(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録のためのレーザ光波長λの８分の１のプレグルーブを有する相変化光ディスクにおいて、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の反射率を２５％程度とし、位相差を２０°〜１４５°としたことを特徴とする相変化光ディスク。
【請求項２】
情報記録のためのレーザ光波長λの８分の１のプレグルーブを有する相変化光ディスクにおいて、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の反射率を２５％程度とし、位相差を１６°〜１８０°としたことを特徴とする相変化光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相変化光ディスク、より詳細には、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｋ）−ＲＯＭ（Ｒｏａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）ディスクと同じように、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブで再生可能な光学的情報記録ディスクを相変化光ディスクで提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号もしくは音声信号などの情報信号を記録再生できる光ディスク装置においては、光ディスクの基板に予め案内溝が刻まれトラックが形成されている。このトラックのうち凹部（グルーブ）もしくは凸部（ランド）の平坦部にレーザ光が集光されることによって、情報信号の記録もしくは再生が行われる。現在市販されている一般的な光ディスク装置においては、通常、凹部もしくは凸部のどちらか一方にのみ情報信号が記録され、他方は隣合うトラックを分離するガードバンドとなっているが、凸部及び凹部の両方に情報信号を記録するものも提案されている。
【０００３】
図９は、従来の光ディスク装置に用いる光ディスクの拡大斜視図で、同図において、１は記録層であり、例えば、相変化材料で形成されている。２は記録ピット、３はレーザ光の集光スポット、４は凹部（グルーブ）、５は凸部（ランド）、６はディスク上の位置情報を表すアドレスピットである。また、同図では入射光が透過する透明ディスク基板は省略してある。
【０００４】
図１０は、上述のごとき相変化光ディスクを用いた従来の光ディスク装置の一例を説明するための図で、図中、１０は光ディスク、１１は記録トラック、１２は半導体レーザ、１３は半導体レーザ１２が出射したレーザ光を平行光にするコリメートレンズ、１４は光束上におかれたビームスプリッタ、１５はビームスプリッタ１４を通過した平行光を光ディスク１０上の記録面に集光する対物レンズである。１６は対物レンズ１５及びビームスプリッタ１４を経た光ディスク１０からの反射光を受光する光検出器であり、トラッキング誤差（ＴＥ）信号を得るために、光ディスク１０のトラック方向と平行に２分割された２つの受光部１６ａと１６ｂとからなる。１７は対物レンズ１５を支持するアクチュエータであり、以上の半導体レーザ１２乃至アクチュエータ１７は、図示しないヘッドベースに取り付けられ、光ヘッド１８を構成している。
【０００５】
２１は受光部（光検出器）１６ａ及び１６ｂが出力する検出信号が入力される差動アンプ、２２は差動アンプ２１が出力する差信号が入力されるローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。２３はＬＰＦ２２の出力信号とシステムコントローラ３０からの制御信号Ｌ１とが入力され、駆動回路２４へ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、駆動回路２４はアクチュエータ１７に駆動電流を出力し、アクチュエータ１７を駆動する。
【０００６】
２５は受光部１６ａ及び１６ｂが出力する検出信号が入力され、それらの和信号を出力する加算アンプ、２６は加算アンプ２５からの和信号が入力され、その高周波成分を再生信号処理回路２７に出力するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）であり、再生信号処理回路２７はＨＰＦ２６から和信号の高周波成分が入力され、音声などの情報信号を出力端子ＯＵＴへ出力する。２８はＨＰＦ２６からの和信号の高周波成分が入力され、アドレス信号を再生してシステムコントローラ３０に出力するアドレス再生回路である。３１はシステムコントローラ３０からの制御信号Ｌ２により、トラバースモータに駆動電流を出力するトラバース制御回路で、トラバースモータ３２は光ヘッド１８を光ディスク１０の半径方向に移動させる。なお、９は光ディスク１０を回転させるスピンドルモータである。
