JPH0481816B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光デイスク等の光学的に情報を記録
し再生する場合に用いられる光学式情報記憶担体
に関し、特に記憶担体上に形成された光スポツト
ガイド用のトラツク溝の形状に関する。

従来の技術 近年、光デイスク装置は大容量の記憶装置とし
て、画像フアイル、文書フアイル、或いはデータ
フアイルに応用され、商品化が行なわれている。
光デイスクはコンピータの外部記憶装置に用いら
れている磁気デイスク装置に比べて10倍以上の記
憶容量を持ち、かつ非接触に情報を記録、再生す
る事ができる。これは、光デイスクへの情報の記
録、再生に単色性の良いレーザー光を用い、これ
を収差の少ない高倍のレンズで小さなスポツトに
集光し、同時に光デイスクより検出される制御信
号によつて前記スポツトを高精度に制御し、狭い
トラツクピツチで情報を蓄積できるようにした為
である。

このように、光デイスクへの情報の高密度な記
録には光デイスクより検出されるトラツク制御信
号が重要な役割を果たしている。通常、このトラ
ツク制御信号は光デイスクの情報記録面上に形成
された凹凸形状の光スポツトガイド用のガイド溝
によつて作られる。

以下、図面を参照しながら、光デイスクの構造
及びトラツク制御信号が検出される様子を示す。
第３図は光デイスクの一つの例に於けるデイスク
断面形状とその一部の拡大図である。光デイスク
１は基板４と光スポツトガイド層５、情報信号記
録層２、及び接着層３より構成されている。接着
層３は他の例の光デイスクの場合、空気層になつ
ている事もある。

光デイスク１を用いた情報の記録及び再生は、
主としてレーザーを光源とする光をレンズ８によ
つて情報信号記録層２に絞り込む事によつて行な
われる。この時、光ビームは基板４及び光スポツ
イガイド層５を介して情報信号記録層２に絞り込
まれる。光スポツトガイド層５と情報信号記録層
２が接する部分には凹凸形状の溝が形成され、こ
れによつて光スポツトがガイドされている。

従来、この凹凸形状の内、レンズ８側より見て
凸になる部分をトラツクとして用い、情報信号を
このトラツク上に記録する方式がとられている。
すなわちこのトラツク７に沿つて光スポツトがガ
イドされ、情報ピツト６の書き込み、読み出が行
なわれるわけである。

次に、この凹凸形状よりトラツク制御信号が検
出される原理を説明する。第４図はプツシユプル
法、或いはフアー・フイールド法と呼ばれ、この
凹凸形状よりトラツク制御信号を取り出す原理を
説明した図である。今、第４図２のようにガイド
溝１４の凸部の中心に光スポツトが当たつていた
とすると、この凸部より反射されレンズ１２によ
つて平行光束となつた光は強度分布１５′のよう
に一様な分布の光束となつて２分割光検出器１３
に入射する。２分割光検出器の出力は検出器１３
−１及び１３−２の出力が各々独立に取り出さ
れ、回路によつてその差信号が求められる。第４
図２の場合は均一に２つの光検出器に光が入射し
ている為、その差信号は０になる。一方、第４図
１又は(3)３場合は、ガイド溝１４の凸部の中心が
光スポツトの中心とずれている為、反射光の強度
分布が１５及び１５″のように一部だけに偏より、
２分割光検出器１３の出力も１３−１と１３−２
とで異なつたものとなり、差信号は０ではなく、
＋或いは−の値をとる事になる。従つて、この２
分割の光検出器の出力の差信号が０になるように
レンズ１２を動かして光スポツトを制御すれば、
常に光スポツトはガイド溝の凸部を追従し、トラ
ツキングができる事になる。

一方、光デイスクよりの情報の再生には、前記
２分割光検出器の各々の検出器の出力を合わせた
和信号が用いられる。これは、光デイスクから反
射されて光検出器に受光されるすべての光を用い
て品質よく信号を再生する為である。

次に、このトラツク制御用のガイド溝を有する
光デイスクの製造プロセスについて図面を参照し
ながら説明する。第５図は、ガイド溝を有する光
デイスクの製造プロセスを説明した図である。

