JPH1092020A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロスイレーズを低減し、高密度記録を可能
にする。 【解決手段】 ディスク基板１の表面にトラッキングガ
イドとなるランド３とグルーブ４を形成する。また、ラ
ンド３とグルーブ４の境部にこれらを分離する分離溝１
５を形成する。この分離溝１５により熱の伝導する距離
が長くなるため、クロスイレーズ耐性が増大する。その
結果として、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、ディスク基板にト
ラッキング用のグルーブとランドを形成した光ディスク
に関し、特に記録、再生、消去が可能な光ディスクに関
する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、高密度情報の蓄積と高速
に情報処理可能なことから民生用および計算機用に実用
化され普及しつつある。直径５．２５インチや３．５イ
ンチ等の光ディスクは、情報の書き換えが可能である光
磁気ディスクや相変化ディスクがＩＳＯ規格により標準
化されており、今後さらに広く普及するものと予想され
る。

【０００３】この光ディスクは、図４に示すようにディ
スク基板１に記録再生装置のピックアップ２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を凹と凸の形でディスクの内周
から外周へ向けて螺旋状に形成している。トラッキング
ガイドについて詳しく説明すると、ＩＳＯ規格において
定義されているように、ピックアップ２側から見た場合
に凹となる部分３、すなわち遠方になる部分はランドと
呼ばれ、一方、凸となる部分４、すなわち近くになる部
分はグルーブと呼ばれる。ランド３の中心から隣接する
ランド３の中心までの距離をトラックピッチＰと呼んで
いる。一般的に、グルーブ４の深さｄは５０ｎｍ、幅Ｗ
は０．４〜０．６μｍであり、トラックピッチＰは１．
４μｍのものが主流であるが、最近ではさらに高密度に
情報を記録するため、トラックピッチＰを１．１μｍに
して狭トラックピッチ化した光ディスクも報告されてい
る。

【０００４】このような光ディスクの記録密度をさらに
大きくするには、例えば光ディスクの表面を覆う記録膜
を照射するビームスポット径を小さくすればよい。ビー
ムスポット径を小さくする方法としては、光ビームの波
長を短くする方法や、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大
きくする方法などがある。しかし、光ビームの波長を短
くする方法は、光ヘッドの光源に用いられる半導体レー
ザーの波長が限られており、また短波長のレーザーでは
レーザー光の形状や出力等が不十分であるという問題が
あった。一方、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくす
る方法は、収差が増大するため、要求されるレベルまで
収差特性を抑えるには高度な技術が必要であり、現状で
は困難である。

【０００５】そこで、最近では光源の波長と再生用光ス
ポットの大きさは現状のままでも、高密度に記録された
情報を読み出し、見掛け上の分解能を向上させる磁気超
解像（Magnetically Induced Super Resolution 以下、
ＭＳＲという）と呼ばれる技術が提案され、注目を浴び
ている。これは、再生光による媒体の温度上昇と媒体の
回転移動との組み合わせにより生じる光スポット内の媒
体の温度分布を利用して、光スポット内に入った媒体の
信号の一部を再生信号として検出できないように磁気的
にマスクし、再生の実効アパーチャーを小さくすること
により、ビーム径以下の情報を再生する方法である。こ
のＭＳＲ法には、高温部をマスクするＦＡＤ方式(Front
Aperture Detection)や低温部をマスクするＲＡＤ方式
(Rear Aperture Detection) 、初期化のための磁石を必
要とする方式等種々の方式がある。このようなＭＳＲ法
によれば、光学系の限界を超えて再生分解能を向上さ
せ、線密度方向の記録密度の向上が可能である。

【０００６】また最近では、狭トラックピッチ化の他の
手法として、ランドとグルーブの両方に情報を記録する
技術（以下、ランド・グルーブ記録方式という）が提案
されている。これは、従来ランドまたはグルーブのいず
れか一方に情報を記録し、他方をトラック間のガイドバ
ンドとしていたのを、ランドとグルーブの両方に情報を
記録し、トラックピッチを疑似的に半分にして情報容量
を２倍にする方式である。

