JP2003085778A - 光学記録再生媒体、光学記録再生媒体製造用マザースタンパ及び光学記録再生装置 - Google Patents
光学記録再生媒体、光学記録再生媒体製造用マザースタンパ及び光学記録再生装置Info
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Abstract
安定したトラッキングサーボを行うためにプッシュプル
信号振幅が十分得られ、且つウォブル信号の再生も安定
に行うことのできる実用的な高記録密度の光学記録再生
媒体を提供する。 【解決手段】 記録トラックに沿ってグルーブが形成さ
れ、所定の波長λの光が照射されて記録及び/又は再生
がなされる光学記録再生媒体であって、光学記録再生媒
体の光入射面からグルーブに至る媒質の屈折率をnとし
たときに、このグルーブの位相深さxを、 λ/16.14n≦x≦λ/4.99n とすると共に、グルーブの幅wと、トラックピッチpの
比w/pを、 0.391≦(w/p)≦0.594 として構成する。
Description
ってグルーブが形成され、所定の波長の光が照射されて
記録及び/又は再生がなされる光学記録再生媒体、光学
記録再生媒体製造用マザースタンパ及び光学記録再生装
置に係わる。
されて成り、光学的に記録及び/又は再生が行われる光
ディスクが各種実用化されている。このような光ディス
クには、データに対応したエンボスピットがディスク基
板に予め形成されて成る再生専用光ディスクや、磁気光
学効果を利用してデータの記録を行う光磁気ディスク
や、記録膜の相変化を利用してデータの記録を行う相変
化型光ディスクなどがある。
や相変化型光ディスクのように書き込みが可能な光ディ
スクでは、通常、記録トラックに沿ったグルーブがディ
スク基板に形成される。ここで、グルーブとは、主にト
ラッキングサーボを行えるようにするために、記録トラ
ックに沿って形成される、いわゆる案内溝であり、グル
ーブとグルーブの開口端間をランドと称す。
クでは、通常、グルーブで反射回折された光から得られ
るプッシュプル信号に基づくトラッキングエラー信号に
よって、トラッキングサーボがなされる。ここで、プッ
シュプル信号は、グルーブで反射回折された光を、トラ
ック中心に対して対称に配置された2つの光検出器によ
り検出し、それら2つの光検出器からの出力の差をとる
ことにより得られる。
は、再生装置に搭載される光ピックアップの再生分解能
を向上させることで、高記録密度化を達成してきた。そ
して、光ピックアップの再生分解能の向上は、主に、デ
ータの再生に使用するレーザ光の波長λを短くしたり、
光ディスク上にレーザ光を集光する対物レンズの開口数
NAを大きくしたりすることにより、光学的に実現させ
てきた。
わゆるCD−Rや光磁気ディスクの書換え可能型のMD
(Mini Disc )、DVD(Digital Versatile Disc)の
追記型のDVD−R、又はDVDの書換え可能型のいわ
ゆるDVD+RW或いはDVD−RW(いずれも光ディ
スクの登録商標)の各フォーマットでは、グルーブに記
録するグルーブ記録フォーマットが提案されている。I
SO系の光磁気ディスクの各フォーマットでは、ランド
に記録するランド記録フォーマットが提案されている。
ry)等においては、光ディスクの高密度化を実現する一
つの方法として、グルーブとランドとの両方に記録する
ことにより、トラック密度を従来の2倍にして高密度化
をはかる、いわゆるランドグルーブ記録方式が提案され
ている。
進められているDVR(Digital Video Recordable)
や、MDが小径化されたいわゆるμ(マイクロ)−Disc
等の高密度光ディスクでは、ランドグルーブ記録方式が
採られ、図5にその一例を模式的に示すように、グルー
ブ2が、隣接するグルーブ2に同期してウォブル即ち蛇
行しているフォーマットが提案されている。9はランド
を示す。このウォブル信号は、クロックを発生させて同
期信号等に使われる。データ情報は、ランド9上と、グ
ルーブ2上に記録されることから、従来の2倍の記録密
度を達成することができる。
ランドグルーブ記録を行う場合、ランド上の記録とグル
ーブ上の記録において、記録再生時にフォーカス点をそ
れぞれ調節しないと最適な記録再生特性が得られないこ
とから、光学系の複雑化を招くという欠点があった。
neration And Conduction On Land/Groove Disc"におい
て、ランド上の記録とグルーブ上の記録とにおいて、記
録ビーム形状が異なる報告があることからも明らかなよ
うに、ランド記録再生特性とグルーブ記録再生特性とを
均一化することは困難であり、同一の光学記録再生媒体
において、記録再生特性の異なる領域が存在するという
問題がある。
おいて、読み取り面に近い方、即ちDVRの場合は、光
照射側に近いランド上の記録再生特性は良好であるが、
読み取り面から遠い方、即ちDVRの場合光照射側から
遠いグルーブでの記録再生特性を良好に保持することは
困難な結果を得ている。
スク等において、このようなランドグルーブ記録方式の
フォーマットで信号を直接記録することは現状では可能
であるが、ランド上の記録とグルーブ上の記録とで記録
再生特性を良好で且つ均一にすることが望まれている。
R等の高密度光ディスクにおいて、グルーブ部は読み取
り面に遠い方であり、このグルーブ部での記録再生特性
を良好にすることは困難である。
において、基板に形成する凹凸パターンを反転して製造
する方法が考えられる。すなわち、通常の光学記録再生
媒体の製造過程においては、フォトリソグラフィ等によ
