JPH0554437A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原盤の溝加工が容易でその作製が簡単である
とともに消去時または記録時における光ビームの隣接ト
ラックへの影響を小さくすることができ、さらに、再生
装置の光検出系の構成を簡略化することのできる光記録
媒体を実現すること。 【構成】 表面に光ビームによる情報の記録、再生を行
うための溝がスパイラル状または同心円状に形成される
光記録媒体において、前記溝が長さおよび面方位がそれ
ぞれ異なる２つの斜面によって形成され、これが繰り返
されることにより表面が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ビームによる情報の記
録、再生が可能な光記録媒体に関し、特に、光ビームに
よる情報の記録、再生を行うために光記録媒体の基板上
に設けられるスパイラル状または同心円状の溝の断面形
状に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク、ビデオディスク、
データ記録用の光磁気ディスク、相転位型光ディスク等
の円盤状の光記録媒体（以下、光ディスクと称する）の
基板表面には、光ビームによる情報の記録、再生を行う
ためのスパイラル状または同心円状の溝が設けられる。
この種の溝形状としては、光ディスク半径方向の断面が
矩形状であるものが一般的である。図６には光ディスク
基板６１に設けられた矩形状断面の溝６２が示されてい
る。

【０００３】溝の他の形状としては、特開昭５７−１０
５８２８号公報に報告されるような光ディスク半径方向
の断面がＶ字状のものがある。図７はＶ字状断面の溝が
形成された光ディスク基板７１を示すもので、光ディス
ク基板７１の上面には対称かつ等しい長さの斜面７３，
７４の繰り返しによってＶ字状断面の溝が形成されてい
る。

【０００４】上述のように現在の読み出し専用またはデ
ータ記録用の光ディスク類は図６に示すような矩形状の
ものが一般的である。この種の溝が形成された基板の作
製方法は溝に対応する凹凸が形成されたスタンパを作製
し、これを用いて射出成形法または２Ｐ成形法により作
製する。光ディスクのトラックピッチは１〜２μｍ程度
であるから上記のスタンパの製作には非常に高度な加工
精度が要求される。

【０００５】以下に、図６に示される光ディスク基板製
造に用いるスタンパの製作手順について説明する。

【０００６】ガラス基板上にフォトレジストを均一に塗
布し、プリベーク等の処理を施した後にレーザビームを
用いたカッティングマシンによりフォトレジスト上に溝
を刻み込む。このとき、必要に応じて書き換え型光ディ
スクおよび追記型光ディスクについては制御用のアドレ
スピットを刻み込み、読み出し専用の光ディスクについ
ては制御用のアドレスピットに加えて情報ピットを２ビ
ームのカッティング装置を用いて刻み込んでもよい。

【０００７】次に、溝が刻まれた原盤を現像した後に、
スパッタ電鋳等によりＮｉ膜を付け、これを剥離してス
タンパを得る。

【０００８】このような原盤およびスタンパの製作方法
は複雑で製造上の管理が難しいために歩留りが低く、ま
た、高価な製造装置が必要であるために製造コストが高
くなる。

【０００９】特開昭５７−１０５８２８号公報に報告さ
れた、図７に示すような対称かつ等しい長さの斜面の繰
り返しによって形成されるＶ字状断面の溝は、例えばテ
レビジョン学会技術報告ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．６４，ｐ
ｐ．２５〜３０，１９９０年に報告されているようにダ
イヤバイトを用いた旋盤により機械的に原盤上に溝を形
成することで可能であり、製造方法が非常に簡略化され
る。

【００１０】上記特開昭５７−１０５８２８号公報には
図７中の斜面７３および斜面７４の両面に情報を記録す
ると各斜面による反射光の反射角度が異なるため、読み
出し時における隣接トラックからのクロストークが小さ
くトラックピッチを狭くすることに有効である旨が記載
されている。

【００１１】しかしながら上記の提案の内容は光ディス
クがビデオディスクのような読み出し専用の光ディスク
であることを前提とするものであって、書き換え型およ
び追記型等のいわゆるデータ記録用の光ディスクに関し
ては適用しないものである。

