JPH09190649A - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接トラックからのクロストークを低減し、
さらなる狭トラックピッチ化および高密度化を図る。 【解決手段】 同心円的あるいは螺旋状に形成された溝
１によって隔てられたランド２ａ〜２ｃによりトラック
が構成され、各ランドに位相構造を有するプリピット３
ａ〜３ｃによりプリフォーマット情報が形成された光学
的情報記録媒体において、トラックのピッチを読み取り
スポット径とほぼ等しくし、各プリピットの形成位置を
ランドの中心位置に対して内周側に偏位させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー集光ビー
ムを用いて情報の記録・再生が行われる光ディスク等の
光学的情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームの照射によって情報の記
録・再生・消去が行われる光学式情報記録媒体として
は、光磁気ディスクや相変化型光ディスクなどが知られ
ている。こうした光ディスクにおいては、情報トラック
が位相構造を有する案内溝によって隔てられた複数のト
ラックにより構成されており、トラック上は円周方向に
複数のセクタに分割され、所謂プリフォーマットされて
いる。各セクタの冒頭のヘッダ領域には、プリフォーマ
ット化されたアドレスピット、すなわち位相構造を有す
るプリピットによってヘッダ情報が予め記憶されてい
る。また、各トラックのプリフォーマット部の間にはデ
ータエリア部が設けられており、このデータエリア部に
おいてレーザービーム照射による情報の記録・再生・消
去が行われる。このようなセクターフォーマットは、い
わゆる連続的な案内溝を有するＣＳ方式（連続溝サーボ
方式）と呼ばれている。

【０００３】次に、上述のようなセクターフォーマット
が施された光学式情報記録媒体の製造方法について説明
する。

【０００４】プリピットはカッティングと呼ばれる記録
方式によってガラス原盤上に塗布されたフォトレジスト
層に凹凸形状を形成したものである。このカッティング
には図２に示すようなカッティングマシンが使用され
る。

【０００５】図２において、カッティングマシンの概略
構成は、Ａｒレーザ１０３、ビームスプリッタ１０５，
１０９、ＡＯＭ（Acoustic-Optical Modulator ：音響
光学変調器）１０６，１０７、ＥＯＭ（Electro Optica
l Modulator :電気光学変調器 ）１０８、ミラー１１
１〜１１３、および集光レンズ１１０からなる光学系
と、フォトレジストが塗布されたガラス原盤１０１を回
転させるスピンドルモータ１０２とからなっている。

【０００６】Ａｒレーザ１０３から射出されたレーザー
ビームの進行方向にビームスプリッタ１０５、ＡＯＭ１
０６、ミラー１１１が順次配置されている。ビームスプ
リッタ１０５にて反射されたレーザービームの進行方向
にＡＯＭ１０７およびビームスプリッタ１０９が順次配
置さ設れ、ビームスプリッタ１０５を透過してミラー１
１１にて反射されたレーザービームの進行方向にＥＯＭ
１０８およびミラー１１２が順次配置されている。ここ
で、ＡＯＭ１０６，１０７およびＥＯＭ１０８は、不図
示のフォーマッタからの外部入力信号に基づいてＡｒレ
ーザ１０３から射出されたレーザ光の光強度を変調する
ものである。

【０００７】ビームスプリッタ１０９は、ミラー１１２
にて反射されたレーザービームの進行方向に配置されて
おり、このビームスプリッタ１０９では、ミラー１１２
にて反射されたレーザービームが透過され、ビームスプ
リッタ１０５からのレーザービームが反射され、それら
のビームの光軸がほぼ一致するような配置となってい
る。