ってガラス原盤上の感光層に微細な凹凸パターンを形成
した後、メッキ等によって例えばNiより成るマスター
スタンパを形成する。
置して樹脂を射出する射出成形法、または、基板上に、
例えば紫外線硬化樹脂を塗布し、この樹脂層にこのスタ
ンパーを押圧して、目的とする凹凸パターンを形成す
る、いわゆる2P(Photo-Polymerization)法によっ
て、表面に所定の微細な凹凸パターンが形成された光学
記録再生媒体の基板を形成することができる。
み取り光から遠い側に設けられて記録再生特性が良好に
保持できない場合は、上述のマスタースタンパの複製ス
タンパ、即ちいわゆるマザースタンパを、電気メッキ法
等によって転写形成することにより、凹凸パターンを逆
にして、基板上のグルーブパターンを、読み取り側に近
い法に設ける構成として、記録再生特性の向上をはかる
ことができる。
録フォーマットを採る場合は、ランドグルーブ記録フォ
ーマットを採る場合と同様の高記録密度を達成しようと
すると、ランドグルーブ記録フォーマットを採る場合の
2倍のトラック密度にすること、即ちトラックピッチを
半分とする必要があり、プッシュプル信号等のトラッキ
ングサーボ信号の振幅量が小さくなり、安定にトラッキ
ングすることや、ウォブル信号の再生が難しくなる。
は、トラックピッチが0.60μm、即ちランド幅が
0.30μm、グルーブ幅が0.30μmとされてお
り、プッシュプル信号振幅は90%程度である。
の記録密度を達成する場合は、トラックピッチを0.3
2μmとすると、プッシュプル信号振幅は18%程度で
ある。
チは、再生装置の光ピックアップのカットオフ周波数に
対応するトラックピッチの2倍〜3/2程度ととする
と、安定したトラッキングサーボや安定しウォブル信号
の再生を実現し、トラッキングサーボ信号振幅を十分な
レベルとして得られるとされる。
振幅がほぼ0となる周波数のことであり、データの再生
に使用するレーザ光の波長をλとし、光ディスク上にレ
ーザ光を集光する対物レンズの開口数をNAとしたと
き、2NA/λで表される。
5、再生光の波長λ=406nmであるから、カットオ
フ周波数(2NA/λ)は、4187本/mmであり、
これに対応するトラックピッチは0.239μmであ
る。
すると、カットオフ周波数のトラックピッチ(0.23
9μm)の4/3(0.32/0.239≒1.33
9)程度となり、十分なトラッキングサーボ信号振幅、
即ちプッシュプル信号振幅が得られないこととなる。
グエラー信号としてプッシュプル信号が用いられている
が、トラッキングサーボを安定に行うには、プッシュプ
ル信号振幅比が十分大である必要があり、例えばプッシ
ュプル信号振幅を最大にするためのフォーカス位置の調
整を行うなどの工夫により、0.14以上程度とする必
要がある。また、ウォブル信号の再生を安定に行うよう
にすることが望まれている。
記録再生特性の変動を生じることなく、また安定したト
ラッキングサーボを行うためにプッシュプル信号振幅が
十分得られ、且つウォブル信号の再生も安定に行うこと
のできる実用的な高記録密度の光学記録再生媒体、光学
記録再生媒体製造用のマザースタンパ、更に光学記録再
生装置を提供することを目的とする。
に沿ってグルーブが形成され、所定の波長λの光が照射
されて記録及び/又は再生がなされる光学記録再生媒体
であって、光学記録再生媒体の光入射面からグルーブに
至る媒質の屈折率をnとしたときに、このグルーブの位
相深さxを、 λ/16.14n≦x≦λ/4.99n とすると共に、グルーブの幅wと、トラックピッチpの
比w/pを、 0.391≦(w/p)≦0.594 として構成する。または、グルーブの位相深さxを、 λ/2.77n≦x≦λ/2.41n とすると共に、グルーブの幅wと、トラックピッチpの
比w/pを、 0.422≦(w/p)≦0.578 として構成する。
再生媒体において、グルーブが形成された基板の上に、
少なくとも記録層及び保護層を設け、グルーブは、光入
射面に近い側に突出する上面を有し、このグルーブの上
面を情報の記録再生がなされる情報面として構成する。
記録再生媒体において、グルーブをウォブリンググルー
ブとして構成する。更に本発明は、上述の構成による光
学記録再生媒体において、トラックピッチを、300n
m以上325nm以下として構成する。
体に対する記録及び/又は再生に使用される対物レンズ
の開口数をNAとしたとき、このNAを0.85以上と
する。
ーブが形成され、所定の波長λの光が照射されて記録及
び/又は再生がなされる光学記録再生媒体を製造する際
に使用される光学記録再生媒体製造用マザースタンパで
あって、光学記録再生媒体の光入射面からグルーブに到
る媒質の屈折率をnとしたときに、このグルーブパター
ンの位相深さx’を、 λ/16.14n≦x’≦λ/4.99n とすると共に、このグルーブパターンの幅w’と、トラ
ックピッチp’の比w’/p’を、 0.391≦(w’/p’)≦0.594 として構成する。または、グルーブパターンの位相深さ
x’を、 λ/2.77n≦x’≦λ/2.41n とすると共に、このグルーブパターンの幅w’と、トラ
ックピッチp’の比w’/p’を、 0.422≦(w’/p’)≦0.578 として構成する。
述の光学記録再生媒体製造用マザースタンパによって基
板を転写成形し、この基板上に、少なくとも記録層及び
保護層を設け、上述のグルーブを、光入射面に近い側に
突出する上面を有する構成とし、且つこの上面を情報の
記録再生がなされる情報面として構成する。
述の構成による光学記録再生媒体に対し、そのグルーブ
