(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドレス情報が第１のウォブルとして記録される第１のプリグルーブを有するユーザー記録領域と、
記録再生の制御に用いる制御情報、コピー管理情報、コンテンツ保護情報のうちの少なくとも一つを含むプリフォーマット情報が第２のウォブルとして予め記録されている第２のプリグルーブを有する制御情報記録領域と、
を備え、
前記第２のウォブルは、前記第１のウォブルよりもウォブル周波数が高く設定されていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記第１のプリグルーブと前記第２のプリグルーブとは互いに幅が異なっていることを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
アドレス情報が第１のウォブルとして記録される第１のプリグルーブを有するユーザー記録領域と、
記録再生の制御に用いる制御情報、コピー管理情報、コンテンツ保護情報のうちの少なくとも一つを含むプリフォーマット情報が第２のウォブルとして予め記録されている第２のプリグルーブを有する制御情報記録領域と、
を備え、
前記第２のウォブルは、前記第１のウォブルよりもウォブル周波数が高く設定されており、かつ、前記第１のウォブルよりもウォブル振幅が大きく設定されていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項４】
前記第１のプリグルーブと前記第２のプリグルーブとは互いに幅が異なっていることを特徴とする請求項３記載の光情報記録媒体。
【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、光カード等の光情報記録媒体、特にプリフォーマット情報が案内溝（プリグルーブ）に重畳された光情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、読み出し専用の光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）等の光情報記録媒体に加えて、記録可能な光ディスク、（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ―ＲＷ等）が実用化されている。これらの、記録可能なディスクにおいて、記録領域にはトラッキングのための案内溝（プリグルーブ）が形成されている。そして、そのグルーブは特開平６−７６３６３号公報に開示されているように、案内溝（プリグルーブ）が所定周波数を有する基準信号とプリフォーマット情報（アドレス情報）が合成された信号に基づいて、蛇行状にウォブルされている。記録ドライブでは、プリフォーマット情報を特開平７−１６９０５２号公報に開示されているような再生手段によって復調し、このプリフォーマット情報に基づいて記録再生を行っている。
【０００３】
前述したプリフォーマット情報は記録データ情報よりも低い周波数を有する基準信号と合成されている。このため、同公報の図１１に示す信号検出回路のように、基準信号の周波数よりも高いハイパスフィルタ（ＨＰＦ）をＥＦＭ復調器の前段に設ければ、ＲＦ信号から検出される追記された情報は、基準信号の影響を受けずに再生することができる。また、プッシュプル（Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ）信号から検出されるプリフォーマット情報の再生では、基準信号の周波数に合わせたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）をＦＭ復調器の前段に設けると、逆にデータ信号の影響を受けずに再生することができる。一般的に蛇行状にウォブルする基準信号の周波数は数十キロヘルツ、記録データ信号の最小ビットは数メガヘルツとなる。
【０００４】
また、特開平１０−２２２８７４号公報によれば、ユーザー記録領域の他に、制御情報の記録領域を設けた光ディスクの例が開示されている。この例において、光ディスクの制御情報記録領域にスペシャルインフォメーションと呼ばれる情報がウォブリングによって記録されている。そして、この制御情報記録領域にはユーザーが記録した情報に基づいたＴＯＣ情報が記録媒体上に記録されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光ディスクには、この光ディスクがユーザーの手に渡る以前に各種の制御情報を記録しておくことが望まれている。そして、この制御情報には、記録再生のための情報、ディスクの内容に関する情報、コピープロテクトに関する情報、記録された実際の情報（音声や画像、プログラムなど）に関する情報があり、これらの情報のために設定された領域に記録されている。
【０００６】
ここで、予め光ディスクに記録しておきたい情報は、グルーブと同様に、成形で形成されることが望ましい。このような制御情報を再生専用ディスクと同様なピットとして埋め込むことが行われている。このようなディスクの場合、ディスクの製造プロセスにおいて、原盤作成時に使用される感光材料フォトレジストの厚さがグルーブとピットの深さを決めるため、両者はほぼ等しい深さになる。
