(57)【要約】【課題】最適な情報の記録および再生が可能な光ディスク並びに光ディスク装置を提供する。【解決手段】この発明の光ディスク１は、情報の記録または再生に用いられる光ヘッドの特性に関する情報および光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生するための光ビームの最適な条件が記録されたリードインエリア４を有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長の光を出射する光源と、
この光源からの光を記録媒体の所定の記録領域に案内し、記録媒体で反射された反射光を取り出す対物レンズを少なくとも備えた光学要素と、
前記光の強度を、前記反射光を再生して得られる前記光学要素の個体差、前記光源からの光の発散角のばらつき、前記光源の個体差による前記波長の違い、温度変化に伴う前記波長の変動のいずれかまたは全ての影響を考慮した好適な、記録パワーに関する情報を含む前記記録媒体の前記所定の記録領域に記録されている情報に基づいて最適化する光源駆動装置と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記情報は、前記光学要素全体により、前記記録パワーが変動される要因に関する情報であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
所定波長の光を出射する光源と、
この光源からの光を記録媒体の所定の記録領域に案内し、集束させる光学要素のコリメートレンズと対物レンズとを少なくとも備え、
このコリメートレンズの焦点距離と前記光源の光の波長および拡がり角と前記対物レンズのＮＡと焦点距離とにより定義される前記記録媒体に記録、再生および消去を行うための光ビームの強度に関する情報を、前記記録媒体から読み出す制御プログラムが記録されているプログラム保持装置と、
前記光の強度を前記プログラム保持装置に記録されている制御プログラムに従って前記記録媒体から読み出して、前記光源からの光の強度を最適化する光源駆動装置と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
前記プログラム保持装置には、前記記録媒体の所定領域に記録されている前記情報を、前記光ディスクの任意の位置から読み出すための制御情報が保持されていることを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記制御情報は、イニシャル制御情報に付属されていることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ光を用いて情報の記録、消去または再生が可能な情報記録媒体において、最適な情報の記録、消去および再生が可能な光ディスク並びに光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録媒体としての光ディスクは、ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭに代表される再生専用型、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒに代表される１回追記型、コンピュータの外付けメモリや録再ビデオに代表される書き換え可能型等がある。
【０００３】
これらにおいては、ＣＤ系のディスク装置の赤外のレーザからＤＶＤの赤色レーザしている。この場合には、レーザ波長の短波長化により集光スポット径を小径化することは、例えば情報を記録する際に、特に光ディスクの記録膜の構造や組成の違いにより光ディスク毎に異なる記録パワーを、光ディスク毎に最適化する工程が必要になる問題がある。
【０００４】
このため、光ディスクの記録エリア内に、光ディスクに最適な記録パワー情報及び／又は製造時の履歴情報を、例えばＭＯ情報により記録する例がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２９０３８３号公報（請求項１、図１、要約）  近年、光ディスクは情報関連及び放送関連機器で求められる記録容量の急激な増加に対応するため容量の増大が求められている。そのため、記録密度を上げる目的で、さらにレーザ波長の短波長化（集光スポット径の小径化）や超解像技術の利用等の研究が進められる一方、トラックピッチ、マークピットピッチを詰めるために、電子ビーム露光等のマスタリング技術が検討されている。
【０００５】
例えば、レーザ波長の短波長化に関しては、既に、波長が４０５ｎｍの青紫色のレーザ光を用いる装置の開発が進められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された発明では、光ディスク装置を用いて情報を記録する際に、ＣＤ−ＭＯフォーマットの光ディスクにおいて、記録膜の構造や組成の違いに支配されることなく、最適な記録パワーで情報を記録できる。
【０００７】
しかしながら、青紫レーザのような短波長のレーザ光を用いることで一層小径化された集光スポットのレーザ光により、より高密度に情報を記録しようとすると、記録パワー以外のさまざまな要因から、最適な記録ができない問題がある。
【０００８】
例えば、波長が４０５ｎｍの青紫色のレーザ光を用いる場合、レーザ素子から出射されるレーザ光の波長と出射ビームの拡がり角の個体ばらつきや温度変化に伴うレーザ光の波長の変動あるいは対物レンズの光学特性等のいずれかまたは全ての影響により個々の光ヘッドの特性が異なり、レーザ光のスポット径が変動することは、よく知られている。
【０００９】
