【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の記録層を持つ光ディスクのような光記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マルチメディア等の興隆に伴い、デジタル動画のような大容量の情報を取り扱う要請が生じており、大容量の情報を蓄積可能なレーザ光を用いて情報を記録する光ディスクは、常に高密度化の方向に進んでおり、新たに記録に用いるレーザ光の記録波長の短波長化、対物レンズの高開口数化（高ＮＡ化とも称す） 、およびそれに対応したトラックピッチを有した記録媒体を開発することで高密度化が実現されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような新たな光ディスクが開発された場合、この新たな光ディスクに対応する光ピックアップのレーザ光の波長と対物レンズの開口数を用いて高密度化された光ディスクは、従来の光ディスクに対応する光ピックアップのレーザ光の波長と対物レンズの開口数を使用してきた記録装置や再生装置では互換性を取ることができず（下位互換がない）、ユーザは常に新しい記録装置、 或いは再生装置を用意しなければならない。
【０００４】
このように可換性が大きな特徴である光ディスクにおいて、高密度化されて付加価値が上がったにもかかわらず、再生できる装置を限定することになり、高密度化された光ディスクの可換性、強いては普及を損なう要因になってしまう。このように、光ディスクの高密度化において、いかに下位互換性を確保するか、という点が問題になっていた。
尚、２つの記録層を有する再生専用型の光ディスクとしては既に特開平１１−３１２３３６ 号公報、特開２００１−１７６１２９ 号公報等に示されている。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、下位互換を可能にした光記録媒体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、第１基板上に第１反射膜、第１記録層が順次形成された第１光記録媒体基板と、第２基板上に第２反射膜、第２記録層が順次形成された第２光記録媒体基板と、を前記第１記録層側を前記第２基板に対向配置させて紫外線硬化透明樹脂を用いて貼り合わせてなり、前記第２記録層側からレーザ光を照射して記録再生される光記録媒体において、前記第１記録層は、低密度記録層であり、前記第２記録層は、高密度記録層であることを特徴とする光記録媒体である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施例は本発明の好適な具体例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
現在、映像を記録できる光記録媒体の一例である光ディスクとして厚みが０．６ ｍｍの基板を２枚貼り合わせてなるディスク厚が１．２ ｍｍ、直径が１２０ ｍｍ、トラックピッチが０．７４μｍ、レーザ光の波長が６５０ ｎｍ、対物レンズのＮＡが ０．６を用いたＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）が急激に普及し始めている。これを後者に対し、記録密度が低い光ディスクとする。
【０００７】
また放送形式が高品位方式へ徐々に移行していくため、これに対応した次世代の光ディスクとして、基板厚が０．１ ｍｍ、トラックピッチが０．２５μｍから０．３７μｍ、レーザ光の波長が ３９０ｎｍから４１０ ｎｍ、対物レンズのＮＡが ０．８５程度に 高められたより高密度な光ディスクが開発され始めている。これを前者に対して記録密度が高い光ディスクとする。
この場合、上記した高密度な次世代の光ディスクに対応した再生装置では、上位互換として従来の低い記録密度の光ディスク（ここではＤＶＤ）の再生に対して 対応ができる方向で開発は進められてはいるが、逆に下位互換として高密度な光ディスクは従来のＤＶＤ再生装置では再生することは困難になってしまう。そこで、本発明の光記録媒体ではこの下位互換を可能にしている。
【０００８】
図１は本発明に係る光記録媒体の一例としての光ディスクを示す拡大断面図である。
ここでは書き換え可能な光ディスクの代表例として、記録時にレーザ光で融点以上に加熱急冷してできたアモルファス状態の記録マークとバックグランドである結晶状態の記録層との反射率の違いを利用してデータを再生する可逆的な相変化型の多層の光ディスクを例にとって説明する。
記録再生に使用するレーザ光Ｌは、カバー層１３側（図の下側）から照射される。
【０００９】
先ず、ポリカーボネート樹脂等でできた厚さが０．６ ｍｍでＤＶＤ相当のトラック ピッチが０．７４μｍの案内溝が射出成形もしくは射出圧縮成形された低密度の第１基板１に、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔおよびその合金系等よりなる第１反射膜２を５０ｎｍから３００ ｎｍの厚みで成膜する。この第１反射膜２は熱拡散の役目もする。
引き続き、第１記録層４としてＳｂおよびＴｅを含んだＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ等よりなる薄膜と、これを挟んで第１記録層４を保護して光学定数および熱伝導を制御するためのＺｎＳ−ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ等よりなる誘電体膜３、５とを成膜する。この第１記録層４の膜厚は１０ｎｍから３０ｎｍの範囲が望ましく、誘電体膜３の厚さは５ ｎｍから３０ｎｍの範囲が好ましく、誘電体膜５の厚さは２５ｎｍから１２５ ｎｍの範囲が望ましい。上記した各層の成膜方法はスパッタリング、真空蒸着等で行われる。
【００１０】
ここでＤＶＤに対応した上記第１記録層４は、この時点においてレーザ光等で非 晶質層から結晶層へ初期化する。このようにして第１光記録媒体基板を形成する。
上記操作と平行して、厚さが０．４ ｍｍから０．５ ｍｍの範囲で、透明なポリカーボネート樹脂等でできた高密度光ディスクに相当するトラックピッチが０．２５μｍから０．３７μｍの案内溝が射出成形もしくは射出圧縮成形された高密度用の第２基板７に、Ａｌ、Ａｇ等が含まれた半透明反射膜である第２反射膜８を、波長が６５０ｎ ｍのレーザ光における透過率が４０％以上、好ましくは６０％以上になるように１ｎｍから２０ｎｍの範囲の厚みで成膜する。
【００１１】
同様に波長が６５０ ｎｍのレーザ光が３０％以上透過するように、好ましくは５０％以上透過するよう膜厚が３ ｎｍ〜１０ｎｍの第２記録層１０としてＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ等の薄膜と、この第２記録層１０を挟んで第２記録層１０を保護して光学定数および熱伝導を制御するためのＺｎＳ−ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等よりなる誘電体膜９、１１とを成膜する。
