JP2008292884A - 光情報記録媒体、並びにその記録方法及び再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冗長性を増加することなくデータの再現性が高い光情報記録媒体を提供。
【解決手段】基板１１上にピット記録領域層Ｐと体積ホログラフィック記録領域層Ｈとを有し、基板の一方の主面にはサーボアドレス用のエンボス状のピット等のガイド手段１２が形成されるとともに、この主面上に、反射層１３と、色素記録層１４と、第一のギャップ層１８ａと，波長選択反射層１７と、第二のギャップ層１８ｂと、ホログラム記録層１５とカバー層１６とをこの順に有する。ピット記録領域層には、波長選択反射層とホログラム記録層とからなる体積ホログラフィック記録領域層に記録されたユーザーデータに対応するパリティ符号が記録される。このため、ピット記録領域層ではホログラム記録領域層に比べて高精度でパリティ符号が記録されるので、付加すべきパリティ符号のデータ量を最小限に抑制することができ、データの冗長性の増加を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、体積ホログラフィック記録領域層と、ピット記録領域層とを備え、データの再現性が良好な光情報記録媒体、並びにその記録方法及び再生方法に関する。

高密度画像情報等の大容量の情報を読み書き可能な記録媒体の一つとして光情報記録媒体が挙げられる。このような光情報記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒ等の追記型の光情報記録媒体が既に実用化されている。また、さらに大容量の光情報記録媒体として、体積ホログラフィを利用して情報を記録可能な光情報記録媒体が提案されている。

ホログラフィを利用した光情報記録は、一般的に、二次元のイメージ情報を持った光と参照光とを光情報記録媒体の内部で重ね合わせ、そのときにできる干渉縞を光情報記録媒体に三次元的に書き込むことによって行われる。記録された情報の再生時には、その光情報記録媒体の記録層に参照光のみを照射し、干渉縞による回折により、記録層内部に形成された光学特性分布に対応した強度分布を有する再生光を前記記録層から出射させることにより行われる。近年では、超高密度光情報記録のために、体積ホログラフィ、特にデジタル体積ホログラフィが開発され、注目を集めている。

この体積ホログラフィを利用した光情報記録方法では、記録層内に光学特性分布が三次元的に形成されるので、一つの情報光により情報が書き込まれた領域と、他の情報光により情報が書き込まれた領域とを部分的に重ね合わせる、所謂多重記録が可能である一方、ホログラフィを利用した光情報記録であるがゆえに、データの再現性が低いという課題を有している。

このため、ホログラフィを利用した光情報記録方法において、データの再現性を高める提案がなされている。一例として、図７に示すように特許文献１には、ホログラフィを利用して情報が記録される情報記録層を備えた光情報記録媒体に対して情報を記録するための光情報記録装置において、情報記録層にページデータとして記録される情報に基づいて生成されたパリティ符号をその情報記録層に記録することが提案されている。具体的には、デジタル化されて複数のページ情報に分割されたユーザーデータＤｕ１，Ｄｕ２、・・・と、分割された各ユーザーデータに誤り検出のために付加されるパリティ符号Ｄｐ１，Ｄｐ２，・・・と、複数のページ情報への分割に伴う誤り検出のために付加されるパリティ符号Ｄｐ１’，Ｄｐ２’，・・・が、ページ毎にそれぞれ位置をずらして前記光情報記録媒体に記録される。

上記光情報記録媒体への情報記録および再生のプロセスについて、図８を参照して説明する。情報記録の際は、まず、ユーザーデータが複数領域に分割された領域毎に、データ符号に符号間距離を設けるためにパリティ符号が付加される所謂ＥＣＣ符号化が行われる。その後、例えばＲＬＬ（１，７）（ＲＬＬ：Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｅｎｃｏｄｉｎｇ）等の変調が施され、その後、光ピックアップへの出力信号に変換されて光情報記録媒体の前記情報記録層にホログラフィとして記録される。また、再生の際は、まず、前記情報記録層から読み出されたデータに、例えばＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）等の信号処理が施される。次に、復調され、さらにＥＣＣ復号化されて、ユーザーデータとして出力される。また、ホログラフィを利用した光情報記録方法の他の例として、図９に示すように特許文献２には、光記録再生装置の外部温度条件の変化に伴う再生誤差を抑制する目的で、体積ホログラフィック記録領域と、ピットパターン記録領域とを有する光記録媒体において、体積ホログラフィック記録領域に記録された情報の記録位置及び情報の記録時の温度をピットパターン記録領域に記録することが提案されている。

特開２００３−１７８４６０号公報 特開２００７−６６４６１号公報

上記の背景技術に記載された光情報記録装置や光記録媒体においては、ユーザーデータと、このユーザーデータの誤り符号の訂正および／または検出のために付加されるパリティ符号とが、いずれもホログラフィを利用して情報記録層に記録されるので、記録されるパリティ符号自体も誤差を多分に含むものとなってしまう。このため、データの再現性を高めるためには、エラー検出のための大量のパリティ符号を付加する必要が生じ、データの冗長性が増加するという課題があった。また、上記の如く大量のパリティ符号の付加により、記録速度や再生速度が低下するという課題があった。また、上記の如くパリティ符号自体も誤差を含むので、安定して再生することが難しいという課題があった。

