JP2002133714A - 多層情報記録媒体及び記録装置 - Google Patents

多層情報記録媒体及び記録装置

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JP2002133714A JP2000322187A JP2000322187A JP2002133714A JP 2002133714 A JP2002133714 A JP 2002133714A JP 2000322187 A JP2000322187 A JP 2000322187A JP 2000322187 A JP2000322187 A JP 2000322187A JP 2002133714 A JP2002133714 A JP 2002133714A
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Hiroki Kuribayashi
祐基 栗林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズを抑制し安定している書換可能型多層
情報記録媒体及び記録装置を提供する。 【解決手段】 スペーサ層を介して互いに積層されかつ
光ビームの照射により反射率が変化する材料からなる複
数の記録層を含み、記録層の各々に、情報の書換可能領
域と、所定情報が既に書き込まれているプリピット領域
とが交互に隣接して設けられ、かつ、書換可能領域の平
均反射率とプリピット領域の平均反射率とが異なる記録
又は書き換え自在な多層情報記録媒体であって、プリピ
ット領域が、書換可能領域及びプリピット領域の平均反
射率の差を減少せしめる記録マークを有する。記録装置
は、記録又は書き換え自在な多層情報記録媒体に対して
光ビームを照射して記録又は書き換える記録装置であっ
て、光ビ−ムがプリピット領域上に集光される期間内に
おいて、プリピット領域に所定長さの記録マークを記録
する記録マーク信号を生成する回路を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報をトラック上
に記録する光ディスクなどの光学式情報記録媒体に関
し、特に、スペーサ層を介して積層された複数の記録層
を有し、これらに対してデータの書き込み又は読み取り
を可能にする書換可能型する多層情報記録媒体及びその
記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ディスクは、映像データ、音声
データ及びコンピュータデータなどのデータを記録再生
する手段として広く用いられている。ＤＶＤ（Ｄｉｇｉ
ｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）と称される高密
度記録型ディスクが実用化されている。このＤＶＤに
は、種々の記録形式及び読み取り形式のものがあり、そ
のうちの１種類には複数の記録層を有した積層構造の光
ディスクがある。
【０００３】ＤＶＤの一例としての読み取り専用の２層
ディスクは、図１に示すように、読み取り側から見て１
層目のピックアップ側に近い記録層（以下、レイヤ１と
も称す）と、遠い方（奥）の２層目の記録層（以下、レ
イヤ２とも称す）とからなる２層構造を有する。レイヤ
１はレイヤ１を透過してレイヤ２の信号を読み取れるよ
うに半透明膜とし、その膜厚や材料が選択される。レイ
ヤ２は反射膜が用いられる。
【０００４】レイヤ１とレイヤ２の間には記録層を一定
の厚さで分離するための光透過性のスペーサ層が設けら
れる。スペーサ層は読み取り光の光路となるため、読み
取り光の波長での透過率が高く、基板の屈折率に近い屈
折率を持つ材料例えば紫外線硬化樹脂材料が用いられ
る。２層ディスクでは、再生用光ビームの焦点を移動さ
せる（以下、フォーカスジャンプと称す）だけでレイヤ
１、レイヤ２のいずれの信号もディスク片側から読み出
すことができる。このような原理に基づいた２層ディス
クは、再生専用ディスクでは、ＤＶＤ−ＲＯＭとして実
用化されている。
【０００５】ＤＶＤ−ＲＯＭ２層ディスクでは、レイヤ
１の信号とレイヤ２の信号を明確に分離できること、各
層の信号ともに劣化なく読み取れること、が必要であ
り、このためにスペーサ厚（層間厚み）、基板厚を適切
に設定される。スペーサ厚が厚い場合には、例えばレイ
ヤ１に焦点を合わせるとレイヤ２に照射される光ビーム
はデフォーカスにより大きく広がりピット又は記録マー
クが解像されないので、レイヤ２からの反射光はピット
による変調をほとんど受けない。よって、レイヤ２の平
均的な反射率に変動がなければ、読み取った信号からハ
イパスフィルタで高域成分を取り出すとレイヤ１の信号
のみを読み取ることができる。同様に、レイヤ２に焦点
を合わせればレイヤ２の信号のみを読み取ることができ
る。
【０００６】しかし、次世代ディスクとして記録層を多
層化して記録容量をさらに拡大するためにスペーサ厚を
薄くした場合には、レイヤ１に焦点を合わせてもレイヤ
２に照射される光ビームがあまり広がらないため、一方
のレイヤ２の信号がある程度レイヤ１の信号に漏れ込む
ようになる。また、その逆の場合、レイヤ１の信号があ
る程度レイヤ２の信号へ漏れ込むようになる（この漏れ
込みを層間クロストークと呼ぶ）。多層構造の光学式情
報記録媒体に対して相対移動しつつ再生を行う装置にお
いては、層間クロストークを含め、より一層のノイズの
低減が求められている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一方、データの書き換
えが自在なＤＶＤ−ＲＡＭとして、単一層ではあるが相
変化材料からなる記録層を用いて光ビームによってデー
タの記録又は消去ができる光ディスクが知られている。
ＤＶＤ−ＲＡＭの記録層には、データの書き換えすなわ
ち記録又は消去ができる領域（以下、書換可能領域とも
いう）と、アドレス、記録タイミングなどの情報を担う
エンボスピットの列を予め設けた領域（以下、プリピッ
ト領域ともいう）と、が設けられている。
【０００８】このＤＶＤ−ＲＡＭの記録層を多層化して
記録容量を拡大するために相変化材料記録層構造を２層
