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JP2011048901A - Optical recording medium - Google Patents

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JP2011048901A
JP2011048901A JP2010230523A JP2010230523A JP2011048901A JP 2011048901 A JP2011048901 A JP 2011048901A JP 2010230523 A JP2010230523 A JP 2010230523A JP 2010230523 A JP2010230523 A JP 2010230523A JP 2011048901 A JP2011048901 A JP 2011048901A
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JP
Japan
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reflective film
pit
information
film
substrate
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Application number
JP2010230523A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuko Tomekawa
優子 留河
Shinya Abe
伸也 阿部
Morihisa Tomiyama
盛央 富山
Eiji Ono
鋭二 大野
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Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical recording medium which can record data at a higher density than an exclusive reproduction DVD optical disk, and can record medium identification information securing an enough defocusing margin by using a conventional medium identification information recorder. <P>SOLUTION: This invention relates to the optical recording medium which has a main information area 21 forming a metal reflective film on a substrate having pit columns for main data, and a sub-information area 22 forming a number of reflective film-removed areas by partly removing the metal reflective film and recording the medium identification information 23 for individually identifying each optical recording medium. It reproduces the information by radiating a light beam to the metal reflective film. The pit columns or guide grooves are formed in the sub-information area on the substrate, and a track pitch in the pit column or the guide groove is 0.24 μm or larger and 0.45 μm or smaller. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光記録媒体に関し、特に、情報の再生に用いられる円盤状の光ディスクに関するものである。   The present invention relates to an optical recording medium, and more particularly to a disk-shaped optical disk used for reproducing information.

従来の光記録媒体としては、例えば、CD−ROM、DVD−ROM等の光ディスクがある。これらの光ディスクでは、ポリカーボネート等からなる透明な基板上に凹凸からなるピット列が形成され、その上にAl等からなる金属反射膜が形成される。この金属反射膜が形成されている面と反対側の表面側から情報記録面となる金属反射膜に光ビームが照射され、情報の再生が行われる。   Examples of conventional optical recording media include optical disks such as CD-ROM and DVD-ROM. In these optical disks, pit rows made of irregularities are formed on a transparent substrate made of polycarbonate or the like, and a metal reflective film made of Al or the like is formed thereon. Information is reproduced by irradiating a light beam to the metal reflection film serving as the information recording surface from the surface side opposite to the surface on which the metal reflection film is formed.

また、光ビームを照射して情報の記録再生を行う光記録媒体は幅広く利用されており、今後もその記録密度の向上に期待が集まっている。近年では、大容量の画像・音声データやデジタルデータを再生可能な種々の光ディスクが開発され、例えば、直径12cmの光ディスクの記憶容量を23.3〜30GBに高密度化する高密度再生専用光ディスクの研究開発が進められている。   In addition, optical recording media that record and reproduce information by irradiating a light beam are widely used, and there are high expectations for improvement in the recording density in the future. In recent years, various optical discs capable of reproducing large-capacity image / audio data and digital data have been developed. For example, a high-density read-only optical disc that increases the storage capacity of an optical disc having a diameter of 12 cm to 23.3 to 30 GB. Research and development is ongoing.

一方、DVD再生専用記録媒体では、記録した情報の不正使用及び不正コピー等の防止技術、いわゆるセキュリティ技術として、各記録媒体を個別に識別可能な媒体識別情報をバーコードパターンで重ね書きした領域であるBCA(Burst Cutting Area)領域を設けることが行われている。このBCA領域には、光記録媒体製造時に光記録媒体ごとに異なる媒体識別情報が記録されたり、必要に応じて暗号鍵や復号鍵が記録される。   On the other hand, in a DVD read-only recording medium, a technique for preventing unauthorized use and unauthorized copying of recorded information, a so-called security technique, is an area in which medium identification information capable of individually identifying each recording medium is overwritten with a barcode pattern. A BCA (Burst Cutting Area) area is provided. In the BCA area, medium identification information different for each optical recording medium is recorded at the time of manufacturing the optical recording medium, and an encryption key and a decryption key are recorded as necessary.

例えば、主データとしてピット列が形成された光ディスクの金属反射膜をレーザートリミングにより部分的に除去し、変調したデータを個別に記録することにより、不正使用及び不正コピー等を防止するための媒体識別情報が記録されている(例えば、特許文献1参照)。   For example, media identification to prevent unauthorized use and unauthorized copying by partially removing the metal reflective film of the optical disk with pit rows as main data by laser trimming and recording the modulated data individually Information is recorded (for example, refer to Patent Document 1).

特開平10−233019号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-233019

しかしながら、上記のように高密度化を達成するためには、トラックピッチが狭ピッチ化されたり、最短ピット長が微小化されるため、直径12cmのディスクに23.3GB以上のデータが記録された高密度光ディスク用基板に、DVD再生専用光ディスクに用いられている膜厚50〜70nmのAl合金からなる金属反射膜を形成すると、再生信号の品質が悪化することを見出した。   However, in order to achieve high density as described above, the track pitch is narrowed or the shortest pit length is miniaturized, so data of 23.3 GB or more was recorded on a 12 cm diameter disk. It has been found that when a metal reflective film made of an Al alloy having a film thickness of 50 to 70 nm used for DVD reproduction-dedicated optical disks is formed on a high-density optical disk substrate, the quality of the reproduced signal is deteriorated.

これは、0.2μm程度の微小なピットの底部には金属反射膜が形成されにくいため、小さいピットほどピット深さが深くなり、ピットの大きさも小さくなる傾向があるからであると考えられる。したがって、上記の高密度再生専用光ディスクの金属反射膜として、DVD再生専用光ディスクに使用されている金属反射膜をそのまま転用することはできなかった。   This is presumably because the metal reflection film is difficult to be formed at the bottom of a minute pit of about 0.2 μm, and the smaller the pit, the deeper the pit depth and the smaller the pit size. Therefore, the metal reflection film used in the DVD reproduction-dedicated optical disk cannot be directly used as the metal reflection film of the high-density reproduction-dedicated optical disk.

また、DVD再生専用光ディスクの製造には、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザを装備した媒体識別情報記録装置を用いて媒体識別情報が記録される。しかしながら、この媒体識別情報記録装置を用いて、高密度再生専用光ディスクのピットが形成されていない領域やDVD再生専用光ディスクと同じトラックピッチ0.74μmで記録したピット列上に、媒体識別情報をバーコードパターンで記録しても、パターンを形成することができなかったり、媒体識別情報の再生ノイズが高くなって充分なデフォーカスマージンを確保することができなかった。   In the manufacture of a DVD read-only optical disk, medium identification information is recorded using a medium identification information recording apparatus equipped with a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser. However, using this medium identification information recording device, the medium identification information is displayed on the area where the pits of the high density read-only optical disc are not formed or on the pit row recorded at the same track pitch 0.74 μm as the DVD read-only optical disc. Even if recording is performed with a code pattern, the pattern cannot be formed, or the reproduction noise of the medium identification information becomes high, so that a sufficient defocus margin cannot be secured.

これは、高密度再生専用光ディスクでは、DVD再生専用光ディスクに比して金属反射膜の膜厚が薄かったり、使用する金属反射膜の材料が異なるため、金属反射膜が融点に達するまでの熱容量が大きく異なるからであると考えられる。したがって、従来のYAGレーザを装備した媒体識別情報記録装置をそのまま高密度再生専用光ディスクの製造に用いることができなかった。   This is because the high-density read-only optical disk has a thinner metal reflection film than the DVD read-only optical disk, and the metal reflection film material used is different, so the heat capacity until the metal reflection film reaches the melting point is high. This is thought to be because it is very different. Therefore, a medium identification information recording apparatus equipped with a conventional YAG laser cannot be used for manufacturing a high-density read-only optical disk as it is.

本発明の目的は、DVD再生専用光ディスクより高密度にデータを記録することができるとともに、従来の媒体識別情報記録装置を用いて充分なデフォーカスマージンを確保可能な媒体識別情報を記録することができる光記録媒体を提供することである。   An object of the present invention is to record medium identification information capable of recording data at a higher density than a DVD read-only optical disk and capable of securing a sufficient defocus margin using a conventional medium identification information recording apparatus. It is to provide an optical recording medium that can be used.

本発明に係る光記録媒体は、主データとしてピット列が形成された基板上に金属反射膜を形成した主情報領域と、前記金属反射膜を部分的に除去して反射膜除去領域を複数個形成することにより光記録媒体を個別に識別するための媒体識別情報を記録した副情報領域とを有し、前記金属反射膜に対して光ビームを照射することにより情報を再生する光記録媒体であって、前記副情報領域において前記基板上にピット列又は案内溝が形成され、前記ピット列又は案内溝のトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下であるものである。   An optical recording medium according to the present invention includes a main information area in which a metal reflection film is formed on a substrate on which pit rows are formed as main data, and a plurality of reflection film removal areas by partially removing the metal reflection film. An optical recording medium that reproduces information by irradiating the metal reflective film with a light beam having a sub-information area in which medium identification information for individually identifying the optical recording medium is recorded. In the sub information area, pit rows or guide grooves are formed on the substrate, and a track pitch of the pit rows or guide grooves is 0.24 μm or more and 0.45 μm or less.

