(57)【要約】【課題】本発明は、光データキャリア（１）により反射され、光検出器（１０）により検出されるメインスキャニングビーム（３）によって、光データキャリア（１）をスキャニングする装置および方法であり、データキャリア（１）は、スキャンされるべき第１の層および第２の層（１１、１２）を有し、第２の層（１２）は第１の層（１１）を通してスキャンされ、第１の層（１１）を通過する光は第１の層（１１）の局所的な特性に応じてシェードされる装置および方法に関する。本発明の目的は、スキャンされるべき層（１２）に光のゆらぎを引き起こす層（１１）を有する多層ディスク（１）を用いての使用においても、より優れた性能の装置およびその方法を提案することである。【解決手段】本発明によれば、そのような装置は、シェーディングの変化に依存しない光検出器（１０）の出力信号（Ｄ）を保つ手段（２、７、１７）を備えている。【選択図】図１
2004530238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光データキャリア（１）により反射され、光検出器（１０）により検出されるメインスキャニングビーム（３）によって、前記光データキャリア（１）をスキャニングする装置であり、該データキャリア（１）は、スキャンされるべき第１の層および第２の層（１１、１２）を備えており、前記第２の層（１２）は前記第１の層（１１）を通してスキャンされ、前記第１の層（１１）を通過する光は、前記第１の層（１１）の局所的な特性に応じてシェードされる装置において、
前記装置は、シェーディングの変化に依存しない前記光検出器（１０）の出力信号（Ｄ）を保つ手段（２、７、１７）を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記装置は、可変強度制御を備えたスキャニングビーム発生手段（２）と、可変利得（Ｇ、Ｇ´、Ｇ´´）の出力信号増幅器（１７、１７´、１７´´）の少なくとも１つを有しており、そのいずれかが、シェーディングの量に比例して変化することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、シェーディング検出ビーム（３´）を発生するビーム発生器（７）と、前記ビーム（３´）を検出する光検出器（９´）と、該光検出器（９´）の出力信号（Ｄ´、ＤＬ）を遅延するための遅延手段（１８）とを備えることを特徴とする前記いずれかの請求項に記載の装置。
【請求項４】
光データキャリア（１）により反射され、光検出器（１０）により検出されるメインスキャニングビーム（３）によって、前記光データキャリア（１）をスキャニングし、該データキャリア（１）は、スキャンされるべき第１の層および第２の層（１１、１２）を備えており、前記第２の層（１２）は前記第１の層（１１）を通してスキャンされ、前記第１の層（１１）を通過する光は、前記第１の層（１１）の局所的な特性に応じてシェードされる方法において、前記方法が、
−前記第２の層（１２）のシェーディングの変化を検出するステップと、
−メインスキャニングビーム（３）の強度と光検出器の出力信号（Ｄ、Ｄ´、Ｄ´´）の増幅の少なくとも１つを、前記検出された変化に比例して変えるステップと
を有することを特徴とする光データキャリアをスキャニングする方法。
【請求項５】
シェーディングの変化が、
−前記データキャリア（１）をスキャニングするシェーディング検出ビーム（３´）の強度を検出するステップ、
−前記検出された強度信号（Ｄ´）が、低域通過フィルタにかけられるステップ、
−シェーディング検出ビーム（３´）とスキャニングビーム（３）の距離に応じて、前記強度信号（Ｄ´、ＤＬ、ＳＤ）を遅延するステップ、
−既知の第１の指示位置と第２のシェーディング位置の距離に応じて、前記強度信号（Ｄ´、ＤＬ、ＳＤ）を遅延するステップ
の１つまたはいくつかを実行することによって検出されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
スキャンされるべき第１の層および第２の層（１１、１２）を備えた光データキャリア（１）をスキャニングする準備をし、前記第２の層（１２）は前記第１の層（１１）を通してスキャンされ、前記第１の層（１１）を通過する光は、前記第１の層（１１）の局所的な特性に応じてシェードされる方法において、
前記方法は、前記第１の層（１１）に、シェーディングパターン（２９、３０）を提供することによって、シェーディング効果における局所的な差異を補償することを特徴とする光データキャリアをスキャニングする準備をする方法。
【請求項７】
