JP4255758B2

JP4255758B2 - Bar code recording apparatus and bar code recording method

Info

Publication number: JP4255758B2
Application number: JP2003174500A
Authority: JP
Inventors: 義明荻野; 田見　　佳晴; 伸治白坂; 和弘曽我; 英司佐保田
Original assignee: Hitachi Computer Peripherals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Information and Telecommunication Engineering Ltd
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: JP2005011435A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、著作権保護やコピー防止を目的としたバーコード状のマークをレーザ光の照射によって光ディスク面上に形成させるバーコード記録装置およびバーコード記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に光ディスクを記録媒体とした音楽ＣＤや映画ＤＶＤが多数販売されているが、前記光ディスクは他の媒体にデータの複写を行っても記録内容が複写によって劣化しない特性をもつため、これら光ディスクの違法コピーや海賊版ディスクが増加し、コンテンツ作成者の著作権を侵害する可能性があった。
【０００３】
前記違法コピーは、パーソナルコンピュータの高性能化や容易に入手できる無料のコピーソフトが出回っているため、一般のパーソナルコンピュータ使用者においても、特別な技術や知識なしに、一般的な光ディスクドライブを用いて光ディスクに記録された情報を、追記型光ディスク／書換型光ディスク等の記録媒体にビット転写し、クローンディスクを簡単に作成できるものであった。また、海賊版ディスクに関しても、ＲＯＭ型ディスク製造装置が比較的容易かつ低価格で入手でき、非合法地域での生産が可能となっている。
【０００４】
前記不正コピーを阻止するための従来技術の一つとして、光ディスク記録面上又は反射膜面上にコンテンツデータ（音楽／映画等）を含んでいるピット（マーク）とは全く異質な物理マークを形成させ、オリジナルディスクとしての識別を図りながらコンテンツの再生および記録を制御する技術が提案されている。この技術をフルに活用した例としてＤＶＤディスクが挙げられ、この物理マークはディスクの内周側の周方向に配列させたバーコード状の補助データでありＢＣＡ（ＢｕｒｓｔＣｕｔｔｉｎｇＡｒｅａ）コードと呼ばれている。
【０００５】
前述物理マークは、光ディスク製造過程の記録膜等の積層膜を形成した後の工程において、特殊な装置で任意のマーク（データ）を記録するため、複製するには非常に困難である。前記バーコードによるマーク部は、他のディスク面の反射率が高いことから所定値を満たすように反射率を低く処理して形成される。
【０００６】
尚、前述の光ディスクにマークを記録する方法および装置に関する技術が記載された文献としては、例えば特許第３１４４４２２号公報や特許第３１４４４２３号公報が挙げられ、これら文献には光ディスク製造工程のディスク貼合わせ工程以降にＹＡＧレーザを用いて光ディスクの反射層を溶融除去させる技術が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術においては、レーザを用いて光ディスクの反射層を溶融除去させて前記マークを形成する旨が記載されているものの、例えば光ディスクの反射膜を溶融除去するためのレーザのスポット形状／レーザ出力の時間的推移等のレーザ照射技術／レーザ照射方法等の具体的技術は開示されていなかった。特に、二つの記録層をもち、片面より両記録層のデータ再生可能な所謂片面２層ディスクは、レーザ光が両層共に同時に貫通させる特性をもつめた、各記録層別々に独立したバーコードデータを記録することができないと言う不具合があった。更に従来技術においては、片面２層ディスクの再生面側から遠い層にバーコードデータを記録する場合、レーザ光が近い側の層を通過しなければならず、遠い層ヘの記録効率が落ちると言う不具合もあった。更に、片面に二つ以上の記録層を持つ、いわゆる片面多層光ディスクへのバーコード記録に関する技術記載はなかった。
【０００８】
本発明の目的は、前述の従来技術による不具合を除去することであり、具体的には、片面多層光ディスクに対し、各記録層毎に異なったデータのバーコード状のマークを記録し、且つ再生信号が良質なバーコードマークを記録することができるバーコード記録装置及びバーコード記録方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、複数の記録層を持ち、再生面からレーザスポットを照射して前記複数の記録層に記録した情報を再生可能な片面多層光ディスクにバーコードを記録するバーコード記録装置であって、前記再生面にレーザ光を開口数（ＮＡ）が０．５＜ＮＡ＜０．８５の対物レンズを介して照射し、ディスク記録層上の半径方向に長い直線状のレーザスポットを形成する高出力半導体レーザと、前記光ディスクの回転角に同期をかけながら前記高出力半導体レーザのレーザ出力をパルス状に変化させるレーザドライバ回路と、前記レーザスポットを任意の記録層上に焦点合わせを行う多層フォーカス制御回路と、記録層上に形成させた直線状のレーザスポットの半径方向出力分布の平均直線の一方端と他方端の出力比を０．９〜０．３の勾配とし、且つ前記半径方向出力分布の最大となる一端を半径送りの進行方向側に設定する光学系と、該光学系により出射したレーザスポットを記録隙間ができない程度の送りピッチで半径方向に送るキャリッジとを備えることを第１の特徴とする。
【００１０】
また本発明は、複数の記録層を持ち、再生面からレーザスポットを照射して前記複数の記録層に記録した情報を再生可能な片面多層光ディスクにバーコードを記録するバーコード記録装置であって、前記再生面と逆側の裏面にレーザ光を開口数（ＮＡ）が０．５＜ＮＡ＜０．８５の対物レンズを介して照射し、ディスク記録層上の半径方向に長い直線状のレーザスポットを形成する高出力半導体レーザと、前記光ディスクの回転角に同期をかけながら前記高出力半導体レーザのレーザ出力をパルス状に変化させるレーザドライバ回路と、前記レーザスポットを任意の記録層上に焦点合わせを行う多層フォーカス制御回路と、記録層上に形成させたレーザスポットの半径方向出力分布の平均直線の一方端と他方端の出力比を０．９〜０．３の勾配とし、且つ前記半径方向出力分布の最大となる一端を半径送りの進行方向側に設定する光学系と、該光学系により出射したレーザスポットを記録隙間ができない程度の送りピッチで半径方向に送るキャリッジと、前記レーザドライバ回路に対してバーコードとして記録するディスク１回転分のシリアルデータ羅列群を時間的に逆送又は順送させるデータ処理回路と、前記光ディスクの回転方向を正転又は逆転して駆動するモータドライバー回路とを備えることを第２の特徴とし、前記何れかのバーコード記録装置において、前記レーザドライバ回路が、高出力半導体レーザからパルス状に発光させるレーザ出力のパルス立ち上がり部分を所定のオーバーシュート率にオーバーシュートさせることを第３の特徴とする。
【００１１】
更に本発明は、複数の記録層を持ち、再生面からレーザスポットを照射して前記複数の記録層に記録した情報を再生可能な片面多層光ディスクにバーコードを記録するバーコード記録方法であって、高出力半導体レーザから照射されるレーザ光を前記再生面にレーザ光を開口数（ＮＡ）が０．５＜ＮＡ＜０．８５の対物レンズを介して任意の記録層上に焦点合わせを行いながらディスク記録層上の半径方向に長い直線状のレーザスポットを形成すると共に、前記光ディスクの回転角に同期をかけながら前記高出力半導体レーザのレーザ出力をパルス状に変化させるとき、ディスク記録層上に形成させたレーザスポットの半径方向出力分布の平均直線の一方端と他方端の出力比を０．９〜０．３の勾配とし、且つ前記半径方向出力分布の最大となる一端を半径送りの進行方向側に設定し、前記出射したレーザスポットを記録隙間ができない程度の送りピッチで半径方向に送ることにより半径方向に所定長さのバーコードを記録することを第４の特徴とする。
【００１２】
