JPH03104021A - Optical recording medium and recording and reproducing method thereof - Google Patents

Optical recording medium and recording and reproducing method thereof

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JPH03104021A
JPH03104021A JP1239979A JP23997989A JPH03104021A JP H03104021 A JPH03104021 A JP H03104021A JP 1239979 A JP1239979 A JP 1239979A JP 23997989 A JP23997989 A JP 23997989A JP H03104021 A JPH03104021 A JP H03104021A
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grooves
groove
disk
track
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久貴 杉山
Takeshi Maeda
武志 前田
Hiroshi Ide
井出 浩
Kazuo Shigematsu
和男 重松
Sho Ito
捷 伊藤
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Abstract

PURPOSE:To diminish inter-track spacings to about the half value of the diameter of a light spot and to increase a recording density by alternately disposing grooves of different depths so as to incorporate the two grooves within the spot and recording information pits on the plane between grooves. CONSTITUTION:The recessed shallow grooves 24 and the deep grooves 25 are alternately disposed in the direction perpendicular to the progressing direction in such a manner that the two grooves are contained within the light spot on the disk 3 surface consisting of a PbTeFe recording film, etc., on a disk substrate 29. The information pits 36 to 38 are recorded on planes 26 to 28 between the grooves. The depths of the grooves 24, 25 are preferably set at lambda/8, 3lambda/8 and are also preferably set at lambda/8, 2.5lambda/8. The information is preferably reproduced by detecting the change in the intensity of the interference region of zero order and third order on the groove 24 side.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【産業上の利用分野1 本発明は、光記録媒体およびその記録再生方法に係り、
特に記録密度を向上させるのに好適な光記録媒体とその
記録再生方法に関する。本発明は光スポットの照射によ
る局所的特性変化、(例えば、反射率変化、透過率変化
、深さ変化等)を利用して記録する、記録可能(Wri
te Once)あるいは消去可能(Erasable
)な光ディスク装置に用いて特に好適である。 【従来の技ml 従来の例えば、ファイル用光ディスクの記録再生方式で
は、ディスク面上に一定の深さの溝をスパイラル状に設
けて、複数の溝をディスクの半径方向に等間隔に配列し
,光スポットを溝上または溝間に沿って照射して,溝上
あるいは溝間の中心に沿って情報の記録または再生ある
いは消去を行なっていた。この溝は、光スポットをトラ
ックに追従させるためのガイド(案内)として作用する
。 そして,記録・再生の低ノイズ化のためには、溝間の@
(トラック間隔)はディスク上に情報として記録される
記録ピットの径よりも小さいことが望ましい.しかし、
このように、ディスクの半径方向のトラックの間隔を光
ビームスポット径よりも小さくするような高密度化の目
的に対しては次の2つの問題があった. 第1の問題はトラッキングの問題である.一般に,トラ
ックの中心に対する光スポットの半径方向の位置ずれ(
トラックずれ)を検出する方法としては、公知である所
謂「プシュプル方式」が用いられる。即ち、ディスクの
半径方向に周期的に配置された溝構造を光スポットに対
して回折格子として作用させる。記憶容量の高密度化の
目的のために、トラック間隔、すなわち溝間隔を小さく
することは、ディスクの半径方向の空間周波数(溝の周
期の逆数で表わされる)が読み取りの光学系の遮断周波
数(光スポットの径の逆数で表わされる)に近い値とな
るために、光スポットの半径方向の位置ずれを検出する
ことが困難になるという問題である。 第2の問題は隣接トラックからの不必要な情報の混入に
よって生じるクロストークの問題である。 トラック間隔を光スポット径よりも小さくすると、たと
え目的のトラックの中心を正確に光スポットが追従して
いても、隣接するトラックに光スポットがかかるためW
.要とする目的トラックの情報に不必要な情報が混入し
てしまう。すなわちクロストークが増大してしまう. 以上のような従来の問題点に対して,特開昭57−10
582号では、第3図(a)に示すように、ディスク断
面の形状を「V字形』または「逆梯形」の形状とし、光
スポットを溝の斜面に沿わせて情報ピットの記録再生を
行なっている。この方法では、溝の周期は従来の間隔と
同じであるが、トラック間隔は1/2となる。よってト
ラック追従誤差は検出でき、第lの問題点を解決してい
る。また、情報トラック面が斜面であることから、その
斜面の形状を制御することで回折光の分布を制御し、出
射ひとみの外周部に目標とする情報トラック11からの
回折光のみが分布するようにし、両隣りの情報トラック
12またはl3からのクロストークの影響を低減するこ
とで、第2の問題点を解決している。 一方、特開昭61−192047号では,第3図(b)
に示すようにスパイラル状または同心円状に凸部トラッ
クl4と凹部トラック15が半径方向に交互に設けられ
ており、さらに各トラックにはトラックに沿ってトラッ
キングのための光ガイド用溝16が設けられている。光
ガイド用溝16は幅が記録ピット17の径よりも小さく
、深さはレーザ光波長(λ)に対し(1/4〜1/8)
λである.以上のようなディスク構造に対して,凸部ト
ラック14と凹部トラック15の両方について記録再生
を行なうことにより記録密度を向上させている。また、
トラッキングを各トラック上にある光ガイド用溝16に
よって行なうことにより,高精度のトラッキングを可能
としてクロストークを低減できる。 また、特開昭54−136303号では、第3図(c)
に示すように,ディスク面3に深さλ/4とλ/8のピ
ット18、19よりなる情報トラック20〜23をディ
スク半径方向に配列している。このように情報ピット自
体の深さを隣同士で異なるようにすることで,回折光の
分布の制御を行ない、深さλ/8の情報トラック20、
22の再生では、2分割光検出器の各受光面からの信号
の差を、深さλ/4の情報トラック21. 23の再生
では2分割光検出器の各受光面からの信号の和を再生信
号として検出することで,クロストークの小さい信号を
検出している。 【発明が解決しようとする課題1 上記の従来技術の問題点として、特開昭57−1058
28%では第1に半径方向の断面が「V字形」また「逆
梯形」をなす溝を持つディスク原盤の製法として、先端
が「v」字またはr梯形」をしたダイアモンド針で金属
板を機械式カッティングする方法を用いる。しかしなが
ら、これは記録ピットを形戒する溝斜面の表面を高精度
の鏡面に形或するためには、通常用いられる微細構造を
特徴とするカッティング方式、すなわち紫外線硬化樹脂
(ホトレジスト)にレーザ光を露光して現像を行ない、
溝を形戒するレーザカッティングによって上記原盤を作
戊することは困難である。 特開昭61−192047号については,上記従来例と
同様に、記録ピットを形或する凸溝面または凹溝面を鏡
面にするために機械式カッティングを用いなければなら
ない.さらに、各トラックの中央に光ガイド用溝16を
形或させた場合は、情報ピットl7を読み取る際に光ガ
イド用溝によるノイズの影響が大きくなるという問題が
ある。 特開昭54−13603号については、情報ピット別の
深さを隣合うトラックで異なるように配置しなければな
らない。これは「再生専用光ディスク」のように、高精
度なプロセス制御、たとえばレーザカッティング装置等
でディスクの情報ビットをあらかじめつくりつけるよう
なメディアについては可能であるが、「データファイル
用光ディスク」のように、情報ピットの記録再生・消去
をユーザ側の簡易な装置で行なうようなメディアに対し
ては、トラックごとにそれぞれの目標深さの異なるピッ
トを精度良く記録することは困難である.本発明の目的
は以上の問題点に鑑み、機械式カッティングだけでなく
、レーザカッティングによっても容易に原盤を作或する
ことができ、かつ安定なトラッキング制御を持ちながら
、トラック間隔を光スポット径の半値程度に小さくする
ことで記録密度を2倍にできる記録媒体及びその記録再
生方法を提供することにある. 【課題を解決するための手段】 本発明の光記録媒体は、l光スポットの照射による局所
的特性変化を利用して記録される光記録媒体であって、
該光記録媒体の進行方向に延在する深さの異なる溝を光
スポット内に2つ含まれるように該進行方向に対して直
角方向に交互にかつ周期的に配置し、記録ピットはこれ
ら溝と溝の間の平面上に記録することを特徴とする。本
発明の1つの特徴によれば、深さの異なる各々の溝は、
その深さがλ/8,3λ/8である. 本発明の他の特徴によれば、深さの異なる各々の溝は、
その深さがλ/8,2.5λ/8である.また、本発明
の記録再生方法は、上記の光記録媒体に対して光スポッ
トを照射して得られる反射回折光分布のうち浅い溝側の
0次と3次の干渉領域についての強度変化を検出して情
報を再生することを特徴とする。 また、上記受光される反射回折光分布のうち○次と±3
次の2つの干渉領域についての強度変化を検出し、その
差または和信号によって光スポットの位置を検出する。 さらに、上記反射回折光分布を光検出器上に得るととも
に、この検出器の検出面を浅い溝側のO次と3次の干渉
領域を検出するように2分割し、各々で検出した信号を
光スポットの位置によって切り替えることを特徴とする
[Industrial Application Field 1] The present invention relates to an optical recording medium and a recording and reproducing method thereof,
In particular, the present invention relates to an optical recording medium suitable for improving recording density and a recording/reproducing method thereof. The present invention is capable of recording by utilizing local characteristic changes (for example, reflectance changes, transmittance changes, depth changes, etc.) caused by irradiation with a light spot.
