JP4174188B2 - 光情報記録媒体の原盤露光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc-Rewritable）等の光情報記録媒体（以下、光ディスクと記す）の原盤露光装置で、予めプリピットが形成され、トラック方向に隣接するプリピットとプリピットの間に浅いグルーブ（以下、Ｐｉｔ間Ｇｒと記す）、または浅いピット（以下、Ｐｉｔ間Ｐｉｔと記す）を有する光ディスク原盤の露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、ハイブリッドＣＤ−Ｒについて説明する、ＣＤ−Ｒと呼ばれる追記可能なコンパクトディスク（以下、ＣＤと記す）は、オレンジブックと呼ばれる規格書で規定されている。通常のＣＤ−Ｒは、全面がプリグルーブからなる。ＣＤ−Ｒは、プリグルーブに沿ってピットをＣＤライターで記録することにより、情報が記録される。
また、ＣＤ−Ｒには、一部に予めプリピットが記録されたものもあり、ハイブリッドＣＤ−Ｒと呼ばれる。ＣＤ−Ｒの作製方法は、円盤状のガラス板にフォトレジスト膜を形成し、これを露光装置で回転させながらレーザ光を照射してフォトレジスト膜にらせん状の潜像を形成する。これを現像すると潜像部分は溶解して、ピット、グルーブが形成される。これに導電膜をつけ電鋳してスタンパを作る。スタンパを型として成形板を多量に複製する。これに色素等の記録剤を塗布し、反射層、保護層を形成して作製される。
次に、Ｐｉｔ間Ｇｒ（グルーブ）に関して説明する。プリピットで形成されたＲＯＭ領域は、プリグルーブで形成された記録可能領域に比べトラッキングエラー信号（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ信号）が小さくなる問題があった。これを改善するために、特開平５−６５７８号公報には、情報記録媒体のアドレスピットとアドレスピットの間にプリグルーブよりも広く浅いピット間溝を形成し、プリピット領域のトラッキングエラーの改善について開示されている。
【０００３】
特開平５−１２６８０号公報は、前記ハイブリッドディスクのプリピットとプリピットの間にプリグルーブと同じ深さと幅を持つピット間溝を形成し、プリピット領域とプリグルーブ領域の反射率の変動をなくしている。特開平６−１３１７０１号公報と特開平８−７３３９号公報には、記録再生可能領域と再生専用領域が混在したパーシャルＲＯＭで、プリグルーブが形成された記録再生可能領域と、プリピットが形成された再生専用領域のトラッキングエラー信号を改善するため、ピット間溝をプリピットとプリピットの間に形成する技術について開示されている。
また、本出願人による同様な特許出願がある。これは、Ｐｉｔ間Ｇｒのプリピットとの接続部の幅を、それ以外のＰｉｔ間Ｇｒの幅より狭くし、ＰｉｔとＰｉｔ間Ｇｒの分離性をよくしている。さらに、完全に分離させ、Ｐｉｔ間Ｐｉｔにしている。
特開平５−１２６８０号公報の１例では、２本のビームを用意し、１本のビームでＧｒを連続露光しながら、同じトラック上にもう１本のビームで光をＯＮ／ＯＦＦしながらプリピットを露光することにより、連続したＧｒの中にプリピットを形成する。２例では、１本のビームのビーム強度をプリピット部とＰｉｔ間Ｇｒ部で変えて露光し、Ｐｉｔ間Ｇｒで接続されたプリピットを形成する。
【０００４】
図８は、従来例の想定される露光装置の構成を示すブロック図である。プリピットの露光に必要な光量に相当する信号をピット用電圧発生器１２で、Ｐｉｔ間Ｇｒの露光に必要な光量に相当する信号をグルーブ用電圧発生器９で用意し、変調信号発生器１０の信号のタイミングで切り替えて光量変調ドライバ７に供給する事により、レーザ光源６の光を、光量変調素子５でプリピットとＰｉｔ間Ｇｒで交互に切り替えて光ディスク原盤に照射することにより、連続したＧｒの中にＰｉｔを形成する。
図９（ａ）は、本出願人による関連未公開特許出願の構成を示すブロック図である。光量変調素子５ａでプリピット用の光量に変調したプリピット用のビームａと、光量変調素子５でＰｉｔ間Ｇｒ用の光量に変調したＰｉ間Ｇｒ用ビームｂの２本のビームを用意して、プリピット用のビームａは、プリピット用信号ｃをデジタル変調ドライバー８ａに入力してデジタル変調素子４ａでＯＮ／ＯＦＦし、ビーム整形素子３ａでＰｉｔに必要なビーム形状に整形される。Ｐｉ間Ｇｒ用ビームｂは、Ｐｉｔ間Ｇｒ用信号ｄをデジタル変調ドライバー８に入力してデジタル変調素子４でＯＮ／ＯＦＦし、ビーム整形素子３でＧｒに必要なビーム形状に整形される。２本のビームを、ビーム合成素子１１で合成してピックアップ２で集光して原盤上に照射することにより、プリピット間にＰｉｔ間ＧｒとかＰｉｔ間Ｐｉｔとかを有する原盤を露光する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図９（ａ）の従来例の露光装置でプリピットとＰｉｔ間Ｇｒを交互に露光すると、図１０（ａ）のようにＰｉｔ間Ｇｒとプリピットの境界部でＰｉｔ間Ｇｒが深く、また広くなってしまい、急峻なプリピットが形成できない問題があった。また、１ビームでプリピットとＰｉｔ間Ｇｒを露光すると、ビームが対称な場合は、常にＰｉｔ間Ｇｒがずれることなく露光できるが、ビームが非対称になってしまって、図１１のようにＰｉｔ間Ｇｒの位置がずれてしまった場合には、調整方法がないという問題があった。
また、上記を改善した図９（ａ）の原盤露光装置では、２本のビームの位置がずれると、Ｐｉｔ間Ｇｒが半径方法、円周方向にずれてしまうので、位置出しが困難で、また、２本のビームの相対的な振動により、Ｐｉｔ間Ｇｒが半径方法、円周方向にずれてしまう問題があった。
さらに、２本のビームの相対的な振動により、プリピットへのＰｉｔ間Ｇｒの影響が変化するので、プリピットの長さがばらつく問題があった。
また、プリピットパルスからＰｉｔ間Ｇｒパルスまでの間隔ｍと、Ｐｉｔ間Ｇｒパルスからプリピットパルスまでの間隔ｎを同一にすると、露光時の熱の影響でプリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離の方が、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離より短くなる問題があった。
Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの入口より、プリピットの出口の方がダレが大きくなる問題があった。
【０００６】
また、プリピットパルスからＰｉｔ間Ｇｒパルスまでの間隔ｎを、前のプリピットパルスの長さに関係なく一定にすると、プリピットパルスが長いと露光時の熱の影響が大きいので、前のプリピットパルスが短いときに比べ、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離が短くなってしまう問題があった。
また、従来例の光ディスクでは、プリピットとプリピットをピット間溝でつなぐと図１０のように、ピット間溝の影響で、ピットが伸びてしまい、またピットのトラック方向断面の傾斜角が小さくなってしまい、プリピットのジッタが悪くなる不具合があった。
さらに、上記のようにＰｉｔ間Ｇｒ（もしくはＰｉｔ間Ｐｉｔ）の位置ずれ等のためにジッタが悪くなる不具合があった。
また、本出願人による特許出願のように、プリピットとＰｉｔ間Ｇｒを完全に分離させないと、わずかな光量の変動で分離したり接続したりしてしまうので、安定して露光できない不具合があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、Ｐｉｔ間Ｇｒを付与しても急峻なＰｉｔが形成でき、かつＰｉｔ間Ｇｒの位置ずれのない原盤露光装置を提供することを目的とする。
また、他の目的は、プリピットパルスの長さが変化してもプリピット用パルスとＰｉｔ間Ｇｒ用パルスの間隔を常に一定にできる原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、プリピットとＰｉｔ間Ｐｉｔの距離が常に一定なるように露光できる原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、Ｐｉｔ間ＧｒとＰｉｔのトラック方向相対位置を調整可能な原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、プリピットパルスの長さに応じて、プリピットパルスからＰｉｔ間Ｇｒパルスまでの間隔ｍを調整可能な原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、Ｐｉｔ間ＧｒとＰｉｔの相対位置を調整可能な原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、均一なＰｉｔ間Ｐｉｔと急峻なＰｉｔ形状で、かつＰｉｔ間Ｐｉｔの位置ずれのない光ディスクを提供することである。
また、他の目的は、プリピットのジッタを悪くすることなく、ピット部のトラッキングエラー信号とＷＣＮを改善した光ディスクを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１の発明は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザ光の光量変調を行う光量変調手段と、光ディスク用ガラス原盤を回転及び横移動させる駆動手段と、前記光量変調手段にパルス強度とパルス幅で変調したパルスを供給する変調パルス発生手段とを備え、前記ガラス原盤上にプリピット及びグルーブを形成する情報記録媒体の原盤露光装置において、 前記変調パルス発生手段は、連続したプリピットパルスとプリピットパルスの間に、前記プリピットパルスよりもパルス強度が弱いピット間ピットパルスを生成するように構成され、前記連続したプリピットパルスと前記ピット間ピットパルスが、所定時間分離していることを特徴とする。
かかる発明によれば、プリピット用パルスとＰｉｔ間Ｇｒ用パルスの間隔を常に一定にできるので、Ｐｉｔ間Ｇｒの影響でプリピットの長さがばらつかなくなり、幅深さの安定したＰｉｔ間Ｇｒと急峻なプリピットを露光できる。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記連続したプリピットパルスとプリピットパルスの間に生成された前記ピット間ピットパルスにおいて、前記プリピットパルスが終了してから次のピット間ピットパルスが開始するまでの時間間隔が、前記ピット間ピットパルスが終了してから次のプリピットパルスが開始するまでの時間間隔より長いことを特徴とする。
かかる技術手段によれば、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合には、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離と、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を常に一定になるように露光できる。また、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。
また、請求項３の発明は、前記連続したプリピットパルスとプリピットパルスの間に生成された前記ピット間ピットパルスにおいて、前記プリピットパルスが終了してから次のピット間ピットパルスが開始するまでの時間間隔（前間隔）と、前記ピット間ピットパルスが終了してから次のプリピットパルスが開始するまでの時間間隔（後間隔）の和を一定に保ちながら、前記前間隔と後間隔の値を変化させる手段を有することを特徴とする。
かかる技術手段によれば、図３における時間ｍと時間ｎの和を一定に保ったままｍとｎを変化させると、プリピットとＰｉｔ間ＧｒもしくはＰｉｔ間Ｐｉｔのトラック方向の相対位置が変化する。これにより、ビームの対称性がずれても、Ｐｉｔ間Ｇｒの位置を円周方向に調整できるので、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合には、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離と、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を常に一定になるように露光できる。また、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。