本発明の目的は、冗長性を増加することなくデータの再現性が高い光情報記録媒体を提供することにある。また、本発明の目的は、再現性を向上させるとともに記録速度や再生速度の低下を抑制することが可能な光情報記録媒体の記録方法を提供することにある。また、本発明の目的は、再現性を向上させるとともに安定して再生することが可能な光情報記録媒体の再生方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の光情報記録媒体は、（１）基板上にピット記録領域層と体積ホログラフィック記録領域層とを有する光情報記録媒体であって、前記ピット記録領域層は、前記体積ホログラフィック記録領域層に記録されたユーザーデータに対応するパリティ符号の少なくとも一部が記録されたものである。（以下、第１の課題解決手段と称する。）

また、上記光情報記録媒体の主要な形態の一つは、前記第１の課題解決手段に加えて、さらに、（２）前記基板は、その一方の主面に予めガイド手段が形成されているとともに、前記主面上に、反射層と、色素記録層と、波長選択反射層と、ホログラム記録層とカバー層と、をこの順に有するものである。（以下、第２の課題解決手段と称する。）

また、前記目的を達成するため、本発明の光情報記録媒体の記録方法は、（３）上記（１）又は（２）の光情報記録媒体に情報を記録するための光情報記録媒体の記録方法であって、前記体積ホログラフィック記録領域層にユーザーデータを記録するとともに、該体積ホログラフィック記録領域層に記録されるユーザーデータからパリティ符号を生成し、生成されたパリティ符号の少なくとも一部を前記ピット記録領域層に記録するものである。（以下、第３の課題解決手段と称する。）

また、上記記録方法の主要な形態の一つは、上記第３の課題解決手段に加えて、さらに、（４）上記体積ホログラフィック記録領域層へのユーザーデータの記録と、前記ピット記録領域層への前記ユーザーデータに対応するパリティ符号の少なくとも一部の記録と、を同時に行うものである。（以下第４の課題解決手段と称する。）

また、前記目的を達成するため、本発明の光情報記録媒体の再生方法は、（５）上記（１）又は（２）の光情報記録媒体から情報を再生するための光情報記録媒体の再生方法であって、前記ピット記録領域層に記録されたパリティ符号を読み取り、該パリティ符号を基準にして、前記体積ホログラフィック記録領域層に記録されたユーザーデータを復号化して再生するものである。（以下、第５の課題解決手段と称する。）

上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記ピット記録領域層は、前記体積ホログラフィック記録領域層に記録されたユーザーデータに対応するパリティ符号の少なくとも一部が記録されたものである。ピット記録領域層では、単層で独立したデータ記録が行われる。そして、体積ホログラフィック記録領域層のように回折光を利用した多重記録に比べて高精度でパリティ符号が記録される。このため、付加すべきパリティ符号のデータ量を最小限に抑制することができ、データの冗長性の増加を抑制することができる。また、体積ホログラフィック記録領域層に本来記録すべきユーザーデータの記録容量の低下を抑制することができる。

また、上記第２の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記基板の一方の主面には予めガイド手段が形成されている。そして、該主面上に、反射層と、色素記録層と、波長選択反射層と、ホログラム記録層とカバー層とをこの順に有する。このため、ホログラム記録層に記録される記録データと色素記録層に記録されるパリティ符号との相互緩衝の発生を抑制することができる。

また、上記第３の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、上記（１）又は（２）の光情報記録媒体を用いて情報を記録する光情報記録媒体の記録方法である。そして、前記体積ホログラフィック記録領域層にユーザーデータを記録し、該領域に記録されるユーザーデータからパリティ符号を生成し、生成されたパリティ符号を前記ピット記録領域層に記録する。このため、パリティ符号を高精度で記録することができるとともに、パリティ符号の記録に必要な記録容量を最小限にしてデータの冗長性の増大を抑制することができる。

また、上記第４の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記体積ホログラフィック記録領域層にユーザーデータを記録すると同時に該記録されたユーザーデータに対応するパリティ符号を前記
ピット記録領域層に記録する。このため、データの冗長性の増大の抑制と相俟って、記録時間を短縮することができる。

また、上記第５の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記ピット記録領域層に記録されたパリティ符号を予め読み取り、該パリティ符号に基づき、前記体積ホログラフィック記録領域層に記録したユーザーデータを再生する。このため、再現性を低下させることなく、安定して再生することができる。

本発明の光情報記録媒体によれば、ピット記録領域層にパリティ符号が記録されて、付加すべきパリティ符号のデータ量を最小限に抑制することができ、データの冗長性を増加することなくデータの再現性が高い光情報記録媒体を提供することができる。

また、本発明の光情報記録媒体の記録方法によれば、パリティ符号を高精度で記録することができるとともに、パリティ符号の記録に必要な記録容量を最小限にしてデータの冗長性の増大を抑制することができるので、再現性を向上させるとともに記録速度や再生速度の低下を抑制することができる。

また、本発明の光情報記録媒体の再生方法によれば、再現性を向上させるとともに安定して再生することができる。本発明の前記目的とそれ以外の目的、構成特徴、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなろう。

以下、本発明の光情報記録媒体の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は第１の実施形態の光情報記録媒体１０の内部構造を説明するための要部の拡大断面図である。