Once or Erasable
) is particularly suitable for use in optical disc devices. [Conventional Techniques] For example, in the conventional recording and reproducing method of an optical disc for files, grooves of a certain depth are provided in a spiral shape on the disc surface, and a plurality of grooves are arranged at equal intervals in the radial direction of the disc. A light spot is irradiated along the grooves or between the grooves to record, reproduce, or erase information along the center of the grooves or between the grooves. This groove acts as a guide for making the light spot follow the track. In order to reduce noise during recording and playback, @
It is desirable that the (track spacing) be smaller than the diameter of the recording pits that are recorded as information on the disk. but,
As described above, there are two problems with the purpose of increasing the density by making the distance between tracks in the radial direction of the disk smaller than the diameter of the optical beam spot. The first problem is tracking. In general, the radial positional deviation of the light spot with respect to the center of the track (
As a method for detecting track deviation), a well-known so-called "push-pull method" is used. That is, the groove structure arranged periodically in the radial direction of the disk acts as a diffraction grating for the optical spot. For the purpose of increasing the density of storage capacity, reducing the track spacing, or groove spacing, means that the radial spatial frequency of the disk (expressed as the reciprocal of the groove period) is reduced by the cut-off frequency of the reading optical system ( This is a problem in that it becomes difficult to detect the positional deviation of the light spot in the radial direction because the value is close to the reciprocal of the diameter of the light spot. The second problem is crosstalk caused by the mixing of unnecessary information from adjacent tracks. If the track spacing is made smaller than the optical spot diameter, even if the optical spot accurately follows the center of the target track, the optical spot will overlap adjacent tracks, causing W
.. Unnecessary information is mixed into the information of the desired target track. In other words, crosstalk increases. In order to solve the above-mentioned conventional problems,
In No. 582, as shown in Figure 3 (a), the cross-section of the disk is shaped into a ``V-shape'' or ``inverted ladder'' shape, and information pits are recorded and reproduced by aligning the light spot along the slope of the groove. ing. In this method, the groove period is the same as the conventional spacing, but the track spacing is halved. Therefore, the track following error can be detected, and the first problem is solved. Furthermore, since the information track surface is a slope, the distribution of the diffracted light is controlled by controlling the shape of the slope, so that only the diffracted light from the targeted information track 11 is distributed around the outer periphery of the exit pupil. The second problem is solved by reducing the influence of crosstalk from the information tracks 12 or l3 on both sides. On the other hand, in JP-A-61-192047, Fig. 3(b)
As shown in the figure, convex tracks l4 and concave tracks 15 are provided alternately in the radial direction in a spiral or concentric manner, and each track is further provided with a light guide groove 16 for tracking along the track. ing. The width of the optical guide groove 16 is smaller than the diameter of the recording pit 17, and the depth is (1/4 to 1/8) relative to the laser beam wavelength (λ).
It is λ. In the disk structure as described above, the recording density is improved by performing recording and reproduction on both the convex tracks 14 and the concave tracks 15. Also,
By performing tracking using the optical guide grooves 16 on each track, highly accurate tracking is possible and crosstalk can be reduced. Furthermore, in JP-A-54-136303, Fig. 3(c)
As shown in FIG. 2, information tracks 20 to 23 consisting of pits 18 and 19 with depths of λ/4 and λ/8 are arranged on the disk surface 3 in the radial direction of the disk. In this way, by making the depth of the information pits themselves different between adjacent ones, the distribution of diffracted light is controlled, and the information track 20 with a depth of λ/8,
22, the difference between the signals from each light-receiving surface of the two-split photodetector is recorded on the information track 21.22 with a depth of λ/4. In the reproduction of No. 23, a signal with small crosstalk is detected by detecting the sum of the signals from each light receiving surface of the two-split photodetector as a reproduction signal. Problem to be Solved by the Invention 1 As a problem of the above-mentioned prior art,
In 28%, the first method for manufacturing a disk master having a groove with a radial cross section of "V" or "inverted trapezoid" is to machine a metal plate using a diamond needle with a "V" or "R" tip. Use the formula cutting method. However, in order to form the surface of the groove slope that forms the recording pit into a highly accurate mirror surface, it is necessary to use the commonly used cutting method characterized by a fine structure, that is, to apply laser light to ultraviolet curing resin (photoresist). Expose and develop,
It is difficult to create the master disk by laser cutting to form grooves. Regarding JP-A-61-192047, mechanical cutting must be used to make the convex groove surface or concave groove surface that forms the recording pit into a mirror surface, as in the above-mentioned conventional example. Furthermore, if the optical guide groove 16 is formed in the center of each track, there is a problem in that the influence of noise due to the optical guide groove increases when reading the information pits 17. In Japanese Patent Laid-Open No. 54-13603, the depth of each information pit must be arranged differently in adjacent tracks. This is possible for media such as "read-only optical discs" in which the information bits of the disc are created in advance using high-precision process control, such as laser cutting equipment, but for media such as "optical discs for data files" For media in which information pits are recorded, reproduced, and erased using a simple device on the user's side, it is difficult to accurately record pits with different target depths for each track. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to easily create a master disc not only by mechanical cutting but also by laser cutting, and while maintaining stable tracking control, the track spacing can be adjusted to match the optical spot diameter. The object of the present invention is to provide a recording medium that can double the recording density by reducing the density to about half its value, and a method for recording and reproducing the same. [Means for Solving the Problems] The optical recording medium of the present invention is an optical recording medium in which recording is performed using local characteristic changes caused by irradiation with a light spot, and includes:
Grooves with different depths extending in the traveling direction of the optical recording medium are arranged alternately and periodically in a direction perpendicular to the traveling direction so that two grooves are included in the optical spot, and the recording pits are formed between these grooves. It is characterized by recording on a plane between the groove and the groove. According to one feature of the invention, each groove of different depth is
Its depth is λ/8, 3λ/8. According to another feature of the invention, each groove of different depth is
Its depth is λ/8, 2.5λ/8. Furthermore, the recording and reproducing method of the present invention detects intensity changes in the zero-order and third-order interference regions on the shallow groove side of the reflected diffraction light distribution obtained by irradiating the optical recording medium with a light spot. It is characterized by playing back information. In addition, among the above-mentioned received reflected diffraction light distribution, ○ order and ±3
Intensity changes in the following two interference regions are detected, and the position of the optical spot is detected based on the difference or sum signal. Furthermore, the above reflected diffraction light distribution is obtained on a photodetector, and the detection surface of this detector is divided into two to detect the O-order and 3rd-order interference regions on the shallow groove side, and the signals detected in each are divided into two. It is characterized by switching depending on the position of the light spot.

【作用】[Effect]

本発明によれば、光スポット内に2つの溝が含まれるの
で、トラックピッチは従来の2倍になる。 また、データである情報ピットは溝と溝の間の平坦部分
に記録するので、焦点サーボなどのスポッり ト制御が安定であり、再生する時もノイズも小さい.ま
た、溝の深さには、最適値があり、溝の深さそれぞれが
λ/8,3λ/8の場合は、総受光量を大きくとれるた
めに、ディスクノイズの大きい記録膜に対してもS/N
の高い信号検出ができる.また、溝の深さそれぞれがλ
/8,2.5λ/8の場合は、情報ピットが溝にはみで
るような大きさになる記録膜でも、溝内の局所的特性変
化による回折光の変化が受光分布の一部にしか現われな
いので、クロストークを低減できる。 本発明の記録再生方法では、光スポットを溝と溝の間に
位置づけた時に得られる受光分布のうち、浅い溝側のO
次と3次回折光の干渉領域では,隣接トラック上の情報
ピットからの回折光が打ち消されるために、クロストー
クを低減できる。また、光スポット内に、2つの溝が含
まれていても、これら2つの溝の深さが異なるので、溝
の違いを分解することができ、トラックピッチを2倍に
しても、トラッキング信号を正常に検出できる。さらに
、上記受光分布上での光強度を検出して浅い溝側を判断
し、浅い溝側の光強度変化を常に情報信号として検出す
るように信号検出を切り替えることで、深さの異なる溝
が2重らせん状に作りつけられているために光スポット
が一周したのち受光分布上で浅い溝が左右入れ替わるよ
うな場合でも、常にクロストークの小さい情報信号を検
出できる。 したがって、本発明によれば、トラッキング信号の検出
が可能なうえ、クロストークの小さい信号の検出が可能
で、しかもトラックピッチを2倍にできるので、記録密
度を2倍にできる光ディスク装置を実現することができ
る.
According to the present invention, since two grooves are included in the light spot, the track pitch is twice that of the conventional method. In addition, since the information pits, which are data, are recorded on the flat areas between the grooves, spot control such as focus servo is stable, and there is little noise during playback. In addition, there is an optimum value for the groove depth, and when the groove depths are λ/8 and 3λ/8, the total amount of light received can be large, so it can be used even for recording films with large disk noise. S/N
High signal detection is possible. Also, the depth of each groove is λ
/8, 2.5λ/8, even if the recording film is large enough for the information pits to protrude into the grooves, changes in the diffracted light due to local characteristic changes within the grooves will only appear in a part of the received light distribution. Therefore, crosstalk can be reduced. In the recording and reproducing method of the present invention, in the received light distribution obtained when the light spot is positioned between the grooves, the O
In the interference region of the second and third-order diffracted lights, the diffracted lights from the information pits on the adjacent tracks are canceled, so that crosstalk can be reduced. Furthermore, even if the optical spot contains two grooves, the depths of these two grooves are different, so the difference in the grooves can be resolved, and even if the track pitch is doubled, the tracking signal will not change. Can be detected normally. Furthermore, the shallow groove side is determined by detecting the light intensity on the above light receiving distribution, and by switching the signal detection so that the change in light intensity on the shallow groove side is always detected as an information signal, grooves of different depths can be detected. Because it is built in a double helix shape, even when the shallow grooves are swapped left and right on the light reception distribution after the light spot goes around, it is always possible to detect information signals with low crosstalk. Therefore, according to the present invention, it is possible to detect tracking signals, detect signals with small crosstalk, and double the track pitch, thereby realizing an optical disk device that can double the recording density. be able to.

