JPH08241539A - 光ディスク基板及びその作製方法及び光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク基板及びその作製方法及び光ディスク装置

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JPH08241539A
JPH08241539A JP7043822A JP4382295A JPH08241539A JP H08241539 A JPH08241539 A JP H08241539A JP 7043822 A JP7043822 A JP 7043822A JP 4382295 A JP4382295 A JP 4382295A JP H08241539 A JPH08241539 A JP H08241539A
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JP
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guide groove
optical disk
signal
substrate
convex pattern
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JP7043822A
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Yoshinori Miyamura
芳徳 宮村
Shinkichi Horigome
信吉 堀籠
Motoyasu Terao
元康 寺尾
Hisataka Sugiyama
久貴 杉山
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Hitachi Ltd
Maxell Holdings Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高密度光ディスク基板構造を提供する。 【構成】凹凸パターンの半径方向両隣に第1の案内溝が
なくまた、円周方向凹凸パターンと凹凸パターンの間に
は第2の案内溝が存在している構成にした。 【効果】凹凸パターンの半径方向両隣に案内溝がないこ
とから、従来の光ディスク基板表面の凹凸パターンと第
1の案内溝との間のような狭い領域がなく、トラック密
度を高めた場合にもインジェクション転写不良の発生を
防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はCD−ROM等の再生専
用型光ディスクおよび追記型,可逆型光ディスクの基板
に係り、特に高密度記録に対応するランド/グルーブの
双方に記録する光ディスクに適した基板製造技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】光ディスクには再生専用型と読み書き可
能型とがある。前者にはレーザディスク(LD)やコン
パクトディスク(CD)があり現在大量に生産されてい
る。再生専用型光ディスクには上記以外にマルチメディ
ア媒体としてCD−ROM,CD−I,DV−Iなどが
あり、これらは今後大きく発展しようとしている。特に
電子出版物メディアとして、光ディスクに対する期待は
大きい。後者には光磁気,相変化光ディスクなどに代表
される記録形態がある。
【0003】これらの光ディスクは、まず原盤から電鋳
プロセスでニッケルのスタンパを作り、これを用いて射
出成形法あるいは、平坦基板の上に紫外線硬化樹脂でパ
ターンを転写するいわゆる2P法などによって、大量に
製造されている。
【0004】上記原盤は次のようにして製造されてい
る。10mm程度の厚いガラス基板の上に、フォトレジス
トを回転塗布により約140nm厚に塗り、これに信号
変調されたレーザ光で露光するいわゆるカッティングを
行う。カッティングは同心円状あるいはスパイラル状で
トラックピッチ約1.6μm のトラックに沿ってなされ
る。変調信号は、再生専用以外の基板の場合、データの
記録番地や、タイミング用のクロックを表わすプリフォ
ーマット信号を、原盤のところどころに記録している。
さらに、記録,再生用レーザ光の案内溝を原盤の使用領
域ほぼ全面に記録している。再生専用光ディスクの場合
は全面に情報ピットが記録される。
