JPWO2002041311A1 - 光学記録媒体および光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、クロスライトの防止や再生信号の均質化を実現し、容易に再生専用ディスクとの互換性を確保できる光学記録媒体および光ディスク装置を提供する。開口数が０．８５±０．１であるレンズ（１２，１４）により集光され、波長が４０５±５ｎｍである光ＬＢが照射されて記録または再生がなされ、表面に溝２が形成された基板１と、基板上に形成され、溝に応じて凹凸形状を有する光学記録層３と、光学記録層上に形成された光透過性の保護膜４とを有し、保護膜側から光学記録層に記録または再生用の光が照射されて用いられ、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹凸形状の凹部に相当する部分と、近い側である凸部に相当する部分の内のいずれか一方の上記光学記録層のみが記録領域として用いられ、トラックピッチが０．３２±０．０１μｍであり、凸部に対する凹部の深さＤ２が１９〜２４ｎｍの範囲である光学記録媒体とする。
Description
技術分野
本発明は、光学記録媒体（以下光ディスクとも言う）とこれを再生または記録する光ディスク装置に関し、特に高密度記録が可能な光学記録媒体とこれを再生または記録する光ディスク装置に関する。
背景技術
近年、動画、静止画などのビデオデータをデジタルに記録する技術の発展に伴い、大容量のデータが取り扱われるようになり、大容量記録装置としてＣＤやＤＶＤなどの光ディスク装置が脚光を浴びており、さらなる大容量化の研究が進められている。
図１は、ＣＤ−ＲＷ（リライタブル）方式の光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
厚さＤ５が約１．２ｍｍの光透過性のディスク基板５の一方の表面に、溝６が設けられており、この面上に、例えば誘電体膜、記録膜、誘電体膜、反射膜などがこの順番で積層された光学記録層７が形成されている。膜構成および層数は記録材料の種類や設計によって異なる。
光学記録層７の上層に保護層８が形成されている。
上記のＣＤ−ＲＷ方式などの光ディスクを記録あるいは再生する光ディスク装置は、通常の構成において、記録または再生用の波長λの光を照射する光源と、当該光源の出射する光を光学記録媒体の光学記録層上に集光する開口数ＮＡの対物レンズ（集光レンズ）を含む光学系と、光学記録層からの反射光を検出する受光素子などを有する。
例えばＣＤ−ＲＷ方式においては、図１に示すように、再生用あるいは記録用のレーザビームＬＢが、例えば対物レンズ５０により集光されて、光透過性のディスク基板５を透過して、上記構造の光ディスクの光学記録層７に対して照射される。
光ディスクの再生時においては、光学記録層で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
上記の光ディスクの再生あるいは記録において、光学記録層上における光のスポットサイズφは、一般に下記式（１）で与えられる。
φ＝λ／ＮＡ …（１）
光のスポットサイズφは光学記録媒体の記録密度に直接影響を与え、スポットサイズφが小さいほど高密度記録が可能となり、大容量化ができる。即ち、光の波長λがより短いほど、また、対物レンズの開口数ＮＡが大きいほど、スポットサイズφはより小さくなり、高密度記録が可能となることを示す。
例えば、図１に示すようなＣＤ−ＲＷ方式においては、光源の波長が近赤外領域（７８０ｎｍ程度）であり、対物レンズの開口数が０．４５程度であり、記録層に相変化型記録層を用い、さらに、ディスク基板５に形成された凹凸に応じて、光学記録層が凹凸形状を有しており、この凹凸形状の光学記録層の内、記録または再生用の光の照射側から近い側である、凹凸形状の凸部に相当する部分の光学記録層のみが記録領域ＲＡとして用いられ、記録または再生用の光の照射側から遠い側である、凹凸形状の凹部に相当する部分の光学記録層を記録領域ＲＡとして用いない構成において、１２０ｍｍ径の光ディスクの場合に約７００ＭＢの記録容量を実現している。
上記の凸部と凹部については、溝が形成されたディスク基板５を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面においてレーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する部分をグルーブＧと呼び、グルーブＧで挟まれた領域をランドＬと呼ぶことにし、例えば図１に示す光ディスクの一般的な製法の場合、凹凸形状の凸部がグルーブＧに相当し、凹部がランドＬに相当する。
光ディスクのさらなる高密度化の研究が進められており、例えば、文献Ａ「Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ａ ＧａＮ ｂｌｕｅ−ｖｉｏｌｅｔ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ」（Ｉｃｈｉｍｕｒａら、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．３９（２０００），ｐｐ９３７−９４２）においては、青紫色半導体レーザと開口数０．８５の２群対物レンズを用いることで、ＤＶＤサイズの光ディスクに２２Ｇバイトを越える記憶容量を実現する手法が提案されている。
ところで、対物レンズの開口数が大きくなると、一般に光ディスク装置におけるディスク傾き許容度が減少する。光軸に対する傾き角θに対して、発生するコマ収差Ｗ３１は、文献Ｂ「Ａｐｌａｎａｔｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｔｏ ｒｅｐｒｏｄｕｃｅ ｊｉｔｔｅｒ−ｆｒｅｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ ｓｙｓｔｅｍ」（Ｋｕｂｏｔａら、Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．，ｖｏｌ．２６（１９８７），ｐｐ３９６１−３９７３）によると下記式（２）で与えられ、概ね開口数ＮＡの３乗と、光ディスクの保護層（光学記録層の上層に形成された層）の厚さｔに比例する。なお、式（２）中、ｎは保護層の屈折率である。
従って、許容されるコマ収差Ｗ３１の値をλ／４とすると、開口数０．８５まで高めた光ディスク装置において、ＤＶＤ再生装置と同等のディスク傾き許容度を確保するためには、光ディスクの保護層の厚さを０．１ｍｍ程度に薄くすることが必要となる。
図２は、上記の文献Ａにおいて報告された手法により形成された光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
厚さＤ１が１．１〜１．２ｍｍのディスク基板１の一方の表面に、溝２が設けられており、この面上に、例えば反射膜、誘電体膜、記録膜、誘電体膜などがこの順番で積層された厚さＤ３の光学記録層３が形成されている。膜構成および層数は記録材料の種類や設計によって異なる。
光学記録層３の上層に厚さＤ４が０．１ｍｍ程度の光透過性の保護層４が形成されている。
上記の方式においては、図２に示すように、再生用あるいは記録用のレーザビームＬＢが、例えば第１のレンズ（先玉レンズ）１２および第２のレンズ（後玉レンズ）１４からなる２群レンズにより集光されて、光透過性の保護層４を透過して、上記構造の光ディスクの光学記録層３に対して照射される。
再生時においては、光学記録層で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
上記の光ディスクの製造方法は、表面に溝を有するディスク原盤などからの転写により表面に溝を有するスタンパを形成し、スタンパから表面形状を転写して表面に溝２を有するディスク基板１を形成し、例えば反射膜、誘電体膜、光学記録層、誘電体膜の積層体からなる光学記録層３をこの成膜順序で成膜する。これは通常とは逆の順である。最後に、誘電体膜の上層に光透過性の保護層４を形成する。この手法により、０．１ｍｍの厚さの保護層を有する光ディスクを形成することができる。
上記の方式においては、面記録密度を向上させるため、溝構造の深さＤ２をλ／６ｎ（λ：光ディスク装置の光源の波長、ｎ：光透過性の保護層の屈折率）程度とし、溝構造に応じて光学記録層が凹凸形状を有しており、この凹凸形状の光学記録層の内、記録または再生用の光の照射側から近い側であるランドＬと、記録または再生用の光の照射側から遠い側であるグルーブＧの両領域を記録領域ＲＡとして用いるランド・グルーブ記録方式が採用されている。
ランド・グルーブ記録方式においては、トラックピッチＴＰはランドＬの中央位置とグルーブＧの中央位置の距離に相当し、具体的には約０．３μｍ程度に設定されている。
ランド・グルーブ記録方式に関しては文献Ｃ「Ｌａｎｄ ａｎｄ ｇｒｏｏｖｅ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｔｒａｃｋ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｎ ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋｓ」（Ｍｉｙａｇａｗａら、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．３２（１９９３），ｐｐ５３２４−５３２８）などに詳細に記載されている。
この方式においては、ランド部とグルーブ部の信号振幅を均等にするべく、光学記録層の成膜後のランド部とグルーブ部の幅の比（ｄｕｔｙ比）が約１：１となるように、ディスク基板の溝が形成される。例えば、ディスク基板に形成される溝の幅を溝のピッチの６０％程度とし、溝の内壁を被覆して全面に、誘電体膜、記録膜、誘電体膜、反射膜を積層させたときに、ランド部とグルーブ部に相当する記録膜の幅が均等となるように、溝の幅が決定される。
また、溝干渉を利用して、隣接トラックからの反射光量、すなわちクロストーク成分を低減させるために、溝の深さをλ／６ｎとしている。
しかしながら、上記のランド・グルーブ記録方式を採用した場合、一般に、記録または再生用の光の照射側から遠い側であるグルーブ部に信号を記録する際に、予め手前側のランド部に記録されている信号マークを消去する現象（クロスライト）が発生しやすい傾向がある。
これは、対物レンズの開口数が大きく、溝が深めであることからグルーブ部に電磁波が伝播しにくく、グルーブ部での照射出力を高めることから、記録時の最適照射出力が必ずしも均等にならないことが原因となっている。
さらに、ランド部とグルーブ部の再生信号の品質を均質化するのが難しいという面を持っている。
従って、ランド・グルーブ方式の特徴である隣接トラックからのクロストークをキャンセルする効果を十分に活かしたトラック密度を実現するには至っていない。
また、ランド部とグルーブ部の両者を記録領域として用いているために、ピットにより情報を記録する再生専用（ＲＯＭ；Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）ディスクとの互換性を確保するためには工夫が必要であった。
発明の開示
