JP3220091B2 - 光記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体、特に
トラック幅が光のスポットよりも小さい高密度光記録媒
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度（狭トラック）記録を行うための
媒体に関する従来例としては、例えば、特開平６−１７
６４０４に示されている。この例では、記録媒体とし
て、基板上に溝部と溝間部を有し、該溝部と溝間部の両
方に情報記録領域を有する光記録媒体において、溝部と
溝間部の境界部の仮想延長線上にプリピットを配置して
いる。これにより、記録情報を溝部と溝間部の両方に記
録すると共に、記録領域を示すアドレス情報を、前記プ
リピットに担わせ、かつ、一つのプリピットで１対の溝
部と溝間部に対するアドレス情報を共用している。この
方式は、例えば相変化型記録媒体や光磁気記録媒体に適
用した場合、溝部と溝間部においては、光スポット内で
の干渉効果により隣接する溝間部あるいは溝部の情報は
混入しなくなる（クロストークがなくなる）ため、狭ト
ラック化が可能になり高密度記録が可能になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来例で
は、溝部からプリピット部、溝間部からプリピット部、
プリピット部間のように、プリピット列が溝部と溝間部
の仮想延長線上のある一本から隣の仮想直線上に配置さ
れはじめるまでの間隔を考慮していない。そのため、間
隔が無いあるいは非常に短い場合、基盤のマスタリング
は１ビームカッティングでは対応できず、２ビームカッ
ティングが必要になる。またレプリカ作製時にも急俊な
パターンに対してインジェクションを行わなければなら
ないため歩留まりの低下につながる。さらに信号再生時
に再生スポットの歪み、トラッキングオフセット等に対
する許容度が小さくなり読み取りエラーを引き起こしや
すくなる。

【０００４】本発明の目的は、上記問題点を解決し、簡
単なマスタリング、容易なレプリカ作製、読み取りエラ
ーを起こしても復調できる、高密度の光記録媒体を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、以下の手段を用いた。

【０００６】（１）基板上に溝部と溝間部を有し、溝部
と溝間部の境界部の仮想延長線上にプリピットを配置す
る。このプリピットは溝部あるいは溝間部の中心線から
の延長線上から右か左にずらして配置されるため、カッ
ティングの際レーザビームの光軸を動かす必要がある。
光軸を変化させるためにはＡＯＤ（音響光学偏向器）を
用いる。ただしＡＯＤは光軸変化の信号を送ってから所
望の光軸位置に達するまで時間がかかるため、そのまま
変調したレーザを照射すれば基盤上にはピットが斜めに
形成されてしまう。そこで溝部あるいは溝間部から次の
プリピットの間にはフォーマットとして何も無いとし、
その間はＡＯＭ（音響光学変調器）をオフにしてレーザ
を照射せずピットを描かないことにする。これにより簡
単なカッティングマシンで基盤が作製可能となる。ま
た、基盤上の狭い領域に多くの凹凸が無くなることによ
りレプリカ作成時の歩留まりが上がる。

【０００７】（２）プリピットは溝部と溝間部の境界部
の仮想延長線上に配置するが、そのピット列の配置が溝
部と溝間部の仮想延長中心線の右側から左側へ、あるい
はその逆に変わる場合、情報トラックと垂直な方向に隣
り合うピット列が、変わる前のピットの後ろエッジを基
盤の半径方向に揃える。この後ろエッジ位置から記録再
生方向に間隔を開けた上で次のピットを同様に半径方向
に揃えて描く。この間隔として、記録規則にかなう様に
すれば基盤全体のフォーマットにも不都合なく、かつ基
盤上の特定の領域にまとめてピットのない部分を確保で
き上記の理由によりカッティング、レプリカ作製に関し
ての問題を解決できる。

【０００８】（３）上記の隣り合うピット列において、
後ろエッジを基盤の半径方向に揃えるには、本来の情報
を持ったピットのみならば、後ろエッジ位置が揃わない
が、新たにピットを付加することにより、記録時の規則
を守りつつ揃えることができる。

