JPS62154242A - Disk for recording information - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a disk which can be used for high-density recording with the currently acquired disk forming technique, by recording at least three or more values of information signals in the direction of the depth of a depression and height of a projecting part. CONSTITUTION:A pit row 4 is composed of a combination of low-height 1st pits 4a (heights h1) and high-height 2nd pits 4b (height h2) and three values corresponding to the '0', '1', and '2' of ternary digital signals are recorded on the pit row 4 in the form of presence/absence of the pits 4a and 4b and the difference in height between the part where the pits 4a and 4b are formed and another part 4c where no pit is formed. When a laser beam for reproduction containing two kinds of frequency components is irradiated upon the recording layer 3 of such information recording disk, on which the three-value information is recorded in the direction of the height of the pits (projecting parts), the information signals are read out. When the wavelengths of the two kinds of laser beams contained in the laser beam for reproduction are respectively represented by lambda1 and lambda2, the height of the low-height 1st pits 4a is adjusted to h1=lambda1/4 and that of the high-height 2nd pit is adjusted to h2=lambda2/4.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオディスク、：ｌンパクトディスク、Ｐ
ＣＭコード音声ディスク、あるいはディジグルコ−１−
用ディスク等で代表２！れる情報記録用ディスクに関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to video discs, impact discs, P
CM code audio disc or DigiGluco-1-
Representative 2 with discs etc. This invention relates to discs for recording information.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来知られているこの種情報！ａ録用ディスクは、第　
図に示すように、ディスクル板３０の中心側３０ａから
外周側３０ｂに向けて、情報信号に対応した配列でビッ
ト（例えばくぼみ、または突起）３１が螺旋状に形成さ
れており、光学的、Ｗｉ気的あるいは機械的な手段によ
って上記ビット３１の前縁部３１ａと後縁部３１ｂとを
検知し、リミッタ波形の立上りと立下りの位相、即ちゼ
ロクロス位相を得ることによって、このリミッタ波形か
ら情報信号を再生するようになっている。This type of information has never been known before! A-recording discs are
As shown in the figure, bits (for example, depressions or protrusions) 31 are spirally formed from the center side 30a to the outer circumferential side 30b of the diskle plate 30 in an arrangement corresponding to the information signal. Information is obtained from the limiter waveform by detecting the leading edge 31a and the trailing edge 31b of the bit 31 by mechanical or mechanical means and obtaining the rising and falling phases of the limiter waveform, that is, the zero-crossing phase. It is designed to play the signal.

即ち、上記情報記録用ディスクにおけるビット３１は、
２進ディジタル信号のＯ，Ｉに対応する２値しか記録で
きないものであって５情報記録用デイスクに複数ビット
の情報信号を記録する場合には、当該数のビット３１を
ディスク基板３０の円周方向に並列配置しなくてはなら
ない、従って。That is, bit 31 in the information recording disc is:
When recording multiple-bit information signals on a 5-information recording disk that can only record binary values corresponding to O and I of binary digital signals, the corresponding number of bits 31 is set to the circumference of the disk substrate 30. Therefore, they must be arranged in parallel in the direction.

１枚の情報記録用ディスクに記録ｕｆ能な情報址は、１
枚のディスク基板３０の記録領域に形成可能なビット３
１の数によって定まる。The amount of information that can be recorded on one information recording disc is 1.
Bit 3 that can be formed in the recording area of one disk substrate 30
Determined by the number of 1.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、近年、この種情報記録用ディスクにおいては
、記録密度の高密度化が最も重要な技術的課題の１つに
なっている。Incidentally, in recent years, increasing the recording density has become one of the most important technical issues in this type of information recording disk.