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、光透過性の保護層の厚さを０．１ｍｍ程度に薄くして、光源の波長の短波長化および対物レンズの高開口数化による高密度記録に対応した光学記録媒体（光ディスク）において、クロスライトの防止や再生信号の均質化を実現し、容易に再生専用ディスクとの互換性を確保できる光学記録媒体と、これを記録・再生するための光ディスク装置を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明の光学記録媒体は、開口数が０．８５±０．１であるレンズにより集光され、波長が４０５±５ｎｍである光が照射されて記録または再生がなされる光学記録媒体であって、表面に溝が形成された基板と、上記溝形成面における上記基板上に形成され、上記溝に応じて凹凸形状を有する光学記録層と、上記光学記録層上に形成された光透過性の保護膜とを有し、上記保護膜側から上記光学記録層に記録または再生用の光が照射されて用いられ、上記凹凸形状の光学記録層の内、上記記録または再生用の光の照射側から遠い側である上記凹凸形状の凹部に相当する部分と、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の内のいずれか一方の上記光学記録層のみが記録領域として用いられ、上記記録領域として用いられる凸部または凹部のピッチ（トラックピッチ）が０．３２±０．０１μｍであり、上記凸部に対する凹部の深さが１９〜２４ｎｍの範囲である。
上記の本発明の光学記録媒体は、開口数が０．８５±０．１であるレンズにより集光され、波長が４０５±５ｎｍである光が照射されて記録または再生がなされる光学記録媒体であって、凹凸形状を有する光学記録層の内、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部と、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部の内のいずれか一方の上記光学記録層のみが記録領域として用いられるので、凹部と凸部の間のクロスライトの防止と、再生信号の均質化を実現し、さらに再生専用ディスクとの互換性の確保が容易である。
開口数が０．８５±０．１であるレンズにより、波長が４０５±５ｎｍである光を集光すると、光学記録層上での光のスポットサイズから、記録領域として用いる凸部または凹部のピッチ（トラックピッチ）を０．３２±０．０１μｍに設定するのが最適となり、得られる信号品質とサーボ特性を満たすためには、凸部に対する凹部の深さを１９〜２４ｎｍの範囲に設定することが必要となる。
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記溝に振幅が±８〜１２ｎｍであるウォブルが形成されている。
凸部に対する凹部の深さを上記の範囲に設定すると、アドレス情報をピットとして形成する場合にピット信号の変調度が不十分となるため、溝にウォブルを形成して、これにアドレス情報を組み込むことが好ましい。この場合、ウォブル信号のＣ／Ｎ比と、隣接トラックからのウォブルの漏れ込み量との条件を満たすために、ウォブルの振幅を±８〜１２ｎｍの範囲に設定する。
また、凹部と凸部の内の一方しか記録領域として用いないので記録密度の面で不利となる場合があるが、アドレスなどをウォブル信号から得ることなどにより、記録密度の向上が可能である。
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記凹凸形状の光学記録層の内、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の上記光学記録層のみが記録領域として用いられる。
記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部と、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部を比較した場合、クロスライト特性の実験結果から凸部を記録領域として採用することが好ましい。
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分が、上記溝が形成された基板を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面においてレーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する。
上記の構成の光学記録媒体では、製法上、原盤作成時にレーザビームなどの露光がなされた領域は幅が一定となることから、この領域を記録領域として用いることが好ましい。
従って凸部と凹部の内、原盤作成時に露光がなされた領域が凸部となるようにすることが好ましい。即ち、露光された領域に相当する部分をグルーブと呼ぶ場合、凸部がグルーブとなるように製造することが好ましい。
また、上記の目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、表面に溝が形成された基板と、上記溝形成面における上記基板上に形成され、上記溝に応じて凹凸形状を有する光学記録層と、上記光学記録層上に形成された光透過性の保護膜とを有する光学記録媒体を回転駆動する回転駆動手段と、上記光学記録層に対して、波長が４０５±５ｎｍの記録または再生用の光を出射する光源と、上記光を上記保護膜側から上記光学記録層に集光して照射するための開口数が０．８５±０．１であるレンズを含む光学系と、上記光学記録層で反射された戻り光を受光する受光素子と、上記受光素子により受光された戻り光に基づいて所定の信号を生成する信号処理回路とを有し、上記光学記録媒体として、上記記録または再生用の光の照射側から遠い側である上記凹凸形状の凹部に相当する部分と、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の内のいずれか一方の上記光学記録層のみを記録領域として用い、上記光学記録媒体として、上記記録領域として用いられる凸部または凹部のピッチ（トラックピッチ）が０．３２±０．０１μｍであり、上記凸部に対する凹部の深さが１９〜２４ｎｍの範囲である光学記録媒体を用いる。
上記の本発明の光ディスク装置は、好適には、上記光学記録媒体として、上記溝に振幅が±８〜１２ｎｍであるウォブルが形成されている光学記録媒体を用いる。
上記の本発明の光ディスク装置は、好適には、上記光学記録媒体として、上記凹凸形状の光学記録層の内、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の上記光学記録層のみを記録領域として用いる。
さらに好適には、上記光学記録媒体として、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分が、上記溝が形成された基板を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面においてレーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する光学記録媒体を用いる。
上記の本発明の光ディスク装置は、クロスライトの防止や再生信号の均質化を実現し、容易に再生専用ディスクとの互換性を確保できる上記の本発明の光学記録媒体を用いて、これを記録・再生するための光ディスク装置を構成することができる。
発明を実施するための最良の形態
本発明の好適実施の形態を添付図面を参照して述べる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
本実施の形態は、光学記録媒体である光ディスクと、これに対するデータの記録および／または再生を行う記録および／または再生装置（以下、光ディスク装置という）に適用したものである。
図３は、本実施形態に係る光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
厚さＤ１が１．１〜１．２ｍｍのディスク基板１の一方の表面に、溝２が設けられており、この面上に、例えば反射膜、誘電体膜、記録膜、誘電体膜などがこの順番で積層された厚さＤ３の光学記録層３が形成されている。膜構成および層数は記録材料の種類や設計によって異なる。
光学記録層３の上層に厚さＤ４が０．１ｍｍ程度の光透過性の保護層４が形成されている。
本実施形態においては、図３に示すように、再生用あるいは記録用のレーザビームＬＢが、例えば第１のレンズ（先玉レンズ）１２および第２のレンズ（後玉レンズ）１４からなる２群レンズにより集光されて、光透過性の保護層４を透過して、上記構造の光ディスクの光学記録層３に対して照射される。
開口数が０．８５±０．１であるレンズを用いるため、上記のような２群レンズを使用する。
また、用いるレーザビームＬＢの波長は４０５±５ｎｍである。
再生時においては、光学記録層で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
上記の光ディスクにおいて、溝２に応じて光学記録層は凹凸形状となっており、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部と、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部の内、いずれか一方が記録領域ＲＡとして用いられる。
本実施形態の光ディスクは、凸部と凹部の内のいずれか一方が記録領域ＲＡとして用いられるので、凹部と凸部の間のクロスライトの防止と、再生信号の均質化を実現し、さらに再生専用ディスクとの互換性の確保が容易である。
上記の凸部と凹部については、上記の溝が形成されたディスク基板１を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面において、レーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する部分をグルーブＧと呼び、グルーブＧで挟まれた領域をランドＬと呼ぶことにする。
本実施形態においては、下記の製造方法において説明されるように、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部がグルーブＧ、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部がランドＬとなるように製造する。
本実施形態の光ディスクにおいては、トラックピッチＴＰは、記録領域として用いる凸部または凹部のピッチ、即ち、ある凸部の中央位置とその隣の凸部の中央位置の距離、あるいは、ある凹部の中央位置とその隣の凹部の中央位置の距離に相当し、開口数が０．８５±０．１であるレンズにより、波長が４０５±５ｎｍである光を集光すると、光学記録層上での光のスポットサイズから、上記のトラックピッチを０．３２±０．０１μｍに設定するのが最適となる。
また、満足な信号品質を得るためには、凸部に対する凹部の深さを２４ｎｍ以下に設定することが必要であり、一方、満足なサーボ特性を得るためには、この深さを１９ｎｍ以上に設定することが必要となる。
上記の本実施形態の光ディスクは、溝２に振幅が±８〜１２ｎｍであるウォブルが形成されていることが好ましい。
