WO2003079340A1 - Support d'enregistrement/reproduction optique, matrice de pressage destinee a la fabrication d'un support d'enregistrement/reproduction optique, et dispositif d'enregistrement/reproduction optique - Google Patents

Support d'enregistrement/reproduction optique, matrice de pressage destinee a la fabrication d'un support d'enregistrement/reproduction optique, et dispositif d'enregistrement/reproduction optique Download PDF

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reproducing
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    • G11B7/261—Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming

Definitions

  • Optical recording and reproducing medium master for manufacturing optical recording and reproducing medium, and optical recording technology
  • the present invention relates to an optical recording and reproducing medium in which a group is formed along a recording track and irradiated with light of a predetermined wavelength to perform recording and Z or reproduction, and an optical recording and reproducing medium for manufacturing the same.
  • the present invention relates to an optical recording and reproducing apparatus using the master and the optical recording and reproducing medium, and in particular, an optical recording and reproducing medium suitable for use in an optical disk, a magnetooptical disk, etc. having a high recording density It relates to the optical recording and reproducing device.
  • Such an optical disc may be a read-only optical disc in which an embossed pick-up corresponding to the data is formed in advance on the disc substrate, a magneto-optical disc for recording data using the magneto-optical effect, There are phase change optical disks that record data using changes in the recording film.
  • a read-only optical disc such as a CD (Compact Disc), an LD (Laser Disc), or a DVD (Digital Versatile Disc) -ROM (Read Only Memory), or a magneto-optical disc rewritable MD (Mini Disc) , Discrete information patterns as a pre-format, etc., and recording grooves for tracking so-called guide grooves, so-called DVD + RW or DVD-RW (any of which is an optical disk) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ MD MDD ata 2 (registered trademark of ⁇ ⁇ optical disk: S: 21 Various optical recording and reproducing media such as) are proposed.
  • the group is formed along the recording track so that tracking servo can be mainly performed, and a gap between the groove and the open end of the groove is referred to as a land.
  • a tracking error is made by a tracking error signal based on a push-pull signal obtained from light reflected and diffracted in the group.
  • the push-pull signal is detected by light reflected and diffracted in groups by a plurality of light detectors arranged symmetrically with respect to the track center, and the outputs from the plurality of light detectors are specified. It is obtained by calculating according to the following formula.
  • the wavelength of the laser beam for reproduction, the numerical aperture NA, and the track pitch T p are shown in Table 1 below. Show. It can be seen that the track pitch becomes smaller due to the shortening of the wavelength of the laser light for reproduction; the shortening of the wavelength of I and the high NA of the reproduction lens, and high recording density is achieved. Table 1
  • the lower limit of the track pitch is selected according to the cut-off frequency of the optical pickup of the playback device, 2 ⁇ / s. In practice, it is about 2 to 3/2 times the track pitch corresponding to 2 N A / s. This is because a sufficient tracking reproduction signal amplitude is required for stable tracking.
  • push-pull signals are used for the tracking reproduction signal.
  • the amount of push-pull signal amplitude (Peak-Peak value) sufficient for stable tracking service is about 0.15 or more.
  • MD D ata 2 has a double spiral shape of an ordinary group (straight group) 8 1 and an annular group 8 2 as schematically shown in FIG.
  • One group is formed as a track pitch T ⁇ force 0.95 m, and a period between the groups.
  • the track period T d force 1.90 ⁇ m is formed between the two groups.
  • the lead section is used as a recording area when the racks 8 3 and 8 4 are used.
  • the push-pull signal amplitude is about 0.30, and a stable tracking servo characteristic is realized because a sufficient signal amplitude can be obtained.
  • the width of the land and the group itself may be reduced.
  • the width of the side is also narrowed, and due to the problem of cross talk between adjacent recording areas, there is a problem that it is difficult to achieve high recording density beyond a certain level o
  • the present invention suppresses the cross track of the recording signal at the land portion and the dull portion even when the land group recording method is adopted. Further, an optical recording and reproducing medium having a configuration in which a sufficient amount of push-pull signal amplitude can be stably obtained, and a master disc for manufacturing an optical recording and reproducing medium used in manufacturing the same, and the optical recording An object of the present invention is to provide an optical recording and reproducing apparatus using a reproduction medium. Disclosure of the invention
  • the optical recording and reproducing medium according to the present invention is an optical recording and reproducing medium in which a dull is formed along a recording track and light of a predetermined wavelength is irradiated to perform recording and / or reproduction.
  • First A group and a second group shallower than the first group are provided, and the second group is disposed adjacent to each other on both sides of the first group.
  • an optical recording and reproducing medium is formed along a recording track, and a light of a predetermined wavelength; I is irradiated to perform recording and Z or reproduction.
  • a group is formed along the optical recording and reproducing medium having the above configuration, ie, recording track, and light of predetermined wavelength ⁇ is irradiated to perform recording and / or reproduction.
  • the first and second groups are provided, and the relatively shallow second group is provided adjacent to both sides of the relatively deep first group.
  • the phase depths of the first and second groups and ⁇ 2 are respectively ⁇ / 3 2 n ⁇ x, ⁇ ⁇ / Z. 2 3 ⁇
  • Fig. 1 is a schematic enlarged sectional view of an essential part of an example of the optical recording and reproducing medium
  • Fig. 2, Fig. 2 and Fig. 2C are explanatory views of a manufacturing process of an example of the optical recording and reproducing medium
  • Fig. 3 is an explanatory view of a plan configuration of an example of a damper for manufacturing an optical recording and reproducing medium
  • Fig. 4 is an explanatory view of a land angle
  • Fig. 5 is a configuration of an example of an optical recording apparatus.
  • FIG. 6 is a schematic and enlarged cross-sectional view of an essential part of an example of the optical recording and reproducing medium.
  • FIG. 7 is an explanatory view of a configuration of an example of the optical recording and reproducing apparatus
  • FIG. 8 is an explanatory view of a plan configuration of an essential part of an example of the optical recording and reproducing medium.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic cross-sectional configuration and a light irradiation aspect of an example of the optical recording and reproducing medium according to the configuration of the present invention.
  • 1 is a substrate made of ⁇ C (poly-power-on-board) or the like
  • 2 is a first group formed thereon
  • 3 is disposed adjacent to both sides of the group of L: L
  • 4 indicates a land sandwiched between the second groups.
  • a dielectric layer 5 On the substrate 1, for example, a dielectric layer 5, a recording layer 6 made of a magneto-optical material, a phase change material, etc., a dielectric layer 7, a reflective layer 8 made of A1 etc., an ultraviolet curable resin etc. Is coated to form an optical recording and reproducing medium.
  • optical pickup 10 of an optical system for recording and / or reproduction, for example, reproduction, that is, the objective lens is the back surface side of substrate 1, ie, the surface on which the recording layer etc. are formed
  • T p indicates the track pitch.
  • a recording area is provided at the bottom of the first group 2 and the land 4, and the track pitch is a cycle in which the first group 2 and the land 4 are formed.
  • T d indicates a track period which is the period of the first group 4 1.
  • a sufficient push-pull signal amplitude can be obtained by configuring as described above, and stable tracking can be performed, and recording and reproduction characteristics can be obtained. Was able to hold well.
  • 5 1 denotes a master substrate made of glass or the like.
  • a photosensitive layer composed of photo resist and the like is provided on the surface of this master substrate 5 1.
  • the exposure light B 2 corresponding to the first group and the exposure lights B u and B 1 2 corresponding to the second group adjacent to both sides are formed.
  • a predetermined pattern exposure is carried out with the spots of the exposure light overlapping each other, and the latent image of the step shape corresponding to the first and second group patterns is obtained. 5 3 are formed.
  • the latent image 53 is shown shaded.
  • the photosensitive layer 5 2 is formed on the master substrate 5 1 to obtain a master 5 for manufacturing an optical recording and reproducing medium.
  • each group pattern on the master for manufacturing the optical recording and reproducing medium 56 is Five
  • the patterned photosensitive layer 52 is covered, and the entire surface is coated with a conductive film made of a nickel film or the like by an electroless plating method or the like, and then a master disk on which a conductive film is deposited.
  • a film made of Ni or the like on the conductive film layer so as to have a thickness of, for example, about 30.0 earth 5 // m by an electric plating method such as attaching the substrate 51 to an electrode device.
  • a layer is formed, and as shown in FIG. 2C, a stamper 57 for manufacturing an optical recording and reproducing medium comprising the label layer is formed.
  • the cover layer is peeled off from the master substrate 51 by force or the like, and the photosensitive layer deposited on the surface is washed using acetone or the like.
  • the present invention A stamper for manufacturing a substrate of the optical recording and reproducing medium can be obtained.
  • FIG.3 A schematic plan view of an example of this stand-off temperature 57 is schematically shown in Fig.3.
  • 5 8 is the first group pattern
  • 5 9 is the first group pattern.
  • the first group pattern corresponding to the relatively deep first glove and the second group pattern corresponding to the relatively shallow second group are provided on both sides thereof.
