JP2004062991A - Disk substrate and optical disk - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスク基板および光ディスクに関し、特に、ディスク基板上に情報信号部および光透過層が順次設けられ、光透過層が設けられた側からレーザ光を照射することにより、情報信号の記録および/または再生が行われる光ディスクに適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、記憶媒体(データーストレージメディア)の記憶容量をさらに大容量化することが待望されている。このため、現在もっとも広く普及している記憶媒体の一つである光ディスクでは、記録密度を高密度化することにより、記録容量をさらに大容量化するための研究が盛んに行われている。
【0003】
例えば、光ディスクの高密度化を実現する一つの方法として、情報信号の記録/再生に用いられるレーザ光を短波長化するとともに、対物レンズの開口数NA(numerical aperture)を大きくすることにより、ビームスポット径を小さくする方法が提案されている。
【0004】
例えば、CD(Compact Disc)の光学系では、波長780nm、もしくは830nmのレーザ光を出力する半導体レーザと、NAが0.45の対物レンズとが備えられているのに対し、近年広く普及しているDVD(Digital Versatile Disc )の光学系では、波長660nmのレーザ光を出力する半導体レーザと、NAが0.6の対物レンズとが備えられている。このような光学系を備えることにより、DVDでは、CDの約8倍の記録容量が実現可能となっている。
【0005】
ところが、このような対物レンズの高NA化を進めていくと、ディスクの傾きによって生じる光の収差が大きくなり、光学ピックアップの光軸に対する、ディスク面の傾き(チルト)の許容量が小さくなるという問題が生じる。この問題を解決するために、レーザ光を透過させる基板の厚みを薄くすることが提案されている。例えば、CDにおいては、1.2mmの厚さの基板が用いられるのに対し、DVDにおいては、0.6mmの厚さの基板が用いられている。
【0006】
今後、光ディスクに対して、HD(High Definition)の映像などを、記憶することを考慮すると、DVD程度の容量では不充分となる。このため、情報信号の記録/再生に用いられるレーザ光のさらなる短波長化、対物レンズのさらなる高NA化および、基板のさらなる薄型化が要求されている。
【0007】
そこで、基板上に形成された情報信号部上に、0.1mmの厚さを有する光透過層を形成し、この光透過層側から波長405nmのレーザ光を、0.85のNAを有する対物レンズを介して情報信号部に照射し、情報信号の記録/再生を行うようにした次世代の光ディスクが提案されている。このように、この次世代の光ディスクでは、基板側からではなく、光透過層側からレーザ光を入射する構成を有するため、0.85という高NAにも関わらず、チルトの許容量を十分大きくすることができる。
【0008】
この次世代の光ディスクの製造に際しては、従来の光ディスクよりも、反りや偏芯をさらに小さく抑えることが要求される。このため、次世代の光ディスクの製造に際しては、最終製品の機械特性を保証するために、成形直後の透明基板という、製造工程内のより早い段階で機械特性を測定し、フィードバックを早く行うことが重要となる。
【0009】
従来、ディスクの傾きや偏芯を測定する装置としては、オプティカルスタイラス法を用いた機械特性測定装置が広く知られている。この機械特性測定装置では、機械特性を測定する光ディスクのフォーマット、すなわち、基板や光透過層の厚み、およびトラックピッチの大きさに応じたピックアップを備える必要がある。これは、オプティカルスタイラス法を用いて、光ディスクの機械特性を測定する場合、ピックアップで集光させた光をグルーブに追従させる必要があるためである。
【0010】
このオプティカルスタイラス法を用いた機械特性測定装置を用いて、次世代の光ディスクの機械特性を測定する方法が提案されている。この方法では、ディスク基板上に少なくとも反射膜と、厚さ0.1mmの光透過層とを形成し、上述した光ピックアップにより光ディスクの機械特性を測定する。このように、ディスク基板上に少なくとも反射膜と、厚さ0.1mmの光透過層とを形成することにより、上述したフォーマットの光ピックアップにより、光ディスクの機械特性を測定することができる。
【0011】
ところが、このようにしてディスク基板の機械特性を測定すると、0.1mmの光透過層を形成した状態でないと測定できないため、成形直後の透明基板の状態では測定できない。そのため、製造上のフィードバックが遅くなり、その結果、光ディスクの生産性の低下を招いてしまう。
【0012】
そこで、0.1mmの光透過層が形成されていない状態で、ディスク基板に形成されたグルーブにレーザ光を集光できるようなピックアップを設計し、機械特性測定装置に備える方法が提案されている。しかし、透明基板の機械特性を測定するためだけの目的で、このようなピックアップを設計し、機械特性測定装置に備えることは、製造設備の費用の上昇を招いてしまう。
【0013】
そこで、従来広く普及している、オプティカルスタイラル法を用いた光ディスクの機械特性測定装置を用いて、次世代の光ディスクの機械特性を測定する方法が提案されている。この機械特性測定装置は、基板厚1.2mmのディスク基板の偏芯量測定に用いられるものであり、波長680nmのレーザを出力する半導体レーザと、NAが0.55の対物レンズとを有するピックアップを備えている。上述した次世代の光ディスクでは、1.1mm程度の厚さを有する基板が用いられるので、基板を通してレーザ光を集光させることで、この従来の機械特性装置でも面ぶれ量やディスクの傾きなどを測定できる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した次世代の光ディスクのフォーマットでは、トラックピッチが0.6μm以下となるため、従来の機械特性測定装置に備えられた光学系では、十分な大きさのトラッキングエラー信号を得ることができない。すなわち、従来の機械特性測定装置では、偏芯量を測定することができない。
【0015】
したがって、この発明の課題は、データ領域のグルーブの間隔が0.6μm以下の光ディスクにおいて、成形直後の透明基板の状態で、容易に偏芯量を測定することができることができるディスク基板および光ディスクを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来技術が有する上述の課題を解決すべく、鋭意検討を行った。以下にその概要を説明する。