図１に示すように、本実施形態の光情報記録媒体１０は、例えばポリカーボネート製の厚さ０．６ｍｍのディスク形状の基板１１上にピット記録領域層Ｐと体積ホログラフィック記録領域層Ｈとを有するものである。 具体的には、本実施形態の光情報記録媒体１０は、前記ピット記録領域層Ｐに、前記体積ホログラフィック記録領域層Ｈに記録されたユーザーデータのパリティ符号が記録されたものである。上記基板１１の一方の主面には記録／再生時のサーボ用の互いに離間する複数のエンボス形状のピット等のガイド手段１２が形成されている。そして、前記ガイド手段１２が形成された一方の主面上には、例えば厚さ約１３０ｎｍのＡｇ−Ｃｕ−Ｐ−Ｉｎ合金（ＡＣＰＩ）からなる反射層１３が形成されており、該反射層１３上には例えば厚さ２０〜５０ｎｍのフタロシアニン系色素を含む色素記録層１４が形成されている。前記ピット記録領域層Ｐは、前記反射層１３と該反射層１３上を被覆する色素記録層１４とから構成されている。次に、前記色素記録層１４上には、例えば厚さ２０〜５０ｎｍの透明の無機材料（シリカ、ガラスなど）をスパッタしてなる第一のギャップ層１８ａが形成されている。該第一のギャップ層１８ａ上には例えば下記表１に示す層構成でトータル厚さ数十〜数百ｎｍのＡｌ_２Ｏ_３(屈折率ｎ＝１．６５)-ＺｎＳ（ｎ＝２．３５）−ＭｇＦ_２（ｎ＝１．３８）からなる波長選択反射層１７が形成されている。該波長選択反射層１７の光学特性は、図２に示すように、波長５３０ｎｍ付近で強度反射率が高く（すなわち、波長５３０ｎｍ付近の光を反射しやすく）、一方、波長６６０ｎｍ付近で強度反射率が低い（波長６６０ｎｍ付近の光を透過しやすい）光学特性を有するものである。また、該波長選択反射層１７上には例えば厚さ２０〜５０ｎｍの透明材料からなる第二のギャップ層１８ｂが形成されている。前記第二のギャップ層１８ｂ上には、例えば厚さ１００〜１０００μｍのフォトポリマーからなるホログラム記録層１５が形成されており、さらに該ホログラム記録層１５上には、例えば厚さ１００μｍの透明な紫外線硬化性樹脂からなるカバー層１６が形成されている。前記体積ホログラフィック記録領域層Ｈは、前記波長選択反射層１７と、該ホログラム記録層１５とで構成されている。

次に、上記光情報記録媒体１０の各部の構成の好ましい実施形態について説明する。
まず、上記基板１１の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記基板１１としては、形状、構造、大きさ等について、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状などが挙げられる。光情報記録媒体の機械的強度を確保できる材料を選定する必要がある。
上記基板材料としては、従来の光情報記録媒体の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。通常、ガラス、セラミック、樹脂などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂が好適である。具体的には、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリエステル樹脂等を挙げることができ、必要によりこれらを積層して併用してもよい。上記材料の中では、成形性、耐湿性、寸法安定性及び低価格等の点から熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。
これらの樹脂を用いた場合には、射出成形等の方法で所定の形状（光ディスクなら円環状）に基板１１を作成することが好ましい。また、上記基板１１の厚さは０．６〜１．６ｍｍの範囲とすることが好ましい。また、これに限るものではなく、例えば紫外線硬化性樹脂を用いて、基台上に塗布し塗膜を硬化させて用いることもできる。

上記基板１１には、反射層１３が設けられる一方の主面に、レーザ光照射による記録及び／又は再生のアドレスサーボ用のガイド手段１２が形成されていることが好ましい。前記ガイド手段としては、例えば、ディスク形状の光情報記録媒体の場合には、半径方向に延びる複数の位置決め領域としてのアドレス・サーボデータエリアが所定の角度間隔で設けられ、該アドレス・サーボデータエリアには、例えば互いに離間する複数のエンボス状のピット等が形成されている。前記ガイド手段は、上記エンボス状のピットに限るものではなく、例えば、螺旋状溝、ウォブルピット、ＬＰＰ等から選択して用いることができる。前記ガイド手段１２は、図示省略するが、前記基板１１の成型に用いられる金型内に、一方の主面に前記ガイド手段１２とは逆の凹凸パターンの微細加工が施されたスタンパと呼ばれる型板を配置して前記基板１１の射出成型時に同時に形成することが好ましい。

次に、上記反射層１３の好ましい実施形態は次のとおりである。上記反射層１３はアドレスサーボ用、及びパリティ符号の記録及び再生用のレーザ光を反射させるものであり、本発明においては、レーザ光に対する反射率を高めたり、記録再生特性を改良する機能を付与するために、前記基板１１と後述する色素記録層１４との間に、必要により設けることが好ましい。上記光反射層１３としては、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ａｌ、等の金属又は、これらの合金、もしくは前記金属に微量成分が添加された合金を含む層であることが好ましい。該合金としては、例えばＡｇ−Ｃｕ−Ｐ−Ｉｎ合金（ＡＣＰＩ），Ａｇ−Ｚｎ−Ｃｕ（ＡＺＣ）等が挙げられる。該反射層１３は、例えば、前記金属または合金を、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングすることにより設けることができる。中でも、量産性、コストの面からスパッタリングが特に好ましい。該反射層１３の厚さは、例えば１３０ｎｍが好ましい。

