JP4038758B2

JP4038758B2 - Information record carrier, information record carrier reproducing apparatus, and information record carrier manufacturing apparatus

Info

Publication number: JP4038758B2
Application number: JP2001316676A
Authority: JP
Inventors: 哲也近藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2021-10-15
Also published as: JP2003123266A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に光学的手段によって情報を記録及び／又は再生するシステムに使用される情報記録担体及び情報記録担体の再生装置及び情報記録担体の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から情報記録担体を相対運動させて情報を読み出すシステムがあり、その再生には光学的手段、磁気的手段、静電容量的手段などが用いられている。このうち光学的手段によって記録及び／又は再生を行うシステムは日常生活に深く浸透している(ここで「記録及び／又は再生」は記録だけ、再生だけ、記録及び再生の３態様を意味する)。例えば波長λ＝６５０ｎｍの光を利用した記録再生型情報記録担体としてはＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷなどがある(「ＤＶＤ」はデジタルバーサタイルディスクを意味する)。このように記録再生型情報記録担体は実用化されて、市場に登場してきているものの、記録再生型情報記録担体にアドレス情報を効率良く埋め込む技術の開発についてはいまだ発展途上であり、次世代情報記録担体では従来型アドレス記録技術の改良または新しいアドレス記録技術が必要となっている。
【０００３】
ここで効率良くアドレス情報を埋め込むとは、第１に記録再生に供される面積を実効的に減らすことなくアドレス情報を低いエラーレートで埋め込むことであり、第２に埋め込んだアドレス情報が、主たる記録再生領域へ干渉せず、記録マークのエラーレートを低く抑えて埋め込むことである。
第１の目標に関していえば、例えばＤＶＤ−ＲＡＭ（ＤＶＤリライタブル）に代表されるヘッダ型アドレスを採用する情報記録担体では、アドレス情報は主たる記録再生領域を切断して、ピット列（ヘッダという）により記録されている。
ヘッダは再生専用型情報記録担体と同様な形式であるから、アドレス情報のエラーレートは非常に低く抑えられる。しかしながらこのヘッダ領域には記録が行えないため、面積の限定された情報記録担体では、その全体容量は低下してしまう。従って、ヘッダを使用しないアドレス記録方式が必要である。
【０００４】
第２の目標に関していえば、例えばＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤリレコーダブル）に代表される分散アドレスピットを採用する情報記録担体では、記録再生領域は連続しており、切断された領域はないので第１の目標をクリアできる。しかしながらアドレスピットと記録再生領域であるトラックへ記録したマークが再生時に干渉して互いにエラーレートが上昇する。
【０００５】
図１１はこのＤＶＤ−ＲＷの微細パターンを拡大した平面図である。情報記録担体（図示せず）には微細パターン９００が形成される。その微細パターン９００は、トラック９０１がスリット状に構成され、互いに略平行に構成されている。ここでアドレス情報はピットの形状として用意され、トラック９０１の間に広域に分散されて記録される。言い換えれば、アドレスピット９０２が溝の間に配置されることによって、アドレス情報が記録されている。一方、ユーザによる記録はトラック９０１に対して行われるものであり、物理的に直接重なることはないから、ユーザの記録容量は減じられることがない。しかしながら、ユーザ記録マークとアドレスピット９０２が平行となる瞬間があり、そのような場合にこれらは互いに干渉する。従ってユーザ記録のエラーレート及びアドレスエラーレートが共に劣化することになり、第２の目標が達成されなくなってしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、第１に記録再生に供される面積を実効的に減じないでアドレス情報を低いエラーレートで埋め込むことであり、第２に埋め込んだアドレス情報とユーザ記録マークが互いに干渉しないよう埋め込むことである。特にＤＶＤ−ＲＡＭに使用されるヘッダーピットや、ＤＶＤ−ＲＷに使用されるアドレスピットを用いない、新規なアドレス記録方法を提案するものである。この時埋め込んだアドレスが、隣接するアドレスへ干渉しないように構成することを考慮する。
【０００７】
また、本発明では近年の巧妙なデータの違法コピーに対処するために、コピープロテクションや製造者明示等のための付加情報を併せて記録することを考慮する。
また本発明では近年、情報記録担体の記録密度を上げるために開発された窒化ガリウム系化合物半導体発光素子（例えば特許２７７８４０５号公報記載）、すなわちλ＝３５０〜４５０ｎｍ近傍で発光する短波長レーザの実用化と、高ＮＡ対物レンズの実用化も考慮する。
そこで、本発明はこのような最新の技術的背景も考慮しつつ、効率良くアドレスを埋め込んだ情報記録担体及び情報記録担体の再生装置及び情報記録担体の製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した課題を解決するために、下記の構成を有する情報記録担体及び情報記録担体の再生装置及び情報記録担体の製造装置を提供する。
第１の発明は、支持体上に複数のトラックが同心円状或いは螺旋状に凹凸状の微細パターンによって形成され、前記複数のトラックを蛇行させることによって記録再生する際に読み取られる情報の位置を示すアドレス情報が記録されている情報記録担体であって、
前記アドレス情報は、１チャンネル４値以下の多値データを変調する直交位相変位変調によって得られる情報であることを特徴とする情報記録担体を提供する。
第２の発明は、前記第１の発明に記載の情報記録担体を再生する情報記録担体の再生装置であって、
前記情報記録担体からの戻り光を複数分割されたフォトディテクタで受光し、光電変換した後、この光電変換された信号の処理を行ってプッシュプル信号を出力する手段と、
前記プッシュプル信号を帯域制限する手段と、
ｃｏｓ波を発生させる手段と、
ｓｉｎ波を発生させる手段と、
前記帯域制限した前記プッシュプル信号とｃｏｓ波を乗算する手段と、
前記帯域制限した前記プッシュプル信号とｓｉｎ波を乗算する手段と、
前記ｃｏｓ波を乗算した前記帯域制限した前記プッシュプル信号の低域周波数を通過させる手段と、
前記ｓｉｎ波を乗算した前記帯域制限した前記プッシュプル信号の低域周波数を通過させる手段と、
前記ｃｏｓ波を乗算し低域周波数を通過させた前記帯域制限した前記プッシュプル信号と、前記ｓｉｎ波を乗算し低域周波数を通過させた前記帯域制限した前記プッシュプル信号とを用いて復号する手段と
から少なくともなることを特徴とする情報記録担体の再生装置を提供する。
第３の発明は、前記第１の発明に記載の情報記録担体を製造する情報記録担体の製造装置であって、
前記多値データのそれぞれを二次元データ（Ｘ，Ｙ）に変換する手段と、
ｓｉｎ波を発生させる手段と、
ｃｏｓ波を発生させる手段と、
前記二次元データ（Ｘ、Ｙ）のうち、Ｘ列データを、前記ｓｉｎ波と乗算する手段と、
前記二次元データ（Ｘ、Ｙ）のうち、Ｙ列データを、前記ｃｏｓ波と乗算する手段と、
前記ｓｉｎ波を乗算したＸ列データと、前記ｃｏｓ波を乗算したＹ列データとを混合する手段と、
前記混合されたデータを帯域制限する手段と、
前記帯域制限されたデータをマスタリングする手段と
から少なくともなることを特徴とする情報記録担体の製造装置を提供する。
第４の発明は、支持体上に複数のトラックが同心円状或いは螺旋状に凹凸状の微細パターンによって形成され、前記複数のトラックを蛇行させることによって記録再生する際に読み取られる情報の位置を示すアドレス情報が記録され、前記アドレス情報は、２チャンネルの２値データ（Ｄ１、Ｄ２）を変調する直交位相変位変調によって得られる情報である情報記録担体を製造する情報記録担体の製造装置であって、
ｓｉｎ波を発生させる手段と、
ｃｏｓ波を発生させる手段と、
前記２チャンネルの２値データ（Ｄ１、Ｄ２）のうち、Ｄ１データを、前記ｓｉｎ波に乗算する手段と、
前記２チャンネルの２値データ（Ｄ１、Ｄ２）のうち、Ｄ２データを、前記ｃｏｓ波に乗算する手段と、
前記ｓｉｎ波を乗算したＤ１データと、前記ｃｏｓ波を乗算したＤ２データとを混合する手段と、
前記混合されたデータを帯域制限する手段と、
前記帯域制限されたデータをマスタリングする手段と
から少なくともなることを特徴とする情報記録担体の製造装置を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図１乃至図１０に沿って説明する。
まず本発明の実施形態について図１及び図２を用いて説明する。本発明の実施形態の情報記録担体１は、記録、再生の少なくとも１つが主に光学的な手段により行われる情報記録担体である。例えば相変化記録型情報記録担体、色素型情報記録担体、光磁気型情報記録担体、光アシスト磁気型情報記録担体などである。
図１に示すように、情報記録担体１の表面(レーザ光照射面)または内部には、その記録再生領域として凹凸状の微細パターン３００が形成され、その平面構造は略平行な複数のトラックが互いに近接して形成されている。図１の例では微細パターン３００をそのごく一部について円弧状に描いているが、この円弧が同心円状あるいは螺旋状に３６０度連続して接続されたものであってもよい。
【００１０】
本発明なる情報記録担体１の微細パターン３００には、デジタルデータが、後述する直交位相変移変調により、トラックを蛇行させて記録されている。従って書き換えのできない永久データである。データの種類は特に問わないが、アドレスデータや付加情報が相応しい。アドレスデータは例えば、情報記録担体１全体に対して割り当てられた絶対アドレス、部分領域について割り当てられた相対アドレス、トラック番号、セクタ番号、フレーム番号、フィールド番号、時間情報であり、アドレスデータ用エラー訂正コードを伴う。
【００１１】
また付加情報とは、著作権関連情報、暗号作成のためのキー、暗号解読のためのキー、暗号化されたデータ、記録許可コード、記録拒否コード、再生許可コード、再生拒否コード、製造番号、ロット番号、管理番号、製造者情報、情報記録担体の種別、情報記録担体のサイズ、情報記録担体の想定記録線密度、情報記録担体の想定記録線速度、情報記録担体のトラックピッチ、記録ストラテジ情報、あるいは公知のリードインデータなどから少なくとも選ばれた特定コードデータであり、付加情報用エラー訂正コードを伴う。
【００１２】
図２は図１に記載された情報記録担体１の断面図であり、その微細構造を示したものである。なおここではディスク状情報記録担体であるとして、半径方向に切断した断面図で図示している。情報記録担体１は、支持体１３、記録層１２、透光層１１とから少なくともなる。そして支持体１３には先述したように複数のトラック、Ｔｒ１１、Ｔｒ１２、Ｔｒ１３などが凹凸の形状で形成されており、微細パターン３００を構成している。トラックＴｒ１１、Ｔｒ１２、Ｔｒ１３には、データがトラックを蛇行させて記録されている。再生またはユーザ記録を担うレーザ光１９は、対物レンズ１８を介して、透光層１１側から入射される。透光層１１を通過した光は、記録層１２に照射され、再生またはユーザ記録・再生が行われる。
【００１３】
ここで隣接した２つのトラック、例えばトラックＴｒ１１とトラックＴｒ１２とのピッチをＰとし、本発明になる情報記録担体１を再生する再生光１９の波長をλ、対物レンズ１８の開口数をＮＡとする時、Ｐ＜λ／ＮＡの関係を有して構成されている。例えばＤＶＤ同様λ＝６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６とした時、Ｐ＜１０８３ｎｍで構成される。また例えば窒化ガリウム系化合物半導体発光素子と高ＮＡピックアップを使用した時は、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５としたときＰ＜４７６ｎｍで構成されている。なお図面ではトラックＴｒ１１とＴｒ１２の間の幅、及びＴｒ１１の幅は同じとして描かれているが、それぞれの幅に制限はなく、同じであっても異なっていてもよい。なおそれぞれのトラック蛇行の振幅は、それぞれの領域を構成するピッチＰ以下の関係を有して形成されている。
