JP2010287308A - Information recording method in multilayered structure recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報記録媒体上に記録再生を行なう情報記録再生装置に係り、特にレーザ光記録による記録方式で情報を記録するための情報記録方法および情報記録再生装置に関するものである。 The present invention relates to an information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on an information recording medium, and more particularly to an information recording method and information recording / reproducing apparatus for recording information by a recording method using laser light recording.
レーザ光を利用して情報記録媒体に情報を記録、再生する技術は、既に光ディスク装置等が実用化されており、書き換え型光ディスク装置の一つの方式に、結晶と非晶質間の可逆的な状態変化を利用した相変化型光ディスクがある。これらの2つの状態を得るために、高いパワー(記録パワー)を照射して情報記録媒体を融点以上に加熱後、急冷することによって非晶質状態にし、前記の高いパワーと再生パワーの中間パワー(消去パワー)を照射して情報記録媒体を結晶化温度まで昇温後、徐冷することによって結晶状態となり、単一のレーザ光により重ね書きが可能となる。 As a technique for recording and reproducing information on an information recording medium using a laser beam, an optical disk device or the like has already been put into practical use, and one of the rewritable optical disk devices is reversible between crystal and amorphous. There is a phase change optical disk using state change. In order to obtain these two states, the information recording medium is heated to the melting point or higher by irradiating it with high power (recording power) and then rapidly cooled to make it an amorphous state, which is an intermediate power between the high power and the reproduction power. By irradiating (erasing power) and raising the temperature of the information recording medium to the crystallization temperature and then slowly cooling it, it becomes a crystalline state and can be overwritten by a single laser beam.
従来、前記の記録方式による情報の記録に関して、非特許文献1に記載のように、情報が記録される記録層が貼り合せられ2つの記録層を持ち、各記録層への記録再生は、相対する方向にレーザ光を照射する方式であり、一方の方向から記録する記録方式ではない。また、情報を読み出すための再生専用に関しては、非特許文献2に記載のように、再生される再生層が立体的な2層構造において、レーザ光が入射位置に近い方から情報を読みだし、その後、レーザ光入射位置から遠い方の情報を読み出す方式である。
Conventionally, regarding recording of information by the above-described recording method, as described in Non-Patent
上記従来技術は、情報を記録できる方式に関して、情報が蓄積される記録層が立体的に複数配置される多層構造の記録方法について配慮されておらず、情報が記録されることにより、記録された記録層をレーザ光が通過する時の散乱および吸収によるレーザ光の大きな光量変動や既に記録された記録層の情報が破壊される等の問題があった。 The above-mentioned prior art does not consider a recording method of a multilayer structure in which a plurality of recording layers in which information is stored is arranged three-dimensionally with respect to a method capable of recording information, and is recorded by recording information. There have been problems such as large fluctuations in the amount of laser light due to scattering and absorption when the laser light passes through the recording layer, and information on the already recorded recording layer being destroyed.
また、情報が蓄積される記録層が立体的に複数配置される多層構造でかつ記録エリアが細分化され、細分化された記録エリアに応じて記録媒体の回転制御を必要とする記録方式において、多層構造のある記録層を前記再生専用の情報読みだし方式のように情報を記録することによって、内周から外周に向けて前記記録層に情報を記録し終えた時点で、外周から内周に向けてレーザ光または記録媒体を移動させる必要があり、さらに、 M-CLV(Modified Constant Linear Velocity)方式で回転制御される場合、回転数を2倍程度大きくする必要がある。これらの動作時間が非常に長くなるため、情報の記録再生に関わる時間がやはり長くなり、情報の転送レートが大きく低下する問題があった。 Further, in a recording method in which a recording layer in which information is stored has a multilayer structure in which a plurality of three-dimensionally arranged recording layers are divided, and a recording area is subdivided, and rotation control of a recording medium is required according to the subdivided recording area By recording information on a recording layer having a multilayer structure as in the read-only information reading method, when information is recorded on the recording layer from the inner periphery to the outer periphery, the outer periphery is changed to the inner periphery. It is necessary to move the laser beam or the recording medium toward the target, and when the rotation is controlled by the M-CLV (Modified Constant Linear Velocity) method, the number of rotations needs to be increased by about twice. Since these operation times become very long, the time involved in recording and reproducing information is also long, and there is a problem that the information transfer rate is greatly reduced.