叙上の如く、１枚の情報記録用ディスクに記録可能な情
報量は、その記＠領域に形成可能なピットの数によって
定まるから、１つのピットに記録可能な情報量、および
ディスク基板の直径、および書込み・読出し時の回転速
度が一定であるとすると、情報記録用ディスクの記録密
度の高密度化を図るためには、円周方向に隣接するピッ
ト３１のピッチｐおよびピット３１の帽ｄを狭幅化しな
くてはならない。As mentioned above, the amount of information that can be recorded on one information recording disk is determined by the number of pits that can be formed in the recording area, so the amount of information that can be recorded on one pit and the diameter of the disk substrate , and the rotational speed during writing and reading are constant. In order to increase the recording density of the information recording disk, it is necessary to increase the pitch p of the pits 31 adjacent to each other in the circumferential direction and the cap d of the pits 31. must be narrowed.

しかし、かかるサブミクロンオーダーのピットを有する
情報記録用ディスクを作製するためには。However, in order to produce an information recording disk having such submicron-order pits.

従来以上の超精密加工技術の確立、および超高精度の書
込み・読出し用光学系の実用化といった非常に大きな技
術的困難を克服しなくてはならず、今のところ充分な高
密度記録を実現した情報記録用ディスクは提案されてい
ない。We had to overcome enormous technical difficulties, such as establishing ultra-precise processing technology that exceeds conventional technology and putting ultra-high-precision writing/reading optical systems into practical use, and so far we have been able to achieve sufficient high-density recording. No discs for recording information have been proposed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、現有のディスク製造技術をもって高密度記録
が可能な情報記録用ディスクを提供するためになされた
ものであって、情報信号を記録するくぼみの深さまたは
突起の高さを３段階以上に区別することによって、くぼ
みの深さまたは突起の高さの方向に少なくとも３値以上
の情報信号を記録したことを特徴とするものである。The present invention was made in order to provide an information recording disk capable of high-density recording using existing disk manufacturing technology, and in which the depth of the recess or the height of the protrusion for recording information signals is set in three or more levels. The invention is characterized in that an information signal of at least three values is recorded in the direction of the depth of the depression or the height of the protrusion.

〔実施例〕〔Example〕

第１図は情報記録用ディスクをピット列に沿って切断し
１本発明にかかる情報記録用ディスクの一実施例を模式
的に示す拡大断面図であって、１は情報記録用ディスク
、２はディスク基板、３は記録層、４は記録層３に形成
されたピット列を示している。FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view schematically showing an embodiment of the information recording disk according to the present invention by cutting the information recording disk along pit rows, in which 1 is the information recording disk, 2 is the information recording disk; In the disk substrate, 3 is a recording layer, and 4 is a pit array formed in the recording layer 3.

上記ピット列４は、高さの低いｆｊＳｌのピット４ａ　
（高さｈｘ）と、高さの高い第２のピット４ｂ（高さｈ
ｚ）の組合せによって構成されており。The above pit row 4 is a pit 4a of fjSl with a low height.
(height hx) and the tall second pit 4b (height hx).
It is composed of a combination of z).

ピット４ａ、４ｂの有無およびピット４ａ、４ｂが形成
されていない部分４ｃとの高さの差という形で、３進デ
ィジタル信号の０．１．２に対応する３値が記録される
。Three values corresponding to 0.1.2 of the ternary digital signal are recorded in the form of the presence or absence of the pits 4a, 4b and the height difference with the portion 4c where the pits 4a, 4b are not formed.

上記のように、ピット（突起）の高さの方向に３値の情
報が記録された情報記録用ディスクは。As mentioned above, the information recording disc has ternary information recorded in the direction of the height of the pits (protrusions).

後に詳述するように、記ＤＨ！Ｉ３に２種類の周波数成
分を含む再生用レーザビームを照射することによって、
情報信号の読出しが行われる。この再生用レーザビーム
に含まれる２種類のレーザビームの波長をλ１．λ２と
した場合、高さの低い第１のピッ１−４ａの高さは、ｈ
ｌ＝λ１／４に調整されており、また、高さの高い第２
のピット４ｂの高さは、ｈ２＝λ２／４に調整されてい
る。As detailed later, Record DH! By irradiating I3 with a reproduction laser beam containing two types of frequency components,
The information signal is read out. The wavelengths of the two types of laser beams included in this reproduction laser beam are λ1. When λ2, the height of the first pitch 1-4a, which is short in height, is h
It is adjusted to l=λ1/4, and the second
The height of the pit 4b is adjusted to h2=λ2/4.