【０００７】
先に述べた、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷにおいては、各々、ＣＤ、ＤＶＤの再生専用型のディスクとの互換をとる必要があるので、グルーブの位相深さを浅くする必要があり、このため、たとえそれらの情報をピットの形で記録しておいても、グルーブとほぼ同じ深さで形成されるピットから充分な変調度の信号を得ることができなかった。また、これらのディスクフォーマットは、グルーブ記録方式をフォーマットの基本として採用している。
【０００８】
グルーブ方式は、いわば一筆書きのようにグルーブに情報を記録していく方式であり、次に述べるランドグルーブ記録方式に比べてシンプルな方式である。そして、この方式はドライブ側での記録の制御が容易である利点がある。
【０００９】
一方、ＤＶＤ−ＲＡＭに代表されるランドグルーブ方式の場合は、グルーブの深さがグルーブとランドの間にクロストークが低くなる深さに設定されている。このグルーブの深さは、位相深さで、約λ／６であり、グルーブ方式の場合より深くなる。このため、ピットの形で記録された制御情報を充分な変調度の信号で得ることができる。
【００１０】
さて、次世代のディスクにおいても、そのフォーマットとしては、ランドグルーブ方式よりもシンプルなグルーブ方式の仕様が望まれている。
【００１１】
ここで、従来の方式である、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷはグルーブ方式になっており、これらの方式においては、その親システムとも言えるＣＤ或いはＤＶＤに対する信号出力の互換性を取る必要があり、グルーブの幅はトラックピッチの半分以下であり、典型的にはトラックピッチの４５％程度の幅に設定されている。また、プリグルーブの未記録状態での位相深さは、λ／１４程度になっている。ここで、これらの値の設定理由を説明する。前者は、記録部と未記録部とでトラック横断時の再生信号の変化の極性を同じにするために必要であり、後者は、プリグルーブがこれを離れて深くなると、ＣＤやＤＶＤなどの通常のディスクとの信号の互換性が取れなくなるためである。
【００１２】
さて、本願の出願人が行った、波長が４５０ｎｍ以下と従来に比べて短いレーザーを用いた次世代型のシステムの検討によれば、上述したパラメータでは十分な再生信号が得られないことがわかった。実験結果によれば、プリグルーブの幅を５０％以上としなければ、十分な再生出力が得られず、Ｓ／Ｎ比が不足してエラー率が実用限界を超えてしまう。この理由は、光検出器の感度の短波長化による低下、スポットが小さくなるためディスク表面の微小な凹凸をノイズとして検出してしまいノイズレベルが上がること等が考えられる。
【００１３】
表１には、プリグルーブの深さ、プリグルーブの幅とユーザー領域に記録した情報の再生信号のジッターの関係を示す。ジッターは信号の理想状態からのずれを示す量で、クロック長で規格化された値である。なお、この表１では、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．７の光学系と、トラックピッチ＝０．４μｍのディスクを用いて行った実験の結果を表したものである。ここで、信号方式はＤＶＤと同じＥＦＭＰｌｕｓを用いた。そして、最短マークである３Ｔマークの長さは０．２１５μｍである。
【００１４】
【表１】
0004406858.tif 000002
【００１５】
このジッターの値は、ディスクの再生時にディスクと光学系の傾き等の誤差がない場合の値である。光ディスクシステムが十分な余裕を持って成立するためには、許されるジッター値の限界が１０％になる。表１によれば、グルーブの深さλ／１０以下が必須であり、更にこのとき、プリグルーブの幅は少なくともトラックピッチの５０％、望ましくは６０％以上必要であることがわかる。
【００１６】
プリグルーブが深くなると、やはり信号出力が低下するため、ジッターが増える。プリグルーブの幅にもよるが、プリグルーブの深さは少なくともλ／１０より浅くする必要がある。更に、プリグルーブの深さはλ／１４以下、或いはλ／１６よりも浅くすることがユーザーの記録した情報の再生にとって望ましい。
【００１７】
このように、プリグルーブの幅が広い制御領域に記録されているウオブル情報の再生にとっては、隣接トラックからの影響が増えるため好ましくない影響が出る。この問題はとりわけ、この領域でウオブル振幅を大きくした場合に顕著になる。更に、ウオブルにより入れ込む情報の周波数を高くした場合にも、検出時の位相マージンが狭くなるため、クロストークの影響を受けやすくなるという問題が大きくなる。
【００１８】