ディスクに適用した場合のデータの記録と再生を仮定し
てみる。たとえば、図２に示すように、レイヤ１及びレ
イヤをそれぞれ相変化材料記録層として、各記録層には
プリピット領域ＰＰＲと書換可能領域ＲＷＲが交互にト
ラック上に配列されて、光ビームが順に書換可能領域、
プリピット領域、書換可能領域、プリピット領域と通過
して、再生（記録）を行うと仮定する。
【０００９】まず、再生を行う場合の層間の信号の漏れ
込みを考える。記録前の２層ディスクでは、各記録層の
プリピット領域ＰＰＲの平均的な反射率は書換可能領域
ＲＷＲの平均的な反射率よりも高い。データを記録後で
は、書換可能領域は未記録（結晶）部と記録マーク（ア
モルファス）がほぼ半々存在することとなる。プリピッ
ト領域には記録マークを記録しない場合、プリピット領
域全体が未記録（結晶）の状態であり、未記録（結晶）
部は記録マーク（アモルファス）部よりも反射率が高い
ので、プリピット領域ＰＰＲの平均的な反射率は書換可
能領域ＲＷＲの平均的な反射率よりも高くなる。
【００１０】図２に示すように、レイヤ１とレイヤ２の
プリピット領域ＰＰＲの位置にずれがあるすなわちプリ
ピット領域ＰＰＲと書換可能領域ＲＷＲとが重なる場
合、レイヤ２の書換可能領域ＲＷＲでの再生時に、レイ
ヤ１のプリピット領域ＰＰＲと書換可能領域ＲＷＲとで
異なる強度の反射光がレイヤ２からの反射光に漏れ込み
重畳されるのでノイズが生じ、正常にレイヤ２の信号を
再生できなくなる問題がある。
【００１１】以上の反射率変動によるレイヤ１の再生時
のレイヤ２からの不要な反射光の大半は戻りの光学系で
蹴られ、ピックアップのフォトディテクタで受光される
光量は小さいのでノイズの振幅は小さいものであるが、
さらに考慮しなければならない事項は、レイヤ１の透過
率の変動である。レイヤ１のプリピット領域ＰＰＲを透
過した光ビームの光量の変化が、レイヤ２で記録する場
合（再生にも）に大きな問題となる。
【００１２】データ記録後の書換可能領域は、未記録
（結晶）の状態（つまり、記録マークの間のスペース）
と記録マーク（アモルファス）の状態が、ほぼ半々に存
在する。一方、プリピット領域は未記録（結晶）の状態
である。未記録（結晶）部は記録マーク（アモルファ
ス）部よりも透過率が低いので、全体が未記録（結晶）
の状態であるレイヤ１のプリピット領域は、データを記
録した後のレイヤ１の書換可能領域よりも平均的な透過
率が低くなる。
【００１３】図２に示す場合、レイヤ２の書換可能領域
ＲＷＲにて記録（再生）する際に、レイヤ１がプリピッ
ト領域ＰＰＲである場合と書換可能領域ＲＷＲである場
合とでレイヤ１の透過率が異なるので、レイヤ１を透過
してレイヤ２に到達する光量が減少変化してしまい、正
常に記録できなくなる。この場合再生も考えると、レイ
ヤ２に到達する光量が往路で変化するだけではなく、さ
らに、レイヤ２で反射した光がレイヤ１を復路で再度透
過する際にも光量が減少変化する。よって、レイヤ２の
再生時、レイヤ１の層間クロストークの割合がさらに大
きくなり、レイヤ２の信号を正常に再生することが困難
になる。
【００１４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、ノイズを抑制し安定して各記録層に対してデ
ータの書き込み又は読み取りを可能にする書換可能型の
多層情報記録媒体(以下、これら媒体を単に多層ディス
クと称する)及び記録装置を提供することを目的とす
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の多層情報記録媒
体は、スペーサ層を介して互いに積層されかつ光ビーム
の照射により反射率が変化する材料からなり情報が反射
率の変化として記録自在な複数の記録層を含み、前記記
録層の各々に、情報の書換可能領域と、所定情報が既に
書き込まれているプリピット領域とが交互にかつ隣接し
て設けられ、かつ、前記書換可能領域の平均反射率と前
記プリピット領域の平均反射率とが異なる、記録又は書
き換え自在な多層情報記録媒体であって、前記プリピッ
ト領域が、前記書換可能領域及び前記プリピット領域の
平均反射率の差を減少せしめる記録マークを有すること
を特徴とする。
【００１６】本発明の多層情報記録媒体においては、前
記プリピット領域の各々は鏡面部分とエンボスピットが
形成された部分とからなることを特徴とする。本発明の
多層情報記録媒体においては、前記エンボスピットはア
ドレス情報を担持していることを特徴とする。本発明の
多層情報記録媒体においては、前記記録層はランドトラ
ック及びグルーブトラックを含むことを特徴とする。
【００１７】本発明の多層情報記録媒体においては、前
記記録層は相変化材料からなる媒体層を含むことを特徴
とする。本発明の多層情報記録媒体においては、前記多
層情報記録媒体はディスク形状であり、前記プリピット
領域がディスク中心からスポーク状に配置されて設けら
れていることを特徴とする。
【００１８】本発明の多層情報記録媒体においては、前
記プリピット領域がディスク接線方向に沿って周期的に
配置されて設けられていることを特徴とする。本発明の
多層情報記録媒体においては、隣接するトラックにおけ
るエンボスピットの列がディスク接線方向に互いに異な
る位置に形成されていることを特徴とする。
【００１９】本発明の多層情報記録媒体においては、前
記プリピット領域に記録された記録マークは、無変調の
連続した記録マークであることを特徴とする。本発明の
記録装置は、スペーサ層を介して互いに積層されかつ光
ビームの照射により反射率が変化する材料からなり情報
が反射率の変化として記録自在な複数の記録層を含み、
前記記録層の各々に情報の書換可能領域と所定情報が既
に書き込まれているプリピット領域とが交互にかつ隣接
して設けられ、かつ、前記書換可能領域の平均反射率と
前記プリピット領域の平均反射率とが異なる、記録又は
書き換え自在な多層情報記録媒体に対して、光ビームを
照射して情報を記録又は書き換える記録装置であって、
光ビ−ムが前記プリピット領域上に集光される期間内に
おいて、前記プリピット領域に所定の長さの記録マーク
を記録する記録マーク信号を生成する回路を有すること
を特徴とする。
