(57)【要約】本発明は、マルチレイヤー記録担体及びそのような記録担体の製造方法及びそのような記録担体にデータを記録する方法に関連し、データが、少なくとも２つの情報層のトラック上にデータブロックの単位で書き込まれる。第１のガードフィールドが、データブロックの先頭で書き込まれ、且つ第２のガードフィールドが、前記データブロックの最後で書き込まれる。前記少なくとも２つの情報層の最も深い情報層内の集光スポット内のパワーは、第１と第２のガードフィールドの長さを、前のデータブロックの第２のガードフィールドの終了位置が、続くデータブロックの第１のガードフィールドの領域内に配置されるように、設定することにより、実質的に最適値に維持される。それにより、第１と第２のガードフィールドの間のギャップ部分が防止される。代わりに、第１と第２のガードフィールドの長さが、少なくとも２つの情報層の下方の層に焦点が合わされているときの少なくとも２つの情報層の上方の層内の記録ビームの直径の半分と、２つの層の間で最大に許されるずれの和に略等しく設定される。それにより、ユーザデータが読み出され又は記録されるときに、ビームが情報層内を通過する領域は均一の性質である。少なくとも２つの情報層は、所定の測定点で、ヘッダースポークのようなアラインメントマークを光学的に測定し且つ整列することにより、整列される。
2004517425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの実質的に平行な情報層が設けられ且つ単一の走査装置により走査されるのに適するマルチレイヤー記録担体であって、データは、前記少なくとも２つの情報層のトラック上にデータブロックの単位で書き込まれ、第１のガードフィールドが、データブロックの先頭で書き込まれ、且つ第２のガードフィールドが、前記データブロックの最後で書き込まれ、
前記第１と第２のガードフィールドは、先行するデータブロックの前記第２のガードフィールドの最後の位置が、連続するデータブロックの前記第１のガードフィールドの領域内に配置されるような長さを有することを特徴とする記録担体。
【請求項２】
前記第１と前記第２のガードフィールドの長さは、互いに重なり合わない前記第１と前記第２のガードフィールドの部分が予め定められた最小の長さを有するように選択される、請求項１に記載の記録担体。
【請求項３】
前記第１ガードフィールドと前記データブロックの間には予め定められたプリアンブルパターンが書き込まれ、且つ前記データブロックと前記第２ガードフィールドの間には予め定められたポストアンブルパターンが書き込まれる、請求項１に記載の記録担体。
【請求項４】
少なくとも２つの実質的に平行な情報層が設けられ且つ走査装置により発生される単一の放射ビームにより走査されるのに適するマルチレイヤー記録担体であって、データは、前記少なくとも２つの情報層のトラック上にデータブロックの単位で書き込まれ、第１のガードフィールドが、データブロックの先頭で書き込まれ、且つ第２のガードフィールドが、前記データブロックの最後で書き込まれ、
前記第１と前記第２のガードフィールドは、前記少なくとも２つの情報層の下方の層に焦点が合わされているときの前記少なくとも２つの情報層の上方の層内の放射ビームの直径の半分と、２つの情報層の間で最大に許されるずれの和に略等しい、予め定められた最小の長さを有することを特徴とする記録担体。
【請求項５】
前記第１と前記第２のガードフィールドは、前に記録されたデータをオーバーライトするためにダミーデータを含む請求項１或は４に記載の記録担体。
【請求項６】
前記第１と前記第２のガードフィールドの前記長さは、前記少なくとも２つの情報層の間に等しい、請求項４に記載の記録担体。
【請求項７】
前記第２のガードフィールドと前記第２のガードフィールドに後続するヘッダー領域の間及び／又は前記第１のガードフィールドと前記第１のガードフィールドに先行するヘッダー領域の間にギャップ部分が設けられ、ギャップ部分の長さは、前記予め定められた最小の長さより大きいか又は等しい、請求項４に記載の記録担体。
【請求項８】
前記ギャップ部分の前記長さは、前記少なくとも２つの情報層の間に等しい、請求項７に記載の記録担体。
【請求項９】
少なくとも２つの実質的に平行な情報層が設けられ且つ単一の走査装置により走査されるのに適するマルチレイヤー記録担体であって、前記情報層は、予め記録された情報を含む情報領域を含み、
第１の情報層上の情報領域は、第２の情報層上の情報領域と整列されていることを特徴とする、記録担体。
【請求項１０】
前記情報領域は、ヘッダー領域である、請求項９に記載の記録担体。
【請求項１１】
少なくとも２つの実質的に平行な情報層が設けられたマルチレイヤー記録担体にデータを記録する方法であって、前記方法は、
ａ）前記少なくとも２つの情報層のトラック上にデータブロックの単位でデータを書き込む第１の書き込みステップと、
ｂ）データブロックの先頭で第１のガードフィールドを書き込み且つ、データブロックの最後で第２のガードフィールドを書き込む第２の書き込みステップと、を有し、
前記方法は更に、
