信息記錄介質和光記錄再生裝置的製作方法

2023-12-11 14:58:57

專利名稱：信息記錄介質和光記錄再生裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種信息記錄介質和光記錄再生裝置，尤其涉及利用雷射照射產生的
熱把尺寸比光學解析度還小的凹坑再生的超分辨技術中的信息記錄介質和光記錄再生裝置。
背景技術：
作為信息記錄介質，光碟已廣泛普及。通過用物鏡把雷射會聚並照射到光碟的信 息記錄層上進行光碟上的信號的記錄和被記錄的信號的再生。此時，會聚光斑的尺寸用激 光的波長A和物鏡的透鏡數值孔徑NA表示為入/NA，用該光斑尺寸再生長度相同的數據 凹坑(Pit)和間隔(space)的重複圖案時，得到有限的再生信號振幅的數據凹坑的尺寸為 入/4NA以上。在此，把該比A/4NA還小的尺寸也叫作比光學解析度還小。在以CD、DVD、 HD-DVD、藍光光碟(BD)為代表的以往的光碟技術中，將所用的數據凹坑的最小尺寸作為光 學解析度以上的尺寸使用。因此，從CD的0. 65GB到BD的25GB的記錄容量的增加，主要是 通過使雷射的波長A從780nm縮短到405nm，物鏡的透鏡數值孔徑NA從0. 5增大到0. 85， 減小會聚光斑的尺寸來實現的。 作為使用了尺寸比光學解析度還小的數據凹坑的光碟，有非專利文獻4記載的光 盤。在該光碟中，只有最短凹坑的尺寸比光學解析度還小，除此以外的都是光學解析度以上 的尺寸。由於該光碟的再生與以往的光碟技術的再生同樣地進行，所以來自最短凹坑的信 號振幅基本上為0。但是，由於最短凹坑以外的凹坑是光學解析度以上，從它得到的再生信 號的振幅是有限的，所以通過把這些信號作為基準進行信號處理，最短凹坑的信號也能解 碼。由此，在該光碟中實現42GB的面密度。 為了進一步大容量化，考慮了縮短光源波長A 、增大透鏡數值孔徑NA的方法。但 是，可以預想，在光源波長比405nm短時，由於該波長為紫外光，光碟襯底和保護層吸收光， 難以確保良好的記錄再生品質。另外，如果增大透鏡數值孔徑，則從物鏡射出的光成為近場 光，所以記錄再生時物鏡與介質間的距離必須非常近。可以預想，在該構成中因光碟的畸曲 和汙染的影響而容易產生記錄再生錯誤，難以實現作為光碟的特徵的介質可更換。
作為用與這些不同的方法實現高密度化的方法之一，提出了超分辨技術。在超分 辨技術中，通過在光碟的介質中設置某種機構，可以把尺寸比光學解析度還小的凹坑再生 (超分辨再生)。 例如，在非專利文獻1中報告了使用相變材料的超分辨技術。通常，相變材料作為 CD-RW、DVD-RAM、DVD士RW、BD等的記錄型光碟的記錄膜使用，是利用照射的雷射的熱使狀態 和光學特性以晶態/熔化/非晶態變化的材料。在非專利文獻1公開的方法中，使用在再 生專用(ROM)型襯底上形成相變材料的膜(相變膜)的光碟。再生時，利用照射的雷射的 熱使光斑內的一部分相變膜熔化，使光學特性例如折射率、反射率等變化。如果在記錄介質 上的光斑照射區域內包含這樣的光學特性變化了的區域，則與不含該光學特性變化了的區 域時相比，來自上述光斑的反射光的狀態變化。由於與不含該光學特性變化了的區域時相
4比，光斑照射區域內包含光學特性變化了的區域時的反射光的狀態變化成把ROM襯底的信 號放大反映，所以可以把尺寸比光學解析度還小的凹坑再生。這樣地，超分辨技術就是利用 再生時的雷射照射的熱進行微小凹坑的再生的技術。在此，把為了實現超分辨而使用的、光 學特性隨溫度變化的物質稱為超分辨物質。 在非專利文獻2和非專利文獻3中報告了使用相變材料作為超分辨物質的超分辨 技術。在該超分辨技術中使用只有凹坑(或稱為"標記")部分由相變材料構成的光碟。在 非專利文獻2中，通過對相變膜進行晶態/非晶態的選擇性蝕刻，只殘留非晶態的標記，在 間隔部分上形成保護膜，由此製造光碟。而在非專利文獻3中，對在ROM型襯底上形成的相 變膜進行化學研磨，只向凹形狀的凹坑部分埋入相變材料，由此製造光碟。再生時，光斑內 的高溫區域的凹坑的相變膜因照射雷射而熔化，光學特性變化，所以實現超分辨再生。在該 方法中，由於只在凹坑部分上存在相變材料，所以與在整個表面上都是相變膜時相比，能夠 把熔化區域限制得小。由此，存在用該方法能夠再生非常小的凹坑的可能性。
作為與這些非專利文獻公開的技術不同的光碟的高密度化技術，提出了使用多層 化、近場光、雙光子吸收等的技術。在多層化技術中，通過在一片光碟內設置多個隔開一定 距離的信息記錄層，在體積方向上實現大容量化。各層的記錄和再生，通過使照射雷射的焦 點落在各層上來進行。象非專利文獻2中也說過的那樣，估計可以把多層化技術和超分辨 技術相組合。 〈非專利文獻l"即anese Journal of Applied Physics 32， 5210
〈非專利文獻2"即anese Journal of Applied Physics 45， 2593
〈非專利文獻3〉Japanese Journal of Applied Physics 46,3917
〈非專利文獻4〉0ptical Data Storage 2007， TuB
發明內容
(發明要解決的問題) 在記錄或再生在光碟上記錄的用戶信息時，通常，光碟裝置把記錄了上述用戶信 息的區域的地址信息和包含推薦記錄功率或推薦再生功率的管理信息再生，基於取得的管 理信息進行記錄動作或再生動作的調整。 在把使用了超分辨技術的光碟實用化時，作為光碟的構成，考慮信息記錄層的全 部層的全部信息區域是超分辨區的構成、一部分層的全部區域是超分辨區的構成等各種構 成，但基本上都是基於某種管理信息進行光碟裝置的動作控制。但是，在超分辨區上記錄了 管理信息時，不能用以往的光碟技術的再生方法再生管理信息。可以想到，由於利用超分辨 技術記錄信息的區域必須提高記錄密度，所以軌道間距也設定成比以往的光碟技術(例如 BD和DVD等)窄。在軌道間距比光學解析度還小時，在以往技術中不能進行跟蹤伺服，因此 不能再生管理信息。即使記錄管理信息的超分辨區的軌道間距寬到以往的光碟技術的再生 中跟蹤伺服所需的程度，由於以往技術中的再生功率與超分辨再生中所需的再生功率相當 不同，而且再生信號輸出的再生功率相關性也非常大，所以不調整再生功率是很難再生的。
為了展示在超分辨再生中再生信號輸出的再生功率相關性非常大，必須調整再生 功率，在圖1(A)、圖1(B)中分別示出被超分辨記錄的信號圖案的再生信號振幅、跟蹤錯誤 信號即推挽信號振幅與再生功率Pr的關係的測定結果。在超分辨技術中，向記錄介質照射預定尺寸的光斑。在照射區域內形成溫度分布，利用光斑內的超分辨物質的光學特性與常 溫時相同的區域(低溫區域)、和超分辨物質的光學特性相對於常溫變化了的區域(高溫區 域)之間的反射率和相位的差異，把尺寸比光學解析度還小的凹坑再生。因此，再生信號的 品質隨光斑內的高溫區域的尺寸而變化。 圖1 (A)、圖1 (B)是使用光源波長A = 405nm、物鏡的數值孔徑NA = 0. 85的光 拾取裝置，對比光學解析度還小的50nm的凹坑和間隔的重複圖案(單色調圖案)進行超 分辨再生得到的結果。單色調圖案間的軌道間距設定為200nm。根據圖1(A)的實驗結果， 在再生功率Pr為0. 625mW到0. 75mW之間，再生信號振幅開始上升，因此，大約在再生功率 Pr 75mW時出現超分辨效果，再生功率Pr = 1. 25mW時達到最大值，另外，如果再生功率 Pr從1.25mW增加或減小，則再生信號振幅減小。同樣地，根據圖1(B)的實驗結果，在再生 功率Pr > 0. 75mW時推挽信號振幅出現超分辨效果，再生功率Pr = 1. 25mW時達到最大值。 與圖1(A)的再生信號振幅同樣地，如果再生功率Pr從1.25mW增加或減小，則推挽信號振 幅減小，可以看出，受光斑內的高溫區域的尺寸變化的影響很大。 從以上可知，在超分辨再生中存在最佳的再生功率，即存在最佳的光斑內的高溫 區域的尺寸，高溫區域的尺寸比該最佳尺寸小或大時，再生信號振幅和跟蹤錯誤信號都減 小。因此，超分辨技術中的再生功率對再生信號品質和跟蹤錯誤信號品質有很大影響，必須 控制再生功率。 雖然還不知道，如果從一開始按超分辨再生對光碟裝置的再生光學系統進行優 化，是否即使在超分辨區中記錄管理信息也可以再生，但是由於超分辨再生所需的再生功 率比常分辨再生所需的再生功率大很多，所以如果用按超分辨再生進行優化的再生功率對 光碟的整個面進行讀取，則存在常分辨區上記錄的信息被破壞的可能性。另外，估計超分辨 再生的再生功率因要再生的介質的特性而異，必須進行適合各介質的再生功率的控制，而 且，按超分辨再生優化光碟裝置的再生光學系統，不能讀以往技術的光碟，即意味著不具有 下位互換，在裝置設計上是不現實的。 本發明是使用了超分辨技術的信息記錄介質和光記錄再生裝置，目的在於實現可 以確保裝置的下位互換、進行信息的最佳記錄功率和/或最佳再生功率的利用、及其調整 的信息記錄介質和光記錄再生裝置。