本発明の目的は、上述の課題を解決するものであり、情報が蓄積される記録層が立体的に複数配置される多層構造の記録方法において、情報を記録する順番について考慮することによって、レーザ光または記録媒体を移動させる時間および記録媒体の回転制御時間を抑圧する情報記録方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and in a multi-layered recording method in which a plurality of recording layers in which information is stored is arranged three-dimensionally, by considering the order in which information is recorded, a laser It is an object of the present invention to provide an information recording method that suppresses time for moving light or a recording medium and rotation control time of the recording medium.
前記目的を達成するために、本発明の情報記録方法は、発振したレーザ光を情報記録媒体に照射して、当該情報記録媒体上の記録エリアに、情報の未記録部分とは物性的に異なる記録部分を形成して情報を蓄積する記録媒体で、情報が蓄積される記録層が立体的に複数配置される多層構造を具備し、各記録層の平面内の記録エリアが細分化された記録媒体に情報を記録する記録方法において、情報を記録することによって散乱および吸収等によりレーザ光量が大きく変化する記録媒体に情報を記録する場合、レーザ光が入射される方向を基準に、レーザ光が順次到達する立体的に複数配置される情報の記録層とは逆に情報を記録することによって、レーザ光が通過する記録層の記録情報が破壊されることなく、かつ、複数の記録層を通過することによる一定の光量変化だけによる変動にすることができるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the information recording method of the present invention irradiates an information recording medium with oscillated laser light, and the recording area on the information recording medium is physically different from the unrecorded portion of information. A recording medium that forms a recording portion and stores information, and has a multi-layer structure in which a plurality of recording layers in which information is stored is arranged three-dimensionally, and the recording area in the plane of each recording layer is subdivided In a recording method for recording information on a medium, when information is recorded on a recording medium in which the amount of laser light varies greatly due to scattering and absorption by recording information, the laser light is emitted with reference to the direction in which the laser light is incident. By recording information in reverse to the recording layers of information that are arranged in a plurality of three-dimensionally arrived sequentially, the recording information of the recording layer through which the laser beam passes is not destroyed and passes through the plurality of recording layers. Do It is obtained to be able to vary by only a certain amount of light caused by the.
また、前記各記録層の平面内の細分化されたある記録エリアに情報を記録し、前記各記録層の記録エリアがすべて記録された状態から次の各記録層の平面内の細分化された記録エリアに情報を記録し、立体的に複数配置される記録層に順次情報を記録することによって、 M-CLV(Modified Constant Linear Velocity)方式での回転制御時間を抑圧できるようにしたものである。 Further, the information is recorded in a certain recording area in the plane of each recording layer, and the recording area of each recording layer is completely recorded from the state where all the recording areas in the recording layer are recorded. By recording information in the recording area and sequentially recording information on the recording layers arranged in three dimensions, the rotation control time in the M-CLV (Modified Constant Linear Velocity) method can be suppressed. .
本発明によれば、多層構造を有する記録媒体への記録において、レーザ光が通過する記録層の記録情報が破壊されることなく、かつ、複数の記録層を通過することによる一定の光量変化だけによる変動に抑えることができるので、信頼性の高い情報の記録が行なえる。また、ゾーン毎に多層構造の記録層に情報を記録できるので、光スポットの移動時間を最小限にできるため、情報記録時の転送レートを向上させることができる。 According to the present invention, in recording on a recording medium having a multilayer structure, the recording information of the recording layer through which the laser beam passes is not destroyed, and only a certain amount of light change due to passing through the plurality of recording layers. Therefore, it is possible to record highly reliable information. In addition, since information can be recorded on the recording layer having a multilayer structure for each zone, the movement time of the light spot can be minimized, so that the transfer rate during information recording can be improved.
