WO2012063326A1 - 情報記録媒体、情報再生装置及び情報記録装置 - Google Patents
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Abstract
第1のサーボ層と、第2のサーボ層と、情報記録層とを有する情報記録媒体が提供される。該情報記録媒体には、前記第1のサーボ層と前記第2のサーボ層との間で互いに方向が異なる第1のスパイラルトラックと第2のスパイラルトラックとが形成される。これにより、いわゆるガイドレイヤー方式の情報記録媒体であって、オポジットトラックパスを有する情報記録媒体が提供できる。
Description
本発明の実施形態は、情報記録媒体、情報再生装置及び情報記録装置に関する。
光ディスクのような情報記録媒体の記録容量を増やすために、情報記録層を多層化した多層型情報記録媒体の開発、実用化が進んでいる。一方で、記録層の増加に伴う情報記録媒体の生産性低下、特に歩留りの悪化、製造タクトタイムの増加が問題となっている。その原因となる工程の一つは、トラッキングサーボと、アドレス指定のためのガイドとなるスパイラル状のトラック溝(「グルーブ」ともいう)とを情報記録媒体の各層に成型加工する工程である。例えば10層の光ディスクであれば、異なるスタンパによる10回の成型加工を各層に行う必要がある。これには加工時間を要するとともに、一層でも成形不良が発生すると、ディスク自体が不良品となる。
そこで、トラッキングサーボのためのサーボ層と、情報を記録する情報記録層とを別々に設けるガイドレイヤー方式の情報記録媒体が検討されている。例えば、1層のサーボ層(Servo Layer)と4層の情報記録層(Data Layer)とを有する情報記録媒体において、層内のグルーブはサーボ層のみに設けられ、情報記録層は平らな面となっている。このようにサーボ層と情報記録層とを別々にもつ情報記録媒体では、成型加工をサーボ層のみに行えばよい。従って、大容量化のために情報記録層を増やしても、成型加工の回数は増加しないという利点がある。
ガイドレイヤー方式の情報記録媒体に情報を記録する際には、トラッキングサーボ用のレーザと情報記録再生用のレーザをサーボ層と情報記録層とに同時に照射する。トラッキングサーボ用のレーザと情報記録再生用のレーザは互いに波長が異なる。トラッキングサーボ用のレーザの、サーボ層からの戻り光によってトラッキングサーボをかけながら、情報記録再生用のレーザによって情報記録層に情報を記録する。
スパイラルの向きがすべての層で同じ方向に揃ったトラックのパスのことをパラレルトラックパスと呼び、隣り合う層でスパイラルの向きが逆転しているトラックのパスのことをオポジットトラックパスと呼ぶ。ガイドレイヤー方式において、オポジットトラックパスを有する情報記録媒体を提供することが望まれている。
実施形態によれば、第1のサーボ層と、第2のサーボ層と、情報記録層とを有する情報記録媒体が提供される。該情報記録媒体には、前記第1のサーボ層と前記第2のサーボ層との間で互いに方向が異なる第1のスパイラルトラックと第2のスパイラルトラックとが形成される。
(情報記録媒体)
図1に、一実施形態に係る情報記録媒体を示す。図1Aは媒体の外観を表している。情報記録媒体1はディスク状であり、中央にクランプ用の孔が形成されている。該媒体1は層構造を有しており、2層のサーボ層と複数(n層)の情報記録層とが形成されている。光入射方向から見て、手前側に情報記録層が配置され、奥側にサーボ層が配置される。図1Bは、A-A’の位置における媒体1の断面図を示している。光入射側からみて奥側から、ディスク基板、サーボ層0番(SL0)、サーボ層間の中間層0番(SML0)、サーボ層1番(SL1)、中間層(ML)、情報記録層0番(DL0)、情報記録層間の中間層0番(DML0)、情報記録層1番(DL1)の順で各層が形成されており、一番手前の層はカバー層である。例えば、媒体1の厚みは1.2mmであり、このうち基板の厚さは約0.8mmである。SML0の厚さは55μmであり、サーボ層を再生するためのレーザ光の波長(例えば605nm)を考慮して厚さが決定されている。中間層の厚さは126μmである。情報記録層の中間層の厚さには複数の種類がある。例えば、比較的薄い第一の種類の層と、比較的厚い第二の種類の層とがある場合、偶数番の情報記録層間の中間層(DML0,DML2,...,DML8)の厚さは第一の種類、例えば12μm程度とし、奇数番の情報記録層間の中間層(DML1,DML3,...,DML9)の厚さは第二の種類、例えば16μm程度とする。この厚さは、非再生層の裏面からの反射が再生層に集光しないように、隣り合う中間層同士で異なる値となるように設定されている。さらに、偶数番と奇数番の中間層のうち、数の多い方を薄いグループの厚さとすることで、全体の厚みを薄くし、奥の層の再生時に発生する収差を抑えることが好ましい。カバー層の厚さは50μmである。各層の厚みは、サーボ層と情報記録層に集光されるレーザ波長の種類により決定される。サーボ層に集光されるサーボ用レーザには波長の長いレーザが使用されるので、層間のクロストークの影響を低減するため、サーボ層間の中間層の厚さを情報記録層間の中間層よりも厚くすることが好ましい。また、サーボ層と情報記録層との間では集光スポットの層間ジャンプ動作(後述する)が発生しないので、中間層の厚さはサーボ層間の中間層よりもさらに厚くし、クロストークを低減することが好ましい。また、情報記録層間の中間層について、偶数番を薄くし、奇数番を厚くするというように交互に厚さを変える場合には、多重反射の影響を低減することができる。以上の3種類の中間層はサーボ用レーザ光、情報記録用レーザ光に対して、100%に近い透過率を有する。
図1に、一実施形態に係る情報記録媒体を示す。図1Aは媒体の外観を表している。情報記録媒体1はディスク状であり、中央にクランプ用の孔が形成されている。該媒体1は層構造を有しており、2層のサーボ層と複数(n層)の情報記録層とが形成されている。光入射方向から見て、手前側に情報記録層が配置され、奥側にサーボ層が配置される。図1Bは、A-A’の位置における媒体1の断面図を示している。光入射側からみて奥側から、ディスク基板、サーボ層0番(SL0)、サーボ層間の中間層0番(SML0)、サーボ層1番(SL1)、中間層(ML)、情報記録層0番(DL0)、情報記録層間の中間層0番(DML0)、情報記録層1番(DL1)の順で各層が形成されており、一番手前の層はカバー層である。例えば、媒体1の厚みは1.2mmであり、このうち基板の厚さは約0.8mmである。SML0の厚さは55μmであり、サーボ層を再生するためのレーザ光の波長(例えば605nm)を考慮して厚さが決定されている。中間層の厚さは126μmである。情報記録層の中間層の厚さには複数の種類がある。例えば、比較的薄い第一の種類の層と、比較的厚い第二の種類の層とがある場合、偶数番の情報記録層間の中間層(DML0,DML2,...,DML8)の厚さは第一の種類、例えば12μm程度とし、奇数番の情報記録層間の中間層(DML1,DML3,...,DML9)の厚さは第二の種類、例えば16μm程度とする。この厚さは、非再生層の裏面からの反射が再生層に集光しないように、隣り合う中間層同士で異なる値となるように設定されている。さらに、偶数番と奇数番の中間層のうち、数の多い方を薄いグループの厚さとすることで、全体の厚みを薄くし、奥の層の再生時に発生する収差を抑えることが好ましい。カバー層の厚さは50μmである。各層の厚みは、サーボ層と情報記録層に集光されるレーザ波長の種類により決定される。サーボ層に集光されるサーボ用レーザには波長の長いレーザが使用されるので、層間のクロストークの影響を低減するため、サーボ層間の中間層の厚さを情報記録層間の中間層よりも厚くすることが好ましい。また、サーボ層と情報記録層との間では集光スポットの層間ジャンプ動作(後述する)が発生しないので、中間層の厚さはサーボ層間の中間層よりもさらに厚くし、クロストークを低減することが好ましい。また、情報記録層間の中間層について、偶数番を薄くし、奇数番を厚くするというように交互に厚さを変える場合には、多重反射の影響を低減することができる。以上の3種類の中間層はサーボ用レーザ光、情報記録用レーザ光に対して、100%に近い透過率を有する。
サーボ層は、サブミクロンオーダの厚みの金属等の膜で構成されており、特にサーボ層0番は、サーボ用レーザ光の一部を反射し、一部を透過させる半透過特性をもった膜が形成されている。またサーボ層にはサーボ用のガイドとなるトラック構造が形成されている。情報記録層は、情報記録用レーザによる情報の記録再生または消去が可能な記録材料を含む多層膜によって形成されている。この多層膜はサーボ用レーザを透過し、情報記録用のレーザの一部を透過し、一部を反射し、吸収する特性を有している。
(サーボ層と情報記録層の構造)
図2に、サーボ層(2層)と情報記録層の構造を示す。SL0には、層の全面にわたってスパイラル状のトラック2が形成される。さらに最内周には、放射状に伸びたマークによってBCA(Burst cutting area)情報3が形成される。SL1には、層の全面にわたってSL0とは反対まわりのスパイラル状のトラック4が形成される。例えばSL0のスパイラルトラック2が時計周りに形成されているとすると、SL1のスパイラルトラック4は反時計周りに形成される。スパイラルの方向は各層逆向きでもよいが、以後は特に記載のない限りこの方向で説明を行う。一方、情報記録層DLnには、トラック等の構造は形成されていない。情報記録層DLnの情報記録部分の平面性は情報記録再生用レーザ波長に対して十分高く、情報記録層DLnの凹凸の最大振幅は光路長で、記録再生用レーザ波長の30分の1以下である。例えば、記録再生用レーザの波長が405nm、媒体の屈折率が1.6である場合には、情報記録層DLnには高さ8(=405÷30÷1.6)nmより大きな凹凸は存在しない。この結果、情報記録層のDLnでは凹凸構造による不用な光の回折が発生しにくく、情報記録再生の安定性が向上する。また、図2において、5はクランプ孔である。
