(57)【要約】【課題】  多層光情報媒体のアクセス性を向上させ、スムーズなデータ転送およびランダムアクセス性の向上を可能にする多層光媒体に関る情報記録方法、情報媒体および記録再生装置を提供する。【解決手段】  多層情報媒体の各層毎に、固有の周波数(Ｆｂ)、および別の可変の周波数成分(Ｆｖ)を付与し、該媒体を記録および／もしくは再生を行う装置は、媒体の個々の情報層に付与された前記周波数を検出し、その周波数特性を解読することで層情報を取得する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの媒体内に情報層を複数持つ多層光情報媒体において、
各々の情報層毎に固有の周波数、および少なくとも1周波数成分からなる可変の周波数成分を付与され、該媒体を記録および／もしくは再生を行う装置は、媒体の個々の情報層に付与された周波数を検出し、前記各々の情報層に付与された固有の周波数、および可変の周波数成分を解読することにより層情報を取得することを特徴とする多層光情報媒体。
【請求項２】
前記情報層毎に付与される固有の周波数、および可変の周波数成分が、可変周波数／基準周波数、もしくはΔ可変周波数／基準周波数により層情報を表示および検出することを特徴とする請求項１記載の多層光情報媒体
【請求項３】
前記情報層毎に付与される固有の周波数、および可変の周波数成分が、可変周波数と基準周波数のＣ／Ｎ、もしくはＳ／Ｎの強度の差あるいは比率によって層情報を表示および検出することを特徴とする請求項１ないし２記載の多層光情報媒体。
【請求項４】
前記情報層毎に付与される固有の周波数および可変の周波数成分が、該周波数が各情報層に形成される案内溝の蛇行周波数により形成され、該媒体を記録および／もしくは再生を行う装置は、レーザの基板上へのフォーカシングのみで案内溝の蛇行周波数を検出し、前記各々の情報層に付与された固有の周波数、および可変の周波数成分を解読することにより層情報を取得することを特徴とする請求項１ないし３記載の多層光情報媒体。
【請求項５】
前記情報層毎に付与される固有の周波数、および可変の周波数成分が、該周波数が各情報層の特定部位に形成されるくり返しのマーク-ギャップ列により形成され、該媒体を記録および／もしくは再生を行う装置は、レーザの基板上へのフォーカシングのみで、くり返しのマーク-ギャップ列により形成される周波数を検出し、前記各々の情報層に付与された固有の周波数、および可変の周波数成分を解読することにより層情報を取得することを特徴とする請求項１ないし３記載の多層光情報媒体。
【請求項６】
１つの媒体内に情報層を複数持つ多層情報媒体の、信号読取りのためのレーザ光入射側に一番近い層および／もしくは一番遠い層に他の層にない特定の周波数成分を付与することを特徴とする請求項１記載の多層光情報媒体。
【請求項７】
少なくとも２層以上の情報層からなる記録可能な多層光情報媒体の製造方法において、同一フォーマットにて作成される情報層の積層工程完了後、周波数成分を伴ったプリライトを施し、情報の記録もしくは再生時においてプリライトされた周波数成分もしくは信号強度をレーザの基板上へのフォーカシングのみで取得することにより光層情報の取得が可能とすることを特徴とする多層光情報媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報情報媒体、光学情報の記録方法、及び情報記録媒装置に関し、より詳しくは複数の情報層を有する高密度な光学情報の記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ用情報のみならず音声や静止画像、動画像などの情報がデジタル化され、取り扱う情報量がきわめて大きくなってきている。それに伴い、これらの情報を保存するための光情報媒体もより大容量化する必要が生じている。このような光情報媒体に関しては、波長７８０ｎｍ近傍のレーザ光にて記録再生を行うＣＤ−ＲおよびＣＤ−ＲＷが全世界的に普及し、最近では波長６５０ｎｍ近傍のレーザ光にて記録再生を行うＤＶＤ―ＲやＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録型ＤＶＤが、普及の兆しが現れている。更に最近ではレーザ光源の波長を４００ｎｍ近くまで短くし、対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．６以上にすることにより、光ディスク面上に集光するスポット径を小さくすることで、これまで以上に高密度化を図る新たな規格作りが行われており、２００３年３月にはＢｌｕ−ｒａｙレコーダーとして実用化され、発売された。
【０００３】
ところで、これまでの光情報媒体の容量を飛躍的に増大する方法としては、レーザ光波長（λ）を短波長化し、対物レンズの開口数（ＮＡ）を増大させ、媒体のレーザ光を透過する光透過層を薄くすることにより記録再生用レーザスポット径（レーザ波長／ＮＡ）を縮小する等の技術が行われてきた。しかしながら、記録再生用のレーザの短波長化は極限に近づきつつあり、記録材料も従来のヒートモード記録に基づく技術では最小マークを形成することが困難になりつつあるのが実状である。