また本発明は、複数の記録層を持ち、再生面からレーザスポットを照射して前記複数の記録層に記録した情報を再生可能な片面多層光ディスクにバーコードを記録するバーコード記録方法であって、高出力半導体レーザから照射されるレーザ光を前記再生面と逆側の裏面にレーザ光を開口数（ＮＡ）が０．５＜ＮＡ＜０．８５の対物レンズを介して任意の記録層上に焦点合わせを行いながらディスク記録層上の半径方向に長い直線状のレーザスポットを形成すると共に、前記光ディスクの回転角に同期をかけながら前記高出力半導体レーザのレーザ出力をパルス状に変化させるとき、ディスク記録層上に形成させたレーザスポットの半径方向出力分布の平均直線の一方端と他方端の出力比を０．９〜０．３の勾配とし、且つ前記半径方向出力分布の最大となる一端を半径送りの進行方向側に設定し、更にバーコードとして記録するディスク１回転分のシリアルデータ羅列群を時間的に逆送又は順送させ、且つ前記光ディスクの回転方向を正転又は逆転し、前記出射したレーザスポットを記録隙間ができない程度の送りピッチで半径方向に送ることにより半径方向に所定長さのバーコードを記録することを第５の特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるバーコード記録方法及びバーコード記録装置を図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態による記録方法を適用したバーコード記録装置を説明するための図、図２は本実施形態により光ディスクに記録したバーコードを説明するための図、図３は本実施形態によるバーコード記録方法のタイムチャート図、図４は本実施形態によるレーザスポット長手方向のレーザ出力強度分布を示す図、図５は本実施形態によるレーザ出力を説明するための図、図６は本実施形態によるバーコード記録中のマークとレーザスポットの位置及び出力の関係を示す図、図７は本実施形態によるレーザ光ディスクの焦点合わせを説明するための図、図８は一般的な片面２層光ディスクのバーコード記録方法を説明するための図、図９本実施形態による片面２層光ディスクのバーコード記録方法を説明するための図、図１０は片面２層光ディスクを説明するための図である。
【００１４】
＜前提説明＞
まず、本発明の前提となる光ディスクや用語の定義について説明する。本発明の対象となる片面２層光ディスク３は、図１０に示す如く、基材の上に反射層を伴った第２記録層２と、該第２記録層２上に半透明状態の反射層を伴った第１記録層１を配置し、該第２記録層２と該第１記録層１の間に数μｍ〜１００μｍ程度の透明状態の中間層をはさみこんだ、記録層を二面もつ片面２層光ディスクである。該片面２層ディスクは、ポリカーボネート等の材料を射出成型して作られた０．６ｍｍ厚の基板のデータ面に、厚さ１０ｎｍ〜１００ｎｍのアルミ合金等を反射材としてスパッタリング法で形成したものと、同様の方法で作製した別の基板のデータ面に金やシリコン等をレーザ光が透過するようにスパッタリング法で形成したものとのデータ面を互いに数μｍ〜１００μｍ程度の接着材で貼り合わせ作られている。また、該片面２層ディスクは、０．６ｍｍ〜１．２ｍｍのポリカーボネート基板に２Ｐ法等によりデータ面を形成させたのち、厚さ１０ｎｍ〜１００ｎｍのアルミ合金等を反射材としてスパッタリング法で形成させ、その上にデータ面を転写した厚さ数μｍ〜１００μｍ程度の樹脂等の中間層を作り、更に金やシリコン等をレーザ光が透過するようにスパッタリング法で形成させるように順次積層し、最後に１０ｕｍ〜３００ｕｍの透明なシートや樹脂などを保護層として配置し作られている。
【００１５】
この片面２層光ディスク３は、片面からレーザ光４を照射することによって各記録層１又は２に記録された情報を再生可能であり、データを記録／再生するレーザ光４の入射側をディスクのおもて面５とし、もう一方の面を裏面と呼び、第１記録層１はレーザ光４の一部が半透明状態により透過する構造である。尚、前記おもて面５は、再生面とも呼ぶ。
【００１６】
また本実施形態によるバーコード記録装置により記録した光ディスクは、図２に示す如く、ディスク７５の内周側に、ディスクの回転中心から放射上に延びるバーコード状に複数のマーク（バー及びスペースから成るキャラクタ）をディスク周方向に沿ったバーコードマーク７６を形成したものである。
【００１７】
更に本明細書においては、おもて面５からのレーザ光入射によってコンテンツデータ又はバーコードデータが再生できるディスク回転方向７８への回転を正転とし、更に前記ディスク正転において、バーコードデータが再生できるバーコードデータ羅列の順序（ディスク周方向７７）を順配列とし、前記ディスク正転において順配列になるように記録するバーコードデータの転送を順送とし、バーコードの記録とはディスク記録層の反射層を溶融除去を意味することとする。また前記正転方向と逆方向の回転を逆転と呼ぶ。
【００１８】
＜バーコード記録装置の構成説明＞
本実施形態によるバーコード記録装置は、図１に示す如く、高出力半導体レーザ６と、開口数Ｎが０．５＜Ｎ＜０．８５の対物レンズ７と、ディスク記録層の半径方向に長い直線状のレーザスポット９を照射し且つ該直線状のレーザスポット９の強度分布に傾斜を加えるスポット傾斜光学系１０と、二つの記録層１１と記録層１２とを分離して認識し、各記録層に対応したフォーカスサーボ信号を生成する多層分離認識光学系１３と、ディスク面振れに対し焦点ズレが生じないように対物レンズ７を方向７ａに移動して焦点合わせ制御を行う多層フォーカス制御回路１４と、ディスク２７を所定の回転数で方向７８に回転駆動するスピンドルモータ１５と、該モータ１５の回転に応じたディスクの回転角を検出するロータリエンコーダ１６と、該エンコーダ１６から入力した回転角を基に変調用クロック信号をディスクの回転角に同期して発生するクロック同期回路１７と、データバッファ１８に貯えられたバーコード記録用のバッファデータと変調用クロック信号を基にディスク面に記録するためのＲＺ信号３２を生成する変調回路１９と、前述シリアルＲＺ信号羅列群の順番を切替える転送方向切替信号２１により光ディスク１回転分のシリアルＲＺ信号羅列を時間的に先頭と後尾を反転させる機能をもつデータ処理回路２０と、半導体レーザ６を駆動するレーザドライバー回路２２と、後述するパルス波形を生成するオーバシュートコントロール回路２３と、ディスクの回転方向を切替える機能を持つモータドライバ回路２４と、ディスク記録層に集光したスポットをディスク半径方向に移動させるキャリッジ２５と、フォーカス系／レーザ系／モータ系／キャリッジ系の各回路や装置全体動作をコントロールするマイクロプロセッサ（以下ＭＰＵ）２６とを備える。
【００１９】
＜動作説明＞
本実施形態によるバーコード記録装置の動作を、次に図１〜３を参照して説明する。
まず、バーコード記録対象の光ディスク２７をおもて面５からレーザ照射２８を行うようにスピンドルモータ１５に搭載した状態で、ＭＰＵ２６は予め設定されたプログラミングにより自動的にバーコードの記録を行う。
【００２０】
この動作は、スピンドルモータ１５が、モータドライバー回路２４の指示によってディスク２７を所定の回転数で正転方向に回転させる。この場合の回転方式は、ＣＬV（constant linear velocity）回転でもＣAＶ(Constant angular velocity)回転でもどちらでもよい。次にＭＰＵ２６は、キャリッジ２５を光ディスク２７上のバーコード記録半径位置に移動させ、記録を行わないレベルのボトムパワー２９によりレーザを発光させ、多層フォーカス制御回路１４によりバーコードの記録層にオートフォーカス制御をかける。
【００２１】
次いでＭＰＵ２６は、バーコード記録用のバーコードデータをデータバッファ１８に出力し、該データバッファ１８から出力したシリアルバファデータ３０を変調回路１９において変調用クロック信号３１により同期をとってディスク回転に同期させたＲＺ信号３２を生成すると共に、転送方向切替信号２１によってデータ処理回路２０に対して順送指定を行うことにより、前記ＲＺ信号３２を順送でレーザドライバー回路２２に送信する。
【００２２】
これによりレーザドライバー回路２２は、順次取りこまれるＲＺ信号３２を増幅して高出力半導体レーザ６に出力指示を行うことにより、半導体レーザ６が、ＲＺ信号３２と同タイミングでパルス発光するレーザ出力３３の照射を開始する。図３に示す如く、前記パルス出力するレーザ光のトップパワー３４は、ディスク記録層の反射層が溶融開始する出力以上に設定し、ボトムパワー２９は溶融しない出力に設定されている。特にボトムパワー２９は、フォーカスが外れない程度まで減少させるのが好ましい。
【００２３】
この様に本実施形態によるバーコード記録装置は、光ディスクの回転に同期し且つ、ディスクの１回転毎に同じパルスレーザを出力３３しながらレーザスポット４０をキャリッジ２５により記録隙間ができない所定の送りピッチ３５で半径方向３６に送ることによって、マーク部３７の反射層１２が溶融除去された半径方向に所定の長さのバーコード３９を記録することができる。このバーコードに対する記録データ３８は図３の最下部に示すごとく「０１００１１・・」の数字である。この記録データ３８は、反射層が溶融除去されたマーク部３７が反射率が低く、他のディスク面と反射率が充分に異なるために、一般の光ディスクドライブ装置等にて再生認識が可能である。