次に、上記色素記録層１４の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記色素記録層１４としては、レーザ光の照射により何らかの光学的変化を生じさせ、その変化により情報を記録するものであり、その材料としては、有機色素を記録物質として含有する色素型とすることが好ましい。中でも、レーザ光照射によりピットが形成されデータが記録される色素型の記録層であることが好ましい。上記有機色素としては、例えば、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、シアニン系色素等が挙げられる。上記色素記録層１４には、上記サーボ／パリティ用レーザ光の照射により、後述するホログラム記録層に記録されるユーザーデータに対応して誤り検出のためのパリティ符号を記録及び／又は再生することができる。また、上記色素記録層１４は、上記色素を結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調整し、次いで、この塗布液を、前記基板１１上に直接または他の層を介してスピンコート法やスクリーン印刷法等により塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成される。尚、前記他の層としては、前述の反射層１３等がある。上記色素記録層１４の厚さは、例えば２０ｎｍ〜５０ｎｍが好ましい。

次に、上記第一のギャップ層１８ａの好ましい実施形態は次の通りである。すはわち、上記第一のギャップ層１８ａは、後述する波長選択反射層１５と前記色素記録層１４との間に設けられ、波長選択反射層１５内に生成されるホログラムの大きさを調整するのに有効である。該第一のギャップ層１８ａは、例えば、前記色素記録層１４上にシリカ、ガラス等の透明の無機材料をスパッタリング法等により形成することができる。上記第一のギャップ層１８ａの厚さは、例えば２０ｎｍ〜５０ｎｍが好ましい。

次に、上記波長選択反射層１７の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記波長選択反射層１７は、互いに異なる波長を有する複数の光のうち、特定の波長を有する光を反射し、他の波長を有する光を透過する例えば、波長選択反射機能を有する。該波長選択反射層１７としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ダイクロイックミラー層、色材含有層、誘電体多層膜、単層又は２層以上のコレステリック層等により形成されることが好ましい。前記波長選択反射層１７は、前記第一のギャップ層１８ａ上に該ギャップ層１８ａと同様にスパッタリングして形成してもよく、また、予め担体フィルム等の基材上に積層形成して波長選択反射層１７を作成した後、これを前記第一のギャップ層１８ａ上に転写しても構わない。上記波長選択反射層１７の厚さは、例えば数十ｎｍ〜数百ｎｍが好ましい。

次に、上記第二のギャップ層１８ｂの好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記第二のギャップ層１８ｂは、後述するホログラム記録層１５と前記波長選択反射層１７との間に設けられることが好ましい。該第二のギャップ層１８ｂは、情報光及び参照光がフォーカシングするポイントの部分を後述するフォトポリマーで埋めていると、過剰露光がされた際に、モノマーの過剰消費が起こり、多重記録能力が低下することがあり、この弊害を防止する機能がある。前記第二のギャップ層１８ｂとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ），ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ），ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル＝ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のような透明樹脂フィルム、などが挙げられる。これらの中でも、ＴＡＣ，ＰＣ等が特に好ましい。また、上記第二のギャップ層１８ｂの厚さは、例えば２０ｎｍ〜５０ｎｍが好ましい。

次に、上記ホログラム記録層１５の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記ホログラム記録層１５としては、光が照射されたときに光の強度に応じて屈折率、誘電率、反射率等の光学的特性が変化するホログラム材料によって形成されることが好ましい。前記ホログラム材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光照射で重合反応が起こり高分子化するフォトポリマー、フォトリフラクティブ効果（光照射で空間電化分布が生じて屈折率が変調する）を示すフォトリフラクティブ材料、光照射で分子構造の異性化が起こり屈折率が変調するフォトクロミック材料、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム等の無機材料、カルコゲン材料などが挙げられる。前記フォトポリマーとしては、例えば、デュポン社製のフォトポリマーＨＲＦ−６００（製品名）等が使用される。また、上記ホログラム記録層１５の厚さは、例えば１００μｍ〜１０００μｍが好ましい。

次に、上記カバー層１６の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記カバー層１６としては、透明な紫外線硬化性樹脂が好ましい。該カバー層１６の前記ホログラム記録層１５上への形成は、前記透明な紫外線硬化性樹脂を適当な溶剤に溶解して塗布液を調整し、次いで、上記ホログラム記録層１５を覆うようにスピンコート法によりこの塗布液を塗布して塗膜を形成した後、乾燥し、紫外線を照射することにより形成することが好ましい。また、上記カバー層１６の厚さは例えば１０μｍ〜１００μｍが好ましい。

（光情報記録媒体の記録方法及び再生方法）次に本発明の光情報記録媒体の記録方法及び再生方法の概要について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の光情報記録媒体の記録方法および再生方法の概要を示す図である。