の光入射面に近い上面のみに、情報の記録再生を行う構
成とする。
記録再生媒体のグルーブをウォブルグルーブとしてその
深さを λ/16.14n≦x≦λ/4.99n とし、グルーブの幅wと、トラックピッチpの比w/p
を、 0.391≦(w/p)≦0.594 として構成することによって、十分なプッシュプル信号
振幅を得ることができた。
pの比w/pを、 0.422≦(w/p)≦0.578 として構成することによって、十分安定してプッシュプ
ル信号振幅を得ることができた。
光学記録再生媒体において、グルーブが形成された基板
の上に、少なくとも記録層及び保護層を設け、グルーブ
を、光入射面に近い側に突出する上面を有する構成と
し、即ち読み取り側に近い方にグルーブが設けられる構
成として、このグルーブの上面を情報の記録再生がなさ
れる情報面として構成することによって、ランドグルー
ブ記録を採る場合のような、記録再生特性の変動を生じ
ることなく、また光学記録再生装置の再生光学系を複雑
化することもなく、更に、トラックピッチを300nm
以上325nm以下とする場合は、前述のランドグルー
ブ記録方式を採る場合と同程度の高記録密度化をはかる
ことができて、安定した記録再生特性が得られる光学記
録再生媒体又は光学記録再生装置を提供することができ
る。
を参照して詳細に説明するが、本発明は以下の例に限定
されることなく、本発明構成を逸脱しない範囲で種々の
構成を採り得ることはいうまでもない。
した断面構成を模式的に示すように、基板1の上に、光
入射面に近い側、図示の例では上側に突出するグルーブ
2が形成されて成り、この上に例えば反射層3、第1の
誘電体層4、記録層5、第2の誘電体層6及び光透過性
の保護層7が順次積層形成されて光学記録再生媒体が構
成される。
し、レーザ光等の再生光Lがグルーブ2上に照射され
て、このグルーブ2の上面に記録された情報が読みだす
ようになされている。
ーブ2の深さ(図示の例では高さにに相当する)をdと
し、図1においてレーザ光Lで示す再生光の波長をλ、
光入射面からグルーブ2に至る媒質、即ち図1の例にお
いては保護層7の屈折率をnとしたときに、その位相深
さxが、 λ/16.14n≦x≦λ/4.99n となるように構成すると共に、グルーブ2の幅wと、ト
ラックピッチpの比w/pが、 0.391≦(w/p)≦0.594 となるように構成する。
ラックピッチpの比w/pが、 0.422≦(w/p)≦0.578 となるように構成する。
生媒体の製造工程の一例を図2A〜Cの光学記録再生媒
体製造用マザースタンパの製造工程図を参照して説明す
る。
原盤用基板を示す。この原盤用基板11の表面に、フォ
トレジスト等より成る感光層12が被着形成され、後述
する所定のパターン露光及び現像によって、例えばウォ
ブリンググルーブに対応するグルーブパターン13が、
原盤用基板11の表面を露出するように、即ち感光層1
2が除去されたいわば凹状パターンとして形成される。
された感光層12上を覆って、全面的に無電界メッキ法
等により、ニッケル被膜等より成る導電化膜を被着した
後、導電化膜が被着された原盤用基板11を電鋳装置に
取り付け、電気メッキ法により導電化膜層上に例えば3
00±5μm程度の厚さになるようにニッケルメッキ層
を形成する。
た原盤用基板11から、ニッケルメッキ層をカッター等
で剥離し、凹凸パターンが形成された感光層をアセトン
等を用いて洗浄して、図2Bに示すように、原盤11上
でのウォブリンググルーブパターン13が反転したパタ
ーンの反転ウォブリンググルーブパターン13nが形成
されたスタンパ14、即ちいわゆるマスタースタンパが
形成される。
が形成された面上に例えば離型剤を塗布した後、例えば
電気メッキ法により、図2Cに示すように、スタンパー
14の凹凸パターンを転写したマザースタンパ15を形
成する。
て説明した原盤用基板11上の感光層12のパターンと
同様に、所定のウォブリンググルーブパターン16が凹
状に形成されて成る。
7において、再生光の波長をλ、この上に形成する保護
層7の屈折率をnとしたときに、その位相深さx’を、
λ/16.14n≦x’≦λ/4.99nとなるように
構成すると共に、グルーブパターン16の幅w’と、ト
ラックピッチp’の比w’/p’を、 0.391≦(w’/p’)≦0.594 となるように構成する。
幅w’と、トラックピッチp’の比w’/p’を、 0.422≦(w’/p’)≦0.578 となるように構成する。
学記録再生媒体作製用原盤の具体的な露光工程を、図3
を参照して、光学記録装置の構成例と共に詳細に説明す
る。
明する。上述のパターン露光工程においては、レーザビ
ームを対物レンズで集光し、原盤用基板の上のフォトレ
ジストを露光する方法が一般的に採られている。このよ
うな光学記録装置の一例を図3に示す。
を示す。光源としては、特に限定されるものではなく、
適宜選択して用いることができるが、この例において
は、Krレーザ(波長λ=351nm)の記録用レーザ
光を発振するレーザ源を用いた。
器(EOM)21、検光子22を通過した後、ビームス
プリッターBS1によって一部反射される。ビームスプ
リッターBS1を透過したレーザ光は、フォトディテク
ター(PD)24によって検出され、図示しないが、記
録光パワー制御回路等の制御部において、比較電圧Ref
と比較して変調器21にフィードバックされる。
ーザ光は、変調部25に入射される。変調部25におい
て、レーザ光をレンズL1で集光し、その焦点面上にA
OM(Acousto-Optic Modulator;音響光学変調素子)よ
り構成されるAO変調器28を配置する。
