KR20050107295A

KR20050107295A - 광기록 매체, 광기록 매체 제조용 원반, 기록 재생 장치및 기록 재생 방법

Info

Publication number: KR20050107295A
Application number: KR1020047016358A
Authority: KR
Inventors: 소메이 엔도
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2005-11-11
Also published as: US7236449B2; DE60332284D1; US20050157632A1; CN1692416A; JP3714331B2; WO2004072968A1; EP1594129A4; TW200426815A; EP1594129A1; KR101014091B1; EP1594129B1; JP2004246982A; TWI244650B; CN100343914C

Abstract

본 발명은 광자기 디스크 위에, 제1 그루브 Gv1과 제2 그루브 Gv2와 제3 그루브 Gv3이 인접 배치되도록 형성되어 있다. 제1 그루브 Gv1과 제2 그루브 Gv2는, 깊은 그루브이고, 제3 그루브 Gv3은 얕은 그루브이다. 제1 그루브 Gv1과 제2 그루브 Gv2는, 워블되어 형성되어 있다. 2개의 깊은 그루브와, 얕은 그루부와 깊은 그루브 사이의 2개의 랜드와의 4개의 기록 트랙에 데이터를 기록하도록 이루어진다. 광 검출기(6)의 합신호 (A+B+C+D)로 CTS 신호가 구해지고, 광 검출기(8)의 차신호 (A+D)-(B+C)로 푸시풀 신호가 구해진다.

Description

광기록 매체, 광기록 매체 제조용 원반, 기록 재생 장치 및 기록 재생 방법{OPTICAL RECORDING MEDIUM, STAMPER FOR PRODUCING OPTICAL RECORDING MEDIUM, RECORDING/REPRODUCING APPARATUS, AND RECORDING/REPRODUCING METHOD}

본 발명은, 기록 트랙을 따라 그루브가 형성되어 이루어진 광기록 매체, 및 그와 같은 광기록 매체를 제조할 때에 사용되는 광기록 매체 제조용 원반에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 기록 트랙을 따라 그루브가 형성되어 이루어진 광기록 매체에 대한 기록 및/또는 재생 처리를 행하는 기록 재생 장치 및 기록 재생 방법에 관한 것이다.

종래의 기록 가능한 디스크형 기록 매체로서, MD(Mini Disc), CD(Compact Disc)-R(Recordable), CD-RW(ReWritable), DVD(Digital Versatile Disc 또는 Digital Video Disc)+RW(ReWritable), DVD-R(Recordable), DVD-RW(ReWritable) 등이 제안되고 있다. 이들 디스크형 기록 매체의 포맷에서는, 그루브에 기록하는 그루브 기록 포맷이 채용되어 있다.

ISO(International Organization for Standardization)의 광자기(MO; Magneto Optical) 디스크의 각 포맷에서는 랜드(그루브와 그루브 사이)에 기록하는 랜드 기록 포맷이 제안되고 있다. DVD-RAM(Digital Video Disc-Random Access Memory) 등에서, 광 디스크의 고밀도화를 실현하는 하나의 방법으로서, 그루브와 그루브 사이(랜드)의 양방에 기록함으로써, 트랙 밀도를 종래의 2배로 하여 고밀도화를 도모하는 방식(랜드/그루브 기록)이 제안되고 있다. 여기서, 그루브란, 주로 트랙킹 서보를 행할 수 있도록 하기 위해서, 기록 트랙을 따라 형성된, 소위 안내홈을 말한다. 광 픽업으로부터 보아 가까운 부분을 그루브라고 하고, 먼 부분을 랜드라고 한다. 또, 그루브와 그루브 사이의 부분은, 랜드라고 한다.

그리고, 도 1에 도시한 바와 같이, 그루브가 형성되어 이루어진 광 기록 매체에서는, 통상 푸시풀 신호를 이용함으로써 트랙킹 서보가 이루어진다. 푸시풀 신호는, 차신호로서, 광 기록 매체에 대하여 광 빔을 조사하고, 광 빔이 광 기록 매체에 의해서 반사된 광을, 트랙 중심에 대하여 대칭으로 배치한 2개의 광 검출기 A, B에 의해서 검출하고, 이들 2개의 광 검출기 A, B로부터의 출력의 차 (A-B)를 취함으로써 얻어진다.

또한, 광 빔이 광 기록 매체에 의해서 반사된 광의 반사광량은, 이들 2개의 광 검출기의 합 (A+B)로서 검출된다. 여기서, 광 빔이 광 기록 매체에 의해서 광의 반사광량을 검출한 신호, 즉 2개의 광 검출기 A, B로부터의 출력의 합신호는, 광 빔의 스폿이 이동했을 때에 그 스폿이 몇개의 트랙을 거쳤는지를 검출하기 위해서 사용되는 신호로서, 일반적으로 크로스 트랙 신호(CTS: Cross Track Signal)라고 한다.

MD나 CD-R은, 푸시풀 신호, CTS 신호량이 충분히 얻어지도록, 그루브폭/트랙 피치가 1/3 정도, 또는 2/3 정도로 선정되어 있다. 즉, MD의 경우에는, 그루브폭/트랙 피치=1.1㎛/1.6㎛=69%로 되고, CD-R의 경우에는, 그루브폭/트랙 피치=0.5㎛/1.6㎛=31%로 되어 있다.

또한, 선 방향의 기록 밀도를 향상시키는 기술로서, DWDD(Domain Wall Displacement Detection)가 제안되고 있다. 이것은 광 자기 디스크로 사용되는 자구 확대 재생 기술의 하나이다. 예를 들면, 일본 특개평 6-290496호 공보에는, DWDD 방식에 대한 기술이 개시되어 있다.

도 2는, 일본 특개평 6-290496호 공보에 개시되어 있는 광 자기 디스크의 일부 단면을 확대하여 도시한다. 참조 부호 71은 기판을 나타내고, 참조 부호 72는 유전체층을 나타내고, 참조 부호 73은 기록층을 나타내고, 참조 부호 74는 유전체층을 나타낸다. 또한, 참조 부호 75는 그루브이고, 참조 부호 76은 랜드이다.

기록층(73)은 제1 자성층, 제2 자성층 및 제3 자성층이 순차 적층된 것이다. 제1 자성층은 주위 온도 근방의 온도에서 제3 자성층에 비하여 상대적으로 자계벽 항자력이 작고 자계벽 이동도가 큰 수직 자화막으로 이루어지고, 제2 자성층은 제1 자성층 및 제3 자성층보다도 퀴리 온도가 낮은 자성층으로 이루어지고, 제3 자성층은 수직 자화막으로 되어 있다. 그리고, 데이터 신호의 기록은, 매체를 이동시키면서, 제3 자성층이 퀴리 온도 이상으로 되도록 파워 레이저광을 조사하면서 외부 자계를 변조하여 이루어진다.

또한, 일본 특개평 11-296910호 공보, 일본 특개 2000-40259호 공보에는, 랜드/그루브 기록과 동등한 기록 밀도로서, 2개의 그루브의 깊이를 적절하게 변화시켜서, 서로 다른 깊이의 2개의 그루브를 인접하도록 배치하고, 컷오프 주파수를 넘어도 충분한 CTS 신호 진폭 및 푸시풀 신호 진폭을 얻을 수 있는 프리포맷이 제안되고 있다. 이 프리포맷은, 컷오프 주파수를 넘은 트랙 피치에서, 안정된 트랙킹 서보를 실현하고 있다. 이 프리포맷에서는, 깊은 그루브와 얕은 그루브를 인접 배치하고, 깊은 그루브의 간격(또는 얕은 그루브의 간격)을 트랙 기간(1.0㎛)으로 하고, 깊은 그루브와 얕은 그루브의 간격을 트랙 피치(0.5㎛)로 하고 있다. 깊은 그루브에 끼워진 얕은 그루브의 양측의 2개의 랜드(트랙 A, 트랙 B)가 기록 영역이다. 따라서, 이 프리포맷에서의 트랙 밀도는, 종래의 2배의 고밀도, 즉 랜드/그루브 기록의 기록 밀도와 동등하다.

