JPH01165052A

JPH01165052A - 光ディスク

Info

Publication number: JPH01165052A
Application number: JP63217468A
Authority: JP
Inventors: Akira Takahashi; 明高橋; Tetsuya Inui; 哲也乾; Kenji Ota; 賢司太田; Toshihisa Deguchi; 出口　敏久; Kazuo Ban; 和夫伴
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-09-02
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1989-06-29
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2644840B2

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、光による情報の記録・再生を行う光メモリシ
ステムに係り、詳しくは、光ディスクのプリフォーマッ
ト構造に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、情報化社会の進展に伴い、安価かつ大容量メモリ
の要求が高まり、光デイスクシステムが開発・商品化さ
れるに至っている。なかでも記録面に列状の微細ピット
部を形成し、この微細ピット部における入射レーザビー
ムの回折現象を利用して情報の再生のみを行う装置、お
よび記録媒体面にレーザビームを照射して反射率の変化
する部位を形成し、再生の際に、この部位における反射
率の変化をレーザビームにて検知し、再生のみならず追
記録が可能ないわゆるＤＲＡＷ　（Ｄ　ｉ　ｒ　ｅｃｔ
　　Ｒｅａｄ　　Ａｆｔｅｒ　　Ｗｒｉｔｅ）タイプの
装置が実用化されている。

一方、情報の消去機能をも有する書き換え可能な光ディ
スクとして、磁性膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有す
る磁気光学記録媒体の磁性体薄膜に、レーザビームを照
射して部分的に昇温させ、その照射部分での磁性体薄膜
の保磁力を減少させることにより、磁性体薄膜に作用す
る外部磁界の方向に対応して磁区を配列させ、情報の記
録と消去とを行うと共に、情報を記録した部位（データ
ピット）に弱いレーザビームを照射し、磁気光学効果に
より情報の再生を行う光磁気ディスクがある。

以上の光デイスクシステムでは、光デイスク上に１μｍ
程度の記録トラック幅を有しているため、細（絞り込ま
れたレーザ光で記録または再生を行う場合に、レーザ光
が記録トラックから外れて他の記録トラックにデータが
記録または再生されないようにする必要がある。そのた
めに何らかのガイドトラックを設けたサーボシステムが
必要となる。

ここで、上記の再生のみを行う装置では光デイスク作製
時に情報としての列状の微細ピット部が固定的に記録さ
れているものであるから、その微細ピットからなる記録
トラックをガイドとしてレーザ光が追随するようにサー
ボ制御すればよい。

しかし、ＤＲＡＷタイプの装置および書き換え可能な光
ディスクは情報が記録されていない領域に新たに情報を
書き込んでい（ものであるため、光ビームを光デイスク
上の所定の位置に正確に案内するために、ガラスや透明
樹脂の基板上にガイドトラック、並びに、このガイドト
ラックが何番目のトラックであるかを識別するためのガ
イド番地などを光デイスク製作時に予め形成しておく必
要がある。そのために光ディスクの基板に凹凸の溝を形
成しておき、この溝に沿って情報を記録あるいは再生す
る方法が一般的である。上記凹凸の溝は円周方向に断続
した形状を有し、これが溝の番地を示すピット情報を与
えるのである。この凹凸の溝の形成方法はすでに何種類
か提案されている。例えば、凹凸の溝の入ったＮｉスタ
ンパ−を用い射出成形によりアクリルやポリカーボネイ
ト等の樹脂基板に直接凹凸の溝を転写する方法や、ガラ
スあるいはアクリル等の基板と凹凸の溝の入った溝スタ
ンパ−との間に紫外線硬化樹脂を挿入して該紫外線硬化
樹脂に凹凸の溝を転写する方法（２Ｐ法）や、基板とし
てガラスを使う場合はガラス基板上にフォトレジストを
塗布し、このフォトレジストに対してレーザ光や紫外線
光をフォトマスクを介して選択的に照射して案内溝やピ
ットに対応するレジストパターンを形成し、次いで、こ
のレジストパターンの被覆されている状態において１回
のエツチングを施して案内溝およびピットを一度に形成
する方法が提案されている。

次に、上述したガイドトラックの形状は、その断面が矩
形、Ｖ型、Ｕ型、或いはΩ型をなしており、スパイラル
若しくは同心円状に形成される。

各ガイドトラックには、トラックナンバーの情報が付加
され、この情報をプレピットと称し、このプレピットお
よびガイドトラックなどを合わせてプリフォーマットと
称している。

具体的には、第８図に示すように、ガイドトララクト・
・内にデータビット（光磁気ディスクの場合はこの部分
で磁化の向きが反転している）３・・・およびプレピッ
ト２・・・を記録するグループ型のプリフォーマットと
、第９図に示すように、隣合うガイドトラックト１同士
の間にデータビット３・・・およびプレピット２・・・
を記録するランド型のプリフォーマットとがある。

