JPH07118099B2 - 予じめ形成された光学的に検出可能なサーボトラツク部分とセクタアドレスを有する記録担体及びこの記録担体構造を記録するための装置 - Google Patents

予じめ形成された光学的に検出可能なサーボトラツク部分とセクタアドレスを有する記録担体及びこの記録担体構造を記録するための装置

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JPH07118099B2
JPH07118099B2 JP61009052A JP905286A JPH07118099B2 JP H07118099 B2 JPH07118099 B2 JP H07118099B2 JP 61009052 A JP61009052 A JP 61009052A JP 905286 A JP905286 A JP 905286A JP H07118099 B2 JPH07118099 B2 JP H07118099B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基板とこの基板上の記録層とを有する記録担
体であって、この記録担体は、予じめ形成された光学的
に検出可能なサーボトラック部分とセクタアドレスの凹
凸（relief）構造をそなえ、前記のセクタアドレス内に
は、記録担体の関係記録部分についての情報が中間領域
と交互の光学的に検出可能な領域の形で含まれ、このセ
クタアドレス内の領域は、サーボトラック部分とは別の
位相深さを有するようにした、ユーザが光線によって情
報を記録できる記録担体に関するものである。本発明は
またこのような記録担体構造を記録する装置に関するも
のである。
この記録担体は、十分な強度の光ビームによって光学的
に読出し可能な変化をつくることのできる記録層を有す
るディスク状の基板を有するものでもよい。サーボトラ
ック部分は、基板面にくぼませた溝または基板上のリブ
を有し、セクタアドレス領域は、基板面に形成されたピ
ットまたは該面上に形成されたヒル（hill）を有しても
よい。セクタアドレスは、トラックの方向に見て、連続
したサーボトラックの間に位置し、かくして１つの複合
トラックを形成する。このトラックは記録層の全表面領
域に亘って延在し、らせんトラックが好ましいが、代わ
りに多数の同心トラックでもよい。
セクタアドレスとサーボトラック部分が、小さな光スポ
ットを形成するように合焦された光ビームを受けると、
この光ビームは０次サブビーム（subbeam）、１次サブ
ビーム及び高次サブビームに分けられる。ここで位相深
さ（phase depth）というのは、０次サブビームと１次
サブビーム間の位相差を意味する。この位相深さは、セ
クタアドレス領域とサーボトラック部分の幾何、就中こ
の領域とサーボトラック部分の深さまたは高さによって
決まる。この種の記録担体は特に米国特許明細書第4,36
3,116号に開示されている。この明細書に記載されてい
るように、サーボトラック部分は、ユーザが情報を記録
する際に光ビームによって記録層上に形成された光スポ
ットの半径方向位置を検出し、修正するのに用いられ
る。これにより、書込ビームと記録担体を互に相対的に
動かす駆動および案内機構に課せられる要件をそれ程厳
密でなくするようにでき、このため書込装置を簡単且つ
安価にすることができる。
サーボトラック部分に対する光スポットの半径方向位置
は「プッシュプル（push−pull）」法即ちディフェレン
シャル（differential）法で検出するのが好ましい。こ
の目的で、記録担体との相互作用後の光ビームの通路内
に配設されてこの光ビームの半径方向の異なる部分を受
光する２つの感光検出器が用いられる。この２つの検出
器の出力信号の差は、サーボトラック部分に対する光ス
ポットの半径方向位置に関する情報を有する。両出力信
号が同じならば、光スポットの中心はサーボトラック部
分の中心軸と一致する。このディフェレンシャルトラッ
キング法は、サーボ溝またはサーボリブが、その位相深
さが90°台であるような深さまたは高さを有しさえすれ
ば使用できる。
セクタアドレス領域は、「中心孔（central−apertur
e）」法即ちインテグラル（integral）法を用いて読出
される。この目的で、記録担体より出て対物系を横切る
光の全体強度の変化が、光軸上に配された唯１つの検出