シェーディング効果における局所的な差異が、所定の特徴を備える領域（２５）についてのみ補償されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記シェーディングパターン（２９）は、グレイレベルパターン、またはピット（２９）が最も大きいデータ記録ピット（２３、２４）よりも大きいピットパターン、またはピット（３０）が最も小さいデータ記録ピット（２３、２４）よりも小さいピットパターンのいずれかであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記シェーディングパターン（２９、３０）は、追加の情報を記憶するために用いられることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項６〜請求項９のいずれか１項に基づくシェーディングパターンを備えたデータキャリア。
【請求項１１】
請求項４〜請求項９のいずれか１項に基づく方法を実行する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２層または多層の光ディスクからの読み出しおよび／または同ディスクへの書き込みのための装置および方法に関し、また、そのような光データのキャリアのスキャニングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多層の利用は、光ディスクのストレージ容量を引き上げる１つの可能性である。中でも、位相をずらした２層記録は、光ディスクに記録するための最も有望な技術の１つである。２層ディスクは、半透明で、ある程度反射性のある第１の層と、反射性のある第２の層とを備えている。第２の層は、第１の層を貫通する光のビームでスキャンされる。部分的に書き込みのある第１の層の場合、または、いわゆるハードセクタフォーマットのディスクの場合、第１の層は、既に書き込みのある領域およびまだ書き込みのない領域における異なる光の透過に起因する光の強度のゆらぎを、第２の層に引き起こす。これらの光のゆらぎは、以下、シェーディングまたはシェーディング効果とも呼ばれる。前述のハードセクタフォーマットによれば、セクタ分けは、例えば、事前にエンボス加工されたマーキング、いわゆるプレピットにより行われる。プレピット領域は、既に書き込みのある領域の例であり、記録のある領域は、別の例である。ハードセクタフォーマットは、例えば既知のＤＶＤ−ＲＡＭスタンダードに使用されている、例えばランド／グルーブおよびプレピット構造を基礎としている。前述の第２の層での光のゆらぎは、読み出し性能を著しく低下させ、記録信号の質を下げる。これは特に、位相のずれている記録層が使用されているときに当てはまり、その理由は、それらが、記録するレーザのパワーの変化に非常に敏感だからである。しかしながら、前述の問題は、２層の位相のずれている材料についてのみ起こるわけではなく、透過された光の中に明暗シーケンスを引き起こす情報が順々に記憶される、材料と組み合わされた全ての多層ディスクについて起こる。そのような明暗シーケンスには、例えば、同一の層の異なる領域の、異なる反射率、異なる吸収率、もしくは、弱め合う／強め合う異なる干渉作用、または似た効果を持つ他の特性の差異などのいくつかの原因がある。異なる層は、記録可能、記録済み、または記録なしの単一のタイプまたは異なるタイプである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スキャンされるべき層に光のゆらぎを引き起こす層を備えた多層ディスクを用いての使用においても、より優れた性能の装置およびその方法を提案することである。
【０００４】
本発明によれば、この目的は、独立請求項に示される特徴により達成される。好ましい特徴もまた、従属請求項に示される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
光データキャリアにより反射され、光検出器により検出されるメインスキャニングビームによって光データキャリアをスキャニングする、本発明に基づく装置であり、データキャリアは、スキャンされるべき第１の層および第２の層を備えており、第２の層は第１の層を通してスキャンされ、第１の層を通過する光は、第１の層の局所的な特性に応じてシェードされる装置において、装置は、光検出器の出力信号を保つ手段を備えており、場合によっては、後に続く、シェーディングの変化に依存しない増幅回路を備える。これには、シェーディングを引き起こす層の質または状態に関係なく、ある一定の範囲内の出力信号を容易にさらに処理することができるという利点がある。
【０００６】