ｃ）先行するデータブロックの前記第２のガードフィールドの終了位置が、連続するデータブロックの前記第１のガードフィールドの領域内に配置されるように、前記第１と前記第２のガードフィールドの長さを設定する設定ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記設定するステップは、互いに重なり合わない前記第１と前記第２のガードフィールドの部分が予め定められた最小の長さを有するように設定されるように行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
単一の放射ビームにより記録担体を走査することによりマルチレイヤー記録担体上にデータを記録する方法であって、前記記録担体には、少なくとも２つの実質的に平行な情報層が設けられ、前記方法は、
ａ）前記少なくとも２つの情報層のトラック上にデータブロックの単位で前記データを書き込む第１の書き込みステップと、
ｂ）データブロックの先頭で第１のガードフィールドを書き込み且つ、データブロックの最後で第２のガードフィールドを書き込む第２の書き込みステップと、を有し、
前記方法は更に、
ｃ）前記少なくとも２つの情報層の下方の層に焦点が合わされているときの前記少なくとも２つの情報層の上方の層内の放射ビームの直径の半分と、２つの情報層の間で最大に許されるずれの和に略等しい、予め定められた最小の長さより大きいか又は等しくなるように、前記第１と前記第２のガードフィールドの長さを設定する設定ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
更に、前記第１と前記第２のガードフィールドに、ダミーデータを書き込むステップ含む請求項１１或は１３に記載の方法。
【請求項１５】
更に、前記第１と前記第２のガードフィールドの前記長さを、前記少なくとも２つの情報層の間に等しくなるように設定するステップを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
記録担体は、前記第２のガードフィールドと前記第２のガードフィールドに後続するヘッダー領域の間及び／又は前記第１のガードフィールドと前記第１のガードフィールドに先行するヘッダー領域の間に設けられたギャップ部分を有し、前記方法は、更に前記予め定められた最小の長さより大きいか又は等しくなるようにギャップ部分の長さを設定するステップを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
更に、前記ギャップ部分の前記長さを、前記少なくとも２つの情報層の間に等しくなるように設定するステップを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも２つの実質的に平行な情報層が設けられたマルチレイヤー記録担体上にデータを記録する記録装置であって、前記装置は、
ａ）データブロックの先頭で第１のガードフィールドが書き込まれ且つ、データブロックの最後で第２のガードフィールドが書き込まれる、前記マルチレイヤー記録担体上にデータブロックの単位で前記データを書き込む記録ユニットと、
ｂ）前記データブロックと前記第１と第２のガードフィールドを前記少なくとも２つの情報層のトラック上に書き込むために、前記記録ユニットを制御する制御手段と、を有し、
前記記録ユニットは、先行するデータブロックの前記第２のガードフィールドの終了位置が、データブロックに後続する前記第１のガードフィールドの領域内に配置されるような長さを有する前記第１と前記第２のガードフィールドを書き込むために、駆動されることを特徴とする記録装置。
【請求項１９】
少なくとも２つの実質的に平行な情報層が設けられたマルチレイヤー記録担体上にデータを記録する記録装置であって、前記装置は、
ａ）放射ビームを発生する放射源と、
ｂ）データブロックの先頭で第１のガードフィールドが書き込まれ且つ、データブロックの最後で第２のガードフィールドが書き込まれる、前記マルチレイヤー記録担体上にデータブロックの単位で前記データを書き込む記録ユニットと、
ｃ）前記データブロックと前記第１と第２のガードフィールドを前記少なくとも２つの情報層のトラック上に書き込むために、前記記録ユニットを制御する制御手段と、を有し、
前記記録ユニットは、前記少なくとも２つの情報層の下方の層に焦点が合わされているときの前記少なくとも２つの情報層の上方の層内の放射ビームの直径の半分と、２つの情報層の間で最大に許されるずれの和に略等しい、予め定められた最小の長さより大きいか又は等しい長さを有する前記第１と前記第２のガードフィールドを書き込むために、駆動されることを特徴とする記録装置。
【請求項２０】
少なくとも２つの実質的に平行な情報層が設けられたマルチレイヤー記録担体を製造する方法であって、所定の測定点で、アラインメントマークを測定し且つ整列させることにより、前記少なくとも２つの情報層の整列を実行するステップを有する方法。
【請求項２１】
