JPH10340453A - 光学的記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォーマットに関する固有情報を予め記録す
ることや、予め記録されている各種情報に加えてユーザ
ーが後から情報を書き込むことができるようにすること
に適応したトラック・フォーマットの光学的記録媒体を
提供する。 【解決手段】 グルーブ及びランドから成るダブルスパ
イラル構造のトラックを形成したデータ記録領域と、ピ
ット列から成るシングルスパイラル構造のトラックを形
成した再生専用領域とを有しており、再生専用領域のト
ラックピッチがデータ記録領域のトラックピッチの２倍
よりも狭くすることにより、データ記録領域と再生専用
領域との記録密度を互いのフォーマットによる制約を受
けることなくそれぞれ向上させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的記録媒体に
関し、特に、再生専用領域を併有した追記型または書き
換え型の光学的記録媒体の記録密度の向上等を図ったも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的記録媒体の一種である光ディスク
では、図１０Ａに示すような光学的に透明なプラスチッ
ク製の基板３の一方の面（信号面）４上の信号記録領域
２に、一般に所定ピッチｐ（例えばｐ＝０．７〜１．６
μｍ）の螺旋（スパイラル）状のトラックを有してい
る。トラックは、図１０Ｂに示すような連続溝状の凹凸
（凹部であるグルーブ５及び凸部であるランド６）か、
あるいは図１０Ｃに示すような連続したピット列８から
成っている。

【０００３】光ディスクのうち、相変化記録方式または
光磁気記録方式を採用した追記型や書き換え型の光ディ
スクのような、ユーザーが情報を書き込み可能な光ディ
スク（以下単に「記録可能な光ディスク」と呼ぶ）で
は、図１０Ｂのグルーブ５とランド６とのいずれか一方
を記録エリアとして用い、残りの一方をトラッキング用
光反射エリアとして用いるものが主流になっている。

【０００４】他方、再生専用の光ディスクでは、図１０
Ｃのピット列８を記録エリアとトラッキング用回折格子
とに兼用するものが主流になっている。

【０００５】情報の記録・再生時には、スピンドルモー
タ（図示せず）の駆動により光ディスク１を回転させな
がら、信号面４とは反対側の面（読み取り面）７に、光
学ピックアップ（図示せず）からレーザー光を照射す
る。

【０００６】そして、記録可能な光ディスクでは、記録
時に、その照射光によって例えばランド６上の記録エリ
アに、再生専用ディスクにおけるピットに相当するマー
クとして情報が書き込まれ、再生時に、その書き込まれ
た情報が反射光によって読み取られる。また、記録・再
生用のレーザー光が常に所定のトラック上に照射される
ように、例えばグルーブ５からの反射光を検出してトラ
ッキングが行われる。

【０００７】他方、再生専用の光ディスクでは、ピット
列８を形成した信号面４からの反射光，回折光を検出す
ることにより、情報の読み取り，トラッキングがそれぞ
れ行われる。

【０００８】こうしたトラックの形状は記録媒体として
の性能を左右するものなので、基板３は高精度に製造す
ることが要求される。図１１は、一般に行われている光
ディスクの基板の製造工程を示す。

【０００９】（１）原盤製作 原盤の材料であるガラスを板状に加工し、その表面を十
分平坦に研磨して洗浄と乾燥を行うことにより、ガラス
原盤２３を製作する。

【００１０】（２）フォトレジスト塗布 フォトレジスト（露光処理によってアルカリ可溶性とな
るポジ型レジスト）２０をガラス原盤２３上に厚さ約
０．１μｍ程度に塗布し、ガラス原盤２３に熱処理を施
すことによりフォトレジスト２０を乾燥させる。

【００１１】（３）レーザー光による記録（カッティン
グ） 記録用レーザー光３１を対物レンズ３２で集光してガラ
ス原盤２３上のフォトレジスト２０に照射する（記録可
能な光ディスクでは照射を連続的に行い、再生専用の光
ディスクでは照射を断続的に行う）ことにより、フォト
レジスト２０を露光させる。同時に、ガラス原盤２３を
円周方向に回転させながら、露光スポットを一定の送り
ピッチで（即ち一回転あたり等距離ずつ）原盤２３の半
径方向に送る。これにより、記録可能な光ディスクの場
合には一定間隔のスパイラル状のグルーブから成るトラ
ックの潜像がフォトレジスト２０に生じ、再生専用の光
ディスクの場合には一定間隔のスパイラル状のピット列
から成るトラックの潜像がフォトレジスト２０に生じ
る。

【００１２】（４）現像 フォトレジスト２０をアルカリ性現像液で現像すること
により、その露光部分を除去する。これにより、記録可
能な光ディスクの場合には、ガラス原盤２３に、スパイ
ラル状のグルーブ２５とランド２６とを交互に繰り返し
て成る所定ピッチのトラックパターンがガラス原盤２３
に形成される。また、再生専用の光ディスクでは、連続
したスパイラル状のピット列２８から成る所定ピッチの
トラックパターンが形成される。

【００１３】（５）スタンパの作成 ガラス原盤２３上にニッケルを電鋳し、形成されたニッ
ケル層を剥離することにより、ガラス原盤２３上のパタ
ーンを転写したニッケルマスター（スタンパー）３４を
作成する。

