JPH1069644A - 高密度コンパクトディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間に再生可能な多量の情報を記録し得る
密度の高いトラックを有する高密度コンパクトディスク
を提供する。 【解決手段】 トラックの密度を高めるために基板上の
記録面をグルーブとランドとに区画してトラックを区分
し、該グルーブ及びランドの両領域に情報信号としてピ
ットを配列形成する。ここで、グルーブを光波長を考慮
した所定の深さに最適化して、一目標トラックのピット
信号を再生するとき、隣接するグルーブやランドにある
ピット信号によるクロストークを減少させる。したがっ
て、コンパクトディスクを映像情報のような多量の情報
を貯蔵する媒体として実用性を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は再生専用であって情
報が記録されるコンパクトディスクに係り、特に長時間
に再生可能な大量の情報を収録することができる高密度
のトラックを有する高密度コンパクトディスクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、コンパクトディスクは再
生専用であって、音声情報（音楽用）や文字情報（百科
事典、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）のみならず、グラフィッ
クや動画像の映像情報が貯蔵されたビデオコンパクトデ
ィスク（Ｖｉｄｅｏ−ＣＤ）などにも現在に市販されて
いる。

【０００３】例えば、現に市販されているビデオコンパ
クトディスクは従来の磁気記録方式のビデオカセットテ
ープに比べ情報の探索時間がごく速く、再生時には非接
触式であるため、画質の劣化のない長所がある。しかし
ながら、容量の制限（直径が１２cmの場合には約６５０
ＭＢ）により一枚のディスクに長時間の再生を必要とす
る映像情報を貯蔵することができないという短所を有す
る。したがって、長時間の再生を必要とする映像情報を
貯蔵するためには記録密度を高めなければならない。

【０００４】図１は従来のコンパクトディスクの構造及
びその記録フォーマットを示す。従来のコンパクトディ
スクは基板１、反射膜２及び保護層３からなり、前記基
板１上には多数のピット４が単位情報信号として多数形
成される。ここで、ピット４はディスクの中心に対して
グルーブ及びランドからなるトラック上で同心円または
螺旋形で配列される。光ピックアップ（図示せず）から
基板１を介して反射膜２にレーザー光５を集束させる
と、記録面（ピットの形成面）に光スポット６が形成さ
れ、該光スポット６がピット４に移動するとき、前記反
射膜２における反射率が変わる。したがって、反射光の
反射率の変化から電気的信号を検出することにより、コ
ンパクトディスクに収録された情報の読出しのみなら
ず、前記光スポットのトラッキング及びフォーカシング
のための位置情報の読出しも可能である。

【０００５】前記ピット４の列をトラックに区分する
と、トラック間のピッチは前記光スポット６の隣接する
トラックにあるピットに重畳しないように、前記光スポ
ット６の直径に鑑みて通常に１．６μｍとなる。一方、
ピット４の深さは用いる光の波長の１／５乃至１／４程
度に相当する。かかる従来のコンパクトディスクにおい
て、記録密度を高める一方法として前記トラック間のピ
ッチを縮める方案がある。しかしながら、トラック密度
を高めるために単にトラック間のピッチを縮める場合、
隣接するトラックにあるピット列による光の干渉による
クロストークが発生して再生信号に雑音が生ずる問題が
ある。特に、従来のコンパクトディスクの記録フォーマ
ットにおいては、目標トラックに対して隣接するトラッ
クのピット列は完全にランダムであるので、クロストー
クの抑制は実に不可能である。したがって、トラックの
密度を高めるためには従来のコンパクトディスクの記録
フォーマットを変更する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は長時間
に再生可能な大量の情報を記録しうるように密度の高い
トラックを有する高密度コンパクトディスクを提供する
ことにある。かつ、本発明の他の目的は再生時のクロス
トークの問題のない高密度コンパクトディスクを提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明は、情報が記録される記録面を有し、該録
面に情報信号を表すピットの形成されるコンパクトディ
スクにおいて、前記記録面はトラックに沿うように交互
に配置されるグルーブ及びランドからなり、前記ピット
は前記グルーブ及びランドの両領域に形成されているこ
とを特徴とする。

【０００８】望ましくは、前記グルーブの深さは、光の
波長をλ、ディスク基板の屈折率をηとするとき、

【０００９】

【数２】

【００１０】の範囲にある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施の形態を詳細に説明する。図２及び図３は従来
のものに比べて本発明による高密度コンパクトディスク
の構造及びその記録フォーマットを示す。図面の符号１
０は透明な基板であって所定の屈折率を有し、上述した
ようにレーザー光を透過させる。前記基板１０は上面に
形成される記録面を有するが、前記記録面はディスクの
中心に対する多数の同心円または螺旋形のトラックに沿
うように交互に隣接する多数のグルーブ１１及びランド
１２からなる。情報は前記グルーブ１１及びランド１２
の領域に形成されて単位情報信号を表すピット１３の列
に収録される。基板１０の記録面、すなわち、グルーブ
１１及びランド１２の上には金属薄膜としてレーザー光
を反射させる反射膜１４がコーティングされる。そし
て、該反射膜１４の上には保護層１５が形成される。

