JP5082404B2 - 再生専用型光ディスク媒体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、再生専用型光ディスク媒体と、その製造方法に関する。特には製造される再生専用型光ディスク媒体において個別に固有の情報を付与できるようにする技術に関する。

特開２００１−１３５０２１号公報 国際公開第０１／００８１４５号パンフレット 国際公開第０２／１０１７３３号パンフレット

例えば再生専用すなわちＲＯＭ（Read Only Memory）型のＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ(Blu-ray disc：登録商標)、ＨＤ−ＤＶＤ(High Definition DVD)等の光ディスク媒体にあって、音楽、映像、ゲーム、アプリケーションプログラム、そのほかの情報データは、コンテンツエリアと呼ばれる領域に、所定の記録変調方式により記録されている。
例えばこれらの再生専用型光ディスク媒体は、その優れた量産性による低い生産コストにより多くのコンテンツホルダーがコンテンツの提供手段として利用している。

再生専用型光ディスク媒体の製造工程は、ＤＶＤを例に挙げると、大きく分けて、光ディスクの原盤をレーザビームによって作製するマスタリング工程と、光ディスク原盤から作製されたスタンパを使用して多数のディスク基板を作製し、ディスク基板上へ膜を形成する成形成膜工程と、対となる２枚の０．６ｍｍ厚の光ディスクを所定の厚みを有する接着剤で貼り合わせて１．２ｍｍ厚のＤＶＤディスク媒体とする貼り合せ工程とがある。

上記成型成膜工程において、スタンパを用いて大量生産されるディスク基板は、スタンパに形成された凹凸パターンが転写されたものである。即ち情報記録面となる部分に凹凸形状のパターンとしてのピット／ランドによる記録データ列が形成され、この記録データ列がスパイラル状もしくは同心円状の記録トラックと成るようにされている。そしてピット／ランドが形成される情報記録面には、その凹凸形状に対して金属合金反射膜が被覆される。
ディスク完成後は、この反射膜により、再生装置から照射されるレーザ光がピット／ランドの部分で反射されるようにしている。

ところで再生専用型光ディスクは、製造された後に、追加的な情報を記録することは想定されていない。また上記のように情報記録面には反射膜が被着されているが、この反射膜を記録用の膜として使用することは考えられていない。
ところが近年では、所定の情報データを記録した再生専用型光ディスクの管理のために、製造される再生専用型光ディスクの１枚ごとにユニークな識別番号等の追加的な情報を記録する方法が要望されている。

しかしながら、再生専用型光ディスクは、上述した作製工程によって製作されるため、成形成膜工程によって処理された後の、既に所定の情報データがピットとして記録された再生専用型光ディスクに対して、ピットによる情報データに影響を与えずに追加情報を記録することは難しかった。
すなわち情報データが既にピットとして存在している情報記録領域（コンテンツエリア等）への追加情報の記録は困難であった。

このため、従来提案されている、再生専用型光ディスクに識別番号等の追加情報を記録する方式は、そのほとんどがコンテンツエリア以外の領域に記録されることを前提としているか、あるいは主信号（スタンパから転写されるピット／ランドで記録された信号）の記録変調方式とは異なった方式で追加情報を記録する方法を採用している。
しかしながら、これらの方法で追加情報が記録された再生専用型光ディスクは、追加情報データが主信号とは異なる信号出力、あるいは変調方式だったり、コンテンツエリア以外の領域の読み取りを前提としている。そのため、専用の読み取り機能を持った再生装置以外では読み出すことが出来ず、既存の再生装置では追加情報が読めないという状況を生じさせ、その点で互換性に乏しいという問題があった。

例えばＤＶＤ−ＲＯＭ規格で規定されているＢＣＡ（Burst Cutting Area）は情報記録領域とは別の領域へ、主信号とは異なる記録変調方式を用いて記録されている。このため、専用の読み取り機能を備えた再生装置が必要である。
また上記特許文献１には、追加情報の記録にあたって情報記録領域以外の領域を選択することが記載されている。
また上記特許文献２においては、追加情報記録がなされた信号の読み取りには、既存の情報記録部との反射率の差を用いることが開示されている。この場合、専用の読み取り機能を備えた再生装置が必要である。

そこで本発明は、再生専用型光ディスク媒体において、上記の成型成膜工程で同一の記録内容のディスク基板が形成された後、ディスク個体毎に追加的な情報を記録できるようにすると共に、その追加情報を特別な読み取り装置を必要とすることなく読み出せるようにすることを目的とする。

本発明の再生専用型光ディスク媒体は、第１の変調信号に基づいて形成された凹凸形状を有する情報記録面と、上記情報記録面を被覆する反射膜とを有し、上記凹凸形状をピット及びランドから成る第１の記録データ列として記録トラックを形成する再生専用型光ディスク媒体において、上記ピット及びランドから成る第１の記録データ列が形成された上記記録トラックの線方向に上記情報記録面が平面形状となる所定長さの追加情報記録区間が設けられ、該追加情報記録区間において、上記第１の変調信号を生成する変調方式と同一の変調方式である第２の変調信号に基づいて反射膜が消失又は減少して成る第２の記録データ列が形成され、上記追加情報記録区間が形成された記録トラックに対して、ディスク半径方向に隣接する記録トラックは、上記ピット及びランドから成る記録データ列が形成された記録トラックである。

