JPH0917030A

JPH0917030A - 光情報記録媒体及び記録再生方法

Info

Publication number: JPH0917030A
Application number: JP7160547A
Authority: JP
Inventors: Naomasa Nakamura; 直正中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】光学的特性変化を検出して情報を記録、再生す
る光情報記録媒体及び記録再生方法に関し、安定なサー
ボ特性と良好な記録特性を両立する媒体を提供する。【構成】透明基板１上に、一部を非連続として信号識別
用信号マークａを形成したトラッキング用グルーブ３或
いは案内トラックと、このトラッキング用グルーブ或い
は案内トラック上に積層された金属反射膜４または相変
化記録膜５とを備えた光情報記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的特性変化を検出
して情報を記録、再生する光情報記録媒体及びその記録
再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２はユーザが書き込み可能な従来の光
情報記録媒体を示し、基板１上にランド部２及びグルー
ブ３を形成し、ランド部２に予め記録信号ａが記録さ
れ、ランド部２に設けた相変化記録膜４にユーザサイド
で記録信号ｂを書き込みできるようになっている。

【０００３】従来の追記型や光磁気型の光情報記録媒体
において、ランド部２に記録信号ａを記録するのは、ラ
ンド部の方がグルーブエッジ部分の影響を受けにくく、
グルーブの中に記録するものに比べて良好な信号特性を
得やすいためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで近年トラック
ピッチを狭めて記憶容量の増加を図ることが検討されて
いる。しかし、トラックピッチを狭めると、これに比例
してランドの幅も狭くなり、図２の様な形状を持つ記録
ピットを形成することが難しくなる。また、このような
信号を作成するためには、カッティングマシンにおい
て、グルーブ作成用ビームと信号作成用ビームの２本の
ビームを用いてカッティングが必要であり、作製上の手
間がかかる。さらに、相変化記録膜を用いて記録する場
合、上記のランド記録方式では、ランド部の構造上、ラ
ンド部に設けた放熱面積が小さいため、記録時の急冷が
十分行われず、書き換え回数が制限されるという問題点
があった。

【０００５】また書き換え可能な記録媒体において、グ
ルーブ記録を用いて、互換性を有する再生専用、または
部分的に再生専用媒体を作成する場合、これまでのＣＤ
やＣＤ−ＲＯＭの様にマーク長記録を行うと、マーク間
の部分で回折光による信号が発生しないため安定なサー
ボ特性が得られないという問題があった。

【０００６】図３はグルーブ記録において、記録信号と
してマーク長さ記録を用いる場合のグルーブと再生ビー
ムとの関係を示したものである。マークのない部分では
グルーブのない状態となる。このため、記録方式として
マーク長さ記録を用いるとトラッキングを行うためのト
ラッキング用グルーブを横切る信号が得られない。

【０００７】マーク長さにおいては、グルーブのある部
分（回折光による信号あり）とグルーブのない部分（回
折光なし）の面積がほとんど１：１であるため、この状
態で安定にトラッキングを行うことは難しい。

【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、基板上に予め記録される信号をグルーブ部
に記録する方式をとり、基板の作成を容易にし、さら
に、記録方式としてマーク位置記録方式を用いて、安定
なサーボ特性を得るようにし、もって、安定なサーボ特
性と良好な記録特性を両立する光情報記録媒体及びその
記録再生方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上
に、一部を非連続とすることにより信号識別用信号マー
クを形成した特に幅１μｍ以下のトラッキング用グルー
ブ或いは案内トラックと、このトラッキング用グルーブ
或いは案内トラック上に積層された相変化記録膜とを備
えた光情報記録媒体である。

【００１０】また、本発明は、透明基板に、一部を非連
続とすることにより信号識別用信号マークを形成した特
に幅１μｍ以下のトラッキング用グルーブ或いは案内ト
ラックと、このトラッキング用グルーブ或いは案内トラ
ック内に積層された金属反射膜とを備えた光情報記録媒
体である。

【００１１】さらに、本発明は、透明基板に、一部を非
連続として信号識別用信号マークを形成した特に幅１μ
ｍ以下のトラッキング用グルーブ或いは案内トラックを
設け、このトラッキング用グルーブ或いは案内トラック
内に相変化記録膜を積層して、この信号識別用信号マー
クの位置により信号を識別し、かつ相変化記録膜に記録
された信号を識別する光情報記録媒体の記録再生方法で
ある。

