JP2001014730A

JP2001014730A - 光記録媒体、光記録媒体製造用原盤及び光記録再生装置

Info

Publication number: JP2001014730A
Application number: JP11182564A
Authority: JP
Inventors: Somei Endo; 惣銘遠藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】記録トラックに沿ってグルーブが形成されて
なる光記録媒体において、記録トラックをシングルスパ
イラル状としつつ、トラック密度を高めて高記録密度化
を図れるようにする。【解決手段】記録トラックに沿ってシングルスパイラ
ル状にグルーブを形成する。グルーブは、浅い部分と深
い部分とを記録トラックに沿って交互に形成し、記録ト
ラックに直交する方向において浅いグルーブと深いグル
ーブとが隣り合うようにする。このように、浅いグルー
ブと深いグルーブとが隣り合うようにすれば、トラック
ピッチを狭めても、記録再生に必要な信号を高いレベル
にて得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録トラックに沿
ってグルーブが形成されてなる光記録媒体に関する。ま
た、本発明は、記録トラックに沿ってグルーブが形成さ
れてなる光記録媒体を製造する際の型となる光記録媒体
製造用原盤に関する。また、本発明は、記録トラックに
沿ってグルーブが形成されてなる光記録媒体の記録及び
／又は再生を行う光記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体の記録トラックは、通常、シ
ングルスパイラル状に多数回周回された構造とされてい
る。例えば、再生専用光ディスクでは、ピット列がシン
グルスパイラル状に形成されている。

【０００３】また、記録可能な光記録媒体では、通常、
記録トラックに沿ってグルーブが形成されている。グル
ーブは、主にトラッキングサーボを安定に行うために記
録トラックに沿って形成される案内溝であり、通常、光
記録媒体を構成するディスク基板上に形成される。

【０００４】そして、例えば、いわゆるランド記録方式
の光磁気ディスクでは、記録トラックに沿ってシングル
スパイラル状にグルーブが形成され、グルーブとグルー
ブの間のランドの部分に情報信号が記録される。すなわ
ち、ランド記録方式の光磁気ディスクでは、ランド部分
がシングルスパイラル状に多数回周回された構造とされ
ており、その部分が記録トラックとされている。

【０００５】なお、光記録媒体には、内周側に再生専用
のＴＯＣ（Table Of Contents）領域が形成され、外周
側が記録可能領域とされているものもある。そのような
光記録媒体において、再生専用のＴＯＣ領域には、ピッ
ト列がシングルスパイラル状に形成され、記録可能領域
には、記録トラックに沿ってシングルスパイラル状にグ
ルーブが形成される。すなわち、いずれの領域において
も、記録トラックはシングルスパイラル状に多数回周回
された構造を有している。

【０００６】以上のように従来の光記録媒体では、ピッ
ト列又はグルーブがシングルスパイラル状に形成され、
記録トラックがシングルスパイラル状の構造とされてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光記録媒体
の高記録密度化を実現する方法の一つとして、グルーブ
に情報信号を記録するとともに、グルーブとグルーブの
間のランドの部分にも情報信号を記録するようにするこ
とで、トラック密度を従来の２倍にして高記録密度化を
図る方式（ランドグルーブ記録方式）が考案されてい
る。

【０００８】しかし、ランドグルーブ記録方式では、グ
ルーブのスパイラルが記録トラックになるとともに、ラ
ンドのスパイラルも記録トラックになるので、記録トラ
ックは、ダブルスパイラル状となってしまう。このよう
に記録トラックがダブルスパイラル状になると、２つの
記録トラックを判別する機能が必要になるなど、記録再
生を行うシステムが複雑化してしまうという問題があ
る。また、ランドグルーブ記録方式では、グルーブ上の
記録トラックでの記録再生特性と、ランド上の記録トラ
ックでの記録再生特性との両方を良好で且つ均一にする
ことが難しいという問題もある。

【０００９】本発明は以上のような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、記録トラックをシングルスパイ
ラル状としつつ、トラック密度を高めて高記録密度化を
図ることが可能な光記録媒体を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光記録媒体
は、光が照射されて記録及び／又は再生がなされる光記
録媒体であって、記録トラックに沿ってシングルスパイ
ラル状にグルーブが形成されてなる。そして、グルーブ
が、浅い部分と深い部分とが記録トラックに沿って交互
に形成され、記録トラックに直交する方向において浅い
グルーブと深いグルーブとが隣り合うようになされてい
ることを特徴とする。

【００１１】この光記録媒体では、浅いグルーブと深い
グルーブとが隣り合うようになされているので、トラッ
クピッチを狭めても、記録再生に必要な信号を高いレベ
ルにて得ることができる。したがって、記録トラックを
シングルスパイラル状としつつ、トラック密度を高める
ことができる。

【００１２】また、本発明に係る光記録媒体製造用原盤
は、光が照射されて記録及び／又は再生がなされる光記
録媒体を製造する際の型となる光記録媒体製造用原盤で
ある。ここで、製造の対象となる光記録媒体は、記録ト
ラックに沿ってシングルスパイラル状にグルーブが形成
されてなり、当該グルーブは、浅い部分と深い部分とが
記録トラックに沿って交互に形成され、記録トラックに
直交する方向において浅いグルーブと深いグルーブとが
隣り合うようになされている。そして、本発明に係る光
記録媒体製造用原盤は、少なくとも、このような光記録
媒体に形成されるグルーブに対応した凹凸パターンが形
成されてなることを特徴とする。この光記録媒体製造用
原盤によれば、上述したような本発明に係る光記録媒体
を製造することができる。

【００１３】また、本発明に係る光記録再生装置は、光
記録媒体の記録及び／又は再生を行う光記録再生装置で
ある。ここで、記録及び／又は再生の対象となる光記録
媒体は、記録トラックに沿ってシングルスパイラル状に
グルーブが形成されてなり、当該グルーブは、浅い部分
と深い部分とが記録トラックに沿って交互に形成され、
記録トラックに直交する方向において浅いグルーブと深
いグルーブとが隣り合うようになされている。