【００１４】（６）プラスチック成形 スタンパ３４を用いて、光ディスクの基板材料であるプ
ラスチックを射出成形法等によって成形することによ
り、図１０に示したようなグルーブ及びランドまたはピ
ット列から成るトラックを有する光ディスクの基板３
（原盤のレプリカ）が作成される。

【００１５】このレプリカの作成後、記録可能な光ディ
スクでは基板３の信号面４上に記録膜，反射膜等（図示
せず）が成膜され、再生専用の光ディスクでは基板３の
信号面４上に反射膜，保護膜等（図示せず）が成膜され
る。

【００１６】図１２は、図１１の工程中のカッティング
を行うために用いられる装置（カッティングマシン）の
全体構成の概要を示し、図１３は、その光学系の詳細な
構成を示す。このカッティングマシンは、次の各部から
構成されている。

【００１７】（１）光源であるレーザー装置４１ 一例として波長４１３ｎｍのＫｒイオンレーザー装置が
用いられる。 （２）記録光強度制御部４２ 光源の出力の不安定さを除去し、最終的な記録光強度を
制御するための装置であり、電気光学結晶素子（ＥＯ）
４２ａ，アナライザー４２ｂ，フォトダイオード４２
ｃ，記録光パワー制御回路４２ｄを用いたサーボシステ
ムが用いられる。

【００１８】（３）光変調部４３ ビームスプリッターＢＳ１，ＢＳ２や凸レンズＬ１，Ｌ
２により形成される光路上に、光変調器４３ａを設けた
光学系である。光変調器４３ａは、電気的記録信号の電
圧レベルに応じた長さのピットを形成するものであり、
記録信号の電圧レベルを光強度に変換する（例えば記録
信号の電圧レベルが「０」，「１」の２値から成る場合
は、通過光をオン，オフする）。光変調器としては、数
十ＭＨｚの帯域で使用できる性能が要求されるので、通
常はＥＯＭ（電気光学結晶素子変調器）やＡＯＭ（音響
光学結晶素子変調器）が用いられる。

【００１９】（４）ビームエキスパンダー部４４ 記録用レーザー光のビーム径を拡大する光学系であり、
その拡大率（倍率）によって集光スポット径が調整され
る。

【００２０】（５）対物レンズ４５ 記録用レーザー光を集光してガラス原盤２３上のフォト
レジスト２０に照射させる光学系である。 （６）ガラス原盤２３を保持して円周方向に回転させる
ターンテーブル４６ （７）送り機構（図示せず） ビームエキスパンダー部４４及び対物レンズ４５を移動
定盤に保持し、移動定盤をモーター等で原盤２３の半径
方向に移動させることにより記録用レーザー光の露光ス
ポットを原盤２３の半径方向に送る機構である。

【００２１】（８）サーボシステム ガラス原盤２３の面に垂直な方向での原盤２３と対物レ
ンズ４５との距離を一定に保つものであり、通常は、フ
ォトレジスト２０が感光しない波長のフォーカシング用
レーザー４７が使用される。

【００２２】こうした構成のカッティングマシンを用
い、ガラス原盤２３を回転させながら、記録用レーザー
光の露光スポットを所定の送りピッチで原盤２３の半径
方向に送ることにより、前述のように、一定間隔のスパ
イラル状のグルーブ（またはピット列）の潜像がフォト
レジスト２０に生じる。

【００２３】図１２及び図１３にはカッティングマシン
の光学系の基本構成を示したが、記録可能な光ディスク
の場合には、基板の製造工程の段階で、ユーザーによる
情報の書き込み時の目標となるアドレス信号等をも予め
記録しておく必要がある。そのための方式としては、グ
ルーブ用の露光スポットとは別の位置でアドレス信号の
ピット用の露光を行うものや、グルーブ用の露光スポッ
トを原盤の半径方向に振動させる（ウォブリング）こと
により蛇行グルーブの潜像を生じさせるものがあり、カ
ッティングマシンにもそれに対応した光学系が付加され
ている。

【００２４】図１４は、ウォブリングに対応した２ビー
ム光学系を有するカッティングマシンの構成の概要を示
す。図１２及び図１３に示した光学系（チャンネルＣｈ
−Ａとする）の他に、別の光学系（チャンネルＣｈ−Ｂ
とする）が設けられており、アナライザー４２ｂの後段
のビームスプリッターＢＳ１の透過率を約５０％にする
ことにより、Ｃｈ−Ａに与えられる光量とＣｈ−Ｂに与
えられる光量とがほぼ等しくなっている（但し、チャン
ネル毎の必要な光量に応じてビームスプリッターＢＳ１
の透過率を５０％以外に決定してもよい）。

【００２５】Ｃｈ−Ｂは、光変調部に関してはＣｈ−Ａ
の光変調部４３と全く同一の構成をしており、Ｃｈ−Ａ
の光変調器４３ａに供給する電気的記録信号と、Ｃｈ−
Ｂの光変調器４３ａ’に供給する電気的記録信号とを異
ならせることにより、別々のパターン（例えばＣｈ−Ａ
ではグルーブ，Ｃｈ−Ｂではピット）に対応した記録用
レーザー光が得られる。

【００２６】Ｃｈ−Ｂの光路上には、ＡＯＤ（音響光学
偏向器）等の光偏向器５１が設けられており、この光偏
向器５１に入力される電気信号に応じて、記録用レーザ
ー光の光軸方向が一平面内で微小に振動する。これによ
り、ガラス原盤２３上で露光スポットが振動する。尚、
現在の光ディスクのフォーマットではウォブリングを原
盤の半径方向に行うようになっているので、光偏向器５
１は、露光スポットが図１５に示すように原盤２３の半
径方向に振動するように配置されている。