【実施例】 本発明の実施例の説明に先立ち、本発明の解決すべき課
題及びその解決原理につき,図面を用いて詳細に説明す
る。 ここでは、第2図に示すように、ガウス分布からの平行
ビーム束1が絞り込みレンズ2に入射し、ディスク面3
上に光スポットとして絞り込まれ、ディスク面3での回
折効果によって、ディスク面からの回折光4が再び絞り
込みレンズ2を通して戻ってきて、出射ひとみ面に設け
られた光検出器面5上で反射強度分布として形成される
場合について説明する。 ただし、ここでは簡略化のため、本発明の説明に必要と
する一次元方向、すなわちディスクの半径方向について
のみ示す。 絞り込みレンズ2面上において、ディスクの半径方向に
X軸をとる。 絞゛り込みレンズ2に入射する光ビーム1のガウス状の
分布で(X)は τ(x)=exp(−δ/2・xZ) (1) となる。ここでδは強度分布の中心と端での強度比を表
わし、ビームの拡がり半径、すなわち光スポットの半径
はλ/NAに比例する。 さらに、絞り込みレンズ2で焦点ずれや収差が存在しな
い場合、レンズ2の出射ひとみ上での光ビーム分布f(
x)はτ(X)と一致する。この光ビームf(x)がレ
ンズ2によってフーリエ変換され、ディスク面3上に絞
り込まれる。ディスク面上でのディスク半径方向をU軸
にとると、この時の複素振幅分布F(u)は F(u)=  f(x)exp(i2πux)dx  
       (2)となり、光分布F(u)がディス
ク面3で回折される。回折の効果は、ディスク面3での
複素反射率R(u)との積F(u)・R(u)で表わさ
れる。複素反射率R(u)は R(u)=r(u)exp((iψ(U))(3) である。ただし、r (. u )はディスク面3での
実反射率分布を表わし、ψ(u)はディスクの位相形状
を表わす。ディスク面3の垂直方向の起伏をd(U)と
すると、反射型の場合、 φ(u)=4 πnd (u)/ L (4) である。ここで,nはディスク基板の屈折率、λは光源
の波長を表わす。また、座標Uはディスク面3上での実
座標δに対して、ひとみ上の座[ xと一致させるため
、u=(NA/λ)δで換算してある。ただし、NAは
絞り込みレンズの開口数である。 ディスク面からの反射光の複素振幅分布F(u)・R(
u)は再び絞り込みレンズを通り、射出ひとみ、すなわ
ち光検出器5で受光される。その受光反射光の複素振幅
分布α(X)は逆フーリエ変換で与えられる. a (x)=  F(u)R(u)exp←i2 πu
x)dx(5) α(x)=:exp(−i27c(m/p)u)・Rm
4(x−n+/p)    (8)以上の式の導出では
、フーリエ変換を用いたが、ディスク面3での複素反射
率R(u)がU軸方向に軸上の周期をpとすると R(u)=   Rvexp(i2π(m/p)u)(
6) であらわされる。ただし、mは整数、Rmはm次のフー
リエ係数である。 フーリエ係数Rmは次式で求まる。 Rm=1/p  R(u)・exp(−i2 π(m/
p)u)du(7) (7)式を用いた場合、出射ひとみ5内での反射光の複
素振幅分布α(X)は, すなわち、各次回折光分布の和で与えられる。U=O、
すなわち光スポットが原点にある場合、m次回折光αm
は分布の中心をm/pに位置し、それを中心に±1の範
囲に分布の拡がりを持ち、複素振幅として、フーリエ係
数Rmを持つことを(8)式は示している。その結果、
高次の回折光は、その分布の中心が原点から離れるので
出射ひとみ5から外にある点線で示した回折光は出射ひ
とみに対応した受光面6で受光されない。第2図では受
光面6だけ2次元で表示してある。また、(8)式内の
ezp項は.光スポットの原点からのずれ、すなわちU
に対しての回折光の波の位相が変化する様子を示す。 次に受光面6での反射光強度分布1(x)は、(8)式
で与えられた,受光面5内に含まれる各次回折光の干渉
の結果として求まる。すなわち、I(x)=exp(−
i2 tc [(+−+m″)/plu)・R(m)R
(m’)・f(x−m/p)f本(x−(m’/p)) (9) ただし、添字本は共役複素数をあらわす。 さらに、光検出器5で実際に検出される受光量工は受光
面での反射強度分布の積分で与えられる。 例えば、受光面6が分割されている場合,分割受光領域
Dでの受光量工′は次式で求まる。 I’=  DI(x)dx (10) 以上の式を用いて従来の問題点を説明する。 従来のデータファイル用光ディスクのディスク面3は、
第2図に示すようにディスクの半径方向に一定の深さd
,Il@wの溝を等間隔でつくりつけられていた。一例
として、波長λ=0.83μm、絞り込みレンズ2の開
口数NA=0.5、d=λ/8、w=0.4μ個、p=
1.6μmと設定した場合、ディスク面3上に絞り込ま
れた光スポット径Wはおよそλ/NA=1.6μmとな
る。この時、(8)式で求まるm次の回折光分布αmは
図に示すように、0次?折光α。と±1次回折光α+、
、α−1の一部だけが出射ひとみ面5すなわち受光面6
に反射されてくる.さらに反射強度分布I(x)は(9
)式からわかるように、光スポットのU軸方向のずれ、
すなわちディスク半径方向のずれに伴い、exp項だけ
が変化する。したがって、0次回折光α。と±1次回折
光α±■だけが反射強度I (x)に寄与する。 その中で、exp項が有限の値をとりUの値で変化する
のはO次と+1次または、0次と−1次回折光が干渉す
る領域7、8である。そこで受光面6を受光面9、10
に分割し、その反射光強度を検出する。 このようにして、光スポットのディスク半径方向のずれ
、すなわちトラック追従誤差を検出することが可能であ
る。また、図において情報ピットを溝間に記録し再生す
る場合、溝間トラックの間隔pが光スポット径程度の大
きさを持つために,目標の溝間トラックの情報ビットl
1を再生する際にも、両隣の溝間トラック上の情報ピッ
ト12、l3からの反射光のもれこみ,すなわちクロス
トークの影響を受けないで済む。 ここで、高密度化のために、トラック間隔pを小さくし
ていく場合を説明する。(8)式から明らかなように、
pを小さくするとともに、±1次の回折光はそれぞれ出
射ひとみ5から外側にシフトする。そのため、トラック
間隔pを光スポット径の半分、すなわちλ/(2NA)
まで小さくすると、出射ひとみ5上には0次回折光α。 しか存在しなくなり、(9)式のexp項の{ }内は
ゼロになり、トラック追従誤差を検出できなくなる。こ
れが従来の第1の問題点である。また、第2の問題点は
、トラック間隔pが172になると,光スポット面内に
両隣のトラックの情報ピット12、13を半分程度含ん
でしまい、クロストークが増加し、エラーの原因となる
。以上の第1、第2の問題点のために、従来の方式では
、トラック間隔を半分にして、記録密度2倍の高密度化
を得ることは困難であった。 次に、本発明によってこれらの2つの問題点が解決でき
る理由を説明する。まず,本発明の非対称溝構造につい
て、回折光分布αと反射光強度分布I(x)を求め、ト
ラック追従誤差が検出可能でかつクロストークを低減で
きる理由を示す。 ここでは、第1図に示すように、ディスク面の溝構造と
して、溝形状は簡易化のため溝幅がWの凹形とし、深さ
dsの浅溝24と深さd D(d D> d s)の深
溝25をディスク半径方向に沿って間隔P(P>W)で
交互に配置する。また、光スポットを溝間の中心に沿っ
て照射し、情報の記録または再生を行なう場合について
、クロストークの影響を考慮するために、ディスクの各
領域についての回折光分布αへの寄与を区別できるよう
にする。そこで、情報ピットの形成によって記録媒体の
実反射率だけが変化するものとして、情報トラックすな
わち溝間26、27そして28の実反射率をそれぞれr
ir2モしてr3、さらに溝内の実反射率をr4のよう
に設定する。 その結果、ディスク面3での周期の長さはトラック間隔
pに対し,図中の二点破線間の4Pとなる.このような
周期構造に対し、(1)式で示した分布の光ビームが絞
り込みレンズ2を通して照射され、回折されて出射ひと
み5上で得られる各次回折光αmを(8)式から求める
。情報トラックの間隔Pが光スポット径の半分、P=λ
/(2NA)の場合、P=2となり、m次のうち3次ま
での回折光が出射ひとみ上に分布を持つ。第1図には各
次回折光の振幅、すなわちフーリエ係数Rmを1で規格
化したm次回折光分布αmと2次元上の分布の配置を示
している。 3次までのフーリエ係数は(7)式より、γ”V/Py
φs=4πds/l,φd:4πdD/λとおくと、R
o”(1− ”f )/4・(r.+2rz+r3)+
(rJ2) y (exp(iφs)+exp(iφD
))          (11)R±1=±i/π・
sin(π/4(1−y))(rx−rz)(l2) R±2=(r./ π )cos( π/2− Y )
−1/2cos(π/2・γ)(rエ+r.)    
