JP5342067B2 - 情報記録媒体、情報記録装置及び方法、並びに情報再生装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば多層型或いは多層記録型の光ディスク等の情報記録媒体、該情報記録媒体に情報を記録する記録装置及び方法、並びに該情報記録媒体から情報を再生する情報再生装置及び方法の技術分野に関する。
この種の情報記録媒体では、予めトラックが形成された単一のガイド層上に、複数或いは多数の記録層が重ねて形成されており、ガイド層を用いて記録層における記録や再生が行われる(例えば、特許文献1から3参照)。
具体的には、その記録時や再生時には、トラッキング用の第1光ビーム(例えばDVDと同じく赤色レーザからなるガイド光ビーム或いはサーボ光ビーム)が照射され、記録層を介してガイド層に集光される。これにより、各記録層に対するトラッキングが可能となる。即ち、ガイド層に対するフォーカスサーボ及びガイド層に予め形成されたトラックを用いてのトラッキングサーボが可能となる。
このようなトラッキング動作と並行して、同一の光ピックアップを用いる或いは同一の対物レンズを介するなど、第1ビームとの位置関係が固定されている若しくは既知である情報記録再生用の第2ビーム(例えば、ブルーレイと同じく青色レーザからなるメイン光ビーム)が、典型的には第1ビームに同心的に重ねられた形で照射され、記録又は再生対象となっている一の記録層に集光される。これにより、各記録層における情報の記録や再生が可能となる。即ち、各記録層に対するフォーカスサーボ及び情報の書込若しくは読取が可能となる。
特開平4−301226号公報 特開2003−67939号公報 国際公開WO2009/037773号公報
しかしながら、特許文献に開示された技術では、ガイド層を照射する第1ビームと記録層を照射する第2ビームのディスク上の各ビーム径が異なり、ガイド層に比べ記録層が、「高密度記録」となる場合、ガイド層のトラッキング精度は、相対的に大径である第1ビーム径から算出されるトラックピッチで制御され、それに基づいて記録層のトラッキングが行われる。このため、相対的に小径である第2ビーム径から算出され得るトラッキング精度より粗くなり、ついては高密度記録により隣接トラックからのクロストーク等の増加により特性劣化を招く。
また、ガイド層のトラックピッチが記録層のトラックピッチと略等しくなる高密度記録とした時には、第1ビームはガイド層の複数本のトラック領域を一度に照射することになり、目標トラックに追従することが極めて困難になるという技術的課題がある。
特に、CLV(Constant Linear Velocity)方式を採用した場合、ディスク盤面上の利用効率を高くし且つ高密度記録を達成することは極めて困難である。また、ガイド層のアドレス構成方法についても開示されていない。
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、CLV方式を採用しつつ高精度のトラッキングサーボを可能ならしめる多層型の情報記録媒体、そのような情報記録媒体に情報を記録する記録装置及び方法、並びにそのような情報記録媒体から情報を再生する情報再生装置及び方法を提供することを課題とする。
本発明の情報記録媒体は上記課題を解決するために、CLV方式の情報記録媒体であって、予めトラックが形成されたガイド層と、該ガイド層上に積層された複数の記録層とを備え、前記トラックには、ガイド用のガイド情報を担持する物理構造を夫々有する複数のガイド領域が、前記トラックに沿ったトラック方向に予め設定された所定距離以下の配置間隔にて離散的に、且つ前記トラックに交わる径方向に相隣接する複数のトラックに渡って該複数のトラック間でずらされて、配置されており、前記複数のガイド領域は、前記トラックが前記トラック方向に区分されてなる複数のスロットのうち、前記トラック方向に相隣接しておらず且つ前記径方向に前記複数のトラックに渡って相隣接していない一部の複数のスロット内に、配置されている。
本発明の情報記録装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の情報記録媒体に、データを記録する情報記録装置であって、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ記録用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段と、前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得手段と、前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ手段と、前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層に前記第2光ビームを照射し且つ集光することで、前記データを記録するように前記光照射手段を制御するデータ記録制御手段とを備える。
本発明の情報記録方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の情報記録媒体に、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ記録用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段を用いて、データを記録する情報記録方法であって、前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得工程と、前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ工程と、前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層に前記第2光ビームを照射し且つ集光することで、前記データを記録するように前記光照射手段を制御するデータ記録制御工程とを備える。
本発明の情報再生装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の情報記録媒体から、データを再生する情報再生装置であって、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ再生用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段と、前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得手段と、前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ手段と、前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層からの前記照射され且つ集光された第2光ビームに基づく第2光を受光し、該受光された第2光に基づき前記データを取得するデータ取得手段とを備える。
本発明の情報再生方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の情報記録媒体から、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ再生用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段を用いて、データを再生する情報再生方法であって、前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得工程と、前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ工程と、前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層からの前記照射され且つ集光された第2光ビームに基づく第2光を受光し、該受光された第2光に基づき前記データを取得するデータ取得工程とを備える。
本発明のこのような作用及び利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
本発明の実施例に係る、情報記録媒体の基本構成を示す模式的な斜視図である。 実施例における、ガイド用の第1ビーム及び記録(若しくは再生)用の第2ビームを集光する対物レンズと、情報記録媒体とを示す、模式的な部分拡大断面図である。 実施例における、ガイド層の一部拡大斜視図である。 実施例の比較例における、図3と同趣旨の一部拡大斜視図である。 実施例における、プリピットの一例を有する場合の、図2と同趣旨の一部拡大斜視図である。 実施例における、プリピットの他の例を有する場合の、図2と同趣旨の一部拡大斜視図である。 低密度記録用のトラックを示す、模式的な部分拡大平面図である。 高密度記録用のトラックを示す、模式的な部分拡大平面図である。 実施例における、ガイド層に設けられる、三つの領域が配置されているトラックの構成、及び三つの領域の各々内の構造を示す概念図である。 実施例における、ガイド領域にトラッキング信号を発生可能なように、プリフォーマットされたデータの構成例を示す概念図である。 実施例における、各スロット内に記録される各種データの構成例を示す概念図である。 実施例における、スロットに適応させたグループ内に記録されるデータの構成例を示す概念図である。 実施例における、情報記録再生装置のブロック図である。 実施例における、情報記録再生方法のフローチャートである。 実施例における、新規ディスクに対する記録方法のフローチャートである。 実施例における、新規ディスクに対する再生方法の一例を示すフローチャートである。 実施例における、新規ディスクに対する再生方法の他の例を示すフローチャートである。 実施例の情報記録再生装置のうち、トラッキングサーボを行う回路部分のブロック図である。 図18の回路部分に含まれるサンプラー(Sampler)のトラッキングエラーをサンプルする動作を示す特性図である 実施例において、トラックに沿って相隣接する二つのガイド領域の配置間隔を規定する、位相回りを示す特性図である。 実施例において、トラックに沿って相隣接する二つのガイド領域の配置間隔を規定する、トラッキングサーボにおけるゲインの周波数特性を示す特性図である。 一の変形例における、図10と同趣旨の概念図である。 実施例における、ガイド領域の構造を示す模式的な拡大平面図である。 他の変形例における、ガイド領域内の構造を示す模式的な拡大平面図である。 他の変形例における、ガイド領域内の構造を示す模式的な拡大平面図である。 他の変形例における、ガイド領域内の構造を示す模式的な拡大平面図である。 トラック形成方法についての変形例となる、ガイド層に設けられる三つの領域の各種組合を示す表である。 他の変形例における、光ディスクの図1と同趣旨の模式的な斜視図である。
以下、発明を実施するための最良の形態として、駆動装置に係る実施形態について順に説明する。
(情報記録媒体)
<1>
本実施形態の情報記録媒体は上記課題を解決するために、CLV方式の情報記録媒体であって、予めトラックが形成されたガイド層と、該ガイド層上に積層された複数の記録層とを備え、前記トラックには、ガイド用のガイド情報を担持する物理構造を夫々有する複数のガイド領域が、前記トラックに沿ったトラック方向に予め設定された所定距離以下の配置間隔にて離散的に、且つ前記トラックに交わる径方向に相隣接する複数のトラックに渡って該複数のトラック間でずらされて、配置されている。
しかも、前記複数のガイド領域は、前記トラックが前記トラック方向に区分されてなる複数のスロットのうち、前記トラック方向に相隣接しておらず且つ前記径方向に前記複数のトラックに渡って相隣接していない一部の複数のスロット内に、配置されている。
本実施形態の情報記録媒体によれば、典型的には、ガイド層に設けられたトラックをガイド用或いはトラッキング用に利用することで、該ガイド層上又は下に積層されている複数の記録層のうちの所望の記録層に対し、該トラックに沿って、CLV(Constant Linear Velocity)方式にて光学的に情報を記録することが可能とされる。更に、同じくトラックをガイド用に利用することで又は利用することなく、記録済とされた所望の記録層から、CLV方式にて光学的に情報を再生することが可能とされる。
ここに「ガイド層」とは、典型的には少なくとも各記録層への情報記録時或いは書込時に、各記録層に係る記録面内の位置(即ち、記録面に沿った、径方向の位置及びトラック方向の位置)を、ガイド用或いはトラッキング用の第1光ビーム(以下単に「第1光ビーム」と呼ぶ)により、ガイドする又は案内するための層を意味する。「ガイド層」は、典型的には、トラッキングエラー信号(或いはその元となるウォブル信号やプリピット信号など)が発生可能に構成されたトラックが予め物理的に作り込まれている層である。
またガイド層に形成される「トラック」とは、少なくとも情報記録時に、第1光ビームがなぞられる或いは追従される軌道を意味し、典型的には、例えば、ウォブリングされたり、これに加えて又は代えてピットが形成されたグルーブトラック又はランドトラックとして、ガイド層内或いはガイド層上に予め物理的に作り込まれている。なお、記録層において記録後に形成される情報トラックは、当初はトラックが何も無かった記録面内にて、記録された情報ピットの並び或いは配列として構築される点で、ここにいう予め作りこまれた「トラック」とは、明確に区別される。
このようにガイドされる、ガイド層内のトラック上の第1光ビームの各位置に対応する、所望の記録層における、記録後に情報トラック上をなす各位置にて、典型的には、情報記録用或いは情報書込用の第2光ビーム(以下単に「第2光ビーム」と呼ぶ)による情報記録が行われる。
なお、ガイド層は、典型的には、全記録層に対して一層だけ設けられていれば足りるが、例えば二層など複数備えられて、各々が適宜に用いられる或いは役割分担される構成でもかまわない。いずれにせよ、ガイド層と複数の記録層とは、相互に別層として設けられる。
複数の記録層は、例えば16層など、各々に独立して情報を記録可能更に再生可能となるように構成される。複数の記録層は夫々、未記録状態では、例えばストレートグルーブ若しくはストレートランド又は鏡面など、なるべく単純な構造を持つのが好ましい。複数の記録層の相互間の位置合わせや、ガイド層との間での位置あわせが殆ど又は実践上全く不要であるのが、製造上好ましいからである。記録層の構造は、光ビームの照射側から見て、奥側の記録層或いはガイド層に対しても、光ビームが到達するように、各々の記録層における透過率及び反射率が所定範囲に収まるよう設定された各種記録方式で記録可能に構成されている。
より具体的には、情報記録時には、例えば、ガイド層に存在するトラックに対し、第1光ビーム(例えば、比較的大径の光スポットを形成する赤色レーザ)が集光された場合に得られる反射光から、トラッキングエラー信号(或いはその元となるウォブル信号及びこれに加えてプリピット信号)が検出可能とされる。このトラッキングエラー信号に従って、ガイド動作の一種としてトラッキング或いはトラッキングサーボが実行可能とされる。このトラッキングが行われている或いはトラッキングサーボが閉じられている状態で、トラックの上層又は下層側における所望の記録層に対し、第2光ビーム(例えば、比較的小径の光スポットを形成する青色レーザ)が集光されることで、情報の記録が行われる。言い換えれば、ガイド層に予め形成されたトラックの位置を基準として、予めトラック或いはトラックの如きが何ら存在していない(例えば、鏡面状態)他の層である所望の記録層における情報を記録する際の面内位置決めが行われる。(なお、フォーカスについては集光する際に別途行われている。)
ここで、光ピックアップ等における、第1及び第2光ビームを照射する光学系が固定されていれば、それらにより形成される光スポットの位置関係も固定されている。このため、第1光ビームの位置(即ち、それにより形成されるトラック上の光スポットの位置)についてトラッキングサーボ等のガイド動作を実行することは、第2光ビーム(即ち、それにより形成される記録面内における光スポットの位置)についても、再現性を持ってガイド動作を行っていることになる。言い換えれば、予め存在するトラック上における第1光ビームを利用して、予めトラックが存在しない記録面内における第2光ビームを、トラッキング或いはガイド可能となる。
