JPH10275364A - 情報記憶媒体および情報再生装置 - Google Patents

情報記憶媒体および情報再生装置

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JPH10275364A
JPH10275364A JP9078534A JP7853497A JPH10275364A JP H10275364 A JPH10275364 A JP H10275364A JP 9078534 A JP9078534 A JP 9078534A JP 7853497 A JP7853497 A JP 7853497A JP H10275364 A JPH10275364 A JP H10275364A
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JP
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groove
information storage
light
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JP9078534A
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Hideo Ando
秀夫 安東
Mikio Yamamuro
美規男 山室
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、製造上の歩留まりが高く、再生装
置により影響を受けにくい情報記憶媒体および安定な情
報再生が可能な情報再生装置を提供することにある。 【解決手段】この発明の情報記憶媒体は、溝状の連続的
な凹凸形状を有するプリグルーブ１と断続的に凹凸形状
を有し、凹凸の段差（深さもしくは高さ）がプリグルー
ブの凹凸の段差（深さもしくは高さ）に概ね等しく形成
されたプリピット２を含み、プリピットおよびプリグル
ーブのそれぞれが所定の曲線を中心として蛇行している
記録面を有する。この記録面を有する情報記憶媒体から
の再生信号は、プッシュ−プル法によるトラックずれ検
出方法と同様に、再生光に対して中心を含む直線で波面
分割し、それぞれの検出光量の差を取ることで、高いＳ
／Ｎ比で、再生可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、収束光を用いて
既に記録されている情報が再生可能なコンパクトディス
ク（ＣＤ）、レーザディスク（ＬＤ）、コンパクトディ
スクタイプ読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）および
ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、あるいは収束光
を用いて既に記録されている情報を再生可能であって、
書き換えが可能な光ディスク（ＭＯ，ＯＤ，ＭＤ）およ
びＣＤ−ＲＯＭの中でも情報の追記が可能な追記型ＣＤ
−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒ）などに代表される情報記憶媒体
と、その情報記憶媒体から情報を再生し、または情報記
憶媒体に情報を追記し、もしくは、情報記憶媒体に記録
されている情報を書き換える情報記録再生装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】収束光を用いて記録膜面上に局所的に光
学特性や磁気特性もしくは形状を変化させて微小な記録
マークを形成し、情報を追記しまたは書き換える情報記
憶媒体では、半径方向の記録マークの間隔を決定づける
トラックピッチを詰めるため、プリグルーブが形成され
ている。このプリグルーブは、記録マークを形成する記
録膜面上に、凹凸の溝形状に、配置されている。
【０００３】情報の記録時には、記録再生装置からの集
光スポットにより、プリブルーグ（連続溝）がトレース
されて、プリグルーブ内もしくはプリグルーブとプリグ
ルーブの間のランド部に、記録マークが順に形成され
る。
【０００４】上記プリグルーブは、基本的には、情報記
憶媒体の１つの記録面に、連続したスパイラル状に形成
されているが、詳細に見ると、プリグルーブに沿って非
常に細かく分割されたセクタにより、各セクタの境界に
おいて、途切れている。
【０００５】このプリグルーブとプリグルーブの間の切
れ目には、微小な凹凸のピット形状を持ったプリピット
が形成されており、たとえば、各セクタに与えられた固
有のセクタ番号などの情報を示している。なお、プリピ
ットには、多くの場合、他にも、情報再生時の基準クロ
ックを示すシンクコードが含まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、再生用集光
スポットの直径（中心強度のｅ-2の強度になる場ところ
間の距離）をＷｓとし、再生光の使用波長をλ、情報記
憶媒体の透明プラスチック基板の屈折率をｎ、プリグル
ーブ幅をＷｔ、プリグルーブ深さをｄｔ、プリピットの
幅をＷｐ、プリピット深さをｄｐとすると、情報再生装
置内の光学ヘッドでレーザ光を対物レンズで情報記憶媒
体上に集光し、情報記憶媒体からの反射光の内、再度対
物レンズを通過した全光量の変化でプリピット信号を再
生する場合、一般に、 Ｗｐ≒Ｗｓ／３、ｄｔ≒λ／（４ｎ） の条件の時が最も再生信号を大きく取れると言われてい
る。
【０００７】また、情報記憶媒体上で反射し、再度対物
レンズを通過した光に対して中心軸を含む直線軸で２つ
に波面分割し、それぞれの光量差を検出してトラックず
れ検出を行うプッシュ−プル法を用いた場合には、一般
に、 Ｗｔ≒Ｗｓ／２、ｄｐ≒λ／（８ｎ） の条件の時、最もトラックずれ信号が大きく出ると言わ
れている。
【０００８】また、幅および深さを横軸に取り、縦軸に
検出信号を取ってグラフ化すると、（２）式が満足され
る条件で極大値になっているため、最適値付近でプリピ
ットの深さおよび幅を微小変動させても検出信号はほと
んど変化しない。その反面、プリピットの深さおよび幅
が最適値から外れている場合には、僅かに、幅や深さを
変化させただけでも検出信号量は、大幅に変化する。
【０００９】しかしながら、後段に詳述する説明する製
造上の理由からプリピットとプリグルーブを同時に最適
形状に製造することは難しく、 １）プリピットかプリグルーブ形状のいずれかを犠牲に
して製造し、犠牲にした方の検出信号が小さくなり、検
出精度を劣化される、 ２）プリピットかプリグルーブ形状のいずれかが最適形
状からずれているため、微小の深さ変動や微小な幅変動
に対して非常に敏感に検出信号量が変化し、その結果、
情報記憶媒体の製造ロットにより検出信号量が大幅に異
なったり、情報記憶媒体の製造歩留まりが極端に低くな
り、従来の技術の欄で説明したように最適条件から外れ
ると出力信号が極値から外れるため、変化量に対する検
出信号量が大幅に変化する、 ３）情報記憶媒体の原盤記録装置上で原盤に対し少なく
とも３段階露光量を変える（露光量０のレベルも含めた
３段階露光量）必要があり、安定に、多段階に露光量を
変化させ、かつ各段階で高い露光精度を確保するのは非
常に難しい、その結果、 ４）情報記憶媒体を製造しにくく、製造歩留まりが低下
するため、情報記憶媒体のコストが高くなる、と言う問
題が発生する。
【００１０】以下に、情報記憶媒体の製造方法の簡単な
説明も含めて、情報記憶媒体の従来構造について説明
し、問題点に関する詳細な解説を行う。
【００１１】情報記憶媒体は、 ａ）原盤作成工程 → ｂ）電鋳メッキによるスタンパー作成工程 → ｃ）射出成形によるプラスチック基板製造工程 → ｄ）蒸着による記録膜形成工程 → ｅ）接着工程 の手順に従って形成される。
【００１２】記録膜上のプリグルーブおよびプリピット
は、ａ）原盤作成工程により、初めて作成される。