通常、ガイド溝は、450nm程度の短波長レーザ
ーを用いた、レーザーカツテイングマシンで作製
され、トラツク検索用の検索信号も同時に凹凸形
状で作製される。このようなガイド溝及び検索信
号は、フオトレジスト１７を塗布したガラス円板
１６の上にレーザー光１８を照射して潜像を作
り、現像プロセスによつてレーザー光の当つた部
分のフオトレジストを除去して作製される。この
ようにして作製されたガラスマスター１９から、
金属マスター２０が作られ、さらにこの金属マス
ター２０よりレプリカデイスク２１が大量に作ら
れ、光スポツトガイド用のガイド溝及びトラツク
検索信号を有する光デイスクの基板ができあが
る。この基板表面の凹凸形状の上に光記録材料を
用いた情報信号記録層２２が、塗布、蒸着或いは
スパツタ等によつて付けられ、もう１枚のデイス
ク或いは保護基板２５と接着されて光デイスクが
完成する。

なお、第５図よりわかるように、光デイスクの
ガイド溝の凸部はレーザーが照射されてフオトレ
ジストが除去され、ガラス板１６の表面が出た部
分２６であり、これがトラツクとなつている。
又、トラツクの検索信号は、レーザー光でガラス
板上にガイド溝を作製する時にレーザー光の強度
を変調してガイド溝の幅或いは深さを信号に応じ
て変化させる事によつて、凹凸形状でガラス板上
に形成される。従つて、検索信号はガイド溝の凸
部、すなわちトラツクの一部に構成されている。
従来、この光デイスクのトラツク制御用のガイド
溝としては、凸部の溝幅がトラツクピツチの1/2
より小さい形状がとられ、例えばトラツクピツチ
1.6μｍの時、凸部の幅0.5〜0.7μｍ程度のものが用
いられている。これは、ガイド溝の凸部を作製す
る時に溝の側面の精度を出す為に高い倍率のレン
ズでレーザー光を絞つている為である。

以下、図面を参照しながら、従来のガイド溝を
用いた時に得られるトラツク制御用の２分割光検
出器の出力の差信号と、信号再生用の前記２分割
光検出器の出力の和信号の変化について述べる。
第６図は、従来例のガイド溝から得られる差信号
と和信号について、光スポツトが情報トラツクを
形成するガイド溝の凸部から１つのトラツクを横
切り、その次のトラツクの中心まで移動した時の
変化を示したグラフである。横軸に光スポツトの
位置をとり、縦軸に光スポツトがその位置に来た
時の和信号及び差信号のレベルをとつている。こ
の図で、トラツクピツチは1.6μｍ、ガイド溝深さ
は700Å、凸部の幅は0.6μｍとなつている。又グ
ラフの下には、ガイド溝の断面形状が示されてい
る。差信号２７は前述したように凹凸形状の凸部
の中心及び凹部の中心で０となるが、凹部の中心
と凸部の中心位置とでは差信号２７の波形の位相
が異なつている。同一位相で差信号２７が０にな
るようにレンズを制御する事によつて、常にトラ
ツク２９の中心を光スポツトが追従するようにコ
ントロールされている。一方、和信号２８はガイ
ド溝の凹部及び凸部の中心で各々最大値及び最小
値を有している。これは、ガイド溝によつて照射
された光が回析される為である。従つて、和信号
２８は、光スポツトがトラツク２９を追従してい
る状態では常に最小値をとる事になる。これはガ
イド溝によつて光が回析し、特に、幅の狭い凸部
に光が当たつた場合に回析損失が増大する為であ
る。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成のトラツク制御用のガイ
ド溝では、光スポツトが追従するトラツク部の幅
が狭い為に光デイスクに蓄積された情報を再生す
る時に用いられる和信号が小さくなり、従つて得
られる再生信号の品質が低下するという問題点を
有している。

一方、前記和信号が小さくならない方法として
は、ガイド溝の凹部をトラツクとして用いるとい
う方式がある。これは凸部に比べて幅の広いガイ
ド溝の凹部をトラツクとして用いて、情報ビツト
を記録し、再生しようとするものである。確か
に、このようにすると、回析損失は少なくなり、
再生される信号光量は多くなるが、トラツク検索
信号がガイド溝の凸部に入つている為にトラツク
の検索ができなくなる。又、トラツク制御信号と
して検出される２分割光検出器の差信号の位相が
凹部をトラツクとした場合と比べて180°異なつて
いる為、従来使用されているガイド溝の凸部をト
ラツクとする光デイスクとの相互性がなくなつて
くる。

さらに、ガイド溝の凸部の表面は、ガラスマス
ター作製時にレーザーカツテイングされてフオト
レジストが除去されて精度の良いガラス板表面が
転写された状態になつているのに対して、ガイド
溝の凹部の底面はフオトレジストの表面がそのま
ま転写されている為、表面ノイズが多く、情報ト
ラツクとしてはノイズレベルの高いトラツクにな
つている。

このように、ガイド溝の凹部をトラツクとする
方法も、検索信号の検出、従来デイスクとの互換
性、トラツクのノイズレベルの点で従来デイスク
以上の問題点を有している。

