JP3600105B2 - 光記録媒体、及びそのトラッキング方法、並びにそれを記録再生する装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書き込み、もしくは書き換え可能な光学式情報記録媒体、及びそれをトラッキングする方法、並びにそれを記録再生する光記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、コンピュータの記録装置や音楽、画像情報等のパッケージメディアとしての書き込み、もしくは書き換え可能な光ディスクの高密度化が進んでいる。
このような光ディスクには、書き込みや書き換えが可能な領域と、それ以外に、消えてほしくない情報を、ピットとして、あらかじめ、ディスクに形成しておくプレピット領域が設けられている。
【０００３】
プレピット領域以外の部位は、グルーブと呼ばれる案内溝が形成された記録可能領域となっており、溝であるグルーブと溝ではないランドが存在する。
図５および図６は、従来のディスクの構造を示す模式図である。図５は平面図、図６は斜視図であり、図６においてはディスク断面も示している。
図６において、Ｇはグルーブ、Ｌはランド、ＰＰはプレピットである。光ビーム３は、対物レンズ２で集光された後に、基板１を通して入射される。ランドＬとグルーブＧではグルーブＧのほうが対物レンズ２に近い。ランドＬ、グルーブＧ、プレピットＰＰ上には、光磁気材料、相変化材料、感光色素等に代表される記録層が形成され（図示していない）ており、図では、記録マークＭはグルーブＧに記録される。これは、グルーブＧ間のランドＬにマークＭを記録するより、グルーブＧにマークＭを記録するほうが、良好な信号品質が得られるためである。
【０００４】
ここで、グルーブＧやプレピットＰＰの深さは、それぞれ最適なものを選べばよいわけであるが、その選択例を以下に述べる。
ここでの例は、波長λ＝６５０ｎｍのレーザー光と、ＮＡ０．６の対物レンズからなる光学系を用いて、トラックピッチ（グルーブとグルーブの間隔）０．７４μｍで、様々なグルーブ深さＤｇや、プレピット深さＤｐをもつディスクに対して実験を行った結果である。また、グルーブＧとプレピットＰＰの幅は０．３５μｍである。記録層には相変化材料であるＩｎＡｇＳｂＴｅを使用した。そして、線速３．５ｍ／ｓでディスクを回転させ、記録、再生した。
【０００５】
図７は、種々なグルーブ深さＤｇと、そこに記録されたマークＭを再生したときの信号振幅、及びプレピット深さＤｐとそれに記録されたプレピット信号を再生したときのプレピット信号振幅の特性を示す図である。
様々なグルーブ深さＤｇとプレピット深さＤｐをもつディスクに対し、グルーブ深さＤｇのグルーブＧに記録された０．３μｍ長のマークを再生して得られる信号振幅、及び、プレピット深さＤｐで０．３μｍ長のプレピットから得られる信号の振幅の特性を測定した結果である。
【０００６】
これによれば、グルーブ深さＤｇが浅いほど、マークでは、大きな再生信号振幅が得られるので、Ｓ／Ｎは良好となる。このことは、Ｓ／Ｎのよいマークの再生信号を得るためには、グルーブ深さＤｇを浅くする方が有利になることを表わし、高密度化されたディスクほど、この傾向にある。
【０００７】
一方、このグルーブＧ中に、情報をマークＭの形態で整然と記録し、また、このマークＭを再生するためには、グルーブＧ上に集束した光ビームを追従させる、いわゆるトラッキングが必要である。そのため、グルーブＧの深さについては、マークの再生信号振幅だけではなく、このグルーブＧにおいて得られるトラッキング信号、より具体的にはグルーブＧに集束し、反射する光の内、グルーブＧの溝方向に対して垂直方向における光量分布の平均に基づき得られるプッシュプル信号の振幅についても考慮しておく必要がある。
【０００８】
図８は、グルーブ深さＤｇ及びプレピット深さＤｐと、そのグルーブに記録された信号及びそのプレピットを再生して得られたプッシュプル信号振幅の関係を示す図である。ただし、λは、照射する光ビームの波長であり、ｎは、光記録媒体の基板の屈折率である。
図から分かるように、プッシュプル信号の振幅は、グルーブ深さＤｇやプレピット深さＤｐが、λ／（８ｎ）のときに最大値をとる。このことにより、トラッキングの正確さのための大きなプッシュプル信号という観点からは、グルーブ深さＤｇ＝λ／（８ｎ）のグルーブＧにすれば良い訳であるが、図６を参照して、前記したマークの再生信号振幅も考慮すると、グルーブ深さＤｇとしては、λ／（８ｎ）より小さな値を選び（例えば、λ＝６５０ｎｍ、ｎ＝１．５とすれば、図７，図８中にＡで示す深さで、約２０ｎｍ）、プッシュプル信号の大きさと記録されたマークＭの再生信号のＳ／Ｎの向上との両立を図ることになる。
【０００９】
一方、図７に示したプレピット深さＤｐとプレピットの再生信号振幅の関係より、プレピット深さがＤｐ＝λ／（４ｎ）のとき、プレピット再生信号は最大となり、それより浅いプレピットでは信号振幅が小さくなる。そこで、例えば、図７，図８中にＢで示す深さ（約１００ｎｍ）が、プレピット深さＤｐに選ばれる。ところが、図８に示されるように、プレピット深さＤｐがλ／（４ｎ）付近では、プッシュプル信号は小さくなるため、プレピットの再生信号振幅とプッシュプル信号振幅の両方を大きくすることは困難となる。
【００１０】
換言すれば、プレピット領域では、トラッキングにプッシュプル信号を利用することは難しい。そこで、プレピット領域では、プッシュプル法とは検出原理の異なる位相差検出（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：ＤＰＤ）法を用いる方が好ましい。このＤＰＤ法は、光記録媒体（光ディスク）に照射した光ビームの反射光の回折パターンの変化、或いはその変化の位相差に基づきトラッキングに必要な情報を得るものである。
図９は、プレピット深さＤｐと、そのプレピットを再生して得られたＤＰＤ信号振幅の関係を示す図である。
図のように、プッシュプル法において得られるトラッキング信号（プッシュプル信号）の振幅が極めて小さくなるプレピット深さＤｐ＝λ／（４ｎ）付近において、ＤＰＤ法ではむしろ大きな振幅のトラッキング信号が得られるため、プレピット領域におけるトラッキングに適している。
【００１１】
図５に戻り、グルーブとプレピットを有する光記録媒体における問題点を説明する。図５は、グルーブ深さＤｇがＡのグルーブＧとプレピット深さＤｐがＢのプレピットＰＰで構成されたディスクの平面図である。
上記したように選択されたグルーブ深さＧｐがＡのグルーブＧと、プレピット深さＤｐがＢのプレピットＰＰの組み合わせでは、グルーブ領域とプレピット領域とで、トラッキング方法を切り換える必要がある。即ち、グルーブ領域ではプッシュプル法を用い、プレピット領域ではＤＰＤ法を用いる様にしないと、十分な振幅のトラッキング信号が得られない。
そして、トラッキング方法の切り換えは、トラッキング方法切り換え領域として表された非常に狭い領域で行うことが本来は望ましい。その理由は、切り換えのタイミングが、この領域から外れてしまうと、切り換えを完了するまでの間、浅いグルーブ領域であるにもかかわらず、ＤＰＤトラッキングを行っていたり、深いプレピット領域であるにもかかわらず、プッシュプルトラッキングを行ったりするというトラッキング方法のミスマッチが生じ、正常なトラッキング制御が行われない恐れが発生するためである。
なお、上記トラッキング方法切り換え領域はグルーブ領域とプレピット領域との間に相当するが、実際にはこの領域の長さはせいぜい数μｍである。光ディスクの回転による線速度を１〜数ｍ／ｓとすれば、光ビームがこの領域を通過する時間、換言すればトラッキング方法の切り換え時間としては高々数μｓしかない。
【００１２】
トラッキング信号の切り換え自体は、例えば電子的なスイッチで瞬時に行える。しかし実際切り換えを行うには、光ビームが上記グルーブ領域とプレピット領域の何れに照射されているのかを判定せねばならず、それには通常数百μｓ程度の時間は必要である。換言すればこの切り換えが完了するまでの間、トラッキング制御は正しく行われないためにトラッキングが不安定となり、記録の際に、マークＭがグルーブＧの中心から外れたり、再生の際には、再生信号品質が劣化し、再生エラーが発生する。更に、装置に対する外乱等が加わると、最悪の場合、光ビームスポットが目標のトラックから外れてしまい、記録もしくは再生ができなくなってしまうという現象が起こる。即ち、記録再生装置の安定性や信頼性が低下するという問題があった。
仮にトラッキング方法の切り換えが完了するまでトラッキング制御をホールドしたとしても、その間トラッキング制御を行わないという点は同じであるため、この問題は何ら変わらず、問題の解決には繋がらない。
【００１３】
プレピットには、通常、アドレス情報やそのディスク固有の情報、映像情報、音楽情報等の書換えられるべきでない情報が入れられる。一方、グルーブには、通常、元々情報は入れられておらず、ユーザーが記録装置を用いて、書き込みたい情報を書き入れることとなる。プレピットとグルーブを組み合せて、プレピットにアドレス情報を持たせ、その後ろにくるグルーブ領域にユーザーが記録を行うのが一般的であるが、この場合、アドレス情報用に形成したプレピットの分だけ、ユーザーが書き込めるグルーブ領域が小さくなるという問題がある。これを解決するには、例えば、特開平１１−７３６８６号公報に示されているように、グルーブとグルーブの間にあるランド領域にランドプレピット（ＬＰＰ）と呼ばれるプレピットを設け、プッシュプル信号でこれを読み取ることが挙げられる。
【００１４】
そこで、グルーブ、プレピット、ＬＰＰ（ランドフレピット）を組み合せたディスクとして、ディスクの１部（例えば、内周領域）は、書き換えられるべきでないディスク固有の情報、映像情報、音楽情報等を含んだ領域（ＲＯＭ領域）であり、それに続く他の部分には、ユーザーが記録できる領域（ＬＰＰが施されたグルーブ領域）が設けられているディスクが考えられる。このようなディスクでは、ユーザーは、映像、音楽等の配給元が作製したＲＯＭ情報を得ることができ、かつ、自分の嗜好に合う情報を書き込むこともできることとなる。
【００１５】
ここで、前記特開平１１−７３６８６号公報でも指摘されているように、ＬＰＰの情報は、記録情報に対するクロストークとして得なければならないので、信号品質が不安定になるという課題がある。図１０（Ｂ）に示すように、ＬＰＰが深いプレピット領域（深さＢ）にも浅いグルーブ領域（深さＡ）にも設けられたディスクでは、グルーブ領域に設けられたＬＰＰに比べて、深いプレピットに隣接して設けられたＬＰＰは、ＲＯＭ情報のクロストークにより信号品質が悪くなり、この部位ではＬＰＰによるアドレス情報を正確に読み出すことができない。従って、このようなディスクでは、無用なＬＰＰにより、ＲＯＭ情報の品質が劣化することを防ぐため、図１０（Ａ）に示すように、深いプレピット領域にはＬＰＰがなく、グルーブ領域にのみＬＰＰが存在するようにすることが、実用的な構成になる。
【００１６】
