WO2006043356A1 - 光学式記録媒体の記録再生方法、光学式記録媒体およびその記録再生装置 - Google Patents

光学式記録媒体の記録再生方法、光学式記録媒体およびその記録再生装置 Download PDF

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Naoyasu Miyagawa
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a method of recording and reproducing an optical recording medium, an optical recording medium, and a recording and reproducing apparatus for the same, comprising a recording layer for recording and reproducing information by irradiation of a laser beam or the like.
  • Optical recording media are attracting attention as a large-capacity, high-density memory, and there are a rewritable type in which information can be rewritten and a write-once type in which information can be recorded only once.
  • a thin film having a phase change between an amorphous state and a crystalline state is provided as a recording layer on a substrate, and recording or erasing of information is performed by thermal energy by laser light irradiation.
  • a phase change material for the recording layer an alloy film containing Ge, Sb, Te, In or the like as a main component, for example, a GeSbTe alloy is known. Recording of information is performed by forming marks by partial amorphization of the recording layer, while erasing of information is performed by crystallizing the amorphous marks.
  • Amorphization can be achieved by heating the recording layer to a temperature higher than the melting point and then cooling it at a speed higher than a predetermined value. Crystallization is possible by heating the recording layer to a temperature above the crystallization temperature and below the melting point. Information reproduction is performed using the difference in reflectance between the amorphous mark and the crystalline region.
  • the write-once optical recording media there is a write-once recording medium using an organic dye film formed by spin coating as a recording layer.
  • the write-once recording medium is an example of an inexpensive recording medium.
  • the inner groove is convex on the laser beam irradiation surface side, and information is recorded on this convex portion by laser beam irradiation. Such a case is called on-groove recording.
  • FIG. 7 is a schematic view of a conventional disc cross section in order to explain the difference between on-group recording and in-groove recording.
  • (a) is the case of on-group recording
  • (b) is the case of in-group recording
  • a guide groove (group) 702 is formed on a substrate 701.
  • An information recording layer 703 is formed on a substrate 701, and a light transmitting cover layer 704 is laminated thereon.
  • a laser beam for recording and reproducing information is incident from the light transmission layer side, and focuses on a group 702 portion of the information recording layer 703.
  • the group 702 is convex on the laser incident side
  • in (b) is concave.
  • FIG. 4 is a sectional view of an essential part in the radial direction of the write-once recording medium.
  • a recording medium 401 has a recording layer 403 formed by applying an organic dye by spin coating on a substrate 402 having a thickness of 1.1 mm provided with an information track, and a thickness of 0.2 ⁇ m or less.
  • the structure is provided with a transparent force bar layer 404 of 1 mm, and the laser beam 407 is irradiated through the cover layer 404 to record and reproduce information.
  • the recording layer 403 formed by the spin coating method is the same as the above-described rewritable Blu-ray Disc because the recording layer 403 is thicker in the concave area 405 and thinner in the convex area 406 among the concavities and convexities of the information track.
  • on-group recording sufficient signal quality can not be obtained. Therefore, in this case, in-group recording is considered to be suitable.
  • the tracking characteristics are strong! Since there is no /, it is necessary to perform trial and error to perform tracking control assuming one of the characteristics. However, if you try trial and error, it will take time for startup.
  • An object of the present invention is to provide a recording and reproducing method of an optical recording medium capable of recording and reproducing information with good signal quality by selecting in-group recording power on-group recording according to the type of recording medium.
  • the present invention irradiates a laser beam to an optical recording medium which has a guide groove in the form of a ring or concentric ring for tracking the laser beam and which has one or more information recording layers.
  • the step of irradiating the guide groove with laser light, the step of controlling the focus of the laser light to fit the information recording layer, and the laser light reflected from the information recording layer are parallel to the traveling direction of the guide groove.
  • the guiding groove is a laser based on the step of receiving light by the light detector divided into at least two by the dividing line, and the sum signal and the difference signal of the respective light detection signals output from the two divided light detectors. Comprising of a step of judging whether the convex or concave to the incident surface side, based on the results of the step of discriminating, and performing a tracking control against the guide groove.
  • the spot diameter of the laser beam irradiated to the information recording layer be larger than the groove width of the guide groove formed in the determination area.
  • the recording and reproducing method is characterized in that the step of controlling the focus of the laser light is performed on at least one information recording layer.
  • the information recording layer for focusing the laser light is, for example, the farthest from the laser light irradiation side if it is an information recording layer.
  • the step of controlling the focus of the laser beam is not performed, and whether the guide groove of the information recording layer is convex or concave is based on the recording track information stored in the control information area of the optical recording medium. Further comprising the step of determining.
  • the recording track information for example, the guide grooves in all the information recording layers are convex or concave on the laser beam incident surface side. Contains information indicating
  • control information area is a reproduction only area, and recording track information of all the information recording layers may be recorded.
  • control information area should be provided on the information recording layer at least the incident surface force of the laser beam among the plurality of information recording layers.
  • an information recording and reproduction is performed by using an optical recording medium in which an information signal is recorded in a groove formed in a discrimination area.
  • the present invention is an optical recording medium having a spiral or concentric guide groove for tracking laser light and provided with an information recording layer, which has at least a discrimination area and an information recording area,
  • the track pitch Tp2 of the formed guide groove is larger than the track pitch Tpl of the guide groove formed in the information recording area, and the groove width of the guide groove formed in the discrimination area is smaller than the width between the guide grooves. It is characterized by
  • the present invention is an optical recording medium having a spiral or concentric guide groove for tracking laser light and having two or more information recording layers, wherein at least one information recording layer has a discrimination region and A guide groove having an information recording area, wherein the track pitch Tp2 of the guide groove formed in the discrimination area is larger than the track pitch Tpl of the guide groove formed in the information recording area, and is formed in the discrimination area
  • the width of the groove is smaller than the width between the guide grooves.
  • the optical recording medium is characterized in that the groove width of the guide groove formed in the discrimination area is substantially equal to the groove width of the guide groove formed in the information recording area.
  • the optical recording medium further includes a control information area, and recording track information is stored in the control information area.
  • the present invention irradiates laser light to an optical recording medium having a spiral or concentric guide groove for tracking laser light and having one or more information recording layers to record or reproduce information.
  • a recording / reproducing apparatus comprising: an irradiating section for irradiating a laser beam to an optical recording medium; and a laser beam reflected from the information recording layer divided at least into two by a dividing line parallel to the traveling direction of the guide groove.
  • the guiding groove is convex or concave on the light incident surface side of the laser light based on the light receiving portion received by the light detector and the sum signal and the difference signal of the respective light detection signals output from the light detector divided into two. And a control unit that performs tracking control on the guide groove based on the determination result.
  • the spot diameter of the laser beam irradiated to the information recording layer is larger than the groove width of the guide groove formed in the discrimination region.
  • the in-group recording power on-group recording By selecting the in-group recording power on-group recording by determining whether the guide groove of the optical information recording medium to be recorded and reproduced from now is convex or concave on the incident surface side of the laser light, It becomes possible to record and reproduce information with good signal quality.
  • the in-group recording power on group recording power and the signal suitable for recording information are selected according to the type of the recording medium, and a good signal can be obtained. It becomes possible to record and reproduce information with quality.
  • FIG. 1 is a plan view of an optical recording medium used for the recording and reproducing method in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a recording and reproducing apparatus using a recording and reproducing method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional optical recording medium.
  • FIG. 5 is a schematic view of a cross section of an optical recording medium used for the recording and reproducing method in a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view of a cross section of an optical recording medium used for the recording and reproducing method in a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 A schematic view of a cross section of a disc showing the difference between on-group recording and in-groove recording. Explanation of sign
  • FIG. 1 is a plan view of an optical recording medium used for the recording and reproducing method according to the first embodiment. Indicates The recording medium in the first embodiment mainly records or reproduces information by irradiating a laser beam having a wavelength of about 405 nm, which is focused by an objective lens having an NA of about 0.85. It is an optical disc to be performed.
  • an optical disc 101 is provided with a recording layer on a transparent substrate 120 mm in diameter and 1.1 mm in thickness made of polycarbonate provided with a central hole 102 of 15 mm in diameter for attaching to a recording / reproducing device in the center.