【０００８】ビームスプリッタ１０９において反射（ま
たは透過）されたレーザービームの進行方向にはミラー
１１３が配置されており、このミラー１１３にて反射さ
れたレーザービームの進行方向に集光レンズ１１０が配
置されている。この集光レンズ１１０の集光位置にスピ
ンドルモータ１０２に取り付けられたガラス原盤１０１
の記録面がくるように配置され、集光レンズ１１０にて
集光されたレーザービームによって、プリピットおよび
案内溝が形成される。なお、スピンドルモータ１０２に
はロータリーエンコーダ（不図示）が設けられており、
ロータリエンコーダの出力に基づいて図示しない回転制
御回路によって回転が制御され、一定の回転速度で回転
させることが可能となっている。

【０００９】上記のように構成されたカッティングマシ
ンでは、ビームスプリッタ１０５にて反射された方のレ
ーザービームが案内溝を形成する際の露光ビームとして
用いられ、ビームスプリッタ１０５を透過した方のレー
ザービームがプリピットを形成する際の露光ビームとし
て用いられる。すなわち、フォトレジストが塗布された
ガラス原盤１をスピンドルモータ１０２で回転させなが
ら、案内溝を形成する場合は、ビームスプリッタ１０５
にて反射されたレーザービームをＡＯＭ１０７にて変調
し、プリピットを形成する場合は、ビームスプリッタ１
０５を透過したレーザービームをＡＯＭ１０６およびＥ
ＯＭ１０８にて変調する。このようにして、ガラス原盤
１０１の記録面上に案内溝およびプリピットが形成され
る。

【００１０】上述のようにしてガラス原盤１０１上のフ
ォトレジストを所定のパターンに選択露光した後、現像
処理、導電化処理、メッキ処理を経て、スタンパーが作
製される。そして、このスタンパーから射出成形法、２
Ｐ法等により複製基板を形成し、その複製基板上に誘電
体膜、記録膜、誘電体膜、反射膜、保護膜を順次積層し
て光ディスクが形成される。

【００１１】ところで、光ディスク等の光学的情報記録
媒体においては、トラックピッチを狭くして面記録密度
を高くすることによって記録容量の増大を図ることが可
能である。この狭トラックピッチ化におけるトラックピ
ッチの幅は、波長、対物レンズのＮＡ（開口数）、対物
レンズ瞳におけるアボダイゼーションなどの各条件で決
定される読み取りスポットサイズに基づいて、隣接する
トラックの信号との相互の影響を考慮して決定される。
ここでいう隣接するトラックの信号の影響とは、主とし
て光スポットが或るトラックを再生しているときにその
トラックに隣接するトラックに記録された信号が同時に
読めてしまうことをいい、隣接トラックのクロストーク
と呼ばれている。トラックに記録された信号を再生する
際に隣のトラックの別な信号がクロストークしてくるこ
とは、再生信号の正確さを損ない、エラーレートの増大
に繋るため好ましくない。そのため、トラックピッチを
狭くしてデータ記憶容量を増加させるときには、隣接ト
ラックからのクロストークの量に十分配慮して、トラッ
クピッチを決めることが必要とされる。

【００１２】上記隣接トラックからのクロストークに
は、隣接するトラックのデータ記録領域からのクロスト
ークとヘッダ領域からのクロストーク（すなわち、プリ
ピット信号の洩れ込み）とがあり、例えば光磁気ディス
クにおいては、その絶対量はヘッダ領域からのクロスト
ークの方が大きい。これは、データ領域の光磁気信号検
出とヘッダ領域のプリピット信号検出の信号再生原理が
異なるためである。すなわち、プリピット信号検出の場
合には反射検出光量を大きく変化させるため、プリピッ
トのトラックピッチが記録ピット（データ）と同じ条件
であっても、隣接トラックへのクロストーク量は光磁気
信号の場合よりも大きくなる。