(用來解決問題的手段) 即使是在超分辨區上記錄了用戶信息的光碟，也能通過在常分辨區上記錄管理信 息解決上述的本發明的問題。在記錄層為多層時，光碟構成為至少其中一層是在常分辨區 上形成管理信息。 由於在常分辨區上形成管理信息，最初對光碟進行讀取時的再生功率只要以常分 辨方式為基準進行設定即可，沒有過大的再生功率照射造成的光碟破壞的危險。因此，可以 實現可保持下位互換且可以可靠地再生管理信息的光碟或光碟裝置。 作為管理信息，在常分辨區上記錄以超分辨方式記錄的信息在光碟上的位置信息 (地址信息、區域信息等)，但也可以根據需要記錄用來再生超分辨區的再生功率的推薦值 等。或者，在光碟裝置側也可以安裝針對超分辨區的"試讀"功能。由此，可以實現可以以 更高精度設定再生功率的光碟裝置。
(發明的效果)
根據本發明，能夠提供在用光碟裝置對具有超分辨區的光碟進行記錄或再生時， 可以確保裝置的下位互換，且可以適當地調整記錄或再生的光碟或光碟裝置。


圖1(A)是示出光碟的超分辨區中的再生信號的振幅與再生功率的關係的一例的 圖。 圖1 (B)是示出光碟的超分辨區中的推挽信號的振幅與再生功率的關係的一例的 圖。 圖2(A)是實施例1的光碟的記錄層的俯視圖。 圖2(B)是示出與圖2(A)對應的光碟的記錄層的規格的圖。 圖3是示出實施例1的光碟裝置的整體構成的示意圖。 圖4是示出實施例1的光碟裝置的再生功率控制流程的一例的圖。 圖5是示出圖4的步驟408的執行過程中的推挽信號振幅與再生功率的關係的圖。 圖6是示出圖4的步驟410的執行結果得到的再生信號的錯誤率與再生功率Pr 的關係的圖。 圖7是示出實施例2的光碟裝置的再生功率控制流程的一例的圖。 圖8(A)是示意性地示出實施例3的第一格式的光碟的記錄層的構成的立體圖。 圖8(B)是與圖8(A)的第二層對應的記錄層的俯視圖。 圖8(C)是示出實施例3的第一格式的記錄層的規格的圖。 圖9(A)是示意性地示出實施例3的第二格式的光碟的記錄層的構成的立體圖。 圖9(B)是示出實施例3的第二格式的記錄層的規格的圖。 圖10(A)是示出再生實施例3的第二格式的光碟時的再生控制流程圖。 圖10(B)是示出再生實施例3的第二格式的光碟時的再生控制流程圖。 圖11 (A)是示意性地示出實施例3的第三格式的光碟的記錄層的構成的立體圖。 圖11 (B)是與圖11 (A)的第一層對應的記錄層的俯視圖。 圖11 (C)是示出實施例3的第三格式的記錄層的規格的圖。 圖12(A)是示意性地示出實施例3的第四格式的光碟的記錄層的構成的立體圖。 圖12(B)是圖12(A)的記錄層的俯視圖。 圖12(C)是示出實施例3的第四格式的記錄層的規格的圖。 圖13(A)是示意性地示出實施例4的光碟的記錄層的構成的立體圖。 圖13(B)是圖13(A)的第一層和第二層的俯視圖。 圖13(C)是示出實施例4的光碟的記錄層的規格的圖。 圖14是示出實施例4的光碟裝置的再生功率控制流程的一例的圖。 圖15是示出通過進行試讀得到的bER與再生功率的關係的一例的圖。 圖16是示出通過對試寫圖案進行再生得到的bER與記錄功率的關係的一例的圖。 圖17(A)是實施例5的光碟的記錄層的俯視圖。 圖17(B)是示出與圖17(A)對應的光碟的記錄層的規格的圖。 圖18是示出表示有無研磨工序與光學特性的關係的對比表的圖。
圖19是示出實施例6的光碟裝置的整體構成的示意圖。 圖20是示出實施例6的光碟裝置的再生功率控制流程的一例的圖。 圖21是示出透鏡位移量與光碟的旋轉角的關係的圖。 圖22是對比示出在進行了和不進行考慮了偏芯量的再生功率控制時的再生信號
振幅和再生功率的光碟旋轉角相關性的圖。 圖23是示出bER與基本再生功率Pr 0的關係的圖。(附圖標記說明) 301、光碟；302、光碟旋轉部；303、光拾取部；304、雷射；305、 DSP ;306、微計算機； 307、存儲器單元；308、 CPU ;309、最佳功率運算部；310、再生信號品質和再生功率存儲部； 1901、光碟；1902、光碟旋轉部；1903、光拾取部；1904、雷射；1905、 DSP ;1906、微計算機； 1907、存儲器單元；1908、 CPU ;1909、偏芯量計算部；1910、偏芯量存儲部；1911、信號品質計
算部；1912、最佳功率運算部；1913、再生信號品質和再生功率存儲部；1914、控制信號生成 部；UDA、用戶數據區；BA、緩衝區；CDA、控制數據區；BCA、突發脈衝截止區；NR、常分辨區；
SR、超分辨區
具體實施例方式
在說明上述的本發明的實施方式之前，說明其基本構成。另外，在以下的實施例的
說明中，有時把利用比光學解析度還小的第一尺寸的凹坑或標記記錄信息的區域稱為超分 辨區，把利用光學解析度以上的第二尺寸的凹坑或標記記錄信息的區域稱為常分辨區。把 在超分辨區的再生時照射的雷射的功率作為第一功率時，在常分辨區的再生時照射的雷射 的功率是比第一功率小的第二功率，且即使以該第二功率照射超分辨區，來自第一尺寸的
凹坑或標記的再生信號振幅也大致為o。在超分辨區上形成的第一尺寸的凹坑或標記通常
用超分辨物質構成。在此，常分辨方式是指最適合地再生介質的常分辨區及相關區域的方 法，超分辨方式是指最適合地再生介質的超分辨區及相關區域的方法。 在以下的實施例中，製作包含超分辨區且在常分辨區上記錄了管理信息的信號的
光碟。在對在光碟上記錄的用戶信息進行再生或記錄之前，光碟裝置再生上述管理信息，取 得進行再生動作或記錄動作的調整所必需的信息。然後基於管理信息進行再生動作或記錄 動作的調整。 在再生時，光碟裝置基於取得的管理信息把雷射照射位置移動到要再生的信息區
域，進行用來再生相關區域的調整。在要再生的信息區域可以用以往的光碟技術再生時，進 行與以往相同的再生調整，例如透鏡傾斜和球面像差等的調整。在要再生的區域是超分辨 區時，除了上述的與以往相同的再生調整之外，還基於取得的管理信息進行再生功率的調 整。通過以上調整，光碟裝置能夠再生記錄了要再生的用戶信息的信息區域，能夠取得用戶 信息。 在記錄時，光碟裝置基於取得的管理信息把雷射照射位置移動到用來進行記錄調 整的信息區域，進行用來記錄用戶信息的調整。在相關區域上，光碟裝置以取得的推薦記錄 功率進行試寫，基於試寫的再生信號品質進行與再生時同樣的再生調整。然後，用基於推薦 記錄功率確定的多種記錄功率進行試寫，以調整後的再生條件再生，基於試寫的再生信號 品質進行記錄功率的調整。通過以上調整，光碟裝置能夠在要記錄用戶信息的信息區域上適當地記錄用戶信息。 接著，參照

本發明的實施方式。另外，不言而喻，以下的各實施例僅僅是 實施本發明的一例，本發明不限於以下的實施例。例如，在以下的說明中，作為以往的光碟 技術以BD為例進行了說明，但除BD以外還可以包含各種DVD或CD格式等。