【００１０】
また、請求項４の発明は、前記プリピットパルスのパルス長に応じて、プリピットパルスが終了してから次のピット間ピットパルスが開始するまでの時間間隔を変化させる手段を備えたことを特徴とする。
かかる技術手段は、請求項２と同様な作用・効果を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
本実施形態の構成は、プリピットを記録する光ディスク原盤１と、レーザ光を光ディスク原盤上に集光するピックアップ２と、レーザ光をビーム成形するビーム整形素子３と、レーザ光を光量変調する光量変調素子５と、レーザ光源６と、光量変調ドライバ７に入力される変調パルスを発生する変調パルス発生回路２１から構成される。
レーザ光源６の光は、光量変調ドライバ７に入力される変調パルス発生回路２１からの変調パルスｉのパルス強度とパルス幅にしたがって、光量変調素子５で光量変調され、ビーム整形素子３でビーム成形されてピックアップ２で集光されて光ディスク原盤１上に照射される。
図２は、前記変調パルス発生回路の構成を示すブロック図である。変調パルス発生回路２１は、一定の変調信号を発生する変調信号発生器１０の出力線ｊが、遅延回路１７の入力端子とＮＯＲ回路１８の一方に入力される。遅延回路１７の出力線ｈは、他の遅延回路１７ａの入力端子と信号切り替え素子１４のｓ２端子に入力される。遅延回路１７ａの出力線ｋは、ＮＯＲ回路１８の他方に入力される。ＮＯＲ回路１８の出力線ｇは、信号切り替え素子１４のｓ１端子に入力される。また、信号切り替え素子１４の入力１〜３には、それぞれグループ用電圧発生器９、ピット用電圧発生器１２および電圧発生器１５が接続されている。さらに、ＣＰＵ１６からの制御信号ｆとｅは、それぞれ遅延回路１７と遅延回路１７ａの制御端子に接続される。
【００１２】
次に、変調パルス発生回路２１の動作について詳細に説明する。変調パルス発生回路２１では、変調信号発生器１０（Compact Discの場合には、ＣＤエンコーダ）からの信号ｊを遅延回路１７で遅延させた信号ｈを生成し、さらにｈを遅延回路１７ａで遅延させた信号ｋと信号ｊを、ＮＯＲ回路１８で論理和をとって反転させた信号ｇを生成し、信号ｇと信号ｈを信号切り替え素子１４（マルチプレクサー）のセレクター入力として、３つの入力、グルーブ用電圧発生器９からの電圧と、ピット用電圧発生器１２からの電圧と、電圧発生器１５からの電圧（実施には０ボルト）を切り替えて出力することにより信号ｉを生成する。この信号ｉで光量変調する事により、プリピット光量と、Ｐｉｔ間Ｇｒ（もしくはＰｉｔ間Ｐｉｔ）光量を時間間隔をあけて切り替えることができる。信号ｉは、ＣＰＵ１６からの指令ｅで制御される遅延回路１７ａでの遅延時間ｄｅｌａｙ２が、プリピットパルスの最後からＰｉｔ間Ｇｒパルスの始まりまでの時間ｍになり、ＣＰＵ１６からの指令ｆで制御される遅延回路１７での遅延時間ｄｅｌａｙ１が、Ｐｉｔ間Ｇｒパルスの最後からプリピットパルスの始まりまでの時間ｎになるので、プリピットパルスの間隔が変化しても、時間ｍとｎが常に一定になるようなＰｉｔ間Ｇｒパルス幅を出力できる。時間ｍとｎを適当な値に制御することにより、図６のような幅深さの安定したＰｉｔ間Ｇｒと急峻なプリピットを露光できる。また、時間ｍとｎを伸ばしていくと、特許願９９０２０８１のような一部分離したＰｉｔ間Ｇｒと急峻なプリピットを露光でき、さらに伸ばすと、Ｐｉｔ間Ｐｉｔと急峻なプリピットを露光できる。
【００１３】
図３は、図２の各信号のタイミングチャートである。変調信号発生器１０から信号ｊが規則的に発生され、遅延回路１７により遅延時間ｄｅｌａｙ１だけ遅延されて信号ｈとなる。さらに、遅延回路１７ａにより遅延時間ｄｅｌａｙ２だけ遅延されて信号ｋとなる。ＮＯＲ回路１８は前記の信号ｊと信号ｋの論理和をとって、その出力を反転して信号ｇとなる。一方、信号切り替え素子１４のセレクト信号には、この信号ｇと信号ｈが入力されているため、それぞれの信号がハイレベルのときに前記の入力１〜３の電圧を発生する。つまり、信号ｇがハイレベルのときはグルーブ用電圧発生器９からの電圧が信号切り替え素子１４の出力線ｉから出力される。また、信号ｈがハイレベルのときはピット用電圧発生器１２からの電圧が信号切り替え素子１４の出力線ｉから出力される。また、それ以外の時間帯は、電圧発生器１５からの電圧（本実施形態では０ボルト）が出力される。信号切り替え素子１４は、マルチプレクサにより構成されているため、それらの信号は時分割に出力線ｉから出力される。
また、露光時の蓄熱による影響を除去するため、時間ｍ＞時間ｎとなるように制御することにより、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離とＰｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を等しくでき、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。また、時間ｍと時間ｎの和を一定に保ったままｍとｎを変化させるとプリピットとＰｉｔ間ＧｒもしくはＰｉｔ間Ｐｉｔのトラック方向の相対位置が変化する。これにより、ビームの対称性がずれたような場合にでも、光軸調整をすることなく、プリピットとプリピットの中心位置にＰｉｔ間ＧｒもしくはＰｉｔ間Ｐｉｔを配置できる。
【００１４】
図４は、第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図４において図１に示した実施形態の部分と同等の部分には同じ参照番号が付せられているので、重複する説明は省略する。以下同様とする。本実施形態が図１に示した実施形態と相違する点は、光軸移動手段１９を追加した点である。光軸移動手段１９を追加することにより、ピックアップ２の対物レンズへの入射位置を変化させられるので、ビームを半径方向に移動させると、プリピットとＰｉｔ間Ｇｒ（もしくはＰｉｔ間Ｐｉｔ）の半径方法の相対位置を変化させることができる。
