JP3067872B2 - 記録媒体及びその情報書込・再生の各装置 - Google Patents

記録媒体及びその情報書込・再生の各装置

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JP3067872B2 JP4007837A JP783792A JP3067872B2 JP 3067872 B2 JP3067872 B2 JP 3067872B2 JP 4007837 A JP4007837 A JP 4007837A JP 783792 A JP783792 A JP 783792A JP 3067872 B2 JP3067872 B2 JP 3067872B2
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    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/261—Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は映像情報等の各種情報の
信号が記録され光学的に記録情報を再生する記録媒体
と、この記録媒体に記号を記録又は再生する記録・再生
の各装置に関し、特に高密度に情報を記録する記録媒体
及びその記録・再生の各装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、記録媒体は記録ディスクとして
形成されて中央部にセンターホールを有し、このセンタ
ーホールの外周に螺線状につながった１本のトラックと
して情報が記録される。従来、この種の記録ディスクは
図１５（Ａ）に示すように、アクリル樹脂（Polymethyl
methacrylate;PMMA）等の透明なディスク基板１５上に
情報に対応する凹凸形状の情報ピット部１０が形成さ
れ、この情報ピット部１０が形成されたディスク基板１
５上に高い反射率のアルミニウム膜１２が蒸着され、こ
のアルミニウム膜１２上にプラスチック等の保護層１１
を形成して構成される。
【０００３】前記構成に基づく記録ディスクから情報を
再生する場合には透明なディスク基板１５側からレーザ
光等の光ビームＬＢを再生の対象となるトラックの情報
ピット部１０に投射し、図１５（Ｂ）に示すように情報
ピット部１０のないピット間鏡面部で反射された反射光
ＬＢR が「明」として検出され、また情報ピット部１０
で反射された反射光ＬＢR が「暗」として検出される。
このように「明」、「暗」の反射光により情報ピット部
２の各記録ピット２０ａ、２０ｂ、２１、…に対応する
情報が再生されることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の記録ディス
ク及びその再生方法は以上のように構成されていたこと
から、情報ピット部に対して投射される読出光の光ビー
ムの反射率変化により光学的な振幅変調が加えられた信
号光として検出され、この信号光の「明」、「暗」で二
値信号が記録され、また再生されることとなる。このよ
うに情報ピット部がその有無により単に１ビットの二値
信号として記録されることから、単位面積当りの情報集
積密度に限界があり、高密度化が困難であるという課題
を有していた。また、他の記録方法等により高密度に記
録したとしても、図１５（Ｃ）に示すように隣接する情
報ピット部を同時に読出す等によりその再生を正確に行
なうことが困難であった。
【０００５】前記課題を解消するものとして特開昭５０
−１１９５１７号公報に開示された記録キャリア（記録
媒体）がある。この記録媒体はトラック状に配置した領
域部に少なくとも２個の型式の回折格子を設け、この回
折格子の型式を格子線の方向が異なる構成とし、１個の
トラック読取り時にこのトラックの両面に位置する隣接
トラックが中間帯域となり、ほぼ２倍の密度の情報を記
録する。
【０００６】しかしながら、前記記録キャリアの場合
は、複数の型式の回折格子により情報の内容を記録する
ことから、再生時において回折格子の型式の相違により
回折方向も異なることから、この回折方向に対応する個
数の信号光検出部を設けなければならないという課題を
有する。
【０００７】本発明は前記課題を解消するためになされ
たもので、記録する情報に対応した格子方向の微細回折
格子で情報ピットを形成することにより、高密度に情報
を記録できる記録媒体及びその書込・再生の各装置を提
案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る記録媒体
は、情報ピットを複数配列した情報ピット列により情報
が記録され、前記情報ピットに情報再生用の読出光を投
射して記録された情報が再生される記録媒体において、
前記情報ピットは、前記読出光における波長（λ）の二
分の一以下の格子定数（ｄ）とする微細回折格子でピッ
ト領域が形成され、当該微細回折格子を複数種類の格子
方向とし、前記記録する情報に対応して複数種類の格子
方向を順次選択的に配列されるものである。また、本発
明に係る記録媒体は、情報ピットを情報再生用の読出光
における波長（λ）の二分の一以下の格子定数（ｄ）と
する微細回折格子で形成し、記録する情報に応じて前記
微細回折格子の格子方向を異ならせたものである。 ま
た、本発明に係る記録媒体は、情報ピットを情報再生用
の読出光における波長（λ）の二分の一以下の格子定数