次に厚さが０．０７ｍｍから０．０９９ ｍｍの透明ポリカーボネート樹脂等でできたシートよりなるカバー層１３を紫外線硬化透明樹脂１２で貼り合わせる。或いは、このカバー層１３を設けずに紫外線硬化透明樹脂１２のみを０．１ ｍｍの厚さで形成し、これをカバー層としてもよい。そして、上記高密度用の第２記録層１０をレーザ光等で加熱し、成膜直後の非晶質層から反射率の高い結晶層へ初期化する。このようにして第２光記録媒体基板を形成する。
【００１２】
そして、上記低密度用の第１基板１に第１記録層４等が成膜されたディスク（第１光記録媒体基板）に、上記高密度用の第２基板７に第２記録層１０等が成膜されたディスク（第２光記録媒体基板）を、波長が６５０ ｎｍのレーザ光における透過率が７０％以上、望ましくは９０％以上の紫外線硬化透明樹脂６をスピンコート等を用いて貼り合わせ、図１に示す構造の光ディスクＤを作る。また、必要に応じて、第１基板１の第１反射膜２と反対面に保護層（図示せず）をスピンコート等で設け、ディスク内容を表示する印刷を実施することもできる。
本発明の光記録媒体は、次世代の高密度光ディスクにおける従来のＤＶＤとの下 位互換を目的とするため、第１及び第２記録層４、１０に記録される情報としては同一内容が望ましいが、必ずしも同一である必要はない。
【００１３】
記録容量としては従来のＤＶＤに対して、当然に次世代の高密度光ディスクの方 が大きいので同一内容をそのまま記録することよりも、画像の元信号からの圧縮率を例えば５倍程度にして情報を少なくして低密度記録層に記録する方法が望ましい。
またデジタルハイビジョン信号等を高密度光ディスクに記録する場合、従来のＤＶＤ相当の低密度記録層は、例えば高精細の１０８０ｉもしくは７２０ｐから現在の主流である４８０ｉもしくはＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）等にダウンコンバートされた信号が望ましい。
記録再生装置に関しては、高密度用と低密度用に２つのピックアップは独立しており、サーボ制御と信号伝送も独立して行われる。
【００１４】
記録時の光ディスクの回転に関しては高密度化のために通常はＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）が利用されるが、ランダムな位置にアクセスして記録する場合には、スピンドルモータの回転数制御が必要となることから、書き込み時間の遅れを生じるため、あるいは２つのピックアップユニットで同時に別の位置に記録す る場合には、回転数は同一でなければならないため、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）を基本として用いる。そのため、光ディスクの外周では半径の比で内周に対して記録線速度が速くなるので、記録信号を半径位置に対応した線速度に同期した周波数変調を行うＭＣＡＶ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）を実行する。具体的に図４に内周と外周の記録方法の一例を示した。ＣＬＶ で規定された記録フォーマットでは内周でＮｎｓｅｃ の記録マークは、内周からＮ倍の外周では線密度がＭ倍になっているため、マーク長を１／Ｍの（Ｎ／Ｍ）ｎｓｅｃに変調する。尚、ここで、［内周と外周の線速度の比：Ｍ＝外周の半径／内周の半径］とする。
【００１５】
また光記録媒体の材料的な記録応答速度の制限が生じる場合、つまり記録線速度および記録信号の周波数の変化に余裕がなくてマークが記録できない場合は、光ディスクの半径方向に２から４０までの範囲で分割したＺＣＡＶ（Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎ ｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）と先のＭＣＡＶを組み合わせ、同時記録はスピンドルモータの回転が同じである同一領域（Ｚｏｎｅ）内で対応するようにしてＣＬＶに適応した信号 を書き込む。
図２は２つの独立したピックアップを持つ記録装置を示す概略構成図である。 入力された音声信号を含んだ映像信号はアナログ信号の場合、アナログ−デジタル変換後、ＭＰＥＧ−２（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）等で最適な符号化ビットレートで圧縮される。
【００１６】
一般にＮＴＳＣ相当は１Ｍｂｐｓ〜１５Ｍｂｐｓ、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ＴＶ）では１０〜４０Ｍｂ ｐｓが用いられている。符号化ビットレートが高いほど高画質ではあるが、情報が多くなるため、記録容量や時間の制約を受ける。このため、従来のＤＶＤ相当の記 録面においては先の１Ｍｂｐｓ〜１２Ｍｂｐｓを用い、次世代の高密度光ディスク相当の記 録面には１０〜４０Ｍｂｐｓを用いるが、より長時間の記録を行う場合は次世代高密度光ディスク相当の記録面においても１Ｍｂｐｓ〜１０Ｍｂｐｓを用いることも可能である。
【００１７】
図２に示すように、この記録装置では、それぞれ独立して動作する２つの光ピックアップ２０Ａ、２０Ｂを有し、各光ピックアップ２０Ａ、２０Ｂはそれぞれに関連する独立した信号系によって動作する。ここでは、一方の光ピックアップ２０Ａは高開口数（ＮＡ）の対物レンズを有して高密度用の記録面（記録層１０）に対応しており、他方の光ピックアップ２０Ｂは低開口数の対物レンズを有して低密度用の記録面（記録層４）に対応している。
【００１８】
２２は音声信号を含んだ映像信号の入出力を行うＩ／Ｏポート、２４はこの装置全体の動作を制御する例えばマイクロコンピュータ等よりなる制御部である。２６Ａ、２６Ｂは記録する信号をコード化する符号器、２８Ａ、２８Ｂは符号器の出力信号を変調する変調部、３０Ａ、３０Ｂは変調部２８Ａ、２８Ｂの出力信号を光ディスクに適したマルチパルス記録信号に変換する記録アンプ回路、３２Ａ、３２Ｂは各記録密度に対応した波長のレーザ光を出力するレーザ素子、３４Ａ、３４Ｂはディスクからの反射光を検出する光検出器、３６Ａ、３６Ｂは各ピックアップ２０Ａ、２０Ｂを移動させる送りサーボである。
【００１９】
また、３８Ａ、３８Ｂは光検出器３４Ａ、３４Ｂからの検出信号を増幅する増幅器、４０Ａ、４０Ｂは増幅器３８Ａ、３８Ｂからの出力信号を復調する復調器、４２Ａ、４２Ｂは復調器４０Ａ、４０Ｂからの出力信号を復号化して信号を再生する復号器、４４Ａ、４４Ｂは上記増幅器３８Ａ、３８Ｂからのエラー信号によりフォーカスやトラッキング等のサーボ信号を出力するサーボ信号形成部である。
【００２０】