この発明の目的は、光ディスクに照射される光ビームの状態に影響を与える光ヘッドの個体差に支配されることなく最適な条件で情報を記録可能な光ディスクならびに光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、所定波長の光を出射する光源と、この光源からの光を記録媒体の所定の記録領域に案内し、記録媒体で反射された反射光を取り出す対物レンズを少なくとも備えた光学要素と、前記光の強度を、前記反射光を再生して得られる前記光学要素の個体差、前記光源からの光の発散角のばらつき、前記光源の個体差による前記波長の違い、温度変化に伴う前記波長の変動のいずれかまたは全ての影響を考慮した好適な、記録パワーに関する情報を含む前記記録媒体の前記所定の記録領域に記録されている情報に基づいて最適化する光源駆動装置と、を有することを特徴とする光ディスク装置、を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上詳述したように本発明の光ディスクは、光ディスクに照射される光ビームの状態に影響を与える光ヘッドの個体差に支配されることなく最適な条件が記録された記録領域を有する。これにより、光ディスク装置のイニシャル動作時に、セットされている光ディスクの特性に対して最適な光ビームが光ディスクに照射されるので、情報の安定な記録および再生もしくは消去が可能である。
【００１２】
また、光ディスク装置は、光ディスクがセットされたあとのイニシャル動作時に、光ディスクに記録されている最適な条件の記録領域を参照するプログラムが用意されているので、光ディスクに照射される光ビームの状態に影響を与える光ヘッドの個体差に支配されることなく最適な条件で、情報の記録および再生もしくは消去が可能である。また、装置の使用温度の変化による光ヘッドの特性差に影響されることなく、光ディスクに照射される光ビームの状態に影響を与える光ヘッドの個体差に支配されることなく最適な条件で、情報の記録および再生もしくは消去が可能である。
【００１３】
さらに本発明によれば、光ヘッドの製造性や光ディスクの製造マージンを広く取ることができ、安価な光ディスク装置および光ディスクシステムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態が適用可能な記録媒体を説明する断面図である。
【００１６】
図１に示されるように、記録媒体である光ディスク１は、例えば波長が４０５ｎｍのレーザ光を集光して得られるビームスポットにより情報の記録、消去及び再生が可能な記録膜が形成された第１の基板１０、第１の基板と実質的に等しい構造を有する第２の基板２０、および第１の基板１１と第２の基板２１とを接着する接着層３０からなる。なお、光ディスク１すなわち第１および第２の基板の中心には、直径が１５ｍｍの中心穴２が形成されている。また、それぞれの基板１０，２０の直径は１２０ｍｍで、接着層３０を含むディスク１の総厚は、概ね１．２ｍｍである。
【００１７】
第１および第２の基板１０，２０は、それぞれ基材１１，２１およびそれぞれに形成された情報記録面１２と情報記録面２２を有する。なお、第２の基板２０は、第１の基板１０と情報記録面２２が同じ方向となるように貼り合わせられている。また、接着層３０および第１の基板１０の基材１１には、少なくとも波長４０５ｎｍのレーザ光を第２の基板２０の記録層２２に、所定強度で透過可能な特性が与えられている。
【００１８】
第１および第２の基板１０，２０の面積方向の所定の位置には、例えば中心穴２から最外周に向けて、キャリブレーション及び／又はプログラムメモリエリア３、リードインエリア４、メモリエリア５およびリードアウトエリア６が、順に形成されている。なお、各エリアの物理的な大きさは、外径が１２０ｍｍのディスクを例に説明すると、それぞれ直径で、キャリブレーション及び／又はプログラムメモリエリア３が４６ｍｍ、リードインエリア４が５０ｍｍ、メモリエリア５が１１６ｍｍ、リードアウトエリア６が１１８ｍｍである。
【００１９】
上述した光ディスク１において、例えばリードインエリア４には、波長が４０５ｎｍの青紫色のレーザ光を用いる場合のレーザ素子から出射されるレーザ光の発散角のばらつきやレーザ個体差による波長の違いや温度変化に伴うレーザ光の波長の変動または光ディスク装置の対物レンズの光学特性等のいずれかまたは全ての影響を考慮した好適な、記録パワーに関する情報が、後段に示すような形式で、予め記録されている。
【００２０】
記録パワーに関する光ヘッドの特性の情報としては、例えば図７を用いて以下に説明するが、光ディスク装置のピックアップに利用される対物レンズの開口数ＮＡとレーザ光の波長λとの関係を示すＲＩＭ強度がある。
【００２１】
ＲＩＭ強度（Rim Intensity）は、レンズに入射する光ビームに関し、そのレンズの開口エッジでの光強度を、光ビームの中心強度に対する比（またはパーセンテージ）で表した値であり、対物レンズに入射するビームの光学特性を表すパラメータの一つである。
【００２２】
例えば、光ディスク装置において、対物レンズにより光ディスクに集光できる光ビームの径Ｒは、    
Ｒ＝２×ｆ（ＲＩＭ）×λ／ＮＡ    
により求められる。ここで、ｆ（ＲＩＭ）は、ＲＩＭに対する関数をあらわす。なお、対物レンズが概ね環状であるに対して、光ビーム、特に半導体レーザ素子からのレーザ光は、発散性でしかも断面ビーム（スポット）形状が楕円形であるから、特に方向性を考慮する必要がある場合には、ＲＩＭｘと表記して方向性も規定される。
【００２３】
一例を示すと、ＲＩＭ（方向性なし）＝０．６で、波長λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６５の場合、ビーム径Ｒは、Ｒ＝０．５２６０μｍである。また、ＲＩＭ（方向性なし）＝０．７で、波長λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６５の場合、Ｒ＝０．５２１８μｍである。
【００２４】
なお、光ディスク装置においては、半導体レーザ素子からの光ビーム（レーザ光）は発散性であって、対物レンズの他に、コリメートレンズも用いられることから、ＲＩＭの値は、レーザ光の拡がり角、コリメートレンズの焦点距離および後述するビーム整形プリズムの特性に依存する。
【００２５】
図２ないし図４は、図１に示した光ディスクを製造する工程を、順に説明する概略図である。