（ｄ）とする微細回折格子で形成し、記録する情報に応
じて前記微細回折格子の格子方向及び前記情報ピット長
を異ならせたものである。
【０００９】本発明に係る記録媒体の情報書込装置は、
再生時に読出光を照射して読出される情報ピットを、記
録すべき情報に対応して記録媒体の記録面に順次書込み
形成する記録媒体の情報書込装置において、前記単一の
情報ピットが形成される領域をより広い記録媒体の同一
領域に、干渉可能な二つの参照光を重ねて投射する参照
光投射手段と、前記単一の情報ピットが形成される領域
とほぼ等しい記録媒体の領域に、前記参照光に対して非
干渉なバイアス光を前記二つの参照光の投射領域に重畳
して投射するバイアス光投射手段とを備え、前記二つの
参照光の干渉で形成される干渉縞による前記記録面の記
録光量未満の光量の照射光量とバイアス光の照射光量と
が加算された総照射光量の記録光により、記録媒体の記
録面における情報ピットの形成領域に記録すべき情報に
対応した格子方向の微細回折格子を露光形成し、当該微
細回折格子の各種格子方向で情報を書込むものであっ
て、前記微細回折格子の格子定数（ｄ）は、情報再生用
の読出光における波長（λ）の二分の一以下であるもの
である。
【００１０】本発明に係る記録媒体の情報書込方法は、
再生時に読出光を照射して読出される情報ピットを、記
録すべき情報に対応して記録媒体の記録面に順次書込み
形成して情報を記録する記録媒体の情報書込方法におい
て、前記単一の情報ピットが形成される領域より広い記
録媒体の同一領域に干渉可能な二つの参照光を重ねて投
射し、前記単一の情報ピットが形成される領域とほぼ等
しい記録媒体の領域に、前記参照光に対して非干渉なバ
イアス光を投射し、前記二つの参照光の干渉で形成され
る干渉縞による前記記録面の記録光量未満の光量の照射
光量とバイアス光の照射光量とが加算された総照射光量
の記録光により、記録媒体の記録面のにおける情報ピッ
トの形成領域に記録すべき情報に対応した格子方向の微
細回折格子露光を形成し、当該微細回折格子で情報を書
込むものであって、前記微細回折格子の格子定数（ｄ）
は、情報再生用の読出光における波長（λ）の二分の一
以下であるものである。
【００１１】本発明に係る情報再生装置は、情報再生時
に読出光を射出する光源と、前記光源から射出される読
出光を当該読出光の波長（λ）の二分の一以下の間隔の
格子定数（ｄ）とする微細回折格子で形成された情報ピ
ットを有する記録媒体に射出すると共に、当該記録媒体
から入射される信号光を前記光源側とは異なる方向へ射
出する光学系と、前記光学系から射出される信号光を２
分岐して射出する二分岐手段と、前記二分岐手段で分岐
された一方の信号光が入射され、当該入射される信号光
の各偏光成分を二分岐して射出する第１の偏光ビームス
プリッタと、前記二分岐手段で分岐された他方の信号光
が入射され、当該入射される信号光の各偏光成分を二分
岐して前記第１の偏光ビームスプリッタの射出方向に対
してπ／２の方向へ射出する第２の偏光ビームスプリッ
タと、前記第１及び第２の各偏光ビームスプリッタから
分岐して射出される信号光を各々受光検出して再生信号
を出力する第１ないし第４のフォトディテクタとを備え
るものである。
【００１２】
【作用】本発明の記録媒体においては、読出光の波長λ
の二分の一以下の格子定数とする微細回折格子で情報ピ
ットのピット領域を形成し、当該微細回折格子を記録す
る情報に対応した複数種数の格子方向とするようにした
ので、情報ピットの同一ピット領域に複数の情報内容を
意味付けすることができることとなり、情報の高密度集
積化を可能とする。
【００１３】本発明の情報書込装置及び方法は、情報ピ
ットを形成するピット領域に干渉可能な二つの参照光を
投射すると共に、バイアス光を重畳して投射することに
より、二つの参照光による干渉縞の光強度分布とバイア
ス光の光強度分布とが加算されて干渉縞の光強度分布が
記録媒体の記録エネルギレベルを越えることとなり、同
一ピット領域で複数の情報内容として意味付けされる情
報ピットの微細回折格子を特定領域に高密度且つ高精度
に形成する。
【００１４】本発明の情報再生装置は、読出光の波長λ
の二分の一以下の格子定数とする微細回折格子の情報ピ
ットで情報が格納された記録媒体に対して波長λの読出
光を投射し、当該記録媒体から複屈折されて射出される
信号光を二分岐手段で分岐し、この分岐された一方の信
号光の各偏光成分を第１の偏光ビームスプリッタで分岐
すると共に、分岐された他方の信号光の各偏光成分を第
１の偏光ビームスプリッタの光学軸に対して傾斜した光
学軸の第２の偏光ビームスプリッタで分岐し、第１、第
２の各偏光ビームスプリッタで各々分岐された各偏光成
分の信号光を第１ないし第４のフォトディテクタで受光
検出して再生信号を出力するようにしたので、高密度に
情報が格納された記録媒体からの情報再生を正確に実行
できる。
【００１５】
【実施例】
ａ）本発明の一実施例に係る記録媒体 本実施例に係る記録媒体を図１に基づいて説明する。こ
の図１は記録媒体のサーボセクタ拡大図である。同図に
おいて本実施例に係る記録媒体は、情報再生用の読出し
レーザビームＬＢにおける波長λの二分の一以下の格子
定数ｄとする微細回折格子のピット領域で形成される情
報ピット部をディスク基板１０（図示を省略）上に一本
のトラック１００として情報を記録する構成である。こ