  • a protective layer of 0.1 mm in thickness is provided, and laser light is irradiated through the protective layer to record and reproduce information.
  • the recording layer also becomes a phase change recording material, such as GeSbTe alloy or organic pigment, and forms a recording mark by irradiating a laser beam.
  • the optical disc 101 is also provided at a radius of about 21 mm and also at a position of about 22 mm, and a track pitch Tp2 force ⁇ is a discrimination area 103 in which a group is formed, the radius is about 22 mm to about 23 mm.
  • the control information area 104 of about 24 mm in radius and about 23 mm in force is also provided at a position of about 24 mm, and the test recording area 105 for performing a learning operation for obtaining optimum pulse conditions is provided in a location of about 24 mm to about 58 mm in radius It has an information recording area 106 for recording.
  • the test recording area 105 and the information recording area 106 are configured by groups having a track pitch Tpl of about 0.32 m.
  • the width of each group is about 0.2 ⁇ m.
  • the control information area 104 grooves having a track pitch of about 0.35 m are radially traversed, and the spatial frequency is modulated to record information dedicated to reproduction.
  • the information recording area 106 is used. It is set to a large track pitch.
  • test recording area 105 and the group of the information recording area 106 also meander along the radial direction according to the constant frequency modulation to record the address information, and based on the signal that can obtain the wobble, the spindle motor of the recording and reproducing apparatus. Used to control rotation.
  • FIG. 2 is a block diagram of a recording and reproducing apparatus embodying the recording and reproducing method of the optical information recording medium of the present embodiment.
  • Reference numeral 1 denotes the optical disc described in FIG. 1, and 2 denotes an information recording layer of the optical disc 1.
  • 3 is semi conductor 4 is a collimate lens for converting the laser beam emitted from the semiconductor laser 3 into parallel light
  • 5 is a no-off mirror provided on a parallel light beam
  • 6 is a parallel light reflected by the half mirror 5
  • an optical disc 1 Objective lens for condensing light on the information surface of Reference numeral 7 denotes a detection lens that reflects the light from the optical disc 1 and passes the light passing through the objective lens 6 and the lens mirror 5 to convergent light of an appropriate spot diameter
  • 8 is a photodetector for receiving the convergent light.
  • the photodetector 8 is formed by dividing it into two in parallel in the information track direction, and includes two light receiving portions 8a and 8b.
  • An actuator 9 supports the objective lens 6 and moves the objective lens 6 in the radial direction of the disc and in the optical axis direction.
  • the semiconductor laser 3, the collimator lens 4, the half mirror 5, the objective lens 6, the detection lens 7, the light detector 8 and the actuator 9 are attached to a head base not shown to constitute an optical head 100.
  • the optical head 100 is also attached to a traverse motor (not shown) and can be moved in the radial direction of the optical disc 1 by a control signal from a system controller 24 described later.
  • a differential amplifier 10 receives a detection signal output from the light receiving units 8a and 8b and outputs a difference signal.
  • a differential amplifier 11 receives a difference signal output from the differential amplifier 10 and outputs a signal S1 to be described later. This is a low pass filter (hereinafter abbreviated as “LPF”) to be output to the inverting circuit 12.
  • LPF low pass filter
  • a polarity inverting circuit 12 receives a signal S1 output from the LPF 11 and a control signal L1 output from a system controller 24 described later, and outputs a signal S2 to a tracking control circuit 13 described later.
  • a tracking control circuit 13 receives the signal S2 output from the polarity inverting circuit 12 and outputs a tracking control signal to a drive circuit 14 described later.
  • a driving circuit 14 receives a tracking control signal from the tracking control circuit 13 and outputs a driving current to the actuator 9.
  • Reference numeral 15 denotes a summing amplifier which receives detection signals output from the light receiving sections 8a and 8b of the light detector 8 and outputs a sum signal.
  • a reproduction signal processing circuit 16 reproduces the information signal recorded on the optical disc 1 from the sum signal, performs processing such as demodulation and error correction, and outputs it to an external output terminal 17 as digital video and audio data and computer data. is there.
  • a recording signal processing circuit 23 is a laser driving circuit which receives the control signal L3 output from the system controller 24 and the recording data output from the recording signal processing circuit 22 and outputs a driving current to the semiconductor laser 3. It is a road.
  • control circuit 24 outputs control signals L1 and L3 to the polarity inverting circuit 12, the recording signal processing circuit 22 and the laser driving circuit 23, and receives control information and address data from the wobble signal reproducing circuit 20, and is a system controller. .
  • a spindle motor (not shown) rotates the optical disc 1 at a constant angular velocity or linear velocity.
  • the system controller 24 outputs a control signal to the traverse motor, moves the optical head onto the discrimination area 103 of the optical disc 1, and further outputs a control signal L 4 to the laser drive circuit 23.
  • the laser drive circuit 23 is in the reproduction mode and outputs a drive current to the semiconductor laser 3 to emit light with a constant intensity of about! / ⁇ which does not cause a change in the information recording layer 2.
  • the explanation is omitted.
  • the laser beam which has also been emitted by the semiconductor laser 3 is converted into parallel light by the collimator lens 4 and passes through the half mirror 5 and onto the optical disc 1 by the objective lens 6. It is collected.
  • the light beam reflected by the optical disc 1 is given information on the information track by diffraction (distribution of the reflected light quantity), and is then guided to the light detector 8 via the objective lens 6, the half mirror 5 and the detection lens 7. It is eaten.
  • the light receiving portions 8a and 8b of the light detector 8 are configured to electrically change the light quantity distribution of the incident light beam. It converts into a signal and outputs it to the differential amplifier 10 and the summing amplifier 15, respectively.
  • the differential amplifier 10 converts each input current into a voltage, and then outputs a differential signal to the LPF 11 as a difference signal.
  • the LPF 11 also extracts a low frequency component of this difference signal power, and outputs it to the polarity inverting circuit 12 and the phase comparator 19 as the signal S1.
  • the summing amplifier 15 converts the input current from the light receiving sections 8a and 8b into a voltage, adds the voltages and adds them to the LPF 18 and the reproduction signal processing circuit 16 as a sum signal.
  • the LPF 18 extracts this sum signal power low frequency component and outputs it as a signal S 3 to the phase comparator 19.
  • the phase comparator 19 compares the phases of the signals S2 and S3 and outputs a track identification signal L2 to the system controller 24 according to the comparison result.
  • the system controller 24 determines from the track identification signal L 2 that the optical disc 1 is a force on group recording type in which the optical disc 1 is an in-loop recording type and outputs a control signal L 1 to the polarity inverting circuit 12 according to the result.
  • the polarity inverting circuit 12 inverts the force for passing the signal S1 as it is and the positive / negative polarity of the signal S1 according to the control signal L1 input from the system controller 24, and outputs it as the signal S2 to the tracking control circuit 13.
  • the signal S2 is a so-called push-pull signal, which corresponds to the amount of tracking error between the beam spot focused on the information recording layer 2 of the optical disc 1 and the information track.
  • the optical disk 1 is of the in-groove recording type
  • the signal S1 is passed as it is, and when it is of the on-group recording type, the positive / negative polarity of the signal S1 is reversed.
  • the system controller 24 outputs a control signal to the traverse motor to move the beam spot to the control information area 104 and the information recording area 106.
  • the tracking control circuit 13 outputs a tracking control signal to the drive circuit 14 according to the level of the input signal S2.
  • the drive circuit 14 outputs a drive current to the actuator 9 in accordance with the tracking control signal to move the position of the objective lens 6 in the direction in which the information track crosses.
  • the beam spot can correctly scan on the information track.
  • the reason why the recording and reproducing apparatus can distinguish between in-group recording and on-group recording will be described.
  • FIG. 6 is a waveform diagram of a difference signal SI and a sum signal S3 when the In the figure, (a) shows the case of on-group recording and (b) shows the case of in-group recording.
  • the upper part is the waveform of the difference signal Sl
  • the lower part is the waveform of the sum signal S3.