器、または、その出力がこの場合には互いに加算される
トラッキング用の２つの検出器によって検出される。セ
クタアドレスの最適の読出しに対しては、そこの領域は
180°台の位相深さを有すべきである。
位相深さに加えて、サーボトラック部分とセクタアドレ
ス領域とのトラック方向に直角な方向に測った幅がユー
ザ情報の記録時に得られる信号の大きさに著しい影響を
有することがわかった。半強度直径（half−intensity
diameter）が略々800nmである光スポットによって走査
するようにした前記の米国特許明細書によれば、サーボ
トラック部分とセクタアドレス領域の幅は略々600nm
で、一方、トラック方向に直角なトラックのピッチは略
々1600nmである。光スポットの半強度直径は、強度が光
スポットの中心の強度の半分に等しい２つの点間の距離
に等しい。公知の記録担体により、信号の振幅が適度な
ディフェレンシャルトラック信号を得ることは可能であ
る。
本発明の目的は、情報記録のために走査された時に、改
良されたディフェレンシャルトラック信号と満足すべき
インテグラルセクタアドレス信号を与え、ユーザにより
サーボトラック部分に記録された情報領域がインテグラ
ル法により読出される時満足すべき振幅の情報信号を与
える記録担体を得ることにある。
本発明の記録担体の特徴とするところは、サーボトラッ
ク部分とセクタアドレス領域の最大幅が、最小でトラッ
クピッチの半分で、最大で該トラックピッチの3/4であ
ることにある。
「最大幅」という言葉を使うのは、サーボ溝またはリ
ブ、セクタアドレスピットまたはヒルは垂直な壁を有す
る必要はなく実際には一般に傾斜した壁を有するためで
ある。この場合最大幅は、基板から離れた記録面の位置
における幅である。サーボ溝とセクタアドレスピットは
最大幅だけでなしに実効幅も有する。浅いサーボ溝は一
般に断面がＶ形である。このような溝の形に対しては、
幾何学的な実効幅は最大幅の略々半分に等しい。セクタ
アドレスの深いピットは台形を有することが多い。この
ようなピットに対しては、実効幅は最大幅と最小幅の和
の半分である。
本発明は次のような事実の認識に基づくものである。
1.サーボトラック部分の実効幅は、ディフェレンシャル
法による最適なトラッキング信号を得るためには実質的
にトラックピッチの半分に等しくなければならない。
2.セクタアドレス領域は、この領域の実効幅が実質的に
トラックピッチの1/3に等しければインテルグラル法に
よって最適に読出すことができる、および 3.サーボトラック部分は、該サーボトラック部分に例え
ば記録層の溶出部分の形で記録された情報領域のインテ
グラル法による最適な読出しに対しては、できる限り幅
広くあるべきである。
驚くべきことには、トラックピッチの1/2と1/3の間の実
効幅の値に対して著しく改良されたトラッキング信号が
得られ、一方セクタアドレス領域により発生された信号
は十分に深い変調を有することがわかった。
本発明は更に、それより多数のレプリカを公知の方法で
つくることのできるマスタディスク上にサーボトラック
部分とセクタアドレス構造を記録する装置に関するもの
である。この装置は、光源、この光源で発生された光ビ
ームの強さを切換える変調器、および光ビームを合焦し
て記録担体上に光スポットを形成する対物系を有する装
置において、光源と対物系との間に、その幅が対物系の
入口瞳孔の幅よりも小さくなるように、対物系に入る光
ビームを２つの互いに直角な方向の一方に制限する手段
を有することを特徴とする。対物系の瞳孔は関係の方向
に完全に充足されないので、この系により形成された光
スポットのこの方向の寸法は該方向と直角な方向よりも
大きく、このため光スポットは細長く延ばされる。
前記の手段は、ダイヤフラム、円柱レンズ等のような公
知の素子でよい。
以下に本発明を添付の図面を参照して実施例で更に詳し
く説明する。
第１図の記録担体１は、らせんトラックでもよい多数の
トラックターン２を有する。第１図には少数のターンだ
けを示してある。トラックターンは多数のセクタ５例え
ば１ターン当り64または128のセクタに分けられてい
る。各セクタは、ユーザが情報を記録することのできる
サーボトラック部分７と、就中関係のサーボトラック部
分７のアドレスが第２図の光学読出し領域８内にディジ
タルの形で符号化されているセクタアドレス６とを有す
