JP2014179139A - Optical recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-layered optical recording medium capable of recording and reproducing information by using any recording layer while ensuring amount of light beam which reaches the deepest layer.SOLUTION: The optical recording medium includes: a substrate; a first recording area disposed over the substrate including a recording layer and an optically transparent spacer layer, which are alternately laminated in plural layers; a reference layer disposed over the recording area formed with recesses and protrusions which are used as a reference for tracking; a second recording area further disposed over the reference layer including a recording layer and an optically transparent spacer layer, which are laminated in plural layers; an optically transparent cover layer disposed over the second recording area; and plural sets of marks corresponding to the recesses and protrusions disposed on every recording layers of the first and second recording areas.

Description

本発明は光記録媒体等に関し、より詳しくは、記録層が10層以上の超多層記録が出来る光記録媒体に関する。   The present invention relates to an optical recording medium and the like, and more particularly to an optical recording medium capable of super multi-layer recording with 10 or more recording layers.

大容量の光記録媒体として、光透過性のスペーサ層を挟んで積層された複数の情報記録層を有する多層型光ディスクが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。   As a large-capacity optical recording medium, a multilayer optical disc having a plurality of information recording layers stacked with a light-transmitting spacer layer interposed therebetween is known (see, for example, Patent Document 1).

図18に、6層の記録層を持つ光ディスク構造を示す。これは、表面にトラック溝となる凹凸が形成された、厚さ1.1mmのポリカーボネイト(PC)基板1000を用意し、トラック溝となる凹凸が形成された面上にL0記録層1001をスパッター法により形成する。このL0記録層1001は、詳細部の図面に示すように記録膜及びその両面に配置された誘電体層を含んでおり、片側の誘電体層と基板1000との間には金属反射層が設けられている。このL0記録層1001の上にスペーサ層1002を形成し、さらにその上にL1記録層1003を形成する。同様にしてスペーサ層(1004、1006、1008、1010)と記録層(1005、1007,1009、1011)とを交互に形成しL2〜L5記録層を構成する。L5記録層1011の上にカバー層1012が形成されている。各スペーサ層の厚さは、それぞれ10〜30μm程度であり、紫外線硬化樹脂により形成されている。各スペーサ層は、2P法及び/又はシート状のナノプリント法を用いて形成されており、各表面には、PC基板1000に形成されたトラック溝と同様のトラック溝が形成されている。   FIG. 18 shows an optical disc structure having six recording layers. This is done by preparing a polycarbonate (PC) substrate 1000 having a thickness of 1.1 mm with irregularities to be track grooves formed on the surface, and sputtering the L0 recording layer 1001 on the surface having the irregularities to be track grooves. To form. The L0 recording layer 1001 includes a recording film and dielectric layers arranged on both sides thereof as shown in the drawing of the detailed portion, and a metal reflective layer is provided between the dielectric layer on one side and the substrate 1000. It has been. A spacer layer 1002 is formed on the L0 recording layer 1001, and an L1 recording layer 1003 is further formed thereon. Similarly, the spacer layers (1004, 1006, 1008, 1010) and the recording layers (1005, 1007, 1009, 1011) are alternately formed to constitute the L2 to L5 recording layers. A cover layer 1012 is formed on the L5 recording layer 1011. Each spacer layer has a thickness of about 10 to 30 μm and is formed of an ultraviolet curable resin. Each spacer layer is formed using a 2P method and / or a sheet-like nanoprint method, and a track groove similar to the track groove formed on the PC substrate 1000 is formed on each surface.

カバー層1012側に光ピックアップからのレーザ光1013を照射して、必要な記録層への情報の書き込みや読み出しを行うことで、この光ディスクへの情報の書き込みや再生が行われる。このときの、トラッキングには、各記録層に凹凸が形成されたトラック溝が利用される(例えば、特許文献2を参照。)。   By irradiating the cover layer 1012 side with the laser beam 1013 from the optical pickup and writing / reading information to / from the necessary recording layer, information is written / reproduced on / from the optical disc. For this tracking, track grooves in which irregularities are formed in each recording layer are used (see, for example, Patent Document 2).

特開2004−213720号公報JP 2004-213720 A 特開2009−110557号公報JP 2009-110557 A

しかしながら、前記従来の構成では、記録層毎に光ピックのトラッキングを制御する為のトラック溝が必要であり、記録層を多層化すると、このトラック溝の影響で、光ピックからの光ビームが回折し、この回折による損失は層を通過する度に増加する。そのため、記録層を、例えば4層以上に増やすと、最深層へ到達する光ビームの光量が大きく低下して、最深層に近くなるにつれ、情報の記録再生が出来なくなるという課題を有していた。   However, the conventional configuration requires a track groove for controlling the tracking of the optical pick for each recording layer. When the recording layer is made multilayer, the light beam from the optical pick is diffracted by the influence of the track groove. However, the loss due to this diffraction increases each time it passes through the layer. For this reason, when the number of recording layers is increased to, for example, four or more layers, the amount of light beam reaching the deepest layer is greatly reduced, and information recording and reproduction cannot be performed as the recording layer becomes closer to the deepest layer. .

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、多層化しても、最深層へ到達する光ビームの光量が大きく低下せず、どの記録層においても情報を記録再生が出来る光記録媒体を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and provides an optical recording medium capable of recording / reproducing information in any recording layer without greatly reducing the amount of light beam reaching the deepest layer even when the number of layers is increased. The purpose is to do.

前記従来の課題を解決するために、本発明の光記録媒体は、基板と、前記基板上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層した第1の記録領域を配置し、前記記録領域上にトラッキングの際の基準となる凹凸部を設けたリファレンス層を配置し、さらに前記リファレンス層の上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層した第2の記録領域を配置し、前記第2の記録領域上に光学的に透明なカバー層を配置し、前記第1と第2の記録領域の全ての記録層に前記凹凸部に対応したマークの組を複数個有することを特徴としたものである。   In order to solve the conventional problems, an optical recording medium of the present invention includes a substrate and a first recording region in which a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers are alternately stacked on the substrate. A reference layer provided with a concavo-convex portion serving as a reference for tracking on the recording region, and a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers alternately stacked on the reference layer; A recording layer, an optically transparent cover layer is disposed on the second recording area, and a set of marks corresponding to the concavo-convex portions on all the recording layers of the first and second recording areas. It is characterized by having a plurality.

また、本発明の光記録媒体の製造方法は、基板と、前記基板上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層された第1の記録領域と、前記記録領域上に配置されたトラッキングの際の基準となる凹凸部を設けたリファレンス層と、前記リファレンス層の上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層した第2の記録領域とを配置した光記録媒体の製造法において、赤色波長のレーザにて前記凹凸部をトラッキングしつつ、前記第1及び第2の記録領域の各記録層に青色波長のレーザにて前記凹凸部に対応したマークの組を記録することを特徴としたものである。   The method for producing an optical recording medium of the present invention includes a substrate, a first recording area in which a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers are alternately stacked on the substrate, and the recording area. Arranged is a reference layer provided with a concavo-convex portion serving as a reference for tracking, and a second recording region in which a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers are alternately stacked on the reference layer. In the method for manufacturing an optical recording medium, a mark corresponding to the concavo-convex portion is recorded on each recording layer in the first and second recording regions with a blue wavelength laser while tracking the concavo-convex portion with a red wavelength laser. It is characterized by recording a set of.

本発明の光記録媒体によれば、記録層を如何に多層化しても、最深層へ到達する光ビームの光量が大きく低下せず、どの記録層においても情報を記録再生することが出来る。   According to the optical recording medium of the present invention, no matter how the number of recording layers is increased, the amount of light beam reaching the deepest layer is not greatly reduced, and information can be recorded / reproduced in any recording layer.

トラッキング溝による回折ロスを示す図Diagram showing diffraction loss due to tracking groove 記録層数と回折ロスの関係を示すグラフGraph showing the relationship between the number of recording layers and diffraction loss 本発明の光ディスクの外観図External view of the optical disk of the present invention 本発明の光ディスクの断面図Sectional view of the optical disk of the present invention 本発明の光ディスクのレファレンス層の構造を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the reference layer of the optical disk of this invention 本発明の光ディスクの他の構造を示す図The figure which shows the other structure of the optical disk of this invention 本発明の片面ディスクの製法を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the single-sided disk of this invention 本発明の両面ディスクの製法を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the double-sided disc of this invention 本発明の光ディスクのフォーマッタのブロック図Block diagram of the optical disk formatter of the present invention 本発明の光ディスクのAO変調器付近の要部を示す図The figure which shows the principal part of AO modulator vicinity of the optical disk of this invention 本発明のサーボマークの第1の形態を示す図The figure which shows the 1st form of the servo mark of this invention 本発明のサーボマークの第1の形態の機能を説明する図The figure explaining the function of the 1st form of the servo mark of this invention 本発明のサーボマークの第2の形態を示す図The figure which shows the 2nd form of the servo mark of this invention 本発明のサーボマークの第2の形態を記録するためのブロック図The block diagram for recording the 2nd form of the servo mark of this invention 本発明のサーボマークの第3の形態を示す図The figure which shows the 3rd form of the servo mark of this invention 本発明の光ディスクを記録再生するためのブロック図Block diagram for recording and reproducing the optical disk of the present invention 本発明の光ディスクから再生されたサーボマークとサンプルホールドパルスの関係を示す図The figure which shows the relationship between the servo mark reproduced | regenerated from the optical disk of this invention, and a sample hold pulse 従来の多層光ディスクの断面図Sectional view of a conventional multilayer optical disk

図1にトラッキング溝による回折ロスの概念図を示す。図に示すように、光ディスクでトラッキング溝を持つ記録層を重ねていくと、透過光の減少が大きくなる。これは、光ビームが記録層に照射されると、このトラッキング溝による回折が起こり、次の記録層に透過する光ビームの量が減少するためである(これを回折ロスと呼ぶ。)。   FIG. 1 shows a conceptual diagram of diffraction loss due to the tracking groove. As shown in the figure, when the recording layers having tracking grooves are stacked on the optical disc, the reduction of transmitted light increases. This is because, when a recording layer is irradiated with a light beam, diffraction by this tracking groove occurs, and the amount of the light beam transmitted to the next recording layer is reduced (this is called diffraction loss).

この回折ロスは、トラッキング溝の部分を透過する光路長と、溝に隣接するランド部を透過する光路長との位相差に応じて発生する。例えば位相差が90度での回折ロスは約40%、位相差180度での回折ロスは100%となる。更にトラッキング溝のエッジ部分にあたる光は散乱を受け、回折ロスとなる。この散乱による回折ロスは、溝深さが深いほど、また溝部に蒸着する記録膜のばらつき等によって溝のエッジが湾曲するほど大きくなる。   This diffraction loss occurs according to the phase difference between the optical path length that passes through the portion of the tracking groove and the optical path length that passes through the land portion adjacent to the groove. For example, the diffraction loss when the phase difference is 90 degrees is about 40%, and the diffraction loss when the phase difference is 180 degrees is 100%. Further, the light hitting the edge of the tracking groove is scattered and becomes a diffraction loss. The diffraction loss due to this scattering increases as the groove depth increases and the edge of the groove curves due to variations in the recording film deposited on the groove.

