JP2007164983A - Information recording carrier and method of reproducing the same - Google Patents
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Description
本発明は、特に光学的手段によって情報を記録及び/又は再生するシステムに使用される情報記録担体及び情報記録担体の再生方法に関するものである。 The present invention relates to an information record carrier used in a system for recording and / or reproducing information, in particular by optical means, and a method for reproducing the information record carrier.
従来から情報記録担体を相対運動させて情報を読み出すシステムがあり、その再生には光学的手段、磁気的手段、静電容量的手段などが用いられている。このうち光学的手段によって記録及び/又は再生を行うシステムは日常生活に深く浸透している(ここで「記録及び/又は再生」は記録だけ、再生だけ、記録及び再生の3態様を意味する)。例えば波長λ=650nmの光を利用した記録再生型情報記録担体としてはDVD−RAMやDVD−RWなどがある(「DVD」はデジタルバーサタイルディスクを意味する)。このように記録再生型情報記録担体は実用化されて、市場に登場してきているものの、記録再生型情報記録担体にアドレス情報を効率良く埋め込む技術の開発についてはいまだ発展途上であり、次世代情報記録担体では従来型アドレス記録技術の改良または新しいアドレス記録技術が必要となっている。 Conventionally, there is a system for reading information by relatively moving an information record carrier, and optical means, magnetic means, electrostatic capacity means, and the like are used for reproduction. Among these, a system that performs recording and / or reproduction by optical means has deeply penetrated daily life (here, “recording and / or reproduction” means three modes of recording only, reproduction only, and recording and reproduction). . For example, there are DVD-RAM and DVD-RW as a recording / reproducing information recording carrier using light of wavelength λ = 650 nm (“DVD” means a digital versatile disk). As described above, although the record / reproduction type information record carrier has been put into practical use and has appeared on the market, the development of a technique for efficiently embedding address information in the record / reproduction type information record carrier is still in the process of development. Record carriers require improved conventional address recording techniques or new address recording techniques.
ここで効率良くアドレス情報を埋め込む目的は、第1に記録再生に供される面積を実効的に減らすことなくアドレス情報を低いエラーレートで埋め込むことであり、第2に埋め込んだアドレス情報が、主たる記録再生領域へ干渉せず、記録マークのエラーレートを低く抑えて埋め込むことである。 The purpose of efficiently embedding address information is to first embed address information at a low error rate without effectively reducing the area used for recording and reproduction, and secondly, the embedded address information is mainly used. This is to embed the recording mark with a low error rate without interfering with the recording / reproducing area.
第1の目標に関していえば、例えばDVD−RAMに代表されるヘッダ型アドレスを採用する情報記録担体では、アドレス情報は主たる記録再生領域を切断して、ピット列(ヘッダという)により記録されている。ヘッダは再生専用型情報記録担体と同様な形式であるから、アドレス情報のエラーレートは非常に低く抑えられる。しかしながらこのヘッダ領域には記録が行えないため、面積の限定された情報記録担体では、その全体容量は低下してしまう。従って、ヘッダを使用しないアドレス記録方式が必要である。 Regarding the first target, for example, in an information record carrier employing a header type address represented by DVD-RAM, the address information is recorded by a pit string (referred to as a header) by cutting the main recording / reproducing area. . Since the header has the same format as the read-only information record carrier, the error rate of the address information can be kept very low. However, since recording cannot be performed in this header area, the total capacity of an information record carrier with a limited area is reduced. Therefore, an address recording method that does not use a header is necessary.
第2の目標に関していえば、例えばDVD−RWに代表されるランドプレピット型アドレスを採用する情報記録担体では、記録再生領域は連続しており、切断された領域はない。アドレス情報はピットとして用意されるが、そのピット(ランドプレピット)は広域に分散されて、記録トラックと記録トラックとの間に記録される。従って記録容量の低下はないが、ランドプレピットと、記録信号(記録マーク)とは平行配置となるので、両者の信号は互いに干渉する。するとアドレスのエラーレートは上昇し、更に記録マークのエラーレートも上昇するケース出てくる。従ってランドプレピットを用いないアドレス記録方式が必要である。 Regarding the second target, for example, in an information record carrier employing a land pre-pit type address typified by DVD-RW, the recording / reproducing area is continuous and there is no cut area. The address information is prepared as pits, but the pits (land pre-pits) are distributed over a wide area and recorded between the recording tracks. Accordingly, although the recording capacity does not decrease, the land prepit and the recording signal (recording mark) are arranged in parallel, so that both signals interfere with each other. As a result, the error rate of the address increases and the error rate of the recording mark also increases. Therefore, an address recording method that does not use land prepits is required.
このような要求に対する解決策として、情報記録担体に略平行な溝を連続的に形成し、その溝を蛇行(ウォブル)させることによってアドレス情報を記録させる方法がある。例えばECMA/TC31/99/43に記載されたリライタブルDVDディスク(いわゆるDVD+RW)には、位相変移変調により溝を蛇行させるアドレス記録方法が定められている。この記録方法によれば、位相変移変調によりアドレスが溝に記録されるので、ヘッダは不要であり、容量の損失がない。 As a solution to such a requirement, there is a method in which address information is recorded by continuously forming grooves substantially parallel to the information record carrier and wobbling the grooves. For example, for a rewritable DVD disc (so-called DVD + RW) described in ECMA / TC31 / 99/43, an address recording method is defined in which a groove is meandered by phase shift modulation. According to this recording method, since the address is recorded in the groove by phase shift keying, a header is unnecessary and there is no loss of capacity.
図16は、このリライタブルDVDディスクにおける位相変移変調の概念を図示したものである。情報記録担体(図示せず)には微細パターンとして、略平行な複数の溝連続体150が形成される。その連続体150は、溝151と溝間部152とから構成され、互いに略平行に構成されている。なお溝151と溝間部152とは互いに異なる高さ(高低差は、記録波長をλ、記録光透過部材の屈折率をnとすると例えばλ/8n)を有している。そして溝151は正弦波(sin)状に蛇行している。
FIG. 16 illustrates the concept of phase shift modulation in this rewritable DVD disc. On the information record carrier (not shown), a plurality of substantially parallel groove
アドレスは図17に示すように、この溝151に位相情報を与える形で記録されている。すなわちsin0とsinπをそれぞれ0と1として扱い、アドレス情報を記録する。また再生にあたっては、位相切り替え点153がアドレス情報を担っているので、プッシュプル信号を例えばエンベロープ検波することにより再生することができる。
このように位相変移変調によりアドレス情報を記録すると、ヘッダは不要となり、容量の損失はない。また再生も公知のエンベロープ検波により可能である。
As shown in FIG. 17, the address is recorded in such a manner that phase information is given to the
When address information is recorded by phase shift modulation in this way, a header is not necessary and there is no loss of capacity. Reproduction is also possible by known envelope detection.
しかしながら本発明者が、このアドレス記録方法を種々の悪条件で検討したところ、具体的にはこの方法により作成された相変化ディスクの溝151に、ユーザデータを記録し、アドレスの再生を試みたところ、記録したユーザデータが、アドレス信号に漏れ込み、アドレス検出に障害が起こることが判明した。
However, the present inventor examined the address recording method under various adverse conditions. Specifically, the present inventor attempted to reproduce the address by recording user data in the
記録データとアドレス情報は、その情報密度が極端に違うために、周波数の重なりはない。しかしながらアドレス再生から見ると、記録ユーザデータはあたかもノイズのように振る舞い、アドレスの検出、具体的には位相切り替え点153の検出を誤ることが多いとが判明した。対策としてエンベロープ検波再生を、同期検波再生に変えるとエラーレートは1桁近く下ったが、それでも効果は小さかった。またエラーレートが小さくなるように、正弦波の蛇行を大きくすることも試みたが、それ自体はある程度の効果はあるものの、干渉も増え、ユーザ記録のエラーレートが悪くなったり、甚だしい場合にはトラッキングが不安定になることもあった。
There is no frequency overlap between the recorded data and the address information because the information density is extremely different. However, from the viewpoint of address reproduction, it has been found that recorded user data behaves like noise, and that the detection of the address, specifically the detection of the
このような問題は、このアドレス記録方法が位相切り替え点153の微小な形状変化に依存していることに起因している。
またこのアドレス記録方法では、隣接トラックのアドレスが漏れ込み、数トラックに1度の頻度で主たるアドレスに混信する現象も見られ、位相切り替え点153の検出の難しさと相まって、情報記録担体の信頼性を著しく減少させていた。従って溝蛇行によるデータ記録の利点を活かしつつ、位相変移変調以外の変調と新規な溝連続体構成による記録方法が望まれていた。
Such a problem is caused by the fact that this address recording method depends on a minute shape change of the
In addition, in this address recording method, the address of the adjacent track leaks, and the phenomenon of interference with the main address at a frequency of once every several tracks is also observed, coupled with the difficulty in detecting the
そこで本発明は、位相変移変調に代わる溝の変調方法を提案するものであり、効率良くアドレス情報を埋め込むことを主眼としている。具体的には、第1に記録再生に供される面積を実効的に減らすことなくアドレスを低いエラーレートで埋め込むことであり、第2に埋め込んだアドレスが、主たる記録再生領域へ干渉せず、記録マークのエラーレートを低く抑えて埋め込むことであり、第3に埋め込んだアドレスが、隣接するアドレスへ干渉しないように構成することである。 Therefore, the present invention proposes a groove modulation method instead of phase shift modulation, and the main object is to embed address information efficiently. Specifically, first, the address is embedded at a low error rate without effectively reducing the area used for recording / reproduction, and the second embedded address does not interfere with the main recording / reproduction area, It is to embed the recording mark with a low error rate, and thirdly, it is configured to prevent the embedded address from interfering with an adjacent address.
なお本発明では近年、情報記録担体の記録密度を上げるために開発された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子(例えば特許2778405号公報記載)、すなわちλ=350〜450nm近傍で発光する短波長レーザが、従来型のレーザと比べノイズが高いことを考慮する。 In the present invention, a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device (for example, described in Japanese Patent No. 2778405) developed in recent years to increase the recording density of an information record carrier, that is, a short wavelength laser emitting near λ = 350 to 450 nm, Consider that the noise is higher than conventional lasers.
また記録容量を増やすために情報記録担体を多層化する技術が知られているが、この多層化により再生系のノイズが増加することも考慮する。
また本発明は、近年開発された透光層入射型情報記録担体に対して、物理構造的に対応することも考慮する。
In addition, there is known a technique for multilayering information record carriers in order to increase the recording capacity, but it is also considered that the noise in the reproduction system increases due to this multilayering.
In addition, the present invention also takes into consideration that it corresponds to a light transmission layer incident type information recording carrier developed in recent years in a physical structure.
本発明はこのような最新の技術的背景も考慮しつつ、効率良くアドレスを埋め込んだ情報記録担体及び情報記録担体の再生方法及び情報記録担体の再生装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an information record carrier, an information record carrier reproduction method, and an information record carrier reproduction device in which addresses are efficiently embedded, taking into consideration the latest technical background.