以下に、上記ピット列４の製造方法の一例について説明
する。An example of a method for manufacturing the pit row 4 will be described below.

まず、第２図に示すように、ガラス等の平滑な板材にて
作製された基板１０の片面に、ニッケルめつき１１を（
ｈｚ　　ｈｌ）の厚さに施こし、さらに該ニッケルめつ
き１１の表面にホトＬ／シスト１２をｈｌの厚さに塗布
して、ティスフ原盤１３を作製する。First, as shown in FIG. 2, nickel plating 11 (
Then, photoL/cyst 12 is applied to the surface of the nickel plating 11 to a thickness of hl to prepare a TiSF master disk 13.

次いで、上記ティスフ原！＋３に第２のピット４ｂのピ
ット列に対応する情報信号にて変調さＪｚたカッティン
グ用レーザビームを照射し、さらに該露光済み原盤を現
像処理することによって、第３図に示すように、第２の
ピッｈ４ｂに対応する配列の浅いピット１４を形成する
。Next, the Tisfuhara mentioned above! +3 is irradiated with a cutting laser beam modulated by the information signal corresponding to the pit row of the second pit 4b, and the exposed master is further developed, as shown in FIG. Shallow pits 14 are formed in an array corresponding to the second pitch h4b.

次いで、上記ディスク原盤１３をエツチング液中に浸漬
し、ピット１４が形成された部分のニッケルめつき１１
を除去して、第４図に示すように。Next, the disk master 13 is immersed in an etching solution to remove the nickel plating 11 in the areas where the pits 14 are formed.
, as shown in FIG.

第２のピット４ｈに対応する深いピット１５を形成する
。A deep pit 15 corresponding to the second pit 4h is formed.

次いで、第２のピット４ｂのピット列が形成されたディ
スク原盤１３に、第１のピット４ａのピット列に対応し
た情報信号にて変調されたカッティング用レーザビーｔ
１を照射し、さらに該露光済み原盤を現像処理すること
によって、第５図に示すように、第１のピット４ａに対
応する浅いピット１６を形成する。Next, a cutting laser beam t modulated with an information signal corresponding to the pit row of the first pits 4a is applied to the disk master 13 on which the pit row of the second pits 4b is formed.
As shown in FIG. 5, shallow pits 16 corresponding to the first pits 4a are formed by irradiating the first pit 1 and then developing the exposed master.

最後に、上記のようにして作製された記録済み原盤１７
に記録用樹脂（図示せず）を展伸し、上記ピット１５．
１６と反転した突起状のピット４ａ、４ｂが形成さ九た
所要の１ｎ報記録用ディスク１？、−複製する。Finally, the recorded master disc 17 produced as described above
A recording resin (not shown) is spread on the pit 15.
16 and inverted protruding pits 4a and 4b are formed on the required 1n information recording disc 1? , - Replicate.

上記のように、高さ方向に３値の情報量を有するピット
列４が形成された情報記Ｑ用ディスクは。As described above, the disc for information recording Q has pit rows 4 having ternary information amounts formed in the height direction.

高さ方向に２値の情報量を有す・５ピット列が形成され
た従来の情報記録用ディスクに比べて、記録密度を、Ｌ
ｏｇ　３　／　ｌｏｇ　２倍、即ち、約１．５８倍向上
することができる。Compared to conventional information recording discs that have binary information in the height direction and have 5 pit rows, the recording density has been increased to L
It can be improved by og 3 /log 2 times, that is, about 1.58 times.

