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WO2013005660A1 - 光記録媒体 - Google Patents

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Publication number
WO2013005660A1
WO2013005660A1 PCT/JP2012/066648 JP2012066648W WO2013005660A1 WO 2013005660 A1 WO2013005660 A1 WO 2013005660A1 JP 2012066648 W JP2012066648 W JP 2012066648W WO 2013005660 A1 WO2013005660 A1 WO 2013005660A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
groove
recording
land
pitch
track
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/066648
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
謙作 高橋
剛 三木
中野　淳
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to US14/126,996 priority Critical patent/US9007884B2/en
Priority to EP12807965.4A priority patent/EP2731105A4/en
Publication of WO2013005660A1 publication Critical patent/WO2013005660A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/007—Arrangement 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
    • G11B7/00718—Groove and land recording, i.e. user data recorded both in the grooves and on the lands
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2407—Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24073—Tracks
    • G11B7/24079—Width or depth
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/261—Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical recording medium such as an optical disk.
  • reproduction-only discs and recordable discs belonging to the categories such as CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), Blu-ray Disc (Blu-ray Disc (registered trademark)) have been developed. ing.
  • CD Compact Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • Blu-ray Disc Blu-ray Disc (registered trademark)
  • a further increase in capacity by high-density recording is required.
  • the directionality of high-density recording in a disk-shaped recording medium includes multiple recording layers, increasing the recording density in the track line direction, increasing the recording density in the track pitch direction (narrow track pitch), It is conceivable to increase the recording capacity by signal processing such as data compression processing.
  • An object of the present disclosure is to provide an optical recording medium that realizes a larger capacity by high-density recording to the extent that recording and reproduction can be appropriately performed.
  • the recording layer is a recording track on which information is recorded or reproduced by irradiation with an optical system of .85 ⁇ 0.1.
  • the pitch between adjacent grooves and lands as a recording track is 250 nm. It is within the range of ⁇ 200 nm.
  • the depth of the groove from the land as seen from the laser light incident surface side is within a range of 30 nm to 5 nm.
  • the duty for the cross-sectional uneven shape of the groove and the land is ⁇ (land width) / (pitch between the groove and the groove) ⁇ ⁇ 100, the duty is in the range of 50 to 5. It is suitable.
  • Such an optical recording medium of the present disclosure is of a land / groove recording system in which information is recorded on both lands and grooves.
  • the pitch between adjacent grooves and lands as recording tracks (that is, the track pitch in the land / groove recording method) is in the range of 250 nm to 200 nm.
  • the pitch between the grooves is in the range of 500 nm to 400 nm.
  • 250 nm is the limit that can be applied to the tracking servo. Therefore, a land / groove recording method is employed to realize a recording track pitch of 250 nm or less.
  • the pitch between the grooves can be in the range of 500 nm to 400 nm as described above, and the tracking servo can be applied normally.
  • the track pitch becomes narrower, the reproduction signal quality deteriorates due to crosstalk from adjacent tracks.
  • the lower limit of the pitch of the recording track that can maintain the reproduction signal quality is 200 nm.
  • an optical recording medium capable of recording a larger capacity compared to a conventional optical recording medium.
  • FIG. 1 is a block diagram of a disk drive device for an optical disk according to an embodiment. It is a flowchart of the manufacturing process of the optical disk of embodiment. It is explanatory drawing of the manufacturing process of the optical disk of embodiment. It is explanatory drawing of the recording / reproducing characteristic of the optical disk of embodiment.
  • Optical disk structure ⁇ 2.
  • Track pitch ⁇ 3.
  • Disk drive device > ⁇ 7.
  • Optical disc manufacturing process > ⁇ 8. Modification>
  • -Groove and land In the present embodiment, in the concavo-convex shape of the recording layer of the optical recording medium, a concave portion when viewed from the laser light incident surface side is a groove, and a convex portion is a land. That is, the back side of the unevenness as viewed from the incident surface side of the laser light is called a groove.
  • ⁇ L / G pitch (land / groove pitch)
  • the distance between the center of a certain groove and the center of the adjacent land is defined as L / G pitch.
  • -Track pitch This is the pitch between recorded tracks.
  • track pitch L / G pitch.
  • track pitch groove pitch.
  • the groove pitch may be expressed as a track pitch.
  • -Groove depth When viewed from the laser light incident surface side, the vertical distance from the land top surface to the groove bottom surface is defined as the groove depth.
  • the optical recording medium of the embodiment is assumed to be an optical disk having a diameter of 12 cm, for example, such as CD, DVD, Blu-ray disc (BD).
  • FIG. 1 schematically shows a groove of the optical disc 1 according to the embodiment.
  • the meandering groove G (wobbling groove) is formed in the optical disk 1 in a spiral shape.
  • a land L is formed between the groove G and the groove G.
  • FIG. 1B shows an enlarged structure of grooves G and lands L arranged in the disk radial direction.
  • the groove G is on the back side when viewed from the incident direction of the laser beam.
  • a land L is formed between the grooves G arranged in the radial direction.
  • the groove G is wobbled according to a signal in which address information or the like is modulated. As a result, address information and the like can be reproduced from the groove G itself.
  • a wobbling groove pattern is formed by laser light irradiation. Accordingly, the width GW of the groove G in the optical disc 1 is constant.
  • the width of the land L varies. For example, the illustrated land widths LW1 and LW2 have different values.
  • FIG. 2 schematically shows the layer structure of the optical disc 1.
  • 2A shows an example in which the recording layer 3 has one single layer disc
  • FIG. 2B shows an example in which the recording layer 3 has a plurality of multi-layer discs.
  • a recording layer 5 (layer L0) is formed on a resin substrate (disc substrate 2) such as polycarbonate having a thickness of about 1.1 mm.
  • a concavo-convex shape to be the groove G and land L is formed on one surface side thereof, and the recording layer 3 is formed on the one surface by sputtering or the like so that the recording layer 3 forms the groove G and land L. It is made into the shape which has.
  • the recording layer 3 has a structure in which a dielectric film 3a, a recording film 3b, and a dielectric film 3c are laminated. The recording film 3b is altered by heat to form a mark.
  • the dielectric films 3a and 3c have a function of controlling heat transfer.
  • the structure of the recording layer 3 shown in the figure is an example.
  • the dielectric film may be provided only on one side of the recording film, or another functional layer may be provided.
  • a cover layer 4 made of UV curable resin or the like is formed on the upper surface of the recording layer 3.
  • the cover layer 4 has a thickness of about 75 to 100 ⁇ m, for example.
  • the reason why the thickness of the cover layer 4 is around 100 ⁇ m is that spherical aberration is taken into account when the laser beam wavelength is around 405 nm and the optical system has an NA of about 0.85.
  • the surface side of the cover layer 4 becomes a light incident surface on which laser light is incident during recording and reproduction. That is, the laser light is incident from the surface side of the cover layer 4 and focused on the recording layer 3 (layer L0) to form a spot, and recording or reproduction is performed.
  • a plurality of recording layers 3 are formed on the disc 2 via an intermediate layer 5 as shown in FIG. That is, a plurality of recording layers 3 are provided at different depth positions when viewed from the laser light incident surface side.
  • an example in which five recording layers 3 are provided as the layers L0 to L4 is shown, but of course the number of recording layers can be considered variously.
  • a recording layer 3 having two or more recording layers 3 is called a multi-layer disc.
  • the recording capacity can be greatly increased by providing a large number of recording layers.
  • Each recording layer 3 (L0 to L4) has a land / groove shape.
  • FIG. 2 is merely an example.
  • the layer structure of the optical disc 1 of the embodiment examples other than these structures are also conceivable.
  • the optical disk 1 according to the embodiment will be described as a recordable disk (write-once disk or rewritable disk), but a read-only disk is also conceivable. In the case of a read-only disc, an embossed pit row is formed in the recording layer 3.
  • the optical disc 1 as a recordable disc, a recording laser beam is irradiated while being rotated by a recording device, and a mark row corresponding to recording information is formed on the recording layer 3.
  • a mark As the mark, a phase change mark, a dye change mark, an interference fringe mark, a void (hole) mark, a refractive index change mark, and the like are assumed.
  • the reproducing laser beam is irradiated onto the recording layer 3 to be reproduced in a state where the optical disk 1 is rotationally driven by the reproducing apparatus. Then, the reflected light information corresponding to the mark row formed on the recording layer 3 is detected, and the data is reproduced.
  • the land width LW is a so-called half-value width as shown in the figure. That is, it is an intermediate value between the width of the upper surface and the width of the lower surface of the land L having a trapezoidal cross section.
  • FIG. 3B shows these upper and lower limits.
  • the recording track pitch is L / G pitch TP-LG.
  • the L / G pitch TP-LG is set within a range of 250 nm to 200 nm.
  • the groove pitch TP-GG is twice the L / G pitch TP-LG, the groove pitch is in the range of 500 nm to 400 nm.
  • the groove depth is set within a range of 30 nm to 5 nm.
  • the duty in the land / groove structure is set to be in the range of 50-5.
  • the optical disc 1 of the present embodiment formed within the above numerical range is a recording medium having a capacity of about 50 GB per recording layer. Of course, the capacity of about 250 GB can be realized with the five-layer structure shown in FIG.
  • the track pitch (L / G pitch TP-LG) will be described in the range of 250 nm to 200 nm.
  • the groove pitch TP-GG is 500 nm to 400 nm.
  • FIG. 4A shows the result of investigating the NPP value with respect to the track pitch in the groove recording method, that is, in the case where recording is performed only on the groove without using the land as a recording track.
  • the track pitch on the horizontal axis in this case corresponds to the groove pitch TP-GG.
  • the NPP value is the ratio of the reflected light amount to the push-pull signal level.
  • FIG. 4C shows a state in which the reflected light of the laser beam from the optical disk is received by the two-divided photodetector (A, B).
  • the shaded area is a range where the 0th-order light and the ⁇ 1st-order diffracted light overlap, and this overlapped portion becomes a modulation component. That is, the larger the area of the overlapping portion shown as the hatched portion, the greater the difference in brightness on detection with the photodetector, and the greater the signal modulation.
  • NPP value (A ⁇ B) / (A + B) It becomes.
  • This NPP value increases as the track pitch increases. It also serves as an index of the modulation component of the push-pull signal. If the modulation signal component of the push-pull signal decreases, the tracking servo becomes more difficult to apply.
  • NA 0.85
  • laser wavelength ⁇ 405 nm
  • groove depth 20 nm
  • duty 50.
  • the track pitch was below the criteria Crt near 250 nm. That is, when the purpose is to increase the capacity by narrowing the track pitch, it can be said that the limit of the track pitch (groove pitch TP-GG) is 250 nm in the groove recording method.
  • the land / groove recording method needs to be adopted as in this embodiment when the pitch between recording tracks is further reduced to increase the capacity. is there.
  • the track pitch of 250 nm or less is shown as being recordable only by the land / groove recording method.
  • the track pitch of 250 nm means that the groove pitch TP in the land / groove recording method is used.
  • the land / groove recording method is adopted, and the track pitch (that is, L / G pitch TP-LG in this case) is set to 250 nm as an upper limit.
  • the track pitch that is, L / G pitch TP-LG in this case
  • setting the L / G pitch TP-LG to 250 nm is the upper limit for obtaining the advantage of narrowing the track pitch by adopting the land / groove recording method. It can be said.
  • the track width of the groove G exceeds 250 nm. If the duty is 60, a recording mark needs to be formed in a groove having a width of 300 nm. Since the mark to be recorded depends on the recording principle, it cannot be generally mentioned, but recording is mainly performed by heat. Since a track having a width of 300 nm is a very wide track in the radial direction, heat is easily transferred in the lateral direction. That is, the heat necessary for forming the recording mark easily escapes to the side, and a large recording power is required for forming a certain amount of marks.
  • FIG. 5C shows the L / G pitch TP-LG with respect to the laser spot SP.