【0005】すなわち、出来上がったプリフォーマット
およびレーザ光の案内溝の形状は、再生専用以外の基板
においては全周に案内溝があり、所々にピットが存在す
るというものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】光ディスクの高記録密
度化を図るためには円周方向記録密度いわゆる線密度向
上、あるいは半径方向トラックピッチを小さくする高ト
ラック密度などの手法がある。これらの実現に向けて、
ドライブ装置にあっては波長を短波長化して光スポット
径の微小化を図る必要があり、光ディスク円板において
は、それに対応して微小化した凹凸パターンや、狹トラ
ックピッチの転写性の向上を図る必要がある。
【0007】高品質,安価な光ディスク基板作製方法と
しては現状技術ではポリカーボネート樹脂による射出成
型法が一般的である。この方法では狭い領域の転写性に
問題があり、連続案内溝と凹凸パターンとの間の狭い部
分が転写不良になり易く、光ディスクの歩留まり低下,
信号劣化をきたしている。
【0008】本発明の目的は、前述したようにトラック
ピッチを狭くした場合において、記録番地や、タイミン
グ用のクロックを表わすプリフォーマットの品質の良い
信号を得ること、および光ディスクドライブ装置の光ヘ
ッドをガイドする良質のトラッキング誤差信号、トラッ
ク数カウント用信号を得るための光ディスク基板、及び
光ディスク装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ために、本発明では、基板表面に光感光性材料を塗布す
る工程と、その表面に光ディスクの案内溝情報及びセク
タマークなどのアドレス情報を有する変調信号で点滅さ
れるレーザ光で露光する工程と、現像処理により前記露
光に従い凹凸パターンを形成する工程とからなる光ディ
スクの原盤作製方法、さらにこの原盤から転写母型を作
製する方法、およびこの母型から前記凹凸パターンを転
写した樹脂表面を有する光ディスク基板を作製する方法
において、セクタマークなどのアドレス情報を有する凹
凸パターンの半径方向両隣に第1の案内溝が存在せず、
かつ凹凸パターンの円周方向両隣に第2の案内溝が存在
する光ディスク基板を用いた。あるいは上記光ディスク
基板において、凹凸パターンの円周方向両隣の案内溝部
と平坦部との反射における光路差が用いるレーザ波長の
λ/8からλ/2相当の間にあることを特徴とする光デ
ィスク基板を用いた。
【0010】また、上記光ディスク基板において、トラ
ックピッチが1.4μm 以下であることを特徴とする光
ディスク基板を用いた。さらに、これらのような光ディ
スク基板をトラッキング誤差信号の極性を反転させるこ
となしに実現するために、極性反転を防止する手段を光
ディスクの装置に付加した。これは第2の案内溝領域に
光スポット進入後、トラッキング制御の応答時間以内で
到達できる範囲内に設けたマークを検知して反転した信
号を再反転させる。
【0011】
【作用】上記手段により作製された光ディスク基板は、
射出成型に不利な狭い領域がなく、狹トラックピッチ光
ディスク基板を高速大量に安価に提供することができ
る。またトラッキング誤差信号や再生用光がトラックを
横切る信号を確実に得られることから、トラックフォロ
ーイングやヘッドアクセスの信頼性が向上した。
【0012】
【実施例】
<実施例1>図1は光ディスク原盤カッティング装置に
おける光学系の概略構成を示す。アルゴンレーザ1(波
長458nm,出力;100mW)からの光は鏡2によ
りその進行方向を90度変え、半透明鏡3によりほぼ強
度の等しいふたつの光に分割した。半透明鏡3により反
射された光(光A)は強度変調用のAO(アカストオプ
チックス)偏向変調器4を通過し、鏡2により進行方向
を変え、半透明鏡3で反射され、先に半透明鏡3により
分割された光(光B)と合わされる。一方、光Bは半透
明鏡3を通過後、鏡2により反射され強度変調用のAO
偏向変調器4を通過し、半透明鏡3を通過し前述の光A
と合わされる。その後、光Aと光Bはほぼ同一光軸上を
通り光集光用のレンズ5を通過して、その焦点近傍に配
置された原盤6の表面に2個のスポットとして絞りこま
れる。AO偏向変調器4にはフォーマット回路10から
所望の信号に変調された電気信号を送り、これに従いレ
ーザ光をスイッチングして所定の原盤を得るようにして
いる。
