JPH02183437A - 光ディスクへの記録方法と情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば光学的に情報の記録及び再生を行なう
情報記録再生装置に用いられる情報記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来、たとえば追記記録型又は消去可能型の光ディスク
などの記録媒体に対して情報を記録又は再生する光デイ
スク装置等の情報記録再生装置においては、光ディスク
の半径方向にリニアモタで直線移動する光学ヘッド（記
録手段）により光を照射し、情報の記録又は再生が行な
われるようになっている。

このような光デイスク装置においては、一般に、情報記
録及び再生の安定化、さらにはアクセス時間の短縮化の
ために、光ディスクの回転数を一定としたＣＡＶ方式（
Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ａｎｇｕｌａｒ　Ｖｅｌｏｃｌｔｙ
方式）の記録方式が採用されている。このＣＡＶ方式の
場合、記録あるいは再生クロック、つまり情報復調及び
変調の周波数は一定である。従って、このＣＡＶ方式を
採用した光デイスク装置に適用される光ディスクも、一
定周波数の転送り口・ツクで予めヘッダ情報がブリフォ
ーマ・ソトされるようになっている。しかしながら、こ
のＣＡＶ方式においては、光ディスクの外周側にいくに
従って記録密度が低下する。

一方、高記録密度化のために、光学ヘッドが先ディスク
の内側から外側に移動するに従って、光ディスクの回転
数を変化させて、光ディスクの線速度を一定として、記
録密度が一定となるようにするＣＬＶ方式（Ｃｏｎｓｔ
ａｎｔ　ＬＩｎｅａｒ　Ｖｅｌｏｅ１ｔｙ方式）を採用
するものがある。このＣＬＶ方式を採用する光デイスク
装置に適用される光ディスクは、定の線密度で予めヘッ
ダ情報がプリフォーマットされるようになっている。こ
のＣＬＶ方式の光ディスクは、１枚当りの記録容量が大
きいという長所があるが、スピンドルモータの回転数を
変動させるため、回転数が目標値になるまでの待ち時間
が必要であり、アクセス時間が長くなる。そこで、光デ
ィスクの回転数は一定に保ち、記録及び再生の際のデー
タの転送周波数を変動させて、光デイスク上の線密度を
一定とする線密度一定方式を採用するものが開発されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のＣＡＶ方式およびＣＬＶ方式の各
々の記録方式の欠点を解消する記録方式である線密度一
定方式においては、情報記録領域の外周側に行くに従っ
て転送周波数を高くする必要があり、データの記録条件
が厳しくなるという欠点がある。本発明は、上記欠点を
解消するためになされたもので、ＣＡＶ方式による記録
方式より記録容量を大きくし、ＣＬＶ方式による記録方
式よりアクセス時間を十分速くすることができ、しかも
情報記録領域の外周部分での記録を安定に行なうことが
できるようにヘッダ情報が記録された情報記録媒１体を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の情報記録媒体は、一定速度で回転され、対向し
て設けられた記録手段により情報：Ｃ！録領領域情報が
記録される情報記録媒体において、前記ｔ５報記録領域
の最内周側では、ある所定の間隔で記録ピットが形成さ
れ、前記情報記録領域の半径方向位置が外周側になるに
従って、記録ピットの間隔が前記所定の間隔とＣＡＶ方
式により記録される記録ピットの間隔との中間よりも小
とノする範囲で前記所定の間隔を徐々に広げながら記録
ピットが形成されることによりヘッダ情報が記録されて
いることを特徴とする。

（作用） 本発明は、情報記録媒体の情報記録領域の内周側では従
来と同一の所定の間隔で、記録ピットを形成し、情報記
録領域の外周側にいくに従って、上記所定の間隔とＣＡ
Ｖ方式により形成される記録ピット間隔との中間よりも
上記所定の間隔側になる範囲内で記録ピット間隔を徐々
に広くして記録ピットを形成することによりヘッダ情報
を記録したものである。かかる記録方式でヘッダ情報を
記録することにより、情報記録領域の外周側での記録条
件が緩和され、記録容量の低下を抑え、かつアクセス時
間を高速に保ちつつ、安定した情報記録ができるものと
なっている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の情報記録媒体としての光ディスクの記
録用原盤１をプリフォーマットするための原盤作成装置
の概略構成を示すものである。この記録用原盤１を複製
して得られる光ディスクは、第４図に示すように、例え
ばガラスあるいはプラスチックスなどで円形に形成され
た基板の表面にテルルあるいはビスマスなどの金属被膜
がドーナツ形にコーティングされており、その金属被膜
層の中心部近傍には切欠部っまり基準マーク１１が設け
られている。

