JP2004280980A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ランドプリピットの検出精度の低下を抑制する。
【解決手段】内周側から外周側に向かってグルーブ２０と平行な方向の長さＬが増加するように、ＬＰＰ２４を設ける。このため、光ディスク１０の外周側に向かうに従って悪化する機械特性の影響を受けにくくなり、ＬＰＰ２４の検出精度の低下を防ぐことができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光情報記録媒体にかかり、特に、レーザ光を用いて情報の記録および再生を行うための光情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光により追記型などの情報記録が可能な光情報記録媒体（光ディスク）が知られている。この光ディスクには、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）等の光ディスクに比較して大容量のＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の光ディスクが知られている。このＤＶＤは、透明な円盤状基板上に、色素からなる記録層、光反射層、そして必要に応じて保護層を順に設けて形成される。
【０００３】
円盤状基板上には、グルーブというレーザビームの案内溝が形成され、ここにデータが記録される。ＤＶＤ等の高密度型の光ディスクへの情報記録は、比較的短い波長（例えば、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ波長）のレーザ光を照射することにより行われる。記録層の照射部分は、レーザ光を吸収して局所的に温度上昇し、物理的または化学的変化（例えば、ピットの形成）による光学的特性の変化により、情報記録がなされる。また、グルーブとグルーブとの間のランドと呼ばれる領域には、予め決められた規則に従って配置されたランドプリピット（以下、ＬＰＰという）が形成されている。このＬＰＰの位置を検出することによって、アドレス情報の取得及びデータ記録時の位置決めが行われる。
【０００４】
近年、光ディスクへの情報記録速度の高速化が進み、２倍速、４倍速、及び６倍速等の高速記録が行われるようになっている。この高速記録化の実現は、光ディスクを高回転させると共に、低倍速と比較してより高出力のレーザ光を光ディスクに照射することによって行われる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２―３０４７７２号公報 （第１頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
光ディスクは、その製造上の理由や製造装置の特性により、光ディスクの反りや歪み及び厚みのばらつき等の機械特性に許容範囲を有する。この機械特性は、光ディスクの外周側になるほど大きくなる、すなわち悪化する傾向にある。従って、光ディスクを高回転した場合、反りや歪み及び厚みのばらつき等により、回転時のブレが生じる。すなわち、外周側に行くに従って、位置ずれが大きくなり、例えば、外周側においてＬＰＰの読み取り誤差が増加し、検出精度が低下する。
【０００７】
また、高速記録において高出力のレーザ光を光ディスクに照射すると、記録層の照射部分の温度上昇がより大きくなり、ピットが形成される際に記録層の材料の膨張が生じる。このため、レーザ光を照射することによる情報記録時に、ピットの形成が記録トラックであるグルーブ上からはみ出して、ランドの領域まで波及する場合があった。この波及効果は、特に外周側に向かうに従って加速する。このため、ＬＰＰの形状に影響を与えることがあった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、ＬＰＰの検出精度の低下を防ぐことができる光情報記録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、少なくとも追加記録が可能な円盤状の光情報記録媒体において、円周方向にデータを記録するためのグルーブと、前記グルーブに隣接するランドに位置検出のために設けられると共に、内周側に定めた基準長に対して外周側へ向かうに従って前記基準長から円周方向の長さが増加するように設けられたランドプリピットと、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明の光情報記録媒体は、少なくとも追加記録が可能であり、グルーブとランドプリピットとを有する。光情報記録媒体の一例には、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ―ＲＷ等がある。グルーブは、データを記録するための領域であり、製品として出荷される以前に設けられる。グルーブに隣接するランドには、ランドプリピットが設けられている。ランドプリピットは、製品として出荷される以前に、予め定められた規則に従ってランド上に設けられるため、データ記録時の位置決め及び記録アドレスの取得等の位置検出のために用いられる。