本発明は上述した課題を解決するために、下記の構成を有する情報記録担体及び情報記録担体の再生方法を提供する。
(1)同芯円状または螺旋状のトラックからなる微細パタ−ンを有した支持体と、
前記微細パタ−ン上に形成された記録層と、
前記記録層上に形成された透光層とから少なくともなり、
レーザ光を対物レンズにより集光した光ビームを、前記透光層を通して前記記録層に照射し、再生を行う情報記録担体であって、
前記トラックは、360度連続したトラックであると共に、少なくとも蛇行溝領域を有しており、
前記蛇行溝領域は、周波数変移変調波を溝波形形状として有した蛇行溝から構成されており、
前記周波数変移変調波は、高周波波と低周波波からなり、前記高周波波の周波数を前記低周波波の周波数で除した値が1.5であるように前記高周波波の周波数と前記低周波波の周波数とを選択してなり、かつ前記高周波波と前記低周波波との切り替え点では前記高周波波の位相と前記低周波波の位相とが連続するように前記高周波波の位相と前記低周波波の位相とを選択してなり、かつ前記高周波波の振幅方向と前記低周波波の振幅方向は共に前記情報記録担体の半径方向であることを特徴とする情報記録担体。
(2)前記レーザ光の波長をλ、前記対物レンズの開口数をNAとするとき、
前記トラック間のピツチPは、P<λ/NAの関係を有し、
前記λが405nm、前記NAが0.85であるときに、前記透光層の厚みを0.02〜0.12mmとし、前記情報記録担体の一面にわたる前記透光層の厚みばらつきを±0.002mm以下とした形状を有することを特徴とする請求項1記載の情報記録担体。
(3)同芯円状または螺旋状のトラックからなる微細パタ−ンを有した支持体と、
前記微細パタ−ン上に形成された記録層と、
前記記録層上に形成された透光層とから少なくともなり、
レーザ光を対物レンズにより集光した光ビームを用い、前記透光層を通して前記記録層に照射し、再生を行う情報記録担体であって、
前記トラックは、蛇行溝領域と直線溝が形成された直線溝領域とが半径方向に隣接して配置されて形成されており、
前記蛇行溝領域は、矩形波を基にした周波数変移変調波を溝波形形状として有した蛇行溝から構成されており、
前記周波数変移変調波は、高周波波と低周波波からなり、前記高周波波の周波数を前記低周波波の周波数で除した値が1.05〜5.0であるように前記高周波波の周波数と前記低周波波の周波数とを選択してなり、かつ前記高周波波と前記低周波波との切り替え点では前記高周波波の位相と前記低周波波の位相とが連続するように前記高周波波の位相と前記低周波波の位相とを選択してなり、かつ前記高周波波の振幅方向と前記低周波波の振幅方向は共に前記情報記録担体の半径方向であることを特徴とする情報記録担体。
(4) 請求項1〜3のいずれか記載の情報記録担体を再生する情報記録担体の再生方法であって、
前記光ビームを、前記透光層を通過して、前記記録層に照射するステップと、
前記記録層に照射された光ビームの前記記録層からの反射光に基づいて、プッシュプル信号を生成するステップと、
前記プッシュプル信号から、前記周波数変移変調波の復調を行うステップとを少なくとも有することを特徴とする情報記録担体の再生方法。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an information record carrier having the following configuration and a method for reproducing the information record carrier.
(1) a support having a fine pattern composed of concentric or spiral tracks;
A recording layer formed on the fine pattern;
And at least a light-transmitting layer formed on the recording layer,
An information recording carrier for reproducing by irradiating the recording layer with a light beam obtained by condensing a laser beam by an objective lens through the translucent layer,
The track is a continuous track of 360 degrees and has at least a meandering groove region,
The meandering groove region is composed of meandering grooves having a frequency shift modulated wave as a groove waveform shape,
The frequency shift modulated wave is composed of a high-frequency wave and a low-frequency wave, and the frequency of the high-frequency wave and the low-frequency wave so that a value obtained by dividing the frequency of the high-frequency wave by the frequency of the low-frequency wave is 1.5. And the phase of the high frequency wave and the phase of the low frequency wave so that the phase of the high frequency wave and the phase of the low frequency wave are continuous at the switching point between the high frequency wave and the low frequency wave. An information record carrier comprising: selecting a wave phase; and both the amplitude direction of the high frequency wave and the amplitude direction of the low frequency wave are radial directions of the information record carrier.
(2) When the wavelength of the laser beam is λ and the numerical aperture of the objective lens is NA,
The pitch P between the tracks has a relationship of P <λ / NA,
When the λ is 405 nm and the NA is 0.85, the thickness of the light transmitting layer is 0.02 to 0.12 mm, and the thickness variation of the light transmitting layer over one surface of the information record carrier is ± 0. 2. The information recording carrier according to
(3) a support having a fine pattern comprising concentric circular or spiral tracks;
A recording layer formed on the fine pattern;
And at least a light-transmitting layer formed on the recording layer,
An information recording carrier for reproducing by irradiating the recording layer through the light transmitting layer using a light beam obtained by condensing laser light with an objective lens,
The track is formed by arranging a meandering groove region and a straight groove region in which a straight groove is formed adjacent to each other in the radial direction,
The meandering groove region is composed of a meandering groove having a frequency shift modulated wave based on a rectangular wave as a groove waveform shape,
The frequency shift modulated wave is composed of a high frequency wave and a low frequency wave, and the frequency of the high frequency wave is such that a value obtained by dividing the frequency of the high frequency wave by the frequency of the low frequency wave is 1.05 to 5.0. The phase of the high-frequency wave is selected such that the phase of the high-frequency wave and the phase of the low-frequency wave are continuous at a switching point between the high-frequency wave and the low-frequency wave. And the phase of the low frequency wave, and the amplitude direction of the high frequency wave and the amplitude direction of the low frequency wave are both radial directions of the information record carrier.
(4) A method for reproducing an information record carrier for reproducing the information record carrier according to any one of
Irradiating the recording layer with the light beam through the translucent layer;
Generating a push-pull signal based on reflected light from the recording layer of the light beam applied to the recording layer;
And a step of demodulating the frequency shift modulated wave from the push-pull signal.
以上詳述したことから明らかなように本発明の情報記録担体によれは、蛇行溝領域を有したトラックと直線溝領域を有したトラックと交互に配置するのでそれぞれ、低いエラーレートでクロストークなしにデジタルデータを良好に再生することができる情報記録担体を提供することができる。また蛇行溝領域を有したトラックと直線溝領域を有したトラックとの間の溝間部にマークを記録した場合にも、隣接するトラックとの相互干渉がほとんどないので、情報記録担体のユーザ記録容量を低下することなく高密度記録容量を維持確保することができる。 As is clear from the above detailed description, according to the information record carrier of the present invention, the track having the meandering groove region and the track having the straight groove region are alternately arranged, so that each has a low error rate and no crosstalk. In addition, it is possible to provide an information record carrier capable of reproducing digital data satisfactorily. In addition, even when a mark is recorded in an inter-groove portion between a track having a meandering groove region and a track having a linear groove region, there is almost no mutual interference with an adjacent track. It is possible to maintain and ensure a high density recording capacity without reducing the capacity.
以下、本発明の実施の形態を好ましい実施例を用いて、図1乃至図21に沿って説明する。
まず本発明の実施形態について図1及び図2を用いて説明する。本発明の実施形態の情報記録担体1は、記録、再生の少なくとも1つが主に光学的な手段により行われる情報記録担体である。例えば相変化記録型情報記録担体、色素型情報記録担体、光磁気型情報記録担体、光アシスト磁気型情報記録担体などである。
図1に示すように、情報記録担体1の表面(レーザ光照射面)または内部には、その記録再生領域として凹凸状の微細パターンが形成され、その平面構造は略平行な複数の溝が互いに近接して形成される平行溝連続体100を構成している。図1の例では平行溝連続体100をそのごく一部について円弧状に描いているが、この円弧が同心円状あるいは螺旋状に360度連続して接続されたものであってもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 21 using preferred examples.
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. An
As shown in FIG. 1, a concave / convex fine pattern is formed as a recording / reproducing area on the surface (laser light irradiation surface) or inside of the
また図1では情報記録担体1が円形として描かれているが、本発明はその形状に限定されるものではない。図2に記載されたカード状の情報記録担体1であってもよく、特に平行溝連続体100がカードの一辺に対して平行に形成されていてもよい。また図3に記載されたカード状の情報記録担体1であってもよく、図1と同様に、平行溝連続体100が円状に形成されていてもよいものである。このほか図示はしないが、情報記録担体1がテープ状であっても構わないし、穴が開けられていてもよいものである。
In FIG. 1, the
なお本発明で記録しようとするデータはデジタルデータであり、平行溝連続体100の少なくとも一部に、溝の形状として記録される。従って書き換えのできない永久データである。データの種類は特に問わないが、アドレス情報、複製防止情報、暗号化した情報、暗号鍵などを扱うことができる。なおここでアドレス情報とは、情報記録担体1全面に対して割り当てられた絶対アドレス、部分領域について割り当てられた相対アドレス、トラック番号、セクタ番号、フレーム番号、フィールド番号、時間情報、エラー訂正コードなどから選ばれるデータであり、例えば10進法または16進法によって記述されたものを2進法(BCDコードやグレイコードの例を含む)に変換したデータである。なお以下の説明では理解を容易にするために、記録するデジタルデータをアドレスデータとして説明する。
