KR20120030363A - 재생 전용형 광 기록 매체 - Google Patents

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KR20120030363A
KR20120030363A KR1020117027053A KR20117027053A KR20120030363A KR 20120030363 A KR20120030363 A KR 20120030363A KR 1020117027053 A KR1020117027053 A KR 1020117027053A KR 20117027053 A KR20117027053 A KR 20117027053A KR 20120030363 A KR20120030363 A KR 20120030363A
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데쯔히로 사까모또
준 나까노
다께히데 엔도
나오끼 오까와
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소니 주식회사
가부시키가이샤 소니 디에이디씨
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Abstract

경시 변화에 의한 금속 반사막의 특성의 변화가 적고, 내구성을 갖는 재생 전용형 광 기록 매체를 제공한다.
기판(101)과, 랜드(L)와 피트(P)의 조합에 의해 정보가 기록된 정보 기록면과, 정보 기록면에 접하여 설치된 금속 반사막(102)을 포함하고, 금속 반사막(102)은 Al100 -x- zXxZz(x, z는 원자％)로 표시되고, X는 적어도 Ti를 포함하는 원소로 이루어지고, Z는 적어도 Fe를 포함하는 원소로 이루어지고, x=1.0 내지 3.0이며, z=0.05 내지 1.0인 재생 전용형 광 기록 매체(100)를 구성한다.

Description

재생 전용형 광 기록 매체{PRERECORDED OPTICAL RECORDING MEDIUM}
본 발명은 금속 반사막을 갖는 재생 전용형 광 기록 매체에 관한 것이다.
광 기록 매체인 광 디스크, 특히 재생 전용의 ROM(Read only Memory) 디스크는 1개의 스탬퍼로부터 플라스틱의 사출 성형에 의해 단시간에 대량의 레플리카 기판을 저렴하게 제조하는 것이 가능하다. 그로 인해, 패키지 미디어로서 널리 이용되고 있다.
그런데, 예를 들어 저작권의 침해 방지를 목적으로 하여 디스크마다 개별적으로 다른 식별 정보를 부가하는 것이 고려되고 있고, 이 식별 정보를 부가하는 방법으로서, 예를 들어 금속 반사막에 부 데이터를 기록하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1의 광 디스크에서는 금속 반사막으로서 Ag(은) 합금이 사용되고 있다.
Ag 합금으로 이루어지는 금속 반사막은, 특허문헌 1에 기재되어 있는 부 데이터를 기록하는 재생 전용형 광 기록 매체로 한정되지 않고, 일반적인 재생 전용형 광 기록 매체에 사용하는 것이 가능하다.
그러나, 은 합금은 재생 전용형 광 기록 매체의 재료로서는 약간 고가이기 때문에 비용이 들게 된다.
이에, 예를 들어 Ag 대신에 Al(알루미늄)을 사용하는 것이 고려된다.
실제로 파장 650nm나 파장 780nm의 광으로 정보의 기록이나 재생을 행하는 광 기록 매체에 있어서, 금속 반사막에 Al이나 Al 합금을 사용하고 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
일본 특허 공개 제2007-335003호 공보 일본 특허 공개 제2003-317318호 공보
그러나, 파장 405nm의 광으로 정보의 기록이나 재생을 행하는 광 기록 매체의 금속 반사막에, 종래의 파장 650nm나 파장 780nm의 광으로 정보의 기록이나 재생을 행하는 광 기록 매체에서 사용되고 있는 Al이나 Al 합금을 그대로 사용하면, 문제가 발생한다.
즉, 경시 변화에 의해 파장 405nm의 광에 대한 반사율이 열화되게 된다.
또한, 금속 반사막에 부 데이터를 기록하여 재생하는 경우에, 경시 변화에 의해 재생 신호 출력이 변화하게 된다.
상술한 문제의 해결을 위해, 본 발명에서는 경시 변화에 의한 금속 반사막의 특성의 변화가 적고, 내구성을 갖는 재생 전용형 광 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 재생 전용형 광 기록 매체는, 기판과, 기판에 형성된 피트 및 랜드의 조합에 의해 구성되어 있는, 정보가 기록된 정보 기록면과, 정보 기록면에 접하여 설치된 금속 반사막을 포함하는 것이다. 그리고, 금속 반사막은 Al100-x-zXxZz(x, z는 원자％)로 표시되고, X는 적어도 Ti를 포함하는 원소로 이루어지고, Z는 적어도 Fe를 포함하는 원소로 이루어지고, x=1.0 내지 3.0이며, z=0.05 내지 1.0이다.
상술한 본 발명의 재생 전용형 광 기록 매체의 구성에 따르면, 금속 반사막이 Al100 -x- zXxZz(x, z는 원자％)로 표시되고, 적어도 Ti를 포함하는 X 성분의 함유량 x=1.0 내지 3.0이며, 적어도 Fe를 포함하는 Z 성분의 함유량 z=0.05 내지 1.0이다.
이에 따라, 경시 변화에 의한 금속 반사막의 특성(예를 들어, 상술한 파장 405nm의 광에 대한 반사율)의 변화를 적게 하는 것이 가능해진다.
상술한 본 발명에 따르면, 경시 변화에 의한 금속 반사막의 특성의 변화를 적게 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 따르면, 저렴한 재료로 금속 반사막을 구성할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의해, 경시 변화에 의한 금속 반사막의 특성의 변화가 적고, 내구성을 갖는 재생 전용형 광 기록 매체를 저렴하게 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체의 개략 구성도(단면도)이다.
도 2는 Ti-Al계의 상(phase) 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체의 제조 방법의 일 형태를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체에 대하여 사용하는 부 데이터의 기록 장치의 일 형태의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체의 부 데이터의 기록의 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체에 대하여 사용하는 부 데이터의 재생 장치의 일 형태의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체의 부 데이터의 재생의 설명도이다.
도 8의 A, B는 실시예 1, 실시예 2의 재생 전용형 광 기록 매체의 가속 시험 전후의 반사율의 변화를 도시한 도면이다.
도 9의 A, B는 비교예 1, 비교예 2의 재생 전용형 광 기록 매체의 가속 시험 전후의 반사율의 변화를 도시한 도면이다.
도 10은 실시예 3 내지 실시예 7의 재생 전용형 광 기록 매체의 초기의 기록 감도를 도시한 도면이다.
도 11은 실시예 8 내지 실시예 12의 재생 전용형 광 기록 매체의 초기의 기록 감도를 도시한 도면이다.
도 12는 실시예 13 내지 실시예 17의 재생 전용형 광 기록 매체의 초기의 기록 감도를 도시한 도면이다.
도 13은 실시예 3 내지 실시예 7의 재생 전용형 광 기록 매체의 가속 시험 전후의 부 데이터 재생 신호 출력의 변화를 도시한 도면이다.
도 14는 실시예 8 내지 실시예 12의 재생 전용형 광 기록 매체의 가속 시험 전후의 부 데이터 재생 신호 출력의 변화를 도시한 도면이다.
도 15는 실시예 13 내지 실시예 17의 재생 전용형 광 기록 매체의 가속 시험 전후의 부 데이터 재생 신호 출력의 변화를 도시한 도면이다.
이하, 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(이하, 실시 형태로 함)에 대하여 설명한다.
또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 제1 실시 형태
2. 제2 실시 형태
3. 변형예
4. 실시예
<1. 제1 실시 형태>
본 발명의 제1 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체의 개략 구성도(단면도)를 도 1에 나타낸다.
이 광 디스크(100)는 기판(101) 상에 금속 반사막(102)과 커버층(103)이 적층되어 이루어진다.
기판(101)으로서는, 예를 들어 폴리카르보네이트 등의 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
이 기판(101)의 금속 반사막(102)과 접하는 면에는 요철의 단면 형상이 부여되어 있다. 오목 형상의 단면부는 피트(P)이며, 볼록 형상의 단면부는 랜드(L)이다. 즉, 커버층(103)으로부터 레이저광(105)이 조사되고, 이 레이저광(105)의 입사측을 향하여 볼록 형상의 단면부가 랜드(L)이다. 이들 피트(P)와 랜드(L)의 조합, 구체적으로는 피트(P)와 랜드(L)의 각각의 길이에 의해 정보의 기록이 이루어지고 있다.
