JP4280288B2 - 再生専用型光ディスク媒体及びその製造方法 - Google Patents

再生専用型光ディスク媒体及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、再生専用型光ディスク媒体と、その製造方法に関する。特には製造される再生専用型光ディスク媒体において個別に固有の情報を付与できるようにする技術に関する。
特開２００１−１３５０２１号公報 国際公開第０１／００８１４５号パンフレット 国際公開第０２／１０１７３３号パンフレット
例えば再生専用すなわちＲＯＭ（Read Only Memory）型のＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ(Blu-ray disc：登録商標)、ＨＤ−ＤＶＤ(High Definition DVD)等の光ディスク媒体では、その光ディスク上には内周側から外周側に向かってリードインエリア、主データエリア、リードアウトエリアが形成される。
そして音楽、映像、ゲーム、アプリケーションプログラム、そのほかの情報データは、主データエリアに、所定の記録変調方式により記録されている。また、リードインエリアには、主データエリアに記録された情報データの再生管理のための情報やディスクの物理情報など各種の管理情報が記録されている。
例えばこれらの再生専用型光ディスク媒体は、その優れた量産性による低い生産コストにより多くのコンテンツホルダーがコンテンツの提供手段として利用している。
再生専用型光ディスク媒体の製造工程は、ＤＶＤを例に挙げると、大きく分けて、光ディスクの原盤をレーザビームによって作製するマスタリング工程と、光ディスク原盤から作製されたスタンパを使用して多数のディスク基板を作製し、ディスク基板上へ膜を形成する成形成膜工程と、対となる２枚の０．６ｍｍ厚の光ディスクを所定の厚みを有する接着剤で貼り合わせて１．２ｍｍ厚のＤＶＤディスク媒体とする貼り合せ工程とがある。
上記成形成膜工程において、スタンパを用いて大量生産されるディスク基板は、スタンパに形成された凹凸パターンが転写されたものである。即ち情報記録面となる部分に凹凸形状のパターンとしてのピット／ランドによる記録データ列（エンボスピット列）が形成され、この記録データ列がスパイラル状もしくは同心円状の記録トラックと成るようにされている。そしてピット／ランドが形成される情報記録面には、その凹凸形状に対して金属合金反射膜が被覆される。
ディスク完成後は、この反射膜により、再生装置から照射されるレーザ光がピット／ランドの部分で反射されるようにしている。
再生専用型光ディスクは、製造された後に、追加的な情報を記録することは想定されていない。また上記のように情報記録面には反射膜が被着されているが、この反射膜を記録用の膜として使用することは考えられていない。
ここで近年では、所定の情報データを記録した再生専用型光ディスクの管理のために、製造される再生専用型光ディスクの１枚ごとにユニークな識別番号等の追加的な情報を記録する方法が要望されている。
ところが上述した工程で製造される再生専用型光ディスク媒体において、既に形成されたエンボスピット列による情報データに影響を与えずに追加情報を記録することは困難である。
そのため、従来提案されている、再生専用型光ディスクに識別番号等の追加情報を記録する方式は、そのほとんどが、情報記録領域（リードインエリア、主データエリア、リードアウトエリア）以外の領域に記録されることを前提としているか、あるいは主信号（スタンパから転写されるピット／ランドで記録された信号）の記録変調方式とは異なった方式で追加情報を記録する方法を採用している。
しかしながら、これらの方法で追加情報が記録された再生専用型光ディスクは、追加情報データが主信号とは異なる信号出力、あるいは変調方式だったり、情報記録領域以外の領域の読み取りを前提としている。そのため、専用の読み取り機能を持った再生装置以外では読み出すことが出来ず、既存の再生装置では追加情報が読めないという状況を生じさせ、その点で互換性に乏しいという問題があった。
例えばＤＶＤ−ＲＯＭ規格で規定されているＢＣＡ（Burst Cutting Area）は、リードインエリアより内周側に、主信号とは異なる記録変調方式を用いて記録されている。このため、専用の読み取り機能を備えた再生装置が必要である。
また上記特許文献１には、追加情報の記録にあたって情報記録領域以外の領域を選択することが記載されている。
また上記特許文献２においては、追加情報記録がなされた信号の読み取りには、既存の情報記録部との反射率の差を用いることが開示されている。この場合、専用の読み取り機能を備えた再生装置が必要である。
このような状況を鑑みると、リードインエリア、主データエリア、リードアウトエリアから成る情報記録領域、即ちエンボスピット列により情報が記録された領域内において、主信号と同じ変調方式で追加情報を記録することが望まれる。
そこで本発明は、再生専用型光ディスク媒体において、上記の成形成膜工程で同一の記録内容のディスク基板が形成された後、ディスク個体毎に追加的な情報を記録できるようにすること、さらには、例えば主データエリア内などにおいて、追加的な情報を適切に記録できるようにすることを目的とする。
本発明の再生専用型光ディスク媒体は、内周側から外周側に向かってリードインエリア、主データエリア、リードアウトエリアが形成されている情報記録領域に反射膜が被覆された凹凸形状として形成されたエンボスピット列により情報が記録された再生専用型光ディスク媒体において、上記リードインエリアの直近内周側、又は上記リードアウトエリアの直近外周側に、反射膜を消失又は減少させて形成するマークの試し書き記録に用いる試し書きエリアが設けられ、上記主データエリアには、上記エンボスピット列によりコンテンツデータが記録されているとともに、上記リードインエリア又は上記リードアウトエリアを挟んで上記試し書きエリアに近接することになる、該主データエリアの始端位置近傍又は終端位置近傍に、上記試し書きエリアにおいて実行した試し書き記録の結果により決定された記録条件により反射膜を消失又は減少させたマークによる記録データ列が形成された追記エリアが設けられている。