そのため、各方面では従来のアプローチ以外の方法による光情報媒体の大容量化の試みがなされている。例えば多値による記録、ディスクの一平面でなくホログラムによる体積記録、そして一枚の光情報媒体に複数の情報層を持つ多層情報媒体等が挙げられる。とりわけ多層情報媒体は他方式に比べて、従来のＤＶＤ技術からの変更点が比較的少ないため、もっとも実用化に近い技術であり、現行のＤＶＤの片面２層を越える多層技術として、例えば非特許文献１等で報告されている。
【０００４】
【非特許文献１】International Symposium on Optical Memory 2003 Technical Digest PP10-11、Optical Data Storage Topical Meeting 2003 Technical Digest
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、もちろんこれらの大容量情報媒体の記録再生スピードは、記録容量の増大と引き換えに犠牲になることはあってはならない。なぜなら記録再生スピードが従来よりも遅くなるのならば、従来のデータ転送速度を基に構築されたインフラ、例えば画像のクオリティ、動画のなめらかさ、コンテンツ等、が使えなくなり、実用的でなくなってしまうからである。そして、多層情報媒体においても、連続したデータの転送スピードは従来技術通りだとしても、任意の層へのアクセスのためには、従来通りフォーカシング→トラッキング→アドレス読み込みを繰り返さなければしなければならず、多大なタイムロスを要する。そのためシステム全体のパフォーマンスとして従来以上に時間が掛かってしまう。これまでの技術では正しい層選択に関する特許はあったが、この点のついて考慮された提案はない。
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは多層光情報媒体のアクセス性を向上させ、スムーズなデータ転送およびランダムアクセス性の向上を可能にする多層光媒体に関る情報記録方法、情報媒体および記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、多層情報媒体の各層毎に、固有の周波数(Ｆｂ)、および別の可変の周波数成分(Ｆｖ)を付与し、該媒体を記録および／もしくは再生を行う装置は、媒体の個々の情報層に付与された前記周波数を検出し、その周波数特性を解読することで層情報を取得することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明が適用される情報記録方法において、可変周波数(Ｆｖ)／基準周波数(Ｆｂ)で層情報を表示することを特徴とすれば、例えば、３層を超える情報層を有する多層光情報媒体において、フォーカシング→トラッキング→アドレス読み込み→別の層のフォーカシング→・・・・を繰り返しながら層情報を読み取らなければならないという問題を解消し、多層情報媒体でも正確になおかつ、素早いアクセスが可能となる情報記録方法を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明が適用される情報記録方法において、光情報媒体は、複数の情報層もしくは再生信号層を形成することを特徴とすれば、例えば、次世代光情報媒体技術の一つとして考えられるＣＤサイズで200GＢ/枚の大容量光情報媒体に特に有効であり、アクセスに時間を要さない、素早いデータアクセスが可能な光情報情報媒体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明による光情報媒体の構造について図１に基づき具体的に説明する。なお、下記実施例に例示される多層情報媒体の作成方法については、公知一般の方法を採用する事ができ、例えば特開2002-074742のような相変化媒体や従来のROM媒体（例えば、International Symposium on Optical Memory 2003 Technical Digest PP10-11）にも応用が可能である。
【実施例】
【００１０】
図１中の１が情報媒体全体を示し、２が情報媒体１中の選択される層（単位）を示し、３がアドレス情報をもつ案内溝、もしくはマーク列を示す。
前述の情報媒体１に層情報を有する周波数を付与する方法として、一つは記録層上に形成される案内溝３の蛇行周波数による方法が挙げられる。ウォブルの周波数の主な目的は、メディア情報および記録されるデータのアドレスを表示されるためのもので、グルーブ(記録溝)に付与されたウォブルの周波数から得られる情報を復調することにより、情報を読み取り、アドレッシングを行う。本方式による案内溝の蛇行周波数による層２の選択を行う場合において、案内溝の蛇行が従来持っているアドレス表示の目的のために、従来のアドレス情報用の案内溝の蛇行周波数は固定であることが望ましい。そこで更に別の周波数成分を付与することにより、ウォブル周波数との比較により算出することが最良の方法と考える。絶対周波数では媒体の回転数によって測定値が異なるため、案内溝の蛇行周波数の比率により算出されるべきである。また層数の増大あるいは正確な層１１の選択のために、更に案内溝の蛇行周波数成分を付与することも、本発明の主旨を妨げるものではない。
またマーク列のみからなるＲＯＭ媒体では、マーク列の蛇行によって蛇行周波数の形成は可能ではあるが、Ｓ/Ｎ比が低くなる。そこで、層情報読み取り専用の溝形成による周波数エリアを設けることもありえる。特定のエリアのみ共通のフォーマットに従い、層情報媒体の各再生層に形成された多形成される周波数成分を読み取ることで目的とする再生層へのアクセスを完了した後に、同一再生層にある任意のデータエリアへトラックジャンプをし、素早いデータアクセスを行うことが可能となる。