図2に、サーボ層(2層)と情報記録層の構造を示す。SL0には、層の全面にわたってスパイラル状のトラック2が形成される。さらに最内周には、放射状に伸びたマークによってBCA(Burst cutting area)情報3が形成される。SL1には、層の全面にわたってSL0とは反対まわりのスパイラル状のトラック4が形成される。例えばSL0のスパイラルトラック2が時計周りに形成されているとすると、SL1のスパイラルトラック4は反時計周りに形成される。スパイラルの方向は各層逆向きでもよいが、以後は特に記載のない限りこの方向で説明を行う。一方、情報記録層DLnには、トラック等の構造は形成されていない。情報記録層DLnの情報記録部分の平面性は情報記録再生用レーザ波長に対して十分高く、情報記録層DLnの凹凸の最大振幅は光路長で、記録再生用レーザ波長の30分の1以下である。例えば、記録再生用レーザの波長が405nm、媒体の屈折率が1.6である場合には、情報記録層DLnには高さ8(=405÷30÷1.6)nmより大きな凹凸は存在しない。この結果、情報記録層のDLnでは凹凸構造による不用な光の回折が発生しにくく、情報記録再生の安定性が向上する。また、図2において、5はクランプ孔である。
このように、本実施形態に係る情報記録媒体では、サーボ層を2層有し、それぞれの層のトラックが反対方向の周り方をするスパイラルトラックとなっている。これにより、情報記録層へ情報を記録する際に、オポジットトラックパスによる記録が可能となり、高速な記録が可能となるほか、情報記録再生装置に必要となるバッファメモリを削減することが可能となる。
(情報記録再生装置)
図3に、一実施形態に係る情報記録再生装置のブロック図を示す。情報記録再生装置は記録再生のためのレーザを射出し、または受光するためのピックアップヘッド(PUH)3、各種機構を制御するためのサーボ処理回路4、各種信号処理を行う信号処理回路5で構成されている。また、図示しないが、PUH3はPUH駆動機構に接続されており、PUH駆動機構によって媒体の半径方向に移動することが可能である。サーボ回路及び信号処理回路5はコントローラと接続されており、コントローラは上位のシステムからの指令に基づいて、信号処理回路5及びサーボ処理回路4を制御する。さらに、回転駆動機構を有しており、情報の記録再生時には、情報記録媒体を回転駆動させる。
図3に、一実施形態に係る情報記録再生装置のブロック図を示す。情報記録再生装置は記録再生のためのレーザを射出し、または受光するためのピックアップヘッド(PUH)3、各種機構を制御するためのサーボ処理回路4、各種信号処理を行う信号処理回路5で構成されている。また、図示しないが、PUH3はPUH駆動機構に接続されており、PUH駆動機構によって媒体の半径方向に移動することが可能である。サーボ回路及び信号処理回路5はコントローラと接続されており、コントローラは上位のシステムからの指令に基づいて、信号処理回路5及びサーボ処理回路4を制御する。さらに、回転駆動機構を有しており、情報の記録再生時には、情報記録媒体を回転駆動させる。
(情報記録再生装置の構成と記録時の動作)
各部の構成と、情報記録再生装置が情報記録媒体6に情報を記録再生する際の信号の流れについて説明する。
各部の構成と、情報記録再生装置が情報記録媒体6に情報を記録再生する際の信号の流れについて説明する。
(PUH)
PUH3は、サーボ用レーザである波長650nmの赤色レーザの光源であるレーザダイオード(赤LD)300と、情報記録再生用レーザである波長405nmの青色レーザの光源であるレーザダイオード(青LD)301を有しており、2つのレーザを同時に点灯して、情報の記録再生を行うことが可能である。赤色レーザは光学系302に入射したのち、フロントモニタ用の光と媒体照射用の光に分割される。媒体照射用の光は赤色レーザの収差補正機構303、対物レンズ304を通して情報記録媒体6のサーボ層に集光される。また、サーボ層からの戻り光は同じ経路をたどって光学系302まで戻ったのち、赤色レーザの受光素子305で電気信号に変換される。青色レーザも同様に、光学系302に入射したのち、フロントモニタ用の光と媒体照射用の光に分割される。媒体照射用の光は、青色レーザの収差補正機構306、対物レンズ304を通して情報記録媒体6の情報記録層に集光される。情報記録層からの戻り光は同じ経路をたどって光学系302まで戻ったのち、青色レーザの受光素子307で電気信号に変換される。対物レンズ304は、対物レンズ駆動機構312によってフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動される他、チルト(傾き)状態もチルト制御回路409によって制御される。収差補正機構(赤または青)303,306は、それぞれ通過するレーザ光に球面、非点、コマといった各種の収差を与え、波面収差を制御する。フロントモニタ用の光はフロントモニタ(赤または青)308,309で受光され、電気信号に変換される。
PUH3は、サーボ用レーザである波長650nmの赤色レーザの光源であるレーザダイオード(赤LD)300と、情報記録再生用レーザである波長405nmの青色レーザの光源であるレーザダイオード(青LD)301を有しており、2つのレーザを同時に点灯して、情報の記録再生を行うことが可能である。赤色レーザは光学系302に入射したのち、フロントモニタ用の光と媒体照射用の光に分割される。媒体照射用の光は赤色レーザの収差補正機構303、対物レンズ304を通して情報記録媒体6のサーボ層に集光される。また、サーボ層からの戻り光は同じ経路をたどって光学系302まで戻ったのち、赤色レーザの受光素子305で電気信号に変換される。青色レーザも同様に、光学系302に入射したのち、フロントモニタ用の光と媒体照射用の光に分割される。媒体照射用の光は、青色レーザの収差補正機構306、対物レンズ304を通して情報記録媒体6の情報記録層に集光される。情報記録層からの戻り光は同じ経路をたどって光学系302まで戻ったのち、青色レーザの受光素子307で電気信号に変換される。対物レンズ304は、対物レンズ駆動機構312によってフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動される他、チルト(傾き)状態もチルト制御回路409によって制御される。収差補正機構(赤または青)303,306は、それぞれ通過するレーザ光に球面、非点、コマといった各種の収差を与え、波面収差を制御する。フロントモニタ用の光はフロントモニタ(赤または青)308,309で受光され、電気信号に変換される。
(サーボ処理回路)
サーボ処理回路4は、PUH3から出力される電気信号をもとに各種の制御信号を生成してPUH3を制御する。フロントモニタ(赤または青)308,309から出力された電気信号はS/H回路410を経てパワー制御回路(赤または青)400,401に入力される。同回路400,401はこれら信号が所望の値となるように、レーザ駆動回路(赤または青)310,311を制御する。また、情報の記録時において、パルス変調回路402は信号処理回路5からのクロック信号及び記録データ信号に基づいてレーザ駆動回路311を制御し、青色レーザの強度をパルス状に変調する。例えば、記録データが「1」の部分ではレーザ光の強度を高め、「0」の部分ではオフにするといった変調である。
サーボ処理回路4は、PUH3から出力される電気信号をもとに各種の制御信号を生成してPUH3を制御する。フロントモニタ(赤または青)308,309から出力された電気信号はS/H回路410を経てパワー制御回路(赤または青)400,401に入力される。同回路400,401はこれら信号が所望の値となるように、レーザ駆動回路(赤または青)310,311を制御する。また、情報の記録時において、パルス変調回路402は信号処理回路5からのクロック信号及び記録データ信号に基づいてレーザ駆動回路311を制御し、青色レーザの強度をパルス状に変調する。例えば、記録データが「1」の部分ではレーザ光の強度を高め、「0」の部分ではオフにするといった変調である。
受光素子(青)307の出力信号はフォーカス制御回路(青)403、トラッキング制御回路(青)404に入力される。フォーカス制御回路(青)403は、ナイフエッジ法や、非点収差法といった方式に基づいて演算処理を実行し、フォーカス誤差信号を生成する。さらに、生成した信号を用いて対物レンズ駆動機構312を制御し、青色レーザの集光スポットを所望の情報記録層に集光させる。情報記録層に記録された情報の再生時において、トラッキング制御回路404は、DPD(Differential push-pull)法等の方式に基づいて演算処理を実行し、トラッキング誤差信号を生成する。さらに、生成した信号を用いて対物レンズ駆動機構312およびPUH駆動機構を制御し、青色レーザの集光スポットを所望のトラックに追従させる。
受光素子(赤)305の出力信号は、フォーカス制御回路(赤)405、トラッキング制御回路(赤)406に入力される。フォーカス制御回路(赤)405は、ナイフエッジ法や、非点収差法といった方式に基づいて演算処理を実行し、フォーカス誤差信号を生成する。さらに、生成した信号を用いて収差補正機構(赤)303を制御し、赤色レーザの集光スポットを所望のサーボ層に集光させる。情報記録層への情報の記録時には、トラッキング制御回路は、プッシュプル法等の方式に基づいて演算処理を実行し、トラッキング誤差信号を生成する。さらに、生成した信号を用いて対物レンズ駆動機構312およびPUH駆動機構を制御し、赤色レーザの集光スポットをサーボ層の所望のトラックに追従させる。このとき、青色レーザの集光スポットの半径位置も赤色レーザの集光スポット半径位置と同様に制御される。