ところが、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すような構成のディスクの場合、ＬＰＰからアドレス情報を読み取っている記録装置では、光ビームがグルーブ領域に入るまでアドレスが判らないことになる。記録装置はアドレス情報を得て記録動作を行うので、グルーブ領域の先頭ではデータを記録することができない。即ち、記録マークの欠落領域ができることとなる。記録マークの欠落領域は、ユーザーが書き込める情報量の減少を意味し、また、書き込みが完了したディスクでは、ＲＯＭ領域とユーザー領域の間にＲＦ信号のない領域（ギャップ）が存在することとなる。位相差法（ＤＰＤ法）でトラッキングを行う再生装置では、このようなギャップの存在は、トラッキング信号がなくなることを意味し、この部位でトラックはずれが起きることとなる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、記録されたマークによる再生信号も、プレピットによる再生信号も共に大きな信号が得られ、また、グルーブ部でもプレピット部でも大きなトラッキング信号が得られ、更に、グルーブ部とプレピット部でのトラッキング方法切り換えに際しては、十分な時間的余裕を持たせた構造の光記録媒体と、それを記録再生するためのトラッキング方法と、それを採用した光記録再生装置を提供することを目的としている。即ち、データに対して高い信頼性があり、正確なトラッキングを行うことができ、切り換えタイミングのずれによるトラッキング外れが起こりにくい光記録媒体、及びそのトラッキング方法、並びに光記録再生装置を提供するものである。
【００１８】
また、本発明は、ＲＯＭ領域とユーザー領域を併せ持ち、ＬＰＰでアドレスが入れられている光ディスクとその記録装置において、ＲＯＭ領域とユーザー領域の境界でギャップのない正確な記録を行う記録装置と、記録完了時には、ＲＯＭ領域とユーザー領域が連続したトラックで構成された光ディスクを提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上に少なくともグルーブと該グルーブより深いピットと該深いピットより浅いピットとからなるトラックが形成されており、前記深いピットからなる深いピット領域と前記浅いピットからなる浅いピット領域と前記グルーブからなるグルーブ領域とが、トラック方向に沿った方向に、深いピット領域、浅いピット領域、グルーブ領域の順番、もしくは、グルーブ領域、浅いピット領域、深いピット領域の順番、もしくは、深いピット領域、浅いピット領域、グルーブ領域、浅いピット領域の順番、もしくは、グルーブ領域、浅いピット領域、深いピット領域、浅いピット領域の順番で設けられていることを特徴とする光記録媒体である。
【００２０】
更に、本発明は、前記光記録媒体であって、前記グルーブの深さＤｇと、前記浅いピットの深さＤｓｐと、前記深いピットの深さＤｄｐが、
Ｄｇ＜λ／（８ｎ）
λ／（８ｎ）＜Ｄｄｐ＜λ／（４ｎ）
Ｄｇ≦Ｄｓｐ＜Ｄｄｐ
の関係を満たすように構成したものである。
【００２１】
更に、本発明は、前記光記録媒体であって、前記グルーブが蛇行して形成されているか、あるいは、前記深いピット領域におけるピットの列，前記浅いピット領域におけるピットの列のうちの少なくとも一方が蛇行して形成されているものである。
【００２２】
更に、本発明は、前記光記録媒体であって、前記グルーブ領域には、隣接するトラック間に、プレピットが設けられているものである。
【００２３】
また、本発明は、深いピット領域と、グルーブ領域と、これらに挟まれた浅いピット領域を有する前記光記録媒体に対して、前記深いピット領域では反射光の位相差に基づいて、また前記グルーブ領域では反射光の平均的な強度分布の差に基づいてトラッキングを行うと共に、前記浅いピット領域ではこれら反射光の位相差に基づくトラッキングと、反射光の平均的な強度分布の差に基づくトラッキングとを切り換えるようにしたトラッキング方法である。
【００２４】
更に、本発明は、前記トラッキング方法であって、トラッキング方法を切り換えるタイミングを、前記光記録媒体に記録されているアドレス情報から得るようにしたものである。
【００２５】
更に、本発明は、前記トラッキング方法であって、トラッキング方法を切り換えるタイミングを、ＲＦ信号振幅情報、又は、ＲＦ信号のエラー情報、又は、ウォブル振幅情報から得るようにしたものである。
【００２６】
そして、本発明は、深いピット領域と、グルーブ領域と、これらに挟まれた浅いピット領域を有する前記光記録媒体に対して、前記深いピット領域では反射光の位相差に基づいて、また、前記グルーブ領域では反射光の平均的な強度分布の差に基づいてトラッキングを行うと共に、前記浅いピット領域において、これら反射光の位相に基づくトラッキングと、反射光の平均的な強度分布の差に基づくトラッキングとを切り換えるようにした光記録再生装置である。
【００２７】
更に、本発明は、前記光記録再生装置であって、トラッキング方法を切り換えるタイミングを、前記光記録媒体に記録されているアドレス情報から得るようにしたものである。
【００２８】
更に、本発明は、前記光記録再生装置であって、トラッキング方法を切り換えるタイミングを、ＲＦ信号振幅情報、又は、ＲＦ信号のエラー情報、又は、ウォブル振幅情報から得るようにしたものである。
【００２９】
また、本発明は、前記光記録媒体であって、前記グルーブ領域及び前記浅いピット領域には、隣接するトラック間に、プレピットが設けられている光記録媒体である。
【００３１】
更に、前記光記録媒体に記録を行う光ディスク装置は、前記トラック間に設けられたプレピットから、アドレス情報あるいはタイミング情報を得ることで、前記浅いピット領域に続いて形成されているグルーブ領域の先頭から、情報の記録を行うものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、具体的な実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の光記録媒体の一実施例の構成を示す模式図である。
本実施例では、前記した従来例と同様に、波長６５０ｎｍのレーザー光とＮＡ０．６の対物レンズからなる光学系を用いて、トラックピッチ（グルーブとグルーブの間隔）０．７４μｍで、様々なグルーブ深さＤｇや、プレピット深さＤｐをもつディスクを作製して実験を行った。
グルーブＧとプレピットＰＰの幅は０．３５μｍとし、記録層には相変化材料であるＩｎＡｇＳｂＴｅを使用した。線速３．５ｍ／ｓでディスクを回転させ記録、再生した。
【００３３】
本実施例は、図１に示すように、グルーブ深さＤｇがＡのグルーブ領域と、プレピット深さＤｐがＢのプレピット領域の間に、プレピット深さＤｐがＡのプレピット領域を設けた点を特徴とするものである。
ここでは、プレピット深さＤｐがＡのプレピット領域の長さは、７００μｍとしてディスクを作製した。そして、深さＡ，Ｂは、図５，図６に示し、先に説明したように、それぞれＡ≒２０ｎｍ及びＢ≒１００ｎｍとした。
【００３４】
図７，図８から判るように、プレピット深さＤｐがＡのプレピット領域では、プッシュプル信号、ＤＰＤ信号共に十分な大きさの振幅を得ることができ、プッシュプル法、ＤＰＤ法のいずれの方法でもトラッキングが可能となる。
したがって、トラッキング方法の切り換えは、プレピット深さＤｐがＡであるプレピット領域内（この例では７００μｍと十分長く形成）で行えばよいことになり、図４（Ａ）に示した従来例においては高々数μｍ以下であったのと比較すると、非常に広い領域をトラッキング切り換えに用いることが可能になる。
これは、線速３．５ｍ／ｓで換算すると、２００μｓの時間に相当するが、記録再生装置にとって、切り換えのタイミングを図るのに十分な時間を有することになり、このような光記録媒体を記録再生する装置の設計に余裕度を与えることができる。
また、この切り換えの間においてもプッシュプル法あるいはＤＰＤ法の何れかでトラッキング制御を継続させることが可能であるため、トラッキング外れが生じにくくなり、記録再生装置の信頼性が向上する。
なお、切り換え時間が更に必要であれば、プレピット深さＤｐがＡである上記プレピット領域を、更に長く形成してもよい。
【００３５】
図２は、図１に示す光記録媒体をトラッキングするトラッキングサーボの構成の一例を示すブロック図である。
これは、プレピット深さＤｐがＢのプレピット領域から、プレピット深さＤｐがＡのプレピット領域を経て、グルーブ深さＤｇがＡのグルーブ領域へと光ビームが移動する際の、トラッキング方法の切り換えが可能なトラッキングサーボの例である。
ディスクからの反射光は、４分割ディテクタ４に集光される。４つの各ディテクタの出力信号は、加算アンプ５により加算されて、反射光量の大小を現す、いわゆるＲＦ信号となり、復調器８を介しアドレス検出回路９に送られると共に、その反射光の位相差、あるいは位相の変化を検出してＤＰＤ方式のトラッキング信号を生成するＤＰＤ信号生成回路６、及びトラックの長さ方向に対して左右方向の反射光分布の平均に基づきプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成回路７へ送られる。
プレピット深さＤｐがＢのプレピット領域では、通常、アドレス情報がプレピットの形で記録されているので、アドレス検出回路９で、この領域のアドレスを検出できる。アドレス検出回路９は、アドレス情報から、プレピット深さＤｐがＢの深いプレピット領域の終了を検知し、スイッチ１０を駆動し、トラッキング方法をＤＰＤ法からプッシュプル法へ切り換える。得られたトラッキング信号は、アクチュエータ・ドライバ１１へ送られ、トラッキング・アクチュエータを駆動することになる。
【００３６】
図２においては、アドレス情報から深いピット領域の終了、換言すれば、それに続く浅いプレピット領域への到達を検出する構成について示したが、逆に、グルーブ領域に引き続いて浅いプレピット領域が現れる場合についても、グルーブ領域におけるアドレス情報を利用してグルーブ領域の終了を検出し、浅いプレピット領域でトラッキング方法を切り換え、深いプレピット領域への準備を行うことも可能である。
具体的には、グルーブ領域にマークＭが既に形成されている場合には、通常そのマークＭでアドレス情報も記録されるので、これをアドレス検出回路９で検出すればよい。
【００３７】
このようにアドレス情報を検出する構成にすれば、光記録媒体のフォーマットが既知であれば、ほぼ確実に浅いプレピット領域への到達を検出することができるので、トラッキング方法の切り換えの確実性が高い。
これは、光記録媒体、あるいは、この光記録媒体に対するトラッキングの切り換え方法、もしくは、その光記録媒体やトラッキング切り換え方法を採用する光記録再生装置の何れにも該当する利点である。
【００３８】
更に、グルーブ領域にマークＭが形成されていない場合でも、光記録媒体のグルーブ領域において、グルーブＧを僅かに蛇行（ウォブル）させてアドレス情報を入れておくか、あるいはグルーブ間に在るランドＬ上に特定のプレピットＰＰを設けてアドレス情報を入れておけば、それを検出することによって、浅いプレピット領域への到達が検知でき、トラッキング方法の切り換えが可能な光記録媒体、トラッキング方法、もしくは光記録再生装置が実現できる。
この場合の具体的な検出回路としては、図２の構成において、プッシュプル信号生成回路７の出力を復調器８に加えるようにすればよい。ただし、ウォブルやランドＬ上のプレピットＰＰによるアドレス情報のフォーマットは、元のプレピットＰＰやグルーブＧ中に記録されたマークＭによるアドレス情報のものとは異なることが考えられるので、復調器８は、双方のフォーマットに対応させておくことになる。
また、プッシュプル信号生成回路７は、一般に、光記録媒体に照射した光ビームの反射光の平均に基づいてトラッキングに必要なプッシュプル信号を生成するので、プレピットＰＰやマークＭによる高周波成分を除去するローパス特性を、大なり小なり有しているが、上記したグルーブＧのウォブルやランドＬ上のプレピットＰＰによるアドレス情報を検出する際には、このローパス特性が妨げになることも有るので、その場合には、プッシュプル信号生成回路７中のローパス特性を示す箇所より前段から信号を抜き出して復調器８に与えることも必要となる。
このように構成すると、グルーブＧにマークＭが記録されていない場合においても、浅いプレピット領域への到達を検出し、トラッキング方法の切り換えが行える。