【００１４】この光記録再生装置では、記録及び／又は
再生の対象となる光記録媒体として、上述したような本
発明に係る光記録媒体を用いる。したがって、光記録媒
体のトラックピッチが狭くても、記録再生に必要な信号
を高いレベルにて得ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の
説明では、本発明を適用した光記録媒体として、光磁気
ディスクを例に挙げるが、本発明は光磁気ディスク以外
の光記録媒体にも適用可能である。すなわち、本発明
は、記録トラックに沿ってグルーブが形成される光記録
媒体に対して広く適用可能であり、以下に挙げる光磁気
ディスク以外の光記録媒体に対しても適用可能である。

【００１６】＜光磁気ディスク＞図１に本発明を適用し
た光磁気ディスクの一例を示す。この光磁気ディスク１
は、円盤状のディスク基板２の上に、第１の誘電体膜
３、光磁気膜４、第２の誘電体膜５及び光反射膜６がこ
の順に積層形成されてなり、更に光反射膜６の上に紫外
線硬化樹脂等からなる保護膜７が形成されてなる。

【００１７】ディスク基板２は、ポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等からな
り、記録トラックに沿ってグルーブが形成されてなる。
なお、ディスク基板２には、グルーブの他に、所定の情
報信号に対応するようにエンボスピット列も形成してお
くようにしてもよい。

【００１８】第１及び第２の誘電体膜３，５は、ＳｉＯ
₂、Ｓｉ₃Ｎ₄又はＡｌ₂Ｏ₃等からなる。光磁気膜４は、
ＧｄＦｅＣｏやＴｂＦｅＣｏ等からなり、この光磁気膜
４に情報信号が光磁気記録により記録される。すなわ
ち、第１の光磁気ディスク１において、情報信号は光磁
気膜４の磁化方向として記録される。なお、光磁気膜４
は、単層構造であっても、多層構造であってもよい。光
反射膜６は、Ａｌ等からなり、記録再生時に入射光を反
射するとともに、光照射により生じた熱を拡散させる熱
拡散膜としても作用する。

【００１９】そして、本発明を適用した光磁気ディスク
１には、図２に示すように、記録トラックに沿って、シ
ングルスパイラル状にグルーブＧが形成される。ここ
で、グルーブＧは、浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ
２とが１回転おきに入れ替わるように形成される。すな
わち、浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ２とが１回転
ごとに交互に現れる１本のグルーブＧが、記録トラック
に沿って形成される。なお、図２では、クロスハッチン
グ部分が浅いグルーブＧ１を示しており、黒い部分が深
いグルーブＧ２を示している。また、図中の領域Ｂは、
グルーブＧの深さが切り替わるポイントを示している。

【００２０】図２に示すように、グルーブＧは、浅いグ
ルーブＧ１と深いグルーブＧ２とが１回転おきに入れ替
わるように形成されているので、記録トラックに直交す
る方向（すなわちディスク半径方向）において、浅いグ
ルーブＧ１と深いグルーブＧ２とが隣り合うこととな
る。すなわち、この光磁気ディスク１において、グルー
ブＧは、浅い部分と深い部分とが記録トラックに沿って
交互に形成され、浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ２
とが隣り合うようになされている。

【００２１】そして、この光磁気ディスク１では、いわ
ゆるランド記録方式を採用し、グルーブＧとグルーブＧ
の間のランドＬの部分に情報信号を記録する。ランドＬ
は、シングルスパイラル状に形成されたグルーブＧの間
の部分であるので、シングルスパイラル状となってい
る。すなわち、この光磁気ディスク１では、シングルス
パイラル状に形成されているランドＬの部分が記録トラ
ックとなる。したがって、この光磁気ディスク１におい
て、記録トラックはシングルスパイラル状となってい
る。

【００２２】なお、ランドグルーブ記録方式では、グル
ーブ部分での記録再生特性と、ランド部分での記録再生
特性とを同等にする必要があり、そのことがランドグル
ーブ記録方式を実用化する上での大きな問題となってい
た。しかし、この光磁気ディスク１では、ランド記録方
式を採用しているので、そのような問題が生じるような
ことはなく、ランドＬの部分での記録再生特性だけを最
適化すればよい。

【００２３】しかも、この光磁気ディスク１では、浅い
グルーブＧ１と深いグルーブＧ２とが隣り合うようにな
されているので、トラックピッチを狭めても、記録再生
に必要な信号を高いレベルにて得ることができる。

【００２４】従来の光記録媒体において、トラックピッ
チは通常、記録再生に使用する光学ヘッドのカットオフ
周波数の１／２〜１／３程度とされている。なお、光学
ヘッドのカットオフ周波数とは、再生信号振幅がほぼゼ
ロになる周波数であり、記録再生に使用するレーザ光の
波長をλとし、当該レーザ光を集光する対物レンズの開
口数をＮＡとしたとき、２ＮＡ／λで表される。

【００２５】従来、トラックピッチをカットオフ周波数
の１／２〜１／３程度としていたのは、記録再生時に光
スポットを記録トラックに追従させるトラッキングサー
ボや、光スポットを所望する記録トラックに移動させる
トラックシークを安定に行えるように、十分なレベルの
サーボ信号が得られるようにするためである。

【００２６】これに対して、本発明を適用した光磁気デ
ィスク１では、浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ２と
が隣り合うようになされているので、いわゆる超解像を
実現して、一定の深さのグルーブだけからなるフォーマ
ットでは実現不可能であったような非常に狭いトラック
ピッチのフォーマットを実現することが可能となる。な
お、このような超解像に関する発明について、本願出願
人は特許出願しており、その出願番号は特願平１０−９
１９９０号（以下、先願特許１と称する。）、特願平１
０−２０８３９０号（以下、先願特許２と称する。）で
ある。

【００２７】なお、図２に示した例では、浅いグルーブ
Ｇ１と深いグルーブＧ２とが１回転おきに入れ替わるよ
うにしたが、グルーブＧの形成の仕方はこの例に限定さ
れるものではない。すなわち、本発明では、記録トラッ
クに沿ってシングルスパイラル状にグルーブＧが形成さ
れ、且つ、浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ２とが隣
り合うようになされていればよく、例えば、図３や図４
に示すようにグルーブＧを形成するようにしてもよい。