装置は、好ましくは、可変強度制御を備えたスキャニングビーム発生手段を備えており、その強度は、シェーディングの量に比例して変化する。さらに好ましいことには、装置は、可変利得の出力信号増幅器を有しており、その利得は、シェーディングの量に比例して変化する。もちろん、両方の特徴の組み合わせは、好ましい影響をもたらす。半透明の層の透過の変化またはそれにより引き起こされるシェーディングは、装置の光学ヘッドの特別な手段により検出される。ビーム発生手段がレーザである場合には、レーザパワーは、シェーディングを補償するように変化する。レーザパワーは、光が書き込みのある領域を通して透過されるか、書き込みのない領域を通して透過されるか、データ領域を通して透過されるか、もしくはプレピット領域を通して透過されるかに関係なく、調整されるので、記録中に、記録面で光の強度のゆらぎが生じることはなく、また、読み出し中に、光学ヘッドの検出器で光の強度の変化が生じることはない。読み出しについては、シェーディング補償は、好ましくは光検出器の出力信号のための増幅器の利得の変化を通じて行われる。データの消去が起こり得るため、読み出し中に、レーザパワーがあるレベルを超えるべきではなく、読み出しには、利得の変化がより適している。しかしながら、例えば、この場合は、利得の変化の変動範囲がより小さいため、利得の変化およびレーザパワーの変化の組み合わせが、有利である。
【０００７】
好ましくは、装置はさらに、シェーディング検出ビームを発生するビーム発生器と、そのビームを検出する光検出器と、その光検出器の出力信号を遅延するための遅延手段とを備えている。このようにして、シェーディング検出は、容易かつ確実に遂行される。ビーム発生器は、レーザとしての光源、半透明ミラーとしてのビームスプリッタ、回折格子もしくはホログラフィック光学素子、または別の適切な要素である。シェーディング検出ビームは、スキャニングの方向に見て、スキャニングビームより先に配置される。したがって、シェーディング検出ビームは、メインスキャニングビームよりも先に、異なるシェーディングの領域に到達する。これは、レーザパワーまたは増幅器の利得、またはその両方を適時に適合する準備に充分な時間を与えるものである。好ましくは、検出ビームは、いわゆる、よく知られた差動プッシュプル方式の場合に、例えば、副ビームからトラッキングエラー信号を発生する、またはメインビームから発生した信号を訂正するために副ビームを使用する、３ビームスキャニング方法での使用のためなど、他の目的のためにとにかく発生された先行ビームである。スキャンされている層における、検出ビームとメインスキャニングビームとの距離は、好ましくは、パワーまたは利得の切り換えに必要な分より充分長くなるように選択される。これにより、スキャニングのスピードの向上またはシェーディングが発生する前のさらなるタスクの実行が可能になる。好ましくは、例えば単純な遅延線を経由して、またはメモリ内に記憶されることによって、シェーディング検出ビーム信号は遅延され、切り換えの開始のために必要なときに利用できるようにする。例えば、異なるスキャニングのスピード、異なる切り換え処理のスピード、異なるデータキャリア特性、または時間の経過もしくは他の事情により変化する他の特性などへの有り得る適合を行うために、好ましくは、遅延時間は可変である。メインスキャニングビームよりも例えば９０°または１８０°先など、比較的距離を空けて先に配置されているが、同一またはほぼ同一のトラックをスキャニングしているビームを、検出ビームとして使用することも、好ましくは可能である。メインビーム自体または後続のビームによりシェーディング効果を特定し、ディスクの完全なもしくはほぼ完全な１回転の時間分、それぞれの信号を遅延することも、画期的な解決方法の１つである。本発明に基づく別の解決方法は、シェーディング領域の始まりが、シェーディング領域までの距離がわかっているトラック上の指示位置の場所、およびディスクの回転スピードから予測されることにある。例えば、プレピット領域はあらかじめ規定されたルールにしたがい配置されており、シェーディングプレピット領域の始まりを、先行するプレピット領域を通過してからの経過時間より予測できるようにする。
【０００８】
本発明に基づく、光データキャリアをスキャニングする方法は、第２の層のシェーディングの変化を検出するステップと、メインスキャニングビームの強度と光検出器の出力信号の増幅の少なくとも１つを、検出された変化に比例して変えるステップとを有する。この方法には、既に述べた利点の他に、２層ディスクの製造の際、特別なプロセスを必要とせず、装置内で本発明の目的を達成するという利点がある。
【０００９】