更に、カメラ装置を使用して、前記測定と整列を光学的に実行するステップを有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記アラインメントマークは、前記少なくとも２つの情報層に設けられたヘダー領域である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記ヘッダー領域は、ヘッダースポークを形成するように配置され、前記測定点は、単一のヘッダースポークの、内側の直径上に配置された第１の点と外側の直径に配置された第２の点及び、前記単一のヘッダースポークに関して９０度の角度で配置されたスポーク上に配置された第３の点を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ヘッダー領域は、ヘッダースポークを形成するように配置され、前記測定点は、２つの対抗するヘッダースポークの、外側の直径に配置された第１の点と第２の点及び、前記２つの対向するヘッダースポークに関して９０度の角度で配置されたスポーク上に配置された第３の点を含む、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、単一の走査装置により走査されるのに適し且つ、少なくとも２つの実質的に平行な情報層が設けられた、データが、少なくとも２つの情報層のトラック上にデータブロックの単位で書き込まれる、ライトワンス又はリライタブル形式の記録可能な光ディスクのようなマルチレイヤー記録担体に関連する。更に本発明は、そのような記録担体にデータを記録する方法及び記録装置及び、そのような記録担体の製造方法にも関連する。
【０００２】
光ディスクドライブのような、光データストレージシステムは、光媒体上に大量のデータを記録することを可能とする。データは、媒体の記録層上にレーザビームの焦点を合わせ、そして、反射された光ビームを検出することによりアクセスされる。リバーシブル又はリライタブル相変化システムでは、２つの安定な相を有する光媒体が使用される。小さな局所領域を１つの安定状態に変換することにより媒体上に１つのデータビットが蓄積される。そのデータビットは、書き込まれた領域を開始相に戻すことにより消去される。開始相は、典型的には、結晶相であり、そして、レーザビームは、データ層内の材料を安定なアモルファス相に局所的に変換することにより、データを書き込む。これは、結晶領域をその融点異常に加熱しそして、それをすぐに冷却して、不規則な構造がその場所で固定され、アモルファス構造となることにより達成できる。データビットは、後に、アモルファス相を最初の結晶相に戻して変換することにより消去されることが可能である。これは、アモルファス領域が、加熱され、そして、その結晶温度に又はそれ以上に維持され又は、代わりに、溶解されそして領域が結晶化されるまでゆっくり冷却されるときに、なされる。この種の相変化システム内のデータは、光媒体上の結晶領域とアモルファス領域の間の反射率の変化として読み出され又は検出される。
【０００３】
光ディスクの蓄積容量を増加するために、多記録層システムが提案されている。２つ又はそれ以上の記録層を有する光ディスクは、レンズの焦点位置を変化させることにより、異なって空間的に分離された記録層にアクセスされる。レーザビームは、遠くの記録層上でデータを読み出し且つ書き込むために、近い記録層を通して通過される。多記録層ディスクは、レーザが入射するディスク面と、その面から最後又は最も遠くの記録層の間の中間的な記録層は光を透過することが必要である。そのような光ディスクのディスク蓄積容量を最大にするためには、全ディスク面をわたり、記録密度が実質的に一定である。
【０００４】
ランダムアクセスを有する（リライタブル）光記録では、例えば、２Ｋバイト又は４Ｋバイトのユーザデータのような（例えば、２つのヘッダー間の距離がこれらの記録単位ブロックの整数倍である、ヘッダを有するゾーン一定角速度システムで）ＥＣＣブロックの固定部分の固定された記録単位ブロックで、又は、ＥＣＣブロックの可変長部分で（例えば、ＥＣＣブロックサイズが２つのヘッダー間の距離の整数倍ではなく、且つ、電子装置の動作を適切に保証するために、幾つかのセグメントランインとセグメントランアウトデータを含む、ヘッダー前で書き込みが”単純に”停止される、そして、ヘッダー後に再開される、ディジタルビデオ記録システムで）、データは通常はＥＣＣブロック（例えば、ヘッダーなしのＣＬＶシステムで）単位で書き込まれる。これらのＥＣＣブロックの部分は、ＤＶＲシステムでは”記録フレーム”とそして、ＤＶＤシステムでは”ＳＹＮＣフレーム”と呼ばれる。ヘッダーを有する光記録担体では、記録担体はセクターに副分割され、各セクターは、唯一にセクターを識別するアドレスを含むヘッダーと、好ましくは誤り検出及び訂正符号（ＥＣＣ）により保護される、ユーザデータが記録される記録ユニットブロックを含む。
【０００５】
