JP2007280518A

JP2007280518A - 光ディスク

Info

Publication number: JP2007280518A
Application number: JP2006105897A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yamazaki; 祐司山崎; Osamu Ishizaki; 修石崎
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】記録層を少なくとも２層備えた光ディスクであっても、良好なＢＣＡの信号品質が得られる光ディスクを提供する。
【解決手段】光ディスクにアクセスするための管理領域をユーザデータの記録領域外に備え、管理領域にはバーコード状に情報が形成され、バーコードは複数の記録マークからなり、記録マークは相変化記録層に不可逆に形成され、第１の相変化記録層と前記第２の相変化記録層との距離が５〜４５μｍとなるように設けられたスペーサー層を備え光ディスクにより、ノイズ成分が発生を抑制し、ＢＣＡを良好に再生できる。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスク及び光ディスクの記録再生方法に係り、特に不正コピー防止のためのディスク固有の識別情報を記録する光ディスクに関する。

従来、光ディスクにおいては、不正コピー防止等のために光ディスク毎に固有の識別情報を記録することが行われている。識別情報を記録する従来技術としては、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等で用いられているＢＣＡ（Burst Cutting Area）記録や特開平９−０９１７８１号公報、特開２００２−１９７６７０号公報などの方法が知られている。

ＢＣＡではレーザトリミングによってディスクの反射層を部分的に溶融して複数トラックに無反射部分を形成し、この無反射部分をバーコード状に配置することによって、ディスク固有の識別情報を記録する方法であり、反射層のみであるＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭのような再生専用光ディスクでは有効であるが、ＢＣＡライターは非常に高価であるためコストアップになる。

一方、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒのようなライトワンス型光ディスクでは記録された情報を書き換えることができないため、レコーダーを用いてディスク固有の識別情報を記録することは可能であるが、光磁気ディスクや相変化型光ディスクでは記録された情報の書き換えが可能なため、レコーダーを用いてディスク固有の識別情報記録した場合、容易に識別情報の書換えが可能になってしまう。そこで、特開平９−０９１７８１号公報のように、通常の情報記録よりも遅い線速度と高いレーザーパワーでディスク識別信号を記録膜の不可逆的変化で記録する方法、或いは、特開２００２−１９７６７０号のように、記録媒体に通常の情報記録時よりも強いレーザーパワーで記録する、又は、通常の情報記録時よりもレーザー照射時間を長くして記録することで、相変化記録膜のような書換え可能な記録膜であっても不可逆な記録マークを形成する技術が提案されている。

特開平９−０９１７８１号特開２００２−１９７６７０号

ところで、次世代ＤＶＤとして規格提案されているＢＤ、ＨＤ−ＤＶＤ等では、ディスク１枚当りの容量を増やすため、波長の短い青色レーザーを用いることで高密度化を実現し、更には、記録層を複数備えることによって、ディスク１枚当りの容量を倍増しており、現在２層の記録層を備えた光ディスクが製品化されており、記録層を４層、或いは８層備えるものも提案されている。このように、記録レーザーの波長が短波長化し、記録層を多数備えた光ディスクは、記録層と記録層の間隔が短くなる。そのため、ＤＶＤと同様にレーザトリミングを行ってＢＣＡを形成しようとした場合、レーザトリミングに用いるＹＡＧレーザーが複数の記録層や他の層に照射される為、ノイズ成分となってしまい、結果的にＢＣＡの信号品質が劣化する。

本発明は記録層を少なくとも２層備えた光ディスクであっても、良好なＢＣＡの信号品質が得られる光ディスクを提供することにある。

本発明によれば、グルーブやランドのいずれか一方、あるいは両方を記録トラックとして用い、情報の記録が可能な相変化記録層を少なくとも２層備えた光ディスクであって、前記光ディスクは前記光ディスクにアクセスするための管理領域をユーザデータの記録領域外に備え、前記管理領域にはバーコード状に情報が形成され、前記バーコードは複数の記録マークからなり、前記記録マークは、前記相変化記録層に不可逆に形成された光ディスクが提供される。ＢＣＡを形成する際、ＢＣＡライターを用いず、市販の記録再生装置を利用して高パワーで記録層にマークを形成し、記録マークを重ね合わせていくことで、目的の記録層にのみバーコード情報を形成することができるので、ノイズ成分が発生することがない。