  • a stamper having a configuration in which only deep groups are provided is used. As a result, the asperity shape on the substrate after molding was able to be maintained well.
  • the cross-sectional configuration of the concavo-convex pattern on the surface of the example substrate is as follows.
  • so-called “land angles” (eight) 86 occurred at the corners of both sides of the dome 85. This is because, in the stamper which has a concavo-convex pattern opposite to the concavo-convex pattern of the photosensitive layer formed on the master, the resin which has entered the concave portion corresponding to the pattern of the land 85 is deformed when it is separated from the stamper. It depends on you.
  • 20 indicates a light source such as a gas laser.
  • the light source is not particularly limited and can be appropriately selected and used.
  • a laser source was used.
  • the laser light emitted from here passes through an electric modulator (Electro-Optica 1 Modulator: E 0 M) 2 4 and an analyzer 25 which transmits S-polarized light, and then passes through a bi-directional prism BS 2. Is partially reflected by B
  • the laser beam transmitted through the msprit BS is partially reflected again by the beam splitter BS 1 and the light transmitted through the beam splitter BS 1 is detected by the photo detector (PD) 26
  • the laser beam is intensity-modulated by the applied signal electric field V applied to the electric modulator 24 and the light output, that is, the output of the light detector 26 is set to be constant.
  • Light control (APC) processing is performed.
  • the first and second laser beams B1 and B2 in which the laser beam whose light output is controlled in this way is controlled by the beam splitters BS1 and BS2 are the first and second, respectively.
  • the laser beams B1 and B2 are condensed by the lenses L11 and L21, and AOM (Acousto-Optic Modulator; acoustic) is focused on the focal plane thereof.
  • Optical modulation Elements A 0 modulator 2 9 (A 0 M 1) and AO modulator 3 1 (A 0 M 2) are arranged.
  • ultrasonic waves corresponding to the recording signal are input from the dry 30 and 32.
  • the intensity of the laser beam is intensity-modulated based on the ultrasonic waves, and further the AO modulator
  • the light is diffracted by the 29 and 31 diffraction gratings so that only the first-order diffracted light of the diffracted light is transmitted through the slit.
  • the intensity modulated first-order diffracted light is collected by the lenses L12 and L22, respectively.
  • the laser beam B 1 emitted from the first modulation unit 27 is partially reflected by the beam splitter BS 3, and the first laser beam transmitted through the beam splitter BS 3 is the beam After being reflected by the mirror M 1 and bent in the traveling direction by 90 °, the light is transmitted through the 1 2 2 wavelength plate HWP and is introduced to the moving optical table 4 0 horizontally and along the optical axis. Also, the first and second laser beams B i 2 reflected by the beam splitter BS 3 travel direction is
  • the laser beam B 2 emitted from the second modulation unit 28 is similarly bent by 90 ° in the traveling direction by the mirror 1 M 2, so that it is horizontal to the moving optical table 40 and the optical axis Is introduced along with.
  • the first laser beam B ii introduced to the moving optical table 40 is turned into a P-polarized parallel beam by the 1 Z 2 wavelength plate HWP, and transmits the polarization beam splitter PBS.
  • the 12 Rezabi over beam B 12 of is reflected by bi one Musupuri Tsu evening BS 4, it is further reflected by a polarizing one Musupuri jitter PBS, with the first one first, single Zabimu a predetermined distance It is led in parallel.
  • the second laser beam B 2 is subjected to optical deflection in the deflection optical system 3 8 on the moving optical table 40, and then to the mirror M 4 It is reflected by and the traveling direction is 90 again. It is bent and transmitted through the beam splitter BS 4 to be directed to the polarized beam splitter PBS where it is reflected between the first-1 and the first-12 laser beams, these first It is introduced parallel to the first and second laser beams.
  • the laser beam B it, B i 2 and B 2 whose direction of propagation is bent 90 ° again by the polarization beam PBS are made to have a predetermined beam diameter by the magnifying lens L 3.
  • it is reflected by the mirror M 5 and guided to the objective lens 3 9, and is focused on the photosensitive layer 52 on the master substrate 5 1 by the objective lens 3 9. That is, in the magnifying lens L 3, the effective numerical aperture NA for the objective lens is changed to reduce the spot diameter of the exposure beam focused by the objective lens 39 on the surface of the photosensitive layer 5 2.
  • the master substrate 5 1 is rotated as shown by arrow a by a rotation driving means (not shown).
  • An alternate long and short dash line c indicates the central axis of the substrate 51. Then, the latent image corresponding to the concavo-convex pattern corresponding to the irradiation locus of the laser beam is parallelly moved by the laser beam B i ⁇ , ⁇ 1 2 and ⁇ 2 force, and the moving optical table 4 0. It will be formed over the entire surface of the photosensitive layer 5 2.
  • the deflection optical system 3 8 is composed of a wedge prism 3 3, an acousto-optic deflector (D 0 D: Acousto Optical Deflector) 3 4, and a wedge prism 3 5.
  • the laser beam B 2 is incident on the acousto-optic deflector 34 via the wedge pattern 33.
  • the acousto-optic deflector 34 provides optical deflection so as to correspond to the desired exposure pattern. .
  • an acousto-optic element used for this acousto-optic deflector 34 for example, an acousto-optic element composed of tellurium oxide (T e 0 2 ) is preferable. Then, the optical deflection is performed by the acousto-optic deflector 34.
  • the laser beam B 2 is emitted from the deflection optical system 3 8 through the wedge prism 35.
  • the lattice plane of the acousto-optic element of the acousto-optic deflector 3 4 meets the laser beam B 2 with the Bragg condition and the deflected light It is arranged so that the horizontal height of the laser beam when emitted from the science system 38 does not change.
  • the acousto-optic deflector 3 4 is provided with a drive driver 3 6 for driving the acousto-optic deflector 3 4, and the drive driver 3 6 is provided with a voltage controlled oscillator (VC 0: Voltage component rolled oscillator 3)
  • VC 0 Voltage component rolled oscillator 3
  • a high frequency signal from 7 is modulated with a sine wave and supplied.
  • a signal corresponding to the desired exposure pattern is input from the voltage control oscillator 37 to the drive driver 36, and the drive driver 36 responds to this signal by the acoustic driver 36.
  • the deflector 34 is driven, whereby the laser beam B2 is subjected to an optical deflection corresponding to the desired fabric.
  • the second laser beam B 2 is reflected by the mirror M 4 without being optically deflected. It is also possible to form a desired pit pattern by entering the polarization beam splitter PBS and inputting 0 N / 0 FF corresponding to a predetermined pattern from, for example, the driver 36 described above.
  • a shaping signal for example, a voltage controlled oscillator
  • An acousto-optic deflector 34 is modulated by FM modulation of a high frequency signal having a center frequency of 2 24 MHz from a terminal 7 through a control signal (address information of 8 4 .6 kHz: FM modulation) from a terminal. Supply.
  • the plug angle is changed by the control signal supplied from the terminal.
  • a signal of 4.6 KHz is used to record address wobble information.
  • Bruno According to a second laser beam B 2 deflected by the method as described above, 0 the evening one down exposure, the photosensitive layer 5 2, the first group 2 of ADIP (Address In Pregroove) is recorded form It will be
  • the first one 1 and a method for the depth constant first one second relatively shallow second group that by the laser beam B u and B 2, the reflectivity of the beam split Tsu evening BS 3 and BS 4 By appropriately selecting (transmittance), this can be achieved by making the recording power of each beam constant.
  • the change in the depth of the relatively deep first group changes the thickness of the photosensitive layer 52, and controls the recording power so that the entire thickness of the photosensitive layer 52 is exposed. By this, it is possible to control precisely.
  • the focal length of the magnifying lens L 3 is 80 mm, and the numerical aperture NA of the objective lens 3 9 is 0.9.
  • Tellurium oxide was used as A O M 1 and A O M 2 of the acousto-optic modulators 2 9 and 3 1.
  • the signals supplied from the input terminals through the drivers 30 and 32 are D C (direct current) signals of a fixed level when forming a group.
  • modulation optical system 2 is D C (direct current) signals of a fixed level when forming a group.
  • the focal length of the condenser lens L 11 and L 21 is 80 mm, and the focal point distance of the collimator lenses L 12 and L 2 is 100 mm. did.
  • the exposure conditions for the optical recording apparatus with the above-mentioned configuration are: linear velocity of about 2.0 m / s, feed pitch (ie, track period shown in FIG. 1 'above) of 1.0 m, laser power is compared When recording the second group with shallow depth, it was about 0.53 mW each, and when recording the first group relatively deep, it was 0.50 m W.
  • the master substrate 51 is placed on the turntable of the developing machine so that the photosensitive layer 5 is on top, and is rotated so that the surface of the master substrate 51 is horizontal.
  • the developing solution is dropped on the photosensitive layer 52 to develop the photosensitive layer 52, and a concavo-convex pattern based on the recording signal is formed in the signal forming area, as described in FIG.
  • a master for manufacturing an optical recording and reproducing medium is formed.
  • the optical recording in which the concavo-convex pattern is formed which is reverse to the concavo-convex pattern manufactured by the pattern exposure by the above-mentioned optical recording apparatus and the developing process.