前記金属反射膜の反射率は、波長405nmの光ビームに対して35%以上70%以下であることが好ましい。   The reflectance of the metal reflective film is preferably 35% or more and 70% or less for a light beam having a wavelength of 405 nm.

前記金属反射膜はAg又はAg合金材料からなり、前記金属反射膜の膜厚は25nm以上70nm以下であることが好ましい。   The metal reflective film is made of Ag or an Ag alloy material, and the thickness of the metal reflective film is preferably 25 nm or more and 70 nm or less.

前記金属反射膜はAl又はAl合金材料からなり、前記金属反射膜の膜厚は15nm以上40nm以下であってもよい。   The metal reflective film may be made of Al or an Al alloy material, and the metal reflective film may have a thickness of 15 nm to 40 nm.

前記光ビームの光源の波長をλ、前記金属反射膜上に形成された樹脂層の屈折率をnとしたときに、前記副情報領域において前記基板上に形成されたピット列又は案内溝の深さDは、λ/(6×n)≦D≦λ/(3×n)の関係式を満たすことが好ましい。   When the wavelength of the light source of the light beam is λ and the refractive index of the resin layer formed on the metal reflective film is n, the depth of the pit row or guide groove formed on the substrate in the sub information area The length D preferably satisfies the relational expression of λ / (6 × n) ≦ D ≦ λ / (3 × n).

前記主情報領域において前記基板上に形成されたピット列の深さは、前記副情報領域において前記基板上に形成されたピット列又は案内溝の深さと等しいことが好ましい。   It is preferable that the depth of the pit row formed on the substrate in the main information region is equal to the depth of the pit row or guide groove formed on the substrate in the sub information region.

前記主情報領域において前記基板上に形成されたピット列のトラックピッチは0.24μm以上0.43μm以下であり、前記主情報領域において前記基板上に形成されたピット列の最短ピット長は0.12μm以上0.21μm以下であることが好ましい。   The track pitch of the pit rows formed on the substrate in the main information region is 0.24 μm or more and 0.43 μm or less, and the shortest pit length of the pit rows formed on the substrate in the main information region is 0. It is preferable that they are 12 micrometers or more and 0.21 micrometers or less.

前記主情報領域において前記基板上に形成されたピット列のトラックピッチは、前記副情報領域において前記基板上に形成されたピット列又は案内溝のトラックピッチと等しいことが好ましい。   The track pitch of the pit rows formed on the substrate in the main information area is preferably equal to the track pitch of the pit rows or guide grooves formed on the substrate in the sub information area.

本発明によれば、基板上の副情報領域においてピット列又は案内溝を形成し、このピット列又は案内溝のトラックピッチを0.24μm以上0.45μm以下に設定することにより、より短波長の再生用光ビームで且つより高い開口数の光学系を用いて、DVD再生専用光ディスクより高密度にデータを記録することができるとともに、金属反射膜の固有値である熱伝導度や融点が異なっていても、従来の媒体識別情報記録装置を用いて充分なデフォーカスマージンを確保可能な媒体識別情報を記録することができる。   According to the present invention, a pit row or guide groove is formed in the sub-information area on the substrate, and the track pitch of the pit row or guide groove is set to 0.24 μm or more and 0.45 μm or less, so that a shorter wavelength can be obtained. Using a reproducing light beam and an optical system with a higher numerical aperture, it is possible to record data at a higher density than an optical disk dedicated for DVD reproduction, and the thermal conductivity and melting point, which are eigenvalues of the metal reflective film, are different. However, it is possible to record medium identification information that can ensure a sufficient defocus margin using a conventional medium identification information recording apparatus.

ピット深さに対するジッタ値の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the jitter value with respect to pit depth. AgPdCu合金からなる金属反射膜の膜厚に対するジッタ値の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the jitter value with respect to the film thickness of the metal reflecting film which consists of AgPdCu alloys. Al合金からなる金属反射膜の膜厚に対するジッタ値の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the jitter value with respect to the film thickness of the metal reflective film which consists of Al alloys. ピットを形成した基板上にAgPdCu合金からなる膜厚100nmの金属反射膜を形成した光ディスクの断面図である。It is sectional drawing of the optical disk which formed the metal reflective film with a film thickness of 100 nm which consists of AgPdCu alloy on the board | substrate in which the pit was formed. AgPdCu合金からなる金属反射膜の膜厚に対する反射率の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the reflectance with respect to the film thickness of the metal reflecting film which consists of AgPdCu alloys. Al合金からなる金属反射膜の膜厚に対する反射率の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the reflectance with respect to the film thickness of the metal reflective film which consists of Al alloys. 光ディスクの主情報領域及び副情報領域の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the main information area | region and sub information area | region of an optical disk. BCA領域に媒体識別情報を記録する媒体識別情報記録装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the medium identification information recording device which records medium identification information in a BCA area | region. ピットを形成した基板上に金属反射膜を形成し、さらに金属反射膜上に樹脂層を形成した光ディスクの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical disc in which a metal reflective film is formed on a substrate on which pits are formed, and a resin layer is further formed on the metal reflective film. AgPdCu合金からなる50nmの金属反射膜を有する光ディスクに形成されたピット列のトラックピッチに対するBCA記録パワーのデフォーカスマージンの測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the defocus margin of BCA recording power with respect to the track pitch of the pit row | line | column formed in the optical disk which has a 50-nm metal reflective film which consists of AgPdCu alloys. 膜厚30nmのAl反射膜を有する光ディスクに形成されたピット列のトラックピッチに対するBCA記録パワーのデフォーカスマージンの測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the defocus margin of BCA recording power with respect to the track pitch of the pit row | line | column formed in the optical disk which has a 30-nm-thick Al reflective film.

以下、本発明の一実施の形態による光ディスクとしてROM型光ディスクを例に説明する。なお、本発明が適用される光記録媒体は、この例に特に限定されず、例えば、光磁気ディスク、相変化ディスク等の微細な凹凸を情報記録層に有する各種光学記録媒体にも本発明を同様に適用することができる。   Hereinafter, a ROM type optical disk will be described as an example of an optical disk according to an embodiment of the present invention. The optical recording medium to which the present invention is applied is not particularly limited to this example. For example, the present invention is applied to various optical recording media having fine irregularities in the information recording layer, such as a magneto-optical disk and a phase change disk. The same can be applied.

本ROM型光ディスクは、凹凸からなるピット列が主データとして形成された基板上に金属反射膜を形成した主情報領域と、金属反射膜を部分的に除去して反射膜除去領域を複数個形成することにより光ディスクを個別に識別するための媒体識別情報を記録した副情報領域とを有し、金属反射膜に対して光ビームを照射することにより情報が再生されるものである。   This ROM-type optical disc has a main information area in which a metal reflection film is formed on a substrate on which pit rows consisting of unevenness are formed as main data, and a plurality of reflection film removal areas are formed by partially removing the metal reflection film. By doing so, it has a sub-information area in which medium identification information for individually identifying the optical disk is recorded, and information is reproduced by irradiating the metal reflection film with a light beam.

一般に、ROM型光ディスクの高密度化には、トラックの狭ピッチ化及び最短ピット長(最短マーク長)の微小化が必要とあるが、トラックピッチを狭くし過ぎると、RF信号特性におけるクロストークが大きくなり、充分なシステムマージンが確保できず、また、最短ピット長を小さくしすぎると、再生信号の分解能が低下して再生信号のジッタ値が悪化する。   Generally, to increase the density of ROM type optical discs, it is necessary to narrow the track pitch and make the shortest pit length (shortest mark length) fine. However, if the track pitch is made too narrow, crosstalk in the RF signal characteristics may occur. If the shortest pit length is too small, the resolution of the reproduced signal is lowered and the jitter value of the reproduced signal is deteriorated.

このため、再生用の光ビームの光源の波長λが405nm、対物レンズの開口数NAが0.85の情報再生装置を用いて最適なトラックピッチの検討を重ねた。検討の結果、下表の測定結果が得られ、トラックピッチが0.24μm以上であれば、クロストーク信号がメイン信号に対して実用上問題にならないことが判明した。   For this reason, the optimum track pitch was repeatedly investigated using an information reproducing apparatus in which the wavelength λ of the light source of the reproducing light beam was 405 nm and the numerical aperture NA of the objective lens was 0.85. As a result of the examination, the measurement results shown in the table below were obtained, and it was found that if the track pitch is 0.24 μm or more, the crosstalk signal does not cause a practical problem with respect to the main signal.

Figure 2011048901
Figure 2011048901

また、上記の情報再生装置を用いて、最適な最短ピット長の検討を行い、良好な再生信号が得られる分解能を調査した結果、下表の測定結果が得られ、最短ピット長が0.12μm以上であれば、再生信号の分解能を充分に確保できることが判明した。   In addition, as a result of investigating the optimum shortest pit length using the above information reproducing apparatus and investigating the resolution with which a good reproduction signal can be obtained, the measurement results shown in the table below are obtained, and the shortest pit length is 0.12 μm. From the above, it has been found that the resolution of the reproduction signal can be sufficiently secured.