好ましくは、本発明に基づく方法は、データキャリアをスキャニングするシェーディング検出ビームの強度を検出することにより、シェーディングの変化の検出を提供する。好ましくは、検出された強度信号は、低域通過フィルタにかけられる。これには、ディスク上に記憶されたデータにより、またはレーザパワーの高周波数変化により引き起こされた高周波数の外乱が、低域通過フィルタにかけられた信号の中には生じないという利点がある。既に説明したように、シェーディング検出ビームとスキャニングビームの距離に応じて、または既知の第１の指示位置と第２のシェーディング位置の距離に応じて、強度信号を遅延することには利点がある。
【００１０】
本発明によれば、スキャンされるべき第１の層および第２の層を備えた光データキャリアをスキャニングする準備をし、第２の層は第１の層を通してスキャンされ、第１の層を通過する光は、第１の層の局所的な特性に応じてシェードされる方法において、この方法は、第１の層に、シェーディングパターンを提供することによって、シェーディング効果における局所的な差異の補償を提供する。つまり、低いシェーディング効果を備えた第１の層の領域は、意図的に、シェーディングを引き起こす、または増加させるパターンを提供される。このパターンは、第１の層からの読み出しまたは第１の層への書き込みに影響を与えず、しかし、第２の層で強度のゆらぎを引き起こさないための、充分なシェーディングを確認するようにデザインされる。この方法の利点は、第１の層への第１の書き込み時に、ただ１度だけそれが実行されることである。全ての書き込みのない領域には、したがって、シェーディングパターンが提供され得るし、全てのプレピット領域または同様の領域にはまた、充分なシェーディングが提供される。もちろん、ディスクは、製造の際またはカスタマに提供される前に、フォーマット済みである場合もあり、ゆらぎを被ることなく、両方または全ての層への直接のアクセスが可能となっている。
【００１１】
完全なディスクは本発明に基づくシェーディングパターンを備え得るが、プレピット領域または事前にエンボス加工されたパターンを有する他の領域のような、所定の特徴を備えた領域のみにシェーディングパターンを提供することには、とりわけ利点がある。位相のずれているディスクの場合、プレピット領域の透過特性は、半透明の第１の層での第１の記録の際に、記録のあるデータ領域と同じレベルに変わる。例えば、アモルファス記録層を備えた初期化されていないディスクまたは結晶相を備えた初期化されたディスクなどの、ディスクの初期の位相のずれている状態に応じて、プレピット領域で特定のパターンを消去もしくは書き込むことにより、これは実行可能である。この場合、シェーディングパターンは、もちろん、プレピット領域の読み出しを妨害しないものが選択されることは明らかである。
【００１２】
本発明によれば、シェーディングパターンは、グレイレベルパターン、またはピットが最も大きいデータ記録ピットよりも大きいピットパターン、またはピットが最も小さいデータ記録ピットよりも小さいピットパターンのいずれかである。ある記録された、または消去されたパターンは、例えば回折格子の構造をしており、隣接するトラックは、明−暗−明−暗−…のストライプのアモルファス相−結晶相−アモルファス相−結晶相−…である。異なる、位相のずれている材料および／または層の積み重ねのデザインが存在する。高い→低いまたは低い→高い材料／積み重ねとは、ここでは、それぞれ基底状態が高い反射率または低い反射率を備えることを意味する。しかしながら、基底状態は一般的に、結晶相であると考えられる。数個のトラックを平均すると、反射率、そしてより重要な透過は、プレピット領域について、暗いおよび明るいデータピットが記録されているデータ領域と同一またはほぼ同一である。例えば、パターンがグレイパターン、またはシェーディングパターンのピットがデータピットもしくはプレピットよりもはるかに大きいもしくは小さいパターンのいずれかである、本発明に基づく回折格子構造は、事前にエンボス加工されたプレピットの読み出しを低下させないことを保証する。また、トラック方向に配置されたストライプを備えるが、はるかに幅の小さい回折格子構造も、本発明の範囲内である。
【００１３】
好ましくは、シェーディングパターンは、追加の情報を記憶するためにも用いられる。シェーディングピットの長さまたはこれらのピットの距離の変化または異なる区別可能なグレイレベルが、記録パラメータ、装置の指示、記録日、著作権情報、暗号化パラメータ等の情報を記憶する際に使用される場合には、とりわけそうである。そのような情報は、今現在、大量生産可能な装置によって読み出し可能でなかったとしても、著作権問題のため、またははるかに大きなまたは小さなピットを検出することの可能な将来の装置を用いた使用のために応用することができるであろう。
【００１４】