ＤＶＲシステムでは、ゾーン定角速度（ＺＣＡＶ）システムが使用される。そのようなシステムでは、セクターの容量は、ディスクをわたって一定ではない。線密度は略一定であり、そして、ゾーン当りのトラック数は一定であるがしかし、トラック長（即ち、ディスクの円周）は、内半径から外半径へ２．４のファクターで増加し、一方、ヘッダーの数は一定である。従って、２つのヘッダーの間のビット数は増加する。ＤＶＲシステムとフォーマットは、１９９９年７月１１−１５日ハワイカウアイでのＴｅｃｈｎ．ダイジェストＩＳＯＭ／ＯＤＳ（ＭＤ１）、ＳＰＩＥＶｏｌ．３８６４（１９９９）の第５０−５２頁のＴ．Ｎａｒａｈａｒａ他による、”ディジタルビデオ記録のための光ディスクシステム”、及び、Ｊｐｎ．Ｊ．応用物理３９Ｐｔ．１Ｎ０．２Ｂ（２０００）の第９１２−９１９頁そして、Ｔｅｃｈｎ．ダイジェストＩＳＯＭ２０００（２０００年９月）のＫ．Ｓｃｈｅｐ他の”２２．５ＧＢ  ＤＶＲディスクのフォーマット記述と評価”に記載されている。
【０００６】
データが書き込まれるときには、新たに書き込まれるデータは、新たに書き込まれるデータだけでなくすでの存在するデータの両方が有効であることを保証する制御された方法で、既に存在するデータとリンクされねばならない。例えば、既に書き込まれたブロックの後ろに新たなブロックを書き込むときには、２つの方法がとられる。第１は、新たなブロックは、既に存在するブロック内のユーザデータ上に書き込まれるべきではない。これは、現在あるデータブロックの終わりと、新たなデータブロックの先頭の間にギャップを導入することにより保証される。第２は、新たなブロックは、正しく読み出されねばならない、即ち、読み出し電子回路は、例えば、（ゲインコントロール機能により）振幅及び（データ検出のための位相ロックルールによる）周波数及び位相のような、再安定させる能力を有するべきである。これは、新たなデータに、回路を安定させるのに十分に長い繰返しパターンを含み且つ第１のユーザデータが読み出される前に十分に安定される、プリアンブルフィールドを先行させることにより保証される。
【０００７】
図６は、記録ユニットブロック（即ち、物理クラスター）は常にポストアンブル（ＰｏＡ）即ち、ユーザデータの最後を知らせる（同期パターンンのような）特別なパターンで終わり、例えば、前の記録のＰｏＡのような、新たに書き込まれたデータの読み出しを混乱させる、存在する可能性のある古いデータをオーバーライトするためのガードフィールド即ち、ダミーデータを含むフィールド、及び可能な存在する次のクラスターのデータがオーバーライトされないことを保証するための、ギャップ又はギャップ部分を有する、この一般的な方法の原理的な記録パターンを示す。次の記録ユニットブロック（即ち、次の物理クラスター）は、再びオーバーライトを防ぐために、ギャップで開始し、ガードフィールドＧ１及びプリアンブルＰｒＡと続く。ポストアンプルＰｏＡ、ガードフィールドＧ１とＧ２、ギャップ及びプリアンプルＰｒＡを含む領域は、連続する記録ユニットブロック（即ち、連続する物理クラスター）をリンクするために使用される、データリンキング領域と呼ばれる。
【０００８】
図６に示された正弦波形は、光ディスク上に記録され、且つ、書き込みクロックを発生させるタイミング基準として且つ書きこみ位置を示す位置基準として使用される、ウォブル信号を示す。予め定められた最大許容値Δ１、Δ２及びΔ３は、ポストアンブルＰｏＡ、ガードフィールドＧ１とＧ２の最後と先頭に関してそれぞれ許される。
【０００９】
２又は多層システムでは、上述のリンク方法は、レーザビームの大きな領域は、上方の層のギャップを通して通過しながら、下方の層が読み出されるという問題を起こす。従って、上方の層の透過率は書き込まれた又は、書き込まれていない状態によって異なるので、上方の層の透過特性又は透過率の程度は、ギャップに依存して異なる。この問題は、例えば、ギャップが典型的には、１５０μｍの長さを有し、一方、上方の層のビームの直径が約４０μｍで、下方の層を読み出すときのような、ＤＶＲシステムでは、ギャップが大きいときに、そして、例えば、整数のＥＣＣブロックが、ほぼ正確に、１つ又は幾つかの円周の整数倍に適合する、ＣＬＶ又はＺＣＡＶシステムの半径領域上でのような、隣接トラックとギャップが同じ角度位置にあるときに、増加する。
【００１０】
更に、２又は多層相変化ディスクでは、最も深い（第２の）層の実効パワーは、上方（第１の）層の物理構造に従って異なる。例えば、相変化ディスクのヘッダー領域とリライタブルランド／グルーブ領域透過特性又は透過率は、異なる。最も深い層の上方層内のヘッダー領域の効果は、２つの効果の和である。第１に、ヘッダーは、ランド／グルーブ領域の透過特性と異なる透過特性を有する。ランド／グルーブ領域内にデータが記録されていないときには、この差は一般的には比較的小さい。しかしながら、ランド／グルーブ領域内にデータが記録されているときには、この差は大きい。第２に、ヘッダー領域の丁度前と後で、ＤＶＲシステムでは、データが実際に書き込まれる前に、ギャップで、セグメントランインが開始しそして、セグメントランアウトが終了するという事実により、グルーブは相変化データがまだ記録されていない。このギャップは、例えば、相変化ディスクのオーバーライトサイクルの数を増加するために使用される（セグメントランイン内の）ランダム開始位置シフトと、例えば、ウォブル信号から書き込みクロックを得る時に又は（ロックされていない）クリスタルクロックで書き込むときの不正確さにより、使用されるビット長が僅かに公称の長さより長いときに、（セグメントランアウト内の）予約された空間のために、使用される。
