JP2001283467A - 光ディスク記録担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生専用光ディスクの再生装置で再生できる
光ディスク記録担体を提供する。 【解決手段】 光ディスク１は、半導体レーザで記録可
能な素材でかつ光反射率が５９〜７５％の素材材料で記
録面が形成され、この記録面上に深さが２０ｎｍ〜５０
ｎｍのプリグルーブを形成し、機械的寸法を再生専用光
ディスクの規格寸法に合致して構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、書込可能形の光
ディスク記録媒体に関し、記録後のディスクをＣＤ（コ
ンパクト・ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ（対話
形ＣＤ）、ＣＤＶ（ビデオ付ＣＤ）、ＬＶ（レーザディ
スク・ビジョン）等の再生専用として規格化された光デ
ィスク（本願ではこれを「再生専用光ディスク」とい
う。）の再生装置を兼用して再生できるようにして、専
用の再生装置を不要としたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、書込可能形光ディスクとして、Ｄ
ＲＡＷ（追記形）、Ｅ−ＤＲＡＷ（消去可能形）ディス
クがあった。ＤＲＡＷディスクは１度だけ書込が可能な
もので、例えばレーザ光照射で発生した熱によって金属
記録膜を焼き切って情報ピットを形成するものがある。

【０００３】Ｅ−ＤＲＡＷディスクは記録の書換が可能
なもので、光磁気記録を利用したものや、結晶状態とア
モルファス状態との間の相変化を利用したもの等があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のＤＲＡＷデ
ィスク、Ｅ−ＤＲＡＷディスクでは、再生専用光ディス
ク（ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｉ，ＣＤＶ，ＬＶ等）
と記録フォーマットやディスク形状（外径等）、回転速
度等が異なるため、これら再生専用光ディスクの再生装
置では再生することができなかった。

【０００５】また、記録フォーマットやディスク形状を
再生専用光ディスクと同じにしたとしても、光磁気や光
相変化を利用したものでは光反射率が低く（ミラー部反
射率が例えば５０％以下）、再生専用光ディスクでは再
生することができなかった。

【０００６】また、従来のレーザ光照射で金属膜を焼き
切って情報ピットを形成するものでは、反射率は充分と
し得るが、記録に強力なガスレーザ等が必要であり、記
録装置が大型かつ高価になり、民生機器として利用する
ことはできなかった。

【０００７】この発明は、前記従来の技術における問題
点を解決して再生に再生専用ディスクの再生装置を兼用
することができ、かつ記録装置を小形かつ安価に構成す
ることができる光ディスク記録媒体を提供しようとする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、レーザで記
録可能な素材でかつ光反射率が５９〜７５％の素材材料
で記録面が形成され、この記録面上にレーザ光が入射さ
れる側の面での深さが２０ｎｍ〜５０ｎｍのプリグルー
ブを形成し、機械的寸法を再生専用光ディスクの規格寸
法に合致させ、トラックピッチを再生専用光ディスクの
規格トラックピッチに合致させたことを特徴とするもの
である。

【０００９】また、この発明は、レーザで記録可能な素
材でかつ光反射率が５９〜７５％の素材材料で記録面が
形成され、この記録面上にレーザ光が入射される側の面
での深さが２０ｎｍ〜５０ｎｍのプリグルーブを形成
し、機械的寸法を再生専用光ディスクの規格寸法に合致
させ、記録フォーマットを再生専用光ディスクの記録フ
ォーマットに合致させたことを特徴とするものである。

【００１０】この発明の光ディスク記録担体によれば、
再生専用光ディスクの再生装置を兼用して再生すること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を以下説明
する。図１はこの発明の光ディスク記録担体を用いて記
録から再生を行なうシステム全体の概要を示したもので
ある。

【００１２】光ディスク１（光ディスク記録担体）は、
半導体レーザで記録可能でかつ光反射率の比較的高い材
料で記録面が構成されると共に、機械的寸法が再生装置
３で再生される再生専用光ディスク（ＣＤ，ＣＤ−ＲＯ
Ｍ，ＣＤ−Ｉ，ＣＤＶ，ＬＶ等）の規格寸法に合致する
ように構成され、さらに浅目のプリグルーブを有してな
る。

【００１３】記録装置２は、記録すべき入力信号を再生
装置３で再生される再生専用光ディスクの規格フォーマ
ットに合致するマーク長記録方式のデータ信号として所
定の転送速度で出力し、かつ前記再生専用光ディスクの
規格速度で（ＣＬＶディスクの場合は規格線速度とデー
タ信号の転送速度から決定される所定の回転数で、ＣＡ
Ｖディスクの場合は規格回転数で）光ディスク１を駆動
すると共に、前記再生専用光ディスクの規格トラックピ
ッチに合致するように予め光ディスク１上に形成してあ
るプリグルーブにより該光ディスク１と半導体レーザと
の位置を制御し、前記データ信号に応じて前記半導体レ
ーザの照射状態を制御して光ディスク１の記録面を破っ
てピットを形成し、光ディスク１への記録を行なう。