즉, 랜드/그루브 기록의 트랙 밀도는, 종래의 2배 정도로서, 상술한 프리포맷에서도 기록 영역은, 얕은 그루브의 양측의 2개의 랜드(트랙 A, 트랙 B)이고, 랜드/그루브 기록의 기록 밀도와 동등하다. 따라서, 트랙 밀도를 종래의 2배 이상의 고밀도화로 하는 것은 곤란했다.

또한, 랜드/그루브 기록은, 그루브폭과 랜드폭이 동일한 정도이다. 그루브폭과 랜드폭이 동일한 정도이면, 도 1에 도시한 바와 같이, 푸시풀 신호는 최대로 충분한 신호량이 되지만, CTS 신호의 신호량이 불충분해진다. 통상의 디스크 재생 장치에서는, 씨크 동작을 위해, 트랙 개수를 세는 신호의 신호량으로서 6% 내지 7% 정도가 필요해지며, 트랙킹 서보를 위한 검출 신호로서, 14% 정도의 신호량이 필요해진다. 여기서, 신호량은 그루브, 피트가 형성되어 있지 않은 면(소위 더미면)에서 얻어지는 신호를 100%로 하여 정의되어 있다.

이와 같이, CTS 신호의 신호량이 불충분하면, 목적의 어드레스에 고속으로 이동하는 씨크 동작 시에, 횡단한 트랙의 개수를 CTS 신호로부터 정확하게 검출할 수 없으며, CTS 신호로 씨크하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다. 물론, 신호량이 적은 CTS 신호에 의해 트랙킹 서보를 거는 것은 불가능했다.

또한, 이들 필요한 신호량의 푸시풀 신호, CTS 신호를 얻기 위해서는, 트랙 피치의 공간 주파수를 재생 장치의 광 픽업의 컷오프 주파수의 1/2∼2/3 정도로 할 필요가 있었다. 여기서, 컷오프 주파수란, 재생 신호 진폭이 거의 0으로 되는 주파수로서, 데이터의 재생에 사용하는 레이저광의 파장을 λ로 하고, 대물 렌즈의 개구수를 NA로 했을 때에, 2 NA/λ로 나타내는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 트랙 밀도의 고밀도화를 실현하고, 또한 그루브폭과 랜드폭이 동일한 정도라도, 푸시풀 신호 및 CTS 신호의 신호량이 충분히 얻어지도록 한 광 기록 매체, 광 기록 매체 제조용 원반, 기록 재생 장치 및 기록 재생 방법을 제공하는 데에 있다.

<발명의 개시>

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 기록 트랙을 따라 그루브가 형성되고, 소정의 파장 λ의 광이 조사되어 기록 및/또는 재생이 이루어지는 광 기록 매체로서, 그루브로서, 제1 및 제2 그루브와, 제1 및 제2 그루브에 비하여 얕은 제3 그루브가 인접 배치되도록 형성되어 이루어지고, 제1 및 제2 그루브와, 제1 그루브와 제3 그루브 사이와 제2 그루브와 제3 그루브 사이의 2개의 랜드에 대하여 신호를 기록하도록 한 것을 특징으로 하는 광 기록 매체이다.

본 발명은, 기록 트랙을 따라 그루브가 형성되고, 소정의 파장 λ의 광이 조사되어 기록 및 또는 재생이 이루어지는 광 기록 매체를 제조할 때에 사용되는 광 기록 매체 제조용 원반으로서, 그루브로서, 제1 및 제2 그루브와, 제1 및 제2 그루브에 비하여 얕은 제3 그루브가 인접 배치되도록 형성되어 이루어지고, 제1 및 제2 그루브와, 제1 그루브와 제3 그루브 사이와 제2 그루브와 제3 그루브 사이의 2개의 랜드에 대하여 신호를 기록하도록 한 것을 특징으로 하는 광 기록 매체 제조용 원반이다.

본 발명은, 기록 트랙을 따라 그루브가 형성되고, 소정의 파장 λ의 광이 조사되어 기록 및 또는 재생이 이루어지는 광 기록 매체의 기록 재생 장치로서, 그루브로서, 제1 및 제2 그루브와, 제1 및 제2 그루브에 비하여 얕은 제3 그루브가 인접 배치되도록 형성되어 이루어지고, 제1 및 제2 그루브와, 제1 그루브와 제3 그루브 사이와 제2 그루브와 제3 그루브 사이의 2개의 랜드에 대하여 신호의 기록 또는 재생을 행하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 장치이다.

본 발명은, 기록 트랙을 따라 그루브가 형성되고, 소정의 파장 λ의 광이 조사되어 기록 및 또는 재생이 이루어지는 광 기록 매체의 기록 재생 방법으로서, 그루브로서, 제1 및 제2 그루브와, 제1 및 제2 그루브에 비하여 얕은 제3 그루브가 인접 배치되도록 형성되어 이루어지고, 제1 및 제2 그루브와, 제1 그루브와 제3 그루브 사이와 제2 그루브와 제3 그루브 사이의 2개의 랜드에 대하여 신호의 기록 또는 재생을 행하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 방법이다.

본 발명에서는, 기록 영역을 제1 및 제2 그루브와, 제1 및 제2 랜드의 합계 4 트랙으로 함으로써, 트랙 밀도를 종래의 4배 정도로 매우 고밀도화하는 것이 가능하다. 또한, 제1 및 제2 그루브를 깊은 그루브로 하고, 제3 그루브를 얕은 그루브로 함으로써, 이들 그루브의 깊이를 적절하게 설정함으로써, 푸시풀 신호량 및 CTS 신호량이 충분히 얻어져, 안정된 트랙킹 서보 및 씨크가 가능하고, 또한 기록 재생 특성이 양호한 광 기록 매체에 최적의 프리포맷을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 광 자기 디스크의 기록 영역의 일부와 CTS 신호의 파형과 푸시풀 신호의 파형을 도시하는 개략선도.

도 2는 DWDD 초해상도 광 자기 디스크의 설명에 이용하는 일부 단면도.

도 3A 및 도 3B는 본 발명을 적용한 광 자기 디스크의 일례에 대하여, 그 주요부를 확대하여 도시하는 단면도.

도 4A, 도 4B 및 도 4C는 본 발명을 적용한 광 자기 디스크의 기록 영역의 일부와 CTS 신호의 파형과 푸시풀 신호의 파형을 도시하는 개략선도.

도 5는 본 발명에 따른 기록 매체 및 기록 매체 제조용 원반을 작성할 때에 사용되는 레이저 커팅 장치의 일례에 대하여, 그 광학계의 개요를 도시하는 개략선도.

도 6은 푸시풀 신호량이 14% 정도 이상으로 될 때의, 깊은 그루브의 깊이와 얕은 그루브의 깊이의 관계를 도시하는 개략선도.

도 7은 본 발명을 적용한 광 자기 디스크에 대하여 기록 재생을 행하는 기록 재생 장치의 일례의 블록도.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 적용한 광 자기 디스크에 대하여, 주요부를 확대한 단면도를 도 3에 도시한다. 도 3A는 광 자기 디스크의 구성을 도시하고, 도 3B는 구체적인 기록 트랙의 구성의 일례를 도시한다. 도 4는 광 자기 디스크의 기록 영역에 관한 도면이다. 도 4A는 기록 영역의 일부를 확대한 도면이고, 도 4B는 광 검출기에 의한 CTS 신호의 출력 파형을 도시하고, 도 4C는 광 검출기에 의한 푸시풀 신호의 출력 파형을 도시한다.

도 3A에서의 참조 부호 1이 광 자기 디스크를 나타낸다. 광 자기 디스크(1)는, 원반 형상으로 형성되어 이루어지고, 자기 광학 효과를 이용하여 데이터의 기록 재생이 행해진다. 그리고, 이 광 자기 디스크(1)는, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)나 폴리카보네이트(PC) 등으로 이루어진 디스크 기판(2) 위에, 광 자기 기록이 이루어지는 기록층(3)과, 그 기록층(3)을 보호하는 보호층(4)이 형성되어 이루어진다. 여기서, 기록층(3)은, 예를 들면 질화 규소(Si₃N₄) 등으로 이루어진 제1 유전체막(3a)과, 자성막(3b)과, 질화 규소(Si₃N₄) 등으로 이루어진 제2 유전체막(3c)과, Al-Ti 합금 등으로 이루어진 반사막(3d)이 적층된 것이다. 또한, 보호층(4)은, 예를 들면 기록층(3) 위에 자외선 경화 수지가 스핀 코팅되고, 자외선을 조사함으로써 형성되어 있다. 자성막(3b)은, 데이터 기록을 행하기 위해서, 제1 자성층(TbFeCo), 제2 자성층(GdFe) 및 제3 자성층(GdFeCo)이 순차 적층된 것이다. 또, 본 발명에서, 기록층(3)이나 보호층(4)의 구성은 임의로서, 본 예에 한정되는 것은 아니다.

