(57)【要約】本発明は、下位層への記録又は下位層からの読み込みが、上位層の記憶領域とヘッダ部との間における透過率の変化により影響を受けないように、ヘッダ部の記録領域の開始及び停止位置が、下位の記録層において所定の距離だけシフトされる、多層記録担体、記録装置、該多層記録担体への記録の方法、及び製造方法に関する。前記シフトはギャップ部の伸長又はヘッダ部へのミラー領域の追加によって得られても良い。
2004519810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームの照射により記録されるのに適した少なくとも２つの略平行かつ略整合された情報層を有する多層記録担体であって、前記多層記録担体は前記少なくとも２つの情報層に配置された所定の記録セグメントを有し、前記セグメントはヘッダ部によって分離されており、記録領域がヘッダ部の先端部の所定の停止位置で終わり、ヘッダ部の末端部の所定の開始位置で始まる多層記録担体であって、
下位層においては前記開始位置及び前記停止位置は、上位層に対してそれぞれより後ろの位置に及びより前の位置に所定の距離だけシフトされており、
前記所定の距離は、前記放射ビームが前記下位層の前記開始又は前記停止位置にフォーカスされるときのビームの直径の範囲で均一な透過率を持つように、前記上位層において前記放射ビームが通過する領域が選択されることを特徴とする多層記録担体。
【請求項２】
前記上位層においてギャップ部が前記ヘッダ部の末端部と前記開始位置との間、又は前記ヘッダ部の先端部と前記停止位置との間に配置され、前記下位層における対応するギャップ部が前記所定の距離の２倍だけ伸長されるように、前記所定の距離だけ前記ギャップ部が伸長される、請求項１に記載の記録担体。
【請求項３】
放射ビームの照射により記録されるのに適した少なくとも２つの略平行かつ略整合された情報層を有する多層記録担体であって、前記多層記録担体は前記少なくとも２つの情報層に配置された所定の記録セグメントを有し、前記セグメントはヘッダ部によって分離されており、記録領域がヘッダ部の先端部の所定の停止位置で終わり、ヘッダ部の末端部の所定の開始位置で始まる多層記録担体であって、下位層においては前記ヘッダ部の前記先端部及び末端部は、上位層に対してそれぞれより前の位置に及びより後ろの位置に所定の距離だけシフトされており、
前記所定の距離は、前記放射ビームが前記下位層の前記開始又は前記停止位置にフォーカスされるときのビームの直径の範囲で均一な透過率を持つように、前記上位層において前記放射ビームが通過する領域が選択されることを特徴とする多層記録担体。
【請求項４】
前記ヘッダ部の先端部及び末端部の前記シフトは、前記ヘッダ部におけるダミーのピット構造の具備又はミラー領域の具備により得られる、請求項３に記載の記録担体。
【請求項５】
前記所定の距離は、前記下位層にフォーカスされるときの前記上位層における前記放射ビームの直径の半分と、前記上位層と前記下位層との間の許容される最大の整合ずれとの和に略等しいかそれ以上に設定される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の記録担体。
【請求項６】
前記所定の距離は記録フレームの１つ又は半分に対応する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の記録担体。
【請求項７】
放射ビームによって記録担体を照射することによる多層記録担体への情報の記録の方法であって、前記多層記録担体が少なくとも２つの略平行かつ略整合された情報層を有し、
前記少なくとも２つの情報層のヘッダ部によって分離されている所定のセグメントに前記情報を記録するステップ、前記ヘッダ部の先端部の所定の停止位置において前記情報の記録を停止するステップ、及び前記ヘッダ部の末端部の所定の開始位置において前記記録を開始するステップとを有する方法であって、
前記下位層において、前記上位層に対して前記開始位置をより後ろの位置に、及び前記停止位置をより前の位置に所定の距離だけシフトするステップと、
前記上位層において前記放射ビームが通過する領域が、前記放射ビームが前記下位層の前記開始又は前記停止位置にフォーカスされるときのビームの直径の範囲内で均一な透過性となるように前記所定の距離を設定するステップとをも有することを特徴とする方法。
【請求項８】
前記下位層において対応するギャップ部が前記所定の距離の２倍だけ伸長されるように、前記ヘッダ部の末端部と前記開始位置との間又は前記ヘッダ部の先端部と前記停止位置との間に配置されたギャップ部を前記上位層に対して前記所定の距離だけ伸長するステップをも有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記所定の距離は、前記下位層にフォーカスされるときの前記上位層における前記放射ビームの直径の半分と、前記上位層と前記下位層との間の許容される最大の整合ずれとの和に等しいかそれ以上に設定される、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記所定の距離は記録フレームの１つ又は半分に対応する、請求項７ないし９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも２つの略平行かつ略整合された情報層を有する多層記録担体を製造する方法であって、