【0013】原盤6は厚さ10mmのガラス基板7の上
に、ポジ型ホトレジスト8を140nmの厚さに回転塗
布したものである。この原盤は回転モータ9により60
0rpm の速度で回転している。
【0014】図2はカッティングレーザ光を真上から見
た時における原盤上の光スポットの配置関係を示す。凹
凸パターン31および第2の案内溝22−2はスポット
S1によって露光され、第1の案内溝22−1は図示し
たようにわずかに位置を変更したスポットS1およびS
2によって露光され、それぞれの形状をレジスト表面に
形成する。
【0015】凹凸パターン3の半径方向両隣には第1の
案内溝が存在しない形態としている。第1案内溝の幅は
溝ピッチのほぼ半分としている。また、円周方向では凹
凸パターンと凹凸パターンの間には凹凸パターンの半径
方向幅よりも狭い第2の案内溝が存在している。こうす
ることで凹凸パターンと第2の案内溝とで再生信号出力
が異なりそれぞれの信号を見分けることができる。
【0016】図3は光ディスク基板表面を真上から見た
図である。また、第2の案内溝22−2の深さは、深さ
λ/8の第1の案内溝22−1からの信号と同様にトラ
ッキングサーボ信号処理できるように、すなわち、先の
第1の案内溝からの信号と極性などの点で相反しないよ
うに第1の案内溝よりも深くしている。ここでいう深さ
とは溝あるいは凹凸パターンの断面形状を、等しい断面
積の矩形形状に換算したときの深さである。矩形の溝で
は溝の深さがλ/8のときトラッキング信号の振幅が大
きくなり、λ/4で0となり、3λ/8ではλ/8と同
じ振幅で極性が反転する。したがって第1の案内溝と第
2の案内溝の深さをλ/4より深い溝か浅い溝かにわけ
ることにより、案内溝の位置の違いによる極性反転を相
殺できる。ちなみにここでは、深さλ/4のクロックピ
ット32,セクタマークなどのアドレスピット21を表
わす凹凸パターンよりも深い3λ/8とした。
【0017】図4に図3のA,B,C各部の断面図を示
す。なお、第1と第2の両案内溝の深さは一致させても
よい。この場合、後述する方法により極性反転を防ぐこ
とができる。また、第2の案内溝は第1の案内溝の存在
する領域では形成しないようにした。しかし、このこと
は絶対的なものではなく、多少重なり合う領域があって
もよい。ただし、トラッククロスカウントに支障をきた
さない程度にしなければならない。または第1の案内溝
が全く存在しないCD−ROMなどの形態に第2の案内
溝を応用してもよいことはいうまでもない。
【0018】第1の案内溝と第2の案内溝の深さを一致
させた場合には、深さを変える必要がなくなって作製プ
ロセスが簡単化される反面、案内溝の位置関係から容易
にわかるように光スポットのトラックずれに対する誤差
信号が反転する。すなわち、図3において第1の案内溝
領域では溝間にスポットを配置させるようにトラッキン
グ制御するのに対して、第2の案内溝領域では溝上に制
御させるため、トラックずれに対する信号は反転させる
手段が必要となる。これに対しては光スポットが第2の
案内溝領域に進入後、トラッキング制御の応答時間以内
で到達できる範囲内に第2の案内溝領域であることを検
知するためのマークを設けておく。
【0019】例えばそのために凹凸マークを設けた場合
の信号の例を図5に示す。全光量検出信号にあたるRF
(Radio Frequency )信号を2値化し、マークの立ち下
りでサンプルホールド(S/H)信号をONにする。領
域の終わりはクロック信号のカウントにより所定時間の
経過で検出し、S/H信号をOFFにする。
【0020】図6にこの信号によるトラッキング信号反
転制御ブロック図を示す。光ヘッドの受光光量を検出回
路63によりRF信号65、及びTES信号(Tracking
Error Signal)66として検出し、領域検出回路67に
よりS/H信号68を得る。さらに極性反転回路69に
より、S/H信号68とTES信号66から、S/H信
号68がOFFの時にはTES信号66をスルーで出力
し、HIGHの時は反転させて出力することにより、極
性反転のない非極性反転TES信号610を得ることが
できる。これよりトラッキングサーボ回路611により
アクチュエータ駆動信号612を出力し、光ヘッド62
内のアクチュエータをこの信号で駆動する。
【0021】またこのようにすると第2の案内溝領域を