The data to be recorded in the present invention is digital data, and is recorded as a groove shape on at least a part of the parallel groove
図4は図1〜図3に記載された平行溝連続体100を拡大して、その平面微細構造を示したものである。平行溝連続体100は少なくとも蛇行溝領域を有した
トラック201と、少なくとも直線溝領域を有したトラック203からなり、これらはマクロ的には略平行に、そして互いに交互に構成されている。なおここで説明のために蛇行溝領域を有したトラック201と、直線溝領域を有したトラック203の間は、溝間部202と呼ぶことにする。そして蛇行溝領域を有したトラック201と、直線溝領域を有したトラック203は高さが同じであり、溝間部202の高さとは異なっている。
FIG. 4 is an enlarged view of the
ここで蛇行溝領域を有したトラック201と、直線溝領域を有したトラック203とのピッチをPとし、本発明になる情報記録担体1を再生する再生光の波長をλ、対物レンズの開口数をNAとする時、P<λ/NAの関係を有して構成されている。例えばDVD同様λ=650nm、NA=0.6とした時P<1083nmで構成される。また例えば窒化ガリウム系化合物半導体発光素子と高NAピックアップを使用した時は、λ=405nm、NA=0.85としたときP<476nmで構成されている。
Here, the pitch between the
なお図面では蛇行溝領域を有したトラック201と直線溝領域を有したトラック203は、溝間部202より狭く描写されているが、それぞれの溝幅に制限はない。また蛇行溝領域を有したトラック201の幅と、直線溝領域を有したトラック203の幅は、同じであっても、異なっていてもよい。
In the drawing, the
また蛇行形状の基本波は、正弦波に限らず、三角波、矩形波などから選ぶことができるが、特に正弦波を選択すると高周波成分を含まず、帯域を制限した品質の良い記録ができる。また蛇行溝領域を有したトラック201、直線溝領域を有したトラック203は共にライン状、同芯円状、スパイラル状のいずれであってもよい。特に図1や図3のような円形または円弧状の平行溝連続体100の場合、蛇行溝領域を有したトラック201は角速度一定(constant angular velocity、CAV)や線速度一定(constant linear velocity、CLV)の様式、あるいは半径毎に異なるゾーンを形成し、各ゾーン毎で制御が異なるZCAV(zone constant angular velocity)やZCLV(zone constant linear velocity)の様式により記録されている。また直線溝領域を有したトラック203は、360度に渡る連続線であってもよい。いずれにしても肝要なのは、蛇行溝領域と、直線溝領域とが順次交互に隣接して配置されていることであり、特にディスク状情報記録担体の場合は、これらが半径方向に順次交互に隣接していることである。
Further, the meandering fundamental wave is not limited to a sine wave, but can be selected from a triangular wave, a rectangular wave, etc. In particular, when a sine wave is selected, high-frequency components are not included, and high-quality recording with a limited band can be performed. Further, the
蛇行溝領域を有したトラック201は、データを周波数変移変調によって形状記録するものであり、具体的には溝を一定の周波数で蛇行させた複数の部分よりなる。具体的には、2値(バイナリ)データの場合は、高周波数部分と低周波数部分とを用いた周波数変移変調によって形状記録される。また、n値データの多値とする場合は、n種類の周波数部分を用いた周波数変移変調によって形状記録される。以下データがバイナリである例について、図5を用いて説明する。
A
図5はデータ1,0,1,1,0を形状記録した一例であり、高周波数部分301と低周波数部分300とからなっている。そして高周波数部分301と低周波数部分300はデータビットの1と0にそれぞれ対応し、1チャネルビット毎に周波数が切り替わってデジタル記録されている。ここでそれぞれの周波数部分を構成する波の数に制限はなく、1波以上の波で構成される。しかし再生装置において周波数を正しく検知すること、及びデータ転送速度をある程度得るため、冗長になりすぎないことを考慮すると、1〜100波、望ましくは1〜30波の範囲で、前記した各データビットに対応した周波数部分のそれぞれを構成するのが望ましい。また高周波数部分301と低周波数部分300それぞれの振幅は一致していてよい。しかし振幅比に制限はなく、再生装置の周波数特性を考慮して、高周波数部分301の振幅を、低周波数部分300よりも大きく形成してもよい。ただしいずれの場合にしても、振幅ΔはピッチPとの間にΔ<Pの関係を有して形成することが必要である。このようにすると、蛇行溝領域を有したトラック201と、直線溝領域を有したトラック203とが一切接することなく構成されるので、異なるトラック201に周波数変移変調されたアドレスどおしが、再生時に混信することを避けられる。なおここで振幅Δとは、周波数変移変調の中心線から、波の極大点、または極小点までの偏移量のことを指す。なお記録されたデータの読み取りには、位相変移変調と同様にプッシュプル法を用いることができる。
FIG. 5 shows an example in which the
また、本発明になる情報記録担体1は、高周波数部分301及び低周波数部分300で構成されるチャネルビットの物理長さや、その振幅の大きさについて制限を与えるものではない。例えば図5では低周波数部分300の物理長さは高周波数部分301より長く設定している。
Further, the
また、図6に記載した蛇行溝領域を有したトラック211のように、高周波数部分303と低周波数部分302の振幅が、各々揃っており、且つ高周波数部分301の長さが、低周波数部分302の長さと同じになっていてもよいものである。このようにすると、再生時に0,1判定を充分な振幅閾値で行うことができ、なおかつシリーズ化したデータを1つの時間閾値で読み取ることができるので、再生回路が簡単になる。また再生データにジッタ(時間軸方向の揺らぎ)があった場合にも、その影響を最小にできるというメリットがある。また記録するコードが理想的に対称であったとすると、高周波数部分301の長さ総計と低周波数部分302の長さ総計は等しくなり、再生信号に直流成分がないことになる。これはデータのデコード及びサーボに負担がかからないことになり、有利である。
Further, like the
また図5,図6では高周波数部分301と低周波数部分302がそれぞれ、チャネルビットの切り替え点で立ち上がるように接続されている。しかしながらこの時、50%の確率で位相ジャンプが発生するので、高周波成分が生成され、周波数あたりの電力効率が悪くなる。図7はこのような問題を改善するために、蛇行溝領域221のチャネルビット切り替え点で位相連続性が保たれるように、高周波数部分301と低周波数部分302を配置した例である。すなわち高周波数部分305の終了と低周波数部分304の開始が同じ位相方向になるように低周波数部分304の開始位相を選択する。また逆も同じで、低周波数部分304の終了と高周波数部分305の開始が同じ位相方向になるように高周波数部分305の開始位相を選択する。このように選択すると、位相の連続性は保たれ、電力効率が向上するとともに、再生エンベロープが一定となるので情報記録担体1のデータエラーレートが向上する。
5 and 6, the high-
また高周波数部分301と低周波数部分302の周波数の選択は任意であるが、情報記録担体1にユーザがデータを記録する周波数帯との干渉を避けるために、高周波数部分301は低周波数部分302と比べ、著しく高い周波数にならないことが求められる。一方アドレスデータの再生エラーレートを良好にするために高周波数部分301と低周波数部分302の周波数差はある程度有し、分離性を良好に保つことが望ましい。これらの観点から、高周波数部分301と低周波数部分302の周波数比(高周波数/低周波数)は、1.05〜5.0の範囲内、特に1.09〜1.67の範囲内であることが望ましい。言い換えると、2つの周波数の位相関係は、基準位相を2πとしたとき、2π±(π/20.5)〜±(π/0.75)の範囲内、特に2π±(π/12)〜±(π/2)(すなわち360±15度〜±90度)の範囲とすることが望ましい。
The frequency of the
このうち特に、図7の図面例で示すように周波数比(高周波数/低周波数)を1.5倍とすると、2つの周波数は単一波の位相を−π/2.5(高周波数)と+π/2.5(低周波数)にずらした位相関係となる(すなわち基準位相を2πとしたとき、2π±(π/2.5))。言い換えると360±72度にずらした関係となる。これら2つの周波数は単一の周波数(ここでは0.5)の整数倍(ここでは3倍と2倍)で表現できる。従って復調回路を簡単化できるという利点が生じる。また0.5のウインドを持った回路により、クロックの生成も容易になる。また、復調を同期検波回路により行うこともでき、その場合はエラーレートを著しく減少させることができる。 Of these, in particular, when the frequency ratio (high frequency / low frequency) is 1.5 times as shown in the example of FIG. 7, the two frequencies have a single wave phase of −π / 2.5 (high frequency). And a phase relationship shifted to + π / 2.5 (low frequency) (that is, 2π ± (π / 2.5) when the reference phase is 2π). In other words, the relationship is shifted to 360 ± 72 degrees. These two frequencies can be expressed by integer multiples (here, triple and double) of a single frequency (here 0.5). Therefore, there is an advantage that the demodulation circuit can be simplified. A circuit having a window of 0.5 also facilitates clock generation. Demodulation can also be performed by a synchronous detection circuit, in which case the error rate can be significantly reduced.
上述したように本発明になる情報記録担体1は、少なくともによる蛇行溝領域を有したトラック201(201,211,221)と、溝間部202と少なくとも直線溝領域を有したトラック203から少なくともなり、これらはマクロ的には略平行に、そして互いに交互に形成されて、平行溝連続体100を構成している。また蛇行溝領域を有したトラック201の中心と、直線溝領域を有したトラック203の中心とのピッチをPとし、本発明になる情報記録担体1を再生する再生光の波長をλ、対物レンズの開口数をNAとする時、P<λ/NAの関係を有して構成されているものである。このうち蛇行領域を有した溝201(201,211,221)は周波数変移変調によって蛇行しており、その平面構造は高周波数部分301(301,303,305)と低周波数部分300(300,302,304)とからなるものである。
As described above, the
このように本発明になる情報記録担体1には周波数変移変調によりデジタルデータが記録される。蛇行周波数の変化に対応して、0,1を記録するので0,1の判別能力には優れたものがある。特にライタブルDVDに採用されている位相変移変調のように微小な位相情報を含まないので、比較的少ないC/Nであっても低いエラーレートを得ることができる。また溝トラックの中(201等及び203)や溝間部202に記録マークを記録してノイズが重畳されたとしても、予め溝トラックに蛇行記録したデータが乱されることはない。
Thus, digital data is recorded on the
また隣り合った溝のデータの相互干渉(クロストーク)に関しては、蛇行領域を有した溝201(201、211,221)どおしの間に、直線溝203が挿入されているので、隣接トラックアドレスのクロストークは生じない。従って、クロストークによるデータエラーの発生はほとんどないので、CLVのように隣接トラックとの距離が瞬間瞬間で変化するパターンに対しても、アドレスエラーレートは低く維持できる。
As for mutual interference (crosstalk) between adjacent groove data, the
以上本発明になる情報記録担体1の構成及び効果について縷々説明してきた。なお本発明は図1〜図7の説明なる情報記録担体1に限定されるものではなく、本発明の趣旨に則った種々変形、応用が可能である。例えば図5〜7を用いた周波数変移変調の説明では、正弦波を基本波として用いたが、余弦波を基本波としてもよい。
The configuration and effects of the
本発明は、少なくとも蛇行溝領域を有したトラック201と、溝間部202と、少なくとも直線溝領域を有したトラック203とが交互に形成され、蛇行溝領域は、少なくとも周波数変移変調により構成される情報記録担体1を提供するものであるが、これをディスク状の情報記録担体に適応する様式には様々なものがある。例えば先述したように、同心円状にこれらトラックが構成され、360度で自己閉塞した多数のトラックを有した構成の情報記録担体でもよい。またこれらトラックが螺旋状に構成され、トラック201、溝間部202、トラック203が互いに重なったり、接続したりすることなく構成された情報記録担体であってもよい。なおこの時、情報記録担体全体でみると、トラック201、溝間部202、トラック203の3つの螺旋からなることになる。また、このパターンの変形として、蛇行溝領域と直線溝領域が所定角度毎に反転するように構成された情報記録担体であってもよい。
In the present invention, a
また、例えばこれまでの説明では記録方法として、データをそのまま直接記録する方法を用いて説明してきたが、本発明はこの直接記録に限定されない。すなわち直接記録では長いアドレスデータ列を記録する場合、0が連続するまたは1が連続する可能性があり、データに直流成分が生じる可能性がある。これを回避するためにあらかじめデータをベースバンド変調して記録する方法を取ってもよい。すなわち0と1をあらかじめ別のコードに置き換えて、0と1の連続を一定値以下にする。そのような方法として、マンチェスタ符号、PE変調、MFM変調、M2変調、NRZI変調、NRZ変調、RZ変調、微分変調などを単独または組み合わせて用いることができる。 Further, for example, in the description so far, the recording method has been described using the method of directly recording data as it is, but the present invention is not limited to this direct recording. That is, in direct recording, when a long address data string is recorded, 0 may continue or 1 may continue, and a DC component may occur in the data. In order to avoid this, a method may be adopted in which data is recorded after baseband modulation. That is, 0 and 1 are replaced with another code in advance, and the continuation of 0 and 1 is made a certain value or less. As such a method, Manchester code, PE modulation, MFM modulation, M2 modulation, NRZI modulation, NRZ modulation, RZ modulation, differential modulation, etc. can be used alone or in combination.