【００１４】記録装置２で記録した光ディスク１はそれ
に適合したＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｉ，ＣＤＶ，Ｌ
Ｖ等の再生専用光ディスクの再生装置を利用して再生さ
れる。

【００１５】なお、いずれの再生専用光ディスクシステ
ムを適用するかは、記録すべき入力データの種類に応じ
て定めることができる。例えばオーディオデータの場合
はＣＤシステムを利用することができる。この場合、光
ディスク１としてＣＤの規格寸法に合致したものを使用
し、記録装置２としてＣＤの規格フォーマットおよび規
格線速度でデータを光ディスク１に記録するものを使用
し、再生装置３としてＣＤプレーヤあるいはＣＤプレー
ヤとＬＶプレーヤ等との兼用機を使用することができ
る。

【００１６】同様に、画像＋オーディオデータの場合は
ＬＶシステムやＣＤＶシステム、コンピュータデータの
場合はＣＤ−ＲＯＭシステム、コンピュータデータ、オ
ーディオデータ、静止画データ等の各種ディジタルデー
タの場合はＣＤ−Ｉシステム等記録すべき入力データの
種類に応じて使用する再生専用光ディスクシステムの種
類を定めることができる。

【００１７】次に図１のシステムの具体例について説明
する。ここでは、再生専用光ディスクシステムとしてＣ
Ｄシステムを利用して、既存のＣＤプレーヤで再生でき
るようにこの発明の光ディスク記録担体に記録する場合
について説明する。ここでは記録担体手段の条件を表１
のように定める。

【００１８】

【表１】 図２に光ディスク記録担体の一実施例を示す。光ディス
ク１は、ポリカーボネイトやアクリル（PMMA）等の透明
のディスク基板１０の表面にＩｎ，Ｂｉ，Ｓｎ等の合金
（例えばＩｎ−Ａｎ−Ｇｅｓ合金）やＴｅＣ系合金等か
らなる厚さ数１０nmの薄膜１２を形成し、これを、単板
形式で用いたものである。

【００１９】基板１０、薄膜１２には、プリグルーブ
（案内溝）１６′が形成され、このプリグルーブ１６′
上の薄膜１２部分がレーザ光で焼き切られて孔が明き、
この孔が情報を記録するピット１８となっている。レー
ザ光が入射される側の面でのプリグルーブ１６′の深さ
は２０〜５０nmに設定されている。また、プリグルーブ
幅は、０．３μｍ〜１．３μｍに設定されている。

【００２０】図２のようにプリグルーブ１６′にピット
１８を記録する場合はトラッキングエラー検出方法とし
て３ビーム法、プッシュプル法のいずれも使用できる。
なお、図３のようにランド１７にピット１８を記録する
場合は、プッシュプル法は使用できず、３ビーム法が使
用される。

【００２１】前述のようにディスク基板１０の表面薄膜
１２をＩｎ，Ｂｉ，Ｓｎ等の合金（例えばＩｎ−Ａｎ−
Ｇｅｓ合金）やＴｅＣ系合金等で構成すると、ミラー
（プレーン）部反射率を５９〜７５％に高めることがで
き、既存のＣＤ等の再生装置で再生可能となる。

【００２２】また、図４はミラー部反射率と既存ＣＤプ
レーヤとのコンパチビリティ（１００％を全てのＣＤプ
レーヤで再生可能とした場合）および記録パワーとの関
係を示したものである。プリグルーブ１６′の深さをこ
の実施の形態のように２０〜５０nmとすると、ミラー部
反射率が５９％以上でコンパチビリティが約１００％と
なる。これに対し、従来のようにプリグルーブ１６′の
深さを深く（例えば７５nm）すると、ミラー部反射率を
７５％以上としないとコンパビリティは１００％になら
ない。

【００２３】この理由を簡単に説明する。ここで言うミ
ラー部反射率とは、プリグルーブの無い部分の反射率で
あり、本来、プリグルーブを設けると、それだけで反射
率がある程度下がる。プリグルーブが浅ければ浅いほど
反射率の下がる割合が少なく、結局コンパチビリティが
上がるわけである。また、ミラー部反射率を高めるよう
にＡｌ等の金属膜を形成すると、レーザ光照射で金属膜
１２を破って記録するのに高いレーザ光パワーが必要と
なり、従来のようにミラー部反射率を７５％以上にする
には強力なガスレーザ等が必要となる。これに対し、こ
の実施例の形態ように材料の選定とプリグルーブ１６′
を２５〜３５nmと浅目にすることにより、ミラー部反射
率を５９〜７５％にすると、比較的低いレーザ光パワー
で記録が可能となり、かつ約１００％のコンパチビリテ
ィが得られ、半導体レーザによる記録が可能となり、小
型かつ安価に記録装置を構成することができる。

【００２４】図１の記録装置２の具体例を図５に示す。
光ディスク１はＣＤに適合した機械的寸法に構成されて
いる。ディスクサーボ回路２６は、システムコントロー
ラ２９からの指令により、ディスクモータ２２を線速度
一定で制御する。この線速度一定制御は、光ヘッド２３
の位置に基づく演算制御で行なわれる。

