JP2002190118A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】記録型多層光ディスクにおいては，識別情報領
域や記録部と未記録部の境界領域などで，層間クロスト
ークが大きい。 【解決手段】記録媒体上の隣接した複数トラックの情報
記録単位領域や識別情報の位置が周方向に５ミクロン以
上ずれるように構成。 【効果】多層光ディスクにおいて，選択されていない層
からの影響を著しく低減させることができるため，記録
型光ディスクにおいて多層記録再生を実現することがで
きる。また，識別情報が周方向の同じ場所に集中してい
ないため，成形時や多数回書き換え時にディスク基板や
記録膜上に生じるひずみの影響を最小にすることがで
き，光ディスクの設計・製造の裕度が拡大するため，結
果として低コストで媒体を提供す屡ことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，大容量記録型光デ
ィスクの記録フォーマット，特にランダムに記録可能
で，かつ，２つ以上の情報記録面を持つ多層大容量光デ
ィスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスクのトラック構造の一例
を，図１１を用いて説明する。ディスク状記録媒体の半
径方向に複数のグルーブトラック１１及びランドトラッ
ク１２が交互に配置されている。各トラックは半径方向
に微小量ウォブルされている。また，各トラックは半径
方向にそろった複数の円弧状セクタに分割されており，
各円弧状セクタの先頭部には，記録領域を識別するアド
レス情報を有するヘッダ６が配置されている。ヘッダ６
は半径方向にそろった，すなわち放射線上に配置されて
いる。この例では，各トラックの幅は約０．６μｍ、グ
ルーブ部の溝深さは約６０ｎｍである。この例ではセク
タの長さは約６ｍｍで、２０４８バイトのユーザ容量に
相当する。グルーブ部およびランド部は約２０ｎｍの振
幅で半径方向に搖動（ウォブル）されている。ウォブル
の周期はセクタ長さの１／２３２すなわち、約２５μｍ
に設定されている。この１：２３２と言う比は、記録デ
ータの長さ（チャネルビット長）に対してウォブルの周
期が整数倍になるように選ばれている。これは、ウォブ
ルから記録クロックを容易に生成できるようにするため
である。

【０００３】図１１はトラック先頭部のヘッダ部分すな
わち識別情報部分の詳細を示したものである。図１１で
識別情報は第１の位置６３１、第２の位置６３２の２つ
の場所に半径方向にそろって放射状に配置されている。
前後のトラックはグルーブ部１１同志、ランド部１２同
志で接続している。この図の例では各識別情報はその右
側の情報トラックの記録領域に対応している。さらに、
図の右側の溝部情報トラック３に対応する識別情報は第
１の位置６３１に、溝間部情報トラック４に対応する識
別情報は第２の位置６３２に配置されている。すなわ
ち、識別情報が、情報トラックに沿う方向の位置が隣接
するトラック同志で異なっておりかつ２つ隣のトラック
とは一致するように配置されている。すなわち，ランド
とグルーブトラックの境界線上で見ると，識別情報の配
置位置を第一と第二の領域に分け，1トラックおきに交
互に第一と第二の識別情報領域を用いる構成となってい
る。

【０００４】このため、例えば、グルーブ部１１上を光
スポット２１が走査した場合、常にどちらか片方のピッ
トだけが再生されることとなり隣接トラックからのクロ
ストークが生じる心配が無い。従って、プリピットに配
されたアドレス情報をクロストーク無く良好に再生する
ことが可能となる。プリピットのアドレス情報はこの例
では８／１６変調符号（チャネルビット長０．１４μ
ｍ）により記録されている。

【０００５】ヘッダ部の識別情報は小さな窪み（ピッ
ト）によって、形成されており。これはディスクの製造
時に基板の凹凸などとして，グルーブなどと同時に形成
される。

【０００６】記録膜として相変化型記録膜（ＧｅＳｂＴ
ｅ）を用いており，記録マークは非晶質領域の形で形成
される。

【０００７】以上の従来例については，たとえば，特許
２８５６３９０などに詳しく記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の識別情報
すなわちアドレスの配置方法に置いては，隣接トラック
の識別情報に起因するクロストークの影響を取り除くこ
とができたが，例えば,２トラック隣の識別情報が一つ
の光のスポット内に入るような条件で再生したときに
は，クロストークの影響が大きく出る問題があった。こ
のような条件は，例えば，図１２に示したように，記録
層を２層有する光ディスクにおいて，二層のうちの一つ
の層16に光スポットを集光して再生した場合に，他方の
層15上での光スポットに関して起こりうる。なぜなら，
層15の上では光スポットはフォーカスされていないた
め，光スポットがボケて非常に大きくなってしまい，複
数のトラックの影響を同時に受けることになる。この場
合，半径方向に揃った識別情報部が同時に一つのスポッ
ト内に入ってしまうことになるため，この識別情報部の
影響が非常に大きくなってしまい，二層記録媒体への展
開は実質的に不可能であった。

【０００９】本発明の目的は，上記課題を解決し，２層
記録媒体への適用が容易な光ディスクの記録フォーマッ
トを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ため以下の手段を用いた。 （１）少なくとも一つ以上の情報記録面を持つ光ディス
クにおいて，該情報記録面上には，螺旋状でディスク一
回転分からなる情報トラックを少なくとも複数有し，該
複数のトラック上に,複数個の情報記録単位が配置され
ており，半径方向に５ミクロンの範囲内に位置するすべ
てのトラック上に配置される任意の２つの情報記録単位
の先頭が，少なくとも５ミクロン以上周方向に離れてい
るようにした。その際，情報トラックとしては半径方向
に略一定周波数ウォブルされているものを用い，そのウ
ォブルは半径方向に揃っているものとした。より望まし
くは，ウォブルと記録単位は同期して配置するのがよ
い。

【００１１】これにより，記録面上に記録領域と未記録
領域が混在した場合においても，各記録単位の先頭部が
５ミクロンの範囲内にあるトラックでは互いに周方向に
揃うことが無いため，デフォーカスした光スポットが周
方向に移動したときに，複数のトラックで記録領域から
未記録領域，あるいは，その反対に同時に遷移すること
が無いため，光スポットの反射光によって得られる再生
信号やサーボ信号に急激に変動を与えることが無い。