前記少なくとも２つの情報層に記録セグメントを分離する所定のヘッダ部を形成するステップを有する方法において、
前記少なくとも２つの情報層の下位層において、前記ヘッダ部の末端部が前記少なくとも２つの情報層の上位層に対してより後ろの位置に、及び前記ヘッダ部の先端部が前記少なくとも２つの情報層の上位層に対してより前の位置に、所定の距離だけシフトされるように、前記ヘッダ部を形成するステップと、
前記上位層において前記記録担体に記録又は読み込みするために用いられる前記放射ビームが通過する領域が、前記放射ビームが前記下位層の前記記録セグメントの開始又は停止位置にフォーカスされるときのビームの直径の範囲内で均一な透過性となるように前記所定の距離を設定するステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記ヘッダ部の先端部及び末端部の前記シフトは、前記ヘッダ部におけるダミーのピット構造の具備又はミラー領域の具備により得られる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
多層記録担体に情報を記録する記録装置であって、前記記録担体は少なくとも２つの略平行かつ略整合された情報層を有し、
前記装置は放射ビームを供給する放射源と、
放射ビームにより前記記録担体を照射することにより前記少なくとも２つの情報層のヘッダ部によって分離されている所定のセグメントに前記情報を記録する記録手段と、
前記ヘッダ部の先端部の所定の停止位置において前記情報の前記記録を停止し、前記ヘッダ部の末端部の所定の開始位置において前記記録を開始する制御手段とを有する記録装置であって、
前記制御手段は下位層において前記開始位置をより後ろの位置に、及び前記停止位置をより前の位置に、上位層に対して所定の距離だけシフトし、
前記上位層において前記放射ビームが通過する領域が、前記放射ビームが前記下位層の前記開始又は前記停止位置にフォーカスされるときのビームの直径の範囲内で均一な透過性となるように前記所定の距離が設定されることを特徴とする記録装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記下位層において対応するギャップ部が前記所定の距離の２倍だけ伸長されるように、前記ヘッダ部の末端部と前記開始位置との間又は前記ヘッダ部の先端部と前記停止位置との間に配置されたギャップ部を前記上位層において前記所定の距離だけ伸長するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射ビームによる照射により記録されるのに適した少なくとも２つの略平行かつ略整合された情報層を有する多層記録担体に関する。このような記録担体の例は記録可能な光ディスクである。本発明はこのような多層記録担体の製造にも関する。
【０００２】
本発明はこのような多層記録担体に記録する記録装置及び方法にも関する。
【０００３】
【従来の技術】
光ディスクドライブのような光データ記録（ｏｐｔｉｃａｌ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ）システムは光記録担体（ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄ ｃａｒｒｉｅｒ）上への大量のデータの記録を可能にする。データは記録担体の記録層上へ放射ビーム（例えばレーザビーム）をフォーカスし、反射されたビームを検出することによってアクセスされる。可逆的な又は再書き込み可能な相変化型システムにおいては、２つの安定した相を備える光記録担体が利用される。データビットは、小さな局所領域を１つの安定した相に変換することにより媒体に記録される。前記データビットは書き込まれた領域を最初の相に戻すことにより消去されることができる。前記最初の相は典型的には結晶質相であり、レーザビームがデータ層における物質を安定した非晶質相へと局所的に変換することによりデータを書き込む。このことは、結晶質領域を融解点以上に熱し、不規則な構造が適切に固定され結果非晶質構造となるように急速に冷却することにより達成される。データビットは後に非晶質相を最初の結晶質相へ変換し直すことによって消去されることができる。このことは、非晶質領域が熱せられ結晶化温度以上に維持されているときに、又は代わりに融解され前記領域が結晶化するまでゆっくりと冷却されるときに行われる。この型の相変化型記録担体に記録されたデータは、前記記録担体の結晶質領域と非晶質領域との間の反射率の変化を検出することによって読み取られる。
【０００４】
