JPS6350933A - 平板状情報記録担体 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、映像信号、デジタル信号等を記録再生又は消
去可能な光デイスクメモリー媒体（以下ディスクという
）等の平板状情報記録担体に関するものである。

従来の技術 映像信号、デジタル情報信号等を書き込み読み出し可能
な追記型光ディスク又は、更に消去再書き込みも可能な
書き換え可能型光ディスクは、従来の磁気ディスクに比
べると、２桁近くトラック密度が高く、記録可能な容量
も、それだけ多くなっている。

このような高密度トラックに精度良く、高速アクセスを
行なう為には、光ディスクの情報記録再生を行なう記録
媒体面にプリフォーマット信号が必要である。そのプリ
フォーマット信号は、ユーザーが情報を記録可能なガイ
ドトラック部と、トラックやセクタ一番地を指定する為
の番地情報とがあらかじめ形成されている。これは、ガ
ラス原盤にフォトレジストを塗布し、レーザー露光し、
現像後、形成された微細なレリーフ構造をもとにニッケ
ル金型を作製する。この金型より各種の成型法によりレ
プリカディスクが作られる。このレプリカディスクには
ガイドトラックと、必要な番地情報とが形成されている
。この上に、真空蒸着法等により、記録膜を形成するこ
とによシ記録可能な光ディスクが作製される。

光ディスクで、情報信号の記録再生を行なう場合、Ｃ／
Ｎを良くし、読み出しの信号品質を改善し、ピットエラ
ーレートを低減することが極めて重要である。第４図に
従来のディスクのプリフォーマット信号の拡大図を示す
。情報信号は、ガイドトラック１上に記録されるグルー
プ記録方式である。

第５図に第２の従来例を示す。これは、ガイドトラック
間に番地信号ピット２を有し、情報信号は、ガイドトラ
ック１間に記録されるランド記録５　ページ 方式である。

ランド記録方式の方がグループ記録方式に比べて溝の影
響を受けにくい為、Ｃ／Ｎ的には良いものが得られ易い
。いずれの従来例も、共にトラッキング誤差信号のファ
ーフィールド検出効率を良λ くする為に光学的溝深さを−（λ：再生用光源の波長）
付近に設定されている。ガイドトラック部はλ／８付近
の光学的深さに設定し、番地信号ピット部は、回折効率
が最大になるλ／４深さ付近になるように、原盤作製時
に７オトレジスト厚さをλ／４付近の厚さに塗布し、記
録レーザーパワーと現像条件をコントロールして、深さ
を変える方式も提案されている。

発明が解決しようとする問題点 ファーフィールド法によるトラッキング法は、追記型又
は書き換え可能型の光ディスクに用いられている。この
方法で光ディスクのガイドトラックを追従する場合、次
に説明するような問題が生しる。

第６図に示す光学系は、追記型、書き換え可能６ページ 型光ピックアップに用いられる光学系である。半導体レ
ーザー光源７からの光は、コリメーターレンズ６で平行
にされ、収束レンズ５を経たのち、ディスク４のガイド
トラック上に収束される。ディスクからの反射光はビー
ムスプリッタ９で反射され、トラッキング信号検出器８
上に入射する。

２分割検出器の出力は差動アンプ１０に接続されており
、トラッキング信号を得ることができる。

収束レンズ５は、ディスク面上に収束されたスポットを
ガイドトラック上に追従させる為、ガイドトラックに対
して直角方向に移動するようになっている。収束レンズ
６が入射光束に対して変位すると、入射光束が十分大き
ければ、あまシ問題は生じないが、通常はレーザー光の
利用効率も考えて、収束レンズ５への入射光のクラレ量
を一般的に５０％以下に押えである。その為、収束レン
ズ６が第６図に示すような偏移方向に変移した場合、入
射光のクランの状態が変化し、トラッキング信号検出器
８上のディスクからの反射光束１１は、第７図に示すよ
うに１２．１３のように移動して７　ページ し貰う。この光束移動の極性と、トラッキングサーボル
ープの極性が同相で、かつ負帰還になっておれば、サー
ボループは安定し、トラッキングサーボが外れてしまう
ことはない。しかし、トラッキングの極性は、ガイドト
ラックを追従する場合の極性と、光束の振れの極性との
２つがあシ、個別にコントロールすることはできない。