【００２８】図３の例は、ディスク面の右側において１
／４回転ごとに浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ２が
入れ替わり、且つ、ディスク面の左側において１／２回
転ごとに浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ２が入れ替
わるようにした例である。このように浅いグルーブＧ１
と深いグルーブＧ２とが入れ替わるようにした場合も、
記録トラックに直交する方向において浅いグルーブＧ１
と深いグルーブＧ２が隣り合うようになるので、図２に
示した例と同様に超解像を実現してトラック密度を高め
ることができる。

【００２９】図４の例は、１／３回転ごとに浅いグルー
ブＧ１と深いグルーブＧ２とが入れ替わるようにした例
である。このように浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ
２とが入れ替わるようにした場合も、記録トラックに直
交する方向において浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ
２が隣り合うようになるので、図２に示した例と同様に
超解像を実現してトラック密度を高めることができる。

【００３０】つぎに、上記光磁気ディスク１のフォーマ
ットについて、図５を参照して更に詳細に説明する。図
５は、上記光磁気ディスク１の記録領域の一部を拡大し
て示した図であり、図５では、光磁気ディスク１の記録
領域に形成される浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ２
を分かりやすく示すために、グルーブ構造だけを図示
し、ディスク基板２の上に形成される積層膜構造につい
ては図示を省略している。

【００３１】図５に示すように、上記光磁気ディスク１
では、記録トラックに沿って浅いグルーブＧ１と深いグ
ルーブＧ２とが隣り合うように形成される。そして、こ
れらのグルーブＧ１，Ｇ２の間のランドＬの部分に情報
信号が記録される。すなわち、隣接する浅いグルーブＧ
１と深いグルーブＧ２の間のランドＬの部分が記録トラ
ックとなり、隣接する浅いグルーブＧ１と深いグルーブ
Ｇ２の間隔Ｔｐがトラックピッチとなる。

【００３２】このように、浅いグルーブＧ１と深いグル
ーブＧ２とを隣接配置したフォーマットとすることによ
り、トラックピッチの空間周波数を、記録再生に使用す
る光学ヘッドのカットオフ周波数以下にしても、記録再
生に必要な信号を十分なレベルにて得られるようにする
ことができる。すなわち、深さが異なるグルーブＧ１，
Ｇ２を隣接配置することにより、いわゆる超解像を実現
して、一定の深さのグルーブだけからなるフォーマット
では実現不可能であったような非常に狭いトラックピッ
チのフォーマットを実現することが可能となる。

【００３３】換言すれば、本発明を適用した光磁気ディ
スク１では、深さが異なるグルーブＧ１，Ｇ２を隣接配
置して超解像を実現することにより、記録再生に使用す
るレーザ光の波長λを短くしたり、当該レーザ光を集光
する対物レンズの開口数ＮＡを大きくしたりすることな
く、トラックピッチを狭めて高記録密度化を図ることが
可能となっている。具体的には例えば、本発明を適用し
た光磁気ディスク１では、トラックピッチを０．５μｍ
程度としても、記録再生に必要な信号を十分なレベルに
て得ることが可能であり、ランドグルーブ記録方式を採
用したときと同程度もしくはそれ以上に、トラック密度
を高めることができる。

【００３４】なお、光磁気ディスク１の記録再生時に
は、光磁気ディスク１に光スポットを照射し、その戻り
光を、記録トラック中心に対して対称に配置された２つ
の光検出器により検出する。そして、トラッキングサー
ボやトラックシークには、一方の光検出器で検出される
光量をＡ、他方の光検出器で検出される光量をＢとした
ときに、Ａ−Ｂで表される差信号（いわゆるプッシュプ
ル信号）や、Ａ＋Ｂで表される和信号（いわゆるＣＴＳ
信号）などが用いられる。そして、上記光磁気ディスク
１において、光スポットを記録トラックに直交する方向
に移動させたとき、プッシュプル信号やＣＴＳ信号の波
形は、図５の下部に示すように、トラックピッチを１／
２周期としたサイン波形となる。

【００３５】ところで、浅いグルーブＧ１と深いグルー
ブＧ２とを隣接配置して超解像を実現する際は、記録再
生に必要な信号（プッシュプル信号やＣＴＳ信号等）が
十分なレベルで得られるように、それらのグルーブＧ
１，Ｇ２の深さを適切に設定することが好ましい。

【００３６】ここで、ディスク基板２の屈折率をｎとす
る。そして、深いグルーブＧ２の深さをｘとしたとき
に、ｘ×ｎ／λで表される位相深さをＸとする。また、
浅いグルーブＧ１の深さをｙとしたときに、ｙ×ｎ／λ
で表される位相深さをＹとする。

【００３７】そして、例えば、プッシュプル法によりト
ラッキングサーボをかけて、記録トラックとなるランド
Ｌを光スポットが追従するようにして記録再生を行う場
合には、先願特許１に示すように、浅いグルーブＧ１及
び深いグルーブＧ２の深さを、下記式（１），式（２）
及び式（３）を満たすようにすることが望ましい。

【００３８】Ｘ≧０．３９５０−０．８３１Ｙ＋２．９３２Ｙ² ・・・（１）Ｙ≧２．０１０−９．６６１Ｘ＋１１．７７Ｘ² ・・・（２）Ｙ≦０．８４８０−２．４５０Ｘ＋１．８８０Ｘ² ・・・（３）浅いグルーブＧ１及び深いグルーブＧ２の深さを、上記
式（１），式（２）及び式（３）を満たすように設定す
ることで、トラックピッチの空間周波数が光学ヘッドの
カットオフ周波数を超えていても、プッシュプル法によ
るトラッキングサーボやトラックシークを安定に行うこ
とができ、光磁気ディスク１の記録再生を安定に行うこ
とができる。

【００３９】また、例えば、３ビーム法によりトラッキ
ングサーボをかけて、記録トラックとなるランドＬを光
スポットが追従するようにして記録再生を行う場合に
は、先願特許２に示すように、浅いグルーブＧ１及び深
いグルーブＧ２の深さを、下記式（４）及び式（５）を
満たすようにすることが望ましい。なお、下記式（４）
及び式（５）において、Ｍを任意の整数である。