【００１４】
またトラックの深さは良好なトラッキング性能を得るために、λ／（２８ｋ）〜λ／（４．６ｋ）、望ましくはλ／（１８ｋ）〜λ／（６ｋ）の関係をなすことが望ましい。特にλ／（１６ｋ）〜λ／（８ｋ）が好適である。ここでｋはレーザ光の入射する透光層１１のλにおける屈折率を表す。
【００１５】
ところでここで、図２中の支持体１３、記録層１２及び透光層１１について詳細に説明しておく。ここで支持体１３は、この上に形成されている記録層１２及び透光層１１を機械的に保持する機能を有するベースである。この材料としては、合成樹脂、セラミック、金属のいずれかが用いられる。合成樹脂の代表例としては、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート・ポリスチレン共重合体、ポリビニルクロライド、脂環式ポリオレフィン、ポリメチルペンテンなどの各種熱可塑性樹脂や熱硬化樹脂、各種エネルギー線硬化樹脂（紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂、電子線硬化樹脂の例を含む）を好適に用いることができる。なお、これらは金属粉またはセラミック粉などを配合した合成樹脂であってもよい。
【００１６】
また、セラミックの代表例としてはソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラスなどを用いることができる。また、金属の代表例としてはアルミニウムのような透光性を有しない金属板も用いることもできる。なお機械的に保持する必要性から支持体１３の厚みは０．３〜３ｍｍ、望ましくは０．５〜２ｍｍが好適に用いられる。
情報記録担体１が円盤状である場合には、従来の光ディスクとの互換性から、支持体１３、記録層１２，透光層１１等の合計厚みが１．２ｍｍとなるように、支持体１３の厚みを設計するのが望ましい。なお必要に応じ支持体１３の記録層１２と反対側に、情報記録担体１の内容や商標を表示するための印刷を施してもよい。
【００１７】
記録層１２は、情報を読み出し、あるいは情報を記録ないしは書き換える機能を有し、波長λにおいて反射率５％以上の記録材料からなる薄膜層である。この記録層１２の材料としては、相変化材料に代表される記録前後において反射率変化や屈折率変化を起こす材料、あるいは光磁気材料に代表される記録前後においてカー回転角変化を起こす材料、あるいは色素材料に代表される記録前後において屈折率変化や深さ変化を起こす材料が用いられる。
【００１８】
相変化材料の具体例としては、インジウム、アンチモン、テルル、セレン、ゲルマニウム、ビスマス、バナジウム、ガリウム、白金、金、銀、銅、アルミニウム、シリコン、パラジウム、錫、砒素などの合金（合金とは酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、フッ化物の例を含む）を用いることができ、特にＧｅＳｂＴｅ系、ＡｇＩｎＴｅＳｂ系、ＣｕＡｌＳｂＴｅ系、ＡｇＡｌＳｂＴｅ系などの合金が好適である。これらの合金に微量添加元素としてＣｕ、Ｂａ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｓｉ，Ｓｒ，Ａｕ，Ｃｄ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｎａ，Ｃｓ，Ｇａ，Ｐｄ，Ｂｉ，Ｓｎ，Ｔｉ、Ｖ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓ、Ａｓ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉの群から選ばれる少なくとも１種以上の元素を合計で０．０１原子％以上１０原子％未満含有することもできる。
【００１９】
なお各元素の組成は、例えばＧｅＳｂＴｅ系としてＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅、Ｇｅ₁Ｓｂ₂Ｔｅ₄、ＧｅＳｂＴｅ系にＳｎ、Ｉｎ等の金属を添加した系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系として、Ａｇ₄Ｉｎ₄Ｓｂ₆₆Ｔｅ₂₆、Ａｇ₄Ｉｎ₄Ｓｂ₆₄Ｔｅ₂₈、Ａｇ₂Ｉｎ₆Ｓｂ₆₄Ｔｅ₂₈、Ａｇ₃Ｉｎ₅Ｓｂ₆₄Ｔｅ₂₈、Ａｇ₂Ｉｎ₆Ｓｂ₆₆Ｔｅ₂₆、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系にＣｕ、Ｆｅ、Ｇｅ等の金属や半導体を添加した系、ＣｕＡｌＳｂＴｅ系、ＡｇＡｌＳｂＴｅ系などがある。
【００２０】
また、光磁気材料の具体例としては、テルビウム、コバルト、鉄、ガドリニウム、クロム、ネオジム、ジスプロシウム、ビスマス、パラジウム、サマリウム、ホルミウム、プロセオジム、マンガン、チタン、パラジウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、錫などの合金（合金とは酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、フッ化物の例を含む）を用いることができ、特にＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏなどに代表されるように遷移金属と希土類の合金で構成するのが好適である。更に、コバルトと白金の交互積層膜を用いて記録層１２としてもよい。
【００２１】
また、色素材料の具体例としては、ポルフィリン色素、シアニン色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、アゾ色素、ナフトキノン色素、フルギド色素、ポリメチン色素、アクリジン色素などを用いることができる。
なお記録層１２には、これら記録を担う材料以外に、記録性能または再生性能を増強する目的で、補助材料を内蔵、または積層をしてもよい。例えばＺｎＳ、ＳｉＯ、ＺｎＳＳｉＯ、ＧｅＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＡｌＯ、ＡｌＮ、ＭｇＦ、ＺｒＯ、ＩｎＯなどの誘電体材料を先述の記録材料に積層することによって、書き換え回数の向上や再生光量の増大をすることができる。また再生光量を著しく増大させるために光反射膜（アルミニウム、金、銀、チタンなど）を併せて積層してもよいものである。また高密度記録再生を行うために、公知の超解像膜（いわゆるマスク膜）を併用して積層してもよい。
【００２２】
なお光による記録や再生は記録層１２に対し行われるが、先述したとおり対物レンズ１８）によって絞り込まれたレーザ光１９（波長λｎｍ）は透光層１１側から入射される。すなわち透光層１１は，収束した再生光を光学的歪みの少ない状態で記録層１２に導く機能を有する。例えば、再生波長λにおいて透過率を７０％以上、望ましくは８０％以上有した材料を好適に用いることができる。また透光層１１は波長λに対して所定の屈折率ｎを持ち、従来の光ディスクとの互換性の点から、１．４〜１．７であることが望ましく、更に望ましくは１．４５〜１．６５である。またその複屈折をダブルパスにて１００ｎｍ以下、望ましくは５０ｎｍ以下、更に望ましくは３５ｎｍ以下とすれば、再生出力変動が充分に抑えられるので更に望ましい。
【００２３】
このような特性を有する材料としてポリカーボネートやポリメチルメタクリレート、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリスチレン、ポリカーボネート・ポリスチレン共重合体、ポリビニルクロライド、脂環式ポリオレフィン、ポリメチルペンテンなどを用いることができる。なお、透光層１１は、記録層１２を機械的、化学的に保護する機能を有するようにしても良い。このような機能を有する材料として、剛性の高い材料を用いることができ、例えば透明セラミック（例えばソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラス）や熱硬化性樹脂、エネルギー線硬化樹脂（例えば紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂、電子線硬化樹脂）、湿気硬化樹脂、複数液混合硬化樹脂が好適に用いられる。なお透光層１１の厚みは、複屈折（光学異方性）を低減する意味から２ｍｍ以下、特に１．２ｍｍ以下が望ましい。
【００２４】
また対物レンズ９０の開口数ＮＡが０．７以上の情報記録担体再生装置に装着して使用する場合には、情報記録担体１が傾斜した場合の光学収差を抑える観点から０．４ｍｍ以下が望ましく、特にＮＡを０．８５以上とする場合には０．１２ｍｍ以下が望ましい。また記録層１２へのスクラッチ傷を防止する観点から０．０２ｍｍ以上が望ましい。すなわちＮＡを０．８５以上とする場合の望ましい範囲としては０．０２〜０．１２ｍｍの範囲である。また厚みの一面中でのバラツキは最大で±０．００３ｍｍ、望ましくは±０．００２ｍｍ以下とする。更に望ましくは±０．００１ｍｍ以下とする。なお透光層１１は、図２に記したような単層構造に限らず、機能が同様な複数の層の積層であってもよい。
【００２５】
次に本発明の主点である直交位相変調について説明する。
図３は情報記録担体１に形成される微細パターン３００のうち、１つのトラックを拡大図示した平面図である。トラックは連続して蛇行しており、正弦波を基本波とした位相変調をベースにしている。なお先述したとおり、このトラックの振幅はピッチＰを超えないように設定されている。その波の形状は、ｓｉｎ波であらわすと、位相部分［ｓｉｎ（−３π／４）］３１０、位相部分［ｓｉｎ（−π／４）］３１１、位相部分［ｓｉｎ（π／４）］３１２、位相部分［ｓｉｎ（３π／４）］３１３の４種類の位相からなり、４値までのデータを扱うことができる。
【００２６】
すなわちそれぞれの位相部分の最小位相差はπ／２であるので、再生時に充分データを分離取得することができる。なお図３では、便宜上位相部分［ｓｉｎ（−３π／４）］３１０はデータ「１」、位相部分［ｓｉｎ（−π／４）］３１１はデータ「２」、位相部分［ｓｉｎ（π／４）］３１２はデータ「３」、位相部分［ｓｉｎ（３π／４）］３１３はデータ「４」に対応させ、データ「３１４４２」を表現している。このように直交位相変調を用いることにより、４値までのデータを扱うことができ、単位長さあるいは単位時間当たりの情報量を増加させることができる。
従って従来のアドレスデータのみならず、付加情報も扱うことができる。
【００２７】
図４は、このような情報記録担体１を製造するための製造装置１００を説明するためのブロック図である。情報記録担体１の製造装置は、符号化器２０、ｓｉｎ波発生器３１、ｃｏｓ波発生器３２、乗算器４０、混合器４１、バンドパスフィルタ５０、マスタリングユニット９０とから少なくともなる。
情報記録担体１に記録しようとする４値データＤ０は、まず符号化器２０に入力される。符号化器２０では与えられた４値データを２次元データに変換する。
例えば図３で示したように、データ「１」をデータ「０，０」、データ「２」をデータ「０，１」、データ「３」をデータ「１，０」、データ「４」をデータ「１，１」として２次元化する。
【００２８】
すなわち得られたデータは、「Ｘ，Ｙ」で表現された２次元データであり、ＸとＹは独立した変数として扱えるので、以降ＸとＹは別々の信号として処理される。次にｓｉｎ波発生器３１を用いてｓｉｎ波を、ｃｏｓ波発生器３２を用いてｃｏｓ波を、発生させる。次にＸ列のデータに対して得られたｓｉｎ波を乗算器４０により乗算する。また同様にＹ列のデータに対してｃｏｓ波を乗算器４０により乗算する。なおここで、ＸとＹ、ｓｉｎとｃｏｓの関係は逆であってもよい。
【００２９】
そして得られたこれら乗算波形を混合器４１にて混合し、バンドパスフィルタ５０を通す。なおバンドパスフィルタ５０は、波形が図３に示すように基本波である正弦波および位相変化が明瞭に認識できるような周波数を選択する。このようにして得られた信号を、マスタリングユニット９０に送信する。マスタリングユニット９０は、光ディスク、光カード製造に用いられる公知のマスタリングユニットと同じであり、データを記録しようとするブランク原盤に対して、エネルギー線を照射して記録を行うユニットである。具体的にはエネルギー線照射源、偏向器，ブランク原盤支持ユニット，相対運動付与ユニット，コントローラとから少なくともなり、ブランク原盤を装着して記録を行うものである（図示せず）。
【００３０】
