JP2776214B2 - 光記録媒体の記録及び／又は再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報が高密度に記録さ
れた及び／又は情報を高密度に記録する光記録媒体とそ
の記録及び／又は再生装置に係わり、特に、照射光強度
や温度変化などによって透過率が変化する光透過率可変
媒体から成るマスク層により照射スポットの実効スポッ
ト径を小さくして、光記録媒体に情報を高密度に記録及
び／又は再生を行う光記録媒体の記録及び／又は再生装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年光ディスクの大容量化が検討され、
種々の提案が成されている。光ディスクは、記録時のレ
ーザー光パワーを制御することによって、光スポット径
よりも小さな記録マークを形成することが可能であるた
め記録時の密度向上には原理上限界はない。しかし、レ
ーザー光をレンズで絞った時の光スポット径はある一定
値以下には絞れない限界値を持っており、光ディスクの
高密度化はいかに再生レーザースポットを小さくするか
にかかっている。再生限界の記録マークの繰り返し波長
（記録波長）は、λ／２ＮＡ で与えられる。ここでは
λは光の波長、ＮＡはレンズの開口数である。

【０００３】より短い記録波長の記録マークを識別して
再生するためには、波長λの短い光で再生するか開口数
ＮＡが大きなレンズを用いれば良いことが分かる。しか
しながら再生に用いる半導体レーザーの短波長化は技術
的に困難が多く、また開口数ＮＡの大きなレンズを光デ
ィスク装置に組み込むことも容易ではない。

【０００４】そこで、光の照射による温度上昇で光の透
過率が高くなる物質を光ディスク内に層状に設け、光デ
ィスクへの情報の記録或いは再生時には光の照射部分の
中央部分のみを光透過性として、光ディスクに情報を高
密度に記録或いは光ディスク上に高密度に記録された情
報を再生する方法が従来より知られている。

【０００５】このような光ディスクの高密度記録技術の
一つとして、温度依存性のある光透過率可変媒体層を、
情報記録層の上に設け、光ディスク上の光スポットにお
ける光スポット進行方向の後方部分が温度の高いことを
利用して、見かけ上の光スポット径を小さくする技術
が、特開平５−１２６７３号公報により開示されてい
る。温度依存性の光透過率可変媒体の光透過率が低い部
分の反射率が、光透過率が高い部分の反射率に較べて十
分に低いことを利用して、光ヘッド内のディスクからの
反射光をモニターする光検知器の受光量が常に一定にな
るように出射レーザパワーを制御させることにより、光
スポット全面積における光透過率の高い部分の面積比を
常に一定になるように制御することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
に基づき、光ディスクへの高密度化記録再生の実験を繰
り返す内に、サーボがかかってはじめてスポット系を小
さくする効果が生じることが判明した。これは、上記光
透過率可変媒体が、集光されたレーザビームの焦点深度
付近におけるスポットの中央部の光強度で光透過率が高
くなるように設定されているからである。一般に、記録
再生装置に光ディスクを装着してフォーカスサーボをか
けるには、光ディスクからの反射光或いは透過光がある
程度の光量を有する必要がある。しかし、上記光透過率
可変媒体は、図４に示すような特性を有し、光またはそ
の熱を吸収することによりその光スポット内で飽和強度
に達している部分又は温度が高い部分の光透過率が変化
する物質である。このため、サーボを掛けるための照射
レーザビームの光強度が弱ければ、光透過率可変媒体の
光透過率は高くはならず、その照射光が光透過率可変媒
体に吸収されてしまい受光器で十分な光量が受光できな
くなる。しかし、光ディスクが装着された直後において
は、光スポットのフォーカスがずれている状態にあり、
飽和強度に達するような光が光透過率可変媒体には照射
されない。よって、照射される光は吸収されてしまい、
サーボをかけるために必要な十分な光量が受光されない
ことになる。この結果、フォーカスサーボが掛けられな
くなる。また、フォーカスサーボが掛けられなければ、
トラッキングサーボも掛けられないことになる。このよ
うに情報記録層上に光透過率可変媒体を設けることによ
り、光ディスク上に照射された光は光透過率可変媒体に
吸収され、十分な受光光量を得ることができず、高密度
な光記録媒体の記録再生のためにフォーカス、トラッキ
ングサーボをかけることが難しいことが問題点として判
明した。