【００４０】Ｙ≧0.5Ｍ＋92.2886−1180.9171Ｘ＋6024.8214Ｘ²−15319.685Ｘ³ ＋19417.035Ｘ⁴−9814.8325Ｘ⁵ ・・・（４）Ｙ≦0.5Ｍ−5.12373＋63.5710Ｘ−283.8349Ｘ²＋561.8047Ｘ³−419.6662Ｘ^４・・・（５）浅いグルーブＧ１及び深いグルーブＧ２の深さを、上記
式（４）及び式（５）を満たすように設定することで、
トラックピッチの空間周波数が光学ヘッドのカットオフ
周波数を超えていても、３ビーム法によるトラッキング
サーボやトラックシークを安定に行うことができ、光磁
気ディスク１の記録再生を安定に行うことができる。

【００４１】以上のように、深さの異なるグルーブＧ
１，Ｇ２を隣接配置して、それらの深さを適切に設定す
ることにより、光学ヘッドのカットオフ周波数よりもト
ラックピッチを狭くしても、記録再生に必要な信号を十
分なレベルにて得ることが可能となる。したがって、本
発明を適用した光磁気ディスク１では、トラックピッチ
を例えば０．５μｍ程度に狭めることも可能である。換
言すれば、本発明を適用した光磁気ディスク１では、ラ
ンドグルーブ記録方式を採用した場合と同程度もしくは
それ以上に、トラック密度を高めることができる。

【００４２】なお、上記光磁気ディスク１において、記
録トラックとなるランドＬは、シングルスパイラル状に
連続するように形成される。すなわち、上記光磁気ディ
スク１において、記録トラックは連続した１本の記録ト
ラックとなる。したがって、上記光磁気ディスク１は、
映像データや音声データなどの連続したデータストリー
ムを、１本の記録トラックに連続して記録するような場
合に特に好適である。

【００４３】＜光磁気ディスク１の製造方法＞つぎに、
上記光磁気ディスク１の製造方法について、具体的な例
を挙げて詳細に説明する。

【００４４】光磁気ディスク１を製造する際は、先ず、
原盤工程として、光磁気ディスク１に形成されるグルー
ブＧ１，Ｇ２に対応した凹凸パターンを有する光記録媒
体製造用原盤を作製する。

【００４５】原盤工程では、先ず、表面を研磨した円盤
状のガラス基板を洗浄し乾燥させ、その後、このガラス
基板上に感光材料であるフォトレジストを塗布する。次
に、このフォトレジストをレーザカッティング装置によ
って露光し、光磁気ディスク１に形成されるグルーブＧ
１，Ｇ２に対応した潜像をフォトレジストに形成する。
なお、レーザカッティング装置については、後で詳細に
説明する。

【００４６】そして、フォトレジストに潜像を形成した
ら、次に、フォトレジストが塗布されている面が上面と
なるように、ガラス基板を現像機のターンテーブル上に
載置する。そして、ターンテーブルを回転させることに
よりガラス基板を回転させながら、フォトレジスト上に
現像液を滴下して現像処理を施して、ガラス基板上にグ
ルーブＧ１，Ｇ２に対応した凹凸パターンを形成する。

【００４７】次に、上記凹凸パターン上に無電解メッキ
法によりＮｉ等からなる導電化膜を形成し、その後、導
電化膜が形成されたガラス基板を電鋳装置に取り付け、
電解メッキ法により導電化膜上にＮｉ等からなるメッキ
層を、３００±５μｍ程度の厚さとなるように形成す
る。その後、このメッキ層を剥離し、剥離したメッキを
アセトン等を用いて洗浄し、凹凸パターンが転写された
面に残存しているフォトレジストを除去する。

【００４８】以上の工程により、ガラス基板上に形成さ
れていた凹凸パターンが転写されたメッキからなる光記
録媒体製造用原盤が完成する。なお、この光記録媒体製
造用原盤は、本発明に係る光記録媒体製造用原盤の実施
の形態の一つであり、光磁気ディスク１に形成されるグ
ルーブＧ１，Ｇ２に対応した凹凸パターンが形成されて
なる。

【００４９】次に、転写工程として、フォトポリマー法
（いわゆる２Ｐ法）により、上記光記録媒体製造用原盤
の表面形状が転写されてなるディスク基板２を作製す
る。

【００５０】具体的には、先ず、光記録媒体製造用原盤
の凹凸パターンが形成された面上にフォトポリマーを平
滑に塗布してフォトポリマー層を形成し、次に、当該フ
ォトポリマー層に泡やゴミが入らないようにしながら、
フォトポリマー層上にベースプレートを密着させる。こ
こで、ベースプレートには、例えば、１．２ｍｍ厚のポ
リメチルメタクリレート（屈折率１．４９）からなるベ
ースプレートを使用する。その後、紫外線を照射してフ
ォトポリマーを硬化させ、フォトポリマー層の硬化後、
光記録媒体製造用原盤を剥離することにより、光記録媒
体製造用原盤の表面形状が転写されてなるディスク基板
２を作製する。

【００５１】なお、ここでは、光記録媒体製造用原盤に
形成された凹凸パターンがより正確にディスク基板２に
転写されるように、２Ｐ法を用いてディスク基板２を作
製する例を挙げたが、ディスク基板２を量産するような
場合には、ポリメチルメタクリレートやポリカーボネー
ト等の透明樹脂を用いて射出成形によってディスク基板
２を作製するようにしても良いことは言うまでもない。

【００５２】次に、成膜工程として、光記録媒体製造用
原盤の表面形状が転写されてなるディスク基板２の上
に、第１の誘電体膜３、光磁気膜４、第２の誘電体膜
５、光反射膜６及び保護膜７を形成する。

【００５３】具体的には例えば、先ず、ディスク基板２
の凹凸パターンが形成された面上に、ＳｉＯ_２、Ｓｉ₃
Ｎ₄又はＡｌ₂Ｏ₃等からなる第１の誘電体膜３と、Ｇｄ
ＦｅＣｏ又はＴｅＦｅＣｏ等からなる光磁気膜４と、Ｓ
ｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄又はＡｌ₂Ｏ₃等からなる第２の誘電体
膜５と、Ａｌ等からなる光反射膜６とをこの順にスパッ
タリング法により積層形成する。次に、紫外線硬化樹脂
等からなる保護膜材料を光反射膜６の上にスピンコート
法により塗布し、当該紫外線硬化樹脂に対して紫外線を
照射し硬化させることにより、保護膜７を形成する。