光ディスクの記録容量を増加するために、多記録層ディスクが提案されている。２以上の記録層を持つ光ディスクは、レンズの焦点位置を変化させることによって空間的に分離された異なる記録層においてアクセスされる。レーザビームは、最も離れた又は下位の記録層のデータを読み込み及び書き込みするために、より近い又は上位の記録層を通過させられる。多記録層ディスクのためには、レーザ光が入射するディスク面と、その面から最後の又は最も遠い記録層との間の中間の記録層が、光を透過するものである必要がある。
【０００５】
ランダムアクセスによる（再書き込み可能な）光学記録においては、データは通常ＥＣＣブロックの単位で（例えばヘッダのないＣＬＶシステムにおいて）か、例えば２キロバイト若しくは４キロバイトのユーザデータのようなＥＣＣブロックの固定された断片という固定された記録単位ブロックで（例えば２つのヘッダの間の距離が記録単位ブロックの整数倍であるヘッダを持つＺｏｎｅｄ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（ＺＣＡＶ）システムにおいて）か、又はＥＣＣブロックの可変長の断片で（例えばＥＣＣブロックサイズが２つのヘッダの間の距離の整数倍ではなく、書き込みがヘッダの前で「単純に」止まり、回路の適切な振る舞いを保証するために幾つかのランインセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ ｒｕｎ−ｉｎ）及びランアウトセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ ｒｕｎ−ｏｕｔ）を包含するヘッダの後で再開する、デジタルビデオレコーディングシステムにおいて）書き込まれる。このようなＥＣＣブロックの断片はＤＶＲシステムにおいては「記録フレーム」と呼ばれ、ＤＶＤシステムにおいては「ＳＹＮＣフレーム」と呼ばれる。ヘッダを備える光学記録担体においては、記録担体はセクタに細分化され、それぞれのセクタは、前記セクタを固有に識別するアドレスを含むヘッダと、好ましくはエラー検出及び訂正コード（ＥＣＣ）によって保護されたユーザデータが記録されている記録単位ブロックとを有する。
【０００６】
ＤＶＲシステムにおいては、ＺＣＡＶシステムが利用される。このようなシステムにおいてはセクタの容量はディスクに渡って一定ではない。線密度は凡そ一定であり、ゾーンあたりのトラックの数は一定であるが、一周あたりのヘッダの数は一定でトラックの長さがディスクの内側から外側の半径範囲へと２．４の係数で増加する。ＤＶＲシステム及び形式は、Ｔ．Ｎａｒａｈａｒａ他による「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ」（Ｔｅｃｈｎ． Ｄｉｇｅｓｔ ＩＳＯＭ／ＯＤＳ（ＭＤ１） 、１９９９年７月１１日〜１５日、Ｋａｕａｉ Ｈａｗａｉｉ、ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．３８６４（１９９９）、５０頁〜５２頁）、「Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．」誌 ３９ Ｐｔ１ Ｎｏ．２Ｂ（２０００年）の９１２頁〜９１９頁、及びＫ．Ｓｃｈｅｐ他による「Ｆｏｒｍａｔ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ２２．５ ＧＢ ＤＶＲ ｄｉｓｃ」（Ｔｅｃｈ． Ｄｉｇｅｓｔ ＩＳＯＭ ２０００（２０００年９月））において説明されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなシステムにおいてデータが書き込まれるとき、ヘッダ領域にギャップが設けられる。前記ヘッダ領域の直後（ランインセグメント）及び直前（ランアウトセグメント）において、相変化データを伴う溝（ｇｒｏｏｖｅ）はまだ書き込まれていない。ＤＶＲシステムにおいては、該ランインセグメントはデータが実際に書き込まれる個所の前のギャップから始まり、該ランアウトセグメントはヘッダの直前のギャップで終わる。ＤＶＲシステムにおいては、前記ギャップは、下位層に書き込む際の上位層におけるビームの直径がおよそ４０μｍであるとき、典型的には凡そ１５０μｍの長さである。かくして上位層におけるギャップは下位層への書き込みを妨げる。ギャップの影響は、例えばＣＬＶ又はＺＣＡＶシステムにおいて整数個のＥＣＣブロックが殆ど正確に１つ又は整数個の円周に一致する場合のように、ギャップが近接するトラックにおける同一の角度位置にある場合に増大する。
【０００８】
ヘッダ領域と（結晶質の）書き込みされない溝領域又はギャップとの間の透過率（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｖｉｔｙ ｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の差は、上位層の一方の面上の被覆層（又は基板）の屈折率と他方の面上のスペーサとの屈折率がほんの小さい（典型的には０．１以下；例えばｎ＝１．６の被覆及びｎ＝１．５のスペーサ）という事実のため、一般にほんの僅かである。しかしながら、より重要な問題は、書き込みされる領域と書き込みされない領域との差であり、ここでヘッダ領域が問題を起こす。該ヘッダ領域はその透過率に対してギャップとして振舞う。この故に、例えばＤＶＲシステムにおいては円周につき８回、及びヘッダを備えるＤＶＤ−ＲＡＭシステムにおいてはより頻繁にといった、該ヘッダ領域の頻繁な出現により、該ヘッダ領域が問題を構成する。
【０００９】
前記ヘッダ領域及びギャップは、書き込みされる記録セクションと比較すると低減された透過率を持つ。上位の情報層のランダム的な向きにより、上位の情報層のヘッダ領域は下位の情報層の記録又は書き込みセクタの上に位置される可能性があり、その結果上位の情報層の透過特性がヘッダ領域及びギャップの中で異なる。更に、下位の情報層に対する上位の情報層の変位は、非円形性、離心率（中央の穴に対する螺旋のトラックの中心の偏心）及び角度の差異に起因する。このような中心の穴に対する螺旋のトラックの偏心は主にディスクのマスタリング及び複製過程の成型ステップにおいて発生させられる。
【００１０】
二層又は多層システムにおいては、下位層は、レーザビームのかなりの領域が上位層のギャップ又はヘッダ領域を通過して書き込まれ又は記録される。かくして、上位の情報層に情報又はデータが書き込まれたとき、上位層の透過特性（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）は、レーザビームが書き込まれたエリア、ギャップ又はヘッダ領域を通過するか否かに依存して異なる。Ｋ．Ｋｕｒｏｋａｗａらによる「Ｔｅｃｈｎ． Ｄｉｇｅｓｔ ＩＳＯＭ／ＯＤＳ’９９（ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．３８６４）」の１９７頁から１９９頁において、上位層について以下のパラメータを持つ二層ディスクが提案されている。
【００１１】
書き込まれていない状態における透過率：  Ｔ（ｎｏｎ−ｗｒｉｔｔｅｎ） ＝ ４５％
【００１２】
書き込まれた状態における透過率：        Ｔ（ｗｒｉｔｔｅｎ） ＝ ５５％
このように、書き込まれていない状態の透過率Ｔは、書き込まれた状態の透過率より低い。下位の情報層に書き込む際の、上位の情報層における書き込みされないエリア（例えば、ギャップ又はヘッダ部分）の通過は、下位の情報層への同じ記録パワーＰｒｅｃを実現するために、書き込まれた領域の通過よりも高いディスク上への入射パワーＰｉｎｃを要求する。これは以下の式により表される：
Ｐｒｅｃ ＝ Ｐｉｎｃ ・ Ｔ（ｕｐｐｅｒ ｌａｙｅｒ）
例えば、書き込まれた上位層を通して記録する際にＰｉｎｃ＝１４ｍＷの入射パワーが必要な場合、記録されない上位層を通して記録する際の入射パワーは、Ｋｕｒｏｋａｗａ他により見出されたパラメータ値を利用して上記の式より導き出されるように、Ｐｉｎｃ＝１７．１ｍＷに達する。
Ｐｒｅｃ ＝ Ｐｉｎｃ，ｗｒｉｔｔｅｎ・Ｔ（ｗｒｉｔｔｅｎ） ＝ Ｐｉｎｃ，ｎｏｎ−ｗｒｉｔｔｅｎ・Ｔ（ｎｏｎ−ｗｒｉｔｔｅｎ）  Ｐｉｎｃ，ｎｏｎ−ｗｒｉｔｔｅｎ ＝ Ｐｉｎｃ，ｗｒｉｔｔｅｎ・Ｔ（ｗｒｉｔｔｅｎ）／Ｔ（ｎｏｎ−ｗｒｉｔｔｅｎ）
＝１４ｍＷ・（０．５５／０．４５）
Ｐｉｎｃ，ｎｏｎ−ｗｒｉｔｔｅｎ ＝ １７．１ｍＷ
上述の例においては、書き込みされた上位層を通した記録の際に要求される記録パワーは、書き込みされない上位層を通した記録に要求される記録パワーの８２％にしか達しない。かくして、１４ｍＷの記録パワーの利用は、書き込みされない領域を通した記録の際には１８％のパワー低下に帰着し、１７．１ｍＷの記録パワーは書き込みされたエリアを通した記録の際には１８％のパワー過剰に帰着する。しかしながらこれは一般に、光記録システムのために明示された許容されるパワーのマージンの範囲内ではない。典型的に、前記許容されるパワーのマージンは−１０％から＋１５％の範囲内である。より高いマージンは、書き込みされない部分又はヘッダ部分の下に書き込む際の透過率の相違を修正するために、レーザダイオードの駆動ユニットにおける高バンド幅パワー制御を要求する。
【００１３】
それ故、上位層のリンクするギャップ及びヘッダ部分が下位層への書き込み及び読み込みに影響を与えないように、ヘッダ部分の間で接線方向の又は角度的な整合を備えることが好ましい。それでも、そのような整合の場合でも、下位の情報層への記録又は下位の情報層からの読み込みの際に、特定の位置において均一でない透過率が得られる。これは図４を参照して説明される。
【００１４】
図４は記録又は読み込みトラックに沿った二層ディスク構造の断面図を示す。図４Ｂは図４Ａにおいて破線の長方形によって示された領域の拡大された図である。二層構造は、ともにヘッダ部分Ｈと記録セクタＲとを含む、上位の情報層６と下位の情報層８とを有する。図４Ａから推測されるように、上位の情報層６及び下位の情報層８は、角度方向に又は接線方向に整合される又は略整合される。即ち、ヘッダ部分Ｈの対応するものは、上位の情報層６及び下位の情報層８において、同じ角度方向又は接線方向の位置で配置される。実際には、例えばディスク製造の接合ステップにおける光学的整合（ｏｐｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）によって、このような位置合わせは±１０μｍの範囲で可能である。