【０００７】しかしながら、ランド・グルーブ記録方式
では、トラックピッチＰが従来の半分になるため、再生
時における隣合ったランドとグルーブ間の信号クロスト
ークの他に記録時における熱クロストークが問題とな
る。すなわち、光磁気ディスクや相変化ディスクは、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、隣接するトラックとの間隔が小さくなれば隣
接トラックへの熱拡散がより大きくなる。そのため、ト
ラックに情報を書き込んだり、消去したりするとき、隣
接トラックに書き込まれている情報を消してしまう。こ
れを熱クロストークまたはクロスイレーズと呼んでい
る。特にランド・グルーブ記録方式では、ランドとグル
ーブの双方を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易く、多数回の繰り返し記録時に
おけるクロスイレーズの制御が重要である。従来の光デ
ィスクにおいて、このようなクロスイレーズが問題とな
るランドおよびグルーブの幅は、０．９μｍ程度が限界
となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ラン
ド・グルーブ記録方式の光ディスクにおいては、ランド
とグルーブを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易いという問題があった。そ
のため、トラックピッチを狭くすることができず、高密
度記録の大きな障害となっていた。

【０００９】本発明は上記した従来の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、クロ
スイレーズを改善し、トラック密度を上げて高密度記録
を可能にした光ディスクを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る光ディスクは、ディスク基板にトラッキ
ング用のグルーブとランドを形成した光ディスクにおい
て、前記グルーブとランド間にこれらを分離する分離溝
を形成したことを特徴とする。また、本発明に係る光デ
ィスクは、グルーブの深さが２０〜１０００ｎｍで、分
離溝の溝幅が１０〜５００ｎｍ、分離溝の深さが１０ｎ
ｍ〜５０００ｎｍであることを特徴とする。さらに、本
発明に係る光ディスクは、グルーブの深さｄが１００〜
６００ｎｍで、分離溝の溝幅が５０〜２００ｎｍ、分離
溝の深さが３００ｎｍ〜７００ｎｍであることを特徴と
する。

【００１１】本発明において、分離溝は隣合うランドと
グルーブを分離してランドとグルーブ間の距離を長くす
る。したがって、熱の伝導が少なくクロスイレーズを低
減する。また、クロスイレーズが低減すれば、トラック
ピッチを小さくすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る光
ディスクの概略構成を示す断面図、図２はディスク基板
の要部の断面図である。これらの図において、光ディス
ク１０は、透明なポリカーボネート等によって円板状に
形成され一表面にランド３とグルーブ４が形成されたデ
ィスク基板１を備え、このディスク基板１の一表面を記
録膜１１によって覆っている。記録膜１１は、スパッタ
リング、蒸着等によって形成されるもので、下地層を形
成するＳｉＮからなる透明誘電体層１２と、ＴｂＦｅＣ
ｏからなる記録層１３と、ＳｉＮからなる保護層１４の
３層で構成されている。

【００１３】ディスク基板１の表面には、さらに分離溝
１５が形成されている。この分離溝１５は細い溝からな
り、トラッキングガイドとなる前記ランド３とグルーブ
４の境に形成されることによりランド３とグルーブ４を
物理的に分離している。ランド３の幅Ｌとグルーブ４の
幅Ｗは、ともに０．４〜０．６μｍで等しい。案内溝１
５の溝幅ａは１０〜５００ｎｍで、案内溝１５の深さ
（グルーブ底面からの深さ）ｔｇは１０〜５０００ｎｍ
である。なお、ｔ1は案内溝１５のランド３からの深さ
である。

【００１４】次に、このような光ディスクの製造方法に
ついて説明するが、本実施の形態においては、光磁気デ
ィスクの例で説明する。先ず、光ディスクの原盤（スタ
ンパ）とガラス基板を用意する。そして、スタンパとガ
ラス基板間に紫外線硬化樹脂を注入して紫外線で注入樹
脂を硬化させる２Ｐ法により、ランド３、グルーブ４お
よび案内溝１５を有する直径８６ｍｍ、内径１５ｍｍ、
厚さ１．２ｍｍの透明な円板状のディスク基板１をガラ
ス基板上に製作する。また、他の方法としてスタンパを
用いて射出成形を行うことにより、同様なディスク基板
１を製作してもよい。

【００１５】続いて、このディスク基板１の上にＳｉＮ
からなる透明誘電体層１２をスパッタリングによって形
成する。透明誘電体層１２の膜厚は７０ｎｍである。ま
た、透明誘電体層１２の上に膜厚５０ｎｍのＴｂＦｅＣ
ｏ層（記録層）１３をスパッタリングによって成膜す
る。ＴｂＦｅＣｏの組成は、Ｔｂ２１（Ｆｅ９０Ｃｏ１
０）７９である。さらに、この記録層１３の上にＳｉＮ
からなる膜厚７０ｎｍの保護層１４を形成することによ
り、光磁気ディスク１０の製作が完了する。なお、本発
明に係る光ディスクは、相変化ディスクにも用いること
ができる。