本発明になる情報記録担体1に特に相応しいベースバンド変調の方法として、マンチェスタ符号(バイフェイズ変調、二相変調)がある。これは記録しようとするデータ1ビットに対して、図8のように2ビットを当てはめる方法である。すなわち記録しようとするデータ0に対して00または11を、データ1に対して01または10を割り当てる。そしてデータの接続に際しては、必ず前の符号の反転符号から入るようにする。
As a baseband modulation method particularly suitable for the
図9に記載したように、100001というアドレスデータは、010011001101という符号列になる。オリジナルのアドレスデータは0の連続を4つ含み、また0の出現確率は1の2倍となった非対称なデータである。それに対し変調を行うと、0または1の連続は最大2つで済み、また0と1の出現確率は等しい対称なデータに変換される。このように同一ビットの連続が一定値以下に制限されるようなベースバンド変調は、その読み取りの安定性を向上させる効果があるので、長いアドレスデータを扱う際に相応しい前処理となる。 As described in FIG. 9, the address data “100001” becomes a code string “010011001101”. The original address data is asymmetric data in which four consecutive 0s are included, and the occurrence probability of 0 is twice that of 1. On the other hand, when modulation is performed, the maximum number of consecutive 0s or 1s is two, and the appearance probabilities of 0s and 1s are converted into equal symmetrical data. The baseband modulation in which the continuation of the same bit is limited to a certain value or less as described above has an effect of improving the stability of reading, and is therefore a preprocess suitable for handling long address data.
またアドレスデータを高度に分解して、分散記録する方法もある。例えばアドレス分散記録の第1実施形態として、ダミーデータ「101」と組み合わせて、「101X」(Xは0か1)というデータの組み合わせで記録し、一定間隔毎にこのデータ列を配置する記録方法がある。すなわち図18に示すように、データトリガTrとして「101」が一定間隔ごと(ここでは11ビットごと)に配置され、それに続けてXが配置されている。つまり「101」をデータトリガTrとして、データトリガTr直後のXのみを抽出すれば、データを復元できる。この例では、「1」をデータと考えると、データ有、無、有の順に復元できるので、アドレス情報としては「101」が再生できる。この方法は、扱うデータ列を時間をかけて読み込んでもよいフォーマットの場合に有効である。なおここで、一定間隔ごとに抽出される1ビットデータをワードとして定義し、ワードが集積されてアドレス情報が構成されるとする。 There is also a method in which address data is highly decomposed and distributedly recorded. For example, as a first embodiment of distributed address recording, a recording method in which data is recorded in combination with data “101X” (X is 0 or 1) in combination with dummy data “101”, and this data string is arranged at regular intervals. There is. That is, as shown in FIG. 18, “101” is arranged at regular intervals (here, every 11 bits) as data trigger Tr, and X is arranged subsequently. That is, data can be restored by extracting “X” immediately after the data trigger Tr with “101” as the data trigger Tr. In this example, if “1” is considered as data, it can be restored in the order of data presence, absence, and presence, so that “101” can be reproduced as address information. This method is effective for a format in which a data string to be handled may be read over time. Here, it is assumed that 1-bit data extracted at regular intervals is defined as a word, and the word is integrated to form address information.
このことを換言するならば、周波数変移変調により記録されるデータはアドレス情報であり、一定間隔毎に設けられたデータトリガと、このデータトリガ間の所定位置に割り当てられたデータとから少なくとも構成されており、このデータの有無によって、アドレス情報が記録されている情報記録担体である。 In other words, the data recorded by frequency shift keying is address information, and is composed at least of data triggers provided at regular intervals and data assigned to predetermined positions between the data triggers. This is an information record carrier on which address information is recorded depending on the presence or absence of this data.
なお、この方式の変形として、図19に示すようにデータトリガTrと、データを所定のビット間隔分、離して形成してもよい(アドレス分散記録の第2実施形態)。ここではデータトリガTrが「11」であり、11ビットごとに配置されている。そしてデータは「101」の有無で一定間隔ごとに記録されている。すなわちデータトリガTrに続いて、4ビットめから6ビットめのデータを取り込むことによって、1ビットのデータが復元される。できる。この例では、データ有、無、有の順に復元できるので、アドレス情報としては「101」が再生できる。この記録方法は、データトリガTrと、データが離れているので、読み誤りを減らすことができる。 As a modification of this method, as shown in FIG. 19, the data trigger Tr and the data may be formed apart by a predetermined bit interval (second embodiment of address distributed recording). Here, the data trigger Tr is “11”, which is arranged every 11 bits. Data is recorded at regular intervals with or without “101”. That is, 1-bit data is restored by taking in data from the fourth bit to the sixth bit following the data trigger Tr. it can. In this example, since data can be restored in the order of presence, absence, and existence, “101” can be reproduced as address information. In this recording method, since the data trigger Tr and the data are separated, reading errors can be reduced.
また、高度分散記録の第3の例としては、第1の特定データパターン(例えば「11」)を一定間隔毎に配置(記録)しておく。そして第2の特定データパターン(例えば「101」)を、第1の特定データパターンの間に配置する。第2の特定データパターンを配置する位置は、第1の特定データパターンに対して、所定のビット(距離、時間)進んだ位置とし、特に2通りの位置を割り当てておく。すなわち図20の例(アドレス分散記録の第3実施形態)に示すように、第1の特定データパターンとして、データトリガTr「11」が一定間隔ごと(ここでは11ビットごと)に配置され、その間に第2の特定データパターン「101」が配置されている。この第2の特定データパターンの配置位置は、3ビットめから5ビットめ、または5ビットめから7ビットめの2通りが用意されていて、そのどちらの位置に配置されているか判定して復号を行う。この例では、3ビットめ開始、5ビットめ開始、3ビットめ開始の順に配置されているから、アドレス情報としては「101」が再生できる。この記録方法は、データ「101」が読み取れるかどうかを信頼性判定の基準の一つに追加できることから、特にアドレス情報に高い信頼性を持たせたい時に有効な方法である。 As a third example of highly distributed recording, a first specific data pattern (for example, “11”) is arranged (recorded) at regular intervals. Then, the second specific data pattern (for example, “101”) is arranged between the first specific data patterns. The position where the second specific data pattern is arranged is a position advanced by predetermined bits (distance, time) with respect to the first specific data pattern, and in particular, two positions are assigned. That is, as shown in the example of FIG. 20 (third embodiment of address distribution recording), as the first specific data pattern, the data trigger Tr “11” is arranged at regular intervals (here, every 11 bits). The second specific data pattern “101” is arranged in the area. There are two arrangement positions of the second specific data pattern, from the third bit to the fifth bit, or from the fifth bit to the seventh bit, and it is decoded by determining which position is arranged. I do. In this example, since the third bit start, the fifth bit start, and the third bit start are arranged in this order, “101” can be reproduced as the address information. Since this recording method can add whether or not the data “101” can be read as one of the criteria for determining reliability, it is particularly effective when address information is desired to have high reliability.
このことを換言するならば、周波数変移変調により記録されるデータはアドレス情報であり、一定間隔毎に設けられたデータトリガと、このデータトリガ間の所定位置に割り当てられたデータとから少なくとも構成されており、このデータトリガと、データの相対距離によって、アドレス情報が記録されている情報記録担体である。 In other words, the data recorded by frequency shift keying is address information, and is composed at least of data triggers provided at regular intervals and data assigned to predetermined positions between the data triggers. This is an information record carrier on which address information is recorded according to the relative distance between the data trigger and the data.
なお、上記高度分散記録の第3の例の説明では、第1の特定データパターンと第2の特定データパターンを用いて、その位置差を用いた分散記録の方法を説明したが、特定データパターンとして極めて読み取り精度の高いパターンを用意できる場合には、第1の特定データパターンと第2の特定データパターンは同じものとしてもよい。すなわち一定時間間隔で記録された特定データパターンに対して、その時間間隔よりも短い特定パターンを抽出し、さらにその距離間隔(時間間隔)を測定することによって、復号するようにしてもよい。具体的には例えば図21に示すアドレス分散記録の第4実施形態のように、第1の特定データパターンとして、データトリガTr「11」が一定間隔ごと(ここでは11ビットごと)に配置され、その間にTrと共通である第2の特定データパターン「11」が配置されている。この第2の特定データパターンの配置位置は、3ビットめから5ビットめ、または5ビットめから7ビットめの2通りが用意されていて、そのどちらの位置に配置されているかを判定して復号を行う。この例では、3ビットめ開始、5ビットめ開始、3ビットめ開始の順に配置されているから、アドレス情報としては「101」が再生できる。この記録方法は、特定データパターンを1つ用意すればよいだけであるので、再生回路を簡素化できる利点がある。 In the description of the third example of the highly distributed recording, the distributed recording method using the position difference using the first specific data pattern and the second specific data pattern has been described. When a pattern with extremely high reading accuracy can be prepared, the first specific data pattern and the second specific data pattern may be the same. That is, for a specific data pattern recorded at a constant time interval, a specific pattern shorter than the time interval may be extracted, and further, the distance interval (time interval) may be measured for decoding. Specifically, as in the fourth embodiment of address distribution recording shown in FIG. 21, for example, the data trigger Tr “11” is arranged at regular intervals (here, every 11 bits) as the first specific data pattern. In the meantime, the second specific data pattern “11” which is common to Tr is arranged. There are two arrangements of the second specific data pattern, the 3rd to 5th bits, or the 5th to 7th bits, and it is determined which position is arranged. Decrypt. In this example, since the third bit start, the fifth bit start, and the third bit start are arranged in this order, “101” can be reproduced as the address information. This recording method has an advantage that the reproducing circuit can be simplified because only one specific data pattern needs to be prepared.
以上、各種高度分散記録について説明してきた。すなわちこの記録方法によれば、(いずれの方法にしても)アドレス情報は、1ビットずつに分解されたデータとして記録される。具体的には、まず数ビット程度のダミーデータをデータトリガTrとして用意する。続いて単一データの連続からなるデータ列(例えば0の連続)を用意し、データトリガTrが一定間隔ごとに配置されるように、一旦単一データ列で接続する。そして1ビットずつに分解されたアドレス情報は、単一データ列の一部を、所定の規則によって変換するように記録される。すなわち、そしてデータトリガTrより所定の距離進んだ位置のビットを所定の規則によって変換して記録される。 Heretofore, various types of highly dispersed recording have been described. That is, according to this recording method, the address information is recorded as data broken down bit by bit (in any method). Specifically, first, dummy data of about several bits is prepared as a data trigger Tr. Subsequently, a data string composed of a series of single data (for example, a series of 0) is prepared, and once connected by a single data string so that the data triggers Tr are arranged at regular intervals. The address information broken down bit by bit is recorded so that a part of a single data string is converted according to a predetermined rule. That is, the bit at a position advanced by a predetermined distance from the data trigger Tr is converted by a predetermined rule and recorded.
一方、再生にあたっては、周波数変移変調のデータ列より、一定間隔ごとに配置されたデータトリガTrが検出される。そしてデータトリガTrを除いたデータから、所定の規則と照合して、1ビットのデータ(図18〜21中の「ワード」に相当)を抽出する。そして抽出した1ビットデータを集積してアドレス情報が復元される。 On the other hand, during reproduction, data triggers Tr arranged at regular intervals are detected from a data sequence of frequency shift modulation. Then, from the data excluding the data trigger Tr, 1-bit data (corresponding to “word” in FIGS. 18 to 21) is extracted by collating with a predetermined rule. The extracted 1-bit data is accumulated to restore the address information.