る。この領域とサーボトラック部分の両者は光学的に検
出することができるので、情報ブロックの記録前に所望
のアドレスを位置決めすることができ、記録前および記
録中書込みスポットをサーボトラック部分に正確に追従
させるようにすることができる。記録担体は、十分な強
さの光線を受けると光学的に検出可能な変化をする記録
層を有する。
アドレスを読出し、ユーザによる情報の記憶時サーボト
ラック部分がこれに続くようにする方法と装置、および
記録ずみの情報を読出す方法は本発明の要旨外であり、
ここにはその説明を省略する。これについては前述の米
国特許明細書が参考になる。
第２図はトラック２の半径方向に隣接する２つのセクタ
アドレスの小部分を示す。この図に示すように、セクタ
アドレスは領域８を有し、この領域は、トラック方向に
中間領域９と交互にある。トラック２の連続したターン
間には，中間領域９と同じ高さでランド11がある。サー
ボトラック部分は、中間領域９およびランド11の表面上
にあるリブまたは第３図に示すようにこの表面に形成さ
れた溝を有することができる。後者の場合にはセクタア
ドレス部分は前記の表面にくぼませられたピットを有
し、これ等のピットは、第４図に示すようにサーボ溝よ
りも深く位置する。
見易くするために、第１図にはトラック２とランド11の
幅を記録担体の全表面積に比して誇張してあることに注
意されたい。実際には、記録担体の直径は例えば略々30
cmで、半径方向のピッチPrすなわち半径方向ｒのトラッ
クのピッチは例えば1600nmである。更に、セクタアドレ
スの長さは、サーボトラック部分７の長さに比して誇張
して示してある。実際には、サーボトラック部分７の長
さはセクタアドレス６の長さの10〜1000倍台である。
第３図は、サーボトラック部分７だけがある位置３−
３′における記録担体の半径方向の一部断面図である。
サーボトラック部分７は、ランド11の表面に形成された
溝より成り、この溝はディフェレンシャル法で追従され
ることができる。英国特許明細書第2,034,097号に記載
されているように、この溝は90°台の位相深さを有す
る。前記の溝は浅く、その壁は大きな傾斜角θ例えば80
°台の大きさである。基板は薄い記録層13を有する。こ
の層は反射層で、例えばその主成分としてビスマスまた
はテルルを含むものでよい。トラック構造はこの場合矢
印15で示すように下から投射されて基板を通過するビー
ムより走査される。更に、前記の記録層上に保護被覆14
をデポジットしてもよい。
第４図は第１図の４−４′における記録担体の一部の接
線方向の断面図である。この第４図よりわかるように、
各セクタアドレスはアドレス部分6aと同期化部分6bとを
有し、これ等の部分は、基板内に入り込んだ均一の寸法
の多数のビット８を有する。アドレス部分6a内の一連の
ピットはアドレス情報を表わす。同期化部分6b内のピッ
トは一定の空間周波数を有し、読出し時にクロック信号
を出し、例えばユーザが情報を記録する書込ビームの振
幅を変調する役をする信号源のクロック周波数を制御す
ることができる。
記録さるべきユーザ情報に従って強さが変調される書込
ビームはサーボトラック部分７のその場所の記録層を溶
かしてピット16をつくり、近傍のトラック部分と反射の
異なる情報領域を形成する。この情報が記録されると、
サーボトラック部分７とセクタアドレスとは位相構造を
形成するがユーザ情報は振幅構造の形で記録された記録
担体が得られる。
本発明によれば、第３図に示したように、サーボトラッ
ク部分７の最大幅Wmaxすなわちランド11の表面の高さで
の幅は少くともトラックピッチPrの半分よりも大きく、
例えばトラックピッチPr＝1600nmの場合には900nmかま
たはそれよりも大きい。セクタアドレスの領域は同じ幅
を有する。この領域とトラック部分のこの幅の値の結
果、ディフェレンシャルトラッキング信号は、最大トラ
ック幅が例えば、トラックピッチPr＝1600nmである従来
公知の記録担体で得られるトラッキング信号よりも良好
な信号振幅を有し、セクタアドレスの領域はインテグラ
ル法を用いて依然として十分に読出すことができる。他
の著しい利点は、サーボトラック部分７の特定の幅に対
し、ユーザにより記録された情報領域16は、サーボトラ
ック部分７が小さな幅を有する場合よりもより良くイン