【００１３】ここで、最も問題となる部分は、プリグル
ーブとプリピットの最適深さが異なる（ｄｔ≒λ／（４
ｎ）に対して、ｄｐ≒λ／（８ｎ））ことである。
【００１４】この２つの条件を満足するために、フォト
レジスト層を２層構造にした例が提案されているが、露
光、現像工程でフォトレジスト層内の２層の相互間のク
ロストーク（相互干渉）が発生して、うまく記録できて
いない。
【００１５】また、Ｔｅ（テルル）などの金属を用い、
金属膜とフォトレジスト層とを２層にした場合も、穴の
周辺のＴｅの盛り上がり（リム）が悪影響を及ぼし、実
用には至っていない。
【００１６】これらのことから、製造性良く安定にプリ
グルーブ、プリピット形状を得るためには、『原盤を製
造する手法としては、フォトレジスト層を一層のみ用い
ることが必須』であり、現在でもその状況は変わって無
い。
【００１７】このため、従来は、原盤露光工程におい
て、フォトレジスト層に照射される露光光の光量を制御
して、プリグルーブとプリフォーマットの深さを変化さ
せている。
【００１８】このようにして、得られた原盤上のプリグ
ルーブならびにプリフォーマットの形状および寸法を、
図１０に示す。なお、上述した原盤製造工程において、
ｂ），ｃ），ｄ）の各工程における転写効率が１００％
であるならば、情報記憶媒体の記録膜面に形成されるプ
リグルーブならびにプリフォーマット形状および寸法
は、原盤に形成されたプリグルーブならびにプリフォー
マット形状および寸法と一致することになる。
【００１９】図１０を参照すれば、プリグルーブ１１の
深さｄｔは、フォトレジスト層の厚みｄｒが、λ／（４
ｎ）程度に設定されているにもかかわらず、レーザ光の
光量が少なく抑えられるために、フォトレジスト層の底
面（ガラス板位置）まで露光が届かず、λ／（８ｎ）程
度の深さとなる。また、露光量が小さいことに起因して
プリグルーブ１１の幅Ｗｔは非常に狭くなっている。
【００２０】これに対し、プリピット１２の深さｄｐ
は、レーザ光の光量が増大されることによりフォトレジ
スト層の底部まで露光可能となり、フォトレジスト層の
厚みｄｒと同等のλ／（４ｎ）に近い深さに達してい
る。なお、プリピット１２の幅Ｗｐは、上述したよう
に、Ｗｐ≒Ｗｓ／３となっている。
【００２１】その結果、図１１に示した従来の情報記憶
媒体構造では、 ｆ）プリピット１２の形状としては、再生信号が最大に
得られる条件の近くになっているが、 ｇ）プリグルーブ１１の幅Ｗｔは、非常に狭く、Ｗｔ≒
Ｗｓ／２と言う理想寸法から大きく隔たっているため、
プッシュ−プル法によるトラックずれ検出信号が非常に
小さくなり、情報再生装置としては、検出信号不足のた
め安定なトラック制御が難しく、しばしばトラックはず
れが生じてしまう、 ｈ）プリグルーブ１２の深さｄｔは、製造条件が一致す
れば、ｄｐ≒λ／（８ｎ）となるが、露光量がわずかに
変化したり、現像工程において現像条件（現像液濃度や
現像時間、現像時の室温など）がほんの少し変化するだ
けで、深さｄｔが大幅に変化してしまい、その結果、製
造ロットの違いで、トラックずれ検出信号振幅が大きく
変化し、情報再生装置で再生した場合、特定の情報記憶
媒体ではトラックずれ検出信号が大きすぎてトラックず
れ制御回路が発振して使えず、また別の情報記憶媒体で
はトラックずれ検出信号が小さすぎて安定にトラックず
れ補正制御が行えず、しばしばトラックがはずれて使え
ない、と言う問題を引き起こす。
【００２２】この発明の目的は、製造上の歩留まりが高
く、再生装置により影響を受けにくい情報記憶媒体およ
び安定な情報再生が可能な情報再生装置を提供すること
にある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、収束光を用いて情報再生可能
な情報記憶媒体において、溝状に連続的に凹凸形状を有
するプリグルーブ領域と断続的に凹凸形状を有するプリ
ピット領域を具備し、プリブルーブ領域内はプリグルー
ブ内のグルーブ部とグルーブとグルーブ間のランド部か
ら構成され、かつプリピットはプリグルーブの延長もし
くはランド部の延長に対してずれた位置に配置され、さ
らにプリピットの段差（深さもしくは高さ）ｄｐは、 ｍλ／（４ｎ）＋λ／（１２４ｎ）≦ｄｐ ｄｐ ≦ ｍλ／（４ｎ）＋（１５λ）／（６２ｎ） （ ｍ：整数、ｎ：情報記憶媒体基板の屈折率 ）を満足
する事を特徴とする情報記憶媒体を特徴とする情報記憶
媒体を提供するものである。
【００２４】またこの発明の情報記憶媒体は、情報再生
に用いる収束光のスポットサイズをＷｓ、プリピット幅
をＷｐ、プリグルーブ間のピッチをＰｔとしたとき、Ｗ
ｐ ＜ Ｗｓ＋Ｐｔ／２を満足することを特徴とする。
【００２５】さらにこの発明の情報記憶媒体は、情報再
生に用いる収束光のスポットサイズをＷｓ、プリピット
幅をＷｐとしたとき、Ｗｐ ≧ ０．１１ Ｗｓを満足す
ることを特徴とする。
【００２６】またさらにこの発明は、収束光を用いて情
報記憶媒体から情報再生可能な情報再生装置において、
光源と、光源から発し、情報記憶媒体で反射した光を検
出する光検出器とを具備し、前記光検出器は、情報記憶
媒体で反射した第１の光を検出する第１の光検出部と情
報記憶媒体で反射した第２の光を検出する第２の光検出
部とを含み、前記第１の光検出部から得られた第１の信
号と第２の光検出部から得られた第２の信号との差を取
る差分回路を具備し、前記差分回路の出力信号を用いて
該情報記憶媒体上に記録されているプリピットからの再
生信号を得ることを特徴とする情報再生装置を提供する
ものである。
【００２７】さらにまたこの発明は、溝状の連続的な凹
凸形状を有するプリグルーブと断続的に凹凸形状を有す
るプリピットを有し、かつ収束光を用いて追記あるいは
書き換え記録が可能な情報記憶媒体に対し、収束光を用
いて情報の記録／再生可能な情報再生装置において、プ
リピットから信号を再生する少なくとも１系統の差動回
路と、情報を追記あるいは書き換えにより形成した記録
マークを再生する少なくとも１系統の加算器と、を有
し、前記加算器により出力される前記プリグルーブ部ま
たは非プリグルーブ部の前記凹凸のない部分からの出力
信号をＩｏ、前記差動回路の出力の信号振幅をＩｐとす
るとき、｜Ｉｐ｜／Ｉｏ ＞ ０．１を満足することを
特徴とする情報再生装置を提供するものである。
【００２８】またさらにこの発明は、溝状の連続的な凹
凸形状を有するプリグルーブと断続的に凹凸形状を有す
るプリピットを有し、かつ収束光を用いて追記あるいは
書き換え記録が可能な情報記憶媒体に対し、収束光を用
いて情報の記録／再生可能な情報再生装置において、プ
リピットから信号を再生する少なくとも１系統の差動回
路と、情報を追記あるいは書き換えにより形成した記録
マークを再生する少なくとも１系統の加算器と、を有
し、前記加算器により出力される前記プリグルーブ部ま
たは非プリグルーブ部の前記凹凸のない部分からの出力
信号をＩｏ、前記差動回路の正極性の出力の信号振幅を
Ｉｐｐとするとき、Ｉｐｐ／Ｉｏ＞ ０．１を満足する
ことを特徴とする情報再生装置を提供するものである。
【００２９】さらにまたこの発明は、溝状の連続的な凹
凸形状を有するプリグルーブと断続的に凹凸形状を有す
るプリピットを有し、かつ収束光を用いて追記あるいは
書き換え記録が可能な情報記憶媒体に対し、収束光を用
いて情報の記録／再生可能な情報再生装置において、プ
リピットから信号を再生する少なくとも１系統の差動回
路と、情報を追記あるいは書き換えにより形成した記録
マークを再生する少なくとも１系統の加算器と、を有
し、前記加算器により出力される前記プリグルーブ部ま
たは非プリグルーブ部の前記凹凸のない部分からの出力
信号をＩｏ、前記差動回路の負極性の出力の信号振幅を
Ｉｍｐとするとき、Ｉｍｐ／Ｉｏ ＞ ０．１を満足す
ることを特徴とする情報再生装置を提供するものであ
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。