【００２０】本発明の記録装置においては、前記書換可
能領域及び前記プリピット領域を検出する回路を有す
る。本発明の記録装置においては、前記プリピット領域
における平均反射率を前記書換可能領域の平均反射率に
対し異ならしめる部分を検出する回路を有することを特
徴とする。
【００２１】本発明の記録装置においては、前記プリピ
ット領域における既に記録されている記録マークを検出
する回路を有し、既記録の記録マークを検出しない場合
は、前記プリピット領域に記録マークを記録し、既記録
の記録マークを検出した場合は、前記プリピット領域に
記録マークを重ね書きしないように光ピックアップを制
御する回路を有することを特徴とする。
【００２２】本発明の記録装置においては、前記プリピ
ット領域における平均反射率より高い反射率を有する部
分に無変調の連続した記録マークを記録することを特徴
とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】次に、図に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。 ＜多層ディスク＞多層ディスクの一例は、例えば、図２
に示されるような例えば、記録層Ｌ１及びＬ２の２層構
造を有する。２層ディスクの例につて説明するが、本発
明は積層される記録層数には限定されない。各記録層Ｌ
１及びＬ２はＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅなどの相変化材料
からなる媒体層及びこれを挟む例えばＺｎＳ−ＳｉＯ2
などのガラス質保護層からなる積層構造を有している。
【００２４】図３に示されるように、多層ディスクは、
例えば、ＣＡＶ（ｃｏｎｓｔａｎｔａｎｇｕｌａｒ ｖ
ｅｌｏｃｉｔｙ）型の２層ディスクであって、プリピッ
ト領域ＰＰＲはレイヤＬ１及びＬ２ではその中心からス
ポーク状に等しい角度で放射状に形成され、書換可能領
域ＲＷＲを複数に分割、画定している。また、レイヤＬ
１及びＬ２両層でプリピット領域が一致、或いは、プリ
ピット領域が重ならないように変位させて形成され得
る。プリピット領域ＰＰＲはＣＡＶ方式多層ディスクで
が中心からスポーク状であるが、ＣＬＶ（ｃｏｎｓｔａ
ｎｔ ｌｉｎｅａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式多層ディ
スクではディスク接線方向に沿って周期的に配置され、
多層ディスクの全面に渡ってほぼ均等に形成されていて
もよい。さらに、ＣＡＶ及びＣＬＶの組み合わせたゾー
ンＣＡＶ又はＣＬＶ方式の多層ディスクでは、図４に示
すように、セクタ状に書換可能領域ＲＷＲがプリピット
領域ＰＰＲを境に配置される。
【００２５】図５に示すように、多層ディスクの各記録
層において、トラックに沿って、データを記録又は消去
できる書換可能領域ＲＷＲと、アドレスや記録タイミン
グなどの情報を担う複数のエンボスピットＥＰで記録し
たプリピット領域ＰＰＲと、が交互に配置されている。
また、多層ディスクの各記録層には、予め、凸状のグル
ーブトラックＧＶ及び凹状のランドトラックＬＤが螺旋
状もしくは同心円状に交互に形成されている。なお、図
５においては、各グルーブトラックＧＶは直線的に示し
ているが、実際には多層ディスクの回転速度に対応した
周波数でウォブリングされていてもよい。グルーブトラ
ックＧＶ及びランドトラックＬＤの少なくとも一方に情
報が記録され得る。
【００２６】多層ディスクへのデータの記録は、その記
録層のプリピット領域ＰＰＲ及び書換可能領域ＲＷＲを
低い強度の再生用光ビーム照射（読み取りパワー）によ
り走査して、プリピット領域のランドプリピットＬＰ
Ｐ、グルーブプリピットＧＰＰを検出することによっ
て、記録すべきトラック上の位置を認識しつつ、データ
に応じ変調された高い強度の記録用光ビーム（書き込み
パワー）を該トラックの書換可能領域上に集光照射して
行う。この際、かかる記録用光ビームが照射された部分
を加熱し急冷して媒体層をアモルファス状態とし、例え
ば、図５に示すランド及びグルーブのトラックの部分
に、周囲結晶の反射率とは異なる低い反射率の記録マー
クＭｋを形成する。すなわち、ユーザのデータは書換可
能領域の未記録（結晶）部に記録マーク（アモルファ
ス）として記録する。
【００２７】記録マークＭｋの読み取りすなわちデータ
の再生は低い強度の再生用光ビームをプリピット領域Ｐ
ＰＲ及び書換可能領域ＲＷＲへ照射して行い、記録マー
クＭｋの消去は中程度の強度の光ビームを書換可能領域
へ照射して加熱し徐冷して高い反射率の結晶状態に戻す
ことで行う。多層ディスクの記録層のプリピット領域Ｐ
ＰＲにおいて、鏡面部Ｍｒｒが予め形成され、その中で
ランドトラックＬＤの延長部分にはエンボスピットＥＰ
の列がランドプリピットＬＰＰとして予め形成され、同
様に、グルーブトラックＧＶの延長部分にもエンボスピ
ットＥＰの列がグルーブプリピットＧＰＰとして予め形
成されている。鏡面部Ｍｒｒは例えばプッシュプル法に
よりトラッキングサーボ制御を行う場合のオフセット信
号検出やディスクチルト検出に用いられる。
【００２８】図５に示す実施形態の２層ディスクにおい
ては、プリピット領域ＰＰＲには、プリピット領域ＰＰ
Ｒ及び書換可能領域ＲＷＲの平均反射率の差を減少せし
めるように、記録マークＬＭｋが形成されている。すな
わち、この実施形態は、図６に示すように、レイヤＬ１
及びＬ２両層でプリピット領域ＰＰＲが重ならない２層
ディスクに、レイヤＬ１のプリピットＰＰＲ領域の鏡面
部Ｍｒｒに長い記録マークＬＭｋを、後述する記録再生
装置によって記録することによって、プリピット領域Ｐ
ＰＲ及び書換可能領域ＲＷＲでの未記録（結晶）部と記
録マーク（アモルファス）との面積比率とほぼ等しくし
たものである。これによって、レイヤ１のプリピット領
域の鏡面部が記録（アモルファス）状態となって、レイ
ヤ１のプリピット領域の平均的な透過率（反射率）と書
換可能領域（データ記録後）の平均的な透過率（反射
率）がほぼ等しくなるので、レイヤ２再生時のレイヤ１
からの反射戻り光量の変動が減少する。
【００２９】全てのプリピット領域に記録した記録マー