(信号処理回路)
受光素子(赤及び青)305,307からの出力信号はサーボ処理回路4のプリアンプ(赤及び青)411,412を経てA/D変換回路413,414によってA/D変換されたのち、信号処理回路5に入力される。信号処理回路5は、入力された信号からクロック信号を生成するクロック生成ブロック501、アドレス情報を読み出すアドレス処理ブロック502、記録情報の読み出し及び書き込み情報の変換等を行う信号処理ブロック504、収差誤差量を算出する収差誤差計算ブロック506,507、チルト誤差量を算出するチルト誤差計算ブロック504,505等で構成されている。記録情報の読み出しでは、各種フィルタリング、PRMLや復調、誤り訂正処理が実行される。書き込み情報の変換には、17変調等の変調、RS(Reed-Solomon)符号やLDPC(low-density parity-check code)符号を用いた誤り訂正符号化、データIDの挿入等の処理が行われる。それぞれのブロックで算出された値はサーボ処理回路4の制御信号として使用される他、読み出されたアドレス情報や記録データは不図示のコントローラに送信される。
受光素子(赤及び青)305,307からの出力信号はサーボ処理回路4のプリアンプ(赤及び青)411,412を経てA/D変換回路413,414によってA/D変換されたのち、信号処理回路5に入力される。信号処理回路5は、入力された信号からクロック信号を生成するクロック生成ブロック501、アドレス情報を読み出すアドレス処理ブロック502、記録情報の読み出し及び書き込み情報の変換等を行う信号処理ブロック504、収差誤差量を算出する収差誤差計算ブロック506,507、チルト誤差量を算出するチルト誤差計算ブロック504,505等で構成されている。記録情報の読み出しでは、各種フィルタリング、PRMLや復調、誤り訂正処理が実行される。書き込み情報の変換には、17変調等の変調、RS(Reed-Solomon)符号やLDPC(low-density parity-check code)符号を用いた誤り訂正符号化、データIDの挿入等の処理が行われる。それぞれのブロックで算出された値はサーボ処理回路4の制御信号として使用される他、読み出されたアドレス情報や記録データは不図示のコントローラに送信される。
(記録再生順序)
図4に、情報記録の際の、赤色レーザ及び青色レーザの集光スポットの位置と走査方向を示す。本実施形態の情報記録再生装置は、偶数番の情報記録層に記録を行う場合と奇数番の情報記録層に記録を行う場合で、利用するサーボ層の番号を切り替える。具体的には、赤色レーザをSL0に集光する。一方、偶数番の情報記録層の情報記録層に記録を行う場合には、赤色レーザをSL1に集光する。図4Aは、偶数番の情報記録層(DL0,DL2,…)に情報を記録する際の様子を示している。図4Bは、奇数番の情報記録層(DL1,DL3,…)に情報を記録する際の様子を示している。
図4に、情報記録の際の、赤色レーザ及び青色レーザの集光スポットの位置と走査方向を示す。本実施形態の情報記録再生装置は、偶数番の情報記録層に記録を行う場合と奇数番の情報記録層に記録を行う場合で、利用するサーボ層の番号を切り替える。具体的には、赤色レーザをSL0に集光する。一方、偶数番の情報記録層の情報記録層に記録を行う場合には、赤色レーザをSL1に集光する。図4Aは、偶数番の情報記録層(DL0,DL2,…)に情報を記録する際の様子を示している。図4Bは、奇数番の情報記録層(DL1,DL3,…)に情報を記録する際の様子を示している。
図4Aの場合、赤色レーザ(点線)はSL0に集光され、情報記録再生装置はSL0からの信号をもとに、PUH3を半径方向に移動させるトラッキング制御を行う。これにより、赤色レーザの集光スポットはSL0のトラックに追従する。一方、青色レーザ(一点鎖線)は偶数番の情報記録層であるDL2に集光されている。ここで、青色レーザの集光スポットもPUH3の移動にあわせて、赤色レーザの集光スポットと同じ半径位置を保つように移動する。情報記録媒体6は反時計周りに回転制御されており、SL0は時計周りのスパイラルトラックを有しているので、PUH3は時間とともに、内周側から外周側へ移動する。同時に青色レーザの集光スポットも内周側から、外周側へ移動する。この結果、偶数番の情報記録層には、SL0と同じ時計周りのスパイラル状に情報が記録される。ここで、情報記録層に記録された記録マーク列を記録トラックと呼ぶ。
図4Bの場合、赤色レーザ(点線)はSL1に集光され、情報記録再生装置はSL1からの信号をもとに、PUH3を半径方向に移動させるトラッキング制御を行う。これにより、赤色レーザの集光スポットはSL1のトラックに追従する。一方、青色レーザ(一点鎖線)は偶数番の情報記録層であるDL3に集光されている。ここで、青色レーザの集光スポットもPUH3の移動にあわせて、赤色レーザの集光スポットと同じ半径位置を保つように移動する。情報記録媒体6は反時計周りに回転制御されており、SL1は反時計周りのスパイラルトラックを有しているので、PUH3は時間とともに、外周側から内周側へ移動する。同時に青色レーザの集光スポットも外周側から、内周側へ移動する。この結果、奇数番の情報記録層には、SL1と同じ反時計周りのスパイラル状に情報が記録される。
図5Aは、DL0から順に複数の層を連続して情報を記録する際の集光スポットの移動方向を示している。情報の記録はDL0の内周から始まり、外周へ到達する。次に、情報記録再生装置はPUH3をフォーカス方向に駆動して、L1の外周に集光スポットを層間ジャンプささせる。この際同時に、収差補正機構(赤)303を駆動して、サーボ層に集光した赤色レーザの集光スポットをSL0からSL1に層間ジャンプさせる。ジャンプ完了後、DL1の外周から内周に向けて記録を再開する。このようにして外周方向へ移動しながらの記録と内周方向へ移動しながらの記録とを繰り返して行う。このような順序で記録を行うことで、層間ジャンプに要する時間以外は常に連続した記録状態を維持することが可能となる。さらに、記録情報が形成した記録トラックはスパイラルの向きが偶数層と奇数層で逆になるオポジットトラックパスとなっており、記録情報を再生する際にも、図5Aと同じ順序で連続再生を行うことが可能となる。
図5BはDL0から順に複数の層を連続して情報を記録する際のもう一つの実施形態が示されている。この実施形態は偶数番の情報記録層間中間層(DML0,DML2,...)すなわち厚みの薄い条件において、集光スポットの層間ジャンプの方向がサーボ層と情報記録層で逆になっており、奇数番の情報記録層間中間層(DML1,...)すなわち厚みの厚い条件において、集光スポットの層間ジャンプの方向がサーボ層と情報記録層で同一方向となっている。この場合、図4での説明とは逆に、SL0の再生中はPUH3が媒体の外周側から内周側に移動し、SL1の再生中は内周側から外周側へ移動する必要があるが、これは、SL0のスパイラルトラックを反時計回りに、SL1のスパイラルトラックを時計回りに形成するようにするか、情報媒体の構造は図2のままで、情報記録媒体6の回転方向を時計回りとすることで実現される。層間ジャンプの際には、対物レンズ304の移動によって、サーボ層再生用レーザ光のスポット位置と情報記録層再生用レーザ光のスポット位置が同時に移動するため、フォーカス制御回路(赤)405とフォーカス制御回路(青)403の連携動作が必要になる。このように、サーボ層の厚みの薄い条件において、サーボ層再生用レーザ光の層間ジャンプと情報記録層再生用レーザ光の層間ジャンプの方向を逆向きとし、サーボ層の厚みの厚い条件において、ジャンプ方向を同一とすることで、特に対物レンズ移動の影響が大きいサーボ層の厚みの厚い条件において、スムーズな連携動作を実現することが可能となる。
(トラックの物理構造)
図6に、情報記録媒体6のサーボ層に形成されたトラックの物理的な構造を示す。図6において、(A)はサーボ層に記録されたスパイラル状のトラックの様子を示している。スパイラル状のトラックは、図6において(B)に示すようにランド(601)と呼ばれる面にグルーブ(600)と呼ばれる溝を彫ることで形成されている。このグルーブ溝は、後述するウォブル変調と幅変調によって蛇行している。図6において、(C)はランドグルーブ切り替え位置でのトラックの拡大図である。ここで、隣り合う2本のグルーブ600の中心線の間隔をグルーブ間隔と呼び、実際に集光スポットがスパイラル状に移動するトラックの、隣接トラックとの間隔をトラック間隔と呼ぶ。グルーブ600はスパイラル状に形成されているため、媒体を1周した終点は始点に対してグルーブ間隔の半分だけ位置が外側にずれている。さらに、ランドグルーブ切り替え位置において、グルーブ600は一旦途切れており、次の周のグルーブ600の始点を前のグルーブ600の終点からグルーブ間隔の半分だけ位置を外側にずらして形成している。情報記録再生装置は、この構造をトラッキングする際、ランドグルーブ切り替え位置でトラッキングの対象をグルーブ600の中心からランド601の中心またはランド601の中心からグルーブ600の中心へと交互に切り替える。すなわち周回毎にグルーブ、ランド、グルーブという順でトラッキングが実行される。この結果、集光スポットはグルーブ間隔の半分の間隔で1本線のスパイラルを描く。このように情報記録媒体6は、ランド601とグルーブ600のトラックが連続したシングルスパイラル構造を有している。この結果、情報記録層に形成される記録トラックもグルーブ間隔の半分となり、グルーブ間隔で記録する場合に比べ、記録密度を高めることができる。
