JP2005216484A - Phase change type information recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、DVD−RAM等の記録再生等が可能な情報記録媒体を、再生専用の光ディスク装置でも再生可能にした相変化型情報記録媒体に関する。 The present invention relates to a phase change information recording medium in which an information recording medium capable of recording / reproducing such as a DVD-RAM can be reproduced by a reproduction-only optical disc apparatus.
今日、情報記録密度の高い次世代の情報記録媒体(以下、ディスクと略記する)として、いわゆる標準規格であるDVDが期待を集めている。かかるDVDには、再生のみが行えるDVD−ROM、追記及び再生が行えるDVD−R、記録、再生及び消去が行えるDVD−RAM等がある。そして、各ディスクに対応して再生専用の光ディスク装置や記録再生が可能な光ディスク装置がある。 Nowadays, a so-called standard DVD has been expected as a next-generation information recording medium (hereinafter abbreviated as a disk) having a high information recording density. Such DVDs include a DVD-ROM that can only be played back, a DVD-R that can be added to and played back, and a DVD-RAM that can be recorded, played back and erased. There is a reproduction-only optical disk device corresponding to each disk and an optical disk device capable of recording and reproduction.
再生専用の光ディスク装置におけるトラッキング方式は、DPD法(DifferentiaIPhaseDetection:位相差検出法)が採用され、また記録再生等が可能な光ディスク装置におけるトラッキング方式はプッシュプル法が予定されている。 As a tracking method in a reproduction-only optical disc apparatus, a DPD method (Differentialia Phase Detection) is adopted, and a push-pull method is planned as a tracking method in an optical disc apparatus capable of recording / reproduction and the like.
DPD法は、情報であるピット(孔)列からの反射光を4分割された受光素子で受光し、そして対角線上に位置する2つの受光領域からの光電変換信号の和信号を求め、当該各和信号の位相差からトラッキング信号を得る方法である(特許文献1参照)。一方、プッシュプル法は、受光素子を2分割し、当該2つの受光領域から出力される光電変換信号の対称性を比較することによりトラッキング信号を得る方法である(特許文献2参照)。 In the DPD method, reflected light from a pit (hole) row as information is received by a light receiving element divided into four parts, and a sum signal of photoelectric conversion signals from two light receiving regions located on a diagonal line is obtained. This is a method of obtaining a tracking signal from the phase difference of the sum signal (see Patent Document 1). On the other hand, the push-pull method is a method of obtaining a tracking signal by dividing a light receiving element into two and comparing the symmetry of photoelectric conversion signals output from the two light receiving regions (see Patent Document 2).
即ち、DVD−ROM等の再生専用のディスクは、記録層にピットを形成することにより情報の記録が行われている。当該ピットの深さは、ピットの周辺部分と内部とで反射されたレーザ光の位相差が略180度に設定されている。DPD法は、当該ピットからの回折パターンの変化からトラッキング信号を検出している。 That is, information is recorded on a read-only disk such as a DVD-ROM by forming pits in the recording layer. The depth of the pit is set so that the phase difference between the laser beams reflected by the peripheral portion and the inside of the pit is approximately 180 degrees. In the DPD method, a tracking signal is detected from a change in the diffraction pattern from the pit.
一方、DVD−RAM等の相変化型ディスクは、記録層の結晶状態を部分的に変化させてマークを形成することにより情報の記録が行われている。また、プッシュプル法でのトラッキングのためのグルーブの影響で、DVD‐ROMのようにピットによる鮮明な回折パターンの変化を得ることができない。
従って、再生専用の光ディスク装置と記録再生等が可能な光ディスク装置では、トラッキング方式が異なるため、再生専用の光ディスク装置ではDVD−RAM等の記録再生等が可能なディスクの再生ができない問題がある。 Therefore, since the tracking method is different between the read-only optical disk device and the recordable / reproducing optical disk device, there is a problem that the read-only optical disk device cannot reproduce a disc that can be recorded / reproduced such as a DVD-RAM.