【００５４】以上の工程により、光磁気ディスク１が完
成する。

【００５５】＜レーザカッティング装置＞上記光磁気デ
ィスク１を製造する際には、上述したように、光記録媒
体製造用原盤を作製する際に、レーザカッティング装置
が使用される。以下、レーザカッティング装置の一例に
ついて、図６を参照して詳細に説明する。

【００５６】図６に示したレーザカッティング装置１０
は、ガラス基板１１の上に塗布されたフォトレジスト１
２を露光して、フォトレジスト１２に潜像を形成するた
めのものである。このレーザカッティング装置１０でフ
ォトレジスト１２に潜像を形成する際、フォトレジスト
１２が塗布されたガラス基板１１は、移動光学テーブル
上に設けられた回転駆動装置に取り付けられる。そし
て、フォトレジスト１２を露光する際、ガラス基板１１
は、フォトレジスト１２の全面にわたって所望のパター
ンでの露光がなされるように、図中矢印Ａ１に示すよう
に回転駆動装置によって回転駆動されるとともに、移動
光学テーブルによって平行移動される。

【００５７】ここで、回転駆動装置によるガラス基板１
１の回転速度は、例えば、線速１．０ｍ／ｓｅｃとす
る。また、このときのガラス基板１１の平行移動量は、
光磁気ディスク１のトラックピッチに対応させる。すな
わち、例えば、光磁気ディスク１のトラックピッチを
０．５０μｍとする場合には、ガラス基板１１を１回転
させる毎に、当該ガラス基板１１を半径方向に０．５０
μｍ移動させる。

【００５８】そして、このレーザカッティング装置１０
は、レーザ光を出射する光源１３と、光源１３から出射
されたレーザ光の光強度を調整するための電気光学変調
器（ＥＯＭ：Electro Optical Modulator）１４と、電
気光学変調器１４から出射されたレーザ光を反射光と透
過光とに分割するビームスプリッタ１８と、ビームスプ
リッタ１８を透過してきたレーザ光を検出するフォトデ
ィテクタ（ＰＤ：Photo Detector）１９と、電気光学変
調器１４に対して信号電界を印加して当該電気光学変調
器１４から出射されるレーザ光強度を調整するオートパ
ワーコントローラ（ＡＰＣ：Auto Power Controller）
２０とを備えている。

【００５９】このレーザカッティング装置１０におい
て、光源１３から出射されたレーザ光は、先ず、オート
パワーコントローラ２０から印加される信号電界によっ
て駆動される電気光学変調器１４によって所定の光強度
とされる。なお、光源１３には、任意のものが使用可能
であるが、比較的に短波長のレーザ光を出射するものが
好ましい。具体的には、例えば、波長λが３５１ｎｍの
レーザ光を出射するＫｒレーザや、波長λが４４２ｎｍ
のレーザ光を出射するＨｅ−Ｃｄレーザなどが、光源１
３として好適である。

【００６０】電気光学変調器１４から出射されたレーザ
光は、先ず、ビームスプリッタ１８によって反射光と透
過光とに分けられる。なお、このレーザカッティング装
置１０では、ビームスプリッタ１８によって反射された
レーザ光が、フォトレジストに潜像を形成するための露
光ビームとなる。

【００６１】ビームスプリッタ１８を透過したレーザ光
は、フォトディテクタ１９によって、その光強度が検出
され、当該光強度に応じた信号がフォトディテクタ１９
からオートパワーコントローラ２０に送られる。オート
パワーコントローラ２０は、フォトディテクタ１９から
送られてきた信号に応じて、フォトディテクタ１９によ
って検出される光強度が所定のレベルにて一定となるよ
うに、電気光学変調器１４に対して印加する信号電界を
調整する。これにより、電気光学変調器１４から出射す
るレーザ光の光強度が一定となるように、自動光量制御
（ＡＰＣ：AutoPower Control）が施され、ノイズの少
ない安定したレーザ光が得られる。

【００６２】また、このレーザカッティング装置１０
は、ビームスプリッタ１８によって反射されたレーザ光
を光強度変調するための変調光学系２３と、変調光学系
２３によって光強度変調が施されたレーザ光をフォトレ
ジスト１２上に集光するための集光用光学系２４とを備
えている。

【００６３】そして、電気光学変調器１４から出射され
たレーザ光がビームスプリッタ１８によって反射されて
なる露光ビームは、変調光学系２３に導かれ、変調光学
系２３によって光強度変調が施される。

【００６４】変調光学系２３に入射した露光ビームは、
集光レンズ３３によって集光された上で音響光学変調器
（ＡＯＭ：Acousto Optical Modulator）３４に入射
し、この音響光学変調器３４によって、所望する露光パ
ターンに対応するように光強度変調される。ここで、音
響光学変調器３４に使用される音響光学素子としては、
例えば、酸化テルル（ＴｅＯ₂）からなる音響光学素子
が好適である。そして、音響光学変調器３４によって光
強度変調された露光ビームは、コリメートレンズ３５に
よって平行光とされた上で、変調光学系２３から出射さ
れる。

【００６５】ここで、音響光学変調器３４には、当該音
響光学変調器３４を駆動するための駆動用ドライバ３７
が取り付けられている。フォトレジスト１２の露光時に
は、所望する露光パターンに応じた信号Ｓが駆動用ドラ
イバ３７に入力され、当該信号Ｓに応じて駆動用ドライ
バ３７によって音響光学変調器３４が駆動され、露光ビ
ームに対して光強度変調が施される。

【００６６】変調光学系２３から出射した露光ビーム
は、ミラー４２によって反射され、移動光学テーブル上
に水平且つ平行に導かれる。そして、この露光ビーム
は、変調光学系２３によって光強度変調が施されたレー
ザ光をフォトレジスト１２上に集光するための集光用光
学系２４に入射する。