本発明の再生専用型光ディスク媒体の製造方法は、内周側から外周側に向かってリードインエリア、主データエリア、リードアウトエリアを構成する情報信号に基づいた凹凸形状を有するとともに、上記リードインエリアの直近内周側、又は上記リードアウトエリアの直近外周側に、試し書きエリアとなる平面形状領域を有し、さらに上記リードインエリア又は上記リードアウトエリアを挟んで上記試し書きエリアに近接することになる、上記主データエリアの始端位置近傍又は終端位置近傍に、追記エリアとなる平面形状領域を有する光ディスク原盤を形成するマスタリング工程と、上記光ディスク原盤から作成されたスタンパを用いて、情報記録面に上記凹凸形状及び上記平面形状領域を有するディスク基板を形成する成形工程と、上記情報記録面に反射膜を被覆し、反射膜が被覆された上記凹凸形状として形成されたエンボスピット列と、反射膜が被覆された上記平面形状領域として上記試し書きエリア及び上記追記エリアを形成する成膜工程と、上記試し書きエリアにおいて、反射膜を消失又は減少させて形成するマークの試し書きを行い、上記試し書き記録の結果により決定した記録条件により、上記追記エリアにおいて反射膜を消失又は減少させてマークを形成し、該マークによる記録データ列を形成する追記工程とを備える。
即ち本発明では、スタンパを用いてディスク基板を大量に製造する段階では、エンボスピット列により情報が記録されるエリアとして、リードインエリア、主データエリア、リードアウトエリアが形成されるが、所定位置に試し書きエリアと追記エリアが形成されるようにする。この試し書きエリアと追記エリアは、エンボスピット列が形成されない平面形状領域として形成される。例えば金属合金による反射膜は、このような平面形状領域も含めて情報記録面上に被覆される。
そしてその後、追記エリアに対して、反射膜の一部領域を消失又は減少させてマーク（説明上、穴空きマークと呼ぶ）を形成することで、追加情報を記録する。追記エリアは、例えば主データエリアの終端位置近傍や始端位置近傍などとする。
ここで、例えば主データエリア内などに追記エリアを設けて穴空きマークによる追加情報を記録する場合、その穴空きマークによる記録データ列が、通常のエンボスピット列と同様に再生できるものであることが求められるが、そのためには、穴空きマークが適切に形成されなければならない。そこで、リードアウトエリアより外周、或いはリードインエリアより内周などに試し書きエリアを設け、穴空きマーク記録に関する試し書きを実行できるようにする。この試し書きにより穴空きマークを形成する際のレーザパワーやストラテジ等の記録条件を決定することで、追加情報が適切に記録される。
また、試し書きエリアと追記エリアは物理的に近い位置であることが好ましい。
反射膜は微視的に見るとディスク基板上の情報記録面全域で均一にすることは困難であり、通常、厚みむらなどの不均一な状態が生じている。
これを考慮すると、試し書きエリアでの試し書きで決定した記録条件が、適正な穴空きマークの形成に反映されるのは、その試し書きエリアに近いエリアであるといえる。このため、試し書きエリアと追記エリアはリードアウトエリアを挟んだ外周側と内周側、或いはリードインエリアを挟んだ内周側と外周側というように、物理的に近い位置であることが好ましいものとなる。
本発明によれば、再生専用型光ディスク媒体において追記エリアが設けられ、追加情報としてのデータが、反射膜の一部領域を消失又は減少させて形成したマーク（穴空きマーク）による記録データ列として記録される。このため再生専用型光ディスク媒体の個体毎にユニークな追加情報の記録が実行できる。
さらに、その穴空きマークの記録を行うために、試し書きエリアにおいて試し書き記録が行われて最適な記録条件が決定される。この最適な記録条件によって穴空きマークの記録が行われることで、追加情報は適正に記録されたものとなる。従って、一般的な再生装置（特別な読出機能を持たない再生装置）で再生できる情報として、ディスク個体毎に固有の追加情報を記録できる。
また、試し書きエリアと追記エリアは、リードアウトエリアを挟んだ外周側と内周側、或いはリードインエリアを挟んだ内周側と外周側というように、物理的に近い位置とすることで、試し書き記録で決定した記録条件が、追記エリアでの穴空きマークの記録にとって、より適切な記録条件となり、本発明の再生専用型光ディスク媒体は、より品質のよい追加情報が記録されたものとなる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。実施の形態では、本発明の再生専用型光ディスク媒体を、ＤＶＤ方式の再生専用型光ディスクとする例を挙げる。
まず、実施の形態の再生専用型光ディスク９０の製造工程を図１で説明する。
図１は本実施の形態のＤＶＤとしての再生専用型光ディスクを製造する工程を示している。本例のディスク製造工程は、図示するように大きく分けて、光ディスク原盤をレーザビームによって作製するマスタリング工程と、光ディスク原盤から作製されたスタンパを使用して多数のディスク基板を作製し、ディスク基板上へ膜を形成する成形成膜工程と、対となる２枚の０．６ｍｍ厚の光ディスクを所定の厚みを有する接着剤で貼り合わせて１．２ｍｍ厚の光ディスクとする貼り合せ工程と、貼り合わせ済の個々の光ディスクに対して例えば識別情報などの追加情報を記録する追記工程とを有する。