【００２６】
まず、図２（ａ）に示すように、表面を所定の表面粗さまで研磨して洗浄したガラスを原盤３０１として用意す。
【００２７】
次に、図２（ｂ）に示す通り、ガラス原盤３０１の表面に、フォトレジスト３０３を塗布する。
【００２８】
続いて、図２（ｃ）に示すように所定波長のレーザ光により露光して、メモリエリア５に対応する領域には物理情報（ヘッダ）およびや案内溝（凹凸）等を、キャリブレーション及び／又はプログラムメモリエリア３およびリードインエリア４に対応する領域には、詳述しないがイニシャル情報と上述の記録パワーに関する情報を、それぞれ記録する。
【００２９】
次に、物理情報、イニシャル情報および記録パワーに関する情報が露光されたガラス原盤３０１を現像してフォトレジストの未現像部分を除去することで、図２（ｄ）に示されるような凹凸が得られる。
【００３０】
以下、図２（ｅ）に示す通り、ガラス原盤３０１をメッキ処理することによりスタンパ３１１が得られる。
【００３１】
次に、図３（ａ）に示すように、スタンパ３１１を型とし、射出成形することで、樹脂成形板（図１に示した第１の基板１０の基材１１および第２の基板２０の基材２１）ができあがる。なお、基材１１，２１は、例えばポリカーボネートやガラス製である。
【００３２】
このようにして、第１および第２の基材１０，２０のキャリブレーション及び／又はプログラムメモリエリア３およびリードインエリア４に対応する領域には、上述したイニシャル情報と記録パワーに関する情報に対応する凹凸または所定形状のパターンが、同時に形成される。
【００３３】
以下、図３（ｂ）に示すように、マスク３２１により記録膜（１２，２２）となる領域以外がマスクされた成形板（１０または２０）に、記録膜に適した金属または合金が、例えばスパッタリング等により所定の厚さに成膜されることで、接着層３０により接着される前の単基板１０または２０が得られる。
【００３４】
続いて、図４（ａ）に示すように、詳述しないが、スピナーのターンテーブルに、いずれか一方の単基板（２０または１０）が装着された状態で、接着層３０となる接着剤、例えば紫外線が照射されることで硬化するＵＶ硬化樹脂が、所定量供給され、ターンテーブルを所定の回転数で回転されることで、単基板上に、概ね均一な厚さの接着剤層すなわちＵＶ硬化樹脂の薄層が得られる（図４（ｂ）参照）。
【００３５】
次に、図４（ｃ）に示すように、記録面（１２または２２）が形成されている側の面が、先に接着層が形成されたスピナーに既にセットされている接着対象の単基板に面するように、重ね合わせられる。
【００３６】
以下、図示しないが、スピナーのテーブルの高速回転（余剰接着剤除去工程）において、両基板間に位置された接着剤の余剰分が除去され、図４（ｄ）に示すように、紫外線（ＵＶ光）が照射されて接着剤が接着層３０となることで、図１に示したような光ディスク１が得られる。
【００３７】
図５および図６は、図１により前に説明した光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生できる光ディスク装置およびその光ディスク装置に組み込まれる光ヘッドを概略的に説明している。
【００３８】
図５に示されるように、光ディスク装置１００の光ヘッド１１０において、光源すなわち半導体レーザ素子１１からの光ビーム（レーザ光）は、コリメートレンズ１１２によりコリメートされビーム整形プリズム１１３により断面ビーム形状が所定の形状に変化される。
【００３９】
ビーム整形プリズム１１３によりビーム形状が整形されたレーザ光は、ビームスプリッタ１１４により光ディスク１側に案内され、ミラー１１５で反射されて光ディスク１に向けて向きが変えられる。
【００４０】
ミラー１１５で光ディスク１に向けられたレーザ光は、１／４波長板１１６により円偏光に変換され、対物レンズ１１７により所定の集束性が与えられて、光ディスク１の記録面１２または２２の一方に集束される。
【００４１】
光ディスク１の記録面１２または２２で反射され、記録面に情報が記録されている場合にはその情報により反射率または偏光の方向が変化された反射レーザ光は、対物レンズ１１７に戻され、１／４波長板１１６により、偏光の方向が概ね９０°回転され、ミラー１１５に戻される。
【００４２】
ミラー１１５に戻された反射レーザ光は、ビームスプリッタ１１４により反射され、ミラー１１８で所定の方向に向けられる。
【００４３】
ミラー１１８で進行方向が変化された反射レーザ光は、結像レンズ１１９により所定の結像特性が与えられたのち、フォーカスエラーの検出に利用される所定の結像パターンを提供可能なフォーカスエラーパターン発生用素子１２０により所定のスポットパターンを生成可能に波面が変換され、後段の光検出器１２１の受光面に結像される。
【００４４】
なお、フォーカスエラーおよびトラッキングエラーを検出する方法および光検出器１２１の受光面のパターンならびに信号処理等に関しては、周知のさまざまな方法が利用可能であることはいうまでもない。
【００４５】
光検出器１２１に結像されたフォーカスエラー検出用パターンおよびトラッキングエラー検出用パターンは、図６に示す信号再生系により以下に説明する通り信号処理され、対物レンズ１１７の位置が光ディスク１の記録面１２または２２のいずれかにオンフォーカスとなる位置にフォーカスロックされるとともに、同記録面１２または２２に予め形成されているトラックまたは情報ピットのピット列の中心とレーザ光の中心が一致するよう、トラッキングが制御される。また、再生信号は、以下に説明するが、光検出器１２１の出力を加算して得られる。
【００４６】
図６は、図１に示した光ディスクおよび図５を用いて上述した光ディスク装置により光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生可能とする信号処理系の一例を説明する概略図である。
【００４７】