【００３９】
図３は、図１に示す光記録媒体をトラッキングするトラッキングサーボの構成の他の例を示すブロック図である。
浅いプレピット領域に到達したことを検出する別の方法として、ＲＦ信号の振幅の変化を検出してもよく、図３は、この考え方に基づくトラッキングサーボの構成例で、図２に示す構成において、復調器８とアドレス検出回路９の代わりに、振幅検出回路１２が用いられている。
【００４０】
ここで、例えば、深いプレピット領域から浅いプレピット領域を経てグルーブ領域へと光記録媒体（光ディスク）上を光ビームが移動する場合を想定すると、深いプレピット領域では、前述の如くＲＦ信号の振幅は大きいものの、浅いプレピット領域ではＲＦ信号の振幅は小さい。従って、このＲＦ信号振幅の変化を、振幅検出回路１２で検出すれば、浅いプレピット領域への到達が検知でき、そこでトラッキング方法を切り換えればよい。
【００４１】
逆に、グルーブ領域から浅いプレピット領域を経て深いプレピット領域へと光ビームが移動する場合、グルーブ領域にマークＭが記録されていない場合には、浅いプレピット領域に到達した段階でＲＦ信号が出現するので、このＲＦ信号の出現を監視すればよく、また、グルーブ領域にマークＭが形成されている場合、そのマークＭによるＲＦ信号振幅は、浅いプレピットＰＰによるＲＦ信号振幅より明確に現れるように形成されるのが普通であるので、グルーブ領域から浅いプレピット領域に差し掛かると、ＲＦ信号振幅は減少する。
従って、このＲＦ信号振幅の出現、あるいは変化を、振幅検出回路１２で検出し、トラッキング方法を切り換えればよい。
若しくは特に相変化型や色素系のように、記録マークＭが反射率の変化として記録される光記録媒体においては、グルーブ領域に記録マークＭが記録されている場合、そのグルーブ領域でもＤＰＤ法で十分な振幅のトラッキング信号が得られることがある。この場合には記録マークＭの存在を上記手法で検出すると共に、敢えてトラッキング方法を切り換えずにＤＰＤ法に固定することも可能である。
【００４２】
この方法によれば、光記録再生装置において情報の再生に必須であり、必ず備えられているＲＦ信号の生成回路の出力信号をそのまま利用することにより、浅いプレピット領域への到達が検出できるので、トラッキング方法を切り換えるための切り換え回路の部品点数、コスト等が抑制できる。
【００４３】
更に、トラッキング方法を切り換える領域で、ある浅いピット領域を検出するために別の方法を利用することも考えられる。
例えば、光記録媒体において、グルーブ領域に続いて浅いプレピット領域、そして深いプレピット領域へと連なっている場合、グルーブＧが僅かに蛇行（ウォブル）しているものであれば、浅いプレピット領域では、ピット列のウォブルを設けないようにしておき、この光記録媒体を使用する装置側では、プッシュプル信号を監視するようにしておけば、グルーブ領域から浅いプレピット領域に差し掛かった際に、プッシュプル信号には、この蛇行に基づくウォブル成分が検出できなくなるので、これを監視しておいてトラッキング方法を切り換えればよい。この方法によれば、グルーブＧにおけるマークＭの記録の有無によらず、浅いプレピット領域に差し掛かったことが検出でき、引続く深いプレピット領域に備えたトラッキングの切り換えが可能である。
【００４４】
あるいは、逆に、光記録媒体のプレピット領域におけるプレピットＰＰの列をウォブルさせておいてもよい。この場合、深いプレピット領域に続いて浅いプレピット領域、更にグルーブ領域と連なる場合において、深いピット領域では、プッシュプル信号の振幅が小さく、浅いピット領域では、プッシュプル信号の振幅が大きいことから、プッシュプル信号に現れるウォブル成分の振幅もこれに従って大きくなる。従って、プッシュプル信号中に現れるウォブル成分の振幅が大きく現れた時点で、浅いプレピット領域に差し掛かったことを検出し、トラッキング方法を切り換えることができる。
この方法によれば、アドレス情報に基づき、浅いプレピット領域への到達を検出する方法に比較して、検出のための回路構成がより簡便なもので済む。
【００４５】
なお、本実施例では、グルーブＧのグルーブ深さＤｇと、浅いほうのプレピットＰＰのプレピット深さＤｓｐが共に、Ａである場合を示したが、本発明の主旨によれば、グルーブＧのグルーブ深さＤｇと、浅いほうのプレピツトＰＰのプレピット深さＤｓｐがは同じである必要がなく、浅いほうのプレピットＰＰのプレピット深さＤｓｐが、プッシュプル信号、ＤＰＤ信号共にトラッキングに十分な大きさが得られるような深さにすればよいことは明らかである。
【００４６】
本発明の光記録媒体で採用される各領域のグルーブ深さＤｇ、プレピット深さＤｐに関して、一般的な数値関係で表せば、
（１）グルーブ深さＤｇは、図６，図７から、マークＭの再生信号とプッシュプル信号を両立できる範囲から、選ぶべきであり、
Ｄｇ＜λ／（８ｎ）
が望ましい。
（２）深いピットのプレピット深さＤｄｐは、図５，図７から、ピットの再生信号とＤＰＤ信号が両立できる範囲から選ぶべきであり、
λ／（８ｎ）＜Ｄｄｐ＜λ／（４ｎ）
が望ましい。
（３）次に、図７，図８から、浅いピットのプレピット深さＤｓｐを、深いピットのプレピット深さＤｄｐとグルーブ深さＤｇの間の値に設定することで、プッシュプル信号とＤＰＤ信号の両立を図ればよい。
したがって、
Ｄｇ≦Ｄｓｐ＜Ｄｄｐ
とすることが望ましい。
【００４７】
上記したような関係で、グルーブやピットの深さを選定すれば、グルーブに記録したマークの再生信号品質と、グルーブにおけるトラッキングのためのプッシュプル信号の振幅、そして、プレピット列におけるＲＦ信号品質と、トラッキングのためのＤＰＤ信号の振幅の何れも適当なものが得られると共に、グルーブと深いプレピット領域双方に挟まれた浅いプレピット領域では、何れのトラッキング信号（方法）によってもトラッキングが可能であるので、この浅いプレピット領域で、グルーブ、深いプレピット双方の領域に適したトラッキングのための信号（方法）の切り換えを、時間的余裕をもって行うことができる光記録媒体が実現できる。
そして、このような光記録媒体を使用することにより、トラッキング方法の切り換えの安定性が向上し、光記録再生装置の動作の信頼性も向上することになる。
【００４８】
また、本実施例では、グルーブと浅いプレピット部に適するトラッキング方法として、プッシュプル法を選んだが、この領域に適したトラッキング方法として、Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ（ＤＰＰ）法を選択することも可能である。これは、グルーブ深さやピット深さとＤＰＰ信号振幅の関係が、図８に示したプッシュプル信号振幅の場合と同じ特性となるためである。
【００４９】
また、本発明は、前述のように、ＲＯＭ領域とユーザー領域を併せ持ち、ＬＰＰでアドレスが入れられている光ディスクにおいて、ＲＯＭ領域とユーザー領域の境界でギャップのない正確な記録を行い、記録完了時には、ＲＯＭ領域とユーザー領域が連続したトラックで構成された光ディスクを提供することを目的とするものであるが、その基本的な考え方を概説すれば、再生するだけのＲＯＭ情報をピットの形で記録したピット領域と、後に情報を記録マークの形で記録するグルーブ領域とを有する光記録媒体において、ピット領域とグルーブ領域の間に浅いピット領域を設け、この浅いピット領域及びグルーブ領域では隣接するトラックとの間に別途アドレス情報やタイミングの基準となるプレピットを形成しておくことにある。こうすれば、浅いピット領域からアドレス情報や記録に必要なタイミングの調整・同期を図ることができるため、引き続くグルーブ領域の先頭から情報を正確に記録することが可能となり、グルーブ領域の先頭に記録タイミングの調整や同期の不確立による未記録のギャップが生じず、記録容量の減少などの問題が生じない。
【００５０】
以下、本発明を適用した具体的な実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施例では、波長６５０ｎｍのレーザー光とＮＡ０．６のレンズからなる光学系を用いて、トラックピッチ（グルーブとグルーブの間隔）０．７４μｍで、様々なグルーブ深さ（Ｄｇ）や、プレピット深さ（Ｄｐ）をもつディスクに対してまず実験を行った。グルーブとプレピットの幅は０．３５μｍである。記録層には相変化材料であるＩｎＡｇＳｂＴｅを使用し、線速３．５ｍ／ｓでディスクを回転させ記録、再生している。
【００５１】
まず、様々なグルーブ深さＤｇとピット深さＤｐをもつディスクに対し、Ｄｇとグルーブに書かれた０．３μｍ長マークの信号振幅の関係、及び、０．３μｍ長のプレピットの深さＤｐとプレピットの信号振幅の関係を調べた結果を図７に示す。
図７によればグルーブの深さＤｇが浅いほど、記録マークでは、大きな再生信号振幅が得られるので、Ｓ／Ｎは良好となる。これは、Ｓ／Ｎのよい信号を得るために、Ｄｇを浅くする方が有利になることを表わし、高密度化されたディスクほどこの傾向にある。
【００５２】
しかし、記録マークのＳ／Ｎだけでグルーブの深さを決める事は出来ない。このグルーブ中に情報をマークの形で整然と記録し、また、このマークの情報を再生するためには、グルーブ上に集束した光３を追従させる、所謂トラッキングが必要であるため、グルーブの深さについては、マークの再生信号振幅だけでは無く、このグルーブにおいて得られるトラッキング信号、より具体的には、集束した光の反射光の内、グルーブの長さ方向に対して左右方向における光量分布の平均に基づき得られるプッシュプル信号の振幅についても考慮しておく必要がある。
【００５３】
図８は、グルーブ深さやプレピット深さとプッシュプル信号振幅の関係を表わしたものであるが、プッシュプル信号の振幅はＤｇやＤｐがλ／８ｎの時に最大値をとる。図８より、まず、トラッキングの正確さのための大きなプッシュプル信号という観点からはλ／８ｎ深さのグルーブにするのが良いわけであるが、図７を参照して述べた記録マークの再生信号振幅も考慮すると、Ｄｇとしてはλ／８ｎより小さな値を選び（例えば、図７，図８中に示す深さＡであり、およそ、２０ｎｍ）、プッシュプル信号と書かれたマークのＳ／Ｎの両立を図ることになる。ここで、λは光の波長であり、ｎは屈折率である。
【００５４】
次に、深いピットの深さについて考える。図７のプレピットの深さＤｐとプレピットの再生信号振幅の関係より、Ｄｐがλ／４ｎのとき、プレピットの信号振幅は最大となり、浅いプレピットでは信号振幅が小さくなる。そのため信号の品質（Ｓ／Ｎ）という面では、この深いピットの深さはλ／４ｎ付近に設定したい所ではあるが、情報を記録する光ディスク装置においても、この深いピットで記録される所謂ＲＯＭ情報は再生する必要がある。
【００５５】
そのため、ピットの深さは、情報を記録するタイプの光ディスク装置が主に用いるプッシュプル方式のトラッキングサーボ信号（プッシュプル信号）が得られることも念頭に置いて設定する必要がある。図８に従えば、深さλ／４ｎ付近ではプッシュプル信号は小さくなるため、上述したピットの再生信号振幅とプッシュプル信号を両立させるため、例えば、図７，図８中に示す深さＢ（８０ｎｍ程度）を深いピットの深さとして選定すれば良い。
【００５６】
上述のようなＤｐ，Ｄｇを選ぶことで、記録装置は、深いピット領域とグルーブ領域をプッシュプル法により安定にトラッキングでき、かつ、再生時には大きな信号振幅を持つプレピットと記録マークを実現できることとなる。なお、情報を記録する光ディスク装置において、深いピット領域をプッシュプル法でトラッキングする必要が全く無い場合には、プッシュプル信号は考慮せずに、その深さをλ／４ｎ近傍に選ぶ事が出来るのは言うまでもない。
【００５７】