また上記第１の記録データ列から読み出される再生信号から検出される上記ピット部分に対応する論理値と、上記第２の記録データ列から読み出される再生信号から検出される上記反射膜が消失または減少した部分に対応する論理値が同一となる。
また上記追加情報記録区間は、上記記録トラックの線方向に２μm以上１５０μm以下の長さを有する。
また光入射面から遠い第１の情報記録面と光入射面から近い第２の情報記録面とを有する光ディスク媒体であって、上記追加情報記録区間は、少なくとも、上記第１の情報記録面に設けられ、上記第１の情報記録面における上記追加情報記録区間において、上記第２の変調信号に基づいて反射膜が消失又は減少して成る上記第２の記録データ列が形成されている。
また上記追加情報記録区間は、少なくとも、上記第２の情報記録面に設けられ、上記第２の情報記録面における上記追加情報記録区間において、上記第２の変調信号に基づいて反射膜が消失又は減少して成る上記第２の記録データ列が形成されている。
また上記第２の記録データ列が３Ｔ〜１４Ｔのパターンとなっており、上記第２の記録データ列の反射率が６０％以上８５％以下となっており、上記第２の記録データ列の変調度が下記を満たし、
Ｉ14／Ｉ14H≧０．６０
Ｉ3／Ｉ14≧０．１５
上記第２の記録データ列のアシンメトリが下記を満たし、
−０．０５≦｛（Ｉ14H＋Ｉ14L）／２−（Ｉ3H＋Ｉ3L）／２｝／Ｉ14≦０．１５
ジッター値が８．０％以下である。

本発明の再生専用型光ディスク媒体の製造方法は、第１の変調信号に基づいて凹凸形状を有するスタンパを形成するマスタリング工程と、上記スタンパを用いて情報記録面に上記凹凸形状を形成する成形工程と、上記情報記録面に反射膜を被覆する成膜工程とを有する再生専用型光ディスク媒体の製造方法であって、上記マスタリング工程では、上記スタンパに平面形状となる追加情報記録区間を形成し、上記成膜工程では、上記平面形状となる追加情報記録区間を形成し、上記成膜工程の後に、上記追加情報記録区間において、上記第１の変調信号を生成する変調方式と同一の変調方式である第２の変調信号に基づいて上記反射膜を消失又は減少させる追記工程を備え、上記情報記録面に反転された上記凹凸形状をピット及びランドから成る第１の記録データ列とし、上記追加情報記録区間における上記反射膜の消失又は減少を第２の記録データ列として記録トラックを線方向に所定長さ構成するとともに、上記追加情報記録区間が形成された記録トラックに対して、ディスク半径方向に隣接する記録トラックは、上記ピット及びランドから成る記録データ列が形成された記録トラックである。
また上記成膜工程の後であって上記追記工程の前に、上記記録トラックを有する基板と他の基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程を有する。

即ち本発明では、スタンパを用いてディスク基板を大量に製造する段階では、ピット／ランドによる記録データ列で形成される記録トラック内に、予め追加情報記録区間としてピット／ランドが形成されない区間が形成されるようにする。金属合金反射膜は、このような追加情報記録区間も含めて情報記録面上に被覆される。
そしてその後、追加情報記録区間に対して、金属合金反射膜の一部領域を消失又は減少させて穴空きマークを形成することで、追加情報を記録する。
つまり追加情報は、情報記録領域（ピット／ランドによる記録データ列で情報が記録された領域であって、コンテンツエリアやリードイン等の管理エリアを含む領域）における記録トラックの一部領域に記録されるものとなる。また穴空きマークは、再生時にピットと同様の論理値が得られるマークとして形成される。

本発明によれば、情報記録領域における記録トラックの一部領域に追加情報データが、金属合金反射膜の一部領域を消失又は減少させて形成したマーク（穴空きマーク）による記録データ列として記録される。また穴空きマークによる記録データ列と、ピット／ランドによる記録データ列は、記録する情報データに対して同一の変調方式により変調した変調信号に基づいて形成される。また穴空きマークは、再生時にピットと同様の論理値が得られるマークとして形成される。
これらのことから本発明では、再生専用型光ディスク媒体に対して、個々に、追加情報を記録できると共に、特別な読出機能を備えた再生装置でなくとも、追加情報を含めて再生することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を次の順序で説明する。実施の形態では、本発明の再生専用型光ディスク媒体を、ＤＶＤ方式の再生専用型光ディスクとする例を挙げる。
まず、実施の形態の再生専用型光ディスク９０の製造工程を図１で説明する。