【００１３】上記のことから、上述したプリピットを有
する従来の光学的情報記録媒体では、ヘッダ情報が少な
くとも問題なく読み取れることを前提に狭トラックピッ
チ化が図られており、これにより容量向上を図ってい
た。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光学的
情報記録媒体では、さらなる狭トラックピッチ化を図ろ
うとすると、例えば図５に示すように、情報を再生する
際の再生光のスポットの外周側に現れる第１明環に隣接
トラックのプリピットがかかることとなる。このよう
に、再生光の第１明環に隣接トラックのプリピットがか
かるとクロストークが生じ、再生信号の正確さが損なわ
れる。このため、従来の光学的情報記録媒体において
は、トラックピッチは再生光の第１明環に隣接トラック
のプリピットがかからないような幅とされ、これ以上の
狭トラックピッチ化を図ることはできなかった。

【００１５】本発明の目的は、隣接トラックからのクロ
ストークを低減し、さらなる狭トラックピッチ化および
高密度化を図った光学的情報記録媒体を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の光学的情報記録
媒体は、同心円的あるいは螺旋状に形成された溝もしく
は該溝によって隔てられたランドまたは前記溝およびラ
ンドの双方によりトラックが構成され、各トラックに位
相構造を有するプリピットによりプリフォーマット情報
が形成された光学的情報記録媒体において、前記トラッ
クのピッチを読み取りスポット径とほぼ等しくし、前記
プリピットの形成位置をトラックの中心位置に対して内
周側または外周側に偏位さたことを特徴とする。

【００１７】上記の光学的情報記録媒体において、トラ
ックのピッチをＰ、溝の幅をＷｇ、プリピットの幅をＷ
ｐ、再生用レーザービームの波長をλ、該再生用レーザ
ービームを集光するレンズの開口数をＮＡとするとき、
ランドの中心位置に対するプリピットの形成位置の偏位
量Ｄが、 ０＜Ｄ＜（Ｐ−Ｗｇ−Ｗｐ）／２ ただし、Ｄ≠Ｐ−０．８２λ／ＮＡで与えられるように
してもよい。

【００１８】＜作用＞上記のように構成される本発明の
光学的情報記録媒体では、例えば、プリピットの形成位
置を内周側に偏位させた場合、再生光の第１明環にかか
っていたプリピット（図５参照）は、外周側に隣接した
トラックにおいては、偏位した分第１明環の内周側（暗
領域）へずれ、内周側に隣接したトラックにおいては、
偏位した分第１明環の外周側（暗領域）へずれる。この
ように、再生光の第１明環にかかっていたプリピットが
その明環からずれると、隣接トラックからのクロストー
ク量は軽減する。隣接トラックのプリピットが第１明環
から完全ずれた状態、すなわち隣接トラックのプリピッ
トが第１明環とスポット径との間の領域内、および第１
明環の外側の領域内に偏位した状態において、第１明環
にて発生していたクロストークは最も少ない状態とな
る。このように本発明では、プリピットの形成位置を内
周側または外周側に偏位させることにより、隣接するト
ラックのプリピットは第１明環にかからなくなるので、
クロストークによって再生信号の正確さが損なわれると
いったことは生じなくなり、トラックピッチの幅が隣接
トラックのプリピットが第１明環にかからないような幅
とされる従来のものより、トラックピッチの幅をさらに
小さくすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施例の光学的情報記
録媒体の概略構成を説明するための図で、プリピットの
配置と再生光スポットの位置を模式的に示した部分拡大
図である。

【００２１】図１に示すように、ディスク上に案内溝１
が同心円的、あるいは螺旋状に形成され、これら案内溝
１間にランド２ａ〜２ｃが形成されている。各ランド２
ａ〜２ｃ上には、所定量に連続してプリピット３ａ〜３
ｃが形成されている。案内溝１のピッチ（すなわち、ト
ラックピッチ）は、再生用のレーザービームのスポット
径４０とほぼ等しくなっている。また、プリピット３ａ
〜３ｃは、ランド中心位置に対して内周側に偏位した位
置に形成されており、例えばランド２ｂ上を周方向に再
生用のレーザービームのスポットが進んだ場合に、その
スポット径４０の外周に現れる第１明環５０の領域内
に、外周側に隣接するランド２ｃ上のプリピット３ｃは
含まれるが、内周側に隣接するランド２ａ上のプリピッ
ト３ａは含まれないようになっている。ただし、スポッ
ト径４０の外周に現れる第１明環５０の半径は、ランド
ピッチにほぼ等しいものとする。ここでは、プリピット
はランド中心位置に対して内周側に偏位した位置に形成
してあるが、反対にランド中心位置に対して外周側に偏
位した位置に形成してもよい。