【００２５】フォーカスサーボおよびトラッキングサー
ボ回路２８は、システムコントローラ２９からの指令に
より、光ヘッド２３内の半導体レーザから照射されるレ
ーザ光のフォーカスおよびトラッキングを制御する。ト
ラッキング制御は光ディスク１に形成されたプリグルー
ブを検出することにより行なわれる。フィードサーボ回
路２７はシステムコントローラ２９からの指令により、
フィードモータ３０を駆動して光ヘッド２３をディスク
１の径方向に移動させる。

【００２６】光ディスク１に記録すべき入力信号はディ
ジタル信号の場合は直接データ信号形成回路３２に入力
され、アナログ信号の場合はＡ／Ｄ変換器３４を経てデ
ータ信号形成回路３２に入力される。この入力データの
サンプリング周波数およびデータビット数はＣＤデータ
に適合したものとされている。データ信号形成回路３２
は、入力データにインタリーブをかけて、エラーチェッ
クコードを付与し、サブコードを形成し、ＥＦＭ変調し
てＣＤに適合したフォーマットおよび転送レートで一連
のシリアルデータを形成し、出力する。

【００２７】このデータは、ドライブインターフェイス
２５を介してデータ信号補正回路３６で所定の補正をさ
れてレーザ発生回路３５に入力される。レーザ発生回路
３５はデータ信号に応じて光ヘッド２３内の半導体レー
ザを駆動してレーザ光を光ディスク１の記録面に照射
し、記録を行なう。これにより、光ディスク１にはＣＤ
に適合したフォーマット、転送速度および線速度（１．
２〜１．４ｍ／ｓ）でデータが記録される。

【００２８】次に、データ信号補正回路３６によるデー
タ信号補正について説明する。データ信号補正回路３６
は、データ信号をそのピット相当長および直前ブランク
相当長に応じて波形補正するものである。すなわち、光
ディスク１の記録面へのレーザ光熱的蓄積効果によるデ
ータ信号タイミングと記録ピットおよびブランクとの位
置ずれをデータ信号タイミングを増減させることにより
減少させると共に、記録されたピット幅の増大をデータ
信号タイミングを分割することにより防止している。具
体的には、データ信号タイミングの増減について、直前
のブランク長が短いピットを形成する場合に前記レーザ
光の照射時間を短目にし、かつ直前のブランク長が長い
ピットを形成する場合に前記レーザ光の照射開始を早
め、かつ長いピットを形成する場合に前記レーザ光の照
射時間を短目にしている。また、データ信号タイミング
の分割について、ピット幅が０．３〜０．９μｍの間に
形成されるように分割数、各分割レーザ光パルスのパル
ス幅やパルス強度が定められている。

【００２９】以下、これらの補正制御について詳しく説
明する。 ＜データ信号タイミングの増減制御について＞従来の記
録方法は、図６（ａ）に示すように形成すべきピット長
に応じた時間分（例えばＣＤでは１Ｔあたり２３１ｎ
ｓ）レーザ光を照射するか、あるいは同図（ｂ）に示す
ように形成すべきピット長に応じた時間からある一定時
間ｔ0 を引いた時間分レーザ光を照射するようにしてい
た。

【００３０】ピット長あるいはブランク長は記録データ
の“１”または“０”が連続する回数によって様々な長
さを取り得るが（ＣＤフォーマットの場合３〜１１
Ｔ）、形成されるピット長はその直前のブランク長（以
下「直前ブランク長」という。）によって変化する。す
なわち、直前ブランク長が短いほどその前のピットを形
成した際の熱が次のピットを形成する際に影響して溶融
しやすくするので、レーザ光の照射時間が同じでも直前
ブランク長が短いほどピットが長く形成されてしまう。

【００３１】図７は形成されるピット長が直前ブランク
長によって変化する様子を３Ｔ，７Ｔ，１１Ｔの各ピッ
トについて示したものであるが（ピット長と同じ長さの
直前ブランク長の組合せを基準として、その基準Ｒｅｆ
からのずれでそれぞれ表わしている。）、この図からわ
かるように、直前のブランク長が短いほどその前のピッ
トを形成したときの熱の影響で溶融されやすくなってい
るので、照射時間が同じでもピット長が長く形成されて
いる。このため、再生信号にジッタを多く含み、エラー
が多くあるいはＳ／Ｎの悪い再生信号となっていた。

【００３２】また、直前ブランク長が変化すると、ピッ
ト長のみならず照射開始位置とこの照射により形成され
るピット始端位置との関係にも変化が生じる。すなわ
ち、直前ブランク長が長くなるほど照射開始位置からピ
ット始端までの距離が長くなる。これは、直前ブランク
長が長くなるほどその直前のピットからの熱の影響が少
なくなって記録膜が溶融しにくくなるためである。

【００３３】このため、直前ブランク長にかかわらず照
射開始位置を一定にすると、直前ブランク長が長いほど
ピット始端位置が後方にずれてしまい、ブランク長が正
しく得られなくなる。記録データとしてはピット長もブ
ランク長も全く同等のデータ重みを持っているので、こ
れではやはり再生信号にジッタを含むことになってしま
う。