이 광 자기 디스크(1)는, 기록 영역의 일부를 확대한 도 4A에 도시한 바와 같이, 기록 트랙을 따라 스파이럴 형상으로 그루브가 형성되고, 광 픽업(5)에 의해 소정의 파장 λ의 광이 조사되어 기록 및 또는 재생이 이루어진다. 그루브로서, 제1 그루브 Gv1, 제2 그루브 Gv2, 및 제3 그루브 Gv3이 인접 배치되도록 형성되어 있다.

제1 그루브 Gv1 및 제2 그루브 Gv2는, 깊은 그루브이고, 제3 그루브 Gv3은, 얕은 그루브이다. 이하, 적절하게 제1 그루브 Gv1 및 제2 그루브 Gv2를 깊은 그루브라고 하고, 제3 그루브 Gv3을 얕은 그루브라고 한다. 그리고, 제1 그루브 Gv1 및 제2 그루브 Gv2의 2개의 그루브와, 제1 그루브 Gv1과 제3 그루브 Gv3 사이의 제1 랜드 Ld1, 제2 그루브 Gv2와 제3 그루브 Gv3 사이의 제2 랜드 Ld2의 2개의 랜드에 신호를 기록하도록 이루어진다. 즉, 이 광 자기 디스크(1)에서는, 제1 그루브 Gv1, 제2 그루브 Gv2, 및 제1 랜드 Ld1, 제2 랜드 Ld2의 4개의 기록 트랙이 스파이럴 형상으로 형성되어 있다. 또, 제1 그루브 Gv1과 제2 그루브 Gv2 사이를 하프 그루브 hGv라고 한다. 하프 그루브 hGv는, 예를 들면 깊은 그루브보다도 깊이를 얕게 함으로써 구성되어 있다.

4개의 기록 트랙은, 거의 동일한 폭으로 형성되어 있다. 도 3B에 도시한 예에서는, 제1 그루브 Gv1 및 제2 그루브 Gv2가 140㎚로 되어 있고, 제1 랜드 Ld1 및 제2 랜드 Ld2가 150㎚로 되어 있다. 즉, 2개의 랜드(제1 랜드 Ld1, 제2 랜드 Ld2)의 폭과, 깊은 그루브(제1 그루브 Gv1, 제2 그루브 Gv2)의 톱폭(상측폭)이 거의 동일한 폭으로 형성되어 있다. 이와 같이, 기록 트랙의 폭을 거의 동일하게 함으로써, 기록 재생 특성을 양호하게 할 수 있다.

또한, 도 3B에 도시한 예에서는, 4개의 기록 트랙의 주기는, 각각 예를 들면 1200㎚로 되어 있고, 제3 그루브 Gv3의 보텀폭, 즉 제2 랜드 Ld2와 제1 랜드 Ld1 사이가, 예를 들면 220㎚로 되고, 2개의 깊은 그루브의 보텀인 제1 랜드 Ld1과 제2 랜드 Ld2 사이가 예를 들면 680㎚로 되어 있다. 또한, 제1 그루브 Gv1의 톱과 제2 그루브 Gv2의 톱 사이의 하프 그루브 hGv의 폭이 예를 들면 200㎚로 되어 있다.

깊은 그루브와 얕은 그루브의 양쪽 또는 한쪽이 사행하도록 형성된 워블 그루브로 된다. 도 3의 예에서는, 도 4A에 도시한 바와 같이, 깊은 그루브인 제1 그루브 Gv1 및 제2 그루브 Gv2가 워블 그루브로 되어 있다. 워블의 진폭은, 예를 들면 ±15㎚로 되어 있다.

4개의 기록 트랙을 이와 같이 형성함으로써, 광 자기 디스크(1)는, 종래의 4배 가까운 트랙 밀도로 할 수 있다.

도 4A에 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용된 광 자기 디스크(1)는, 3개의 빔에 의해서 재생된다. 센터 빔이 인접하는 2개의 깊은 그루브 중 어느 한쪽의 중심에 위치하고, 2개의 사이드 빔이 인접하는 2개의 깊은 그루브의 양측에 위치하는 얕은 그루브의 중심과 각각 일치하도록 이루어진다. 센터 빔의 반사광이 4 분할 광 검출기(6)에 의해서 검출되고, 사이드 빔의 반사광이 2 분할 광 검출기(7a, 7b)에 의해서 검출된다.

도 4B에 도시한 CTS 신호는, 4 분할 광 검출기(6)의 합신호 (A+B+C+D)로 구해진다. 이와 같이 구해진 CTS 신호는, 트랙 주기와 같은 주기로서, 충분한 진폭을 갖고, 인접하는 2개의 깊은 그루브 사이(하프 그루브 hGv)의 중심 위치에서 최대로 되고, 얕은 그루브의 중심 위치에서 최소로 된다.

합신호에 의해서 트랙킹 서보를 거는 경우에는, 사이드 빔(7a, 7b) 각각의 합신호의 차 (E+F)-(G+H)로부터 트랙킹 에러를 구하도록 이루어진다. 도 4C에 도시한 푸시풀 신호는, 4 분할 광 검출기(6)의 트랙 연장 방향에 대하여 양측에 위치하는 각각 2개의 영역의 검출 신호의 합 (A+D) 및 (B+C)를 구하고, 이들 합신호의 차 (A+D)-(B+C)에 의해서 구해진다. 이와 같이 구해진 푸시풀 신호는, 트랙 주기와 같은 주기로서, 인접하는 2개의 깊은 그루브 사이(하프 그루브 hGv)의 중심 위치 및 얕은 그루브의 중심 위치에서 0으로 된다.

상술한 바와 같이, 데이터가 기록되어 있는 것은, 제1 그루브 Gv1과 제2 그루브 Gv2, 및 제1 랜드 Ld1과 제2 랜드 Ld2이다. 제1 그루브 Gv1에 씨크할 때는, 예를 들면 푸시풀 신호가 -75%로, CTS 신호가 우측 상승으로, 중앙값(평균값)보다 큰 위치를 찾도록 이루어진다. 제2 그루브 Gv2에 씨크할 때는, 예를 들면 푸시풀 신호가 +75%로, CTS 신호가 우측 하강으로, 중앙값(평균값)보다 큰 위치를 찾도록 이루어진다.

또한, 제1 랜드 Ld1에 씨크할 때에는, 예를 들면 푸시풀 신호가 +75%로, CTS 신호가 우측 하강으로, 중앙값(평균값)보다 작은 위치를 찾도록 이루어진다. 제2 랜드 Ld2에 씨크할 때는, 예를 들면 푸시풀 신호가 -75%로, CTS 신호가 우측 상승으로, 중앙값(평균값)보다 작은 위치를 찾도록 이루어진다.

상술한 광 자기 디스크(1)를 제조할 때에는, 광 자기 디스크(1)의 원반으로 되는 광 기록 매체 제조용 원반을 제작할 필요가 있고, 그 때문에 레이저 커팅 장치가 사용된다. 이하, 광 기록 매체 제조용 원반의 제작에 사용되는 레이저 커팅 장치의 일례에 대하여, 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

여기서 설명하는 레이저 커팅 장치의 일례는, 광원으로부터 출사된 레이저광을 빔 분할기와 미러에 의해서, 제1 노광 빔(워블한 깊은 그루브 형성용)과 제2 노광 빔(워블하지 않은 얕은 그루브 형성용)으로 분할하고, 제1 노광 빔을 워블 그루브를 형성하기 위해서 편광하고, 또한 편광한 제1 노광 빔을 빔 분할기와 미러에 의해서, 2개의 노광 빔(제1-①의 노광 빔과 제1-②의 노광 빔)으로 분할하고, 이들 분할한 3개의 노광 빔을 적절한 간격으로 반경 방향으로 배치하고, 각각의 노광 파워를 적절하게 선정함으로써, 2개의 깊은 그루브와 하나의 얕은 그루브가 반경 방향으로 교대로 등간격으로 배치된 요철 패턴을 형성한다.