  • a stamper for producing a reproduction medium was formed. That is, a conductive film made of a Nigel film is formed by an electroless plating method or the like, and a master for manufacturing an optical recording and reproducing medium on which the conductive film is formed is attached to an electrode device. A nickel plating layer with a thickness of about 300 ⁇ 5: zm is formed on the film, and this plating layer is separated from the original disc by cutting and the like, and the photosensitive layer remaining on the signal forming surface is The stamper was produced using the following method.
  • the width and depth (height) of the first and second group patterns corresponding to the first and second groups were measured with an atomic force microscope (AFM).
  • AFM atomic force microscope
  • the width of the bottom of the entire convex portion having a step composed of the first and second group patterns 5 8 and 5 9 is approximately 720 nm, and the first group
  • the width w 2 of the bottom of pattern 58 alone is approximately 360 nm, the top width of the first group pattern 5 '8, ie
  • the width w 3 of the part is about 260 nm
  • the width w of the flat part of the second group pattern 5 9 is about 120 nm
  • the width of the second group pattern 5 9 is about 10 nm.
  • the bottom width w 5 was approximately 280 nm.
  • the concavo-convex pattern formed on the signal forming surface of the above-mentioned stamper is transferred to the substrate of the optical recording and reproducing medium by the 2 P method or the injection molding method or the like.
  • a substrate for an optical recording and reproducing medium consisting of PC is formed by the 2 P method, and the thickness of the substrate is 1.2 mm, and the above-mentioned figure is formed on the signal forming surface on which the concavo-convex pattern is formed.
  • a dielectric material made of, for example, S i 0 2 such as A 1 2 0 3 , S i 0 2 , S i 3 N 4 or the like as the dielectric layer 5, MDD ata 2 as the recording layer 6 a magneto-optical material that is used in such G d F e C 0, T b F e C o , etc. of the magneto-optical film, further comprising a dielectric layer 7, a 1 and the like made of S i 0 2 like reflective layer 8
  • S i 0 2 such as A 1 2 0 3 , S i 0 2 , S i 3 N 4 or the like
  • MDD ata 2 as the recording layer 6 a magneto-optical material that is used in such G d F e C 0, T b F e C o , etc. of the magneto-optical film, further comprising a dielectric layer 7, a 1 and the like made of S i 0 2 like reflective layer 8
  • Fig. 7 shows the schematic configuration of this device.
  • reference numeral 6 denotes, for example, a magnetic head used for recording
  • reference numeral 6 denotes a rotating means for rotating the optical recording and reproducing medium 11 as indicated by an arrow b.
  • the solid line d indicates the rotation axis of the optical recording and reproducing medium 1 1.
  • the reflected light from the optical recording and reproducing medium 11 passes through the optical pickup 6 6 and the 1 ⁇ 4 wave plate 65 again, and the circularly polarized light becomes s-polarized light and is reflected by the polarization beam splitter 64. , It enters the polarization beam splitter 70.
  • the polarization beam splitter 7 0 polarizes and separates the incident laser beam into an S polarization component and a P polarization component, and combines the laser beams to make them enter the lens 7 1 and the lens 7 4.
  • Photodiode 7 2 has the split detector 7 3 (A to: H).
  • the return beam of the main beam is incident on A to D of the 4-split detector located at the center of detector 7 3, and the return beam of the secondary beam is on both sides of detector 7 E to H Enter.
  • the laser beam reflected by the polarization beam splitter 70 is incident on the other photodiode 75 via a lens 74.
  • the photodiode 7 5 has a detector 7 6 (I) and detects the laser beam reflected by the polarization beam splitter 70.
  • tracking signals were obtained by a differential push-pull (DPP) method using three laser beams irradiated at predetermined intervals.
  • signals A to I output from A to I of the detectors 73 and 76 are subjected to addition / subtraction processing as described below in a predetermined circuit system (not shown), and a predetermined signal is output.
  • a predetermined circuit system not shown
  • Push-pull signal (B + C) One (A + D)
  • seek is performed to detect the polarity of the push-pull signal, and seek and tracking are performed downward to the right, ie, the first group in the case of one, and to the ground in the case of upward to the right, ie, +.
  • the recording area was the bottom of the first group and the land, and tracking was performed on the magneto-optical recording layers of both areas.
  • the optical recording and reproducing medium having the above-mentioned present invention configuration was evaluated.
  • the depths of the first and second groups are changed to create an optical recording and reproducing medium, and the push-pull signal amount and CTS (cross track) signal amount of each medium are measured.
  • the change with each group depth was evaluated.
  • the CTS signal is not used as a tracking servo signal in the embodiment of the present invention. Note for.
  • the phase depth is converted from the depth and listed in Tables 2 to 7 below.
  • the wavelength of the optical pickup is 650 nm
  • the medium from the light incident side to the recording area is a substrate made of PC
  • the refractive index n is 1.58.
  • the depth of the first group is 13 nm to 1 2 7 nm, that is, the phase depth is 1 ⁇ 3 2 n or more / 3 2 3 ⁇ or less
  • the second group is When making the depth of the group shallower than the depth of the first group, the push-pull signal amount is obtained as 0.1 or more, and stable tracking servo characteristics can be obtained.
  • the polarity of the push-pull signal was detected, and it was possible to seek and track to the first group at the right bottom and the land at the top right. That is, by detecting the polarity of the push-pull signal, stable tracking to the first group and the land, which is the recording area, can be easily realized.
  • an ADIP of 84.6 kHz which is mapped at an amplitude of ⁇ 10 nm for the first group is recorded, and stable tracking servo is performed. Good characteristics could be obtained for ADIP regeneration.
  • the relatively shallow second group on both sides of the relatively deep first group, that is, radially adjacent to the optical recording and reproducing medium, Recording is performed in both land and groove areas, and the track pitch is about 0.5 m, the wavelength of the reproduction light, and the numerical aperture of the optical pickup of the optical system. Track pitch corresponding to the cutoff frequency specified by
  • the optical recording and reproducing medium according to the configuration of the present invention is formed of resin or the like from the stamper by providing relatively shallow grooves on both sides of the deep groove as the shape of the substrate.
  • the substrate When molding the substrate, it is possible to facilitate the separation of the resin, and to surely avoid the decrease in yield and the decrease in productivity due to the occurrence of land angles and the like at the time of transfer of the concavo-convex pattern shape.
  • the present invention is not limited to the above examples, and various changes and modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
  • an optical recording and reproducing medium not only a medium for recording and reproducing information, but also a medium for signal recording and reproduction or an apparatus using the same can be applied.
  • the first and second groups are provided, and in particular, the relatively shallow first adjacent to both sides of the relatively deep first group is used.
  • the constitution of providing the second group it is possible to obtain a sufficient amount of a pudding signal amplitude that makes a dog.
  • the track pitch was narrowed along with the increase in recording density.
  • the first group was configured as a forming group, and recording of the ADI signal was able to obtain good recording and reproduction characteristics.
  • the track pitch of the first group in the above optical recording and reproducing medium corresponds to the power off frequency of the optical system of the light to be recorded and / or reproduced on the optical recording and reproducing medium.
  • Favorable recording and reproduction characteristics could be obtained below the pitch.
  • the optical recording and reproducing medium according to the configuration of the present invention facilitates the separation of the resin when molding a substrate made of resin or the like from a stamper, so that the land angle or the like at the time of transfer of the uneven pattern shape. It is possible to reliably avoid the drop in yield and the drop in productivity due to the occurrence, and cost reduction can be achieved.

