JPH09237430A - 光学式ディスク原盤及びその製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロストークの少ない、サーボ特性の良い光
学式ディスク原盤及びその製造方法及び製造装置を提供
する。 【解決手段】 長いピット長のピットのの巾を、短いピ
ット長のピットの巾より狭くした光学式ディスク原盤及
びその製造方法及び製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学式ディスク原盤
及びその製造方法及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学式ディスクの製造過程において用い
られる原盤（スタンパ）を作成する装置は、原盤ディス
ク基板にフォトレジスト膜を塗布したものを用意し、そ
こにレーザビームを照射してピットと称せられる記録信
号を形成する突起と、グルーブと称せられるトラッキン
グの為の突条を形成する装置が用いられている。このピ
ット部は、図３（ｂ）に示すごとく、その長短に係わら
ず同じ巾で形成されており、これは露光工程において同
一のビームで露光されるためである。そのため、図３
（ａ）に示すごとく、長いピット程大きな変調度を持
ち、特にトラックピッチの狭い高密度ディスクでは、ク
ロストーク（隣接トラックへのピット信号の漏れ込み）
の発生や、サーボ信号への漏れ込みが大きくなり、信号
品質の低下、サーボ特性（トラッキングサーボ）の不安
定を惹起するという問題が生じている。

【０００３】また、ピットの長さを信号（情報）とする
ＰＷＭ方式においては、ピットの長さを読み取るスライ
スレベルを短ピットの再生波形（変調度）より決定する
ため、全てのピットの変調度のセンター値が等しくでき
ないと、マークとスペースの長さが不均一となりジッタ
ー特性が悪化する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明が解決し
ようとする課題は、クロストークの少ない、サーボ特
性、ジッター特性の良い光学式ディスク原盤及びその製
造方法及び製造装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項１に係る発明の光学式ディスク原盤の製造
方法は、長いピット長のピットを形成するための露光光
のビーム径を短いピット長のピットを形成するための露
光光のビーム径より小さくした方法とし、長いピット長
のピットの巾を、短いピット長のピットの巾より狭くし
た光学式ディスク原盤を製造する。

【０００６】請求項２に係る発明の光学式ディスク原盤
の製造方法は、形成するピットをピット長により複数の
グループに分け、短いピット長のグループはピットを形
成するための露光光のビーム径を大きくし、長いピット
長のグループはピットを形成するための露光光のビーム
径を小さくした方法とし、長いピット長のグループのピ
ットの巾を、短いピット長のグループのピットの巾より
狭くした光学式ディスク原盤を製造する。

【０００７】請求項３の発明に係る光学式ディスク原盤
製造装置は、ビーム径の大きい露光光を生ずる光変調偏
向器を含む第１の光学系と、ビーム径の小さい露光光を
生ずる光変調偏向器を含む第２の光学系を備え、短いピ
ットを形成するための記録信号を第１の光学系に供給す
る手段と、長いピットを形成するための記録信号を第２
の光学系に供給する手段とを具備した構成とし、長いピ
ット長のピットの巾を、短いピット長のピットの巾より
短くした光学式ディスク原盤を製造する。

【０００８】請求項４の発明に係る光学式ディスク原盤
は、長いピットの巾を、短いピットの巾より狭くした構
成とし、長いピット長のピットによりクロストークが発
生しないようにした。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態につい
て、図１〜図２を参照しながら以下に説明する。

【００１０】図１は本発明に係る光学式ディスク原盤製
造装置の構成を示す模式図であり、図２（ａ）は本発明
に係る光学式ディスク原盤製造装置のピット形成波形
図、（ｂ）は、本発明に係る光学式ディスク原盤の一部
拡大図である。図１において、６は光ディスク基板で、
ここではガラス等の基材６ａ上にフォトレジスト層６ｂ
が被着されて成る。この光ディスク基板６はステージ７
上に載置されて、スピンドルモータ７ａによって角速度
一定で回転される。