次に、浅いピットの深さの選定について説明する。
浅いピット領域の目的は、その浅いピット自身の情報を再生することではなく、引き続くグルーブ領域の先頭から情報を記録するための言わば助走路となることにある。グルーブ領域において、そのアドレス情報や記録タイミングの調整・同期の基準として、トラック間にプレピット、即ちＬＰＰを設けるとすれば、それに先行する浅いピット領域でもこのＬＰＰを設けておかないと、グルーブ領域の先頭から正確な記録は行えない。また、このＬＰＰの再生が十分に行えねばならず、従って、浅いピットの深さはこのＬＰＰの再生に支障をきたさない程度のものとする必要がある。これは、ＬＰＰは、既に述べたように、記録した情報に対するクロストークとして読み取られるため、記録した情報を再生した時にこれが大きな信号振幅をもっていると、ＬＰＰ信号が相対的に小さくなり、読み取るのが困難になるためである。
【００５８】
しかし、同時に、この浅いピット領域においてもトラッキングサーボのことを考えておかなければならない。ＬＰＰ信号を考えれば浅い方が良いが、余り浅いとプッシュプル信号が得られず、情報を記録するタイプの光ディスク装置で主に用いるプッシュプル法でトラッキングを行うことができない。具体的には、浅いピットの深さはグルーブの深さと同一にするか、これよりやや深いものにすれば良い。上限は実験の結果、およそ、λ／８ｎと見積もられる。
【００５９】
上述のごとき検討を踏まえ、図４に示すように、深さＢの深いピット領域と、深さＡのグルーブ領域の間に、深さＡの浅いピット領域を設け、ＬＰＰは、グルーブ領域と深さＡのプレピット領域に設けた構成の光ディスクを作製した。光ビームは、図４の左から右へと走査される。図７に示したように、深さＡの浅いピット領域ではＲＦ信号が小さいため、相対的にＬＰＰ信号が大きくなり、ＬＰＰに入れられたアドレス情報を読み取り、記録のタイミングの調整や同期を確立することができる。そのため、記録装置は、グルーブ領域に光ビームが進入する前の段階で、アドレスを把握しタイミングが確立できていることとなり、従って、グルーブ領域の先頭から正確に記録を開始することが可能となる。
【００６０】
記録が完了したディスクでは、深いピット、浅いピット及びグルーブ領域の記録マークにより、連続したトラックが形成されている。図９はプレピット深さとＤＰＤ信号振幅を示すものである。浅いピットが、前述のグルーブの深さと等しいかそれ以上の深さである場合、ＤＰＤ信号はやや振幅が小さいものの、浅いピットからも得られる。
【００６１】
従って、深いピット、浅いピット、記録マークが記録されたグルーブの全ての領域に於いてＤＰＤ法によるトラッキングが可能であるので、記録後の光記録媒体は、ＤＰＤ法によるトラッキングサーボを行う再生装置において、これらの領域を連続してトラッキングし、情報の再生を行うことが可能となる。
【００６２】
また、上述の光記録媒体では、深いピット領域にはＬＰＰを設けないので、ピットにより記録された所謂ＲＯＭ情報の再生信号品質にＬＰＰ信号が混入し、そのＳ／Ｎを劣化させ、読み取りエラーを増加させたりすることはない。一方、浅いピット領域にはグルーブ領域と同様にＬＰＰが形成されているので、グルーブ領域に先んじてアドレス情報や記録タイミングの調整・同期の確立などに必要な情報を得ることができ、グルーブ領域の先頭から情報を正確に記録することが可能である。これは同時に、グルーブ領域の先頭から有効に光記録媒体を利用できると言うことであり、光記録媒体の記録容量の減少などが防げる。更に、深いピット領域の一部を置換する形で浅いピット領域を設ければ、光記録媒体の一部を別途浅いピット領域のために割く必要がなく、更に、記録容量の減少を防止できる。これは深いピットにより記録されている情報が同じ内容の繰り返しである様な場合、その繰り返しの一部を省いても問題がない場合に適している。
【００６３】
また、本発明の上記光記録媒体を用いて、浅いピット領域とグルーブ領域で隣接するトラック間に設けられたプレピット（ＬＰＰ）からアドレス情報やタイミング情報を得ることでグルーブ領域の先頭から記録を行う記録方法や光ディスク装置では、その結果記録された光記録媒体は無駄なギャップが存在せず記録容量を有効に活用できると共に、深いピット・浅いピット・グルーブの各領域に渡ってＤＰＤ法によるトラッキングが連続して行えるものとなるため、ＤＰＤ法のみあるいはこれを主にトラッキングサーボ方式として用いる光記録媒体の再生機に対しても好適な記録を行ったものとすることができる。
【００６４】
尚、上述の実施例では、６５０ｎｍ波長、ＮＡ０．６の光学系を用いたが、本発明の効果は光学系に制限されるものではないことは自明である。さらに、グルーブ深さとプレピット深さの値は、上記実施例で示したＡ，Ｂの値に限定されるものではなく、本発明の主旨に従えば、所定の範囲の深さで様々な組み合わせが可能であることは言うまでもない。また、浅いプレピットとグルーブが、同じ深さになっているディスクについて説明を行ったが、これらは、同じ深さである必要はなく、ＬＰＰ信号を再生可能な深さになっていれば良いことは自明である。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、記録されたマークによる再生信号も、プレピットによる再生信号も共に大きな信号が得られるため、高い信頼性があり、また、グルーブ部でもプレピット部でも大きなトラッキング信号が得られるため、正確なトラッキングを行うことができる。
更に、グルーブ部とプレピット部でのトラッキング方法切り換えに際しては、十分な時間的余裕を持たせることができるので、切り換えタイミングのずれによるトラッキング外れが起こりにくく、即ち、安定性、信頼性の高い光記録再生装置を提供することが可能となる。
【００６６】
なお、本発明の実施例では、グルーブにのみ記録しているディスクについて説明を行ったが、このディスクでは、グルーブに加えてランドに記録することも可能であり、いわゆるランドグルーブ記録ディスクにも本発明が適用可能である。
【００６７】
また、本発明の光記録媒体においては、深いピット領域と浅いグルーブ領域との間に浅いピット領域が設けられており、この浅いピット領域とグルーブ領域には、隣接するトラック間にプレピットが設けられているので、深いピット領域においては、その深いピットで記録されたＲＯＭ情報の読み出しに対してこの隣接するトラック間のプレピットの情報が混入する、所謂クロストークが生じないため、ＲＯＭ情報の読み取りエラー等の品質劣化が生じにくい。
【００６８】
また、浅いピット領域及びグルーブ領域においては、アドレス情報を示すと共に記録タイミングの同期・調整の基準となるプレピットが隣接するトラック間に形成されているため、グルーブ領域の先頭から正確に情報の記録を行うことも容易であり、記録された後は深いピット領域・浅いピット領域、並びにグルーブ領域を連続してＤＰＤ方式によるトラッキング制御が可能となる。
【００６９】
更には、浅いピット領域ではＤＰＤ方式、あるいはプッシュプル方式の何れによってもトラッキングが可能であるので、未記録のグルーブ領域に情報を記録する、プッシュプル方式を主に用いる記録装置、あるいは、ピット領域やグルーブ領域に記録された情報を再生する、ＤＰＤ方式を主に用いる再生装置の双方に適合性が良い。
【００７０】
更に、本発明の光記録媒体では、深いピット領域の一部を利用してこれを浅いピット領域に置き換えたものとしているため、浅いピット領域を単に追加する場合に比べてグルーブ領域、換言すればユーザー領域・容量の減少を防ぐことができる。
【００７１】
更に、本発明においては、光記録媒体を用いてグルーブ領域の先頭から正確に情報の記録を行うことができるので、ピット領域とグルーブ領域との間で、ギャップのない正確な記録を行うことができ、途切れのない連続トラックを形成することが可能となる。
これにより、ＤＰＤ法を用いている再生装置によるトラッキングを容易に実現でき、即ち、安定性、信頼性の高い光記録再生装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光記録媒体の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の光記録媒体を記録再生するためのトラッキングサーボの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１の光記録媒体を記録再生するためのトラッキングサーボの構成の他の例を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る光記録媒体の他の例を模式的に示す図である。
【図５】従来の光記録媒体の構成を模式的に示す図である。
【図６】図４の模式図を立体的に示す図である。
【図７】グルーブ深さＤｇと、そのグルーブに記録された信号を再生して得られたＲＦ信号振幅、及びプレピット深さＤｐと、そのプレピットを再生して得られたＲＦ信号振幅の関係を示す図である。
【図８】グルーブ深さＤｇ及びプレピット深さＤｐと、そのグルーブに記録された信号及びそのプレピットを再生して得られたプッシュプル信号振幅の関係を示す図である。
【図９】プレピット深さＤｐと、そのプレピットを再生して得られたＤＰＤ信号振幅の関係を示す図である。
【図１０】ＲＯＭ領域とグルーブ領域を持つディスクにＬＰＰが施されている様子を表す模式図である。
【符号の説明】
１…基板、２…対物レンズ、３…光ビーム、４…４分割ディテクタ、５…加算アンプ、６…ＤＰＤ信号生成回路、７…プッシュプル信号生成回路、８…復調器、９…アドレス検出回路、１０…スイッチ、１１…アクチュエータ・ドライバ、１２…振幅検出回路、Ｇ…グルーブ、Ｌ…ランド、ＰＰ…プレピット、Ｍ…マーク、Ｄｇ…グルーブ深さ、Ｄｐ…プレピット深さ、Ｄｓｐ…浅いプレピット深さ、Ｄｄｐ…深いフレピット深さ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、書き込み、もしくは書き換え可能な光学式情報記録媒体、及びそれをトラッキングする方法、並びにそれを記録再生する光記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、コンピュータの記録装置や音楽、画像情報等のパッケージメディアとしての書き込み、もしくは書き換え可能な光ディスクの高密度化が進んでいる。
このような光ディスクには、書き込みや書き換えが可能な領域と、それ以外に、消えてほしくない情報を、ピットとして、あらかじめ、ディスクに形成しておくプレピット領域が設けられている。
【０００３】
プレピット領域以外の部位は、グルーブと呼ばれる案内溝が形成された記録可能領域となっており、溝であるグルーブと溝ではないランドが存在する。
図５および図６は、従来のディスクの構造を示す模式図である。図５は平面図、図６は斜視図であり、図６においてはディスク断面も示している。
図６において、Ｇはグルーブ、Ｌはランド、ＰＰはプレピットである。光ビーム３は、対物レンズ２で集光された後に、基板１を通して入射される。ランドＬとグルーブＧではグルーブＧのほうが対物レンズ２に近い。ランドＬ、グルーブＧ、プレピットＰＰ上には、光磁気材料、相変化材料、感光色素等に代表される記録層が形成され（図示していない）ており、図では、記録マークＭはグルーブＧに記録される。これは、グルーブＧ間のランドＬにマークＭを記録するより、グルーブＧにマークＭを記録するほうが、良好な信号品質が得られるためである。
【０００４】
ここで、グルーブＧやプレピットＰＰの深さは、それぞれ最適なものを選べばよいわけであるが、その選択例を以下に述べる。