さて、このように構成された記録装置において、２層の記録層を有する光ディスクＤは、サーボスピンドルモータによって回転される。入力された記録すべき信号は、それぞれエンコーダ２６Ａ、２６Ｂにおいてエラー訂正コード、アドレス情報等が追加されて符号化され、この出力の各信号は、変調部２８Ａ、２８Ｂにおいて光ディスクの記録に適した符号の反転間隔の最大値と最小値が制限されたＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｄｅ）変調が各々行われる。
変調部２８Ａ、２８Ｂより出力された信号は、記録アンプ回路３０Ａ、３０Ｂにおいて、記録パルスの記録パワーの増幅制御と、マルチパルス列のパルス幅等の時間軸制御を行う。すなわち、この記録アンプ回路３０Ａ、３０Ｂにおいて、各々実際の記録に適した、例えば図３に示すように、記録層１０、４の融点以上の加熱パルス（メルチングパルス）とアモルファス化するために急冷させるクーリングパルスおよび結晶化温度以上のイレーズパルスで構成されたマルチパルス列となる記録パルスストラテジ（パルス分割方法）の記録パワーで個々の光ピックアップ２０Ａ、２０Ｂのレーザ素子３２Ａ、３２Ｂをそれぞれ駆動し、記録密度が異なったそれぞれの記録層１０、４に記録が行われる。図３では記録マークに対応するマルチパルス列が示されている。
【００２１】
上述のように、マルチパルス列化する理由は以下のような理由である。すなわち、周知のようにトラック方向に長く、高いパワーのレーザ光で照射を行った場合、熱伝導により、後に照射される場所ほど温度が高くなり、記録或いは消去される領域のディスク半径方向の幅が大きくなって行く。すなわち、形成された記録部分の形状が涙滴状となるため、このような形状の部分から信号を再生するとＳ／Ｎが悪化したり、ピットエッジ検出方式の場合には記録信号に正しく対応した再生信号が得られないなどの問題が生じるからである。
この記録に先立って、レーザ素子３２Ａ、３２Ｂと光学系を有した光ピックアップ２０Ａ、２０Ｂは、送りサーボ３６Ａ、３６Ｂにより記録すべきトラックの半径位置に移動し、サーボ信号形成部４４Ａ、４４Ｂからの信号によってフォーカス、トラッキングサーボおよびスピンドルモータサーボをかけている。
【００２２】
一方、再生時には光ピックアップ２０Ａ、２０Ｂの各光検出器３４Ａ、３４Ｂで得られたＲＦ信号は増幅器３８Ａ、３８Ｂにて増幅されて、取り出されたエラー信号は上記サーボ信号形成部４４Ａ、４４Ｂへ送られる。また、増幅器３８Ａ、３８Ｂから出力される主たる信号は復調器４０Ａ、４０Ｂにて光ディスクに適したＰＬＬ符号から元の信号等に復調されると共に誤り訂正をかけ、ＭＰＥＧ信号等に復調される。更に、この出力信号は復号器４２Ａ、４２ＢにてＭＰＥＧ信号等からＮＴＳＣ信号等に復号化されることになる。
また、図４に示すように光ディスクＤには、各記録層４、１０のデータエリアＤＡの内側にリードインエリアＬＩＡを設け、外側にリードアウトエリアＬＯＡを設けているが、再生時のディスク判別のために、記録始めにリードインエリアＬＩＡに２層記録時の内容情報等を記録する。
【００２３】
なお、この光ディスクＤでは第１及び第２記録層４、１０の深さ方向の間隔が０．５ ｍｍ 程度あるため、各々のレーザ光のスポットによる信号間の干渉は無視することができる。
上記実施例では、２つの光ピックアップ２０Ａ、２０Ｂを別個独立的にサーボ制御できる構造としたが、これに限定されず、図５に示すように、２つの光ピックアップ２０Ａ、２０Ｂを１つのピックアップユニット５０として一体化し、このピックアップユニット５０を１つの送りサーボ３６で位置制御するようにしてもよい。この場合には、各変調部２８Ａ、２８Ｂと記録アンプ回路３０Ａ、３０Ｂとの間に、情報を一時的に記憶するバッファ５２Ａ、５２Ｂを介在させておく。
【００２４】
この実施例においては、例えば倍速、４倍速等の高速書き込みを行うことで、連続した記録信号を時分割して各バッファ５２Ａ、５２Ｂに蓄積し、このバッファ５２Ａ、５２Ｂより交互に間欠的に情報を出力することにより２種類の記録層１０、４に交互に間欠的に記録することができる。
特にリアルタイムに画像を記録する場合、倍速以上で記録を行えば、記録時間が１／２以下になり時間的に余裕をとることができ、２種類の記録信号をそれぞれ 先の実施例のように符号化、変調した後、バッファ５２Ａ、５２Ｂに蓄積することで交互にサーボを切り替え、２種類以上の波長をもつレーザ素子３２Ａ、３２ Ｂが組み込まれた１つのピックアップユニット５０で記録することが可能である。
【００２５】
信号を記録する場合、当然のこととして光ディスクの回転数、記録信号の変調方法等を２つの方式に同期できるよう対応補正して、２つのレーザ素子３２Ａ、３２Ｂを含んだピックアップユニット５０で同時に書き込むことでユーザは従来の記録型光ディスクと同様な使い方をすることができる。
また、上記各実施例において、記録される内容は必ずしも同一である必要はなく、例えば従来の光ディスクの記録容量と次世代の高密度記録容量を合わせた、さらに高容量の光ディスクとしても応用可能である。
また、図１に示した第１及び第２記録層４、１０では、相変化させることによって生じる屈折率の変化を多層膜の反射率差として情報を記録する光ディスクの例を示したが、本記録方式は光磁気記録方式にも適用することは可能である。
【００２６】
この場合、記録層にはＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＦｅＣｏ等の重希土類と遷移金属の合金が使用される。記録時には異なった開口数（ＮＡ）と異なった波長のレーザ光のピックアップユニットが必要であるとともに、記録磁界を印加する磁気ヘッドが必要になる。
また再生には偏光の回転方向が記録磁化によって変わる極カー効果を利用するため検光子を用いる。記録方式は、低密度、高密度層とも光磁気方式を含めて、低密度は相変化方式で高密度は光磁気記録方式、および低密度は光磁気記録方式で高密度は相変化方式とすることもできる。また記録層は２層に限定されず、３層以上設けてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光記録媒体によれば、光記録媒体の最大の利点である可換性を持たせることができる。すなわち、下位互換による光記録媒体のスムーズな移行、例えば、高密度光ディスクで高精細テレビジョン放送を記録しても、それを他の場所で見ることができない、或いは２台の光ディスクレコーダで２枚の光ディスクを製作しなければ、次世代高密度光ディスクで記録した内容を従来の光ディスクの再生機の所有者でも再生できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光記録媒体の一例としての光ディスクを示す拡大断面図である。
【図２】２つの独立したピックアップを持つ記録装置を示す概略構成図である。
【図３】光記録方式における記録パルスストラテジの一例を示す図である。
【図４】光ディスクの各エリアを示す平面図である。
