JP2007213624A - Optical information recording medium and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも1つの情報記録層を有する光ディスクであり、記録あるいは再生するディスクに関する。 The present invention relates to an optical disc having at least one information recording layer, and relates to a disc for recording or reproduction.
また、そのディスクを用いて、情報を記録再生する装置に関する。 The present invention also relates to an apparatus for recording / reproducing information using the disc.
従来、CDあるいはDVDにおいて、記録再生光を照射する際のレンズの開口数は小さく、CDより大きいDVDでも0.6であった。これによって、記録再生光を入射させる基材の厚みの精度がデザインされ、DVDでは、単層ディスクで0.6±0.03mmと規定されている。逆に、情報を記録すべき情報記録層までの基材厚みは、この範囲を超えると信号が劣化し、記録再生の精度が低下する。 Conventionally, in a CD or DVD, the numerical aperture of a lens when irradiating recording / reproducing light is small, and even a DVD larger than a CD is 0.6. Thus, the accuracy of the thickness of the base material on which the recording / reproducing light is incident is designed, and in DVD, it is defined as 0.6 ± 0.03 mm for a single layer disc. Conversely, if the thickness of the base material up to the information recording layer where information is to be recorded exceeds this range, the signal deteriorates, and the accuracy of recording and reproduction decreases.
昨今では、DVDよりもさらに高密度な光ディスクの開発がなされており、光を通す基材の厚みもDVDでの0.6mmから、さらに薄い約0.1mmとする検討がなされ、記録型のBlu−ray Disc(BD)が発売されている。 Recently, optical discs with higher density than DVD have been developed, and the thickness of the base material through which light passes has been studied from 0.6 mm for DVD to about 0.1 mm, which is thinner than recording DVD. -Ray Disc (BD) is on the market.
基材の厚みを0.1mmと薄くすることで、レンズの開口数を、DVDより大きい0.85とすることで、集光される記録再生光を小さく絞り込むと同時に、基材が薄いことによって、チルトに対する収差の発生を抑制し、DVDとほぼ同じチルトに対するマージンを確保している。
しかしながら、基材厚を0.1mmと薄くすると、厚みの変化で発生する球面収差の影響が大きくなる。 However, when the substrate thickness is reduced to 0.1 mm, the influence of spherical aberration that occurs due to the change in thickness increases.
そのため、記録再生を行う光学ヘッドには、球面収差を補正する機構が採用されている。これによって、基材厚が変化しても、光学ヘッドは、球面収差を補正することで、良好な記録再生機能が確保できる。 For this reason, a mechanism for correcting spherical aberration is employed in an optical head that performs recording and reproduction. As a result, even if the substrate thickness changes, the optical head can ensure a good recording / reproducing function by correcting the spherical aberration.
ディスクの一回転内で、動的に追従することは容易でないが、特に、ディスク間毎の平均的厚みのずれに対しては、初期に球面収差を補正しておくことで、ディスク面内での良好な記録再生が可能となる。 It is not easy to follow dynamically within one rotation of the disk, but in particular, for the deviation of the average thickness between the disks, it is necessary to correct the spherical aberration in the initial stage so that it is within the disk surface. Can be recorded and reproduced.
しかし、球面収差を補正するには、その最適値を検出するために、トラッキングエラー信号や、記録再生信号を検出しながら学習する必要があり、最適化に時間を有するため、ディスクを記録再生手段に挿入した後、起動するまでに時間が長くかかるという問題がある。 However, in order to correct the spherical aberration, it is necessary to learn while detecting the tracking error signal and the recording / reproducing signal in order to detect the optimum value. There is a problem that it takes a long time to start after being inserted into.
そこで、本発明では、基材厚の情報を媒体に入れておく構成とした。特に、基材厚の情報を記録手段の密度を低くすることで、球面収差がその基材厚にあっていない状態でも情報を認識できる構成とした。 Therefore, in the present invention, the substrate thickness information is stored in the medium. In particular, by reducing the density of the recording means for the substrate thickness information, the information can be recognized even when the spherical aberration is not in the substrate thickness.
その手段の一例として、従来DVDで用いられてきたBCA(バースト カッティング エリア)と呼ばれる手段がある。BCAは、バーコード状のマークを、情報記録層にある反射膜あるいは記録膜を、例えばレーザーで焼ききることによって加工し、媒体のシリアルナンバー等の情報を追記することが可能となっている。例えば、上述の特許文献1にはその加工方法例が記載されている。このBCAマークに、基材厚の情報を入れておくことで、記録再生手段は、基材厚が不明で球面収差補正がずれた情報記録媒体に対しても、基材厚の情報を読み出すことができる。 As an example of such means, there is means called BCA (burst cutting area) which has been used in conventional DVDs. In BCA, a barcode-like mark is processed by burning a reflection film or a recording film in an information recording layer with, for example, a laser, and information such as a serial number of a medium can be additionally recorded. For example, Patent Document 1 described above describes an example of the processing method. By recording the substrate thickness information in the BCA mark, the recording / reproducing means can read the substrate thickness information even for an information recording medium in which the substrate thickness is unknown and the spherical aberration correction is shifted. Can do.