【００１２】図７に示すような光ディスクではその上面
全体が記録領域として用いられるため、図６に示すよう
なガードバンドが形成されるものと比較するとトラック
ピッチを狭く形成することができる。トラックピッチが
狭く形成された光ディスクをデータ記録用として使用す
ると、情報を消去または記録する動作を光ディスクドラ
イブにて行うときに、情報の消去または記録を行うトラ
ックに隣接するトラックに対しても光ビームが照射され
てしまい、該隣接トラックの情報が破壊されてしまう。

【００１３】このような障害を避けるためには、トラッ
クピッチを少なくとも図６に示した溝形状まで広くする
必要がある。また、図７に示した溝形状の光ディスクを
再生する場合には各斜面７３，７４の面方位が異なるも
のであるために再生装置の光検出系が２組必要となり、
再生装置の構成が複雑となり、コストも高いものとな
る。この点について以下に説明する。

【００１４】図８は図７に示したようなＶ字状断面の溝
が形成された光ディスクの記録を読み取る再生装置の要
部構造を示す図であり、（ａ）は光検出部の平面図、
（ｂ）は再生時の光ディスクの斜面と対物レンズとの位
置関係を示す図である。

【００１５】再生用の信号光は反射範囲８５の領域内に
反射され、光検出器８６にて検出される。上記の再生用
の信号光は、光ディスクに対しては図８（ｂ）に示すよ
うに対物レンズ８７を介して光ディスク基板７１に照射
し、その反射光をハーフミラー等で分離することによっ
て得られる。

【００１６】図中のｘ軸は対物レンズ８７の中心を通っ
て光ディスク基板７１の半径方向に平行な軸を表し、ｚ
軸は対物レンズ８７の光軸を示すものである。また、
ｘ′軸は光検出器８６の面上にてｘ軸に対応する軸であ
り、ｙ軸は光検出器８６の面上であり、反射範囲８５の
中心でｘ′軸と直交する軸である。したがって、ｙ軸は
光ディスク基板７１上の再生されるトラックの接線方
向、すなわちトラックの進行方向に対応するものであ
る。

【００１７】上記のテレビジョン学会技術報告ｖｏｌ．
１４，Ｎｏ．６４，ｐｐ．２５〜３０，１９９０年にも
述べられているように図８（ｂ）中の向って左下がりの
斜面７４にて反射された光は図中の向って左側部分に多
く集まる。光検出器８６上での受光範囲は図８（ａ）中
の斜線で示される範囲となり、満足できるＳ／Ｎの再生
信号を得るためには図８（ａ）に示されるように光検出
器８６をｙ軸に対して向って左側に寄せて配置する必要
がある。一方、図８（ｂ）中の向って右下がりの斜面７
３にて反射された信号光による再生を行う場合には、光
検出器８６は図８（ａ）に示された位置とｙ軸に関して
対称な位置に配置される必要がある。

【００１８】このように、図７に示した溝形状の光ディ
スクを再生する場合には２組の光検出系が必要となる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光記録
媒体のうち、溝の断面形状が矩形のものにおいては、光
ディスク基板を作るための原盤およびスタンパの製作方
法が複雑であり、製造上の管理が難しく、歩留りが低い
という問題点がある。また、高価な製造装置が必要であ
るために製造コストが高くなるという問題点がある。

【００２０】溝の断面形状がＶ字状のものにおいては、
原盤の作製方法が非常に簡略化されるものの再生装置の
光検出系が２組必要となるために再生装置の構成が複雑
となり、コストも高いものになってしまうという問題点
がある。

【００２１】本発明は上記のような従来の技術が有する
問題点に鑑みてなされたものであって、原盤の溝加工が
容易でその作製が簡単であるとともに消去時または記録
時における光ビームの隣接トラックへの影響を小さくす
ることができ、さらに、再生装置の光検出系の構成を簡
略化することのできる光記録媒体を実現することを目的
とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体は、
表面に光ビームによる情報の記録、再生を行うための溝
がスパイラル状または同心円状に形成される光記録媒体
において、前記溝が長さおよび面方位がそれぞれ異なる
２つの斜面により形成され、これが繰り返されることに
より表面が形成されている。

【００２３】

【作用】記録、再生用の溝が長さおよび面方位がそれぞ
れ異なる２つの斜面により形成されるＶ字状のものであ
り、これが繰り返されて光記録媒体の表面が形成される
ので、原盤の溝加工が容易である。また、長い方の斜面
のみを記録、再生用に用いれば再生装置の光検出系は１
組設ければよい。このとき短い方の斜面がガードバンド
として作用するため、消去時または記録時における光ビ
ームの隣接トラックへの影響が小さくなる。

