JPH0453009B2 - - Google Patents

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JPH0453009B2
JPH0453009B2 JP59021943A JP2194384A JPH0453009B2 JP H0453009 B2 JPH0453009 B2 JP H0453009B2 JP 59021943 A JP59021943 A JP 59021943A JP 2194384 A JP2194384 A JP 2194384A JP H0453009 B2 JPH0453009 B2 JP H0453009B2
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JP
Japan
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groove
phase
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JP59021943A
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English (en)
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JPS60167141A (ja
Inventor
Takafumi Sugano
Toshiaki Kashihara
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2407Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24085Pits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/007Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
    • G11B7/00745Sectoring or header formats within a track
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following

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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、デジタルデータフアイルなど、情報
をレーザなどの光により、放射線感応記録層に屈
折率変化の形で書き込み/読み出しを行なうのに
用いられる情報記録媒体に関する。
(従来例の構成とその問題点) あらかじめ、プリフオーマツトされたデイスク
基板に情報記録層を形成し、情報の書き込み及び
再生を行なう光デイスクを一般にDRAW(Direct
Read After Write)デイスクと呼ぶ。
このDRAWデイスクは情報の書き込み方法に
より種々に分類されるが、Te系の材料を用い、
ホールバーニング方式と呼ばれる穴をあける方式
と、記録材の屈折率を変化させて、反射率を変化
させる屈折率変化方式、及び光磁気材料を用いる
光磁気方式などに大別できる。
このような方式のDRAWデイスクは、文書フ
アイル、データフアイル装置などへの応用が考え
られ開発が進められている。
データー及び文書フアイルに用いられるデイス
クはセクターに分割され、記録位置や記録された
情報の再生、位置などを検索するためのアドレス
情報などを有するアドレスマーク部と情報を記録
するための空溝のデーター部よりなる。
デイスクフオーマツトの一例を第1図に、セク
ターのデーターフオーマツトの一例を第2図に各
各示す。第1図において、1はトラツクアドレス
部、2はセクターセパレーター、3セクター部、
4はトラツクを示す。また、第2図において、5
は同期信号、6はアドレスマーク部、7はデータ
ー部、8はエラー訂正符号部である。
第3図は、このようなデイスクの再生光学系原
理図の一例を示す。第3図aにおいて、11は半
導体レーザーで、半導体レーザーよりの光はコリ
メーターレンズ12に導びかれ平行光となり偏光
ビームスプリツター13を透過した後、λ/4板
14に導びかれ、対物レンズ15に入射しデイス
ク16上に焦点をむすぶ。デイスクよりの反射光
は入射光と同光路を戻り、偏光ビームスプリツタ
ー13に入射する。デイスクよりの反射光はλ/
4板14を2回通過しているのでこの結果、偏光
ビームスプリツターでは反射され、アステイグマ
フオーカス用レンズ17,18を通過後、4分割
光電変換素子19に導びかれる。
光電変換素子19は第3図bに示すように、光
電変換部、A,B,C,Dより構成される。アス
デイグマ方式のフオーカスは、対物レンズの焦点
位置にデイスクがある場合は、光電変換素子上で
ビームは円形になり、焦点位置が前後した場合
は、各々光軸中心に対して対称的な楕円となる。
従つて、光電変換部AとD、BとCを各々加算し