図１は本実施の形態のＤＶＤとしての再生専用型光ディスクを製造する工程を示している。本例のディスク製造工程は、図示するように大きく分けて、光ディスクの原盤をレーザビームによって作製するマスタリング工程と、光ディスク原盤から作製されたスタンパを使用して多数のディスク基板を作製し、ディスク基板上へ膜を形成する成形成膜工程と、対となる２枚の０．６ｍｍ厚の光ディスクを所定の厚みを有する接着剤で貼り合わせて１．２ｍｍ厚の光ディスクとする貼り合せ工程と、貼り合わせ済の個々の光ディスクに対して例えば識別情報などの追加情報を記録する追記工程とを有する。

各工程を説明していく。
マスタリング工程は、マスターディスク９１に記録された情報データに基づいて、光ディスク原盤９２を製造する工程である。この工程では、記録変調信号生成部１００とレーザビームレコーダ１１０を有するマスタリング装置が用いられる。
記録変調信号生成部１００は、マスターディスク９１を再生して、記録する情報データを読み込み、読み込んだ情報データの信号をＥＦＭ＋（Eight to Fourteen Modulation plus）変調して生成したＥＦＭ＋信号をレーザビームレコーダ１１０へ出力する。

光ディスク原盤９２はガラス板に感光物質であるフォトレジストが塗布されたものである。レーザビームレコーダ１１０は、供給されたＥＦＭ＋信号に応じてレーザ光を光ディスク原盤９２に照射し、ＥＦＭ＋信号に基づいたピットパターンの露光を行う。その後、フォトレジスト膜が現像処理されると、ポジ型レジストの場合では、露光された箇所が溶けて凹凸パターンがフォトレジスト膜状に形成され、所定のフォーマットに従ったピットパターン（ピット／ランドの凹凸形状）が光ディスク原盤９２表面に形成される。

なお、上記のように記録変調信号生成部１００はマスターディスク９１から読み出した信号に基づいてＥＦＭ＋信号を生成するが、追記管理部１６０からの指示に基づいて、ＥＦＭ＋信号の一部の特定の期間に無変調信号を挿入する。
無変調信号のタイミング期間では、レーザビームレコーダ１１０におけるレーザ光はオフ期間となる。つまりＥＦＭ＋信号において無変調信号が挿入されることで、光ディスク原盤９２上で露光されない区間が形成される。この区間は全てランドとなって凹凸形状が形成されない区間となり、これが後述する追加情報記録区間となる。

このような光ディスク原盤９２に基づき、この光ディスク原盤９２のピットパターンが反転転写されたスタンパ９３と称される金型が製作される。当然、スタンパ９３にも追加情報記録区間が形成される。

次に成形成膜工程においては、まず成形装置１２０がスタンパ９３を用いて光ディスク基板９４を作製する。光ディスク基板９４には光ディスク原盤９２に形成された凹凸パターンが転写されてピットパターンが形成される。
光ディスク基板９４の作製方法としては、圧縮成形、射出成形、光硬化法等が知られている。
スタンパ９３からピットパターンが転写された光ディスク基板９４に対しては、続いて成膜装置１３０で、反射膜等の被覆膜が被着されることによって、反射膜形成済み光ディスク基板９５が形成される。

次に貼り合せ工程では、上記の反射膜形成済光ディスク基板９５と貼り合せ基板９６との貼り合せが行われる。
貼り合せ基板９６としては、上記同様の工程で作製した反射膜形成済み光ディスク基板か、あるいは、半透過反射膜形成済み光ディスク基板か、反射膜を被覆していないダミー用光ディスク基板が用いられる。
基板貼り合せ装置１４０は、反射膜形成済光ディスク基板９５に対して、上記いずれかの貼り合せ基板９６を貼り合せ、貼り合せ済光ディスク９７を製造する。
貼り合せの際の接着手法としては、紫外線硬化樹脂を用いる手法や、粘着剤付きシートによる手法等が知られている。

従来のＤＶＤでは、上記貼り合せ済光ディスク９７が、完成品としてのＤＶＤとなるが、本例の場合、上述のようにピットパターンが形成された記録トラック上の一部区間に、ピットパターンが形成されていない追加情報記録区間が設けられている。
そこで貼り合せ済光ディスク９７に対して追記工程が行われる。追記工程では、追加情報記録装置１５０が、上記貼り合せ済光ディスク９７における追加情報記録区間に追加情報を書き込む。例えば光ディスク個体毎に異なる識別情報などを追加情報として書き込む。
追加情報記録装置１５０は、追記管理部１６０から追加情報記録区間の位置情報（アドレス）を指示され、また書き込む追加情報が提供されて、追加情報の書込を行う。
この場合、追加情報記録装置１５０は、追加情報をＥＦＭ＋変調するとともに、そのＥＦＭ＋信号に基づいて記録用の高出力レーザパルスを照射し、追加情報記録区間における反射膜を消失又は低減させることで穴空きマークを形成するという手法で書き込みを行う。

このような追記工程が完了することで、再生専用型光ディスク９０の製造が完了される。そして以上の工程で大量生産される再生専用型光ディスク９０は、同一内容のコンテンツ（音楽、映像、ゲーム、アプリケーションプログラム等）を記録した光ディスクでありながら、個々に固有の追加情報が記録された光ディスクとすることができる。