する超音波がドライバ27から入力され、この超音波に
基づいてレーザ光の強度が強度変調される。レーザ光
は、AO変調器28の回折格子により回折され、その回
折光のうち1次回折光のみがスリットを透過するように
なされる。
2によって集光された後、ミラーM1により反射されて
進行方向が90°曲げられた上で、移動光学テーブル4
0に水平に且つ光軸に沿って導入される。
合は、移動光学テーブル40に入射したレーザ光は、偏
向光学系ODにおいて、光学偏向が施された上で、ミラ
ーM2によって反射されて再び進行方向が90°曲げら
れて、偏光ビームスプリッタPBSに入射する。
例えばグルーブを形成するいわゆる記録領域の一部、又
はこの記録領域外の例えば内周部にピットを形成する場
合は、光学偏光せずにミラーM2で反射されて偏光ビー
ムスプリッタPBSに入射し、所定のパターンに対応す
るON/OFFを例えば上述のドライバ27から入力す
ることによって、目的とするピットパターンを形成する
こともできる。
って再度90°進行方向が曲げられたレーザ光は、拡大
レンズL3によって所定のビーム径とされた上でミラー
M3によって反射されて対物レンズ54へと導かれ、こ
の対物レンズ54によって、原盤用基板11の上の感光
層12に集光される。原盤用基板11は、図示しないが
回転駆動手段により矢印aで示すように回転される。一
点鎖線cは、基板11の中心軸を示す。
40によって平行移動される。これにより、レーザ光の
照射軌跡に応じた凹凸パターンに対応する潜像が、感光
層12の全面にわたって形成されることとなる。
ズム47、音響光学偏向器(AOD:Acousto Optical
Deflector)48、ウェッジプリズム49により構成され
る。レーザ光Lは、ウェッジプリズム47を介して音響
光学偏向器48に入射し、この音響光学偏向器48によ
って、所望する露光パターンに対応するように光学偏向
が施される。
光学素子としては、例えば、酸化テルル(TeO2 )か
ら成る音響光学素子が好適である。そして、音響光学偏
向器48によって光学偏向が施されたレーザ光Lは、ウ
ェッジプリズム49を介して偏向光学系ODから出射さ
れる。
光学偏向器48の音響光学素子の格子面に対してブラッ
グ条件を満たすようにレーザ光Lが入射すると共に、音
響光学偏向器48によってレーザ光Lに対して光学偏向
を施しても、ビームの水平高さが変わらないようにする
機能を持つ。換言すれば、これらウェッジプリズム4
7、49と音響光学偏向器48は、音響光学偏向器48
の音響光学素子の格子面がレーザ光Lに対してブラッグ
条件を満たし、且つ偏向光学系ODから出射されたとき
のレーザ光の水平高さが変わらないように配置される。
響光学偏向器48を駆動するための駆動用ドライバ50
が取り付けられており、この駆動用ドライバ50には、
電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscilla
tor)51からの高周波信号が、正弦波で変調され供給さ
れる。そして、感光層の露光の際には、所望する露光パ
ターンに応じた信号が電圧制御発振器51から駆動用ド
ライバ50に入力され、この信号に応じて駆動用ドライ
バ50によって音響光学偏向器48が駆動され、これに
より、レーザ光Lに対して所望のウォブリングに対応し
た光学偏向が施される。
にてグルーブをウォブリングさせることにより、グルー
ブにアドレス情報を付加するような場合には、例えば中
心周波数が224MHzの高周波信号を周波数956k
Hzの制御信号にて正弦波信号を電圧制御発振器51か
ら駆動用ドライバ50に供給する。
バ50によって音響光学偏向器48を駆動し、この音響
光学偏向器48の音響光学素子のブラッグ角を変化さ
せ、これにより、周波数956kHzのウォブリングに
対応するように、レーザ光に対して光学偏向を施す。こ
れにより、感光層上に集光されるレーザ光のスポット位
置が、周波数956kHz、振幅±10nmにて、原盤
用基板11の半径方向に振動するように光学偏向を行っ
た。
S偏光を反射し、P偏光を透過するようになされ、光学
偏向されたレーザ光はS偏光であり、PBSにおいて反
射するようになされる。
口数NAを0.9とした。音響光学変調器28のAOM
としては、酸化テルルを用いた。入力端子からドライバ
27を介して供給される信号は、グルーブを形成する場
合は一定レベルのDC(直流)信号である。この例で
は、変調光学系25の光学レンズとしては、集光レンズ
L1の焦点距離を80mm、コリメートレンズL2の焦
点距離を100mmとし、また移動光学テーブル40の
拡大レンズL3の焦点距離を50mmとした。
光条件は、ウォブルグルーブに対し線速度5.28m/
s、レーザパワー0.4mJ/m程度とし、トラックピ
ッチを320nmとして、原盤用基板11上の感光層1
2にパターン露光を行った。
が上部になるように現像機のターンテーブルに載置し
て、この原盤用基板11の表面が水平面となるようにし
て回転させる。この状態で、感光層12上に現像液を滴
下して、感光層12の現像処理を行い、信号形成領域
に、記録信号に基づく凹凸パターンが形成され、上述の
図2Aにおいて説明した光学記録再生媒体製造用の原盤
を形成する。
説明した製造工程によって、上述の光学記録装置による
パターン露光と現像工程によって作製した凹凸パターン
とは反転する凹凸パターンが形成された光学記録再生媒
体製造用マザースタンパを形成し、更にこのマザースタ
ンパから射出成形法又は2P法等によって、この例にお
いては射出成形によりポリカーボネート等の光透過性樹
