(57)【要約】【課題】保護層表面にフォーカスされたことを迅速に検知することができる光ディスク及び記録・再生装置を提供すること。【解決手段】保護層２は、耐熱性、耐湿性、成形性、光透過性の良い例えばポリカーボネート等のプラスチック材質で形成される。保護層２の表面には凹凸部６が設けられている。凹凸部６は、保護層２の表面に形成された溝である。凹凸７は、凹凸部６に設けられピットを形成する。上部記録層３は、例えばＴｅＧｅＳｂ等から形成される半透明反射膜である。上部記録層３の表面には、保護層２に設けられたものと同様の凹凸部８及び凹凸９が設けられている。下部記録層４は、ＴｅＧｅＳｂ等から形成される反射膜である。下部記録層４の表面には、保護層２及び上部記録層３に設けられたものと同様の凹凸部１０及び凹凸１１が設けられている。【選択図】　図１
2004095117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層と、
前記記録層上に設けられ、連続する凹部又は凸部が表面に設けられた保護層と
を具備することを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスクにおいて、
前記連続する凹部又は凸部は、円周方向に沿って設けられていることを特徴とする光ディスク。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスクにおいて、
前記記録層の表面で、且つ、前記保護層表面の連続する凹部又は凸部に対応する位置に、連続する凹部又は凸部が設けられ、
前記保護層表面の連続する凹部又は凸部間のピッチと前記記録層表面の連続する凹部又は凸部間のピッチとが異なる
ことを特徴とする光ディスク。
【請求項４】
請求項３に記載の光ディスクにおいて、
前記表面に連続する凹部又は凸部が設けられた記録層が積層され、
各層の前記表面に連続する凹部又は凸部のピッチが異なる
ことを特徴とする光ディスク。
【請求項５】
光ディスクを記録・再生する装置において、
光ピックアップと、
前記光ピックアップを介して信号を読み取られた信号から、前記光ディスクの表面の所定の領域からの信号成分を抽出するためのフィルタと
を具備することを特徴とする記録・再生装置。
【請求項６】
請求項５に記載の記録・再生装置において、
前記光ディスクの記録層の表面の所定の領域からの信号成分を抽出するためのフィルタと、
前記各フィルタから抽出された信号に基づき、前記光ピックアップによりフォーカスされた前記光ディスクの層を判別する手段と
を具備することを特徴とする記録・再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク及び記録・再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−ＲやＤＶＤ＋ＲＷ等のような記録再生型の光ディスクに格納されたデータを読み出すには、情報を記録する記録層に光を照射し、その反射光を読み取ることにより行う。
【０００３】
近年、この種の記録媒体では、１枚の媒体により多くの情報を格納させるため、記録層が多層化されつつある。そして、記録層が多層化された場合に、各層を正確に判別することが要求される。
【０００４】
従来から、このような層判別は、例えば所望の記録層にフォーカス及びトラッキングをかけた後に、読み取ったウォブル信号によって判別することにより行われている。即ち、ウォブル信号には層判別に関するデータが含まれており、このようなウォブル信号から得られるデータにより、制御部が層判別を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば記録層が２層の光ディスクでは、記録層の上層の反射光は光ピックアップからの入射光の１０％程度であり、下層の記録層の反射光は光ピックアップからの入射光の７〜８％程度である一方、記録層を保護する保護層の表面では反射光は光ピックアップからの入射光の４％以上もあるため、つまり保護層での反射率と下層の記録層での反射率とは近似しているため、下層の記録層に光ピックアップをフォーカスさせようとしても、誤って保護層表面にフォーカスしてしまうことがある。