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Description

明 細 書
光学記録再生媒体、 光学記録再生媒体製造用原盤及び光学記録 技術分野
本発明は、 記録トラ ックに沿ってグループが形成され、 所定の 波長の光が照射されて記録及び Z又は再生がなされる光学記録再 生媒体、 これを製造するための光学記録再生媒体製造用原盤とこ の光学記録再生媒体を用いる光学記録再生装置に係わり、 特に高 記録密度の光ディ スク、 光磁気ディ スク等に用いて好適な光学記 録再生媒体、 光学記録再生媒体製造用原盤及び光学記録再生装置 に係わる。 冃景技術
光学記録再生媒体として、 円盤状に形成されて成り、 光学的に 記録及び/又は再生が行われる光ディ スクが各種実用化されてい る。 このような光ディ スクには、 データに対応したエンボスピッ 卜がディ スク基板に予め形成されて成る再生専用光ディ スクや、 磁気光学効果を利用してデータの記録を行う光磁気ディ スクや、 記録膜の栢変化を利用してデータの記録を行う相変化型光ディ ス クなどがある。
例えば、 C D ( Compact Disc) や L D ( Laser Disc) 、 D V D ( Digital Versatile Disc) - R O M (Read Only Memory) 等の 再生専用型の光ディ スク、 また光磁気ディスクの書換え可能型の M D ( Mini Disc ) 等、 プリ フォーマッ ト と しての離散的情報パ ターンや、 トラッキング用の案内溝いわゆるグループが予め形成 された書き込み可能な光ディ スクの D V D + R W或いは D V D— R W (いずれも光ディ スクの登録商標） 、 葬いは光磁気ディ スク の M〇、 M D D a t a 2 (光磁気ディ スクの登録商標 ： ソ二一 (株） ） などの各種光学記録再生媒体が提案されている。
ここで、 グループとは、 主に トラッキングサーボを行えるよう にするために、 記録トラ ッ クに沿って形成され、 グル一ブとグル —ブの開口端間をラ ン ドと称す。
そしてグループが形成されて成る光学記録再生媒体では、 通常 、 グループで反射回折された光から得られるプッシュプル信号に 基づく トラッキングエラ一信号によって、 トラ ッキングサ一ボが なされる。 ここで、 プッ シュプル信号は、 グループで反射回折さ れた光を、 トラ ック中心に対して対称に配置された複数の光検出 器により検出し、 それら複数の光検出器からの出力を所定の計算 式により計算することにより得られる。
ところで、 従来、 これらの光ディ スクでは、 再生装置に搭載さ れる光ピックアップ、 すなわち光ディ スクの再生用光を入射する 光学系の再生分解能を向上させることで、 高記録密度化を達成し てきた。 そして、 光ピックアップの再生分解能の向上は、 主に、 データの再生に使用する レーザ光の波長 λを短く したり、 光ディ スク上にレーザ光を集光する対物レンズの開口数 Ν Αを大き く し たりすることにより、 光学的に実現させてきた。
上述の C Dや M D、 D V D— R O M、 D V D + R W、 M D D a t a 2等の各種光学記録再生媒体において、 再生用のレーザ光 の波長ス、 開口数 N A、 トラック ピッチ T pを、 以下の表 1に示 す。 再生甩のレーザ光の波長； Iの短波長化や再生レンズの高 N A ィ匕により トラ ック ピッチが小さ く なり、 高記録密度化が達成され ていることがわかる。 表 1
Figure imgf000005_0001
トラ ッ ク ピッチは、 再生装置の光ピッ クアップのカ ツ トオフ周 波数、 2 Ν Α/スに対応してその下限が選定される。 実際には 2 N A/ス に対応する トラ ッ ク ピッチの 2倍〜 3 / 2倍程度とされ る。 これは、 安定した トラ ツキングサ一ボのために十分な トラ ッ キング再生信号振幅が必要であるためである。
近年、 D V D + RW、 MD D a t a 2等の高密度光ディ スク においては、 トラ ツキング再生信号はプッ シュプル信号を用いて いる。 現状では、 安定した トラ ッキングサ一ボのために十分なプ- ッ シュプル信号振幅量 (Peak- Peak 値） は 0. 1 5以上程度であ 。
例えば、 MD D a t a 2 は、 その一例の平面構成を模式的に 図 8 に示すように、 通常のグループ （ス ト レー トグループ） 8 1 とゥ ォブリ ンググル一ブ 8 2のダブルスパイラル状のグル一ブが 、 ト ラ ッ ク ピッチ T ρ力 0. 9 5 m、 グループ間の周期である トラ ッ ク ピリオ ド T d力 1. 9 0 〃 mとして形成され、 2つのグ ループの間のラ ン ド部が 卜ラ ッ ク 8 3及び 8 4 ときれて記録領域 とされて成る。 プッ シュプル信号振幅量は、 0. 3 0程度であり 、 充分な信号振幅量が得られる こ とから安定な トラ ツキングサー ボ特性を実現している。 ところで、 近年更に大容量化、 ないしは光ディ スクの小型化の ための高記録密度化をはかる場合に、 記録領域をグループとラン ドとの両方に設けるいわゆるラ ン ドグル一ブ記録方式が提案され ており、 トラ ック ピッチが 1 . 0 0 ^ mの場合、 プッシュプル信 号振幅量は 0 . 4 8程度であり、 安定した トラツキングサ一ボ特 性を得ている。
しかしながら、 このようにラン ドとグループとの両方に記録領 域を設ける場合は、 グル一ブの側面のみが記録されない領域とな るため、 ラ ン ド及びグループ自体の幅を狭めると、 このグルーブ 側面の幅も狭小化され、 隣接する記録領域間のクロス トークの問 題から、 ある程度以上の高記録密度化が難しいという問題がある o
従って、 トラ ック ピッチを実質上ある程度以上狭小化すること は難しく 、 即ち再生用レーザ光の波長ス と光ピックアップの開口 数 N Aとにより決定される力 ッ トォフ周波数に対応する トラ ック ピッチに近づけることは不可能であった。
本発明は、 上述の問題に鑑みて、 ラ ン ドグループ記録方式を採 る場合においても、 そのラン ド部とダル一ブ部での記録信号のク ロス トラ ックを抑制しつつ トラ ック ピッチの狭小化をはかり、 更 に、 充分犬なるプッ シュプル信号振幅量が安定に得られる構成の 光学記録再生媒体と、 これを製造する際に用いる光学記録再生媒 体製造用原盤、 この光学記録再生媒体を用いる光学記録再生装置 を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明による光学記録再生媒体は、 記録トラックに沿ってダル —ブが形成され、 所定の波長スの光が照射されて記録及び/又は 再生がなされる光学記録再生媒体であって、 グループが、 第 1の グループと、 この第 1のグループに比して浅い第 2のグル一ブと より成り、 第 1 のグループの両側に、 第 2のグループが隣接して 配置した構成とする。
更に、 本発明に係る光学記録再生媒体製造用原盤は、 記録トラ ッ クに沿ってグループが形成され、 所定の波長； Iの光が照射され て記録及び Z又は再生がなされる光学記録再生媒体を製造する際 に用いる光学記録再生媒体製造用原盤であつて、 光学記録再生媒 体のグルーブに対応するダル一ブパタ一ンが、 第 1のグルーブに 対応する第 1 のグルーブパタ一ンと、 この第 1のグループに比し て浅い第 2 のグループに対応する第 2 のグループパターンとより 成り、 第 1 のグループパターンの両側に、 第 2のグル一ブパタ一 ンを瞵接して配置した構成とする。
更に本発明による光学記録再生装置'は、 上記構成による光学記 録再生媒体、 即ち記録トラ ックに沿ってグループが形成され、 所 定の波長 λの光が照射されて記録及び/又は再生がなされる光学 記録再生媒体を用いる光学記録再生装置であって、 光学記録再生 媒体のグルーブが、 第 1のグループと、 この第 1のグル一ブに比 して浅い第 2 のグループとより成り、 第 1のグループの両側に、 第 2 のグループが隣接して配置された光学記録再生媒体を用いる 構成とする。
上述したよ.うに、 本発明による光学記録再生媒体においては、 第 1及び第 2のグループを設ける構成とするものであり、 比較的 深い第 1のグループの両側に隣接して比較的浅い第 2のグループ を設ける構成とすることによって、 充分大なるプッ シュプル信号 振幅量を得ることができた。
特に、 光学記録再生媒体の光入射面から第 1及び第 2のグルー ブに至る媒質の屈折率を ηとしたときに、 第 1及び第 2のグルー ブの位相深さ 及び χ 2 をそれぞれ、 λ / 3 2 n ≤ x , ≤ λ / Z . 2 3 η
X 2 < X 1
と したときに、 充分なプッ シュプル信号量を得て、 良好な トラッ キングサ一ボ特性を得ることができた。
これにより、 記録領域となるラ ン ドゃ第 1のグループの幅を狭 小化することができることから、 安定した トラツキングサーボ及 び記録再生特性を満たす高密度記録が可能な光学記録再生媒体、 光学記録再生媒体製造用原盤、 光学記録再生装置を提供すること ができる。 図面の簡単な説明