図6に、情報記録媒体6のサーボ層に形成されたトラックの物理的な構造を示す。図6において、(A)はサーボ層に記録されたスパイラル状のトラックの様子を示している。スパイラル状のトラックは、図6において(B)に示すようにランド(601)と呼ばれる面にグルーブ(600)と呼ばれる溝を彫ることで形成されている。このグルーブ溝は、後述するウォブル変調と幅変調によって蛇行している。図6において、(C)はランドグルーブ切り替え位置でのトラックの拡大図である。ここで、隣り合う2本のグルーブ600の中心線の間隔をグルーブ間隔と呼び、実際に集光スポットがスパイラル状に移動するトラックの、隣接トラックとの間隔をトラック間隔と呼ぶ。グルーブ600はスパイラル状に形成されているため、媒体を1周した終点は始点に対してグルーブ間隔の半分だけ位置が外側にずれている。さらに、ランドグルーブ切り替え位置において、グルーブ600は一旦途切れており、次の周のグルーブ600の始点を前のグルーブ600の終点からグルーブ間隔の半分だけ位置を外側にずらして形成している。情報記録再生装置は、この構造をトラッキングする際、ランドグルーブ切り替え位置でトラッキングの対象をグルーブ600の中心からランド601の中心またはランド601の中心からグルーブ600の中心へと交互に切り替える。すなわち周回毎にグルーブ、ランド、グルーブという順でトラッキングが実行される。この結果、集光スポットはグルーブ間隔の半分の間隔で1本線のスパイラルを描く。このように情報記録媒体6は、ランド601とグルーブ600のトラックが連続したシングルスパイラル構造を有している。この結果、情報記録層に形成される記録トラックもグルーブ間隔の半分となり、グルーブ間隔で記録する場合に比べ、記録密度を高めることができる。
グルーブの位置を一周毎にずらすシングルスパイラルトラックは、記録密度を高められる利点がある一方、トラック上に信号を記録する通常の光ディスクではランドとグルーブの切り替え部分には、信号が記録できないという問題があるが、本実施形態に係る情報記録媒体6では、サーボ層と情報記録層を分けることで、情報記録層に対しては、この切り替え部分でも連続して情報を記録することが可能であり、情報の記録密度を高めることが可能である。さらに情報記録層に記録形成された記録トラックが連続したシングルスパイラルトラックとなり、情報の再生が容易になるという利点がある。
グルーブのウォブルは、情報記録媒体6の製造時には、グルーブをカットするビームを進行方向と垂直に微小に振動させることにより形成することができる。また、グルーブの幅変調は変調部分でグルーブをカットするビームの強度を変化させる、太い部分では強度を上げ、細い部分では強度を下げることで実現可能である。またランド部の幅変調はグルーブをカットする際に、ランド部の変調部の両側のウォブル用振動の位相を逆転することで形成可能である。幅変調はランドとグルーブに別々にアドレス情報等の情報を記録できるという特徴がある一方、トラック上に信号を記録する通常の光ディスクでは幅変調部分でトラックの幅が変化するため、記録信号の安定度が低下したり、トラックからの信号が記録情報の再生信号に漏れこむという問題がある。これに対し、本実施形態に係る情報記録媒体6では、サーボ層と情報記録層を分けることで、情報記録層に対しては、幅変調によるグルーブもしくはランドの幅が変化したことによる記録情報への悪影響が発生せず、信号の再生時にも幅変調部の漏れこみがなく、安定した情報の記録再生が可能となる。
(トラック極性切替信号)
図7に、ランドグルーブ切り替え位置を示すためのランドグルーブ切り替えマーカの種々の実施形態を示す。図7Aに示す切り替えマーカは、ランドグルーブ切り替え位置の直前でグルーブが断続的に途切れるグルーブカットである。この場合、赤色レーザの戻り光量がこのグルーブカット位置で変化するため、情報記録再生装置はこの光量変化を検出することで、ランドグルーブ切り替え位置をその直前で検出し、適切にトラッキングの極性を切り替えることができる。また、本実施形態の情報記録媒体6は情報記録層とサーボ層を別々に有しているため、赤色レーザがグルーブカット位置を通過中も、情報記録層には連続して情報を記録することが可能である。他の実施形態として、図7Bに示す切り替えマーカを、ランドグルーブ切り替え位置の直前でグルーブのウォブル変調の周波数を変調する構造としてもよい。また、図7Cに示すように、ランドグルーブ切り替え位置の直前でグルーブのウォブル変調の位相を変調する構造としてもよい。
図7に、ランドグルーブ切り替え位置を示すためのランドグルーブ切り替えマーカの種々の実施形態を示す。図7Aに示す切り替えマーカは、ランドグルーブ切り替え位置の直前でグルーブが断続的に途切れるグルーブカットである。この場合、赤色レーザの戻り光量がこのグルーブカット位置で変化するため、情報記録再生装置はこの光量変化を検出することで、ランドグルーブ切り替え位置をその直前で検出し、適切にトラッキングの極性を切り替えることができる。また、本実施形態の情報記録媒体6は情報記録層とサーボ層を別々に有しているため、赤色レーザがグルーブカット位置を通過中も、情報記録層には連続して情報を記録することが可能である。他の実施形態として、図7Bに示す切り替えマーカを、ランドグルーブ切り替え位置の直前でグルーブのウォブル変調の周波数を変調する構造としてもよい。また、図7Cに示すように、ランドグルーブ切り替え位置の直前でグルーブのウォブル変調の位相を変調する構造としてもよい。
(サーボ層及び情報記録層のレイアウト)
図8に、サーボ層及び情報記録層のレイアウトを示す。サーボ層SL0には内周側からBCA領域、内周管理領域0、アドレス領域0、外周管理領域0が配置されている。サーボ層SL1には内周側から、内周管理領域1、アドレス領域1、外周管理領域1が配置されている。情報記録層には、内周側から内周プリフォーマット領域、内周フォーマット領域、情報記録領域、外周フォーマット領域、外周プリフォーマット領域が配置されている。
図8に、サーボ層及び情報記録層のレイアウトを示す。サーボ層SL0には内周側からBCA領域、内周管理領域0、アドレス領域0、外周管理領域0が配置されている。サーボ層SL1には内周側から、内周管理領域1、アドレス領域1、外周管理領域1が配置されている。情報記録層には、内周側から内周プリフォーマット領域、内周フォーマット領域、情報記録領域、外周フォーマット領域、外周プリフォーマット領域が配置されている。
サーボ層のBCA領域には、媒体の半径方向に放射状に延びたBCAマークによって、媒体識別情報や、暗号化の鍵情報等を含むBCA情報が記録されている。内周及び外周管理情報はアドレス領域とは異なる周波数の周波数でウォブル変調されたグルーブ構、またはピット列によって、媒体の種類、最適な記録条件等、情報記録媒体6を管理するための管理情報が記録されている。アドレス領域にはグルーブ溝によるトラックが形成され、グルーブのウォブル変調及び幅変調によって、アドレス情報が記録されている。
情報記録層の内周及び外周プリフォーマット領域にはディスクの出荷前にプリライター等によって、媒体の層情報や管理のための情報を含むプリフォーマット情報が放射状または楕円状の記録マークによって記録される。内周及び外周プリフォーマット領域はユーザ情報等の情報記録前にはなにも記録されておらず未記録の領域であるが、情報の記録時に情報記録再生装置が記録条件を調整するテスト記録が実施される。さらに、情報領域に記録するユーザ情報を管理するためのフォーマット情報が記録される。情報記録領域には、ユーザ情報等の情報記録前にはなにも記録されていない。情報記録時にはサーボ層のトラックに従って、ユーザ情報等の情報が記録マーク列として記録される。
(システム情報の内容)
図9に、BCA情報、管理情報、及びプリフォーマット情報の内容を示す。これらの情報は、いずれも媒体の出荷前に媒体製造メーカによってディスクに記録され得る。
図9に、BCA情報、管理情報、及びプリフォーマット情報の内容を示す。これらの情報は、いずれも媒体の出荷前に媒体製造メーカによってディスクに記録され得る。
図9Aは、BCA情報の内容に関するリストである。フォーマットの種類は媒体フォーマットの種類を示す情報、例えば型名や、一回記録型、繰り返し記録型、再生専用型、ハイブリッド型を識別するコードである。ディスクサイズはディスクの物理的なサイズを示す。ディスク構造は媒体が有するサーボ層の数や、情報記録層の数、各層のフォーマットの種類、スパイラルの方向、記録マーク及び、トラッキングの極性情報等を示す。サーボ層配置情報は、サーボ層の内周及び外周管理領域やアドレス領域の開始位置や終了位置に関するアドレスを示す。暗号鍵情報は、ユーザ情報等の記録再生時に行われる暗号化、復号処理に用いられる暗号鍵のコードを示す。予備領域は将来、何らかの情報を記録する領域であることを示す。
図9Bは、管理情報の内容に関するリストである。情報領域配置情報は、情報記録層の内周及び外周フォーマット領域の開始位置と終了位置に対応したアドレス領域のアドレスや、情報記録領域の開始位置と終了位置に対応したアドレス領域のアドレスを示す。再生パワー情報、記録パワー情報、記録パルス情報は各情報記録層、記録速度等に対応した最適な再生パワーや記録パワー、記録パルスの形状を表すコードを示す。このように、サーボ層に情報記録層の再生パワーに関する情報が記録されているため、情報記録再生装置はサーボ層再生用のレーザのみを点灯した状態でサーボ層の再生を行い、情報記録層に最適な再生パワーを確認した後、最適なパワーで情報記録層再生用のレーザを点灯することができる。これにより、高いパワー等で情報記録再生層を再生していまい、情報記録再生層に過去に記録された情報を破壊する等の問題を避けることができる。