本発明によって、情報の記録再生手段は、情報記録媒体に書かれた基材厚の情報を認識でき、学習の初期値を設定することで、球面収差の補正に有する時間を短縮できる。 According to the present invention, the information recording / reproducing means can recognize the substrate thickness information written on the information recording medium, and can set the initial value of learning to reduce the time required for correcting the spherical aberration.
特にBCAマークは、記録密度を十分低くしておくことで、球面収差が合っていない状態でも情報を読み出すことが容易になる。 In particular, when the BCA mark has a sufficiently low recording density, information can be easily read even when the spherical aberration does not match.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態における光ディスクの構造を示す模式図である。片面にピットにより情報を有した厚さ1.1mmのポリカーボネイト製基板101に、情報記録層のAl合金からなる反射膜102を積層し、カバー層103を積層した構造をとり、カバー層103側から情報を再生する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of an optical disc according to an embodiment of the present invention. A
この光ディスクに、長方形に整形したYAGレーザー(波長1064nm)の光を基板101側から反射膜(情報記録層)102にパルス照射するとともに、それに同期して回転機構によってディスクを回転させることによって、記録すべき信号によって間隔が変調されたバーコード状のBCAマーク104を、反射膜(情報記録層)102に形成した。また、BCAマーク104は、光ヘッドで情報記録層に焦点を合わせた状態で情報の読みだしを行われる。
Recording is performed on this optical disk by irradiating light from a YAG laser (wavelength 1064 nm) shaped into a rectangle to the reflection film (information recording layer) 102 from the
図2は、反射膜(情報記録層)102に形成されたBCAマーク104の模式図であり、幅約8μmでストライプ状に形成されている。各マークは、基本の間隔を28.6μmとして、その1、2、3、4倍の間隔で形成され、その間隔を変えることで、情報が記録されている。
FIG. 2 is a schematic diagram of the
この方法により、カバー層が100μmのディスクAと、75μmのディスクBを作成した。 By this method, a disk A having a cover layer of 100 μm and a disk B having a thickness of 75 μm were prepared.
このディスクを再生するために、内蔵される光ヘッドには、2枚のレンズからなるビームエキスパンダが内蔵されており、その距離を変えることによって、対物レンズを出射される光の球面収差が補正できる。 In order to reproduce this disc, the built-in optical head has a built-in beam expander consisting of two lenses, and the spherical aberration of the light emitted from the objective lens is corrected by changing the distance. it can.
両ディスクに対し、波長405nm、開口数(NA)0.85の対物レンズを使い、球面収差はカバー層の厚みが100μmの場合に最良となる状態でフォーカスをかけ、反射膜(情報信号記録層)102のBCAマーク104をカバー層103通して再生したそれぞれの波形を図3に示す。
For both discs, an objective lens having a wavelength of 405 nm and a numerical aperture (NA) of 0.85 is used, and the spherical aberration is focused in the best condition when the thickness of the cover layer is 100 μm, and the reflective film (information signal recording layer) FIG. 3 shows respective waveforms reproduced by passing the
BCA加工がされている下地には、最短ピット長0.149μmのランダムデータが、トラックピッチ0.35μmで記録されている。 Random data having a shortest pit length of 0.149 μm is recorded at a track pitch of 0.35 μm on the base subjected to BCA processing.
BCAマーク部は、反射膜102が焼ききられているため、反射率が低い部分として再生される。
The BCA mark portion is reproduced as a portion having a low reflectance because the
再生する光ヘッドの球面収差が基材厚100μmで最適になるよう調整されているため、ディスクAを再生した場合には、光は反射膜102上で最も小さく絞れる状態となる。そのため、下地にあるピットによって反射光量が変調され、BCAマーク部以外では、大きな強度変化としてピット情報が再生されている。また、BCA信号も下地のピット信号に比べ、記録密度が低く、長いマークで記録されているため、長い低反射率の部分として再生され、十分に検出することができる。
Since the spherical aberration of the optical head to be reproduced is adjusted so as to be optimal when the substrate thickness is 100 μm, when the disk A is reproduced, the light can be reduced to the smallest on the
しかし、基材厚が75μmのディスクBでは、球面収差によって、反射膜102上での光がぼけて大きくなる。そのため、下地にあるピットが、再生光に対して相対的に小さく見え、スポットの中にピットが多く入ってくるために、空間的な周波数特性が低下して強度変調が小さくなっている。
However, in the disk B having a substrate thickness of 75 μm, the light on the
しかしながら、BCAマーク部は、十分に長いマークのため、ぼけて光が大きく集光された状態でも十分な変調度で再生されており、良好に検出できることが分かる。 However, it can be seen that the BCA mark portion is a sufficiently long mark, so that it is reproduced with a sufficient degree of modulation even in a state where the light is blurred and concentrated largely, and can be detected well.
