JPS58199448A - 光学式情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ光等の光ビームを情報に応じて変調し
、変調された光ビームを回転記録媒体に照射して、回転
記録媒体に情報を記録する光学式情報記録装置に関し、
特に、情報に応じて変調された光ビームにより、回転記
録媒体上に、直接もしくは所定の処理が施された後にピ
ットもしくはバンプの配列で記録トラックが形成される
ように情報記録を行う光切式情報記録装置の改良に関す
るものである。

ビデオ・□ディスクやディジタル・オ゛−デイオ・ディ
スクは、情報が多数のピットの配列で形成された螺旋状
記録トラックをもって記録された盤面を有し、情報再生
にあたり回転使用される情報記録ディスクである。この
ようなビデオ・ディスクやディジタル・オーディオ−デ
ィスクの作成過程に於ける情報記録の一方式にあっては
、未記録回転記録媒体に、情報に応じて変調されたレー
ザ光等の光ビームを照射して、回転記録媒体上に直接　
゛多数のピットを配列形成するか、もしくは、その後の
処理如より多数のピットもしくはノ（ンブが配列形成さ
れるべく変化を生ぜしめる、光学式情報記録装置に上る
記録が行われる。゛ 従来の斯かる光学式情報記録装置は、第１図に示される
如くに構成される。第１図に於いて、／はレーザ光源で
、″アルゴン゛・レーザやヘリウム□・ネオン・ル、−
ザ等で構成され、このレーザ空源／からの平行レーザ光
ピームコが、ミラー３を介して光女調器グ□に導かれる
。”光変゛調器グは、電気光学効果を利用した電気光学
変調、器や音響光学効果を利用した音響光学変調器で一
構成され、信号源Ｓから記録すべき情報信号Ｓが供給さ
れる。そして、この光変調器グで、レーザ光ピームコが
情報信号Ｓに応じて強度変調されて被変調光ビームλ′
が得られる。この被変調光ビーム２′は、ミラー乙及び
７を介゛して対物レンズｇに導かれ、対物レンズｇによ
シ集束されて、回転記録媒体ヲに入射せしめられる。回
転記録媒体９は、例ンば、円盤状の基体上にフォトレジ
スト層が設けられて成シ、モータ１０で回動されるター
ンテーブル°／／に装着されて、所定の回転速度で回動
される。そして、対物レンズｇで集束された被変調光ビ
ームλ′によシ回転記録媒体ヲのフォトレジスト層が露
光され、後に多数のピットもしくはバンプが配列形成さ
れるべく露光パターンが形成されて、回転記録媒体９・
に対する情報信号Ｓの記録が行われる。この場９、合、
・被変調光１−”４″回転記録媒体９″′入射位置が、
回転記録媒体ワの径方向に徐々に移動せ゛　１められ、
その結果、フォトレジスト層に形成さ１゜ れる露光パターンは螺旋状のものとなる。また、フォト
レジスト層上の被変調光ビームλ′によるスポットは、
円形となり、その寸法、例えば、直径（Ｉ））は被変調
光ピームコ′の波長（λ）と対物レンズｋ　・　λ の開口数（ＮＡ）とで定まシ、Ｄ工　ＮＡ　（但し、ｋ
は定数）となる。

このようにして回転記録媒体ヲの７オトレジスト層に形
成される露光パターンは、第２図に示される如く、被変
調光ビームλ′のスポラ）Ｐの直径に対応した幅を有す
る断続的な露光軌跡Ｑが配列されたものとなる。ここで
、回転記録媒体９は矢印Ｘの向きに回動されている。そ
して、斯かる露光パターンが形成、されたフォトレジス
ト層に対する現像処理及びその他の処理が施されて、露
光軌跡Ｑに対応したピットもしくはバンプが形成され、
これにより、回転記録媒体ヲに、信号源左からの情報信
号Ｓに対応してのピットもしくはバンプの配列による記
録トラックが設けられるのである。