の情報ピット部は、前記微細回折格子の格子方向をトラ
ック１００方向に対して垂直又は平行なフォーマットピ
ット１f1、１f2で形成されるサーボ領域と、前記微細回
折格子の格子方向をフォーマットピット１f1、１f2の格
子方向に対して任意の所定角度異ならせた複数の情報ピ
ット１1 〜１n で形成されるデータ領域とを備える構成
である。
【００１６】前記情報ピット部１のフォーマットピット
１f1、１f2及び情報ピット１1 〜１ n が各々読出レーザ
ビームＬＢの波長λの二分の一以下の微細回折格子によ
りピット領域を形成していることから、読出レーザビー
ムＬＢを投射された場合に情報ピット部１から射出され
る信号光は複屈折性を有し、また高次の回折光が存在せ
ず０次光のみとなる。この特有な現象については１９８
３年３月１５日発行のＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．
（６）、第４９２頁ないし第４９４に記載されている。
【００１７】前記サーボ領域及びデータ領域により１つ
のサーボセクタを形成し、このサーボセクタが螺線状に
つながった１本のトラック１００として複数連続した状
態で光ディスクとしての記録媒体を形成している。
【００１８】次に、前記構成に基づく記録媒体の再生動
作について説明する。まず、円偏光の読出レーザビーム
ＬＢがフォーカスイン状態で光ディスクの記録面に投射
される。前記読出レーザビームＬＢはサーボ領域のフォ
ーマッピット１f1、１f2により楕円偏光として射出され
る。即ち、前記フォーマットピット１ f1から反射される
読出レーザビームＬＢの信号光ＬＢR は楕円偏光長軸を
０°方向に射出され、また前記フォーマットピット１f2
から反射される信号光ＬＢR は楕円偏光長軸を９０°変
化させて射出され、各射出される信号光ＬＢR の楕円偏
光から基準偏光長軸が検出され、サーボセクタ内におい
て信号光ＬＢR の基準信号となる。また、前記フォーマ
ットピット１f1、１f2がトラック中心に対して偏心した
チドリマーク状に配置されていることから、各サーボセ
クタ内において読出レーザビームＬＢのトラック中心に
対するずれ量を検出してトラック・ウォブリング法（Wo
bbled mark method ）によりトラッキングエラー信号と
して出力させることもできる。
【００１９】前記フォーマッルピット１f1、１f2に続い
てデータ領域の情報ピット１1 〜１ n に対して読出レー
ザビームＬＢが順次投射され、この情報ピット１1 〜１
n を形成する微細回折格子の格子方向に対応した各楕円
偏光軸角度θの信号光ＬＢR として検出される。この検
出された信号光ＬＢR は、前記フォーマルピット１f1、
１f2からの信号光の偏光軸を基準として同一サーボセク
タ内において各楕円偏光軸角度θが順次検出される。こ
の各楕円偏光軸角度θはこれに対応した２値化データが
予め設定されており、この２値化データとして光ディス
クの情報が再生される。
【００２０】なお、前記実施例においてはフォーマット
ピット１f1、１f2及び情報ピット１ 1 〜１n を円形のピ
ット領域に形成される微細回折格子として構成したが、
図２（Ａ）に示すようにフォーマルピット１f1、１f2を
設けることなく情報ピット１ 1 〜１n のみで構成するこ
ともできる。この場合におけるトラッキングエラー情報
及び時間軸情報についてはプシュプル法で検出すること
となる。
【００２１】また、図２（Ｂ）に示すように矩形状のピ
ット領域内に微細回折格子を形成することもできる。さ
らに、前記実施例においてはフォーマルピット１f1、１
f2及び情報ピット１ 1 〜１n をトラック１００のラジア
ル方向に対して同一円形状のピット領域で形成する構成
としたが、図３に示すように各ピットのピット領域をト
ラック１００のラジアル方向に対して各種長さのピット
領域で形成することもできる。この場合にはピット領域
に形成される微細回折格子の各種格子方向の情報と共に
ピット領域の各種長さによる情報とすることもできるこ
ととなり、情報集積の記録密度をさらに向上させること
ができることとなる。
【００２２】前記各実施例に係る記録媒体の記録密度を
図４及び図５に基づいて説明する。この記録媒体の情報
を楕円偏光軸方向の情報とするシステムでの記録密度の
算出を行うと、読出ピットの偏光軸方向は、図４（Ａ）
に示すように隣接（または付近の）ピットの影響で回転
する。この回転角度Δθ（図４（Ｂ）を参照）の２倍が
検出角度分解能以下であれば信号を読み取ることができ
る。
【００２３】読出レーザビームＬＢに円偏光を利用して
偏光軸方向を情報とする系では、隣接する情報ピットの
影響による読出しの偏光軸の回転角度Δθが最大になる
条件は、図４（Ａ）のように隣接の８ピットの偏光方向
が読出される情報ピットとπ／４だけ異なる時である。
以下、このワースト条件で検討を行う。
【００２４】光学系は、λ＝７８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５
であり、偏光度（楕円偏光の長軸：短軸）を２：１と仮
定した。また、図４（Ｂ）中における小さな正方形を１
つのユニットとする。このユニットで出来る±１次回折
光の影響は除いて考える。図５にユニットの大きさに対
する記録密度の計算結果に基づく偏光軸の回転角度を示
す。Ｘ軸はユニットサイズ（μｍ）、Ｙ軸は偏光軸の回
転角度（°）である。情報ピットが１×１μｍと０．５