  • the difference signal S1 becomes a zero point at the center of the group or at the center of the group (land). There is a positive and negative minimum between the land and the land. Whether the slope of S 1 is positive or negative at the group center depends on the polarity of the differential amplifier and whether the group is convex or concave with respect to the laser incident side. Here, it is assumed that the group is convex with respect to the laser incident side, that is, the slope becomes positive when on-group recording is performed.
  • the sum signal S3 takes the minimum value regardless of the on-group Z ingle when the beam spot comes on the group. This is because in the discrimination region of the optical disk 1, the groove pitch is 2 ⁇ m, the width of the group is as narrow as about 0.2 ⁇ m, and the gap between the grooves is as wide as about 1.8 ⁇ m. On the other hand, the diameter ⁇ of the beam spot is
  • the speed at which the objective lens 6 is moved is appropriate in consideration of the eccentricity of the information track and the rotational speed of the disc so that the relative speed between the beam spot and the group becomes almost constant. It is determined in
  • the track pitch Tpl is set to a minimum value that does not cause crosstalk with adjacent tracks. Therefore, the track pitch Tpl of the information recording area becomes slightly wider than the beam spot diameter ⁇ .
  • the group width may or may not be wider than the land width, so it is not possible to distinguish between in-groove recording and on-group recording.
  • the track pitch Tp2 can be freely set in the discrimination area, the group width is the information recording area. In the same manner as in the area 106, the width of the land portion can be wider than the group width, preferably wider than the beam spot diameter ⁇ . As a result, since the sum signal S3 always takes the minimum value on the group, it can be determined whether the on-group recording power is in-groove recording.
  • the wobble signal reproduction circuit 20 When the beam spot is correctly positioned on the information track, the wobble signal reproduction circuit 20 outputs the difference signal output from the differential amplifier 10 as the control information in the control information area 104 and in the test recording area 105 and the information recording area 106. Converts to address information and outputs to system controller 24.
  • the system controller 24 controls each element in the apparatus so as to smoothly perform the subsequent reproduction operation and recording operation using control information and address information.
  • the reproduction signal processing circuit 16 reproduces the information signal recorded on the optical disc 1 as well as the input sum signal power, and performs processing such as demodulation and error correction to the outside as digital video and audio data and computer data. Output to output terminal 17.
  • the system controller 24 outputs a control signal L3 to notify the recording signal processing circuit 22 and the laser drive circuit 23 that the recording mode is set.
  • the recording signal processing circuit 22 adds an error correction code etc. to the digitized video and audio data or computer data input from the external input terminal 21 and then performs modulation for obtaining reproduction synchronization, and the modulated recording data Output to the laser drive circuit 23 as
  • the laser drive circuit 23 modulates the drive current applied to the semiconductor laser 3 according to the recording data.
  • the beam spot irradiated onto the optical disc 1 changes its intensity according to the recording signal, and a recording mark is formed on the information track 2.
  • the recording and reproducing method it is determined whether on-group recording power in-group recording is in use at the start of use of the optical disc 101, and tracking polarity is selected by the polarity inverting circuit. It is possible to record and reproduce information with good signal quality. Therefore, it becomes possible to use an optical dye using a recording material, such as an organic dye-based recording material formed by spin coating, which exhibits good characteristics only in in-group recording. Furthermore, since the determination can be performed before tracking control is performed, the start-up time before starting recording or reproduction can be shortened, and the usability of the recording and reproduction apparatus is improved.
  • FIG. 5 is a schematic view of the cross section of the optical recording medium used for the recording and reproducing method in the second embodiment of the present invention.
  • the optical recording medium in the present embodiment has a single-sided two-layer structure including two information recording layers 502 and 504, and emits a laser beam from the transparent cover layer 505 side, By selectively focusing on the first information recording layer 502 or the second recording layer 504, recording and reproduction of information are performed on the two information recording layers from the same side.
  • Blueprint recording layers 502 and 504 are separated from each other by a space layer 503 with a thickness of about 0.025 mm, and these layers 502, 503 and 504 are substrates with a diameter of 120 mm and a thickness of 1.1 mm. It is sandwiched by a 501 and a cover layer 505 with a thickness of 0.015 mm.
  • the two information recording layers 502 and 504 are V, and the deviation is also on-group recording!
  • (b), (c) and (d) are optical information recording media used in the recording and reproducing method of this embodiment, and the constituent elements are the same as in (a) but two information recording layers 502. And 504 respectively become (b) in-group and in-groove, (c) in-group and on-group, and (d) on-group and in-groove.
  • At least the first information recording layer 502 is, as in the embodiment 1 shown in FIG. 1, a discrimination area 103, a control information area 104, a test recording area 105, It has a similar configuration provided with an information recording area 106. Furthermore, in the control information area 104, recording track information indicating whether the two information recording layers of the optical information recording medium are in-glob recording or on-group recording is recorded as one of the control information. It is.
  • the laser light is focused on the determination area 103 of the first information recording layer 502, and the in-group recording card is recorded by the method described in the first embodiment. To determine if it is a group recording. After the determination, the laser light is moved to the control information area 104, tracking control is applied to the group, and the control information is reproduced. Since the control information also includes the recording track information of the second information recording layer 504, the second information recording layer 504 does not need to perform the determination operation by comparing the difference signal and the sum signal in the determination area. Correct, tracking control becomes possible.
  • in-group recording or group recording is selected in each information recording layer.
  • a recording layer material suitable for each information recording layer for example, mixing a rewritable recording layer and a write-once recording layer.
  • the effects of the invention become remarkable.
  • the first information recording layer shown in FIG. 5C is in-group recording
  • the second information recording layer is in-group recording
  • the recording material of the first information recording layer is used.
  • a dye-based material may be employed, and an inorganic material may be employed for the second information recording layer.
  • the recording and reproducing method of the present embodiment since the tracking polarity can be determined quickly, the start-up time can be shortened. Also, by using an inexpensive dye-based recording material for the first information recording layer and using an inorganic-based recording material for which high transmittance can be expected for the second layer, it is possible to expect both cost and performance of a two-layer disc to be compatible. .
  • recording track information of all information recording layers is recorded in the control information area, recording track information of the remaining layers can be obtained by determining whether in-group recording or on-group recording is performed in one information recording layer. it can. Thus, the start-up time can be shortened.
  • the determination area may be provided only in the first information recording layer, but may be provided in both information recording layers.
  • the number of recording layers may be three or more.
  • FIG. 6 is a schematic view of a cross section of an optical recording medium used for the recording and reproducing method in the third embodiment of the present invention.
  • the optical recording medium in this embodiment has a single-sided four-layer structure provided with four blue light recording layers 602, 604, 606 and 608, and the laser can be seen from the transparent canolayer 609 side.
  • the first information recording layer 602, the second information recording layer 604, the third By selectively focusing on the information recording layer 606 or the fourth recording layer 608, information recording and reproduction are performed on the four information recording layers from the same side.
  • the respective information recording layers are separated from each other by space layers 603, 605 and 607, and all these layers 602 to 608 are sandwiched between a substrate 601 with a diameter of 120 mm and a thickness of 1.1 mm and a single layer 609. It is done.
  • the first information recording layer 602 is in-group recording, and the second, third, and fourth information recording layers are on-group recording.
  • the same figures (b), (c) and (d) show other optical information recording media used in the recording and reproducing method of this embodiment, and the constituent elements are the same as in (a) but four information recording layers 602 , 604, 606 and 608 forces respectively (b) on group / in group Z in groove Z in groove (c) in groove Z in groove Z on group Z on group (d) on group Z on group Z in groove It is Z in groove.
  • the thickness of the cover layer and each intermediate layer can take various values.
  • the force on the side of the first layer is set to 40 ⁇ m, and the sum is 100 ⁇ m. Therefore, the surface force of the cover layer is also 100 / z m for the distance to the first information recording layer, and therefore the distance is the same as that of the first information recording layer in the disc of the embodiment 1 or 2.
  • At least the first information recording layer 602 is, as in the embodiment 1 shown in FIG. 1, a discrimination area 103, a control information area 104, a test recording area 105, It has a similar configuration provided with an information recording area 106. Furthermore, in the control information area 104, recording track information indicating which type of in-groove recording or on-group recording each of the four information recording layers of this optical information recording medium is recorded as one of the control information. It is.