すなわちエネルギー線を連続的に照射しながら、偏向器によってエネルギー線を偏向し、蛇行トラックを形成するユニットである。従って送信されたデータは直接偏向器に入力されるものである。なおエネルギー線照射源は、波長１０〜１５００ｎｍの電磁波（γ線、Ｘ線、極端紫外線、遠紫外線、紫外線、可視光、赤外線など）や、粒子線（α線、β線、陽子線、中性子線、電子線など）を照射するものである。このうち波長１５０〜５００ｎｍの電磁波（光）や電子線を照射するものが簡便に用いられる。
【００３１】
また偏向器には、音響光学素子または電気光学素子などを用いることができる。このようにして、ブランク原盤に対し、直交位相変調信号が、トラック蛇行に変換されて形状記録される。なお微細パターン３００が図１のように円周状である場合には、振幅は半径方向に、トラック進行方向は接線方向に配置される。ブランク原盤が完成した後は、公知の情報記録担体製造プロセスによって情報記録担体１が完成させられる。
【００３２】
次に本発明なる情報記録担体１を再生する再生装置について説明する。
図５は本発明なる情報記録担体再生装置２００を説明するためのブロック図である。情報記録担体１再生装置２００は、公知の再生ピックアップ１９０、バンドパスフィルタ５０、ｃｏｓ波発生器３２、ｓｉｎ波発生器３１、乗算器４０、ローパスフィルタ５１、判定器６０、復号化器２５とから少なくともなる。
【００３３】
情報記録担体１に対して、再生ピックアップ１９０よりレーザ光１９を照射し、戻り光を再生ピックアップ１９０内にある４分割フォトデテクタ（図示せず）に入射させる。そして４分割フォトディテクタより、トラックを横断する差分信号（いわゆるプッシュプル信号）を抽出し、出力する。そしてバンドパスフィルタ５０を用いて、光学的情報記録担体の再生に特有の低域ノイズ等、不要な周波数成分を除去する。
【００３４】
次にｃｏｓ波発生器３２を用いてｃｏｓ波を、ｓｉｎ波発生器３１を用いてｓｉｎ波を発生させる。そして差分信号とｃｏｓ波を乗算器４０を用いて乗算する。また差分信号は、ｓｉｎ波とも乗算器４０を用いて乗算する。これら２系統の信号はそれぞれローパスフィルタ５１を通し、高周波成分を除去して必要な帯域のみ残す。続いて、それぞれの信号を、判定器６０に入力して、データに変換する。この結果得られる２つのデータはそれぞれ、先述のＸ列とＹ列のデータになる。そして復号化器２５によって、これらＸ、Ｙの信号から４値データＤ０を生成する。このような再生手段を取ることによって、オリジナルの４値データと同じものが得られることになる。なおここで、Ｘ列、Ｙ列の信号について補足しておくと、それぞれは直交位相変位変調の同相成分、Ｙ列の信号は直交成分とも呼ばれる。
【００３５】
以上、本発明なる情報記録担体１、及び情報記録担体の製造装置１００、及び情報記録担体の再生装置２００について縷々説明してきた。本発明により、１つのトラックに対し、４値までのデータを記録することができるようになるので、アドレス情報以外に付加情報も入れられるようになる。またこの情報記録担体１では、ヘッダを使わないので、記録容量の低下も抑えられる。またアドレスピットも有さないので、トラック内にユーザが記録する信号についても干渉を与えることはない。
【００３６】
ところでこのような構成の情報記録担体１は、トラック（例えばＴｒ１１）をいわゆるグルーブとランドのいずれかに配置することになる。なおここでグルーブとランドの名称は、グルーブは入射面に近い方の溝、ランドは入射面から遠い方の溝を表した名称である（例えば日本工業規格ＪＩＳ−Ｘ６２７１−１９９１）。そこでトラックをグルーブとランドのいずれに配置するのが相応しいかを検討した。この課題は、４値データの取得のみならず、記録層１２にユーザが記録再生するにはグルーブ、ランドのいずれに記録するのが相応しいかという課題と深く関係してくる。
【００３７】
そのような観点で検討したときに、記録層１２へのユーザ記録はランドよりも、グルーブに選択的に記録するのが、再生ジッタ及びエラーレートを低く抑えられ、なおかつ記録の繰り返し性能にも優れることが判明した。
この理由は、グルーブがランドよりもレーザ光からみて手前に位置する(近接している)ために、ランドよりもグルーブにはレーザ光の照射による熱が蓄積しやすい。この結果、グルーブにおける記録感度は高感度になるばかりか、そこに形成される記録マークの形状が均一となり、よってグルーブでは理想的記録が行える。逆にランドに同様のマークを記録した場合には、レーザ光の照射による熱がグルーブよりも放熱しやすくなるので、そこに形成される記録マークの形状は不均一となり、ランドでは理想的記録が行えない。従って図２に図示したように、トラックＴｒ１１、Ｔｒ１２、Ｔｒ１３等は透光層１１に近い側に配置するのが望ましい。
【００３８】
なおここで、ユーザがデータ記録に用いる信号方式について触れておくと、例えばいわゆる（ｄ，ｋ）符号と呼ばれる変調信号を用いることができる。ここで（ｄ，ｋ）変調信号は、固定長符号であっても可変長符号であっても用いることができる。例えば固定長符号の（ｄ，ｋ）変調の例としては、ｄ＝２、ｋ＝１０としたＥＦＭ、ＥＦＭプラス（８−１６変調）や特開２０００−２８６７０９記載の変調信号（Ｄ８−１５変調）、ｄ＝１、ｋ＝９とした特願２０００−８０２０５号記載の変調信号（Ｄ４、６変調）がある。また可変長符号の（ｄ，ｋ）変調の例としては、ｄ＝１、ｋ＝７とした特開平１１−３４６１５４記載の変調信号（１７ＰＰ変調）などを好適に用いることができる。
【００３９】
以上、本発明なる情報記録担体１、及び情報記録担体の製造装置１００、及び情報記録担体の再生装置２００の第１実施例について縷々説明してきた。次に本発明の応用例として、第２の実施例、すなわち１つのトラックに対し、２値のデータを２チャンネル同時記録する製造方法について、説明する。ただし、図４の説明と重複する部分の説明は省略する。
【００４０】
図６は、２値のデータを２チャンネル同時記録した情報記録担体１を製造するための製造装置１０１を説明するためのブロック図である。情報記録担体１の製造装置は、ｓｉｎ波発生器３１、ｃｏｓ波発生器３２、乗算器４０、混合器４１、バンドパスフィルタ５０、マスタリングユニット９０とから少なくともなる。
情報記録担体１に記録しようとする２チャンネルの２値データＤ１とＤ２は、「Ｘ，Ｙ」で表現された２次元データとして考え、先述の図４における符号器２０からの出力と同様に扱う。
【００４１】
すなわちＸ列（Ｄ１）のデータに対して、ｓｉｎ波を乗算器４０により乗算する。また同様にＹ列（Ｄ２）のデータに対して、ｃｏｓ波を乗算器４０により乗算する。なおここで、ＸとＹ、ｓｉｎとｃｏｓの関係は逆であってもよい。それして得られたこれら乗算波形を混合器４１にて混合し、バンドパスフィルタ５０を通す。そして得られた信号を、マスタリングユニット９０に送信し、ブランク原盤に対して記録を行い、情報記録担体１を完成させる。
【００４２】
次に本発明なる情報記録担体１を再生する再生装置について説明する。
図７は本発明なる情報記録担体再生装置２０１を説明するためのブロック図であるが、図５の説明と重複する部分の説明は省略する。情報記録担体１再生装置２０１は、公知の再生ピックアップ１９０、バンドパスフィルタ５０、ｃｏｓ波発生器３２、ｓｉｎ波発生器３１、乗算器４０、ローパスフィルタ５１、判定器６０とから少なくともなる。
【００４３】
情報記録担体１に対して、再生ピックアップ１９０より差分信号（いわゆるプッシュプル信号）を抽出し、出力する。そしてバンドパスフィルタ５０を用いて、光学的情報記録担体の再生に特有の低域ノイズ等、不要な周波数成分を除去する。次にｃｏｓ波発生器３２を用いてｃｏｓ波を、ｓｉｎ波発生器３１を用いてｓｉｎ波を発生させる。そして差分信号とｃｏｓ波を乗算器４０により乗算する。また差分信号は、ｓｉｎ波とも乗算器４０を用いて乗算する。これら２系統の信号はそれぞれローパスフィルタ５１を通し、高周波成分を除去して必要な帯域のみ残す。続いて、それぞれの信号を、判定器６０に入力して、データＤ１とＤ２に変換することができる。
【００４４】
情報記録担体１をこのように、２チャンネルの２値データＤ１とＤ２が扱えるようにすると、さまざまな利点が生まれる。例えばアドレスデータと付加情報をそれぞれ別々に扱い、Ｄ１にアドレスデータを、Ｄ２に付加情報を割り当てることができる。このようにすると付加情報の情報容量を、アドレスデータなみに引き上げることができ、従って容量の制約をあまり受けることなく、付加情報を記録することができる。
【００４５】
また付加情報の容量が事実上ゼロに近い場合、あるいは付加情報の必要がない場合には、Ｄ１、Ｄ２とも共通のアドレスデータを入れることができる。このようにすると、読み出したＤ１及びＤ２いずれも同じアドレスデータが再生されることになるので、一方を他方に対して補完的な役割を持たせることができる。すなわちＤ１を主とし、Ｄ２を副と定義することができる。そしてデータＤ１において、エラーが発生した場合に、Ｄ２を参照しデータが生成されれば、Ｄ２をデータとして採用するという再生方法を取ることができる。
【００４６】
またエラーが発生しなくとも、常時Ｄ１とＤ２を参照し、エラーレートの小さいデータを採用するという手法も取ることができる。ただし常時Ｄ１とＤ２を参照することが回路構成上困難な場合には、情報記録担体１装着時または記録再生の初期に、Ｄ１、Ｄ２のいずれを再生した場合にエラーレートが低いか判定し、以降はその状態を維持するという手法も取ることができる。どちらのデータを採用するかは、情報記録担体再生装置２０１に別途設けたメモリに記憶してもよいし、情報記録担体１に記録してもよい。
【００４７】
このようにＤ１とＤ２に同じアドレスデータを用いることは、データの信頼性を著しく向上させる効果がある。特に情報記録担体再生装置２０１に用いるピックアップの個体差により、レーザビームのスポット形状対称性やフォトディテクタの感度対称性は、ばらつきがあるので、このような手法はシステムの安定性を向上させる。
また付加情報の容量が事実上ゼロに近い場合、あるいは付加情報の必要がない場合には、Ｄ１とＤ２に１トラック違いのアドレスデータを入れることもできる。例えばＤ１にアドレス（ｎ）、Ｄ２に１トラック前進したアドレス（ｎ＋１１）を記録する。従って１周後には、Ｄ１にアドレス（ｎ＋１１）、Ｄ２にアドレス（ｎ＋２１）を記録する。
【００４８】
そして情報記録担体１装着時または記録再生の初期にＤ１、Ｄ２のいずれを再生する場合にエラーレートが低いか判定し、以降はその状態を維持するという手法を取ることができる。１トラックずらしたアドレスであるので、最初にＤ１かＤ２かを決定しておけば、不整合は生じない。なおどちらのデータを採用するかは、情報記録担体再生装置２０１に別途設けたメモリに記憶してもよいし、情報記録担体１に記録してもよい。
【００４９】
またＤ１とＤ２に１トラック違いのアドレスデータを入れた情報記録担体１に対して、Ｄ１とＤ２の２つのアドレスを常時読みながら、番号の小さい方のアドレス、例えばアドレス（ｎ）を採用するという手法を取ることもできる。そして使用しなかった番号の大きい方のアドレス、アドレス（ｎ＋１１）をメモリに保存をしておき、１周再生後に読み出すようにしてもよい。
【００５０】
この時、リアルタイムで読み出した、番号の小さい方のアドレス、アドレス（ｎ＋１１）と、メモリから読み出したアドレスを照合すれば、エラーレートの低いアドレスの方を採用することもでき、信頼性が高まる。先述したＤ１とＤ２に同じアドレスを入れ、リアルタイムに照合する手法に対して、時間差（距離差）を保って照合する手法になる。このように時間差照合を行う手法は、実際のエラーモードが、情報記録担体１に付着したディフェクトに主に支配されるので、効果が大きい。すなわちディフェクトによるエラーは、Ｄ１とＤ２共に同時に起こる確率が高いので、このような時間差照合を行う手法は信頼性が高い。
【００５１】
なお以上の説明では、Ｄ１とＤ２のアドレス違いを１トラック分としたがこれに限らず、複数のトラック分としてもよいことはいうまでもない。ただし情報記録担体１が、円周状の微細パターン３００を有する情報記録担体１の場合は、内周と外周で距離差が生じるので、不整合を少なくするためには１〜５トラック程度の範囲に設定するのが望ましい。
またこの思想を拡張すると、ランドグルーブ方式の情報記録担体に対して、アドレスを記録することが容易になる。
【００５２】
図８は、ランドグルーブ方式の情報記録担体２を表す、断面図である。支持体１３，記録層１２，透光層１１とから少なくともなる構成は、図２の情報記録担体１と同じである。ただし、ランドとグルーブの両方をトラックとして使用するために、グルーブ間の距離ＰはＰ≧λ／ＮＡに設定されている。トラックはＴｒ２１、Ｔｒ２２、Ｔｒ２３などのようにグルーブとランドを交互に、しかも隙間なく使用される。このような情報記録担体２を製造する製造過程では、グルーブまたはランドを凹または凸とするように形成されるから、アドレスデータは片側しか記録できないことになる。