(實施例1) 在本實施例中示出使用在常分辨區上記錄光碟的管理信息、在超分辨區上記錄用 戶信息的光碟，即在同一記錄層上混合存在常分辨區和超分辨區的再生專用光碟(ROM)的 構成例。 圖2(A)示出本實施例的光碟(介質)的記錄層的俯視圖。圖2(B)示出與圖2(A) 對應的光碟的記錄層的規格。圖2(A)、(B)所示的光碟是信息記錄層為單層的直徑12cm的 ROM型介質，信息記錄層的半徑20mm 56mm為信息區域。 在圖2(A)所示的光碟的記錄層上，從內周側依次形成四個區域記錄光碟ID等的 突發脈衝截止區(Burst Cutting Area :BCA)、記錄管理信息的控制數據區(CDA)、記錄表示 在其外周側與超分辨區相鄰的邊界信息的緩衝區(BA)、與地址信息對應地記錄內容和應用 程序等的各種用戶數據的用戶數據區(UDA)。各區域上記錄的信息都用凸紋凹坑(emboss pit)構成，只有用戶數據區用超分辨方式記錄信息，其它的區域全都按以往技術即BD(藍 光光碟)的規格記錄信息。因此，在常分辨區上記錄的記錄凹坑的軌道寬度為75nm，軌道間 距為320nm。在超分辨區上以軌道寬度為25nm，軌道間距為240nm的方式記錄記錄凹坑，對 於現在在BD方式的光學系統中使用的雷射，這些記錄凹坑的尺寸為光學解析度以下。
在圖2(A) 、 (B)所示的光碟中邊界信息用凸紋記錄，但該信息也可以用岸/溝的結 構的抖動信號記錄。另外，在圖2(A)、(B)所示的光碟中BA的軌道方向的寬度為幾個軌道， 是非常窄的區域，但即使比幾個軌道寬也沒有問題。 在本實施例中假設，作為在控制數據區上記錄的管理信息，只記錄了表示超分辨 區的範圍的位置信息的情形。因此，在光碟裝置側必須有設定適合要再生的光碟的再生功 率的功能。下面，說明可再生本實施例的光碟的光碟裝置的構成例。 圖3示出本實施例的光碟裝置的構成例。本實施例的光碟裝置，由以下部分構成 構成用來保持並旋轉驅動圖2(A) 、 (B)所示的光碟301的光碟旋轉部的主軸馬達302、用來 對光碟301進行信息讀寫的光拾取部303、對光碟裝置整體進行總控制的控制部等。圖3 的情況下，控制部由數位訊號處理器(DSP)305和微計算機306構成。利用光碟旋轉部即主 軸馬達302對光碟301進行CLV(恆定線速度)控制或CAV(恆定角速度)控制。光拾取部 303與光碟301相對置地設置，從未圖示的雷射二極體(LD)射出的雷射304經同樣在圖中 省略的物鏡照射到信息記錄層上，對光碟進行記錄再生。由於圖3所示的光拾取部303所 具有的LD的波長為405nm，光拾取部303的光學系統所具有的物鏡的NA為0. 85，所以光拾 取部的構成是與以往光碟技術即BD用的光拾取部大致相同的構成。圖中雖未示出，在光拾 取部303上設置球面像差修正、聚焦伺服、跟蹤伺服用的致動器，這些致動器基於來自DSP 305的控制信號驅動。 DSP 305通常由LSI構成，具有LD驅動器(LDD)、記錄數據的編碼、再生信號的解 碼、光拾取部303的伺服控制、主軸馬達302的旋轉控制、信息存儲等的功能。因此，有時把 DSP 305稱為控制部。另外，微計算機306具有進行從DSP 305取得的再生信號、伺服信號等的信號評價和處理的中央處理單元(CPU)308和存儲部(存儲器單元)307，把與基於評價 生成的再生功率、記錄功率、伺服致動器等有關的信號反饋到DSP 305。存儲器單元中存儲 的軟體的細節在後面描述。另外，在圖3中，控制部構成為分成DSP 305和微計算機306，但 也可以把兩者單片化而用同一LSI構成。 通過從光拾取部303內的LD射出再生功率的雷射304進行光碟301的信號再生。 再生時，從光拾取部303輸出的再生信號被供給到DSP 305，被DSP 305內的再生信號處理 部和解碼器解碼，作為再生數據輸出。這時，DSP 305基於從光拾取部303供給的信號生成 聚焦錯誤和跟蹤錯誤信號，通過供給到光拾取部303內的聚焦和跟蹤伺服用的致動器，控 制聚焦伺服和跟蹤伺服。另外，包含透鏡傾斜致動器和球面像差修正致動器的再生光學系 統也基於從光拾取部303供給的信號由DSP 305控制。這時，DSP 305還使用從光拾取部 303供給的與光碟的偏芯有關的信號、與旋轉有關的信號、基於再生信號等由微計算機306 生成的信號、以及光碟301上記錄的管理信息，控制再生功率的值和伺服信號。
在光碟301上記錄信號時，記錄數據是由DSP 305內的編碼器編碼了的記錄信號， 基於記錄信號生成LDD驅動信號，向光拾取部303內的LD供給而記錄信號。這時，用光碟 301上記錄的管理信息以及由微計算機306評價試寫的再生信號得到的結果等確定記錄功 率的值。在此，試寫是指，在記錄信號之前在光碟301的試寫區域即驅動測試區(DTZ)中用 多種記錄功率進行記錄、並基於這樣記錄的再生信號品質確定最佳記錄功率的操作。
在光碟301的記錄再生之前，必須利用雷射照射把光碟的膜變成初始狀態時，通 過從LD射出初始化功率的雷射304，進行初始化。另外，光碟301是可改寫的介質時，通過 從LD射出把光碟301的已經記錄了信號的區域返回為未記錄狀態的擦除功率的雷射304， 擦除信號。 下面，用圖4所示的流程圖，說明圖3所示的光碟裝置的再生動作和記錄動作。圖 4的流程圖是圖3所示的光碟裝置中的記錄調整和再生調整的步驟的一例，只記載了主要 的項目。 在圖4中，把製成的光碟設置在光碟裝置上(S401)，以4. 92m/s的線速度進行CLV 旋轉。通過控制部的控制把雷射照射位置移動到記錄層的BCA後，以作為常分辨方式的再 生功率是典型的再生功率0.3mW照射雷射，使聚焦伺服成為開(ON)的狀態，以適當的振幅 獲得了作為跟蹤錯誤信號的推挽信號。這是因為，BCA和CDA是BD規格的信息區域，320nm 的軌道間距是本實施例的光拾取的光學解析度以上的尺寸。於是，以推挽方式使跟蹤伺服 成為開的狀態(S402)。 然後，控制部把基於光拾取部303的再生位置移動到記錄層的CDA，通過把CDA上 記錄的信號再生，取得光碟的管理信息(S403)。然後，判斷了作為再生動作的對象的用戶數 據區域是超分辨區還是常分辨區(S404)。基於取得的管理信息在超分辨區上記錄用戶數據 區域，並從用戶數據的地址可以看出，在半徑為約24mm到56mm的區域上記錄了用戶數據。 因此，以下接著步驟404執行了控制流程。 在控制部的控制下，使跟蹤伺服成為關(OFF)的狀態(S406)，把光拾取部移動到 目標地址的UDA(S407)，推挽信號的振幅變得非常小。這是因為，超分辨區的軌道間距很窄， 為240nm，是比本光碟裝置的光學解析度還小的尺寸。於是，以適當的刻度寬度慢慢地增大 再生功率，直到獲得可跟蹤的強度的推挽信號(S408)。再生功率由DSP 305控制，得到的
10推挽信號是否滿足閾值的判斷動作由微計算機306執行。具體地，通過由CPU 308執行存 儲器307內存儲的判斷程序進行判斷。因此，在微計算機306內(例如，存儲器307和CPU 308內的寄存器等)存儲了用來判斷是否可以跟蹤的閾值信息(本實施例的情況下為2V) 和刻度寬度的信息(本實施例的情況下為0. 125mW)。 圖5中示出步驟408的執行結果，可以看出，再生功率從作為常分辨區的再生功率 而設定的0. 3mW開始增大，且推挽信號的振幅增加，在再生功率為1. 25mW下獲得了可跟蹤 的程度的推挽信號。 然後，使跟蹤伺服成為開的狀態(S409)，執行了再生功率的優化步驟即S410。步 驟S410是改變再生功率，讀出預定圖案，計算錯誤率(bit error rate, bER)，把錯誤率最 小的再生功率設定成最佳值的步驟，是與控制記錄動作時進行的"試寫"相當的概念。也可 以把該概念暫時稱為"試讀"。再生功率的控制由DSP 305執行，錯誤率的計算由微計算機 306執行。為了執行這樣的運算處理，如圖3所示，在微計算機306內的存儲器307中存儲 用來計算再生信號品質(bER)的軟體和用來對應地存儲bER與再生功率的軟體，通過由CPU 306執行這些軟體，在微計算機306內形成"最佳功率運算部309"和"再生信號品質和再 生功率存儲部310"的各功能塊。為了方便，在圖2中圖示成這些功能塊形成在存儲器307 內。 為了執行以上的運算處理，微計算機306存儲改變再生功率時的刻度寬度(本實 施例的情況下為O. 125mW)的信息、和確定試讀時使用的再生功率的上限值(本實施例的情 況下為1.6mW)的信息。本實施例的再生功率的上限，從再生信號的bER為最小的再生功 率開始進一步增加六級的再生功率，在bER為最小的再生功率不變化時結束再生功率的調 整。