クＬＭｋによって、各記録層における書換可能領域とプ
リピット領域との平均的な透過率、反射率の差がほとん
どなくなるようにするので、レイヤＬ１及びＬ２のプリ
ピット領域ＰＰＲが重なる２層ディスクにおいても、同
様の効果を奏する。この実施形態では、ランド／グルー
ブ構造はランドの幅とグルーブの幅をほぼ等しくしたも
のであり、データはランドとグルーブの両方のトラック
に相変化した記録マークとして記録される。この構造で
はグルーブピッチがトラックピッチの２倍と広くできる
ため、ディスクの作製や、トラッキングの制御が容易で
ある。
【００３０】ランド／グルーブ構造の場合、トラックピ
ッチがグルーブピッチの１／２と狭いため、トラックピ
ッチと同じピッチでエンボスピットを作製するのが困難
であること、また、再生時のクロストークの影響を避け
てアドレス情報の信頼性を高めるために、プリピット領
域のエンボスピット列をランドトラックＬＤ及びグルー
ブトラックＧＶにおいて接線方向に互いに変移した構造
としてある。よって、隣接するランドトラックＬＤ及び
グルーブトラックＧＶにおける鏡面部Ｍｒｒがディスク
接線方向に互いに異なる位置に形成されている。
【００３１】この鏡面部Ｍｒｒに、無変調の連続した長
い記録マークＬＭｋが記録されている。連続した長い記
録マークＬＭｋであれば、隣接のプリピット領域のエン
ボスピットからの再生時に、記録した記録マークによる
クロストークが生じたとしても、それが一定値となるの
で、プリピット領域の読み取りに影響を与えることはな
い。このようにプリピット領域に記録マークを記録する
ことによって、プリピット領域と書換可能領域とで記録
マークとエンボスピット間スペースとの面積比率がほぼ
等しくなるので、照射側記録層（例えばレイヤ１）のプ
リピット領域及び書換可能領域の透過率の差をなくすこ
とが可能になる。その結果、深層記録層（例えばレイヤ
２）の信号を正常に再生することが可能になる。
【００３２】例えば、図６において、スペーサ層の膜厚
２０μｍ、開口数ＮＡ＝０．８５、スペーサ層の屈折率
ｎ＝１．６とすると、レイヤ２に焦点があっている時、
レイヤ１上のスポットサイズは３０μｍ弱となる。ま
た、トラックピッチを０．３μとするとプリピット領域
に記録された記録マークのピッチは０．６μｍとなる。
したがって、３０μｍ弱のレイヤ１上のスポットに対
し、プリピット領域に記録された記録マークのピッチは
非常に狭いので全く解像されず、平均的な透過率（又は
反射率）のみを変化させることができる。
【００３３】以上の説明では、未記録（結晶）部が高反
射率すなわち低透過率で、かつ記録マーク（アモルファ
ス）部が低反射率すなわち高透過率であるとして説明し
たが、記録層の特性によっては、この逆の特性すなわ
ち、未記録（結晶）部が低反射率すなわち高透過率で、
かつ記録マーク（アモルファス）部が高反射率すなわち
低透過率となることもあり得る。反射率、透過率が異な
ることが問題であり、いずれの特性であっても本発明の
効果は変わらない。本発明は、書換可能領域の平均反射
率と異なる平均反射率を有するプリピット領域を有する
多層ディスクで適用される。平均反射率が異なること
は、平均透過率が異なることと同義であるので、本発明
は、書換可能領域の平均透過率と異なる平均透過率を有
するプリピット領域を有する多層ディスクでも適用され
る。本発明はランド／グルーブ構造に限定するものでは
なく、ランド／グルーブがなくともプリピット領域及び
書換可能領域が存在すれば適用できる。
【００３４】さらに、記録マークをプリピット領域の例
えば鏡面部Ｍｒｒに設けた例を示したが、記録マークは
各エンボスピットの間やその周囲、さらには、トラック
と垂直な方向で例えば隣接トラック間にも、プリピット
領域と書換可能領域との間にも記録することができる。
また、記録マークを相変化のアモルファス状態を用いて
いるが、反射率を低下させる構造であれば、鏡面部とし
て形成されているプリピット領域部分を予め粗面にし
て、かかる粗面を記録マークとして用いることができ
る。ディスク原盤やスタンパの作製段階で、プリピット
領域のエンボスピット以外の部分を予め粗面にしておく
ことで、記録マークのディスク毎の記録作業が簡略化さ
れる。
【００３５】＜記録再生装置＞図７は、本発明の記録再
生装置の構成を示すブロック図である。光ピックアップ
２１は、集光レンズ、ビームスプリッ夕、対物レンズな
どを含む光学系、及び光源である半導体レーザ、光検出
器、対物レンズアクチュエータなどを含む。光ピックア
ップ２１は、多層ディスク１に対して、記録光又は読み
出し光として光ビームを照射すると共に光ディスクの記
録層からの反射光ビームを検出し、多層ディスク１上に
形成されているトラック及びプリピット又は記録マーク
に対応する信号を読み取る。このとき、光ビームが多層
ディスクの情報記録面上に正確に焦点を結ぶように、対
物レンズに対してトラッキングサーボ及びフォーカスサ
ーボ制御がなされる。サーボ回路２０は光ピックアップ
２１からの制御信号及び制御部（ＣＰＵ）２６からの制
御コマンドに基づいて、ピックアップのフォーカス及び
トラッキングのサーボ制御、再生位置（半径位置）の制
御、モータの回転数制御などを行う。
【００３６】光ピックアップ２１から出力された読取信
号（ＲＦ信号）は、増幅回路において増幅され、プリア
ドレスデコーダ２３及びデコーダ４３に供給される。プ
リアドレスデコーダ２３において、ブリピット及びウォ
ブル信号などが抽出され、その内部の同期クロック及び
タイミング信号生成回路において、多層ディスク１の回
転に同期したクロック信号及びタイミング信号が生成さ
れる。タイミング信号は、光ビームが記録（再生）して
いるプリピット領域もしくは書込可能領域又はランドト
ラックもしくはグルーブトラックなど現在ディスク上の
位置を表す。プリアドレスデコーダ２３はピックアップ
によりディスクのプリピット領域のエンボスピットから
読み取られた信号からアドレス情報を読み取り、ＣＰＵ
２６にアドレス情報及びタイミング信号を送る。プリア
ドレスデコーダ２３が多層ディスクの書換可能領域及び
プリピット領域を検出する回路を含む。
【００３７】ＣＰＵ２６は、これらの信号から記録層の