  • the laser light is first focused on the determination area 103 of the first information recording layer 602, and it is determined whether in-group recording mode recording is performed by the method described in the first embodiment. Do. After the determination, the laser light is moved to the control information area 104, tracking control is applied to the group, and the control information is reproduced. Since the control information also includes the recording track information of the second, third, and fourth information recording layers 604, 606, and 608, the comparison of the difference signal and the sum signal in the determination area is performed for the other information recording layers. Even without the discrimination operation, correct and tracking control becomes possible.
  • the thickness to the first information recording layer is 100 m, and at least although the discrimination area and the control information area are arranged in the first information recording layer, the thickness to the second information recording layer may be 100 m, and the discrimination area and the control information area may be arranged in this layer.
  • the thickness of each middle layer 607, 605 and 603 is set to 60/15/25/20 m, for example, in the case of an array, with a canopy 609 force. In this case, since the thickness up to the fourth information recording layer can be made relatively thick at 60 / zm, the influence of dust and scratches on the surface of the cover layer can be suppressed when recording and reproducing the fourth information recording layer. .
  • the shapes of the optical recording media shown in Embodiments 1 to 3 and the specific numerical values of the radial position and depth of the track, the groove width and the track pitch are the characteristics of the recording and reproducing apparatus used and the characteristics of the recording film. It is needless to say that the setting can be made appropriately.
  • the recording and reproducing method of the optical recording medium of the present invention can record and reproduce information with good signal quality, and therefore is useful for a large capacity information recording apparatus and the like.

Landscapes

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Abstract

　記録媒体の種類に応じて、イングルーブ記録かオングルーブ記録かを選択し、良好な信号品質で情報を記録再生可能な、光学式記録媒体の記録再生方法を提供する。そのために、グルーブ幅の方がグルーブ間の幅よりも広い領域で、情報記録層によって反射されたレーザ光を、案内溝の進行方向と平行な分割線によって少なくとも２分割された光検出器によって受光し、２分割された光検出器より出力されるそれぞれの光検出信号の和信号及び差信号に基づいて、案内溝がレーザ光の入射面側に凸か凹かを判別する。

Description

明 細 書
光学式記録媒体の記録再生方法、光学式記録媒体およびその記録再生 装置
技術分野
[0001] 本発明は、レーザ光などの照射により情報の記録再生を行う記録層を備えた、光学 式記録媒体の記録再生方法、光学式記録媒体およびその記録再生装置に関するも のである。
背景技術
[0002] 大容量で高密度なメモリーとして光学式記録媒体が注目されており、情報の書換え が可能な書換型と、一回だけ情報の記録が可能な追記型がある。
書換型光学式記録媒体の一つとしては、基板上にアモルファス状態と結晶状態の 間で相変化する薄膜を記録層として有し、レーザ光の照射による熱エネルギーによ つて情報の記録または消去を行うものがある。この記録層用の相変化材料としては、 Ge、 Sb、 Te、 Inなどを主成分とする合金膜、例えば GeSbTe合金が知られている。 情報の記録は、記録層の部分的なアモルファス化によってマークを形成することで行 い、一方、情報の消去は、アモルファスマークを結晶化させるによって行う。ァモルフ ァス化は、記録層を融点以上に加熱した後に一定値以上の速さで冷却することで可 能である。結晶化は、記録層を結晶化温度以上、融点以下の温度に加熱することで 可能である。情報の再生は、このアモルファスマークと結晶領域の反射率の差を利用 して行われる。
追記型光学式記録媒体の一つとしては、スピンコート法によって形成した有機色素 膜を記録層として用いた追記型記録媒体がある。近年、各種情報機器の処理能力の 向上に伴い、扱われる情報量が大きくなつており、より安価な記録媒体が求められて V、る。追記型記録媒体は安価な記録媒体の一例である。
両媒体共に、基板上に、記録再生時にレーザ光をトラッキングするスノィラル状もし くは同心円状の案内溝を予め設けておくのが一般的である。案内溝の間の領域はラ ンドと呼ばれ、案内溝を情報トラックとし、ランドは隣り合う情報トラックを分離するため のガードバンドとなっている場合が多い。例えば、書換型の Blu— ray Discでは、案 内溝はレーザ光照射面側に凸状になっており、この凸部にレーザ光の照射により情 報を記録する。このような場合をオングループ（On— Groove)記録と呼ぶ。一方、レ 一ザ光照射面側に凹状になった案内溝に情報を記録する場合をイングループ (In— Groove)記録と呼んで区別する。図 7に、オングループ記録とイングルーブ記録の違 いを説明するため、従来のディスク断面の模式図を示す。同図において、（a)はオン グループ記録、（b)はイングループ記録の場合であり、基板 701に案内溝 (グループ ) 702が形成されている。基板 701の上には情報記録層 703が形成され、その上に 光透過性のカバー層 704が積層されている。情報を記録再生するためのレーザ光は 光透過層側から入射し、情報記録層 703のグループ 702部分に合焦点する。 （a)で はグループ 702がレーザ入射側に凸となっており、（b)では凹になっている。
発明の開示