【００５３】
しかしながらここで本発明なる情報記録担体製造方法を適応し、Ｄ１にグルーブアドレス、Ｄ２にランドアドレスを記録するようにすると、１トラックの記録により、ランドとグルーブの両方のアドレスを一度に記録できる。具体的な例としては、Ｔｒ２１を形成するときに、Ｄ１にＴｒ２１用グルーブアドレス（ｎ）と、Ｄ２にＴｒ２２用ランドアドレス（ｎ＋１１）を記録する。そして１周後、Ｔｒ２３を形成する時には、Ｄ１にＴｒ２３用グルーブアドレス（ｎ＋２１）と、Ｄ２にＴｒ２４（図示せず）用ランドアドレス（ｎ＋３１）を記録する。
【００５４】
なお再生にあたっては、ランドとグルーブを１周毎に交互に再生するから、アドレスの取得も１周置きとする。そしてＤ１またはＤ２の一方を、再生装置内に記憶するようにして、１周毎にメモリから再生するようにする。具体的な例としては、グルーブであるＴｒ２１の再生ではＤ１に記録されたアドレス（ｎ）を採用し、同時にＤ２に記録されたアドレス（ｎ＋１１）を再生装置に設けた内部メモリに記憶する。次のトラックであるランドＴｒ２２の再生では、ピックアップ１９０からの信号を取得せず、代わりに内部メモリより、あらかじめ記憶されたＤ２からのアドレス（ｎ＋１１）を再生する。
【００５５】
そして次のトラックのグルーブであるＴｒ２３の再生ではＤ１に記録されたアドレス（ｎ＋２１）を採用するとともに、Ｄ２に記録されたアドレス（ｎ＋３１）を記憶する。以降このような一連の動作を繰り返すことにより、アドレスを取得することができる。このように、１周毎に内部メモリからのデータを読み出すようにすれば、不整合なく連続したアドレスを再生することができるので、極めて有用である。
【００５６】
以上、本発明なる情報記録担体１、２及び情報記録担体の製造装置１００、１０１及び情報記録担体の再生装置２００、２０１について縷々説明してきた。本発明により、１つのトラックに対し、４値までのデータを記録・再生することができるようになるので、アドレス情報以外に付加情報も入れられるようになる。
またこの情報記録担体１では、ヘッダを使わないので、記録容量の低下も抑えられる。またアドレスピットも有さないので、トラック内にユーザが記録する信号についても干渉を与えることはない。
【００５７】
また２チャンネル、２値のデータを記録できるので、アドレスの信頼性を高めることができる。またランドグルーブ方式の情報記録担体２に適応した場合に対しても、不整合なく連続したアドレスを記録・再生することが可能になる。
なお本発明は図１〜図８で説明した情報記録担体１、２、情報記録担体の製造装置１００、１０１及び情報記録担体の再生装置２００、２０１に限定されるものではなく、本発明の趣旨に則った種々変形、応用が可能である。例えば図１ではディスク状の情報記録担体１を例示したが、図９、図１０に示すようなカード型情報記録担体１であってもよい。
【００５８】
また各トラックＴｒは、スパイラル状に限らず、ライン状、同芯円状であってもよい。また図１や図１０のような円形または円弧状の微細パターン３００の場合には、トラックの蛇行は角速度一定（Ｃonstant Ａngular Ｖelocity、ＣＡＶ）や線速度一定（Ｃonstant Ｌinear Ｖelocity、ＣＬＶ）の様式、あるいは半径毎に異なるゾーンを形成し、各ゾーン毎で制御が異なるＺＣＡＶ（Ｚone Ｃonstant Ａngular Ｖelocity）やＺＣＬＶ（Ｚone Ｃonstant Ｌinear Ｖelocity）のいずれの様式により記録されていてもよい。
【００５９】
また例えばこれまでの説明では記録方法として、データをそのまま直接記録する方法を用いて説明してきたが、本発明はこの直接記録に限定されない。すなわち直接記録では長いアドレスデータ列を記録する場合、０が連続するまたは１が連続する可能性があり、データに直流成分が生じる可能性がある。これを回避するためにあらかじめデータをベースバンド変調して記録する方法を取ってもよい。すなわち０と１をあらかじめ別のコードに置き換えて、０と１の連続を一定値以下にする。そのような方法として、マンチェスタ符号、ＰＥ変調、ＭＦＭ変調、Ｍ２変調、ＮＲＺＩ変調、ＮＲＺ変調、ＲＺ変調、微分変調などを単独または組み合わせて用いることができる。
【００６０】
本発明になる情報記録担体１、２にアドレスデータを記録する場合に特に相応しいベースバンド変調の方法として、マンチェスタ符号（バイフェイズ変調）がある。すなわち、これは記録しようとするデータ１ビットに対して、２ビットを当てはめる方法であり、データ０に対して００または１１を、データ１に対して０１または１０を割り当てる。そしてデータの接続に際しては、必ず前の符号の反転符号から入るようにする。この結果、０または１の連続は最大２つで済み、また０と１の出現確率は等しい対称なデータに変換されるので、データ読み取り精度を向上させることができる。
【００６１】
またアドレスデータを高度に分解して、分散記録する方法もある。例えばダミーデータと組み合わせて、「１０Ｘ」（Ｘは０か１）というデータの組み合わせで記録し、一定間隔毎にこのデータ列を配置する記録方法である。「１０」をデータトリガとして、Ｘのみを抽出すれば、データを復元できる。この方法は扱うデータ列を、時間をかけて読み込んでもよいフォーマットの場合に有効である。
【００６２】
またアドレスデータそのものは主情報に対して少量であるので、トラックをマクロ的に２つの領域に分けてもよい。すなわちアドレスデータを記録したアドレス領域とクロックを抽出するための基準信号を記録したクロック領域に二分する。クロック領域は、直交位相変移変調によってもよいし、単一周波数変調によって形状記録してもよい。また使用する周波数に関しては、アドレス領域とクロック領域で同じでもよいし、異なってもよい。またこれら２領域の境界には、その区分を明確化するためのスタートビット信号やストップビット信号、同期信号などを記録してもよい。
【００６３】
また図示はしないが、本発明なる情報記録担体１を拡張して、多層のスタック状情報記録担体を構成することもできる。例えば情報記録担体１を支持体１３，第１記録層、第１透光層、第２記録層、第２透光層の順に積層することにより、２層の情報記録担体１とすることができる。このようにすると第１記録層と第２記録層に別々のユーザデータを記録することができ、記録容量を倍増することができる。
【００６４】
また再生又は記録再生に使用するレーザ波長は６５０ｎｍや４０５ｎｍを例示したがこれに限定されるものではなく、例えば８３０、６３５、５１５、４６０、４３０、３７０ｎｍなどやその付近などでも可能である。またレンズ開口数ＮＡは０．６、０．８５を主に例示したが、これ以外に、０．４、０．４５、０．５５、０．６５、０．７、０．７５、０．８、０．９などでも可能である。またソリッドイマージョンレンズに代表される１以上の開口数でも可能である。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述したことから明らかなように本発明によれは、直交位相変移変調を用いてトラックを形状記録することによって、４値までのデータを記録・再生することができるようになり、アドレス情報以外に付加情報も入れられるようになる。またこの情報記録担体１では、ヘッダを使わないので、記録容量の低下も抑えられる。この時アドレスピットを必要としないので、トラック内にユーザが記録する信号への干渉を充分抑えることができる。
また２チャンネル、２値のデータを記録することもできるので、アドレスの信頼性を高めることができる。ランドグルーブ方式の情報記録担体２に適応した場合にも、不整合なく連続したアドレスを記録・再生することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る情報記録担体を示す俯瞰図である。
【図２】本発明に係る情報記録担体の断面図である。
【図３】本発明に係る情報記録担体のトラック拡大図である。
【図４】本発明に係る情報記録担体製造装置のブロック図である。
【図５】本発明に係る情報記録担体再生装置のブロック図である。
【図６】本発明に係る別の情報記録担体製造装置のブロック図である。
【図７】本発明に係る別の情報記録担体再生装置のブロック図である。
【図８】本発明に係る別の情報記録担体の断面図である。
【図９】本発明に係る情報記録担体の実施の形態であるカード状形情報記録担体を示す
俯瞰図である。
【図１０】本発明に係る情報記録担体の実施の形態である別のカード状形情報記録担体を
示す俯瞰図である。
【図１１】ＤＶＤ−ＲＷディスクにおけるアドレス情報の記録状態の概念を示す図である
。
【符号の説明】
１情報記録担体
２情報記録担体
１１透光層
１２記録層
１３支持体
２０符号化器
２５復号化器
３１ｓｉｎ波発生器
３２ｃｏｓ波発生器
４０乗算器
４１混合器
５０バンドパスフィルタ
５１ローパスフィルタ
６０判定器
９０マスタリングユニット
１９０再生ピックアップ
１００情報記録担体製造装置
１０１情報記録担体製造装置
２００情報記録担体再生装置
２０１情報記録担体再生装置
３００微細パターン
３１０ｓｉｎ（−３π／４）
３１１ｓｉｎ（−π／４）
３１２ｓｉｎ（π／４）
３１３ｓｉｎ（３π／４） [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The invention is used in particular for a system for recording and / or reproducing information by optical means.Information record carrier, information record carrier reproducing apparatus and information record carrier manufacturing apparatusIt is about.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, there is a system for reading information by relatively moving an information record carrier, and optical means, magnetic means, electrostatic capacity means, and the like are used for reproduction. Among these, a system that performs recording and / or reproduction by optical means has deeply penetrated daily life (here, “recording and / or reproduction” means three modes of recording only, reproduction only, and recording and reproduction). . For example, there are DVD-RAM and DVD-RW as a recording / reproducing information recording carrier using light of wavelength λ = 650 nm (“DVD” means a digital versatile disk). As described above, although the record / reproduction type information record carrier has been put into practical use and has appeared on the market, the development of a technique for efficiently embedding address information in the record / reproduction type information record carrier is still in the process of development. Record carriers require improved conventional address recording techniques or new address recording techniques.