又、凹部トラツク型デイスクの前記問題点の
内、検索信号に関しては、ガイド溝の凹部に別に
検索信号を入れるという方式も提案されている
が、この場合でも前記の従来デイスクとの互換
性、及びトラツクのノイズレベルの問題は残つて
いる。又、凹部にも検索信号を入れると凸部と凸
部の間にも凹凸で信号を入れる事になり、検索信
号のある部分のトラツク方向のピツチは本来のピ
ツチの半分になる為、より高精度の凹凸形状を作
る必要が出てくるという問題点も有している。

本発明は上記問題点に鑑み、従来デイスクと同
等のトラツク制御信号が検出されると共に、再生
信号の品質を左右する信号光量も大きく検出さ
れ、同時に、従来の光デイスク作製方法と大差な
く、従来の光デイスクとの互換性を有し、さら
に、トラツクのノイズレベルの低いトラツク制御
用のガイド溝を有する光学式情報記憶担体を提供
するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する為に、本発明の光学式情
報記憶担体では、基板と、前記基板上に有つて、
凹凸形状で形成された光スポツトガイド用の一つ
または複数のトラツクと、同じく前記一つまたは
複数のトラツク中から所定のトラツクを検索する
ために各トラツク中に凹凸形状で形成された検索
信号とを有する光スポツトガイド層と、前記光ス
ポツトガイド層上に形成された情報信号記録層と
から成り、前記トラツクに光スポツトを集光する
レンズの側から見て前記トラツクが前記光スポツ
トガイド層の凸部で構成されるようにすると共
に、かつ前記トラツクの幅が、トラツク間隔の1/
２より広く形成された構成になしている。

作 用 本発明は、上記した構成によつて、従来例と同
様にレンズ側から見てガイド溝の凸部をトラツク
としながらトラツクの幅をトラツク間隔の1/2よ
り広く形成する事により、カイド溝による光の回
析損失の増大を防ぎ、これにより検出される信号
光量が多くなり、品質の良い信号再生を行なう事
ができる。

しかも、本発明では、従来例と同様にガイド溝
の凸部をトラツクとしている為、トラツク制御信
号の位相が従来例と同じになり、従来の光学式情
報記憶担体との互換性を有している。

又、本発明では、検索信号もトラツクの一部に
構成している為、情報記憶担体作成時に従来と同
じプロセスを用いる事ができる。

さらに、本発明ではガラスマスター作成時のガ
ラス表面を転写したガイド溝の凸部をトラツクと
している為、ノイズレベルの低い良好なトラツク
を提供する事ができる。

実施例 以下、本発明の光学式情報記憶担体の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の光学式情報記憶担体の一実施
例を示すものである。第１図において、光デイス
ク１は、情報信号記録層２、接着層３、基板４、
光スポツトガイド層５より構成されている。前記
光デイスク１に対して、レンズ８で情報信号記録
層２に絞り込まれた光スポツトは、光スポツトガ
イド層５に形成された凹凸形状の内のレンズ８側
より見て凸部に当たる７の部分をトラツクとし、
このトラツク７に追従して情報ピツト６の書き込
み及び読み出しが行なわれる。又、トラツク検索
信号はトラツク７の一部に形成され、光スポツト
がトラツク７を追従すると検索信号が読み出せる
構成になつている。ここで、このトラツク７の幅
は、トラツクピツチＰに対して、Ｐ／２よりも大
きな値になしている。

次に、本実施例に於ける、トラツク制御用の２
分割光検出器の差信号及び和信号の変化を図を参
照しながら説明する。第２図は、本実施例の光学
式情報記憶担体より得られるトラツク制御用の差
信号及び情報信号再生用の和信号について、光ス
ポツトがトラツクを横切つた場合の変化を示した
ものである。第２図において、横軸は光スポツト
の位置を表わし、縦軸は光スポツトがその位置に
ある時の和信号及び差信号のレベルを示してい
る。この図で、トラツクピツチは1.6μｍ、ガイド
溝深さは700Å、凸部の幅は1.0μｍとなつている。

