JPH04289533A - Plane plate like information recording carrier and its recording and reproducing device - Google Patents

Plane plate like information recording carrier and its recording and reproducing device

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JPH04289533A
JPH04289533A JP3054492A JP5449291A JPH04289533A JP H04289533 A JPH04289533 A JP H04289533A JP 3054492 A JP3054492 A JP 3054492A JP 5449291 A JP5449291 A JP 5449291A JP H04289533 A JPH04289533 A JP H04289533A
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recording
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reproducing
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tracking
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Toshiaki Kashihara
樫原 俊昭
Mieko Furukawa
古川 美恵子
Rie Kojima
理恵 児島
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain an optical disk which has less crosstalk between adjacent tracks and has a structure of high productivity and to record and reproduce the optical disk with respect to the optical disk as the large-capacity and high- density information recording medium used in a computer system or the like. CONSTITUTION:Tracking guides 2 like recessed or projecting stripes are concentrically or spirally formed on a substrate 1 like a plane plate, and a recording layer 3 is provided on them. Information is optically recorded as an information signal 4 on edges 5 and 6 on boundaries of tracking guides 2 on the recording layer 3 by a laser beam. Since directions of steps of edges 5 and 6 are difference, information is recorded with less crosstalk and a high density by the interference of diffracted light when adjacent edges 5 and 6 are irradiated with the laser beam to record and reproduce information.

Description

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

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータシステムの
記憶部として活用されている高密度情報記録可能な光デ
ィスクなどの平板状情報記録担体およびその記録再生装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat information recording carrier, such as an optical disk capable of recording high-density information, which is utilized as a storage section of a computer system, and a recording/reproducing apparatus thereof.

【0002】0002

【従来の技術】近年、コンピュータシステムの情報の記
憶部として、光ディスクを用いた記録再生装置の改善が
進められている。とくに小型化のため光ディスクの高密
度記録の要望が大きい。この光ディスクに高密度記録を
行う場合、記録レーザー光の波長と記録レンズの開口数
(以降NAと記す)とで制限される物理的な回折限界ま
でしか記録スポットを絞りこむことができず、記録密度
に限界がある。記録密度を向上させるために従来、記録
レーザー波長の少しでも短いものや、NAの大きいレン
ズが用いられてきた。また超解像の原理を用い集束スポ
ットのエアリーディスクの0次部分の大きさを小さくす
る方法が試みられている。図10に従来の実施例を示す
。図10(a)に示す記録用集束レンズ36により焦点
面に形成されるスポットの形状は、レンズ36への入射
光束中、光軸上に光遮蔽物37を置きレンズ周辺部の光
強度を中心部に比べて大きくすると図10(b)に示す
ような強度分布のスポットが得られる。光遮蔽物37の
ある場合の0次光強度分布40(エアリーディスク)は
ない場合の強度分布38に比べて幅(スポット径)を小
さくすることができる。しかしながら1次光の分布は遮
蔽物37のない場合の強度分布39に比べて強度分布4
1に示すように強度が増大する。その結果記録密度はエ
アリーディスク径が小さくなった分、向上できるが、1
次光強度が増大する分、隣接トラックに対するクロスト
ークが増大する。また図11に他の従来例を示す。特開
昭57−105828号で提案されている光ディスク上
の案内溝の構造をV字状にし、個々の溝の斜面を記録領
域として記録密度を上げる方法である。V字状の連続し
た溝を形成する方法には、金属盤上に機械的に溝を刻む
やり方がある。しかしながらこの方法では高精度かつ高
切削性を有する金属盤が要求され、またトラックアドレ
スなどを記録することは困難である。
2. Description of the Related Art In recent years, improvements have been made in recording and reproducing devices that use optical disks as information storage units in computer systems. In particular, there is a strong demand for high-density recording on optical discs for miniaturization. When performing high-density recording on this optical disk, the recording spot can only be narrowed down to the physical diffraction limit, which is limited by the wavelength of the recording laser beam and the numerical aperture (hereinafter referred to as NA) of the recording lens. There is a limit to density. Conventionally, in order to improve the recording density, lenses with a recording laser wavelength as short as possible or lenses with a large NA have been used. Also, attempts have been made to use the principle of super-resolution to reduce the size of the zero-order portion of the Airy disk of the focused spot. FIG. 10 shows a conventional embodiment. The shape of the spot formed on the focal plane by the recording focusing lens 36 shown in FIG. If it is made larger than the area, a spot with an intensity distribution as shown in FIG. 10(b) will be obtained. The width (spot diameter) of the zero-order light intensity distribution 40 (Airy disk) with the light shield 37 can be made smaller than the intensity distribution 38 without it. However, the distribution of the primary light is different from the intensity distribution 39 when there is no shielding object 37.
The strength increases as shown in 1. As a result, the recording density can be improved by the smaller Airy disk diameter, but 1
As the optical intensity increases, crosstalk to adjacent tracks increases. Further, FIG. 11 shows another conventional example. This method, proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-105828, involves forming the guide grooves on an optical disk into a V-shape and using the slopes of each groove as a recording area to increase the recording density. One method for forming continuous V-shaped grooves is to mechanically carve grooves on a metal plate. However, this method requires a metal disk with high precision and high machinability, and it is difficult to record track addresses and the like.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】記録密度を向上させる
ためには記録スポットサイズを小さくすること、または
記録トラックピッチを詰めることが必要である。しかし
ながら従来の方法では記録密度を上げようとするとクロ
ストークが発生したり、生産性に課題を有している。本
発明では記録レーザー波長を従来より短波長化したり、
記録レンズのNAを大きくすることなく従来より記録ト
ラックピッチを詰めることができ、かつクロストークを
実用レベルまで抑えて情報信号を記録再生可能な平板状
情報記録担体およびその記録再生装置を提供するもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to improve the recording density, it is necessary to reduce the recording spot size or the recording track pitch. However, in the conventional method, when trying to increase the recording density, crosstalk occurs and there are problems in productivity. In the present invention, the recording laser wavelength is made shorter than before,
To provide a flat information recording carrier capable of recording and reproducing information signals with a smaller recording track pitch than before without increasing the NA of a recording lens and suppressing crosstalk to a practical level, and a recording and reproducing device thereof. It is.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、平板状基板に光学的に情報が記録される情
報記録担体において、トラッキングガイドが凹または凸
構造で同心円または螺旋状に形成され、その上に形成さ
れた記録層の、とくにトラッキングガイドの境界を含む
領域に光学的に情報を記憶する平板状情報記録担体であ
る。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides an information recording carrier in which information is optically recorded on a flat substrate, in which a tracking guide has a concave or convex structure and has a concentric or spiral shape. It is a flat information recording carrier that optically stores information in a recording layer formed thereon, particularly in an area including the boundary of a tracking guide.