図9Cは、プリフォーマット情報の内容に関するリストである。プリフォーマット領域の各情報は、そのプリフォーマット情報が記録されている層の情報を示す。従って、プリフォーマット情報におけるフォーマットの種類は、例えば媒体自体が複数のフォーマットの層を有するハイブリッド型である場合でも、その層のフォーマットの種類、例えば一回記録型、繰り返し記録型、再生専用型を識別するコードを示す。層番号はそのプリフォーマット情報が記録されている層の番号を示す。再生パワー情報、記録パワー情報、記録パルス幅情報も同様に、そのプリフォーマット情報が記録されている層の最適な値を示す。
(アドレス領域のレイアウト)
図10に、サーボ層のアドレス領域のレイアウトを示す。アドレス領域は内周から外周にわたって、それぞれ複数のトラック含む同心円上のゾーンに区分けされ、それぞれゾーン番号(K)が割り当てられている。ゾーン番号はトラックの進行方向にたいしてインクリメントする。すなわち、図5Aに示す媒体であれば、SL0のゾーン番号は内周から外周にむかってインクリメントし、SL1のゾーン番号は外周から内周に向ってインクリメントする。また、各トラックは放射状に延びる物理セグメント境界によって、物理セグメントに区分される。トラック1周に含まれる物理セグメントはゾーン内では一定、隣接する外周側のゾーンではトラック1周に含まれる物理セグメントが一つ多くなる。各物理セグメントには物理セグメント番号(J)が割り当てられている。物理セグメント番号はランドグルーブ切り替え位置直後の番号を0として、トラックの進行方向にインクリメントする。さらに、トラックには1周毎にトラック番号が与えられている。トラック番号はゾーン内の最初のトラックを0として、進行方向に対してインクリメントする。
図10に、サーボ層のアドレス領域のレイアウトを示す。アドレス領域は内周から外周にわたって、それぞれ複数のトラック含む同心円上のゾーンに区分けされ、それぞれゾーン番号(K)が割り当てられている。ゾーン番号はトラックの進行方向にたいしてインクリメントする。すなわち、図5Aに示す媒体であれば、SL0のゾーン番号は内周から外周にむかってインクリメントし、SL1のゾーン番号は外周から内周に向ってインクリメントする。また、各トラックは放射状に延びる物理セグメント境界によって、物理セグメントに区分される。トラック1周に含まれる物理セグメントはゾーン内では一定、隣接する外周側のゾーンではトラック1周に含まれる物理セグメントが一つ多くなる。各物理セグメントには物理セグメント番号(J)が割り当てられている。物理セグメント番号はランドグルーブ切り替え位置直後の番号を0として、トラックの進行方向にインクリメントする。さらに、トラックには1周毎にトラック番号が与えられている。トラック番号はゾーン内の最初のトラックを0として、進行方向に対してインクリメントする。
また、物理セグメントはすべて同じ波数のウォブル変調または幅変調を含むように、ウォブルは形成されている。従って、ゾーン内ではトラック一周に含まれる波数は一定である。結果として、ゾーン内では、ウォブルまたは幅変調の物的な周期は内周側のトラックが短く、外周側のトラックが若干長くなっている。また、各ゾーンの内周側のトラックのウォブルまたは幅変調の物的な周期は、おおよそ同じ周期となっている。
情報記録再生装置は、記録再生の際、ウォブルの再生信号の周期が一定になるようにディスクの回転を制御する。すなわち、ゾーン内では角速度を一定の状態で回転を行い、ゾーンをまたぐ時に各速度を変化させる。この結果、大まかにみるとディスク全体で線速度一定(CLV)で制御が行われているような状態となる。このような方式はZCLV(Zoned Constant Lenear Velocity)方式と呼ばれる。
(物理セグメントのレイアウト)
図11に、物理セグメントのレイアウトを示す。物理セグメントは1428の波数のウォブルもしくは幅変調で構成されており、それは17個のウォブルデータユニットに区分される。先頭のウォブルデータユニットは、同期ユニットと呼び、6波の逆方向ウォブル(I)、4波の順方向ウォブル(N)、6波の逆方向ウォブル(I)と68波の順方向ウォブル(N)で形成されている。また、アドレスユニットは4波の逆方向ウォブル(I)ではじまり、68波の順方向ウォブル(N)で終了する。間の12波のウォブルには、4波で1ビットの情報を表すアドレス情報が記録される。リザーブユニットはすべて、68波の順方向ウォブル(N)で形成されている。物理セグメントは14のアドレスユニットを有するので、一つの物理セグメントに記録可能なアドレス情報は42ビットとなる。
図11に、物理セグメントのレイアウトを示す。物理セグメントは1428の波数のウォブルもしくは幅変調で構成されており、それは17個のウォブルデータユニットに区分される。先頭のウォブルデータユニットは、同期ユニットと呼び、6波の逆方向ウォブル(I)、4波の順方向ウォブル(N)、6波の逆方向ウォブル(I)と68波の順方向ウォブル(N)で形成されている。また、アドレスユニットは4波の逆方向ウォブル(I)ではじまり、68波の順方向ウォブル(N)で終了する。間の12波のウォブルには、4波で1ビットの情報を表すアドレス情報が記録される。リザーブユニットはすべて、68波の順方向ウォブル(N)で形成されている。物理セグメントは14のアドレスユニットを有するので、一つの物理セグメントに記録可能なアドレス情報は42ビットとなる。
(物理アドレスのビットアサイン)
図12に、アドレス情報のビットアサインを示す。図12Aに示すように、アドレス情報は、全42ビットのバイナリデータであり、ランドとグルーブでビットアサインが異なる。図12Bに示すように、セグメント情報は、ランドグルーブ切り替えセグメントフラグ等の情報を含んでいる。ランドグルーブ切り替えセグメントフラグは、ランドグルーブの切り替えが発生する直前のセグメントでは1、それ以外のセグメントでは0とする。レイヤーアドレス、セグメントアドレス、ゾーンアドレスにはそれぞれ、層番号、セグメント番号、ゾーン番号に対応した値が記録されている。パリティビットには、セグメント情報からゾーンアドレスまでの17ビットの情報の誤り検出用のパリティが記録される。セグメント情報からパリティまでの18ビットのすべてのビットパターンはセグメント内であれば、ランドとグルーブで完全に一致している。一方、それに続く12ビットはランドではバッファ情報、グルーブではグルーブアドレスとなる。さらに最後の12ビットはランドではランドアドレス、グルーブではバッファ情報となる。ランドアドレスおよびグルーブアドレスはそれぞれ、セグメント内のトラックの番号をグレイコード(交番2進符号)で表したものである。
図12に、アドレス情報のビットアサインを示す。図12Aに示すように、アドレス情報は、全42ビットのバイナリデータであり、ランドとグルーブでビットアサインが異なる。図12Bに示すように、セグメント情報は、ランドグルーブ切り替えセグメントフラグ等の情報を含んでいる。ランドグルーブ切り替えセグメントフラグは、ランドグルーブの切り替えが発生する直前のセグメントでは1、それ以外のセグメントでは0とする。レイヤーアドレス、セグメントアドレス、ゾーンアドレスにはそれぞれ、層番号、セグメント番号、ゾーン番号に対応した値が記録されている。パリティビットには、セグメント情報からゾーンアドレスまでの17ビットの情報の誤り検出用のパリティが記録される。セグメント情報からパリティまでの18ビットのすべてのビットパターンはセグメント内であれば、ランドとグルーブで完全に一致している。一方、それに続く12ビットはランドではバッファ情報、グルーブではグルーブアドレスとなる。さらに最後の12ビットはランドではランドアドレス、グルーブではバッファ情報となる。ランドアドレスおよびグルーブアドレスはそれぞれ、セグメント内のトラックの番号をグレイコード(交番2進符号)で表したものである。
(ウォブルの物理形状と再生信号)
図13に、グルーブに施されるウォブル変調と幅変調について、シンボル、物理形状、再生時の和信号レベルの変化、及び差信号レベルの変化を示す。ここで和信号とは、情報記録再生装置の受光素子(赤)305に照射される光の全加算信号であり、差信号とは、受光素子(赤)305に照射される光をトラックと垂直方向に2分割して受光した2つの信号の差の信号(プッシュプル信号)である。
図13に、グルーブに施されるウォブル変調と幅変調について、シンボル、物理形状、再生時の和信号レベルの変化、及び差信号レベルの変化を示す。ここで和信号とは、情報記録再生装置の受光素子(赤)305に照射される光の全加算信号であり、差信号とは、受光素子(赤)305に照射される光をトラックと垂直方向に2分割して受光した2つの信号の差の信号(プッシュプル信号)である。
図13の(A)の欄と(B)の欄はウォブル変調の様子を示す。ウォブル変調はグルーブを内外周方向に対して微小振幅のサイン波状に振る変調であり、位相を変えることによって1と0のシンボルを示す。図13の(A)に示すように、はじめに内周側に振る位相を0、図13の(B)に示すように、はじめに外周側に振る位相を1と定義する。また、はじめに内周側に振る位相を順方向ウォブル、はじめに外周側に振る位相を逆方向ウォブルと定義する。また、情報記録再生装置がウォブル変調の施されたトラックを再生した場合、和信号は一定のレベルの信号となるが、差信号はグルーブのウォブル形状に対応したサイン状の信号となる。情報記録再生装置の信号処理回路5は、アドレス情報の読み出しや、クロックの生成に、このサイン状の差信号を利用する。
図13の(C)の欄と(D)の欄は幅変調の様子を示す。ランドとグルーブで異なる情報を記録するために、この幅変調を利用する。はじめに幅が細い状態で始まる形状を+のシンボル、はじめに幅が太い状態で始まる形状を-のシンボルとする。また、情報記録再生装置が幅変調の施されたトラックを再生した場合、和信号はグルーブの幅変化に対応したサイン状の信号となるが、差信号は一定のレベルの信号となり変化しない。
(トラックアドレス)