【００１１】
さらに、これらのギャップの前後に、例えば、電子回路の整定を許すために、ガードフィールドとプリアンブルフィールドＰｒＡが書き込まれる。
【００１２】
従って、上方層のギャップ部分による透過問題は、データクラスタ間及びデータクラスタとヘッダー領域間で、発生する。
【００１３】
ヘッダー領域による透過問題は、上方と下方の情報層のヘッダースポーク間の（ランダムな）ずれの場合に大きく増加する。ヘッダーの整列又は対応は、２つの層間の、正確なセンタリングと角度アラインメントを必要とする。例えば、ＤＶＲシステムでは、約１ウォブルより小さい即ち、３０μｍピーク−ツー−ピークより小さいことが、２つの情報又は記録層内のヘッダー間の変位の好ましい範囲である。この変位は、（小さいと仮定される、即ち、数μｍより小さい）楕円、（中心穴に対するらせんトラックの中心からのずれ）偏心及び、角度差からの結果である。中心穴に対するらせんトラックの中心からのずれは、主に、ディスクマスタリングと複製プロセスのモールディングステップで起こる。上述のヘッダー間の好適に許される変位の範囲は、１５μｍピーク−ツー−ピークの許される偏心と０，０１５度の許される角度ずれに対応する。
【００１４】
文献ＵＳ５，７１５，２２５は、マルチレイヤー光記録担体及びデータ蓄積装置を開示し、２つの分離された光ヘッドが、異なる情報層間のアラインメントを間然するために、使用されている。各光ヘッドは、自身のアクチュエータを有する。機械的且つ電気的にリンクされた２つの別のアクチュエータを使用して、トラッキングとセクター情報が、予め形成された又はフォーマットされた光蓄積装置の適切な記録層から得られる。このように、１つの光ヘッドは、連続して、トラッキング及びフォーマット情報を含む記録層上に焦点を合わされる。この記録層は、ユーザデータが記録され又は読み出される記録層である必要はない。
【００１５】
更に、文献ＵＳ５，７６４，６２０は、記録層は異なる波長に感度のピークを有し、他の波長を有する光を透過することができる、マルチレイヤー光記録担体を開示する。記録層上の各トラックは、複数のセクターに分割され、その各々は、識別部を有する。識別部は、トラッキング方向に互いに対してシフトされ、それにより、光ビームが隣接する識別部を同時に照らすことを防ぐ。この結果、隣接識別部間のクロストーク又は影響が減少される。
【００１６】
本発明の目的は、マルチレイヤー記録担体、そのようなマルチレイヤー記録担体にデータを記録する方法及び記録装置及び、そのような記録担体の製造方法を提供することであり、それにより、上方層又は記録層の透過差は、システムの大きな複雑さの増加なしに減少される。
【００１７】
この目的は、請求項１に記載されたマルチレイヤー記録担体、請求項１１に記載された記録方法、請求項１８に記載された記録装置により達成される。従って、第１と第２のガードフィールドの長さを、先行するデータブロックの第２のガードフィールドの最後の位置が、連続するデータブロックの第１のガードフィールドの領域内に配置されるように設定することにより、隣接データクラスタ又はデータブロックの間のギャップ部分が防止される。それにより、リンキング領域内にギャップが設けられないので、均一な透過率が、上方層で達成される。
【００１８】
更に上記目的は、請求項６に記載されたマルチレイヤー記録担体、請求項１４に記載された記録方法、及び請求項２０に記載された記録装置により達成される。従って、下方の層に焦点が合わされているときの上方の層内の読み出しビームの直径の半分プラス２つの層の間で許されるずれより大きいか又は等しくなるように、第１と前記第２のガードフィールドの長さが設定される。それにより、上方の層のガードフィールドの長さが、最も深い層に焦点が合わされているときに、ビーム直径内の上方層内をビームが通る、均一の透過特性又は性質を有する領域を提供するのに十分であることが保証される。上方の層内の読み出しビームの直径によりカバーされる全体の領域は、書き込まれたデータ及びヘッダーなし又は未書きこみ領域を含む。
【００１９】
均一な透過特性は、第１と第２のガードフィールドにダミーデータを書き込むことにより達成できる。
【００２０】
好ましくは、第２のガードフィールドとヘッダー領域の間又は、ヘッダー領域と第１のガードフィールドの間に設けられたギャップ部分の長さは、第１と第２のガードフィールドの予め定められた最小の長さより大きいか又は等しい。特に、ギャップ部分の長さは、第１と第２のガードフィールドの長さと等しくても良い。それにより、上方層内のギャップの長さは、最も深い層内のヘッダーを読み出しているときに、上方層内の相変化データが、読み出しビームからもはや”見えない”ように、選択される。少なくとも２つの情報層内でギャップとガードフィールドに同じ長さを使用することにより、情報層間の対称性が達成される。更に加えて、上記の目的は請求項２２に記載のマルチレイヤー記録担体を製造する方法により達成される。