이 피트(P)와 랜드(L)가 형성된 기판(101)의 요철면에 금속 반사막(102)이 적층되어 있다. 그리고, 이 금속 반사막(102) 상에 추가로 커버층(103)이 적층되어 있다.
커버층(103)의 재료로서는, 예를 들어 폴리카르보네이트 수지 필름이나, 자외선 경화 수지를 소정의 두께로 스핀 코팅한 후에 자외선을 조사하여 고체화시킨 것을 사용할 수 있다.
금속 반사막(102)은 기판(101) 상에 적층됨으로써 피트(P)와 랜드(L)의 형상에 따른 요철의 단면 형상이 부여되고 있다.
또한, 금속 반사막(102)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 대물 렌즈(104)에 의해 집광된 레이저광(105)이 커버층(103)을 통해 조사된다. 이때, 요철에 따른 반사광이 얻어진다.
본 실시 형태에 있어서는, 특히 금속 반사막(102)을 Al100 -x- zXxZz(x, z는 원자％)의 Al 합금에 의해 형성한다.
여기서, X는 Ti(티타늄)를 포함하고, Z는 Fe(철)를 포함한다.
그리고, Al 합금 중의 X의 조성 x와 Z의 조성 z를 x=1.0 내지 3.0, z=0.05 내지 1.0의 범위 내로 선정한다.
또한, X는 주성분인 Ti 이외에 W, Ta, V, Mo, Nb, Zr을 포함할 수도 있다. Z는 주성분인 Fe 이외에 Co, Ni를 포함할 수도 있다.
여기서, Al-Ti계의 상 다이어그램을 도 2에 도시한다.
Al에 Ti가 완전히 고용되는 것은 Al 98.5％-Ti 1.5％(숫자는 원자％)까지이지만, 이보다 Ti 농도가 높더라도 TiAl3의 금속간 화합물을 균일하게 분산시킴으로써, 마치 합금으로 되어 있는 것처럼 행동하는 것이 가능하다.
그리고, 금속 반사막(102)으로서 충분한 균일성을 갖게 하는 것이 가능한 범위는 Al 97％-Ti 3％(숫자는 원자％)가 상한이라고 생각된다.
Ti를 포함하는 X의 함유량 x가 3.0 원자％를 초과하면, 금속 반사막(102)으로서 충분한 균일성을 갖게 하는 것이 곤란해진다.
또한, Ti를 포함하는 X의 함유량 x가 1.0 원자％ 미만이거나, Fe를 포함하는 Z의 함유량 z가 0.05 원자％ 미만 또는 1.0 원자％를 초과하면, 금속 반사막(102)의 내구성이나 특성이 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다.
금속 반사막(102)의 Al 합금은, 예를 들어 증착법이나 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
스퍼터링의 타깃으로서는 합금과 동일한 조성의 타깃을 사용할 수도 있다. 또한, 각각 합금의 성분을 포함하는 복수 종류의 조성의 타깃을 동시에 조합하여 사용할 수도 있다.
본 실시 형태의 광 디스크(100)는, 특히 피트 및 랜드의 조합에 의해 기판(101)에 기록된 정보의 판독에 파장 405nm의 광(청색 레이저 등)이 사용되는 광 디스크에 적용하면 적합하다.
상술한 본 실시 형태의 광 디스크(100)에 따르면, 금속 반사막(102)이 Al100-x-zXxZz의 Al 합금이며, X가 Ti를 포함하고, Z가 Fe를 포함하고, X의 함유량 x(원자％)가 x=1.0 내지 3.0이며, Z의 함유량 z(원자％)가 z=0.05 내지 1.0이다. 이에 따라, 경시 변화에 의한 금속 반사막(102)의 특성(예를 들어, 파장 405nm의 광 등의 비교적 짧은 파장의 광에 대한 반사율)의 변화를 적게 할 수 있다.
또한, Al 합금이라는 저렴한 재료로 금속 반사막(102)을 구성할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에 의해, 경시 변화에 의한 금속 반사막(102)의 특성의 변화가 적고, 내구성을 갖는 광 디스크(100)를 저렴하게 실현할 수 있다.
<2. 제2 실시 형태>
본 발명의 제2 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체의 구성을 설명한다.
재생 전용형 광 기록 매체의 단면 구조는, 도 1에 도시한 제1 실시 형태의 광 디스크(100)와 마찬가지이다.
본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 금속 반사막(102)을 Al100-x-zXxZz(x, z는 원자％)의 Al 합금에 의해 형성한다. 그리고, X는 Ti를 포함하고, Z는 Fe를 포함하고, X의 함유량 x(원자％)가 x=1.0 내지 3.0이며, Z의 함유량 z(원시％)가 z=0.05 내지 1.0이다.
본 실시 형태에서는, 추가로, 도 1에 도시한 광 디스크(100)의 금속 반사막(102)을 추기 기록 가능한 금속 반사막으로 하여, 요철에 의한 주 데이터와는 다른 데이터인 부 데이터를 이 금속 반사막(102)에 기록하는 구성으로 한다.
Ti를 포함하는 X의 함유량 x가 3.0 원자％를 초과하면, 금속 반사막(102)으로서 충분한 균일성을 갖게 하는 것이 곤란해진다.
또한, Ti를 포함하는 X의 함유량 x가 1.0 원자％ 미만이거나, Fe를 포함하는 Z의 함유량 z가 0.05 원자％ 미만이면 충분한 기록 감도가 얻어지지 않고, 또한 z가 1.0 원자％를 초과하면, 금속 반사막(102)의 내구성이 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 특히, 본 실시 형태에서는 금속 반사막(102)에 기록한 부 데이터의 재생 신호 출력이 경시 변화에 의해 변화하거나 할 우려가 있다.
본 실시 형태에서는 광 디스크(100)의 금속 반사막(102)에 부 데이터를 기록하므로, 광 디스크(100)의 제조 방법이, 부 데이터를 기록하지 않는 통상의 광 기록 매체와는 상이하다.
여기서, 본 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체의 제조 방법의 일 형태를 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 우선 사용자 데이터의 포맷화 공정(S11)을 실행한다. 이 포맷화 공정(S11)은, 예를 들어 컴퓨터 등을 사용하여 행한다.
이 포맷화 공정(S11)에서는, 광 디스크(100)에 대하여 기록되어야 할 콘텐츠 데이터(사용자 데이터)에 대하여, 소정의 규격에 따른 포맷 데이터열이 얻어지도록 변환 동작을 행한다. 또한, 실제로는 사용자 데이터에 대한 오류 검출 부호 및 오류 정정 부호의 부가, 인터리브 처리 등도 행한다.
이어서, 가변 길이 변조 공정(S12)을 행한다. 이 공정(S12)에서는 포맷화 공정(S11)에 의해 생성된 데이터열에 대하여 가변 길이 변조 처리를 실시한다.
이 가변 길이 변조 공정(S12)에 의해 얻어진 데이터 열의 "0" "1" 패턴이, 실제로 디스크(100)에 대하여 형성되는 피트(P)와 랜드(L)의 패턴이 된다.
이와 같이, 사용자 데이터에 대하여 포맷화, 가변 길이 변조 처리가 실시되어 얻어진 데이터를 여기에서는 주 데이터라 호칭한다.
계속해서, 원반 제작 공정(S13)을 행한다. 원반 제작 공정(S13)은 주지의 마스터링 장치를 사용하여 행한다.
원반 제작 공정(S13)에서는, 우선 유리 원반에 대하여 포토레지스트를 형성한다. 그리고, 포토레지스트가 형성된 유리 원반을 회전 구동한 상태로, 가변 길이 변조 공정(S12)에서 생성한 주 데이터에 따라 변조한 레이저광을 조사하여 현상 처리함으로써, 기록 트랙을 따른 요철의 패턴을 형성한다. 즉, 피트(P)와 랜드(L)를 형성한다.
이어서, 피트와 랜드가 형성된 유리 원반 위에 전해 도금을 실시하고, 이것을 박리하여 금속 원반(D14)을 제작한다.