도 5에 도시한 레이저 커팅 장치(10)는, 유리 기판(11) 위에 도포된 포토레지스트(12)를 노광하고, 그 포토레지스트(12)에 잠상을 형성하기 위한 것이다. 이 레이저 커팅 장치(10)로 포토레지스트(12)에 잠상을 형성할 때, 포토레지스트(12)가 도포된 유리 기판(11)은, 이동 광학 테이블 위에 설치된 회전 구동 장치에 부착된다. 그리고, 포토레지스트(12)를 노광할 때, 유리 기판(11)은 포토레지스트(12) 전면에 걸쳐 원하는 패턴의 노광이 이루어지도록, 회전 구동 장치에 의해 회전 구동됨과 함께, 이동 광학 테이블에 의해 평행 이동된다.

이 레이저 커팅 장치(10)는, 레이저광을 출사하는 광원(13)과, 광원(13)으로부터 출사된 레이저광의 광 강도를 조정하기 위한 전기 광학 변조기(EOM: ELectro Optical Modulator)(14)와, 전기 광학 변조기(14)로부터 출사된 레이저광의 광축 위에 배치된 검광자(15)와, 검광자(15)를 투과하여 온 레이저광을 반사광과 투과광으로 분할하는 제1 빔 분할기 BS1 및 제2 빔 분할기 BS2와, 제2 빔 분할기 BS2를 투과하여 온 레이저광을 검출하는 포토디텍터(PD: Photo Detector)(16)와, 전기 광학 변조기(14)에 대하여 신호 전계를 인가하여 전기 광학 변조기(14)로부터 출사되는 레이저광 강도를 조정하는 광 출력 제어부(APC: Auto Power Controller)(17)를 구비하고 있다.

광원(13)으로부터 출사된 레이저광은, 우선 APC(17)로부터 인가되는 신호 전계에 의해서 구동되는 전기 광학 변조기(14)에 의해서 소정의 광 강도로 된 후에 검광자(15)에 입사된다. 여기서, 검광자(15)는 S 편광만을 투과하는 검광자로서, 이 검광자(15)를 투과하여 온 레이저광은 S 편광으로 된다.

또, 광원(13)에는, 임의의 것이 사용 가능하지만, 단파장의 레이저광을 출사하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면 파장 λ가 351㎚인 레이저광을 출사하는 Kr 레이저나, 파장 λ가 442㎚인 레이저광을 출사하는 He-Cd 레이저 등이, 광원(13)으로서 바람직하다.

빔 분할기 BS1 및 BS2을 투과한 레이저광은, 광 검출기(16)에 의해서, 그 광 강도가 검출되고, 그 광 강도에 따른 신호가 광 검출기(16)로부터 APC(17)로 보내진다. 그리고, APC(17)는 광 검출기(16)에 의해 검출되는 광 강도가 소정의 레벨로써 일정해지도록, 전기 광학 변조기(14)에 대하여 인가하는 신호 전계를 조정한다. 이에 의해, 전기 광학 변조기(14)로부터 출사하는 레이저광의 광 강도가 일정해지도록, 피드백 제어가 이루어지고, 노이즈가 적은 안정된 레이저광이 얻어진다.

광원(13)으로부터 출사된 레이저광은, 빔 분할기 BS1로 반사되고, 빔 분할기 BS1의 반사광은, 변조 광학계(도 5에서는 OM1로 나타냄)(18)에 입사된다. 빔 릴레이 광학계와 그 사이의 AOM(19)을 플래그 조건을 만족시키도록 배치한다. 릴레이 광학계는, 광원(13)으로부터 출사된 레이저광을 집광 렌즈 L11을 이용하여 AOM(19)에 집광하도록 배치한다. 이 AOM(19)에 공급되는 초음파에 기초하여 레이저광이 강도 변조된다. AOM(19)에 대해서는, 드라이버(20)로부터 구동 신호가 공급된다.

이 구동 신호는, 그루브를 형성하는 경우에는 직류 신호이다. 만일, 피트를 형성하는 경우에는, 변조된 신호가 직류 신호이다. 직류 신호에 따라서, 레이저광은, 연속 변조되어, 깊은 그루브 형성용 노광 빔 B1이 형성된다.

AOM(19)에 의해서 강도 변조되어 발산한 레이저광은, 렌즈 L12에 의해서 평행 빔으로 된다. 그리고, 변조 광학계(18)(OM1)로부터 출사된 노광 빔 B1은, 미러 M1에 의해 반사되고, 이동 광학 테이블(29) 위에 수평하고 또한 평행하게 유도된다.

또한, 광원(13)으로부터 출사된 레이저광은, 빔 분할기 BS2로 반사되고, 빔 분할기 BS2의 반사광은, 변조 광학계(도 5에는 OM2로 나타냄)(21)에 입사된다. 빔 릴레이 광학계(렌즈 L21 및 L22)와 그 사이의 AOM(22)을 플래그 조건을 만족시키도록 배치한다. AOM(22)에 공급되는 초음파에 기초하여 레이저광이 강도 변조된다. AOM(22)에 대해서는, 드라이버(23)로부터 직류 신호가 공급된다. 직류 신호의 레벨에 따라서, 레이저광은, 연속 변조되고, 얕은 그루브 형성용 노광 빔 B2가 형성된다. AOM(22)에 의해 강도 변조되어 발산한 레이저광은, 렌즈 L22에 의해 평행 빔으로 되고, 미러 M2로 반사되고, HWP(1/2 파장판)를 통하여 편광 빔 분할기 PBS에 입사된다.

미러 M1로 반사되어, 이동 광학 테이블(29) 위에 수평으로 유도된 레이저광(노광 빔 B1)은, 편향 광학계 OD에 의해서 광학 편향이 실시된 후에 빔 분할기 BS3에 입사되어, 제1 깊은 그루브 형성용 노광 빔 B1-①과 제2 깊은 그루브 형성용 노광 빔 B1-②로 분할된다. 노광 빔 B1-①은, 미러 M3에 의해 반사되고, 노광 빔 B1-②는 미러 M4에 의해서 반사되어 진행 방향이 90° 구부려진다. 그리고, 분할된 이들 2개의 노광 빔(노광 빔 B1-①, 노광 빔 B1-②)은, 빔 분할기 BS4에 의해서 재합성된 후에, 편광 빔 분할기 PBS에 입사된다.

편향 광학계 OD는, 깊은 그루브의 워블에 대응하도록, 레이저광에 대하여 광학 편향을 실시하기 위한 것이다. 즉, 편향 광학계 OD에 입사한 레이저광은, 웨지 프리즘(25a)을 통하여 음향 광학 편향기(AOD: Acousto Optical Deflector)(24)에 입사되고, 이 음향 광학 편향기(24)에 의해서, 원하는 노광 패턴에 대응하도록 광학 편향이 실시된다. 여기서, 음향 광학 편향기(24)에 사용되는 음향 광학 소자로서는, 예를 들면 산화 텔루르(TeO₂)로 이루어진 음향 광학 소자가 적합하다. 음향 광학 편향기(24)에 의해서 광학 편향이 실시된 레이저광은, 웨지 프리즘(25b)를 통하여 편향 광학계 OD로부터 출사된다.

또, 웨지 프리즘(25a, 25b)은, 음향 광학 편향기(24)의 음향 광학 소자의 격자면에 대하여 플래그 조건을 만족시키도록 레이저광이 입사하도록 함과 함께, 음향 광학 편향기(24)에 의해서 레이저광에 대하여 광학 편향을 실시하고, 빔 수평 높이를 바꾸기 위한 것이다.