【００２１】
２つの情報層の光学的な整列は、ヘッダーは常に他のヘッダーと面しているので、上方層のヘッダーは、下方層の記録性能に影響を与えないように、２つの層のヘッダーが正確に互いの上に設けられていることを、保証する。上記のガードフィールドの長さの提案された増加により、最も深い層のデータを記録し又は読み出しているときに、ビームは均一な即ち、完全に書き込まれた領域通過することが、保証される。
【００２２】
光学的な測定と整列は、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラのような、カメラ装置により行われる。
【００２３】
好ましくは、アラインメントマークは、少なくとも２つの情報層上に設けられた、ヘッダー領域、例えば、ヘッダースポークである。この場合には、測定点は、１つのスポークの内側直径と外側直径上又は、２つの対向するスポークの外側直径上に配置された２つの点及び、前記１つのスポーク又は、前記２つの対向するスポークのそれぞれに対して９０度の角度で配置された１つのスポーク上に配置された点を含む。それにより、互いに垂直に配置されたヘッダーの２つのスポークは、アラインメントが完全に決定されるように、整列されることができる。このように、２つの層は完全に１つのステップで整列される。
【００２４】
本発明を、添付の図面を参照して好適な実施例に基づいて更に詳細に説明する。
【００２５】
２層光ディスクに記録及び再生する光ディスクプレーヤに基づいて好適な実施例を説明する。
【００２６】
図１は、２層光ディスク記録担体１と、記録担体１に蓄積された情報を光学的に走査する、走査装置の走査ヘッド１０を示す。記録担体１は、第１の情報層６と、透明スペーサー層７により分離された、それに実質的に平行な第２の情報層８が設けられた、透明基板５を有する。記録担体１の本実施例には、２つの情報層のみが示されているが、情報層の数は２つ以上でも良い。
【００２７】
走査装置１０は、レーザビームのような、放射ビーム１２を発生する、例えば、ダイオードレーザの放射源１１を有する。放射ビームは、例えば、半透明板のビームスプリッター１３及び例えば、対物レンズのようなレンズシステム１４を介して集光スポット１５に形成される。集光スポットは、矢印１６により示されているように、光軸に沿って、対物レンズ１４を移動することにより、所望の情報層に配置されることが可能である。第１の情報層６は、部分的に透過性があるので、放射ビームを、その層を通して、第２の情報層８に集光できる。記録担体１を、中心のまわりに回転することにより、そして、情報層の面内のトラックに垂直な方向に集光スポットを変位させることにより、情報層の全体の情報領域を、集光スポットにより走査できる。１つの情報層により反射された放射は、蓄積された情報により、例えば、強度又は、偏光の方向に変調される。反射された放射は、対物レンズ１４とビームスプリッター１３により、入力する放射を１つ又はそれ以上の電気信号に変換する検出系１７に向かって、案内される。１つの信号、情報信号は、反射された放射の変調に関連する変調を有し、それにより、この信号は、読み出された情報を表す。他の電気信号は、読み出されるトラックに対する集光スポット１５の位置を示す。後者の信号は、走査される情報層の面内の所望のトラックをフォーカシングスポットが追従するように、対物レンズ１４の位置を制御しそれゆえに、情報層の面内とそれに垂直なの集光スポット１５の位置を制御する、サーボシステム１８に与えられる。
【００２８】
更に、走査装置は、例えば、上述のサーボ系の形式の、集光スポットをトラックに追従させるそして、集光スポットを１つの情報層から他の情報層へ変位させる、手段を有する。最後に述べた集光スポットの変位は、集光スポットを情報層上に維持するサーボ系により実現される。サーボ系１８は、第１の情報層６、８の記録トラックの正しい読み出しを保証する制御プログラムに従って、動作する制御ユニット３６により制御される。制御プログラムは、記録担体に情報を書きこみ且つ消去するのにも使用される。更に、書き込みクロックは、予め定められたウォブル信号に基づいて発生された、ウォブルＰＬＬクロックから得られ、書きこみ位置は、ウォブルカウンター（図示していない）から得られる。ウォブルＰＬＬクロック又は周波数は、更に、書き込み中のディスク回転速度を制御するのに使用される。
【００２９】
本発明は、他のディスク構造例えば、基板が固定単体（エンボスされた情報を担う）として働き、読み出しは薄い（１００μｍ）カバー層を通して行われる、ＤＶＲ構造にも適用できることに注意する。更に、２−レンズ又は、２重−レンズ対物系（例えば、ＤＶＲシステム内で）は、図１に示された単一対物レンズ１４の代わりに使用されうる。
【００３０】