【0005】また、このトラッキングガイドの境界を含
む領域の記録層に記録し、また再生するための光束を発
生する記録再生手段と、この光束をトラッキングガイド
の境界、すなわちトラッキングガイドのエッジ部に照射
するように案内する案内手段を有し、上記平板状情報記
録担体に対して光学的情報の記録再生を行う記録再生装
置である。
[0005] The present invention also includes a recording/reproducing means for generating a beam of light for recording and reproducing information on the recording layer in an area including the boundary of the tracking guide, and a recording/reproducing means for irradiating this beam of light onto the boundary of the tracking guide, that is, the edge portion of the tracking guide. This recording and reproducing apparatus has a guiding means for guiding the flat information recording carrier, and records and reproduces optical information on the flat information recording carrier.

【0006】[0006]

【作用】一般に記録に際しては、通常、記録層は記録ガ
ンマ特性(記録パワーに対する記録物質の変化の立ち上
がり部分)を有しており所定以上の強度の光が投入され
ないと記録が開始されないという性質を有している。し
たがって、光ディスク面上でガウス分布に近い強度分布
を有する光束の記録スポットを用いて、その強度分布の
一部で、記録層のガンマ特性に応じた書き込みが可能な
ため、記録スポットサイズ以上の分解能で光学的記録と
しての記録ピットを形成することができる。しかしなが
ら光ディスク面上から信号読みだしを行う場合は、再生
のための光束のスポットが照射される領域からその強度
分布に応じて回折光による記録情報が再生される。した
がって、微小なピットを、記録することはできるが、記
録と同じ強度分布を有する光束による再生スポットで再
生すると大きなクロストークを生じてしまう。そこで本
発明は、記録再生に従来と同じ強度分布のスポットを用
い、光ディスク面上のトラッキングガイドの境界に光束
を照射させ、記録再生することにより反射回折光に、情
報再生トラックと隣接トラックとの間で、空間的に異な
る方向に強度分布を持たせ、クロストークを大幅に低減
させている。
[Operation] Generally, during recording, the recording layer has a recording gamma characteristic (the rise of the change in the recording material with respect to the recording power), and recording does not start unless light of a predetermined intensity is input. have. Therefore, by using a recording spot of a light beam with an intensity distribution close to a Gaussian distribution on the optical disk surface, it is possible to write according to the gamma characteristics of the recording layer with a part of the intensity distribution, so that the resolution is higher than the recording spot size. Recording pits can be formed as optical records. However, when reading signals from the surface of an optical disc, recorded information is reproduced by diffracted light from a region irradiated with a spot of a light beam for reproduction according to its intensity distribution. Therefore, although minute pits can be recorded, if they are reproduced using a reproduction spot using a light beam having the same intensity distribution as recording, large crosstalk will occur. Therefore, the present invention uses a spot with the same intensity distribution as the conventional one for recording and reproduction, irradiates the boundary of the tracking guide on the optical disk surface with a light beam, and by recording and reproduction, the reflected diffracted light is used to distinguish between the information reproduction track and the adjacent track. By creating intensity distributions in spatially different directions between the two, crosstalk is significantly reduced.