以下、各工程を説明していく。
マスタリング工程は、マスターディスク１９１に記録された情報データに基づいて、光ディスク原盤１９２を製造する工程である。この工程では、記録変調信号生成部１００とレーザビームレコーダ１１０を有するマスタリング装置が用いられる。
記録変調信号生成部１００は、マスターディスク１９１を再生して、記録する情報データを読み込み、読み込んだ情報データの信号をＥＦＭ＋（Eight to Fourteen Modulation plus）変調して生成したＥＦＭ＋信号をレーザビームレコーダ１１０へ出力する。
光ディスク原盤１９２はガラス板に感光物質であるフォトレジストが塗布されたものである。レーザビームレコーダ１１０は、供給されたＥＦＭ＋信号に応じてレーザ光を光ディスク原盤１９２に照射し、ＥＦＭ＋信号に基づいたピットパターンの露光を行う。その後、フォトレジスト膜が現像処理されると、ポジ型レジストの場合では、露光された箇所が溶けて凹凸パターンがフォトレジスト膜上に形成され、所定のフォーマットに従ったピットパターン（ピット／ランドの凹凸形状）が光ディスク原盤１９２表面に形成される。
なお、上記のように記録変調信号生成部１００はマスターディスク１９１から読み出した信号に基づいてＥＦＭ＋信号を生成し、レーザビームレコーダ１１０に送出するが、追記管理部１６０からの指示に基づいて、連続的に送出するＥＦＭ＋信号の一部の特定の期間に無変調信号を挿入する。
無変調信号のタイミング期間では、レーザビームレコーダ１１０におけるレーザ光はオフ期間となる。つまりＥＦＭ＋信号において無変調信号が挿入されることで、光ディスク原盤１９２上で露光されない区間が形成される。この区間は全てランドとなって凹凸形状が形成されない平面形状領域となり、これが後述する追記エリア、及び試し書きエリアとなる。
このような光ディスク原盤１９２に基づき、この光ディスク原盤１９２のピットパターンが反転転写されたスタンパ１９３と称される金型が製作される。当然、スタンパ１９３にも追記エリア、及び試し書きエリアとなる平面形状領域が形成される。
次に成形成膜工程においては、まず成形装置１２０がスタンパ１９３を用いて光ディスク基板１９４を作製する。光ディスク基板１９４には光ディスク原盤１９２に形成された凹凸パターンが転写されてピットパターンが形成される。
光ディスク基板１９４の作製方法としては、圧縮成形、射出成形、光硬化法等が知られている。
スタンパ１９３からピットパターンが転写された光ディスク基板１９４に対しては、続いて成膜装置１３０で、反射膜等の被覆膜が被着されることによって、反射膜形成済み光ディスク基板１９５が形成される。
次に貼り合せ工程では、上記の反射膜形成済光ディスク基板１９５と貼り合せ基板１９６との貼り合せが行われる。
貼り合せ基板１９６としては、上記同様の工程で作製した反射膜形成済み光ディスク基板か、あるいは、半透過反射膜形成済み光ディスク基板か、反射膜を被覆していないダミー用光ディスク基板が用いられる。
基板貼り合せ装置１４０は、反射膜形成済光ディスク基板１９５に対して、上記のいずれかの貼り合せ基板１９６を貼り合せ、貼り合せ済光ディスク１９７を製造する。
貼り合せの際の接着手法としては、紫外線硬化樹脂を用いる手法や、粘着剤付きシートによる手法等が知られている。
従来のＤＶＤでは、上記貼り合せ済光ディスク１９７が、完成品としてのＤＶＤとなるが、本例の場合、上述のようにピットパターン（エンボスピット列）が形成された記録トラック上の一部区間に、ピットパターンが形成されていない追記エリア及び試し書きエリアが設けられている。
そこで貼り合せ済光ディスク１９７に対して追記工程が行われる。追記工程では、追加情報記録装置１５０が、上記貼り合せ済光ディスク１９７における追記エリアに追加情報を書き込む。例えば光ディスク個体毎に異なる識別情報などを追加情報として書き込む。但し、追加情報を追記エリアに書き込む前に、試し書きエリアにおいて試し書きを行い、その試し書きの結果に応じて、適切な記録条件、例えば適切なレーザパワーを決定する。そして決定した記録条件において、追記エリアに追加情報を記録することになる。
追加情報記録装置１５０は、追記管理部１６０から試し書きエリア及び追記エリアの位置情報（アドレス）を指示され、また書き込む追加情報が提供されて、追加情報の書込を行う。
この場合、追加情報記録装置１５０は、追加情報をＥＦＭ＋変調するとともに、そのＥＦＭ＋信号に基づいて記録用の高出力レーザパルスを照射し、試し書きエリア及び追記エリアにおける反射膜を消失又は低減させることで穴空きマークを形成するという手法で書き込みを行う。
なお、この追加情報記録装置１５０の構成や、試し書き記録及び追加情報の書込の手順の具体例については、後に図９，図１０で述べる。
このような追記工程が完了することで、再生専用型光ディスク９０の製造が完了される。そして以上の工程で大量生産される再生専用型光ディスク９０は、同一内容のコンテンツ（音楽、映像、ゲーム、アプリケーションプログラム等）を記録した光ディスクでありながら、個々に固有の追加情報が記録された光ディスクとすることができる。
以上のようにして製造される本例の再生専用型光ディスク９０（ＤＶＤ）について説明する。
図２は、再生専用型光ディスク９０の平面図である。再生専用型光ディスク９０は直径１２ｃｍのディスクとされ、中心にセンターホール９６が形成されている。そしてディスク盤面上において、図示する情報記録領域１が、エンボスピット列により情報が記録される領域である。即ちこの情報記録領域１とは、ＥＦＭ＋信号に基づいたピット／ランドによる記録データ列が、例えばスパイラル状の記録トラックとして形成されている領域であり、管理情報が記録されたリードインエリア９１、コンテンツデータが記録された主データエリア９２、及びリードアウトエリア９３を含む領域である。