図14に、グルーブアドレスとランドアドレスの例を示す。通常、ディスク基板の製造工程であるマスタリング作業では、グルーブ部分を削ることでグルーブ構造を形成するが、この際、図14の0に当たる部分では図13の(A)の変調、1の部分では(B)の変調、+では(C)の変調、-では(D)の変調を行うことで、ランドトラックとグルーブトラックどちらのトラックにも図14に示すようなアドレス情報を記録することが可能となっている。
図14に、グルーブアドレスとランドアドレスの例を示す。通常、ディスク基板の製造工程であるマスタリング作業では、グルーブ部分を削ることでグルーブ構造を形成するが、この際、図14の0に当たる部分では図13の(A)の変調、1の部分では(B)の変調、+では(C)の変調、-では(D)の変調を行うことで、ランドトラックとグルーブトラックどちらのトラックにも図14に示すようなアドレス情報を記録することが可能となっている。
(物理アドレスと記録データの関係)
次に、サーボ層のアドレス領域のアドレスのレイアウトと情報記録層の内周及び外周フォーマット領域、情報記録領域に記録される記録情報の関係について説明を行う。記録情報は、アドレス領域のトラックからのトラッキング信号によるトラッキング制御、ウォブル信号から生成されるクロック及びアドレス情報に従って、情報記録層の各領域に記録される。ここで、記録情報は、図15に示すデータセグメントという単位で記録される。データセグメントはVFO(Variable Frequency Oscillator)領域、データ領域、終端領域、予備領域で構成されており、VFO領域には一定のパターンの記録データが記録される。データ領域には、17変調等の変調符号化、LDPCやRS等の誤り訂正符号化が施された上でユーザのデータが格納されている。終端領域にはデータ領域の終わりを示す特定パターンが記録される。ここで、データセグメントは物理セグメントと同期しており、7つの物理セグメントが1つのデータセグメントと一致するように配置される。データ領域は、32個のデータセクタを含んでおり、データセクタはデータIDとメインデータで構成されている。
次に、サーボ層のアドレス領域のアドレスのレイアウトと情報記録層の内周及び外周フォーマット領域、情報記録領域に記録される記録情報の関係について説明を行う。記録情報は、アドレス領域のトラックからのトラッキング信号によるトラッキング制御、ウォブル信号から生成されるクロック及びアドレス情報に従って、情報記録層の各領域に記録される。ここで、記録情報は、図15に示すデータセグメントという単位で記録される。データセグメントはVFO(Variable Frequency Oscillator)領域、データ領域、終端領域、予備領域で構成されており、VFO領域には一定のパターンの記録データが記録される。データ領域には、17変調等の変調符号化、LDPCやRS等の誤り訂正符号化が施された上でユーザのデータが格納されている。終端領域にはデータ領域の終わりを示す特定パターンが記録される。ここで、データセグメントは物理セグメントと同期しており、7つの物理セグメントが1つのデータセグメントと一致するように配置される。データ領域は、32個のデータセクタを含んでおり、データセクタはデータIDとメインデータで構成されている。
(プリフォーマット用マーク)
図16に、プリフォーマット情報の記録に用いられるプリフォーマット用の記録マークの物理形状を示す。図16Aは、各トラック700上の楕円状の記録マーク列701による記録の例を示している。この記録マーク列701は記録情報領域のその他の領域、すなわち内周及び外周フォーマット領域、情報記録領域に記録される記録マーク列と同様の形状である。図16Bは、半径方向に放射状に延びる形状の記録マーク列702による記録の例を示している。図16Bのマーク列702を用いる場合、情報の再生の際に、トラキング制御を行わなくても情報の再生が可能となる利点がある。
図16に、プリフォーマット情報の記録に用いられるプリフォーマット用の記録マークの物理形状を示す。図16Aは、各トラック700上の楕円状の記録マーク列701による記録の例を示している。この記録マーク列701は記録情報領域のその他の領域、すなわち内周及び外周フォーマット領域、情報記録領域に記録される記録マーク列と同様の形状である。図16Bは、半径方向に放射状に延びる形状の記録マーク列702による記録の例を示している。図16Bのマーク列702を用いる場合、情報の再生の際に、トラキング制御を行わなくても情報の再生が可能となる利点がある。
(記録手順)
図17に、情報記録再生装置が行う記録動作のフローチャートを示す。第一のステップ(ST1-1)では、レーザ駆動回路(赤および青)を制御し、赤色LD300および青色LD301を点灯する。第二のステップ(ST1-2)では、記録を行うターゲットとなる記録層について必要な収差補正プリセット量を信号処理回路5が計算し、収差制御回路(青)407によって収差補正機構(青)306を駆動し、青色レーザに波面収差を与える。第三のステップ(ST1-3)では、フォーカス制御回路(青)403によるフォーカス動作を開始し、青色レーザをターゲットとなる記録層に集光する。第四のステップ(ST1-4)では、赤色レーザ集光のターゲットとなるSL0について必要な収差補正プリセット量を信号処理回路5が計算し、収差制御回路(赤)408によって収差補正機構(赤)303を駆動し、赤色レーザに波面収差を与える。第五のステップ(ST1-5)では、フォーカス制御回路(赤)405によるフォーカス動作を開始し、赤色レーザをターゲットとなるSL0に集光する。第六のステップ(ST1-6)では、SL0のBCA領域を再生する。信号処理回路5は、受光素子(赤)305が受光したBCA領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによってBCA情報を読み出す。コントローラは、再生中のディスクのフォーマットの種類や情報記録総数をBCA情報から読み出し、記録対象の媒体であるか否かを確認する。またコントローラは、サーボ層配置情報に基づいて、次に再生を行う管理情報のアドレスを確認する。さらに、必要に応じて暗号鍵情報の読み出しを行う。第七のステップ(ST1-7)では、PUH3の駆動により赤色レーザの集光スポットを管理情報領域に移動する。さらにトラッキング制御回路(赤)406によるトラッキング動作を開始し、赤色レーザの集光スポットをSL0の管理情報領域に形成されたトラックに追従させる。第八のステップ(ST1-8)では、SL0の管理情報を再生する。信号処理回路5は、受光素子(赤)305が受光した管理領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによって管理情報を読み出す。コントローラは、再生中のディスクのフォーマットの種類や情報記録総数等の詳細な情報を管理情報から読み出し、記録対象の媒体であるか否かを確認する。またコントローラは、情報領域配置情報に基づいて、次に再生を行う情報記録層のプリフォーマット領域に対応したアドレス領域のアドレスを確認し、次に記録を行う情報領域に対応したアドレス領域のアドレスを確認する。さらに、再生パワー情報、記録パワー情報、記録パルス情報を読み出し、青色レーザの最適な記録再生のパワー等を確認し、パワー制御回路(青)401及びパルス変調回路402の設定を最適化する。第九のステップ(ST1-9)では、PUH3の駆動により青色レーザの集光スポットをプリフォーマット領域に移動する。そして、トラッキング制御回路(赤)406のトラッキング制御をオフにする。第十のステップ(ST1-10)では、トラッキング制御回路(青)404のトラッキング制御をオンにし、青色レーザの集光スポットを、プリフォーマット領域に予め記録されたプリフォーマット情報のトラックに追従させる。第十一のステップ(ST1-11)では、情報記録層のプリフォーマット情報を再生する。信号処理回路5は、受光素子(青)307が受光したプリフォーマット領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによってプリフォーマット情報を読み出す。コントローラは、再生中の情報記録層のフォーマットの種類や層番号をプリフォーマット情報から読み出し、記録対象の層であるか否かを確認する。また、情報記録配置情報に基づいて、次に記録を行う情報領域に対応したアドレス領域のアドレスを確認する。さらに、再生パワー情報、記録パワー情報、記録パルス情報を読み出し、青色レーザの最適な記録再生のパワー等を確認し、パワー制御回路(青)401及びパルス変調回路402の設定を最適化する。第十二のステップ(ST1-12)では、サーボ層のアドレス領域のアドレスを利用して情報記録層のフォーマット領域を探索し、既に記録されたフォーマット情報が存在するか否かを探索する。所定のアドレスに存在しない場合には、初期記録開始点のアドレス位置に移動し、第十三のステップ(ST1-13)に移行する。フォーマット情報が存在した場合には、トラッキング制御回路(青)404による制御を実行し、記録されたフォーマット情報を再生する。その情報をもとに、データ領域に記録された記録情報の最終記録位置アドレスの探索を行って記録開始点に移動する。第十三のステップ(ST1-13)では、情報記録層の既記録情報を再生中でトラッキング制御回路(青)404による制御が実行されている場合には、これを停止し、トラッキング制御回路(赤)406によるサーボ層のトラックに対するトラッキング制御を実行する。第十四のステップ(ST1-14)では、フォーマット領域でテスト記録を実施し、記録開始点から順にフォーマット情報または始端情報を記録する。第十五のステップ(ST1-15)では、引き続きユーザデータをデータセグメント単位で記録する。第十六のステップ(ST1-16)では、記録の対象とする情報記録層を隣の層に移す層間ジャンプを実施する。このとき、フォーカス制御回路(青)403は層間ジャンプ処理を実施し、青色レーザの集光スポットを隣接する次の情報記録層に移動する。同時に、フォーカス制御回路(赤)405も層間ジャンプ処理を実施し、もう一方のサーボ層に赤色レーザの集光スポットを移動する。第十七のステップ(ST1-17)では、トラッキング制御回路(赤)406によるサーボ層のトラックに対するトラッキング制御を実行し、引き続きユーザデータをデータセグメント単位で情報記録層に記録する。ここで、第十七のステップでは、第十五のステップとは逆のスパイラルトラックが形成されたサーボ層でトラッキング制御を実施しているため、集光スポットは、第十五のステップとは逆の方向に向かって移動する。例えば、第十五のステップで内周から外周に向かって記録を行ったとすると、第十七のステップでは外周から内周に向かって情報を記録こととなる。このように本実施形態の記録手順では、集光スポットの大きな半径方向の移動を伴わずに、ジャンプ動作のみで複数の記録層に対して連続した情報の記録が可能となる。第十八のステップ(ST1-18)では、引き続き終端情報の記録を行う。終端情報の記録が完了したところで、記録動作を完了する。
