JP2006324002A - 光学式記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】情報再生時に波形歪みの無い読取信号が得られる光学式記録媒体を提供する。
【解決手段】情報データを担う情報ピットが形成されるべきグルーブ情報トラックと、このグルーブ情報トラックに結合した複数のランドプリピットが予め形成されているプリピットトラックとが交互に形成されている光学式記録媒体において、上記グルーブ情報トラックにおける上記ランドプリピットの存在区間の各々の少なくとも一部の区間におけるトラック幅を非存在区間でのトラック幅よりも狭くするとともに、ランドプリピットは、両側に隣接する2つのグルーブ情報トラックの双方に結合されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、ユーザ側において情報データの記録が可能な光学式記録媒体に関する。
現在、かかる光学式記録媒体として、追記型のDVD(Digital Versatile Disc)−R、及び書換可能なDVD−RWが製品化されている。図1は、DVD−R又はDVD−RW(以下、これらを単にDVDと称する)の記録面及び断面の構造を示す斜視図である。尚、図1においては、情報記録再生装置によって情報データ(音声データ、映像データ、及びコンピュータデータ)の記録が為される以前の形態を示している。
図1に示されるように、情報データを記録する前のDVDの記録層R上には、予め、凸状(図の視点から見て)グルーブトラックGV及び凹状(同様に図の視点から見て)のランドトラックLDが螺旋状もしくは同心円状に交互に形成されている。図1に示された如く、DVDは透明基板Bを有しており、透明基板はそのグルーブ、ランドトラックを有する面で記録層R上に付いている。
更に、ランドトラックLD上には、グルーブトラックGV上の位置を示すアドレス、並びに記録タイミングを担う複数のランドプリピットLPPが予め形成されている。ランドプリピットLPPの各々は、隣接する両グルーブトラックGV間を連結する形態で形成されており、その底面(斜線にて示す面)は、グルーブトラックGVの底面(同様に斜線にて示す)と繋がっている。
ここで、かかるDVDに対して情報データの記録を行う情報記録再生装置は、このDVDから上記ランドプリピットLPPを読み取ることによりグルーブトラックGV上の位置を認識しつつ、情報データに応じた記録ビーム光をグルーブトラックGV上に照射する。この際、かかる記録ビーム光が照射された領域に熱が伝わり、その領域に図2に示されるが如き情報ピットPTが形成される。
しかしながら、かかる記録ビーム光がランドプリピットLPPに架かる位置に照射されると、図2に示される情報ピットPT1及びPT2の如き、変形した情報ピットPTが形成されてしまう。これは、記録ビーム光を照射した際の熱がランドプリピットLPPの一部にも伝導されるからである。従って、図2に示されるが如き記録状態のDVDから情報データの再生を行うと、上述の如き変形した情報ピットPT1及びPT2を読み取った際の読取信号に波形歪みが生じる場合があり、読み取りエラー率が高くなるという問題が発生した。
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、その情報再生時に波形歪みの無い読取信号が得られる光学式記録媒体を提供することを目的とする。
請求項1記載の光学式記録媒体は、情報データを担う情報ピットが形成されるべきグルーブ情報トラックと、ランドプリピットトラックを含む光学式記録媒体であって、ランドプリピットトラックには複数のランドプリピットが予め形成されており、グルーブ情報トラックとランドプリピットトラックとが交互に形成されており、前記ランドプリピットは前記グルーブ情報トラックに結合しており、前記グルーブ情報トラックのトラック幅は、前記ランドプリピットの存在区間の各々の少なくとも一部の区間において、前記ランドプリピットの非存在区間でのトラック幅よりも狭いこと、並びに、前記ランドプリピットは、両側に隣接する2つの前記グルーブ情報トラックの双方に結合されていること、を特徴としている。
発明を実施するための形態
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。図3は、本発明による光学式記録媒体としての追記又は書換可能なDVDの記録面の構造を示す斜視図である。尚、図3においては、後述する情報記録再生装置によって情報データの記録が為される以前の形態を示している。