但し、本例の再生専用型光ディスク９０では、情報記録領域１内に、穴空きマークにより追加情報が記録された追記エリア９４が設けられている。この図２の例では、追記エリア９４は、主データエリアの終端近傍部分、即ちリードアウトエリア９３の直前の領域として形成されている。
さらに、追記エリア９４における穴空きマークの記録を行う前に試し書きを行う領域として、試し書きエリア９５が設けられている。この図２の例では、試し書きエリア９５は、リードアウトエリア９３の外周側の領域として形成されている。
即ち追記エリア９４と試し書きエリア９５は、リードアウトエリア９３を挟んで内周側と外周側に設けられている。
このような再生専用型光ディスク９０において形成されているエンボスピット列及び穴空きマークについて説明する。
図３（ａ）は情報記録領域１の一部を拡大し、通常のピット／ランドによるエンボスピット列として記録トラックが生成された部分を示しており、また図３（ａ）の破線部分の模式的な断面図を図３（ｂ）に示している。
図３（ｂ）からわかるように、この再生専用型光ディスク９０は、それぞれが例えばポリカーボネートより成る厚さ０．６ｍｍの反射膜形成済光ディスク基板１９５と貼り合わせ基板（ダミー用光ディスク基板）１９６が接着剤５（例えば紫外線硬化樹脂や接着シート）により張り合わされて、１．２ｍｍ厚とされる。
この場合、反射膜形成済光ディスク基板１９５の一主面が情報記録面Ｌ０とされ、この情報記録面Ｌ０は、ピット２およびランド３による凹凸パターンとして形成されている。また、このピット２およびランド３は、その表面に反射膜４が形成されている。
なお、ピット２とランド３の凹凸関係は逆である場合もある。
反射膜形成済光ディスク基板１９５と貼り合わせられる貼り合わせ基板１９６は、図３（ｂ）ではダミー用光ディスク基板（反射膜が被覆されていないディスク基板）としているが、上述したように、貼り合わせ基板１９６として反射膜形成済光ディスク基板や、半透過反射膜形成済光ディスク基板を貼り合わせ基板１９６として用いても良い。
接着剤５は光透過性であるのが一般的であるが、構造によっては光透過性でなくてもよい。反射膜形成済み光ディスク基板１９５と接着された貼り合わせ基板１９６が、反射膜あるいは半透過反射膜を有している場合は、その接着面は反射膜あるいは半透過反射膜が形成されている面となる。
次に図４（ａ）に穴空きマークが形成された部分の拡大図を示し、また図４（ａ）の破線部分の模式的な断面図を図４（ｂ）に示す。
なお、ここでは、エンボスピット列との対比のため、１トラック内の一部の領域１０に穴空きマーク６が形成された様子を示している。
上述のように追記エリア９４において、穴空きマーク６により追加情報が記録されるが、追記エリア９４としての範囲は、１〜数周のトラック分の範囲、或いはそれ以上の範囲とされても良いし、図４（ａ）のように１周回トラック内の一部でもよい。さらに、追記エリア９４内には、エンボスピット列と穴空きピット列が混在され、１周回トラック内の一部が穴空きマーク６とされたトラックが複数トラック形成されてもよい。
追記エリア９４のサイズや、どのように穴空きマーク６が形成されるかは、記録する追加情報のデータ量や、追加情報記録装置１５０のトラッキング方式の都合などにより、多様に考えられる。
例えば図４（ａ）の例では、或るトラックの一部の領域１０に、上述の追記工程で形成された穴空きマーク６による記録データ列が形成されている。つまりディスク固有の追加情報が穴空きマーク６による記録データ列として記録されたものである。
図４（ｂ）に示すように、基本的な層構造は図３（ｂ）と同様となるが、情報記録面Ｌ０の一部に穴空きマーク６が形成されている。即ち穴空きマーク６は、金属合金反射膜４が消失又は低減されて、ほとんど存在しない状態となるようにして形成されたものである。
図５（ａ）（ｂ）は、上述した追記工程で追加情報が記録される前の様子を図４（ａ）（ｂ）に対応させて示したものである。
図５（ａ）に示すように、領域１０は、無変調区間としてピット２、ランド３による凹凸パターンが形成されていない平面形状領域とされている。図５（ｂ）からわかるように、この領域１０は、ランド３と同一平面上に存在し、反射膜４が被覆されていわゆるミラー部となっている。
このような領域１０に対して、追記工程において追加情報が記録される。
即ち、上述した追加情報記録装置１５０は、例えば高出力赤色半導体レーザを用いた専用の記録装置として用意され、所望の区間で記録用の高出力レーザパルスを発光させる機能を有し、図５の状態の領域１０に対して記録を行って、図４のように穴空きマーク６を形成する。その際の発光パターンの変調は、エンボスピット列に対応した変調と同じ変調方式として、ＥＦＭ＋信号が用いられる。
図６は再生専用型光ディスク９０における領域１０への追加情報の記録として、高出力レーザを入射して穴空きマーク６を形成したサンプルの様子を示している。これは、穴空きマーク６が形成された領域１０のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察写真である。
ＳＥＭ観察時には反射膜形成済光ディスク基板１９５と貼り合わせ基板１９６（ダミー用光ディスク基板）とを接着面で剥がし、反射膜４がむき出しになった部分へ電子線を入射して観察した。反射膜４としては、Ａｌを基合金としてＦｅを約１原子％、Ｔｉを約５原子％含有したＡｌ合金を用いた。
この図６からわかるとおり、領域１０に形成されている金属合金反射膜が追加情報の変調信号に応じて消失或いは減少されて楕円形状に穴が空き、ピットに対応した穴空きマーク６が綺麗に形成されていることがわかる。