また、ビームをトラック方向に移動させると、プリピットとＰｉｔ間Ｇｒ（もしくはＰｉｔ間Ｐｉｔ）のトラック方法の相対位置を変化させることができる。これにより、ビームの対称性がずれたような場合にでも、光軸調整をすることなく、プリピットとプリピットの中心位置にＰｉｔ間ＧｒもしくはＰｉｔ間Ｐｉｔを配置できる。
【００１５】
図５は、第３の実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の図１に示した実施形態と相違する点は、第１の実施形態の変調パルス発生回路２１の構成が異なる点である。つまり、遅延回路を遅延回路１７と遅延回路１７ｂの２種類用意し、それぞれの遅延時間は、ＣＰＵ１６からの制御信号ｆ１およびｆ２により制御される（ここでは仮に遅延回路１７ｂの遅延時間が、遅延回路１７より長いとする）。遅延回路１７と遅延回路１７ｂからの出力線ＣＤはパルス幅検出回路２０からの指令により信号切り替え素子１４ａで切り替えることにより、遅延回路１７ａに入力され、前のプリピットパルスが長い場合には時間ｍを長くするために信号切り替え素子１４ａは、遅延回路１７ｂを選択し、前のプリピットパルスが短い場合には時間ｍを短くするために信号切り替え素子１４ａは、遅延回路１７を選択することにより、プリピットの長さによる露光時の蓄熱の影響を除去可能になる。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明の光ディスクの実施例について図面を参照して説明する。深さ３２００Å、幅０．７μｍ、最短Ｐｉｔ長０．６μｍのプリピットの間に深さ１８００ÅのＰｉｔ間ｐｉｔを形成したハイブリッドＣＤ−Ｒの原盤を作製、成形し、フタロシアニン系色素を塗布し、メディア化した。プリピットとＰｉｔ間Ｐｉｔの間隔を変えてメディア化し、ジッタとＷＣＮを評価した結果を図７に示す。分離距離を大きくすることによりジッタは改善する。また、分離距離が最短Ｐｉｔ長の１／２以上であれば、ＷＣＮが２８ｄＢ以上を確保できた。
【００１７】
【発明の効果】
以上記載のごとく請求項１に記載した発明によれば、プリピット用パルスとＰｉｔ間Ｇｒ用パルスの間隔を常に一定にできるので、Ｐｉｔ間Ｇｒの影響でプリピットの長さがばらつく問題のない露光ができる。
また、請求項２、４に記載した発明によれば、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合には、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離と、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を常に一定になるように露光できる。また、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。
また、請求項３に記載した発明によれば、ビームの対称性がずれても、Ｐｉｔ間Ｇｒの位置を円周方向に調整できるので、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合には、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離と、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を常に一定になるように露光できる。また、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の変調パルス発生回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の変調パルス発生回路の各信号のタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明のプリピットとＰｉｔ間Ｇｒを表す図である。
【図７】本発明のジッタとＷＣＮを評価した結果を示す図である。
【図８】従来例の想定される露光装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本出願による関連未公開特許の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来例のプリピットとＰｉｔ間Ｇｒを表す図である。
【図１１】従来例の照射ビーム形状の図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク原盤
２ ピックアップ
３ ビーム整形素子
５ 光量変調素子
６ レーザ光源
７ 光量変調ドライバ
９ グルーブ用電圧発生器
１０ 変調信号発生器
１２ ピット用電圧発生器
１４ 信号切り替え素子
１５ 電圧発生器
１６ ＣＰＵ
１７、１７ａ 遅延回路
１８ ＮＯＲ回路
２１ 変調パルス発生回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc-Rewritable）等の光情報記録媒体（以下、光ディスクと記す）の原盤露光装置で、予めプリピットが形成され、トラック方向に隣接するプリピットとプリピットの間に浅いグルーブ（以下、Ｐｉｔ間Ｇｒと記す）、または浅いピット（以下、Ｐｉｔ間Ｐｉｔと記す）を有する光ディスク原盤の露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、ハイブリッドＣＤ−Ｒについて説明する、ＣＤ−Ｒと呼ばれる追記可能なコンパクトディスク（以下、ＣＤと記す）は、オレンジブックと呼ばれる規格書で規定されている。通常のＣＤ−Ｒは、全面がプリグルーブからなる。ＣＤ−Ｒは、プリグルーブに沿ってピットをＣＤライターで記録することにより、情報が記録される。