光情報記録媒体の記録方法の概要は、まず、ユーザーデータから複数領域に分割されたデータ符号のそれぞれに対応して、例えば線形の演算によりパリティ符号が生成され、前記データ符号に付加されるＥＣＣ符号化が施される。次に、前記ＥＣＣ符号化されたデータが変調され、光ピックアップへの出力信号に変換されて体積ホログラフィック記録領域層Ｈに記録される。本実施形態においては、前記パリティ符号のうち少なくとも一部、例えば各セクタにおける最初のフレームのユーザーデータに対応するパリティ符号が複製され、変調され、光ピックアップへの出力信号に変換されてピット記録領域層Ｐに記録される。

次に光情報記録媒体の再生方法の概要は、まず、前記体積ホログラフィック記録領域層Ｈから読み出されたデータに、例えばＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）等の信号処理が施される。次に、復調され、ＥＣＣ復号化される。このとき、並行して前記ピット記録領域層Ｐから読み出されたデータにも、同様にＰＲＭＬ等の信号処理が施され、さらに復調されて得られた前記パリティ符号の一部を優先して参照しながら前記ＥＣＣ復号化され、ユーザーデータとして再生される。

次に、本発明の光情報記録媒体の記録方法及び再生方法に使用される光情報記録再生装置について図４及び図５を参照して説明する。図４は、本発明の光情報記録媒体の記録方法及び再生方法に用いる光情報記録再生装置の一例の全体構成を示す図であり、図５は、同光情報記録再生装置のピックアップ近傍を説明するための要部拡大図である。尚、光情報記録再生装置２０は、光情報記録装置と光情報再生装置の両方を含む構成となっている。

光記情報録再生装置２０は、光情報記録媒体１０の図視省略した中心孔に挿入されるとともに該光情報記録媒体１０の前記中心孔の周辺のクランプ領域を保持する図視省略したクランプ部材を備えたスピンドル２１、該スピンドル２１を回転させるスピンドルモータ２２、及び前記光情報記録媒体１０の回転数を所定の値に保つように前記スピンドルモータ２２を制御するスピンドルサーボ回路２３を備えている。
光情報記録再生装置２０は、光情報記録媒体１０への情報記録時に、光情報記録媒体１０の体積ホログラフィック記録領域層Ｈに対して例えば波長５３０ｎｍ付近の所謂緑色レーザ光からなる情報光と記録用参照光とを照射してユーザーデータを記録する。そして、前記ユーザーデータに基づいて該ユーザーデータの誤り訂正および／または誤り検出のためのパリティ符号を生成するとともに、生成されたパリティ符号の少なくとも一部を前記光情報記録媒体１０のピット記録領域層Ｐに例えば波長６６０ｎｍ付近の所謂赤色レーザ光からなる記録／再生光を照射してパリティ符号を記録／再生するピックアップ４０、及び該ピックアップ４０を前記光情報記録媒体１０の半径方向に移動可能とする駆動装置２４を備えている。
また、前記ピックアップ４０は、前記光情報記録媒体１０からの情報再生時には、前記光情報記録媒体１０の体積ホログラフィック記録領域層Ｈに対して例えば波長５３０ｎｍ付近の所謂緑色レーザ光からなる再生用参照光を照射し、再生光を検出して、前記光情報記録媒体１０に記録されているユーザーデータと、前記光情報記録媒体１０のピット記録領域層Ｐに対して例えば波長６６０ｎｍ付近の所謂赤色レーザ光からなる再生光を照射し、再生光を検出して前記光情報記録媒体１０に記録されている前記ユーザーデータに対応する前記パリティ符号の少なくとも一部と、を用いて、前記ユーザーデータを復号化して再生する。

また、光情報記録再生装置２０は、ピックアップ４０の出力信号よりフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥ、及び再生信号ＲＦを検出するための検出回路２５、該検出回路２５によって検出されるフォーカスエラー信号ＦＥに基づいて、前記ピックアップ４０内の図示省略したアクチュエータを駆動して対物レンズ４６を前記光情報記録媒体１０
の厚み方向に移動させてフォーカスサーボを行うフォーカスサーボ回路２６を備えている。また、前記検出回路２５によって検出されるトラッキングエラー信号ＴＥに基づいて前記ピックアップ４０
内の図示省略したアクチュエータを駆動して対物レンズ４６を前記光情報記録媒体１０の半径方向に移動させてトラッキングサーボを行うトラッキングサーボ回路２７を備えている。さらに、前記トラッキングエラー信号ＴＥ及び後述するコントローラからの指令に基づいて前記駆動装置２４を制御して前記ピックアップ４０を前記光記録媒体１０の半径方向に移動させるスライドサーボを行うスライドサーボ回路２８を備えている。

また、前記光情報記録再生装置２０は、前記ピックアップ４０内の後述するＣＭＯＳ又はＣＣＤアレイの出力データをデコードして、前記光情報記録媒体１０のデータエリアに記録されたデータを再生したり、前記検出回路２５からの再生信号ＲＦより基本クロックを再生したりアドレスを判別したりする信号処理回路２９を備えている。また、前記光記録再生装置２０の全体を制御するコントローラ３０、及び該コントローラ３０に対して種々の指示を与える操作部３１を備えている。
前記コントローラ３０は、信号処理回路２９より出力される基本クロックやアドレス情報を入力すると共に、ピックアップ４０
、スピンドルサーボ回路２３ 、及びスライドサーボ回路２８等を制御するようになっている。また、前記スピンドルサーボ回路２３は、信号処理回路２９より出力される基本クロックを入力するようになっている。コントローラ３０
は、ＣＰＵ（ 中央処理装置）、ＲＯＭ（ リード オンリ メモリ）、及びＲＡＭ（ ランダム アクセス メモリ） を有し、ＣＰＵが、ＲＡＭを作業領域として、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、コントローラ３０の機能を実現するようになっている。