ディスク内の半径方向に連続的に配置することにより、
アクセス制御のためのクロストラックカウントも正確に
行うことができる。トラック横断に伴う反射全光量も溝
上で強度が極小となるため、第2の案内溝領域では第1
の案内溝領域と溝横断信号の極性が反転する。しかしな
がら、第2の案内溝領域が連続的に配置されていればス
ポットはかならず該領域を横切るためこれにより、上記
のS/H信号が得られる。これをTES信号のみならず
溝横断信号にも適用することにより、両者を合わせた高
精度のトラックカウントが実現できる。溝横断信号の極
性反転は第1の案内溝と第2の案内溝の溝深さをλ/4
をはさんでそれより深いか浅いかで分けても発生してし
まうため、これはトラッキング誤差信号の反転がない場
合にも有効な方法である。
【0022】このようにしてトラックピッチ1.2μm
のパターンを露光,現像して完成した原盤から通常プロ
セスでスタンパ,レプリカを作製し、そのレプリカ基板
にアルミ,チタンなどの反射膜を付け、トラッククロス
信号レベルを含むアクセス性能,光ヘッドが第1の案内
溝を追従していくトラッキング性能等を評価した。
【0023】前者については、従来凹凸パターン部分で
トラッククロス信号が所々消失し、目標のトラックに到
達することができないことがあった。しかし、第2の案
内溝を形成した本実施例においては、確実に目標のトラ
ックに到達することができた。また後者についても第2
の案内溝により凹凸パターンの領域で安定にトラッキン
グ制御を行うことができた。通常案内溝のない場合には
その直前の案内溝のある領域でのスポット位置をホール
ドして信号を再生することが考えられるが、この場合に
は領域の長さがトラックずれが無視できるくらい小さい
ように領域は短い範囲に限られる。これに対して本発明
では凹凸パターン領域でも安定にトラッキング制御が行
えるため、領域の長さを制限する必要がなく、所謂パー
シャルROM等データとしての凹凸パターン領域にも利
用できる。
【0024】なお、本発明はここであげた溝深さに限定
されるものではなく、第1に案内溝深さをλ/6、第2
の案内溝深さをλ/8あるいはλ/6、凹凸ピットの深
さをλ/6としても、発明の目的は満たされる。
【0025】<実施例2>上記実施例における光ディス
ク基板は第1の案内溝の横の通称ランドと呼ばれる領域
の延長線上に凹凸パターンが存在していたが、本実施例
では第1の案内溝とランドの境界線上に凹凸パターンが
位置している。図7に示すようにこうすると、第1の案
内溝にアクセスしていても、またランドにアクセスして
いても、凹凸パターン情報を得ることができる。その実
現には図2の凹凸パターン記録用S1スポットを、第1
の案内溝寄りにわずかにシフトさせることで実現可能で
ある。シフトさせるには、AO偏向変調器を操作するこ
とでスポットを思う方向に移動させることができる。
【0026】
【発明の効果】光ディスク基板表面の凹凸パターンと案
内溝との間のような狭い領域がインジェクション転写不
良になりやすかったが、本発明によれば凹凸パターンの
半径方向両隣に案内溝がないことから、前述した狭い領
域がなく、良好な転写パターンが得られるようになっ
た。また、ピットの半径方向両隣に案内溝がないことか
ら、本来ならばトラッククロス信号が出ない場合があっ
たが、円周方向凹凸パターンと凹凸パターンの間には第
2の案内溝が存在していることから、光ヘッドを目標の
トラックに到達させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】光ディスク原盤カッティング装置における光学
系の概念図。
【図2】カッティング装置における原盤上のスポット配
置図。
【図3】案内溝と凹凸パターンとの相対位置関係平面
図。
【図4】図3各部の断面図。
【図5】第2の溝領域での信号タイムチャート図。
【図6】トラッキングサーボ極性反転装置構成図。
【図7】第2の実施例での溝と凹凸パターンとの相対位
置関係平面図。
【符号の説明】 1…アルゴンレーザ、2…鏡、3…半透明鏡、4…AO
変調器、5…レンズ、6…原盤、8…基板、9…回転モ
ータ、10…フォーマット回路、11…AO光偏向器、
21…アドレスピット、22−1…第1の案内溝、22
−2…第2の案内溝、31…凹凸パターン、32…クロ
ックピット、61…光ディスク、62…光ヘッド、63
…信号検出回路、64…検出信号、65…RF信号、6