Figure 2011048901
Figure 2011048901

なお、光ディスク、ドライブの種々のマージンを考慮すると、光ディスクの特性を示すジッタ値は、6.5%以下であることが必要である。   In consideration of various margins of the optical disk and the drive, the jitter value indicating the characteristics of the optical disk needs to be 6.5% or less.

ここで、上記の情報再生装置を用いて直径12cmの光ディスクを再生して当該光ディスクの記憶容量を23.3GB以上にするためには、(最短ピット長)×(トラックピッチ)≦0.0512μmという関係式を満足しなければならない。例えば、記録容量を23.3GB、最短ピット長を0.12μmとした場合、トラックピッチの上限は約0.43μmとなる。同様に、記録容量を23.3GB、トラックピッチを0.24μmとした場合、最短ピット長の上限は約0.21μmとなる。 Here, in order to reproduce an optical disk having a diameter of 12 cm using the above information reproducing apparatus so that the storage capacity of the optical disk is 23.3 GB or more, (shortest pit length) × (track pitch) ≦ 0.0512 μm 2 Must satisfy the relational expression. For example, when the recording capacity is 23.3 GB and the shortest pit length is 0.12 μm, the upper limit of the track pitch is about 0.43 μm. Similarly, when the recording capacity is 23.3 GB and the track pitch is 0.24 μm, the upper limit of the shortest pit length is about 0.21 μm.

次に、23.3GB以上の記録容量を有する直径12cmの光ディスクの製造方法について説明する。上記したように、23.3GB以上の記録容量を有する直径12cmの光ディスクを作成するためには、トラックピッチが0.24μm以上0.43μm以下、最短ピット長が0.12μm以上0.21μm以下である基板を用いる必要がある。   Next, a method for manufacturing an optical disk having a recording capacity of 23.3 GB or more and having a diameter of 12 cm will be described. As described above, in order to produce an optical disk having a recording capacity of 23.3 GB or more and a diameter of 12 cm, the track pitch is 0.24 μm or more and 0.43 μm or less, and the shortest pit length is 0.12 μm or more and 0.21 μm or less. It is necessary to use a certain substrate.

例えば、25GBの記録容量を有する直径12cmの光ディスクを作成するため、まず、最短ピット長が0.149μm、トラックピッチが0.32μmのピット列が形成された基板を用意した。この基板としては、例えば、射出成形機によって作成されたポリカーボネート材料からなる基板を用いることができる。   For example, in order to produce an optical disk having a recording capacity of 25 GB and a diameter of 12 cm, first, a substrate on which a pit row having a shortest pit length of 0.149 μm and a track pitch of 0.32 μm was formed was prepared. As this substrate, for example, a substrate made of a polycarbonate material produced by an injection molding machine can be used.

次に、この基板に金属反射膜を成膜装置によって形成した。成膜装置としては、マグネトロンスパッタ装置、蒸着装置等の均一に金属反射膜を形成できるものを用いることができ、例えば、マグネトロンスパッタ装置を用い、成膜時間を変化させることによって金属反射膜の膜厚を制御することができる。なお、金属反射膜の材質及び膜厚等については後述する。   Next, a metal reflective film was formed on this substrate by a film forming apparatus. As the film forming apparatus, a magnetron sputtering apparatus, a vapor deposition apparatus, or the like that can form a metal reflective film uniformly can be used. For example, by using a magnetron sputtering apparatus and changing the film forming time, the film of the metal reflective film can be used. Thickness can be controlled. The material and film thickness of the metal reflective film will be described later.

次に、金属反射膜が上になるように光ディスクをスピンコーターに設置し、紫外線硬化樹脂を滴下し、その上にポリカーボネートからなる厚さ88μmの透明なシートを乗せた。この状態でスピンコーターにより光ディスクを回転させながら、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂の硬化後の厚さが12μmになるようにスピンコーターの回転数を制御して金属反射膜上に膜厚100μmの透明な樹脂層を形成した。この紫外線硬化樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂を用いることができる。   Next, the optical disk was placed on a spin coater so that the metal reflective film was on top, an ultraviolet curable resin was dropped, and a 88 μm thick transparent sheet made of polycarbonate was placed thereon. While rotating the optical disk with the spin coater in this state, the ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays, and the spin coater rotation speed is controlled so that the cured thickness of the ultraviolet curable resin becomes 12 μm. A transparent resin layer having a thickness of 100 μm was formed. As this ultraviolet curable resin, for example, an acrylic resin can be used.

上記のようにして、最短ピット長が0.149μm、トラックピッチが0.32μmのピット列が形成された基板上に金属反射膜が形成され、その上に膜厚100μmの樹脂層が形成された光ディスクを製造した。   As described above, a metal reflective film was formed on a substrate on which a pit row having a minimum pit length of 0.149 μm and a track pitch of 0.32 μm was formed, and a resin layer having a thickness of 100 μm was formed thereon. An optical disc was manufactured.

次に、上記のようにして製造した光ディスクについて、再生信号の品質に対するピット深さ、金属反射膜の材料及び膜厚等を検討した。具体的には、製造した光ディスクを上記の情報再生装置にセットし、この情報再生装置により厚さ100μmの樹脂層を介して金属反射膜に光ビームを入射し、光ディスクから得られる再生信号を評価した。   Next, with respect to the optical disc manufactured as described above, the pit depth with respect to the quality of the reproduction signal, the material and film thickness of the metal reflection film, etc. were examined. Specifically, the manufactured optical disk is set in the information reproducing apparatus, and a light beam is incident on the metal reflection film through the resin layer having a thickness of 100 μm by the information reproducing apparatus, and the reproduction signal obtained from the optical disk is evaluated. did.

まず、ピット深さに対する再生信号の品質の依存性について検討した。上記のようにして製造した光ディスクのピット深さを変化させて再生信号のばらつきを表すジッタ値を測定した。図1は、ピット深さに対するジッタ値の測定結果を示す図であり、横軸がピット深さ(nm)であり、縦軸がジッタ値(%)である。なお、図1では、金属反射膜として膜厚25nmの純度99wt%のAl合金からなるものを用いたが、金属反射膜としてAg98Pd1Cu1(wt%)(以下、AgPdCu合金という)からなるものを用いても以下と同様の結果が得られた。   First, the dependence of playback signal quality on pit depth was examined. The jitter value representing the variation in the reproduction signal was measured by changing the pit depth of the optical disk manufactured as described above. FIG. 1 is a diagram showing the measurement result of the jitter value with respect to the pit depth. The horizontal axis represents the pit depth (nm), and the vertical axis represents the jitter value (%). In FIG. 1, a metal reflective film made of an Al alloy having a thickness of 25 nm and a purity of 99 wt% is used, but a metal reflective film made of Ag98Pd1Cu1 (wt%) (hereinafter referred to as an AgPdCu alloy) is used. The same results as below were obtained.

一般に、充分なシステムマージンを確保するためには、ジッタ値を6.5%以下にする必要があり、図1からピット深さが44nm以上88nm以下である場合に、ジッタ値を6.5%以下にできることがわかった。作成した樹脂層の屈折率nは1.53であり、光ビームの波長λは405nmであるため、上記の測定結果から、良質な再生信号が得られるピット深さDは、λ/(6×n)以上λ/(3×n)以下であることがわかった。   Generally, in order to ensure a sufficient system margin, it is necessary to make the jitter value 6.5% or less. From FIG. 1, when the pit depth is 44 nm or more and 88 nm or less, the jitter value is 6.5%. I found that I can do the following: Since the refractive index n of the prepared resin layer is 1.53 and the wavelength λ of the light beam is 405 nm, from the above measurement results, the pit depth D at which a good reproduction signal can be obtained is λ / (6 × n) was found to be λ / (3 × n) or less.

これは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、ピット深さは再生信号の振幅に影響を及ぼし、光学計算上では、ピット深さがλ/(4×n)のときに振幅が最大となり、樹脂層の屈折率nが1.53、光ビームの波長λが405nmの場合、ピット深さが66nm付近で最大になるが、多少振幅が小さくなっても、再生信号のジッタ値はほぼかわらない。しかしながら、ピット深さがλ/(6×n)より浅い場合や、λ/(3×n)より深い場合は、十分な信号対ノイズ比(以下、S/N比と記載する。)が得られないため、再生信号のジッタ値が悪化するからである。   This is considered to be due to the following reasons. That is, the pit depth affects the amplitude of the reproduction signal. In optical calculation, the amplitude is maximum when the pit depth is λ / (4 × n), and the refractive index n of the resin layer is 1.53. When the wavelength λ of the light beam is 405 nm, the pit depth becomes maximum at around 66 nm, but the jitter value of the reproduced signal is almost unchanged even if the amplitude is slightly reduced. However, when the pit depth is shallower than λ / (6 × n) or deeper than λ / (3 × n), a sufficient signal-to-noise ratio (hereinafter referred to as S / N ratio) is obtained. This is because the jitter value of the reproduction signal deteriorates.