  • adjacent recording tracks are included in the laser spot SP.
  • crosstalk the reproduction signal obtained from the reflected light
  • the track pitch on the horizontal axis here is indicated by groove pitch TP-GG.
  • NA 0.85
  • laser wavelength ⁇ 405 nm
  • groove depth 20 nm
  • duty 50
  • data bit length 111.7
  • partial PR (1, 2, 2, 1) ML was used as a response decoding process.
  • SER 4.3 ⁇ 10 ⁇ 3 was set as the criterion Crt.
  • This is an ECC criterion defined in the Blu-ray Disc system, and has a sufficiently low probability of being uncorrectable, and is a threshold value that can guarantee reproduction quality.
  • the criterion Crt is exceeded. Therefore, it is appropriate that the lower limit of the groove pitch TP-GG is 400 nm. That is, the track pitch (L / G pitch TP-LG) in the land / groove recording method has a lower limit of 200 nm.
  • the track pitch (L / G pitch TP-LG) is set within the range of 250 nm to 200 nm.
  • the range is 500 nm to 400 nm.
  • the track pitch (L / G pitch TP-LG) is preferably 225 nm to 200 nm in order to effectively utilize the advantage of adopting the land / groove recording method for increasing the capacity.
  • the optical disk 1 of the present embodiment is preferably set within a range of 240 nm to 200 nm (groove pitch TP-GG is 480 nm to 400 nm). Further, as described above, in consideration of the fact that the lower limit value of the L / G pitch TP-LG is 220 nm in terms of crosstalk due to higher density in the linear density direction, the optical disc 1 has a track pitch (L / G pitch TP).
  • the track pitch (L / G pitch TP-LG) is in the range of 240 nm to 220 nm (the groove pitch TP-GG is 480 nm to 440 nm) is preferable.
  • the groove depth of the optical disc 1 of the present embodiment is set within the range of 30 nm to 5 nm. First, the upper limit of 30 nm will be described with reference to FIG.
  • FIG. 6C schematically shows the state, and the land L serves as a barrier for light incident on the groove G. For this reason, the groove depth greatly affects recording characteristics and reproduction characteristics.
  • FIG. 6A shows the measurement result of SER with respect to the groove depth.
  • NA 0.85
  • laser wavelength ⁇ 405 nm
  • track pitch (here, groove pitch TP-GG) 0.45 ⁇ m
  • duty 35
  • data bit Length 111.7
  • PR (1, 2, 2, 1) ML was used as the partial response decoding process.
  • the upper limit of the groove depth is set to 30 nm.
  • the minimum groove depth is ultimately deeper than 0 nm.
  • the term “0 nm” means that the land / groove structure does not exist, and if it is deeper than 0 nm, it can be said that it has a land / groove structure.
  • a of FIG. 7 is a measured value of NPP with respect to the groove depth.
  • NA 0.85
  • laser wavelength ⁇ 405 nm
  • track pitch (here, groove pitch TP-GG) 0.45 ⁇ m
  • duty 50
  • the lower limit of the groove depth is set to 5 nm. That is, the groove depth is in the range of 30 nm to 5 nm.
  • the SER has cleared the criteria, but may cause some problems.
  • the laser power since it is difficult for light to reach the concave groove G, strong power emission is required.
  • the power required for the groove G which is the recess of the recording layer (layer L0) where light is most difficult to reach, becomes enormous.
  • the reproduction light already shows a large amplitude in an unrecorded state (an NPP value is one example). This causes stray light problems in multi-layer discs.
  • Stray light refers to a problem of intrusion of reflected light from another recording layer 3 (a layer adjacent to the intermediate layer 5) when a certain recording layer 3 is focused and signal reproduction is performed. Although the spot on the other recording layer 3 is completely out of focus, the amplitude depending on the pattern still enters the reproduction light as reflected light.
  • the groove depth is as deep as 30 nm, the amount of amplitude of the stray light that enters is large, which adversely affects the noise source. From the above, the upper limit of the groove depth is better 25 nm. In particular, the upper limit of 25 nm is suitable for a multi-layer disc. In that sense, it is conceivable that the groove depth is in the range of 25 nm to 5 nm.
  • the NPP value of 0.2 which is the criterion for the lower limit, is the lowest value, and considering the margin on the product (allowable value considering variation), the groove depth needs to be 7 nm. . Therefore, it is conceivable that the groove depth is in the range of 30 nm to 7 nm, or the groove depth is in the range of 25 nm to 7 nm.
  • FIG. 8A shows the measurement result of SER with respect to the duty.
  • NA 0.85
  • laser wavelength ⁇ 405 nm
  • track pitch (here, groove pitch TP-GG) 0.45 ⁇ m
  • groove depth 17 nm
  • PR (1, 2, 2, 1) ML was used as the partial response decoding process.
  • the SER exceeds the criteria. Therefore, the upper limit of the duty is 50 from the viewpoint of reproduction characteristics.
  • the duty must be a land / groove structure in which tracking servo can be appropriately applied for recording and reproduction. Therefore, in order to define the lower limit of the duty, as in the case of A in FIG. 4 and A in FIG.
  • a in FIG. 9 is a measured value of NPP with respect to the duty.
  • NA 0.85
  • laser wavelength ⁇ 405 nm
  • track pitch (here, groove pitch TP-GG) 0.45 ⁇ m
  • the lower limit of the duty is set to 5.
  • the minimum width is about 100 nm in the disk exposure technology. Therefore, it is appropriate to set the practical lower limit value of the duty to 20. In that sense, it is conceivable that the duty is in the range of 50-20.
  • the groove G is wobbled as described above, and address information and the like are recorded by the wobbling groove.
  • the address is detected from the reflected light information obtained from the wobbling groove.
  • FIG. 10A schematically shows wobbling of the groove G.
  • the wobbling amplitude Wa of the groove G that is, the lateral swing width from the track center, determines the readability of address information and the like.
  • As the wobbling amplitude Wa it is necessary to secure an amplitude amount of 29 dB or more as measured by a spectrum analyzer. There is no particular upper limit.
  • FIG. 10B shows the measurement result of the wobble CN (Carriar Noise Ratio) with respect to the wobbling amplitude Wa.
  • the wobble carrier was 956.5 kHz
  • the noise component was 500 kHz
  • the wobble CN [dB] was measured as the ratio between the carrier level and the noise level in the 1 ⁇ speed reproduction state.
  • the wobbling amplitude Wa is about 5 nm, which is below the criteria of 29 dB. Therefore, the minimum wobbling amplitude Wa is 5 nm.
  • the back side of the unevenness as viewed from the laser light incident surface side is the groove G, and the near side is the land L. Then, the groove G on the back side is wobbled. This is because the reproduction characteristics in the land / groove recording method are taken into consideration.
  • wobbling on the land L side (the front side of the unevenness when viewed from the laser light incident surface side) in this example is also considered as one of the structural examples.
  • the land / groove recording method in this example it is preferable to wobble the back side (groove G) in the following points.
  • the front side of the unevenness is referred to as “land” and the back side as “groove” as viewed from the laser light incident surface side.
  • the wobbling person is sometimes called “groove”.
  • the case of wobbling the land L on the front side in this specification may be called “on-groove”
  • the case of wobbling the groove G on the back side in this specification may be called “in-groove”. Please be careful.
  • the back side of the unevenness when viewed from the incident surface side of the laser beam makes it difficult for the laser beam to enter compared to the near side, and the reproduction signal characteristics are degraded compared to the near side.
  • the track width of one of the lands / grooves is always constant while the track width of the other fluctuates.
  • the width GW of the groove G is constant, whereas the width LW of the land L is the same as that in FIG. It fluctuates like widths LW1 and LW2. That is, an “antinode” portion such as a width LW2 and a “node” portion such as a width LW2 are generated.
  • the reproduction signal from the land track is on the front side, and the track width is constant. Is obtained.
  • the reproduction signal characteristics are greatly deteriorated due to the rear side and the track width fluctuating. As a result, the balance of the reproduction signal quality between the land track and the groove track becomes very poor.
  • the groove G on the back side is wobbling, which is disadvantageous on the back side in the groove G, but is advantageous in that the track width is constant.
  • This is advantageous in that the track width varies, but it is disadvantageous. That is, it is preferable to distribute the factors that deteriorate the reproduction signal characteristics between the land L and the groove G, balance the reproduction signal quality of the land track and the groove track, and prevent one of the reproduction signals from being extremely poor in quality. .
  • FIG. 11 shows variations in signal quality due to wobbling.
  • an i-MLSE value which is an evaluation method of an optical disk using the PRML method.
  • the graph of FIG. 11 is obtained by dividing the recorded three consecutive tracks into 24 and measuring the evaluation value i-MLSE for each point.
  • the measured value of ⁇ is the recording / reproducing characteristic of the concave portion (groove G) when the convex portion (land L) side is wobbled.
  • the measured value ⁇ is the recording / reproduction characteristic of the convex portion (land L) when the concave portion (groove G) side is wobbled.
  • the measured value of ⁇ is the recording / reproduction characteristic of the concave portion or convex portion when not wobbling.
  • i-MLSE deterioration due to leakage of wobble frequency is unavoidable when wobbling either a convex part or a concave part, but it is more advantageous to wobble either a convex part or a concave part.
  • FIG. When wobbling the convex part, when the laser beam enters the concave part, the shape of the bump and node of the convex part prevents the light from entering, the recording characteristics are greatly deteriorated, and a spectrum corresponding to the wobble frequency is also obtained during reproduction.
  • the i-MLSE characteristic is greatly degraded by being superimposed on the return light. Note that i-MLSE varies because the place where the most abdomen and node occur is about once per round.
  • Disk drive device a configuration example of a disk drive device that performs recording / reproduction with respect to the optical disk 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the optical disk 1 of the present embodiment is loaded on a turntable (not shown) when loaded in a disk drive device, and is rotated at a constant linear velocity (CLV) or a constant angular velocity (CAV) by a spindle motor 22 during a recording / reproducing operation. Is done.
  • CLV linear velocity
  • CAV constant angular velocity
  • the mark information recorded on the recording tracks (land track and groove track) on the optical disc 1 is read out by the optical pickup (optical head) 21.
  • optical pickup optical head
  • ADIP Address In Pregroove
  • a laser diode serving as a laser light source, a photodetector for detecting reflected light, an objective lens serving as an output end of the laser light, laser light is irradiated onto the disk recording surface via the objective lens, and An optical system or the like for guiding the reflected light to the photodetector is formed.
  • the objective lens is held so as to be movable in the tracking direction and the focus direction by a biaxial mechanism.
  • the entire optical pickup 21 can be moved in the disk radial direction by a thread mechanism 23.
  • the laser diode in the optical pickup 21 is driven to emit laser light when a drive current is passed by the laser driver 13.
  • Reflected light information from the optical disk 1 is detected by a photo detector, and is converted into an electric signal corresponding to the amount of received light and supplied to the matrix circuit 24.
  • the matrix circuit 24 includes a current-voltage conversion circuit, a matrix calculation / amplification circuit, and the like corresponding to output currents from a plurality of light receiving elements as photodetectors, and generates necessary signals by matrix calculation processing. For example, a reproduction information signal (RF signal) corresponding to reproduction data, a focus error signal for servo control, a tracking error signal, and the like are generated. Further, a push-pull signal is generated as a signal related to groove wobbling, that is, a signal for detecting wobbling.
  • the reproduction information signal output from the matrix circuit 24 is supplied to the data detection processing unit 25 via the crosstalk cancellation circuit 19.
  • the focus error signal and tracking error signal output from the matrix circuit 24 are supplied to the optical block servo circuit 11.
  • the crosstalk cancellation circuit 19 performs a crosstalk cancellation process on the RF signal.