図 1 は、 光学記録再生媒体の一例の要部の略線的拡大断面図で あり、 図 2 Α、 図 2 Β及び図 2 Cは、 光学記録再生媒体の一例の 製造工程の説明図であり、 図 3 は、 光学記録再生媒体製造用ス夕 ンパの一例の平面構成の説明図であり、 図 4は、 ラ ン ド角の説明 図であり、 図 5 は、 光学記録装置の一例の構成図であり、 図 6 は 、 光学記録再生媒体の一例の要部の略線的拡大断面図であり、 図
7 は、 光学記録再生装置の一例の構成の説明図であり、 図 8は、 光学記録再生媒体の一例の要部の平面構成の説明図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明 するが.、 本発明は以下の各例に限定されるものではなく、 その他 種々の変形、 変更が可能であることはいうまでもない。
図 1 は、 本発明構成による光学記録再生媒体の一例の模式的な 断面構成及び光照射態様を示す図である。 図 1 において、 1 は Ρ C (ポリ力一ボネ一 ト） 等より成る基板、 2 はこの上に形成され る第 1 のグループ、 3 はこの第： L のグループの両側に隣接配置し て設けられ、 第 1のグループより浅い第 2のグループ、 4 は第 2 のグループ間に挟まれたラン ドを示す。 この基板 1の上に、 例え ば誘電体層 5、 光磁気材料や相変化材料等より成る記録層 6、 誘 電体層 7、 A 1 等より成る反射層 8、 紫外線硬化型樹脂等より成 る保護層 9が被着されて、 光学記録再生媒体が構成される。
図 1 の例においては、 記録及び/又は再生、 例えば再生用の光 学系の光ピッ クアップ 1 0、 すなわち対物レンズが、 基板 1の裏 面側、 すなわち記録層等が形成される面とは反対側から照射され る例を示す。 またこの図 1 において、 T pは トラ ックピッチを示 す。 この例においては、 第 1のグループ 2の底部とラン ド 4 とに 記録領域を設ける例を示し、 トラック ピッチは第 1 のグループ 2 とラン ド 4 とが形成される周期とされる。 また、 T dは第 1のグ ループ 4 1の周期である トラ ック ピリオ ドを示す。
このような構成において、 特に光入射面から第 1及び第 2のグ ループに至る媒質の屈折率、 すなわち上述の図 1の例においては 基板 1 の屈折率を nとしたときに、 第 1及び第 2 のグループの位 相深さ 及び x 2 をそれぞれ、
λ / 3 2 η ≤ , ≤ λ / 3 . 2 3 η
X 2 < X i
と して構成するこ とによって、 後段の実施例において詳細に説明 するように、 充分なプッシュプル信号振幅量を得ることができて 、 トラ ツキングサ一ボを安定に行うことができ、 記録再生特性を 良好に保持することができた。
次に、 このような本発明による光学記録再生媒体の製造工程の 一例を図 2 A〜 Cの光学記録再生媒体製造用原盤の製造工程図を 参照して説明する。
図 2 Aにおいて、 5 1 はガラス等より成る原盤用基板を示す。 この原盤用基板 5 1 の表面に、 フォ ト レジス ト等より成る感光層 PC蕭賺 781
5 2が被着形成され、 図 2 Aにおいて、 第 1 のグループに対応す る露光用光 B 2 と、 この両側に隣接する第 2 のグループに対応す る露光用光 B u及び B 1 2の強度分布を模式的に示すように、 各露 光用光のスポッ トが一部重なるようにして所定のパターン露光を 行い、 .第 1及び第 2のグループパターンに対応する段差形状の潜 像 5 3が形成される。 図 2 Aにおいて、 潜像 5 3には斜線を付し て示す。
この後、 所定の現像液を塗布または浸漬して現像を行い、 図 2 Bに示すように、 第 1及び第 2のグループに対応する第 1及び第 2 のグル―ブパターン 5 4及び 5 5力 、 原盤用基板 5 1上の感光 層 5 2 に形成され、 光学記録再生媒体製造用原盤 5 6を得ること ができる。
この光学記録再生媒体製造用原盤 5 6において、 光学記録再生 媒体に対する再生光の波長をス、 基板 1の屈折率を nと したとき に、 光学記録再生媒体製造用原盤 5 6上の各グループバターン 5
4及び 5 5 の位相深さ X i ' 及び χ 2 ' を、
λ / 3 2 η ≤ 1 ' ≤ λ 3 . 2 3 η
X 2 < X 1
となるように構成する。
この後、 パターニングされた感光層 5 2上を覆って、 全面的に 無電界メ ツキ法等により、 二ッケル被膜等より成る導電化膜を被 着した後、 導電化膜が被着された原盤用基板 5 1を電鍀装置に取 り付けるなどの電気メ ツキ法により、 導電化膜層上に例えば 3 0 0 土 5 // m程度の厚さになるように N i等よりなるメ ツキ層を形 成し、 図 2 Cに示すように、 このメ ツキ層より成る光学記録再生 媒体製造用のスタンパ 5 7を形成する。 この後、 図示しないが例 えば原盤用基板 5 1からメ ッキ層を力ッ夕一等で剥離し、 その表 面に被着した感光層を、 アセ ト ン等を用いて洗浄して、 本発明構 成の光学記録再生媒体の基板を製造するためのスタンパを得るこ とができる。
このスタ ンハ ° 5 7の一例の略線的な平面構成を図 3 に模式的に 示す。 この例においては、 第 1のグループがゥォブリ ンググル一 ブとされる例で、 5 8 は第 1のグループパターン、 5 9はこの第
1 のグル一ブパターンの両側に隣接配置される第 2 のグル一ブパ ターン、 6 0 は、 各第 2のグル一ブパターン間のラン ドパターン をそれぞれ示す。
このように、 本発明構成においては、 比較的深い第 1のグリレー ブに対応する第 1のグループパターンと、 その両側に比較的浅い 第 2 のグループに対応する第 2のグループパターンが設けられる 。 このよ うな構成とする場合、 このスタ ンパ 5 7から、 射出成形 法又は.2 P ( Photo-Polymerization) 法等によって基板を成形す る場合に、 深いグループのみを設ける構成のスタンパを用いる場 合に比し、 その成形後の基板上の凹凸形状を良好に保持すること ができた。
これについて説明すると、 従来は、 図 4にその一例の基板の表 面の凹凸パターンの断面構成を示すように、 基板 8 0上のグルー ブ 8 1 の深さが比較的深い場合は、 ラ ン ド 8 5の両側角部に、 切 り立ちが生じるいわゆるラ ン ド角 （つの） 8 6が発生するという 問題があった。 これは、 原盤に形成された感光層の凹凸パターン とは逆の凹凸パターンとなるスタンパにおいて、 ラン ド 8 5のパ ターンに対応する凹部に入り込んだ樹脂が、 スタンパから剝離す る際に変形してしま う ことによる。
上述の本発明構成による光学記録再生媒体の原盤から作製した スタ ンパでは、 深い第 1 のグル一ブの両側に比較的浅い第 2のグ ル一ブを設ける構成と したことによって、 このようなラン ド角の 発生を抑制することができる。 次に、 上述の図 2 Aにおいて説明した、 光学記録再生媒体作製 用原盤の具体的な露光工程を、 図 5を参照して、 光学記録装置の 構成例と共に詳細に説明する。
先ず、 この光学記録装置の構成について説明する。
上述のバターン露光工程においては、 レーザビームを対物レン ズで集光し、 原盤用基板の上のフオ ト レジス ト等の感光層を露光 する方法が一般的に採られている。 このような光学記録装置の一 例を図 5 に示す。
図 5 において、 2 0 は気体レーザ等の光源を示す。 光源として は、 特に限定されるものではなく 、 適宜選択して用いることがで きるが、 この例においては、 K r レーザ （波長ス = 3. 5 1 n m ) の記録用レ一ザ光を発振する レーザ源を用いた。
こ こから出射されたレーザ光は、 電気変調器 （Electro-Optica 1 Modulator : E 0 M ) 2 4 と、 S偏光を透過する検光子 2 5を通 過した後、 ビ一ムスプリ ッタ B S 2によって一部反射される。 ビ
—ムスプリ ッタ B S を透過したレーザ光は、 再度ビームスプリ ッタ B S 1 によつて一部反射され、 このビームスプリ ッタ B S 1 を透過した光はフォ トディ テクタ一 （ P D ) 2 6によって検出さ れる。 図示しないが、 レーザビームは電気変調器 2 4に印加され る印加信号電界 Vにて強度変調されると共に、 その光出力すなわ ちフォ トディ テクタ一 2 6 の出力が一定となるように、 自動光量 制御 （ A P C ) 処理がなされる。
このよ うに光出力が一定に制御されたレーザビームが、 ビーム スプリ ツ夕 B S 1及び B S 2で反射された第 1及び第 2 のレーザ ビーム B 1及び B 2 は、 それぞれ第 1及び第 2の変調部 2 7及び
2 8 に入射される。 第 1及び第 2 の変調部 2 7及び 2 8において 、 レーザ光 B 1及び B 2 は、 レンズ L 1 1及び L 2 1で集光し、 その焦点面上に A O M ( Acousto-Optic Modulator；音響光学変調 素子） より構成される A 0変調器 2 9 ( A 0 M 1 ) 及び A O変調 器 3 1 ( A 0 M 2 ) が配置される。