【０００６】
従来の層判別の技術では、このように誤って保護層表面にフォーカスされた場合に、ある程度の時間、ウォブル信号の読み取りを試みるが、ウォブル信号が得られないことを制御部が認識し、そこで初めて誤って保護層表面にフォーカスされていることが判明する。つまり、従来の層判別の技術では、誤って保護層表面にフォーカスされたことが判明するのにある程度の時間を要する、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、保護層表面にフォーカスされたことを迅速に検知することができる光ディスク及び記録・再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の主たる観点に係る光ディスクは、記録層と、前記記録層上に設けられ、連続する凹部又は凸部が表面に設けられた保護層とを具備することを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成によれば、保護層にフォーカスがかかった場合、保護層の表面に形成された凹部又は凸部に照射光が照射されることになる。照射された光は凹部又は凸部で反射し、信号として認識されることになる。これにより、保護層表面にフォーカスされたことを迅速に検知することにつながるものである。
【００１０】
上述の光ディスクにおいては、上記の連続する凹部又は凸部は、円周方向に沿って設けられていることが好ましい形態であるが、例えば径方向に設けられていても勿論かまわない。
【００１１】
また、上記光ディスクにおいては、上記した記録層の表面で、且つ、上記した保護層表面の連続する凹部又は凸部に対応する位置に、連続する凹部又は凸部が設けられ、上記保護層表面の連続する凹部又は凸部間のピッチと上記記録層表面の連続する凹部又は凸部間のピッチとが異なるものであることを特徴とするものである。
【００１２】
記録層表面の凹部又は凸部にフォーカスをかけようとして誤って保護層にフォーカスがかかる場合、記録層の凹部又は凸部が設けられた位置と対応する保護層の表面上にフォーカスがかかることとなる。このような構成によれば、保護層の表面上のフォーカスがかかる位置に凹部又は凸部を設けることにより、保護層表面にフォーカスされたことを迅速に検知することができる。また、保護層から読み取られる信号と、記録層から読み取られる信号とを区別することにより、確実に保護層表面にフォーカスされたことを検知することができる。
【００１３】
この場合には、上記表面に連続する凹部又は凸部が設けられた記録層が積層され、各層の上記表面に連続する凹部又は凸部のピッチが異なるようにしてもよい。これにより、積層されたそれぞれの記録層から読み取られる信号と、保護層から読み取られる信号とを区別することができる。
【００１４】
本発明に係る記録・再生装置は、光ディスクを記録・再生する装置において、光ピックアップと、前記光ピックアップを介して信号を読み取られた信号から、前記光ディスクの表面の所定の領域からの信号成分を抽出するためのフィルタとを具備することを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成によれば、光ディスクのそれぞれの層で読み取られる信号の成分をフィルタによって抽出でき、保護層表面にフォーカスされたことを確実に検知することができる。
【００１６】
この場合、上記光ディスクの記録層の表面の所定の領域からの信号成分を抽出するためのフィルタと、上記各フィルタから抽出された信号に基づき、上記光ピックアップによりフォーカスされた上記光ディスクの層を判別する手段とを具備することがより好ましい。
【００１７】
このような構成によれば、フィルタによって抽出された信号と、信号が発せられた層とを対応させ、光ディスクの層を判別することができる。これにより、特に保護層表面にフォーカスされたことを確実に検知することにつながる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
