(57)【要約】【課題】精度が高く安定した記録再生を可能とするとともに、面フォーマット効率が向上され、ランダムアクセスにも対応した光記録媒体を提供する。【解決手段】光ディスク１０は２層の記録層を有し、片側の面から光を照射して、選択した記録層のスパイラルトラック１２、１３に対して情報の記録再生が可能である。記録層には各トラックを遮断するように１つ若しくは複数のインデックスヘッダフィールド１４が形成され、前記インデックスヘッダフィールド内では、隣接トラックまたは複数トラック毎に、一定の周方向及び所定量だけシフトされた位置に、エンボスピットで形成されたアドレス情報が設けられる。【選択図】　　図１
2004014002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１層若しくは複数の記録層を有し、片側の面から光を照射して、選択した記録層のスパイラルトラックに対して情報の記録再生が可能な情報記録媒体であって、
前記記録層には、前記スパイラルトラックを遮断するように１つ若しくは複数のインデックスヘッダフィールドが形成され、
前記インデックスヘッダフィールドは隣接トラックまたは複数トラック毎に、一方の周方向にシフトされた位置に、エンボスピットで形成されたアドレス情報を有することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記スパイラルトラックがウォブルを有し、
前記スパイラルトラック上に、前記情報を記録するための記録フィールドを有し、前記記録フィールドが前記インデックスヘッダフィールドフィールドと交差する場合には、該記録フィールドが２つのサブ記録フィールドに分割して記録されていることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記インデックスヘッダフィールドを挟んで記録される２つのサブ記録フィールドは、各々データヘッダが記録されるヘッダフィールドと各種データが記録されるサブデータフィールドからなり、該２つのサブ記録フィールドに記録されたヘッダフィールドには同一のデータヘッダが記録されていることを特徴とする請求項１又は２記載の情報記録媒体。
【請求項４】
ランド及びグルーブの両方にデータが記録可能な情報記録媒体であって、隣接トラック毎に、一方の周方向にシフトされた位置に、エンボスピットでアドレスが形成され、インデックスヘッダフィールドは周方向に奇数個のアドレス部に分割されていることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項５】
ランド及びグルーブの両方にデータが記録可能な情報記録媒体であって、複数トラック毎に、一方の周方向にシフトされた位置に、エンボスピットでアドレスが形成される場合は、偶数トラック単位でアドレス部がインデックスヘッダフィールドに形成され、各々が傾斜するように配置されることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項６】
１周あたりのインデックスヘッダフィールドが３個であることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項７】
記録トラックを遮断するようにディスク半径方向に沿って設けられた領域に、アドレスデータがエンボスで記録されたインデックスヘッダフィールドを有する光ディスクへ情報の記録を行う光ディスク装置であって、
前記インデックスヘッダフィールドに　隣接トラックまたは複数トラック毎に、一方の周方向にシフトされた位置に、エンボスピットで形成されたアドレス情報からアドレスを検出する手段と、
前記トラック上に前記情報を記録するためのデータフィールド、及び該データフィールドのアドレスを示すヘッダフィールドを有する記録フィールドを記録する手段と、
前記記録フィールドが前記インデックスヘッダフィールドを交差する場合には、前記インデックスヘッダフィールドを跨いで前記記録フィールドを２つのサブ記録フィールドとして記録する手段と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
記録トラックを遮断するようにディスク半径方向に沿って設けられた領域に、アドレスデータがエンボスで記録されたインデックスヘッダフィールドを有する２層光ディスクへ情報の記録を行う光ディスク装置の情報記録方法であって、
前記インデックスヘッダフィールドに　隣接トラックまたは複数トラック毎に、一方の周方向にシフトされた位置に、エンボスピットで形成されたアドレス情報からアドレスを検出するステップと、
選択した記録層にアクセスするステップと、
記録トラック上に前記情報を記録するためのデータフィールド、及び該データフィールドのアドレスを示すヘッダフィールドを有する記録フィールドが前記インデックスヘッダフィールドを交差するか否かを判断するステップと、
この判断するステップにより、該記録フィールドが前記インデックスヘッダフィールドを交差する場合には、前記インデックスヘッダフィールドを跨いで該記録フィールドを、２つのサブ記録フィールドに分割して記録するステップとを具備することを特徴とする情報記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データの記録再生が可能な光ディスク、特に複数の記録層を有する光ディスク及びこれを駆動する光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光記録媒体、例えば相変化方式の書換形光ディスクでは、情報の記録はディスク上に集光照射する光強度を変化させ、相変化マーク配列を形成することによって行う。一方、情報の再生は、記録の場合よりも低い一定強度の光をディスク上に集光照射し、その反射光量から相変化マーク配列を検出することによって行う。
【０００３】
記録可能な光ディスクには、一般にグルーブと呼ばれる案内溝がスパイラル状に形成され、グルーブとグルーブの間にはランドと呼ばれる凸部が形成されている。光ディスクにデータを書き込む場合、一般には、グルーブ又はランドの反射光情報を使って、光ビームをトラッキング及びフォーカシングし、ランド部又はグルーブ部のどちらかに記録している。これに対し、国際規格化された直径１２０ｍｍのＤＶＤ−ＲＡＭと称される書換形光ディスク（ＩＳＯ／ＩＥＣ１６８２４）では、トラック密度をより高めるため、ランド部及びグルーブ部の両方にデータを記録する方式が採用されている。これが、所謂ランド＆グルーブ記録方式で、隣接トラックからのクロストークを減らすため、従来よりグルーブ溝が深くなっている。
【０００４】
光ディスク上の任意の位置にデータを繰り返し記録し、かつ任意の位置のデータを再生できる書換形光ディスクであるＤＶＤ−ＲＡＭでは、トラッキングのために蛇行したグルーブ（以後この蛇行のことをウォブルと呼ぶ）とランドが形成され、その両方に情報の記録が行われる。
【０００５】
また、このディスクにはあらかじめセクタ単位（物理セクタ）で、エンボスピットのＣＡＰＡ（ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｄｄｒｅｓｓ）と呼ばれるアドレス情報が形成されている。ディスクは、半径方向に複数のゾーンに分割され、ゾーン内は一定の回転数で記録再生されるＺＣＬＶ（ｚｏｎｅｄ　ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｌｉｎｅａｒ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式が用いられている。この方式ではトラック一周あたりのセクタ数はゾーン内では等しく、外周側にゾーンが一つ移動すると、トラック一周あたりのセクター数が一つ増える。また、ゾーン内ではエンボスピットで形成されたＣＡＰＡが半径方向にアラインされている。この結果、情報記録領域の半径方向隣にエンボスピットが配置されないので、エンボスピットの影響で記録再生が不安定になるのを防ぐことが出きる。ただし、ゾーンを跨ぐところではＣＡＰＡは半径方向のアラインが途切れる。ゾーンの幅は前記のＣＡＰＡのアラインと、フォーマット効率の点から、最短マークを並べたときに、トラック一周のセクタ数を一つ増やすことができるようになるまでの範囲を一つのゾーンとするように決められている。ＤＶＤ−ＲＡＭは、このようにセクタ単位で物理アドレスが決まっていることから、ディスクの任意のアドレスへの記録が可能であり、また初期化なしでのデータ記録の可能性もあり、ランダムデータの記録に適している。