これら A O変調器 2 9及び 3 1 には、 記録信号に対応する超音 波がドライ 3 0及び 3 2から入力され、 この超音波に基づいて レーザビームの強度が強度変調され、 更に A O変調器 2 9及び 3 1 の回折格子により回折され、 その回折光のうち 1次回折光のみ がス リ ッ トを透過するようになされる。
強度変調を受けた 1次回折光は、 レンズ L 1 2及び L 2 2 によ つてそれぞれ集光される。 第 1 の変調部 2 7から出射されたレ一 ザビーム B 1 は、 ビ一ムスプリ ッタ B S 3 により一部反射され、 このビ一ムスプリ ッタ B S 3を透過した第 1 一 1のレーザビーム はミ ラ一 M l により反射されて進行方向が 9 0 ° 曲げられた 上で、 1ノ 2波長板 HWPを透過して移動光学テーブル 4 0 に水 平に且つ光軸に沿って導入される。 また、 ビ一ムスプリ ッタ B S 3 によって反射された第 1 一 2のレーザビーム B i 2は進行方向が
9 0 ° 曲げられた上で、 移動光学テーブル 4 0に水平に且つ光軸 に沿って導入される。
また第 2 の変調部 2 8から出射されたレーザビーム B 2 も、 同 様にミ ラ一 M 2 によつて進行方向が 9 0 ° 曲げられて、 移動光学 テーブル 4 0 に水平に且つ光軸に沿って導入される。
移動光学テーブル 4 0 に導入された第 1 一 1のレ一ザビーム B i iは、 1 Z 2波長板 HWPにより P偏光平行ビームになり、 偏光 ビ一ムスプリ ッタ P B Sを透過する。 一方、 第 1 — 2のレーザビ ーム B 12は、 ビ一ムスプリ ッ夕 B S 4により反射され、 偏光ビ一 ムスプリ ッタ P B Sで更に反射され、 第 1 一 1のレ一ザビームと 所定の間隔をもって平行に導かれる。
—方、 第 2 のレーザビーム B 2 は、 移動光学テ一プル 4 0上の 偏向光学系 3 8 において、 光学偏向が施された上で、 ミ ラー M 4 によって反射されて再び進行方向が 9 0。 曲げられて、 ビームス プリ ッタ B S 4を透過して偏光ビームスプリ ツ夕 P B Sに導かれ 、 ここにおいて反射されて、 第 1 — 1及び第 1 一 2のレーザビ一 ムの間に、 これら第 1 一 1及び第 1 一 2のレーザビームに平行に 導入される。
そ して、 偏光ビ一ムスプリ ツタ P B Sによつて再度 9 0 ° 進行 方向が曲げられたレーザビーム B i t、 B i 2及び B 2は、 拡大レン ズ L 3によつて所定のビーム径とされた上でミ ラ一 M 5によって 反射されて対物レンズ 3 9へと導かれ、 この対物レンズ 3 9 によ つて、 原盤用基板 5 1の上の感光層 5 2に集光される。 即ち拡大 レンズ L 3 において、 対物レンズに対する有効開口数 N Aを変化 させ、 感光層 5 2 の表面に対物レンズ 3 9が集光する露光ビーム のスポッ ト径を縮小させるようになされる。
原盤用基板 5 1 は、 図示しない回転駆動手段により矢印 aで示 すように回転される。 一点鎖線 cは、 基板 5 1の中心軸を示す。 そしてレーザビーム B i ί、 Β 1 2及び Β 2力 、 移動光学テ一プル 4 0 によつて平行移動されることにより、 レーザ光の照射軌跡に応 じた凹凸パターンに対応する潜像が、 感光層 5 2 の全面にわたつ て形成されることとなる。
こ こで、 偏向光学系 3 8 は、 ゥエ ツ ジプリズム 3 3、 音響光学 偏向器 （Α 0 D ： Acousto Optical Deflector) 3 4、 ゥヱッジブ リ ズム 3 5により構成される。 レーザビーム B 2 は、 ゥヱッ ジブ リ ズム 3 3を介して音響光学偏向器 3 4に入射し、 この音響光学 偏向器 3 4 によって、 所望する露光パターンに対応するように光 学偏向が施される。
この音響光学偏向器 3 4に使用される音響光学素子と しては、 例えば、 酸化テルル （T e 0 2 ) から成る音響光学素子が好適で ある。 そして、 音響光学偏向器 3 4によって光学偏向が施された レーザビーム B 2 は、 ゥエッ ジプリズム 3 5を介して偏向光学系 3 8力ヽら出射される。 これらゥエッジプリズム 3 3 ·、 3 5 と音響 光学偏向器 3 4 は、 音響光学偏向器 3 4の音響光学素子の格子面 がレーザビーム B 2 に対してブラ ッグ条件を満たし、 且つ偏向光 学系 3 8から出射されたときのレーザビームの水平高さが変わら ないように配置される。
こ こで、 音響光学偏向器 3 4 には、 この音響光学偏向器 3 4を 駆動するための駆動用 ドライバ 3 6が取り付けられており、 この 駆動用 ドライバ 3 6 には、 電圧制御発振器 （ V C 0 ： Voltage Co ntrolled Oscillator) 3 7からの高周波信号が、 正弦波で変調さ れ供給される。 そして、 感光層の露光の際には、 所望する露光パ ターンに応じた信号が電圧制御発振器 3 7から駆動用 ドライバ 3 6 に入力され、 この信号に応じて駆動用 ドライバ 3 6によって音 響光学偏向器 3 4が駆動され、 これにより、 レーザビーム B 2に 対して所望のゥォブリ ングに対応した光学偏向が施される。
尚、 光学記録再生媒体を製造するにあたって、 例えば記録領域 外の内周部にピッ トを形成する場合は、 この第 2のレ一ザビーム B 2 を光学偏向せずにミ ラ一 M 4で反射させ、 偏光ビームスプリ ッタ P B Sに入射し、 所定のパターンに対応する 0 N / 0 F Fを 例えば上述の ドライバ 3 6から入力することによって、 目的とす るピッ トパターンを形成することもできる。
一例と してゥォブリ ング信号と しては、 例えば電圧制御発振器
3 7から中心周波数が 2 2 4 M H zの高周波信号を端子か.ら制御 信号 （ 8 4 . 6 k H zのァ ドレス情報 ： F M変調） により F M変 調させて音響光学偏向器 3 4に供給する。 音響光学偏向器 3 4で は、 端子から供給される制御信号によりプラッグ角が変化し、 8
4 . 6 k H z の信号は、 ア ドレスのゥォブル情報を記録するもの となる。 以上のような方法で偏向された第 2 のレーザビーム B 2による ノ、0夕一ン露光によって、 感光層 5 2には、 A D I P ( Address In Pregroove) が記録された第 1のグループ 2が形成されることと なる。
一方、 第 1 一 1及び第 1 一 2のレーザビーム 及び B 1 2は、 ゥォブル偏向が施された第 2のレーザビーム B 2の両側に隣接配 置するようにビ一ムスプリ ッ タ B S 4、 偏光ビームスプリ ッタ P B Sの向きを調整して、 その露光部が、 前述の図 2 Aにおいて説 明したように、 レーザビーム B 2 と一部重なるように露光を行う 。 これら第 1 一 1及び第 1 一 2のレーザビーム B u及び B 2によ る比較的浅い第 2 のグループの深さを一定にする方法は、 ビーム スプリ ツ夕 B S 3及び B S 4の反射率 （透過率） を適切に選定す るこ とにより、 各ビームの記録パヮ一を一定にすることによって 実現できる。 尚、 比較的深い第 1 のグループの深さの変化は、 感 光層 5 2 の厚さを変化させ、 この感光層 5 2 の全厚さに露光が施 されるように記録パワーを制御することによって、 精度良く制御 することができる。
〔実施例〕
上述の光学記録装置を用いて、 本発明構成による光学記録再生 媒体製造用原盤を作製した。 以下の実施例においては、 拡大レン ズ L 3 の焦点距離を 8 0 m m、 対物レンズ 3 9 の開口数 N Aを 0 . 9 と した。 音響光学変調器 2 9及び 3 1 の A O M 1及び A O M 2 と しては、 酸化テルルを用いた。 入力端子から ドライバ 3 0及 び 3 2を介して供給される信号は、 グループを形成する場合は一 定レベルの D C (直流） 信号である。 この例では、 変調光学系 2
7及び 2 8の光学レンズと しては、 集光レンズ L 1 1及び L 2 1 の焦点距離を 8 0 m m、 コリ メー ト レンズ L 1 2及び L 2 の焦 点距離を 1 0 0 m mと した。 '上述の構成による光学記録装置における露光条件は、 線速 2 . 0 m / s程度、 送り ピッチ （すなわち上述の図 1'において示すト ラック ピリオ ド） を 1 . 0 0 m、 レーザパワーは比較的浅い第 2のグループを記録するときは各々 0 . 3 5 m W程度、 比較的深 い第 1 のグループを記録するときは 0 . 5 0 m Wとした。
続いて、 この原盤用基板 5 1を感光層 5 が上部になるように 現像機のターンテーブルに載置して、 この原盤用基板 5 1の表面 が水平面となるようにして回転させる。 この状態で、 感光層 5 2 上に現像液を滴下して、 感光層 5 2 の現像処理を行い、 信号形成 領域に、 記録信号に基づく凹凸パターンが形成され、 上述の図 2 Bにおいて説明した光学記録再生媒体製造用原盤を形成する。 そしてこの後、 上述の図 2 Cにおいて説明した製造工程によつ て、 上述の光学記録装置によるパターン露光と現像工程によつて 作製した凹凸パターンとは反転する凹凸パターンが形成された光 学記録再生媒体製造用のスタンパを形成した。 すなわち、 無電界 メ ッキ法等によりニッゲル皮膜から成る導電化膜を形成し、 導電 化膜が形成された光学記録再生媒体製造用原盤を電鎳装置に取り 付け、 電気メ ツキ法により導電化膜上に 3 0 0 ± 5 ;z m程度の厚 さのニッケルメ ツキ層を形成しこのメ ツキ層をカツ夕一等により 原盤から剝離し、 信号形成面に残留する感光層を、 アセ ト ン等を 用いて洗浄して、 スタンパを作製した。