여기서, 음향 광학 편향기(24)에는, 음향 광학 편향기(24)를 구동하기 위한 구동용 드라이버(26)가 접속되어 있다. 구동용 드라이버(26)에는, 직류 전압과, 전압 제어 발진기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)(27)로부터의 고주파 신호가 어드레스 정보를 포함하는 제어 신호에 의해 FM 변조된 신호가 공급된다. 그리고, 그 신호에 따라서 구동용 드라이버(26)에 의해서 음향 광학 편향기(24)가 구동되고, 이에 의해 레이저광에 대하여 광학 편향이 실시된다.

구체적으로는, 예를 들면 주파수 84.672㎑를 캐리어로 한 FM 변조 신호로써 그루브를 워블시킴으로써, 그루브에 어드레스 정보가 부가된다. 이 경우에는, 음향 광학 편향기(24)의 위상 격자를 만들어내기 위해서 예를 들면 중심 주파수가 224㎒의 고주파 신호를 주파수를 84.672㎑로 FM 변조한 신호에 중첩한 신호를, 전압 제어 발진기(27)로부터 구동용 드라이버(26)에 공급한다.

그리고, 이 신호에 따라서, 구동용 드라이버(26)에 의해서 음향 광학 편향기(24)를 구동하고, 음향 광학 편향기(24)의 음향 광학 소자의 브래그 각을 변화시키고, 그 결과, 포토레지스트(12) 위에 집광되는 레이저광의 광 스폿의 위치는, 주파수 84.672㎑, 진폭 ±15㎚에서, 유리 기판(11)의 반경 방향으로 진동된다.

그리고, 이러한 편향 광학계 OD에 의해서, 워블 그루브의 워블에 대응하도록 광학 편향이 실시된 레이저광이 빔 분할기 BS3으로 노광 빔 B1-①, 노광 빔 B1-②의 2개로 분할되고, 미러 M3, 미러 M4, 빔 분할기 BS4에 의해서 재합성된 후에, 편광 빔 분할기 PBS에 입사된다.

여기서, 편광 빔 분할기 PBS는, S 편광을 반사하고, P 편광을 투과하도록 이루어져 있다. 그리고, 변조 광학계 OD에 의해서 워블하도록 광학 편광이 실시된 노광 빔 B1-①, 노광 빔 B1-②은, S 편광이고, HWP를 통하여 편광 빔 분할기 PBS에 입사되는 노광 빔 B2는, P 편광이다. 따라서, 노광 빔 B1-①, 노광 빔 B1-②는, 상기 편광 빔 분할기 PBS에 의해서 반사되고, 노광 빔 B2는 그 편광 빔 분할기 PBS를 투과한다. 이에 의해, 노광 빔 B1-①, 노광 빔 B1-②와 노광 빔 B2는, 진행 방향이 동일 방향이 되도록 재합성된다.

진행 방향이 동일 방향으로 되도록 재합성되어 편광 빔 분할기 PBS로부터 출사된 노광 빔 B1-①, 노광 빔 B1-②, 노광 빔 B2는, 확대 랜즈 L3에 의해 소정의 빔 직경으로 된 후에 미러 M5에 의해 반사되어 대물 렌즈(28)로 유도되고, 대물 렌즈(28)에 의해서 포토레지스트(12) 위로 집광된다. 또, 진행 방향이 동일 방향으로 되도록 재합성되어 편광 빔 분할기 PBS로부터 출사되는 노광 빔 B1-①, 노광 빔 B1-②, 노광 빔 B2는, 편광 빔 분할기 PBS, 빔 분할기 BS4의 각도를 바꿈으로써, 포토레지스트(12) 위의 반경 방향의 적절한 간격으로 조사할 수 있다. 그리고, 레이저광의 강도가 서로 다르도록 조정 가능하게 함으로써, 3가지 레이저광에 의한 적절한 간격으로 배치된 기록 영역의 형성이 가능해진다.

포토레지스트(12)가 이들 3가지 레이저광에 의해서 노광되고, 포토레지스트(12)에 잠상이 형성된다. 이 때, 포토레지스트(12)가 도포되어 있는 유리 기판(11)은, 포토레지스트(12)의 전면에 걸쳐서 원하는 패턴의 노광이 이루어지도록, 회전 구동 장치에 의해서 회전 구동됨과 함께, 이동 광학 테이블에 의해서 레이저광이 직경 방향으로 이동된다. 그 결과, 레이저광의 조사 궤적에 따른 잠상이 포토레지스트(12)의 전면에 걸쳐 형성되게 된다.

또, 레이저광을 포토레지스트(12) 위에 집광하기 위한 대물 렌즈(28)는, 보다 미세한 그루브 패턴을 형성할 수 있도록 하기 위해서, 개구수 NA가 큰 쪽이 바람직하여, 구체적으로는 개구수 NA가 0.9 정도인 대물 렌즈가 적합하다.

일례로서, 변조 광학계(18, 21)의 집광 렌즈 L11 및 L21의 초점 거리를 80㎜, 콜리메이트 렌즈 L12 및 L22의 초점 거리를 120㎜, 확대 렌즈 L3의 초점 거리를 50㎜로 각각 설정된다. 이 경우, 2개의 깊은 그루브에 관하여, 레이저 파워가 0.35mj/m으로 선정되고, 얕은 그루브에 관하여, 레이저 파워가 0.15mj/m로 선정된다. 깊은 그루브인 경우에는, 포토레지스트(12)를 관통하도록 노광하기 때문에, 깊은 그루브의 깊이 변화가 포토레지스트(12)의 두께 변화로 얻어진다. 한편, 얕은 그루브의 경우에는, 포토레지스트(12)를 관통하지 않기 때문에, 얕은 그루브의 깊이 변화는, 레이저 파워의 변화로 얻어진다. 이 점을 고려하여, 2개의 그루브의 깊이가 적절한 것으로 설정된다.

다음으로, 도 3에 도시한 광 자기 디스크(1)의 제조 방법에 대하여, 구체적인 일례를 들어 상세히 설명한다. 광 자기 디스크(1)의 제조에서는, 원반 공정에서, 우선 광 기록 매체 제조용 원반의 기초가 되는 유리 원반의 제조를 행한다. 유리 원반의 제조는, 우선 표면을 연마한 원반형의 유리 기판(11)을 세정하여 건조시키고, 그 후 이 유리 기판(11) 위에 감광 재료인 포토레지스트(12)를 도포한다. 다음으로, 상술한 레이저 커팅 장치(10)에 의해서, 포토레지스트(12)를 노광하여, 3 종류의 그루브에 대응한 잠상을 포토레지스트(12)에 형성한다.

포토레지스트(12)에 잠상을 형성한 후, 포토레지스트(12)가 도포되어 있는 면이 상면으로 되도록, 유리 기판(11)을 현상기의 턴테이블 위에 장착한다. 그리고, 그 턴테이블을 회전시킴으로써 유리 기판(11)을 회전시키면서, 포토레지스트(12) 위에 현상액을 적하하여 현상 처리를 실시하여, 유리 기판(11) 위에 2개의 깊은 그루브와 얕은 그루브에 각각 대응한 요철 패턴을 형성한다.

다음으로, 요철 패턴 위에 무전계 도금법에 의해 니켈 등으로 이루어진 도전화막을 형성하고, 그 후 도전화막이 형성된 유리 기판(11)을 전기 주조 장치에 부착하고, 전기 도금법에 의해 도전화막 위에 300± 5〔㎛〕 정도의 두께로 되도록 니켈 도금층을 형성한다. 그 후, 이 도금층을 박리하고, 박리한 도금을 아세톤 등을 이용하여 세정하여, 요철 패턴이 전사된 면에 잔존하고 있는 포토레지스트(12)를 제거한다.

이상의 공정에 의해, 유리 기판(11) 위에 형성되어 있던 요철 패턴이 전사된 도금으로 이루어진 광 기록 매체 제조용 원반, 즉 깊은 그루브 및 얕은 그루브에 각각 대응한 요철 패턴이 형성된 광 기록 매체 제조용 원반(소위 스탬퍼)이 완성된다.