た信号の差動をとることによりフオーカス誤差信
号が検出でき、光電変換部、AとB、CとDを
各々加算した信号の差動をとることにより、フア
ーフイールド法のトラツキング誤差信号を得るこ
とができる。
従来のデイスクは、アドレス部及び溝部とも同
一膜厚のλ/8で構成されている。これはフアー
フイールド法のトラツキング信号が最大となる条
件である。
位相深度とトラツキング誤差信号、位相差の形
で記録されたアドレス信号の関係を示す概念図を
第4図aに示す。第4図aにおいえ縦軸は相対出
力、横軸は位相深度を示す。
ここで示す位相深度の定義を第4図bを用いて
説明する。同図において、書き込み/読み出し光
は図中矢印で示す方向Aより入射し、放射線感応
層(図中斜線部)により反射される場合は反対方
向Bに、透過する場合は同方向Cに光が進行す
る。図中n1〜n3は各々、保護層、放射感応層、基
板の使用波数での屈折率を示す。位相深度Ψを同
図に示す如く反射型で考えると、Ψは往復の光路
長L1とL2の差で定義する。
Ψ=L2−L1=2n1d2π/λ 従つて溝深さdで考える場合、Ψ=πラジアン
の場合は、 d=λ/4n1 となり、n11.5と考えると、λ/6となり、λ
=6328Åの場合は約1050Åとなる。この図より、
位相差で記録されたアドレス信号は、位相深度π
ラジアンでピークとなり、フアーフイールドのト
ラツキング誤差信号は、π/2、3/2πラジアン
でピークとなることがわかる。ただし、トラツキ
ング誤差信号はπ/2と3/2πラジアンでは位相
が逆転する。
従来のトラツクの1セクターの模式断面図の1
例を第5図に示す。第5図において、Aはアドレ
ス部、Bはデーターを記録する空溝部を、図中点
線はトラツク間のランド部を斜線部は放射線感応
層を示す。ここで位相差Ψπ/2ラジアンである。
このように構成されたデイスクは、トラツキング
サーボをOFF状態でトラツキング誤差信号が0
となる。問題点を有していた。これは、アドレス
部の位相差0のa1部を読み出しスポツトが横切る
時に、トラツキング誤差信号が第4図で示す如く
0になるためである。この関係を第6図a,bに
示す。第6図aはトラツクの模式図を示し、A,
Bは第5図と同様に各々アドレス部とデーター部
を示す。第6図bはこのようなデイスクを第3図
で示したような再生装置で再生した場合のトラツ
キング誤差信号を示す。
このようなトラツキング信号は、本来のトラツ
キング誤差信号に対してサーボゲインが1/2とな
り、ゲインが不足する。又、ランダムアクセス時
に、トラツキング信号の0のクロスを検出するこ
とにより祖検索をする場合の誤差を与える。又、
フオーカス誤差信号にも同様の影響を与える。第
6図におけるトラツキング誤差信号は、トラツキ
ングサーボ回路の時定数は考慮していない。実際
には図示した信号がローパスフイルターを通つた
波形となる。その程度は記録されているアドレス
情報の周波数、トラツキングサーボ回路の時定数
により決まる。
(発明の目的) 本発明は、前述したような問題を解決するもの
であり、ユーザによる情報記録再生に必要不可欠
なフオーマツト信号を、情報記録再性時にトラツ
キング及びフオーカシングサーボに悪影響を与え
ることなく提供でき、アドレス情報及び放射線感
応層に屈折率変化の形で書き込まれた情報をS/
Nよく再生するためのプリフオーマツトされた情
報記録媒体を実現することを目的とするものであ
る。
(発明の構成) 上記の目的を達成するために本発明は、同心円
もしくはスパイラル状に形成されたトラツクが、
データー等の情報を記録するための空溝部とアド
レス等の情報があらかじめ凹凸の形で形成された
アドレス部により構成された基板と放射線感応層
を有する情報記録媒体において、少なくとも前記
トラツク間のランド部に対して、アドレス部が第
一の位相深度より大きい第二の位相深度を有し、
情報を記録するための空溝部が2nπ−π/2〜2nπ+ π/2(nは整数値)ラジアン以内の第三の位相深 度を有するように構成することを特徴とするもの
である。
(実施例の説明) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
本発明は前述したように、アドレス信号のトラ
ツキング及びフオーカスサーボへの悪影響を低減
するために、セクター内のアドレス部のアドレス
情報をすべてトラツク間のランド部に対して位相
差を有するようにしたもので、そのように構成し
た溝構造の模式図の一例を第7図に示す。第7図
aは平面図で、アドレス部のピツト部と情報追記
録用の空溝部の線幅がほぼ等しく、アドレス部の
ランド部(ピツトとピツトの間図中AL)は、デ
ーター部の空溝に対して、狭くなつている、この
断面を第7図bに示す。第7図bにおいて、点線
はトラツク間のランド部を示し、アドレス部は第
一の位相深度(Ψ1)を有するAL部と、第一の位
相深度より大きい第二の位相深度部(Ψ2)で構
成され、追記録用の空溝部は第三の位相深度
(Ψ3)を示す。ここでΨ2、Ψ3はπ/2ラジアン、
Ψ1は0〜π/2ラジアンの所望の値である。こ
のようにアドレス部を空溝にアドレス情報を重畳
した形で構成することにより、第4図で示す如
