JP3124961B2 - 光ディスク及びその再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、凹凸のピット列に
より予めアドレス情報が記録された光磁気ディスク等の
光ディスク及びその再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクは、書き換えが可能な光
ディスクとして研究開発が進められ、その一部は既に、
コンピューター用の外部メモリとして実用化がなされて
いる。

【０００３】光磁気ディスクは、記録媒体として垂直磁
化膜を用い、光を用いて記録再生を行うため、面内磁化
膜を用いたフロッピーディスクあるいはハードディスク
に比べて、記録容量が大きいことが特徴である。

【０００４】光磁気ディスクには図８に示すように、グ
ルーブ５１…が設けられており、光スポット５５をグル
ーブ５１・５１間のランド５２に正確に追従させること
ができるようになっている。ランド５２上には、アドレ
ス情報が凹凸のピット５３…によって記録されており、
光スポット５５が走査しているトラックのアドレス情報
を求めることができるようになっている。

【０００５】情報の記録再生は、ランド５２…に一致す
るトラックに対して行われる。トッラクピッチは光スポ
ット５５の直径程度に設定されており、光スポット５５
の直径は、レーザー光の波長と、レーザー光を光スポッ
ト５２に収斂する対物レンズの開口数とによって決まっ
ている。レーザー光波長は、通常７８０〜８３０ｎｍで
あり、対物レンズの開口数は０．４５〜０．６である。
したがって、光スポット５２の直径は１．２〜１．４μ
ｍとなり、トラックピッチは１．４〜１．６μｍに設定
されている。このため、磁化が上向き、または、下向き
の記録トメイン５４…の大きさは、最小０．８μｍ程度
となる。

【０００６】また、図９に示すように、フラットなミラ
ー部６２…を有する光磁気ディスクも知られている。ミ
ラー部６２…には、グルーブ６１…は形成されず、凹凸
のピット６３…が形成されている。光スポット５５はグ
ルーブ６１上をトラッキングするようになっており、光
スポット５５が走査しているトラックのアドレス情報は
ピット６３…から再生される。この光磁気ディスクにお
いても、グルーブ１上の記録ドメイン６４…の大きさ
は、最小０．８μｍ程度となる。

【０００７】近年、この光磁気ディスクの内、記録膜の
磁性層を多層化し、磁気的超解像により、光スポット５
５のサイズよりもはるかに小さな記録ビットを再生でき
るようにして、記録密度を向上させる方式が提案されて
いる。（例えば、特開平５−８１７１７号公報及び日本
応用磁気学会誌、ｖｏｌ．１５，Ｎｏ．５，１９９１ｐ
ｐ．８３８−８４５（ソニー超解像光磁気ディスク））
これらによれば、上記のほぼ１／２の大きさの記録ビッ
トを再生できるため、トラックピッチを上記のほぼ１／
２の０．８μｍ程度にすることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、トラックピッチを１／２にすると、隣り
合うトラックのピット５３とピット５３の距離が１／２
になるので、クロストークが生じて正確なアドレス情報
が得られないという問題点を有している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光ディ
スクは、アドレス情報を記録する複数のピット列を有
し、グルーブとランドの双方を記録トラックとする光デ
ィスクにおいて、グルーブの途切れにより形成されたフ
ラットなミラー部を有しており、前記ピット列が、互い
に隣接する記録トラックに跨って、且つ、前記ミラー部
に形成されており、各ピット列は、半径方向に隣接する
ピット列とトラック長手方向にずれて形成されているこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の光ディスクは、請求項１
に記載の光ディスクにおいて、前記ピット列は、その幅
方向の中心位置が、前記グルーブ及びランドの中心位置
より半径方向にずれて形成されていることを特徴とす
る。

