JPH1027384A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録感度を一定にし、かつクロスイレーズを
低減する。 【解決手段】 基板２には、ディスク円周方向に沿って
同心円状又はスパイラル状に形成されたトラック部７ａ
が形成されている。トラック部７ａは、平滑な基板面６
と非平行な２つの面である情報部８と側壁部９とから構
成され、その断面形状は鋸波状となる。トラック部７ａ
が全て同一形状なので、情報部８上に形成される膜の厚
さも各トラックで同一となる。その結果、あるトラック
７と隣接するトラック７との間で記録感度に差が生じる
ことがない。また、側壁部９に形成される膜の厚さを情
報部８に形成される膜の厚さよりも薄くなるように制御
することができるので、クロスイレーズを低減すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録感度を一定に
することができ、かつクロスイレーズを低減することが
できる光ディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、大容量メモリーとして民
生用および計算機用に実用化され普及しつつある。マル
チメディア時代を迎え、情報の増大化／多様化に対応す
るために、次世代の光ディスクにおいては、さらなる大
容量化、高密度化、更にはオーバーライト化への要求は
ますます高まってきている。この光ディスクには、記録
再生装置の光ピックアップからのレーザースポットを情
報に沿って導くための、すなわちトラッキングのための
ガイドが凹又は凸の溝の形で媒体の内周から外周へ向け
てスパイラル状に形成されている。

【０００３】図３に従来の光ディスク基板の断面図を示
す。基板１１に形成されたトラッキングガイドは、ＩＳ
Ｏ規格において定義されているようにピックアップから
見た場合に凹になる部分つまり遠方になる部分がランド
１２と呼ばれ、凸になる部分つまり近くになる部分がグ
ルーブ１３と呼ばれる。記録再生装置は、このトラッキ
ングガイドによりトラッキングを行いランドあるいはグ
ルーブのどちらか一方に情報を記録する。

【０００４】一般的に、グルーブ１３の幅Ｗ２は、０．
４〜０．６μｍであり、トラックピッチは、１．４μｍ
のものが主流であるが、最近ではさらに高密度の情報を
記録するため、トラックピッチを１．１μｍにして、狭
トラックピッチ化をした光ディスクも報告されている。
また最近、狭トラックピッチ化の手法としてランドグル
ーブ記録方式が提案されている。これは従来ランド又は
グルーブの片方にデータを記録していたのをランドとグ
ルーブの両方に記録し、トラックピッチを半分にしてデ
ータ容量を２倍にする方式である。

【０００５】ところが、従来の光ディスクでは、ランド
とグルーブの記録感度が等しくないため、ランドグルー
ブ記録を行う際には、レーザーパワーをランドとグルー
ブで変えなければならないという問題点があった。図４
に従来の光ディスクの記録感度特性を示す。縦軸のＰｐ
Ｇ／ＰｐＬは、グルーブに記録する際の最適記録パワー
ＰｐＧとランドに記録する際の最適記録パワーＰｐＬと
の比である。

【０００６】図４に示すように、グルーブ深さｄ２＝４
５ｎｍの光ディスクでは、ランドとグルーブの記録感度
は、同一（ＰｐＧ／ＰｐＬ＝１）であるが、グルーブ深
さを３００ｎｍ、５５０ｎｍと深くするに伴い、記録感
度に差がでてきてしまう。つまり、従来の光ディスクで
は、ランド１２及びグルーブ１３を有する基板１１上
に、磁性材料等からなる記録層を形成しているが、この
記録層の膜厚がランド１２とグルーブ１３で等しくなら
ない。なぜなら、記録層が形成される基板表面におい
て、ランド１２に比べて凹んでいるグルーブ１３がラン
ド１２に遮られる効果等により、グルーブ１３に形成さ
れる記録層の膜厚は、ランド１２に形成される記録層の
膜厚よりも薄くなるからである。こうして、ランドとグ
ルーブでは記録層の膜厚に差が生じるので、記録感度も
異なる。