  • the optical disc 1 of the present embodiment is a land / groove recording method, and the track pitch (L / G pitch TP-LG) is very narrow. The narrower the track pitch, the more crosstalk components are mixed in adjacent tracks during playback. Therefore, a crosstalk cancellation circuit 19 is provided to perform processing for canceling the RF signal component of the adjacent track. Depending on the recording track format (track pitch, etc.) on the optical disc 1, the crosstalk cancel circuit 19 may not be provided.
  • the data detection processing unit 25 performs binarization processing of the reproduction information signal. For example, the data detection processing unit 25 performs A / D conversion processing of RF signals, reproduction clock generation processing by PLL, PR (Partial Response) equalization processing, Viterbi decoding (maximum likelihood decoding), etc., and partial response maximum likelihood decoding processing
  • a binary data string is obtained by (PRML detection method: Partial Response Maximum Likelihood detection method). As an example, it is conceivable to use PR (2,3,3,3,2) ML. Then, the data detection processing unit 25 supplies a binary data string as information read from the optical disc 1 to the subsequent encoding / decoding unit 27.
  • the encoding / decoding unit 27 performs demodulation of reproduction data during reproduction and modulation processing of recording data during recording. That is, data demodulation, deinterleaving, ECC decoding, address decoding, etc. are performed during reproduction, and ECC encoding, interleaving, data modulation, etc. are performed during recording.
  • the binary data string decoded by the data detection processing unit 25 is supplied to the encoding / decoding unit 27.
  • the encode / decode unit 27 performs demodulation processing on the binary data string to obtain reproduction data from the optical disc 1.
  • the reproduction data from the optical disc 1 is obtained by performing all the demodulation processing and ECC decoding processing for error correction.
  • the data decoded to the reproduction data by the encoding / decoding unit 27 is transferred to the host interface 28 and transferred to the host device 100 based on an instruction from the system controller 10.
  • the host device 100 is, for example, a computer device or an AV (Audio-Visual) system device.
  • the push-pull signal output from the matrix circuit 24 as a signal related to groove wobbling is converted into wobble data digitized by the wobble signal processing circuit 26.
  • a clock synchronized with the push-pull signal is generated by the PLL process.
  • the wobble data is demodulated by the ADIP demodulating circuit 16 into a data stream constituting the ADIP address and supplied to the address decoder 29.
  • the address decoder 29 decodes the supplied data, obtains an address value, and supplies it to the system controller 10.
  • recording data is transferred from the host device 100, and the recording data is supplied to the encoding / decoding unit 27 via the host interface 28.
  • the encoding / decoding unit 27 performs error correction code addition (ECC encoding), interleaving, sub-code addition, and the like as recording data encoding processing.
  • ECC encoding error correction code addition
  • the data subjected to these processes is subjected to run-length limited code modulation such as RLL (1-7) PP method.
  • the recording data processed by the encode / decode unit 27 is supplied to the write strategy unit 14.
  • the write strategy section 14 performs laser drive pulse waveform adjustment for recording layer characteristics, laser beam spot shape, recording linear velocity, and the like as recording compensation processing. Then, the laser drive pulse is output to the laser driver 13.
  • the laser driver 13 Based on the laser driving pulse subjected to the recording compensation process, the laser driver 13 causes a current to flow through the laser diode in the optical pickup 21 to execute laser light emission driving. As a result, a mark corresponding to the recording data is formed on the optical disc 1.
  • the laser driver 13 includes a so-called APC circuit (Auto Power Control), and the laser output depends on the temperature or the like while monitoring the laser output power by the output of the laser power monitoring detector provided in the optical pickup 21. Control to be constant.
  • the target value of the laser output at the time of recording and reproduction is given from the system controller 10, and control is performed so that the laser output level becomes the target value at the time of recording and reproduction.
  • the optical block servo circuit 11 generates various servo drive signals for focus, tracking, and thread from the focus error signal and tracking error signal from the matrix circuit 24, and executes the servo operation. That is, a focus drive signal and a tracking drive signal are generated according to the focus error signal and the tracking error signal, and the focus coil and tracking coil of the biaxial mechanism in the optical pickup 21 are driven by the biaxial driver 18. Thus, a tracking servo loop and a focus servo loop are formed by the optical pickup 21, the matrix circuit 24, the optical block servo circuit 11, the biaxial driver 18, and the biaxial mechanism. The optical block servo circuit 11 turns off the tracking servo loop in response to a track jump command from the system controller 10 and outputs a jump drive signal to execute a track jump operation.
  • the optical block servo circuit 11 generates a thread drive signal based on a thread error signal obtained as a low frequency component of the tracking error signal or access execution control from the system controller 10.
  • the sled mechanism 23 has a mechanism including a main shaft that holds the optical pickup 21, a sled motor, a transmission gear, and the like.
  • the sled mechanism 23 drives the sled motor according to a sled drive signal. The slide movement is performed.
  • the spindle servo circuit 12 performs control to rotate the spindle motor 22 by CLV.
  • the spindle servo circuit 12 obtains the clock generated by the PLL processing for the wobble signal as the current rotational speed information of the spindle motor 2, and compares it with predetermined CLV reference speed information to generate a spindle error signal. . Further, at the time of data reproduction, the reproduction clock generated by the PLL in the data signal processing circuit 25 becomes the current rotational speed information of the spindle motor 22, so that the spindle is compared with predetermined CLV reference speed information. An error signal can also be generated.
  • the spindle servo circuit 12 outputs a spindle drive signal generated in accordance with the spindle error signal, and causes the spindle driver 17 to execute the CLV rotation of the spindle motor 22.
  • the spindle servo circuit 12 generates a spindle drive signal in response to a spindle kick / brake control signal from the system controller 10 and also executes operations such as starting, stopping, acceleration, and deceleration of the spindle motor 22.
  • the spindle motor 22 is provided with, for example, an FG (Frequency Generator) and a PG (Pulse Generator), and the output is supplied to the system controller 10. Thereby, the system controller 10 can recognize the rotation information (rotation speed, rotation angle position) of the spindle motor 22.
  • a system controller 10 formed by a microcomputer.
  • the system controller 10 executes various processes in accordance with commands from the host device 100 given via the host interface 8. For example, when a writing command (write command) is issued from the host device 100, the system controller 10 first moves the optical pickup 21 to the address to be written. Then, the encoding / decoding unit 27 causes the encoding process to be executed on the data (for example, video data, audio data, etc.) transferred from the host device 100 as described above. Recording is executed by the laser driver 13 driving to emit laser light according to the data encoded as described above.
  • the system controller 10 when a read command for requesting transfer of certain data recorded on the optical disc 1 is supplied from the host device 100, the system controller 10 first performs seek operation control for the instructed address. That is, a command is issued to the optical block servo circuit 11, and the access operation of the optical pickup 21 targeting the address specified by the seek command is executed. Thereafter, operation control necessary for transferring the data in the designated data section to the host device 100 is performed. That is, data reading from the optical disc 1 is performed, reproduction processing in the data detection processing unit 25 and the encoding / decoding unit 27 is executed, and the requested data is transferred.
  • FIG. 12 has been described as a disk drive device connected to the host device 100, the disk drive device may not be connected to other devices. In that case, an operation unit and a display unit are provided, and the configuration of the interface portion for data input / output is different from that in FIG. That is, it is only necessary that recording and reproduction are performed in accordance with a user operation and a terminal unit for inputting / outputting various data is formed. Of course, various other configuration examples of the disk drive device are possible.
  • FIG. 13 shows a manufacturing process of the optical disc 1 according to the embodiment.
  • the manufacturing process is roughly divided as shown in FIG. Step ST1: Master manufacturing process
  • Step ST2 Nickel electroplating process
  • Step ST3 Injection molding process
  • Step ST4 Layer structure forming process
  • step ST1 it corresponds to the track pitch range, duty range, and groove depth range described above using an exposure technique that combines an inorganic resist called PTM (Phase Transition Mastering) and BLD (blue wavelength laser diode).
  • PTM Phase Transition Mastering
  • BLD blue wavelength laser diode
  • the wobbling groove is obtained by deflecting the laser beam for exposure according to a modulation signal such as address information using a deflecting element such as an AOD (acousto-optic deflector) or EOD (electro-optic deflector).
  • a groove pattern is formed.
  • 14A to 14D schematically show the master production process.
  • FIG. 14A shows a master substrate 100 constituting the master.
  • the master substrate 100 for example, a silicon wafer or quartz glass is used.
  • a thermal storage layer 101 and an inorganic resist layer 102 are formed on the master substrate 100 by sputtering as shown in FIG. 14B.
  • the inorganic resist layer 102 is utilized using a mastering apparatus.
  • the wobbling groove pattern is exposed to light and exposed to light.
  • a master 103 on which a land / groove pattern having a predetermined concavo-convex shape is formed as shown in FIG. 14D is generated.
  • the depth of the groove to be formed is controlled by adjusting the film thickness of the inorganic resist material and the inorganic resist layer 102, and the laser power and pulse width at the time of exposure with the mastering apparatus.
  • the groove pitch TP-GG and the duty can be set by the transfer speed in the radial direction of the master in the mastering device.
  • the wobbling amplitude Wa can be set by the deflection amount of the laser beam by the deflection element.
  • the track pitch, the duty, the groove depth, and the wobbling amplitude on the master disk 103 are almost inherited to the optical disc 1 that is the final product by subsequent transfer.
  • a stamper with the concavities and convexities reversed from the master 103 made in step ST1 is formed. That is, as shown in FIG. 14E, a metallic nickel film is deposited on the concavo-convex surface of the generated master 103 by electroforming, peeled off from the disk master 103, and subjected to predetermined processing. A molding stamper 104 having the pit row shape transferred thereon is obtained (F in FIG. 14). In the stamper 104, a portion corresponding to the groove is convex.
  • a large number of plastic disk substrates with inverted concavities and convexities are formed using the stamper 104 made in the nickel electroplating process. That is, a resin having a thickness of about 1.1 mm and a diameter of 120 mm, which is made of polycarbonate, which is a thermoplastic resin, using a stamper 104 as shown in FIG. The disk substrate 2 made is formed. Then, the stamper 104 is peeled off, and the disk substrate 2 shown in FIG. In the disk substrate 2, the uneven shape of the stamper 104 is reversely transferred. That is, like the master 103, a concave groove is formed.
  • a predetermined layer structure is formed on each of the disk substrates 105 produced in large quantities by injection molding.
  • an inorganic film is formed on the uneven surface of the disk substrate 2, that is, the land / groove-shaped surface transferred from the stamper 104 by sputtering. That is, the recording layer 3 shown in FIG.
  • This inorganic film is composed of dielectric films 3a and 3c that control heat transfer and a recording film 3b that is altered by heat.
  • the cover layer 4 of about 75 to 100 ⁇ m is formed on the laser incident surface side of the recording layer 3 by, for example, a spin coating method using an ultraviolet curable resin and an ultraviolet curing method or a sheet sticking method. Generate.
  • the film thickness unevenness of the cover layer 4 is 2 ⁇ m or less in peak-to-peak.
  • the optical disk 1 of the present embodiment is manufactured. This optical disc 1 matches the values of the track pitch range, duty range, groove depth range, and wobbling amplitude described above.
  • a hard coat layer is further formed on the surface of the cover layer 4, label printing or moisture-proof film formation is performed on the surface of the disk substrate 3.
  • the formation of the recording layer 3 and the formation of the intermediate layer 5 are repeated as many times as necessary in the layer structure forming step ST4.
  • the recording method is a land / groove recording method
  • the modulation method is RLL (1, 7) PP
  • the shortest data bit length is 77.68 nm
  • the channel clock rate is 132 MHz
  • the PR class in PRML decoding is PR (2, 3, 3, 3, 2) ML. This is a condition for realizing 51.2 GB recording on the optical disk 1 having a diameter of 12 cm.
  • FIG. 15A shows the reproduction signal evaluation with respect to the recording laser power as an experimental result.