[0003]
  Here, to embed the address information efficiently means to embed address information at a low error rate without effectively reducing the area used for recording and reproduction, and secondly, the embedded address information is mainly used. This is to embed the recording mark with a low error rate without interfering with the recording / reproducing area.
  With regard to the first target, for example, in an information recording carrier employing a header type address represented by DVD-RAM (DVD rewritable), the address information is obtained by cutting the main recording / reproducing area and using a pit string (referred to as a header). It is recorded.
  Since the header has the same format as the read-only information record carrier, the error rate of the address information can be kept very low. However, since recording cannot be performed in this header area, the total capacity of an information record carrier with a limited area is reduced. Therefore, an address recording method that does not use a header is necessary.
[0004]
  Regarding the second target, for example, in an information record carrier employing a distributed address pit represented by DVD-RW (DVD Rerecordable), the recording / reproducing area is continuous and there is no cut area. You can clear your goals. However, the marks recorded on the track which is the address pit and the recording / reproducing area interfere with each other at the time of reproduction, and the error rate increases.
[0005]
  FIG. 11 is an enlarged plan view of the fine pattern of the DVD-RW. A fine pattern 900 is formed on an information record carrier (not shown). In the fine pattern 900, tracks 901 are formed in a slit shape and are substantially parallel to each other. Here, the address information is prepared as a pit shape and is distributed and recorded in a wide area between the tracks 901. In other words, address information is recorded by arranging the address pits 902 between the grooves. On the other hand, since the recording by the user is performed on the track 901 and does not physically overlap directly, the recording capacity of the user is not reduced. However, there are moments when the user record mark and the address pit 902 are parallel, in which case they interfere with each other. Accordingly, the error rate and address error rate of the user recording both deteriorate, and the second target cannot be achieved.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  The problem to be solved by the present invention is to first embed address information at a low error rate without effectively reducing the area used for recording and reproduction, and secondly to embed address information and user recording marks. Are embedded so as not to interfere with each other. In particular, the present invention proposes a new address recording method that does not use header pits used for DVD-RAM and address pits used for DVD-RW. Consider a configuration in which the embedded address does not interfere with adjacent addresses.
[0007]
  Further, in the present invention, in order to cope with recent illegal copying of clever data, it is considered to record additional information for copy protection, manufacturer identification, and the like.
  Further, in the present invention, a gallium nitride compound semiconductor light emitting device (for example, described in Japanese Patent No. 2778405) developed in recent years to increase the recording density of an information record carrier, that is, a practical use of a short wavelength laser emitting near λ = 350 to 450 nm. And practical application of high NA objective lens.
  Therefore, the present invention efficiently embeds the address in consideration of the latest technical background.Information record carrier, information record carrier reproducing apparatus and information record carrier manufacturing apparatusThe purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.Information record carrier, information record carrier reproducing apparatus and information record carrier manufacturing apparatusI will provide a.
In the first invention, a plurality of tracks are formed on a support by a concentric or spiral fine pattern, and the position of information read when recording / reproducing is performed by meandering the plurality of tracks. addressinformationIs recordedAn information record carrier comprising:
  SaidaddressInformationModulate multi-level data with 4 values or less per channelBy quadrature phase displacement modulationIt is the information that can be obtainedAn information record carrier is provided.
A second invention is an information record carrier reproducing apparatus for reproducing the information record carrier according to the first invention,
Means for receiving the return light from the information record carrier with a plurality of divided photodetectors, performing photoelectric conversion, processing the photoelectrically converted signal and outputting a push-pull signal;
Means for band limiting the push-pull signal;
means for generating a cos wave;
means for generating sin waves;
Means for multiplying the band-limited push-pull signal by a cosine wave;
Means for multiplying the band-limited push-pull signal by a sine wave;
Means for passing a low frequency of the band-limited push-pull signal multiplied by the cos wave;
Means for passing a low frequency of the band-limited push-pull signal multiplied by the sin wave;
Decoding is performed using the band-limited push-pull signal multiplied by the cos wave and passed through a low-frequency, and the band-limited push-pull signal multiplied by the sin wave and passed through a low-frequency. Means and
An apparatus for reproducing an information record carrier comprising at leastI will provide a.
A third invention is an information record carrier manufacturing apparatus for manufacturing the information record carrier according to the first invention,
Means for converting each of the multi-value data into two-dimensional data (X, Y);
means for generating sin waves;
means for generating a cos wave;
Of the two-dimensional data (X, Y), means for multiplying the X column data by the sin wave;
Of the two-dimensional data (X, Y), Y column data is multiplied by the cos wave;
Means for mixing the X column data multiplied by the sin wave and the Y column data multiplied by the cos wave;
Means for bandwidth limiting the mixed data;
Means for mastering the bandwidth limited data;
An apparatus for manufacturing an information record carrier comprising at leastI will provide a.
According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of tracks are formed on a support by concentric or spiral fine patterns, and the positions of information read when recording and reproducing are performed by meandering the plurality of tracks. addressinformationAnd the address information is an information record carrier manufacturing apparatus for manufacturing an information record carrier which is information obtained by quadrature phase displacement modulation for modulating two-channel binary data (D1, D2),
means for generating sin waves;
means for generating a cos wave;
Of the binary data (D1, D2) of the two channels, means for multiplying the sin wave by D1 data;
Of the two-channel binary data (D1, D2), means for multiplying the cosine wave by D2 data;
Means for mixing the D1 data multiplied by the sin wave and the D2 data multiplied by the cos wave;
Means for bandwidth limiting the mixed data;
Means for mastering the bandwidth limited data;
An apparatus for manufacturing an information record carrier comprising at leastI will provide a.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
  First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. An information record carrier 1 according to an embodiment of the present invention is an information record carrier in which at least one of recording and reproduction is performed mainly by optical means. For example, a phase change recording type information record carrier, a dye type information record carrier, a magneto-optical type information record carrier, a photo-assisted magnetic type information record carrier, and the like.
  As shown in FIG. 1, a concave / convex fine pattern 300 is formed as a recording / reproducing area on the surface (laser light irradiation surface) or inside of the information recording carrier 1, and the planar structure has a plurality of substantially parallel tracks. They are formed close to each other. In the example of FIG. 1, the fine pattern 300 is drawn in an arc shape for a very small part, but this arc may be connected concentrically or spirally continuously 360 degrees.
[0010]
  On the fine pattern 300 of the information recording carrier 1 according to the present invention, digital data is recorded with the tracks meandering by quadrature phase shift modulation described later. Therefore, it is permanent data that cannot be rewritten. The type of data is not particularly limited, but address data and additional information are appropriate. The address data is, for example, an absolute address assigned to the entire information record carrier 1, a relative address assigned to a partial area, a track number, a sector number, a frame number, a field number, time information, and error correction for address data. With code.
[0011]
  Additional information includes copyright-related information, a key for creating a cipher, a key for decryption, encrypted data, a recording permission code, a recording permission code, a playback permission code, a playback rejection code, a manufacturing number, Lot number, management number, manufacturer information, type of information record carrier, size of information record carrier, assumed recording linear density of information record carrier, assumed recording linear velocity of information record carrier, track pitch of information record carrier, recording strategy information Or specific code data selected at least from known lead-in data, and accompanied by an error correction code for additional information.
[0012]
  FIG. 2 is a cross-sectional view of the information record carrier 1 shown in FIG. 1 and shows its fine structure. Here, the disk-shaped information recording carrier is illustrated as a cross-sectional view cut in the radial direction. The information record carrier 1 includes a support 13, a recording layer12, Translucent layer11And at least. As described above, a plurality of tracks, Tr11, Tr12, Tr13, and the like are formed on the support 13 in a concavo-convex shape to constitute a fine pattern 300. Data is recorded on the tracks Tr11, Tr12, Tr13 by meandering the tracks. The laser beam 19 that plays the role of reproduction or user recording is incident from the light transmitting layer 11 side through the objective lens 18. The light that has passed through the light-transmitting layer 11 is applied to the recording layer 12, and reproduction or user recording / reproduction is performed.