【０００７】そこで、本発明は上記の点に着目してなさ
れたものであり、光ディスクに高密度記録するための光
透過率可変媒体を設けてもフォーカス、トラッキングサ
ーボを良好に掛けることのできる光記録媒体の記録及び
／又は再生装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するための手段として、光透過性基板上に形成された
光読みだし可能な微小ピット列、又は光透過性基板上に
積層された光記録再生可能な情報記録層と、特定波長の
光又は光の熱を吸収することにより光透過率が可逆的に
変化することを利用して前記ピット列又は前記情報記録
層上に照射されるレーザビームの実効スポット径を小さ
くさせるマスク層とを有し、前記レーザビームにより情
報を高密度に記録及び／又は再生する光記録媒体の記録
及び／又は再生装置において、前記情報の記録及び／又
は再生の際に照射するレーザビームの照射強度よりも強
い強度のレーザビームを前記光記録媒体上の予め定めら
れた位置に照射してフォーカスサーボをかけることを特
徴とする光記録媒体の記録及び／又は再生装置を提供し
ようとするものである。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
付いて説明する。図１は光ディスクの構成図である。同
図に示す光ディスク１は、再生専用型又は記録可能型の
光ディスクであり、最内周部分にはリードイン信号領域
１６が、また最外周部分にはリードアウト信号領域１３
が設けられる。更に、このリードイン信号領域１６及び
リードアウト信号領域１３に挟まれた領域には、情報信
号が高密度に記録される情報信号領域１４が設けられて
いる。

【００１０】情報信号領域１４は、再生専用型、記録可
能型で図２に示すような構造になっている。ここで、再
生専用型光ディスク、及び記録可能型光ディスクのそれ
ぞれの構造に付いて説明する。図２は、図１における光
ディスクの縦断面の一部を示す図であり、（Ａ）は再生
専用型光ディスク１１を示し、（Ｂ）は記録可能型光デ
ィスク１２を示す。同図（Ａ）において、再生専用型の
光ディスク１１は光透過性の基板２上に、マスク層３、
及び反射層４を有し、更に、基板２上には、予め変調さ
れた信号がピット５として記録されている。また、同図
（Ｂ）において、記録可能型の光ディスク１２は光透過
性の基板２上に、上記マスク層３、光記録再生可能な記
録層６、及び上記反射層４を有し、予め案内溝７がスパ
イラル状、又は同心円状に設けられている。

【００１１】上記光透過性基板２としては、既によく知
られているように種々のものを用いることができ、ガラ
ス、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタク
リル酸エステル樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂などい
ずれの場合でも良好な透明性があれば用いることが可能
である。又、上記マスク層３は、例えば特願平４−３３
１０４９号公報により開示されているような光依存性の
光透過率可変媒体や、スピロピラン、ラクトン、フルオ
ラン系色素等の温度依存性の光透過率可変媒体を使用す
ることが可能である。これらの物質は室温では特定の波
長領域に吸収があり、温度上昇にともなって吸収波長が
異なるので、記録再生に使用するレーザ光波長に応じて
適当な物質を選択すれば良い。また、このマスク層３
は、例えば真空蒸着法や、溶媒に可溶な場合には適当な
溶媒に溶解してスピンコート法を用いて形成される。ま
た、上記反射膜４は、上記マスク層３の上に真空蒸着ま
たはスパッタリングなどの手段によって設けられてい
る。即ち、上記光ディスク１１，１２は、反射型の光デ
ィスクであり、現行光ディスクシステムとの互換性をと
りやすくなっている。

【００１２】ここで、上記再生専用型光ディスク１１に
おいて、基板２上へのリードイン信号領域１６及び情報
信号領域１４のへ信号の記録方法についは、特に限定は
ないが、研磨したガラス原盤上にフォトレジストを塗布
し、記録用レーザーによって信号を記録し、現像後、導
電化皮膜を設けてメッキによってスタンパを作製し、射
出成形によって基板を得る方法や、エッチングによる方
法、いわゆる２Ｐ法と呼ばれる紫外線硬化樹脂による型
押し法などいずれの方法をも用いることができる。更
に、リードイン信号領域１６の信号には、従来の再生専
用型記録媒体と同様にアドレス情報や、内容情報等が記
録される。

【００１３】また、記録可能型光ディスク１２を作製す
る場合にはマスク層３と反射層４との間に記録層５を設
けることが必要となる。この記録層６は、従来より知ら
れている光記録可能なものを適宜選択して選ぶことがで
き、それらの製造に関しては特に限定はない。