光検出器１２１は、第１〜第４の領域フォトダイオード１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃおよび１２１Ｄを含む。それぞれのフォトダイオードの出力Ａ，Ｂ，ＣおよびＤは、それぞれ、第１ないし第４の増幅器２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃおよび２２１ｄにより、所定のレベルまで増幅される。
【００４８】
各増幅器２２１ａ−２２１ｄから出力Ａ〜Ｄは、ＡとＢが、第１の加算器２２２ａにより加算され、ＣとＤが、第２の加算器２２２ｂにより加算される。
【００４９】
加算器２２２ａおよび２２２ｂの出力は、加算器２２３において「（Ａ＋Ｂ）に（Ｃ＋Ｄ）が符号を反転して加算」される（引き算される）。加算器２２３による加算（引き算）の結果は、対物レンズ１１７の位置を、光ディスク１の記録面１２または２２の図示しないトラックまたは図示しないピット列と対物レンズ１１７により集束される光ビームが集束される距離である焦点距離に一致させるためのフォーカスエラー信号として、フォーカス制御回路２３１に供給される。
【００５０】
加算器２２４は（Ａ＋Ｃ）を生成し、加算器２２５は（Ｂ＋Ｄ）を生成する。両加算器の出力すなわち（Ａ＋Ｃ）と（Ｂ＋Ｄ）は、位相差検出器２３２に入力される。位相差検出器２３２は、対物レンズ１１７がレンズシフトされている場合に、正確なトラッキングエラー信号を得るために有益である。
【００５１】
加算器２２６により、（Ａ＋Ｂ）と（Ｃ＋Ｄ）の和が求められ、トラッキングエラー信号として、トラッキング制御回路２３３に供給される。
【００５２】
（Ａ＋Ｃ）と（Ｂ＋Ｄ）は、加算器２２７によりさらに加算され（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）信号すなわち再生信号に変換され、バッファメモリ２３４に入力される。
【００５３】
なお、ＡＰＣ回路２３９には、レーザ素子１１１から出射されたレーザ光の戻り光の強度が入力される。これにより、記録用データメモリ２３６に記憶されている記録データに基づいてレーザ素子１１１から出射されるレーザ光のパワーが安定化される。
【００５４】
このような信号検出系を有する光ディスク装置１００においては、光ディスク１がターンテーブル１３１にセットされ、図示しない記録／再生位置に光ヘッド１１０が位置されると、ＣＰＵ２３８の制御の下で、ＲＯＭ２４０に記憶されているイニシャルプログラムに従って、所定のイニシャルルーチンが起動される。
【００５５】
例えばモータ駆動回路２３５から所定のモータパルスが供給されることで駆動モータ１４１が所定の速度で回転されるとともに、図示しないアクセスモータが動作され、光ヘッド１１０が光ディスク１のキャリブレーション及び／又はプログラムメモリエリア３もしくはリードインエリア４の所定の位置に対向する位置に移動される。
【００５６】
以下、レーザ駆動回路２３７およびＡＰＣ回路２３９により安定化された再生用パワーのレーザ光がレーザ素子１１１から出射され、光ディスク１のキャリブレーション及び／又はプログラムメモリエリア３もしくはリードインエリア４に記録されている情報が読み出される。
【００５７】
このとき、上述した波長が４０５ｎｍの青紫レーザ光を用いる場合のレーザ光の発散角のばらつきやレーザの個体差による波長の違いまたは温度変化に伴うレーザ光の波長の変動や、ＲＩＭに関する情報等を含むさまざまな情報が取り出される。
【００５８】
以下、詳細な説明を省略するが、信号再生動作あるいは消去動作もしくは記録動作が開始される。なお、記録動作時は、上述したレーザ光の発散角のばらつきやレーザの個体差による波長の違いまたは温度変化に伴うレーザ光の波長の変動やＲＩＭに関する情報等に基づいて最適化された記録パワーのレーザ光が、光ディスク１に照射されるように、レーザ素子１１１から出力される。
【００５９】
ところで、図５を用いて説明した半導体レーザ素子１１１からのレーザ光は、周知の通り、レーザチップの接合面に水平な方向と垂直な方向で、拡がり角が異なることが知られている。例えば、接合面に水平な方向の広がり角は、半値全角で６〜１０°、垂直な方向の広がり角は、半値全角で２２〜３０°にも及ぶ。
【００６０】
また、既に説明した通り、対物レンズ１１７により光ディスク１の記録面１２あるいは２２に集束されるレーザ光の強度は、対物レンズ１１７の開口数ＮＡとレーザ光の波長λに比例するとともに、対物レンズ１１７の開口エッジによるＲＩＭの影響を受ける。なお、上述した光ディスク装置１０１においてはＲＩＭの影響を考慮すべきレンズとしては、コリメートレンズ１１２もある。
【００６１】
例えば、図７に示すように、ＲＩＭの値が異なる光ヘッドを用いて光ディクスに情報記録した時の記録パワーとＣＮＲの関係は、上述のＲＩＭに支配される。
【００６２】
図７のＲＩＭｔとＲＩＭｒは、ディスクの半径方向ｒと接線方向ｔに相当するＲＩＭの値である。
【００６３】
図７から明らかなように、光ヘッド１１０のＲＩＭの値が異なることで、最適な記録パワーに、差が生じる。
【００６４】
このため、少なくとも光ディスク１に情報を記録する際には、上述したレーザ光の発散角のばらつきやレーザの個体差による波長の違いまたは温度変化に伴うレーザ光の波長の変動やＲＩＭに関する情報等に基づいて最適化された記録パワーが用いられることが好ましい。
【００６５】
従って、光ディスク装置１００で光ディスク１に情報を記録し、あるいは再生もしくは消去する場合に、予め光ディスク１に記録されているディスクとパワーとの情報および光ヘッド１１０側に支配される特性とディスク側の特性等の関係情報を読み出して、少なくともその情報を基に、記録するためのパワー（消去もしくは再生を含む）を設定して、レーザ素子１１１から出力されるレーザ光（光ビーム）をコントロールし、対物レンズから出射される光ビームのパワーを最適化できる。ところで、説明した予め光ディスク１に記録してある情報は、光ヘッド１１０の個体差の対応した光ディスク１に記録、消去または再生するための光ビームのパワーのみの情報であっても、光ディスク装置１００で、光ヘッド１１０の特性との関係が判断できれるような形式で光ディスク１に記録してあればよい。