ファーフィールド法によるトラッキングで、ガイドトラ
ックの光学的深さがλ／８付近にあればガイドトラック
上にスポットを追従させる場合は、トラッキング極性と
トラッキング検出器上での光束移動とが同相になりトラ
ッキングサーボルーブをＯＮにした場合、安定にガイド
トラック上に追従させることができる。しかしながら、
信号記録再生の面から考えると、ガイドトラック上を追
従させるよシ、ガイドトラック間、つまりランド上を追
従させる方がＣ／Ｎ面で良くなる。これは、原盤をつく
る際のフォトレジストの露光、現像によるプロセスで、
エツチングされる面や、溝のエツジ部分がミクロに見て
かなシざらついた状態になり、ガラス原盤表面に比べ、
特性が悪くなる。

これを改良する為に、形成される溝幅をできるだけ小さ
くし、ランド上に信号を記録再生する方法が提案されて
いる。この方法によると、信号の記録再生のＣ／Ｎ自体
は改善できるが、前述のようなトラッキング検出器上で
の光束の振れによる信号出力の極性と、トラッキング自
体の極性が逆相になり、収束レンズ５のトラッキング方
向の振れが小さい範囲、即ち、収束レンズ５への入射光
束のクランが少ない範囲では、サーボループの安定性自
体はさほど問題にならない。しかし、高速アクセスを行
なう場合、追従範囲を広くとっておく必要があり、又、
ディスク上の欠陥等でサーボ信号が不安定になる場合等
には、サーボループ自体が不安定になって、はなはだし
い場合にはサーボが引っ込まなかったり外れたりする場
合がある。

本発明は、かかる問題点を解決し、トラッキングサーボ
ループの安定化を図り、かつ、高品質の記録再生信号を
得ることができるガイドトラックを有するディスクを提
供することを目的とするも９ページ のである。

問題点を解決するための手段 トラッキング差動信号出力は、ガイドトラック深さが変
わるに従って極性が変化する。極性変化の境界ばλ／２
（λ：再生信号光波長）である。

そこで、本発明ではガイドトラック深さを０〜たまでと
、−〜らの範囲で、極性を反転させることを可能とし、
トラッキング検出器上での光束の移動による直流成分の
変動の極性を合わせるようにしている。

作　　用 ガイドトラックの光学的深さをへ〜体とすることにより
、トラッキング差動出力信号の極性を、ガイドトラック
深さが、０〜／／４の時と反転させることができ、従っ
てガイドトラック深さが０〜−の時の溝上、溝間（ラン
ド上）での極性変化をキャンセルできるようなトラッキ
ング信号出力をζ〜匂の溝深さの領域で得ることができ
る。従って、トラッキング信号の極性を一定に保つこと
ができ、サーボ特性を安定化させることができる。

１０ページ 同時に、溝上よりもＣ／Ｎ良く溝間（ランド）記録を実
現することができる。

第３図に示すように、図体）では、旬深さの溝間（ラン
ド）のトラッキングの状態、図（ｂ）では３体深さの溝
のランドトランキングの場合の出力信号の極性を示して
いる。ａでは、ランド中央部における、トラッキング差
動出力と、光量変化の差動の如く成分の極性が反転して
おり、丈−ボ系は不安定である。ｂでは両者は同相にな
っておシ、サーボ系は安定である。以上のように、溝上
から溝間にトラッキング位置を変えた時の極性変化を３
λ／８深さの溝を構成することによりなくすることがで
き、高速アクセス時、外乱が入った時、サーボの引込み
時等の安定性を大きく改善でき、同時に、溝間記録を行
なうことにより、高品質な信号の記録再生を行なうこと
ができ追記型、書き換え可能型光ディスクの大幅な特性
改善を図ることができ、その効果は極めて大である。

実施例 第２図に示すように、ガイドトラック深さを匂１１ベー
ジ よシ大きくシ匂より小さくする。ガイドトラック深さを
所定の値にする為には、ガラス原盤に所定の厚さの感光
性フォトレジストをスピンコードし、プリベーク後、レ
ーザー光により露光し、その後現像してガイドトラック
を形成する。フォトレジストは、所定の厚みに塗布して
、露光パワー及び現像時間をコントロールすることによ
多形成される溝深さのコントロールを行なうことも可能
である。