なお、溝蛇行記録されるデータは、それが分散した記録方法であっても比較的多量のデータを扱えるので、アドレスデータに限らず、その他副情報をも扱うことができる。例えば情報記録担体の種別、情報記録担体のサイズ、情報記録担体の想定記録容量、情報記録担体の想定記録線密度、情報記録担体の想定記録線速度、情報記録担体のトラックピッチ、記録ストラテジ情報、再生パワー情報、製造者情報、製造番号、ロット番号、管理番号、著作権関連情報、暗号作成のためのキー、暗号解読のためのキー、暗号化されたデータ、記録許可コード、記録拒否コード、再生許可コード、再生拒否コードなどから少なくとも選ばれた特定データを挙げることができ、これらデータ用のエラー訂正コードを伴っていてもよい。 Note that since data recorded in a meandering manner can handle a relatively large amount of data even in a distributed recording method, not only address data but also other sub information can be handled. For example, the type of the information record carrier, the size of the information record carrier, the assumed recording capacity of the information record carrier, the assumed recording linear density of the information record carrier, the assumed recording linear velocity of the information record carrier, the track pitch of the information record carrier, the recording strategy information, Playback power information, manufacturer information, serial number, lot number, management number, copyright related information, key for encryption creation, key for decryption, encrypted data, recording permission code, recording rejection code, Specific data selected at least from a reproduction permission code, a reproduction refusal code, etc. can be mentioned, and an error correction code for these data may be included.
また、アドレスデータは主情報に対して少量であるので、図10に示すように蛇行溝領域を有したトラック231をマクロ的に2つの領域に分けてもよい。すなわちアドレスデータを記録した周波数変移変調領域400と、クロックを抽出するための単一変調領域401である。以下、便宜上周波数変移変調領域400をアドレス領域400、単一変調領域401をクロック領域401と呼ぶ。前者は今まで説明してきたように、高周波数部分と低周波数部分とから構成される。また後者は一定周波数部分のみから構成される。
Further, since the address data is a small amount with respect to the main information, the
これら2領域の基本波形状、振幅量は異なってもよいが、記録回路、再生回路の簡素化及び安定化を考えると、同じであることが望ましい。また周波数に関して、高周波数部分と低周波数部分とクロック領域401の周波数は互いに異なっていてよいが、高周波数部分と低周波数部分のいずれかと、クロック領域401の単一周波数は同じである方が、クロックの抽出に用いる物理長さを若干拡大できることになるので、クロックの安定抽出がしやすくなり有利である。
Although the fundamental wave shape and amplitude amount of these two regions may be different, it is desirable that they are the same in view of simplification and stabilization of the recording circuit and the reproducing circuit. Regarding the frequency, the high-frequency portion, the low-frequency portion, and the frequency of the
またこれら2領域の境界には、その区分を明確化するためのスタートビット信号やストップビット信号、同期信号などを記録してもよい。例えばそのような信号の例としては、トラック231を切断して形成される単一のスペース(溝間部232と同じ高さになる)や、ピットとスペースの交互繰り返しパターンなどが相応しい。なお図10ではクロック領域401の基本波の形状を正弦波としているが、クロック領域の再生において安定したクロック抽出ができ、なお且つユーザデータ記録への高周波成分漏れ込みがない波形のため、好適に用いることができる。なおクロック領域401の基本波の形状は、余弦波としてもよいものである。
Further, a start bit signal, a stop bit signal, a synchronization signal, etc. for clarifying the division may be recorded at the boundary between these two areas. For example, as an example of such a signal, a single space formed by cutting the track 231 (having the same height as the inter-groove portion 232), an alternating repeating pattern of pits and spaces, or the like is appropriate. In FIG. 10, the shape of the fundamental wave of the
また、この周波数変移変調領域400に対し、クロック用の単一周波数を重畳記録してもよい。即ち、周波数変移変調アドレスに対して、それを構成する高周波数側、低周波数側のいずれかとも異なる周波数を重畳してもよい。また、周波数変移変調アドレスに対して、高周波数側または低周波数側のいずれかの周波数を重畳してもよい。同様に高周波数側または低周波数側のいずれかの周波数の整数倍、または整数分の1の周波数を重畳してもよい。
Further, a single frequency for clock may be superimposed and recorded on the frequency
このように周波数変移変調アドレスに対して、クロック周波数を重畳しても、公知のバンドパスフィルタによって周波数分離が可能であるから、アドレスとクロックを別々に分離、再生することが可能となる。従って、周波数変移変調領域400が、仮に長い距離に渡って形成されていたとしても、クロックを連続して抽出することが可能なので、安定した再生が可能となる。
As described above, even if the clock frequency is superimposed on the frequency shift modulation address, the frequency can be separated by a known bandpass filter. Therefore, the address and the clock can be separated and reproduced separately. Therefore, even if the frequency
次に本発明になる情報記録担体1の別の応用として、近年開発された透光層入射型情報記録担体への適応について述べる。透光層入射型情報記録担体は、従来の情報記録担体と異なり、全厚1.2mmに対して、厚さ0.1mm前後の非常に薄い透光層を持ち、これに対して記録レーザ光または再生レーザ光を照射して、記録または再生を行うものである。このような構造とすると高い開口数NAに対応することができ、記録密度を上げられる。
Next, as another application of the
図11は透光層入射型情報記録担体1の断面構造と、再生方式を模式的に図示したものである。透光層入射型情報記録担体1は、支持体13、記録層12,透光層11から少なくともなる。そして支持体13の記録層12と接する側に、グルーブGまたはランドLからなる前述した微細パターンが形成されている。そして記録または再生を担うレーザ光91は、対物レンズ90を介して、透光層11側から入射される。透光層11を通過した光は、記録層12に照射され、再生または記録・再生が行われる。従来の情報記録担体は、支持体13側から光が照射されていたが、透光層入射型情報記録担体1では逆の入射方向になっている。グルーブGとランドLの名称は、JIS(日本工業規格)の定義によれば、グルーブLは入射面に近い方の溝、ランドLは入射面から遠い方の溝となっている(例えばJIS−X6271−1991)。図11ではこの定義に従って、グルーブGとランドLの位置を図示しており、レーザ光91はこの例ではグルーブG側に照射されている。
FIG. 11 schematically shows a cross-sectional structure of the light-transmitting layer incident type
このような構成の情報記録担体1に対して、前述したアドレス記録を適応した場合、グルーブGとランドLとに、前記した蛇行溝領域を有したトラック201と直線溝領域を有したトラック203と溝間部202とのいずれを配置するのが相応しいかを検討した。この課題は、アドレスデータのみならず、記録層12にユーザが記録再生するにはグルーブG、ランドLのいずれに記録するのが相応しいかという課題と深く関係してくる。そのような観点で検討したときに、記録層12へのユーザ記録はグルーブGにのみ選択的に記録するのが、再生ジッタ及びエラーレートを低く抑えられ、なおかつ記録の繰り返し性能にも優れることが判明した。この理由は、グルーブGがランドLよりもレーザ光91(対物レンズ90側)からみて手前に位置する(近接している)ために、ランドLよりもグルーブGにはレーザ光91の照射による熱が蓄積しやすい。この結果、グルーブGにおける記録感度は高感度になるばかりか、そこに形成される記録マークの形状が均一となり、よってグルーブGでは理想的記録が行えることが判明したからである。一方、ランドLに同様のマークを記録した場合には、レーザ光91の照射による熱がグルーブGよりも放熱しやすくなるので、そこに形成される記録マークの形状は不均一となるから、ランドLでは理想的記録が行えないことが判明したためである。
When the address recording described above is applied to the
また記録再生をこのようにグルーブGに限定した場合、蛇行溝領域を有したトラック201(及び直線溝領域を有したトラック203)をランドL側に配置し、溝間部202をグルーブG側に配置するのが相応しいことが判明した。即ち、この構成が逆であると、蛇行溝領域を有したトラック201の中心にレーザ光91が照射されることになり、アドレスはランドL側に配置する場合の約2倍の出力で再生される。しかし次のトラックでは直線溝領域を有したトラック203の中心にやはりレーザ光が照射されることになり、アドレスは全く再生されなくなる。従ってアドレスは2周に1つしか再生されないことになり、情報記録担体1のアドレスとして役立たないことになるからである。
When recording / reproduction is limited to the groove G in this way, the
なお、ここでグルーブGとランドLの高さの差である(換言すれば微細パターンの高さ)が、プッシュプル再生を行うことを考慮すると、λ/8n〜λ/20nが相応しい。なお、ここでnは透光層11のλにおける屈折率である。特に記録層12の反射率が微細パターン20の存在によって減少することから、ランドLの深さは浅い方が望ましく、再生信号のジッタを劣化させないための限界としてλ/10n以下が適切である。また、トラッキングを行う際のプッシュプル信号の出力がランドLの深さと共に増大するから、トラッキングの可能な限界値として、λ/18n以上が適切である。すなわちλ/10n〜λ/18nが好適である。
Here, the difference between the height of the groove G and the land L (in other words, the height of the fine pattern) is preferably λ / 8n to λ / 20n in consideration of the push-pull reproduction. Here, n is the refractive index at λ of the
また、蛇行溝領域を有したトラック201と、直線溝領域を有したトラック203の間隔をピッチP(溝間部202と溝間部202の間隔も同様にピッチP)とすると、再生スポット径Sに対して、P≦Sの関係を満たすようになっている。なお、ここで再生スポット径Sは、再生に用いるレーザ光の波長λと対物レンズの開口数NAから、S=λ/NAで計算される。言い換えれば、ピッチPは、P≦λ/NAの関係を満たすようになっている。例えば先述の青紫レーザを使用するとλは350〜450nmの範囲であり、高NAレンズを使用するとNAは0.75〜0.9となるから、ピッチPは250〜600nmに設定される。さらにHDTV(High Definition Television)によるデジタル画像を2時間前後収録することを考慮した場合には、ピッチPは250〜450nmが望ましい。特にNAが0.85〜0.9とした場合には、250〜400nmが特に望ましい。特にNAが0.85〜0.9であるとともに、λを350〜410nmとした場合には、250〜360nmが特に望ましい。
Further, when the interval between the
なお記録層12への記録、すなわちユーザ記録に用いる信号方式は、例えばいわゆる(d,k)符号と呼ばれる変調信号を用いることができる。(d,k)変調信号は、固定長符号であっても可変長符号であっても用いることができる。例えば固定長符号の(d,k)変調の例としては、d=2、k=10としたEFM、EFMプラス(8−16変調)や、特開2000−286709記載の変調信号(D8−15変調)、d=1、k=7としたD1,7変調(特願2001−80205に記載)、d=1、k=9とした特開2000−332613記載の変調信号(D4、6変調)、d=3、k=17とした(3,17)変調などがある。また可変長符号の(d,k)変調の例としては、d=1、k=7とした特開平11−346154記載の変調信号(1,7PP変調)、d=4、k=21とした(4,21)変調などを好適に用いることができる。
As a signal system used for recording on the
従って本発明になる情報記録担体1の断面構造及び再生方法は図13及び図12、図14のようになる。図13は、本発明になる情報記録担体1の断面構造を図示したものであり、支持体13、記録層12,透光層11から少なくともなる。ここではディスク状情報記録担体であるとして、半径方向に切断した断面図で図示している。そして支持体13の記録層12と接する側に、前記した微細パターン(図4)が形成されており、特に蛇行溝領域を有したトラック201及び直線溝領域を有したトラック203をランドL側に配置し、溝間部202をグルーブG側に配置している。
Accordingly, the sectional structure and reproducing method of the
そして記録または再生を担うレーザ光91は、対物レンズ90を介して、透光層11側から入射される。透光層11を通過した光は、記録層12に照射され、再生または記録・再生が行われる。
The