【００２７】Ｃｈ−Ｂの記録用レーザー光は、ビームス
プリッターＢＳ３を経て、偏光ビームスプリッターＰＢ
ＳによりＣｈ−Ａの記録用レーザー光と光軸が合わされ
る。ここで、レーザー装置４１からは直線偏光の状態で
レーザー光が出射されているので、偏光ビームスプリッ
ターＰＢＳの手前では、両チャンネルとも記録用レーザ
ー光は同じ方向の直線偏光になっている。偏光ビームス
プリッターは、或る方向の直線偏光を１００％透過さ
せ、それと直交する直線偏光を１００％反射するので、
両チャンネルの記録用レーザー光を最大光量でガラス原
盤２３に到達させるためには、一方のチャンネルの直線
偏光を９０度回転させればよい。

【００２８】そこで、例えばＣｈ−Ａにおいて偏光ビー
ムスプリッターＰＢＳの前段に半波長板５２を設け、半
波長板５２によって直線偏光の方向が９０度回転したＣ
ｈ−Ａの記録用レーザー光を偏光ビームスプリッターＰ
ＢＳで１００％透過させてビームエキスパンダー部４３
に入射させるとともに、Ｃｈ−Ｂの記録用レーザー光を
偏光ビームスプリッターＰＢＳで１００％反射させてビ
ームエキスパンダー部４３に入射させている。

【００２９】尚、半波長板は、板面内の結晶軸方向に対
して角度θで入射する直線偏光の方向を角度２θだけ回
転させるので、Ｃｈ−Ａの記録用レーザー光の半波長板
５２への入射角を調節することにより直線偏光の方向の
回転角を変化させるようにすれば、偏光ビームスプリッ
ターＰＢＳでのＣｈ−Ａの記録用レーザー光の透過率が
０％から１００％の間で変化するので、両チャンネルの
記録用レーザー光の光量比を最終的に調整することもで
きる。

【００３０】ビームエキスパンダー部４３を通過した両
チャンネルの記録用レーザー光は、対物レンズ４５によ
って集光されて、ガラス原盤２３上のフォトレジスト２
０を露光する。両チャンネルの露光スポットは、ガラス
原盤２３の半径方向に微小距離（一般にトラックのピッ
チの１／２以内、即ち最大で１μｍ程度）だけ隔てるよ
うにする。そのための調整は、両チャンネルの記録用レ
ーザー光の光軸が完全に一致した状態から、偏光ビーム
スプリッターＰＢＳでのＣｈ−Ｂの記録用レーザー光の
反射角がガラス原盤２３の半径方向上で変化するように
偏光ビームスプリッターＰＢＳに「あおり角」を与える
ことによって行われる。この反射角の変化により、図１
５に示したウォブリングの場合と同様に、Ｃｈ−Ｂの記
録用レーザー光の露光スポットがガラス原盤２３上で半
径方向に移動するので、両チャンネルの露光スポットが
隔てられる。

【００３１】次に、光ディスク基板のトラック・フォー
マットについて述べる。従来、図１６Ａに示すような１
本の螺旋状のトラックＴを形成する「シングルスパイラ
ル構造」が採用されていたが、近年、記録可能な光ディ
スクの高密度化をめざして様々なフォーマットが新たに
提案されるようになっている。その一つに、図１６Ｂに
示すように２本の螺旋状のトラックＴａ，Ｔｂを形成す
る「ダブルスパイラル構造」がある。

【００３２】このダブルスパイラル構造は、トラック上
の全ての記録位置をアクセスするためには必ず一度はト
ラックＴａ，Ｔｂの一方から他方へジャンプしなければ
ならないという欠点を有するので、その欠点以上に記録
密度の向上という利点を重視する場合に採用され得るフ
ォーマットである。

【００３３】ダブルスパイラル構造のトラックの形成方
法には、次の２通りの方法がある。 （ａ）カッティング時の露光スポットの送りピッチをト
ラックピッチｐの２倍の２ｐにし、グルーブとランドの
両方を記録エリアとして使用する方法（「ランド／グル
ーブ記録法」と呼ぶ）。一般に、グルーブ，ランドの幅
をそれぞれほぼｐずつにしている。

【００３４】この方法は、ランド，グルーブのうち従来
トラッキング用の案内溝としてしか使用していなかった
ほうの面積を有効に利用して記録密度を向上させるもの
であり、今後の光ディスクの高密度化のための最有力な
方法と考えられている。

【００３５】（ｂ）カッティング時に、半径方向にトラ
ックピッチｐだけ隔てた２スポットを露光し、その送り
ピッチをトラックピッチｐの２倍の２ｐにする方法
（「２スポット露光法」と呼ぶ）する。この方法の代表
例に、本出願人の提案する「間歇ウォブリング方式」
（特許出願番号特願平８−９６９１号）がある。この方
法は、前述のアドレス信号等の記録のためのウォブリン
グを変形して適用したものであり、図１７に示すよう
に、トラックＴａ，Ｔｂの一方（図ではＴｂ）をウォブ
ルトラックとしてその露光スポット（スポットＢ）を振
動させ、残りの一方（図ではＴａ）ではその露光スポッ
ト（スポットＡ）を通常通りに直進させている。