【0007】すなわち光の波長オーダーの凹凸構造を有
する反射面または位相構造を有する光透過性物体に光を
入射させると、反射光または透過光は構造により回折,
干渉をおこす。とくにトラッキングガイドの境界部分の
ように段差部を光スポットが横切る場合、段差の形状お
よび高さにより、種々の方向への回折を起こす。この段
差の高さを適切に選ぶことによって光束による光スポッ
トの進行方向に対する段差の方向すなわち段差が正の段
差の場合と負の段差の場合とに対応して、回折方向が入
射光束方向に対して互いに反対方向に振れる。正の段差
と負の段差を有する領域を互いに隣接した記録領域とす
ることによって回折方向を異なった方向にすることがで
きる。そこでトラッキングガイドの両側の境界では段差
が方向が反対であるので各々の回折方向に光検出器を配
置することによって隣接トラック間を詰めた場合でも、
クロストークの少ない高品位な、信号記録再生を行うこ
とができる。
In other words, when light is incident on a reflective surface having a concavo-convex structure on the order of the wavelength of light or a light-transmitting object having a phase structure, the reflected light or transmitted light is diffracted and transmitted due to the structure.
cause interference. In particular, when a light spot crosses a stepped portion such as a boundary portion of a tracking guide, diffraction occurs in various directions depending on the shape and height of the step. By appropriately selecting the height of this step, the diffraction direction can be adjusted relative to the direction of the incident light beam depending on the direction of the step relative to the direction of travel of the light spot caused by the light beam, that is, when the step is a positive step or when it is a negative step. They swing in opposite directions. The diffraction directions can be set to different directions by making the areas having the positive level difference and the negative level difference adjacent to each other as recording areas. Therefore, since the steps are in opposite directions at the boundaries on both sides of the tracking guide, even if the distance between adjacent tracks is reduced by placing photodetectors in each diffraction direction,
High-quality signal recording and playback with little crosstalk can be performed.

【0008】[0008]

【実施例】本発明の一実施例の平板状情報記録担体を図
1に示す。いわゆる案内溝であるトラッキングガイド2
および隣接のトラッキングガイド2間に設けられる隔離
帯であるランド部の幅をほぼ等しく形成した平板状基板
1に、トラッキングガイド2の左右の各々の境界にある
エッジ5,6を中心として情報信号4を記録層3に記録
した光ディスクの部分の状態を示す。この情報信号4を
再生するために光束を照射して得られる再生信号情報は
、記録層3が相変化型や穴あけ型の場合、回折光の強度
変化となって現れ、光磁気膜の場合には偏光面の回転と
なって現れる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a flat information recording carrier according to an embodiment of the present invention. Tracking guide 2, which is a so-called guide groove
Information signals 4 are placed on a flat substrate 1 in which land portions, which are isolation zones provided between adjacent tracking guides 2, have approximately equal widths. This shows the state of the part of the optical disc in which the information is recorded on the recording layer 3. The reproduced signal information obtained by irradiating a light beam to reproduce this information signal 4 appears as a change in the intensity of diffracted light when the recording layer 3 is of a phase change type or a perforated type, and in the case of a magneto-optical film. appears as a rotation of the plane of polarization.

【0009】トラッキングガイド2のエッジ5,6に集
光したレーザー光を照射したときエッジ5,6により光
が回折,干渉し、ファーフィールド分布がどのようにな
るかをまず求める。図2にトラッキングガイド2のエッ
ジ6に記録再生スポットをレンズ7を介して照射したと
きのニアフィールド(ディスク面上)の座標系(x,y
)およびファーフィールド(レンズ面)の座標系(x,
y)を示す。x=x0,y=0における振幅反射率をr
(x,x0)とすると、   r(x,x0)=u(x−x0)exp[ikG(
x)]……(1)      G(x)=2hのとき|
x|≦a/2      G(x)=0のとき|x|>
a/2と表せる。ただし、u(x)はディスク面上での
スポットの振幅分布、hは溝深さ、aは溝幅、k=2π
/λを表す。
When the edges 5 and 6 of the tracking guide 2 are irradiated with focused laser light, the edges 5 and 6 diffract and interfere with each other, and the far-field distribution is first determined. Figure 2 shows the near field (on the disk surface) coordinate system (x, y
) and the far field (lens surface) coordinate system (x,
y). The amplitude reflectance at x=x0, y=0 is r
(x, x0), then r(x, x0)=u(x-x0)exp[ikG(
x)]...(1) When G(x)=2h |
x|≦a/2 When G(x)=0 |x|>
It can be expressed as a/2. However, u(x) is the amplitude distribution of the spot on the disk surface, h is the groove depth, a is the groove width, k = 2π
/λ represents.

【0010】θ方向のファーフィールド回折光振幅はThe amplitude of the far-field diffracted light in the θ direction is


0011】
[
0011

【数1】[Math 1]

【0012】と表せる。ここで記録再生レンズの焦点距
離をf、開口数をNAとすると、X=f・sinθとな
り(数1)は
It can be expressed as: Here, if the focal length of the recording/reproducing lens is f and the numerical aperture is NA, then X=f・sinθ, and (Equation 1) is

【0013】[0013]

【数2】[Math 2]