凸部に対する凹部の深さを上記の範囲に設定すると、アドレス情報をピットとして形成する場合にピット信号の変調度が不十分となるが、溝にウォブルを形成することで、これにアドレス情報を組み込むことができるからである。この場合、ウォブル信号のＣ／Ｎ比と、隣接トラックからのウォブルの漏れ込み量との条件を満たすために、ウォブルの振幅を±８〜１２ｎｍの範囲に設定する。
また、凹部と凸部の内の一方しか記録領域として用いないので記録密度の面で不利となる場合があるが、アドレスなどをウォブル信号から得ることなどにより、記録密度の向上が可能となり、この点からも好ましい。
上記の本実施形態の光ディスクは、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部（グルーブＧ）と、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部（ランドＬ）を比較した場合、クロスライト特性の実験結果から、図１に示すように凸部（グルーブＧ）を記録領域ＲＡとして採用することが好ましい。
さらに、本実施形態の光ディスクの製造方法において、ディスク原盤の作成時にレーザビームなどの露光がなされた領域は幅が一定となることから、この領域を記録領域として用いることが好ましい。
この理由により、記録領域として用いる凸部が、ディスク原盤作成工程における露光領域に相当するように、即ち、凸部がグルーブとなるように製造することが好ましい。
トラックピッチが０．３２μｍであり、例えば１−７ＲＰＰ変調方式を採用し、光ディスク装置側の性能で決定される最短マーク長を０．１６μｍとすると、ＣＤサイズの光ディスクで、約２３．３Ｇバイトの記録容量を実現できる。
ここで、上記の最短マーク長を０．１６μｍとするのは、光ディスク装置のチャンネルクロックＴが０．０８μｍであるとして、２Ｔ信号を最短マークとして想定している。
将来、チャンネルクロックがさらに短くなると、さらなる容量の増大が可能である。
上記の本実施形態の光ディスクの製造方法について説明する。
まず、図４Ａに示すように、ガラス基板ａ上にレジスト膜ｂが成膜されたディスク原盤を準備する。
次に、図４Ｂに示すように、レーザビームあるいは電子ビームなどにより、例えばディスク基板の溝となる領域を感光させるパターンでレジスト膜ｂの露光を行い、現像処理を施して、ディスク基板の溝となる領域を開口するパターンのレジスト膜ｂ’とする。
ここで、原盤作成工程においてガラス基板ａの表面が露出した部分（図中のＸで示した部分）が上記の露光領域に相当し、最終的に形成される光ディスクにおけるグルーブとなるが、本実施形態においては、このグルーブが製造する光ディスクにおいて記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部となるようにする。
次に、図５Ａに示すように、例えば銀メッキ処理やその他の成膜処理などを用いて、上記ガラス基板ａ上のレジスト膜ｂ’を有するディスク原盤上にメタルマスタｃを形成する。メタルマスタｃの表面には、ガラス基板ａおよびレジスト膜ｂ’により構成されるパターンの凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。
次に、図５Ｂに示すように、上記メタルマスタｃ上にマザースタンパｄを形成する。マザースタンパｄの表面には、メタルマスタｃの表面の凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。図面上、メタルマスタｃを下方とし、図５Ａに対して上下を逆転して描いている。
次に、図６Ａに示すように、例えば圧縮成形法、射出成形法あるいは２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍａｒｉｚａｔｉｏｎ）法などにより、上記マザースタンパｄの凹凸パターン上に、ポリカーボネートなどの樹脂製基板であるディスク基板ｅ（１）を形成する。ディスク基板ｅ（１）には、マザースタンパｄの表面の凹凸と逆パターンの凹凸となる溝ｆ（２）が転写される。図面上、マザースタンパｄを下方とし、図５Ｂに対して上下を逆転して描いている。
次に、図６Ｂに示すように、マザースタンパｄから離型して、ディスク基板ｅ（１）を得る。
得られたディスク基板ｅ（１）では、基板表面から突き出た凸部が、図４Ｂに示す露光領域Ｘに相当し、即ち、凸部がグルーブＧとなり、その間の凹部がランドＬとなる。
次に、図７Ａに示すように、例えばスパッタリング法などにより、例えば反射膜，誘電体膜、記録層、誘電体膜の積層体を有する光学記録層ｇ（３）をこの成膜順序で成膜する。これは通常とは逆の順である。
次に、図７Ｂに示すように、光学記録層ｇ（３）の上層に光透過性の保護層ｈ（４）を形成する。
光透過性の保護層ｈ（４）は、例えば紫外線硬化樹脂をスピン塗布などで塗布し、硬化せしめる方法や、ポリカーボネートなどの樹脂シートを貼り合わせることで形成できる。
この手法により、図３に示す構造の０．１ｍｍの厚さの保護層を有する光ディスクを形成することができる。
従来より広く用いられている光ディスクの製造方法では、マザースタンパから凹凸を反転させてサンスタンパをさらに形成し、射出成形法などによりサンスタンパの表面の凹凸と反転させてディスク基板を形成しているが、この方法では、ディスク原盤作成工程における露光領域は、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部となる。
一方、本実施形態の光ディスクの製造方法では、上記のマザースタンパから直接ディスク基板を形成しており、上記の従来の方法と比べると反転工程を１回省略してことになる。このため、ディスク原盤作成工程における露光領域（図４Ａの領域Ｘ）が、最終的な光ディスクにおいて記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部となる。即ち、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部がグルーブＧ、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部がランドＬとなる。
上記の本実施形態の光ディスクの製造方法において、ディスク原盤の作成工程における露光領域（図４Ｂの領域Ｘ）の幅は、レーザビームあるいは電子ビームのスポット径に相当し、一定値を確保することができ、即ち、グルーブの幅は一定となる。
一方、グルーブとグルーブの間隔、即ちランド部の幅は、原盤作成装置におけるレーザビームあるいは電子ビームのディスク半径方向の送り精度に依存し、一定とすることが困難となっている。
即ち、記録領域としてランドを用いる場合、再生信号やトラッキング誤差信号の振幅が、トラック毎に異なることを意味し、高いトラック密度が要求される光ディスクにおいてはより顕著な影響が現れる。
このことから、ランドよりもグルーブを記録領域として用いることが好ましい。
一方で、本実施形態においては、上述のように凹部よりも凸部を記録領域として用いることが好ましい。
従って凸部がグルーブとなるように製造することが好ましく、これを実現するために、上記の製造方法においては従来の方法よりも反転工程を１回省略し、ディスク原盤作成工程における露光領域がディスク基板における凸部に相当するように製造する。
図８は、本実施形態の光ディスクの要部を示す斜視図である。
ディスク基板１の表面に、溝２が設けられており、この面上に、光学記録層３が形成され、その上層に光透過性の保護層４が形成されている。
ランドＬとグルーブＧの内、いずれか一方、例えば図示のようにグルーブＧのみが記録領域ＲＡとして用いられ、記録スポットＲＳが形成される。
破線で囲んだ部分がレーザビームのスポットＳである。
図８に示すように、溝構造をディスク半径方向に一定周期で蛇行させてウォブルＷＢを形成することが好ましい。ウォブルＷＢによりウォブル信号が生成され、この信号に基づいて、ディスク回転に同期したクロック信号の検出やアドレス信号の検出などがなされる。
上記のように溝構造にウォブルＷＢを形成する場合、ウォブルの位相はアドレスなどで決定され、隣り合うグルーブ同士で位相は一致しないので、グルーブとグルーブの間の距離に相当するランドの幅は一定とならなくなる。
上記の理由からも、再生信号やトラッキング誤差信号の振幅を一定にするために、ランドＬよりもグルーブＧを記録領域ＲＡとして用いることが好ましい。
情報ピットを再生する再生専用（ＲＯＭ）ディスクとのトラッキング誤差信号の共通性を確保するため、光ディスク上の記録領域幅を５０％未満とし、同一の信号極性を得ることも好ましく行うことができる。
（実施例１）
トラックピッチを０．３２μｍとした上記の本実施形態の光ディスクにおいて、変調方式として１−７ＲＰＰ方式を採用し、最短マーク長を０．１６μｍとし、測定対象トラックにおいて１００回オーバーライトを行い、続けて隣接トラックに１００回オーバーライトを行ったときの測定対象トラックのジッターとプッシュプル信号を測定し、これらの測定値がディスク基板の凸部に対する凹部の深さを変えたときにどう変化するか調べた。
図９は上記の測定結果であり、図中黒丸（●）はジッターの値を、白丸（○）はプッシュプル信号の値を示す。
安定したトラッキングを保つためには、プッシュプル信号は０．２５以上とすることが必要であり、これを満たすためにはディスク基板の凸部に対する凹部の深さが１９ｎｍ以上であることが必要である。
一方、システムマージンにとってジッターは８．５％以下とすることが必要であり、これを満たすためにはディスク基板の凸部に対する凹部の深さが２４ｎｍ以下であることが必要である。
この結果から、ディスク基板の凸部に対する凹部の深さは１９〜２４ｎｍの範囲とする。
（実施例２）
図１０は、上記の本実施形態の光ディスクにおけるウォブルの一例を示す平面図である。
ディスク基板の凸部に対する凹部の深さを実施例１で決められた範囲に設定すると、アドレス情報をピットとして形成する場合にピット信号の変調度が２０％以下となり、不十分となるので、溝にウォブルを形成してアドレス情報を組み込む。
グルーブＧとグルーブＧの間がランドＬとなり、グルーブＧにウォブルＷＢが形成されており、このためにランドＬの幅を一定とならない様子を示している。
光ディスク装置のチャンネルクロックＴを単位として、ウォブルＷＢの一周期分の長さＬＷＢを６９Ｔと設定し、Ｔ＝０．０８μｍのとき、ＬＷＢは５．５２μｍとなる。
（実施例３）
ウォブル信号は、その振幅によって決まり、図１０に示すように、ウォブルＷＢの振幅ＡＷＢは、ウォブルが無いとした場合のグルーブＧの中央位置と、一方向に最大に振れたときのグルーブの中央位置との差となる。
図１１はウォブル振幅を変えたときのウォブル信号のＣ／Ｎ比を示す図である。一般に、ウォブル信号のＣ／Ｎ比は４０ｄＢ以上必要であるので、ウォブルの振幅は±８ｎｍ以上必要となる。
一方、ウォブル振幅の上限は、隣接トラックからのウォブルの漏れ込み量によって決まり、実験では±１２ｎｍを越えるとアドレスエラーが発生した。
上記の結果から、ウォブルの振幅ＡＷＢを±８〜１２ｎｍの範囲に設定する。
（実施例４）
トラックピッチを０．３２μｍとした上記の本実施形態の光ディスクにおいて、変調方式として１−７ＲＰＰ方式を採用し、最短マーク長を０．１６μｍとし、測定対象トラックにおいて１００回オーバーライトを行い、続けて隣接トラックに１００回オーバーライトを行ったときの測定対象トラックのジッターを測定した。このとき、ディスク基板の凸部に相当する部分に記録した場合と、ディスク基板の凹部に相当する部分に記録した場合の両方において、最適記録パワーを０としたときに、１０％および２０％増したパワーにおいてジッターの値がどう変化するか調べた。
