JP4531851B2 - 情報記録媒体、及び再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク等の情報記録媒体、及び固体浸レンズを備える再生装置に関する。

この種の再生装置には、例えば、エバネッセント光発生用レンズの情報記録媒体に対向する面で反射される戻り光の強度から、エバネッセント光発生用レンズと情報記録媒体との間隙（即ち、ギャップ）をモニタし、該間隙がほぼ一定となるように、或いは、前記間隙の変化に対してエバネッセント光発生用レンズへの入射光強度が一定となるように、フィードバック制御を施すものがある（特許文献１参照）。

特開２０００−２８５４８６号公報

しかしながら、上述の背景技術によれば、ピットやランド等の凹凸によって情報が記録されている情報記録媒体を再生する際には、凹凸によってモニタされる間隙が変化する。この変化する間隙（即ち、モニタリングされたギャップの値）に基づいて、間隙をフィードバック制御してしまうと、レンズが情報記録媒体に衝突する可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、レンズが情報記録媒体に衝突することを確実に回避できる情報記録媒体、及び再生装置を提供することを課題とする。

本発明の情報記録媒体は、上記課題を解決するために、データ情報を担持する凹凸形状のピットが形成されている第１領域と、前記ピットに対するギャップ制御を行うための前記凹凸形状に関する特性情報が、前記凹凸形状よりも平坦な形状を有するパターンによって記録されている第２領域とを備え、前記特性情報は、前記ピットの深さ、当該情報記録媒体のトラックに沿う方向の前記ピットの密度、前記トラックの幅であるトラック幅に対する前記ピットの幅であるピット幅の割合、のうち一つを示す情報である。

本発明の情報記録媒体は、典型的には固体浸レンズを備える光ピックアップによりピットの読み取りが行われる、より一般には、情報記録媒体の表面に近接した光学部材を利用してピットの読み取りが行われる再生装置で再生される情報記録媒体である。

本発明の情報記録媒体によれば、第１領域には、主として再生又は実行の対象となる、例えば、画像データ、音声データ、文書データ、コンテンツデータ、コンピュータプログラム等のデータ情報がピットによって記録されている。ここに「ピット」とは、情報記録媒体の光入射面に形成された凹部又は凸部をいい、通常は、記録トラックに沿って配列されている。例えば、ウオブル周波数やその変化など、凹凸以外の要素が、データ情報を担持する場合も、除外されないが、第１領域では、少なくともデータ情報がピットの凹凸によって、担持されている。

第２領域には、ピットに対するギャップ制御を行うための、ピットの凹凸形状に関する特性情報が、ピットの凹凸形状よりも平坦な形状を有するパターンによって記録されている。ここに本発明に係る「特性情報」とは、典型的には、ピットの深さ、トラックに沿う方向のピットの密度、トラック幅に対するピットの幅の割合等である。更に、情報記録媒体を再生する際における、情報記録媒体及び固体浸レンズ間の距離などの、ギャップ制御を行うための制御情報の類であってもよい。

また、本発明に係る「パターン」とは、例えば、明暗パターン、バーコード等である。このパターンは、理想的には、平坦或いは完全に平面であるが、特性情報を担持するために、積極的に多少の凹凸があってもよいし、記録層の種類によっては記録動作に伴う意図しない多少の凹凸が発生していてもよい。更に、パターンとは無関係に、例えばディスク表面の平坦度など、情報記録媒体の本体平面における平坦度に応じて、多少の凹凸や反りなどが、局所的に又は全域に存在していてもよい。

本願発明者の研究によれば、特に固体浸レンズ等の情報記録面に対して近接配置される光学部材を有する再生装置が再生する情報記録媒体には、典型的には、カバー層が設けられていない。一方、再生装置は、情報記録媒体及び固体浸レンズ等間の距離を示すギャップエラー信号に基づいて、前記距離が例えば２０ｎｍになるように制御している。情報記録媒体のピットの深さは、例えば４０ｎｍであるので、近接場光のスポットが、情報記録媒体のピット部分にある時と、ピット以外の部分（即ち、ランド部分）にある時とで、生成されるギャップエラー信号の強度は、ピットの深さ（ここでは、４０ｎｍ）分異なる。実際には、光の情報記録媒体を走査する速度が、信号処理速度より十分に速いので、生成されるギャップエラー信号の強度は、近接場光のスポットが情報記録媒体のピット部分にある時とランド部分にある時との中間の信号強度を有するギャップエラー信号が得られる。このため、仮に何らの対策も施すことなく、所定の信号強度になるように情報記録媒体及び固体浸レンズ間の距離を制御すると、固体浸レンズが情報記録媒体に衝突してしまう可能性があることが判明している。

しかるに本発明では、第２領域に、ピットに対するギャップ制御を行うための、ピットの凹凸形状に関する特性情報が、ピットの凹凸形状よりも平坦な形状を有するパターンによって記録されている。従って、第１領域からデータ情報を再生するのに先立って、第２領域から、特性情報を最初に読み込めば、第１領域において、実際に得られる信号強度を予測することができる。或いは、第１領域において、どのようにギャップ制御を行えばよいかの指針が直接的又は間接的に得られる。従って、該予測された信号強度等に基づいて、情報記録媒体及び固体浸レンズ間の距離を制御することができるので、固体浸レンズ等が情報記録媒体に衝突することを確実に回避することが可能となる。

尚、第２領域は、典型的には、面ブレ量の少ない、情報記録媒体の内周、即ち、センターホール近傍、或いはリードインエリア内に配置される。また、当該情報記録媒体が再生装置にセットされた際には、最初に、第２領域の情報が読み込まれるよう記録されている。

本発明の情報記録媒体の一態様では、前記パターンは、明暗パターンである。

この態様によれば、例えば、相変化金属膜によって明暗パターンが形成されている。尚、明暗パターンを形成する材料は、体積変化が無い又は極めて小さい、即ち、第２領域の表面の凹凸が無い又は極めて小さいものであることが好ましい。

本発明の情報記録媒体の他の態様では、前記第２領域は、相変化金属を含んで形成されている。

この態様によれば、比較的容易にして、第２領域の表面の凹凸の無い、平坦な形状を有するパターンを形成することができる。

本発明の情報記録媒体の他の態様では、前記特性情報は、前記ピットの深さを示す情報である。

この態様によれば、比較的容易にして、実際に得られる信号強度を予測することができる。

本発明の再生装置は、上記課題を解決するために、上述した本発明の情報記録媒体（但し、その各種態様を含む）を再生する再生装置であって、前記情報記録媒体に近接して配置される固体浸レンズを有する光ピックアップと、該光ピックアップにより前記第２領域から読み取られる前記特性情報に基づいて、前記第１領域における前記情報記録媒体及び前記固体浸レンズ間の距離の制御である前記ギャップ制御を行う制御手段とを備える。

本発明の再生装置によれば、第１領域からデータ情報を再生するのに先立って、第２領域から、特性情報を最初に読み込めば、制御手段は、実際に得られるギャップエラー信号を予測することができる。或いは、第１領域において、実際に得られる信号強度を予測することができる。即ち、特性情報に基づいて、制御手段において、どのようにギャップ制御を行えばよいかの指針が直接的又は間接的に得られる。従って、例えば、ギャップエラー信号の信号強度に対して、適切なトリガーレベルを設定することができ、情報記録媒体及び固体浸レンズ間の距離が所定の距離になるように制御することができるので、固体浸レンズが情報記録媒体に衝突することを確実に回避することが可能となる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。

本発明の実施形態に係る情報記録媒体の基本構造を示す概略平面図である。 図１のＡ−Ａ’線断面図である。 図１に示した特性データアリア内における、パターンを示す図式的な拡大平面図である。 図３で示したパターンが担持する特性情報の一例を示すデータ構成図である。 本発明の実施形態に係る再生装置のブロック図。 本発明の実施形態に係る光ピックアップの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る固体浸レンズ及び情報記録媒体間の距離と生成されるギャップエラー信号の信号強度との関係を示す概念図である。

符号の説明

１００ 情報記録媒体
１０１ 特性データエリア
１０２ ユーザーデータエリア
２００ 再生装置
２１０ 光ピックアップ
２１１ 個体浸レンズ
２１２ 対物レンズ
２１３ レンズアクチュエータ
２１４ 光源
２１５ 無偏光ビームスプリッタ
２１６ ギャップエラー信号生成部
２２０ サーボ制御部
２３０ スピンドルモータ
２４０ 再生制御部

以下、本発明の再生装置に係る実施形態を、図１乃至図７を参照して説明する。

（情報記録媒体）
先ず、図１及び図２を参照して本実施形態に係る再生装置が再生する情報記録媒体ついて説明する。図１は、本実施形態に係る情報記録媒体の基本構造を示す概略平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。

図１及び図２に示すように、情報記録媒体１００は、該情報記録媒体１００本体上の記録面に、センターホール１０３を中心として内周から外周に向けて、ピット１０２ａに対するギャップ制御を行うための凹凸形状に関する特性情報が、該凹凸形状よりも平坦な形状を有するパターンによって記録されている特性データエリア１０１、及びデータ情報を担持する凹凸形状のピット１０２ａが形成されているユーザーデータエリア１０２が設けられている。

ここに、本実施形態に係る「特性データエリア１０１」、及び「ユーザーデータエリア１０２」は、夫々、本発明に係る「第２領域」、及び「第１領域」の一例である。尚、情報記録媒体１００には、更に、図示しないリードインエリア及びリードアウトエリア等が設けられている。リードインエリアは、特性データエリア１０１を含んでよい。

特性データエリア１０１は、例えば、ビスマス・テルル系合金やアンチモン・テルル系合金等の相変化金属を含んで形成されており、ピット１０２ａの深さ等のピット１０２ａの特性情報が明暗パターンによって記録されている。

ここで、図３及び図４を参照して、特性データエリア１０１について説明を加える。図３は、図１に示した特性データアリア１０１内における、パターンを示す図式的な拡大平面図であり、図４は、図３で示したパターンが担持する特性情報の一例を示すデータ構成図である。

図３に示すように、特性データエリア１０１には、情報記録媒体１００のトラックに沿う方向に、明暗パターン１０１ａが形成されている。当該情報記録媒体１００が再生装置にセットされた際に、明暗パターン１０１ａを読み込むことによって、図４に示すような、ユーザーデータエリア１０２におけるピット１０２ａの特性情報１０１ｂを取得することができる。

尚、ピット１０２ａの特性情報１０１ｂは、当該情報記録媒体１００が再生装置にセットされた際に、最初に読み込まれるように記録されている。このためには、内周側に特性データエリア１０１を配置しておくと、既存の再生装置との整合性からして都合がよい。

（再生装置）
次に、図５を参照して本実施形態に係る再生装置の構成について説明する。図５は、本実施形態に係る再生装置の構成を示すブロック図である。

図５において、再生装置２００は、光ピックアップ２１０、サーボ制御部２２０、スピンドルモータ２３０、及び再生制御部２４０を備えて構成されている。ここに、本実施形態に係る「サーボ制御部２２０」は、本発明に係る「制御手段」の一例である。

ここで、図６及び図７を参照して、ギャップエラー信号について説明する。図６は、光ピックアップ２１０の構成を示すブロック図である。尚、図６では、説明の便宜上、ギャップエラー信号生成に直接関連のある構成要素のみを示す。

光ピックアップ２１０は、固体浸レンズ２１１、対物レンズ２１２、例えば、半導体レーザである光源２１４、無偏光ビームスプリッタ２１５、及びギャップエラー信号生成部２１６を備えて構成されている。ギャップエラー信号生成部２１６は、受光素子及びギャップエラー信号生成回路を含んで構成されている。

光源から出射された光Ｌは、無偏光ビームスプリッタ２１５、及び対物レンズ２１２を介して、固体浸レンズ２１１に到達する。固体浸レンズ２１１で反射した光は、対物レンズ２１２、及び無偏光ビームスプリッタ２１５を介して、ギャップエラー信号生成部２１６に到達する。尚、光ピックアップ２１０は、光Ｌが固体浸レンズ２１１の底部２１１ａで焦点を結ぶように構成されている。

次に、図７を参照して、ギャップエラー信号生成部２１６において生成されるギャップエラー信号について説明する。図７（ａ）及び（ｂ）の上部は、固体浸レンズ２１１の底部２１１ａ付近を拡大した拡大断面図であり、下部は、情報記録媒体１００の一部を拡大して、光の入射側から見た拡大平面図である。図７（ｃ）は、固体浸レンズ２１１及び情報記録媒体１００間の距離と生成されるギャップエラー信号の信号強度との関係を示す概念図である。

図７（ａ）に示すように、スポットｓが情報記録媒体１００のランド１０２ｂにある場合に生成されるギャップエラー信号の理論値は、図７（ｃ）における破線ａのようになる。一方、スポットｓが、図７（ｂ）に示すように、情報記録媒体１００のピット１０２ａにある場合に生成されるギャップエラー信号の理論値は、図７（ｃ）における破線ｂのようになる。尚、図７（ｃ）における原点Ｏは、情報記録媒体１００の表面、即ちランド１０２ｂの位置と一致している。また、一点鎖線ｕは、固体浸レンズ２１１の底部２１１ａの位置を示している。

本願発明者の研究によれば、実際の動作時には、光の情報記録媒体１００を走査する速度は、ギャップエラー信号生成回路における信号処理の速度より十分に速いので、図７（ｃ）における実線ｐのような、破線ａ及び破線ｂの中間の平均的な信号強度を有するギャップエラー信号が得られる。

従って、仮に何らの対策も施さねば、例えば、個体浸レンズ２１１の底部２１１ａ及び情報記録媒体１００の表面間の距離を２０ｎｍに設定する場合に、破線ａと一点鎖線ｕとの交点の信号強度になるように、トリガーレベル（図７（ｃ）における点線Ｔ１）を設定すると、実際には、実線ｐと点線Ｔ１とが交わる位置、即ち、図７（ｃ）における二点鎖線ｖで示す位置に固体浸レンズ２１１の底部２１１ａが位置するように制御されてしまう。この場合は、固体浸レンズ２１１が情報記録媒体１００に衝突してしまう。加えて、ピット１０２ａの深さは、全ての情報記録媒体において一定とは限らないので、再生装置２００の製造過程において、予めトリガーレベルを適切に設定することは困難であることが判明している。

しかるに本実施形態に係る情報記録媒体１００には、ピット１０２ａの深さ等のピット１０２ａの特性情報１０１ｂが特性データエリア１０１に記録されている。再生装置２００は、情報記録媒体１００がセットされた際に、先ず、特性データエリア１０１に記録されているピット１０２ａの特性情報１０１ｂを読み込む。サーボ制御部２２０のギャップ決定部２２１は、読み込んだピット１０２ａの特性情報１０１ｂに基づいて、トリガーレベルを決定する。

具体的には例えば、ピット１０２ａの深さが４０ｎｍであり、固体浸レンズ２１１の底部２１１ａ及び情報記録媒体１００の表面間の距離を２０ｎｍに設定する場合、ピット１０２ａの深さの半分の距離（ここでは、２０ｎｍ）だけシフトさせ、前記距離を４０ｎｍに設定する場合におけるトリガーレベルを適用する。尚、特性データエリア１０１にピット１０２ａの深さの情報に加えて、トラックに沿う方向のピット１０２ａの密度等が記録されている場合には、該密度等を考慮してトリガーレベルを決定してもよい。

この結果、トリガーレベルが、例えば図７（ｃ）における点線Ｔ１から点線Ｔ２に引き上げられる。サーボ制御部２２０はギャップエラー信号が、ギャップ決定部２２１によって決定されたトリガーレベルに一致するように、レンズアクチュエータ２１３を制御する。これにより、固体浸レンズ２１１が情報記録媒体１００に衝突することを確実に回避することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う情報記録媒体、及び再生装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

Claims (5)

1. データ情報を担持する凹凸形状のピットが形成されている第１領域と、
   前記ピットに対するギャップ制御を行うための前記凹凸形状に関する特性情報が、前記凹凸形状よりも平坦な形状を有するパターンによって記録されている第２領域と
   を備え、
   前記特性情報は、前記ピットの深さ、当該情報記録媒体のトラックに沿う方向の前記ピットの密度、前記トラックの幅であるトラック幅に対する前記ピットの幅であるピット幅の割合、のうち一つを示す情報である
   ことを特徴とする情報記録媒体。
2. 前記パターンは、明暗パターンであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
3. 前記第２領域は、相変化金属を含んで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
4. 前記特性情報は、前記ピットの深さを示す情報であることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の情報記録媒体を再生する再生装置であって、
   前記情報記録媒体に近接して配置される固体浸レンズを有する光ピックアップと、
   該光ピックアップにより前記第２領域から読み取られる前記特性情報に基づいて、前記第１領域における前記情報記録媒体及び前記固体浸レンズ間の距離の制御である前記ギャップ制御を行う制御手段と
   を備えることを特徴とする再生装置。

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