JPH11273156A

JPH11273156A - 光ディスク

Info

Publication number: JPH11273156A
Application number: JP10075731A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Terasaki; 均寺崎; Yoichi Tsuchiya; 洋一土屋
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ピットで信号を記録する光ディスクの高密度
化を容易に達成できる光ディスクを提供する。【解決手段】微小ピット３１を、光ディスクのトラッ
キング方向に所定の方式で配列してピット３１、３２、
３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９を作製す
る。各ピット３１、３２、３３、３４、３５、３６、３
７、３８、３９は各変調方式の最短ピット長に相当する
ピット長を有する。そして、作製したピット３１、３
２、・・・、３９を、その長さに等しい間隔で配列して
信号を記録した光ディスクを作製する。また、各ピット
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３
９は、同一の深さを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピットで情報を記
録した再生専用の光ディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの記録面に凹状のピットを配
列し、この凹状のピットの寸法を記録情報に応じて変調
させることによりデジタルオーディオ信号やビデオ信号
を再生できるようにした光ディスク（ＣＤ等）が広く普
及している。また、最近ではカラオケシステムやゲーム
機等に用いられるＣＤより記録密度が高い２倍密度のＣ
Ｄが開発されている。

【０００３】更に、ＣＤ−ＲＯＭと同じ直径１２ｃｍの
光ディスクに、片面で４.７Ｇｂｙｔｅｓの情報を記録
するＤＶＤが販売されている。ＤＶＤのディスク厚は約
０．６ｍｍであり、これを両面貼り合わせることによ
り、１枚で９.４Ｇｂｙｔｅｓの情報を記録できる。ま
た、ＤＶＤフォーマットによる記録密度より記録密度が
高い次世代のＤＶＤも開発されてようとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの光ディスクの
高密度化は、再生波長の短波長化に伴い信号を記録する
ピットの幅、長さを縮小することにより達成されてい
る。ＤＶＤの再生に用いるレーザ光は６３５〜６５０ｎ
ｍの波長を有するが、これより短波長の４００〜５００
ｎｍの波長を有するブルーレーザが実用化されても、光
ディスク上でのビームスポット径は０．６μｍ程度であ
り、単一幅を有するピットで信号を記録した光ディスク
の高密度化には限界がある。

【０００５】そこで、本発明は、ピットで信号を記録す
る光ディスクの高密度化を容易に達成できる光ディスク
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
１に係る発明は、ピット列で信号を記録した光ディスク
において、所定の幅を有するピットをその幅方向に複数
の微小ピットに分割し、微小ピットをピット列の幅方向
に所定の方式で配列することによりピット列を形成した
光ディスクである。

【０００７】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載された光ディスクにおいて、微小ピットを配列する
所定の方式は、ピット列を走査するレーザ光の反射光強
度がｎ段階に変化する配列である光ディスクである。ま
た、請求項３に係る発明は、ピット列で信号を記録した
光ディスクにおいて、反射光強度がｎ段階に変化する単
一の長さを有するピットにより信号を記録した光ディス
クである。

【０００８】また、請求項４に係る発明は、請求項３に
記載された光ディスクにおいて、ピットは、ピット列方
向の間隔が単一の長さに相当するように形成される光デ
ィスクである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
つつ説明する。図１を参照して、本発明に係る光ディス
クの平面構造について説明する。光ディスク１０は、螺
旋状のトラック１を配して成る平面構造を有する。トラ
ックは同心円状であってもよい。本発明に係る光ディス
ク１０においては、信号記録はピット長を変化させるの
ではなく、ピットをその幅方向に微小なピットに分割
し、その分化した微小ピットの配列を変化させることに
より信号を多値記録するものである。即ち、図２を参照
して、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ）の最短ピット
である３Ｔのピット２の長さＬ１と同じ長さＬ１を有
し、ピット２の幅Ｗ１の４分の１の幅Ｗ２を有する微小
ピット３を、ピット２の幅方向に所定の方式により配列
することにより信号を記録するものである。