このBCAマークの信号として、カバー層の厚み情報を含めておくことにより、この光ディスクを再生するドライブは、BCAマークから基材厚の情報を検出して、そのディスクに適した球面収差の補正値を、自身が内蔵した設定値から知ることができる。そして、記録された信号の再生品質が最適になるよう、フォーカス、球面収差、チルト等の条件を最適化する。このとき、ディスクの基材厚情報から得られる球面収差の設定値を学習の際の初期値とすることによって、球面収差を最適化するまでの時間を短縮できる。 By including the cover layer thickness information as the BCA mark signal, the drive for reproducing the optical disk detects the base material thickness information from the BCA mark and corrects the spherical aberration correction value suitable for the disk. Can be known from the setting value built in itself. Then, conditions such as focus, spherical aberration, and tilt are optimized so that the reproduction quality of the recorded signal is optimized. At this time, by setting the spherical aberration setting value obtained from the base material thickness information of the disk as an initial value at the time of learning, the time required to optimize the spherical aberration can be shortened.
とくに、BCA加工は、カバー層103を形成してから記録できるので、カバー層103の厚みを測定し、その厚みをBCAに加工することで、各ディスクに最適な値を記録することができる。
In particular, since the BCA processing can be recorded after the
なお、本発明の実施の形態では、カバー層103の厚みを75μmまで薄くしたが、さらに薄いカバー層においても検出可能で、カバー層がない状態のままでもBCAマークは検出できる。
In the embodiment of the present invention, the thickness of the
しかし、開口数の大きい対物レンズでは、その作動距離も短くなるため、カバー層の厚くすると作動距離が足りなくなってしまう。そのため、本発明は、カバー層103が薄く、開口数が大きい光ディスクシステムに有効である。例えば、カバー層が約0.1mm、開口数が0.85であるBlu−ray Discのようなシステムには特に有効である。
However, since the working distance of an objective lens having a large numerical aperture is shortened, the working distance becomes insufficient when the cover layer is thick. Therefore, the present invention is effective for an optical disc system having a
また、本発明の実施の形態では、再生専用のディスクを用いたが、録再型や追記型のディスクにおいても同様にBCAのようなマークを情報記録層に形成することによって、同様の効果を得ることができる。 In the embodiment of the present invention, a read-only disc is used, but the same effect can be obtained by forming a mark such as BCA in the information recording layer in the recording / playback type and write once type discs as well. Obtainable.
さらに、BCAのようなマークは、情報記録層上になくとも、カバー層上、もしくはカバー層内にあっても、再生ヘッドで、BCAと同じく検出できるものであれば、その形成される場所は制限されない。 Furthermore, if the mark such as BCA is not on the information recording layer, on the cover layer, or in the cover layer, but can be detected by the reproducing head in the same way as BCA, the place where the mark is formed is Not limited.
また、本へ発明の実施の形態では、情報記録層が1つしかない単層ディスクについて述べたが、情報記録法が複数ある情報記録媒体においても有用である。その場合、基材の厚み情報は、最初にフォーカスサーボがかかりやすい、記録再生面側から見て最も遠い情報記録層もしくは最も近い情報記録層におくのが良い。さらに、その記録される厚み情報は、記録再生側表面から、情報が記録されている情報記録層までの厚み情報であることが望ましい。 In the embodiment of the present invention, a single-layer disc having only one information recording layer has been described. However, the present invention is also useful for an information recording medium having a plurality of information recording methods. In this case, the thickness information of the base material is preferably placed in the information recording layer that is the farthest from the recording / reproducing surface side or the information recording layer that is closest to the focus servo. Further, the recorded thickness information is preferably thickness information from the recording / reproducing side surface to the information recording layer on which the information is recorded.
さらに、本発明を用いることで、基材厚情報が読み出せる範囲で、基材厚を変更することができるため、基材厚を薄くして材料費を減らし、ディスクのコストを下げる効果も得られる。 Furthermore, by using the present invention, since the substrate thickness can be changed within the range where the substrate thickness information can be read out, the substrate thickness can be reduced to reduce the material cost and the effect of reducing the cost of the disk. It is done.
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体で、光を通して情報を記録再生する基材の厚みが薄く、再生する光を大きな開口数で集光されるような情報記録媒体、およびそれを記録再生する記録再生装置で球面収差等の補正行うような記録再生装置に利用できる。特に、基材の厚みがディスク間で異なるような場合に有用に利用できる。 The present invention is an information recording medium such as an optical disk, and an information recording medium in which the thickness of a base material on which information is recorded and reproduced through light is thin, and the light to be reproduced is condensed with a large numerical aperture, and the information is recorded and reproduced. The recording / reproducing apparatus can be used for a recording / reproducing apparatus that corrects spherical aberration and the like. In particular, it can be used effectively when the thickness of the substrate is different between the disks.
101 基板
102 反射膜
103 カバー層
104 BCAマーク
101
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