【０００７】また、このような記録感度の他に熱クロス
トーク（クロスイレーズ）の問題があった。光磁気ディ
スクや相変化光ディスクは、レーザー光によってディス
クの温度を上昇させる熱記録であるため、隣接トラック
との間隔が狭くなると、隣接トラックにビーム周辺がか
かり、その結果、トラックにデータを書き込んだり消去
したりする際に、隣接トラックのデータをも消してしま
うという問題点があった。特に、ランドグルーブ記録で
は、ランドとグルーブ共に記録トラックとして使用する
ため、クロスイレーズの影響を受けやすくなる。従来の
光ディスクにおいて、このクロスイレーズが問題となる
ランド及びグルーブの幅は０．８μｍ程度が限界となっ
ており、さらなる高密度記録を行うために、いかにして
トラックピッチを狭くできるかが大きな課題になってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の光
ディスクでは、ランドとグルーブで記録感度が異なるた
め、ランドグルーブ記録を行う際には、レーザーパワー
をランドとグルーブで変えなければならないという問題
点があった。また、クロスイレーズの発生が避けられな
いという問題点があった。本発明は、上記課題を解決す
るためになされたもので、記録感度を一定にすることが
でき、かつクロスイレーズを低減することができる光デ
ィスク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】本発明の光ディスクは、
請求項１に記載のように、レーザー光が入射する第１の
基板面とこれに対向する第２の基板面を有する光ディス
ク基板の第２の基板面の上に記録層が形成されたもので
あり、光ディスク基板は、第２の基板面にディスク円周
方向に沿ってスパイラル状又は同心円状に形成されたト
ラック部を有し、各トラック部は、第１の基板面と非平
行でディスク円周方向に沿った２つの面である情報部と
側壁部とからなり、ディスク半径方向の断面形状が情報
部と側壁部から構成される鋸波状となるようにしたもの
である。このような構成により、トラック部が全て同一
の形状となるので、トラック部の情報部上に形成される
記録層の厚さも各トラック部で同一となる。そして、第
１の基板面と非平行な側壁部をトラック部に設けること
により、側壁部に形成される膜の厚さを情報部に形成さ
れる膜の厚さよりも薄くなるように制御することができ
る。また、請求項２に記載のように、側壁部と第１の基
板面とのなす角βが１１０°以下となるようにしたもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１（ａ）は本発明の第１の実施
の形態を示す光ディスクの平面図、図１（ｂ）は図１
（ａ）の光ディスクをＡ−Ａ線で切断してその一部を拡
大した断面図である。光ディスク１には、後述する基板
の形状によりトラック７が形成されている。このトラッ
ク７は、図１（ａ）では同心円状に形成されているが、
連続スパイラル状のトラックでもよい。

【００１１】最初に、光ディスク１の製造方法を説明す
る。まず、直径８６ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚さ１．２ｍ
ｍの円盤状のポリカーボネート製透明基板２を用意す
る。この基板２を作製するためには、後述する第２の基
板面のトラックパターンを有するスタンパを用いて射出
成形を行えばよい。基板２は、レーザー光が入射する平
滑な第１の基板面６とこれに対向する第２の基板面とを
備えている。そして、この第２の基板面には、ディスク
円周方向（図１（ｂ）では、紙面に垂直な方向）に沿っ
て同心円状又はスパイラル状に形成されたトラック部７
ａが形成されている。

【００１２】トラック部７ａは、第１の基板面６と非平
行でディスク円周方向に沿った２つの面である情報部８
と側壁部９とから構成される。そして、側壁部９の一端
は情報部８と接続され、側壁部９の他端は隣接したトラ
ック部の情報部８と接続される。こうして、トラック部
７ａのディスク半径方向（図１（ｂ）左右方向）の断面
形状は、情報部８と側壁部９から構成される鋸波状とな
っている。

【００１３】次に、このような第２の基板面の上にＳｉ
Ｎからなる厚さ７０ｎｍの透明誘電体層３、Ｔｂ₂₁（Ｆ
ｅ₉₀Ｃｏ₁₀）₇₉からなる厚さ１００ｎｍの記録層４、Ｓ
ｉＮからなる厚さ７０ｎｍの保護層５をスパッタリング
によって順次形成する。これで、光ディスク１の製造が
終了する。

