JP2007073122A - Barcode recording device and barcode recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、著作権保護やコピー防止を目的としたバーコード状のマークをレーザ光の照射によって光ディスク面上に形成させるバーコード記録装置およびバーコード記録方法に関する。 The present invention relates to a barcode recording apparatus and a barcode recording method for forming a barcode-like mark on an optical disk surface by irradiating a laser beam for the purpose of copyright protection and copy protection.
現在、一般普及しているDVDメディアの一部は、光ディスク記録面上又は反射膜面上にコンテンツデータ(音楽/映像等)を含んでいるピット(マーク)とは全く異質なバーコード状の物理マークが記録されている。このバーコード状の物理マークは、光ディスクの内周側の周方向に配列されておりBCA(Burst Cutting Area)コードと呼ばれ、ディスク情報やディスクID等のユニークな情報を含むものである。 Currently, some of the DVD media that are in widespread use are bar code-like physics that are completely different from pits (marks) that contain content data (music / video, etc.) on the optical disk recording surface or reflective film surface. The mark is recorded. The bar-code-like physical marks are arranged in the circumferential direction on the inner circumference side of the optical disc and are called BCA (Burst Cutting Area) codes, and include unique information such as disc information and disc ID.
前記物理マークは、光ディスク製造過程の反射膜や記録膜等の積層膜を形成した後にレーザ光により形成し、BCAコード記録装置等の特殊な装置を用いて任意のマーク(データ)を記録するのため、ユーザが複製を行うことは非常に困難である。
他方、書替え可能なDVDには、DVD−RAMやDVD−RWが製品化されており、これら記録媒体の記録材料には相変化材料が用いられ、該相変化材料(記録膜)にレーザを照射することによって結晶化状態を変化させ、この結晶化状態の変化による反射率の変化を利用して情報の記録再生が行われる。
The physical mark is formed by laser light after forming a laminated film such as a reflective film or a recording film in the optical disk manufacturing process, and records an arbitrary mark (data) using a special device such as a BCA code recording device. For this reason, it is very difficult for the user to perform copying.
On the other hand, DVD-RAM and DVD-RW have been commercialized as rewritable DVDs. Phase change materials are used as recording materials for these recording media, and the phase change material (recording film) is irradiated with laser. Thus, the crystallization state is changed, and information is recorded / reproduced by utilizing the change in reflectance due to the change in the crystallization state.
この相変化型の光ディスクにマークを記録する方法および装置に関する技術が記載された文献としては、例えば下記特許文献1や特許文献2が挙げられ、これら文献には、半導体レーザによりバーコード状の物理マーク部とその他スペース部を結晶と非結晶(as−depo)により記録識別することが記載されている。
Examples of documents describing techniques related to a method and an apparatus for recording marks on this phase change type optical disc include
また、再生専用のDVDにはDVD−ROMがあり、マークを記録する方法および装置に関する技術が記載された文献としては、例えば特許文献3や特許文献4が挙げられ、これら文献には、光ディスク製造工程のディスク貼合わせ工程以降にYAGレーザ等の高出力レーザをディスク反射層に照射し反射層を溶融除去することによりバーコード状の物理マークを形成する技術が記載されている。また前記バーコードによるマーク部は、所定値を満たすように反射率を低く処理して形成され、実用化されているバーコード記録装置は、高出力が得られるように波長が800nm以上の遠赤外レーザを光源とするのが一般的であった。
近年、DVDの次世代メディアとしてφ120mm単層ディスクで15GBを超えるHDDVD(high density digital versatile disc)やBD(Blu− ray disc:ブルーレイディスク)等の光ディスクが規格化され、一部製品化されている。これら光ディスクの記録密度は、150Mbytes/cm2を超え、両ディスク共に青色レーザ(波長405nm)を用いてデータの記録/再生を行うことが最大の特徴である。これら次世代メディアにおいても規格上、前述の従来のDVDと同様にBCAコードを付加する必要がある。 In recent years, optical DVDs such as HD DVD (high density digital versatile disc) and BD (Blu-ray disc: Blu-ray disc) that exceed 15 GB as a next-generation DVD media have been standardized and partially commercialized. . The recording density of these optical discs exceeds 150 Mbytes / cm 2, and the greatest feature is that both discs record / reproduce data using a blue laser (wavelength 405 nm). In these next-generation media as well, it is necessary to add a BCA code in the same manner as in the conventional DVD described above.
しかしながら、記録材料に有機色素等の波長依存性が高い材料、特に青色(波長400nm帯)以外の波長ではほとんど反応しない材料で構成された追記型メディアも登場しつつあり、これまでの遠赤外(波長が800nm以上)レーザを光源とするバーコード記録装置ではまったく記録できないか、または記録できたとしても所定値を満たす良質なBCAマーク再生信号を得られないといった不具合があった。 However, write-once media composed of materials with high wavelength dependency, such as organic dyes, particularly materials that hardly react at wavelengths other than blue (wavelength 400 nm band) are also appearing as recording materials. (Wavelength is 800 nm or more) There is a problem that a barcode recording apparatus using a laser as a light source cannot perform recording at all, or a high-quality BCA mark reproduction signal that satisfies a predetermined value cannot be obtained even if recording is possible.