【００２２】上記のように構成された光学的情報記録媒
体では、プリピットがランドの中心位置に形成される従
来のものと比べてクロストークが低減されることが、実
験的に得られている。以下、ランドの中心位置に対する
プリピットの形成位置の偏位量を変えた実験例１〜５お
よび実験例６〜９と、プリピットがランドの中心位置に
形成され比較例１および比較例２とを挙げ、これらを比
較した結果について説明する。

【００２３】＜実験例１＞ガラス原盤に密着剤としてＨ
ＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）をスピンコートによ
り塗布、またはガラス状態で蒸着した後、その上にポジ
型フォトレジストＡＺ１３５０（ヘキスト社製）を例え
ば１３００Å（オングストローム）の膜厚になるように
塗布してフォトレジスト膜を形成し、熱処理する。

【００２４】上記のように形成されたガラス原盤を用
い、図２に示したカッティングマシンによりスタンパー
を以下のようにして形成する。

【００２５】まず、プリピットを露光するためのレーザ
ービーム（ビームスプリッタ１０５を透過し、ＡＯＭ１
０６およびＥＯＭ１０８にて変調されたレーザービー
ム）と案内溝を露光するためのレーザービーム（ビーム
スプリッタ１０５にて反射され、レーザービームをＡＯ
Ｍ１０７にて変調されたレーザービーム）とのビーム間
隔を０．５μｍとし、１．１μｍピッチの案内溝とアド
レス情報に応じたプリピットを上記ガラス原盤上のフォ
トレジスト膜に潜像として形成する。これにより、プリ
ピットはランドの中心位置より０．０５μｍ内周側に偏
位した位置に形成される。ここで、案内溝の形状は幅
０．３μｍ、深さ７００Åとする。

【００２６】フォトレジスト膜に案内溝およびプリピッ
トの潜像が形成されると、続いて現像処理を行い、その
後、原盤上にスパッタ法によりニッケルを１０００Å積
層し、これをガラス原盤から剥離してスタンパーを得
る。そして、剥離したスタンパーに残留したフォトレジ
ストを酸素プラズマ・アッシングにより除去した後、こ
のスタンパーを用いて射出成形法により複製ポリカーボ
ネイト基板を形成し、その基板上に誘電体膜、記録膜、
誘電体膜、反射膜、保護膜を順次積層して光ディスクを
得る。

【００２７】＜実験例２＞プリピット露光用のレーザー
ビームと案内溝露光用のレーザービームとのビーム間隔
を０．４５μｍとした以外は、上述の実験例１と同様に
して光ディスクを作製する。ここでは、プリピットの形
成位置がランド中心より０．１０μｍ内周側に偏位した
光ディスクが得られる。

【００２８】＜実験例３＞プリピット露光用のレーザー
ビームと案内溝露光用のレーザービームとのビーム間隔
を０．４０μｍとした以外は、上述の実験例１と同様に
して光ディスクを作製する。ここでは、プリピットの形
成位置がランド中心より０．１５μｍ内周側に偏位した
光ディスクが得られる。

【００２９】＜実験例４＞プリピット露光用のレーザー
ビームと案内溝露光用のレーザービームとのビーム間隔
を０．３５μｍとした以外は、上述の実験例１と同様に
して光ディスクを作製する。ここでは、プリピットの形
成位置がランド中心より０．２０μｍ内周側に偏位した
光ディスクが得られる。