【００３１】まず始めに、図２および図３を用いて、こ
の発明の情報記憶媒体の製造方法について説明する。
【００３２】図２（ａ）に示すように、表面精度を保証
するために、厚さ０．５〜３０ｍｍの強化ガラスで作ら
れたガラス板２１をスピンドルモータ２２の上に乗せ特
定の回転数で回転させる。
【００３３】その上から有機溶媒に溶かされたフォトレ
ジスト液をふりかけ、ガラス板２１の回転による遠心力
を利用してフォトレジスト液を均一に広げる。この塗布
法は、スピナーコーティング法と呼ばれている。
【００３４】その後、ガラス板２１ごと６０〜３００°
Ｃの高温下に、所定時間放置して、有機溶媒を蒸発さ
せ、均一な厚さｄｒのフォトレジスト層２３を形成する
（図２（ｂ））。なお、後述する図３（ｆ）〜（ｉ）の
工程における転写効率の低下がないものとして、仮に全
行程での転写効率が１００％だった場合は、このフォト
レジスト層２３の厚みｄｒが最終的な情報記憶媒体の記
録膜３４のプリピットの深さまたはプリグルーブの深さ
になる。
【００３５】次に、図２（ｃ）に示されるように、フォ
トレジスト層２３に、レーザ光２５を対物レンズ２６に
より集光させて断続的に露光し、露光部２４を作成す
る。
【００３６】続いて、図２（ｄ）に示すように、露光が
完了したガラス板２１ごと原盤記録装置からはずし、ガ
ラス板２１を回転させながら現像液２７に晒し、フォト
レジスト層２３を現像する。
【００３７】フォトレジスト層２３の現像が終了する
と、図２（ｅ）に示されるように、露光部２４が溶けて
分離され、段差（深さ）ｄｒの微小な凹凸が形成され
る。このようにして形成されたガラス板２１とフォトレ
ジスト層２３を、情報記憶媒体の原盤５１と呼ぶ。
【００３８】次に、図３（ｆ）に示すように、例えばＮ
ｉ（ニッケル）による無電解メッキまたは電解メッキ
（電鋳メッキ）により、原盤５１に形成された凹凸形状
を複製し、レプリカを形成する。このようにして形成し
たレプリカを、マスタ板２８と呼ぶ。
【００３９】続いて、例えばアセトンなどの有機溶剤を
用いて、原盤５１とマスタ板２８との間のフォトレジス
ト層２３を除去して、マスタ板２８を原盤５１から剥離
する。
【００４０】このようにして得られたマスタ板２８か
ら、図３（ｇ）に示すように、電解メッキ（電鋳メッ
キ）によりマザー板２９を作成し、引き続き、図３
（ｈ）に示すように、マザー板２９を元にして電解メッ
キ（電鋳メッキ）によりスタンパ３０を作成する。
【００４１】一般に、情報記憶媒体の透明プラスチック
基板３３は、射出成形により製造される。
【００４２】すなわち、図３（ｉ）に示すように、金型
Ａ３１、金型Ｂ３２を配置し、その間の隙間に、溶かし
た樹脂材料料（一般に、使用材料としてポリカーボネー
ト（ＰＣ）、アクリル（ＰＭＭＡ）やＡＢＳなど）を押
し込む。上記の工程で作成したスタンパ３０は、金型Ａ
３１に取りつけてあるので、樹脂材料料が押し込まれた
段階でスタンパ３０の微小な凹凸形状が樹脂材料に転写
される。
【００４３】その後、数分放置して金型Ａ３１、金型Ｂ
３２ごと樹脂材料を常温まで冷やし、樹脂材料が冷えて
固まった頃に、金型Ａ３１および金型Ｂ３２の間を広げ
てプラスチック基板３３（上記した、凹凸形状が転写さ
れた樹脂材料をプラスチック基板３３と呼んでいる）を
取り出す。
【００４４】このようにして得たプラスチック基板３３
を真空中に配置し、スパッタ蒸着や真空蒸着やイオンプ
レーティングなどの蒸着により記録膜３４をプラスチッ
ク基板３３上に形成し、図３（ｊ）のような構造を作
る。
【００４５】このようにして作成した物を２枚記録膜３
４、３６が内側になるように配置し、その間を記録膜３
４で充填して図３（ｋ）のような情報記憶媒体を完成さ
せる。
【００４６】次に、図４を用いて、図２（ｃ）で示した
フォトレジスト層２３を局所的に露光させる原盤記録装
置の構造に示す。
【００４７】前述したようにガラス板２１はスピンドル
モータ２２上で特定の回転数で回転する。
【００４８】レーザ光２５は、折り返しミラー３８で反
射後対物レンズ２６によりフォトレジスト層２３上に集
光する。折り返しミラー３８と対物レンズ２６は可動部
３９として一体になってガラス板２１の半径方向に移動
する。
【００４９】この可動部３９は、送りモータ４０と送り
ギヤ４１により移動する。この可動部３９は、ガラス板
２１上の集光スポット位置を光学的にモニタする図示し
ないモニタ部分を持ち、このモニタ出力に応じてスピン
ドルモータ２２の回転数が変化し、ガラス板２１上での
相対的集光スポットの移動速度（線速）が常に一定にな
るように原盤記録制御部５０がコントロールしている。
【００５０】レーザ光源４７から出たレーザ光２５は、
ＥＯ（電気−光）変調器４４とＡＯ（音響−光学）変調
器４３を通過後、折り返しミラー３８へ到達する。
【００５１】微小な凹凸ピット形状であるプリピット信
号は、プリピット信号発生器４９の信号に応じて高速ス
イッチ４６をＯＮ／ＯＦＦして可変電圧発生器４５の電
圧をＥＯ変調器４４に対して印加したり、解放する。
【００５２】このＥＯ変調器４４に対する印加電圧を変
えると、ＥＯ変調器４４を通過するレーザ光量が変化す
る。
【００５３】このようにしてフォトレジスト層２３へ到
達するレーザ光量を変化させてフォトレジスト層２３上
の露光部２４、非露光部を作る。
【００５４】一方、特定周波数発振器４２により特定周
波数の電圧をＡＯ変調器４３に加えることによりＡＯ変
調器４３内の特定の距離的周期を持った定在波（ＡＯ変
調器４３素子内の分子間の粗密波）が発生する。この定
在波によりレーザ光がブラッグ反射を受け、特定の方向
に曲げられる。
【００５５】従って、この定在波の距離的周期が変わる
ことによりブラッグ条件が変わり、レーザ光２５が曲が
る角度が変化される。つまり、特定周波数発振器４２の
出力周波数を変えることにより、レーザ光２５の進行方
向が変化し、その結果フォトレジスト層２３上で集光点
位置が半径方向に移動する。
【００５６】プリグルーブ１が特定の周期で蛇行する構
造を有する情報記憶媒体の場合には、ウォーブル・グル
ーブ発生器／グルーブ・ピット切替器４８の出力に応じ
て特定の周期で周波数発振器４２の周波数が変化してい
る。また、ウォーブルピットの場合にはトラックピッチ
（ランド・グルーブ間のピッチ）の半分だけ集光スポッ
トがフォトレジスト層２３上で半径方向にずれるように
特定周波数発振器４２の周波数を変化させる。
【００５７】このような工程を経て作成した記録膜３
４、３６の構造を図１に示す。なお、図１に示す各部の
寸法は、すべて記録膜３４、３６での値であり、図３に
示した各製造工程により、プリグルーブ、プリピットレ
プリカ時の転写効率の低下分を見越して、原盤５１上で
の深さや幅は、最適に変化されている。
【００５８】図１に示されるように、連続溝形状で形成
されたプリグルーブ１は、セクタにより途中で切断さ
れ、プリグルーブ１とプリグルーブ１の間すなわちセク
タの区切り部分にプリピット２が形成されている。
【００５９】プリグルーブ１の部分で、グルーブ部３と
グルーブ部３との間の平坦部をランド部４と呼んでい
る。
【００６０】図１に示した情報記憶媒体においては、ラ
ンド／グルーブ記録と呼ばれる記録方法が用いられ、図
示していないがグルーブ部３の中とランド部４の上に、
追記および書き換え記録可能な記録マークが記録され
る。
【００６１】プリグルーブ１は、 １〕情報記憶媒体を回転させる回転モータの回転同期へ
の利用と、 ２〕情報記憶媒体から情報の再生または記録を行うため
の同期信号を得るために、図１に示すように微小振幅だ
け蛇行している。
【００６２】プリグルーブ１を用いたトラックずれ検出
原理について図６を用いて以下に説明する。
【００６３】図示していないが、光源を出て対物レンズ
を通過する前のレーザ光６１の強度分布は図６（ａ）の
ようにガウス分布をしている場合が多い。