在此，再生功率的上限值也可以不是數值，而是以通過執行步驟408確定的再生功率的 最低值(=在超分辨再生時能夠取得可跟蹤的程度的推挽信號的再生功率)為基準、對它 加上適當的量得到的值作為上限。例如，在本實施例的情況下，用來確定再生功率的上限值 的增加量為1. 6mW-l. 25mW = 0. 35mW，把該0. 35mW的信息存儲在存儲器307和CPU 308內 的寄存器等中。由於增加量的最佳值可以根據光碟的特性和規格改變，所以或者也可以在 光碟的管理區域上記錄增加量的信息。 圖6示出步驟410的執行結果得到的再生信號的錯誤率(bER)與再生功率Pr的 關係的測定結果。從該測定結果看出，針對超分辨區的再生功率的最佳值即錯誤率最小的 再生功率的值為1. 45mW。微計算機306向DSP 305傳送測定結果即再生功率的最佳值信息 1.45mW，DSP 305基於傳送來的信息變更了再生功率(S411)。 通過以上步驟，結束再生動作開始時的調整，開始UDA的再生(S412)。其結果，在 記錄層的整個UDA面上得到bER〈8X10—6的良好的再生信號品質。另外，在以上的說明中， 圖4的流程圖根據需要進行了透鏡傾斜調整和球面像差修正等的再生調整，但由於這些調 整與以往光碟技術中的調整方法相同，所以省略了圖示和說明。 在以上的說明中，以只有一層記錄層的單層記錄介質為前提進行了說明，但在層 疊有多層記錄層的多層記錄介質中再生時的控制動作基本上也是相同的。在多層記錄介質 的情況下，有時發生記錄層間的跳動，在發生了層間跳動時把LD的輸出降低到步驟402中 使用的0. 3mW，用該再生功率讀出跳動目標位置的記錄層的管理區域。然後，依次執行與圖 3的流程同樣的流程，再生跳動處的UDA。另外，在本實施例中，超分辨區和常分辨區上記錄的信息的調製規則共有編碼1 7，但不言而喻，即使調製規則不同也沒有問題。 以上，確認了通過用可以用以往光碟技術的再生方法再生的信號記錄光碟的管理
信息，能夠適當地進行再生的調整，以良好的再生信號品質再生用戶信息。(實施例2) 在本實施例中，示出使用了結構與實施例1相同、但在管理區上存儲了超分辨區 的再生功率的推薦值的光碟的構成例。由於本實施例的光碟在結構上與圖2(A)、 (B)所示 的光碟完全相同，所以省略說明。另外，本實施例中說明的光碟裝置在結構上與圖3所示的 裝置相同，但不安裝"最佳功率運算部"和"再生信號品質和再生功率存儲部"之類的軟體。
圖7示出本實施例的光碟裝置再生時的動作流程。步驟701， 702的動作與實施例 l相同，所以省略說明。 在步驟703中，取得管理區(CDA)上記錄的控制信息。在本實施例的光碟裝置的 情況下，在CDA上記錄常分辨區(本實施例的情況下為BD規格區)的地址信息和超分辨區 的地址信息、以及針對超分辨區的再生功率的推薦值。執行步驟704的判斷動作後，經過步 驟706，把LD的照射區移動到UDA(S707)。然後，把再生功率變更成CDA上記錄的推薦再生 功率1. 5mW(S708)，進行跟蹤伺服(S709)，開始再生動作(S710)，則在整個UDA面上得到大 約bER < 8X 10—6的良好的再生信號品質。 在本實施例的光碟裝置的情況下，由於不進行試讀，所以不是必須以錯誤率最低 的再生功率進行再生動作，因此沒有以作為裝置而最好的狀態進行再生動作。但是，只要 在光碟的品質良好、針對再生功率的錯誤率的變化小等情況下，本實施例的光碟裝置也可 以充分地進行再生動作。例如，在實施例1的圖6中，由於再生功率為1. 4mW 1. 5mW左右 時，幾乎沒有錯誤率的變化，針對錯誤率的再生功率的容限能夠設定得大，所以即使是基於 光碟信息控制再生動作的本實施例的光碟裝置也可以再生。例如ROM可以實現這樣的良好 的光碟品質。另外，本實施例的光碟裝置由於不進行試讀，所以具有從常分辨區的再生向超 分辨區的再生移動時的等待時間少的優點。 以上，根據本實施例，光碟裝置無須具有複雜的用於記錄和再生調整的構成就能
進行適當的記錄或再生調整。
(實施例3) 在實施例1、2中假定在同一記錄層上混合存在常分辨區和超分辨區的格式的光 盤而進行了說明，但作為實現利用超分辨方式的記錄再生的光碟，可以採取實施例1、2之 外的各種構成。在本實施例中，說明利用各種格式構成超分辨光碟的例子。
(1)第一格式 用圖8(A) (C)說明第一格式的光碟構成。圖8(A)是表示第一格式的光碟的 數據區的位置關係的示意圖。圖8(A)所示的光碟，是有兩層信息記錄層的ROM型介質，是 在第一層上混合存在包含管理信息的常分辨區和與用戶數據區(UDA)對應的超分辨區，而 第二層的整個面都是超分辨區的形式的光碟。在此，如圖8(A)所示，把信息記錄層的編 號定義為，從光入射側看的裡側為第一層，跟前側為第二層。另外，圖中的"NR"指Normal Resolution (常分辨)，"SR"指Super Resolution (超分辨)，是分別表示常分辨區、超分辨 區的符號。由於在第二層上不設置管理區，所以第二層的整個面可以作為UDA使用。因此， 與把實施例1、2的記錄層原樣不變地層疊而構成多層介質時相比，能夠提高光碟的格式效率。 圖8(B)示出圖8(A)所示的光碟的第二記錄層的俯視圖(由於第一記錄層的俯視 圖與圖2(A)相同，所以省略了圖示)。另外，圖8(C)示出圖8(A)所示的光碟的規格。
本格式的光碟也可以用實施例1、2中的任一種光碟裝置再生。但是，由於每層的 再生功率的最佳值不同，所以每當在再生動作時發生層間跳動時，必須進行圖4 圖7所示 的再生功率控制。因此，在CDA上，不僅記錄有超分辨區的範圍的地址信息，還記錄有表示 各記錄層上形成的UDA的範圍的地址信息。光碟裝置把這些地址信息存儲到微計算機306 內或DSP 305內，在UDA的再生時判斷光斑的移動目標位置是否是同一記錄層。光斑跨越 記錄層地移動時，根據圖4 圖7的流程進行再生功率控制，因此，基於圖7的流程進行再 生功率控制時，在第一層的CDA上，作為管理信息，記錄有第一層的再生功率推薦值和第二 層的再生功率推薦值這兩者。另外，基於圖4的流程進行再生功率控制，在第二次以後再生 同一記錄層時，由於使用最初確定的再生功率的最佳值即可。所以無須再次檢索再生功率 的最佳值。 (2)第二格式 圖9(A)、圖9(B)所示的光碟，與圖8(A) (C)對照著看，是第二層的整個面都設 為常分辨區，而在第一層上混合存在包含管理信息的常分辨區和與用戶數據區(UDA)對應 的超分辨區的形式的光碟。由於在第二層上存在常分辨區的UDA，且管理信息也在常分辨區 上形成，所以本格式的光碟存在即使用以往技術的光碟裝置也肯定能讀出(在記錄型光碟 中是寫入)信息的UDA。即，通過以本格式構成光碟，在可以讀出CDA和UDA這兩者的意義 上可以確保下位互換(在實施例1、2的情況下，與超分辨再生不對應的光碟裝置只能被判 斷為該光碟的UDA "無法讀")。 本格式的光碟，在常分辨區、超分辨區這兩個區域上形成UDA。因此，必須根據光斑 的移動目標位置適當地變更再生功率。下面，用圖io說明可再生本格式的光碟的光碟裝置 的動作流程。另外，光碟裝置的硬體構成與圖3所示的構成相同。 把本格式的光碟設置在光碟裝置上(S1001)，執行常分辨方式的再生控制 (S1002)，通過再生管理區讀出管理信息(S1003)。這些動作與實施例1的光碟裝置相同。 在本格式的光碟中，作為管理信息，記錄有表示第一層的UDA範圍的地址信息、表示第二 層的UDA的範圍的地址信息、針對第一層的UDA的再生功率的推薦值、用來執行試讀的再生 功率的刻度寬度信息、執行試讀的上限值的增加信息，把讀出的各種管理信息存儲到微計 算機306內的存儲器中。 在步驟1004中，基於讀出的管理信息判斷光斑的移動目標位置是否是超分辨區， 在移動目標位置是超分辨區時與實施例1同樣地使跟蹤伺服成為關的狀態(S1006)，移動 到超分辨區(在本格式中是第一層)的UDA。光斑移動後，在步驟1008中用CDA上記錄的 推薦再生功率對UDA的適當區域進行再生(S1008)，進行檢測到的推挽信號強度是否達到 可跟蹤伺服的閾值的判斷(S1009)。如果沒有達到閾值，則以推薦值為起點用管理區上記錄 的刻度寬度信息進行再生功率的初始值搜索，直到達到閾值(S1008 S1010)。如果達到閾 值，則使跟蹤伺服成為開的狀態(S1011)，執行試讀(S1012)，確定再生功率的最佳值。如果 確定了再生功率的最佳值，則把再生功率變更成最佳值(S1013)，進行光學系統的調整等一 般性再生控制，然後開始再生動作(S1014)。