【００６６】
以下に、光ディスクに記録される情報の一例を順に説明する。
【００６７】
光ディスク１には、図２（ｅ）を用いて説明したスタンパ３１１が形成される時点で、リードインエリア４に対応される領域に、図８に示すような所定の記録データ密度で予め形成されたデータ配置構造が転写されている。
【００６８】
リードインエリア４は、図９に示すように、コネクションエリア（物理セクタ番号［０２  ６ＡＦＦｈ］から同［０２  ９Ａ００ｈ］）を挟んでシステムリードインエリア（物理セクタ番号［０２  ２６４０ｈ］から同［０２  ６ＡＦＦｈ］）とデータリードインエリア（物理セクタ番号［０２  ９Ａ００ｈ］から同［０３  ００００ｈ］）を含む。
【００６９】
システムリードインエリアには、コントロールデータゾーン（物理セクタ番号［０２  ４Ｆ００ｈ］から同［０２  ６７００ｈ］）が定義されている。
【００７０】
上述したシステムリードインエリア、コントロールデータゾーンおよびデータリードインエリアは、エンボスピットの列として、前に説明したスタンパ３１１により、予め光ディスク１に転写される。
【００７１】
システムリードインエリア内のトラックは、３６０°一周する連続した螺旋である。データリードインエリア、データ領域、データリードアウト領域のトラックは３６０°一周する連続した螺旋である。トラックの中心は、ピットの中心である。
【００７２】
図１０は、コントロールデータゾーンに記録される情報の一例を示している。
【００７３】
例えば、ＢＰ（Byte position）４０１に、情報内容４０２として、物理フォーマット情報やディスク製造者情報が、所定の順に記録されることにより、前に説明した通り、レーザ素子１１１（図１参照）から出力されるレーザ光（光ビーム）のパワーを、光ディスク１側に予め記録（転写）されている情報を基に、最適化できる。
【００７４】
図１１ないし図１４は、図９に示したシステムリードインエリア、コントロールデータゾーンおよびデータリードインエリアに記録される情報を説明する概略図である。なお、図１１ないし図１４により説明される情報は、連続してあるいは所定の大きさのＢＰ（Byte position）５０１を任意の位置で区切った単位で、記録（転写）される。また、図１１ないし図１４において、ＢＰ列５０１のうち「０」から「３１」までの行については、再生専用ディスク、一回のみ情報が記録可能なディスク（Ｒタイプ）および録再（書換え）可能なＲＡＭディスクのそれぞれに共通な情報が記録される領域として既に記録可能な情報をその位置が規定されている。一方、ＢＰ列５０１のうち「３２」から「２０４７」までの行については、再生専用ディスク、一回のみ情報が記録可能なディスク（Ｒタイプ）および録再（書換え）可能なＲＡＭディスクのそれぞれに独自に与えられる特別な情報が記録される領域である。
【００７５】
ＢＰ列５０１のうち「３１」行の後流、例えば「ＡＺ（３３）」行には、速度に関する情報が記録される。なお、十位に示したアルファベットは、記録されている情報の優先順位に対応され、リードインエリア４の情報が再生される際に、アルファベットの順に従って、読み取られるものとする。また、２桁の文字列のうち、一位に示したアルファベットが大文字である場合には、記録されている情報は、アルファベットの順に従って、連続されているものとする。一方、２桁の文字列のうち、一位に示したアルファベットが小文字である場合には、その前後に、別の任意の情報が追加されてもよいことを示すものとする。
【００７６】
「ＡＺ（３３）」行に引き続く、「ＢＡ（３４）」行には、タンジェンシャル方向（に関する）Ｒｉｍ強度の情報が記録される。「ＢＡ（３４）」行に引き続く、「ＢＢ（３５）」行には、半径（ラジアル）方向（に関する）Ｒｉｍ強度の情報が記録される。
【００７７】
以下、引き続く「ＢＣ（３６）」行にはリードパワー、「ＢＤ（３７）」行にはランドのためのピークパワー、「ＢＥ（３８）」行にはランドのためのバイアスパワー１、「ＢＦ（３９）」行にはランドのためのバイアスパワー２、「ＢＧ（４０）」行にはランドのためのバイアスパワー３、が順に記録される。
【００７８】
続いて、グルーブのためのリードパワー、ピークパワー、バイアスパワー１、バイアスパワー２、バイアスパワー３等が、「Ｂｎ」行、「ＢＸ」行、「ＢＹ」行および「ＢＺ」行に、順に記録されている。
【００７９】
以下、「ＣＡ」行から「ＣＺ」行の間に、ランドのための先端パルス終端時間、ランドのためのマルチパルスデュレーション、ランドのための後端パルス開始時間、等が順に記録されている。また、「ＤＡ」行から「ＤＺ」行の間に、グルーブのための先端パルス終端時間、グルーブのためのマルチパルスデュレーション、グルーブのための後端パルス開始時間、等が順に記録されている。
【００８０】
なお、上述した光ディスクのシステムリードインエリアに記録（転写）されている制御情報の一部、例えば、「ＣＡ（４５）」行から「ＤＺ（９２）」行の間に記載されたランドのための先端パルス終端時間、ランドのためのマルチパルスデュレーション、ランドのための後端パルス開始時間、グルーブのための先端パルス終端時間、グルーブのためのマルチパルスデュレーション、グルーブのための後端パルス開始時間、等は、現在広く利用されているＤＶＤ規格の書込み可能ディスクすなわちＲＡＭディスクに関する規格であるStandard ECMA-330と互換性がある。また、「ＢＡ」行から「ＢＺ」行に記録されている制御情報の内のいくつかの行に記載された制御情報の多くも、ＲＡＭディスクに関する規格であるStandard ECMA-330と互換性がある。
【００８１】
図１５（ａ）は記録データを、図１５（ｂ）は記録波形を、図１５（ｃ）は図１５（ｂ）に示した記録波形を光ディスク１に記録するための書込みパルスを、それぞれ示している。
【００８２】