プリピット領域の位置を検出する。ＣＰＵ２６には、必
要なデータなどを格納するための記憶装置が内蔵又は接
続されている。供給された信号に基づき、ＣＰＵ２６は
装置全体の制御を行う。ＣＰＵ２６はプリアドレスデコ
ーダ２３からのアドレス情報を読み取り、制御コマンド
を記録制御回路３６及びサ一ボ回路２０に送ることによ
り、所定のアドレスへの記録再生動作を制御する。
【００３８】記録制御回路３６はＣＰＵ２６からの制御
コマンド、プリアドレスデコーダ２３からのタイミング
信号に基づいて、記録、消去、再生などの各状態に応じ
たピックアップのレーザのパワーの制御を行う。記録状
態では、エンコーダ２７からの信号に基づいてピックア
ップのレーザのパワーを変調してディスクに情報を記録
する。再生状態（書換可能領域のデータを再生する場
合、又は、プリピット領域のアドレス情報を再生する場
合）では、ディスクに記録した情報が消えないよう読み
取りパワーを弱い一定のパワーに維持するように制御す
る。
【００３９】エンコーダ２７は記録するデータを、例え
ば、エラー訂正のためのパリティーコードを付加し、Ｒ
ＬＬ符号（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｃ
ｏｄｅ）に変換するなどの処理を施して、多層ディスク
１への記録に適した信号に変換（エンコード）する。変
換された信号はエンコーダ２７から記録制御回路３６に
送られる。
【００４０】デコーダ４３はディスクの書換可能領域か
ら読み取られた信号からエンコーダで施した処理の逆処
理（ＲＬＬ符号を復調、エラー訂正など）を施し、元の
記録したデータを復元する。図８に記録制御回路３６の
実施例を示すブロック図である。記録マーク信号生成回
路３６１は、プリピット領域に記録する無変調の記録マ
ーク信号を生成し、第１のセレクタ３６２に供給する。
最も簡単な記録マーク信号の例としては常に１を出力す
る。記録マーク信号生成回路３６１は、プリピット領域
上に集光される期間内において、前記プリピット領域に
所定長さの記録マークを記録する記録マーク信号を生成
する回路である。
【００４１】第１のセレクタ３６２において、プリアド
レスデコーダ２３からのタイミング信号がプリピット領
域を示す場合には、この無変調記録マーク信号を選択
し、書換可能領域を示す場合には、エンコーダ２７から
の変換信号を選択し、選択した信号に基づいて記録に適
したパルス形状に変換する２次変調回路３６３を経て、
２次変調を施した選択信号を書き込み記録用に第２のセ
レクタ３６４に供給する。第２のセレクタ３６４には２
次変調回路３６３から記録用信号の他に読みとりレベル
の再生信号が供給されている。
【００４２】第２のセレクタ３６４はプリアドレスデコ
ーダ２３からのタイミング信号及びＣＰＵ２６からの制
御コマンドに基づいて記録用信号及び再生信号を選択し
て、レーザ制御信号をレーザドライバ３６５へ供給し
て、ピックアップのレーザを制御する。第２のセレクタ
３６４において、タイミング信号が、（１）再生状態を
示す場合、又は、（２）記録状態であり、かつ、記録し
ているトラックがランドトラックであり、かつ、鏡面部
分を示す場合、又は、（３）記録状態であり、かつ、記
録しているトラックがグルーブトラックであり、かつ、
鏡面部分を示す場合には、読み取りパワーを選択してレ
ーザのパワーを制御する。
【００４３】それ以外の場合には、第１のセレクタ３６
２において、２次変調を施した変換信号を選択してレー
ザのパワーを制御する。具体的には、第１のセレクタ３
６２において、（４）記録状態であり、かつ、書換可能
領域である場合、又は、（５）記録状態であり、かつ、
記録しているトラックがランドトラックであり、かつ、
鏡面部分である場合、又は、（６）記録状態であり、か
つ、記録しているトラックがグルーブトラックであり、
かつ、鏡面部分である場合に記録動作が行われる。
【００４４】記録制御回路の一例として２つのセレクタ
３６２、３６４を用いた構成を示したが、この構成に限
定するものではなく、結果として、上記の（１）〜
（３）の場合では読み取りパワーに、上記の（４）の場
合ではエンコーダからの信号に基づいた変調信号により
制御されたパワーに、上記の（５）及び（６）の場合で
は無変調記録マーク信号に基づいた変調信号により制御
されたパワーになるように、レーザを制御すればよい。
【００４５】また、この実施形態では、書換可能領域に
記録すると同時に、プリピット領域に記録マークを記録
する場合を示したが、書換可能領域と同時にプリピット
領域に記録する必要はなく、たとえば、プリピット領域
だけに先に記録マークを記録するような初期化を行って
も良い。図９にプリピット領域における重ね記録を防止
する記録制御回路の実施例を示す。
【００４６】相変化型の情報記録媒体は同じ場所に同じ
信号を繰り返し記録すると記録層が劣化してしまうとい
う性質を持っている。このため、書換可能領域にデータ
を記録する場合には、記録開始位置を記録毎にランダム
にシフトするなどの対策を講ずることにより、記録層が
劣化しないようにしている。しかし、プリピット領域に
記録する場合には、記録位置がプリピット領域のランド
トラック又はグルーブトラックの鏡面部分だけというよ
うに固定されているため、記録開始位置を記録毎にラン
ダムにシフトするなどの対策を講ずることができず、プ
リピット領域の記録層すなわち鏡面部が劣化してしまう
可能性がある。
【００４７】そこで、図９に示す重ね記録を防止する記
録制御回路は、この鏡面部記録層の劣化を防止する。プ
リピット領域に記録されているかどうかを検出して、す
でに記録されている場合にはプリピット領域に記録マー
クを記録しないようにする。この重ね記録を防止する記
録制御回路は図８に示す記録制御回路に信号検出回路３
６６を付加したものである。信号検出回路３６６は、プ
リピット領域における平均反射率を書換可能領域の平均
反射率に対し異ならしめる部分例えば鏡面部を検出する
回路を有するのである。
【００４８】例えば、書換可能領域に記録するのと同時
にプリピット領域に記録するものとする（すなわち、プ
リピット領域の直前で書換可能領域の記録が終了した場