【0017】
本発明者の知見によれば、従来の機械特性測定装置により、トラックピッチが0.6μm以下のディスク基板の偏芯量を測定できないのは、このフォーマットのディスク基板では、十分な大きさのトラッキングエラー信号を得ることができないためである。
【0018】
そこで、本発明者は、上述の課題を解決すべく、トラックピッチが0.6μm以下のディスク基板において、充分な大きさのトラッキングエラー信号を、従来の機械特性測定装置で得ることができる方法について鋭意検討を行った。その結果、偏芯を測定するための偏芯測定領域を設け、この偏芯領域内だけ、グルーブの間隔を広げる方法を想起するに至った。
【0019】
ところが、本発明者がこの方法について、さらに検討を行った結果、この方法は、次のような問題を有していることを見出した。
一般に、データ領域のグルーブ間隔が0.6μm以下の細いグルーブを形成する場合、それに対応して、マスタリング時における露光レーザの波長も短くしなければならず、例えば波長266nmのレーザが使用される。
しかし、このような短波長のレーザを使用した場合、上記偏芯測定領域においてトラックピッチを広げると、トラックピッチに対するグルーブ幅が狭すぎるため、充分なプッシュプル信号が得られなく、さらに信号波形も歪んでしまうという問題を有していることを見出した。
【0020】
上述のような検討を重ねた結果、本発明者は、1または2以上の同心円状のグルーブが形成されたグルーブ領域と、このグルーブ領域と隣接した、平面状のミラー領域とからなる偏芯測定領域を、ディスク基板に備えることを想起するに至った。
【0021】
この発明は以上の検討に基づいて案出されたものである。
【0022】
したがって、上記課題を解決するために、本願第1の発明は、1あるいは2以上の同心円状のグルーブが形成されたグルーブ領域と、平面状のミラー領域とが空間的に交互に配置された偏芯測定領域を有することを特徴とするディスク基板である。
【0023】
本願第2の発明は、1あるいは2以上のグルーブが形成されたグルーブ領域と、平面状のミラー領域とが空間的に交互に配置された偏芯測定領域を有するディスク基板と、
ディスク基板の一主面に形成された情報信号部と、
情報信号部を保護する保護層と
を備えることを特徴とする光ディスクである。
【0024】
上述したように、この発明によれば、ディスク基板が、1あるいは2以上の同心円状のグルーブが形成されたグルーブ領域と、平面上のミラー領域とが空間的に交互に配置された偏芯測定領域を有するため、グルーブ領域と同様の幅のグルーブと、ミラー領域と同様の幅のランドとを有する光ディスクの機械特性を測定するための光ピックアップに、グルーブ領域を追従させることができる。したがって、グルーブ領域と同様の幅のグルーブと、ミラー領域と同様の幅のランドとを有する光ディスクの機械特性を測定するための機械特性測定装置を用いて、グルーブ領域と偏芯測定領域とを備えたディスク基板の偏芯を測定することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【0026】
図1に、この発明の一実施形態による光ディスクの構成の一例を示す。図2に、この発明の一実施形態による基板の構成の一例を示す。図3に、この発明の一実施形態によるシートの構成の一例を示す。
【0027】
図1に示すように、この発明の一実施形態による光ディスクは、主として、中央部にセンターホール1bを有する円環形状の基板1と、中央部に貫通孔2cを有する平面円環形状の光透過層2とから構成される。この一実施形態による光ディスクは、基板1に対して薄い光透過層2が設けられた側からレーザ光を照射することにより、情報信号の記録/再生を行うように構成されている。なお、光透過層2は、図1に示した基板1の情報信号部1cが形成された側の一主面に対して、図3に示したシート4を貼り合わせることにより形成される。
【0028】
また、図1に示すように、光ディスクのセンターホール1bの近傍には、光ディスクをスピンドルモータに装着するためのクランプ領域3が設定されている。このクランプ領域3の内周径は、22mm〜24mmから選ばれ、例えば23mmに選ばれる。クランプ領域3の外周径は、32mm〜34mmから選ばれ、例えば33mmに選ばれる。
【0029】
図2に示すように、基板1は、中央部にセンターホール1bが形成されているとともに、一主面にランドおよびグルーブが形成されたディスク基板1aと、このディスク基板1aの一主面に形成された情報信号部1cとから構成される。このランドおよびグルーブが形成された領域には、データ領域と、偏芯測定領域とが設定されている。なお、この発明の一実施形態においては、ディスク基板1aの一主面において、入射光に近い方をグルーブと称し、このグルーブとグルーブとの間に形成されている部分をランドと称する。
【0030】
また、ディスク基板1aの厚さは、0.6mm〜1.2mmから選ばれ、例えば1.1mmに選ばれる。ディスク基板1aの直径(外径)は、例えば120mmであり、センターホール1bの開口径(内口径)は、例えば15mmである。データ領域において、データはグルーブ上とランド上のどちらか一方、もしくは両方に記録される。今回我々は、グルーブ上に記録する方式を選択した。データ領域に形成されたグルーブ間の距離(トラックピッチ)は、0.32μmに設定した。データ領域に形成されたグルーブの幅に関しては、信号特性を考慮して選択されるが、今回は0.22μm(半値幅)に設定した。
【0031】
また、ディスク基板1aは、例えば、少なくともディスク基板1aの機械特性の測定に用いられるレーザ光を透過可能な材料から構成される。このディスク基板1aを構成する材料として、例えばポリカーボネート(PC)やシクロオレフィンポリマー(例えば、ゼオネックス(登録商標))などの低吸水性の樹脂が用いられる。
【0032】
情報信号部1cは、反射膜、光磁気材料からなる膜、相変化材料からなる膜、または有機色素膜などが設けられて構成される。具体的には、最終製品としての光ディスクが再生専用型(ROM(Read Only Memory))光ディスクである場合、情報信号部1cは、例えばAl、Al合金、またはAg合金などからなる反射層を少なくとも有する単層膜または積層膜が設けられて構成される。また、最終製品としての光ディスクが書換可能型光ディスクである場合には、情報信号部1cは、TbFeCo系合金、TbFeCoSi系合金、またはTbFeCoCr系合金などの光磁気材料からなる膜や、GeSbTe合金、GeInSbTe合金、またはAgInSbTe合金などの相変化材料からなる膜を少なくとも有する、単層膜または積層膜が設けられて構成される。また、最終製品としての光ディスクが、追記型光ディスクの場合には、情報信号部1cは、GeTe系材料などの相変化材料からなる膜、またはシアニン色素やフタロシアニン色素などの有機色素材料からなる膜を少なくとも有する、単層膜または積層膜から構成される。