このスタンパを、 原子間力顕微鏡 （Atomic Force Microscope : AFM ) により、 第 1及び第 2 のグループに対応する第 1及び第 2 のグループパターンの幅及び深さ （高さ） を測定した。 図 6にそ の断面構成を示すように、 第 1及び第 2のグループバタ一ン 5 8 及び 5 9 より成る段差を有する凸部全体の底部の幅 はほぼ 7 2 0 n m、 第 1 のグループパターン 5 8のみの底部の幅 w 2 はほ ぼ 3 6 0 n m、 第 1 のグループパターン 5 '8の上幅、 即ちその頂 部の幅 w 3 はほぼ 2 6 0 n m、 第 2のグループパターン 5 9の平 ら部分の幅 w ,, はほぼ 1 2 0 n m、 更にラン ドに対応するラン ド ノ、 °ターン 6 0の底部の幅 w 5 はほぼ 2 8 0 n mであった。
次いで、 評価用の光学記録再生媒体を、 上記スタ ンパの信号形 成面に形成された凹凸パターンを光学記録再生媒体の基板に 2 P 法、 または射出成形法等によって転写する。 この例においては 2 P法によって P Cより成る光学記録再生媒体用の基板を成形した また基板の厚さは 1 . 2 m mと し、 その凹凸パターンが形成さ れた信号形成面に、 前述の図 1 において説明したように、 各層 5
〜 9を被着形成する。 この例においては、 誘電体層 5 として、 A 1 2 0 3 、 S i 0 2 、 S i 3 N 4 等の例えば S i 0 2 より成る誘 電体材料、 記録層 6 と して M D D a t a 2等において用いられ る光磁気材料である G d F e C 0、 T b F e C o等の光磁気膜、 更に S i 0 2 等より成る誘電体層 7、 A 1等より成る反射層 8を
、 順次スパッタ リ ングにより成膜して形成し、 更にこの上を覆つ て紫外線硬化樹脂等より成る保護層 9を塗布、 硬化して形成した 。 以上の工程によって、 M D D a t a 2型構成の光学記録再生 媒体が形成される。
このようにして形成した光学記録再生媒体の凹凸パターンの再 生特性の評価を、 波長ス = 6 5 0 n m、 開口数 N A = 0 . 5 2の 光学系を備えた光学記録再生装置を用いて行った。 この装置の模 式的な構成を図 7 に示す。
図 7 において、 6 1 は波長ス = 6 5 0 n mの半導体レーザ等の 光源を示し、 こ こから出射されたレーザビームは、 コリメ一 ト レ ンズ 6 2で平行光とされ、 グレーティ ング 6 3によって、 0次光 (主ビーム） 及び土 1次光 （副ビーム） の 3つのビームに分けら れる。 これらの 3つのビーム （ P偏光） は、 偏光ビ一ムスプリ ッ 夕 （ P B S ) 6 4、 1 / 4波長板 6 5を円偏光と して透過して、 開口数 N A = 0 . 8 5の対物レンズよりなる光ピックアップ 6 6 によって、 光学記録再生媒体 1 1の所定の記録トラ ック上に集光 される。 主ビームの中央のスポッ トは記録情報の記録再生に用い られ、 副ビームの光スポッ トは トラッキングエラ一の検出用に用 、 れな o
図 7 において、 6 7 は例えば記録用に使用する磁気ヘッ ド、 6 8は光学記録再生媒体 1 1を矢印 bで示すように回転する回転手 段を示す。 実線 dは光学記録再生媒体 1 1 の回転軸を示す。
そして、 光学記録再生媒体 1 1からの反射光は、 光ピックアツ プ 6 6、 1 / 4波長板 6 5を再び経由して円偏光は S偏光になり 偏光ビ一ムスプリ ッタ 6 4に反射され、 偏光ビ一ムスプリ ッタ 7 0に入射する。 偏光ビ一ムスプリ ッタ 7 0 は、 入射されたレーザ 光を S偏光成分と P偏光成分とに偏光分離し、 レーザ光を組み合 わせレンズ 7 1 と レンズ 7 4 とに入射させる。
組み合わせレンズ 7 1 に入射されたレーザ光は、 レーザビーム に非点収差を与えるレンズを介してフォ トダイオー ド 7 2に入射 され、 ビームの強度に応じた電気信号に変換され、 サ―ボ信号即 ちフォーカスエラ一信号及びトラ ッキングエラ一信号として、 サ —ボ回路に出力される。 フォ トダイオー ド 7 2 は分割されたディ テク夕 7 3 ( A〜： H ) を有する。 主ビームの戻り光は.ディテク夕 7 3の中央部に位置する 4分割ディ テクタの A〜Dに入射し、 副 ビームの戻り光はディ テク夕 7 3 の両側部に位置する E〜Hに入 射する。
また、 偏光ビームスプリ ッタ 7 0 で反射されたレーザ光は、 レ ンズ 7 4を介してもう一方のフォ トダイオー ド 7 5に入射される 。 フォ トダイオー ド 7 5 はディ テクタ 7 6 ( I ) を有し、 偏光ビ —ムスプリ ッタ 7 0 において反射されたレーザ光を検出する。 尚、 この例においては、 所定の間隔に配置して照射した 3本の レーザ光を利用した差動プッシュプル （ D P P ： Diffrential Pu sh- Pull)方式により トラツキングサ一ボ信号を得た。
即ち、 各ディ テクタ 7 3、 7 6の A〜 I により出力される信号 A〜 Iが、 図示しないが所定の回路系において、 以下のように加 算減算処理されて所定の信号が出力される構成とする。 即ち、 光学記録再生媒体の再生信号 （M0信号）
= (A+ B + C + D) - I
ピッ ト再生信号 （例えば E FM信号）
= (A+ B + C + D) 又は I
プッ シュプル信号 = (B + C) 一 ( A + D)
.差動プッ シュプル （ トラッキングサ一ボ） 信号
= ( B + C ) 一 ( A + D)
- k ( (E - F) + (G - H) )
(kは所定の定数）
とする。
また、 シークは、 プッシュプル信号の極性を検出し、 右下がり 即ち一の場合第 1のグループ、 右上がり即ち +の場合ラン ドにシ —ク及びトラッキングを行う。 この例においては、 記録領域は第 1のグループの底部とラン ドと し、 両領域の光磁気記録層に トラ ッキングを行った。
このような構成による光学記録再生装置において、 上述の本発 明構成による光学記録再生媒体の評価を行った。
以下の例においては、 第 1及び第 2のグループの深さを変化さ せて光学記録再生媒体を作成し、 各媒体のプッシュプル信号量及 び C T S (クロス トラ ック） 信号量を測定して、 各グループ深さ に対する変化を評価した。 尚、 C T S信号は本発明実施例におい ては トラ ッキングサ一ボ信号として用いないものであるが、 参考 のために記す。
各例共に、 深さから位相深さを換算して以下の表 2〜表 7に記 した。 この例においては、 上述したように光ピックアップの波長 スは 6 5 0 n m、 光の入射側から記録領域に至る媒質は P Cより 成る基板であり、 この屈折率 nは 1. 5 8である。 位相深さ Xは 、 深さ dから、 x = ;i Z ( d · n ) = 6 5 0 / ( 1. 5 8 d ) と して換算される。
表 2
第 1のグループ深さ 〔nm〕 1 0 3
第 1のグループ位相深さ A/4
第 2のグループ深さ 〔nm〕 2 6 5 2 7 8 第 2のグループ位相深さ λ/1 6 λ/S 3 λ/1 6 プッシュプル信号量 0.2 5 2 0.33 - 2 0.2 52
CTS信号量 0.2 0 6 0 - 0.2 0 6
表 3 第 1のグループ深さ 〔nm〕 5 2
第 1のグループ位相深さ λ/8
第 2のグループ深さ 〔nm〕 1 3 2 6 49 第 2のグループ位相深さ λ/3 2 λ/1 6 3 λ/2, 2 プッシュプル信号量 0.2 3 8 0.2 54 0.238
CTS信号量 0.0 7 7 0 - 0.0 7 7 0302781 表 4
Figure imgf000022_0001
表 5
Figure imgf000022_0002
表 6 第 1のグループ深さ 〔nm〕 1 1 8
第 1のグループ位相深さ ス/3.5
第 2のグループ深さ 〔； nm〕 4 4 5 9 7 4 第 2のグループ位相深さ 31/2 8 λ/Ί 5 l/l 8 プッシュプル信号量 0.2 0.2 2 Q 0.2
CTS信号量' 0. 1 4 0 - 0.1 24 表 7
Figure imgf000023_0001
上述したように、 第 1 のグループの深さを 1 3 n m 〜 1 2 7 n m、 すなわちその位相深さを； 1 / 3 2 n以上え / 3 . 2 3 η以下 と し、 第 2 のグループの深さを第 1 のグループの深さより浅くす る場合に、 プッシュプル信号量は 0 . 1 5以上得られ、 安定な ト ラ ッキングサ一ボ特性を得ることができた。