【0014】となる。ただし、a1=(−x0−a/2
)kNA,a2=(−x0+a/2)kNAであり、強
度分布は(数2)の絶対値の2乗、|R(x/f,x0
)|2で求めることができる。図3にその計算結果を示
す。右側のエッジ6にスポットがあるとき、ファーフィ
ールド分布は図3(b)のAのようになり、左側のエッ
ジ5にスポットがあるときはファーフィールド分布は図
3(b)のBのようになる。入射光軸に対する強度分布
の変化量は、矩形溝の場合光学的溝深さがλ/8のとき
に最大になることがわかる。右側のエッジ6および左側
のエッジ5をスポットがトレースしたときに各々回折光
強度が最大になる位置に2個の光検出器を配置しておけ
ばそれぞれの部分からの情報を十分分離して検出するこ
とができる。図3(c)は光検出器(A1),(A2)
がエッジ6用、光検出器(B1),(B2)はエッジ5
用に配置した例である。この再生信号情報は、記録層が
相変化型や穴あけ型の場合、回折光の強度変化となって
現れ、光磁気膜の場合には偏光面の回転となって現れる
。レーザーカッティングマシンでフォトレジストを塗布
したガラス原盤に溝を記録する場合、溝エッジ部分は完
全な矩形にはならず必ず傾斜を持つ。傾斜を持つ場合溝
深さは、矩形の場合に比べ見かけ上浅くなったと同じ結
果になる。したがって、溝エッジの傾斜がついてゆくに
従って、溝深さを少し深くすることが望ましい。
[0014] However, a1=(-x0-a/2
)kNA,a2=(-x0+a/2)kNA, and the intensity distribution is the square of the absolute value of (Equation 2), |R(x/f,x0
)|2. Figure 3 shows the calculation results. When there is a spot on the right edge 6, the far field distribution is as shown in A in Figure 3(b), and when there is a spot on the left edge 5, the far field distribution is as shown in B in Figure 3(b). Become. It can be seen that the amount of change in the intensity distribution with respect to the incident optical axis is maximum when the optical groove depth is λ/8 in the case of a rectangular groove. By placing two photodetectors at the positions where the intensity of the diffracted light is maximum when the spot traces the right edge 6 and the left edge 5, information from each part can be sufficiently separated and detected. can do. Figure 3(c) shows photodetectors (A1) and (A2).
is for edge 6, and photodetectors (B1) and (B2) are for edge 5.
This is an example of how it is arranged for use. This reproduced signal information appears as a change in the intensity of diffracted light when the recording layer is of a phase change type or a perforation type, and as a rotation of the plane of polarization when it is a magneto-optical film. When a laser cutting machine records grooves on a glass master coated with photoresist, the edges of the grooves are not perfectly rectangular but always have an inclination. In the case of an inclined groove, the depth of the groove is apparently shallower than in the case of a rectangular groove. Therefore, it is desirable to increase the groove depth slightly as the slope of the groove edge increases.

【0015】また、記録層にとっては溝エッジがシャー
プに立っているより傾斜を持っている方が、耐環境性,
繰り返し記録消去特性などの面から考えて望ましい。1
本の溝につき、エッジは2個あり、トラッキングする場
合、両方のエッジを追従するためには、たとえば、図4
に示すように、1周ごとに隣接エッジにスポットをジャ
ンプさせる必要がある。そうすることによってディスク
面内の全エッジをトレースすることが可能である。1周
ごとに隣接エッジへジャンプさせないで全エッジをトレ
ースできるようにするには、図5(a)に斜線部分が凹
条、白紙部分が凸条として示すように、1周ごとにフォ
トレジスト原盤製作時に、溝の極性すなわちトラッキン
グガイド2が凹から凸条になるように変えてやればよい
。そのためにはカッティングレーザー光を原盤1回転ご
とにオン,オフを繰り返せば、情報記録再生記録ビーム
にとってディスク1回転ごとに極性の異なるスパイラル
状のエッジを得ることができる。その極性変換部分に不
連続部8が発生する。図5(b)にはその極性切替区間
の拡大図を示す。溝の左側のエッジ5を追従していたス
ポット9はトラッキングガイド2の極性切替区間である
不連続部8を経て溝の右側のエッジ6を追従する。
[0015] Also, for the recording layer, it is better to have a sloped groove edge than a sharp groove edge to improve environmental resistance and
This is desirable from the viewpoint of repeated recording and erasing characteristics. 1
There are two edges for each groove in a book, and in order to track both edges, for example, as shown in Figure 4.
As shown in , it is necessary to jump the spot to the adjacent edge every round. By doing so, it is possible to trace all edges within the disk surface. In order to be able to trace all edges without jumping to the adjacent edge every turn, the photoresist master is traced every turn, as shown in Figure 5(a), where the diagonal lines are concave stripes and the blank areas are convex stripes. At the time of manufacturing, the polarity of the grooves, that is, the tracking guide 2 may be changed from concave to convex. To achieve this, by repeatedly turning the cutting laser beam on and off each time the master disk rotates, it is possible to obtain a spiral edge with a different polarity for the information recording/reproducing recording beam each time the disk rotates. A discontinuous portion 8 occurs at the polarity change portion. FIG. 5(b) shows an enlarged view of the polarity switching section. The spot 9, which was following the left edge 5 of the groove, passes through the discontinuous portion 8, which is the polarity switching section of the tracking guide 2, and then follows the right edge 6 of the groove.

【0016】図6に、本発明の平板状情報記録担体の一
実施例の光ディスクの記録再生装置の実施例を示す。構
成要素として、レーザーの発生手段としてのレーザー発
生手段(図示せず)からのレーザー光11が入力される
ビームスプリッタ22、そのビームスプリッタ22を透
過したレーザー光12が入力し光ディスクの平板状基板
1の前述した光情報を記録再生するトラック23にレー
ザー光13の光束を集束してスポットとして照射するレ
ンズ7、トラック23に記録された光情報により反射し
た回折光がレンズ7を介して、ビームスプリッタ22で
反射し、再生情報を含む回折光としてレーザー光14が
入力する光検出器18,19,20,21、この光検出
器18,19,20,21の出力を入力とする差動アン
プ24,25、および加算アンプ27,28、これらの
アンプの出力を選択して出力する極性切り換えスイッチ
26とを有するものである。その構成要素の関連動作を
説明する。
FIG. 6 shows an embodiment of an optical disk recording and reproducing apparatus which is an embodiment of the flat information recording carrier of the present invention. The components include a beam splitter 22 into which the laser beam 11 from a laser generating means (not shown) is input, and a flat substrate 1 of the optical disk into which the laser beam 12 transmitted through the beam splitter 22 is input. A lens 7 focuses the beam of the laser beam 13 and irradiates it as a spot on the track 23 for recording and reproducing the aforementioned optical information, and the diffracted light reflected by the optical information recorded on the track 23 passes through the lens 7 to a beam splitter. photodetectors 18, 19, 20, 21 into which the laser beam 14 is input as diffracted light containing reproduced information after being reflected by 22; and a differential amplifier 24 which receives the outputs of the photodetectors 18, 19, 20, 21 as input. , 25, summing amplifiers 27, 28, and a polarity changeover switch 26 for selecting and outputting the outputs of these amplifiers. The related operations of its components will be explained.