【００３０】＜実験例５＞プリピット露光用のレーザー
ビームと案内溝露光用のレーザービームとのビーム間隔
を０．３０μｍとした以外は、上述の実験例１と同様に
して光ディスクを作製する。ここでは、プリピットの形
成位置がランド中心より０．２５μｍ内周側に偏位した
光ディスクが得られる。

【００３１】＜比較例１＞プリピット露光用のレーザー
ビームと案内溝露光用のレーザービームとのビーム間隔
を０．５５μｍとした以外は、上述の実験例１と同様に
して作製された光ディスクであり、プリピットがランド
中心位置に形成された構成となっている。以上実験例１
〜５および比較例１に示した光ディスクを、読み取り用
レーザービームの波長λを６８０ｎｍ、該読み取りレー
ザービームを集光するレンズの開口数ＮＡを０．５５と
する条件でそのプリピット信号を再生した際の隣接トラ
ックからのクロストークを測定した結果を図３に示す。

【００３２】図３から分かるように、比較例１のように
プリピットがランド中心位置に形成された構成のものよ
り、プリピットがランド中心位置に対して内周側に偏位
した位置に形成された構成のものの方が、隣接トラック
からのクロストークは小さい。特に、この条件の場合、
プリピットをランドの中心位置から０．２μｍ偏位させ
た位置に形成したものが、最もクロストークが少ないも
のとなる。

【００３３】＜実験例６＞トラックピッチを０．８μ
ｍ、プリピット露光用のレーザービームと案内溝露光用
のレーザービームとのビーム間隔を０．４５μｍとし、
プリピットの形成位置をランド中心位置より０．０５μ
ｍ内周側に偏位したた以外は、上述の実験例１と同様に
して作製された光ディスクである。

【００３４】＜実験例７＞プリピットの形成位置をラン
ド中心位置より０．１０μｍ内周側に偏位した以外は、
上述の実験例６と同様にして作製された光ディスクであ
る。

【００３５】＜実験例８＞プリピットの形成位置をラン
ド中心位置より０．１５μｍ内周側に偏位した以外は、
上述の実験例６と同様にして作製された光ディスクであ
る。

【００３６】＜実験例９＞プリピットの形成位置をラン
ド中心位置より０．１８μｍ内周側に偏位した以外は、
上述の実験例６と同様にして作製された光ディスクであ
る。

【００３７】＜比較例２＞プリピットの形成位置をラン
ド中心位置とした以外は、上述の実験例６と同様にして
作製された光ディスクである。

【００３８】以上実験例６〜９および比較例２の光ディ
スクを、読み取りレーザービームの波長λを４４２ｎ
ｍ、該読み取りレーザービームを集光するレンズの開口
数ＮＡを０．５０とする条件でプリピット信号を再生し
た際の隣接トラックからのクロストークを測定した結果
を図４に示す。

【００３９】図４から分かるように、比較例２のように
プリピットがランド中心位置に形成された構成のものよ
り、プリピットがランド中心位置に対して内周側に偏位
した位置に形成された構成のものの方が、隣接トラック
からのクロストークは小さい。特に、この条件の場合、
プリピットをランドの中心位置から０．１５μｍ偏位さ
せた位置に形成したものが、最もクロストークが少ない
ものとなる。

【００４０】以上説明した各実験例と比較例から分かる
ように、プリピットの形成位置をランド中心位置に対し
て内周側に偏位させることによりクロストークを低減で
き、そのクロストークの量は、隣接トラックのプリピッ
トが第１明環から完全ずれた状態においてほぼなくな
る。ランド中心位置に対するプリピットの形成位置の偏
位量は、波長、対物レンズのＮＡ（開口数）、対物レン
ズ瞳におけるアボダイゼーションなどの各条件で決定さ
れ、本実施例では、偏位量Ｄは、 ０＜Ｄ＜（Ｐ−Ｗｇ−Ｗｐ）／２ の条件式で与えられることが望ましい。ただし、偏位量
Ｄは、隣接トラックのプリピットが第１明環から完全ず
れた状態とすることが望ましいので、 Ｄ≠Ｐ−０．８２λ／ＮＡ の条件式を満たすものとする。ここで、Ｐはトラックの
ピッチ、Ｗｇは溝の幅、Ｗｐはプリピットの幅、λは読
み取り用レーザービームの波長、ＮＡはレーザービーム
を集光するレンズの開口数を表す。