【０００７】
３３は外部入力端子ＩＮから入力された音声などの情報信号が入力され、記録信号をＬＤ（レーザダイオード）駆動回路３４に出力する記録信号処理回路、ＬＤ駆動回路３４はシステムコントローラ３０より制御信号Ｌ３と、記録信号処理回路３３よりの記録信号が入力され、レーザダイオード１２に駆動電流を入力する。システムコントローラ３０は、アドレス再生回路２８からアドレス信号が入力され、トラッキング制御回路２３、トラバース制御回路３１及びＬＤ駆動回路３４に制御信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を出力する。
【０００８】
次に、上記従来の光ディスク装置の動作について説明する。
半導体レーザ１２から放射されたレーザビームは、コリメートレンズ１３によって平行光にされ、ビームスプリッタ１４を経て対物レンズ１５によって光ディスク１０上に収束される。光ディスク１０によって反射された光ビームは、回折によって記録トラック１１の情報を持ち、対物レンズ１５を経てビームスプリッタ１４によって受光部である光検出器１６ａ，１６ｂ上に導かれる。受光部１６ａ及び１６ｂは、入射した光ビームの分布変化を電気信号に変換し、それぞれ差動アンプ２１及び加算アンプ２５に出力する。差動アンプ２１は、それぞれの入力電流をＩ−Ｖ変換して電圧に変換したのち、差をとって、プッシュプル信号として出力する。ＬＰＦ２２は、このプッシュプル信号から低周波成分を抜き出し、トラッキング誤差信号としてトラッキング制御回路２３に出力する。トラッキング制御回路２３は入力されたトラッキング誤差信号のレベルに応じて、駆動回路２４にトラッキング制御信号を出力し、駆動回路２４はこの信号に応じてアクチュエータ１７に駆動電流を流し、対物レンズ１５を記録トラック１１を横切る方向に位置制御する。これにより、集光スポットが記録トラック（図９の凸部５）上を正しく走査する。なお、対物レンズ１５は、集光スポットがディスク上で正しく焦点を結ぶように、図示しないフォーカス制御回路によりディスク面と垂直方向に位置制御される。
【０００９】
一方、加算アンプ２５は受光部１６ａ及び１６ｂの出力電流をＩ−Ｖ変換したのち加算し、和信号としてＨＰＦ２６に出力する。ＨＰＦ２６は和信号から不要な低周波成分をカットし、主情報信号である再生信号とアドレス信号を通過させ、再生信号処理回路２７及びアドレス再生回路２８へ出力する。再生信号処理回路２７は入力された再生信号を復調し、以後誤り訂正などの処理が施されて音声信号等として、出力端子ＯＵＴへ出力される。アドレス再生回路２８は入力されたアドレス信号を復調し、光ディスク１０上の位置情報としてシステムコントローラ３０に出力する。つまり、図９に示した集光スポット３が記録ピット２上を走査した結果、再生信号処理回路２７に再生信号が入力され、アドレスピット６上を走査した結果、アドレス再生回路２８にアドレス信号が入力される。システムコントローラ３０はこのアドレス信号を基に現在光ビームが所望のアドレスにあるかどうかを判断する。
【００１０】
トラバース制御回路３１は、光ヘッド移送時にシステムコントローラ３０からの制御信号Ｌ２に応じて、トラバースモータ３２に駆動電流を出力し、光ヘッド１８を目標トラックまで移動させる。このとき、トラッキング制御回路２３は、同じくシステムコントローラ３０からの制御信号Ｌ１によってトラッキングサーボを一時中断させる。また、通常再生時には、トラッキング制御回路２３から入力されたトラッキング誤差信号の低域成分に応じて、トラバースモータ３２を駆動し、再生の進行に沿って光ヘッド１８を半径方向に徐々に移動させる。
【００１１】
記録時において、記録信号処理回路３３は外部入力端子ＩＮから入力された音声信号などに誤り訂正符号等を付加し、符号化された記録信号としてＬＤ駆動回路３４に出力する。システムコントローラ３０からの制御信号Ｌ３によってＬＤ駆動回路３４を記録モードに設定すると、ＬＤ駆動回路３４は、記録信号に応じて半導体レーザ１２に印加する駆動電流を変調する。これによって、光ディスク１０上に照射される光スポットが記録信号に応じて強度変化し、記録ピット２が形成される。一方、再生時には、ＬＤ駆動回路３４はシステムコントローラ３０からの制御信号Ｌ３によって再生モードに設定され、半導体レーザ１２を一定の強度で発光するよう駆動電流を制御する。これにより、記録トラック上の記録ピットやアドレスピットの検出が可能になる。以上の各動作が行われている間、スピンドルモータ９は光ディスク１０を一定の線速度または角速度で回転させる。
【００１２】