第２図において、グラフ９は本実施例の光学式
情報記憶担体より検出される２分割光検出器の出
力の差信号の変化を、グラフ１０は同じく和信号
の変化を示している。第２図より明らかなよう
に、本実施例の光学式情報記憶担体より検出され
るトラツク制御用の２分割光検出器の差信号９
は、従来例の光学式情報記憶担体より検出される
差信号と同様にガイド溝の凸部で形成されたトラ
ツク１１の中心で０になり、かつ従来例の場合と
全く同一の位相特性を有する差信号になつてい
る。これに対し、前記和信号はトラツク１１の中
心位置で最大となり、従来例とは違つて、良好な
情報信号の再生が行なえる事を示している。これ
は、トラツクを形成するガイド溝の凸部１１の幅
がトラツクピツチ1/2よりも広く作られており、
この為、ガイド溝による回析損失が少なくなつて
いる事に起因している。このような幅の広い凸部
を有するガイド溝は、レーザーカツテイング・マ
シンの集光レンズの開口数を下げたり、光スポツ
トをガラス・マスター上でトラツクに垂直方向に
振動させる事で得る事ができる。

以上のように、本実施例によると、光学式情報
記憶担体の光スポツトガイド層で光スポツトが追
従するトラツクを、光スポツトを集光するレンズ
側より見てガイド溝の凸部に当たるように設定
し、同時にトラツク検索信号も前記トラツクの一
部に形成し、かつ前記トラツクの幅をトラツクピ
ツチの1/2より広くなるように構成する事により、
従来の狭いトラツク幅の光学式情報記憶担体と同
等なトラツク制御信号が得られると同時に、ガイ
ド溝による光の回析損失が少ない為に品質の良い
信号再生をする事ができる。

又、本実施例によると、トラツク検索信号もト
ラツクの一部に構成されている為、記憶担体作成
時に従来と同じプロセスを用いる事ができる。

さらに、本実施例によると、ガラスマスター作
成時のガラス表面を転写したガイド溝の凸部をト
ラツクとしている為、ノイズレベルの低いトラツ
クを得る事ができる。

発明の効果 以上述のように、本発明は基板と、前記基板上
に有つて、凹凸形状で形成された光スポツトガイ
ド用の一つまたは複数のトラツクと、同じく前記
一つまたは複数のトラツク中から所定のトラツク
を検索するために各トラツク中に凹凸形状で形成
された検索信号とを有する光スポツトガイド層
と、前記光スポツトガイド層上に形成された情報
信号記録層とから成り、前記トラツクに光スポツ
トを集光するレンズ側から見て前記トラツクが前
記スポツトガイド層の凸部で構成されると共に、
トラツクの幅が、トラツク間隔の1/2より広く形
成されていることにより、ガイド溝による光の回
析損失の増大を防ぎ、これにより検出される信号
光量が多くなり、品質の良い信号再生を行なう事
ができる。

又、従来例と同じくガイド溝の凸部をトラツク
としている為、トラツク制御信号の位相が従来例
と同じになり、従来の光学式情報記憶担体との互
換性を有している。

又、検索信号も各トラツク中に構成されている
為、情報記憶担体作成時に従来と同じプロセスを
用いる事ができる。

さらにガラスマスター作成時のガラス表面を転
写したガイド溝の凸部を、トラツクとしている
為、ノイズレベルの低い良好なトラツクを有する
光学式情報記憶担体を提供する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に於ける光学式情報
記憶担体の構成を示す斜視図、第２図はその効果
を示す波形図、第３図は従来例の光学式情報記憶
担体の構成を示す斜視図、第４図はそのトラツク
制御の原理を説明する模式図、第５図は光学式情
報記憶担体の作成プロセスを説明する工程図、第
６図は従来例の光学式情報記憶担体から検出され
る信号を説明する波形図である。 １……光デイスク、２……情報信号記録層、３
……接着層、４……基板、５……光スポツトガイ
ド層、６……情報ピツト、７……トラツク、８…
…レンズ、９，２７……２分割光検出器の差信
号、１０，２８……２分割光検出器の和信号、１
１，２９……トラツク、１２……レンズ、１３…
…２分割光検出器、１４……ガイド溝断面、１５
……反射光強度分布、１６……ガラス板、１７…
…フオトレジスト、１８……レーザー光、１９…
…ガラスマスター、２０……金属マスター、２１
……レプリカデイスク、２２……情報信号記録
層、２３……光デイスク、２４……レンズ、２５
……保護基板、２６……ガラス板表面部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板と、前記基板上に有つて、凹凸形状で形
   成された光スポツトガイド用の一つまたは複数の
   トラツクと、同じく前記一つまたは複数のトラツ
   ク中から所定のトラツクを検索するために各トラ
   ツク中に凹凸形状で形成された検索信号とを有す
   る光スポツトガイド層と、前記光スポツトガイド
   層上に形成された情報信号記録層とから成り、前
   記トラツクに光スポツトを集光するレンズ側から
   見て前記トラツクが前記光スポツトガイド層の凸
   部で構成されると共に、前記トラツクの幅がトラ
   ツク間隔の1/2より広く形成されていることを特
   徴とする光学式情報記録担体。