【0033】
また、ディスク基板1aの凹凸が形成された側の一主面には、偏芯測定領域が形成されている。この偏芯測定領域は、光ディスクの偏芯量を測定するための領域、具体的には、従来の光ディスクの機械特性測定装置を用いて光ディスクの偏芯量を測定するための領域である。なお、この発明の一実施形態においては、従来の機械特性測定装置は、基板厚さ1.2mmの光ディスク(例えば、コンパクトディスク)の機械特性を測定する機械特性測定装置、具体的には、波長680nmのレーザ光を出力する半導体レーザと、NAが0.55の対物レンズとを備えた光学系を有する機械特性測定装置である。
【0034】
図4に、ディスク基板1aの一主面に形成された偏芯測定領域の平面図を示す。この偏芯測定領域は、図4に示すように、複数のグルーブが形成されたグルーブ領域と、平面上のミラー領域とが空間的に交互に配置されて構成されている。この偏芯測定領域の幅は、レプリカ基板の製造工程において発生する偏芯量の最大値以上に選ばれる。従来、レプリカ基板の製造工程において発生する偏芯量の最大値は、30μm程度なので、この偏芯測定領域の幅は、30μm〜3mmの範囲、例えば100μmに選ばれる。
【0035】
グルーブ領域には、1あるいは2以上の同心円状のグルーブが、センターホール1bを中心として、同心円状に形成されている。このように、同心円状にグルーブを形成することにより、従来の機械特性測定装置は、充分な大きさのトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)を得ることができる。すなわち、従来の機械特性測定装置は、適切なトラッキング動作を行うことができる。
【0036】
グルーブ領域とミラー領域との繰り返し間隔d2は、機械特性測定装置の光学系に応じて選ばれる。上述した光学系を有する機械特性測定装置を用いる場合には、グルーブ領域とミラー領域との繰り返し間隔d2は、0.7μm〜2.5μmの範囲から選ばれ、例えば1.6μmに選ばれる。繰り返し間隔d2が0.7μm以上であれば、上述した光学系を有する機械特性測定装置では、十分な大きさのトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)を得ることができる。すなわち、安定したトラッキング動作を行うことができる。また、繰り返し間隔d2が2.5μm以下であれば、上述した光学系を有する機械特性測定装置では、歪みのないトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)を得ることができる。
【0037】
グルーブ領域の幅は、光ディスクの機械特性を測定する機械特性装置の光学系に応じて選ばれる。上述した従来の機械特性測定装置を用いて光ディスクの機械特性を測定する際に、充分な大きさで、かつ歪のないプッシュプル信号が得られれば、いかなる幅を選択してもよい。通常は上記グルーブ領域間の間隔の0.2〜0.8の範囲であれば、上記特性を満たすことは可能である。特に上記グルーブ領域間の間隔の凡そ半分程度にしておくと、プッシュプル信号の振幅も最大となり、歪も抑えられる。グルーブ領域間の間隔が1.6μmならば、グルーブ領域の幅は例えば0.8μmに選ばれる。
【0038】
グルーブ領域に隣接して形成されたミラー領域は、グルーブが形成されていない平面状の領域である。このミラー領域の幅は、光ディスクの機械特性を測定する機械特性装置の光学系に応じて選ばれる。上述した従来の機械特性測定装置を用いて光ディスクの機械特性を測定する際に、充分な大きさで、かつ歪のないプッシュプル信号が得られれば、いかなる幅を選択してもよい。通常は上記グルーブ領域間の間隔の0.2〜0.8の範囲であれば、上記特性を満たすことは可能である。特に上記グルーブ領域間の間隔の凡そ半分程度にしておくと、プッシュプル信号の振幅も最大となり、歪も抑えられる。グルーブ領域間の間隔が1.6μmならば、ミラー領域の幅は例えば0.8μmに選ばれる。
【0039】
なお、グルーブを螺旋状で間欠に形成することは好ましくない。これは、グルーブが螺旋状で間欠に形成すると、その繋ぎ目において、プッシュプル信号が乱れ、安定してトラッキングがかからないためである。
【0040】
また、グルーブ領域におけるグルーブの間隔は、データ領域におけるグルーブの間隔(トラックピッチ)と同一の間隔に選ばれる必要はないが、少なくとも上述した従来の機械特性測定装置における光学系の回折限界以下であることが好ましい。逆に、グルーブ領域におけるグルーブの間隔が短いと、カッティング時の時間が長くなってしまうという問題が生じる。具体的には、グルーブの間隔d1は、0.05μm〜0.6μmの範囲から選ばれ、例えば0.1μmに選ばれる。
【0041】
上述した従来の機械特性測定装置の光学系においては、0.6μmのトラックピッチは、ほぼ回折限界である。したがって、従来の機械特性測定装置では、グルーブ領域の各グルーブは識別されず、グルーブ領域を構成する複数本のグルーブが、あたかも1本のグルーブのように識別される。
【0042】
図3に示すように、この一実施形態による光透過層2の形成に用いられるシート4は、光透過性シート2aと、この光透過性シート2aの一面に被着された感圧性粘着剤(PSA)からなる接着層2bとから構成される。このシート4は、基板1におけると同様に、平面円環状に打ち抜かれた構造を有し、中央部に貫通孔2cが形成されている。シート4の直径(外径)は、基板1の外径とほぼ同じ、またはそれ以下に選ばれ、例えば120mmとする。一方、貫通孔2cの径(内孔径)は、センターホール1bの開口径以上、かつ、クランプ領域3の最内周径(例えば23mm径)以下の範囲から選ばれ、例えば23mmとする。また、シート4の厚さは、例えば100μmである。
【0043】
このようなシート4における光透過性シート2aは、例えば、少なくとも記録/再生に用いられるレーザ光を透過可能な光学特性を満足した、光透過性を有する熱可塑性樹脂からなる。この熱可塑性樹脂は、耐熱寸法安定性、熱膨張率、または吸湿膨張率などの物性値がディスク基板1aに近い材料から選ばれ、具体的には、例えばポリカーボネート(PC)や、ポリメチルメタクリレート(ポリメタクリル酸メチル)などのメタクリル樹脂などから選ばれる。また、光透過性シート2aの厚さは、好適には60μm〜100μmの範囲から選ばれ、より好適には70〜100μmの範囲から選ばれる。この一実施形態においては、光透過性シート2aが、基板1の一主面に感圧性粘着剤(PSA)からなる接着層2bを介して貼り合わせられることを考慮すると、光透過性シート2aの厚さは、例えば70μmに選ばれる。なお、この光透過性シート2aの厚さは、情報信号の記録/再生に用いられるレーザ光の波長や、光透過層2の所望とする膜厚を考慮して決定される。