次に、図５を参照して、光情報記録媒体１０周辺での光学的動作を説明する。まず、サーボ／パリティ用のレーザ４１から出射した例えば波長６６０ｎｍ付近の所謂赤色光レーザ光は、偏光板４２、ハーフミラー４３及び１／４波長板４４を通過し、ダイクロイックミラー４５でほぼ１００％反射して、対物レンズ４６を通過する。対物レンズ４６によってサーボ／パリティ用光は反射層１３上で焦点を結ぶように光情報記録媒体１０に対して照射される。つまり、ダイクロイックミラー４５は緑色や青色の波長のレーザ光を透過し、赤色の波長のレーザ光をほぼ１００％反射させるようになっている。光情報記録媒体１０の光の入出射面Ａから入射したサーボ／パリティ用光は、カバー層１６、ホログラム記録層１５、第二のギャップ層１８ｂ、波長選択反射層１７、第一のギャップ層１８ａ，色素記録層１４を通過し、反射層１３で反射され、再度、色素記録層１４、第一のギャップ層１８ａ，波長選択反射層１７、第二のギャップ層１８ｂ，ホログラム記録層１５、カバー層１６を透過して入出射面Ａから出射する。出射した戻り光は、対物レンズ４６を通過し、ダイクロイックミラー４５でほぼ１００％反射して、再び１／４波長板４４を通過し、ハーフミラー４３で反射されて、サーボ／パリティ情報検出器４７でサーボ／パリティ情報が検出される。検出されたサーボ情報は、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スライドサーボ等に用いられる。
ホログラム記録層１５を構成するホログラム材料は、赤色のレーザ光では感光しないようになっているので、サーボ／パリティ用レーザ光がホログラム記録層１５を通過したり、サーボ用／パリティ用光が反射層１３で乱反射したとしても、ホログラム記録層１５には影響を与えない。また、サーボ用／パリティ用光の反射層１３による戻り光は、ダイクロイックミラー４５によってほぼ１００％反射するようになっているので、サーボ／パリティ用光が再生像検出のためのＣＭＯＳセンサ又はＣＣＤで検出されることはなく、再生光に対してノイズとなることもない。

また、記録用／ 再生用のレーザ５１から生成された例えば波長５３０ｎｍ付近の所謂緑色レーザ光からなる情報光及び記録用参照光は、偏光板５２を通過して線偏光となりハーフミラー５３を通過して１／４波長板５４を通った時点で円偏光になる。ダイクロイックミラー４５を透過し、対物レンズ４６によって情報光と記録用参照光がホログラム記録層１５内で干渉パターンを生成するように光情報記録媒体１０に照射される。情報光及び記録用参照光は入出射面Ａ から入射し、ホログラム記録層１５で干渉し合って干渉パターンをそこに生成する。その後、情報光及び記録用参照光はホログラム記録層１５を通過し、第二のギャップ層１８ｂ、波長選択反射層１７に入射するが、該波長選択反射層１７の底面までの間に反射されて戻り光となる。つまり、情報光と記録用参照光は反射層１３までは到達しない。波長選択反射層１７は誘電体多層膜からなり、例えば緑色のレーザ光を反射し、赤色のレーザ光を透過する性質を有するからである

次に、本発明の光情報記録媒体の記録方法の一実施形態について説明する。本実施形態の光情報記録媒体の記録方法は、上記のように基板１１上にピット記録領域層Ｐと体積ホログラフィック記録領域層Ｈとを有する光情報記録媒体１０の前記体積ホログラフィック記録領域層Ｈにユーザーデータを記録し、該体積ホログラフィック記録領域層に記録されるユーザーデータからパリティ符号を生成し、生成されたパリティ符号を前記ピット記録領域層Ｐに記録するものである。

次に、体積ホログラフィック記録領域層Ｈへのユーザーデータの記録は、特に限定はないが、例えば、ＲＡＩＤ(Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ)−３（入力データを一定の長さに分割して、複数の記録領域層に記録するとともに、パリティ符号を生成して、他の記録領域層に記録する方法）を用いることが好ましい。

具体的には、光情報記録媒体１０に記録すべき情報が、一連のユーザーデータＤｕ１，Ｄｕ２、・・Ｄｕｘであるものとし、このユーザーデータを分割して、上記体積ホログラフィック記録領域層Ｈのホログラム記録層１５の複数の領域に分割して記録すると共に、該複数の領域に記録されるユーザーデータに対応するパリティ符号Ｄｐ１，Ｄｐ２，・・を生成し、このパリティ符号を上記ピット記録領域層Ｐの色素記録層１４に記録している。より具体的に説明すると、この記録方法では、各領域では、それぞれ、複数のデータが、位相符号化多重により多重記録される。この記録方法は、前述のＲＡＩＤ−３に対応するものである。この記録方法によれば、前記体積ホログラフィック記録領域層Ｈのホログラム記録層１５の複数の領域のいずれかにおいてユーザーデータＤｕの再生ができなくなっても、ピット記録領域層Ｐの色素記録層１４に記録されているパリティ符号Ｄｐを用いて、データを復元することができる。