尚、上記実施例においては、工；さ方向に３値の情報量
を有するピット列４を形成した場合について説明したが
、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、４値
またはそれ以上の情報量を記録したピット列を形成する
こともできる。この場合には、ピットの高さ方向に記録
されろ情報量をＮとすると、高さ方向に２値の情報を記
録した従来の情報記録用ディスクに比べて、記録密度を
ｌｏｇ　Ｎ　／　ｌｏｇ　２だけ向上することができる
。In the above embodiment, a case has been described in which the pit row 4 having three values of information is formed in the horizontal direction, but the gist of the present invention is not limited to this, and the pit row 4 has four values or more. It is also possible to form a pit string in which the above amount of information is recorded. In this case, if the amount of information recorded in the height direction of the pit is N, then the recording density is log N / log 2 compared to a conventional information recording disc in which binary information is recorded in the height direction. can only be improved.

また、上記実施例においては、ディスク基板２に対して
突起状のピット４ａ、４ｂを形成した場合について説明
したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく
、上記記＠斉み原盤１７から凹凸パターンが反転された
マスタを複製し、さらに該マスクから情報記録用ディス
クを複製することによって、くぼみの形のピットを形成
することもできる。Further, in the above embodiment, a case was explained in which the protruding pits 4a and 4b were formed on the disk substrate 2, but the gist of the present invention is not limited to this. It is also possible to form pits in the form of depressions by duplicating a master with the concavo-convex pattern reversed from No. 17 and further duplicating an information recording disk from the mask.

さらに、上記実施例においては、光学的手段および化学
的手段によってディスクＨ盤Ｉ３にピット１５．１６を
形成した場合について説明したが。Furthermore, in the above embodiment, the case where the pits 15 and 16 were formed on the disk H board I3 by optical means and chemical means was explained.

本発明の要旨はこれに限定されるものではなく。The gist of the present invention is not limited to this.

カッティングスタイラスを用いて機械的にピットを切削
形成することも勿論可能である。Of course, it is also possible to mechanically cut and form the pits using a cutting stylus.

以下、上記のようにして形成された情報記録用ディスク
の情報信号読出し方式の一例について説明する。An example of an information signal reading method for the information recording disk formed as described above will be described below.

上記実施例の情報記録用ディスクに適用されろ情報信号
読出し装置は、第６図に示すように、主として、情報記
録用ディスク１を回転駆動するスピンドル２０と、光源
２１と、半透鏡２２と、絞り込みレンズ２３と、再生光
の周波数（波長）を分析するためのスペクトルアナライ
ザ２４と、３進情報を２進情帽に変換するための３進／
２進コンバータ２５とから成る。As shown in FIG. 6, the information signal reading device applied to the information recording disc of the above embodiment mainly includes a spindle 20 for rotationally driving the information recording disc 1, a light source 21, a semi-transparent mirror 22, A diaphragm lens 23, a spectrum analyzer 24 for analyzing the frequency (wavelength) of reproduced light, and a ternary/digital analyzer for converting ternary information into binary information.
It consists of a binary converter 25.

光ＷＸ２］は、上記した第１のピット４ａの高さをｈｌ
、また第２のピット４ｂの高さをｈ二としたとき、それ
ぞれλ１＝４ｈｘ、　　λ＝＝４ｈ：という波長の単色
光を発生する２つの光源からなり、半透Ｊ！２２および
絞り込みレンズ２３を通して上記情報記録用ディスク１
に形成されたビット列４に沿って、これらの単色光が合
成された再生用レーザビーム２６を照射する。[Light WX2] is the height of the first pit 4a described above.
, and when the height of the second pit 4b is h2, it consists of two light sources that generate monochromatic light with wavelengths λ1=4hx and λ==4h:, respectively, and is semi-transparent J! 22 and the aperture lens 23.
A reproduction laser beam 26 in which these monochromatic lights are combined is irradiated along the bit string 4 formed in the .