【００１５】
図４Ｂにおいて、下位の情報層８上にフォーカスされるレーザビームが２つの角度位置Ａ及びＢにおいて示される。更に、上位の情報層６において得られるビームの直径ＢＤが示される。角度位置Ａにおいて、上位の情報層６におけるビームの直径ＢＤは、均一な透過率を持つ均一に記録された又は書き込まれた領域をカバーする。しかしながら、角度位置Ｂにおいては、ビームの直径で覆われる領域は書き込まれた部分とヘッダ部分（特に通常それぞれのヘッダ部分Ｈの最初に設けられるギャップ部分）とを含む。かくして、前記覆われた領域において透過率は均一ではなく、その結果角度位置Ｂにおいては読み込み又は書き込みのために不適当なレーザのパワーが利用される。
【００１６】
本発明の目的は、記録又は読み込みにおける透過特性の相違の余剰効果が減ぜられることが可能な多層記録担体、該担体を製造する方法並びに該多層記録担体に記録する方法及び装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本目的は、請求項１及び請求項３に記載の記録担体、請求項１３に記載の製造方法、請求項８に記載の記録方法、及び請求項１６に記載の記録装置によって実現される。
【００１８】
従って、上位層におけるヘッダ部分と書き込みされる部分との間の遷移が下位層の書き込み及び読み込みに影響を与えないように、ヘッダ部分の前後の位置に記録する又は書き込むための開始及び終了位置がシフトされる。該シフトは、伸長されたギャップ部分が下位層のヘッダ部分において設けられるように、記録動作の間の対応する制御によって実現されても良い。その代替として、例えばディスク製造の間、ヘッダ部分が下位層において伸長されても良く、これも記録セクタのための開始及び停止位置のシフトに帰着する。該ヘッダ部分の伸長は該ヘッダ部分における付加的なミラー領域又はダミーピット構造の提供により得られる。
【００１９】
下位層における伸長されたヘッダ又はギャップ部分により、下位層の開始及び停止位置にフォーカスされた場合にレーザビームにより覆われる上位層の領域は、均一な透過率の領域にシフトされることができ、その結果記録セクタを通して正しいレーザパワーが利用されることになる。
【００２０】
本発明による方法及び装置の実施例において、前記ヘッダ部分（Ｈ）の末端部と前記開始位置との間、及び上位層における前記ヘッダ部分（Ｈ）の先端部と前記停止位置との間に配置されたギャップ部分も、所定の距離だけ伸長され、その結果下位の情報層への記録の間の付加的なシフトによって下位層の対応するギャップ部分が前記所定の距離の２倍伸長される。かくしてヘッダの読み込みも変化する読み込みパワーから保護される。上位の情報層におけるギャップ長が下位の情報層における相対的なシフトと同じ距離だけ付加的に伸長された場合には、下位層におけるデータの書き込み及び読み込みは共にヘッダ部分の存在に影響されない。常に書き込まれない領域を通して読み込まれるため、下位層におけるヘッダの読み込みは上位層の状態によって影響を受けない。
【００２１】
好ましくは、前記所定の距離は、下位層にフォーカスされる場合の上位層における前記放射ビームの直径の半分と、上位層と下位層との間の許容される整合のずれの最大との和に略等しいかそれ以上に設定される。かくして、情報層が許容される整合ずれの最大に準じて整合がずれている場合においても、上位層におけるレーザビームのビーム直径が下位層の全ての記録又は読み込み動作の間均一な透過率の領域を覆うため、適正な読み込み又は書き込みパワーが依然として利用されることが保証される。前記所定の距離は記録フレーム全体の半分または１つ分の長さ、即ち、ＤＶＲ形式においては３つ又は６つのウォブルの周期に対応して選択される。これは、製造過程に関して尤もらしい値である最大約６０μｍという整合のずれを許容する。更に、３つ又は６つのウォブルの周期の選択は、６つのウォブル単位（１つの記録フレームの長さ）に基づいているＤＶＲの形式に良く合致する。これは、チャネル回路が上位層と下位層との間のスイッチングの際に修正される必要がないことを意味する。開始及び停止位置のみが、ヘッダ部分の末端部及び先端部に対して調節される必要がある。
【００２２】
本発明は、本発明の好適な実施例に基づいて、添付する図面を参照しながら以下により詳細に説明される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