脂より成る光学記録再生媒体用の基板を成形する。
1.1mmとし、その信号形成面に、Al合金等から成
る反射層3、ZnS−SiO2 等より成る第1の誘電体
層4、GeSbTe合金等より成る相変化材料より成る
記録層5、ZnS−SiO2等より成る第2の誘電体層
6を順次スパッタリング等によって成膜する。その後、
第2の誘電体層5の上に紫外線硬化樹脂をスピンコート
法により塗布し、この紫外線硬化樹脂に対して紫外線を
照射し硬化させることによって、厚さ0.1mmの保護
層7を形成する。以上の工程によって、DVR型構成の
光学記録再生媒体が形成される。
の凹凸パターンの再生特性の評価を、波長λ=406n
m、開口数NA=0.85の光学系を備えた光学記録再
生装置を用いて行った。この装置の模式的な構成を図4
に示す。
の半導体レーザ等の光源を示し、ここから出射されたレ
ーザビームは、コリメートレンズ62で平行光とされ、
グレーティング63によって、0次光(主ビーム)及び
±1次光(副ビーム)の3つのビームに分けられる。こ
れらの3つのビーム(P偏光)は、偏光ビームスプリッ
タ(PBS)64、1/4波長板65を円偏光として透
過して、開口数NA=0.85の対物レンズよりなる光
ピックアップ66によって、光学記録再生媒体10の所
定の記録トラック上に集光される。主ビームの中央のス
ポットは記録情報の記録再生に用いられ、副ビームの光
スポットはトラッキングエラーの検出用に用いられる。
図4において、67は例えば再生用に使用する磁気ヘッ
ド、68は光学記録再生媒体10を矢印bで示すように
回転する回転手段を示す。実線dは光学記録再生媒体1
0の回転軸を示す。
光は、光ピックアップ66、1/4波長板65を再び経
由して円偏光はS偏光になり偏光ビームスプリッタ64
に反射され、偏光ビームスプリッタ70に入射する。偏
光ビームスプリッタ70は、入射されたレーザ光をS偏
光成分とP偏光成分とに偏光分離し、レーザ光を組み合
わせレンズ71とレンズ74とに入射させる。
光は、レーザビームに比点収差を与えるレンズを介して
フォトダイオード72に入射され、ビームの強度に応じ
た電気信号に変換され、サーボ信号即ちフォーカスエラ
ー信号及びトラッキングエラー信号として、サーボ回路
に出力される。フォトダイオード72は分割されたディ
テクタ73(A〜F)を有する。主ビームの戻り光はデ
ィテクタ73の中央部に位置する4分割ディテクタのA
〜Dに入射し、副ビームの戻り光はディテクタ73の両
側部に位置するE、Fに入射する。
れたレーザ光は、レンズ74を介してもう一方のフォト
ダイオード75に入射される。フォトダイオード75は
ディテクタ76(G)を有し、偏光ビームスプリッタ7
0において反射されたレーザ光を検出する。
力される信号A〜Gが、図示しないが所定の回路系にお
いて、以下のように加算減算処理されて所定の信号が出
力される。即ち、 光学記録再生媒体の再生信号(MO信号)=(A+B+
C+D)−G ピット再生信号(例えばEFM信号)=(A+B+C+
D)又はG プッシュプル(トラッキングサーボ)信号=(A+C)
−(B+D) とする。このような構成による光学記録再生装置におい
て、上述の本発明構成による光学記録再生媒体の評価を
行った。
この場合フォトレジストの材料の希釈率と、レジスト塗
布時のスピンコートの回転数を換えて感光層2の厚さを
制御して、グルーブの深さをそれぞれ17nm、20n
m、23nm、34nm、47nm、55nmの光学記
録再生媒体A〜Fを上述の工程により製造した。
る際の記録光パワーを変えることにより、グルーブの幅
を125nmから220nmまで変化させて製造して、
各光学記録再生媒体のプッシュプル信号量を測定した。
この結果を以下の表1に示す。尚、再生光の波長λは上
述したように406nm、保護層7の屈折率は1.48
である。表1において信号量を記載していない欄は、再
生できなかったことを示す。
は、プッシュプル信号量が最大となるようにフォーカス
微調整を行う場合、安定したトラッキングサーボ、また
はウォブリング信号を再生するためには、0.14程度
以上必要とされる。
録再生媒体A〜Fは、全面において安定なトラッキング
サーボ信号を得ることができた。
安定に再生できる領域は、光学記録再生媒体A〜Fのう
ちグルーブ幅が125nmから190nmの範囲とされ
たものであった。グルーブ幅が220nmの領域は、ア
ドレス情報を安定に再生できないことがあった。
安定に再生できる領域、即ちグルーブ幅が125、16
0、190nmとされた光学記録再生媒体A〜Fの、読
み取り面に近いグルーブ2の上面に、1−7変調で情報
の記録及び再生を行ったところ、光学記録再生媒体の情
報面全面においてジッター10%以下で再生を行うこと
ができ、良好な記録再生特性を実現することができた。
クピッチのウォブルグルーブ記録フォーマットを採る光
学記録再生媒体において、グルーブ深さを17nm〜5
5nmとしたときに、即ち波長λ=406nm、屈折率
n=1.48に対し、位相深さをλ/16.14n以上
λ/4.99n以下とし、更に、グルーブの幅を125
nm以上190nm以下とし、従ってグルーブ幅とトラ
ックピッチの比を、0.391以上0.594以下とす
るときに、グルーブ形状は記録再生特性を損なうことな
く最適な形状となり、良好な記録再生特性を保持しつつ
記録密度の高密度化、大容量化をはかることができるこ
とがわかる。
ことにより、グルーブ深さ99nm、103nm、11
1nm、114nmのディスクG〜Jを作製した。この
場合においても各ディスクの記録用レーザ光のパワーを
変えることにより、グルーブ幅を135nm、155n