【００１２】ディスク片面からアクセス（記録再生）可
能な複数の記録面を有する光ディスクにおいて，一つの
層を記録再生している最に，第２の層（本発明の記録フ
ォーマット）の上では光スポットは層の間隔分だけデフ
ォーカス（焦点ずれ）している。このデフォーカスした
光スポットの大きさは，層間隔に比例するが例えば，層
間のクロストークの影響を考慮して，光の回折限界まで
集光したスポット系（０．５〜１ミクロン）の１０倍以
上にするのが一般的である。このため，記録再生対象で
ない第２層の上での光スポットの大きさは５ミクロン以
上となる。このため，本発明のように５ミクロンの範囲
内にトラック上の記録単位領域の先頭を５ミクロン以上
ずらしておくことによって，この第２の層が光スポット
の反射光や透過光に急激に影響を与える心配が無くな
る。

【００１３】このことは，図５で説明される。図５(a)
は従来例すなわち記録単位領域（記録ユニット）の先頭
が複数のトラック１１にわたって周方向に揃っている
例，図５（ｂ）は本発明の例で，記録単位領域（記録ユ
ニット）の先頭部が周方向には揃っていない。このた
め，図５（a）の従来例では，光スポット２１が記録済
みの記録単位領域１３が多数存在する領域から，未記録
部が大多数である領域へと移動したときに，光ポット全
体では反射率や透過率が大きく変化することになる。一
方（ｂ）の例では，光スポット全体で見れば，光スポッ
ト内の複数のトラックでは記録領域から未記録領域への
遷移がいっせいに起こることが無いため，反射率，透過
率はほとんど変化しない。このため，この第２の層が光
スポットの反射光や透過光に急激に影響を与える心配が
無くなるため，多層記録型ディスクでの層間の影響によ
って，再生信号品質が劣化する心配が無くなる。

【００１４】本手段の効果は２層の記録媒体に限られる
ものではない，単層ディスクにおいても，フォーカスサ
ーボをかける前にはデフォーカスした光スポットで再生
している。このデフォーカスした光スポットからの反射
光により，自動フォーカスのためのフォーカスエラー信
号が選られるが，この時図５（a）のような急激な変動
が起きると，フォーカスサーボの引き込みがうまく行な
えなかったり，フォーカスオフセットが生じてしまった
りして，サーボが不安定になる。本発明により，サーボ
の安定化が測られる。このサーボの安定化効果は多層デ
ィスクに関しても同様である。

【００１５】この際，情報トラックにウォブルを形成し
ておくことにより，記録領域の再生のタイミングを正確
に得ることができるため，アクセスなどの際に，週方向
にずれた記録領域に対して容易に記録領域先頭部を見つ
け出し，ごく短時間で同期を取ることが可能で有る。半
径方向に隣接するウォブル同士の位相がほぼ等しくなる
ようにしておくことにより，半径方向にトラックをまた
がってアクセスした場合にもウォブルに対する同期を取
り直す必要がないか，もしくは非常にすばやく最同期で
きる。さらに，ウォブルの周波数が略一定で，半径方向
に揃っていることにより，各情報トラック間の半径方向
の距離が略一定に保たれるため，ウォブルが記録再生特
性に影響を与える心配が無くなる。

【００１６】また，別の効果として，多数回書き換え特
性の向上があげられる。

【００１７】書き換え型ディスクにおいて，多数回の書
き換えを繰り返すと，記録領域の始端部や終端部にひず
みが蓄積することが一般に知られている。本発明のよう
に記録単位領域の先頭部が複数のトラックにわたって揃
うことが無いように構成すると，始端部，終端部のひず
みの影響も一個所に集中すること無く分散・平均化され
るため，多数回書き換え特性が向上する。

【００１８】（２）少なくとも一つ以上の情報記録面を
持つ光ディスクにおいて，該情報記録面上に螺旋状でデ
ィスク一回転分からなる情報トラックを少なくとも複数
有し，該複数のトラック上に,複数個の情報記録単位が
配置されており，該情報記録単位の長さの整数倍は光デ
ィスクのトラックのディスク一回転の分の長さとは少な
くとも５ミクロン以上異なるようにした。

【００１９】情報トラックは螺旋状に構成されているの
で，ある第１のトラックの先頭からディスク一回転分移
動した点は別の第２情報トラックの先頭となっている。
もちろんこの第１と第２の情報トラックは半径方向には
５ミクロン以内に近接している。（ここで，この第１と
第２の情報トラックは必ずしも隣接トラックであるとは
限らない。例えば下記（７）以下に示すように情報トラ
ックが溝部（グルーブ）と溝間部（ランド）で構成され
たランド＆グルーブ構造の場合，構成する螺旋の構造は
必ずしも一本とは限らず，グルーブトラックが一周後に
グルーブトラックに接続するように構成されており，ラ
ンドトラックが一周後にランドトラックに接続するよう
に構成されている場合，ランド部の一連のトラックを構
成する螺旋と，グルーブ部の一連のトラックを構成する
螺旋の２本の螺旋構造となる。これは一般にダブルスパ
イラルと呼ばれる。この場合，上記第１のトラックがグ
ルーブであるとすると第二のトラックもグルーブである
が，この２つのグルーブトラックの間にはランドトラッ
クが位置するため，第１と第２のトラックは隣接トラッ
クとはならない。）記録単位領域は，第１の情報トラッ
クから第２の情報トラックかけて隙間なく配置される
が，この記録単位領域の整数個分の長さがトラックの長
さと一致しないため，第１のトラックと第２のトラック
では情報記録単位の先頭位置が周方向にずれることにな
る。このため，上記（１）の手段と実質的に同様な記録
単位領域の配置となり，（１）と同様の効果が得られ
る。

【００２０】（３）上記情報記録単位の整数(Ｎ)倍の長
さと上記トラックの整数（Ｍ）倍の長さが一致するよう
な２つの整数Ｎ，Ｍの組み合わせのうち最小の組み合わ
せをｎ，ｍとするときｍは５より大きくなるように構成
した。

