(57)【要約】本発明は、データトラックを含む光記録キャリアに関し、データトラックは、複数の異なる長さのマーク及びスペースの系列を含む。マーク及びスペースは、データをエンコードするシンボルを形成する。それぞれのシンボルの長さは、標準のビット長の整数倍の長さとオフセットを含む。それぞれのシンボルのオフセットは、シンボルの公称の長さ、及び近傍のシンボルの公称の長さに従って変動する。
2007515036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取られるべきデータを記憶するリリーフ構造を含むデータストレージレイヤを有する記録キャリアであって、
前記リリーフ構造は、読み取り専用であるデータをエンコードするデータトラックを有し、
前記データトラックは、標準のビット長の整数の倍数に対応する公称の長さを有するシンボルであって、前記データトラックに沿って規則的に配置され、前記標準のビット長により分離される基準ポイントのセットに従って位置されるエッジを有するシンボルの系列を有し、
前記データトラックは、第一のエッジを含み、前記第一のエッジは、前記基準ポイントの１つに関して前記データトラックに沿って第一のオフセットだけシフトされ、
前記データトラックは、第二のエッジを含み、前記第二のエッジは、前記基準ポイントの別のポイントに関して前記データトラックに沿って第二のオフセットだけシフトされ、
前記第二のオフセットの大きさは、前記第一のオフセットの大きさとは異なる、
ことを特徴とする記録キャリア。
【請求項２】
前記データトラックは、シンボルのエッジの間の途中でセンターポイントを有するシンボルを有し、前記センターポイントは、前記データトラックに沿って、前記基準ポイントのうちの２つの間の途中の基準のセンターポイントに関してオフセットだけシフトされる、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項３】
前記データトラックは、第一のシンボルと第二のシンボルとを含み、
前記第一のシンボルは、第一の公称の長さを有し、前記第一の公称の長さは、前記標準のビット長の第一の整数倍のビット長に対応し、
前記第二のシンボルは、第二の公称の長さを有し、前記第二の公称の長さは、前記標準のビット長の第二の異なる整数倍のビット長に対応し、
前記第一のシンボルは、前記第一のエッジを含み、前記第二のシンボルは、前記第二のエッジを含む、
請求項１又は２記載の記録キャリア。
【請求項４】
前記第二のシンボルは、前記基準のポイントのうちの１つに関して第三のオフセットだけシフトされる第三のエッジを有する、
請求項３記載の記録キャリア。
【請求項５】
前記第二のオフセットの大きさは、前記第三のオフセットの大きさとは異なる、
請求項４記載の記録キャリア。
【請求項６】
前記データトラックは、前記第二のシンボルと同じ公称の長さを有する第三のシンボルを有し、
前記第三のシンボルは、第四のエッジを有し、前記第四のエッジは、前記基準ポイントのうちの１つに関して第四のオフセットだけシフトされ、前記第四のオフセットは、前記第二のオフセットの大きさとは異なる、
請求項３乃至５のいずれか記載の記録キャリア。
【請求項７】
前記第二のシンボルは、前記第二のエッジにより前記第四のシンボルから分離され、前記第三のシンボルは、前記第四のエッジにより第五のシンボルから分離され、前記第四のシンボルと第五のシンボルは、異なる公称の長さを有する、
請求項６記載の記録キャリア。
【請求項８】
前記第二の整数の倍数は３である、
請求項３乃至７のいずれか記載の記録キャリア。
【請求項９】
前記第二のオフセットの大きさは、前記標準のビット長の５％と１５％の間である、
請求項１乃至８のいずれか記載の記録キャリア。
【請求項１０】
請求項７と共に読取られたとき、前記第四のシンボルは２の公称の長さを有する、
請求項８又は９記載の記録キャリア。
【請求項１１】
データストレージレイヤを含む記録キャリアを製造する方法であって、
当該方法は、デジタルデータを表面に書き込むステップを含み、
前記書き込むステップは、標準のビット長の整数倍のビット長に対応する公称の長さを有するシンボルの系列を含むデータトラックを形成するステップを含み、
前記シンボルは、前記データトラックに沿って規則的に配置され、標準のビット長により分離される基準ポイントのセットに従って位置されるエッジを有し、
前記シンボル系列は第一のエッジを含み、前記第一のエッジは、前記基準ポイントのうちの１つに関して前記データトラックに沿って第一のオフセットだけシフトされ、
前記データトラックは第二のエッジを含み、前記第二のエッジは、前記基準ポイントの別のポイントに関して前記データトラックに沿って第二のオフセットだけシフトされ、
前記第二のオフセットの大きさは、前記第一のオフセットの大きさとは異なる、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記第一のオフセットと前記第二のオフセットは、ルックアップテーブルを参照して決定される、
請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録キャリアの分野に関し、より詳細には、本発明は、読取り専用であるデータの少なくとも１部を有する光記録キャリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録キャリアは、ユビキタスである。毎年、コンパクトディク（ＣＤ）及びデジタルバーサティルディスク（ＤＶＤ）データストレージメディアの形式での数百万の光記録キャリアが世界中で販売されている。光記録キャリアは、軽量、小型、高いデータ容量、忠実度、記憶の容易さ、及び耐久性を組み合わせる。光記録キャリアは、これまで映画、音楽及びデータをエンコードするメディアの支配的な形式である。近年の革新は、Ｂｌｕ−ＲａｙTMＤｉｓｃ（ＢＤ）規格として知られる光記録キャリアの新たなフォーマットの開発である。
【０００３】
光記録キャリアは、読取り専用（読取り専用であるが、書換え可能ではない）、記録可能（一度だけ書換え可能）及び再書換え可能（書き込み、消去可能、再書込み可能）を含めて幾つかのカテゴリのうちの１つに含まれる。光記録キャリアは光ディスクであるとき、上述したタイプの光記録キャリアのそれぞれは、ディスクにおけるデータストレージレイヤにおける少なくとも１つのトラックをつくる製造プロセスを受ける。それぞれのタイプのディスクについて、データは、ディスクのタイプに依存してデータが配置されるやり方でトラックに配置される。
【０００４】
リードオンリ光ディスクは、典型的にリリーフ構造の形式でデータを保持する。データトラックは、互いに関して不規則に配置される複数のマークを有する。マークは、ディスクにおける介入ランドに対するディスクにおける異なる深さの領域を構成するので、マーク及びスペースは、ディスクのデータストレージレイヤにおけるリリーフ構造を形成する。マーク及びスペースの長さは、シンボルと集合的に呼ばれ、デジタルデータをエンコードする。読み取り専用の光ディスクは、「スタンパ」又は「マスタ」と呼ばれるモールドを使用したモールドプロセスにより典型的に形成される。スタンパの製造は、マスタリングプロセスと呼ばれ、以下に更に詳細に記載される。
【０００５】
ひとたびスタンパが製造されると、たとえばポリカーボネートからなる基板レイヤは、それから製造される。光ディスクの情報は、反射型コーティングを有するポリカーボネートレイヤのトップにモールドされるシンボル（マーク及びスペース）の系列としてエンコードされる。読み取り専用のディスクのシンボルの長さは、ユニットレングスの整数倍、標準のビット長である。整数は、いわゆるマークの「公称の長さ」に対応する。シンボルの公称の長さ３は、シンボルが標準のビット長の長さの３倍であることを示している。マーク及びスペースの長さを決定するために使用される整数は、ｄ＋１とｋ＋１の間の値を取ることができる。ＢｌｕｅＲａｙＤｉｓｃ（ＢＤ）規格のケースでは、ｄ＝１及びｋ＝７である。
【０００６】
ＣＤのケースでは、それぞれのマークは、５００ｎｍの幅で約１２５ナノメートルの深さであり、整数の長さに依存して８５０ｎｍから３．１１３μｍの長さに変化する。トラックの間隔は１．５μｍである。ＢＤのケースでは、マークは、非常に小さく、整数の深さに依存して、約１４０ｎｍの幅、約６３ｎｍの深さ、及び１５０ｎｍから６００ｎｍに変化する長さを有する。
【０００７】
全ての光ディスクは、ディスクにレーザビームを狙い、反射されたレーザビームをモニタすることで読取られる。半導体レーザからの光は、トランスペアレントレイヤを通して光り、反射型のデータストレージレイヤにより反射された光がモニタされる。レーザからの光は、反射型のデータストレージレイヤにスポットを形成する。光ビームは、ＣＤディスクのケースでディスクの比較的厚い基板レイヤを通して、ＢＤディスクのケースでディスクの比較的厚いカバーレイヤを通して光る。マークがないデータレイヤの領域は「ランド」として知られており、マークは「ピット」と呼ばれる場合がある。
【０００８】
「ランド」領域に衝突する光は、正常に反射され、フォトダイオードにより検出される。マークに衝突する光は、しかし、バンプを囲むランドから反射する光との破壊的な干渉を受ける。これは、それぞれのマークの深さが（ビームがフォーカスされるトランスペアレントレイヤにおける）レーザ光の波長の４分の１であり、マークから反射される光の位相に対してランドから反射する光における位相が半波長の位相差となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、光記録キャリアから読取られたデータの品質及び忠実度を改善し、入力データと出力データ（製造の間にディスクにスタンプされるデータと光スキャニングにより読取られるデータ）との間の変動を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１態様によれば、光記録キャリアが提供され、光記録キャリアは、読取られるべきデータを記憶するリリーフ構造“relief structure”を含むデータストレージレイヤを有し、リリーフ構造は、読み取り専用であるデータをエンコードするデータトラックを有し、データトラックは、標準のビット長の整数倍に対応する公称の長さ“nominal length”を有するシンボル系列、データトラックに沿って規則的に配置され、標準のビット長により分離される基準ポイントのセットに従って位置合わせされるエッジを有するシンボルを有する。データトラックは第一のかかるエッジを含み、第一のエッジは、かかる基準ポイントの１つに関してデータトラックに沿って第一のオフセットだけシフトされ、データトラックは第二のかかるエッジを含み、第二のエッジは、かかる基準ポイントの別のポイントに関してデータトラックに沿って第二のオフセットだけシフトされ、第二のオフセットの大きさは、第一のオフセットの大きさとは異なる。
【００１１】
先に記載されたように、光記録キャリアのデータストレージレイヤにおけるマーク及びスペースは、それらの長さに従ってデータをエンコードする。光記録キャリアからの読取り信号が分析されたとき、読取り信号から導出されたような、シンボルの長さから計算された出力値は、マーク又はスペースの公称の長さにより表されるマーク又はスペースの意図される入力値に常に等しくない。たとえばディスクにスタンプされるマークが公称の整数値４と正確に相関する長さであるとしても、４の公称の長さのマークは、長さ３．８又は長さ４．２のマークとして読取られる場合がある。特に、公称値３をもつマーク及びスペースは、余りに長すぎるとして読取られることがある（公称値３のマーク及びスペースは３を超える出力値を与える）。これらは、システマチックな読取りビット長のエラーであり、これによりディスクからの出力信号を意図される信号と異ならせ、出力信号の品質を低下させる。
【００１２】
変動するオフセットをシンボルのエッジの位置合わせに組み込むことで、読取りビット長のエラーの問題に対するソリューションが提供される。オフセットは、キャリアのシンボルの物理的な位置及び長さを変え、マークとスペースの間の境界をシフトする。本発明の実施の形態に係るオフセットが組み込まれたとき、システマチックな読取りエラーが補償され、既存の読取装置を変更する必要なしに、読取りデータ品質及び忠実度が改善される。キャリアのリリーフ構造におけるシンボルの物理的な長さを変えることで、読取りエラーレートを大幅に低減することができる。シンボルの１つは、その公称の長さに沿って中間のセンターポイントを有し、センターポイントは、規則的に配置された基準ポイントに関してオフセットだけシフトされる。このように、シンボルは、そのエッジ及びそのセンターの両者の観点でシフトされる（すなわち全体としてシンボルを移動する）場合がある。
【００１３】
好ましくは、データトラックは、第一のシンボルと第二のシンボルを含み、第一のシンボルは第一の公称の長さを有し、第一の公称の長さは標準のビット長の第一の整数倍のビット長に対応し、第二のシンボルは第二の公称の長さを有し、第二の公称の長さは、第二の異なる標準のビット長の整数倍のビット長に対応し、第一のシンボルは第一のエッジを含み、第二のシンボルは第二のエッジを含む。
【００１４】
第一のシンボルは、標準のビット長により定義された位置に関して第三のオフセットだけシフトされる第三のエッジを有する場合がある。両方又はいずれかのシンボルのエッジは、読取りデータ品質を改善するためにオフセットだけシフトされる場合がある。オフセットは同じであるか、異なる場合がある。
【００１５】
２つのシンボルは同じ公称の長さからなる場合があるが、２つのシンボルのオフセットは異なる場合がある。オフセットは、シンボルの公称の長さと別の近傍のシンボルの公称の長さの両者に従って計算される場合がある。したがって、系列が第二のシンボルと同じ公称の長さを有する第三のシンボルを含む場合、第三のシンボルは、第四のオフセットによりシフトされるエッジを有し、第四のオフセットは、第二のオフセットに異なる場合がある。
【００１６】
系列は、第二のシンボルが１以上の更に予め決定されたシンボルに隣接してシステマチックに提供されるように構成される場合があり、第三のシンボルは、１以上の異なる更なる予め決定されたシンボルに隣接してシステマチックに提供される。ある系列では、所定のシステマチックなシンボルの公称の長さのパターンが存在する場合があり、所与の公称の長さのシンボルは、他の公称の長さのシンボルよりも頻繁に現れる場合がある。シンボルのエッジは、エッジに隣接する１以上のシンボルの公称の長さに依存した値でオフセットされる場合がある。所定の公称の長さのシンボルは、特に、所定の異なる公称の長さのシンボルが後続するか又は先行するときに、他よりもエラーを読取る傾向があることが分かっている。たとえば、エッジは、特に公称の長さ２のシンボルが後続するか又は先行されるときに、公称の長さ３のシンボルについて標準ビットの５％と１５％の間の大きさを有するオフセットによりシフトされる場合がある。
【００１７】
本発明の更なる態様によれば、データストレージレイヤを有する光記録キャリアを製造する方法が提供される。本方法は、デジタルデータを表面に書き込むステップを含み、この空きこむステップは、標準のビット長の整数倍に対応する公称の長さを有するシンボル系列を含むデータトラックを形成するステップを含み、シンボルは、データトラックに沿って規則的に配置され、標準のビット長により分離される基準ポイントのセットに従って位置合わせされるエッジを有する。シンボル系列は、第一のかかるエッジを含み、第一のエッジは、かかる基準ポイントの１つに関してデータトラックに沿って第一のオフセットだけシフトされ、データトラックは、第二のかかるエッジを含み、第二のエッジは、基準ポイントの別に関して第二のオフセットだけデータトラックに沿ってシフトされ、第二のオフセットの大きさは、第一のオフセットの大きさとは異なる。
【００１８】
本発明の態様に係る方法は、スタンパの製造を提供する。次いで、このスタンパは、本発明の実施の形態に係るシンボルの系列を含む光キャリアを生成するために使用される場合があり、シンボル系列におけるオフセットは、先に記載された読取り品質における改善を提供する。実施の形態では、ルックアップテーブルを参照してオフセットが決定され、オフセット計算のプロセスを容易にする。テーブルは、それぞれオフセットについて１以上の公称の長さを考慮する場合がある。  
本発明の更なる特徴及び利点は、添付図面を参照して行われる、例示のみにより与えられる本発明の好適な実施の形態の以下の記載から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係るディス形式での光記録キャリアが動作するように構成される光スキャニング装置の概念図を示している。光スキャニング装置は、たとえば半導体レーザといった発散する放射線ビーム７を放出する放射源６を有している。ビームスプリッタ８は、たとえば半透明なプレートであって、対物レンズ１０に向けて発散するビーム７を送出するために構成される。レンズシステムは、光軸１３に沿って構成されるコリメータレンズ９及び対物レンズ１０を含む。
【００２０】
コリメータレンズ９は、放射源６から放出された発散するビーム７を実質的に平行にされたビーム１５に変換するために構成される。対物レンズ１０は、入力される平行にされた放射線ビーム１５を集束するビーム１４に変換するために構成され、この収束するビーム１４は、選択された開口数（ＮＡ）を有し、光ディスク１のレイヤのスポット１８に到達する（以下に更に詳細に記載される、特にデータストレージレイヤ３）。検出システム１６及び第二のコリメータレンズ１９は、ビームスプリッタ８と共に、主要な情報信号、並びにフォーカス及びトラッキングエラー信号を検出するために提供され、対物レンズ１０の軸方向及び半径方向の位置を機械的に調節するために使用される。
【００２１】
光ディスク１は、１つのデータストレージレイヤ（いわゆる「シングルレイヤ」ディスク）又は複数のデータストレージレイヤ（いわゆる「マルチレイヤ」ディスク）を有する場合がある。シングルレイヤディスク１の実施の形態は、図２ａ及び図２ｂに更に詳細に示されている。図２ａは、ＢＤ規格に準拠する読み取り専用のディスク（ここではＢＤ−ＲＯとも呼ばれる）の形式で、本発明の実施の形態に係る光記録キャリアを示している。ディスク１は、クランプ領域２４により囲まれる開口２２を有し、この開口は、ディスクを回転させるためのメカニズム（図示せず）にフィットされる。エントランスフェース５が示される。（図２ｂに示される）データストレージレイヤにおけるシンボルの螺旋トラックは、リードインエリア２６で始まり、リードアウトエリア２８でディスク１のエッジの近くで終わる。
【００２２】
ディスク１は、図２ｂで更に詳細に示される、断面における多数のレイヤからなる。光ディスク１は、トランスペアレントなレイヤ２を有し、このレイヤは、一方の側でディスクのエントランスフェース５を有し、他方の側で少なくとも１つのデータストレージレイヤ３を有する。トランスペアレントレイヤ２は、発散するビーム１４が通過するために屈折性のキャリアを本質的に与える。データストレージレイヤは、支持基板４に構成される。データストレージレイヤ３は、トランスペアレントレイヤに面して離れて、その上部フェーズに反射型のレイヤを含んでおり、リリーフ構造を形成している。リリーフ構造は、マーク及びスペースの系列からなるデータトラックを含む。リリーフ構造は、以下に更に詳細に記載される、マスタリングプロセスの間にデータストレージレイヤで形成される。
【００２３】
マルチレイヤディスクのケースでは、２以上のデータストレージレイヤは、第一のトランスペアレントレイヤの後ろに配置され、データストレージレイヤは、更なるトランスペアレントレイヤにより別のデータストレージレイヤから分離される。それぞれのデータストレージレイヤは、エントランスフェース５に関してディスクで異なる深さで位置される。
【００２４】
図３ａ及び図３ｂは、ディスク１のデータストレージレイヤ３におけるリリーフ構造の一部を形成するいわゆる「スタジアム」形状のマーク２０を示している。マークは、「マスタ」から形成されるスタンパとして知られる表面にレイヤをスタンプすることで、光記録キャリア１のデータストレージレイヤ３で形成される（このプロセスは、以下にさらに詳細に記載される）。
【００２５】
図３ａは、マークの平面図を示している。マークは、データストレージレイヤの表面における高さプロファイルを形成する。製造時にディスクに物理的にスタンプされる、マーク２０の物理的な長さ（ｌ）は、そのリーディングエッジとトレイリングエッジとの間（ポイントｘからポイントｙまで）でマークのセンターライン２１に沿って測定される。全体の長さｌは、２つのキャップｅｗm／２と中央部分ｌ−ｅｗmを含む。マーク２０の長さｌは、標準のビット長の公称の値に対応する整数倍のビット長を有し、更に、（ゼロである場合がある）オフセットを含む場合がある。
【００２６】
標準的なビット長は、記録キャリアのデータのベースユニットであり、記録キャリアのタイプに依存する。約２５ギガバイトの容量をもつＢＤ−ＲＯのケースでは、標準的なビット長は７５ｎｍである。マークとスペースの公称の長さは、ｄ＋１とｋ＋１との間の値を取ることができ、この場合ｄ＝１及びｋ＝７である。したがって、ＢＤ−ＲＯのマーク及びスペースについて利用可能な整数は、２，３，４，５，６，７及び８である。ＢＤ−ＲＯＭでの全てのマークの幅、深さ及び壁の角度（ｗm，ｈm，γm）は、実質的に同じであり、マークの長さに情報は埋め込まれる。図３ｂは、マークの深さｈm及び壁の角度γmを例示する、マーク２０を断面で示している。図１、図２ａ及び図２ｂに示されるディスク１のデータストレージレイヤ３は、一定の距離により分離されるデータトラックで、マーク２０のような複数のマークを含む。
【００２７】
マーク間の間隔は、マークと同じやり方で公称の長さによりデータをエンコードする。スペースの長さは、系列における最後のマークのトレイリングエッジから次のリーディングエッジまで、マークと同じセンターラインに沿って測定される。
【００２８】
図４は、公知の光記録キャリアのシミュレートされた読取りパーセンテージエラーを示すグラフである。データは、複数のシンボルによりＢＤ−ＲＯからのシミュレートされた読取りの統計的な分析から導出される。シミュレーションにおけるＢＤ−ＲＯシンボルの長さは、実際の従来のＢＤ−ＲＯのデータストレージレイヤにおけるシンボルと同じ周波数及び分布を有する。ｙ軸での読取りパーセンテージエラーは、それぞれのシンボルのビット長に対してプロットされる。マーク及びスペースは、図示されるように個別のラインにプロットされる。マーク及びスペースは、多くともビット長でのパーセンテージエラーの大まかに類似のパターンを共に受け易い。読取りシンボル長における不正確さは、シンボルの意図された値がディスクからの出力の一部を形成しないので、データ品質の損失を招く。
【００２９】
パーセンテージエラーは、全てのシンボルについて公称の長さに比較して、平均ビットの読取り長における変化から導出される。パーセンテージの変位は、標準のビット長のパーセンテージである。公称の長さ２のシンボルは、標準のビット長の２％として余りに短く平均で読み出され、マークは４％で余りに短く、スペースは平均で正確に読み出される（０％の平均スペースエラー）。対照的に、ビット長３のシンボルは、平均で、１０％と２０％の間で余りに長く、スペースは、１０％を超えて余りに長く、マークは１２％で余りに長い。公称の長さ４のシンボルは、読取り時に６％前後で余りに短い。５以上の公称の長さで、スペース及びマークは、異なるパーセンテージエラーを示すが、類似のパターンに従う。この特定のエラーパターンは、ＢＤ−ＲＯのシンボルパラメータの特性である。他の光記録キャリアは、読取りパーセンテージエラーの異なるパターンを有する。
【００３０】
図５ａ及び図５ｂは、公称のシンボルのビット値から読取りデータにおける変位を例示する公知のＢＤ−ＲＯから測定された読取りデータを示すヒストグラムである。垂直軸は、読取られたシンボルの数を表し、水平軸は、読取られたシンボルのビット長を表す。破線は、整数のビット値に対応するｘ軸でのポイントを表す。
【００３１】
図５ａは、スペースのヒストグラムを示す。２のビット長に対応する水平軸でのポイントの前後で、広い周波数の分布３０が存在し、したがって公称の長さ２のスペースの読取り長における著しい変動が存在することがわかる。分布３０のピークは、読取りビット長２を示す破線にセンタリングされ、分布３０は僅かに右に曲がり、小さいが理解できる量のスペースが２．５前後及び２．５以上のビット長を有するとして読取られる。これは、２の公称の長さのスペースは、読取られたときに長さの点で著しく変動することを示す。したがって、公称の長さ２のシンボルの高周波を含むデータセットにおけるかなりの量のエラーが存在する。
【００３２】
周波数の分布３２のピークは、ビット長３の右に僅かにセンタリングされ、これは、公称の長さ３のスペースが僅かに余りに長いとして一般に読取られることを示す。しかし、分布３２の幅は、分布３０の幅よりも狭く、公称の長さ３のスペースは読取りビット長において３から値の点で変動する可能性が低いことを示す。また、高いビット長での識別できるパターンが存在する。分布３４，３６及び３８は、公称の長さ４，６，６又は７のスペースは、僅かに余りに短いとして通常は読取られることを示す。分布４２は、データの不足による読取りエラーのパターンを明確に示していない。
【００３３】
類似のパターンは、図５ｂに示されるマーク読取り周波数のヒストグラムから認識される場合がある。分布５０は、２の読み出し長でピークに達するが、非常に幅が広く、テイル部分が１．５と２．５の前後であり、公称の長さ２のマーク及びスペースの読取りデータにおける類似の変動を示している。図５ｂにおける他の分布は、分布５０と同様に広く、長さにつれてのマークの周波数における類似の減少を見ることができる。分布３２と同様に、分布５２は、３のビット長の右に僅かにセンタリングされ、３の公称の長さのマークのビット長を増加するための読み取りにおける傾向を示している。分布５４，５６，５８，６０及び６２は、これら全ての分布のピークがそれら公称の読取り長の整数倍前後にセンタリングされるので、４以上の公称の長さのマークが正確に通常は読取られることを示す。
【００３４】
ヒストグラムから、シンボルビット長の周波数が長さにつれて減少し、高いビット長よりも低いビット長のシンボルが多く存在することがわかる。分布４２及び６２は、８の公称の長さのスペース及びマークの読取り長を示しており、８の公称の長さのシンボルが最も頻繁でないことを示している図５ａ及び図５ｂにおける他の分布よりも遥かに小さく、密度が低い。他方で、最も一般的なシンボルは、分布３０及び５０の幅及び高さにより示されるように、公称の長さ２のシンボルである。両方のグラフは、より短い公称の長さは最も頻繁ではなく、読取りエラーになる傾向があり、したがって、読み取りでのデータの品質が妥協される可能性が非常に高いことを示している。
【００３５】
図６は、マーク及びスペース、ｙ軸に与えられたマークの読取り長並びにｘ軸に与えられたスペースの読取り長の組み合わせの測定された読取りをそれぞれ表すドットのセットの形式で、近傍のシンボルの読取りエラーがどのように互いに作用するかを示すグラフである。ドットの形式は、整数値の構成の周りで広がり、整数値は破線で示される。それぞれの組み合わせの平均の読取り値を示すため、公称の長さの値のそれぞれの交点で小さな四角形が示されている。特定の高い変位が見られるのがわかり、この場合、一方のシンボルが公称の長さ３からなり、他方が公称の長さ２からなり、広がりの中央は、公称の整数値が合致する交線から外れている。したがって、公称の長さ２及び３の近傍のシンボルは、互いに影響を有し、シンボルビット長の他の組み合わせよりも多くの読取りエラーを生じる。この影響は、長さに依存したシンボル間干渉と呼ばれる場合があり、これは、シンボルについて検出された読取りエラーがシンボル及び隣接するシンボルの長さに従って変動する。
【００３６】
図７は、本発明の実施の形態に係る、光記録キャリアからの理想的な２進の出力信号、及び光記録キャリアのデータストレージレイヤにおけるマーク及びスペースの系列を示している。マーク及びスペースの系列は、スペース７０、マーク７２及びスペース７４を含んでいる。スペース７０は、公称のランレングスｍを有し、マーク７２は、公称のランレングスｎを有し、スペース７４は、公称のランレングスｍ’を有し、ｎ，ｍ及びｍ’は、ｄ＋１〜ｋ＋１までの値を取る整数である。先に述べたように、ＢＤ規格によれば、整数は、２〜８である。標準のビット長は、Δｘclckである。Ｅn,mはオフセットであり、マークとスペースの間のエッジの線形のシフトである。また、オフセットは、シンボルの中央の位置でのシフトを生じさせる場合がある。
【００３７】
理想的に、光スキャニング装置により読取られる入力信号は、入力信号にできるだけ類似している。公知の光記録キャリアでは、マーク及びスペースは、線形の観点で二進の入力信号を正確に反映するパターンでディスクにスタンプされる。先に記載されたシステマチックなエラーのため、公知のディスクからの出力信号は、意図される入力信号から変動する。
【００３８】
本発明の実施の形態に係る光記録キャリアでは、マークとスペースの間のエッジは、従来技術で発見されるマーク及びスペースと比較して、オフセット距離だけシフトされる。理想的な二進の出力信号に対応する長さに比較して、スペース７０とマーク７２の間のエッジはオフセット距離Ｅ(n,m)Δｘclckにわたり右にシフトされる。マーク７２とスペース７４の間のエッジは、Ｅ(n,m’)Δｘclckにわたり右にシフトされる。次いで、マーク７２の中央の位置は、距離［Ｅ(n,m’)−Ｅ(n,m)］Δｘclck／２にわたり右にシフトされる。マーク７２は、全体の長さ［ｎ＋Ｅn,m’＋Ｅn,m］Δｘclckを有する。マーク７２の物理的な長さは、標準のビット長のインターバルの整数倍に比較して［Ｅ(n,m’)＋Ｅ(n,m)］Δｘclckだけ増加される。図７に示されるマーク及びスペースは、スキャンされ、読取られ、出力信号は、理想的な二進の出力信号に対する改善された整合となる。
【００３９】
記録キャリアのシンボルの長さ及び中心の位置を変えることで、システマチックな読取りエラーが補償され、既存の読取装置を変える必要がなく、読取りデータの品質及び忠実度が改善される。
【００４０】
読取り信号は、全ての公称の長さ（ｎ及びｍの値）についてオフセットＥ(n,m)を変えることで最適化することができる。表１は、本発明の実施の形態に係るＢＤ−ＲＯについて、標準的な長さの分数として、それぞれのマーク及びスペースの組み合わせについて長さのオフセットを示す。オフセットは、読取り品質を最適化するためのシミュレーションにより決定される。
【００４１】
【表１】
2007515036.tif 000003
なお、表１（及び以下で説明される表２）で使用される符号変換は、（「アークの方向」と呼ばれる）スペースからマークに進む、マークとスペースの間のエッジで、正の方向が常に方向であるようにされている。表１におけるそれぞれのエントリは、対応するマークとスペースの組み合わせの間のエッジがどのようにマークの方向でオフセットにされるべきかを判定する。オフセットの大きさは、それぞれのエッジ側に隣接するマークの公称の長さ及びスペースの公称の長さに従って変化される。
【００４２】
たとえば、系列は、公称の長さ４のマーク、公称の長さ２のスペース、公称の長さ３のマーク、及び公称の長さ４のスペースから構成される。公称の長さ４のマークと公称の長さ２のスペースの間のエッジは、０．０３９６のオフセットによりシフトされる（すなわち、マークの方向における標準のビット長の＋３．９６％によりシフトされるか、スペースの方向における標準のビット長の−３．９６％によりシフトされる）。公称の長さ２のスペースと公称の長さ３のマークの間のエッジは、０．０６４６のオフセットによりシフトされる（すなわち、マークの方向における標準のビット長の−６．４６％だけシフトされるか、スペースの方向における標準のビット長の＋６．４６％だけシフトされる）。公称の長さ３と公称の長さ４のスペースの間のエッジは、−０．０８６０だけシフトされる（すなわち、マークの方法における標準のビット長の−８．６０％だけシフトされ、スペースの方法におけるビット長の＋８．６０％だけシフトされる）。最適なオフセットは、図６を参照して先に記載された長さに依存したシンボル間干渉を補償するため、マークとスペースのそれぞれの長さに依存して変化することがわかる。
【００４３】
図８は、本発明の実施の形態に係るシンボルの系列を含む光記録キャリアのデータトラックの一部を示す。図８は図解的であり、スケーリングすべきものではない。右から左に読取られた１つのデータトラックは、３つのセクションで示されている。スキャニング装置は、その中央のラインにより表されるデータトラック１１０に沿ってスキャニング光ビームを投影する。破線の垂直分割ライン１１２は、規則的な間隔で配置される基準ポイントを形成して、データトラックが規則的な標準のビット長の距離にどのように分割されるかを示している。３つのマーク１１６，１２４，１３４及び３つのスペース１１４，１１８及び１３０が示されている。
【００４４】
標準的なビット長の長さΔｘclckは、標準の基準ポイント１１２のセットのそれぞれの間の距離として図８に示されている。基準ポイント１１２は、標準ビット長Δｘclckに対応する間隔でデータトラックに沿って規則的に配置される。データトラックのシンボルは、基準ポイント１１２に従って決定されたそれらのエッジ、及び所与のオフセットで配置される。それぞれのシンボルの公称の長さは、Ｎで後続する参照符号により与えられる、標準的なビット長の対応する整数倍のビット長の観点で、図８に示されている。
【００４５】
スペース１１４は、スペースの下に示されているように（距離１１４Ｎ）、２の公称の長さから構成されている。図８のデータトラックにおける全てのシンボルの公称の長さは、シンボルの下の水平方向の矢印により表される測定値により示されている。スペース１１４に続いて、マーク１１６は、公称の長さ２（測定１１６Ｎ）、並びにエッジ１１６Ａ及び１１６Ｂを有する。
【００４６】
本発明の実施の形態によれば、マーク１１６のエッジは、オフセットによりシフトされる。表１によれば、長さ２のスペースと長さ２のマークとの間の最適なオフセットは、マークの方向において、標準のビット長の０．０１３１又は１．３１％である。スペース１１４とマーク１１６の間のマーク１１６のエッジ１１６Ａは、オフセット１２０として示される、この距離だけシフトされる。また、スペース１１８は、公称の長さ２（測定１１８Ｎ）からなる。マーク１１６とスペース１１８の間のマーク１１６のエッジ１１６Ｂは、オフセット１２２として示される、マークの方向において１．３１％だけ同様にシフトされる。したがって、本発明の実施の形態によれば、シンボルが類似の長さのシンボルにより先行及び後続される、シンボルのエッジが２つの類似のオフセットを有する場合があることがわかる。
【００４７】
マーク１２４は、（測定１２４Ｎにより示される）３の公称の長さを有する。再び表１を参照して、スペース１１８とマーク１２４の間のエッジ１２４Ａは、オフセット１２６として示される、マークの方向における−０．６４６％又は６．４６％だけシフトされる。（公称の長さ３の）マーク１２４とスペース１３０の間のマーク１２４のエッジ１２４Ｂは、オフセット１２８として示されるマークの方向における標準のビット長の−０．００７４％又は−０．７４％だけシフトされる。オフセット１２６及び１２８は、変動する（−０．６４６又は−６．４６％、及び０．００７４又は０．７４％）。したがって、シンボルのエッジは、異なるオフセットを有する場合があり、先行及び後続するシンボルは異なる長さを有することがわかる。
【００４８】
スペース１３０は、３の公称の長さを有し（測定１３０Ｎ）、マーク１３４が続き、これは公称の値３を有する（測定１３４Ｎ）。表１によれば、したがって、オフセット１３２は、マークの方向で−０．００７４％又は０．７４％である。このケースでは、類似の公称の長さのシンボルは、近傍のシンボルの公称の長さに依存して、異なるオフセットを有する場合があることがわかる。マーク１２４及びマーク１３４の両者は、３の公称の長さを有し、しかし、オフセットの値は変化し、この例では、オフセット１２６は、標準のビット長の−０．６４６又は−６．４６％であり、オフセット１３２は、マークに先行するシンボルの異なる長さのため、０．００７４％又は０．０７４％である。マーク１３４は、後続するスペースが図示されていないが、更なるオフセット１３５を有する。オフセット１３５の長さは、以下のスペースの長さに従って変動する場合がある。
【００４９】
シンボルのそれぞれの側のオフセットが異なる場合があるため、その長さに沿った途中のポイントとして定義されるシンボルの中央は、基準のセンターポイントと呼ばれる、シンボルの公称の位置のセンターポイントに関してシフトされる。基準のセンターポイント１２４Ｃは、マーク１２４の公称の長さに沿った途中、すなわち測定１２４Ｎに沿った途中で位置合わせされる。しかし、マーク１２４の実際のセンターポイント１２４Ｃは、エッジ１２４Ａ及び１２４Ｂのオフセットのため、基準のセンターポイント１２７に関してシフトされる。したがって、オフセットが全体としてシンボルの長さ及びセンターポイントを変更することがわかる。
【００５０】
図８は例示のみであって、本発明は本明細書で示される特定の例に制限されないことを理解されたい。本発明は、いずれかの長さ、及びいずれかのシンボルの組み合わせの系列に適用される場合がある。
【００５１】
図９は、本発明の第一の実施の形態に係るマーク及びスペースの系列を含む光記録キャリアのシミュレートされた読取りパーセンテージエラーを示すグラフである。表１に示される最適化されたオフセットは、シンボルに組み込まれており、入力データへの比較における読取りパーセンテージエラーは、公称の長さに対してプロットされる。エラーは、マーク及びスペースの両者について、６までの公称の長さについて＋１％と−１％の間で変動する。
【００５２】
図９と図４との比較は、最適化されたオフセットが光記録キャリアのシンボルに組み込まれるときに、読取りパーセンテージエラーが大部分の公称の長さについて低減されることを示す。最も重要なことは、公称の長さ３のシンボルの読取りパーセンテージエラーがスペースについて１％であり、マークについてほぼゼロであることがわかる。図４を参照して先に述べたように、公称の長さ３でのエラーは、公知のＢＤ−ＲＯについて特にハイである。このエラーのソースは、本発明の実施の形態に係る最適化されたオフセットが光記録キャリアに組み込まれたときに大きく低減される。
【００５３】
最適化されたシンボルのオフセットのない光記録キャリアのシミュレーションは、データ・トゥ・クロックジッタ“data to clock jitter”、入力データと比較した読取りデータのエラーの測定値が６．２％であることを示している。シミュレーションは、多数の雑音源を組み込まないので、この測定が実際のデータ・トゥ・クロックジッタの下限として見るべきである。同じシミュレーションが表１における先に示されるような最適化されたオフセットを組み込んで実行される場合、データ・トゥ・クロックジッタは３．６％である。したがって、本発明の実施の形態に係るオフセットを組み込むことは、読取りエラーを大幅に低減する。
【００５４】
シンボル間のエッジの位置をずらすことは、オフセットが全体的に最適ではないときでさえ、読取り品質を大きく改善する。最適でない“non-optimal”オフセット、すなわちシンプリファイド“simplified”オフセットは、読取りエラーを大幅に低減する。本発明の第二の実施の形態に係る、ＢＤ−ＲＯのためのシンプリファイドオフセットのセットは、表２に示されている。シンプリファイドオフセットは、表１に与えられる最適化されたオフセットを丸めることでつくられる。
【００５５】
【表２】
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図１０は、本発明の第二の実施の形態に係る、マークとスペースの系列を含む光記録キャリアのシミュレートされた読取りパーセンテージエラーを示すグラフである。表２に示されるような簡略化されたオフセットは、シンボル間に組み込まれており、入力データに比較した読取りパーセンテージエラーは、公称の長さに対してプロットされている。マーク及びスペースは、個別にプロットされている。エラーは、マークとスペースの両者について、６までの公称の長さについて＋１％と−１％の間で変動する。
【００５６】
読取りパーセンテージエラーが図８でプロットされた最適化されたオフセットをもつシミュレートされたキャリアに関するのと同様に強く低減されないが、図４と比較してエラーにおける大幅な低減があることがわかる。読み取りパーセンテージエラーは、６までの公称の長さについて＋２〜−３％前後に低減され、特に、公称の長さ３でのエラーは、スペースについて約−１．５％であり、マークについて１％を超える。したがって、読取りエラーは、最適化されていないオフセットでさえも相当に低減される。
【００５７】
シンプリファイドオフセットでマークとスペースを組み込んだ光記録キャリアのシミュレーションを実行することで、４．３％のデータ・トゥ・クロックジッタを生じる。これは、最適化されたオフセットを組み込んだシミュレートされたキャリアと同様に、エラーにおける低減が大きくないが、それにも拘らず、いずれかのオフセットを組み込まないキャリアと比較して、エラーにおける相当な低減である。本発明の第二の実施の形態に係るシンプリファイドオフセットは、最適化されたオフセットよりも高い耐性で製造することができるので、光記録キャリアに組み込むのが容易である利点を有する。
【００５８】
図１１は、本発明の実施の形態に係る、先に記載された利点を有する光記録キャリアを製造する方法を例示している。光記録キャリアの製造業者は、データが初期の記録から記録キャリアに書き込まれるマスタリングプロセスを含む。マスタリングプロセスでは、バイナリデータのストリームは、マスタテープ（図示せず）のようなマスターメモリ装置に書き込まれる。公知の光記録キャリアの製造方法では、バイナリデータは、ソースからマスターテープに直接的に書き込まれる。次いで、マスターテープのバイナリデータは、光記録キャリアのデータストレージレイヤにおけるシンボルの物理的な位置及び寸法を決定するために使用される。
【００５９】
本発明の実施の形態に係る方法では、バイナリデータは、マスターテープに書き込む前に処理される。処理は、シンボルをエンコードするそれぞれのデータ部分を分析し、エンコードされたシンボルの長さを決定し、その長さでオフセットを組み込むためにシンボルエンコードデータを補正する形式を取る場合がある。オフセットは、たとえば先に表１又は表２に示されるのと同様に、ルックアップテーブルを参照して決定される場合がある。
【００６０】
マスターテープの処理されたバイナリデータのストリームは、ＵＶ感度のラッカ８４のレイヤでＵＶビームを投影する、ＵＶ光ビームプロジェクタ８０を制御するために使用される。ＵＶ感度のラッカ８４は、たとえばガラスで構成されるレイヤ８６に重ねられる。マスターテープのバイナリデータは、ＵＶ感度のラッカ８４に書き込まれる。次いで、ラッカは、ＵＶ光ビームに露光されたＵＶ感度の落下８４の領域を除くため、水酸化ナトリウム水溶液を水洗することで「現像され“developed”」、初期のリリーフ構造９０を形成する。次いで、初期のリリーフ構造９０は電気めっきされ、リリーフ構造の陰極である少なくとも１つのメタルは、「マスタ」とも呼ばれるスタンパ９２を形成するために採用される。幾つかのスタンパがつくられる場合がある。溶融したポリカーボネート９４は、データストレージレイヤ９６を形成するためにスタンパ９２でスタンプされる。データストレージレイヤ９６が冷却及び設定された後、データストレージレイヤの反射側９８を形成するため、溶融したアルミニウムでスパッタリングされる。データストレージレイヤの周りの他のレイヤは、たとえば図示されるように付加され、トランスペアレントレイヤ９８はスピンコートすることで追加される。
【００６１】
この方法は、ＢＤ−ＲＯの製造について使用される場合がある。このケースでは、レイヤ８６及びＵＶ感度のラッカ８４は、円形のディスクの一部を形成する。ディスクの中心からエッジにＵＶ感度のラッカの表面にＵＶビームが移動するときに、ディスクが回転され、これにより、ラッカが現像された後に螺旋のデータトラックとしてリリーフ構造が形成される。螺旋のデータトラックを組み込んだ円形のディスクが電気めっきされ、次いで、ＢＤ−ＲＯの製造の円形のスタンパが円形のディスクからとられる。次いで、円形スタンパは、先に記載されたように記録キャリアをつくるために使用される。
【００６２】
代替的な実施の形態では、バイナリデータがマスターテープに書き込まれた後であって、データが記録キャリアに物理的に書き込まれる前に処理が行われる場合がある。先の実施の形態は、本発明の例示的な実施の形態として理解されるべきものである。本発明の更なる実施の形態が考えられる。たとえば、先に実施の形態はＢＤ−ＲＯに関するか、本発明はＣＤ，ＤＶＤ等のようなリリーフ構造をもつデータストレージレイヤを有する光記録キャリアにも同様に適用することができる。
【００６３】
なお、先に記載された実施の形態で述べたスキームによれば、オフセットはそれぞれのエッジに隣接したそれぞれのシンボルの公称の長さによってのみ決定され、更なる実施の形態では、スキームにおける少なくとも１つのオフセットは、エッジに直接に隣接するシンボルに隣接する少なくとも１つの更なるシンボルの公称の長さに更に依存して決定される場合がある。１実施の形態に関して記載された特徴が単独で使用されるか、記載された他の特徴と組み合わせて記載されるか、いずれか他の実施の形態の１以上の特徴と共に使用されるか、いずれか他の実施の形態の組み合わせで使用される場合がある。さらに、先に記載された等価な構成及び変更は、特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなしに使用される場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る光記録キャリアと共に動作する光スキャニング装置を示す概念図である。
【図２】図２ａ及び図２ｂは、本発明の実施の形態に係る光記録キャリアを示す図である。
【図３】図３ａ及び図３ｂは、平面図及び断面図のそれぞれで光記録キャリアのデータストレージレイヤにおけるマークを示す図である。
【図４】公知の光記録キャリアに基づいてシミュレートされた読取りデータの分析から検出された読取りエラーを示す図である。
【図５】図５ａ及び図５ｂは、シンボルの公称の整数値からの読取りデータにおける変位を説明する、公知の光記録キャリアからの測定された読取りデータを示すヒストグラムである。
【図６】測定されたシンボル間干渉を示す偏差マトリクスを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る光記録キャリアのデータストレージレイヤにおけるマーク及びスペースの系列を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る光記録キャリアのデータストレージレイヤにおけるマーク及びスペースの更なる系列を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るマークとスペースの系列を有する光記録キャリアのシミュレートされた読取りデータの分析から検出された読取りエラーを示すグラフである。
【図１０】本発明の第二の実施の形態に係るマークとスペースの系列を含む光記録キャリアのシミュレートされた読取りデータの分析から検出された読取りエラーを示す更なるグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る光キャリアを製造する方法を例示する図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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