【００３６】通常のウォブリングでは、トラックピッチ
を狭くするにつれて、隣り合うトラック間の記録信号の
漏れ込み（クロストーク）が大きくなるので信号の正確
な読み取りが困難になるという問題がある。しかし、こ
の間歇ウォブリング方式では、ウォブリングされたトラ
ックが１本おきにしか存在しないので、トラックピッチ
が狭い場合にも、クロストークを十分に防止して信号を
正確に読み取ることが可能である。この方法は、ミニデ
ィスクの一種である第２世代のＭＤ−ＤＡＴＡに採用さ
れる予定である。

【００３７】２スポット露光法は、図１４に示したよう
な２ビーム光学系を有するカッティングマシンを用いて
行われる。

【００３８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なダブルスパイラル構造は、記録可能な光ディスクにお
ける記録用の領域の高密度化をめざして提案されたトラ
ック・フォーマットであり、グルーブ及びランドから成
るデータ記録領域のみを有することを前提とするもので
あった。

【００３９】これに対し、例えば光ディスクをはじめと
する各種光学的記録媒体にはフォーマットに関する固有
情報を予め記録しておくことが一般的であり、また、予
め記録されている各種情報に加えてユーザーが後から情
報を書き込むことができるようにした光ディスク（「パ
ーシャルＲＯＭ」と呼ばれるもの）も存在しているが、
これらに適応したトラック・フォーマットの光ディスク
はいまだ提案されるに至っていない。

【００４０】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、フォーマットに関する固有情報を予め記録すること
やパーシャルＲＯＭに適応したトラック・フォーマット
の光学的記録媒体や、その製造方法等を提供しようとす
るものである。

【００４１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学的記録
媒体は、グルーブ及びランドから成るダブルスパイラル
構造のトラックを形成したデータ記録領域と、ピット列
から成るシングルスパイラル構造のトラックを形成した
再生専用領域とを併有することを特徴としている。

【００４２】この光学的記録媒体によれば、データ記録
領域の他に、ピット列から成るシングルスパイラル構造
の再生専用領域が存在しているので、この再生専用領域
に、フォーマットに関する固有情報やその他の各種情報
を予め記録することができるようになる。

【００４３】再生専用領域のトラックをシングルスパイ
ラル構造としたことには、以下のような理由がある。現
行のカッティング方法のように連続露光（カッティング
マシンの送り機構による送り動作とターンテーブルによ
る回転動作とを一瞬も止めず、これらに不連続な動作も
させないこと）を行うことを前提とすると、データ記録
領域の他に再生専用領域を設けるためのカッティング方
法として、次のような方法が考えられる。

【００４４】１．再生専用領域において、一つの露光ス
ポットでカッティングを行う方法。これは、更に次の２
通りに分かれる。 （ａ）図１に示すように、データ記録領域のダブルスパ
イラル構造のトラックの潜像をランド／グルーブ記録法
で形成する場合において、データ記録領域のグルーブの
潜像を形成したスポットＡをそのまま再生専用領域（Ｒ
ＯＭ領域）のトラックの潜像の形成のために使用する方
法。

【００４５】（ｂ）図２に示すように、データ記録領域
のダブルスパイラル構造のトラックの潜像を２スポット
露光法で形成する場合において、２スポットＡ，Ｂのう
ちの一方のスポット（図ではスポットＢ）を再生専用領
域のトラックの潜像の形成のために使用する方法。これ
らの方法においては、再生専用領域のトラックはシング
ルスパイラル構造となる。

【００４６】２．再生専用領域において、二つの露光ス
ポットでカッティングを行う方法。これは、更に次の２
通りに分かれる。 （ａ）図３に示すように、データ記録領域のダブルスパ
イラル構造のトラックの潜像をランド／グルーブ記録法
で形成した場合において、再生専用領域のトラックの潜
像の形成のために、送りピッチ２ｐに対して半径方向に
スポットＡから距離ｐだけ隔てたもう一つのスポットＢ
を追加して使用する方法。

【００４７】（ｂ）図４に示すように、データ記録領域
のダブルスパイラル構造のトラックの潜像を２スポット
露光法で形成した場合において、スポットＡ，Ｂをその
まま再生専用領域のトラックの潜像の形成のために使用
する方法。これらの方法においては、再生専用領域のト
ラックはダブルスパイラル構造となる。

【００４８】このうち、再生専用領域のトラックをダブ
ルスパイラル構造とすることには、前述のようにトラッ
クジャンプを行わなければならないという欠点があり、
しかも再生専用領域の場合には、データ記録領域と違っ
て記録密度の向上という利点がこの欠点以上には重視さ
れていない。また、この欠点の他にも、再生専用領域へ
の記録信号を１本のマスターから二つの露光スポット用
の（即ち２チャンネル用の）２つの信号に分割しなけれ
ばならないので手間がかかるという欠点や、二つの露光
スポットはカッティングマシン上で異なる光路を通過す
るので、それらで露光されたピット列から同等な再生信
号を得ることが相当困難である（ピットの形成のための
露光は、グルーブの形成のための露光と比較してトラッ
クの接線方向のスポット形状も敏感に反映するので、制
御がより難しい）という欠点がある。