【００１２】さらに本発明は、透明基板に一部を非連続
とすることにより信号識別用信号マークを形成した特に
幅１μｍ以下のトラッキング用グルーブ或いは案内トラ
ックを設け、このトラッキング用グルーブ或いは案内ト
ラック内に金属反射膜を積層して、この信号識別用信号
マークの位置により信号を識別する光情報記録媒体の記
録再生方法である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の実施例に係わる光情報記録媒体を
示す図である。この光情報記録媒体は、基板１上にラン
ド部２とトラッキング用グルーブ３或いは案内トラック
（以下、トラッキング用グルーブで代表して説明する）
を形成している。本発明は、トラッキング用グルーブ３
の幅が、１μｍ以下、特に０．９μｍ以下、例えば６８
０ｎｍの場合に特に有効である。読取り専用の光情報記
録媒体の場合、図１（ｂ）に示すように、トラッキング
用グルーブ３内に金属反射膜４が設けられている。金属
反射膜４はＡｕ，Ａｌなどで、その膜厚は５〜３００ｎ
ｍ程度である。また、ユーザが書き込み可能な光情報記
録媒体の場合、図１（ｃ）に示すように、トラッキング
用グルーブ３内に相変化記録膜５が設けら、ここにユー
ザが書き込みする信号ｂを記録できるようになってい
る。相変化記録膜５は、ＧｅＴｅ、Ｓｂ₂ Ｔｅ₃ 、Ｉｎ
Ｓｅ、ＩｎＳｂ、ＧｅＳｂＴｅ、ＩｎＳｂＴｅなど、光
ビームの照射条件により、アモルファス又は結晶となる
性質を有するもので、その膜厚は１０〜４０ｎｍ程度で
ある。金属反射膜４または相変化記録膜５は、トラッキ
ング用グルーブ３の底部及び両側壁部の表面に沿って設
けられる。このように相変化記録膜５は、その接触面積
が大きいため、熱の放出が効率よくおこなわれ、アモル
ファス化が確実におこなわれる。その結果、書き換え回
数が大幅に向上する。

【００１４】グルーブ３上には、グルーブ３の一部を非
連続とすることにより、予め記録する信号ａが記録され
る。従って、実際のグルーブカッティングでは、１ビー
ムで信号をオン・オフすれば記録が可能である。

【００１５】図４は記録方式にマーク位置記録方式を用
い、信号として意味のある部分をグルーブの非連続部と
対応させた例を示す。このマーク位置記録方式を用いる
と、グルーブのある部分は回折光による信号があり、他
方グルーブのない部分には回折光がないが、グルーブの
ある部分がグルーブのない部分に比べて多い。このた
め、回折光の得られない面積が少なく、安定なサーボ動
作が可能となる。

【００１６】次にこのような記録媒体を作成するプロセ
スについて説明する。図５は、グルーブ及びプリフォー
マットを形成するこの発明の光学的記録媒体のフォーマ
ット形成方法を採用した原盤記録装置を示している。こ
の装置では、レーザ光源１からレーザビーム（例えばＡ
ｒレーザもしくはＫｒレーザ）が出射され、このレーザ
ビームは光軸を調整するレーザ光軸制御系２に入射され
る。レーザ光源１等が温度変化等によって光軸が変動し
ても、このレーザ光軸制御系２により光軸が変動を調整
することができる。レーザビームは、ミラー３で反射さ
れ、フォーマット信号が供給されるＥ．Ｏ変調器からな
るビーム変調系４により任意の信号を有するレーザビー
ムに変調される。即ち、このビーム変調系４においてレ
ーザビームがフォーマット回路２２から供給されるフォ
ーマット信号で変調される。次に、レーザビームは、ピ
ンホール、或いは、スリットからなるビーム整形系５を
通過してビーム径及びビーム形状が調整される。形状等
が調整されたレーザビームは、ビームモニター系６でビ
ーム形状が確認される。ビームは、更にミラー７に案内
されて対物レンズ８により光記録原盤９に集束・照射さ
れ、グルーブ及びフォーマットパターンがフォトレジス
トが塗布された光記録原盤に記録される。レーザビーム
が露光された記録原盤は、現像工程を経た後、Ａｇスタ
ンバ、Ｎｉ電鋳を行い、表面・端部の加工を経てスタン
パとし完成される。スタンパを用いて樹脂成形を行い、
光学的記録媒体の基板（例えば、アクリル樹脂やポリカ
ーボネート樹脂）が作製される。

【００１７】次に、図５に示したカッティングマシンを
用いて３種類のディスクを作成した。カッティングは、
トラックピッチ０．９μｍ、グルーブ幅０．５５μｍ、
信号は（２，７）変調符号を用い、最密ピットピッチを
０．９８μｍとして行った。この基板に反射膜４をつけ
た再生専用ディスク（フルロム）、相変化記録膜５をつ
けた書き換え用ディスク（フルラム）及び一部分のみ記
録可能なディスク（バーシャルロム）を作成し、これら
ディスクを再生して記録再生動作を調べた。