m、175nm、185nmとして記録を行い、そのプ
ッシュプル信号量を上述の光学記録再生装置において測
定した。この結果を、以下の表2に示す。
定なトラッキングサーボ信号を得ることができた。更
に、ウォブルグルーブのアドレス情報を再生したとこ
ろ、ディスクG及びJのグルーブ幅が135nm、18
5nmの領域では再生でのエラーレートの悪化が見られ
たが、アドレス情報の安定な再生は可能であった。即
ち、安定に再生できる領域は、ディスクG〜Jの、グル
ーブ幅が135nm以上185nm以下の領域であるこ
とがわかる。
ォブルグルーブ記録フォーマットを採る光学記録再生媒
体において、グルーブ深さを99nm〜114nmとし
たときに、即ち波長λ=406nm、屈折率n=1.4
8に対し、位相深さをλ/2.77n以上λ/2.41
n以下とし、グルーブの幅を135nm以上185nm
以下とし、従ってグルーブ幅とトラックピッチの比を、
0.422以上0.578以下とするときに、グルーブ
形状は記録再生特性を損なうことなく最適な形状とな
り、良好な記録再生特性を保持しつつ記録密度の高密度
化、大容量化をはかることができることがわかる。
ルーブ部、即ち光入射側に近い記録領域に1−7変調方
式で記録再生を行い、ディスク全面においてジッタ−1
2%以下の再生を行うことができ、良好な記録再生特性
を実現できた。
ラックピッチを全て320nmとしたものであるが、ト
ラックピッチを300nm、310nm、315nm、
325nmとし、グルーブの深さは34nm、従って位
相深さはλ/8.07nと、グルーブ幅とトラックピッ
チの比w/pは0.5とした光学記録再生媒体を製造
し、そのプッシュプル信号振幅を測定した。この結果
を、トラックピッチ320nmとしたものも含めて、以
下の表3に示す。
mの場合は、グルーブの位相深さがほぼλ/8nで信号
量が0.18であり、更にトラックピッチを微小化して
300nmとした場合は、同じくグルーブの位相深さλ
/8nで信号量は0.14と低下してしまい、実用的な
ウォブル再生の下限であることがわかった。従って、ト
ラックピッチを300nm以上325nm以下、更に好
ましくは310nm以上325nm以下とする場合に
は、安定したウォブル信号の再生が可能であることがわ
かる。
66nとされた光学記録再生媒体においてトラックピッ
チを300nmから325nmまで変化させてプッシュ
プル信号振幅を測定したところ、同様の結果を得た。即
ち、トラックピッチを300nm以上325nm以下、
より好ましくは310nm以上325nm以下に選定す
る場合には、安定したウォブル信号の再生ができること
がわかる。
は、前述のランドグルーブ記録方式を採る場合とほぼ同
程度のトラック密度とし、従って従来の2倍程度の高記
録密度化をはかることができる。しかも、ランドグルー
ブ記録方式を採る場合のように、再生時に複数のフォー
カス点を設定する必要がなく、記録再生特性のばらつき
を生じることもない。
生媒体を用いる光学記録再生装置において、その保護層
側から再生光を照射して、グルーブの突出する上面に記
録情報の記録再生を行う構成とすることによって、光学
系の複雑化を招くことなく、記録再生特性を良好の保持
しつつ従来の2倍程度の高記録密度化をはかることがで
きることとなる。
説明したが、本発明は上述の実施例に限定されることな
く、相変化材料層を含む各層の材料構成を変更するな
ど、またその他例えば記録層として光磁気記録層、色素
材料層を用いる場合や基板材料や構成等、本発明構成を
逸脱しない範囲で種々の変形変更が可能であることはい
うまでもない。
ことなく、信号の記録再生や或いは情報及び信号の記録
再生両方の機能を有する光学記録再生媒体、光学記録再
生媒体製造用マザースタンパ及び光学記録再生装置にも
適用することができる。
の2倍程度の高記録密度化をはかることのできる狭トラ
ックピッチのグルーブを設ける構成とする場合において
も、最適なグルーブ形状を採ることによって、良好な記
録再生特性を保持して、且つ光学系の複雑化を回避し
て、確実安定な記録再生を行うことのできる高記録密度
の光学記録再生媒体及び光学記録再生装置を提供するこ
とができる。
のアドレス情報を安定に再生することを実現でき、全て
の記録領域におけるウォブル信号の再生が可能な記録再
生特性に優れた高密度の光学記録再生媒体、及びこれを
用いた光学記録再生装置を提供することができる。
ある。
図である。
る。
体層、5 記録層、6第2の誘電体層、7 保護層、8
光ピックアップ、9 ランド、11 原盤用基板、1
2 感光層、13 グルーブパターン、13n 反転グ
ルーブパターン、14 スタンパ、15 マザースタン
パ、16 グルーブパターン、20 光源、21 電気
変調器、22 検光子、24 フォトディテクタ、25
変調光学系、27 ドライバ、28 音響光学変調
器、40 移動光学テーブル、47ウェッジプリズム、
48 音響光学偏向器、49 ウェッジプリズム、50
駆動用ドライバ、51 電圧制御発振器、54 対物レ
ンズ 61 光源、62コリメートレンズ、63 グレ
ーティング、64 偏光ビームスプリッタ(PBS)、
65 1/4波長板、66 光プックアップ、67 磁
気ヘッド、68回転手段、70 偏光ビームスプリッ
タ、71 組み合わせレンズ、72 フォトダイオー
ド、73 ディテクタ、74 レンズ、75 フォトダ
イオード、76 ディテクタ
23)
の半導体レーザ等の光源を示し、ここから出射されたレ
ーザビームは、コリメートレンズ62で平行光とされ、
グレーティング63によって、0次光(主ビーム)及び
