JP3068878B2

JP3068878B2 - 光ディスク原盤の作製方法

Info

Publication number: JP3068878B2
Application number: JP3104725A
Authority: JP
Inventors: 広彰高畑; 陽一中山; 久司小宅
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-04-10
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 2000-07-24
Anticipated expiration: 2015-07-24
Also published as: JPH04311835A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク原盤の作製
方法に関し、特に、光ディスク原盤に、プレフォーマッ
ト等として、ピットやグルーブ等を形成する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクのうち、特に光記録ディスク
媒体においては、ディスクにウォブリングしたグルーブ
を形成し、記録、再生時に、ディスク面からの反射光の
強弱や偏光面の回転により、トラッキングエラーや時間
信号等を検出している。この際、グルーブは再生ビーム
のスポットの直径より小さい幅をもち、このグルーブ内
に記録が行なわれる。

【０００３】一方、光記録ディスクは、グルーブ以外に
リードイントラックやリードアウトトラックに、ＴＯＣ
(Table of Contents) 情報や、所定周期のパルス信号等
の離散値的情報がピットとして予め記録されている。こ
のため、プリフォーマットされた光記録ディスクには、
ピットの形成領域と、このピットより幅の広いグルーブ
を有する領域とが混在することになる。

【０００４】これら、グルーブやピットを光記録ディス
クに付与するに際しては、フォトレジスト膜を塗布した
光ディスク原盤に、記録ビームを照射したのち、現像
後、これから公知の方法でスタンパを作製し、このスタ
ンパを用いてディスク基板を作製している。

【０００５】このような場合、互いに幅の異なるピット
等の離散値的情報パターンと、トラッキング用のグルー
ブの連続パターンとを形成するためには、従来、幅の異
なる記録スポットを、パターンに応じて切り換えるツー
ビーム方式が用いられている。しかし、この方法を用い
る場合には、スポットサイズの異なる２つのビームを同
一の光学系で処理するには、実効的Ｎ．Ａ．を変える必
要があり、スポットの大きさの比を大きくとれず、しか
も２つのビームを作らなければならないのでレーザーパ
ワーを大きくする必要があり、シャープな断面形状のグ
ルーブが得られにくく、露光レベルや現像条件によっ
て、グルーブ幅が変化し易い等の問題点がある。

【０００６】そこで、特開昭６４−３５７４２号公報で
は、離散値的情報パターンとグルーブとを同一のビーム
で形成する方法が提案されている。この提案によれば、
離散値的情報パターンを形成する記録ビームを、音響光
学素子を用いて偏光し、ビームをディスクの径方向に連
続的に振ることにより多重露光を行い、ビームスポット
サイズより幅の広いグルーブを形成している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の提案では、グル
ーブを形成するに際し、記録ビームのスポットが、ディ
スク径方向（グルーブ幅方向）に軌跡を描いて、グルー
ブエリア内を多重露光するために、十分高い周波数（例
えば５MHz ）の信号が電圧制御型発振器（ＶＣＯ）か
ら、光偏光器としての音響光学素子に加えられる。

【０００８】より具体的には、デイスク原盤を例えば
１．２５m/sec 程度の線速度で回転させながら、ビーム
を振るための５MHz 程度の制御信号と、ウォブリング用
の２２．０５kHz の信号をＶＣＯに加えるものである。

【０００９】しかし、低周波信号から高周波信号までを
カバーするＶＣＯの作製にはかなり困難を要する。

【００１０】本発明の目的は、同一記録ビームで、離散
的情報パターンと、それより幅の広いグルーブとを形成
する際に、記録時の線速度が大きいときにも、形状の良
好なグルーブを得ることのできる方法を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的は下記
（１）〜（４）の本発明により達成される。