【００２４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２５】図１は本発明の一実施例の要部構成を示す
図であり、光ディスク基板の半径方向の断面形状を示す
図である。

【００２６】本実施例の光ディスク基板１１上には長さ
および面方位がそれぞれ異なる２つの斜面１８，１９に
より記録用の溝が形成され、これが繰り返されることに
より光ディスク基板１１の表面が形成されている（便宜
上、斜面１８を長い斜面とし、斜面１９を短い斜面とし
た）。

【００２７】本実施例の光ディスク基板の特徴について
以下に説明する。

【００２８】１．上記の光ディスクを作製するための原
盤は、図７に示した従来のＶ字状断面の溝と同様に旋盤
を用いて簡単に作ることができる。

【００２９】２．長い方の斜面１８を記録用トラックと
して用いると、短い方の斜面１９がガードバンドの役目
を果たすため、情報の消去または記録時に記録トラック
に隣接するトラックの情報が破壊されることが少ない。
この場合、短い方の斜面１９をトラッキングに用いても
よい。

【００３０】３．記録されるトラックの面方位が一定と
なるので、再生装置の光検出系は１組で済み、図７に示
した溝形状の光ディスクを再生する再生装置に比べて構
成を簡略化することが可能となる。

【００３１】４．情報の消去または記録時における記録
トラックに隣接するトラックへの影響が図６に示した矩
形断面形状の溝のものよりも少ない。これは、図６に示
した溝形状のものにおいては、光ビームを受光する記録
面が光ビームと直交するものであるのに対し、本実施例
のものは記録面が光ビームに対して傾斜して設けられる
ために光ビームを受ける実質的な面積が図６に示したも
のよりも広くなり、ビームスポット外周部、すなわち記
録トラックに隣接するトラックでの昇温が抑えられるた
めと思われる。

【００３２】本実施例における溝の形状は、対応して設
けられる再生装置（特に光学系）の仕様に合わせて任意
に選択することができる。

【００３３】図２は本実施例の光ディスク基板に設けら
れる斜面の形状を詳細に示す図である。

【００３４】図中、各斜面１８，１９が光ディスク基板
１１の基準線ｗとなす角度がθ₁，θ₂でそれぞれ表わさ
れ、基準線ｗに垂直な方向から見た斜面１８，１９の長
さがｌ₁，ｌ₂でそれぞれ表されている。長さｌ₁および
長さｌ₂のそれぞれは記録トラック幅およびガードバン
ド幅にそれぞれ相当し、長さｌ₁＋ｌ₂はトラックピッチ
に相当する。

【００３５】図３は上記のような溝形状を得るための原
盤を刻むダイヤモンドバイトの形状を示す図である。

【００３６】作製方法は、銅盤を水平面上で回転させな
がら図３に示したダイヤモンドバイトを押し当てて径方
向に一周ｌ₁＋ｌ₂のピッチで送ればよく、これにより図
２に示したような溝形状の光ディスクを作るための原盤
を作製することができる。

【００３７】以下、原盤および光ディスク作製の具体的
実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明す
る。

【００３８】（実施例１〜５）直径１２０ｍｍの銅盤を
回転させながら図３に示すような形状のダイヤモンドバ
イトを用いて半径２０ｍｍから４１ｍｍの範囲に溝を設
けた。このときのθ₁の角度は１０゜とし、θ₂の角度お
よびトラックピッチ（ｌ₁＋ｌ₂）を第１表に示すように
異ならせて実施例１〜５とした。次に、溝が形成された
銅盤にニッケルメッキを施した後に、内外径加工を行
い、直径８６ｍｍの光ディスク用スタンパを製作した。
次に、該スタンパを用いた射出成形により、厚さ１．２
ｍｍのポリカーボネート基板を作製した。次に、該基板
上にスパッタリング法によって厚さ８００ÅのＳｉ₃Ｎ₄
層、厚さ３００Åの非晶質ＧｄＦｅＣｏ磁性層、厚さ４
００Åの非晶質ＴｂＦｅＣｏ磁性層、厚さ７００ÅのＳ
ｉ₃Ｎ₄層を順次積層させた。次に、該積層膜上に光硬化
性樹脂（商品名ＳＰＣ３３９：日本化薬株式会社製）を
スピンコーターで厚さ約１０μｍとなるように塗布し
た。続いて、日新ハイボルテージ社製のキュアトロンＥ
ＢＣ−２００−２０−１５型を用いて、加速電圧１５０
ＫＶ，１０Ｍｒａｄの電子線を照射することにより保護
層が形成された光磁気ディスクを作製した。