【００４１】なお、以上説明した本実施例の光学的情報
記録媒体では、情報トラックはランドにより構成されて
いるが、これに限定されるものではなく、溝によって構
成され、あるいはランドおよび溝の双方により構成され
たものであってもよい。ランドおよび溝の双方により情
報トラックが構成されるものにおいては、ランドと溝の
幅を等しくすることが望ましく、ランドと溝に形成され
るプリピットの位置はそれぞれの中心位置から偏位させ
ることとなる。

【００４２】また、プリピットの形成位置をトラックの
中心位置に対して偏位させることに代えて、対物レンズ
（ピックアップレンズ）にオフセットをかけてデトラッ
クした状態でプリピット信号を再生するようにしても、
上述したようにクロストークの低減を図ることができ
る。例えば、トラッキングの際のピックアップレンズの
位置をソフト的な処理を加えることにより偏位させるこ
とにより実現される。

【００４３】

【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。

【００４４】請求項１に記載のものにおいては、クロス
トークを低減できるので、従来のものよりさらにトラッ
クピッチを小さくでき、高密度化を図ることができると
いう効果がある。

【００４５】請求項２に記載のものにおいては、より一
層狭トラックピッチ化、高密度化を図ることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光学的情報記録媒体の概略
構成を説明するための図で、プリピットの配置と再生光
スポットの位置を模式的に示した部分拡大図である。

【図２】カッティングマシンの概略を示す構成図であ
る。

【図３】トラックピッチが１．１μｍの場合の偏位量に
対するクロストークの低減を示すグラフである。

【図４】トラックピッチが０．８μｍの場合の偏位量に
対するクロストークの低減を示すグラフである。

【図５】従来の光学的情報記録媒体におけるプリピット
の配置と再生光スポットの位置を模式的に示した部分拡
大図である。

【符号の説明】

１ 案内溝 ２ａ〜２ｃ ランド ３ａ〜３ｃ プリピット ４０ スポット径 ５０ 第１明環 １０１ ガラス原盤 １０２ スピンドルモータ １０３ Ａｒレーザ １０５，１０９ ビームスプリッタ １０６，１０７ ＡＯＭ １０８ ＥＯＭ １１０ 集光レンズ １１１〜１１３ ミラー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心円的あるいは螺旋状に形成された溝
   もしくは該溝によって隔てられたランドまたは前記溝お
   よびランドの双方によりトラックが構成され、各トラッ
   クに位相構造を有するプリピットによりプリフォーマッ
   ト情報が形成された光学的情報記録媒体において、 前記トラックのピッチを読み取りスポット径とほぼ等し
   くし、前記プリピットの形成位置をトラックの中心位置
   に対して内周側または外周側に偏位さたことを特徴とす
   る光学的情報記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学的情報記録媒体に
   おいて、 トラックのピッチをＰ、溝の幅をＷｇ、プリピットの幅
   をＷｐ、再生用レーザービームの波長をλ、該再生用レ
   ーザービームを集光するレンズの開口数をＮＡとすると
   き、ランドの中心位置に対するプリピットの形成位置の
   偏位量Ｄが、 ０＜Ｄ＜（Ｐ−Ｗｇ−Ｗｐ）／２ ただし、Ｄ≠Ｐ−０．８２λ／ＮＡで与えられることを
   特徴とする光学的情報記録媒体。