【００１２】（１）光ディスク原盤のフォトレジスト
膜上に、離散値的情報パターンとトラッキング用グルー
ブとを形成する際に、所定のスポットサイズを有する記
録ビームの光路内に第１および第２の音響光学素子を配
置し、前記記録ビームを第１の音響光学素子に導入し
て、前記離散値的情報パターンの露光のための変調を行
い、前記第２の音響光学素子の駆動を５MHz より大きな
周波数周期で行なうと共に、この第２の音響光学素子か
ら出射する透過光、０次光および１次光をともに前記フ
ォトレジスト膜に照射することにより、前記離散値的情
報パターンより幅の広いトラッキング用グルーブを形成
することを特徴とする光ディスク原盤の作製方法。

【００１３】（２）前記第１の音響光学素子から出射
したビームを、前記第２の音響光学素子に導入する上記
（１）に記載の光ディスク原盤の作製方法。

【００１４】（３）前記透過光、０次光および１次光
は、前記フォトレジスト膜上に、互いにオーバーラップ
するように照射される上記（１）に記載の光ディスク原
盤の作製方法。

【００１５】（４）前記光路内に、さらに第３の音響
光学素子を設けて、前記離散値的情報パターンおよびト
ラッキング用グルーブのウォブリングを行なう上記
（１）ないし（３）のいずれかに記載の光ディスク原盤
の作製方法。

【００１６】

【作用】本発明においては、複数の音響光学素子を用い
て、記録ビームの変調・偏光を行なう。

【００１７】記録ビームは、第１の音響光学素子により
光変調され、光ディスク原盤のフォトレジスト上に、ピ
ット列の離散値的情報パターンが形成される。グルーブ
の形成に際しては、第１の音響光学素子からビームを連
続的に出射して、これを第２の音響光学素子に入射し、
第２の音響光学素子を５MHz より大きな周波数周期でオ
ン／オフ駆動する。この駆動により生じた記録ビームの
０次光と１次光あるいは透過光は、ともにフォトレジス
ト膜に照射される。この際、０次光と１次光とは、ディ
スク径方向に離間したスポットとして照射され、しかも
互いに、オーバーラップさせることが好ましい。そし
て、この０次光と１次光のビームスポットの離間距離を
制御することにより、ビームスポットより幅の広いトラ
ッキング用グルーブが形成される。

【００１８】さらに第３の音響光学素子を設け、この駆
動周波数を連続的に変化させることにより第２の音響光
学素子から入射した記録ビームをウォブリングすること
もできる。このウォブリングによりトラッキング用グル
ーブに時間信号が記録される。

【００１９】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００２０】例えば、ＣＤ信号を記録再生、消去する光
ディスクでは、グルーブ内の時間信号を読みとり、サー
ボをかけながら、グループ内にピットを形成するグルー
ブ記録を行うため、トラッキング用グルーブ幅は、十分
なＳ／Ｎ比を得るには、ピット幅０．５〜０．７μm よ
りも広くする必要があり、０．８〜１．２μm 程度とす
るのが好ましい。そして、このトラッキング用グルーブ
は、安定なトラッキング制御信号を得るため、シャープ
かつスムーズな断面形状を有することが必要である。

【００２１】本発明においては、このような条件を満た
すトラッキング用グルーブを、離散値的情報パターンを
形成する記録ビームと同一の記録ビームを用いて形成す
る。記録ビームの光源としては、アルゴンレーザ、クリ
プトンレーザ、ヘリウム−カドミウムレーザ等を用いる
ことができる。

【００２２】記録ビームは、第１および第２の音響光学
素子に導入される。

【００２３】音響光学素子の動作原理について説明する
ならば、ＬｉＮｂＯ₃ 等の圧電材料に、ある周波数の電
圧を加え、媒質、例えばＴｅガラス、モリブデン酸鉛
（ＰｂＭＯ₃ ）、二酸化テルル（ＴｅＯ₂ ）等の超音波
媒質中に疎密波を発生させると、これが回折格子として
機能して、周期的な屈折率の変化が生じる。そして、こ
こに、レーザービームを入射すると、ブラッグ反射が生
じ、超音波駆動電圧や周波数を変化させることにより、
レーザービームの強度や方向が変化する。

【００２４】本発明においては、第１の音響光学素子に
はドライバを介して制御信号が供給される。この信号は
離散値的情報パターンを形成する場合にはＥＦＭ（８→
１４変調）信号（パルス信号）であり、このＥＦＭ信号
により、ビームの強度がオン／オフする。