【００３９】（比較例１〜５）図６に示したような矩形
断面の溝が形成されたものを比較例として作製した。こ
のとき、図４に示すように、記録トラックの幅をｌ₁と
し、ガードバンドの幅をｌ₂とし、これらの数値を第１
表に示す様に異ならせてそれぞれ比較例１〜５とした。

【００４０】前述したフォトリソグラフィーの工程によ
って直径８６ｍｍの光ディスク用スタンパを作製した。
続いて実施例１〜５と同様の工程により光磁気ディスク
を作製した。

【００４１】

【表１】 このようにして得られた実施例１〜５、比較例１〜５の
各ディスクの特性を以下に記すような方法で調べた。

【００４２】各ディスクを３６００ｒｐｍで回転させ、
半径２５ｍｍの位置にＮＡ０．５５の対物レンズと波長
７８０ｎｍの半導体レーザを用いて記録パワー６ｍＷ、
バイアス磁界３００Ｏｅにて５．３ＭＨｚの信号を記録
した。次に、記録したトラックのキャリアのレベルＣ₀
を測定した。続いて、該記録したトラックに隣接するト
ラックを同じ装置にて消去パワー１０ｍＷにて消去した
後に、記録したトラックのキャリアのレベルＣ₁を再度
測定した。これらの各キャリアのレベルの差ΔＣ＝Ｃ0
−Ｃ1が隣接トラックのデータ消去による信号劣化量を
示すものとなる。

【００４３】図５は上述した各実施例１〜５および各比
較例１〜５における各キャリアのレベルの差ΔＣを示す
図である。なお、実施例１〜５のキャリアのレベル測定
には図８（ａ）に示される構成の光検出器を用いた。

【００４４】図５から明らかなように、トラックピッチ
が小さくなったときの各キャリアのレベルの差ΔＣは各
実施例３〜５のものが各比較例３〜５のものよりも小さ
く、本発明によるものが従来のものよりも、隣接トラッ
クのデータ消去による信号劣化量が小さなものであるこ
とが分かる。

【００４５】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【００４６】記録、再生用の溝を長さおよび面方位がそ
れぞれ異なる２つの斜面により形成されるＶ字状のもの
とし、これを繰り返して光記録媒体の表面を形成するこ
とにより、原盤の溝加工を容易としてその作製を簡単な
ものとするとともに消去時または記録時における光ビー
ムの隣接トラックへの影響を小さくすることができ、さ
らに、再生装置の光検出系の構成を簡略化することので
きる光記録媒体を実現することができる効果がある。

【００４７】また、上記の各効果により、トラックピッ
チを小さくすることができるので、記録密度を向上する
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部構成を示す図であり、
光ディスク基板の半径方向の断面形状を示す図である。

【図２】図１に示した実施例の光ディスク基板に設けら
れる斜面の形状を詳細に示す図である。

【図３】図１および図２に示したような溝形状を得るた
めの原盤を刻むダイヤモンドバイトの形状を示す図であ
る。

【図４】比較例の溝形状を示す図である。

【図５】各実施例１〜５および各比較例１〜５における
各キャリアのレベルの差ΔＣを示す図である。

【図６】矩形状の溝が形成された従来例の構成を示す図
である。

【図７】Ｖ字状の溝が形成された従来例の構成を示す図
である。

【図８】図７に示したようなＶ字状断面の溝が形成され
た光ディスクの記録を読み取る再生装置の要部構造を示
す図であり、（ａ）は光検出部の平面図、（ｂ）は再生
時の光ディスクの斜面と対物レンズとの位置関係を示す
図である。

【符号の説明】

１１ 光ディスク基板 １８，１９ 斜面 ３４ ダイヤモンドバイト ｗ 規準線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に光ビームによる情報の記録、再生
   を行うための溝がスパイラル状または同心円状に形成さ
   れる光記録媒体において、 前記溝が長さおよび面方位がそれぞれ異なる２つの斜面
   によって形成され、これが繰り返されることにより表面
   が形成されていることを特徴とする光記録媒体。