【図５】２つの独立したピックアップを持つ記録装置の他の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１…低密度用の第１基板、２…低密度用の第１反射膜、３，５…低密度用の誘電体層、４…低密度用の第１記録層、６…紫外線硬化透明樹脂、７…高密度用の第２基板、８…高密度用の第２反射膜、９，１１…高密度用の誘電体層、１０…高密度用の第２記録層、１２…紫外線硬化樹脂層、１３…カバー層、Ｄ…光ディスク（光記録媒体）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical recording medium such as an optical disk having a plurality of recording layers.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the rise of multimedia and the like, there has been a demand for handling large-capacity information such as digital moving images, and optical discs that record information using a laser beam capable of storing large-capacity information have always had a high density. Recording media having a shorter recording wavelength of a laser beam used for recording, a higher numerical aperture of an objective lens (also referred to as a higher NA), and a track pitch corresponding thereto. Higher densities have been realized through development.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a new optical disc as described above is developed, an optical disc that has been increased in density by using the wavelength of the laser beam of the optical pickup and the numerical aperture of the objective lens corresponding to the new optical disc is a conventional optical disc. A recording device or a reproducing device that has used the wavelength of the laser beam of the corresponding optical pickup and the numerical aperture of the objective lens cannot be compatible (there is no backward compatibility), and the user always needs a new recording device or a reproducing device. Must be prepared.
[0004]
As described above, in the optical disc whose exchangeability is a great feature, even though the added value has been increased due to the increase in the density, the apparatus that can reproduce is limited, and the interchangeability of the optical disc with the increased density, If you do, it will be a factor that impairs the spread. As described above, in increasing the density of an optical disc, how to secure backward compatibility has been a problem.
Note that a read-only optical disk having two recording layers has already been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-313336 and 2001-176129.
The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving the problems. An object of the present invention is to provide an optical recording medium that allows backward compatibility.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a first optical recording medium substrate in which a first reflective film and a first recording layer are sequentially formed on a first substrate, and a second reflective film and a second recording layer are formed on a second substrate. A second optical recording medium substrate formed in sequence is bonded with an ultraviolet-curable transparent resin with the first recording layer side facing the second substrate and a laser beam is applied from the second recording layer side. , The first recording layer is a low-density recording layer, and the second recording layer is a high-density recording layer. .