また、特開平１０−２２２８７４号公報に記載された技術内容によれば、光ディスクシステムの世代間の下位互換性を容易に保つために、光ディスクの制御情報記録領域において、トラックピッチを広げたり、或いはウォブルの周波数を下げることが提案されている。これによれば、この制御情報記録領域においてウォブル法により記録する情報の量がユーザー記録領域よりも低下してしまい、次世代型の光ディスクシステムとして要求されるだけの情報を記録することが困難になってしまうという課題があった。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は次の光情報記録媒体を提供する。
１）アドレス情報が第１のウォブルとして記録される第１のプリグルーブを有するユーザー記録領域と、記録再生の制御に用いる制御情報、コピー管理情報、コンテンツ保護情報のうちの少なくとも一つを含むプリフォーマット情報が第２のウォブルとして予め記録されている第２のプリグルーブを有する制御情報記録領域と、を備え、前記第２のウォブルは、前記第１のウォブルよりもウォブル周波数が高く設定されていることを特徴とする光情報記録媒体。
２）前記第１のプリグルーブと前記第２のプリグルーブとは互いに幅が異なっていることを特徴とする１）記載の光情報記録媒体。
３）アドレス情報が第１のウォブルとして記録される第１のプリグルーブを有するユーザー記録領域と、
記録再生の制御に用いる制御情報、コピー管理情報、コンテンツ保護情報のうちの少なくとも一つを含むプリフォーマット情報が第２のウォブルとして予め記録されている第２のプリグルーブを有する制御情報記録領域と、
を備え、
前記第２のウォブルは、前記第１のウォブルよりもウォブル周波数が高く設定されており、かつ、前記第１のウォブルよりもウォブル振幅が大きく設定されていることを特徴とする光情報記録媒体。
４）前記第１のプリグルーブと前記第２のプリグルーブとは互いに幅が異なっていることを特徴とする３）記載の光情報記録媒体。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光情報記録媒体について図面を参照して説明する。図１には本発明に係る光情報記録媒体の構成を示す図である。同図によれば、光情報記録媒体（ここでは光ディスク）の最内周部分及び最外周部分を除く領域には情報の記録が可能なユーザー記録領域があり、光ディスクの最内周には各種の制御信号を記録する制御情報記録領域が設けられている。制御信号としては、ディスクフォーマットやアドレスの構成などの記録再生の制御に用いる情報、ディスクＩＤや製造業者名等のコピープロテクト或いはコピーの管理、コンテンツ保護のために用いられる情報、レーザーの最適記録パワー、最適記録ストラテジー、最適再生パワー等の記録或いは再生の制御情報がある。これらの情報はプリフォーマット情報と呼ばれるが、本実施例ではアドレス情報などの書き換え可能な情報はユーザー記録領域に記録し、その他のプリフォーマット情報を制御情報記録領域に記録することから、制御情報記録領域に記録される制御情報をプリフォーマット情報と定義する。
【００２５】
なお、この制御情報記録領域の位置は最内周に限定されることはなく、任意の位置に設定することが可能である。また、一部の制御情報は、ユーザー記録領域と同様な記録方法によって媒体に書き込む形で提供されることもあるが、本願発明でいう制御情報は、このような形態の制御情報を除いたものである。
【００２６】
図２にプリグルーブの構成を示す。なお、プリグルーブはウォブル（蛇行）している。波長が４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．７の光学系に適応する場合のトラックピッチは約０．４μｍとなり、グルーブの幅は約０．２μｍとなる。なお、トラックピッチとプリグルーブの幅は媒体特性とも関係して決まるので、この数値は一例であって本願発明の内容を限定するものではない。また、波長とＮＡが変わればそれに応じてトラックピッチとプリグルーブの幅は変わってくる。
【００２７】
ここでは、光情報記録媒体として、相変化型の媒体を用いた場合の例を示している。この媒体における記録可能なユーザー記録領域でのウォブルの周波数は、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ同様、記録される信号の周波数より、記録された信号からのクロストークを回避するために十分低く設定される。周波数自体はディスクの線速度（回転数）で変化する。相変化で記録される信号の変調方式をＤＶＤと同じＥＦＭＰｌｕｓとし、最短マークの長さを０．２２μｍとすると、線速度４．４ｍ／ｓの場合の最短マークが繰り返された場合の周波数は１０ＭＨｚとなる。ここで、媒体上のユーザー記録領域では、約３００ＫＨｚの周波数でプリグルーブをウォブルさせることが好都合である。ウォブルは単一信号であり、ＤＶＤ−ＲＷの様にランドプリピット方式でアドレスを埋め込んであっても、或いは、ウォブリング周波数をアドレス等の情報で変調してあっても良い。ウォブルの大きさは、７ｎｍ前後に設定すれば、情報信号に影響を与えることが無く好適である。この場合、プリグルーブは基準信号から＋／−７ｎｍ蛇行する。蛇行が大きい方がウォブルの検出上は有利であるが、蛇行が大きすぎると情報信号に影響を与えてしまう。