好適な実施例に従って、最も深い層即ち第１の情報層６内の集光スポット１５のパワーが、以下の手段を設けることにより最適値に保持される。上方層のからの書き込まれた透過領域により行われる最も深い層内の記録をを防ぐための長さを有する、ダミーデータを有するガードフィールドが、セグメントランインとランアウト領域に設けられる。ガードフィールドの長さは、最も深い又は下方のの情報層６に焦点が合わされているときの上方の層８内のビームのサイズの半分と、許されるずれの和に対応する、予め定められた最小の長さより大きいか又は等しい。代わりに、ヘッダー領域により分離されていない連続するデータユニット間のガードフィールドの長さは、ガードフィールドがオーバーラップし且つギャップが防止されるように選択される。更に、（リ）ライタブル光ディスク内の２つ又はそれ以上の情報層のヘッダーは、最も深い層に集光されているときに、上方層内のビームのサイズに対応する距離内に整列される。これは、ディスク製造中の、光学的アラインメント手順により達成される。
【００３１】
図２は、例えば、リライタブルユーザデータ領域、ランアウトガードフィールド、ランアウトギャップ、ヘッダー領域、ランインギャップ及びランインガードを有する、ＤＶＲフォーマットに従って、下方の情報層６と、上方の情報層８の記録機構を示す。図２では、プリアンブルＰｒＡ及びポストアンプルＰｏＡは単純化のための示されていないことに、注意する。図２から集めることが出来るように、最小の許されるずれは、上方の情報層８と下方の情報層６のヘッダー領域の間で定義される。更に、読み出し又は書き込みビームのビーム形状は、図の左側部分に示されており、上方の情報層８上の矢印は、走査方向を示す。ランアウトガードフィールドとランインガードフィールドフィールドの長さは、上方の情報層８をビームが通過する領域が、最も深い又は下方の情報層６に集光されているときに、ビーム直径内で均一の性質（即ち、全てデータが書かれ、ヘッダーがなく、未書き込みデータがない）であるように、設定又は選択される。好ましくは、上方の情報層８内のランアウトギャップとランインギャップの長さは、第２の情報層６内のヘッダーを読み出しているときに、上方の情報層８内の相変化データが、読み出しビームから”見えない”ように、選択される。しかしながら、ギャップの長さに関するこの要求は、ヘッダー領域は非常に強く設計されておりそして、ヘッダー検出は信号レベル（光強度）がゆっくり変化するときには劣化するとは予想されないので、厳しい要求ではない。
【００３２】
下方の情報層６内のギャップとガードフィールドは、２層記録システムに関連する特別な保護の役割は有しないが、２つの層の間の対称性の問題のために、両方の層のギャップとガードフィールドに同じ長さを使用するのが好ましい。
【００３３】
ギャップとガードフィールドの長さに関する上述の要求は、下方の情報層６に焦点が合わされているときの上方の情報層８内のビームの直径の半分と２つの層の間で最大許されるずれのほぼ和の、ガードフィールド（及びヘッダー領域の完全な及び後が実行されている場合にはギャップの予め定められた最小の長さ）を導く。
【００３４】
図３は、（下方の情報層６と上方の情報層８の間の）層スペーシングＳと、上方の情報層８内のビーム直径Ｄの関係が得られる、概略図を示す。図３に従って、関係はつぎのように表現される：
Ｄ＝２・Ｓ・ｔａｎ（ａ  ｓｉｎ（ＮＡ／ｎ））
ここで、Ｄは、上方の情報層８内のビームの直径を示し、ＮＡは、開口数（ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎα、ここでαは、角度アパーチャー又は走査ビームの集束角の半分を示す）を示し、Ｓは上方の情報層８と下方の情報層６の間のスペーシング又は距離を示し、ｎは層材料の屈折率を示す。距離Ｓ＝３０μｍ、半集束角α＝３２−３４．５度、及び屈折率ｎ＝１，５−１，６とすると、上方の情報層８内のビーム直径Ｄ＝３８−４１μｍが得られる。例えば、３０μｍの許されるずれを加算することにより、６８−７１μｍガードフィールド合計の最小長さが得られる。
【００３５】
ヘッダー領域のアラインメントの上述の比較的厳しい要求は、光記録担体の製造中に、以下の光学的アラインメント動作により達成できる。
【００３６】
図４は、異なる種類のずれと、上方と下方の情報層８、６の読み出しセクター間のヘッダー領域のスポークに関するその衝撃を示す。図４の左側のパターンでは、水平方向への、光ディスクの中心穴に関するらせん記録トラックの中心の中心ずれが示されている。同じずれが図４の垂直方向にも発生する。図４の真中に示されたパターンでは、角度ずれが示され、上方と下方の情報層８、６の、ヘッダースポークの角度が異なる。上述の２つのずれの形式の組合せが、図４の右側のパターンに示されている。
【００３７】