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, since the Examples described below are preferred specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are added, but the scope of the present invention is not particularly limited in the following description. It is not limited to these embodiments unless otherwise specified.
At present, as an optical disk as an example of an optical recording medium capable of recording an image, a disk having a thickness of 1.2 mm, a diameter of 120 mm, a track pitch of 0.74 μm, and a substrate obtained by bonding two substrates having a thickness of 0.6 mm are bonded. DVDs (Digital Versatile Disks) using a laser beam having a wavelength of 650 nm and an objective lens having an NA of 0.6 are rapidly spreading. This is an optical disc having a lower recording density than the latter.
[0007]
In addition, since the broadcasting format gradually shifts to a high-quality system, a next-generation optical disk corresponding to this will have a substrate thickness of 0.1 mm, a track pitch of 0.25 μm to 0.37 μm, and a laser light wavelength of Higher-density optical discs with 390 nm to 410 nm and an NA of the objective lens increased to about 0.85 have begun to be developed. This is an optical disk having a higher recording density than the former.
In this case, the development of a reproducing apparatus compatible with the above-described high-density next-generation optical disk has been advanced in a direction capable of supporting reproduction of a conventional low-recording-density optical disk (here, DVD) as upward compatibility. However, on the contrary, it is difficult to reproduce a high-density optical disc as backward compatible with a conventional DVD reproducing apparatus. Thus, the optical recording medium of the present invention enables this backward compatibility.
[0008]
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing an optical disk as an example of an optical recording medium according to the present invention.
Here, as a typical example of a rewritable optical disk, the difference in reflectance between an amorphous recording mark formed by heating and quenching above the melting point with a laser beam during recording and a crystalline recording layer as a background is used. A description will be given by taking a reversible phase change type multilayer optical disc for reproducing data as an example.
The laser beam L used for recording and reproduction is emitted from the cover layer 13 side (the lower side in the figure).
[0009]
First, a low-density first substrate 1 formed by injection molding or injection compression molding of a guide groove having a thickness of 0.6 mm made of polycarbonate resin or the like and having a track pitch of 0.74 μm equivalent to that of a DVD is formed on an Al, Ag, A first reflective film 2 made of Au, Pt, an alloy thereof, or the like is formed to a thickness of 50 nm to 300 nm. The first reflection film 2 also plays a role of heat diffusion.