이와 같이 하여 얻은 금속 원반(D14)을 사용하여 디스크 형성 공정(S15)을 행한다.
디스크 형성 공정(S15)에서는 우선 금속 원반(D14)을 바탕으로 스탬퍼를 제작한다. 그리고, 이 스탬퍼를 성형 금형 내에 배치하고, 사출 성형기를 사용하여 폴리카르보네이트나 아크릴 등의 투명 수지에 의해 기판(101)을 형성한다. 이 기판(101)에는 앞의 변조 공정(S12)에서 생성된 주 데이터에 따른 피트와 랜드의 패턴이 기록 트랙을 따라 형성되어 있다.
그리고, 이 기판(101)에 대하여 금속 반사막(102)의 성막용 금속 합금 타깃을 사용하여 금속 반사막(102)을 증착, 스퍼터링 등에 의해 적층하고, 추가로 이 금속 반사막(102) 상에 커버층(103)을 적층한다. 이에 따라, 주 데이터만이 기록된 광 디스크(주 데이터 기록 디스크)(D16)를 형성한다.
계속해서, 부 데이터 기록 공정(S17)을 행한다. 즉, 상술한 피트(P)와 랜드(L)의 패턴에 의해 기록되는 주 데이터 이외에 부 데이터를 기록한다. 부 데이터의 기록에는, 상세한 사항을 후술하는 부 데이터 기록 장치(50)를 사용한다.
이 경우, 부 데이터는 그의 데이터 내용 부분이 되는 실데이터 제작으로서, 주 데이터의 기록이 이루어진 디스크(D16)의 각각에, 유니크가 되는 예를 들어 일련 번호 정보를 기록한다. 즉, 이에 따라, 부 데이터 기록 공정(S17)에 의해 제작되는 각 광 디스크(100)로서 각각 고유의 식별 정보(식별 번호)가 부가된다.
또한, 이 부 데이터로서는, 실제로 데이터로서의 식별 정보 외에, 예를 들어 에러 정정 부호도 부가되게 된다. 이 에러 정정 부호가 부가됨으로써, 재생 시에 상기 식별 정보에 대한 에러 정정 처리를 행할 수 있다.
부 데이터는, 피트(P)와 랜드(L)에 의한 주 데이터의 특정 구간에서의 특정 위치에 대하여, 금속 반사막(102)에 기록 파워에 의한 레이저광 조사에 의한 마크를 형성함으로써 기록한다.
부 데이터는, 이 경우에는 식별 정보와 에러 정정 부호를 포함하는 것으로 하지만, 다른 데이터를 부가할 수도 있다.
(부 데이터 기록 장치)
이어서, 이 제2 실시 형태의 재생 전용형 광 기록 매체, 예를 들어 광 디스크(D16)에 대하여 상술한 부 데이터를 기록하는 부 데이터 기록 장치의 일 형태를 설명한다.
부 데이터 기록 장치의 일 형태의 구성도(블록도)를 도 4에 도시한다.
부 데이터는, 상술한 바와 같이, 그의 데이터 내용으로서 각 광 디스크(100)에 고유의 식별 정보를 기록하는 것으로 하고 있으므로, 이 부 데이터 기록 장치(50)는, 장전되는 광 디스크(100)(D16)마다 상이한 패턴에 의한 부 데이터를 기록한다.
또한, 부 데이터는, 광 디스크(D16) 상에 있어서 미리 이것을 기록하는 구간이 정해지고, 추가로 이 구간 내에서 각각의 마크를 삽입하는 위치로서도 미리 정해져 있다. 부 데이터 기록 장치(50)로서는, 이러한 미리 정해진 특정 위치에 마크가 기록될 수 있도록 구성되어 있다.
우선, 광 디스크(D16)는 턴테이블(도시하지 않음)에 적재된 상태로 스핀들 모터(51)에 의해 소정의 회전 구동 방식에 따라서 회전 구동된다. 이와 같이, 회전 구동되는 광 디스크(D16)에 대하여 광 픽업(OP)이 기록 신호(주 데이터)의 판독을 행한다.
이 광 픽업(OP)에는, 레이저 광원이 되는 레이저 다이오드(LD), 레이저광을 광 디스크(100)의 기록면에 집광?조사하기 위한 대물 렌즈(52), 광 디스크(D16)로부터의 레이저광 조사에 기초한 반사광을 검출하는 포토 디텍터(PD) 등이 구비되어 있다.
광 픽업(OP) 내의 포토 디텍터(PD)에 의해 검출된 반사광 정보는 I-V 변환 회로(53)에서 전기 신호로 변환된 후, 매트릭스 회로(54)에 공급된다. 매트릭스 회로(54)는 I-V 변환 회로(53)로부터의 반사광 정보에 기초하여 재생 신호(RF), 트래킹 에러 신호(TE), 포커스 에러 신호(FE)를 생성한다.
서보 회로(55)는 매트릭스 회로(54)로부터의 트래킹 에러 신호(TE), 포커스 에러 신호(FE)에 기초하여, 2축 구동 회로(56)가 출력하는 트래킹 드라이브 신호(TD) 및 포커스 드라이브 신호(FD)를 제어한다. 이들 트래킹 드라이브 신호(TD)?포커스 드라이브 신호(FD)는 광 픽업(OP) 내에서 대물 렌즈(52)를 유지하는 2축 기구(도시하지 않음)에 대하여 공급된다. 그리고, 이들 신호에 기초하여 대물 렌즈(52)가 트래킹 방향, 포커스 방향으로 구동되도록 되어 있다.
이들 서보 회로(55), 2축 구동 회로(56), 2축 기구에 의한 트래킹 서보?포커스 서보계에 있어서, 서보 회로(55)가 트래킹 에러 신호(TE)나 포커스 에러 신호(FE)에 기초한 제어를 행한다. 이에 따라, 광 디스크(D16)에 조사되는 레이저광의 빔 스폿이 광 디스크(D16)에 형성되는 피트 열(기록 트랙)을 트레이스하면서 적정한 포커스 상태로 유지되도록 제어가 행해진다.
또한, 매트릭스 회로(54)에서 생성된 재생 신호(RF)는 2치화 회로(57)에 공급되고, 이 2치화 회로(57)에서 "0" "1"의 2치화 데이터로 변환된다. 이 2치화 데이터는 동기 검출 회로(58) 및 PLL(Phase Locked Loop) 회로(59)에 대하여 공급된다.
PLL 회로(59)는, 공급되는 2치화 데이터에 동기한 클록(CLK)을 생성하고, 이것을 필요한 각 부의 동작 클록으로서 공급한다. 특히, 이 클록(CLK)은 2치화 회로(57), 동기 검출 회로(58), 어드레스 검출 회로(60), 및 부 데이터 발생 회로(61)의 동작 클록으로서도 공급된다.
동기 검출 회로(58)는, 공급되는 2치화 데이터로부터 프레임마다에 삽입되는 sync 패턴을 검출한다. 구체적으로는, 이 경우의 sync 패턴이 되는 9T 구간을 검출하여 프레임 동기 검출을 행한다.
프레임 동기 신호는 어드레스 검출 회로(60)를 비롯한 필요한 각 부에 대하여 공급된다.
어드레스 검출 회로(60)는 프레임 동기 신호와 공급되는 2치화 데이터에 기초하여 어드레스 정보의 검출을 행한다. 검출된 어드레스 정보는 부 데이터 기록 장치(50)의 전체 제어를 행하는 도시되지 않은 컨트롤러에 공급되어 시크 동작 등에 사용된다. 또한, 이 어드레스 정보는 부 데이터 발생 회로(61)에서의 기록 펄스 생성 회로(63)에 대해서도 공급된다.
부 데이터 발생 회로(61)는 도시하는 바와 같이 하여 기록 펄스 생성 회로(63), RAM(Random Access Memory)(62)을 구비하고 있다. 이 부 데이터 발생 회로(61)는, 입력되는 부 데이터 및 어드레스 검출 회로(60)로부터 공급되는 어드레스 정보와 PLL 회로(59)로부터 공급되는 클록(CLK)에 기초하여, 기록되어야 할 부 데이터를 기록하기 위한 기록 펄스 신호(Wrp)를 생성한다.