図１２は上記の測定結果であり、図中白丸（○）は凸部に記録した場合の値を、黒丸（●）は凹部に記録した場合の値を示す。
凸部、凹部共に、記録パワーを増やすにつれてジッターが悪化する傾向にあるが、凸部よりも凹部のほうがより悪化している。これは、隣接トラックに書き込んだときにデータを消してしまうクロスライトが、凹部のほうが発生しやすいことを示している。
この結果から、凸部と凹部を比較した場合、凸部を記録領域として採用することが好ましい。
以下に、本実施形態の光ディスクを用いて記録再生する光ディスク装置について説明する。
図１３は、本実施形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップ（ヘッド）用２群レンズの構成を示す模式断面図である。
径の異なる２つの第１のレンズ（先玉レンズ）１２および第２のレンズ（後玉レンズ）１４が、同一光軸上に配置されてレンズホルダ１３に支持され、これが電磁アクチュエータ１５上に搭載されている。
これら２枚のレンズは、開口数０．８５の２群対物レンズとして機能し、光源からのレーザビームＬＢを光ディスク１１の光学記録層上に集光する。
図１４は、本実施形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップ（ヘッド）１０の構成を示す模式図である。
半導体レーザ１６から出射されたレーザビームＬＢは、コリメータレンズ１７、１／２波長板１８、回折格子１９を通過して、偏光ビームスプリッタ２０に入射する。
レーザビームＬＢの一部は、偏光ビームスプリッタ２０において反射し、集光レンズ２１により発光出力検出用受光素子２２へと導かれる。
一方、偏光ビームスプリッタ２０を通過したレーザビームＬＢは、１／４波長板２３、２枚のレンズの間隔ｄｅｘが可変となっているエキスパンダレンズユニット２４、後玉レンズ１４および先玉レンズ１２を通過して光ディスク１１の光学記録層上に照射される。
また、光ディスク１１からの反射光（戻り光）は、偏光ビームスプリッタ２０で反射し、検出光路へと導かれ、集光レンズ２５およびマルチレンズ２６を通って、サーボ誤差信号およびＲＦ信号を検出するための受光素子２７へと入射し、光電変換により電気信号に変換される。
図１５は、上記のサーボ誤差信号およびＲＦ信号を検出するための受光素子２７の構成を示す平面図である。
受光素子２７は、図示のように８分割光検出素子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）から構成される。
受光素子２７に入射する光は、光検出素子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）上に１つのメインスポットＭＳとして、光検出素子（Ｅ，Ｆ）および光検出素子（Ｇ，Ｈ）上に、それぞれ回折格子１９により生成された２つのサイドスポット（ＳＳ１，ＳＳ２）として入射する。
上記の８分割光検出素子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）からの出力値から、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ウォブル誤差信号、ＲＦ信号が演算される。
図１６は、本実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
光学ピックアップ（ヘッド）１０からのレーザビームＬＢが、モータ４３により回転駆動される光ディスク１１の光学記録層上に照射され、その反射光（戻り光）を検出して得た再生信号は、ヘッドアンプ３１に入力される。
ヘッドアンプ３１からの再生信号は、ＲＦイコライザアンプ３２、フォーカスマトリクス回路３４、トラッキングマトリクス回路３７およびウォブルマトリクス回路４４に入力される。
ＲＦイコライザアンプ３２において演算されたＲＦ信号（ＲＦ）は、信号復調回路３３に入力され、光ディスク１１上に記録された情報の再生信号として信号処理がなされる。
フォーカスマトリクス回路３４およびトラッキングマトリクス回路３７のそれぞれにおいて演算されたフォーカス誤差信号（ＦＥ）およびトラッキング誤差信号（ＴＥ）は、位相補償回路（３５，３８）により位相が補償され、アンプ（３６，３９）により増幅されて駆動用アクチュエータ４５に入力される。
ウォブルマトリクス回路４４において演算されたウォブル信号ＷＳは、アドレス検出回路４６やクロック検出回路４７などに入力される。
駆動用アクチュエータ４５中のフォーカスアクチュエータは、フォーカス誤差信号ＦＥに基づいてヘッド１０の位置を光軸方向に移動させ、フォーカスサーボが実現され、一方、トラッキング誤差信号ＴＥに基づいてヘッド１０の位置を光ディスク１１の径方向に移動させ、トラッキングサーボが実現される。
ＣＰＵ（中央演算ユニット）４０は、上記のサーボ機構の他、エキスパンダ制御回路４１を通じた光学ピックアップ（ヘッド）１０中のエキスパンダレンズユニットの２枚のレンズの間隔ｄａｘの調整による球面収差の補正や、スピンドルサーボ回路４２を通じた回転駆動の制御など、光ディスク装置全体の動作の制御を行う。
上記の光ディスク装置は、クロスライトの防止や再生信号の均質化を実現し、容易に再生専用ディスクとの互換性を確保できる上記の本実施形態の光ディスクを用いて、これを記録・再生するための光ディスク装置を構成することができる。
産業上の利用可能性
本発明の光学記録媒体およびこれを用いた光ディスク装置によれば、凹凸形状を有する光学記録層の内、記録または再生用の光の照射側から近い側であるランドと、記録または再生用の光の照射側から遠い側であるグルーブの内のいずれか一方の上記光学記録層のみが記録領域として用いられるので、ランドとグルーブ間のクロスライトの防止と、再生信号の均質化を実現し、さらに再生専用ディスクとの互換性の確保が容易である。
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。
例えば、光学記録層の層構成は、実施形態で説明した構成に限らず、記録膜の材料などに応じて種々の構造とすることができる。
また、相変化型の光学記録媒体の他、光磁気記録媒体や、有機色素材料を用いた光ディスク媒体にも適用可能である。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更をすることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、第１従来例に係るＣＤ−ＲＷ（リライタブル）方式の光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
図２は、第２従来例に係る光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
図３は、実施形態に係る光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
図４Ａおよび図４Ｂは、実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
図５Ａおよび図５Ｂは、実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
図６Ａおよび図６Ｂは、実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
図７Ａおよび図７Ｂは、実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
図８は、実施形態の光ディスクの要部を示す斜視図である。
図９は、実施例１でのジッターとプッシュプル信号の測定結果を示す図である。
図１０は、実施例２でのウォブルの一例を示す平面図である。
図１１は、実施例３でのウォブル振幅を変えたときのウォブル信号のＣ／Ｎ比を示す図である。
図１２は、実施例４でのジッターの測定結果を示す図である。
図１３は、実施形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップ（ヘッド）用２群レンズの構成を示す模式断面図である。
図１４は、実施形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップ（ヘッド）の構成を示す模式図である。
図１５は、実施形態に係る受光素子の構成を示す平面図である。
図１６は、実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
１…ディスク基板
２…溝
４…光学記録層
５…保護層
５…ディスク基板
６…溝
７…光学記録層
８…保護層
１０…光学ピックアップ（ヘッド）
１１…光ディスク
１２…第１のレンズ（先玉レンズ）
１３…レンズホルダ
１４…第２のレンズ（後玉レンズ）
１５…電磁アクチュエータ
１６…半導体レーザ
１７…コリメータレンズ
１８…１／２波長板
１９…回折格子
２０…偏光ビームスプリッタ
２１…集光レンズ
２２…受光素子
２３…１／４波長板
２４…エキスパンダレンズユニット
２５…集光レンズ
２６…マルチレンズ
２７…受光素子
３１…ヘッドアンプ
３２…ＲＦイコライザアンプ
３３…信号復調回路
３４…フォーカスマトリクス回路
３５…位相補償回路
３６…アンプ
３７…トラッキングマトリックス回路
３８…位相補償回路
３９…アンプ
４０…ＣＰＵ
４１…エキスパンダ制御回路
４２…スピンドルサーボ回路
４３…モータ
４４…ウォブルマトリクス回路
４５…駆動用アクチュエータ
４６…アドレス検出回路
４７…クロック検出回路
５０…集光レンズ
ａ…ガラス基板
ｂ，ｂ’…レジスト膜
ｃ…メタルマスタ
ｄ…マザースタンパ
ｅ…ディスク基板
ｆ…溝
ｇ…光学記録層
ｈ…保護層
Ｌ…ランド
Ｇ…グループ
ＲＡ…記録領域
ＲＳ…記録スポット
ＬＢ…レーザビーム
ＭＳ…メインスポット
ＳＳ１，ＳＳ２…サイドスポット
Ｓ…スポット
ＷＢ…ウォブル
ＴＰ…トラックピッチ
本発明は、光学記録媒体（以下光ディスクとも言う）とこれを再生または記録する光ディスク装置に関し、特に高密度記録が可能な光学記録媒体とこれを再生または記録する光ディスク装置に関する。
背景技術
近年、動画、静止画などのビデオデータをデジタルに記録する技術の発展に伴い、大容量のデータが取り扱われるようになり、大容量記録装置としてＣＤやＤＶＤなどの光ディスク装置が脚光を浴びており、さらなる大容量化の研究が進められている。
図１は、ＣＤ−ＲＷ（リライタブル）方式の光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
厚さＤ５が約１．２ｍｍの光透過性のディスク基板５の一方の表面に、溝６が設けられており、この面上に、例えば誘電体膜、記録膜、誘電体膜、反射膜などがこの順番で積層された光学記録層７が形成されている。膜構成および層数は記録材料の種類や設計によって異なる。
光学記録層７の上層に保護層８が形成されている。