【００２１】これにより，上記（２）と同様に螺旋状に
連続して形成されるトラック上での情報記録単位の先頭
はｍトラックにわたって周方向に一致することがない。
ここで，トラックが，ランドグルーブ構造でトラックの
幅が約０．５ミクロンであるとすると，上記ｍが５以上
であるということは，０．５ｘ２ｘ５＝５ミクロンの以
上の半径にわたって記録領域の先頭が周方向に一致しな
いように構成できる。（この場合，ランドトラック状の
記録単位領域とグルーブトラック上の単位領域も互いに
ずれるように構成しておく必要がある。）このため，結
果として（１）と同様な構成となり効果も同様である。

【００２２】（４）少なくとも一つ以上の情報記録面を
持ち，該情報記録面上に溝部または溝間部もしくはその
両者からなる螺旋状でディスク一回転分からなる複数の
トラックを持つ光ディスクにおいて，該トラックは半径
方向にウォブルされて形成されており，該ウォブルの長
さの整数倍が一トラックの長さに一致するような整数ｊ
が存在し，トラック上に配置される情報記録単位の長さ
が，該ウォブルの周期のｋ倍であり,ｊとｋの最小公倍
数をＬとするときＬはｊの５倍以上となるようにした。

【００２３】本手段は，情報記録単位とトラックの関係
に関しては上記（３）と結果的に一致する。すなわち，
ｊとｋの最小公倍数がＬであるからＬ＝ｋｘｎ，Ｌ＝ｊ
ｘｍであり，ｎとｍは互いに素である。換言するとｎ，
ｍは情報記録単位の長さｋの整数倍とトラックの長さｊ
の整数倍とが一致する最小の組み合わせがｎ，ｍであ
る。

【００２４】本手段においては，上記（３）に加え，情
報トラックがウォブルして構成されており，情報記録単
位の長さも，トラックの長さもウォブルの整数倍になる
ように構成されているため，ウォブルから得られる周期
信号を用いて，情報記録単位やトラック，しいては，記
録情報そのものへの同期を取ることが容易になる。ま
た，トラック一周が整数個のウォブルで構成されている
ため，隣接トラック間でウォブルの位相が揃い，安定な
ウォブル信号を選られるとともに，再生信号への悪影響
も無い。

【００２５】（５）少なくとも一つ以上の情報記録面を
持つ光ディスクにおいて，該情報記録面上に螺旋状でデ
ィスク一回転分からなる情報トラックを少なくとも複数
有し，該トラック上には複数の位置識別情報を有し，半
径方向に５ミクロンの範囲内に位置するすべてのトラッ
ク上に配置される任意の２つの位置識別情報の先頭は，
５ミクロン以上周方向に離れているようにした。

【００２６】これにより，記録位置識別情報が５ミクロ
ンの範囲内にあるトラックでは互いに周方向に揃うこと
が無いため，デフォーカスした光スポットが周方向に移
動したときに，複数のトラックで識別情報影響を同時に
受けることがなくなるため，光スポットの反射光によっ
て得られる再生信号やサーボ信号に急激に変動を与える
ことが無い。

【００２７】ディスク片面からアクセス（記録再生）可
能な複数の記録面を有する光ディスクにおいて，一つの
層を記録再生している最に，第２の層（本発明の記録フ
ォーマット）の上では光スポットは層の間隔分だけデフ
ォーカス（焦点ずれ）している。このデフォーカスした
光スポットの大きさは，層間隔に比例するが例えば，層
間のクロストークの影響を考慮して，光の回折限界まで
集光したスポット系（０．５〜１ミクロン）の１０倍以
上にするのが一般的である。このため，記録再生対象で
ない第２層の上での光スポットの大きさは５ミクロン以
上となる。このため，本発明のように５ミクロンの範囲
内にトラック上の位置識別情報の先頭を５ミクロン以上
ずらしておくことによって，この第２の層が光スポット
の反射光や透過光に急激に影響を与える心配が無くな
る。

【００２８】本手段の効果は２層の記録媒体に限られる
ものではない，単層ディスクにおいても，フォーカスサ
ーボをかける前にはデフォーカスした光スポットで再生
している。このデフォーカスした光スポットからの反射
光により，自動フォーカスのためのフォーカスエラー信
号が選られるが，この時図５（a）のような急激な変動
が起きると，フォーカスサーボの引き込みがうまく行な
えなかったり，フォーカスオフセットが生じてしまった
りして，サーボが不安定になる。本発明により，サーボ
の安定化が測られる。このサーボの安定化効果は多層デ
ィスクに関しても同様である。

【００２９】また，別の効果として，ディスク成形特性
の向上がある。通常ディスク基板は，ポリカーボネート
などの熱可塑性樹脂を金型で成形して作られるが，位置
識別情報のエンボスマークが周方向の一部に集中してい
ると，成形時の樹脂の流れに悪影響を及ぼし，成形され
たトラックが変形したり，複屈折が局所的に増大する現
象があることが知られている。本発明のように位置識別
情報が複数のトラックにわたって揃うことが無いように
構成すると，これらひずみの影響も一個所に集中するこ
と無く分散・平均化されるため，成形特性が向上し，成
形条件の裕度が広がるため，ディスクの製造が容易にな
る。

【００３０】（６）少なくとも一つ以上の情報記録面を
持ち，該情報記録面上に溝部または溝間部もしくはその
両者からなる螺旋状でディスク一回転分からなる複数の
トラックを持つ光ディスクにおいて，該トラックは半径
方向にウォブルされて形成されており，トラック上に配
置される位置識別情報が，隣接トラックの位置識別情報
とは，ウォブルの周期の整数倍分だけ，周方向に隔たっ
て配置した。