[0013]
  Here, the pitch between two adjacent tracks, for example, the track Tr11 and the track Tr12, is P, the wavelength of the reproduction light 19 for reproducing the information record carrier 1 according to the present invention is λ, and the numerical aperture of the objective lens 18 is NA. And P <λ / NA. For example, when DVD is λ = 650 nm and NA = 0.6, P <1083 nm. For example, when a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting element and a high NA pickup are used, P <476 nm when λ = 405 nm and NA = 0.85. In the drawing, the width between the tracks Tr11 and Tr12 and the width of the Tr11 are depicted as being the same, but the width is not limited and may be the same or different. The amplitude of each track meander is formed so as to have a relationship equal to or less than the pitch P constituting each region.
[0014]
Further, in order to obtain a good tracking performance, the track depth preferably has a relationship of λ / (28k) to λ / (4.6k), preferably λ / (18k) to λ / (6k). In particular, λ / (16k) to λ / (8k) is preferable. Here, k represents the refractive index at λ of the light transmitting layer 11 on which the laser light is incident.
[0015]
  By the way,FIG.The support 13, the recording layer 12, and the translucent layer 11 inside will be described in detail. Here, the support 13 is a base having a function of mechanically holding the recording layer 12 and the light transmitting layer 11 formed thereon. As this material, synthetic resin, ceramic, or metal is used. Typical examples of synthetic resins include polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate / polystyrene copolymer, polyvinyl chloride, alicyclic polyolefin, polymethylpentene, and other thermoplastic resins, thermosetting resins, and various energy ray curable resins. (Including examples of ultraviolet curable resins, visible light curable resins, and electron beam curable resins) can be suitably used. In addition, these may be a synthetic resin blended with metal powder or ceramic powder.
[0016]
  As typical examples of ceramic, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, and the like can be used. In addition, as a typical example of the metal, a metal plate having no translucency such as aluminum can be used. The thickness of the support 13 is preferably 0.3 to 3 mm, and more preferably 0.5 to 2 mm because of the necessity of mechanically holding it.
When the information recording carrier 1 has a disc shape, the support 13 is formed so that the total thickness of the support 13, the recording layer 12, the translucent layer 11, etc. is 1.2 mm for compatibility with a conventional optical disc. It is desirable to design the thickness. If necessary, printing for displaying the contents and trademarks of the information record carrier 1 may be performed on the opposite side of the support 13 from the recording layer 12.
[0017]
  The recording layer 12 has a function of reading information or recording or rewriting information, and is a thin film layer made of a recording material having a reflectance of 5% or more at the wavelength λ. As a material of the recording layer 12, a material that causes a change in reflectance and a refractive index before and after recording represented by a phase change material, a material that causes a change in Kerr rotation angle before and after recording represented by a magneto-optical material, or A material that causes a change in refractive index and a change in depth before and after recording typified by a dye material is used.
[0018]
  Specific examples of phase change materials include alloys such as indium, antimony, tellurium, selenium, germanium, bismuth, vanadium, gallium, platinum, gold, silver, copper, aluminum, silicon, palladium, tin, and arsenic. In particular, alloys such as GeSbTe, AgInTeSb, CuAlSbTe, and AgAlSbTe are suitable. As a trace additive element to these alloys, Cu, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Li, Mo, Mn, Zn, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Containing at least one element selected from the group consisting of Sn, Ti, V, Ge, Se, S, As, Tl, In, Pd, Pt, and Ni in a total of 0.01 atomic% or more and less than 10 atomic%. You can also.
[0019]
  The composition of each element is, for example, GeSbTe-based Ge₂Sb₂Te_Five, Ge₁Sb₂Te_FourA system in which a metal such as Sn or In is added to a GeSbTe system, or an AgInSbTe system_FourIn_FourSb₆₆Te₂₆, Ag_FourIn_FourSb₆₄Te₂₈, Ag₂In₆Sb₆₄Te₂₈, Ag_ThreeIn_FiveSb₆₄Te₂₈, Ag₂In₆Sb₆₆Te₂₆Further, there are a system in which a metal such as Cu, Fe, or Ge or a semiconductor is added to an AgInSbTe system, a CuAlSbTe system, an AgAlSbTe system, or the like.
[0020]
  Specific examples of the magneto-optical material include terbium, cobalt, iron, gadolinium, chromium, neodymium, dysprosium, bismuth, palladium, samarium, holmium, proseodymium, manganese, titanium, palladium, erbium, ytterbium, lutetium and tin. Alloys (including alloys such as oxides, nitrides, carbides, sulfides, and fluorides) can be used, and are composed of transition metal and rare earth alloys such as TbFeCo, GdFeCo, and DyFeCo. It is preferable to do this. Further, the recording layer 12 may be formed by using an alternate laminated film of cobalt and platinum.
[0021]
  Specific examples of the dye material include porphyrin dyes, cyanine dyes, phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, azo dyes, naphthoquinone dyes, fulgide dyes, polymethine dyes, acridine dyes, and the like.
  In addition to the materials responsible for recording, the recording layer 12 may include or be laminated with an auxiliary material for the purpose of enhancing recording performance or reproduction performance. For example, by stacking a dielectric material such as ZnS, SiO, ZnSSiO, GeN, SiN, SiC, AlO, AlN, MgF, ZrO, and InO on the recording material, the number of rewrites can be improved and the amount of light to be reproduced can be increased. Can do. Further, a light reflecting film (aluminum, gold, silver, titanium, etc.) may be laminated together in order to remarkably increase the reproduction light quantity. In order to perform high-density recording / reproduction, a known super-resolution film (so-called mask film) may be used in combination.
[0022]
  Although recording and reproduction by light are performed on the recording layer 12, as described above, the laser light 19 (wavelength λ nm) narrowed down by the objective lens 18) is incident from the light transmitting layer 11 side. That is, the translucent layer 11 has a function of guiding the converged reproduction light to the recording layer 12 with little optical distortion. For example, a material having a transmittance of 70% or more, desirably 80% or more at the reproduction wavelength λ can be suitably used. The translucent layer 11 has a predetermined refractive index n with respect to the wavelength λ, and is preferably 1.4 to 1.7, more preferably 1.45, from the viewpoint of compatibility with a conventional optical disc. 1.65. If the birefringence is 100 nm or less, desirably 50 nm or less, more desirably 35 nm or less in a double pass, it is further desirable because fluctuations in reproduction output can be sufficiently suppressed.
[0023]
  As a material having such characteristics, polycarbonate, polymethyl methacrylate, cellulose triacetate, cellulose diacetate, polystyrene, polycarbonate / polystyrene copolymer, polyvinyl chloride, alicyclic polyolefin, polymethylpentene, and the like can be used. The light transmissive layer 11 may have a function of mechanically and chemically protecting the recording layer 12. As a material having such a function, a material having high rigidity can be used. For example, transparent ceramic (for example, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass), thermosetting resin, energy ray curable resin (For example, an ultraviolet curable resin, a visible light curable resin, an electron beam curable resin), a moisture curable resin, or a multiple liquid mixed curable resin is preferably used. The thickness of the translucent layer 11 is preferably 2 mm or less, particularly 1.2 mm or less from the viewpoint of reducing birefringence (optical anisotropy).
[0024]
  When the objective lens 90 is used by being mounted on an information record carrier reproducing apparatus having a numerical aperture NA of 0.7 or more, it is preferably 0.4 mm or less from the viewpoint of suppressing optical aberration when the information record carrier 1 is tilted. In particular, when NA is 0.85 or more, 0.12 mm or less is desirable. Further, from the viewpoint of preventing scratches on the recording layer 12, 0.02 mm or more is desirable. That is, a desirable range when NA is 0.85 or more is a range of 0.02 to 0.12 mm. Further, the variation in the thickness of one surface is ± 0.003 mm at the maximum, desirably ± 0.002 mm or less. More desirably, it is ± 0.001 mm or less. The translucent layer 11 is not limited to a single layer structure as shown in FIG. 2, and may be a stack of a plurality of layers having similar functions.
[0025]
  Next, quadrature phase modulation, which is the main point of the present invention, will be described.
  FIG. 3 is an enlarged plan view showing one track of the fine pattern 300 formed on the information record carrier 1. The tracks meander continuously and are based on phase modulation with a sine wave as the fundamental wave. As described above, the amplitude of this track is set so as not to exceed the pitch P. When the shape of the wave is expressed as a sin wave, a phase portion [sin (−3π / 4)] 310, a phase portion [sin (−π / 4)] 311, a phase portion [sin (π / 4)] 312, The phase portion [sin (3π / 4)] 313 is composed of four types of phases, and data up to four values can be handled.
[0026]
  That is, since the minimum phase difference of each phase portion is π / 2, data can be sufficiently separated and acquired at the time of reproduction. In FIG. 3, for convenience, the phase portion [sin (−3π / 4)] 310 is data “1”, the phase portion [sin (−π / 4)] 311 is data “2”, and the phase portion [sin (π / 4). )] 312 corresponds to the data “3”, and the phase portion [sin (3π / 4)] 313 corresponds to the data “4” to express the data “31442”. By using quadrature phase modulation in this way, data up to four values can be handled, and the amount of information per unit length or unit time can be increased.
  Therefore, not only conventional address data but also additional information can be handled.
[0027]
  FIG. 4 is a block diagram for explaining a manufacturing apparatus 100 for manufacturing such an information record carrier 1. The apparatus for manufacturing the information record carrier 1 includes at least an encoder 20, a sine wave generator 31, a cos wave generator 32, a multiplier 40, a mixer 41, a bandpass filter 50, and a mastering unit 90.
  The quaternary data D0 to be recorded on the information record carrier 1 is first input to the encoder 20. The encoder 20 converts the given quaternary data into two-dimensional data.
For example, as shown in FIG. 3, the data “1” is the data “0,0”, the data “2” is the data “0,1”, the data “3” is the data “1,0”, and the data “4” is Two-dimensionalized as data “1, 1”.
[0028]
  That is, the obtained data is two-dimensional data expressed by “X, Y”, and X and Y can be treated as independent variables, so that X and Y are processed as separate signals. Next, a sine wave is generated using the sine wave generator 31, and a cos wave is generated using the cosine wave generator 32. Next, the multiplier 40 multiplies the sine wave obtained from the X-row data. Similarly, the multiplier 40 multiplies the cosine wave by the Y column data. Here, the relationship between X and Y and sin and cos may be reversed.
[0029]
AndThese obtained multiplication waveforms are mixed by the mixer 41 and passed through the band pass filter 50. The band-pass filter 50 selects a sine wave that is a fundamental wave and a frequency at which the phase change can be clearly recognized as shown in FIG. The signal thus obtained is transmitted to the mastering unit 90. The mastering unit 90 is the same as a known mastering unit used for optical disc and optical card manufacture, and is a unit that performs recording by irradiating an energy beam onto a blank master for recording data. Specifically, it comprises at least an energy beam irradiation source, a deflector, a blank master support unit, a relative motion imparting unit, and a controller. The blank master is attached for recording (not shown).