【０００６】
ＤＶＤ−ＲＡＭなど、従来の書換形光ディスクは、片面あたりの記録膜は１層で構成されている。これを、ＤＶＤ−ＲＯＭの２層ディスクと同様の手法を用いて、２つの記録層の間を透明層によって隔てて形成し、同じ側から光を照射してデータの記録再生が出来れば、光ディスクのオンライン記録容量、つまりディスクを反転せずに記録又は再生できる容量をほぼ２倍に向上することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のＤＶＤ−ＲＯＭで用いられる２層化方式では、２層間の距離は球面収差が問題とならない範囲で定められている。そして、光入射方向から見て奥側の記録層の再生は、手前側の記録層を通して行われる。手前側の記録層が、再生領域全面にエンボスピットでデータが記録されたＲＯＭタイプの場合は、この記録層を通過して奥側の記録層へ到達した光ビームの透過光量、あるいは手前の記録層からの反射光量は、ピットサイズに比べ、手前の記録層での光ビームのサイズが大きいので、ディスク全面でほぼ一定となる。また、手前の記録層の再生では、ここを通過した光ビームが奥側の記録層で反射して戻ってくるが、前述と同様、ピットサイズに比べ、奥側の記録層での光ビームのサイズが大きいので、反射光量は、同様にディスク全面でほぼ一定となる。このため、ＲＯＭタイプの場合は、２層化しても各々の記録層による光量の変動は生じない。
【０００８】
これに対し、書換形の光ディスクでは、ディスク面がエンボスピット領域と書換形領域が混在しており、光ビームがエンボスピット領域を通過したときと書換形領域を通過したときでは、反射光量や透過光量が異なる。このため、奥側の記録層に対して記録又は再生を行う場合、とくに大きな問題が生じる。例えば、データ読み出しのとき、光ビームがエンボスピット領域を通過した場合と書換形領域を通過した場合とでは、再生信号のレベルが異なる。
【０００９】
前述したようにＤＶＤ−ＲＡＭの場合、エンボスピットで形成された大きなＣＡＰＡ領域がゾーン毎に半径方向にアラインされている。２層ディスクにおける層間距離は、球面収差や製造性の観点から、数十ミクロンのオーダである。その場合、奥の層に集光しているとき、手前の層でのスポットサイズは、対物レンズのＮＡなどにもよるが、概ね数十ミクロンのオーダである。一方、ＤＶＤ−ＲＡＭのＣＡＰＡ領域の大きさは、数百ミクロンにも達することから、光ビームが書換形領域を通過したときとＣＡＰＡ領域を通過したときでは、反射光量に大きな差が出る。このＣＡＰＡ領域は、セクタ単位で半径方向にアラインされて配置され、最も少ない最内周でもディスク一周で２５ヵ所、最外周では５９ヵ所存在する。従ってこのような構成のディスクを、従来のＲＯＭディスクと同様に、何の制約も無く貼り合わせた場合、ディスクの広い範囲で情報の記録再生安定性が損なわれることになり、安定した情報の記録再生が可能となる領域が著しく狭くなる。
【００１０】
ＣＬＶ方式を用いているＤＶＤ−ＲＯＭは、ＤＶＤ−ＲＡＭのようなセクタ構造無しでデータを記録しているため、面フォーマット効率が高い。ＤＶＤ−ＲＡＭなど、ＺＣＬＶで、セクタ単位でデータを記録する光ディスクでは、前記の通りのメリットがある反面、１周が数十セクタに分割され、各々のセクタごとにエンボスピットのアドレスデータがあるため、データの記録エリアが減る。また、各ゾーン内で、外側のトラックにおけるデータ記録密度は内側のトラックに比べて低く、半径方向の分割は高々数十ゾーンであり、ゾーン内はどのトラックも同じ容量である。これらの理由で、ＤＶＤ−ＲＡＭはＤＶＤ−ＲＯＭに比べ、１０．３％程度、面フォーマット効率が低下するという問題がある。
【００１１】
従って本発明は、精度が高く安定した記録再生を可能とするとともに、面フォーマット効率が向上され、ランダムアクセスにも対応した光記録媒体、及び光記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一実施例に係る情報記録媒体は、１層若しくは複数の記録層を有し、片側の面から光を照射して、選択した記録層のスパイラルトラックに対して情報の記録再生が可能な情報記録媒体であって、前記記録層には、各トラックの前記スパイラルトラックを遮断するように１つ若しくは複数のインデックスヘッダフィールドが形成され、前記インデックスヘッダフィールドは隣接トラックまたは複数トラック毎に、一方の周方向にシフトされた位置に、エンボスピットで形成されたアドレス情報を有する。
【００１３】
このように配置することで、インデックスヘッダフィールドのエンボスピットは、インデックスヘッダフィールド内で周方向に分散され、半径方向に連続してアラインされることはない。このため、２つ以上の記録層を持つ光ディスクであっても、入射側の記録層に形成されているインデックスヘッダフィールドのエンボスピット部を通過した透過光、あるいは反射光の影響を、エンボスピットのない記録フィールドを通過した場合と大きく変わらないようにすることができ、奥の記録層での信号の再生あるいは記録の問題は解消できる。
【００１４】
本発明の一実施形態に係るディスク装置は、記録トラックを遮断するようにディスク半径方向に沿って設けられた領域に、アドレスデータがエンボスで記録されたインデックスヘッダフィールドを有する光ディスクへ情報の記録を行う光ディスク装置であって、前記トラック上に前記情報を記録するためのデータフィールド、及び該データフィールドのアドレスを示すヘッダフィールドを有する記録フィールドを記録する手段と、前記記録フィールドが前記インデックスヘッダフィールドを交差する場合には、前記インデックスヘッダフィールドを跨いで前記記録フィールドを２つのサブ記録フィールドとして記録する手段と、該２つのサブ録フィールドの各ヘッダフィールドに同一のアドレスデータを記録する手段とを具備する。
【００１５】
ディスクを物理フォーマットしないで、初めてデータを記録する場合、物理トラックのアドレス情報は１周に１ヵ所若しくは複数箇所配置されたインデックスヘッダフィールドから読み出される。１周内の物理的な位置は、インデックスヘッダフィールドから、ウォブルを数えることにより正確に決まる。従って、ディスクを物理フォーマットしないでも所望の位置にランダムにデータを記録することができる。
【００１６】
又、一度記録を行うと、記録フィールドにアドレスフィールドが書き込まれ、このアドレスフィールドとインデックスヘッダフィールドのアドレス情報を用いることで、アドレス情報の信頼性が向上する。
【００１７】
又、情報をスパイラルトラックのランド部及びグルーブ部の両方に記録する場合は、ゾーンに分割し、ＺＣＬＶのようにゾーン内のウォブルの数を一定にする必要があるが、このときのゾーンの数はセクタ数には無関係に決定できるので、分割の幅をＤＶＤ−ＲＡＭなどより狭くすることができ、ゾーンを跨ぐときに発生するクロック周波数とびが無視できるほど小さくなるので、連続情報のシームレスな記録再生が可能となり、更に従来のように、ゾーンによる面フォーマット効率の低下を小さくすることができる。
【００１８】
又、情報をスパイラルトラックのランド部、又はグルーブのどちらか一方にだけ記録する場合は、ウォブルを連続的に変化できることから、ＣＬＶ記録することができる。
【００１９】
更に、フォーマット効率が高く、ゾーン跨ぎのクロック周波数ジャンプが小さいもしくは、無いことから、追記もしくは書き換え領域の代わりに再生専用のデータを設ければ、本フォーマットは再生専用ディスクのフォーマットとしても用いることが出きる。
【００２０】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
先ず、本発明の一実施形態に係る１層若しくは２層の記録層を有し、片側の面から光を入射して、任意に選択した記録層に対して情報の記録再生を行う光ディスクで、インデックスヘッダフィールドが１周当たり３個の場合について述べる。
【００２２】
図１は本発明の光ディスク１０を示す図である。図２は２層光ディスクの断面を示す図である。図３は、インデックスヘッダフィールドと記録フィールドの関係を示す図である。図４は記録フィールドの構成及びサブ記録フィールドの構成を示す図である。図５は記録フィールドの詳細を示す図である。図６はデータヘッダの詳細を示す図である。図７はインデックスヘッダフィールドに従来の集中ヘッダが使われた場合の一例を示す図である。図８は集中ヘッダが使われたときのエンボスピットと光ビームスポットの関係を示す図である。作図の都合上、光ビームスポットは上下に引き伸ばして示している。図９は、第２記録層（レイヤ１）に光ビームの焦点を合わせた状態で、トラックに沿って光ビームを走査したときの、第１記録層（レイヤ０）の入射光又はここからの反射光の影響を表す図である。図１０は本発明の一実施例に係わる図で、インデックスヘッダフィールド内の各ヘッダが１トラック単位で斜めに配置された状態を示す図、図１１はサブヘッダを示す図、図１２は、図１０の各ヘッダと光ビームスポットの関係を示す図、図１３は、図１０の第２記録層（レイヤ１）に焦点を合わせた状態で、トラックに沿って光ビームを走査したときの、第１記録層（レイヤ０）の入射光、又は反射光の影響を表す図である。図１４は、本発明の他の実施例に係わる図で、インデックスヘッダフィールド内の各ヘッダが複数トラック単位で斜めに配置された状態と光ビームスポットを示す図、図１５はその配置図、図１６は、その詳細を示す図、図１７は、図１４で第２記録層（レイヤ１）に焦点を合わせた状態で、トラックに沿って光ビームを走査したときの、第１記録層（レイヤ０）の入射光、又は反射光の影響を表す図である。
【００２３】
図１、図２、図８、図１０、図１４に示す情報記録媒体である光ディスクは、ＤＶＤ−ＲＡＭと同じ相変化形の記録膜を２層積層した構造を有する。図１は、２層のうち一層目のレイヤ０を示すものである。２層目のレイヤ１は、形状はレイヤ０と同じだが、製作上、周方向の位置は異なっている。
【００２４】
図２は、本発明の光ディスクの断面構造で、カバー層２２、第１の記録層があるレイヤ０、中間層２４、第２の記録層があるレイヤ１、そしてディスク基材２６からなる。光ビーム２７は第１の記録層があるレイヤ０に集光（フォーカス）した状態を表し、光ビーム２８はレイヤ０のインデックスヘッダフィールド１４を通過し、第２の記録層があるレイヤ１に集光した状態を表す。中間層の厚みは、許容球面収差を考慮して、それぞれの記録層にあるピットやマーク、さらにグルーブなどがお互いの層に影響を与えないように選ばれる。
【００２５】
このような光ディスクに対して、レイヤ０もしくはレイヤ１のどちらか一方を選択し、光ビームを対物レンズで集光する。光ビームの強度を読み出しレベル（低い）から、消去レベル（中間）と書き込みレベル（高い）に変化させることで、選択した記録層にデータを記録することが出来る。光ビームの照射で、融点以上に達した部分は急速に冷却されてアモルファスのマークとなり、一方、消去レベルまで達した部分ではアモルファスマークが結晶化し、データの消去が行われる。
【００２６】
このような光ディスクで、レイヤ１を選択した場合、レイヤ０記録膜の状況によって、反射光量や透過光量が変動する。変動の最も大きな要因は、既に述べたように、光ビームスポット２９が記録領域１８を通過しているか、エンボスピット領域（ここではインデックスヘッダフィールド１４）を通過しているかによる。
【００２７】
図１の光ディスクにおいて、各記録層には、ランドスパイラルトラック１２、グルーブスパイラルトラック１３とが形成され、これらのスパイラルトラックを遮断あるいは横切るように、半径方向にアラインされたインデックスヘッダフィールド１４が１周当たり３個形成されている。各トラック上には、データを記録するための記録フィールドがあり、この記録フィールドがインデックスヘッダフィールドで遮断されたときは、２つのサブ記録フィールド、サブ記録フィールドａ１６、サブ記録フィールドｂ１７に分割され記録される。
【００２８】
更に、上記スパイラルトラックは、図３に示すようにウォブル信号によりウォブル１９が施されている。また、光ディスクの記録層は内周側から外周側に向けて径の異なるドーナッツ上のゾーンが複数規定されている。これらの各ゾーンには所定の周回数のトラックが含まれる。各ゾーンに含まれるトラック１周あたりのウォブル数は一定になるように決められている。
【００２９】
光ディスクを再生するときには、上述のようにトラックに沿って光を照射し、このトラックからの反射光強度を検出することで、反射光に反映された情報を再生する。このときこの反射光には、記録マークなどによる情報のほかにウォブル成分も含まれる。つまりこの反射光に含まれるウォブル成分を検出して、ウォブル信号として取り出すことができる。さらに、取り出されたウォブル信号から、スピンドルモータの回転制御信号と、データを記録する際に用いるクロック信号とを再生することができる。これによって、モータの回転変動に影響されず、正確な記録ができる。
【００３０】
この光ディスクでは、高密度化に適したランド及びグルーブの両方にデータが記録できるランド＆グルーブ記録方式となっており、スパイラルトラックは、丁度、香取線のように形成されている。例えば、内周からランドのスパイラルトラックを辿ると外周に到達し、同様にグルーブのスパイラルトラックを辿ると外周に到達する。勿論、１周毎にランドトラックとグルーブトラックを交互に走査するようにもできる。
【００３１】
次に、スパイラルトラックに配置するデータについて説明する。第１記録層もしくは第２記録層にデータを記録するときには、上記したスパイラルトラックに対し、データの書き換えが可能な記録フィールド１５が所定数だけ設けられる。また、図３及び図４に示すように、記録フィールド１５は、記録フィールド１５のアドレスデータを格納するデータヘッダフィールド２０と、各種データを格納するデータフィールド２１とを備えている。記録フィールド１５は、相変化のマークを用いてアドレスデータ等を記録することによりトラック上に設けられる。
【００３２】
この記録フィールド１５には、従来のようにセクター単位ではなく、ＥＣＣブロック単位のデータが記録される。データヘッダフィールド２０に対して、フォーマッティングなどで一度アドレスがマークにより記録されると、再びフォーマッティングされない限り、データヘッダフィールド２０に記録されたアドレスは書き換えられない。データフィールド２１はデータの書き換えが起こるたびに書き換えられる。
【００３３】
ここで、トラック上に連続して記録フィールド１５を記録すると、図１に示すように、ある記録フィールド１５がインデックスヘッダフィールド１４と交差する場合が生じる。つまり、所定の長さで形成される一つの記録フィールド１５が、インデックスヘッダフィールド１４を跨いで二つの記録フィールドに分断されることがある。この分断された二つの記録フィールドを、サブ記録フィールドａ１６、サブ記録フィールドｂ１７とする。
【００３４】
上記したように、各記録フィールド１５は、自身のアドレスを格納するデータヘッダフィールド２０、及び各種データを格納するデータフィールド２１を備えている。図４に示すように、サブ記録フィールドａ１６及びサブ記録フィールドｂ１７は、データヘッダフィールド２０を共に備え、サブデータフィールドａ３３、サブデータフィールドｂ３４をそれぞれ備えている。サブ記録フィールドａ１６のデータヘッダフィールド２０と、サブ記録フィールドｂ１７のデータヘッダフィールド２０とには、同一のアドレスデータが格納される。又、サブ記録フィールドａ１６及びサブ記録フィールドｂ１７に記録されるＥＣＣブロック単位のデータ３１は、サブ記録フィールドａ１６のＤＡＴＡａ３５と、サブ記録フィールドｂ１７のＤＡＴＡｂ３６とに分割して記録される。
【００３５】
図５は記録フィールド１５の詳細を示す図である。データヘッダフィールド２０は、２つのデータヘッダ、データヘッダａ３７とデータヘッダｂ３８、及びミラー（Ｍｉｒｒｏｒ）部からなる。データヘッダａとｂはいずれも４８バイトで、図６に具体的な構成を示す。記録フィールド１５のアドレスはＰＩＤ領域に記録される。データヘッダは、インデックスヘッダと同様、強力なＥＣＣを備えていないことから、記録密度を下げ、データ誤りを下げる工夫をしている。ここでは、データに比べ記録密度を１／１．２下げた例を示している（１Ｂ’＝１．２Ｂ）。
【００３６】
記録フィールドのミラー部はヘッダフィールドとデータフィールドの境界を検出するために用いる。データヘッダフィールドは、一度記録されると再フォーマッティングされない限り書き換えられない。一度データヘッダフィールドが記録されると、記録フィールド１５のアドレスはこのヘッダから決定され、インデックスヘッダフィールド１４及びウォブル１９は、補助アドレス情報として用いられる。
【００３７】
データフィールド２１は、ＧＡＰ、Ｇｕａｒｄ１、ＶＦＯ、ＰＳ、データ、ＰＡ、Ｇｕａｒｄ２、Ｂｕｆｆｅｒからなる。ＧＡＰはレーザの記録立ち上がりやパワー制御、及び記録位置のランダムシフトのために設けられている。Ｊは書換えごとに、０〜１５までのランダムな数値が入る。通常はＶＦＯと同じ信号が記録される。Ｇｕａｒｄ１は多数回記録したとき記録信号の先頭部に現れる劣化対策のためである。Ｋは０〜７までランダムな数値が入る。通常はＶＦＯと同じ信号が記録される。ＶＦＯはＰＬＬの同期用信号、ＰＳはプリシンク信号、ＤＡＴＡはＥＣＣブロックのデータである。ＰＡはポストアンブル、Ｇｕａｒｄ２は記録信号の後端に現れる劣化対策のためにある。Ｋは０〜７までのランダムな数値で、Ｇｕａｒｄ１と同じＫの値が用いられる。通常はＶＦＯと同じ信号が記録される。Ｂｕｆｆｅｒは、偏心による記録フィールド１５の長さの違いやディスクの回転変動の吸収、および記録位置のランダムシフトのために用いられ、最悪でも２バイト以上の信号の記録されない領域を持つ。Ｊの値は０〜１５で、ＧＡＰのＪと同じ値が用いられる。
【００３８】
次に、光ディスクのスパイラルトラックに対し記録フィールドを記録する手順について述べる。一般に、データの記録を行う光ディスクではディスク製作後、初期化というアニーリングが行われ、記録膜は結晶化された状態となる。その後、記録フィールドの記録、そしてディスクの欠陥状態をチェックする検査がおこなわれることにより、物理フォーマッティングが完了する。この欠陥検査は例えば、ディスク全体に特定のデータを書き込み、エラーの状態を調べ、訂正不可能なエラーがある記録フィールドや一定以上のエラーの有る記録フィールドは、エラーの無い別の記録フィールドに置き換える処理である。この動作は、ディスクの欠陥検査とは言え、ディスクの全面を記録・再生するため、長い時間がかかり、ディスクのコストアップにつながる。
【００３９】
そこで、大きな欠陥は、効率のよい別の方法（大きな光スポットを走査してチェック）でチェックし、データを書き込んでのチェックは、ディレクトリが作成されるエリアだけに限定したり、場合によってはまったくチェックしない場合もある。
【００４０】
従来のＤＶＤ−ＲＡＭでは、一つの記録フィールド（ＥＣＣブロック）が１６個の物理セクタに分割されて記録される。各々の物理セクタにはアドレス情報が形成されているので、任意の記録フィールド１５へデータの記録が可能である。欠陥管理を行わなければ、最初から、すべての物理アドレスが決まっているので、物理的なフォーマッティングを行わなくても任意の記録フィールド１５へのデータの記録が可能で、これが特徴の一つとなっている。
【００４１】
一方、本発明の光ディスク１０には、インデックスヘッダフィールド１４に、トラックアドレス情報がエンボスを用いて予め記録されているので、このインデックスヘッダフィールド１４を読むことで、全てのトラックアドレスが決まる。一方、初期状態では記録フィールド１５は形成されていない。従って、記録フィールドのアドレスが記載されるヘッダフィールドも記録されていない。しかし、すべての記録フィールド１５の配置は、インデックスヘッダフィールド１４と記録トラックに形成されているウォブル数から決定できるので、インデックスヘッダフィールド１４とウォブル信号を検出すれば、任意の記録フィールド１５へのデータの書き込みが可能となる。
【００４２】
コンピュータのデータ記録用途向けには、一般に、ディスク全面にわたってデータを記録し、欠陥管理を行う。本発明の光ディスク１０では、このとき、記録フィールド１５全体の書き込み、すなわち、物理フォーマッティングが行われる。つまり、光ディスク全面にわたって、記録フィールド１５の記録が行われ、このときに、データヘッダフィールド２０とデータフィールド２１が記録される。このとき、前述したようにインデックスヘッダフィールド１４と交差するときは、２つのサブ記録フィールドに分割されて記録される。
【００４３】
記録フィールド１５が、物理フォーマッティングなどで、最初に記録されるときは、図５に示した、データヘッダフィールド２０のヘッダａ３７からデータフィールド２１のＧｕａｒｄ２までが連続して記録される。２回目以降は、データフィールド２１のＧＡＰ部からＧｕａｒｄ２までが書き換えられる。実際には、ＧＡＰ部の途中からＶＦＯと同じ信号が記録され、Ｇｕａｒｄ２で終わる。したがって、記録フィールド１５には、少なくともミラー部とＧＡＰ部に２バイト以上の信号の無い領域が存在することになる。
【００４４】
ＤＶＤでは、ディスクへのデータ記録は、一つのＥＣＣブロック単位で行われる。データの大きさは、３２ｋバイト（２ｋバイト×１６）で、ＥＣＣが付加された後のＥＣＣブロックは、１６個の記録フレームで構成され、各記録フレームは２６個のシンクフレームからなり、各シンクフレームは９３バイトである。従ってＥＣＣが付加された後のＥＣＣブロックは、合計で４１６個のシンクフレームからなる。
【００４５】
本発明の実施例では、紫色レーザや高ＮＡ対物レンズを使うことで、現行ＤＶＤに対し線密度でほぼ２倍に高密度化していることから、同じエラー訂正能力を確保するためには、ＥＣＣブロックサイズを２倍にする必要がある。そこで、一つのＥＣＣブロックサイズとして、ＤＶＤの２倍の８３２シンクフレームとした。
【００４６】
記録フィールド１５は、図５で示すように、データヘッダフィールド２０とデータフィールド２１からなり、詳細には全部で８３６シンクフレームからなる。このうち、１ＥＣＣブロック分のデータ部は、８３２シンクフレームである。このデータ部３１の前側をフロント３０、後側をリア３２と呼べば、１つの記録フィールド１５は、データ部３１と各々２シンクフレームからなるフロント３０及びリア３２からなる。なお、１シンクフレームは、ＤＶＤ−ＲＡＭと同様、８個のウオブルからなる。
【００４７】
図４は、記録フィールド１５がインデックスヘッダフィールド１４と交差したときのサブ記録フィールドの取り扱いを示す図である。インデックスヘッダフィールドの前側をサブ記録フィールドａ１６、後側をサブ記録フィールドｂ１７とすれば、各々のサブ記録フィールドはデータヘッダフィールド２０、及びサブデータフィールド３３、３４から成る。サブ記録フィールドは、記録フィールド１５と同様にデータ部を除けば、各々２シンクフレームのフロント３０、及びリア３２からなるので、サブ記録フィールドａ１６のＤＡＴＡａ３５は、Ｍシンクフレーム（１≦Ｍ≦８３１）となる。そうすると、サブ記録フィールドｂ１７のＤＡＴＡｂ３６は、（８３２−Ｍ）シンクフレームとなる。尚、サブ記録フィールドのデータサイズが４ＳＦ以下となる場合、ＤＡＴＡの格納場所が無いので、そのようなサブ記録フィールドは破棄される。
【００４８】
この光ディスクでは、高密度化に適したランド及びグルーブの両方にデータが記録できるランド＆グルーブ記録方式となっており、スパイラルトラックは、丁度、香取線のように形成されている。例えば、内周からランドのスパイラルトラックを辿ると外周に到達し、同様にグルーブのスパイラルトラックを辿ると外周に到達する。勿論、１周毎にランドトラックとグルーブトラックを交互に走査するようにもできる。
【００４９】
図７は、インデックスヘッダフィールド１４’を、従来のエンボスで形成されたヘッダーフィールドのように半径方向にアラインさせ、集中ヘッダとして作成した場合を示す。インデックスヘッダフィールド１４’は、１シンクフレームで、インデックスヘッダＡ４０とインデックスヘッダＢ４１からなる。インデックスヘッダＡにはランドトラックのＶＦＯ４２とアドレス情報Ｌ４３が、インデックスヘッダＢにはＶＦＯ４２とグルーブトラックのアドレス情報Ｇ４４が形成されている。各々の隣接するトラックは全てミラー部となっており、隣接トラックの影響は受け無いように考慮されている。又、記録密度は、記録フィールド１５のデータヘッダ２０の場合と同様、データフィールド２１に比べ、１／１．２に低下させてある。
【００５０】
図８は、図７のフォーマットをディスクに展開したときのもので、光ビームをレイヤ１にフォーカスしたときのレイヤ０における光ビームスポット２９を示す。作図の都合上、光ビームスポット２９は上下方向に引き伸ばして示している。
【００５１】
次に、本発明について具体的な数値を入れて説明を行う。使用する紫色レーザの波長を４０５ｎｍ、対物レンズのＮＡを０．８５とし、光ディスクの直径を１２０ｍｍ、記録エリアをＤＶＤ−ＲＡＭと同じ半径２４．１ｍｍ〜５７．８９ｍｍとする。データの記録はＤＶＤ−ＲＡＭと同じＺＣＬＶ記録方式とする。ゾーン数は、ＤＶＤ−ＲＡＭのように物理セクタをアラインする必要が無いので、自由に設定できる。ここでは内周から外周に向けて連続書きこみを行っても、ゾーン間の記録クロックの変化を１％程度とするために、各記録層のゾーン数を１０４とする。ただし、ここではディスクの内周側に設けられるリードインエリア、及び外周側に設けられるリードアウトエリアは省略してある。
【００５２】
トラックピッチを、隣接トラックとのクロスイレースを考慮して、０．２９μｍとする。総トラック数は１１６，４８０本となり、各ゾーンのトラック数は１，１２０本となる。一方、ビット長はＯＴＦ（ｏｐｔｉｃａｌ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）などを考慮し、０．０９９μｍとする。又、収差などを考慮して記録層の間隔を３０μｍとすると、レイヤ１にフォーカスした際の、レイヤ０のデフォーカススポット２９の直径は、ほぼ６０μｍ程度となる。一方、１シンクフレームの長さは約７５μｍである。
【００５３】
図８あるいは図９のような２層記録ディスクの場合、光ビーム２８のようにレイヤ１に光ビームが集光しているとき、ビームが記録領域１８を通過している場合と、図８のインデックスヘッダフィールド１４’のようにエンボスピットが形成された領域を通過している場合とでは、レイヤ１の再生信号のレベルが異なる。これは光ビーム２８において、レイヤ０で反射した反射光の強度が、記録領域１８とエンボスピットが形成された領域１４’とで異なるからである。エンボスピット領域１４’の反射光の方が、記録領域１８の反射光より強度が大きい。図９のように、レイヤ１面の再生信号を検出する光検出器の受光面の光強度は、レイヤ１及びレイヤ０の反射光が加算されるので、レイヤ１の再生信号は、光ビームがレイヤ０の記録領域１８を通過したときよりエンボスピット領域１４を通過したときのほうが大きい。
【００５４】
再生信号強度がエンボスピット領域１４’と記録領域１８とで異なるのは、両領域の透過率が互いに異なるということも理由として挙げられるが、この影響は反射率の違いより小さい。
【００５５】
そこで、本発明では、レイヤ０のインデックスヘッダフィールドの影響が、図７の従来例に比べ、１／１０程度になるような配置を考案した。図１０はその一例を示し、図１１は図１０の拡大図である。このようにインデックスヘッダフィールド１４は周方向に分割され、分割された各領域をサブヘッダＳＨという。図１０では、インデックスヘッダフィールド１４の長さを６シンクフレームとし、これを１５分割した構成とした。一つのインデックスヘッダの長さは、３７．２バイトとなる。
【００５６】
図１０のように、ランドトラックにＬのエンボスピット５５を配置すると、隣接トラックの影響を排除するために、５７のようにその両側のグルーブ部はミラー面（ランド表面と同じ高さ）とする必要がある。一方、グルーブトラックの場合、先ずグルーブ部をミラー面としてからＧのエンボスピット５６が配置される。この場合、両側はランドなのでミラー面である。
【００５７】
つまり、インデックスヘッダフィールドにおいて、グルーブトラックでは、３個のサブヘッダ領域（例えばＳＨ０〜ＳＨ２）がミラー面となり、一般に中心のサブヘッダ領域（例えばＳＨ１）にエンボスピット５６が配置される。ランドトラックでは新規にミラー面となるサブヘッダ領域はない。従って、新規にミラー面となるサブヘッダ領域は１周期のサブヘッダ（例えば図１０のサブヘッダＳＨ０〜ＳＨ１４）において、サブヘッダＳＨ０、ＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３、…の順に、２個、１個、２個、１個、…となる。図１０のようにインデックスヘッダフィールドを奇数個で分割すれば、次の繰り返しでは、トラックＮ＋１５から、１個、２個、１個、２個となる。つまり、２周期（図１０では３０トラック）において、各サブヘッダＳＨ領域に新規にミラー面が形成される箇所の平均は必ず１．５個である。このようにすることで、反射光の影響を小さくすることができる。
【００５８】
図１１のように、インデックスヘッダフィールド１４の記録密度は、記録フィールド１５のデータヘッダフィールド２０と同様、１／１．２に落としてある（１Ｂ’＝１．２Ｂ）。一つのサブヘッダの長さは、約３０μｍで、図１２に示すように、光ビームスポット２９には、周方向に概ね２つのサブヘッダがはいる。一方、半径方向には、１５トラック周期なので、概ね４．４μｍごとにインデックスヘッダが現れる。光ビームがレイヤ０に集光しているとき、レイヤ１でのビーム直径は約６０μｍであるので、ビームにはＳＨ群７０が１３個入る。よって、このようにサブヘッダＳＨをトラック毎に順次、一定の周方向にシフトさせる配置により、インデックスヘッダフィールド１４による反射光の影響は、図８の従来のような配置に比べ、１／１０程度に軽減される。図１３は、レイヤ１にフォーカスされている光ビーム２８が、記録領域１８からインデックスヘッダフィールドを通過したとき、レイヤ１面の再生信号を検出する光検出器の受光面の光強度を表したものである。このように、レイヤ１面の再生信号を検出する光検出器の受光面の光強度は、レイヤ０のインデックスヘッダフィールド１４の影響をほとんど受けないことがわかる。
【００５９】
尚、インデックスヘッダフィールド１４の周方向分割数は、好適に５〜３１分割である。５分割の場合、レイヤ０のインデックスヘッダフィールド１４の影響は、従来構成に比べ１／２、３１分割の場合は１．５／３１である。
【００６０】
以上のように、本実施形態では、光ディスクは複数の記録層をもち、片側の面から光を入射して、選択した記録層に対して情報の記録再生を行うことが出きる。各記録層では１周に３ヵ所、エンボスピットで形成されたインデックスヘッダフィールド１４とウォブルで、記録フィールド１５の物理アドレスが決定される。また、このインデックヘッダは半径方向でアラインされている。
【００６１】
したがって、エンボスピット領域と、それ以外の領域の間での記録層の透過率変化が従来の１／１０以下で、問題なく各記録層において情報の記録再生が行える。さらに、インデックスヘッダフィールドとウォブルから決定されるアドレス空間、もしくは記録フィールドのアドレス情報によって、各記録フィールドにランダムにアクセスすることができる。また、ゾーン跨ぎによる周波数跳びが無視できる範囲に収まっているので、長く連続した情報であっても、シームレスに記録することが出きる。
【００６２】
本発明の別の方法を図１４に示す。この例では、インデックスヘッダをトラック毎に順次、周方向にシフトさせずに、インデックスヘッダブロック（７２〜７７）単位で、１２トラックごとに、一定の周方向及び所定量だけシフトするようにした。そして、図１０と同様、インデックスヘッダフィールド１４には６シンクフレームを用い、これを６個のインデックスヘッダ（ＩＨ０〜ＩＨ５）に分割している。各々のインデックスヘッダＩＨは、図１５に示すようにインデックスヘッダＬ９０及びインデックスヘッダＧ９１からなる。インデックスヘッダＬは、ＶＦＯ（Ｖ）、アドレス（Ａ）等の情報がランドに記録される領域で、インデックスヘッダＧはグルーブに記録される領域である。図１６は、インデックスヘッダＬ９０及びインデックスヘッダＧ９１の具体的な構成で、一つのインデックスヘッダブロックには、ランドトラックのアドレス情報とグルーブトラックのアドレス情報が合計１２トラック分形成されている。又、各々の記録密度は、ヘッダの読み取り誤りに強くなるよう、１／１．２に低減してある。
【００６３】
インデックスヘッダブロックは、各々１５トラック分の長さがあり、新規にミラー面が形成される領域の数は、グルーブの７個である。連続する６個のインデックスヘッダブロックを１周期とすると、１周期は７２トラック、長さは約２１μｍである。光ビームがレイヤ０に集光しているとき、レイヤ１でのビーム直径は約６０μｍであるから、半径方向には、インデックスヘッダブロックが光ビームスポット２９に最大で２個入ることになる。よって、この方法では、少なくてもレイヤ０の影響を７／７２以下に軽減することができ、又、ヘッダの長さを図１０の実施例よりも長くすることができるので、その分、ＶＦＯを長くとったりすることができる。図１７は、レイヤ１にフォーカスされている光ビーム２８が、記録領域１８からインデックスヘッダフィールドを通過したとき、レイヤ１面の再生信号を検出する光検出器の受光面の光強度を表したもので、問題ないレベルまで下げることが出来ている。なお、インデックスヘッダブロックのサイズは、トラックピッチと光ビームスポット２９の大きさを考慮して決める必要があるが、好適に２トラック〜１６トラックである。
【００６４】
次に、インデックスヘッダフィールドの検出方法について説明する。一つは、検出は記録フィールドとエンボスピット部のＤＣレベルの変化またはピット情報、あるいはその両方を用いてもよく、また確実にするには、データエリアの外に設けられるリードインエリアの一部でインデックスヘッダフィールドを検出し、ここでインデックスヘッダ検出のＰＬＬの同期を取ることで、データエリアでも安定して検出することができる。より確実な方法としては、インデックスヘッダフィールドの先頭部に１バイトから数バイト程度のエンボスピットを形成しておき、これを用いる方法がある。　次に、図１８を用いて、上述した光ディスク１０を駆動してデータの記録及び再生を行う光ディスク装置について説明する。
【００６５】
図１８において、光ディスク１０は、クランプ孔１１とクランパ１０１によって、スピンドルモータ１００に装着される。スピンドルモータ１００は、モータドライバ１８０によって駆動される。回転する光ディスク１０に対向して、光ヘッド１１０が、設けられており、この光ヘッド１１０から照射される光ビームにより光ディスク１０への記録及び再生が行われる。
【００６６】
光ヘッド１１０は、対物レンズ１１１とこの対物レンズ１１１をフォーカス方向及び、ディスクの半径方向に動かすレンズアクチュエータ１１５と、記録及び再生のための光学系１１３と、紫色の半導体レーザＬＤと、ディスクからの反射光から再生信号を抽出する複数分割フォトディテクタ１１４などを備えている。光ヘッド１１０全体は、ラジアル送りアクチュエータ１１５で、ディスク１０の半径方向に動かされる。
【００６７】
半導体レーザＬＤから照射された光は、光学系１１３を透過後、対物レンズ１１１で集光され、光ディスク１０の各記録層に任意にフォーカスされる。ディスクからの反射光は、対物レンズ１１１、ヘッド光学系１１３を逆に辿って、複数分割ディテクタ１１４へ入射する。複数分割ディテクタ１１４の中には、トラッキング誤差信号を検出する２分割のプッシュプルディテクタがあり、この２分割プッシュプルディテクタにより検出された信号を用いて、グルーブトラック１３へのトラッキングが行われる。ディテクタからのサーボ情報は、再生アンプ１２０、信号処理部１３０で処理され、制御部１５０で制御信号が作成されて、ＡＣＴドライバー１７０に供給される。つまり、制御部１５０はトラッキング制御手段として機能する。
【００６８】
ＲＦ再生信号は、読み取り用のディテクタにより受信される。ＲＦ再生信号を再生アンプ１２０で増幅した後、信号処理部１３０へ送る。このＲＦ再生信号には、ウォブル信号が重畳されており、ローパスフィルタを用いることで簡単に分離できる。また、データの再生信号は、このウォブル信号を通過させないハイパスフィルタを用いることで分離できる。
【００６９】
検出されたウォブル信号は、１シンクフレームあたり８サイクルである。最内周のトラック０には、インデックスヘッダフィールドを除いたウォブルがある。スピンドルモータは、このウォブル信号を分周して作られる回転制御信号を用いて、回転数が制御される。このため、スピンドルモータの回転はディスクのウォブル信号と同期することになるから、データの記録の時に用意されるバッファは少なくてもすむ。上記した回転制御信号は、制御部１５０において生成される。つまりこの制御部１５０は回転制御手段として機能する。
【００７０】
一方、記録のときに用いるクロック信号は、このウォブル信号を逓倍して用いる。つまり、ウォブル信号の周波数に基づき、記録クロック信号の周波数が決定される。８−１６変調の場合は、１ウォブル当たり１８６チャネルビットなので、クロック信号は１８６逓倍することになる。記録クロックをウォブル信号から作成することにより、データフィールド２１のバッファの長さを短くできる。この記録クロックは制御部１５０において生成される。つまりこの制御部１５０は、記録クロックの周波数決定手段として機能する。
【００７１】
次に、図１９に再生専用装置の構成を示す。これは図１８の記録再生用装置から、記録制御及びフォーマッタを取り除き、サーボ制御装置１５１だけにしたものである。この装置では、再生専用ディスクだけでなく、記録フィールドが記録された後の記録再生用ディスクを再生することも可能である。
【００７２】
次に、図２０のフローチャートを参照して、主にコンピュータ用途の場合の物理フォーマッティングについて説明する。各記録トラックは、複数の記録フィールド１５（サブ記録フィールドを含む）からなる。任意の記録フィールド１５の物理アドレスは、トラックの物理アドレス情報とインデックスヘッダフィールドから始まるウォブルの数で決定される。
【００７３】
先ず、光ディスク１０を光ディスク装置に装着し、スピンドルモータ１００を回転させ、続いてフォーカス制御を行う。初めてフォーマットを行う際には、先ずレイヤ０にアクセスする。トラッキングをかけながら、光ヘッド１１０を内周側にあるリードインエリアに移動させる。さらに、信号処理部１３０でチルト量の検出を行い、この結果に基づきチルトＡＣＴを制御する。このとき制御部１５０はチルト制御部として機能する（Ｓ１０１）。この状態でウォブル信号が検出され、モータの回転がウォブル信号によって制御される（Ｓ１０２、Ｓ１０３）。
【００７４】
ディスクが挿入されてからの始めての記録であるので、物理フォーマッティングの前に記録ストラテジの最適化を行う。光スポットがテスト記録領域に入ったら、制御部１５０はメモリ１５１に記憶されたテストパターンの情報から、テストデータを発生させ、テストパターンの記録を行う。続いて、記録したテストパターンの再生信号と、メモリ１５１に記憶されたテストパターンとを信号処理部１３０で統計的に比較判定処理することによって、最適な記録ストラテジを決定する。この結果は制御部１５０に記憶され、その後の記録制御に利用される。続いて、インタフェース１９０を介して、光ディスク装置に物理フォーマッティングの命令が出されると、インデックスヘッダフィールド１４の読み取りを行い（Ｓ１０４）、レイヤ０の第１記録層のトラック０を探す。一方、フォーマッタは記録フィールド１５への書き込みを行う準備として、ヘッダフィールド２０、データフィールド２１へ記録するデータを発生させる。トラック０のエンボス信号で形成されたインデックスヘッダフィールド１４を検出すると、直ちに記録フィールド１５０への記録がスタートする。記録クロックは、ウォブル信号を逓倍したクロックが用いられ、フォーマッタから読み出された信号がＬＤドライバ１６０に入力され、光ディスク１０への記録が始まる。
【００７５】
記録フィールド１５のアドレスがインクリメントされ、次々と記録フィールド１５が図５のように記録される。記録フィールド１５が前記インデックスヘッダフィールド１４を交差するか否か判断し、交差する場合にはインデックスヘッダフィールド１４を跨いで該記録フィールドを２つのサブ記録フィールドに分割するとともに、これらサブ記録フィールドのヘッダフィールドに同一のアドレスデータを記録する。記録領域の最外周トラックの最後の記録フィールドを記録して、第１記録層のフォーマット信号の書き込みが完了する。続いて、レイヤ１２５の第２の記録層にアクセスし、第１記録層の時と同様にフォーマット信号の書きこみを行い、ディスクのフォーマットを完了する（Ｓ１０５）。
【００７６】
フォーマッティングにおける記録フィールド１５の、データ部へのデータは、光ディスクの欠陥を検査するためのデータであり、全ての記録フィールド１５に同じデータが記録される。この際レイヤ０の第１記録層の記録領域全体に信号が記録され、またインデックスヘッダフィールド１４の影響が少ないことから、第２の記録層に安定して記録を行うことが出きる。
【００７７】
物理フォーマット後は、記録した記録フィールド１５のデータヘッダ情報、及びデータ部のデータが正しく再現できるか、チェックを行う。いわゆる欠陥管理処理である。記録フィールド１５のヘッダが正しく読めない場合や、データ部のエラーが予め定めた基準より多い場合は、その記録フィールド１５は、欠陥処理のために準備された記録フィールド１５と置き換えられる。そして、信号処理部１３０では、読み取り信号から適応等化器の最適タップゲインや、クロストークキャンセラーの最適タップゲインが決定される。
【００７８】
このように、一般の光ディスクと同じように、ユーザがデータを記録する前に、光ディスク全面にわたって物理的にフォーマットされ、欠陥検査が行われれば、その光ディスクの物理アドレスは全て決まっているのと同じになる。さらに、第１記録層の透過率は情報記録領域前面で常に均一になる。このため、ユーザが実際のデータを記録するときは、光ディスク装置は、記録フィールド１５のヘッダフィールドのアドレスを見ればよい。インデックスヘッダフィールドおよびウォブル信号から求めたアドレス情報は、参考情報となる。
【００７９】
続いて、図２１に示すフローチャートを参照して、上記したように物理フォーマットされたディスクに対するユーザーデータの記録について説明する。
【００８０】
先ず、光ディスク１０を光ディスク装置に装着し、スピンドルモータ１００を回転させ、続いて任意の記録層にフォーカス制御を行う。トラッキングをかけながら、光ヘッド１１０を内周側にあるリードインエリアに移動させる。さらに、信号処理部１３０でチルト量の検出を行い、この結果に基づきチルトＡＣＴを制御する（Ｓ２０１）。この状態でウォブル信号が検出され、モータの回転がウォブル信号によって制御される（Ｓ２０２、２０３）。
【００８１】
次に、インタフェース１９０を介して、光ディスク装置にユーザーデータ記録の命令が出されると、目的の記録フィールド１５にアクセスし、制御部１５０でウォブル信号から生成される記録クロックに基づきユーザーデータが記録される（Ｓ２０４）。
【００８２】
さらに詳述すると、物理フォーマット後の記録フィールド１５へのデータの記録は、インタフェース１９０を介して受け取った記録データから、記録すべき記録フィールド１５のアドレスとデータフィールドに記録すべきデータ情報の配列を決定する。次に、そのアドレスと一致する記録フィールド１５を探し、見つかったらデータフィールドへの書き込みを行う。記録フィールド１５がインデックスヘッダフィールド１４と交差するときは、サブ記録フィールドに分割して書き込みを行う。記録フィールド１５のフォーマッティング情報は、フォーマッタに蓄積されており、論理アドレスを指定することで、ディスク上の物理的な状態を決定できる。これらは全て制御部１５０で処理される。
【００８３】
ただし、光ディスクの全面をフォーマットし、欠陥のチェックを行うと多大な時間がかかる。メーカが行えばその分コストアップになるし、ユーザが行えば使えるようになるまでに時間がかかりすぎるなどの問題がある。また、用途によっては、全面にわたって欠陥検査をする必要がない場合も有る。本発明では、このような場合でも、任意の位置にランダムにデータの書き込みができ、しかも映像などの連続データでもシームレスに記録することが可能である。
【００８４】
ファイルのディレクトリが記録される一部分のみフォーマットし、一般のデータのかかれていないところはフォーマットされていないとする。データはフォーマットされていない領域への記録となるが、制御部１５０（フォーマッタ）には、インデックスヘッダフィールドとウォブル数で決定されるアドレス空間がある。フォーマットされているエリアへの書き込みは記録フィールド１５のデータフィールドのみを記録し、フォーマットされていない記録フィールド１５への記録は、データヘッダフィールド及びデータフィールドを一括して記録する。
【００８５】
物理フォーマットされていない場合は、制御部１５０（フォーマッタ）に有るアドレス空間を用いて、記録フィールド１５のヘッダフィールド及びデータフィールドの両方を記録する。勿論、データフィールドのデータ部には、インタフェースが受け取ったデータが記録される。
【００８６】
このとき、レイヤ０の第１記録層の情報記録領域全体に情報を記録した後に、レイヤ１の第２記録層に情報を記録するようにすれば、第１記録層の透過率が均一なので、第２記録層２１５に安定して記録を行える。
【００８７】
次に図２２に示すフローチャートを参照して、光ディスク１０に記録されたデータの再生処理について説明する。
【００８８】
先ず、光ディスク１０を光ディスク装置に装着し、スピンドルモータ１００を回転させ、続いてフォーカス制御を行う。トラッキングをかけながら、光ヘッド１１０を内周側にあるリードインエリアに移動させる。さらに、チルトＡＣＴを制御する（Ｓ３０１）。この状態でウォブル信号が検出され、モータの回転がウォブル信号によって制御される（Ｓ３０２、Ｓ３０３）。
【００８９】
続いて、インタフェース１９０を介して、光ディスク装置にユーザのデータ再生の命令が出されると、記録フィールド１５のデータヘッダフィールドに記録されたアドレスの読み取りを行い、目的の記録フィールド１５にアクセスする。目的の記録フィールド１５のデータフィールドに記録されたユーザーデータは、制御部１５０でウォブル信号から生成される再生クロックに基づき再生される（Ｓ３０４）。具体的には、再生手段としての光ヘッド１１０、再生アンプ１２０、信号処理１３０、及びデータ処理１４０、などが光ディスク１０に記録されたデータを再生する。
【００９０】
本実施例では、ランド＆グルーブ記録方式で説明を行っていきたが、グルーブ記録であっても同じように適用できる。
【００９１】
また、本実施例では香取線香方式のダブルスパイラルとして説明したが、シングルスパイラルトラックでも良い。
【００９２】
さらに、本発明は書き換えのできる場合で説明したが、ライトワンス系の１回しか記録できない媒体にも全く同じように適用できる。
【００９３】
さらに、本発明はＺＣＬＶ方式で説明してきたが、本発明はゾーンの数を自由に選べるので、これをトラック数と同じとすることもできる。すなわちＣＬＶ方式に対応できる。
【００９４】
さらに、本発明は記録できる光ディスクについて説明をしてきたが、これとの互換性から、エンボスピットで形成するＲＯＭ型の光ディスクについて、本発明と全く同じ、もしくはほとんど同じフォーマットを適用することが可能である。
【００９５】
本発明の実施例では、サブ記録フィールドｂのフロントにサブ記録フィールドａと同じアドレス情報を形成したが、必ずしも必要ではない。また、本発明の実施例ではインデックスヘッダフィールドを６シンクフレームとし、ヘッダを分割して配置したが、これに限定されるものではない。
【００９６】
また、本発明の実施例では記録層を二層にしたが、二層以上の多層ディスクであっても良く、また１層でも良い。また、本発明の実施例では結晶とアモルファスの状態で透過率が異なるとして説明したが、この透過率が等しい場合でも、エンボスとグルーブでは光の散乱、回折の影響が異なるので、本発明の効果は有効である。
【００９７】
本発明の面フォーマット効率は、約８３％で、ＤＶＤ−ＲＡＭの７４．４％に比べ大幅に改善された。書き換えの不要なＤＶＤ−ＲＯＭの面フォーマット効率が８４．７％であるから、本発明を用いることでＤＶＤ−ＲＯＭに比べてわずか１．７％の面フォーマット効率のロスで、上記光ディスクを提供でき、その実用的な効果はきわめて高い。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の一実施形態による記録層が２層の光ディスクは、情報の追記もしくは書き換え領域全面で安定して情報の記録再生を行うことが可能であり、連続したデータでもランダムデータでも無駄なく精度良く記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の情報記録媒体の一例に係る１層もしくは２層の光ディスクを示す図であり、特にこの光ディスクに設けられたスパイラルトラック、インデックスヘッダフィールド、記録フィールド及びサブ記録フィールドを示す図。
【図２】図１に示す光ディスクの断面構造と光ビームの関係を示す図。
【図３】図１の光ディスクをスパイラルトラック方向に展開したもので、ウオブルされたトラック、インデックスヘッダフィールド、記録フィールドなどを示す図。
【図４】図１に示す光ディスクに設けられたスパイラルトラックに記録された記録フィールド及びインデックスヘッダフィールドを跨ぐときに使われるサブ記録フィールドａ及びサブ記録フィールドｂの構成を示す図。
【図５】図１に示す光ディスクに設けられたスパイラルトラックに記録される記録フィールドとその具体的な構成を示す図で、データヘッダフィールド及びデータフィールドの構成を示す図。
【図６】図４のデータヘッダａ及びデータヘッダｂの具体的な構成を示す図。
【図７】図１に示す光ディスクに設けられた従来のインデックスヘッダフィールドの具体的な構成を示す図。
【図８】図７の光ディスクで、レイヤ１にフォーカスしたときのレイヤ０のインデックスヘッダフィールドと近傍の記録領域、及び光ビームスポットの関係を示す図。
【図９】図８に示す光ディスクにおいて、レイヤ１にフォーカスされている光ビームが従来のインデックスヘッダフィールド近傍を通過したときのレイヤ１での光強度、又はレイヤ１からの反射光を示す図。
【図１０】図１に示す光ディスクに設けられたインデックスヘッダフィールドを複数のサブインデックスヘッダに分割し、傾斜配置した様子を示す図。
【図１１】図１０のサブインデックスヘッダの具体的な構成を示す図。
【図１２】図１０の光ディスクにおいて、レイヤ１にフォーカスしたときの、レイヤ０のインデックスヘッダフィールドの傾斜配置されたサブインデックスヘッダと近傍の記録領域、及び光ビームスポットの関係を示す図。
【図１３】図１０に示す光ディスクにおいて、レイヤ１にフォーカスされている光ビームが傾斜配置されたインデックスヘッダ近傍を通過したときのレイヤ１の光強度、又はレイヤ１からの反射光を示す図。
【図１４】図１に示す光ディスクに設けられたインデックスヘッダフィールドを複数のインデックスヘッダに分割し、複数トラック単位で傾斜配置した様子を示す図。
【図１５】図１４のインデックスヘッダブロックの具体的な構成を示す図。
【図１６】図１４のインデックスヘッダＬ及びインデックスヘッダＧの具体的な構成を示す図。
【図１７】図１４に示す光ディスクにおいて、レイヤ１にフォーカスされている光ビームが傾斜配置されたインデックスヘッダ近傍を通過したときのレイヤ１の光強度、又はレイヤ１からの反射光を示す図。
【図１８】本発明の情報記録再生装置の一例に係る光ディスク駆動装置の概略を示す図。
【図１９】本発明の情報再生専用装置の一例に係る光ディスク駆動装置の概略を示す図。
【図２０】図１に示す光ディスクを物理フォーマットするときに生じるデータ記録処理（記録フィールドの記録）を示すフローチャートである。
【図２１】物理フォーマットされた光ディスクに対してユーザーデータを記録する記録処理を示すフローチャートである。
【図２２】ユーザーデータが記録された光ディスクからユーザーデータを再生する再生処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…光ディスク、１１…クランプ孔、１２…ランドトラック、１３…グルーブトラック、１４…インデックスヘッダフィールド、１５…記録フィールド、１６…サブ記録フィールドａ、１７…サブ記録フィールドｂ、１８…記録領域、１９…ウォブル信号、２０…データヘッダフィールド、２１…データフィールド、２２…カバー層、２４…中間層、２６…ディスク基材、２７…レイヤ０に集光した光ビーム、２８…レイヤ１に集光した光ビーム、２９…レイタ０の光ビームスポット、３０…フロント、３１…データ、３２…リア、３３…サブデータフィールドａ、３４…サブデータフィールドｂ、３５…ＤＡＴＡａ、３６…ＤＡＴＡｂ、３７…データヘッダａ、３８…データヘッダｂ、４０…インデックスヘッダＡ、４１…インデックスヘッダＢ、４２…ＶＦＯ、４３…アドレス情報Ｌ、４４…アドレス情報Ｇ、４５…エンボスピット、５０…レイヤ１面の光強度、５５…ランドトラックのエンボスピット、５６…グルーブトラックのエンボスピット、５７…ＳＨ０のミラー面、５８…ＳＨ１のミラー面、６０…サブヘッダＳＨ０、６１…サブヘッダＳＨ１、６２…サブヘッダＳＨ２、７０…サブヘッダ群Ｎ、７１…サブヘッダ群Ｎ＋１２、７２…インデックスヘッダブロック、７３…インデックスヘッダブロック、７４…インデックスヘッダブロック、７５…インデックスヘッダブロック、７６…インデックスヘッダブロック、７７…インデックスヘッダブロック、７８…インデックスヘッダブロック、８０…ＩＨ０、８１…ＩＨ１、８２…ＩＨ２、８３…ＩＨ３、８４…ＩＨ４、８５…ＩＨ５、９０…インデックスヘッダＬ、９１…インデックスヘッダＧ、１００、スピンドルモータ、１０１、クランパ、１１０、光ヘッド、１１１、対物レンズ、１１２、集光ビーム、１１３、光学系、１１４、ＬＤ／ＰＤ、１１５、Ｆ／Ｔ／Ｒ−ＡＣＴ、１２０、再生アンプ、１３０、信号処理、１４０、データ処理、１５０、フォーマッタ／記録制御／サーボ制御、１５１、サーボ制御、１６０、ＬＤドライバ、１７０、ＡＣＴドライバー、１８０、モータドライバ、１９０、インタフェース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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