【００６４】記録膜３４上にプリグルーブも無く平坦の
場合には、情報記憶媒体の記録膜３４上で反射し、再度
対物レンズ６０通過後のレーザ光６１の強度分布は入射
直前の強度分布とほぼ類似した分布を持つ。
【００６５】次に、図６（ｂ）の様にレーザ光６１中心
とプリグルーブ１のグルーブ部３の中心が一致した場合
に付いて説明する。
【００６６】ここで、ランド部４から反射した光の振幅
合計値をＡで表す。計算の簡素化のため全ランド部４か
らの反射光をその重心位置からの仮想の反射光Ａｒで代
表する。レーザ光６１中心とグルーブ部３の中心が一致
した場合には系が対象になるためＡｒは、光軸中心位置
と一致する。
【００６７】対物レンズ６０の光軸中心方向ｘへ向かっ
て反射する反射光Ａｒは、 Ａｒ＝Ａｅｘｐ（ｉｋｘ） （１） で表せる。
【００６８】ここで、 ｋ＝２π／λＮ （２） である。
【００６９】λＮは、プラスチック基板３３中を通るレ
ーザ光６１の波長を表し、真空中のレーザ光６１の波長
λ、プラスチック基板３３の屈折率ｎに対して、 λＮ＝λ／ｎ （３） の関係がある。
【００７０】次に、グルーブ部３から反射した光の振幅
合計値をＢで表す。
【００７１】上記と同様に計算の簡素化のため全グルー
ブ部３からの反射光をその重心位置からの反射光Ｂｒで
代表する。系の対称性からＢｒも、光軸中心位置と一致
する。
【００７２】対物レンズ６０の光軸中心方向ｘへ向かっ
て反射する反射光Ｂｒは、Ａｒに対してプリブルーブ１
の深さｄｔのダブルパス分の位相遅れを持つため Ｂｒ＝Ｂｅｘｐ（ｉｋｘ＋ｉｋ２ｄｔ） （４） となる。
【００７３】ここで、規格化条件として Ａ＋Ｂ＝１ （５） とすると（１）式は Ａｒ＝（１−Ｂ）ｅｘｐ（ｉｋｘ） （６） と変形される。
【００７４】従って、反射光の複素振幅の合計値は、
【数２】
【００７５】になる。
【００７６】（７）式を用いると反射光強度は、
【数３】
【００７７】に変換される。
【００７８】（８）式の意味するところは、 イ〕Ｂ＝０（グルーブ幅Ｗｔ＝０もしくはグルーブが無
い部分）の時は、|ψ|2＝１となり、干渉を起こすこと
なく、１００％光が戻ってくる、 ロ〕Ｂ＝１（グルーブ幅Ｗｔが集光スポットサイズＷｓ
よりも大きい）の時は、|ψ|2＝１となり、上記イ〕と
同様に、干渉を起こすことなく、１００％光が戻ってく
る、 ハ〕Ａ＝Ｂ＝１／２（グルーブ部３からの反射振幅合計
値とランド部４からの反射振幅合計値が一致する）の時
は、|ψ|2は、最小値、１−ｓｉｎ2（ｋｄｔ）を取る、
つまり、ハ〕の時、最も干渉を強く受けて反射光量が最
も低下する（再生信号の変調度を大きく取れる）、 ニ〕ｋｄｔ＝ｍπ（ｍ：整数）の時は、|ψ|2＝１とな
り、干渉を起こすことなく１００％光が戻ってくる、 ホ〕ｋｄｔ＝（ｍ＋１／２）π （ｍ：整数（０や負数
を含む））の時は、|ψ|2は、最小値、１−｛１−４
（Ｂ−１／２）2｝を取る、つまり、ホ〕の時も、ハ〕
と同様に、最も干渉を強く受けて反射光量が低下する
（再生信号の変調度を大きく取れる）。
【００７９】さらに、図６（ｃ）の様に集光スポット中
心がグルーブ部３の中心からずれた場合の光軸からθだ
け傾いた方向での回折光振幅分布について以下に解析す
る。
【００８０】ここで、グルーブ部３から反射する光の合
計振幅値をＢ、ランド部４からの反射光の合計振幅値を
Ａとし、グルーブ部３から反射する光の重心位置とラン
ド部４から反射する光の仮想重心位置間の距離をΔで表
し、グルーブ部３とランド部４間の段差をｄｔで表す。
【００８１】図３（ｃ）に示すように反射後の２波間の
の光路長差をδで示すと反射前の光路長差ｄｔを考慮に
入れると、θ方向に反射して来る２波間の位相ずれ量
は、 ｄｔ−δ で与えられる。
【００８２】また、図７から、 Ｌ＝Δｓｉｎθ ｌ＝ｄｔｃｏｓθ より δ＝Ｌ−ｌ＝Δｓｉｎθ−ｄｔｃｏｓθ を得る。
【００８３】従って、θ方向に反射して来る２波間の位
相ずれ量は、
【数４】
【００８４】となる。
【００８５】特に、θが充分小さい時には、 ｃｏｓ（θ／２）≒１、ｓｉｎ（θ／２）≒θ／２、 と近似できるので（９）式は、 ｄｔ−δ≒２ｄｔ−Δθ （１０） と近似できる。
【００８６】ランド部４で反射し、θ方向に進行する光
の複素振幅は、（１）式に対応して Ａｒ＝Ａｅｘｐ（ｉｋｒ） （１１） となり、グルーブ部３で反射し、θ方向に進行する光の
複素振幅は、（４）式に対応して（１０）式から、 Ｂｒ＝ Ｂｅｘｐ（ｉｋｒ＋ｉｋ２ｄｔ−ｉｋΔθ）（１２） で示される。
【００８７】従って、θ方向に進行する光の合計した複
素振幅は、（７）式で、 ２ｄｔ → ２ｄｔ−Δθ と変えた式となり、
【数５】
【００８８】を得る。
【００８９】さらに、θ方向に進行する光のトータル光
量は、（８）式で、 ２ｄｔ → ２ｄｔ−Δθ と変えた式となり、
【数６】
【００９０】になる。
【００９１】ここで、ｋΔθ／２が充分小さいと見な
し、 ｃｏｓ（ｋΔθ／２）≒１ 、 ｓｉｎ（ｋΔθ／２）≒ｋΔθ／２、 （ｋΔθ／２）２≒０ と近似すると、（１４）式は、
【数７】
【００９２】と変形できる。なお、Δ＝０もしくはθ＝
０の時、（１５）式は、（８）式と一致する。
【００９３】（１５）式において、（ｋΔθ／２）ｓｉ
ｎ（ｋ２ｄｔ）の項は、Δの極性（正か負か）により極
性が反転し、またθの極性（正か負か）によっても（ｋ
Δθ／２）ｓｉｎ（ｋ２ｄｔ）の極性が反転する。
【００９４】従って、プッシュ−プル法によりトラック
ずれを検出する場合、記録膜３４から反射した光を２光
に波面分割し、θの正方向へ戻って来る光量の総和を取
り、θの負方向へ戻って来る光量の総和との間の差を取
ってΔの変化量を検出し、Δが正の値を取るか、負の値
を取るかでどちら側にトラックずれが生じたかを認識し
ている。
【００９５】（１５）式の（ｋΔθ／２）ｓｉｎ（ｋ２
ｄｔ）を含む項の特性を分析すると以下の特徴がわか
る。
【００９６】すなわち、 へ〕Ｂ＝０（グルーブ幅Ｗｔ＝０もしくはグルーブが無
い部分）では、θによらず、至るところで、|ψ|2＝
１：一定となり、トラックずれ検出はできない、 ト〕Ｂ＝１（グルーブ幅Ｗｔが集光スポットサイズＷｓ
よりも大きい）の時もθによらず至るところで、|ψ|2
＝１となり、トラックずれ検出はできない、 チ〕Ａ＝Ｂ＝１／２（グルーブ部３からの反射振幅合計
値とランド部４からの反射振幅合計値が一致する）の時
は、|ψ|2は、θに対する最大変化量として、
【数８】
【００９７】を取る。つまり、この時最も干渉が強くな
り、トラックずれ検出信号は、最大になる。 リ〕ｋ２ｄｔ＝ｍπ（ｍ：整数）の時は、（ｋΔθ／
２）ｓｉｎ（ｋ２ｄｔ）＝０となり、トラックずれ検出
信号は得られない。 ヌ〕ｋ２ｄｔ＝（ｍ＋１／２）π（ｍ：整数（０や負数
を含む））の時は、|（ｋΔθ／２）ｓｉｎ（ｋ２ｄ
ｔ）|は、最大値、|ｋΔθ／２|を示し、最も大きくト
ラックずれ検出信号を得る。さらに、トラックずれ検出
信号が最大になる条件に付いて考察を加える。
【００９８】上記の通りトラックずれ検出信号が最大に
なる条件は、 ｋ２ｄｔ＝（ｍ＋１／２）π （１６） であるが、この（１６）式に（２）式および（３）式を
代入すると
【数９】
【００９９】を得る。
【０１００】また、同様に計算するとトラックずれ検出
信号が得られない条件は、 ｄｔ＝（ｍλ）／（４ｎ） （ｍ：０や負の値を含む整数） （１８） となる。
【０１０１】次に、Ａ＝Ｂになる条件について考察す
る。
【０１０２】情報記憶媒体上の集光スポット中心強度が
ｅ-2幅になる部分の直径を集光スポットサイズＷｓと定
義する。集光スポット振幅分布をガウス分布と近似した
場合の振幅分布は、 ψ（ρ）＝αｅｘｐ（−４ρ2／Ｗｓ2） （１９） で表せる。
【０１０３】このとき、中心から半径ρ＝ρＰまでの振
幅合計値は、ψ（ρ）のρ＝０からρ＝ρＰまでの定積
分値となるので（１９）式から、 Ｂ＝ ２πρψ（ρ）ｄρ （２０） で得られる。
【０１０４】ここで、