【００３１】これにより，上記（５）と同様に，識別情
報が周方向同一個所に集中することがなくなるため，上
記（５）と同様の効果が得られる。

【００３２】また，隔たりの量がウォブル周期の整数倍
となっているため，ウォブルをもちいて，周方向にずれ
た記録領域に対して容易に記録領域先頭部を見つけ出
し，ごく短時間で同期を取ることが可能で有る。半径方
向に隣接するウォブル同士の位相がほぼ等しくなるよう
にしておくことにより，半径方向にトラックをまたがっ
てアクセスした場合にもウォブルに対する同期を取り直
す必要がないか，もしくは非常にすばやく最同期でき
る。さらに，ウォブルの周波数が略一定で，半径方向に
揃っていることにより，各情報トラック間の半径方向の
距離が略一定に保たれるため，ウォブルが記録再生特性
に影響を与える心配が無くなる。

【００３３】ここで，略一定周波数のウォブルの位相が
半径方向に揃っており，記録単位領域間の周方向の隔た
りの量がウォブル周期の整数倍であると言うことから明
らかでは有るが，ウォブルの位相と記録単位領域の（先
頭）位置は、同期している。

【００３４】また，識別情報の再生や，記録再生のタイ
ミング情報をウォブルを用いて行なう事ができるため，
安定に高信頼な記録再生が可能となる。本手段実施に当
たって，トラック一周あたりのウォブル数を整数個（ウ
ォブルの周期の整数倍がトラック一周の長さ）にしてお
くと，隣接トラック間でのウォブルの位相が揃うためよ
り好ましい。

【００３５】（７）さらに，前期識別情報がエンボスピ
ットの形で形成されており，エンボスピットが，溝部ト
ラックと溝間部トラック境界線の延長線上に配置されて
おり，エンボスピットが境界に配置されている２つのト
ラックを含む４つの再隣接トラックのエンボスピット部
には，溝が存在しないように溝中断部を配置した。

【００３６】これにより，上記（５）（６）の効果に加
えて識別情報部のエンボスピットの再生信号が隣接トラ
ックの影響無に再生できるため，エンボス信号の再生信
号品質が向上し，高密度の記録に適する。また，エンボ
ス部とグルーブが同時に存在しないようにできるため，
基板製造のためのマスター（原盤）の製造に当たって単
一のビームを用いてマスタリングができるため，マスタ
リング装置の調整が容易になる。図１及び図２（Ａ），
（Ｂ）に本手段の適用例を示す。

【００３７】（８）（６）に加え，溝が中断されている
領域が存在し，識別情報がエンボスピットの形で形成さ
れており，エンボスピットが，溝部トラック中心線上で
かつ溝部中断部に配置されているよにした。

【００３８】これにより，上記（５）（６）の効果に加
えて，エンボス信号の再生信号品質が向上し，高密度の
記録に適する。また，エンボス部はグルーブ部の延長線
上に有るため，グルーブの断続としてエンボスピットを
形成することができ，基板製造のためのマスター（原
盤）の製造に当たって単一のビームを用いてマスタリン
グができるため，マスタリング装置の調整が容易にな
り，ディスク製造コストを低減できる。図１３（Ｃ）に
本手段の適用例を示す。

【００３９】（９）さらに，エンボスピットが，溝間部
トラック中心線上にも配置されており，該エンボスピッ
トが配置されている部分に隣接する部分の溝部トラック
では溝が中断されているようにした。

【００４０】これにより，ランドグルーブ型のトラック
への適用が可能になるため，高密度記録に適する。図１
３（Ａ）および（Ｂ）に本手段の適用例を示す。

【００４１】（１０）情報記録単位の配置は，隣接トラ
ック間で周方向に隔たるように配置されておりかつ，記
録位置識別情報あるいはその一部を表すエンボスピット
は半径方向に並ぶように（周方向同じ位置に）配置され
るようにした。

【００４２】これにより，位置識別情報すなわちアドレ
ス情報が周方向の同じ位置に配置されているため，高速
アクセスが容易になるとともに，情報記録単位が周方向
に隔たるように配置されているため，上記（１）と同様
の効果が得られる。本手段の適用に当たっては，位置識
別情報の周方向の長さは３ミクロン程度以下が望まし
く，位置識別情報の配置の間隔は，情報記録単位の長さ
のよりも，短いのが望ましい。

【００４３】より好ましくは，位置識別情報を３ミクロ
ン程度以下の部分情報に分割し，５０ミクロン以上１ｍ
ｍ以下の間隔で周方向に分散して配置するのが望まし
い。この場合，例えば，一個所の部分情報は１ビットの
情報を表すようにし，約５０個所の部分情報を持って一
つの位置識別情報を構成するように配置する。上記５０
個所の識別情報には冗長な情報を含ませることにより，
欠陥などにより一部の位置識別情報が再生できない場合
にも信頼性よく確実に位置情報を再生することができ
る。情報の記録単位の先頭位置は，例えば，上記部分識
別情報の配置の間隔の整数倍だけ隣接トラックのものと
周方向位置が隔たるように配置するのがよい。また，よ
り確実に識別情報再生のタイミングを得るために，前述
の例のようにトラックをウォブルさせておくのが望まし
く，その場合，トラック一周あたりのウォブル数を整数
個（ウォブルの周期の整数倍がトラック一周の長さ）に
しておくと，隣接トラック間でのウォブルの位相が揃う
ためより好ましい。図７から図９に本手段の適用例を示
す。また，（１１）以上（１）から（１０）の手段を適
用した片面からアクセス可能な情報記録面を少なくとも
２つ以上有し，かつ，少なくとも一つの記録面が記録型
あるいは書き換え型とした。

【００４４】これにより，一枚のディスクで単層ディス
クの２倍以上の大容量情報の格納ができ，また，（１）
−（１０）に示した効果により，情報記録面間の信号の
クロストークや撹乱を防止することができ，確実に記録
型で多層の記録面を持つ大容量光ディスクを提供でき
る。