Subsequently, a thin film made of GeSbTe, AgInSbTe or the like containing Sb and Te as the first recording layer 4, and ZnS—SiO 2 for protecting the first recording layer 4 and controlling the optical constant and heat conduction with the thin film interposed therebetween. , Si 3 N 4 , AlN and the like are formed. The thickness of the first recording layer 4 is preferably in the range of 10 nm to 30 nm, the thickness of the dielectric film 3 is preferably in the range of 5 nm to 30 nm, and the thickness of the dielectric film 5 is preferably in the range of 25 nm to 125 nm. desirable. The method for forming each layer described above is performed by sputtering, vacuum evaporation, or the like.
[0010]
At this point, the first recording layer 4 corresponding to the DVD is initialized from an amorphous layer to a crystal layer by a laser beam or the like. Thus, the first optical recording medium substrate is formed.
In parallel with the above operation, guide grooves having a track pitch of 0.25 μm to 0.37 μm corresponding to a high-density optical disk made of a transparent polycarbonate resin or the like having a thickness of 0.4 mm to 0.5 mm. A second reflection film 8 which is a semi-transparent reflection film containing Al, Ag, etc., is provided on a second substrate 7 for high density injection-molded or injection-compression-molded, and a transmittance for a laser beam having a wavelength of 650 nm. Is formed in a thickness in the range of 1 nm to 20 nm so that the thickness is 40% or more, preferably 60% or more.
[0011]
Similarly, a thin film of GeSbTe, AgInSbTe, or the like is used as the second recording layer 10 having a film thickness of 3 nm to 10 nm so that a laser beam having a wavelength of 650 nm transmits 30% or more, preferably 50% or more. 2 forming a ZnS-SiO 2, Si 3 dielectric film 9, 11 made of N 4, etc. for controlling the recording layer 10 interposed therebetween protected optical constants and thermal conduction of the second recording layer 10.
Next, a cover layer 13 composed of a sheet made of a transparent polycarbonate resin or the like having a thickness of 0.07 mm to 0.099 mm is bonded with the ultraviolet curing transparent resin 12. Alternatively, without providing the cover layer 13, only the ultraviolet-curable transparent resin 12 may be formed with a thickness of 0.1 mm, and this may be used as the cover layer. Then, the second recording layer 10 for high density is heated by a laser beam or the like to initialize the amorphous layer immediately after film formation to a crystal layer having high reflectance. Thus, a second optical recording medium substrate is formed.
[0012]
Then, on the disk (first optical recording medium substrate) on which the first recording layer 4 and the like are formed on the first substrate 1 for low density, the second recording layer 10 and the like are formed on the second substrate 7 for high density. (A second optical recording medium substrate) on which a UV-curable transparent resin 6 having a transmittance of 70% or more, desirably 90% or more for a laser beam having a wavelength of 650 nm is applied by spin coating or the like. Together, an optical disc D having the structure shown in FIG. 1 is made. If necessary, a protective layer (not shown) may be provided on the surface of the first substrate 1 opposite to the first reflection film 2 by spin coating or the like, and printing for displaying the contents of the disc may be performed.
Since the optical recording medium of the present invention aims at lower compatibility with a conventional DVD in a next-generation high-density optical disk, it is desirable that the information recorded in the first and second recording layers 4 and 10 have the same contents. However, they need not necessarily be the same.
[0013]
The recording capacity of a next-generation high-density optical disk is naturally larger than that of a conventional DVD, so the compression ratio from the original signal of the image is set to, for example, about 5 times, rather than recording the same contents as it is. It is desirable to use a method in which recording is performed on the low-density recording layer while reducing the density.
When recording digital Hi-Vision signals and the like on a high-density optical disk, the low-density recording layer equivalent to a conventional DVD is down-converted from, for example, 1080i or 720p of high definition to 480i or NTSC (National Television System Committee) which is the current mainstream. A converted signal is desirable.
As for the recording / reproducing device, the two pickups are independent for high density and low density, and servo control and signal transmission are also performed independently.
[0014]
As for the rotation of the optical disk during recording, CLV (Constant Liner Velocity) is usually used to increase the density. However, when recording is performed by accessing a random position, it is necessary to control the rotation speed of the spindle motor. Therefore, in order to cause a delay in the writing time, or when recording is simultaneously performed at different positions by two pickup units, the number of rotations must be the same. Therefore, CAV (Constant Angular Velocity) is basically used. . Therefore, at the outer circumference of the optical disk, the recording linear velocity becomes higher than the inner circumference at a ratio of the radius, and therefore, a modified constant angular velocity (MCAV) that performs frequency modulation of the recording signal in synchronization with the linear velocity corresponding to the radial position is executed. . Specifically, FIG. 4 shows an example of a recording method for the inner circumference and the outer circumference. In the recording format defined by CLV, a recording mark of Nnsec on the inner circumference has a linear density of M times on the outer circumference which is N times the inner circumference, so that the mark length is reduced to (N / M) nsec of 1 / M. Modulate. Here, it is assumed that [the ratio of the linear velocity between the inner circumference and the outer circumference: M = the radius of the outer circumference / the radius of the inner circumference].