【００２４】
更に本実施形態においては、ディスクの回転方向を正転とし、且つバーコードデータを順配列で記録したことにより、一般の光ディスクドライブ装置等にて再生しても期待するバーコードデータとして認識することができる。
【００２５】
＜レーザ出力の説明＞
次に、前述したディスク記録層に形成した直線状のレーザスポットの空間的パワー分布及び出力の時間的変化について、図４〜図６を参照して説明する。
まず、本実施形態によるレーザスポットの長手方向のレーザ出力分布は、図４に示す如く、ディスク外周側の一方の端５３（振幅ｄ）がもう一方の端５４（振幅ｃ）より大きくかつその振幅比（ｃ／ｄ）を０．９〜０．３、レーザ出力分布の平均を直線的５１に設定している。このレーザ出力オーバーシュート出力５０は、図１に示したオーバシュートコントロール回路２３により生成され、また前記レーザスポットの短手方向のパワー分布はガウス分布しているのがよい。
【００２６】
尚、前記振幅比の上限を０．９とした理由は、レーザ強度分布が図４に示すように数十％で凸凹し、この傾斜による効果を引き立てるには０．９以下が好ましいためであり、下限を０．３とした理由は、溶融除去できる最低出力と劣化が開始する最低出力の比が３倍程度という実験結果に基づくものであるが、一方の端で溶融除去できず、もう一方の端で劣化が発生する事を防止できる範囲で有れば、厳密に限られるものではない。
【００２７】
またレーザのパルス出力は、図５に示す如く、時間に対して当初の出力が急激に立ち上がり／立ち下がる領域をもつオーバーシュート出力５０を形成している。このオーバーシュート出力５０は、図１に示したオーバシュートコントロール回路２３により生成され、オーバシュート率（ａ／ｂ）を任意に設定することができる。本実施形態によるパルス出力は、マークの先頭部４７にて良好なエッジ境界４９が得られようにオーバシュート率（ａ／ｂ）を設定し、且つマーク内４４に溶融反射材が残らないようにレーザ出力（ｂ−ａ）を設定することにより、良好なマークを得ることができる。また、記録層に近接した接着材などの熱膨張や熱変形により剥離が発生した場合にも効果的である。尚、図５に示す如く、マークの後端においても若干のオーバーシュートを設けることによって良好なエッジ境界を得ることもできる。
【００２８】
尚、前記オーバシュート率（ａ／ｂ）は、（１／１０）〜（２／３）の範囲が好ましく、この下限を（１／１０）とした理由は、レーザ強度分布が図４に示すように数十％で凸凹し、この凸凹による影響をカバーし且つマークエッジをシャープに引き立てるには（１／１０）以上が好ましいためであり、上限を（２／３）とした理由は、溶融除去できる最低出力と劣化が開始する最低出力の比が３倍程度という実験結果に基づくものであるが、オーバシュートトップ部で劣化したり、オーバシュート後の出力平坦部で溶融除去できない事を防止できる範囲であれば、厳密に限られるものではない。
【００２９】
次に前述の半径方向のレーザ出力分布と時間経過によるパルス出力との関係を図６を用いて説明する。尚、直線状のレーザスポットの長手方向はディスクの半径方向に配置してあるものとする。
【００３０】
図６に示す如く、レーザスポットの短手方向の幅（半値幅）４１、即ちディスク周方向４５のレーザスポットの幅は、記録マーク幅（周方向）４２に対し少なくとも１／２以下に設定する。従って、本実施形態ではレーザのパルス発光により記録層の反射層を一気に溶融貫通させるものではなく、レーザスポットをディスク周方向４５に走査方向４３に移動しながら徐々に反射層を溶融して除去する様に動作する。尚、図中の斜線部４４は反射層を溶融除去した部分である。
【００３１】
本実施形態においては、図６の上に示す如く、レーザ出力４６がマーク先頭部４７において出力が高くなるようにオーバーシュートを設定していることにより、熱蓄積の少ないマーク先頭部４８に対して一気（短時間）に溶融を行い、マーク先頭部に相当するエッジ境界４９において半溶融物や溶融残留物の発生を防止することができ、従ってエッジ境界４９を明瞭に作ることができる。
【００３２】
前記レーザスポットがマーク先頭部を過ぎたのちは先頭部からの熱伝導があり、先頭部より低い出力で連続溶融が可能となる。反射層材の溶融表面張力によって反射層材を走査方向４３に追いやり、反射層を除去することができる。この様にレーザ出力４６はオーバシュートさせることが好ましい。
【００３３】
また図６のレーザ出力分布５２は、出力が大きい外周側の一方の端５３を、半径方向５４に送るレーザスポットの進行側５６に配置する理由は、ディスク回転の前周回（この場合１周目）で形成したマークの境界５５付近は熱残留があり境界５５から遠いほど温度が低い状態となり、境界５５から最も遠い側、即ち半径方向５４に送るレーザスポットの進行側５６にてレーザ出力を大きく分布させることにより、境界５５から最も遠いマークの先頭部である位置５７を中心に溶融を開始させ、溶融除去領域を一気に広めるためである。
【００３４】
前述のレーザ出力分布は、マーク形成のエネルギー効率向上とマーク内４４の残留溶融物の低減に効果的であり、図４の様なレーザスポット長手方向の傾斜レーザパワー分布５２は、振幅比（ｃ／ｄ）をマーク内の残留溶融物が低減しかつ偏在しないように調整する事が望ましい。また、マーク部およびマーク間で良好な状態が得られるようにディスクの回転速度及び送り量に設定される。
【００３５】
＜焦点合わせの説明＞
図７は片面２層ディスクのおもて面５側よりレーザ光を入射させ各記録層に焦点を合わせた模式図である。図１に構成したバーコード記録装置により、図７に示す如く光ディスクのバーコード記録する記録層５９又は６０に焦点位置６１を合わせることが可能となり、ディスクの回転による面振れやその他外乱に対しても記録膜に形成したレーザスポット形状が変わることはなく、常時、記録層にて最大パワー密度のレーザスポットを確保することができる。
【００３６】
また、大きなＮＡの対物レンズ５８を用いることにより、入射角θ［θ＝ｓｉｎ^−１（ＮＡ／ｎ）。尚、ｎは保護層または中間層の屈折率、θは記録面と直交する法線と入射光線がなす角度］を大きくとることができる。即ち、光軸方向６２に対しレーザスポットの面積変化が大きく、合焦点位置６１から僅かにずれた位置においてはレーザのパワー密度を激減させることができる。
【００３７】
本実施形態は、バーコード記録対象の記録層に焦点を合わせ記録しているとき、近接するもう一方の記録層まで同時に記録することはない。従って本実施形態によれば、目的とする記録層のみバーコード記録６３を行うことができ、両記録層に別々に異なったバーコードデータを記録することができる。また、一方の記録層にバーコード記録した後にフォーカスジャンプによりもう一方の記録層に焦点を移し、連続して異なったデータのバーコードを記録することもできる。尚、記録層６０の記録時に第２記録６０を通り抜けたレーザ光がディスク裏面６０ａまで到達することも考えられるが、この場合であっても、レーザ光は十分拡散しており、例えディスク裏面６０ａに印刷等施されていても印刷材料の溶融や化学変化などの影響を与えることはない。
【００３８】
更にバーコード記録による反射層近傍の剥離や経時的劣化を抑制し、かつ良好なマーク形成には、短時間に高熱エネルギーの印加が不可欠であり、このためにレーザ光を強く強く絞り込む大きなＮＡを持つ対物レンズが有用である。このＮＡは大きい方が望ましいが、実用的な値としては、０．５＜ＮＡ＜０．８５とするのが好適である。
【００３９】
＜第２実施形態の説明＞
次に本発明の第２の実施形態による片面２層光ディスクの第２記録層にバーコード記録するバーコード記録方法について説明する。図８は一般的な片面２層ディスクの第２記録層へのバーコード記録方法を示した図で、本実施形態と比較するためのものである。また片面２層ディスクは、その裏面へユーザ印刷を行なう前の状態とする。
【００４０】
さて、一般的なバーコード記録方法は、片面２層光ディスク６９のおもて面６４からレーザ光６５を入射し、光ディスク６９を正転方向に所定の回転数で回転させた状態において、第２記録層６６に焦点６７を合わせ、第２記録層６６にフォーカス制御をかけ、ＲＺ信号に変換されたディスク一回転分のシリアルデータ羅列群を順送でレーザパルスドライバー回路２２に送り、時間的にｂ_０、ｂ_１、ｂ_２、…ｂ_ｎ−２、ｂ_１ｎ _- _１、ｂ_ｎの順序６８で第２記録層６７にバーコード「１００１０・・・」を記録する。
【００４１】