【００３４】また、ディスクにピットを形成する場合、
ピット長を長く形成する場合ほどレーザ光の照射時間が
長くなるため、記録膜の加熱の度合が著しくなり、溶融
しやすくなる。

【００３５】このため、前記図６（ａ）あるいは（ｂ）
のようにピット長の長短にかかわらず常にピット長に応
じた時間分レーザ光を照射するものでは、直前ブランク
長が同じ場合に例えば３Ｔのピットで規定のピット長に
なるようにレーザパワーを調整しても、図８に示すよう
に記録しようとするピット長が長くなるほど実際に形成
されるピットは規定値より長くなってしまう。これを再
生波形のアイパターンで見ると、例えば３〜１１Ｔの各
ピットの直後にそれぞれ３Ｔのブランクを形成した再生
波形のアイパターンは図９に示すようになり、ピット長
が長くなるほど３Ｔのブランクの振幅が小さくなる。つ
まり、ピット長が長くなるほど規定のピット長よりも長
くなる。このため、レーザ光の照射時間自体もジッタを
生じる原因となっていた。

【００３６】そこで、データ信号補正回路３６では、直
前ブランク長が短いピットを形成する場合にレーザ光の
照射時間を短目にするようにしている。すなわち、前述
したように直前ブランク長が短いピットの場合照射時間
に対してピット長が長目に形成される傾向があるので、
直前ブランク長が短いピットを形成する場合にレーザ光
の照射時間を短目にすることにより、長目に形成される
傾向が打ち消されて規定値に近いピット長を形成するこ
とができる。これにより、ジッタの少ない再生信号を得
ることができ、エラーが少なくあるいはＳ／Ｎのよい再
生信号が得られる。

【００３７】また、前述のように直前ブランク長が長い
ほど照射開始位置に対してピット始端位置が後方にずれ
る傾向があるので、データ信号補正回路３６では直前ブ
ランク長が長いピットを形成する場合にレーザ光の照射
開始を早めるようにして、ピット始端位置を正規の位置
に規定して、規定値に近いブランク長が得られるように
している。

【００３８】さらに、前述のようにピットはピット長を
長く形成する場合ほど照射時間に対して長目に形成され
る傾向があるので、長いピットを形成する場合に照射時
間を短目にして、長目に形成される傾向を打ち消して、
より規定値に近いピット長を形成することができるよう
にしている。

【００３９】データ信号補正回路３６による照射時間お
よび照射開始タイミングの補正制御の具体例について説
明する。 (1) 直前ブランク長による照射時間の補正 前述のように、直前ブランク長が短いほど照射時間に対
してピット長が長目に形成される傾向があるので、図１
０に示すように、直前ブランク長が短いほど照射時間を
短目にして、この傾向を打ち消す。形成すべきピット長
をＮＴ一定（Ｎは３，４……１１）とした場合の各直前
ブランク長ごとの照射時間の一例を表２に示す。

【００４０】

【表２】 ただし、Ｔ₀ ＝１／４．３２１８ MHz ｔ＝０〜５００ｎｓ β_3,N ＞β_4,N ＞β_5,N ＞…＞β_11,N 表２のｔおよびβ_n,N の最適値を実験で求めることによ
り、直前ブランク長の長短にかかわらず規定値に近いピ
ット長を形成することができる。その結果、再生信号の
ジッタは減少し、エラーが少なくなりあるいはＳ／Ｎが
良好となる。

【００４１】(2) 直前ブランク長による照射開始タイ
ミングの補正 前述のように、直前ブランク長が長いほど照射開始位置
に対してピット始端位置が後方にずれる傾向がある。こ
のため、直前ブランク長にかかわらず照射開始位置を一
定にして、前記(1)の直前ブランク長による照射時間の
補正を図１０に（ａ）で示すように照射期間の後側で行
なう（すなわち、補正分を後側に付ける）ようにする
と、ピット長は正しく得られるものの、ピット位置がず
れて（直前ブランク長が長くなるほど後方にずれる。そ
のずれ量は直前ブランク長にほぼ比例する。）、ブラン
ク長は正しく得られなくなる。記録データとしてはピッ
ト長もブランク長も全く同等のデータ重みを持っている
ので、これではやはり再生信号にエラーを含むことにな
ってしまう。

【００４２】そこで、ここでは直前ブランク長による照
射時間の補正を図１０に（ｂ）で示すように照射期間の
前側で行なう（すなわち、補正分を前側に付ける）よう
にする。これにより、正規の位置にピットが形成され
て、ブランク長も正しく得られるようになる。

【００４３】(3) 形成すべきピット長による照射時間
の補正 前述のように長いピットほど照射時間に対してピット長
が長目に形成される傾向があるので、図１１に示すよう
に、長いピットほど照射時間を短目にして、この傾向を
打ち消すようにする。直前ブランク長を３Ｔ一定とした
場合の各ピット長ごとの照射時間の一例を表３に示す。