更に本発明は、前記相変化記録層のうち、第１の相変化記録層と第２の相変化記録層との間にスペーサー層を備え、前記第１の相変化記録層と前記第２の相変化記録層との距離が５〜４５μｍである光ディスクにおいて、特に有効である。２つの相変化記録層の間隔が４５μｍ以下となった場合、２つの記録層に形成されたＢＣＡの信号同士が干渉を起こし、ノイズ成分となるので、本発明が有効である。また、第１の相変化記録層に不可逆マークを形成しようとした場合、相変化不可逆マークを形成するには通常の記録マークを形成する場合に比べて高パワーで記録を行なう為、２つの相変化記録層の間隔が５μｍ未満となると、第２の相変化記録層にも影響を及ぼし、結果としてノイズ成分となる。

更に本発明は、ＢＣＡの情報を前記第１の相変化記録層と第２の相変化記録層の両方に形成することができる。記録再生装置を用いてＢＣＡを形成するので、第１の相変化記録層と第２の相変化記録層に異なる情報を形成することもでき、また、同一の情報を形成することもできる。異なる情報を形成すれば、記録層の数に応じて情報量を増やすことができ、また、同一の情報を、例えば位相を揃えて形成すれば、位相のずれを測定することで、正規のＢＣＡ形成用の記録再生装置で形成したものか、不正な装置を用いたものかを判別することも可能である。

ここで、半径方向に複数の隣接するトラックに亘って不可逆的に形成されたマークは、トラック方向に対してバーコード状に形成されることが好ましい。複数の隣接トラックに亘ってバーコード状にマークを形成すると、トラッキングサーボオフの状態で読み出しを行ったときに、読み出し用の光スポットが複数のトラックに渡って走査される場合であっても、不可逆的に設けたマークが半径方向に連続しているので、コントラスト比が低下することがない。またこの場合、不可逆的に形成されたマークは、位相のズレが生じても、半径方向に連続的、且つ、一体に形成されていても良い。この時、隣接トラック間で８０%以上不可逆マークが重複していれば、信号レベルが劣化する事がない。この場合、不可逆マーク領域をトラックと垂直方向に５０μｍ以上形成すると、ディスクに偏心があった場合でも信号を再生することが可能になる。また、不可逆マークのトラック方向の長さは、光スポット径λ／ＮＡ（記録再生装置のレーザー波長：λ、レンズの開口数：ＮＡ）より長いと、光スポット内の領域全てを非可逆マークにすることができるので、コントラスト比を大きくする事ができるので好ましい。

本発明によれば、ＢＣＡを相変化記録層に不可逆的に設けるので、不正なデータの改竄を防止するだけでなく、記録層が２層以上ある場合でも、良好な信号品質のＢＣＡを形成することができる。

次に、本発明の各実施の形態について、図面と共に説明する。図１は本発明における第１の実施の形態の光ディスクに不可逆マークにより識別情報が記録された所定領域の一部の模式図を示す。この実施の形態の光ディスクは、情報を記録するためのグルーブが螺旋状又は同心円状に、内周から外周までの範囲内に形成されており、そのうちの所定範囲、例えばディスク内周側の所定範囲のミラー部に、記録媒体固有の識別情報が、図１に黒マークで示す非晶質部の不可逆領域と、白で示す書き換え可能な通常領域（可逆領域）の結晶部との交互配置によって記録されている。なお、図１には示していないが、他の領域にはグルーブが形成され、ユーザ情報（コンテンツデータ）等が記録される。

