用するが、このＴｅＯｘや屈折率変化記録方法に限ら
ず、本発明の目的を満足するものであればどのようなも
のでも適用できる。 【００２１】本発明による情報記録媒体の原盤を作成す
るための装置の一例を図１を用いて説明する。レーザ光
源30よりの光束は、ハーフミラー31により所望の比率で
光束31ａ、31ｂに分割される。分割された光束31ａは光
変調器32に導かれ、所望の露光量になるように減衰され
た後、全反射ミラー33により反射され、さらに全反射ミ
ラー34で反射される。その後、レンズ35、36で構成され
るビームエキスパンダー系に導かれ、所望のビーム径に
拡大された後に全反射ミラー37により反射されて、ボイ
スコイル38にマウントされた記録レンズ39により集光さ
れ、記録原盤40上の位置Ａにスポットを形成する。例え
ば、このスポットにより前述のトラックガイドを露光す
る。 【００２２】一方、ハーフミラー31で分割された他方の
ビーム31ｂは、全反射ミラー41で全反射され、第２の光
変調器42で所望の情報にもとづき強度変調される。ここ
で光変調器42への入力電気信号としては、信号エンコー
ダよりの信号48が、ゲート回路45がＯＮの間のみ供給さ
れる。一方ゲート回路45は、記録系のターンテーブル駆
動信号47と同期して所望の期間のみ信号を出力するゲー
トコントロール回路46により制御される。光変調器42と
しては、ＡＯ光変調器やＥＯ光変調器を使用できる。 【００２３】第２の光変調器42からの出力光は、シャッ
ター43に導かれ、所望の期間のみ全反射ミラー44に導か
れ、全反射される。全反射ミラー44は、光束31ｂの光軸
が光束31ａの光軸に比べてわずかに傾くように設置され
ている。全反射ミラー44で全反射された光束31ｂは、次
いで光束31ａと同じ光学系を通過し、その後に記録レン
ズ39に導びかれ、記録原盤40上の位置Ｂにスポットを形
成することで、トラックガイド間にフォーマット信号を
露光する。 【００２４】記録原盤40上のＡ−Ｂ間の距離Ｌは約0.8
μｍ程度が望ましく、このＬは次式で与えられる。 Ｌ＝ｆθ ここでｆは記録レンズの焦点距離、θは記録レンズへの
光束31の入射角である。Ｌ＝0.8 μｍ、ｆ＝３mmとする
と、θ≒0.3mrad となる。 【００２５】このような光学系を有する原盤記録装置に
より、情報記録媒体の原盤を記録できる。このようにし
て記録した原盤を現像し、金属膜を蒸着後、ニッケルメ
ッキによりマスター、マザー、スタンパーを作成し、そ
れを型にして基板をプレスすることにより、アドレス等
のファーマット用信号とトラッキングガイドを同時に形
成することが可能である。 【００２６】 【００２７】上記以外にも、例えばプラズマエッチング
による方法や、金属膜を使用する方法など種々の実施方
法が考えられる。 【００２８】再生光学系は、少なくとも２つのビーム
を、情報記録媒体上のトラックガイド領域とトラックガ
イド間とにそれぞれ照射する手段を有するものであれ
ば、どのような構成をとるものであってもよい。図３で
は再生スポット22が存在する例を示したが、さらに消去
スポットが存在してもよいし、さらに複数の記録再生ス
ポットが存在してもよい。 【００２９】この再生光学系の一例を図４を用いて説明
する。ここで50は半導体レーザアレーで、例えば２つの
発光点を有し、発光点50Ａは光軸中心に位置し、ビーム
出射方向も光学系の光軸と同方向とされている。一方、
同一平面上にある他の発光点50Ｂは、ビーム出射位置が
例えば光軸と45度方向に少し離れて位置するなど、その
ビーム出射方向が光軸に対してθだけ傾けて配置され
る。この半導体レーザアレー50からの出射光は、コリメ
ートレンズ51により所望のビーム径に広げられた後、偏
光ビームスプリッター52とλ／４板53とを通過し、再生
レンズ54により、情報記録媒体55上における光軸中心か
らわずかに離れた位置（例えば、円周及び半径方向に各
々0.8 μｍ）に集光される。情報記録媒体よりの反射光
は入射時と同光路を各々戻り、λ／４板53の作用により
偏光ビームスプリッター52にて全反射され、アスティグ
マフォーカスレンズ56、57を通過して、光電変換素子58
上に集光される。光電変換素子58は、例えば、４分割Ｐ
ＩＮフォトダイオードにより構成される。この場合、ト
ラックガイドを照射するビームは光学系の光軸中心を通
り、４分割ＰＩＮフォトデテクター上に集光され、フォ
ーカス及びトラッキング誤差信号を検出する。一方、ト
ラックガイド間を照射するビームは、独立したＰＩＮフ
ォトダイオード上に集光され、情報の記録／再生とフォ
ーマット信号の再生に利用される。あるいは、光軸中心
を通るビームを情報の記録／再生用ビームとすることも
可能である。 【００３０】また、半導体レーザアレー50を用いなくと
も、独立した半導体レーザを用いることも可能である
し、１つの半導体レーザのビームを分割することも可能
である。 【００３１】どのような光学系であっても、トラックガ
イドどうしの間にビームを照射する手段と、各々のビー
ムを独立に検出する手段とを有する記録再生光学系であ
れば、本発明に適用できるものである。 【００３２】 【発明の効果】以上の如く、本発明によると、トラック
ガイドの幅方向に所定量ずらした各１つづつの２つの独
立して変調した光ビームで、トラックガイドとプリピッ
トによるフォーマット情報とを同時に記録して原盤を作
成するため、連続トラックガイドと、連続トラックガイ
ドで囲まれた領域におけるトラックガイドとは深さの異
なるプリフォーマット用信号とを同時に記録でき、また
再生用の光学系ではトラックガイド上とトラックガイド
間とで独立した光ビームを照射することにより、どの位
置でも記録再生ができ、かつトラック幅が多少異なる媒
体でも記録位置が少しずれるだけで対応できる。したが