上記のＣＤ−ＲＷ方式などの光ディスクを記録あるいは再生する光ディスク装置は、通常の構成において、記録または再生用の波長λの光を照射する光源と、当該光源の出射する光を光学記録媒体の光学記録層上に集光する開口数ＮＡの対物レンズ（集光レンズ）を含む光学系と、光学記録層からの反射光を検出する受光素子などを有する。
例えばＣＤ−ＲＷ方式においては、図１に示すように、再生用あるいは記録用のレーザビームＬＢが、例えば対物レンズ５０により集光されて、光透過性のディスク基板５を透過して、上記構造の光ディスクの光学記録層７に対して照射される。
光ディスクの再生時においては、光学記録層で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
上記の光ディスクの再生あるいは記録において、光学記録層上における光のスポットサイズφは、一般に下記式（１）で与えられる。
φ＝λ／ＮＡ …（１）
光のスポットサイズφは光学記録媒体の記録密度に直接影響を与え、スポットサイズφが小さいほど高密度記録が可能となり、大容量化ができる。即ち、光の波長λがより短いほど、また、対物レンズの開口数ＮＡが大きいほど、スポットサイズφはより小さくなり、高密度記録が可能となることを示す。
例えば、図１に示すようなＣＤ−ＲＷ方式においては、光源の波長が近赤外領域（７８０ｎｍ程度）であり、対物レンズの開口数が０．４５程度であり、記録層に相変化型記録層を用い、さらに、ディスク基板５に形成された凹凸に応じて、光学記録層が凹凸形状を有しており、この凹凸形状の光学記録層の内、記録または再生用の光の照射側から近い側である、凹凸形状の凸部に相当する部分の光学記録層のみが記録領域ＲＡとして用いられ、記録または再生用の光の照射側から遠い側である、凹凸形状の凹部に相当する部分の光学記録層を記録領域ＲＡとして用いない構成において、１２０ｍｍ径の光ディスクの場合に約７００ＭＢの記録容量を実現している。
上記の凸部と凹部については、溝が形成されたディスク基板５を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面においてレーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する部分をグルーブＧと呼び、グルーブＧで挟まれた領域をランドＬと呼ぶことにし、例えば図１に示す光ディスクの一般的な製法の場合、凹凸形状の凸部がグルーブＧに相当し、凹部がランドＬに相当する。
光ディスクのさらなる高密度化の研究が進められており、例えば、文献Ａ「Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ａ ＧａＮ ｂｌｕｅ−ｖｉｏｌｅｔ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ」（Ｉｃｈｉｍｕｒａら、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．３９（２０００），ｐｐ９３７−９４２）においては、青紫色半導体レーザと開口数０．８５の２群対物レンズを用いることで、ＤＶＤサイズの光ディスクに２２Ｇバイトを越える記憶容量を実現する手法が提案されている。
ところで、対物レンズの開口数が大きくなると、一般に光ディスク装置におけるディスク傾き許容度が減少する。光軸に対する傾き角θに対して、発生するコマ収差Ｗ３１は、文献Ｂ「Ａｐｌａｎａｔｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｔｏ ｒｅｐｒｏｄｕｃｅ ｊｉｔｔｅｒ−ｆｒｅｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ ｓｙｓｔｅｍ」（Ｋｕｂｏｔａら、Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．，ｖｏｌ．２６（１９８７），ｐｐ３９６１−３９７３）によると下記式（２）で与えられ、概ね開口数ＮＡの３乗と、光ディスクの保護層（光学記録層の上層に形成された層）の厚さｔに比例する。なお、式（２）中、ｎは保護層の屈折率である。
図２は、上記の文献Ａにおいて報告された手法により形成された光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
厚さＤ１が１．１〜１．２ｍｍのディスク基板１の一方の表面に、溝２が設けられており、この面上に、例えば反射膜、誘電体膜、記録膜、誘電体膜などがこの順番で積層された厚さＤ３の光学記録層３が形成されている。膜構成および層数は記録材料の種類や設計によって異なる。
光学記録層３の上層に厚さＤ４が０．１ｍｍ程度の光透過性の保護層４が形成されている。
上記の方式においては、図２に示すように、再生用あるいは記録用のレーザビームＬＢが、例えば第１のレンズ（先玉レンズ）１２および第２のレンズ（後玉レンズ）１４からなる２群レンズにより集光されて、光透過性の保護層４を透過して、上記構造の光ディスクの光学記録層３に対して照射される。
再生時においては、光学記録層で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
上記の光ディスクの製造方法は、表面に溝を有するディスク原盤などからの転写により表面に溝を有するスタンパを形成し、スタンパから表面形状を転写して表面に溝２を有するディスク基板１を形成し、例えば反射膜、誘電体膜、光学記録層、誘電体膜の積層体からなる光学記録層３をこの成膜順序で成膜する。これは通常とは逆の順である。最後に、誘電体膜の上層に光透過性の保護層４を形成する。この手法により、０．１ｍｍの厚さの保護層を有する光ディスクを形成することができる。
上記の方式においては、面記録密度を向上させるため、溝構造の深さＤ２をλ／６ｎ（λ：光ディスク装置の光源の波長、ｎ：光透過性の保護層の屈折率）程度とし、溝構造に応じて光学記録層が凹凸形状を有しており、この凹凸形状の光学記録層の内、記録または再生用の光の照射側から近い側であるランドＬと、記録または再生用の光の照射側から遠い側であるグルーブＧの両領域を記録領域ＲＡとして用いるランド・グルーブ記録方式が採用されている。
ランド・グルーブ記録方式においては、トラックピッチＴＰはランドＬの中央位置とグルーブＧの中央位置の距離に相当し、具体的には約０．３μｍ程度に設定されている。
ランド・グルーブ記録方式に関しては文献Ｃ「Ｌａｎｄ ａｎｄ ｇｒｏｏｖｅ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｔｒａｃｋ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｎ ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋｓ」（Ｍｉｙａｇａｗａら、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．３２（１９９３），ｐｐ５３２４−５３２８）などに詳細に記載されている。
この方式においては、ランド部とグルーブ部の信号振幅を均等にするべく、光学記録層の成膜後のランド部とグルーブ部の幅の比（ｄｕｔｙ比）が約１：１となるように、ディスク基板の溝が形成される。例えば、ディスク基板に形成される溝の幅を溝のピッチの６０％程度とし、溝の内壁を被覆して全面に、誘電体膜、記録膜、誘電体膜、反射膜を積層させたときに、ランド部とグルーブ部に相当する記録膜の幅が均等となるように、溝の幅が決定される。
また、溝干渉を利用して、隣接トラックからの反射光量、すなわちクロストーク成分を低減させるために、溝の深さをλ／６ｎとしている。
しかしながら、上記のランド・グルーブ記録方式を採用した場合、一般に、記録または再生用の光の照射側から遠い側であるグルーブ部に信号を記録する際に、予め手前側のランド部に記録されている信号マークを消去する現象（クロスライト）が発生しやすい傾向がある。
これは、対物レンズの開口数が大きく、溝が深めであることからグルーブ部に電磁波が伝播しにくく、グルーブ部での照射出力を高めることから、記録時の最適照射出力が必ずしも均等にならないことが原因となっている。
さらに、ランド部とグルーブ部の再生信号の品質を均質化するのが難しいという面を持っている。
従って、ランド・グルーブ方式の特徴である隣接トラックからのクロストークをキャンセルする効果を十分に活かしたトラック密度を実現するには至っていない。
また、ランド部とグルーブ部の両者を記録領域として用いているために、ピットにより情報を記録する再生専用（ＲＯＭ；Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）ディスクとの互換性を確保するためには工夫が必要であった。
発明の開示
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、光透過性の保護層の厚さを０．１ｍｍ程度に薄くして、光源の波長の短波長化および対物レンズの高開口数化による高密度記録に対応した光学記録媒体（光ディスク）において、クロスライトの防止や再生信号の均質化を実現し、容易に再生専用ディスクとの互換性を確保できる光学記録媒体と、これを記録・再生するための光ディスク装置を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明の光学記録媒体は、開口数が０．８５±０．１であるレンズにより集光され、波長が４０５±５ｎｍである光が照射されて記録または再生がなされる光学記録媒体であって、表面に溝が形成された基板と、上記溝形成面における上記基板上に形成され、上記溝に応じて凹凸形状を有する光学記録層と、上記光学記録層上に形成された光透過性の保護膜とを有し、上記保護膜側から上記光学記録層に記録または再生用の光が照射されて用いられ、上記凹凸形状の光学記録層の内、上記記録または再生用の光の照射側から遠い側である上記凹凸形状の凹部に相当する部分と、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の内のいずれか一方の上記光学記録層のみが記録領域として用いられ、上記記録領域として用いられる凸部または凹部のピッチ（トラックピッチ）が０．３２±０．０１μｍであり、上記凸部に対する凹部の深さが１９〜２４ｎｍの範囲である。
上記の本発明の光学記録媒体は、開口数が０．８５±０．１であるレンズにより集光され、波長が４０５±５ｎｍである光が照射されて記録または再生がなされる光学記録媒体であって、凹凸形状を有する光学記録層の内、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部と、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部の内のいずれか一方の上記光学記録層のみが記録領域として用いられるので、凹部と凸部の間のクロスライトの防止と、再生信号の均質化を実現し、さらに再生専用ディスクとの互換性の確保が容易である。
開口数が０．８５±０．１であるレンズにより、波長が４０５±５ｎｍである光を集光すると、光学記録層上での光のスポットサイズから、記録領域として用いる凸部または凹部のピッチ（トラックピッチ）を０．３２±０．０１μｍに設定するのが最適となり、得られる信号品質とサーボ特性を満たすためには、凸部に対する凹部の深さを１９〜２４ｎｍの範囲に設定することが必要となる。