特に記録層を2面もつ片面2層ディスクにおいては、遠赤外レーザを光源とするバーコード記録装置を用いてレーザ出力を比較的小さくした場合、バーコードを記録することができず、記録可能な程度にレーザ出力を上げた場合、記録目的層以外のもう一方の記録層へダメージを与えたり、記録材料が反応する前に反射層にダメージを与える可能性が生じると言う不具合もあった。 In particular, in a single-sided dual-layer disc having two recording layers, if the laser output is relatively small using a bar code recording device using a far infrared laser as a light source, the bar code cannot be recorded and can be recorded. When the laser output is increased to such a degree, there is a problem that damage may be caused to the other recording layer other than the recording target layer, or the reflective layer may be damaged before the recording material reacts.
また遠赤外レーザを光源とするバーコード記録装置を用いて次世代メディアに対するバーコード記録ができた場合であっても、従来装置は、多大な投入エネルギ(レーザパワー)を要するため記録スポットの走査速度を遅くする必要があり、更には記録スポットの半径方向の送り速度も小さくする必要があり、このために記録時間が冗長になると言う不具合もあった。尚、前述の特許文献には、レーザを用いてマーク(BCAコード)を記録する旨が記載されているものの、例えばレーザ波長や光ディスク記録膜面上に形成させるレーザスポットサイズ等の具体的技術は開示されていないものである。 Even when a barcode recording device using a far-infrared laser as a light source can be used to record barcodes on next-generation media, the conventional device requires a large amount of input energy (laser power), so It is necessary to slow down the scanning speed, and further, it is necessary to reduce the feed speed in the radial direction of the recording spot, which causes a problem that the recording time becomes redundant. Although the above-mentioned patent document describes that a mark (BCA code) is recorded using a laser, specific techniques such as a laser wavelength and a laser spot size formed on an optical disk recording film surface are described. It is not disclosed.
本発明の目的は、前述の従来技術による不具合を除去することであり、具体的には、記録密度が150Mbytes/cm2を超える次世代メディアに再生信号が良質なバーコードマークを記録することができるバーコード記録装置及びバーコード記録方法を提供することである。 An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems caused by the prior art, and specifically, to record a barcode mark with a good reproduction signal on a next-generation medium having a recording density exceeding 150 Mbytes / cm 2. A bar code recording apparatus and a bar code recording method that can be used.
前記目的を達成するため本発明は、半導体レーザから発するレーザ光をレーザスポットとして光ディスク記録面上に照射し、該光ディスクの回転角に同期をかけながらレーザ光の出力をパルス状に変化させると共にレーザスポットをディスク半径方向に送り螺旋状に移動させることにより、光ディスクの円周に沿ってマークを形成するバーコード記録装置において、前記半導体レーザが、波長(λ)を400nm≦λ≦410nmとし、且つ膜面レーザ出力(P)を100mW≦P≦2Wとするレーザ光を発することを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention irradiates an optical disk recording surface with a laser beam emitted from a semiconductor laser as a laser spot, changes the output of the laser beam in a pulse shape while synchronizing with the rotation angle of the optical disk, and a laser. In the barcode recording apparatus that forms a mark along the circumference of the optical disk by feeding the spot in the radial direction of the disk and moving in a spiral shape, the semiconductor laser has a wavelength (λ) of 400 nm ≦ λ ≦ 410 nm, and The first feature is to emit a laser beam having a film surface laser output (P) of 100 mW ≦ P ≦ 2 W.
更に本発明は、前記第1の特徴のバーコード記録装置において、前記半導体レーザから発したレーザ光を集光し、光ディスク記録面上に線状のレーザスポットを形成させる対物レンズを備え、該レーザスポットの大きさが、長手方向の長さ(L)を10μm≦L≦250μmとし、短手方向の長さ(d)を0.3μm≦d≦3μmとし、該レーザスポットの長手方向を光ディスクの円周方向と直交して配置することを第2の特徴とし、前記何れかの特徴のバーコード記録装置において、開口数(NA)が0.6≦NA≦0.85の対物レンズと、バーコードを記録する記録層に対してレーザスポットの自動焦点制御を行う焦点制御手段とを備えたことを第3の特徴とする。 Further, the present invention provides the barcode recording apparatus according to the first feature, further comprising an objective lens that condenses the laser light emitted from the semiconductor laser and forms a linear laser spot on the optical disk recording surface. The spot size is such that the length (L) in the longitudinal direction is 10 μm ≦ L ≦ 250 μm, the length (d) in the short direction is 0.3 μm ≦ d ≦ 3 μm, and the longitudinal direction of the laser spot is The bar code recording apparatus according to any one of the above characteristics, wherein the objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.6 ≦ NA ≦ 0.85 and a bar A third feature is provided with a focus control means for performing automatic focus control of a laser spot on a recording layer for recording a code.