図12は、再生方法を説明するための微細パターン100の平面図である。従って蛇行溝領域を有したトラック201及び直線溝領域を有したトラック203が交互に配置され、その間には溝間部202が設けられている。なお図13で示した断面図は図12を、線分CRで切断した断面図である。なお蛇行溝領域を有したトラック201及び直線溝領域を有したトラック203及び溝間部202は互いに略平行であり、半径方向には垂直、接線方向には平行の方向に伸びている。図12には再生レーザ光91も併せて図示しており、溝間部202(グルーブG側)にスポットが集光されており、再生または記録再生を行うことができる。再生レーザ光91は蛇行溝領域を有したトラック201及び直線溝領域を有したトラック203の両方の壁面も同時に照射している。従って溝間部202に記録再生が行われても、プッシュプル法により周波数変移変調信号を再生することができる。
FIG. 12 is a plan view of the
すなわち、再生ピックアップ(図示せず)に内蔵された4分割フォトディテクタの出力差を適当に選ぶことによって、プッシュプル信号を生成できる。図12のレーザ光91には4分割されるフォトディテクタをA,B,C,Dとして投影しているが、例えば半径方向の出力差、すなわち(A+B)−(C+D)を生成することによって、プッシュプル信号が得られる。これによって周波数変移変調されたデータを良好に再生することができる。
That is, a push-pull signal can be generated by appropriately selecting an output difference of a four-divided photodetector incorporated in a reproduction pickup (not shown). The
このプッシュプル信号は同時に、データが溝間部202に対して、右側または左側(ディスク状情報記録担体であれば、内周側または外周側)のいずれかに記録されたものであるかを知る手段にもなる。例えば(A+B)信号と(C+D)信号を比較し、再生出力が変動している側を記録側と判定することができる。このことはデータ記録をアドレス記録に適応した場合に強く効力を発生する。すなわち本発明になる情報記録担体1では、アドレスデータは、直線溝領域を有したトラック203と交互に記録されているから、そのままではアドレスは2トラックに1トラック分しか出てこない。しかしながらプッシュプル信号により、右側または左側(ディスク状情報記録担体であれば、内周側または外周側)のいずれかに記録されたものであるかが判定できるのであれば、新たな2値情報を得ることになるので、1トラックに1トラック分のアドレスを得ることができる。
At the same time, this push-pull signal knows whether the data is recorded on the right side or the left side (in the case of a disc-shaped information record carrier, on the inner or outer side) with respect to the
図14は、情報記録担体1に形成された微細パターン132について、そのようなアドレス情報の再生を行う方法を図示したものである。微細パターン132はマクロ的に2つの領域に分けられ、クロックを抽出するためのクロック領域401と、アドレスデータを記録したアドレス領域400からなる。そして後者は高周波数部分と低周波数部分から構成される。
FIG. 14 illustrates a method for reproducing such address information for the
この図14の基本的な平面構造は図10と同じである。再生光91は図14に図示したように、下から上側へトラックをトレースする。すなわちまずトラック1(Tr1、232)をトレースし、続いてトラック2(Tr2、232)をトレースする。この時、(A+B)−(C+D)信号を用いることにより、蛇行領域を有した溝231に記録された信号を得ることができるが、そのままではトラック1(Tr1、232)、トラック2(Tr2、232)共に同じ信号が出力される。従って(A+B)−(C+D)信号だけでは奇数トラックをトレースしているのか、偶数トラックをトレースしているかは分からない。
The basic planar structure of FIG. 14 is the same as FIG. The
しかしながらここで、(A+B)信号と(C+D)信号を比較し、再生出力が一定周期で変動している側を記録側と判定する判定手段を用いれば、奇数トラックか偶数トラックかを判定し、トラックの特定ができることになる。図14の場合であれば、判定を加えた結果Tr1を再生したときには右0、1,0,1,1という信号列が得られ、Tr2を再生したときには左0、1,0,1,1という信号列が得られる。このような再生方法を用いることによって、アドレスとトラックは一義的に決定できる。なおこのような偶奇トラック判定は、必ずしもアドレス領域400で行わなくても良い。クロック領域401と連続しているから、アドレス領域400を読む前または読んだ後に、クロック領域401にて判定を行ってもよいものである。
However, here, if the determination means for comparing the (A + B) signal with the (C + D) signal and determining the side where the reproduction output fluctuates at a constant period is the recording side, it is determined whether the track is an odd track or an even track. The track can be specified. In the case of FIG. 14, when Tr1 is reproduced as a result of the determination, a signal sequence of right 0, 1, 0, 1, 1 is obtained, and when Tr2 is reproduced, left 0, 1, 0, 1, 1 is obtained. Is obtained. By using such a reproduction method, the address and the track can be uniquely determined. Such even / odd track determination is not necessarily performed in the
またアドレス領域400、クロック領域401以外に、別途設けた例えばトラック偶奇判定用ピットによって、判定を行ってもよいものである。この時の判定手段は、ピットの配置の仕方、記録コードの種類によって変わるので(A+B)信号と(C+D)信号の比較に限るものではない。
Further, in addition to the
ところでここで、図13中の支持体13、記録層12及び透光層11について詳細に説明しておく。支持体13は、この上に形成されている記録層12及び透光層11を機械的に保持する機能を有するベースである。この材料としては、合成樹脂、セラミック、金属のいずれかが用いられる。合成樹脂の代表例としては、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート・ポリスチレン共重合体、ポリビニルクロライド、脂環式ポリオレフィン、ポリメチルペンテンなどの各種熱可塑性樹脂や熱硬化樹脂、各種エネルギー線硬化樹脂(紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂、電子線硬化樹脂の例を含む)を好適に用いることができる。なお、これらは金属粉またはセラミック粉などを配合した合成樹脂であってもよい。
Now, the
また、セラミックの代表例としてはソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラスなどを用いることができる。また、金属の代表例としてはアルミニウムのような透光性を有しない金属板も用いることもできる。なお機械的に保持する必要性から支持体13の厚みは0.3〜3mm、望ましくは0.5〜2mmが好適に用いられる。また、情報記録担体1が円盤状である場合には、従来の光ディスクとの互換性から、支持体13、記録層12,透光層11等の合計厚みが1.2mmとなるように、支持体13の厚みを設計するのが望ましい。
As typical examples of ceramic, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, and the like can be used. In addition, as a typical example of the metal, a metal plate having no translucency such as aluminum can be used. The thickness of the
記録層12は、情報を読み出し、あるいは情報を記録ないしは書き換える機能を有した薄膜層である。この記録層12の材料としては、相変化材料に代表される記録前後において反射率変化や屈折率変化、或いはその両方の変化を起こす材料、あるいは光磁気材料に代表される記録前後においてカー回転角変化を起こす材料、あるいは色素材料に代表される記録前後において屈折率変化や深さ変化、或いはその両方の変化を起こす材料が用いられる。
The
相変化材料の具体例としては、インジウム、アンチモン、テルル、セレン、ゲルマニウム、ビスマス、バナジウム、ガリウム、白金、金、銀、銅、アルミニウム、シリコン、パラジウム、錫、砒素などの合金(合金とは酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、フッ化物の例を含む)を用いることができ、特にGeSbTe系、AgInTeSb系、CuAlSbTe系、AgAlSbTe系などの合金が好適である。これらの合金に微量添加元素としてCu、Ba,Co,Cr,Ni,Pt,Si,Sr,Au,Cd,Li,Mo,Mn,Zn,Fe,Pb,Na,Cs,Ga,Pd,Bi,Sn,Ti、V、Ge、Se、S、As、Tl、In、Pd、Pt、Niの群から選ばれる少なくとも1種以上の元素を合計で0.01原子%以上10原子%未満含有することもできる。 Specific examples of phase change materials include alloys such as indium, antimony, tellurium, selenium, germanium, bismuth, vanadium, gallium, platinum, gold, silver, copper, aluminum, silicon, palladium, tin, and arsenic. In particular, alloys such as GeSbTe, AgInTeSb, CuAlSbTe, and AgAlSbTe are suitable. As a trace additive element to these alloys, Cu, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Li, Mo, Mn, Zn, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Containing at least one element selected from the group consisting of Sn, Ti, V, Ge, Se, S, As, Tl, In, Pd, Pt, and Ni in a total of 0.01 atomic% or more and less than 10 atomic%. You can also.
なお各元素の組成は、例えばGeSbTe系としてGe2Sb2Te5、Ge1Sb2Te4、Ge8Sb69Te23、Ge8Sb74Te18、Ge5Sb71Te24、Ge5Sb76Te19、Ge10Sb68Te22、Ge10Sb72Te18があり、 GeSbTe系にSn、In等の金属を添加した系があり、AgInSbTe系として、Ag4In4Sb66Te26、Ag4In4Sb64Te28、Ag2In6Sb64Te28、Ag3In5Sb64Te28、Ag2In6Sb66Te26、AgInSbTe系にCu、Fe、Ge等の金属や半導体を添加した系がある。また、CuAlSbTe系、
AgAlSbTe系などがある。
The composition of each element is, for example, Ge 2 Sb 2 Te 5 , Ge 1 Sb 2 Te 4 , Ge 8 Sb 69 Te 23 , Ge 8 Sb 74 Te 18 , Ge 5 Sb 71 Te 24 , Ge 5 Sb 76 as a GeSbTe system. Te 19 , Ge 10 Sb 68 Te 22 , Ge 10 Sb 72 Te 18 are available, and there are systems in which metals such as Sn and In are added to the GeSbTe system. As the AgInSbTe system, Ag 4 In 4 Sb 66 Te 26 and Ag 4 In 4 Sb 64 Te 28 , Ag 2 In 6 Sb 64 Te 28 , Ag 3 In 5 Sb 64 Te 28 , Ag 2 In 6 Sb 66 Te 26 , AgInSbTe series metals and semiconductors such as Cu, Fe, and Ge were added. There is a system. CuAlSbTe system,
There is an AgAlSbTe system.
また、光磁気材料の具体例としては、テルビウム、コバルト、鉄、ガドリニウム、クロム、ネオジム、ジスプロシウム、ビスマス、パラジウム、サマリウム、ホルミウム、プロセオジム、マンガン、チタン、パラジウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、錫などの合金(合金とは酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、フッ化物の例を含む)を用いることができ、特にTbFeCo、GdFeCo、DyFeCoなどに代表されるように遷移金属と希土類の合金で構成するのが好適である。更に、コバルトと白金の交互積層膜を用いて記録層12としてもよい。
Specific examples of the magneto-optical material include terbium, cobalt, iron, gadolinium, chromium, neodymium, dysprosium, bismuth, palladium, samarium, holmium, proseodymium, manganese, titanium, palladium, erbium, ytterbium, lutetium and tin. Alloys (alloys include examples of oxides, nitrides, carbides, sulfides, fluorides) can be used, and are composed of alloys of transition metals and rare earths as represented by TbFeCo, GdFeCo, DyFeCo, etc. It is preferable to do this. Further, the
また、色素材料の具体例としては、ポルフィリン色素、シアニン色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、アゾ色素、ナフトキノン色素、フルギド色素、ポリメチン色素、アクリジン色素などを用いることができる。 Specific examples of the dye material include porphyrin dyes, cyanine dyes, phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, azo dyes, naphthoquinone dyes, fulgide dyes, polymethine dyes, acridine dyes, and the like.