13
在光斑的移動目標位置不是超分辨區時，執行常解析度再生的再生控制(S1005)， 開始再生動作(S1014)。 如果在步驟1014以後繼續再生動作，則出現搜索動作等的以大距離移動光斑的 情況(S1015)。本實施例的光碟裝置具有在發生這樣的移動時判斷光斑移動是否伴隨有層 間的光斑移動的功能。通過由CPU 308執行把光斑的移動目標位置的地址與各記錄層的 UDA的地址範圍進行對比的程序，實現這樣的功能。 於是，在發生了 S1015這樣的事件時，本實施例的光碟裝置判斷光斑移動步驟是 否伴隨有層間移動(S1016)。無層間移動時，光斑在同一記錄層內移動，以相同的再生條件 繼續再生動作(S101S)。發生層間移動時，判斷移動目標位置的記錄方式是超分辨還是常 分辨(S1017)。如果光斑移動目標位置的記錄方式是常分辨，則進行光學系統的調整等一 般性再生控制，然後使跟蹤伺服成為關的狀態而把光斑移動到目的層，然後開始再生動作 (S1028)。如果光斑移動目標位置的記錄方式是超分辨，則依次執行從步驟1020到1027 的流程，在再次把再生功率設定成最佳值的狀態下，再次開始目的記錄層上的再生動作 (S1028)。以上的流程由於與步驟1006到1014的流程相同，所以不再重複說明。發生層間 的光斑移動時(S1029)，再次重複步驟1016以後的流程。另外，在第二次以後的層間移動 中，由於管理區的信息已經讀入光碟裝置的存儲器307中，無須再次讀取管理區。另外，與 實施例1中說明的圖4的流程不同，由於在圖10(A) 、 (B)的流程中用再生功率的推薦值執 行步驟1008和步驟1022，所以在步驟1009 1023的判斷步驟中一次成為"是(yes)"的 機率高。因此，事實上不需要用來得到能把跟蹤伺服變成開的狀態的再生功率的試行錯誤 流程(即S1010 S1008或S1024 S1022的循環)，所以能夠減少這部分的再生功率最佳 值的搜索時間。另外，由於在檢索再生功率時，能夠把管理區上記錄的再生功率的推薦值作 為再生功率搜索開始的指標使用，所以能夠降低再生功率檢索中照射錯誤的再生功率而破 壞管理信息的危險性。
(3)第三格式 用圖11(A) (C)說明第三格式的光碟構成。圖11(A)所示的光碟，是有兩層信 息記錄層的ROM型介質，是構成為第一層的整個面都是常分辨區，以常分辨方式形成CDA和 UDA，而第二層的整個面都是超分辨區的UDA的光碟。圖11(B)示出圖11(A)所示的光碟的 第一記錄層的俯視圖(由於第二記錄層的俯視圖與圖8(B)相同，所以省略了圖示)。另外， 圖11(C)示出圖11(A)所示的光碟的規格。本格式的第一記錄層在外觀上與圖2(A)的記 錄層基本上相同，但由於BCA、CDA和UDA都在常分辨區上形成，所以不需要記錄超分辨區與 常分辨區的邊界信息的緩衝區(BA)。因此，與在同一記錄層上混合存在超分辨區和常分辨 區的形式的光碟相比，具有能夠把格式效率提高一些的優點。 由於存在用以往技術的光碟裝置讀出信息的UDA而可以確保下位互換，這一點與 第二格式的光碟相同。另外，本格式的光碟可以用執行圖IO(A)、 (B)的控制流程的光碟裝 置再生。 (4)第四格式 用圖12(A) (C)說明第四格式的光碟構成。本格式的光碟是同一記錄層的UDA 由常分辨區和超分辨區構成的光碟。圖12(A)是示出記錄層的構成的示意圖，圖12(B)是 圖12(A)的俯視圖，圖12(C)是各區域的規格。在圖12(A) (C)中只示出了單層記錄層結構的光碟，但也能夠構成多層介質。本格式的光碟也是，可以用執行圖10(A) 、(B)的控制 流程的光碟裝置再生。但是，本格式的光碟，由於在同一記錄層內存在不同記錄方式的UDA， 所以作為是否執行再生功率搜索的判斷基準，不能使用有無層間移動的條件。因此，必須判 斷光斑的移動目標位置是超分辨區還是常分辨區，基於該結果判斷要不要再次設定再生條 件。 以上，根據本實施例的光碟，可以實現格式效率優良的超分辨光碟，尤其是在第二 格式 第四格式的情況下，由於作為UDA具有常分辨、超分辨兩種方式的UDA，能夠實現可 以確保下位互換的超分辨光碟。由此可以實現例如，能根據內容的種類改變記錄區域等在 多種用途中使用的光碟。
(實施例4) 在本實施例中，說明用實施例3中的第一格式的光碟構成記錄型(R型)光碟和光 盤裝置的例子。 圖13(A)是示出本實施例的記錄介質中的記錄層的構成的示意圖。本構成與圖 8(A)所示的構成相同，所以不再重複說明。圖13(B)針對第一層和第二層分別示出記錄層 的俯視圖。另外，圖13(C)示出圖13(B)所示的的光碟的規格。在第一層的常分辨區上形成 BCA、 CDA、 BA各區域，在第一層和第二層的超分辨區上形成UDA，第二層上不設置BCA、 CDA、 BA，這些方面與實施例3的第一格式的光碟相同。另外，由於BCA、 CDA、 BA各區的功能和目 的與實施例1相同，所以省略說明， 本實施例的光碟由於是R型介質，所以在第一層和第二層的超分辨區上設置有驅
動測試區(DTZ)。 DTZ是進行記錄中的試寫的區域(試寫將在後面描述)。在第一層的CDA
與DTZ的邊界上設置幾個軌道的BA，以岸/溝結構的抖動信號記錄BA的邊界信息。 在圖14中示出用預定的光碟裝置對本實施例的光碟進行記錄動作時的動作流
程。另外，假定用與圖3相同的光碟裝置進行記錄來進行以下的說明。 首先，把本實施例的光碟設置在光碟裝置上(S401)。由於從該步驟到S403與圖4
的流程相同，所以省略說明。 在S404中，執行記錄或再生動作的對象即用戶數據區域是超分辨區還是常分辨 區的判斷動作。基於在S403中取得的管理信息在超分辨區上記錄用戶數據，並從管理信息 中包含的UDA的地址信息可以看出，在第一層中在半徑為約24mm到56mm的區域上記錄用 戶數據，在第二層中在半徑為約21mm到56mm的區域上記錄用戶數據。因此，以後接著步驟 404的"是(yes)"側執行了控制流程。 在步驟404以後的動作中，根據再生動作和記錄動作把流程分支。由於再生時的 流程與圖4相同，所以以下說明記錄動作時的情況。記錄動作時，在微計算機306的存儲器 307內，在S404階段，存儲記錄的用戶數據和記錄目標位置的地址信息。即，微計算機306 知道進行記錄的用戶數據的記錄目標位置地址，於是，使跟蹤伺服成為關的狀態(S406)，把 光斑移動到記錄目標位置地址所在的記錄層的DTZ(S408)。在本實施例中，光斑的移動目標 位置是第一層，用控制部控制該移動動作。在S409中執行再生功率的搜索動作。作為開始 試讀時的再生功率初始值，參照在S403中讀出的值。本流程的S409的動作由於與圖4的 S408的動作大致相同，所以省略說明。在S410中使跟蹤伺服成為開的狀態後，以在S403中 讀出的值作為初始值進行試寫動作(S412)。在本實施例中，取得的第一層的推薦記錄功率為7mW，以該推薦功率作為初始值進行試寫(S412)。試寫時，以推薦記錄功率為中心設定多 個記錄功率(Pw = 6. 0、6. 5、7. 0、7. 5、8. 0mW)，用這些記錄功率在DTZ上記錄預定的試寫圖 案。如果試寫圖案的記錄結束，則把各試寫圖案再生，測定各試寫的再生信號的錯誤率。此 時，通過以預定的刻度寬度改變再生功率而進行再生，測定再生信號的錯誤率，也進行試讀 (S414)。 通過以上的控制，把再生信號的錯誤率最小的最佳記錄功率Pw和最佳再生功率 Pr確定成Pw = 7. 5mW， Pr = 1. 4mW。圖15中示出針對再生功率Pr的再生信號的錯誤率 (bER)的測定結果，圖16中示出針對記錄功率Pw的再生信號的錯誤率(bER)的測定結果。 通過DSP 305把確定的最佳記錄功率Pw和最佳再生功率Pr傳送到光拾取部303，把LD的 記錄功率和再生功率設定成上述的最佳值(S416)。