【００４４】

【表３】 ただし、Ｔ₀ ＝１／４．３２１８ MHz ｔ＝０〜５００ｎｓ α_n ＝０〜１００ｎｓ （ｎ＝４，５，…，１１） α₄ ＜α₅ ＜……＜α₁₁ 表３のｔおよびαn の最適値を実験で求めることによ
り、ピット長の長短にかかわらず規定値に近いピット長
を形成することができる。そのとき図１２のアイパター
ンに示すように３〜１１Ｔのピットのあとの３Ｔブラン
クの振幅はほぼ一定となる。この結果記録パワーに対す
るジッタの相対比は図１３に示すようになり、従来の照
射方法に比べて減少する。また、これにより記録パワー
に対するエラー発生率の相対比も図１４に示すように、
従来の照射方法に比べて減少する。

【００４５】(4) 形成すべきピット長と直前ブランク
長の組合せによる照射時間および照射開始タイミングの
補正 以上のように、形成されるピット長はピット長と直前ブ
ランク長によって影響されるので、その組合せによって
補正値を定めれば、規定値により近いピット長を形成す
ることができる。ピット長と直前ブランク長の様々な組
合せによる照射時間の一例を表４に示す。

【００４６】

【表４】 ただしＴ₀ ＝１／４．３２１８ MHz ｔ＝０〜５００ｎｓ ｒ_m,n ＝０〜１００ｎｓ （ｍ：直前ブランク長、ｎ：ピット長、ｍ，ｎ＝３，
４，…，１１） 同じピット長ｎに対しては、 γ_3,n ＞γ_4,n ＞…＞γ_11,n 同じ直前ブランク長ｍに対しては、 γ_m,3 ＜γ_m,4 ＜…＜γ_m,11 ３Ｔ−３Ｔ（直前ブランク長３Ｔ、ピット長３Ｔ）の照
射時間３・Ｔ₀ −（ｔ＋γ_3,3 ）をＴ₃ 、７Ｔ−７Ｔの
照射時間７・Ｔ₀ −（ｔ＋γ_7,7 ）をＴ₇ 、１１Ｔ−１
１Ｔの照射時間１１・Ｔ₀ −（ｔ＋γ_11,11 ）をＴ₁₁と
した場合に、直前ブランク長によって照射時間を表５の
ように補正したところ、ピット長センタ位置のずれは図
１５に示すようになった。これによれば、図７に示した
直前ブランク長によって照射時間補正しない場合に比べ
てピット長のずれが小さくなった。

【００４７】

【表５】 なお、ここでも直前ブランク長による照射時間の補正分
を照射時間の前側で行なう（すなわち、補正分を前側に
付ける）ようにすれば、正規の位置にピットが形成され
て、ブランク長も正しく得られるようになる。

【００４８】なお、上記の実施例では照射パワーを一定
とした場合について説明したが、形成すべきピット長お
よび直前ブランク長によって照射パワーを可変する制御
（形成すべきピット長が長いものほど、また直前ブラン
ク長が短いものほど照射パワーを下げる。）を併用する
こともできる。 ＜データ信号タイミングの分割制御について＞従来のよ
うにピット長に応じた時間分レーザ光をディスクに連続
的に照射して記録するものでは、図１６に示すように、
形成されるピット４０は前縁部４０ａの溶融量が少な
く、後縁部４０ｂに近づくほど溶融量は多くなって、涙
滴状になる。これは、レーザ光を連続的に照射するた
め、ディスク記録部分がしだいに加熱されて、後縁部４
０ｂほど溶け易くなるためである。

【００４９】このため、ピット後縁部４０ｂが図１６中
点線４０ｂ′で示すように溶け過ぎて、ピット後縁部４
０ｂ′の位置が不正確になることがあった。また、これ
を防止するために、レーザ光の強度を弱めると、今度は
図１７に示すように、ピット前縁部４０ａの溶融が不足
して、ピット前縁部４０ａの位置が不正確になることが
あった。

【００５０】したがって、このように記録されたディス
クまたはこのように記録された原盤から作られたディス
クを再生すると、再生信号はジッタ（時間軸方向の誤
差）を多く含むようになり、Ｓ／Ｎ劣化等品位の低いも
のとなっていた。

【００５１】また、ピット長は記録データの“１”また
は“０”が連続する回数によって様々な長さを取り得る
が（ＣＤフォーマットの場合３Ｔ〜１１Ｔ）、ピット長
が長くなるにつれてレーザ光によるディスク記録部分の
加熱の度合が著しくなり、図１８に示すようにピット幅
が広くなる。このため、ピット長が長くなるほどジッタ
は更に悪化していた。また、ピット幅が広くなるため、
ディスク反射率が低下して再生時のトラッキング、フォ
ーカスサーボ回路の負担が大きくなる（ゲインを大きく
する必要がある。）とともに、記録密度を高めることが
できなかった。

【００５２】そこで、データ信号補正回路３６では、前
記データ信号タイミングの増減制御とともに、信号ピッ
トの長さに応じた時間内でレーザ光を複数パルスに分割
して照射するようにデータ信号タイミングの分割制御を
行なっている。