また、ＣＤ−Ｒには、一部に予めプリピットが記録されたものもあり、ハイブリッドＣＤ−Ｒと呼ばれる。ＣＤ−Ｒの作製方法は、円盤状のガラス板にフォトレジスト膜を形成し、これを露光装置で回転させながらレーザ光を照射してフォトレジスト膜にらせん状の潜像を形成する。これを現像すると潜像部分は溶解して、ピット、グルーブが形成される。これに導電膜をつけ電鋳してスタンパを作る。スタンパを型として成形板を多量に複製する。これに色素等の記録剤を塗布し、反射層、保護層を形成して作製される。
次に、Ｐｉｔ間Ｇｒ（グルーブ）に関して説明する。プリピットで形成されたＲＯＭ領域は、プリグルーブで形成された記録可能領域に比べトラッキングエラー信号（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ信号）が小さくなる問題があった。これを改善するために、特開平５−６５７８号公報には、情報記録媒体のアドレスピットとアドレスピットの間にプリグルーブよりも広く浅いピット間溝を形成し、プリピット領域のトラッキングエラーの改善について開示されている。
【０００３】
特開平５−１２６８０号公報は、前記ハイブリッドディスクのプリピットとプリピットの間にプリグルーブと同じ深さと幅を持つピット間溝を形成し、プリピット領域とプリグルーブ領域の反射率の変動をなくしている。特開平６−１３１７０１号公報と特開平８−７３３９号公報には、記録再生可能領域と再生専用領域が混在したパーシャルＲＯＭで、プリグルーブが形成された記録再生可能領域と、プリピットが形成された再生専用領域のトラッキングエラー信号を改善するため、ピット間溝をプリピットとプリピットの間に形成する技術について開示されている。
また、本出願人による同様な特許出願がある。これは、Ｐｉｔ間Ｇｒのプリピットとの接続部の幅を、それ以外のＰｉｔ間Ｇｒの幅より狭くし、ＰｉｔとＰｉｔ間Ｇｒの分離性をよくしている。さらに、完全に分離させ、Ｐｉｔ間Ｐｉｔにしている。
特開平５−１２６８０号公報の１例では、２本のビームを用意し、１本のビームでＧｒを連続露光しながら、同じトラック上にもう１本のビームで光をＯＮ／ＯＦＦしながらプリピットを露光することにより、連続したＧｒの中にプリピットを形成する。２例では、１本のビームのビーム強度をプリピット部とＰｉｔ間Ｇｒ部で変えて露光し、Ｐｉｔ間Ｇｒで接続されたプリピットを形成する。
【０００４】
図８は、従来例の想定される露光装置の構成を示すブロック図である。プリピットの露光に必要な光量に相当する信号をピット用電圧発生器１２で、Ｐｉｔ間Ｇｒの露光に必要な光量に相当する信号をグルーブ用電圧発生器９で用意し、変調信号発生器１０の信号のタイミングで切り替えて光量変調ドライバ７に供給する事により、レーザ光源６の光を、光量変調素子５でプリピットとＰｉｔ間Ｇｒで交互に切り替えて光ディスク原盤に照射することにより、連続したＧｒの中にＰｉｔを形成する。
図９（ａ）は、本出願人による関連未公開特許出願の構成を示すブロック図である。光量変調素子５ａでプリピット用の光量に変調したプリピット用のビームａと、光量変調素子５でＰｉｔ間Ｇｒ用の光量に変調したＰｉ間Ｇｒ用ビームｂの２本のビームを用意して、プリピット用のビームａは、プリピット用信号ｃをデジタル変調ドライバー８ａに入力してデジタル変調素子４ａでＯＮ／ＯＦＦし、ビーム整形素子３ａでＰｉｔに必要なビーム形状に整形される。Ｐｉ間Ｇｒ用ビームｂは、Ｐｉｔ間Ｇｒ用信号ｄをデジタル変調ドライバー８に入力してデジタル変調素子４でＯＮ／ＯＦＦし、ビーム整形素子３でＧｒに必要なビーム形状に整形される。２本のビームを、ビーム合成素子１１で合成してピックアップ２で集光して原盤上に照射することにより、プリピット間にＰｉｔ間ＧｒとかＰｉｔ間Ｐｉｔとかを有する原盤を露光する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図９（ａ）の従来例の露光装置でプリピットとＰｉｔ間Ｇｒを交互に露光すると、図１０（ａ）のようにＰｉｔ間Ｇｒとプリピットの境界部でＰｉｔ間Ｇｒが深く、また広くなってしまい、急峻なプリピットが形成できない問題があった。また、１ビームでプリピットとＰｉｔ間Ｇｒを露光すると、ビームが対称な場合は、常にＰｉｔ間Ｇｒがずれることなく露光できるが、ビームが非対称になってしまって、図１１のようにＰｉｔ間Ｇｒの位置がずれてしまった場合には、調整方法がないという問題があった。
また、上記を改善した図９（ａ）の原盤露光装置では、２本のビームの位置がずれると、Ｐｉｔ間Ｇｒが半径方法、円周方向にずれてしまうので、位置出しが困難で、また、２本のビームの相対的な振動により、Ｐｉｔ間Ｇｒが半径方法、円周方向にずれてしまう問題があった。
さらに、２本のビームの相対的な振動により、プリピットへのＰｉｔ間Ｇｒの影響が変化するので、プリピットの長さがばらつく問題があった。
また、プリピットパルスからＰｉｔ間Ｇｒパルスまでの間隔ｍと、Ｐｉｔ間Ｇｒパルスからプリピットパルスまでの間隔ｎを同一にすると、露光時の熱の影響でプリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離の方が、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離より短くなる問題があった。
Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの入口より、プリピットの出口の方がダレが大きくなる問題があった。
【０００６】
また、プリピットパルスからＰｉｔ間Ｇｒパルスまでの間隔ｎを、前のプリピットパルスの長さに関係なく一定にすると、プリピットパルスが長いと露光時の熱の影響が大きいので、前のプリピットパルスが短いときに比べ、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離が短くなってしまう問題があった。
また、従来例の光ディスクでは、プリピットとプリピットをピット間溝でつなぐと図１０のように、ピット間溝の影響で、ピットが伸びてしまい、またピットのトラック方向断面の傾斜角が小さくなってしまい、プリピットのジッタが悪くなる不具合があった。