この場合、再生専用の光ディスク装置にDPD法とプッシュプル法との両方の方法が利用できるように受光素子を設けることが可能であるが、かかる場合には光ディスク装置が高価になる問題が生じる。 In this case, it is possible to provide a light receiving element so that both the DPD method and the push-pull method can be used in a read-only optical disc device, but in this case, there is a problem that the optical disc device becomes expensive.
そこで本発明は、DPD法のみにしか対応していない再生専用の光ディスク装置においてもDVD−RAM等のディスクが再生できるようにした相変化型情報記録媒体を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a phase change information recording medium in which a disc such as a DVD-RAM can be reproduced even in a read-only optical disc apparatus that supports only the DPD method.
請求項1にかかる発明は、螺旋状のグルーブを持ち、保護膜と透明基板との間に記録膜が挟持され、当該グルーブの前記記録膜にレーザ光が照射されてマークが形成され、当該マーク及び非マークにより情報の記録が行われる相変化型情報記録媒体において、前記記録膜のレーザ光照射面側の表面に、前記マークと非マークとにより反射されるレーザ光の反射率及びその反射光の位相を変化させる干渉膜が設けられ、当該干渉膜の厚みに依存する前記非マークと前記マークとで反射された反射光の位相差および前記グルーブの深さに依存する前記グルーブ間の領域と前記グルーブとで反射された反射光の位相差による反射光全体で生じる位相差を180度〜210度の範囲になるように設定したことを特徴とする。 The invention according to claim 1 has a spiral groove, a recording film is sandwiched between a protective film and a transparent substrate, and a mark is formed by irradiating the recording film of the groove with laser light. In the phase-change type information recording medium in which information is recorded by the mark and the non-mark, the reflectance of the laser beam reflected by the mark and the non-mark and the reflected light on the surface of the recording film on the laser beam irradiation surface side And an area between the grooves depending on the phase difference of the reflected light reflected by the non-mark and the mark depending on the thickness of the interference film and the depth of the groove The phase difference generated in the entire reflected light due to the phase difference of the reflected light reflected by the groove is set to be in the range of 180 degrees to 210 degrees.
即ち、前記記録膜のレーザ光照射面側の表面に干渉膜を設け、この干渉膜で前記マークと非マークとにより反射されるレーザ光の反射率及びその反射光の位相を変化させる。その際に当該干渉膜の厚みに依存する前記非マークと前記マークとで反射された反射光の位相差および前記グルーブの深さに依存する前記グルーブ間の領域と前記グルーブとで反射された反射光の位相差による反射光全体で生じる位相差を180度〜210度の範囲になるように設定するようにしたことを特徴とする。 That is, an interference film is provided on the surface of the recording film on the laser light irradiation surface side, and the reflectance of the laser light reflected by the mark and the non-mark and the phase of the reflected light are changed by the interference film. At that time, the reflection between the groove and the groove depending on the phase difference of the reflected light reflected by the non-mark and the mark depending on the thickness of the interference film and the depth of the groove. The phase difference generated in the entire reflected light due to the phase difference of light is set to be in a range of 180 degrees to 210 degrees.
請求項2にかかる発明は、干渉膜の厚みを、非マークで反射された反射光の反射率を基準として、マークで反射された反射光の反射率が40%〜60%の範囲になるように設定したことを特徴とする。
In the invention according to
即ち、非マーク及びマークによる位相差をグルーブの影響を考慮すると共に、その時の反射率を適正にするために、非マークに対するマークの反射率が40%〜60%の範囲になるように干渉膜の厚みを設定したことを特徴とする。 That is, in order to consider the influence of the groove on the phase difference between the non-mark and the mark, and to make the reflectivity appropriate at that time, the interference film so that the reflectivity of the mark with respect to the non-mark is in the range of 40% to 60% The thickness is set.