一般に、情報記録用ディスクＣビットがある部分からの
反射光とピットがない部分からの反射光の干渉は、ピッ
トの高さに応じて生じ、詳細なる計算は省略するが、再
生用レーザビーム２Ｇの波長の１／４　　の高さのピッ
トがある部分で最大になる。上記実施例の情報信号読出
し装置の場合、λ１．λごという２つの波長成分が合成
された再生用レーザビーム２６をビット列４に沿って照
射しているので、ピット高さがλｚ／４に形成された第
１のピット４ａに照射された場合には１合成された再生
用レーザビームのうちのλｌの波長を有するレーザビー
ムが主として干渉によって減衰され、λ２の波長を有す
る再生用レーザビームはほとんど影１３受けることがな
い、一方、高さがλｚ／４に形成された第２のピット４
ｂに照射された場合には、合成された再生用レーザビー
ムのうちのλ２の波長を有するレーザビームが主として
干渉によって減衰され、λ】の波長を有する再生用レー
ザビー１１はほとんど影響を受けろことがない。従って
、情報記録用ディスク１からの反射光２７のスペクトル
をスペクトルアナライザ２４によって分析し、数値化す
ることによって、ピット４ａ、４ｂの有無およびピット
４ａ＋４ｂの高さから、３進ディジタル信号のＯ＋１＋
２に対応する３値の情報を得ることができる。In general, interference between the reflected light from the part of the information recording disc where the C bit is located and the reflected light from the part without the pit occurs depending on the height of the pit. It reaches its maximum in the area where there is a pit with a height of 1/4 of the wavelength. In the case of the information signal reading device of the above embodiment, λ1. Since the reproduction laser beam 26 in which two wavelength components of each λ are synthesized is irradiated along the bit string 4, when the first pit 4a formed at a pit height of λz/4 is irradiated, 1 Among the combined reproduction laser beams, the laser beam with the wavelength λl is mainly attenuated by interference, and the reproduction laser beam with the wavelength λ2 is hardly affected by the shadow 13. On the other hand, the height is λz 2nd pit 4 formed at /4
In the case of irradiation at wavelength λ, the laser beam having a wavelength of λ2 of the combined reproducing laser beams is attenuated mainly by interference, and the reproducing laser beam 11 having a wavelength of λ is hardly affected. do not have. Therefore, by analyzing the spectrum of the reflected light 27 from the information recording disc 1 using the spectrum analyzer 24 and converting it into numerical values, it is possible to determine the O+1+
It is possible to obtain ternary information corresponding to 2.

そして、この３進（１号を３進／２進コンバータ２５に
入力することによってコンピュータにて処理可能な２進
ｍ号に変換し、この３進／２道コンバータ２５の出力信
号をコンピュータにて処理することによって、所要の情
報信号を得る。Then, by inputting this ternary number (1) into a ternary/binary converter 25, it is converted into a binary m number that can be processed by a computer, and the output signal of this ternary/binary converter 25 is processed by a computer. By processing, the desired information signal is obtained.

尚、上記実施例においては、情報記録用ディスク１にピ
ットの形で記録された情報（７１４号を光学的手段を用
いて検出するようにした場合について説明したが１本発
明の要旨はこれに限定されろものではなく、その他、電
気的手段または機械的手段をもって、ビットの有無およ
びビットの高さを検知することもできる。In the above embodiment, a case has been described in which information (No. 714) recorded in the form of pits on the information recording disc 1 is detected using optical means, but the gist of the present invention is not limited to this. The presence or absence of the bit and the height of the bit can also be detected using other electrical means or mechanical means, without being limited thereto.

本発明の情報記録用ディスクは、追記型光ディスクのみ
ならず、例えばコンパクトディスクなどの読出し専用光
ディスクにも適用できることは勿論である。It goes without saying that the information recording disc of the present invention can be applied not only to write-once optical discs but also to read-only optical discs such as compact discs.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の情報記録用ディスクは、
くぼみの深さまたは突起の高さの方向に少なくとも３値
以上の情報信号を記録したので。As explained above, the information recording disc of the present invention has
This is because information signals of at least three values were recorded in the direction of the depth of the depression or the height of the protrusion.