【００１１】請求項３に記載の光ディスクは、アドレス
情報を記録する複数のピット列を有し、グルーブとラン
ドの双方を記録トラックとする光ディスクにおいて、グ
ルーブの途切れにより形成されたフラットなミラー部を
有しており、前記ピット列は、その幅方向の中心位置が
前記グルーブ及びランドの中心位置より半径方向にずれ
ており、且つ、前記ミラー部に形成されており、各ピッ
ト列を構成するピットの半径方向の幅は、前記記録トラ
ックのトラックピッチよりも狭いことを特徴とする。

【００１２】請求項４に記載の光ディスクの再生方法
は、請求項１乃至請求項３に記載の光ディスクの再生方
法であって、同一のピット列からの信号を利用して、隣
接するグルーブ、ランドの記録トラックのアドレス情報
を得ることを特徴とする。

【００１３】以上のような構成の光ディスク及びその再
生方法によれば、アドレス信号を大きくでき、正確なア
ドレス情報を得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施例について図１ない
し図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１５】（第１実施例）本発明の第１実施例の光磁
気ディスクには、図１に示すようにスパイラル状または
同心円状のグルーブ１が設けられている。グルーブ１は
円周方向に複数個（例えば３２個）設けられたセクタ毎
に途切れており、この途切れた部分がフラットなミラー
部３になっている。グルーブ１の幅及びグルーブ１・１
間のランド２の幅は、互いにほぼ等しくなるように設定
されている。

【００１６】ミラー部３は、隣り合うグルーブでは図に
示す如く、円周方向にずれて形成されている。説明の
為、図ではグルーブにＧ１〜Ｇ４なる番号をつけ、ラン
ドにはＬ１〜Ｌ３なる番号をつけた。グルーブＧ１，Ｇ
３のミラー部を３ａ，ミラー部３ａに設けられたアドレ
ス情報を記録した凹凸状のピットを４ａ（第１の凹凸の
ピット列）とし、グルーブＧ２，Ｇ４のミラー部を３
ｂ、ミラー部３ｂに設けられたアドレス情報を記録した
凹凸状のピットを４ｂ（第２の凹凸のピット列）とす
る。

【００１７】上記の構成において、情報の記録は、グル
ーブ１上のトラック及びランド２上のトラックに対して
行われる。光スポット６をグルーブ１上のトラックを追
従させるか、ランド２上のトラックを追従させるかは、
トラッキング信号の極性を反転することで容易に選択で
きる。トラッキング信号は例えばプッシュプル法によっ
て得られる。

【００１８】光スポット６がグルーブ１上のトラックを
走査しているとき、アドレス情報はピット４ａまたは４
ｂから得られる。このとき本実施例では第１のピット列
４ａと第２のピット列４ｂを円周方向にずらして配置し
たので、光スポット６が４ａと４ｂに同時に照射される
ことは無く、クロストークがなく正確なアドレス情報が
得られる。

【００１９】ここで、本発明のアドレス情報再生方法
は、上記実施例の構成において、光スポット６がランド
２上のトラックを走査しているときは、アドレス情報は
ピット４ａまたは４ｂのクロストークにより得るという
ものである。この場合も第１のピット列４ａと第２のピ
ット列４ｂを円周方向にずらして配置した為、光スポッ
ト６が４ａと４ｂに同時に照射されることは無く、正確
なアドレス情報が得られる。

【００２０】本発明のアドレス情報再生方法は、例えば
上記の実施例において説明すれば、光スポット６がラン
ド２上のトラックを走査しているときはアドレス情報を
ピット４ａまたは４ｂのクロストークにより得るもので
あるが故に、アドレスピット４ａ，４ｂの形状、とりわ
けその幅（図１における上下方向の幅、即ちディスク半
径方向の幅）をどの程度の大きさにするかが非常に重要
である。つまり、光スポット６がグルーブ１上を走査し
ている場合にピット４ａ，４ｂから得られるアドレス信
号と、光スポット６がランド２上を走査している場合に
ピット４ａ，４ｂからのクロストークで得られるアドレ
ス信号の品質の双方を満足させる形状（幅）である必要
がある。ランド２上を光スポット６が走査しておりクロ
ストークによりアドレス信号を得る場合には、ビットの
幅が大きいほうが有利であるが、グルーブ１上を光スポ
ット６が走査する場合には、ビットの幅が大きすぎると
逆にアドレス信号は小さくなってしまう。