さらに、上記のようにＰｉｔ間Ｇｒ（もしくはＰｉｔ間Ｐｉｔ）の位置ずれ等のためにジッタが悪くなる不具合があった。
また、本出願人による特許出願のように、プリピットとＰｉｔ間Ｇｒを完全に分離させないと、わずかな光量の変動で分離したり接続したりしてしまうので、安定して露光できない不具合があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、Ｐｉｔ間Ｇｒを付与しても急峻なＰｉｔが形成でき、かつＰｉｔ間Ｇｒの位置ずれのない原盤露光装置を提供することを目的とする。
また、他の目的は、プリピットパルスの長さが変化してもプリピット用パルスとＰｉｔ間Ｇｒ用パルスの間隔を常に一定にできる原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、プリピットとＰｉｔ間Ｐｉｔの距離が常に一定なるように露光できる原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、Ｐｉｔ間ＧｒとＰｉｔのトラック方向相対位置を調整可能な原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、プリピットパルスの長さに応じて、プリピットパルスからＰｉｔ間Ｇｒパルスまでの間隔ｍを調整可能な原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、Ｐｉｔ間ＧｒとＰｉｔの相対位置を調整可能な原盤露光装置を提供することである。
また、他の目的は、均一なＰｉｔ間Ｐｉｔと急峻なＰｉｔ形状で、かつＰｉｔ間Ｐｉｔの位置ずれのない光ディスクを提供することである。
また、他の目的は、プリピットのジッタを悪くすることなく、ピット部のトラッキングエラー信号とＷＣＮを改善した光ディスクを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１の発明は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザ光の光量変調を行う光量変調手段と、光ディスク用ガラス原盤を回転及び横移動させる駆動手段と、前記光量変調手段にパルス強度とパルス幅で変調したパルスを供給する変調パルス発生手段とを備え、前記ガラス原盤上にプリピット及びグルーブを形成する情報記録媒体の原盤露光装置において、 前記変調パルス発生手段は、連続したプリピットパルスとプリピットパルスの間に、前記プリピットパルスよりもパルス強度が弱いピット間ピットパルスを生成するように構成され、前記連続したプリピットパルスと前記ピット間ピットパルスが、所定時間分離していることを特徴とする。
かかる発明によれば、プリピット用パルスとＰｉｔ間Ｇｒ用パルスの間隔を常に一定にできるので、Ｐｉｔ間Ｇｒの影響でプリピットの長さがばらつかなくなり、幅深さの安定したＰｉｔ間Ｇｒと急峻なプリピットを露光できる。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記連続したプリピットパルスとプリピットパルスの間に生成された前記ピット間ピットパルスにおいて、前記プリピットパルスが終了してから次のピット間ピットパルスが開始するまでの時間間隔が、前記ピット間ピットパルスが終了してから次のプリピットパルスが開始するまでの時間間隔より長いことを特徴とする。
かかる技術手段によれば、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合には、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離と、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を常に一定になるように露光できる。また、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。
また、請求項３の発明は、前記連続したプリピットパルスとプリピットパルスの間に生成された前記ピット間ピットパルスにおいて、前記プリピットパルスが終了してから次のピット間ピットパルスが開始するまでの時間間隔（前間隔）と、前記ピット間ピットパルスが終了してから次のプリピットパルスが開始するまでの時間間隔（後間隔）の和を一定に保ちながら、前記前間隔と後間隔の値を変化させる手段を有することを特徴とする。
かかる技術手段によれば、図３における時間ｍと時間ｎの和を一定に保ったままｍとｎを変化させると、プリピットとＰｉｔ間ＧｒもしくはＰｉｔ間Ｐｉｔのトラック方向の相対位置が変化する。これにより、ビームの対称性がずれても、Ｐｉｔ間Ｇｒの位置を円周方向に調整できるので、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合には、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離と、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を常に一定になるように露光できる。また、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。
【００１０】
また、請求項４の発明は、前記プリピットパルスのパルス長に応じて、プリピットパルスが終了してから次のピット間ピットパルスが開始するまでの時間間隔を変化させる手段を備えたことを特徴とする。
かかる技術手段は、請求項２と同様な作用・効果を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
本実施形態の構成は、プリピットを記録する光ディスク原盤１と、レーザ光を光ディスク原盤上に集光するピックアップ２と、レーザ光をビーム成形するビーム整形素子３と、レーザ光を光量変調する光量変調素子５と、レーザ光源６と、光量変調ドライバ７に入力される変調パルスを発生する変調パルス発生回路２１から構成される。