このような穴空きマーク６により追加情報が記録された領域として、図２で述べたように追記エリア９４が設けられている。また、追記エリア９４での書込の前に穴空きマーク６の試し書きを行う領域として試し書きエリア９５が設けられている。
図７，図８で、追記エリア９４と試し書きエリア９５の配置例を述べる。
図７（ａ）は、ディスク半径方向にエリア構成を示したものである。この図７（ａ）は、図２に対応している。即ち、情報記録領域１において内周側からリードインエリア９１，主データエリア９２，リードアウトエリア９３が設けられているが、主データエリア９２の終端部分近傍が追記エリア９４とされている。またリードアウトエリア９３の外周側に試し書きエリア９５が設けられている。
この図７（ａ）の場合、主データエリア９２には、追記エリア９４の直前まで、音楽、映像、ゲームプログラム、アプリケーションプログラム等のコンテンツデータが記録されている。
一方、当然ながらコンテンツデータのデータ量は、ディスクタイトル毎に異なり、場合によっては、コンテンツデータのデータ量が少なく、図７（ｂ）のようにコンテンツデータの終端の半径位置がかなり内周側になる場合もある。この図７（ｂ）の例では、コンテンツデータに続けてダミーデータを記録している。そしてダミーデータの終端に続けて追記エリア９４、リードアウトエリア９３、試し書きエリア９５を形成した例である。
また、図７（ｃ）は、コンテンツデータのデータ量が少ない場合に、コンテンツデータの終端からダミーデータを記録せずに追記エリア９４を設け、追記エリア９４に続いてリードアウトエリア９３、試し書きエリア９５を設けた例である。
図７（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれの例も、追記エリア９４と試し書きエリア９５は、リードアウトエリア９３を挟んで内周側と外周側に位置するようにしている。
一方図８は、追記エリア９４と試し書きエリア９５が、リードインエリア９１を挟んで外周側と内周側に位置するようにした例である。
即ちリードインエリア９１の直前に試し書きエリア９５が設けられる。そして主データエリア９２の先端部分、即ちリードインエリア９１の直後の領域が追記エリア９４とされる。
ここで、追記エリア９４と試し書きエリア９５は、なるべく物理的に近い位置に設けられることが好ましい。上記図７，図８の例は、これを満足するようにした例である。
再生専用光ディスク９０の反射膜４に、エンボスピット列によるデータ記録フォーマットと同様のフォーマットで穴空きマーク６を追記する場合、追記エリア９４とできるだけ近い位置で試し書きを行い最適記録条件を求める必要がある。
反射膜４は微視的に見ると、ディスク平面上の全域で均一の厚さにすることは困難である。その為、穴空きマーク６の記録の際には、反射膜４の微細な状態の不均一の影響を受け易く、実際に追記する領域の近傍で試し書きをして最良の記録条件を求める必要がある。
上述したように、再生専用光ディスクの反射膜に追記することはＤＶＤのＢＣＡにバーコードを記録することが知られているが、バーコードは１０μｍ程度の大きさの穴をあければよいため、さほどの精度は要求されない。ところが本例のように、ＥＦＭ＋変調信号等、主データと同様の信号を記録する場合は、０．０１μｍレベルの精度で記録しなければならず、バーコードレベルの精度では正しく記録することは困難である。
このことを考えると、図７の各例のように、リードアウトエリア９３としての最低限必要な範囲の外側で試し書きを行って記録条件を求め、追記は試し書きエリア９５に近いリードアウトエリア９３の直近内側とすることが最も適切と考えられる。または、図８のように、リードインエリア９１の直前で試し書きを行って記録条件を求め、追記は試し書きエリア９５に近いリードインエリア９１の直近外側とすることも適切である。
リードアウトエリア９３の前後に追記エリア９４と試し書きエリア９５を設ける場合については、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）のように多様な例が考えられるが、ＤＶＤ規格としてのリードアウトエリア９３の規定も考慮して決定すればよい。
リードアウトエリア９３については、以下のような規格が定められている。
＜１＞主データエリア９２の終了半径位置が３４ｍｍ未満の場合、リードアウトエリア９３の終了半径位置は、少なくとも３５ｍｍ以上とする。
＜２＞主データエリア９２の終了半径位置が３４〜５７．５ｍｍの場合、リードアウトエリア９３の終了半径位置は、少なくとも主データエリア９２の終了半径位置＋１ｍｍ以上とする。
＜３＞主データエリア９２の終了半径位置が５７．５〜５８ｍｍの場合、リードアウトエリア９３の終了半径位置は、少なくとも５８．５ｍｍ以上とする。
主データエリア９２の終了半径位置は、通常は、記録するコンテンツデータのデータ量に依存する。例えば記録するコンテンツデータのデータサイズが小さい場合、上記＜１＞に該当する場合が生ずる。その場合、リードアウトエリア９３の半径サイズは、最低で１ｍｍであるが、コンテンツデータのデータ量が少ないほど（つまり主データエリア９２が内周側で終了するほど）、リードアウトエリア９３としての半径サイズが大きくなる。
上記＜２＞に該当する場合は、リードアウトエリア９３の半径サイズは最低限で１ｍｍとすることができる。
上記＜３＞に該当する場合、リードアウトエリア９３の半径サイズは、主データエリア９２の終了半径位置に応じて、最低限、１ｍｍ〜０．５ｍｍとなる。
リードアウトエリア９３の前後に追記エリア９４と試し書きエリア９５を配置するのは、追記エリア９４と試し書きエリア９５が物理的に近い程好ましいためであると先に述べた。これをさらにリードアウトエリア９３について考えると、リードアウトエリア９３の半径サイズが小さいほど、追記エリア９４と試し書きエリア９５が物理的に近くなる。従ってなるべくリードアウトエリア９３の半径サイズを小さくすることが好ましい。