一般的な手法として、トラッキング信号を得るためにはプッシュプルトラッキング方式が用いられる。このプッシュプルトラッキング方式は、位相差90度、つまり4分の1波長の位相差となる時に、ファーフィルドの回折が最も非対称になりトラッキング信号のS/Nがよくなる。通常は、反射光によりトラッキング信号を得ているが、この時は、位相差が往復で決まるため、トラック溝の位相差が8分の1波長になる時に最も良好なトラッキング信号を得ることができる。しかし、8分の1波長の位相差にすると上述のように溝形状による回折ロスが大きすぎるので、位相差を8分の1波長以下とする必要がある。   As a general method, a push-pull tracking method is used to obtain a tracking signal. In this push-pull tracking method, when the phase difference is 90 degrees, that is, the phase difference is a quarter wavelength, the far-field diffraction is the most asymmetric and the S / N of the tracking signal is improved. Normally, the tracking signal is obtained by reflected light. At this time, since the phase difference is determined by reciprocation, the best tracking signal can be obtained when the phase difference of the track groove becomes 1/8 wavelength. . However, if the phase difference is 1/8 wavelength, the diffraction loss due to the groove shape is too large as described above, so the phase difference needs to be 1/8 wavelength or less.

このようなトラッキング溝を持つ記録層を複数重ねた光ディスクとトラッキング溝を持たない記録層を複数重ねた光ディスクの回折ロスを、層ごとに示したのが、図2である。ここでは、記録膜の吸収によるロスが3%、回折ロスを7%として計算した。この回折ロスによる光量の減少は、層を重ねるに連れ顕著になる。図に示すように、トラッキング溝を持つ記録層を複数重ねた光ディスクではおよそ4〜5層以上になると記録光量限界以下になるので、情報の記録再生が極めて困難になる。一方トラッキング溝を持たない記録層を複数重ねた光ディスクでは回折ロスの発生が無いので、17層までは実用上差し支えない。本発明者らは、この回折ロスを低減する方法について鋭意研究した結果、極めて効果的な方法を発明するに至った。   FIG. 2 shows the diffraction loss of each of the optical discs in which a plurality of recording layers having tracking grooves are stacked and the optical disc in which a plurality of recording layers without tracking grooves are stacked. Here, the loss due to the absorption of the recording film was calculated as 3% and the diffraction loss as 7%. The reduction in the amount of light due to this diffraction loss becomes more prominent as the layers are stacked. As shown in the figure, in the case of an optical disc in which a plurality of recording layers having tracking grooves are stacked, if the number of recording layers is about 4 to 5 or more, the recording light amount limit is not reached, so that information recording / reproduction becomes extremely difficult. On the other hand, since there is no diffraction loss in an optical disc in which a plurality of recording layers having no tracking groove are stacked, up to 17 layers may be practically used. As a result of intensive studies on a method for reducing this diffraction loss, the present inventors have come up with a very effective method.

以下に、本発明の情報記録再生用ディスク及びその装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。   Embodiments of an information recording / reproducing disk and its apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(実施の形態)
(本発明の光ディスクの構成)
図3(a)は本発明の光ディスク100の斜視図であり、光学的に透明なカバー層側から見た図である。詳細は、後述するが、基板上に溝のない平坦な記録層101を積層した第1の記録領域を形成し、この第1の記録領域の上にレファレンス層106を形成する。このレファレンス層106上にさらに記録層101を積層した第2の記録領域が形成されている。この第2の記録領域の表面に光学的に透明なカバー層が形成されている。光ディスク100の個々の記録層は、記録領域104と記録されない内周領域であるリードイン102と記録されない外周領域リードアウト103とから成る。リードアウト103は情報の記録はされないので記録膜がなくてもよいが、後述するように、このリードアウト103にも記録層と同じ記録膜が形成されるほうが望ましい。従って、以下の実施例では、リードアウト103にも記録層と同じ記録膜が形成されているものとして説明する。
(Embodiment)
(Configuration of optical disc of the present invention)
FIG. 3A is a perspective view of the optical disc 100 of the present invention, as seen from the optically transparent cover layer side. Although details will be described later, a first recording region in which a flat recording layer 101 without a groove is laminated on a substrate is formed, and a reference layer 106 is formed on the first recording region. A second recording area in which the recording layer 101 is further laminated is formed on the reference layer 106. An optically transparent cover layer is formed on the surface of the second recording area. Each recording layer of the optical disc 100 includes a recording area 104, a lead-in 102 which is an inner peripheral area where recording is not performed, and an outer peripheral area lead-out 103 where recording is not performed. Since the lead-out 103 does not record information, the recording film may be omitted. However, as will be described later, it is desirable that the same recording film as the recording layer is formed on the lead-out 103. Therefore, in the following embodiment, it is assumed that the same recording film as the recording layer is formed on the lead-out 103.

図3(b)は、光ディスク100の中から、レファレンス層106を取り出した斜視図である。レファレンス層106には基準トラック108が設けられている。本図では、一例として、螺旋状の溝からなる基準トラックを示したが、これに制限されるものでなはない。基準トラック形状は、螺旋、または同心円、あるいは離散的に配置されたピット等、トラッキングが行える情報が形成されたものであれば良い。   FIG. 3B is a perspective view in which the reference layer 106 is taken out from the optical disc 100. A reference track 108 is provided in the reference layer 106. In the drawing, a reference track including a spiral groove is shown as an example, but the present invention is not limited to this. The reference track shape may be any shape in which information that can be tracked is formed, such as spirals, concentric circles, or discretely arranged pits.

図3(c)は、光ディスク100の中から、1つの記録層101を取り出した斜視図である。矢印で示した部分は、記録層の拡大図である。111は、リファレンス層106に設けられた基準トラック108の中心またはエッジ等、基準トラックに対応して自由に設定する仮想トラックである。110は、本発明の特徴であるサーボマークであり、基準トラックに対応して、基準トラックに沿って形成される。サーボマークの形状等の詳細は、後述する。   FIG. 3C is a perspective view in which one recording layer 101 is taken out from the optical disc 100. The portion indicated by the arrow is an enlarged view of the recording layer. Reference numeral 111 denotes a virtual track that is freely set corresponding to the reference track, such as the center or edge of the reference track 108 provided in the reference layer 106. 110 is a servo mark which is a feature of the present invention, and is formed along the reference track corresponding to the reference track. Details of the servo mark shape and the like will be described later.

図3(a)のA―A´での光ディスクの断面200を図4に示す。図4に示すように、基板201上に溝のない平坦な記録層203と透明なスペーサ層205とを交互に積層した第1の記録領域が形成されている。この第1の記録領域の上にレファレンス層206が配置され、このレファレンス層206の表面に溝のない平坦な記録層203と透明なスペーサ層205とを交互に積層した第2の記録領域が形成されている。この第2の記録領域の表面に光学的に透明なカバー層202が形成されている。この図では、リードイン領域は204であり、リードアウト領域は全て記録層とした。   FIG. 4 shows a cross section 200 of the optical disc taken along the line AA ′ of FIG. As shown in FIG. 4, a first recording region is formed on a substrate 201 by alternately laminating a flat recording layer 203 without a groove and a transparent spacer layer 205. A reference layer 206 is disposed on the first recording area, and a second recording area is formed by alternately laminating a flat recording layer 203 without a groove and a transparent spacer layer 205 on the surface of the reference layer 206. Has been. An optically transparent cover layer 202 is formed on the surface of the second recording area. In this figure, the lead-in area is 204, and all the lead-out areas are recording layers.

第1の記録領域の記録層203の数は第2の記録領域の記録層203の数よりも多くするように配置する。これは、第2の記録領域の記録層203の配置と既存のBlu‐ray DISC(登録商標)の記録層の配置とを部分一致させることが出来るので、互換層とすることができるからである。このように第2の記録領域の記録層203を配置することで、従来のディスク製造装置との一部互換や、Blu‐ray DISC(登録商標)記録機や再生機での、下位互換が容易となる利点がある。そのため、ハードや光ディスクコストの削減を行うことが出来るとともに、例えば管理領域やサムネールをこの互換のある層に記録したり、ファイルエントリのみをこの互換層に順次記録したりするようにアプリケーションで対応すれば、従来機でコンテンツの内容を確認することができ、ユーザビリティが向上する。   The number of recording layers 203 in the first recording area is arranged to be larger than the number of recording layers 203 in the second recording area. This is because the arrangement of the recording layer 203 in the second recording area and the arrangement of the existing Blu-ray DISC (registered trademark) recording layer can be partially matched, so that it can be a compatible layer. . By disposing the recording layer 203 in the second recording area in this way, it is easy to be partially compatible with conventional disc manufacturing apparatuses and backward compatible with Blu-ray DISC (registered trademark) recorders and players. There is an advantage to become. Therefore, it is possible to reduce hardware and optical disc costs, and for example, the application can cope with recording management areas and thumbnails in this compatible layer, or sequentially recording only file entries in this compatible layer. For example, the contents can be confirmed on a conventional machine, and usability is improved.

図5に、本発明の基本的なレファレンス層206の拡大斜視図を示す。レファレンス層206には、基準トラック208と固有情報ピット207が形成されており、必要に応じてクロックピットが設けられる構成となっている。このレファレンス層206は、光学的に透明な材料、例えばUV樹脂をスピナー塗布し、透明な樹脂又はガラススタンパーを用いて硬化させ、その上に蒸着やスパッターなどにより適切な反射膜を形成して作製する。   FIG. 5 shows an enlarged perspective view of the basic reference layer 206 of the present invention. In the reference layer 206, a reference track 208 and unique information pits 207 are formed, and clock pits are provided as necessary. This reference layer 206 is manufactured by applying an optically transparent material, for example, UV resin, as a spinner, curing it using a transparent resin or glass stamper, and forming an appropriate reflective film thereon by vapor deposition or sputtering. To do.

光ディスクの情報記録方式には、同心円状のランドグルーブトラック方式と螺旋状のランドグルーブ方式があるが、どちらの方式でも、本発明のレファレンス層206に形成される基準トラック208の形状を変更することで実現できる。様々な基準トラック208の形状を図5(a)〜(c)に示す。これらの情報記録方式に対応した基準トラック208は、レファレンス層206の第1の記録領域側に設けられており、前述したように、隣接する平坦な記録層203に対応した領域に形成されている。この基準トラック208は、第1第2の記録領域内の全ての記録層203に、本発明の特徴であるサーボマークを形成するための基準トラックとして用いられる。   There are two types of information recording methods for optical discs: a concentric land groove track method and a spiral land groove method. Both methods change the shape of the reference track 208 formed in the reference layer 206 of the present invention. Can be realized. The shapes of various reference tracks 208 are shown in FIGS. The reference track 208 corresponding to these information recording methods is provided on the first recording area side of the reference layer 206 and is formed in an area corresponding to the adjacent flat recording layer 203 as described above. . The reference track 208 is used as a reference track for forming servo marks, which is a feature of the present invention, in all the recording layers 203 in the first and second recording areas.