このように、ディスク１回転毎にディスクの回転に同期した同一シリアルデータ羅列群を順送でレーザパルスドライバー回路２２に送り、且つ所定送りピッチでレーザスポットを半径方向に送ることにより、第２記録層６６に順配列のバーコードデータの記録を行うことができる。
【００４２】
図９は本発明の第２実施形態による片面２層ディスクの第２記録層へのバーコード記録方法を示した図である。本実施形態においては、図９に示す如く、片面２層光ディスク６９の裏面７０からレーザ光７１が入射するように配置し、ディスクは正転方向に回転させた状態において、第２記録層７２に焦点７３を合わせ、第２記録層７２にフォーカス制御をかける。この場合、ディスク裏面よりレーザ光を入射しているため対物レンズに近い記録層が第２記録層となる。ＲＺ信号に変換されたディスク一回転分のシリアルデータ羅列群は逆送でレーザパルスドライバー回路２２に送られ時間的にｂ_ｎ、ｂ_ｎ−１、ｂ_ｎ−２、…ｂ_２、ｂ_１、ｂ_０の順序６８ａで第２記録層７２にバーコード「１００・・・」を記録する。
【００４３】
この様に本実施形態においては、ディスク１回転毎にディスクの回転に同期した同一シリアルデータ羅列群を逆送でレーザパルスドライバー回路２２に送りかつ、所定送りピッチでレーザスポットを半径方向に送ることにより、結果として、第２記録層に順配列のバーコードデータの記録が可能となる。
【００４４】
＜第３実施形態の説明＞
また第３実施形態によるバーコード記録方法では、片面２層光ディスクの裏面からレーザ光が入射するように配置する。ディスクは逆転方向に回転させる。第２記録層に焦点を合わせ、第２記録層にフォーカス制御をかける。この場合、ディスク裏面よりレーザ光を入射しているので対物レンズに近い記録層が第２記録層となる。ＲＺ信号に変換されたバーコードデータ羅列群は順送でレーザパルスドライバー回路に送られ時間的にｂ_０、ｂ_１、ｂ_２、…ｂ_ｎ−２、ｂ_１ｎ _- _１、ｂ_ｎの順序で第２記録層に記録される。結果として、第２記録層に順配列のバーコードデータの記録が可能となる。
【００４５】
前述のシリアルデータ羅列群の順送及び逆送は、図１のデータ処理回路２０で送り方向が変換され、ＭＰＵ２６からの転送方向切替信号２１によって任意に選択することができる。また前述のディスクの正転及び反転は、図１のモータドライバ回路２４で行われ、ＭＰＵ２６からの切替信号７４によって任意に選択することができる。
【００４６】
この様に本発明の第２実施形態および第３実施形態においては、ディスク裏面からのレーザ入射によって第２記録層に順配列で記録することができる。片面２層ディスクで第１記録層の透過率が低く、第２記録層へのバーコード記録のパワー効率が低下しかつ均一にマークを形成できない場合は、ディスク裏面からのレーザ入射によるバーコード記録が有効である。
【００４７】
一般に、対物レンズは集光した記録層上で光収差が発生しないように、記録層を保護するサブストレートや保護シート等の透過材の厚さを考慮し設計してあるが、ディスク裏面からの入射により、透過材の厚さが変わる場合は、設計設定厚さ値になるように対物レンズとディスクの間に透過材を付加するのが好ましい。ディスク裏面からのバーコード記録はディスク裏面へのユーザ印刷を行なう前に記録するのが好ましい。また、少なくともバーコード記録領域を印刷しないようにしておけば、ディスク裏面へのユーザ印刷を行なった後でも、ディスク裏面からのバーコード記録を行うこともできる。
【００４８】
尚、前記各実施形態では片面２層ディスクに関して説明したが、２層に限定することなく３層以上の片面多層ディスクでも同様の効果を得ることができる。また前記実施形態ではディスク内周部でのバーコード記録を示したが、ディスクの内周部に限ることなく、中周や外周にバーコードを設けても良い
【００４９】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明は、光ディスクの記録層の反射層を溶融除去した良好なマークを形成させることができ、結果として、良質なバーコード再生信号を得ることができる。また、片面多層ディスクの各記録層に対し、それぞれ異なったデータのバーコード記録を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による記録方法を適用したバーコード記録装置を説明するための図。
【図２】本実施形態により光ディスクに記録したバーコードを説明するための図。
【図３】本実施形態によるバーコード記録方法のタイムチャート図。
【図４】本実施形態によるレーザスポット長手方向のレーザ出力強度分布を示す図。
【図５】本実施形態によるレーザ出力強さを説明するための図。
【図６】本実施形態によるバーコード記録中のマークとレーザスポットの位置及び出力の関係を示す図。
【図７】本実施形態によるレーザ光ディスクの焦点合わせを説明するための図。
【図８】一般的な片面２層光ディスクのバーコード記録方法を説明するための図。
【図９】本発明の第２の実施形態による片面２層光ディスクのバーコード記録方法を説明するための図。
【図１０】本発明の対象となる片面２層光ディスクを説明するための図。
【符号の説明】
１：第１の記録層、２：第２の記録層、３：光ディスク、４：レーザ光、６け半導体レーザ、７：対物レンズ、９：レーザスポット、１０：スポット傾斜光学系、１２：反射層、１３：多層分離認識光学系、１４：多層フォーカス制御回路、１５：スピンドルモータ、１６：ロータリエンコーダ、１７：クロック同期回路、１８：データバッファ、１９：変調回路、２０：データ処理回路、２１：転送方向切替信号、２２：レーザドライバー回路、２２：レーザパルスドライバー回路、２３：オーバシュートコントロール回路、２４：モータドライバー回路、２４：モータドライバ回路、２５：キャリッジ、２８：レーザ照射、２９：ボトムパワー、３０：シリアルバファデータ、３１：変調用クロック信号、３４：トップパワー、３７：マーク部、３９：バーコード、４０：レーザスポット。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a barcode recording apparatus and a barcode recording method for forming a barcode-like mark on an optical disk surface by irradiating a laser beam for the purpose of copyright protection and copy protection.
[0002]
[Prior art]
In general, many music CDs and movie DVDs using optical discs as recording media are sold. However, since the optical discs have characteristics that the recorded contents are not deteriorated by copying even if data is copied to other media, these optical discs are illegal. There was an increase in the number of copies and pirated discs, which could infringe the copyrights of content creators.
[0003]
For the illegal copying, high-performance personal computers and free copy software that can be easily obtained are available, so even general personal computer users can use general optical disk drives without special skills or knowledge. Thus, the information recorded on the optical disk can be bit-transferred to a recording medium such as a write once optical disk / rewritable optical disk to easily create a clone disk. As for pirated discs, ROM-type disc manufacturing apparatuses can be obtained relatively easily and at a low price, and production in illegal areas is possible.