このような記録方式を採用すれば、相互に積層形成される、ガイド層及び各記録層間で、或いは複数の記録層の相互間で、トラック相互間の記録面に沿った方向についての位置合わせを行う必要が元より殆ど又は実践上全くない。これは、製造上極めて有利である。
他方、情報再生の際には、同様にトラックはガイド用に利用されてもよいし、或いは、この情報再生の際には、既に記録層に書き込まれた情報を追従することで、ガイド層をガイド用に(典型的にはトラッキング用に)利用することなく、記録後の情報トラックに対してトラッキング動作を行うことで再生することも可能である。
ガイド層に形成されたトラックには、ガイド情報を担持する物理構造を夫々有する複数のガイド領域が、配置されている。ここに「ガイド情報」とは、第1光ビームをガイド若しくは案内する又は追従させるための情報であり、典型的には、光学的にトラッキングエラー信号(或いはその元となるウォブル信号及びこれに加えてプリピット信号)を発生させるための情報である。更に、ガイド情報は、トラッキング用の光ビームを位置決めするためのマークとなるという意味から「マーク情報」と言い換えることも出来る。
このようなガイド情報を担持する物理構造は、典型的には、グルーブトラック又はランドトラックの側壁又は内部若しくは外部に造作されたウォブル及びプリピット構造(即ちランドプリピット、グルーブプリピットなど)、ウォブル及び一部切欠き構造、グルーブ及びランドがない面(例えば、鏡面)上におけるプリピットの配列や連なりなどによって、実現される。ここに「物理構造」とは、論理構造、単なるデータにより構築される概念的な或いは仮想的な構造とは異なり、物理的に実在する構造を意味する。物理構造は、当該情報記録媒体の完成時に既にガイド上に造り込まれている。
ここで本願発明者による研究の結果、例えば所定の帯域でトラッキングを行うなどの、ガイド動作を実行可能とするといった特定目的は、いずれかのトラックにてガイド情報を検出可能とする必要があるにせよ、従前の或いは既存の光ディスクにおけるトラックの如く、当該ガイド情報を検出するための特殊な仕掛けを、トラック方向に連続して形成しなくても、達成可能であることが判明している。即ち、ガイド情報が検出される時間間隔に相当するガイド情報の配置間隔(即ち、配置ピッチ)を、ガイド動作を可能ならしめるのに最低限必要な距離よりも小さく(例えばトラッキングサーボが所定の帯域で動作可能な最長距離以下などに)設定しておく限りにおいて、トラックに沿った全域にこのような特殊な仕掛けを施しておかなくても、上記目的は達成可能であることが判明している。同時に、相隣接する複数のトラックについて言えば、径方向に揃った複数の位置或いは領域の各々に、このような特殊な仕掛けを並べておかなくても、即ち、径方向に一列に規則正しくこのような特殊な仕掛けを並べて(或いは整列させて)おかなくても、上記目的は達成可能であることが判明している。
そこで本発明では、複数のガイド領域は、螺旋状又は同心円状であるトラックに沿ったトラック方向(言い換えれば、トラックの接線方向)に、相互に、予め設定された所定距離又はそれ未満の距離を、配置間隔(即ち、配置ピッチ)として離散的に配置されている。ここに「所定距離」とは、典型的には、所定の帯域でトラッキング或いはトラッキング動作である、ガイド或いはガイド動作が機能し得る最長の距離(例えば、トラッキング動作を所定の帯域で安定的に実行可能ならしめる頻度にてトラッキング信号を連続的或いは継続的に発生し得る最長の距離)よりも若干のマージンを持って短い距離である。また「所定の帯域」とは、情報記録時に用いられる帯域との関係で定まる、トラッキング動作が行われる、データフォーマット或いはデータ規格に対して固有の帯域を意味する。
このような所定距離は、予め実験的、経験的に又はシミュレーション等により、固有の情報記録媒体におけるガイド層に対して、ガイド動作(典型的には、所定の帯域でのトラッキング動作)が機能する限界の距離を求めることと、適当なマージンを決定することで、設定されればよい。仮に、ガイド領域が、所定距離よりも長い配置間隔(即ち、配置ピッチ)で、離散的に配置されていたとすれば、例えば所定の帯域で安定したトラッキングサーボを可能ならしめるだけの頻度にてトラッキングエラー信号を生成できないなど、安定したガイド動作を実行できない。
なお「離散的に」とは、各記録層に係る記録面上で平面的に見て、相互に連続しておらず、相互間に、鏡面、緩衝領域、ガイド領域以外の領域など他の平面領域が介在している意味である。
複数のガイド領域は、トラックに交わる径方向(即ち、半径方向)に、相隣接する複数のトラックに渡って、該複数のトラック間でずらされて、配置されている。ここに「複数のトラックに渡って」とは、各記録層に係る記録面上で平面的に見て、相互に隣接する二本又は二本以上のトラック及びそれらの間隙を占める領域を含めて、それらに渡って或いは跨ってという意味である。また「径方向に、複数のトラック間でずらされて」とは、径方向(即ち半径方向)について複数のトラック間が同一位相(例えば、ディスク上の角度)或いは同一位相に相当する位置(例えば、ディスク上の角度位置)にない、或いは同一半径上にないという意味である。この際、相対的に径方向について近接して並ぶ複数のガイド領域は、完全に(即ち、間に間隙を隔てて)離間している必要は無く、典型的には、情報記録時又は再生時におけるトラッキングサーボ用の光ビームが、該複数のガイド領域に同時にかからない程度に(例えば5トラックに渡って)、径方向の位相がずらされていれば足りる。或いは、光ビームにより、該複数のガイド領域から読み取り可能な信号や情報が相互から識別可能である程度にずらされていれば足りる。
このため、光ビームのスポットが相隣接する二つの或いは二つ以上のトラック或いはトラック部分に跨るまで(例えば5トラックに渡るまで)トラック密度を高めても、これに対応してガイド領域が上述の如くずらされている限りにおいて、トラック方向及び径方向の双方についてガイド情報が重なること(或いは他のガイド領域からの信号成分がノイズとして影響を及ぼすこと)に起因して、即ち検出されるガイド情報のクロストークにより、ガイド情報が検出不能となってしまう事態が回避可能となる。このようにトラック密度を高めても、ガイド或いはトラッキングが可能となり、ガイド層としての、典型的にはトラッキング信号を発生する本来の機能は保証される。
従って、第1光ビームがガイド層における相隣接する複数のトラックに同時に照射される程度に、第1光ビームの径に対して、トラックピッチを狭めつつも、例えば第1光ビームに起因する反射光等から得られるプッシュプル信号をサンプリングするなどして、トラッキングエラー信号或いはその元となるウォブル信号及びこれに加えてプリピット信号等のガイド情報を、安定して連続的に発生させることが可能となる。即ち、所定の帯域での安定したトラッキング動作等のガイド動作が実行可能となる。或いは、ガイド情報に、制御用の情報(例えば、サーボマークやアドレス情報など)を含めた場合に、これを第1光ビームに起因する反射光等に基づく情報として、確実に読み取ることが可能となる。即ち、安定的にプリフォーマット情報を取得可能となる。
これは特に、第1光ビーム(例えば、赤色レーザ)が、第2光ビーム(例えば青色レーザ)に比べてビーム径が大きい場合において、第2光ビームの相対的に小さい光スポットを有効活用して(即ち、その小ささに応じて)記録層に情報記録する際における記録密度を限界付近まで高める場合に、極めて有利に働く。即ち、記録層における記録後にトラックとなる狭ピッチの記録領域に対応する狭ピッチのトラックを、ガイド層に予め造り込んだ場合に、必然的に、そのようなトラックに対して大きくなる第1光ビームの光スポットは、複数のトラック(例えば5トラックなど多数のトラック)に渡って同時に照射されるという技術的性質を有する。このため、相対的に大きな光スポットを形成する第1光ビームを用いて、狭ピッチの記録層に対応したトラッキング動作等のガイド動作を行う必要があるからである。
なお、第1光ビームが、第2光ビームに比べてビーム径が小さい場合においても、或いは、これらの径が殆ど又は全く同じ場合においても、トラックのピッチに対して光ビームの径が大きい場合に適切にガイド動作を行おうとする限りにおいて、やはり、上述の如き本実施形態における独自の構成は、相応の作用効果を齎すものである。
このように、ガイド用のトラックについては、所定の帯域でトラッキングサーボを可能ならしめること或いはプリフォーマット情報を読み取らせることなどのガイド機能を損なわないようにしつつ、そのピッチを(例えば、記録層における記録により構築されると共に第2光ビームのビーム径に相応しい情報トラックが有することになる、狭ピッチと同程度にまで)狭ピッチにする(即ち、第1光ビームに対して不相応なまでに狭ピッチにする)ことが可能となる。
加えて特に、CLV方式を採用しているので、内周側になる程、角速度が増大するが故に(言い換えれば、外周側になる程、角速度が減少するが故に)、例えばガイド層のトラックに予め記録されたガイド情報の配置関係が、半径位置に応じて任意となる。例えばCAV(Constant Angular Velocity)方式であれば可能なように、特定長の情報を複数のトラックに渡って径方向に一列に整列させるといった配置をとることは、根本的に不可能である。すると、CLV方式にて仮に何らの対策も施さないとすれば、第1光ビームが複数トラックに渡る光スポットを形成する場合に、その光スポット内部に入るトラック部分が半径位置に応じて任意となり(即ち、いずれにせよ特定長の情報であっても径方向位置に応じてトラック方向にずれ)、ガイド情報の取得が半径位置に応じて、極めて不安定とならざるを得ない。
しかしながら、ガイド領域は、上述の如く意識的に或いは積極的に、径方向に複数のトラック間でずらされて配置されている。このため、径方向位置によらずに(即ち内周寄りや外周寄りを問わずに)、高密度記録を実現するための高密度のトラックピッチや記録線密度に対応して、所定の帯域でのトラッキングサーボ等のガイド動作を安定して実行可能となる。逆に言えば、CLV方式であることを前提として、径位置に応じて、予め所定距離やずらし方を規定しておけば、CLV方式であっても何ら問題は生じない。
しかも本実施形態によれば、複数のガイド領域は、複数のスロットのうち、トラック方向に相隣接しておらず且つ径方向に複数のトラックに渡って相隣接していない一部の複数のスロット内に、配置されている。典型的には、このような一部の複数のスロット内に一つずつ配置されている。
ここに、「スロット」とは、トラックがトラック方向に区分されてなる論理的な区画若しくは区分、又は物理的な区画若しくは区分である。スロットは、典型的には、トラック方向に隙間無く連続して配列されており且つ径方向にも隙間なく或いは相隣接して配列されている。但し、スロットは、トラック方向及び径方向の少なくとも一方については、若干の隙間をあけて配列されてもよい。言い換えれば、ガイド層にて、予めトラック方向に並べられるように作り込まれた複数のスロットにおける、配列、或いは連なりから、トラックが構築される。
ガイド領域は、トラック方向に相隣接しておらず且つ径方向に複数のトラックに渡って相隣接していない一部の複数のスロット内に(好ましくは一つずつ)配置されているので、複数のガイド領域から検出可能なガイド情報間におけるクロストークを確実に低減或いは無くすことが可能となる。加えて、ガイド層においては、グルーブ、ランド、プリピット等を、ガイド領域が配置されるスロット内にだけ作り込めばよく、これらをトラック全域に連続して作り込む必要は無い。しかも、スロットの存否(例えば、スロットと鏡面との相違)が物理的に明確に区別し易く、よって検出しやすいため、ガイド情報の読み取りが容易にして安定的に実行可能となる。これは、実践上大変有利である。
他方で、記録層における複数のスロットについては、ガイド層の場合と異なり、トラック方向及び径方向の両方についての連続する全てのスロット内に、コンテンツデータ、ユーザデータなどを記録するための個々の記録領域が配置されてよい。記録層におけるいずれのスロットについても、ガイド層におけるガイド領域が配置されたスロットと対応がとれるので、記録層に対して間接的に、所定の帯域におけるトラッキングサーボを実行可能となる。言い換えれば、記録層については、第2光ビームにより形成される光スポットによって、読み取り可能な限界までの高密度にて、全てのスロット内に情報を記録可能となる。
以上の結果、CLV方式を採用しつつ、記録層において記録若しくは再生できるトラックピッチや記録線密度(例えば、線記録密度、ピットピッチ或いは情報転送速度(即ち、記録線密度×移動速度))を、多層型の情報記録媒体における本来の目的である「高密度記録」と言える程度にまで高めることが可能となる。
<2>
本実施形態の情報記録媒体の一の態様では、前記複数のスロットは、前記トラック方向の長さが相互に等しく、前記トラック方向に隙間無く配列されている。
この態様によれば、ガイド層及び記録層でスロットを配列することや、特にガイド層におけるいずれのスロット内にガイド領域を配置してよく、いずれのスロット内にガイド領域を配置していけないかを或いはそのような配置規則を、比較的容易にして決められる。
<3>
本実施形態の情報記録媒体の他の態様では、前記物理構造は、前記スロットの前記トラック方向の長さと、前記複数の記録層に夫々記録されることになるデータのフォーマットの構成単位の前記トラック方向の長さとが、所定の整数比となるように、前記ガイド情報を担持してもよい。
このように構成すれば、ガイド層におけるスロットのトラック方向の長さと、各記録層における、記録されることになるデータ(例えば、ユーザデータ、コンテンツデータなど)のフォーマットの構成単位のトラック方向の長さとが、所定の整数比となる。ここに「フォーマットの構成単位」とは、例えば、ECC(Error Correction Code)ブロック、ADIP(Address In Pre-groove)単位等のエラー訂正の単位など、データフォーマットに準拠しての構成単位を意味し、典型的には、情報記録時又は情報再生時に、所定種類の処理を行う際に扱われる単位となる。
このため、トラッキングエラー信号等のガイド情報の発生頻度と、トラックに対応する記録面内位置における記録層に情報を記録する周期とを、半径位置に寄らずに或いはトラック位置に寄らずに、一定の関係に維持することが出来る。特にCLV方式なので、径位置によって、角速度が変化するにも拘らず、任意の径位置にて、安定したガイド動作が実行可能となる。しかも、そのためには、予め作り込む際に、スロットのトラック方向の長さを、データのフォーマットの構成単位の長さに応じて規定すればよい。
このように、スロットを採用することで、記録層に対するトラッキング動作などのガイド動作を、比較的容易にして、極めて安定的に実行可能となる。
なお、前記物理構造は(上述の「スロット」という構成を採用することなく)、前記ガイド情報の前記トラック方向の長さと、前記複数の記録層に夫々記録されるデータの最小構成単位の前記トラック方向の長さとが、所定の整数比となるように、前記ガイド情報を担持するように構成してもよい。このように構成すれば、ガイド層におけるガイド情報のトラック方向の長さと、各記録層における、記録される又は記録されることになるデータ(例えば、ユーザデータ、コンテンツデータなど)の最小構成単位のトラック方向の長さとが、所定の整数比となる。このため、トラッキングエラー信号等のガイド情報の発生頻度と、トラックに対応する記録面内位置における記録層に情報を記録する周期とを、半径位置に寄らずに或いはトラック位置に寄らずに、一定の関係に維持することが出来る。特にCLV方式なので、径位置によって、角速度が変化するにも拘らず、任意の径位置にて、安定したガイド動作が実行可能となる。
<4>
本実施形態の情報記録媒体の他の態様では、前記複数のガイド領域は、前記トラック方向に(i)鏡面又はストレートグルーブ若しくはストレートランド構造を有する緩衝領域並びに(ii)鏡面又はストレートグルーブ若しくはストレートランド構造を有する鏡面領域のうち少なくとも一方を、間に挟んで配置されている。