【0017】レーザー光11はビームスプリッタ22、
記録再生用のレンズ7を通り記録層3が形成されている
トラック23に集光される。記録層3で反射された光束
はファーフィールド面上に配置した光検出器18,19
,20,21に入射する。光スポットがトラッキングガ
イド2のエッジ5,6のどちらに位置するかによってフ
ァーフィールド内の光強度分布が大きく変化することは
、すでに図3により説明した。そのため、たとえば右側
のエッジ5を追従するためには再生レンズの開口に対し
て光検出器18,19を用い、左側のエッジ6を追従す
るためには光検出器20,21の出力信号を用いる。 光検出器18,19からの出力を減算器24、光検出器
20,21の出力信号を減算器25につなぎ、トラッキ
ング信号を得ることができる。トラッキングガイド2の
エッジのいずれの側を追従させるかによりトラッキング
の極性切替スイッチ26にて極性を切り替える。またR
F信号は光検出器出力を加算器27,28で加算するこ
とにより得る。これもいずれのエッジを追従するかによ
って極性切替スイッチ26により切替を行う。
The laser beam 11 passes through a beam splitter 22,
The light passes through a recording/reproducing lens 7 and is focused on a track 23 on which a recording layer 3 is formed. The light beam reflected by the recording layer 3 is transmitted to photodetectors 18 and 19 arranged on the far field surface.
, 20, 21. It has already been explained with reference to FIG. 3 that the light intensity distribution in the far field changes greatly depending on which of the edges 5 and 6 of the tracking guide 2 the light spot is located. Therefore, for example, to track the right edge 5, the photodetectors 18 and 19 are used for the aperture of the reproduction lens, and to track the left edge 6, the output signals of the photodetectors 20 and 21 are used. . A tracking signal can be obtained by connecting the outputs from the photodetectors 18 and 19 to a subtractor 24 and the output signals from the photodetectors 20 and 21 to a subtractor 25. Depending on which side of the edge of the tracking guide 2 is to be followed, the polarity is switched using a tracking polarity changeover switch 26. Also R
The F signal is obtained by adding the photodetector outputs using adders 27 and 28. This is also switched by the polarity changeover switch 26 depending on which edge is to be followed.

【0018】つぎにトラッキングディテクターおよびト
ラッキング極性切り替えについて説明する。溝の光学的
深さがおよそλ/8のとき溝の左右のエッジからの回折
光の偏りが最も大きくなることは図3に示すようにすで
に述べた。光ディスクからの反射回折光のファーフィー
ルド分布は図7に示すように、0次光(15),+1次
光(16),−1次光(17)の重なりの干渉結果とな
って再生レンズ面上に光検出器18,19,20,21
の位置との関係が図のように現れる。トラッキングガイ
ド21の溝の右側エッジを追従するか、左側エッジを追
従するかによって0次と+1次の重なりが明るくなった
り、0次と−1次の重なりが明るくなったりする。たと
えば、溝の右側のエッジ5を追従するためには再生レン
ズの開口に対してトラッキング検出器18,19を配置
し、左側のエッジ6を追従するためにはトラッキング検
出器20,21を配置する。図6のようにトラッキング
検出器からの出力を差動アンプ24,25につなぎ、極
性切替スイッチ26にてディスク1回転ごとに図5の不
連続部8にてトラッキング極性を切り替える。極性切替
スイッチ26の切替信号はディスク1周ごとにでる回転
同期信号などによって得られる。RF信号は検出器18
,19の加算信号または検出器20,21の加算信号に
よって得られる。トラッキングガイド2の溝幅と残りの
隣接トラッキングガイド2との隔離帯であるランド部の
幅をほぼ1:1に設定すればトラックピッチを最も詰め
ることができる。記録トラックピッチを1μm〜0.8
μmに詰めた場合でもクロストークを、データ情報の再
生に必要な−25dB程度以下に低減することができる
Next, the tracking detector and tracking polarity switching will be explained. As already mentioned, as shown in FIG. 3, when the optical depth of the groove is about λ/8, the polarization of the diffracted light from the left and right edges of the groove becomes the largest. As shown in Fig. 7, the far-field distribution of the reflected and diffracted light from the optical disk is the result of the interference of the 0th-order light (15), +1st-order light (16), and -1st-order light (17), which are reflected on the reproduction lens surface. Photodetectors 18, 19, 20, 21 on top
The relationship with the position of is shown in the figure. Depending on whether the right edge or the left edge of the groove of the tracking guide 21 is followed, the 0th-order and +1st-order overlap becomes brighter, or the 0th-order and -1st-order overlap becomes brighter. For example, in order to track the right edge 5 of the groove, tracking detectors 18 and 19 are arranged with respect to the aperture of the reproduction lens, and in order to track the left edge 6, tracking detectors 20 and 21 are arranged. . As shown in FIG. 6, the output from the tracking detector is connected to differential amplifiers 24 and 25, and a polarity changeover switch 26 switches the tracking polarity at the discontinuous portion 8 in FIG. 5 every revolution of the disk. The switching signal of the polarity changeover switch 26 is obtained by a rotation synchronization signal that is output every revolution of the disk. The RF signal is detected by the detector 18
, 19 or the detectors 20 and 21. If the width of the groove of the tracking guide 2 and the width of the land portion, which is the isolation zone between the remaining adjacent tracking guides 2, are set to approximately 1:1, the track pitch can be minimized. Recording track pitch from 1μm to 0.8
Even when the crosstalk is reduced to μm, it is possible to reduce the crosstalk to about -25 dB or less, which is necessary for reproducing data information.