図 4は、追記型記録媒体の半径方向の要部断面図である。図 4において、記録媒 体 401は、情報トラックを備えた厚さ 1. 1mmの基板 402上にスピンコート法によって 有機色素を塗布することで記録層 403を形成し、その上に厚さ 0. 1mmの透明な力 バー層 404を設けた構造であり、カバー層 404を通してレーザ光 407を照射し、情報 の記録再生を行う。
しかし、スピンコート法で形成した記録層 403は、情報トラックの凹凸のうち、凹状の 領域 405で厚く、凸状の領域 406で薄くなるために、前述の書換型の Blu— ray Dis cと同じオングループ記録の場合には十分な信号品質が得られない。そこで、その場 合、イングループ記録が適していると考えられる。ところが、イングループ記録かオン グループ記録のどちらであるかを判別しょうとすると、トラッキング特性がわ力つて！/、な いため、どちらか一方の特性を仮定してトラッキング制御を行う、トライアンドエラーを 行う必要がある。しかし、トライアンドエラーを行うと、その分、スタートアップに時間が カ^^ってしまう。
本発明は、記録媒体の種類に応じて、イングループ記録力オングループ記録かを 選択し、良好な信号品質で情報を記録再生可能な光学式記録媒体の記録再生方 法を提供することを目的とする。 上記課題を解決するために、本発明は、レーザ光をトラッキングするスノイラル状も しくは同心円状の案内溝を有し、情報記録層を 1つ以上設けた光学式記録媒体に、 レーザ光を照射して情報の記録または再生を行う記録再生方法であって、光学式記 録媒体の判別領域に形成された案内溝に、レーザ光を照射するステップと、光学式 記録媒体の情報記録領域に形成された案内溝に、レーザ光を照射するステップと、 レーザ光の焦点を、情報記録層に合うよう制御するステップと、情報記録層から反射 されたレーザ光を、案内溝の進行方向と平行な分割線によって少なくとも 2分割され た光検出器によって受光するステップと、 2分割された光検出器より出力される、それ ぞれの光検出信号の和信号及び差信号に基づいて、案内溝がレーザ光の入射面 側に凸か凹かを判別するステップと、判別するステップの結果に基づいて、案内溝に 対するトラッキング制御を行うステップとを備える。
これにより、これから記録再生しょうとする光学式情報記録媒体の案内溝がレーザ 光の入射面側に凸か凹かを判別することにより、イングループ記録力オングループ記 録かを選択することで、良好な信号品質で情報を記録再生することが可能となる。 上記記録再生方法は、情報記録層に照射するレーザ光のスポット径を、判別領域 に形成された案内溝の溝幅よりも大きくすることが好ましい。
これにより、イングループ記録力オングループ記録かを選択することで、良好な信 号品質で情報を記録再生することが可能となる。
上記記録再生方法は、レーザ光の焦点を制御するステップは、少なくとも一つの情 報記録層に対して行われることを特徴とする。
ここで、レーザ光の焦点を合わせる情報記録層は、例えば、レーザ光照射側から最 も遠 、情報記録層であればょ 、。
これにより、イングループ記録力オングループ記録かを選択することで、良好な信 号品質で情報を記録再生することが可能となる。
上記記録再生方法は、レーザ光の焦点を制御するステップが行われな 、情報記録 層の案内溝が凸か凹かを、光学式記録媒体の制御情報領域に格納された記録トラッ ク情報に基づいて判別するステップをさらに備えることを特徴とする。記録トラック情 報は、例えば、全ての情報記録層における案内溝がレーザ光の入射面側に凸か凹 かを示す情報を含む。
ここで、例えば、制御情報領域は再生専用の領域であり、全ての情報記録層の記 録トラック情報を記録してもよい。また、制御情報領域は、複数ある情報記録層のうち 少なくともレーザ光の入射面力 最も遠 、情報記録層に設けられて 、ればよ!/、。 これにより、一つの情報記録層でイングループ記録かオングループ記録か判別した だけで、残りの層の記録トラック情報を得ることができる。よって、スタートアップ時間 の短縮が可能となる。
また、上記記録再生方法は、情報の記録または再生は、判別領域に形成された案 内溝に情報信号が記録されて 、な 、光学式記録媒体を用いることが好まし 、。 本発明は、レーザ光をトラッキングするスパイラル状もしくは同心円状の案内溝を有 し、情報記録層を備えた光学式記録媒体であって、少なくとも判別領域と情報記録 領域とを有し、判別領域に形成された案内溝のトラックピッチ Tp2が、情報記録領域 に形成された案内溝のトラックピッチ Tplよりも大きぐかつ、判別領域に形成された 案内溝の溝幅が案内溝間の幅よりも小さいことを特徴とする。
あるいは、本発明は、レーザ光をトラッキングするスノィラル状もしくは同心円状の 案内溝を有し、情報記録層を 2つ以上備えた光学式記録媒体であって、少なくとも一 つの情報記録層に判別領域と情報記録領域とを有し、判別領域に形成された案内 溝のトラックピッチ Tp2が、情報記録領域に形成された案内溝のトラックピッチ Tplよ りも大きぐかつ、判別領域に形成された案内溝の溝幅が案内溝間の幅よりも小さい ことを特徴とする。
これらにより、良好な信号品質で情報を記録再生することが可能となる。
上記光学式記録媒体は、判別領域に形成された案内溝の溝幅が、情報記録領域 に形成された案内溝の溝幅と略等しいことを特徴とする。
これにより、良好な信号品質で情報を記録再生することが可能となる。
上記光学式記録媒体は、制御情報領域をさらに有し、制御情報領域に記録トラック 情報が格納されて 、ることが好ま 、。
これにより、一つの情報記録層でイングループ記録かオングループ記録か判別した だけで、残りの層の記録トラック情報を得ることができる。 本発明は、レーザ光をトラッキングするスパイラル状もしくは同心円状の案内溝を有 し、情報記録層を 1つ以上設けた光学式記録媒体に、レーザ光を照射して情報の記 録または再生を行う記録再生装置であって、光学式記録媒体に、レーザ光を照射す る照射部と、情報記録層から反射されたレーザ光を、案内溝の進行方向と平行な分 割線によって少なくとも 2分割された光検出器によって受光する受光部と、 2分割され た光検出器より出力される、それぞれの光検出信号の和信号及び差信号に基づい て、案内溝がレーザ光の入射面側に凸か凹かを判別し、判別結果に基づいて、案内 溝に対するトラッキング制御を行う制御部とを備えることを特徴とする。
また、上記記録再生装置では、情報記録層に照射するレーザ光のスポット径が、判 別領域に形成された案内溝の溝幅よりも大きいことが好ましい。
これらにより、これから記録再生しょうとする光学式情報記録媒体の案内溝がレー ザ光の入射面側に凸か凹かを判別することにより、イングループ記録力オングループ 記録かを選択することで、良好な信号品質で情報を記録再生することが可能となる。 本発明の光学式記録媒体の記録再生方法によれば、記録媒体の種類に応じて、 イングループ記録力オングループ記録力、情報の記録に適したどちらか一方を選択 することで、良好な信号品質で情報を記録再生することが可能となる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の実施の形態 1における記録再生方法に用いる光学式記録媒体の平 面図。
[図 2]本発明の実施の形態 1における記録再生方法を用いる記録再生装置の構成を 示すブロック図。
[図 3]差信号 S 1と和信号 S 3の波形図。
[図 4]従来の光学式記録媒体を示す断面図。
[図 5]本発明の実施の形態 2における記録再生方法に用いる光学式記録媒体の断 面の模式図。
[図 6]本発明の実施の形態 3における記録再生方法に用いる光学式記録媒体の断 面の模式図。
[図 7]オングループ記録とイングルーブ記録の違 ヽを示す、ディスク断面の模式図。 符号の説明
[0005] 101、 1 光ディスク
102 中心孔
103 判別領域
104 制御情報領域
105 テスト記録領域
106 情報記録領域
100 光学ヘッド
8 光検出器
8a, 8b 受光部
10 差動アンプ
12 極性反転回路
13 トラッキング制御回路
15 加算アンプ
19 位相比較器
24 システムコントローラ
505、 604 カノ一層
502 第 1情報記録層
503 スペース層
504 第 2情報記録層
501、 601 基板
603 情報記録層
602 グノレーブ
発明を実施するための最良の形態
[0006] 以下、本発明の光学式情報記録媒体の記録再生方法について、図面を参照しな がら説明する。
(実施の形態 1)
図 1に、本実施の形態 1における記録再生方法に用いる光学式記録媒体の平面図 を示す。本実施の形態 1における記録媒体は、主に NAが約 0. 85の対物レンズによ つて集光された、波長えが約 405nmのレーザ光を照射することによって、情報の記 録または再生を行う光ディスクである。
図 1において、光ディスク 101は、中央に記録再生装置に装着するための直径 15 mmの中心孔 102を備えたポリカーボネートからなる直径 120mm、厚さ 1. 1mmの 透明基板上に記録層を設け、厚さ 0. 1mmの保護層を設けた構造であり、保護層を 通してレーザ光を照射し、情報の記録再生を行う。記録層は相変化記録材料である GeSbTe合金または有機色素力もなり、レーザ光を照射する事によって記録マークを 形成する。