（光ディスクの構造）
まず、本発明の一実施形態に係る光ディスクの構造を、図１から図４をもとにして説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る光ディスクの断面を概略的に示したものである。図２は、光ディスクの保護層についての平面図である。図３は、光ディスクの保護層における凹凸部を拡大して示したものである。図４は、保護層及び記録層に設けられた凹凸の間隔がそれぞれ異なっている様子を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、記録・再生が可能である光ディスク１は、保護層２、上部記録層２ｃ、下部記録層３ｃ、下部保護層３、中間層４を有する。
【００２１】
保護層２は、耐熱性、耐湿性、成形性、光透過性の良い例えばポリカーボネート等のプラスチック材質で形成される。保護層２の上面２ａには凹凸部６が設けられている。凹凸部６は、保護層２の上面２ａに形成された溝である。凹凸７は、凹凸部６に設けられピットを形成する。保護層２の下面２ｂには、保護層２の上面２ａに設けられたものとほぼ同様の凹凸部８及び凹凸９が設けられている。また、保護層２の下面２ｂは、例えばＴｅＧｅＳｂからなる上部記録膜２ｃで覆われている。
【００２２】
下部保護層３は、ポリカーボネート等から形成される。下部保護層３の上面３ａには、保護層２の上面２ａ及び下面２ｂに設けられたものとほぼ同様の凹凸部１０及び凹凸１１が設けられている。下部保護層３の上面３ａは、例えばＴｅＧｅＳｂからなる下部記録膜３ｃで覆われている。
【００２３】
中間層は、保護層２と下部保護層３とを貼り合わせるために用いられた接着剤の層である。接着剤は例えばスピンコート法により塗布される。
【００２４】
図２に示すように、凹凸部６は、保護層２の中心点Ｏからｒ１の半径を有する円と、点Ｏからｒ２の半径を有する円とで囲まれた領域（円周方向）に形成される。ここでは例えば、ｒ１＝４０ｍｍ、ｒ２＝４４ｍｍとして説明する。凹凸７は、凹凸部６に所定の間隔でほぼ３４０個並んでいる。
【００２５】
図３に示すように、凹凸部６は、保護層２の上面２ａに溝が彫りこまれるように形成され、溝の深さは５０ｍｍである。凹凸部６の底には、凹凸７が規則的に、例えば０．７７ｍｍの一定間隔で配列されている。凹凸７の凸部の半径方向幅ａは４ｍｍ、周方向幅ｂは０．３８５ｍｍ、高さｃは５０ｎｍである。凹凸部６の凹部分と凸部分との周方向の長さは等しくなっている。図示しない例えば光ピックアップによって線速３．８４メートル毎秒で凹凸部６に光を照射して信号を読み取った場合、信号の周波数はほぼ５ｋＨｚとなる。
【００２６】
保護層２の下面２ｂ及び下部記録層３の上面３ａに設けられた凹凸部８、１０の配置、及び凹凸９、１１の形状については、上述した保護層２の凹凸部６及び凹凸７とほぼ同様の構成であるため説明を省略する。
【００２７】
ただ、図４に示すように、保護層２に設けられた凹凸７、及び凹凸９、さらに下部記録層３に設けられた凹凸１１の配列される間隔及び個数は異なっている。
【００２８】
保護層２の上面２ａに設けられた凹凸７は、０．７７ｍｍ間隔で約３４０個配列されている。保護層２の下面２ｂに設けられた凹凸９は、０．１９ｍｍ間隔で約１３７０個配列されている。下部記録層３の上面３ａに設けられた凹凸１１は、０．０４８ｍｍ間隔で約５４９５個配列されている。各層の凹凸の間隔及び個数に差をつけることにより、一定の線速、例えば上述のように線速３．８４メートル毎秒でそれぞれの凹凸部に光を照射した場合に読み取られる信号の周波数に差をつけることができる。例えば凹凸部６から読み取られる信号の周波数は約５ｋＨｚである。凹凸部８から読み取られる信号の周波数は約２０ｋＨｚである。凹凸部１０から読み取られる信号の周波数は約８０ｋＨｚである。各層で凹凸の配置及び個数に差をつけることで、結果的に光を照射したときの信号を区別することができる。
【００２９】