【００１４】また、図１において、上記リードイン信号
領域１６の一部には、フォーカスサーボをかけるに十分
な光量を受光器に与えることのできるサーボ領域１５が
設けられ、このサーボ領域１５を除くリードイン信号領
域１６、情報信号領域１４、及びリードアウト信号領域
１３には、上述した光透過率可変媒体であるマスク層３
が形成され、このマスク層３により照射スポット径を小
さくするようになっている。また、上記サーボ領域１５
は、情報信号領域１４よりもマスク層３の膜厚を薄くし
たり、マスク層３の着色量を低くしたり、或いはマスク
層３を形成させない等して形成されてあり、サーボをか
けるための照射光がマスク層３に吸収される量を少なく
して、或いは吸収されないようにしてサーボをかけるた
めの十分な光量を受光器に受光させることができるよう
になっている。

【００１５】なお、上記サーボ領域１５は、記録再生方
法、記録再生装置との関係から光ディスク１内のいずれ
の場所に設けられても良いが、コンパクトディスク等で
広く実用化されている現行の光ディスクシステムにおい
ては最内周部分に設けられているリードイン信号領域１
６を最初に再生することから、将来的に現行システムと
の上位互換性などを考慮すると、リードイン信号領域１
６、特に光ディスク１が最初にトレースされる位置、即
ち光ディスク１の内周部分からトレースし始める現行シ
ステムであれば上述のように最内周部分に設けられるこ
とが好ましい。また、外周からトレースし始めるシステ
ムであれば、最外周部分に設けられても良い。

【００１６】なお、上記光ディスク１１，１２は反射光
検出型で説明したが、透過光検出型であっても良いこと
は勿論である。

【００１７】次に、上記光ディスク１の再生装置に付い
て説明する。図３は、本発明の実施例の光ディスク再生
装置の要部の一例を示す概略構成図である。同図におい
て、再生装置２１は、上記光ディスク１と、光ヘッド２
３と、上記光ディスク１で反射された反射光を受光して
その検出結果に応じた出力信号を出力する受光器２４
と、この受光器２４からの出力信号に基づき上記照射光
スポットを光ディスク１の面振れに追従させるためのフ
ォーカスサーボ信号を生成するフォーカス制御回路２５
と、受光器２４からの出力信号に基づき上記照射光スポ
ットを光ディスク１上のトラック上を走査させるための
トラッキングサーボ信号を生成するトラッキング制御回
路２６と、フォーカス制御回路２５及びトラッキング制
御回路２６で生成されたそれぞれのサーボ信号に基づき
ヘッド駆動信号２８及びレンズ駆動信号２９を生成する
システムコントロール回路２７とを備えている。

【００１８】また、上記光ヘッド２３は、光ディスク１
へサーボ或いは信号再生のための照射光を発生する半導
体レーザ３０と、この半導体レーザ３０より発せられる
照射光を集光させるための集光レンズ３１と、この集光
レンズ３１を上記レンズ駆動信号２９に基づき光ディス
ク１の情報信号記録面に対して垂直方向に駆動させるた
めのアクチュエータ３２と、上記光ディスク１上で反射
されて集光レンズ３１に入射する反射光を上記受光器２
４側へ分離する偏光プリズム３３とを備えている。

【００１９】次に、この再生装置２１の動作について説
明する。再生装置２１に光ディスク１が装着されると、
システムコントロール回路２７は、リードイン信号領域
１６内の上記サーボ領域１５へ光ヘッド２３を駆動させ
るためのヘッド駆動信号２８を出力する。ここで、シス
テムコントロール回路２７には、予め光ディスク１上の
所定の位置にあるサーボ領域１５の位置情報が記憶され
ており、システムコントロール回路２７はこの位置情報
に基づいてヘッド駆動信号２９を出力する。また、サー
ボ領域１５がリードイン信号領域１６の最内周部にあれ
ば、それは、光ディスク１上を最初にトレースする場所
でもあるので、その場合の位置情報は特に記憶されてい
なくても良い。