合は、後続するプリピット領域まで記録するものとす
る）と、プリピット領域に既に記録マークが記録されて
いるかどうかは、直前の書換可能領域に記録されている
かどうかにより判定が可能である。
【００４９】書換可能領域に記録されている記録マーク
の有無は、たとえば、信号検出回路３６６により、これ
に供給された読み取り再生信号の振幅を検出して所定レ
ベルより大きいか小さいかを比較することに容易に判定
できる。この判定結果に基づいて、既に記録されている
と判定された場合には、プリピット領域では読み取りパ
ワーに制御して記録を行わない信号を第２のセレクタ３
６４に供給する。これにより、プリピット領域の鏡面の
同じところに何回も重ね書きすることによる記録層の劣
化を防止することができる。記録されていないと判定さ
れた場合には、図８の実施例と同様に、プリピット領域
に記録マークを記録するように制御する。この判定結果
による制御以外は図８の実施例と全く同じであるので説
明は省略する。以上の重ね記録を防止する記録制御回路
は、プリピット領域における既に記録されている記録マ
ークを検出する回路を有し、既記録の記録マークを検出
しない場合は、プリピット領域に記録マークを記録し、
既記録の記録マークを検出した場合は、プリピット領域
に記録マークを重ね書きしないように光ピックアップを
制御する回路を構成する。
【００５０】この例では再生信号から記録してあるかど
うかを判定する例を示したが、これに限定するものでは
なく、ディスクの所定領域にどこのアドレスまで記録し
たかを記録しておいて、それを読み取って、プリピット
領域に記録マークを記録するかどうかを制御するように
しても良い。 ＜実施例及び比較例の多層ディスクの比較＞以下に、実
施例及び比較例の多層ディスクにおける動作波形を比較
して、多層ディスクの動作を説明する。比較例は、図５
に示した２層ディスクにおいて記録マークＬＭｋを記録
しない２層ディスクである。
【００５１】＜実施例における動作波形＞上記記録制御
回路を有する記録再生装置を用いて、図１０（Ａ）に示
すように、未記録状態のランド／グルーブ構造の２層デ
ィスクにおけるレイヤ１に光ビームを合焦させて、ディ
スク接線方向に沿って、プリピット領域ＰＰＲのエンボ
スピットからの再生を行い、その後、所定の記録、すな
わち書換可能領域ＲＷＲへの記録、並びにプリピット領
域ＰＰＲのグルーブトラック及びランドトラック鏡面部
への記録（すなわち鏡面部分に長い連続した記録マーク
ＬＭｋを形成）を行う。図１０（Ｂ）に示すように、記
録後、それぞれの記録層に光ビームを合焦させて、Ｌ１
からの再生し、更にＬ２からの再生を行う。ここで、レ
イヤ１ではプリピット領域を光ビームが跨いでいるが、
レイヤ２では光ビームがプリピット領域を跨がず、書換
可能領域だけから再生しているとする。
【００５２】書換可能領域からプリピット領域を経た書
換可能領域に注目して、記録波形と記録前後の再生動作
波形を説明する。図１１はレイヤ１のランドトラック、
図１２はレイヤ１のグルーブトラックでのそれぞれの波
形を示す。図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）は、未記録状
態多層ディスクの記録前の再生信号を示している。書換
可能領域では再生用光ビームがランド、（又はグルー
ブ）で回折されることにより鏡面部に比べて反射率は低
くなるので、記録前の再生信号は、鏡面部から再生され
る信号レベル（鏡面レベル）よりもやや低いー定の信号
レベル（未記録レベル）となる。
【００５３】プリピット領域のランドトラック又はグル
ーブトラックのエンボスピット列では、エンボスピット
により鏡面レベルと未記録レベルとの間で変調された信
号が再生される。プリピット領域のランドトラック又は
グルーブトラックでは、それらの鏡面部にはエンボスピ
ットがないので再生信号は鏡面レベルとなる。図１１
（Ｂ）及び図１２（Ｂ）は、記録波形を示している。書
換可能領域では記録データに応じて光ビームの強度を変
調してデータ（記録マーク）を記録する。プリピット領
域では、記録されない強度の弱い一定の光ビームを照射
して、エンボスピットのアドレス情報を読み取るととも
に、プリピット領域のランド（グルーブ）トラックの鏡
面部に対応して、無変調の長いパルス幅の書き込み記録
マーク信号（常に１）をエンボスピットの前後に供給す
る。
【００５４】図１１（Ｃ）及び図１２（Ｃ）は、記録後
の再生信号を示している。書換可能領域では、記録マー
クは反射率が低くなるので、未記録レベルよりも低い信
号レベル（記録レベル）と記録マークと記録マークの間
のスペース部（鏡面部）の未記録レベルとの間で変調さ
れた信号が再生される。プリピット領域の鏡面部では、
記録マークが記録されているので結晶とアモルファスの
反射率の変化分だけ低いレベル（鏡面部記録レベル）に
なる。
【００５５】図１３は、レイヤ１に図１１及び図１２の
記録した後に、そこと同じ位置のレイヤ２に焦点を合わ
せてレイヤ２の書換可能領域に記録された信号を再生す
る場合の動作波形を示している。図１３（Ａ）の波形
は、レイヤ１の平均反射率を表している。いま、レイヤ
２に焦点を合わせているので、レイヤ１上のスポットサ
イズは記録マークサイズ、トラックピッチよりも遥かに
大きく、記録マーク／スペ一ス、又は、ランドトラック
／グルーブトラックを解像しないため、光スポットにお
けるレイヤ１の反射率はプリピット領域ではエンボスピ
ットと鏡面部の平均値となり、その読み取り信号もラン
ドトラックの読み取り信号（図１１（Ｃ）の記録後の信
号）とグルーブトラックの読み取り信号（図１２（Ｃ）
の記録後の信号）の平均値となる。したがって、光スポ
ットにおけるレイヤ１の反射率は、書換可能領域では記
録レベルと未記録レベルの中間値となるのに対し、プリ
ピット領域では、鏡面レベルと、工ンポスピット領域の
平均の信号レベル（鏡面レベルと未記録レベルの中間レ
ベル）との中間レベルとなる。
【００５６】プリピット領域は書換可能領域に対して大
きな反射率段差は生じなくなる。反射率の低いアモルフ
ァスの記録マークがプリピット領域鏡面部に設けられ、
プリピット領域全体として平均反射率が減少したためで