【００２１】本実施例に好適なピット形状（幅）につい
て以下に説明する。

【００２２】図２は、ピット形状とピットによる回折強
度を計算で求めた結果を示すグラフである。図２中の挿
入図にあるようにピットを直径Ｐの円形状と仮定し、ピ
ット中心と光スポット中心の距離をｘとした場合のピッ
トからの反射光強度を計算した。ここで、ピットによる
回折強度計算は、文献（藤井義和他；光磁気ディスクの
グルーブ特性、シャープ技報第３３号、１９８５ｐｐ．
２７−３４）の手法に則って行った。ピット深さは１３
０ｎｍとし、再生光の波長は７８０ｎｍ、集光用対物レ
ンズのＮ．Ａ．は０．５５として計算を行った。

【００２３】同図において、例えばグルーブとランドの
トラックピッチを０．８μｍとした場合には、横軸の０
の位置での強度がピット上に光スポットがある場合に相
当し、横軸の０．８μｍでの強度がクロストークにより
ピットから得られる強度に相当する。良好なアドレス信
号は、ピットが無い部分とピットがある部分から得られ
る反射光強度の差が０．２以上あれば良いので、図２で
言えば強度０．８以下の領域であれば良好なアドレス信
号が得られることになる。

【００２４】図から、例えばピットが０．５μｍの時は
クロストークにより得られる信号が不十分であり、ピッ
トが１．７μｍの場合はピット上に光スポットがある場
合に得られる信号が不十分であることがわかる。計算結
果から、トラックピッチが０．８μｍである場合、好適
なピットは０．８μｍから１．６μｍであることがわか
る。

【００２５】尚、上記の説明はトラックピッチが０．８
μｍである場合に適したピット形状を説明するものであ
るが、より一般的に解釈すれば、トラックピッチをＴ
（本発明ではこれがグルーブ１及びランド２の幅に相当
する）、ピット幅をＰｗとした場合に、Ｔ≦Ｐｗ≦２Ｔ
であれば良い（すなわち、凹凸ピット列はグルーブ、ラ
ンドの記録トラックに跨がって形成しておくのが望まし
い）。これは、光スポットの大きさが使用するレーザ波
長が短くなったことにより小さくなった場合において
も、光スポットの大きさに応じてトラックピッチも小さ
くできる理由による。

【００２６】光磁気記録媒体として、例えば特開平５−
８１７１７号公報に開示されているような磁気的超解像
記録媒体を用いた場合は、記録ビット５の大きさを０．
４μｍ程度と小さくできることに加えて、隣接トラック
からの記録ビット再生時のクロストークが相当少なくな
り、トラックの幅（上記実施例においてはグルーブ１及
びランド２の幅）を０．８μｍ以下にしても容易に記録
再生が行えるので、本発明には特に適している。

【００２７】上記の光磁気記録媒体を本実施例に適用す
れば、トラックピッチを従来の１．６μｍから半分の
０．８μｍにできるので記録密度を大幅に向上させるこ
とがきる。しかも正確なアドレス情報を得ることができ
る。

【００２８】また、記録再生に用いるレーザ光の波長を
短くすれば、トラックピッチをさらに小さくできる。例
えば、レーザ光の波長を８３０ｎｍから４５８ｎｍにす
れば、更に１／２のトラックピッチとすることができ、
記録密度がより高くなる。

【００２９】（参考例（第２実施例））本発明の前提となる参考例（第２の実施例） について図
３に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明
の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と同一の機
能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を
省略する。

【００３０】本発明の光磁気ディスクは、前記実施例と
は異なり、ランド２上にアドレス情報を記録した凹凸状
のピット４ａ，４ｂが形成されている。４ａ，４ｂが設
けられる範囲は図３中点線で挟まれた３’ａ，３’ｂで
ある。