テグラル法によって読出すことができるということであ
る。この後に挙げた効果は次の事実より説明することが
できる、すなわち、反射係数が周囲の領域とちがう情報
領域16は、溝部分７がより幅広くまた記録層の平らな部
分により類似すれば、一層良く検出することができる。
ディフェレンシャルトラッキング信号およびセクタアド
レスにより発生されるインテグラル読出信号に対する本
発明による最適な最大幅の値は、ベクトル回析計算によ
り得られた次の洞察の創作的な利用の結果である。２次
およびそれ以上の偶数回析次数の大きさはサーボトラッ
ク部分の幅が広くなると減少し、同じ深さのトラックに
対しては、１次サブビームの大きさは、サーボ溝または
リブの大きな容積のために増加する。更にまた、最大ト
ラック幅はトラックの半径方向のピッチにより近づくの
で、位相深さは、サーボトラックのより大きな深さに対
してさえも90°の最適値により良く近似する。それ以上
ではディフェレンシャルトラックキング信号の大きさが
殆ど増加しない最大トラック幅の特定の値があることが
わかった。1600nmのトラックピッチPrを有し、半強度値
が略々800nmの光スポットで走査される記録担体に対し
ては、この値は1200nmである。
けれども、セクタアドレスのピットがこの最大値を有す
ると、ピットの壁面勾配がより大きくなるために最大値
に近くなる実効幅は、インテグラル法によってこれ等ピ
ットを確実に読み出すには大き過ぎる。したがって、最
大トラック幅に対してはこれより小さな値を選ばねばな
らない。トラックピッチPr＝1600nmを有し、略々800nm
の半強度値を有する光スポットで走査される記録担体に
対しては、800nmから1000nmの範囲の最大トラック幅に
対し良好な信号が得られることがわかった。一般的に、
正しいディファレンシャルトラッキング信号およびセク
タアドレス領域の正しいインテグラル読出信号に対して
は、最大幅は少なくともトラックピッチの半分であるべ
きである。セクタアドレスの領域とサーボトラック部分
は、強さを２つの異なるレベル間に切り換えることので
きる単一の光スポットによって記録担体上に形成するこ
とができる。第５図は、セクタアドレスとサーボトラッ
ク部分の構造をマスタディスクに記録することのできる
装置を示す。この図で、例えばガラスより成るマスタデ
ィスクの基板は符号20で示してある。この基板は感光層
21を有するが、この感光層の厚さは次のように選ばれ
る。すなわち、適切な位相深さを得るように、感光層の
現像後、かくて形成されたセクタアドレス領域が記録担
体を走査するビームの波長と一致した深さまたは高さを
有するように選ばれる。第５図の構成要素23は例えばア
ルゴンイオンレーザのような光源で、例えば457.9nmの
波長を有するビームｂを発生する。細いビームは例えば
レンズ26と27を有する望遠鏡によって拡げられる。ミラ
ー29はこのビームを大きな口径数例えば0.4または0.5を
有する対物系30に反射する。この対物系は、ビームｂを
合焦して小さな光スポットを形成する。前記のビーム
は、ミラー29と対物系の間に挿入されたレンズによって
拡大してもよい。
デイスクを軸22を中心として回転することにより、光ス
ポットＶはこのディスク上に１つのターンをえがく。ら
せんトラックまたは多数の同心トラックを書込むために
は、光スポットＶとディスクとは、一定の速度をもって
かまたは段階的に互いに半径方向に動かされねばならな
い。このためミラー29と対物系30は、矢印31で示した方
向に動かされるようにハウジング内に配される。
変調器24、例えば端子25と25′に加えられる制御信号に
従ってビームの強さを切変えることのできる音響−光変
調器24がビームｂの通路内に配される。セクタアドレス
の記録に対しては、強さは高レベルと零レベル間で切換
えられ、サーボトラック部分の記録に対してはビームの
強さは中間レベルを有する。
露光は感光層の溶液度を局部的に増加する。露光された
感光層を現像処理で選択除去することによって所望の凹
凸パターンが得られる。この場合、サーボ溝の深さと幅
は、ビームの強さおよび光スポットＶの幅によって夫々
決まる。マスタディスクが現像されると、このディスク
は例えば銀層で被覆される。次いで公知の方法でこのマ
スタより母盤をつくり、多数のレプリカの製造に使用す
ることができる。
第５図に示したように、光スポットＶは細長い形を有
