JPH04362526A - 光ディスク - Google Patents

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、特に高密度
記録された再生専用光ディスク、あるいは再生専用の記
録済み部分を有する高密度記録用光ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】再生専用光ディスク、あるいは再生専用
の記録済み部分を有する光ディスクは例えば、音楽情報
の記録ディスク、映像情報の記録ディスク、計算機用メ
モリ、ドキュメント・ファイル用ディスク、データ・ベ
ースなどに利用できるが、例えば音楽情報を記録した再
生専用光ディスクとして広く普及しているコンパクト・
ディスク（ＣＤ）は、直径が１２０ｍｍのプラスチック
基板の光ディスクの片面に凹凸の変化（ピット）によっ
て約７５分間のデジタル音声データが記録されており、
また、例えば映像情報を記録した再生専用光ディスクと
して普及しているレーザ・ディスク（ＬＤ）は、直径が
３００ｍｍのプラスチック基板の光ディスクの片面毎に
凹凸の変化（ピット）によって約３０分間のアナログ映
像信号が記録されている。そして、例えば、前記のＣＤ
は約７８０ｎｍの波長の再生光を用いて再生が行なわれ
るように規定されているが、所謂プッシュプル法により
１本の再生光ビームでの再生によってもトラッキング情
報が得られるように、ピットの深さが約１１０ｎｍに製
作されている。またピット間の波形干渉を小さくするた
めに、最短ピット長は０．９ミクロン弱とし、隣接トラ
ックのクロストークを少なくするために、トラックピッ
チは１．６ミクロンとし、再生に用いられるレンズは再
生の安定性を考慮して０．５前後の開口数（ＮＡ）のも
のが用いられている。

【０００３】近年になって、取扱い易さ、低価格、その
他の点から、再生装置や光ディスクの小型化が求められ
るとともに、より一層性能の高い装置や光ディスクが求
められるようになったが、前記のような観点からみると
、前記した直径が３００ｍｍの光ディスクでは大き過ぎ
、また、直径が１２０ｍｍの光ディスクでは記録されて
いる情報量が少な過ぎるというようなことが問題になる
。例えば直径が１２０ｍｍであるような前記の光ディス
クでは、記録の対象にされている情報信号を圧縮して記
録したところで、現在の圧縮技術によって情報信号を圧
縮しただけでは１時間近くの高画質の動画像を記録再生
することができないのであり、１時間近くの高画質の動
画像を直径が１２０ｍｍの光ディスクで記録再生できる
ようにするためには、現在のＣＤにおける記録密度の数
倍の高密度化が要求される。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】ところで、光ディスクで高密度記録再生を
行なうために、■光ディスクからの再生時に用いられる
再生光を波長が短いものにする。■光ディスクからの再
生時にＳＨＧ素子を再生光源に用いる。■光ディスクか
らの再生光学系に用いられているレンズとして開口数の
大きなものを使用する。等の各種の手段が考えられてい
るが、■光ディスクの再生装置において再生光の光源と
して用いられる半導体レーザで、短波長の光を発振でき
るものとしては、ようやく実用の段階に到達しつつある
ものでさえ波長が６７０ｎｍ近辺の光を発振できるもの
であるから、この半導体レーザを使用したところで、波
長が７８０ｎｍの光を使用している従来装置に比べて計
算上で１．３６倍だけ記録密度の高い光ディスクの再生
を可能にするだけである（アルゴンイオンレーザやヘリ
ウムカドミウムレーザのような大型のレーザを使用すれ
ば４００ｎｍ台の光を得ることができるが、そのような
大型のレーザを一般的な光ディスクの再生装置における
再生光の光源に使用することは実用的ではない）。■Ｓ
ＨＧ素子は、現在のところ性能、価格、大きさ等の諸点
において一般的な光ディスクの再生装置における再生光
の光源に使用するのには不満足である。■レンズの開口
数は原理的に１以下であり、実用上は０．６程度が限度
である。それで、従来装置で使用されていた開口数が０
．４５のレンズを開口数が０．６のレンズに変更すると
、従来装置に比べて計算上で１．７８倍だけ記録密度の
高い光ディスクの再生が可能になる。そして、前記した
ように再生光として波長が６７０ｎｍのレーザ光を用い
、また開口数が０．６のレンズを用いたとしても、従来
装置に比べて計算上で１．３６×１．７８＝２．４（倍
）だけ従来のＣＤよりも記録密度の高い光ディスクの再
生を可能にするのにすぎない。