更に本発明は、半導体レーザから発するレーザ光をレーザスポットとして光ディスク記録面上に照射し、該光ディスクの回転角に同期をかけながらレーザ光の出力をパルス状に変化させると共にレーザスポットをディスク半径方向に送り螺旋状に移動させることにより、光ディスクの円周に沿ってマークを形成するバーコード記録装置のバーコード記録方法において、前記半導体レーザが、波長(λ)を400nm≦λ≦410nmとし、且つ膜面レーザ出力(P)を100mW≦P≦2Wとするレーザ光を発しながらバーコード記録を行うことを第4の特徴とする。 Furthermore, the present invention irradiates the optical disc recording surface with laser light emitted from a semiconductor laser as a laser spot, changes the output of the laser light in pulses while synchronizing with the rotation angle of the optical disc, and changes the laser spot in the disc radial direction. In the barcode recording method of the barcode recording apparatus for forming a mark along the circumference of the optical disc by moving it in a spiral manner, the semiconductor laser has a wavelength (λ) of 400 nm ≦ λ ≦ 410 nm, and A fourth feature is that barcode recording is performed while emitting laser light with a film surface laser output (P) of 100 mW ≦ P ≦ 2 W.
前記第4の特徴のバーコード記録方法において、前記半導体レーザから発したレーザ光を集光し、光ディスク記録面上に線状のレーザスポットを形成させる対物レンズを設け、該レーザスポットの大きさが、長手方向の長さ(L)を10um≦L≦250umとし、短手方向の長さ(d)を0.3um≦d≦3umとし、該レーザスポットの長手方向を光ディスクの円周方向と直交して配置しながらバーコード記録を行うことを第5の特徴とし、前記何れかの特徴のバーコード記録方法において、開口数(NA)が0.6≦NA≦0.85の対物レンズと、バーコードを記録する記録層に対してレーザスポットの自動焦点制御を行う焦点制御手段とを設け、該焦点制御手段が光ディスク記録面上に焦点合わせを行いながらバーコード記録を行うことを第6の特徴とする。 In the barcode recording method of the fourth feature, an objective lens for condensing laser light emitted from the semiconductor laser and forming a linear laser spot on the optical disk recording surface is provided, and the size of the laser spot is The length in the longitudinal direction (L) is 10 μm ≦ L ≦ 250 μm, the length in the short direction (d) is 0.3 μm ≦ d ≦ 3 μm, and the longitudinal direction of the laser spot is orthogonal to the circumferential direction of the optical disc. In the barcode recording method of any one of the above characteristics, an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.6 ≦ NA ≦ 0.85 is provided. Focus control means for automatically controlling the laser spot on the recording layer for recording the barcode is provided, and the focus control means performs barcode recording while focusing on the optical disk recording surface. And sixth aspect of the.
本発明によるバーコード記録装置及び同方法によれば、前記半導体レーザが、波長(λ)を400nm≦λ≦410nmとし、且つ膜面レーザ出力(P)を100mW≦P≦2Wとするレーザ光を発し、対物レンズが、0.6≦NA≦0.85の開口数(NA)を有し、レーザスポットの長手方向の長さ(L)を10μm≦L≦250μm、同短手方向の長さ(d)を0.3μm≦d≦3μmとし、該レーザスポットの長手方向を光ディスクの円周方向と直交して配置することによって、記録密度が150Mbytes/cm2を超える次世代メディアに再生信号が良質なバーコードマークを記録することができる。
発明者らは、記録材料が有機色素で構成された次世代追記型メディアに対し、以下条件で良質なBCAマークを形成できることを確認した。
開口数NA=0.6、
レーザ波長(λ)=408nm、
長手スポット幅=10μm、
膜面レーザ出力=100mW、
記録速度(走査速度)=2〜6m/s
According to the barcode recording apparatus and method of the present invention, the semiconductor laser emits laser light having a wavelength (λ) of 400 nm ≦ λ ≦ 410 nm and a film surface laser output (P) of 100 mW ≦ P ≦ 2W. The objective lens has a numerical aperture (NA) of 0.6 ≦ NA ≦ 0.85, the length (L) in the longitudinal direction of the laser spot is 10 μm ≦ L ≦ 250 μm, and the length in the short direction. By setting (d) to 0.3 μm ≦ d ≦ 3 μm and arranging the longitudinal direction of the laser spot perpendicular to the circumferential direction of the optical disc, a reproduction signal is transmitted to the next-generation media having a recording density exceeding 150 Mbytes / cm 2. Good quality barcode marks can be recorded.