×０．５μｍの場合を示し、この場合においてユニット
を大きくすると隣接ピットからの影響は少なくなり、偏
光軸の回転角度は小さくなる。このため後述する情報書
込装置（図６〜図９を参照）における一対の参照光の入
射方向を増加できれば、読取レーザビームの位置精度は
落とせるし、角度読み取り精度があれば情報密度はあげ
られる。ユニットが２μｍで情報ピットが０．５×０．
５μｍの時，隣接情報ピットによる偏光軸回転角度は±
０．７°である。偏光軸の方向は０からπまで定義で
き、π÷（２×０．７）＝１２８．６で、１２８
（２7 ）通りの情報が判別できる。これを１μｍ2 に換
算すると３２通りになる。即ち、記録密度は５×１０6
ｂｉｔ／ｍｍ2 となり、通常のＣＤが１０6 ｂｉｔ／ｍ
ｍ2 であることから、ＣＤの記録密度の約５倍となる。
【００２５】ｂ）本発明の一実施例に係る記録媒体の情
報書込装置 本実施例に係る情報書込装置を図６ないし図９に基づい
て説明する。この図６は本実施例装置の全体ブロック構
成図、図７は図６中における参照光投射部の詳細構成
図、図８は図６中における参照光投射部の参照光投射態
様図を示す。
【００２６】前記各図において本実施例に係る情報書込
装置は、記録信号が入力されてこの記録信号を光ディス
クに書込むためのクロック信号、切換信号を出力する書
込制御部３と、前記切換信号に基づいて干渉可能な一対
の参照光を書込み対象となる単一の情報ピット１1 （又
は１2 〜１n ）が形成される領域より広い前記光ディス
ク１の領域に投射する参照光投射部４1 〜４n と、前記
書込み対象となる単一の情報ピット１1 （又は１2 〜１
n ）が形成される領域と同一の光ディスク１の領域に、
前記参照光に対して非干渉なバイアス光を前記二つの参
照光の投射領域に重畳して投射するバイアス光投射部５
とを備える構成である。
【００２７】前記書込制御部３は、情報ピット１1 〜１
n の形成間隔に対応したクロック信号を出力するパルス
発振器３０と、このクロック信号及び記録信号が入力さ
れて記録制御信号を生成出力するデコーダ３１と、この
記録制御信号に基づいて前記参照光投射部４1 〜４n の
うちの一つを選択的に動作させるシャッタ駆動信号を出
力するシャッタ切換器３２とを備える構成である。
【００２８】前記参照光投射部４1 は、参照光となるレ
ーザビームを射出する半導体レーザ４1 と、前記シャッ
タ切換器３２から出力されるシャッタ駆動信号に基づい
て駆動してレーザビームを透過射出する第１のシャッタ
４２1 と、この透過射出されたレーザビームを分岐して
一対の参照光を光ディスク１の記録ピット１1 （又は１
2 〜１n ）が形成される領域に異なる方向から投射する
光学系４３1 〜４７1 とを備える構成である。また、前
記他の参照光投射部４2 〜４n も前記参照光投射部４1
と同様に構成される。
【００２９】前記バイアス光投射部５は、バイアス光と
なるレーザビームを射出する半導体レーザ５０と、前記
パルス発振器３０から出力されるクロック信号に基づい
て開閉してレーザビームを透過射出するシャッタ５１
と、この透過射出されるレーザビームをバイアス光とし
て光ディスク１の記録ピット１1 （又は１2 〜１n ）が
形成される領域に集光投射する光学系５２、５３とを備
える構成である。
【００３０】次に、前記構成に基づく本実施例装置の書
込み動作について説明する。まず、光ディスク１の任意
のトラック１００上に記録情報を書込む場合に、本実施
例装置における光学系４３〜４７、５２、５３の図示を
省略するアクチュエータで前記書込み位置となるトラッ
ク１００の位置まで移動させる。この移動後の状態で、
記録情報に対応する記録信号がパルス発振器３０からの
クロック信号と共にデコーダ３１に入力され、このデコ
ーダ３１から記録制御信号が出力される。この記録制御
信号に基づいてシャッタ切換器３２が複数の参照光投射
部４2 〜４n における第１〜第ｎのシャッタ４２1 〜４
２n を選択駆動制御するシャッタ駆動信号をいずれかの
第１〜第ｎのシャッタ４２1 〜４２n に出力する。この
選択された第１（又は第２〜第ｎ）のシャッタ４２
1 （又は４２2 〜４２n ）はシャッタ駆動信号に基づい
て駆動し、半導体レーザ４１1 （又は４１2 〜４１n ）
から射出されるレーザビームを透過射出する。このレー
ザビームを光学系４３1 〜４７ 1 （又は４３2 〜４
７2 、〜、４３n 〜４７n ）で二分割し、この二分割さ
れたレーザビームを参照光として異なる角度から光ディ
スク１の所定トラック１００における情報ピット１
1 （又は１2 〜１n ）を形成する領域を含む領域に投射
する。この二つの参照光の投射により図９（Ａ）に示す
光強度分布の干渉縞が光ディスク１の所定トラック上に
形成される。
【００３１】また、前記パルス発振器３０から出力され
るクロック信号がバイアス光投射部５のシャッタ５１に
入力され、このシャッタ５１はクロック信号に基づいて
開閉駆動して半導体レーザ５０からのレーザビームを透
過射出する。このレーザビームは光学系５２、５３によ
り光ディスク１の所定トラックにおける情報ピット１ 1
（又は１2 〜１n ）を形成する領域に図９（Ｂ）に示す
光強度分布のバイアス光として投射される。
【００３２】前記一対の参照光及びバイアス光が同一の
領域に重畳して投射されることにより、一対の参照光で