【００３１】ランド２上のアドレスピット４ａ，４ｂ
は、隣り合うランドでは円周方向にずれて形成されてい
る。

【００３２】これにより先の説明と同じく、光スポット
６が４ａと４ｂに同時に照射されることは無く、クロス
トークがなく正確なアドレス情報が得られる。

【００３３】（第３実施例）本発明の第３の実施例につ
いて図４に基づいて説明すれば以下の通りである。な
お、説明の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と
同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、そ
の説明を省略する。

【００３４】本実施例の光磁気ディスクは、グルーブ１
にアドレスピットが設けられた例であって、アドレスピ
ット４ａ，４ｂの形成される位置が第１の実施例（図
１）及び第３の実施例（図３）におけるアドレスピット
４ａ及び４ｂの形成位置とは異なっている。即ち、アド
レスピット４ａ、４ｂの幅（ディスク半径方向）方向中
心位置が、グルーブ１の中心線（図中一点鎖線で示す）
上ではなく、ずれている点が異なっている。図４では一
例として下側（ディスク外周側）にずれた場合を示して
いる。これとは逆に上側（ディスク内周側）にずれてい
ても良い。

【００３５】これにより、クロストークにより得られる
アドレス信号が大きくなり、より正確なアドレス情報を
得ることができる。また、光スポット６がランド２上の
トラックを走査しているときは、図において上側のグル
ーブ１のアドレスピットからのクロストークにより得ら
れるアドレス信号が、下側のグルーブ１のアドレスピッ
トからのクロストークにより得られるアドレス信号より
も大きくなる。前記第１、第２の実施例においては、ほ
ぼ同程度の大きさのアドレス信号が得られるため、これ
らのいずれの信号をもとにアドレス管理を行うかを選択
処理する必要がある。これに比べ、本実施例のものであ
ればクロストークが大きいほうのアドレス信号をアドレ
ス情報とすれば良く、一意に走査中のアドレスを知るこ
とができる。

【００３６】本発明におけるピット形成位置、即ち図４
におけるグルーブ１の中心とピット幅方向中心とのずれ
量は、先に示した図２の計算結果により、好適な値が見
て取れる。

【００３７】図４の構成において、トラックピッチが
０．８μｍであれば，例えば上記ずれ量を０．２μｍと
した場合は、図２において横軸の０．２μｍの位置での
強度がグルーブ上に光スポットがある場合に相当し、横
軸の０．６μｍでの強度がクロストークによりピットか
ら得られる強度に相当する。これと強度が０．８以下で
あることを考慮すれば、０．５〜１．７μｍ程度のピッ
ト幅のピットを形成すれば良い（すなわち、凹凸のピッ
ト列はグルーブとランドのトラックに跨がって形成して
おくことが望ましい）。

【００３８】言い換えると、０．２μｍグルーブ中心か
らずらしてピットを形成すれば、わずか０．５μｍの大
きさのピットでも十分なクロストーク量がランド走査時
に得られることがわかり、わずかなずれでもその効果が
大きいことがわかる。なお、この場合、ピット幅が０．
５μｍでその中心がグルーブ中心から０．２μｍである
から、ピットはグルーブ中心から−０．５μｍ〜０．４
５μｍの範囲に存在することになる。すなわち、ピット
はグルーブ，ランドの記録トラックに跨がって形成され
ることになる。

【００３９】尚、第１実施例に対する第２実施例のよう
に、上記第３実施例におけるアドレスピット４ａ，４ｂ
をランド２上に設けた場合も実施例として存在するが、
図示及び説明は省略する。

【００４０】（製造方法）上記の第１乃至第３の実施例
で示した光磁気ディスクのマスタリング・プロセスにつ
いて図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。