【０００５】さて、光ディスクにおいてトラックピッチ
を小としてトラック密度を高めて行くと、隣接トラック
間のトロストークの増大が問題になるが、前記した隣接
トラック間のクロストークの問題は、例えば隣接する３
本のトラックの記録情報を３本の光ビームを用いて同時
に検出して、外側の２本のトラックから検出された情報
について強度と時間とを調整して中心のトラックから検
出された情報を補正するような公知のクロストーク打消
し手段を適用すれば解決することができる。しかし、ト
ラック密度を高めて行くとトラッキング誤差信号が小さ
くなってトラッキング制御を行なうことができなくなる
ことが問題である。例えば、再生光の波長が７８０ｎｍ
、レンズの開口数が０．４５の場合に、個々のトラック
を分離して読取ることができるトラック数の限界、すな
わち、カットオフ周波数ｆは次の式から１１５０本／ｍ
ｍのように求められる。ｆ＝２・ＮＡ／λ＝１１５０（
本／ｍｍ）トラックピッチで表わすと０．８７ミクロン
となるから、前記のように再生光の波長が７８０ｎｍ、
レンズの開口数が０．４５の場合には、再生の対象にさ
れている光ディスクにおけるトラックピッチが０．８７
ミクロン以下になると、ピットからの回折光は生じてい
るにも拘らず、トラックの区別がつかずトラッキング動
作を行なうことが不可能になる。それでトラックピッチ
を前記の０．８７ミクロンから少し広げるとトラックの
分離は可能になるが、得られるトラッキング誤差信号が
小さいために、トラッキング制御動作は不安定なものに
なる。この点は再生光が１本の光ビームで行なわれる場
合も、あるいは３本の光ビームで行なわれる場合でも同
様であるが、前記の問題はトラッキング誤差信号を情報
のピットの回折光から得るのではなく、トラッキング誤
差信号を発生させるための案内溝を設けることによって
解決できる。ところで、渦巻状あるいは同心円状の案内
溝を設けた光ディスクにおいて、径方向に順次交互に配
列された状態の案内溝部と非案内溝部との双方の部分を
記録領域として用いることにより記録密度を２倍にする
ことが考えられるが、既述のように再生光として波長が
６７０ｎｍのレーザ光を用い、また開口数が０．６のレ
ンズを用いることにより計算上で１．３６×１．７８＝
２．４（倍）だけＣＤよりも高い記録密度の再生ができ
るような状態光ディスクについて、前記のように径方向
に順次交互に配列された状態の案内溝部と非案内溝部と
の双方の部分を記録領域として用いると、その光ディス
クはの記録記録密度はＣＤの４．８倍になされるるが、
前記のように記録領域に対する情報信号の記録が凹凸の
変化態様として記録されるような光ディスクの場合には
、前記した情報信号の記録内容とトラッキング誤差信号
とが干渉して良好な再生動作が行なわれないことが問題
になり、それの解決策が求められた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は渦巻状あるいは
同心円状の案内溝を設けることにより形成された径方向
に順次交互に配列された状態の案内溝部と非案内溝部と
の双方の部分を記録領域として用い、前記の記録領域に
記録再生の対象にされている情報信号と対応している凹
凸の変化によって記録再生の対象にされている情報信号
の記録が行なわれるようになされている光ディスクであ
って、前記した案内溝部の面と非案内溝部の面との間の
高さを光ディスクからの情報信号の再生に用いられる再
生光の波長の１／８以下に設定するとともに、情報信号
を記録するための前記した凹凸の変化量を、前記した凹
凸の変化量の数値にその部分の構成材料の屈折率を乗算
して得られる数値が光ディスクからの記録情報の再生に
用いられる再生光の波長の１／４に実質的に等しい値と
なるように設定してなる光ディスクを提供する。