小さな要求される許容値内のアラインメントは、光学的なアラインメントが２つの情報層の間で行われるときには、可能である。ＣＣＤカメラのような、光学カメラ装置を使用することにより、１０μｍ又はそれより良い精度が達成できる。好ましくは、アラインメントは、互いに垂直に配置されたヘッダースポーク即ち、０度と９０度の相対角度に整列されるように予め形成できる。これは、図５に示された３つの測定点で測定し且つ整列することにより、達成できる。図５の左側のパターンに従って、測定点Ｍ１とＭ２が、１つのヘッダースポークに沿って内側直径と外側直径に配置され、１つの測定点Ｍ３が、１つのヘッダースポークへ実質的に９０度の相対角度で配置された他のスポークに配置される。代わりに、図５の真中に示されたように、２つの測定点Ｍ４とＭ６が、２つの対向するヘッダースポークのそれぞれの外側直径に配置され、そして、１つの追加の第３の測定点Ｍ５が、他の２つのヘッダースポークへ実質的に９０度の相対角度で配置された第３のスポークに配置される。上述の２つの代わりの測定点の位置により、アラインメントは完全に決定される。このように、２つの情報層は、中心ずれ及び角度ずれの両方に対して、１つのアラインメントステップで、完全に整列されることが可能である。実効的には、この方法は、中心と角度アラインメントの２つの厳しい要求を、２つの要求の和に関する１つ又はそれ以上の和らげられた要求に、和らげる。
【００３８】
図５の右側のパターンは、整列されたディスクを示し、下方の情報層６と上方の情報層８のヘッダースポークは、３０μｍより小さい変位で配置されている。
【００３９】
上述の光記録担体の製造中の光学的なアラインメント手順は、対応するセグメント又は、ヘッダースポーク又は、互いの上の領域を整列させるのに制限されないことに注意する。アラインメント動作は、顕微鏡観察的に見える又は、機械的なアラインメントマーク、例えばディスクの内側領域又は外側エッジ、を使用することにより同様に達成できる。そして、アラインメントは、同様に、上述の手順と同様な、アラインメントマークを検出する、カメラ装置を使用して行われ得る。
【００４０】
以下では、図６に示された記録パターンの均一な透過特性を提供する手段が説明される。既に述べたように、データクラスター又はデータユニット間のギャップは、上方の情報層８の透過特性の変化を導く。
【００４１】
図７は、２つの記録機構を示し、ここで、上側の機構は図６に示された記録機構に対応し、そして、下側の機構は、好適な実施例に従った記録機構に対応し、ガード部分Ｇ１とＧ２の長さは、互いに重なり合うか又は少なくとも接続するように選択され、それにより、その間のギャップ部分が防止される。
【００４２】
特に、走査装置１０にガードフィールドＧ１とＧ２のダミーデータを供給する時間は、ガードフィールドが、次の又は続くガードフィールドに伸びるように、即ち、ブロックの最後のガードフィールドが次のブロックの開始でガードフィールドに続くように、ガードフィールドＧ１とＧ２のの長さが増加される。このように、ガードフィールドＧ１とＧ２は、それらの終了／開始点が、次／前のガードフィールド内にあるような長さを有する。好ましくは、オーバラップにより影響を受けないガードフィールドＧ１とＧ２のそれらの部分は、その位置で可能な古いデータをオーバーライトするために十分な及び、電子回路が整定するのに十分なな長さを有するべきである。しかしながら、プリンブルＰｒＡが設けられる場合には、このプリアンブルＰｒＡの長さは、既に十分な長さである。物理的な記録又はデータクラスタの先頭でのガードフィールドＧ１の開始点は、周期性を増加するために、即ち、ダイレクトオーバーライトサイクルの数を増加するために、典型的には、使用されるフォーマットに従って＋／−６４から＋／−１０２４チャネルビット、例えば、ＤＶＲの場合には＋／−１２８チャネルビットの変化が許されているように、故意に変化され得る。
【００４３】
このように、本発明の好適な実施例に導入された上述の特徴は、単独で又は、組合せて、下方の情報層６内に、更に均一な実効的な読み出し又は書きこみパワーを導く。従って、集光スポット１５内のパワーは、その最適値に維持される。
【００４４】
本発明は、上述の好適な実施例に制限されないが、しかし、少なくとも２つの実質的に平行な例えば、磁気又は、電気的記録層のような、情報層が設けられ、情報層上に岐路ｋされる記録データは、他の情報層の読み出し又は書き込みに影響を及ぼす、記録担体上に記録するどのような記録装置にも使用できることに、注意する。好適な実施例は、添付の請求の範囲の範囲内で変わりうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の好適な実施例に従った、光ディスクプレーヤのための、２層記録担体と走査装置の概略を示す図である。
【図２】
好適な実施例に従った、上方と下方の記録層の記録構造を示す図である。
【図３】
下方の層に焦点が合わされているときの、記録層間のスペーシングと上方の層内の読み出しビームの直径の間の関係を示す図である。
【図４】
２つの記録層間の異なる形式のずれを示す図である。
【図５】
本発明の好適な実施例に従った、アラインメント手順のための異なる測定位置と整列されたディスクを示す図である。
【図６】
従来技術に従ったデータリンキング領域の記録機構を示す図である。
【図７】
従来技術と本発明の好適な実施例に従った、データリンキング領域を有する記録機構を示す図である。
【図２】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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