【００６７】この集光用光学系２４には、露光ビームを
フォトレジスト１２上に結像させるため、並びに回折光
を補正するためのレンズ４６が配されており、集光用光
学系２４に入射した露光ビームは、先ず、このレンズ４
６に入射する。そして、露光ビームは、このレンズ４６
によって所定のビーム径とされた上で、ミラー４７によ
って反射されて対物レンズ４８へと導かれ、当該対物レ
ンズ４８によってフォトレジスト１２上に集光される。
これにより、フォトレジスト１２が露光され、フォトレ
ジスト１２に潜像が形成されることとなる。

【００６８】このとき、フォトレジスト１２が塗布され
ているガラス基板１１は、上述したように、フォトレジ
スト１２の全面にわたって所望のパターンでの露光がな
されるように、図中矢印Ａ１に示すように回転駆動装置
によって回転駆動されるとともに、移動光学テーブルに
よって平行移動される。この結果、露光ビームの照射軌
跡に応じた潜像が、フォトレジスト１２の全面にわたっ
て形成されることとなる。

【００６９】そして、上記光磁気ディスク１を作製する
際は、以上のようなレーザカッティング装置１０で、グ
ルーブＧ１，Ｇ２に対応した潜像をフォトレジスト１２
に形成する。このとき、ガラス基板１１上に塗布するフ
ォトレジスト１２の膜厚を変化させたり、露光ビームパ
ワーを音響光学変調器３４により変化させることで、最
終的に得られる光磁気ディスク１のグルーブＧ１，Ｇ２
の深さを変化させることができる。

【００７０】そこで、上記光磁気ディスク１に形成され
るグルーブＧ１，Ｇ２に対応した潜像をフォトレジスト
１２に形成する際は、ガラス基板１１上に塗布するフォ
トレジスト１２の膜厚を、光磁気ディスク１に形成する
深い方のグルーブＧ２の深さに合わせる。そして、浅い
グルーブＧ１と深いグルーブＧ２が１回転おきに入れ替
わるように、フォトレジスト１２が塗布されているガラ
ス基板１１の回転に同期させて、音響光学変調器３４を
駆動するための駆動用ドライバ３７にパルス信号Ｓを供
給し、ガラス基板１１の１回転毎に露光ビームのパワー
を変化させる。

【００７１】具体的には例えば、音響光学変調器３４に
より露光ビームに対して光強度変調を施して、浅いグル
ーブＧ１に対応した潜像を形成するときは露光ビームパ
ワーを約０．５ｍＷとし、深いグルーブＧ２に対応した
潜像を形成するときには露光ビームパワーを約０．８ｍ
Ｗとする。このように、フォトレジスト１２が塗布され
ているガラス基板１１の回転に同期させて、露光ビーム
のパワーを変化させることで、浅いグルーブＧ１と深い
グルーブＧ２とが１回転おきに入れ替わる１本の連続し
たグルーブＧに対応した潜像をフォトレジスト１２に形
成することができる。

【００７２】なお、上記レーザカッティング装置では、
光源１３と対物レンズ４８の間を結ぶビームリレー光学
系に配されるレンズの焦点距離等を変化させることによ
り、フォトレジスト１２に照射する露光ビームのスポッ
ト径を調整することができる。すなわち、例えば、変調
光学系２３に配されるコリメートレンズ３５の焦点距
離、或いは集光用光学系２４に配されるレンズ４６の焦
点距離を変化させることで、対物レンズ４８の有効開口
数ＮＡを変化させて、フォトレジスト１２に照射する露
光ビームのスポット径を調整することができる。

【００７３】＜光記録再生装置＞つぎに、上記光磁気デ
ィスク１に対して信号の記録再生を行う光記録再生装置
について、具体的な例を挙げて説明する。

【００７４】図７に本発明を適用した光記録再生装置の
一構成例を示す。この光記録再生装置１２０は、上記光
磁気ディスク１を記録媒体として用いる光記録再生装置
であり、光学ヘッド１２１と、磁気ヘッド１２２と、光
磁気ディスク１を回転駆動させるスピンドルモータ１２
３と、光学ヘッド１２１及び磁気ヘッド１２２を動かす
ための送りモータ１２４と、所定の変復調処理を行う変
復調回路１２５と、光学ヘッド１２１等のサーボ制御を
行うサーボ制御回路１２６と、システム全体の制御を行
うシステムコントローラ１２７とを備えている。

【００７５】スピンドルモータ１２３は、サーボ制御回
路１２６により駆動制御され、所定の回転数で回転駆動
される。すなわち、記録再生の対象となる光磁気ディス
ク１は、スピンドルモータ１２３にチャッキングされ、
サーボ制御回路１２６により駆動制御されるスピンドル
モータ１２３によって、所定の回転数で回転駆動され
る。

【００７６】光学ヘッド１２１は、レーザ光源を備え、
光磁気ディスク１から信号を再生するときに、当該レー
ザ光源からのレーザ光を、回転駆動される光磁気ディス
ク１の信号記録面上に対物レンズにより集光する。そし
て、当該レーザ光が光磁気ディスク１によって反射され
て戻ってきた戻り光を検出し、当該戻り光から再生信号
を検出し、当該再生信号を変復調回路１２５に供給す
る。また、光学ヘッド１２１は、光磁気ディスク１によ
って反射されて戻ってきた戻り光から、トラッキングサ
ーボやフォーカスサーボ等に必要な信号も検出し、それ
らの信号をサーボ制御回路１２６に供給する。

【００７７】また、光学ヘッド１２１は、光磁気ディス
ク１に信号を記録するときに、レーザ光源からのレーザ
光を、回転駆動される光磁気ディスク１の信号記録面上
に対物レンズにより集光して、光磁気ディスク１に対し
て光磁気記録方式による信号記録を行う。また、光学ヘ
ッド１２１は、当該レーザ光が光磁気ディスク１によっ
て反射されて戻ってきた戻り光を検出し、当該戻り光か
らトラッキングサーボやフォーカスサーボ等に必要な信
号を検出し、それらの信号をサーボ制御回路１２６に供
給する。

【００７８】磁気ヘッド１２２は、光磁気ディスク１に
信号を記録するときに、回転駆動される光磁気ディスク
１に対して磁界を印加し、光磁気ディスク１に対して光
磁気記録方式による信号記録を行う。