また、図４に示すように、凹凸部６、８、及び１０は、それぞれ光ディスク１の中心点Ｏからｒ１の半径を有する円と、点Ｏからｒ２の半径を有する円とで囲まれた領域に形成されるようにする。凹凸部８又は凹凸部１０にフォーカスをかけようとして誤って保護層２の上面２ａに形成された凹凸部６にフォーカスがかかる場合には、凹凸部８又は凹凸部１０の位置と対応する位置にフォーカスがかかることとなる。本発明の構成によれば、凹凸部６上に確実にフォーカスをかけることができ、フォーカスが保護層２の上面２ａに誤ってかかってしまったことを迅速に検知することができる。また、凹凸部６から読み取られる信号と、凹凸部８又は凹凸部１０から読み取られる信号とを区別することにより、確実に保護層２にフォーカスされたことを検知することができる。
【００３０】
なお、凹凸７、９、１１の形状に関して、ここでは矩形の凸型であるとして説明したが、この形状に限られず、例えば楕円形の凹型であっても良いし、楕円形の凸型であっても良い。
（光ディスクの製造方法）
次に、図５から図７をもとにして、この光ディスクの製造方法について説明する。
【００３１】
図５は、光ディスクの製造工程を示すフロー図である。図６は、スタンパにより光ディスクの記録層を形成する様子を示したものである。図７は、基板を貼り付ける様子を示したものである。
【００３２】
図５に示すように、光ディスク１の製造工程は、保護層２となる保護層用基板１２を形成する工程（ステップ５０１）、下部記録層３となる下部記録層用基板１３を形成する工程（ステップ５０２）、及び保護層用基板１２と下部記録層基板１３とを貼り付ける工程（ステップ５０３）の３つの工程を有している。
【００３３】
まず、保護層２となる保護層用基板１２を形成する工程（ステップ５０１）について説明する。図６に示すように、保護層用基板１２はスタンパを用いたインジェクション方式と呼ばれる形成方法によって形成される。
【００３４】
まず図６（ａ）に示すように、スタンパをセットした可動型１４及び固定型１５で構成される金型１６を組み立てる。可動型１４は、例えば中心部に孔１７が開けられている。スタンプ面１４ａには、凹凸部６に凹凸７が形成されるための溝等が象られている。固定型１５のスタンプ面１４ａと対向する面１５ａには、凹凸部８に凹凸９が形成されるための溝等が象られたスタンパがセットされている。
【００３５】
金型１６を形成したら、図６（ｂ）に示すように、予め溶解させたポリカーボネート１８をスタンパ１４に設けられた孔１７から金型１６に注ぎ込む。ポリカーボネート１８は保護層用基板１２の原料である。
【００３６】
この状態から、図６（ｃ）に示すようにポリカーボネート１９を冷却させ、金型１６を取り外す。
【００３７】
そして、図６（ｄ）に示すように、冷却されて固化したポリカーボネート１８の中心部をカットして、チャッキング孔１９を設ける。
【００３８】
このようにして、保護層用基板１２が完成する。
【００３９】
下部保護層３となる下部記録層用基板１３を形成する工程（ステップ５０２）でも同様の方法を行うことにより、下部記録層用基板１３が形成される。ただし、下部記録層用基板１３は、一方の面のみに凹凸部を形成する必要があるため、凹凸形成のための溝等を象らせるのは、可動型の面１４ａ又は固定型の面１５ａの一方でよい。
【００４０】
次に、保護層用基板１２と下部記録層用基板１３とを貼り付ける工程（ステップ５０３）について説明する。
【００４１】
図７に示すように、保護層用基板１２の下面１２ａ及び下部記録層基板１３の上面１３ａにそれぞれ上部記録膜２ｃ及び下部記録膜３ｃを形成する。上部記録膜２ｃ及び下部記録膜３ｃは、保護層用基板１２及び下部記録層用基板１３に形成された凹凸が露出しないように形成される。
【００４２】
上部記録膜２ｃ及び下部記録膜３ｃが形成された面を対向させて保護層用基板１２及び下部記録層用基板１３を貼り付ける。例えば下部記録層用基板１３の表面にスピンコート法によって接着剤２０を塗布し、保護層用基板１２を貼り付けることにより行う。この接着剤２０は、例えば透光性のあるＵＶレジンが用いられる。また、この接着剤２０は光ディスク１を形成する中間層３となる。
【００４３】
このようにして光ディスク１が形成される。
【００４４】