なお記録層12には、これら記録を担う材料以外に、記録性能または再生性能を増強する目的で、補助材料を内蔵、または積層をしてもよい。例えば補助材料として、シリコン、タンタル、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、クロム、ジルコニウムなどの合金(酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、フッ化物の例を含む)や高反射膜(アルミニウム、金、銀やこれらを1つ以上含む各種合金などのヒートシンク材料)を併用して積層してもよい。特に記録層12を相変化材料とした場合には、例えばZnS、SiO、SiN、SiC、AlO、AlN、MgF、ZrOなどの誘電体材料を先述の記録材料に積層することによって、反射率を適正化し(例えば反射率12〜24%)、再生光量の増大や、書き換え回数、再生特性、記録特性、再生安定性、保存安定性の向上をすることができる。
In addition to the materials responsible for recording, the
また透光層11は,収束した再生光を光学的歪みの少ない状態で記録層12に導く機能を有する。例えば、再生波長λにおいて透過率を70%以上、望ましくは80%以上有した材料を好適に用いることができる。この透光層11は、光学的な異方性が少ないことが必要であり、再生光の減少を抑制するために、具体的には複屈折が90度(垂直)入射ダブルパスにて±100nm以下、望ましくは±50nm以下とした材料が用いられる。このような特性を有する材料としてポリカーボネートやポリメチルメタクリレート、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリスチレン、ポリカーボネート・ポリスチレン共重合体、ポリビニルクロライド、脂環式ポリオレフィン、ポリメチルペンテンなどの合成樹脂を用いることができる。
The
なお、透光層11は、記録層12を機械的、化学的に保護する機能を有するようにしても良い。このような機能を有する材料として、剛性の高い材料を用いることができ、例えば透明セラミック(例えばソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラス)や熱硬化性樹脂、エネルギー線硬化樹脂(例えば紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂、電子線硬化樹脂)が好適に用いられる。なお透光層11の厚みは、複屈折(光学異方性)を低減する意味から2mm以下、特に1.2mm以下が望ましい。またNAが0.7以上の情報記録担体再生装置に装着して使用する場合には、情報記録担体1が傾斜した場合の光学収差を抑える観点から0.4mm以下が望ましく、特にNAを0.85以上とする場合には0.12mm以下が望ましい。また記録層12へのスクラッチ傷を防止する観点から0.02mm以上が望ましい。すなわちNAを0.85以上とする場合の望ましい範囲としては0.02〜0.12mmの範囲である。また厚みの一面中でのバラツキは、対物レンズのNAが大きいことから、最大で±0.003mmが望ましい。特に対物レンズNAが0.85以上では、望ましくは±0.002mm以下とする。更に、特に対物レンズNAが0.9では望ましくは±0.001mm以下とする。
The
なお透光層11は、図13に記したような単層構造に限らず、機能が同様な複数の層の積層であってもよい。
また、図示しないが、透光層11の記録層12とは反対側に公知の静電気防止層、潤滑層、ハードコート層などを形成してもよい。潤滑層の具体的な材料としては、炭化水素高分子にシリコンやフッ素を修飾し、表面エネルギを調整した液体潤滑剤を用いることができる。なお潤滑層の厚みは、0.1nm〜10nm程度が望ましい。
また、ハードコート層の具体的な材料としては、波長λの光を70%以上透過する熱硬化樹脂、各種エネルギ線硬化樹脂(紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂、電子線硬化樹脂の例を含む)、湿気硬化樹脂、複数液混合硬化樹脂、溶剤含有熱可塑性樹脂を用いることができる。
The
Although not shown, a known antistatic layer, lubricating layer, hard coat layer, or the like may be formed on the side of the
Specific materials for the hard coat layer include thermosetting resins that transmit 70% or more of light of wavelength λ, various energy ray curable resins (ultraviolet curable resins, visible light curable resins, and electron beam curable resins). ), A moisture curable resin, a multi-component mixed curable resin, and a solvent-containing thermoplastic resin.
なお、ハードコート層は、透光層11の耐摩耗性を考慮して、JIS規格K5400の鉛筆ひっかき試験値がある一定以上値であることが望ましい。情報記録担体再生装置の対物レンズの最も硬い材料はガラスであり、これを考慮するとハードコート層の鉛筆ひっかき試験値は、H以上が特に望ましい。この試験値以下であるとハードコート層が削れることによる塵埃の発生が著しくなり、エラーレートが急激に悪くなるからである。また、ハードコート層の厚みは、耐衝撃性を考慮して0.001mm以上が望ましく、また情報記録担体1全体の反りを考慮して0.01mm以下が望ましい。
In addition, it is desirable that the hard coat layer has a pencil scratch test value of JIS standard K5400 having a certain value or more in consideration of the abrasion resistance of the
また、ハードコート層の別の材料として、波長λの光を70%以上透過し、鉛筆ひっかき試験値H以上のカーボン、モリブデン、シリコンなどの単体やその合金(酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物、炭化物の例を含む)を用いることもできる(膜厚1〜1000nm)。
更にまた、図示しないが、支持体13の記録層12とは反対側にレーベル印刷を施してもよい。印刷材料には例えば、各種顔料や染料を含んだ各種エネルギ線硬化樹脂(紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂、電子線硬化樹脂の例を含む)を好適に用いることができ、視認性を考慮して0.001mm以上が望ましく、また、情報記録担体1、2、3、4全体の反りを考慮して0.05mm以下が望ましい。
In addition, as another material of the hard coat layer, light of wavelength λ is transmitted 70% or more, and a simple substance such as carbon, molybdenum, silicon or an alloy thereof (oxide, nitride, sulfide, etc.) having a pencil scratch test value H or more. (Including examples of fluoride and carbide) can also be used (film thickness of 1 to 1000 nm).
Furthermore, although not shown, label printing may be performed on the side of the
また更に、記録に用いる所定領域以外に、情報記録担体1を認識するためのホログラムや目視可能な微細パターンを形成してもよい。
また、情報記録担体1乃至4は、再生装置や記録装置への装着性やハンドリング上の保護性を向上するために、情報記録担体全体をカートリッジに入れた構成としてもよい。
また、情報記録担体1乃至4がディスク状の場合、その大きさに制限はなく、例えば直径20〜400mmの各種サイズを取ることができ、直径30、32、35、41、51、60、65、80、88、120、130、200、300、356mmなどであってもよい。
Furthermore, a hologram for recognizing the
In addition, the
Further, when the
ところで本発明になる情報記録担体1の別の応用として、基本波に鋸波を採用する方法もある。すなわち図示はしないが、鋸波は立ち上がり緩やか、立ち下がり急峻と、立ち上がり急峻、立ち下がり穏やかの2値を取りうる。これは本発明のデータ記録方法との干渉性は少ないことから、組み合わせによる多値のデータ記録が可能になる。例えば周波数変移変調が2値である場合、組み合わせにより4値のデータ記録が可能となる。
By the way, as another application of the
また本発明になる情報記録担体1を拡張して、多層のスタック状情報記録担体を構成することもでき、特に図15に示すような二層の情報記録担体1においては、第1層のアドレス記録を鋸波第1タイプを基本波とする周波数変移変調、第2層のアドレス記録を鋸波第2タイプを基本波とする周波数変移変調とすることができる。ここで鋸波第1タイプとは例えば立ち上がり緩やか、立ち下がり急峻であり、鋸波第2タイプとは例えば立ち上がり急峻、立ち下がり穏やか、を指す。このように構成すると、再生したプッシュプル信号を高帯域フィルターに入力し、微分成分を抽出すると、立ち上がりベクトルと立ち下がりベクトルが明解に生成され、層判定を行うことができるようになる。つまり第1層と第2層の層判定を、アドレスデータをデコードするよりも速く行うことができるので、記録、再生時のアクセス時間を短くするのに有利である。なお図15を補足しておくと、これは図11で説明した薄型透光層情報記録担体を2層化した担体をあらわす断面図である。図11と共通する説明は省略するが、情報記録担体1は支持体13,第1記録層17、第1透光層16、第2記録層15、第2透光層14の順に積層されている。第1記録層17及び第2記録層15の機能、構成材料、ならびに第1透光層16及び第2透光層14の機能、構成材料は、図11で説明した記録層12ならびに透光層11の機能、構成材料と基本的には同じである。ただし、レーザ91が第2記録層15を透過して第1記録層17に記録できるように、それぞれの構成材料を最適化したものを用いる。
Further, the
次に、本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
(実施例1)
図10の構成なるディスク状情報記録担体1を製作した。蛇行溝領域を有したトラック231と直線溝領域を有したトラック233のピッチPは0.32μm、それぞれの溝の幅は0.16μm、溝間部232の幅は0.16μmである。蛇行溝領域を有したトラック231と直線溝領域を有したトラック233は図11のランド部Lに配置し、溝間部232はグルーブ部Gに配置した。蛇行溝領域を有したトラック231は、アドレス領域400(長さ5.5μm)とクロック領域401のみから構成し、アドレス領域を一周につき6個配置した。アドレス領域400及びクロック領域401はともに基本波を正弦波とした。また直線溝領域を有したトラック233は360度連続の連続直線溝とした。
Example 1
A disc-shaped
なおアドレス領域400に関しては、図7に示すように高周波部分305と低周波部分304の位相差を±π/7.6とし、チャネルビット切り替え点で位相連続性をランダムとした周波数変移変調により、低周波部分1波を1チャネルビットとする情報単位でアドレスデータを記録した。なお低周波部分の周波数はクロック領域401の単一周波数と一致させた。また高周波部分305、低周波部分304及びクロック領域401のそれぞれの振幅は同じとした。なお記録の前処理として、アドレスデータはマンチェスタ符号によりベースバンド変調を行い、更に微分変調を行った。
For the
ディスク状情報記録担体1は、AgInSbTeを主たる記録材料とする記録層12を有した相変化書き換えディスクとし、0.1mm透光層11を通して記録再生できる情報記録担体1を完成させた。
The disc-shaped
このようなディスク状情報記録担体1に、波長λ405nm(窒化ガリウム発光素子)、NA0.85からなるピックアップ90によるレーザ光91をグルーブ部Gに照射して、ユーザデータの記録再生を行った。まず記録を行う前にクロック領域からプッシュプル法により、単一周波数を読み取り,C/Nを測定した。するとC/Nで35dBの良好なクロック信号が、隣接アドレスの干渉なく再生できた(RBW1kHz)。続いてプッシュプル法によりアドレス領域を選択的に再生して、アドレスのエラーレートを測定した。4.5E-5もの良好なエラーレートであった。またアドレスの内周側、外周側の判定も良好に行うことができた。
Such a disk-shaped
続いてディスク状情報記録担体1の溝間部232に対して、ユーザ記録を行った。具体的には特開平11−346154号公報記載の変調信号(17PP変調)を用いて、2T〜8Tからなるランダムユーザデータを10回重ね記録した。なおここで最短マーク長(2T)は0.151μmとした。この記録信号を再生したところ、ジッタ8.7%、エラーレート4E−6の良好なエラーレートが得られた。またアドレスのエラーレートを再測定したところ、7E−5であり、若干のエラー増加は認められるものの良好なエラーレートであった。アドレス情報とユーザデータの干渉は特に認められなかった。またアドレスの内周側、外周側の判定も乱されることなく、良好に行うことができた。
Subsequently, user recording was performed on the
(実施例2)
図10の構成なるディスク状情報記録担体1を製作した。蛇行溝領域を有したトラック231と直線溝領域を有したトラック233のピッチPは0.32μm、それぞれの溝の幅は0.16μm、溝間部232の幅は0.16μmである。蛇行溝領域を有したトラック231と直線溝領域を有したトラック233は図11のランド部Lに配置し、溝間部232はグルーブ部Gに配置した。蛇行溝領域を有したトラック231は、アドレス領域400(長さ5.5μm)とクロック領域401のみから構成し、アドレス領域を一周につき6個配置した。アドレス領域400及びクロック領域401はともに基本波を正弦波とした。また直線溝領域を有したトラック233は360度連続の連続直線溝とした。
(Example 2)
A disc-shaped
またアドレス領域400に関しては、高周波部分と低周波部分の位相差を±π/2.5とし、更にチャネルビット切り替え点で位相連続性が保たれるようにした周波数変移変調により、低周波部分1波を1チャネルビットとする情報単位でアドレスデータを記録した。なお低周波部分の周波数はクロック領域401の単一周波数と一致させた。また高周波部分305、低周波部分304及びクロック領域401のそれぞれの振幅は同じとした。なお記録の前処理として、アドレスデータはマンチェスタ符号によりベースバンド変調を行った。
For the
ディスク状情報記録担体1は、AgInSbTeを主たる記録材料とする記録層12を有した相変化書き換えディスクとし、0.1mm透光層11を通して記録再生できる情報記録担体1を完成させた。
なお低周波部分の周波数はクロック領域401の単一周波数と一致させた。また高周波部分305、低周波部分304及びクロック領域401のそれぞれの振幅は同じとした。なお記録の前処理として、アドレスデータはマンチェスタ符号によりベースバンド変調を行った。
The disc-shaped
Note that the frequency of the low frequency portion was matched with the single frequency of the