また、光ディスク 101は、半径約 21mm力も約 22mmの位置に設けられ、トラックピ ツチ Tp2力 μ mであるグループが形成された判別領域 103、半径約 22mmから約 2 3mmの位置に設けられた再生専用の制御情報領域 104、半径約 23mm力も約 24 mmの位置に設けられ、最適なパルス条件を求める学習動作を行うためのテスト記録 領域 105、半径約 24mmから約 58mmの位置に設けられ、情報を記録する情報記 録領域 106を有している。テスト記録領域 105及び情報記録領域 106には、トラック ピッチ Tplが約 0. 32 mであるグループによって構成されている。判別領域 103、 テスト記録領域 105及び情報記録領域 106では、グループの幅はいずれも約 0. 2 μ mである。制御情報領域 104には、トラックピッチが約 0. 35 mの溝を径方向に蛇 行 (ゥォブル)させ、その空間周波数を変調して再生専用の情報を記録している。この 領域では、グループの蛇行の空間周波数に重要な情報を含んでいるため、隣接する トラックとのクロストークを低減して、再生される情報の信頼性を高める目的で、情報 記録領域 106よりも大きなトラックピッチに設定されている。また、テスト記録領域 105 及び情報記録領域 106のグループも、一定の周波数変調に従って径方向に蛇行さ せてアドレス情報を記録するとともに、このゥォブル力も得られる信号に基づいて記録 再生装置のスピンドルモータの回転を制御するために用いられる。
図 2は、本実施の形態の光学式情報記録媒体の記録再生方法を具現化した記録 再生装置のブロック図である。
1は、図 1で説明した光ディスク、 2は、光ディスク 1の情報記録層である。 3は半導 体レーザ、 4は半導体レーザ 3から出射されたレーザ光を平行光に変換するコリメート レンズ、 5は平行光束上に設けられたノヽーフミラー、 6はハーフミラー 5を反射した平 行光を、光ディスク 1の情報面に集光するための対物レンズである。 7は、光ディスク 1 で反射し、対物レンズ 6及びノヽーフミラー 5を経由してきた光を適当なスポット径の収 束光にする検出レンズ、 8はその収束光を受光するための光検出器である。光検出 器 8は、情報トラック方向に平行に 2分割して形成され、 2つの受光部 8a、 8bを具備し ている。 9は、対物レンズ 6を支持するとともに、ディスク半径方向及び光軸方向に対 物レンズ 6を動かすァクチユエータである。半導体レーザ 3、コリメートレンズ 4、ハーフ ミラー 5、対物レンズ 6、検出レンズ 7、光検出器 8及びァクチユエータ 9は、図示しな いヘッドベースに取り付けられ、光ヘッド 100を構成している。また、光ヘッド 100はこ れも図示しないトラバースモータに取り付けられ、後述するシステムコントローラ 24か らの制御信号により、光ディスク 1の半径方向に移動可能になっている。
10は、受光部 8a及び 8bが出力する検出信号を入力して差信号を出力する差動ァ ンプ、 11は、差動アンプ 10から出力される差信号を入力し、信号 S1として後述する 極性反転回路 12に出力するローパスフィルタ（以下「LPF」と略記する。）である。 12 は、 LPF11から出力される信号 S1と、後述するシステムコントローラ 24から出力され る制御信号 L 1とを入力し、後述するトラッキング制御回路 13に信号 S 2を出力する極 性反転回路である。 13は、極性反転回路 12から出力される信号 S 2を入力し、後述 する駆動回路 14にトラッキング制御信号を出力するトラッキング制御回路である。 14 は、トラッキング制御回路 13からトラッキング制御信号を入力し、ァクチユエータ 9に 駆動電流を出力する駆動回路である。
15は、光検出器 8の受光部 8a及び 8bから出力される検出信号を入力して和信号 を出力する加算アンプである。 16は、和信号より光ディスク 1に記録された情報信号 を再生し、復調や誤り訂正などの処理を施してディジタル映像音声データやコンビュ ータデータとして外部への出力端子 17に出力する再生信号処理回路である。
18は加算アンプ 15の出力する和信号を入力し、信号 S3として後述する位相比較 器 19へ出力する LPF、 19は信号 SI及び S3を入力され、トラック識別信号 L2を後述 するシステムコントローラ 24へ出力する位相比較器である。 20は、差動アンプ 10から 差信号を入力され、光ディスク 1のグループのゥォブルによって記録された制御情報 やアドレス情報などを再生し、後述するシステムコントローラ 24に出力するゥォブル信 号再生回路である。
22は、外部入力端子 21からのディジタル映像音声データやコンピュータデータな どの情報信号と、システムコントローラ 24から出力される制御信号 L3とを入力し、記 録データを後述するレーザ駆動回路 23に出力する記録信号処理回路で、 23は、シ ステムコントローラ 24から出力される制御信号 L3と、記録信号処理回路 22から出力 される記録データとを入力し、半導体レーザ 3に駆動電流を出力するレーザ駆動回 路である。
24は、極性反転回路 12、記録信号処理回路 22及びレーザ駆動回路 23に制御信 号 L1及び L3を出力し、ゥォブル信号再生回路 20から制御情報及びアドレスデータ が入力されるとともに、システムコントローラである。
上記のように構成された記録再生装置の動作につ!、て、図 1に戻って説明する。 まず、情報信号を再生するときの動作を説明する。まず、図示しないスピンドルモー タが光ディスク 1を一定の角速度や線速度で回転させる。システムコントローラ 24は、 制御信号をトラバースモータに出力し、光ヘッドを光ディスク 1の判別領域 103上に 移動させ、さらに、制御信号 L4をレーザ駆動回路 23に出力する。レーザ駆動回路 2 3は再生モードとなり、半導体レーザ 3に駆動電流を出力して情報記録層 2に変化を 起こさな!/ヽ程度の一定の強度で発光させる。
次に、レーザ光の焦点方向（フォーカス方向）の位置制御が行われる力 非点収差 法などの一般的なフォーカス制御が実現されていることを前提とし、説明は省略する レーザ光が情報記録層 2の判別領域 103に焦点合わせされた後、半導体レーザ 3 力も放射されたレーザビームは、コリメートレンズ 4によって平行光に変換され、ハー フミラー 5を経由して、対物レンズ 6により光ディスク 1の上に集光される。光ディスク 1 で反射された光ビームは、回折 (反射光量の分布）によって情報トラック上の情報が 与えられた後、対物レンズ 6、ハーフミラー 5、検出レンズ 7を経由して光検出器 8に導 かれる。光検出器 8の受光部 8a、 8bは、入射した光ビームの光量分布の変化を電気 信号に変換し、それぞれ差動アンプ 10及び加算アンプ 15に出力する。差動アンプ 1 0は、それぞれの入力電流を電圧に変換した後、差動をとつて、差信号として LPF11 に出力する。 LPF11は、この差信号力も低周波成分を抜き出し、信号 S1として極性 反転回路 12及び位相比較器 19に出力する。一方、加算アンプ 15は受光部 8a及び 8bからの入力電流を電圧に変換した後、足し合わせて和信号として LPF 18及び再 生信号処理回路 16へ出力する。 LPF18は、この和信号力 低周波成分を抜き出し 、信号 S3として位相比較器 19に出力する。位相比較器 19は、信号 S2と信号 S3の 位相を比較し、比較した結果に応じてトラック識別信号 L2をシステムコントローラ 24 に出力する。システムコントローラ 24は、トラック識別信号 L2から光ディスク 1がイング ループ記録タイプである力オングループ記録タイプである力判定し、結果に応じて制 御信号 L1を極性反転回路 12へ出力する。極性反転回路 12は、システムコントロー ラ 24から入力される制御信号 L1に応じて、信号 S1をそのまま通過させる力、信号 S 1の正負の極性を反転させて、信号 S2としてトラッキング制御回路 13に出力する。信 号 S2は 、わゆるプッシュプル信号であり、光ディスク 1の情報記録層 2に集光された ビームスポットと、情報トラックとのトラッキング誤差量に対応している。ここでは、光デ イスク 1がイングルーブ記録タイプである場合には、信号 S1をそのまま通過させ、オン グループ記録タイプである場合には、信号 S1の正負の極性を反転させるものとする 次に、システムコントローラ 24はトラバースモータに制御信号を出力し、制御情報領 域 104や情報記録領域 106ヘビームスポットを移動させる。移動が終了すると、トラッ キング制御回路 13は、入力された信号 S2のレベルに応じて、駆動回路 14にトラツキ ング制御信号を出力する。駆動回路 14は、このトラッキング制御信号に応じて、ァク チユエータ 9に駆動電流を出力し、対物レンズ 6の位置を情報トラックが横切る方向に 移動させる。これにより、ビームスポットは情報トラック上を正しく走査することができる ここで、本記録再生装置がイングループ記録とオングループ記録を判別できる理由 を説明する。