    (13)±(i/π)r4sin(π/訃γ)
(exp(iφS)−exp(iφD)) R±3=−,+i/(Lc)・sin(3π/4(1−
y))(rz−r6)  (14)となる。 第1図のようなディスクの溝構造に対して、トラック追
従誤差信号を検出できる理由は、溝の間隔pが光スポッ
ト径の半分程度λ/(2NA)でも、浅溝24または深
溝25それぞれについての溝間隔は2倍の2pとなるた
めに、上記のように0次光以外の回折光が出射ひとみ5
に含まれるので光スポットのトラックからのずれ、すな
わちUの変化に対して、出射ひとみ上の反射強度分布が
変化し,この変化を検出することで、トラックずれを検
出できるためである。実質的にUの変化に対して、反射
強度分布の変化に寄与するのは、0次回折光と±2次回
折光の干渉によるものであり、その変化の度合いは(1
3)式の第3項{ }内すなわち浅溝14と深溝l5の
深さの差に主に依存する。 次に、夕ロストークを低減する方法について述べる。出
射ひとみ5上に光検出器を配置して検出される反射光強
度分布は、(9)式からもわかるように(8)式で求め
た各次回折光αm間の干渉の総和であり、レンズ2に入
射する光ビーム束1の分布にも強く影響を受ける。そこ
で、各次回折光αmが干渉する領域によって出射ひとみ
5を分割すると,第1図に示した4つの領域D1、D2
、D3,そしてD4を得る。この4つの領域それぞれに
ついて反射強度光量を求める。得られた反射強度光量を
、第4図(.)、(b)の縦の憫に示すように、ディス
ク面3の各領域の実反射係数rエr2r3そしてr4の
2つの積の項に分ける。これを式で表わすと、 ID(i)=kA(j.,m,m’ )・(k(Lml
m7)・(r2)” ±k(2,mym’){rz r4) ±k(3,m,m’ )・( r ,)”+k(4,m
,m’ )− ( r ,)”+k(5,m,m’)・
(r, r3)+k(6,m,m’){r1r2)”k
(7,ll+m’)’(’3r’2)+k(8,m,a
t’)’(r1r4)+k(Lm+m’)”(r3r*
)+k(10,+++,m’){r4)2)     
      (15)D(i)はi=1〜4の各受光領
域を示す。 となる。 (15)式において実反射係数の横の項の各係数k(1
,m,m’ )〜k (10.m,m’ )は、入射光
ビームの分布が平面波の場合に対して、第4図(a)、
(b)の横の欄に示すように出射ひとみ5に含まれる各
次回折光αm同士の干渉項(m,m’ )での干渉強度
を示し、溝幅W、溝間隔p、そして各溝の溝深さdsと
dDで与えられる。また、横の欄の枠内の四すみに表示
している比例定数は、出射ひとみ5上の領域D(i)そ
れぞれについて、入射ビームf (x)のピーク値を1
で規格化し、(9)式内のf(x−m/p)・f*(x
−m’/p)と各領域D(i)内でX方向に平均化した
平均値A(i,m,m’)である。 ?15)式について、情報トラック27を情報を再生す
るための目標トラックとして、その信号成分とその両隣
の情報トラック26、28からのクロストークノイズ或
分を分類する。(15)式から{ }内の第1、2項は
信号或分を、第3〜9項はクロストークノイズ成分を、
そして第lO項は、溝によるノイズ或分を与えることが
わかる。また、第4図(.)(b)からわかるように、
第1、3〜7項は、溝の深さに依存しないで、γ=W/
P、すなわち、溝幅Wと溝間隔Pの比に依存し、他の第
2,8、9、10項は溝深さds,dDにも依存する。 (15)式の解析の結果として、信号或分の第1項は溝
輻Wを小さくし、情報トラックの幅を大きくする、すな
わちrを小さくすれば、大きい値を得ることができる。 一方、夕ロストーク或分、第3〜7項は、領域D(2)
とD(3)に大きく寄与し、D(1)とD(4)にはほ
とんど含まれない。これは情報トラック16またはl8
での実反射率r■またぼr1の変化による回折光分布の
変化がD(2)とD(3)の領域で主に生じるためであ
る。 次に、溝深さds,dDに強く依存する第2、8、10
項については、溝の深さが異なるために、反射強度分布
は出射ひとみ5のD(1)、D(2)側に偏りを持つ。 この中で、クロストークノイズ或分,第8、9項は、そ
の値が最小になるように溝の深さを最適化することがで
きる。以上のことから、クロストークノイズ或分をでき
るだけ低減し、かつ信号戊分を大きくするためには,領
域D(1)での反射強度光量ID(1)だけを検出し、
かつ、この領域でのクロストークノイズ成分,第8,9
項を最小にし、信号或分、第2項が大きくなるように溝
深さを最適化すればよい。 次に、本発明による光ディスクの一実旅例を第5図によ
り説明する。第5図(a)にディスク構造を示す。記録
再生に用いる光源の波長に対し、光学的に透明であるデ
ィスク基板29上に薄膜状の記録膜30がついている。 本実施例では、記録膜30として,光照射により記録膜
が溶融または蒸発して照射領域から除かれることでディ
スク基板等が露出し、実効的な反射率が変化することで
情報ピットを記録する、所謂穴開け形記録媒体の一つで
あるPbTeSe系記録膜を用いた。ディスク面3の溝
構造として、第l図の原理図で示した凹状の浅溝24と
深溝25を交互にディスク半径方向ξに配置している。 溝間の平面である情報トラック26、27または28は
、情報管理領域の単位としてセクタ31と呼ばれる領域
によってデイスクー周を数十分割している。1セクタは
さらにプリフォーマット部32とデータ部33によって
構成されている。プリフォーマット部32はセクタのデ
ィスク上の位置を与えるアドレス等の情報からなり、デ
ィスク作或時にあらかじめディスク上に作り付けられて
いる領域である。この領域には深さλ/8の位相ピット
列34または深さλ/4の位相ピット列35からなり、
位相ピット列34と35はディスク半径方向に交互に配
列されている。ただし,プリフォーマット領域32には
溝構造が存在しない。これらのプリフォーマット部32
さらに浅溝24、深溝25の作或法についてはディスク
原盤作或法として後述する。一方、データ部33はユー
ザによって情報を記録する領域であり,情報ピット36
、37または38の列で構成されている。本実施例のよ
うに、光源の波長λの数十分の一程度の膜厚の穴明け形
記録媒体では、情報ピットは光照射によって実効的な反
射率が局所的に減少している領域である。情報の記録再
生に用いる光学系は、第1l図に示すように、データ再
生用光検出器39を除いて、一般的な光ピックアップで
あり、すくなくとも光源としぼり込みレンズとビームス
プリツタから構成され、自動焦点検出系および制御系を
備えている。第5図(a)に示すように、光源からの光
ビームは自動焦点検出系によってサーボ制御され、絞り
込みレンズ2によってディスク基板29を通して、ディ
スク3上の記録膜30に絞り込まれる。データの再生で
は、ディスク面3からの反射光が再びしぼり込みレンズ
2を通り、さらにビームスプリツタ等によって光源とは
異なる方向に導かれる。そこで、出射瞳面5に光検出器
39を配置し、受光面40と41さらに42、43、4
4を設ける。受光面40と41は第1図の領域D(1)
またはD(4)にそれぞれ対応し、受光面44は領域D
(2)と領域D(3)を含む面である。第5図(a)に
示すように、情報トラック27を再生する場合は前述の
ように浅溝側の受光面40でデータ部33の信号検出を
行なう。 次に、前述の第1図で説明したように、隣接トラック上
の情報ビットからのクロストークを低減するための溝形
状の最適化を行ない、さらに最適溝形状に対する情報ピ
ットについての低クロストークの情報再生の効果を述べ
る。まず、溝形状の最適化の効果を光源の波長λ=0.
83μm、絞り込みレンズのNA(開口数)=0.5と
し,トラック間隔p=Q,8μmとした場合について、
第6図と第7図に示す。第6図は溝深さの最適化を求め
る図である。ただし、浅溝24の溝深さdSについては
解析の簡易化のため、ds=λ/8n (nはディスク
基板29の屈折率)とした。この図では、横軸に深溝2
9の深さdDを、(λ/n)を1として規格化したもの
をとり、縦軸は(15)式で求めた領域D(1)での反
射光量強度ID(1)の各項のうち深さに依存する第2
、8から10項の値、さらに参考のため信号或分の第l
項のクロストーク成分を除いた量、すなわち総光量とし
て第1、2そして10項の総和の値も示す。この図から
分かるようにクロストーク成分第8、9項がともに最小
となる溝深さdDは2.5λ/ 8 n≦dD≦3λ/
 8 nの範囲である。 また信号成分の第2項をなるべく大きくするためにはa
D=3λ/ 8 nであることが望まれる。 上記の値では総光量を大きくとることができるためディ
スクノイズの大きい記録膜に対してもS/Nの高い信号
検出が可能である。以上の最適化では情報ピットが浅溝
24または深溝25にはみ出さない程度の大きさである
ことを前提としている。 もし、第5図(a)に示すよ
うに、情報ピット36、37、38がINこはみでる径
の大きさの場合には、第2項は信号成分だけでなくクロ
ストーク戒分も含み、第4項も溝によるノイズ或分に加
えて信号成分とクロストーク成分を両方含むようになる
。 このような場合の最適化の一例として、第2項およ
び、第10項もクロストーク或分として考え、なるべく
小さい値を取るように深溝25の深さclDを決定する
。第6図から分かるようにdD坤2.5λ/ 8 nが
最適となる。上記の値では総光量はdDま3λ/ 8 
nの場合よりも小さくなるが信号戊分の第1項はdDに
依存しないで一定値をとるので、実質上、信号変調度が
大きく取れる。よって、ディスクノイズの小さい記録膜
に対しては有利な設定値となる。 次に、第7図を用いて溝#Wの最適化を示す。 横軸には溝幅Wと溝間隔pとの比,γ(ミW/p)を取
り、縦軸には第↓項から10項の値を示す。クロストー
ク戊分をなるべく小さくするためには、夕ロストーク成
分のうち極小値を持つ第8項、9項に注目し、その極小
値付近として、0.35≦y≦0.5、すなわち、p 
=0. 8μmより、溝幅Wは Q.3μm≦ws0.
4μmであることが望ましい。 この値は後述する原盤
作或過程で行なう溝形或技術を用いれば作成可能な値で
ある。 以上の最適化で得られた溝形状を再記すると、浅溝24
の溝深さdD=λ/ 8 nに対して〔ケース1〕深溝
25の溝深さdD=3λ/ 8 n〔ケース2〕深溝2
5の溝深さdD=2.5λ/8n 溝@w=0.3μmからQ.4μm 次に、これらの溝形状でのクロストーク低減効果につい
ての実験結果を述べる。第5図(b)は光検出器39で
受光されるディスク半径方向ξの反射強度分布の実測結
果である3横軸は受光面の半径をlで規格化している。 縦軸は反射光の受光量分布を示す。この図の分布は,第
5図(a)において光スポットがA点にある場合につい
て、ビット径φ=0.6μmの3つの情報ピット36、
37.38の有無の組合せ8通りについて観測したもの
である。また,この分布は上記〔ケース1〕につ−いて
測定したものだが,〔ケース2〕についても同様な分布
が得られる。分布曲線群45は情報ピット37が存在し
ない場合の分布であり、分布曲線群46は情報ピット3
7が存在する場合の分布である。上記最適化の手段で述
べたように受光面40でのみ受光すれば、受光量はクロ
ストークとなる情報ピット36または38の存在に関係
無く、信号或分となる情報ピット37の有無によっての
み変化し、かつその変化量も他の受光面に比κで大きい
ことが分かる。以上の効果をさらに定量的に求めたもの
を第8図と第9図に示す。第8図は〔ケース↓〕につい
て、第9図は〔ケース2〕について求めたものである。 各図において横軸は光スポットのトラック方向+ηの位
置を示し、A点を原点としている。縦軸は部分受光面4
0または全受光面39での受光量を,情報ピット36、
37、38がないときのそれぞれでの受光量P,Tで規
格化した相対変調度を示している。クロストーク量とし
て、情報ピット37だけが存在するときのA点での変調
度Sと情報ピット36、37、38が存在するときのA
点での変調度Cの差,で求める。 第8,9図それぞれにおいて、情報ピット37のみ存在
したときの全受光面39での変調度を49,50で、部
分受光面40での変調度を51、52で示し、情報ピッ
ト36、37、38が存在したときの全受光面での変調
度をそれぞれ53、54で、部分受光面40での変調度
を55、56で示す。 〔ケース1〕の場合、 (全受光面39で受光時)   −13.1dB(T=
47.5%) −19.6dB (P=24.6%) (部分受光面40で受光時) 〔ケース2〕の場合、 (全受光面39で受光時) (部分受光面4oで受光時) −13.  8dB (T=32.0%) −21.  5dI3 (P=14.2%) となる。 以上のように、部分受光面40で信号を検出することに
より、クロストークノイズが6dB以上低減することが
分かった。また,〔ケース2〕は〔ケース1〕よりは受
光量は半減するがクロストーク量はさらに2dB低減で
きる。 これまでは、溝形状が凸凹の場合について述べたが、■
溝形状でもクロストークノイズを低減できる。その実測
結果の一例を第10図に示す。 第10図(a)はディスク構造を示し、(b)は(a)
の形状についてのクロストークの低減効果について示し
ている. 〔ケース3〕として溝形状を次に示す。 浅溝深さds=λ/ 8 n 深溝深さdD=3λ/ 8 n 溝幅Wは浅溝、深溝ともに0.4μmとする。 (b)図からクロストークノイズ量を求めると、(全受
光面39で受光時)   −13.6dB(T=44.