The inventors have confirmed that a high-quality BCA mark can be formed under the following conditions for a next-generation write-once medium in which the recording material is composed of an organic dye.
NA = 0.6,
Laser wavelength (λ) = 408 nm,
Longitudinal spot width = 10 μm,
Film surface laser output = 100 mW
Recording speed (scanning speed) = 2-6 m / s
以下、本発明の一実施形態によるバーコード記録装置及びバーコード記録方法を図面を参照して説明する。図1は初期化実行中の任意時間における初期化レーザスポットの配置を示したものであり2層光ディスク面に対し垂直方向からみた図、図2は本実施形態により光ディスクに記録したバーコードを説明するための図、図3は本発明の一実施形態によるバーコード記録装置を説明するための図、図4は光ディスクの記録膜面上に形成させた線状スポットの模式図、図5は本実施形態によるバーコード記録方法のタイムチャート図、図6は片面2層ディスクにレーザ光を入射させ記録層に焦点を合わせた模式図である。 Hereinafter, a barcode recording apparatus and a barcode recording method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the arrangement of an initialization laser spot at an arbitrary time during initialization, and is a diagram seen from a direction perpendicular to the surface of a two-layer optical disc. FIG. 2 illustrates a bar code recorded on the optical disc according to this embodiment. 3 is a diagram for explaining a barcode recording apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of a linear spot formed on the recording film surface of an optical disk, and FIG. FIG. 6 is a schematic diagram in which a laser beam is incident on a single-sided dual-layer disc and the recording layer is focused.
<前提説明>
まず、本発明のバーコード記録の対象となる光ディスクについて説明する。本実施例が適用される光ディスクは、一面当たりの記録密度が150Mbytes/cm2を超え、波長(λ)が405nmの青色レーザで記録再生が可能であり、図1に示す如く、基材1aの上に第2の記録層2と、該第2の記録層2上に透明な中間層3をはさみこみ、更にその上に半透明状態の第1の記録層1と、記録層1の上には記録層1を保護するためのカバー層5(または基板5)とを備える、記録層を二面もつ片面2層光ディスク6である。
<Premise explanation>
First, an optical disc that is an object of barcode recording according to the present invention will be described. The optical disc to which this embodiment is applied can be recorded and reproduced with a blue laser having a recording density per surface exceeding 150 Mbytes / cm 2 and a wavelength (λ) of 405 nm. As shown in FIG. A second recording layer 2 and a transparent intermediate layer 3 are sandwiched between the second recording layer 2 and a semi-transparent
この片面2層光ディスク6は、片面から青色レーザ光4を照射することによって各記録層1又は2に記録された情報の再生が可能でありまた、各記録層1又は2へ情報を記録することも可能である。ディスクの形態としては追記型であり、記録材料は青色レーザ用としてチューニングされたもであれば良く、有機色素系でも無機系でもどちらでも良い。特徴としては、波長依存性が高く且つ波長が405nm帯のレーザ光でないと記録できないというものである。
The single-sided dual-layer optical disc 6 can reproduce information recorded on each
また、本願出願で述べる「記録」とは、ドライブやレコーダでの記録マーク部と同様の状態を示し、レーザ光照射によって、有機色素材料であれば一般にいう色素を焼く状態(色素変化させる状態)であり、無機材料、特に相変化材料であれば、結晶化させる状態を示すものである。また本願出願で述べる「膜面レーザ出力」とは、光ディスクの記録層における照射されるレーザ出力の値を意味するものとする。 In addition, “recording” described in the present application indicates a state similar to a recording mark portion in a drive or recorder, and is a state in which a dye is generally burned (state in which a dye is changed) if it is an organic dye material by laser light irradiation. In the case of an inorganic material, particularly a phase change material, it indicates a state to be crystallized. The “film surface laser output” described in the present application means the value of the laser output irradiated on the recording layer of the optical disc.