然後，把光斑移動到UDA，開始記錄動作 (S417)。 以下描述在S408中光斑的移動目標位置是第二層時的例子。取得管理信息後 (S403)，使跟蹤伺服成為關的狀態(S406)，移動到第二層的DTZ(S408)。把再生功率變更成 取得的第二層的推薦再生功率2. 4mW後，由於跟蹤錯誤信號的振幅成為閾值以上(S409)， 所以以該再生功率使跟蹤伺服成為開的狀態(S410)。在步驟S412中用取得的第二層的推 薦記錄功率llmW記錄了試寫圖案(S412)。作為記錄試寫圖案時的記錄功率，以推薦記錄功 率為中心設定多個記錄功率(Pw= 10、10. 5、11、11.5、12mW)。然後，通過再生試寫圖案，測 定再生信號的錯誤率的再生功率相關性和記錄功率相關性，確定了最佳記錄功率Pw和最 佳再生功率Pr。其結果，針對第二層的最佳再生功率Pr和最佳記錄功率Pw分別為Pr = 2.線Pw = llmW。 以上，結束了記錄開始前的設置(setup)，用最佳記錄功率在第一層、第二層的 UDA的整個區域上進行了記錄動作。對記錄了的信號再生的結果是，得到在第一層中的整個 面上再生信號的錯誤率為4X10—6以下、在第二層中再生信號的錯誤率為2X10—6以下的非 常良好的再生信號品質。 另外，在圖14中，說明了試寫和試讀時的再生動作用相同步驟(S414)進行，但試 寫和試讀也可以用不同步驟進行。此時，先進行試寫，反覆試讀所記錄的信號的動作，確定 最佳記錄功率和再生功率。
(實施例5) 在本實施例中，說明經過研磨工序製造的光碟的記錄再生。圖17(A)示出本實施 例的光碟中的記錄層的構成的示意圖。圖17(A)所示的光碟是單層的ROM型光碟，在超分 辨區(SR)上記錄用戶信息，在常分辨區(NR)上記錄管理信息。圖17(B)示出圖17(A)所 示的的光碟的規格。從光碟的外周起形成區域UDA、 BA、 CDA、 BCA。本實施例的光碟利用非 專利文獻3記載的研磨工藝把表面平坦化，但只對超分辨區進行研磨處理，常分辨區是未 研磨狀態。即，由於只研磨UDA，所以在CDA與UDA之間存在研磨部和非研磨部混合存在的 區域。因此，在本實施例的光碟上存在研磨區域與非研磨區域的邊界區域，在本實施例中把 該邊界區域當作未記錄信息的緩衝區(BA)。 CDA上記錄的管理信息包含各信息區域的種類 和超分辨區中的推薦再生功率。 在本實施例的光碟中，僅對超分辨區(在本實施例中是UDA)用研磨工藝進行研磨 的理由是，在研磨部中凹坑與間隔的光學特性變得相等，即使凹坑的尺寸在光學解析度以上也不能用以往光碟技術的再生方法再生。用圖18詳細說明這一點。 圖18是示出對BD規格區進行研磨而製作的光碟與未進行研磨的光碟的光學特性
的對比圖(對超分辨區進行研磨)。用與BD方式同樣的再生功率再生所製作的光碟的BD
規格區時，針對進行了研磨的光碟，如圖18的"有研磨"欄的常分辨區中的光學特性所示的
那樣，由於凹坑部分和間隔部分的反射率相等且相位差為O，所以反射光量總是恆定，即再
生信號振幅為0，不能再生。在此，表中的相位差是從標記、間隔分別到光拾取器的光檢測器
的光路長度之差乘上2Ji/A (光源波長)得到的值，表示為0 2Ji。因此，在進行了研磨
的光碟中不能用BD方式再生BD規格區，即使在BD規格區上記錄了管理信息，也不能取得
該信息。另一方面，在未研磨BD規格區時，如圖18的"無研磨"欄所示的那樣，由於雖然凹
坑部分和間隔部分的反射率相等但相位差不同，所以再生信號振幅不為O。 而且，通過研磨超分辨區還獲得以下的優點。從圖18的"有研磨"欄的超分辨區
中的光學特性看出，在光斑內的低溫區域中凹坑部分和間隔部分的光學特性完全相同，但
高溫區域中在凹坑部分和間隔部分得到不同的光學特性。假如在低溫區域中在凹坑部分和
間隔部分得到不同的光學特性，則低溫區域的反射光量隨凹坑的圖案而變化，所以會有多
餘的噪聲重疊在再生信號上，由此再生信號的品質劣化。通過象本實施例的光碟那樣研磨
超分辨區，來自低溫區域的噪聲分量不會重疊在超分辨再生時的再生信號上，所以再生信
號處理簡化。 本實施例的光碟可以利用圖4或圖14所示的流程進行記錄再生，但由於它們都已 經說明過，所以不再重複說明。但是，在本實施例中，在圖4或圖14的步驟406中使跟蹤伺 服成為關的狀態，再移動到UDA時(S407)，即使在進行聚焦伺服的狀態下通過BA，聚焦錯 誤信號也不會紊亂，焦點不會偏離。另外，在本實施例中，管理區上記錄的推薦再生功率為 1.6mW，再生信號的錯誤率最小的最佳再生功率為1.8mW。通過用得到的最佳再生功率進行 再生控制，在整個UDA區域上得到bER < 1 X 10—6的良好的再生信號品質。
以上，通過不研磨常分辨區而研磨超分辨區，可以製造這樣的光碟，S卩，對於常分 辨區即使使用以往的常分辨再生也可以再生，而對於超分辨區，在光斑內的低溫區域中凹 坑(或標記)和間隔的光學特性相同、在高溫區域中凹坑(或標記)和間隔的光學特性不 同。由此，能夠實現再生信號品質比實施例1 4中說明的光碟還好的光碟。
(實施例6) 在本實施例中，說明具有基於光碟的偏芯信息控制再生功率的功能的光碟裝置的 構成例。為了簡單起見，作為光碟的構成，使用實施例1的構成的光碟進行說明。在此，說 明超分辨再生與光碟的偏芯的關係。在再生超分辨區時，光碟的偏芯大時，再生信號品質在 光碟的一周內變化。這是因為，偏芯導致光拾取器的透鏡位移量變化，超分辨膜的膜面中的 有效照射功率變化，結果，超分辨再生時的光斑內的高溫區域的尺寸變化。"透鏡位移量"指 光碟的偏芯中心和軌道中心的偏離量，是可以根據在光斑中心與軌道中心偏離時用來把光 斑中心移動到軌道中心的物鏡的位移量算出的量。該再生信號品質的變化，通過在上述超 分辨區的再生時的調整中附加基於光碟的偏芯信息改變再生功率的再生功率控制來解決。 即，通過考慮各種偏芯信息、例如"透鏡位移量"而調整從光拾取器的光學系統所包含的光 源射出的光強度，可以在光碟一周內把光斑內的高溫區域的尺寸保持恆定，抑制再生信號 品質的變化。
圖19示出具有再生功率控制功能的光碟裝置的內部構成的一例。圖19所示的光 盤裝置1900由以下部分構成用來保持並旋轉驅動光碟1901的主軸馬達1902、用來對光 盤1901進行信息讀寫的光拾取部1903、對光碟裝置整體進行總控制的控制部等。圖19的 情況下，控制部由數位訊號處理器(DSP) 1905和微計算機1906構成。圖中雖未示出，光拾 取部1903包括作為向光碟1901照射的光的光源的雷射二極體(LD)、和用來把光源發出 的光照射到光碟上或者檢測來自光碟的反射光的光學系統。同樣地，圖中雖未示出，在光拾 取部1903上設置球面像差修正、聚焦伺服、跟蹤伺服用的致動器，這些致動器基於來自DSP 1905的控制信號而被驅動。 DSP 1905具有LD驅動器(LDD)、記錄數據的編碼器、再生信號的解碼器、光拾取部 1903的伺服控制、主軸馬達1902的旋轉控制、信息存儲等的功能。微計算機1906具有進行 從DSP 1905取得的再生信號、伺服信號等信號的評價和處理的中央處理部(CPU) 1908和存 儲部(存儲器)1907，把與再生功率和記錄功率的最佳值、或伺服致動器等有關的信號等反 饋到DSP 1905。存儲器單元中存儲的軟體的細節在後面描述。另外，在圖19中，控制部構 成為分成DSP 1905和微計算機1906，但也可以使兩者單片化而用同一 LSI構成。
在微計算機1906內，通過由CPU 1908執行存儲器1907中存儲的程序實現圖19所 示的功能塊。為了方便起見，在圖19中記載成該功能塊在存儲器1907內展開，但實際上由 CPU和存儲器的共同動作實現。在本實施例的情況下，在微計算機1906內形成計算偏芯 量的偏芯量計算部1909、存儲算出的偏芯量的偏芯量存儲部1910、用再生信號的信息計算 bER等的與信號品質有關的信息的信號品質計算部1911、用信號品質信息和偏芯信息計算 再生功率的最佳功率運算部1912、存儲最佳功率運算部的計算結果的再生信號品質和再生 功率存儲部1913、把算出的最佳功率變換成DSP用的控制信號的控制信號生成部1914等。