なお、ここでは保護層２の凹凸部６に設けられる凹凸７を形成するためにスタンパを用いたが、金型に凸凹を刻み込むことによって形成しても勿論構わない。（記録・再生装置）
次に、図８から図１０をもとにして、本発明に係る記録再生装置について説明する。
【００４５】
図８は、記録再生装置の処理系統を示すブロック図である。図９は、記録再生装置の動作を示すフローチャートである。図１０は、記録再生装置によって光ディスクをトラッキングしたときのプッシュプル信号の波形図である。
【００４６】
図８に示すように、記録再生装置２１は、光ピックアップ２２、制御部２３、プリアンプ２４、和信号生成部２５、バンドパスフィルタ２６、２７及び２８、ピークホールド２９、３０、及び３１、レベル検出部３２、３３、及び３４、並びにＣＰＵ３５を有する。
【００４７】
光ピックアップ２２は、記録再生装置２１の図示しない装着部に装着される、例えば光ディスク１に光を照射して信号を読み取る。制御部２３は、光ピックアップ２２のフォーカスやトラッキングを制御する。プリアンプ２４は、光ピックアップ２２からの信号を増幅する。和信号生成部２５は、プリアンプ２４で増幅された信号を重ね合わせて和信号を生成する。バンドパスフィルタ２６、２７及び２８は、特定の帯域を有する信号を通過させる。ここでは、保護層表面２ａにフォーカスした場合に得られる約５ｋＨｚの信号、保護層の反対面２ｂにフォーカスした場合に得られる約２０ｋＨｚの信号、及び下部記録層３にフォーカスした場合に得られる約８０ｋＨｚの信号のみを通過させる。ピークホールド２９、３０、及び３１は、バンドパスフィルタ２６、２７、及び２８を通過した信号のピーク値を抽出する。レベル検出部３２、３３、及び３４は、ピークホールド２９、３０、及び３１で抽出された信号のピーク値のレベルを検出する。ＣＰＵ３５は、記録再生装置２１の各部を統御する。
【００４８】
次に、記録再生装置２１がフォーカスしている層を判断する工程について説明する。ここでは、ＣＰＵ３５が光ディスク１の下部記録層３にフォーカスするように命令を出した場合について説明する。
【００４９】
図９に示すように、まずＣＰＵ３５は、下部記録層３の凹凸部１０にアクセスするよう制御部２３に命令を出す（ステップ９０１）。この命令によって、制御部２３は、光ピックアップ２２のフォーカス及びトラッキングを制御する（ステップ９０２）。制御部２３は、例えば光ピックアップ２２から照射された光の反射光の強度等をもとにしてフォーカスを合わせるように設定されている。光ピックアップ２２が凹凸部１０から読み出した必要な情報は、信号としてプリアンプ２４で増幅される（ステップ９０３）。プリアンプ２４で増幅された信号は、和信号生成部２５で重ね合わせられて和信号となる（ステップ９０４）。和信号に含まれた周波数成分のうち、３つのバンドパスフィルタ２６、２７、及び２８のそれぞれの通過可能帯域に応じた信号のみがフィルタを通過する（ステップ９０５）。ここでは、８０ｋＨｚの周波数を通過させるバンドパスフィルタ２８を通過する。バンドパスフィルタ２８を通過した信号はピークホールド３１でピーク値を抽出され（ステップ９０６）、ピーク値のレベルがレベル検出部３４で検出される（ステップ９０７）。レベル検出部３４での検出結果をもとに、ＣＰＵ３５は、現在どの層にフォーカスされているかを判断する（ステップ９０８）。例えば、ピークレベルを検出した結果がレベル検出部３２から伝達された場合は保護層２にフォーカスされているとし、レベル検出部３３から伝達された場合は保護層２にフォーカスされているとし、レベル検出部３４から伝達された場合は下部記録層３にフォーカスされているとする、という具合に判断することができる。このようにフォーカスされている層を判断する。
【００５０】
ここで、ＣＰＵ３５が下部記録層３にフォーカスするように命令したにもかかわらず、光ピックアップ２２が保護層２の凹凸部６にアクセスした場合は、読み取った信号は、２０ｋＨｚの周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタ２６を通過することとなり、ピークレベルの検出結果がレベル検出部３２から伝達されることとなる。この結果からＣＰＵ３５は、現在フォーカスされている層が下部記録層３ではなく、保護層２であると判断することができる。