尚、上記体積ホログラフィック記録領域層ＨにユーザーデータＤｕを記録すると同時に該記録されるユーザーデータＤｕのパリティ符号Ｄｐをピット記録領域層Ｐに記録することが好ましい。この場合、例えばホログラム記録層１５へのユーザーデータＤｕ記録用レーザ光として波長５３０ｎｍ付近の所謂緑色レーザ光を用い、色素記録層１４へのパリティ符号Ｄｐ記録用レーザ光として波長６６０ｎｍ付近の所謂赤色レーザ光を用いることが好ましい。これら両方の光源を具備した所謂マルチドライブ方式の光情報記録再生装置を用いることにより、上記体積ホログラフィック記録領域層ＨにユーザーデータＤｕを記録すると同時に該記録されるユーザーデータＤｕのパリティ符号Ｄｐをピット記録領域層Ｐに記録することができる。

次に、本発明の光情報記録媒体の再生方法の一実施形態について説明する。本実施形態の光情報記録媒体の再生方法は、上記のように基板１１上にピット記録領域層Ｐと体積ホログラフィック記録領域層Ｈとを有する光情報記録媒体１０の前記ピット記録領域層Ｐに記録されたパリティ符号を読み取り、該パリティ符号を優先的に参照して、該パリティ符号に基づき、前記体積ホログラフィック記録領域層Ｈに記録されたユーザーデータを復号化して再生するものである。

具体的には、光情報記録媒体１０にパリティ符号再生用の例えば波長６６０ｎｍ付近の所謂赤色レーザ光を照射し、前記ピット記録領域層Ｐの色素記録層１４に記録されているパリティ符号Ｄｐを読み取る。また、前記光情報記録媒体１０にユーザーデータ再生用の波長５３０ｎｍ付近の所謂緑色レーザ光を照射し、前記体積ホログラフィック記録領域層Ｈのホログラム記録層１５の複数の領域に分割して記録されたユーザーデータを順次読み取る。前記ピット記録領域層から読み取ったパリティ符号Ｄｐを優先的に参照し、該パリティ符号に基づき前記読み取った複数のユーザーデータを誤り訂正および／または誤り検出しながら復号化し、ユーザーデータＤｕとして再生する。

尚、上記実施形態において、（１）体積ホログラフィック記録領域層Ｈのホログラム記録層１５に照射する記録／再生用レーザ光として波長５３０ｎｍ付近の所謂緑色レーザ光を用い、ピット記録領域層Ｐの色素記録層１４に照射する記録／再生用レーザ光として波長６６０ｎｍ付近の所謂赤色レーザ光を用いた（このとき、例えば直径１２ｃｍのディスク形状を想定した場合の体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録容量が２Ｔ（テラ）Ｂ、ピット記録領域層Ｐの記録容量が４．７ＧＢ）が、本発明はこれに限定するものではなく、以下のような変形が可能である。
例えば、（２）体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録／再生用のレーザ光を波長４０５ｎｍ付近の所謂青色レーザ光、ピット記録領域層Ｐの記録／再生用のレーザ光を波長６６０ｎｍ付近の所謂赤色レーザ光（このとき、例えば直径１２ｃｍのディスク形状を想定した場合の体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録容量が４Ｔ（テラ）Ｂ、ピット記録領域層Ｐの記録容量が４．７ＧＢ）としてもよい。このとき、上記波長選択反射層２としては、下記表２に示す層構成のトータル厚さ数十〜数百ｎｍのものを用いることが好ましい。この波長選択反射層は、図６に示すように、波長４０５ｎｍ付近および波長５３０ｎｍ付近でそれぞれ強度反射率が高く（すなわち、波長４０５ｎｍ付近の光および波長５３０ｎｍ付近の光を反射しやすく）、一方、波長６６０ｎｍ付近で強度反射率が低い（波長６６０ｎｍ付近の光を透過しやすい）光学特性を有するものである。

