JP4576360B2 - 多層構造記録媒体における情報記録方法 - Google Patents

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。

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。

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。
DVD Specifications for Rewritable Disc (DVD-RAM) Part 1 Physical Specifications Version 1.0(PH-17) DVD Specifications for Read-Only Disc (DVD-ROM) Part 1 Physical Specifications Version 1.0(PH-28〜PH-39)

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。

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。

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。

前記目的を達成するために、本発明では一例として特許請求の範囲記載の構成を用いる。

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。

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、１２，１
３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。

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。

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 Velocit
y)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。

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。

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。

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。

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。

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２
０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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の一実施形態における情報記録再生装置構成を示す構成図。 本発明の一実施形態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構成図。 本発明の一実施形態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。

符号の説明

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。

Claims (8)

1. レーザ光入射面に最も近い第1記録層から最も遠い第N記録層（N≧２）までの複数の記録層を有し前記複数の記録層は半径方向に複数のゾーンに分割されているディスク状記録媒体に、一方向からレーザ光を照射しいずれかの記録層に前記ゾーン毎に情報を記録する情報記録方法であって、
   前記一方向から照射されたレーザ光により、第M記録層(１<M≦N)の一のゾーンに該ゾーンに応じた第１の記録速度で情報を記録する第１のステップと、
   前記第１のステップの後に、前記一方向と同一方向より照射されたレーザ光により、第（M-1）記録層のゾーンのうち前記第１のステップで情報を記録したゾーンと略同一の半径位置にあるゾーンに前記第１の記録速度と略同一の記録速度で情報を記録する第２のステップと、
   を有することを特徴とする情報記録方法。
2. 請求項１記載の情報記録方法であって、
   一のゾーン内部では前記ディスク状記録媒体の回転数が略一定速度で情報が記録されることを特徴とする情報記録方法。
3. 請求項１記載の情報記録方法であって、
   前記第２のステップで記録された記録層が前記第1記録層である場合、前記第1記録層の記録の後に、前記第N記録層のうち、前記第1のステップで情報を記録したゾーンとは異なる半径位置にあるゾーンに情報を記録する第3のステップを有することを特徴とする情報記録方法。
4. 請求項１記載の情報記録方法であって、
   全記録層において略同一の半径位置にあるゾーンが未記録である場合、最初に前記第N記録層の前記ゾーンに記録を行うことを特徴とする情報記録方法。
5. 請求項１記載の情報記録方法であって、
   情報を記録した順番等を前記ディスク状記録媒体の所定のエリアに記録することを特徴とする情報記録方法。
6. 請求項１記載の情報記録方法であって、
   前記ディスク状記録媒体に情報を記録する前に、前記複数の記録層の焦点位置を検出しておくことを特徴とする情報記録方法。
7. 発振したレーザ光を一方向から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前記記録エリア毎に情報を記録する情報記録方法であって、
   前記一方向から照射されたレーザ光により、前記各記録層のうち前記レーザ光の入射面から遠い記録層の平面内の細分化された記録エリアのうち第１の記録エリアに該第１の記録エリアに応じた第１の記録速度で情報を記録し、前記第１のエリアへの記録の後に、
   前記一方向と同一方向から照射されたレーザ光により、前記各記録層のうち前記レーザ光の入射面に近い記録層の平面内の細分化された記録エリアのうち前記第１の記録エリアと略同一の半径位置にある第２の記録エリアに前記第１の記録速度と略同一の記録速度で情報を記録し、
   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を特徴とする多層構造記録媒体における情報記録方法。
8. レーザ光入射面に最も近い第1記録層から最も遠い第N記録層（N≧２）までの複数の記録層を有し前記複数の記録層は半径方向に複数のゾーンに分割されているディスク状記録媒体に、一方向からレーザ光を照射しいずれかの記録層に前記ゾーン毎に情報を記録する情報記録装置であって、
   前記レーザ光を照射するレーザと、
   前記レーザ光を前記ディスク状記録媒体へ集光させるレンズと、
   前記レーザ及び前記レンズを駆動する制御部とを備え、
   前記一方向から照射されたレーザ光により、前記制御部は前記レーザを駆動し第M記録層(１<M≦N)の一のゾーンに該ゾーンに応じた第１の記録速度で情報を記録し、
   その後、前記制御部は前記レーザ及び前記レーザレンズを駆動し、前記一方向と同一方向から照射されたレーザ光により、第（M−１）記録層のゾーンのうち第M記録層に情報を記録したゾーンと略同一の半径位置にあるゾーンに前記第１の記録速度と略同一の記録速度で情報を記録する、
   ことを特徴とする情報記録装置。

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