図17に、情報記録再生装置が行う記録動作のフローチャートを示す。第一のステップ(ST1-1)では、レーザ駆動回路(赤および青)を制御し、赤色LD300および青色LD301を点灯する。第二のステップ(ST1-2)では、記録を行うターゲットとなる記録層について必要な収差補正プリセット量を信号処理回路5が計算し、収差制御回路(青)407によって収差補正機構(青)306を駆動し、青色レーザに波面収差を与える。第三のステップ(ST1-3)では、フォーカス制御回路(青)403によるフォーカス動作を開始し、青色レーザをターゲットとなる記録層に集光する。第四のステップ(ST1-4)では、赤色レーザ集光のターゲットとなるSL0について必要な収差補正プリセット量を信号処理回路5が計算し、収差制御回路(赤)408によって収差補正機構(赤)303を駆動し、赤色レーザに波面収差を与える。第五のステップ(ST1-5)では、フォーカス制御回路(赤)405によるフォーカス動作を開始し、赤色レーザをターゲットとなるSL0に集光する。第六のステップ(ST1-6)では、SL0のBCA領域を再生する。信号処理回路5は、受光素子(赤)305が受光したBCA領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによってBCA情報を読み出す。コントローラは、再生中のディスクのフォーマットの種類や情報記録総数をBCA情報から読み出し、記録対象の媒体であるか否かを確認する。またコントローラは、サーボ層配置情報に基づいて、次に再生を行う管理情報のアドレスを確認する。さらに、必要に応じて暗号鍵情報の読み出しを行う。第七のステップ(ST1-7)では、PUH3の駆動により赤色レーザの集光スポットを管理情報領域に移動する。さらにトラッキング制御回路(赤)406によるトラッキング動作を開始し、赤色レーザの集光スポットをSL0の管理情報領域に形成されたトラックに追従させる。第八のステップ(ST1-8)では、SL0の管理情報を再生する。信号処理回路5は、受光素子(赤)305が受光した管理領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによって管理情報を読み出す。コントローラは、再生中のディスクのフォーマットの種類や情報記録総数等の詳細な情報を管理情報から読み出し、記録対象の媒体であるか否かを確認する。またコントローラは、情報領域配置情報に基づいて、次に再生を行う情報記録層のプリフォーマット領域に対応したアドレス領域のアドレスを確認し、次に記録を行う情報領域に対応したアドレス領域のアドレスを確認する。さらに、再生パワー情報、記録パワー情報、記録パルス情報を読み出し、青色レーザの最適な記録再生のパワー等を確認し、パワー制御回路(青)401及びパルス変調回路402の設定を最適化する。第九のステップ(ST1-9)では、PUH3の駆動により青色レーザの集光スポットをプリフォーマット領域に移動する。そして、トラッキング制御回路(赤)406のトラッキング制御をオフにする。第十のステップ(ST1-10)では、トラッキング制御回路(青)404のトラッキング制御をオンにし、青色レーザの集光スポットを、プリフォーマット領域に予め記録されたプリフォーマット情報のトラックに追従させる。第十一のステップ(ST1-11)では、情報記録層のプリフォーマット情報を再生する。信号処理回路5は、受光素子(青)307が受光したプリフォーマット領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによってプリフォーマット情報を読み出す。コントローラは、再生中の情報記録層のフォーマットの種類や層番号をプリフォーマット情報から読み出し、記録対象の層であるか否かを確認する。また、情報記録配置情報に基づいて、次に記録を行う情報領域に対応したアドレス領域のアドレスを確認する。さらに、再生パワー情報、記録パワー情報、記録パルス情報を読み出し、青色レーザの最適な記録再生のパワー等を確認し、パワー制御回路(青)401及びパルス変調回路402の設定を最適化する。第十二のステップ(ST1-12)では、サーボ層のアドレス領域のアドレスを利用して情報記録層のフォーマット領域を探索し、既に記録されたフォーマット情報が存在するか否かを探索する。所定のアドレスに存在しない場合には、初期記録開始点のアドレス位置に移動し、第十三のステップ(ST1-13)に移行する。フォーマット情報が存在した場合には、トラッキング制御回路(青)404による制御を実行し、記録されたフォーマット情報を再生する。その情報をもとに、データ領域に記録された記録情報の最終記録位置アドレスの探索を行って記録開始点に移動する。第十三のステップ(ST1-13)では、情報記録層の既記録情報を再生中でトラッキング制御回路(青)404による制御が実行されている場合には、これを停止し、トラッキング制御回路(赤)406によるサーボ層のトラックに対するトラッキング制御を実行する。第十四のステップ(ST1-14)では、フォーマット領域でテスト記録を実施し、記録開始点から順にフォーマット情報または始端情報を記録する。第十五のステップ(ST1-15)では、引き続きユーザデータをデータセグメント単位で記録する。第十六のステップ(ST1-16)では、記録の対象とする情報記録層を隣の層に移す層間ジャンプを実施する。このとき、フォーカス制御回路(青)403は層間ジャンプ処理を実施し、青色レーザの集光スポットを隣接する次の情報記録層に移動する。同時に、フォーカス制御回路(赤)405も層間ジャンプ処理を実施し、もう一方のサーボ層に赤色レーザの集光スポットを移動する。第十七のステップ(ST1-17)では、トラッキング制御回路(赤)406によるサーボ層のトラックに対するトラッキング制御を実行し、引き続きユーザデータをデータセグメント単位で情報記録層に記録する。ここで、第十七のステップでは、第十五のステップとは逆のスパイラルトラックが形成されたサーボ層でトラッキング制御を実施しているため、集光スポットは、第十五のステップとは逆の方向に向かって移動する。例えば、第十五のステップで内周から外周に向かって記録を行ったとすると、第十七のステップでは外周から内周に向かって情報を記録こととなる。このように本実施形態の記録手順では、集光スポットの大きな半径方向の移動を伴わずに、ジャンプ動作のみで複数の記録層に対して連続した情報の記録が可能となる。第十八のステップ(ST1-18)では、引き続き終端情報の記録を行う。終端情報の記録が完了したところで、記録動作を完了する。
(再生手順)
図18に、情報記録再生装置が行う再生動作のフローチャートを示す。第一のステップ(ST2-1)では、レーザ駆動回路(赤および青)301,311を制御し、赤色LD300および青色LD301を点灯する。第二のステップ(ST2-2)では、記録を行うターゲットとなる記録層について必要な収差補正プリセット量を信号処理回路5が計算し、収差制御回路(青)407によって収差補正機構(青)306を駆動し、青色レーザに波面収差を与える。第三のステップ(ST2-3)では、フォーカス制御回路(青)403によるフォーカス動作を開始し、青色レーザをターゲットとなる記録層に集光する。第四のステップ(ST2-4)では、赤色レーザ集光のターゲットとなるSL0について必要な収差補正プリセット量を信号処理回路5が計算し、収差制御回路(赤)408によって収差補正機構(赤)303を駆動し、赤色レーザに波面収差を与える。第五のステップ(ST2-5)では、フォーカス制御回路(赤)405によるフォーカス動作を開始し、赤色レーザをターゲットとなるSL0に集光する。第六のステップ(ST2-6)では、SL0のBCA領域を再生する。信号処理回路5は受光素子(赤)307が受光したBCA領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによりBCA情報を読み出す。コントローラは、再生中のディスクのフォーマットの種類や情報記録総数をBCA情報から読み出し、記録対象の媒体であるか否かを確認する。さらに、必要に応じて暗号鍵情報の読み出しを行う。第七のステップ(ST2-7)では、PUH3の駆動により青色レーザの集光スポットをプリフォーマット情報領域に移動する。さらにトラッキング制御回路(青)404によるトラッキング動作を開始し、青色レーザの集光スポットを、SL0のプリフォーマット情報領域に記録されたプリフォーマット情報のトラックに追従させる。第八のステップ(ST2-8)では、情報記録層のプリフォーマット情報を再生する。