以上のようにして製造される本例の再生専用型光ディスク９０（ＤＶＤ）について説明する。
図２は、再生専用型光ディスク９０の平面図である。再生専用型光ディスク９０は直径１２ｃｍのディスクとされ、そのうちで矢印の半径範囲で示す領域が情報記録領域１である。この情報記録領域１とは、ＥＦＭ＋信号に基づいたピット／ランドによる記録データ列が、例えばスパイラル状の記録トラックとして形成されている領域であり、管理情報が記録されたリードインエリア、コンテンツデータが記録されたコンテンツエリア、及びリードアウトエリアなどを含む領域である。

この情報記録領域１において、図２中、範囲ＡＲ１，範囲ＡＲ２で示した部分の拡大図及び模式的な断面図を図３，図４に示す。
ここで範囲ＡＲ１は通常のピット／ランドによる記録データ列としての記録トラックが生成された部分であり、範囲ＡＲ２は、穴空きピットが形成された追加情報記録区間を含む部分としている。

範囲ＡＲ１の拡大図を図３（ａ）に示し、また図３（ａ）の破線部分の模式的な断面図を図３（ｂ）に示している。
図３（ａ）には、ピット２及びランド３による記録データ列としてのパターンが形成されている様子を示している。
そして図３（ｂ）からわかるように、この再生専用型光ディスク９０は、それぞれが例えばポリカーボネートより成る厚さ０．６ｍｍの反射膜形成済光ディスク基板９５と貼り合わせ基板（ダミー用光ディスク基板）９６が接着剤５（例えば紫外線硬化樹脂や接着シート）により張り合わされて、１．２ｍｍ厚とされる。
この場合、反射膜形成済光ディスク基板９５の一主面が情報記録面Ｌ０とされ、この情報記録面Ｌ０は、ピット２およびランド３による凹凸パターンとして形成されている。また、このピット２およびランド３は、その表面に反射膜４が形成されている。
なお、ピット２とランド３の凹凸関係は逆である場合もある。

反射膜形成済光ディスク基板９５と貼り合わせられる貼り合わせ基板９６は、図３（ｂ）ではダミー用光ディスク基板（反射膜が被覆されていないディスク基板）としているが、上述したように、貼り合わせ基板９６として反射膜形成済光ディスク基板や、半透過反射膜形成済光ディスク基板を貼り合わせ基板９６として用いても良い。
接着剤５は光透過性であるのが一般的であるが、構造によっては光透過性でなくてもよい。反射膜形成済み光ディスク基板９５と接着され貼り合わせ基板９６が、反射膜あるいは半透過反射膜を有している場合は、その接着面は反射膜あるいは半透過反射膜が形成されている面となる。

次に図２における範囲ＡＲ２の拡大図を図４（ａ）に示し、また図４（ａ）の破線部分の模式的な断面図を図４（ｂ）に示す。
図４（ａ）に示すように、或る１周回トラックの一部区間が追加情報記録区間１０とされており、この追加情報記録区間１０には、上述の追記工程で形成された穴空きマーク６による記録データ列が形成されている。つまり追加情報が穴空きマーク６による記録データ列として記録されたものである。追加情報記録区間１０の部分のトラック線方向の前後は、ピット２及びランド３による記録データ列となり、また追加情報記録区間１０に隣接するトラックもピット２及びランド３による記録データ列となっている。
図４（ｂ）に示すように、範囲ＡＲ２の基本的な層構造は図３（ｂ）と同様となるが、情報記録面Ｌ０の一部に穴空きマーク６が形成されている。即ち穴空きマーク６は、金属合金反射膜４が消失又は低減されて、ほとんど存在しない状態となるようにして形成されたものである。

図５（ａ）（ｂ）は、上述した追記工程で追加情報が記録される前の様子を図４（ａ）（ｂ）に対応させて示したものである。
図５（ａ）に示すように、追加情報記録区間１０は、無変調区間としてピット２、ランド３による凹凸パターンが形成されていない区間とされている。図５（ｂ）からわかるように、この追加情報記録区間１０は、ランド３と同一平面上に存在し、反射膜４が被覆されていわゆるミラー部となっている。
このような追加情報記録区間１０に対して、追記工程において追加情報が記録される。
即ち、上述した追加情報記録装置１５０は、例えば高出力赤色半導体レーザを用いた専用の記録装置として用意され、例えばＤＰＤ（differential phase detection）を用いて情報記録領域１のピット列へトラッキングをかける機能と、所望の区間で記録用の高出力レーザパルスを発光させる機能とを有し、図５の状態の追加情報記録区間１０に対して記録を行って、図４のように穴空きマーク６を形成する。その際の発光パターンの変調は、情報記録領域のピット列に対応した変調と同じ変調方式として、ＥＦＭ＋信号が用いられる。