レーザ光源６の光は、光量変調ドライバ７に入力される変調パルス発生回路２１からの変調パルスｉのパルス強度とパルス幅にしたがって、光量変調素子５で光量変調され、ビーム整形素子３でビーム成形されてピックアップ２で集光されて光ディスク原盤１上に照射される。
図２は、前記変調パルス発生回路の構成を示すブロック図である。変調パルス発生回路２１は、一定の変調信号を発生する変調信号発生器１０の出力線ｊが、遅延回路１７の入力端子とＮＯＲ回路１８の一方に入力される。遅延回路１７の出力線ｈは、他の遅延回路１７ａの入力端子と信号切り替え素子１４のｓ２端子に入力される。遅延回路１７ａの出力線ｋは、ＮＯＲ回路１８の他方に入力される。ＮＯＲ回路１８の出力線ｇは、信号切り替え素子１４のｓ１端子に入力される。また、信号切り替え素子１４の入力１〜３には、それぞれグループ用電圧発生器９、ピット用電圧発生器１２および電圧発生器１５が接続されている。さらに、ＣＰＵ１６からの制御信号ｆとｅは、それぞれ遅延回路１７と遅延回路１７ａの制御端子に接続される。
【００１２】
次に、変調パルス発生回路２１の動作について詳細に説明する。変調パルス発生回路２１では、変調信号発生器１０（Compact Discの場合には、ＣＤエンコーダ）からの信号ｊを遅延回路１７で遅延させた信号ｈを生成し、さらにｈを遅延回路１７ａで遅延させた信号ｋと信号ｊを、ＮＯＲ回路１８で論理和をとって反転させた信号ｇを生成し、信号ｇと信号ｈを信号切り替え素子１４（マルチプレクサー）のセレクター入力として、３つの入力、グルーブ用電圧発生器９からの電圧と、ピット用電圧発生器１２からの電圧と、電圧発生器１５からの電圧（実施には０ボルト）を切り替えて出力することにより信号ｉを生成する。この信号ｉで光量変調する事により、プリピット光量と、Ｐｉｔ間Ｇｒ（もしくはＰｉｔ間Ｐｉｔ）光量を時間間隔をあけて切り替えることができる。信号ｉは、ＣＰＵ１６からの指令ｅで制御される遅延回路１７ａでの遅延時間ｄｅｌａｙ２が、プリピットパルスの最後からＰｉｔ間Ｇｒパルスの始まりまでの時間ｍになり、ＣＰＵ１６からの指令ｆで制御される遅延回路１７での遅延時間ｄｅｌａｙ１が、Ｐｉｔ間Ｇｒパルスの最後からプリピットパルスの始まりまでの時間ｎになるので、プリピットパルスの間隔が変化しても、時間ｍとｎが常に一定になるようなＰｉｔ間Ｇｒパルス幅を出力できる。時間ｍとｎを適当な値に制御することにより、図６のような幅深さの安定したＰｉｔ間Ｇｒと急峻なプリピットを露光できる。また、時間ｍとｎを伸ばしていくと、特許願９９０２０８１のような一部分離したＰｉｔ間Ｇｒと急峻なプリピットを露光でき、さらに伸ばすと、Ｐｉｔ間Ｐｉｔと急峻なプリピットを露光できる。
【００１３】
図３は、図２の各信号のタイミングチャートである。変調信号発生器１０から信号ｊが規則的に発生され、遅延回路１７により遅延時間ｄｅｌａｙ１だけ遅延されて信号ｈとなる。さらに、遅延回路１７ａにより遅延時間ｄｅｌａｙ２だけ遅延されて信号ｋとなる。ＮＯＲ回路１８は前記の信号ｊと信号ｋの論理和をとって、その出力を反転して信号ｇとなる。一方、信号切り替え素子１４のセレクト信号には、この信号ｇと信号ｈが入力されているため、それぞれの信号がハイレベルのときに前記の入力１〜３の電圧を発生する。つまり、信号ｇがハイレベルのときはグルーブ用電圧発生器９からの電圧が信号切り替え素子１４の出力線ｉから出力される。また、信号ｈがハイレベルのときはピット用電圧発生器１２からの電圧が信号切り替え素子１４の出力線ｉから出力される。また、それ以外の時間帯は、電圧発生器１５からの電圧（本実施形態では０ボルト）が出力される。信号切り替え素子１４は、マルチプレクサにより構成されているため、それらの信号は時分割に出力線ｉから出力される。
また、露光時の蓄熱による影響を除去するため、時間ｍ＞時間ｎとなるように制御することにより、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離とＰｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を等しくでき、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。また、時間ｍと時間ｎの和を一定に保ったままｍとｎを変化させるとプリピットとＰｉｔ間ＧｒもしくはＰｉｔ間Ｐｉｔのトラック方向の相対位置が変化する。これにより、ビームの対称性がずれたような場合にでも、光軸調整をすることなく、プリピットとプリピットの中心位置にＰｉｔ間ＧｒもしくはＰｉｔ間Ｐｉｔを配置できる。
【００１４】
図４は、第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図４において図１に示した実施形態の部分と同等の部分には同じ参照番号が付せられているので、重複する説明は省略する。以下同様とする。本実施形態が図１に示した実施形態と相違する点は、光軸移動手段１９を追加した点である。光軸移動手段１９を追加することにより、ピックアップ２の対物レンズへの入射位置を変化させられるので、ビームを半径方向に移動させると、プリピットとＰｉｔ間Ｇｒ（もしくはＰｉｔ間Ｐｉｔ）の半径方法の相対位置を変化させることができる。
また、ビームをトラック方向に移動させると、プリピットとＰｉｔ間Ｇｒ（もしくはＰｉｔ間Ｐｉｔ）のトラック方法の相対位置を変化させることができる。これにより、ビームの対称性がずれたような場合にでも、光軸調整をすることなく、プリピットとプリピットの中心位置にＰｉｔ間ＧｒもしくはＰｉｔ間Ｐｉｔを配置できる。
【００１５】