ここでの例は、波長λ＝６５０ｎｍのレーザー光と、ＮＡ０．６の対物レンズからなる光学系を用いて、トラックピッチ（グルーブとグルーブの間隔）０．７４μｍで、様々なグルーブ深さＤｇや、プレピット深さＤｐをもつディスクに対して実験を行った結果である。また、グルーブＧとプレピットＰＰの幅は０．３５μｍである。記録層には相変化材料であるＩｎＡｇＳｂＴｅを使用した。そして、線速３．５ｍ／ｓでディスクを回転させ、記録、再生した。
【０００５】
図７は、種々なグルーブ深さＤｇと、そこに記録されたマークＭを再生したときの信号振幅、及びプレピット深さＤｐとそれに記録されたプレピット信号を再生したときのプレピット信号振幅の特性を示す図である。
様々なグルーブ深さＤｇとプレピット深さＤｐをもつディスクに対し、グルーブ深さＤｇのグルーブＧに記録された０．３μｍ長のマークを再生して得られる信号振幅、及び、プレピット深さＤｐで０．３μｍ長のプレピットから得られる信号の振幅の特性を測定した結果である。
【０００６】
これによれば、グルーブ深さＤｇが浅いほど、マークでは、大きな再生信号振幅が得られるので、Ｓ／Ｎは良好となる。このことは、Ｓ／Ｎのよいマークの再生信号を得るためには、グルーブ深さＤｇを浅くする方が有利になることを表わし、高密度化されたディスクほど、この傾向にある。
【０００７】
一方、このグルーブＧ中に、情報をマークＭの形態で整然と記録し、また、このマークＭを再生するためには、グルーブＧ上に集束した光ビームを追従させる、いわゆるトラッキングが必要である。そのため、グルーブＧの深さについては、マークの再生信号振幅だけではなく、このグルーブＧにおいて得られるトラッキング信号、より具体的にはグルーブＧに集束し、反射する光の内、グルーブＧの溝方向に対して垂直方向における光量分布の平均に基づき得られるプッシュプル信号の振幅についても考慮しておく必要がある。
【０００８】
図８は、グルーブ深さＤｇ及びプレピット深さＤｐと、そのグルーブに記録された信号及びそのプレピットを再生して得られたプッシュプル信号振幅の関係を示す図である。ただし、λは、照射する光ビームの波長であり、ｎは、光記録媒体の基板の屈折率である。
図から分かるように、プッシュプル信号の振幅は、グルーブ深さＤｇやプレピット深さＤｐが、λ／（８ｎ）のときに最大値をとる。このことにより、トラッキングの正確さのための大きなプッシュプル信号という観点からは、グルーブ深さＤｇ＝λ／（８ｎ）のグルーブＧにすれば良い訳であるが、図６を参照して、前記したマークの再生信号振幅も考慮すると、グルーブ深さＤｇとしては、λ／（８ｎ）より小さな値を選び（例えば、λ＝６５０ｎｍ、ｎ＝１．５とすれば、図７，図８中にＡで示す深さで、約２０ｎｍ）、プッシュプル信号の大きさと記録されたマークＭの再生信号のＳ／Ｎの向上との両立を図ることになる。
【０００９】
一方、図７に示したプレピット深さＤｐとプレピットの再生信号振幅の関係より、プレピット深さがＤｐ＝λ／（４ｎ）のとき、プレピット再生信号は最大となり、それより浅いプレピットでは信号振幅が小さくなる。そこで、例えば、図７，図８中にＢで示す深さ（約１００ｎｍ）が、プレピット深さＤｐに選ばれる。ところが、図８に示されるように、プレピット深さＤｐがλ／（４ｎ）付近では、プッシュプル信号は小さくなるため、プレピットの再生信号振幅とプッシュプル信号振幅の両方を大きくすることは困難となる。
【００１０】
換言すれば、プレピット領域では、トラッキングにプッシュプル信号を利用することは難しい。そこで、プレピット領域では、プッシュプル法とは検出原理の異なる位相差検出（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：ＤＰＤ）法を用いる方が好ましい。このＤＰＤ法は、光記録媒体（光ディスク）に照射した光ビームの反射光の回折パターンの変化、或いはその変化の位相差に基づきトラッキングに必要な情報を得るものである。
図９は、プレピット深さＤｐと、そのプレピットを再生して得られたＤＰＤ信号振幅の関係を示す図である。
図のように、プッシュプル法において得られるトラッキング信号（プッシュプル信号）の振幅が極めて小さくなるプレピット深さＤｐ＝λ／（４ｎ）付近において、ＤＰＤ法ではむしろ大きな振幅のトラッキング信号が得られるため、プレピット領域におけるトラッキングに適している。
【００１１】
図５に戻り、グルーブとプレピットを有する光記録媒体における問題点を説明する。図５は、グルーブ深さＤｇがＡのグルーブＧとプレピット深さＤｐがＢのプレピットＰＰで構成されたディスクの平面図である。
上記したように選択されたグルーブ深さＧｐがＡのグルーブＧと、プレピット深さＤｐがＢのプレピットＰＰの組み合わせでは、グルーブ領域とプレピット領域とで、トラッキング方法を切り換える必要がある。即ち、グルーブ領域ではプッシュプル法を用い、プレピット領域ではＤＰＤ法を用いる様にしないと、十分な振幅のトラッキング信号が得られない。
そして、トラッキング方法の切り換えは、トラッキング方法切り換え領域として表された非常に狭い領域で行うことが本来は望ましい。その理由は、切り換えのタイミングが、この領域から外れてしまうと、切り換えを完了するまでの間、浅いグルーブ領域であるにもかかわらず、ＤＰＤトラッキングを行っていたり、深いプレピット領域であるにもかかわらず、プッシュプルトラッキングを行ったりするというトラッキング方法のミスマッチが生じ、正常なトラッキング制御が行われない恐れが発生するためである。
なお、上記トラッキング方法切り換え領域はグルーブ領域とプレピット領域との間に相当するが、実際にはこの領域の長さはせいぜい数μｍである。光ディスクの回転による線速度を１〜数ｍ／ｓとすれば、光ビームがこの領域を通過する時間、換言すればトラッキング方法の切り換え時間としては高々数μｓしかない。
【００１２】
トラッキング信号の切り換え自体は、例えば電子的なスイッチで瞬時に行える。しかし実際切り換えを行うには、光ビームが上記グルーブ領域とプレピット領域の何れに照射されているのかを判定せねばならず、それには通常数百μｓ程度の時間は必要である。換言すればこの切り換えが完了するまでの間、トラッキング制御は正しく行われないためにトラッキングが不安定となり、記録の際に、マークＭがグルーブＧの中心から外れたり、再生の際には、再生信号品質が劣化し、再生エラーが発生する。更に、装置に対する外乱等が加わると、最悪の場合、光ビームスポットが目標のトラックから外れてしまい、記録もしくは再生ができなくなってしまうという現象が起こる。即ち、記録再生装置の安定性や信頼性が低下するという問題があった。
仮にトラッキング方法の切り換えが完了するまでトラッキング制御をホールドしたとしても、その間トラッキング制御を行わないという点は同じであるため、この問題は何ら変わらず、問題の解決には繋がらない。
【００１３】
プレピットには、通常、アドレス情報やそのディスク固有の情報、映像情報、音楽情報等の書換えられるべきでない情報が入れられる。一方、グルーブには、通常、元々情報は入れられておらず、ユーザーが記録装置を用いて、書き込みたい情報を書き入れることとなる。プレピットとグルーブを組み合せて、プレピットにアドレス情報を持たせ、その後ろにくるグルーブ領域にユーザーが記録を行うのが一般的であるが、この場合、アドレス情報用に形成したプレピットの分だけ、ユーザーが書き込めるグルーブ領域が小さくなるという問題がある。これを解決するには、例えば、特開平１１−７３６８６号公報に示されているように、グルーブとグルーブの間にあるランド領域にランドプレピット（ＬＰＰ）と呼ばれるプレピットを設け、プッシュプル信号でこれを読み取ることが挙げられる。
【００１４】
そこで、グルーブ、プレピット、ＬＰＰ（ランドフレピット）を組み合せたディスクとして、ディスクの１部（例えば、内周領域）は、書き換えられるべきでないディスク固有の情報、映像情報、音楽情報等を含んだ領域（ＲＯＭ領域）であり、それに続く他の部分には、ユーザーが記録できる領域（ＬＰＰが施されたグルーブ領域）が設けられているディスクが考えられる。このようなディスクでは、ユーザーは、映像、音楽等の配給元が作製したＲＯＭ情報を得ることができ、かつ、自分の嗜好に合う情報を書き込むこともできることとなる。
【００１５】
ここで、前記特開平１１−７３６８６号公報でも指摘されているように、ＬＰＰの情報は、記録情報に対するクロストークとして得なければならないので、信号品質が不安定になるという課題がある。図１０（Ｂ）に示すように、ＬＰＰが深いプレピット領域（深さＢ）にも浅いグルーブ領域（深さＡ）にも設けられたディスクでは、グルーブ領域に設けられたＬＰＰに比べて、深いプレピットに隣接して設けられたＬＰＰは、ＲＯＭ情報のクロストークにより信号品質が悪くなり、この部位ではＬＰＰによるアドレス情報を正確に読み出すことができない。従って、このようなディスクでは、無用なＬＰＰにより、ＲＯＭ情報の品質が劣化することを防ぐため、図１０（Ａ）に示すように、深いプレピット領域にはＬＰＰがなく、グルーブ領域にのみＬＰＰが存在するようにすることが、実用的な構成になる。
【００１６】
ところが、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すような構成のディスクの場合、ＬＰＰからアドレス情報を読み取っている記録装置では、光ビームがグルーブ領域に入るまでアドレスが判らないことになる。記録装置はアドレス情報を得て記録動作を行うので、グルーブ領域の先頭ではデータを記録することができない。即ち、記録マークの欠落領域ができることとなる。記録マークの欠落領域は、ユーザーが書き込める情報量の減少を意味し、また、書き込みが完了したディスクでは、ＲＯＭ領域とユーザー領域の間にＲＦ信号のない領域（ギャップ）が存在することとなる。位相差法（ＤＰＤ法）でトラッキングを行う再生装置では、このようなギャップの存在は、トラッキング信号がなくなることを意味し、この部位でトラックはずれが起きることとなる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、記録されたマークによる再生信号も、プレピットによる再生信号も共に大きな信号が得られ、また、グルーブ部でもプレピット部でも大きなトラッキング信号が得られ、更に、グルーブ部とプレピット部でのトラッキング方法切り換えに際しては、十分な時間的余裕を持たせた構造の光記録媒体と、それを記録再生するためのトラッキング方法と、それを採用した光記録再生装置を提供することを目的としている。即ち、データに対して高い信頼性があり、正確なトラッキングを行うことができ、切り換えタイミングのずれによるトラッキング外れが起こりにくい光記録媒体、及びそのトラッキング方法、並びに光記録再生装置を提供するものである。
【００１８】
また、本発明は、ＲＯＭ領域とユーザー領域を併せ持ち、ＬＰＰでアドレスが入れられている光ディスクとその記録装置において、ＲＯＭ領域とユーザー領域の境界でギャップのない正確な記録を行う記録装置と、記録完了時には、ＲＯＭ領域とユーザー領域が連続したトラックで構成された光ディスクを提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上に少なくともグルーブと該グルーブより深いピットと該深いピットより浅いピットとからなるトラックが形成されており、前記深いピットからなる深いピット領域と前記浅いピットからなる浅いピット領域と前記グルーブからなるグルーブ領域とが、トラック方向に沿った方向に、深いピット領域、浅いピット領域、グルーブ領域の順番、もしくは、グルーブ領域、浅いピット領域、深いピット領域の順番、もしくは、深いピット領域、浅いピット領域、グルーブ領域、浅いピット領域の順番、もしくは、グルーブ領域、浅いピット領域、深いピット領域、浅いピット領域の順番で設けられていることを特徴とする光記録媒体である。