ある。したがって、このレイヤ１からの反射光が、レイ
ヤ２の書換可能領域から再生する場合に漏れ込んでも、
レイヤ２の書換可能領域の再生信号は、図１３（Ｂ）に
示すような波形となり、正常に再生することができる。
【００５７】ここまでは、レイヤ２の書換可能領域から
再生する場合のレイヤ１のプリピット領域の影響につい
て説明したが、レイヤ１の書換可能領域から再生する場
合のレイヤ２のプリピット領域の影響も全く同様であ
る。ただし、レイヤ２から再生する場合には、レイヤ１
からの反射光だけではなく、前述したレイヤ１の透過率
の変動の影響も受けるのに対し、レイヤ１から再生する
場合には、レイヤ２を透過しないので、レイヤ２の透過
率の変動の影響を受けない。
【００５８】＜比較例の動作＞上記記録制御回路を有す
る装置を用いて、図１４（Ａ）に示すように、未記録状
態のランド／グルーブ構造の２層ディスクにおけるレイ
ヤ１に光ビームを合焦させて、ディスク接線方向に沿っ
て、プリピット領域ＰＰＲのエンボスピットからの再生
を行い、その後、所定の記録、すなわち書換可能領域Ｒ
ＷＲへの記録のみを行う。ここで、プリピット領域ＰＰ
Ｒのグルーブトラック及びランドトラック鏡面部への記
録を行わない以外は上記実施例の場合と同一である。記
録後、図１４（Ｂ）に示すように、それぞれの記録層に
光ビームを合焦させて、Ｌ１からの再生し、更にＬ２か
らの再生を行う。
【００５９】書換可能領域からプリピット領域を経た書
換可能領域に注目して、記録波形と記録前後の再生動作
波形、すなわち、図１５はレイヤ１のランドトラック、
図１６はレイヤ１のグルーブトラックでのそれぞれの波
形を示す。図１５（Ａ）及び図１６（Ａ）は、記録前の
再生信号で、図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）に示す実施
例の記録前の再生信号と全く同一である。
【００６０】図１５（Ｂ）及び図１６（Ｂ）は記録波形
を示し、エンボスピットの前後に無変調の記録マークＬ
Ｍｋ信号を供給しない以外、図１１（Ｂ）及び図１２
（Ｂ）に示す記録波形と同一である。図１５（Ｃ）及び
図１６（Ｃ）は、記録後の再生信号を示している。書換
可能領域では実施例と同様に、記録マークは反射率が低
くなるので、未記録レベルよりも低いレベル（記録レベ
ル）と記録マークと記録マークの間のスペース部の未記
録レベルとの間で変調された信号が再生される。プリピ
ット領域では、エンボスピット以外なにも記録されない
ので、記録前の再生信号とそれぞれ同じ鏡面部レベル及
び鏡面部−未記録レベル間レベルの信号となる。
【００６１】図１７は、レイヤ１を図１５及び図１６で
示すレイヤ１に記録した後に、そこと同じ位置のレイヤ
２に焦点を合わせてレイヤ２の書換可能領域に記録され
た信号を再生する場合の波形である。図１７（Ａ）の波
形は、レイヤ１の平均反射率を示している。実施例と異
なり、比較例ではプリピット領域のエンボスピット以外
は鏡面レベルである。したがって、レイヤ１からの信号
は、書換可能領域では、実施例と同様に記録レベルと未
記録レベルの中間値となるが、プリピット領域では、鏡
面部記録レベルと領域の平均レベル（鏡面レベルと未記
録レベルの中間レベル）との中間レベルとなる。よっ
て、プリピット領域では書換可能領域よりもかなり反射
率が高くなり、大きな反射率段差が生ずる。このレイヤ
１からの反射光が、レイヤ２の書換可能領域で再生する
場合に漏れ込むので、レイヤ２の書換可能領域の再生信
号は、図１７（Ｂ）に示すような波形となり、正常に再
生することができなくなる。
【００６２】以上の比較から明らかなように、本発明に
よれば、隣接記録層のプリピット領域の位置にずれがあ
る場合であっても、書換可能領域に記録（再生）する際
に、記録層がプリピット領域である場合と書換可能領域
である場合とで記録層の透過率の変動がなくなるので、
照射側記録層を透過して深層記録層に到達する光量が変
化せず、正常に記録できる。また、深層記録層から再生
する場合には、深層記録層に到達する（往路での）光量
が変化しないだけではなく、深層記録層で反射した光が
照射側記録層を再度透過する際（復路）にも光量が変化
しなくなるので、深層記録層の信号を正常に再生するこ
とが可能になる。
【００６３】また、一方の層の再生時に、他層からの反
射光が漏れ込んだ場合であっても、他層からの反射光の
平均強度がプリピット領域と書換可能領域とで変化しな
くなるので、再生信号からハイパスフィルタなどで低域
成分を除去することにより、もう一方の層からの信号の
漏れ込み（層間クロストーク）の影響を除去することが
でき、正常に再生することが可能になる。
【００６４】ここまでは、レイヤ２の書換可能領域から
再生する場合のレイヤ１のプリピット領域の影響の改善
について説明したが、レイヤ１の書換可能領域から再生
する場合の、レイヤ２のプリピット領域の影響について
も全く同様に改善できる。さらに、レイヤ２から再生す
る場合には、レイヤ１からの反射光の影響だけではな
く、前述したようにレイヤ１の透過率の変動の影響も改
善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＶＤの２層ディスクの概略断面図。
【図２】書換自在型の２層ディスクの概略断面図。
【図３】本発明による多層ディスクのＣＡＶ型２層ディ
スクの平面図。
【図４】本発明によるゾーンＣＡＶ又はＣＬＶ方式多層
ディスクの平面図。
【図５】本発明による多層ディスクの記録層の拡大部分
平面図。
【図６】本発明による２層型多層ディスクの概略拡大斜
視図。
【図７】本発明による記録再生装置を説明する概略構成
図。
【図８】本発明による記録再生装置における記録制御回
路を示す概略ブロック図。
【図９】本発明による記録再生装置における他の記録制
御回路を示す概略ブロック図。
【図１０】本発明による２層ディスクの動作を説明する
概略拡大斜視図。
【図１１】本発明による２層ディスクにおけるレイヤ１
のランドトラックの動作波形を示すグラフ。
【図１２】本発明による２層ディスクにおけるレイヤ１
のグルーブトラックの動作波形を示すグラフ。
【図１３】本発明による２層ディスクのレイヤ１に記録