この態様によれば、ガイド層では、トラックに沿って、緩衝領域、ガイド領域、及び鏡面領域が、適宜に順番に並べられる構造が予め構築される。ここに「鏡面」とは、特に情報が埋め込まれてないプレーンな素面を意味し、ガイド層にて光反射率が最も高い面となる。「ストレートグルーブ若しくはストレートランド構造」とは、ウォブルやピットなどが形成されていない単なる真っ直ぐな溝(グルーブ)又は溝と溝との間にある土手(ランド)を意味する。なお、グルーブとランドとは、相対的な凹凸であり、第1及び第2光ビームが照射される方向から見て、どちらが凹でありどちらが凸であっても構わない。例えば、情報記録媒体を構成する本体基板を基準に凹となるのがグルーブであり、凸となるのがランドである。この場合、第1及び第2光ビームが照射される方向から見て、グルーブが凸となり且つランドが凹となったりする。
<5>
この態様では、前記緩衝領域は、前記トラック方向に、前記複数のガイド領域の各々における先頭部の前と最後部の後ろに夫々隣接配置されており、前記鏡面領域は、前記トラック方向に、前記複数のガイド領域のうち一のガイド領域の最後部の後ろに隣接配置された前記緩衝領域と、前記複数のガイド領域のうち前記一のガイド領域の次の他のガイド領域の先頭部の前に隣接配置された前記緩衝領域との間に配置されてよい。
このように構成すれば、トラック方向における各ガイド領域の前後に緩衝領域が設けられており、言わば、「緩衝領域付のガイド領域」が構築される。更に、それらの間に、鏡面領域が、配置されているので、トラックに沿ってガイド領域を探し出すのが容易となり、安定して確実にガイド情報を検出可能となる。これにより、安定したガイド動作が実行可能となる。
なお、一のガイド領域が配置されたのと同一スロット内に、該一のガイド領域の先頭部の前に隣接配置された緩衝領域も配置されてよい。又は、これに代えて若しくは加えて、同一スロット内に、該一のガイド領域の最後部の後ろに隣接配置された緩衝領域も配置されてよい。
<6>
本実施形態の情報記録媒体の他の態様では、前記物理構造は、ウォブル及びプリピット構造を含む。
この態様によれば、複数のガイド領域は、ガイド用のガイド情報を担持する、ウォブル及びプリピット構造を含む物理構造を夫々有する。ここに「ウォブル及びプリピット構造」とは、ウォブル或いはウォブリングされたグルーブ又はランドトラックが形成されていると共に、そのグルーブ内又はランド内にプリピットが形成されている構造を意味する。更に「プリピット」とは、グルーブ内若しくは上、又はランド上若しくは内におけるトラック上に、グルーブ幅又はランド幅よりも狭くなるように形成された凸状又は凹状のピット或いは位相ピットを意味する。言い換えれば、プリピットは、ランドプリピットでも、グルーブプリピットであってもよい。
このように、トラックは、ウォブリングされ且つピットが形成されたグルーブトラック又はランドトラックとして、ガイド層に予め構築される。よって、その構築は、比較的容易であり、最終的には、信頼性及び安定性の高いガイド動作が可能とされる。
<7>
本実施形態の情報記録媒体の他の態様では、前記物理構造は、ウォブル及び一部切欠き構造を含む。
この態様によれば、複数のガイド領域は、ガイド用のガイド情報を担持する、ウォブル及び一部切欠き構造を含む物理構造を夫々有する。ここに「ウォブル及び一部切欠き構造」とは、ウォブル或いはウォブリングされたグルーブ又はランドトラックが形成されていると共に、そのグルーブ内又はランド内にグルーブ幅又はランド幅と同等の切欠きが施されている構造を意味する。相隣接するグルーブ間に存在するランドの一部が切欠きされている場合、相隣接するランド間に存在するグルーブの一部が切欠きされている場合、及びそれらを組み合わせた場合が考えられる。言い換えれば、物理構造は、一部切欠きという広義のプリピットを含んで構成されてもよく、更に、この広義のプリピットは、広義のランドプリピットでも、広義のグルーブプリピットであってもよい。更に、そのような構造に加えて、前述した狭義のプリピット(即ち、一部切欠き構造を伴わないプリピット)を併せて形成することも可能である。
このように、トラックは、ウォブリングされ且つランド又はグルーブの一部が切欠きされたグルーブトラック又はランドトラックとして、ガイド層に予め構築される。よって、その構築は、比較的容易であり、最終的には、信頼性及び安定性の高いガイド動作が可能とされる。
<8>
本実施形態の情報記録媒体の他の態様では、前記ガイド領域が配置される複数のスロットは、(i)少なくとも前記記録層に対する情報記録時に前記トラックに対して照射され且つ集光される光ビームにより、前記トラック上に形成される光スポットの径と、(ii)前記トラックの前記径方向のピッチと、(iii)前記CLV方式に準拠して周回毎に前記径方向に相隣接する二つのスロット間の相対位置が、CAV方式に準拠したと仮定した場合に比べて前記トラック方向に沿ってずれる変位量と、(iv)前記スロットの前記トラック方向の長さとに基づいて、前記光スポット内に同時に含まれない複数のスロットとして選定されている。
この態様によれば、光スポット内に同時に含まれない複数のスロットを、光スポットの径、トラックのピッチと、上記変位量と、スロットのトラック方向の長さとから、算術により決定できる。ここに「含まれない」とは、狭義には、ガイド層の主面、即ち記録層の記録面上で平面的に見て、端や隅などの一部についても二つのスロットが光スポット内に同時に含まれない意味である。広義には、ガイド情報をクロストークなしで検出可能である限度において若干の部分について二つのスロットが光スポット内に同時に含まれてもよい意味である。このように選定されたスロット内にのみガイド領域を配置すれば、比較的容易にして確実にガイド情報間でのクロストークの発生を回避し得る、スロットの配置を有するガイド領域を実現できる。
<9>
本実施形態の情報記録媒体の他の態様では、前記トラックは、トラッキングサーボ用のガイドトラックであり、前記物理構造は、前記ガイド情報の少なくとも一部を構成する前記トラッキングサーボ用の信号を、発生可能であり、前記複数のガイド領域は夫々、前記トラッキングサーボ用の信号を発生するためのサーボ用領域であり、前記所定距離は、前記トラッキングサーボが所定の帯域で動作可能な距離に予め設定されており、前記複数のサーボ用領域は、前記トラッキングサーボ用の光ビームの径に基づいて、前記光ビームが同時に照射されないように前記複数のトラック間でずらされて、配置されている。
この態様によれば、ガイド層は、少なくとも各記録層への情報記録時に、各記録層に係る記録面内の位置を、第1光ビームによりトラッキングするために、トラッキングエラー信号等が発生可能に構成されたトラックが作り込まれている層である。
より具体的には、情報記録時には、ガイド層に存在するトラックに対し、第1光ビームが集光された場合に得られる反射光から、トラッキングエラー信号等が検出可能とされる。このトラッキングエラー信号に従って、ガイド動作の一種としてトラッキング或いはトラッキングサーボが実行可能とされる。
ここで本実施形態では特に、複数のサーボ用領域は、トラック方向に、予め設定されたトラッキングサーボが所定の帯域で動作可能な距離以内だけ相互から離間して、配置されている。即ち、トラック方向に相前後する二つのサーボ用領域間は、トラッキング動作を安定的に実行可能ならしめる頻度にて、サーボ用領域からトラッキング信号を連続的或いは継続的に発生し得る最長の距離以内にて、離散的に配置されている。
しかも、複数のサーボ用領域は、トラッキングサーボ用の第1光ビームの径に基づいて、この光ビームが同時に照射されないように複数のトラック間でずらされて、配置されている。
このため、第1光ビームのスポットが相隣接する二つの或いは二つ以上のトラック部分に跨るまでトラック密度を高めても、これに対応してサーボ用領域が上述の如くずらされている限りにおいて、トラック方向及び径方向の双方についてトラッキングエラー信号(或いはその元となるウォブル信号)が重なること(或いは他のサーボ用領域からのトラッキングエラー信号の成分がクロストークのノイズとして影響を及ぼすこと)に起因して、トラッキングエラー信号が検出不能となってしまう事態が回避可能となる。即ち、このようにトラック密度を高めても、トラッキングが可能となり、ガイド層としての、トラッキング信号を発生する本来の機能は保証される。
従って、トラックピッチを狭めつつも、例えば第1光ビームに起因する反射光等から得られるプッシュプル信号をサンプリングするなどして、或いは、位相差法(DPD)により位相差信号をサンプリングするなどして、トラッキングエラー信号を、安定して連続的に発生させることが可能となる。即ち、安定したトラッキング動作等のガイド動作が実行可能となる。
<10>
本実施形態の情報記録媒体の他の態様では、前記物理構造は、前記ガイド用のガイド情報として、前記トラック方向に沿って内周から外周又は外周から内周へ向うアドレス位置を示すアドレス情報を担持する。
この態様によれば、単一又は複数のガイド層におけるガイド領域が有する物理構造は、ガイド情報として、トラック方向に沿って内周から外周又は外周から内周へ向うアドレス位置を示すアドレス情報を担持する。このため、ガイド層により、例えばトラッキングエラー信号の発生によるトラッキングという一つのガイド機能のみならず、これに代えて又は加えて、アドレス情報の提供によるガイド機能が発揮される。ガイド層に予め形成されたトラックからアドレス情報まで取得できれば、トラックによりガイドされつつ記録層に情報を記録する作業が容易にでき、記録作業の信頼性及び安定性を高められる。
(情報記録装置)
<11>
本実施形態の情報記録装置は上記課題を解決するために、上述した実施形態の情報記録媒体(但し、その各種態様を含む)に、データを記録する情報記録装置であって、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ記録用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段と、前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得手段と、前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ手段と、前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層に前記第2光ビームを照射し且つ集光することで、前記データを記録するように前記光照射手段を制御するデータ記録制御手段とを備える。
本実施形態の情報記録装置によれば、例えば二種類の半導体レーザを含む光ピックアップである光照射手段により、ガイド層に対して、第1光ビームが照射され且つ集光される。第1光ビームは、前述の如く、例えば赤色レーザ光ビームの如くスポット径が相対的に大きい光ビームであってよい。即ち、相対的に大きく、複数トラックに渡って照射されるような大きな光スポットを形成するような太い光束の光ビームであっても構わない。
すると、第1光ビームに基づく、ガイド層からの反射光、散乱光、屈折光、透過光等である第1光が、受光手段により、受光される。ここに受光手段は例えば、光照射手段と一体形成され対物レンズ等の光学系を少なくとも部分的に共有する、二分割或いは四分割のCCD(Charged Coupled Device)等のフォトディテクタ或いは受光素子を含んで構成される。受光手段は例えば、プリズムやダイクロイックミラー、ダイクロイックプリズム等を経由して、第1光を、第2光並びに第1及び第2光ビームと途中から異なる光路にて、受光するように構成される。
続いて、この受光された第1光に基づき、ガイド領域の物理構造により担持されたガイド情報が、例えばプロセッサ、演算回路、論理回路等を含んでなる、情報取得手段により取得される。
続いて、この取得されたガイド情報に基づき、トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように或いはトラッキングサーボを閉じるように、例えばトラッキングサーボ回路等のトラッキングサーボ手段によって、例えば光ピックアップ等の光照射手段が制御される。例えば、光照射手段における、トラッキング制御用のアクチュエータが、フィードバック制御或いはフィードフォーワード制御により制御され、第1光ビームにより形成される光ビームが、トラック上に追従される。この際特に、所定の帯域でトラッキングサーボをかけるためには、トラックに沿った全てのスロット内にガイド情報を発生可能なガイド領域が配置されている必要は無い。即ち、ガイド領域を含むスロットは、所定の帯域に応じて、トラック方向及び半径方向の双方について離散的に、配置されれば足りる。
このように所定の帯域でトラッキングサーボがかけられている或いはトラッキングサーボが閉じられた状態で、例えばプロセッサ等のデータ記録制御手段による制御下で、記録すべき情報に対応して変調される第2光ビームが、光照射手段により、照射され且つ集光される。第2光ビームは、情報記録の高密度記録を狙って、前述したように例えば青色レーザ光ビームの如くスポット径が相対的に小さい光ビームであってよい。記録情報の高密度化を図るという観点からは、第2光ビームは、より細い光束であることが望ましい。
すると、所望の記録層において、ガイド層におけるトラックに対応する情報トラックとなる領域に、データが順次記録されることになる。この際、記録層へのデータの記録を、例えばスロットの整数倍など、スロットに対応する単位で行うようにすれば、記録動作が簡単且つ安定したものとなる。
このように、上述した実施形態の情報記録媒体における記録層に対し好適に、例えばコンテンツ情報、ユーザ情報等の記録すべき情報を、高密度にて記録可能となる。
(情報記録方法)
<12>
本実施形態の情報記録方法は上記課題を解決するために、上述した実施形態の情報記録媒体(但し、その各種態様を含む)に、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ記録用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段を用いて、データを記録する情報記録方法であって、前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得工程と、前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ工程と、前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層に前記第2光ビームを照射し且つ集光することで、前記データを記録するように前記光照射手段を制御するデータ記録制御工程とを備える。
本実施形態の情報記録方法によれば、上述した実施形態の情報記録装置の場合と同様に作用し、最終的には、上述した実施形態の情報記録媒体における記録層に対し好適に、例えばコンテンツ情報、ユーザ情報等の記録すべき情報を、高密度にて記録可能となる。
(情報再生装置)
<13>
本実施形態の情報再生装置は上記課題を解決するために、上述した実施形態の情報記録媒体(但し、その各種態様を含む)から、データを再生する情報再生装置であって、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ再生用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段と、前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得手段と、前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ手段と、前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層からの前記照射され且つ集光された第2光ビームに基づく第2光を受光し、該受光された第2光に基づき前記データを取得するデータ取得手段とを備える。
本実施形態の情報再生装置によれば、例えば二種類の半導体レーザを含む光ピックアップである光照射手段により、ガイド層に対して、第1光ビームが照射され且つ集光される。第1光ビームは、前述の如く、例えば赤色レーザ光ビームの如くスポット径が相対的に大きい光ビームであってよい。即ち、相対的に大きく、複数トラックに渡って照射されるような大きな光スポットを形成するような太い光束の光ビームであっても構わない。
すると、第1光ビームに基づく、ガイド層からの反射光、散乱光、屈折光、透過光等である第1光が、受光手段により、受光される。
続いて、この受光された第1光に基づき、ガイド領域の物理構造により担持されたガイド情報が、例えばプロセッサ、演算回路、論理回路等を含んでなる、情報取得手段により取得される。
続いて、この取得されたガイド情報に基づき、トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように或いはトラッキングサーボを閉じるように、例えばトラッキングサーボ回路等のトラッキングサーボ手段によって、例えば光ピックアップ等の光照射手段が制御される。この際特に、所定の帯域でトラッキングサーボをかけるためには、トラックに沿った全てのスロット内にガイド情報を発生可能なガイド領域が配置されている必要は無い。即ち、ガイド領域を含むスロットは、所定の帯域に応じて、トラック方向及び半径方向の双方について離散的に、配置されれば足りる。
このように所定の帯域でトラッキングサーボがかけられている或いはトラッキングサーボが閉じられた状態で、例えばプロセッサ等のデータ取得手段による制御下で、第2光ビームが、光照射手段により、所望の記録層に照射され且つ集光される。第2光ビームは、情報記録の高密度再生を狙って、前述したように例えば青色レーザ光ビームの如くスポット径が相対的に小さい光ビームであってよい。
すると、所望の記録層において、記録済情報が再生されることになる。この際、記録時における記録層へのデータの記録を、例えばスロットの整数倍など、スロットに対応する単位で行うようにしておけば、再生動作が簡単且つ安定したものとなる。
このように、上述した実施形態の情報記録媒体における記録層に対から好適に、例えばコンテンツ情報、ユーザ情報等の記録済情報を、高密度にて再生可能となる。
なお、ガイド層によるトラッキングを利用することなく、即ち第1光ビームを利用することなく、専ら第2光ビームにより、記録済の記録情報の配列或いは連なりからなる情報トラックに対してトラッキングを行いつつ、該情報トラックから情報を再生することも可能である。即ち、情報再生時には、第2光ビームのみを利用し、情報記録時には第1及び第2光ビームの両方を利用するという、記録及び再生の別に応じて、光ビームを使い分けるように情報再生装置を構築することも可能である。情報再生時には、第2光ビームのみが使用されるので、相対的に(即ち、再生時にも第1光ビームを使用する場合に比較して)低消費電力且つ単純な制御にて、再生を実行可能となる。特に、情報再生装置を、情報記録時と情報再生時とで光ビームの使い分けをする、記録機能をも備えた「情報記録再生装置」として実現すれば、実践上非常に有利となる。
(情報再生方法)
<14>
本実施形態の情報再生方法は上記課題を解決するために、上述した実施形態の情報記録媒体(但し、その各種態様を含む)から、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ再生用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段を用いて、データを再生する情報再生方法であって、前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得工程と、前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ工程と、前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層からの前記照射され且つ集光された第2光ビームに基づく第2光を受光し、該受光された第2光に基づき前記データを取得するデータ取得工程とを備える。
本実施形態の情報再生方法によれば、上述した実施形態の情報再生装置の場合と同様に作用し、最終的には、上述した実施形態の情報記録媒体における記録層から好適に、例えばコンテンツ情報、ユーザ情報等の記録済情報を、高密度にて再生可能となる。
本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。
以上説明したように、本実施形態に係る情報記録媒体によれば、ガイド層と複数の記録層とを備え、トラックには複数のガイド領域が配置されているので、CLV方式を採用しつつ、記録層において記録若しくは再生できるトラックピッチや記録線密度を高めることが可能となる。
本実施形態に係る情報記録装置によれば、光照射手段と情報取得手段とトラッキングサーボ手段とデータ記録制御手段とを備え、本実施形態に係る情報記録方法によれば、情報取得工程とトラッキングサーボ工程とデータ記録制御工程とを備えるので、上述した実施形態の情報記録媒体における記録層に対し好適に、例えばコンテンツ情報、ユーザ情報等の記録すべき情報を、高密度にて記録可能となる。
本実施形態に係る情報再生装置によれば、光照射手段と情報取得手段とトラッキングサーボ手段とデータ取得手段とを備え、本実施形態に係る情報再生方法によれば、情報取得工程とトラッキングサーボ工程とデータ取得工程とを備えるので、上述した実施形態の情報記録媒体における記録層から好適に記録済情報を高密度にて再生可能となる。
以下、図面を参照しながら、本発明の各種実施例について説明する。尚、以下では、本発明に係る情報記録媒体を、多層記録型の光ディスクに適用した例について説明する。
<情報記録媒体の実施例>
初めに、図1から図12を参照して、本発明に係る情報記録媒体の一例である多層記録型の光ディスクの実施例について説明する。
先ず、図1〜図8を参照して、本実施例に係る光ディスク11の基本構成(主に物理的な構造)及び基本原理について説明する。
図1において、光ディスク11は、多層記録型であり、単一のガイド層12と複数の記録層13とを備える。ここに図1は、図中左半面に図示された一枚の光ディスク11を構成する複数の層を、図中右半面にて、その積層方向(図1中、上下方向)について相互に間隔をあけて分解することで、各層を見易くしてなる模式的な斜視図である。
光ディスク11に対しては、その記録時に、トラッキングサーボ用であると共に本発明に係る「第1光ビーム」の一例たる第1ビームLB1と、情報記録用であると共に本発明に係る「第2光ビーム」の一例たる第2ビームLB2とが同時に照射される。その再生時に、第1ビームLB1と、情報再生用である第2ビームLB2とが同時に照射される。なお、情報再生時には、第2ビームLB2を、トラッキングサーボ用であり且つ情報再生用である、単一の光ビームとして利用すること(即ち、第1ビームLB1を使用しないこと)も、可能である。
光ディスク11はCLV方式であり、同心円状又は螺旋状のトラックTRに予め記録されており、情報記録時又は再生時に検出されるトラッキングエラー信号(或いはその元となるウォブル信号)、アドレス情報(或いはその元となるプリピット信号)等は、CLV方式に準拠してトラックに沿って配列されている。図1中、右半面に示されているように、第1ビームLB1は、ガイド層12に集光され、トラックTR(即ち、ガイドトラック)を追従するように、トラッキング制御される。
図2に示すように、第2ビームLB2は、ガイド層12上に積層された複数の記録層13のうち記録対象又は再生対象たる、所望の一つの記録層13に集光される。第2ビームLB2は、例えばBR(ブルーレイ)ディスクと同じく比較的小径の青色レーザビームである。これに対して、第1ビームLB1は、例えばDVDと同じく比較的大径の赤色レーザビームである。第1ビームLB1により形成される光スポットの径は、第2ビームLB2により形成される光スポットの径と比べて、例えば数倍程度となる。
複数の記録層は、例えば16層など、各々に独立して情報を光学的に記録可能、更に再生可能となるように構成される。より具体的には、複数の記録層13は夫々、例えば、2光子吸収材料を含む半透明の薄膜から構成される。例えば、2光子吸収材料としては、2光子吸収が起こった領域の蛍光強度が変化する蛍光物質を用いる蛍光タイプ、電子の局在化によって屈折率が変化するフォトリフラクティブ物質を用いる屈折率変化タイプなどが、採用可能である。屈折率変化タイプの2光子吸収材料としては、フォトクロミック化合物やビス(アラルキリデン)シクロアルカノン化合物などの利用が有望視されている。
2光子吸収材料を利用した光ディスク構造としては、(i)光ディスク11の全体が2光子吸収材料からなるバルク型と(ii)2光子吸収材料の記録層及び別の透明材料のスペーサ層を交互に積層した層構造型とがある。層構造型は、記録層13及びスペーサ層間の界面で反射される光を利用してフォーカスサーボ制御が可能となる利点がある。バルク型は、多層成膜工程が少なく、製造コストを抑えられる利点がある。
記録層13の材料としては、第2ビームLB2の波長及び強度の少なくとも一方に応じて感応し、屈折率、透過率、吸収率、反射率などの光学特性が変化することで、記録可能であると共に、安定な材料であればよい。例えば、光重合反応を生じるフォトポリマー、光異方性材料、フォトリフラクティブ材料、ホールバーニング材料、光を吸収して吸収スペクトルが変化するフォトクロミック材料など、透光性或いは半透明の光感応材料が、考えられる。例えば、記録層13としては、波長λ2の第2ビームLB2に感応するともに波長λ1(λ2<λ1)の第1ビームLB1に感応しない相変化材料、2光子吸収材料などが用いられる。
複数の記録層13は夫々、上述の2光子吸収材料、相変化材料以外にも、例えば色素材料等であってもよい。複数の記録層13は夫々、未記録状態では、トラックTRは予め形成されておらず、例えば全域が鏡面或いは凹凸のない平面とである。
このような複数の記録層13がガイド層12上に積層された光ディスク11に対し、少なくとも情報記録時には、光ピックアップが有する共通の対物レンズ102Lを介して、これらの径及び焦点深度が相異なる第1ビームLB1及び第2ビームLB2が、ほぼ又は実践上完全に同軸的に照射される。
図1及び図2において、第2ビームLB2についてのトラッキング動作は、(特に記録時には記録層13上に何らのトラックも存在しないので)第1ビームLB1によるガイド層12のトラックTRに対するトラッキング動作により、間接的になされる。即ち、第1ビームLB1と第2ビームLB2とは、対物レンズ102L等の共通の光学系(言い換えれば、照射される光ビーム間の位置関係が固定された光学系)を介して、照射される。このため、第1ビームLB1の光ディスク11の面内における位置決めが、そのまま第2ビームLB2の光ディスク12の面内(即ち、各記録層13の記録面内)における位置決めとして、利用できる訳である。
ガイド層12のトラックTRには、トラッキングエラー信号(或いはその元となるウォブル信号などのトラッキングエラーを発生させるための信号)及びプリピット信号を担持する物理構造を夫々有する、複数のサーボ用領域が、配置されている。ここに、トラッキングエラー信号及びプリピット信号は、本発明に係る「ガイド用のガイド情報」の一例を構成する。複数のサーボ用領域は、本発明に係る「複数のガイド領域」の一例を構成している。
ここで図3〜図6を参照して、ガイド層12の物理的な構造について詳述する。図3〜図6は夫々、ガイド層12におけるウォブリングが施されたトラック部分を抜粋して拡大表示している。特に、図3は、実施例における単にウォブリングが施されたトラック部分を示し、図4は、各トラックの全域に渡って隙間無くグルーブ及びランド等が作り込まれた比較例における、ガイド層12のトラック部分を示す。図5は、実施例における「ウォブル及び一部切欠き構造」を有すると共にウォブリングが施されたトラック部分を示し、図6は、実施例における「ウォブル及び狭義のランドプリピット」を有すると共にウォブリングが施されたトラック部分を示す。
図3に示すように、ガイド層12には、図1におけるトラックTRの具体例に相当する、グルーブトラックGTが形成されている。グルーブトラックGTは、例えば光反射性の材料からなる薄膜である反射膜12aが、凹凸溝が形成された基材としての透明膜12c上に成膜され、更に保護膜としての透明又は不透明な膜12bで埋められることで形成される。図3中で上側に位置する基材としての透明膜12cに掘られた溝という意味で、グルーブトラックGT或いはグルーブは、図2中で、上側に凸状に形成されている。或いは逆に、グルーブトラックGTは、反射膜12aが、凹凸溝が形成された基材としての透明又は不透明な膜12b上に成膜され、更に保護膜としての膜12cで埋められることで形成される。
グルーブトラックGTは、ウォブルWBを側壁に有する。言い換えれば、グルーブトラックGTは、側壁がトラック方向に沿ってウォブリング(蛇行)するように形成されている。
図3において、グルーブは局所的にのみ設けられているが、一点差線で示した各グルーブトラックGTは、記録後に記録層13(図1参照)が有することになる記録情報がなす記録済情報トラックのトラックピッチに対応するトラックピッチで配置されている。ここで、既にガイド層12のトラックTRに沿って記録済である、トラックTRに沿った記録情報の記録層13上における配列を、以下適宜、単に「記録済情報トラック」と呼ぶ。情報記録済トラックは、物理的には、記録時に第2ビームLB2の照射により記録層13の記録面に形成された、蛍光強度が変化した部分、屈折率が変化した部分、相変化部分、色素変化部分などの、ガイド層12のトラックTRに沿った一連のつらなりと言える。即ち図3中では、グルーブが何ら形成されていないグルーブトラックGTについても、所定頻度でトラッキングエラーを発生可能な頻度にてグルーブが形成されている。即ち、図3に図示されていない径方向位置及びトラック方向位置においては、グルーブトラックGT上にグルーブが適宜に形成されており、周回に渡って何らのグルーブが形成されていないグルーブトラックGTは、基本的に存在しない。
図4において、比較例では、記録後に記録層13(図1参照)が有することになる記録情報がなす記録済情報トラックのトラックピッチに対応するトラックピッチで、トラック方向及び径方向の全域に渡って、グルーブ及びランドが形成されている。伝統的なDVD、BRディスク等では、グルーブトラックGTは、記録層がガイド層を兼ねているために又は記録層の記録済情報トラックとガイド層のガイドトラックとが一対一対応しているために、ガイド層についても、図4の比較例の如く構成されている。
これに対して、図3の具体例では、グルーブは、グルーブトラックGT上において、トラック方向に沿っての全域に渡って形成されていない。グルーブは、径方向についても、相互に隣接するグルーブトラックGT上に形成されていない。このような配置(より具体的にはトラック方向及び径方向についての配置間隔)の定量的な説明及びそれによる作用効果は、後に図7〜図12を参照して詳述する。
なお図5に示すように、ガイド層12(図1参照)に設けられるグルーブトラックには、一部切欠き構造からなるグルーブノッチGN1が作り込まれてもよい。切欠きとは、グルーブトラックの一つのトラック幅に渡って切り欠かれてなる鏡面である。
或いは図6に示すように、ランドパートLPには、ランドプリピットLPP1が作り込まれてもよい。なお、図4の比較例にも、ランドプリピットLPP1が作り込まれている。図5のグルーブノッチGN1と図6のLPP1は、ガイド層再生時において、真逆に表れるが同様の効果を持つ。
加えて、図6中では、プリピットが何ら形成されていないランドパートLPについても、適宜に、プリピットが形成されてもよい。
ここで図7及び図8を参照して、このようにガイド層12のトラックTRがトラッキングエラー信号(或いはその元となるウォブル信号)を担持する物理構造をトラックTRに構築する際における、注意点について検討を加える。
図7に示すように、光スポットSP1が、トラックピッチに対して相対的に大きくない、低密度記録用のトラッキングを行う場合を想定する。この場合、光スポットSP1は(トラックピッチ0.5μmに対し)直径1μm程度であり、自らが集光され追従しているトラックTR2以外のトラックTR1及びTR3上の信号のノイズとしての影響を殆ど又は実践上全く受けない。即ち、全てのトラックTR1、TR2、TR3、…に対し、それらの径方向及びトラック方向に隙間無く、グルーブ構造やウォブル構造(図3参照)、更に、一部切欠き構造(図5参照)、プリピット構造(図6参照)を与えても、トラッキングエラー信号(或いはその元となるウォブル信号)にクロストークが発生しない。このため、トラッキングを実行可能となる。
図8に示すように、これに対し、光スポットSP1が、トラックピッチに対して相対的に大きい、高密度記録用のトラッキングを行う場合を想定する。この場合、光スポットSP1は(トラックピッチ0.25μmに対し)直径1μm程度であり、自らが集光され追従しているトラックTR3以外のトラックTR1、TR2、TR4及びTR5上の信号のノイズとしての影響を顕著に受ける。即ち、全てのトラックTR1、TR2、TR3、…に対し、それらの径方向及びトラック方向に隙間無く、グルーブ構造やウォブル構造等(図3〜図6参照)を与えてしまうと、トラッキングエラー信号にクロストークが顕著に発生する。このため、トラッキングを実行不可能となる。
特に、本実施例の如くCLV方式であると、CAV方式の場合と異なり、径方向位置に応じて、隣接する複数のトラックTR上におけるアドレス位置関係(アドレスの差)が変化するので、仮に一の場所でトラッキング可能でも、他の場所で(即ち、径方向に隣接する他の信号発生領域の接近の度合いが強くなる箇所では)トラッキングが不可能となる可能性が顕著に出てきてしまう。
これは、図8に示すように、ランドプリピットLPP1が近隣に存在する場合にも、同様である。即ち、トラッキング対象となっているトラックTR3に設けられえたランドプリピットLPP1に対して、他のトラックTR5に設けられた図中、破線の円で囲まれたランドプリピットLPP1に記録されたプリピット信号(即ち、ランドプリピット信号)が、ノイズとして影響する。この結果、いずれの位置にてもランドプリピットLPP1が検出不可能となるか、又は径方向位置やトラック方向位置によっては、ランドプリピットLPP1が検出不可能となる。言い換えれば、プリピット信号によるアドレス情報等が検出不可能となる。このように、隣接するトラックのみならず、2トラックだけ或いはそれ以上離れたトラック同士のクロストークについても低減する配置が求められる。
図8に示した如き状況は、記録層13に高密度記録に対応する第2ビームLB2(例えば、BRディスクと同じく青色レーザ)を用いて、記録後に情報記録トラックが狭ピッチになるように、狭ピッチのトラックTRをガイド層12に予め形成すると共に、ガイド層12に対しては低密度記録に対応する第1ビームLB1(例えば、DVDと同じく赤色レーザ)を用いる場合には、必然的に発生してしまう。即ち、ガイド層12に対して、第1ビームLB1を利用し、且つ記録層13に対して、第1ビームよりも小径の第2ビームLB2を利用する場合には、必然的に発生する技術的な制約であると言える。仮に、ガイド層12に、第1光ビームLB1に対応するピッチのトラックTRを形成したのでは、記録層13での高密度記録用のトラッキングを行う役には全く立たない。
しかるに、所定の周波数帯域でトラッキングを行うという特定目的は、いずれかのトラックTRにていずれかのタイミングにてトラッキングエラー信号を発生させる必要があるにせよ、トラッキングエラー信号を検出するためのウォブル構造或いはプリピット構造(図3〜図6参照)を、トラックTR上に、トラック方向に連続して形成しなくても、達成可能である。即ち、所定の周波数帯域でトラッキングサーボが動作可能となる最長の距離以下となる配置間隔(即ち、配置ピッチ)であれば、トラックTR上におけるトラック方向に沿った全域に、トラッキングエラー信号が発生するようにウォブル構造等(図3〜図6参照)を施しておく必要はない。しかも、相隣接する複数のトラックTRについて言えば、この特定目的の達成のために、径方向に揃った位置(即ち同一位相又は同一位相となる位置若しくは領域、言い換えれば、光ディスク11上における同一角度又は同一角度となる位置若しくは領域)の夫々に、トラッキングエラーを発生させるウォブル構造を整列させておく必要もない。
加えて、トラッキングエラー信号のみならず、ランドプリピットLPP1などのプリピットを用いての、アドレス情報等の他の記録制御用或いは再生制御用の制御情報を構成するプリピット信号を検出するという特定目的のためにも、トラックTR上におけるトラック方向に沿った全域に、ウォブル構造或いはプリピット構造等(図3〜図6参照)を作り込んでおく必要はない。例えば、未記録トラックにスタッフィングビットを詰めるかのように、予め何らかの情報をトラック方向や径方向にくまなく記録しておかなくても、制御情報の検出は可能である。
そこで本実施例では特に、トラックTRには、主にトラッキングを可能ならしめるという特定目的を達成するために、複数のサーボ用領域が以下に説明する如くにトラック方向及び径方向の双方について、離散的に設けられる。
次に図9〜図12を参照して、トラックTRにおける、このようなサーボ用領域等の配置について詳細に説明する。
図9に示すように、ガイド層12におけるトラックTRには、緩衝領域21、サーボ用領域22及び鏡面領域23が配置されている。
サーボ用領域22は、図3〜図6に示した如き、ウォブル構造やプリピット構造が予め作り込まれる領域、即ちトラッキングエラー信号やプリピット信号を検出可能な領域である。
サーボ用領域22は、本発明に係る「ガイド領域」の一例であり、トラック方向(図9中、左右方向)に、相互に、予め設定された所定距離又はそれ未満の距離を、配置間隔(即ち配置ピッチ)として離散的に配置されている。より具体的には、5スロット(Slot)を一グループ(1Group)として、サーボ用領域22は、1グループに一つずつ配置されている。この1グループ毎に設ける際におけるサーボ用領域22の配置間隔(即ち、配置ピッチ)は、本発明に係る「所定距離」の一例である。この配置間隔は、所定の周波数帯域でトラッキング動作を安定的に実行可能ならしめる頻度にてトラッキング信号を発生し得る最長の距離よりも若干のマージンを持って短い距離の一例である。
しかも、複数のサーボ用領域22は、径方向(即ち図9中、上下方向)に、相隣接する複数のトラックTRに渡って、該複数のトラックTR間で積極的に或いは能動的に左右に(即ちトラック方向に沿って)ずらされて配置されている。即ち、複数のサーボ用領域22は、同一位相又は同一位相となる径方向に隣接するスロット(図9中、上下に並ぶスロット)内には、配置されていない。
より具体的には、サーボ用領域22を含むスロットは、4トラックおきにのみ、径方向に概ね同一位置にくるように配置されている。即ち、径方向に隣接する片側2トラックである合計4トラックについては、他のトラックのサーボ用領域22を含むスロットが、径方向に相隣接しないように配置されている。径方向に相隣接するスロットが、トラック方向に(即ち、図9中、左右に)若干ずれているのは、CLV方式に基づく周回毎のスロット位置のズレによるものである。トラックピッチは0.32μmであり、1.0μmである光スポットSP1の径に対応している。第1ビームLB1との関係で言えば、サーボ用領域22を含むスロット(例えば「トラックN−2」であれば「Slot1」)のうち、径方向に隣接する5トラック以内に配置されているもの同士は、第1ビームLB1が、同時にかからない程度にトラック方向にずらされている。
緩衝領域21は、その上半分に模式的に図示した如く鏡面構造を有する領域、又は、その下半分に模式的に図示した如くストレートグルーブ若しくはストレートランド構造を有する領域である。緩衝領域21は、トラック方向に、複数のサーボ用領域22の各々における先頭部の前と最後部の後ろに夫々隣接配置されている。
図9に示すように、サーボ用領域22の先頭部の前の緩衝領域21は、隣接するサーボ用領域22と同一スロット内に配置され、サーボ用領域22の最後部の後ろの緩衝領域21は、この同一スロットに後続するスロット内に配置されている。なお、最後部の後ろの緩衝領域21は、同一スロット内に配置されてもよいし、或いは、先頭部の前の緩衝領域21は、同一スロットに先行するスロット内に配置されてもよい。
緩衝領域21における緩衝作用によって、情報記録時等にサーボ系において、サーボ用領域22からの信号検出に対する準備期間が与えられる。特に、サーボ用領域22が、ウォブル構造を有するグルーブトラックである場合に、サーボ用領域22の先頭側に配置される緩衝領域21をストレートグルーブで構成すれば、情報記録時においてトラッキングオンの状態で、第1ビームLB1をサーボ用領域22に突入させられる。即ち、サーボ用領域22の先頭側に配置される緩衝領域21が、トラッキングサーボを安定動作させるために極めて効果的な準備期間を与えてくれる。
鏡面領域23は、鏡面構造を有する領域である。鏡面領域23は、トラック方向に、サーボ用領域22外における、緩衝領域21と緩衝領域21との間に配置されている。鏡面領域23は、各トラックTRに沿って概ねスロット4つ分だけ、連続して形成されている。言い換えれば、トラックTRに沿って、概ね5スロットのうち1スロットの割合で、緩衝領域21を伴うサーボ用領域22が予め作り込まれると共に、概ね5スロットのうち4スロットについてはグルーブ、プリピット等が作り込まれることはなく、鏡面として残される。
このようにスロット単位にて、緩衝領域21付のサーボ用領域22を構築することによって、記録時等に、トラックTRに沿ってサーボ用領域22を探し出すのが容易となり、安定して確実にトラッキングエラー信号を検出可能となり、安定したトラッキング動作が実行可能となる。
以上のように構成されているため、第1ビームLB1のスポットSP1が相隣接する5つのトラックTRに跨るまでトラック密度を高めても、これに対応してサーボ用領域22が上述の如くずらされているので、トラッキングエラー信号のクロストークを確実に低減できる。同時に、サーボ用領域22に、制御用のサーボマークやアドレス情報などを担持するプリピット或いはランドプリピットLPP1についても、クロストークを確実に低減できる。
このように、トラックTRについては、図1から図8を参照して説明した物理構造を有するので、トラッキングサーボを可能ならしめること或いはプリフォーマット情報を読み取らせることなどのガイド機能を損なわないようにしつつ、そのピッチを狭めることが可能となる。
本実施例では特に、スロット単位で、サーボ用領域22を作り込んだり作り込まなかったりするので、トラッキングエラー信号等の検出が、容易にして安定的に、実行可能となる。
この際、トラックTR上におけるスロットのトラック方向の長さと、記録層13に夫々記録されることになるデータのフォーマットにおける、例えばECCブロック、RUB(Recording Unit Block)、ADIP単位の如き、構成単位のトラック方向の長さとが、所定の整数比となるように構成するとよい。このようにすると、トラッキングエラー信号等の発生頻度と、トラックTRに対応する記録面内位置における記録層13にデータを記録する周期とを、半径位置に寄らずに或いはトラック位置に寄らずに、一定の関係に維持することが容易となる。特にCLV方式であっても、任意の径位置にて、安定したトラッキングサーボが実行可能となる。
図10は、以上のようなスロットを採用する場合の、ガイド層12のトラックTRにおけるプリフォーマットの一具体例を示す。この例は、3アドレス構成の場合の1RUBの単位での構成例である。
図10において、1つのRUBは、BD−R(Blue ray Disc−Recordable:一回記録可能なブルーレイディスク)のフォーマットに相当して構成されている。
具体的には、1つのRUBは、物理的には、(248×(2×28))個の物理クラスター(Physical Cluster)から構成され、論理的には、三つのADIPワード(ADIP word NO.1〜NO.3)から構成される。即ち、3アドレス構成とされている。
1つのADIPワードは、83個のADIP単位(ADIP units)から構成される。1つのADIP単位は、56wbl(ウォブル)から構成され、これは2つの記録フレーム(Recording frame)に相当する。記録されるデータは、15個のコードワード(code word)、即ち9nibbles(ニブル)の単位となる。従って、1つのRUBは、13944ウォブルに相当する区間となる。
これに対して、本実施例では、各アドレスワード(Address Word)は、先頭13wblが、ゼロユニット(Zero unit)とされ、これに続く103個のアドレスサブユニット(Address sub-unit A1〜A103)を含む。ここに、アドレスデータは、1Slot当り2bitなので、2bit×103=206bitsに相当する。
各アドレスサブユニットは、図9に示した通り、5つのスロット(Slot)を1つのグループ(Group)として、多数のグループから構成されている。1つのグループは、5スロットに相当するので、合計で、(8+1)×5=45wblから構成されている。各スロットの先頭部にある1つのウォブルDは、緩衝領域21(図9参照)に割り当てられる。
よって、本例では、1つのRUBの長さは、(45×103)×3+13×3=13944より、13944wblに相当している。また、本例では、各スロットの先頭に位置する緩衝領域21の長さは、1つのウォブルDに相当し、D=1wbl>1.2μm(光スポットの最大径)とされている。
図11に示すように、1スロット内におけるデータのアサイン(割り当て)の一例では、各スロットの9ビットのうち、最初の2ビット又は3ビットが、SYNC信号(即ち、トラッキングエラー信号を検出可能とするシンク信号)に割り当てられる。続く3ビットがスロット番号(Slot NO.)に割り当てられ、続く2ビットがデータ(即ち、制御用データ、アドレスデータなど)に割り当てられる。例えば、この2ビットのデータにより、データ値(Data)「0」〜「3」が(次のスロット番号が「5」である場合に)、図中下半面に示した如きビット配列として夫々表現される。
因みに、ECCブロックの構成については、例えば、206bits中192bits(=8bits×24)を使用して、12Bytes raw data+12BytesをECCコードとして利用する。
例えば、符号C、…、C23(Parity C13、…、C23)について、以下のように、Reed‐Solomonコードを生成する。
Figure 0005342067

={I(X)・X}mod{G(X)}
Figure 0005342067
Figure 0005342067

ここで、αは、原始元
(x)=X+X+X+X+1
なお、本例では、1ウォブルは、69×2=138チャネルビットとされている。各スロットの最初の1つのウォブル(言い換えれば、1ビット)が、緩衝領域21(図9参照)に割り当てられてよい。
次に、図12を参照して、各グループ内におけるスロット配置に必要とされる条件について検討を加える。
図12に示すグループ及びスロットの構成例では、第1ビームLB1のビーム径をDread、トラックピッチをPとすると、同時に読込むトラックTRの数は、
(Dread/P)+1となる。
本実施例では、Dread=1[μm]、P=0.32[μm]であるので、
Dread/P=(1/0.32)+1=5(切り上げ)となる。
よって、センタートラックTRと(隣接±2トラック分)を同時に読込む可能性があるため、隣接2トラック分について、重ならないように配置する必要がある
次に、隣接するトラックTRの長さは、2ΠPだけ異なるため、CLVでの隣接する部分は、周回毎に(即ち、第1ビームLB1の照射位置が径方向外側にトラック一本分だけ移動する都度に)2ΠPズレていく。ここで、P=0.32[μm]とすると、
X=2ΠP≒2.01[μm](但し、X=2Π(r+P)−2Πr)となる。
2トラック内側とのズレは、2×2.01=4.02[μm]となる。
ここで、BDフォーマット相当のウォブル1波の長さは、
= 69(Channel bits)×0.0745[μm]
=5.1405[μm]
となって、約1ウォブル分程度ズレる。
図12中、影響INF1は、トラックTR1に隣接することによるトラックTR3への影響を示しており、影響INF2は、トラックTR2に隣接することによるトラックTR3への影響を示している。
図12から明らかなように、トラックTR1からトラックTR3への影響INF1は、ズレることにより、Slot1及びSlot2に及び、このスロットに配置すると重なってしまう。
同様に、トラック2からのトラック3への影響INF2は、Slot3及びSlot4に及ぶ。
即ち、隣接2トラック分について、影響INF1及び影響INF2が発生しないようにするために、本実施例では、1つのグループは、少なくとも5スロット以上必要である。
次に、本実施例では、1グループを5スロットで構成し、サーボ用領域22は、少なくとも1グループ内に1つのスロットに配置される(図9参照)。このサーボ用領域22を配置する際の条件として、1トラック前(隣接トラック)、及び2トラック前(1トラック前の内側の隣接トラック)に配置されたサーボ用領域22と、径方向において重ならないように、Slot1 から Slot5 に適応配置する。
図12を参照して説明したように、本実施例では好ましくは、サーボ用領域22が配置されるスロットは、第1ビームLB1により形成される第1光スポットSP1(図7及び図8)の径と、トラックTRのトラックピッチと、CLV方式に準拠して周回毎に径方向に相隣接する二つのスロット間の相対位置が、CAV方式に準拠したと仮定した場合に比べてトラック方向に沿ってずれる変位量と、スロットのトラック方向の長さとに基づく、スロット単位での繰り上げ計算により、光スポットSP1内に同時に含まれないようにトラック方向及び径方向に離間した、複数のスロット(例えば、径方向に5トラック分だけ離間し且つトラック方向に5スロットだけ離間した複数のスロット)として選定される。選定されたスロット内にのみサーボ用領域22を配置すれば、比較的容易にして確実にSYNC信号或いはトラッキングエラー信号に係るクロストークの発生を回避し得る、スロット配置を実現できる。
以上詳細に説明したように、本実施例によれば、CLV方式を採用しつつ、記録層13において記録若しくは再生できるトラックピッチや記録線密度を、多層記録型の光ディスク11における本来の目的である「高密度記録」と言える程度にまで高めることが可能となる。
特に図9に示した実施例では、トラック方向及び径方向の双方について、離間したスロット内に、サーボ用領域22を配置したので、第1ビームLB1でガイド層12のトラックTRを追従させながら、記録層13へデータを記録させる際、プッシュプル信号をサンプリングすることによって又は位相差法(DPD)により位相差信号をサンプリングすることによって、安定的に、連続したトラッキングエラー信号を生成することができる。例えば、左右の分割ディテクターからの差分であるプッシュプル信号の高域成分をLPF(Low Pass Filter)によって除去すれば、ウォブル成分及び不要な高域ノイズ成分を除去することが可能となる。ここで、偏心成分を含むトラッキングエラー信号を内周から外周に亘ってサンプルすることにより、連続して取得することが可能となり、記録層13へ記録する際のトラッキングエラー信号として利用できる。
特に図10に示した実施例では、1RUBを3アドレス構成としたので、記録層13への記録データフォーマットを例えばBD−Rフォーマット準拠とした場合、ガイド層12の第1ビームLB1が、このBD−Rフォーマット用の読取ビームより低密度用であるために発生する新たな問題を解決する手段を講じたとしても、記録用プリフォーマットとして必要なプリアドレス等のデータを、所望の情報量だけ形成しておくことができる。この際、1グループ内に、5スロットと第1ビームLB1の光スポットSP1の径による影響を除去するための緩衝領域21を設けたので、このプリフォーマットデータの取得に際し、クロストークを低減できる。第1ビームLB1のビーム径による影響も除去することができ、安定的にトラックTRに予め記録されたプリフォーマット情報を取得できる。
特に図11に示した如く、本実施例では、各スロット内のビットに、SYNC、データ等を割り当てており、ウォブル1波に対して、プリピットを形成するか又はしないとし、サーボ用領域22としてプリフォーマットアドレス構成に必要な部分情報を所望のスロット内に適応配置できる。このプリピットは、有/無を判定するためで、本実施例のような光ディスク11においては、ガイド層12にデータを記録することがないので、当初の状態でLPPを検出できればよい。このため、後に詳述する記録装置又は再生装置においてプリピット信号の検出が容易となる。
特に図12に示した実施例では、サーボ用領域22を含む一のスロットが、1トラック前の隣接トラックのみならず、2トラック前に配置されたサーボ用領域22を含む他のスロットと重ならないように適応配置される。よって、ガイド層12を読み取るための第1ビームLB1(例えば、赤色レーザ)が、BD−Rフォーマット用の第2ビームLB2より低密度用であっても、ウォブル及びプリピットを検出する際に、隣接した複数のトラックTRに配置されたサーボ用領域22による影響を回避することができる。よって、良好なプリフォーマットデータを取得できる
<情報記録再生装置及び方法の実施例>
次に、図13から図21を参照して、本発明に係る情報記録再生装置及び方法の実施例について説明する。
図13において、記録再生装置101は、本発明に係る「情報記録装置」及び「情報再生装置」の一例たるディスクドライブとして構成されており、ホストコンピュータ201と接続されている。
記録再生装置101は、光ピックアップ102、信号記録再生部103、スピンドルモータ104、バス106、CPU(ドライブ制御部)111、メモリ112、及びデータ入出力制御部113を備える。記録時には、光ピックアップ102が有する対物レンズ102L(図2参照)を介して、第1ビームLB1及び第2ビームLB2が照射され、再生時には、同じく対物レンズ102Lを介して、トラッキング用の光ビームを兼ねる第2ビームLB2のみ、又は、第1ビームLB1及び第2ビームLB2の両方が照射されるように構成されている。
ホストコンピュータ201は、操作/表示制御部202、操作ボタン202、表示パネル204、バス206、CPU211、メモリ212、及びデータ入出力制御部213を備えて構成される。記録時には、記録すべきデータが、データ入出力制御部213から入力され、再生時には、再生されたデータが、データ入出力制御部213から出力されるように構成されている。
光ピックアップ102は、第1ビームLB1を発する赤色半導体レーザと、第2ビームLB2を発する青色半導体レーザと、対物レンズ102Lを含む、プリズム、ミラー等から構成される合成分離光学系とを備える。光ピックアップ102は、共通の対物レンズ102Lを介して、第1ビームLB1及び第2ビームLB2を同軸的に且つ異なるフォーカスにて(図1及び図2参照)照射するように構成されている。
更に、光ピックアップ102は、第1ビームLB1に起因する光ディスク11からの反射光を、対物レンズ102Lを介して受光する、二分割或いは四分割のCCD等の受光素子と、第2ビームLB2に起因する光ディスク11からの反射光を、対物レンズ102Lを介して受光する、二分割或いは四分割のCCD等の受光素子とを含んで構成される。光ピックアップ102は、第2ビームLB2を、記録時に相対的に高強度の記録用強度で変調可能であり、再生時に相対的に低強度の再生用強度に設定可能に構成されている。
光ピックアップ102及び信号記録再生部103は、少なくとも記録時に、ガイド層12からの反射光を受光する受光素子からの受光信号により、例えばプッシュプル法又は位相差法(DPD)で、トラッキングエラー信号を生成し、更に、プリピット信号或いはアドレス情報を再生可能に構成されている。
光ピックアップ102及び信号記録再生部103は、再生時に、記録層13からの反射光を受光する受光素子からの受光信号により、例えばプッシュプル法又は位相差法でトラッキングエラー信号を生成し、例えば全光量に対応する信号としてデータ信号を生成するように構成されている。
或いは、光ピックアップ102及び信号記録再生部103は、再生時に、ガイド層12からの反射光を受光する受光素子からの受光信号により、トラッキングエラー信号を生成し、記録層13からの反射光を受光する受光素子からの受光信号により、データ信号を生成するように構成されている。
メモリ112及びメモリ212は、(i)記録再生装置101におけるCPU111等の各要素、及びホストコンピュータ201におけるCPU211等の各要素を、次に説明する記録再生動作が行われるように制御するためのコンピュータプログラム、並びに(ii)記録再生動作に必要な、制御データ、処理中データ、処理済みデータなどの各種データを、バス106、バス206等を介して一時的又は恒久的に保持するのに適宜用いられる。
以下、図13に加えて、図14から図17を参照して、本実施例の記録再生装置101の各構成要素における構成及び動作を、記録再生装置101の全体動作と共に説明する。ここに図14は、情報記録再生装置101における、記録再生動作を示し、図15は、記録動作の一例の詳細を示し、図16は、再生動作の一例の詳細を示し、図17は、再生動作の他の例を詳細に示す。
図14において、先ず、記録再生装置101に対し、ユーザによる手動又は機械動作により、上述した本実施例に係るフォーマットの光ディスク11が装着される(ステップS11)。
すると、ユーザによる表示パネル204を見ての操作ボタン203上での操作などに応じた動作開始コマンドが、ドライブ側の操作/表示制御部202及びCPU111、並びにホスト側のCPU211等により発生される。この動作開始コマンドを受けて、信号記録再生部103による制御下で、スピンドルモータ104による光ディスク11の回転が開始される。これと相前後して、信号記録再生部103による制御下で、光ピックアップ102による光照射が開始される。更に、ガイド層12に対する読取用サーボ系が動作される。即ち、第1ビームLB1が照射され、ガイド層12に集光されて、トラッキング動作が開始される(ステップS12)。
なお、この動作開始コマンドを含めた各種コマンド、ユーザデータや制御データを含む各種データの受け渡しは、ホスト側のバス206及びデータ入出力制御部213、並びにドライブ側のバス106及びデータ入出力制御部113を介して行われる。
続いて、ガイド層12上で、第1ビームLB1によるトラックTRへの照射が続けられ、ウォブル信号及びプリピット信号(更に、これらの少なくとも一方からプッシュプル法又はDPD法で得られるトラッキングエラー信号)が、サーボ用領域22から検出される。更に、これらの信号の少なくとも一方として予め記録されたディスク管理情報が、ドライブ側のCPU111又はホスト側のCPU211等により取得される。
なお、ディスク管理情報は、ガイド層12における、最内周側に位置するリードイン領域、TOC(Table Of Content)領域などにまとめて、記録され読み出されてもよい。その内容は、既存のDVD、BRディスク等におけるディスク管理情報に準拠したものでよい。管理情報については別途、記録層に特別に設けられたリードイン領域、TOC領域などに予め若しくは別途先行して記録されており、これが本時点で又は任意の時点で読み出されてもよい。
次に、ドライブ側のCPU111又はホスト側のCPU211等により、要求されている動作が、データ記録であるか否かが判定される(ステップS14)。ここで、データ記録である場合(ステップS14:Yes)、新規なる光ディスク11に対する記録処理が実行される(ステップS15)。この記録処理については、後に詳述する(図15参照)
他方、ステップS14の判定にてデータ記録でない場合(ステップS14:No)、又はステップS15にて新規なる光ディスク11に対する記録処理が完了された場合、ドライブ側のCPU111又はホスト側のCPU211等により、要求されている動作が、データ再生であるか否かが判定される(ステップS16)。ここで、データ再生である場合(ステップS16:Yes)、新規なる光ディスク11に対する再生処理が実行される(ステップS17)。この再生処理については、後に詳述する(図16及び図17参照)。
ステップS16の判定にてデータ再生でない場合(ステップS16:No)、又はステップS17にて新規なる光ディスク11に対する再生処理が完了された場合、イジェクト(Eject)、即ちトレイの排出などが、操作ボタン203等を介して要求されているか否かが判定される(ステップS18)。ここで、イジェクトが要求されていなければ(ステップS18:No)、ステップS14に戻って、再び、それ以降のステップが実行される。
他方、ステップS18の判定にてイジェクトが要求されている場合に(ステップS18:No)、イジェクト動作が実行され(ステップS19)、光ディスク11に対する一連の記録再生処理が完了する。
次に図15を参照して、新規の光ディスク11に対する記録処理(図14のステップS15)の一例について、説明する。
図15において、記録処理が開始されると、先ず、CPU111及び信号記録再生部103による制御下で、ガイド層12上において、第1ビームLB1によるトラックTRへの照射が続けられたまま(即ち、トラッキング動作が実行されたまま)、ウォブル信号及びプリピット信号が、サーボ用領域22から検出される。これにより、CPU111等により、トラックTR上におけるアドレス情報が取得される。このアドレス情報を参照することで、CPU211等により、データの記録を開始すべきアドレスとして指定された、所望の記録アドレスがサーチされる。即ち、第1ビームLB1がそのアドレス位置へと移動される。このサーチ動作により、光ピックアップ102内にて対物レンズ102L等の光学系を第1ビームLB1と共通する第2ビームLB2も(図1及び図2参照)、記録層13上でそのサーチされた記録アドレスに対応する記録面内における平面位置へと移動される(ステップS21)。
続いて、CPU111及び信号記録再生部103による制御下で、光ピックアップ102によって、データを記録すべき所望の記録層13へと、第2ビームLB2のフォーカスサーボがかけられる(ステップS22)。
続いて、光ピックアップ102によって、フォーカスサーボが閉じられた状態で、第2ビームLB2を、記録すべきデータ値に応じて変調しながら照射することで、所望の記録層13へのデータの記録が開始される(ステップS23)。
続いて、CPU111等により、所定量の記録が終了したか否かがモニタリングされる(ステップS24)。ここで、記録が終了しない限り、記録層13へのデータの記録が継続される(ステップS24:No)。
ここで、記録が終了すると(ステップS24:Yes)、記録したデータに応じて、管理情報が更新される(ステップS25)。管理情報は、複数の記録層13の少なくとも一つに設けられたリードイン領域、TOC領域などにまとめて記録されてよい。その位置は内周側であってもよいが外周側や途中であってもよいし、多少分散された形で記録されてもよい。これに加えて又は代えて、メモリ112、メモリ212等内に設けられており、光ディスク11に紐付けられた管理情報が更新されてもよい。
以上により、新規の光ディスク11に対する一連の記録処理(図14のステップS15)が完了する。
次に図16を参照して、新規の光ディスク11に対する再生処理(図14のステップS17)の一例について、説明する。この例は、再生処理時に第1ビームLBがトラッキング等のために、用いられない例である。即ち、この例では、記録処理時と異なり、第2ビームLB2がトラッキング用にも用いられる。
図16において、CPU111及び信号記録再生部103による制御下で、光ピックアップ102によって、データを再生すべき所望の記録層13へと、第2ビームLB2のフォーカスサーボがかけられ、これと相前後して或いは並行して、第2ビームLB2による記録済情報トラックへのトラッキングサーボがかけられる(ステップS31)。
続いて、CPU111等により、記録済情報トラック上における記録済のアドレス情報が取得される。このアドレス情報を参照することで、CPU211等により、所望のデータの再生を開始すべきアドレスとして指定された、所望の再生アドレスがサーチされる。即ち、第2ビームLB2がそのアドレス位置へと移動される(ステップS32)。
続いて、光ピックアップ102によって、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボが閉じられた状態で、第2ビームLB2に起因する反射光を、対物レンズ102Lを介して受光することで、所望の記録層13からのデータの再生が開始される(ステップS33)。
続いて、CPU111等により、所定量の再生が終了したか否かがモニタリングされる(ステップS34)。ここで、再生が終了しない限り、記録層13からのデータの再生が継続される(ステップ34:No)。
ここで、再生が終了すると(ステップS34:Yes)、新規の光ディスク11に対する一連の記録処理(図14のステップS17)が完了する。
次に図17を参照して、新規の光ディスク11に対する再生処理(図14のステップS17)の他の例について、説明する。この例は、記録処理時のみならず、再生処理時に第1ビームLBがトラッキング等のために用いられる例である。
図17において、CPU111及び信号記録再生部103による制御下で、光ピックアップ102によって、ガイド層12へと、第1ビームLB1のフォーカスサーボがかけられ、これと相前後して或いは並行して、第1ビームLB1によるトラックTRへのトラッキングサーボがかけられる。更に、CPU111等により、トラックTR上におけるウォブルやプリピットから、アドレス情報が取得される。このアドレス情報を参照することで、CPU211等により、データの再生を開始すべきアドレスとして指定された、所望の再生アドレスがサーチされる。即ち、第1ビームLB1がそのアドレス位置へと移動される。このサーチ動作により、光ピックアップ102内にて対物レンズ102L等の光学系を第1ビームLB1と共通する第2ビームLB2も(図1及び図2参照)、記録層13上でそのサーチされた記録アドレスに対応する記録面内における平面位置へと移動される(ステップS41)。
続いて、トラッキングサーボがかけられたまま、CPU111及び信号記録再生部103による制御下で、光ピックアップ102によって、データを再生すべき所望の記録層13へと、第2ビームLB2のフォーカスサーボがかけられる(ステップS43)。
続いて、光ピックアップ102によって、第1ビームLB1にてトラッキングサーボが閉じられており且つ第2ビームLB2にてフォーカスサーボが閉じられた状態で、第2ビームLB2に起因する反射光を、対物レンズ102Lを介して受光することで、所望の記録層13からのデータの再生が開始される(ステップS43)。
続いて、CPU111等により、所定量の再生が終了したか否かがモニタリングされる(ステップS44)。ここで、再生が終了しない限り、記録層13からのデータの再生が継続される(ステップ34:No)。
ここで、再生が終了すると(ステップS44:Yes)、新規の光ディスク11に対する一連の再生処理(図14のステップS17)が完了する。
次に図18から図21を参照して、トラッキングサーボが所定の周波数帯域で動作可能であるところの、トラック方向に沿って離散的に配置されるサーボ用領域22の配置間隔或いは最長の配置間隔(即ち、本発明に係る「所定距離」の一例)を決定する方法を、トラッキングサーボ系と共に説明する。
図18に示すように、トラッキングサーボ系は、減算器を含むエラー検出器(Error Detector)301と、サンプリングスイッチ、キャパシタ及びバッファを含むサンプラー(Sampler)302と、増幅器及びイコアライザー(Amplifier & Equalizer)303と、アクチュエータ(Actuator)304とを含む。
エラー検出器301には、トラッキングサーボ用の外乱が入力され、アクチュエータ304からのフィードバック信号が減算(マイナス加算)され、減算信号として出力される。 エラー検出器301からの減算信号は、サンプラー302に入力される。
サンプラー302は、サンプル値をホールドする、いわゆる「零次ホールド回路」として構成されている。具体的には、サンプリングタイミングにて閉じるサンプリングスイッチと、これをホールドするキャパシタと、バッファとを備える。サンプラー302により、減算信号は、サンプリングスイッチにより、トラッキングサーボを動作させる周波数帯域に応じたサンプリングタイミングでサンプリングされ、更にキャパシタによりホールドされ、バッファによりバッファリングされる。サンプリングタイミングは、例えば、第1ビームLB1を受光する受光素子にて検出されたウォブル信号及びプリピット信号などの、マーク信号により生成される。但し、サンプリングタイミングの生成方法は、これに限られず、後述する変形例等の媒体構成に応じて生成されてよい。また、サンプラー302の構成についても、これに限られることはなく、「1次ホールド回路」等でもよいことは言うまでもない。
このようにサンプリングされたサンプラー302からのバッファ出力は、増幅器及びイコアライザー303により増幅及びイコアライズされ、更に、アクチュエータ304に入力される。
この入力された増幅信号に応じて、アクチュエータ304により、光ピックアップ102内に設けられた、ガイド層12上における第1ビームLB1の照射位置(従って、記録層13上における第2ビームLB2の照射位置)が、径方向に移動される。アクチュエータ304からは、その変動に応じたフィードバック信号がエラー検出器301へとフィードバックされる。
ここで特に、図19から図21を参照して、サンプラー302におけるサンプリングタイミングについて検討を加える。
図19は、エラー検出器301に入力される最大の外乱要素である偏心成分が変化した場合について、サンプラー302の動作出力を、模式的に示している。図19から、時間に対して、トラッキングエラーが概ね一定周期でプラス側からマイナス側へと波打っている様子が分かる。
図20は、サンプラー302により「零次ホールド」を行った場合における、伝達関数のボーデ線図(Bode Plot of zero−order hold)を示している。言い換えれば、ここでは、零時ホールドの周波数特性が示されており、特に、ゲイン特性(上側にある特性曲線)と位相(下側にある特性曲線)とが、ボーデ線図内に重ねて示されている。この例では、1msでサンプルした場合について示しているが、実際はもっと短い時間間隔で行われる。
図20から、位相特性について、1KHzサンプリングした場合、100Hzでの信号は、位相における特性曲線部分1001で示したように、位相が数度程度回ることが分かる。逆に、位相まわりを無視できる帯域として、仮に100Hzとすると、10倍程度(1KHz)以上のサンプル間隔が必要となる(即ち、1KHzよりも高周波数でサンプリングすることが必要となる)とも言える。
図21は、トラッキングサーボについて、ディスクの外乱特性と、トラッキングサーボのオープンループ特性との例を示している。この例では、「ディスク(即ち、光ディスク11)の外乱特性」が、周波数23.1Hzまでは、片側35μmの偏心成分があり、加速度領域では1.1m/S2 である。即ち、ディスクの外乱は、周波数23.1Hzまでは、特性図中で35μmに相当する64dbにて概ねフラットであり、それより高周波数側では、0.022μmに相当する0dBへと、1.1m/Sの傾きにて下がっている。トラッキングサーボのオープンループ特性は、このようなディスクの外乱を抑圧可能な特性例として示されている。即ち、特性図中、いずれの周波数でも、オープンループ特性の方が高ゲイン側となるように設定されており、これにより、どの周波数帯域でも外乱を抑圧可能となる。なお、この例では、f0(カットオフ帯域)=2.4KHzとして示している。
図19から図21を参照して説明した本例の場合、「所定距離」は次のように決定される。
即ち、トラッキングサーボ帯域を、例えば、2.4KHzとすると、先に述べたホールド回路として実現されるサンプラー302による影響を無視できるためには、約10倍である24kHzに相当する 、時間間隔T=1/(24×10)=46.7 [μsec]として求まる。この時間間隔Tと、光ディスク11のスピンドルモータ104による回転線速度との関係から、トラック方向に離散的に相前後して並ぶ二つのサーボ用領域22の配置間隔或いは配置ピッチ(図9参照)として、必要な最長の距離、即ち本発明に係る「所定距離」の一例が決定される。
例えば、線速 v を4.917m/sec とすると、所定距離Lは、L=v×T ≒230[μm]として求められる。即ち、トラックTRに沿って5スロットに一つの割合でサーボ用領域22が入れられる場合、5スロットの長さが、この230[μm]よりも短くなるように、スロット構成が決定されたり、或いは、何スロットに一つずつサーボ用領域22を入れるかが決定される。
なお、サーボ用領域22の配置間隔(即ち、配置ピッチ)の決定方法は、本例に限られることはなく、図20及び図21に示した如き必要とされるサーボ帯域や、光ディスク11のCLV方式における線速度等を考慮して決定すればよい。
<各種変形例>
以下、実施例の各種変形例について図22から図28を参照して説明する。
図22は、プリアドレス構成例についての変形例を示す。ここに図22は、本変形例における図10と同趣旨の概念図により、サーボ用領域22におけるプリアドレス構成を示している。
図22において、1レコーディングユニットブロック(Recording Unit Block)相当に対して、4アドレス構成とされている。各々のアドレスは、77サブユニット(sub−unit s)より構成されている。アドレスデータは、
(1スロットのデータ)×(77[sub-unit])=2bit×77=154[bits]となるので、例えば、ECCブロックの構成については、154[bits]中144[bits](=8bit ×18)を使用して、9 Bytes raw data + 9 bytes ECCコードとする。
なお、本変形例でも、上述の実施例(図10参照)の場合と同様に、1つのRUBの長さは、(45×103)×3+13×3=13944より、13944wblに相当しており、各スロットの先頭に位置する緩衝領域21の長さは、1つのウォブルDに相当し、D=1wbl>1.2μm(光スポットの最大径)とされている。
従って、本変形例によれば、図10に示した3アドレス構成の場合と比べて、アクセス時に、アドレス検出の確率が向上するというメリットが得られる。
次に図23は、上述した本実施例におけるサーボ用領域22に形成される物理的なトラック構成を示し、図24〜27は夫々、その変形例を示す。
図23の本実施例では、ウォブルWBとランドプリピットLPP1とから、サーボ用領域22のトラックTRが構成されている。ここに、ウォブルWBとランドプリピットLPP1との周期を整数倍の関係とし、更に、ウォブルWBの各頂点に、ランドプリピットLLP1が形成されている。このため、プリピット信号及びウォブル信号の検出を容易にすることができる
図24の変形例では、グルーブトラックのウォブルWB1の各頂点に、ウォブル振幅(振れ量)が局所的に高められた急カーブ部分501が設けられている。即ち、プリピットなしで、特殊なウォブルWB1から、サーボ用領域22のトラックTRが構成されている。この場合にも、ウォブル信号の検出を容易にすることができる
図25の変形例では、短く分断して掘られた複数のグルーブ502の、トラックTRに沿った連続的な配列自体がウォブリングされることで、ウォブルWB2が形成されている。例えば、プリエンボス加工により、ウォブルWB2を形成すれば、このような構造のトラックTRwを、各サーボ用領域22に構築可能となる。
図26の変形例では、径方向の幅が一定であり且つトラック方向の長さが適宜に変調されている、短く分断して掘られた複数のグルーブ502の、トラックTRに沿った連続的且つ直線的な配列(言い換えれば「マークパターン」)がトラックTRとされている。この変形例では、トラックTRがウォブリングされていない。例えば、プリエンボス加工により、マークパターンを形成すれば、このような構造のトラックTRwを、各サーボ用領域22に構築可能となる。
次に図27は、上述した本実施例における緩衝領域21及び鏡面領域23に形成される物理的なトラック構成の各種変形例を、鏡面及びストレートグルーブの各種組み合わせとして示す。図27において、「領域1」とは、図9等に示した緩衝領域21に相当する領域であり、「領域3」とは、図9等に示した鏡面領域23に相当する領域である。「(領域2前)」とは、図9等に示したサーボ用領域22におけるトラック方向に前側に隣接配置されているとの意味であり、「(領域2後ろ)」とは、図9等に示したサーボ用領域22におけるトラック方向に後ろ側に隣接配置されているとの意味である。
上述の実施例では、図9に示した通り、緩衝領域21は、鏡面又はストレートグルーブ領域として構成され、鏡面領域23は、鏡面として形成されている。図27の各種変形例において、サーボ用領域22の物理的な構成については、上述した本実施例(図23参照)又は変形例(図24から図26参照)と同様である。
図27において、「組み合わせ1」の変形例では、サーボ用領域22以外は、鏡面となるため、光ピックアップ102内の第1ビームLB1用の受光素子(即ち、赤色用フォトディテクター)の和信号(以下単に「SUM信号」と呼ぶ)は、サーボ用領域22でのみ、局所的に小さくなる。よって、SUM信号を用いることで、トラッキングサーボに不要な領域をマスクすることが可能となる。
「組み合わせ2」の変形例では、サーボ用領域22前にある緩衝領域21(「領域2前」)と、サーボ用領域22後ろにある緩衝領域21(「領域2後」)とが、鏡面とされているため、これらの領域でのみ、SUM信号が局所的に大きくなる。よって、この区間外をトラッキングサーボに不要な領域としてマスクすることが可能となる。
「組み合わせ3」の変形例では、サーボ用領域22前にある緩衝領域21(「領域2前」)のみがストレートグルーブとされているため、この領域でのみ、SUM信号が局所的に小さくなる。よって、この領域をトラッキングサーボの助走期間と判断し、トラッキングサーボをより早く整定させることが可能となる。
「組み合わせ4」の変形例では、サーボ用領域22前にある緩衝領域21(「領域2前」)のみが鏡面とされているため、この領域のみ和信号が大きくなる。よって、この領域をトラッキングサーボの助走期間と判断し、トラッキングサーボをより早く整定させることが可能となる。
「組み合わせ5」の変形例では、サーボ用領域22前にある緩衝領域21(「領域2前」)と、サーボ用領域22後ろにある緩衝領域21(「領域2後」)とが、ストレートグルーブとされているため、これらの領域のSUM信号が小さくなる。このため、この区間外をトラッキングサーボに不要な領域としてマスクすることが可能となる。
「組み合わせ6」の変形例では、全領域にストレートグルーブがあることで、トラッキングエラー信号にて、三つの領域ごとのオフセットを生じることがない。よって、トラッキングサーボに係る回路構成を簡素化することが可能となる。
次に図28は、上述した本実施例における光ディスク11の基本的な層構成(図1及び図2参照)の変形例を示す。ここに図28は、本変形例の光ディスクの図1と同趣旨の模式的な斜視図である。
図28において、光ディスク11の変形例では、二層のガイド層12a及び12bが設けられる。例えば、ガイド層12aのトラックTR―aに、内周から外周へ向うアドレス位置を示す第1アドレス情報を担持させる。ガイド層12bのトラックTR−bに、外周から内周へ向うアドレス位置を示す第2アドレス情報を担持させる。この場合更に、記録層13についても、第1アドレス情報に従って記録される第1記録層と第2アドレス情報に従って記録される第2記録層とに使い分けをし、第1記録層に対するガイドは、ガイド層12aを用いて行い、第2記録層に対するガイドは、ガイド層12bを用いて行う。このように構成すれば、一又は複数の第1記録層にて、内周から外周へ向って情報を記録し、一又は複数の第2記録層にて、外周から内周へ向って情報を記録する動作が、効率良くなる或いは容易となる。しかも、記録動作の信頼性及び安定性についても、二種類のアドレス情報を使い分けることによって、顕著に高められる。よって、連続して双方向に又は任意若しくは独立にて双方向に記録可能な光ディスク11を実現可能となる。
例えば、記録層の1層目を内周から外周に向かって記録再生し、記録層の2層目を外周から内周に向って記録再生をすることにすれば、これら二層間で記録再生を切り替える時間は、ほぼ層間ジャンプを行うだけの時間で済むので、複数の記録層に跨るように連続して、記録再生を行う際に、極めて有利となる。言い換えれば、2層ディスクにおける所謂「Opposite 記録」或いは「Opposite再生」と同様の効果が得られる。即ち、記録するデータとして、ビデオデータ等のリアルタイムに連続したデータを本変形例の光ディスク11を用いて、記録しておくと、再生時において、特に第1記録層の終わりから第2記録層の始まりにかけては、殆ど層間ジャンプの時間のみで到達できる。これは、図1に示した実施例の場合に、層間ジャンプと、光ピックアップ102の位置を、外周から内周に戻す時間が更に加算されることを考えると非常に有利である。図1に示した実施例の場合に、データを途切れなく再生するためには、多量のメモリーを記録再生装置101に備えればよい。