本発明に基づくシェーディングパターンを備えたデータキャリアおよび本発明に基づく方法を実行する装置もまた、本発明の範囲内である。本明細書中で特に示されていない特徴の組み合わせ、または当業者の範囲内にあるデザインの変更も同様である。本発明のさらなる変形例および利点は、以下の、図面を用いた好ましい実施形態の説明の中にも含まれている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に基づく装置を概略的に示した図である。この実施形態においては、光データキャリアはディスク１であり、その部分的な断面図が示されている。重要な特徴をより明確に示すために、サイズについての厳密さは問わないこととする。ディスク１は、第１の記録層１１および第２の記録層１２を備えている。第１の層１１は半透明な層であるのに対し、第２の層１２は反射性のある層である。透明のカバー層１３および中間の層１４があるが、ここでは詳述されない。層１１の右側部分に層の積み重ね１５が示されており、層１２の上に、単一の層１１の代わりにいくつかの層を配置することができる。しかしながら、層の積み重ね１５への応用は、当業者の作業の範囲内であるため、単一の層１１のみがここでは説明される。
【００１６】
装置は、光源として、スキャニングビーム３を発生する半導体レーザ２を有する。レーザ２は、異なるパワーでの駆動のために提供される。これにより、装置は、後述されるように、記録、ディスク１の異なるタイプへの適合、および本発明に基づく適合を行うことができる。ビーム３は、コリメータ４によりコリメートされ、ビームスプリッタ５を貫通し、対物レンズ６によって、第２の層１２にフォーカスされる。回折格子７は、ビーム３の経路に備えられ、メインスキャニングビーム３以外に、二次ビーム３´および二次ビーム３´´を発生し、それらのうち１つは、シェーディング検出ビーム３´として使用される。シェーディング検出ビーム３´は、したがって、ディスク１上で、スキャニングの方向に、メインスキャニングビーム３に先行して配置される。図１の下の部分で、ビーム３´、および副ビーム３´´は、メインビーム３と別々に拡大されて示されている。ビーム３、３´、３´´は第２の層１２により反射され、ビームスプリッタ５によって集束レンズ８に導かれ、レンズ８によって、光検出器１０に集束される。
【００１７】
光検出器１０は、ビーム３、３´、３´´がそれぞれ落ちる３つの検出領域９、９´、９´´を備えている。検出領域９、９´、９´´は、各々が２つまたはそれ以上の検出要素に細分され、フォーカス制御として、またはトラッキング制御としての制御機能を遂行し、既存の方法にしたがってデータ信号を発生するために必要な検出信号Ｄを発生する。例を挙げると、フォーカシング方法として、検出領域９を用いて、非点収差方法を実施することができ、トラッキング方法として、全ての検出領域９、９´、９´´を用いて、差動プッシュプル方式ＤＰＰを実施することができる。これらの機能を遂行するために必要な要素は、当業者には知られているため、ここでは述べられない。
【００１８】
検出領域９´の出力信号Ｄ´は、低域通過フィルタ１６に供給され、低域通過フィルタリングをされた信号ＤＬは、増幅器１７´に供給される。増幅器１７´は、可変利得Ｇ´を備えており、シェーディング検出信号ＳＤを出力する。代替的な解決方法としては、シェーディング検出信号ＳＤは、可変遅延時間Ｔを備えた遅延素子１８に供給される。遅延素子１８の出力信号は、遅延されたシェーディング検出信号ＳＤ´である。同じく可変利得Ｇ、Ｇ´´を備えた同様の増幅器１７、１７´´は、それぞれ検出領域９、９´´の出力信号を増幅するために提供される。ほとんどの場合、全ての３つの増幅器で、同一の利得を使用することが適切であるが、いくつかの検出方法では、異なる利得を使用することが好ましい。
【００１９】
スキャニングビーム３は、小さなスキャニングスポット２２として、第２の層１２上にフォーカスされる一方で、第１の層１１の横断面においては、拡大されたスポット２１である。この拡大されたスポット２１は、暗い領域と明るい領域の領域をカバーしており、したがって、暗い領域によってシェードされる。スポット２１によってカバーされた、完全に書き込みのある領域では、暗い領域と明るい領域の割合は一定である。スポット２１の中に、書き込みのない領域もある場合には、この割合は一定ではない。したがって、このような場合には、異なるシェーディングが起こり、スキャニングスポット２２を形成する光の強度は、シェーディングと同様、ゆらぐ。
【００２０】