【００１４】こうして作製した光ディスク１は、従来の
光磁気ディスクと同様の記録再生が可能である。すなわ
ち、トラック７に図１（ｂ）下側からレーザー光を照射
しながら外部磁界を与え、情報部８上に成膜された記録
層４の磁化の向きを外部磁界の向きに反転させることに
より、情報を記録することができる。また、情報が記録
されたトラック７に同様にレーザー光を照射し、この照
射によって生じる反射光の偏光面が記録層４の磁化方向
によって回転することを利用すれば、記録された情報を
再生することができる。

【００１５】したがって、この光ディスク１において
は、従来のランド、グルーブが存在せず、トラック７を
形成するためのトラック部７ａが全て同一形状なので、
情報部８上に形成される膜の厚さも各トラックで同一と
なる。その結果、あるトラック７と隣接するトラック７
との間で記録感度に差が生じることがなく、記録感度を
一定にすることができる。

【００１６】また、ランド及びグルーブが第１の基板面
に平行な従来の光ディスクに対し、本実施の形態の光デ
ィスク１では情報部８が傾いている。これにより、同一
ピッチ（Ｗ１＝Ｗ２）で比較したときに、ランド及びグ
ルーブよりも情報部８を広くすることができるため、従
来よりも再生反射光量を増大させることができ、信号強
度を増大させることができる。次に、本実施の形態で
は、スタンパを変えて基板２の条件を表１のように変え
ながら、４種類の光ディスクを作製した。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１では横１列が１つの光ディスクを示
し、各ディスクには１ａ〜１ｄの番号を付与している。
また、ｄ１は側壁部９の高さ、βは側壁部９と第１の基
板面６とのなす角、Ｗ１は隣接する２つのトラックにお
ける情報部８間の長さ（以下、トラックピッチとする）
である。情報部８と基板面６とのなす角αは、ｄ１、
β、Ｗ１によって決定される。

【００１９】なお、高さｄ１は基板面６に対して垂直に
測り、トラックピッチＷ１は基板面６に対して平行に測
るものとする。また、角度α、βは、図１（ｂ）に示す
ように、基板面６による直線と、情報部８の延長線と、
側壁部９の延長線とがつくる三角形の内角である。

【００２０】そして、表１の光ディスクを記録再生装置
に順次セットし各ディスクのトラックにマーク（情報）
を記録して、クロスイレーズを測定した。測定は、半導
体レーザーの波長が６８０ｎｍ、対物レンズの開口数
（Ｎ．Ａ．）が０．５５の光ピックアップを用いた。ク
ロスイレーズは、第１のトラックの両隣の第２のトラッ
クにおいて記録又は消去を行うとき、第１のトラックに
記録されたマークの境界部分が第２のトラックからの熱
干渉によって消去される現象である。

【００２１】ここでは、まず初期状態として記録層４の
磁化の向きを一定方向に揃える。続いて、ディスクの回
転速度が線速度９ｍ／ｓｅｃの下で、第１のトラックに
レーザー光を照射し、０．６４μｍの長さの単一周波数
記録ビットを記録した。そして、記録された第１のトラ
ックの両隣の第２のトラックにレーザー光を照射して１
０回消去を行った後、第１のトラックのキャリアレベル
とノイズレベルの測定を行った。図２にクロスイレーズ
の測定結果を示す。各ディスクの測定結果には、表１に
示すディスク番号を付与してある。

【００２２】なお、本実施の形態の光ディスク１と従来
の光ディスクのクロスイレーズを比較するために、グル
ーブ深さｄ２を４５ｎｍとした図３の基板１１に本実施
の形態と同様の誘電体層、記録層及び保護層を成膜した
光ディスクを作製し、この光ディスクのクロスイレーズ
を測定した。このときのクロスイレーズは、ランド又は
グルーブを第１のトラックとし、両隣の第２のトラック
（第１のトラックがランドの場合はグルーブ、グルーブ
の場合はランド）に消去を行って、第１のトラックを再
生したものである。この測定結果が図２の１ｅである。
また、この従来の光ディスクにおけるトラックピッチと
は、ランド又はグルーブの幅である。