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記溝に振幅が±８〜１２ｎｍであるウォブルが形成されている。
凸部に対する凹部の深さを上記の範囲に設定すると、アドレス情報をピットとして形成する場合にピット信号の変調度が不十分となるため、溝にウォブルを形成して、これにアドレス情報を組み込むことが好ましい。この場合、ウォブル信号のＣ／Ｎ比と、隣接トラックからのウォブルの漏れ込み量との条件を満たすために、ウォブルの振幅を±８〜１２ｎｍの範囲に設定する。
また、凹部と凸部の内の一方しか記録領域として用いないので記録密度の面で不利となる場合があるが、アドレスなどをウォブル信号から得ることなどにより、記録密度の向上が可能である。
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記凹凸形状の光学記録層の内、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の上記光学記録層のみが記録領域として用いられる。
記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部と、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部を比較した場合、クロスライト特性の実験結果から凸部を記録領域として採用することが好ましい。
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分が、上記溝が形成された基板を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面においてレーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する。
上記の構成の光学記録媒体では、製法上、原盤作成時にレーザビームなどの露光がなされた領域は幅が一定となることから、この領域を記録領域として用いることが好ましい。
従って凸部と凹部の内、原盤作成時に露光がなされた領域が凸部となるようにすることが好ましい。即ち、露光された領域に相当する部分をグルーブと呼ぶ場合、凸部がグルーブとなるように製造することが好ましい。
また、上記の目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、表面に溝が形成された基板と、上記溝形成面における上記基板上に形成され、上記溝に応じて凹凸形状を有する光学記録層と、上記光学記録層上に形成された光透過性の保護膜とを有する光学記録媒体を回転駆動する回転駆動手段と、上記光学記録層に対して、波長が４０５±５ｎｍの記録または再生用の光を出射する光源と、上記光を上記保護膜側から上記光学記録層に集光して照射するための開口数が０．８５±０．１であるレンズを含む光学系と、上記光学記録層で反射された戻り光を受光する受光素子と、上記受光素子により受光された戻り光に基づいて所定の信号を生成する信号処理回路とを有し、上記光学記録媒体として、上記記録または再生用の光の照射側から遠い側である上記凹凸形状の凹部に相当する部分と、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の内のいずれか一方の上記光学記録層のみを記録領域として用い、上記光学記録媒体として、上記記録領域として用いられる凸部または凹部のピッチ（トラックピッチ）が０．３２±０．０１μｍであり、上記凸部に対する凹部の深さが１９〜２４ｎｍの範囲である光学記録媒体を用いる。
上記の本発明の光ディスク装置は、好適には、上記光学記録媒体として、上記溝に振幅が±８〜１２ｎｍであるウォブルが形成されている光学記録媒体を用いる。
上記の本発明の光ディスク装置は、好適には、上記光学記録媒体として、上記凹凸形状の光学記録層の内、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の上記光学記録層のみを記録領域として用いる。
さらに好適には、上記光学記録媒体として、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分が、上記溝が形成された基板を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面においてレーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する光学記録媒体を用いる。
上記の本発明の光ディスク装置は、クロスライトの防止や再生信号の均質化を実現し、容易に再生専用ディスクとの互換性を確保できる上記の本発明の光学記録媒体を用いて、これを記録・再生するための光ディスク装置を構成することができる。
発明を実施するための最良の形態
本発明の好適実施の形態を添付図面を参照して述べる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
本実施の形態は、光学記録媒体である光ディスクと、これに対するデータの記録および／または再生を行う記録および／または再生装置（以下、光ディスク装置という）に適用したものである。
図３は、本実施形態に係る光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
厚さＤ１が１．１〜１．２ｍｍのディスク基板１の一方の表面に、溝２が設けられており、この面上に、例えば反射膜、誘電体膜、記録膜、誘電体膜などがこの順番で積層された厚さＤ３の光学記録層３が形成されている。膜構成および層数は記録材料の種類や設計によって異なる。
光学記録層３の上層に厚さＤ４が０．１ｍｍ程度の光透過性の保護層４が形成されている。
本実施形態においては、図３に示すように、再生用あるいは記録用のレーザビームＬＢが、例えば第１のレンズ（先玉レンズ）１２および第２のレンズ（後玉レンズ）１４からなる２群レンズにより集光されて、光透過性の保護層４を透過して、上記構造の光ディスクの光学記録層３に対して照射される。
開口数が０．８５±０．１であるレンズを用いるため、上記のような２群レンズを使用する。
また、用いるレーザビームＬＢの波長は４０５±５ｎｍである。
再生時においては、光学記録層で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
上記の光ディスクにおいて、溝２に応じて光学記録層は凹凸形状となっており、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部と、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部の内、いずれか一方が記録領域ＲＡとして用いられる。
本実施形態の光ディスクは、凸部と凹部の内のいずれか一方が記録領域ＲＡとして用いられるので、凹部と凸部の間のクロスライトの防止と、再生信号の均質化を実現し、さらに再生専用ディスクとの互換性の確保が容易である。
上記の凸部と凹部については、上記の溝が形成されたディスク基板１を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面において、レーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する部分をグルーブＧと呼び、グルーブＧで挟まれた領域をランドＬと呼ぶことにする。
本実施形態においては、下記の製造方法において説明されるように、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部がグルーブＧ、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部がランドＬとなるように製造する。
本実施形態の光ディスクにおいては、トラックピッチＴＰは、記録領域として用いる凸部または凹部のピッチ、即ち、ある凸部の中央位置とその隣の凸部の中央位置の距離、あるいは、ある凹部の中央位置とその隣の凹部の中央位置の距離に相当し、開口数が０．８５±０．１であるレンズにより、波長が４０５±５ｎｍである光を集光すると、光学記録層上での光のスポットサイズから、上記のトラックピッチを０．３２±０．０１μｍに設定するのが最適となる。
また、満足な信号品質を得るためには、凸部に対する凹部の深さを２４ｎｍ以下に設定することが必要であり、一方、満足なサーボ特性を得るためには、この深さを１９ｎｍ以上に設定することが必要となる。
上記の本実施形態の光ディスクは、溝２に振幅が±８〜１２ｎｍであるウォブルが形成されていることが好ましい。
凸部に対する凹部の深さを上記の範囲に設定すると、アドレス情報をピットとして形成する場合にピット信号の変調度が不十分となるが、溝にウォブルを形成することで、これにアドレス情報を組み込むことができるからである。この場合、ウォブル信号のＣ／Ｎ比と、隣接トラックからのウォブルの漏れ込み量との条件を満たすために、ウォブルの振幅を±８〜１２ｎｍの範囲に設定する。
また、凹部と凸部の内の一方しか記録領域として用いないので記録密度の面で不利となる場合があるが、アドレスなどをウォブル信号から得ることなどにより、記録密度の向上が可能となり、この点からも好ましい。
上記の本実施形態の光ディスクは、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部（グルーブＧ）と、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部（ランドＬ）を比較した場合、クロスライト特性の実験結果から、図１に示すように凸部（グルーブＧ）を記録領域ＲＡとして採用することが好ましい。
さらに、本実施形態の光ディスクの製造方法において、ディスク原盤の作成時にレーザビームなどの露光がなされた領域は幅が一定となることから、この領域を記録領域として用いることが好ましい。
この理由により、記録領域として用いる凸部が、ディスク原盤作成工程における露光領域に相当するように、即ち、凸部がグルーブとなるように製造することが好ましい。
トラックピッチが０．３２μｍであり、例えば１−７ＲＰＰ変調方式を採用し、光ディスク装置側の性能で決定される最短マーク長を０．１６μｍとすると、ＣＤサイズの光ディスクで、約２３．３Ｇバイトの記録容量を実現できる。
ここで、上記の最短マーク長を０．１６μｍとするのは、光ディスク装置のチャンネルクロックＴが０．０８μｍであるとして、２Ｔ信号を最短マークとして想定している。
将来、チャンネルクロックがさらに短くなると、さらなる容量の増大が可能である。
上記の本実施形態の光ディスクの製造方法について説明する。
まず、図４Ａに示すように、ガラス基板ａ上にレジスト膜ｂが成膜されたディスク原盤を準備する。
次に、図４Ｂに示すように、レーザビームあるいは電子ビームなどにより、例えばディスク基板の溝となる領域を感光させるパターンでレジスト膜ｂの露光を行い、現像処理を施して、ディスク基板の溝となる領域を開口するパターンのレジスト膜ｂ’とする。
ここで、原盤作成工程においてガラス基板ａの表面が露出した部分（図中のＸで示した部分）が上記の露光領域に相当し、最終的に形成される光ディスクにおけるグルーブとなるが、本実施形態においては、このグルーブが製造する光ディスクにおいて記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部となるようにする。