【０００９】（４）（２）のピット列が変わる直後のピ
ットの前エッジを半径方向に揃えることにより、（２）
と同様の理由でカッティング、レプリカ作製に関しての
問題を解決できる。また、信号再生の点から、上記ピッ
ト列が変わる直後のピット情報には同期信号を割り当
て、その特定位置のチャネルビットの判断にのみ重点を
置くことで前エッジ位置の許容度を増し、ピット列が変
わる直前のアドレス等の重要データの読み取りエラーを
小さくする。

【００１０】

【発明の実施の形態】

《実施例１》図１に本発明の光記録媒体の部分平面拡大
図を示す。幅０．７μｍ、深さ７０ｎｍの溝部（グルー
ブ８４）及び幅０．７μｍの溝間部（ランド８５）が交
互に配置されており、その両方の領域が記録マークを形
成可能な情報トラックとなっている。すなわち、ランド
部８４、グルーブ部８５ともに記録領域である。プリピ
ット部８３には溝は形成されておらず、上記ランド部と
グルーブ部の境界の延長線上にピット８２が配置されて
いる。上記プリピット部は約１８００本の情報トラッ
ク、すなわち９００本の溝部にまたがって、半径方向に
整列し、ゾーンに分かれている。該ゾーンはディスク全
体でドーナツ状に配置され、ディスク全体で、半径３０
ｍｍ〜６０ｍｍに対し計２４ゾーンを有する。すなわ
ち、各ゾーン内では、一周当たりのプリピット部の数す
なわちセクタ数は一定になっておりディスクの外側のゾ
ーンほどセクタ数が多い。各セクタ４１の構造は、例え
ば図４に示したように、データ記録領域の先頭にプリピ
ット部８３を有してなる。プリピット部は、図１に示さ
れたように、第１のプリピット部８３１と第２のプリピ
ット部８３２に分かれている。第１のプリピット部８３
１ではピット８２はランド８５の中心線に対して図中上
側に配置しており、第２のプリピット部８３２ではピッ
ト８２はランド８５の中心線に対して図中下側に配置し
ている。すなわち、第１および第２のプリピット部のピ
ット８２はそれぞれ半径方向に２トラックピッチで配置
され、かつ、第１のプリピット部のピットと第２のプリ
ピット部のピットとは半径方向に１トラック分ずれて配
置されている。このため、例えば、ランド８５上を光ス
ポット２１が走査した場合、常にどちらか片方のピット
だけが再生されることとなり隣接トラックからのクロス
トークが生じる心配が無い。従って、プリピットに配さ
れたアドレス情報をクロストーク無く良好に再生するこ
とが可能となる。プリピットのアドレス情報はこの例で
は１−７変調符号（チャネルビット長０．２μｍ）によ
り記録されている。すなわち線記録密度は０．３μｍ／
ビットである。