次に、金属反射膜の適切な膜厚について検討した。まず、ピット深さがλ/(4×n)である基板を用意し、金属反射膜として、AgPdCu合金からなる金属反射膜と純度99wt%のAl合金からなる金属反射膜の2種類についてその膜厚を変化させてジッタ値を測定した。図2は、AgPdCu合金からなる金属反射膜の膜厚に対するジッタ値の測定結果を示す図であり、図3は、Al合金からなる金属反射膜の膜厚に対するジッタ値の測定結果を示す図であり、それぞれ横軸が金属反射膜の膜厚(nm)であり、縦軸がジッタ値(%)である。   Next, an appropriate film thickness of the metal reflective film was examined. First, a substrate having a pit depth of λ / (4 × n) is prepared. As a metal reflection film, a metal reflection film made of an AgPdCu alloy and a metal reflection film made of an Al alloy having a purity of 99 wt% are used. The jitter value was measured while changing the thickness. FIG. 2 is a diagram showing the measurement result of the jitter value with respect to the film thickness of the metal reflection film made of AgPdCu alloy, and FIG. 3 is a diagram showing the measurement result of the jitter value with respect to the film thickness of the metal reflection film made of Al alloy. The horizontal axis represents the film thickness (nm) of the metal reflection film, and the vertical axis represents the jitter value (%).

図2からAgPdCu合金の金属反射膜の場合、膜厚が25nm以上70nm以下のとき、ジッタ値を6.5%以下にでき、また、図3からAl合金の金属反射膜の場合、膜厚が15nm以上40nm以下のとき、ジッタ値を6.5%以下にできることがわかった。なお、金属反射膜の材質は、上記の例に特に限定されず、高い反射率が得られ、成膜装置によって基板に均一に形成できるものであれば、他の材質を用いてもよく、また、耐腐食性を向上させるために、Ndなどの希土類金属元素やTiやCrなどの遷移金属元素をAgやAlの反射膜材料に少量添加してもよい。   In the case of the metal reflection film of AgPdCu alloy from FIG. 2, when the film thickness is 25 nm or more and 70 nm or less, the jitter value can be 6.5% or less, and in the case of the metal reflection film of Al alloy from FIG. It was found that the jitter value could be 6.5% or less when the wavelength was 15 nm or more and 40 nm or less. The material of the metal reflective film is not particularly limited to the above example, and other materials may be used as long as a high reflectance is obtained and the film can be uniformly formed on the substrate by a film forming apparatus. In order to improve the corrosion resistance, a small amount of a rare earth metal element such as Nd or a transition metal element such as Ti or Cr may be added to the Ag or Al reflective film material.

次に、金属反射膜の反射率について検討した。金属反射膜が薄くなると、反射光量が小さくなり、反射光量が小さくなると、媒体ノイズもそれに比例して小さくなるため、S/N比は変わらない。一方、システムノイズやレーザノイズは反射光量に依存せず、システムノイズやレーザノイズが媒体ノイズに比べて無視できる程度の低いレベルであれば、反射光量が小さくなっても再生信号の品質に影響しない。   Next, the reflectance of the metal reflective film was examined. When the metal reflection film is thin, the amount of reflected light is small. When the amount of reflected light is small, the medium noise is also proportionally reduced, so the S / N ratio does not change. On the other hand, system noise and laser noise do not depend on the amount of reflected light. If the system noise and laser noise are low enough to be ignored compared to medium noise, the quality of the reproduced signal will not be affected even if the amount of reflected light is reduced. .

しかしながら、反射光量が小さくなってシステムノイズやレーザノイズが媒体ノイズと同程度になると、反射光量の減少は再生信号の品質を悪化させる。また、金属反射膜の膜厚が同じでもその材質が異なる場合、反射率が異なるため、信号品質が悪化する膜厚が異なる。さらに、金属反射膜の膜厚が厚くなると、再生信号が悪化する。例えば、マグネトロンスパッタリング装置ではArイオンによって叩き出されたターゲット上の金属原子が基板上に飛来して金属反射膜が形成され、この金属原子の大きさは成膜装置の構造や成膜の条件にも依存するが、最短ピットの底部には成膜されにくい傾向がある。   However, when the amount of reflected light is reduced and the system noise and laser noise are approximately the same as the medium noise, the reduction in the amount of reflected light deteriorates the quality of the reproduction signal. Further, when the metal reflection film has the same film thickness, when the material is different, the reflectance is different, so the film thickness at which the signal quality is deteriorated is different. Furthermore, when the thickness of the metal reflective film is increased, the reproduction signal is deteriorated. For example, in a magnetron sputtering apparatus, metal atoms on a target knocked out by Ar ions fly onto a substrate to form a metal reflection film, and the size of the metal atoms depends on the structure of the film forming apparatus and the conditions for film formation. However, it tends to be difficult to form a film on the bottom of the shortest pit.

図4は、ピットを形成した基板上にAgPdCu合金からなる膜厚100nmの金属反射膜を形成した光ディスクの断面図である。図4に示すように、最短ピット11と、最短ピット11より長い長ピット12とが基板1上に形成されている場合、長ピット12より最短ピット11の方がその底部に金属反射膜2が成膜されにくいため、最短ピット11では、基板1上のピット形状よりも金属反射膜2を成膜した後のピット形状の方が小さくなり、ピット深さも深くなる現象が発生する。   FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical disc in which a 100 nm-thick metal reflective film made of an AgPdCu alloy is formed on a substrate on which pits are formed. As shown in FIG. 4, when the shortest pit 11 and the long pit 12 longer than the shortest pit 11 are formed on the substrate 1, the metal reflective film 2 is formed on the bottom of the shortest pit 11 than the long pit 12. Since it is difficult to form a film, in the shortest pit 11, the pit shape after the metal reflective film 2 is formed is smaller than the pit shape on the substrate 1, and the pit depth is deepened.

この現象を見越して、最短ピット11を大きく記録するために記録パワーを大きくすると、最短ピット11の信号品質は改善されるが、記録パワーを大きくすることによって長ピット12の幅も大きくなり、隣接トラックからのクロストークが増大してジッタ値が悪化する。両者の信号品質の悪化要因を考慮して、Al合金及びAgPdCu合金の金属反射膜に適する基板を作成した結果、ジッタ値が悪化しないAl合金の金属反射膜の最大膜厚は40nmであり、AgPdCu合金の金属反射膜の最大膜厚は70nmであった。   In anticipation of this phenomenon, if the recording power is increased to record the shortest pit 11 greatly, the signal quality of the shortest pit 11 is improved. However, by increasing the recording power, the width of the long pit 12 is increased and the adjacent pit 11 is increased. Crosstalk from the track increases and the jitter value deteriorates. As a result of producing a substrate suitable for the metal reflective film of Al alloy and AgPdCu alloy in consideration of the deterioration factors of both signal quality, the maximum film thickness of the metal reflective film of Al alloy that does not deteriorate the jitter value is 40 nm, and AgPdCu The maximum film thickness of the metal reflective film of the alloy was 70 nm.

上記の検討を基に、図2に示すAgPdCu合金の金属反射膜及び図3に示すAl合金の金属反射膜の各膜厚に対する反射率を測定した。図5は、AgPdCu合金からなる金属反射膜の膜厚に対する反射率の測定結果を示す図であり、図6は、Al合金からなる金属反射膜の膜厚に対する反射率の測定結果を示す図であり、それぞれ横軸が金属反射膜の膜厚(nm)であり、縦軸が反射率(%)である。なお、測定に使用した樹脂層の屈折率nは、1.53であり、光ビームの波長λは405nmである。   Based on the above examination, the reflectance with respect to each film thickness of the metal reflective film of the AgPdCu alloy shown in FIG. 2 and the metal reflective film of the Al alloy shown in FIG. 3 was measured. FIG. 5 is a diagram showing the measurement result of the reflectance with respect to the film thickness of the metal reflection film made of AgPdCu alloy, and FIG. 6 is a diagram showing the measurement result of the reflectance with respect to the film thickness of the metal reflection film made of Al alloy. The horizontal axis represents the film thickness (nm) of the metal reflective film, and the vertical axis represents the reflectance (%). The refractive index n of the resin layer used for the measurement is 1.53, and the wavelength λ of the light beam is 405 nm.

図5からAgPdCu合金の金属反射膜の場合、良好なジッタ値が得られる膜厚25nm〜70nmの範囲に対して反射率は35%〜70%となり、図6からAl合金の金属反射膜の場合、良好なジッタ値が得られる膜厚15nm〜40nmの範囲に対して反射率は35%〜70%となった。この結果、それぞれの再生信号の品質が保障できる金属反射膜の反射率は35%以上70%以下であることがわかった。   In the case of the metal reflection film of AgPdCu alloy from FIG. 5, the reflectance is 35% to 70% with respect to the film thickness range of 25 nm to 70 nm where a good jitter value is obtained. The reflectance was 35% to 70% with respect to the film thickness range of 15 nm to 40 nm where a good jitter value was obtained. As a result, it was found that the reflectance of the metal reflective film that can guarantee the quality of each reproduction signal is 35% or more and 70% or less.

次に、上記のようにしてジッタ値の良い再生信号が得られるように、主情報領域に凹凸からなるピット列が主データとして形成された光ディスクの副情報領域に形成される媒体識別情報について詳細に説明する。図7は、光ディスクの主情報領域及び副情報領域の一例を示す図である。   Next, details of the medium identification information formed in the sub information area of the optical disc in which the pit string composed of irregularities is formed as the main data in the main information area so that a reproduction signal having a good jitter value as described above can be obtained. Explained. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the main information area and the sub information area of the optical disc.