[0030]
  That is, the unit forms a meandering track by deflecting the energy beam with a deflector while continuously irradiating the energy beam. Therefore, the transmitted data is input directly to the deflector. The energy beam irradiation source includes electromagnetic waves (γ rays, X rays, extreme ultraviolet rays, far ultraviolet rays, ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, etc.) and particle rays (α rays, β rays, proton rays, neutron rays) having a wavelength of 10 to 1500 nm. , Electron beam, etc.). Among these, those that irradiate electromagnetic waves (light) having a wavelength of 150 to 500 nm or electron beams are easily used.
[0031]
  An acousto-optic element or an electro-optic element can be used for the deflector. In this manner, the quadrature phase modulation signal is converted into the track meander and recorded in the shape of the blank master. When the fine pattern 300 has a circumferential shape as shown in FIG. 1, the amplitude is arranged in the radial direction and the track traveling direction is arranged in the tangential direction. After the blank master is completed, the information record carrier 1 is completed by a known information record carrier manufacturing process.
[0032]
  Next, a reproducing apparatus for reproducing the information record carrier 1 according to the present invention will be described.
  FIG. 5 is a block diagram for explaining an information record carrier reproducing apparatus 200 according to the present invention. The information record carrier 1 reproducing apparatus 200 includes a known reproducing pickup 190, a bandpass filter 50, a cos wave generator 32, a sine wave generator 31, a multiplier 40, a low pass filter 51, a determiner 60, and a decoder 25. At least.
[0033]
  The information recording carrier 1 is irradiated with laser light 19 from the reproduction pickup 190, and the return light is incident on a four-divided photodetector (not shown) in the reproduction pickup 190. Then, a differential signal (so-called push-pull signal) traversing the track is extracted and output from the quadrant photodetector. Then, the bandpass filter 50 is used to remove unnecessary frequency components such as low frequency noise peculiar to reproduction of the optical information record carrier.
[0034]
  Next, a cosine wave is generated using the cosine wave generator 32, and a sine wave is generated using the sine wave generator 31. Then, the multiplier 40 multiplies the difference signal and the cosine wave. Further, the differential signal is multiplied with the sin wave by using the multiplier 40. These two systems of signals pass through a low-pass filter 51, respectively, to remove high frequency components and leave only necessary bands. Subsequently, each signal is input to the determiner 60 and converted into data. The two pieces of data obtained as a result are the X column and Y column data described above. Then, the decoder 25 generates quaternary data D0 from these X and Y signals. By taking such reproduction means, the same data as the original four-value data can be obtained. Here, supplementing the X column and Y column signals, they are also called in-phase components of quadrature phase displacement modulation, and Y column signals are also called quadrature components.
[0035]
  The information record carrier 1, the information record carrier manufacturing apparatus 100, and the information record carrier reproducing apparatus 200 according to the present invention have been frequently described above. According to the present invention, data of up to four values can be recorded on one track, so that additional information can be included in addition to address information. In addition, since the information record carrier 1 does not use a header, a decrease in recording capacity can be suppressed. Further, since there is no address pit, there is no interference with the signal recorded by the user in the track.
[0036]
  By the way, in the information record carrier 1 having such a configuration, a track (for example, Tr11) is arranged in either a so-called groove or land. Here, the names of the grooves and lands are names in which the grooves represent grooves closer to the incident surface, and the lands represent grooves far from the incident surface (for example, Japanese Industrial Standard JIS-X6271-1991). Therefore, we examined whether it would be appropriate to place the track on either the groove or the land. This problem is deeply related not only to the acquisition of quaternary data, but also to whether it is appropriate to record in the groove or land for the user to record / reproduce on the recording layer 12.
[0037]
  When considering from such a point of view, the user recording on the recording layer 12 is selectively recorded in the groove rather than the land, so that the reproduction jitter and error rate can be kept low, and the recording repeatability is also excellent. It has been found.
The reason is that since the groove is positioned closer to (close to) the laser beam than the land, heat is more easily accumulated in the groove than the land. As a result, not only the recording sensitivity in the groove becomes high, but also the shape of the recording mark formed thereon becomes uniform, so that ideal recording can be performed in the groove. Conversely, when a similar mark is recorded on the land, the heat generated by the laser light is more easily dissipated than the groove, so the shape of the recording mark formed on the land becomes non-uniform, and ideal recording is possible on the land. I can't. Therefore, as shown in FIG. 2, it is desirable to arrange the tracks Tr11, Tr12, Tr13, etc. on the side close to the translucent layer 11.
[0038]
  Here, if the user mentions the signal system used for data recording, for example, a modulation signal called a so-called (d, k) code can be used. Here, the (d, k) modulation signal may be a fixed-length code or a variable-length code. For example, as examples of (d, k) modulation of a fixed length code, EFM, EFM plus (8-16 modulation) with d = 2 and k = 10, and a modulation signal (D8-15 modulation) described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-286709. ), Modulation signal (D4, 6 modulation) described in Japanese Patent Application No. 2000-80205 with d = 1 and k = 9. As an example of variable length code (d, k) modulation, a modulation signal (17PP modulation) described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-346154 in which d = 1 and k = 7 can be preferably used.
[0039]
  As described above, the first embodiment of the information record carrier 1, the information record carrier manufacturing apparatus 100, and the information record carrier reproducing apparatus 200 according to the present invention has been often described. Next, as an application example of the present invention, a second embodiment, that is, a manufacturing method for simultaneously recording two channels of binary data on one track will be described. However, the description of the same part as the description of FIG. 4 is omitted.
[0040]
  FIG. 6 is a block diagram for explaining a manufacturing apparatus 101 for manufacturing the information record carrier 1 in which binary data is simultaneously recorded on two channels. The apparatus for manufacturing the information record carrier 1 includes at least a sine wave generator 31, a cos wave generator 32, a multiplier 40, a mixer 41, a band pass filter 50, and a mastering unit 90.
  Two-channel binary data D1 and D2 to be recorded on the information record carrier 1 are considered as two-dimensional data expressed by "X, Y" and are handled in the same manner as the output from the encoder 20 in FIG. .
[0041]
  That is, the multiplier 40 multiplies the sine wave on the data of the X column (D1). Similarly, the multiplier 40 multiplies the data in the Y column (D2) by a cosine wave. Here, the relationship between X and Y and sin and cos may be reversed. The resulting multiplication waveforms obtained by mixing are mixed by a mixer 41 and passed through a band pass filter 50. Then, the obtained signal is transmitted to the mastering unit 90, recording is performed on the blank master, and the information record carrier 1 is completed.
[0042]
  Next, a reproducing apparatus for reproducing the information record carrier 1 according to the present invention will be described.
  FIG. 7 is a block diagram for explaining an information record carrier reproducing apparatus 201 according to the present invention, but a description of the same parts as those in FIG. 5 is omitted. The information record carrier 1 reproducing apparatus 201 includes at least a known reproducing pickup 190, a band pass filter 50, a cos wave generator 32, a sine wave generator 31, a multiplier 40, a low pass filter 51, and a determiner 60.
[0043]
  A differential signal (so-called push-pull signal) is extracted from the reproduction pickup 190 and output to the information record carrier 1. Then, the bandpass filter 50 is used to remove unnecessary frequency components such as low frequency noise peculiar to reproduction of the optical information record carrier. Next, a cosine wave is generated using the cosine wave generator 32, and a sine wave is generated using the sine wave generator 31. Then, the multiplier 40 multiplies the difference signal and the cosine wave. Further, the differential signal is multiplied with the sin wave by using the multiplier 40. These two systems of signals pass through a low-pass filter 51, respectively, to remove high frequency components and leave only necessary bands. Subsequently, each signal can be input to the determiner 60 and converted into data D1 and D2.
[0044]
  When the information record carrier 1 can handle the binary data D1 and D2 of two channels in this way, various advantages are produced. For example, address data and additional information can be handled separately, address data can be assigned to D1, and additional information can be assigned to D2. In this way, the information capacity of the additional information can be increased to that of the address data, and therefore the additional information can be recorded without much restriction on the capacity.
[0045]
  If the capacity of the additional information is practically close to zero, or if no additional information is required, common address data can be entered for both D1 and D2. In this way, the same address data is reproduced for both the read D1 and D2, so that one can have a complementary role to the other. That is, D1 can be defined as the main and D2 can be defined as the sub. When an error occurs in the data D1, if a data is generated by referring to D2, a reproduction method of adopting D2 as data can be taken.
[0046]
  Even if an error does not occur, a method of always referring to D1 and D2 and employing data with a low error rate can be used. However, when it is difficult to always refer to D1 and D2 because of the circuit configuration, it is determined whether the error rate is low when D1 or D2 is reproduced when the information record carrier 1 is mounted or at the beginning of recording / reproduction, Thereafter, a method of maintaining the state can also be taken. Which data is used may be stored in a memory separately provided in the information record carrier reproducing apparatus 201 or may be recorded in the information record carrier 1.
[0047]
  Using the same address data for D1 and D2 in this way has the effect of significantly improving data reliability. In particular, since the spot shape symmetry of the laser beam and the sensitivity symmetry of the photodetector vary due to individual differences of pickups used in the information record carrier reproducing apparatus 201, such a method improves the stability of the system.
  Further, when the capacity of the additional information is practically close to zero, or when the additional information is not necessary, address data different by one track can be entered in D1 and D2. For example, an address (n) is recorded in D1, and an address (n + 111) advanced by one track is recorded in D2. Therefore, after one round, an address (n + 11) is recorded in D1, and an address (n + 21) is recorded in D2.
[0048]
  Then, it is possible to determine whether the error rate is low when D1 or D2 is reproduced when the information record carrier 1 is mounted or at the beginning of recording / reproduction, and thereafter, the state can be maintained. Since the address is shifted by one track, inconsistency does not occur if D1 or D2 is determined first. Which data is used may be stored in a memory provided separately in the information record carrier reproducing apparatus 201 or may be recorded in the information record carrier 1.
[0049]
  Also, for the information record carrier 1 in which the address data different in one track is entered in D1 and D2, the address having the smaller number, for example, address (n) is adopted while constantly reading the two addresses D1 and D2. You can also take a technique. The address with the larger number that has not been used, the address (n + 11), may be stored in the memory and read after one round of reproduction.
[0050]
  At this time, if the address and address (n + 11) with the smaller number read in real time are compared with the address read from the memory, the address with the lower error rate can be adopted, and the reliability is improved. In contrast to the technique of putting the same address in D1 and D2 described above and collating in real time, it is a technique of collating while maintaining a time difference (distance difference). The method of performing time difference collation in this way has a great effect because the actual error mode is mainly governed by defects attached to the information record carrier 1. That is, an error due to a defect is highly likely to occur at the same time for both D1 and D2, and thus the method for performing such time difference collation is highly reliable.
[0051]
  In the above description, the difference in address between D1 and D2 is one track. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that a plurality of tracks may be used. However, when the information record carrier 1 is the information record carrier 1 having the circumferential fine pattern 300, a distance difference occurs between the inner periphery and the outer periphery. It is desirable to set to.