【0019】つぎに幅が1μm程度か、またはそれ以上
の幅の広い溝を形成する手段についてのべる。通常のガ
ウス分布をした集束スポットのピークパワーを上げ強度
分布の裾野のあたりで広溝を形成するか、または、集光
スポットの絞れ方を悪くし、ガウス分布の裾野を広げ広
溝を形成する方法などがある。しかし、これらの方法で
は、フォトレジストが、感光される部分以外にも広がっ
たレーザービームが照射され、いわゆるかぶりを生じて
、本来露光されてはいけない領域のフォトレジストが膜
減りを起こしてしまう。図8(a)に示すように集光ス
ポットが通常のガウスビーム29では隣接領域への影響
が非常に大きい。本発明での方法のように複数の集光ス
ポットを合成すれば台形状の強度分布30を得ることが
できる。複数のスポットを合成するための一実施例を図
8(b)に示す。偏光ビームスプリッター31に、互い
に直交する2本のビームを入射させれば記録レンズ32
の焦点面に、合成された強度分布30スポットが得られ
る。強度分布の形状は、2つのビームの互いになす角θ
を変えることによりコントロールできる。台形状の裾の
広がりの小さいスポットを用いることによりかぶりの少
ない高品位な広溝を形成することができる。2個のビー
ムを合成するのは空間的であっても時間的であってもい
ずれでもよい。
Next, a means for forming a wide groove having a width of about 1 μm or more will be described. Either increase the peak power of the focused spot with a normal Gaussian distribution and form a wide groove around the base of the intensity distribution, or make the focus of the focused spot worse and widen the base of the Gaussian distribution to form a wide groove. There are methods. However, in these methods, the photoresist is irradiated with a laser beam that extends beyond the exposed area, causing so-called fog, which causes film thinning of the photoresist in areas that should not be exposed. As shown in FIG. 8(a), when the condensed spot is a normal Gaussian beam 29, the influence on adjacent areas is very large. By combining a plurality of focused spots as in the method of the present invention, a trapezoidal intensity distribution 30 can be obtained. An example for combining a plurality of spots is shown in FIG. 8(b). If two beams perpendicular to each other are incident on the polarizing beam splitter 31, the recording lens 32
A combined intensity distribution of 30 spots is obtained on the focal plane of . The shape of the intensity distribution is determined by the angle θ between the two beams.
It can be controlled by changing the By using a trapezoidal spot with a narrow base, a high-quality wide groove with little fogging can be formed. The two beams may be combined either spatially or temporally.

【0020】記録トラックの識別を行うためにはトラッ
クアドレスを記録しておく必要がある。その記録方法の
一実施例について説明する。2個のビームを照射して広
溝記録を行う際、図9(a)に示すように、一方のビー
ムをオフにしておき、他方のビームをオン,オフすれば
アドレス情報に対応したピット33を形成することがで
きる。図9(b)には、一方のビームはオンのままで他
方のビームをオン,オフした場合のアドレス情報34の
記録の仕方を示す。以上は溝の右側エッジと左側エッジ
に個別のアドレスを付ける場合である。溝の右側エッジ
をたとえば偶数アドレスとし左側エッジを奇数アドレス
としておけば、図9(c)に示すように、1組で1つの
代表アドレス35で表すことができる。代表アドレスに
対してトラッキング極性を正にすれば、代表アドレス+
1番地となり、負にすれば代表アドレスと同じアドレス
になり、左右の溝エッジに対応したアドレスの読みだし
ができる。
[0020] In order to identify the recording track, it is necessary to record the track address. An example of the recording method will be described. When performing wide groove recording by irradiating two beams, as shown in FIG. 9(a), one beam is turned off and the other beam is turned on and off to create a pit 33 corresponding to the address information. can be formed. FIG. 9B shows how address information 34 is recorded when one beam remains on and the other beam is turned on and off. The above is a case where individual addresses are given to the right and left edges of the groove. If the right edge of the groove is set as an even number address and the left side edge is set as an odd number address, one set can be represented by one representative address 35, as shown in FIG. 9(c). If the tracking polarity is positive for the representative address, the representative address +
It becomes address 1, and if it is negative, it becomes the same address as the representative address, and the addresses corresponding to the left and right groove edges can be read.