次に、図５Ａに示すように、例えば銀メッキ処理やその他の成膜処理などを用いて、上記ガラス基板ａ上のレジスト膜ｂ’を有するディスク原盤上にメタルマスタｃを形成する。メタルマスタｃの表面には、ガラス基板ａおよびレジスト膜ｂ’により構成されるパターンの凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。
次に、図５Ｂに示すように、上記メタルマスタｃ上にマザースタンパｄを形成する。マザースタンパｄの表面には、メタルマスタｃの表面の凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。図面上、メタルマスタｃを下方とし、図５Ａに対して上下を逆転して描いている。
次に、図６Ａに示すように、例えば圧縮成形法、射出成形法あるいは２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍａｒｉｚａｔｉｏｎ）法などにより、上記マザースタンパｄの凹凸パターン上に、ポリカーボネートなどの樹脂製基板であるディスク基板ｅ（１）を形成する。ディスク基板ｅ（１）には、マザースタンパｄの表面の凹凸と逆パターンの凹凸となる溝ｆ（２）が転写される。図面上、マザースタンパｄを下方とし、図５Ｂに対して上下を逆転して描いている。
次に、図６Ｂに示すように、マザースタンパｄから離型して、ディスク基板ｅ（１）を得る。
得られたディスク基板ｅ（１）では、基板表面から突き出た凸部が、図４Ｂに示す露光領域Ｘに相当し、即ち、凸部がグルーブＧとなり、その間の凹部がランドＬとなる。
次に、図７Ａに示すように、例えばスパッタリング法などにより、例えば反射膜，誘電体膜、記録層、誘電体膜の積層体を有する光学記録層ｇ（３）をこの成膜順序で成膜する。これは通常とは逆の順である。
次に、図７Ｂに示すように、光学記録層ｇ（３）の上層に光透過性の保護層ｈ（４）を形成する。
光透過性の保護層ｈ（４）は、例えば紫外線硬化樹脂をスピン塗布などで塗布し、硬化せしめる方法や、ポリカーボネートなどの樹脂シートを貼り合わせることで形成できる。
この手法により、図３に示す構造の０．１ｍｍの厚さの保護層を有する光ディスクを形成することができる。
従来より広く用いられている光ディスクの製造方法では、マザースタンパから凹凸を反転させてサンスタンパをさらに形成し、射出成形法などによりサンスタンパの表面の凹凸と反転させてディスク基板を形成しているが、この方法では、ディスク原盤作成工程における露光領域は、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部となる。
一方、本実施形態の光ディスクの製造方法では、上記のマザースタンパから直接ディスク基板を形成しており、上記の従来の方法と比べると反転工程を１回省略してことになる。このため、ディスク原盤作成工程における露光領域（図４Ａの領域Ｘ）が、最終的な光ディスクにおいて記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部となる。即ち、記録または再生用の光の照射側から近い側である凸部がグルーブＧ、記録または再生用の光の照射側から遠い側である凹部がランドＬとなる。
上記の本実施形態の光ディスクの製造方法において、ディスク原盤の作成工程における露光領域（図４Ｂの領域Ｘ）の幅は、レーザビームあるいは電子ビームのスポット径に相当し、一定値を確保することができ、即ち、グルーブの幅は一定となる。
一方、グルーブとグルーブの間隔、即ちランド部の幅は、原盤作成装置におけるレーザビームあるいは電子ビームのディスク半径方向の送り精度に依存し、一定とすることが困難となっている。
即ち、記録領域としてランドを用いる場合、再生信号やトラッキング誤差信号の振幅が、トラック毎に異なることを意味し、高いトラック密度が要求される光ディスクにおいてはより顕著な影響が現れる。
このことから、ランドよりもグルーブを記録領域として用いることが好ましい。
一方で、本実施形態においては、上述のように凹部よりも凸部を記録領域として用いることが好ましい。
従って凸部がグルーブとなるように製造することが好ましく、これを実現するために、上記の製造方法においては従来の方法よりも反転工程を１回省略し、ディスク原盤作成工程における露光領域がディスク基板における凸部に相当するように製造する。
図８は、本実施形態の光ディスクの要部を示す斜視図である。
ディスク基板１の表面に、溝２が設けられており、この面上に、光学記録層３が形成され、その上層に光透過性の保護層４が形成されている。
ランドＬとグルーブＧの内、いずれか一方、例えば図示のようにグルーブＧのみが記録領域ＲＡとして用いられ、記録スポットＲＳが形成される。
破線で囲んだ部分がレーザビームのスポットＳである。
図８に示すように、溝構造をディスク半径方向に一定周期で蛇行させてウォブルＷＢを形成することが好ましい。ウォブルＷＢによりウォブル信号が生成され、この信号に基づいて、ディスク回転に同期したクロック信号の検出やアドレス信号の検出などがなされる。
上記のように溝構造にウォブルＷＢを形成する場合、ウォブルの位相はアドレスなどで決定され、隣り合うグルーブ同士で位相は一致しないので、グルーブとグルーブの間の距離に相当するランドの幅は一定とならなくなる。
上記の理由からも、再生信号やトラッキング誤差信号の振幅を一定にするために、ランドＬよりもグルーブＧを記録領域ＲＡとして用いることが好ましい。
情報ピットを再生する再生専用（ＲＯＭ）ディスクとのトラッキング誤差信号の共通性を確保するため、光ディスク上の記録領域幅を５０％未満とし、同一の信号極性を得ることも好ましく行うことができる。
（実施例１）
トラックピッチを０．３２μｍとした上記の本実施形態の光ディスクにおいて、変調方式として１−７ＲＰＰ方式を採用し、最短マーク長を０．１６μｍとし、測定対象トラックにおいて１００回オーバーライトを行い、続けて隣接トラックに１００回オーバーライトを行ったときの測定対象トラックのジッターとプッシュプル信号を測定し、これらの測定値がディスク基板の凸部に対する凹部の深さを変えたときにどう変化するか調べた。
図９は上記の測定結果であり、図中黒丸（●）はジッターの値を、白丸（○）はプッシュプル信号の値を示す。
安定したトラッキングを保つためには、プッシュプル信号は０．２５以上とすることが必要であり、これを満たすためにはディスク基板の凸部に対する凹部の深さが１９ｎｍ以上であることが必要である。
一方、システムマージンにとってジッターは８．５％以下とすることが必要であり、これを満たすためにはディスク基板の凸部に対する凹部の深さが２４ｎｍ以下であることが必要である。
この結果から、ディスク基板の凸部に対する凹部の深さは１９〜２４ｎｍの範囲とする。
（実施例２）
図１０は、上記の本実施形態の光ディスクにおけるウォブルの一例を示す平面図である。
ディスク基板の凸部に対する凹部の深さを実施例１で決められた範囲に設定すると、アドレス情報をピットとして形成する場合にピット信号の変調度が２０％以下となり、不十分となるので、溝にウォブルを形成してアドレス情報を組み込む。
グルーブＧとグルーブＧの間がランドＬとなり、グルーブＧにウォブルＷＢが形成されており、このためにランドＬの幅を一定とならない様子を示している。
光ディスク装置のチャンネルクロックＴを単位として、ウォブルＷＢの一周期分の長さＬＷＢを６９Ｔと設定し、Ｔ＝０．０８μｍのとき、ＬＷＢは５．５２μｍとなる。
（実施例３）
ウォブル信号は、その振幅によって決まり、図１０に示すように、ウォブルＷＢの振幅ＡＷＢは、ウォブルが無いとした場合のグルーブＧの中央位置と、一方向に最大に振れたときのグルーブの中央位置との差となる。
図１１はウォブル振幅を変えたときのウォブル信号のＣ／Ｎ比を示す図である。一般に、ウォブル信号のＣ／Ｎ比は４０ｄＢ以上必要であるので、ウォブルの振幅は±８ｎｍ以上必要となる。
一方、ウォブル振幅の上限は、隣接トラックからのウォブルの漏れ込み量によって決まり、実験では±１２ｎｍを越えるとアドレスエラーが発生した。
上記の結果から、ウォブルの振幅ＡＷＢを±８〜１２ｎｍの範囲に設定する。
（実施例４）
トラックピッチを０．３２μｍとした上記の本実施形態の光ディスクにおいて、変調方式として１−７ＲＰＰ方式を採用し、最短マーク長を０．１６μｍとし、測定対象トラックにおいて１００回オーバーライトを行い、続けて隣接トラックに１００回オーバーライトを行ったときの測定対象トラックのジッターを測定した。このとき、ディスク基板の凸部に相当する部分に記録した場合と、ディスク基板の凹部に相当する部分に記録した場合の両方において、最適記録パワーを０としたときに、１０％および２０％増したパワーにおいてジッターの値がどう変化するか調べた。
図１２は上記の測定結果であり、図中白丸（○）は凸部に記録した場合の値を、黒丸（●）は凹部に記録した場合の値を示す。
凸部、凹部共に、記録パワーを増やすにつれてジッターが悪化する傾向にあるが、凸部よりも凹部のほうがより悪化している。これは、隣接トラックに書き込んだときにデータを消してしまうクロスライトが、凹部のほうが発生しやすいことを示している。
この結果から、凸部と凹部を比較した場合、凸部を記録領域として採用することが好ましい。
以下に、本実施形態の光ディスクを用いて記録再生する光ディスク装置について説明する。
図１３は、本実施形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップ（ヘッド）用２群レンズの構成を示す模式断面図である。
径の異なる２つの第１のレンズ（先玉レンズ）１２および第２のレンズ（後玉レンズ）１４が、同一光軸上に配置されてレンズホルダ１３に支持され、これが電磁アクチュエータ１５上に搭載されている。
これら２枚のレンズは、開口数０．８５の２群対物レンズとして機能し、光源からのレーザビームＬＢを光ディスク１１の光学記録層上に集光する。
図１４は、本実施形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップ（ヘッド）１０の構成を示す模式図である。
半導体レーザ１６から出射されたレーザビームＬＢは、コリメータレンズ１７、１／２波長板１８、回折格子１９を通過して、偏光ビームスプリッタ２０に入射する。
レーザビームＬＢの一部は、偏光ビームスプリッタ２０において反射し、集光レンズ２１により発光出力検出用受光素子２２へと導かれる。
一方、偏光ビームスプリッタ２０を通過したレーザビームＬＢは、１／４波長板２３、２枚のレンズの間隔ｄｅｘが可変となっているエキスパンダレンズユニット２４、後玉レンズ１４および先玉レンズ１２を通過して光ディスク１１の光学記録層上に照射される。
また、光ディスク１１からの反射光（戻り光）は、偏光ビームスプリッタ２０で反射し、検出光路へと導かれ、集光レンズ２５およびマルチレンズ２６を通って、サーボ誤差信号およびＲＦ信号を検出するための受光素子２７へと入射し、光電変換により電気信号に変換される。
図１５は、上記のサーボ誤差信号およびＲＦ信号を検出するための受光素子２７の構成を示す平面図である。
受光素子２７は、図示のように８分割光検出素子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）から構成される。