図１１は、トラッキングエラー信号を位相差トラッキング法（ＤＰＤ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｆｅｃｔｉｏｎ）より求めるようにした場合の例を説明するための図（例えば、特公平３−１８２５５号公報参照）で、図中、３５は受光素子で、該受光素子３５は４つの光電変換素子（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）から成り、光電変換素子Ｓ１とＳ３の出力信号を加算器３６で加算し、光電変換素子Ｓ２とＳ４の出力信号を加算器３７で加算し、更に、加算器３６と３７の出力信号を加算器３８で加算して和信号ＨＦを得、減算器３９で減算して差信号ＤＬを得ている。
【００１３】
図１２において、（ａ）は減算器３９の出力信号（ＤＬ）、（ｂ）は加算器３８の出力信号（ＨＦ）を示し、減算器３９の出力信号（ＤＬ信号）をサンプルホールド回路４３，４４に印加し、加算器３８の出力信号（ＨＦ信号）を零クロス検出回路４１，４２に印加してＨＦ信号の増加中における（ｃ）に示すサンプリングパルスを得て、このサンプリングパルスで減算器３９の出力信号をサンプルホールド回路４４にてサンプルホールドして（ｅ）の信号を得、加算器３８の出力信号（ＨＦ信号）を零クロス検出回路４２に印加してＨＦ信号の減少中における（ｄ）に示すサンプリングパルスを得て、このサンプリングパルスで減算器３９の出力信号をサンプルホールド回路４３にてサンプルホールドして（ｆ）に示す信号を得、これら（ｅ），（ｆ）に示す出力信号波形が逆相であることから、この両信号を差動増幅器４５により差動増幅することによってオフセット等の外乱のないトラッキングエラー信号を得るようにしている。
【００１４】
上述のごとき位相差トラッキング方法に関しては、特公昭５６−３０６１０号公報，特公平２−５６７３４号公報等にも記載されているが、それらは、凹凸の反射ピットからなるピット列からなる情報トラックを再生レーザー光スポットで照射しながら走査して反射光の光学的位相を変調し、反射光を受ける受光素子上での光強度の分布の変化を検出してピット列の中心からのずれを検出し、このずれ信号を最小にするように、前記再生レーザー光スポットをサーボ制御してトラッキングするものである。
【００１５】
また、情報トラックに沿って、レーザー光スポットを走査しながら照射して、記録膜の結晶相を加熱・冷却制御することにより変化させ、高反射特性を示すクリスタル化状態（以後、高反射相と言う）と低反射特性を示すアモルファス化状態（以後、低反射相と言う）とを交互に形成して情報を光学的に記録するいわゆる相変化記録ディスクも一般に知られているが、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクと同じ程度の記憶容量を有し、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブでも再生可能な光学的記録ディスクは、未だ知られていない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとき従来の通常の相変化記録ディスクでは、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクに比べて、一般に物理的信号特性としての反射率、振幅変調度が低く、信号強度が不足するためＤＶＤ−ＲＯＭディスクと同じようにＤＶＤ−ＲＯＭドライブで再生することは、困難であるという問題があった。特に、ピット列トラッキングに用いられる位相差トラッキング信号（ＤＰＤ信号）が十分に得られないためトラッキング制御が安定にできないという問題があった。
【００１７】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、本発明の第１の目的は、予めグルーブが形成されている相変化記録体において、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の位相差を最適に選ぶことにより、±１μｍのデフォーカスに対するＤＰＤ信号の変動を±３０％以下にすることにある。
【００１８】
本発明の第２の目的は、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の位相差を最適に選ぶことにより、Ｒｆ信号の劣化をピーク時の３０％以下にすることにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、情報記録のためのレーザ光波長λの８分の１のプレグルーブを有する相変化光ディスクにおいて、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の反射率を２５％程度とし、マークの位相差を２０°〜１４５°とすることにより、±１μｍのデフォーカスに対するＤＰＤ信号の変動を±３０％以下にしたものである。
【００２５】