【００２５】第１の音響光学素子は、ＥＦＭ信号“１”
の入力によりオンとなり、通常１次光を出射し、ＥＦＭ
信号０ではオフとなり、記録ビームが、出射されない。
そして、この１次光を第２の音響光学素子に入射する。
このような１次光のオン／オフにより、ビームスポット
と同じ幅の変調された離散値的情報パターンがフォトレ
ジスト膜上に形成される。なお、ピット形成時は、後述
の第２の音響光学素子はオフ状態（オフ状態も可）にし
て、第１の音響光学素子を出射した１次光を透過させ
る。

【００２６】一方、グルーブを形成する場合には、通
常、一定のレベルのＤＣ信号を供給して、オン状態とす
る。ただし、場合によっては、第１の音響光学素子はオ
フ状態としてもよい。

【００２７】図１には、本発明を実施するためのブロッ
ク図が示される。

【００２８】レーザー光源４からの記録ビームは第１の
音響光学素子１に導入される。この第１の音響光学素子
１は、前記のとおり、光変調器として機能させるため、
常法に従い、例えば数百MHz の周波数で駆動する。な
お、記録時の線速は、例えば１．２〜１．４m/sec 程度
とする。

【００２９】第１の音響光学素子１から出射された記録
ビームは、第２の音響光学素子２に導入される。

【００３０】この第２の音響光学素子２の駆動の周期を
５MHz より大きな周波数、好ましくは８〜２０MHz で行
なうことにより、第２の音響光学素子２から出射した記
録ビームスポットをオーバーラップさせながら、ディス
ク径方向に離間させることができる。この際、駆動の周
波数を大きくして、スポット相互のオーバーラップを大
きくすると、より一層シャープな断面形状のグルーブを
形成することができる。この場合、駆動周波数周期が５
MHz 未満では、記録ビームスポットのオーバーラップ量
が減り、グルーブ断面形状が劣化する。ただし、周波数
が高すぎると、音響光学素子の増幅の立ち上り特性が悪
化してくる。

【００３１】第２の音響光学素子２には、このような周
波数信号に重畳して、例えば周波数２２４MHz の信号が
供給され、好ましくは８〜２０MHzの周期にて、オン／
オフを繰り返す。このオン／オフ動作により、第２の音
響光学素子２で発生した０次光と１次光、あるいは透過
光は、図２に示されるように、図中破線に示される互い
にオーバーラップして離間する記録スポット列として、
光ディスク原盤６上のフォトレジスト膜上に照射され、
トラッキング用のグルーブ８が形成される。

【００３２】第２の音響光学素子２に供給される信号波
形が図３に示され、この信号は、前記の通り、例えば２
２４MHz の周波数信号を、例えば８MHz の周波数の周期
でオン／オフを繰り返すものである。この場合、オン
／オフのデューティー比は任意であるが、１次光強度を
高めるために、デューティー比は５０％以上であること
が好ましい。

【００３３】本発明は、このように第２の音響光学素子
のオン／オフ状態の周期を高周波とすることによって、
離間スポットを多重露光して、スポットより幅の広いグ
ルーブを形成するものである。このため、連続的にスポ
ットを径方向に振るときと比較して、きわめて高い周波
数周期の多重スポット露光が行なわれ、グルーブ断面形
状はきわめて良好なものとなる。

【００３４】なお、ピットを形成するときには、第２の
音響光学素子２をオフ状態として、透過光を出射させて
も、オン状態として出射させてもよい。

【００３５】また、以上では、第１の音響光学素子１を
通過したビームを第２の音響光学素子に入射する場合に
ついてのべてきたが、この通過順は逆であってもよい。

【００３６】第２の音響光学素子２を出射した記録ビー
ムは、第３の音響光学素子３に導入されることが好まし
い。第３の音響光学素子３は、例えば２２．０５±０．
５kHz の周波数で連続的に変化する信号で駆動される。
これにより、第２の音響光学素子２を出射した記録ビー
ムは、透過光、０次光、１次光ともすべて径方向に振ら
れ、図２に示されるようなウォブリングされたピットお
よびグルーブが形成される。また、オフセットをかける
ことによりビットの位置や、グループの位置を変化させ
ることができる。