【００１６】以上のような製造方法によりグルーブ４の
深さｄ、案内溝１５の溝幅ａ、深さｔｇを変えながら複
数の光ディスクを製作した。そして、これらの光ディス
クを記録再生装置に順次装着し、各ディスクのランドま
たはグルーブに情報を記録し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６８５ｎｍ、対物
レンズの開口数（ＮＡ）が０．５５の光ピックアップを
用いて行なった。

【００１７】

【実施例】本実施例では、以下の条件設定でディスクを
形成した。 条件Ａ ｄ＝４８ｎｍ、ａ＝０ｎｍ、ｔｇ＝０ｎ
ｍ、、Ｗ＝Ｌ 条件Ｂ ｄ＝４８ｎｍ、ａ＝１００ｎｍ、ｔｇ＝４０
０ｎｍ、ｔl＝ｔｇ＋ｄ＝ ４４８ｎｍ、Ｗ＝
Ｌ 条件Ｃ ｄ＝３００ｎｍ、ａ＝５０ｎｍ、ｔｇ＝４０
０ｎｍ、ｔl＝ｔｇ＋ｄ＝ ７００ｎｍ、Ｗ＝
Ｌ 条件Ｄ ｄ＝３００ｎｍ、ａ＝１００ｎｍ、ｔｇ＝２
００ｎｍ、ｔl＝ｔｇ＋ｄ ＝５００ｎｍ、Ｗ
＝Ｌ 条件Ｅ ｄ＝３００ｎｍ、ａ＝１００ｎｍ、ｔｇ＝４
００ｎｍ、ｔl＝ｔｇ＋ｄ ＝７００ｎｍ、Ｗ
＝Ｌ なお、条件Ａは従来の光ディスクである。

【００１８】本実施例では、以下のようにしてクロスイ
レーズを測定した。先ず、記録膜１１に磁界を加えて記
録層１３の磁化の方向を一方向に揃える（消去状態）。
次に、ランド３に線速９ｍ／ｓｅｃの下で０．６４μｍ
の長さの単一周波数記録ビットを１トラックだけ記録す
る。このときの最適記録レーザーパワーをＰｐとする。
記録されたランドの両隣のグルーブを、最適記録レーザ
ーパワーより低いパワーＰｅの消去レーザーでそれぞれ
数１０回程度照射する。その後、記録されたランドに戻
ってキャリアレベルとノイズレベルの測定を行なった。
ここで、キャリアレベルが落ちはじめる消去レザーパワ
ーＰｅを見つける。クロスイレーズは、Ｐｅ／Ｐｐで定
量化を行なった。これをクロスイレーズ耐性と呼ぶ。同
様にして、ランドについても測定を行なった。

【００１９】図３に上記の条件の光ディスクにおいて、
トラックピッチＰに対するクロスイレーズ耐性Ｐｅ／Ｐ
ｐを示す。図において、従来の光ディスク（条件Ａ）で
は、０．７μｍのトラックピッチにおいて、クロスイレ
ーズ耐性が１．０までしか得られなかった。言い換える
と、最適記録パワーと同じ消去パワーのレーザー光を照
射すると、隣接トラックの信号を消去してしまうことを
示している。

【００２０】条件Ｂの光ディスクでは、グルーブ深さｄ
＝４８ｎｍにおいて、分離溝１５の溝幅ａ＝１００ｎ
ｍ、分離溝１５の深さｔｇ＝４００ｎｍとすると、トラ
ックピッチＰ＝０．７μｍにおいて、クロスイレーズ耐
性が２．２に上昇した。この結果は、従来の光ディスク
に比べてグルーブの深さｄが一定であるとき、ランドと
グルーブの間に溝幅ａ、深さｔｇの分離溝１５を設ける
ことにより、クロスイレーズ耐性が向上したことを示し
ている。

【００２１】条件Ｃの光ディスクでは、グルーブ深さｄ
＝３００ｎｍ、トラックピッチＰ＝０．７μｍにおい
て、分離溝１５の溝幅ａ＝５０ｎｍ、分離溝１５の深さ
ｔｇ＝４００ｎｍとすると、クロスイレーズ耐性が２．
３であった。