【００４５】

【発明の実施の形態】（実施例１）本発明の，一実施例
の光ディスクのフォーマットの部分拡大図を図１に示
す。情報トラックは，ディスク状基板上に，スパイラル
状に設けられた，グルーブ１１とランド１２で構成され
ている。グルーブ部は一周するとグルーブ部に接続し，
ランド部はランド部に接続する構成のいわゆるダブルス
パイラル構成になっている。図１はスパイラル状トラッ
クの一部を拡大したものであるため，ほぼ直線状に表現
されているが，半径方向内側を上方向半径方向外側を下
方向に示している。各トラックの幅は０．３ミクロンで
ある。グルーブ部は基板上に設けられた溝部となってお
り，該溝部の深さは約４０ｎｍである。本実施例は波長
約４００ｎｍ，開口比約０．８５の光ヘッドにて記録再
生を行なうことを想定しているため，この４０ｎｍの溝
深さは波長の６分の１の光学距離にほぼ等しい。溝部は
振幅約１５ｎｍｐｐで半径方向にウォブルして形成され
ており，ウォブル１４の周期１４１は約１２ミクロンと
なっている。この１２ミクロンという長さは，記録情報
のチャネルビットの１８６倍である。このため，プッシ
ュプル信号として検出されるウォブル信号を用いて１８
６逓倍することにより，種々のタイミング生成に利用さ
れるクロックを生成することができる。各トラックは情
報記録単位領域を構成するでデータセグメント５１に分
割されている。本実施例では情報記録単位は８つのデー
タセグメントで構成される。一つのデータセグメントは
ウォブル８４８周期分の長さで構成されている。すなわ
ち，一つのデータセグメントは１５７７２８チャネルビ
ットで構成されており，この中には約８キロバイト分の
ユーザデータを記録することができる。各データセグメ
ントの先頭部は，溝が中断されたいわゆるミラー領域６
１となっており，このミラー領域６１中に識別情報であ
るアドレス情報ピット６３が設けられている。このグル
ーブ中断部（ミラー領域）の長さはウォブル周期の８
倍，すなわち，１４８８チャネルビットとなっており，
約９６ミクロンの長さになっている。アドレスピット部
６３全体の長さは約ウォブル４周期分すなわち７４４チ
ャネルビット（４８ミクロン）の長さになっており，そ
の中は前後２つの領域に別れている。グルーブトラック
においてはアドレスピット部前半（図中左側）のウォブ
ル２周期分のピットは内側（図中上側）のランドトラッ
クとの境界に配置されており，アドレスピット部後半
（図中右側）のウォブル２周期分のピットは外側（図中
下側）のランドトラックとの境界に配置されている。こ
のアドレスピット部の様子は図２（Ａ）に拡大して示さ
れている。この溝中断部は一つ外側のグルーブトラック
ではウォブル４周期分後方（図中右側）にずれるように
配置されている。トラック一周当たりのウォブルの数は
ディスク最内周の半径２４ｍｍ付近で１２７１６個であ
る。このため，ウォブル８４８個分のデータセグメント
を順に配置するとデータセグメント１５個分はトラック
一周よりも４ウォブル周期分だけ長くなり，外側のグル
ーブ部の識別情報部がウォブル４周期分だけ後方にずれ
る結果となる。一トラック当たりのウォブル数（１２７
１６）と記録単位領域（データセグメント８個分）当た
りのウォブル数（６７８４）の最小公倍数は２１５６６
３３６となり，これはトラックの長さの１６９６倍に相
当する。すなわち，１６９６本の連続するグルーブトラ
ックにおいてのいかなる記録単位領域も先頭が一致する
組み合わせはない。

【００４６】図２（Ａ）において，ランドトラックにお
いても，アドレスピットの前半が内側のグルーブトラッ
クとの境界部に，後半が外側のグルーブトラックとの境
界部に配置される形になる。内側のグルーブトラックと
の前後（周方向）の位置関係を見ると，ウォブル２周期
分だけ後ろにずれている。

【００４７】情報の記録部５７はグルーブ部ではウォブ
ル２周期分，ミラー部の後端から後ろにずれた位置から
始める，ミラー部の前端の２ウォブル周期手前で終わる
ようにする。すなわちミラー部の前後にギャップ５２を
配置する。アドレスピットの後端から情報記録部５７ま
での長さはウォブル４周期分になっている。これのアド
レスピットとの関係はランドにおいても同様である。こ
のようにすることで，ランド部記録部は必ず両側に溝が
ある部分に限られることになり，再生特性で溝の有無の
影響を受ける心配が無い。

【００４８】図２（Ａ）において情報記録領域の前半部
あるいは後半部の長さは前述のように２ウォブル周期分
すなわちで約３７２チャネルビットであるが，この３７
２ビットうち前後１１チャネルビットずつはピットは存
在しないいわゆる緩衝領域（ギャップ）となっている。
すなわち，３５０チャネルビット分でアドレス情報を表
す。このアドレス情報は同期符号，３２ビット分のアド
レスデータ，１６ビット分のパリティ（ＣＲＣ）および
ポストアンブルからなる。１ビットは４チャネルビット
の長さに相当する。本実施例ではアドレス情報は２チャ
ネルビットを１アドレスチャネルビットとした８／１６
変換符号で構成されているため，１ビット当たり４チャ
ネルビット，すなわち，上記３２ビット＋１６ビットの
データは１９２チャネルビット分を占め，残りの１２８
チャネルビットが同期情報，３２ビットがポストアンブ
ルである。２チャネルビットを１アドレスチャネルビッ
トとしているため，最短のマーク長は６チャネルビット
＝約０．４ミクロンとなり，光スポットのサイズと同程
度であり，非常に余裕を持って検出することができると
ともに，マスタリングの最も非常に余裕を持って，トラ
ック形成用のスポットと同一のものを用いて形成するこ
とができる。同期情報は１２チャネルビット長のマーク
とスペースの組を３回繰り返した後４２チャネルビット
長のマークと４チャネルビット長のスペースで構成され
ている。この信号の再生用のクロック信号としてはウォ
ブルから得たクロック信号を用いる事ができる。

【００４９】このウォブルから得たクロック信号は，再
生用のほか，記録領域の再生やアクセス時のアドレス情
報読み取りのタイミングを得るなどのために用いられ
る。例えば，アクセスなどの際に，週方向にずれた記録
領域に対して容易に記録領域先頭部を見つけ出し，ごく
短時間で同期を取ることが可能で有る。