【００３７】第３の音響光学素子３を出射した記録ビー
ムは対物レンズ５をとおして光ディスク原盤６上に照射
される。対物レンズ５は例えばＮ．Ａ．＝０．９０〜
０．９５程度であり、この対物レンズ５を通過する０次
光と１次光の光軸差は１０〜１００μm 程度とするのが
好ましい。またフォトレジスト膜に形成される記録スポ
ット７の径は０．３〜０．８μm 程度に制御することが
好ましい。なお、光ディスク原盤６は、スピンドルモー
ターによりＣＬＶにて、好ましくは１．２〜１．４m/se
c 程度の線速度で回転される。

【００３８】このようにして露光されたフォトレジスト
を現像処理した後には２２．０５±０．５kHz の周波数
でウォブリングされたピット系列と幅の広いグルーブ８
とが得られる。

【００３９】ここでフォトレジストとしてはポジ型のも
のが好ましく、特にナフトキノンジアジト誘導体とノボ
ッラックを組み合わせたアルカリ現像タイプのものが好
ましい。現像液としては、ＳＨＩＰＬＥＹ社製マイクロ
ポジット・デベロッパー、ＨＯＥＣＨＳＴ社製・デベロ
ッパーおよび東京応化社製ＯＦＰＲ現像液等公知の有機
アルカリ系のアルカリ水溶液を用いることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の光ディスク原盤の作製方法で
は、音響光学素子をＶＣＯによって駆動して、同一ビー
ムを径方向に軌跡を画かせながら連続的に振るのではな
く、音響光学素子によって生じる０次光および１次光、
さらには透過光をオーバーラップさせながら照射し、し
かもそのオン／オフ周期は、音響光学素子の限界に近い
きわめて高い周波数に設定できるので、きわめて高い周
波数の周期での多重露光ができ、線速の大きな場合でも
幅の広い、断面形状のシャープなトラッキング用グルー
ブを得ることができる。また従来のツービーム方式と比
較して光学系の構成、調整が簡便になる。

【００４１】また、レーザスポット形状のゆがみを小さ
くできるとともに、レーザパワーの損失を小さく押える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク原盤の作製方法の一実施例
を示すブロック図である。

【図２】光ディスク原盤の信号パターンを模式的に示す
線図である。

【図３】第２の音響光学素子の信号波形の１例を示す概
略図である。

【符号の説明】

１第１の音響光学素子２第２の音響光学素子３第３の音響光学素子４レーザ光源５対物レンズ６光ディスク原盤７記録スポット８トラッキング用グルーブ

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−35742（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/26 G11B 7/125

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスク原盤のフォトレジスト膜上
に、離散値的情報パターンとトラッキング用グルーブと
を形成する際に、所定のスポットサイズを有する記録ビ
ームの光路内に第１および第２の音響光学素子を配置
し、前記記録ビームを第１の音響光学素子に導入して、
前記離散値的情報パターンの露光のための変調を行い、
前記第２の音響光学素子の駆動を５MHz より大きな周波
数周期で行なうと共に、この第２の音響光学素子から出
射する透過光、０次光および１次光をともに前記フォト
レジスト膜に照射することにより、前記離散値的情報パ
ターンより幅の広いトラッキング用グルーブを形成する
ことを特徴とする光ディスク原盤の作製方法。
【請求項２】前記第１の音響光学素子から出射したビ
ームを、前記第２の音響光学素子に導入する請求項１に
記載の光ディスク原盤の作製方法。
【請求項３】前記透過光、０次光および１次光は、前
記フォトレジスト膜上に、互いにオーバーラップするよ
うに照射される請求項１に記載の光ディスク原盤の作製
方法。
【請求項４】前記光路内に、さらに第３の音響光学素
子を設けて、前記離散値的情報パターンおよびトラッキ
ング用グルーブのウォブリングを行なう請求項１ないし
３のいずれかに記載の光ディスク原盤の作製方法。