【００２２】条件Ｄの光ディスクでは、グルーブ深さｄ
＝３００ｎｍ、トラックピッチＰ＝０．７μｍにおい
て、分離溝１５の溝幅ａ＝１００ｎｍ、分離溝１５の深
さｔｇ＝２００ｎｍとすると、クロスイレーズ耐性が
２．４５であった。

【００２３】さらに、条件Ｅの光ディスクでは、グルー
ブ深さｄ＝３００ｎｍ、トラックピッチＰ＝０．７μｍ
において、分離溝１５の溝幅ａ＝１００ｎｍ、分離溝１
５の深さｔｇ＝４００ｎｍとすると、クロスイレーズ耐
性が２．７５も得られ、クロスイレーズ耐性が十分改善
されていることを示している。

【００２４】以上の結果から、クロスイレーズ耐性を大
きくするためには、グルーブ４の深さｄを深くし、分離
溝１５の溝幅ａを広くするとともに、深さｔｇを深くす
ればよい。これは、ランドとグルーブの段差を大きく
し、分離溝１５を広くかつ深く形成すると、熱が伝導す
る距離が長くなるため、クロスイレーズ耐性が増加する
ものと考えられる。

【００２５】ここで、グルーブの深さｄ、分離溝１５の
溝幅ａ、分離溝１５の深さｔｇの範囲として、ｄ＝２０
〜１０００ｎｍ、ａ＝１０〜５００ｎｍ、ｔｇ＝１０ｎ
ｍ〜５０００ｎｍと、ｄ＝１００〜６００ｎｍ、または
ａ＝５０〜２００ｎｍ、ｔｇ＝３００ｎｍ〜７００ｎｍ
において、良好なクロスイレーズ耐性が得られた。

【００２６】このように、本実施例の光ディスクでは、
従来の光ディスクに比べてクロスイレーズ耐性が十分改
善され、クロスイレーズを低減することができる。ま
た、従来の光ディスクに比べてトラックピッチＰを狭く
することが可能になった。例えば赤色レーザーにおい
て、通常は０．８μｍ程度が限界とされていたが、０．
５μｍ以下においても十分なクロスイレーズ耐性が得ら
れた。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光ディ
スクは、ディスク基板にトラッキング用のグルーブとラ
ンドを形成した光ディスクにおいて、前記グルーブとラ
ンド間にこれらを分離する分離溝を形成したので、従来
の光ディスクに比べて熱の伝導距離が長くなり、クロス
イレーズの発生を低減することができる。グルーブの深
さとしては２０〜１０００ｎｍ、分離溝の溝幅としては
１０〜５００ｎｍ、分離溝の深さとしては１０ｎｍ〜５
０００ｎｍ、またはグルーブの深さとして１００〜６０
０ｎｍ、分離溝の溝幅として５０〜２００ｎｍ、分離溝
の深さとして３００ｎｍ〜７００ｎｍが最適で、これに
より、従来に比べてトラックピッチ、グルーブの幅、ラ
ンドの幅を狭くすることができ、高密度記録が可能な光
ディスクを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る光ディスクの概略構成を示す断
面図である。

【図２】 ディスク基板の要部の断面図である。

【図３】 トラックピッチとクロスイレーズ耐性との関
係を示す図である。

【図４】 従来のディスク基板の要部の断面図である。

【符号の説明】

１…ディスク基板、２…ピックアップ、３…ランド、４
…グルーブ、１０…光ディスク、１１…記録膜、１２…
透明誘電体層、１３…記録層、１４…保護層、１５…分
離溝、ｄ…グルーブの深さ、ａ…分離溝の溝幅、ｔｇ…
分離溝の深さ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク基板にトラッキング用のグルー
   ブとランドを形成した光ディスクにおいて、 前記グルーブとランド間にこれらを分離する分離溝を形
   成した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、 グルーブの深さ（ｄ）が２０〜１０００ｎｍで、分離溝
   の溝幅（ａ）が１０〜５００ｎｍ、分離溝の深さ（ｔ
   ｇ）が１０ｎｍ〜５０００ｎｍであることを特徴とする
   光ディスク。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光ディスクにおいて、 グルーブの深さ（ｄ）が１００〜６００ｎｍで、分離溝
   の溝幅（ａ）が５０〜２００ｎｍ、分離溝の深さ（ｔ
   ｇ）が３００ｎｍ〜７００ｎｍであることを特徴とする
   光ディスク。