  • an evaluation value an i-MLSE value, which is an evaluation method of an optical disk using the PRML method, was used.
  • Pw is the recording power
  • the i-MLSE value when the recording power is changed is shown.
  • the optimum recording power differs between the land track and the groove track depending on the shape of the laser beam and the uneven shape such as the duty.
  • the i-MLSE value is required to be 15% or less.
  • a bottom characteristic with an i-MLSE value below 12% and a power margin of 10% or more can be secured. That is, in the present embodiment, high density recording of 51.2 GB per layer was performed by the land / groove recording method, and a certain degree of system margin was successfully secured.
  • this technique can also take the following structures.
  • a recording layer that serves as a recording track on which information is recorded or reproduced by irradiation with the optical system of 1.
  • an optical recording medium in which a pitch between adjacent grooves and lands as a recording track is in a range of 250 nm to 200 nm.

Landscapes

  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

本技術は、大容量記録可能な光記録媒体を実現することができるようにする光記録媒体に関する。 レーザ光の入射面側から見て凹状となるグルーブと凸状となるランドが形成され、グルーブ／ランドの両方が、情報の記録再生が行われる記録トラックとされる。この記録層では、記録トラックとして隣接するグルーブとランドのピッチは、２５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲内とする。なお記録トラックに対しては、波長４００ｎｍ～４１５ｎｍのレーザ光がＮＡ＝０．８５±０．１の光学系により照射されて情報の記録又は再生が行われる。

Description

光記録媒体
　本開示は、例えば光ディスク等の光記録媒体に関する。
特開２００５－１１６０５８号公報 特開２００５－１７４４２３号公報 特開平８－３０６０８０号公報
　ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））等の範疇に属する再生専用ディスクや記録可能型ディスク（ライトワンスディスクやリライタブルディスク）が各種開発されている。
　例えばこれらのような光ディスクの分野では、次世代ディスクとして、高密度記録による一層の大容量化が求められている。
　例えばディスク状記録媒体における高密度記録の方向性としては、記録層を多層化すること、トラック線方向に記録密度を高めること、トラックピッチ方向に記録密度を高めること（狭トラックピッチ化）、さらにはデータ圧縮処理などの信号処理により記録容量を増加させることなどが考えられる。
　これらの各点で高密度記録を進める場合には、記録再生や適切に実行できることを考慮しなければならない。
　本開示では、記録再生が適切に実行できる限度での高密度記録により一層の大容量を実現する光記録媒体を提供することを目的とする。
　本開示の記録媒体は、レーザ光の入射面側から見て凹状となるグルーブと凸状となるランドが形成され、上記グルーブと上記ランドの両方が、波長４００ｎｍ～４１５ｎｍのレーザ光をＮＡ＝０．８５±０．１の光学系により照射して情報の記録又は再生が行われる記録トラックとされる記録層を有し、上記記録層では、記録トラックとして隣接するグルーブとランドのピッチは、２５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲内とされている。
　なお、さらにレーザ光の入射面側から見た上記グルーブの上記ランドからの深さは３０ｎｍ～５ｎｍの範囲内とすることが好適である。
　また、上記グルーブと上記ランドの断面凹凸形状についてのデューティを、｛（ランドの幅）／（グルーブとグルーブ間のピッチ）｝×１００とした場合に、上記デューティは５０～５の範囲内とされていることが好適である。
　このような本開示の光記録媒体は、ランドとグルーブの両方に情報を記録するランド／グルーブ記録方式のものとなる。その場合に、記録トラックとして隣接するグルーブとランドのピッチ（つまり、ランド／グルーブ記録方式でのトラックピッチ）は２５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲とする。グルーブとグルーブのピッチは５００ｎｍ～４００ｎｍの範囲となる。
　グルーブのみに記録する場合、トラックピッチ（グルーブ記録方式でのグルーブとグルーブのピッチ）を考えると、２５０ｎｍがほぼトラッキングサーボをかけることのできる限界である。そこでランド／グルーブ記録方式を採用し、２５０ｎｍ以下の記録トラックのピッチを実現する。この場合、グルーブとグルーブのピッチは上記の通り５００ｎｍ～４００ｎｍの範囲とでき、トラッキングサーボは通常にかけることができる。
　一方、狭トラックピッチ化を進めるほど、隣接トラックからのクロストークなどにより再生信号品質が悪化する。再生信号品質が維持できる記録トラックのピッチの下限が２００ｎｍとなる。
　本開示によれば、従前の光記録媒体に比して、さらなる大容量記録が可能な光記録媒体を実現できる。
本開示の実施の形態の光ディスクのランド／グルーブの説明図である。 実施の形態の光ディスクの層構造の説明図である。 実施の形態の光ディスクのランド／グルーブ構造の説明図である。 実施の形態のトラックピッチ上限の説明図である。 実施の形態のトラックピッチ下限の説明図である。 実施の形態のグルーブ深さの上限の説明図である。 実施の形態のグルーブ深さの下限の説明図である。 実施の形態のデューティの上限の説明図である。 実施の形態のデューティの下限の説明図である。 実施の形態のウォブリング振幅の説明図である。 実施の形態で凹部ウォブリングが有利であることの説明図である。 実施の形態の光ディスクに対するディスクドライブ装置のブロック図である。 実施の形態の光ディスクの製造工程のフローチャートである。 実施の形態の光ディスクの製造工程の説明図である。 実施の形態の光ディスクの記録再生特性の説明図である。
　以下、本開示の実施の形態を次の順序で説明する。
＜１．光ディスク構造＞
＜２．トラックピッチ＞
＜３．グルーブ深さ＞
＜４．ランド／グルーブのデューティ＞
＜５．ウォブリング振幅＞
＜６．ディスクドライブ装置＞
＜７．光ディスク製造工程＞
＜８．変形例＞
　なお、本明細書で使用する語句については、それぞれ次の意味で用いることとする。
・グルーブ及びランド
　本実施の形態については、光記録媒体の記録層の凹凸形状において、レーザ光の入射面側から見て凹状となる部分をグルーブ、凸状となる部分をランドとする。つまりレーザ光の入射面側から見ての凹凸の奥側をグルーブと呼ぶこととする。
・グルーブピッチ
　或るグルーブの中央と、その隣のグルーブの中央の間の距離をグルーブピッチとする。なお、或るランドの中央と、その隣のランドの中央の間の距離をランドピッチとすると、ランドピッチ＝グルーブピッチとなる。
・Ｌ／Ｇピッチ（ランド／グルーブピッチ）
　或るグルーブの中央と、その隣のランドの中央の間の距離をＬ／Ｇピッチとする。
・トラックピッチ
　記録トラック間のピッチをいう。本実施の形態では、ランド／グルーブの両方を記録トラックとするため、トラックピッチ＝Ｌ／Ｇピッチである。但し、ランドを記録トラックとして用いないグルーブ記録方式の光ディスクに言及する場合、トラックピッチ＝グルーブピッチである。なお説明上、特に断ってグルーブピッチをトラックピッチと表記する場合がある。
・グルーブ深さ
　レーザ光の入射面側から見たときに、ランド上面からグルーブ底面までの垂直方向の距離をグルーブ深さとする。
・デューティ
　ディスク半径方向にみたグルーブとランドの断面凹凸形状について比率を表す。
　デューティ＝｛（ランドの幅）／（グルーブピッチ）｝×１００とする。
＜１．光ディスク構造＞
　実施の形態の光記録媒体は、例えばＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク（ＢＤ）等のように、例えば直径１２ｃｍの光ディスクであるとする。
　そして記録／再生のためのレーザとして、いわゆる青色レーザ（波長λ＝４００～４１５ｎｍ程度）が用いられ、また光学系が高ＮＡ（例えばＮＡ＝０．８５±０．１）とされる。この条件下で、以降説明していく構成により、記録層一層あたりで５０ＧＢ（Giga Byte）程度を実現する。
　図１は、実施の形態の光ディスク１のグルーブについて模式的に示している。
　図１のＡに示すように、光ディスク１には、蛇行されたグルーブＧ（ウォブリンググルーブ）がスパイラル状に形成されている。
　グルーブＧとグルーブＧの間がランドＬとなる。
　図１のＢに、ディスク半径方向に並んだグルーブＧ、ランドＬの構造を拡大して示している。グルーブＧはレーザ光の入射方向からみて奥側となる。そして半径方向に並ぶグルーブＧとグルーブＧの間にランドＬが形成される。
　グルーブＧはアドレス情報等が変調された信号に応じてウォブリングされている。これによりグルーブＧ自体からアドレス情報等を再生することができるようにされている。
　光ディスク１の製造過程（原盤マスタリング）では、レーザ光照射によりウォブリンググルーブのパターンが形成される。従って、光ディスク１におけるグルーブＧの幅ＧＷは一定である。一方、隣接するグルーブＧのウォブリング状態は同じではないため、ランドＬの幅は変動する。例えば図示するランド幅ＬＷ１、ＬＷ２は異なる値となる。
　図２は光ディスク１の層構造を模式的に示している。
　図２のＡは、記録層３が１つのシングルレイヤーディスク、図２のＢは記録層３が複数のマルチレイヤーディスクの例である。
　図２のＡに示すように、光ディスク１は、例えば約１．１ｍｍ厚のポリカーボネート等の樹脂基板（ディスク基板２）上に、記録層５（レイヤーＬ０）が形成される。
　ディスク基板２の成形時に、その一面側にグルーブＧ及びランドＬとなる凹凸形状が形成され、該一面上にスパッタリング等で記録層３を形成することで、記録層３がグルーブＧ及びランドＬを有する形状とされる。
　例えば記録層３は、誘電体膜３ａ、記録膜３ｂ、誘電体膜３ｃを積層した構造とされている。記録膜３ｂは熱により変質してマークを形成する。誘電体膜３ａ、３ｃは熱伝達を制御する作用を持つ。なお、図示する記録層３の構造は一例であり、例えば誘電体膜が記録膜の片側だけの構造や、或いは他の機能層を設ける場合もある。
　記録層３の上面は、ＵＶ硬化樹脂等によるカバー層４が形成される。カバー層４の厚みは例えば７５～１００μｍ程度とされる。カバー層４の厚みが１００μｍ前後となるのは、レーザ光波長が４０５ｎｍ前後、光学系のＮＡが０．８５程度の場合に球面収差を考慮したことによる。
　このカバー層４の表面側が、記録再生時にレーザ光が入射される光入射面となる。即ちレーザ光はカバー層４の表面側から入射され、記録層３（レイヤーＬ０）に合焦されてスポットを形成し、記録又は再生が行われる。
　マルチレイヤーディスクの場合は、図２のＢに示すように、ディスク２上に、中間層５を介して複数の記録層３が形成される。即ち記録層３が、レーザ光の入射面側から見て異なる深さ位置に複数設けられている。