く、アドレス信号の溝位相差を任意に選択でき
る。この結果、アドレス信号のトラツキング誤差
信号に対する影響を任意に低減できる。この時の
トラツキング誤差信号波形を第6図cに示す。こ
れはアドレス部のΨ1を0ラジアンとした同図b
に比べてアドレス情報のトラツキング信号に対す
る影響が1/2になつていることを示す。
このように構成されたプリフオーマツトデイス
クを試作する方法の一例としては、記録装置にお
ける光変調素子(E/O光変調器もしくはA/O
光変調器)に、各々の線幅に対応した2値の電気
信号を印加して、露光後フオトレジストを現像す
ることにより得られる。この状態を第8図を用い
て説明する。同図aは光変調器に印加する電圧を
示し、Aは最大透過率を得る電圧、Bは所望の線
幅を得るために必要な任意の電圧を示している。
同図bは光変調器への印加電圧がAに相当する露
光部分の現像状態を示している。現像条件を、現
像終了時に印加電圧Aの露光部分がガラス板など
の基板まで進行するように選ぶことにより、印加
電圧Bに相当する露光部の現像は同図cに示す如
く、任意の線幅とそれに対応した溝深さを有する
ように構成することが可能となる。
また、このようにプリフオーマツトされたデイ
スクの各部の線幅に対する光の回折効率の関係の
概念図を第9図に示す。同図で縦軸は溝による回
折効率の相対値を示し、横軸は読み出し光スポツ
トの半値全幅により正規化した溝幅を示す。この
図より明らかなように、溝幅が読み出し光スポツ
トの半値全幅に等しい時に、溝部の回折効率が最
大となる。したがつて、アドレス信号及びトラツ
キング誤差信号は最大となる。
従つて本発明のプリフオーマツトデイスクにお
いても、データー部の空溝部及びアドレス情報部
ともこの条件を満たす場合が好適となる。
また、本発明を適用することにより、アドレス
部の回折効率が下がり、アドレス部が読み出せな
い場合の解決策について説明する。
これは情報記録媒体の情報記録層の反射率が低
い場合に予想される問題である。
この場合は、第4図aから明らかなように、ト
ラツク間のランドに対して、溝部をπ/2ラジア
ン程度に、アドレス部をπラジアン程度にするこ
とにより、アドレス部の回折効率をアドレス部と
トラツク間のランド位相差がπ/2ラジアンの時
に比べて増加することができる。
この構成例の模式図を第10図に示す。同図a
は、追記録時のデーター部の溝部の位相差Ψ3
π/2ラジアン、アドレス部の位相差Ψ1が0ラ
ジアン、Ψ2がπラジアンで構成されている。し
かし、この場合のトラツキング誤差信号は、フア
ーフイールド法により検出する場合は、位相深度
がπラジアンの場合、トラツクをビームが横切つ
ても分布が左右対称となるので検出できなくな
る。この時のトラツキング誤差信号の状態が第6
図dに示す。
この場合は、アドレス部においてトラツキング
誤差信号が完全に0になり、トラツキングサーボ
ゲインが0となりサーボがかからなくなる。
これに対し、本発明を適用した場合の一例は、
第10図bのような構成となる。同図において、
アドレス部の第一位相深度部Ψ1はπ/2ラジア
ン、第二位相深度部Ψ2はπラジアン、追記録の
ための空溝部の第三位相深度は3π/4ラジアン
程度に構成されている。このように構成した場合
は、アドレス情報はトラツク間のランドに対して
位相深度πラジアンが満足され再生振幅は増加す
る。又、アドレス信号のトラツキング誤差信号に
対する影響は、トラツク間のランド部に対する位
相深度も、接線方向における位相深度もπ/2ラ
ジアンが満足されるので、非常に少なくなり、実
用上の問題はなくなる。
又、追記録のための空溝部の位相深度は、追記
録を放射線感応層の屈折率変化で行う場合は、空
溝部により光の回折効率が低い方が、レンズに戻
る反射光量が増加しS/Nの向上が図れることを
考慮すると、位相深度で0〜π/2ラジアン以内
もしくは3/2πラジアン以上〜2πラジアンが望
ましい。この場合トラツキング誤差信号はピーク
値よりも減少するが、実用上問題のない範囲であ
れば、再生信号のS/Nを向上する方がシステム
として考えた場合望ましい。
本発明は、アドレス部及び、追記録のための空
溝部の位相深度及び線幅を、使用する放射線感応
層の特性に応じて、システムとして最大の性能を
得るための構成法を提供せんとするものであるの
で、種々の構成法が考えられる。
この場合の本発明の別の構成例を第11図a〜
cに示す。このように、各部の位相深度、線幅は
放射線感応層やシステム構成により任意に選択す
ることが可能である。
また、このような構成の作成法として、上述し
た一例では、位相深度と線幅は独立に選ぶことは
難かしいが、別の作成法を用いることにより、位
相深度と線幅は独立に任意の値を選ぶことが可能
である。その一例としてはイオンエツチングなど
の方法であらかじめ所望の溝深さ、線幅を有する
原盤を作成し、その上にフオトレジストを塗布
し、選択的に露光する方法がある。また、その他
種々の方法でも試作が可能である。
以上の如く、本発明の構造のデイスクにおいて
は、文書フアイル、静止画フアイル、データーフ
アイルなどに必要不可欠なアドレス情報を良好な