図６は再生専用型光ディスク９０における追加情報記録区間１０への追加情報の記録として、高出力レーザを入射して穴空きマーク６を形成したサンプルの様子を示している。これは、穴空きマーク６が形成された追加情報記録区間１０のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察写真である。
ＳＥＭ観察時には反射膜形成済光ディスク基板９５と貼り合わせ基板９６（ダミー用光ディスク基板）とを接着面で剥がし、反射膜４がむき出しになった部分へ電子線を入射して観察した。反射膜４としては、Ａｌを基合金としてＦｅを約１原子％、Ｔｉを約５原子％含有したＡｌ合金を用いた。
この図６からわかるとおり、追加情報記録区間１０に形成されている金属合金反射膜が追加情報の変調信号に応じて消失或いは減少されて楕円形状に穴が空き、ピットに対応した穴空きマーク６が綺麗に形成されていることがわかる。

なお、図４（ａ）に示した追加情報記録区間１０のトラック線方向の長さＸとしては、２μｍ〜１５０μｍの範囲が適切である。
ＥＦＭ＋信号で形成されるピットパターンは３Ｔ〜１４Ｔの範囲となるが、３Ｔマークは０．４μｍの長さとなり、追加情報記録区間１０に少なくとも３Ｔスペース、３Ｔマーク、３Ｔスペース、３Ｔマーク、３Ｔスペースとしての記録データ列を形成する場合は、追加情報記録区間１０の長さＸとして２μｍが必要になる。
また、追加情報記録装置１５０で穴空きマーク６を形成する際には、追加情報記録区間１０においてトラッキングが維持されなければならない。追加情報記録区間１０は、穴空きマーク６形成前はミラー面とされており、トラッキングエラー信号が得られない区間となる。つまり、追加情報記録区間１０の前後のピット列の間で、オントラッキング状態が維持できる長さが、追加情報記録区間１０としての長さの限度となる。これは追加情報記録装置１５０のトラッキング性能やトラッキングサーボ帯域にもよるが、１５０μｍ程度までが好適とされる。
実際には、追加情報記録区間１０に記録する追加情報の情報量に応じて、２μｍ〜１５０μｍの範囲内で追加情報記録区間１０の長さＸが設定されればよく、例えば１０〜４０μｍとすることが考えられる。ＤＶＤの場合、１０〜４０μｍは約５〜２０シンボルに相当し、エラー訂正及びデータの任意性を考慮すると好適な長さとなる。

ところで、以上の図３〜図５では、情報記録面として情報記録面Ｌ０が１つ設けられたいわゆる単層ディスクについて示したが、情報記録面が複数設けられる多層ディスクの場合であっても、上記のように穴空きマーク６による記録データ列が形成できる。図７（ａ）（ｂ）に断面構造例を示す。

図７（ａ）（ｂ）はそれぞれ２つの情報記録面Ｌ０，Ｌ１が形成された再生専用型光ディスク９０を示し、特に追加情報記録区間１０が設けられた部分の断面構造を示している。
２層構造の再生専用型光ディスク９０の場合、反射膜形成済光ディスク基板９５に対して、貼り合わせ基板９６としては半透過反射膜形成済光ディスク基板が用いられる。半透過反射膜形成済光ディスク基板は、ピット／ランドによる所要の記録データ列が形成されたディスク基板上に半透過反射膜７が形成された光ディスク基板である。
情報記録面Ｌ０は反射膜形成済光ディスク基板９５の一主面上に形成され、情報記録面Ｌ１は半透過反射膜形成済光ディスク基板の一主面上に形成される。

これら情報記録面Ｌ０、Ｌ１は周知の方法によって形成することができる。例えば同時に２枚の光ディスク基板９４を成型し、成型と同時に一方の光ディスク基板９４へはその一主面に第１の情報記録面Ｌ０を形成するピット２およびランド３を成型し、他方の光ディスク基板９４へはその一主面に第２の情報記録面Ｌ１を形成するピット２およびランド３を成型する。
次に、一方の光ディスク基板９４の情報記録面Ｌ０の表面に反射膜４を、また他方の光ディスク基板９４の情報記録面Ｌ１の表面に半透過反射膜７を、それぞれ例えばスパッタすることによって形成する。
そして、この一方の光ディスク基板９４の情報記録面Ｌ０上に例えば紫外線硬化樹脂を塗布し、他方の光ディスク基板９４の情報記録面Ｌ１側と接着することで貼り合せ、紫外線を照射することで紫外線硬化樹脂を硬化させる。

情報記録面が２つ以上の場合でも、穴空きマーク６の形成は前述と同様に実行できる。つまり追加情報記録装置１５０では、無変調区間として追加情報記録区間１０が形成された側の情報記録面に対して記録用のレーザをフォーカシングさせ、適切な出力で、追加情報の変調信号に応じてレーザ発光させることで、穴空きマーク６を形成する。
図７（ａ）は、情報記録面Ｌ０側に追加情報記録区間１０が設けられ、ここにレーザ照射をおこなって反射膜４（全反射膜）を消失又は減少させることで穴空きマーク６を形成した例である。
また図７（ｂ）は、情報記録面Ｌ１側に追加情報記録区間１０が設けられ、ここにレーザ照射をおこなって半透過反射膜７を消失又は減少させることで穴空きマーク６を形成した例である。