【００２０】そして、リードイン信号領域１６内のサー
ボ領域１５にレーザビームを照射させ、最初に上記フォ
ーカス制御回路２５を用いてフォーカスサーボを掛け
る。上述のようにこのサーボ領域１５は、例えばフォー
カスがずれている場合であってもサーボを掛けるために
必要な十分な光量を有する反射光が受光器２４に供給さ
れるため、フォーカスサーボは、このサーボ領域にて安
定に掛けられる。サーボ領域１５にて一旦サーボが掛か
れば、媒体構成は焦点深度内であるために追従は容易と
なり、スポット径を小さくする効果が発揮され、トラッ
キングサーボも安定に掛けることが可能となる。このた
め、このサーボ状態を維持した状態のままで高密度記録
されたリードイン領域１６及び情報信号領域１５を再生
する。情報信号領域１５の再生では、サーボ領域１５に
てサーボが掛けられているため、マスク層３による実効
スポット径を小さくする効果が良好に発揮され、高密度
記録された情報信号が安定して再生されることになる。

【００２１】なお、上記記録可能型光ディスク１２に情
報記録することができる記録装置においても同様に、サ
ーボ領域１５でサーボを掛けた後、情報信号領域１４へ
情報を記録すれば、マスク層３による実効スポット径を
小さくする効果が良好に発揮され、高密度記録を安定し
て行うことができる。

【００２２】ところで、上記再生装置２１は、サーボ領
域１５が設けられた光ディスク１を再生するためのもの
であるため、サーボ領域１５が設けられていない光ディ
スクにおいては、、使用することができない。そこで、
サーボ領域１５が設けられていない光ディスクを再生す
る際には、照射強度を情報再生時の照射レーザビームの
照射強度よりも強くしたレーザビームを光ディスクの予
め定められた位置（例えばリードイン領域の最内周部）
に照射し、フォーカスサーボが掛かった後、照射強度を
通常の強度（高密度再生が可能な照射強度）にして情報
信号領域を再生するようにする。なお、レーザビームの
光強度を強くしたまま集光すると、光ディスクを破損す
る恐れがあるので、受光器２４で受光される光の光強度
を検出しながら半導体レーザ３０から出力されるレーザ
ビームの光強度を制御しても良い。又、記録装置も記録
動作前に同様の動作を行ってフォーカスサーボを掛ける
ようにする。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光記録媒体
の記録及び／又は再生装置によれば、特定波長の光又は
光の熱を吸収することにより光透過率が可逆的に変化す
るマスク層を有する光記録媒体が装着された後、光記録
媒体上の予め定められた位置に再生光強度よりも大きな
光強度のレーザビームを照射して、フォーカスサーボを
かけるので、前記マスク層を有していてもサーボを素早
く安定して掛けることが可能となり、マスク層による照
射スポット径を小さくする効果が発揮され情報の高密度
記録及び／又は再生を安定して行うことができる等の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ディスクの構成図である。

【図２】図１における光ディスクの縦断面の一部を示す
図である。

【図３】本発明の実施例の光ディスク再生装置の要部の
一例を示す概略構成図である。

【図４】光透過率可変媒体の光透過率特性を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ 基板 ３ マスク層 ４ 反射層 ５ ピット ６ 記録層 ７ 案内溝 １１ 再生専用型型光ディスク １２ 記録可能型光ディスク １４ 情報信号領域 １５ サーボ領域 １６ リードイン領域 ２１ 再生装置 ２３ 光ヘッド ２４ 受光器 ２５ フォーカス制御回路 ２６ トラッキング制御回路 ２７ システムコントロール回路 ２８ ヘッド駆動信号 ２９ レンズ駆動信号 ３０ 半導体レーザ ３１ 集光レンズ ３２ アクチュエータ ３３ 偏光プリズム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−81705（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−12673（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−44609（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−101431（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−258831（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/125 G11B 7/095 G11B 7/24 G11B 7/007

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光透過性基板上に形成された光読みだし可
   能な微小ピット列、又は光透過性基板上に積層された光
   記録再生可能な情報記録層と、特定波長の光又は光の熱
   を吸収することにより光透過率が可逆的に変化すること
   を利用して前記ピット列又は前記情報記録層上に照射さ
   れるレーザビームの実効スポット径を小さくさせるマス
   ク層とを有し、前記レーザビームにより情報を高密度に
   記録及び／又は再生する光記録媒体の記録及び／又は再
   生装置において、 前記情報の記録及び／又は再生の際に照射するレーザビ
   ームの照射強度よりも強い強度のレーザビームを前記光
   記録媒体上の予め定められた位置に照射してフォーカス
   サーボをかけることを特徴とする光記録媒体の記録及び
   ／又は再生装置。