【００１８】図６は、光情報記録媒体の情報の記録・再
生を行うための装置を示す。光ディスク２１は、モータ
２２により一定の速度で回転する。このモータ２２は、
モータ制御回路３８によって制御されている。光ディス
ク２１に対する情報の記録・再生は、光学ヘッド２３に
よって行われる。この光学ヘッド２３は、リニアモータ
５１の可動部を構成する駆動コイル３３に固定されてお
り、この駆動コイル３３はリニアモータ制御回路３７に
接続されている。また、リニアモータ５１の固定部に
は、図示しない永久磁石が設けられており、駆動コイル
３３がリニアモータ制御回路３７によって励磁されるこ
とにより、光学ヘッド２３は光ディスク２１の半径方向
にほぼ等速で移動するようになっている。

【００１９】上記光学ヘッド２３には、対物レンズ２６
が図示しないワイヤあるいは板ばねによって保持されて
おり、この対物レンズ２６は、駆動コイル２５によって
フォーカシング方向（レンズの光軸方向）に移動し、駆
動コイル２４によってトラッキング方向（レンズの光軸
と直交方向）に移動可能となっている。

【００２０】レーザ制御回路３４によって駆動するレー
ザダイオード（半導体レーザ発振器）２９より発生した
レーザ光は、コリメータレンズ３１ａ、ハーフプリズム
３１ｂ、対物レンズ２６を介して光ディスク２１上に照
射され、この光ディスク２１からの反射光は、対物レン
ズ２６、ハーフプリズム３１ｂ、集光レンズ３０ａ、お
よびシリンドリカルレンズ３０ｂを介して光検出器２８
に導かれる。この光検出器２８は、４分割の光検出セル
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄによって構成されてい
る。

【００２１】光検出器２８の光検出セル２８ａの出力信
号は、増幅器３２ａを介して加算器５０ａ、５０ｃの一
端に供給され、光検出セル２８ｂの出力信号は、増幅器
３２ｂを介して加算器５０ｂ、５０ｄの一端に供給さ
れ、光検出セル２８ｃの出力信号は、増幅器３２ｃを介
して加算器５０ｂ、５０ｃの他端に供給され、光検出セ
ル２８ｄの出力信号は、増幅器３２ｄを介して加算器５
０ａ、５０ｄの他端に供給されるようになっている。こ
の加算器５０ａの出力信号は、差動増幅器ＯＰ１の反転
入力端に供給され、この差動増幅器ＯＰ１の非反転入力
端には加算器５０ｂの出力信号が供給される。これによ
り、差動増幅器ＯＰ１は、加算器５０ａ、５０ｂの差に
応じてトラック差信号をトラッキング制御回路３６に供
給するようになっている。このトラッキング制御回路３
６は、差動増幅器ＯＰ１から供給されるトラック差信号
に応じてトラック駆動信号を作成するものである。

【００２２】トラッキング制御回路３６から出力される
トラック駆動信号は、トラッキング方向の駆動コイル２
４に供給される。また、トラッキング制御回路３６で用
いられたトラック差信号は、リニアモータ制御回路３７
に供給されるようになっている。リニアモータ制御回路
３７は、トラッキング制御回路３６からのトラック差信
号やＣＰＵ４３からの移動制御信号に応じて後述するリ
ニアモータ５１内の駆動コイル（導線）３３に移動速度
に対応した電圧を印加するものである。

【００２３】リニアモータ制御回路３７には、リニアモ
ータ５１内の駆動コイル３３が磁気部材（図示しない）
から発生する磁束を横切る瞬間に生じる駆動コイル３３
の内部の電気的変化を利用して、駆動コイル３３と磁気
部材との相対速度、すなわちリニアモータ５１の移動速
度を検知する速度検知回路（図示しない）が設けられて
いる。

【００２４】一方、上記加算器５０ｃの出力信号は、差
動増幅器ＯＰ２の反転入力端に供給され、この差動増幅
器ＯＰ２の非反転入力端には加算器５０ｄの出力信号が
供給される。これにより、差動増幅器ＯＰ２は、加算器
２０ｃ、５０ｄの出力の差に応じてフォーカス点に関す
る信号をフォーカシング制御回路３５に供給するように
なっている。このフォーカシング制御回路３５の出力信
号は、フォーカシング駆動コイル２５に供給され、レー
ザ光が光ディスク２１上で常時ジャストフォーカスとな
るように制御される。