図3に示されるように、本発明によるDVDの記録層R上には、予め、凸状(図の視点から見て)のグルーブトラックGV及び凹状(同様に図の視点から見て)のランドトラックLDが螺旋状もしくは同心円状に交互に形成されている。図3に示された如く、DVDは透明基板Bを有しており、透明基板Bはそのグルーブ、ランドトラックを有する面で記録層Rに付いている。
ランドトラックLD上には、情報データの記録時において、情報記録再生装置がグルーブトラックGV上の位置を認識する為のアドレス、並びに記録タイミングを担うランドプリピットLPPが予め形成されている。更に、グルーブトラックGV上での上記ランドプリピットLPPと結合する区間は、図3に示されるが如きグルーブトラック凹部GVKによって、そのトラック幅が狭められている。
図4は、かかるDVDに対して情報データの記録、及び再生を行う情報記録再生装置の構成を示す図である。図4において、記録再生ヘッド2には、図3に示されるが如き形態を有する追記又は書換可能な光学式記録媒体としてのDVD1に対して、情報データの記録を行う記録ビーム光発生装置(図示せぬ)と、かかるDVD1から記録情報(情報データを含む)の読み取りを行う読取ビーム光発生装置(図示せぬ)及び4分割光検出器と、が搭載されている。
読取ビーム光発生装置は、スピンドルモータ11によって回転駆動されるDVD1に読取ビーム光を照射し、その記録面上に情報読取スポットを形成させる。4分割光検出器は、図5に示されるが如く、上記DVD1の記録トラック(グルーブトラックGV)に沿った方向と、記録トラックに直交する方向とによって4分割された受光面20a〜20dを有する光電変換素子からなる。かかる光電変換素子は、上記情報読取スポットによるDVD1からの反射光を4つの受光面20a〜20d各々によって受光し、夫々を個別に電気信号に変換したものを読取信号Ra〜Rdとして出力する。
サーボ制御装置4は、これら読取信号Ra〜Rdに基づき、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びスライダ駆動信号各々を生成する。サーボ制御装置4は、このフォーカスエラー信号に基づいて、記録再生ヘッド2に搭載されているフォーカシングアクチュエータ(図示せず)を制御する。この際、フォーカシングアクチュエータは、かかるフォーカスエラー信号に基づいて上記情報読取スポットの焦点を調整せしめる。又、サーボ制御装置4は、上記トラッキングエラー信号に基づいて、記録再生ヘッド2に搭載されているトラッキングアクチュエータ(図示せず)を制御する。この際、トラッキングアクチュエータは、上記トラッキングエラー信号に基づいて上記情報読取スポットの形成位置をディスク半径方向に偏倚させる。更に、サーボ制御装置4は、上記スライダ駆動信号に基づいて、スライダ100を制御する。この際、スライダ100は、かかるスライダ駆動信号に応じた速度で記録再生ヘッド2をディスク半径方向に移送せしめる。
プリピット検出回路5は、上記読取信号Ra〜Rdに基づいて、図1に示されるように、DVD1のランドトラックLD上に形成されているランドプリピットLPPを検出してプリピット検出信号PPDを記録処理回路7に供給する。図5に、かかるプリピット検出回路5の内部構成を示す。図5において、加算器51は、かかる4分割光検出器の受光面20a及び20d各々によって受光されて電気信号に変換された読取信号Ra及びRd同士を加算して加算読取信号Ra+dを求め、これを減算器52に供給する。一方、加算器53は、4分割光検出器の受光面20b及び20c各々によって受光されて電気信号に変換された読取信号Rb及びRc同士を加算して加算読取信号Rb+cを求め、これを減算器52に供給する。減算器52は、上記加算読取信号Ra+dから加算読取信号Rb+cを減算した値を差分信号SBとして求め、これを2値化回路54に供給する。2値化回路54は、かかる差分信号SBを所定の閾値にて2値化し、これを上記プリピット検出信号PPDとして出力する。
図6は、DVD1における情報データ記録前のグルーブトラックGV上を情報読取スポットSPがトレースした際に得られる加算読取信号Ra+d、加算読取信号Rb+c、及び差分信号SB各々の波形を示す図である。図6に示されるように、情報読取スポットSPがDVD1のグルーブトラックGV上をトレースしている際に得られる加算読取信号Ra+d、及び加算読取信号Rb+c各々は、”0”である。ところが、情報読取スポットSPがランドプリピットLPPに架かると、このランドプリピットLPPによる回折の影響により、4分割光検出器の受光面20a及び20d各々での受光量が減少する。一方、受光面20b及び20c各々には、ランドプリピットLPPによって回折された回折光が入射する為、その受光量が増加する。