±1次光(副ビーム)の3つのビームに分けられる。こ
れらの3つのビーム(P偏光)は、偏光ビームスプリッ
タ(PBS)64、1/4波長板65を円偏光として透
過して、開口数NA=0.85の対物レンズよりなる光
ピックアップ66によって、光学記録再生媒体10の所
定の記録トラック上に集光される。主ビームの中央のス
ポットは記録情報の記録再生に用いられ、副ビームの光
スポットはトラッキングエラーの検出用に用いられる。
68は光学記録再生媒体10を矢印bで示すように回転
する回転手段を示す。実線dは光学記録再生媒体10の
回転軸を示す。
光は、光ピックアップ66、1/4波長板65を再び経
由して円偏光はS偏光になり、偏光ビームスプリッタ6
4に反射され、組み合わせレンズ71に入射される。
光は、レーザビームに非点収差を与えるレンズを介して
フォトダイオード72に入射され、ビームの強度に応じ
た電気信号に変換され、サーボ信号即ちフォーカスエラ
ー信号及びトラッキングエラー信号として、サーボ回路
に出力される。フォトダイオード72は分割されたディ
テクタ73(A〜H)を有する。主ビームの戻り光はデ
ィテクタ73の中央部に位置する4分割ディテクタのA
〜Dに入射し、副ビームの戻り光はディテクタ73の両
側部に位置するディテクタE〜Hに入射する。
信号A〜Hが、図示しないが所定の回路系において、以
下のように加算減算処理されて信号が出力される。この
例においては、所定の間隔に配置して照射した上記3本
のレーザ光を利用した差動プッシュプル(DPP;Diff
erential Push-Pull)方式によりトラッキングサーボ信
号を得た。即ち、 光学記録再生媒体の再生信号=(A+B+C+D) ピット再生信号(例えばEFM信号)=(A+B+C+
D) プッシュプル信号=(B+C)−(A+D) プッシュプル(トラッキングサーボ)信号=(B+C)
−(A+D)−k((E−F)+(G−H)) (kは所定の定数) とする。このような構成による光学記録再生装置におい
て、上述の本発明構成による光学記録再生媒体の評価を
行った。
体層、5 記録層、6第2の誘電体層、7 保護層、8
光ピックアップ、9 ランド、10 光学記録再生媒
体、11 原盤用基板、12 感光層、13 グルーブ
パターン、13n 反転グルーブパターン、14 スタ
ンパ、15 マザースタンパ、16 グルーブパター
ン、20 光源、21 電気変調器、22 検光子、2
4 フォトディテクタ、25 変調光学系、27 ドラ
イバ、28 音響光学変調器、40移動光学テーブル、
47 ウェッジプリズム、48 音響光学偏向器、49
ウェッジプリズム、50 駆動用ドライバ、51 電圧
制御発振器、54 対物レンズ、61 光源、62 コ
リメートレンズ、63 グレーティング、64偏光ビー
ムスプリッタ(PBS)、65 1/4波長板、66
光ピックアップ、67 磁気ヘッド、68 回転手段、
71 組み合わせレンズ、72 フォトダイオード、7
3 ディテクタ
Claims (17)
- 【請求項1】 記録トラックに沿ってグルーブが形成さ
れ、所定の波長λの光が照射されて記録及び/又は再生
がなされる光学記録再生媒体であって、 上記光学記録再生媒体の光入射面から上記グルーブに至
る媒質の屈折率をnとしたときに、上記グルーブの位相
深さxが、 λ/16.14n≦x≦λ/4.99n とされると共に、上記グルーブの幅wと、トラックピッ
チpの比w/pが、 0.391≦(w/p)≦0.594 とされて成ることを特徴とする光学記録再生媒体。 - 【請求項2】 記録トラックに沿ってグルーブが形成さ
れ、所定の波長λの光が照射されて記録及び/又は再生
がなされる光学記録再生媒体であって、 上記光学記録再生媒体の光入射面から上記グルーブに至
る媒質の屈折率をnとしたときに、上記グルーブの位相
深さxが、 λ/2.77n≦x≦λ/2.41n とされると共に、上記グルーブの幅wと、トラックピッ
チpの比w/pが、 0.422≦(w/p)≦0.578 とされて成ることを特徴とする光学記録再生媒体。 - 【請求項3】 上記グルーブが形成された基板の上に、
少なくとも記録層及び保護層が設けられ、 上記グルーブは、上記光入射面に近い側に突出する上面
を有し、上記グルーブの上面が情報の記録再生がなされ
る情報面とされて成ることを特徴とする上記請求項1又
は2に記載の光学記録再生媒体。 - 【請求項4】 上記グルーブがウォブリンググルーブと
されて成ることを特徴とする上記請求項1、2又は3に
記載の光学記録再生媒体。 - 【請求項5】 上記トラックピッチが、300nm以上
325nm以下とされることを特徴とする上記請求項
1、2、3又は4に記載の光学記録再生媒体。 - 【請求項6】 上記光学記録再生媒体に対する記録及び
/又は再生に使用される対物レンズの開口数をNAとし
たとき、上記NAが0.85以上であることを特徴とす
る上記請求項1、2、3、4又は5に記載の光学記録再
生記録媒体。 - 【請求項7】 記録トラックに沿ってグルーブが形成さ
れ、所定の波長λの光が照射されて記録及び/又は再生
がなされる光学記録再生媒体を製造する際に使用される
光学記録再生媒体製造用マザースタンパであって、 上記光学記録再生媒体の光入射面から上記グルーブに到
る媒質の屈折率をnとしたときに、上記グルーブに対応
するグルーブパターンの位相深さx’が、 λ/16.14n≦x’≦λ/4.99n とされると共に、上記グルーブパターンの幅w’と、ト
ラックピッチp’の比w’/p’が、 0.391≦(w’/p’)≦0.594 とされて成ることを特徴とする光学記録再生媒体製造用