光ディスク１には、記録すべき情報である記録データ（図１５（ａ））に対応づけられたＮＲＺＩ形式の記録波形（図１５（ｂ））が、図１５（ｃ）に示すような書込みパルスを用いて記録される。
【００８３】
図１５（ｃ）に示された書込みパルス波形は、図１１ないし図１４を用いて上に説明した各記録条件に対応される。例えば、ＢＰ列５０１における「ＣＡ」行から「ＤＺ」行の間に記録されている各情報と光ビームすなわち書込みパルスとの対応が示されている。
【００８４】
主要な書込みパルスについて説明すると、「ＢＤ」行および「Ｂｎ」行に記録されたピークパワーは、ランド向けおよびグルーブ向けの条件を除いてそれぞれピークパワーＰppと対応される。
【００８５】
同様に、「ＢＥ」行および「ＢＸ」行に記録されたバイアスパワー１は、それぞれＰbp１と対応される。以下、「ＢＦ」行および「ＢＹ」行に記録されたバイアスパワー２は、それぞれＰＢＰ２と、「ＢＧ」行および「ＢＺ」行に記録されたバイアスパワー３は、それぞれＰＢＰ３と、対応される。
【００８６】
なお、バイアスパワー１は、いずれも図１５（ａ）および（ｂ）において例示された８Ｔデータ、３Ｔデータおよび２Ｔデータの終端を表すＴＬＣに続く、次のデータの先頭までの所定期間に利用される。同様に、バイアスパワー２は、いずれも図１５（ａ）および（ｂ）において例示された８Ｔデータ、３Ｔデータおよび２Ｔデータの終端を表すＴＬＣのレベルである。また、バイアスパワー３は、いずれも図１５（ａ）および（ｂ）において例示された８Ｔデータならびに３Ｔデータにおけるマルチパルスのレベルである。従って、２Ｔデータに関しては、バイアスパワー３は、利用されない。
【００８７】
また、「ＣＡ」行あるいは「ＤＡ」行に記録された先端パルス終端時間により、個々の記録データの書き出し（先頭）を示す先端パルスＰＦａ（８Ｔ），ＰＦｂ（３Ｔ）が定義される。同様に、バイアスパワー１は、「ＣＣ」行あるいは「ＤＣ」行に記録された後端パルス開始時間により、個々の記録データの終了（後端）を示す後端パルスＰＬａ（８Ｔ），ＰＬｂ（３Ｔ）が定義される。なお、２Ｔ系に関しては、先端パルスと後端パルスが１つのピークパルスとして表されることから、先端パルスと後端パルスとが存在することはなく、先端パルスと同一の波形である単一パルス（Mono pulse）に引き続いてＰＢＰ３（バイアスパワー３）が用いられる。
【００８８】
いうまでもなく、先端パルスと後端パルスの間の全期間が書込みパルス（Write pulse）ＰＷａ，ＰＷｂ，…，と示される。
【００８９】
なお、書込みパルスの波形を詳細に説明すると、図１６に示されるように、バイアスパワー１のレベルとピークパワーのレベルとの差ＡがパワーＰ１で，ピークパワーのレベルとバイアスパワー２との差ＢがパワーＰ２で，ピークパワーのレベルとバイアスパワー２のレベルとの差ＣがパワーＰ３で，かつバイアスパワー２のレベルとバイアスパワー１のレベルとの差ＤがパワーＰ４で，それぞれ示される。すなわち、図１５（ｃ）に示した書込みパルスは、図１６により説明した第１のパワーＰ１ないし第４のパワーＰ４を組み合わせることにより、容易に提供される。
【００９０】
なお、図１０により前に説明したＢＰ（Byte position）列４０１に、例えば「１」行として記録された『製造者情報（製造者名）』は、図１４に示したＢＰ（Byte position）５０１のうちの「ＥＡ」行から「ＦＺ」行の間に、所定の符号列として記録される。また、『製造者からの情報』として、例えば「ＧＡ」行から「Ｇｎ」行の間に、光ビームの波長の違いが、光ディスクに情報を記録もしくは光ディスクからの情報の再生または消去に対して大きく影響する場合等の情報として、波長に対応した記録、消去または再生光ビームのパワーとして、記録される。なお、「ＧＡ」行から「Ｇｎ」行の間には、光ヘッドに固有のＲＩＭの値と光ビームの波長のそれぞれの違いに関し、両方のパラメータに対応した記録、消去または再生光ビームのパワーの情報が記録される。
【００９１】
ところで、既に広く利用されているＤＶＤ規格の光ディスク（情報記録媒体）においても、リードインエリアが設けられている。なお、ＤＶＤ規格の光ディスクの内、再生専用の記録媒体であるＤＶＤ−ＲＯＭでは、ピットの深さは、光ビームの波長をλ、ディスク（樹脂材料）の屈折率をｎとすると、λ／（４ｎ）が最適な深さと言われている。
【００９２】
同様に、書換え型情報記録媒体であるＤＶＤ−ＲＡＭでは、データ領域内での隣接トラックの記録マークからのクロストーク（再生信号への漏れ込み）を最も小さくする条件として、プリグルーブの深さは、λ／（５ｎ）〜λ／（６ｎ）が最適な深さと言われている。
【００９３】
従って、ＤＶＤ−ＲＡＭでは、エンボスリードインエリアのピットの深さもλ／（５ｎ）〜λ／（６ｎ）に設定されている。
【００９４】
深さが、λ／（４ｎ）もしくはλ／（５ｎ）〜λ／（６ｎ）のピットからは、（深さが充分深いので）、充分大きな振幅を持った再生信号が得られる。
【００９５】
これに対し、ＤＶＤ−Ｒ（一回のみ情報が記録可能な追記型）ディスクでは、データ領域内のグルーブの深さがＤＶＤ−ＲＡＭに比較して浅いため、同じ深さを持ったエンボスリードインエリア内のピットからは、大きな振幅の再生信号が得られず、再生が安定しない問題がある。
【００９６】
そのため、再生専用／追記型／書換え型のいずれの情報記録媒体に対しても、フォーマットの互換性を確保しつつ追記型情報記録媒体のリードインエリアからの安定な再生信号を保証するために、システムリードインエリアを設け、ここでのトラックピッチと最短ピットピッチを、データリードインエリアおよびデータ領域でのトラックピッチと最短ピットピッチ（最短マークピッチ）よりも大幅に大きくしたところに本実施の形態の特徴がある。
【００９７】
現時点では、ＤＶＤ規格の光ディスクから再生信号を得るために、レベルスライス法により、再生信号が検出（アナログ再生信号に対する２値化処理を出力）される。
【００９８】