【0044】
また、接着層2bを構成するPSAは、例えばメタクリル樹脂などである。また、この接着層2bの厚さは、例えば30μmであるが、接着層2bの厚さや、感圧性粘着剤として用いられる材料は、光透過層2の所望とする膜厚や、情報信号の記録/再生に用いられるレーザ光の波長を考慮して決定される。
【0045】
図5は、この発明の一実施形態による光ディスクの再生時のイメージを示す断面図である。図5に示すように、この発明の一実施形態による光ディスクでは、基板1に対して薄い光透過層2が設けられた側から情報信号部1cにレーザ光を照射することにより、情報信号の記録/再生が行われる。
【0046】
図6は、この発明の一実施形態による光ディスクの機械特性測定時のイメージを示す断面図である。図6に示すように、この発明の一実施形態によるディスク基板では、凹凸が形成された側の一主面とは反対側の面からレーザ光を照射することにより、ディスク基板の機械特性が測定される。
【0047】
この発明の一実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
グルーブ間隔が0.2μm〜0.6μmの範囲にあるデータ領域と、複数のグルーブを有し、このグルーブ間隔がデータ領域と同様であるグルーブ領域および、このグルーブ領域と隣接した、平面状のミラー領域からなる偏芯測定領域とがディスク基板1aに備えられているため、基板厚さ1.2mmの光ディスクの機械特性を測定する、従来の機械特性測定装置、具体的には、波長680nmのレーザ光を出力する半導体レーザと、NAが0.55の対物レンズとを備えた光学系を有する機械特性測定装置を用いて、グルーブ間隔が0.2μm〜0.6μmの範囲にある、狭トラックピッチフォーマットの光ディスクの偏芯量などを測定することができる。よって、光透過層2が形成されていないディスク基板1aの状態において、偏芯量を測定することができるため、効率的な生産体系により光ディスクを製造することができる。
【0048】
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【0049】
例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【0050】
上述した一実施形態においては、偏芯測定領域に形成されたグルーブ間の距離と、データ領域に形成されたグルーブ間の距離とが異なる例について示したが、偏芯測定領域に形成されたグルーブ間の距離と、データ領域に形成されたグルーブ間の距離とが同一になるようにしてもかまわない。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ディスク基板が、1あるいは2以上のグルーブが形成されたグルーブ領域と、平面上のミラー領域とが空間的に交互に配置された偏芯測定領域を有するため、グルーブ領域と同様の幅のグルーブと、ミラー領域と同様の幅のランドとを有する光ディスクの機械特性を測定するための光ピックアップに、グルーブ領域を追従させることができる。したがって、グルーブ領域と同様の幅のグルーブと、ミラー領域と同様の幅のランドとを有する光ディスクの機械特性を測定するための機械特性測定装置を用いて、グルーブ領域と偏芯測定領域とを備えたディスク基板の偏芯を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態による光ディスクの構造を示す断面図である。
【図2】この発明の一実施形態による基板の構成を示す断面図である。
【図3】この発明の一実施形態によるシートの構成を示す断面図である。
【図4】この発明の一実施形態によるレプリカ基板に備えられた偏芯測定領域の平面図である。
【図5】この発明の一実施形態による光ディスクのデータ再生時のイメージを示す断面図である。
【図6】この発明の一実施形態による光ディスクの機械特性測定時のイメージを示す断面図である。
【符号の説明】
1・・・基板、1a・・・ディスク基板、1b・・・センターホール、1c・・・情報信号部、2・・・光透過層、2a・・・光透過性シート、2b・・・接着層、3・・・クランプ領域、4・・・シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a disk substrate and an optical disk, in particular, an information signal portion and a light transmitting layer are sequentially provided on a disk substrate, and recording and recording of an information signal is performed by irradiating a laser beam from a side where the light transmitting layer is provided. It is suitable for application to an optical disc on which reproduction is performed.
[0002]
[Prior art]
In recent years, it has been desired to further increase the storage capacity of a storage medium (data storage medium). For this reason, studies are being actively conducted on optical discs, which are one of the most widespread storage media at present, for increasing the recording capacity by increasing the recording density.
[0003]
For example, as one method of realizing a higher density of an optical disk, a laser beam used for recording / reproducing an information signal is made shorter in wavelength, and a numerical aperture NA (numerical aperture) of an objective lens is made larger so that a beam is increased. A method for reducing the spot diameter has been proposed.
[0004]
For example, a CD (Compact Disc) optical system includes a semiconductor laser that outputs laser light with a wavelength of 780 nm or 830 nm and an objective lens with an NA of 0.45. An optical system of a DVD (Digital Versatile Disc) includes a semiconductor laser that outputs a laser beam having a wavelength of 660 nm and an objective lens with an NA of 0.6. With such an optical system, a DVD can achieve a recording capacity about eight times that of a CD.
[0005]
However, when the NA of such an objective lens is increased, aberration of light caused by the tilt of the disk increases, and the allowable amount of tilt (tilt) of the disk surface with respect to the optical axis of the optical pickup decreases. Problems arise. In order to solve this problem, it has been proposed to reduce the thickness of a substrate that transmits laser light. For example, a substrate having a thickness of 1.2 mm is used for a CD, whereas a substrate having a thickness of 0.6 mm is used for a DVD.
[0006]
In the future, in consideration of storing an HD (High Definition) image or the like on an optical disk, a capacity equivalent to that of a DVD will not be sufficient. Therefore, there is a demand for further shortening the wavelength of laser light used for recording / reproducing information signals, further increasing the NA of the objective lens, and further reducing the thickness of the substrate.
[0007]
Therefore, a light transmitting layer having a thickness of 0.1 mm is formed on the information signal portion formed on the substrate, and a laser beam having a wavelength of 405 nm is irradiated from the light transmitting layer side to an object having an NA of 0.85. There has been proposed a next-generation optical disk that irradiates an information signal portion via a lens to record / reproduce an information signal. As described above, this next-generation optical disk has a configuration in which laser light is incident not from the substrate side but from the light transmission layer side, so that the allowable amount of tilt is sufficiently large despite the high NA of 0.85. can do.
[0008]
In the production of this next-generation optical disk, it is required that warpage and eccentricity be further reduced as compared with conventional optical disks. For this reason, when manufacturing next-generation optical discs, in order to guarantee the mechanical properties of the final product, it is necessary to measure the mechanical properties at an earlier stage in the manufacturing process, that is, the transparent substrate immediately after molding, and to provide early feedback. It becomes important.
[0009]
Conventionally, as a device for measuring the inclination and eccentricity of a disk, a mechanical characteristic measuring device using an optical stylus method is widely known. In this mechanical characteristic measuring device, it is necessary to provide a pickup corresponding to the format of the optical disk for measuring the mechanical characteristics, that is, the thickness of the substrate and the light transmitting layer and the size of the track pitch. This is because, when measuring the mechanical characteristics of an optical disc using the optical stylus method, it is necessary to make the light collected by the pickup follow the groove.
[0010]
There has been proposed a method of measuring the mechanical characteristics of a next-generation optical disk using the mechanical characteristics measuring device using the optical stylus method. In this method, at least a reflective film and a light-transmitting layer having a thickness of 0.1 mm are formed on a disk substrate, and mechanical characteristics of the optical disk are measured by the above-described optical pickup. Thus, by forming at least the reflection film and the light transmitting layer having a thickness of 0.1 mm on the disk substrate, the optical pickup of the above-described format can measure the mechanical characteristics of the optical disk.
[0011]
However, when the mechanical characteristics of the disk substrate are measured in this manner, the measurement cannot be performed unless the light transmitting layer having a thickness of 0.1 mm is formed. As a result, feedback in manufacturing is delayed, and as a result, the productivity of the optical disc is reduced.
[0012]
In view of this, a method has been proposed in which a pickup that can focus laser light on a groove formed on a disk substrate in a state where a light transmission layer of 0.1 mm is not formed is provided, and is provided in a mechanical characteristic measuring device. . However, designing such a pickup for the purpose of merely measuring the mechanical properties of the transparent substrate and providing the pickup in the mechanical property measuring apparatus increases the cost of the manufacturing equipment.
[0013]
Therefore, there has been proposed a method of measuring the mechanical characteristics of a next-generation optical disk by using an optical disk mechanical characteristic measuring device using an optical style method which has been widely used in the past. This mechanical characteristic measuring device is used for measuring the amount of eccentricity of a disk substrate having a substrate thickness of 1.2 mm, and includes a semiconductor laser that outputs a laser having a wavelength of 680 nm and an objective lens having an NA of 0.55. It has. In the next-generation optical disk described above, a substrate having a thickness of about 1.1 mm is used. Therefore, by condensing the laser beam through the substrate, even with the conventional mechanical characteristic device, the amount of surface deviation and the inclination of the disk can be reduced. Can be measured.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the format of the above-described next-generation optical disc, the track pitch is 0.6 μm or less, so that the optical system provided in the conventional mechanical characteristic measuring device cannot obtain a tracking error signal of a sufficient magnitude. . That is, the conventional mechanical property measuring device cannot measure the amount of eccentricity.
[0015]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a disk substrate and an optical disk that can easily measure the amount of eccentricity in a state of a transparent substrate immediately after molding in an optical disk having a groove interval of a data area of 0.6 μm or less. To provide.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems of the conventional technology. The outline is described below.
[0017]
According to the knowledge of the present inventor, it is impossible to measure the amount of eccentricity of a disk substrate having a track pitch of 0.6 μm or less with a conventional mechanical characteristic measuring device because a disk substrate of this format has a sufficient size of tracking. This is because an error signal cannot be obtained.
[0018]
In order to solve the above-mentioned problem, the present inventor has proposed a method for obtaining a sufficiently large tracking error signal on a disk substrate having a track pitch of 0.6 μm or less using a conventional mechanical characteristic measuring apparatus. We worked diligently. As a result, an eccentricity measurement area for measuring eccentricity is provided, and a method of enlarging the groove interval only within this eccentricity area has been recalled.
[0019]
However, as a result of further study of this method by the present inventor, they found that this method had the following problems.
In general, when a narrow groove having a groove interval of 0.6 μm or less is formed in the data area, the wavelength of the exposure laser at the time of mastering must be shortened accordingly. For example, a laser having a wavelength of 266 nm is used.
However, when such a short-wavelength laser is used, if the track pitch is widened in the eccentricity measurement area, a groove width with respect to the track pitch is too narrow, so that a sufficient push-pull signal cannot be obtained, and further, a signal waveform is also reduced. It has been found that it has a problem of distortion.
[0020]
As a result of repeated studies as described above, the present inventor has determined that the eccentricity measurement includes a groove region in which one or more concentric grooves are formed, and a planar mirror region adjacent to the groove region. It has been recalled to provide the area on the disk substrate.
[0021]
The present invention has been devised based on the above study.
[0022]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the first invention of the present application provides a biased region in which one or two or more concentric grooves are formed and a planar mirror region are spatially alternately arranged. A disk substrate having a core measurement area.
[0023]
A second invention of the present application is a disk substrate having an eccentricity measurement area in which one or two or more grooves are formed and a planar mirror area are spatially alternately arranged;
An information signal portion formed on one main surface of the disk substrate;
An optical disc comprising a protective layer for protecting an information signal section.