【0021】なお、本発明によればトラッキングガイド
2の隣接するエッジの記録層に光情報を記録再生するこ
とができるので、複数の光検出器を配置して、隣接する
エッジからの記録再生を同時に行うことができる。また
エッジの段差方向が途中で変化しても、前述のように2
個の光検出器を1組で構成することにより、隣接する全
てのエッジ情報を検出することができる。
According to the present invention, it is possible to record and reproduce optical information on the recording layer of adjacent edges of the tracking guide 2. Therefore, by arranging a plurality of photodetectors, recording and reproduction can be performed from adjacent edges. Can be done at the same time. Also, even if the step direction of the edge changes midway, the 2
By configuring one set of photodetectors, all adjacent edge information can be detected.

【0022】また、一般に光ディスクのトラッキングガ
イド、いわゆる案内溝を形成するには、ガラス原盤に感
光性フォトレジストをスピンナーで塗布し、プリベーク
を行った後、アルゴンレーザーまたはHe−Cdレーザ
ー光などを集束させて露光,記録を行う。その後現像工
程を経て案内溝が形成する。そこから金属スタンパーを
作成しさらにポリカーボネート,PMMAなどの樹脂で
複製ディスクを作る。その上に記録層を形成する。この
記録層は熱磁気記録材料はもちろんのこと、変形または
溶融蒸発により反射率または透過率の変化を生じる材料
や、相変化型,穴あき型,色素材料などの記録材料を用
いて、記録再生または消去を行うことで同様の効果を有
することは言うまでもない。
Generally, in order to form a tracking guide, a so-called guide groove, on an optical disk, a light-sensitive photoresist is coated on a glass master using a spinner, prebaked, and then argon laser or He-Cd laser light is focused. exposure and recording. A guide groove is then formed through a development process. From there, a metal stamper is made and a duplicate disk is made from resin such as polycarbonate or PMMA. A recording layer is formed thereon. This recording layer uses not only thermomagnetic recording materials, but also materials that change reflectance or transmittance due to deformation or melting and evaporation, phase change type, perforated type, dye materials, etc. to record and reproduce information. It goes without saying that the same effect can be obtained by deleting the data.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上、述べてきたようにトラッキングガ
イドのエッジ部分を情報記録領域とすることによって、
従来の記録方法に比べ、クロストークを低くおさえたま
まで、記録密度を大幅に向上させることができる。案内
溝はフォトレジスト原盤を用いて容易に形成することが
できる。本発明の高密度光ディスクには、熱磁気記録材
料はもちろんのこと、相変化型,穴あき型,色素材料に
も適用可能である。
[Effects of the Invention] As described above, by using the edge portion of the tracking guide as the information recording area,
Compared to conventional recording methods, it is possible to significantly improve recording density while keeping crosstalk low. The guide groove can be easily formed using a photoresist master. The high-density optical disk of the present invention can be applied not only to thermomagnetic recording materials but also to phase change type, perforated type, and dye materials.

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

【図1】本発明の一実施例による光ディスクの部分断面
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an optical disc according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の光ディスク面への光束の照射を示す
状態図
[Figure 2] A state diagram showing the irradiation of a light beam onto the optical disk surface in the same embodiment.

【図3】(a)は同実施例の異なる段差方向への光束照
射を示す状態図 (b)は同実施例の光束による回折光のファーフィール
ド強度分布を示すグラフ (c)は同実施例の光検出器の配置を示す正面図
FIG. 3 (a) is a state diagram showing light flux irradiation in different step directions in the same embodiment; (b) is a graph showing far-field intensity distribution of diffracted light due to the light flux in the same embodiment; (c) is a graph showing the far-field intensity distribution of diffracted light by the light flux in the same embodiment; Front view showing the arrangement of photodetectors in

【図4
】同実施例の光ディスク上のトラッキングガイドの形状
を示す概念図
[Figure 4
] Conceptual diagram showing the shape of the tracking guide on the optical disc of the same example

【図5】(a)は同実施例の光ディスク上のトラッキン
グガイドの形状を示す上面図 (b)は同実施例の光ディスク上のトラッキングガイド
の不連続部の拡大部分を示す上面図
FIG. 5(a) is a top view showing the shape of the tracking guide on the optical disk of the same example; FIG. 5(b) is a top view showing an enlarged portion of the discontinuous portion of the tracking guide on the optical disk of the same example;

【図6】本発明の一実施例の光ディスクに対して情報の
記録再生を行う記録再生装置の主要部のブロック図
FIG. 6 is a block diagram of the main parts of a recording and reproducing device that records and reproduces information on an optical disc according to an embodiment of the present invention.

【図
7】同実施例の光検出器の配置状態を示す上面図
FIG. 7 is a top view showing the arrangement of photodetectors in the same example.

【図8
】(a)は本発明の一実施例の光ディスクの案内溝と露
光用の光ビームの強度分布との関連を示す状態図(b)
は同実施例の複数ビームによる露光を示す概念図(c)
は同実施例の露光ビームの強度分布を示すグラフ
[Figure 8
] (a) is a state diagram showing the relationship between the guide groove of the optical disk and the intensity distribution of the exposure light beam according to an embodiment of the present invention (b)
is a conceptual diagram (c) showing exposure using multiple beams in the same embodiment.
is a graph showing the intensity distribution of the exposure beam in the same example.

【図9
】本発明の一実施例の光ディスクの記録層の情報記録状
態を示す状態図
[Figure 9
]A state diagram showing the information recording state of the recording layer of the optical disc according to an embodiment of the present invention.