形成される干渉縞の光強度分布がバイアス光の光強度分
布と加算される。この加算された光強度が図９（Ｃ）に
示すように光ディスク１の記録スレッシホールドエネル
ギレベルを越えることとなり、光ディスク１上の記録面
を記録エネルギレベルの干渉縞パターンで露光して情報
を書込む。この書込まれた情報は図９（Ｄ）で示すよう
に、読出レーザビームＬＢの波長λの二分の一以下の格
子定数ｄとする任意の格子方向の微細回折格子として形
成される。
【００３３】ｃ）本発明の一実施例に係る記録媒体の情
報書込方法 本実施例に係る情報書込方法を図１０に基づいて図７を
参照して説明する。この図１０は本実施例情報書込方法
の動作フローチャートを示す。
【００３４】同図において本実施例に係る記録媒体の情
報書込方法は、洗浄されたガラス基板上に所定の高さＨ
のフォトレジストを形成し、露光・現像等の処理を行な
う原盤作成工程と、この作成された光ディスク原盤から
光ディスクを大量に複製する大量複製工程とからなり、
特に前記原盤作成工程の露光処理が従来技術と相違する 前記原盤作成工程は、フォトレジストが塗付されたガラ
ス基板の光ディスク原盤の所定位置に露光処理用の光学
系を移動させ（ステップ１）、この光学系から射出され
る干渉可能な一対の参照光を光ディスク原盤の一側面か
ら情報ピットが形成される領域より広い領域に投射し、
再生の際に用いられる読出レーザビームの波長λの二分
の一以下の明線（又は暗線）間隔ｄとする干渉縞を形成
する（図９（Ａ）を参照）（ステップ２）。さらに、こ
の参照光が投射されている状態で前記単一の情報ピット
が形成される領域とほぼ等しい領域に光ディスク原盤の
他側面から前記参照光と非干渉なバイアス光を投射し
（図９（Ｂ）を参照）、前記一対の参照光による干渉縞
の光強度分布をバイアス光の重畳により露光可能な記録
スレッシホールドエネルギレベルを越える光強度分布
（図９（Ｃ）を参照）とする（ステップ３）。
【００３５】このステップ２、３により単一の情報ピッ
トの露光動作が終了し、次の情報ピット形成のためにド
ライブ系により光ディスク原盤を所定角度回転させ（ス
テップ４）、記録情報を光ディスク原盤に総て露光した
か否かを判断する（ステップ５）。このステップ５の判
断で総ての露光が終了しないと判断された場合には前記
ステップ２に戻り、ステップ２からステップ５までの前
記動作を繰り返すこととなる。また、総ての露光が終了
したと判断された場合には、光ディスク原盤を現像し、
導電処理を行なった後にニッケル電鋳を施して微細回折
格子で形成された情報ピット列を有する光ディスク原盤
のニッケルスタンパが作成完了する（ステップ６）。
【００３６】次に、大量複製工程においては、前記光デ
ィスク原盤のニッケルスタンパによりプラスチックの射
出成型を行ない（ステップ７）、金属膜蒸着は記録材料
の形成を行ない（ステップ８）、前記読出レーザビーム
の波長λの二分の一以下の間隔ｄを格子定数とする微細
回折格子の情報ピットで記録される光ディスク１が形成
されることとなる。この金属膜蒸着は光ディスク１の再
生に際して投射される読出レーザビームが反射されて得
られる信号光が偏光角が大となるような例えばＡｕ等の
金属を用いることが望ましい。また、前記ステップ７に
おいてはＰｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍｅｒを用いて光ディス
ク１の基板（ガラス又はプラスチック）側から紫外線を
照射する２Ｐ工法により成型することもできる。
【００３７】なお、前記一対の参照光及びバイアス光は
光ディスク原盤のガラス基板にける一側面のみから各々
照射することもでき、また、ガラス基板の一側面から一
対の参照光を照射すると共に他側面からバイアス光を照
射する構成とすることもできる。
【００３８】次に、大量複製工程においては、前記光デ
ィスク原盤のニッケルスタンパによりプラスチックの射
出成型を行ない（ステップ７）、金属膜蒸着又は記録材
料の形成を行い（ステップ８）、前記読出しレーザビー
ムの波長λの二分の一以下の間隔ｄを格子定数とする微
細回折格子の情報ピットで記録される光ディスク１が形
成されることとなる。この金属膜蒸着は光ディスク１の
再生に際して投射される読出しレーザビームが反射され
て得られる信号光が偏光角が大となるような例えばＡｕ
等の金属を用いることが望ましい。また、前記ステップ
７においてはＰｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍｅｒを用いて光デ
ィスク１の基板（ガラス又はプラスチック）側から紫外
線を照射する２Ｐ工法により成型することもできる。
【００３９】なお、前記一対の参照光及びバイアス光は
光ディスク原盤のガラス基板における一側面のみから各
々照射することもでき、また、ガラス基板の一側面から
一対の参照光を照射すると共に他側面からバイアス光を
照射する構成とすることもできる。
【００４０】ｄ）本発明の一実施例に係る情報再生装置 本実施例に係る情報再生装置を形成する光ピックアップ
を図１１ないし図１４に基づいて説明する。図１１は本
実施例光ピックアップの読出系構成図を示し、同図にお
いて本実施例に係る光ピックアップは、円偏光であり波
長λの読出レーザビームを射出する半導体レーザ６１
と、この半導体レーザ６１から射出される円偏光の読出
レーザビームを円偏光の読出レーザビームとし、この円