光デイスク上は基準マーク１．を「０」として「０〜２
５５Ｊの２５６セクタに分割されている。この光ディス
クとしては、上述したように、ＣＡＶ方式、ＣＬＶ方式
、線密度一定方式、および本発明に係る方式（詳細は後
述）のものがある。

また、上記先ディスクの最内周部分の所定位置（識別情
報記録エリア）には、当該光ディスクがＣＡＶ方式、Ｃ
ＬＶ方式、線密度一定方式、あるいは本発明に係る方式
のいずれにより記録されるべきものであるかを示す識別
情報が記録されている。上記識別情報２鈴エリアを最内
周側の所定位置に設けたのは、上記各記録方式の相異に
よる記録ピットの記録密度の影響を避け、いずれの記録
方式で記録された識別情報でも読出しを可能とするため
である。また、識別情報としては、例えばＣＡＶ方式の
場合は「００」、ＣＬＶ方式の場合は「０１」、線密度
一定方式の場合は「１０」、本発明に係る方式の場合は
「１１」というコードが記録されるようになっている。

また、光デイスク上には、第５図に示すように、可変長
の情報が複数のブロックにわたって記録されるようにな
っている。上記ブロックの開始位置には、ブロック番号
、トラック番号等から成るブロックヘッダ（ヘッダ情報
）Ａが記録されるようになっている。また、各ブロック
がセクタの切換位置で終了しない場合、ブロックギャッ
プを設け、各ブロックが必ずセクタの切換位置から始ま
るようになっている。

このような光ディスクを製造する原盤となる記録用原盤
１は、例えば研磨したガラス゛等で円形に成型された基
板の表面に、フォトレジストを塗布して成るものである
。この記録用原盤１は、第１図に示すように、スピンド
ルモータ２に装着され、所定の回転数で回転されるよう
になっている。このスピンドルモータ２は、スピンドル
モータ制御回路３から出力される制御信号Ｓ１により回
転の始動、停止等が制御されるようになっている。

上記スピンドルモータ制御回路３は、図示しない周波数
発振器から出力される基準周波数信号Ｓ２と、上記スピ
ンドルモータ２から出力され、その回転数に応じた回転
パルス信号Ｓ３との位相比較を行い、基準周波数信号Ｓ
２に正確に同期した制御信号Ｓ１を出力するものである
。この制御信号Ｓ１により、スピンドルモータ２は正確
に一定回転数で回転するようになっている。

スピンドルモータ２が出力する回転パルス信号Ｓ３はリ
ニアアクチエータ制御回路４および制御回路５にも供給
されるようになっている。

リニアアクチエータ制御回路４は、リニアアクチエータ
６の送りを制御するものである。すなわち、上記スピン
ドルモータ２の回転パルス信号Ｓ３を入力し、１回転当
り、つまり１パルスあたり、例えば１．６μｍの距離を
移動させるリニアアクチエータドライブ信号Ｓ４を生成
するものである。このリニアアクチエータドライブ信号
Ｓ４はリニアアクチエータ６に供給される。

リニアアクチエータ６は、記録用原盤１の下方に配設さ
れ、上述したように記録用原盤１の半径方向に、後述す
る光学系７を搭載して移動させるものである。

光学系７は、ミラー８および対物レンズ９により構成さ
れている。この光学系７には、大出力のガスレーザ１０
から出力されるレーザビームがコリメータレンズ１１で
ビームサイズに変換され、光変調器１２に入力されて、
後述するヘッダデータ光変調入力信号Ｓ５によって光変
調されたレーザビームが入力されるようになっている。

この光学系７に入力された光変調されたレーザビームは
ミラ、−８で反射され、対物レンズ９により微小スポッ
トに集束され、記録用原盤１のフォトレジスト上にヘッ
ダ情報を記録するようになっている。