下面，用圖20說明圖19所示的光碟裝置的功率控制的細節。圖20是示出再生時 的功率控制的流程圖。把光碟設置在裝置上(S2001)，把雷射照射位置移動到BCA，以再生 功率0. 3mW照射雷射。使聚焦伺服成為開的狀態後，以推挽方式使跟蹤伺服成為開的狀態 (S2002)。把再生位置移動到CDA，通過把CDA上記錄的信號再生，取得光碟1901的包含各 信息區域的種類和超分辨區的推薦再生功率的管理信息(S2003)。基於取得的管理信息在 超分辨區上形成UDA，由於能判斷為要再生的信息區域是超分辨區(S2004)，所以使跟蹤伺 服成為關的狀態(S2006)。 在步驟2007中，進行光碟的偏芯量的測定。偏芯量計算部1909基於從DSP供給 的主軸索引信號(spindle index signal)計算光碟的旋轉角度信息，並基於再生信號和跟 蹤錯誤信號計算與各旋轉角度對應的偏芯信息。在本實施例中，作為偏芯信息使用從跟蹤 錯誤信號算出的透鏡的位移量。偏芯信息的計算如下比較跟蹤錯誤信號與RF信號，判斷 橫切軌道的方向是外側還是內側，用跟蹤錯誤信號算出在各旋轉角度從偏芯中心有幾條軌 道向外側或內側移動，對各旋轉角度上的軌道條數乘以光碟的軌道間距而算出偏芯信息。 算出的偏芯信息與對應的旋轉角度的信息一起傳送給偏芯量存儲部1910並被存儲，在光 盤1901上記錄了表示旋轉角度的信號時，也可以根據旋轉角度信息的再生信號取得光碟 1901的旋轉角度。另外，也可以根據透鏡致動器的驅動電壓信號取得、算出透鏡位移量。而 且，在拾取器上具有直接測定透鏡位移量的單元時，也可以直接取得透鏡位移量。圖21示 出算出的光碟旋轉角度與透鏡位移量的關係。圖21的縱軸是透鏡位移量，橫軸是光碟的從預定旋轉開始位置算起的旋轉角。從圖21能夠確認，在光碟旋轉一周的期間內，透鏡位移 量變化很大。 然後，把光斑移動到UDA(S2008)，把再生功率變更成從CDA取得的推薦再生功率 1. 3mW(S2009)。在推薦再生功率下，跟蹤錯誤振幅沒有達到閾值以上時，進行再生功率搜 索，直到達到閾值。該控制的細節由於與實施例l相同，所以不再重複說明。得到了跟蹤錯 誤振幅為閾值以上的再生功率時，使跟蹤伺服成為開的狀態(S2010)。但是，偏芯量大時， 如能從圖21類推的那樣，在光碟旋轉一周的期間內，再生信號的振幅變化。理由是，如上所 述，通過使透鏡位移量變化，照射到超分辨膜上的雷射的光量變化，高溫區域的尺寸變化。 於是，基於圖21的透鏡位移量的信息，開始根據光碟旋轉角度控制再生功率以使得高溫區 域的尺寸與光碟旋轉角度無關而成為大致恆定的再生功率控制。 首先，在步驟2011中，算出了再生功率的角度控制的條件的初始值。在本實施例
中，在光碟的旋轉角度為e 、相對於旋轉原點的旋轉角e處的再生功率為Pr(e)、該e處
的透鏡位移量為d( e )、再生功率修正係數為APr、透鏡位移量的最大值為dmax時，再生功 率的角度相關性可以用下式表示 Pr( 9 ) = PrO+APrXd( 9 )/dmax ......(式1) 在此，PrO是基本再生功率，相當於再生功率中的固定分量(不隨角度變化)。 APrXd( e )/dmax相當於再生功率中的隨角度變化的變化分量，通過對用最大值dmax歸 一化了的透鏡位移量乘以再生功率修正係數APr，使得Pr(e)隨透鏡位移量變化。
作為PrO的初始值，使用由步驟2009確定的值。在本實施例的情況下，PrO = 1. 3mW。作為APr的初始值，在本實施例中是在一周內使再生信號的振幅恆定的0. 4mW。 △Pr的初始值也可以在CDA上記錄，但也可以用最佳功率運算部1912計算。最佳功率運 算部1912基於在偏芯量存儲部1910上存儲的透鏡位移量與旋轉角度的信息，用式1計算 Pr(e)，與旋轉角度e的信息一起存儲到再生信號品質和再生功率存儲部1913中。
圖22對比示出在進行了 S2011的再生功率控制時和不進行S2011的再生功率控 制時的在UDA的預定軌道上的再生信號振幅和再生功率。黑點相當於進行了再生功率控制 的情況，白點相當於不進行再生功率控制的情況。從圖22可以看出，通過進行再生功率控 制，在光碟一周內再生信號的振幅恆定，可以抑制透鏡位移造成的光斑內的高溫區域的尺 寸變化。 然後，利用試讀執行Pr ( e )的優化步驟(S2012) 。 PrO和A Pr是再生功率控制的 參數，必須調整成使再生信號的錯誤率(bER)最小。這次，為了簡化調整，使PrO和APr的 比APr/PrO為初始值的比0. 4/1. 3 = 0. 3並保持恆定，改變PrO和APr，用各值下的再生 信號的bER和從DSP 305供給的再生信號算出，通過比較算出的bER，確定了使bER最小的 PrO和APr。圖23示出在步驟2012中算出的bER與基本再生功率PrO的關係。從圖23 可以看出，再生信號的錯誤率在PrO = 1. 6mW時最小，因此把最佳基本再生功率PrO確定為 1.6mW，由於APr/PrO = 0. 3，所以把最佳再生功率修正係數APr確定為0. 48mW。然後， 最佳功率運算部1912計算與各9對應的Pr ( e)，存儲到再生信號品質和再生功率存儲部 1913中。 可以認為，在優化PrO和A Pr時，嚴格地說，使PrO和A Pr各自獨立地變化而進 行調整時更能夠確定最佳的PrO和A Pr。但是，即使象本實施例的步驟2012這樣使PrO和
19APr的比恆定而進行調整，也能夠進行在實用上充分沒有問題的調整。理由如下。
式l中，d( 9 )/dmax取0 l之間的值，所以Pr( e )的最大值是PrO+APr，最小值 是PrO。因此，如果用Pr ( e )所取的最小值除Pr ( e )取的最大值，則Prmax/Prmin = 1+ A Pr/ PrO。這意味著，在物理上，在透鏡位移量d(e)最大時，針對透鏡位移量為O時，通過照射 (1+APr/PrO)倍的再生功率獲得相同尺寸的超分辨光斑(高溫區域)。即，APr/PrO之比 恆定，這意味著與固定分量對應地確定再生功率的變化分量的振幅。如果變化分量的振幅 確定，由於偏芯導致的超分辨光斑尺寸的變化被式1的變化分量APrXd( e )/dmax抑制， 所以在軌道一周內超分辨光斑的尺寸保持恆定，其結果信號振幅也恆定。然後，只要優化 PrO以使得bER最小即可。如上所述，即使使APr/PrO之比恆定來確定再生功率，也可以抑 制由信號振幅變化導致的bER的劣化。另外，用本實施例的方法確定再生功率時，針對各旋 轉角e的最佳再生功率Pr(e)是必需的，所以至少一個軌道一周大小的數據是必需的。
控制信號生成部1914把算出的Pr(e)變換成DSP的控制信號，供給DSP 1905。 由此，DSP 1905控制LD的驅動電壓，把再生功率變更成最佳值(S2013)。以後，開始再生動 作，進行了與光碟的旋轉角對應的適當的再生功率控制(S2014)。其結果，在整個UDA區域 上得到bER < 9X 10—7以下的良好的再生信號品質。 在本實施例中，再生功率控制，在執行圖20的步驟2010後(加上跟蹤伺服後)開 始，但為了使跟蹤伺服穩定，也可以在加上跟蹤伺服前即在步驟2009結束之後立即開始再 生功率控制。此時，通過把基本再生功率PrO和再生功率修正係數APr設定成使跟蹤穩定， 在加上跟蹤伺服後與上述實施例同樣地進行再生功率控制的詳細調整，獲得與上述結果同 樣的結果。 另外，在圖20的流程是在步驟S2007中進行的偏芯量測定，但在步驟S2009中進 行偏芯量測定時也得到了同樣的結果。或者，還考慮在步驟2011 2012的再生功率控制開 始時進行偏芯量的測定，用得到的偏芯量的信息執行此後的再生功率控制流程的方法。此 時，偏芯量的測定最好是用透鏡致動器的驅動電壓測定。這是因為，與光碟的偏芯量相比， 使透鏡位移的透鏡致動器的驅動電壓是與透鏡位移量有直接關係的量，所以期望更嚴密的 透鏡位移量的算出。用該方法進行包含再生功率控制的再生控制初始調整，對光碟整個表 面進行測定的結果，在整個UDA區域上得到bER < 5 X 10—7以下的良好的再生信號品質。