【図10】(a)は従来の光ディスクへの光束の状態を
示す状態図 (b)は同従来の光束による強度分布を示すグラフ
[Figure 10] (a) is a state diagram showing the state of the light flux to the conventional optical disk; (b) is a graph showing the intensity distribution due to the conventional light flux;

【図
11】同従来の光ディスクへの情報記録状態を示す部分
断面図
[Fig. 11] Partial cross-sectional view showing the state of information recording on the conventional optical disc.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  平板状基板 2  トラッキングガイド 3  記録層 4  情報信号 5,6  エッジ 1. Flat substrate 2 Tracking guide 3 Recording layer 4 Information signal 5,6 Edge

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光学的情報が記憶される平板状基板と、前
記平板状基板上に形成された連続または不連続の螺旋状
あるいは同心円状の凹または凸構造のトラッキングガイ
ドと、前記平板状基板の前記トラッキングガイドを有す
る面に形成した単層または複数の層よりなる情報を記憶
する記録層とを具備し、前記平板状基板上の前記トラッ
キングガイドの境界を含む領域の前記記録層に、前記光
学的情報が記録されるようにした平板状情報記録担体。
1. A flat substrate in which optical information is stored; a tracking guide having a continuous or discontinuous spiral or concentric concave or convex structure formed on the flat substrate; and a tracking guide formed on the flat substrate. a recording layer for storing information formed of a single layer or a plurality of layers formed on a surface having the tracking guide; A flat information recording carrier on which optical information is recorded.
【請求項2】トラッキングガイドの不連続部分で、凹ま
たは凸構造が、凸または凹構造に反転させてなる請求項
1記載の平板状情報記録担体。
2. The flat information recording carrier according to claim 1, wherein the concave or convex structure is inverted to a convex or concave structure at the discontinuous portion of the tracking guide.
【請求項3】トラッキングガイドの凹または凸構造の段
差が、光学的情報を記録再生する際の光の波長の1/9
から1/6である請求項1または2記載の平板状情報記
録担体。
Claim 3: The level difference in the concave or convex structure of the tracking guide is 1/9 of the wavelength of light when recording and reproducing optical information.
3. The flat information recording carrier according to claim 1 or 2, which has a particle size of 1/6.
【請求項4】記録層に記録される光学的情報が、トラッ
キングガイドの幅のほぼ1/2の領域の前記記録層に記
録される請求項1,2,3いずれかに記載の平板状情報
記録担体。
4. Planar information according to claim 1, wherein the optical information recorded on the recording layer is recorded on the recording layer in an area approximately half the width of the tracking guide. record carrier.
【請求項5】トラッキングガイドの幅と、隣接するトラ
ッキングガイドとの間に設けられた隔離帯の幅を、ほぼ
等しくした請求項1,2,3,4いずれかに記載の平板
状情報記録担体。
5. The flat information recording carrier according to claim 1, wherein the width of the tracking guide and the width of the isolation zone provided between adjacent tracking guides are approximately equal. .
【請求項6】請求項1記載の平板状情報記録担体の記録
層に記録再生用の光束を集束させ、情報の記録再生を行
う記録再生手段と、前記光束のほぼ中心部を前記平板状
情報記録担体のトラッキングガイドの境界の部分に案内
する案内手段とを具備し、前記記録層の前記トラッキン
グガイドの境界を中心とした領域に情報を記録再生する
ようにしてなる記録再生装置。
6. A recording and reproducing means for recording and reproducing information by focusing a light beam for recording and reproducing on the recording layer of the flat information recording carrier according to claim 1; A recording/reproducing device comprising a guide means for guiding a recording medium to a boundary portion of a tracking guide, and configured to record and reproduce information in an area of the recording layer centered on the boundary of the tracking guide.
【請求項7】記録再生手段が、複数個の光検出器を有し
、それぞれがトラッキングガイドの異なる境界線上の部
分の記録再生を行うようにしてなる請求項6記載の記録
再生装置。
7. The recording and reproducing device according to claim 6, wherein the recording and reproducing means includes a plurality of photodetectors, each of which performs recording and reproducing of portions on different boundary lines of the tracking guide.
【請求項8】記録再生手段が、2個の光検出器を1組と
して構成された光検出器を2組設け、前記2組の光検出
器を記録再生用の光束による回折光のファーフィールド
分布内に配設され、記録層のトラッキングガイドの隣接
する2本の境界線上の記録再生を行うようにしてなる請
求項6記載の記録再生装置。
8. The recording/reproducing means is provided with two sets of photodetectors each including two photodetectors, and the two sets of photodetectors are arranged in the far field of diffracted light by a light beam for recording/reproducing. 7. The recording and reproducing apparatus according to claim 6, wherein the recording and reproducing apparatus performs recording and reproducing on two adjacent boundary lines of the tracking guides of the recording layer.
【請求項9】1組の2個の光検出器のうち、一方の光検
出器が請求項2記載の凹または凸構造のトラッキングガ
イド上の記録層の情報の再生を行い、他方の光検出器が
請求項2記載の凸または凹構造のトラッキングガイド上
の記録層の情報の再生を行うようにしてなる請求項8記
載の記録再生装置。
9. Among a set of two photodetectors, one photodetector reproduces information from the recording layer on the tracking guide having a concave or convex structure according to claim 2, and the other photodetector 9. A recording and reproducing apparatus according to claim 8, wherein the device is adapted to reproduce information from a recording layer on a tracking guide having a convex or concave structure according to claim 2.
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