このヘッダ情報の記録はへラダデータ転送りロックＳ６
に同期して行なわれるようになっている。

このヘッダデータ転送りロックＳ６は、発振器１３の出
力を制御回路５が出力する分周データＳ７に応じて可変
分周器１４で所定の分周が行なわれることにより生成さ
れるようになっている。

また、ヘッダ生成回路１５は、可変分周器１４から出力
されるヘッダデータ転送りロックＳ６に同期して、制御
回路５から出力されるヘッダ情報Ｓ８を光変調器１２に
供給することにより、レーザビーム２３をヘッダ情報Ｓ
８に応じて変化させ、これにより記録用原盤１にヘッダ
情報を記録するようになっている。

上記制御回路５は、例えばマイクロコンピュータ等によ
り構成され、上記スピンドルモータ２の回転制御、可変
分周器１４の制御、ヘッダ情報の送出の他、種々の制御
を司るものである。この制御回路５の内部には、可変分
周器１４に供給するためのトラック番号に応じた分周デ
ータＳ７を生成するためのデータが、例えばＲＯＭ　（
図示しない）内に変換テーブルとしてトラック番号に対
応して記憶されている。この変換テーブルには、例えば
第２図に示すように、記録用原盤１の半径外周方向へ行
くに従って、つまりトラック番号が増加するに従ってヘ
ッダデータ転送りロックの周波数が階段状に増加する特
性線Ｇ３が得られるようなデータが記憶されている。

ちなみに、第２図に示される特性線Ｇ１は、ＣＡＶ方式
におけるヘッダ情報のフォーマットを行なうためのへラ
ダデータ転送りロックを示すものである。図示するよう
に、記録用原盤１の半径方向位置「、２「に関係なく一
定の周波数ｆでヘッダ情報の記録が行なわれるようにな
っている。

したがって、第３図に示すように、半径「のトラック上
では、ａＱ　ｓ　”１　　　ａ２・・・の順番にピット
が形成され、そのピットピッチをｐとすると、記録用原
盤１の回転数、つまり角速度は一定であるので、半径２
ｒのトラック上では、ｂｏ％ｂ１１ｂ２・・・の順番に
ピットが形成され、そのピットピッチは２ｇとなる。

特性線Ｇ２は線密度一定方式におけるヘッダ情報のフォ
ーマットを行なうためのへラダデータ転送りロックを示
すものである。このヘッダデータ転送りロックの周波数
は、記録用原盤１の半径に比例して高くなるようになっ
ている。すなわち、記録用原盤１の半径「の位置ではへ
ラダデータ転送りロックの周波数ｆであるものが、半径
が２倍の２「の位置では２倍の周波数２ｆになるように
なっている。したがって、第３図に示すように、半径「
のトラック上では、上記と同様に、ａｏ。

ａｌ、ａ２・・・の順番にピットが形成され、そのピッ
トピッチはｇとなる。また、半径２「のトラック上では
、ヘッダデータ転送りロックの周波数は２倍の２ｆであ
るので、ｂ　□　ｓ　ｃ　ｌｓ　ｂ　ｌｓ　Ｃ２、ｂ２
・・・の順番にピットが形成され、そのピットピッチは
ｇとなり、記録用原盤１の内周側、外周側に関係なく一
定の記録密度となるようになっている。

これに対して特性線Ｇ３は、本発明に係るヘッダ情報の
フォーマットを行なうためのへラダデータ転送りロック
を示すものであり、このヘッダデータ転送りロックの周
波数は、記録川原ｆ１ｉ１の半径に比例して高くなるよ
うになっているが、上記した線密度一定方式の場合の特
性線Ｇ２よりも傾きが小さく、かつ階段状に変化するよ
うになっている。したがって、第３図に示すように、半
径「のトラック上では、上記と同様に、ａＱＳａｌｓａ
２・・・の順番にピットが形成され、そのピットピッチ
はｐとなるが、半径２ｒのトラック上では、”Ｏｓ　ｄ
ｉ　、Ｃ２（ｄ２　）　、ｄ３　・＝の順番にピットが
形成され、そのピットピッチはＣＡＶ方式の特性線Ｇ１
と線密度一定方式の特性線Ｇ２との間ＣＤ　＜ピットピ
ッチく２Ｉ）となる。