上述のようにして情報信号Ｓが記録された回転記録媒体
９をもとにして、そのフォトレジスト層に形成されたピ
ットもしくはバンプの配列と同様なピットの配列を有す
る情報記録ディスクが複製されて、ビデオ・ディスクや
ディジタル・オーディオ・ディスクが得られるのである
。斯かるピットの配列による記録トラックが形成された
情報記録ディスクから情報信号を再生する場合の評価に
於いて、再生情報信号の変調度、即ち、ディスクのピッ
トの形成されていない部分で得られる再生出力レベルに
対するピットの部分で得られる再生出力レベルの比や、
再生に際して、記録トラックを走査する読取シ光ビーム
のトラッキング制御をするため用いられる、ディスクか
らの読取り光ビームを並設されたλつの受光素子で受け
、両受光素子の出力の差を求めて得られるプッ°シュプ
ル信号Ｑレベル等は、主としてピットの、回動するディ
スクに於ける回動接線方向（第Ω図の矢印Ｔに対応する
方向で、以下接線方向という）に直交する方向（第２図
の矢印Ｒに対応する方向で、以下径方向という）の寸法
に依存し、また、再生情報信号の周波数特性や直流成分
の含有程度等は、主としてピットの接線方向の端部の形
状に依存する。

そして、上述の変調度やプッシュプル信号のレベルにつ
いては、ピットの径方向の寸法が大であることが望まし
く、一方、再生情報信号の周波数特性や直流成分の含有
程度等については、ピットの接線方向の端部の形状が、
その突出部が小となるようなものであることが望ましい
。

このような情報記録ディスクに形成されるピットの径方
向の寸法や接線方向の端部の形状は、情報記録過程に於
いて回転記録媒体のフォトレジスト層に形成される、ピ
ットもしくはバンプ、従って、第２図にＱで示される如
くの、露光軌跡の径方向の寸法や接線方向の端部の形状
に応じて定まる。そして１．上述した従来の記録装置に
於いては、斯かる露光軌跡を形成する被変調光ビームに
よるスポットは、第コ図ＫＰで示される如く、円形とさ
れるので、露光軌跡の径方向の寸法と接線方向の端部の
形状は、夫々、このスポットの直径に応じたものとなシ
、例えば、径方向の寸法を大にすべく被変調光ビームに
よるスポットの直径を大とすれば、接線方向の端部の形
状が、その突出部を大とするものとなってしまうことに
なる。従って、情報記録ディスクに形成されるピットの
もととなる、回転記録媒体上に形成されるピットもしく
はバンプの径方向の寸法と接線方向の端部の形状との夫
々を、最適条件で得ることができないという不都合があ
った。

なお、情報記録時に於いて、フォトレジスト層でなく金
属薄層等が設けられた回転記録媒体が用いられ、被変調
光ビームにより金属薄層に直接にピットの配列が形成さ
れて、これにもとすき情報記録ディスクが複製される場
合にも、斯かるピットの径方向の寸法及び接線方向の端
部の形状は、夫々、被変調光ビームによる円形スポット
の直径に応じたものとなり、上述と同様の問題が生ずる
。

斯かる点に鑑み本発明は、回転記録媒体に対して、その
上に直接または所定の処理がなされた後に配列形成され
るピットもしくはしくンプの一方向の寸法と接線方向の
端部の形状とが、最適条件のもとで得られたものどなる
ように、情報記録を行うことができる光学式情報記録装
置を提供するものである。以下、本発明の実施例につい
て述べる。

第３図は本発明に係る光学式情報記録装置の一一を示す
。この例は、第１図に示される従来の記録装置に於ける
と同様のレーザ光源／、ミラー３゜乙及び７、信号源左
及び対物レンズｇを具備している。さらに、第１図に示
されると同様のモータ１０で回動されるターンテーブル
／／が配され、ターンテーブル／／上に回転記録媒体上
が′装着される。この回転記録媒体７は、前述同様、例
えば、円盤状の基体上にフォトレジスト層が設けられた
ものと゛される。

レーザ光源／か、らの平行レーザ光ピームコは、ミラー
３を経た後、レンズ７２′で集束ビームとされて光変調
器／３に入射せしめられる。そして、光変調器／３で、
集束ビームとされたレーザ光ピームコに対する信号源３
からの情報信号Ｓに応じた強度変調がなされ、光変調器
１３から被変調光ピームコ“が発散ビームとして得られ
て、これがレンズ／りによシ平行ビームとされた後、開
口部／Ｓを通過する。この光変調器／３は音響光学変調
器で構成−され、第９図に示される如く、情報信号ＳＫ
対応する制御信号Ｓ′で制御されて超音波を発生する超
音波発生部／６と発生された超音波を伝搬せしめて音響
光学効果を生ぜしめる媒質／７とを有している。第グ図
に示される如く、レンズ／２は平行レーザ光ピームコを
、集束点が媒質／７中にできるように集束して媒質／７
に入射せしめる。このとき、入射レーザ光ビーム２ａは
、制御信号Ｓ′で制御された超音波が伝搬する媒質／７
中で音響光学効果による回折を生じ、／次回折光２ｂが
、回折′しないθ次光２ｃに対して所定の回折角をもっ
て、媒質／７から発散ビーム・となって出・る。この／
次回折光λｂは、レンズ／ｌで平行ビームとされた後、
この／次回折光２ｂの漬を通す開口部／Ｓを通過して、
ミラー乙へ向う。

