JP2007087503A - 光記録媒体及び光記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 微妙なライトストラテジ制御を必要とする光記録媒体に於いても、良好な記録特性を得るための光記録装置及び光記録媒体を提供すること。
【解決手段】 光記録媒体は、コントロールデータゾーンにプリレコードされる記録条件設定情報が、複数の記録対物レンズＮＡに対応した複数セット分、記録されており、また、複数セットの記録条件設定情報を有することを判断させるためのフラッグが予め設けられている。また、光記録装置は、光記録媒体上のフラッグに応じて、その記録条件設定情報を取得し、その記録条件に設定する機能を有している。
【選択図】 図４

Description

本発明は、レーザ光を利用して情報を記録再生する記録媒体、及び当該媒体に記録再生を行う記録装置に関する。

相変化型光記録媒体とは、結晶相と非結晶相との可逆変化現象を利用して、情報を書換えることを可能とする媒体であり、例えば近年のＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭである。なかでもＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭは主に映像情報のような情報量が大
きいものの記録、書換えに使用される。また近年のビデオレコーダやパソコン用記録媒体として急速に普及している相変化型光記録媒体には、市場の書き込み装置に対して安定で優れた記録特性、優れたオーバライト特性を発揮できることが要求されている。

光記録媒体は、業界団体による各組織によって、それぞれの光記録媒体規格が策定されている。ＤＶＤ−Ｒ，−ＲＷ，−ＲＡＭは、ＤＶＤフォーラムがその規格策定を行っており、記録ＮＡは０．６０に設定されており、＋Ｒ、＋ＲＷは、＋ＲＷアライアンスがその規格策定を行っており、記録ＮＡは０．６５に設定されている。

記録媒体は規格で標準化されてはいるものの、各社で使用する記録膜材料やその他の構成する機能膜の材料・厚み構成などが異なるために、各媒体に最適な個別の記録条件が、光ディスクのコントロールトラックと言われる領域に、該当する規格で定める記録ＮＡに対応した記録条件のみ、予め格納されている。光記録装置は、それを読み込み、適切な書き込みを実現する。光記録装置の種類による記録環境としては、対物レンズＮＡがその最も大きな要素となる。
特開平１１−３５３６８３号公報 特開２０００−０４０２３４号公報 特開２０００−２９３８５２号公報

一方、４．７ＧＢの書き込み容量を有する媒体の中でも、複数の媒体規格が存在しており、近年、市場の光記録装置に於いては、複数の媒体規格に対応できる装置を市場に投入している。そのため、それぞれの媒体規格の評価条件としての対物レンズＮＡと異なる対物レンズＮＡを使用している装置が、市場に多く存在する様になってきた。４．７ＧＢの書き込み容量を有する媒体で、規格上のＮＡが０．６０と０．６５があり、光記録装置に於いては、対応する媒体種類に応じて、ＮＡが０．６０であったり、０．６５であったり、０．６３など中間の値を持たせたり、更には、０．６５を越えるＮＡを有するものもあるなど、その記録環境が必ずしも規格と一致しない。

従って、例えばＮＡ０．６５の対物レンズを搭載する光記録装置は、記録しようとする光記録媒体から、ＮＡ０．６５に適した、記録パワー、ライトストラテジ、ＯＰＣ情報などの記録情報を読み込んで記録に使用したい。しかしながら、光記録媒体の規格がＮＡ０．６０である光記録媒体に於いては、ＮＡ０．６０に対応する記録条件情報は記録されていても、ＮＡ０．６５に対応する記録条件情報は記録されていない。その場合、必ずしも最適でない、ＮＡ０．６０に対応する記録条件情報を参照し、記録に使用する。

従来媒体、例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ単層媒体、ＤＶＤ−Ｒ単層媒体に於いては、その媒体に該当する規格のＮＡ０．６０に最適な書き込み条件を格納しているのみであっても、その情報を参照した異なるＮＡを有するドライブが記録再生を行って、特性的に劣化はあっても大きな破綻を起こすことが無く、複数のＮＡに対応する書き込み条件の格納をする必然性が見出されていなかった。