【００２８】
ここで、最内周の制御情報を記録する制御情報記録領域においては、図３に示すように、ウォブルの周波数を上げて情報量を増やすことができる。ウォブルの周波数は相変化で入れる信号の周波数と同程度の周期にすることが光学系の分解能の見地からは可能である。ここでは、ウオブル信号の検出の制度を高くするために、情報信号の役１／５の周波数で入れた例を示している。このとき、最短の周期は２．２μｍになり、周波数は２ＭＨｚとなる。
【００２９】
更に、制御情報記録領域では、Ｓ／Ｎを高くするために、ウオブルの振幅を記録領域の２倍の１４ｎｍに設定している。この様子を図４に示す。なお、図４は記録領域と制御情報記録領域で信号の周波数が等しい場合の図である。また、図３及び図４において、ウオブルの量は現実の寸法に対して著しく強調して図示されている。現実のウオブルの量はトラックピッチに比べてかなり小さい。
【００３０】
そして、この条件であれば、通常の再生状態において、隣接トラックからのクロストークによる妨害を受けることなく、十分に精度の高い検出が可能である。なお、ウオブル振幅の設定は、これに限定されるものではない。許される最大のウオブル振幅は隣接トラックからのクロストークにより決まるが、これはディスクとピックアップの間の傾き（チルト）がある場合に増加するため、このような要因を勘案してウオブル振幅を決めなければならず、一義的に決まるものではない。
【００３１】
以上、詳述したように、本発明に係る光情報記録媒体によれば、差動（プッシュプル）で検出するウオブル信号はλ／８の位相深さで最大の信号強度となる。このため、従来例の課題であった、情報信号が十分な出力の得られる浅いグルーブの場合でもウオブル信号の検出が可能である。
【００３２】
この信号強度を増強し、安定性を増すために、前述したアドレス情報によるウオブルの大きさと、制御情報によるウオブルの大きさを変えることができる。この場合、制御情報記録領域には信号を記録しない場合、或いは記録した場合であっても重要度の低い信号や容量密度の低い信号を記録するようなときには、前述したアドレス情報によるウオブルの大きさよりも制御情報によるウオブルの大きさを大きくして、ウオブル信号の信号強度を増大させてＳ／Ｎ比の向上をすることで、制御情報の信頼性を上げることができる。
【００３３】
また、制御信号の記録されている領域は通常の意味での情報を記録しない（コピープロテクトのために予め記録されている情報の上に故意に記録を行い、情報を無効にする等のことを除けば）こととすれば、アドレス情報を記録してある記録可能領域のプリグルーブの幅と制御情報を記録してある制御情報記録領域のプリグルーブの幅とを変えることができる。信号の記録再生のためには、プリグルーブの幅は、前述のようにトラックピッチの５０％以上、望ましくは６０％以上のグルーブ幅が望ましい。ウオブル信号の振幅はプリグルーブの幅が約５０％のときに最大となるので、この範囲のグルーブ幅で十分なウオブル振幅が得られる。更に、ウオブル振幅を大きくした場合は、プリグルーブの溝幅が広いと干渉するので、これに対応するために、プリグルーブの溝幅を薄くすることも可能である。
【００３４】
ところで、従来、ウオブルの周波数は、記録される信号との干渉を低く抑えるために、記録される信号の周波数から十分低い周波数領域の周波数成分が用いられていた。制御情報記録領域において、ユーザー情報を記録することがなければ、アドレス情報と制御情報との周波数を変え、後者の周波数を高くしてウオブルで入れる情報の量を増やすことができる。
【００３５】
なお、本発明を適用するシステムとしては、記録／再生のＬＤの波長が４５０ｎｍ以下のシステムがふさわしく、このシステムにおいて、ユーザー記録領域のプリグルーブの位相深さをλ／１０以下として、プリグルーブの幅をトラックピッチの５０％以上に設定する。ここで、前述した従来例での課題である制御情報記録領域での隣接トラックからのクロストークは、この領域でプリグルーブ幅を狭くすることで低減する。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明に係る光情報記録媒体によれば、ユーザー記録領域に記録される情報と制御情報記録領域に記録される情報とで、プリグルーブの幅が異なるので、信号検出のＳ／Ｎが向上し、制御情報記録領域の情報量を増やすことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光情報記録媒体の一例を示す図である
【図２】本発明に係る光情報記録媒体のプリグルーブの一例を示す図である。
【図３】本発明に係る光情報記録媒体の各領域におけるプリグルーブの状態を示す図である。
【図４】本発明に係る光情報記録媒体の各領域におけるプリグルーブの状態を示す図である。
【図１】
0004406858.tif 000003
【図２】
0004406858.tif 000004
【図３】
0004406858.tif 000005
【図４】
0004406858.tif 000006