また、本願出願によるバーコード記録装置により記録した光ディスクは、図2に示す如く、光ディスク7の内周側に、ディスクの回転中心から放射上に延びるバーコード状に複数のマーク(バー及びスペースから成るキャラクタ)をディスク周方向9aに沿ったバーコードマーク8、例えばBCAコードを形成したものである。
In addition, as shown in FIG. 2, the optical disk recorded by the barcode recording apparatus according to the present application has a plurality of marks (bars and spaces) in the form of a barcode extending radially from the center of rotation of the disk on the inner peripheral side of the
<バーコード記録装置の構成説明>
次いで本実施形態によるバーコード記録装置の構成を説明する。本実施形態によるバーコード記録装置は、図3に示す如く、後述する波長(λ)且つ出力パワーを有するレーザ光を発する高出力青色半導体レーザ6aと、該高出力青色半導体レーザ6aから発せられたレーザ光を入射し、ディスク半径方向に向かって長い直線状のレーザスポット9を形成するための線状スポット形成光学系10と、該線状スポット形成光学系10が形成したレーザ光28を強く絞り込むための対物レンズ7bと、2つの記録層11と記録層12とを分離して認識し、各記録層に対応したフォーカスサーボ信号を生成する二層分離認識光学系13と、ディスク面振れに対し焦点ズレが生じないように対物レンズ7bを方向7aに移動して焦点合わせ制御を行う二層フォーカス制御回路14と、光ディスク27を所定の回転数で方向78(符号15a)に回転駆動させるスピンドルモータ15と、該モータ15の回転に応じたディスクの回転角を検出するロータリエンコーダ16と、該エンコーダ16により検出した回転角を基に変調用クロック信号をディスクの回転角に同期して発生するクロック同期回路17と、データバッファ18に貯えられたバーコード記録用のバッファデータと変調用クロック信号を基にディスク面に記録するための信号32を生成する変調回路19と、前記半導体レーザ6aを駆動するレーザドライバー回路22と、ディスク記録層に集光したスポット9をディスク半径方向36に移動させるキャリッジ25と、フォーカス系/レーザ系/モータ系/キャリッジ系の各回路や装置全体動作をコントロールするマイクロプロセッサ(以下MPU)26とを備える。
<Description of configuration of barcode recording apparatus>
Next, the configuration of the barcode recording apparatus according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the barcode recording apparatus according to the present embodiment is emitted from a high-power
<光ヘッドおよび記録スポットの説明>
前記光ヘッド25aに搭載する高出力青色半導体レーザ6aは、出力波長(λ)が[400nm≦λ≦410nm]の特性を持つ。この波長は、対応するドライブやレコーダと同じ波長405nmと同一の波長とするのが最も好ましい。ドライブやレコーダと同じ波長であれば高効率で記録することができ、目標記録膜(層)以外の隣接する積層膜に過剰なエネルギを与え、悪影響を及ぼすことを軽減できる。
<Description of optical head and recording spot>
The high-power
また高出力青色半導体レーザ6aは、膜面レーザ出力が100mW以上の出力特性を持つ。この理由は、効率良くバーコードを記録するためにディスク半径方向に10μm以上の長さを持つ線状スポットが必要であり、この線状スポットを形成した際、記録レ−ザ出力密度から算出すると、膜面レーザ出力が100mW以上の出力を持たせるのが実用的なためである。実機における高出力青色半導体レーザ6aの出力値は、出力200mW以上が好ましい。出力の上限値は、線状スポットの長手方向の長さ上限(後述)から算出して膜面レーザ出力が2Wとするのが望ましい。このため本発明での膜面レーザ出力範囲は、100mW≦P≦2Wが好ましい。
The high-power
前記対物レンズ7bは、高出力青色半導体レーザ6aより出力したレーザ光を線状スポット形成光学系10を通して光ディスクの記録膜上に線状のレーザスポット9として強く絞り込むため、開口数(NA)が0.6≦NA≦0.85の特性が好ましい。
The
この開口数(NA)が0.6≦NA≦0.85の高NAをもつ対物レンズ7bを使用する理由について、図4を参照して説明する。
図4は光ディスク27の記録膜上に形成させた線状スポットの模式図であり、光ディスクを面方向、すなわちレーザ光入射方向から見た図である。
The reason why the
FIG. 4 is a schematic diagram of a linear spot formed on the recording film of the
本実施形態における線状スポットは、図4に示す如く、光ディスク27を回転符号15a方向に回転させながら、線状スポット45(9)を光ディスクに対して相対的に走査速度50で走査させるため、線状スポット45の長手方向51を光ディスクの回転中心から半方向に伸びる直線上48、即ち光ディスク27の円周方向49と直交させる方向に配置させるのがバーコードを記録する上で最も効率が良いことが知られている。
As shown in FIG. 4, the linear spot in this embodiment scans the linear spot 45 (9) at a scanning speed of 50 relative to the optical disc while rotating the
本例における線状スポットは、線状スポットの長手方向の長さ(半値幅:L)を10μm≦L≦250μmとし、短手方向の長さ(半値幅:d)を0.3μm≦d≦3μmと設定した。前記長手方向51は、焦点深度とディスクの機械特性、特にラジアルチルト量との兼合いから250μmを上限値とするのが好ましく、下限は実用性を考慮して10μm以上とするのが好ましい。
In the linear spot in this example, the length in the longitudinal direction (half-value width: L) of the linear spot is 10 μm ≦ L ≦ 250 μm, and the length in the lateral direction (half-value width: d) is 0.3 μm ≦ d ≦ Set to 3 μm. The