し、その長手方向はトラック方向を横切って延在してい
る。第５図では、トラック方向は、図面の紙面に垂直に
延在するＹ方向である。このような光スポットは、対物
系の瞳孔がＸ方向に完全に充足されていずにＹ方向に完
全に充足されるようにして該対物系を非対称に照射する
ことによって得られる。この場合対物系により形成され
る光スポットの寸法はＹ方向よりもＸ方向に大きい。瞳
孔の非対称的な充足は、Ｘ方向のビームを制限するため
にミラー29と対物系の間に配されたダイヤフラム32によ
って行うことができる。このダイヤフラムの代わりに、
円柱軸がＹ方向に延在する円柱レンズを用いてもよい。
この円柱レンズは、ビームｂがXZ面では収れんされ,XY
面ではそのまま平行であるようにする。
【図面の簡単な説明】
第１図は記録担体の平面図、 第２図は第１図の記録担体の２つの隣接したセクタアド
レスの小部分の平面図、 第３図は第１図の３−３′における断面図、 第４図は第１図の４−４′における断面図、 第５図はサーボトラック部分とセクタアドレス領域の構
造を記録するための装置を示す。 ２…トラックターン、５…セクタ ６…セクタアドレス、6a…アドレス部分 6b…同期化部分、７…サーボトラック部分 ８…セクタアドレス領域 ９…中間領域、11…ランド 12…基板、13…記録層 16…ピット、23…光源 24…変調器、29…ミラー 30…対物系、32…ダイヤフラム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板とこの基板上の記録層とを有する記録
    担体であって、この記録担体は、予じめ形成された光学
    的に検出可能なサーボトラック部分とセクタアドレスの
    凹凸構造をそなえ、前記のセクタアドレス内には、記録
    担体の関係記録部分についての情報が中間領域と交互の
    光学的に検出可能な領域の形で含まれ、このセクタアド
    レス内の領域は、サーボトラック部分とは別の位相深さ
    を有するようにした、ユーザが光線によって情報を記録
    できる記録担体において、サーボトラック部分とセクタ
    アドレス領域の最大幅が、最小でトラックピッチの半分
    で、最大で該トラックピッチの3/4であることを特徴と
    する記録担体。
  2. 【請求項２】光源、この光源で発生された光ビームの強
    さを切換える変調器、光ビームを合焦して記録担体の光
    スポットを形成する対物系とを有する装置において、光
    源と対物系との間に、その幅が対物系の入口瞳孔の幅よ
    りも小さくなるように、対物系に入る光ビームを２つの
    互に直角な方向の一方に制限する手段を有することを特
    徴とするサーボトラック部分とセクタアドレス領域の最
    大幅が、最小でトラックピッチの半分で、最大で該トラ
    ックピッチの3/4である記録担体構造を記録する装置。
JP61009052A 1985-01-22 1986-01-21 予じめ形成された光学的に検出可能なサーボトラツク部分とセクタアドレスを有する記録担体及びこの記録担体構造を記録するための装置 Expired - Lifetime JPH07118099B2 (ja)

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NL8500152 1985-01-22

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JPS61172232A JPS61172232A (ja) 1986-08-02
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JP61009052A Expired - Lifetime JPH07118099B2 (ja) 1985-01-22 1986-01-21 予じめ形成された光学的に検出可能なサーボトラツク部分とセクタアドレスを有する記録担体及びこの記録担体構造を記録するための装置

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EP (1) EP0190774B1 (ja)
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