[0004]
As one of the prior arts for preventing the illegal copy, a physical mark completely different from a pit (mark) containing content data (music / movie, etc.) is formed on an optical disk recording surface or a reflection film surface. Thus, a technique for controlling the reproduction and recording of content while identifying the original disc has been proposed. DVD disc can be mentioned as an example of utilizing this technology to full, the physical mark is a bar code shaped auxiliary data are arranged in the circumferential direction of the inner circumferential side of the disk BCA (B urst C utting A rea ) code and being called.
[0005]
The physical mark is very difficult to duplicate because an arbitrary mark (data) is recorded by a special apparatus in a process after forming a laminated film such as a recording film in the manufacturing process of the optical disk. The mark portion by the bar code is formed by processing the reflectance to be low so as to satisfy a predetermined value because the reflectance of the other disk surface is high.
[0006]
Examples of documents describing the technique and apparatus for recording marks on the optical disk described above include, for example, Japanese Patent No. 3144422 and Japanese Patent No. 3144423, and these documents include disk bonding in the optical disk manufacturing process. A technique for melting and removing a reflective layer of an optical disk using a YAG laser after the process is described.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned prior art, it is described that the mark is formed by melting and removing the reflection layer of the optical disk using a laser. For example, the laser spot shape / laser for melting and removing the reflection film of the optical disk No specific technique such as laser irradiation technique / laser irradiation method such as temporal transition of output has been disclosed. In particular, so-called single-sided dual-layer discs that have two recording layers and are capable of reproducing data from both recording layers from one side, have the property of allowing laser light to penetrate both layers simultaneously. There was a problem that data could not be recorded. Furthermore, in the prior art, when barcode data is recorded on a layer far from the reproduction surface side of a single-sided dual-layer disc, the laser beam must pass through the near layer, which reduces the recording efficiency of the far layer. There was also a bug to say. Furthermore, there was no technical description relating to bar code recording on a so-called single-sided multilayer optical disc having two or more recording layers on one side.
[0008]
An object of the present invention is to eliminate the above-described problems caused by the prior art. Specifically, a barcode-like mark having different data for each recording layer is recorded and reproduced on a single-sided multilayer optical disc. A bar code recording apparatus and a bar code recording method capable of recording a bar code mark with a good signal.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a bar code for recording a barcode on a single-sided multilayer optical disc having a plurality of recording layers and capable of reproducing information recorded on the plurality of recording layers by irradiating a laser spot from the reproduction surface. A code recording apparatus, wherein the reproducing surface is irradiated with laser light through an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.5 <NA <0.85, and is linearly long on a disk recording layer. A high-power semiconductor laser that forms a laser spot, a laser driver circuit that changes the laser output of the high-power semiconductor laser in a pulsed manner while synchronizing the rotation angle of the optical disc, and the laser spot on an arbitrary recording layer A multi-layer focus control circuit that performs focusing and an output ratio between one end and the other end of the average straight line of the radial output distribution of the linear laser spot formed on the recording layer is 0. A gradient of 9 to 0.3, and the radial output an optical system up to become one end of the distribution is set in the traveling direction of the radius of the feed, feed that can not be recording gap laser spot emitted by the optical system A first feature is that a carriage for feeding in a radial direction at a pitch is provided.
[0010]
The present invention also provides a barcode recording apparatus for recording a barcode on a single-sided multilayer optical disc having a plurality of recording layers and capable of reproducing information recorded on the plurality of recording layers by irradiating a laser spot from the reproduction surface. The laser beam is irradiated on the back surface opposite to the reproducing surface through an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.5 <NA <0.85, and is a linear laser that is long in the radial direction on the disk recording layer. A high-power semiconductor laser that forms a spot, a laser driver circuit that changes the laser output of the high-power semiconductor laser in a pulsed manner while synchronizing the rotation angle of the optical disk, and the laser spot is focused on an arbitrary recording layer a multi-layer focus control circuit for combined serial one output ratio of end and the other end of the 0.9 to 0.3 of the average straight radial power distribution of the laser spot is formed on the recording layer photographies And an optical system that sets one end of the radial output distribution at the maximum in the radial feed direction, and a carriage that feeds laser spots emitted by the optical system in the radial direction at a feed pitch that does not allow a recording gap. And a data processing circuit that reversely or sequentially forwards a serial data sequence group for one rotation of the disk to be recorded as a barcode to the laser driver circuit, and forward or reverse the rotation direction of the optical disk. further comprising a motor driver circuit for driving the second aspect, before SL any barcode recording apparatus, the laser driver circuit, the pulse rising portion of the laser output light is emitted from the high-output semiconductor laser in a pulsed manner The third feature is to overshoot at a predetermined overshoot rate.
[0011]
Furthermore, the present invention is a barcode recording method for recording a barcode on a single-sided multilayer optical disc having a plurality of recording layers and capable of reproducing information recorded on the plurality of recording layers by irradiating a laser spot from the reproduction surface. The laser beam emitted from the high-power semiconductor laser is focused on an arbitrary recording layer through an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.5 <NA <0.85 on the reproduction surface. While forming a linear laser spot that is long in the radial direction on the disk recording layer and changing the laser output of the high-power semiconductor laser in a pulse shape while synchronizing with the rotation angle of the optical disk, The power ratio between one end and the other end of the average straight line of the radial output distribution of the laser spot formed at a slope of 0.9 to 0.3, and the maximum of the radial output distribution That one end is set in the traveling direction of the radius of the feed, that the laser spot to record the bar code of a predetermined length in the radial direction by sending radially feed pitch which can not be the recording gap 4 that the emission It is characterized by.
[0012]
The present invention also provides a barcode recording method for recording a barcode on a single-sided multilayer optical disc having a plurality of recording layers and capable of reproducing information recorded on the plurality of recording layers by irradiating a laser spot from the reproduction surface. The laser light emitted from the high-power semiconductor laser is applied to the rear surface opposite to the reproduction surface, and the laser light is applied to any recording layer through an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.5 <NA <0.85. When forming a linear laser spot that is long in the radial direction on the disk recording layer while focusing on the disk, and changing the laser output of the high-power semiconductor laser in pulses while synchronizing with the rotation angle of the optical disk The output ratio of the average line of the radial output distribution of the laser spot formed on the disk recording layer has a gradient of 0.9 to 0.3, and the radial output One end of the cloth is set to the radial feed direction side, and the serial data sequence group for one rotation of the disk to be recorded as a bar code is time-reversed or forwarded, and the rotation direction of the optical disk is changed. A fifth feature is that a bar code having a predetermined length is recorded in the radial direction by forward or reverse rotation and feeding the emitted laser spot in the radial direction at a feed pitch that does not allow a recording gap.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a barcode recording method and barcode recording apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a barcode recording apparatus to which the recording method according to the present embodiment is applied, FIG. 2 is a diagram for explaining a barcode recorded on an optical disk according to the present embodiment, and FIG. 3 is according to the present embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the laser output intensity distribution in the longitudinal direction of the laser spot according to the present embodiment, FIG. 5 is a diagram for explaining the laser output according to the present embodiment, and FIG. 6 is the present embodiment. FIG. 7 is a diagram for explaining the focusing of the laser optical disc according to the present embodiment, and FIG. 8 is a general single-sided dual-layer optical disc. FIG. 9 is a diagram for explaining the barcode recording method, FIG. 9 is a diagram for explaining the barcode recording method of the single-sided dual-layer optical disc according to the present embodiment, and FIG. Disc is a diagram for explaining the.