偏光の読出レーザビームをこの読出レーザビームの波長
λの二分の一以下の格子定数ｄとする微細回折格子で形
成された情報ピットを有する光ディスク１に射出すると
共に、この光ディスク１から反射・複屈折された信号光
を前記読出レーザビームの光路と異なる方向へ射出する
光学系６と、この光学系から射出される信号光を二分岐
して射出するハーフミラー７０と、このハーフミラー７
０で分岐された各信号光を各偏光成分に二分岐して射出
する第１、第２の各偏光ビームスプリッタ７１、７４
と、この各々二分岐し射出される各偏光成分の信号光を
集束結像する集光レンズ７２ａ、７２ｂ、７５ａ、７５
ｂと、各集光レンズ７２ａ、７２ｂ、７５ａ、７５ｂの
焦平面上に配設され各偏光成分の信号光を受光し、光電
変換して電気信号のＲＦ信号を出力する第１〜第４のフ
ォトディテクタ（ＰＤ）７３ａ、７３ｂ、７６ａ、７６
ｂとを備える構成である。
【００４１】前記光学系６は、前記入射される平面偏光
の読出レーザビームを平行光とするコリメートレンズ６
２と、この平行光の読出レーザビームを円偏光の読出レ
ーザビームとする１／４波長板６３と、この読出レーザ
ビームと光ディスク１からの信号光とを分離するビーム
スプリッタ６４と、このビームスプリッタ６４からの読
出レーザビームを光ディスク１の記録面に集光投射する
集光レンズ６５とを備える構成である。
【００４２】前記第１の偏光ビームスプリッタ７１と第
２の偏光ビームスプリッタ７４とは、前記入射される信
号光の同一光軸において各光学軸を互いに４５°傾斜し
た状態で配設する構成とし、これから射出される楕円偏
光の信号光が図１２中に実線と鎖線とで示すような偏光
状態で射出される。この図１２に示すようにフォトディ
テクタ７３ａ、７３ｂのみでは実線で示す偏光の信号光
か鎖線で示す偏光の信号光かの相違を検出できないこと
から、フォトディテクタ７６ｂ、７６ｂの各検出信号を
比較演算することにより前記実線・鎖線の各偏光状態の
信号光における偏光軸の方向を決定する。同図において
矢印の７３ａ´、７３ｂ´、７６ａ´、７６ｂ´は各々
フォトディテクタ７３ａ、７３ｂ、７６ａ、７６ｂに対
応して出力される検出信号の出力レベルを示している。
【００４３】このように偏光軸の角度θ1 、θ2 〜θn
を検出することにより微細回折格子の情報ピットの記録
情報を再生できることとなる。次に、前記検出された偏
光軸の角度θ1 〜θn から記録情報に変換する変換動作
を図１３に基づいて説明する。この図１３は再生信号処
理装置のブロック構成図を示す。
【００４４】同図において再生信号処理装置は、前記光
ディスク１上に形成される情報ピット１1 〜１n におけ
る微細回折格子の各種パターンに対応付けた２値化情報
が予め格納される第１及び第２のＲＯＭ８７、８８を有
してなり、前記第１ないし第４の各ＰＤ７３ａ、７３
ｂ、７６ａ、７６ｂ（図１１を参照）の検出信号をアド
レス信号として入力され、この検出信号により特定され
る前記第１又は第２のＲＯＭ８７、８８のアドレスに格
納された２値化情報を読出して出力する構成である。
【００４５】前記第１ないし第４の各ＰＤ７３ａ、７３
ｂ、７６ａ、７６ｂの検出信号を第１、第２のＲＯＭ８
７、８８のアドレスを特定するためアドレス信号とする
ために、校正器８０、８１により第１及び第２のＰＤ７
３ａ、７３ｂから各々出力される各偏光成分の検出信号
について信号レベルの調整を行ない、前記各校正器８
０、８１から出力されるアナログ値の検出信号を第１及
び第２のＡ／Ｄ変換器８２、８３によりディジタル値に
変換し、このディジタル値の検出信号をアナログ信号と
して第１、第２のＲＯＭ８７、８８に出力する。
【００４６】また、前記第１及び第４のＰＤ７６ａ、７
６ｂ（図１１を参照）から各々出力される各偏光成分の
検出信号の差を減算器８４により求めて極性判断の検出
差信号として出力する。この検出差信号に基づいて前記
第１及び第２のＡ／Ｄ変換器８２、８３の各出力を第
１、第２のスイッチ８５、８６により第１若しくは第２
の端子Ｔ1 、Ｔ2 又は第３若しくは第４の端子Ｔ3 、Ｔ
4 に切換えて出力し、この第１又は第３の端子Ｔ1 、Ｔ
3 から出力される検出信号が第１のＲＯＭ８７に入力さ
れ、また前記第２又は第４の端子Ｔ2 、Ｔ4 から出力さ
れる検出信号が第２のＲＯＭ８８に入力される。
【００４７】前記第１又は第２のＲＯＭ８７、８８から
読出される２値化情報はスイッチ８９の切換え動作に基
づいて単一の出力路線に出力されることとなる。前記第
１及び第２のＡ／Ｄ変換器８２、８３と第１及び第２の
ＲＯＭ８７、８８との関係は、例えばＡ／Ｄ変換器８
２、８３の変換ビット数が８ｂｉｔの場合には第１及び
第２のＲＯＭ８７、８８の記憶容量は約２５６Ｋｂｉｔ
以上必要となる。この例の場合におけるＲＯＭアドレス
領域概念図を図１４に示し、同図において前記Ａ／Ｄ変
換されて第１、第２のＲＯＭ８７、８８に対するアドレ
スが（Ｘ、Ｙ）となる。このアドレスで第１、第２のＲ
ＯＭ８７、８８を読むと、例えば（１２８、１２８）で
は偏光軸角度４５°を得て、この角度を情報と対応させ
る。
【００４８】この偏光軸のみを読み出す方式では、光量
の変化は両方のアドレスが同時に一定の割合で変わるた
め偏光角の角度は変わらない。具体的にはシステムにお
いては、前記図１に記載のフォーマットピット１f1、１
f2によって角度補正と光量のＡ／Ｄ変換器の補正とがな
される。従って、第１、第２のＡ／Ｄ変換器８２、８３