そしてもう一つの周波数を付与する方法として、記録マーク-ギャップのくり返しによる周波数による方法が挙げられる。ウォブル周波数と異なり、媒体の全領域に周波数成分を付与することは不可能となるが、特定領域、例えば最内周部分に、層２を選択するため周波数成分を含有するマーク-ギャップ列を形成することで、Ｓ／Ｎ比の高い周波数の読み取りが可能となる。更にこの方法は記録可能媒体において大きなメリットを持つ。この事について以下に詳しく説明する。
例えば１０層の多層記録媒体１を作成する場合、層情報をデータ列として持つようなデータフォーマットであったならば、１０種類の原盤を用意しなければならない。高密度化された情報媒体の原盤の歩留まりは極めて悪く、１０種の原盤の中で１種の原盤がＮＧであっても、完成した記録媒体はすべてＮＧとなってしまう。
しかしながら、本発明による方法を取ったのならば、すべて同一のフォーマットによる多層の形成が可能であるため、１種の原盤作製で足りる。１枚の原盤からは、転写もしくは孫転写によって無限に近い原盤の復元が可能であるため、生産性は極めて高い。また製造工程も大幅に簡略化が可能となる。完成した多層情報記録媒体は綿密な層選択が可能な記録装置によって特定エリアに層情報を含有したプリライトを各層毎に施すことにより、ユーザーの使用時は素早いデータアクセスを行うことが可能となる。なお、特定エリアに層情報を含有したプリライトを各層毎に施すのは、製造工程中であっても、ユーザーに配布された後に、ユーザーが所有する記録装置が行っても構わないが、望ましくは出荷前に製造工程の一環として、プリライトを行うことが理想的である。
また、マーク列のみからなるＲＯＭ媒体では、層情報読み取り専用のマーク形成による周波数検出エリアを設けることもありえる。特定のエリアのみが共通のフォーマットに従い、層情報媒体の各再生層に形成された多形成される周波数成分を読み取ることで目的とする再生層へのアクセスを完了した後に、同一再生層にある任意のデータエリアへトラックジャンプをし、素早いデータアクセスを行うことが可能となる。
前述の検出された複数の周波数成分の中で基準周波数(Ｆｂ)と可変周波数(Ｆｖ)を見分ける方法として、図２に示すような周波数の絶対値を測定し、可変周波数成分(Ｆｖ)より層選択情報を検出することが可能である。しかし、絶対周波数を測定するためには光情報媒体の回転数を正確に設定しなければならないため、本発明の主旨からして必ずしもベストな方法ではない。そこで、例えば、必ずＦｂ＜Ｆｖの関係にあるとした場合（あるいはＦｂ＞Ｆｖ）、Ｆｖ/Ｆｂ、Ｆｂ/Ｆｖ、Δ(Ｆｖ-Ｆｂ)/Ｆｂ、等の基準周波数(Ｆｂ)と可変周波数(Ｆｖ)の比率により計算する方法がより望ましい形態である。上記のようにする事により、正確な媒体の回転数を設定しなくても、周波数の測定から層選択情報の検出を可能となる。
検出された複数の周波数成分の中で基準周波数(Ｆｂ)と可変周波数(Ｆｖ)を別の見分ける方法として、基準周波数(Ｆｂ)と可変周波数(Ｆｖ)の周波数成分強度、すなわちＣ／Ｎ（もしくはＳ／Ｎ）の比率により計算する方法により、周波数の測定から層選択情報の検出が可能である。とりわけ前述のくり返しマーク-ギャップによる周波数表示 において有効である。
【００１１】
また、ドライブは厚み方向へのフォーカシング移動が容易な構造である必要があり、なおかつ情報層の周波数を、トラッキングすることなくフォーカシングのみで読み取る機構をもつことが望ましいが、周波数読み取りのＳ/Ｎ比が正確に読み取れない場合において、フォーカシング→トラッキング→フォーカシング→トラッキング→フォーカシング→トラッキング→・・・を繰り返しながら層情報を読み取るようにするだけで、アクセスに掛かる時間の大幅な短縮になることは明白である。
本発明による読取装置は、上記周波数を検出する機構をもたなければならない。具体的には、前述した案内溝の蛇行周波数による層選択法を行う場合、案内溝の蛇行周波数の測定が可能な機構を有しており、前述した周波数の強度比による検出を行う場合、図２に示すように、Ｃ／ＮもしくはＳ／Ｎを測定する機構をもつ必要がある。また、前述のマーク-ギャップのくり返し周波数による層選択を行う場合、該記録再生装置が有するＲＦ信号の検出機構をそのまま流用することにより、周波数成分およびＣ／Ｎの検出が可能である。
特に後者のマーク-ギャップのくり返し周波数による層選択を行う場合、周波数だけでなくＣ／ＮのｄＢ比でも検出が可能となる。しかし正確なＣ／Ｎの測定にはサンプリング数が必要となり、時間が掛かるので簡易的にキャリアー成分のｄＢのみで判定することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明における多層光情報媒体を示す模式図
【図２】本発明における多層光情報媒体の周波数成分の測定結果を示す模式図
【符号の説明】
【００１３】
１  多層光情報媒体
２  多層光情報報媒体１中の選択される層（単位）
３  アドレス情報をもつ案内溝、もしくはマーク列
【図１】
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【図２】
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