【００５３】このように、レーザ光を分割して照射する
と、ピット長が長くても光ディスク１の加熱は間欠的に
行なわれ、蓄積されにくくなるので、連続照射の場合の
ようにディスク記録膜が高温になってピット後縁部が過
剰に溶融されることがなくなる。したがって、ピット後
縁部の位置が正確になる。また、ピット後縁部が過剰に
溶融されなくなるので、レーザ光のパワーを上げること
ができ、これによりピット前縁部の位置が正確になる。
したがって、ピット前縁部、後縁部とも正確に位置を規
定することができ、再生信号のジッタを減少させて、Ｓ
／Ｎの向上等により再生信号の品位を高めることができ
る。

【００５４】また、レーザ光によるディスク記録膜の加
熱が蓄積されにくくなるので、ピット長にかかわらずピ
ット幅をほぼ一定に細く形成することができる。したが
って、反射率が増大し、再生時のトラッキングやフォー
カスサーボ回路の負担が少なくなる（ゲインを小さくす
ることができる。）とともに記録密度を高めることがで
きる。

【００５５】なお、レーザ光の分割数をピット長に応じ
て定めるようにすれば（ピット長が長いほど分割数を多
くする。）、ピット長にかかわらず常に最適なピット形
状を得ることができる。

【００５６】また、分割したレーザ光の先頭のパルス幅
を後続のものよりも広くしたり、パワーを後続のものよ
り高めたりすることにより、ピット前縁の溶融をより良
好にすることができ、これによりジッタをさらに減少さ
せることができる。

【００５７】データ信号補正回路３６により形成される
書込み用レーザ光の分割パルスの一例を図１９（ｂ）に
示す。図１９（ａ）はこれに対応する従来の連続レーザ
光である。図１９（ｃ）は分割レーザ光により形成され
るピット５０の形状を示したものである。

【００５８】分割レーザ光は、形成すべきピット長に応
じた時間内で、３分割されている、図１９（ｃ）の点線
５１，５２，５３は、各パルスＰ１〜Ｐ３を単独に照射
した場合にそれぞれ形成されるピットで、これらパルス
Ｐ１〜Ｐ３を連続的に照射することにより、各ピット５
１，５２，５３がつながって連続したピット５０が形成
される。

【００５９】これによれば、レーザ光を分割して照射す
るので熱の蓄積が少なく、従来の連続照射の場合に比べ
てピット５０の幅の後縁部５０ｂでの広がりが少ない。
したがって、ピット５０の幅を細い幅でほぼ一定にでき
るので、反射率が高くなってサーボ回路の負担が少なく
なるとともに、記録密度を高めることができる。

【００６０】また、後縁部５０ｂが溶融し過ぎないの
で、後縁部５０ｂの位置が正確に規定される。また、後
縁部５０ｂが溶融し過ぎないので、レーザ光のパワーを
上げることができ、これにより、ピット前縁部５０ａが
溶融され易くなり、ピット前縁部５０ａの位置が正確に
規定される。したがって、ジッタが減少して、Ｓ／Ｎの
向上等再生信号の品位を上げることができる。

【００６１】ところで、ピット５０の形状は、分割レー
ザ光のパルス幅Ｔ、デューティ比Ｔｏｎ／Ｔ、レーザ光
パワー等に応じて変化する。したがって、熱の蓄積によ
るピット幅の増大が少なく、かつピット５０の前縁部５
０ａおよび後縁部５０ｂの位置が正確に規定され、かつ
ピット５０が途中で切れないようにこれらの値を調整す
る。パルス幅Ｔが長くなり過ぎると、１つのパルスによ
り形成されるピット自体後縁部で幅が広がり、分割パル
スとした利点がなくなるので、形成すべきピット長に応
じて分割数を変えてほぼ等しいパルス幅となるようにす
るのが好ましい。また、デューティ比Ｔｏｎ／Ｔは、大
きく（パルス幅を広くする）し過ぎると、熱の蓄積によ
りピット幅が広がり、小さく（パルス幅を狭くする）し
過ぎるとピット５０が途中で切れてしまうので、ピット
幅があまり広がらず、かつ途中で切れないような値に調
整する。また、レーザ光パワーによっても溶融状態が変
化するので、レーザ光パワーも同時に調整する。実験に
よると、従来の連続照射の場合の１．５倍程度のレーザ
光パワーにしたところ好ましい結果が得られた。

【００６２】以上のパルス分割を利用してＣＤフォーマ
ットで光ディスク１にピットを形成した場合の実験例に
ついて説明する。

【００６３】ＣＤフォーマットのＤＲＡＷディスクでは
３〜１１Ｔ（１Ｔ＝１／４．３２１８ＭHz）の９種類の
長さを有するピットの組合せでデータを記録する。各長
さのピットを形成するための分割レーザ光の設定例を表
６に示す。

【００６４】

【表６】 なお、Ｔ_1on,Ｔ_2on,Ｔ_3on はそれぞれパルスＰ１，Ｐ
２，Ｐ３の立上り時間幅、Ｔ_1off, Ｔ_2offはそれぞれパ
ルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の間の立下り時間幅である。