請求項２の発明は、情報記録のためのレーザ光波長λの８分の１のプレグルーブを有する相変化光ディスクにおいて、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の反射率を２５％程度とし、マークの位相差を１６°〜１８０°とすることにより、Ｒｆ信号の劣化をピーク時の３０％以下にしたものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明は、プレグルーブされた相変化光ディスクにおいて、スペースとマークの位相差関係を調べ、この位相差を所定範囲とすることにより、±１μｍのデフォーカスに対するＤＰＤ信号の変動を±３０％以下にするようにしたものである。
【００３０】
図１は、従来の相変化光ディスクの動作原理を説明するための図で、図１は、マーク（反射率０％）の位相差とＤＰＤ信号（プレグルーブ＝λ／８）との関係を示す図で、図中、Ａは−１μｍデフォーカス、Ｂは０μｍ（合焦点）、Ｃは１μｍデフォーカスの各マーク位相差におけるＤＰＤ信号を表したものであり、表１にその具体的数値を示す。図１からフォーカス時（Ｂ）のＤＰＤ信号が全位相差にわたって適正値であることが分かるが、±１μｍのデフォーカスによるＤＰＤ信号の変動は±３０％を越えてしまう。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
図２は、本発明の一実施例を説明するための図で、図２においては、反射率Ｒ＝２５％の場合のマークの位相差とＤＰＤ信号との関係を示しており、表２に各点の数値例を示す。図２及び表２より、位相差を２０°〜１４５°とすることにより、±１μｍのデフォーカスによるＤＰＤ信号の変動を±３０％以下にすることができる。
【００３３】
【表２】
0003573593.tif 000003
【００３４】
図３は、反射率Ｒ＝５０％の場合のマークの位相差とＤＰＤ信号との関係を示しており、表３に各点の数値例を示す。図３及び表３より、位相差を１２°〜１５４°とすることにより、±１μｍのデフォーカスによるＤＰＤ信号の変動を±３０％以下にすることができる。
【００３５】
【表３】
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【００３６】
図４は、反射率Ｒ＝１００％の場合のマークの位相差とＤＰＤ信号との関係を示しており、表４に各点の数値例を示す。図４及び表４より、位相差を０°〜１３７°とすることにより、±１μｍのデフォーカスによるＤＰＤ信号の変動を±３０％以下にすることができる。
【００３７】
【表４】
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【００３８】
以上に説明したマークの位相差を、共通の範囲とすることにより、すなわち、マークの位相差を２０°〜１３７°の範囲とすることで、反射率に関係なく、±１μｍのデフォーカスに対するＤＰＤ信号の変動動を±３０％以下にすることができる。
【００３９】
図５は、プレグレーブに記録する相変化光ディスクにおいて、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の反射率を０％とした時の（すなわち、従来の）マークの位相差とＲｆ信号の振幅との関係を示す図で、各位相差に対する数値例を表５に示す。これらの図５及び表５から、反射率０％の場合においては、全位相差にわたって十分な振幅のＲｆ信号を得ることが分かる。
【００４０】
【表５】
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【００４１】
図６は、反射率を２５％とした時のマークの位相差とＲｆ信号の振幅との関係を示す図で、表６に各点での数値を示す。ここで、実際の利用範囲として、Ｒｆ信号の振幅がピーク時（最良時）の３０％劣化までとすると、図６からマークの位相差は１６°〜１８０°の範囲となる。従って、この場合（反射率２５％の場合）は、マークの位相差を１６°〜１８０°とすると、Ｒｆ信号の劣化をピーク時の３０％以下にすることができる。
【００４２】
【表６】
0003573593.tif 000007
【００４３】
図７は、反射率を５０％とした時のマークの位相差とＲｆ信号の振幅との関係を示す図で、表７に各点での数値を示す。ここで、実際の利用範囲として、Ｒｆ信号の振幅がピーク時（最良時）の３０％劣化までとすると、図７からマークの位相差は４０°〜１７７°の範囲となる。従って、この場合（反射率５０％の場合）は、マークの位相差を４０°〜１７７°とすると、Ｒｆ信号の劣化をピーク時の３０％以下にすることができる。
【００４４】
【表７】
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【００４５】
図８は、反射率を１００％とした時のマークの位相差とＲｆ信号の振幅との関係を示す図で、表８に各点での数値を示す。ここで、実際の利用範囲として、Ｒｆ信号の振幅がピーク時（最良時）の３０％劣化までとすると、図８からマークの位相差は５４°〜１５９°の範囲となる。従って、この場合（反射率１００％の場合）は、マークの位相差を５４°〜１５９°とすると、Ｒｆ信号の劣化をピーク時の３０％以下にすることができる。