請求項1にかかる発明によれば、干渉膜の厚みに依存する非マークとマークとで反射された反射光の位相差およびグルーブの深さに依存するグルーブ間の領域とグルーブとで反射された反射光の位相差による反射光全体で生じる位相差を180度〜210度の範囲になるように設定したので相変化型情報記録媒体においてもDPD法が適用できるようになり、再生専用の光ディスク装置でも相変化型情報記録媒体の再生が可能になる。 According to the first aspect of the present invention, the non-mark that depends on the thickness of the interference film is reflected by the groove and the region between the grooves that depends on the phase difference of the reflected light reflected by the mark and the depth of the groove. Since the phase difference generated in the entire reflected light due to the phase difference of the reflected light is set to be in the range of 180 degrees to 210 degrees, the DPD method can be applied to the phase change type information recording medium, and the read-only optical disk apparatus However, it is possible to reproduce the phase change information recording medium.
請求項2にかかる発明によれば、マークと非マークとの反射率の40%〜60%の範囲になるように干渉膜の厚みを設定したので、再生信号の品質を劣化させることなく相変化型情報記録媒体においてもDPD法が適用できるようになり、再生専用の光ディスク装置でも相変化型情報記録媒体の再生が可能になる。
According to the invention of
本発明の最良の形態を図を参照して説明する。本発明にかかる記録、再生及び消去が可能な相変化型ディスクの構成を図1に示す。図1(a)は、当該相変化型ディスクの断面図であり、図1(b)はその記録層の平面図を示している。また図2は、図1(a)に示す記録層の構成を詳細に示す部分断面図である。 The best mode of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a phase change type disc capable of recording, reproducing and erasing according to the present invention. FIG. 1A is a cross-sectional view of the phase change disk, and FIG. 1B is a plan view of the recording layer. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing in detail the configuration of the recording layer shown in FIG.
本発明にかかる相変化型ディスク1は、記録層3が保護膜2と透明基板4とにより挟持され、また所定の深さのグルーブ9が相変化型ディスク1の中心部から外周部に向けて螺旋状に形成されている。なお、グルーブ9間をランド8と称する。
In the phase change disk 1 according to the present invention, the
記録層3は、AITi等からなる放熱膜3a、ZnSSio2等からなる保温膜3b、Gesb等からなる記録膜3c、ZnSSio2等からなる干渉膜3dが順次積層されて構成されている。
The
そして、情報の記録及び消去は、対物レンズにより集光されたレーザ光が透明基板4側から記録層3に入射されて、グルーブ9の記録層3にマーク6が形成され、また既に形成されたマーク6を消去することにより非マーク7を形成することにより行われる。情報の再生は、当該マーク6及び非マーク7による反射光の光強度変化から行われる。
For recording and erasing information, the laser beam condensed by the objective lens is incident on the
このとき、レーザ光の照射により記録膜3cの温度が必要以上に上昇すると、当該記録膜3cの記録特性等が変動して、適正な記録が行えない場合が生じる。このような事態を防止するために、放熱膜3a及び保温膜3bが設けられている。放熱膜3aは放熱又は熱拡散を促進し、また保温膜3bは当該放熱膜3による放熱量等を制御して、記録膜3cの記録温度が適正温度範囲になるようにしている。
At this time, if the temperature of the recording film 3c rises more than necessary due to laser light irradiation, the recording characteristics of the recording film 3c may fluctuate, and proper recording may not be performed. In order to prevent such a situation, the heat dissipation film 3a and the heat retaining film 3b are provided. The heat dissipation film 3a promotes heat dissipation or thermal diffusion, and the heat retaining film 3b controls the heat dissipation amount by the