その情報量をＮとした場合、従来の情報記録用ディスク
に比べて、記録密度を、ｌｏｇ　Ｎ　／　ｌｏｇ　２倍
も向上することができる。しかも、既に確立されたディ
スク原盤のカッティング技術、情報記録用ディスクの転
写技術、ニッケルめっき技術、エツチング技術によって
作製することができるので、安価かつ容易に実施するこ
とが１２きる。When the amount of information is N, the recording density can be improved by log N / log 2 times compared to conventional information recording disks. Moreover, since it can be manufactured using already established cutting techniques for disk masters, transfer techniques for information recording disks, nickel plating techniques, and etching techniques, it can be carried out at low cost and easily.

【図面の簡単な説明】 第１図は情報記録用ディス・フをピット列に沿つて切断
し１本発明にかかる情報記録用ディスクの一実施例を模
式的に示す断面図、第２図はディスク原盤の断面図、第
３図および第４図はディスク原盤に深いビットを凹設す
る工程を説明する断面図、第５図はディスク原盤に浅い
ビットを凹設する工程を説明する断面図、第６図は情報
読出し袋口の一例を示すブロック図、第７図は従来知ら
れている情報記録用ディスクの一例を示す斜視図である
。 １：情報記録用ディスク、２：ディスク原盤。 ３：記録層、４：ビット列、４　ａ　：第１のビット。 ４ｂ：第２のピッ１−１ｌＯ：基板、１１：ニッケルめ
っき、１２：ホトレジスト、１３；ディスク原盤、１４
，１５，１６：ビット、２０ニスピンドル、２１：光源
、２２：半透鏡、２３；絞り込みレンズ、２４ニスベク
トルアナライザ、２５：３進／２進コンバータ、２６；
再生用レーザビーム 第１図 １　　　湧帳ｉこ４↑用テ゛づズ７ ２　　テラス７基版 ３　反財績 ４　　　こ°ンＬり′ｊ ４８　　　　′″；ｒ　ブ　σ、　　ｅ　＠　、　Ｆ４
ｂ　　　才？め　こ°外 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 手続補正書（自発） 昭和６１年　２月２ρ日[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a sectional view schematically showing an embodiment of the information recording disk according to the present invention, by cutting the information recording disk along the pit row. 3 and 4 are cross-sectional views illustrating the step of recessing a deep bit into the disk master, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the step of recessing a shallow bit into the disk master, FIG. 6 is a block diagram showing an example of an information reading bag opening, and FIG. 7 is a perspective view showing an example of a conventionally known information recording disk. 1: Information recording disc, 2: Disc master. 3: recording layer, 4: bit string, 4a: first bit. 4b: Second pitch 1-11O: Substrate, 11: Nickel plating, 12: Photoresist, 13; Disk master, 14
, 15, 16: Bit, 20 Nissindle, 21: Light source, 22: Semi-transparent mirror, 23; Stop lens, 24 Varnish vector analyzer, 25: Ternary/binary converter, 26;
Laser beam for reproduction Fig. 1 1 Yucho Iko 4↑ Tezzu 7 2 Terrace 7 base plate 3 Reverse wealth 4 KonLri'j 48'''; r Bu σ, e @, F4
B-years-old? Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Procedural amendment (voluntary) February 2nd, 1985

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ディスク基板の片面に、情報信号がくぼみまたは突起の
形で記録された情報記録用ディスクにおいて、上記くぼ
みの深さまたは突起の高さの方向に少なくとも３値以上
の情報信号を記録したことを特徴とする情報記録用ディ
スク。An information recording disk in which information signals are recorded in the form of depressions or protrusions on one side of a disk substrate, characterized in that information signals of at least three values are recorded in the direction of the depth of the depressions or the height of the protrusions. A disc for recording information.