다음으로, 전사 공정으로서, 포토폴리머법(photo polymerization법, 소위 2P법)을 이용하여, 광 기록 매체 제조용 원반의 표면 형상이 전사되어 이루어진 디스크 기판을 제작한다. 구체적으로는, 우선 광 기록 매체 제조용 원반의 요철 패턴이 형성된 면 위에 포토폴리머를 평활하게 도포하여 포토폴리머층을 형성하고, 다음으로, 해당 포토폴리머층에 기포나 먼지가 들어가지 않도록 하면서, 포토폴리머층 위에 베이스 플레이트를 밀착시킨다. 여기서, 베이스 플레이트에는, 예를 들면 1.2㎜ 두께의 폴리메틸메타크릴레이트(굴절율 1.49)로 이루어지는 베이스 플레이트를 사용한다.

그 후, 자외선을 조사하여 포토폴리머를 경화시키고, 그 후 광 기록 매체 제조용 원반을 박리함으로써, 광 기록 매체 제조용 원반의 표면 형상이 전사되어 이루어진 디스크 기판(2)을 제작한다.

또, 여기서는, 광 기록 매체 제조용 원반에 형성된 요철 패턴이 보다 정확하게 디스크 기판(2)에 전사되도록, 2P법을 이용하여 디스크 기판(2)을 제작하는 예를 들었지만, 디스크 기판(2)을 양산하도록 하는 경우에는, 폴리메틸메타크릴레이트나 폴리카보네이트 등의 투명 수지를 이용하여 사출 성형에 의해 디스크 기판(2)을 제작하도록 해도 되는 것은 물론이다.

다음으로, 성막 공정으로서, 광 기록 매체 제조용 원반의 표면 형상이 전사되어 이루어진 디스크 기판(2) 위에 기록층(3) 및 보호층(4)을 형성한다. 구체적으로는 예를 들면, 우선 디스크 기판(2)의 요철 패턴이 형성된 면 위에, 스퍼터링 장치 등을 이용하여, 질화 실리콘(Si₃N₄) 등으로 이루어진 제1 유전체막(3a), 테르븀철 코발트(TbFeCo) 등으로 이루어진 광 자기 기록층인 자성층(3b), 질화 실리콘(Si₃N₄) 등으로 이루어진 제2 유전체막(3c), 알루미늄 합금(예를 들면 Al-Ti) 등으로 이루어진 광 반사막(3d)의 순서대로 성막한다.

그 결과, 제1 유전체막(3a), 자성층(3b), 제2 유전체막(3c) 및 광 반사막(3d)으로 이루어진 기록층(3)이 형성된다. 그 후, 기록층(3) 위에 기판의 전체를 거의 덮도록, 자외선 경화 수지가 스핀 코팅법 등에 의해 평활하게 도포되고, 자외선 경화 수지에 대하여 자외선을 조사하여 경화시킴으로써, 보호층(4)이 형성된다. 이상의 공정에 의해, 광 자기 디스크(1)가 완성된다.

이어서, 상술한 바와 같은 제조 방법(2P법), 또는 사출 성형에 의해 평가용 광 자기 디스크를 복수 제작하고, 이들의 평가를 행한 결과에 대하여 설명한다. 평가 작업은, (파장λ=650㎚, NA=0.52)의 광 픽업을 구비하는 MD 평가기를 이용하여 이루어진다.

평가 작업에서는, 랜드 Ld1, 랜드 Ld2의 2개의 랜드폭과, 그루브 Gv1, 그루브 Gv2의 2개의 깊은 그루브 상측폭이 동일한 정도라도, 그루브로서 깊은 그루브와 얕은 그루브를 형성함과 함께, 깊은 그루브와 얕은 그루브의 깊이를 적절하게 선택함으로써, 푸시풀 신호 또는 CTS 신호로 트랙킹 서보를 거는 것이 가능한지의 여부를 평가한다. 이 실시 형태와 같은 광 자기 디스크에서, 4개의 기록 트랙의 기록 재생 특성, 워블 그루브의 워블 재생 특성을 평가한다.

그루브 상측폭과 랜드폭이 동일한 경우에, 깊은 그루브의 깊이와, 얕은 그루브의 깊이에 대하여, 트랙킹 서보를 걸 수 있는 신호량(예를 들면 14% 근방 이상)의 푸시풀 신호 또는 CTS 신호가 얻어졌는지의 여부를 평가했다. 표 1 내지 표 6까지의 평가값은, 도 3에 도시한 구조의 평가 디스크에 관한 것이다.

또한, 표에서, λ/xn은, 그루브의 깊이를 나타내며, λ가 레이저광의 파장 예를 들면 650㎚이고, n이 광 입사면으로부터 그루브에 이르는 디스크 기판의 굴절율 예를 들면 1.58을 나타내고, x가 계수를 나타낸다. x의 값이 변화된다. x의 값에 의해서, 그루브의 깊이(㎚)가 규정된다. 예를 들면 x=8인 경우에는, 650㎚/(8×1.58)=650㎚/12.64≒51㎚로 된다. 또, 여기서는 깊은 그루브의 계수 x와 얕은 그루브의 계수 y를, 모두 그루브의 깊이 계수 x로 하고 있다.

하기의 표 1은, 2개의 깊은 그루브의 계수 x의 값을 x=2.9, 즉 그루브 깊이를 142㎚(소수점 이하, 사사오입)로 하고, 얕은 그루브의 계수 x의 값을 x=16으로 했을 때의, 2개의 깊은 그루브 사이(하프 그루브 hGv)의 깊이를 변화시킨 경우의 푸시풀 신호와 CTS 신호의 진폭 변화를 나타내고 있다. 평가 디스크로서는, 얕은 그루브, 하프 그루브 hGv의 각 깊이에 대응하여 1매씩의 평가 디스크를 제조한다. 또는, 1매의 디스크 위에서 얕은 그루브, 하프 그루브 hGv의 깊이가 순서대로 변화하는 평가 디스크를 제조한다.

하기의 표 2는, 2개의 깊은 그루브의 계수 x의 값을 x=2.7, 즉 그루브 깊이를 152㎚(소수점 이하, 사사오입)로 하고, 얕은 그루브의 계수 x의 값을 x=16, x=8, x=6로 했을 때의, 하프 그루브 hGv의 깊이를 변화시킨 경우의 각각의 푸시풀 신호와 CTS 신호의 진폭 변화를 나타낸다.

하기의 표 3은, 2개의 깊은 그루브의 계수 x의 값을 x=2.5, 즉 그루브 깊이를 165㎚(소수점 이하, 사사오입)로 하고, 얕은 그루브의 계수 x의 값을 x=16, x=6, x=3.5로 했을 때의, 하프 그루브 hGv의 깊이를 변화시킨 경우의 푸시풀 신호와 CTS 신호의 진폭 변화를 나타내고 있다.

하기의 표 4는, 2개의 깊은 그루브의 계수의 값 x를 x=2.3, 즉 그루브 깊이를 179㎚(소수점 이하, 사사오입)로 하고, 얕은 그루브의 계수 x의 값을 x=16, x=8, x=6, x=4, x=3.2, x=3로 했을 때의, 하프 그루브 hGv의 깊이를 변화시킨 경우의 푸시풀 신호와 CTS 신호의 진폭 변화를 나타내고 있다.

하기의 표 5는, 2개의 깊은 그루브의 계수의 값 x를 x=2.1, 즉 그루브 깊이를 196㎚(소수점 이하, 사사오입)로 하고, 얕은 그루브의 계수 x의 값을 x=16, x=8, x=4, x=3.7로 했을 때의, 하프 그루브 hGv의 깊이를 변화시킨 경우의 푸시풀 신호와 CTS 신호의 진폭 변화를 나타내고 있다.

하기의 표 6은, 2개의 깊은 그루브의 계수의 값 x를 x=2, 즉 그루브 깊이를 206㎚(소수점 이하, 사사오입)로 하고, 얕은 그루브의 계수 x의 값을 x=6, x=5로 했을 때의, 하프 그루브 hGv의 깊이를 변화시킨 경우의 푸시풀 신호와 CTS 신호의 진폭 변화를 나타내고 있다.

이들의 표 1 내지 표 6에서, 굵은선으로 둘러싸 나타낸 범위는, 그 범위에 대응하는 깊은 그루브와 얕은 그루브의 깊이에서, 푸시풀 신호 또는 CTS 신호의 신호량(절대값)이 약 14% 이상이고, 안정된 트랙킹 서보가 가능했다.