【００６５】上記の設定例では、３〜５Ｔを１分割、６
〜８Ｔを２分割、９〜１１Ｔを３分割としている。な
お、ピット長５Ｔは２パルスとして、Ｔ_1on ＝３００〜
８００ns、Ｔ_1off＝２００〜６００ns、Ｔ_2on ＝１００
〜４００nsとしてもよい。この分割レーザ光により形成
されるピット形状を図２０（ｃ）に示す。レーザ光が分
割して照射されるので、熱の蓄積が少なく、ピット長が
長くなってもピット幅は細く一定幅に規定される。ま
た、ピット前縁部、後縁部の位置が正確に規定される。

【００６６】この分割レーザ光を用いてＤＲＡＷディス
クに記録を行なったところ、その再生信号のジッタは図
２１に示すように、従来の連続レーザ光で記録を行なっ
た場合に比べて約６割も減少し、エラーが低減された。
なお、図２１において、縦軸は記録信号に対する再生信
号の時間軸変動の標準偏差を示すものであり、横軸は再
生信号のデューティ、すなわち、同信号中にピット相当
部がどの程度の割合を占めているかを示すものである。
また、記録後の反射率は図２２に示すように、従来の連
続レーザ光で記録を行なった場合に比べて約１割増加
し、サーボ回路の負担が軽減された。なお、図２２の縦
軸は、連続レーザ光で記録を行ない、かつ再生デューテ
ィが５０％となるものの反射率を１とする相対比を示し
ている。

【００６７】以上の例では、分割パルスを各先頭パルス
と後続のパルスとで特に区別しなかったが（図１９
（ｂ）参照）、図２３に示すように先頭のパルスＰ１の
パルス幅を広くしたり（Ｐ２，Ｐ３の１．１〜２倍程
度）、図２４に示すように先頭のパルスＰ１のパワーを
上げたりする（Ｐ２，Ｐ３の１．０５〜１．４３倍程
度）ことにより、ピット前縁部の溶融がより確実に行な
われるようになり、ジッタがより改善される。また、こ
れにより後続するパルスはパワーを下げることができ、
より細いピットを形成することができ、反射率が増加し
てサーボ回路の負担がより軽減されるとともに、記録密
度をより高めることができる。先頭のパルス幅を広くし
た場合の設定例を表７に示す。

【００６８】

【表７】 表７の設定条件による場合の記録パワーに対するエラー
発生率の相対比を図２５に示す。これによれば、従来の
連続照射の場合に比べてエラーが少なくなり、記録パワ
ーマージンが上がることがわかる。

【００６９】また、以上の例では、レーザ光を完全に分
割（パルス立下り部分でパワー０）した場合について説
明したが、図２６に示すように直流成分を含むように分
割することもできる。

【００７０】また、以上の例ではピット長が長くなるほ
ど分割数を増やしたが、信号ピットの長さに応じた時間
内でレーザ光をその照射すべき期間の終了直前で分割さ
せた２パルスとして付与するようにすることもできる。
このようにすれば、レーザ光のパワーがその照射すべき
期間の終了直前において一旦下げられるようになる。し
たがって、前方パルスによる熱の蓄積がその部分で遮断
されて、ピットの長短にかかわらず後方パルスによるピ
ット後部の形成に影響しにくくなり、ピット後縁の位置
は後方パルスによりほぼ正確に規定することができる。
したがって、ジッタが減少して、Ｓ／Ｎの向上等再生信
号の品位を上げることができる。しかも、ピット長にか
かわらずレーザ光を照射すべき期間の終了直前のみでレ
ーザ光パワーを一旦下げるだけでよいので、ピット長に
応じた数に分割する場合に比べて回路構成を簡略化する
ことができる。

【００７１】図２７は記録ピット幅とジッタ、トラッキ
ングエラー信号振幅（３ビーム法）、反射率の関係を示
したものであるが、記録ピットで幅を０．３〜０．９μ
ｍにすると、ジッタ小、トラッキングエラー振幅大（ト
ラッキング制御のゲイン大）、反射率大となる。ピット
幅０．９μｍ以上では、再生時に隣接トラックピットを
読んでしまう可能性が増し、ピット幅０．３μｍ以下で
は、実質的にピットが良好に形成されない状態となり、
いずれもジッタ等が劣化する。前記データ信号補正回路
３６によれば、このように記録ピット幅を０．３〜０．
９μｍで記録することは容易である。

【００７２】なお、以上の例では、レーザ光を完全に分
割した場合について説明したが、図２８に示すように直
流成分を含むように分割することもできる。また、図２
９に示すように前方のパルスＰ１の立上り部分のパワー
を上げることにより、ピット前縁部の溶融がより確実に
行なわれるようになり、ジッタをより改善することがで
きる。

【００７３】また、半導体レーザはオンしてからレーザ
光が定常状態に達するまで時間がかかり、直前ブランク
長が長い場合ほど半導体レーザをオンした位置からピッ
ト前縁が形成される位置までの長さが長くなる傾向にあ
る。そこで、ブランク部分でも半導体レーザに弱い電流
を流しておけば、オンしたときのレーザ光の立ち上がり
が早くなり、ピット前縁が正確に規定されて、ジッタを
より減少させることができる。

【００７４】なお、データ信号タイミングの増減制御と
データ信号タイミング分割制御を併用する場合は、デー
タ信号タイミング分割制御によりピット長や直前ブラン
ク長の影響は少なくなるので、データ信号タイミングの
増減制御は前述の例よりも程度を少な目にすることがで
きる。

【００７５】前記実施の形態ではこの発明をＣＤシステ
ムに適用した場合について示したが、ＣＤ−ＲＯＭ，Ｃ
Ｄ−Ｉ，ＣＤ−Ｖ，ＬＶ等の再生専用ディスクシステム
にも適用できる。また、記録装置は再生兼用形として構
成することもできる。

【００７６】また、線速度一定形ディスクシステムだけ
でなく回転速度一定形ディスクシステムにも適用でき
る。また、前記実施の形態ではこの発明をＤＲＡＷディ
スクに適用した場合について示したが、Ｅ−ＤＲＡＷデ
ィスクにも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の光ディスク記録担体を用いて記録
から再生を行うシステム全体の概要を示すブロック図で
ある。

【図２】 図１の光ディスク１の具体例を示す図であ
る。

【図３】 ランド記録の場合のディスク記録面の拡大図
である。

【図４】 ミラー反射率と既存ＣＤプレーヤとのコンパ
チビリティおよび記録に必要なレーザ光パワーとの特性
図である。

【図５】 図１の記録装置の一実施例を示すブロック図
である。

【図６】 従来における記録用レーザ光の一例を示す図
である。

【図７】 直前ブランク長に応じて照射時間を補正しな
い場合のピット長のずれを示す線図である。

【図８】 図６のレーザ光により形成されるピット長を
示す線図である。

【図９】 図６のレーザ光により形成されたピットの再
生信号のアイパターンを示す図である。

【図１０】 直前ブランク長に応じて照射時間を補正し
たこの発明による記録用レーザ光の一例を示す図であ
る。

【図１１】 形成すべきピット長に応じて照射時間を補
正した記録用レーザ光の一実施例を示す図である。

【図１２】 図１１のレーザ光により形成されたピット
の再生信号のアイパターンを示す図である。

【図１３】 図１１のレーザ光により形成されたピット
の再生信号の記録パワーに対するジッタの相対比を示す
線図である。

【図１４】 図１１のレーザ光により形成されたピット
の再生信号の記録パワーに対するエラー発生率の相対比
を示す線図である。

【図１５】 直前ブランク長に応じて照射時間を補正し
た場合のピット長のずれを示す線図である。

【図１６】 従来の連続レーザ光を用いて形成したピッ
ト形状の一例を示す図である。

【図１７】 従来の連続レーザ光を用いて前縁部が溶融
不足となった状態を示す図である。

【図１８】 従来の連続レーザ光で形成される各長さの
ピット形状を示す図である。

【図１９】 分割レーザ光の一例およびこの分割レーザ
光により形成されるピット形状の一例を示す図である。

【図２０】 分割レーザ光で形成される各長さのピット
形状の一例を示す図である。

【図２１】 連続レーザ光でピットを形成した場合と、
分割レーザ光でピットを形成した場合のジッタ特性を示
す図である。

【図２２】 連続レーザ光でピットを形成した場合と、
分割レーザ光でピットを形成した場合の再生時のデイス
ク反射率特性を示す図である。

【図２３】 分割レーザ光の他の例を示す図である。

【図２４】 分割レーザ光の他の例を示す図である。

【図２５】 表７の設定条件による場合の記録パワー対
エラー派生率を相対比表示した線図である。

【図２６】 分割レーザ光の他の例を示す図である。

【図２７】 記録ピット幅とジッタ、トラッキングエラ
ー信号振幅、反射率の関係を示す特性図である。

【図２８】 分割レーザ光の他の例を示す図である。

【図２９】 分割レーザ光の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１…光ディスク、２…記録装置、３…再生装置、１６′
…プリグルーブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザで記録可能な素材でかつ光反射率が
   ５９〜７５％の素材材料で記録面が形成され、この記録
   面上にレーザ光が入射される側の面での深さが２０ｎｍ
   〜５０ｎｍのプリグルーブを形成し、機械的寸法を再生
   専用光ディスクの規格寸法に合致させ、トラックピッチ
   を再生専用光ディスクの規格トラックピッチに合致させ
   たことを特徴とする光ディスク記録担体。
2. 【請求項２】レーザで記録可能な素材でかつ光反射率が
   ５９〜７５％の素材材料で記録面が形成され、この記録
   面上にレーザ光が入射される側の面での深さが２０ｎｍ
   〜５０ｎｍのプリグルーブを形成し、機械的寸法を再生
   専用光ディスクの規格寸法に合致させ、記録フォーマッ
   トを再生専用光ディスクの記録フォーマットに合致させ
   たことを特徴とする光ディスク記録担体。