図 3は、レーザ光のビームスポットが情報記録層上でグループを横切る方向に移動 したときの差信号 S Iと和信号 S3の波形図である。同図において（a)はオングループ 記録の場合を、（b)はイングループ記録の場合を示す。上段が差信号 S l、下段が和 信号 S3の波形図である。
システムコントローラ 24からの制御信号によってァクチユエータ 9又はトラバースモ ータがビームスポットのグループを横切る方向に移動させると、差信号 S 1はグループ の中心もしくはグループ間（ランド）の中心でゼロ点となり、グループとランドの間では 正負の極小値をとる。グループ中心で S 1の傾きが正になるか負になるかは、差動ァ ンプでの極性と、グループがレーザ入射側に対して凸か凹かによつて決まる。ここで は、グループがレーザ入射側に対して凸、即ちオングループ記録の時に、傾きが正 になるものとする。
一方、和信号 S3は、ビームスポットがグループ上に来るとオングループ Zイングル ーブにかかわらず、最小値をとる。これは、光ディスク 1の判別領域では、グルーブピ ツチが 2 μ mなのに対し、グループの幅は約 0. 2 μ mと狭く、グルーブ間は約 1. 8 μ mと広い。これに対しビームスポットの直径 φは、
= 0. 6 λ /ΝΑ= 0. 2 μ ηΐ' " (式 1)
である。よってビームスポットがグループ間にあるときは、レーザ光はそのまま反射さ れるのに対し、グループ上にあるときはグループにより回折を受け、光検出器 8へ戻 るレーザ光量は極小値をとる。よって、ビームスポットを移動させたときに和信号 S3が 極小値をとるとき差信号 S 1の傾きが正である力負であるかを検出すれば、オングル ーブ記録力イングループ記録かを判定できる。この判定を可能にするため、対物レン ズ 6を移動させる速度は、ビームスポットとグループとの相対速度がほぼ一定になるよ う、情報トラックの偏芯量とディスクの回転速度を勘案して適切に定められる。
一般に、情報記録領域ではディスクの記録容量を最大にするために、トラックピッチ Tp lは隣接トラックとのクロストークが生じない最小の値に定められる。そのため、ビー ムスポット径 φに比べて情報記録領域のトラックピッチ Tp lはわずかに広い程度にな る。しかし、グループ幅は記録材料によって、ランド幅に比べ広い場合も狭い場合も 両方あるため、イングルーブ記録かオングループ記録かの判別はできない。一方、 判別領域ではトラックピッチ Tp2を自由に設定できるので、グループ幅は情報記録領 域 106と同じにして、ランド部分の幅をグループ幅よりも広ぐ好ましくはビームスポッ ト径 φよりも広くすることができる。これにより、和信号 S3はグループ上で必ず極小値 をとることになるので、オングループ記録力イングルーブ記録かを判定できる。
ビームスポットが情報トラック上に正しく位置決めされると、差動アンプ 10から出力さ れる差信号をゥォブル信号再生回路 20は制御情報領域 104では制御情報に、テス ト記録領域 105や情報記録領域 106ではアドレス情報に変換し、システムコントロー ラ 24に出力する。システムコントローラ 24は制御情報やアドレス情報を利用して以後 の再生動作や記録動作をスムーズに行うよう、装置内の各要素を制御する。
次に、再生信号処理回路 16は、入力された和信号力も光ディスク 1に記録された情 報信号を再生し、復調や誤り訂正などの処理を施してディジタル映像音声データや コンピュータデータとして外部への出力端子 17に出力する。
一方、記録時においては、システムコントローラ 24は、制御信号 L3を出力して記録 信号処理回路 22及びレーザ駆動回路 23に記録モードであることを知らせる。記録 信号処理回路 22は、外部入力端子 21から入力されたディジタル化された映像音声 データもしくはコンピュータデータなどに誤り訂正符号などを付加したあと再生同期を とるための変調を施し、変調された記録データとしてレーザ駆動回路 23に出力する。 制御信号 L3によって記録モードに設定されると、レーザ駆動回路 23は、記録データ に応じて半導体レーザ 3に印加する駆動電流を変調する。これにより、光ディスク 1上 に照射されるビームスポットが記録信号に応じて強度変化し、情報トラック 2上に記録 マークが形成される。
以上の構成により、本発明における記録再生方法では、光ディスク 101の使用開始 時に、オングループ記録力イングループ記録か判別し、極性反転回路でトラッキング の極性を選択することで、どちらのタイプの光ディスクに対しても良好な信号品質で 情報を記録再生することが可能となる。よって、スピンコート法で形成した有機色素系 記録材料など、イングループ記録でしか良好な特性が出な 、記録材料を用いた光デ イスクを使用することが可能となる。さらに、その判別をトラッキング制御をかける前に 行えるので、記録もしくは再生を開始するまでのスタートアップ時間を短縮でき、記録 再生装置の使い勝手が向上する。例えば、本実施の形態を採用しないと、イングル ーブ記録かオングループ記録かが判らないため、トライアンドエラーを行って、初め に例えばオングループ記録と仮定してトラッキング制御をかけるしかな 、。もしアドレ スが読めればそれが正解と見なし、読めなければ今度はイングループ記録と仮定し、 再度トラッキング制御をかけて判別する必要があり、スタートアップにはそれだけで 2 〜3秒を要する。一方、本実施の形態の方法では、 1秒程度でイングループ記録か オングループ記録かを判別できる。
(実施の形態 2)
図 5に本発明の実施の形態 2における記録再生方法に用いる光学式記録媒体の 断面の模式図を示す。同図（a)において、本実施の形態における光学式記録媒体 は、 2つの情報記録層 502と 504を備えた片面 2層構成を有し、透明なカバー層 505 側からレーザ光を照射し、第 1情報記録層 502または第 2記録層 504に選択的に焦 点を合わせることによって、同一面側から 2つの情報記録層に対して情報の記録再 生を行う。†青報記録層 502、 504は、厚さ約 0. 025mmのスペース層 503によって互 ヽ【こ分離されており、これらの層 502、 503、 504ίま、直径 120mm、厚さ 1. 1mmの 基板 501と厚さ 0. 075mmのカバー層 505とに挟持されている。また、 2つの情報記 録層 502と 504は、 V、ずれもオングループ記録になって!/、る。
同図 (b)、（c)、（d)は本実施の形態の記録再生方法に用いる光学式情報記録媒 体で、構成要素は同図（a)と同一だが、 2つの情報記録層 502と 504がそれぞれ、（b )イングループとイングルーブ、（c)イングループとオングループ、（d)オングループと イングルーブになって 、る。
本実施の形態の光学式記録媒体においては、少なくとも第 1の情報記録層 502は 、図 1で示した実施の形態 1と同様に、判別領域 103、制御情報領域 104、テスト記 録領域 105、情報記録領域 106を備えた同様の構成を有している。さらに、制御情 報領域 104に、この光学式情報記録媒体の 2つの情報記録層がそれぞれイングル ーブ記録とオングループ記録のどちらのタイプかを示す記録トラック情報を制御情報 の一つとして記録されて 、る。
光情報記録媒体を再生するときには、まず第 1の情報記録層 502の判別領域 103 にレーザ光の焦点を合わせ、実施の形態 1で説明した方法でイングループ記録カゝォ ングループ記録かを判別する。判別した後、制御情報領域 104へレーザ光を移動さ せ、グループにトラッキング制御をかけ、制御情報を再生する。制御情報には第 2の 情報記録層 504の記録トラック情報も含まれるので、第 2の情報記録層 504に対して は判別領域での差信号及び和信号の比較による判別動作を行わなくても、正し 、ト ラッキング制御が可能となる。
本実施の形態のように複数の情報記録層を備え、片側の面からそれぞれの記録層 に情報を記録再生する多層記録媒体では、各情報記録層にイングループ記録かォ ングループ記録かを選択することによって、書換型記録層と追記型記録層を混在さ せるなど、それぞれの情報記録層に適した記録層材料を使用することが可能となり、 記録層が 1層だけの場合よりも、本発明の効果が顕著となる。特に本実施の形態で は図 5の（c)に示した第 1の情報記録層をイングループ記録、第 2の情報記録層をォ ングループ記録として、第 1の情報記録層の記録材料には色素系材料を、第 2の情 報記録層には無機系材料をそれぞれ採用しても良い。このような場合においても、本 実施の形態の記録再生方法では、トラッキング極性を素早く判別できるので、スター トアップ時間の短縮を図ることができる。し力も、第 1情報記録層に安価な色素系記 録材料を、第 2層には高透過率が見込める無機系記録材料をそれぞれ用いることで 、 2層ディスクのコストと性能の両立が期待できる。