【００５０】さらに，本実施例の構成では，半径方向に
隣接するウォブル同士の位相がほぼ等しくなるようにし
てあるため，半径方向にトラックをまたがってアクセス
した場合にもウォブルに対する同期を取り直す必要がな
いか，もしくは非常にすばやく最同期できる。さらに，
ウォブルの周波数が略一定で，半径方向に揃っているこ
とにより，各情報トラック間の半径方向の距離が略一定
に保たれるため，ウォブルが記録再生特性に影響を与え
る心配が無くなる。

【００５１】図３に記録部５７の詳細を示す。ギャップ
を開けて記録した後，繰り返し書き換えに対するデータ
保護のためのガード領域５３，同期信号領域５４，デー
タ領域５５，ポストアンブル５６，ガード領域５３の順
にデータが記録される。ガード部は信号の劣化を考慮し
て再生には用いないが，特定のパターンまたはランダム
パターンをを記録する。２つのガード領域５３，同期信
号領域とポストアンブル領域５６を足した長さは，ウォ
ブル２周期分すなわち３７２チャネルビットになるよう
にした。これによりデータ部５５の長さは８３２ウォブ
ル周期分確保できる。データ部５５は図４に示したよう
に，８ウォブル周期分の長さのデータフレーム５８に分
割されており，おのおののデータフレームの先頭部には
３２チャネルビット長の再同期（ＳＹ）領域５４１が配
置されている。

【００５２】この例では，ユーザデータは，８／１６変
調符号を用いて記録されるしたがって，８ウォブル周期
分データフレームは９３バイト長に相当し，ＳＹ領域５
４１を除くと，データフレーム当たり，９３バイトのデ
ータが記録できる。１セグメント当たり，データフレー
ムは１０４個となるため，記録単位領域当たりには８３
２個のデータフレームが記録される。すなわち，記録単
位領域当たりの７５７１２バイトとなる。実際の記録に
は，欠陥などによるエラーを想定してエラー訂正符号が
付加されている。この例では，７５７１２中６４キロバ
イト分をユーザデータとして使用し，残りをエラー訂正
符号などに割り当てている。

【００５３】上記に述べた記録フォーマットを持った記
録面を２層持った光ディスク（図１２）作成した。記録
面１６及び１５はＧｅＳｂＴｅ形の相変化記録膜を用い
た，記録面１５は光透過するように透過率は約６５％と
した。本実施例の２層ディスクの，下側の層１５の複数
の記録領域に，実施例７の装置を用いランダムに記録を
行ない上側の層１６の再生特性を評価したところ，層１
５への記録の前後で再生特性に変化はほとんど無かっ
た。いずれの場合にもジッタ値として約９％が得られ
た。一方図１１に示したような従来例でのフォーマット
で同様の実験を行なったところ，２層ディスク構成にし
た時点で，識別情報部の影響により，信号レベルが約１
０％変動し，この結果平均的なジッタ値として１０％と
約９％増大した。また，このディスクに行なうと，最悪
のゾーンではジッタ値は１３％以上を記録した。実際に
はこの最悪のゾーンでは，急激なレベル変動のため自動
レベルスライス機能が正常に動作しなかったため，高い
ジッタ値となったと推定される。最悪のゾーンでは，一
周の記録単位の数が丁度２個になっており，ゾーン内の
すべてトラックで記録単位の先頭が揃う形になってい
た。

【００５４】ここで，略一定周波数のウォブルの位相が
半径方向に揃っており，記録単位領域間の周方向の隔た
りの量がウォブル周期の整数倍であると言うことから明
らかでは有るが，ウォブルの位相と記録単位領域の（先
頭）位置は、同期している。

【００５５】（実施例２）本発明の別の実施例を図２
（Ｂ）を用いて示す。

【００５６】ヘッダ部分のアドレスピットの配置以外は
実施例１と同じである。本実施例では，アドレスピット
の前半部と後半部の間にウォブル周期４つ分のミラー部
が有り，ランド部ではアドレスピットの前半部と後半部
の間に大きなミラー部はなくミラーはアドレスピット部
の前後に配置される形になっている，本実施例では，グ
ルーブ部とランド部でアドレスの現れるタイミング極性
が異なるので，そのことを利用して，ランドとグルーブ
の判別を容易に行なうことができる。

【００５７】（実施例３）本発明の別の実施例を図１３
（A）を用いて示す。

【００５８】ヘッダ部分のアドレスピットの配置とトラ
ック一周当たりのヘッダ部のずれの量が実施例１とは異
なる。

【００５９】（実施例４）本発明の別の実施例を図１３
（Ｂ）を用いて示す。

【００６０】基本的に，実施例３と同じであるが記録部
の前後のギャップ部５２の長さが異なる。

【００６１】（実施例５）本発明の別の実施例を図１３
（C）を用いて示す。

【００６２】本実施例では記録はグルーブトラックにの
み行われる。このため，ランド部にはアドレスピット６
３は存在しない。その他は，実施例４と同じである。図
はヘッダ部の配置のみを示すものであって，図中では溝
部にウォブルが形成されていないように見えるが，実際
には図１のように溝部はウォブルされて形成されてお
り，プッシュプル信号としてウォブル信号が得られる。

【００６３】（実施例６）本実施例では，情報記録単位
の配置は，隣接トラック間で周方向に隔たるように配置
されておりかつ，記録位置識別情報あるいはその一部を
表すエンボスピットは半径方向に並ぶように（周方向同
じ位置に）配置されるようにした。