なお、このとき、記録用レーザを照射する方向は制限されないが、例えば図７（ａ）に示すようにレーザ入射方向を設定し、情報記録面Ｌ０側に穴空きマーク６を形成する場合、情報記録面Ｌ０にフォーカシングされるレーザ光の実効的な出力は半透過反射膜７により減衰された値となるから、出射する際のレーザ出力はその減衰分を考慮して値を大きく設定しておく必要がある。

この図７の例のように、多層構造の再生専用型光ディスク９０であっても、いずれかの情報記録面に追加情報記録区間１０を設け、その追加情報記録区間１０に穴空きマーク６によるデータ列として追加情報を書き込むことができる。
なお、ここではいずれかの情報記録面としたが、例えば情報記録面Ｌ０，Ｌ１の両方に追加情報記録区間１０を設け、それぞれに穴空きマーク６による記録データ列を形成するようにしてもよい。

ここで本例の再生専用型光ディスク９０をＤＶＤとして使用できるようにするには、当然ながらＤＶＤ規格に準拠したディスクとする必要があり、つまり穴空きマーク６による記録データ列が形成された部分も、ＤＶＤ規格に適合していなければならない。
このためには穴空きマーク６による記録データ列部分において、少なくとも以下の条件を満たす必要がある。
・穴空きマーク６による記録データ列が、ランレングス制限を満たしていること。
・穴空きマーク６による記録データ列において反射率がＤＶＤ規格に適合すること。
・穴空きマーク６による記録データ列部分の再生信号の変調度がＤＶＤ規格に適合すること。
・穴空きマーク６による記録データ列部分の再生信号のアシンメトリがＤＶＤ規格に適合すること。
・穴空きマーク６による記録データ列部分のジッター値がＤＶＤ規格に適合すること。

まず穴空きマーク６による記録データ列が、ＤＶＤのランレングス制限を満たしているということは、３Ｔ〜１４Ｔの穴空きマーク６及びランドのパターンとなっていることが必要である。このためには追加情報が通常のピット／ランドによる記録データ列の形成の際と同様にＥＦＭ＋信号に変調され、このＥＦＭ＋信号に基づいて穴空きマーク６が形成されること、及び追加情報記録区間の前後のピット列との関係でも、ランレングス制限を満たすようにすればよい。

また反射率は、ＤＶＤ規格では、単層ディスクの場合で６０％以上８５％以下（無偏光光学系の場合）、或いは４５％以上８５％以下（偏光光学系の場合）とされる。２層ディスクの場合は１８％以上３０％以下とされる。
穴空きマーク６部分の反射率と反射膜の膜厚の関係を図８に示した。ここでは反射膜として純Ａｇと純Ａｌを採用した場合について、それぞれ波長６５０ｎｍの光を屈折率約１．５の樹脂を通して照射した場合の反射率を計算機により算出したものを示している。
この図８から、膜厚が薄くなる程反射率が低くなることがわかる。反射膜が純Ａｇの場合は、膜厚約３０ｎｍで反射率が約８０％となり、膜厚５０ｎｍ以上で反射率が９０％を超えて横ばいとなる。また反射率が純Ａｌの場合は、膜厚約１０ｎｍで反射率が約７０％となり、膜厚約２０ｎｍで反射率が８５％を超え、膜厚約３５ｎｍ以上で横ばいとなる。
本発明においては、追加情報データを穴空きマークとして安定に形成するために、例えば純Ａｌへ元素を添加したＡｌ合金を反射膜として用いる。Ａｌ合金になると同じ膜厚で比較した場合の反射率は純Ａｌの場合より低減するため、反射膜材料としては横ばいになったときの反射率が上記ＤＶＤ規格を満たすように、例えば無偏光光学系で６０％以上となるように、Ａｌ合金の組成と膜厚を制御すればよい。
ここで、穴空きマーク６の部分とは、反射膜が消失または減少されて形成された部分であり、穴空きマーク６と穴空きマーク６の間のスペース部分（ランド部分）が、反射膜が通常に残されている部分である。基本的には穴空きマーク６と穴空きマーク６の間のスペース部分は、ピット２及びランド３による記録データ列のランド３の部分と同様の膜厚となり、必要な反射率が得られる。

変調度に関しては、ＤＶＤ規格では、
Ｉ14／Ｉ14H≧０．６０
Ｉ3／Ｉ14≧０．１５（単層ディスクの場合）
Ｉ3／Ｉ14≧０．２０（２層ディスクの場合）
とされる。
またアシンメトリに関しては、ＤＶＤ規格では、
−０．０５≦｛（Ｉ14H＋Ｉ14L）／２−（Ｉ3H＋Ｉ3L）／２｝／Ｉ14≦０．１５
とされる。
図９に再生信号のアイパターンの概略図を示している。Ｉ14は１４Ｔパターンのピーク−ボトムの振幅レベル、Ｉ14Hは１４Ｔパターンのピークレベル、Ｉ14Lは１４Ｔパターンのボトムレベル、Ｉ3は３Ｔパターンのピーク−ボトムの振幅レベル、Ｉ3Hは３Ｔパターンのピークレベル、Ｉ3Lは３Ｔパターンのボトムレベルである。
図１０に本発明によるピット２及びランド３による記録データ列での再生信号振幅と、穴空きマーク６による記録データ列での再生信号振幅の概略図を示す。図１０のように、ピット２及びランド３による記録データ列からも、穴空きマーク６による記録データ列からも、Ｉ14H、Ｉ14L、Ｉ3H、Ｉ3Lとして、ほぼ同等のレベルを得ることができ、上記変調度及びアシンメトリの規格を満たすことができる。
ジッター値（対チャネルビットクロック時間）に関しては、８．０％以下とされるように穴空きマーク６による記録データ列が形成されればよい。