また、ヘッダデータの転送りロックは、半径位置に応じ
て直線的ではなく、階段状に変化させるようになってい
る。かかる構成とすることにより可変分周器１４の設計
が容易となるという利点がある。この際、予め定めたト
ラック番号毎に、ヘッダデータの転送りロックが階段状
に変化するような設定データが、制御回路５内部のＲＯ
Ｍに形成された変換テーブルに用意されるようになって
いる。

一方、かかる記録用原盤１により作成した光ディスクか
らの再生信号は、上記光デイスク装置で生成されるデー
タ記録用の転送りロックとは同期しておらず、このため
に、図示しない再生信号の処理回路で使用するクロック
は、再生したデジタル変調信号に含まれるセルフクロッ
クからクロックを分離することにより生成するようにな
っている。

この光ディスクへの情報の記録時においては、記録デー
タの転送りロックを階段状に変化させつつ情報記録を行
なうので、切り換わり部分では分離生成されたクロック
とは周波数が異なる場合がある。このために、各階段状
の１つの周波数の差が大きいと、アクセス時に予め定め
た転送りロッＣＡＶ方式、ＣＬＶ方式、線密度一定方式
、あるいは本発明に係る方式のいずれにより記録される
べきものであるかを示す識別情報が記録されている。上
記識別情報記録エリアを最内周側の所定位置に設けたの
は、上記各記録方式の相異による記録ピットの記録密度
の影響を避け、いずれの記録方式で記録された識別情報
でも読出しを可能とするためである。また、識別情報と
しては、例えばＣＡＶ方式の場合は「００」、ＣＬＶ方
式の場合はｒｏｌＪ、線密度一定方式の場合は「１０」
、本発明に係る方式の場合は「１１」というコードが記
録されるようになっている。

また、光デイスク上には、第５図に示すように、可変長
の情報が複数のブロックにわたって記録されるようにな
っている。上記ブロックの開始位置には、ブロック番号
、トラック番号等から成るブロックヘッダ（ヘッダ情報
）Ａが記録されるようになっている。また、各ブロック
がセクタの切換位置で終了しない場合、ブロックギャッ
プを設け、各ブロックが必ずセクタの切換位置から始ま
るようになっている。

このような光ディスクを製造する原盤となる記録用原盤
１は、例えば研磨したガラス゛等で円形に成型された基
板の表面に、フォトレジストを塗布して成るものである
。この記録用原盤１は、第１図に示すように、スピンド
ルモータ２に装着され、所定の回転数で回転されるよう
になっている。このスピンドルモータ２は、スピンドル
モータ制御回路３から出力される制御信号Ｓ１により回
転の始動、停止等が制御されるようになっている。

上記スピンドルモータ制御回路３は、図示しない周波数
発振器から出力される基準周波数信号Ｓ２と、上記スピ
ンドルモータ２から出力され、その回転数に応じた回転
パルス信号Ｓ３との位相比較を行い、！準周波数信号Ｓ
２に正確に同期した制御信号Ｓ１を出力するものである
。この制御信号Ｓ１により、スピンドルモータ２は正確
に一定回転数で回転するようになっている。

スピンドルモータ２が出力する回転パルス信号Ｓ３はり
ニアアクチエータ制御回路４および制御回路５にも供給
されるようになっている。

リニアアクチエータ制御回路４は、リニアアクチエータ
６の送りを制御するものである。すなわち、上記スピン
ドルモータ２の回転パルス信号Ｓ３を入力し、１回転当
り、つまり１パルスあたり、例えば１．６μｍの距離を
移動させるリニアアクチエータドライブ信号Ｓ４を生成
するものである。このリニアアクチエータドライブ信号
Ｓ４はりニアアクチエータ６に供給される。

リニアアクチエータ６は、記録用原盤１の下方に配設さ
れ、上述したように記録用原盤１の半径方向に、後述す
る光学系７を搭載して移動させるものである。

光学系７は、ミラー８および対物レンズ９により構成さ
れている。この光学系７には、大出力のガスレーザ１０
から出力されるレーザビームがコリメータレンズ１１で
ビームサイズに変換され、光変調器１２に入力されて、
後述するヘッダデータ光変調入力信号Ｓ５によって光変
調されたレーザビームが入力されるようになっている。

この光学系７に入力された光変調されたレーザビームは
ミラ、−８で反射され、対物レンズ９により微小スポッ
トに集束され、記録用原盤１のフォトレジスト上にヘッ
ダ情報を記録するようになっている。