　ここではレイヤーＬ０～Ｌ４として、５つの記録層３を設けた例を示しているが、もちろん記録層数は多様に考えられる。記録層３の数が２以上のものをマルチレイヤーディスクと呼ぶ。当然ながら、多数の記録層を設けることで、記録容量を大幅に拡大できる。
　各記録層３（Ｌ０～Ｌ４）は、それぞれランド／グルーブ形状を備える。
　図２の各例はあくまでも一例である。実施の形態の光ディスク１の層構造としては、これらの構造以外の例も考えられる。
　実施の形態の光ディスク１としては、記録可能型ディスク（ライトワンスディスクやリライタブルディスク）として説明するが、再生専用ディスクも考えられる。
　再生専用ディスクの場合、記録層３にエンボスピット列が形成される。
　記録可能型ディスクとしての光ディスク１の場合は、記録装置により回転駆動された状態にて記録用のレーザ光照射が行われて記録層３に記録情報に応じたマーク列が形成される。マークとしては、相変化マーク、色素変化マーク、干渉縞マーク、ボイド（空孔）マーク、屈折率変化マークなどが想定される。
　光ディスク１に対する再生時には、再生装置により光ディスク１が回転駆動された状態にて、再生用のレーザ光が、再生する目的の記録層３に照射される。そしてその記録層３に形成されたマーク列に応じた反射光情報が検出され、データが再生される。
　本実施の形態の光ディスク１は、記録層３におけるランド／グルーブ構造を次のように規定する。
　まず、ランドＬ、グルーブＧの両方が記録トラックとして情報記録に用いられる。即ちランド／グルーブ記録方式を採用する。
　その上で、図３に示すように各値を規定する。
　図３のＡはディスク半径方向での断面としてみたランド／グルーブ構造を示し、グルーブピッチＴＰ－ＧＧ、Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ、グルーブ深さ（ｄｅｐｔｈ）を示している。また、デューティを決めるランド幅ＬＷ、ランドグルーブ幅ＬＧＷ（＝グルーブピッチＴＰ－ＧＧ）を示している。
　なお、ランド幅ＬＷは、図示するように、いわゆる半値幅である。つまり断面台形のランドＬの上面の幅と、下面の幅の中間値である。
　図３のＢに、これらの上限値と下限値を示している。
　本例ではランド／グルーブ記録方式であるため、Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧが記録トラックピッチとなる。このＬ／ＧピッチＴＰ－ＬＧは２５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲内に設定される。グルーブピッチＴＰ－ＧＧは、Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧの２倍となるため、５００ｎｍ～４００ｎｍの範囲となる。
　グルーブ深さ（ｄｅｐｔｈ）については、３０ｎｍ～５ｎｍの範囲内で設定される。
　ランド／グルーブ構造におけるデューティは、５０～５の範囲内になるように設定される。
　以上の数値範囲内で形成される本実施の形態の光ディスク１は、記録層一層あたりで５０ＧＢ程度の容量の記録媒体となる。もちろん図２のＢに示した５層構造であれば２５０ＧＢ程度の容量を実現できる。
＜２．トラックピッチ＞
　上記図３のＢに示した上限値、下限値について以下、説明していく。まずここではトラックピッチ（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ）を２５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲とすることについて説明する。グルーブピッチＴＰ－ＧＧでいえば５００ｎｍ～４００ｎｍである。
　図４を用いて、トラックピッチの上限として、Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧを２５０ｎｍ（グルーブピッチＴＰ－ＧＧを５００ｎｍ）とする理由を述べる。
　図４のＡは、グルーブ記録方式、つまりランドを記録トラックとして使用せずにグルーブのみに記録する場合で、トラックピッチに対するＮPP値を調査した結果を示している。
　この場合の横軸のトラックピッチは、グルーブピッチＴＰ－ＧＧに相当する。
　またＮPP値とは、プッシュプル信号レベルに対する反射光量の比である。図４Ｃにレーザ光の光ディスクからの反射光が２分割フォトディテクタ（Ａ，Ｂ）に受光される様子を示している。斜線部は、０次光と±１次回折光が重なる範囲であり、この重なり部分が変調成分となる。つまり斜線部として示す重なり部分の面積が大きいほど、フォトディテクタでの検出上で明暗の差が大きくなり、大きな信号変調が得られる。
　２分割フォトディテクタＡ，Ｂで得られる信号をそのままＡ，Ｂとして表すと、
　ＮPP値＝（Ａ－Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）
　となる。
　このＮPP値は、トラックピッチが広がると大きくなる。またプッシュプル信号の変調成分の指標ともなり、プッシュプル信号の変調信号成分が低下すれば、それだけトラッキングサーボがかけにくくなる。ＮPP値＝０．２がトラッキングサーボの信頼性を確保できる最小値である。そこでクライテリアＣｒｔとしてＮPP値＝０．２で評価した。
　なお、調査では、図４のＢのように、ＮＡ＝０．８５、レーザ波長λ＝４０５ｎｍ、グルーブ深さ＝２０ｎｍ、デューティ＝５０とした。
　グルーブ記録方式でトラックピッチに対するＮPP値を調査すると、図４のＡに示すように、トラックピッチが２５０ｎｍ付近でクライテリアＣｒｔを下回る結果となった。
　つまり狭トラックピッチ化により大容量化を目的とする場合、グルーブ記録方式ではトラックピッチ（グルーブピッチＴＰ－ＧＧ）は２５０ｎｍが限界であるといえる。
　グルーブピッチＴＰ－ＧＧが２５０ｎｍより詰められないとすれば、記録トラック間のピッチをさらに狭くして大容量化を図る場合、本実施の形態のように、ランド／グルーブ記録方式を採用する必要がある。
　図４のＡでは、トラックピッチが２５０ｎｍ以下の範囲を、ランド／グルーブ記録方式のみ記録可能と示しているが、トラックピッチが２５０ｎｍであるということは、ランド／グルーブ記録方式の場合のグルーブピッチＴＰ－ＧＧを５００ｎｍとするという意味である。グルーブピッチＴＰ－ＧＧが５００ｎｍであれば、ＮPP値は十分に高く、トラッキングサーボに支障はない。
　そこで、本実施の形態では、ランド／グルーブ記録方式を採用したうえで、トラックピッチ（つまりこの場合はＬ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ）を２５０ｎｍを上限とする。換言すれば、Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧを２５０ｎｍ（グルーブピッチＴＰ－ＧＧを５００ｎｍ）とすることが、ランド／グルーブ記録方式を採用することによる狭トラックピッチ化の利点を得ることができる上限といえるものである。
　なお、実際の記録においてグルーブピッチＴＰ－ＧＧが５００ｎｍ程度にもなると、グルーブＧ（凹部）のトラック幅が２５０ｎｍを超えてくる。仮にデューティが６０ともなると、幅３００ｎｍのグルーブに記録マーク形成が必要なる。記録されるマークはその記録原理にも依存するため、一概には言及できないが、熱による記録形成が主である。
　３００ｎｍもの幅を持ったトラックはラディアル方向に非常に広いトラックであるため、熱が横方向に伝達しやすい。つまり、記録マーク形成に必要な熱が横に逃げやすく、ある程度のマーク形成には大きな記録パワーを必要とする。
　グルーブピッチＴＰ－ＧＧが５００ｎｍのディスク基板を用いて、仮に多層ディスクを記録した場合、レーザ入射側からみて最も奥の記録層（レイヤーＬ０）の記録に必要なパワーが甚大なものとなる可能性が出てくる。よって、多層大容量ディスクを想定したディスクでは最大のグルーブピッチＴＰ－ＧＧ＝４８０ｎｍ程度（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ＝２４０ｎｍ）がより好ましい。
　次にどこまで狭トラックピッチ化が可能かの下限を考察した。図５を用いて説明する。
　ランド／グルーブ記録方式において、Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧが狭くなると、隣り合う記録トラックからの漏れ込みノイズが発生し、再生信号は極端に劣化する（ＳＥＲ（Symbol Error Rate）劣化）。図５ＣにレーザスポットＳＰに対してＬ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ
が狭くなっている様子を示しているが、図のようにレーザスポットＳＰ内に隣接する記録トラックが含まれる。これにより反射光から得られる再生信号に隣接トラックによる信号が漏れ込む（クロストーク）。
　そこでトラックピッチとＳＥＲの関係を調査した。
　図５のＡは、トラックピッチに対するＳＥＲの測定結果を示している。ここでの横軸のトラックピッチは、グルーブピッチＴＰ－ＧＧで示している。
　また測定時の諸条件としては、図５のＢのように、ＮＡ＝０．８５、レーザ波長λ＝４０５ｎｍ、グルーブ深さ＝２０ｎｍ、デューティ＝５０、データビット長＝１１１．７とし、またパーシャルレスポンス復号処理としてＰＲ（１，２，２，１）ＭＬを用いた。
　クライテリアＣｒｔとしてＳＥＲ＝４．３×１０-3とした。これはブルーレイディスクシステムで規定されるＥＣＣクライテリアであり、訂正不能となる確率が十分低く、再生品質を保証できる閾値である。
　図５のＡからわかるように、トラックピッチ（グルーブピッチＴＰ－ＧＧ）が０．４μｍ（４００ｎｍ）以下になると、クライテリアＣｒｔを越える。
　従って、グルーブピッチＴＰ－ＧＧは、下限を４００ｎｍとすることが適切である。つまりランド／グルーブ記録方式でのトラックピッチ（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ）は２００ｎｍを下限とする。
　なお実際の大容量記録では線密度方向（トラック線方向）も高密度化がされる。データビット長は確実に９０ｎｍ以下を切ることが予想される。つまり、線方向のＳ／Ｎ（Signal to Noise Ratio）も悪化する。よって、高線密度条件下では、クロストークによるノイズレベル上昇に極端に弱くなる。そのため、上述の下限値であるＬ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ＝２００ｎｍではクロストークノイズが大きすぎて、ＳＥＲがクライテリアをクリアできないこともあり得る。そこで特に大容量記録を想定した光ディスクでは下限値としてはＬ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ＝２２０ｎｍとすることが良い。
　以上の理由から、本実施の形態の光ディスク１では、トラックピッチ（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ）は２５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲内に設定するものとする。グルーブピッチＴＰ－ＧＧでいえば５００ｎｍ～４００ｎｍの範囲とする。
　もちろんトラックピッチは、大容量化の観点からは、上記範囲内でもなるべく狭くすることが好適となる。特にランド／グルーブ記録方式を採用した優位性をより有効に大容量化に生かすためには、トラックピッチ（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ）は、２２５ｎｍ～２００ｎｍが好ましい。
　また、上述のように多層大容量ディスクを想定したディスクでは最大のグルーブピッチＴＰ－ＧＧ４８０ｎｍ程度（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ＝２４０ｎｍ）が好ましいことを考えれば、本実施の形態の光ディスク１では、トラックピッチ（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ）は２４０ｎｍ～２００ｎｍの範囲内（グルーブピッチＴＰ－ＧＧが４８０ｎｍ～４００ｎｍ）に設定することが好ましい。