0%) (部分受光面40で受光時)  −24.0dB(P=
11.5%) ただし、情報ピット37のみ存在したときの全受光面3
9での変調度を57で、部分受光面40での変調度を5
8で示し、情報ピット36、37、38が存在したとき
の全受光面での変調度をそれぞれ59で、部分受光面4
oでの変調度を60で示す。上記結果よりさらに2.5
dBクロストークノイズを低減できる。 以上、〔ケース1〕〜〔ケース3〕の溝形状と部分受光
面を用いることで、クロストークノイズが−20dB以
下と十分信頼のできるデータ再生を行うことができた。 次にプリフォーマット部32の読みだし方法を述べる。 すなわち、プリピット列34の再生では受光面40と4
1からの受光量の差をプリフォーマット再生信号とし、
プリピット35の再生では和をプリフォーマット再生信
号として用いることで安定にアドレス等のデータを検出
できた。 次に〔ケース3〕のディスク構造についてトラッキング
方法を述べる。 第10図において、ディスクの半径方向に分割した受光
面40.41で、光スポットがD−}E→(:, −+
 F −+ Qとトラックを横切ったときの受光量61
.62及びその和63を第l2図に示す。目標トラック
Cに光スポットを追従させるためには和63がオフセッ
ト量64に等しくなるようにする.すなわち、第13図
に示す回路において、和63からオフセット量64を差
引いた信号65をトラッキング誤差信号として,第1上
図に示したガルバノミラ−66を制御すればよい。ただ
し、トラックDまたはGに追従させる場合4は第12図
から明らかなように極性反転回路67(第13図参照)
によってトラッキング誤差信号の極性を反転させる必要
がある。以下、浅′a47が受光面40側に位置するト
ラックを奇数トラック68とし、逆に位置するトラック
を偶数トラック69とする。 次に,第14図に示すような浅溝47、深溝48が2重
らせん状に位置するディスク構造についてのデータの検
出方法についてのべる。 第一に、ディスク半径方向に交互に配置する奇数トラッ
ク68と偶数トラック69を順に読みだす方法を述べる
。ディスク上にあらかじめ作りつけられているプリフォ
ーマット部32などより、トラックジャンプのタイミン
グ信号を検出する。ここで、例として奇数トラック68
にスポットが追従しており、半径方向の外側の隣の偶数
トラック69にトラックジャンプする場合を説明する。 ジャンプ前での情報信号検出は前述のように受光面40
を用いている。この状態でディスクー回転後に上記タイ
ミング信号を検出した瞬間、ジャンプする方向のオフセ
ットを第13図に示すように,トラッキング信号に加算
して光スポットをジャンプする隣のトラック方向に振る
。次の瞬間、トラッッキング誤差信号の極性を反転する
ことで外側の隣の偶数トラック69に追従させることが
できる。つぎにトラッキング誤差信号極性認識回路70
によってトラッキング誤差信号の極性に対応して、受光
面40からの信号71から、受光面41からの信号72
を再生信号に切り替えて、偶数トラックに追従する。こ
の動作を繰り返すことによって順にトラックをよみだす
ことができる。 以上の動作はプリフォーマット再生信号を検出する場合
も第13図に示すように同様に行う。 次に二重らせん構造のディスクについて、同一のトラッ
クを連続して読みだす方法を述べる。第14図において
例として光スポットが奇数トラック68に追従している
場合、ディスクー回転後には、光スポットは偶数トラッ
クを一本とばして外側の奇数トラックに位置する。ここ
で、同一トラックを連続して読みだすために、ディスク
ー回転後に前述のトラックジャンプのタイミング信号7
3によって内側に光スポットをもどす方向のインパルス
のオフセットをトラッキング誤差信号に加算する。この
場合はトラッッキング誤差信号の極性を反転する必要は
ない。以上の方法によって,同一のトラックを連続して
読みだすことが可能となる。 ここで実施例で用いたディスク構造のディスク原盤をレ
ーザカッティング法によって作或する例を第15図に示
す。露光に用いるレーザ74はビームスプリッタ75で
2ビームに分けられ、それぞれ独立に強度変調及び偏向
できるように光変調器76、77を通り、再び偏光プリ
ズム78を通り、絞り込みレンズ79で原盤ディスク8
0上のフォトレジスト81上に絞り込まれる。光変調器
76、77は偏向用パルス信号82によって同じ量だけ
半径方向に光スポットを偏向し、光変調信号83、84
それぞれに対応した光強度変調を行う。いま、第1のビ
ーム85で浅溝47とλ/8プリピット列34、第2の
ビーム86で深i’l48と3λ/8プリピット列35
を露光する。第15図(b)に示すように浅溝47、深
溝48を露光する場合は偏向させず、それぞれの目標と
する溝深さが得られるような光強度で照射する。次に、
ブリフォマット部32では、ビーム85、86を外側に
偏向するように偏向用パルス信号82を印加し、プリピ
ット34、35を露光するように光変調を行う.ただし
、実施例ではトラックピッチp=0.8μmであり、偏
向量はp=0.87zmとした.さらに、ディスク原盤
を回転し、2ビーム85、86をディスク半径方向にピ
ソチ2p=1.6μmで送ることで第14図に示した二
重らせん構造の原盤を作戒できる。 以上の実施例では、溝形状の種類として、凹溝またはV
字溝を用いたが、U字溝でも、さらには、浅溝と深溝の
溝形状の種類が異なっていても同等の効果を得ることが
できる。また、溝深さ、溝幅についても実施例で示した
値は許容値を持つ。 [発明の効果】 以上、本発明を用いれば、トラックピッチを従来に比較
して2倍程度狭くするとともに光ディスク装置において
通常必要とされるクロストーク量の目標値、−20dB
以下を実現することができ,記憶容量を増加しながら、
信頼度よくデータを記録再生することができる。
[Embodiments] Prior to describing embodiments of the present invention, the problems to be solved by the present invention and the principles for solving the problems will be explained in detail with reference to the drawings. Here, as shown in FIG. 2, a parallel beam bundle 1 from a Gaussian distribution is incident on a focusing lens 2 and
Due to the diffraction effect on the disk surface 3, the diffracted light 4 from the disk surface returns through the focusing lens 2, and the reflected intensity is reflected on the photodetector surface 5 provided on the exit pupil surface. A case where it is formed as a distribution will be explained. However, for the sake of simplicity, only the one-dimensional direction necessary for explaining the present invention, that is, the radial direction of the disk, will be shown here. On the surface of the diaphragm lens 2, the X axis is taken in the radial direction of the disk. In the Gaussian distribution of the light beam 1 incident on the focusing lens 2, (X) becomes τ(x)=exp(-δ/2·xZ) (1). Here, δ represents the intensity ratio between the center and the edge of the intensity distribution, and the spread radius of the beam, that is, the radius of the light spot, is proportional to λ/NA. Furthermore, if there is no focal shift or aberration in the aperture lens 2, the light beam distribution f(
x) coincides with τ(X). This light beam f(x) is Fourier transformed by a lens 2 and focused onto a disk surface 3. If the disk radial direction on the disk surface is taken as the U axis, the complex amplitude distribution F(u) at this time is F(u) = f(x)exp(i2πux)dx
(2), and the light distribution F(u) is diffracted on the disk surface 3. The effect of diffraction is expressed by the product F(u)·R(u) with the complex reflectance R(u) on the disk surface 3. The complex reflectance R(u) is R(u)=r(u)exp((iψ(U))(3). However, r(.u) represents the real reflectance distribution on the disk surface 3. , ψ(u) represents the phase shape of the disk.If the vertical undulation of the disk surface 3 is d(U), in the case of a reflective type, φ(u)=4 πnd (u)/L (4). Here, n is the refractive index of the disk substrate, and λ is the wavelength of the light source. Also, the coordinate U is at the suprapupil [x] with respect to the actual coordinate δ on the disk surface 3. It is converted by u=(NA/λ)δ. However, NA is the numerical aperture of the diaphragm lens. Complex amplitude distribution of reflected light from the disk surface F(u)・R(
The light beam u) passes through the diaphragm lens again and is received by the exit pupil, that is, by the photodetector 5. The complex amplitude distribution α(X) of the received and reflected light is given by inverse Fourier transform. a (x)= F(u)R(u)exp←i2 πu
x) dx(5) α(x)=:exp(-i27c(m/p)u)・Rm
4(x-n+/p) (8) In deriving the above equation, Fourier transform was used, but if the complex reflectance R(u) on the disk surface 3 is expressed in the U-axis direction, where p is the on-axis period, R(u)=Rveexp(i2π(m/p)u)(
6) It is expressed as. However, m is an integer, and Rm is an m-th order Fourier coefficient. The Fourier coefficient Rm is determined by the following equation. Rm=1/p R(u)・exp(-i2 π(m/
p)u)du(7) When formula (7) is used, the complex amplitude distribution α(X) of the reflected light within the exit pupil 5 is given by the sum of the diffracted light distributions of each order. U=O,
In other words, when the light spot is at the origin, the m-th order diffracted light αm
Equation (8) shows that the center of the distribution is located at m/p, the distribution spreads within ±1 around the center, and has a Fourier coefficient Rm as a complex amplitude. the result,
Since the center of the distribution of high-order diffracted light moves away from the origin, the diffracted light outside the exit pupil 5 shown by the dotted line is not received by the light receiving surface 6 corresponding to the exit pupil. In FIG. 2, only the light receiving surface 6 is shown two-dimensionally. Also, the ezp term in equation (8) is . The deviation of the light spot from the origin, that is, U
This shows how the phase of the diffracted light wave changes with respect to . Next, the reflected light intensity distribution 1(x) on the light-receiving surface 6 is determined as a result of the interference of each order of diffracted light contained within the light-receiving surface 5, given by equation (8). That is, I(x)=exp(-
i2 tc [(+-+m″)/plu)・R(m)R
(m')·f(x-m/p) f books (x-(m'/p)) (9) However, the subscript book represents a conjugate complex number. Furthermore, the amount of light actually detected by the photodetector 5 is given by the integral of the reflection intensity distribution on the light receiving surface. For example, when the light-receiving surface 6 is divided, the amount of light received in the divided light-receiving area D is determined by the following equation. I'=DI(x)dx (10) The conventional problems will be explained using the above equation. The disk surface 3 of the conventional optical disk for data files is
A constant depth d in the radial direction of the disk as shown in Figure 2.