受光素子２７に入射する光は、光検出素子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）上に１つのメインスポットＭＳとして、光検出素子（Ｅ，Ｆ）および光検出素子（Ｇ，Ｈ）上に、それぞれ回折格子１９により生成された２つのサイドスポット（ＳＳ１，ＳＳ２）として入射する。
上記の８分割光検出素子（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）からの出力値から、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、ウォブル誤差信号、ＲＦ信号が演算される。
図１６は、本実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
光学ピックアップ（ヘッド）１０からのレーザビームＬＢが、モータ４３により回転駆動される光ディスク１１の光学記録層上に照射され、その反射光（戻り光）を検出して得た再生信号は、ヘッドアンプ３１に入力される。
ヘッドアンプ３１からの再生信号は、ＲＦイコライザアンプ３２、フォーカスマトリクス回路３４、トラッキングマトリクス回路３７およびウォブルマトリクス回路４４に入力される。
ＲＦイコライザアンプ３２において演算されたＲＦ信号（ＲＦ）は、信号復調回路３３に入力され、光ディスク１１上に記録された情報の再生信号として信号処理がなされる。
フォーカスマトリクス回路３４およびトラッキングマトリクス回路３７のそれぞれにおいて演算されたフォーカス誤差信号（ＦＥ）およびトラッキング誤差信号（ＴＥ）は、位相補償回路（３５，３８）により位相が補償され、アンプ（３６，３９）により増幅されて駆動用アクチュエータ４５に入力される。
ウォブルマトリクス回路４４において演算されたウォブル信号ＷＳは、アドレス検出回路４６やクロック検出回路４７などに入力される。
駆動用アクチュエータ４５中のフォーカスアクチュエータは、フォーカス誤差信号ＦＥに基づいてヘッド１０の位置を光軸方向に移動させ、フォーカスサーボが実現され、一方、トラッキング誤差信号ＴＥに基づいてヘッド１０の位置を光ディスク１１の径方向に移動させ、トラッキングサーボが実現される。
ＣＰＵ（中央演算ユニット）４０は、上記のサーボ機構の他、エキスパンダ制御回路４１を通じた光学ピックアップ（ヘッド）１０中のエキスパンダレンズユニットの２枚のレンズの間隔ｄａｘの調整による球面収差の補正や、スピンドルサーボ回路４２を通じた回転駆動の制御など、光ディスク装置全体の動作の制御を行う。
上記の光ディスク装置は、クロスライトの防止や再生信号の均質化を実現し、容易に再生専用ディスクとの互換性を確保できる上記の本実施形態の光ディスクを用いて、これを記録・再生するための光ディスク装置を構成することができる。
産業上の利用可能性
本発明の光学記録媒体およびこれを用いた光ディスク装置によれば、凹凸形状を有する光学記録層の内、記録または再生用の光の照射側から近い側であるランドと、記録または再生用の光の照射側から遠い側であるグルーブの内のいずれか一方の上記光学記録層のみが記録領域として用いられるので、ランドとグルーブ間のクロスライトの防止と、再生信号の均質化を実現し、さらに再生専用ディスクとの互換性の確保が容易である。
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。
例えば、光学記録層の層構成は、実施形態で説明した構成に限らず、記録膜の材料などに応じて種々の構造とすることができる。
また、相変化型の光学記録媒体の他、光磁気記録媒体や、有機色素材料を用いた光ディスク媒体にも適用可能である。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更をすることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、第１従来例に係るＣＤ−ＲＷ（リライタブル）方式の光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
図２は、第２従来例に係る光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
図３は、実施形態に係る光ディスクの断面構造および光の照射方法を示す模式図である。
図４Ａおよび図４Ｂは、実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
図５Ａおよび図５Ｂは、実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
図６Ａおよび図６Ｂは、実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
図７Ａおよび図７Ｂは、実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
図８は、実施形態の光ディスクの要部を示す斜視図である。
図９は、実施例１でのジッターとプッシュプル信号の測定結果を示す図である。
図１０は、実施例２でのウォブルの一例を示す平面図である。
図１１は、実施例３でのウォブル振幅を変えたときのウォブル信号のＣ／Ｎ比を示す図である。
図１２は、実施例４でのジッターの測定結果を示す図である。
図１３は、実施形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップ（ヘッド）用２群レンズの構成を示す模式断面図である。
図１４は、実施形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップ（ヘッド）の構成を示す模式図である。
図１５は、実施形態に係る受光素子の構成を示す平面図である。
図１６は、実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
１…ディスク基板
２…溝
４…光学記録層
５…保護層
５…ディスク基板
６…溝
７…光学記録層
８…保護層
１０…光学ピックアップ（ヘッド）
１１…光ディスク
１２…第１のレンズ（先玉レンズ）
１３…レンズホルダ
１４…第２のレンズ（後玉レンズ）
１５…電磁アクチュエータ
１６…半導体レーザ
１７…コリメータレンズ
１８…１／２波長板
１９…回折格子
２０…偏光ビームスプリッタ
２１…集光レンズ
２２…受光素子
２３…１／４波長板
２４…エキスパンダレンズユニット
２５…集光レンズ
２６…マルチレンズ
２７…受光素子
３１…ヘッドアンプ
３２…ＲＦイコライザアンプ
３３…信号復調回路
３４…フォーカスマトリクス回路
３５…位相補償回路
３６…アンプ
３７…トラッキングマトリックス回路
３８…位相補償回路
３９…アンプ
４０…ＣＰＵ
４１…エキスパンダ制御回路
４２…スピンドルサーボ回路
４３…モータ
４４…ウォブルマトリクス回路
４５…駆動用アクチュエータ
４６…アドレス検出回路
４７…クロック検出回路
５０…集光レンズ
ａ…ガラス基板
ｂ，ｂ’…レジスト膜
ｃ…メタルマスタ
ｄ…マザースタンパ
ｅ…ディスク基板
ｆ…溝
ｇ…光学記録層
ｈ…保護層
Ｌ…ランド
Ｇ…グループ
ＲＡ…記録領域
ＲＳ…記録スポット
ＬＢ…レーザビーム
ＭＳ…メインスポット
ＳＳ１，ＳＳ２…サイドスポット
Ｓ…スポット
ＷＢ…ウォブル
ＴＰ…トラックピッチ
Claims (8)
- 開口数が０．８５±０．１であるレンズにより集光され、波長が４０５±５ｎｍである光が照射されて記録または再生がなされる光学記録媒体であって、
表面に溝が形成された基板と、
上記溝形成面における上記基板上に形成され、上記溝に応じて凹凸形状を有する光学記録層と、
上記光学記録層上に形成された光透過性の保護膜と
を有し、
上記保護膜側から上記光学記録層に記録または再生用の光が照射されて用いられ、
上記凹凸形状の光学記録層の内、上記記録または再生用の光の照射側から遠い側である上記凹凸形状の凹部に相当する部分と、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の内のいずれか一方の上記光学記録層のみが記録領域として用いられ、
上記記録領域として用いられる凸部または凹部のピッチ（トラックピッチ）が０．３２±０．０１μｍであり、
上記凸部に対する凹部の深さが１９〜２４ｎｍの範囲である
光学記録媒体。 - 上記溝に振幅が±８〜１２ｎｍであるウォブルが形成されている
請求項１に記載の光学記録媒体。 - 上記凹凸形状の光学記録層の内、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の上記光学記録層のみが記録領域として用いられる
請求項１に記載の光学記録媒体。 - 上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分が、上記溝が形成された基板を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面においてレーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する
請求項３に記載の光学記録媒体。 - 表面に溝が形成された基板と、上記溝形成面における上記基板上に形成され、上記溝に応じて凹凸形状を有する光学記録層と、上記光学記録層上に形成された光透過性の保護膜とを有する光学記録媒体を回転駆動する回転駆動手段と、
上記光学記録層に対して、波長が４０５±５ｎｍの記録または再生用の光を出射する光源と、
上記光を上記保護膜側から上記光学記録層に集光して照射するための開口数が０．８５±０．１であるレンズを含む光学系と、
上記光学記録層で反射された戻り光を受光する受光素子と、
上記受光素子により受光された戻り光に基づいて所定の信号を生成する信号処理回路と
を有し、
上記光学記録媒体として、上記記録または再生用の光の照射側から遠い側である上記凹凸形状の凹部に相当する部分と、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の内のいずれか一方の上記光学記録層のみを記録領域として用い、
上記光学記録媒体として、上記記録領域として用いられる凸部または凹部のピッチ（トラックピッチ）が０．３２±０．０１μｍであり、上記凸部に対する凹部の深さが１９〜２４ｎｍの範囲である光学記録媒体を用いる
光ディスク装置。 - 上記光学記録媒体として、上記溝に振幅が±８〜１２ｎｍであるウォブルが形成されている光学記録媒体を用いる
請求項５に記載の光ディスク装置。 - 上記光学記録媒体として、上記凹凸形状の光学記録層の内、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分の上記光学記録層のみを記録領域として用いる
請求項５に記載の光ディスク装置。 - 上記光学記録媒体として、上記記録または再生用の光の照射側から近い側である上記凹凸形状の凸部に相当する部分が、上記溝が形成された基板を形成するための原盤を製造する工程における当該原盤の表面においてレーザビームあるいは電子ビームにより露光された領域に相当する光学記録媒体を用いる
請求項７に記載の光ディスク装置。
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