【００１１】
ランドプリピットは、光情報記録媒体の内周側に定めた基準長に対して、外周側へ向かうに従って、基準長から円周方向の長さが増加するように設けられている。基準長は、光情報記録媒体の内周側において、位置検出のために必要な信号振幅を得ることが可能な長さである。信号振幅は、ランドプリピットの検出における信号の大きさによって示される。
【００１２】
ランドプリピットは、基準長に対して外周側へ向かうに従ってランドプリピットの円周方向の長さが長いため、光情報記録媒体の外周側へ向かうに従って悪化する機械特性の影響を抑制することができ、外周側においても十分な信号振幅を得ることができる。従って、ランドプリピットの検出精度の低下を抑制することができる。
【００１３】
また、レーザ光を照射することによって行われるデータ記録において、機械特性の悪化により、外周側に向かうにつれてピットの形成がグルーブ上からはみ出してランドプリピットの位置にまで波及した場合であっても、ピットはみ出しの影響を受けにくくなり、ランドプリピットの検出精度の低下を防ぐことができる。
【００１４】
前記ランドプリピットは、光情報記録媒体の内周側から外周側に向かって連続的に長さが増加するように設けることができる。
【００１５】
光情報記録媒体は、機械特性により、内周側から外周側に向かって連続的な反りを有する場合がある。このため、ランドプリピットを内周側から外周側に向かって連続的に長さが増加するように設ければ、光情報記録媒体の反りによるランドプリピットの検出精度の低下を防ぐことができる。
【００１６】
前記ランドプリピットは、光情報記録媒体の内周側から外周側に向かって段階的に長さが増加するように設けることができる。
【００１７】
光情報記録媒体は、機械特性により、内周側から外周側に向かって段階的な歪みを有する場合がある。このため、ランドプリピットを内周側から外周側に向かって段階的に長さが増加するように設ければ、光情報記録媒体の歪みによるランドプリピットの検出精度の低下を防ぐことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の光情報記録媒体に係る一の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１９】
図１には、本発明の光情報記録媒体が適用可能な光ディスク１０の一部を拡大した概念構成図を示した。
【００２０】
光ディスク１０の基板１２には、グルーブと呼ばれるレーザ光の案内溝（以下、グルーブという）２０が形成されている。グルーブ２０は、データを記録するためのものである。グルーブ２０は、所定の振幅や周期でうねらせたウォブリングとして形成される。また、グルーブ２０と隣り合うグルーブ２０との間の領域であるランド２２には、予め定められた位置に後述する規則に従って形成されたランドプリピット（以下、ＬＰＰという）２４が形成される。ＬＰＰ２４は、レーザ光によるグルーブ２０へのデータ記録時の高精度位置決め、及び記録アドレスやその他の記録に必要な情報を得るために用いられる。
【００２１】
これらのグルーブ２０、ランド２２、及びＬＰＰ２４は、射出成形による基板１２形成時に形成される。本実施の形態では、グルーブ２０は、幅３１０ｎｍ、溝の深さ１３０ｎｍに形成し、ランド２２は、幅４２０ｎｍで形成した。ＬＰＰ２４は、光ディスク１０のグルーブ２０と平行な方向の長さが長くなるように、長円（楕円）に形成される。このＬＰＰ２４のグルーブ２０と平行な方向の長さをＬとすると、ＬＰＰ２４の長さＬは、光ディスク１０の内周方向Ｚに近い位置に設けられるほど短く、外周方向Ｗに近い位置に設けられるほど長くなるように形成される。
【００２２】
本実施の形態では、光ディスク１０の図示を省略した円中心から外周方向Ｗに向かって半径２５ｍｍの領域３０のランド２２に、長さＬが２６０ｎｍのＬＰＰ２５を形成した。また、円中心から外周方向Ｗに向かって半径４０ｍｍの領域３２のランド２２に、長さＬが２７５ｎｍのＬＰＰ２６を形成した。また、円中心から外周方向Ｗに向かって半径５５ｍｍの領域３４のランド２２に、長さＬが２９０ｎｍのＬＰＰ２７を形成した。