레이저 파워 제어부(64)는, 부 데이터 발생 회로(61)로부터 출력되는 기록 펄스 신호(Wrp)에 기초하여 광 픽업(OP) 내의 레이저 다이오드(LD)의 레이저 파워를 제어한다. 구체적으로는, 레이저 파워 제어부(64)는 기록 펄스 신호(Wrp)가 L(저) 레벨일 때에는 재생 파워에 의한 레이저 출력이 얻어지도록 제어한다. 또한, 기록 펄스 신호(Wrp)가 H(고) 레벨일 때에는 기록 파워가 되도록 제어를 행한다.
이 레이저 파워 제어부(64)의 제어에 의해, 기록 파워에 의한 레이저 조사가 행해짐으로써, 이 레이저 조사 부분에서의 금속 반사막(102)에 마크가 형성되게 된다. 이렇게 반사막(102)에 형성되는 마크에 의해 광 디스크(D16) 상에 부 데이터가 기록된다.
또한, 도 5는 도 4의 부 데이터 발생 회로(61)의 동작에 의해 실현하고자 하는 부 데이터의 기록에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
이 도 5에서는, 부 데이터를 구성하는 1 비트의 부호로서 "0"을 기록하는 경우와 "1"을 기록하는 경우의 각각의 예를 나타내고 있다.
우선, 부호의 표현 방법으로서는, 주 데이터 중에 존재하는 소정 길이의 랜드에 대하여, 인접하는 홀수번째(odd)와 짝수번째(even)를 1조로 하여 생각한다. 그리고, 이들 소정 길이의 랜드의 인접하는 홀수번째와 짝수번째의 1조마다에 대하여, 홀수번째에 대하여 마크를 기록한 경우는 부호 "0", 짝수번째에 마크를 기록한 경우는 "1"로 정의된다.
이 도 5의 예에서는, 소정 길이 랜드로서 5T의 랜드에 대하여 마크를 기록하는 예를 나타내고 있다. 또한, 여기에서는 소정 길이의 랜드에 대하여 마크를 형성하는 예를 설명하지만, 소정 길이의 피트에 대하여 형성할 수도 있다.
그리고, 이 경우에는, 부 데이터를 구성하는 1 비트의 부호의 기록에 할당하는 구간으로서 1 어드레스 단위가 되는 1 어드레스 유닛을 할당하고 있다.
즉, 이 도 5에 도시된 바와 같이 하여, 1 어드레스 유닛 내의 인접하는 홀수번째와 짝수번째의 소정 길이 랜드의 조마다 동일한 부호를 표현하는 형태로 마크를 기록해 간다. 구체적으로, 부호 "0"을 기록하는 경우에는 1 어드레스 유닛 내의 소정 길이 랜드의 홀수번째에만 마크를 기록한다. 또한, 부호 "1"을 기록하는 경우에는 1 어드레스 유닛 내의 소정 길이 랜드의 짝수번째에 대해서만 마크를 기록하도록 한다.
재생 시에 있어서는, 1 어드레스 유닛 내의 소정 길이 랜드의 인접하는 홀수번째와 짝수번째의 조마다 재생 신호(RF)에 대하여 샘플링을 행하고, 홀수번째에서 샘플링한 재생 신호(RF)의 값으로부터 짝수번째에서 샘플링한 재생 신호(RF)의 값을 감산한다. 즉, 「odd-even」의 연산을 행한다.
여기서, 기록한 마크의 재생 신호 레벨이 마크 미기록 부분에서의 재생 신호 레벨에 비해 높아지는 예에서 생각하겠다.
홀수번째에만 마크가 기록된 부호 "0"의 경우, 이러한 「odd-even」의 연산을 행하면, 이상적으로는 인접하는 소정 길이 랜드마다 양의 값이 얻어진다. 즉, 이렇게 각 인접하는 소정 길이 랜드마다 연산된 「odd-even」의 값을 적분하면, 확실하게 양의 값이 얻어져 이것을 검출할 수 있다.
반대로, 짝수번째에만 마크가 기록되는 부호 "1"의 경우, 인접하는 소정 길이 랜드마다 연산되는 「odd-even」의 값은 이상적으로는 음의 값이 된다. 따라서, 이것을 적분함으로써 확실하게 음의 값이 얻어져서, 이것을 검출하는 것이 가능해진다.
또한, 재생 신호 레벨의 변화가 낮아질 수도 있으며, 그 경우에는, 상술한 연산의 결과에 있어서 원하는 부호가 얻어지도록, 기록하는 마크의 홀수/짝수별이나, 혹은 연산의 순서를 변경하면 좋다.
상술한 바와 같이, 특정 구간에 걸쳐 동일한 기록 패턴을 반복 기록하고, 재생 시에는 이들 복수의 동일 기록 패턴에 기초하여 1개의 값을 판정함으로써, 마크 기록에 의해 부여하는 반사율 변화는 미소한 것으로 충분한 것으로 할 수 있다.
이와 같이, 마크 기록에 수반하는 반사율 변화를 미소한 것으로 할 수 있음으로써, 기록된 마크가 주 데이터의 2치화 처리에 영향을 주지 않도록 할 수 있다.
부 데이터를 구성하는 다른 부호에 대해서도 상술한 바와 동일한 방법에 의해 마크를 기록해 간다.
즉, 이 경우, 부 데이터는 이것을 구성하는 부호와 동수의 어드레스 유닛에 걸쳐 기록되게 된다.
이렇게 부 데이터를 기록하는 구간(이하, 부 데이터 기록 대상 구간이라고도 칭함)은 미리 부 데이터 기록 장치(50)와 재생 장치 사이에서 정해지고 있다. 따라서, 부 데이터 기록 장치(50)에서는, 이렇게 미리 정해진 부 데이터 기록 대상 구간으로서의 복수의 어드레스 유닛에 걸쳐 상술한 마크의 기록을 실행하도록 구성되어 있다.
여기서, 상술한 기록 방법에서 주의해야 할 것은 소정 길이 랜드에 대하여 기록하는 마크가 에지 부분에 대하여 기록되게 되었을 경우에는, 주 데이터의 2치화가 적정하게 행해지지 않게 될 가능성이 있다는 것이다. 즉, 이와 같이 하여 소정 길이 랜드의 에지 부분에 마크가 기록되었을 경우, 마크 기록 부분에서는 반사율이 그만큼 높아지는 경향이 되므로, 2치화 처리에 있어서 잘못된 랜드 길이(또는 피트 길이)가 검출되어 버릴 가능성이 있다.
따라서, 마크로서는, 기록 대상이 되는 랜드의 중앙부에 기록하는 것으로 하고 있다. 이에 따르면, 에지 부분은 통상대로 얻을 수 있으므로, 이 점에서도 2치화 처리에 영향을 주지 않도록 도모되고 있다.
이상과 같은 기록 동작이 얻어지도록, 도 4의 부 데이터 발생 회로(61) 내의 기록 펄스 생성 회로(63)는, 도 5 중에 도시된 바와 같은 타이밍에 의한 기록 펄스 신호(Wrp)를 생성한다.
즉, 부호 "0"에 대응해서는, 홀수번째의 소정 길이 랜드에서의 중앙부에서만 H 레벨이 되는 기록 펄스 신호(Wrp)를 생성한다.
또한, 부호 "1"에 대응해서는, 짝수번째의 소정 길이 랜드에서의 중앙부에서만 H 레벨이 되는 기록 펄스 신호(Wrp)를 생성한다.
이어서, 금속 반사막(102)에 대하여 형성된 마크에 의해 부 데이터가 기록된 광 디스크(100)에 대한 재생을 행하는 재생 장치의 일 형태를 설명한다.
(재생 장치)
도 6은 이 재생 장치(1)의 구성을 도시하는 블록도이다.
또한, 도 6에서는, 주로 부 데이터의 재생에 관한 부분만을 추출하여 나타내고 있고, 주 데이터의 재생계의 구성으로서 특히 2치화 처리 후단의 복조계의 구성에 대해서는 생략하고 있다. 또한, 반전 회로(15) 및 판정 회로(16)에 대해서도 그의 설명을 생략한다.