도 6은 푸시풀 신호의 신호량이 14% 정도 이상(굵은선의 범위)으로 되는 얕은 그루브와 깊은 그루브의 위상 깊이의 관계를 도시한 도면이다. 도 6에서의 종축은, 얕은 그루브의 위상 깊이 Y를 나타내고, 횡축은, 깊은 그루브의 위상 깊이 X를 나타낸다. 예를 들면, 점 a의 좌표(Xa, Ya)에서의 Xa는 표 2에 나타낸 깊은 그루브의 계수 x의 역수, 즉 「1/2.7」에 의해, 0.370 …로 구해지고, Ya는 표 2에 나타낸 얕은 그루브(상한값)의 계수 x의 역수, 즉 「1/6」에 의해, 0.166 …로 구해진다. 또한 예를 들면, 점 g의 좌표(Xg, Yg)에서의 Xg는, 표 2에 나타낸 깊은 그루브의 계수 x의 역수, 즉 「1/2.7」에 의해, 0.370 …로 구해지고, Yg는 표 2에 나타낸 얕은 그루브(하한값)의 계수 x의 역수, 즉 「1/16」에 의해, 0.0625로 구해진다.

따라서, 도 6의 점 a∼점 f는, 푸시풀 신호량이 14% 정도 이상으로 되는 그루브 깊이의 상한값이고, 점 f∼점 k는, 푸시풀 신호량이 14% 정도 이상으로 되는 그루브 깊이의 하한값이다. 즉, 점 a∼점 k에 둘러싸인 영역 내이면, 푸시풀 신호의 신호량이 14% 정도 이상으로, 안정된 트랙킹 서보가 가능한 것을 알았다.

여기서, 점 a∼점 e를 연결하는 근사 곡선 L1은, 하기의 수학식 1로 나타내고, 점 f∼점 k을 연결하는 근사 곡선 L2은, 하기의 수학식 2로 나타내었다.

따라서, 점 a∼점 k에서 둘러싸인 영역은, 하기의 수학식 3 및 수학식 4를 만족하는 영역으로서, 근사적으로 나타낼 수 있다.

즉, 얕은 그루브의 위상 깊이와 깊은 그루브의 위상 깊이를, 상기 수학식 3 및 수학식 4를 만족하도록 형성하면, 푸시풀 신호의 신호량이 14% 정도 이상으로 되어, 안정된 트랙킹 서보가 가능해진다.

또한, 기록 재생 특성이 양호한지를 평가하기 위해서, 푸시풀 신호의 신호량이 14% 정도 이상으로 되는 적절한 깊이에서의 2개의 깊은 그루브와, 제1 랜드 Ld1 및 제2 랜드 Ld2의 4개의 기록 트랙 모든 기록 영역에서, 광 자기의 기록 재생을 행하였다. 그 때의 지터값는, 10% 정도로, 양호한 기록 재생 특성을 얻을 수 있는 것을 알았다.

또한, 워블 진폭 ±15㎚의 깊은(워블) 그루브, 워블하지 않은 얕은(DC) 그루브의 모든 부분에서, 워블 신호의 재생이 가능했다.

또한, 레이저광의 파장 λ가 650㎚이고, 대물 렌즈의 개구수 NA가 0.52이기 때문에, 광 픽업의 컷오프 주파수 2NA/λ는, 1600(개수/㎜)이다. 한편, 평가용 광 디스크는, 제1 그루브 Gv1과 제2 그루브 Gv2의 간격을 트랙 피치로 하면, 트랙 피치는 340㎚로 되기 때문에, 그 공간 주파수는 대략 2941(개수/㎜)로 된다. 따라서, 광 픽업의 컷오프 주파수보다도 높은 공간 주파수로 되는 트랙 피치의 광 디스크에서도, 충분한 레벨의 푸시풀 신호, CTS 신호를 얻을 수 있어, 안정된 트랙킹 서보, 씨크가 가능한 것을 알 수 있다.

도 7은 상술한 광 자기 디스크를 사용하는 기록 재생 장치의 구성예를 나타낸다. 도 7에서, 참조 부호 51이 상술한 바와 같이, 2개의 깊은 워블 그루브와 얕은 그루브가 교대로 형성된 광 자기 디스크이다. 입력 단자(52)에는, 기록하는 데이터가 공급된다. 데이터 변조기(53)는, 입력 데이터에 대하여 디지털 변조를 실시한다. 예를 들면 RLL(1, 7)에 의해 입력 데이터가 변조된다. RLL(1, 7)에서는, 최단 마크 길이가 2T이고 최장 마크 길이가 8T이다.

데이터 변조기(53)의 출력 데이터가 기록 헤드 구동부(54)에 공급된다. 기록 헤드 구동부(54)는, 기록/재생부(55)에 포함되는 기록 헤드에 변조 데이터를 공급한다. 기록/재생부(55)에는 광 픽업이 포함되어 있다. 기록 시에는, 기록용 레이저광을 광 픽업이 광 자기 디스크(51)에 대하여 조사하여, 데이터를 기록한다.

또한, 광 픽업은, 광 자기 디스크(51)로부터의 반사광으로부터 트랙킹 에러 신호, 포커스 에러 신호 및 어드레스 정보를 포함하는 워블 신호를 생성한다. 트랙킹 에러 신호는, 푸시풀 신호 또는 CTS 신호로부터 형성된다. 기록/재생부(55)로부터의 트랙킹 에러 신호 및 포커스 에러 신호는, 서보부(56)에 대하여 출력된다. 서보부(56)는, 기록/재생부(55) 내의 광 픽업의 트랙킹 및 포커스를 제어하는 제어 신호, 광 자기 디스크(31)의 회전을 제어하는 제어 신호, 및 광 픽업의 디스크 직경 방향의 이동을 제어하는 제어 신호를 생성한다.

워블 신호는, 워블 신호 검출부(57)에 출력된다. 워블 신호 검출부(57)는, 워블 신호로부터 어드레스 정보를 복조하여, 어드레스 정보를 어드레스 디코더(58)에 대하여 출력한다. 또한, 워블 신호 검출부(57)는, 워블 신호로부터 정현파의 캐리어 신호를 추출하고, 서보부(56)에 대하여 추출한 캐리어 신호를 공급한다.

어드레스 디코더(58)는, 워블 신호 검출부(57)로부터 공급되는 어드레스 정보 신호로부터 어드레스를 산출하고, 그 어드레스를 시스템 컨트롤러(59)에 대하여 출력한다. 시스템 컨트롤러(59)는, 어드레스 디코더(58)로부터 공급되는 어드레스 정보에 따라서, 소정의 제어 신호를 서보부(56)에 출력함과 함께, 입력 장치(60)로부터 소정의 조작에 대응하는 신호가 공급되면, 그 조작에 따른 제어 신호를 서보부(56)에 출력하여, 기록/재생부(55)를 제어하도록 이루어져 있다.

광 자기 디스크(51)의 광 픽업에 의해서 판독되고, 기록/재생부(55)에서의 처리에 의해서 얻어진 재생 데이터가 데이터 복조기(61)에 공급된다. 데이터 복조기(61)에서는, 기록 시에 실시된 디지털 변조 예를 들면 RLL(1, 7)의 복조 처리가 이루어진다. 데이터 복조기(61)의 출력 단자(62)에 대하여 재생 데이터가 추출된다.

이상 설명한 일 실시 형태에 따른 광 자기 디스크(1)에서는, 트랙 밀도를 종래의 4배 정도로 매우 고밀도화할 수 있어, 안정된 트랙킹 서버 및 씨크가 행해져서, 2개의 깊은 그루브 및 2개의 랜드에 의한 합계 4개의 기록 트랙의 기록 재생 특성이 양호하고, 워블 재생 특성도 양호하다. 또한, 레이저 커팅 장치(10)는, 상술한 광 자기 디스크(1)의 작성에 이용할 수 있어, 도 7을 참조하여 설명한 기록 재생 장치에서는, 상술한 광 자기 디스크(1)의 기록 또는 재생이 가능하다.