好適な実施例が二層光ディスクシステムに基づいて以下に説明され、ここで二層ディスクの形式は、Ｔ．Ｎａｒａｈａｒａ他による「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ」（Ｔｅｃｈｎ． Ｄｉｇｅｓｔ ＩＳＯＭ／ＯＤＳ（ＭＤ１） 、１９９９年７月１１日〜１５日、Ｋａｕａｉ Ｈａｗａｉｉ、ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．３８６４（１９９９）、５０頁〜５２頁）及び「Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．」誌 ３９ Ｐｔ．１ Ｎｏ．２Ｂ（２０００年）の９１２頁〜９１９頁における一層ディスク形式に基づいている。
【００２４】
図１は二層記録担体１の断面図、及び記録担体１に情報又はデータを書き込むため走査動作を実行する記録ユニット１０を示す。記録担体１は、略平行にかつ整合して配置され透明なスペーサ層７によって分離された第１の情報層６及び第２の情報層８を備える、透明な基盤５を持つ。前記記録担体１の本実施例においては２つの情報層のみが示されているが、情報層の数は２より多くても良い。記録ユニット１０は、所定の記録又は書き込みパワーの放射ビーム１２を生成する例えばダイオードレーザのような放射源１１を有する。前記放射ビームは例えば半透明なプレートのようなビームスプリッタ１３、及び例えば対物レンズのようなレンズ系１４を介して焦点スポット１５に形づくられる。矢印１６に示したように対物レンズ１４をその光学軸に沿って移動することにより、焦点スポット１５は所望の情報層６、８のいずれにも位置させることができる。第１の情報層６は部分的に透過的であるため、前記放射ビームはこの層を通して第２の情報層８上にフォーカスされることができる。記録担体１をその中心について回転させることにより、及び情報層の面におけるトラックに対して垂直方向に焦点スポットを移動させることにより、情報層の全ての情報領域が書き込み又は読み込み動作の間焦点スポットによって走査されることができる。情報層によって反射された放射光は記録された情報によって、例えば強度又は偏光方向が変調される。反射された放射光は対物レンズ１４及びビームスプリッタ１３によって、入射放射光を１つ以上の電気信号へ変換する検出システム１７へ導かれる。前記信号の１つ、情報信号は、反射された放射光の変調に関連する変調を持ち、そのため前記信号が読み込まれた情報を表す。他の電気信号は、読み込まれるべきトラックに対する焦点スポット１５の位置、及び前記記録担体上の焦点スポット１５の位置（即ち、角度及び半径方向の位置）を示す。後者の信号は、焦点スポット１５が走査されるべき情報層の面における所望のトラックを追従するように、対物レンズ１４の位置、従って情報層の面内及び当該面に垂直方向の焦点スポット１５の位置を制御するサーボシステム１８に供給される。検出システム１７によって検出された反射光の信号レベルに基づいてサーボシステム１８を制御する制御ユニット３６が具備される。書き込みパワーの制御は検出システム１７から、駆動ユニット１９を介し、放射源１１へのフィードバックによって実行されても良い。更に、記録制御ユニット２０が、データ入力に基づき情報層６及び８上への適切な記録を実現するために、記録ユニット１０を制御する制御プログラムに従って動作する。特に、書き込みパワーのための最適な初期値を設定する初期ＯＰＣ手順（ｉｎｉｔｉａｌ ＯＰＣ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）のような書き込みパワーの補正手順、及び例えばディスク面上の指紋及び傷によるパワー損失を修正するランニングＯＰＣ手順（ｒｕｎｎｉｎｇ−ＯＰＣ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）のような書き込みパワー修正手順が具備されても良い。記録は、例えば記録担体１上に供給されたウォブル信号から記録位置を得るためのウォブル計数器（図示していない）を利用して、記録制御ユニット２０によって制御される。
【００２５】
本発明は他のディスク構造、例えば読み出しが薄い被覆層を通して実行される間、浮き出しの情報を担持する剛性の担体（ｒｉｇｉｄ ｃａｒｅｅｒ）として基盤が働く構造にも適用できることに留意されたい。更に、図１に示すような単一の対物レンズ１４の代わりに２つのレンズを持つ対物レンズが利用されても良い。
【００２６】
図２はトラックに沿って見た光ディスク１の二層構造の断面図を示す。図４におけるように、破線の長方形で示した遷移セクションが図２の下部に拡大されて示される。このような相変化型の記録担体（即ち、非晶質のマークが結晶質の周囲に記録される記録担体）においては、予め記録されたヘッダ領域Ｈは、前記記録担体の書き込みされない位置のかなりの部分を構成する、浮き出しのピットを有する。ヘッダ領域Ｈの最初におけるミラーマークは、サーボ信号のオフセット制御及び修正のために利用されることができる。特に、ヘッダ領域Ｈの直前及び直後に位置する溝部分の一部は書き込みされない。これらの部分はそれぞれ、ランインセグメント又はリードインセグメント領域及びリードアウトセグメント又はランアウトセグメント領域と呼ばれる。
【００２７】