また、通常の再生装置、特に穴空きマーク６による記録データ列の再生のための専用の機能を有さない再生装置で、ピット／ランドによる記録データ列と同様に穴空きマーク６による記録データ列を再生するには、これらの論理性が一致していることが必要である。
本例の場合、再生信号としては、例えばピット２に対してＬ値、ランド３に対してＨ値となるが、穴空きマーク６による記録データ列部分では、穴空きマーク６に対してＬ値、穴空きマーク６と穴空きマーク６の間のスペース部分でＨ値となる。つまりピット２と穴空きマーク６の論理性は一致している。

既に公知のとおり、ピット／ランドによる記録データ列では、位相差による反射光強度の変化でピット／ランドよる情報を検出する。つまりピット２の部分では回折光の位相差による干渉と再生装置の対物レンズの開口の関係によって反射光量が低減する。これによってランド３とピット２の部分では検出される反射光量の差が得られ、それによってピット／ランドに応じた再生信号波形が得られる。
一方、穴空きマーク６による記録データ列では、穴空きマーク６部分とスペース部分での反射率差によって検出される反射光量差が得られる。図８からわかるように、反射膜が殆ど消失された穴空きマーク６の部分は、反射率は低くなり、一方、反射膜が残されているスペース部分では高い反射率が得られる。
この結果、再生信号波形で見れば、図１０にも示したようにピット列と穴空きマーク６による記録データ列では、ほぼ同等の再生信号波形が得られ、穴空きマーク６からはピット２と同一の論理性が得られる。

以下、穴空きマーク６の記録データ列により追加情報を記録した再生専用型光ディスク９０としてのＤＶＤが、特別な読み取り機能を備えた再生装置を必要とすることなく信号を検出することが可能であることを確認した実験結果について説明する。

実験では、コンテンツエリア内に複数の追加情報記録区間１０を有する光ディスク基板を用意し、そこへ図６で用いたＡｌ合金膜とは異なる組成を有するＡｌ合金膜を約３５ｎｍ形成して、ダミー用光ディスク基板と貼り合せ、再生専用型ＤＶＤを作製した。
追加情報記録区間１０のトラック線方向の長さＸは約４０μｍとした。
次に複数の追加情報記録区間１０全てに対して、個々の追加情報記録区間１０の前後のピット列の情報データを考慮して、再生信号検出後のＥＦＭ＋信号が正しくデコードされるように、追加情報を穴空きマーク６によって形成した。穴空きマーク６の形成にもちいる追加情報記録装置１５０としては、波長６５０ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．６０の光学系を有する高出力レーザライターを用いた。
追加情報記録区間１０への追加情報の記録が成功していなければ、デコードエラーが増加し、最悪の場合読み取り不能となる。

＜比較例＞
追加情報記録装置１５０のレーザ出力をディスク盤面上で６４ｍＷとして追加情報記録区間１０への記録を行った再生専用型光ディスク９０（ＤＶＤ）を用意した。
この場合、市販の７社のメーカー製ＤＶＤプレイヤーを各１台ずつ用意し再生テストを行った。その結果、７機種全てでデコードエラーが生じ、再生することが出来なかった。

＜実験例＞
追加情報記録装置１５０のレーザ出力をディスク盤面上で７３ｍＷとして追加情報記録区間１０への記録を行った再生専用型光ディスク９０（ＤＶＤ）を用意した。
そして市販の７社のメーカー製ＤＶＤプレイヤーを各１台ずつ用意し再生テストを行った。その結果、７機種全てにおいてデコードエラーが発生することなく追加情報を読み取ることが出来た。
次に上記追加情報記録済み再生専用型光ディスク９０（ＤＶＤ）を８０℃８５％の環境下で２４０時間保存し、加速劣化試験を施した後にもう一度再生テストを行った。その結果でも、７機種全てにおいてデコードエラーが発生せず読み取りに成功した。

以上の結果より、適正なレーザ出力による穴空きマーク６の記録を行うことで追加情報を記録すれば、本実施の形態の再生専用型光ディスク９０は、特別な読み取り装置を必要とすることなく市販の通常のＤＶＤプレイヤーで再生が可能となることが検証された。
なお、実施の形態ではＤＶＤ方式の再生専用型光ディスク９０として、本発明を実現した例を述べたが、他のディスク方式の再生専用型光ディスク媒体及び製造方法としても、本発明は適用できる。