第１図ａ　−Ｃに本発明の光デイスクガイドトラック及
びアドレスピントの実施例の図を示す。まず第１の実施
例ａは連続したガイドトラック間にアドレスピットを有
し、光学的深さは両者共に３λ／８としたものである。

フォトレジストを均一３λ／８の厚さに塗布し、ガラス
原盤表面まで現像によシ露出、するように露光及び現像
条件をコントロールすることによシ容易に実現できる。

今λ＝８３０ＯＡ　、ディスク基材の屈折率をｎ　＝　
１．５３λ とすると、レジスト厚はｄ　＝−＝　２０７５へのｎ 厚さに塗布すれば良い。従来の８００人前後の厚みに比
べれば塗布厚は厚くする必要があるが、却って、塗布時
のピンホールが低減できる等の利点がある。

レジスト厚はこの厚さよシ更に厚く塗って、露光及び現
像条件によりコントロールし、実質的に２０００Ａ付近
の深さのガイドトラック及び、アドレスピットを形成し
ても良い。前者の場合は、断面が台形に近い溝が形成さ
れ、後者の場合は、ガラス面に到達するまでフォトレジ
ストを現像しないで、途中で止めることにより所望の深
さの溝を形成することができる。

第２の実施例すはガイドトラック深さを３λ／８とし、
アドレスピット部の深さを体としたときの実施例である
。アドレスピット部の深さは、露光及び現像条件をコン
トロールして、ガイドトラックより浅い匂の深さになる
ようにしたものである。

こうすることによシ、トラッキング信号及び、アドレス
信号を各々最大効率で取シ出すことができサーボ系の効
率とアドレス検出の効率を最大に設定することができデ
ィスクの溝の構成としては環１３ページ 想的である。

第３の実施例をＣに示す。ガイドトラックは、アドレス
信号に隣接した領域のみ不連続とし、第４．５図の従来
例に示すような、アドレス信号と隣接トラックとの距離
Ｗ１．Ｗ２の、例えば原盤記録時に発生するピッチむら
による大きさの変化を防止できる効果を有している。

又、アドレスピットの深さを−として、浅く記録すれば
、第２図のようにアドレスピット部にトラッキングした
場合の極性と、３λ／８の深さにした時のガイドトラッ
クのトラッキング極性は反転する為、ガイドトラック間
にトラッキングするような極性にしておけば、トラック
領域はランドに追従し、アドレスピット部ではピット上
を追従するようになる。

その結果、全領域にわたシ安定なトラッキング特性が得
られ、システムの安定性、信頼性を増すことができる。

以上説明した構成のガイドトラック深さ及びアドレスピ
ットの深さに関しては、説明中の単一の１４ページ 光学的深さに限定されるものではなく、実質的に説明中
の値の付近のものであればよい０又、溝形状、ピット形
状もその断面が実施例中の矩形状である必要はなく、底
部が丸いＶ字状であってもよい。

発明の効果 以上のように、光ディスク、光磁気ディスク等の特性改
善を図る為には、情報信号をガイドトラック上に記録す
るよりは、ガイドトラック間に記録する方が望ましいＯ
Ｃ／Ｎにして、数ｄＢの改善効果がある。ところが従来
のん付近の光学的深さのガイドトラック間記録では、ト
ラッキングの極性と、収束レンズ移動による、光束のケ
ラレに起因する光量変動の極性とが、トラッキングサー
ボループ上で逆になり、溝に対しては追従できるが、ト
ラッキング検出器上での光量変動に対しては正帰還とな
り追従できなくなってしまい、ナボループが極めて不安
定なものになってしまう。トラッキング追従範囲が狭い
状態では問題は少ないが、高速アクセス等が必要な場合
は、ダイナミッ１５” クレンジを大きくする必要がちりザーボ系の不安定さは
致命的なものとなる。トラッキングの極性と、光量変動
の極性は、どんなレンズ系、光学素子を通しても相対関
係は保存され、反転させることはできない。