　さらに上述のように、線密度方向の高密度化によるクロストークの点でＬ／ＧピッチＴＰ－ＬＧの下限値を２２０ｎｍということを考慮すれば、光ディスク１では、トラックピッチ（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ）は２５０ｎｍ～２２０ｎｍの範囲内（グルーブピッチＴＰ－ＧＧが５００ｎｍ～４４０ｎｍ）に設定することが好ましい。
　さらに、多層大容量ディスク及び線密度方向の高密度化の両方を考慮すれば、光ディスク１では、トラックピッチ（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ）は２４０ｎｍ～２２０ｎｍの範囲内（グルーブピッチＴＰ－ＧＧが４８０ｎｍ～４４０ｎｍ）に設定することが好ましい。
＜３．グルーブ深さ＞
　次にグルーブ深さの範囲について説明する。本実施の形態の光ディスク１のグルーブ深さは３０ｎｍ～５ｎｍの範囲内で設定される。
　まず上限の３０ｎｍについて図６を用いて説明する。
　グルーブ深さが深くなるとともに、入射光が奥の記録トラック（グルーブトラック）に入りづらくなる。図６のＣにその様子を模式的に示しているが、ランドＬがグルーブＧへの入射光の障壁となる。
　このため、グルーブ深さは、記録特性、再生特性に大きく影響を与える。
　図６のＡは、グルーブ深さに対するＳＥＲの測定結果を示している。
　測定時の諸条件としては、図６のＢのように、ＮＡ＝０．８５、レーザ波長λ＝４０５ｎｍ、トラックピッチ（ここではグルーブピッチＴＰ－ＧＧ）＝０．４５μｍ、デューティ＝３５、データビット長＝１１１．７とし、またパーシャルレスポンス復号処理としてＰＲ（１，２，２，１）ＭＬを用いた。
　先の図５のＡの場合と同様、クライテリアＣｒｔはＳＥＲ＝４．３×１０-3とする。
　図６のＡからわかるように、グルーブ深さが３０ｎｍ付近で、ＳＥＲはクライテリアを越えることとなる。
　従って、再生特性の観点から、グルーブ深さの上限は３０ｎｍとする。
　次にグルーブ深さの下限を図７を用いて説明する。
　グルーブ深さの最小値は究極的には０ｎｍよりは深いということである。０ｎｍとは、ランド／グルーブ構造が存在しなくなるということであり、０ｎｍより深ければ、ランド／グルーブ構造を有するといえるためである。
　但し、もちろん記録再生のために適正にトラッキングサーボがかけられるランド／グルーブ構造でなければならない。そこで、先の図４のＡの場合と同様、ＮPP値＝０．２（サーボ特性の最低ライン）をクライテリアにした。
　図７のＡは、グルーブ深さに対するＮPPの測定値である。
　測定時の諸条件としては、図７のＢのように、ＮＡ＝０．８５、レーザ波長λ＝４０５ｎｍ、トラックピッチ（ここではグルーブピッチＴＰ－ＧＧ）＝０．４５μｍ、デューティ＝５０とした。
　図７のＡからわかるように、グルーブ深さが５ｎｍより浅くなると、ＮPP値が０．２以下となり、サーボ特性が劣化する。
　そこで本実施の形態の光ディスク１では、グルーブ深さの下限を５ｎｍとした。
　つまりグルーブ深さは３０ｎｍ～５ｎｍの範囲内とする。
　但し実際は、グルーブＧが３０ｎｍの深さになると、ＳＥＲはクライテリアをクリアしているが、いくつかの問題を生じることがある。たとえば、レーザーパワーに関しては、凹状のグルーブＧには光が届きにくいため、強力なパワー発光を必要とする。これが多層ディスクになると、もっとも光が届きにくい記録層（レイヤーＬ０）の凹部であるグルーブＧに対して必要なパワーは甚大なものとなる。
　また、グルーブ深さ３０ｎｍのパターンは、未記録状態ですでに、再生光が大きな振幅を示す（ＮＰＰ値が大きいのが一つの例である。）。これは多層ディスクにおいて、迷光問題を引き起こす。迷光とはある記録層３にフォーカスし、信号再生を行っているとき、別の記録層３（中間層５を隔てて近接している層）からの反射光の侵入問題をいう。別の記録層３でのスポットは完全に合焦点からは外れているが、それでもパターンに依存した振幅が反射光として、再生光に侵入してくる。グルーブ深さが３０ｎｍと深い場合、この侵入してくる迷光の振幅量が大きく、ノイズ源として悪影響する。
　以上より、グルーブ深さの上限は２５ｎｍがよりよい。特にマルチレイヤーディスクでは上限は２５ｎｍが好適である。その意味では、グルーブ深さは２５ｎｍ～５ｎｍの範囲内とすることが考えられる。
　また、上述の下限についてのクライテリアとしたＮPP値の０．２は最低値であり、製造上、商品上のマージン（ばらつきを考えた許容値）を考慮すると、グルーブ深さは７ｎｍは必要である。そのことから、グルーブ深さは３０ｎｍ～７ｎｍの範囲内、又はグルーブ深さは２５ｎｍ～７ｎｍの範囲内とすることが考えられる。
＜４．ランド／グルーブのデューティ＞
　次にランド／グルーブ構造のデューティについて説明する。デューティは５０～５の範囲内とした。
　まず上限の５０について図８を用いて説明する。
　デューティ＝｛（ランドの幅）／（グルーブピッチ）｝×１００である。
　従ってデューティ値が高ければ、グルーブピッチＴＰ－ＧＧの範囲内でランド幅が広くなるということである。つまりデューティ＝５０であれば、ランド幅＝グルーブ幅である（それぞれ半値幅）。そしてデューティが５０を越えれば、ランド幅がグルーブ幅より広く、デューティが５０未満であれば、グルーブ幅がランド幅より広いということになる。
　デューティの値が大きくなるにつれて、入射光が奥のグルーブトラックに入りづらくなる。従って記録特性、再生特性にデューティ値は大きく影響を与える。
　図８のＡは、デューティに対するＳＥＲの測定結果を示している。
　測定時の諸条件としては、図８のＢのように、ＮＡ＝０．８５、レーザ波長λ＝４０５ｎｍ、トラックピッチ（ここではグルーブピッチＴＰ－ＧＧ）＝０．４５μｍ、グルーブ深さ＝１７ｎｍ、データビット長＝１１１．７とし、またパーシャルレスポンス復号処理としてＰＲ（１，２，２，１）ＭＬを用いた。
　先の図５のＡ、図６のＡの場合と同様、クライテリアＣｒｔはＳＥＲ＝４．３×１０-3とする。
　図８のＡからわかるように、デューティが５０を越えると、ＳＥＲはクライテリアを越えることとなる。
　従って、再生特性の観点から、デューティの上限は５０とする。
　次にデューティの下限を図９を用いて説明する。
　もちろんデューティに関しても、記録再生のために適正にトラッキングサーボがかけられるランド／グルーブ構造でなければならない。
　そこでデューティの下限を規定するため、先の図４のＡ、図７のＡの場合と同様、ＮPP値＝０．２（サーボ特性の最低ライン）をクライテリアにした。
　図９のＡは、デューティに対するＮPPの測定値である。
　測定時の諸条件としては、図９のＢのように、ＮＡ＝０．８５、レーザ波長λ＝４０５ｎｍ、トラックピッチ（ここではグルーブピッチＴＰ－ＧＧ）＝０．４５μｍ、グルーブ深さ＝１７ｎｍとした。
　図９のＡからわかるように、デューティが５より小さくなると、ＮPP値が０．２以下となり、サーボ特性が劣化する。
　そこで本実施の形態の光ディスク１では、デューティの下限を５とした。
　なお、例えばグルーブピッチＴＰ－ＧＧ＝４５０ｎｍにおけるデューティ＝５は、ランド幅２２ｎｍ程度となる。これはディスク作成プロセス上、困難である。現在、ディスク露光技術で最小幅はおよそ１００ｎｍ程度となっている。よって、現実的なデューティの下限値は２０とすることが適切である。その意味でデューティは５０～２０の範囲内とすることが考えられる。
＜５．ウォブリング振幅＞
　本実施の形態の光ディスク１は、上述したようにグルーブＧはウォブリングしており、ウォブリンググルーブによりアドレス情報等を記録している。
　光ディスク１に対する記録時には、ウォブリンググルーブから得られる反射光情報からアドレスを検出することになる。
　図１０のＡはグルーブＧのウォブリングを模式的に示している。このグルーブＧのウォブリング振幅Ｗａ、つまりトラックセンターからの左右への振り幅が、アドレス情報等のリーダビリティを決める。
　このウォブリング振幅Ｗａとしては、スペクトラムアナライザで測定して２９ｄＢ以上となる振幅量を確保する必要がある。なお上限は特に規定されない。
　図１０のＢに、ウォブリング振幅Ｗａに対するウォブルＣＮ（Carriar Noise Ratio）の測定結果を示している。
　この測定においては、ウォブリングのキャリアは９５６．５ｋＨｚ、ノイズ成分は５００ｋＨｚとし、１倍速再生の状態でのキャリアレベルとノイズレベルの比としてウォブルＣＮ［ｄＢ］を測定した。
　図からわかるように、ウォブリング振幅Ｗａが約５ｎｍで、クライテリアの２９ｄＢを下回る。そこで、ウォブリング振幅Ｗａとしては最小で５ｎｍとする。
　ところで、本実施の形態の光ディスク１では、レーザ光の入射面側から見て凹凸の奥側をグルーブＧとし、手前側をランドＬとした。そして奥側のグルーブＧをウォブリングさせている。
　これは、ランド／グルーブ記録方式の場合での再生特性を考慮してものである。
　例えば、本例でいうランドＬ側（レーザ光の入射面側から見て凹凸の手前側）をウォブリングさせるということも、構造例の１つとして考えられる。
　しかし本例でのランド／グルーブ記録方式の場合、奥側（グルーブＧ）をウォブリングさせた方が、以下の点で好ましい。
　なお、本明細書では先に定義したように、説明上、レーザ光の入射面側から見て凹凸の手前側を「ランド」、奥側を「グルーブ」と呼んでいるが、手前側か奥側かにかかわらず、ウォブリングさせる方を「グルーブ」と呼ぶこともある。その場合、本明細書でいう手前側のランドＬをウォブリングさせる場合を「オン－グルーブ」、本明細書でいう奥側のグルーブＧをウォブリングさせる場合を「イン－グルーブ」と呼ばれることもあることは注意されたい。
　まず、レーザ光の入射面側からみて凹凸の奥側というのは、手前側に比べてレーザ光が入りづらく、手前側と比べて再生信号特性が低下する。
　また、ランド／グルーブの一方をウォブリングさせるとする場合、一方はトラック幅が常に一定であるのに対し、他方はトラック幅が変動する。
　図１のＢで述べたように、本例のようにグルーブＧをウォブリングさせている場合、グルーブＧの幅ＧＷは一定であるのに対し、ランドＬの幅ＬＷは、図１のＢ中の幅ＬＷ１，ＬＷ２のように変動してしまう。即ち幅ＬＷ２のような「腹」の部分と、幅ＬＷ２のような「節」の部分が生ずる。
　つまりランドＬとグルーブＧの一方をウォブリングさせると、ウォブリングさせていない方は、腹と節の形状によるトラック幅の変動により、何も記録していなくても再生信号には変調信号成分が乗ってしまい、再生特性が悪化する。
　仮に、レーザ光の入射面側からみて手前側であるランドＬをウォブリングするとすると、ランドトラックからの再生信号は、手前側であることと、トラック幅が一定になることで、良好な再生信号特性が得られる。しかし、グルーブＧ側では、奥側であることとトラック幅が変動することで、再生信号特性は大幅に悪化する。
　これによりランドトラックとグルーブトラックの再生信号品質のバランスが非常に悪くなる。
　そこで本実施の形態では、奥側であるグルーブＧをウォブリングさせていることで、グルーブＧでは、奥側であって不利であるが、トラック幅が一定な点は有利とし、ランドＬでは、手前側である点で有利であるが、トラック幅が変動することは不利なものとする。つまり、再生信号特性を悪化させる要因をランドＬとグルーブＧに振り分け、ランドトラックとグルーブトラックの再生信号品質のバランスを取り、一方が極端に品質の悪い再生信号となることがないようにするとよい。
　図１１は、ウォブリングによる信号品質のばらつきを示している。信号品質の評価値としてはＰＲＭＬ方式を用いた光ディスクの評価手法であるｉ－ＭＬＳＥ値を用いた。
　この図１１のグラフは記録した連続３トラックを２４分割して、各点ごとに評価値ｉ－ＭＬＳＥを測定したものである。
　◆の測定値は、凸部（ランドＬ）側をウォブリングさせたときの凹部（グルーブＧ）の記録再生特性である。
　●の測定値は、凹部（グルーブＧ）側をウォブリングさせたときの凸部（ランドＬ）の記録再生特性である。
　▲の測定値は、ウォブリングさせない場合での凹部、もしくは凸部の記録再生特性である。
　ウォブル無しの場合と比較して、凸部、凹部のいずれをウォブリングさせる場合もウォブル周波数の漏れ込みによるｉ－ＭＬＳＥ劣化は避けられないが、凸部、凹部のいずれをウォブリングさせる方が有利であるかは、図１１から明瞭である。
　凸部をウォブリングさせると、凹部にレーザ光が侵入する際、凸部の腹と節の形状が光の侵入を妨げ、記録特性を大幅に劣化させ、かつ再生時もウォブル周波数に相当するスペクトルが戻り光に重畳して、ｉ－ＭＬＳＥ特性を大幅に劣化させている。なおｉ－ＭＬＳＥがばらつくのは最も腹と節が発生する箇所が１周に約一回だからである。
