JPS6247841A - 光学式情報記憶担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディ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ットガイド用のトラック溝
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
ファイル、文書ファイル、或いはデータファイルに応用
され、商品化が行なわれている。

光ディスクはコンピュータの外部記憶装置に用いられて
いる磁気ディスク装置に比べて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、光ディ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
で小さなスポットに集光し、同時に光ディスクより検出
される制御信号によって前記スポットを高精度に制御し
、狭いトラックピッチで情報を蓄積できるようにした為
である。　　　　゛ このように、光ディスクへの情報の高密度な記録には光
ディスクより検出されるトラック制御信号が重要な役割
を果たしている。通常、このトラック制御信号は光ディ
スクの情報記録面上に形成された凹凸形状の光スポット
ガイド用のガイド溝によって作られる。

以下、図面を参照しながら、光ディスクの構造及びトラ
ック制御信号が検出される様子を示す。

第３図は光ディスクの一つの例に於けるディスク断面形
状とその一部の拡大図である。光ディスク１は基板４と
光スポットガイド層６、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は他の例の光ディスク
の場合、空気層になっている事もある。

光ディスク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によって情報信号記
録層２に絞り込む事によって行なわれる。この時、光ビ
ームは基板４及び光スポットガイド層６を介して情報信
号記録層２に絞り込まれる。光スポットガイド層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、これによって光スポットがガイドされている。

従来、この凹凸形状の内、レンズＢ側より見て凸になる
部分をトラックとして用い、情報信号をこのトラック上
に記録する方式がとられている。

すなわちこのトラック７に沿って光スポットがガイドさ
れ、情報ビット６の書き込み、読み出しが行なわれるわ
けである。

次に、この凹凸形状よりトラック制御信号が検出される
原理を説明する。第４図はプッシュプル法、或いはファ
ー・フィールド法と呼ばれ、この凹凸形状よりトラック
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ッ
トが当たっていたとすると、この凸部より反射されレン
ズ１２によって平行光束となった光は強度分布１５のよ
うに一様な分布の光束となって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１
３−２の出力が各々独立に取り出され、回路によってそ
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）の場合は、ガイド
溝１４の凸部の中心が光スポッ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とで異なったものとなり、差信号は０ではなく、十
或いは−の値をとる事になる。従って、この２分割の光
検出器の出力の差信号がＯになるようにレンズ１２を動
かして光スポットを制御すれば、常に光スポットはガイ
ド溝の凸部を追従し、トラッキングができる事になる。

一方、光ディ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、光ディ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、このトラック制御用のガイド溝を有する光ディス
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ィスクの製造プロセ
スを説明した図である。

通常、ガイド溝は、４５０　ｎｍ程度の短波長レ−ｆ−
を用いた、レーザーカッティングマシンで作製され、ト
ラッ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、フォトレジスト
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、現像プロセスによってレーザー光
の当った部分の７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
よりレプリカディスク２１が大量に作られ、光スポット
ガイド用のガイド溝及びトラック検索信号を有する光デ
ィ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、蒸着或いはスパッタ等によっ
て付けられ、もう１枚のディスク或いは保護基板２６と
接着されて光ディスクが完成する。

なお、第５図よりわかるように、光ディスクのガイド溝
の凸部はレーザーが照射されてフォ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、これがトラックとなっている。又、トラ
ックの検索信号は、レーザー光でガラスｔｉｌ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って
、凹凸形状でガラス板上に形成される。従って、検索信
号はガイド溝の凸部、すなわちトラックの一部に構成さ
れている。従来、この光ディスクのトラック制御用のガ
イド溝としては、凸部の溝幅がトラックピッチのイより
小さい形状がとられ、例えばトラックピッチ１．６μｍ
の時、凸部の幅０．６〜０．７μｍ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
絞っている為である。

以下、図面を参照しながら、従来のガイド溝を用いた時
に得られるトラック制御用の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、光スポットが情報トラックを形成するガイ
ド溝の凸部から１つのトラックを横切り、その次のトラ
ックの中心まで移動した時の変化を示したグラフである
。横軸に光スポットの位置をとり、縦軸に光スポットが
その位置に来た時の和信号及び差信号のレベルをとって
いる。この図で、トラックピッチは１．６μｍ、ガイド
溝深さは７００人、凸部の幅は０．６μｍとなっている
。

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っている。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
によって、常にトラック２９の中心を光スポットが追従
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、ガイド溝によって照射された
光が回折される為である。従って、和信号２８は、光ス
ポットがトラック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って光が回折し
、特に、幅の狭い凸部に光が当たった場合に回折損失が
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ック制御用のガイド溝では
、光スポットが追従するトラック部の幅が狭い為に光デ
ィ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、従っ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
ド溝の凹部をトラックとして用いると込う方式がある。

これは凸部に比べて幅の広いガイド溝の口部をトラック
として用いて、情報ビットを記録し、再生しようとする
ものである。確かに、このようにすると、回折損失は少
なくなり、再生される信号光量は多くなるが、トラック
検索信号がガイド溝の凸部に入っている為にトラックの
検索ができなくなる。又、トラッ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凸部をトラック
とした場合と比べて１８００異なっている為、従来使用
されているガイド溝の凸部をトラックとする光ディスク
との互換性がなくなってくる。

さらに、ガイド溝の凸部の表面は、ガラスマスター作製
時にレーザーカッティングされてフォトレジストが除去
されて精度の良いガラス板表面が転写された状態になっ
ているのに対して、ガイド溝の凹部の底面はフォトレジ
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、情報トラックとしてはノイズレベルの高いトラッ
クになっている。

このように、ガイド溝の凹部をトラックとする方法も、
検索信号の検出、従来ディスクとの互換性、トラックの
ノイズレベルの点で従来ディスク以上の問題点を有して
いる。

又、凹部トラック型ディ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
来ディスクとの互換性、及びトラックのノイズレベルの
問題は残っている。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ック方向のピッチは本来のピッチの
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、従来ディスクと同等のトラ
ッ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、従来の光ディスクとの互換
性を有し、さらに、トラックのノイズレベルの低いトラ
ッ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、前記基板上で光スポットガイド用のト
ラックと前記トラックの内の所定のトラックを検索する
為の検索信号とが凹凸形状で形成された光スポットガイ
ド層と、前記光スポットガイド層上に形成された情報信
号記録層とを有し、前記トラックに光スポットを集光す
るレンズの側から見て前記トラックが前記光スポットガ
イド層の凸部で構成されるようにすると共に、前記検索
信号が前記トラックの一部に形成され、かつ前記トラッ
クの幅が、トラック間隔の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、上記した構成によって、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ックとしなからｌ・
ラックの幅をトラック間隔の１／２より広く形成する事
により、ガイド溝による光の回折損失の増大を防ぎ、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
トラックとしている為、トラッ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、検索信号もトラッ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ックとしている為、ノ
イズレベルの低い良好なトラッ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、光ディスク１は、情報信
号記録層２、接着層３、基板４、光スポットガイド層６
より構成されている。前記光ディスク１に対して、レン
ズＢで情報信号記録層２に絞り込まれた光スポットは、
光スポットガイド層６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の部分をトラックとし、
このトラック了に追従して情報ピット６の書き込み及び
読み出しが行なわれる。又、トラック検索信号はトラッ
ク７の一部に形成され、光スポットがトラック７を追従
すると検索信号が読み出せるな値になしている。

次に、本実施例に於ける、トラック制御用の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
られるトラッ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、光スポットがトラックを横切った場合の
変化を示したものである。第２図において、横軸は光ス
ポットの位置を表わし、縦軸は光スポットがその位置に
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、トラックピッチは１．６μｍ、ガイド溝深さ
は７００人、凸部の幅は１．０μｍとなっている。

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ック制御用の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ック
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っている。これに対し、前
記和信号はトラック１１の中心位置で最大となり、従来
例とは違って、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、トラックを形成するガイド溝の凸部
１１の幅がトラックピッチの１／２よりも広く作られて
おり、この為、ガイド溝による回折損失が少なくなって
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、レーザーカンティング・マシンの集光レ
ンズの開口数を下げたり、光スポットをガラス・マスタ
ー上でトラッ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
の光スポットガイド層で光スポットが追従するトラック
を、光スポッ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、同時にトラック検索信号も
前記トラックの一部に形成し、かつ前記トラックの幅を
トラックピッチの１／２より広くなるように構成する事
により、従来の狭いトラック幅の光学式情報記憶担体と
同等なトラック制御信号が得られると同時に、ガイド溝
による光の回折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、トラック検索信号もトラックの
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ックとしてい
る為、ノイズレベルの低いトラッ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、この基板上で、光ス
ポットガイド用のトラックとこのトラックの内の所定の
トラックを検索する為の検索信号とが凹凸形状で形成さ
れた光スポットガイド層と、その光スポットガイド層上
に形成された情報信号記録層とを有し、トラックに光ス
ポットを集光するレンズ側より見て、トラックが光スポ
ットガイド層の凸部で構成されると共に、検索信号が、
前記トラックの一部に形成され、かつトラックの幅が、
トラック間隔の１／２より広く形成されている事により
、ガイド溝による光の回折損失の増大を防ぎ、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ックとしてい
る為、トラＪり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、検索信号もトラックの一部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、トラックとしている為、ノイズレベル
の低い良好なトラッ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図はそのトラック制御の原理を説明する模式図
、第６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・・・・・光ディスク、２・・・・・・情報信号記録
層、３・・・・・・接着層、４・・・・・基板、６・・
・・・光スポットガイド層、６・・・・・・情報ピット
、７・・・・トラック、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、１１゜２９・・・・・
トランク、１２・・・・レンズ、１３・・・・・２分割
光検出器、１４・・・・・・ガイド溝断面、１６・・反
射光強度分布、１６・・・・・ガラス板、１７　　・フ
ォトレジスト、１８・・・・・・レーザー光、１９・・
・・ガラスマスター、２０・・・・・・金属マスター、
２１・・・・レプリカディスク、２２・・・・・情報信
号記録層、２３・・・・光ディスク、２４・・・・レン
ズ、２６・・・保護基板、２６・・・・・ガラス板表面
部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１−
一一光月ス７ フーーー１−ｙｌフ ８−一−レノス゛ 一！セ１■ 一；セ１ｂ 区 ぐｑ 派 第３図 ＋ｓ−−壜打り弛夷分子 ＩＥ−ｐ−ラＺ′ｓ及 ＋７−−７７ＬレツスＬ 第５９　　　　　　１”石′イ′ １ｑ−−−力゛ラス　マズダー 区　　　　　−兵セ）め ｑコ 昧

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板と、前記基板上で光スポットガイド用のトラックと
   前記トラックの内の所定のトラックを検索する為の検索
   信号とが凹凸形状で形成された光スポットガイド層と、
   前記光スポットガイド層上に形成された情報信号記録層
   とを有し、前記トラックに光スポットを集光するレンズ
   側から見て前記トラックが前記光スポットガイド層の凸
   部で構成されると共に、前記検索信号が前記トラックの
   一部に形成され、かつ前記トラックの幅がトラック間隔
   の１／２より広く形成されていることを特徴とする光学
   式情報記憶担体。