図7に示す例では、光ディスクの外周部に主情報領域21(図中のハッチング部分)が設定され、その内側の円環状部分に副情報領域であるBCA領域22(図中の破線で示す2つの円の間の領域)が設定され、BCA領域22に媒体識別情報23がバーコードパターンで記録される。媒体識別情報23は、ポリカーボネート等の透明な樹脂層を金属反射膜上に形成した後に、光ディスクの表面から0.1mmの深さにある金属反射膜にパルスレーザ(例えば、YAGレーザ)を照射して記録される。このとき、金属反射膜が溶融して表面張力により両側の境界部に蓄積される現象が起こっていると考えられる。このようにして、金属反射膜を部分的に除去して反射膜除去領域を複数個形成することにより光ディスクを個別に識別するための媒体識別情報を記録したBCA領域が作成される。   In the example shown in FIG. 7, a main information area 21 (hatched portion in the figure) is set on the outer periphery of the optical disc, and a BCA area 22 (2 indicated by a broken line in the figure) is a sub-information area in an annular portion inside thereof. Area between two circles) is set, and medium identification information 23 is recorded in the BCA area 22 in a barcode pattern. The medium identification information 23 is obtained by forming a transparent resin layer such as polycarbonate on the metal reflection film and then irradiating the metal reflection film at a depth of 0.1 mm from the surface of the optical disk with a pulse laser (for example, YAG laser). Recorded. At this time, it is considered that a phenomenon occurs in which the metal reflective film melts and accumulates at the boundary portions on both sides due to surface tension. In this way, a BCA area in which medium identification information for individually identifying an optical disc is recorded is created by partially removing the metal reflection film and forming a plurality of reflection film removal areas.

次に、光ディスクのBCA領域に媒体識別情報を記録する方法について詳細に説明する。なお、以下の例では、金属反射膜としてAg98Pd1Cu1(wt%)又はAl99Cr1(wt%)からなる金属反射膜に対するBCA領域の記録方法を説明するが、同様の効果が得られれば、他の金属反射膜、相変化膜、又は光磁気記録膜にも本発明を同様に適応することができる。   Next, a method for recording the medium identification information in the BCA area of the optical disc will be described in detail. In the following example, a recording method of the BCA area for a metal reflective film made of Ag98Pd1Cu1 (wt%) or Al99Cr1 (wt%) will be described as a metal reflective film. However, if the same effect is obtained, other metal reflective The present invention can be similarly applied to a film, a phase change film, or a magneto-optical recording film.

図8は、BCA領域に媒体識別情報を記録する媒体識別情報記録装置の構成を示すブロック図である。図8に示す媒体識別情報記録装置は、DVD−ROMにBCA領域を作成するために用いられているBCAパターン記録装置であり、モータ101、回転制御部102、光ピックアップ103、レーザ駆動部104、波形設定部105、BCA信号生成部106、フォーカス制御部107、プリアンプ108及びシステム制御部109を備える。   FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a medium identification information recording apparatus that records medium identification information in the BCA area. The medium identification information recording apparatus shown in FIG. 8 is a BCA pattern recording apparatus used for creating a BCA area on a DVD-ROM, and includes a motor 101, a rotation control unit 102, an optical pickup 103, a laser driving unit 104, A waveform setting unit 105, a BCA signal generation unit 106, a focus control unit 107, a preamplifier 108, and a system control unit 109 are provided.

回転制御部102は、モータ101の回転を制御する。モータ101は、光ディスク100を所定の回転数で回転させる。BCA信号生成部106は、光ディスク100に記録する媒体識別情報を変調してBCA信号を作成する。波形設定部105は、BCA信号を基にレーザ変調波形を成形する。レーザ駆動部104は、レーザ変調波形に応じて光ピックアップ103内の高出力レーザを駆動する。光ピックアップ103は、高出力レーザから発生する光ビームを内部の光学系を通して光ディスク100上に集光させる。プリアンプ108は、光ピックアップ103からの再生信号を増幅してフォーカス制御部107へ出力する。フォーカス制御部107は、光ディスク100の金属反射膜上に光ビームを集光させるために、プリアンプ108からの増幅信号を用いて光ピックアップ103内の対物レンズを制御する。システム制御部109は、回転制御部102、レーザ駆動部104、波形設定部105、BCA信号生成部106及びフォーカス制御部107の動作を総合的に制御する。   The rotation control unit 102 controls the rotation of the motor 101. The motor 101 rotates the optical disc 100 at a predetermined rotational speed. The BCA signal generator 106 modulates the medium identification information recorded on the optical disc 100 to create a BCA signal. The waveform setting unit 105 shapes a laser modulation waveform based on the BCA signal. The laser driver 104 drives the high-power laser in the optical pickup 103 according to the laser modulation waveform. The optical pickup 103 condenses the light beam generated from the high-power laser onto the optical disc 100 through an internal optical system. The preamplifier 108 amplifies the reproduction signal from the optical pickup 103 and outputs it to the focus control unit 107. The focus control unit 107 controls the objective lens in the optical pickup 103 using the amplified signal from the preamplifier 108 in order to focus the light beam on the metal reflective film of the optical disc 100. The system control unit 109 comprehensively controls the operations of the rotation control unit 102, the laser drive unit 104, the waveform setting unit 105, the BCA signal generation unit 106, and the focus control unit 107.

次に、上記のように構成された媒体識別情報記録装置の記録時の動作について説明する。まず、システム制御部109からの指示に基づき、回転制御部102はモータ101を駆動して光ディスク100を回転させる。レーザ駆動部104は光源として高出力レーザを駆動し、高出力レーザから出射された光ビームが光ピックアップ103から光ディスク100へ照射される。このとき、フォーカス制御部107によりフォーカス制御が行われ、高出力レーザから出射された光ビームを光ディスク100の金属反射膜上に集光させる。   Next, the recording operation of the medium identification information recording apparatus configured as described above will be described. First, based on an instruction from the system control unit 109, the rotation control unit 102 drives the motor 101 to rotate the optical disc 100. The laser driving unit 104 drives a high output laser as a light source, and a light beam emitted from the high output laser is irradiated onto the optical disc 100 from the optical pickup 103. At this time, focus control is performed by the focus control unit 107, and the light beam emitted from the high-power laser is condensed on the metal reflection film of the optical disc 100.

ここで、光ディスク100からの反射光は、光ピックアップ103内の光検出器によって検出され、光検出器から電気信号として再生信号が出力される。この再生信号は、プリアンプ108を通じて増幅され、フォーカス制御部107に入力される。フォーカス制御部107は、増幅された再生信号に応じて光ピックアップ103の対物レンズを駆動して光ディスク100のフォーカス方向に微動させることにより、光ビームが光ディスク100の金属反射膜上に集光するように光ピックアップ103を制御する。   Here, the reflected light from the optical disc 100 is detected by a photodetector in the optical pickup 103, and a reproduction signal is output as an electrical signal from the photodetector. This reproduction signal is amplified through the preamplifier 108 and input to the focus control unit 107. The focus control unit 107 drives the objective lens of the optical pickup 103 according to the amplified reproduction signal and finely moves it in the focus direction of the optical disc 100 so that the light beam is condensed on the metal reflection film of the optical disc 100. The optical pickup 103 is controlled.

次に、システム制御部109は、位置検出器(図示省略)によって光ピックアップ103のトラッキング方向の位置を検出し、検出された位置情報を基に光ピックアップ103が副情報記録開始位置にあることを認識する。次に、システム制御部109は、BCA信号生成部106にBCA信号を生成するように指示し、波形設定部105からBCA信号が出力され、BCA記録シーケンスが開始され、BCA領域に媒体識別情報が記録される。   Next, the system control unit 109 detects the position of the optical pickup 103 in the tracking direction by a position detector (not shown), and determines that the optical pickup 103 is at the sub information recording start position based on the detected position information. recognize. Next, the system control unit 109 instructs the BCA signal generation unit 106 to generate the BCA signal, the BCA signal is output from the waveform setting unit 105, the BCA recording sequence is started, and the medium identification information is stored in the BCA area. To be recorded.

上記の媒体識別情報記録装置を用いて、AgPdCu合金からなる膜厚50nmの金属反射膜を形成した光ディスクのピット列や案内溝を形成していない部分にBCAパターン(バーコードパターン)の記録を試みた。しかしながら、レーザの出力パワーを大きくしても金属反射膜を除去した反射膜除去領域を作製することができなかった。   Using the above-described medium identification information recording apparatus, recording of a BCA pattern (barcode pattern) is attempted on a portion of the optical disk on which a 50 nm-thick metal reflective film made of an AgPdCu alloy is formed and where no pit row or guide groove is formed. It was. However, even if the output power of the laser is increased, the reflection film removal region from which the metal reflection film is removed cannot be produced.

これは、Alの融点が660℃であるのに対して、Agの融点が960℃と高いので、AgPdCu合金の金属反射膜が溶融するために大きなエネルギーを必要とするためである。また、Alの熱伝導度が237W/(m・K)であるのに対して、Agの熱伝導度が427W/(m・K)と大きいため、AgPdCu合金の金属反射膜にレーザ光を照射しても熱伝導によって周囲に拡散してしまう熱量が大きいためである。なお、一般的に、金属の融点を下げるためには、異なる金属を混入して融点を下げることができるが、充分な反射率を確保する目的及び腐食を防ぐ目的から、金属反射膜におけるAgのwt%を97%以下に下げることはできない。   This is because the melting point of Al is 660 ° C., whereas the melting point of Ag is as high as 960 ° C., so that the metal reflective film of the AgPdCu alloy melts and requires a large amount of energy. In addition, while the thermal conductivity of Al is 237 W / (m · K), the thermal conductivity of Ag is as high as 427 W / (m · K), so the metal reflective film of AgPdCu alloy is irradiated with laser light. This is because the amount of heat that diffuses to the surroundings due to heat conduction is large. In general, in order to lower the melting point of a metal, a different metal can be mixed to lower the melting point. However, for the purpose of ensuring sufficient reflectivity and preventing corrosion, Ag in the metal reflective film can be reduced. The wt% cannot be lowered to 97% or less.

次に、AgPdCu合金からなる膜厚50nmの金属反射膜を形成した光ディスクにおいて、DVD−ROMのBCA領域に用いられているトラックピッチ0.74μmでピット列を形成し、その部分にBCAパターンを記録した。このとき、所望の幅でBCAパターンを記録することができなかったため、情報を再生することはできなかったが、AgPdCu合金の金属反射膜の一部が溶融して、小さな反射膜除去部を形成することができた。これは、凹凸がある基板上の斜面には金属反射膜が形成されにくい傾向があるため、ピット斜面部の金属反射膜の膜厚が局部的に薄くなり、熱伝導が妨げられるためである。   Next, on an optical disc on which a 50 nm-thick metal reflective film made of an AgPdCu alloy is formed, a pit row is formed with a track pitch of 0.74 μm used in the BCA region of a DVD-ROM, and a BCA pattern is recorded on that portion. did. At this time, the information could not be reproduced because the BCA pattern could not be recorded with the desired width, but a part of the metal reflective film of the AgPdCu alloy melted to form a small reflective film removal portion. We were able to. This is because the metal reflective film tends to be difficult to be formed on the inclined surface on the substrate with the unevenness, and thus the thickness of the metal reflective film on the pit inclined surface portion is locally reduced, thereby hindering heat conduction.

図9は、ピットを形成した基板上に金属反射膜を形成し、さらに金属反射膜上に樹脂層を形成した光ディスクの断面図である。図9に示すように、ピット12を形成した基板1上に金属反射膜2を形成し、さらに金属反射膜2上に樹脂層3を形成すると、斜面部4に形成される金属反射膜2の膜厚は、ピット底部5及び平板部6に形成される金属反射膜2の膜厚より薄くなるため、周囲への熱伝導が小さくなる。このため、ピット列のトラックピッチを小さくして斜面部4の面積を大きくするほど、周囲への熱伝導が大きくなる。また、斜面部4では他の場所に比べて、金属反射膜2の単位体積が小さいため、融点に達するまでの熱容量が小さくなり、低い照射パワーで融点に達する。   FIG. 9 is a cross-sectional view of an optical disk in which a metal reflection film is formed on a substrate on which pits are formed, and a resin layer is further formed on the metal reflection film. As shown in FIG. 9, when the metal reflective film 2 is formed on the substrate 1 on which the pits 12 are formed and the resin layer 3 is further formed on the metal reflective film 2, the metal reflective film 2 formed on the slope portion 4 Since the film thickness is thinner than the film thickness of the metal reflective film 2 formed on the pit bottom 5 and the flat plate part 6, heat conduction to the surroundings is reduced. For this reason, the smaller the track pitch of the pit row and the larger the area of the slope portion 4, the greater the heat conduction to the surroundings. Further, since the unit volume of the metal reflection film 2 is smaller in the slope portion 4 than in other places, the heat capacity until reaching the melting point is reduced, and the melting point is reached with low irradiation power.

上記の知見に基づき、ピット列を種々のトラックピッチで形成した基板上にAgPdCu合金からなる膜厚50nmの金属反射膜を形成した光ディスクを用意し、BCAパターンを記録した。図10は、AgPdCu合金からなる50nmの金属反射膜を有する光ディスクに形成されたピット列のトラックピッチに対するBCA記録パワーのデフォーカスマージンの測定結果を示す図であり、その横軸がピット列のトラックピッチ(μm)であり、縦軸がデフォーカスマージン(%)である。   Based on the above knowledge, an optical disk was prepared in which a metal reflective film made of AgPdCu alloy and having a thickness of 50 nm was formed on a substrate on which pit rows were formed at various track pitches, and a BCA pattern was recorded. FIG. 10 is a diagram showing the measurement result of the defocus margin of the BCA recording power with respect to the track pitch of the pit row formed on the optical disc having a 50 nm metal reflection film made of an AgPdCu alloy, and the horizontal axis is the track of the pit row. The pitch (μm), and the vertical axis represents the defocus margin (%).

図10に示すように、0.54μm以下のトラックピッチでピット列を形成した領域では、BCAパターンを記録することができ、媒体識別情報を再生することはできたが、0.54μmを超えるトラックピッチでピット列を形成した領域では、デフォーカスマージンを確保することができなかった。ここで、BCAパターンが記録できたという判断は、作成した光ディスクを評価機にセットして再生し、BCA領域に記録された媒体識別情報が正確に再生可能か否かを基準に行った。評価機には、再生用の光ビームの波長λが405nm、対物レンズの開口数NAが0.85の再生装置を用いた。   As shown in FIG. 10, in the area where the pit row was formed with a track pitch of 0.54 μm or less, the BCA pattern could be recorded and the medium identification information could be reproduced, but the track exceeding 0.54 μm A defocus margin could not be secured in the area where the pit rows were formed at the pitch. Here, the determination that the BCA pattern could be recorded was made based on whether or not the medium identification information recorded in the BCA area can be accurately reproduced by setting the created optical disk on the evaluator and reproducing it. As the evaluation machine, a reproducing apparatus having a reproducing light beam wavelength λ of 405 nm and an objective lens numerical aperture NA of 0.85 was used.

ここで、光ディスクの量産性を考慮した場合、金属反射膜の膜厚のバラツキ、BCA記録パワーの変動等が考えられるため、充分なデフォーカスマージンは20%以上必要である。図10から、20%以上のデフォーカスマージンが得られるトラックピッチは、0.24μm以上0.45μm以下であることがわかった。このように、BCA領域に記録したピット列のトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下の範囲で充分なデフォーカスマージンを確保することができ、媒体識別情報が記録可能である理由は以下のように推定される。   Here, when considering the mass productivity of the optical disk, the thickness of the metal reflection film may vary, the BCA recording power may vary, and so on. From FIG. 10, it was found that the track pitch at which a defocus margin of 20% or more is obtained is 0.24 μm or more and 0.45 μm or less. As described above, a sufficient defocus margin can be ensured when the track pitch of the pit row recorded in the BCA area is 0.24 μm or more and 0.45 μm or less, and the reason why the medium identification information can be recorded is as follows. Is estimated as follows.

すなわち、BCA領域に記録したピット列のトラックピッチが0.45μmを超える場合は、単位面積に占めるピット数が少ないため、ピットの斜面部の面積も小さくなり、熱伝導の遮断が充分に行われない。このため、デフォーカスによって金属反射膜に吸収される熱容量が変動すると、ノイズの小さなBCAパターンを記録できないからである。   That is, when the track pitch of the pit row recorded in the BCA area exceeds 0.45 μm, the number of pits occupying the unit area is small, so the area of the slope of the pit is also reduced, and the heat conduction is sufficiently cut off. Absent. For this reason, if the heat capacity absorbed by the metal reflective film due to defocusing varies, a BCA pattern with low noise cannot be recorded.

一方、トラックピッチが0.24μmより狭い場合、ピットとピットとが近づきすぎ、ピット間のランド部分の形成が不充分となり、ピットの斜面部の角度が小さくなる。このため、ピットの斜面部にも金属反射膜が形成されやすくなり、ピットの形成による熱伝導の遮断効果が小さくなるからである。なお、図10では、トラックピッチが0.22μmまでBCAパターンを記録及び再生することができたが、0.22μmより狭いトラックピッチでは、BCAパターンを記録することができなかったため、図10に示した0.22μm以下の点線は予想線である。   On the other hand, when the track pitch is narrower than 0.24 μm, the pits are too close to each other, the land portion between the pits is not sufficiently formed, and the angle of the slope portion of the pit is reduced. For this reason, it is easy to form a metal reflective film also on the slope portion of the pit, and the heat conduction blocking effect due to the formation of the pit is reduced. In FIG. 10, the BCA pattern could be recorded and reproduced up to a track pitch of 0.22 μm, but the BCA pattern could not be recorded at a track pitch narrower than 0.22 μm. A dotted line of 0.22 μm or less is an expected line.

また、図10ではAgPdCu合金からなる膜厚50nmの金属反射膜が形成された光ディスクにおけるデフォーカスマージンのトラックピッチ依存性を示したが、良好なジッタ値が得られる光ディスクではAg又はAg合金からなる金属反射膜の膜厚が25nm以上70nm以下であれば、BCA領域に記録されたピット列のトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下の範囲で、上記と同程度のデフォーカスマージンを得ることができた。   FIG. 10 shows the track pitch dependence of the defocus margin in an optical disc on which a 50 nm-thick metal reflective film made of an AgPdCu alloy is formed. However, an optical disc that can obtain a good jitter value is made of Ag or an Ag alloy. When the thickness of the metal reflective film is 25 nm or more and 70 nm or less, a defocus margin similar to the above can be obtained in the range where the track pitch of the pit row recorded in the BCA region is 0.24 μm or more and 0.45 μm or less. I was able to.

同様に、ピット列のかわりに、案内溝を形成した光ディスクでも上記と同様の実験を行ったが、案内溝の場合でも案内溝の斜面部に金属反射膜が形成されにくい傾向はピット列と同様であるため、BCA領域に記録された案内溝のトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下の範囲で、上記と同程度のデフォーカスマージンを得ることができた。   Similarly, an experiment similar to that described above was performed on an optical disc in which a guide groove was formed instead of a pit row. However, even in the case of a guide groove, the tendency that a metal reflection film is difficult to be formed on the slope portion of the guide groove is the same as that in the pit row. Therefore, a defocus margin similar to the above could be obtained when the track pitch of the guide groove recorded in the BCA area was in the range of 0.24 μm to 0.45 μm.

したがって、良好なジッタ値が得られる光ディスクではAg又はAg合金からなる金属反射膜の膜厚が25nm以上70nm以下の場合、BCA部に記録するピット列又は案内溝のトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下であれば、デフォーカスマージンを充分に確保することができた。   Therefore, in the optical disk that can obtain a good jitter value, when the film thickness of the metal reflection film made of Ag or Ag alloy is 25 nm or more and 70 nm or less, the track pitch of the pit row or guide groove recorded in the BCA portion is 0.24 μm or more and 0 If it is less than .45 μm, a sufficient defocus margin can be secured.

次に、金属反射膜としてAl99Cr1(wt%)からなる金属反射膜(以下、Al反射膜という)を用いて作成した光ディスクについて説明する。まず、膜厚30nmのAl反射膜を形成した光ディスクを用意し、上記の媒体識別情報記録装置を用いて、ピット列や案内溝を形成していない部分にBCAパターンの記録を試みた。この場合、Al反射膜を除去した部分を形成することができ、また、BCAパターンとして記録した媒体識別情報も再生することができた。しかしながら、Al反射膜の膜厚がDVD−ROMに用いられている膜厚(50〜70nm)よりも薄いため、充分なデフォーカスマージンを得ることができなかった。また、膜厚30nmのAl反射膜を形成した光ディスクにおいて、DVD−ROMのBCA領域に用いられているトラックピッチ0.74μmでピット列を形成した領域にBCAパターンを記録したが、上記と同様の結果であった。   Next, an optical disc produced using a metal reflective film (hereinafter referred to as an Al reflective film) made of Al99Cr1 (wt%) as the metal reflective film will be described. First, an optical disk on which an Al reflective film having a thickness of 30 nm was formed was prepared, and recording of a BCA pattern was attempted on a portion where no pit row or guide groove was formed using the above-described medium identification information recording apparatus. In this case, a portion from which the Al reflective film was removed could be formed, and the medium identification information recorded as a BCA pattern could also be reproduced. However, since the film thickness of the Al reflective film is thinner than the film thickness (50 to 70 nm) used for DVD-ROM, a sufficient defocus margin cannot be obtained. In addition, in the optical disk on which an Al reflective film having a film thickness of 30 nm was formed, a BCA pattern was recorded in a region where a pit row was formed with a track pitch of 0.74 μm used in the BCA region of a DVD-ROM. It was a result.

このため、ピット列を種々のトラックピッチで形成した基板上に膜厚30nmのAl反射膜を形成した光ディスクを用意し、BCAパターンを記録した。図11は、膜厚30nmのAl反射膜を有する光ディスクに形成されたピット列のトラックピッチに対するBCA記録パワーのデフォーカスマージンの測定結果を示す図であり、その横軸がピット列のトラックピッチ(μm)であり、縦軸がデフォーカスマージン(%)である。   For this reason, an optical disk in which an Al reflective film having a film thickness of 30 nm was formed on a substrate on which pit rows were formed at various track pitches was prepared, and a BCA pattern was recorded. FIG. 11 is a diagram showing the measurement result of the defocus margin of the BCA recording power with respect to the track pitch of the pit row formed on the optical disk having an Al reflective film with a film thickness of 30 nm, and the horizontal axis represents the track pitch of the pit row ( μm), and the vertical axis represents the defocus margin (%).

Al反射膜の場合でも、上記と同様にBCA記録時のデフォーカスマージンは20%以上必要であるため、図11から、20%以上のデフォーカスマージンが得られるトラックピッチは、0.24μm以上0.45μm以下であることがわかった。このように、DVD−ROMに比して薄い膜厚のAl反射膜を形成した光ディスクでも、BCA領域に記録したピットのトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下の範囲で充分なデフォーカスマージンを確保することができ、媒体識別情報が記録可能である理由は以下のように推定される。   Even in the case of the Al reflective film, the defocus margin at the time of BCA recording is required to be 20% or more in the same manner as described above. Therefore, the track pitch at which a defocus margin of 20% or more can be obtained is 0.24 μm or more from FIG. It was found to be less than 45 μm. Thus, even with an optical disk on which an Al reflective film having a thickness smaller than that of a DVD-ROM is formed, a sufficient defocus margin can be obtained when the track pitch of pits recorded in the BCA area is 0.24 μm or more and 0.45 μm or less. The reason why the medium identification information can be recorded is estimated as follows.

すなわち、BCA領域に記録したピット列のトラックピッチが0.45μmを超える場合は、Al反射膜の膜厚が薄いため、融点に達する熱容量が極めて小さくなり、BCAパターンのエッジ部分が良好に形成されず、BCA再生信号のノイズが高くなるからである。   That is, when the track pitch of the pit row recorded in the BCA area exceeds 0.45 μm, the heat capacity to reach the melting point becomes extremely small because the Al reflective film is thin, and the edge portion of the BCA pattern is formed well. This is because the noise of the BCA reproduction signal becomes high.

一方、0.45μm以下のトラックピッチでピット列を形成すると、トラックピッチが小さくなるにつれてBCAパターンのエッジ部分にピットが形成されている確率が高くなり、溶融したAl反射膜はピットが形成されている部分で流動が抑制される。このため、小さなトラックピッチでピットが形成されている領域の方がBCAパターンのノイズが小さくなる。この結果、0.45μm以下のトラックピッチでピット列を形成すると、充分なデフォーカスマージンを実現可能なBCAパターンを記録することができる。   On the other hand, when pit rows are formed with a track pitch of 0.45 μm or less, the probability that pits are formed at the edge portion of the BCA pattern increases as the track pitch decreases, and pits are formed in the molten Al reflective film. The flow is suppressed where it is. For this reason, the noise of the BCA pattern is smaller in a region where pits are formed with a small track pitch. As a result, when a pit row is formed with a track pitch of 0.45 μm or less, a BCA pattern capable of realizing a sufficient defocus margin can be recorded.

しかしながら、トラックピッチが0.24μmより狭くなると、形成されるピットの斜面の角度が小さくなり、Al反射膜の流動を妨げる力が弱まり、充分なデフォーカスマージンが得られなくなるからである。   However, if the track pitch is narrower than 0.24 μm, the angle of the slope of the formed pit is reduced, the force that hinders the flow of the Al reflecting film is weakened, and a sufficient defocus margin cannot be obtained.

したがって、0.24μm以上0.45μm以下のトラックピッチでピット列を基板上に形成することにより、膜厚の薄いAl反射膜でも熱的制御が容易になり、Al反射膜をほぼ完全に除去して良好なBCAパターンを記録することができた。   Therefore, by forming pit rows on the substrate with a track pitch of 0.24 μm or more and 0.45 μm or less, thermal control is easy even with a thin Al reflective film, and the Al reflective film is almost completely removed. And a good BCA pattern could be recorded.

なお、図11ではAl99Cr1(wt%)からなる膜厚30nmの金属反射膜が形成された光ディスクにおけるデフォーカスマージンのトラックピッチ依存性を示したが、良好なジッタ値が得られる光ディスクではAl又はAl合金からなる金属反射膜の膜厚が15nm以上40nm以下であれば、BCA領域に記録されたピット列のトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下の範囲で、上記と同程度のデフォーカスマージンを得ることができた。   FIG. 11 shows the track pitch dependence of the defocus margin in an optical disk on which a metal reflective film made of Al99Cr1 (wt%) having a thickness of 30 nm is formed. However, in an optical disk capable of obtaining a good jitter value, Al or Al If the film thickness of the metal reflective film made of an alloy is 15 nm or more and 40 nm or less, the defocus margin is the same as the above in the range where the track pitch of the pit row recorded in the BCA region is 0.24 μm or more and 0.45 μm or less. Could get.

同様に、ピット列のかわりに、案内溝を形成した光ディスクでも上記と同様の実験を行ったが、案内溝の場合でも同様の効果が生じるため、BCA領域に記録された案内溝のトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下の範囲では、同程度のデフォーカスマージンを得ることができた。   Similarly, an experiment similar to that described above was performed on an optical disk in which guide grooves were formed instead of pit rows. However, since the same effect occurs in the case of guide grooves, the track pitch of the guide grooves recorded in the BCA area is In the range of 0.24 μm to 0.45 μm, the same defocus margin could be obtained.

次に、情報記録層として複数の金属反射膜が積層されて形成された多層光学記録媒体である多層光ディスクについて説明する。例えば、ピット列を形成した厚さ1.1mmの第1のポリカーボネート基板上に、前述したマグネトロンスパッタリング装置によりAlからなる膜厚45nmの第1の金属反射膜を形成し、その上にピットを形成した厚さ15μmの第2のポリカーボネート基板を当該基板のピットを形成していない側が接するように貼り合わせる。この接着には、例えば、接着性の強い光硬化性樹脂等を用いることができる。さらに、上記のようにして張り合わされた第2のポリカーボネート基板上にAgPdCuからなる膜厚28nmの金属反射膜を形成し、その上に厚さ70μmの透明な樹脂層を接着させる。この接着には、例えば、感圧性接着シート等を用いることができる。   Next, a multilayer optical disk that is a multilayer optical recording medium formed by laminating a plurality of metal reflective films as an information recording layer will be described. For example, a 45 nm thick first metal reflective film made of Al is formed on the first polycarbonate substrate having a thickness of 1.1 mm on which a pit row is formed by the above-described magnetron sputtering apparatus, and pits are formed thereon. The second polycarbonate substrate having a thickness of 15 μm is bonded so that the side of the substrate on which the pits are not formed is in contact. For this adhesion, for example, a photo-curing resin having strong adhesion can be used. Further, a 28 nm-thick metal reflective film made of AgPdCu is formed on the second polycarbonate substrate bonded as described above, and a transparent resin layer having a thickness of 70 μm is adhered thereon. For this adhesion, for example, a pressure-sensitive adhesive sheet or the like can be used.

上記のようして作成された2層の光ディスクでも、BCA領域に記録されたピット列のトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下であれば、BCA記録時のフォーカスを合わせることにより2層のうちのどちらにもBCAパターンを記録することができ、上記と同程度のデフォーカスマージンを得ることができた。   Even in the two-layer optical disc produced as described above, if the track pitch of the pit row recorded in the BCA area is 0.24 μm or more and 0.45 μm or less, the two-layer optical disc is adjusted by focusing on the BCA recording. A BCA pattern could be recorded on either of them, and a defocus margin comparable to the above could be obtained.

なお、多層光ディスクの作成方法は、上記の例に特に限定されず、透明な樹脂層を貼り合わせる前に、複数の基板を形成することにより光ディスクを多層化してもよい。この場合、光ディスクが多層化されてもBCA記録時にフォーカスを合わせることによって、所望の層にBCAパターンを記録することができる。また、透明な樹脂層の貼り合わせ及びポリカーボネート基板の接着に、光硬化性樹脂及び感圧性接着シートに代えて、ドライフォトポリマー等の接着性を有し且つ透明な媒体を用いてもよく、又は、透明な樹脂層を貼り合わせることなく、感圧性接着シートのみ又は光硬化性樹脂のみで透明な樹脂層を形成してもよい。   The method for producing the multilayer optical disc is not particularly limited to the above example, and the optical disc may be multilayered by forming a plurality of substrates before the transparent resin layer is bonded. In this case, a BCA pattern can be recorded on a desired layer by focusing on the BCA recording even if the optical disk is multilayered. Further, instead of a photocurable resin and a pressure-sensitive adhesive sheet, a transparent medium having adhesiveness such as a dry photopolymer may be used for laminating a transparent resin layer and adhering a polycarbonate substrate, or Alternatively, the transparent resin layer may be formed with only the pressure-sensitive adhesive sheet or the photocurable resin without bonding the transparent resin layer.

上記のように、本多層光ディスクでは、複数の層を貼り合わせることにより記録密度を向上させることができるとともに、BCA領域に形成されたピット列又は案内溝のトラックピッチを0.24μm以上0.45μm以下に設定することにより、BCAパターンの記録時にレーザ光のフォーカスをピット列又は案内溝が形成された金属反射膜に焦点を合わせて適切なレーザパワーを加え、ノイズが低く且つ所望の幅のBCAパターンを記録することができた。   As described above, in this multilayer optical disc, the recording density can be improved by laminating a plurality of layers, and the track pitch of the pit rows or guide grooves formed in the BCA area is 0.24 μm or more and 0.45 μm. By setting as follows, the laser beam is focused at the time of recording the BCA pattern, and an appropriate laser power is applied by focusing on the metal reflecting film on which the pit row or the guide groove is formed. The pattern could be recorded.

なお、再生専用光ディスクでは、光ディスクの記録時間が短いほどコストを削減することができるため、上記の各例において、BCA領域のピット列又は案内溝と主情報領域のピット列とは、同時に形成されることが望ましい。また、BCA領域のピット列又は案内溝のトラックピッチと主情報領域のピット列のトラックピッチが大きく異なっていると、原盤製造時のディスク回転数を不連続に大きく変化させたり、また、主情報領域とBCA領域とが隣接しているため、できる限り短時間でディスク回転数を所望の回転数に制御しなければならないので、線速度が常に一定となるように、主情報領域のピット列のトラックピッチとBCA領域のピット列又は案内溝のトラックピッチは等しいことが好ましい。   In the read-only optical disc, the cost can be reduced as the recording time of the optical disc is shorter. Therefore, in each of the above examples, the pit row or guide groove in the BCA area and the pit row in the main information area are formed simultaneously. It is desirable. In addition, if the track pitch of the pit row or guide groove in the BCA area and the track pitch of the pit row in the main information area are greatly different, the disc rotation speed at the time of manufacturing the master disc can be changed discontinuously and greatly. Since the area and the BCA area are adjacent to each other, the rotational speed of the disc must be controlled to the desired rotational speed in as short a time as possible, so that the linear velocity is always constant, It is preferable that the track pitch and the track pitch of the pit row or guide groove in the BCA area are equal.

本発明による光記録媒体は、DVD再生専用光ディスクより高密度にデータを記録することができるとともに、従来の媒体識別情報記録装置を用いて充分なデフォーカスマージンを確保可能な媒体識別情報を記録することができるので、情報の再生に用いられる円盤状の光ディスクとして有用である。   The optical recording medium according to the present invention is capable of recording data at a higher density than a DVD read-only optical disc, and records medium identification information capable of ensuring a sufficient defocus margin using a conventional medium identification information recording apparatus. Therefore, it is useful as a disk-shaped optical disk used for information reproduction.

1 基板
2 金属反射膜
3 樹脂層
4 斜面部
5 ピット底部
6 平板部
11 最短ピット
12 長ピット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Metal reflecting film 3 Resin layer 4 Slope part 5 Pit bottom part 6 Flat plate part 11 Shortest pit 12 Long pit

Claims (3)

基板と、前記基板上に形成された反射膜とを有し、前記反射膜に対して波長がおよそ405nmの光ビームを照射することにより情報を再生する光記録媒体であって、
主データとしてピット列が形成された主情報領域と、
前記反射膜をレーザにより部分的に除去して、半径方向に延伸するバーコード状パターンを複数個形成することにより、光記録媒体を個別に識別するための媒体識別情報が記録された副情報領域と、を有し、
前記副情報領域において前記基板上にピット列又は案内溝が形成され、前記ピット列又は案内溝のトラックピッチが0.24μm以上0.45μm以下であり、
前記主情報領域に形成されたピット列のトラックピッチが0.24μm以上0.43μm以下であることを特徴とする光記録媒体。
An optical recording medium having a substrate and a reflective film formed on the substrate, and reproducing information by irradiating the reflective film with a light beam having a wavelength of about 405 nm,
A main information area in which a pit row is formed as main data;
Sub-information area in which medium identification information for individually identifying optical recording media is recorded by partially removing the reflective film with a laser to form a plurality of barcode-shaped patterns extending in the radial direction And having
In the sub information area, pit rows or guide grooves are formed on the substrate, and a track pitch of the pit rows or guide grooves is 0.24 μm or more and 0.45 μm or less,
An optical recording medium characterized in that a track pitch of a pit row formed in the main information area is 0.24 μm or more and 0.43 μm or less.
請求項1に記載の光記録媒体を再生する情報再生方法であって、
前記副情報領域に波長405nmの光ビームを照射し、前記光記録媒体の媒体識別情報を再生し、
前記主情報領域に前記光ビームを照射して情報を再生することを特徴とする情報再生方法。
An information reproducing method for reproducing the optical recording medium according to claim 1,
Irradiating the sub-information area with a light beam having a wavelength of 405 nm to reproduce the medium identification information of the optical recording medium;
An information reproducing method, wherein information is reproduced by irradiating the main information area with the light beam.
請求項2に記載の情報再生方法を行う情報再生装置、及び前記情報再生装置に前記情報再生方法を実施させるコンピュータプログラム、及び前記情報再生装置を具備した光情報システム。   An information reproducing apparatus that performs the information reproducing method according to claim 2, a computer program that causes the information reproducing apparatus to perform the information reproducing method, and an optical information system that includes the information reproducing apparatus.
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