　それに対して、凹部をウォブリングさせる場合は、図１のＢのように凸部（ランドＬ）に腹節構造があるが、入射光に対して手前にあるため記録時に障害になることはない。それによって、記録特性の劣化がない。再生時はウォブル周波数に相当するスペクトルが戻り光に重畳するが、劣化はウォブル無しの場合と比較して、約１％に抑えられることが分かった。
　以上のことから本実施の形態では、奥側であるグルーブＧをウォブリングさせることが好ましい。
　ただし、各種の要因により記録再生特性が十分に良好であるならば、手前側であるランドＬをウォブリングさせることも考えられる。
＜６．ディスクドライブ装置＞
　続いて本実施の形態の光ディスク１に対して記録再生を行うディスクドライブ装置の構成例を図１２で説明する。
　本実施の形態の光ディスク１は、ディスクドライブ装置に装填されると図示しないターンテーブルに積載され、記録／再生動作時においてスピンドルモータ２２によって一定線速度（ＣＬＶ）又は一定角速度（ＣＡＶ）で回転駆動される。
　そして再生時には光ピックアップ（光学ヘッド）２１によって光ディスク１上の記録トラック（ランドトラックとグルーブトラック）に記録されたマーク情報の読出が行われる。
　また光ディスク１に対してのデータ記録時には、光ピックアップ２１によって光ディスク１上の記録トラックに、ユーザーデータがマーク列として記録される。
　なお、光ディスク１に対しては、光ピックアップ１によって光ディスク１上のグルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたＡＤＩＰ（Address in Pregroove）情報の読み出しもおこなわれる。
　光ピックアップ２１内には、レーザ光源となるレーザダイオードや、反射光を検出するためのフォトディテクタ、レーザ光の出力端となる対物レンズ、対物レンズを介してディスク記録面にレーザ光を照射し、またその反射光をフォトディテクタに導く光学系等が形成される。
　光ピックアップ２１内において対物レンズは二軸機構によってトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持されている。
　また光ピックアップ２１全体はスレッド機構２３によりディスク半径方向に移動可能とされている。
　また光ピックアップ２１におけるレーザダイオードはレーザドライバ１３によって駆動電流が流されることでレーザ発光駆動される。
　光ディスク１からの反射光情報はフォトディテクタによって検出され、受光光量に応じた電気信号とされてマトリクス回路２４に供給される。
　マトリクス回路２４には、フォトディテクタとしての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
　例えば再生データに相当する再生情報信号（ＲＦ信号）、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などを生成する。
　さらに、グルーブのウォブリングに係る信号、即ちウォブリングを検出する信号としてプッシュプル信号を生成する。
　マトリクス回路２４から出力される再生情報信号は、クロストークキャンセル回路１９を介してデータ検出処理部２５へ供給される。またマトリクス回路２４から出力されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は光学ブロックサーボ回路１１へ供給される。
　クロストークキャンセル回路１９は、ＲＦ信号に対してクロストークキャンセル処理を行う。本実施の形態の光ディスク１は、ランド／グルーブ記録方式で、トラックピッチ（Ｌ／ＧピッチＴＰ－ＬＧ）は非常に狭くなる。
　トラックピッチが狭くなるほど、再生時に隣接トラックのクロストーク成分の混入が多くなる。そこで、クロストークキャンセル回路１９を設け、隣接するトラックのＲＦ信号成分をキャンセルする処理を行うようにする。
　なお、光ディスク１上の記録トラックのフォーマット（トラックピッチ等）によっては、クロストークキャンセル回路１９は設けないで良い場合もある。
　データ検出処理部２５は、再生情報信号の２値化処理を行う。
　例えばデータ検出処理部２５では、ＲＦ信号のＡ／Ｄ変換処理、ＰＬＬによる再生クロック生成処理、ＰＲ（Partial Response）等化処理、ビタビ復号（最尤復号）等を行い、パーシャルレスポンス最尤復号処理（ＰＲＭＬ検出方式：Partial Response Maximum Likelihood検出方式）により、２値データ列を得る。一例として、ＰＲ（２，３，３，３，２）ＭＬを用いることが考えられる。
　そしてデータ検出処理部２５は、光ディスク１から読み出した情報としての２値データ列を、後段のエンコード／デコード部２７に供給する。
　エンコード／デコード部２７は、再生時おける再生データの復調と、記録時における記録データの変調処理を行う。即ち、再生時にはデータ復調、デインターリーブ、ＥＣＣデコード、アドレスデコード等を行い、また記録時にはＥＣＣエンコード、インターリーブ、データ変調等を行う。
　再生時においては、データ検出処理部２５で復号された２値データ列がエンコード／デコード部２７に供給される。エンコード／デコード部２７では２値データ列に対する復調処理を行い、光ディスク１からの再生データを得る。例えばＲＬＬ（１，７）ＰＰ変調（ＲＬＬ；Run Length Limited、ＰＰ：Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength)）等のランレングスリミテッドコード変調が施されて光ディスク１に記録されたデータに対しての復調処理と、エラー訂正を行うＥＣＣデコード処理を行って、光ディスク１からの再生データを得る。
　エンコード／デコード部２７で再生データにまでデコードされたデータは、ホストインターフェース２８に転送され、システムコントローラ１０の指示に基づいてホスト機器１００に転送される。ホスト機器１００とは、例えばコンピュータ装置やＡＶ（Audio-Visual）システム機器などである。
　光ディスク１に対する記録／再生時にはＡＤＩＰ情報の処理が行われる。
　即ちグルーブのウォブリングに係る信号としてマトリクス回路２４から出力されるプッシュプル信号は、ウォブル信号処理回路２６においてデジタル化されたウォブルデータとされる。またＰＬＬ処理によりプッシュプル信号に同期したクロックが生成される。
　ウォブルデータはＡＤＩＰ復調回路１６で、ＡＤＩＰアドレスを構成するデータストリームに復調されてアドレスデコーダ２９に供給される。
　アドレスデコーダ２９は、供給されるデータについてのデコードを行い、アドレス値を得て、システムコントローラ１０に供給する。
　記録時には、ホスト機器１００から記録データが転送されてくるが、その記録データはホストインターフェース２８を介してエンコード／デコード部２７に供給される。
　この場合エンコード／デコード部２７は、記録データのエンコード処理として、エラー訂正コード付加（ＥＣＣエンコード）やインターリーブ、サブコードの付加等を行う。またこれらの処理を施したデータに対して、ＲＬＬ（１－７）ＰＰ方式等のランレングスリミテッドコード変調を施す。
　エンコード／デコード部２７で処理された記録データは、ライトストラテジ部１４に供給される。ライトストラテジ部１４では、記録補償処理として、記録層の特性、レーザ光のスポット形状、記録線速度等に対するレーザ駆動パルス波形調整を行う。そして、レーザ駆動パルスをレーザドライバ１３に出力する。
　レーザドライバ１３は、記録補償処理したレーザ駆動パルスに基づいて、光ピックアップ２１内のレーザダイオードに電流を流し、レーザ発光駆動を実行させる。これにより光ディスク１に、記録データに応じたマークが形成されることになる。
　なお、レーザドライバ１３は、いわゆるＡＰＣ回路（Auto Power Control）を備え、光ピックアップ２１内に設けられたレーザパワーのモニタ用ディテクタの出力によりレーザ出力パワーをモニタしながらレーザの出力が温度などによらず一定になるように制御する。
　記録時及び再生時のレーザ出力の目標値はシステムコントローラ１０から与えられ、記録時及び再生時にはそれぞれレーザ出力レベルが、その目標値になるように制御する。
　光学ブロックサーボ回路１１は、マトリクス回路２４からのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号から、フォーカス、トラッキング、スレッドの各種サーボドライブ信号を生成しサーボ動作を実行させる。
　即ちフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドライブ信号を生成し、二軸ドライバ１８により光ピックアップ２１内の二軸機構のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することになる。これによって光ピックアップ２１、マトリクス回路２４、光学ブロックサーボ回路１１、二軸ドライバ１８、二軸機構によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。
　また光学ブロックサーボ回路１１は、システムコントローラ１０からのトラックジャンプ指令に応じて、トラッキングサーボループをオフとし、ジャンプドライブ信号を出力することで、トラックジャンプ動作を実行させる。
　また光学ブロックサーボ回路１１は、トラッキングエラー信号の低域成分として得られるスレッドエラー信号や、システムコントローラ１０からのアクセス実行制御などに基づいてスレッドドライブ信号を生成し、スレッドドライバ１９によりスレッド機構２３を駆動する。スレッド機構２３には、図示しないが、光ピックアップ２１を保持するメインシャフト、スレッドモータ、伝達ギア等による機構を有し、スレッドドライブ信号に応じてスレッドモータを駆動することで、光ピックアップ２１の所要のスライド移動が行なわれる。
　スピンドルサーボ回路１２はスピンドルモータ２２をＣＬＶ回転させる制御を行う。
　スピンドルサーボ回路１２は、ウォブル信号に対するＰＬＬ処理で生成されるクロックを、現在のスピンドルモータ２の回転速度情報として得、これを所定のＣＬＶ基準速度情報と比較することで、スピンドルエラー信号を生成する。
　またデータ再生時においては、データ信号処理回路２５内のＰＬＬによって生成される再生クロックが、現在のスピンドルモータ２２の回転速度情報となるため、これを所定のＣＬＶ基準速度情報と比較することでスピンドルエラー信号を生成することもできる。
　そしてスピンドルサーボ回路１２は、スピンドルエラー信号に応じて生成したスピンドルドライブ信号を出力し、スピンドルドライバ１７によりスピンドルモータ２２のＣＬＶ回転を実行させる。
　またスピンドルサーボ回路１２は、システムコントローラ１０からのスピンドルキック／ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生させ、スピンドルモータ２２の起動、停止、加速、減速などの動作も実行させる。
　なおスピンドルモータ２２には、例えばＦＧ（Frequency Generator）やＰＧ（Pulse Generator）が設けられ、その出力がシステムコントローラ１０に供給される。これによりシステムコントローラ１０はスピンドルモータ２２の回転情報（回転速度、回転角度位置）を認識できる。
　以上のようなサーボ系及び記録再生系の各種動作はマイクロコンピュータによって形成されたシステムコントローラ１０により制御される。
　システムコントローラ１０は、ホストインターフェース８を介して与えられるホスト機器１００からのコマンドに応じて各種処理を実行する。
　例えばホスト機器１００から書込命令（ライトコマンド）が出されると、システムコントローラ１０は、まず書き込むべきアドレスに光ピックアップ２１を移動させる。そしてエンコード／デコード部２７により、ホスト機器１００から転送されてきたデータ（例えばビデオデータやオーディオデータ等）について上述したようにエンコード処理を実行させる。そして上記のようにエンコードされたデータに応じてレーザドライバ１３がレーザ発光駆動することで記録が実行される。
　また例えばホスト機器１００から、光ディスク１に記録されている或るデータの転送を求めるリードコマンドが供給された場合は、システムコントローラ１０はまず指示されたアドレスを目的としてシーク動作制御を行う。即ち光学ブロックサーボ回路１１に指令を出し、シークコマンドにより指定されたアドレスをターゲットとする光ピックアップ２１のアクセス動作を実行させる。