【００１１】そして、光ディスク基板６の上方には送り
モータ８によって回転されて、送りネジ８ａによって、
光ディスク基板６上をカッティングヘッド９ａを往復動
作させるキャリッジ装置９が設けられている。カッティ
ングヘッド９ａにはレーザビームを受けるミラー１０ａ
を備え、ミラー１０ａで反射されたレーザビームを光デ
ィスク基板６上に集光させるレンズ１１ａが設けられて
いる。

【００１２】そして、図中右手に示す回路ブロックはカ
ッティングヘッド９ａにレーザビームからなる露光光を
供給するための回路ブロックであり、１２はレーザ発生
源で、例えばアルゴンイオンレーザ等の気体を増幅媒体
とするレーザビーム発生源である。

【００１３】レーザ発生源１２よりの直線偏光のレーザ
ビームは、電気光学変調器（ＥＯＭ）１３に入射して、
可変直流電源１４ａよりの直流電圧Ｖに基づく電界によ
って強度強調された後、この電気光学変調器１３よりの
楕円偏光のレーザビームが１／４波長板及び検光子から
なるアナライザ１５を通過することによって、直線偏光
のレーザビームに戻された後、その出射レーザビームは
ハーフミラー１６ａに入射して透過ビーム及び反射ビー
ムに分離される。

【００１４】ＥＯＭ１３はＡＤＰ、ＫＤＰ等の結晶が一
対の電極によって挟持されて構成され、結晶中の楕円偏
光の直交偏光成分間の光学的位相差Δφが一対の電極に
印加される直流電圧Ｖによって制御されて、楕円偏光の
偏光状態が変化される。このＥＯＭ１３より出射する楕
円偏光のレーザビームは、アナライザ１５の１／４波長
板によって直線偏光に戻されるが、入射ビームに比べて
電気ベクトルの振動面が直流電圧Ｖに比例した角度Δφ
／２だけ回転しているため、検光子を通過することによ
って強度強調されたレーザビームに変換される。

【００１５】ＥＯＭ１３より出射するレーザビームＬは
ＳｉｎＶに略比例する。アナライザ１５より出射した直
線偏光のレーザビームは、ハーフミラー１６ａに入射し
て、その入射レーザビームの延長線上にある透過レーザ
ビーム及入射レーザビームに対し９０度偏向された反射
レーザビームに分離される。ハーフミラー１６ａよりの
透過レーザビームは、その透過レーザビームの光路中に
配された、フォトダイオード等の光検出器１７に入射し
て、そのレーザビームの強度が検出され、その検出信号
（信号電流）Ｓｓが電圧制御回路１８に供給される。

【００１６】この電圧制御回路１８及びその後段の可変
直流電源１４にてフイードバック系１８が構成され、出
射光量を一定とする。ハーフミラー１６ａよりの反射レ
ーザビームは、その光路中に置いたレーザビームを絞る
レンズ１１ｂ1 、拡大するレンズ１１ｃ1 を通じて、音
響光学効果光変向器（以下光変調偏向器と称する）１９
ａに入射する。

【００１７】光変調偏向器１９ａには、駆動回路２０ａ
の電気信号を超音波に変換する超音波変換器２１ａから
の超音波Ｗ1 が供給される。駆動回路２０ａでは、電圧
制御発振器（ＶＣＯ）２２からの発振電圧に基づいて発
生した超音波が、記録信号発生器２２からの記録信号Ｓ
ｗによって変調される。光変調偏向器１９ａよりのレー
ザビームはミラー１０ｂに入射し、９０度曲げられ、リ
レーレンズ１０ｅを通じてカッティングヘッド９ａに入
射する。

【００１８】この光変調偏向器１９ａは、モリブデン酸
亜鉛（Ｚ_n ＭｏＯ₄ ）、二酸化テルル（ＴｅＯ₂ ）等の
超音波媒体を有し、これに超音波を与えると、周期的に
屈折波の変化が生じる移相型の回析格子となり、これに
レーザビームを入射させると、レーザビームの強度や方
向が、変化するものである。そして、回析格子のブラッ
グ回析の一次回析を信号記録に利用する。回析光の強度
は、光変調偏向器１９ａに与える超音波のパワーで決ま
り、回析方向はそのキャリア周波数できまる。