よって、この際、図6に示されるように、加算読取信号Ra+dは”0”の状態から徐々に減少して極小値L1となり、加算読取信号Rb+cは”0”の状態から徐々に増加して極大値L2へと推移して行く。その後、情報読取スポットSPがランドプリピットLPPから離れるにつれ、加算読取信号Ra+dは上記極小値L1の状態から徐々に増加して”0”の状態へ推移して行き、加算読取信号Rb+cは上記極大値L2の状態から徐々に減少して”0”の状態へと推移して行く。よって、加算読取信号Ra+dから加算読取信号Rb+cを減算して得られた差分信号SBは、上記極小値L1から上記極大値L2を減算して得られた図6に示されるが如き極小値L3を有する波形となる。そこで、かかる差分信号SBを2値化回路54により所定閾値Thで2値化すれば、ランドプリピットLPPのトレース時点を示すプリピット検出信号PPDが得られるのである。
尚、図1に示されるが如き従来のDVDからランドプリピットLPPを検出する際にも、図6に示されるが如き波形形態を有する加算読取信号Ra+d及び加算読取信号Rb+c各々が得られるが、それらの極小値L1及び極大値L2各々の絶対値は、図3に示されるが如き本発明によるDVDから得られるものの方が大である。これは、本発明によるDVDは図3に示されるように、グルーブトラックGV上におけるランドプリピットLPPと結合する区間でのトラック幅がグルーブトラック凹部GVKによって狭めているからである。すなわち、グルーブトラックGV上におけるランドプリピットLPPと結合する区間でグルーブトラックGVのトラック幅を狭めることにより、加算読取信号Ra+d及び加算読取信号Rb+c各々の極小値L1及び極大値L2の絶対値が増加するのである。
従って、図3に示されるが如き本発明によるDVDによれば、ランドプリピットLPPをトレースした際に得られる差分信号SBの極小値L3の絶対値が、図1に示されるが如き従来のDVDからランドプリピットLPPをトレースした際に得られるものよりも大となる。よって、図6に示されるが如き所定閾値Thによる2値化を行う際のダイナミックレンジが広くなり、ランドプリピット検出信号PPDの検出精度が高まるのである。
記録処理回路7は、かかるプリピット検出信号PPDに基づいて、現時点において記録再生ヘッド2が記録を行っている位置、すなわち、グルーブトラックGV上の位置を認識し、この記録位置から所望の記録位置へと記録再生ヘッド2をトラックジャンプせしめるべき制御信号をサーボ制御装置4に供給する。更に、記録処理回路7は、記録すべき情報データに対して所望の記録変調処理を施して記録変調データ信号を生成し、これを上記記録再生ヘッド2に供給する。記録再生ヘッド2に搭載されている記録ビーム光発生装置は、かかる記録変調データ信号に応じた記録ビーム光を発生し、これをDVD1上のグルーブトラックGV上に照射する。この際、かかる記録ビームが照射されたグルーブトラックGV上の領域に熱が伝わりその領域に、図7に示されるが如き情報ピットPTが形成されて行く。
尚、記録ビーム光がグルーブトラックGV上におけるランドプリピットLPPに架かる位置に照射されると、図7に示されるような変形した情報ピットPT1及びPT2が形成される。この際、これら情報ピットPT1及びPT2各々では、その情報ピット領域がランドプリピットLPPの一部にもおよんでピット面積を増加させている。しかしながら、このピット面積の増大分は、グルーブトラック凹部GVKでグルーブトラックGVのトラック幅を狭め、ピット面積を小さくしたことによって相殺されている。すなわち、情報ピットPT1及びPT2各々はそのピット形状が変形しているものの、ピット長に対するピット面積の比率は、正常な形状を有する情報ピットPTと同一になっているのである。
ここで、図7に示されるように情報データの記録が為されたDVD1から情報データの再生を行う場合、図4におけるヘッドアンプ3は、上記記録再生ヘッド2の4分割光検出器から供給された読取信号Ra〜Rdの総和を求め、これを所望に増幅して得た情報読取信号RFを情報データ再生回路30に供給する。情報データ再生回路30は、かかる情報読取信号RFを2値化した後、復調処理、誤り訂正処理、及び各種情報復号処理を順次実施することにより、DVD1に記録されていた情報データ(映像データ、音声データ、コンピュータデータ)の再生を行い、これを出力する。
この際、DVD1のグルーブトラックGV上におけるランドプリピットLPPに架かる位置には、図7に示されるが如き変形した情報ピットPT1及びPT2が存在する場合がある。ところが、前述したように、これら情報ピットPT1及びPT2各々のピット長に対するピット面積の比率は、正常な形状を有する情報ピットPTと同一であり、それ故、回折に対する影響も、正常な形状を有する情報ピットPTに読取ビーム光を照射した場合と同一となる。