コンテンツデータのデータ量が多く、主データエリア９２（追記エリア９４を含む）の終了半径位置が５８ｍｍとなる場合は、リードアウトエリア９３の半径サイズは０．５ｍｍでよいため、追記エリア９４と試し書きエリア９５は半径方向に０．５ｍｍ離れるだけとなり、最も好適となる。
また主データエリア９２（追記エリア９４を含む）の終了半径位置が５７．５ｍｍとなる場合は、リードアウトエリア９３の半径サイズは１．０ｍｍでよいため、追記エリア９４と試し書きエリア９５は半径方向に１．５ｍｍ離れるだけとなり、これも好適な範囲といえる。
例えばリードアウトエリア９３の半径サイズが１ｍｍ程度であり、その前後に追記エリア９４と試し書きエリア９５が配置されるのであれば（つまり追記エリア９４に対して試し書きエリア９５が１ｍｍ程度の離間であれば）、実際上、試し書きエリア９５での試し書きで決定した記録条件が、追記エリア９４においても好適な記録条件として反映できる。
このことを考えると、例えば上記＜１＞に該当してリードアウトエリア９３の半径サイズが大きくなってしまうような場合は、図７（ｂ）のようにダミーデータを記録して主データエリア９２の終了半径位置を外周側にもっていき、リードアウトエリア９３の半径サイズを１ｍｍ程度となるようにするとよい。
また、例えばさらにリードアウトエリア９３の半径サイズを０．５ｍｍ程度までに小さくするために、ダミーデータを利用して主データエリア９２の終了半径位置を５８ｍｍあたりに持って行くことも考えられる。
なお、リードアウトエリア９３の半径サイズがどの程度まで許容できるか、つまり追記エリア９４と試し書きエリア９５がどの程度まで離れていても、高精度な追記ができるかは、反射膜４の材質や反射膜４の成膜時の均一性などにもかかり、一概には言えないが、追記エリア９４と試し書きエリア９５をなるべく近く配置するためには、上記のようにコンテンツデータのデータ量に応じてダミーデータを利用することが適切となる。
続いて、図１で述べた追記工程における追加情報記録装置１５０の構成例と、追記工程の手順を説明する。
図９は追加情報記録装置のブロック図である。追加情報記録装置１５０は、追記制御演算部２１、書込ピックアップ２２、読取ピックアップ２３、スピンドルモータ２４、書込制御部２５、読取制御部２６、操作入力部２７を有する。
追記工程で追加情報を書き込む貼り合わせ済光ディスク１９７は、図示しないターンテーブルに載置され、スピンドルモータ２４によって回転駆動される。
この貼り合わせ済光ディスク１９７に対しては、書込ピックアップ２２により追加情報やテストデータの記録が行われ、また読取ピックアップ２３により、記録したデータの読出が行われる。
書込ピックアップ２２は、例えば波長６６０ｎｍのレーザを出力する。レーザパワーは書込制御部２５からの指示により変更可能とされ、例えば最大１００ｍＷ程度の出力とされる。この書込ピックアップ２２からのレーザにより、貼り合わせ済光ディスク１９７上に、反射膜４を消失又は低減させた穴空きマーク６が形成される。
読取ピックアップ２３は、例えば波長６３５又は６５０ｎｍのレーザを出力する。レーザパワーは０．２ｍＷ程度とされる。読取ピックアップ２３は、出力したレーザの反射光を受光し、受光した反射光情報から、貼り合わせ済光ディスク１９７から読み出した情報の信号を得る。
書込制御部２５は、供給されたデータを書込ピックアップ２２により貼り合わせ済光ディスク１９７に書き込むために書込ピックアップ２２の動作を制御する。即ち供給されたデータ（テストデータや追加情報のエンコードデータ）に基づいてレーザ駆動信号を生成し、書込ピックアップ２２のレーザ出力を実行させる。またその際に、追記制御演算部２１からの指示に基づいてレーザパワーを制御する。また書込制御部２５は書込ピックアップ２２の書込位置の制御やフォーカス制御等を行って、追記制御演算部２１からの指示に基づいた所定位置に穴空きマーク６の記録を実行させる。
読取制御部２６は、読取ピックアップ２３に、貼り合わせ済光ディスク１９７からの情報読取のためのレーザ出力を実行させるとともに、反射光情報として読み取られた情報のデコード処理を行って、テストデータや追加情報としてのデコードデータを得る。また読取制御部２６は読取ピックアップ２３の読取位置の制御やフォーカス制御等を行って、貼り合わせ済光ディスク１９７からの情報の読み取りを実行させる。
追記制御演算部２１は、追加情報記録装置１５０として実行する試し書き及び追加情報の記録動作の制御として、スピンドルモータ２４の駆動制御、書込制御部２５に対する動作制御、読取制御部２６に対する動作制御を行う。
図１で述べたように、追記管理部１６０からは、追記エリア９４に書き込むべき追加情報やエリア情報が供給されるが、追記制御演算部２１は、これらを取り込んで、追記工程の動作を実行制御する。この場合、エリア情報とは、追記エリア９４と試し書きエリア９５の位置情報（アドレス）となる。
追記制御演算部２１は、このように追記管理部１６０からの情報と、操作入力部２７によるオペレータの操作入力に基づいて、試し書き記録及び追加情報の記録動作を実行制御する。
まず試し書き記録を行う際には、追記制御演算部２１は、書込制御部２５に試し書きエリア９５へのアクセスを指示し、書込ピックアップ２２を試し書きエリア９５に移送させる。そしてテストデータを発生させ、該テストデータをエンコードしてエンコードデータを書込制御部２５に供給する。さらに、書込の際のレーザパワーも指示する。これにより、書込制御部２５はテストデータとしてのエンコードデータに基づいて、試し書きエリア９５に穴空きマーク６を形成していくように書込ピックアップ２２を駆動することになる。