しかしながら、現在利用されているＤＶＤ規格の光ディスクにおいても、微細な凹凸形状を持ったピットの最短ピットピッチもしくは記録膜の光学的特性変化により形成される記録マークの最短マークピッチは、図１により前に説明した光ヘッド１１０で用いられる対物レンズ１１７のＯＴＦ（Optical Transfer Function）特性の遮断（カットオフ）周波数に近いため、最短ピットピッチ／最短マークピッチからの再生信号振幅は、非常に小さい。
【００９９】
なお、最短ピットピッチ／最短マークピッチを詰めることで、記録密度を確保することが提案されているが、レベルスライス法では、ピッチがＤＶＤ規格の光ディスク以上に詰められた最短ピットピッチ／最短マークピッチから再生信号を得ることは、不可能となる。また、既に、上述した理由からＤＶＤ−Ｒディスクでは、最短ピットピッチが詰められているので、リードインエリアから安定した再生信号を得ることは困難である。
【０１００】
本実施の形態では、この相反する問題点を解決するため、    
〔α〕リードインエリア内をシステムリードインエリアとデータリードインエリアに分離し、両者のトラックピッチと最短ピットピッチを変化させる、    
〔β〕システムリードインエリアではトラックピッチと最短ピットピッチを大幅に広げて最疎ピットピッチからの再生信号振幅に対する最短ピットピッチからの再生信号振幅の低下量を少なくする、それにより最短ピットからの信号再生を容易にしてピット深さの浅い追記型情報記録媒体におけるシステムリードインエリアからの信号再生を可能にする、    
〔γ〕情報記録媒体自体の記憶容量増加を目指して、リードインエリアおよびデータエリアの記録密度を上げるために、最短ピットピッチ／最短マークピッチを狭くし、再生信号検出（アナログ信号からの２値化）が難しい現行のレベルスライス法に変えてＰＲＭＬ法を採用する、    
〔δ〕最短ピットピッチ／最短マークピッチを詰めて記録密度を向上させるのに適した変調方式を採用する。
【０１０１】
すなわち、変調後の“０”が連続する最小数（変調後の（ｄ，ｋ）制約におけるｄの値）を、現行ＤＶＤでは、ｄ＝２に対してｄ＝１の変調規則を採用するという４つの工夫の組み合わせている。
【０１０２】
なお、システムリードインエリアとデータリードインエリアとを分離しても受けることにより、両者のトラックピッチと最短ピットピッチを変化させるが可能となり、システムリードインエリア内で、トラックピッチと最小ピットピッチを粗くすることができる。
【０１０３】
以上説明したように、本発明の光ディスク１は、光ヘッド１１０のＲＩＭ値に対応した記録するための光ビームパワーを示す情報が、光ディスク１の所定の領域、例えばキャリブレーション及び／又はプログラムメモリエリア３もしくはリードインエリア４に、予め記録されているので、図６に示した信号処理系により、ＲＯＭ２４０に記憶されているイニシャルプログラムに従って記録するためのパワー情報を取得することにより、最適なパワーで情報を記録可能である。
【０１０４】
しかしながら、実際には、ＲＩＭの値とパワーの関数を細かく表す必要がない場合もあるので、例えば、    
ＲＩＭｒ≦０．６５，ＲＩＭｔ≦０．６５  →  Ｐｗ＝４．８ｍＷ，  
ＲＩＭｒ＞０．６５，ＲＩＭｔ＞０．６５  →  Ｐｗ＝４．４ｍＷ    
ような情報であっても、光ディスクに照射される光ビームの状態に影響を与える光ヘッドの個体差に支配されることなく最適な条件を提供可能な、記録するための光ビームパワーの情報が記録されていればよい。
【０１０５】
なお、光ディスクに記録される情報は、光ヘッドのＲＩＭに対する最適パワーの関係を表す関数であればよく、例えば以下に［表１］として示すようなＬＵＴ（Look Up Table）形式であってもよい。
【表１】
2006277929.tif 000003
【０１０６】
また、光ディスクに記録される情報すなわち制御情報は、容易に解凍（光ディスク装置のみで解凍）可能な形式の圧縮ファイルであってもよい。
【０１０７】
なお、光ヘッド１１０から出力される光ビームの波長の違いが、光ディスクに情報を記録もしくは光ディスクからの情報の再生または消去に対して影響が多い場合は、波長に対応した記録、消去または再生光ビームのパワーをディスク１に予め記録することが好ましい。また、光ヘッド１１０のＲＩＭの値と光ビームの波長のそれぞれの違いの影響が大きいときは、両方のパラメータに対応した記録、消去または再生光ビームのパワーをディスク１に予め記録することが好ましい。ところで、光ディスク装置は、高い気温や低い気温で使用することもある。一般にレーザは、温度が上がると波長が長くなり、従って、光ヘッド１１０の特性が温度により変化することがある。また、光ディスクの記録、消去または再生の光ビームパワーも温度依存性がある場合がある。この場合は、温度に対応した光ディスクに記録、消去または再生光ビームのパワーをディスク１に予め記録すれば良い。以上ＲＩＭや波長や装置の温度のパラメータの影響が大きい場合は、すべてのパラメータに対応した光ディスクに記録、消去または再生光ビームのパワーをディスク１に予め記録すれば良い。
【０１０８】
また、図６に示した光ディスク装置１００においては、ＲＯＭ２４０に、上述した「光ディスク側の固有情報のみでは最適化できないレーザ光の波長の違いや光ディスク装置側の要因であるＲＩＭ値の違いを吸収可能な情報」を読み出すプログラムを含ませた例を説明したが、光ディスク１の「キャリブレーション及び／又はプログラムメモリエリア３もしくはリードインエリア４」に、上述した「光ディスク側の固有情報のみでは最適化できないレーザ光の波長の違いや光ディスク装置側の要因であるＲＩＭ値の違いを吸収可能な情報」を読み出させるためのプログラムを同時に記録しておくこともできる。
【０１０９】
なお、光ディスクの所定の領域に予め記録される情報としては、ＲＩＭや波長の違いに対する再生時のレーザパワーや消去パワーであってもよいことは言うまでもない。
【０１１０】