シークは、 上述したようにプッ シュプル信号の極性を検出し、 右下がり一で第 1のグル一ブ、 右上がり十でラン ドにシーク及び トラ ッキングを行う ことができた。 即ち、 プッシュプル信号の極 性検出により、 記録領域である第 1 のグループとラン ドとに安定 に トラ ッキングすることを容易に実現できた。
更に、 上述の構成により作成した各光学記録再生媒体において 、 第 1 のグループを ± 1 0 n mの振幅でゥォプリ ングした 8 4 . 6 k H zの A D I Pを記録し、 安定な トラ ッキングサ一ボにより A D I Pの再生に良好な特性を得ることができた。
上述したように、 本発明によれば、 比較的深い第 1のグループ の両側に、 即ち光学記録再生媒体の半径方向に隣接して比較的浅 い第 2のグループを設ける構成とすることによって、 ラン ドとグ ル一ブの両領域に記録を行い、 且つその トラック ピッチを 0 . 5 m程度と、 再生光の波長と光学系の光ピックアップの開口数と によつて規定されるカッ トオフ周波数に対応する トラック ピッチ
( λ / 2 N A = 6 2 5 n m ) より小と しても、 安定に トラ ツキン グサ一ボを行う ことができ、 またその第 1のグル一ブにゥォブリ ング信号と して記録した A D I Pを良好に再生することができた o
また、 上述したように、 本発明構成による光学記録再生媒体は 、 その基板の形状として深いグル一ブの両側に比較的浅いグル一 ブを設ける構成とすることによって、 スタンパから樹脂等より成 る基板を成形する際に、 樹脂の剝離を容易にして、 凹凸パターン 形状の転写の際のラン ド角等の発生による歩留りの低下、 生産性 の低下を確実に回避することができる。
以上、 本発明構成による実施の形態及び実施例を説明したが、 本発明は、 上述の各例に限定されることなく、 本発明の技術的思 想に基づいて様々に変形変更が可能である。 また、 光学記録再生 媒体と しては、 情報の記録再生用の媒体のみならず、 信号記録再 生用の媒体、 またはこれを用いる装置にも適用可能である。
上述したように、 本発明による光学記録再生媒体においては、 第 1及び第 2 のグループを設ける構成とするものであり、 特に、 比較的深い第 1 のグループの両側に隣接して比較的浅い第 2のグ ル一ブを設ける構成とすることによって、 充分犬なるプッジュプ ル信号振幅量を得ることができた。
これにより、 記録領域をラン ドとグループに設けるいわゆるラ ン ドグル一ブ記録方式を採る場合においても、 ラン ドゃ第 1のグ ルーブの幅を狭小化することがで.きることから、 安定した トラッ キンダサーボ及び記録再生特性を満たす高密度記録が可能な光学 記録再生媒体、 これを用いる光学記録再生装置を提供することが できる。
すなわち、 高記録密度化に伴い トラック ピッチが狭小化された 場合においても、 良好な トラツキングサ一ボ特性の得られる光学 記録再生媒体を提供することができる。
更には、 第 1及び第 2 のグループに至る媒質の屈折率を nとし たときに、 第 1及び第 2のグループの位相深さ X！ 及び χ 2 をそ れぞれ、
λ X 3 2 η≤ X 1 ≤ λ / 3 . 2 3 η
X 2 < X 1
と して構成することによって、 プッ シュプル信号量を 0 . 1 5以 上と して、 安定な トラツキングサ一ボ特性を得ることができた。
また更に、 第 1 のグループを、 ゥォブリ ンググル一ブとして構 成し、 A D I P信号の記録を行い、 良好な記録再生特性を得るこ とができた。
また、 上述の光学記録再生媒体における第 1のグループの トラ ック ピッチを、 この光学記録再生媒体に対する記録及び 又は再 生がなされる光の光学系の力 ッ 卜オフ周波数に対応する トラ ック ピッチ以下と して、 良好な記録再生特性を得ることができた。 更にまた、 本発明構成による光学記録再生媒体は、 スタ ンパか ら樹脂等より成る基板を成形する際に樹脂の剝離を容易にして、 凹凸バタ一ン形状の転写の際のラン ド角等の発生による歩留りの 低下、 生産性の低下を確実に回避することができ、 コス 卜の低減 化をはかることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
. 記録トラ ッ クに沿ってグループが形成され、 所定の波長ス の光が照射されて記録及び/又は再生がなされる光学記録再生 媒体であつて、
上記グループは、 第 1のグループと、 該第 1のグループに比 して浅い第 2 のグル一ブとより成り、
上記第 1 のグループの両側に、 上記第 2のグループが隣接し て配置されて成ることを特徵とする光学記録再生媒体。
. 上記光学記録再生媒体の光入射面から上記第 1及び第 2の グループに至る媒質の屈折率を nとしたときに、 上記第 1及び 第 2 のグループの位相深さ X i 及び X 2 がそれぞれ、
λ // 3 2 η ≤ χ 1 ≤ λ / 3 . 2 3 η
X 2 < X 1 .
とされて成ることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の光学記 録再生媒体。
. 少なく とも上記第 1のグループが、 ゥォブリ ンググル一ブ とされて成ることを特徵とする請求の範囲第 1項記載の光学記 録再生媒体。
. 記録領域が、 上記第 1のグループの底部と、 上記第 2のグ ル一ブ間に挟まれたラン ド部とに設けられて成ることを特徵と する請求の範囲第 1項記載の光学記録再生媒体。
. 上記光学記録再生媒体における上記第 1のグループの トラ ッ ク ピッチが、 上記光学記録再生媒体に対する記録及び/又は 再生がなされる光学系の力ッ トオフ周波数に対応する トラック ピッチ以下とされて成ることを特徴とする請求の範囲第 1項記 載の光学記録再生媒体。
. 記録トラックに沿ってグループが形成され、 所定の波長ス の光が照射されて記録及び Ζ又は再生がなされる光学記録再生 媒体を製造する際に用いる光学記録再生媒体製造用原盤であつ て、
上記光学記録再生媒体の上記グループに対応するグループパ 夕一ンは、 第 1 のグループに対応する第 1のグループパターン と、 該第 1のグループに比して浅い第 2のグループに対応する 第 2 のダル一ブパ夕一ンとより成り、
上記第 1のグループバタ一ンの両側に、 上記第 2 のグループ パターンが隣接して配置されて成ることを特徵とする光学記録 再生媒体製造用原盤。
7 . 上記光学記録再生媒体の光入射面から上記第 1及び第 2の グループに至る媒質の屈折率を nとしたときに、 上記第 1及び 第 2 のグループパターンの位相深さ X i ' 及び X 2 ' がそれぞ れ、
ス / 3 2 n ≤ X！ ' ≤ λ / 3 . 2 3 η
χ 2 < x l
とされて成ることを特徴とする請求の範囲第 6項記載の光学記 録再生媒体製造用原盤。
8 . 少なく とも上記第 1のグループパターンが、 ゥォプリ ング グルーブパタ一ンとされて成ることを特徵とする請求の範囲第 6項記載の光学記録再生媒体製造用原盤。
9 . 上記光学記録再生媒体における上記第 1 のグループの トラ ッ ク ピッチが、 上記光学記録再生媒体に対する記録及び/又は 再生がなされる光学系の力ッ トオフ周波数に対応する トラック ピッチ以下とされて成ることを特徵とする請求の範囲第 6項記 載の光学記録再生媒体製造用原盤。
1 0 . 記録トラ ックに沿ってグループが形成され、 所定の波長 λ の光が照射されて記録及び Ζ又は再生がなされる光学記録再 生媒体を用いる光学記録再生装置であって、 上記光学記録再生媒体の上記グループは、 第 1のグループと 、 該第 1 のグループに比して浅い第 2のグループとより成り、 上記第 1のグループの両側に、 上記第 2のグループが隣接し て配置されて成ることを特徴とする光学記録再生装置。
1 1 . 上記光学記録再生媒体の光入射面から上記第 1及び第 2 のグループに至る媒質の屈折率を nと したときに、 上記第 1及 び第 2 のグループの位相深さ X i 及び χ 2 がそれぞれ、
λ / 3 2 η ≤ χ i ≤ λ / 3 . 2 3 η
X 2 < X 1
とされて成ることを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載の光学 言己録再生装置。
1 2 . 上記光学記録再生媒体の少なく とも上記第 1のグループ が、 ゥォブリ ンググループとされて成ることを特徵とする請求 の範囲第 1 Q項記載の光学記録再生装置。
1 3 . 上記光学記録再生媒体の記録領域が、 上記第 1のグルー ブの底部と、 上記第 2のグルーブ間に挟まれたランド部とに設 けられて成ることを特徵とする請求の範囲第 1 G項記載の光学 言己録再生装置。
1 4 . 上記光学記録再生媒体における上記第 1のグループの ト ラ ッ ク ピッチが、 上記光学記録再生媒体に対する記録及び/又 は再生がなされる光学系の変調伝達関数の力ッ トオフ周波数に 対応する トラッ ク ピッチ以下とされて成ることを特徽とする請 求の範囲第 1 0項記載の光学記録再生装置。
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