また、この試し書き記録の際には、追記制御演算部２１は、読取制御部２６にも試し書きエリア９５へのアクセスを指示し、読取ピックアップ２３による再生を指示する。即ち書込ピックアップ２２で記録した穴空きマーク６の部分の再生を指示する。これにより、読取ピックアップ２３によりテストデータの読取が行われ、読取制御部２６によってデコードされたデータが追記制御演算部２１に取り込まれる。追記制御演算部２１は、デコードデータについてエラーレートを検出するなどの評価を行い、その結果に応じて最適な記録条件を決定する。
また追加情報の記録を行う際には、追記制御演算部２１は、書込制御部２５に追記エリア９４へのアクセスを指示し、書込ピックアップ２２を追記エリア９４に移送させる。そして追加情報をエンコードしてエンコードデータを書込制御部２５に供給する。さらに、書込の際のレーザパワー等の記録条件も指示する。これにより、書込制御部２５は追加情報としてのエンコードデータに基づいて、追記エリア９４に穴空きマーク６を形成していくように書込ピックアップ２２を駆動することになる。
また、この追加情報の記録の際には、追記制御演算部２１は、読取制御部２６にも追記エリア９４へのアクセスを指示し、読取ピックアップ２３による再生を指示する。即ち書込ピックアップ２２で記録した穴空きマーク６の部分の再生を指示する。これにより、読取ピックアップ２３により追加情報の読取が行われ、読取制御部２６によってデコードされたデータが追記制御演算部２１に取り込まれる。追記制御演算部２１は、デコードデータについてエラーレートを検出するなどの評価を行い、追加情報が適切に記録されたか否かを判定する。
図１０に、この追加情報記録装置１５０によって実行される追記工程の手順を示す。
貼り合わせ工程で作成された貼り合わせ済光ディスク１９７が追加情報記録装置１５０に装填された後、自動的或いはオペレータの操作入力などに応じて図１０の動作が開始される。
まずステップＦ１０１では、追記管理部１６０から追加情報及びエリア情報の取込を行う。
ステップＦ１０２では、追記制御演算部２１の制御に基づいて、書込制御部２５が書込ピックアップ２２を駆動し、試し書きエリア９５に対するテストデータの試し書きを開始する。この場合、追記制御演算部２１は、書込制御部２５に対して、レーザパワーを段階的に変化させながらテストデータの試し書きを行うように指示する。例えばレーザパワーを７０ｍＷ〜９５ｍＷの間で、１ｍＷ刻みで変化させていく。従って、試し書きエリア９５には、７０ｍＷ、７１ｍＷ、７２ｍＷ・・・９５ｍＷの各レーザパワーで、穴空きマーク６のデータ列としてテストデータがそれぞれ記録されることになる。
このような試し書き記録を開始したら、続いてステップＦ１０３で、追記制御演算部２１の制御に基づいて、読取制御部２６が読取ピックアップ２３を駆動し、試し書きしたテストデータの読取及びエラーレートの測定を開始する。
即ち上記のように開始された各レーザパワーでのテストデータの試し書き部分を、読取ピックアップ２３が記録の直後に読み出していく。そして読取制御部２６は読み出したテストデータのデコードを行い、デコードデータを追記制御演算部２１に供給する。
追記制御演算部２１は、デコードデータについてエラーレートを測定して、そのデータ品質の評価を行う。
このようにステップＦ１０２，Ｆ１０３で開始されたテストデータの試し書き、及び試し書きしたテストデータの読出が行われていくが、試し書きがレーザパワーを段階的に変更しながら行われることに応じて、追記制御演算部２１は、記録時のレーザパワー毎について読み出したテストデータのエラーレートを測定していく。
ステップＦ１０４では、以上の各レーザパワー毎のテストデータの試し書きと、その読出、及びエラーレートの測定の完了を待機する。
そしてこれらが完了した地点で、ステップＦ１０５において、穴空きマーク６の最適な記録条件としてのレーザパワーを決定する。即ち、７０ｍＷ〜９５ｍＷの各レーザパワーで記録したテストデータについてのそれぞれのエラーレートの測定が行われたため、最もエラーレートが良好なレーザパワーを、最適なレーザパワーとすればよい。
最適なレーザパワーを決定したら、続いて追記エリア９４への追加情報の記録を実行する。
ステップＦ１０６では、追記制御演算部２１は追加情報をエンコードし、書込制御部２５に転送する。またこのとき追記制御演算部２１は書込制御部２５に、ステップＦ１０５で決定したレーザパワーで記録を実行するように指示する。
ステップＦ１０７では、追記制御演算部２１の制御に基づいて書込制御部２５が書込ピックアップ２２を駆動して、エンコードデータを追記エリア９４に書き込んでいく動作を開始する。
また書込を開始したら、続いてステップＦ１０８では、追記制御演算部２１の制御に基づいて、読取制御部２６が読取ピックアップ２３を駆動し、追記エリア９４からの追加情報の読取及びエラーレートの測定を開始する。
即ち上記のように開始された追加情報の記録部分を、読取ピックアップ２３が記録の直後に読み出していく。そして読取制御部２６は読み出した追加情報のデコードを行い、デコードデータを追記制御演算部２１に供給する。追記制御演算部２１は、デコードデータについてエラーレートを測定して、そのデータ品質の評価を行う。
ステップＦ１０９では、以上の追加情報の書込と、その読出、及びエラーレートの測定の完了を待機する。
そしてこれらが完了したらステップＦ１１０に進み、追記制御演算部２１は、測定したエラーレートから、追加情報が適正に記録されたか否かのＯＫ／ＮＧ判定を行う。
ＯＫであれば、追記工程が適正に完了し、再生専用型光ディスク９０が完成したことになる。なお、何らかの原因でエラーレートが悪化し、判定ＮＧとなった場合は、製造不良ディスクとされる。
以上の手順で追記工程が実施される。
そして図１及び図１０で説明した工程で例えばＤＶＤ方式の再生専用型光ディスク９０が製造されるわけであるが、このような再生専用型光ディスク９０は、追記エリアにおいて追加情報としてのデータが、反射膜の一部領域を消失又は減少させて形成した穴空きマークによる記録データ列として記録されたものとなる。つまり、個体毎にユニークな追加情報を記録した再生専用型光ディスク９０を製造できる。
また、穴空きマークの記録を行うために、試し書きエリアにおいて試し書き記録が行われて最適な記録条件が決定される。そして最適な記録条件によって穴空きマークの記録が行われることで、追加情報は適正に記録されたものとなる。従って、一般的な再生装置において、エンボスピット列と同様の処理で再生できる情報として、ディスク個体毎に固有の追加情報を記録できる。
なお、図１０の例では、記録条件として穴空きマーク６の記録時のレーザパワーを設定するものとしたが、いわゆるライトストラテジとして、最適なレーザ駆動パルスのパルス幅やパルスレベルの条件を試し書きにより決定するようにしてもよい。
また、試し書きの際の読出信号の評価についてはエラーレートを測定するほかに、再生信号のジッター値やアシンメトリを測定することも考えられる。
また本例では、上述のように、試し書きエリア９５と追記エリア９４は、リードアウトエリア９３を挟んだ内周側と外周側、或いはリードインエリア９１を挟んだ内周側と外周側というように、物理的に近い位置としている。このため試し書き記録で決定した記録条件が、追記エリアでの穴空きマークの記録にとって、適切な記録条件となり、追記エリア９４へ穴空きマーク６として記録する追加情報の品質をより高めることができる。
なお、実施の形態ではＤＶＤ方式の再生専用型光ディスク９０として、本発明を実現した例を述べたが、他のディスク方式の再生専用型光ディスク媒体及び製造方法としても、本発明は適用できる。
本発明の実施の形態のディスク製造工程の説明図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの平面図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの部分拡大図と模式的断面図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの部分拡大図と模式的断面図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの追加情報記録前の部分拡大図と模式的断面図である。 実施の形態の再生専用型光ディスクの追加情報記録部分のＳＥＭ写真を用いた説明図である。 実施の形態の追記エリアと試し書きエリアの説明図である。 実施の形態の追記エリアと試し書きエリアの説明図である。 実施の形態の追加情報記録装置のブロック図である。 実施の形態のディスク製造工程における追記工程の手順のフローチャートである。
符号の説明
１ 情報記録領域、２ ピット、３ ランド、４ 反射膜、５ 接着剤、６ 穴空きマーク、９０ 再生専用型光ディスク、９１ リードインエリア、９２ 主データエリア、９３ リードアウトエリア、９４ 追記エリア、９５ 試し書きエリア、１５０ 追加情報記録装置

Claims (2)

  1. 内周側から外周側に向かってリードインエリア、主データエリア、リードアウトエリアが形成されている情報記録領域に反射膜が被覆された凹凸形状として形成されたエンボスピット列により情報が記録された再生専用型光ディスク媒体において、
    上記リードインエリアの直近内周側、又は上記リードアウトエリアの直近外周側に、反射膜を消失又は減少させて形成するマークの試し書き記録に用いる試し書きエリアが設けられ、
    上記主データエリアには、上記エンボスピット列によりコンテンツデータが記録されているとともに、上記リードインエリア又は上記リードアウトエリアを挟んで上記試し書きエリアに近接することになる、該主データエリアの始端位置近傍又は終端位置近傍に、上記試し書きエリアにおいて実行した試し書き記録の結果により決定された記録条件により反射膜を消失又は減少させたマークによる記録データ列が形成された追記エリアが設けられている再生専用型光ディスク媒体。
  2. 内周側から外周側に向かってリードインエリア、主データエリア、リードアウトエリアを構成する情報信号に基づいた凹凸形状を有するとともに、上記リードインエリアの直近内周側、又は上記リードアウトエリアの直近外周側に、試し書きエリアとなる平面形状領域を有し、さらに上記リードインエリア又は上記リードアウトエリアを挟んで上記試し書きエリアに近接することになる、上記主データエリアの始端位置近傍又は終端位置近傍に、追記エリアとなる平面形状領域を有する光ディスク原盤を形成するマスタリング工程と、
    上記光ディスク原盤から作成されたスタンパを用いて、情報記録面に上記凹凸形状及び上記平面形状領域を有するディスク基板を形成する成形工程と、
    上記情報記録面に反射膜を被覆し、反射膜が被覆された上記凹凸形状として形成されたエンボスピット列と、反射膜が被覆された上記平面形状領域として上記試し書きエリア及び上記追記エリアを形成する成膜工程と、
    上記試し書きエリアにおいて、反射膜を消失又は減少させて形成するマークの試し書きを行い、上記試し書き記録の結果により決定した記録条件により、上記追記エリアにおいて反射膜を消失又は減少させてマークを形成し、該マークによる記録データ列を形成する追記工程と、
    を備えた再生専用型光ディスク媒体の製造方法。
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