図5(a)は同心円状のランドグルーブトラックである。同心円状のランドグルーブトラック方式では光ディスクの1周ごとにトラックのランド部分と溝(グルーブ)部分を切り替えトラックピッチが半分のトラッキングを行うことが出来る。サンプルサーボマークのトラックピッチを同じにするため、基準トラック208のトラック幅とトラック間溝209との幅とは等しいことが好ましい。そこで、本実施の形態では、基準トラック208のトラック幅とトラック間溝209の幅とを0.32μmとした。そのため、トラックピッチは0.64μmとなる。こうすると、プッシュプル信号の変調度が上がるので、トラッキングを容易に行うことができる。また、基準トラック溝の位相差は、良好なトラッキング信号を得かつ出来るだけ回折ロスを少なくするため、トラッキングを行う波長の8分の1以下に設定することが好ましい。   FIG. 5A shows a concentric land / groove track. In the concentric land / groove track system, the track land portion and the groove portion can be switched for every round of the optical disk, and tracking with a half track pitch can be performed. In order to make the track pitch of the sample servo mark the same, it is preferable that the track width of the reference track 208 and the width of the inter-track groove 209 are equal. Therefore, in the present embodiment, the track width of the reference track 208 and the width of the inter-track groove 209 are set to 0.32 μm. Therefore, the track pitch is 0.64 μm. This increases the degree of modulation of the push-pull signal, so that tracking can be performed easily. The phase difference of the reference track groove is preferably set to 1/8 or less of the wavelength for tracking in order to obtain a good tracking signal and reduce the diffraction loss as much as possible.

図5(b)は螺旋状のランドグルーブ方式であり、光ディスクの1周ごとにトラックのランド部分と溝(グルーブ)部分を、切り替え部210にて交互に形成する。このときも、図5(a)と同じく、基準トラック208のトラック幅とトラック間溝209の幅とを0.32μmとした。この方式では、切り替え部210で、トラッキングサーボの極性を切り替える必要があるが、例えばDVD−RAMのトラッキング技術を用いて容易にトラッキングを行うことができる。   FIG. 5B shows a spiral land / groove method, in which a land portion and a groove portion of a track are alternately formed by a switching unit 210 for each round of the optical disk. At this time, as in FIG. 5A, the track width of the reference track 208 and the width of the inter-track groove 209 were set to 0.32 μm. In this method, it is necessary to switch the polarity of the tracking servo by the switching unit 210, but for example, tracking can be easily performed using a tracking technique of DVD-RAM.

図5(c)は、基準トラック208の内部にクロックピット220、221が配置された例を示す。これらのクロックピットを利用すると、後述するサンプルサーボマークの生成の精度を高めることができる。また、その他の利用、例えば、光ディスクの回転制御など、様々な利用ができる。利用する形態に応じて、このクロックピットは必要な個数だけ基準トラック208上に配置すればよい。   FIG. 5C shows an example in which clock pits 220 and 221 are arranged inside the reference track 208. By using these clock pits, it is possible to improve the accuracy of generation of sample servo marks described later. Various other uses such as optical disk rotation control can also be used. A required number of clock pits may be arranged on the reference track 208 according to the form to be used.

このレファレンス層206に形成された基準トラック208を用いれば、後述するように、それぞれの記録層にサーボマークを形成することが出来る。   If the reference track 208 formed on the reference layer 206 is used, servo marks can be formed on each recording layer as will be described later.

リードイン領域204に対応する領域(ROM領域)には、複数の固有情報ピット207が設けられている。この固有情報ピット207は、凹凸のエンボスピット、すなわちROMの形状で記録されており、その位置が一意に決まっている。この固有情報ピット207は、光ディスクに固有の固有情報を予め記録する目的で利用できる。この固有情報は、例えば光ディスクの個別のID、記録層数、リファレンス層の位置、製造メーカ、及びロット番号などがあげられる。このような固有情報を、固有情報ピット207に予め記録しておけば、光ディスクの起動時間の短縮や個々の光ディスクのトレーサビリティなどの管理に有効である。   In a region (ROM region) corresponding to the lead-in region 204, a plurality of unique information pits 207 are provided. The unique information pits 207 are recorded in the shape of uneven embossed pits, that is, ROM shapes, and their positions are uniquely determined. The unique information pit 207 can be used for the purpose of pre-recording unique information unique to the optical disc. This unique information includes, for example, an individual ID of the optical disc, the number of recording layers, the position of the reference layer, the manufacturer, and the lot number. If such unique information is recorded in the unique information pit 207 in advance, it is effective for shortening the startup time of the optical disk and managing the traceability of each optical disk.

前述したように、固有情報ピット207の位置が一意に決められているので、前述した光ディスクの固有情報の格納以外の利用方法も考えられる。例えば、ディスク装填した後にフォーカス、トラッキングをONして、ディスク個別の学習など行う起動位置としても使用できる。   As described above, since the position of the unique information pit 207 is uniquely determined, a use method other than storing the unique information of the optical disk described above is also conceivable. For example, it can be used as a starting position for performing individual learning or the like by turning on the focus and tracking after loading the disk.

また、本発明の光ディスクをドライブに挿入した際、平坦な記録層203で起動すると、線速度が遅い時や、レーザ学習が不適切な場合には、隣接の平坦な記録層に誤記録する可能性がある。そのため、起動位置を内周のROM領域とすることで誤記録を防止することができる。なお、このROMを記録層203の外周側の領域に配することも出来る。   In addition, when the optical disk of the present invention is inserted into the drive, if it starts with the flat recording layer 203, it may be erroneously recorded on the adjacent flat recording layer when the linear velocity is slow or when laser learning is inappropriate. There is sex. Therefore, erroneous recording can be prevented by setting the starting position as the inner peripheral ROM area. Note that this ROM can also be arranged on the outer peripheral side of the recording layer 203.

以上、説明した本発明の光ディスクの構成は、リファレンス層が二つの記録領域の中間に配置されていたが、これに限るものではない。図6に、別の形態を示す。   As described above, in the configuration of the optical disc of the present invention described above, the reference layer is disposed in the middle of the two recording areas. However, the configuration is not limited to this. FIG. 6 shows another form.

図6に示すように、基板上にリファレンス層を構成する基準トラック208と、固有情報ピット207を予め形成する。この部分を、便宜上リファレンス部206と呼ぶが、図4で説明したリファレンス層206と同様の機能を持つものである。このリファレンス部206上に、記録層203とスペーサ層205とを交互に積層して記録領域を形成する。その後、カバー層202を記録領域の表面に形成する。このときの光ディスクの厚みを1.2mmとし、リファレンス部206の厚みを0.6mm、あるいは0.1mmとすれば、従来のDVDやBlu−ray(登録商標)との互換が出来る。そのためには、基板201やカバー層202の厚みを記録層の数に応じて適宜調節すれば良い。   As shown in FIG. 6, a reference track 208 constituting a reference layer and a unique information pit 207 are formed in advance on a substrate. This portion is referred to as a reference portion 206 for convenience, but has the same function as the reference layer 206 described with reference to FIG. On the reference portion 206, the recording layer 203 and the spacer layer 205 are alternately stacked to form a recording area. Thereafter, the cover layer 202 is formed on the surface of the recording area. If the thickness of the optical disk at this time is 1.2 mm and the thickness of the reference unit 206 is 0.6 mm or 0.1 mm, compatibility with a conventional DVD or Blu-ray (registered trademark) can be achieved. For this purpose, the thickness of the substrate 201 or the cover layer 202 may be adjusted as appropriate according to the number of recording layers.

(本発明の光ディスクの作製方法)
次に、図7に基づいて本発明の光ディスクの作製方法を説明する。図7(a)は、レファレンス層、第1の記録領域、及び基板からなる第1の積層基板と、カバー層と第2の記録領域とからなる第2の積層基板とを示す。
(Method for producing optical disk of the present invention)
Next, a method for producing an optical disk of the present invention will be described based on FIG. FIG. 7A shows a first laminated substrate composed of a reference layer, a first recording region, and a substrate, and a second laminated substrate composed of a cover layer and a second recording region.

第1の積層基板の作製方法を説明する。まず、例えばポリカーボネイト等の樹脂材料又はガラス材料等からなる厚さ1mmの基板901上の記録再生する領域に、例えば相変化材料、酸化金属材料、色素材料、有機材料等からなる記録層902を10〜20nmの厚さで形成する。この形成には、公知の蒸着あるいはスピンコート法を用いればよい。記録層の形成後、例えばUV硬化性材料をスピンコートで塗布し、紫外線硬化させて厚さ15μm程度のスペーサ層903を形成する。UV硬化性材料は、紫外線硬化後に光学的に透明な材料のものを用いる。このスペーサ層903の上に、さらに記録層904を形成する。材料及び形成方法は、先に説明した記録層902と同様である。このようにしてUV硬化性材料からなるスペーサ層と相変化材料からなる記録層とを交互に繰り返して必要な記録層数を作製する。   A method for manufacturing the first multilayer substrate will be described. First, a recording layer 902 made of, for example, a phase change material, a metal oxide material, a dye material, an organic material, or the like is formed on a recording / reproducing area on a 1 mm thick substrate 901 made of a resin material such as polycarbonate or a glass material. It is formed with a thickness of ˜20 nm. For this formation, a known vapor deposition or spin coating method may be used. After the formation of the recording layer, for example, a UV curable material is applied by spin coating and is cured with ultraviolet rays to form a spacer layer 903 having a thickness of about 15 μm. As the UV curable material, an optically transparent material after UV curing is used. A recording layer 904 is further formed on the spacer layer 903. The material and the formation method are the same as those of the recording layer 902 described above. In this way, the spacer layer made of the UV curable material and the recording layer made of the phase change material are alternately repeated to produce the required number of recording layers.

その後、UV硬化性材料をスピンコートにて塗布し、前述した基準トラック及び固有情報ピット、クロックピットが形成された光学的に透明なスタンパー923を、図の向きに押し付けて紫外線硬化させ、その上に蒸着やスパッターなどにより適切な反射膜を形成する。このようにしてレファレンス層を形成する。   Thereafter, a UV curable material is applied by spin coating, and the optically transparent stamper 923 having the reference track, the unique information pit, and the clock pit formed thereon is pressed in the direction of the drawing to be cured by ultraviolet rays. An appropriate reflective film is formed by vapor deposition or sputtering. In this way, a reference layer is formed.

次に第2の積層基板の作製方法を説明する。光学的に透明な材料からなるカバー層932の上に、例えば相変化材料、酸化金属材料、色素材料、有機材料等からなる厚さ10〜20nmの記録層931を形成する。その後、これらの形成方法は、第1の積層基板の作製方法と同様である。これらの操作を繰り返して必要な記録層数を形成して第2の積層基板を作製する。   Next, a method for manufacturing the second multilayer substrate will be described. On the cover layer 932 made of an optically transparent material, a recording layer 931 having a thickness of 10 to 20 nm made of, for example, a phase change material, a metal oxide material, a dye material, an organic material, or the like is formed. Thereafter, these forming methods are the same as the manufacturing method of the first laminated substrate. By repeating these operations, the required number of recording layers is formed to produce the second laminated substrate.