のダイナミックレンジは図には示していないが、校正器
に８０、８１に入る前の第１、第２のＰＤ７３ａ、７３
ｂ出力のゲインを調整し、１から２５６Ｋｂｉｔの半分
程度の１２８から２５６Ｋｂｉｔが有効であればよくな
る。第１、第２のＡ／Ｄ変換８２、８３のＡ／Ｄ変換に
よる角度誤差は（０、１９２）で０．３０°、（１９
２、１９２）で０．１５°程度である充分な性能とな
る。
【００４９】図１４中の斜線部分は信号読み出しには
（第１のＰＤ７３ａ＋第２のＰＤ７３ｂ）＜１であり、
また前述のゲイン調整を行う事から使用されない。仮
に、前記フォーマットピット１f1、１f2で光量の校正が
充分出来るならば、さらに記録密度は数倍あげられる。
具体的に光量を変える方法は偏光度を変える事であり、
グレーティングのピッチか高さを変えることになる。
【００５０】なお、前記図１３に記載する実施例におい
ては第１、第２のＲＯＭ８７、８８という二つの記憶部
から選択的に読出す構成としたが、単一のＲＯＭ等の記
憶部で形成し、第１、第２のＡ／Ｄ変換器８２、８３か
らのディジタル値の検出信号に基づいて前記単一のＲＯ
Ｍから対応する２値化情報を読出す構成とすることもで
きる。
【００５１】
【発明の効果】以上のように本発明の記録媒体において
は、読出光の波長λの二分の一以下の格子定数とする微
細回折格子で情報ピットのピット領域を形成し、当該微
細回折格子を記録する情報に対応した複数種数の格子方
向とするようにしたので、情報ピットの同一ピット領域
に複数の情報内容を意味付けすることができることとな
り、情報の高密度集積化を可能とする効果を有する。
【００５２】本発明の情報書込装置及び方法は、情報ピ
ットを形成するピット領域に干渉可能な二つの参照光を
投射すると共に、バイアス光を重畳して投射することに
より、二つの参照光による干渉縞の光強度分布とバイア
ス光の光強度分布とが加算されて干渉縞の光強度分布が
記録媒体の記録エネルギレベルを越えることとなり、同
一ピット領域で複数の情報内容として意味付けされる情
報ピットの微細回折格子を特定領域に高密度且つ高精度
に形成する効果を有する。
【００５３】本発明の情報再生装置は、読出光の波長λ
の二分の一以下の格子定数とする微細回折格子の情報ピ
ットで情報が格納された記録媒体に対して波長λの読出
光を投射し、当該記録媒体から複屈折されて射出される
信号光を二分岐手段で分岐し、この分岐された一方の信
号光の各偏光成分を第１の偏光ビームスプリッタで分岐
すると共に、分岐された他方の信号光の各偏光成分を第
１の偏光ビームスプリッタの光学軸に対して傾斜した光
学軸の第２の偏光ビームスプリッタで分岐し、第１、第
２の各偏光ビームスプリッタで各々分岐された各偏光成
分の信号光を第１ないし第４のフォトディテクタで受光
検出して再生信号を出力するようにしたので、高密度に
情報が格納された記録媒体からの情報再生を正確に実行
できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る記録媒体のサーボセク
タ拡大図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る記録媒体のサーボセ
クタ拡大図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る記録媒体のサーボセ
クタ拡大図である。
【図４】図１ないし図３記載の記録媒体における記録密
度を説明するための情報ピット配設態様図である。
【図５】図１ないし図３記載の記録媒体における記録密
度を説明するための計算結果に基づく記録密度特性図で
ある。
【図６】本発明の一実施例に係る記録媒体の情報書込装
置の全体ブロック構成図である。
【図７】図６中における参照光投射部の詳細構成図であ
る。
【図８】図６中における参照光投射部の参照光投射態様
図である。
【図９】図６中における参照光投射部及びバイアス光投
射部の各投射・合成態様図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る記録媒体の情報書込
方法の動作フローチャートである。
【図１１】本発明の一実施例に係る記録媒体の情報再生
装置を光ピックアップとした場合の読出系構成図であ
る。
【図１２】図１１記載光ピックアップにおける各ビーム
スプリッタから出力される各信号光の楕円偏光状態図で
ある。
【図１３】図１１記載装置における再生信号処理装置の
ブロック構成図である。
【図１４】図１３記載装置における第１、第２の各ＲＯ
Ｍにおけるアドレス領域概念図である。
【図１５】従来の記録媒体（ディスク）の一部拡大図及
び読出し態様図である。
【符号の説明】
１…記録媒体（光ディスク） １1 〜１n …情報ピット １f1、１f2…フォーマットピット ２…（従来の）情報ピット部 ３…書込制御部 ４1 〜４n …参照光投射部 ５…バイアス光投射部 ６…光学系 ３０…パルス発振器 ３１…デコーダ ３２…シャッタ切換器 ４１1 〜４１n 、５０、６１…半導体レーザ ４２1 〜４２n 、５１…シャッタ ４３1 〜４３n 、４４1 〜４４n 、４６1 〜４６n 、４