【００４９】更に、より重大な問題として、記録可能な
光ディスクその他の光学的記録媒体の記録再生装置（ド
ライブ）がサポートする再生専用の記録媒体のトラック
・フォーマットとの互換性の問題がある。こうしたドラ
イブにおける再生専用の記録媒体のトラック・フォーマ
ットはシングルスパイラル構造になっており、従って、
再生専用領域をダブルスパイラル構造にすると、こうし
たドライブの設計においてトラックジャンプやトラッキ
ングサーボの問題への対応を考えなければならなくなる
ので設計が厄介になってしなう。

【００５０】これらの理由から、再生専用領域をシング
ルスパイラル構造とした。これにより、ドライブのシス
テムの簡素化や、再生専用領域への記録作業の簡略化
や、再生専用領域からの再生信号の精度の向上が実現さ
れる。

【００５１】次に、本発明に係る光学的記録媒体は、グ
ルーブ及びランドから成るダブルスパイラル構造のトラ
ックを形成したデータ記録領域と、ピット列から成るシ
ングルスパイラル構造のトラックを形成した再生専用領
域とを有する光学的記録媒体において、再生専用領域の
トラックピッチが、データ記録領域のトラックピッチの
２倍よりも狭いことを特徴している。

【００５２】このように再生専用領域のトラックピッチ
をデータ記録領域のトラックピッチの２倍よりも狭くし
たことには、以下のような理由がある。

【００５３】図１及び図２に示した上記１．（ａ），
（ｂ）の方法により再生専用領域をシングルスパイラル
構造とした場合、ダブルスパイラル構造のデータ記録領
域のトラックピッチｐに対して送りピッチが２ｐになる
ので、再生専用領域のトラックピッチも２ｐ（即ちデー
タ記録領域のトラックピッチｐの２倍）になる。従っ
て、再生専用領域の記録密度が、技術的眼界よりも低く
なってしまう。

【００５４】フォーマットに関する固有情報を予め記録
するだけであれば、再生専用領域の記録容量はほとんど
無視できる程度に小さくていいので、こうした記録密度
の低下は問題にならない。しかし、パーシャルＲＯＭに
おいては、再生専用領域の記録密度の低下は深刻な問題
である。

【００５５】また、再生専用領域への記録信号は、同じ
記録密度で比較するとデータ記録領域への記録信号（相
変化信号または光磁気信号）と信号特性（スキューマー
ジン等）が一致しない。従って、再生専用領域の記録密
度をデータ記録領域と等しくなるまで大きくする必要は
ない（即ち再生専用領域のトラックピッチをデータ記録
領域と等しくなるまで狭くする必要はない）が、かとい
って、少なくとも再生専用領域のトラックピッチがデー
タ記録領域よりも２倍も広くなければならない理由は全
く存在しない。

【００５６】これらの理由から、再生専用領域のトラッ
クピッチをデータ記録領域のトラックピッチの２倍より
も狭くした。これにより、データ記録領域と再生専用領
域との記録密度を、互いのフォーマットによる制約を受
けることなくそれぞれ向上させることができるようにな
る。

【００５７】尚、一例として、再生専用領域のトラック
ピッチは、光学的記録媒体を実際に駆動しようとする特
定のドライブでサポートされている再生専用の記録媒体
のトラック・フォーマットにおけるトラックピッチに一
致させることが好適である。そうすることにより、その
ドライブで駆動される再生専用の記録媒体との互換性を
容易に持たせることができるようになる。

【００５８】次に、本発明に係る光学的記録媒体の製造
方法は、原盤の上に感光層を形成する工程と、感光層を
露光することによりトラックの潜像を形成するカッティ
ング工程と、感光層を現像することによって原盤にトラ
ックのパターンを形成する工程と、このパターンと同じ
パターンのトラックを有する光学的記録媒体の基板を成
形する工程とを含んだ光学的記録媒体の製造方法におい
て、カッティング工程の際に、データ記録領域のダブル
スパイラル構造のトラックの潜像を所定の送りピッチの
露光スポットによって形成し、再生専用領域のシングル
スパイラル構造のトラックの潜像をこの所定の送りピッ
チよりも狭い送りピッチの露光スポットによって形成す
ることを特徴としている。

【００５９】この製造方法によれば、再生専用領域のシ
ングルスパイラル構造のトラックの潜像を形成する際の
露光スポットの送りピッチを、データ記録領域のダブル
スパイラル構造のトラックの潜像を形成する際の送りピ
ッチよりも狭くしたので、図１及び図２に示した上記
１．（ａ），（ｂ）の方法においても、再生専用領域の
トラックピッチが２ｐよりも狭く（即ちデータ記録領域
のトラックピッチｐの２倍よりも狭く）なる。これによ
り、データ記録領域と再生専用領域との記録密度を、互
いのフォーマットによる制約を受けることなくそれぞれ
向上させた光学的記録媒体が製造されるようになる。

【００６０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を詳細に説明する。図５〜図７は、グルーブ及
びランドから成るダブルスパイラル構造のトラックを形
成したデータ記録領域と、ピット列から成るシングルス
パイラル構造のトラックを形成した再生専用領域とを併
有する光ディスクのトラックフォーマットの例をそれぞ
れ示す。

【００６１】このうち、図５の例では、データ記録領域
と再生専用領域（ＲＯＭ領域）とが、トラックを形成さ
れていない領域（無信号面あるいはミラー面と呼ぶ）に
よって隔てられている。