【０００７】

【作用】渦巻状あるいは同心円状の案内溝を設けること
により形成された径方向に順次交互に配列された状態の
案内溝部と非案内溝部との双方の部分を記録領域として
記録再生の対象にされている情報信号と対応している凹
凸の変化によって記録再生の対象にされている情報信号
の記録が行なわれている光ディスクにおける前記した案
内溝部の面と非案内溝部の面との間の高さが、光ディス
クからの情報信号の再生に用いられる再生光の波長の１
／８以下に設定され、また、情報信号を記録するための
前記した凹凸の変化量が、前記した凹凸の変化量の数値
にその部分の構成材料の屈折率を乗算して得られる数値
が光ディスクからの記録情報の再生に用いられる再生光
の波長の１／４に実質的に等しい値となるように設定さ
れていることにより、前記した情報信号の記録内容とト
ラッキング誤差信号との双方の信号の再生が良好に行な
われる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の光ディス
クの具体的な内容を詳細に説明する。図１は本発明の光
ディスクの一部の斜視図、図２は案内溝の深さと反射光
量及びトラッキング誤差信号との関係を示す図である。 図１は本発明の光ディスクの概略構成を示している光デ
ィスクの一部の斜視図であり、この図１においては反射
膜、保護膜等の図示は省略されている。図１において１
は光ディスクの基板であり、この基板１には渦巻状ある
いは同心円状の案内溝Ｇが設けられている。前記した基
板１は再生光に対して透明なプラスチック材料で構成さ
れており、基板１の面１ａ側から入射した再生光は基板
１を通過した後に、前記した面１ａと対面している信号
面１ｂ側に設けられている図示されていない反射膜で反
射して基板１中を戻り前記した面１ａから出射する。前
記した信号面１ｂ側には非案内溝部（ランド部）Ｌ，Ｌ
…と、案内溝部（グルーブ部）Ｇ，Ｇ…とが順次交互に
形成されている。そして前記した非案内溝部（ランド部
）Ｌ，Ｌ…と、案内溝部（グルーブ部）Ｇ，Ｇ…との双
方に、記録再生の対象にされている情報信号が凹凸の変
化として記録されている。図中にＰ，Ｐ…として示して
ある部分が情報信号と対応して設けられた凹部（ピット
）Ｐであり前記したピットＰの相互間の部分が情報信号
と対応して設けられた凸部である。

【０００９】前記のように本発明の光ディスクでは基板
１の信号面１ｂ側に順次交互に形成されている非案内溝
部（ランド部）Ｌ，Ｌ…と、案内溝部（グルーブ部）Ｇ
，Ｇ…との双方が記録領域として用いられているが、前
記した各非案内溝部（ランド部）Ｌ，Ｌ…の径方向の幅
と、各案内溝部（グルーブ部）Ｇ，Ｇ…の径方向の幅と
は略々等しくなされている。図１中においてＨｇは案内
溝部Ｇの面と非案内溝部Ｌの面との間の高さ、すなわち
、各案内溝部（グルーブ部）Ｇ，Ｇ…における案内溝Ｇ
，Ｇ…の深さ（または高さ）であり、また、図中のＨｐ
は記録領域として用いられている各非案内溝部（ランド
部）Ｌ，Ｌ…と、各案内溝部（グルーブ部）Ｇとにそれ
ぞれに記録されたピットＰの深さ（または高さ）を示し
ている。前記した案内溝Ｇ，Ｇ…の深さ（または高さ）
Ｈｇは光ディスクからの情報信号の再生時に使用される
再生光の波長の１／８以下になされるのであるが、前記
した案内溝Ｇ，Ｇ…の深さ（または高さ）Ｈｇを光ディ
スクからの情報信号の再生時に使用される再生光の波長
の何分の１に設定するのかは、図２に示されている案内
溝の深さと、反射光量及びトラッキング誤差信号との関
係を示す特性に基づいて定められる。すなわち、前記し
た案内溝Ｇ，Ｇ…の深さ（または高さ）Ｈｇは、反射光
量とトラッキング誤差信号との双方が充分な大きさで得
られるような例えば再生光の波長の１／１５〜１／２０
程度の深さ（または高さ）に設定されるのであり、前記
した再生光の波長の１／１５〜１／２０程度に案内溝Ｇ
，Ｇ…の深さ（または高さ）Ｈｇ深さ（または高さ）が
設定されることは望ましい実施の態様である。

【００１０】光ディスクにおける記録領域として用いら
れる各非案内溝部（ランド部）Ｌ，Ｌ…と、各案内溝部
（グルーブ部）Ｇとにそれぞれ記録されるピットＰの深
さ（または高さ）Ｈｐは、前記したピットＰの深さＨｐ
に基板１の構成材料の屈折率ｎを乗算して得られる数値
が、光ディスクからの記録情報の再生に用いられる再生
光の波長の１／４に実質的に等しい値となるようにされ
る。

【００１１】本発明の光ディスクでは、図１に示されて
いるようにトラッキング誤差信号を発生させるための案
内溝Ｇ，Ｇ…の底にも、情報信号と対応するピットＰ，
Ｐが再生光の波長の１／４の深さに設けられているから
、案内溝Ｇで発生するトラッキング情報はピットＰの部
分で反射光量が小さくなるが、案内溝Ｇ内の情報信号に
よる凹凸変化による光量の変化の周期はトラッキング情
報の周期に比べて１０のマイナス三乗というように極端
に短く影響が平均化されて現われるために、１本の光ビ
ームを用いて情報信号の再生とトラッキング情報との再
生を行なうようにしている再生装置では、案内溝Ｇ内の
情報信号による凹凸変化がトラッキング情報に対して実
質的な悪影響を及ぼすことがない。なお、前記のような
構成を備えている本発明の光ディスクで、３本の光ビー
ムを使用してトラッキング情報を得るようにした場合に
は、案内溝中に設けられている情報信号による凹凸記録
の影響をできるだけ少なくするために、ラッキング用の
光ビームは案内溝部Ｇと非案内溝部Ｌとの境界近辺に位
置させるのがよい。