【数１０】
【０１０５】とすると ｄτ＝−（８ρ／Ｗｓ2）ｄρ （２２） であるから、（２０）式は、
【数１１】
【０１０６】に変形される。
【０１０７】ここで、規格化条件を考慮に入れると、 α＝４／（πＷｓ2） （２４） が得られる。
【０１０８】従って、（２３）式および（２４）式か
ら、 Ｂ＝１−ｅｘｐ（−４ρｐ2／Ｗｓ2） （２５） を得る。
【０１０９】（２５）式から、Ｂ＝１／２の条件は、 ρｐ≒０．４１６Ｗｓ （２６） となる。
【０１１０】従って、プリピット２の様な円形領域を考
えたとき、その直径Ｗｐが、 Ｗｐ＝２ρｐ≒０．８３３Ｗｓ （２７） の時、Ｂ≒１／２となり、最も検出信号が大きく取れる
条件になる。
【０１１１】プリピット２の最も短いピット形状は円形
であるが、グルーブ部３はストライプ形状を有し１次元
方向に長く延びているので、Ｂ≒１／２となるためのプ
リグルーブ幅Ｗｔ（２７）式より狭い。
【０１１２】従って、最もトラックずれ検出信号が大き
く出る条件は、 Ｗｔ≦０．８３３Ｗｓ （２８） となる。
【０１１３】また、情報再生装置の光源波長をλとし、
そのレーザ光６１を情報記憶媒体上に集光させる対物レ
ンズ６０の開口数をＮＡで表すと、対物レンズ６０に均
一分布光が入射した時の情報記憶媒体上の集光スポット
中心強度のｅ-2幅である集光スポットサイズＷｓは、 Ｗｓ＝０．８２λ／ＮＡ （２９） で与えられる。
【０１１４】例えば、光源波長λ＝０．６５μｍ、ＮＡ
＝０．６０の場合には、 Ｗｓ＝０．８２×０．６５／０．６０ ＝０．８９μｍ （３０） となる。
【０１１５】実際には、対物レンズ６０に入射するレー
ザ光６１の強度分布は均一光ではなく、多くの場合、図
６（ａ）の様にガウス分布を有することから、その結
果、記録膜３４上での集光スポットサイズＷｓは、上記
の値より若干（３〜２０％程度）広がっている。
【０１１６】以上、計算により求めた各式を用いてプリ
グルーブ１形状として必要な寸法について説明する。
【０１１７】（１５）式と、ヘ〕からトラックずれ検出
信号を得るためには、グルーブ部３の幅Ｗｔは、集光ス
ポットサイズＷｓより小さい必要がある。従って（３
０）式の例えを用いた場合には、Ｗｔ＜０．８９μｍを
満たすことが必要となる。
【０１１８】また、トラックずれ検出信号が最大となる
条件としては、（２８）式から、Ｗｔ≒０．８３３Ｗｓ
（（３０）式の例えでは、Ｗｔ≒０．７４μｍ）もしく
は、それよりも若干狭い時に、最もトラックずれ検出信
号を得ることができる。
【０１１９】また、プリグルーブ１の深さ（段差で凸状
になっている場合には高さになる）に関しては、（１
８）式からトラックずれ検出信号を得るために、 ｄｔ＝（ｍλ）／（４ｎ） となることは絶対避ける必要がある。
【０１２０】情報再生装置としては、（１５）式におい
て、 ｜ｓｉｎ（ｋ２ｄｔ）｜＞０．１ （３１） を満足すれば、トラックずれ補正を行える。
【０１２１】（３１）式を満たす条件は、
【数１２】
【０１２２】となり、（３２）式を書き換えると、
【数１３】
【０１２３】を得る。
【０１２４】従って、プリグルーブ１の段差の必須条件
として（３３）式を満足する必要がある。
【０１２５】さらに、トラックずれ検出信号が最大にな
る条件は（１７）式で与えられるが、この発明の情報記
憶媒体に関しては、ランド・グルーブ記録であるため
に、（１７）式の条件より、もっと深く（段差を大き
く）設定している。
【０１２６】以下、図５を用いて、ランド・グルーブ記
録により情報記憶媒体に記録マーク７を形成する方法に
ついて説明する。
【０１２７】図５（ａ）ないし図５（ｆ）に示すよう
に、記録膜面３４の鏡面部にスポットサイズＷｓの再生
レーザ光のビームスポット８を照射した場合、鏡面部に
より、レーザ光６１が全て反射されて対物レンズ６０に
戻されたときの光量合計値を１００％反射率レベル１６
と表し、全く反射光が返らないときの再生信号検出レベ
ルを反射率０レベル１５で表す。
【０１２８】光量の大きなレーザ光６１照射により、記
録膜３４の光学特性、磁気的特性、または形状を変化さ
せて追記または書き換え可能な記録マーク７を形成す
る。
【０１２９】また、記録膜３４に相変化膜を採用し、周
囲の結晶領域に対して局所的に非晶質に変えて記録マー
ク７を形成する。なお、基本的に、記録マーク７の有り
無しによる再生信号量の変化を検出して信号を再生して
いる。
【０１３０】記録マーク７内の光学的反射率は、周辺の
結晶領域に比較して、概ね半分程度に低下するので、図
５（ｂ）に示すように再生用スポット８と記録マーク７
との位置関係が与えられた場合、再生信号量は、ε点ま
で低下する。
【０１３１】次に、図５（ｃ）に示すように、再生用ス
ポット８が幅Ｗｔのプリグルーブ１をトレースした場
合、再生信号は、（１）式にすでに説明したように、ζ
点まで低下する。なお、再生信号がζ点まで低下するの
は、図６（ｂ）に示すように、ランド部４からの反射光
Ａｒとグルーブ部３からの反射光Ｂｒ間で干渉し合い、
両者の位相差に応じて相殺し合うためである。この時、
例えばグルーブ部３からの反射光振幅Ｂを一定に保ちな
がらランド部４からの反射光Ａｒの反射光振幅Ａを低下
させると両者間の干渉量が減り、相殺効果が減少する。
【０１３２】つまり、図５（ｄ）に示すように、ランド
部４に記録マーク７を配置してランド部４からの反射光
振幅Ａを低下させ、グルーブ部３からの反射光Ｂｒとの
間の干渉量を減らし、両者間の相殺効果を低減させるこ
とができる。
【０１３３】このことは、記録マーク７の反射率とプリ
グルーブ１形状を最適化することにより、図５（ｄ）に
示した再生信号量（β点）を、図５（ｃ）に示した再生
信号量（ζ点）に一致できればランド部４の記録マーク
７の有無に依らず再生信号量をほぼ一定、すなわち、ζ
≒βに保つことができるを示している。
【０１３４】このように、干渉効果をうまく利用するこ
とにより、例えば、図５（ｄ）に示したような、隣接ト
ラック（図５（ｄ）においてはランド部４）に記録マー
クを形成したものが再生用スポット８内に入り込んでも
クロストークの影響を受けることなくグルーブ部３に記
録した記録マーク７を安定に再生することができる。
【０１３５】上記の説明からわかるように、ランド・グ
ルーブ記録において、隣接トラックからのクロストーク
を小さくできる条件として、 Ａ）記録マーク７単体の反射率変化量が小さい 追記記録時に記録膜３４に穴を開けるタイプの記録膜３
４を用いるとそこからの反射光は大幅に低下し、その結
果ランド部４とグルーブ部３間の干渉を低減して図５
（ｃ）のζ点のレベルを上げる効果よりも記録マーク７
からの光量低下分の方が遙かに勝り、再生信号量を押し
下げてしまう、 Ｂ）プリグルーブ１からの反射光レベル（図５（ｃ）の
ζ点での信号レベル）がある程度以上低い 図５（ｄ）のように、ランド部４に記録マーク７を配置
してランド部からの反射光振幅値Ａを低下させても図５
（ｃ）のζ点での信号レベルが元から高ければ再生信号
量のレベル変化が少なく、記録マーク７単体による反射
率低下の影響を受けて合計として再生信号レベルが低下
してしまう、が上げられる。
【０１３６】Ｂ）の条件を満足するためこの発明では、
プリグルーブ１の段差を最適化している。
【０１３７】すなわち、トラックずれ検出信号が最大に
なる条件は、（２７）式により示されるが、（２７）式
の条件を（１８）式に代入するとｓｉｎ2（ｋｄｔ）＝
０．５となり、Ｂ）の条件を満足できない。
【０１３８】実験と計算機シミュレーションの結果、
Ｂ）の条件を満足するためには、 ｓｉｎ2（ｋｄｔ）＞０．５ （３４） の条件が必要なことが分かった。
【０１３９】（３４）式を満足する条件は、
【数１４】
【０１４０】より
【数１５】
【０１４１】で与えられる。
【０１４２】なお、グルーブ部３の幅は、（２８）式を
用い、Ｗｔ≒０．８３３Ｗｓとする。
【０１４３】また、記録膜３４として、ＧｅＳｎＴｅを