【００６２】図６の例では、データ記録領域と再生専用
領域とが一部重なり合った領域（データ記録領域のトラ
ックＴａとＴｂの間に再生専用領域のトラックＴが挟ま
れた領域）が存在している。

【００６３】これらのトラックフォーマットは、カッテ
ィング時にデータ記録領域と再生専用領域とを別々に独
立してカッティングすることによって実現される。

【００６４】即ち、光ディスク上で再生専用領域が占め
る記録半径Ｒｒの範囲をｒ１≦Ｒｒ≦ｒ２とし、データ
記録領域が占める記録半径Ｒｗの範囲をｒ３≦Ｒｗ≦ｒ
４とすれば、図５の場合にはｒ２＜ｒ３と設定し、図６
の場合にはｒ２＞ｒ３と設定してデータ記録領域と再生
専用領域とをそれぞれカッティングすればよい。ここ
で、このｒ２とｒ３との差の絶対値が大きいほど（即ち
図５の無信号面や図６の重なり領域が大きいほど）記録
容量のロスが増大するので、この値を可能な限りゼロに
近くすることが望ましい。このことはカッティングの開
始時や終了時における露光スポットの半径方向上での位
置決め精度にも依存するが、現在のカッティングマシン
は５μｍ程度（トラック１０本分程度）の位置決め精度
を有しているので、記録容量のロスを無視できる程度に
少なくすることができる。

【００６５】尚、図５や図６の例では、再生専用領域と
データ記録領域とが完全に不連続になるので、再生専用
領域，データ記録領域の一方の領域のトラックをそのま
ま追従していっても他方の領域のトラックに移行するこ
とはない。そこで、こうしたトラックフォーマットの光
ディスクから全ての領域の記録信号を再生するために
は、再生専用領域・データ記録領域間の移行を可能にす
る方式が必要になる。

【００６６】この方式としては、例えば記録可能なミニ
ディスクにおいて再生専用領域・データ記録領域間の移
行のために現在実施されている方式を利用すればよい。
図８はこの方式を示す図であり、まず、再生専用領域と
データ記録領域との境界付近の数トラックを、記録や再
生には使用しない領域（遷移領域または不使用領域と呼
ぶ）としておく。そして、同図に丸１として示すよう
に、例えば再生専用領域の記録信号の再生が終了した時
点で、再生スポットを、遷移領域を越えたデータ記録領
域の適当な位置にトラックジャンプさせる。このとき、
再生専用領域とデータ記録領域とで、トラッキング・サ
ーボ系のゲインを（場合によっては極性をも）切り替え
るようにする。次に、同図に丸２として示すように、着
地したデータ記録領域のトラックでのアドレス信号（ア
ドレスビットまたはウォブリングによって挿入されたア
ドレス情報）に基づいて、目的のアドレスを探し出す。

【００６７】図５や図６のトラックフォーマットの光デ
ィスクでこの方式を利用するためには、図５における無
信号面，図６における重なり領域とそれぞれその前後数
トラック分とを合わせた領域を遷移領域として設定すれ
ばよい。

【００６８】次に、図７のフォーマット例では、データ
記録領域のトラックＴａ，Ｔｂのうちの一方のトラック
（ここではＴａ）と再生専用領域のトラックＴとが連続
している。このトラックフォーマットは、カッティング
時に、データ記録領域のトラックの潜像を形成する箇所
と前記再生専用領域のトラックの潜像を形成する箇所と
の境界部分で露光スポットの送りピッチを変化させるこ
とによって実現される。

【００６９】即ち、例えば再生専用領域のトラックピッ
チを０．９μｍにし、データ記録領域のトラックピッチ
をランド／グルーブ記録法を採用して０．９μｍにする
場合には、まず再生専用領域について送りピッチ０．９
μｍでカッティングを終えた後、露光スポットがデータ
記録領域に向けて境界部分（図７の遷移領域）を移動し
ている間に、送りピッチを１．８μｍにまで変化させ
る。

【００７０】また、例えば再生専用領域のトラックピッ
チを０．９μｍにし、データ記録領域のトラックピッチ
を２スポット露光法を採用して０．９μｍにする場合に
は、まず再生専用領域について送りピッチ０．９μｍで
カッティングを終えた後、露光スポットがデータ記録領
域に向けて境界部分を移動している間に送りピッチを
１．８μｍにまで変化させ、露光スポットがデータ記録
領域に達すると、その露光スポットから半径方向に０．
９μｍだけ隔てて別の露光スポットを追加する。（以上
の二例において、先にデータ記録領域のほうについて送
りピッチ１．８μｍでカッティングを終えた後、露光ス
ポットが再生専用領域に向けて境界部分を移動している
間に送りピッチを０．９μｍにまで変化させるようにし
てもよいことはもちろんである。）

【００７１】ところで、カッティングの最中に送りピッ
チを変更した場合、当然ながら、送りピッチが再び安定
するまでには多少の時間を要する。現行のカッティング
マシンの送り機構はリニアモーターによるエアスライド
方式または空気静圧ネジ方式を採用しており、エアスラ
イド方式の場合にはこの所要時間の実測結果が約１／１
５秒であった。従って、例えばカッティングマシンのタ
ーンテーブルの回転数を毎分９００回転（毎秒１５回
転）にした場合には、ターンテーブルがほぼ１回転する
間に送りピッチを変更後のピッチで安定させることがで
きる。現行のカッティングマシンにおけるターンテーブ
ルの回転数は概ね毎分２００回転から２５００回転の範
囲内にあり、従って最大でもターンテーブルが３回転す
る間に送りピッチを安定させることができるので、実用
上は全く問題はないといってよい。