ディスク１のスキャニング中、半透明の第１の層１１により引き起こされたシェーディングに起因する、次に現れる不明瞭性が、追加のスポットである先行スポット、ここではシェーディング検出ビーム３´のスキャニングスポット２２´により探られる。このスポット２２´は、メインスポット２２より先にある。メインスポット２２と先行スポット２２´を隔てる距離は、シェーディングが起こった場合に、レーザパワーの変化または増幅器の利得の切り換えをそれぞれ適時に行えるようにデザインされる。シェーディングの結果として生じる検出信号は、周波数が低く、低域通過フィルタにかけられ、したがって、共に高い周波数を備えたデータ信号またはｒｆレーザ変調により劣化されない。いわゆる差動プッシュプルトラッキング方式が適用された場合には、３つのビーム３、３´、３´´の先行スポット２２´は、好ましくは、第１の層１１により引き起こされたシェーディングを検出するために使用される。
【００２１】
それは、本発明に基づく装置が、メイン読み出しビームが影響される前に、シェーディング検出ビーム３´の反射した強度の変化を検出することを意味する。この時間差は、メインビームの強度が変わる時に正確にメインビームのための利得を切り換えるのに充分である。これは、シェーディングの存在にもかかわらず、メインビームの電子読み出し信号に、実質的に変化がないことを意味する。
【００２２】
図２は、概略的に、多層ディスク１の第１の層１１のトラック構造の一部を上から見た図である。いくつかのトラック１９が平行に配置され、各トラック１９の中心２０は、点線で示されている。丸で囲ってある部分は、メインスキャニングビーム３の拡大されたスポット２１である。各トラックはピット２３、２４と呼ばれるデータマーキングを備えており、ここでは、トラック方向に垂直の同じ幅の、トラック方向に長さの異なる、楕円により示される。図２の左側および右側に、図示されているよりもそれぞれの方向に相当に長く延びている描かれたデータ領域２６がある。データ領域２６の間に、ヘッダ領域２５が配置されている。ハードセクタディスク１の場合、ヘッダ領域２５は、事前にエンボス加工された、永久的なピット、いわゆるプレピット２３を備える。プレピット２３は、永久的であり、つまりは、記録装置による書き込みまたは削除が不可能である。図２に示されている例において、プレピット２３は、左側のデータ領域２６に隣接している側または右側のデータ領域２６に隣接している側のいずれかに、トラックの半分のみに配置されている。層１１に既に記録のある場合、データ領域２６のピット２４は、全トラック上に配置される。示されている例において、データ領域２６は、事前にエンボス加工されたランドアンドグルーブ構造を持つトラック１９を備えている。各ランド２７は、図中、白の背景色で示されているのに対し、各グルーブ２８は、暗色の背景色で示されている。この、暗色の背景は、色が付いているピット２３、２４と類似しているものの、グルーブはピット２４が妨げる量と同程度には、光の貫通を妨げないため、グルーブはシェーディング効果を持たない。ピット２４は、記録可能である、つまり、それらは記録のない層には存在せず、記録のある層からは消去され得るものである。いずれの場合も、データ領域２６のピット２４は、通常、明暗差と表現される、反射する光の差異を引き起こす。つまりは、それらは自層の下の層にシェーディングを引き起こす。これは、ピット２４に類似し、シェーディング効果を持たないため、シェーディングを誘起しないプレピット２３については違う。本発明によれば、ヘッダ領域２５に、ピット２３、ピット２４の最長の長さよりも、相当に長いピットを持つシェーディングパターン２９が備えられる。
【００２３】
半透明層１１への第１の記録の際、ヘッダ領域２５には、暗−明パターン２９が提供され、それは、ヘッダ領域２５を、記録のあるデータ領域２６と同程度に透明で反射性のあるファーフィールド領域に置く。つまり、第１の層のデータ領域２６によるものだけでなく、ヘッダ領域２５により引き起こされる、同様のシェーディング効果が第２の層にある。シェーディングパターン２９は、ここでは、交互の暗／明のストライプを備えた回折格子構造であり、プレピット２３に平行である。しかしながら、プレピット情報の読み出しを妨害しないシェーディングパターンのあらゆる構造もまた、適用可能である。
【００２４】
上述のプレピット領域にパターンを提供する２つのケースが、以下に説明される。
【００２５】
まず、層１１が完全に初期化されていないものであると仮定すると、半透明の記録層１１の記録可能な材料は、結晶相の基底状態にはない。この場合、記録層は、第１の記録の前に初期化される必要がある。つまり、完全なデータ領域２６を、結晶相の基底状態に変化させなければならない。それは完全に初期化され、プレピット領域は、上述のような、交互の暗−明パターンを備える。初期化を行うには、いくつかの可能性があり、連続するレーザパワーのような、標準的な消去パワーを用いた市販のドライブで行う方法、または製造のプロセスの際に特別な初期化機器で行う方法などがある。適用された、一定のレーザパワーを持つ消去プロセスは、プレピット情報の読み出しを妨害しない。図２に明示されていない、別の解決方法は、暗−明パターン２９ではなく、一様なグレイレベルを書き込むもので、グレイレベルは、記録のあるデータ領域２６と同一の光透過率を備える。これは、それぞれの特性を持ついくつかの材料には可能であり、中程度のレーザパワー、つまりは、消去パワーと最大レーザパワーの間のパワーレベルを用いて行われる。