上記ガイドトラック１は、上記レーザー光を正確な位置
に集光するために、レーザー光の集光位置に“ずれ“が
生じたときに大きな誤差信号が出力されるようにその形
状が決定されている。一方、プレピット２・・・は、ト
ラックナンバーを示す信号が大きく出力されるようにそ
の形状が決定されている。従って、このプレピット２の
最適寸法と上記ガイドトラック１の最適寸法とは互いに
異なっているのが通例である。

前記グループ型によると、そのプレピット２・・・が形
成されている箇所にはガイドトララクト・・が形成され
ていないので、かかる箇所ではトラック誤差信号が出力
され難くなる傾向がある。一方、ランド型によれば、プ
レピット２・・・の形成位置にもガイドトララクト・・
が存在しているので、この箇所においてもトラック誤差
信号が得易いという利点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記ランド型では、上述のごとく、プレピッ
ト２・・・の形成位置にもガイドトララクト・・が存在
しているゆえに、トラック誤差信号が得易いという利点
がある反面、上記プレピット２・・・によって、かかる
箇所のトラック誤差信号が悪影響を受けるという欠点を
有している。

そこで、この悪影響を回避するために、上記プレピット
２・・・の溝深さを上記レーザー光の波長の１／４に設
定することが考えられるが、これでは、ガイドトララク
ト・・とプレピット２・・・の溝深さが互いに異なるこ
ととなり、プリフォーマットの作製が困難になるという
新たな問題を招来することになる。

（問題点を解決するための手段〕本発明に係る光ディスクは、上記問題点を解決するため
に、レーザー光の集光位置制御に関与するガイドトラッ
クを有し、隣合うガイドトラック同士の間に、記録され
た情報に対応するデータビットと、トラックナンバーの
情報に対応するプレピットとを形成してなるランド型の
プリフォーマット構造の光ディスクにおいて、上記プレ
ピットの幅が前記ガイドトラックの幅よりも狭く設定さ
れたプリフォーマット構造をなしていることを特徴とし
ている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、プレピットによって、トラック誤
差信号が悪影響を受けるという事態を回避することがで
きるので、プレピットが形成されている箇所においても
良好なトラック誤差信号を得ることができる。さらに、
上記プレピットの溝深さを、レーザー光の波長の１／４
に設定する必要が無くなり、プレピットの溝深さとガイ
ドトラックの溝深さを同じに設定できるから、プリフォ
ーマットの作製が容易になる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を光磁気ディスクを例にとり第１図な
いし第７図に基づいて説明すれば、以下の通りである。

光磁気ディスクのプリフォーマットにおいて、第１図に
示すように、光磁気ディスクｌｌ上には、レーザー光の
集光位置制御に関与するガイドトラック１２・・・とじ
ての溝が同心円状に、若しくは、スパイラル状に形成さ
れている。上記ガイドトラック１２・・・は、レーザー
光を正確な位置に集光するために、レーザー光の集光位
置に“ずれ”が生じたときに大きな誤差信号（以下、ト
ラック誤差信号と称する、Ｔｒａｃｋｉｎｇ　　Ｅｒｒ
ｏｒＳｉｇｎａｌ）が出力されるようにその形状が決定
されている。隣合うガイドトラック１２・１２同士の間
には、記録された情報に対応するデータビット（凹凸で
はなくて磁化の向きが反転している）１３・・・と、ラ
ンド（記録トラック）におけるトラックナンバーの情報
に対応するプレピット１４・・・とが形成されている。

ここで、上記データビット１３・・・を読み取るための
構成を次に示す。実施例の光磁気ディスク装置では、信
号の再生は、磁気光学記録媒体である光磁気ディスク１
１に直線偏光を入射させ、光磁気ディスク１１の磁化方
向に対応した偏光方位の変化を再生信号として検出する
。即ち、偏光子を通じて得られた直線偏光を光磁気ディ
スク１１に入射させ、光磁気ディスク１１の磁化方向に
対応して偏光方位の変化した反射光を得、この反射光を
検光子に入射させることにより、反射光における偏光方
位の変化を光の強度変化に変換し、得られた強度変化を
受光素子にて電気信号に変換している。

例えば、第６図に示す信号再生用の光学系を有している
。この光学系において、半導体レーザ２１から投射され
たレーザビームは、コリメータレンズ２２によって平行
光とされ、偏光子２３を通過することにより、第７図に
示すように１、偏光方位Ａの直線偏光となる。この直線
偏光は対物レンズ２５により光磁気ディスク１１に集光
される、なお、この光磁気ディスク１１は、基板３０上
に、ＡｌＮからなる絶縁体層３１、Ｇ　ｄ　Ｔ　ｂ　Ｆ
’ｅからなる非晶質磁性体薄膜層３２、ＡＩＮからなる
絶縁体層３３、Ａｊ！からなる金属反射層３４がこの順
に積層されることにより形成されたものである。