【００５１】
図１０に示すように、保護層２の凹凸部６、保護層２の凹凸部８、下部記録層３の凹凸部１０にフォーカスをかけてトラッキングを行ったときのプッシュプル信号を比較した。図１０（ａ）は保護層２、図１０（ｂ）は保護層２、図１０（ｃ）は下部記録層３にそれぞれフォーカスをかけたときのプッシュプル信号である。
【００５２】
バンドパスフィルタ２６、２７、及び２８は、この周波数を検知して、それぞれに設定された周波数を有する信号のみを通過させる。したがって上記３つの層から読み取られる信号の周波数の差はできるだけ大きくしておくことが好ましい。本実施形態では、保護層２、保護層２、及び下部記録層３にフォーカスをかけたときの信号の周波数を、それぞれ５ｋＨｚ、２０ｋＨｚ、及び８０ｋＨｚとして４倍ずつ異なるようにしているが、４ｋＨｚ、２０ｋＨｚ、１００ｋＨｚとして５倍ずつ異なるようにしても勿論構わない。
（光ディスクの他の例）
本発明は以上説明した実施形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。変形の例について、図１１をもとにして説明する。
【００５３】
図１１は、光ディスクの保護層における凹凸部を拡大して示したものである。上述した説明では、凹凸部６は、保護層２の表面上に溝が彫りこまれるように凹型を形成されているとしたが、図１１（ａ）のように逆に凸型として形成しても勿論構わない。
【００５４】
また、凹凸部６上に凹凸７を形成する際に、図３によれば凸型として形成されているとしたが、図１１（ｂ）のように凹型として形成しても勿論構わない。
【００５５】
凹凸部６と凹凸７との凹型、凸型の組み合わせは、材料、用途等に応じて適宜選択することが好ましい。また、保護層２のみならず、保護層２や下部記録層３についても凹型、凸型の選択は適宜行うことが好ましい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、保護層表面にフォーカスされたことを迅速に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスクを示す断面図である。
【図２】本発明に係る光ディスクの一部を示す平面図である。
【図３】本発明に係る光ディスクの一部を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る光ディスクを分解した斜視図である。
【図５】本発明に係る光ディスクを形成する流れを示す工程図である。
【図６】本発明に係る光ディスクの一部を形成する流れを示した断面図である。
【図７】本発明に係る光ディスクの一部を形成する流れを示した断面図である。
【図８】本発明に係る記録再生装置を示すブロック図である。
【図９】本発明に係る記録再生装置の処理の流れを示すフロー図である。
【図１０】本発明に係る記録再生装置により検出されるプッシュプル信号を示す図である。
【図１１】本発明に係る光ディスクの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…光ディスク
２…保護層
２ｃ…上部記録膜
３ｃ…下部記録膜
６、８、１０…凹凸部
７、９、１１…凹凸
２１…記録再生装置
２２…光ピックアップ
２３…制御部
２６、２７、２８…バンドパスフィルタ
３５…ＣＰＵ
【図１】
2004095117.tif 000003
【図２】
2004095117.tif 000004
【図３】
2004095117.tif 000005
【図４】
2004095117.tif 000006
【図５】
2004095117.tif 000007
【図６】
2004095117.tif 000008
【図７】
2004095117.tif 000009
【図８】
2004095117.tif 000010
【図９】
2004095117.tif 000011
【図１０】
2004095117.tif 000012
【図１１】
2004095117.tif 000013