【００２６】
次に、層１１が完全に初期化されているものと仮定すると、記録層１１は結晶相の基底状態にある。この場合、ヘッダ領域２５のみが、上述のような、暗−明パターンを備える必要がある。これは、好ましくは、ヘッダ領域２５内にアモルファスパターンを書き込むための高い書き込みレーザパワーを当てることにより行われる。いくつかの材料については、書き込みパワーは一定であり、他のいくつかの材料については、それぞれの材料の特性に応じて、書き込みパワーは高周波数変調される必要がある。レーザパワーの高周波数変調は、プレピット２３の読み出しを妨害することがある。図２に示されているエンボス加工されたヘッダ領域の場合、この問題は、プレピット２３を備えない領域にのみ書き込みを行うことによって解決される。プレピット２３を備えた領域では、読み出しレーザパワーが当てられる。プレピット２３のない領域およびプレピット２３を備えた領域が、エンボス加工されたヘッダ領域２５に交互に現れるので、ファーフィールド領域において、反射率または透過は、一様に変化する。
【００２７】
図３は、図２に示された第１の層１１と同様の部分を示したものである。同一の部分は、同一の参照番号で示され、図２と異なる場合のみ言及される。ヘッダ領域２５内のプレピット２３は、中心から外れて配置され、例の中では、２つの隣接するトラックの中心２０のちょうど中間の位置にある。例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭスタンダードにおいては、そのような中心から外れた、いわゆるウオブルピットが、プレピット２３として用いられる。この場合、各中心から外れたプレピット領域で、セクタＩＤは２度反復される。そのようなＤＶＤ−ＲＡＭタイプのエンボス加工されたヘッダ領域については、図１に関し述べられたのと同一のシェーディングパターンが適用され、しかし、システムの冗長性は減少する。したがって、図２に示されているように、ヘッダ領域２５内のトラックの半分のみに書き込みレーザパワーを当てるのが好ましい。この場合、プレピット２３の５０％が、シェーディングパターンの書き込み中に、読み出せなくなる。しかしながら、これは通常、セクタＩＤを正確に読み出すのに依然充分なのである。
【００２８】
図５は、中心から外れたプレピット２３の場合に、シェーディングパターン２９を提供する別の方法を示したものである。簡略化のため、プレピット２３もピット２４も示されておらず、異なるタイプのトラック１９、ランド２７、およびグルーブ２８が示されている。図２および図３と異なり、いくつかのデータ領域２６といくつかのヘッダ領域２５が示されている。各トラック１９について、完全なヘッダ領域２５内に、シェーディングパターン２９が備えられ、一方では、同一のトラックの続くヘッダ領域２５は完全にシェーディングパターンを持たない。つまり、この代替的な解決方法によれば、１つおきのヘッダ領域２５のみが完全に読み出され、シェーディングパターン２９は、それらの間のヘッダ領域２５に書き込まれる。ここでもまた、システムの冗長性は、わずかに減少する。
【００２９】
図４は、ヘッダ領域２５の一部と、３つの隣接するトラック１９を示したものであり、それらのうち２つは、図の中で、プレピット２３を備えている。シェーディングパターンは、ここでは、トラック１９の軸方向に見て、軸方向の長さが、プレピット２３よりもはるかに短い、極小ピット３０を有する。これらの非常に小さいピット３０は、通常提供されている光学の限られた解像度によって、または通常使用されている限られた変調伝達関数（ＭＴＦ）によって検出することができない。この層１１上の、スキャニングビーム３のフォーカスされたスポット３２のサイズが同図に示されている。これは、極小ピット３０の１つを検出するには大きすぎることがわかる。
【００３０】
注目すべきは、本発明は、主としてシェーディング効果に言及していることである。シェーディング効果は、第２の層がそれを通してスキャンされる第１の層の透過特性の低周波数変化を意味する。これらの透過特性は、第１の層が記録ありか、記録なしかに応じて、変化する。それに対し、第２の層の読み出し強度の高周波数変化は、第２の層をスキャニングする前および／または後にスキャニング光ビームが通過する第１の層のピットまたは他のデータマーキングの空間配分を変化させることにより引き起こされ、生じる。そのような高周波数変化は、しばしば層間クロストークと呼ばれる。