【００７９】変復調回路１２５は、光磁気ディスク１か
ら信号を再生する際、システムコントローラ１２７によ
る制御のもとで、光磁気ディスク１から再生された再生
信号を光学ヘッド１２１から受け取り、当該再生信号に
対して所定の復調処理を施す。そして、復調した再生信
号を外部回路１２８へ出力する。

【００８０】また、変復調回路１２５は、光磁気ディス
ク１に信号を記録する際、システムコントローラ１２７
による制御のもとで、外部回路１２８から記録信号を受
け取り、当該記録信号に対して所定の変調処理を施す。
そして、変調した記録信号を光学ヘッド１２１及び磁気
ヘッド１２２に供給する。変復調回路１２５から記録信
号を受け取った光学ヘッド１２１及び磁気ヘッド１２２
は、変復調回路１２５から受け取った記録信号を、光磁
気記録方式により光磁気ディスク１に記録する。

【００８１】送りモータ１２４は、情報信号の記録再生
を行う際、光学ヘッド１２１及び磁気ヘッド１２２を光
磁気ディスク１の径方向の所定の位置に送るためのもの
であり、サーボ制御回路１２６からの制御信号に基づい
て駆動される。

【００８２】サーボ制御回路１２６は、システムコント
ローラ１２７による制御のもとで、光学ヘッド１２１及
び磁気ヘッド１２２が光磁気ディスク１に対向する所定
の位置に送られるように、送りモータ１２４を制御す
る。また、サーボ制御回路１２６は、スピンドルモータ
１２３にも接続されており、システムコントローラ１２
７による制御のもとで、スピンドルモータ１２３の動作
を制御する。すなわち、サーボ制御回路１２６は、光磁
気ディスク１の記録再生時に、光磁気ディスク１が所定
の回転数で回転駆動されるように、スピンドルモータ１
２３を制御する。

【００８３】また、サーボ制御回路１２６は、記録再生
時に、上述したように光学ヘッド１２１からトラックシ
ークやトラッキングサーボやフォーカスサーボに必要な
信号（サーボ信号等）を受け取り、それらの信号に基づ
いて、光学ヘッド１２１のトラックシーク、トラッキン
グサーボ及びフォーカスサーボの制御を行う。なお、ト
ラッキングサーボ及びフォーカスサーボは、例えば、光
学ヘッド１２１の対物レンズを２軸アクチュエータに搭
載し、当該２軸アクチュエータにより対物レンズを微細
に移動させることで行う。

【００８４】以上のような構成を有する光記録再生装置
１２０で、光磁気ディスク１に信号を記録する際は、先
ず、外部回路１２８から供給された記録信号に対して、
変復調回路１２５により所定の変調処理を施す。そし
て、所定の変調処理を施した記録信号を、光学ヘッド１
２１及び磁気ヘッド１２２に供給し、光学ヘッド１２１
及び磁気ヘッド１２２により、光磁気ディスク１に記録
信号を記録する。すなわち、光学ヘッド１２１からのレ
ーザ光を記録信号に応じて変調して光磁気ディスク１に
照射するとともに、磁気ヘッド１２２からの磁界を記録
信号に応じて変調して光磁気ディスク１に印加すること
により、光磁気ディスク１に対して光磁気記録を行う。

【００８５】ここで、光学ヘッド１２１は、光磁気ディ
スク１の記録トラックを中心に対称に配置された一対の
受光部を備えており、光磁気ディスク１への信号記録時
には、それらの受光部により、光磁気ディスク１からの
戻り光を検出する。そして、それら一対の受光部でそれ
ぞれ検出された光量の差をとったプッシュプル信号や、
それら一対の受光部でそれぞれ検出された光量の和をと
ったＣＴＳ信号を、トラックシークやトラッキングサー
ボを行うのに用いるサーボ信号として出力する。このサ
ーボ信号は、上述したようにサーボ制御回路１２６に送
られる。そして、サーボ制御回路１２６は、プッシュプ
ル信号に基づいてトラッキングサーボを行い、ＣＴＳ信
号に基づいてトラックシークを行う。

【００８６】また、以上のような構成を有する光記録再
生装置１２０で、光磁気ディスク１に記録された信号を
再生する際は、スピンドルモータ１２３により光磁気デ
ィスク１を回転駆動させ、当該光磁気ディスク１に対し
て光学ヘッド１２１からレーザ光を照射し、その戻り光
を光学ヘッド１２１により検出する。そして、光学ヘッ
ド１２１は、戻り光のカー回転角を検出することで、光
磁気ディスク１に記録された信号を再生する。光学ヘッ
ド１２１により再生された再生信号は、変復調回路１２
５に送られ、所定の復調処理が施された上で、外部回路
１２８へ出力される。

【００８７】ここで、光学ヘッド１２１は、光磁気ディ
スク１の記録トラックを中心に対称に配置された一対の
受光部を備えており、光磁気ディスク１からの信号再生
時に、それら一対の受光部でそれぞれ検出された光量の
差をとったプッシュプル信号や、それら一対の受光部で
それぞれ検出された光量の和をとったＣＴＳ信号を、ト
ラックシークやトラッキングサーボを行うのに用いるサ
ーボ信号として出力する。このサーボ信号は、上述した
ようにサーボ制御回路１２６に送られる。そして、サー
ボ制御回路１２６は、プッシュプル信号に基づいてトラ
ッキングサーボを行い、ＣＴＳ信号に基づいてトラック
シークを行う。

【００８８】以上のような光記録再生装置１２０では、
記録媒体として本発明を適用した光磁気ディスク１を用
いているので、当該光磁気ディスク１のトラックピッチ
が光学ヘッド１２１のカットオフ周波数より狭くても、
記録再生に必要な信号を十分なレベルにて得ることがで
きる。