【００２５】上記のようにフォーカシング、トラッキン
グを行った状態での光検出器２８の各光検出セル２８ａ
〜２８ｄの出力の和信号、すなわち加算器５０ａ、５０
ｂからの出力信号には、トラック上に形成されたピット
（記録情報）からの反射率の変化が反映されている。こ
の信号は、信号処理回路３９に供給され、この信号処理
回路３９において記録情報、アドレス情報（トラック番
号、セクタ番号等）が再生される。

【００２６】また、レーザダイオード２９のレーザ発光
出力は、フォトダイオード５２でモニタされ、電気信号
に変換されてレーザ制御回路３４にフィードバックされ
て、レーザダイオード２９のレーザ発光出力の安定化が
行われる。このレーザ制御回路３４には、マイクロプロ
セッサ等で構成される記録データ信号制御回路５３から
レーザ発光オンオフ信号と記録データ信号が入力され
る。レーザ制御回路３４から出力される駆動電流には、
高周波電流発生回路５４からカップリングコンデンサ５
５を通して後述する高周波電源が重畳される。

【００２７】また、この装置においては、それぞれフォ
ーカシング制御回路３５、トラッキング制御回路３６、
リニアモータ制御回路３７、およびＣＰＵ４３の間で情
報の授受を行うために用いられるＤ／Ａ変換器４２が設
けられている。トラッキング制御回路３６は、ＣＰＵ４
３からＤ／Ａ変換器４２を介して供給されるトラックジ
ャンプ信号に応じて対物レンズ２６を移動させ、１トラ
ック分だけビーム光を移動させるようになっている。レ
ーザ制御回路３４、フォーカシング制御回路３５、トラ
ッキング制御回路３６、リニアモータ制御回路３７、モ
ータ制御回路３８、信号処理回路３９、記録データ信号
制御回路５３、高周波電流発生回路５４等は、バスライ
ン４０を介してＣＰＵ４３によって制御されるようにな
っており、このＣＰＵ４３はメモリ４４に記憶されたプ
ログラムによって所定の動作を行うようになっている。

【００２８】この装置を用いて上述の３種類のディスク
を再生したところ、どのディスクにおいても安定にトラ
ッキングすることが可能であり、かつ書き換え可能部に
おいては、安定な記録再生動作ができることを確認し
た。

【００２９】他方、図２に示すような従来型の３種類の
ディスク（再生専用ディスク、書き替え用ディスク、一
部分のみ記録可能なディスク）を、図５に示す装置を用
いて作成し（ディスクのトラックピッチ、グルーブ幅は
実施例と同様で、記録方式のみマーク長記録方式で作
成）、図６の装置で再生した。その結果、いずれもトラ
ッキングに必要なプッシュプル信号振幅が低く、安定な
トラッキングができなかった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、信号識別用マークをグ
ルーブに形成するので、グルーブ作成用ビームと信号作
成用ビームを１本のビームを用いてカッティングがで
き、トラックピッチを狭めてもその作製が容易とであ
る。また、相変化記録膜を用いて記録する場合、相変化
記録膜がグルーブにあるため、グルーブ壁との接触面積
が大で放熱特性が良好となり、相変化が円滑におこなわ
れて書き換え回数の向上を図ることができる。更に、記
録方式としてマーク位置記録方式を用いることにより、
安定なサーボ特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例ディスクの断面図で、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は再生専用ディスクの要部断面図、
（ｃ）は書き込み可能なディスクの要部断面図。