[0024]
As described above, according to the present invention, the disk substrate has an eccentricity measurement in which one or two or more concentric grooves are formed and a mirror area on a plane is spatially alternately arranged. Because of the presence of the region, the groove region can be made to follow an optical pickup for measuring the mechanical characteristics of an optical disk having a groove having the same width as the groove region and a land having the same width as the mirror region. Therefore, a groove area and an eccentricity measurement area are provided using a mechanical property measuring device for measuring the mechanical properties of an optical disc having a groove having the same width as the groove area and a land having the same width as the mirror area. The eccentricity of the disk substrate can be measured.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
[0026]
FIG. 1 shows an example of the configuration of an optical disk according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an example of the configuration of a substrate according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows an example of the configuration of a sheet according to an embodiment of the present invention.
[0027]
As shown in FIG. 1, an optical disk according to an embodiment of the present invention mainly has an
[0028]
Also, as shown in FIG. 1, a clamp area 3 for mounting the optical disk on the spindle motor is set near the
[0029]
As shown in FIG. 2, the
[0030]
The thickness of the disk substrate 1a is selected from 0.6 mm to 1.2 mm, for example, 1.1 mm. The diameter (outer diameter) of the disk substrate 1a is, for example, 120 mm, and the opening diameter (inner diameter) of the
[0031]
The disk substrate 1a is made of, for example, a material that can transmit laser light used for measuring at least the mechanical characteristics of the disk substrate 1a. As a material forming the disk substrate 1a, a low water-absorbing resin such as polycarbonate (PC) or a cycloolefin polymer (for example, ZEONEX (registered trademark)) is used.
[0032]
The information signal section 1c is provided with a reflective film, a film made of a magneto-optical material, a film made of a phase change material, an organic dye film, or the like. Specifically, when the optical disc as a final product is a read-only type (ROM (Read Only Memory)) optical disc, the information signal unit 1c has at least a reflective layer made of, for example, Al, an Al alloy, or an Ag alloy. It is configured by providing a single-layer film or a laminated film. When the optical disc as a final product is a rewritable optical disc, the information signal portion 1c is made of a film made of a magneto-optical material such as a TbFeCo-based alloy, a TbFeCoSi-based alloy, or a TbFeCoCr-based alloy, a GeSbTe alloy, a GeInSbTe. A single-layer film or a laminated film having at least a film made of an alloy or a phase change material such as an AgInSbTe alloy is provided. When the optical disc as the final product is a write-once optical disc, the information signal portion 1c is formed of a film made of a phase change material such as a GeTe material or a film made of an organic dye material such as a cyanine dye or a phthalocyanine dye. It is composed of at least a single layer film or a laminated film.
[0033]
An eccentricity measurement area is formed on one main surface of the disk substrate 1a on which the unevenness is formed. The eccentricity measurement area is an area for measuring the amount of eccentricity of the optical disk, specifically, an area for measuring the amount of eccentricity of the optical disk using a conventional optical disk mechanical characteristic measuring device. In one embodiment of the present invention, the conventional mechanical characteristic measuring device is a mechanical characteristic measuring device for measuring the mechanical characteristics of an optical disk (for example, a compact disk) having a substrate thickness of 1.2 mm. This is a mechanical property measuring device having an optical system including a semiconductor laser that outputs a laser beam of 680 nm and an objective lens with an NA of 0.55.
[0034]
FIG. 4 shows a plan view of an eccentricity measurement area formed on one main surface of the disk substrate 1a. As shown in FIG. 4, the eccentricity measurement area is configured by spatially alternately arranging groove areas in which a plurality of grooves are formed and mirror areas on a plane. The width of the eccentricity measurement area is selected to be equal to or larger than the maximum value of the amount of eccentricity generated in the replica substrate manufacturing process. Conventionally, the maximum value of the amount of eccentricity generated in the process of manufacturing a replica substrate is about 30 μm, and thus the width of the eccentricity measurement region is selected in the range of 30 μm to 3 mm, for example, 100 μm.
[0035]
One or two or more concentric grooves are formed concentrically around the
[0036]
Repetition interval d 2 between the groove area and the mirror area is selected according to the optical system of the mechanical characteristic measuring apparatus. When using the mechanical characteristic measuring apparatus having the above-described optical systems, repetition interval d 2 between the groove area and the mirror area is selected from a range of 0.7Myuemu~2.5Myuemu, it is selected to be, for example, 1.6 [mu] m. If repetition interval d 2 is 0.7μm or more, the machine characteristic measuring apparatus having the optical system described above, it is possible to obtain a sufficient magnitude of the tracking error signal (push-pull signal). That is, a stable tracking operation can be performed. Further, if the repetition interval d 2 is at 2.5μm or less, a mechanical characteristic measuring apparatus having an optical system described above can be obtained without distortion tracking error signal (push-pull signal).
[0037]
The width of the groove region is selected according to the optical system of the mechanical property device that measures the mechanical properties of the optical disc. When measuring the mechanical characteristics of the optical disk using the above-described conventional mechanical characteristic measuring device, any width may be selected as long as a sufficiently large push-pull signal without distortion can be obtained. Normally, the above characteristics can be satisfied if the interval between the groove regions is in the range of 0.2 to 0.8. In particular, when the interval between the groove areas is set to about half, the amplitude of the push-pull signal is maximized, and the distortion is suppressed. If the interval between the groove regions is 1.6 μm, the width of the groove region is selected to be, for example, 0.8 μm.