また、線状スポットの短手方向の長さ(d)は、レーザスポットの走査速度50と記録状態の品質の関係から、0.3um≦d≦3umとするのが好ましい。更に長手方向のレーザ出強度分布は、頂点がほぼ平らな台形状46とすることにより、半径方向に均一なマークを記録する上で有効である。短手方向のレーザ強度分布は、特に規定することはないが、ガウシアン分布47に近い形状が望ましい。
The length (d) in the short direction of the linear spot is preferably 0.3 μm ≦ d ≦ 3 μm from the relationship between the
本実施形態における線状スポットの長手方向の長さ(L)と長手方向のレーザ出強度分布46、短手方向の長さ(d)と短手方向のレーザ強度分布(ガウシアン分布)47は、高出力青色半導体レーザ6aと線状スポット形成光学系10と対物レンズ7bによって、自由に設定することができ、前記線状スポットの形状を形成するために、対物レンズ7bは、レーザ光を記録膜上に線状のレーザスポット9として強く絞り込むため、開口数(NA)が0.6≦NA≦0.85の特性が好ましい。
In the present embodiment, the length (L) in the longitudinal direction of the linear spot and the laser
<動作説明>
本実施形態によるバーコード記録装置の動作を、図3及び図5を主に参照して説明する。
本実施形態によるバーコード記録装置は、バーコード記録対象の光ディスク3をスピンドルモータ15に搭載した状態で、後、MPU26に予め設定されたプログラミングにより自動的にバーコードの記録を行うものであって、この動作は、まず、スピンドルモータ15が、モータドライバー回路(図示なし)の指示によりディスク27を所定の回転数で回転させる。この場合の回転方式は、CLV(constant linear velocity)回転でもCAV(Constant angular velocity)回転でもどちらでもよい。次にMPU26が、キャリッジ25を光ディスク27上のバーコード記録半径位置に移動させ、記録を行わないレベル(出力値)のボトムパワー29によりレーザ6aを発光させ、二層フォーカス制御回路14によりバーコードの記録層にオートフォーカス制御をかける。
<Description of operation>
The operation of the barcode recording apparatus according to the present embodiment will be described with reference mainly to FIGS.
The barcode recording apparatus according to the present embodiment automatically records a barcode by programming set in advance in the
次いで本装置は、MPU26が、バーコード記録用のバーコードデータをデータバッファ18に出力し、該データバッファ18から出力したシリアルバファデータ30を変調回路19において変調用クロック信号31により同期をとってディスク回転に同期させた信号32を生成すると共に、レーザドライバー回路22に送信し、該レーザドライバー回路22が、信号32を増幅して高出力青色半導体レーザ6aに出力指示を行うことにより、高出力青色半導体レーザ6aが、信号32と同タイミングでパルス発光するレーザ出力33の照射を開始する。
Next, in this apparatus, the
このレーザ出力33は、図5に示す如く、出力を行うレーザ光のトップパワー34が、ディスク記録層が光学的に変化しマーク部37を形成できる出力以上の値に設定し、ボトムパワー29が光学的変化しない出力に設定されている。特にボトムパワー29は、フォーカスが外れない程度まで減少させるのが好ましい。
As shown in FIG. 5, the
この様に本実施形態によるバーコード記録装置は、光ディスクの回転に同期し且つ、ディスクの1回転毎に同じパルスレーザを出力33しながらレーザスポット40をキャリッジ25により記録隙間ができない所定の送りピッチ35で半径方向36に送ることによって、半径方向に所定の長さのバーコード39を記録することができる。
As described above, the bar code recording apparatus according to the present embodiment synchronizes with the rotation of the optical disk and outputs the
このバーコードに対する記録データ38は、図5の最下部に示す如く、例えば「・・010011・・」の数字であり、記録したマーク部37の反射率が低く、他のディスク面と反射率が充分に異なるために、一般の光ディスクドライブ装置等にて再生認識を行うことができる。
The
本実施形態によるバーコード記録装置は、ディスク回転数とスポット半径位置によって決まるスポットの走査速度(V)50と、ディスク1回転当たりの半径方向送り(D)35と、レーザ出力(トップパワーP)34はMPU26より上位のパーソナルコンピュータ等により任意に設定することができる。前記走査速度(V)50は、例えば(2m/s)≦V≦(12m/s)、ディスク1回転当たりの半径方向送り(D)35は、例えば2um/r≦D≦(長手スポット幅)um/r、膜面レーザ出力(トップパワーP)34は、例えば100mW≦V≦2Wに設定するのが実用的な範囲であり、これにより記録層ごとに斑なくかつ、バーコード再生波形が所定値を満足する、更には記録時間が短い最もバランスのとれた条件を選定することができる。
The bar code recording apparatus according to the present embodiment has a spot scanning speed (V) 50 determined by the disk rotation speed and the spot radius position, a radial feed (D) 35 per disk rotation, and a laser output (top power P). 34 can be arbitrarily set by a personal computer or the like above the
<焦点合わせの説明>
次いで本装置によるレーザスポットの焦点合わせについて図6を参照して説明する。図6は片面2層ディスクの各記録層に焦点を合わせた模式図である。
<Explanation of focusing>
Next, laser spot focusing by this apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram focusing on each recording layer of a single-sided dual-layer disc.