【００８９】なお、上記光磁気ディスク１では、グルー
ブＧの深さが変わるところ（すなわち図２中の領域Ｂ）
で、プッシュプル信号及びＣＴＳ信号の極性が逆にな
る。そこで、サーボ制御回路１２６は、グルーブＧの深
さが変わるところで、サーボの極性を反転させる。換言
すれば、サーボ制御回路１２６は、光磁気ディスク１の
回転に同期させて、図２に示したように浅いグルーブＧ
１と深いグルーブＧ２とが１回転おきに入れ替わるよう
になされている場合にはディスク１回転毎に、サーボの
極性を反転させて、トラッキングサーボやトラックシー
クなどのサーボ動作を行うようにする。

【００９０】このように、光磁気ディスク１の回転に同
期させてサーボの極性を反転させるようにすることで、
浅いグルーブＧ１と深いグルーブＧ２とが記録トラック
に沿って交互に形成されていても、トラッキングサーボ
やトラックシークなどのサーボ動作を安定に行うことが
できる。このように光磁気ディスク１の回転に同期させ
てサーボの極性を反転させる技術については、例えば、
特開平９−７２３１号公報に示されている。

【００９１】なお、上記光記録再生装置１２０では、プ
ッシュプル法によりトラッキングサーボをかけることを
想定して、プッシュプル信号に基づいてトラッキングサ
ーボを行い、ＣＴＳ信号に基づいてトラックシークを行
うものとしたが、例えば、３ビーム法によりトラッキン
グサーボをかけるようにしてもよい。その場合は、ＣＴ
Ｓ信号を用いてトラッキングサーボを行い、プッシュプ
ル信号を用いてトラックシークを行うようにする。

【００９２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、光記録媒体に形成するグルーブを、浅いグルーブと
深いグルーブとが隣り合うように形成するようにしてい
るので、トラックピッチを狭めても、記録再生に必要な
信号を高いレベルにて得ることができる。したがって、
記録トラックをシングルスパイラル状としつつ、トラッ
ク密度を高めることができる。したがって、本発明によ
れば、ランドグルーブ記録方式のような記録フォーマッ
トを採用することなく、トラック密度を高めて、光記録
媒体の更なる高記録密度化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光磁気ディスクの一例につい
て、その要部を拡大して示す断面図である。

【図２】図１に示した光磁気ディスクに形成されるグル
ーブのフォーマットの一例を示す図である。

【図３】図１に示した光磁気ディスクに形成されるグル
ーブのフォーマットの他の例を示す図である。

【図４】図１に示した光磁気ディスクに形成されるグル
ーブのフォーマットの他の例を示す図である。

【図５】図１に示した光磁気ディスクのフォーマットを
説明するための図であり、当該光磁気ディスクの記録領
域の一部を拡大して示す図である。

【図６】本発明に係る光記録媒体及び光記録媒体製造用
原盤を作製する際に使用されるレーザカッティング装置
の一例について、その光学系の概要を示す図である。

【図７】図１に示した光磁気ディスクを記録媒体として
用いる、本発明を適用した光記録再生装置の構成例を示
す図である。

【符号の説明】

１光磁気ディスク、２ディスク基板、３第１
の誘電体膜、４光磁気膜、５第２の誘電体膜、
６光反射膜、７保護膜、Ｇグルーブ、Ｇ
１，浅いグルーブ、Ｇ２深いグルーブ、Ｌラ
ンド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光が照射されて記録及び／又は再生がな
される光記録媒体であって、記録トラックに沿ってシングルスパイラル状にグルーブ
が形成されてなり、上記グルーブは、浅い部分と深い部分とが記録トラック
に沿って交互に形成され、記録トラックに直交する方向
において浅いグルーブと深いグルーブとが隣り合うよう
になされていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】記録及び／又は再生に使用される対物レ
ンズの開口数をＮＡ、記録及び／又は再生時に照射され
る光の波長をλとしたときに、２×ＮＡ／λで表される
カットオフ周波数よりも、トラックピッチの空間周波数
が大きいことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】グルーブとグルーブの間のランドの部分
に情報信号が記録されることを特徴とする請求項１記載
の光記録媒体。
【請求項４】光が照射されて記録及び／又は再生がな
される光記録媒体を製造する際の型となる光記録媒体製
造用原盤であって、上記光記録媒体は、記録トラックに沿ってシングルスパ
イラル状にグルーブが形成されてなり、上記グルーブ
は、浅い部分と深い部分とが記録トラックに沿って交互
に形成され、記録トラックに直交する方向において浅い
グルーブと深いグルーブとが隣り合うようになされてお
り、少なくとも、上記光記録媒体に形成されるグルーブに対
応した凹凸パターンが形成されてなることを特徴とする
光記録媒体製造用原盤。
【請求項５】上記光記録媒体の記録及び／又は再生に
使用される対物レンズの開口数をＮＡ、記録及び／又は
再生時に照射される光の波長をλとしたときに、２×Ｎ
Ａ／λで表されるカットオフ周波数よりも、上記光記録
媒体のトラックピッチの空間周波数が大きいことを特徴
とする請求項４記載の光記録媒体製造用原盤。
【請求項６】上記光記録媒体は、グルーブとグルーブ
の間のランドの部分に情報信号が記録されることを特徴
とする請求項４記載の光記録媒体製造用原盤。
【請求項７】光記録媒体の記録及び／又は再生を行う
光記録再生装置であって、上記光記録媒体は、記録トラックに沿ってシングルスパ
イラル状にグルーブが形成されてなり、上記グルーブ
は、浅い部分と深い部分とが記録トラックに沿って交互
に形成され、記録トラックに直交する方向において浅い
グルーブと深いグルーブとが隣り合うようになされてい
ることを特徴とする光記録再生装置。
【請求項８】光記録媒体の記録及び／又は再生時に光
記録媒体に照射する光を出射する光源と、光記録媒体の記録及び／又は再生時に上記光源からの光
を光記録媒体上に集光する対物レンズとを備え、上記対物レンズの開口数をＮＡ、上記光源からの光の波
長をλとしたときに、２×ＮＡ／λで表されるカットオ
フ周波数が、上記光記録媒体のトラックピッチの空間周
波数よりも小さいことを特徴とする請求項７記載の光記
録再生装置。
【請求項９】上記光記録媒体は、グルーブとグルーブ
の間のランドの部分に情報信号が記録されることを特徴
とする請求項７記載の光記録再生装置。