[0015]
Further, when there is a limitation on the material recording response speed of the optical recording medium, that is, when the recording linear velocity and the frequency of the recording signal do not have enough margin to record a mark, the radial direction of the optical disk is 2 to 40. The ZAV (Zone Constant Angular Velocity) divided by the range is combined with the preceding MCAV, and a signal adapted to the CLV is written so that the simultaneous recording is performed within the same area (Zone) where the spindle motor rotation is the same.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a recording apparatus having two independent pickups. In the case of an analog signal, a video signal including an input audio signal is analog-to-digital converted and then compressed at an optimum encoding bit rate by MPEG-2 (Moving Picture Experts Group) or the like.
[0016]
Generally, 1 Mbps to 15 Mbps is used for NTSC, and 10 to 40 Mbps is used for HDTV (High Definition TV). The higher the encoding bit rate is, the higher the image quality is, but the amount of information is increased, so that the recording capacity and time are restricted. For this reason, the above-mentioned 1 Mbps to 12 Mbps is used for the recording surface equivalent to the conventional DVD, and 10 to 40 Mbps is used for the recording surface equivalent to the next-generation high-density optical disk. It is also possible to use 1 Mbps to 10 Mbps on a recording surface equivalent to a next-generation high-density optical disk.
[0017]
As shown in FIG. 2, this recording apparatus has two optical pickups 20A and 20B which operate independently, and each of the optical pickups 20A and 20B operates by an independent signal system related to each. Here, one optical pickup 20A has an objective lens with a high numerical aperture (NA) and corresponds to a recording surface for high density (recording layer 10), and the other optical pickup 20B has an objective lens with a low numerical aperture (NA). It has a lens and corresponds to a recording surface for low density (recording layer 4).
[0018]
Reference numeral 22 denotes an I / O port for inputting / outputting a video signal including an audio signal, and reference numeral 24 denotes a control unit which controls the operation of the entire apparatus, such as a microcomputer. 26A and 26B are encoders for encoding signals to be recorded, 28A and 28B are modulation sections for modulating output signals of the encoders, and 30A and 30B are output signals of the modulation sections 28A and 28B for multi-pulse recording signals suitable for optical discs. A recording amplifier circuit for converting the laser beam into a laser beam; 32A and 32B are laser elements for outputting laser light having a wavelength corresponding to each recording density; 34A and 34B are photodetectors for detecting reflected light from a disk; , 20B.
[0019]
38A and 38B are amplifiers for amplifying detection signals from the photodetectors 34A and 34B, 40A and 40B are demodulators for demodulating output signals from the amplifiers 38A and 38B, and 42A and 42B are for demodulators 40A and 40B. Decoders 44A and 44B for decoding the output signal and reproducing the signal are servo signal forming units for outputting servo signals such as focus and tracking based on the error signals from the amplifiers 38A and 38B.
[0020]
Now, in the recording apparatus thus configured, the optical disc D having the two recording layers is rotated by the servo spindle motor. The input signals to be recorded are coded by adding error correction codes, address information and the like in encoders 26A and 26B, respectively, and the output signals are converted into codes suitable for recording on an optical disc in modulation sections 28A and 28B. RLL (Run Length Limited Code) in which the maximum value and the minimum value of the inversion interval are limited.
The signals output from the modulators 28A and 28B are used in the recording amplifier circuits 30A and 30B to control the amplification of the recording pulse recording power and to control the time axis such as the pulse width of the multi-pulse train. That is, in the recording amplifier circuits 30A and 30B, for example, as shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. The laser elements 32A and 32B of the individual optical pickups 20A and 20B are driven by the recording power of the recording pulse strategy (pulse division method), which is a multi-pulse train composed of a cooling pulse to be erased and an erase pulse higher than the crystallization temperature. Recording is performed on each of the recording layers 10 and 4 having different densities. FIG. 3 shows a multi-pulse train corresponding to a recording mark.
[0021]
As described above, the reason for forming the multi-pulse train is as follows. That is, as is well known, when irradiation is performed with a laser beam having a high power, which is long in the track direction, due to heat conduction, the temperature becomes higher at a later irradiation position, and the width of a region to be recorded or erased in the disk radial direction is increased. Is getting bigger. That is, since the formed recording portion has a teardrop shape, when a signal is reproduced from the portion having such a shape, the S / N is deteriorated. In the case of the pit edge detection method, the recording signal is correctly handled. This is because such a problem that a reproduced signal cannot be obtained occurs.