【００２０】
更に、本発明は、前記光記録媒体であって、前記グルーブの深さＤｇと、前記浅いピットの深さＤｓｐと、前記深いピットの深さＤｄｐが、
Ｄｇ＜λ／（８ｎ）
λ／（８ｎ）＜Ｄｄｐ＜λ／（４ｎ）
Ｄｇ≦Ｄｓｐ＜Ｄｄｐ
の関係を満たすように構成したものである。
【００２１】
更に、本発明は、前記光記録媒体であって、前記グルーブが蛇行して形成されているか、あるいは、前記深いピット領域におけるピットの列，前記浅いピット領域におけるピットの列のうちの少なくとも一方が蛇行して形成されているものである。
【００２２】
更に、本発明は、前記光記録媒体であって、前記グルーブ領域には、隣接するトラック間に、プレピットが設けられているものである。
【００２３】
また、本発明は、深いピット領域と、グルーブ領域と、これらに挟まれた浅いピット領域を有する前記光記録媒体に対して、前記深いピット領域では反射光の位相差に基づいて、また前記グルーブ領域では反射光の平均的な強度分布の差に基づいてトラッキングを行うと共に、前記浅いピット領域ではこれら反射光の位相差に基づくトラッキングと、反射光の平均的な強度分布の差に基づくトラッキングとを切り換えるようにしたトラッキング方法である。
【００２４】
更に、本発明は、前記トラッキング方法であって、トラッキング方法を切り換えるタイミングを、前記光記録媒体に記録されているアドレス情報から得るようにしたものである。
【００２５】
更に、本発明は、前記トラッキング方法であって、トラッキング方法を切り換えるタイミングを、ＲＦ信号振幅情報、又は、ＲＦ信号のエラー情報、又は、ウォブル振幅情報から得るようにしたものである。
【００２６】
そして、本発明は、深いピット領域と、グルーブ領域と、これらに挟まれた浅いピット領域を有する前記光記録媒体に対して、前記深いピット領域では反射光の位相差に基づいて、また、前記グルーブ領域では反射光の平均的な強度分布の差に基づいてトラッキングを行うと共に、前記浅いピット領域において、これら反射光の位相に基づくトラッキングと、反射光の平均的な強度分布の差に基づくトラッキングとを切り換えるようにした光記録再生装置である。
【００２７】
更に、本発明は、前記光記録再生装置であって、トラッキング方法を切り換えるタイミングを、前記光記録媒体に記録されているアドレス情報から得るようにしたものである。
【００２８】
更に、本発明は、前記光記録再生装置であって、トラッキング方法を切り換えるタイミングを、ＲＦ信号振幅情報、又は、ＲＦ信号のエラー情報、又は、ウォブル振幅情報から得るようにしたものである。
【００２９】
また、本発明は、前記光記録媒体であって、前記グルーブ領域及び前記浅いピット領域には、隣接するトラック間に、プレピットが設けられている光記録媒体である。
【００３１】
更に、前記光記録媒体に記録を行う光ディスク装置は、前記トラック間に設けられたプレピットから、アドレス情報あるいはタイミング情報を得ることで、前記浅いピット領域に続いて形成されているグルーブ領域の先頭から、情報の記録を行うものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、具体的な実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の光記録媒体の一実施例の構成を示す模式図である。
本実施例では、前記した従来例と同様に、波長６５０ｎｍのレーザー光とＮＡ０．６の対物レンズからなる光学系を用いて、トラックピッチ（グルーブとグルーブの間隔）０．７４μｍで、様々なグルーブ深さＤｇや、プレピット深さＤｐをもつディスクを作製して実験を行った。
グルーブＧとプレピットＰＰの幅は０．３５μｍとし、記録層には相変化材料であるＩｎＡｇＳｂＴｅを使用した。線速３．５ｍ／ｓでディスクを回転させ記録、再生した。
【００３３】
本実施例は、図１に示すように、グルーブ深さＤｇがＡのグルーブ領域と、プレピット深さＤｐがＢのプレピット領域の間に、プレピット深さＤｐがＡのプレピット領域を設けた点を特徴とするものである。
ここでは、プレピット深さＤｐがＡのプレピット領域の長さは、７００μｍとしてディスクを作製した。そして、深さＡ，Ｂは、図５，図６に示し、先に説明したように、それぞれＡ≒２０ｎｍ及びＢ≒１００ｎｍとした。
【００３４】
図７，図８から判るように、プレピット深さＤｐがＡのプレピット領域では、プッシュプル信号、ＤＰＤ信号共に十分な大きさの振幅を得ることができ、プッシュプル法、ＤＰＤ法のいずれの方法でもトラッキングが可能となる。
したがって、トラッキング方法の切り換えは、プレピット深さＤｐがＡであるプレピット領域内（この例では７００μｍと十分長く形成）で行えばよいことになり、図４（Ａ）に示した従来例においては高々数μｍ以下であったのと比較すると、非常に広い領域をトラッキング切り換えに用いることが可能になる。
これは、線速３．５ｍ／ｓで換算すると、２００μｓの時間に相当するが、記録再生装置にとって、切り換えのタイミングを図るのに十分な時間を有することになり、このような光記録媒体を記録再生する装置の設計に余裕度を与えることができる。
また、この切り換えの間においてもプッシュプル法あるいはＤＰＤ法の何れかでトラッキング制御を継続させることが可能であるため、トラッキング外れが生じにくくなり、記録再生装置の信頼性が向上する。
なお、切り換え時間が更に必要であれば、プレピット深さＤｐがＡである上記プレピット領域を、更に長く形成してもよい。
【００３５】
図２は、図１に示す光記録媒体をトラッキングするトラッキングサーボの構成の一例を示すブロック図である。
これは、プレピット深さＤｐがＢのプレピット領域から、プレピット深さＤｐがＡのプレピット領域を経て、グルーブ深さＤｇがＡのグルーブ領域へと光ビームが移動する際の、トラッキング方法の切り換えが可能なトラッキングサーボの例である。
ディスクからの反射光は、４分割ディテクタ４に集光される。４つの各ディテクタの出力信号は、加算アンプ５により加算されて、反射光量の大小を現す、いわゆるＲＦ信号となり、復調器８を介しアドレス検出回路９に送られると共に、その反射光の位相差、あるいは位相の変化を検出してＤＰＤ方式のトラッキング信号を生成するＤＰＤ信号生成回路６、及びトラックの長さ方向に対して左右方向の反射光分布の平均に基づきプッシュプル信号を生成するプッシュプル信号生成回路７へ送られる。
プレピット深さＤｐがＢのプレピット領域では、通常、アドレス情報がプレピットの形で記録されているので、アドレス検出回路９で、この領域のアドレスを検出できる。アドレス検出回路９は、アドレス情報から、プレピット深さＤｐがＢの深いプレピット領域の終了を検知し、スイッチ１０を駆動し、トラッキング方法をＤＰＤ法からプッシュプル法へ切り換える。得られたトラッキング信号は、アクチュエータ・ドライバ１１へ送られ、トラッキング・アクチュエータを駆動することになる。
【００３６】
図２においては、アドレス情報から深いピット領域の終了、換言すれば、それに続く浅いプレピット領域への到達を検出する構成について示したが、逆に、グルーブ領域に引き続いて浅いプレピット領域が現れる場合についても、グルーブ領域におけるアドレス情報を利用してグルーブ領域の終了を検出し、浅いプレピット領域でトラッキング方法を切り換え、深いプレピット領域への準備を行うことも可能である。
具体的には、グルーブ領域にマークＭが既に形成されている場合には、通常そのマークＭでアドレス情報も記録されるので、これをアドレス検出回路９で検出すればよい。
【００３７】
このようにアドレス情報を検出する構成にすれば、光記録媒体のフォーマットが既知であれば、ほぼ確実に浅いプレピット領域への到達を検出することができるので、トラッキング方法の切り換えの確実性が高い。
これは、光記録媒体、あるいは、この光記録媒体に対するトラッキングの切り換え方法、もしくは、その光記録媒体やトラッキング切り換え方法を採用する光記録再生装置の何れにも該当する利点である。
【００３８】
更に、グルーブ領域にマークＭが形成されていない場合でも、光記録媒体のグルーブ領域において、グルーブＧを僅かに蛇行（ウォブル）させてアドレス情報を入れておくか、あるいはグルーブ間に在るランドＬ上に特定のプレピットＰＰを設けてアドレス情報を入れておけば、それを検出することによって、浅いプレピット領域への到達が検知でき、トラッキング方法の切り換えが可能な光記録媒体、トラッキング方法、もしくは光記録再生装置が実現できる。
この場合の具体的な検出回路としては、図２の構成において、プッシュプル信号生成回路７の出力を復調器８に加えるようにすればよい。ただし、ウォブルやランドＬ上のプレピットＰＰによるアドレス情報のフォーマットは、元のプレピットＰＰやグルーブＧ中に記録されたマークＭによるアドレス情報のものとは異なることが考えられるので、復調器８は、双方のフォーマットに対応させておくことになる。
また、プッシュプル信号生成回路７は、一般に、光記録媒体に照射した光ビームの反射光の平均に基づいてトラッキングに必要なプッシュプル信号を生成するので、プレピットＰＰやマークＭによる高周波成分を除去するローパス特性を、大なり小なり有しているが、上記したグルーブＧのウォブルやランドＬ上のプレピットＰＰによるアドレス情報を検出する際には、このローパス特性が妨げになることも有るので、その場合には、プッシュプル信号生成回路７中のローパス特性を示す箇所より前段から信号を抜き出して復調器８に与えることも必要となる。
このように構成すると、グルーブＧにマークＭが記録されていない場合においても、浅いプレピット領域への到達を検出し、トラッキング方法の切り換えが行える。
【００３９】
図３は、図１に示す光記録媒体をトラッキングするトラッキングサーボの構成の他の例を示すブロック図である。
浅いプレピット領域に到達したことを検出する別の方法として、ＲＦ信号の振幅の変化を検出してもよく、図３は、この考え方に基づくトラッキングサーボの構成例で、図２に示す構成において、復調器８とアドレス検出回路９の代わりに、振幅検出回路１２が用いられている。
【００４０】
ここで、例えば、深いプレピット領域から浅いプレピット領域を経てグルーブ領域へと光記録媒体（光ディスク）上を光ビームが移動する場合を想定すると、深いプレピット領域では、前述の如くＲＦ信号の振幅は大きいものの、浅いプレピット領域ではＲＦ信号の振幅は小さい。従って、このＲＦ信号振幅の変化を、振幅検出回路１２で検出すれば、浅いプレピット領域への到達が検知でき、そこでトラッキング方法を切り換えればよい。
【００４１】
逆に、グルーブ領域から浅いプレピット領域を経て深いプレピット領域へと光ビームが移動する場合、グルーブ領域にマークＭが記録されていない場合には、浅いプレピット領域に到達した段階でＲＦ信号が出現するので、このＲＦ信号の出現を監視すればよく、また、グルーブ領域にマークＭが形成されている場合、そのマークＭによるＲＦ信号振幅は、浅いプレピットＰＰによるＲＦ信号振幅より明確に現れるように形成されるのが普通であるので、グルーブ領域から浅いプレピット領域に差し掛かると、ＲＦ信号振幅は減少する。
従って、このＲＦ信号振幅の出現、あるいは変化を、振幅検出回路１２で検出し、トラッキング方法を切り換えればよい。
若しくは特に相変化型や色素系のように、記録マークＭが反射率の変化として記録される光記録媒体においては、グルーブ領域に記録マークＭが記録されている場合、そのグルーブ領域でもＤＰＤ法で十分な振幅のトラッキング信号が得られることがある。この場合には記録マークＭの存在を上記手法で検出すると共に、敢えてトラッキング方法を切り換えずにＤＰＤ法に固定することも可能である。
【００４２】