本発明の実施の形態のディスク製造工程の説明図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの平面図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの部分拡大図と模式的断面図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの部分拡大図と模式的断面図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの追加情報記録前の部分拡大図と模式的断面図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの追加情報記録区間のＳＥＭ写真を用いた説明図である。 実施の形態の２層構造の再生専用型光ディスクの模式的断面図である。 実施の形態の反射膜の膜厚と反射率の関係の説明図である。 再生信号のアイパターンの説明図である。 実施の形態の再生信号波形の説明図である。

符号の説明

１ 情報記録領域、２ ピット、３ ランド、４ 反射膜、５ 接着剤、６ 穴空きマーク、７ 半透過反射膜、１０ 追加情報記録区間、９０ 再生専用型光ディスク、１５０ 追加情報記録装置

Claims (8)

1. 第１の変調信号に基づいて形成された凹凸形状を有する情報記録面と、上記情報記録面を被覆する反射膜とを有し、上記凹凸形状をピット及びランドから成る第１の記録データ列として記録トラックを形成する再生専用型光ディスク媒体において、
   上記ピット及びランドから成る第１の記録データ列が形成された上記記録トラックの線方向に上記情報記録面が平面形状となる所定長さの追加情報記録区間が設けられ、
   該追加情報記録区間において、上記第１の変調信号を生成する変調方式と同一の変調方式である第２の変調信号に基づいて反射膜が消失又は減少して成る第２の記録データ列が形成され、
   上記追加情報記録区間が形成された記録トラックに対して、ディスク半径方向に隣接する記録トラックは、上記ピット及びランドから成る記録データ列が形成された記録トラックである
   再生専用型光ディスク媒体。
2. 上記第１の記録データ列から読み出される再生信号から検出される上記ピット部分に対応する論理値と、上記第２の記録データ列から読み出される再生信号から検出される上記反射膜が消失または減少した部分に対応する論理値が同一となる請求項１に記載の再生専用型光ディスク媒体。
3. 上記追加情報記録区間の所定長さは、２μm以上１５０μm以下の長さを有する請求項１に記載の再生専用型光ディスク媒体。
4. 光入射面から遠い第１の情報記録面と光入射面から近い第２の情報記録面とを有する光ディスク媒体であって、
   上記追加情報記録区間は、少なくとも、上記第１の情報記録面に設けられ、
   上記第１の情報記録面における上記追加情報記録区間において、上記第２の変調信号に基づいて反射膜が消失又は減少して成る上記第２の記録データ列が形成されている請求項１に記載の再生専用型光ディスク媒体。
5. 光入射面から遠い第１の情報記録面と光入射面から近い第２の情報記録面とを有する光ディスク媒体であって、
   上記追加情報記録区間は、少なくとも、上記第２の情報記録面に設けられ、
   上記第２の情報記録面における上記追加情報記録区間において、上記第２の変調信号に基づいて反射膜が消失又は減少して成る上記第２の記録データ列が形成されている請求項１に記載の再生専用型光ディスク媒体。
6. 上記第２の記録データ列が３Ｔ〜１４Ｔのパターンとなっており、
   上記第２の記録データ列の反射率が６０％以上８５％以下となっており、
   上記第２の記録データ列の変調度が下記を満たし、
   Ｉ14／Ｉ14H≧０．６０
   Ｉ3／Ｉ14≧０．１５
   上記第２の記録データ列のアシンメトリが下記を満たし、
   −０．０５≦｛（Ｉ14H＋Ｉ14L）／２−（Ｉ3H＋Ｉ3L）／２｝／Ｉ14≦０．１５
   ジッター値が８．０％以下である請求項１に記載の再生専用型光ディスク媒体。
7. 第１の変調信号に基づいて凹凸形状を有するスタンパを形成するマスタリング工程と、
   上記スタンパを用いて情報記録面に上記凹凸形状を形成する成形工程と、
   上記情報記録面に反射膜を被覆する成膜工程と、
   を有する再生専用型光ディスク媒体の製造方法であって、
   上記マスタリング工程では、上記スタンパに平面形状となる追加情報記録区間を形成し、
   上記成膜工程では、上記平面形状となる追加情報記録区間を形成し、
   上記成膜工程の後に、上記追加情報記録区間において、上記第１の変調信号を生成する変調方式と同一の変調方式である第２の変調信号に基づいて上記反射膜を消失又は減少させる追記工程を備え、
   上記情報記録面に反転された上記凹凸形状をピット及びランドから成る第１の記録データ列とし、上記追加情報記録区間における上記反射膜の消失又は減少を第２の記録データ列として記録トラックを線方向に所定長さ構成するとともに、
   上記追加情報記録区間が形成された記録トラックに対して、ディスク半径方向に隣接する記録トラックは、上記ピット及びランドから成る記録データ列が形成された記録トラックである
   再生専用型光ディスク媒体の製造方法。
8. 上記成膜工程の後であって上記追記工程の前に、上記記録トラックを有する基板と他の基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程を有する請求項７に記載の再生専用型光ディスク媒体の製造方法。

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