[0038]
The mirror area formed adjacent to the groove area is a planar area where no groove is formed. The width of the mirror region is selected according to the optical system of the mechanical characteristic device for measuring the mechanical characteristics of the optical disk. When measuring the mechanical characteristics of the optical disk using the above-described conventional mechanical characteristic measuring device, any width may be selected as long as a sufficiently large push-pull signal without distortion can be obtained. Normally, the above characteristics can be satisfied if the interval between the groove regions is in the range of 0.2 to 0.8. In particular, when the interval between the groove areas is set to about half, the amplitude of the push-pull signal is maximized, and the distortion is suppressed. If the interval between the groove regions is 1.6 μm, the width of the mirror region is selected to be, for example, 0.8 μm.
[0039]
It is not preferable to form the groove intermittently in a spiral shape. This is because if the groove is formed spirally and intermittently, the push-pull signal is disturbed at the joint, and tracking is not stably performed.
[0040]
The interval between the grooves in the groove region does not need to be selected to be the same as the interval (track pitch) between the grooves in the data region, but is at least equal to or less than the diffraction limit of the optical system in the above-described conventional mechanical characteristic measuring device. Is preferred. Conversely, if the interval between the grooves in the groove area is short, there is a problem that the time for cutting becomes long. Specifically, the distance d 1 of the groove is selected from a range of 0.05Myuemu~0.6Myuemu, it is selected to be, for example, 0.1 [mu] m.
[0041]
In the optical system of the above-described conventional mechanical characteristic measuring apparatus, the track pitch of 0.6 μm is almost at the diffraction limit. Therefore, in the conventional mechanical characteristic measuring device, each groove in the groove area is not identified, and a plurality of grooves constituting the groove area are identified as if they were one groove.
[0042]
As shown in FIG. 3, a
[0043]
The light-transmitting sheet 2a of the
[0044]
The PSA forming the
[0045]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an image during reproduction of the optical disc according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, in the optical disc according to the embodiment of the present invention, the information signal portion 1c is irradiated with laser light from the side where the thin light transmitting layer 2 is provided on the
[0046]
FIG. 6 is a sectional view showing an image at the time of measuring the mechanical characteristics of the optical disc according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in the disk substrate according to one embodiment of the present invention, the mechanical properties of the disk substrate are measured by irradiating a laser beam from a surface opposite to one main surface on which the unevenness is formed. Is done.
[0047]
According to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
A data area having a groove interval in the range of 0.2 μm to 0.6 μm, a plurality of grooves, and a groove area having the same groove interval as the data area; and a planar mirror adjacent to the groove area. Since the disk substrate 1a is provided with an eccentricity measurement region including a region, a conventional mechanical characteristic measuring device for measuring mechanical characteristics of an optical disk having a substrate thickness of 1.2 mm, specifically, a laser having a wavelength of 680 nm A narrow track pitch having a groove interval in a range of 0.2 μm to 0.6 μm using a mechanical property measuring apparatus having an optical system including a semiconductor laser that outputs light and an objective lens having an NA of 0.55. It is possible to measure the amount of eccentricity of a format optical disc. Therefore, the amount of eccentricity can be measured in the state of the disk substrate 1a where the light transmission layer 2 is not formed, so that an optical disk can be manufactured by an efficient production system.
[0048]
As described above, one embodiment of the present invention has been specifically described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.
[0049]
For example, the numerical values given in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as needed.
[0050]
In the above-described embodiment, an example has been described in which the distance between the grooves formed in the eccentricity measurement area and the distance between the grooves formed in the data area are different, but the groove formed in the eccentricity measurement area is different. The distance between them and the distance between the grooves formed in the data area may be the same.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the disk substrate has the eccentricity measurement area in which the groove area in which one or two or more grooves are formed and the mirror area on the plane are spatially alternately arranged. Accordingly, the groove area can be made to follow an optical pickup for measuring the mechanical characteristics of an optical disk having a groove having the same width as the groove area and a land having the same width as the mirror area. Therefore, a groove area and an eccentricity measurement area are provided by using a mechanical property measuring device for measuring mechanical properties of an optical disc having a groove having the same width as the groove area and a land having the same width as the mirror area. The eccentricity of the disk substrate can be measured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of an optical disc according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a sheet according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of an eccentricity measurement area provided on a replica substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an image when data is reproduced from the optical disc according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing an image at the time of measuring the mechanical characteristics of the optical disc according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (15)
上記ディスク基板の一主面に形成された情報信号部と、
上記情報信号部を保護する保護層と
を備えることを特徴とする光ディスク。A disk substrate having an eccentricity measurement region in which one or more concentric grooves are formed, and a planar mirror region are spatially alternately arranged;
An information signal portion formed on one main surface of the disk substrate;
An optical disc, comprising: a protection layer for protecting the information signal section.
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WO2005112017A1 (en) * | 2004-05-19 | 2005-11-24 | Fujifilm Corporation | Optical information recording carrier |
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2002
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WO2005112017A1 (en) * | 2004-05-19 | 2005-11-24 | Fujifilm Corporation | Optical information recording carrier |
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