【００７２】尚、図７のトラックフォーマットの光ディ
スクから記録信号を再生する場合にも、再生専用領域と
データ記録領域との遷移領域ではやはり図８のように再
生スポットをトラックジャンプさせることが好適であ
る。その理由は、第１に、トラックジャンプをしている
間にトラッキング・サーボ系のゲインを（場合によって
は極性をも）切り替えることができるからである。また
第２に、ランド／グルーブ記録法において先にランドの
ほうに信号が記録されている場合もあるが、再生専用領
域のトラックをそのまま追従していくとデータ記録領域
のグルーブに移行してしまうのに対し、トラックジャン
プをすれば先にデータ記録領域のランドにも移行できる
からである。

【００７３】この図７のトラックフォーマットには、図
５や図６のトラックフォーマットと比較して、次のよう
な利点がある。 （ａ）トラックジャンプした際に誤って遷移領域に着地
してしまった場合にも、遷移領域にグルーブが存在して
いるので、そのままデータ記録領域のグルーブに移行す
ることができる。従って、再生スポットが暴走する危険
性が少ない。

【００７４】（ｂ）前述のようにターンテーブルが最大
でも３回転する間に送りピッチを変更後のピッチに安定
化させることができるので、遷移領域の幅が図５や図６
の場合よりも狭くてすむ。従ってトラックジャンプした
際に誤って遷移領域に着地する確率自体が低くなる。

【００７５】ところで、現行のカッティングマシンの送
り機構制御系は、図９にも示すように、一例として次の
ようなシステム構成になっている。 （１）記録線速度（ＣＬＶ）またはターンテーブルの回
転数（ＣＡＶ）のいずれかの情報と、送りピッチの情報
とをシステムコントローラーＳＣに与え（ＣＬＶ情報の
ほうを与えた場合には記録半径の情報をもシステムコン
トローラーに与え）、これらの情報から送り機構の送り
速度を計算させる。

【００７６】（２）この送り速度情報をデジタルシグナ
ルプロセッサーＤＳＰに与え、所定ビット（例えば２４
ビット）のデジタルデータを作成させる。（このビット
数を多くするほど、送り速度を細かく設定することがで
きる。また、ＣＬＶ情報及び記録半径の情報を用いて送
り速度を計算する場合には記録半径によって送り速度が
変化するが、その場合でもこのビット数を多くすること
によって送り速度を高精度に制御することが可能にな
る。）

【００７７】（３）このデジタルデータをダイレクトデ
ジタルシンセサイザーＤＤＳに与え、送り速度に応じた
周波数のパルス信号に変換させる。 （４）このパルス信号を送り機構ドライバーＤＲに与
え、パルス信号の周波数に応じた送り速度で送り機構
（モーター等）を動作させる。

【００７８】そこで、カッティングの最中に送りピッチ
を変更させるためには、図９に示すように、上記（１）
の段階で複数通りの送りピッチ情報とそれに対応する複
数通りの記録半径情報とをシステムコントローラーＳＣ
に与えるようにプログラムを組んだシステム構成にすれ
ばよい。

【００７９】あるいは、送りピッチｐの変化を２の累乗
倍（２ｐ，４ｐ，…）または２の累乗の逆数倍（ｐ／
２，ｐ／４，…）に限定してよい場合には、図９に示す
ように、上記（３）の段階で、分解能を向上させるため
にまず周波数ｆの高周波パルス信号を生成した後、これ
を分周することにより周波数ｆ／２，ｆ／４，ｆ／８，
ｆ／１６等のパルス信号を生成し、これらのパルス信号
をセレクタＳＬに供給するとともに、記録半径に応じて
セレクタＳＬの選択を切り替えさせることにより、送り
機構ドライバーＤＲに供給するパルス信号の周波数を記
録半径に応じて切り替えるようにしてもよい。（図で
は、現在周波数ｆ／４のパルス信号がドライバーＤＲに
供給されており、セレクタＳＬの選択を周波数ｆ／８の
パルス信号に切り替える信号が与えられている状態を示
している。） 尚、以上の実施例では光ディスクに本発明を適用してい
るが、その他の光学的記録媒体（例えば光カード等）に
本発明を適用してもよい。また、本発明は、以上の実施
例に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他
様々の構成をとりうることはもちろんである。

【００８０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、グルー
ブ及びランドから成るダブルスパイラル構造のトラック
を形成したデータ記録領域の他に、ピット列から成るシ
ングルスパイラル構造のトラックを形成した再生専用領
域が存在するので、この再生専用領域に、フォーマット
に関する固有情報やその他の各種情報を予め記録するこ
とができるようになる。

【００８１】また、再生専用領域のトラックピッチをデ
ータ記録領域のトラックピッチの２倍よりも狭くした場
合（即ち再生専用領域のシングルスパイラル構造のトラ
ックの潜像を形成する際の露光スポットの送りピッチ
を、データ記録領域のダブルスパイラル構造のトラック
の潜像を形成する際の送りピッチよりも狭くした場合）
には、データ記録領域と再生専用領域との記録密度を、
互いのフォーマットによる制約を受けることなくそれぞ
れ向上させることができるとともに、再生専用の記録媒
体との互換性を容易に持たせることができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカッティング方法の一例を示す図
である。