上述したように、情報の記録等は記録層3にレーザ光を集光して当該記録層3にマーク6及び非マーク7を形成することにより行われ、当該マーク6と非マーク7とは結晶状態が異なっている。即ち、レーザ光で記録膜3cを加熱し、その後に急冷すると当該記録膜3dはアモルファス化してマーク6が形成され、それより遅い冷却速度のときは記録膜3が結晶化して非マーク7が形成される。このマーク6及び非マーク7の反射率は、結晶状態により変化し、アモルファス状態の方が反射率が低くなる。
As described above, information recording or the like is performed by condensing a laser beam on the
このような構成の相変化型ディスク1に対して、DPD法及びプッシュプル法が共に適用できるようにすることが、本発明の目的である。プッシュプル法は、反射光における光強度の非対称性を利用する方法である。このため、相変化型ディスク1では、上述したようなグルーブ9が形成され、当該グルーブ9とランド8とが所定の高低を成すように形成されている。従って、対物レンズにより集光されたレーザ光の一部が、グルーブ9からずれてランド8に照射されると反射光の光強度分布に大きな非対称性が生じる。
It is an object of the present invention to make it possible to apply both the DPD method and the push-pull method to the phase change type disk 1 having such a configuration. The push-pull method is a method that utilizes the asymmetry of the light intensity in the reflected light. Therefore, in the phase change type disk 1, the
そこで、本発明では、図3に示す特性に従って、グルーブ9の光学深さを設定している。図3はグルーブ9の光学深さに対するプッシュプル信号感度を示したもので、横軸がレーザ光の波長をλとした時のグルーブ9の光学深さを示し、縦軸がその時のプッシュプル信号感度を示している。実際のグルーブ9の深さdは、レーザ光が透明基板4を通過するため、当該光学深さを透明基板4の屈折率nで除算して求めることができる。即ち、グルーブ9の深さdは、d=λ/n/8で与えられる。例えば、波長λをλ=64onm、屈折率nをn=1.58とすると、グルーブ9の深さdはd=50.6nmとなる。
Therefore, in the present invention, the optical depth of the
本発明では、最もプッシュプル信号感度が高くなるようにグルーブ9の光学深さをλ/8に設定し、プッシュプル法が適用できるようにしている。なお、このようにグルーブ9の深さを設定することにより、ランド8とグルーブ9との位相差は90度ずれ、受光信号の品質を高くすることが可能になっている。
In the present invention, the optical depth of the
一方、DPD法の場合には、反射光の回折パターンの変化を利用するものであり、本願発明にかかる相変化型ディスク1のように、グルーブがあるディスクの場合には、グルーブの影響を考慮する必要がある。 On the other hand, in the case of the DPD method, a change in the diffraction pattern of reflected light is used. In the case of a disk with a groove such as the phase change disk 1 according to the present invention, the influence of the groove is taken into consideration. There is a need to.
即ち、DVD−ROMのように孔(ピット)が記録膜に形成されて情報の記録が行われている場合には、当該ピットのみの回折パターンの変化を検出するので、受光信号の品質は高くなる。しかし、相変化型ディスク1の場合には、かかる孔は存在せず、グルーブ付ディスクにマーク6と非マーク7との結晶状態の相違により情報を記録しているため、回折パターンの変化を正確に検出することは困難である。
That is, when a hole (pit) is formed in a recording film as in a DVD-ROM and information is recorded, a change in the diffraction pattern of only the pit is detected, so the quality of the received light signal is high. Become. However, in the case of the phase change type disk 1, such holes do not exist, and information is recorded on the grooved disk due to the difference in crystal state between the
そこで、本発明では、記録膜3cを覆うように、干渉膜3dを設け、当該干渉膜3dの厚みを変化させることにより当該マーク6及び非マーク7からの反射光の位相及び反射率をグルーブ付ディスクに最適になるようにしている。
Therefore, in the present invention, the interference film 3d is provided so as to cover the recording film 3c, and the thickness and thickness of the interference film 3d are changed so that the phase and reflectance of the reflected light from the
図4はかかる干渉膜3dの膜厚に対する、非マーク7で反射される反射光の位相を基準とした場合の、マーク6で反射された反射光の位相及び、非マーク7とマーク6との反射率を変化を示す図である。
FIG. 4 shows the phase of the reflected light reflected by the