　その後、その指示されたデータ区間のデータをホスト機器１００に転送するために必要な動作制御を行う。即ち光ディスク１からのデータ読出を行い、データ検出処理部２５、エンコード／デコード部２７における再生処理を実行させ、要求されたデータを転送する。
　なお図１２の例は、ホスト機器１００に接続されるディスクドライブ装置として説明したが、ディスクドライブ装置としては他の機器に接続されない形態もあり得る。その場合は、操作部や表示部が設けられたり、データ入出力のインターフェース部位の構成が、図１２とは異なるものとなる。つまり、ユーザーの操作に応じて記録や再生が行われるとともに、各種データの入出力のための端子部が形成されればよい。もちろんディスクドライブ装置の構成例としては他にも多様に考えられる。
＜７．光ディスク製造工程＞
　続いて本実施の形態の光ディスク１の製造工程を説明する。図１３に実施の形態の光ディスク１の製造工程を示す。
　製造工程は、大きく分けて図１３に示すように、
　ステップＳＴ１：原盤製造工程
　ステップＳＴ２：ニッケル電気メッキ工程
　ステップＳＴ３：射出成形工程
　ステップＳＴ４：層構造形成工程
　から成る。
　ステップＳＴ１の原盤製造工程では、ＰＴＭ（Phase Transition Mastering）と呼ばれる無機レジストとＢＬＤ（青波長レーザーダイオード）を組み合わせた露光技術を用いて、上述したトラックピッチ範囲、デューティ範囲、グルーブ深さ範囲に該当するランド／グルーブ構造を持つ原盤を作成する。
　実際には、グルーブピッチＴＰ－ＧＧを例えば０．４５μｍ、デューティを３０～４０程度、グルーブ深さを例えば１７ｎｍの原盤を作成した。
　ＰＴＭでは、例えば原板基板上に成膜した無機レジストに対して、ヒートモードで露光し、原盤上にグルーブパターンを描く。そして現像処理を行って、露光部分が凹状のグルーブとなった原盤を作成する。なお、露光のためのレーザ光を、例えばＡＯＤ（音響光学偏向器）やＥＯＤ（電気光学偏向器）等の偏向素子を用いて、アドレス情報等の変調信号に応じて偏向することで、ウォブリンググルーブとしてのグルーブパターンを形成する。
　図１４のＡ～図１４のＤに原盤製造工程を模式的に示す。
　図１４のＡは原盤を構成する原盤基板１００を示している。原盤基板１００としては、例えばシリコンウェハ、石英ガラス等が用いられる。
　この原盤基板１００上に、スパッタリング法により図１４のＢのように、蓄熱層１０１、無機レジスト層１０２を成膜する
　次に図１４のＣのように、マスタリング装置を利用して無機レジスト層１０２にウォブリンググルーブパターンの露光を施し感光させる。
　そして無機レジスト層１０２を有機アルカリ現像液により現像することによって、図１４のＤのように所定の凹凸形状のランド／グルーブパターンが形成された原盤１０３が生成される
　この場合において、無機レジスト材料、無機レジスト層１０２の膜厚、さらにマスタリング装置で露光する際のレーザパワーやパルス幅を調節することで、形成されるグルーブの深さを制御している。
　またグルーブピッチＴＰ－ＧＧ及びデューティについては、マスタリング装置での原盤の半径方向への移送速度により設定できる。
　ウォブリング振幅Ｗａについては、偏向素子によるレーザ光の偏向量で設定できる。
　この原盤１０３上におけるトラックピッチ、デューティ、グルーブ深さ、ウォブリング振幅は、その後の転写により、最終製品である光ディスク１にも、ほぼそのまま引き継がれることになる。
　ステップＳＴ２のニッケル電気メッキ工程では、ステップＳＴ１で作られた原盤１０３と凹凸が反転したスタンパを形成する。
　即ち図１４のＥのように、生成した原盤１０３の凹凸面上に、電鋳処理により金属ニッケル膜を析出させ、これをディスク原盤１０３から剥離させた後に所定の加工を施し、ディスク原盤１０３のピット列形状が転写された成型用のスタンパ１０４を得る（図１４のＦ）。スタンパ１０４ではグルーブに相当する部分が凸状となる。
　ステップＳＴ３の射出成形工程では、ニッケル電気メッキ工程で作られたスタンパ１０４を用いて、凹凸が反転したプラスチックディスク基板を大量に成形する。
　即ち金型内にスタンパを配置させた上、射出成形により、図１４のＧに示すように、スタンパ１０４を用いて熱可塑性樹脂であるポリカーボネートからなる、厚さ約１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍの樹脂製ディスク基板２を成形する。
　そしてスタンパ１０４を剥離し、図１４のＨに示すディスク基板２を作成する。ディスク基板２では、スタンパ１０４の凹凸形状が反転転写されたものとなる。即ち原盤１０３と同様、凹状のグルーブが形成される。
　ステップＳＴ４の層構造形成工程では、射出成形により大量に生産されるディスク基板１０５のそれぞれに対し、所定の層構造を形成していく。
　まず図１４のＩのように、ディスク基板２の凹凸面、即ちスタンパ１０４から転写されたランド／グルーブ形状の面に、スパッタリングにより無機膜を成膜する。即ち図２に示した記録層３である。この無機膜は熱伝達を制御する誘電体膜３ａ，３ｃと熱により変質する記録膜３ｂにより構成されている。
　そして図１４のＪのように、記録層３のレーザ入射面側に、例えば紫外線硬化型樹脂のスピンコート及び紫外線硬化による手法、或いはシート貼付の手法等で、７５～１００μｍ程度のカバー層４を生成する。カバー層４の膜厚ムラはピーク・トゥ・ピークで２μｍ以下とする。
　これにより本実施の形態の光ディスク１が製造される。この光ディスク１は、上述したトラックピッチ範囲、デューティ範囲、グルーブ深さ範囲、ウォブリング振幅の値に合致したものとなる。
　なお、カバー層４の表面にさらにハードコート層を形成したり、ディスク基板３の表面へのレーベル印刷や、防湿膜形成を行う場合もある。
　また、図２のＢに示したようなマルチレイヤーディスクの場合、層構造形成工程ＳＴ４において、記録層３の形成、中間層５の成膜が必要回数繰り返されることになる。
　以上のように製造した光ディスク１について、記録再生実験を行った。
　条件は図１５のＢに示すようにした。対物レンズのＮＡは０．８５、レーザ波長λは４０５ｎｍである。光ディスク１については、シングルレイヤーディスクであって、トラックピッチ＝０．２２５（グルーブピッチＴＰ－ＧＧ＝０．４５）、グルーブ深さ（ｄｅｐｔｈ）＝１７ｎｍ、デューティ＝３５とした。記録方式はランド／グルーブ記録方式で、変調方式としてＲＬＬ（１，７）ＰＰ、最短データビット長は７７．６８ｎｍ、チャネルクロックレートは１３２ＭＨｚ、ＰＲＭＬ復号におけるＰＲクラスはＰＲ（２，３，３，３，２）ＭＬとした。
　これは直径１２ｃｍの光ディスク１として５１．２ＧＢの記録を実現する条件である。
　図１５のＡは実験結果として、記録レーザパワーに対する再生信号評価を示している。評価値としてはＰＲＭＬ方式を用いた光ディスクの評価手法であるｉ－ＭＬＳＥ値を用いた。
　横軸のＰｗ／Ｐｗｏについて、Ｐｗは記録パワー、Ｐｗｏは最適パワーである。つまりＰｗ／Ｐｗｏ＝１とは最適パワーで記録を行った場合のことであり、Ｐｗ／Ｐｗｏ＝１．１とは最適パワーの１０％増し記録を行った場合のこととなる。
　ランドトラックとグルーブトラックのそれぞれについて、記録パワーを変化させたときのｉ－ＭＬＳＥ値を示している。
　なお、ランド／グルーブ記録方式では、レーザ光の進入具合やデューティ等の凹凸形状によって、ランドトラックとグルーブトラックでは最適な記録パワーは異なる。図１５のＡでは、ランドトラックでの最適パワーをＰｗｏとしている。従って、ランドトラックではＰｗ／Ｐｗｏ＝１のときにｉ－ＭＬＳＥ値が最も良い値となっている。
　ｉ－ＭＬＳＥ値としては１５％以下が求められる。これに対して本実施の形態の光ディスク１では、ｉ－ＭＬＳＥ値が１２％を下回るボトム特性と、パワーマージン１０％以上が確保できたことが、図１５のＡに示されている。
　即ち本実施の形態では、ランド／グルーブ記録方式により１レイヤーあたり５１．２ＧＢの高密度記録を行い、ある程度のシステムマージンも確保することに成功した。
＜８．変形例＞
　以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、光記録媒体としての変形例は多様に考えられる。
　実施の形態では、グルーブがスパイラル状に形成された例を挙げたが、同心円状にグルーブ／ランドが形成される構造でもよい。
　また、記録層３の膜構造、光ディスク１の層構造も図２で示した例に限定されるものではない。記録方式は相変化記録、色素変化記録、干渉縞記録、ボイド（空孔）記録、屈折率変化記録など、多様な記録方式が想定される。
　また、ディスク型の記録媒体を例に挙げたが、カード型記録媒体など、他の形状の記録媒体としても本開示の技術は適用できる。
　なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
　（１）レーザ光の入射面側から見て凹状となるグルーブと凸状となるランドが形成され、上記グルーブと上記ランドの両方が、波長４００ｎｍ～４１５ｎｍのレーザ光をＮＡ＝０．８５±０．１の光学系により照射して情報の記録又は再生が行われる記録トラックとされる記録層を有し、
　上記記録層では、記録トラックとして隣接するグルーブとランドのピッチは、２５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲内とされている光記録媒体。
　（２）レーザ光の入射面側から見た上記グルーブの上記ランドからの深さは３０ｎｍ～５ｎｍの範囲内とされている上記（１）に記載の光記録媒体。
　（３）上記グルーブと上記ランドの断面凹凸形状についてのデューティを、
　｛（ランドの幅）／（グルーブとグルーブ間のピッチ）｝×１００
　とした場合に、
　上記デューティは５０～５の範囲内とされている上記（１）又は（２）に記載の光記録媒体。
　（４）上記グルーブは、情報に応じてウォブリングされている上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光記録媒体。
　（５）上記グルーブのウォブリングの振幅は、５ｎｍ以上である上記（４）に記載の光記録媒体。
　（６）上記記録層が、レーザ光の入射面側から見て異なる深さ位置に複数設けられている上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の光記録媒体。
　（７）ディスク状の光記録媒体であり、上記記録層では、上記グルーブがスパイラル状又は同心円状に形成されている上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の光記録媒体。
　１　光ディスク、２　ディスク基板、３　記録層、４　カバー層、５　中間層、１０　システムコントローラ、１９　クロストークキャンセル回路、２１　光ピックアップ、２４　マトリクス回路、２５　データ検出処理部、２７　エンコード／デコード部、１０３　原盤、１０４　スタンパ

Claims (7)

  1. 　レーザ光の入射面側から見て凹状となるグルーブと凸状となるランドが形成され、上記グルーブと上記ランドの両方が、波長４００ｎｍ～４１５ｎｍのレーザ光をＮＡ＝０．８５±０．１の光学系により照射して情報の記録又は再生が行われる記録トラックとされる記録層を有し、
    　上記記録層では、記録トラックとして隣接するグルーブとランドのピッチは、２５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲内とされている光記録媒体。
  2. 　レーザ光の入射面側から見た上記グルーブの上記ランドからの深さは３０ｎｍ～５ｎｍの範囲内とされている請求項１に記載の光記録媒体。
  3. 　上記グルーブと上記ランドの断面凹凸形状についてのデューティを、
    　｛（ランドの幅）／（グルーブとグルーブ間のピッチ）｝×１００
    　とした場合に、
    　上記デューティは５０～５の範囲内とされている請求項１に記載の光記録媒体。
  4. 　上記グルーブは、情報に応じてウォブリングされている請求項１に記載の光記録媒体。
  5. 　上記グルーブのウォブリングの振幅は、５ｎｍ以上である請求項４に記載の光記録媒体。
  6. 　上記記録層が、レーザ光の入射面側から見て異なる深さ位置に複数設けられている請求項１に記載の光記録媒体。
  7. 　ディスク状の光記録媒体であり、上記記録層では、上記グルーブがスパイラル状又は同心円状に形成されている請求項１に記載の光記録媒体。
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