【００１１】図２は本実施例のプリピット部と溝部の関
係を部分断面拡大斜視図により示したものである。

【００１２】本実施例では、プリピット部８３１、８３
２の前後にはギャップ部８７が設けられている。このギ
ャップ部の間隔はこの例では約１．０μｍ離れている。
この例では、データは１−７記録方式によって記録され
ているため、前記間隔は約５チャネルビット長だけ離れ
ている。この５チャネルビットという長さは１−７記録
方式に許される最長マーク長（８チャネルビット長）と
最短マーク長（２チャネルビット長）のちょうど中間の
長さであるため、プリピット間のギャップ部を再生した
ときの長さは、ピット形成時のピット形状、位置の変動
や、再生時の光スポット形状や走査位置の変化（サーボ
オフセット）などが生じたとしても、最短のマーク長か
ら最長のマーク長までの長さに再生されるため、非常に
信頼性が高い。この例では、これらのマーク位置の変動
の合計は最悪でも０．６μｍ（３チャネルビット長）以
下に抑える様に設計されているため，実効的な（再生時
の）長さは最短の場合で、２チャネルビット、最長の場
合で８チャネルビット長になるため、１−７変調符号の
規則に合致し、再生時に問題が起こらない。ここで、も
し、この検出長さが８チャネルビット長よりも長くなっ
てしまった場合には、記録アドレスマークなどの特殊な
同期パターンと混乱してしまうため好ましくない。ま
た、２チャネルビットよりも短くなった場合には、再生
光スポットの分解能以下の微小マークとなってしまうた
め検出できなくなる。したがって、本実施例の様にギャ
ップ長を最長マーク長と最短マーク長の中間に抑えるの
が望ましい。ピット形成装置の仕様によっては、マーク
位置の変動を１チャネルビット長以下に抑えることが可
能である。この場合は、ノミナルのギャップの長さは３
〜７チャネルビット長にすれば良いが、その場合は、ピ
ット形成装置が高価になる。また、再生時のトラックオ
フセット等に対しても信号の誤りを受ける可能性が高く
なるため、好ましくは前記の様に記録方式に許される最
長マーク長と最短マーク長のちょうど中間の長さにのギ
ャップを有する媒体が望ましい。

【００１３】本実施例では、トラック（ランド部あるい
はグルーブ部）の両側にピット８２が均等に配置されて
いるため、ピット８２によって、生じるトラッキングサ
ーボ信号への影響は相殺される。従って、トラックオフ
セットを十分に小さく抑えることができる。さらに、例
えば、ランド部８５を再生した場合、第１のプリピット
部８３１と第２のプリピット部８３２のアドレス情報を
連続して再生することになる。このため、この両者を総
合してアドレス情報となるように情報を配置しておけ
ば、ランド部、グルーブ部と独立にアドレス（トラック
番号）を設定することができる。すなわち、第１のプリ
ピット部８３１と第２のプリピット部８３２のアドレス
情報を連続して再生することにより、ランド部とグルー
ブ部の識別が可能となる。具体的には、グルーブ部を再
生する場合には、第１と第２のプリピットのアドレスが
同一となるように情報を配置し、ランド部を再生する場
合には、第１と第２のプリピットのアドレスが異なるよ
うに情報を配置しておく。第１と第２のプリピットのア
ドレスが異なる場合でも、２つのアドレスの間には相関
が有るため、このことを利用して誤り訂正符号の効率を
上げることも可能となる。

【００１４】また、この際、第１のプリピット部、第２
のプリピット部の各々に同期のための情報（ＶＦＯ）と
アドレス情報の両者を配置しておくのが良い。

【００１５】この例では、プリピット部が第１、第２の
２組の場合を示したが、複数組であればいずれでも良
く、例えば図５に示したように４組の場合、第１、第３
のプリピット部を溝部左側に配置し、第２、第４のプリ
ピット部を溝部右側に配置すれば良い。プリピット部の
数を増やすことにより、欠陥等に対する信頼性が向上す
る。

【００１６】ここでは、記録膜として相変化型記録膜
（ＧｅＳｂＴｅ）を用いた。従って、記録マークは非晶
質領域の形で形成される。

【００１７】図６はこの媒体の隣接トラックのプリピッ
ト部間の位置ずれ９６３及び隣接トラックのプリピット
間の位置ずれ９６２に付いて、詳細に示したものであ
る。実際の媒体ではピット形成時の種々の原因により隣
接トラック間でピットが位置ずれすることがある。この
位置ずれ量９６１、９６２や９６３のために実効的にギ
ャップ部８６が短くなったり、長くなったりする。

【００１８】これらの、位置ずれに加えて再生時の種々
の変動（収差、サーボずれ等）によっても、見かけ上再
生信号の位置はずれる。このため位置ずれは、深刻な問
題となる恐れがあるが、本発明ではギャップ部のノミナ
ルの長さを１−７変調符号の最短マークと最長マークの
中間の長さに設定しているため、上記の位置ずれは±
０．６μｍまで許容可能である。