【００１９】従って、原理的には光変調偏向器１９ａは
電気光学変調器のようなバイアスの変動がないと言う特
徴がある。又、最近では結晶デバイスの改善により、電
気光学変調器と同等の変調帯域幅を得ることが可能とな
っている。しかも、この光変調偏向器１９ａはどのよう
なデューティの信号や低周波信号に対しても安定な光変
調を行うことができる。

【００２０】光ディスク基板６上に記録すべき情報に基
づくピット系列を形成する場合は、記録信号発生器２２
よりの記録信号は通常ＥＦＭ信号（１−７変調パルス信
号）であり、その“１”、“０”に応じて駆動回路２０
ａからの超音波をオンオフする。これによって、光ディ
スク基板６上にはＥＦＭ信号に応じたピットが形成され
る。

【００２１】一方、グルーブ５の形成は、レンズ１１ｂ
3 、１１ｃ3 、光変調偏向器１９ｃで第３の光学系ＯＰ
3 を形成し、レーザＬをミラー１６ｃで受け、９０度曲
げてレンズ１１ｂ3 、１１ｃ3 を通じて光変調偏向器１
９ｃに供給し、１９ｃには同時に、ＤＣレベル設定器２
１からレベル一定な直流電圧が供給される超音波信号変
換器２１ｃから一定レベルの超音波が供給されて、一定
巾のグルーブ５が形成される。

【００２２】本発明では、特にピット形成のための前述
のハーフミラー１６ａ、レンズ１１ｂ1 、１１ｃ1 、光
変調偏向器１９ａハーフミラー１０ｂから成る第１の光
学系ＯＰ1 の他に、この系と隣接してハーフミラー１６
ｂ、レンズ１１ｂ２、１１ｃ２、光変調偏向器１９ｂ、
ハーフミラー１０ｃから成る第２の光学系ＯＰ2 を設け
ている。

【００２３】そして、これら第１、第２の光学系ＯＰ1
、ＯＰ2 の光変調偏向器１９ａ、１９ｂにはピット記
録信号が供給される回路が備えられている。即ち、記録
信号発生器２２からデジタルなピット信号が連続的に出
力されて、これをピットの長さに応じて２つのグループ
に分ける信号区分器２３が設けられている。

【００２４】そして、信号区分器２３の２つの出力は第
１グループ信号２４ａと２４ｂとして出力され、一方の
出力２４ａは駆動回路２０ａを介して、超音波変換器２
１ａに供給されて第１光学系ＯＰ1 の光変調偏向器１９
ａに入力される。そして、他方の出力２４ｂは駆動回路
２０ｂを介して、超音波変換器２１ｂに供給されて第２
光学系ＯＰ2 の光変調偏向器１９ｂに入力される。

【００２５】つぎに、以上のように構成された、光ディ
スク原盤の製造装置を用いて、光ディスクにピットを形
成した例を説明する。各種露光条件を表１に示すが、ピ
ットはその長さ（周期）を６段階とし、短いものから１
T 、２T 、３T 、４T 、５T 、６T が存在する。そし
て、これらのピットの内１T 、２T 、３T を第１グルー
プとし、４T 、５T 、６T を第２のグループとする。

【００２６】

【表１】

【００２７】そして、第１グループのピットは、第１の
光学系ＯＰ１に供給され、光ディスク基板６を露光す
る、この時の露光ビームの直径は０．４５μｍとし、露
光パワーは一律に０．３５ｍＪ／ｍとなるように設定し
た。