【００３１】
本発明によれば、２層ディスクの製造に特別なプロセスは必要ないものの、あらかじめシェーディングパターンの備えられたディスク１を生産することには、もちろん利点がある。特に、グレイパターンが使用されている場合、簡単な追加の生産ステップまたはわずかに変化した初期化プロセスにおいて、容易にこれを実行することができる。第１の記録プロセスの際に、半透明のヘッダ領域２５の透過特性に変化があった場合には、特別な光学ヘッドを必要としない。位相のずれている材料上への多層記録は、光ディスクのストレージ容量を引き上げるための非常に有望な技術である。半透明の第１の層１１が完全に記録のある場合、ＤＶＤ＋ＲＷまたはＤＶＤ−ＲＷのような、連続的な、またはソフトセクタフォーマットとの組み合わせで、より深くにある第２の層１２へのシェーディング問題は起きない。しかしながら、ハードセクタ方式、ランド／グルーブフォーマットの場合、半透明の第１の層１１のエンボス加工されたヘッダ領域２５は、第２の層１２に、光のゆらぎを引き起こす。本発明によれば、反射と透過に関する不均一性により引き起こされた第２の層１２の光の強度のゆらぎを避けるまたは補償するいくつかの方法として、半透明の第１の層１１が提案される。不均一性は、エンボス加工されたヘッダ領域２５を備えた非連続的なランド／グルーブフォーマットとの組み合わせにより主として生じる。解決方法の１つによれば、多層ディスク１は、第１の記録セッションの前または間に、記録装置の中で前処理される。この場合、標準的なディスク製造プロセスを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に基づく装置を示した図である。
【図２】
本発明に基づくシェーディングパターンを備えたトラックの構造を示した図である。
【図３】
もう１つの、本発明に基づくシェーディングパターンを備えたトラックの構造を示した図である。
【図４】
本発明に基づくシェーディングパターンの別のタイプを示した図である。
【図５】
本発明に基づくシェーディングパターンのさらなるタイプを示した図である。
【符号の説明】
１  光データキャリア
２  半導体レーザ
３  メインスキャニングビーム
３´  シェーディング検出ビーム（二次ビーム）
３´´  二次ビーム
４  コリメータ
５  ビームスプリッタ
６  対物レンズ
７  回折格子
８  集束レンズ
９  検出領域
９´  検出領域
９´´  検出領域
１０  光検出器
１１  第１の層
１２  第２の層
１３  透明のカバー層
１４  中間の層
１５  層の積み重ね
１６  低域通過フィルタ
１７  出力信号増幅器
１７´  出力信号増幅器
１７´´  出力信号増幅器
１８  遅延素子
１９  トラック
２０  トラックの中心
２１  拡大されたスポット
２２  メインスポット
２２´  先行スポット
２３  プレピット
２４  ピット
２５  ヘッダ領域
２６  データ領域
２７  ランド
２８  グルーブ
２９  シェーディングパターン
３０  極小ピット
３２  スキャニングビームのフォーカスされたスポット
【国際公開パンフレット】
2004530238.tif 000003
2004530238.tif 000004
2004530238.tif 000005
2004530238.tif 000006
2004530238.tif 000007
2004530238.tif 000008
2004530238.tif 000009
2004530238.tif 000010
2004530238.tif 000011
2004530238.tif 000012
2004530238.tif 000013
2004530238.tif 000014
2004530238.tif 000015
2004530238.tif 000016
2004530238.tif 000017
2004530238.tif 000018
2004530238.tif 000019
2004530238.tif 000020
2004530238.tif 000021
2004530238.tif 000022
2004530238.tif 000023
2004530238.tif 000024
2004530238.tif 000025
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004530238.tif 000026
2004530238.tif 000027
【国際調査報告】
2004530238.tif 000028
2004530238.tif 000029
2004530238.tif 000030
2004530238.tif 000031