以上のように作製した第1の積層基板のレファレンス層923側に硬化後透明となる接着剤924を塗布し、第2の積層基板の記録層側をレファレンス層923側に貼り合わせる。この貼り合せのときの位置決めは、第1の積層基板のレファレンス層の中心を基準とすれば良い。各記録層のトラッキング情報(サーボマーク)は、後述するようにレファレンス層923を基準と作成するので、10層以上の超多層の記録層の位置決め精度が簡単に行える。また、リードアウトの位置合わせが不要となるため、記録層にはリードアウトを設けず外周まで記録層を形成するとより好ましい。   The adhesive 924 that becomes transparent after curing is applied to the reference layer 923 side of the first multilayer substrate manufactured as described above, and the recording layer side of the second multilayer substrate is bonded to the reference layer 923 side. The positioning at the time of bonding may be based on the center of the reference layer of the first laminated substrate. Since tracking information (servo marks) for each recording layer is created with reference layer 923 as a reference as will be described later, positioning accuracy of 10 or more super multi-layer recording layers can be easily achieved. Further, since it is not necessary to align the lead-out, it is more preferable that the recording layer is formed to the outer periphery without providing the lead-out in the recording layer.

以上のように作製した本発明の光ディスクを図7(b)に示す。スペーサ層の塗布量を調整すれば、カバー層からレファレンス層を挟んだ第1と第2の記録領域の合計を約200μmに作りこむことが容易に出来る。基板901の厚みが1mmであるので、本発明の光ディスクの厚さは1.2mmとなるので、すでに市販されているCD、DVD、及びBDと同じ厚さの光ディスクが実現できる。なお、本実施の形態での第1の積層基板での記録層数は10層の例を示したが、それに限るものではない。   The optical disk of the present invention produced as described above is shown in FIG. By adjusting the coating amount of the spacer layer, the total of the first and second recording areas sandwiching the reference layer from the cover layer can be easily formed to about 200 μm. Since the thickness of the substrate 901 is 1 mm, the thickness of the optical disk of the present invention is 1.2 mm. Therefore, an optical disk having the same thickness as a commercially available CD, DVD, and BD can be realized. In the present embodiment, the number of recording layers in the first laminated substrate is 10, but the number is not limited thereto.

以上は、張り合わせ部分をレファレンス層としたが、他の製造方法として、最後にカバー層を貼り付ける方法もある。すなわち、第1の積層基板のレファレンス層923側に、UV硬化性接着剤をスピンコートで塗布して紫外線硬化させ、表面が平坦になるようにスペーサ層を形成する。この上に、記録層とスペーサ層を必要な数だけ交互に形成した後、カバー層を接着剤にて貼り合すことで、本発明の光ディスクが作製できる。   In the above description, the bonded portion is the reference layer. However, as another manufacturing method, there is a method in which a cover layer is finally attached. That is, on the reference layer 923 side of the first laminated substrate, a UV curable adhesive is applied by spin coating and cured with ultraviolet rays, and a spacer layer is formed so that the surface becomes flat. An optical disk of the present invention can be produced by alternately forming a required number of recording layers and spacer layers on this and then bonding the cover layer with an adhesive.

次に、本発明の光ディスクを用いて両面記録再生用光ディスクを作製する方法を、説明する。図8(a)は、両面記録再生用光ディスクの片面の断面図である。基板、記録層、スペーサ層等の材料は、先に図7で説明した光ディスクと同様であるが、基板801の厚みが400μmと薄くなっている。基板801以外の層の合計は、図7で説明した光ディスクと同様に200μmである。このような厚みにして、図8(b)に示すように、接着剤833を介して、片面光ディスク同士を貼り合せて両面記録再生用光ディスクを作製すると良い。片面光ディスク全体の厚みは600μmなので、貼り合わせると、全体の厚みが1.2mmとなり、従来から市販されているCD、DVD、及びBDと同じ厚さの光ディスクが実現できる。このように、片面ディスクの基板厚を調整することで、従来の光ディスクとの厚みの互換性が出来る。本実施例では、双方の片面ディスクの基板厚みを同じ値にしたが、両方の基板厚みを調整して1.2mmに合わせれば良い。このようにして片面光ディスクの記録層が16層で記録容量が512GBであれば、両面貼り合せを行うと1024GBの記録容量の光ディスクが実現できる。このように、基板厚みを調整して貼り合せを行うことで、容易に記録容量を2倍にすることが出来る。   Next, a method for producing a double-sided recording / reproducing optical disk using the optical disk of the present invention will be described. FIG. 8A is a cross-sectional view of one side of a double-sided recording / reproducing optical disc. The materials for the substrate, recording layer, spacer layer, and the like are the same as those of the optical disk described above with reference to FIG. 7, but the thickness of the substrate 801 is as thin as 400 μm. The total of layers other than the substrate 801 is 200 μm as in the optical disk described in FIG. With such a thickness, as shown in FIG. 8B, a single-sided optical disk may be bonded to each other via an adhesive 833 to produce a double-sided recording / reproducing optical disk. Since the total thickness of a single-sided optical disk is 600 μm, the total thickness becomes 1.2 mm when pasted together, and an optical disk having the same thickness as that of a commercially available CD, DVD, and BD can be realized. Thus, by adjusting the substrate thickness of the single-sided disk, the thickness compatibility with the conventional optical disk can be achieved. In this embodiment, the substrate thicknesses of both single-sided disks are set to the same value, but both substrate thicknesses may be adjusted to 1.2 mm. In this way, if the recording layer of a single-sided optical disk is 16 layers and the recording capacity is 512 GB, an optical disk with a recording capacity of 1024 GB can be realized by performing double-side bonding. In this way, the recording capacity can be easily doubled by adjusting the thickness of the substrates and performing bonding.

(サーボマークの作製方法)
図9は本発明による光ディスク200の各記録層にサーボマークを書き込む(以下、フォーマットと呼ぶ。)ためのフォーマッタ装置の光学系の構成図である。フォーマッタ装置300には、トラッキング制御用のための赤色レーザ光源331(波長650nm)とサーボマーク記録用の青色レーザ光源311(波長405nm)と備えている。以下、便宜上、赤色レーザ光源331を用いた光学系を赤色光学系、青色レーザ光源311を用いた光学系を青色光学系とする。
(Servo mark production method)
FIG. 9 is a configuration diagram of an optical system of a formatter apparatus for writing servo marks (hereinafter referred to as a format) on each recording layer of the optical disc 200 according to the present invention. The formatter device 300 includes a red laser light source 331 (wavelength 650 nm) for tracking control and a blue laser light source 311 (wavelength 405 nm) for servo mark recording. Hereinafter, for convenience, an optical system using the red laser light source 331 is a red optical system, and an optical system using the blue laser light source 311 is a blue optical system.

これらのレーザ光源の波長特性は、Blu−ray(登録商標)やDVDに使われるレーザ光源の仕様を満たしたものであれば好い。フォーマットの概略は以下の通りである。まず、レファレンス層206上の基準トラックを用いて赤色レーザにて対物レンズ318のトラックキング制御を行った後、対物レンズ318を制御し記録層上に青色レーザにて順次サーボマークを書き込む。   The wavelength characteristics of these laser light sources are preferable as long as they satisfy the specifications of laser light sources used for Blu-ray (registered trademark) and DVD. The outline of the format is as follows. First, after the tracking of the objective lens 318 is controlled by the red laser using the reference track on the reference layer 206, the objective lens 318 is controlled and servo marks are sequentially written on the recording layer by the blue laser.

以下、詳細を説明する。赤色レーザ331を出射した光ビームは偏光ビームスプリッタ332を透過し、コリメートレンズ333で略平行光ビームとされ、4分の1波長板334、波長分離ビームスプリッタ317で反射して対物レンズ318に入射する。対物レンズ318は、赤色レーザ光及び青色レーザ光での球面収差がレファレンス層206で最小となるように設計されている。本実施例では、赤色レーザ光による対物レンズ318のNAは0.60に設定した。NAを制限する為にアパーチャ(図示せず)が必要であり、例えば4分の1波長板334の上に形成することが出来る。また、対物レンズ318には、トラッキング方向及びフォーカシング方向のアクチュエータとして、各々トラキングコイル339及びフォーカシングコイル322とが設けられている。フォーカシングコイル322には、赤色レーザ331を出射した光ビームがレファレンス層206表面で焦点を結ぶように、予め制御されている。   Details will be described below. The light beam emitted from the red laser 331 is transmitted through the polarization beam splitter 332, converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 333, reflected by the quarter-wave plate 334 and the wavelength separation beam splitter 317, and incident on the objective lens 318. To do. The objective lens 318 is designed so that the spherical aberration in the red laser beam and the blue laser beam is minimized in the reference layer 206. In this embodiment, the NA of the objective lens 318 by the red laser beam is set to 0.60. An aperture (not shown) is required to limit the NA, and can be formed on, for example, a quarter wave plate 334. The objective lens 318 is provided with a tracking coil 339 and a focusing coil 322 as actuators in the tracking direction and the focusing direction, respectively. The focusing coil 322 is controlled in advance so that the light beam emitted from the red laser 331 is focused on the surface of the reference layer 206.

さて、対物レンズ318を出射した赤色光ビームは、光ディスク200のレファレンス層206に入射し(往路)、その表面で反射する。この反射された光ビームの光路は往路を逆に辿り、4分の1波長板334で往路の偏波面と直交する偏波面となり、偏光ビームスプリッタ332で反射して検出レンズ335を通過して、光検出器336に入射する。この赤色光ピームのフォーカスは、光検出器からのフォーカス信号Foを基にフォーカシングコイル338を制御する。光検出器336ではレファレンス層206に形成された基準トラック208からの回折によるトラッキング信号Trを基にトラッキングコイル339を制御する。なお、トラッキング信号によるトラッキング制御は、基準トラックの形状に応じて、プッシュプルトラッキング方式や位相方式など、公知のトラッキング方式を用いれば良い。   Now, the red light beam emitted from the objective lens 318 is incident on the reference layer 206 of the optical disc 200 (outward path) and reflected on the surface thereof. The optical path of the reflected light beam follows the forward path in the reverse direction, becomes a polarization plane orthogonal to the polarization plane of the forward path by the quarter wavelength plate 334, is reflected by the polarization beam splitter 332, passes through the detection lens 335, The light enters the photodetector 336. The focus of the red light beam controls the focusing coil 338 based on the focus signal Fo from the photodetector. The photodetector 336 controls the tracking coil 339 based on the tracking signal Tr formed by diffraction from the reference track 208 formed in the reference layer 206. The tracking control using the tracking signal may use a known tracking method such as a push-pull tracking method or a phase method according to the shape of the reference track.