, Il@w grooves were created at equal intervals. As an example, the wavelength λ = 0.83 μm, the numerical aperture NA of the diaphragm lens 2 = 0.5, d = λ/8, w = 0.4 μ, p =
When it is set to 1.6 μm, the diameter W of the light spot focused on the disk surface 3 is approximately λ/NA=1.6 μm. At this time, the m-order diffracted light distribution αm determined by equation (8) is 0-order, as shown in the figure? Oriko α. and ±1st-order diffracted light α+,
, α-1 is the exit pupil surface 5, that is, the light receiving surface 6.
It is reflected. Furthermore, the reflection intensity distribution I(x) is (9
) As can be seen from the equation, the deviation of the light spot in the U-axis direction,
That is, only the exp term changes as the disk radially shifts. Therefore, the 0th order diffracted light α. Only the ±1st-order diffracted light α±■ contribute to the reflection intensity I (x). Among them, the exp term takes a finite value and changes with the value of U in regions 7 and 8 where the O-th and +1st-order or 0th- and -1st-order diffracted lights interfere. Therefore, the light receiving surface 6 is changed to the light receiving surfaces 9 and 10.
The intensity of the reflected light is detected. In this way, it is possible to detect the deviation of the optical spot in the disk radial direction, that is, the track following error. In addition, when recording and reproducing information pits between the grooves in the figure, since the interval p between the groove tracks is approximately the diameter of the optical spot, the information bit l of the target groove track is
1, there is no influence of the leakage of reflected light from the information pits 12, l3 on the adjacent inter-groove tracks, that is, crosstalk. Here, a case will be described in which the track interval p is decreased in order to increase the density. As is clear from equation (8),
As p is made smaller, the ±1st-order diffracted lights are each shifted outward from the exit pupil 5. Therefore, the track spacing p is set to half the optical spot diameter, that is, λ/(2NA).
When the size is reduced to 0, the 0th order diffracted light α appears on the exit pupil 5. Therefore, the value inside { } of the exp term in equation (9) becomes zero, making it impossible to detect the track following error. This is the first problem with the conventional method. The second problem is that when the track interval p becomes 172, the optical spot plane includes about half of the information pits 12 and 13 of the adjacent tracks on both sides, increasing crosstalk and causing errors. Because of the first and second problems mentioned above, it has been difficult in the conventional system to double the recording density by halving the track spacing. Next, the reason why these two problems can be solved by the present invention will be explained. First, for the asymmetric groove structure of the present invention, the diffracted light distribution α and the reflected light intensity distribution I(x) are determined, and the reason why the track following error can be detected and the crosstalk can be reduced will be explained. Here, as shown in FIG. 1, the groove structure on the disk surface is a concave shape with a groove width of W for simplification, and a shallow groove 24 with a depth ds and a shallow groove 24 with a depth d D (d D> The deep grooves 25 of d s) are alternately arranged at intervals P (P>W) along the radial direction of the disk. In addition, when recording or reproducing information by irradiating a light spot along the center between the grooves, in order to take into account the influence of crosstalk, we distinguish the contribution of each area of the disc to the diffracted light distribution α. It can be so. Therefore, assuming that only the actual reflectance of the recording medium changes due to the formation of information pits, the actual reflectance of the information tracks, that is, the grooves 26, 27, and 28, is calculated as r.
Set ir2, r3, and the actual reflectance in the groove as r4. As a result, the length of the period on the disk surface 3 is 4P between the two dotted lines in the figure, with respect to the track interval p. A light beam having the distribution shown in equation (1) is irradiated onto such a periodic structure through the focusing lens 2, and each order diffracted light αm obtained on the exit pupil 5 after being diffracted is determined from equation (8). The interval P between the information tracks is half the optical spot diameter, P=λ
/(2NA), P=2, and the diffracted light up to the third order among the m orders has a distribution on the exit pupil. FIG. 1 shows the m-order diffraction light distribution αm in which the amplitude of each order diffraction light, that is, the Fourier coefficient Rm, is normalized by 1, and the two-dimensional distribution arrangement. From equation (7), the Fourier coefficients up to the third order are γ”V/Py
If we set φs=4πds/l, φd:4πdD/λ, then R
o"(1-"f)/4・(r.+2rz+r3)+
(rJ2) y (exp(iφs)+exp(iφD
)) (11) R±1=±i/π・
sin(π/4(1-y))(rx-rz)(l2) R±2=(r./π)cos(π/2-Y)
-1/2cos(π/2・γ)(r+r.)
(13)±(i/π)r4sin(π/訃γ)
(exp(iφS)−exp(iφD)) R±3=−,+i/(Lc)・sin(3π/4(1−
y))(rz−r6) (14). The reason why a track following error signal can be detected for the groove structure of the disk as shown in Fig. 1 is that even if the groove interval p is about half the optical spot diameter λ/(2NA), the reason why the track following error signal can be detected is that even if the groove interval p is about half the optical spot diameter, λ/(2NA), Since the groove spacing is doubled to 2p, the diffracted light other than the 0th-order light enters the exit pupil 5 as described above.
This is because the reflection intensity distribution on the exit pupil changes in response to a deviation of the light spot from the track, that is, a change in U, and by detecting this change, the tracking deviation can be detected. What actually contributes to the change in the reflection intensity distribution with respect to the change in U is the interference between the 0th-order diffracted light and the ±2nd-order diffracted light, and the degree of the change is (1
3) It mainly depends on the third term { } of the equation, that is, the difference in depth between the shallow groove 14 and the deep groove l5. Next, a method for reducing evening losstalk will be described. As can be seen from equation (9), the reflected light intensity distribution detected by placing a photodetector on the exit pupil 5 is the sum of the interference between the respective orders of diffracted light αm determined by equation (8), and It is also strongly influenced by the distribution of the light beam bundle 1 incident on 2. Therefore, if the exit pupil 5 is divided into regions where each order diffracted light αm interferes, the four regions D1 and D2 shown in FIG.
, D3, and D4 are obtained. The reflected intensity light amount is determined for each of these four regions. The obtained reflected light intensity is divided into two product terms of the actual reflection coefficients r2r3 and r4 for each region of the disk surface 3, as shown in the vertical lines in FIGS. 4(.) and (b). . Expressing this as a formula, ID(i)=kA(j.,m,m')・(k(Lml
m7)・(r2)” ±k(2, mym’) {rz r4) ±k(3, m, m’)・(r,)”+k(4, m
, m') - (r,)''+k(5, m, m')・
(r, r3)+k(6,m,m'){r1r2)"k
(7,ll+m')'('3r'2)+k(8,m,a
t')'(r1r4)+k(Lm+m')"(r3r*
)+k(10,+++,m'){r4)2)
(15) D(i) indicates each light receiving area where i=1 to 4. becomes. In equation (15), each coefficient k(1
, m, m') ~ k (10. m, m') are shown in Fig. 4(a),
As shown in the column next to (b), the interference intensity in the interference term (m, m') between each order diffracted light αm included in the exit pupil 5 is shown, and the groove width W, the groove spacing p, and the The groove depth is given by ds and dD. In addition, the proportionality constants displayed in the four corners of the frame in the horizontal column calculate the peak value of the incident beam f (x) by 1 for each area D(i) on the exit pupil 5.
f(x-m/p)・f*(x
-m'/p) and the average value A(i, m, m') averaged in the X direction within each region D(i). ? Regarding equation 15), the information track 27 is set as the target track for reproducing information, and its signal components and a certain amount of crosstalk noise from the information tracks 26 and 28 on both sides thereof are classified. From equation (15), the first and second terms in { } represent the signal component, and the third to ninth terms represent the crosstalk noise component,
It can be seen that the lOth term gives a certain amount of noise due to the groove. Also, as can be seen from Figure 4(.)(b),
The first and third to seventh terms do not depend on the depth of the groove, and γ=W/
P, that is, the ratio of the groove width W to the groove interval P, depends on the other terms 2, 8, 9, and 10 also depend on the groove depths ds and dD. As a result of the analysis of equation (15), a large value can be obtained for the first term of the signal portion by reducing the groove vergence W and increasing the width of the information track, that is, by decreasing r. On the other hand, the evening loss talk, terms 3 to 7, are in area D (2)
and D(3), and is hardly included in D(1) and D(4). This is information track 16 or l8
This is because changes in the diffracted light distribution due to changes in the actual reflectance r2 or r1 mainly occur in the regions D(2) and D(3). Next, the second, eighth, and tenth grooves strongly depend on the groove depths ds and dD.