【００６４】これにより，位置識別情報すなわちアドレ
ス情報は，図７に示したように，周方向の同じ位置に配
置されている。このため高速アクセスが容易になる。し
かしながら，図８に示したように，情報記録単位事体
は，位置識別情報とは同期しておらず，トラックごとに
周方向に隔たるように配置されている。このため，実施
例１と基本的に同様の効果が得られる。位置識別情報は
複数の領域に分散して配置されている。一つの部分情報
を表すピット６２の周方向の長さは約３バイトすなわち
約３ミクロンであり，部分情報部の配置の間隔は，すな
わち物理フレームは９６バイトすなわち約１００ミクロ
ンである。一個所の部分情報は１ビットの情報を表すよ
うにし，１０４個所の部分情報を持って一つの位置識別
情報を構成するように配置する。上記１０４個所の識別
情報は１６ビットの同期情報，３２ビットのアドレス情
報と５６ビットのエラー訂正情報からなる。このエラー
検出情報によりの，欠陥などにより一部の位置識別情報
が再生できない場合にも信頼性よく確実に位置情報を再
生することができる。情報の記録単位の先頭位置は，上
記部分識別情報の配置の間隔だけ隣接トラックのものと
周方向位置が隔たるように配置した。また，より確実に
識別情報再生のタイミングを得るために，前述の例のよ
うにトラックはウォブルして形成されており，上記一つ
の物理フレームあたり，８個のウォブルとなるように形
成されている。もちろん，トラック一周あたりのウォブ
ル数は整数個となっているため，隣接トラック間でのウ
ォブルの位相が揃うようになっている。図９は記録単位
領域の接続部の構成を示したものである。

【００６５】（実施例７）本発明の光記録システムの一
例を図６を用いて説明する。

【００６６】図６は本発明の光記録フォーマットを用い
る光記録システムのブロック図を示したものである。ヘ
ッド２の一部であるレーザ光源２５（本実施例では波長
約405nm）から出射された光はコリメータレンズ２４を
通してほぼ平行な光ビーム２２へとコリメートされる。
光ビーム２２は光ディスク１１上に，対物レンズ２３を
通して照射され，スポット２１を形成する，その後，ビ
ームスプリッタ２８やホログラム素子２９などを通して
サー用検出器２６や信号検出器２７へと導かれる。各検
出器からの信号は加算・減算処理されトラッキング誤差
信号やフォーカス誤差信号などのサーボ信号となりサー
ボ回路に入力される。サーボ回路は得られたトラッキン
グ誤差信号やフォーカス誤差信号を元に，対物レンズ３
１や光ヘッド２全体の位置を制御し，光スポット２１の
位置を目的の記録・再生領域に位置づける。検出器27の
加算信号は信号再生ブロック41へ入力される。入力信号
は信号処理回路によってフィルタ処理，周波数等化処理
後，デジタル化処理される。デジタル処理されたデジタ
ル信号はアドレス検出回路および復調回路によって処理
される。グルーブ（溝部の）ウォブル情報は分割検出器
２７からの差動信号としての検出され，信号再生ブロッ
ク４１の中のウォブル検出回路へと入力される，ウォブ
ル検出回路は，ウォブル信号を２値化して，逓倍したウ
ォブルクロック信号を生成しそのクロックは，信号処理
部やアドレス検出回路に信号処理時のリファレンスやタ
イミング生成に利用される。

【００６７】（実施例８）図１０に本発明の実施例６の
記録媒体を記録再生するための装置のブロック図を示
す。基本的に実施例７のものと同じであるが，識別情報
で示される物理アドレスと実際の記録単位の記録位置と
は一対一には対応しないため，アドレス変換回路が付加
されている。

【００６８】本発明の効果は上記実施例に限られるもの
ではない。例えば，記録再生に用いるレーザの波長とし
て，６３０−６５０ｎｍのものを用いてもよい。またヘ
ッドの開口比は，０．６５や０．７５でもよい。記録信
号の変調方式は８／１６変調符号に会議られ屡ものでは
ない。例えば，(1,7)変調や，8/15変調を用いてもよ
い。記録材料としても，相変化に限られるものではな
く，例えば色素形のライトワンス型記録膜に適用しても
よい。

【００６９】

【発明の効果】本発明の光ディスクの記録フォーマット
を用いると，記録面を２層以上持ち，フォーカス位置を
変えることにより層を選択して記録再生を行なういわゆ
る多層光ディスクにおいて，選択されていない層からの
影響を著しく低減させることができるため，記録型光デ
ィスクにおいて多層記録再生を実現することができる。
本発明の記録フォーマットの効果は多層記録に限るられ
るものではなく，単層記録面のディスクにおいても，隣
接の記録領域や位置識別情報からのクロストークの影響
を低減させる効果やサーボ信号を安定化する効果があ
る。また，識別情報が周方向の同じ場所に集中していな
いため，成形時や多数回書き換え時にディスク基板や記
録膜上に生じるひずみの影響を最小にすることができ，
光ディスクの設計・製造の裕度が拡大するため，結果と
して低コストで媒体を提供す屡ことが可能となる。ま
た，本発明の記録フォーマットを用いると単層から２層
への拡張が容易な光記録再生システムを構築することが
可能となる。また，記録型と再生専用型記録面が混在す
るようなディスクにおいても，互いの記録面間の干渉を
最小にできるため再生信号の品質が向上する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のトラック構造概略図。

【図２】本発明の一実施例のヘッダ領域の構造を示す
図。

【図３】本発明の一実施例のデータセグメントの構造を
示す図。

【図４】本発明の一実施例のデータ領域の構造の例を示
す図。

【図５】本発明の目的と原理を説明する図。

【図６】本発明の装置の一実施例のブロック図。

【図７】本発明の一実施例のトラック構造概略図。

【図８】本発明の一実施例の記録ユニットの構造を示す
図。

【図９】本発明の一実施例のリンク部付近の構造を示す
図。

【図１０】本発明の装置の一実施例のブロック図。

【図１１】従来の光ディスクのトラック構造概略図。

【図１２】多層の光ディスクの記録再生の様子を示す
図。

【図１３】本発明の一実施例のヘッダ領域の構造を示す
図。

【符号の説明】

１…光ディスク，１１…グルーブ，１２…ランド，１３
…記録済みトラック，１３１…記録マーク，１５…第１
の記録層，１６…第２の記録層，２…光ヘッド，２１…
光スポット，２２…光ビーム，２３…対物レンズ，２４
…コリメタ−レンズ，２５…レーザ，２６…検出器，２
７…検出器，２８…ビームスプリッタ，２９…ホログラ
ム素子，３１…レンズアクチュエータ，４１…信号再生
ブロック，５０…リンク部，５１…データセグメント，
５２…ギャップ領域，５３…ガード領域，５４…同期信
号領域，５４１…同期信号，５４２…再同期信号，５５
…データ領域，５６…ポストアンブル，５７…記録部，
５８…データフレーム，５９…記録ユニット，６…ヘッ
ダ，６１…ミラー，６２…ピット領域，６３…アドレス
情報ピット，６４…物理フレーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新谷 俊通 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 黒川 貴弘 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 有吉 哲夫 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 助田 裕史 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5D029 JB13 WA02 WA28 WC01 WD10 WD16 5D090 AA01 BB03 BB04 BB12 DD02 EE02 EE11 FF45 GG03 GG27