ここで、／次′回折光２ｂは、入射レーザ光ビーム、２
Δの制御信号Ｓ′に応じて生ずる回折によ！ｌｉ樽られ
るもめで、情報信号Ｓに応じた強度変化を有すものとな
シ、結局、媒質／７への入射レーザ光ビニム２ａが情報
信号Ｓによって強度変調されｆＬ袖変調光ビーム」”と
なる。また、こめ場合、媒質／７ベの入射レーザ光ビニ
ム２ａ′は集束ビームとされているので、その光軸より
離れた部外の回折方向に於は暮一部は、回折に於けるブ
ラッグ条件を満足しないものとなり、回折を年じ藩いて
Ｏ次晃□、２ｃとして媒質／７外べ出る。このため、／
Ｕ回折光２ｂは、その光軸に直交する面での断面を、第
３図に示される如く、回折方向に於い′七短径ａ’　　
　　　′を有し、回折方向に直＋する方向に於いて長径
ｂ　“を有する楕円形とするものになる。従って、レン
ズ／２、光変調器１３、レンズ／　ｌＩ’及び開口部　
□／Ｓは、レーザ光源／からの華行レーザ光ピームコを
、情報信号Ｓに応じて変調して被変調光ビームλ“を発
生せしめ、かつ、被変調光ビームλ“のその光軸に直交
する面内に於ける断面を楕円形となす光ビーム制御部を
構成しているのである。そして、被変調光ビームλ“の
断面の楕円形の短径ａと長径すの比は、レンズ／２によ
る入射レーザ光ビーム２ａの媒質／７中に於ける集束点
の径を変化させることによって、変化せしめることがで
きる。

開口部／Ｓからの被変調光ピームコ“は、ミラーＬ、レ
ンズ／ｇ及びミラー７を介して対物レンズｇに導かれ、
対物レンズとにより集束されて、回転記録媒体９に入射
せしめられる。この場合、被変調光ピームコ“は、その
断面の楕円形の長径方向が、回転記録媒体９上に於ける
径方向に一致するーようにされて、回転記録媒体９に入
射せしめられ、回転記録媒体ワ上に楕円形のスポットを
形成するようにされる。従って、ミラー乙、レンズ７ｇ
１ミラー７及び対物レンズざは、被変調光ピームコ“を
、その断面の楕円形の長径方向が回転記録媒体９に於け
る接線方向に直交するようにして、回転記録媒体９に入
射せしめる光ビーム案内部を構成しているのである。こ
こで、被変調光ビームΩ“をその断面の楕円形を保った
まま回転記録媒体ワに入射させるべく、対物レンズｇは
有限倍率で開口数（ＮＡ）が大なるものとされ、レンズ
／ｇは対物レンズどの実効開口数を制限する役割を果す
べく配されている。

回転記録媒体９に入射せしめられる被変調光ビームλ“
によシ、回転記録媒体ヲのフォトレジスト層が露光され
、第１図に示される記録装置の場合と同様にして、螺旋
状の露光パターンが形成されて、回転記録媒体９に対す
る情報信号Ｓの記録が行われる。この場合にも、回転記
録媒体りの７オトレジスト層に形成される露光パターン
は、第４図に示される如く、後に多数のピットもしくは
バンプが形成されるべき、断続的な露光軌跡Ｑ′が配列
されたものとなる。第６図で矢印Ｘは回転記録媒体９の
回動方向を示す。しかし、このとき、露光軌跡Ｑ′を形
成する被変調光ビームのスポットＰ′は第Ｓ図に示され
、、、、盃、と同様の楕円形となシ、その長径ｂ′の方
向が、回転記録媒体９上での径方向（第６図の矢印Ｒの
方向）とされ、短径ａ′の方向が回転記録媒体９上での
接線方向（第４図の矢印Ｔの方向）とされるので、露光
軌跡Ｑ′は径方向の寸法がスポットＰ′の事後ｂ′で定
まシ、また、露光軌跡Ｑ′の端部の形状はスポットＰ′
の短径ａ′に依存するものとなる。そして、１斯かる露
光パターンが形成されたフォトレジスト層に対する現像
処理及びその他の処理が施されて、露光軌跡Ｑ′に対応
したピットもしくはバンプが形成され、これによシ、回
転記録媒体ワに、信号源Ｓからの情報信号Ｓに対応して
のピットもしくはバンプの配列による記録トラックが設
けられることになる。