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の装置構成の一実施形態を示す。ここにおいて、1はレーザ、2,4はレンズ、5は記録媒体、12,13は光検出器、15は再生回路、20はレーザドライバ、21はパワー監視回路、22はサーボ駆動回路、23はコントローラ、24はスピンドル駆動回路をそれぞれ示す。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an embodiment of the apparatus configuration of the present invention. Here, 1 is a laser, 2 and 4 are lenses, 5 is a recording medium, 12 and 13 are photodetectors, 15 is a reproduction circuit, 20 is a laser driver, 21 is a power monitoring circuit, 22 is a servo drive circuit, and 23 is A
情報記録再生装置は、レ−ザ1を中心とする光ヘッドと情報を記憶させるための記録媒体5とレーザドライバ20を中心とする記録処理系と光ヘッドから得られた再生信号を情報に変換する再生回路15を中心とした再生処理系から構成される。記録媒体5は、基板6に積層された第1記録層7、中間層8、第2記録層9および保護層10から構成される。
The information recording / reproducing apparatus converts an optical head centered on the
上位ホストからの命令や情報デ−タはコントロ−ラ23において命令の解読や記録デ−タの変調および変調方式に対応する符号列に変換され、レーザドライバ20に伝送される。大容量化の手法としてゾ−ンごとに記録媒体の回転数を変えて内外周での記録密度を略一定とするM-CLV(Modified Constant Linear Velocity)方式と呼ばれる記録方法を採用した場合には、記録再生するゾ−ンに応じて、スピンドルの回転数を高精度に制御する必要がある。
The command and information data from the host are converted into a code string corresponding to the decoding of the command and the modulation and modulation method of the recording data by the
情報の記録再生を実施するための光スポットの位置制御を行なうサーボは、光検出器12の前に配置した円柱レンズ(図示せず)と光検出器(4分割)12によりプリアンプ4およびサーボ回路18によって、フォーカス誤差信号及びトラック誤差信号を得ることができ、前記誤差信号をコントローラ23に入力し、サーボ信号をコントローラ23からサーボ駆動回路22に出力し、アクチュエータ11をサーボ駆動回路22で制御することにより、光スポットの位置制御を行なう。
The servo for controlling the position of the light spot for recording / reproducing information is a
高周波重畳回路19はレ−ザ1に起因するレ−ザ雑音を低減するために設けてあり、記録/消去時にはレ−ザの寿命の関点から高周波重畳を休止することもある。
The high frequency superimposing circuit 19 is provided to reduce the laser noise caused by the
再生時はレ−ザ1を低出力発振させ、記録媒体5に入射させる。記録媒体5からの反射光はプリズム3で光路を分離して光検出器12に入射させる。光検出器12で光電変換した後、プリアンプ14で増幅し、再生回路15に入力する。再生回路15は波形等化回路、自動利得制御回路、二値化回路などから構成されており、入力された再生信号を二値化信号とする。
During reproduction, the
再生回路15からの二値化信号はセルフクロッキングのためにPLL(Phase Locked Loop)16に入力される。PLL16で得られる二値化信号に同期した再生クロックと二値化信号はデ−タ弁別のために弁別回路17に入力され、その結果としてのデ−タ弁別信号はコントロ−ラ23に入力されデ−タが復調される。
The binarized signal from the reproduction circuit 15 is input to a PLL (Phase Locked Loop) 16 for self-clocking. The recovered clock synchronized with the binarized signal obtained by the
情報の記録を行なう場合、コントロ−ラ23からの正規の情報デ−タに応じて変調された記録パルス列がレーザドライバ20に出力される。レーザドライバ20はレーザ1を高出力発振させ、レ−ザ1から出た光はレンズ2で平行光となってプリズム3を通り、レンズ4により記録媒体5上に収束して符号列に応じた記録マークを記録する。
When recording information, a recording pulse train modulated in accordance with regular information data from the
図2は本発明における多層構造記録媒体での合焦点位置検出方法を示す。記録媒体5がスピンドル25に設定された場合、記録媒体5の内周または外周等に設けられた管理エリア40において、レンズ4を基板6から保護層10に向けて移動させることによって、図2の下側に記述された焦点ずれ量と焦点誤差信号振幅のグラフのように、第1記録層7と第2記録層9を光スポットが通過する時、右下がりの傾きで焦点誤差信号振幅が零になる。この2点間の焦点ずれΔLが第1記録層7と第2記録層9の焦点ずれ量であり、このΔLをコントローラ23で記憶しておくことにより、第1記録層7と第2記録層9の焦点位置を自在に変化させることができる。
FIG. 2 shows a focus position detection method for a multilayer structure recording medium according to the present invention. When the recording medium 5 is set to the spindle 25, the
図3に本発明における多層構造記録媒体における情報記録方法を示す。図3は記録媒体5を半径方向に分割されたゾーンn31における記録方法を示してあり、 M-CLV(Modified Constant Linear Velocity)方式と呼ばれる記録方法を示す。図3(a)では第2記録層9のゾーンn31のスタート位置に光スポットを移動させるとともに、スピンドル25の回転数をスピンドル駆動回路24で制御する。記録媒体5の回転数が制御された後、第2記録層9のゾーンn31のスタート位置から記録を開始し、ゾーンn31の終了位置まで記録を行なう。
FIG. 3 shows an information recording method in the multilayer structure recording medium of the present invention. FIG. 3 shows a recording method in a zone n31 obtained by dividing the recording medium 5 in the radial direction, and shows a recording method called an M-CLV (Modified Constant Linear Velocity) method. In FIG. 3A, the light spot is moved to the start position of the