【００４１】まず、石英ガラスの基板７の片面にフォト
レジスト８を塗布する（同図（ａ））。それから、レー
ザー光をフォトレジスト８上に収斂し、フォトレジスト
８を所望のグルーブ１…およびピット４ａ…，４ｂ…の
パターンに感光させる。それを現像して、不要なフォト
レジスト５を除去すると、所望のパターンを有するフォ
トレジスト８ａ…が基板４上に残る（同図（ｂ））。

【００４２】次に、フォトレジスト８ａ…をマスクとし
て、基板７をドレイエッチングする（同図（ｃ））。エ
ッチングガスには例えばＣＦ４が使用される。エッチン
グ後、フォトレジスト８ａ…を除去し（同図（ｄ））、
Ｎｉからなる金属層９を電鋳で形成する（同図
（ｅ））。これを剥離すると、金属層９からなるスタン
パーが得られる（同図（ｆ））。

【００４３】このスタンパーを用いてポリカーボネート
等のプラスチックを成形することにより、所望のグルー
ブ１…及びピット４ａ…、４ｂ…を有する光磁気ディス
ク用の基板が製造される。この基板上に記録媒体を形成
すると、上記の光磁気ディスクが得られる。

【００４４】また、フォトレジスト８にレーザ光により
所望のグルーブ１及びピット４ａ，４ｂのパターンを感
光させて後、例えば特公平４−２９３９に記載のように
フォトマスクを製造し、これから密着露光法によりガラ
ス基板にグルーブ１、ピット４ａ，４ｂをドライエッチ
ング法により直接形成して光磁気ディスクを製造する方
法もある。

【００４５】いずれにしろ、グルーブ１及びピット４
ａ，４ｂはフォトレジストを例えばアルゴンレーザ光に
よって感光させるところから形成がはじまる。アルゴン
レーザ光にてフォトレジストヲ感光させる装置を通常カ
ッティング装置と呼ぶが、更に１つのアルゴンレーザ集
光ビームでグルーブ１とピット４ａ．４ｂの双方を形成
する方法を１ビームカッティング法、２つのビームを用
いるものを２ビーム法というように用いられるビームの
数により呼ばれる。

【００４６】例えば、第１実施例における図１のように
グルーブ１にグルーブ１の幅よりも大きな幅のピットを
形成する場合には、１ビーム法であればグルーブ１を感
光させる場合よりも高いレーザパワーでピット４ａ，４
ｂを形成すれば良い。また、２ビーム法であれば、一方
をグルーブ１形成用に、もう一方をピット４ａ，４ｂ形
成用とし、ピット形成用ビームの法の対物レンズのＮ．
Ａ．を小さくしておき、集光スポットの大きさがグルー
ブ形成用ビームのそれより大きくなるようにしておいて
も良い。

【００４７】第２実施例の場合は、２ビーム法を用い、
一方のビームでグルーブ１を、もう一方のビームでピッ
ト４ａ，４ｂを形成すれば良い。以下、他の実施例にお
いても同様の製造方法が適用される。

【００４８】尚、上記実施例を示す図１、図３、図４で
は、簡単のためピット４ａ，４ｂは円形状に図示した
が、実際のアドレスピットはほぼ円形に近いものもある
が、図５に示すような長円状のものもある。本発明にお
いては、その円周方向の長さではなく、半径方向の幅が
発明の主眼にあるため、計算も含めてその形状を円形状
として示したにすぎない。

【００４９】ピットの幅が重要であることは先に説明し
た通りであるので、本発明におけるビット形状は図６に
示すようなものでも良い。即ち、円状ではなく、図６
（ａ）のような幅方向に偏平な形状であっても良い。図
６（ａ）はより詳しく書けば図６（ｂ）のように小さな
ピットが幅方向に一部が重なって２つ並んだように形成
されている。先のピット形状についての説明により、例
えば０．５μｍ直径の小さなピットでもグルーブ中心か
らわずかにずらして形成しただけでも十分なクロストー
ク信号が得られることから、図６（ｂ）のような形状で
あっても良いことは明らかである。この形状であれば非
常に周期の短い（即ち、アドレス信号の中でも周波数の
高い信号に相当する）アドレス信号であっても有効で
る。