このように図28の変形例を併用することで、安価に、容易に、再生装置において連続再生が可能となる。
以上詳細に説明したように、本実施例及び変形例によれば、トラックTRに沿ったサーボ用領域22の配置間隔(配置ピッチ)を所定距離以下とし、更に、光ディスク11の全面にサーボ用領域22を(離散的に)配置したので、ガイド層12の光ディスク11の内周から外周に亘って、どの位置においても、サンプリングにより、連続したトラッキング信号を取得することができる。
また特に、記録層13におけるデータフォーマットの構成単位とウォブルWBの1周期とを整数倍の関係とし、ウォブルWBの1周期の整数倍としてスロットを構成し、サーボ用領域22をこの区間に対応させたので、隣接トラックTRにおけるサーボ用領域22同士が重ならないような(即ち、ウォブル信号やプリピット信号にクロストークが発生しないような)適応配置が容易となる。このようにして得られるウォブル信号は、PLL(Phase Locked Loop)回路を介して、ロバスト性に優れたタイミング基準信号生成として、或いは、記録スタート時のタイミング信号生成として利用できる。
また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う情報記録媒体、情報記録装置及び方法、並びに情報再生装置及び方法もまた本発明の技術思想に含まれる。
11 光ディスク
12 ガイド層
13 記録層
21 緩衝領域
22 サーボ用領域
23 鏡面領域
TR トラック
WB ウォブル
LLP1 ランドプリピット
LB1 第1ビーム
LB2 第2ビーム
102 光ピックアップ
102L 対物レンズ
101 記録再生装置
201 ホストコンピュータ

Claims (14)

  1. CLV方式の情報記録媒体であって、
    予めトラックが形成されたガイド層と、
    該ガイド層上に積層された複数の記録層と
    を備え、
    前記トラックには、ガイド用のガイド情報を担持する物理構造を夫々有する複数のガイド領域が、前記トラックに沿ったトラック方向に予め設定された所定距離以下の配置間隔にて離散的に、且つ前記トラックに交わる径方向に相隣接する複数のトラックに渡って該複数のトラック間で、前記CLV方式であることを前提として所定の帯域でのガイド動作が前記径方向の各位置にて実行可能なようにずらされて、配置されており、
    前記複数のガイド領域は、(i)前記トラックが前記トラック方向に区分されてなる複数のスロットのうち、前記トラック方向に相隣接しておらず且つ前記径方向に前記複数のトラックに渡って相隣接していない一部の複数のスロット内に、配置されており、且つ(ii)前記複数のスロットのうち前記トラック方向に沿って並んでいる複数のスロットから各々構成されるグループ毎に、該グループに含まれる一つのスロット内に配置されると共に該グループに含まれる他のスロット内に配置されておらず、
    前記複数のスロットは、前記記録層において前記トラック方向及び前記径方向の両方についての連続するスロット内に情報が記録される区分であり、
    前記グループの前記トラック方向の長さは、前記所定距離以下の配置間隔に対応している
    ことを特徴とする情報記録媒体。
  2. 前記複数のスロットは、前記トラック方向の長さが相互に等しく、前記トラック方向に隙間無く配列されていることを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  3. 前記物理構造は、前記スロットの前記トラック方向の長さと、前記複数の記録層に夫々記録されることになるデータのフォーマットの構成単位の前記トラック方向の長さとが、所定の整数比となるように、前記ガイド情報を担持することを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  4. 前記複数のガイド領域における前記トラック方向の前後の少なくとも一方鏡面又はストレートグルーブ構造を有する緩衝領域配置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  5. 前記緩衝領域は、前記トラック方向に、前記複数のガイド領域の各々における先頭部の前と最後部の後ろに夫々隣接配置されている
    ことを特徴とする請求項4に記載の情報記録媒体。
  6. 前記物理構造は、ウォブル及びプリピット構造を含むことを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  7. 前記物理構造は、ウォブル及び一部切欠き構造を含むことを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  8. 前記グループの各々について、前記ガイド領域が配置される一つのスロットは、(i)少なくとも前記記録層に対する情報記録時に前記トラックに対して照射され且つ集光される光ビームにより、前記トラック上に形成される光スポットの径と、(ii)前記トラックの前記径方向のピッチと、(iii)前記CLV方式に準拠して周回毎に前記径方向に相隣接する二つのスロット間の相対位置が、CAV方式に準拠したと仮定した場合に比べて前記トラック方向に沿ってずれる変位量と、(iv)前記スロットの前記トラック方向の長さとに基づいて、前記光スポット内に同時に含まれないスロットとして選定されていることを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  9. 前記トラックは、トラッキングサーボ用のガイドトラックであり、
    前記物理構造は、前記ガイド情報の少なくとも一部を構成する前記トラッキングサーボ用の信号を、発生可能であり、
    前記複数のガイド領域は夫々、前記トラッキングサーボ用の信号を発生するためのサーボ用領域であり、
    前記所定距離は、前記トラッキングサーボが前記所定の帯域で動作可能な距離に予め設定されており、
    前記複数のサーボ用領域は、前記トラッキングサーボ用の光ビームの径に基づいて、前記光ビームが同時に照射されないように前記複数のトラック間でずらされて、配置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  10. 前記物理構造は、前記ガイド用のガイド情報として、前記トラック方向に沿って内周から外周又は外周から内周へ向うアドレス位置を示すアドレス情報を担持することを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  11. CLV方式の情報記録媒体であって、予めトラックが形成されたガイド層と、該ガイド層上に積層された複数の記録層とを備え、前記トラックには、ガイド用のガイド情報を担持する物理構造を夫々有する複数のガイド領域が、前記トラックに沿ったトラック方向に予め設定された所定距離以下の配置間隔にて離散的に、且つ前記トラックに交わる径方向に相隣接する複数のトラックに渡って該複数のトラック間で、前記CLV方式であることを前提として所定の帯域でのガイド動作が前記径方向の各位置にて実行可能なようにずらされて、配置されており、前記複数のガイド領域は、(i)前記トラックが前記トラック方向に区分されてなる複数のスロットのうち、前記トラック方向に相隣接しておらず且つ前記径方向に前記複数のトラックに渡って相隣接していない一部の複数のスロット内に、配置されており、且つ(ii)前記複数のスロットのうち前記トラック方向に沿って並んでいる複数のスロットから各々構成されるグループ毎に、該グループに含まれる一つのスロット内に配置されると共に該グループに含まれる他のスロット内に配置されておらず、前記複数のスロットは、前記記録層において前記トラック方向及び前記径方向の両方についての連続するスロット内に情報が記録される区分であり、前記グループの前記トラック方向の長さは、前記所定距離以下の配置間隔に対応している情報記録媒体に、データを記録する情報記録装置であって、
    前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ記録用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段と、
    前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得手段と、
    前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して前記所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ手段と、
    前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層に前記第2光ビームを照射し且つ集光することで、前記データを記録するように前記光照射手段を制御するデータ記録制御手段と
    を備えることを特徴とする情報記録装置。
  12. CLV方式の情報記録媒体であって、予めトラックが形成されたガイド層と、該ガイド層上に積層された複数の記録層とを備え、前記トラックには、ガイド用のガイド情報を担持する物理構造を夫々有する複数のガイド領域が、前記トラックに沿ったトラック方向に予め設定された所定距離以下の配置間隔にて離散的に、且つ前記トラックに交わる径方向に相隣接する複数のトラックに渡って該複数のトラック間で、前記CLV方式であることを前提として所定の帯域でのガイド動作が前記径方向の各位置にて実行可能なようにずらされて、配置されており、前記複数のガイド領域は、(i)前記トラックが前記トラック方向に区分されてなる複数のスロットのうち、前記トラック方向に相隣接しておらず且つ前記径方向に前記複数のトラックに渡って相隣接していない一部の複数のスロット内に、配置されており、且つ(ii)前記複数のスロットのうち前記トラック方向に沿って並んでいる複数のスロットから各々構成されるグループ毎に、該グループに含まれる一つのスロット内に配置されると共に該グループに含まれる他のスロット内に配置されておらず、前記複数のスロットは、前記記録層において前記トラック方向及び前記径方向の両方についての連続するスロット内に情報が記録される区分であり、前記グループの前記トラック方向の長さは、前記所定距離以下の配置間隔に対応している情報記録媒体に、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ記録用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段を用いて、データを記録する情報記録方法であって、
    前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得工程と、
    前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して前記所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ工程と、
    前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層に前記第2光ビームを照射し且つ集光することで、前記データを記録するように前記光照射手段を制御するデータ記録制御工程と
    を備えることを特徴とする情報記録方法。
  13. CLV方式の情報記録媒体であって、予めトラックが形成されたガイド層と、該ガイド層上に積層された複数の記録層とを備え、前記トラックには、ガイド用のガイド情報を担持する物理構造を夫々有する複数のガイド領域が、前記トラックに沿ったトラック方向に予め設定された所定距離以下の配置間隔にて離散的に、且つ前記トラックに交わる径方向に相隣接する複数のトラックに渡って該複数のトラック間で、前記CLV方式であることを前提として所定の帯域でのガイド動作が前記径方向の各位置にて実行可能なようにずらされて、配置されており、前記複数のガイド領域は、(i)前記トラックが前記トラック方向に区分されてなる複数のスロットのうち、前記トラック方向に相隣接しておらず且つ前記径方向に前記複数のトラックに渡って相隣接していない一部の複数のスロット内に、配置されており、且つ(ii)前記複数のスロットのうち前記トラック方向に沿って並んでいる複数のスロットから各々構成されるグループ毎に、該グループに含まれる一つのスロット内に配置されると共に該グループに含まれる他のスロット内に配置されておらず、前記複数のスロットは、前記記録層において前記トラック方向及び前記径方向の両方についての連続するスロット内に情報が記録される区分であり、前記グループの前記トラック方向の長さは、前記所定距離以下の配置間隔に対応している情報記録媒体から、データを再生する情報再生装置であって、
    前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ再生用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段と、
    前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得手段と、
    前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して前記所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ手段と、
    前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層からの前記照射され且つ集光された第2光ビームに基づく第2光を受光し、該受光された第2光に基づき前記データを取得するデータ取得手段と
    を備えることを特徴とする情報再生装置。
  14. CLV方式の情報記録媒体であって、予めトラックが形成されたガイド層と、該ガイド層上に積層された複数の記録層とを備え、前記トラックには、ガイド用のガイド情報を担持する物理構造を夫々有する複数のガイド領域が、前記トラックに沿ったトラック方向に予め設定された所定距離以下の配置間隔にて離散的に、且つ前記トラックに交わる径方向に相隣接する複数のトラックに渡って該複数のトラック間で、前記CLV方式であることを前提として所定の帯域でのガイド動作が前記径方向の各位置にて実行可能なようにずらされて、配置されており、前記複数のガイド領域は、(i)前記トラックが前記トラック方向に区分されてなる複数のスロットのうち、前記トラック方向に相隣接しておらず且つ前記径方向に前記複数のトラックに渡って相隣接していない一部の複数のスロット内に、配置されており、且つ(ii)前記複数のスロットのうち前記トラック方向に沿って並んでいる複数のスロットから各々構成されるグループ毎に、該グループに含まれる一つのスロット内に配置されると共に該グループに含まれる他のスロット内に配置されておらず、前記複数のスロットは、前記記録層において前記トラック方向及び前記径方向の両方についての連続するスロット内に情報が記録される区分であり、前記グループの前記トラック方向の長さは、前記所定距離以下の配置間隔に対応している情報記録媒体から、前記ガイド層にトラッキング用の第1光ビームを照射し且つ集光することが可能であると共に前記複数の記録層のうち一の記録層にデータ再生用の第2光ビームを照射し且つ集光することが可能である光照射手段を用いて、データを再生する情報再生方法であって、
    前記ガイド層からの前記照射され且つ集光された第1光ビームに基づく第1光を受光し、該受光された第1光に基づき前記担持されたガイド情報を取得する情報取得工程と、
    前記取得されたガイド情報に基づき前記トラックに対して前記所定の帯域でトラッキングサーボをかけるように前記光照射手段を制御するトラッキングサーボ工程と、
    前記トラッキングサーボがかけられている際に、前記一の記録層からの前記照射され且つ集光された第2光ビームに基づく第2光を受光し、該受光された第2光に基づき前記データを取得するデータ取得工程と
    を備えることを特徴とする情報再生方法。
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