【００１９】《実施例２》本発明の光記録媒体を光記録
再生装置に適用した場合の構成例を図３に示す。本実施
例では、光発生手段３１として波長６８０ｎｍの半導体
レーザ及びコリメートレンズを用いた。必要に応じて、
プリズムなどのビーム整形手段を設けてもよい。半導体
レーザの強度は自動光強度制御機能を有する光強度制御
手段７１により制御される。光発生手段３１から発せら
れた光２２は、集光手段３２により光磁気記録媒体８上
に集光される。集光手段３２は少なくとも１つのレンズ
からなる。この例では、そのほかビームスプリッタ３２
４を有している。光記録媒体８上に集光する集光手段３
２の対物レンズの開口比を０．６とした。このため、光
記録媒体８上の光スポット２１の直径は１．０μｍであ
る。光スポットは走査手段６によって光記録媒体８上の
任意の位置に移動することができる。この実施例では、
走査手段６は、ディスク状光磁気記録媒体８を回転させ
るモータ６２と、自動焦点制御と自動トラッキングの機
能を有する自動位置制御手段６１を少なくとも有してな
る。自動位置制御手段６１は光磁気記録媒体８からの反
射光２３を利用し光検出手段３３で光スポット位置を検
出してフィードバック制御を行っている。光スポット位
置の検出は溝部からの回折光強度を検出することによっ
て行われる。光検出手段３３としては、レンズ、ビーム
スプリッタ、及び、複数の光検出器等より構成され、複
数の光検出器の出力の演算によって、サーボ信号、及
び、再生信号を得る。

【００２０】本発明では、光記録媒体として、実施例１
に示したものを用いた。プリピット信号をアドレス検出
手段に入力することによってアドレス情報を復調し、そ
れと同時に、第１のプリピット部と第２のプリピット部
の信号のタイミングを検出しこのタイミング情報をもと
に第１のプリピット部の振幅（平均最大振幅）および第
２のプリピット部の振幅（平均最大振幅）を記憶する。
記憶された振幅は振幅比較手段で比較されトラックオフ
セット情報として、位置移動手段（走査手段）へとフィ
ードバックされる。光スポットが若干オフセットしてい
るとき、トラックオフセットの量は、第１のプリピット
部８３１と第２のプリピット部８３２からのプリピット
信号の間の振幅差に対応する。

【００２１】本実施例の装置を用いることにより、光ス
ポットの収差など種々の外乱を考慮してもトラックオフ
セットは±０．０３μｍ以下へと低減できた。スポット
収差などが無いノミナル状態では±０．０１５μｍ以下
であった。

【００２２】《実施例３》上記の実施例では記録変調方
式として１−７変調方式を用いていたが本実施例ではＥ
ＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）系の記録方式を
用いた。チャネルビット長は約０．２μｍである。この
方式では、最短マーク長は３チャネルビット長、最長マ
ーク長は１１チャネルビット長となっている。実際に
は、１２チャネルビット以上の長さのマークも存在する
がその利用は、同期パターン等の特殊用途に限られる。
このため、データ中にこれらの特殊パターンと混乱する
可能性のあるパターンは避ける必要がある。プリピット
部と、溝部、溝間部の配置は後述する点を除いては、実
施例１のものと同様である。すなわち、図２の様に配置
されている。ただし溝部及び溝間部の幅は約０．７５μ
ｍ、溝部及びプリピットの深さは約０．０７５μｍであ
る。