このようなマークを通常ドライブを用いて形成しようとした場合、図２に示すように所定範囲に、記録媒体固有の識別情報が、書き換え可能な通常領域（可逆領域）に灰マークで示す非晶質部と白で示す結晶部との交互配置によって記録されている。通常ドライブで可逆的に非晶質部を形成した場合、マーク縁部の再結晶化により、ランドに形成した非晶質マークとグルーブに形成した非晶質マークの間には結晶部が形成されてしまう。一方、媒体に低線速、高パワーで不可逆的なマークを形成する場合には、隣接トラックに対してもマークが形成さてしまうが、マークが不可逆的に形成されるために再結晶化が起きないために、非晶質部間に結晶部が形成されない。また、通常ドライブでは、トラッキング用の溝が形成されていない部分では、マークを正確な位置に形成することができない。

この２種のマークを光スポットにより検出する場合、通常ドライブで形成したマークの場合は非晶質部の間にできた結晶部のため、全体的に明るく見えるのに対し、不可逆的にマークを形成すると、スポット全体を非晶質部、すなわち暗い部分にすることができ、コントラストを通常に比べ高くすることができる。

（実施例１）
本発明で使用した相変化型光ディスクの構造を図３に示す。
直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂板の表面に、管理情報などを含む凹凸ピットと、ウォブルによりアドレス情報を予め形成した０．６８μｍピッチのＵ字型溝とをあらかじめ形成した第１基板１１を用意した。Ｕ字型溝の溝幅と溝間（ランド）幅はほぼ等しく約０．３４μｍとした。

この基板１１を、複数のスパッタ室を持ち、膜厚の均一性および再現性に優れたスパッタ装置内の第１スパッタ室に配置した。ターゲットとしてＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物を用い、アルゴンガス中で厚さ４２ｎｍの（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀（モル％）第１誘電体層１２を形成した。次いでこの基板を第２のスパッタ室に移動した後、ターゲットとしてＣｒ_２０Ｔａ_１４Ｏ_６６を用い、窒素含有量５０モル％のアルゴン窒素混合ガス中で厚さ３ｎｍのＣｒ_２０Ｔａ_１４Ｏ_６６第１界面層１３を形成した。さらにこの基板を第３スパッタ室に移動した後、ターゲットをＢｉ_５Ｇｅ_４５Ｔｅ_５０（原子％）焼結体として、アルゴンガス中でＢｉ_５Ｇｅ_４５Ｔｅ_５０第１相変化記録層１４を６ｎｍ形成した。次いで第４スパッタ室に基板を移動し、Ｃｒ_２０Ｔａ_１４Ｏ_６６ターゲットを用いて窒素含有量５０モル％のアルゴン窒素混合ガス中でＣｒ_２０Ｔａ_１４Ｏ_６６第２界面層１５を１．５ｎｍ形成した。続いて第５スパッタ室に基板を移動し、ターゲットとしてＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物を用い、厚さ７ｎｍの（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ₂）_２０（モル％）第２誘電体層１６を形成した。次いで、第６スパッタ室内でＡｇ_９８．５Ｃａ_０．５Ｃｕ_１（原子％）合金をターッゲットとして用い、ＡｇＣａＣｕ半透明反射層１７を１０ｎｍ形成した。次いで、第７スパッタ室内で（Ｃｒ）_８５（Ｃｒ_２Ｏ_３）_１５（原子％）合金をターッゲットとして用い、（Ｃｒ）_８５（Ｃｒ_２Ｏ_３）_１５保護層１８を１ｎｍ形成した。次いで、第８スパッタ室内でターゲットとしてＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物を用い、厚さ２６ｎｍの（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ₂）_２０（モル％）第３誘電体層１９を形成した。

同様にして、第１基板と同様な形状の第２基板２１上に、Ａｇ_９８．５Ｃａ_０．５Ｃｕ_１（原子％）合金をターッゲットとして用い、ＡｇＣａＣｕ反射層２２を１００ｎｍ、Ｃｒ_２Ｏ_３合金をターッゲットとして用い、Ｃｒ_２Ｏ_３保護層２３を１ｎｍ、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀（モル％）第１誘電体層２４を２０ｎｍ、Ｃｒ_２０Ｔａ_１４Ｏ_６６第１界面層２５を１．５ｎｍ、Ｂｉ_６Ｇｅ_４６Ｔｅ_４８第２相変化記録層２６を１１ｎｍ、Ｃｒ_２０Ｔａ_１４Ｏ_６６第２界面層２７を６ｎｍ、（ＺｎＳ）_５０（ＳｉＯ₂）_５０（モル％）第２誘電体層２８を１０ｎｍ、（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ₂）_２０（モル％）第３誘電体層２９を６５ｎｍに形成した。この２枚の基板を、２０μｍの紫外線硬化樹脂からなるスペーサー層２０によって貼り合わせを行い、相変化型光ディスク３０を作成した。