次に、図2で説明したΔLだけ焦点位置を移動させるために、アクチュエータ11をサーボ駆動回路22で制御する。光スポットは第2記録層9から第1記録層7に移動し、さらに、第1記録層7のゾーンn31のスタート位置まで光スポットを移動させて、記録を開始した状態が図3(b)であり、第1記録層7のゾーンn31の終了位置まで記録を行なう。その後、図3(c)に示すようにゾーンn+1 32に光スポットを移動させ、スピンドル25の回転数をスピンドル駆動回路24で制御し、図2で説明したΔLだけ焦点位置を移動させ、第1記録層7から第2記録層9に光スポットを移動させ、第2記録層9のゾーンn+1 32のスタート位置から記録を再び開始する。
Next, the actuator 11 is controlled by the
以上のように第2記録層9から情報を記録することによって、記録していない第1記録層7でのレーザ光の散乱および吸収等による大きな光量変動を被ることなく、正確に情報を記録できる。また、ゾーン毎に第1記録層7と第2記録層9に情報を記録することができるので、ゾーンが変わることによるスピンドル25の回転制御時間を最小限に抑えることができる。 By recording information from the second recording layer 9 as described above, it is possible to accurately record information without suffering a large light amount fluctuation due to scattering and absorption of laser light in the first recording layer 7 that is not recorded. . Further, since information can be recorded on the first recording layer 7 and the second recording layer 9 for each zone, the rotation control time of the spindle 25 due to the change of the zone can be minimized.
さらに、記録中の光スポットの移動はゾーン内の移動で済むため、やはり、最小限の移動時間に抑えることができる。通常、CDサイズでの光スポットの移動距離は、約30〜40mm程度あり、安価な移動機構では、0.2〜0.3秒程度の移動時間が費やされる。したがって、ゾーンを1mm程度に設定すれば0.01秒程度の移動時間で済むため、第2記録層9のすべてのゾーンに情報を記録した後、第1記録層7に情報を記録する方式に比べて光スポットの移動時間を大きく削減することができる。 Furthermore, since the movement of the light spot during recording is only required to move within the zone, it is possible to keep the movement time to a minimum. Usually, the movement distance of the light spot in the CD size is about 30 to 40 mm, and an inexpensive movement mechanism consumes about 0.2 to 0.3 seconds. Therefore, if the zone is set to about 1 mm, a travel time of about 0.01 seconds is sufficient. Therefore, after information is recorded in all zones of the second recording layer 9, information is recorded on the first recording layer 7. Compared with this, the movement time of the light spot can be greatly reduced.
また、第1記録層7が記録されることによるレーザ光の散乱および吸収等が小さい場合、図3(c)に示すゾーンn+1 32での焦点位置移動を行なわず、ゾーンn+1 32の第1記録層7から情報の記録を開始し、第1記録層7への情報記録が終了した後、第2記録層9に記録を行なうことで、ゾーン変更に伴う、情報記録再生装置の動作変更は、スピンドル25の回転制御のみとなり、情報記録時の転送レートを向上させることができる。 In addition, when the scattering and absorption of the laser beam due to the recording of the first recording layer 7 are small, the focal position is not moved in the zone n + 1 32 shown in FIG. 3C, and the first recording in the zone n + 1 32 is performed. By starting recording of information from the layer 7 and recording information on the second recording layer 9 after the information recording on the first recording layer 7 is completed, the operation change of the information recording / reproducing apparatus accompanying the zone change is as follows: Only the rotation control of the spindle 25 is performed, and the transfer rate at the time of information recording can be improved.
以上のように、記録媒体の特性に応じて記録する順番を任意に変えた場合、図2で示した管理エリア40に記録順番を記録しておくことによって、スムーズに再生することができる。 As described above, when the recording order is arbitrarily changed according to the characteristics of the recording medium, the recording order can be recorded in the management area 40 shown in FIG.
1…レーザ、4…レンズ、5…記録媒体、6…基板、7…第1記録層、8…中間層、9…第2記録層、10…保護層、22…サーボ駆動回路、23…コントローラ、24…スピンドル駆動回路、25…スピンドル、31…ゾーンn、40…管理エリア、41…ゾーンm。
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JPH1139663A (en) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Pioneer Electron Corp | Focus controller for multilayer optical recording medium |
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