また、制御情報領域に全ての情報記録層の記録トラック情報を記録したため、一つ の情報記録層でイングループ記録かオングループ記録か判別しただけで、残りの層 の記録トラック情報を得ることができる。よって、スタートアップ時間の短縮が可能とな る。
なお、判別領域は第 1の情報記録層にのみ設ければ良いが、両方の情報記録層 に設けても良い。また、記録層の数は 3層以上であっても良い。
(実施の形態 3)
図 6に、本発明の実施の形態 3における記録再生方法に用いる光学式記録媒体の 断面の模式図を示す。同図（a)において、本実施形態における光学式記録媒体は、 4つの†青報記録層 602、 604, 606と 608を備えた片面 4層構成を有し、透明なカノ 一層 609側からレーザ光を照射し、第 1情報記録層 602、第 2情報記録層 604、第 3 情報記録層 606または第 4記録層 608に選択的に焦点を合わせることによって、同 一面側から 4つの情報記録層に対して情報の記録再生を行う。それぞれの情報記録 層は、スペース層 603、 605と 607によって互いに分離されており、これらの全ての層 602〜608は、直径 120mm、厚さ 1. 1mmの基板 601とカノく一層 609とに挟持され ている。また、第 1情報記録層 602はイングループ記録であり、第 2、 3及び 4情報記 録層はオングループ記録になっている。同図（b)、 （c)、 （d)は本実施例の記録再生 方法に用いる他の光学式情報記録媒体で、構成要素は同図（a)と同一だが、 4つの 情報記録層 602、 604、 606及び 608力それぞれ、（b)オングループ/イングループ Zイングルーブ Zイングルーブ、 （c)イングルーブ Zイングルーブ Zオングループ Z オングループ、 (d)オングループ Zオングループ Zイングルーブ Zイングルーブにな つている。カバー層と各中間層の厚みは種々の値をとることができる力 本実施例で はカノく一層側力ら 40Z15Z25Z20 μ mとされており、加算すると 100 μ mとなる。 よって、カバー層の表面力も第 1情報記録層までの距離は 100 /z mなので、実施の 形態 1または 2のディスクにおける第 1情報記録層と同一の距離である。
本実施の形態の光学式記録媒体においては、少なくとも第 1の情報記録層 602は 、図 1で示した実施の形態 1と同様に、判別領域 103、制御情報領域 104、テスト記 録領域 105、情報記録領域 106を備えた同様の構成を有している。さらに、制御情 報領域 104に、この光学式情報記録媒体の 4つの情報記録層がそれぞれイングル ーブ記録とオングループ記録のどちらのタイプかを示す記録トラック情報を制御情報 の一つとして記録されて 、る。
光情報記録媒体を再生するときには、まず第 1の情報記録層 602の判別領域 103 にレーザ光の焦点を合わせ、実施の形態 1で説明した方法でイングループ記録カゝォ ングループ記録かを判別する。判別した後、制御情報領域 104へレーザ光を移動さ せ、グループにトラッキング制御をかけ、制御情報を再生する。制御情報には第 2、 3 、及び 4の情報記録層 604、 606及び 608の記録トラック情報も含まれるので、他の 情報記録層に対しては判別領域での差信号及び和信号の比較による判別動作を行 わなくても、正し 、トラッキング制御が可能となる。
なお、本実施の形態では第 1の情報記録層までの厚みを 100 mとし、少なくとも 第 1の情報記録層に判別領域や制御情報領域を配置するとしたが、第 2の情報記録 層までの厚みを 100 mとし、この層に判別領域や制御情報領域を配置してもよい。 ί列免ば、、カノく一層 609力ら各中 層 607、 605及び 603の厚みを 60/15/25/2 0 mとする。この場合、第 4の情報記録層までの厚みが 60 /z mと比較的厚くとれる ので、第 4の情報記録層を記録再生するときにカバー層表面のゴミゃ傷の影響を抑 えることができる。
実施の形態 1から 3で示した光学式記録媒体の形状や、トラックの半径位置、深さ、 溝幅及びトラックピッチの具体的な数値は、使用する記録再生装置の性能や記録膜 の特徴に応じて適宜設定可能であるのは言うまでもない。
産業上の利用可能性
本発明の光学式記録媒体の記録再生方法は、良好な信号品質で情報を記録再生 することができるため、大容量の情報記録装置などに有用である。

Claims

請求の範囲
[1] レーザ光をトラッキングするスパイラル状もしくは同心円状の案内溝を有し、情報記 録層を 1つ以上設けた光学式記録媒体に、レーザ光を照射して情報の記録または再 生を行う記録再生方法であって、
前記光学式記録媒体の判別領域に形成された案内溝に、前記レーザ光を照射す るステップと、
前記光学式記録媒体の情報記録領域に形成された案内溝に、前記レーザ光を照 射するステップと、
前記レーザ光の焦点を、前記情報記録層に合うよう制御するステップと、 前記情報記録層から反射された前記レーザ光を、前記案内溝の進行方向と平行な 分割線によって少なくとも 2分割された光検出器によって受光するステップと、 前記 2分割された光検出器より出力される、それぞれの光検出信号の和信号及び 差信号に基づいて、前記案内溝が前記レーザ光の入射面側に凸か凹かを判別する ステップと、
前記判別するステップの結果に基づ 、て、前記案内溝に対するトラッキング制御を 行うステップと、
を備えた、光学式記録媒体の記録再生方法。
[2] 前記情報記録層に照射する前記レーザ光のスポット径を、前記判別領域に形成さ れた案内溝の溝幅よりも大きくする、請求項 1に記載の光学式記録媒体の記録再生 方法。
[3] 前記レーザ光の焦点を制御するステップは、少なくとも一つの情報記録層に対して 行われる、請求項 1または 2に記載の光学式記録媒体の記録再生方法。
[4] 前記レーザ光の焦点を制御するステップが行われない情報記録層の案内溝が凸 か凹かを、前記光学式記録媒体の制御情報領域に格納された記録トラック情報に基 づ 、て判別するステップをさらに備えた、請求項 3に記載の光学式記録媒体の記録 再生方法。
[5] 前記情報の記録または再生は、前記判別領域に形成された案内溝に情報信号が 記録されて ヽな 、光学式記録媒体を用いる、請求項 1から 4の 、ずれか 1項に記載 の光学式記録媒体の記録再生方法。
[6] レーザ光をトラッキングするスパイラル状もしくは同心円状の案内溝を有し、情報記 録層を備えた光学式記録媒体であって、
少なくとも判別領域と情報記録領域とを有し、
前記判別領域に形成された案内溝のトラックピッチ Tp2が、前記情報記録領域に 形成された案内溝のトラックピッチ Tplよりも大きぐかつ、前記判別領域に形成され た案内溝の溝幅が前記案内溝間の幅よりも小さい、光学式記録媒体。
[7] レーザ光をトラッキングするスパイラル状もしくは同心円状の案内溝を有し、情報記 録層を 2つ以上備えた光学式記録媒体であって、
少なくとも一つの情報記録層に判別領域と情報記録領域とを有し、
前記判別領域に形成された案内溝のトラックピッチ Tp2が、前記情報記録領域に 形成された案内溝のトラックピッチ Tplよりも大きぐかつ、前記判別領域に形成され た案内溝の溝幅が前記案内溝間の幅よりも小さい、光学式記録媒体。
[8] 前記判別領域に形成された案内溝の前記溝幅が、前記情報記録領域に形成され た案内溝の前記溝幅と略等しい、請求項 6または 7に記載の光学式記録媒体。
[9] 制御情報領域をさらに有し、前記制御情報領域に記録トラック情報が格納されて ヽ る、請求項 6から 8のいずれか 1項に記載の光学式記録媒体。
[10] レーザ光をトラッキングするスパイラル状もしくは同心円状の案内溝を有し、情報記 録層を 1つ以上設けた光学式記録媒体に、レーザ光を照射して情報の記録または再 生を行う記録再生装置であって、
前記光学式記録媒体に、前記レーザ光を照射する照射部と、
前記情報記録層から反射された前記レーザ光を、前記案内溝の進行方向と平行な 分割線によって少なくとも 2分割された光検出器によって受光する受光部と、
前記 2分割された光検出器より出力される、それぞれの光検出信号の和信号及び 差信号に基づいて、前記案内溝が前記レーザ光の入射面側に凸か凹かを判別し、 前記判別結果に基づいて、前記案内溝に対するトラッキング制御を行う制御部と、 を備えた、光学式記録媒体の記録再生装置。
[11] 前記情報記録層に照射する前記レーザ光のスポット径が、前記判別領域に形成さ れた案内溝の溝幅よりも大きい、請求項 10に記載の光学式記録媒体の記録再生装
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