[0014]
<Premise explanation>
First, the definition of optical disks and terms that are the premise of the present invention will be described. As shown in FIG. 10, a single-sided dual-layer optical disc 3 to which the present invention is applied has a second recording layer 2 with a reflective layer on a base material, and a reflective layer in a semitransparent state on the second recording layer 2. The first recording layer 1 with a gap is disposed, and a transparent intermediate layer of several μm to 100 μm is sandwiched between the second recording layer 2 and the first recording layer 1, and the recording layer has two sides. This is a single-sided dual-layer optical disc. The single-sided dual-layer disc is formed by sputtering on a data surface of a 0.6 mm thick substrate made by injection molding a material such as polycarbonate, using an aluminum alloy or the like having a thickness of 10 nm to 100 nm as a reflective material. The data surface of another substrate manufactured by the same method is bonded to the data surface formed by sputtering so that laser light can be transmitted through gold, silicon, etc., with an adhesive of several μm to 100 μm. It has been. In addition, the single-sided dual-layer disc is formed by sputtering using an aluminum alloy or the like having a thickness of 10 to 100 nm as a reflective material after forming a data surface on a polycarbonate substrate of 0.6 to 1.2 mm by the 2P method or the like. Then, an intermediate layer such as a resin having a thickness of several μm to 100 μm with the data surface transferred thereon is formed, and further, gold, silicon, etc. are sequentially laminated so that the laser beam can be transmitted by the sputtering method. In addition, a transparent sheet or resin of 10 μm to 300 μm is disposed as a protective layer.
[0015]
The single-sided dual-layer optical disc 3 can reproduce information recorded on each recording layer 1 or 2 by irradiating the laser beam 4 from one side, and the incident side of the laser beam 4 for recording / reproducing data is arranged on the disc. The front surface 5 is referred to as the back surface, and the other surface is referred to as the back surface. The front surface 5 is also called a reproduction surface.
[0016]
Further, as shown in FIG. 2, the optical disk recorded by the barcode recording apparatus according to the present embodiment has a plurality of marks (bars and spaces) in the form of a barcode extending radially from the rotation center of the disk on the inner peripheral side of the disk 75. Is formed with a bar code mark 76 along the circumferential direction of the disc.
[0017]
Further, in the present specification, the rotation in the disc rotation direction 78 in which the content data or the barcode data can be reproduced by the incidence of the laser beam from the front surface 5 is assumed to be normal rotation. The order of the barcode data list that can be reproduced (disc circumferential direction 77) is assumed to be a forward arrangement, and the transfer of the barcode data recorded so as to be the forward arrangement in the forward rotation of the disc is referred to as forward feeding. Let the reflective layer of the layer mean melt removal. The rotation in the direction opposite to the forward direction is called reverse rotation.
[0018]
<Description of configuration of barcode recording apparatus>
As shown in FIG. 1, the bar code recording apparatus according to the present embodiment has a high-power semiconductor laser 6, an objective lens 7 with a numerical aperture N of 0.5 <N <0.85, and a radial direction of the disk recording layer. A spot tilting optical system 10 that irradiates a linear laser spot 9 and tilts the intensity distribution of the linear laser spot 9 and the two recording layers 11 and 12 are separately recognized and recognized. A multi-layer separation recognition optical system 13 for generating focus servo signals corresponding to the layers, and a multi-layer focus control circuit 14 for performing focusing control by moving the objective lens 7 in the direction 7a so as not to cause a focus shift with respect to a disc surface shake. A spindle motor 15 that rotates the disk 27 in a direction 78 at a predetermined rotational speed, and a rotary encoder 16 that detects a rotation angle of the disk according to the rotation of the motor 15; A clock synchronization circuit 17 for generating a modulation clock signal in synchronization with the rotation angle of the disk based on the rotation angle input from the encoder 16, buffer data for barcode recording stored in the data buffer 18, and a modulation clock The serial RZ signal sequence for one rotation of the optical disc is temporally converted by the modulation circuit 19 for generating the RZ signal 32 for recording on the disc surface based on the signal and the transfer direction switching signal 21 for switching the order of the serial RZ signal sequence group. And a data processing circuit 20 having a function of inverting the head and tail, a laser driver circuit 22 for driving the semiconductor laser 6, an overshoot control circuit 23 for generating a pulse waveform, which will be described later, and a function for switching the rotation direction of the disk. The motor driver circuit 24 and the spot condensed on the disk recording layer. It includes a carriage 25 which moves in the radial direction, and a microprocessor (hereinafter MPU) 26 for controlling the respective circuits and devices overall operation of the focusing system / laser system / motor system / carriage system.
[0019]
<Description of operation>
Next, the operation of the barcode recording apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the MPU 26 automatically records a barcode by preset programming while the optical disk 27 to be barcode-recorded is mounted on the spindle motor 15 so as to perform laser irradiation 28 from the front surface 5.
[0020]
In this operation, the spindle motor 15 rotates the disk 27 in the normal rotation direction at a predetermined rotation number according to an instruction from the motor driver circuit 24. The rotation method in this case may be either CLV (constant linear velocity) rotation or CAV (Constant angular velocity) rotation. Next, the MPU 26 moves the carriage 25 to the barcode recording radius position on the optical disk 27, emits a laser beam with a bottom power 29 at a level where recording is not performed, and auto-focuses on the barcode recording layer by the multilayer focus control circuit 14. Apply control.
[0021]
Next, the MPU 26 outputs the barcode data for barcode recording to the data buffer 18, and the serial buffer data 30 output from the data buffer 18 is synchronized with the disk rotation by the modulation circuit 19 using the modulation clock signal 31. The generated RZ signal 32 is generated, and the transfer direction switching signal 21 is used to specify the data processing circuit 20 so that the RZ signal 32 is transmitted to the laser driver circuit 22 in a sequential manner.
[0022]
As a result, the laser driver circuit 22 amplifies the sequentially captured RZ signal 32 and gives an output instruction to the high-power semiconductor laser 6 so that the semiconductor laser 6 emits pulses at the same timing as the RZ signal 32. Start irradiation. As shown in FIG. 3, the top power 34 of the pulsed laser beam is set to be higher than the output at which the reflective layer of the disk recording layer starts to melt, and the bottom power 29 is set to an output that does not melt. In particular, the bottom power 29 is preferably reduced to such an extent that the focus is not lost.
[0023]
As described above, the bar code recording apparatus according to the present embodiment synchronizes with the rotation of the optical disk and outputs the same pulse laser 33 every rotation of the disk, while the laser spot 40 cannot be recorded by the carriage 25 at a predetermined feed pitch. By sending 35 in the radial direction 36, a bar code 39 having a predetermined length can be recorded in the radial direction in which the reflective layer 12 of the mark portion 37 is melted and removed. The recording data 38 for this bar code is a number “010011...” As shown at the bottom of FIG. The recorded data 38 can be reproduced and recognized by a general optical disk drive device or the like because the mark portion 37 from which the reflective layer is melted and removed has a low reflectance and the reflectance is sufficiently different from other disk surfaces. .
[0024]
Furthermore, in this embodiment, since the disk rotation direction is normal and the barcode data is recorded in a forward sequence, the barcode data is recognized as expected barcode data even when reproduced by a general optical disk drive device or the like. Can do.
[0025]
<Description of laser output>
Next, the spatial power distribution of the linear laser spot formed on the disk recording layer and the temporal change of the output will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 4, the laser output distribution in the longitudinal direction of the laser spot according to the present embodiment is such that one end 53 (amplitude d) on the outer periphery side of the disk is larger than the other end 54 (amplitude c) and the amplitude thereof. The ratio (c / d) is set to 0.9 to 0.3, and the average of the laser output distribution is set to linear 51. The laser output overshoot output 50 is generated by the overshoot control circuit 23 shown in FIG. 1, and the power distribution in the short direction of the laser spot is preferably Gaussian.
[0026]
The reason why the upper limit of the amplitude ratio is set to 0.9 is that the laser intensity distribution is uneven at several tens of percent as shown in FIG. 4, and 0.9 or less is preferable to enhance the effect of this inclination. The reason why the lower limit is set to 0.3 is based on the experimental result that the ratio of the minimum output at which melting can be removed to the minimum output at which deterioration starts is about three times, but at one end the melting cannot be removed and the other As long as it is within a range where deterioration can be prevented from occurring at the end of this, it is not strictly limited.
[0027]
As shown in FIG. 5, the laser pulse output forms an overshoot output 50 having a region where the initial output abruptly rises / falls with respect to time. The overshoot output 50 is generated by the overshoot control circuit 23 shown in FIG. 1, and the overshoot rate (a / b) can be arbitrarily set. In the pulse output according to the present embodiment, an overshoot rate (a / b) is set so that a good edge boundary 49 can be obtained at the leading portion 47 of the mark, and no molten reflector remains in the mark 44. By setting the laser output (ba), a good mark can be obtained. It is also effective when peeling occurs due to thermal expansion or thermal deformation of an adhesive or the like adjacent to the recording layer. As shown in FIG. 5, a good edge boundary can be obtained by providing a slight overshoot also at the rear end of the mark.