このようにして、情報信号Ｓが記録さ、れた回転記録媒
体デをもとにして、そのフォトレジスト層に形成された
ピットもしくはバンプの配列と同様なピット捷たはバン
プの配列を有、する情報記録ディスクが複製されるので
あるが、回転記録媒体９に形成されたピットもしくはバ
ンプ、さらには、複製された情報記録ディス、り咳形戊
されたピットもしくは、パン、プは、その径方向、の寸
法が上述の被変調光ピームコ“によ−るスポラ）Ｐ’、
の長径ｂ′に依存して定められ、また、その接線方向の
端部の形状が同じくスポットＰ′の短径ａ′に依存して
定められたものとなる。従って、情報記録ディスクの再
生にアタって、再生情報信号の変調度やプッシュプル信
号のレベル等が適正なものとなるようなピットもしくは
バンプの大なる径方向の寸法を得るには、被変調光ピー
ムコ″のスポットＰ′の長径ｂ′を所定の大なる値に選
定し、また、再生情報信号の周波数特性や直流成分の含
有程５度等が適正なものとなるようなピットもしくはバ
ンプの接線方向の端部の、その突出部が小となる形状を
得るには、被変調光ピームコ”のスポットＰ′の短径ａ
′を所定の小なる値に選定して、、回転記録媒体ワのフ
ォトレジスト層に露光パターンを形成すればよい。そし
て、被変調、光ビームλ”のスポットＰ′の短径ａ′及
び長径ｂ′は、第Ｓ図に示される、被変調光ビームの断
面の楕円形の短径ａ及び長径すを変化させることによシ
選定することができる。即ち、被変調光ビームの光軸に
直交する面に於ける断面の楕円形の短径ａと長径すを適
正に選定することによシ、回転記録媒体ワに、さらには
、複製される情報記録ディスクに形成されるビットもし
くはバンプの径方向の寸法及び接線方向の端部の形状を
、夫々、最適条件のもとで得られたものとすることがで
きる。

なお、回転記録媒体９が、円盤状の基体上にフォトレジ
スト層でなく金属薄層等が設けられたものとされ、この
金属薄層に被変調光ビームΩ〃によシ直接にビットの配
列が形成されて、情報信号Ｓの記録が行われる場合にも
、金属薄層に形成され形のスポットの長径及び短径に依
存して定まるので、上述と同様の作用効果が得られる。

以上説明した如く、本発明に係る光学式情報記録装置に
よれば、被変調光ビームの光軸に直交する断面が楕円形
とされ、その楕円形の長径方向が選定されて回転記録媒
体に入射せしめられることにより、回転記録媒体に対し
て、・その上に直接または所定の処理がなされた後に配
列形成されるビットもしくはバンプの径方向の端部の形
状とが、最適条件のもとで得られたものとなるように、
情報記録を行うことができる。

また、上述の実施例の如く、光ビームの情報に応じた変
調と、変調された光ビームの断面を楕円形にする整形と
を、同時に行える音響光学変調器を含む光学系を用いる
場合には、装置全体の光学系を簡易化することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の光学式情報記録装置を示す概略構成図
、第Ω図は第１図に示される記録装置の動作説明に供さ
れる図、第３図は本発明に係る光学式情報記録装置の一
例を示す概略構成図、第７図、第Ｓ図及び第６図は第３
図に示される例の動作説明に供される図である。 図中、／はレーザ光源、Ｓは信号源、ざは対物レンズ、
９は回転記録媒体、／／はターンテーブル、／２．／グ
及び７ｇはレンズ、／３は光変調器である。 代理人　弁理士　神原貞昭 第１図 第２！ｌ！ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビーム発生手段と、該光ビーム発生手段からの光ビー
   ムを情報に応じて変調して被変調光ビームを発生せしめ
   るとともに、該被変調光ビームのその光軸に直交する面
   内に於ける断面を楕円形となす光ビーム制御手段と、回
   転記録媒体に、上記光ビーム制御手段からの上記被変調
   光ビームをその断面の楕円形の長径方向が上記回転記録
   媒体の回動接線方向と直交するようにして入射せしめる
   光ビーム案内手段とを具備し、上記断面が楕円形とされ
   た被変調光ビームにより、上記回転記録媒体に対する情
   報記録を行うようにされた光学式情報記録装置。