Prior to this recording, the optical pickups 20A, 20B having the laser elements 32A, 32B and the optical system are moved to the radial position of the track to be recorded by the feed servos 36A, 36B, and are sent from the servo signal forming units 44A, 44B. Focus, tracking servo and spindle motor servo are applied by signals.
[0022]
On the other hand, at the time of reproduction, the RF signals obtained by the photodetectors 34A and 34B of the optical pickups 20A and 20B are amplified by the amplifiers 38A and 38B, and the extracted error signals are sent to the servo signal forming units 44A and 44B. Can be The main signals output from the amplifiers 38A and 38B are demodulated by the demodulators 40A and 40B from the PLL code suitable for the optical disk to the original signal and the like, and also subjected to error correction and demodulated to the MPEG signal and the like. Further, this output signal is decoded by the decoders 42A and 42B from an MPEG signal or the like to an NTSC signal or the like.
As shown in FIG. 4, the optical disk D has a lead-in area LIA inside the data area DA of each of the recording layers 4 and 10, and a lead-out area LOA outside the data area DA. For this purpose, at the beginning of recording, content information and the like at the time of two-layer recording are recorded in the lead-in area LIA.
[0023]
In the optical disc D, since the distance between the first and second recording layers 4 and 10 in the depth direction is about 0.5 mm, the interference between signals due to the spots of the respective laser beams can be ignored.
In the above-described embodiment, the two optical pickups 20A and 20B can be servo-controlled separately and independently. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 5, the two optical pickups 20A and 20B are connected to one pickup unit. The position of the pickup unit 50 may be controlled by one feed servo 36. In this case, buffers 52A and 52B for temporarily storing information are interposed between the modulation units 28A and 28B and the recording amplifier circuits 30A and 30B.
[0024]
In this embodiment, for example, by performing high-speed writing such as double speed or quadruple speed, continuous recording signals are time-divisionally accumulated in the buffers 52A and 52B, and information is intermittently and intermittently output from the buffers 52A and 52B. , It is possible to alternately and intermittently record on the two types of recording layers 10 and 4.
In particular, when recording an image in real time, if recording is performed at double speed or higher, the recording time is reduced to な り or less, and a margin in time can be obtained. After encoding and modulation, the servos are alternately switched by accumulating in the buffers 52A and 52B, and recording can be performed by one pickup unit 50 in which the laser elements 32A and 32B having two or more wavelengths are incorporated. It is.
[0025]
When recording a signal, it is a matter of course that the rotation speed of the optical disk, the modulation method of the recording signal, and the like are corrected so as to be synchronized with the two methods, and are simultaneously written by the pickup unit 50 including the two laser elements 32A and 32B. This allows the user to use the same way as the conventional recordable optical disk.
Further, in each of the above embodiments, the content to be recorded does not necessarily have to be the same. For example, the recording content of the conventional optical disc and the next-generation high-density recording capacity can be combined and applied as a higher-capacity optical disc. is there.
Further, in the first and second recording layers 4 and 10 shown in FIG. 1, an example of an optical disc in which information is recorded as a change in the refractive index caused by a phase change as a reflectance difference of a multilayer film has been described. The recording method can be applied to a magneto-optical recording method.
[0026]
In this case, an alloy of a heavy rare earth such as TbFeCo and GdFeCo and a transition metal is used for the recording layer. At the time of recording, a pickup unit for laser light having a different numerical aperture (NA) and a different wavelength is required, and a magnetic head for applying a recording magnetic field is required.
An analyzer is used for reproduction in order to utilize the polar Kerr effect in which the direction of polarization rotation changes depending on the recording magnetization. The recording method includes low-density and high-density layers, including the magneto-optical method, low-density is a phase change method, high-density is a magneto-optical recording method, and low-density is a magneto-optical recording method and a high-density is a phase change method. You can also. The number of recording layers is not limited to two, but may be three or more.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical recording medium of the present invention, interchangeability, which is the greatest advantage of the optical recording medium, can be provided. That is, even if a high-definition optical disc is recorded on a high-density optical disc, it cannot be viewed elsewhere, or two optical disc recorders can record two discs, even if the optical disc has a smooth transition due to backward compatibility. Without producing such an optical disk, there is an effect that the contents recorded on the next-generation high-density optical disk can be reproduced even by the owner of the conventional optical disk player.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing an optical disc as an example of an optical recording medium according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a recording apparatus having two independent pickups.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a recording pulse strategy in an optical recording system.
FIG. 4 is a plan view showing each area of the optical disc.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating another example of a recording apparatus having two independent pickups.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... The 1st board | substrate for low density, 2 ... The 1st reflection film for low density, 3, 5 ... The dielectric layer for low density, 4 ... The 1st recording layer for low density, 6 ... UV curable transparent resin , 7: High density second substrate, 8: High density second reflective film, 9, 11: High density dielectric layer, 10: High density second recording layer, 12: UV curable resin Layer 13: cover layer, D: optical disk (optical recording medium).