上位層及び下位層６、８の記録セクタＲに記録する又は該記録セクタＲから読み込むための開始及び停止位置は、記録制御ユニット２０によりウォブル計数部から得られる。ヘッダ領域Ｈのランインセグメント及びランアウトセグメントにおいては、相変化データによって溝は書き込みされない。ＤＶＲシステムにおいては、ランイン（又はランアウト）セグメントは、データが実際に書き込まれる位置の前でギャップ部分によって始まる（又は終わる）。前記ギャップは例えば、例えば記録担体１における上書きのサイクルの数を増やすために用いられる（ランインセグメントにおける）ランダム的な開始位置のシフトのために、及び例えば記録制御ユニット２０がウォブル信号から書き込みクロックを得るとき若しくは書き込みが固定されていない結晶のクロックを用いて実行されるときに発生する誤りによって、用いられるビット長が公称の長さよりわずかに長い場合には（ランアウトセグメントにおける）予約されたスペースとして用いられる。前記ギャップ部分の後（又は前）において、ヘッダ領域Ｈにガードが書き込まれ、該ガードは前の記録からの同期パターンを上書きし回路を安定させる。
【００２８】
図２から推測されるように、下位層８におけるヘッダ領域Ｈにおける記録又は書き込みのための開始及び停止位置は所定の距離Δだけ上位層６に対してシフトされる。従って、第１の層におけるビームが通過する領域は、下位層８にフォーカスされるときのビームの直径ＢＤの範囲内で均一の透過率のものである。このことは、下位層８における斜線で示した部分で示すように下位層８におけるギャップ部分の長さを増やすことにより実現される。
【００２９】
図３は、下位層８と上位層６との間の許容される最大の角度又は接線方向の整合のずれＭＡが、所定の距離Δの決定において考慮されるように示された、同様の断面図を示す。前記許容される最大の位置合わせのずれが考慮されるとき、下位層８におけるヘッダ領域Ｈにおけるギャップ部分の最小の長さ（ＭＧ）は、（１）下位層８（又は２つより多い層を持つ構造の場合には最深の層）にフォーカスされるときの上位層６におけるビームの直径ＢＤの半分と、及び（２）２つの層の間の許容される最大の整合ずれ（ピーク間の位置合わせ誤差Ｔ（ＰＰ））との和以上である。これは以下の式によって表される。
【００３０】
ＭＧ ≧ ＢＤ／２ ＋ Ｔ（ＰＰ）
ＢＤ ＝ ２ ・ ＳＰ ・ ｔａｎ（ａｓｉｎ（ＮＡ／ｎ））
ここでＮＡはレーザビームの開口数（ＮＡ）を示し、ＳＰはスペーサ層７の厚さを示す。
【００３１】
青色レーザ光を利用し開口数がＮＡ＝０．８５であるＤＶＲ―ｂｌｕｅシステムにおいては、３０μｍのスペーサの厚さＳＰが利用された場合、最深の層にフォーカスされるときの上位層６におけるビームの直径は約ＢＤ＝４０μｍである。これは２つの層が完全に整合されている（Ｔ（ＰＰ）＝０）とき、下位層８において上位層における開始位置と比較してＢＤ／２＝２０μｍだけの開始位置の遅れ（及び同じ距離の停止位置の繰り上げ）を必要とする。この値は、８６．７ｎｍのチャネルビット長及び３２２チャネルビットのウォブル周期の場合は、ウォブル周期の凡そ０．７個分の距離に相当する。ウォブルの周期３個分の距離が選択された場合（即ち付加的なギャップ長）、これは製造過程のために尤もらしい値である、Ｔ（ＰＰ）＝６０μｍの２つの層６及び８の間のピーク間の整合誤差を残す。更に、ＤＶＲ形式は６つのウォブル単位又は周期（記録フレーム長）に基づいているため、ランインセグメントにおいて３つのウォブル及びランアウトセグメントにおいて３つのウォブルを利用する選択はＤＶＲ形式に良く適している。これは、記録制御ユニット２０のチャネル回路がある層から他の層へとスイッチするときに修正される必要がないということを示している。開始及び停止位置のみが、ヘッダ領域Ｈの末端部及び先端部に対して調節される必要がある。その代わりとして、６つのウォブルの距離も選択されることができる。一般に、所定の距離Δは、利用される記録担体の形式の記録フレーム長の１つ又は半分に対応するように選択されることができる。
【００３２】
代替として、ギャップ長を伸長する代わりに、例えば上述したような付加的な（ミラー）領域によって、下位層８におけるヘッダ領域Ｈを伸長しても良い。後者の場合、物理的な溝構造は上述したものと同じ距離だけ遅れて始まる又は終了する。また他の選択肢として、ヘッダ領域Ｈは、例えばＶＦＯシーケンス（ヘッダとして用いられるもの）又は例えばランダム的なデータ若しくは交替的な規則的パターンといった他のダミーデータシーケンスのような、ダミーピット構造又はシーケンスによって伸長されることができる。これは、相変化部分（記録セクタＲ）からヘッダ領域Ｈへの変化の際に、自動ゲイン制御、ＡＣ−カップリング及びＰＬＬ（スライサー）回路を正しい値に調節することを助けることができるので、チャネル回路に対して有利になり得る。更に、ミラー領域からは利用されない半径方向の追跡のためのエラー信号（制御信号）を供給するので、追跡サーボシステムに対して有利になり得る。これらの場合においては、図２及び図３の下位層８における斜線で示した部分は、続くヘッダ領域Ｈの一部である。