また、（３）体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録／再生用のレーザ光を波長４０５ｎｍ付近の所謂青色レーザ光、ピット記録領域層Ｐの記録／再生用のレーザ光を波長７８５ｎｍ付近の所謂赤外レーザ光（このとき、例えば直径１２ｃｍのディスク形状を想定した場合の体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録容量が４Ｔ（テラ）Ｂ、ピット記録領域層Ｐの記録容量が７００ＭＢ）としてもよい。
また、（４）体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録／再生用のレーザ光を波長５３０ｎｍ付近の所謂緑色レーザ光、ピット記録領域層Ｐの記録／再生用のレーザ光を波長４０５ｎｍ付近の所謂青色レーザ光（このとき、例えば直径１２ｃｍのディスク形状を想定した場合の体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録容量が２Ｔ（テラ）Ｂ、ピット記録領域層Ｐの記録容量が２５ＧＢ）としてもよい。
また、（５）体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録／再生用のレーザ光を波長５３０ｎｍ付近の所謂緑色レーザ光、ピット記録領域層Ｐの記録／再生用のレーザ光を波長７８５ｎｍ付近の所謂赤外レーザ光（このとき、例えば直径１２ｃｍのディスク形状を想定した場合の体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録容量が２Ｔ（テラ）Ｂ、ピット記録領域層Ｐの記録容量が７００ＭＢ）、等の中から適宜選択して用いることができる。
尚、上記体積ホログラフィック記録領域層Ｈの記録／再生用のレーザ光並びにピット記録領域層Ｐの記録／再生用のレーザ光の波長の選択に合わせて、光情報記録媒体のホログラム記録層、色素記録層のそれぞれ使用材料や、波長選択反射層の使用材料および層構成も適宜選択して用いることが好ましく、また、上記光情報記録再生装置２０のレーザ光源、偏光板、ハーフミラー、１／４波長板、ダイクロイックミラー、対物レンズ、等の光学系も適宜選択して用いることが好ましい。

また、上記実施形態においては、ピット記録領域層Ｐの色素記録層１４にパリティ符号の一部を記録したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、前記パリティ符号の全部を前記ピット記録領域層Ｐと前記体積ホログラフィック記録領域層Ｈとに重複記録してもよい。この場合にも、ピット記録領域層Ｐに記録されたパリティ符号を再生時に優先して参照利用することが好ましい。

また、上記実施形態においては、ピット記録領域層Ｐの色素記録層１４にパリティ符号のみを記録するとともに、基板１１にサーボアドレス用のエンボス状のピット等のガイド手段を設けたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、ピット記録領域層の色素記録層１４に前記パリティ符号に加えて、サーボ用のアドレスデータを記録してもよく、また、さらに光情報記録媒体固有のＩＤやバースト符号その他を記録してもよい。

本発明の光情報記録媒体の第１の実施形態の内部構造を示す要部拡大断面図である。 前記第一の実施形態の光情報記録媒体の波長選択反射層の光学特性を示す図である。 本発明の光情報記録媒体の記録方法及び再生方法の概要を示す図である。 本発明の光情報記録媒体の記録方法及び再生方法に用いる光情報記録再生装置の一例の全体構成を示す図である。 本発明の光情報記録媒体の記録方法及び再生方法の第１の実施形態を説明するための上記光情報記録再生装置の要部の拡大断面図である。 本発明の光情報記録媒体における波長選択反射層の他の例の光学特性を示す図である。 背景技術の光情報記録媒体の記録方法を示す概念図である。 背景技術の光情報記録媒体の記録方法及び再生方法の概要を示す図である。 背景技術の光情報記録媒体を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１０：光情報記録媒体１１：基板１２：ガイド手段１３：反射層１４：色素記録層１５：ホログラム記録層１６：カバー層１７：波長選択反射層１８ａ、１８ｂ：ギャップ層２０：光情報記録再生装置２１：スピンドル２２：スピンドルモータ２３：スピンドルサーボ回路２４：駆動装置２５：検出回路２６：フォーカスサーボ回路２７：トラッキングサーボ回路２８：スライドサーボ回路２９：信号処理回路３０：コントローラ３１：操作部４０：ピックアップ４１：レーザ光源４２：偏光板４３：ハーフミラー４４：１／４波長板４５：ダイクロイックミラー４６：対物レンズ４７：検出器５１：レーザ光源５２：偏光板５３：ハーフミラー５４：１／４波長板５７：検出器Ｄｕ、Ｄｕ１，Ｄｕ２・・：ユーザーデータＤｐ，Ｄｐ１，Ｄｐ２・・：パリティ符号Ｈ：体積ホログラフィック記録領域層Ｐ：ピット記録領域層

Claims (5)

1. 基板上にピット記録領域層と体積ホログラフィック記録領域層とを有する光情報記録媒体であって、前記ピット記録領域層は、前記体積ホログラフィック記録領域層に記録されたユーザーデータに対応するパリティ符号の少なくとも一部が記録されていることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 前記基板は、その一方の主面に予めガイド手段が形成されているとともに、前記主面上に、反射層と、色素記録層と、波長選択反射層と、ホログラム記録層とカバー層と、をこの順に有することを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
3. 請求項１又は２に記載の光情報記録媒体に情報を記録するための光情報記録媒体の記録方法であって、前記体積ホログラフィック記録領域層にユーザーデータを記録するとともに、該体積ホログラフィック記録領域層に記録されるユーザーデータからパリティ符号を生成し、生成されたパリティ符号の少なくとも一部を前記ピット記録領域層に記録することを特徴とする光情報記録媒体の記録方法。
4. 前記体積ホログラフィック記録領域層へのユーザーデータの記録と、前記ピット記録領域層への前記ユーザーデータに対応するパリティ符号の少なくとも一部の記録と、を同時に行うことを特徴とする請求項３記載の記録方法。
5. 請求項１又は２に記載の光情報記録媒体から情報を再生するための光情報記録媒体の再生方法であって、前記ピット記録領域層に記録されたパリティ符号を読み取り、該パリティ符号を基準にして、前記体積ホログラフィック記録領域層に記録されたユーザーデータを復号化して再生することを特徴とする光情報記録媒体の再生方法。

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