6…TES信号、67…領域検出回路、68…S/H信
号、69…極性反転回路、610…非極性反転TES信
号、611…トラッキングサーボ回路、612…アクチ
ュエータ駆動信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺尾 元康 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 杉山 久貴 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板表面に光ディスクの第1の案内溝及
    び、前記第1の案内溝と異なる半径位置に凹凸パターン
    が形成され、その上に光反射膜あるいは光記録膜が形成
    された光ディスク基板において、第1の案内溝のなか及
    び第1の案内溝の半径方向隣の両方に情報を記録する光
    ディスク基板において、該凹凸パターンの半径方向両隣
    に第1案の内溝が存在せず、かつ円周方向両隣に第2の
    案内溝が存在することを特徴とする光ディスク基板。
  2. 【請求項2】請求項1の光ディスク基板において、第2
    の案内溝部とそれ以外の平坦部との反射における光路差
    が用いるレーザ波長のλ/8からλ/2相当の間にある
    ことを特徴とする光ディスク基板。
  3. 【請求項3】請求項1の光ディスク基板において、トラ
    ックピッチが1.4μm 以下であることを特徴とする光
    ディスク基板。
  4. 【請求項4】基板表面に光感光性材料を塗布する工程
    と、その表面に光ディスクの案内溝情報あるいはセクタ
    マークなどのアドレス情報あるいはなんらかの情報を有
    する変調信号で点滅するレーザ光で露光する工程と、現
    像処理により前記露光に従い凹凸パターンを形成する工
    程とからなる光ディスクの原盤作製方法、さらにこの原
    盤から転写母型を作製する方法、およびこの母型から前
    記凹凸パターンを転写した樹脂表面を有する光ディスク
    基板を作製する方法において、凹凸パターンの半径方向
    両隣に第1の案内溝が存在せず、凹凸パターンと同一半
    径円周上に第2の案内溝が存在することを特徴とする光
    ディスク基板作製方法。
  5. 【請求項5】請求項1から4に記載の光ディスク基板か
    ら信号を再生する光ディスク装置であって、第2の案内
    溝領域において、トラッキングずれ信号の極性が反転す
    る場合に、この極性をさらに反転させて第1の案内溝領
    域と同一極性の信号とする手段を有することを特徴とす
    る光ディスク装置。
  6. 【請求項6】請求項5に記載の光ディスク装置であっ
    て、第2の案内溝領域に光スポットが進入後トラッキン
    グ制御の応答時間以内で到達できる範囲内に検出光の物
    理的状態を変化させるマークを設け、これを検知してト
    ラッキング誤差信号の極性を反転させることを特徴とす
    る光ディスク装置。
  7. 【請求項7】請求項1から3に記載の光ディスク基板で
    あって、第1の案内溝と第2の案内溝によるトラッキン
    グ誤差信号の極性が互いに反転するように、第1及び第
    2の案内溝形状を設定したことを特徴とする光ディスク
    基板。
  8. 【請求項8】請求項7に記載の光ディスク基板であっ
    て、第2の案内溝領域の凹凸パターンの深さを第1の案
    内溝または第2の案内溝深さと同じにしたことを特徴と
    する光ディスク基板。
JP7043822A 1995-03-03 1995-03-03 光ディスク基板及びその作製方法及び光ディスク装置 Withdrawn JPH08241539A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1170733A2 (en) * 2000-07-06 2002-01-09 Pioneer Corporation Rewritable optical recording medium and manufacturing method and apparatus therefor

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