後におけるレイヤ２の書換可能領域に記録された信号を
再生する場合の動作波形を示すグラフ。
【図１４】比較例の２層ディスクの動作を説明する概略
拡大斜視図。
【図１５】比較例の２層ディスクにおけるレイヤ１のラ
ンドトラックの動作波形を示すグラフ。
【図１６】比較例の２層ディスクにおけるレイヤ１のグ
ルーブトラックの動作波形を示すグラフ。
【図１７】比較例の２層ディスクのレイヤ１に記録後に
おけるレイヤ２の書換可能領域に記録された信号を再生
する場合の動作波形を示すグラフ。
【符号の説明】
１ 多層ディスク ２０ サーボ回路 ２１ 光ピックアップ ２３ プリアドレスデコーダ ２６ 制御部（ＣＰＵ） ２７ エンコーダ ３６ 記録制御回路 ４３ デコーダ ３６１ 記録マーク信号生成回路 ３６２ 第１のセレクタ ３６３ ２次変調回路 ３６４ 第２のセレクタ ３６５ レーザドライバ ３６６ 信号検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/30 Ｇ１１Ｂ 7/30 Ａ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スペーサ層を介して互いに積層されかつ
    光ビームの照射により反射率が変化する材料からなり情
    報が反射率の変化として記録自在な複数の記録層を含
    み、 前記記録層の各々に、情報の書換可能領域と、所定情報
    が既に書き込まれているプリピット領域とが交互にかつ
    隣接して設けられ、かつ、前記書換可能領域の平均反射
    率と前記プリピット領域の平均反射率とが異なる、記録
    又は書き換え自在な多層情報記録媒体であって、 前記プリピット領域が、前記書換可能領域及び前記プリ
    ピット領域の平均反射率の差を減少せしめる記録マーク
    を有することを特徴とする多層情報記録媒体。
  2. 【請求項２】 前記プリピット領域の各々は鏡面部分と
    エンボスピットが形成された部分とからなることを特徴
    とする請求項１の多層情報記録媒体。
  3. 【請求項３】 前記エンボスピットはアドレス情報を担
    持していることを特徴とする請求項２記載の多層情報記
    録媒体。
  4. 【請求項４】 前記記録層はランドトラック及びグルー
    ブトラックを含むことを特徴とする請求項１〜３のいず
    れか１記載の多層情報記録媒体。
  5. 【請求項５】 前記記録層は相変化材料からなる媒体層
    を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１記載
    の多層情報記録媒体。
  6. 【請求項６】 前記多層情報記録媒体はディスク形状で
    あり、前記プリピット領域がディスク中心からスポーク
    状に配置されて設けられていることを特徴とする請求項
    １〜５のいずれか１記載の多層情報記録媒体。
  7. 【請求項７】 前記プリピット領域がディスク接線方向
    に沿って周期的に配置されて設けられていることを特徴
    とする請求項１〜５のいずれか１記載の多層情報記録媒
    体。
  8. 【請求項８】 隣接するトラックにおけるエンボスピッ
    トの列がディスク接線方向に互いに異なる位置に形成さ
    れていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１記
    載の多層情報記録媒体。
  9. 【請求項９】 前記プリピット領域に記録された記録マ
    ークは、無変調の連続した記録マークであることを特徴
    とする請求項１〜８のいずれか１記載の多層情報記録媒
    体。
  10. 【請求項１０】 スペーサ層を介して互いに積層されか
    つ光ビームの照射により反射率が変化する材料からなり
    情報が反射率の変化として記録自在な複数の記録層を含
    み、前記記録層の各々に情報の書換可能領域と所定情報
    が既に書き込まれているプリピット領域とが交互にかつ
    隣接して設けられ、かつ、前記書換可能領域の平均反射
    率と前記プリピット領域の平均反射率とが異なる、記録
    又は書き換え自在な多層情報記録媒体に対して、光ビー
    ムを照射して情報を記録又は書き換える記録装置であっ
    て、 光ビ−ムが前記プリピット領域上に集光される期間内に
    おいて、前記プリピット領域に所定の長さの記録マーク
    を記録する記録マーク信号を生成する回路を有すること
    を特徴とする記録装置。
  11. 【請求項１１】 前記書換可能領域及び前記プリピット
    領域を検出する回路を有することを特徴とする請求項１
    ０記載の記録装置。
  12. 【請求項１２】 前記プリピット領域における平均反射
    率を前記書換可能領域の平均反射率に対し異ならしめる
    部分を検出する回路を有することを特徴とする請求項１
    ０又は１１記載の記録装置。
  13. 【請求項１３】 前記プリピット領域における既に記録
    されている記録マークを検出する回路を有し、既記録の
    記録マークを検出しない場合は、前記プリピット領域に
    記録マークを記録し、既記録の記録マークを検出した場
    合は、前記プリピット領域に記録マークを重ね書きしな
    いように光ピックアップを制御する回路を有することを
    特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１記載の記録装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記プリピット領域における平均反射
    率より高い反射率を有する部分に無変調の連続した記録
    マークを記録することを特徴とする請求項１０〜１３の
    いずれか１記載の記録装置。
JP2000322187A 2000-10-23 2000-10-23 多層情報記録媒体及び記録装置 Abandoned JP2002133714A (ja)

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