以上説明したように、光ディスクの固有情報のみでは最適化できないレーザ光の波長の違いや波長の変動や、光ディスク装置側の要因であるＲＩＭ値の違いを吸収可能な記録するための光ビームパワーで、光ディスクに、より最適に情報を記録できる。また、光ディスクからの情報の再生および消去時にも、安定な再生および確実な消去が実現される。
【０１１１】
なお、光ディスクに、光ディスク側の固有情報のみでは最適化できないレーザ光の波長の違い波長の変動や光ディスク装置側の要因であるＲＩＭ値の違いを吸収可能な情報が記録されるべき領域は、光ディスク装置により光ディスクから情報を再生するルーチンを考慮すると、最初に情報が読み出される例えばリードインエリアが、好適であるが、実際に情報が記録されるまでの間に情報が読み出し可能な領域であれば、光ディスクのどの部分であってもよいことはいうまでもない。また、レーザ光の波長の違い波長の変動や光ディスク装置側の要因であるＲＩＭ値の違いを吸収可能な情報は、ディスク成型後に、例えば記録用のレーザ光により、ディスク１枚毎に記録されてもよいことはいうまでもない。
【０１１２】
さらに、光ディスク側の固有情報のみでは最適化できないレーザ光の波長違いや波長の変動や光ディスク装置側の要因であるＲＩＭ値の違いを吸収可能な情報は、例えば片面２層ディスクの１層目と２層目に分割して記録されてもよいし、例えば１層目に、光ディスク側の固有情報のみでは最適化できないレーザ光の波長の違いや光ディスク装置側の要因であるＲＩＭ値の違いを吸収可能な情報が同時に記録されていることおよびその位置が記録され、例えば２層目に光ディスク側の固有情報のみでは最適化できないレーザ光の波長違いや波長の変動や光ディスク装置側の要因であるＲＩＭ値の変動を吸収可能な情報そのものが記録されてもよいことはいうまでもない。
【０１１３】
このように、少なくとも光ヘッドのＲＩＭ値とディスクに記録、再生または消去するための記録パワー等の情報が少なくとも光ディスクに記録されていれば良い。この場合、よりディスクに記録する情報を少なくすることが可能である。
【０１１４】
つまり、光ディスク装置で記録再生する場合、ディスクに記録してあるＲＩＭ値と記録するための条件等を読み出し、その光ディスク装置のＲＩＭ値とのディスクの記録してあるＲＩＭ値を比較することにより、最適な記録条件を導き出すことが可能である。これは、記録時のパワー等は、記録再生するビーム径に対応しており、ビーム径は、ＲＩＭ値に対応するので、ＲＩＭ値の違いから、記録のパワーを換算することが可能となる。
【０１１５】
なお、この発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形・変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】この発明の実施の形態が適用される光ディスクを説明する概略図。
【図２】図１に示した光ディスクを製造する工程を説明する概略図。
【図３】図２に示した光ディスクを製造する工程に引き続く工程を説明する概略図。
【図４】図３に示した光ディスクを製造する工程に引き続く工程を説明する概略図。
【図５】図１に示した光ディスクに情報を記録し、または再生する光ディスク装置の光ヘッドの一例を説明する概略図。
【図６】図５に示した光ヘッドにより得られる信号を処理する信号処理系（光ディスク装置）の一例を説明する概略図。
【図７】光ディスク装置におけるＲＩＭ値と記録パワーとの関係を説明するグラフ。
【図８】光ディスクの各領域の記録データ密度を説明する概略図。
【図９】光ディスクのデータリードインエリアとシステムリードインエリアの配列およびデータ構造を説明する概略図。
【図１０】図９に示したリードインエリアにおけるコントロールデータゾーンのデータの配置例を説明する概略図。
【図１１】図９に示したリードインエリア内に記録される情報の一例を説明する概略図。
【図１２】図１１に示した記録される情報に引き続いて記録される情報の一例を説明する概略図。
【図１３】図１２に示した記録される情報に引き続いて記録される情報の一例を説明する概略図。
【図１４】図１３に示した記録される情報に引き続いて記録される情報の一例を説明する概略図。
【図１５】図１１ないし図１４に示したリードインエリア内に記録される光ビームの強度に関する情報と実際に光ディスクに情報を記録するために出力される光ビーム（書込みパルス）との関係を説明する概略図。
【図１６】図１１ないし図１４に示したリードインエリア内に記録される光ビームの強度に関する情報と実際に光ディスクに情報を記録するために出力される光ビーム（書込みパルス）との関係を説明する概略図。
【符号の説明】
【０１１７】
１…光ディスク、３…キャリブレーション及び／又はプログラムメモリエリア、４…リードインエリア、１０…第１の基板、１２…記録面、２０…第２の基板、２２…記録面、３０…ＵＶ硬化樹脂層（接着層）、１１０…光ヘッド、１１１…レーザ素子（光源）、１１２…コリメートレンズ（光学要素）、１１７…対物レンズ（光学要素）、２３７…レーザ駆動回路、２３９…ＡＰＣ回路、２４０…ＲＯＭ（プログラム保持装置）。
【図１】
2006277929.tif 000004
【図２】
2006277929.tif 000005
【図３】
2006277929.tif 000006
【図４】
2006277929.tif 000007
【図５】
2006277929.tif 000008
【図６】
2006277929.tif 000009
【図７】
2006277929.tif 000010
【図８】
2006277929.tif 000011
【図９】
2006277929.tif 000012
【図１０】
2006277929.tif 000013
【図１１】
2006277929.tif 000014
【図１２】
2006277929.tif 000015
【図１３】
2006277929.tif 000016
【図１４】
2006277929.tif 000017
【図１５】
2006277929.tif 000018
【図１６】
2006277929.tif 000019