[0028]
The overshoot rate (a / b) is preferably in the range of (1/10) to (2/3). The reason for setting this lower limit to (1/10) is that the laser intensity distribution is shown in FIG. (1/10) or more is preferable in order to cover the influence of this unevenness and to enhance the mark edge sharply, and the upper limit is set to (2/3) This is based on the experimental result that the ratio between the lowest output that can be removed and the lowest output at which deterioration starts is about three times, but it prevents deterioration at the top of the overshoot or inability to melt and remove at the flat part of the output after overshoot. It is not strictly limited as long as it is possible.
[0029]
Next, the relationship between the radial laser output distribution and the pulse output over time will be described with reference to FIG. It is assumed that the longitudinal direction of the linear laser spot is arranged in the radial direction of the disk.
[0030]
As shown in FIG. 6, the width (half-value width) 41 in the short direction of the laser spot, that is, the width of the laser spot in the disk circumferential direction 45 is set to at least ½ or less with respect to the recording mark width (circumferential direction) 42. . Therefore, in this embodiment, the reflection layer of the recording layer is not melted and penetrated at a stroke by laser pulse emission, but the reflection layer is gradually melted and removed while moving the laser spot in the scanning direction 43 in the disk circumferential direction 45. Works like this. Incidentally, a hatched portion 44 in the figure is a portion where the reflective layer is melted and removed.
[0031]
In the present embodiment, as shown in the upper part of FIG. 6, since the overshoot is set so that the laser output 46 has a higher output at the mark head 47, the mark head 48 with less heat accumulation can be obtained. Melting can be performed at once (for a short time), and generation of semi-molten material or molten residue can be prevented at the edge boundary 49 corresponding to the mark head, and therefore the edge boundary 49 can be made clearly.
[0032]
After the laser spot has passed the mark head, there is heat conduction from the head, and continuous melting is possible with a lower output than the head. The reflective layer material can be driven in the scanning direction 43 by the melt surface tension of the reflective layer material to remove the reflective layer. In this way, the laser output 46 is preferably overshooted.
[0033]
Further, in the laser output distribution 52 of FIG. 6, the reason why the one end 53 on the outer peripheral side where the output is large is arranged on the traveling side 56 of the laser spot to be sent in the radial direction 54 is that In the vicinity of the boundary 55 of the mark formed in (1), the temperature remains lower as the distance from the boundary 55 increases, and the laser output is increased on the farthest side from the boundary 55, that is, on the traveling side 56 of the laser spot sent in the radial direction 54. This is because the melting is started around the position 57 which is the head portion of the mark farthest from the boundary 55 by distributing, and the melt removal area is spread at a stretch.
[0034]
The laser output distribution described above is effective in improving the energy efficiency of mark formation and reducing the residual melt in the mark 44. The gradient laser power distribution 52 in the longitudinal direction of the laser spot as shown in FIG. / D) is preferably adjusted so that the residual melt in the mark is reduced and not unevenly distributed. Further, the rotational speed and feed amount of the disc are set so that a good state can be obtained between the mark portions and the marks.
[0035]
<Explanation of focusing>
FIG. 7 is a schematic view in which a laser beam is incident from the front surface 5 side of the single-sided dual-layer disc, and each recording layer is focused. The bar code recording apparatus constructed in FIG. 1 makes it possible to adjust the focal point 61 to the recording layer 59 or 60 for recording the bar code on the optical disc as shown in FIG. However, the shape of the laser spot formed on the recording film does not change, and a laser spot having the maximum power density can always be secured in the recording layer.
[0036]
Further, by using the objective lens 58 having a large NA, the incident angle θ [θ = sin ⁻¹ (NA / n). Note that n can be a large refractive index of the protective layer or intermediate layer, and θ can be a large angle formed between a normal line perpendicular to the recording surface and incident light. That is, the area change of the laser spot is large with respect to the optical axis direction 62, and the power density of the laser can be drastically reduced at a position slightly shifted from the in-focus position 61.
[0037]
In the present embodiment, when recording is performed while focusing on a recording layer to be barcode-recorded, recording is not performed up to the other recording layer adjacent thereto. Therefore, according to the present embodiment, the barcode recording 63 can be performed only on the target recording layer, and different barcode data can be recorded separately on both recording layers. It is also possible to record bar codes of different data successively by recording the bar code on one recording layer and then moving the focus to the other recording layer by focus jump. Note that it is conceivable that the laser light that has passed through the second recording 60 reaches the disk back surface 60a during recording on the recording layer 60, but even in this case, the laser light is sufficiently diffused, for example, the disk back surface 60a. Even if printing is applied to the material, it does not affect the melting or chemical change of the printing material.
[0038]
Furthermore, it is essential to apply high heat energy in a short time to suppress peeling and deterioration with time in the vicinity of the reflective layer due to bar code recording, and to form a good mark. An objective lens is useful. A larger NA is desirable, but a practical value is preferably 0.5 <NA <0.85.
[0039]
<Description of Second Embodiment>
Next, a barcode recording method for recording barcodes on the second recording layer of the single-sided, dual-layer optical disc according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram showing a method of recording a barcode on the second recording layer of a general single-sided dual-layer disc, and is for comparison with the present embodiment. The single-sided dual-layer disc is in a state before user printing on the back side.
[0040]
Now, in a general barcode recording method, in the state in which the laser beam 65 is incident from the front surface 64 of the single-sided dual-layer optical disc 69 and the optical disc 69 is rotated in the normal rotation direction at a predetermined rotational speed, A focus 67 is focused on the recording layer 66, focus control is performed on the second recording layer 66, and a series of serial data for one rotation of the disk converted into an RZ signal is sent to the laser pulse driver circuit 22 in a sequential manner. _{_{_{_{b 0, b 1, b 2}}}} , ... b n-2, b 1n - 1, in the order 68 _{b n} to the second recording layer 67 for recording barcode "10010 ...".
[0041]
In this way, the same serial data sequence group synchronized with the rotation of the disk is sent to the laser pulse driver circuit 22 in a sequential manner for every rotation of the disk, and the laser spot is sent in the radial direction at a predetermined feed pitch, thereby performing the second recording. It is possible to record the barcode data in the order of arrangement on the layer 66.
[0042]
FIG. 9 is a diagram showing a barcode recording method on the second recording layer of a single-sided dual layer disc according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the laser beam 71 is arranged to be incident from the back surface 70 of the single-sided dual-layer optical disc 69, and the disc is rotated on the second recording layer 72 in a state where the disc is rotated in the forward rotation direction. The focus 73 is adjusted and focus control is applied to the second recording layer 72. In this case, since the laser beam is incident from the back surface of the disk, the recording layer close to the objective lens becomes the second recording layer. Disk one rotation serial data enumeration group which is converted into an RZ signal is sent in time to the laser pulse driver circuit 22 in backhaul _{_{_{b n, b n-1,}}} b n-2, ... b 2, b 1, The bar code “100...” is recorded on the second recording layer 72 in the order ba of b ₀ .
[0043]
As described above, in this embodiment, the same serial data sequence group synchronized with the rotation of the disk is sent back to the laser pulse driver circuit 22 every rotation of the disk, and the laser spot is sent in the radial direction at a predetermined feed pitch. As a result, it is possible to record the barcode data in the forward order on the second recording layer.
[0044]
<Description of Third Embodiment>
In the barcode recording method according to the third embodiment, the laser beam is arranged to be incident from the back surface of the single-sided double-layer optical disk. The disc is rotated in the reverse direction. Focus is applied to the second recording layer, and focus control is applied to the second recording layer. In this case, since the laser beam is incident from the back surface of the disk, the recording layer close to the objective lens becomes the second recording layer. Is converted into an RZ signal barcode data enumerated groups in time are sent to the laser pulse driver circuit progressive _{_{_{_{b 0, b 1, b 2}}}} , ... b n-2, b 1n - in the order of 1, _{b n} Recording is performed on the second recording layer. As a result, forward-order barcode data can be recorded on the second recording layer.