以上のように赤色レーザ光にてトラッキング制御がなされている状態で、青色レーザ光にて記録層にサーボマークを書き込む。青色レーザ光源311を出射した青色光ビームはリレーレンズ312で集光され、AO変調器(Acousto-Optic Modulator)313、偏光ビームスプリッタ314を透過し、コリメートレンズ315で略平行光ビームとなる。この平行光ビームは、さらに、4分の1波長板316、波長分離ビームスプリッタ317を透過して、対物レンズ318に入射する。このとき、対物レンズ318から出射した光ビームが、記録するための記録層に入射できるようにフォーカシングコイル322を制御する(往路)。また、対物レンズ318の青色光での球面収差は、レファレンス層206近傍で最小となるように設計されているので、目的の記録層に合わせて青色レーザ光での球面収差の補正を行う必要がある。そのためには、コリメートレンズ315にアクチュエータ324を設け、ステッピングモータ等を用いて調整すれば良い。   In the state where the tracking control is performed with the red laser light as described above, servo marks are written on the recording layer with the blue laser light. The blue light beam emitted from the blue laser light source 311 is collected by a relay lens 312, passes through an AO modulator (Acousto-Optic Modulator) 313 and a polarization beam splitter 314, and becomes a substantially parallel light beam by a collimator lens 315. The parallel light beam further passes through the quarter-wave plate 316 and the wavelength separation beam splitter 317 and enters the objective lens 318. At this time, the focusing coil 322 is controlled so that the light beam emitted from the objective lens 318 can enter the recording layer for recording (outward path). Further, since the spherical aberration of the objective lens 318 due to the blue light is designed to be minimal in the vicinity of the reference layer 206, it is necessary to correct the spherical aberration with the blue laser light in accordance with the target recording layer. is there. For this purpose, an actuator 324 may be provided on the collimating lens 315 and adjustment may be performed using a stepping motor or the like.

次に、記録層で反射された青色レーザ光は光路を逆に辿り、4分の1波長板316にて往路の偏波面と直交する偏波面となり、偏光ビームスプリッタ314で反射して、検出レンズ319を通過して光検出器320に入射する。検出レンズ319と光検出器320の組み合わせにより、対物レンズ318と光ディスク100の記録面203とのフォーカス誤差信号321の検出を行うことができる。フォーカス誤差信号321の検出には、非点収差法等、公知の方法で検出できるので詳細な記述は省略する。このフォーカス誤差信号321を用いて、フォーカシングコイル322を制御し青色レーザ光でフォーカシングが行われる。フォーカス制御が完了して始めて、サーボマークの書き込みが出来る。このフォーカシング制御は、赤色レーザ光によるフォーカシング制御に先立って行ってもよい。   Next, the blue laser light reflected by the recording layer traces the optical path in the reverse direction, becomes a polarization plane orthogonal to the polarization plane of the forward path by the quarter-wave plate 316, is reflected by the polarization beam splitter 314, and is detected by the detection lens. The light passes through 319 and enters the photodetector 320. By combining the detection lens 319 and the photodetector 320, the focus error signal 321 between the objective lens 318 and the recording surface 203 of the optical disc 100 can be detected. Since the focus error signal 321 can be detected by a known method such as an astigmatism method, a detailed description is omitted. Using the focus error signal 321, the focusing coil 322 is controlled to perform focusing with blue laser light. Servo marks can be written only after focus control is completed. This focusing control may be performed prior to the focusing control by the red laser beam.

このように青色レーザ光で対物レンズ318のフォーカシングを行うと、赤色レーザ光ではフォーカス誤差が生じる。これは、サーボマークを書き込む記録層とレファレンス層206との間の距離が記録層毎に異なるので、対物レンズ318のフォーカス深度内に全ての記録層が収まらないからである。そのため、サーボマークを書き込む記録層に従って、フォーカス誤差の補正が必要になる。そのため、コリメートレンズ333にフォーカス補正コイル338を設け、光検出器336からフォーカス誤差信号を元にフォーカス補正コイル338を制御し、コリメートレンズ333を光軸方向に移動させ、フォーカス誤差の補正を行う。   When the objective lens 318 is focused with blue laser light in this way, a focus error occurs with the red laser light. This is because the distance between the recording layer to which the servo mark is written and the reference layer 206 is different for each recording layer, so that all the recording layers do not fit within the focus depth of the objective lens 318. Therefore, it is necessary to correct the focus error according to the recording layer in which the servo mark is written. Therefore, a focus correction coil 338 is provided in the collimator lens 333, the focus correction coil 338 is controlled based on the focus error signal from the photodetector 336, and the collimator lens 333 is moved in the optical axis direction to correct the focus error.

次に、このフォーマッタ装置により光ディスク200のフォーマットを行う、すなわち、赤色レーザ光でレファレンス層206の基準トラックに追従しながら、青色レーザ光で記録層上にサンプルサーボ用のサーボマークを形成していくフォーマット動作について述べる。   Next, the optical disk 200 is formatted by this formatter device, that is, the servo marks for sample servo are formed on the recording layer with the blue laser light while following the reference track of the reference layer 206 with the red laser light. The format operation will be described.

サーボマークは、レファレンス層206の基準トラック208に対応した各記録層の位置に書き込まれる。ここで、基準トラック208に対応した記録層のトラックを仮想トラックと呼ぶが、サーボマークは、この仮想トラックの中心、及びこの中心から仮想トラックと垂直な方向に内周側と外周側にオフセットさせた位置に書き込む必要がある。そのためにAO変調器313が用いられる。   The servo mark is written at the position of each recording layer corresponding to the reference track 208 of the reference layer 206. Here, the track of the recording layer corresponding to the reference track 208 is called a virtual track, and the servo mark is offset from the center to the inner and outer peripheral sides in the direction perpendicular to the virtual track. It is necessary to write in the position. For this purpose, an AO modulator 313 is used.

図10に、青色レーザ311の周辺の光学構成を拡大して示す。青色レーザ光源311を出射した青色レーザ光はリレーレンズ312で集光され、AO変調器313に入射される。この変調に応じて、青色レーザ光は回折して偏光ビームスプリッタ314を介してコリメートレンズ315により平行光ビームとなる。ここで、サーボマークを記録するときに、AO変調器に信号を与えると、図10に示すように、その変調周波数に応じてAOの回折角が僅かに変化する。この変化する回折角θ、対物レンズの焦点距離foとすると、記録層上のサーボマークの変位δは、仮想トラックの中心からδ=θ・foとなる。仮にBlu‐ray(登録商標)ディスクと同じトラックピッチとすると、この変位δが0.08μm程度となるように変調周波数を設定すれば良い。   FIG. 10 shows an enlarged optical configuration around the blue laser 311. The blue laser light emitted from the blue laser light source 311 is collected by the relay lens 312 and is incident on the AO modulator 313. In accordance with this modulation, the blue laser light is diffracted and converted into a parallel light beam by the collimating lens 315 via the polarization beam splitter 314. Here, when a signal is given to the AO modulator when recording the servo mark, the diffraction angle of the AO slightly changes according to the modulation frequency as shown in FIG. Assuming that the diffraction angle θ changes and the focal length fo of the objective lens, the displacement δ of the servo mark on the recording layer is δ = θ · fo from the center of the virtual track. If the track pitch is the same as that of a Blu-ray (registered trademark) disc, the modulation frequency may be set so that the displacement δ is about 0.08 μm.

青色レーザ光源311は、再生レベルのパワーでフォーカス誤差信号321を行ない、サーボマークを記録するときに記録パワーにする。レーザ出力が記録パワーになる時間はほんの僅かであるのでフォーカスサーボが影響されることはないが、駆動信号が飽和して悪影響がある場合にはフォーカス誤差信号を記録区間ゲートしてホールドもしくは無信号とすればよい。   The blue laser light source 311 performs the focus error signal 321 with the reproduction level power, and sets the recording power when recording the servo mark. The focus servo is not affected because the laser output becomes the recording power for only a short time. However, if the drive signal is saturated and adversely affected, the focus error signal is gated for the recording interval and held or no signal is output. And it is sufficient.

以上、説明したフォーマッタ装置を用いることで、希望する記録層に基準トラックに合わせたサーボマークを自在に形成することが出来る。これらのサーボマークを組み合わせることで、次に説明するような形態でのサンプルサーボ情報を自在に作ることができる。   As described above, by using the formatter apparatus described above, it is possible to freely form a servo mark in accordance with the reference track on a desired recording layer. By combining these servo marks, sample servo information in the form described below can be freely created.

(サンプルサーボ情報の第1の形態)
図11に、本発明のサンプルサーボ情報の第1の形態を示す。本実施の形態でのサンプルサーボ情報は、3種類のサーボマークの組から構成される。すなわち、記録トラックの中心411上に位置するタイミングマーク412と、記録トラックの中心411の両側に位置する第1のトラックキング用マーク413と第2のトラックキング用マーク414から構成される。記録トラックの中心411は、レファレンス層の基準トラックの中心に一致している。このサーボ情報の組が、記録トラックの中心に沿って所定の間隔で設けられている。説明の便宜上、図中の矢印で外周方向、内周方向を示した。この向きを反対にしても、発明の実施には差し支えることはない。
(First form of sample servo information)
FIG. 11 shows a first form of sample servo information according to the present invention. The sample servo information in this embodiment is composed of a set of three types of servo marks. In other words, it is composed of a timing mark 412 located on the center 411 of the recording track, a first track king mark 413 and a second track king mark 414 located on both sides of the recording track center 411. The center 411 of the recording track coincides with the center of the reference track of the reference layer. This set of servo information is provided at predetermined intervals along the center of the recording track. For convenience of explanation, the outer peripheral direction and the inner peripheral direction are indicated by arrows in the drawing. Reversing this orientation does not interfere with the practice of the invention.

タイミングマーク同士の間隔Tsは、トラキングサーボ制御系のサンプルサーボの繰り返し周波数Fsを基準として設定する。すなわち、隣接するタイミングマーク412同士の間隔Tsは、Ts=1/Fsとなる。Fsは、サーボ制御系のサーボ帯域周波数の10倍以上に設定するのが実用的である。   The interval Ts between timing marks is set based on the repetition frequency Fs of the sample servo of the tracking servo control system. That is, the interval Ts between the adjacent timing marks 412 is Ts = 1 / Fs. It is practical to set Fs to 10 times or more the servo band frequency of the servo control system.

例えば、BD規格(線速4.917m/s、データピット長111.75nm、チャネルクロック66MHz)を当てはめると、内周(半径位置24mm)のトラックで、回転数は約2000rpm、すなわち1回転30msとなる。サーボの帯域を10kHzとして、その半径位置で100KHzのFsを確保すると、Ts=10μsとなり、1周に3000個のサーボマークが必要となる。またタイミングマークと1対のトラッキングマークの間隔は、データビット長に合致させることが好ましく、基本的にはその間隔はTsv=111.75nm、Tse=2Tsv=223.5nmとなる。   For example, applying the BD standard (linear speed: 4.917 m / s, data pit length: 111.75 nm, channel clock: 66 MHz), the track has an inner circumference (radius position: 24 mm), and the rotation speed is about 2000 rpm, that is, 30 rpm per rotation. Become. Assuming that the servo band is 10 kHz and Fs of 100 KHz is secured at the radial position, Ts = 10 μs, and 3000 servo marks are required for one revolution. The interval between the timing mark and the pair of tracking marks is preferably matched to the data bit length. Basically, the intervals are Tsv = 111.75 nm and Tse = 2Tsv = 223.5 nm.

また、タイミングマーク412と第1のトラックキング用マーク413との間隔Tsvは、層ごとに変化させて層の番号を示すことも出来、また仮想トラックの番号を示すことも可能であるため、適宜決定する。なお、この技術に関しては、例えば特開平1−232539、特開平1−223634に開示されているおり、詳細な説明は省略する。   Further, the interval Tsv between the timing mark 412 and the first track king mark 413 can be changed for each layer to indicate the layer number, and can also indicate the virtual track number. decide. This technique is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-2232539 and 1-222334, and detailed description thereof is omitted.