下位層８のヘッダ領域Ｈのこの伸長は、記録担体１の製造過程の間の対応するヘッダ領域の形成によって得られる。上述した解決策においては、（浮き出しの）ヘッダ領域Ｈの読み込みは、上位層８の非均一な透過率のために不正確な読み込みパワーを利用してしまうことから未だ防御されていない。下位層におけるヘッダを読み込むとき、検出されたＨＦ信号は、上位層６のヘッダ領域Ｈにおける記録セクタＲにおける書き込みされたトラックの終了又は開始を通した読み込みによって、レベルの変動を見せる。記録セクション１０におけるヘッダのＰＬＬに対するスライサー制御及び駆動ユニット１９のＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）のバンド幅が十分高く選択されているときには、このことは問題を起こさない。しかしながら、好ましくは、上述したものと同じ距離Δだけ上位層６におけるギャップ長を伸長し、同時に距離Δの２倍だけの全体のシフトが下位層８においてえられ得るような他の距離Δだけ下位層８におけるギャップ長を伸長することにより、上述のレベル変化からヘッダの読み込みを保護するよう選択することができる。この任意のシフトは記録制御ユニット２０によって制御される又は起動されることができ、図３において破線の矢印及びギャップ伸長ＧＥで示される。
【００３３】
ＤＶＲシステムにおいては、好適な選択は、上位層６における３つのウォブル分のギャップ長の伸長ＧＥ及び下位層８における総計３＋３＝６つのウォブル分のギャップ長の伸長を利用するものとなる。これらの選択によれば、下位層８におけるデータ書き込み（及び読み込み）は、上位層６における書き込みされる領域又は書き込みされない領域間の遷移による対応する透過率の相違及びヘッダ領域Ｈの存在によって影響を受けず（ビームは上位層６の均一な記録状態を通過するため）、下位層８におけるヘッダ読み込みもまた上位層６の記録状態に影響を受けない（常に書き込みされない領域を通して読み込まれるため）。この付加的なギャップの伸長は勿論、代わりに上位層６及び下位層８において、ギャップの伸長が同じであるように、ディスク製造の間に、下位層８におけるヘッダ領域Ｈを増やすという選択と結合されても良い。
【００３４】
本発明は上述の好適な実施例に制限されるものではなく、情報層の１つへの記録動作が他の情報層の透過特性の相違によって影響を受ける、多層の記録担体に記録するあらゆる記録方法において利用されても良いことに留意されたい。特に、情報層の光学設計に関しては多数の代替がある。通常情報層は、高い初期反射を持ち、書き込まれた状態では低い反射を持つように作成される。しかしながら、相反するコントラスト、即ち「ホワイトライティング」と呼ばれる層によって情報層を利用することも可能である。同様に、代替の情報層の設計によって、書き込まれた状態の透過率が書き込みされない状態の透過率よりも低くなっても良い。かくして好適な実施例は添付した請求項の範囲内で変更しても良い。更に、「有する」という語とその語形変化は、請求項に列挙されたステップ又は要素以外のステップ又は要素の存在を除外しない。請求項における括弧で囲まれたどの参照記号も請求を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】好適な実施例による二層記録担体の断面図及び記録ユニットのブロック図である。
【図２】好適な実施例による二層記録担体の、層構造を示す断面図である。
【図３】層の整合ずれを伴った二層記録担体及び好適な実施例による上位層における任意の付加的なギャップの伸長の断面図である。
【図４】二層光ディスクにおける層構造の断面図である。
【図１】
2004519810.tif 000003
【図２】
2004519810.tif 000004
【図３】
2004519810.tif 000005
【図４】
2004519810.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004519810.tif 000007
2004519810.tif 000008
2004519810.tif 000009
2004519810.tif 000010
2004519810.tif 000011
2004519810.tif 000012
2004519810.tif 000013
2004519810.tif 000014
2004519810.tif 000015
2004519810.tif 000016
2004519810.tif 000017
2004519810.tif 000018
2004519810.tif 000019
2004519810.tif 000020
2004519810.tif 000021
2004519810.tif 000022
2004519810.tif 000023
2004519810.tif 000024
2004519810.tif 000025
2004519810.tif 000026
【国際調査報告】
2004519810.tif 000027
2004519810.tif 000028