【００５０】図６（ｂ）のようなピットの形成は、２ビ
ーム若しくは３ビームカッティング法を用いることによ
り容易に形成できる。２ビーム法を用いた場合の形成方
法を図７を用いて説明する。

【００５１】非常に小さなスポットに絞り込んだ２本の
ビーム６ａ，６ｂを、一部が重なり合うように配置し、
この重なりの程度をグルーブ１部とピット部とで変える
ことによりフォトレジストを感光させれば良い。また、
ピット部でのレーザパワーをグルーブ１形成時のパワー
より上げることで感光する領域を広げても良い。３ビー
ム法であれば、グルーブ１を一つのビームで、ピットを
２ビームで形成すれば良い。

【００５２】以上の実施例では、光磁気ディスクについ
て説明したが、アドレス情報を記録した凹凸のピットを
有する光ディスクに本発明を広く応用できる。

【００５３】

【発明の効果】以上のような構成の光ディスク及びその
再生方法によれば、グルーブ，ランドの双方を記録トラ
ックとする光ディスクにおいて、アドレス情報のクロス
トークを抑制した上で、アドレス信号を大きくでき、正
確なアドレス情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の光磁気ディスクの概略
の構成を示す説明図である。

【図２】本発明のピット形状を説明するために用いる計
算結果を示すグラフである。

【図３】本発明の第２の実施例の光磁気ディスクの概略
の構成を示す説明図である。

【図４】本発明の第３の実施例の光磁気ディスクの概略
の構成を示す説明図である。

【図５】ピット形状を説明するための説明図である。

【図６】本発明のピット形状を説明するために用いる説
明図である。

【図７】本発明のピットの形成方法を説明するための説
明図である。

【図８】従来の光磁気ディスクの概略の構成を示す説明
図である。

【図９】従来の他の光磁気ディスクの概略の構成を示す
説明図である。

【図１０】光磁気ディスクのマスタリング・プロセスを
説明する図である。

【符号の説明】

１ グルーブ ２ ランド ３ ミラー部（グルーブの途切れた部分） ４ アドレスピット ５ 記録ビット ６ 光スポット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 11/105 ５２１ Ｇ１１Ｂ 11/105 ５２１Ｊ (56)参考文献 特開 平４−195939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−220135（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−63930（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−111480（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−176404（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29185（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29186（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−50014（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/24 G11B 7/007 G11B 11/105

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アドレス情報を記録する複数のピット列
   を有し、グルーブとランドの双方を記録トラックとする
   光ディスクにおいて、 グルーブの途切れにより形成されたフラットなミラー部
   を有しており、 前記ピット列が、互いに隣接する記録トラックに跨っ
   て、且つ、前記ミラー部に形成されており、 各ピット列は、半径方向に隣接するピット列とトラック
   長手方向にずれて形成されていることを特徴とする光デ
   ィスク 。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ディスクにおいて、 前記ピット列は、その幅方向の中心位置が、前記グルー
   ブ及びランドの中心位置より半径方向にずれて形成され
   ていることを特徴とする光ディスク 。
3. 【請求項３】 アドレス情報を記録する複数のピット列
   を有し、グルーブとランドの双方を記録トラックとする
   光ディスクにおいて、 グルーブの途切れにより形成されたフラットなミラー部
   を有しており、 前記ピット列は、その幅方向の中心位置が前記グルーブ
   及びランドの中心位置より半径方向にずれており、且
   つ、前記ミラー部に形成されており、 各ピット列を構成するピットの半径方向の幅は、前記記
   録トラックのトラックピッチよりも狭いことを特徴とす
   る光ディスク 。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３に記載の光ディス
   クの再生方法であって、 同一のピット列からの信号を利用して、隣接するグルー
   ブ、ランドの記録トラックのアドレス情報を得ることを
   特徴とする再生方法 。