Regarding the term, since the groove depths are different, the reflection intensity distribution is biased towards the D(1) and D(2) sides of the exit pupil 5. Among these, the depth of the groove can be optimized so that the value of the crosstalk noise, or the eighth and ninth terms, is minimized. From the above, in order to reduce the crosstalk noise as much as possible and increase the signal component, only the reflected intensity light amount ID(1) in the area D(1) is detected,
And the crosstalk noise components in this region, 8th and 9th
The groove depth may be optimized so that the second term becomes larger by a certain amount of the signal. Next, an example of an optical disc according to the present invention will be explained with reference to FIG. FIG. 5(a) shows the disk structure. A thin recording film 30 is attached to a disk substrate 29 that is optically transparent to the wavelength of a light source used for recording and reproduction. In this embodiment, the recording film 30 is melted or evaporated by light irradiation and removed from the irradiation area, exposing the disk substrate, etc., and recording information pits by changing the effective reflectance. A PbTeSe recording film, which is one of the so-called perforated recording media, was used. As the groove structure of the disk surface 3, concave shallow grooves 24 and deep grooves 25 shown in the principle diagram of FIG. 1 are alternately arranged in the disk radial direction ξ. The information tracks 26, 27, or 28, which are planes between the grooves, divide the disk circumference by several tenths of an area called a sector 31, which is a unit of information management area. One sector further includes a preformat section 32 and a data section 33. The preformat section 32 consists of information such as addresses that give the positions of sectors on the disk, and is an area that is created in advance on the disk at the time of disk creation. This region consists of a phase pit row 34 with a depth of λ/8 or a phase pit row 35 with a depth of λ/4,
The phase pit rows 34 and 35 are arranged alternately in the radial direction of the disk. However, no groove structure exists in the preformat area 32. These preformat sections 32
Further, the method for forming the shallow grooves 24 and the deep grooves 25 will be described later as a disk master preparation method. On the other hand, the data section 33 is an area where information is recorded by the user, and the information pit 36
, 37 or 38 columns. As in this example, in a perforated recording medium with a film thickness of about a few tenths of the wavelength λ of the light source, information pits are areas where the effective reflectance is locally reduced by light irradiation. be. As shown in FIG. 1l, the optical system used for recording and reproducing information is a general optical pickup, except for the photodetector 39 for data reproducing, and is composed of at least a light source, a collapsing lens, and a beam splitter. , automatic focus detection system and control system. As shown in FIG. 5(a), the light beam from the light source is servo-controlled by an automatic focus detection system, and is focused by the focusing lens 2 onto the recording film 30 on the disk 3 through the disk substrate 29. When reproducing data, the reflected light from the disk surface 3 passes through the condensing lens 2 again and is guided in a direction different from the light source by a beam splitter or the like. Therefore, a photodetector 39 is arranged on the exit pupil plane 5, and the light receiving planes 40, 41, 42, 43, 4
4 will be provided. The light receiving surfaces 40 and 41 are area D(1) in FIG.
or D(4), respectively, and the light receiving surface 44 is in the area D
(2) and area D(3). As shown in FIG. 5(a), when reproducing the information track 27, the signal of the data section 33 is detected on the light receiving surface 40 on the shallow groove side as described above. Next, as explained in Fig. 1 above, the groove shape is optimized to reduce crosstalk from information bits on adjacent tracks, and furthermore, the groove shape is optimized to reduce crosstalk from information pits to the optimal groove shape. Describe the effects of information reproduction. First, we will examine the effect of optimizing the groove shape when the wavelength of the light source is λ=0.
83 μm, NA (numerical aperture) of the aperture lens = 0.5, track spacing p = Q, 8 μm,
Shown in FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram for optimizing the groove depth. However, the groove depth dS of the shallow groove 24 was set to ds=λ/8n (n is the refractive index of the disk substrate 29) to simplify the analysis. In this figure, the horizontal axis shows the deep groove 2.
The depth dD of 9 is normalized with (λ/n) as 1, and the vertical axis represents each term of the reflected light intensity ID(1) in the area D(1) obtained by equation (15). The second one depends on the depth.
, the values of terms 8 to 10, and for reference, the lth of the signal
The value of the sum of the first, second, and tenth terms is also shown as the amount excluding the crosstalk component of the terms, that is, the total light amount. As can be seen from this figure, the groove depth dD at which both the eighth and ninth terms of the crosstalk components are minimum is 2.5λ/8 n≦dD≦3λ/
8 n range. Also, in order to make the second term of the signal component as large as possible, a
It is desired that D=3λ/8n. With the above value, the total amount of light can be large, so that signal detection with a high S/N is possible even for a recording film with large disk noise. The above optimization is based on the premise that the information pit is of a size that does not protrude into the shallow groove 24 or the deep groove 25. If, as shown in FIG. 5(a), the information pits 36, 37, and 38 have diameters that exceed IN, the second term includes not only the signal component but also the crosstalk component, and the second term includes not only the signal component but also the crosstalk component. The fourth term also includes both a signal component and a crosstalk component in addition to a certain amount of noise caused by the groove. As an example of optimization in such a case, the second term and the tenth term are also considered as crosstalk components, and the depth clD of the deep groove 25 is determined so as to take a value as small as possible. As can be seen from FIG. 6, dD=2.5λ/8n is optimal. With the above values, the total light intensity is dD or 3λ/8
Although it is smaller than in the case of n, since the first term of the signal component takes a constant value without depending on dD, the degree of signal modulation can be substantially increased. Therefore, this is an advantageous setting value for a recording film with small disk noise. Next, optimization of the groove #W will be described using FIG. The horizontal axis shows the ratio of the groove width W to the groove interval p, γ (mi W/p), and the vertical axis shows the values of terms ↓ to 10. In order to reduce the crosstalk component as much as possible, pay attention to the 8th and 9th terms that have the minimum value among the evening losstalk components, and set 0.35≦y≦0.5, that is, p as the vicinity of the minimum value.
=0. From 8 μm, the groove width W is Q. 3μm≦ws0.
The thickness is preferably 4 μm. This value can be created by using a groove forming technique that is carried out in a certain process of making a master disc, which will be described later. Rewriting the groove shape obtained through the above optimization, the shallow groove 24
[Case 1] Groove depth dD of deep groove 25 = 3λ/8 n [Case 2] Deep groove 2
5 groove depth dD=2.5λ/8n groove @w=0.3μm to Q. 4 μm Next, experimental results regarding the crosstalk reduction effect with these groove shapes will be described. FIG. 5(b) shows the actual measurement result of the reflection intensity distribution in the disk radial direction ξ received by the photodetector 39. The horizontal axis indicates the radius of the light receiving surface normalized by l. The vertical axis indicates the distribution of the amount of reflected light received. The distribution in this figure shows three information pits 36 with a bit diameter φ=0.6 μm,
37. Observations were made for 8 combinations of presence/absence of 38. Further, although this distribution was measured for the above-mentioned [Case 1], a similar distribution can be obtained for [Case 2] as well. The distribution curve group 45 is the distribution when the information pit 37 does not exist, and the distribution curve group 46 is the distribution when the information pit 37 does not exist.
This is the distribution when 7 exists. As described in the above optimization means, if light is received only on the light receiving surface 40, the amount of received light changes only depending on the presence or absence of the information pit 37, which becomes a signal, regardless of the presence of the information pit 36 or 38, which causes crosstalk. However, it can be seen that the amount of change is also large compared to other light-receiving surfaces. Further quantitative results of the above effects are shown in FIGS. 8 and 9. Figure 8 shows the results obtained for [Case ↓], and Figure 9 shows the results obtained for [Case 2]. In each figure, the horizontal axis indicates the position of the optical spot in the track direction +η, with point A as the origin. The vertical axis is the partial light receiving surface 4
0 or the amount of light received on the entire light receiving surface 39, the information pit 36,
It shows the relative modulation degree normalized by the received light amounts P and T when 37 and 38 are not present, respectively. The amount of crosstalk is the modulation degree S at point A when only information pit 37 exists and A when information pits 36, 37, and 38 exist.
It is determined by the difference in modulation degree C at the point. In FIGS. 8 and 9, when only the information pits 37 are present, the modulation degrees on the entire light-receiving surface 39 are shown as 49 and 50, the modulation degrees on the partial light-receiving surface 40 are shown as 51 and 52, and the information pits 36 and 37 , 38 are present, the modulation degrees on the entire light-receiving surface are shown as 53 and 54, and the modulation degrees on the partial light-receiving surface 40 are shown as 55 and 56, respectively. In the case of [Case 1], (when receiving light on all light receiving surfaces 39) -13.1 dB (T=
47.5%) -19.6dB (P=24.6%) (When receiving light on partial light receiving surface 40) In case 2, (When receiving light on all light receiving surfaces 39) (When receiving light on partial light receiving surface 4o) ) -13. 8dB (T=32.0%) -21. 5dI3 (P=14.2%). As described above, it has been found that crosstalk noise is reduced by 6 dB or more by detecting a signal on the partial light receiving surface 40. Furthermore, in [Case 2], the amount of received light is halved compared to [Case 1], but the amount of crosstalk can be further reduced by 2 dB. So far, we have discussed the case where the groove shape is uneven, but ■
Even the groove shape can reduce crosstalk noise. An example of the actual measurement results is shown in FIG. FIG. 10(a) shows the disk structure, and FIG. 10(b) shows the disk structure.
The crosstalk reduction effect for the shape of is shown. [Case 3] The groove shape is shown below. Shallow groove depth ds=λ/8n Deep groove depth dD=3λ/8n The groove width W is 0.4 μm for both the shallow groove and the deep groove. (b) When calculating the amount of crosstalk noise from the figure, it is -13.6 dB (T = 44.
0%) (When receiving light on partial light receiving surface 40) -24.0dB (P=
11.5%) However, when only the information pit 37 exists, the entire light receiving surface 3
The modulation degree at 9 is 57, and the modulation degree at partial light receiving surface 40 is 5.