【００２３】
なお、ＬＰＰ２４の長さＬは、光ディスク１０の円中心から外周方向Ｗに向かうにつれて、連続的に長くなるように形成してもよい。また、ＬＰＰ２４の形状は、長円に限定されるものではなく、多角形としてもよい。
【００２４】
また、ＬＰＰ２４の長さＬは、本実施の形態では２６０ｎｍ、２７５ｎｍ、及び２９０ｎｍとして形成し、光ディスク１０に関して各種数値を限定して形成する場合を例示して説明したが、説明上用いた形状の大きさは、上記数値に限定されるものではなく、光ディスク１０上で適宜設定することが可能である。
【００２５】
なお、最内周に設けられたＬＰＰ２５に対する最外周に設けられたＬＰＰ２７の長さＬの増加率は、１０％以上且つ５０％以下であることが好ましい。これは、１０％以下では、効果が無くエラーが多発し、５０％以上では、ＰＩエラーと呼ばれる再生信号エラーが発生し、再生信号（ＲＦ）信号に対してノイズの原因となるおそれがあるためである。
【００２６】
図２に示すように、光ディスク１０は、例えば、基板１２、色素含有記録層１４、反射層１６、接着層１８及び保護基板２０が積層された構成となっている。
【００２７】
基板１２は、本実施の形態では厚み０．６ｍｍのものを使用し、射出成形によって形成した。基板１２としては、例えば、ポリカーボネート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル等の塩化ビニル系樹脂等がある。色素含有記録層１４は、オキソノール系色素ＯＭ９７とＯＭ９８を７対３の比率でフッ素アルコールに溶解させた後、基板１２に色素塗布を行うことにより形成した。色素塗布方法としては、本実施の形態では、スピンコート法を採用した。色素含有記録層１４を形成した後、乾燥のために８０度の環境下で３時間の熱処理を行った。反射層１６は、レーザ光に対する反射率が高い例えば銀等の反射性物質を、色素含有記録層１４上に蒸着またはスパッタリングすることによって形成した。
【００２８】
これらの基板１２に色素含有記録層１４及び反射層１６が積層されることによって形成される積層体２２に、接着性を有する接着層１８を形成した後、保護基板２０を貼り合わせることにより、光ディスク１０を形成した。なお、保護基板２０としては、基板１２と同様に、厚み０．６ｍｍのものを使用した。
【００２９】
なお、形成された光ディスク１０の機械特性は、光ディスク１０の半径方向の反り（Ｒチルト）０．５度、光ディスク１０の円周方向の変動（Ｔチルト）０．１５度以下であった。
【００３０】
このように、内周方向Ｚから外周方向Ｗへ向かって長さＬが大きくなるようにＬＰＰ２４を形成された光ディスク１０について、ＬＰＰ２５、ＬＰＰ２６、ＬＰＰ２７各々の信号振幅を測定した。
【００３１】
この信号振幅を測定するため、まず、ＤＤＵ１０００（パルステック社製）評価機を用いて、光ディスク１０に４倍速の記録速度でデータの記録を行った（波長６５７ｎｍ、記録パワー１９ｍＷ）。
【００３２】
次に、光ディスク１０からＬＰＰ２４の信号を読み取ることが可能な、図３に示す再生装置５０を使用し、ＬＰＰ２５、ＬＰＰ２６、及びＬＰＰ２７各々の信号振幅を測定した。
【００３３】
ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスク１０に記録されるＬＰＰ２４の信号振幅はトラッキング時に光ディスク１０から反射されるレーザ光を差動検出により検出することによって得られる。
【００３４】
図３に示すように、再生装置５０は、光ディスク１０に対して再生及び記録のためにレーザ光を照射するピックアップ５２を備えている。ピックアップ５２は、再生信号検出器５４及び半導体レーザ５６を備えており、再生信号検出器５４は光ディスク１０からの反射光を４分割されたフォトディテクタで検出するべく構成されている。再生信号検出器５４にはマトリックスアンプ５８が接続されており、再生信号検出器５４の検出信号がマトリックスアンプ５８へ入力される。マトリックスアンプ５８は、再生信号検出器５４で検出された４分割された検出信号を組み合わせることにより信号処理を行い、再生信号（ＲＦ信号）、位相差信号（ＤＰＤ信号）、プシュプル信号（ＰＰ信号）を出力する。
【００３５】
マトリックスアンプ５８の出力側は２値化回路６０に接続されており、マトリックスアンプ５８から出力されるＰＰ信号が２値化回路６０に入力される。２値化回路６０は、入力されたＰＰ信号からＬＰＰ信号を検出するとともに、検出したアナログ信号であるＬＰＰ信号をデジタル信号に変換する回路である。
【００３６】
２値化回路６０は、データ識別回路６２に接続されており、検出データをデータ識別回路６２に出力する。データ識別回路６２は、入力された検出データにより、デジタル化されたＬＰＰ信号をデコードし、ＬＰＰ信号のデータ内容を識別する回路である。また、二値化回路６０は、入力された検出データにより、記録された情報の内容を識別する。具体的には、製造メーカを表すメーカコードや記録ストラテジの種類を表すストラテジコードを記憶した記憶装置を備えており、その記憶装置を参照することで、入力された検出データに対応する記録ストラテジを識別する。
【００３７】
データ識別回路６２の識別結果である識別信号（記録ステラジの識別結果）は、記録ストラテジ設定用メモリ６４へ出力される。記録ストラテジ設定用メモリ６４は、識別信号と、実際の記録ストラテジを規定する設定データとの対応を記憶したテーブルを備えている。記録ストラテジ設定用メモリ６４は、記憶されているテーブルを参照して、入力された識別信号に対応する記録ストラテジを規定する設定データを記録信号発生回路６６へ出力する。
【００３８】
記録信号発生回路６６では、１つのデータに対する、光ディスク１０へ記録するときの半導体レーザ５６を駆動するためのパルス数、パルス幅、周期などを、入力された設定データによって設定する。この設定されたパルス数、パルス幅、周期などの信号が光ディスク１０に最適な記録ストラテジとなる。この記録信号発生回路６６には、光ディスク１０へ記録するための記録信号６８も入力される。従って、記録信号発生回路６６では、入力された記録信号６８を記録ストラテジ設定用メモリ６４からの設定データによる記録ストラテジによる信号に変換してレーザドライバ回路７０を介して半導体レーザ５６へ出力する。
【００３９】
レーザドライバ回路７０は、半導体レーザ５６を駆動するための駆動回路であり、入力された記録信号発生回路６６からのパルス信号によるオンオフが半導体レーザ５６で実施されるように、半導体レーザ５６を駆動する。
【００４０】
なお、マトリックスアンプ５８は、トラッキングサーボ信号処理部７２にも接続されている。トラッキングサーボ信号処理部７２は、トラッキング信号発生回路７４を介してトラッキング駆動機構７８に接続されている。
【００４１】
トラッキングサーボ信号処理部７２では、ＰＰ信号やＤＰＤ信号を用いてトラッキングサーボを作用させるための信号処理部であり、その出力信号によって、トラッキング信号発生回路７４でピックアップ５２をトラッキングするトラッキング駆動機構７８の駆動信号をトラッキング信号発生回路７４で発生させる。
【００４２】
また、データ識別回路６２の識別結果であるＬＰＰ信号の識別信号は、ピックアップ５２を所定の位置まで移動させるような位置信号７６として、トラッキング信号発生回路７４へ出力される。この位置信号７６により、ピックアップ５２を所定の位置へ移動することが可能である。
【００４３】
上記再生装置５０を使用し、ＬＰＰ２５、ＬＰＰ２６、及びＬＰＰ２７の信号振幅を測定した。信号振幅の測定は、２値化回路６０でデジタル化されたＬＰＰ信号を測定することによって行った。
【００４４】
また、比較のために、内周方向Ｚから外周方向Ｗに向かって同一の長さＬ（本実施の形態では、Ｌ＝２６０ｎｍ）を有するＬＰＰが形成された図示を省略した光ディスク（以下、従来光ディスクという）を用いて、ＬＰＰ２５、ＬＰＰ２６、ＬＰＰ２７と同じ位置に設けられたＬＰＰ（以下、ＬＰＰ３５、ＬＰＰ３７という）（図示省略）の信号振幅、すなわち、円中心から半径２５ｍｍ、半径４０ｍｍ、及び半径５５ｍｍの領域のＬＰＰの信号振幅を測定した。
【００４５】
図４（Ａ）には、光ディスク１０のＬＰＰ２５、ＬＰＰ２６、及びＬＰＰ２７の信号振幅を、トラッキングの時間と電圧との関係で示した。また、図４（Ｂ）には、従来光ディスクのＬＰＰ３５、ＬＰＰ３６、及びＬＰＰ３７の信号振幅を、トラッキングの時間と電圧との関係で示した。
【００４６】
図４（Ｂ）に示すように、従来光ディスクのＬＰＰの信号振幅は、内周側のＬＰＰ３５から外周側のＬＰＰ３７に向かって弱くなっている。これは、光ディスクの回転時のブレ、すなわち位置ずれが、光ディスクの機械特性により外周側に向かうに従って大きくなるためである。この位置ずれのために、信号振幅（信号強度）が低下する。また、半導体レーザ５６によるデータ記録時の色素含有記録層１４の膨張によって発生する、ピット形成領域のＬＰＰ３７等も原因として挙げられる。
【００４７】
このように、従来光ディスクでは、外周側ほどＬＰＰの信号振幅が弱くなるため、特に外周側においてＬＰＰの検出精度が低下する。このため、従来光ディスクでは、データ識別回路６２において、ＬＰＰ信号の識別エラーが発生することがあった。
【００４８】
一方、本実施の形態の光ディスク１０では、図４（Ａ）に示すように、ＬＰＰ２５、ＬＰＰ２６、及びＬＰＰ２７の信号振幅には、外周側のＬＰＰ２５と略同一の信号振幅が得られることがわかる。
【００４９】
なお、データ記録を行った後に測定されたＬＰＰの信号振幅の最大電圧をＣとし、データ記録を行った後に測定されたＬＰＰの信号振幅の最小電圧をＤとすると、ＬＰＰの特性を示すＡＲ（アパーチャレシオ）は、ＡＲ（％）＝Ｄ／Ｃによって求められる。このＡＲの値が１５％以上であれば、ＬＰＰを正常に検出できることが予め規格化されている。
【００５０】
図４（Ｂ）に示すように、従来の光ディスクでは、ＬＰＰ３５、ＬＰＰ３６、及びＬＰＰ３７の信号振幅の最大電圧Ｃの値については、略一定の値が得られるが、最小電圧Ｄの値については、外周に向かうに従って小さくなる。すなわち、従来の光ディスクでは、ＡＲの値が外周側に向かうに従って低下する。ＬＰＰ３７のＡＲの値では、上記規格を満たさないことがあきらかである。一方、図４（Ａ）に示すように、ＬＰＰ２５、ＬＰＰ２６、及びＬＰＰ２７の信号振幅の最大電圧Ｃ及び最小電圧Ｄの値について、略一定の値が得られることがわかる。すなわち、本実施の形態の光ディスク１０では、ＡＲは略一定の値を示し、ＬＰＰ２４の信号振幅が抑制される。また、ＡＲの値を求めたところ、ＬＰＰ２５、ＬＰＰ２６、及びＬＰＰ２７において全て規格を満たす値（ＡＲの値が１５％以上）を得ることができた。
【００５１】
なお、光ディスク１０が本発明の光情報記録媒体に相当し、グルーブ２０が本発明のグルーブに相当する。また、ＬＰＰ２４、ＬＰＰ２５、ＬＰＰ２６、及びＬＰＰ２７は、本発明のランドプリピットに相当する。
【００５２】
なお、本実施の形態では、ＤＤＵ１０００（パルステック社製）評価機を用いて、光ディスク１０に４倍速の記録速度でデータの記録を行った場合を説明したが、２倍速の記録速度でデータの記録を行った場合についても、同様の結果が得られた。
【００５３】
以上説明したように、本発明の光ディスク１０によれば、ＬＰＰ２４は、内周側から外周側に向かってグルーブ２０と平行な方向の長さＬが増加するように設けられているので、光ディスク１０の機械特性の影響を受けにくくなり、ＬＰＰ２４の検出精度の低下を防ぐことができる。
【００５４】
また、本発明の光ディスク１０は、再生装置５０のように光ディスク再生のための一般的な構成の装置を用いて再生及び記録を行うことができるので、データの記録及び再生における汎用性のある光ディスク１０を提供することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光情報記録媒体によれば、ランドプリピットは、光情報記録媒体の内周側から外周側に向かって内周側に定めた基準長に対して外周側へ向かうに従って、基準長から円周方向の長さが増加するように設けられているので、光情報記録媒体の機械特性の影響を受けにくくなり、ランドプリピットの検出精度の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスクの概略断面図である。
【図２】光ディスクの一部を拡大した概念構成図である。
【図３】光ディスクの再生装置の概略ブロック図である。
【図４】（Ａ） 本実施の形態の光ディスクのＬＰＰの信号波形を示す線図である。
（Ｂ） 従来の光ディスクのＬＰＰの信号波形を示す線図である。
【符号の説明】
１０ 光ディスク
２０ グルーブ
２２ ランド
２４ ＬＰＰ
２５ ＬＰＰ
２６ ＬＰＰ
２７ ＬＰＰ

Claims (3)

1. 少なくとも追加記録が可能な円盤状の光情報記録媒体において、
   円周方向にデータを記録するためのグルーブと、
   前記グルーブに隣接するランドに位置検出のために設けられると共に、内周側に定めた基準長に対して外周側へ向かうに従って前記基準長から円周方向の長さが増加するように設けられたランドプリピットと、
   を有することを特徴とする光情報記録媒体。
2. 前記ランドプリピットは、光情報記録媒体の内周側から外周側に向かって連続的に長さが増加するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
3. 前記ランドプリピットは、光情報記録媒体の内周側から外周側に向かって段階的に長さが増加するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。

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