【００２３】図２のクロスイレーズ耐性は、第１のトラ
ックにマークを記録する際の最適記録パワーＰｐと、第
２のトラックを消去する際に第１のトラックのキャリア
レベルが−０．５ｄＢ落ちる消去パワーＰｅとの比Ｐｅ
／Ｐｐを示す。キャリヤレベルが落ちるのは、第１のト
ラックに記録されたマークを部分的に消去したためと考
えられる。クロスイレーズ耐性が大きくなることは、第
２のトラックに照射されるレーザー光のパワーＰｅに対
する第１のトラックの余裕が増えることを意味し、クロ
スイレーズが発生し難くなることを意味する。このクロ
スイレーズ耐性は、１．２以上確保することが望まし
い。

【００２４】従来の光ディスク１ｅに対して、本実施の
形態の光ディスク１ａでは、クロスイレーズ耐性が向上
している。このようにクロスイレーズ耐性が向上したの
は、以下のような理由によると考えられる。つまり、側
壁部９と基板面６とのなす角βを１１０°としたことに
より、側壁部９に形成される膜厚を制御して、その膜厚
を情報部８に形成される膜厚よりも例えば９０％以上薄
くすることができる。

【００２５】これにより、各トラックの情報部８は互い
に分離された形状となり、あるトラックにレーザー光が
照射されても、隣接するトラックへ熱が伝わりにくくな
る。こうして、クロスイレーズが改善されたと考えられ
る。これは、本実施の形態の光ディスク同士の比較にお
いて、光ディスク１ｃ（β＝７０°）に対し光ディスク
１ｂ（β＝１１０°）のクロスイレーズ耐性が向上して
いることからも分かる。

【００２６】ここで、側壁部９に形成される膜の厚さを
制御するためには、作製条件の調整を行えばよい。ま
た、図２から明らかなように、側壁部９の高さｄ１を大
きくすることでクロスイレーズ耐性を更に向上させるこ
とができる。これは、隣接するトラックへの熱伝搬距離
が長くなるためと考えられる。以上の結果、従来０．８
μｍ程度が限界とされていたトラックピッチをより狭く
することが可能となった。なお、本実施の形態では、基
板２上に光磁気メモリ材料を成膜した光磁気ディスクの
場合について説明したが、相変化型（ＰＣ）の記録材料
を成膜して相変化光ディスクとしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、トラック部が全て同一
の形状となり、トラック部の情報部上に形成される記録
層の厚さも各トラック部で同一となるので、あるトラッ
クと隣接するトラックとの間で記録感度に差が生じるこ
とがなく、記録感度を一定にすることができる。また、
第１の基板面と非平行な側壁部をトラック部に設けるこ
とにより、側壁部に形成される膜の厚さを情報部に形成
される膜の厚さよりも薄くなるように制御することがで
きるので、クロスイレーズを低減することができる。更
に、側壁部の高さを高くすることにより、クロスイレー
ズを低減することができる。その結果、従来に比べてト
ラックピッチを狭くすることが可能となり、高密度記録
を行うことが可能となる。また、情報部が第１の基板面
と非平行なため、同一ピッチで比較したときに、従来の
ランド、グルーブよりも情報部を広くすることができ、
従来よりも再生反射光量を増大させることができ、信号
強度を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す光ディスク
の平面図及び断面図である。

【図２】 クロスイレーズの測定結果を示す図である。

【図３】 従来の光ディスク基板の断面図である。

【図４】 従来の光ディスクの記録感度特性を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…光ディスク、２…基板、３…誘電体層、４…記録
層、５…保護層、６…第１の基板面、７…トラック、７
ａ…トラック部、８…情報部、９…側壁部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光が入射する第１の基板面とこ
   れに対向する第２の基板面を有する光ディスク基板の前
   記第２の基板面の上に記録層が形成された光ディスクに
   おいて、 前記光ディスク基板は、第２の基板面にディスク円周方
   向に沿ってスパイラル状又は同心円状に形成されたトラ
   ック部を有し、 各トラック部は、第１の基板面と非平行でディスク円周
   方向に沿った２つの面である情報部と側壁部とからな
   り、ディスク半径方向の断面形状が前記情報部と側壁部
   から構成される鋸波状となっていることを特徴とする光
   ディスク。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスクにおいて、 前記側壁部と第１の基板面とのなす角βが１１０°以下
   であることを特徴とする光ディスク。