次にこの相変化型光ディスク３０の半径２１．５ｍｍ〜２１．７ｍｍのミラー領域に対して、パルステック製光ディスク記録再生特性評価装置ＤＤＵ−１０００（レーザー波長：４０５ｎｍ，レンズの開口数：０．６５）を用い、予め情報をコード化した記録パターンを、線速３．０ｍ／ｓ、１０ｍｗの記録パワーで不可逆マークを第１相変化記録層１４に形成（ＢＣＡ記録）した。この時、位相が揃うようにタイミングを調整をして、バーコード状にマークを形成した。このように形成したＢＣＡの再生を行ったところ、良好に再生することができた

（比較例１）
実施例１と同じ条件で作成した相変化型光ディスク３０の同じ領域に、日立製ＣＰ初期化装置ＰＯＰ１２０を用い、線速度６ｍ／ｓ、パワー７００ｍｗ、送り量３６μｍの条件で、予め情報をコード化した記録パターンを形成した。このように形成したＢＣＡを再生したところ、ノイズの影響により正しくデータを再生することができなかった。

（実施例２）
スペーサー層の厚さを１〜５０μｍにした以外は実施例１と同じ条件で作成した相変化型光ディスク２１の同じ領域に、実施例１と比較例１の条件で、それぞれＢＣＡを形成した際の、ＢＣＡ再生の結果を表１に示す。この結果からスペーサー層の厚みが５μｍ以上であればＢＣＡを良好に再生できることがわかる。また、スペーサー層の厚みが４５μｍを超えると、ノイズ成分が押さえられる為、初期化装置を用いたＢＣＡの形成が可能である。

なお、本実施例では第１相変化記録層にのみＢＣＡを形成したが、本発明は実施例に限定されず、第２相変化記録層、或いは両方にＢＣＡを形成することも可能であり、両方にＢＣＡを形成する場合は、データを同一にすることも、異ならせることも可能である。

不可逆的に形成した記録マークを示す図であるドライブで通常に形成した記録マークを示す図である本発明の記録媒体の構造を示す図である

符号の説明

１１、２１基板
１２、２４第１誘電体層
１３、２５第１界面層
１４、２６記録層
１５、２７第２界面層
１６、２８第２誘電体層
１７半透明反射層
１８、２３保護層
１９、２９第３誘電体層
２０スペーサー層
２２反射層
３０相変化型光ディスク

Claims

グルーブやランドのいずれか一方、あるいは両方を記録トラックとして用い、情報の記録が可能な相変化記録層を少なくとも２層備えた光ディスクであって、
前記光ディスクは前記光ディスクにアクセスするための管理領域をユーザデータの記録領域外に備え、
前記管理領域にはバーコード状に情報が形成され、
前記バーコードは複数の記録マークからなり、
前記記録マークは、前記相変化記録層に不可逆に形成されていることを特徴とする光ディスク。
前記相変化記録層のうち、第１の相変化記録層と第２の相変化記録層との間にスペーサー層を備え、前記第１の相変化記録層と前記第２の相変化記録層との距離が５〜４５μｍであることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
前記バーコード状に形成された記録マークが、前記第１の相変化記録層と前記第２の相変化記録層の両方に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク。
前記第１の相変化記録層にバーコード状に形成された情報と、前記第２の相変化記録層にバーコード状に形成された情報が同一であることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク。
前記第１の相変化記録層にバーコード状に形成された情報と、前記第２の相変化記録層にバーコード状に形成された情報が異なることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク。