(57)【要約】少なくとも一つの光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。方法は、担体の記録情報を読み取る場合に連続してアドレス指定される複数のフォーマットマークを作製することを目的とする。方法は、インターリーブされた順番で担体ボリューム内に複数のフォーマットマークを記録する段階、それによってローカルに隣接したフォーマットマークを記録する際の遅延を減少させひいては全担体フォーマット時間を減少させる段階を含む。2008537279.tif 000005
2008537279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体において記録情報を読み取る場合に連続してアドレス指定される複数のフォーマットマークを作製するために、少なくとも一つの光学情報担体をフォーマットする方法であって、インターリーブされた順序で担体ボリューム内に複数のフォーマットマークを記録する段階、それによってローカルに隣接したフォーマットマークを記録する際に遅延を減少させひいては全担体フォーマット時間を減少させる段階を含む、方法。
【請求項２】
担体のモノリシックボリュームを所定のサブボリュームへ分割し、該サブボリュームごとに担体のフォーマットの精度を制御することを含む、請求項1記載の方法。
【請求項３】
ローカルな実質上格子状構造相関性で構成された3次元グリッドのノードの名目上の位置周辺にフォーマットマークを配置することを含む、請求項1または2記載の方法。
【請求項４】
等間隔に置かれた円筒状螺旋状トラック、等角度に置かれたラジアル平面、およびラジアル平面に実質上直角な記録平面間との交差によってグリッドのノードが形成される、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
フォーマットマークの記録が、一定角速度フォーマットパターンを形成する1セットのフォーマットマークを生成することを含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
フォーマットマーク(204)が、規則的マーク、長方形マークおよび／または制御されたサイズの長方形および傾斜マークを含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
フォーマットマークが、グリッドのノードの近くに半径に沿って記録され、フォーマットマークが、半径の各々に沿って等間隔に置かれ、半径の各々が、等しい量のマークを有する、請求項4〜6のいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
複数のフォーマットマークが、グリッドの各ノードの近くに記録される、請求項4〜7のいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
フォーマットマークの記録が、記録光ビームに対する直線往復運動および3次元情報担体の回転運動を提供する段階、ならびに適切なタイミングで該光ビームを生成するために光学記録ユニットを活性化する段階を含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
フォーマットマークの記録が、適切なタイミングで記録光ビームを生成するために記録ユニットを始動させている間に担体の半径に沿って光学記録ユニットの高速往復運動を提供する段階、および担体の段階的回転を提供する段階を含む、請求項1〜6のいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
フォーマットマークの記録が、中心軸のまわりの少なくとも一つの情報担体の回転、該中心軸のまわりの少なくとも一つの光学記録ユニットの回転、およびそれ自身の回転軸のまわりの該少なくとも一つの情報担体の回転を同期させる段階；ならびに記録スポットを生成するために適切なタイミングで光源の活性化を制御し、それによって一定角速度フォーマットパターンを形成する1セットのフォーマットマークを生成する段階を含む、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１２】
フォーマットマークの記録が、中心軸のまわりの少なくとも一つの情報担体の回転、該中心軸のまわりの複数の光学記録ユニットの回転、およびそれ自身の回転軸のまわりの各々の情報担体の回転を同期させる段階を含む、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
フォーマットマークの記録が、その回転軸のまわりで情報担体を回転さる段階、螺旋状トラックに沿って光学記録ユニットを移動させる段階、軸方向において該光学記録ユニットによって生成された光ビームを再焦点合わせしおよびトラックに沿って記録スポットをウォブルさせる（wobble）段階、ならびに光源の活性化を制御する段階を含み、フォーマットマークが担体の異なる層に位置した複数の隣接したトラックに記録されるようにする、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも一つの情報担体および少なくとも一つの光学記録ユニットを提供する段階；その回転軸のまわりの該少なくとも一つの担体の回転および螺旋状トラックに沿った該少なくとも一つの光学記録ユニットの運動を操作する段階；軸方向における光学記録ユニットに連続的に再焦点合わせする段階；および光学記録ユニットの光源の活性化を制御する段階を含み、各々のグループが担体の異なる層に位置したフォーマットマークを含むグループにフォーマットマークが記録されるようにする、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１５】
光学記録ユニットが、担体の層に直角な方向において、それによって生成された光ビームに再焦点合わせをする、請求項14記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも一つの情報担体および少なくとも一つの光学記録ユニットを提供する段階；その回転軸のまわりの該少なくとも一つの担体の回転および螺旋状トラックに沿った該少なくとも一つの光学記録ユニットの運動を操作する段階；螺旋状トラックのまわりで記録スポットを連続的にウォブルさせる段階；および光学記録ユニットの光源の活性化を制御する段階を含み；各々のグループが担体の同じ層における複数の隣接したトラックに置かれるマークを含むグループ中にマークが記録されるようにする、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも一つの前記情報担体および少なくとも一つの光学記録ユニットを提供する段階；その回転軸のまわりの該少なくとも一つの担体の回転および螺旋状トラックに沿った該少なくとも一つの光学記録ユニットの運動を操作する段階；軸方向において光学記録ユニットに連続的に再焦点合わせし螺旋状トラックのまわりで記録スポットをウォブルさせる段階；および、光学記録ユニットの光源の活性化を制御する段階を含み；各々のグループが担体の異なる層で複数の隣接したトラックに置かれるマークを含むグループ中にマークが記録されるようにする、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１８】
複数の情報担体および複数の光学記録ユニットを提供し、それらの回転軸が一つの方向に存在するように担体を配置しおよびそれらの光学軸が回転軸と平行で同じ方向に存在するように光学記録ユニットを配置する段階；それらの回転軸のまわりの情報担体の回転および光学記録ユニットに対する担体の往復運動を個々に同期させる段階；および適切なタイミングで記録スポットを生成するために光学記録ユニットの活性化を制御する段階；それによって、3次元グリッドのノードの近くに置かれたフォーマットマークを備えた少なくとも一つの光学的フォーマット層を生成する段階を含む、請求項4〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
複数の光学記録ユニットが、少なくとも一つの3次元担体において一つのフォーマット層を同時に記録する、請求項18記載の方法。
【請求項２０】
複数の光学記録ユニットが、少なくとも一つの担体において複数のフォーマット層を同時に記録する、請求項18記載の方法。
【請求項２１】
a) 複数の前記光学情報担体および複数の光学記録ユニットを提供する段階；
b) 共通中心軸のまわりの円形アレイにおいて担体を配置する段階；
c) 該共通中心軸(280)のまわりの円形アレイにおいて光学記録ユニットを配置する段階；
d) 光学記録ユニットの各々の光学軸の軌道が担体の回転軸を通過するように、それらの回転軸のまわりで光学情報担体の各々の回転、および共通中心軸のまわりの光学記録ユニットの回転を同期させる段階；
e) 複数の光学記録ユニットを適切なタイミングで制御可能に活性化し；それによって、3次元グリッドのノードの近くに置かれたフォーマットマークを備えた少なくとも一つの光学的フォーマット層を生成する段階
を含む、請求項4〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項２２】
所定の小さな角度で共通中心回転軸のまわりで光学情報担体(100)の各々を回転させ、それによって、同じ螺旋状トラックに記録されたマークの位置において螺旋状トラックの半径を連続的に変更することによって引き起こされたシフトを補償することも含む、請求項21記載の方法。
【請求項２３】
共通中心軸のまわりの光学記録ユニットの各々の完全な回転が、
2008537279.tif 000004
(kが記録された層平面と交差する等角度ラジアル平面の数であり、Mが担体のフォーマットプロセスに関係する光学記録ユニットの数である)として決定された角度αでそれ自身の回転軸のまわりの情報担体の回転に対応し、複数の担体が、同じ螺旋状トラックに記録されたマークの位置において螺旋状トラックの半径を連続的に変更することによって引き起こされたシフトを補償する角度で回転するように同期が行われる、請求項21記載の方法。
【請求項２４】
複数の担体の直線運動に共通中心軸に対して所定の小さな距離を提供し、それによって、同じ螺旋状トラックに記録されたマークの位置において、螺旋状トラックの半径を連続的に変更することによって引き起こされたシフトを補償することを含む、請求項21記載の方法。
【請求項２５】
光学記録ユニットが、少なくとも一つの3次元担体において一つのフォーマット層を同時に記録する、請求項21記載の方法。
【請求項２６】
光学記録ユニットが、少なくとも一つの3次元担体において複数のフォーマット層を同時に記録する、請求項21記載の方法。
【請求項２７】
a) 少なくとも一つの情報担体および少なくとも一つの光学記録ユニットを提供する段階；
b) その回転軸のまわりで段階的方法において担体を制御可能に回転させ半径に沿って光学記録ユニットを移動させる段階；
c) 軸方向において光学記録ユニットを連続的に再焦点合わせし、フォーマットマークが実質上環状横断面の担体ボリューム内で担体の異なる層に記録されるように光学記録ユニットの光源を活性化する段階
を含む、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項２８】
担体の記録情報を読み取る場合に連続してアドレス指定される複数のフォーマットマークを作製するために少なくとも一つの3次元光学情報担体をフォーマットする装置であって、該少なくとも一つの担体の内部の平面上に光ビームを生成および焦点合わせするために構成された少なくとも一つの光学記録ユニットと、該少なくとも一つの担体を支持するための支持ユニットと、該少なくとも一つの担体と該少なくとも一つの光ビームとの間で同期した相対移動を提供し、記録光ビームを生成するために光学記録ユニットを適時に活性化し、それによってインターリーブされた順序で担体ボリューム内に複数のフォーマットマークの記録を可能にし、それによってローカルに隣接したフォーマットマークを記録する際の遅延を減少させ、したがって全担体フォーマット時間を減少させるために構成された制御ユニットとを含む、装置。
【請求項２９】
制御ユニットが、担体のモノリシックボリュームをサブボリュームへ分割し、該サブボリュームごとに担体のフォーマットの精度を制御するために構成されかつ操作可能である、請求項28記載の装置。
【請求項３０】
少なくとも一つのローカルな実質上格子状構造相関性で構成された3次元グリッドのノードの名目上の位置のまわりでフォーマットマークの配置を生成するために構成されかつ操作可能である、請求項28または29記載の装置。
【請求項３１】
実質上環状横断面の担体ボリューム内にフォーマットマークを生成するために構成されかつ操作可能であり、該フォーマットマークが、等間隔に置かれた円筒状螺旋状トラック、等角度に置かれたラジアル平面とラジアル平面に実質上直角な記録平面間との交差によって形成されたグリッドのノードの名目上の位置周辺に配置される、請求項28〜30のいずれか一項記載の装置。
【請求項３２】
a) 共通中心軸に対する運動のために搭載され、該中心軸のまわりの円形アレイにおいてその上に搭載される複数のスピンドルを有し、スピンドルの各々がそれ自身の回転軸を有し、担体のそれぞれの一つを有する支持ユニットのステージと；
b) 該中心軸のまわりに回転のために搭載され、かつ該中心軸のまわりの円形アレイにおいてプラットフォーム上に配置され、それぞれ互いに光学軸と平行な複数の光学記録ユニットを有する、プラットフォームと；
c) それらの回転軸のまわりのスピンドルの回転および該中心軸のまわりの光学記録ユニットの回転を同期させ、同期した回転により光学軸の各々の運動の軌道がスピンドルの各々の回転軸を通過する、同期機構とを含む、
請求項28〜31のいずれか一項記載の装置。
【請求項３３】
担体の各々およびスピンドルの各々の回転軸が一致しかつ光学記録ユニットの各回転が複数の光学情報担体の各々の上で少なくとも一つの放射状円弧をトレースするように、複数の情報担体が複数のスピンドルに搭載される、請求項32記載の装置。
【請求項３４】
同期機構が、スピンドルの回転をそれらの回転軸のまわりの担体、光学記録ユニットの回転、および共通中心軸に対する担体の運動と同期させるために構成されかつ操作可能な電気機械システムを含む、請求項32記載の装置。
【請求項３５】
適切なタイミングで光学記録ユニットの活性化を制御するために構成されている、請求項34記載の装置。
【請求項３６】
共通中心軸に対する担体の運動が該中心軸のまわりの回転運動を含む、請求項35記載の装置。
【請求項３７】
共通中心軸に対する担体の運動がステージアクチュエータの直線運動を含む、請求項35記載の装置。
【請求項３８】
複数のスピンドルを有するステージが直線運動のために搭載され、その回転軸が一つの平面に存在するようにスピンドルが配置され、光学記録ユニットが、それらの光学軸が該回転軸と平行で同じ平面に存在するように配置される、請求項32記載の装置。
【請求項３９】
情報担体が、担体の回転軸およびそれぞれのスピンドルが一致するようにそれぞれスピンドルに搭載され、担体の同期した往復運動および回転運動および適切なタイミングにおける光学記録ユニットの活性化が、3次元グリッドのノードの近くに置かれたフォーマットマークを備えた少なくとも一つの光学的フォーマット層を生成する、請求項38記載の装置。
【請求項４０】
一つまたは複数のモノリシック板を有し、担体が、フォーマットマークの3次元グリッドによって形成されたフォーマットを含み、該フォーマットが、各々がフォーマットマーク配置の一つまたは複数のグループを含む独立したサブボリュームを含む、3次元情報担体。
【請求項４１】
3次元グリッドが、フォーマットマーク間のローカライズされた格子状相関性で構成される、請求項40記載の担体。
【請求項４２】
フォーマットマークが、等間隔に置かれた円筒状螺旋状トラック(210)、等角度に置かれたラジアル平面とラジアル平面に実質上直角な記録平面間との交差によって形成されたグリッドのノードのまわりに配置される、請求項40記載の担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般に光学メモリ装置の分野にあり、ならびに情報を記録し、読み取りおよび消去するために使用される3次元光学情報記憶担体をフォーマットする方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
光学記憶は、最も有名な情報記憶方法の一つである。いくつかの光学ディスクは、それらに書き込まれる情報に加えて、ユーザデータおよび他のシステム情報を位置決めし、追跡し、および書き込み／消去するために使用されるいわゆる「フォーマット」または「サーボ」マークを有する。
【０００３】
従来の光学ディスクにおいて、サーボマークは、光学ピックアップヘッドの座標を表示する所定のパターンを有するエンボス加工されたマークまたはシンボルである。これらの座標を認識することにより、同期した情報の記録または読み取りが可能になる。
【０００４】
本出願と同じ出願人に付与された国際公開公報第2005/015552号（特許文献1）は、媒体から情報の記録および検索を可能にするために3D半透明光学媒体上へマークの登録のためのフォーマット装置を開示する。フォーマッターは、媒体、およびその中のそれぞれの深さで媒体内の少なくとも一つの回折限界スポットに焦点合わせするために調整された少なくとも一つの光学ユニットを保持するクランプ機構を含む。少なくとも一つの光源は、マークの登録のために最適化され、少なくとも一つのアクチュエータは、媒体に対してスポットを移動させる。
【０００５】
いくつかの規格によれば、フォーマットマークは、螺旋状トラックに位置し光学情報担体の最大記録可能寸法で始まり、最小記録可能寸法で終了するか、またはその逆である。フォーマットマークは、そのような螺旋状トラックに沿って光学ピックアップまたは記録ユニット(OPU)を走査することによって記録される。フォーマットのための速度決定的要因は、記録される媒体を記録要素に対して適切な位置へ届けるのに要する時間である。したがって、従来技術によれば、フォーマットマークが記録された一つの位置から、フォーマットマークが記録されるもう一つの位置へ移動することは長い時間を要するので、フォーマットは時間消費プロセスである。
【０００６】
【特許文献１】国際公開公報第2005/015552号
【発明の開示】
【０００７】
発明の概要
必要なフォーマット時間を減少することよって3次元光学情報担体のフォーマットを促進する技術が必要である。
【０００８】
本発明の主な見解を以下に述べる。情報またはデータが何百もの層に記録される2光子媒体のような多層記憶媒体のために、フォーマットは特に重要である。フォーマットの精度は、一つのフォーマット層をすべてのデータ層のために使用することを許可しない。したがって、そのような媒体は、ユーザに複数のフォーマットされた層を供給するべきである。上に示されたように、従来のフォーマットプロセスは時間消費的である。複数のフォーマット層を要求する3D情報担体を考えれば、そのような従来技術の使用は、フォーマットプロセスにさらに多くの時間を消費させると考えられる。
【０００９】
2光子または他のボリューメトリック(3D)多層記憶媒体は、モノリシックあるいは互いに貼り付けられた複数の板から構成されてもよい。モノリシック媒体板／ボディは、一つのエンボス加工されたフォーマット層のみを有してもよい。媒体が組み立てられる板のいくつかは、エンボス加工されたフォーマット層を有してもよい。しかしながら、これらのフォーマット層は、データ記録に十分ではなく、追加の光学的記録フォーマット層がその媒体に生成されなければならない。そのような場合に、エンボス加工された層は、追加のフォーマット層におけるそれに続く光学記録のために参照層として役立つ。
【００１０】
本発明は、少なくとも一つの3次元光学情報担体のフォーマットにおいて使用するための新規な方法および装置を提供することよって上記の問題を解決する。本発明は、フォーマットマークの高速および正確な構成を提供し、また複数の担体の同時フォーマットも可能にする。本発明は、複数の光学記録ユニットを使用する同じ担体において、一連のフォーマットマークのグループを連続的に生成することを提供する。
【００１１】
本発明によれば、フォーマットマークは、連続的順序ではなくインターリーブされた順序に記録される。これによって、(連続的記録に固有である)フォーマットマークの記録の遅延を著しく減少することができる。フォーマットマークは、規則的マーク、長方形マーク、および／または長方形および傾斜マークとして構成されてもよく、ならびに制御サイズおよび形状が異なっていてもよい。
【００１２】
用語「インターリーブされた順序」は、担体において情報を読み取り／記録する場合にマークがアドレス指定(走査)される連続順序とは異なるフォーマットマーク作製の順序を示すことを理解するべきである。トラックを表示するマークは、異なるタイプでもよく、各マークタイプは、トラック読み取り中に(それ自体に対する)順番に、および他のサブシーケンスと並列に検索されるサブシーケンスを表示するトラックを形成する。このように本発明の技術は、複数の螺旋状トラックに沿ってレーザー光線を走査している間にフォーマットマークの段階的作製を使用する代わりに、軸フォーマット(光学記録ユニットの光学軸に沿って記録レーザー光線を高速に再焦点合せすることによって、担体の異なる深さにおけるマークを作製すること)、および／または半径フォーマット(担体および担体の段階的回転における半径に沿ったレーザー光線の高速往復運動によって)、あるいは軸フォーマットおよび走査スポット方法の組み合わせを含む様々なタイプのインターリーブされたフォーマットを用いる。
【００１３】
フォーマットマークは、等間隔に置かれた螺旋状(円筒状)トラック、等角度に置かれたラジアル平面、あるいは円筒状部分(弧に沿った記録ユニットの移動によって形成された)およびラジアル平面に実質上直角な記録平面(仮想層)の間との交差によって形成された3次元グリッド(格子)のノードの名目上の位置周辺に記録されることが好ましい。そのようなグリッド(格子)の軸は、半径マーク位置、角度マーク位置、および担体深さ(すなわち軸方向)におけるマークの位置に対応する。マークは、半径の各々に沿って等距離であってもよく、その半径が、等量のマークを有してもよく、複数のマークが、グリッドノードの近くに生成されてもよい。
【００１４】
本明細書において、表現「ノードの名目上の位置周辺」は、フォーマットマークが該ノードの近くに位置することを示す。すなわち、フォーマットマークの配置は、該グリッドのノードの配置に対応するが、各ノードがその近くに単一のフォーマットマークまたは少数のフォーマットマークを含んでもよいことに注意するべきである。ノードのグリッドの格子構造は、フォーマットマークの格子構造において同等に明確である。格子構造は、ローカルに維持され、そのサイズはフォーマット精度に比例する。また、本明細書で使用される用語「記録平面」は、実質上平らな表面(ノイズまたは妨害が記録表面をわずかに変形した平面にするために、正確に平らでない場合がある)を示すことに注意するべきである。
【００１５】
本発明の技術は、一群のフォーマットマークを同時または連続して記録する。すなわち一群のマークを連続的に記録することによってフォーマットマークの全セットを記録することを提供する。これは、光学記録ユニットあるいは複数のそのようなユニット(一般に単一記録ビームまたは複数ビーム)を使用して実装することができる。
【００１６】
また、層のグループまたはサブグループあるいは環状ゾーンの間のグリッドオフセット(シフト)を、結果としてもたらされたそれぞれの格子オフセットに故意に導入し、それによってフォーマットマークのグループまたはサブグループの間を識別してもよいことに注意するべきである。制御されるオフセットは、所定のあるいは擬似ランダムのオフセットでもよい。異なるタイプのグリッドは、同じ担体に織り込まれてもよい。そのような混合の利点の一つは、層または環状ゾーンのグループまたはサブグループの間を識別することである。
【００１７】
本発明の技術は、格子ノード周辺に正確に記録するために、フォーマットプロセスが、光学記録ユニットのレンズシステムの制限された動作距離、要求された精度におけるレンズアクチュエータの制限された移動、または複数の光学記録ユニットを正確に連結する制限能力のような固有の限度を有することを可能にする。任意のそのような制限は、フォーマットされた媒体のフォーマットインフラストラクチュアを複数のグループへ分けることを有利にし、各グループはフォーマットおよびフォーマットの正確さの点で独立している。これにより光記憶装置媒体がより効率的にフォーマットされ、向上した精度を有しているようになる。サブグループへの分割を含む光学記憶媒体は、フォーマットおよびその中にフォーマットパターンを追跡するための能力に関して独立している。
【００１８】
したがって、本発明の一つの広い局面によれば、担体の記録情報を読み取る場合に連続してアドレス指定される複数のフォーマットマークを作製するために、少なくとも一つの光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。方法は、インターリーブされた順序で担体ボリューム内に複数のフォーマットマークを記録する段階、それによってローカルに隣接したフォーマットマークを記録する際に遅延を減少させひいては全担体フォーマット時間を減少させる段階を含む。
【００１９】
本発明の別の広い局面によれば、複数のフォーマットマークを作製するために、少なくとも一つの光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。担体のモノリシックボリュームは、担体の記録情報を読み取る場合に連続してアドレス指定され、方法は、担体のモノリシックボリュームの所定のサブボリュームごとにフォーマット精度を制御することを含む。
【００２０】
本発明のさらに別の広い局面によれば、一つまたは複数のモノリシック板によって形成される3D情報担体が提供される。担体は、フォーマットマーク間でローカライズされた格子状相関性を有する3次元グリッドによって形成されたフォーマットを有する。グリッドはオフセットを有し、異なるタイプの格子を織り込むことができる。
【００２１】
本発明の別の広い局面によれば、一つまたは複数のモノリシック板によって形成された3D担体が提供される。担体は、フォーマットマークの所定のグリッドを独立したサブボリュームへグループ化することによって形成されたフォーマットを有する。
【００２２】
本発明のさらに別の広い局面によれば、担体の記録情報を読み取る場合に連続してアドレス指定される複数のフォーマットマークを作製するために、少なくとも一つの光学情報担体をフォーマットする方法が提供され、方法は、ローカルな実質上格子状の構造相関性で構成された3次元グリッドのノードの名目上の位置周辺にフォーマットマークを配置することを含む。
【００２３】
本発明のさらに別の広い局面によれば、少なくとも一つの光学情報担体をフォーマットする方法が提供され、方法は、実質上環状横断面の担体ボリューム内に複数のフォーマットマークを記録することを含み、該フォーマットマークは、等間隔に置かれた円筒状螺旋状トラック、等角度に置かれたラジアル平面、およびラジアル平面に実質上直角な記録平面の間との交差によって形成されたグリッドのノードの名目上の位置周辺に配置される。
【００２４】
本発明のいくつかの態様において、フォーマットマークの記録は、3次元情報担体の直線往復運動および回転運動、ならびに担体上に記録ビームの焦点合わせするために少なくとも一つの光学記録(ピックアップ)ユニットの適切に同期された活性化によって行なわれてもよい。
【００２５】
本発明の他のいくつかの態様において、フォーマットマークの記録は、担体の半径に沿った光学記録ユニットの高速往復運動(記録光ビームを適切適時に生成しながら)、および担体の段階的回転によって行なわれる。
【００２６】
本発明のさらなる態様において、フォーマットマークの記録は、マークが担体に異なる層(深さ)に位置した複数の隣接したトラックに記録されるように、その回転軸のまわりで担体を回転させる段階、螺旋状トラックに沿って光ビームを置き換える段階(例えば光学ユニットを移動および／または偏向によって)、軸方向において光ビームを連続的に再焦点合わせしおよび軸方向に対して直角な方向にトラックに沿って記録スポットを走査する段階、ならびに光源(レーザー)を制御可能に活性化することを含む。各レーザー光線が、螺旋状トラックおよび／または他のビームのそれと異なる深さ領域のセグメントに沿ってマークを記録するように、複数のレーザー光線(例えば複数の光学ユニット)が、同じ担体にマークを記録するために使用されてもよい。
【００２７】
本発明のさらに他の態様において、フォーマットマークの記録は、複数の光学情報担体の同期した回転、およびすべての共通回転軸のまわりの複数の光学記録ユニットの回転ならびに該共通回転軸と実質上平行なそれらの回転軸のまわりの光学情報担体の回転によって行なわれる。
【００２８】
本発明の別の広い局面によれば、光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。方法は、その回転軸のまわりで光学情報担体の同期した回転、担体の該回転軸と間隔を置かれ、実質上平行な中心軸のまわりの光学記録ユニットの回転、および該中心軸のまわりの光学情報担体の回転を提供する段階、ならびに光学記録ユニットの制御された活性化を提供する段階、それによって、担体の一定の角速度のフォーマットパターンを配置された実質上環状の横断面の担体ボリューム内で1セットのフォーマットマークを生成する段階を含む。
【００２９】
本発明の別のさらに局面によれば、光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。方法は：少なくとも一つの情報担体および少なくとも一つの光学記録ユニットを提供する段階；その回転軸のまわりに段階的方法で該少なくとも一つの担体を回転させおよび担体の半径に沿って該少なくとも一つの光学記録ユニットを移動する段階；光学記録ユニットの軸方向において光学記録ユニットによって生成された光ビームを連続的に再焦点合わせする段階；ならびに光源を制御可能に活性化する段階を含み、光学記録ユニットが実質上環状の横断面の担体ボリューム内の担体における異なる層で一群のフォーマットマークを記録するようにする。
【００３０】
本発明のさらに別の局面によれば、光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。方法は：少なくとも一つの情報担体および少なくとも一つの光学記録ユニットを提供する段階；その回転軸のまわりで担体を回転させおよび螺旋状トラックに沿って光学記録ユニットを移動させる段階；光学記録ユニットの軸方向において光学記録ユニットによって生成された光ビームを連続的に再焦点合わせする段階；ならびに光源を適時に活性化する段階を含み、光学記録ユニットが実質上環状の横断面の担体ボリューム内の担体の異なる層で一群のフォーマットマークを記録するようにする。
【００３１】
本発明のさらに別の局面によれば、光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。方法は、少なくとも一つの情報担体および少なくとも一つの光学記録ユニットを提供する段階；その回転軸のまわりで担体を回転させおよび螺旋状トラックに沿って光学記録ユニットを移動させる段階；螺旋状トラックのまわりで記録スポットを連続的にウォブル（wobble）／走査しする段階；ならびに該スポットを生成する光源を制御可能に活性化する段階を含み、フォーマットマークが担体の同じ層の複数の隣接したトラックに記録されるようにする。
【００３２】
本発明のさらに別の局面によれば、光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。方法は、少なくとも一つの情報担体および少なくとも一つの光学記録ユニットを提供する段階；その回転軸のまわりで担体を回転させおよび螺旋状トラックに沿って光学記録ユニットを移動させる段階；軸方向において光学記録ユニットによって生成された光ビームを連続的に再焦点合わせしおよびトラックに沿って側面方向(つまりトラック方向および光学軸に対する所定角度)で記録スポットをウォブル／走査する段階；ならびに該光ビームを生成する光源を制御可能に活性化する段階を含み、フォーマットマークが、担体の異なる層に位置した複数の隣接したトラックに記録されるようにする。
【００３３】
さらに、本発明のさらなる局面によれば、3次元光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。方法は：
- 複数の光学情報担体および複数の光学記録ユニットを提供する段階；共通中心軸のまわりの円形アレイに担体を配置する段階；該担体の位置の平面と実質上平行な平面における該共通中心軸のまわりの円形アレイに光学記録ユニットを配置する段階；
- 光学記録ユニットの各々の光学軸の軌道が担体の回転軸を通過するように、該共通中心軸のまわりの光学記録ユニットの回転、その回転軸のまわりの光学情報担体の各々の回転、および該共通中心軸のまわりの複数の光学情報担体の小さな角度の回転を提供するために、光学記録ユニットおよび担体を操作する段階；ならびに複数の担体の回転を複数の光学記録ユニットの回転と同期させ、同期した回転および光学記録ユニットの活性化は、適切なタイミングで、所定の3次元グリッドのノードの近くに置かれたフォーマットマークを備えた少なくとも一つの光学的フォーマット層を生成する段階を含む。
【００３４】
担体は、同じ螺旋状トラックに記録されたマークの位置において、螺旋状トラックの半径を連続的に変更することによって引き起こされたシフトを補償する角度で回転してもよい。該共通中心軸のまわりの担体のこの回転運動を、担体の小さな直線運動によって代えてもよい。
【００３５】
複数の光学記録ユニットは、少なくとも一つの3次元担体において一つのフォーマット層を同時に記録するために使用されてもよい。あるいはまたはさらに、複数の光学記録ユニットは、少なくとも一つの担体において複数のフォーマット層を同時に記録してもよい。
【００３６】
本発明のさらに別の局面によれば、光学情報担体をフォーマットする方法が提供される。方法は:
- 複数の光学情報担体および複数の光学記録ユニットを提供する段階；
- 担体をそれらの回転軸が一つの方向に存在するように配置し、および複数の光学記録ユニットをそれらの光学軸が担体の回転軸と平行になるように配置する段階；
- その回転軸のまわりの情報担体の各々の同期した回転、および光学記録ユニットに対する複数の担体の交互作用を提供する段階；ここで、同期した往復および回転の運動ならびに適切なタイミングでの光学記録ユニットの活性化が、所定の3次元グリッドのノードに置かれたフォーマットマークを備えた少なくとも一つの光学的フォーマット層を生成することを含む。
【００３７】
本発明は、そのさらに広い局面によれば、担体の記録情報を読む場合に連続してアドレス指定される複数のフォーマットマークを作製するために、少なくとも一つの3次元光学情報担体をフォーマットするための装置を提供する。装置は：該少なくとも一つの担体の内部の平面上に光ビームを生成し焦点を合わせるために構成された少なくとも一つの光学記録ユニットと、該少なくとも一つの担体を支持するための支持ユニットと、該少なくとも一つの担体と該少なくとも一つの光ビームとの間で同期した相対移動を提供し、光学記録ユニットを適時に活性化し、記録光ビームを生成し、それによってインターリーブされた順番で担体ボリューム内に複数のフォーマットマークの記録を可能にし、それによってローカルに隣接したフォーマットマークを記録する際に遅延を減少させひいては全担体フォーマット時間を減少させるために構成された制御ユニットとを含む。
【００３８】
本発明のさらにさらに広い局面によれば、少なくとも一つの3次元光学情報担体をフォーマットするための装置が提供される。装置は、該少なくとも一つの担体内部の平面上に光ビームを生成しかつ焦点合わせするために構成された少なくとも一つの光学記録ユニットと、該少なくとも一つの担体を支持するための支持ユニットと、実質上環状の横断面の担体ボリューム内で複数のフォーマットマークを記録するために、該少なくとも一つの担体と該少なくとも一つの光ビームとの間で同期した相対移動を提供するための構成された制御ユニットとを含み、ここで、等間隔に置かれた円筒状の螺旋状トラック、等角度に置かれたラジアル平面、およびラジアル平面に実質上直角な記録平面間との交差によって形成されたグリッドのノードの名目上の位置周辺に、該フォーマットマークが配置される。
【００３９】
本発明のさらに別の局面によれば、複数の3次元光学情報担体をフォーマットするための装置が提供される。装置は、
a) 共通中心軸に対して移動するために搭載され、それ自身の回転軸を有する各々のスピンドルで、該中央回転軸のまわりの円形アレイのステージに搭載された複数のスピンドルを有し、担体のそれぞれの一つを有するステージと;
b) 該中央回転軸のまわりで回転するために搭載され、該中央回転軸のまわりの円形アレイのプラットフォーム上に配置されたそれぞれ互いに平行な光学軸を有する複数の光学記録ユニットを有するプラットフォームと;
c) それらの回転軸のまわりのスピンドルの回転、該中心軸のまわりの光学記録ユニットの回転を同期させ、光学軸の各々の移動の軌道がスピンドルの各々の回転軸を通り抜けるようにするための同期機構を含む。
【００４０】
各担体および各スピンドルの回転軸方向が、光学記録ユニットの回転軸方向と一致し、光学記録ユニットの各回転が、各情報担体上で少なくとも一つの放射状円弧をトレースするように、情報担体は、それぞれスピンドルに搭載される。
【００４１】
同期機構は、スピンドルの回転をそれらの回転軸のまわりの光学情報担体、光学記録ユニットの回転、および中心軸のまわりの担体(スピンドルを有するステージの回転を介して)の回転と同期させるために操作する電気機械システムを用いてもよい。あるいは、ステージアクチュエータの直線運動が、使用されてもよい(中心軸のまわりのステージの回転運動の代わりに)。適切な制御装置ユーティリィティは、光学記録ユニットを適時に活性化し、記録光ビームを生成するために提供される。
【００４２】
さらに、本発明のさらなる局面によれば、光学情報担体をフォーマットするための装置が提供される。装置は：スピンドルが、スピンドルの回転軸が一つの平面に存在するように配置されており、それぞれ複数の情報担体を有し、および直線的に動く往復運動テーブルに搭載される複数のスピンドルと；それの光学軸がスピンドルの回転軸と平行で同じ平面に存在するように配置される複数の光学記録ユニットと；光学記録ユニットに対する回転および往復運動を制御するために構成されかつ操作可能な機構とを含む。
【００４３】
情報担体は、担体の回転軸およびそれぞれのスピンドルが一致するように、それぞれスピンドルに搭載される。担体の同期された往復運動および回転運動ならびに適切なタイミングでの光学記録ユニットの活性化は、3次元グリッドのノードに置かれたフォーマットマークを備えた少なくとも一つの光学的フォーマット層を生成する。
【００４４】
発明の詳細な説明
ここに記述された方法および装置の原理および実行は、同じ参照数字が、いくつかの図および非限定的な例示的な態様の付属する記述を通して同じ要素を表わす図面を参照して理解されると思われる。図面は必ずしも縮尺どおりではなく、その代わりにこの方法の原理を図示するように配置することを強調する。
【００４５】
本発明と共に使用されることが適切な3次元情報担体のいくつかの実施例を概略的に示す図1A〜1Dについて述べる。図1Aは、一般に100に指定されたディスク状3次元光学情報担体を例示する。担体100は、透明または半透明高分子材料102で作られたモノリシックディスクボディであってもよい。電磁気(レーザー)エネルギーとの相互作用により一つの異性体フォームから別のものにその状態を変化することができる活性部分は、高分子102に接合される。活性部分は、2光子吸収を示す。そのようなモノリシックディスクボディは、本出願の譲受人に譲渡された国際公開公報第03/070689号に開示され、3次元光学情報担体として使用されてよい。図1B〜1Dは、3次元担体の多くの実施例を図示する。図1Bは、高分子材料102で作られた複数の板154に組み立てられた担体150を示す。図1Cは、高分子材料102が担体の機械的強度を強める透明な胴体を形成する2枚の透明な板164および166の間にはさまれる担体160を示す。および図1Dは、高分子材料102がハブ176を有する金属胴体174に鋳造される担体170を図示する。
【００４６】
情報またはデータは、複数の「仮想」層106上に、本出願の譲受人に譲渡された国際公開公報第2005/015552号に開示されたような一連の3次元規則的、長方形または長方形および傾斜データマークとしてそれを記録することが便利であるが、光学的に担体100上の実質上任意の位置に記録される。注目すべきは、フォーマット方法は、担体100上で実証されるが、その全体の方法は、必要な変化を加えて他のタイプの担体に適用可能であることに注意するべきである。層106間の距離は、10〜15μmである。担体100の厚さtは、約6mmである。情報を表わす光学的に記録された規則的あるいは長方形または長方形および傾斜データマークに加えて、サーボまたはフォーマットマークのパターンが、光学的に担体100上に記録される。フォーマットマークは、担体100の異なる深さに位置してもよい複数の層108上に記録され、フォーマットマークは、データマークと類似あるいは場合によっては同一であってもよく、制御されたサイズおよび長さであってもよい。層108の構造は、層106の構造と異なっていてもよい。一つの態様において、各データ層は、それ自身のフォーマットトラックを有し、別の態様において、一つのフォーマットまたはサーボ層は、複数のデータ含有層106と等価な情報を提供するために十分である可能性がある。したがって、各フォーマットまたはサーボ層108は、少なくとも一つのデータ含有層106によって挟まれる。
【００４７】
フォーマットマークは、光学情報担体の最大記録可能寸法D最大で始まり最小記録可能寸法D最小で終了するか、あるいはその逆の担体回転方向に依存して外側または内側へ向けられる螺旋状トラックに位置していてもよい。
【００４８】
代替の態様において、フォーマットは、参照層への直接参照で行なわれる。これは、標準方法によって参照浮き彫り層を追跡し、そしてそれぞれのビーム発散の正確な制御によって距離が変更される場合がある追跡焦点ポイントと記録焦点ポイントとの間の距離を正確に制御することができる適切な光学システム(光学記録ユニット)を使用して実装される。これは、図11Aを参照して以下に記述される。
【００４９】
また、フォーマットプロセスは、格子ノード周辺に正確に記録するための複数の記録ユニットを正確に連結するために要求される精度または制限された能力において、レンズシステムの制限された動作距離、レンズアクチュエータの制限された運動のような固有の限界を有してもよい。任意のそのような制限は、フォーマットされる媒体のフォーマットインフラストラクチュアを複数のグループへ分割するために有利であり、各グループは、フォーマットおよびフォーマット精度の点で独立している。これは、光学記憶媒体をより効率的にフォーマットし、正確さを増加させる結果になる。このように光学記憶媒体は、フォーマットの点で独立しているサブグループへ分割され、フォーマットパターンを追跡するために提供される。
【００５０】
フォーマットマークパターンの構成の位置および原理を図示する3次元情報担体の平面図を示す図2について述べる。フォーマットマーク204は、螺旋状トラック210に沿って間隔を置かれる関係で配列される。隣接したトラック210が、ラジアル方向に測定されたペアの隣接したトラックのセンターライン間の距離(いわゆる「ラジアル距離」)である所定のトラックピッチT1で配列される。トラックピッチT1は、約800nmであり、2つの隣接したトラック間の他のラジアル距離は任意である。2つの連続フォーマットマーク204間の直線(あるいは周辺)距離は、連続マーク間の他の距離は任意であるが、外部トラック上で約600μmおよびそれより小さく、内部トラック上で約230μmである。トラック210は、環状周辺部分216で始まり、内部環状部分218で終わる。螺旋状トラック210は、螺旋状ラインの名目上の中心周辺に記録された一連の先書き込みマークによって実現された螺旋の360度ターンを表わす。
【００５１】
マークは、螺旋状トラックが始まる最大螺旋状トラック直径D最、および螺旋状トラックが終わる最小螺旋状トラック直径D最小によって制限される光学情報担体100の活性領域に記録される。活性領域の幅Lは、L=(D最 - D最小)/2となる。そのような担体に記録されうる螺旋状トラック210の数nは、
n=L/T1
となる。ここでT1は螺旋状トラックの平均ピッチである。
【００５２】
平均トラック直径が81mm (D最 = 118 mm; D最小 = 44 mm)である実際的なケースにおいて、ディスク上には約37,000のトラックが存在する。螺旋状トラックに従って走査ヘッドが移動すべき距離は、約9,415メートルである。
【００５３】
半径226が、担体100の回転および幾何学的軸であるポイント228から螺旋状トラックの最大直径D最にトレースされる場合、それは担体100に存在するすべての螺旋状トラックと交差すると考えられる。半径と螺旋状トラックとの交差の数はトラックの数に等しく、
n = L/T1
になる。
【００５４】
ポイント228から出る複数の半径226は、直径D最に沿って存在する各々のフォーマットマーク204と交差するようにトレースし間隔をあけてもよい。半径226の角度のインクリメントωは、フォーマットマーク204が、一定の角速度サーボパターンを形成すること、すなわちフォーマットマークが固定の角度で配列され、したがってすべての螺旋状トラックに対して固定回転速度で担体回転を可能にし、担体の中心に接近して、あるいはそこから離れていることを保証するように選択してもよい。半径226は、等しい数のノード230を含む。等間隔に置かれた螺旋状トラック210および等角度に置かれた半径226によって生成された交差ポイントまたはノードは、明確なグリッドパターンを形成する。したがって、フォーマットマーク204は、一定の角速度サーボパターンを形成するために、ノード230の各々の名目上の位置(近くに)周辺に記録される。注目すべきは、単一のフォーマットマークは、それぞれのノードの近くに記録され(その場合には、ノード230の数は、担体100上に存在するフォーマットマークの数に等しい)、あるいは少数のフォーマットマークが、例えばノードの上および／または下に位置する同様のノードの近くに記録されることを注意するべきである。
【００５５】
したがって、本発明のいくつかの態様において、ノードは、全担体のために一定の角速度を提供する最小螺旋状トラック直径D最小から最大螺旋状トラック直径D最に続く光線の部分であった固定の角度距離に沿った光線(半径)の部分に沿って配列される。一定の直線速度あるいは一定の帯状速度サーボパターンの要求を満たす他のグリッドパターンが提供されてもよい。半径(あるいは光線)のより小さなサブセクションが、担体を分割し、各々が異なる角度距離、異なる直線速度を提供し、データマーク密度を変える環状ゾーンを提供するために使用されてもよい。
【００５６】
フォーマットマークは、担体100上の任意の位置に光学的に記録されるが、それらを複数の層108に記録することが便利である(図1A)。そのような層108の各々の内で、フォーマットマーク204は、等間隔に置かれた螺旋状トラック210と等角度に置かれた半径226との間との交差によって生成されるノードのグリッド上に置かれる。
【００５７】
担体100の複数の仮想層108上に記録されているフォーマットマーク204は、半径マーク位置、角度マーク位置、および深さ、すなわち担体100の軸方向と呼ばれる方向のマーク位置に存在する軸を備えた3次元格子を形成する。
【００５８】
図3Aは、ノード230の配置によって形成された3次元格子またはグリッドを図示する。これらのノードは、等間隔に置かれた(円筒状)螺旋状トラック210、等角度に置かれたラジアル平面(半径)226、および複数の記録平面108、すなわちラジアル平面226に直角な仮想層間の交差である。フォーマットマーク204は、格子のノードになるグリッドのノード230の名目上の位置周辺に配置される。
【００５９】
概して言えば、フォーマットマーク204は、フォーマットマーク204の配置がノード230の配置に対応するように、ノード230の近く(例えばそれぞれのノードの上または下)に位置する。各ノードは、複数(少数の)フォーマットマークに関連付けられる。ノードのグリッドの格子構造は、フォーマットマークの格子構造において同等に明確である。格子構造はローカルに維持され、そのサイズはフォーマット精度に比例する。光学ピックアップ(OPU)装置の回転304の半径は、以下により明確に記述されるように、その軌道が螺旋状トラック210および半径226の交差の位置に従うように選択される。したがって、本発明の担体100は、等間隔に置かれた(円筒状)螺旋状トラック210、等角度に置かれたラジアル平面(半径)226、および複数の記録平面108、すなわち仮想層間の交差である3次元格子ノード230に従って置かれたフォーマットマークで形成される。
【００６０】
本発明は、フォーマットマークの所定のグリッドを独立したサブボリュームへグループ化することによってフォーマットが形成される新規なフォーマット担体および担体フォーマット方法を提供する。次に、このコンセプトの原理が図3B〜3Gに例示され、図3B〜3Eは、フォーマット格子の詳細を図示し、図3F〜3Gは、グリッドを備えた担体のグループ化を図示する。
【００６１】
図3Bは、単純なフォーマットパターンを例示する。少数の間隔を置かれたフォーマットマーク204の配置によって定義された格子のノード230が示される。また、図は、ノード反復間隔によってトラック210に沿って互いに間隔を置かれる(各々が少数のフォーマットマークのそのような配置によって定義される)2つのノードをより明確に示す。
【００６２】
図3Cは、格子の層でもあるトラック210の層の一部をより明確に示す。各々がノードと関連した各々の螺旋状トラック210は、間隔を置かれた関係でトラックに沿って配列される。本実施例において、層のノード間隔は、トラック間距離(トラックピッチ) T1とは異なり、格子の生来の角度は、トラック方向に直角ではない。
【００６３】
図3Dは、格子平面に対するノードの配置によって形成された格子の部分(すなわちサブボリューム)の構造を例示する。注目すべきは、層間のノード間距離は、中間層の距離ではなく、格子の内側の形状であることに注意するべきである。
【００６４】
図3Eは、2つの隣接した層において垂直に整列した螺旋状トラックのノードの配置を例示する。示されるように、光学軸に対するトラックが(垂直に整列した)他のトラックのちょうど上に記録されるこの特定の実施例の格子構造において、ノード間距離は中間層の距離とは異なる。これは、以下にさらに記述されるように、本発明の軸フォーマット方法に起因する。
【００６５】
図3Fは、担体100の横断面を示す。トラック210の2つのグループG1およびG2は、所定のグループ間距離によって軸方向に互いから間隔を置いて担体に記録される。トラックの第一グループG1は、担体における第一深さの調整された第一記録ユニットによって記録され、トラックの第二グループG2は、担体における第二深さに調整された第二記録ユニットによって記録される。各グループにおける層間距離は、媒体、光源(例えばレーザー)および光学品質(例えば開口数)に典型的な信号の特性によって指定される。高い開口数(0.65)を使用する2光子吸収媒体のための層間距離は、典型的に4〜10μmである。層の2つのグループ間の距離は、フォーマット精度および光学性能によって指定され、典型的に使用されるグループ距離は、30〜70μmである。光記憶装置において使用されるレンズは、球面収差修正の必要なしで約100μmの深さ範囲において焦点合わせすることを可能にし、それによって焦点合わせシステムが1枚だけの軽量レンズを含み、システムが振動および他の妨害に対してよりロバストである単純化された構造を有する光学システムを備えた20層のグループの記録を可能にする。
【００６６】
図3Gは、担体内のグループ化の別の側面を図示する。図は、担体の環状ゾーン区分を強調する1層の部分の平面図を概略的に描く。担体は、環状ゾーンに分けられる。各ゾーンは、半径フォーマットスキームを使用する他のゾーンと無関係にフォーマットされ、格子構造を形成するラジアル平面間の角度距離が内部ゾーンにおいて減少し、それによって担体の異なる半径に存在するトラックに沿って連続するフォーマットマーク間をより一様な距離にすることを可能にする。したがって、この特定の実施例において、担体は、異なったローカルに一様なフォーマットマーク距離あるいは異なった角周波数によって特徴づけられた3つの格子タイプに関連した3つの異なるゾーンを含む。
【００６７】
本出願と同じ譲受人の国際公開公報第2005/015552号に開示された公知の技術によれば、フォーマットマークは、トラック210に沿ったOPUによって形成された記録スポットを移動させることによって記録される。本発明によれば、フォーマットマークは、順次方法ではなくインターリーブされた方法で記録されるので、順次記録に固有のフォーマットマークの記録の遅延を減少する。
【００６８】
図4Aは、フォーマットマーク記録原理および記録プロセスの態様の一つの概要図である。マーク204の光学記録の本方法によれば、半径226に沿ったOPU 250の高速往復運動(矢印252によって示される)および矢印254の方向への担体100の段階的回転は、螺旋状トラック210に沿った担体100の遅い回転運動およびOPUの遅い走査運動に置き換わる。光学ピックアップユニット250は、往復タイプの運動を行ない、それはマーク204を記録するための適切な時間に活性化される。担体100は、一連の記録プロセスにおいて実質上静止している。
【００６９】
マーク204は、先に論じた実施例において約37mmである活性領域L上の担体のボリュームに記録される。トレースされた半径の数は約600であり、これは、各層のために、記録ヘッド250が約22メートルのみの距離を移動しなければならないことを意味する。この距離は、走査ヘッドが螺旋状トラックに従って移動しなければならない場合の距離9,415メートルより約430倍小さい。マークは、マイクロセカンド(100ナノセカンド)より短いパルスによって記録されてもよい。したがって、同じ移動速度の担体フォーマット時間もはるかに短い。このフォーマット方法は、半径フォーマットと名付けられる。
【００７０】
マークは、単一マークとして、およびフォーマットマークのクラスタ260として適切な時間にOPU 250を活性化することによって記録される。クラスタ260を記録するために、記録システムは、適切な構成のフォーマットマーク204の完全なクラスタ260を画像化する光学システムによって構成される。
【００７１】
あるいは、担体100は、回転(矢印254)および往復運動(矢印252)の両方を行なってもよい。図4Bに示されるように、マーク204は、複数の担体100に同時に記録されてもよい。記録システム250は、この場合静止している。静止記録システムの使用は、光学レイアウト設計を単純化し、同じ担体に書き込むのために複数の光学記録ヘッドを使用することを可能にする。例えば、2つの光学記録ヘッドは、同じ担体100の向き合った面上にマークを記録してもよい。マーク204は、トラック210の名目上の位置周辺に置かれた規則的または長方形および傾斜マークである。マーク204の空間的位置は、トラック210の下、上あるいは両側にある。担体100の左側に記録されたマーク204は、それらの空間的位置を除いて、担体100の右側に記録されたマーク204の鏡像およびその逆である。2つのOPU 250の各々は、担体100のそれぞれの部分上にマークを記録(記録光ビームを適切に向ける)するために有利に調節されてもよい。
【００７２】
半径226と螺旋状または円形トラック210との間の交差ポイントによって形成されたグリッドのノードの配置(図2の230)に従ってマーク204を適切に記録するために、担体100は、それらの回転軸228が実質上平行であり、同じ方向に回転するように配列される。また、複数の光学記録ユニット250の使用を考慮して、それらの光学軸310が互いにおよび担体の回転軸に実質上平行であるように配列される。その結果、OPUのそれぞれの焦点ポイントによってフォーマットマークが形成される平面は、実質上平行な平面である。そのような場合、適切なタイミングでOPU 250の活性と結合した担体100の同期した往復運動および回転運動は、3次元グリッドのノード230 (の近く)に置かれたフォーマットマーク204を備えた光学的フォーマット層を生成する。また、グリッドの格子構造が維持される地点のサイズは、このタイミング精度に依存する。
【００７３】
担体100および光学記録ヘッド250の連続的運動の使用は、このフォーマット方法の処理能力をさらに著しく増加させる。これは、担体100の往復直線運動すなわちOPU 250が、OPU 250の連続的回転および光学情報担体100の回転によって置き換えられる本発明の半径フォーマットマーク記録プロセスを概略的に示す図5において図示される。OPU 250は、中心280の回りを回転し、この非限定的実施例において担体100の回転および幾何学的中心228を通過する所定の軌道284で移動する。したがって、OPU 250は、このように放射状円弧290上に存在するマーク204を記録することができる。弧290を半径226に変換または直線化するために、担体100は、OPU 250回転運動と同時に、矢印294によって表示された方向で軸228のまわりの連続的回転を行なうように操作される。記録されたマーク204の位置は、運動すなわち軸280のまわりのOPU 250の回転運動およびその対称軸228のまわりの担体100の回転の合計によって定義される。
【００７４】
一定角速度サーボパターンは、螺旋状トラック210に沿って担体の中心の方へ徐々に減少している螺旋状トラック210(図示の目的のために誇張される)上に存在するフォーマットマークまたはシンボル204間の距離によって特徴づけられる。実質上放射状ラインに沿ってフォーマットマークを配列するために、凸面または放射状円弧284によって引き起こされたシフトを担体の回転が補償するように選択された角度上の光学記録ヘッド250のそれぞれの完全な回転中に、光学担体100が回転する。例えば、光学情報担体100が、最大螺旋状トラック直径上で600または800マーク、および対応する半径または半径セクターの数を有している場合、次に光学記録ヘッド250の各々の完全な回転に関して、担体は1/600または1/800回転する。フォーマットマーク204記録は、最大螺旋状トラック216および第一半径226-aの交差上に存在するノードから始まり、各々の次のノードは、同じ半径226-aを備えた次の螺旋状トラックの交差に位置している。記録は、同じ半径226-aおよび最小直径螺旋状トラック218の交差上に存在するノードで終了する。
【００７５】
OPU 250の回転304の半径は、その軌道が螺旋状トラック210および半径226の交差の位置に続くように選択される。これは、すべてのフォーマットまたはサーボマーク204 (1層当たり)が、光学記録ヘッド(OPU)250の約600回転(あるいは外部トラック上にマークの数に依存する回転の他の数)によって生成され、螺旋状トラックに従う記録マークの従来技術に必要な37,000回転より少なくとも66倍効率的なことを意味する。遠心力および振動力によって引き起こされる機械的な変形は担体の回転速度を制限するため、100Hzの回転速度におけるマークの従来の光学記録によって単一層担体をフォーマットする場合少なくとも6分が必要とされる。
【００７６】
担体100およびOPU 250の議論された回転運動に加えて、それらが同じおよび後の螺旋状トラックに記録される場合に、フォーマットマーク204間の距離における連続的変化を補償する必要がある。図2,4,5および6の実施例を参照すると、シフトは、螺旋状トラック210の直径が連続的に変更し、同数のマーク204が各々の螺旋状トラック210に記録されるために生じる。例えば、トラック210の最大部分216上のマーク204-fの記録は、直径D1で始まり、同じトラック210に属する最終マーク204-lは、この場合直径D1より小さい直径D2に記録される。このシフトを補償するために、担体100は、軌道284に沿ってわずかに移動する。それは、記録プロセスの間にOPU 250の回転の中心280のまわりで非常に小さな角度だけ回転する。しかしながら、担体100の回転および幾何学的中心228は軌道284上に残る。螺旋状格子ノードにおいてフォーマットマークを記録する別の方法は、記録を遅らせる制御された同期に従い、サブトラック遅延を有するディスク上のOPU通路によって行なわれる。特に、ノードを含むマークは、1セットの記録時間とともに各半径に沿って生成されるものと考えることができる。記録時間がすべての半径に対して同じである場合、ノードを含む記録されたマークを(トラックによって)接続するための自然な方法は、円になると考えられる。半径kのノードが光線(k-1)のノードに対して遅れる場合、ノードのシーケンスが内向きの螺旋を形成するように、ノードはわずかに中心の方へ記録される。また、遅延は、わずかな遅延が系統的になるように記録OPUを同期させることによって達成することができる。
【００７７】
図6は、複数のM光学記録ユニット/ヘッド(OPU)250によって2つの光学情報担体100を同時フォーマットするための本発明の方法を図示する。すべてのOPU 250は、共通中心軸280周辺に回転のために配列される。担体100は、OPU 250の中心回転軸280から等間隔に置かれる。2つより多い担体の場合、それらは軸280周辺の円形アレイで配列される。各々の担体100は、それ自身の回転軸228のまわりで回転する。OPU 250は、OPU 250の各々の光学軸310の運動の軌道が複数の情報担体100の各々の回転軸228を通過するように、軸280のまわりを回転する。このタイプの運動は、各々の担体100上で、複数の光学担体100の各々の上で軌道(図5の284)の部分と一致する放射状円弧290をトレースする。担体100およびOPU 250の連続的および同期した回転は、弧290を半径226に変換または直線化する。OPU 250が情報担体100上を通過する場合、記録光源(例えばレーザーダイオード)は、フォーマットマーク204を記録するために適切な時間に活性化される。前に説明したように、螺旋状トラックの半径を連続的に変更することによって生じるマークの位置においてシフトを補償するために、図8を参照して下に記述するように、複数の担体100は、記録プロセスのコースにおいて、わずかに回転あるいは往復運動してもよい。同様の方法において、方法は、M記録ヘッドによってN担体にフォーマットマークを記録するためにスケーリングされる。フォーマット速度は、プロセスに関係する記録ヘッドの数に従ってさらに増加すると考えられる。
【００７８】
担体100は、担体100の異なる深さにある各フォーマット層を備えた複数のフォーマット層(図1Aの108)を有してもよい。異なるフォーマット層は、OPU 250に再焦点合わせし、あるいはOPU 250と担体100との間の距離を変更することにより記録してもよい。距離の制御は、例えば本出願と同じ譲受人による国際公開公報第2004/032134号に開示された技術を使用する様々な手段によって行なわれる。OPUの各々は正確に焦点を合わせられ、OPUの球面収差は、すべての再焦点パス長のために修正される。
【００７９】
その回転軸228周辺における光学情報担体100の同期した回転を使用して、共通中心軸280周辺のOPU 250の回転、および回転軸280周辺における複数の光学情報担体の回転は、サーボパターンを形成する制御されたサイズおよび形態の1セットの規則的または長方形あるいは長方形および傾斜サーボシンボル204を生成する。マーク204は、等間隔に置かれた螺旋状(あるいは円形)トラック210と半径226へ直線的になった等角度に置かれた弧290との間の交差によって形成されたグリッドのノード(図2の230)の名目上の位置周辺に空間的に置かれる。したがって、このような格子のノードは、等間隔に置かれた(円筒状)螺旋状トラック210、等角度に置かれたラジアル平面(半径)226、およびラジアル平面226に直角な複数の記録平面108(仮想層)間の交差によって定義される。
【００８０】
とりわけ図1A〜1Dの態様における担体構造に依存して、1つまたは複数のベースフォーマット層は、担体内部で刻みつけられまたはエンボス加工される。光学媒体は、同じ出願人の国際公開公報第2005/015552号に開示されたように、フォーマット(すなわちデータマークの配置)してもよい。光学的に記録されたフォーマットパターンは、上に開示された格子のノード230の名目上の位置周辺に置かれる。刻みつけられたまたはエンボス加工されたフォーマット層は、光学的記録追加フォーマット層に対して参照層として役立つ。刻みつけられたまたはエンボス加工された層は、3次元格子の一部になる。したがって、各々の新しい連続フォーマット層は、その前に記録された層を読み取りおよび追跡する間に(それを参照して)記録され、各々の新しい層の正確なフォーマットおよび間隔を保証する。しかしながら、エラーが蓄積し、フォーマット構造の相関性が減少するので、所定の数の層(グループ)の処理がリセットされた後、異なる参照層に関連づけられた層の新しいグループの記録が始まる。
【００８１】
従来のフォーマットスキームにおいて、トラックに沿ってフォーマットマークを記録している間の連続レーザースポット間の距離(すなわち連続記録イベント間の遅延)は、データ読み取りのためのそれと同じで、数百μmのオーダであり、媒体回転速度は、マーク記録速度を数百kHzに制限する。(インターリーブされた記録の実施例を構成する)本発明の「半径」記録スキームにおいて、連続的に記録されたマーク間の距離は、1μmのオーダであり、フォーマット密度と処理能力の追加的で実質的な増加を可能にする。フォーマット処理能力を実質的に増加させる別の方法は、上述された3次元格子/グリッドの螺旋状サブセットの記録をインターリーブすることによって可能になる可能性がある。
【００８２】
本発明の方法を図示する図7Aについて述べると、担体100または任意の他に上述した3次元担体におけるフォーマットマークの記録は、OPU 250の光学軸に沿った記録レーザー光線の高速再焦点合わせすることにより行なわれる。OPU 250の光学軸は、ラジアル平面226に存在(一致)してもよい。マーク204は、螺旋状トラック210 (図2,3,4および5)あるいは半径226に沿って従来の方法で記録されてもよい。担体100は、矢印320によって示される方向へ連続的に回転し、OPU 250は、異なる深さまたは仮想層108に高速に再焦点合わせするとともに、記録レーザー光線326は、段階的のこぎり歯状運動を行なう。担体回転の結果、マーク204は、インターリーブされた方法で異なる位置において各層108上に記録される。しかしながら、層間のマーク位置のシフトは一定であるので、一回の完全な回転の後に、格子マークにおける欠落は満たされる。言いかえれば、のこぎり歯状運動のこの特定の実施例において、連続するサブグループ内の傾斜は同じになるが、層の連続的に記録されたサブグループが、以前に記録されたものと必ずしも正確に同じオフセットで記録されないように、格子/グリッドの軸は光学軸に対して傾けられる。担体100の回転の速度およびOPU 250再焦点合わせする時間は、マーク204が上に記述されたノード230と同等である格子のノードに記録されるように選択してもよい。3次元担体フォーマットのこの方法は、軸フォーマット方法と名付けられる。
【００８３】
OPU 250の再焦点合わせは、OPU 250の光学軸310に沿った実質上任意の位置、および担体100における異なる深さにおけるフォーマットマークの配置を可能にする。したがって、軸フォーマットマーク構成方法によって、マークは、互いからおよびデータ層からマイクロメートルまたはマイクロメートル以下の深さの差で記録される。典型的に、各データ層(図1Aの106)は、それ自身のフォーマットトラック108を有するが、データおよびサーボトラック間の記録深さ密度は、マイクロメートル以下から数マイクロメートルまであり、一つのフォーマット層は、複数のデータ含有層106、例えばフォーマットトラック108上およびその下にあるデータ層106に役立っている。したがって、フォーマット処理能力は増加すると考えられる。
【００８４】
図7Bは、本発明のなお一層のさらなる態様を図示する。ここで記録ビーム(示されない)は、理想的には段階的のこぎり歯(あるいはラスター)状運動で螺旋状または円形トラック210周辺に走査し、3次元担体100が矢印によって示される方向へ回転している間に、複数の隣接したトラック210上で複数のフォーマットマーク204を同時にかつ同期して記録する。記録ビームの走査速度および担体100の回転速度は、マーク204が上に記述された格子ノード230と同等である格子のノードに記録されるように選択してもよい。注目すべきは、図7Bにおいて、ノードの名目上の位置だけが例示の目的のために示されることに注意するべきである。
【００８５】
本発明のさらなる態様において、軸フォーマットは、走査スポット方法と結合し、フォーマットマークは、例えば3つの螺旋状半径および4つの深さで記録されてもよい。マークは、順に、同時ではなくインターリーブされた順序に記録される。しかしながら、結果的な記録速度は、従来方法で支持された速度より12倍またはそれ以上速い。マークが記録されるインターリーブされた順序の結果、マークの記録のための担体と記録ユニットとの間の相対運動が減少し、連続する記録イベント間の遅延が減少する。マークの記録間の運動の有効距離は、10μmまたはさらに短い可能性がある。レーザー光線の軸変調は、複数の軸深さにおける記録を可能にし、記録平面をスポット走査する方法は、複数の螺旋状半径における記録を可能にする。走査は、OPU光学軸に直角な方向にスポットを移動させることによって行なわれる。その結果は3D格子/グリッドである。担体100の回転速度、記録スポットの速度走査およびOPU 250再焦点合わせ時間は、マーク204が以前に記述された格子のノード230と同等である格子のノードに記録されるように選択してもよい。フォーマットマークが記録される精度は、格子相関性が保存される範囲を決定する。
【００８６】
複数の3次元情報担体100における半径フォーマットのための本発明の装置370の実施例を図示する図8について述べる。装置370は、ステージ380が組み立てられる基礎376を含む。ステージ380は、制限された回転性能を備えた中心軸280のまわりを回転するために構成される。複数のスピンドル386は、軸280を中心とするステージ380に搭載される。各々のスピンドル386は、それ自身の回転軸390のまわりで回転できる。複数Nの情報担体100は、それぞれのスピンドル386に搭載される。図8の本実施例において、説明の単純化のために、それぞれのスピンドル386上に2つの情報担体100だけが示される。スピンドル386は、必要ならば、フォーマットマーク記録のプロセスにおいて、担体を固定するためのクランプ配置を有してもよい。担体100は、各情報担体100の回転軸228がそれぞれのスピンドル386の回転軸390と一致するように搭載される。
【００８７】
回転プラットフォーム400は、情報担体100の位置の平面上に搭載され、円形アレイにおいて間隔を置かれた関係で配置された複数の光学記録システム/ユニット(OPU)250を運ぶために構成される。プラットフォーム400は、矢印304によって示された方向で、軸280と一致するその中心(回転軸)のまわりの回転のためにそれを駆動する駆動装置(示されない)に関連している。プラットフォーム400回転は、OPU 250の光学軸310の運動の軌道(図5の284)が情報担体100の回転軸228を通過するように制御される。担体100の回転軸228は、スピンドル386の回転軸390と一致する。OPU 250は、すべてのOPU 250の各々の完全な回転が各情報担体100上で少なくとも一つの放射状円弧290をトレースするようにそれらを回転させる回転機構に適切に関連している。
【００８８】
装置370は、光学記録ヘッド250の各々の次の回転が複数の光学担体100の各々の上で少なくとも一つの追加の等角度に置かれた放射状円弧290をトレースするように、記録ヘッド250を運ぶプラットフォーム400の回転に対して各々のスピンドル386の同時および連続的回転を同期させるために構成され操作可能な電気機械同期機構(示されない)を含む。注目すべきは、装置が、媒体のすべての深さに焦点ポイントを正確に移動させるために、OPUと担体との間で光学および機械的移動を可能にするように適切に構成され操作可能な場合に、一つのOPUがすべての担体をフォーマットすることに注意するべきである。(恐らく制限された深さ範囲の)複数OPUおよび複数の担体の配置の使用は、高められた(分解された)フォーマット効率を可能にする。
【００８９】
スピンドル386の回転運動とプラットフォーム400の回転との間の単純な関係は、以下のとおりである。軸280のまわりの光学記録ヘッド250の一つの完全な回転(すなわちプラットフォーム400の1回転)中に、各スピンドル386は、次のように決定された角度αでその回転軸228のまわりで回転するように、情報担体100を搭載するプラットフォーム400およびスピンドル386の回転運動が同期される。
2008537279.tif 000003
ここで、kは、記録された層平面と交差する等角度ラジアル平面の数であり、Mは、フォーマットに関係するOPUの数である。他の関係は、グリッドのノード周辺により多数の記録を可能にするものであり、ノードに関する記録が行なわれるために必要な層平面と交差するすべての平面のための基本的な要求は、記録OPUが特定のラジアル平面に沿って走査することができることである。
【００９０】
同時に、複数のスピンドル386および担体100を備えたステージ380は、同じまたは次の隣接した螺旋状トラック上に記録されたマークの位置におけるシフトを補償するために、軸280周辺に矢印406によって表示された方向において小さな角度で回転する。螺旋状トラックの半径の連続的変化がこのシフトを引き起こす。同じ螺旋状トラック上に存在する2つの隣接したマークの半径間の差はμmの数分の1であるので、シフト補償のために必要な回転角度は非常に小さい。このために、ステージ380の直線運動は、その回転運動に置き換えてもよい。矢印410は、ステージ380のそのような直線運動の方向を表示する。フレキシブル抵抗418に対して作用するステッピングモータまたはピエゾアクチュエータ414あるいは任意の他のピエゾアクチュエータが、この直線運動を提供してもよい。
【００９１】
担体100は、担体100の異なる深さ上にある各層を備えた複数のフォーマット層を有する。異なるフォーマット層は、OPU 250に再焦点合わせすることによって、あるいはいくつかの例において、記録システム250と担体100との間の距離を変更することによって記録してもよい。記録スポット位置制御システム440は、適切な記録層上で焦点合わせを制御および促進するために提供され構成される。スポット位置制御は、様々な手段によって行なわれてもよい。いくつかのケースにおいて、非線形光記憶媒体上および特に2光子吸収を備えた媒体上の記録は、矢印470および472によって示された異なる波長で操作する2つのレーザーの使用を要求してもよい。上述されたように、装置370は、別個の焦点スポットへ焦点合わせした複数の光構成要素へ分割されるビームのために、例えばビーム用回折光学要素を使用することによって、グリッドの一つまたはいくつかのノードに関連したマーク204のクラスタの記録を支持する可能性がある。
【００９２】
3次元非線形情報担体は、通常、従来のディスクのそれを超える厚さを有しており、従来のOPUによって提供された範囲以上の再焦点合わせを要求する可能性がある。複数の担体100上の同時記録は、プロセスに関係するすべてのOPU 250の同期された再焦点合わせを要求する可能性がある。
【００９３】
図9Aおよび9Bは、本発明において使用されることが適切な光学記録ユニットを例示する。図9Aの実施例において、OPU 520は、固定レンズ532を備えたキャップ528(図は不明瞭である)を保持する外部管状ハウジング524を含む。ハウジング524の内部表面は、ブッシング540が挿入されるスレッド536を有している。ブッシング540の内部直径面は、スレッド536と、例えば1ミリメートルの10分の1の小さな差を有するピッチを備えた他のスレッド544を有する。中空レンズホルダー548は、レンズ552を保持する。レンズホルダー548の外部直径は、ブッシング540のスレッド544と一致するスレッド536を有している。ブッシング540が回転する場合、レンズホルダー548およびレンズ552は、スレッド536および544のピッチの差によって定義された非常に小さな距離だけ前後に移動する。そのような機構は、差動スレッド機構と名付けられる。レンズ552の運動は、記録ヘッド520の倍率を変更する。スプリング556は、レンズホルダー548に負荷を提供し、システムに存在する可能性がある任意のバックラッシュを除去する。ブッシング540の反対側の端は、円錐インサート560が位置する段部を備えた機械加工された部分を有している。ナット564は、インサート560に搭載されたペアのギア568および572をブッシング540にロックし固定する。ナット564がギア568および572をロックする場合、それらは、ブッシング540と一緒に回転し、レンズ552を移動させ、記録ヘッド520の倍率を変更、あるいは光学担体100の異なる深さレベルで単にそれを再焦点合わせする。ナット564のロックを解除することは、ギア568および572を解放し、ブッシング540の手動回転を可能にする。レンズ552の手動運動は、レンズを異なる深さに焦点合わせすること、あるいは同じ担体の層に記録することを可能にする。手動運動は、記録ヘッド520の調節のため、および担体の異なる層で同時に記録するために複数の記録システムが調節される場合に便利である。ピン/インサート582は、ブッシング540の回転を防ぐために使用される。
【００９４】
図8に戻り、複数MのOPU 520は、プラットフォーム400に搭載される。従来の電子または電気機械サーボシステムは、図9Aを参照して上述した方法によって、複数のOPU 520の再焦点合わせを同期させるために使用してもよい。OPU 520は、一つの記録平面108平面(例えば図1A,1Bおよび7A)、あるいは担体100の同じ深さにおいてマークを同時に記録するために調節してもよい。あるいは、複数のOPU 520の各OPUは、異なる平面108あるいは担体100の異なる深さ(図1A)にマークを記録し、それによって媒体を異なるOPUによってフォーマットされたサブグループへ分割するために調節される。
【００９５】
図9Bは、レンズ816を軸方向に移動させるために構成された第一差動システム、およびレンズ818を軸方向に移動するために構成された第二差動システムによって形成されたダブル差動スレッドシステムを用いるOPU 778を示す。第一差動システムは、レンズ816を含むハウジング824の外部表面、および管状ガイド830の内部表面上に作られたスレッド820、および固定カプラー832の外部表面、および管状ガイド830の上部の内部直径上に作られたスレッド828を含む。ステッピングモータまたはサーボモータのようなモータ834は、ガイド830の上部に作られたギヤ840と噛み合うギヤ838を回転させる。ギヤ838の回転は、レンズ816を担体100の表面の方へまたは表面からレンズ818へ軸方向に移動させる。スレッド820および828のピッチの差は、レンズ816の運動を決定する。ピン842は、レンズ816の回転を防ぐ。スレッドピッチの差は、ガイド830の各々の完全な回転上でレンズ816の運動の大きさを決定する。それは0.1mm, 0.05mmまたは任意の他の値に選択されてもよい。
【００９６】
第二差動システムは、レンズ818を含むハウジング824の外部直径、およびブッシング850の内部直径上で作られたスレッド844、および固定カプラー832の内部直径、およびブッシング850の外部直径上に作られたスレッド852から成る。ステッピングモータまたはサーボモータのようなモータ860は、ブッシング850の上部に作られたギヤ866と噛み合うギヤ862を回転させる。ギヤ862の回転は、レンズ818をレンズ816の方へまたはレンズから軸方向に移動させ、OPUの倍率および焦点が合ったスポット位置を変更する。スレッド844および852のピッチの差は、レンズ818の運動を決定する。ピン874は、レンズ818の回転を防ぐ。レンズ816および818の同期した運動は、OPUの倍率を変更し、マイクロメートル以下の精度および高速に担体100内で焦点が合ったスポットを移動させる。矢印880は、記録/読み取りレーザー放射の伝播方向を表示する。
【００９７】
3次元情報担体におけるフォーマットパターンの放射状光学記録のための本発明の装置の別の態様を概略的に図示する図10について述べる。この実施例において、OPUと担体との間の相対的移動は、静止して搭載されたOPUに対する担体の運動によって達成される。装置730は、(図8のスピンドル386に類似している)複数のスピンドルが搭載されるテーブルまたはフレーム734を含む。各担体の回転および幾何学的軸228がそれぞれのスピンドルの回転軸と一致するように、複数の担体100が軸に搭載される。テーブル734は、ガイド740上で(矢印736によって表示されるように)前後に移動する。複数の記録ヘッド250(すなわち図9Aおよび9Bの520、778と同様)は、複数の担体100の回転および幾何学的中心(軸228)が位置するそれらの光学軸310が、軌道748と交差するように、静止支持物(示されない)に搭載される。
【００９８】
図11Aは、この実施例において、浮き彫り154Bを備えたモノリシック板154Aによって形成され、粘着材料層154Cによって互いに接着した担体100に、フォーマットマークを記録するための本発明の記録装置760の光学レイアウトを例示する。装置760は、第一波長で放射を出すレーザーダイオードのように第一電気磁気記録放射線ビームB1を生成する第一光源761A、およびレンズL1およびL1から成るケプラータイプビームエクスパンダを含む。さらに、システムは、平行にされた電気磁気放射線の第二ソース761Bを含む。第二ソース761Bは、第一波長と異なる第二波長の記録/読み取り放射線ビームB2を同時に提供する。任意の適切なタイプのビームコンバイナ762は、ビームB1およびB2を1本の共軸ビームへ結合するために適切に提供される。説明目的のために、コンバイナ後のビームB1およびB2は、別個のビームとして示される。反射鏡763は、結合したビームを担体100に向ける。ビームB1およびビームB2は、同じ出願人の国際公開公報第2004/032134号に記述されたもののような修正された球面収差記録光学764によって、担体100内の異なる深さで焦点を合わせられる。ビームエクスパンダのレンズの一つ、例えばレンズL1は、軸方向に移動され、平行ビームの発散を変更する。このアクションは、第一ビームB1の焦点が合ったスポット765の位置を変更し、同じ板の間でそれを一つのフォーマット層から別のフォーマット層に移動させる。したがって、追跡焦点ポイントと記録焦点ポイント間の距離の変化は、レンズペア間の距離の変化によって引き起こされる可能性がある。ビームコンバイナ767は、出力反射をレンズ768に向け、それを位置敏感検出器である検知器769に焦点合わせする。後者は、エンボス加工された表面に対して特別に記録可能な材料板上で、レーザー光線B2の位置に関する情報を提供する。第二ビームB2によって形成されたスポット766は、記録スポットである。フォーマットマーク記録の位置は、レンズL1およびL2間の距離の正確な制御、および光学パスにおける他の光学要素の制御によって制御される。
【００９９】
図11B〜11Dは、軸マーク記録方法およびウォブルマーク記録方法の実装において有用な光学記録システムの概要図である。システム770は、同じ出願人の国際公開公報第2004/032134号に記述されたレーザーダイオード、レンズ778および780から成り、球面収差記録光学784(概略的にだけ示される)のために修正されたケプラータイプビームエクスパンダのような電気磁気記録放射線のソース774を含む。電気光学屈折率変調器790は、記録ビーム794の発散を変調する。変調器790は、レンズ778と780との間の実質上任意のポイントに挿入される可能性がある。電気光学変調器790に供給される電圧の大きさは、ビーム794のコリメーションレベルまたは発散、および記録光学784の焦点におけるポイントの有効な深さを決定する。例えば、電圧V1は、第一発散を有する記録ビーム794を生成し、電圧V2は、第二発散を有する記録ビーム794'を生成してもよい。第一発散を有するビーム794は、担体100における記録深さ798で焦点を合わせられ、第二発散を有するビーム794'は、担体100における記録深さ800で焦点を合わせられる。ビーム発散の増加は、軸方向において光スポットを担体100の深さへ移動させる。ビーム発散794によって生成された記録深さからビーム発散794'によって生成された記録深さへの移行は連続的でもよく、したがって、フォーマットマークは、任意の深さおよび互いからマイクロメートルの数分の1の距離で記録される可能性がある。ビームエクスパンダは、当技術における任意の公知のものを使用して実装することができる電気光学変調器790の導入によって引き起こされた球面収差のために修正すべきである。
【０１００】
図11Cは、記録方法の実装において有用な光学記録システムの追加の態様を図示する。システム810は、記録レーザー光線820の光学パスに挿入された電気光学または音響光学変調器814を有する。変調器814の活性は、システム810の光学軸および担体回転軸228に直角な方向にレーザー光線820を走査または振動させる。OPU 784は、隣接した螺旋状トラック上に記録される複数の焦点を合わせた記録スポット824を形成する。光学走査方法は、当技術においてよく知られており、様々な光学要素によって高周波で行なうことができる。電気光学変調器のみの一つの態様のスキームが、開示の明瞭化のために提供される。
【０１０１】
図11Dは、記録方法の実装において有用な光学記録システムの追加の態様を図示する。システム840は、システム770および810の組み合わせである。それは光学パスに挿入された変調器790および変調器814を有する。OPU 784は、記録レーザー光線842を複数の記録スポット844へ焦点合わせする。スポット844は、異なるトラックおよび異なる深さに記録される。この記録方法は、マーク204のかなり大きなクラスタの記録を支持する。
【０１０２】
図12は、屈折率に対応し、小さなエアギャップによって分離され、表面868および870、874および876がそれぞれ並列であり、非反射コーティングによって覆われた2つのプリズム860および862のセットである電気光学変調器を図示する。プリズムの一つは、ドープしたニオブ酸リチウム結晶のような電気光学的活性材料で作られている。プリズム(示されない)の上部および下部の電極は、その屈折率を変調する結晶に交流電圧を供給する。入射ビーム880は、プリズム870に入り、角度θ1でその表面876に作用する。ビーム880は、プリズム870から出た後、該空間を通過し、角度θ2でプリズム860に入る。プリズム860のインデックス変調の結果、ビーム880は、θ3 = asin (n1/n3 * sin (θ1)) に従ってその出力角度θ3を変更する。ここでn1およびn3は、プリズム870および860材料の屈折率である。注目すべきは、2つの隣接したトラック間の距離が約1μmであり、名目上の螺旋に対してサーボマークの所定の小さな「面内」オフセットが存在する可能性があるので、要求される変調角度は非常に小さいことに注意するべきである。平行な3つの螺旋の記録は、例えば、約2μmの焦点が合ったスポットのピークツーピーク運動を要求する。焦点合わせ要素の焦点距離は典型的に3mmであり、このピークツーピーク角度変化は0.04度より小さい。
【０１０３】
担体の光学フォーマットプロセスの完了に際し、フォーマットされた3次元光学担体は一種の品質管理を受けてもよい。主パラメーター、品質管理プロセスにおける検査の対象は、a) フォーマット層間の軸上の距離、b) ディスクの表面の互いのおよび少なくとも一つへのフォーマット層の平行性、c) 層の蓄積された軸位置偏差エラー、d) 各層上のフォーマットマーク間の距離、およびそのようなものが存在する場合に、異なる層上に記録されたマーク間の距離における差、e) ディスクの第一表面と第一記録層との間の距離、f) ディスクの最後の表面と最後に記録された層との間の距離である。
【０１０４】
本方法の典型的な態様が図示および記述されたが、方法の精神および範囲への影響なしでその中に様々な変形を行なうことができることが認識されると思われる。したがって、方法の範囲は、以下の請求項への参照によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
本発明を理解し、それがどのように実際上実行されるかを確かめるために、好ましい態様が、非限定的例としてのみ、添付する図面を参照して記述されると思われる。
【図１】本発明と共に使用されることが適切な3次元情報担体のいくつかの実施例の概要図である。
【図２】フォーマットマークパターン形成の原理を示す3次元情報担体の概要の平面図である。
【図３Ａ】3次元担体上にフォーマットマークを光学的に記録することによって形成した3次元格子の概要図である。
【図３Ｂ−Ｅ】本発明で使用されるフォーマット格子のいくつかの詳細を例示し、図3Bは、トラックに沿ったノードの位置、および単純化されたフォーマットマークパターンの詳細を示す。図3Cは、格子の層でもあるトラックの層を示す。図3Dは、格子の部分(あるいはサブボリューム)の構造を示す。および図3Eは、格子構造の特定例のために中間層距離とノード間距離との間の差を示す。
【図３Ｆ−Ｇ】グリッドを有する担体において用いられる本発明のグループ化技術を例示する。
【図４】フォーマットマーク記録原理およびプロセスの態様の一つの概要図である。
【図５】フォーマットマーク記録原理およびプロセスの別の態様の概要図である。
【図６】2つの3次元情報担体上で2つの光学ピックアップユニット(OPU)によるフォーマットパターンの同時光学記録のための方法の概要図である。
【図７】フォーマットマーク記録原理およびプロセスの追加の態様の概要図である。
【図８】3次元情報担体上にフォーマットパターンを光学的に記録するための装置の概要図である。
【図９】光学記録システムにおいて使用される光学ピックアップユニットの態様のいくつかの概要の横断面である。
【図１０】3次元光学情報担体上にフォーマットパターンを光学的に記録するための装置の別の態様の概要図である。
【図１１Ａ】3次元光学情報担体上にフォーマットパターンを光学的に記録するための装置の他の態様の概要図である。
【図１１Ｂ−Ｄ】本発明の軸記録方法の実装において有用な光学記録システムの例示的な態様の概要図である。
【図１２】電気光学変調器の概要図である。
【図１Ａ】
2008537279.tif 000006
【図１Ｂ】
2008537279.tif 000007
【図１Ｃ】
2008537279.tif 000008
【図１Ｄ】
2008537279.tif 000009
【図２】
2008537279.tif 000010
【図３Ａ】
2008537279.tif 000011
【図３Ｂ】
2008537279.tif 000012
【図３Ｃ】
2008537279.tif 000013
【図３Ｄ】
2008537279.tif 000014
【図３Ｅ】
2008537279.tif 000015
【図３Ｆ】
2008537279.tif 000016
【図３Ｇ】
2008537279.tif 000017
【図４Ａ】
2008537279.tif 000018
【図４Ｂ】
2008537279.tif 000019
【図５】
2008537279.tif 000020
【図６】
2008537279.tif 000021
【図７】
2008537279.tif 000022
【図８】
2008537279.tif 000023
【図９Ａ】
2008537279.tif 000024
【図９Ｂ】
2008537279.tif 000025
【図１０】
2008537279.tif 000026
【図１１Ａ】
2008537279.tif 000027
【図１１Ｂ】
2008537279.tif 000028
【図１１Ｃ】
2008537279.tif 000029
【図１１Ｄ】
2008537279.tif 000030
【図１２】
2008537279.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体において記録情報を読み取る場合に連続してアドレス指定される複数のフォーマットマーク（204）を作製するために、少なくとも一つの光学情報担体（100）をフォーマットする方法であって、軸フォーマットおよび半径フォーマットの少なくとも1つを含むインターリーブされた順序で担体ボリューム内に複数のフォーマットマークを記録し、それによってローカルに隣接したフォーマットマークを記録する際に遅延を減少させひいては全担体フォーマット時間を減少させることを特徴とする、方法。
【請求項２】
担体（100）のモノリシックボリュームを所定のサブボリュームへ分割し、該サブボリュームごとに担体のフォーマットの精度を制御することを含む、請求項1記載の方法。
【請求項３】
ローカルな実質上格子状構造相関性で構成された3次元グリッドのノード（230）の名目上の位置周辺にフォーマットマーク（204）を配置することを含む、請求項1または2記載の方法。
【請求項４】
等間隔に置かれた円筒状螺旋状トラック（210）、等角度に置かれたラジアル平面（226）、およびラジアル平面（226）に実質上直角な記録平面（108）間との交差によってグリッドのノード（230）が形成される、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
フォーマットマーク（204）の記録が、一定角速度フォーマットパターンを形成する1セットのフォーマットマークを生成することを含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
フォーマットマーク(204)が、規則的マーク、長方形マークおよび／または制御されたサイズの長方形および傾斜マークを含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
フォーマットマーク（204）が、グリッドのノード（230）の近くに半径（226）に沿って記録され、フォーマットマーク（204）が、半径の各々に沿って等間隔に置かれ、半径の各々が、等しい量のマークを有する、請求項4〜6のいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
複数のフォーマットマーク（204）が、グリッドの各ノード（230）の近くに記録される、請求項4〜7のいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
フォーマットマーク（204）の記録が、記録光ビーム（326）に対する直線往復運動および3次元情報担体（100）の回転運動を提供する段階、ならびに適切なタイミングで該光ビームを生成するために光学記録ユニット（250）を活性化する段階を含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
フォーマットマーク（204）の記録が、適切なタイミングで記録光ビーム（326）を生成するために記録ユニット（250）を始動させている間に担体（100）の半径（226）に沿って光学記録ユニット（250）の高速往復運動を提供する段階、および担体の段階的回転を提供する段階を含む、請求項1〜6のいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
フォーマットマーク（204）の記録が、中心軸（280）のまわりの少なくとも一つの情報担体（100）の回転、該中心軸（280）のまわりの少なくとも一つの光学記録ユニット（250）の回転、およびそれ自身の回転軸（228）のまわりの該少なくとも一つの情報担体（100）の回転を同期させる段階；ならびに記録スポットを生成するために適切なタイミングで光源（761A、761B）の活性化を制御し、それによって一定角速度フォーマットパターンを形成する1セットのフォーマットマークを生成する段階を含む、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１２】
フォーマットマーク（204）の記録が、中心軸（280）のまわりの少なくとも一つの情報担体（100）の回転、該中心軸のまわりの複数の光学記録ユニット（250）の回転、およびそれ自身の回転軸（228）のまわりの各々の情報担体の回転を同期させる段階を含む、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
フォーマットマーク（204）の記録が、その回転軸（228）のまわりで情報担体（100）を回転させる段階、螺旋状トラック（210）に沿って光学記録ユニット（250）を移動させる段階、軸方向において該光学記録ユニットによって生成された光ビームを再焦点合わせしおよびトラックに沿って記録スポットをウォブルさせる（wobble）段階、ならびに光源の活性化を制御する段階を含み、フォーマットマークが担体の異なる層（108）に位置した複数の隣接したトラックに記録されるようにする、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも一つの情報担体（100）および少なくとも一つの光学記録ユニット（250）を提供する段階；その回転軸（228）のまわりの該少なくとも一つの担体の回転および螺旋状トラック（210）に沿った該少なくとも一つの光学記録ユニットの運動を操作する段階；軸方向における光学記録ユニット（250）に連続的に再焦点合わせする段階；および光学記録ユニットの光源の活性化を制御する段階を含み、各々のグループが担体の異なる層（108）に位置したフォーマットマークを含むグループにフォーマットマークが記録されるようにする、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１５】
光学記録ユニット（250）が、担体の層（108）に直角な方向において、それによって生成された光ビームに再焦点合わせをする、請求項14記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも一つの情報担体（100）および少なくとも一つの光学記録ユニット（250）を提供する段階；その回転軸（228）のまわりの該少なくとも一つの担体の回転および螺旋状トラック（210）に沿った該少なくとも一つの光学記録ユニットの運動を操作する段階；螺旋状トラックのまわりで記録スポットを連続的にウォブルさせる段階；および光学記録ユニットの光源の活性化を制御する段階を含み；各々のグループが担体の同じ層（108）における複数の隣接したトラックに置かれるマークを含むグループ中にマークが記録されるようにする、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも一つの前記情報担体（100）および少なくとも一つの光学記録ユニット（250）を提供する段階；その回転軸（228）のまわりの該少なくとも一つの担体の回転および螺旋状トラック（210）に沿った該少なくとも一つの光学記録ユニットの運動を操作する段階；軸方向において光学記録ユニットに連続的に再焦点合わせし螺旋状トラックのまわりで記録スポットをウォブルさせる段階；および、光学記録ユニットの光源の活性化を制御する段階を含み；各々のグループが担体の異なる層（108）で複数の隣接したトラックに置かれるマークを含むグループ中にマークが記録されるようにする、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１８】
複数の情報担体（100）および複数の光学記録ユニット（250）を提供し、それらの回転軸（228）が一つの方向に存在するように担体を配置しおよびそれらの光学軸（310）が回転軸と平行で同じ方向に存在するように光学記録ユニットを配置する段階；それらの回転軸のまわりの情報担体の回転および光学記録ユニットに対する担体の往復運動を個々に同期させる段階；および適切なタイミングで記録スポットを生成するために光学記録ユニットの活性化を制御する段階；それによって、3次元グリッドのノード（230）の近くに置かれたフォーマットマークを備えた少なくとも一つの光学的フォーマット層を生成する段階を含む、請求項4〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
複数の光学記録ユニット（250）が、少なくとも一つの3次元担体（100）において一つのフォーマット層を同時に記録する、請求項18記載の方法。
【請求項２０】
複数の光学記録ユニット（250）が、少なくとも一つの担体（100）において複数のフォーマット層を同時に記録する、請求項18記載の方法。
【請求項２１】
a) 複数の前記光学情報担体（100）および複数の光学記録ユニット（250）を提供する段階；
b) 共通中心軸（280）のまわりの円形アレイにおいて担体（100）を配置する段階；
c) 該共通中心軸(280)のまわりの円形アレイにおいて光学記録ユニットを配置する段階；
d) 光学記録ユニットの各々の光学軸（310）の軌道が担体の回転軸を通過するように、それらの回転軸（228）のまわりで光学情報担体（250）の各々の回転、および共通中心軸（280）のまわりの光学記録ユニットの回転を同期させる段階；
e) 複数の光学記録ユニットを適切なタイミングで制御可能に活性化し；それによって、3次元グリッドのノード（230）の近くに置かれたフォーマットマーク（204）を備えた少なくとも一つの光学的フォーマット層を生成する段階
を含む、請求項4〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項２２】
所定の小さな角度で共通中心回転軸（280）のまわりで光学情報担体(100)の各々を回転させ、それによって、同じ螺旋状トラックに記録されたマークの位置において螺旋状トラック（210）の半径を連続的に変更することによって引き起こされたシフトを補償することも含む、請求項21記載の方法。
【請求項２３】
共通中心軸（280）のまわりの光学記録ユニット（250）の各々の完全な回転が、
2008537279.tif 000032
(kが記録された層平面（108）と交差する等角度ラジアル平面（226）の数であり、Mが担体のフォーマットプロセスに関係する光学記録ユニット（250）の数である)として決定された角度αでそれ自身の回転軸（228）のまわりの情報担体（100）の回転に対応し、複数の担体（100）が、同じ螺旋状トラックに記録されたマークの位置において螺旋状トラック（210）の半径を連続的に変更することによって引き起こされたシフトを補償する角度で回転するように同期が行われる、請求項21記載の方法。
【請求項２４】
複数の担体（100）の直線運動に共通中心軸（280）に対して所定の小さな距離を提供し、それによって、同じ螺旋状トラックに記録されたマークの位置において、螺旋状トラック（210）の半径を連続的に変更することによって引き起こされたシフトを補償することを含む、請求項21記載の方法。
【請求項２５】
光学記録ユニット（25）が、少なくとも一つの3次元担体（100）において一つのフォーマット層（108）を同時に記録する、請求項21記載の方法。
【請求項２６】
光学記録ユニット（250）が、少なくとも一つの3次元担体（100）において複数のフォーマット層（108）を同時に記録する、請求項21記載の方法。
【請求項２７】
a) 少なくとも一つの情報担体（100）および少なくとも一つの光学記録ユニット（250）を提供する段階；
b) その回転軸（228）のまわりで段階的方法において担体（100）を制御可能に回転させ半径（226）に沿って光学記録ユニット（250）を移動させる段階；
c) 軸方向において光学記録ユニット（250）を連続的に再焦点合わせし、フォーマットマーク（204）が実質上環状横断面の担体ボリューム内で担体（100）の異なる層（108）に記録されるように光学記録ユニットの光源を活性化する段階
を含む、請求項1〜8のいずれか一項記載の方法。
【請求項２８】
担体の記録情報を読み取る場合に連続してアドレス指定される複数のフォーマットマーク（204）を作製するために少なくとも一つの3次元光学情報担体（100）をフォーマットする装置であって、該少なくとも一つの担体の内部の平面上に光ビーム（326）を生成および焦点合わせするために構成された少なくとも一つの光学記録ユニット（250）と、該少なくとも一つの担体を支持するための支持ユニットと、該少なくとも一つの担体と該少なくとも一つの光ビームとの間で同期した相対移動を提供し、記録光ビームを生成するために光学記録ユニットを適時に活性化し、それによって軸フォーマットおよび半径フォーマットの少なくとも1つを含むインターリーブされた順序で担体ボリューム内に複数のフォーマットマークの記録を可能にし、それによってローカルに隣接したフォーマットマークを記録する際の遅延を減少させ、したがって全担体フォーマット時間を減少させるために構成された制御ユニット（440）とを含む、装置。
【請求項２９】
制御ユニットが、担体のモノリシックボリュームをサブボリュームへ分割し、該サブボリュームごとに担体のフォーマットの精度を制御するために構成されかつ操作可能である、請求項28記載の装置。
【請求項３０】
少なくとも一つのローカルな実質上格子状構造相関性で構成された3次元グリッドのノード（230）の名目上の位置のまわりでフォーマットマーク（204）の配置を生成するために構成されかつ操作可能である、請求項28または29記載の装置。
【請求項３１】
実質上環状横断面の担体（100）ボリューム内にフォーマットマーク（204）を生成するために構成されかつ操作可能であり、該フォーマットマークが、等間隔に置かれた円筒状螺旋状トラック（210）、等角度に置かれたラジアル平面（226）とラジアル平面に実質上直角な記録平面（108）間との交差によって形成されたグリッドのノード（230）の名目上の位置周辺に配置される、請求項28〜30のいずれか一項記載の装置。
【請求項３２】
a) 共通中心軸（280）に対する運動のために搭載され、該中心軸（280）のまわりの円形アレイにおいてその上に搭載される複数のスピンドル（386）を有し、スピンドルの各々がそれ自身の回転軸（390）を有し、担体のそれぞれの一つを有する支持ユニットのステージ（380）と；
b) 該中心軸（280）のまわりに回転のために搭載され、かつ該中心軸のまわりの円形アレイにおいてプラットフォーム上に配置され、それぞれ互いに光学軸（310）と平行な複数の光学記録ユニット（250）を有する、プラットフォーム（400）と；
c) それらの回転軸（390）のまわりのスピンドル（386）の回転および該中心軸（280）のまわりの光学記録ユニット（250）の回転を同期させ、同期した回転により光学軸の各々の運動の軌道がスピンドルの各々の回転軸を通過する、同期機構とを含む、
請求項28〜31のいずれか一項記載の装置。
【請求項３３】
担体（100）の各々およびスピンドル（386）の各々の回転軸（228、390）が一致しかつ光学記録ユニットの各回転が複数の光学情報担体（250）の各々の上で少なくとも一つの放射状円弧（290）をトレースするように、複数の情報担体（100）が複数のスピンドル（386）に搭載される、請求項32記載の装置。
【請求項３４】
同期機構が、スピンドル（386）の回転をそれらの回転軸（390、228）のまわりの担体（100）、光学記録ユニット（250）の回転、および共通中心軸（280）に対する担体（100）の運動と同期させるために構成されかつ操作可能な電気機械システムを含む、請求項32記載の装置。
【請求項３５】
適切なタイミングで光学記録ユニット（250）の活性化を制御するために構成されている、請求項34記載の装置。
【請求項３６】
共通中心軸（280）に対する担体（100）の運動が該中心軸（280）のまわりの回転運動を含む、請求項35記載の装置。
【請求項３７】
共通中心軸（280）に対する担体（100）の運動がステージアクチュエータ（414）の直線運動を含む、請求項35記載の装置。
【請求項３８】
複数のスピンドル（386）を有するステージ（380）が直線運動のために搭載され、その回転軸（390）が一つの平面に存在するようにスピンドル（386）が配置され、光学記録ユニット（250）が、それらの光学軸（310）が該回転軸と平行で同じ平面に存在するように配置される、請求項32記載の装置。
【請求項３９】
情報担体（100）が、担体の回転軸（228、390）およびそれぞれのスピンドルが一致するようにそれぞれスピンドル（386）に搭載され、担体（100）の同期した往復運動および回転運動および適切なタイミングにおける光学記録ユニット（250）の活性化が、3次元グリッドのノード（230）の近くに置かれたフォーマットマーク（204）を備えた少なくとも一つの光学的フォーマット層（108）を生成する、請求項38記載の装置。
【請求項４０】
一つまたは複数のモノリシック板（154）を有し、担体のそれぞれのモノリシリック板（154）が、板のボリューム内に間隔を置かれた関係で配置されるフォーマットマーク（204）の3次元グリッドを含むフォーマットを含み、該フォーマットが、各々がフォーマットおよびフォーマット精度の点で他のサブボリュームから離れているフォーマットマーク配置の一つまたは複数のグループを含む間隔を置かれたサブボリュームを含む、3次元情報担体（100）。
【請求項４１】
3次元グリッドが、フォーマットマーク間のローカライズされた格子状相関性で構成される、請求項40記載の担体。
【請求項４２】
フォーマットマーク（204）が、等間隔に置かれた円筒状螺旋状トラック(210)、等角度に置かれたラジアル平面（226）とラジアル平面に実質上直角な記録平面（108）間との交差によって形成されたグリッドのノード（230）のまわりに配置される、請求項40または41記載の担体。
【請求項４３】
グループが、担体(100)の異なる層(108)に位置するフォーマットマーク(204)を含む、請求項40〜42のいずれか一項記載の担体。
【請求項４４】
グループが、担体(100)の同じ層(108)で複数の隣接したトラック(210)に位置したフォーマットマーク(204)を含む、請求項40〜42のいずれか一項記載の担体。
【請求項４５】
グループが、担体(100)の異なる層(108)で複数の隣接したトラック(210)に位置したフォーマットマーク(204)を含む、請求項40〜42のいずれか一項記載の担体。
【請求項４６】
それぞれの格子オフセットをもたらすグループ間にオフセットを含む、請求項40〜45のいずれか一項記載の担体。
【請求項４７】
それぞれのローカル格子オフセットをもたらす層のサブグループ間または同じグループの環状ゾーン間にオフセットを含み、それによって層のサブグループ間または環状ゾーン間を識別することを可能にする、請求項40〜45のいずれか一項記載の担体。
【請求項４８】
オフセットが、所定のまたは擬似ランダムオフセットである、請求項46または47記載の担体。
【請求項４９】
異なるタイプの3次元グリッドを含む、請求項40〜48のいずれか一項記載の担体。
【請求項５０】
請求項40〜49のいずれか一項記載の担体であって、各々はフォーマットマーク(204)の一つまたは複数のグループを含んでいる間隔を置かれたサブボリュームが、光学記録ユニット(250)のレンズシステムの動作距離、要求された精度における光学記録ユニットのレンズ(552)のアクチュエーターの制限された運動、および格子ノード(230)周辺で正確に記録するために複数の光学記録ユニットを正確に連結する制限された能力の少なくとも一つの固有の制限を有するフォーマットプロセスによって生成される、請求項40〜49のいずれか一項記載の担体。
【請求項５１】
担体に格納された情報を表わす記録されたデータマークを含む、請求項40〜50のいずれか一項記載の担体。
【請求項５２】
フォーマットマーク(204)が、データマークを含む、請求項40〜50のいずれか一項記載の担体。
【請求項５３】
データマークが、規則的または長方形あるいは長方形および傾斜データマークを含む、請求項51または52記載の担体。
【請求項５４】
フォーマットマーク(204)が、担体の異なる深さに位置する複数の層(108)に記録される、請求項40〜53のいずれか一項記載の担体。
【請求項５５】
フォーマットマークが、データマークと形態において類似する、請求項51〜53のいずれか一項記載の担体。
【請求項５６】
追加フォーマット層を生成するために、少なくとも一つの参照層で含み、それぞれ少なくとも一つのベースフォーマット層(108)として役立つ、請求項40〜55のいずれか一項記載の担体。
【請求項５７】
参照層(108)が、担体の内部で刻みつけられまたはエンボスされる、請求項56記載の担体。
【請求項５８】
フォーマットマーク(204)の異なるグループが、異なる参照層に基づいた記録処理に対応する、請求項56または57記載の担体。
【請求項５９】
グループが、所定のグループ間距離によって軸方向に互いから間隔を置かれる、請求項40〜58のいずれか一項記載の担体。
【請求項６０】
所定のグループ間距離が、担体メディアに典型的な信号特性、光源の品質および記録プロセスの光学系によって定義される、請求項59記載の担体。
【請求項６１】
グループが、担体の異なる環状ゾーンを表す、請求項40〜59のいずれか一項記載の担体。
【請求項６２】
格子構造を形成するラジアル平面(226)間の角度距離が、内部ゾーンでより小さく、それによって、担体の異なる半径に存在するトラック(210)に沿って連続するフォーマットマーク(204)間のより一様な距離を可能にする、請求項61記載の担体。
【請求項６３】
異なったローカルに一様なフォーマットマーク距離あるいは異なる角周波数によって特徴付けられた異なる格子タイプに関連した複数のゾーンを含む、請求項61または62記載の担体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
いくつかの規格によれば、フォーマットマークは、螺旋状トラックに位置し光学情報担体の最大記録可能寸法で始まり、最小記録可能寸法で終了するか、またはその逆である。フォーマットマークは、そのような螺旋状トラックに沿って光学ピックアップまたは記録ユニット(OPU)を走査することによって記録される。フォーマットのための速度決定的要因は、記録される媒体を記録要素に対して適切な位置へ届けるのに要する時間である。したがって、従来技術によれば、フォーマットマークが記録された一つの位置から、フォーマットマークが記録されるもう一つの位置へ移動することは長い時間を要するので、フォーマットは時間消費プロセスである。欧州特許第0701246号は、長い螺旋状データトラックにおいてマルチメディアデータを格納するためのディスクドライブを開示する。アクチュエータが内側に掃く場合に一つの表面上のトラックを読み取ることができ、かつアクチュエータが外側に掃く場合に反対面上のトラックを読み取ることができるように、ディスクの反対面上のトラックが反対方向に螺旋状になる。アクチュエータは、長いシーク操作を行うことなく螺旋状トラックに従うだけなので、アクチュエータモータのサイズを減少することができ、アクチュエータベアリングおよび他の部分に対するストレスを減少する。シークに関連する妨害を減少することにより、より緊密にトラックに従うことが可能であり、したがって個別トラックの幅を減少することが可能である。マルチメディアデータは従来のデータと同じ低エラーレートを要求しないので、データ密度を増加させることができる。マルチメディアデータのために最適化されたディスクドライブのグループは、ビデオオンデマンドシステムを形成するために使用することができる。映画のようなビデオプレゼンテーションの圧縮されインターリーブされた部分は、螺旋状トラック上のブロックに格納される。ドライブは、始めから終わりまで一度に一つの螺旋トラック上のブロックを読み取り、異なる短時間間隔に対応する1セットのバッファにおけるこれらのブロックからデータを配置する。ビデオ信号は、バッファから出力される。プレゼンテーションの任意の短時間間隔は、適切なバッファにスイッチすることによる要望に応じてアクセスすることができる。米国特許第6,081,487号は、参照トラックのエッジを用いることによって、参照トラックを備えた記録ブランクのフォーム上で情報を読み取りおよび書き込みするために、レーザ光源の位置決めを制御する装置を開示する。レーザ光線は2つの部分に分離されており：第1ビーム部分は、書き込みのために使用され、および第2ビーム部分は、ミラーによって振動するように移動される向こう側のトラックエッジに向けられる。トラックから反射された光は、使用されるトラックエッジに対してレーザ光源の位置の表示を提供するために分析される電気信号に変換される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
図9Aおよび9Bは、本発明において使用されることが適切な光学記録ユニットを例示する。図9Aの実施例において、OPU 520は、固定レンズ532を備えたキャップ528を保持する外部管状ハウジング524を含む。ハウジング524の内部表面は、ブッシング540が挿入されるスレッド536を有している。ブッシング540の内部直径面は、スレッド536と、例えば1ミリメートルの10分の1の小さな差を有するピッチを備えた他のスレッド544を有する。中空レンズホルダー548は、レンズ552を保持する。レンズホルダー548の外部直径は、ブッシング540のスレッド544と一致するスレッド536を有している。ブッシング540が回転する場合、レンズホルダー548およびレンズ552は、スレッド536および544のピッチの差によって定義された非常に小さな距離だけ前後に移動する。そのような機構は、差動スレッド機構と名付けられる。レンズ552の運動は、記録ヘッド520の倍率を変更する。スプリング556は、レンズホルダー548に負荷を提供し、システムに存在する可能性がある任意のバックラッシュを除去する。ブッシング540の反対側の端は、円錐インサート560が位置する段部を備えた機械加工された部分を有している。ナット564は、インサート560に搭載されたペアのギア568および572をブッシング540にロックし固定する。ナット564がギア568および572をロックする場合、それらは、ブッシング540と一緒に回転し、レンズ552を移動させ、記録ヘッド520の倍率を変更、あるいは光学担体100の異なる深さレベルで単にそれを再焦点合わせする。ナット564のロックを解除することは、ギア568および572を解放し、ブッシング540の手動回転を可能にする。レンズ552の手動運動は、レンズを異なる深さに焦点合わせすること、あるいは同じ担体の層に記録することを可能にする。手動運動は、記録ヘッド520の調節のため、および担体の異なる層で同時に記録するために複数の記録システムが調節される場合に便利である。ピン/インサート582は、ブッシング540の回転を防ぐために使用される。
【国際調査報告】
2008537279.tif 000033
2008537279.tif 000034