上記のように光磁気ディスク１１に集光された直線偏光
は、非晶質磁性体薄膜７１３２の磁区の方向に対応した
偏光方位Ｂまたは偏光方位Ｃの直線偏光として反射され
る。この反射光はハーフミラ−２４により、半導体レー
ザ２１と光磁気ディスク１１との間の光路に対して直交
方向の信号検出光路２８に導かれる。そして、偏光子２
３と異なる方向を有する検光子２６により直線偏光にお
ける偏光方位Ｂ−Ｃがそれぞれ強度Ｄ−Ｅに変換され、
このようにして得られた直線偏光が受光素子２７により
電気信号として取り出され、再生が行われるようになっ
ている。一方、前述のプレピット１４・・・の情報の読
み取りについては単に反射光量の変化を読み取れば良い
。このように、データビット１３・・・の書き込み及び
読み取り、プレピット１４・・・の読み取り、ガイドト
ラック１２によるレーザビームスポットの走査等を一つ
の光学ヘッドで行う場合、この光学ヘッドは、３つの光
学系、即ち、光磁気ディスク上にレーザビームを微小ス
ポットで照射するための集光光学系、微小スポットをガ
イドトラックに沿って安定に走査するためのサーボ光学
系、並びに、情報信号とトラック番地信号を再生する光
学系で構成される（１９８３年１１月２５日、社団法人
電子通信学会において一発表された「ファイルメモリー
用光磁気ディスク装置、ＣＰＭ８３−５３参照）。

ここで、各プレピット１４の幅Ｘは、前記ガイドトラッ
ク１２の幅ｗｇよりも狭く設定されており、この構成に
よれば、上記プレピット１４・・・によって、このプレ
ピット１４・・・が形成されている箇所におけるトラッ
ク誤差信号が悪影響を受けるという事態を回避すること
ができ、光デイスクシステムの確実な制御を行うことが
できる。即ち、トラック誤差信号は、上記レーザー光の
集光位置がランドの中心位置にあるとき（“ずれ゛無し
のとき）は基準の０レベルであり、中心位置からずれる
に従って正レベル若しくは負レベルに変化し、この変化
によって中心位置からの“ずれ”の方向および量を知る
ことができるという特性を有するものであるが、上記ブ
レピッ）１４の幅Ｘが上記ガイドトラック１２の幅ｗｇ
よりも狭（設定されたことによって、かかる特性が悪化
するのを確実に防止できるのである。

例えば、上記ガイドトラック１２の幅ｗｇを０゜４μｍ
に設定するとともに、このガイドトラック１２およびプ
レピット１４の溝深さを両方とも６０ｎｍに設定し、プ
レピット１４の幅Ｘが０．２μｍ　（１）　、０．４ａ
ｍ　（２）、０．６μｍ　（３）、０゜８μｍ　（４）
、および、プレピット１４の幅が０μｍ、即ち、プレピ
ット１４が無い（０）場合のそれぞれについて、レーザ
ー光の集光位置とランド中心位置との“ずれ′に対する
トラック誤差信号の変化（信号レベル）を示すと、第２
図（ａ）のようになる。なお、レーザー光の波長を０．
７８μｍ、レンズのＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　　Ａｐ
ｅｒｔｕｒｅ）を０．６、トラックピッチを１．６μｍ
として数値の計算を行っている。また、トラック誤差信
号の検出には、ファーフィールドパターンのブツシュ・
プル法を採用している。

上記の第２図（ａ）によると、プレピット１４の幅Ｘが
０．２μｍ（１）の場合、および、プレピットが無い（
０）場合は、ランド中心位置からＡ方向（第１図に示す
）の“ずれ“に対して正レベルの信号が出力されること
になり、トラック誤差信号の特性に悪影響を及ぼさない
ことが確認できる。一方、プレピット１４の幅Ｘが０．
４μｍ（２）、０．６μｍ（３）、および、０．８μｍ
（４）の場合では、Ａ方向の“ずれ”に対し負レベルの
信号が出力されたり、正レベルと負レベルとが混在した
りするなど、トラック誤差信号の特性に悪影響を及ぼし
ていることが確認できる。このような場合には、トラッ
クサーボが外れてしまうという虞れがある。

同図（ｂ）は、ガイドトラック１２の幅ｗｇが０．２μ
ｍの場合についての結果であり、この場合はプレピット
１４が無い（０）場合にのみ、トラック誤差信号が悪影
響を受けないことが確認できる。

