JPH04311835A

JPH04311835A - 光ディスク原盤の作製方法

Info

Publication number: JPH04311835A
Application number: JP3104725A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Takahata; 広彰高畑; Yoichi Nakayama; 陽一中山; Hisashi Koyake; 久司小宅
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-04-10
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 1992-11-04
Anticipated expiration: 2015-07-24
Also published as: JP3068878B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

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

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

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

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

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

【０００７】

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

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

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

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

【００１１】

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

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

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

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

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

【００１６】

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

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

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

【００１９】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

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

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

【００２２】記録ビームは、第１および第２の音響光学
素子に導入される。

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

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

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

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

【００２７】図１には、本発明を実施するためのブロッ
ク図が示される。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【００４０】

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

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

【図面の簡単な説明】

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

【図２】光ディスク原盤の信号パターンを模式的に示す
線図である。

【図３】第２の音響光学素子の信号波形の１例を示す概
略図である。

【符号の説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

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