이 재생 장치(1)에 있어서, 광 디스크(100)는 턴테이블(도시하지 않음)에 적재된 상태로 스핀들 모터(2)에 의해 소정의 회전 구동 방식에 따라서 회전 구동된다. 이 회전 구동되는 광 디스크(100)에 대하여, 이 경우도 도시하는 광 픽업(OP)이 기록 신호(주 데이터)의 판독을 행한다.
또한, 도시는 생략했지만, 이 경우의 광 픽업(OP)에 있어서도, 레이저 광원이 되는 레이저 다이오드, 레이저광을 광 디스크(100)의 기록면에 집광?조사하기 위한 대물 렌즈를 구비하고 있다. 또한, 대물 렌즈를 트래킹 방향 및 포커스 방향으로 변위 가능하게 유지하는 2축 기구, 광 디스크(100)로부터의 상기 레이저광 조사에 기초한 반사광을 검출하는 포토디텍터 등을 구비하고 있다.
또한, 재생 장치(1)에 있어서, 광 디스크(100)에 조사하는 레이저광은 재생 파워에 의한 것이다.
광 픽업(OP) 내의 포토디텍터에 의해 검출된 반사광 정보는 I-V 변환 회로(3)에서 전기 신호로 변환된 후, 매트릭스 회로(4)에 공급된다. 매트릭스 회로(4)는 I-V 변환 회로(3)로부터의 반사광 정보에 기초하여 재생 신호(RF)를 생성한다.
또한, 도시하지는 않았지만, 이 매트릭스 회로(4)에서 생성되는 신호로서는 트래킹 에러 신호(TE), 포커스 에러 신호(FE)도 있다. 이들은 도시하지 않은 서보 회로에 공급되어, 각각 트래킹 서보, 포커스 서보 제어 동작에 사용된다.
매트릭스 회로(4)에서 생성된 재생 신호(RF)는 2치화 회로(5)에 공급됨과 함께, 후술하는 A/D 컨버터(11)에 대해서도 분기하여 공급된다.
2치화 회로(5)는, 공급되는 재생 신호(RF)를 "0" "1"의 2치화 데이터로 변환한다.
그리고, 이 2치화 데이터를 PLL 회로(8), 동기 검출 회로(9), 어드레스 검출 회로(10)에 대하여 공급한다.
또한, 2치화 데이터는, 후술하는 검출 펄스 생성부(12) 내의 검출 펄스 생성 회로(12a)에 대해서도 공급된다.
PLL 회로(8)는, 공급되는 2치화 데이터에 동기한 클록(CLK)을 생성하고, 이것을 필요한 각 부의 동작 클록으로서 공급한다. 특히, 이 경우의 클록(CLK)은, 도시하지 않았지만, 검출 펄스 생성 회로(12a)에 대해서도 공급된다.
동기 검출 회로(9)는, 공급되는 2치화 데이터로부터, 프레임마다에 삽입되는 sync 부분을 검출한다. 구체적으로는, 이 경우의 sync 패턴이 되는 9T 구간을 검출하여 프레임 동기 검출을 행한다.
프레임 동기 신호는, 어드레스 검출 회로(10)를 비롯한, 필요한 각 부에 공급된다.
어드레스 검출 회로(10)는, 상기 프레임 동기 신호에 기초하여, 공급되는 2치화 데이터로부터 어드레스 정보의 검출을 행한다. 검출된 어드레스 정보는, 당해 재생 장치(1)의 전체 제어를 행하는 도시되지 않은 컨트롤러에 공급되어 시크 동작 등에 사용된다. 또한, 이 어드레스 정보는 검출 펄스 생성부(12) 내의 검출 펄스 생성 회로(12a)에 대해서도 공급된다.
또한, 지금까지 설명한 광 픽업(OP), I-V 변환 회로(3), 매트릭스 회로(4), 2치화 회로(5), PLL 회로(8), 동기 검출 회로(9), 어드레스 검출 회로(10)는 광 디스크(100)에 대하여 기록된 주 데이터에 대한 재생 시에도 사용되는 부분이다.
즉, 이들 각 부는 부 데이터의 재생에 있어서 주 데이터의 재생계의 구성을 공용하고 있는 부분이다.
검출 펄스 생성부(12)는, 부 데이터로서의 식별 정보의 재생에 있어서, 앞의 부 데이터 기록 장치(50)와의 사이에서 공통이 되도록 하여 정해진 마크의 기록 방법에 따른 검출 포인트를 나타내는 검출 펄스 신호(Dp)를 생성한다.
이 검출 펄스 생성부(12) 내에는, 검출 펄스 생성 회로(12a)와 RAM(12b)이 구비된다. 검출 펄스 생성 회로(12a)는 RAM(12b)에 저장한 정보에 기초하여 검출 펄스(Dp)를 생성한다. 그리고, 생성한 검출 펄스 신호(Dp)를 A/D 컨버터(11)에 대하여 공급한다.
A/D 컨버터(11)에는 매트릭스 회로(4)로부터의 재생 신호(RF)가 공급되고 있다.
이 A/D 컨버터(11)는, 공급되는 재생 신호(RF)를 검출 펄스 신호(Dp)에 의해 지시되는 타이밍으로 샘플링하고, 그 값을 부 데이터 검출 회로(13)에 공급한다. 부 데이터 검출 회로(13)는 A/D 컨버터(11)로부터 공급되는 값에 대하여 소정 연산을 행하여 부 데이터의 각 값을 검출한다. 즉, 예를 들어 이 경우에는, 앞서 설명한 「odd-even」에 대응하는 연산을 행한 결과에 기초하여 부 데이터의 각 값을 검출한다.
부 데이터 검출 회로(13)에서 검출된 부 데이터의 값은 ECC(Error Correcting Code) 회로(14)에 공급된다.
이 경우의 부 데이터로서는, 식별 정보와 에러 정정 부호를 포함하는 것이다. 이 ECC 회로(14)에서는 부 데이터 중의 상기 에러 정정 부호에 기초하여 에러 정정 처리를 행함으로써 식별 정보를 재생한다.
재생된 식별 정보는, 도시하는 호스트 컴퓨터(6)에 공급된다.
호스트 컴퓨터(6)는, 재생 장치(1)의 전체 제어를 행하는 도시되지 않은 컨트롤러에 대하여 커맨드의 송출을 행하여 각종 동작을 지시한다. 예를 들어, 광 디스크(100)에 기록되는 주 데이터의 재생을 지시하는 커맨드의 송출을 행한다. 이에 따라서 광 디스크(100)로부터 재생된 주 데이터는 2치화 회로(5)에서 2치화된 후에, 도시되지 않은 복조계에서 복조(RLL1-7PP 복조)나 에러 정정 처리 등이 이루어지고, 이 호스트 컴퓨터(6)에 공급된다.
또한, 이 호스트 컴퓨터(6)에 대해서는, 필요한 네트워크를 통한 데이터 통신을 행하기 위한 네트워크 인터페이스(7)가 구비되어 있다. 이에 따라, 호스트 컴퓨터(6)는, 예를 들어 인터넷 등의 소정의 네트워크를 통한 외부 기기, 특히 도시하는 관리 서버(70)와의 사이에서 데이터 통신이 가능하도록 되어 있다.
상기 구성에 의한 재생 장치(1)에서 행해지는 부 데이터의 값의 검출(재생)의 동작에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7에서는, 광 디스크(100) 상의 1 어드레스 유닛에 대하여 부 데이터의 1 비트의 값으로서 각각 "0"이 할당된 경우와 "1"이 할당된 경우에서의 마크의 기록 상태를 나타내고 있다. 또한, 이 도 7에서는 설명을 위해 주 데이터로서의 피트와 랜드가 동일한 패턴으로 형성된 경우를 나타내고 있다.
우선, 상술한 바와 같이, 부 데이터로서는, 광 디스크(100) 상의 소정의 부 데이터 기록 대상 구간에 있어서 각 어드레스 유닛에 각각 1 비트의 정보를 할당하도록 하여 기록된다.