図12は、図11で示した各サーボマークを光ビームが横切ったときに得られる信号出力の波形を示したタイミング図である。図に示すように、光ビームスポットが光ピックアップからの光ビームが記録トラックの中心411上を通る時(オントラック状態)では、サーボ情報を構成するタイミングマーク412は、他のマークに比べ最大の信号レベルで再生される。そのとき、第1のトラックキング用マーク413と第2のトラックキング用マーク414とは、それぞれ同じ大きさの信号レベルであり、かつタイミングマークの信号レベルよりも小さい。光ピックアップからの光ビームが記録トラックの中心411より内周側に移動すると、光ビームは第1のトラックキング用マーク413に近い所を通る、その時は、第1のトラックキング用マーク413の再生信号がタイミングマーク412よりも大きな信号レベルで再生される。また、第2のトラックキング用マークの再生信号のレベルは、タイミングマーク412の信号レベルよりも小となる。一方、光ピックアップからの光ビームが外周側に移動すると、再生信号の大きさは、第2のトラックキング用マーク414>タイミングマーク42>第1のトラックキング用マーク413、となる。この関係を利用することで、オントラック状態にするための光ピックアップの移動方向と移動量がわかる。従って、本実施例のサーボマークを利用して公知のサンプルサーボを用いることで、トラッキング制御を行うことが出来る。   FIG. 12 is a timing chart showing the waveform of the signal output obtained when the light beam crosses each servo mark shown in FIG. As shown in the drawing, when the light beam spot from the optical pickup passes over the center 411 of the recording track (on-track state), the timing mark 412 constituting the servo information is the largest compared to the other marks. Playback at signal level. At that time, the first track king mark 413 and the second track king mark 414 have the same signal level and are lower than the signal level of the timing mark. When the light beam from the optical pickup moves to the inner circumference side from the center 411 of the recording track, the light beam passes near the first track king mark 413. At this time, the reproduction of the first track king mark 413 is performed. The signal is reproduced with a signal level larger than that of the timing mark 412. Further, the level of the reproduction signal of the second track king mark is lower than the signal level of the timing mark 412. On the other hand, when the light beam from the optical pickup moves to the outer peripheral side, the magnitude of the reproduction signal becomes second track king mark 414> timing mark 42> first track king mark 413. By using this relationship, the moving direction and moving amount of the optical pickup for making the on-track state can be known. Therefore, tracking control can be performed by using a known sample servo using the servo mark of this embodiment.

(サンプルサーボ情報の第2の形態)
図13は、本発明の光ディスクに好適なサンプルサーボ情報の第2の形態を示す。サンプルサーボ情報の第1の形態と異なる点は、1602に代表される全てのサーボマークが記録トラックの中心1601の上に記録される点である。このような配置にすると、サーボマークが全て記録トラックの中心1601上にあるため、先の例では必要であったAO変調器を用いることなくサーボマークを形成することが出来る。
(Second form of sample servo information)
FIG. 13 shows a second form of sample servo information suitable for the optical disc of the present invention. The difference from the first form of the sample servo information is that all servo marks represented by 1602 are recorded on the center 1601 of the recording track. With this arrangement, all the servo marks are on the center 1601 of the recording track, so that the servo marks can be formed without using the AO modulator that was necessary in the previous example.

この第2の形態でのサンプルサーボ情報は、同じ形状をしたサーボマークが等間隔で配置されたマーク列で構成されている。図では、4個のサーボマークから成るマーク列1810を示す。トラッキング情報の検出は、公知のDPD(Differential Phase Detection)方式を用いることで、容易に行うことが出来、原理的にはマーク1個でも可能であるが、マークの形状ばらつきによるマークのエッジのタイミング誤差の影響を低減するため、図13のように1番目のマークの中心と2番目のマークの中心から、3番目以降のマークの中心のタイミングを割り出した後、抽出されるマークの前半分の回折信号と後半分の回折信号を2値化し、位相を比較するように構成すれば、検出精度をあげることができる。   The sample servo information in the second form is composed of mark rows in which servo marks having the same shape are arranged at equal intervals. In the figure, a mark row 1810 composed of four servo marks is shown. The tracking information can be easily detected by using a known DPD (Differential Phase Detection) method. In principle, even a single mark can be used. In order to reduce the influence of error, the timing of the center of the third and subsequent marks is calculated from the center of the first mark and the center of the second mark as shown in FIG. If the diffraction signal and the diffraction signal for the latter half are binarized and the phases are compared, the detection accuracy can be improved.

図14に、本実施例のサンプルサーボ情報をディスク上に記録するためのブロック図を示す。図9で説明したフォーマッタの赤色光学系で、赤色ビームスポットによりレファレンス層206のトラックから再生されるクロック信号390が再生増幅器391に入力される。2値化装置392によりパルス列に変換され、パルス列に同期したPLL393を駆動する。PLLは、プログラマブル分周比設定器394を備えているので、外部からの指令により分周比を設定することが出来る。サンプルサーボ情報のためのマーク列は、サーボマーク生成器395により生成されたサーボマーク列397として記録増幅器396に出力され、図9で説明した青色光学系を介して、光ディスクの記録層に供給される。そして、基準トラック再生信号に同期して、記録層上にリファレンス層の基準トラックに対応した位置にサーボマークを記録していく。   FIG. 14 is a block diagram for recording the sample servo information of this embodiment on a disk. In the red optical system of the formatter described with reference to FIG. 9, the clock signal 390 reproduced from the track of the reference layer 206 by the red beam spot is input to the reproduction amplifier 391. The signal is converted into a pulse train by the binarization device 392, and the PLL 393 synchronized with the pulse train is driven. Since the PLL includes a programmable frequency division ratio setting unit 394, the frequency division ratio can be set by an external command. A mark row for sample servo information is output to the recording amplifier 396 as a servo mark row 397 generated by the servo mark generator 395, and is supplied to the recording layer of the optical disc via the blue optical system described in FIG. The Then, in synchronization with the reference track reproduction signal, servo marks are recorded on the recording layer at positions corresponding to the reference track of the reference layer.

このような記録を行うことで、記録トラックの中心1601の上にマーク列1810、1820、と順次記録していく。サンプルサーボ情報の第1の形態と同様に、マーク列同士の間隔Tsは、トラキングサーボ制御系のサンプルサーボの繰り返し周波数Fsを基準として設定する。すなわち、隣接するタイミングマーク412同士の間隔Tsは、Ts=1/Fsとなる。Fsは、サーボ制御系のサーボ帯域周波数の10倍以上に設定するのが実用的である。   By performing such recording, mark rows 1810 and 1820 are sequentially recorded on the center 1601 of the recording track. Similar to the first form of sample servo information, the interval Ts between mark rows is set with reference to the repetition frequency Fs of the sample servo of the tracking servo control system. That is, the interval Ts between the adjacent timing marks 412 is Ts = 1 / Fs. It is practical to set Fs to 10 times or more the servo band frequency of the servo control system.

このようなマーク列でトラッキングを行うには、よく知られたDPD(Differential Phase Detection)方式を用いることが出来る。トラッキング信号の検出には4分割の光検出器を用いる。4分割の光検出器の対角同士を其々加算し、得られた2つ加算信号を減算してトラッキング信号をえる。この時先頭のピットをクロックのタイミング信号として各マークの中心となるFsvの周期でトラッキング信号の極性を入れ替えることで良好なトラッキング信号を得ることが出来る。   In order to perform tracking with such a mark row, a well-known DPD (Differential Phase Detection) method can be used. A quadrant photodetector is used to detect the tracking signal. The diagonals of the four-divided photodetectors are added to each other, and the obtained two added signals are subtracted to obtain a tracking signal. At this time, a good tracking signal can be obtained by switching the polarity of the tracking signal at the cycle of Fsv at the center of each mark with the leading pit as the clock timing signal.

この方式は既にDVDやBlu−ray(登録商標)などに用いられており安定なトラッキングサーボが行える。DPD方式のトラッキング信号のS/Nを向上させる方法として、4分割光検出器の中心部をマスクまたは減衰させる。こうすることで4分割光検出器の中心部辺りで受ける低次の回折光の影響を避けることが出来るので、例えばチルトなどによる低次の部分に発生する光ビームの歪みの影響を排除できる。さらに上述の第1の実施の形態のサーボマークは記録トラックから変位しているので、この変位により受ける光スポットの半径方向の回折を検出するのに対し、第2の実施の形態のサーボマークはマークにより光スポットが45度方向に回折する原理を用いており良好なトラッキング信号を得ることが出来る。   This method is already used for DVD, Blu-ray (registered trademark), etc., and can perform stable tracking servo. As a method for improving the S / N ratio of the DPD tracking signal, the center of the quadrant photodetector is masked or attenuated. By doing so, the influence of low-order diffracted light received around the center of the quadrant photodetector can be avoided, so that the influence of the distortion of the light beam generated in the low-order part due to, for example, tilt can be eliminated. Further, since the servo mark of the first embodiment is displaced from the recording track, the diffraction in the radial direction of the light spot received by this displacement is detected, whereas the servo mark of the second embodiment is A good tracking signal can be obtained by using the principle that the light spot is diffracted in the 45-degree direction by the mark.

(サンプルサーボ情報の第3の形態)
図15に本発明のサンプルサーボ情報の第3の実施の形態の形状を示す。これは、サンプルサーボ情報の第2の形態と同様に、図14に示した記録方法で形成することが出来る。第2の実施の形態との相違点は、サーボマーク生成器395でのパルス列の生成にある。本実施の形態のサーボマークは、一周ごとにサーボマークの周期がT1だけ遅れるパルス列がサーボマーク生成器395により、図9で説明したフォーマッタの青色光学系を介して、記録増幅器に供給される。そして、基準トラック再生信号に同期して、記録ディスク層上に隣接トラック間におけるサーボマークの周期T1を保つサーボマーク列を記録する。この場合はディスクの回転数制御をCAV(constant angular velocity)あるいはMCAV(modified constant angular velocity)とすることが必要である。
(Third form of sample servo information)
FIG. 15 shows the shape of the third embodiment of the sample servo information of the present invention. Similar to the second form of sample servo information, this can be formed by the recording method shown in FIG. The difference from the second embodiment is in the generation of a pulse train in the servo mark generator 395. In the servo mark of the present embodiment, a pulse train whose servo mark cycle is delayed by T1 every round is supplied to the recording amplifier by the servo mark generator 395 via the blue optical system of the formatter described in FIG. Then, in synchronization with the reference track reproduction signal, a servo mark row that records the servo mark period T1 between adjacent tracks is recorded on the recording disk layer. In this case, it is necessary to control the rotational speed of the disk to be CAV (constant angular velocity) or MCAV (modified constant angular velocity).

リファレンス層206に形成された基準トラック208の信号形式はサーボマークの周期、遅延量、に最適化されたものであり、サーボマークの形態に応じて最適化される。
サーボマークの周期はたとえば記録される信号の同期信号の周期に同期させることができ、この場合、サーボマークが記録された信号の再生に妨害を与えることを低減させることが可能である。
The signal format of the reference track 208 formed on the reference layer 206 is optimized for the period and delay amount of the servo mark, and is optimized according to the form of the servo mark.
The period of the servo mark can be synchronized with, for example, the period of the synchronization signal of the signal to be recorded. In this case, it is possible to reduce the interference of the servo mark with the reproduction of the recorded signal.