用いた相変化膜を用いると、記録マーク７からの反射率
（図５（ｂ）のε点での再生信号レベル）はほぼ５０％
になる。この条件に対して“ランド・グルーブ記録”に
最も最適なプリグルーブ１の段差（深さ）は、計算機シ
ミュレーションの結果、ｄｔ≒λ／（５ｎ）となる。
【０１４４】ところで、従来の技術において記述したよ
うに、製造性の理由からフォトレジスト層２３は１層の
必要がある。このため、フォトレジスト層２３へのレー
ザ光２５の露光量を制御して、図１０に示すように深さ
ｄｔの浅いグルーブ部１３を作成していたが、製造条件
の微妙な変化によりグルーブ部１３の深さｄｔが大きく
変化することは、既に説明した通りである。
【０１４５】それに対して、この発明の情報記憶媒体の
記録方法によれば、プリグルーブ１とプリピット２の深
さと幅をほぼ等しくでき、そのため、フォトレジスト層
２３への露光条件がプリグルーブ１とプリピット２のそ
れぞれに対して同一となり、製造容易性と製造安定性が
向上される。
【０１４６】なお、プリグルーブ１部分では、ランド部
４とグルーブ部３の両方に記録マーク７を形成するが、
プリピット２の部分ではランド部４の延長とグルーブ部
３の延長両方にプリピット２を配置すると隣接トラック
間のプリピット２が近くにあるためプリピット２を再生
しようとすると隣のトラック上のプリピット２のクロス
トークを受けてしまう。
【０１４７】その弊害を解消するため、図１に示したよ
うに、プリピット２は、グルーブ部３もしくはランド部
４の中心から、横方向（再生用スポットがトレースする
方向に直角な方向）に、Ｐｔ／４だけずらして配置され
る。
【０１４８】これにより、情報再生時には、再生用スポ
ット８は、微小に蛇行しているグルーブ部３もしくはラ
ンド部４に沿うものの、実質的には、グルーブ部３もし
くはランド部４の蛇行の中心を結んで得られる曲線上を
移動されることに他ならず、プリピット２に差しかかっ
た場合、図５（ｆ）に示したように、再生用スポット８
の中心からＰｔ／４だけずれた位置でプリピット２上を
通過する。その結果、プッシュ−プル法によるトラック
ずれ検出方法と同様の方法により、プリピット２から再
生信号を得ることができる。
【０１４９】このことから、情報記憶媒体からの反射光
を、中心を含む直線で２つに波面分割し、個々の検出光
量の差を取る検出方法をプリピット２に適応した場合の
プリピットからの再生信号特性は、上記した（１５）式
により表すことができる。
【０１５０】なお、図１あるいは図５（ｆ）から明らか
なように、再生用スポット８中心とプリピット２の中心
とは大きくずれているので、（１５）式において充分に
大きな、Δが得られている。
【０１５１】上記の検出方法においては、プリピット２
から大きな検出信号を得る条件は、前述したトラックず
れ検出信号を得る条件と一致している。従って、プリピ
ット２の段差（深さもしくは高さ）をｄｐとした時、ｄ
ｐが満足すべき最低限の条件は（３３）式と同様に、
【数１６】
【０１５２】となる。
【０１５３】しかし、（３６）式の条件では、情報再生
装置として、十分なマージンを持った安定な再生信号を
得るのが難しい。従って、情報再生装置として安定した
大きな検出信号をプリピット２から得るためには、（３
１）式において、 ｜ｓｉｎ（ｋ２ｄｔ）｜ ＞ ０．２ （３７） を満足することが必要となる。
【０１５４】この場合、（３７）式を満足する条件は、
【数１７】
【０１５５】となり、
【数１８】
【０１５６】が得られる。
【０１５７】以下に、プリピット２から再生信号が得ら
れるためのプリピット２の幅Ｗｐ条件について説明す
る。
【０１５８】（１５）式から、Ｂ≒１の時（すなわち再
生用スポット８がすべてプリピット２内に入ってしまっ
た時）プリピット２からは再生信号は得られなくなる。
【０１５９】すなわち、プリピット２の中心は、上述し
たように、再生用スポット８から、Ｐｔ／４だけずれて
いるので、図５（ｆ）に示したように、 Ｗｓ／２ ＜ Ｗｐ／２−Ｐｔ／４ （４０） のとき、再生用スポット８がすべてプリピット２内に入
ってしまい、Ｂ≒１となる。
【０１６０】従って、（４０）式から、 Ｗｐ ＜ Ｗｓ＋Ｐｔ／２ （４１） が、プリピット２の幅Ｗｐに関する許容最大値を示す条
件式になる。
【０１６１】次に、プリピット２の幅Ｗｐが取りうる最
小値について説明する。なお、解析を簡素化するため
に、プリピット２の中央位置と再生用スポット８の中央
位置が一致した状態を考える。
【０１６２】実験と計算機シミュレーションの結果によ
りプリピットから再生信号を得る最低限の条件は（１
５）式において、 １−４（Ｂ−１／２）2≧０．０５ （４２） で有ることが分かっている。
【０１６３】（４２）式を、Ｂについて解くと、 Ｂ ≧ ０．０１２７ （４３） が得られる。
【０１６４】（４３）式と（２５）式から（４３）式を
満足する条件は、 ρｐ ≧ ０．０５６ Ｗｓ （４４） となる。
【０１６５】プリピット２の最小幅をＷｐとすると、Ｗ
ｐ＝２ρｐから、 Ｗｐ ≧ ０．１１ Ｗｓ （４５） が得られる。
【０１６６】（４５）式は、再生用スポット８の中心と
プリピット２の中心が一致した場合の計算結果である。
【０１６７】実際には、図５（ｆ）のように、両者の中
心間は、Ｐｔ／４だけずれている。
【０１６８】プリピット２の位置が相対的にずれると、
（４３）式を満足するＷｐの許容最小値は、（４５）式
より若干大きくなるが、Ｗｐ最小値の目安として（４
５）式を、そのまま適応させる。
【０１６９】従って、上記の検出方法によりプリピット
２から信号再生可能な条件は、（４５）式より、例えば
光源波長λ＝０．６５μｍ、ＮＡ＝０．６０の場合に
は、（３０）式から、Ｗｓ＝０．８９μｍとなるので、
Ｗｐ ≧ ０．１μｍがプリピット２の幅の取りうる条件
となる。
【０１７０】つぎに、図１に示したプリピット２を形成
する方法について、図４を用いて簡単に説明する。
【０１７１】プリグルーブ１を形成する時は、高速スイ
ッチ４６はつながったままになっており、レーザ光源４
７から出たレーザ光２５の光量を低下することなくその
ままＥＯ変調器４４を通過させる。
【０１７２】プリグルーブ１を作成するためには、ウォ
ーブルグルーブ発振器／グルーブ・ピット切替器４８出
力は一定周期、一定振幅で電圧変化し、その変化する電
圧に応じて特定周波数発振器４２の出力周波数が変化す
る。
【０１７３】その周波数変化に応じて、ＡＯ変調器４３
を通過したレーザ光２５が微小方向だけ変更を受け、図
１に示すようにプリグルーブ１が微小振幅だけ蛇行して
記録される。
【０１７４】プリブルーブ１からプリピット２形成領域
に移るとウォーブルグルーブ発振器／グルーブ・ピット
切替器４８出力電圧は大きく変化し、特定周波数発振器
４２の出力周波数を変える。その結果ＡＯ変調器４３を
通過したレーザ光２５の偏向量が変わり、グルーブ部３
とランド部４間の距離の半分だけ集光スポットをフォト
レジスト層２３上の半径方向に移動させる。
【０１７５】なお、プリピット２は、図に示したよう
に、凹凸形状が断続的に形成されている。従って、その
形状に合わせてプリピット信号発生器４９からＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号が出され、高速スイッチ４６を駆動してＥＯ変
調器４４を通過するレーザ光２５の光量がスイッチング
される。
【０１７６】図８は、上述した情報記憶媒体に適した情
報再生装置の構成の一例を示す概略図である。
【０１７７】図３（ｋ）に示した構造が与えられた情報
記憶媒体５１は、スピンドルモータ６２２により所定の
速度で回転される。
【０１７８】スピンドルモーター回転数は、バスライン
８７で制御部９０につながったスピンドルモータードラ
イブ回路９１により適時制御される。光学ヘッド６１
は、同じくバスライン８７につながった光学ヘッド駆動
回路６４により、情報記憶媒体５１の半径方向に移動す
る。