よって、本発明によるDVDによれば、波形歪みの無い良好な読取信号が得られるのである。尚、図3に示される実施形態においては、ランドプリピットLPPを挟む両側のグルーブトラックGV各々のトラック幅をグルーブトラック凹部GVKによって狭めるようにしている。しかしながら、図8に示されるように、いずれか一方のグルーブトラックGVだけに、ランドプリピットLPPとの結合区間にグルーブトラック凹部GVKを設けて、そのトラック幅を狭めるようにしても良い。
又、上記実施形態におけるランドプリピットLPPは、これを挟む両側のグルーブトラックGVに結合されているが、いすれか一方のグルーブトラックGVとは離間して形成するようにしても良い。図9は、かかる点に鑑みて為された本発明によるDVDの記録面の他の構造を示す斜視図である。
図9に示されるDVDにおけるランドトラックLD上には、グルーブトラックGV上の位置を認識する為のアドレス、並びに記録タイミングを担う複数のランドプリピットLPP’が予め形成されている。ランドプリピットLPP’は、これを挟む2つのグルーブトラックGVの内の一方のみに結合する形態で形成されており、他方のグルーブトラックGVとは離間して形成されている。更に、このランドプリピットLPP’が結合されている方のグルーブトラックGVに、グルーブトラック凹部GVKを設けるようにしている。
図10は、図9に示されるDVDに対して情報データの記録を行った際の記録形態の一例を示す図である。図10に示されるが如く、図9に示されるDVDにおいても、記録ビーム光がグルーブトラックGV上におけるランドプリピットLPP’に架かる位置に照射されると、変形した情報ピットPT2が形成される。この際、情報ピットPT2はそのピット形状が変形しているものの、前述したように、ピット長に対するピット面積の比率が、正常な形状を有する情報ピットPTと同一になっている。
従って、図9に示される構造を採用しても、図3に示されるものと同様に、その情報データの再生時において波形歪みの無い良好な読取信号が得られる。尚、図9に示されるが如き形態を有するDVDを製造する為には、グルーブトラックGV及びランドプリピットLPP’各々を凹状に形成したディスク原盤を作成する必要がある。このディスク原盤を作成するにあたり、先ず、上記グルーブトラックGV及びランドプリピットLPP’各々の形態を有するマスクパターンをレーザカッティングにより作成する。
図11は、かかるレーザカッティング動作を説明する為の図である。図11において、カッティングビーム発生装置CBGは、図に示されるが如き白抜きの矢印方向に移動しつつ、グルーブトラックGV用のカッティングビーム、及びランドプリピットLPP用のカッティングビームのいずれか一方をマスクシート上に照射する。すなわち、図11に示されるが如き、マスクシート上の区間AではグルーブトラックGV用のカッティングビームのみを照射し、区間BではランドプリピットLPP用のカッティングビームのみを照射するのである。この際、グルーブトラックGV用のカッティングビームは図11に示されるが如きマスクシート上の仮想ラインJGVをトレースして照射され、ランドプリピットLPP用のカッティングビームは上記仮想ラインJLPをトレースして照射される。これらカッティングビームにより、区間Aでは仮想ラインJGV上にその中心軸を有するビームスポットSPGVが照射され、一方、区間Bでは仮想ラインJLP上にその中心軸を有するビームスポットSPLPが照射される。よって、マスクシート上において、上記ビームスポットSPGV及びビームスポットSPLP各々が照射された領域に斜線部にて示されるが如きカッテイングパターンCPが形成される。この際、図11に示されるが如き区間A及びBでの動作により、グルーブトラックGV用のカッテイングパターンがマスクシート上に形成され、区間Bでの動作により、ランドプリピットLPP’用のカッテイングパターンがマスクシート上に形成されるのである。