この方法によれば、光記録再生装置において情報の再生に必須であり、必ず備えられているＲＦ信号の生成回路の出力信号をそのまま利用することにより、浅いプレピット領域への到達が検出できるので、トラッキング方法を切り換えるための切り換え回路の部品点数、コスト等が抑制できる。
【００４３】
更に、トラッキング方法を切り換える領域で、ある浅いピット領域を検出するために別の方法を利用することも考えられる。
例えば、光記録媒体において、グルーブ領域に続いて浅いプレピット領域、そして深いプレピット領域へと連なっている場合、グルーブＧが僅かに蛇行（ウォブル）しているものであれば、浅いプレピット領域では、ピット列のウォブルを設けないようにしておき、この光記録媒体を使用する装置側では、プッシュプル信号を監視するようにしておけば、グルーブ領域から浅いプレピット領域に差し掛かった際に、プッシュプル信号には、この蛇行に基づくウォブル成分が検出できなくなるので、これを監視しておいてトラッキング方法を切り換えればよい。この方法によれば、グルーブＧにおけるマークＭの記録の有無によらず、浅いプレピット領域に差し掛かったことが検出でき、引続く深いプレピット領域に備えたトラッキングの切り換えが可能である。
【００４４】
あるいは、逆に、光記録媒体のプレピット領域におけるプレピットＰＰの列をウォブルさせておいてもよい。この場合、深いプレピット領域に続いて浅いプレピット領域、更にグルーブ領域と連なる場合において、深いピット領域では、プッシュプル信号の振幅が小さく、浅いピット領域では、プッシュプル信号の振幅が大きいことから、プッシュプル信号に現れるウォブル成分の振幅もこれに従って大きくなる。従って、プッシュプル信号中に現れるウォブル成分の振幅が大きく現れた時点で、浅いプレピット領域に差し掛かったことを検出し、トラッキング方法を切り換えることができる。
この方法によれば、アドレス情報に基づき、浅いプレピット領域への到達を検出する方法に比較して、検出のための回路構成がより簡便なもので済む。
【００４５】
なお、本実施例では、グルーブＧのグルーブ深さＤｇと、浅いほうのプレピットＰＰのプレピット深さＤｓｐが共に、Ａである場合を示したが、本発明の主旨によれば、グルーブＧのグルーブ深さＤｇと、浅いほうのプレピツトＰＰのプレピット深さＤｓｐがは同じである必要がなく、浅いほうのプレピットＰＰのプレピット深さＤｓｐが、プッシュプル信号、ＤＰＤ信号共にトラッキングに十分な大きさが得られるような深さにすればよいことは明らかである。
【００４６】
本発明の光記録媒体で採用される各領域のグルーブ深さＤｇ、プレピット深さＤｐに関して、一般的な数値関係で表せば、
（１）グルーブ深さＤｇは、図６，図７から、マークＭの再生信号とプッシュプル信号を両立できる範囲から、選ぶべきであり、
Ｄｇ＜λ／（８ｎ）
が望ましい。
（２）深いピットのプレピット深さＤｄｐは、図５，図７から、ピットの再生信号とＤＰＤ信号が両立できる範囲から選ぶべきであり、
λ／（８ｎ）＜Ｄｄｐ＜λ／（４ｎ）
が望ましい。
（３）次に、図７，図８から、浅いピットのプレピット深さＤｓｐを、深いピットのプレピット深さＤｄｐとグルーブ深さＤｇの間の値に設定することで、プッシュプル信号とＤＰＤ信号の両立を図ればよい。
したがって、
Ｄｇ≦Ｄｓｐ＜Ｄｄｐ
とすることが望ましい。
【００４７】
上記したような関係で、グルーブやピットの深さを選定すれば、グルーブに記録したマークの再生信号品質と、グルーブにおけるトラッキングのためのプッシュプル信号の振幅、そして、プレピット列におけるＲＦ信号品質と、トラッキングのためのＤＰＤ信号の振幅の何れも適当なものが得られると共に、グルーブと深いプレピット領域双方に挟まれた浅いプレピット領域では、何れのトラッキング信号（方法）によってもトラッキングが可能であるので、この浅いプレピット領域で、グルーブ、深いプレピット双方の領域に適したトラッキングのための信号（方法）の切り換えを、時間的余裕をもって行うことができる光記録媒体が実現できる。
そして、このような光記録媒体を使用することにより、トラッキング方法の切り換えの安定性が向上し、光記録再生装置の動作の信頼性も向上することになる。
【００４８】
また、本実施例では、グルーブと浅いプレピット部に適するトラッキング方法として、プッシュプル法を選んだが、この領域に適したトラッキング方法として、Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ（ＤＰＰ）法を選択することも可能である。これは、グルーブ深さやピット深さとＤＰＰ信号振幅の関係が、図８に示したプッシュプル信号振幅の場合と同じ特性となるためである。
【００４９】
また、本発明は、前述のように、ＲＯＭ領域とユーザー領域を併せ持ち、ＬＰＰでアドレスが入れられている光ディスクにおいて、ＲＯＭ領域とユーザー領域の境界でギャップのない正確な記録を行い、記録完了時には、ＲＯＭ領域とユーザー領域が連続したトラックで構成された光ディスクを提供することを目的とするものであるが、その基本的な考え方を概説すれば、再生するだけのＲＯＭ情報をピットの形で記録したピット領域と、後に情報を記録マークの形で記録するグルーブ領域とを有する光記録媒体において、ピット領域とグルーブ領域の間に浅いピット領域を設け、この浅いピット領域及びグルーブ領域では隣接するトラックとの間に別途アドレス情報やタイミングの基準となるプレピットを形成しておくことにある。こうすれば、浅いピット領域からアドレス情報や記録に必要なタイミングの調整・同期を図ることができるため、引き続くグルーブ領域の先頭から情報を正確に記録することが可能となり、グルーブ領域の先頭に記録タイミングの調整や同期の不確立による未記録のギャップが生じず、記録容量の減少などの問題が生じない。
【００５０】
以下、本発明を適用した具体的な実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施例では、波長６５０ｎｍのレーザー光とＮＡ０．６のレンズからなる光学系を用いて、トラックピッチ（グルーブとグルーブの間隔）０．７４μｍで、様々なグルーブ深さ（Ｄｇ）や、プレピット深さ（Ｄｐ）をもつディスクに対してまず実験を行った。グルーブとプレピットの幅は０．３５μｍである。記録層には相変化材料であるＩｎＡｇＳｂＴｅを使用し、線速３．５ｍ／ｓでディスクを回転させ記録、再生している。
【００５１】
まず、様々なグルーブ深さＤｇとピット深さＤｐをもつディスクに対し、Ｄｇとグルーブに書かれた０．３μｍ長マークの信号振幅の関係、及び、０．３μｍ長のプレピットの深さＤｐとプレピットの信号振幅の関係を調べた結果を図７に示す。
図７によればグルーブの深さＤｇが浅いほど、記録マークでは、大きな再生信号振幅が得られるので、Ｓ／Ｎは良好となる。これは、Ｓ／Ｎのよい信号を得るために、Ｄｇを浅くする方が有利になることを表わし、高密度化されたディスクほどこの傾向にある。
【００５２】
しかし、記録マークのＳ／Ｎだけでグルーブの深さを決める事は出来ない。このグルーブ中に情報をマークの形で整然と記録し、また、このマークの情報を再生するためには、グルーブ上に集束した光３を追従させる、所謂トラッキングが必要であるため、グルーブの深さについては、マークの再生信号振幅だけでは無く、このグルーブにおいて得られるトラッキング信号、より具体的には、集束した光の反射光の内、グルーブの長さ方向に対して左右方向における光量分布の平均に基づき得られるプッシュプル信号の振幅についても考慮しておく必要がある。
【００５３】
図８は、グルーブ深さやプレピット深さとプッシュプル信号振幅の関係を表わしたものであるが、プッシュプル信号の振幅はＤｇやＤｐがλ／８ｎの時に最大値をとる。図８より、まず、トラッキングの正確さのための大きなプッシュプル信号という観点からはλ／８ｎ深さのグルーブにするのが良いわけであるが、図７を参照して述べた記録マークの再生信号振幅も考慮すると、Ｄｇとしてはλ／８ｎより小さな値を選び（例えば、図７，図８中に示す深さＡであり、およそ、２０ｎｍ）、プッシュプル信号と書かれたマークのＳ／Ｎの両立を図ることになる。ここで、λは光の波長であり、ｎは屈折率である。
【００５４】
次に、深いピットの深さについて考える。図７のプレピットの深さＤｐとプレピットの再生信号振幅の関係より、Ｄｐがλ／４ｎのとき、プレピットの信号振幅は最大となり、浅いプレピットでは信号振幅が小さくなる。そのため信号の品質（Ｓ／Ｎ）という面では、この深いピットの深さはλ／４ｎ付近に設定したい所ではあるが、情報を記録する光ディスク装置においても、この深いピットで記録される所謂ＲＯＭ情報は再生する必要がある。
【００５５】
そのため、ピットの深さは、情報を記録するタイプの光ディスク装置が主に用いるプッシュプル方式のトラッキングサーボ信号（プッシュプル信号）が得られることも念頭に置いて設定する必要がある。図８に従えば、深さλ／４ｎ付近ではプッシュプル信号は小さくなるため、上述したピットの再生信号振幅とプッシュプル信号を両立させるため、例えば、図７，図８中に示す深さＢ（８０ｎｍ程度）を深いピットの深さとして選定すれば良い。
【００５６】
上述のようなＤｐ，Ｄｇを選ぶことで、記録装置は、深いピット領域とグルーブ領域をプッシュプル法により安定にトラッキングでき、かつ、再生時には大きな信号振幅を持つプレピットと記録マークを実現できることとなる。なお、情報を記録する光ディスク装置において、深いピット領域をプッシュプル法でトラッキングする必要が全く無い場合には、プッシュプル信号は考慮せずに、その深さをλ／４ｎ近傍に選ぶ事が出来るのは言うまでもない。
【００５７】
次に、浅いピットの深さの選定について説明する。
浅いピット領域の目的は、その浅いピット自身の情報を再生することではなく、引き続くグルーブ領域の先頭から情報を記録するための言わば助走路となることにある。グルーブ領域において、そのアドレス情報や記録タイミングの調整・同期の基準として、トラック間にプレピット、即ちＬＰＰを設けるとすれば、それに先行する浅いピット領域でもこのＬＰＰを設けておかないと、グルーブ領域の先頭から正確な記録は行えない。また、このＬＰＰの再生が十分に行えねばならず、従って、浅いピットの深さはこのＬＰＰの再生に支障をきたさない程度のものとする必要がある。これは、ＬＰＰは、既に述べたように、記録した情報に対するクロストークとして読み取られるため、記録した情報を再生した時にこれが大きな信号振幅をもっていると、ＬＰＰ信号が相対的に小さくなり、読み取るのが困難になるためである。
【００５８】
しかし、同時に、この浅いピット領域においてもトラッキングサーボのことを考えておかなければならない。ＬＰＰ信号を考えれば浅い方が良いが、余り浅いとプッシュプル信号が得られず、情報を記録するタイプの光ディスク装置で主に用いるプッシュプル法でトラッキングを行うことができない。具体的には、浅いピットの深さはグルーブの深さと同一にするか、これよりやや深いものにすれば良い。上限は実験の結果、およそ、λ／８ｎと見積もられる。
【００５９】
上述のごとき検討を踏まえ、図４に示すように、深さＢの深いピット領域と、深さＡのグルーブ領域の間に、深さＡの浅いピット領域を設け、ＬＰＰは、グルーブ領域と深さＡのプレピット領域に設けた構成の光ディスクを作製した。光ビームは、図４の左から右へと走査される。図７に示したように、深さＡの浅いピット領域ではＲＦ信号が小さいため、相対的にＬＰＰ信号が大きくなり、ＬＰＰに入れられたアドレス情報を読み取り、記録のタイミングの調整や同期を確立することができる。そのため、記録装置は、グルーブ領域に光ビームが進入する前の段階で、アドレスを把握しタイミングが確立できていることとなり、従って、グルーブ領域の先頭から正確に記録を開始することが可能となる。