【図２】本発明に係るカッティング方法の別の一例を示
す図である。

【図３】データ記録領域の他に再生専用領域を設けるた
めのカッティング方法の別の一例を示す図である。

【図４】データ記録領域の他に再生専用領域を設けるた
めのカッティング方法の別の一例を示す図である。

【図５】本発明に係る光ディスクのトラックフォーマッ
トの一例を示す図である。

【図６】本発明に係る光ディスクのトラックフォーマッ
トの別の一例を示す図である。

【図７】本発明に係る光ディスクのトラックフォーマッ
トの別の一例を示す図である。

【図８】再生専用領域・データ記録領域間の移行のため
の方式を示す図である。

【図９】本発明に係るカッティングマシンの送り機構制
御系のシステム構成例を示す図である。

【図１０】光ディスクの構成例を示す図である。

【図１１】光ディスクの基板の製造工程の一例を示す図
である。

【図１２】カッティングマシンの構成の一例を示す図で
ある。

【図１３】図１２のカッティングマシンの光学系の一例
を示す図である

【図１４】カッティングマシンの構成の一例を示す図で
ある。

【図１５】ウォブリングの一例を示す図である。

【図１６】従来の光ディスクのトラックフォーマットの
一例を示す図である。

【図１７】間歇ウォブリング方式の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 光ディスク、 ２ 信号記録領域、 ３ 基板、
４ 信号面、 ５ グルーブ、 ６ ランド、 ７ 読
み取り面、 ８ ピット列、 ２０ フォトレジスト、
２３ ガラス原盤、 ３４ スタンパー、 ４１ レ
ーザー装置、４２ 記録光強度制御部、 ４２ａ 電気
光学結晶素子、 ４３ 光変調部、４３ａ 光変調器、
４４ ビームエキスパンダー部、 ４５ 対物レン
ズ、４６ ターンテーブル、 ５１ 光偏向器、 ５
２ 半波長板、 ＰＢＳ 偏光ビームスプリッター、
ＳＣ システムコントローラー、 ＤＳＰ デジタルシ
グナルプロセッサー、 ＤＤＳ ダイレクトデジタルシ
ンセサイザー、 ＤＲ送り機構ドライバー、 ＳＬ セ
レクタ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グルーブ及びランドから成るダブルスパ
   イラル構造のトラックを形成したデータ記録領域と、ピ
   ット列から成るシングルスパイラル構造のトラックを形
   成した再生専用領域とを有することを特徴とする光学的
   記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学的記録媒体におい
   て、前記再生専用領域のトラックピッチが、前記データ
   記録領域のトラックピッチの２倍よりも狭いことを特徴
   とする光学的記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の光学的記録媒
   体において、前記データ記録領域と前記再生専用領域と
   が、トラックを形成されていない領域によって隔てられ
   ていることを特徴とする光学的記録媒体。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の光学的記録媒
   体において、前記データ記録領域と前記再生専用領域と
   が一部重なり合っていることを特徴とする光学的記録媒
   体。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載の光学的記録媒
   体において、前記データ記録領域の一方のトラックと前
   記再生専用領域のトラックとが連続していることを特徴
   とする光学的記録媒体。
6. 【請求項６】 原盤の上に感光層を形成する工程と、 前記感光層を露光することによりトラックの潜像を形成
   するカッティング工程と、 前記感光層を現像することにより、前記原盤にトラック
   のパターンを形成する工程と、 前記パターンと同じパターンのトラックを有する光学的
   記録媒体の基板を成形する工程とを含んだ光学的記録媒
   体の製造方法において、 カッティング工程の際に、データ記録領域のダブルスパ
   イラル構造のトラックの潜像を所定の送りピッチの露光
   スポットにより形成し、再生専用領域のシングルスパイ
   ラル構造のトラックの潜像を前記所定の送りピッチより
   も狭い送りピッチの露光スポットにより形成するように
   したことを特徴とする光学的記録媒体の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の光学的記録媒体の製造
   方法において、前記データ記録領域のトラックの潜像を
   形成する箇所と前記再生専用領域のトラックの潜像を形
   成する箇所との境界部分で、露光スポットの送りピッチ
   を変化させることを特徴とする光学的記録媒体の製造方
   法。
8. 【請求項８】 少なくとも送りピッチの情報を用いて送
   り機構の送り速度を計算する計算手段と、前記送り速度
   に応じた周波数のパルス信号を生成する生成手段と、前
   記パルス信号に基づいて送り機構を動作させる制御手段
   とを有する光学的記録媒体のカッティングマシンにおい
   て、複数通りの記録半径に対応した複数通りの送りピッ
   チ情報を前記計算手段に供給する手段を備えたことを特
   徴とする光学的記録媒体のカッティングマシン。
9. 【請求項９】 少なくとも送りピッチの情報を用いて送
   り機構の送り速度を計算する計算手段と、前記送り速度
   に応じた周波数のパルス信号を生成する生成手段と、前
   記パルス信号に基づいて送り機構を動作させる制御手段
   とを有する光学的記録媒体のカッティングマシンにおい
   て、前記生成手段の生成したパルス信号から複数通りの
   分周パルス信号を生成する手段と、複数通りの記録半径
   に対応して前記複数通りの分周パルス信号のいずれかを
   前記制御手段に供給する手段とを備えたことを特徴とす
   る光学的記録媒体のカッティングマシン。