図12(a)から(c)は本発明の他の実施例を示す図である。本実施例によれば、図示の如く、ランドプリピットLPPはグルーブGV用のカッティングビームSPGVをディスク半径方向に偏倚させるとともに、カッティングビームSPGVのレーザーパワーを所定期間において上昇させることにより形成される。カッティングビームSPGVの位置は図12(b)に示されるトラッキングオフセット信号に基づいて制御され、図12(c)に鎖線JGVで示された如く、時刻t1から時刻t3において、ディスク半径方向に徐々に偏倚された後に徐々に始めの位置に復帰させられる。また図12(a)に示された如く、カッティングビームSPGVのレーザーパワーは時刻t1から時刻t2の間増加される。これによって、カッティングビームSPGVのビーム径は時刻t1から後のある期間内に増加し、t2から後のある期間内に減少して元のビーム径となる。この結果、図12(c)の中央の斜線部分に示された如く、カッティングビームSPGVの位置の偏倚とカッティングビームSPGVのビーム径の増大により期間A1(時刻t1からt3の間)において曲線形のランドプリピットLPPが形成され、同様に期間A2(t1とt2の間の時刻からt3迄の間)にグルーブトラックのトラック幅(ランドプリピットLPPが形成された部分を除く)が減少される。なお、図12(c)の上と下の斜線部分は隣接するグルーブトラックGVを示す。
以上の操作により、ランドプリピットLPPは区間A1において形成され、グルーブトラックGVがこの区間A1よりも狭い区間A2においてそのトラック幅が狭く形成される。尚、図12(c)においてはランドプリピットLPPが形成される区間A1とグルーブトラックGVがそのトラック幅が狭く形成される区間A2はともに時刻t3で終了する場合が図示されているが、区間A1及び区間A2の時間関係はこれに限らない。例えばトラック幅が狭く形成される区間A2が区間A1より先に終了するようにレーザーパワーアップ信号及びトラッキングオフセット信号を制御するようにしても良い。
尚、上記実施形態に示されるDVDにおいては、グルーブトラックGVを凸状、ランドトラックLDを凹状にしているが、両者の凹凸形状が反対、すなわち、グルーブトラックGVが凹状、ランドトラックLDが凸状であっても構わない。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明による光学式記録媒体によれば、記録ビームの照射熱がグルーブトラックを介してランドプリピットに伝導されたが故に、変形した情報ピットがこのグルーブトラック上に形成されても、波形歪みの無い読取信号が得られるようになる。
従来の追記又は書換可能なDVDの記録面の構造を示す斜視図である。 図1に示されるDVDに情報ピットが形成された場合の記録面の形態の一例を示す図である。 本発明による光学式記録媒体としての追記又は書換可能なDVDの記録面の構造を示す斜視図である。 本発明によるDVDに対して情報データの記録及び再生を行う情報記録再生装置の構成を示す図である。 4分割光検出器及びプリピット検出回路5の内部構成を示す図である。 プリピット検出回路5の内部動作波形を示す図である。 図3に示されるDVDに情報ピットが形成された場合の記録面の形態の一例を示す図である。 本発明によるDVDの記録面の他の構造を示す斜視図である。 本発明によるDVDの記録面の他の構造を示す斜視図である。 図9に示されるDVDに情報ピットが形成された際の記録面の形態の一例を示す図である。 図9に示されるDVDを製造する際に用いられるマスクパターンのカッティング動作を説明する為の図である。 本発明による他の例を示す図であり、図12(a)はレーザパワーアップ制御信号を示し、図12(b)はトラッキングオフセット制御信号を示し、図12(c)はDVDの記録面のグルーブトラックの形状を示している。
主要部分の符号の説明
GV グルーブトラック
LD ランドトラック
GVK グルーブトラック凹部
LPP ランドプリピット

Claims (2)

  1. 情報データを担う情報ピットが形成されるべきグルーブ情報トラックと、ランドプリピットトラックを含む光学式記録媒体であって、ランドプリピットトラックには複数のランドプリピットが予め形成されており、グルーブ情報トラックとランドプリピットトラックとが交互に形成されており、前記ランドプリピットは前記グルーブ情報トラックに結合しており、前記グルーブ情報トラックのトラック幅は、前記ランドプリピットの存在区間の各々の少なくとも一部の区間において、前記ランドプリピットの非存在区間でのトラック幅よりも狭いこと、並びに、前記ランドプリピットは、両側に隣接する2つの前記グルーブ情報トラックの双方に結合されていること、を特徴とする光学式記録媒体。
  2. 前記ランドプリピットは、両側に隣接する2つの前記グルーブ情報トラックの双方に結合されており、2つの前記グルーブ情報トラックの内の一方のグルーブ情報トラックにおける前記ランドプリピットの存在区間の各々の少なくとも一部の区間におけるトラック幅が、前記ランドプリピットが非存在区間でのトラック幅よりも狭いことを特徴とする請求項1記載の光学式記録媒体。

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