マザースタンパ。 - 【請求項8】 記録トラックに沿ってグルーブが形成さ
れ、所定の波長λの光が照射されて記録及び/又は再生
がなされる光学記録再生媒体を製造する際に使用される
光学記録再生媒体製造用マザースタンパであって、 上記光学記録再生媒体の光入射面から上記グルーブに到
る媒質の屈折率をnとしたときに、上記グルーブに対応
するグルーブパターンの位相深さx’が、 λ/2.77n≦x’≦λ/2.41n とされると共に、上記グルーブパターンの幅w’と、ト
ラックピッチp’の比w’/p’が、 0.422≦(w’/p’)≦0.578 とされて成ることを特徴とする光学記録再生媒体製造用
マザースタンパ。 - 【請求項9】 上記グルーブパターンが、ウォブリング
グルーブパターンとされて成ることを特徴とする上記請
求項7又は8に記載の光学記録再生媒体製造用マザース
タンパ。 - 【請求項10】 記録トラックに沿ってグルーブが形成
され、所定の波長λの光が照射されて記録及び/又は再
生がなされる光学記録再生媒体であって、 上記光学記録再生媒体の光入射面から上記グルーブに到
る媒質の屈折率をnとしたときに、上記グルーブに対応
するグルーブパターンの位相深さx’が、 λ/16.14n≦x’≦λ/4.99n とされると共に、上記グルーブに対応するグルーブパタ
ーンの幅w’と、トラックピッチp’の比w’/p’
が、 0.391≦(w’/p’)≦0.594 とされて成るマザースタンパを用いて転写成型された基
板を用い、 上記基板上に、少なくとも記録層及び保護層が設けら
れ、 上記グルーブは、上記光入射面に近い側に突出する上面
を有し、且つ上記上面が情報の記録再生がなされる情報
面とされて成ることを特徴とする光学記録再生媒体。 - 【請求項11】 記録トラックに沿ってグルーブが形成
され、所定の波長λの光が照射されて記録及び/又は再
生がなされる光学記録再生媒体であって、上記光学記録
再生媒体の光入射面から上記グルーブに到る媒質の屈折
率をnとしたときに、上記グルーブに対応するグルーブ
パターンの位相深さx’が、 λ/2.77n≦x’≦λ/2.41n とされると共に、上記グルーブに対応するグルーブパタ
ーンの幅w’と、トラックピッチp’の比w’/p’
が、 0.422≦(w’/p’)≦0.578 とされて成るマザースタンパを用いて転写成型された基
板を用い、 上記基板上に、少なくとも記録層及び保護層が設けら
れ、 上記グルーブは、上記光入射面に近い側に突出する上面
を有し、且つ上記上面が情報の記録再生がなされる情報
面とされて成ることを特徴とする光学記録再生媒体。 - 【請求項12】 上記グルーブはウォブリンググルーブ
とされて成ることを特徴とする上記請求項10又は11
に記載の光学記録再生媒体。 - 【請求項13】 記録トラックに沿ってグルーブが形成
され、所定の波長λの光が照射されて記録及び/又は再
生がなされる光学記録再生媒体を用いる光学記録再生装
置であって、 上記光学記録再生媒体は、上記光学記録再生媒体の光入
射面から上記グルーブに至る媒質の屈折率をnとしたと
きに、上記グルーブの位相深さxが、 λ/16.14n≦x≦λ/4.99n とされると共に、上記グルーブの幅wと、トラックピッ
チpの比w/pが、 0.391≦(w/p)≦0.594 とされて成り、 上記グルーブの上記光入射面に近い上面のみに、情報の
記録再生を行うことを特徴とする光学記録再生装置。 - 【請求項14】 記録トラックに沿ってグルーブが形成
され、所定の波長λの光が照射されて記録及び/又は再
生がなされる光学記録再生媒体を用いる光学記録再生装
置であって、上記光学記録再生媒体は、上記光学記録再
生媒体の光入射面から上記グルーブに至る媒質の屈折率
をnとしたときに、上記グルーブの位相深さxが、 λ/2.77n≦x≦λ/2.41n とされると共に、上記グルーブの幅wと、トラックピッ
チpの比w/pが、 0.422≦(w/p)≦0.578 とされて成り、上記グルーブの上記光入射面に近い上面
のみに、情報の記録再生を行うことを特徴とする光学記
録再生装置。 - 【請求項15】 上記グルーブがウォブリンググルーブ
とされ、そのウォブリング情報の再生がなされることを
特徴とする上記請求項13又は14に記載の光学記録再
生装置。 - 【請求項16】 上記グルーブのトラックピッチが、3
00nm以上325nm以下とされることを特徴とする
上記請求項13、14又は15に記載の光学記録再生装
置。 - 【請求項17】 上記光学記録再生媒体に対する記録及
び/又は再生に使用される対物レンズの開口数をNAと
したときに、上記NAが0.85以上とされることを特
徴とする上記請求項13、14、15又は16に記載の
光学記録再生装置。
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| JP2002034242A JP2003085778A (ja) | 2001-06-29 | 2002-02-12 | 光学記録再生媒体、光学記録再生媒体製造用マザースタンパ及び光学記録再生装置 |
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| KR1020037002409A KR100909603B1 (ko) | 2001-06-29 | 2002-06-26 | 광학 기록 재생 매체, 광학 기록 재생 매체 제조용 마더스탬퍼 및 광학 기록 재생 장치 |
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