このヘッダ情報の記録はへラダデータ転送りロックＳ６
に同期して行なわれるようになっている。

このヘッダデータ転送りロックＳ６は、発振器１３の出
力を制御回路５が出力する分周データＳ７に応じて可変
分周器１４で所定の分周が行なわれることにより生成さ
れるようになっている。

また、ヘッダ生成回路１５は、可変分周器１４から出力
されるヘッダデータ転送りロックＳ６に同期して、制御
回路５から出力されるヘッダ情報Ｓ８を光変調器１２に
供給することにより、レーザビーム２３をヘッダ情報Ｓ
８に応じて変化させ、これにより記録用原盤１にヘッダ
情報を記録するようになっている。

上記制御回路５は、例えばマイクロコンピュータ等によ
り構成され、上記スピンドルモータ２の回転制御、可変
分周器１４の制御、ヘッダ情報の−ザバワーマージンが
広くなるという結果を得た。

このことは、上記１０％程度のピットピッチを広げて記
録することが最もパフォーマンスが＾く、これ以上ピッ
トピッチを広げることは記録容量を小さくするだけで無
駄であることを意味する。

上記先ディスク上での記録ピットの間隔は、この光ディ
スクを製造する基となる記録用原盤１にヘッダ情報を記
録する場合も、もちろん同様に適用されるものである。

以上のようにしてヘッダのプリフォーマットが行なわれ
た記録用原盤１から、記録再生装置用の情報記録媒体を
多量に複製することができる。

以上説明したように、上記方式によりプリフォーマット
して得られた記録用原盤１を複製して得られた光デイス
ク用いて同様方式で記録を行うことにより、光ディスク
の１枚当りの記録容量を線密度一定方式に比べ、それ程
低下させず、また、外周側になるに従って線密度が小さ
く（ピットピッチが太き（なる）ので、記録条件が大幅
に緩和されることになる。つまり、光ディスクの内周か
ら外周まで記録ピットピッチを一定にして記録する線密
度一定方式に対して、外周２ｒで１０％程度ピットピッ
チが広（なるように記録することにより記録容量はほぼ
線密度一定方式と同等で、記録レーザパワーマージンも
内外周とも安定に確保でき、より信轢性の高い情報記録
装置を実現することのできる情報記録媒体を提供するこ
とができる。

また、上記記録ピットピッチを徐々に広げるに際し、記
録のタイミングであるヘッダデータ転送りロックを階段
状に変化させ、１つの階段当りのへラダデータ転送りロ
ックの変化を１％程度、すなわち全体で１００ｐａ段程
度にしたことにより、ヘッダデータ転送りロックの生成
を容易にするとともに、所定トラックへのアクセスも正
確に行なうことができるものとなっている。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、ＣＡＶ方式による
記録方式より記録容量を大きくし、ＣＬＶ方式による記
録方式よりアクセス時間を十分速くすることができ、し
かも記録媒体の外周部分での記録を安定に行なうことが
できるようにヘッダ情報が記録された情報記録媒体を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は原盤作成
装置の概略構成を示す図、第２図はへラダデータ転送り
ロックを説明するための図、第３、図は記録ピットピッ
チを説明するための説明図、第４５ｉ０は記録レーザパ
ワーマージンを説明するための図、第５図は光ディスク
の構成を示す図である。 １・・・記録用原盤（情報記録媒体）　２・・・スピン
ドルモータ、３・・・スピンドルモータ制御回路、４・
・・アクチエータ制御回路、５・・・制御回路、７・・
・光学系、１０・・・ガスレーザ、１４・・・可変分局
器、１５・・・ヘッダ生成回路、Ａ・・・ブロックヘッ
ダ（ヘッダ情報）。 案　１　面 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一定速度で回転され、対向して設けられた記録手段によ
   り情報記録領域に情報が記録される情報記録媒体におい
   て、 前記情報記録領域の最内周側では、ある所定の間隔で記
   録ピットが形成され、前記情報記録領域の半径方向位置
   が外周側になるに従って、記録ピットの間隔が前記所定
   の間隔とＣＡＶ方式により記録される記録ピットの間隔
   との中間よりも小となる範囲で前記所定の間隔を徐々に
   広げながら記録ピットが形成されることによりヘッダ情
   報が記録されていることを特徴とする情報記録媒体。