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一つ以上の情報記録面を持つ光
   ディスクにおいて，該情報記録面上には螺旋状でディス
   ク一回転分からなる情報トラックを複数有し，前記情報
   トラックは前記光ディスクの半径方向にウオブルされ、
   前記ウオブルの位相は隣接トラック間でほぼ揃ってお
   り、該複数のトラック上に複数個の情報記録単位が配置
   され，該光ディスクの半径方向に少なくとも５ミクロン
   の範囲内に位置するすべての情報トラック上に配置され
   る任意の２つの情報記録単位の先頭が周方向にずれて配
   置されていることを特徴とする光ディスク。
2. 【請求項２】請求項１記載の光ディスクにおいて上記情
   報記録単位の先頭は，５ミクロン以上周方向に離れて配
   置されていることを特徴とする光ディスク。
3. 【請求項３】少なくとも一つ以上の情報記録面を持つ光
   ディスクにおいて，該情報記録面上に螺旋状でディスク
   一回転分からなる情報トラックを少なくとも複数有し，
   該複数のトラック上に複数個の情報記録単位が配置さ
   れ，該情報記録単位の長さの整数倍は該光ディスクのト
   ラックのディスク一回転の分の長さとは少なくとも５ミ
   クロン以上異なることを特徴とする光ディスク。
4. 【請求項４】上記情報記録単位の整数(Ｎ)倍の長さと上
   記トラックの整数（Ｍ）倍の長さが一致するような２つ
   の整数Ｎ，Ｍの組み合わせのうち最小の組み合わせを
   ｎ，ｍとするときｍは５より大きいことを特徴とする請
   求項３に記載の光ディスク。
5. 【請求項５】少なくとも一つ以上の情報記録面を持ち，
   該情報記録面上に溝部または溝間部もしくはその両者か
   らなる螺旋状でディスク一回転分からなる複数のトラッ
   クを持つ光ディスクにおいて，該トラックは半径方向に
   ウォブルされて形成されており，該ウォブルの長さの整
   数倍が一トラックの長さに一致するような整数ｊが存在
   し，トラック上に配置される情報記録単位の長さが，該
   ウォブルの周期のｋ倍であり,ｊとｋの最小公倍数をＬ
   とするときＬはｊの５倍以上であることを特徴とする光
   ディスク。
6. 【請求項６】少なくとも一つ以上の情報記録面を持つ光
   ディスクにおいて，該情報記録面上に螺旋状でディスク
   一回転分からなる情報トラックを少なくとも複数有し，
   前記情報トラックは前記光ディスクの半径方向にウオブ
   ルされ、前記ウオブルの位相は隣接トラック間でほぼ揃
   っており、該トラック上には複数の位置識別情報を有
   し，半径方向に５ミクロンの範囲内に位置するすべての
   トラック上に配置される任意の２つの位置識別情報の先
   頭は，少なくとも５ミクロン以上周方向に離れているこ
   とを特徴とする光ディスク。
7. 【請求項７】少なくとも一つ以上の情報記録面を持ち，
   該情報記録面上に溝部または溝間部もしくはその両者か
   らなる螺旋状でディスク一回転分からなる複数のトラッ
   クを持つ光ディスクにおいて，該トラックは半径方向に
   ウォブルされて形成されており，該トラック上に配置さ
   れる位置識別情報が、隣接トラックの位置識別情報とは
   ウォブルの周期の整数倍分だけ周方向に隔たって形成さ
   れていることを特徴とする光ディスク。
8. 【請求項８】請求項７に記載の光ディスクにおいて，該
   識別情報がエンボスピットの形で形成されており，エン
   ボスピットが該溝部トラックと該溝間部トラック境界線
   の延長線上に配置されており，エンボスピットが境界に
   配置されている２つのトラックを含む４つの再隣接トラ
   ックのエンボスピット部には溝が存在しないように溝中
   断部が配置されていることを特徴とする光ディスク。
9. 【請求項９】請求項７に記載の光ディスクにおいて，溝
   が中断されている領域が存在し，該識別情報がエンボス
   ピットの形で形成されており，エンボスピットが，溝部
   トラック中心線上でかつ溝部中断部に配置されているこ
   とを特徴とする光ディスク。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の光ディスクであって，
    該エンボスピットが溝間部トラック中心線上にも配置さ
    れており，該エンボスピットが配置されている部分に隣
    接する部分の溝部トラックでは溝が中断されていること
    を特徴とする光ディスク。
11. 【請求項１１】記録位置識別情報あるいはその一部を表
    すエンボスピットが上記光ディスクの半径方向に揃って
    配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光デ
    ィスク。
12. 【請求項１２】上記光ディスクは片面からアクセス可能
    な情報記録面を少なくとも２つ以上有し，かつ，少なく
    とも該情報記録面のうちの一つが記録型あるいは書き換
    え型であることを特徴とする請求項１に記載の光ディス
    ク。
13. 【請求項１３】複数の情報トラックを有する光ディスク
    において，前記情報トラックは前記光ディスクの半径方
    向にウオブルされ、前記情報トラックは複数の情報記録
    単位を有し、前記情報記録単位はウオブル周期に同期
    し、前記光ディスクの半径方向に５ミクロンの範囲内に
    位置するすべての情報トラックに配置される任意の２つ
    の情報記録単位の先頭が周方向にずれて配置されている
    ことを特徴とする光ディスク。
14. 【請求項１４】前記情報記録単位の先頭は，５ミクロン
    以上周方向に離れて配置されていることを特徴とする請
    求項１３記載の光ディスク。