本実施形態によるバーコード記録装置は、前述した構成及び動作により図6に示す如く光ディスクのバーコード記録する記録層59又は60に焦点位置61を合わせることができ、ディスクの回転による面振れやその他外乱に対しても記録膜に形成したレーザスポット形状が変わることはなく、常時、記録層にて所定レーザパワー密度のレーザスポットを確保することができる。
The bar code recording apparatus according to the present embodiment can adjust the
更に本例によるバーコード記録装置は、高NAの対物レンズ58を用いることにより、nを保護層または中間層の屈折率、θを記録面と直交する法線と入射光線がなす角度としたとき、該入射角θ[θ=sin−1(NA/n)]を大きくとることができる。即ち、図6に示す光軸方向62に対しレーザスポットの面積変化が大きく、逆に合焦点位置61から僅かにずれた位置においてはレーザのパワー密度を激減することができる。
Furthermore, the barcode recording apparatus according to the present example uses the high NA
従って本実施形態は、バーコード記録対象の記録層に焦点を合わせ記録しているとき、近接するもう一方の記録層まで同時に記録することがなく、目的とする記録層のみバーコード記録63を行うことができ、両記録層に別々に異なったバーコードデータを記録することができる。また、一方の記録層にバーコード記録した後にフォーカスジャンプによりもう一方の記録層に焦点を移し、連続して異なったデータのバーコードを記録することもできる。
Therefore, in the present embodiment, when recording is performed while focusing on the recording layer to be recorded with barcode, the recording is not performed up to the other adjacent recording layer at the same time, and the
尚、前述の実施形態においては片面二層ディスクに関して説明したが、本発明は二層に限定することなく三層以上の片面多層ディスクでも同様の効果を得ることができる。当然、単層ディスクであってもまったく問題はなく同様の効果を得ることができる。また前記実施形態ではディスク内周部でのバーコード記録を示したが、ディスクの内周部に限ることなく、中周や外周にバーコードを設けても良い。更に前実施形態では、強いレーザ光(トップパワー)を照射してマーク部を低反射率にする例を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、ディスク周方向に羅列するマークとマークの間、すなわちスペース部に強いレーザ光(トップパワー)を照射し、スペース部の反射率を下げる構成であっても良い。 In the above-described embodiment, the single-sided dual-layer disc has been described. However, the present invention is not limited to two-layers, and the same effect can be obtained with a single-sided multilayer disc having three or more layers. Of course, there is no problem even with a single-layer disc, and the same effect can be obtained. In the above embodiment, bar code recording is shown on the inner periphery of the disc. However, the bar code may be provided on the middle or outer periphery without being limited to the inner periphery of the disc. Furthermore, in the previous embodiment, an example in which a strong laser beam (top power) is irradiated to make the mark portion have a low reflectivity has been described. However, the present invention is not limited to this, and marks arranged in the circumferential direction of the disc. Further, a configuration may be adopted in which strong laser light (top power) is irradiated between the marks, that is, the space portion to reduce the reflectance of the space portion.
また前記実施形態では、強いレーザ光(トップパワー)を照射すると反射率が低下する記録特性をもつ光ディスク(high to Low)を対象とする例を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、強いレーザ光(トップパワー)を照射すると反射率が増加する記録特性をもつ光ディスク(Low to high)を記録対象とすることもできる。即ち、前述の実施形態において、スペース部に強いレーザ光(トップパワー)を照射することにより、スペース部の反射率を上げることができ、再生信号として、high to Lowディスクのマーク部に強いレーザ光を照射し記録した場合と、同極性の信号を得ることができる。 In the above-described embodiment, an example has been described in which an optical disc (high to low) having a recording characteristic in which the reflectance decreases when irradiated with strong laser light (top power), but the present invention is not limited thereto. Instead, an optical disc (Low to high) having a recording characteristic that increases the reflectance when irradiated with strong laser light (top power) can be recorded. That is, in the above-described embodiment, by irradiating a strong laser beam (top power) to the space portion, the reflectance of the space portion can be increased, and a strong laser beam is applied to the mark portion of the high to low disc as a reproduction signal. A signal having the same polarity as that obtained when recording is performed can be obtained.