第３図（ａ）はガイドトラック１２の幅ｗｇが０．４μ
ｍ、ガイドトラック１２の溝深さが５０ｎｍの場合につ
いての結果であり、同図（ｂ）はガイドトラック１２の
幅ｗｇが０．２μｍ、ガイドトラック１２の溝深さが５
０ｎｍの場合についての結果である。これらの図から明
らかなように、上記トラック誤差信号に対する影響の傾
向は、ガイドトラック１２の溝深さに関係なく略一定で
あることが確認できる。

また、第４図（ａ）および（ｂ）からも明らかように、
上記トラック誤差信号に対する影響の傾向は、ガイドト
ラック１２の溝深さに関係なく略一定であることが確認
できる。

さらに、第５図（ａ）および（ｂ）からも明らかなよう
に、プレピット１４の幅Ｘがガイドトラック１２の幅ｗ
ｇよりも狭い場合にのみトラック誤差信号に悪影響を及
ぼさないということが確認できる。

このように、本発明にかかる光磁気ディスクのプリフォ
ーマットによれば、プレピット１４・・・が形成されて
いる箇所においても良好なトラック誤差信号を得ること
ができる。さらに、トラック誤差信号に対する影響の傾
向は、ガイドトラック１２の溝深さに関係なく略一定で
ある。また、ガイドトラック１２の溝深さとプレピット
１４の溝深さが同一であっても勿論良いのであるから、
従来のように、上記プレピット１４の溝深さを、レーザ
ー光の波長の１／４に設定する必要がなくなり、プリフ
ォーマットの作製が容易であるという利点がある。

なお、第２図ないし第５図中の“Ｓ　ＩＩは信号強度で
あり、グループもビットも無いフラットな場、所での光
ディスクからの反射光を１０００としている。例えば、
上記の第２図（ａ）においては、プレピット１４が無い
（０）場合にはＳ＝９５７であり、プレピット１４の幅
Ｘが０．２μｍ（１）の場合にはＳ＝６３２である。そ
して、５＝９５７とＳ＝６３２との差である３２５が、
プレピット１４の幅Ｘが０．２μｍ（１）における信号
振幅であり、この信号振幅が大きい程、信号の検出が容
易であることを示している。プレピット１４の幅Ｘが０
．４μｍ（２）の場合も同様であり、５＝５６８と上記
のＳ＝９５７との差である３８９が、プレピット１４の
幅Ｘが０．４μｍ（２）における信号振幅である。

〔発明の効果〕

本発明に係る光ディスクは、以上のように、レーザー光
の集光位置制御に関与するガイドトラックを有し、隣合
うガイドトラック同士の間に、記。

録された情報に対応するデータビットと、トラックナン
バーの情報に対応するプレピットとを形成してなるラン
ド型のプリフォーマット構造の光ディスクにおいて、上
記プレピットの幅が前記ガイドトラックの幅よりも狭く
設定されたプリフォーマット構造をなしている構成であ
る。

これにより、プレピットが形成されている箇所において
も良好なトラック誤差信号を得ることができるとともに
、かかるプリフォーマットの作製が極めて容易であると
いう効果も併せて奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は光ディスクのプリフォーマットを示す説
明図、第２図（ａ）および（ｂ）はそれぞれトラック誤
差信号の特性を示すグラフ、第３図（ａ）および（ｂ）
はそれぞれトラック誤差信号の特性を示すグラフ、第４
図（ａ）および（ｂ）はそれぞれトラック誤差信号の特
性を示すグラフ、第５図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ
トラック誤差信号の特性を示すグラフ、′第６図は信号
再生用の光学系を示す概略構成図、第７図は偏光方位の
変化による再生原理を示す説明図、第８図および第９図
は従来例を示す図であって、第８図はグループ型のプリ
フォ・−マットを示す説明図、第９図はランド型のプリ
フォーマットを示す説明図である。１１は光磁気ディスク、１２はガイドトラック、１３は
データビット、１４はプレピットである。３１２１Ｍ（ａ）（η゛イトトフダノ］２図（ｂ）（ｚｌ［ドトフ・ν／Ｊ第３図（ａ）第３図（ｂ）第４図（ａ）第４図（ｂ）第６図第７ｙｊＩ

Claims

【特許請求の範囲】１、レーザー光の集光位置制御に関与するガイドトラッ
クを有し、隣合うガイドトラック同士の間に、記録され
た情報に対応するデータビットと、トラックナンバーの
情報に対応するプレピットとを形成してなるランド型の
プリフォーマット構造の光ディスクにおいて、上記プレピットの幅が前記ガイドトラックの幅よりも狭
く設定されたプリフォーマット構造をなしていることを
特徴とする光ディスク。