또한, 부호의 표현 방법으로서는, 이 경우, 소정 길이의 랜드 중 홀수번째에 마크를 기록한 경우는 "0"을 정의하고, 짝수번째에 마크를 기록한 경우는 "1"을 정의하고 있다. 즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 부호 "0"일 때에는, 그 어드레스 유닛 내에서는 소정 길이의 랜드 중 홀수번째에만 마크가 기록된다. 또한, 부호 "1"일 때, 그 어드레스 유닛 내에서는 소정 길이의 랜드 중 짝수번째에만 마크가 기록된 것이 된다.
여기서, 마크가 기록된 부분은, 예를 들어 반사율이 미소하게 증가하는 부분이 된다. 이 점에서 재생 신호(RF)의 파형으로서는, 도시한 바와 같이 하여, 마크가 기록된 부분에서 그 레벨이 증가하게 된다.
부 데이터의 재생에서는, 이러한 마크 기록 부분에서의 미소한 반사율의 증가에 기초하여 각 값을 판정하는 동작을 행하게 된다.
또한, 상술한 바와 같이, 랜드의 중앙부에 마크가 기록됨으로써, 도 7의 재생 신호(RF)의 파형으로부터 알 수 있는 바와 같이, 마크가 기록되는 랜드에서는 그의 중앙부에서만 레벨이 증가하고, 에지 부분의 파형은 통상대로 얻어진다. 이에 따라, 상술한 바와 같이 하여 주 데이터의 2치화에 영향을 주지 않도록 할 수 있다.
여기서, 상술한 설명에 따르면, 부호 "0"일 때에는 홀수번째의 소정 길이 랜드에서만 재생 신호(RF)의 값이 미소하게 증가하게 된다. 또한, 부호 "1"일 때에는 짝수번째의 소정 길이 랜드에서만 재생 신호(RF)의 값이 미소하게 증가한다.
따라서, 이 경우, 각 어드레스 유닛에 할당된 부 데이터의 각 값을 판정함에 있어서는, 그 어드레스 유닛 내의 소정 길이 랜드에 대하여 홀수번째와 짝수번째 중 어느 쪽이 재생 신호(RF)의 값이 증가하고 있는지를 검출하면 되게 된다.
마크 기록 부분에서의 재생 신호(RF)의 값의 증가는, 예를 들어 마크 미기록 부분에서의 재생 신호(RF)의 값으로부터의 차이를 구함으로써 검출할 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이, 부호 "0"일 때에는 홀수번째에만, 부호 "1"일 때에는 짝수번째에만 마크가 기록된다는 것은, 바꿔 말하면, 부호 "0"일 때에는 반드시 짝수번째가 미기록 부분이 되고, 부호 "1"일 때에는 홀수번째가 반드시 미기록 부분이 된다.
이 점에서, 인접하는 홀수번째(odd)와 짝수번째(even)에 대하여 「odd-even」에 의한 연산을 행함으로써, odd와 even 중 어느 쪽이 재생 신호(RF)의 값이 증가하고 있는(마크가 기록되어 있는)지를 조사할 수 있다.
구체적으로, 이 「odd-even」이 양의 값이면, 홀수번째에서의 재생 신호(RF)의 값이 증가하고 있는 것이며, 따라서 홀수번째에 마크가 기록되어 있음을 알 수 있다. 반대로 「odd-even」이 음의 값이면, 짝수번째의 재생 신호의 값이 증가하고 있는 것이며, 짝수번째에 마크가 기록되어 있음을 알 수 있다.
단, 실제에 있어서, 재생 신호(RF)에는 노이즈 성분이 중첩된다. 마크 기록 부분에서의 재생 신호(RF)의 값의 저하는 미소한 것으로, 이러한 노이즈 성분에 파묻힐 가능성도 있다. 따라서, 소정 길이 랜드의 인접하는 짝수번째의 1조에 대해서만 「odd-even」에 의한 검출을 행한 것에서는 확실하게 값을 판정하는 것이 곤란해진다.
이로 인해, 부 데이터의 재생 동작으로서는, 상기와 같이 인접하는 홀수번째와 짝수번째의 조마다 산출한 「odd-even」의 값을 적분하고, 이 적분값에 기초하여, 그의 어드레스 유닛에 할당된 1 비트의 값을 판정하는 것으로 하고 있다. 이 적분값은 부 데이터의 재생 신호 출력에 비례한 값으로서 취급할 수 있고, 「Amp값」이라는 말로 표현할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 부 데이터의 값을 보다 확실하게 검출할 수 있다.
그런데, 「odd-even」의 산출을 위해서는, odd와 even, 즉 홀수번째와 짝수번째의 양쪽의 소정 길이 랜드의 중앙 부분에서 얻어지는 재생 신호(RF)의 값을 샘플링할 필요가 있다. 이 「odd-even」 산출을 위한 샘플링 타이밍을 지시하기 위한 신호로서, 도 6에 도시한 검출 펄스 생성부(12)는 도면 중 검출 펄스 신호(Dp)를 생성한다.
여기서, 상기와 같은 「odd-even」 산출을 위한 검출 펄스 신호(Dp)로서는, 도 6을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 주 데이터 중에 얻어지는 소정 길이 랜드의 중앙부에서만 H 레벨이 되는 신호를 생성하면 좋다.
그리고, 이 검출 펄스 신호(Dp)의 생성에 있어서는, 앞의 부 데이터 기록 장치(50)의 경우에서의 기록 펄스 신호(Wrp)의 생성과 마찬가지로, 광 디스크(100) 상의 부 데이터 기록 대상 구간에 있어서 기록되는 주 데이터의 내용으로부터 해당하는 타이밍을 생성하면 좋다.
단, 재생 장치(1)로서는, 부 데이터 기록 장치(50)의 경우와 같이 광 디스크 제조측에서 사용되는 것은 아닌 점에서, 광 디스크(100)에 기록되어 있는 내용을 미리 장치 내부에 저장한다고 할 수는 없다.
따라서, 재생 장치(1)로서는, 장전된 광 디스크(100)로부터 부 데이터 기록 대상 구간의 주 데이터를 판독하고, 이것을 장치 내부에 저장하여 상기 검출 펄스 신호(Dp)의 생성에 사용하도록 하고 있다.
이렇게 판독된 부 데이터 기록 대상 구간의 주 데이터를 저장하기 위한 메모리로서, 재생 장치(1)에서는 도 6에 도시한 검출 펄스 생성부(12) 내의 RAM(12b)을 설치하고 있다. 그의 데이터 구조는 각 어드레스 대응에 판독된 주 데이터가 저장되는 것이 된다.
검출 펄스 생성 회로(12a)에서는, RAM(12b)에 저장되는 기록 대상 구간 내의 주 데이터의 내용에 기초하여, 기록 펄스 신호(Wrp) 생성의 경우와 마찬가지로, 해당하는 타이밍에서만 "1"이 되고, 그 이외가 모두 "0"이 되는 데이터열을 생성한다. 그리고, 이렇게 생성한 데이터열에 기초한 검출 펄스 신호(Dp)를 생성하여 이것을 A/D 컨버터(11)에 공급한다. 이 검출 펄스 신호(Dp)에 의해 지시되는 타이밍으로 A/D 컨버터(11)가 재생 신호(RF)의 값을 샘플링함으로써, 도 7에 도시한 바와 같은 적절한 타이밍으로 재생 신호(RF)의 값을 샘플링할 수 있다.
본 실시 형태의 광 디스크(100)는, 특히 금속 반사막(102)에의 부 데이터의 기록과, 기록된 주 데이터 및 부 데이터의 판독에 파장 405nm의 광(청색 레이저 등)이 사용되는 광 디스크에 적용하면 적합하다.
상술한 본 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태와 동일한 범위 내에 금속 반사막(102)의 조성을 규정하고 있으므로, 경시 변화에 의한 금속 반사막(102)의 특성(예를 들어, 파장 405nm의 광 등의 비교적 짧은 파장의 광에 대한 반사율)의 변화를 적게 할 수 있다.