【００６０】
記録が完了したディスクでは、深いピット、浅いピット及びグルーブ領域の記録マークにより、連続したトラックが形成されている。図９はプレピット深さとＤＰＤ信号振幅を示すものである。浅いピットが、前述のグルーブの深さと等しいかそれ以上の深さである場合、ＤＰＤ信号はやや振幅が小さいものの、浅いピットからも得られる。
【００６１】
従って、深いピット、浅いピット、記録マークが記録されたグルーブの全ての領域に於いてＤＰＤ法によるトラッキングが可能であるので、記録後の光記録媒体は、ＤＰＤ法によるトラッキングサーボを行う再生装置において、これらの領域を連続してトラッキングし、情報の再生を行うことが可能となる。
【００６２】
また、上述の光記録媒体では、深いピット領域にはＬＰＰを設けないので、ピットにより記録された所謂ＲＯＭ情報の再生信号品質にＬＰＰ信号が混入し、そのＳ／Ｎを劣化させ、読み取りエラーを増加させたりすることはない。一方、浅いピット領域にはグルーブ領域と同様にＬＰＰが形成されているので、グルーブ領域に先んじてアドレス情報や記録タイミングの調整・同期の確立などに必要な情報を得ることができ、グルーブ領域の先頭から情報を正確に記録することが可能である。これは同時に、グルーブ領域の先頭から有効に光記録媒体を利用できると言うことであり、光記録媒体の記録容量の減少などが防げる。更に、深いピット領域の一部を置換する形で浅いピット領域を設ければ、光記録媒体の一部を別途浅いピット領域のために割く必要がなく、更に、記録容量の減少を防止できる。これは深いピットにより記録されている情報が同じ内容の繰り返しである様な場合、その繰り返しの一部を省いても問題がない場合に適している。
【００６３】
また、本発明の上記光記録媒体を用いて、浅いピット領域とグルーブ領域で隣接するトラック間に設けられたプレピット（ＬＰＰ）からアドレス情報やタイミング情報を得ることでグルーブ領域の先頭から記録を行う記録方法や光ディスク装置では、その結果記録された光記録媒体は無駄なギャップが存在せず記録容量を有効に活用できると共に、深いピット・浅いピット・グルーブの各領域に渡ってＤＰＤ法によるトラッキングが連続して行えるものとなるため、ＤＰＤ法のみあるいはこれを主にトラッキングサーボ方式として用いる光記録媒体の再生機に対しても好適な記録を行ったものとすることができる。
【００６４】
尚、上述の実施例では、６５０ｎｍ波長、ＮＡ０．６の光学系を用いたが、本発明の効果は光学系に制限されるものではないことは自明である。さらに、グルーブ深さとプレピット深さの値は、上記実施例で示したＡ，Ｂの値に限定されるものではなく、本発明の主旨に従えば、所定の範囲の深さで様々な組み合わせが可能であることは言うまでもない。また、浅いプレピットとグルーブが、同じ深さになっているディスクについて説明を行ったが、これらは、同じ深さである必要はなく、ＬＰＰ信号を再生可能な深さになっていれば良いことは自明である。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、記録されたマークによる再生信号も、プレピットによる再生信号も共に大きな信号が得られるため、高い信頼性があり、また、グルーブ部でもプレピット部でも大きなトラッキング信号が得られるため、正確なトラッキングを行うことができる。
更に、グルーブ部とプレピット部でのトラッキング方法切り換えに際しては、十分な時間的余裕を持たせることができるので、切り換えタイミングのずれによるトラッキング外れが起こりにくく、即ち、安定性、信頼性の高い光記録再生装置を提供することが可能となる。
【００６６】
なお、本発明の実施例では、グルーブにのみ記録しているディスクについて説明を行ったが、このディスクでは、グルーブに加えてランドに記録することも可能であり、いわゆるランドグルーブ記録ディスクにも本発明が適用可能である。
【００６７】
また、本発明の光記録媒体においては、深いピット領域と浅いグルーブ領域との間に浅いピット領域が設けられており、この浅いピット領域とグルーブ領域には、隣接するトラック間にプレピットが設けられているので、深いピット領域においては、その深いピットで記録されたＲＯＭ情報の読み出しに対してこの隣接するトラック間のプレピットの情報が混入する、所謂クロストークが生じないため、ＲＯＭ情報の読み取りエラー等の品質劣化が生じにくい。
【００６８】
また、浅いピット領域及びグルーブ領域においては、アドレス情報を示すと共に記録タイミングの同期・調整の基準となるプレピットが隣接するトラック間に形成されているため、グルーブ領域の先頭から正確に情報の記録を行うことも容易であり、記録された後は深いピット領域・浅いピット領域、並びにグルーブ領域を連続してＤＰＤ方式によるトラッキング制御が可能となる。
【００６９】
更には、浅いピット領域ではＤＰＤ方式、あるいはプッシュプル方式の何れによってもトラッキングが可能であるので、未記録のグルーブ領域に情報を記録する、プッシュプル方式を主に用いる記録装置、あるいは、ピット領域やグルーブ領域に記録された情報を再生する、ＤＰＤ方式を主に用いる再生装置の双方に適合性が良い。
【００７０】
更に、本発明の光記録媒体では、深いピット領域の一部を利用してこれを浅いピット領域に置き換えたものとしているため、浅いピット領域を単に追加する場合に比べてグルーブ領域、換言すればユーザー領域・容量の減少を防ぐことができる。
【００７１】
更に、本発明においては、光記録媒体を用いてグルーブ領域の先頭から正確に情報の記録を行うことができるので、ピット領域とグルーブ領域との間で、ギャップのない正確な記録を行うことができ、途切れのない連続トラックを形成することが可能となる。
これにより、ＤＰＤ法を用いている再生装置によるトラッキングを容易に実現でき、即ち、安定性、信頼性の高い光記録再生装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光記録媒体の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の光記録媒体を記録再生するためのトラッキングサーボの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１の光記録媒体を記録再生するためのトラッキングサーボの構成の他の例を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る光記録媒体の他の例を模式的に示す図である。
【図５】従来の光記録媒体の構成を模式的に示す図である。
【図６】図４の模式図を立体的に示す図である。
【図７】グルーブ深さＤｇと、そのグルーブに記録された信号を再生して得られたＲＦ信号振幅、及びプレピット深さＤｐと、そのプレピットを再生して得られたＲＦ信号振幅の関係を示す図である。
【図８】グルーブ深さＤｇ及びプレピット深さＤｐと、そのグルーブに記録された信号及びそのプレピットを再生して得られたプッシュプル信号振幅の関係を示す図である。
【図９】プレピット深さＤｐと、そのプレピットを再生して得られたＤＰＤ信号振幅の関係を示す図である。
【図１０】ＲＯＭ領域とグルーブ領域を持つディスクにＬＰＰが施されている様子を表す模式図である。
【符号の説明】
１…基板、２…対物レンズ、３…光ビーム、４…４分割ディテクタ、５…加算アンプ、６…ＤＰＤ信号生成回路、７…プッシュプル信号生成回路、８…復調器、９…アドレス検出回路、１０…スイッチ、１１…アクチュエータ・ドライバ、１２…振幅検出回路、Ｇ…グルーブ、Ｌ…ランド、ＰＰ…プレピット、Ｍ…マーク、Ｄｇ…グルーブ深さ、Ｄｐ…プレピット深さ、Ｄｓｐ…浅いプレピット深さ、Ｄｄｐ…深いフレピット深さ。
Claims (12)
- 基板上に少なくともグルーブと該グルーブより深いピットと該深いピットより浅いピットとからなるトラックが形成されており、前記深いピットからなる深いピット領域と前記浅いピットからなる浅いピット領域と前記グルーブからなるグルーブ領域とが、トラック方向に沿った方向に、深いピット領域、浅いピット領域、グルーブ領域の順番、もしくは、グルーブ領域、浅いピット領域、深いピット領域の順番、もしくは、深いピット領域、浅いピット領域、グルーブ領域、浅いピット領域の順番、もしくは、グルーブ領域、浅いピット領域、深いピット領域、浅いピット領域の順番で設けられていることを特徴とする光記録媒体。
- 請求項１に記載された光記録媒体であって、前記グルーブの深さＤｇと、前記浅いピットの深さＤｓｐと、前記深いピットの深さＤｄｐが、
Ｄｇ ＜λ／（８ｎ）
λ／（８ｎ）＜Ｄｄｐ＜λ／（４ｎ）
Ｄｇ≦Ｄｓｐ＜Ｄｄｐ
（ただし、λは、光記録媒体に照射する光ビームの波長、ｎは、光記録媒体の基板の屈折率）
を満たすように構成されていることを特徴とする光記録媒体。 - 請求項１又は２に記載された光記録媒体であって、前記グルーブが蛇行して形成されているか、あるいは、前記深いピット領域におけるピットの列，前記浅いピット領域におけるピットの列のうちの少なくとも一方が蛇行して形成されていることを特徴とする光記録媒体。
- 請求項１又は２に記載された光記録媒体であって、前記グルーブ領域には、隣接するトラック間に、プレピットが設けられていることを特徴とする光記録媒体。
- 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光記録媒体に対して、前記深いピット領域では反射光の位相差に基づいて、また前記グルーブ領域では反射光の平均的な強度分布の差に基づいてトラッキングを行うと共に、前記浅いピット領域において、前記反射光の位相差に基づくトラッキングと、前記反射光の平均的な強度分布の差に基づくトラッキングとを切り換えることを特徴とするトラッキング方法。
- 請求項５に記載されたトラッキング方法において、前記トラッキングを切り換えるタイミングを、前記光記録媒体に記録されているアドレス情報から得ることを特徴とするトラッキング方法。
- 請求項５に記載されたトラッキング方法において、前記トラッキングを切り換えるタイミングを、ＲＦ信号振幅情報、又は、ＲＦ信号のエラー情報、又は、ウォブル振幅情報から得ることを特徴とするトラッキング方法。
- 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光記録媒体に対して、前記深いピット領域では反射光の位相差に基づいて、また前記グルーブ領域では反射光の平均的な強度分布の差に基づいてトラッキングを行うと共に、前記浅いピット領域において、前記反射光の位相差に基づくトラッキングと、前記反射光の平均的な強度分布の差に基づくトラッキングとを切り換えることを特徴とする光記録再生装置。
- 請求項８に記載の光記録再生装置であって、前記トラッキング方法を切り換えるタイミングを、前記光記録媒体に記録されているアドレス情報から得ることを特徴とする光記録再生装置。
- 請求項８に記載の光記録再生装置であって、前記トラッキング方法を切り換えるタイミングを、ＲＦ信号振幅情報、又は、ＲＦ信号のエラー情報、又は、ウォブル振幅情報から得ることを特徴とする光記録再生装置。
- 請求項１又は２に記載された光記録媒体であって、前記グルーブ領域及び前記浅いピット領域には、隣接するトラック間に、プレピットが設けられていることを特徴とした光記録媒体。
- 請求項１１記載の光記録媒体を用い、前記トラック間に設けられたプレピットから、アドレス情報あるいはタイミング情報を得て、前記浅いピット領域に続いて形成されているグルーブ領域の先頭から、情報の記録を行うことを特徴とした光記録再生装置。
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