状態で再生でき、しかもトラツキング誤差信号や
フオーカス誤差信号にも悪影響を与えず、情報記
録信号も十分なS/Nを得ることが可能となるも
のである。また、このような構造を持つプリフオ
ーマツトされたデイスクであれば、その製作方法
は問わないものである。
また、本発明は、トラツク内に存在するアドレ
ス部と追記録用の空溝部の基本構成に関する発明
であり、さらに別の情報、例えばクロツクなどを
重畳する場合も前述の基本構成が同一であれば本
発明に包括されるものである。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明はセクター内のア
ドレス部のアドレス情報をすべてトラツク間のラ
ンド部に対して位相差を有するようにして構成す
るようにしたもので、これにより、ユーザーによ
る情報記録再生に必要不可欠なフオーマツト信号
を、情報記録再生時にトラツキング及びフオーカ
シングサーボに悪影響を与えることなく提供で
き、アドレス情報及び放射線感応層に屈折率変化
の形で書き込まれた情報をS/Nよく再生するた
めのプリフオーマツトされた情報記録媒体を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はデイスクフオーマツトの一例を示す
図、第2図はセクターのデーターフオーマツトの
一例を示す図、第3図aは再生光学系の原理図の
一例、第3図bは第3図における光電変換素子の
説明図、第4図は溝深さとトラツキング誤差信
号、アドレス信号の関係の概念図、第5図は従来
のトラツクの1セクターの模式断面図の一例、第
6図は溝構造とトラツキング誤差信号の関係を示
す図、第7図は本発明の一実施例である溝構造の
模式図、第8図はフオトレジストの露光量と現像
状態の関係を示す図、第9図は線幅に対する光の
回折効率の関係の概念図、第10図は本発明の他
の実施例である溝構造の模式図で、第11図は本
発明の他の構成例を示す溝構造の模式図、であ
る。 1……トラツクアドレス部、2……セクターセ
パレーター、3……セクター部、4……トラツ
ク、5……同期信号、6……アドレスマーク部、
7……データー部、8……エラー訂正符号部、1
1……半導体レーザー、12……コリメーターレ
ンズ、13……偏光ビームスプリツター、14…
…λ/4板、15……対物レンズ、16……デイ
スク、17,18……アステイグマフオーカス用
レンズ、19……光電変換素子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 同心円もしくはスパイラル状に形成されたト
    ラツクが、データー等の情報を記録するための空
    溝部とアドレス等の情報があらかじめ凹凸の形で
    形成されたアドレス部により構成された基板と放
    射線感応層を有する情報記録媒体において、少な
    くとも前記トラツク間のランド部に対して、アド
    レス部が第一の位相深度より大きい第二の位相深
    度を有し、情報を記録するための空溝部が2nπ−
    π/2〜2nπ+π/2(nは整数値)ラジアン以内の第 三の位相深度を有するように構成することを特徴
    とする情報記録媒体。 2 第二の位相深度を(2n+1)πラジアン程
    度に構成することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の情報記録媒体。 3 第一と第三の位相深度が等しくなるように構
    成することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の情報記録媒体。 4 アドレス部の第一の位相深度部と空溝部の第
    三の位相深度部の溝幅が記録/再生光のほぼ半値
    全幅と等しくなるように構成することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項または第2項記載の情報
    記録媒体。 5 アドレス部の第一の位相深度部、第二の位相
    深度部、空溝部が各々異なつた溝幅を有するよう
    に構成することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項または第2項記載の情報記録媒体。
JP59021943A 1984-02-10 1984-02-10 情報記録媒体 Granted JPS60167141A (ja)

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JP59021943A JPS60167141A (ja) 1984-02-10 1984-02-10 情報記録媒体

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JPS60167141A JPS60167141A (ja) 1985-08-30
JPH0453009B2 true JPH0453009B2 (ja) 1992-08-25

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