在 執行再生功率控制時進行偏芯量的測定的情況下，即使在光碟旋轉中主軸指數和光碟的旋 轉角度發生偏離，由於隨時更新光碟的旋轉角度和透鏡位移量的信息，所以也能維持再生 信號品質。 另外，在以上的說明中，基於式1進行了再生功率控制，但不是必須用該式進行控 制。例如，根據透鏡位移量與光斑內高溫區域尺寸的關係，也可以用以下的式2 式4 :Pr( 9 ) = PrO+APrX {d( 9 )/dmax}k(k = 1/3， 1/2， 1，2等)......(式2) Pr( 9 ) = PrO+APrX |sin( 9+a ) I ......(式3) Pr( 9 ) = PrO+APrXsin( 9+a ) ......(式4) Pr( 9 ) = PrO+APrXsin( 9+a )k(k = 1/3， 1/2， 1，2等)......(式5) 式1中，假定透鏡位移量與再生功率(物理上是高溫區域的尺寸)成正比的關係， 但在式2中，假定再生功率的變化分量是用歸一化的透鏡位移量的冪表示的(k = 1時相當 於式1)。根據介質特性，與線性函數相比，有時冪函數的再生功率的旋轉角度相關性更一致，Pr(e)的表達式也可以適當變更。 另外，在本實施例的光碟的情況下，如圖21所示，光斑一周上的透鏡位移量接近 正弦波的絕對值地變化。因此，也可以象式3那樣，用正弦函數的絕對值來表現再生功率控 制。另外，也可以象式4那樣，是用正弦函數自身的方法。或者，也可以象式5那樣，是用正 弦函數的冪函數的方法。a是用來與透鏡位移量的變化同步的相位修正值。基於式3控制 了再生功率Pr( e )後，在光碟整個面上得到bER為1X10—6以下的、與用式1時大致同等的 再生信號品質。在此，式3和式4的三角函數部分是正弦函數，但當然，即使用餘弦函數也 能得到同樣的性能。 在本實施例中說明的再生功率控制中，再生功率Pr( e )在光碟的軌道內連續地 變化。但是，利用以往的光碟裝置，在內部存儲裝置和LD驅動裝置的性能上，有時再生功率 的多值控制困難。此時，再生功率Pr(e)不是連續地變化而是離散地變化而進行再生功率 控制。作為與再生9對應的再生功率的離散值，取適應於光碟裝置的n值(n= 1，2，3...) 即可，但如果n減小，則再生信號的錯誤率(bER)增加。 在本實施例中，用與實施例l相同構成的光碟對再生功率的角度控制進行了說 明，但不言而喻，本實施例的考慮了偏芯量的再生功率控制對於實施例2 5中記載的光碟 也能適用。另外，不僅是再生控制，對於記錄功率的控制也可以適用本實施例的考慮了偏芯 量的功率控制。此時，針對記錄功率假定例如式1 式4那樣的角度相關性，用考慮了光碟 的旋轉角度的記錄功率進行試寫，用得到的再生信號優化式中所含的參數即可。例如，如果 用圖14的流程圖來說，則在執行步驟406後進行偏芯量測定，執行用考慮了角度相關性的 記錄功率進行試寫的步驟414。通過根據在步驟414中得到的再生信號計算bER，能夠優化 針對記錄功率的式1 式4的參數。由此，即使偏芯量大也能實現更精密的記錄功率控制。
權利要求
一種信息記錄介質，具有至少一層記錄層，利用在該記錄層上形成的凹坑或標記和間隔記錄信息，其特徵在於上述記錄層具有與超分辨再生對應的記錄區域和與常分辨再生對應的記錄區域；在上述與常分辨再生對應的記錄區域上記錄有上述信息記錄介質的管理信息。
2. —種信息記錄介質，具有至少一層記錄層，利用在該記錄層上形成的凹坑或標記和 間隔記錄信息，其特徵在於上述記錄層具有形成比光學解析度小的第一尺寸的凹坑或標記的第一區域、和形成 大於等於光學解析度的第二尺寸的凹坑或標記的第二區域；在上述信息的再生時，向上述第一區域照射第一功率的雷射，向上述第二區域照射功 率比上述第一功率小的雷射，在上述第二區域上記錄有表示在上述第一區域上記錄的信息的再生條件的信息。
3. 如權利要求1所述的信息記錄介質，其特徵在於作為上述管理信息，記錄有表示針對在上述與超分辨再生對應的記錄區域上形成的凹 坑或標記再生時照射的雷射的功率的信息。
4. 如權利要求2所述的信息記錄介質，其特徵在於作為上述再生條件，記錄有表示針對在上述第一區域上形成的凹坑或標記進行再生時 照射的雷射的功率的信息。
5. 如權利要求1所述的信息記錄介質，其特徵在於在上述與常分辨再生對應的記錄區域上，記錄有表示用來在上述超分辨區上記錄信息 的雷射功率的信息。
6. 如權利要求2所述的信息記錄介質，其特徵在於在上述第二區域上，記錄有表示用來在上述第一區域上形成或改寫上述標記或凹坑的 雷射功率的推薦值的信息。
7. 如權利要求2所述的信息記錄介質，其特徵在於 上述第一區域和上述第二區域形成在同一記錄層上。
8. 如權利要求7所述的信息記錄介質，其特徵在於 具有形成在上述第一區域與上述第二區域之間的緩衝區。
9. 如權利要求2所述的信息記錄介質，其特徵在於 上述第一區域和上述第二區域分別形成在不同的記錄層上。
10. —種光記錄再生裝置，具有把信息記錄介質再生的功能，該信息記錄介質具有形成 了與超分辨再生對應的記錄區域和與常分辨再生對應的記錄區域的記錄層，在上述與常分 辨再生對應的記錄區域上記錄有管理信息，其特徵在於包括保持並旋轉驅動上述信息記錄介質的主軸馬達；對上述信息記錄介質照射雷射，接收再生光並輸出再生信號的光拾取器；以及 從該光拾取器接收上述再生信號的控制部，上述光記錄再生裝置，在上述記錄再生動作開始時，總是把在上述與常分辨再生對應 的記錄區域上記錄的上述管理信息讀出。
11. 一種光記錄再生裝置，具有把信息記錄介質再生的功能，該信息記錄介質具有與超 分辨再生方式對應的記錄區域，其特徵在於包括保持並旋轉驅動上述信息記錄介質的主軸馬達；對上述信息記錄介質照射雷射，接收再生光並輸出再生信號的光拾取器；以及 從該光拾取器接收上述再生信號的控制部，上述光記錄再生裝置，在再生上述信息記錄介質時，對上述與超分辨再生方式對應的 記錄區域以預定的功率照射上述雷射，判斷得到的再生信號輸出是否滿足預定的閾值，通 過根據該判斷結果反覆調整上述雷射的功率，優化上述雷射的再生功率。
12. 如權利要求IO所述的光記錄再生裝置，其特徵在於 上述控制部根據上述信息記錄介質的偏芯量控制上述雷射的再生功率。
13. 如權利要求11所述的光記錄再生裝置，其特徵在於 上述控制部根據上述信息記錄介質的偏芯量控制上述雷射的再生功率。
14. 如權利要求IO所述的光記錄再生裝置，其特徵在於 上述控制部具有存儲部，在該存儲部中存儲上述偏芯量與上述信息記錄介質的旋轉角的對應關係， 上述控制部參照該對應關係計算上述偏芯量。
15. 如權利要求11所述的光記錄再生裝置，其特徵在於 上述控制部具有存儲部，在該存儲部中存儲上述偏芯量與上述信息記錄介質的旋轉角的對應關係， 上述控制部參照該對應關係計算上述偏芯量。
16. 如權利要求10所述的光記錄再生裝置，其特徵在於上述控制部與上述信息記錄介質的旋轉角對應地控制上述第一區域的再生功率。
17. 如權利要求11所述的光記錄再生裝置，其特徵在於上述控制部與上述信息記錄介質的旋轉角對應 控制上述第一區域的再生功率。
全文摘要
本發明提供一種信息記錄介質和光記錄再生裝置。在光碟的超分辨技術中，用以往的光碟技術的再生方法中不能再生的信號構成光碟的管理信息時，光碟裝置不能進行記錄和/或再生的調整。為此，用尺寸為光學解析度以上的凹坑構成管理信息的信號，且使用能用以往的光碟技術的再生方法再生的光碟，光碟裝置基於控制數據區(CDA)的管理信息進行記錄和/或再生的調整。尤其是進行作為用戶數據區(UDA)的超分辨區的最佳記錄功率和/或最佳再生功率的調整。在用光碟裝置對具有作為用戶數據區(UDA)的超分辨區的光碟進行記錄和/或再生時，可以進行適當的記錄和/或再生的調整，能夠在要記錄或再生的信息區域上對光碟的用戶信息進行適當的記錄或再生。
文檔編號G11B7/24GK101714368SQ200910171028
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月28日 優先權日2008年9月30日
發明者峰邑浩行, 新谷俊通, 江藤宗一郎 申請人:株式會社日立製作所