しかし、近年になって媒体の容量増大のために、２層化した記録媒体が開発され始めており、例えば２層化した相変化型光記録ディスクの場合、光入射側の記録層は光を透過させるために構成する各層の厚みがそれぞれ非常に薄く、書き込み条件を非常に微妙に制御する必要があり、該当する規格に対応するＮＡに最適な記録条件のみでは、多様なＮＡ値を有する記録装置で良好な記録特性を得ることが難しくなっている。更に、光入射側に対する奥側の層に於いても、上記、光入射側の記録層を通して記録されるため、光学的影響を受けて、ビームスポットサイズの実効的な強度分布などが変化するため、やはりＮＡの差による影響を受けやすい。

相変化型光記録ディスクＤＶＤ−ＲＷ規格はＮＡ０．６０で規定されているが、市場の記録装置はＮＡ０．６５以上であることが多い。そこで、発明者らは、２層相変化ディスクを試作し、記録装置のＮＡ０．６０とＮＡ０．６５の両者の記録条件の比較をしたところ、ＮＡによるストラテジをはじめとする書き込み条件の違いが大きいことを確認した。例えば、２層相変化ディスクのＬ１側（光入射に対する奥側の層）で、図６下部に示す一般的な１Ｔマルチパルスを使用して比較評価した結果を図２に示す。ライトストラテジとは、光記録の際に、記録用レーザ発光をデータに応じて制御する制御パターンであり、光記録媒体に最適化できるよう、いくつかの可変パラメータが設定されている。

図２に示すとおり、ＮＡ０．６０とＮＡ０．６５では記録パワー（Po）で5.8mWの差を有し、消去パワーPeとPoの比であるεも、ＮＡ０．６０は０．３９、ＮＡ０．６５では０．４５と大きな差を生じた。このε値は、ドライブにおける０ＰＣで使うパラメータであり、この差は実用的には非常に大きな差異である。０ＰＣとは、ドライブが自動的にその光記録媒体に適した記録パワーを求めるための手法であり、パワーに対する変調度の変化を用いるγ法や、アシンメトリーの変化によって求めるβ法などがあるが、何れも、スタートパラメータとして、εを必要とする。例えば、記録パワーに対する変調度の変化から最適な記録パワーを得る場合に、消去パワーの設定によって大幅に結果が異なる。εは、パワーの設定をすることによって自動的に消去パワーを決める働きをする。Ttopのパルス幅も、ＮＡ０．６０で０．４２Ｔ、ＮＡ０．６５で０．５０Ｔとやはり大きな差である。ＮＡ０．６５の対物レンズを有する光記録装置が、光記録媒体のＮＡ０．６０に対応する記録条件情報を読み込んで書き込むと、非常にその記録特性が悪化する。

光記録装置は、規格が設定する記録環境に基づいた記録条件情報を参照するのみでは、特に２層相変化ディスクの場合に、適切な記録条件設定ができないことが明らかになった。
不適切な記録条件での記録は、ジッタの低下やエラーレートの増加などの問題を発生するため、この解決の手段が求められている。

反面、光記録媒体が、広い記録環境に対応できる設計の場合には、複数の記録環境に対応した記録条件情報を提供する必要はなく、同様に、光記録装置においても非常にマージンの広い設計が施された場合には基本の記録条件情報の読み込みのみで済ませたい場合がある。そのため、固定的な大量の情報格納エリアの拡張を光記録媒体も光記録装置も、それぞれ書き込み、読み込む事が必須になるようには設定できなかった。

そこで、上記課題を解決するために本発明は、以下の媒体、装置を提供するものである。
（１） 光記録媒体において、コントロールデータゾーンのプリレコーデッド情報として、ＯＰＣ（Optimum power control）設定情報とライトストラテジ情報とを含む記録条件に対応する記録条件情報セットが、記録ピックアップヘッドのＮＡ（開口率）に対応して複数セット記録されていることを特徴とする光記録媒体。
（２） 前記記録条件情報セットが複数セット記録されていることを判別させるためのフラッグが設けられていることを特徴とする上記（１）記載の光記録媒体。
（３） 相変化型の記録層を２層有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の光記録媒体。
（４） 光記録媒体上のコントロールデータゾーンのプリレコーデッド情報として、ＯＰＣ（Optimum power control）設定情報とライトストラテジ情報とを含む記録条件に対応する記録条件情報セットが、記録ピックアップヘッドのＮＡ（開口率）に対応して複数セット記録されていること判別させるためのフラッグを、前記光記録媒体から読み取り、その情報内容に応じて、本装置の有する記録環境に適した前記記録条件情報セットを選択して前記光記録媒体から読み込む読み込み手段と、
読み込んだ前記記録条件情報セットに基づき前記光記録媒体に対する記録動作を行う記録手段と、
を備えることを特徴とする光記録装置。

本発明による、予め記録媒体上に記録された、複数の記録環境に対応した記録条件情報は、記録装置がその記録環境に対応した適切な記録条件情報を選択し読み込むことで、当該記録媒体と当該記録装置の組み合わせに適した記録条件にて記録できるため、非常に微妙なライトストラテジ制御を必要とする相変化型或いは色素型の２層記録光ディスクに於いても、良好な記録特性が得られるという大きな効果を得ることができる。

また、本発明における上記フラッグは、複数の記録条件情報を設定するか否かをメディア製造会社の判断で設定でき、また、光記録装置側も、フラッグを読んで複数の記録条件情報をメディアが記録してある事を認識した上で、情報利用の可否は光記録装置側で行う事が出来る。

従って、本発明は、光記録装置と光記録媒体の各種組み合わせの記録特性を格段に向上させることができるが、必ずしも固定的なものではなく、光記録装置や光記録媒体の特性向上により、光記録装置はその動作上の制約を、光記録媒体製造会社はその設定上の大きな設計工数を免れることを可能にする柔軟性を許容する効果を同時に有している。

ＤＶＤ−ＲＷを例にとると、予めディスクに記録する情報は、ＬＰＰと呼ばれる記録するためのグルーブ間に配置されたプリピットを用いるか、コントロールデータゾーンに見られるようにリーダブルエンボスと呼ばれるグルーブに、記録されるデータと同じ変調方式による凹凸ピットにより予め情報を書きこんでおく方法の２種がある。これらの情報は、何れもスタンパの段階で埋め込むプリレコーデッド情報であり、基板が成形された段階で既に書きこまれた状態にある。

図３には、2層型のＤＶＤ−ＲＷの例を示しており、リーダブルエンボスによって予め書き込まれたドライブのための情報のレイアウトが示されている。ここでは、BＰ５１２〜BＰ２０４７のExtended embossed information の中で、例えば、ＢＰ５２０〜ＢＰ６３１が２Ｘスピードに関するストラテジ情報を含む関連情報、ＢＰ６３２〜６９５が４Ｘのストラテジ情報を含む関連情報、必要に応じてＢＰ６９６以降にそれ以上のスピードに関するストラテジ情報を含む関連情報、と言うように順次追加できる構造となっている。

２層記録媒体においては、上記記録条件情報は、光入射側に近い層(以下Ｌ０)用と、奥側にある層(以下Ｌ１)用とに拡張される。

本発明における上記目的を達成するための、ＯＰＣ設定情報、ライトストラテジ情報等を含む記録条件に対応する情報セットが複数記録されているか否かを判別するためのフラッグは、例えば次のように規定できる。

実施形態としては、ディスク上に記録条件情報セットが複数記録されているか否かのフラッグを設ける。例えば、additional information flag として、基本の記録環境に対応するストラテジ情報を含む記録条件情報のみの場合には、0000bを立て、他の記録環境に対応する記録条件情報が付加されている場合には、0001bを立てる。

基本の記録条件情報以外の情報の有無のみならず、例えば記録環境の相違として、ＮＡに応じて、
ＮＡ０．６０対応記録条件情報のみ ： 0000b
ＮＡ０．６５対応記録条件情報を付加 ： 0001b
ＮＡ０．６３対応記録条件情報を付加 ： 0010b
ＮＡ０．６３およびＮＡ０．６５対応記録条件情報を付加 ： 0011b
というような設定も可能である。

しかしながら、本発明者らが鋭意検討した結果では、ＮＡ０．６５対応記録条件はＮＡ０．６３からな０．６７の対物レンズを有する光記録装置に対する記録条件として適用可能である事を見出しており、２層ＤＶＤ−ＲＷに於いては、ＮＡ０．６０とＮＡ０．６５の２種を設定すれば十分である。

従って、本発明は、それらの具体的なバリエーションを制限するものではない。また、これらの情報は、ＤＶＤ−ＲＷの例を挙げたが、その他の方式に応用可能であり、その記録方法としては、ディスク上に形成されたエンボスによるものであっても、グルーブの蛇行に情報を入れたウォブルによるものであっても、また、ランドプリピットのような形態であっても、予め基板情報としてプリレコードされたものであれば良い。

上記の複数の記録条件情報を設けることが不要の場合もあり得る。即ち、光記録媒体側の特性改善により、市場に存在しうる、記録環境の範囲（ここでは、光記録装置のＮＡの範囲を示すが、一般的にはＮＡ０．６０から０．６７）では、基本の記録条件設定のみで対応できる場合である。ＮＡの相違により、ジッタ等の特性が悪化するが、悪化しても実用のレベルに収まる様に、光記録媒体の基本特性を向上させた場合などである。この場合には、光記録媒体製造会社は、このフラッグを、0000b と設定することにより、複数の記録条件情報の設定をする大きな工数を免れることができる。
更に、光記録装置側で、特に２層型相変化型記録媒体等の場合に、中間層膜厚変動などの光記録媒体要因による光学収差などの特性悪化要因を吸収する球面収差補正機構を光ピックアップに付加している場合には、基本の記録条件情報を読み込み、それに基づいて記録条件を設定するだけで十分な実用特性を得られる場合がある。例え、光記録媒体側に複数の情報が付加されている場合であっても（フラッグが0001bなど0000b以外）、基本情報のみ読み込むように設定しておけば、処理に無駄な時間をかける必要がない。

本発明の一実施例としての、２層型相変化型記録媒体Ａは、図１に示すように、光が入射する側から、基盤１上に少なくとも、第１誘電体膜保護層２、第１記録膜層３、第２誘電体膜保護層４、第１反射膜５、を順次積層し、この反射層５上にをアクリル系紫外線硬化樹脂（ソニーケミカル製ＳＫ５１１０など）をスピンコートし、紫外線照射により硬化させて膜厚が３μｍ程度の第１保護膜１２１２を形成してＬ０層を構成する。

ここで用いられる基盤１は、光記録に必要なスパイラル状の溝と予め情報が埋め込まれたプリピット等を形成されたスタンパの物理形状を、射出成形によりポリカーボネート樹脂に転写させたものである。このプリピット情報に、本発明の記録条件情報やフラッグが記録されている。

さらに、基盤１１上に、第２反射膜１０、第３誘電体膜９、第２記録膜８、第４誘電体膜７を順次積層し、その上にアクリル系紫外線硬化樹脂（ソニーケミカル製ＳＫ５１１０など）をスピンコートし、紫外線照射により硬化させて膜厚が３μｍ程度の第２保護膜１３を形成してＬ１層を構成する。これら各記録層を形成した第１の基盤及び第２の基盤を透明層６により両者を対向接着されてなるものを基本構成とする。透明層６は、ＵＶ硬化型樹脂を用いても、両面粘着型シートを用いても良い。

ここで用いられる基盤１１は、光記録に必要なスパイラル状の溝と予め情報が埋め込まれたプリピット等を形成されたスタンパの物理形状を、射出成形によりポリカーボネート樹脂に転写させたものである。このプリピット情報に、本発明の記録条件情報やフラッグが記録されることは可能であるが、通常は、基盤１のみに記録することで十分である。

ここで記録又は再生用レーザ光は基盤１側（レーザー入射方向Ｌ）から照射される。２層化の製法としては、これに限るものではなく、基盤１上に少なくとも、第１誘電体膜２、第１記録膜３、第２誘電体膜４、第１反射膜５、を順次積層し、その上に、ＵＶ照射にて硬化する樹脂を塗布し、記録溝を転写するための透明スタンパを押し当てその状態でＵＶを照射し硬化させ、その後透明スタンパを剥離し、その後、第４誘電体膜７、第２記録膜8、第３誘電体膜９、第２反射膜10を順次積層する方法で作成しても良い。

また、構成として、半透明反射膜５の上に、Ｌ０の透過率を向上させるべく、透明誘電体膜などを形成しても良い。上記の光記録媒体作成に用いるスタンパは、通常のプロセスで作成可能であり、本発明のプリレコーデッド情報は、スタンパ作成時のカッティング工程で、フォーマッタに予め組み込んでおく。
［実施例］
上記、２層型相変化型記録媒体のＬ０層に存在する、コントロールデータゾーンのプリレコーデッドエンボスエリアに、２種の記録条件情報を記録した実施例を図３に示す。

ＢＰ４２に、本発明の、Additional information flag を設けた。このフラッグが、0001bである場合に、記録条件情報が複数格納されている。0000bの場合には、基本の記録条件情報のみの設定とした。

ＢＰ５１２〜ＢＰ６９５には、ＮＡ０．６０に対応した記録条件情報を、ＢＰ７１２〜ＢＰ８９５には、ＮＡ０．６５に対応した記録条件情報を、それぞれ格納する。フラッグの0001bに対応して、ＢＰ７１２〜ＢＰ８９５の情報が、基本の記録条件情報以外の情報として付加された情報である。本発明では、ＮＡ０．６５に対応する情報とした。

記録装置は、これらの情報を読みとるように設計されるが、この機能は、該当するＮＡに相当するストラテジ情報を読み込むように、ファームウエアの変更により対応した。

光記録装置の記録条件情報の設定に関するプロセス動作フローの一例を図4に示す。光記録装置の記録条件情報の設定に関するプロセスは、最初にフラッグ情報を読み取り、複数の記録条件情報が設定されているか否かを判断し、設定されていなければ基本の記録条件情報を読み、必要な設定を行う。フラグにより、複数の記録条件情報が設定されていることが判断できる場合には、基本記録条件情報以外の情報の読み込みが必要か否かの装置のメモリに蓄えられている情報を基に基本記録条件情報または付加記録条件情報を読み出し、必要な設定を行う。付加記録条件情報が複数ある場合には、装置に予め記憶されている、選択すべき情報内容に関する装置情報に基づき適切な記録条件情報を選択する。

本発明は非常にシンプルであり、従来に比して処理が複雑化することはなく、フラッグの参照と判断のプロセスが増えるのみである。

また、ＯＰＣのための初期パラメータ（εなど）は、記録条件情報に含まれており、その情報に基づき光記録装置は、ＯＰＣを行う。その後、最適記録条件の設定を行う。

上記、実施例によって、本発明のディスクに記録再生しようとする記録再生装置は、その記録環境（対物レンズＮＡ等）に最適なライトストラテジを読み込み、使用できるため、良好な記録再生特性を実現できる。適切な記録条件情報に基づき記録した場合の特性と、適切な記録条件情報を設定できなかった場合の記録特性の結果を、Ｌ０は図５に、Ｌ１は図６に示す。

具体的には、光記録媒体のコントロールデータゾーンに格納された基本の記録条件情報はＮＡ０．６０に関するものであり、ＮＡ０．６０のピックアップを有する光記録装置がその情報を基に記録条件を設定した場合の特性(ｂ)、ＮＡ０．６５のピックアップを有する光記録装置が付加情報としてのＮＡ０．６５に関する記録条件情報を読み取り、その情報を基に記録条件を設定した場合の特性(ａ)、ＮＡ０．６５のピックアップを有する光記録装置が、ＮＡ０．６０の基本記録条件情報を基に記録条件を設定した場合の特性(ｃ)を示した。

それぞれ、Ｌ０ケースとＬ１ケースで結果を比較している。Ｌ０、Ｌ１それぞれに使用したライトストラテジは、図５，図６それぞれの表の下に示した。Ｌ０においても、Ｌ１においても、（ｃ）のケースで、特にジッタ特性（Bottom jitter）が悪化した。様々な特性劣化要因が存在する市場に於いては、この劣化度合いは非常に影響が大きいものと判断できる。

この結果から、適切な情報を選択できる本発明を活用することにより、光記録媒体の品質を最大限引き出す記録特性を得ることができ、非常に微妙なライトストラテジ制御を必要とする相変化型或いは色素型の２層記録光ディスクに於いても、良好な記録特性が得られる大きな効果を得ることができる。

本発明になる光記録媒体の一実施例である２層相変化型記録媒体の構造を示す図である。 ２層光記録媒体ＮＡ０．６０とＮＡ０．６５のストラテジ比較を示す図である。 光記録媒体の一実施例における記録条件情報に関するプリレコーデッド情報を示す図である。 本発明になる光記録装置の一実施例における記録条件情報読み込みフローを示す図である。 ２層光記録媒体(L0) ＮＡ０．６０とＮＡ０．６５のストラテジ比較を示す図である。 ２層光記録媒体(L1) ＮＡ０．６０とＮＡ０．６５のストラテジ比較を示す図である。

符号の説明

１ 基盤
２ 第１誘電体膜
３ 第１記録膜
４ 第２誘電体膜
５ 第１反射膜
６ 透明層
７ 第４誘電体膜
８ 第２記録膜
９ 第３誘電体膜
１０ 第２反射膜
１１ 基盤
１２ 第１保護膜
１３ 第２保護膜

Claims (4)

1. 光記録媒体において、コントロールデータゾーンのプリレコーデッド情報として、ＯＰＣ（Optimum power control）設定情報とライトストラテジ情報とを含む記録条件に対応する記録条件情報セットが、記録ピックアップヘッドのＮＡ（開口率）に対応して複数セット記録されていることを特徴とする光記録媒体。
2. 前記記録条件情報セットが複数セット記録されていることを判別させるためのフラッグが設けられていることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
3. 相変化型の記録層を２層有することを特徴とする請求項１または２に記載の光記録媒体。
4. 光記録媒体上のコントロールデータゾーンのプリレコーデッド情報として、ＯＰＣ（Optimum power control）設定情報とライトストラテジ情報とを含む記録条件に対応する記録条件情報セットが、記録ピックアップヘッドのＮＡ（開口率）に対応して複数セット記録されていること判別させるためのフラッグを、前記光記録媒体から読み取り、その情報内容に応じて、本装置の有する記録環境に適した前記記録条件情報セットを選択して前記光記録媒体から読み込む読み込み手段と、
   読み込んだ前記記録条件情報セットに基づき前記光記録媒体に対する記録動作を行う記録手段と、
   を備えることを特徴とする光記録装置。
   
   

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