또한, Al 합금이라는 저렴한 재료로 금속 반사막(102)을 구성할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에 의해, 경시 변화에 의한 금속 반사막(102)의 특성의 변화가 적고, 내구성을 갖는 광 디스크(100)를 저렴하게 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 금속 반사막(102)에 부 데이터를 기록하지만, 금속 반사막(102)의 조성을 제1 실시 형태와 동일한 범위 내로 규정함으로써, 부 데이터에 대한 특성의 경시 변화에 의한 열화도 억제할 수 있다. 예를 들어, 부 데이터의 재생 신호 출력의 경시 변화에 의한 열화를 억제할 수 있다.
또한, 상기 특허문헌 1과 같은 Ag 합금을 금속 반사막에 사용한 경우와 비교하여, 부 데이터의 기록에 대한 기록 감도를 크게 하는 것이 가능해진다.
이에 따라, 비교적 작은 파워로 부 데이터의 기록을 행할 수 있다. 그로 인해, 부 데이터의 기록에 필요로 하는 시간을 단축하는 것이나, 부 데이터의 기록 시의 열의 발생을 저감하여 기판(101)이나 커버층(103)의 변화를 억제하는 것이나, 부 데이터의 기록 장치의 구성의 간략화나 소비 전력의 저감 등의 작용 효과를 기대할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태와도 공통되지만, Al 합금은 Ag 합금과 비교하여 막 두께가 얇더라도 파장 405nm의 광 등 비교적 단파장의 광에 대한 반사율이 높다. 이에 따라, 동일한 반사율을 실현하기 위한 막 두께가 Ag 합금보다도 얇아지므로, 성막 시간의 단축이나 재료비의 저감을 도모할 수 있다.
<3. 변형예>
상술한 각 실시 형태는 피트에 의해 데이터(제2 실시 형태의 경우에는 주 데이터)가 기록된 정보 기록면이 1개만이고, 정보 기록면에 대하여 금속 반사막(102)이 1층 형성된 경우였다.
본 발명은 정보 기록면이 2개 이상 있어, 각각의 정보 기록면에 대하여 금속 반사막이 설치된 재생 전용형 광 기록 매체에도 적용할 수 있다.
정보 기록면이 2개 이상인 재생 전용형 광 기록 매체를 작성하는 방법에 있어서, 정보 기록면 간의 스페이서층을 자외선 경화 수지로 형성하는 방법이 있다. 이때에 자외선을 조사하는 방향은 제법에 따라 다양하게 생각할 수 있지만, 기판측으로부터 자외선을 조사하는 경우에는 기판 상에 형성된 금속 반사막을 투과시킨 자외선을 사용하게 되기 때문에, 금속 반사막의 자외선 투과율이 어느 정도 이상 필요하다.
본 발명의 금속 반사막의 조성 범위 내에서도, 첨가하는 원소(Ti나 Fe)의 첨가량이 비교적 적은 조성으로 어느 정도 이상의 자외선 투과율을 실현하는 것이 가능하다.
본 발명의 금속 반사막에서는 기록 감도를 크게 하여 약한 파워로도 부 데이터를 기록할 수 있으므로, 2개 이상의 정보 기록면을 갖는 경우에도 사용하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 재생 전용형 광 기록 매체는 정보 기록면과 정보 기록면에 접하는 금속 반사막을 갖는 구성이면, 통상의 디스크 형상의 재생 전용형 광 기록 매체로 한정되지 않고, 카드 형상이나 스틱 형상 등, 그 밖의 형상으로 하는 것도 가능하다.
<4. 실시예>
본 발명의 재생 전용형 광 기록 매체를 실제로 제작하여 특성을 조사하였다.
[실험 1. 반사율의 경시 변화의 비교]
재생 전용형 광 기록 매체의 수명을 추정하기 위해, 가속 시험에 의한 금속 반사막의 반사율의 경시 변화의 비교를 행하였다.
(실시예 1)
폴리카르보네이트 수지로 이루어지고, 주 데이터에 의한 피트(P)와 랜드(L)의 요철 패턴이 표면에 형성된, 직경 120mm의 디스크 형상의 기판(101)을 준비하였다.
이 기판(101) 상에 스퍼터링법에 의해 Al에 Ti가 2％ 포함되고, Fe가 0.5％ 포함된(숫자는 원자％) 금속 반사막(102)을 형성하였다. 스퍼터링법의 조건은 3.5kW, 1.2초간의 성막 시간으로 하였다.
이어서, 금속 반사막(102) 상에 자외선 경화 수지로 이루어지는 커버층(103)을 형성하였다. 이와 같이 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 1의 시료로 하였다.
(실시예 2)
금속 반사막(102)을 형성하는 스퍼터링법의 조건을 5.0kW, 1.2초간의 성막 시간으로 하고, 그 밖에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 2의 시료로 하였다. 스퍼터링법의 조건을 5.0kW로 함으로써, 실시예 1의 시료와 비교하여 금속 반사막(102)이 약간 두껍게 형성되었다.
(비교예 1)
금속 반사막(102)을 시판되는 디지털 버서타일 디스크(DVD)에서 사용되고 있는 것과 동등한 Al 합금막으로 하고, 그 밖에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 비교예 1의 시료로 하였다.
(비교예 2)
금속 반사막(102)을 시판되는 디지털 버서타일 디스크(DVD)에서 사용되고 있는 것과 동등한 Al 합금막으로 하고, 그 밖에는 실시예 2과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 비교예 2의 시료로 하였다.
(반사율의 측정)
실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 2의 각 시료의 광 디스크(100)에 대하여 금속 반사막(102)의 반사율의 측정을 행하였다.
신호 평가 장치를 사용하여 파장 405nm의 광에 대한 금속 반사막(102)의 반사율을 측정하였다. 반사율은 광 디스크(100)의 중심으로부터의 거리가 상이한 5개의 영역에 대하여 동일한 영역 내에서 몇 군데 측정을 행하였다.
(가속 시험)
계속해서, 각 시료의 광 디스크(100)에 대하여 경시 변화를 조사하기 위해 가속 시험을 행하였다. 가속 시험은 온도 80℃, 습도 85％ RH의 조건으로 240 시간 행하였다.
가속 시험 후의 각 시료에 대하여 가속 시험 전과 마찬가지로 금속 반사막(102)의 반사율을 측정하였다.
측정 결과로서, 가속 시험 전후의 각 시료의 반사율의 변화를 도 8 및 도 9에 나타낸다. 도 8의 A는 실시예 1의 시료, 도 8의 B는 실시예 2의 시료, 도 9의 A는 비교예 1의 시료, 도 9의 B는 비교예 2의 시료의 각 결과를 나타내고 있다. 도 8 및 도 9의 각 도면에 있어서, 횡축은 광 디스크(100)의 반경, 즉 중심으로부터의 거리(mm)를 나타내고 있고, 종축은 반사율을 나타내고 있다.
도 9의 A로부터, 비교예 1의 시료에서는 가속 시험 전의 45％ 정도의 반사율로부터 가속 시험 후의 반사율이 10％ 정도나 저하되었다.
도 9의 B로부터, 비교예 2의 시료에서는 가속 시험 전의 57％ 정도의 반사율로부터 가속 시험 후의 반사율이 10％ 정도나 저하되었다.
도 8의 A로부터, 실시예 1의 시료에서는 가속 시험 전의 45％ 정도의 반사율로부터 가속 시험 후의 반사율의 저하가 3 내지 5％로 억제되었다.
도 8의 B로부터, 실시예 2의 시료에서는 가속 시험 전의 57％ 정도의 반사율로부터 가속 시험 후의 반사율의 저하가 1 내지 2％로 억제되었다.
따라서, 실시예 1 및 실시예 2과 같이 본 발명의 재생 전용형 광 기록 매체의 구성으로 함으로써, 반사율의 경시 변화를 억제할 수 있음을 알 수 있다.
[실험 2. 부 데이터 재생 신호의 가속 시험 후의 신호 출력 변화]
이어서, 광에 대한 금속 반사막의 부 데이터의 기록 감도와 부 데이터 재생 신호의 경시 변화의 비교를 행하였다.
(실시예 3)
스퍼터링법의 조건을 4.0kW로 하여, Al에 Ti가 1.5％ 포함되고, Fe가 0.5％ 포함된 금속 반사막(102)을 형성하고, 그 밖에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 3의 시료로 하였다.