って、本発明によると、(1) 記録深度および変調方法の
異なる２つの原盤記録用ビームを安定に制御することに
より、連続したトラックガイドと、半径方向に隣り合う
トッラクガイド間における位置情報等のための第２の情
報区間とを同時に形成し、第２の情報区間をトラックガ
イドと異なる深さでかつ半径方向に隣り合うトラックガ
イドどうしの間隔よりも狭く形成するプリフォーマット
信号を安定に形成し、サーボ信号並びに記録再生特性の
安定性を確保するための複雑な構造の媒体用記録原盤を
安定に作ることができる。(2) トラッキング用再生光ビ
ームと情報の記録再生用光ビームとを１個づつ照射位置
を少しずらした位置に設けることにより、複製された媒
体に後から記録した情報信号のための記録区間やプリフ
ォーマットのための第２の情報区間においても、トラッ
キング信号やフォーカス信号の安定な再生装置を実現す
ることができる。このため、本発明によると、情報の記
録再生あるいは消去機能を有する光ディスクシステムに
おいて、特にプリフォーマット化された情報記録媒体上
に情報を追記録、再生する場合に、フォーマット信号が
フォーカスやトラッキングサーボに影響を与えることが
なく、また情報の記録再生特性におけるＣ／Ｎなどの点
において、最適な情報記録の構成とその記録再生方法を
提供することが可能となる。 【００３３】また、特にコンピュータなどのデータファ
イルとして光ディスクシステムを使用する場合、ホスト
コンピューターの指示するアドレスに情報を確実に記録
することは非常に重要である。本発明によれば、フォー
マット信号中のアドレス検出において、トラッキング及
びフォーカス誤差検出信号中にフォーマット信号の影響
を全く受けない為、外乱に対してより確実な動作を保証
することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明にもとづく情報記録媒体の原盤のための
記録光学系の構成図である。 【図２】溝の位相深度と、トラッキング誤差信号、溝部
よりの反射率、アドレス信号との相対出力の関係を示す
図である。 【図３】本発明にもとづく情報記録媒体の模式図であ
る。 【図４】本発明にもとづく情報記録媒体の再生光学系の
構成図である。 【図５】従来の情報記録媒体の模式図である。 【符号の説明】 10 情報記録媒体基板 11 記録領域 12、13、14、15 トラックガイド 16、17、18 フォーマット用信号領域（第２の情報区
間） 19 情報ピット 20 記録スポット 21 トラッキング検出用スポット 22 再生スポット 30 レーザ光源 31 ハーフミラー 32 光変調器 40 記録原盤 Ａ 位置 Ｂ 位置 42 第２の光変調器 50 半導体レーザアレー 50Ａ 発光点 50Ｂ 他の発光点 58 光電変換素子

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−133646（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−52439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−74835（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．所望の情報を情報記録層の形状の変化なしに光学的
   に記録し、または記録された情報を再生あるいは消去す
   るための情報記録媒体用の原盤を作成する方法であっ
   て、同一の光源から分割された２つの原盤記録光ビーム
   のうち、トラックガイドを形成するための第１の原盤記
   録光ビームを第１の光変調器を経由した後ディスク原盤
   上に集光して露光し、第２の原盤記録光ビームを、情報
   ピットを形成するための第２の光変調器を経由した後
   に、第１の原盤記録光ビームの入射角に対し傾斜させ前
   記原盤上で構成されるトラックガイドの幅方向に所定量
   ずらして集光して前記第１の原盤記録光ビームと同時に
   露光することで、前記情報記録媒体に、同心円状もしく
   はスパイラル状の一定深さを有する連続したトラックガ
   イドを形成させ、半径方向に隣り合うトッラクガイド間
   における円周方向に、所望の情報を記録する記録区間と
   位置情報等のための第２の情報区間とを形成させ、前記
   第２の情報区間を前記トラックガイドと異なる深さのプ
   リフォーマット信号として形成させ、かつ前記第２の情
   報区間の記録幅を、半径方向に隣り合うトラックガイド
   どうしの間隔よりも狭く形成させるための情報記録媒体
   用の原盤を作成することを特徴とする情報記録媒体の原
   盤記録方法。 ２．所望の情報を情報記録層の形状の変化なしに光学的
   に記録し、または記録された情報を再生あるいは消去す
   るために、同心円状もしくはスパイラル状の連続したト
   ラックガイドを位相深度π／２ラジアンで形成し、半径
   方向に隣り合うトラックガイド間における円周方向に、
   所望の情報を記録する記録区間と、位置情報などのため
   の第２の情報区間とを形成し、前記第２の情報区間を、
   位相深度πラジアンのプリフォーマット信号として形成
   し、かつ前記第２の情報区間の記録幅を、半径方向に隣
   り合うトラックガイドどうしの間隔よりも狭く形成した
   情報記録媒体の記録再生を行うに際し、少なくとも２つ
   の光ビームを形成し、第１の光ビームの中心をトラック
   ガイドの中心上に照射し、前記第１の光ビームを照射し
   ているトラックガイドと隣接するトラックガイドとの間
   でアドレス等の情報ピットのある部分に第２の光ビーム
   を照射して、情報の記録、再生もしくは消去を行うこと
   を特徴とする情報記録媒体の記録再生方法。