[0045]
The forward and backward transmission of the serial data list group described above can be arbitrarily selected by the transfer direction switching signal 21 from the MPU 26 after the transmission direction is converted by the data processing circuit 20 of FIG. Further, the above-described normal rotation and inversion of the disk are performed by the motor driver circuit 24 of FIG. 1 and can be arbitrarily selected by a switching signal 74 from the MPU 26.
[0046]
As described above, in the second embodiment and the third embodiment of the present invention, it is possible to record in the forward order on the second recording layer by laser incidence from the back surface of the disk. If the transmittance of the first recording layer is low on a single-sided dual-layer disc, the power efficiency of barcode recording on the second recording layer is reduced, and marks cannot be formed uniformly, barcode recording by laser incidence from the back of the disc Is effective.
[0047]
In general, an objective lens is designed in consideration of the thickness of a transparent material such as a substrate or a protective sheet for protecting the recording layer so that optical aberrations do not occur on the condensed recording layer. When the thickness of the transmissive material changes due to incidence, it is preferable to add the transmissive material between the objective lens and the disk so that the designed thickness value is obtained. It is preferable to record the barcode from the back side of the disc before performing user printing on the back side of the disc. If at least the barcode recording area is not printed, barcode recording from the back side of the disc can be performed even after user printing on the back side of the disc.
[0048]
In each of the above embodiments, a single-sided dual-layer disc has been described. However, the same effect can be obtained with a single-sided multilayer disc having three or more layers without being limited to two layers. In the above embodiment, bar code recording is shown on the inner periphery of the disc. However, the bar code may be provided on the inner periphery or the outer periphery without being limited to the inner periphery of the disc.
【The invention's effect】
As described above, the present invention can form a good mark by melting and removing the reflective layer of the recording layer of the optical disc, and as a result, a good barcode reproduction signal can be obtained. In addition, barcode recording of different data can be realized for each recording layer of a single-sided multi-layer disc.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a barcode recording apparatus to which a recording method according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a view for explaining a bar code recorded on an optical disc according to the present embodiment.
FIG. 3 is a time chart of the barcode recording method according to the present embodiment.
FIG. 4 is a view showing a laser output intensity distribution in the longitudinal direction of a laser spot according to the present embodiment.
FIG. 5 is a view for explaining laser output intensity according to the present embodiment.
FIG. 6 is a view showing a relationship between a mark and a laser spot position and output during bar code recording according to the present embodiment;
FIG. 7 is a view for explaining focusing of the laser optical disk according to the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram for explaining a bar code recording method for a general single-sided, dual-layer optical disc.
FIG. 9 is a view for explaining a barcode recording method for a single-sided, dual-layer optical disc according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining a single-sided dual-layer optical disc that is an object of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: First recording layer, 2: Second recording layer, 3: Optical disk, 4: Laser beam, 6-semiconductor laser, 7: Objective lens, 9: Laser spot, 10: Spot tilt optical system, 12: Reflection 13: multilayer separation recognition optical system, 14: multilayer focus control circuit, 15: spindle motor, 16: rotary encoder, 17: clock synchronization circuit, 18: data buffer, 19: modulation circuit, 20: data processing circuit, 21 : Transfer direction switching signal, 22: Laser driver circuit, 22: Laser pulse driver circuit, 23: Overshoot control circuit, 24: Motor driver circuit, 24: Motor driver circuit, 25: Carriage, 28: Laser irradiation, 29: Bottom Power: 30: Serial buffer data, 31: Clock signal for modulation, 34: Top power, 37: Ma Click section, 39: Bar Code, 40: laser spot.

Claims

A barcode recording apparatus that has a plurality of recording layers, records a barcode on a single-sided multilayer optical disc that can reproduce information recorded on the plurality of recording layers by irradiating a laser spot from a reproduction surface,
High output that irradiates the reproducing surface with laser light through an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.5 <NA <0.85 to form a linear laser spot that is long in the radial direction on the disk recording layer. A semiconductor laser, a laser driver circuit that changes the laser output of the high-power semiconductor laser in a pulsed manner while synchronizing the rotation angle of the optical disc, and multilayer focus control for focusing the laser spot on an arbitrary recording layer The radial output distribution has a gradient of 0.9 to 0.3 as the output ratio between one end and the other end of the average straight line of the radial output distribution of the circuit and the linear laser spot formed on the recording layer. An optical system in which one end of the maximum is set on the radial feed traveling direction side, and a laser spot emitted by the optical system is fed in the radial direction at a feed pitch that does not allow a recording gap. Tsu barcode recording apparatus, characterized in that it comprises a di.

A barcode recording apparatus that has a plurality of recording layers, records a barcode on a single-sided multilayer optical disc that can reproduce information recorded on the plurality of recording layers by irradiating a laser spot from a reproduction surface,
A laser beam is irradiated on the back surface opposite to the reproducing surface through an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.5 <NA <0.85, and is a linear laser spot that is long in the radial direction on the disk recording layer. A high-power semiconductor laser that forms a laser, a laser driver circuit that changes the laser output of the high-power semiconductor laser in a pulsed manner while synchronizing the rotation angle of the optical disc, and the laser spot is focused on an arbitrary recording layer A multi-layer focus control circuit for performing the above-described measurement, and an output ratio between one end and the other end of the average straight line of the radial output distribution of the laser spot formed on the recording layer with a gradient of 0.9 to 0.3, and the radial direction An optical system in which one end of the output distribution is set to the radial feed traveling direction side, and a laser spot emitted by the optical system is sent in the radial direction at a feed pitch that does not allow a recording gap. A data processing circuit that reversely or sequentially forwards a serial data sequence for one rotation of the disk recorded as a barcode to the laser driver circuit, and a rotation direction of the optical disk is rotated forward or reverse. And a motor driver circuit for driving the bar code recording apparatus.

3. The bar code recording apparatus according to claim 1, wherein the laser driver circuit overshoots a pulse rising portion of a laser output to be emitted in a pulse form from a high-power semiconductor laser to a predetermined overshoot rate .

A barcode recording method for recording a barcode on a single-sided multilayer optical disc having a plurality of recording layers and irradiating a laser spot from a reproduction surface to reproduce information recorded on the plurality of recording layers,
While focusing a laser beam emitted from a high-power semiconductor laser on an arbitrary recording layer through an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.5 <NA <0.85 on the reproduction surface When a linear laser spot that is long in the radial direction on the disk recording layer is formed and the laser output of the high-power semiconductor laser is changed in pulses while synchronizing with the rotation angle of the optical disk, The output ratio of one end and the other end of the average straight line of the radial output distribution of the formed laser spot is set to a gradient of 0.9 to 0.3, and the radial feed progresses at one end where the maximum of the radial output distribution is maximum. A bar code having a predetermined length is recorded in the radial direction by sending the emitted laser spot in the radial direction at a feed pitch that does not allow a recording gap. Bar code recording method.

Has a plurality of recording layers, I barcode recording method der for recording a bar code by irradiating a laser spot from the reproduction surface in the plurality of recording layers capable of reproducing information recorded on the single-sided multilayer optical disk,
Laser light emitted from a high-power semiconductor laser is applied to the rear surface opposite to the reproduction surface, and laser light is applied to an arbitrary recording layer through an objective lens having a numerical aperture (NA) of 0.5 <NA <0.85. When forming a linear laser spot that is long in the radial direction on the disk recording layer while performing focusing, and changing the laser output of the high-power semiconductor laser in a pulse shape while synchronizing with the rotation angle of the optical disk, One end at which the output ratio of one end and the other end of the average straight line of the radial output distribution of the laser spot formed on the disk recording layer has a gradient of 0.9 to 0.3 and the radial output distribution is maximum. Is set to the direction of radial feed direction, and the serial data sequence group for one rotation of the disk recorded as a bar code is reversely or temporally transmitted in time, and the rotation direction of the optical disk is Or reversed, a bar code recording method comprising recording a bar code having a predetermined length in the radial direction by sending a laser spots the emitted radially feed pitch which can not be the recording gap.