(실시예 4)
스퍼터링법의 조건을 4.5kW로 하고, 그 밖에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 4의 시료로 하였다.
(실시예 5)
스퍼터링법의 조건을 5.0kW로 하고, 그 밖에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 5의 시료로 하였다.
(실시예 6)
스퍼터링법의 조건을 5.5kW로 하고, 그 밖에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 6의 시료로 하였다.
(실시예 7)
스퍼터링법의 조건을 6.0kW로 하고, 그 밖에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 7의 시료로 하였다.
(실시예 8)
스퍼터링법의 조건을 4.0kW로 하여, Al에 Ti가 2.0％ 포함되고, Fe가 0.5％ 포함된 금속 반사막(102)을 형성하고, 그 밖에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 8의 시료로 하였다.
(실시예 9)
스퍼터링법의 조건을 4.5kW로 하고, 그 밖에는 실시예 8과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 9의 시료로 하였다.
(실시예 10)
스퍼터링법의 조건을 5.0kW로 하고, 그 밖에는 실시예 8과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 10의 시료로 하였다.
(실시예 11)
스퍼터링법의 조건을 5.5kW로 하고, 그 밖에는 실시예 8과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 11의 시료로 하였다.
(실시예 12)
스퍼터링법의 조건을 6.0kW로 하고, 그 밖에는 실시예 8과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 12의 시료로 하였다.
(실시예 13)
스퍼터링법의 조건을 4.0kW로 하여, Al에 Ti가 3.0％ 포함되고, Fe가 0.5％ 포함된 금속 반사막(102)을 형성하고, 그 밖에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 13의 시료로 하였다.
(실시예 14)
스퍼터링법의 조건을 4.5kW로 하고, 그 밖에는 실시예 13과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 14의 시료로 하였다.
(실시예 15)
스퍼터링법의 조건을 5.0kW로 하고, 그 밖에는 실시예 13과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 15의 시료로 하였다.
(실시예 16)
스퍼터링법의 조건을 5.5kW로 하고, 그 밖에는 실시예 13과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 16의 시료로 하였다.
(실시예 17)
스퍼터링법의 조건을 6.0kW로 하고, 그 밖에는 실시예 13과 마찬가지로 하여 광 디스크(100)를 제작하여 실시예 17의 시료로 하였다.
(기록 감도 및 가속 시험 전후의 부 데이터 재생 신호의 측정)
실시예 3 내지 실시예 17의 각 시료에 대하여 부 데이터 신호의 기록 감도의 측정을 행하였다.
구체적으로는, 부 데이터 기록 장치(50)에 있어서, 개구수 N.A.=0.85, 레이저 파장 λ=405nm, 기록 선속도=4.9m/s, 마크 기록 펄스=30ns의 조건으로, 부 데이터의 마크를 금속 반사막(102)에 기록하였다. 그리고, 레이저광의 파워(레이저 출력)를 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32(단위는 mW)로 바꾸어, 각각 동일한 시료의 광 디스크(100)의 다른 개소에 부 데이터의 마크를 기록하였다.
부 데이터를 기록한 광 디스크(100)에 대하여 부 데이터의 재생(판독)을 행하여 재생 신호의 출력을 조사하였다.
이어서, 각 시료의 재생 전용형 광 기록 매체에 대하여 실험 1과 동일한 조건으로 가속 시험을 행하였다.
그리고, 가속 시험 후의 각 시료에 대하여, 가속 시험 전에 기록한 부 데이터에 대하여 가속 시험 전의 측정과 마찬가지로 하여 부 데이터의 재생(판독)을 행하여 재생 신호 출력의 측정을 행하였다. 측정 결과를 도 10 내지 도 15에 나타낸다.
이들 도 10 내지 도 15의 각 도면에 있어서, 횡축은 레이저광의 파워(단위는 mW)를 나타내고, 종축은 Amp값(상대값)을 나타내고 있다.
Amp(Amplitude)값은, 앞서 설명한 바와 같이 재생 신호(RF)의 값으로서, 마크의 기록 부분으로부터 미기록 부분을 감산한 값을 적분한 값을 나타내고 있다. 즉, 이 값이 클수록 마크의 기록 부분에서의 재생 신호 출력의 값이 큰 것을 나타내고 있다.
도 10 내지 도 12는 실시예 3 내지 실시예 17의 각 시료의 부 데이터의 기록 파워에 대한 Amp값, 즉 부 데이터 재생 신호 출력을 나타내는 도면이며, 가속 시험 전의 기록 감도를 나타내고 있다. 그리고, 도 13 내지 도 15는, 실시예 3 내지 실시예 17의 각 시료에 기록된 부 데이터에 대응하여 가속 시험 전(Before)과 가속 시험 후(After)의 Amp값, 즉 부 데이터 재생 신호 출력을 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 15의 결과로부터, 어느 실시예든 가속 시험 전후의 Amp값의 변화가 2000 내지 3000 이하로 억제되어 있어, 부 데이터 재생 신호의 경시 변화에 대한 내구성을 갖고 있음을 알 수 있다.
따라서, 실시예 3 내지 실시예 17과 같이 본 발명의 재생 전용형 광 기록 매체의 구성으로 함으로써, 부 데이터 재생 신호의 경시 변화를 억제할 수 있음을 알 수 있다.
또한, Ti의 함유량이 증가할수록 작은 기록 파워로 부 데이터를 기록할 수 있어, 기록 감도가 향상됨을 알 수 있다.
또한, 상술한 비교예 1이나 비교예 2의 시료로 동일한 측정을 행하면, Amp값의 경시 변화에 의한 변화량이 5000을 초과하고, 부 데이터 재생 신호 출력의 경시 변화가 커지는, 즉, 부 데이터 재생 신호 출력의 경시 변화에 대한 내구성을 갖고 있지 않다.
또한, Ag 합금을 금속 반사막에 사용한 경우에 동일한 측정을 행하면, Amp값의 변화는 작아 부 데이터 재생 신호의 경시 변화는 작다. 그러나, Ag 합금의 경우, 본 발명의 실시예의 Al 합금과 비교하면, 기록 감도가 작아, 보다 큰 파워를 필요로 한다.
본 발명은 상술한 실시 형태나 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 기타 다양한 구성을 취할 수 있다.
1: 재생 장치
2: 스핀들 모터
3: I-V 변환 회로
4: 매트릭스 회로
5: 2치화 회로
6: 호스트 컴퓨터
7: 네트워크 인터페이스
8: PLL 회로
9: 동기 검출 회로
10: 어드레스 검출 회로
11: A/D 컨버터
12: 검출 펄스 생성부
13: 부 데이터 검출 회로
14: ECC 회로
15: 반전 회로
50: 부 데이터 기록 장치
61: 부 데이터 발생 회로
70: 관리 서버
100: 광 디스크
101: 기판
102: 금속 반사막
103: 커버층
104: 대물 렌즈
105: 레이저광

Claims (4)

  1. 재생 전용형 광 기록 매체로서,
    기판과,
    상기 기판에 형성된 피트 및 랜드의 조합에 의해 구성되어 있는, 정보가 기록된 정보 기록면과,
    상기 정보 기록면에 접하여 설치되고, Al100 -x- zXxZz(x, z는 원자％)로 표시되고, X는 적어도 Ti를 포함하는 원소로 이루어지고, Z는 적어도 Fe를 포함하는 원소로 이루어지고, x=1.0 내지 3.0이며, z=0.05 내지 1.0인 금속 반사막
    을 포함하는, 재생 전용형 광 기록 매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피트 및 상기 랜드의 조합에 의해 상기 정보 기록면에 주 데이터가 기록되고, 상기 금속 반사막에 추기(追記) 기록 레이저광의 조사에 의해 형성된 마크에 의해 부 데이터가 기록되는, 재생 전용형 광 기록 매체.
  3. 제1항에 있어서, 기록된 상기 정보의 판독이 파장 405nm의 광을 조사함으로써 행해지는, 재생 전용형 광 기록 매체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 부 데이터의 기록과, 상기 주 데이터 및 상기 부 데이터가 기록된 데이터의 판독이 파장 405nm의 광을 조사함으로써 행해지는, 재생 전용형 광 기록 매체.
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