同図において、例えば、非マーク7に対するマーク6の位相差6を6=100度にするには、干渉膜3dの厚みを70nm又は220nmにすればよいことが解る。また、その時の非マーク7の反射率RcはRc=10%、マーク6の反射率RaはRa=5%となる。
In the figure, for example, it is understood that the thickness of the interference film 3d may be set to 70 nm or 220 nm in order to set the
図5〜図7は、グルーブ9の光学深さをλ/8に設定した状態で、干渉膜3dの厚みdを変化させて非マーク7に対するマーク6の位相差(δ)を変化させたときの、DPD信号感度(図5)、3T信号(図6)及び14T信号(図7)の関係を示した図である。
5 to 7 show a state in which the phase difference (δ) of the
なお、各国においては、非マーク7からの反射光の反射率に対するマーク6からの反射光の反射率(R)をサブパラメータとして示している。当該反射率Rは、例えば、反射率RがR=50%のとき、実際の非マーク7の反射率が20%であるとすると、実際のマーク6の反射率は20%×50%=10%のことである。
In each country, the reflectance (R) of reflected light from the
また、3T信号とは、相変化型ディスク1における最も短じかいマーク6から得られる信号であり、当該信号が大きい方が最短マークを高感度で検出することができる。一方、14T信号は、ディスクにおける最も長いマーク6から得られる信号であり、ある程度の大きさが要求される。
Further, the 3T signal is a signal obtained from the
図5から、位相差6が6=90度のときDPD信号感度は最大になり、またその値は反射率Rが大きいほど高くなることが解る。
From FIG. 5, it can be seen that the DPD signal sensitivity is maximized when the
また図6から、位相差δがδ=120度の近傍で3T信号振幅は最も大きくなるが、反射率Rには余り依存していないことが解る。 Further, it can be seen from FIG. 6 that the 3T signal amplitude becomes the largest when the phase difference δ is in the vicinity of δ = 120 degrees, but is not so dependent on the reflectance R.
さらに図7から、位相差δはδ=90度の近傍で14T信号振幅は最も大きくなり、反射率RがR=0%〜60%の時が相対的に高い14T信号振幅を示している。 Further, FIG. 7 shows that the phase difference δ has the largest 14T signal amplitude in the vicinity of δ = 90 degrees, and the 14T signal amplitude is relatively high when the reflectance R is R = 0% to 60%.
以上から、グルーブ9とランド8とにより反射光の位相差が90度になるように設定した場合に、DPD信号感度、3T信号振幅、14T信号振幅を共に高い値にするには、マーク6と非マーク7との反射光の位相差δをδ=90度〜120度の範囲に設定すれば良いことが解る。即ち、反射光全体で生じる位相差が、180度〜210度の範囲のときがDPD法及びプッシュプル法共に最適状態で行えるようになる。
From the above, in order to increase both the DPD signal sensitivity, the 3T signal amplitude, and the 14T signal amplitude when the reflected light phase difference between the
なお、マーク6と非マーク7との反射光の最適位相差及びグルーブ9とランド8とによる反射光の位相差は、関連が深いのでグルーブの深さを変えたときには反射光全体で生じる位相差を180度〜210度になるようにマークの位相差を変えるのが好ましい。
The optimum phase difference of the reflected light between the
一方、反射率は再生信号等の品質を決定するため大きい方がよい。このような観点から図5及び図6では、反射率が大きい方がDPD信号感度及び3T信号振幅は大きくなっている。また、図7では、0〜60%あたりが良好な14T信号振幅が得られている。従って、反射率の低下を抑えながらDPD信号感度、3T信号振幅、14T信号振幅を大きくする当該反射率Rの条件は、R=40〜60%の範囲であることが解る。 On the other hand, the reflectivity should be large in order to determine the quality of the reproduction signal and the like. From this point of view, in FIGS. 5 and 6, the DPD signal sensitivity and the 3T signal amplitude are larger when the reflectance is larger. In FIG. 7, a good 14T signal amplitude is obtained around 0 to 60%. Therefore, it is understood that the condition of the reflectance R for increasing the DPD signal sensitivity, the 3T signal amplitude, and the 14T signal amplitude while suppressing the decrease in the reflectance is in the range of R = 40 to 60%.