본 발명은, 상술한 본 발명의 일 실시 형태에 한정되지는 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이나 응용이 가능하다. 본 발명은, 기록 트랙을 따라 그루브가 형성되어 이루어진 광 기록 매체, 및 그 제조에 사용되는 광 기록 매체 제조용 원반에 대하여 널리 적용 가능하며, 본 발명의 대상으로 되는 광 기록 매체는, 예를 들면 재생 전용 광 기록 매체, 반복 데이터의 재기입이 가능한 광 기록 매체, 혹은 데이터의 추기는 가능하지만 소거는 할 수 없는 것 같은 광 기록 매체 중 어느 하나라도 된다.

또한, 데이터의 기록 방법도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 대상이 되는 광 기록 매체는, 예를 들면 미리 데이터가 기입되어 있는 재생 전용 광 기록 매체, 자기 광학 효과를 이용하여 데이터의 기록 재생을 행하는 광 자기 기록 매체, 혹은 기록층의 상변화를 이용하여 데이터의 기록 재생을 행하는 상변화형 광 기록 매체 등 중 어느 하나라도 된다.

또한, 본 발명은, 기록 영역 중 적어도 일부에 그루브가 형성되어 있는 광 기록 매체, 및 그 제조에 사용되는 광 기록 매체 제조용 원반에 대하여 널리 적용 가능하다. 즉, 예를 들면 기록 영역 전체에 그루브가 형성되어 있어도 되고, 혹은 그루브가 형성되지 않고 엠보싱 피트에 의해서 데이터가 기록되어 있는 영역이 기록 영역 내에 존재하여도 된다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기록 영역을 제1 및 제2 그루브와 제1 및 제2 랜드의 합계 4 트랙으로 함으로써, 트랙 밀도의 고밀도화를 실현할 수 있다. 또, 제1 및 제2 그루브를 깊은 그루브로 하고, 제3 그루브를 얕은 그루브로 함으로써, 이들 그루브의 깊이를 적절하게 설정함으로써, 푸시풀 신호 및 CTS 신호의 신호량이 충분히 얻어져서, 안정된 트랙킹 서보 및 씨크가 가능하고, 기록 재생 특성이 양호한 광 기록 매체, 및 그와 같은 광 기록 매체를 제조할 수 있는 광 기록 매체 제조용 원반, 및 그와 같은 광 기록 매체에 대하여 기록 재생을 행하는 기록 재생 장치를 제공할 수 있다.

Claims

기록 트랙을 따라 그루브가 형성되고, 소정의 파장 λ의 광이 조사되어 기록 및 또는 재생이 이루어지는 광 기록 매체로서,

상기 그루브로서, 제1 및 제2 그루브와, 상기 제1 및 제2 그루브에 비하여 얕은 제3 그루브가 인접 배치되도록 형성되어 이루어지고,

상기 제1 및 제2 그루브와, 상기 제1 그루브와 상기 제3 그루브 사이와 상기 제2 그루브와 상기 제3 그루브의 사이의 2개의 랜드에 대하여 신호를 기록하도록 한 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 그루브와 상기 제3 그루브 중 적어도 한쪽이 사행하도록 형성된 워블 그루브인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
제1항에 있어서,

기록 및 또는 재생에 이용되는 대물 렌즈의 개구수를 NA, 광의 파장을 λ로 한 경우에, 2×NA/λ로 나타내는 컷오프 주파수보다도, 트랙 피치의 공간 주파수가 높은 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
제1항에 있어서,

상기 2개의 랜드의 각각의 폭과 상기 제1 및 제2 그루브의 톱의 폭이 거의 동일한 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.
제1항에 있어서,

광 입사면으로부터 그루브에 이르는 매질의 굴절율을 n으로 하고, 제1 및 제2 그루브의 깊이를 x로 하고, x×n/λ를 제1 및 제2 그루브의 위상 깊이 X로 하고, 제3 그루브의 깊이 계수를 y로 하고, y×n/λ를 제3 그루브의 위상 깊이 Y로 했을 때에, 상기 제1 및 제2 그루브의 깊이 x와 상기 제3 그루브의 깊이 계수 y가 이하의 수학식 5 및 수학식 6를 만족하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체.

(수학식 5)

(수학식 6)
기록 트랙을 따라서 그루브가 형성되고, 소정의 파장 λ의 광이 조사되어 기록 및 또는 재생이 이루어지는 광 기록 매체를 제조할 때에 사용되는 광 기록 매체 제조용 원반으로서,

상기 그루브로서, 제1 및 제2 그루브와, 상기 제1 및 제2 그루브에 비하여 얕은 제3 그루브가 인접 배치되도록 형성되어 이루어지고,

상기 제1 및 제2 그루브와, 상기 제1 그루브와 상기 제3 그루브 사이와 상기 제2 그루브와 상기 제3 그루브 사이의 2개의 랜드에 대하여 신호를 기록하도록 한 것을 특징으로 하는 광 기록 매체 제조용 원반.
제6항에 있어서,

상기 제1 및 제2 그루브와 상기 제3 그루브 중 적어도 한쪽이 사행하도록 형성된 워블 그루브인 것을 특징으로 하는 광 기록 매체 제조용 원반.
제6항에 있어서,

기록 및 또는 재생에 이용되는 대물 렌즈의 개구수를 NA, 광의 파장을 λ로 한 경우에, 2×NA/λ로 나타내는 컷오프 주파수보다도, 트랙 피치의 공간 주파수가 높은 것을 특징으로 하는 광 기록 매체 제조용 원반.
제6항에 있어서,

상기 2개의 랜드의 각각의 폭과 상기 제1 및 제2 그루브의 톱의 폭이 거의 동일한 것을 특징으로 하는 광 기록 매체 제조용 원반.
제6항에 있어서,

광 입사면으로부터 그루브에 이르는 매질의 굴절율을 n으로 하고, 제1 및 제2 그루브의 깊이를 x로 하고, x×n/λ를 제1 및 제2 그루브의 위상 깊이 X로 하고, 제3 그루브의 깊이 계수를 y로 하고, y×n/λ를 제3 그루브의 위상 깊이 Y로 했을 때에, 상기 제1 및 제2 그루브의 깊이 x와 상기 제3 그루브의 깊이 계수 y가 이하의 수학식 7 및 수학식 8를 만족하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체 제조용 원반.

(수학식 7)

(수학식 8)
기록 트랙을 따라 그루브가 형성되고, 소정의 파장 λ의 광이 조사되어 기록 및 또는 재생이 이루어지는 광 기록 매체의 기록 재생 장치로서,

상기 그루브로서, 제1 및 제2 그루브와, 상기 제1 및 제2 그루브에 비하여 얕은 제3 그루브가 인접 배치되도록 형성되어 이루어지고,

상기 제1 및 제2 그루브와, 상기 제1 그루브와 상기 제3 그루브 사이와 상기 제2 그루브와 상기 제3 그루브 사이의 2개의 랜드에 대하여 신호의 기록 또는 재생을 행하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 장치.
제11항에 있어서,

상기 제1 및 제2 그루브와 상기 제3 그루브 중 적어도 한쪽이 사행하도록 형성된 워블 그루브이고,

상기 워블 그루브로부터 워블 신호를 재생하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 장치.
제11항에 있어서,

푸시풀 신호로 트랙킹 서보를 행하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 장치.
기록 트랙을 따라 그루브가 형성되고, 소정의 파장 λ의 광이 조사되어 기록 및 또는 재생이 이루어지는 광 기록 매체의 기록 재생 방법으로서,

상기 그루브로서, 제1 및 제2 그루브와, 상기 제1 및 제2 그루브에 비하여 얕은 제3 그루브가 인접 배치되도록 형성되어 이루어지고,

상기 제1 및 제2 그루브와, 상기 제1 그루브와 상기 제3 그루브 사이와 상기 제2 그루브와 상기 제3 그루브 사이의 2개의 랜드에 대하여 신호의 기록 또는 재생을 행하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 방법.
제14항에 있어서,

상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브와 상기 제3 그루브 중 적어도 한쪽이 사행하도록 형성된 워블 그루브이고,

상기 워블 그루브로부터 워블 신호를 재생하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 방법.
제14항에 있어서,

푸시풀 신호로 트랙킹 서보를 행하는 것을 특징으로 하는 기록 재생 방법.