【図２】ランド記録を用いた従来型ディスクの断面図。

【図３】マーク長記録を用いた比較ディスクを示す図。

【図４】マーク位置記録を用いた本発明の実施例ディス
クを示す図。

【図５】ディスク作成に用いるカッティングマシンの構
成図。

【図６】ディスクを再生する再生装置を示すブロック
図。

【符号の説明】

１…基板、２…ランド部、３…トラッキング用グルーブ
（案内トラック）、４…金属反射膜、５…相変化記録
膜、ａ…予め記録された信号マーク、ｂ…相変化記録膜
に記録された信号、２１…光ディスク、２２…モータ、
２３…光学ヘッド、２６…対物レンズ、２４、２５、３
３…駆動コイル、２８…光検出器、２８ａ、２８ｂ、２
８ｃ、２８ｄ…光検出セル、２９…レーザダイオード、
３０ａ…集光レンズ、３０ｂ…シリンドリカルレンズ、
３１ａ…コリメータレンズ、３１ｂ…ハーフプリズム、
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ…増幅器、３４…レー
ザ制御回路、３５…フォーカシング制御回路、３６…ト
ラッキング制御回路、３７…リニアモータ制御回路、３
９…信号処理回路、４０…バスライン、４２…Ｄ／Ａ変
換器、４３…ＣＰＵ、４４…メモリ、５０ａ、５０ｂ、
５０ｃ、５０ｄ…加算器、５１…リニアモータ、５２…
フォトダイオード、５３…記録データ信号制御回路、５
４…高周波電流発生回路、５５…カップリングコンデン
サ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板に、一部を非連続とすることに
より信号識別用信号マークを形成したトラッキング用グ
ルーブと、このトラッキング用グルーブ内に積層された
相変化記録膜とを備えた光情報記録媒体。
【請求項２】透明基板に、一部を非連続とすることに
より信号識別用信号マークを形成したトラッキング用グ
ルーブと、このトラッキング用グルーブ内に積層された
金属反射膜とを備えた光情報記録媒体。
【請求項３】透明基板に、一部を非連続とすることに
より信号識別用信号マークを形成した幅が１μｍ以下の
トラッキング用グルーブと、このトラッキング用グルー
ブ内に積層された相変化記録膜とを備えた光情報記録媒
体。
【請求項４】透明基板に、一部を非連続として信号識
別用信号マークを形成したトラッキング用グルーブを設
け、このトラッキング用グルーブ内に相変化記録膜を積
層して、この信号識別用信号マークの位置により信号を
識別し、かつ相変化記録膜に記録された信号を識別する
光情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項５】透明基板に一部を非連続とすることによ
り信号識別用信号マークを形成したトラッキング用グル
ーブを設け、このトラッキング用グルーブ内に金属反射
膜を積層して、この信号識別用信号マークの位置により
信号を識別する光情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項６】透明基板に、一部を非連続とすることに
より信号識別用信号マークを形成した幅が１μｍ以下の
トラッキング用グルーブと、このトラッキング用グルー
ブ内に積層された金属反射膜とを備えた光情報記録媒
体。
【請求項７】透明基板に、一部を非連続として信号識
別用信号マークを形成した幅が１μｍ以下のトラッキン
グ用グルーブを設け、このトラッキング用グルーブ内に
相変化記録膜を積層して、この信号識別用信号マークの
位置により信号を識別し、かつ相変化記録膜に記録され
た信号を識別する光情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項８】透明基板に一部を非連続とすることによ
り信号識別用信号マークを形成した幅が１μｍ以下のト
ラッキング用グルーブを設け、このトラッキング用グル
ーブ内に金属反射膜を積層して、この信号識別用信号マ
ークの位置により信号を識別する光情報記録媒体の記録
再生方法。
【請求項９】透明基板に、一部を非連続とすることに
より信号識別用信号マークを形成した案内トラックと、
この案内トラック内に積層された相変化記録膜とを備え
た光情報記録媒体。
【請求項１０】透明基板に、一部を非連続とすること
により信号識別用信号マークを形成した案内トラック
と、この案内トラック内に積層された金属反射膜とを備
えた光情報記録媒体。
【請求項１１】透明基板に、一部を非連続とすること
により信号識別用信号マークを形成した幅１μｍ以下の
案内トラックと、この案内トラック内に積層された相変
化記録膜とを備えた光情報記録媒体。
【請求項１２】透明基板に、一部を非連続とすること
により信号識別用信号マークを形成した幅１μｍ以下の
案内トラックと、この案内トラック内に積層された金属
反射膜とを備えた光情報記録媒体。
【請求項１３】透明基板に、一部を非連続として信号
識別用信号マークを形成した案内トラックを設け、この
案内トラック内に相変化記録膜を積層して、この信号識
別用信号マークの位置により信号を識別し、かつ相変化
記録膜に記録された信号を識別する光情報記録媒体の記
録再生方法。
【請求項１４】透明基板に一部を非連続とすることに
より信号識別用信号マークを形成した案内トラックを設
け、この案内トラック内に金属反射膜を積層して、この
信号識別用信号マークの位置により信号を識別する光情
報記録媒体の記録再生方法。
【請求項１５】透明基板に、一部を非連続として信号
識別用信号マークを形成した幅１μｍ以下の案内トラッ
クを設け、この案内トラック内に相変化記録膜を積層し
て、この信号識別用信号マークの位置により信号を識別
し、かつ相変化記録膜に記録された信号を識別する光情
報記録媒体の記録再生方法。
【請求項１６】透明基板に一部を非連続とすることに
より信号識別用信号マークを形成した幅１μｍ以下の案
内トラックを設け、この案内トラック内に金属反射膜を
積層して、この信号識別用信号マークの位置により信号
を識別する光情報記録媒体の記録再生方法。