【００１２】図２に示したように、隣接するグルーブ１
１の間隔またはランド１２の間隔を上述した従来のコン
パクトディスクのトラック間のピッチに等しくすると、
従来より２倍のトラック密度が得られる。この状態にお
いて、光ピックアップからいずれか一目標のグルーブ１
１に焦点を合わせてレーザー光を投射すると、そのと
き、記録面に形成される光スポットは目標グルーブ１１
の両側にある二つのランド１２の一部にも照射される
（図４（Ａ）及び（Ｂ）参照）。

【００１３】この場合も前記ランド１２にあるピット１
３によるクロストークが見込まれる。しかしながら、本
発明は下記に説明する条件に基づき、グルーブ１１の深
さｄなどの新たな記録フォーマットを最適化することに
より、クロストークの問題を簡単に解決することができ
る。クロストークの発生はグルーブ領域から反射される
光及びランド領域から発生される光の相互干渉により説
明され得る。例えば、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示したよ
うに、情報を表すピット１３がグルーブ１１領域のみに
一定の大きさと一定の間隔ｑで配列されるように形成さ
れており、ランド１２領域には情報のいずれも記録され
ず、前記ランド１２領域の中心へ光スポット１６が移動
すると仮定しよう。すると、反射光は隣接するグルーブ
１１に形成されたピット１３によりｑを周期にして光量
が変わる。すなわち、前記反射光量の変化の振幅をクロ
ストークと定義することができる。

【００１４】光スポット１６が図４（Ａ）の位置にある
場合、グルーブ１１領域における反射光とランド１２領
域における反射光との位相差、図４（Ｂ）の位置におけ
る位相差は、それぞれ、

【００１５】

【数３】

【００１６】となる。ここで、λはレーザー光の波長で
あり、ｄはグルーブ１１の深さである。この位相差から
の干渉精度を等しくするための条件は次のとおりであ
る。

【００１７】

【数４】

【００１８】かつ、ランド１２領域にのみピット１３が
配列されており、光スポット１８がグルーブ１１領域の
中心に合焦されている場合には、

【００１９】

【数５】

【００２０】になり、同様の結果が得られる。すなわ
ち、グルーブ１１の深さｄを光波長（λ）の１／８程度
に形成するとき、クロストークが最小になることがわか
る。前記の結果は高密度コンパクトディスクの記録フォ
ーマットを図４のように単純化する場合を例に挙げたも
のであり、かつ、上述した基板の屈折率は考慮されなか
った。

【００２１】

【実施例】次の実施例は実際に適用される条件であり、
グルーブの深さに応じるクロストーク量をホプキンソン
の回折理論に基づきコンピューターシミュレータで測定
するためのデータである。 光の波長（λ）：６８０ｎｍ 対物レンズのアパーチャ：０．６ グルーブ及びランドの幅：０．７μｍ トラックピッチ：１．４μｍ ピット列の周期：１．１μｍ ピットの深さ：λ／４η（η＝１．５１：基板の屈折
率） ピットの長さ：０．５５μｍ ピットの幅：０．５μｍ 前記データ及びグルーブの深さを変えながら、クロスト
ークを測定した結果は図５のグラフのとおりである。グ
ラフにおいて、横軸はグルーブの深さであって単位はｎ
ｍであり、縦軸はクロストークの量であって単位はｄＢ
である。該グラフによると、グルーブの深さが７０ｎｍ
に近く、すなわち、λ／７η〜λ／６ηの範囲にあると
き、クロストークが急激に減ることがわかる。一方、前
記クロストークの値は隣接するトラックのピット列の形
態により変わるが、その量には殆ど影響を与えない微小
な程度であることがわかった。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
再生専用のコンパクトディスクにおいて、グルーブとラ
ンドとにトラックを区分させるが、グルーブ及びランド
の両領域に情報を表すピット列を形成させることにより
トラックの密度を２倍に高め、特に適するグルーブの深
さなどの最適の条件でクロストークによる雑音なしに長
時間に再生可能な高密度コンパクトディスクを提供する
ことができる。したがって、本発明はコンパクトディス
クを大量の音声及び文字情報を収録するのみならず、映
像情報を収録する媒体として実用性を高める。

【００２３】かつ、本発明による高密度コンパクトディ
スクにおいては、グルーブとランドとの深さの差による
光量の変化から簡単にトラッキング信号を検出すること
ができるので、従来のコンパクトティスクに適用しにく
いプッシュプル法によるトラッキングの制御が可能であ
り、このための光ピックアップ光学系を簡素化すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のコンパクトディスクの構造及び記録フォ
ーマットを示す部分斜視図である。

【図２】本発明の実施例による高密度コンパクトディス
クの構造及び新たな記録フォーマットを示す部分斜視図
である。

【図３】本発明の実施例による高密度コンパクトディス
クの部分断面図である。

【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の実施例による高密
度コンパクトディスクのグルーブの深さを最適化する方
法を説明するために示す概要図である。

【図５】本発明の実施例による高密度コンパクトディス
クに対してグルーブの深さに対するクロストークの変化
を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 基板 １１ グルーブ １２ ランド １３ ピット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録面を有し、該記録面に情報信号を表
   すピットが所定のトラックに沿うように配列されるコン
   パクトディスクにおいて、 前記記録面が前記トラックに沿うように交互に配置され
   るグルーブ及びランドからなり、前記ピットは前記グル
   ーブ及びランドの両領域に形成されていることを特徴と
   する高密度コンパクトディスク。
2. 【請求項２】 前記グルーブの深さは、光の波長をλ、
   ディスク基板の屈折率をηとするとき、 【数１】 の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の高密度
   コンパクトディスク。