この様に本実施形態によるバーコード記録装置は、一般に光ディスクに用いられている銀合金やアルミ合金等の反射層材料が青色帯(波長:400nm帯)での吸収率が増加するため、反射層を溶融除去するROMタイプのバーコード(BCAコード)記録にも有効である。また記録密度が150Mbytes/cm2を超える次世代メディアに再生信号が良質なバーコードマークを記録することができる。 As described above, in the barcode recording apparatus according to the present embodiment, since the reflection layer material such as a silver alloy or an aluminum alloy generally used for an optical disk has an increased absorptance in a blue band (wavelength: 400 nm band), It is also effective for ROM type bar code (BCA code) recording that melts and removes. Further, a barcode mark with a good reproduction signal can be recorded on a next-generation medium having a recording density exceeding 150 Mbytes / cm 2 .
1:記録層、2:記録層、3:中間層、4:青色レーザ光、5:カバー層、6:層光ディスク、6a:高出力青色半導体レーザ、7:光ディスク、7b:対物レンズ、8:バーコードマーク、9:レーザスポット、9a:ディスク周方向、10:線状スポット形成光学系、11:記録層、12:記録層、13:二層分離認識光学系、14:二層フォーカス制御回路、15:スピンドルモータ、16:ロータリエンコーダ、17:クロック同期回路、18:データバッファ、19:変調回路、22:レーザドライバー回路、25:キャリッジ、25a:光ヘッド、27:光ディスク、28:レーザ光、29:ボトムパワー、30:シリアルバファデータ、31:変調用クロック信号、32:信号、33:レーザ出力、34:トップパワー、35:ピッチ、36:ディスク半径方向、37:マーク部、38:記録データ、39:バーコード、40:レーザスポット、45:線状スポット、46:台形状、46:レーザ出強度分布、47:ガウシアン分布、48:直線上、49:円周方向、50:走査速度、51:長手方向、58:対物レンズ、59:記録層、61:焦点位置、61:合焦点位置、62:光軸方向、63:バーコード記録。
1: recording layer, 2: recording layer, 3: intermediate layer, 4: blue laser light, 5: cover layer, 6: layer optical disk, 6a: high-power blue semiconductor laser, 7: optical disk, 7b: objective lens, 8: Bar code mark, 9: Laser spot, 9a: Disk circumferential direction, 10: Linear spot forming optical system, 11: Recording layer, 12: Recording layer, 13: Two-layer separation recognition optical system, 14: Two-layer focus control circuit 15: spindle motor 16: rotary encoder 17: clock synchronization circuit 18: data buffer 19: modulation circuit 22: laser driver circuit 25: carriage 25a: optical head 27: optical disk 28: laser light 29: Bottom power, 30: Serial buffer data, 31: Clock signal for modulation, 32: Signal, 33: Laser output, 34: Top power, 35 Pitch, 36: disk radial direction, 37: mark portion, 38: recording data, 39: barcode, 40: laser spot, 45: linear spot, 46: trapezoidal shape, 46: laser output intensity distribution, 47: Gaussian distribution 48: straight line, 49: circumferential direction, 50: scanning speed, 51: longitudinal direction, 58: objective lens, 59: recording layer, 61: focal position, 61: in-focus position, 62: optical axis direction, 63 : Bar code recording.
Claims (6)
前記半導体レーザが、波長(λ)を400nm≦λ≦410nmとし、且つ膜面レーザ出力(P)を100mW≦P≦2Wとするレーザ光を発することを特徴とするバーコード記録装置。 Laser light emitted from a semiconductor laser is irradiated onto the optical disk recording surface as a laser spot, and the output of the laser light is changed in pulses while synchronizing with the rotation angle of the optical disk. A bar code recording device that forms a mark along the circumference of an optical disc by moving it,
A bar code recording apparatus, wherein the semiconductor laser emits a laser beam having a wavelength (λ) of 400 nm ≦ λ ≦ 410 nm and a film surface laser output (P) of 100 mW ≦ P ≦ 2 W.
前記半導体レーザが、波長(λ)を400nm≦λ≦410nmとし、且つ膜面レーザ出力(P)を100mW≦P≦2Wとするレーザ光を発しながらバーコード記録を行うことを特徴とするバーコード記録方法。 Laser light emitted from a semiconductor laser is irradiated onto the optical disk recording surface as a laser spot, and the output of the laser light is changed in pulses while synchronizing with the rotation angle of the optical disk. A barcode recording method of a barcode recording apparatus for forming a mark along the circumference of an optical disk by moving the barcode,
The semiconductor laser performs barcode recording while emitting laser light having a wavelength (λ) of 400 nm ≦ λ ≦ 410 nm and a film surface laser output (P) of 100 mW ≦ P ≦ 2 W Recording method.
An objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.6 ≦ NA ≦ 0.85 and a focus control means for performing automatic focus control of a laser spot on a recording layer for recording a barcode are provided, and the focus control means 7. The bar code recording method according to claim 5, wherein bar code recording is performed while focusing on the optical disc recording surface.
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