【０１７９】光学ヘッド６３内のレーザ光源６５は、レ
ーザ光駆動回路７７により、所定の光強度のレーザ光を
提供するよう、発光量が制御される。
【０１８０】レーザ光源６５を出たレーザ光６１は、ハ
ーフミラー６６を通過後、対物レンズ６０により、情報
記憶媒体５１上に集光される。
【０１８１】情報記憶媒体５１で反射され、再度対物レ
ンズ６０を通過したレーザ光６１は、今度はハーフミラ
ー６６で反射されて、光検出器７０に案内される。
【０１８２】光検出器７０は、第１の光検出部７１と第
２の光検出部７２を有し、情報記憶媒体５１から反射し
たレーザ光６８を、中心軸を含む直線で２つに波面分割
し、第１の光検出部７１と第２の光検出部７２で、検出
する。
【０１８３】各光検出部７１、７２から得られた信号
は、それぞれプリアンプ７３、７４により電流−電圧変
換される。
【０１８４】プリアンプ７３、７４で得られた信号は、
加算器７６で加算され、記録マーク７からの再生信号８
１として使用される。また、各プリアンプ７３、７４で
得られた信号は、差分回路７５により差分され、その出
力信号がプリピット２からの再生信号７８として出力さ
れる。
【０１８５】記録マーク７からの再生信号８１とプリピ
ット２からの再生信号７８は、それぞれ、２値化回路８
２、８０で２値化され、同一のＰＬＬ同期化回路８５を
経て再生デジタル信号としてメモリーバッファ８６内に
蓄積される。この再生信号は、その後、ホスト８９側の
要請に応じ、バスライン８７を経て、インターフェース
８８を経由して、ホスト８９に出力される。
【０１８６】なお、プリピット２からの再生信号７８の
一部は、ローパスフィルタ７９を通過され、トラックず
れ検出信号８３として利用される。
【０１８７】すなわち、再生信号７８の一部は、制御部
９０の制御により、スイッチ回路８４を経由して、対物
レンズ駆動回路６９へ供給され、対物レンズ６１を任意
の方向に移動させるために利用される。
【０１８８】また、トラックずれ検出信号８３の一部
は、光学ヘッド駆動回路６４へ供給され、光学ヘッド６
３を、情報記憶媒体５１の半径方向に移動させるために
利用される。
【０１８９】以下に、図８に示した情報再生装置を用
い、図１に示した構造を有する情報記憶媒体５１に記憶
されている情報を再生して得られる再生信号について説
明する。
【０１９０】なお、図９（ａ）は、差分回路７５からの
出力信号を、図９（ｂ）は、加算器７６からの出力信号
を、それぞれ、示している。
【０１９１】図１に示した情報記憶媒体においては、プ
リブルーブ１が微小幅だけ蛇行しているので、再生用集
光スポットがプリグルーブ１のグルーブ部３上をトレー
スしている時は、プリブルーブ１の蛇行に応じて、再生
信号は、図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるよう
に、上下動する。
【０１９２】情報記憶媒体５１から全く光が戻らない時
の信号レベルを基準とし、そこからグルーブ部３上また
はランド部４の上下動の最大値までの信号量をＩζで示
す。グルーブ部３上またはランド部４上に記録マーク７
を形成した時の全く光が戻らない位置から記録マーク７
での最低信号レベルまでの信号量をＩξで示す。Ｉζが
図５のζ点での信号レベル、Ｉξが図５のξ点での信号
レベルに相当する。
【０１９３】一方、集光スポットがプリピット２領域を
トレースすると、グルーブ部３またはランド部４の中心
とプリピット２の中心は前述したようにＰｔ／４だけず
れているため、集光スポットはプリピット２の中心から
Ｐｔ／４だけずれた位置をトレースする。
【０１９４】この時の加算器７６出力信号レベルは、図
９（ｂ）に示すようにＩγになる。また、プリピット領
域内でプリピット２が無い部分の信号レベルは、Ｉｏと
なる。このＩｏは、図５（ａ）の位置での信号レベルに
相当する。
【０１９５】集光スポットがプリピット２領域を通過す
る時の差分回路７５出力は、図９（ａ）のように、集光
スポットがトレースする位置の右側にプリピット２があ
るか、左側にプリピット２があるかで極性が逆に現れ
る。プリピット２領域での差分回路７５出力のプラス側
の信号振幅をＩｐｐ、マイナス側の信号振幅をＩｍｐで
表す。
【０１９６】ここで、（１５）式を参照すると、加算器
７６の出力信号がＩｏとなる条件として、|ψ|2＝１が
満足されることが必要である。このことから、（３７）
式および（１５）式により、差分回路７５の出力として
プリピット２の再生信号を適正に得るためには、 |Ｉｐ|／Ｉｏ ＞ ０．１ （４６） が満足されなければならない。なお、この（４６）式
は、ＩｐｐおよびＩｍｐのそれぞれに関し、 Ｉｐｐ／Ｉｏ ＞ ０．１ （４７） および、 Ｉｍｐ／Ｉｏ ＞ ０．１ （４８） として成立する。
【０１９７】この（４７）式と（４８）式は、既に説明
した（３１）式の条件と一致している。なお、より安定
に、差分回路７５の出力からプリピット２の再生信号を
得るためには、上記（４７）式および（４８）式に示し
た条件は、好ましくは、（３７）式と（１５）式から、 Ｉｐｐ／Ｉｏ ＞ ０．２ （４９） および、 Ｉｍｐ／Ｉｏ ＞ ０．２ （５０） に設定される。
【０１９８】図１１は、図８に示したこの発明の情報再
生装置との比較のために、従来から利用されている情報
再生装置の構造の一例を示す概略図である。
【０１９９】図１１に示されるように、従来は、プリピ
ット１２（図１０参照）から得られる再生信号振幅と記
録マーク７から得られる再生信号振幅が大きく異なって
いたためそれぞれの信号に対するプリアンプ７７、７８
と２値化回路７９、８０をそれぞれ別に持っていたた
め、図８に示すこの発明の情報再生装置に比較して、回
路が複雑であることが認められる。
【０２００】以上説明したように、この発明によれば、
従来、無理にプリグルーブとプリピットの深さを変える
ことにより製造性が低下されていたが、プリグルーブと
プリピットの深さを等しくする一方で、検出信号が不安
定になることを、情報再生装置側の信号検出方法を、プ
ッシュ−プル法によるトラックずれ検出方法と同様に、
再生光に対して中心を含む直線で波面分割し、それぞれ
の検出光量の差を取って信号検出することにより、プリ
ピット部から非常に大きな再生信号を得ることが可能と
なった。
【０２０１】これにより、情報記憶媒体の原盤の製造が
簡便化され、製造ロットによる特性のばらつきを最小限
にくい止め、製造歩留まりを向上させることができる。
従って、情報記憶媒体のコストを低減できる。
【０２０２】また、情報記憶媒体の物理寸法が若干変化
しても、ほぼ一定の検出信号量を安定に得ることができ
るので、情報再生装置を安定に動作させることができ
る。
【０２０３】さらに、情報再生装置の信号検出方法に適
合した検出信号を与えることから、情報再生装置の信号
検出を安定化できる。
【０２０４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、 Ａ〕プリピットをグルーブ部またはランド部の延長（中
心線）上から僅かに蛇行させてずらしたことより、検出
光を２つに波面分割して、個々の光量の差からプリピッ
トからの信号を検出でき、 Ｂ〕上記の検出方法で、プリピットからの検出信号が大
きく取れるように、情報記憶媒体上のプリピットの段差
条件を規定できる。これにより、再生信号として、非常
に大きな検出信号を得ることができ、検出信号のＳ／Ｎ
比を向上し、さらに、エラーレイトを低減できる。
【０２０５】また、この発明によれば、 Ｃ〕プリグルーブとプリピットの深さを、ほぼ等しく
（ｄｔ≒ｄｐ）設定することで、露光工程においては、
プリグルーブもプリフォーマットもフォトレジスト層の
深さ方向に関し、ガラス板に達するまでレーザ露光可能
な（深さを深くできる）情報記憶媒体を提供できる。ま
た、各工程での転写率を１００％と見なした場合、プリ
グルーブ深さやプリピット深さは、フォトレジスト層の
厚みを管理するだけで良く、工程管理が容易となる。こ