このような、範囲になるように干渉膜3dの厚みdを設定するならば、トラッキング信号をプッシュプル法及びDPD法により検出することが可能になる。従って、記録再生等が可能なDVD−RAMのような相変化型ディスクを、再生専用の光ディスク装置で再生することが可能になる。 If the thickness d of the interference film 3d is set so as to be in such a range, the tracking signal can be detected by the push-pull method and the DPD method. Accordingly, it becomes possible to reproduce a phase change type disc such as a DVD-RAM that can be recorded and reproduced by a reproduction-only optical disc apparatus.
図8は、一般的な光ディスク装置の概念構成図を示したものである。当該光ディスク装置は、レーザ光を発生して出射するレーザ源21、該レーザ源21からのレーザ光を反射すると共に、相変化型ディスク1からの反射光を透過させるハーフミラー22、ハーフミラー22で反射されたレーザ光を集光して相変化型ディスク1にレーザスポットを形成する対物レンズ23、対物レンズ23により収束され、ハーフミラー22を透過してきた相変化型ディスク1からの反射光を受光して光電変換する受光素子24、該受光素子24から出力される光電変換信号を検出してトラッキング信号、フォーカス信号のサーボ信号及び再生信号等を出力する検出回路25、該検出回路25からサーボ信号を受信してトラッキングモータ又はトラッキングコイル及びフォーカスコイル等のサーボ機構29の制御を行うサーボ回路26、検出回路25から再生信号を受信して情報の再生を行う情報再生回路27等を有している。
FIG. 8 shows a conceptual configuration diagram of a general optical disc apparatus. The optical disk device includes a
そして、レーザ源21から出射されたレーザ光は、ハーフミラー22で反射されて対物レンズ23に入射し、当該対物レンズ23で集光されて相変化型ディスク1の記録層3に照射される。
Then, the laser light emitted from the
一方、相変化型ディスク1からの反射光は、対物レンズ23で収束されてハーフミラー22を透過し、受光素子24で受光される。
On the other hand, the reflected light from the phase change disk 1 is converged by the
このようにして、受光素子24から出力された光電変換信号は検出回路25に入力して、当該検出回路25でサーボ回路26に供給するサーボ信号と情報再生回路27に供給する情報再生信号が出力される。
In this way, the photoelectric conversion signal output from the
このとき、上記光ディスク装置が再生専用の装置の場合には、受光素子24は4分割されており、検出回路25はDPD法に従い、対角線上に位置する2つの受光領域からの光電変換信号の和信号を求め、各和信号の位相差からトラッキング信号を検出してサーボ回路26に出力することになる。
At this time, when the optical disk device is a read-only device, the
また、上記光ディスク装置が記録再生装置の場合には、受光素子24は2分割されており、検出回路25はプッシュプル法に従い、当該2つの受光領域から出力される光電変換信号の対称性を比較することによりトラッキング信号を検出してサーボ回路26に出力することになる。
When the optical disc apparatus is a recording / reproducing apparatus, the
本発明にかかる、相変化型ディスク1は、上述したようにDPD法が適用できるように干渉膜3dの膜厚dが設定され、かつ、プッシュプル法が適用できるようにグルーブ9の深さが設定されているので、記録再生が可能な光ディスク装置にばかりでなく再生専用の光ディスク装置でも再生することが可能になる。
In the phase change disk 1 according to the present invention, the thickness d of the interference film 3d is set so that the DPD method can be applied as described above, and the depth of the
このようにして検出回路25からサーボ信号を受信したサーボ回路26は、当該サーボ信号に基づきサーボ機構29を駆動制御する。これによりトラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。
In this way, the
1 相変化型ディスク
3 記録層
3a 放熱膜
3b 保温膜
3c 記録膜
3d 干渉膜
8 ランド
9 グルーブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Phase
Claims (2)
An interference film that changes the reflectance of the laser light reflected by the mark and the non-mark and the phase of the reflected light is provided on the surface on the laser light irradiation surface side of the recording film, and the thickness of the interference film is 2. The reflectance of reflected light reflected by the mark is set in a range of 40% to 60% based on the reflectance of reflected light reflected by the non-mark. Phase change type information recording medium.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080527 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081007 |