このようなディスク状情報記録担体1に、波長λ405nm(窒化ガリウム発光素子)、NA0.85からなるピックアップ90によるレーザ光91をグルーブ部Gに照射して、ユーザデータの記録再生を行った。まず記録を行う前にクロック領域からプッシュプル法により、単一周波数を読み取り,C/Nを測定した。するとC/Nで35dBの良好なクロック信号が、隣接アドレスの干渉なく再生できた(RBW1kHz)。続いてプッシュプル法によりアドレス領域を選択的に再生して、アドレスのエラーレートを測定した。2.5E-5もの良好なエラーレートであった。またアドレスの内周側、外周側の判定も良好に行うことができた。
Such a disk-shaped
続いてディスク状情報記録担体1の溝間部232に対して、ユーザ記録を行った。具体的には特願2000−80205号公報記載の変調信号(D4、6変調)を用いて、2T〜10T及び13T(同期信号)からなるランダムユーザデータを10回重ね記録した。なおここで最短マーク長(2T)は0.154μmとした。この記録信号を再生したところ、ジッタ8.6%、エラーレート3.5E−6の良好なエラーレートが得られた。またアドレスのエラーレートを再測定したところ、3E−5であり、若干のエラー増加は認められるものの良好なエラーレートであった。アドレス情報とユーザデータの干渉は特に認められなかった。またアドレスの内周側、外周側の判定も乱されることなく、良好に行うことができた。
Subsequently, user recording was performed on the
(実施例3)
図10の構成なるディスク状情報記録担体1を製作した。蛇行領域を有した溝231と直線溝233のピッチPは0.32μm、それぞれの溝の幅は0.16μm、溝間部232の幅は0.16μmである。蛇行溝領域を有したトラック231と直線溝領域を有したトラック233は図11のランド部Lに配置し、溝間部232はグルーブ部Gに配置した。蛇行溝領域を有したトラック231は、アドレス領域400(長さ30μm)とクロック領域401のみから構成し、アドレス領域を一周につき3個配置した。アドレス領域400及びクロック領域401はともに基本波を正弦波とした。また直線溝領域を有したトラック233は360度連続の連続直線溝とした。
(Example 3)
A disc-shaped
またアドレス領域400に関しては、高周波部分と低周波部分の位相差を±π/11とし、チャネルビット切り替え点での位相連続性はランダムとした周波数変移変調により、低周波部分10波を1チャネルビットとする情報単位でアドレスデータを記録した。なお高周波部分の周波数はクロック領域401の単一周波数と一致させた。また高周波部分305、低周波部分304及びクロック領域401のそれぞれの振幅は同じとした。なお記録の前処理として、アドレスデータはマンチェスタ符号によりベースバンド変調を行った。
For the
ディスク状情報記録担体1は、GeドーピングSbTeを主たる記録材料とする記録層12を有した相変化書き換えディスクとし、0.1mm透光層11を通して記録再生できる情報記録担体1を完成させた。
The disc-shaped
このようなディスク状情報記録担体1に、波長λ405nm(窒化ガリウム発光素子)、NA0.85からなるピックアップ90によるレーザ光91をグルーブ部Gに照射して、ユーザデータの記録再生を行った。まず記録を行う前にクロック領域からプッシュプル法により、単一周波数を読み取り,C/Nを測定した。するとC/Nで35dBの良好なクロック信号が、隣接アドレスの干渉なく再生できた(RBW1kHz)。続いてプッシュプル法によりアドレス領域を選択的に再生して、アドレスのエラーレートを測定した。1E−4もの良好なエラーレートであった。またアドレスの内周側、外周側の判定も良好に行うことができた。
Such a disk-shaped
続いてディスク状情報記録担体1の溝間部232に対して、ユーザ記録を行った。具体的には特開2000−286709記載の変調信号(D8−15変調)を用いて、3T〜11T及び12T(同期信号)からなるランダムユーザデータを100回重ね記録した。なおここで最短マーク長(3T)は0.185μmとした。この記録信号を再生したところ、ジッタ7.7%、エラーレート8E−7の良好なエラーレートが得られた。またアドレスのエラーレートを再測定したところ、2.5E−4であり、若干のエラー増加は認められるものの良好なエラーレートであった。アドレス情報とユーザデータの干渉は特に認められなかった。またアドレスの内周側、外周側の判定も乱されることなく、良好に行うことができた。
Subsequently, user recording was performed on the
1 情報記録担体
100 平行溝連続体
201,211,221 蛇行溝
202 溝間部
203,213,223 直線溝
300,302,304 低周波部分
301,303,305 高周波部分
400 周波数変移変調領域(アドレス領域)
401 単一変調領域(クロック領域)
DESCRIPTION OF
401 Single modulation domain (clock domain)
Claims (4)
前記微細パタ−ン上に形成された記録層と、
前記記録層上に形成された透光層とから少なくともなり、
レーザ光を対物レンズにより集光した光ビームを、前記透光層を通して前記記録層に照射し、再生を行う情報記録担体であって、
前記トラックは、360度連続したトラックであると共に、少なくとも蛇行溝領域を有しており、
前記蛇行溝領域は、周波数変移変調波を溝波形形状として有した蛇行溝から構成されており、
前記周波数変移変調波は、高周波波と低周波波からなり、前記高周波波の周波数を前記低周波波の周波数で除した値が1.5であるように前記高周波波の周波数と前記低周波波の周波数とを選択してなり、かつ前記高周波波と前記低周波波との切り替え点では前記高周波波の位相と前記低周波波の位相とが連続するように前記高周波波の位相と前記低周波波の位相とを選択してなり、かつ前記高周波波の振幅方向と前記低周波波の振幅方向は共に前記情報記録担体の半径方向であることを特徴とする情報記録担体。 A support having a fine pattern consisting of concentric or spiral tracks;
A recording layer formed on the fine pattern;
And at least a light-transmitting layer formed on the recording layer,
An information recording carrier for reproducing by irradiating the recording layer with a light beam obtained by condensing a laser beam by an objective lens through the translucent layer,
The track is a continuous track of 360 degrees and has at least a meandering groove region,
The meandering groove region is composed of meandering grooves having a frequency shift modulated wave as a groove waveform shape,
The frequency shift modulated wave is composed of a high-frequency wave and a low-frequency wave, and the frequency of the high-frequency wave and the low-frequency wave so that a value obtained by dividing the frequency of the high-frequency wave by the frequency of the low-frequency wave is 1.5. And the phase of the high frequency wave and the phase of the low frequency wave so that the phase of the high frequency wave and the phase of the low frequency wave are continuous at the switching point between the high frequency wave and the low frequency wave. An information record carrier comprising: selecting a wave phase; and both the amplitude direction of the high frequency wave and the amplitude direction of the low frequency wave are radial directions of the information record carrier.
前記トラック間のピツチPは、P<λ/NAの関係を有し、
前記λが405nm、前記NAが0.85であるときに、前記透光層の厚みを0.02〜0.12mmとし、前記情報記録担体の一面にわたる前記透光層の厚みばらつきを±0.002mm以下とした形状を有することを特徴とする請求項1記載の情報記録担体。 When the wavelength of the laser beam is λ and the numerical aperture of the objective lens is NA,
The pitch P between the tracks has a relationship of P <λ / NA,
When the λ is 405 nm and the NA is 0.85, the thickness of the light transmitting layer is 0.02 to 0.12 mm, and the thickness variation of the light transmitting layer over one surface of the information record carrier is ± 0. 2. The information recording carrier according to claim 1, wherein the information recording carrier has a shape of 002 mm or less.
前記微細パタ−ン上に形成された記録層と、
前記記録層上に形成された透光層とから少なくともなり、
レーザ光を対物レンズにより集光した光ビームを用い、前記透光層を通して前記記録層に照射し、再生を行う情報記録担体であって、
前記トラックは、蛇行溝領域と直線溝が形成された直線溝領域とが半径方向に隣接して配置されて形成されており、
前記蛇行溝領域は、矩形波を基にした周波数変移変調波を溝波形形状として有した蛇行溝から構成されており、
前記周波数変移変調波は、高周波波と低周波波からなり、前記高周波波の周波数を前記低周波波の周波数で除した値が1.05〜5.0であるように前記高周波波の周波数と前記低周波波の周波数とを選択してなり、かつ前記高周波波と前記低周波波との切り替え点では前記高周波波の位相と前記低周波波の位相とが連続するように前記高周波波の位相と前記低周波波の位相とを選択してなり、かつ前記高周波波の振幅方向と前記低周波波の振幅方向は共に前記情報記録担体の半径方向であることを特徴とする情報記録担体。 A support having a fine pattern consisting of concentric or spiral tracks;
A recording layer formed on the fine pattern;
And at least a light-transmitting layer formed on the recording layer,
An information recording carrier for reproducing by irradiating the recording layer through the light transmitting layer using a light beam obtained by condensing laser light with an objective lens,
The track is formed by arranging a meandering groove region and a straight groove region in which a straight groove is formed adjacent to each other in the radial direction,
The meandering groove region is composed of a meandering groove having a frequency shift modulated wave based on a rectangular wave as a groove waveform shape,
The frequency shift modulated wave is composed of a high frequency wave and a low frequency wave, and the frequency of the high frequency wave is such that a value obtained by dividing the frequency of the high frequency wave by the frequency of the low frequency wave is 1.05 to 5.0. The phase of the high-frequency wave is selected such that the phase of the high-frequency wave and the phase of the low-frequency wave are continuous at a switching point between the high-frequency wave and the low-frequency wave. And the phase of the low frequency wave, and the amplitude direction of the high frequency wave and the amplitude direction of the low frequency wave are both radial directions of the information record carrier.
前記光ビームを、前記透光層を通過して、前記記録層に照射するステップと、
前記記録層に照射された光ビームの前記記録層からの反射光に基づいて、プッシュプル信号を生成するステップと、
前記プッシュプル信号から、前記周波数変移変調波の復調を行うステップとを少なくとも有することを特徴とする情報記録担体の再生方法。 A method for reproducing an information record carrier for reproducing the information record carrier according to any one of claims 1 to 3,
Irradiating the recording layer with the light beam through the translucent layer;
Generating a push-pull signal based on reflected light from the recording layer of the light beam applied to the recording layer;
And a step of demodulating the frequency shift modulated wave from the push-pull signal.
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