【００１２】光ディスクにおける案内溝部Ｇ，Ｇ…をト
ラッキングする場合と、非案内部Ｌ，Ｌ…をトラッキン
グする場合とでは、トラッキング信号の極性が逆になる
から、再生装置では案内溝部Ｇ，Ｇ…に記録されている
ピット列から情報を再生する場合と、非案内部Ｌ，Ｌ…
に記録されているピット列から情報を再生する場合とで
は、トラッキング信号の極性を反転させることが必要と
される。それで、連続した情報信号を記録する場合には
順次の案内溝部Ｇ，Ｇ…に連続して記録したり、あるい
は順次の非案内溝部Ｌ，Ｌ…に連続して記録したりする
ようにした方がよい。

【００１３】本発明の光ディスクの製作工程を例示する
と次のとおりである。（１）ガラス円盤を鏡面研磨して
から洗浄する。（２）ガラス円盤にフォトレジストを塗
布する。（３）フォトレジスト膜に案内溝のパターンを
露光して現像する。（４）フォトレジスト膜をマスクに
してガラス円盤をエッチングしてガラス円盤に案内溝を
形成する。（５）フォトレジスト膜を除去した後にガラ
ス円盤を洗浄する。（６）フォトレジスト膜を塗布する
。（７）アルゴンレーザ、クリプトンレーザ、ヘリウム
カドミュウムレーザ等により４５０ｎｍ近辺の記録光に
より、記録の対象にされている情報でフォトレジスト膜
を露光して現像する。（８）ＣＤ，ＬＤの場合と同様に
、前記したガラス円盤からマザー、マスター、スタンパ
を順次に作り、作製されたスタンパを用いて光ディスク
を得る。なお、本発明の光ディスクは情報記録を穴明け
によって記録する追記型の光ディスクにも応用できるこ
とはいうまでもない。

【００１４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の光ディスクは渦巻状あるいは同心円状
の案内溝を設けることにより形成された径方向に順次交
互に配列された状態の案内溝部と非案内溝部との双方の
部分を記録領域として記録再生の対象にされている情報
信号と対応している凹凸の変化によって記録再生の対象
にされている情報信号の記録が行なわれている光ディス
クにおける前記した案内溝部の面と非案内溝部の面との
間の高さが、光ディスクからの情報信号の再生に用いら
れる再生光の波長の１／８以下に設定され、また、情報
信号を記録するための前記した凹凸の変化量が、前記し
た凹凸の変化量の数値にその部分の構成材料の屈折率を
乗算して得られる数値が光ディスクからの記録情報の再
生に用いられる再生光の波長の１／４に実質的に等しい
値となるように設定されていることにより、案内溝部と
非案内溝部との双方の部分を記録領域として記録再生の
対象にされている情報信号と対応している凹凸の変化に
よって記録再生の対象にされている情報信号の記録が行
なわれるようにして記録密度を２倍にした光ディスクに
おける情報信号の記録内容とトラッキング誤差信号との
双方の信号の再生を良好に行なうようにすることができ
るのであり、本発明により既述した従来の問題点は良好
に解決される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクの一部の斜視図である。

【図２】案内溝の深さと反射光量及びトラッキング誤差
信号との関係を示す図である。

【符号の説明】

１…光ディスクの基板、Ｇ…渦巻状あるいは同心円状の
案内｛溝案内溝部（グルーブ部）｝、Ｌ…非案内溝部（
ランド部）、Ｐ…情報信号と対応して設けられた凹部（
ピット）、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　渦巻状あるいは同心円状の案内溝を設
   けることにより形成された径方向に順次交互に配列され
   た状態の案内溝部と非案内溝部との双方の部分を記録領
   域として用い、前記の記録領域に記録再生の対象にされ
   ている情報信号と対応している凹凸の変化によって記録
   再生の対象にされている情報信号の記録が行なわれるよ
   うになされている光ディスクであって、前記した案内溝
   部の面と非案内溝部の面との間の高さを、光ディスクか
   らの情報信号の再生に用いられる再生光の波長の１／８
   以下に設定するとともに、情報信号を記録するための前
   記した凹凸の変化量を、前記した凹凸の変化量の数値に
   その部分の構成材料の屈折率を乗算して得られる数値が
   光ディスクからの記録情報の再生に用いられる再生光の
   波長の１／４に実質的に等しい値となるように設定して
   なる光ディスク。