8, the modulation degree on the entire light receiving surface when information pits 36, 37, and 38 are present is 59, and the partial light receiving surface 4
The modulation degree at o is indicated by 60. 2.5 more than the above result
Can reduce dB crosstalk noise. As described above, by using the groove shapes and partial light-receiving surfaces of [Case 1] to [Case 3], it was possible to perform sufficiently reliable data reproduction with crosstalk noise of -20 dB or less. Next, a reading method from the preformat section 32 will be described. That is, in reproducing the prepit row 34, the light receiving surfaces 40 and 4
The difference in the amount of received light from 1 is used as a preformat reproduction signal,
In the reproduction of the pre-pit 35, data such as addresses could be detected stably by using the sum as the pre-format reproduction signal. Next, a tracking method will be described for the disk structure of [Case 3]. In FIG. 10, the light spot is D−}E→(:, −+
F −+ Amount of light received when crossing Q and track 61
.. 62 and its sum 63 are shown in FIG. In order to make the light spot follow the target track C, the sum 63 should be equal to the offset amount 64. That is, in the circuit shown in FIG. 13, a signal 65 obtained by subtracting the offset amount 64 from the sum 63 is used as a tracking error signal to control the galvanomirror 66 shown in the first upper diagram. However, in case 4 is to follow track D or G, as is clear from FIG. 12, the polarity inversion circuit 67 (see FIG. 13)
It is necessary to invert the polarity of the tracking error signal by Hereinafter, the track in which shallow 'a47 is located on the light-receiving surface 40 side will be referred to as an odd-numbered track 68, and the track located in the opposite direction will be referred to as an even-numbered track 69. Next, a method for detecting data regarding a disk structure in which shallow grooves 47 and deep grooves 48 are arranged in a double spiral as shown in FIG. 14 will be described. First, a method of sequentially reading out odd-numbered tracks 68 and even-numbered tracks 69, which are arranged alternately in the radial direction of the disk, will be described. A track jump timing signal is detected from a preformat section 32 or the like that is prepared in advance on the disk. Here, as an example, odd number track 68
A case will be described in which a spot follows a track 69 and jumps to an adjacent even-numbered track 69 on the outside in the radial direction. Information signal detection before the jump is performed using the light receiving surface 40 as described above.
is used. In this state, at the moment when the timing signal is detected after the disc has rotated, the offset in the jumping direction is added to the tracking signal, as shown in FIG. 13, and the optical spot is shifted in the direction of the adjacent track to be jumped. At the next moment, by reversing the polarity of the tracking error signal, it is possible to track the adjacent even-numbered track 69 on the outside. Next, the tracking error signal polarity recognition circuit 70
According to the polarity of the tracking error signal, the signal 71 from the light receiving surface 40 and the signal 72 from the light receiving surface 41 are
to the playback signal and follow even-numbered tracks. By repeating this operation, the tracks can be read out in order. The above operations are similarly performed when detecting a preformat playback signal as shown in FIG. Next, we will describe a method for continuously reading the same track on a disc with a double helix structure. As an example in FIG. 14, when the light spot follows the odd track 68, after the disc rotates, the light spot skips one even track and is located on the outer odd track. Here, in order to read the same track continuously, the above-mentioned track jump timing signal 7 is sent after the disk rotation.
3, the offset of the impulse in the direction of returning the light spot inward is added to the tracking error signal. In this case, there is no need to invert the polarity of the tracking error signal. The above method makes it possible to read out the same track continuously. FIG. 15 shows an example in which a disk master having the disk structure used in the embodiment is manufactured by a laser cutting method. A laser 74 used for exposure is split into two beams by a beam splitter 75, passes through optical modulators 76 and 77 so that the intensity can be modulated and deflected independently, passes through a polarizing prism 78 again, and passes through a focusing lens 79 to the master disk 8.
0 on the photoresist 81. The optical modulators 76 and 77 deflect the optical spot by the same amount in the radial direction using the deflection pulse signal 82, and the optical modulation signals 83 and 84
Light intensity modulation is performed corresponding to each. Now, the first beam 85 has a shallow groove 47 and a λ/8 prepit row 34, and the second beam 86 has a deep i'l 48 and a 3λ/8 prepit row 35.
to expose. As shown in FIG. 15(b), when exposing the shallow grooves 47 and the deep grooves 48, the light is irradiated with light intensity such that the respective target groove depths can be obtained without deflecting the light. next,
In the format unit 32, a deflection pulse signal 82 is applied to deflect the beams 85 and 86 outward, and optical modulation is performed to expose the prepits 34 and 35. However, in the example, the track pitch p=0.8 μm and the deflection amount p=0.87zm. Furthermore, by rotating the master disc and sending two beams 85 and 86 in the radial direction of the disc at a pitch of 2p=1.6 μm, the master disc having the double helix structure shown in FIG. 14 can be prepared. In the above embodiments, the type of groove shape is a concave groove or a V groove.
Although a U-shaped groove is used, the same effect can be obtained even if the groove shapes of the shallow groove and deep groove are different. Furthermore, the values shown in the examples have tolerance values for the groove depth and groove width. [Effects of the Invention] As described above, by using the present invention, the track pitch can be narrowed by about twice as much as compared to the conventional one, and the target value of the amount of crosstalk, which is normally required in an optical disc device, is -20 dB.
You can achieve the following, increasing storage capacity while
Data can be recorded and reproduced with high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第l図は本発明の原理を説明するための図、第2図は従
来のディスク構造及びそのデータ検出の方法を説明する
図、第3図は従来のクロストークを低減する方法手考の
説明図、第4図は、本発明における光検出器の受光面上
での強度分布を解析しで示す図、第5図は本発明の一実
施例のディスク構造と光検出面での受光分布を示す図、
第6図は本発明による溝形状の深さと信号との関係を示
す図、第7図は溝幅と信号の関係を示す図、第8図、第
9図は本発明のディスク構造についてのクロストークノ
イズの実測値を示す図、第10図は溝が■字型になった
場合のディスク構造とそのクロス本 トークノイズ量を示した図、第11図はl発明で用いる
光学系の一例を示す図、第12図はトラッキングの原理
説明図、第13図はトラッキング制御と再生信号検出を
行うための回路構或図、第14図は本発明による2重ら
せん構造のディスクの一例を示す図,第15図は本発明
によるディスク原盤の作成を説明するための図である。 符号の説明 1一光ビーム,2一絞り込みレンズ、5一出射ひとみ、
24一浅溝、25一深溝、31−セクタ、32−プリフ
ォーマット部、33−データ部、34、35−プリピッ
ト列、36、37、38一情報ピット、39一光検出器
、40、41、44一受光面、 68一奇数トラック、 69一偶数トラ ック、 8o一原盤ディスク、 85一第工のビーム、 86一第2のビーム。 め 2 図 ネ / 図 あ 3 函 (^) 烏 b 図 ネ 7 団 i(=ψhノ 名 ? 図 ネ Z 図 光ス木゜ット イJl−I<,ν声ノ 獄べ匂3一 1q・ml紀皐
Fig. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the conventional disk structure and its data detection method, and Fig. 3 is a diagram for explaining the conventional method for reducing crosstalk. Figure 4 shows an analysis of the intensity distribution on the light-receiving surface of the photodetector according to the present invention, and Figure 5 shows the disk structure and the light-receiving distribution on the light-detecting surface of an embodiment of the present invention. diagram showing,
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the depth of the groove shape and the signal according to the present invention, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the groove width and the signal, and FIGS. 8 and 9 are diagrams showing the relationship between the groove shape depth and the signal according to the present invention. Figure 10 is a diagram showing the actual measurement value of talk noise. Figure 10 is a diagram showing the disk structure and its crosstalk noise amount when the groove is shaped like a letter. Figure 11 is an example of the optical system used in the invention. 12 is a diagram explaining the principle of tracking, FIG. 13 is a diagram of a circuit configuration for tracking control and reproduction signal detection, and FIG. 14 is a diagram showing an example of a disk with a double helix structure according to the present invention. , FIG. 15 is a diagram for explaining the creation of a master disk according to the present invention. Explanation of symbols 1: light beam, 2: diaphragm lens, 5: exit pupil,
24-shallow groove, 25-deep groove, 31-sector, 32-preformat section, 33-data section, 34, 35-pre-pit row, 36, 37, 38-information pit, 39-photodetector, 40, 41, 44 - light receiving surface, 68 - odd track, 69 - even track, 8o - master disk, 85 - first beam, 86 - second beam. Me 2 Diagram / Diagram A 3 Box (^) Crow b Diagram 7 Group i (=ψh name? Diagram Z Diagram light S tree ゜t I Jl-I<, ν Voice of Hell 3-1q・ML Kigo

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光スポットの照射による局所的特性変化を利用して
記録される光記録媒体であって、該光記録媒体の進行方
向に延在する深さの異なる溝を、光スポット内に2つ含
まれるように該進行方向に対して直角方向に交互にかつ
周期的に配置し、記録ピットはこれら溝と溝の間の平面
上に記録することを特徴とする光記録媒体。 2、上記深さの異なる各々の溝は、その深さがλ/8、
3λ/8であることを特徴とする請求項1記載の光記録
媒体。 3、上記深さの異なる各々の溝は、その深さがλ/8、
2.5λ/8であることを特徴とする請求項1記載の光
記録媒体。 4、請求項1乃至3項のいずれかに記録の光記録媒体に
対して、光スポットを照射して得られる反射回折光分布
のうち浅い溝側の0次と3次の干渉領域についての強度
変化を検出して情報を再生することを特徴とする記録再
生方法。 5、分布のうち0次と±3次の2つの干渉領域について
の強度変化を検出し、その差または和信号によって上記
光スポットの位置を検出することを特徴とする請求項4
記載の記録再生方法。 6、上記反射回折光分布を光検出器上に得るとともに、
この検出器の検出面を浅い溝側の0次と3次の干渉領域
を検出するように2分割し、各々で検出した信号を光ス
ポットの位置によって切り替えることを特徴とする請求
項5記載の記録再生方法。
[Scope of Claims] 1. An optical recording medium in which recording is performed using local characteristic changes caused by irradiation of a light spot, wherein grooves of different depths extending in the traveling direction of the optical recording medium are An optical recording medium characterized in that two pits are arranged alternately and periodically in a direction perpendicular to the traveling direction so that two pits are included in a spot, and recording pits are recorded on a plane between these grooves. . 2. Each of the grooves with different depths has a depth of λ/8,
2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the optical recording medium has a wavelength of 3λ/8. 3. Each of the grooves with different depths has a depth of λ/8,
2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the optical recording medium has a wavelength of 2.5λ/8. 4. Intensity for the 0th and 3rd order interference regions on the shallow groove side of the reflected diffraction light distribution obtained by irradiating the optical recording medium according to any of claims 1 to 3 with a light spot. A recording and reproducing method characterized by detecting changes and reproducing information. 5. Intensity changes in two interference regions of 0th order and ±3rd order of the distribution are detected, and the position of the light spot is detected based on the difference or sum signal.
Recording and playback method described. 6. Obtaining the above reflected diffraction light distribution on a photodetector,
6. The detection surface of the detector is divided into two parts so as to detect zero-order and third-order interference regions on the shallow groove side, and the signals detected in each part are switched depending on the position of the optical spot. Recording and playback method.
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