【００２３】本実施例では、プリピット部及び溝部の配
置を図５に示したように配した。すなわち、４組のピッ
ト領域８３１，８３２，８３３，８３４を一つのセクタ
の先頭部に配している。また、各々のプリピット部に再
生信号に同期を取るためのＶＦＯ部とトラックやセクタ
などアドレス情報を記録したアドレス部を連続して配し
た。また、ピットの開始位置と終了位置ががほぼ半径方
向に揃って配されるようにし、溝部の終端部とピット部
の始端との間にギャップ部８６を設けた。プリピット部
間にも同様にギャップ部８７、８８、８９を設けてい
る。ピットの開始位置と後続ピットの開始位置などの配
置ずれの詳細を示したのが図６である。図６のようなず
れがあると実施例１と同様に、実効的にギャップ部８６
が短くなったり、長くなったりする。プリピット部８３
１、８３２、８３３の終端部のピットの終端を半径方向
に揃えるために、図７に示したような付加ピットパター
ン１１を用いた。付加パターンは、その前のデータに応
じて（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の４つのうちから
選択して用いる。これにより、前のデータによらず、常
に同一の位置に終端部のピットの後エッジ位置９９を揃
えることが可能になると共に、変調符号に許された長さ
のギャップ及びピットの長さに制限することができる。
これにより、後続プリピット部１２と終端部のピットの
後エッジ位置９９の間のギャップ部を変調符号の最長マ
ークと最短マークの中間の長さに設定することができる
ため、実施例１と同様に、プリピット成型時及び、再生
時のマージンが大幅に拡大する。

【００２４】以上の実施例では、媒体として相変化型記
録媒体を示したが、本発明の効果は上記実施例に限られ
るものではない。例えば、記録膜として光磁気記録膜を
用いても良い。また、変調符号も、２−７、８／９の
他、上記ＥＦＭを拡張した形のものでも良い。

【００２５】

【発明の効果】本発明ではランド／グルーブを有する光
記録媒体において、簡単なマスタリング装置で基盤が作
製でき、レプリカも容易に作製でき、実用上十分に大き
い媒体製造マージン及び読み取りマージンを確保するこ
とができる。このため、安価かつ高密度の光記録媒体を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の一実施例の部分平面拡大
図。

【図２】本発明の光記録媒体の一実施例の部分斜視拡大
図。

【図３】本発明の光記録媒体を記録再生する装置の構成
図。

【図４】本発明の光記録媒体の情報配置を示す図。

【図５】本発明の光記録媒体の一実施例の部分平面拡大
図。

【図６】本発明の光記録媒体の一実施例の部分平面拡大
図。

【図７】本発明の光記録媒体の一実施例の変調コードの
例を示す図。

【符号の説明】

３…光ヘッド，６…走査手段，８…光磁気記録媒体，２
１…光スポット，２２…レーザ光，２３…反射光，３１
…光発生手段，３２…集光手段，３３…光検出手段，６
１…自動位置制御手段，６２…モータ，７１…光強度制
御手段，８２…プリピット，８３…プリピット部，８３
１…第１のプリピット部，８３２…第２のプリピット
部，８６，８７，８８，８９…ギャップ部，８４…溝
部，８５…溝間部，９３…再生手段，４１…データセク
タ，４２…データ記録部，１１…付加ピット，１２…後
続プリピット部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/24 G11B 11/105

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のトラックを有する光記録媒体にお
   いて、 前記光記録媒体は、半径方向にドーナツ状に配置された
   ゾーンに分割され、 前記ゾーンはセクタに分割され、前記光記録媒体の外側
   のゾーンほど前記セクタの数が多くなるように配置さ
   れ、 前記セクタは、データ記録領域と前記データ記録領域の
   先頭に配置されたプリピット部とを備え、 前記プリピット部は前記複数のトラックにまたがって半
   径方向に整列し、 前記プリピット部は、トラック方向に分割されて、前記
   複数のトラックのトラック同士の境界線上に配置された
   第１と第２のプリピット部を有し、 前記第１と第２のプリピット部はそれぞれ半径方向に２
   トラックピッチで配置されたアドレス情報プリピットを
   有し、かつ、前記第１のプリピット部のアドレス情報プ
   リピットと前記第２のプリピット部のアドレス情報プリ
   ピットとは半径方向に１トラック分ずれて配置され、 前記第１のプリピット部と前記第２のプリピット部との
   間に、トラック方向長さが記録方式で決まる最短マーク
   長以上、最大マーク長以下であるギャップ部をさらに有
   することを特徴とする光記録媒体。