本発明では、ガイドトラックの光学的深さを３λ／８付
近にすることにより回折光の強度分布を変えトラッキン
グ極性と、光量変動の極性とをガイドトラック間記録の
場合に、同相になるようにしトラッキングサーボの安定
化を実現し、かつ、Ｃ／Ｎの改善も図ることができ、そ
の結果は光ディスク、光磁気ディスクに於て極めて大き
い。スタン１１〇−作成の為のガラス原盤のレジスト塗
布厚さを従来より厚くする必要があるが、レジストを厚
くすることによシ、却ってピンホールの発生が押えられ
、品質改良を図ることができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における平板状情報記録担体の
ガイドトラック及びアドレスピットを示す平面図および
断面図、第２図はそのガイドトラック深さに対する規格
化されたトラッキング差動信号を示す枠忰１１に者参波
形図、第３図はレンズ例の案内溝及びアドレスピットを
示す平面図、第６図はファーフィールドトラッキング方
式の光ピツクアップを示す側面図、第７図はそのトラッ
キング検出器上での光束の変位を示す平面図である。 １・・・・・・ガイドトランク、２・・・・・・アドレ
スピット、３・・・・・・記録ピット、４・・・・・・
ディスク、５・・・・・収束レンズ、６・・・・・・コ
リメータレンズ、了・・・・・・光源、８・・・・・ト
ラッキング検出器、９・・・・・・ビームスプリッタ、
１１・・・・・・ディスクよりの戻り光束。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｌ−
〜−文自ドトラック 第　１　図　　　　　　　　　　　　　　　　　２−ｍ
−アドレスピット３−−−合乙僻艮ピット （久）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　八　　
　　（久″）／−−一カイトトラック ２−−−アドレスピット 第２図 第３図 （遂祇姓）　　　　　（肩極仇） 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報信号の記録、再生又は消去用の光スポットを
   ガイドする同心円状又は螺線状のガイド溝と、前記ガイ
   ド溝間に情報信号を有する複数のピットより成るピット
   列とを凹凸構造で有し、前記ガイド溝の光学的深さｄ＿
   １をλ／４＜ｄ＿１＜λ／２（λ：情報信号再生用光源
   の波長）とし、前記ピット列の光学的深さｄ＿２をλ／
   １６＜ｄ＿２≦λ／２としたことを特徴とする平板状情
   報記録担体。
2. （２）ガイド溝部及び情報信号を有する複数のピットよ
   り成るピット列の光学的深さｄ＿１及びｄ＿２を−λ／
   １６≦ｄ＿１、ｄ＿２−λ／８≦λ／１６としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平板状情報記録
   担体。
3. （３）ガイド溝部の光学的深さｄ＿１を −λ／１６≦ｄ＿１−３λ／８≦λ／１６、情報信号を
   有する複数のピットより成るピット列の光学的深さｄ＿
   ２を−λ／１６≦ｄ＿２−λ／４ｎ≦λ／１６としたこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の平板状情
   報記録担体。
4. （４）ガイド溝部の光学的深さｄ＿１を −λ／１６≦ｄ＿１−３λ／８≦λ／１６、情報信号を
   有する複数のピットより成るピット列の光学的深さｄ＿
   ２を−λ／１６≦ｄ＿２−λ／８≦λ／１６としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平板状情報記
   録担体。
5. （５）ガイド溝部の光学的深さｄ＿１を、 λ／４＜ｄ＿１＜λ／２、情報信号を有する複数のピッ
   トより成るピット列の光学的深さｄ＿２をλ／１６＜ｄ
   ＿２≦λ／２とし、前記情報信号を有するピット列の、
   隣接する領域にのみ、ガイドトラックが存在したい構造
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平
   板状情報記録担体。
6. （６）ガイド溝部の光学的深さｄ＿１をλ／４＜ｄ＿１
   ＜λ／２、情報信号を有する複数のピットより成るピッ
   ト列の光学的深さｄ＿２を−λ／１６＜ｄ＿２−λ／８
   ＜λ／１６とし前記情報信号を有するピット列の、隣接
   する領域にのみガイドトラックが存在しない構造とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の平板状情
   報記録担体。