このようにして、記録トラックの中心511の両側に位置する第1のトラックキング用サーボマーク512と第2のトラックキング用サーボマーク513の繰り返しで形成される。サーボマーク間の周期はT0で示す。   In this way, the first track king servo mark 512 and the second track king servo mark 513 are formed repeatedly on both sides of the center 511 of the recording track. The period between servo marks is indicated by T0.

サーボマークは光ビームの走査方向に対して、例えばタイミングが先行するサーボマークが内周側に位置するように決定しておく。実施例では一周ごとにサーボマークの周期がT1だけ遅れるパルス列がサーボマーク生成器により、図9で説明したフォーマッタの青色レーザ光学系を介して、記録増幅器に供給される。そして、基準トラック再生信号に同期し、平坦な記録ディスク層上に隣接する外周側に位置するサーボマークを内周側に位置する隣接サーボマークの周期が一定値T1を保つサーボマーク列を記録する。これらのサーボマークは、図15に示すとおり、トラックの仮想中心から内周あるいは外周方向に一定値だけオフセットしている。   The servo mark is determined so that, for example, the servo mark whose timing precedes is positioned on the inner peripheral side with respect to the scanning direction of the light beam. In the embodiment, a pulse train whose servo mark cycle is delayed by T1 for each round is supplied to the recording amplifier by the servo mark generator via the blue laser optical system of the formatter described in FIG. Then, in synchronization with the reference track reproduction signal, a servo mark row in which the servo mark located on the outer peripheral side adjacent on the flat recording disk layer maintains the constant value T1 in the period of the adjacent servo mark located on the inner peripheral side is recorded. . As shown in FIG. 15, these servo marks are offset from the virtual center of the track by a certain value in the inner or outer circumferential direction.

以上で説明した通り、図9のフォーマッタ装置を用いて3種類のサーボマークを、本発明の光ディスクの記録層に形成することが出来る。   As described above, three types of servo marks can be formed on the recording layer of the optical disc of the present invention using the formatter device of FIG.

(本発明の光記録媒体への情報記録再生方法)
図16に、本発明の光記録媒体へ情報を記録再生するための記録再生装置のブロック図を示す。記録再生するためのレーザは青色レーザを用いる。図において、青色レーザ311を出射した青色光ビームはコリメートレンズ315で略平行光ビームとされビームスプリッタ317を透過し、対物レンズ318に入射する。対物レンズ318を出射した光ビームは、光ディスク200に入射する。この時、対物レンズ318の青色光についての球面収差はレファレンス層206近傍で最小となるように設計されている。球面収差の調整は、コリメートレンズ315を光軸方向に可動させて行う。光ディスク200に入射した青色光ビームは、レファレンス層206又は記録層に照射される。このレファレンス層206で反射された光ビームは光路を逆に辿り、ビームスプリッタ317を通過し、検出レンズ333を経て、ビームスプリッタ332で反射して、光検出器336に入射する。
(Information recording / reproducing method for optical recording medium of the present invention)
FIG. 16 is a block diagram of a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from the optical recording medium of the present invention. A blue laser is used as a laser for recording and reproduction. In the figure, the blue light beam emitted from the blue laser 311 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 315, passes through the beam splitter 317, and enters the objective lens 318. The light beam emitted from the objective lens 318 enters the optical disc 200. At this time, the spherical aberration for the blue light of the objective lens 318 is designed to be minimum in the vicinity of the reference layer 206. The spherical aberration is adjusted by moving the collimating lens 315 in the optical axis direction. The blue light beam incident on the optical disc 200 is applied to the reference layer 206 or the recording layer. The light beam reflected by the reference layer 206 follows the optical path in reverse, passes through the beam splitter 317, passes through the detection lens 333, is reflected by the beam splitter 332, and enters the photodetector 336.

フォーカシングは、対物レンズ318を動かして行われる。青色光ビームの集光する記録層とレファレンス層206との間の距離は各記録層による位置が異なり、距離も一定していないので、対物レンズ318のフォーカス深度内にはない。そのため、フォーカス位置誤差の補正が必要になる。この場合、コリメートレンズ315を光軸方向に移動させ位置の補正を行うとともに、光検出器336からフォーカス誤差信号を得てフォーカシングアクチュエータ322によりフォーカス誤差の補正を行えば良い。   Focusing is performed by moving the objective lens 318. The distance between the recording layer on which the blue light beam is collected and the reference layer 206 is not within the focus depth of the objective lens 318 because the position of each recording layer differs and the distance is not constant. Therefore, it is necessary to correct the focus position error. In this case, the collimator lens 315 may be moved in the optical axis direction to correct the position, obtain a focus error signal from the photodetector 336, and correct the focus error by the focusing actuator 322.

次に、フォーマットされた記録層のサーボマーク情報を用いて、光ディスク200上に情報信号の記録、再生を行うときのトラッキング動作について説明する。サーボ系の動作の説明のため、図15で示したサーボマーク情報を例に取り説明する。サーボマークは、フォーマッタの際に、レファレンス層206の基準トラックを基準として記録層上に記録され、サーボマーク情報を構成する各サーボマークは、仮想トラックの中心より左右にオフセットさせた位置に記録されている。図16の下部に、サーボマークを青色光ビームでトラッキングさせるためのサーボ系のブロック図を示す。   Next, a tracking operation when information signals are recorded and reproduced on the optical disc 200 using the servo mark information of the formatted recording layer will be described. In order to explain the operation of the servo system, the servo mark information shown in FIG. 15 will be described as an example. The servo marks are recorded on the recording layer with reference to the reference track of the reference layer 206 at the time of the formatter, and each servo mark constituting the servo mark information is recorded at a position offset to the left and right from the center of the virtual track. ing. A block diagram of a servo system for tracking servo marks with a blue light beam is shown in the lower part of FIG.

図16において、520は光検出器336のトラッキング出力Trを増幅する再生増幅器で、サーボマーク信号が再生され、521の2値化器により2値信号に変換される。522は図15に示した周期T1だけ遅延させる遅延器であり、2値化器521の出力と523Aのゲートに入力するT1だけ遅延されたパルス信号が同期したときにパルスを出力する。またゲート523Bは、2値化器521の出力とゲート523Aの出力とが同期したときには出力しないよう動作する。524、525はサンプルホールド装置であり、再生増幅器520の出力をゲート523の出力パルス、2値化器521の出力パルスによりサンプルホールドする。これらの2つのサンプルホールド値は、差動増幅器526に送られて両者の差分が出力される。   In FIG. 16, reference numeral 520 denotes a regenerative amplifier that amplifies the tracking output Tr of the photodetector 336. The servo mark signal is regenerated and converted into a binary signal by a binarizer 521. Reference numeral 522 denotes a delay unit that delays by the period T1 shown in FIG. 15, and outputs a pulse when the output of the binarizer 521 and the pulse signal delayed by T1 input to the gate of 523A are synchronized. The gate 523B operates so as not to output when the output of the binarizer 521 and the output of the gate 523A are synchronized. Reference numerals 524 and 525 denote sample and hold devices which sample and hold the output of the regenerative amplifier 520 by the output pulse of the gate 523 and the output pulse of the binarizer 521. These two sample hold values are sent to the differential amplifier 526 to output the difference between them.

図17に、再生されたサーボマークとサンプルホールドパルスの関係を図示した。ここでは便宜上、サーボマークの出力が大きいほど、サーボマークの中心に近く、出力が小さくなるほどサーボマークのセンターから外れる、とした。したがって、この差(差動増幅器526の出力)がトラックセンターからのずれ量を示す。そのため、ずれが0に近づけば青色光ビームがトラックの中心を追従していることになる。   FIG. 17 shows the relationship between the reproduced servo mark and the sample hold pulse. Here, for convenience, the larger the servo mark output, the closer to the center of the servo mark, and the smaller the output, the farther from the servo mark center. Therefore, this difference (the output of the differential amplifier 526) indicates the amount of deviation from the track center. Therefore, if the deviation approaches 0, the blue light beam follows the center of the track.

以上のように、差動増幅器526により差動信号(ずれ量)が出力され、527のトラッキングサーボのイコライザにより応答特性を適正にした後、528の駆動増幅器により339に示すトラッキングアクチュエータを制御することで、サーボマークを利用したトラッキング制御が出来る。   As described above, a differential signal (deviation amount) is output by the differential amplifier 526, and after the response characteristic is made appropriate by the tracking servo equalizer 527, the tracking actuator 339 is controlled by the drive amplifier 528. Thus, tracking control using servo marks can be performed.

以上のようなサーボ系を構成することにより、グルーブなしの平面記録層にサーボマークを追記し、追記したサーボマークによって、情報信号を記録するためのトラッキングサーボを動作させることが出来る。   By configuring the servo system as described above, a servo mark can be additionally recorded on a flat recording layer without a groove, and a tracking servo for recording an information signal can be operated by the additionally recorded servo mark.

以上、本発明の光記録媒体に対する、フォーカシング制御とトラッキング制御の方法について説明した。これにより、情報を本発明の光記録媒体に記録する方法は、公知の技術で行うことが出来る。そのため、ここでは、情報の記録方法についての説明を省略した。なお、記録回路を設計する際は、再生状態から記録状態に切り替える際のサーボマークを再生している光量が変動することを考慮する必要がある。またサーボマークを読み取る光が情報信号により変調されるため、サーボマークを読み取る周期に同期し、サーボ系に外乱が発生しないように、あらかじめ光変調波形を補正しておいても良い。   The focusing control and tracking control methods for the optical recording medium of the present invention have been described above. Thus, the method for recording information on the optical recording medium of the present invention can be performed by a known technique. Therefore, description of the information recording method is omitted here. When designing the recording circuit, it is necessary to consider that the amount of light reproducing the servo mark when switching from the reproduction state to the recording state varies. In addition, since the light for reading the servo mark is modulated by the information signal, the light modulation waveform may be corrected in advance so as not to cause disturbance in the servo system in synchronization with the servo mark reading cycle.

以上のように、本発明の光記録媒体は、各記録層にトラッキング用の溝やビットを設けていないため、回折ロスが生じない。そのため、記録層を10層以上に重ねても、記録層同士の回折ロスの増加が無く、容易に大容量の光ディスクを実現することが出来る。   As described above, since the optical recording medium of the present invention is not provided with tracking grooves or bits in each recording layer, diffraction loss does not occur. Therefore, even if the recording layers are stacked to 10 layers or more, there is no increase in diffraction loss between the recording layers, and a large-capacity optical disk can be easily realized.