れにより、歩留まりが向上され、情報記憶媒体のコスト
が低減される。
【０２０６】さらに、この発明によれば、 Ｄ〕プリグルーブとプリピットの段差と幅をほぼ等しく
（ｄｔ≒ｄｐおよびＷｔ≒Ｗｐ）することにより、原盤
記録装置による原盤の記録条件が安定化される。従っ
て、情報記憶媒体の製造性および再現性が向上され、情
報記憶媒体のコストが低減される。すなわち、プリグル
ーブとプリピットの幅を、ほぼ等しくする（Ｗｔ≒Ｗ
ｐ）ことは、露光装置の露光量を等しくでき、情報記憶
媒体の原盤を製造する際に、露光量を設定するのみでよ
く、露光位置を変化するのみで、再生信号が安定に得ら
れる情報記憶媒体が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態が適用される情報記憶媒
体の記録面を概略的に示す部分拡大図。
【図２】図１に示した情報記憶媒体を製造する工程を説
明する概略図。
【図３】図２に示した行程に引き続く行程を説明する概
略図。
【図４】図２に示した原盤製造工程に利用される原盤製
造装置の一例を示す概略図。
【図５】図１に示した記録面を再生して得られる再生信
号のレベルを説明する概略図。
【図６】図１に示した記録面から反射されたレーザ光の
強度分布を説明する概略図。
【図７】図６（ｃ）図に示したレーザ光の光路差を計算
するための概略図。
【図８】図１に示した情報記憶媒体に適した再生する情
報再生装置の概略ブロック図。
【図９】図８に示した情報再生装置により得られる再生
信号を示す概略図。
【図１０】従来の情報記憶媒体の記録面の状態を説明す
る概略図。
【図１１】従来の情報再生装置の一例を示す概略図。
【符号の説明】
１ …プリグルーブ、 ２ …プリピット、 ３ …グルーブ部、 ４ …ランド部、 ７ …記録マーク、 ８ …ビームスポット、 １５ …反射率０レベル、 １６ …１００％反射率レベル、 ２１ …ガラス板、 ２２ …スピンドルモータ、 ２３ …フォトレジスト層、 ２４ …露光部、 ２５ …レーザ光、 ２６ …対物レンズ、 ２７ …現像液、 ２８ …マスタ板、 ２９ …マザー板、 ３０ …スタンパ、 ３３ …プラスチック基板、 ３４ …記録膜、 ３６ …記録膜、 ３８ …折り返しミラー、 ３９ …可動部、 ４０ …送りモータ、 ４１ …送りギヤ、 ４２ …特定周波数発振器、 ４３ …ＡＯ変調器、 ４４ …ＥＯ変調器、 ４５ …可変電圧発生器、 ４６ …高速スイッチ、 ４７ …レーザ光源、 ４８ …ウォーブル・グルーブ発生器／グルーブ・ピッ
ト切替器、 ４９ …プリピット信号発生器、 ５０ …原盤記録制御部、 ５１ …原盤、 ６０ …対物レンズ、 ６１ …レーザ光、 ７５ …差分回路、 ７６ …加算器、 ７７ …プリアンプ、 ７８ …プリアンプ、 ７９ …２値化回路、 ８０ …２値化回路、 ９８ …プリアンプ、 ９９ …２値化回路。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】収束光を用いて情報再生可能な情報記憶媒
    体において、 溝状に連続的に凹凸形状を有するプリグルーブ領域と断
    続的に凹凸形状を有するプリピット領域を具備し、 プリブルーブ領域内はプリグルーブ内のグルーブ部とグ
    ルーブとグルーブ間のランド部から構成され、かつプリ
    ピットはプリグルーブの延長もしくはランド部の延長に
    対してずれた位置に配置され、さらにプリピットの段差
    （深さもしくは高さ）ｄｐは、 【数１】 を満足する事を特徴とする情報記憶媒体を特徴とする情
    報記憶媒体。
  2. 【請求項２】前記情報記憶媒体は、情報再生に用いる収
    束光のスポットサイズをＷｓ、プリピット幅をＷｐ、プ
    リグルーブ間のピッチをＰｔとしたとき、 Ｗｐ ＜ Ｗｓ＋Ｐｔ／２ の条件を満足することを特徴とする請求項１記載の情報
    記憶媒体。
  3. 【請求項３】前記情報記憶媒体は、情報再生に用いる収
    束光のスポットサイズをＷｓ、プリピット幅をＷｐとし
    たとき、 Ｗｐ ≧ ０．１１ Ｗｓ の条件を満足することを特徴とする請求項１記載の情報
    記憶媒体。
  4. 【請求項４】収束光を用いて情報記憶媒体から情報再生
    可能な情報再生装置において、 光源と、光源から発し、情報記憶媒体で反射した光を検
    出する光検出器とを具備し、 前記光検出器は、情報記憶媒体で反射した第１の光を検
    出する第１の光検出部と情報記憶媒体で反射した第２の
    光を検出する第２の光検出部とを含み、 前記第１の光検出部から得られた第１の信号と第２の光
    検出部から得られた第２の信号との差を取る差分回路を
    具備し、 前記差分回路の出力信号を用いて該情報記憶媒体上に記
    録されているプリピットからの再生信号を得ることを特
    徴とする情報再生装置。
  5. 【請求項５】溝状の連続的な凹凸形状を有するプリグル
    ーブと断続的に凹凸形状を有するプリピットを有し、か
    つ収束光を用いて追記あるいは書き換え記録が可能な情
    報記憶媒体に対し、収束光を用いて情報の記録／再生可
    能な情報再生装置において、 プリピットから信号を再生する少なくとも１系統の差動
    回路と、 情報を追記あるいは書き換えにより形成した記録マーク
    を再生する少なくとも１系統の加算器と、を有し、 前記加算器により出力される前記プリグルーブ部または
    非プリグルーブ部の前記凹凸のない部分からの出力信号
    をＩｏ、前記差動回路の出力の信号振幅をＩｐとすると
    き、 ｜Ｉｐ｜／Ｉｏ ＞ ０．１ を満足することを特徴とする情報再生装置。
  6. 【請求項６】溝状の連続的な凹凸形状を有するプリグル
    ーブと断続的に凹凸形状を有するプリピットを有し、か
    つ収束光を用いて追記あるいは書き換え記録が可能な情
    報記憶媒体に対し、収束光を用いて情報の記録／再生可
    能な情報再生装置において、 プリピットから信号を再生する少なくとも１系統の差動
    回路と、 情報を追記あるいは書き換えにより形成した記録マーク
    を再生する少なくとも１系統の加算器と、を有し、 前記加算器により出力される前記プリグルーブ部または
    非プリグルーブ部の前記凹凸のない部分からの出力信号
    をＩｏ、前記差動回路の正極性の出力の信号振幅をＩｐ
    ｐとするとき、 Ｉｐｐ／Ｉｏ ＞ ０．１ を満足することを特徴とする情報再生装置。
  7. 【請求項７】溝状の連続的な凹凸形状を有するプリグル
    ーブと断続的に凹凸形状を有するプリピットを有し、か
    つ収束光を用いて追記あるいは書き換え記録が可能な情
    報記憶媒体に対し、収束光を用いて情報の記録／再生可
    能な情報再生装置において、 プリピットから信号を再生する少なくとも１系統の差動
    回路と、 情報を追記あるいは書き換えにより形成した記録マーク
    を再生する少なくとも１系統の加算器と、を有し、 前記加算器により出力される前記プリグルーブ部または
    非プリグルーブ部の前記凹凸のない部分からの出力信号
    をＩｏ、前記差動回路の負極性の出力の信号振幅をＩｍ
    ｐとするとき、 Ｉｍｐ／Ｉｏ ＞ ０．１ を満足することを特徴とする情報再生装置。
  8. 【請求項８】前記情報再生装置において、Ｉｐｐ／Ｉｏ
    の範囲は、好ましくは、 Ｉｐｐ／Ｉｏ ＞ ０．２ を満足するよう設定されることを特徴とする請求項６記
    載の情報再生装置。
  9. 【請求項９】前記情報再生装置において、Ｉｍｐ／Ｉｏ
    の範囲は、好ましくは、 Ｉｍｐ／Ｉｏ ＞ ０．２ を満足するよう設定されることを特徴とする請求項７記
    載の情報再生装置。
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