  If this idea is expanded, it becomes easy to record addresses on a land-groove type information record carrier.
[0052]
  FIG. 8 is a sectional view showing the land-groove type information record carrier 2. The configuration including at least the support 13, the recording layer 12, and the light transmitting layer 11 is the same as that of the information record carrier 1 of FIG. However, in order to use both the land and the groove as a track, the distance P between the grooves is set to P ≧ λ / NA. A track is used alternately with grooves and lands, such as Tr21, Tr22, Tr23, etc. and without any gaps. In the manufacturing process for manufacturing such an information record carrier 2, since the groove or land is formed to be concave or convex, the address data can be recorded only on one side.
[0053]
  However, if the information recording carrier manufacturing method of the present invention is applied here and the groove address is recorded in D1 and the land address is recorded in D2, both land and groove addresses can be recorded at one time by recording one track. As a specific example, when Tr21 is formed, Tr21 groove address (n) is recorded in D1, and Tr22 land address (n + 11) is recorded in D2. Then, when forming Tr23 after one round, Tr23 groove address (n + 21) is recorded in D1, and Tr24 (not shown) land address (n + 31) is recorded in D2.
[0054]
  In the reproduction, since the land and the groove are alternately reproduced every round, the address acquisition is also performed every other round. Then, one of D1 and D2 is stored in the playback device, and is played back from the memory every round. As a specific example, the address (n) recorded in D1 is adopted for reproduction of Tr21 which is a groove, and at the same time, the address (n + 11) recorded in D2 is stored in an internal memory provided in the reproduction apparatus. In the reproduction of the land Tr22 which is the next track, the signal from the pickup 190 is not acquired, but instead the address (n + 11) stored in advance from D2 is reproduced from the internal memory.
[0055]
  Then, in the reproduction of Tr23 which is the groove of the next track, the address (n + 21) recorded in D1 is adopted and the address (n + 31) recorded in D2 is stored. Thereafter, an address can be obtained by repeating such a series of operations. As described above, if data is read from the internal memory every round, it is possible to reproduce continuous addresses without any inconsistency, which is extremely useful.
[0056]
  The information record carriers 1 and 2, the information record carrier manufacturing apparatuses 100 and 101, and the information record carrier reproducing apparatuses 200 and 201 according to the present invention have been often described above. According to the present invention, data of up to four values can be recorded / reproduced with respect to one track, so that additional information can be entered in addition to address information.
  In addition, since the information record carrier 1 does not use a header, a decrease in recording capacity can be suppressed. Further, since there is no address pit, there is no interference with the signal recorded by the user in the track.
[0057]
  Further, since 2-channel and binary data can be recorded, the reliability of the address can be improved. Further, even when applied to the land-groove type information record carrier 2, it is possible to record / reproduce continuous addresses without inconsistency.
  The present invention is not limited to the information record carriers 1 and 2, the information record carrier manufacturing apparatuses 100 and 101, and the information record carrier reproducing apparatuses 200 and 201 described with reference to FIGS. Various modifications and applications are possible according to the above. For example, FIG. 1 illustrates the disk-shaped information record carrier 1, but a card type information record carrier 1 as shown in FIGS. 9 and 10 may be used.
[0058]
  Each track Tr is not limited to a spiral shape but may be a line shape or a concentric circle shape. In the case of the circular or arc-shaped fine pattern 300 as shown in FIGS. 1 and 10, the meandering of the track has a constant angular velocity (CAV) or linear velocity (Constant Linear Velocity, CLV), or Different zones may be formed for each radius, and recording may be performed in any format of ZCAV (Zone Constant Angular Velocity) or ZCLV (Zone Constant Linear Velocity), in which the control is different for each zone.
[0059]
  Further, for example, in the description so far, the recording method has been described using a method of directly recording data as it is, but the present invention is not limited to this direct recording. That is, in direct recording, when a long address data string is recorded, 0 may continue or 1 may continue, and a DC component may occur in the data. In order to avoid this, a method may be adopted in which data is recorded after baseband modulation. That is, 0 and 1 are replaced with another code in advance, and the continuation of 0 and 1 is made a certain value or less. As such a method, Manchester code, PE modulation, MFM modulation, M2 modulation, NRZI modulation, NRZ modulation, RZ modulation, differential modulation, etc. can be used alone or in combination.
[0060]
  As a baseband modulation method particularly suitable for recording address data on the information record carriers 1 and 2 according to the present invention, there is Manchester code (biphase modulation). That is, this is a method of assigning 2 bits to 1 bit of data to be recorded. 00 or 11 is assigned to data 0 and 01 or 10 is assigned to data 1. When connecting data, it is necessary to start from the inverted code of the previous code. As a result, the maximum number of consecutive 0 or 1 is two, and the appearance probability of 0 and 1 is converted into the same symmetrical data, so that the data reading accuracy can be improved.
[0061]
  There is also a method in which address data is highly decomposed and distributedly recorded. For example, this is a recording method in which data is recorded with a combination of data “10X” (X is 0 or 1) in combination with dummy data, and this data string is arranged at regular intervals. Data can be restored by extracting only X with “10” as the data trigger. This method is effective when the data string to be handled is in a format that may be read over time.
[0062]
  Since the address data itself is a small amount relative to the main information, the track may be divided into two areas in a macro manner. That is, it is divided into an address area where address data is recorded and a clock area where a reference signal for extracting a clock is recorded. The clock domain may be recorded by quadrature phase shift keying or shape recording by single frequency modulation. Further, the frequency used may be the same in the address area and the clock area, or may be different. Further, a start bit signal, a stop bit signal, a synchronization signal, etc. for clarifying the division may be recorded at the boundary between these two areas.
[0063]
  Although not shown, the information record carrier 1 of the present invention can be expanded to form a multilayer stack information record carrier. For example, by stacking the information record carrier 1 in the order of the support 13, the first recording layer, the first light transmitting layer, the second recording layer, and the second light transmitting layer, a two-layer information record carrier 1 can be obtained. . In this way, different user data can be recorded on the first recording layer and the second recording layer, and the recording capacity can be doubled.
[0064]
  The laser wavelength used for reproduction or recording / reproduction is exemplified by 650 nm or 405 nm, but is not limited thereto, and can be, for example, 830, 635, 515, 460, 430, 370 nm, or the vicinity thereof. The lens numerical aperture NA is mainly exemplified as 0.6 and 0.85, but other than this, 0.4, 0.45, 0.55, 0.65, 0.7, 0.75,. 8, 0.9, etc. are also possible. Further, a numerical aperture of 1 or more typified by a solid immersion lens is also possible.
[0065]
【The invention's effect】
  As is clear from the above detailed description, according to the present invention, it is possible to record / reproduce up to four values of data by recording the shape of a track using quadrature phase shift keying. Additional information can also be entered. In addition, since the information record carrier 1 does not use a header, a decrease in recording capacity can be suppressed. At this time, since no address pit is required, interference with a signal recorded by the user in the track can be sufficiently suppressed.
  Further, since 2-channel and binary data can be recorded, the reliability of the address can be improved. Even when applied to the land-groove type information record carrier 2, it is possible to record and reproduce continuous addresses without inconsistency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overhead view showing an information record carrier according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an information record carrier according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a track of an information record carrier according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of an apparatus for manufacturing an information record carrier according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of an information record carrier reproducing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of another information record carrier manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of another information record carrier reproducing device according to the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of another information record carrier according to the present invention.
FIG. 9 shows a card-shaped information record carrier which is an embodiment of an information record carrier according to the present invention.
It is an overhead view.
FIG. 10 shows another card-shaped information record carrier which is an embodiment of the information record carrier according to the present invention.
FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a concept of a recording state of address information in a DVD-RW disc.
.
[Explanation of symbols]
  1 Information record carrier
  2 Information record carrier
  11 Translucent layer
  12 Recording layer
  13 Support
  20 Encoder
  25 Decoder
  31 sin wave generator
  32 cos wave generator
  40 multiplier
  41 Mixer
  50 band pass filter
  51 Low-pass filter
  60 Judger
  90 Mastering unit
  190 Playback pickup
  100 Information record carrier manufacturing apparatus
  101 Information record carrier manufacturing apparatus
  200 Information record carrier reproducing apparatus
  201 Information record carrier reproducing apparatus
  300 fine pattern
  310 sin (-3π / 4)
  311 sin (−π / 4)
  312 sin (π / 4)
  313 sin (3π / 4)

Claims

A plurality of tracks are formed by a uneven fine patterns concentrically or spirally on a support, by meandering the plurality of tracks, the address information indicating the position of the information to be read at the time of recording and reproduction is recorded An information record carrier comprising:
The information record carrier characterized in that the address information is information obtained by quadrature phase displacement modulation for modulating multi-value data of 4 values or less per channel .

An information record carrier reproducing apparatus for reproducing the information record carrier according to claim 1,
Means for receiving the return light from the information record carrier with a plurality of divided photodetectors, performing photoelectric conversion, processing the photoelectrically converted signal and outputting a push-pull signal;
Means for band limiting the push-pull signal;
means for generating a cos wave;
means for generating sin waves;
Means for multiplying the band-limited push-pull signal by a cosine wave;
Means for multiplying the band-limited push-pull signal by a sine wave;
Means for passing a low frequency of the band-limited push-pull signal multiplied by the cos wave;
Means for passing a low frequency of the band-limited push-pull signal multiplied by the sin wave;
Decoding is performed using the band-limited push-pull signal multiplied by the cos wave and passed through a low-frequency, and the band-limited push-pull signal multiplied by the sin wave and passed through a low-frequency. Means and
An information record carrier reproducing apparatus comprising:

An information record carrier manufacturing apparatus for manufacturing the information record carrier according to claim 1,
Means for converting each of the multi-value data into two-dimensional data (X, Y);
means for generating sin waves;
means for generating a cos wave;
Of the two-dimensional data (X, Y), means for multiplying the X column data by the sin wave;
Of the two-dimensional data (X, Y), Y column data is multiplied by the cos wave;
Means for mixing the X column data multiplied by the sin wave and the Y column data multiplied by the cos wave;
Means for bandwidth limiting the mixed data;
Means for mastering the bandwidth limited data;
An apparatus for manufacturing an information record carrier comprising:

A plurality of tracks are formed on the support by concentric or spiral fine patterns, and address information indicating the position of information read when recording / reproducing is recorded by meandering the plurality of tracks, is recorded, The address information is an information record carrier manufacturing apparatus for manufacturing an information record carrier that is information obtained by quadrature phase displacement modulation that modulates binary data (D1, D2) of two channels,
means for generating sin waves;
means for generating a cos wave;
Of the binary data (D1, D2) of the two channels, means for multiplying the sin wave by D1 data;
Of the two-channel binary data (D1, D2), means for multiplying the cos wave by D2 data ;
Means for mixing the D1 data multiplied by the sin wave and the D2 data multiplied by the cos wave;
Means for bandwidth limiting the mixed data;
Means for mastering the bandwidth limited data;
An apparatus for manufacturing an information record carrier comprising: