(57)【要約】本発明は、取出し可能記憶媒体１００上にコンピュータ読取り可能データを格納するための記録装置１２６及び媒体であって、取出し可能記憶媒体１００にデータを書き込むために第１の波長を用いることと、データを書き込みながらマークを形成することであって、当該マークは、当該マークを、別のコンピュータ読取り可能記憶装置１５０の、第１の波長とは異なる第２の波長で読み取ることができるように、所定の広いスポットサイズを有する、マークを形成することとを含む記録装置及び媒体において具現化される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取出し可能記憶媒体上にコンピュータ読取り可能データを格納する方法であって、
前記取出し可能記憶媒体にデータを書き込むために第１の波長を用いることと、
前記データを書き込みながらマークを形成することとを含み、
前記マークは、前記マークを別のコンピュータ読取り可能記憶装置の前記第１の波長とは異なる第２の波長で読み取ることを可能にする所定の広いスポットサイズを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記スポットサイズを拡大するために、前記第１の波長を用いて記録レンズを選択的に焦点外れにすることをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
較正された値を求めることによって、前記第１の波長のための一定の焦点オフセットを求めることをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の波長を用いるドライブの製造中に、前記第１の波長のための一定の焦点オフセットを求めることをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記データを書き込む直前に前記第１の波長のための一定の焦点オフセットを求めることをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記取出し可能記憶媒体から目標書込み電力値を読み取ることと、
所定の場所に焦点マークを書き込むことと、
オフセット点を較正することと、
記録された焦点マークの幅に制約を加えために溝形状を用いることとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
様々なオフセットにおいて前記データを書き込み、テスト信号を前記取出し可能記憶媒体に送ることによって、取出し可能記憶媒体毎の前記一定の焦点オフセットを求めることをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記焦点マークを記録する前に最適化された記録電力を用いて焦点マークを記録することをさらに含み、
前記焦点マークは、前記焦点マークを記録するための最適な電力を求めるために、種々の電力レベルで記録されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
読取りからの前記テスト信号は、前記最適なオフセットを求めるために前記第２の波長又は前記第１の波長のうちの１つによって生成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記最適な焦点オフセットを求めるために、前記取出し可能記憶媒体上の予め記録された表示、又は型押しされた表示のうちの１つを用いることをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
取出し可能記憶媒体上にコンピュータ読取り可能データを格納するための記録装置であって、
前記取出し可能記憶媒体においてマーク及びスペースを生成するように構成されるスポットサイズを形成するために第１の波長を用いるレーザ光学系と、
前記スポットサイズを最適な焦点オフセット範囲内まで拡大するように構成される、焦点を外すための装置とを備え、
前記マーク及び前記スペースは、前記第１の波長とは異なる第２の波長を用いるレーザ光学系を使用するディスク読取り装置によって読み取られることができることを特徴とする記録装置。
【請求項１２】
前記第１の波長のためのレーザ光学系は、４００ナノメートル〜４２０ナノメートルのうちの１つの波長を有する青紫色レーザを用いることを特徴とする請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１３】
前記第２の波長のためのレーザ光学系は、６４５ナノメートル〜６７０ナノメートルのうちの１つの波長を有する赤色レーザを用いることを特徴とする請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１４】
前記第１の波長の前記レーザ光学系は、赤色レーザによって書き込まれたマーク及びスペースに相当するマーク及びスペースを形成することを特徴とする請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１５】
前記第１の波長は、赤色レーザによって読み取られるときに所定の弱いプッシュ−プル信号を生成するが、青紫色レーザによって読み取られるときに所定の強いプッシュ−プル信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１６】
前記弱いプッシュ−プル信号は所定の量の１５％未満であり、前記強いプッシュ−プル信号は前記所定の量の２０％よりも大きいことを特徴とする請求項１５に記載の記録装置。
【請求項１７】
前記取出し可能記憶媒体の少なくとも一部にわたって配置される螺線形溝構造をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１８】
取出し可能記憶媒体上にコンピュータ読取り可能データを格納する記録可能装置であって、
対物レンズと、
前記対物レンズに接続されると共に、第１の波長において動作するレーザダイオードであって、前記取出し可能記憶媒体上にマークを形成するように構成される、レーザダイオードと、
前記レーザダイオードに接続されると共に、種々の焦点を区別することができる検出器と、
所望の焦点オフセットを求めるように構成されるオフセットプロセッサとを備え、
前記レーザダイオードによって形成される前記マークは、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有するレーザ光学系を用いるディスク読取り装置によって読み取られることができることを特徴とする記録可能装置。
【請求項１９】
前記第１の波長の前記レーザ光学系は、赤色レーザによって書き込まれたマークに相当するマークを形成することを特徴とする請求項１８に記載の記録可能装置。
【請求項２０】
前記オフセットプロセッサは、スポットサイズを最適な焦点オフセット範囲内まで拡大するように構成される、焦点を外すためのプロセッサを含むことを特徴とする請求項１８に記載の記録可能装置。
【請求項２１】
コンピュータ読取り可能データを格納するための取出し可能な記録可能光媒体であって、
円板形構造物と、
前記円板形構造物の半径の少なくとも一部にわたる螺線形溝構造物とを備え、
前記溝構造物は、第１の波長から強いプッシュ−プル信号を生成し、第２の波長から弱いプッシュ−プル信号を生成する溝深度を有することを特徴とする記録可能光媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
いくつかの電子システムは、取出し可能な記憶媒体上にデータを書き込むことができると共に取出し可能な記憶媒体上のデータを読み取ることができる記憶ドライブを備えるものがある。その記憶媒体は取出し可能であるので、記憶媒体上のデータは、数多くの他のタイプの記憶ドライブにも適合するように設計される。或る記憶ドライブ上に書き込まれるデータを、他の記憶ドライブによっても読取り可能にすることが望ましい。さらに、コピー防止された取出し可能記憶媒体の場合、一旦、媒体が記録されると、その媒体に書き込むように意図されるドライブ以外のドライブが、その媒体を読取り専用と認識できるようにすることが望ましい。残念ながら、媒体を読み取るように意図される記憶ドライブのうちのいくつかは、記録可能な媒体上に書き込むこともできるので、記憶媒体がコピー防止された記録可能媒体と認識される場合には、その媒体は拒否されることがある。
【発明の概要】
【０００２】
本発明は、取出し可能記憶媒体上にコンピュータ読取り可能データを格納するための記録装置であって、取出し可能記憶媒体にデータを書き込むために第１の波長を用いることと、及びデータを書き込みながらマークを形成することであって、当該マークは、当該マークを、別のコンピュータ読取り可能記憶装置の、第１の波長とは異なる第２の波長で読み取ることができるようにする、所定の広いスポットサイズを有する、マークを形成することを含む記録装置において具現化される。
【０００３】
本発明は、実施形態（複数可）を例示する以下の説明及び添付の図面を参照することによって、さらに理解を深めることができる。他の特徴及び利点は、本発明の原理を例として例示する、添付の図面と共に取り上げられる、実施形態（複数可）の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】光媒体上で読取り及び／又は記録を行なうことができるドライブ機構の一実施形態のブロック図である。
【図２Ａ】非点収差合焦素子を含む光学系の一実施形態の概略図である。
【図２Ｂ】光検出器のための例示的なインターフェース電子回路の一実施形態の概略図である。
【図３】記録用の螺線形の溝構造を含む一実施形態の光記憶媒体の一例を示す図である。
【図４Ａ】反射光と共に溝構造の一実施形態を示す図である。
【図４Ｂ】ドライブ機構の光検出器において、反射光によって引き起こされる光強度の一実施形態を示す図である。
【図４Ｃ】ドライブ機構の光検出器において、反射光によって引き起こされる光強度の一実施形態を示す図である。
【図４Ｄ】ドライブ機構の光検出器において、反射光によって引き起こされる光強度の一実施形態を示す図である。
【図５】長い方の波長による読取り及び書込み、並びに短い方の波長による読取り及び書込みのために溝深度が最適化される記憶媒体及びプッシュ−プル信号の一実施形態の断面図である。
【図６】円柱レンズによって引き起こされる、ドライブ機構の光検出器における一実施形態の入射光強度を示す図である。
【図７】レンズが最適な焦点を通って動くときの一実施形態の焦点誤差信号を示す図である。
【図８】２つの異なる記録スポットサイズで記録されている、種々のサイズの記録されたマーク及びスペースからの信号の一実施形態を示す図である。
【図９】最適な合焦スポットと比較された、焦点外れスポットの一実施形態の強度プロファイルを示す図である。
【図１０Ａ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１０Ｂ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１０Ｃ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１０Ｄ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１０Ｅ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１０Ｆ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１０Ｇ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１０Ｈ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１０Ｉ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１０Ｊ】最適な焦点オフセットを求めるのを容易にする一実施形態の、光媒体上の種々の構造又はマーク、及びその結果として生成される信号を示す図である。
【図１１】光媒体上の構造又はマークを用いて最適な焦点オフセットを求めるための一実施形態の例示的な流れ図である。
【図１２Ａ】光媒体上に最初にマークを記録することによって最適な焦点を求めるための実施形態の例示的なフローチャートである。
【図１２Ｂ】光媒体上に最初にマークを記録することによって最適な焦点を求めるための実施形態の例示的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下の説明において、本明細書の一部を構成し、本発明を実施することができる具体例が例示される添付の図面が参照される。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用されることがあり、構造的な変更を行なうことができることは理解されたい。
【０００６】
図１は、光媒体上で読み取ることができ、且つ／又は記録することができるドライブ機構の一実施形態のブロック図である。一実施形態では、システムは、取出し可能光ディスク１００と、ドライブ１２６とを含む。ドライブ１２６はさらに、取出し可能光ディスク１００のためのクランプ機構に接続されるスピンドルモータ１０８を含む。光ピックアップユニット（ＯＰＵ１０２）を用いて、ディスク１００から情報が読み取られ、且つ／又はディスク１００に情報が書き込まれる。
【０００７】
ＯＰＵ１０２は、１つ又は複数のレンズ１０４及び他の光学素子と、１つ又は複数のレーザダイオード及び光検出器とを備える。さらに、ＯＰＵ１０２は、レーザビーム１０５を、光ディスク１００上のトラックを追跡しながら合焦させておくために径方向及び軸方向において対物レンズ１０４を動かすための電気機械素子１０３を含む。ＯＰＵ１０２は、スレッドモータ１０６に機械的に取り付けられ、スレッドモータ１０６は、光ディスク１００の使用可能な半径にわたってＯＰＵ１０２を動かすように構成される。
【０００８】
ＯＰＵ１０２内の光検出器からの信号を調整及び合成して、読取り及び書込み用の径方向信号及び焦点信号を生成すると共に、データを読み取るための信号を生成するために、インターフェース電子回路１１０が用いられる。さらに、インターフェース電子回路１１０は、読取り及び書込み中にＯＰＵ１０２内のレーザダイオードを制御する。また、インターフェース電子回路１１０は、スレッドモータ１０６及びスピンドルモータ１０８のための信号も調整する。次に、サーボプロセッサ１１２が、ＯＰＵ１０２内の電気機械素子１０３によってレンズ１０４を調整するための焦点信号及び追跡信号を含む。読取り及び書込み中に径方向及び軸方向の追跡を保持するために、サーボプロセッサ１１２による合焦及び追跡は、直に行なうことができるか、又はインターフェース電子回路１１０を用いて行うことができる。また、合焦及び追跡を用いて、書込み中にスピンドルモータ１０８の速度を制御することもできる。
【０００９】
ドライブ１２６は、レーザ光学系を用いて、第１の波長でディスク１００上にデータを記録する。より低い密度においてデータを書き込むために、少量の焦点オフセットが用いられる。たとえば、ディスク１００にデータを書き込むために、ＤＶＤ密度を超える密度でデータを書き込むように意図される青色レーザを用いることができる。この場合、ドライブ１２６は、名目上の焦点を用いて意図した記録位置を探す前に、少し離れた点を探すであろう。その後、焦点オフセットが導入され、対物レンズが新たな焦点位置に動かされ、その焦点位置が、サーボ処理１１０の機能によって保持される。サーボ処理１１０の機能は、インターフェース電子回路を通じて、対物レンズをディスク表面から同じ相対位置に保持するように構成される。
【００１０】
詳細には、光システムディスクコントローラ１１４が、ＯＰＵ１０２内の光検出器から、インターフェース電子回路１１０によって調整されるデータを復号化する。また、光ディスクコントローラ１１４は、インターフェース電子回路１１０を通じて、データを符号化し、ＯＰＵ１０２内のレーザ出力を変調する。サーボプロセッサ１１０が、スピンドルモータ１０８の速度調整の機能を果たさない場合には、光ディスクコントローラ１１４は、読み取られたデータを用いて、スピンドルモータ１０８の速度を調整する。さらに、光ディスクコントローラ１１４は、ホスト装置と通信するためのホストインターフェース１２４を備える。ホストインターフェース１２４は、独自開発のインターフェースとすることができるか、又はシリアルアドヴァンストテクノロジーアタッチメント（ＳＡＴＡ）インターフェース、パラレルアドヴァンストテクノロジーアタッチメント（ＰＡＴＡ）インターフェース（「ＩＤＥ」インターフェース又は「ＥＩＤＥ」インターフェースとして具現されることもある）、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）インターフェース、ＩＥＥＥ１３９４シリアルインターフェース、ＩＥＥＥ１２８４パラレルインターフェース、又は別の種類の標準インターフェースのような業界標準インターフェースとすることができる。システム内の構成要素は、メモリ１２２からのコードを実行するプロセッサ１２０によって制御される。
【００１１】
これにより、異なるレーザ光学系を有する他のドライブ１５０がドライブ１２６によってディスク１００に書き込まれたデータを読み取ることができるように、ドライブ１２６を構成することができる。たとえば、ドライブ１５０は、ドライブ１２６によって用いられる第１の波長とは異なる第２の波長を使用するＯＰＵユニット１５２を含む。ドライブ１２６の第１の波長は、４００〜４２０ナノメートルのうちの１つの波長を有する青紫色レーザで生成することができ、ドライブ１５０の第２の波長は、６４５〜６７０ナノメートルのうちの１つの波長を有する赤色レーザで生成することができる。ドライブ１２６は、第１の波長を用いて、所定の広いスポットサイズでディスク１００上にマークを形成し、ドライブ１５０の第２の波長でマークを読み取ることができるようにする。
【００１２】
具体的には、一実施形態において、０．６５開口数（ＮＡ）レンズを用いて赤色レーザ（たとえば、６６０ｎｍ）によって書き込まれるマークに相当するマークを形成する、０．６５ＮＡレンズを用いる青紫色レーザ（たとえば、４０５ｎｍ）を用いて、ディスクが記録される。第１の波長によって、赤色レーザによって読み取られるときに低いプッシュ−プル信号を有するが、青色レーザによって読み取られるときに強いプッシュ−プル信号を有する溝深度を達成できるようになる。したがって、赤色レーザを用いるドライブがプッシュ−プル信号を調べるとき、弱いプッシュ−プル信号が示されるであろう。これにより、赤色レーザを用いるドライブが、そのディスクを読み取ることができるようになる。これは、弱いプッシュ−プル信号は、型押しされた読取り専用ディスクのランド及びピットによって示されるプッシュ−プル信号と同じか、又はより低い振幅を有することになるためである。
【００１３】
図１のシステムは、本発明の一実施形態による光ディスクシステムの一例であるが、他の実施形態も実現可能である。説明した機能は、異なるブロックに分割されることがある。たとえば、サーボプロセッサ１１２は、光学システムコントローラ１１４と一体にすることができるか、又はシステムプロセッサ１２０及びメモリ１２２を一体にして、単一の集積回路にすることができる。
【００１４】
図２Ａは、光媒体の読取り及び書込みを行うために一実施形態において用いることができる光ピックアップユニット（ＯＰＵ）２００の例示的な概略図である。ＯＰＵ２００は、コヒーレント偏光エネルギーを放射するためのレーザダイオード２０２と、コリメーティングレンズ２０３及びビーム整形レンズ２０４を含むビーム整形光学素子と、偏光ビームスプリッタ２０６と、４分の１波長板２０８と、ミラー２１０と、対物レンズ２１２と、対物レンズ２１２に接続される電気機械素子２１４と、円柱レンズ２１６と、４象限光検出器２１８とを備える。
【００１５】
一実施形態の動作時に、レーザダイオード２０２からレーザ光が放射され、ビーム整形レンズ２０４によって、さらに円形にすることができる。また、ディスクにおいて最大量のエネルギーを保持するために、そのレーザ光を、コリメーティングレンズ２０３を用いてコリメートすることができる。そのコヒーレント光は直線偏光され、その偏光は、偏光ビームスプリッタ２０６を通り抜けるときに、エネルギーをほとんど、又は全く損失しないように向けられる。
【００１６】
偏光の向きは、レーザダイオード２０２を適切な角度で回転させることによって、ＯＰＵ２００の製造中に果たされる。その後、その光は４分の１波長板２０８を通り抜けて、その中で、光は直線偏光から円偏光に変換される。その後、光ビームはミラー２１０によって、対物レンズ２１２の中に反射され、対物レンズ２１２によって、概ねコリメートされたビームが光ディスクの記録層に合焦する。光媒体から反射して戻されるレーザ光は依然として円偏光である。
【００１７】
しかしながら、反対方向では、レーザ光は対物レンズ２１２を通じて収集され、ミラー２１０によって反射され、４分の１波長板２０８によって元の直線偏光に変換される。ここで、光の偏光は９０°だけ回転され、それにより、光が偏光ビームスプリッタ２０６によって反射され、円柱レンズ２１６の中を通り抜けて、４象限光検出器２１８上に進み、そこで、光強度が電気信号に変換される。円柱レンズによって、その光は、他の軸に沿った光よりも迅速に、１つの軸に沿って収束する。電気機械素子２１４は電気信号を受信し、それにより、対物レンズが軸方向に動いて焦点を保持する。また、対物レンズは径方向にも動き、合焦したスポットが、トラックを横断して動くことができるか、又は径方向に追跡し続けることができるようにする。
【００１８】
図２Ｂは、一実施形態の、４象限光検出器２１８から導出することができる種々の読取り信号を示しており、その光検出器は、４つの個別の検出器Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤから成る。象限Ａ及びＢからの電気信号であるＩA及びＩBは、加算増幅器２５２において合成される。象限Ｃ及びＤからの電気信号であるＩC及びＩDは、加算増幅器２５４において合成される。加算増幅器２５２及び２５４の出力が、その後、加算増幅器２５６及び差動増幅器２５８において互いに合成されて、それぞれ、中央開口部データ読取り（ＣＡ）信号及びプッシュ−プル（ＰＰ）信号が生成される。信号ＩA及びＩDも加算増幅器２６０において互いに合成され、一方、信号ＩB及びＩCも加算増幅器２６２において合成される。
【００１９】
次に、加算増幅器２６０及び２６２の出力が、差動増幅器において合成され、後の信号調整に従って、焦点誤差信号（ＦＥＳ）に適した信号が生成される。強いプッシュ−プル信号は、書込み中に追跡を保持するのを助けるので、記録可能ドライブにとって重要である。対照的に、特定のコピー防止された取出し可能記憶媒体の場合、一旦、媒体が記録されると、図１のドライブ１５０のような、異なる波長を用いるレーザ光学系を使用する別のドライブによって読み取ることができるように、弱いプッシュ−プル信号が好ましい。
【００２０】
一実施形態では、ＣＡ読取り信号を用いて、データが読み取られ、光検出器から導出されるプッシュ−プル信号又は他の信号が正規化される。多数の対物レンズを含む、種々の設計及び構成配置を有する他の実施形態も本発明の範囲内にあることに留意されたい。
【００２１】
図３は、図１の記憶媒体ディスク１００の一実施形態の断面の概略的なレイアウトを示す。ディスク１００は、入射表面３０１と、入射表面３０１の最も近くに配置され、ランド３０６によって分離される溝３０４を含むランド及び溝構造３０２とを有する被覆層３００を含む。図１のディスク１００の書込み中に強いプッシュ−プル信号が存在し、一方、図１のドライブ１５０のような、ドライブ１２６とは異なるレーザ波長を有する別のドライブによってディスクが読み取られるときに、弱いプッシュ−プル信号が存在するように、適切な溝構造３０２が形成される。溝３０４は、ディスクの半径の全体又は一部にわたって、螺旋状に向けられる。ランド及び溝構造３０２上に記録層スタック３０８が存在する。記録層スタックは、複数の層から成ることができ、それにより、記録されているマーク又はスペースの存在に応じて、異なる量の光を記録又は再書込み及び反射できるようになる。
【００２２】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄは、反射光と共に溝構造を示し、一実施形態のドライブ機構の光検出器において反射光によって引き起こされる光強度を示す種々の図である。図４Ａを参照すると、図２の対物レンズ２１２からの合焦光４００が、図３の溝構造３０２によって反射されるとき、回折も生じ、付加的な複数のローブ又は次数の反射光４０２（−１次）及び４０４（＋１次）が生成される。この回折による反射光は、メイン反射ローブ４０１に加えて存在する。さらなる次数も反射されるが、通常、図２の対物レンズ２１２によって捕捉されない。
【００２３】
図２の４象限光検出器２１８に入射すると、図４Ａの＋１次及び−１次の反射ローブ（４０４及び４０２）は、メイン反射ローブ４０１のコヒーレント光の量及び位相に対する、＋１次ローブ及び−１次ローブのコヒーレント光の量及び位相に応じて、メイン反射ローブ４０１と強め合うように、又は弱め合うように干渉する。図４Ｂのトラックに一致している場合４０６の図２の光検出器２１８上の光の強度は、結果として、メインローブに同じように影響を及ぼす、ローブ４０４及び４０２の＋１次位相及び−１次位相を生成するであろう。トラックの中心が溝である場合にスポットがランドから隣接するランドに動くのに応じて、図２の光検出器２１８から結果として生成される信号４０３が図４Ｂに示される。
【００２４】
図４Ｃを参照すると、トラックから外れている場合４０８及び４１０の場合の４つの象限を有する図４Ａの平面図が示されており、ローブ４０４及び４０２の場合の＋１次及び−１次は、トラックから外れている量及び方向に従って互いに対して異なる位相を有する。メイン反射信号４０１と、図２の検出器２１８に入射する＋１次ローブ４０４及び−１次ローブ４０２との間の位相差の量は、第１の波長の場合に強いプッシュプル信号を有し、第２の波長の場合に弱いプッシュプル信号を有する、図３の溝形状３０２の一実施形態によって決定される。したがって、第１の波長を用いて強いプッシュ−プル信号で書き込まれた図１のディスク１００は、第２の波長を用いる図１の別のドライブ１５０によって走査されるときに、弱いプッシュ−プル信号も示す。一実施形態では、記録前において、弱いプッシュ−プル信号は、所定の量の１５％よりも小さい信号であり、強いプッシュ−プル信号は、所定の量の２０％よりも大きな信号である。プッシュ−プル信号は、記録後に、これらのパーセンテージを超えることもある。
【００２５】
図４Ｄは、一実施形態におけるトラックからの反射光によって引き起こされる信号を示す。プッシュ−プル振幅を指定するために用いられる値は、全信号の平均値４２４に対するプッシュ−プル振幅４２６のパーセンテージ、又は単に４２６／４２４として計算される。全信号振幅の平均値４２４は、光検出器の４象限全てを合計することによって生成される信号４２０の平均値である。平均信号４２４は、［（ＩA＋ＩB＋ＩC＋ＩD）MIN＋[（ＩA＋ＩB＋ＩC＋ＩD）MAX］／２である。プッシュ−プル値からのプッシュ−プル信号４０６からの振幅４２６は、以下のように計算される。
【００２６】
【数１】
2010518537.tif 000003
【００２７】
図５は、対物レンズ２１２が径方向において溝３０４を端から端まで走査するときの一実施形態のプッシュ−プル信号を示す。図５と共に図３を参照すると、２つの異なる波長の場合に最適化されたランド及び溝構造３０２上で、２つの異なる波長のレーザダイオードのための径方向走査が行われる。溝深度は、読取り及び書込みのために用いられるレーザダイオードの波長に基づいて最適化される。たとえば、波長が長い方のレーザダイオードの場合に最適化された溝構造は、波長が短い方のダイオードの場合に最適化された溝よりも深くなるであろう。長い波長の溝深度５０２は、第１の、又は長い波長のレーザダイオードで走査されるときに、強いプッシュ−プル信号５０４を有する。本発明の一実施形態は、ランド及び溝構造３０２内に浅い深度５１０を有する溝構造を利用し、それは、第１の範囲の波長が長い方のレーザダイオードを用いるときに、弱いプッシュ−プル信号５１２を生成し、第２の範囲の波長が短い方のダイオードを用いるときに、強いプッシュ−プル信号５１４を生成する。
【００２８】
図６は、光ディスクに対して対物レンズが動くときの一実施形態の非点収差の円柱レンズの効果を概略的に示す。合焦時に、図２の光検出器２１８上の光スポットは、概ね円形の形状６００である。対物レンズがディスクから離れるように動くとき、光スポットは徐々に楕円形（４象限光検出器２１８にわたって対角線）の形状６０２になり、その後、６０４になる。同様に、対物レンズがディスクに近づくように動くとき、光スポットは徐々に楕円形の形状６０６、そして６０８になるが、対物レンズがディスクから離れすぎている場合に対して９０°だけ回転している。所定の焦点オフセットにおいて記録するとき、光検出器２１８上の光スポットは、６０２及び６０６と同じように楕円形になる。
【００２９】
図７は、レンズが光ディスクの記録層のための焦点範囲を通って動くときに生成される一実施形態の焦点誤差信号（ＦＥＳ）７００を表す。名目上の焦点７０２は、ＦＥＳが０を横切る場所において存在する。しかしながら、この実施形態の所定の最適オフセット焦点７０４が、読取り又は書込み中に図１のサーボプロセッサ１１２が焦点を保持するために用いるための設定点として用いられる。
【００３０】
図８は、一実施形態の２つの例からの２つの異なる径方向幅及び被変調信号を用いる記録されたマークの２つの異なる例を示す。細い径方向マーク８００を有する一連のマーク、及び中央開口部（ＣＡ）読取りチャネル信号からのアイパターン信号８０２。一連の、より太いマーク８０４及びそのアイパターン信号８０６と比べるとき、マークが細い結果として、変調が浅くなる。読取り専用ドライブが、指定されたレベルよりも常に高い変調を期待し、そうでなければ読取り誤差が増加する。さらに、最も短いマーク及びスペースは雑音と区別するのがさらに難しくなり、正確な検出がさらに難しくなる。この実施形態の焦点外れスポットによって、長い方の波長を用いて記録されたマークと同じようなサイズの、より大きなマーク８０４を、短い方の波長を用いて記録できるようになる。
【００３１】
図９は、記録層におけるスポットサイズに焦点外れが及ぼす影響の一実施形態を示す。一実施形態において、合焦ビーム９２０のレイトレーシングが、合焦スポット９００及びそれよりも大きな焦点外れスポット９１０のスポットサイズを示す。スポットサイズは一般的に、無収差強度９３０プロファイルの半値全幅（ＦＷＨＭ）であると見なされる。スポットの焦点外れは、スポット強度プロファイルに、或る収差を導入することになるので、収差を制限して、十分に記録できるようにするために、最適な焦点外れ量が選択される。
【００３２】
図１０Ａ〜図１０Ｊは、記録装置が図７の最適な焦点オフセット点７０４を求めるために使用する、媒体上に記録されたマーク又はエンボス加工された機構１０００及びスペース１０１０を用いる一実施形態を表す。図１０Ａでは、光ドライブによって生成されるレーザスポット１０３０が、同じサイズから成る一連のマーク１０００及び間隔１０１０を走査するのに応じて、ピーク・ツー・ピーク振幅１０５０及びゼロ・ツー・ピーク振幅１０６０を有する信号１０４０が、光検出器の４つの象限を総計することから生成される。振幅１０５０及び１０６０は、焦点外れの量が増加するのに応じて変化する。最適な所望の焦点オフセット点７０４を見つけるために、異なる焦点オフセットを用いて、一連のマーク及びスペースを続けて走査することができるか、又は長く連続するマークをスポットが走査している間に、焦点オフセット１０２０を変更することができる。
【００３３】
図１０Ｂでは、同じ間隔に置かれたマーク１０００のサイズが、径方向のサイズにおいて、周期的に縮小される。レーザスポットがマーク及びスペースにわたって走査するのに応じて、マークの径方向サイズが変化する点において、信号振幅１０６０及び１０５０が変化するであろう。レーザスポットが一連の変化するマークサイズを走査する間に、焦点オフセット１０２０は変更されない。異なる焦点オフセットを用いて複数回走査する結果として、焦点外れに起因してスポットサイズが増大するのに応じて、異なる振幅変化が生じる。また、マークの径方向幅が変化することによって、情報が与えられる。これは、連続するマークの中の特定の幅を有するマークにおいて、最適な焦点オフセットを有するスポットサイズが規定された信号を有するのに応じて信号振幅が適切に変化するためである。
【００３４】
図１０Ｃでは、マーク１０００は等しいサイズから成るが、マーク間の間隔１０１０が周期的に変化する。レーザスポット１０３０がマーク及びスペースを走査するときに、間隔が変化するのに応じて、生成される信号振幅１０５０及び１０６０が変化するであろう。レーザスポットが一連の変化するマーク間隔を走査する間に、焦点オフセット１０２０は変更されない。スポットサイズが間隔よりも大きくなるときに、振幅が異なる率で変化するように、マーク１０００は、径方向において十分に大きくすることができる。異なる焦点オフセットを用いて複数回走査する結果として、焦点外れに起因してスポットサイズが増大するのに応じて、異なる振幅変化が生じるであろう。また、マークの間隔が変化することによって、情報が与えられる。これは、連続するマークの特定の間隔を有するマークにおいて、最適な焦点オフセットを有するスポットサイズが規定された信号を有するのに応じて信号振幅が適切に変化するためである。マーク及びスペースの種々の態様のうちのいずれかの組み合わせを表す、さらなる別のマーク及び間隔も実現可能である。
【００３５】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、個々のマークにわたって同じ径方向厚を保持する一連のマークの中の個々のマークの実施形態を表す。図１０Ｄ〜図１０Ｇは、図４Ａ、図４Ｃ及び図５における座標系によって示されるように、径方向において複数のマークを含む焦点マークを表す。これらのマークによって、径方向及び接線方向においてスポットサイズを区別できるようになる。図１０Ｈ及び図１０Ｉのマークは別の実施形態を表しており、ここで径方向厚が個々のマークにわたって変化する。マークの表現は、長方形のマークとして示される。図１０Ｊに示されるような実施形態では、書込みドライブ又はレーザビームマスタリング装置のレーザスポットのスポット形状に起因して、マークの前縁１０７０及び後縁１０８０は、実際には楕円形である。一実施形態では、ディスクは、記録されたマーク、又は型押し若しくはエンボス加工されたマークのような、最適な焦点オフセットを求めるために用いられる、予め記録されているか、又は型押しされている表示を有することができる。説明されたマークのこれらの種々の態様又は組み合わせを用いて、マークの他の実施態様も実現可能である。
【００３６】
図１１のフローチャートは、一実施形態における最適な焦点オフセットを求めるための１つの例示的な方法を示す。ステップ１１００では、図７の名目上の焦点７０２を用いて、焦点マークが走査される。ステップ１１１０では、ステップ１１６０において後に評価するために、ＣＡ読取りチャネルからの振幅が格納される。ステップ１１２０では、所定の方向において、焦点オフセットを増加させる。ステップ１１３０及び１１４０では、新たな焦点オフセットでマークが走査され、ステップ１１６０において後に評価するために格納される。ステップ１１５０は、焦点オフセットの全範囲が用いられたか否か、又は先行する走査の結果が所定のしきい値と交差するか否かを判定する。完了していない場合には、さらに大きな焦点オフセット量で、ステップ１１２０〜ステップ１１４０の実行が繰り返される。完了している場合には、ステップ１１６０において、曲線当てはめ又は線形補間又は外挿を用いて、最適な焦点オフセット７０４が見つけられる。
【００３７】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、一実施形態におけるマークを記録するための２つの例のフローチャートである。この実施形態では、焦点マークは、ディスク工場において予め記録されたか、又はエンボス加工されたのではなく、記録ドライブによって形成される。図１２Ａのステップ１２００では、記録機構又はドライブが、ディスクから目標書込み電力を読み取るか、又は目標書込み電力が、ソフトウエアインターフェースを通じて、その機構に渡される。目標電力は、明示的な電力値、又は明示的な電力値を取り出すことができるインデックスとすることができる。ステップ１２１０では、記録機構が、所定の場所に、焦点マークを書き込む。次のステップ１２２０は、図１１の場合のような、オフセット点較正を開始する。所定の値を用いるときでも、光学系、電子機器、記録特性、温度、及びドライブと媒体と記録環境との間の他の特性における差を含む、種々の要因に起因して、焦点マーク形状が最適にならないことがある。その溝形状は、記録される焦点マークの幅に制約を加えるのを助けるように設計することもできる。
【００３８】
焦点マークの記録に先立って最適化された記録電力を用いて、焦点マークを記録することもできる。図１２Ｂでは、図１２Ａと同様に、ステップ１２００において、記録機構が依然として、目標書込み電力を受信する。しかしながら、ステップ１２３０では、焦点外れを用いることなく、目標電力に比較的近い種々の電力レベルで、記録機構がマークを記録し、その後、マークを記録するための最適な電力を較正する。ステップ１２４０では、最適化された書込み電力、又はいかなる焦点外れも用いることなく最適化された書込み電力に直に関連付けられる書込み電力を用いて、記録機構が焦点マークを記録する。その後、記録機構は、図１１と同様のアルゴリズムを用いて、最適な焦点オフセット点を求める。
【００３９】
これまでの説明は、本発明の原理、実施形態及び動作モードを説明してきた。しかしながら、本発明は、説明された特定の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。上記の実施形態では、限定するものではなく、例示するものと見なされるべきであり、以下の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者がそれらの実施形態において変更を加えることができることは理解されたい。たとえば、本明細書において提供される教示は、コンピュータシステム、及び光ディスクビデオレコーダのような独立型の記憶装置に適用することができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１０Ｈ】
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【図１０Ｉ】
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【図１０Ｊ】
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【国際調査報告】
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