また、1つのリファレンス層でトラッキングしながら、直接各記録層にデータを記録再生する方法に比べると、利点が多い。上述の方法では、1つのリファレンス層のみでトラッキングを行うため、記録再生機では、トラッキング光学系と記録再生光学系とが必要になる。記録再生光学系のレーザビームは記録層を通過する度に収差が生じるため、リファレンス層の球面収差値を基準に記録層毎に収差補正が必要になる。ところが、収差補正には補正誤差が生じる。そのため、リファレンス層から記録層を重ねるほど収差の補正誤差が累積して、フォーカス位置、トラッキング位置に対して精度が悪化し、良好な記録再生ができなくなる。また、この二つの光学系は、レーザ波長を同一に出来ず、記録再生機の光学系を簡素にすることが出来ない。本願は、このような欠点を原理的に解消できるもので、各記録層にサンプルサーボ情報が形成されているので、記録装置でのディスクの互換性が良い。また、記録再生機の光学系を簡素にすることが出来、従来のBlu-ray(登録商標)やDVDの部品の共用やデータの互換を容易に取ることが出来る。   In addition, there are many advantages compared to a method of recording / reproducing data directly on each recording layer while tracking by one reference layer. In the above method, since tracking is performed with only one reference layer, the recording / reproducing apparatus requires a tracking optical system and a recording / reproducing optical system. Since the laser beam of the recording / reproducing optical system has an aberration every time it passes through the recording layer, it is necessary to correct the aberration for each recording layer based on the spherical aberration value of the reference layer. However, a correction error occurs in the aberration correction. For this reason, as the recording layer is overlapped with the reference layer, aberration correction errors accumulate, the accuracy deteriorates with respect to the focus position and tracking position, and good recording and reproduction cannot be performed. Further, these two optical systems cannot make the laser wavelength the same, and the optical system of the recording / reproducing apparatus cannot be simplified. In the present application, such a drawback can be solved in principle, and since sample servo information is formed in each recording layer, the disc compatibility in the recording apparatus is good. In addition, the optical system of the recording / reproducing apparatus can be simplified, and conventional Blu-ray (registered trademark) and DVD parts can be easily shared and data can be easily interchanged.

本発明にかかる光記録媒体は、記録層を如何に多層化しても、最深層へ到達する光ビームの光量が大きく低下せず、どの記録層においても情報を記録再生することが出来るので、10層以上の記録層を持つ光記録媒体として有用である。また、本発明にかかる光記録媒体を用いれば、超大容量の記録再生装置に容易に適用できる。   The optical recording medium according to the present invention can record and reproduce information in any recording layer without greatly reducing the amount of light beam reaching the deepest layer, no matter how many recording layers are formed. It is useful as an optical recording medium having more than one recording layer. Further, if the optical recording medium according to the present invention is used, it can be easily applied to a super-large capacity recording / reproducing apparatus.

100 基板
101 記録層
106 レファレンス層
108 基準トラック
110 サーボマーク
111 仮想トラック
200 光ディスクの断面
201 基板
202 カバー層
203 記録層
204 リードイン領域
205 スペーサ層
206 レファレンス層
207 固有情報ピット
208 基準トラック
210 切り替え部
220 クロックピット
221 クロックピット
311 青色レーザ光源
312 リレーレンズ
313 AO変調器
314 偏光ビームスプリッタ
315 コリメートレンズ
316 4分の1波長板
317 波長分離ビームスプリッタ
318 対物レンズ
319 検出レンズ
320 光検出器
321 フォーカス誤差信号
322 フォーカシングコイル
324 アクチュエータ
331 赤色レーザ光源
332 偏光ビームスプリッタ
333 コリメートレンズ
334 4分の1波長板
335 検出レンズ
336 光検出器
338 フォーカシングコイル
339 トラッキングコイル
390 クロック信号
391 再生増幅器
392 2値化装置
393 PLL
394 プログラマブル分周比設定器
395 サーボマーク生成器
396 記録増幅器
397 サーボマーク
412 タイミングマーク
413 第1のトラックキング用マーク
414 第2のトラックキング用マーク
511 記録トラックの中心
512 第1のトラックキング用サーボマーク
513 第2のトラックキング用サーボマーク
520 再生増幅器
521 2値化器
522 遅延器
523A、523B ゲート
524、525 サンプルホールド装置
526 差動増幅器
527 イコライザ
528 駆動増幅器
1601 記録トラックの中心
1602 サーボマーク
1810、1820 マーク列
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Substrate 101 Recording layer 106 Reference layer 108 Reference track 110 Servo mark 111 Virtual track 200 Cross section of optical disc 201 Substrate 202 Cover layer 203 Recording layer 204 Lead-in area 205 Spacer layer 206 Reference layer 207 Unique information pit 208 Reference track 210 Switching unit 220 Clock pit 221 Clock pit 311 Blue laser light source 312 Relay lens 313 AO modulator 314 Polarization beam splitter 315 Collimator lens 316 Quarter wave plate 317 Wavelength separation beam splitter 318 Objective lens 319 Detection lens 320 Photo detector 321 Focus error signal 322 Focusing coil 324 Actuator 331 Red laser light source 332 Polarizing beam splitter 33 Collimator lens 334 quarter wave plate 335 the detection lens 336 optical detectors 338 focusing coil 339 tracking coil 390 clock signal 391 reproduced amplifier 392 binarizing circuit 393 PLL
394 Programmable division ratio setting device 395 Servo mark generator 396 Recording amplifier 397 Servo mark 412 Timing mark 413 First track king mark 414 Second track king mark 511 Recording track center 512 First track king servo Mark 513 Servo mark for second tracking 520 Reproducing amplifier 521 Binarizer 522 Delay device 523A, 523B Gate 524, 525 Sample hold device 526 Differential amplifier 527 Equalizer 528 Drive amplifier 1601 Recording track center 1602 Servo mark 1810, 1820 Mark row

Claims (14)

基板と、
前記基板上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層した第1の記録領域を配置し、
前記第1の記録領域上にトラッキングの際の基準となる凹凸部を設けたリファレンス層を配置し、
さらに前記リファレンス層の上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層した第2の記録領域を配置し、
前記第2の記録領域上に光学的に透明なカバー層を配置し、
前記第1と第2の記録領域の全ての記録層に前記凹凸部に対応したマークの組を複数個有する光記録媒体。
A substrate,
A first recording region in which a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers are alternately stacked on the substrate;
A reference layer provided with a concavo-convex portion serving as a reference at the time of tracking is disposed on the first recording area,
Furthermore, a second recording area in which a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers are alternately stacked is disposed on the reference layer,
An optically transparent cover layer is disposed on the second recording area;
An optical recording medium having a plurality of sets of marks corresponding to the concavo-convex portions in all the recording layers of the first and second recording areas.
前記記録層は、凹凸がなく平坦である、請求項1に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 1, wherein the recording layer is flat without unevenness. 前記リファレンス層は、前記凹凸部の内周側に、複数個のピットを持つ請求項1に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 1, wherein the reference layer has a plurality of pits on an inner peripheral side of the uneven portion. 前記凹凸部は、連続溝、又はピット、又は連続溝とピットとの組合せである、請求項1に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 1, wherein the uneven portion is a continuous groove, a pit, or a combination of a continuous groove and a pit. 前記マークの組は、トラッキング制御のための情報のみからなる請求項1に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 1, wherein the set of marks includes only information for tracking control. 表面にトラッキングの際の基準となる凹凸部を設けたリファレンス部が形成された基板と、
前記リファレンス部の上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層した記録領域を配置し、
前記記録領域上に光学的に透明なカバー層を配置し、
前記記録領域の全ての記録層にトラッキング制御のための情報のみからなるマークの組を前記凹凸部に対応するように複数個配置する光記録媒体。
A substrate on which a reference portion provided with a concavo-convex portion serving as a reference for tracking is formed on the surface;
A recording area in which a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers are alternately stacked on the reference portion is disposed,
An optically transparent cover layer is disposed on the recording area,
An optical recording medium in which a plurality of sets of marks consisting only of information for tracking control are arranged on all the recording layers in the recording area so as to correspond to the concave and convex portions.
前記基板は、前記凹凸部の内周側に、複数個のピットを持つ請求項6に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 6, wherein the substrate has a plurality of pits on an inner peripheral side of the uneven portion. 前記記録層は、凹凸がなく平坦である、請求項6に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 6, wherein the recording layer is flat without unevenness. 前記凹凸部は、連続溝、又はピット、又は連続溝とピットとの組合せである、請求項6に記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 6, wherein the uneven portion is a continuous groove or a pit, or a combination of a continuous groove and a pit. 前記マークの組は、
トラッキングすべき中心を示す第1のサーボマークと、
前記第1のサーボマークより内周側に位置する第2のサーボマークと、
前記第1のサーボマークより外周側に位置する第3のサーボマークと、からなる請求項1又は6に記載の光記録媒体。
The set of marks is
A first servo mark indicating the center to be tracked;
A second servo mark located on the inner circumference side from the first servo mark;
The optical recording medium according to claim 1, further comprising a third servo mark positioned on an outer peripheral side of the first servo mark.
前記マークの組は、
トラッキングすべき中心を示す第1のサーボマークと、
前記第1のサーボマークに隣接する複数個のサーボマークよりなるサーボマーク列、からなる請求項1又は6に記載の光記録媒体。
The set of marks is
A first servo mark indicating the center to be tracked;
The optical recording medium according to claim 1, comprising a servo mark row including a plurality of servo marks adjacent to the first servo mark.
前記マークの組は、
隣接するトラッキングすべき中心との中間位置を示す第1のサーボマークと、
前記第1のサーボマークに隣接する複数個のサーボマークよりなるサーボマーク列、からなる請求項1又は6に記載の光記録媒体。
The set of marks is
A first servo mark indicating an intermediate position between adjacent centers to be tracked;
The optical recording medium according to claim 1, comprising a servo mark row including a plurality of servo marks adjacent to the first servo mark.
基板と、前記基板上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層された第1の記録領域と、前記記録領域上に配置されたトラッキングの際の基準となる凹凸部を設けたリファレンス層と、前記リファレンス層の上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層した第2の記録領域とを配置した光記録媒体の製造方法において、
赤色波長のレーザにて前記凹凸部をトラッキングしつつ、
前記第1及び第2の記録領域の各記録層に青色波長のレーザにて前記凹凸部に対応したマークの組を記録する、光記録媒体の製造方法。
A substrate, a first recording region in which a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers are alternately stacked on the substrate, and an uneven portion serving as a reference in tracking disposed on the recording region. In the method of manufacturing an optical recording medium, in which a provided reference layer and a second recording region in which a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers are alternately stacked are disposed on the reference layer,
While tracking the irregularities with a red wavelength laser,
A method of manufacturing an optical recording medium, wherein a set of marks corresponding to the concavo-convex portion is recorded on each recording layer in the first and second recording areas with a blue wavelength laser.
表面にトラッキングの際の基準となる凹凸部を設けたリファレンス部が形成された基板と、前記リファレンス部の上に記録層と光学的に透明なスペーサ層とを交互に複数積層された記録領域とを配置した光記録媒体の製造法において、
赤色波長のレーザにて前記凹凸部をトラッキングしつつ、
前記記録領域の各記録層に青色波長のレーザにて前記凹凸部に対応したマークの組を記録する、光記録媒体の製造方法。
A substrate having a reference portion provided with a concavo-convex portion serving as a reference for tracking on the surface, and a recording region in which a plurality of recording layers and optically transparent spacer layers are alternately stacked on the reference portion; In the method of manufacturing an optical recording medium in which
While tracking the irregularities with a red wavelength laser,
A method of manufacturing an optical recording medium, wherein a set of marks corresponding to the concavo-convex portions is recorded on each recording layer in the recording region with a blue wavelength laser.
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