【００２８】そして、第２グループのピットは、第２の
光学系ＯＰ２に供給され、光ディスク基板６を露光す
る、この時の露光ビームの直径は０．３５μｍとし、露
光パワーはピット４T を０．３μｍ、ピット５T を０．
２８μｍ、ピット６T を０．２５μｍとなるように設定
した。尚、ここで用いたレジスト膜は東京応用化学工業
株式会社製のＯＦＰＲ７７／厚さ＝１５０μｍ／Ｐｒｅ
Ｂａｋｅ＝６０℃×６０ｍｉｎ、テストフォーマット
はＩＳＯ１３０ＭＯ疑似フォーマットでトラックピッチ
１．１５μｍとした。以上の結果、従来の光学式ディス
ク原盤に比し、ピット変調度の揃ったディスク原盤が得
られた。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、クロストークが少な
く、サーボ特性、ジッター特性の良い光学式ディスク原
盤及びその製造方法と製造装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学式ディスク原盤製造装置の模
式図。

【図２】（ａ）本発明に係る光学式ディスク原盤製造装
置のピット形成波形図、（ｂ）本発明に係る光学式ディ
スク原盤の一部拡大図。

【図３】（ａ）従来の光学式ディスク原盤製造装置のピ
ット形成波形図、（ｂ）従来の光学式ディスク原盤の一
部拡大図。

【符号の説明】

１a1〜１a3…短ピット露光光の駆動信号、１b1〜１b2…
長い短ピット露光光の駆動信号、２…グルーブ露光光の
駆動信号、３a1〜３a3…短ピット、４b1〜４b3…巾狭の
長ピット、５…グルーブ、６…光ディスク基板、６ａ…
基材、６ｂ…レジスト層、７…ステージ、７ａ…スピン
ドルモータ、８…送りモータ、８ａ…送りネジ、９…キ
ャリッジ装置、９ａ…カッテイングヘッド、１０ａ，１
０ｄ…ミラー、１０ｂ、１０ｃ…ハーフミラー、１０ｄ
…リレーレンズ、１１ａ…対物レンズ、１１ｂ1 ，１１
ｂ2 …集光レンズ、１１ｃ1 ，１１ｂ2 …拡大レンズ、
１２…レーザ発生源、１３…電気光学光変調器、１４ａ
…可変直流電源、１４ｂ…電圧制御回路、１５…アナラ
イザ、１６ａ，１６ｂ…ハーフミラー、１６ｃ…ミラ
ー、１７…光検出器、１８…フィードバック系、１９
ａ，１９ｂ，１９ｃ…光変調偏向器、２０ａ，２０ｂ…
駆動回路、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…超音波信号変換
器、２２…記録信号発生器、２３…信号区分器、２４ａ
…第１グループ信号、２４ｂ…第２グループ信号、ＯＰ
1 …第１の光学系、ＯＰ2 …第２の光学系、ＯＰ3 …第
３の光学系

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク基板上に露光光を照射してピッ
   トを形成する光学式ディスク原盤の製造方法において、 長いピット長のピットを形成するための露光光のビーム
   径を短いピット長のピットを形成するための露光光のビ
   ーム径より小さくしたことを特徴とする光学式ディスク
   原盤の製造方法。
2. 【請求項２】 形成するピットをピット長により複数の
   グループに分け、 短いピット長のグループはピットを形成するための露光
   光のビーム径を大きくし、 長いピット長のグループはピットを形成するための露光
   光のビーム径を小さくした請求項１に記載の光学式ディ
   スク原盤の製造方法。
3. 【請求項３】 ビーム径の大きい露光光を生ずる光変調
   偏向器を含む第１の光学系と、 ビーム径の小さい露光光を生ずる光変調偏向器を含む第
   ２の光学系を備え、短いピットを形成するための記録信
   号を前記第１の光学系に供給する手段と、長いピットを
   形成するための記録信号を前記第２の光学系に供給する
   手段とを具備したことを特徴とする光学式ディスク原盤
   製造装置。
4. 【請求項４】長いピット長のピットの巾を、 短いピット長のピットの巾より狭くしたことを特徴とす
   る光学式ディスク原盤。