図５は、第３の実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態の図１に示した実施形態と相違する点は、第１の実施形態の変調パルス発生回路２１の構成が異なる点である。つまり、遅延回路を遅延回路１７と遅延回路１７ｂの２種類用意し、それぞれの遅延時間は、ＣＰＵ１６からの制御信号ｆ１およびｆ２により制御される（ここでは仮に遅延回路１７ｂの遅延時間が、遅延回路１７より長いとする）。遅延回路１７と遅延回路１７ｂからの出力線ＣＤはパルス幅検出回路２０からの指令により信号切り替え素子１４ａで切り替えることにより、遅延回路１７ａに入力され、前のプリピットパルスが長い場合には時間ｍを長くするために信号切り替え素子１４ａは、遅延回路１７ｂを選択し、前のプリピットパルスが短い場合には時間ｍを短くするために信号切り替え素子１４ａは、遅延回路１７を選択することにより、プリピットの長さによる露光時の蓄熱の影響を除去可能になる。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明の光ディスクの実施例について図面を参照して説明する。深さ３２００Å、幅０．７μｍ、最短Ｐｉｔ長０．６μｍのプリピットの間に深さ１８００ÅのＰｉｔ間ｐｉｔを形成したハイブリッドＣＤ−Ｒの原盤を作製、成形し、フタロシアニン系色素を塗布し、メディア化した。プリピットとＰｉｔ間Ｐｉｔの間隔を変えてメディア化し、ジッタとＷＣＮを評価した結果を図７に示す。分離距離を大きくすることによりジッタは改善する。また、分離距離が最短Ｐｉｔ長の１／２以上であれば、ＷＣＮが２８ｄＢ以上を確保できた。
【００１７】
【発明の効果】
以上記載のごとく請求項１に記載した発明によれば、プリピット用パルスとＰｉｔ間Ｇｒ用パルスの間隔を常に一定にできるので、Ｐｉｔ間Ｇｒの影響でプリピットの長さがばらつく問題のない露光ができる。
また、請求項２、４に記載した発明によれば、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合には、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離と、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を常に一定になるように露光できる。また、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。
また、請求項３に記載した発明によれば、ビームの対称性がずれても、Ｐｉｔ間Ｇｒの位置を円周方向に調整できるので、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの場合には、プリピットの出口からＰｉｔ間Ｐｉｔの入口までの距離と、Ｐｉｔ間Ｐｉｔの出口からプリピットの入口までの距離を常に一定になるように露光できる。また、Ｐｉｔ間Ｇｒの場合には、プリピットの出口とプリピットの入口の傾斜を対称になるように露光できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の変調パルス発生回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の変調パルス発生回路の各信号のタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明のプリピットとＰｉｔ間Ｇｒを表す図である。
【図７】本発明のジッタとＷＣＮを評価した結果を示す図である。
【図８】従来例の想定される露光装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本出願による関連未公開特許の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来例のプリピットとＰｉｔ間Ｇｒを表す図である。
【図１１】従来例の照射ビーム形状の図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク原盤
２ ピックアップ
３ ビーム整形素子
５ 光量変調素子
６ レーザ光源
７ 光量変調ドライバ
９ グルーブ用電圧発生器
１０ 変調信号発生器
１２ ピット用電圧発生器
１４ 信号切り替え素子
１５ 電圧発生器
１６ ＣＰＵ
１７、１７ａ 遅延回路
１８ ＮＯＲ回路
２１ 変調パルス発生回路
Claims (4)
- レーザ光源と、該レーザ光源から出射されたレーザ光の光量変調を行う光量変調手段と、光ディスク用ガラス原盤を回転及び横移動させる駆動手段と、前記光量変調手段にパルス強度とパルス幅で変調したパルスを供給する変調パルス発生手段とを備え、前記ガラス原盤上にプリピット及びグルーブを形成する情報記録媒体の原盤露光装置において、
前記変調パルス発生手段は、連続したプリピットパルスとプリピットパルスの間に、前記プリピットパルスよりもパルス強度が弱いピット間ピットパルスを生成するように構成され、前記連続したプリピットパルスと前記ピット間ピットパルスが、所定時間分離していることを特徴とする光情報記録媒体の原盤露光装置。 - 前記連続したプリピットパルスとプリピットパルスの間に生成された前記ピット間ピットパルスにおいて、前記プリピットパルスが終了してから次のピット間ピットパルスが開始するまでの時間間隔が、前記ピット間ピットパルスが終了してから次のプリピットパルスが開始するまでの時間間隔より長いことを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体の原盤露光装置。
- 前記連続したプリピットパルスとプリピットパルスの間に生成された前記ピット間ピットパルスにおいて、前記プリピットパルスが終了してから次のピット間ピットパルスが開始するまでの時間間隔（前間隔）と、前記ピット間ピットパルスが終了してから次のプリピットパルスが開始するまでの時間間隔（後間隔）の和を一定に保ちながら、前記前間隔と後間隔の値を変化させる手段を有することを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体の原盤露光装置。
- 前記プリピットパルスのパルス長に応じて、プリピットパルスが終了してから次のピット間ピットパルスが開始するまでの時間間隔を変化させる手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体の原盤露光装置。
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