７1 〜４７n …ミラー ４５1 〜４５n 、７０…ハーフミラー ７１、７４…偏光ビームスプリッタ ７３ａ、７３ｂ、７６ａ、７６ｂ…フォトディテクタ ８０、８１…校正器 ８２、８３…Ａ／Ｄ変換器 ８４…減算器 ８５、８６、８９…スイッチ ８７、８８…ＲＯＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/85 Ｇ０２Ｂ 27/00 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013 G02B 27/00 G11B 7/20 G11B 7/24 563 H04N 5/85

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 情報ピットを複数配列した情報ピット列
    により情報が記録され、前記情報ピットに情報再生用の
    読出光を投射して記録された情報が再生される記録媒体
    において、 前記情報ピットは、前記読出光における波長（λ）の二
    分の一以下の格子定数（ｄ）とする微細回折格子でピッ
    ト領域が形成され、当該微細回折格子を複数種類の格子
    方向とし、前記記録する情報に対応して複数種類の格子
    方向を順次選択的に配列されることを特徴とする記録媒
    体。
  2. 【請求項２】 情報ピットを情報再生用の読出光におけ
    る波長（λ）の二分の一以下の格子定数（ｄ）とする微
    細回折格子で形成し、記録する情報に応じて前記微細回
    折格子の格子方向を異ならせたことを特徴とする記録媒
    体。
  3. 【請求項３】 情報ピットを情報再生用の読出光におけ
    る波長（λ）の二分の一以下の格子定数（ｄ）とする微
    細回折格子で形成し、記録する情報に応じて前記微細回
    折格子の格子方向及び前記情報ピット長を異ならせたこ
    とを特徴とする記録媒体。
  4. 【請求項４】 再生時に読出光を照射して読出される情
    報ピットを、記録すべき情報に対応して記録媒体の記録
    面に順次書込み形成する記録媒体の情報書込装置におい
    て、 前記単一の情報ピットが形成される領域をより広い記録
    媒体の同一領域に、干渉可能な二つの参照光を重ねて投
    射する参照光投射手段と、 前記単一の情報ピットが形成される領域とほぼ等しい記
    録媒体の領域に、前記参照光に対して非干渉なバイアス
    光を前記二つの参照光の投射領域に重畳して投射するバ
    イアス光投射手段とを備え、 前記二つの参照光の干渉で形成される干渉縞による前記
    記録面の記録光量未満の光量の照射光量とバイアス光の
    照射光量とが加算された総照射光量の記録光により、記
    録媒体の記録面における情報ピットの形成領域に記録す
    べき情報に対応した格子方向の微細回折格子を露光形成
    し、当該微細回折格子の各種格子方向で情報を書込むも
    のであって、前記微細回折格子の格子定数（ｄ）は、情報再生用の読
    出光における波長（λ ）の二分の一以下である ことを特
    徴とする記録媒体の情報書込装置。
  5. 【請求項５】 再生時に読出光を照射して読出される情
    報ピットを、記録すべき情報に対応して記録媒体の記録
    面に順次書込み形成して情報を記録する記録媒体の情報
    書込方法において、 前記単一の情報ピットが形成される領域より広い記録媒
    体の同一領域に干渉可能な二つの参照光を重ねて投射
    し、 前記単一の情報ピットが形成される領域とほぼ等しい記
    録媒体の領域に、前記参照光に対して非干渉なバイアス
    光を投射し、 前記二つの参照光の干渉で形成される干渉縞による前記
    記録面の記録光量未満の光量の照射光量とバイアス光の
    照射光量とが加算された総照射光量の記録光により、記
    録媒体の記録面のにおける情報ピットの形成領域に記録
    すべき情報に対応した格子方向の微細回折格子露光を形
    成し、当該微細回折格子で情報を書込むものであって、前記微細回折格子の格子定数（ｄ）は、情報再生用の読
    出光における波長（λ）の二分の一以下である ことを特
    徴とする記録媒体の情報書込方法。
  6. 【請求項６】 情報再生時に読出光を射出する光源と、 前記光源から射出される読出光を当該読出光の波長
    （λ）の二分の一以下の間隔の格子定数（ｄ）とする微
    細回折格子で形成された情報ピットを有する記録媒体に
    射出すると共に、当該記録媒体から複屈折されて射出さ
    れる信号光を前記読出光の光路とは異なる方向へ射出す
    る光学系と、 前記光学系から射出される信号光を２分岐して射出する
    二分岐手段と、 前記二分岐手段で分岐された一方の信号光が入射され、
    当該入射される信号光の各偏光成分を二分岐して射出す
    る第１の偏光ビームスプリッタと、 前記第１の偏光ビームスプリッタの光学軸に対して所定
    角度傾斜した光学軸となるように配設され、前記二分岐
    手段で分岐された他方の信号光が入射され、当該入射さ
    れる信号光の各偏光成分を二分岐して射出する第２の偏
    光ビームスプリッタと、 前記第１及び第２の各偏光ビームスプリッタから分岐し
    て射出される信号光を各々受光検出して再生信号を出力
    する第１ないし第４のフォトディテクタとを備えること
    を特徴とする情報再生装置。
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