【００４６】
【表８】
0003573593.tif 000009
【００４７】
以上の説明より、マークの位相差を、共通の範囲とすることにより、すなわち、マークの位相差を５４°〜１５９°とすることで、反射率に関係なく、Ｒｆ信号の劣化をピーク時の３０％以下にすることができる。
【００４８】
以上は、プレグルーブに記録する相変化光ディスクにおいて、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の各反射率におけるＤＰＤ信号及びＲｆ信号のピーク時に対する劣化が３０％以内であるマークの位相差について説明したが、これらＤＰＤ信号及びＲｆ信号がピーク時に対する劣化が共に３０％以内であるためには、前記全てに対して共通のマーク位相差を求めればよいので、これにより、スペースのマークに対する位相差を５４°〜１３７°とすれば、Ｒｆ信号の劣化をピーク時の３０％以下にすることができ、かつ、±１μｍのデフォーカスによるＤＰＤ信号の変動を±３０％以下にすることができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、情報記録のためのレーザ光波長λの８分の１のプレグルーブを有する相変化光ディスクにおいて、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の反射率を２５％程度とし、位相差を２０°〜１４５°とすることにより、±１μｍのデフォーカスに対するＤＰＤ信号の変動を±３０％以下にすることができる。
【００５４】
請求項２の発明によると、情報記録のためのレーザ光波長λの８分の１のプレグルーブを有する相変化光ディスクにおいて、スペース（クリスタル）に対するマーク（アモルファス）の反射率を２５％程度とし、位相差を１６°〜１８０°とすることにより、Ｒｆ信号の劣化をピーク時の３０％以下にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射率０％の時におけるマークの位相差とＤＰＤ信号との関係を、フォーカス位置−１μｍ，０μｍ，１μｍをパタメータして求めた時の図である。
【図２】反射率２５％の時におけるマークの位相差とＤＰＤ信号との関係を、フォーカス位置−１μｍ，０μｍ，１μｍをパタメータして求めた時の図である。
【図３】反射率５０％の時におけるマークの位相差とＤＰＤ信号との関係を、フォーカス位置−１μｍ，０μｍ，１μｍをパタメータして求めた時の図である。
【図４】反射率１００％の時におけるマークの位相差とＤＰＤ信号との関係を、フォーカス位置−１μｍ，０μｍ，１μｍをパタメータして求めた時の図である。
【図５】反射率０％の時におけるマークの位相差とＲｆ信号との関係を求めた時の図である。
【図６】反射率２５％の時におけるマークの位相差とＲｆ信号との関係を求めた時の図である。
【図７】反射率５０％の時におけるマークの位相差とＲｆ信号との関係を求めた時の図である。
【図８】反射率１００％の時におけるマークの位相差とＲｆ信号との関係を求めた時の図である。
【図９】従来の光ディスク装置に用いる光学的情報記録ディスクの拡大斜視図である。
【図１０】従来の光ディスク装置の一例を説明するための図である。
【図１１】従来の位相差トラッキング信号生成回路の例を説明するための図である。
【図１２】図１１の動作説明をするための波形図である。
【符号の説明】
１…記録層、２…記録ピット、３…レーザ光の集光スポット、４…凹部（グルーブ）、５…凸部（ランド）、６…アドレスピット、９…スピンドルモータ、１０…光ディスク、１１…記録トラック、１２…半導体レーザ、１３…コリメートレンズ、１４…ビームスプリッタ、１５…対物レンズ、１６…光検出器、１７…アクチュエータ、１８…光ヘッド、２１…差動アンプ、２２…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２３…トラッキング制御回路、２４…駆動回路、２５…加算アンプ、２６…ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、２７…再生信号処理回路、２８…アドレス再生回路、３０…システムコントローラ、３１…トラバース制御回路、３２…トラバースモータ、３３…記録信号処理回路、３４…ＬＤ駆動回路、３５…受光素子、３６，３７，３８…加算器、３９…減算器、４１，４２…零クロス検出回路、４３，４４…サンプルホールド回路、４５…差動増幅器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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