【００１０】図３を参照して、本発明に係る光ディスク
１０に信号を記録するピットの種類について説明する。
微小ピット３を幅方向に４個並べたものがピット３１で
あり、微小ピット３を幅方向に３個並べたものがピット
３２、３３であり、微小ピット３を幅方向に２個並べた
ものがピット３４、３５、３６、３７であり、微小ピッ
ト３を幅方向に１個並べたものがピット３８、３９であ
る。また、各ピット３１、３２、・・・・、３９は、全
て同じ長さＬ１を有し、Ｌ１は、通常、各変調方式の最
短ピット長に相当する長さに設定する。ＣＤの信号記録
に使用するピットのうち、最短ピットである３Ｔのピッ
トを基準に微小ピット３を形成するときは、その長さは
０．８３μｍ程度であり、その幅は３Ｔのピットの幅
０．５μｍの４分の１に相当する０．１２μｍ程度に設
定される。

【００１１】また、図４を参照して、本発明において信
号を記録するピットの断面構造について説明する。ピッ
ト３１は、微小ピット３を幅方向に４個並べたものであ
り、Ａ−Ｂ間における断面構造は、微小ピット３の４個
分に相当する幅に亘って一定の深さ４１を有する断面構
造である。また、ピット３３は、微小ピット３を幅方向
に３個並べたものであって、Ａ側の端に１個、それから
微小ピット３の幅Ｗ２だけ開けて２個連続して微小ピッ
ト３を形成したものであり、Ａ−Ｂ間における断面構造
は、微小ピット３の１個分の幅Ｗ２に亘って一定の深さ
を有する部分４２とランド４３と微小ピット３の２個分
の幅に亘って一定の深さを有する部分４４とを有する断
面構造である。更に、ピット３６は、微小ピット３を幅
方向に２個並べたものであって、Ａの端から微小ピット
３の１個分に相当する幅を開けて微小ピット３が１個形
成され、その形成された微小ピット３から１個分開け
て、また微小ピット３を形成したものであり、Ａ−Ｂ間
における断面構造は、ランド４５と、微小ピット３の１
個分に亘って一定の深さを有する部分４６と、ランド４
７と、微小ピット３の１個分に亘って一定の深さを有す
る部分４８とから成る断面構造である。また、更に、ピ
ット３７は、微小ピット３を幅方向に２個並べたもので
あって、Ａ側の端から微小ピット３の１個分に相当する
幅を開けて微小ピット３が２個連続して形成されたもの
であり、Ａ−Ｂ間における断面構造は、ランド４９と、
微小ピット３の１個分に亘って一定の深さを有する部分
５０と、ランド５１とから成る構造である。図３に示す
その他のピット３２、３４、３５、３８、３９について
も同様に形成される。また、上記形成される各ピット３
１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９
の深さは再生波長の６分の１から４分の１の値にされ、
例えば、再生波長が７８０ｎｍの場合、１２０ｎｍから
２００ｎｍの範囲に設定される。

【００１２】微小ピット３を幅方向に３個、２個、１個
並べて形成したピットの種類が図３に示すものしか存在
しない理由について、図５を参照して説明する。本発明
に係る光ディスク１０をレーザ光により再生するとき
は、レーザ光の光ディスク１０での反射光強度を検出し
て行う。通常、レーザ光５２の強度分布はガウス分布と
なり、実際の再生に用いられるのは、ガウス分布のうち
一定の強度５３以上を有するレーザ光である。また、一
定の強度５３以上を有するレーザ光の幅５４は、ピット
３１、３２、・・・、３９の幅と一致している。従っ
て、レーザ光５２の中心軸５５に対して微小ピット３が
対称の位置に存在するように微小ピット３を配列して形
成したピットは、レーザ光５２の反射光強度により識別
することができない。そこで、レーザ光５２の中心軸５
５に対して対称の位置に微小ピット３が存在しないよう
に微小ピット３を配列して形成したピットが意味のある
ピットとなる。微小ピット３を幅方向に２個並べた形成
したピット３４、３５、３６、３７は、中心軸５５に対
して微小ピット３が対称の位置に存在しない。その結
果、微小ピット３を幅方向に３個並べて形成したピット
としては、ピット３２、３３ｍの２種類であり、微小ピ
ット３を幅方向に２個並べて形成したピットとしては、
ピット３４、３５、３６、３７の４種類であり、微小ピ
ット３を幅方向に１個並べて形成したピットとしてはピ
ット３８、３９の２種類である。

【００１３】図６は、微小ピット３を幅方向に配列して
形成したピット３１、３２、・・・、３９の光ディスク
１０での配列の一例を示したものである。ピット列の幅
であるトラックピッチＴＰは、例えば、ＣＤのトラック
ピッチと同じ１．６μｍであってもよい。また、各ピッ
ト３１、３２、・・・、３９のトラック方向の間隔は、
各ピット３１、３２、・・・、３９の長さＬ１と同じで
ある。

【００１４】図７を参照して、本発明に係る光ディスク
１０の原盤の作製について説明する。光ディスク１０の
作製は、まず、原盤をカッティングにより作製して、そ
の後、原盤に基づいて基板を成形することにより行う。
原盤をカッティングする装置は、反射ミラー７１、７
３、７５、７７、８２、８３、８４と、ハーフミラー７
２、７４、７６、８５、８６、８７と、変調器７８、７
９、８０、８１と、光源８８と、ドライバ８９、９０、
９１、９２と、メモリ９３と、パルス発生回路９４と、
エンコーダ９５と、制御装置９６と、スピンドルモータ
９７とから成る。

【００１５】反射ミラー７１、７３、７５、７７、８
２、８３、８４は、レーザ光を反射し、ハーフミラー７
２、７４、７６、８５、８６、８７は、レーザ光の半分
を９０度の方向に反射し、半分を透過する。また、変調
器７８、７９、８０、８１は、所定の信号に基づいてレ
ーザ光を変調し、ドライバ８９、９０、９１、９２は、
メモリ９３からの信号を電圧値に変換して変調器７８、
７９、８０、９１に出力する。メモリ９３は、エンコー
ダ９５からの信号を入力し、入力した信号から記録デー
タの情報を示す各信号を抽出し、その抽出した信号を上
記ピット３１、３２、・・・、３９を形成するための信
号に変換した後、その変換した信号の位相をパルス発生
回路９４からのパルス信号の位相に合わせてドライバ８
９、９０、９１、９２へ出力する。パルス発生回路９４
は、スピンドルモータ９７から回転同期信号を検出し、
その同期信号に同期したパルス信号を生成し、メモリ９
３へ出力する。エンコーダ９５は、記録データを所定の
方式に変調して出力する。制御装置９６は、原盤のカッ
ティング装置の各部を制御する。図７に示す原盤のカッ
ティング装置は、４本のレーザ光で原盤をカッティング
するため光源８８から出射されたレーザ光は、ハーフミ
ラー８５、８６、８７により分離され４本のレーザ光に
分けられる。

【００１６】原盤のカッティング装置の動作について説
明する。記録データ９５はエンコーダ９５に入力され、
エンコーダ９５は、入力した記録データを所定の方式で
変調し、図８に示す各種の長さを有する信号ｃ１、ｃ
２、・・・、ｃ９から成る信号（ｃ）をメモリ９３に出
力する。また、パルス発生回路９４は、スピンドルモー
タ９７から、図８に示すスピンドルモータの同期信号
（ａ）を入力し、その入力した同期信号（ａ）に同期し
たパルス信号（ｂ）を生成し、メモリ９３へ出力する。
メモリ９３は、入力した信号（ｃ）から各信号ｃ１、ｃ
２、・・・、ｃ９を抽出し、その抽出した信号ｃ１、ｃ
２、・・・、ｃ９の長さに対応して上記ピット３１、３
２、・・・、３９のいずれかを選択した後、その選択し
たピットを形成するための信号（ｄ）、（ｅ）、
（ｆ）、（ｇ）をパルス信号（ｂ）の位相に合わせて生
成し、ドライバ８９、９０、９１、９２へ出力する。

【００１７】信号（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）の生
成について詳細に説明する。例えば、図９に示すピット
３１、３３、３６、３７、３５、３９、３８の配列を形
成するためには、信号（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）
は図８に示す信号となる。即ち、信号（ｄ）は、信号ｄ
１、ｄ２、ｄ５から成り、信号（ｅ）は、信号ｅ１、ｅ
３、ｅ４、ｅ６から成り、信号（ｆ）は、信号ｆ１、ｆ
２、ｆ４から成り、信号（ｇ）は、信号ｇ１、ｇ２、ｇ
３、ｇ５、ｇ７から成る。ここで、信号ｄ１、ｄ２、ｄ
５、ｅ１、ｅ３、ｅ４、ｅ６、ｆ１、ｆ２、ｆ４、ｇ
１、ｇ２、ｇ３、ｇ５、ｇ７は、微小ピット３を形成す
るための信号である。従って、ピット３１を形成すると
きは、微小ピット３を幅方向に４個並べるため、信号
（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）の各々の１番目の信号
は微小ピット３を形成するための信号ｄ１、ｅ１、ｆ
１、ｇ１となる。即ち、ピット３１は、信号ｄ１、ｅ
１、ｆ１、ｇ１により形成される。ピット３１を形成し
た後は、ピット３１と同じ長さを有するランド部が存在
するため、信号ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１の次の１周期に
は微小ピット３を形成する信号は、信号（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）のいずれにも存在しない。その
次の１周期にはピット３３を形成する信号が存在する。
即ち、信号（ｄ）には信号ｄ２が、信号（ｆ）には信号
ｆ２が、信号（ｇ）には信号ｇ２が、それぞれ、存在す
る。即ち、ピット３３は、信号ｄ２、ｆ２、ｇ２により
形成される。更にその次の１周期には、ピットが存在し
ない領域が形成されるため、微小ピット３を形成する信
号は、信号（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）のいずれに
も存在しない。以下、同様にして、ピット３６、３５、
３９、３８を形成するための信号（ｅ３、ｇ３）、（ｅ
３、ｆ４）、（ｄ５、ｇ５）、（ｅ６）、（ｇ７）が生
成される。信号（ｄ）は、図９に示す第１列１００に微
小ピット３を形成するための信号を生成し、また、信号
（ｅ）は、第２列１０１に、信号（ｆ）は、第３列１０
２に、信号（ｇ）は、第４列１０３に微小ピット３を形
成するための信号を生成する。

【００１８】メモリ９３により生成された信号（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）のうち、第１列１００を形成す
るための信号（ｄ）はドライバ８９へ出力され、第２列
１０１を形成するための信号（ｅ）はドライバ９０へ出
力され、第３列１０２を形成するための信号（ｆ）はド
ライバ９１へ出力され、第４列１０３を形成するための
信号（ｇ）はドライバ９２へ出力される。ドライバ８
９、９０、９１、９２は、それぞれ、信号（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に基づいて、電圧値に変化した
後、変調器８１、８０、７９、７８へ出力する。一方、
光源８８から出射されたレーザ光は、ハーフミラー８７
で半分が９０度の方向に反射され、半分を透過する。ハ
ーフミラー８７で反射されたレーザ光は反射ミラー８２
で９０度の方向に反射され、変調器８１へ入射する。変
調器８１に入射したレーザ光は、信号（ｄ）を電圧値に
変換した信号に基づいて変調される。また、ハーフミラ
ー８７を透過したレーザ光は、ハーフミラー８６で半分
が９０度の方向に反射され、半分が透過する。ハーフミ
ラー８６で反射されたレーザ光は、反射ミラー８３で９
０度の方向に反射され、変調器８０に入射し、変調器８
０で信号（ｅ）を電圧値に変換した信号に基づいて変調
される。ハーフミラー８６を透過したレーザ光は、ハー
フミラー８５で半分が９０度の方向に反射され、半分が
透過する。ハーフミラー８５で反射されたレーザ光は反
射ミラー８４で９０度の方向に反射され、変調器７９へ
入射し、変調器７９で信号（ｆ）を電圧値に変換した信
号に基づいて変調される。ハーフミラー８５を透過した
レーザ光は、変調器７８へ入射し、変調器７８で信号
（ｇ）を電圧値に変換した信号に基づいて変調される。
変調器８１で変調されたレーザ光は、反射ミラー７３、
ハーフミラー７２、反射ミラー７１を介してディスク原
盤７０に照射される。また、変調器８０で変調されたレ
ーザ光は、反射ミラー７５、ハーフミラー７４、７２、
反射ミラー７１を介してディスク原盤７０に照射され
る。更に、変調器７９で変調されたレーザ光は、反射ミ
ラー７７、ハーフミラー７６、７４、７２、反射ミラー
７１を介してディスク原盤７０に照射される。また更
に、変調器７８で変調されたレーザ光は、ハーフミラー
７６、７４、７２、反射ミラー７１を介してディスク原
盤７０に照射される。ディスク原盤７０に照射されるレ
ーザ光のスポット径は０．１μｍ程度であり、波長は、
・・・ｎｍである。また、スピンドルモータ９７はディ
スク原盤７０を所定の回転数で回転させる。これによ
り、ピット３１、３２、・・・、３９がディスク原盤７
０上に形成され、ディスク原盤のカッティングが終了す
る。

【００１９】図１０を参照して、光ディスク１０の信号
再生を行う光ピックアップについて説明する。光ピック
アップは、半導体レーザ１１０と、回折格子１１１と、
コリメータレンズ１１２と、ハーフミラー１１３と、対
物レンズ１１４と、集光レンズ１１５と、光検出器１１
６とを備える。半導体レーザ１１０は、波長７８０ｎｍ
のレーザ光を生成する。回折格子１１１は、レーザ光を
回折して３ビームを生成する。コリメータレンズ１１２
は、レーザ光を平行光にする。ハーフミラー１１３は、
コリメータレンズ１１２からのレーザ光を透過し、光デ
ィスク１０からの反射光を９０度の方向に反射する。対
物レンズ１１４は、レーザ光を集光して光ディスク１０
に照射する。集光レンズは、ハーフミラー１１３からの
反射光っを集光して光検出器１１６に照射する。光検出
器１１６は、反射光強度を検出して所定の演算を行う。

【００２０】半導体レーザ１１０から出射されたレーザ
光は、回折格子１１で３ビームに変換され、コリメータ
レンズ１１２で平行光にされた後、ハーフミラー１１３
を介して対物レンズ１１４に入射し、対物レンズ１１４
で集光され、光ディスク１０に照射される。光ディスク
１０に照射されたレーザ光は、信号記録面に形成された
ピット３１、３２、・・・、３９に起因した強度で反射
され、対物レンズ１１４を介してハーフミラー１１３ま
で戻り、ハーフミラー１１３で半分が反射され、集光レ
ンズ１１５に入射し、集光レンズ１１５で集光されて光
検出器１１６に照射される。光検出器１１６は、反射光
強度を検出して所定の演算を行う。

【００２１】図１１を参照して、光検出器１１６の平面
構造を説明する。光検出器１１６は矢印１２０で示す方
向が光ディスク１０のトラック方向に、矢印１２１で示
す方向が光ディスク１０のとトラッキング方向になるよ
うに配置されている。光検出器１１６は、検出部１２２
Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、１２２Ｄ、１２２Ｅ、１２２
Ｆの６つに分割されており、検出部１２２Ａ、１２２Ｂ
で３ビームのうちのサブビームＬＬ１、ＬＬ２を検出
し、その検出したビームＬＬ１の強度と、ＬＬ２の強度
との差を演算することによりトラッキングエラー信号を
生成する。また、メインビームＬＬ３は、検出部１２２
Ｃ、１２２Ｄ、１２２Ｅ、１２２Ｆで検出され、各検出
部で検出された光強度の和を演算することにより信号を
検出する。また、検出部１２２Ｃ、１２２Ｄ、１２２
Ｅ、１２２Ｆは、トラッキング方向に長方形となるよう
に形成されている。これは、ピット３１、３２、・・
・、３９は、トラッキング方向に微小ピット３を配列し
て形成されるため、ピット３１、３２、・・・、３９の
各々においてトラッキング方向に４分割された各領域か
らの反射光の強度の違いを正確に検出するためである。

【００２２】図１２を参照して、光検出光１１６の検出
部１２２Ｃ、１２２Ｄ、１２２Ｅ、１２２Ｆで検出され
た光強度の和は、図１２の（ａ）に示す波形として検出
され、その後、９段階のレベルのうち各ピークに最も近
いレベルでコンパレートすることにより検出した波形を
２値化した２値化信号を生成して（図１２の（ｂ）参
照）、信号を再生する。これにより、光ディスク１０に
記録された信号が再生される。

【００２３】上記の説明においては、微小ピット３を光
ディスク１０のトラッキング方向に４個並べて、ピット
３１、３２、・・・、３９を形成して信号を記録した例
について説明した。各ピット３１、３２、・・・、３９
は、各変調方式におけるピットの内、最短ピット長に相
当するピット長を有するため、従来の記録方式で記録し
た光ディスクより高密度の光ディスクを容易に作製する
ことができ、また、その信号再生も容易に行うことがで
きる。

【００２４】また、本発明に係る光ディスクは、微小ピ
ットを光ディスクのトラッキング方向に４個並べて作製
したものに限らず、４個以上並べて作製した光ディスク
であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ディスクの平面図である。

【図２】微小ピットと従来のピットとの比較を説明する
図である。

【図３】微小ピットを用いて作製できるピットの種類を
説明する図である。

【図４】微小ピットを用いて作製したピットの断面構造
を説明する図である。

【図５】微小ピットを用いて作製したピットとレーザ光
の強度分布との関係を説明する図である。

【図６】微小ピットを用いて作製したピットの配列例を
示す図である。

【図７】ディスク原盤のカッティング装置のブロック図
である。

【図８】ディスク原盤のカッティングを行う際の信号を
示す図である。

【図９】ディスク原盤にカッティングを行う際の信号を
説明する図である。

【図１０】本発明に係る光ディスクを再生する光ピック
アップのブロック図である。

【図１１】光検出器の平面図である。

【図１２】光検出器で検出された光強度を２値化信号へ
変換することを説明する図である。

【符号の説明】

１・・・トラック２・・・従来ピット３・・・微小ピット１０・・・光ディスク３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３
９・・・ピット５２・・・レーザ光５３・・・基準５４・・・ビーム幅５５・・・中心軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピット列で信号を記録した光ディスクに
おいて、所定の幅を有するピットをその幅方向に複数の微小ピッ
トに分割し、前記微小ピットを前記ピット列の幅方向に
所定の方式で配列することにより前記ピット列を形成し
た光ディスク。
【請求項２】前記所定の方式は、前記ピット列を走査
するレーザ光の反射光強度がｎ段階に変化する配列であ
る請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】ピット列で信号を記録した光ディスクに
おいて、反射光強度がｎ段階に変化する単一の長さを有するピッ
トにより信号を記録した光ディスク。
【請求項４】前記ピットは、前記ピット列方向の間隔
が前記単一の長さに相当するように形成される請求項３
記載の光ディスク。