信号処理回路5は、受光素子(青)307が受光したプリフォーマット領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによりプリフォーマット情報を読み出す。コントローラは、再生中の情報記録層のフォーマットの種類や層番号をプリフォーマット情報から読み出し、記録対象の層であるか否かを確認する。また、情報記録配置情報に基づいて、次に再生を行う情報領域に対応したアドレス領域のアドレスを確認する。さらに、再生パワー情報を読み出し、青色レーザの最適な記録再生のパワー等を確認し、パワー制御回路(青)401の設定を最適化する。第九のステップ(ST2-9)では、情報記録層に記録されたアドレス情報を利用して情報記録層のフォーマット領域を探索し、記録されたフォーマット情報を再生する。その情報をもとに、データ領域に記録された記録情報の記録位置アドレスの探索を行い、データ領域記録された記録情報の内容を確認する。第十のステップ(ST2-10)では、青色レーザの集光スポットを情報記録層に記録された記録情報に追従させる。信号処理回路5は、受光素子(青)307が受光したデータ領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによりアドレス情報やユーザデータ等を読み出す。ユーザデータが複数の層にまたがる場合には、適宜に層間ジャンプの処理を実施する。ここで、本実施形態に係る情報記録媒体6では情報記録層の隣り合う各層において、逆向きのスパイラルトラックで記録情報が形成されている。このため、集光スポットの大きな半径方向の移動を伴わずに、ジャンプ動作のみで複数の記録層に対して連続した情報の再生が可能となる。第十一のステップ(ST2-11)では、引き続き終端情報の再生を行う。第十二のステップ(ST2-12)では、終端情報に記録された情報を利用して、データ領域に記録された記録情報がさらに存在しないか否かを確認し、存在しない場合には、情報の再生を終了する。
図18に、情報記録再生装置が行う再生動作のフローチャートを示す。第一のステップ(ST2-1)では、レーザ駆動回路(赤および青)301,311を制御し、赤色LD300および青色LD301を点灯する。第二のステップ(ST2-2)では、記録を行うターゲットとなる記録層について必要な収差補正プリセット量を信号処理回路5が計算し、収差制御回路(青)407によって収差補正機構(青)306を駆動し、青色レーザに波面収差を与える。第三のステップ(ST2-3)では、フォーカス制御回路(青)403によるフォーカス動作を開始し、青色レーザをターゲットとなる記録層に集光する。第四のステップ(ST2-4)では、赤色レーザ集光のターゲットとなるSL0について必要な収差補正プリセット量を信号処理回路5が計算し、収差制御回路(赤)408によって収差補正機構(赤)303を駆動し、赤色レーザに波面収差を与える。第五のステップ(ST2-5)では、フォーカス制御回路(赤)405によるフォーカス動作を開始し、赤色レーザをターゲットとなるSL0に集光する。第六のステップ(ST2-6)では、SL0のBCA領域を再生する。信号処理回路5は受光素子(赤)307が受光したBCA領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによりBCA情報を読み出す。コントローラは、再生中のディスクのフォーマットの種類や情報記録総数をBCA情報から読み出し、記録対象の媒体であるか否かを確認する。さらに、必要に応じて暗号鍵情報の読み出しを行う。第七のステップ(ST2-7)では、PUH3の駆動により青色レーザの集光スポットをプリフォーマット情報領域に移動する。さらにトラッキング制御回路(青)404によるトラッキング動作を開始し、青色レーザの集光スポットを、SL0のプリフォーマット情報領域に記録されたプリフォーマット情報のトラックに追従させる。第八のステップ(ST2-8)では、情報記録層のプリフォーマット情報を再生する。信号処理回路5は、受光素子(青)307が受光したプリフォーマット領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによりプリフォーマット情報を読み出す。コントローラは、再生中の情報記録層のフォーマットの種類や層番号をプリフォーマット情報から読み出し、記録対象の層であるか否かを確認する。また、情報記録配置情報に基づいて、次に再生を行う情報領域に対応したアドレス領域のアドレスを確認する。さらに、再生パワー情報を読み出し、青色レーザの最適な記録再生のパワー等を確認し、パワー制御回路(青)401の設定を最適化する。第九のステップ(ST2-9)では、情報記録層に記録されたアドレス情報を利用して情報記録層のフォーマット領域を探索し、記録されたフォーマット情報を再生する。その情報をもとに、データ領域に記録された記録情報の記録位置アドレスの探索を行い、データ領域記録された記録情報の内容を確認する。第十のステップ(ST2-10)では、青色レーザの集光スポットを情報記録層に記録された記録情報に追従させる。信号処理回路5は、受光素子(青)307が受光したデータ領域からの信号を受信し、信号処理ブロックによりアドレス情報やユーザデータ等を読み出す。ユーザデータが複数の層にまたがる場合には、適宜に層間ジャンプの処理を実施する。ここで、本実施形態に係る情報記録媒体6では情報記録層の隣り合う各層において、逆向きのスパイラルトラックで記録情報が形成されている。このため、集光スポットの大きな半径方向の移動を伴わずに、ジャンプ動作のみで複数の記録層に対して連続した情報の再生が可能となる。第十一のステップ(ST2-11)では、引き続き終端情報の再生を行う。第十二のステップ(ST2-12)では、終端情報に記録された情報を利用して、データ領域に記録された記録情報がさらに存在しないか否かを確認し、存在しない場合には、情報の再生を終了する。
(情報記録層の状態変化)
図19に、データ領域への情報記録時の、情報記録層の状態変化を示す。状態0は記録が行われていない状態の情報記録層の様子を示す。この時点では、プリフォーマット領域のみに、プリフォーマット情報が記録されている。状態1はテスト記録を実施した後の情報記録層の様子を示す。情報記録再生装置は、情報記録媒体6に情報を記録する前に、テスト記録用のパターンを媒体に記録、再生を行うことで、記録パワーやパルス幅といった記録条件の再確認と、最適化を実施する。状態2は一連の記録が完了した状態の情報記録層の様子を示す。フォーマット領域には、ユーザデータ1のフォーマット、先頭位置、終端位置等の情報を保存したフォーマット情報が記録されている。データ領域にはユーザデータ1がデータセグメント単位で記録され、ユーザデータ1の終端に終端情報が記録される。終端情報には、過去に記録したユーザデータ1のフォーマットや先頭位置、終端位置等の情報が保存されているほか、重ね書き用のバッファ情報が含まれている。状態3は状態2の状態からさらに情報を追記した状態での情報記録領域の様子を示している。追記された記録情報は、ユーザデータの前後に始端情報と終端情報を有している。始端情報は、終端情報には、過去に記録したユーザデータ1のフォーマットや先頭位置、終端位置等の情報、記録したユーザデータ2のフォーマットや先頭位置、終端位置等の情報が保存されているほか、重ね書き用のバッファ情報が含まれており、一部が記録情報1の終端情報と重なるように記録されている。
図19に、データ領域への情報記録時の、情報記録層の状態変化を示す。状態0は記録が行われていない状態の情報記録層の様子を示す。この時点では、プリフォーマット領域のみに、プリフォーマット情報が記録されている。状態1はテスト記録を実施した後の情報記録層の様子を示す。情報記録再生装置は、情報記録媒体6に情報を記録する前に、テスト記録用のパターンを媒体に記録、再生を行うことで、記録パワーやパルス幅といった記録条件の再確認と、最適化を実施する。状態2は一連の記録が完了した状態の情報記録層の様子を示す。フォーマット領域には、ユーザデータ1のフォーマット、先頭位置、終端位置等の情報を保存したフォーマット情報が記録されている。データ領域にはユーザデータ1がデータセグメント単位で記録され、ユーザデータ1の終端に終端情報が記録される。終端情報には、過去に記録したユーザデータ1のフォーマットや先頭位置、終端位置等の情報が保存されているほか、重ね書き用のバッファ情報が含まれている。状態3は状態2の状態からさらに情報を追記した状態での情報記録領域の様子を示している。追記された記録情報は、ユーザデータの前後に始端情報と終端情報を有している。始端情報は、終端情報には、過去に記録したユーザデータ1のフォーマットや先頭位置、終端位置等の情報、記録したユーザデータ2のフォーマットや先頭位置、終端位置等の情報が保存されているほか、重ね書き用のバッファ情報が含まれており、一部が記録情報1の終端情報と重なるように記録されている。
(記録システム情報の内容)
図20に、フォーマット情報、始端情報、終端情報の内容リストを示す。図20Aは、フォーマット情報の内容に関するリストである。記録フォーマットの種類は記録情報のフォーマットの種類を示す情報である。情報領域配置情報は、情報記録層の内周及び外周フォーマット領域の開始位置と終了位置に対応したアドレス領域のアドレスや、情報記録領域の開始位置と終了位置に対応したアドレス領域のアドレスを示す。これらの情報は、記録情報の状態によって変化する。テスト記録情報はテスト記録に使用した部分のアドレス情報を示す。記録済み領域情報は、記録情報の開始位置及び終了位置のアドレス、ユーザデータの実際に有効な領域のサイズ等を示す情報である。レコーダ情報は記録した装置を識別する情報や、最適化された後の記録条件などが保存される。欠陥管理情報は欠陥管理に利用するスペア領域のアドレスや、交代するデータセグメントのアドレス等を示す。図20B及び図20Cは、それぞれ、始端情報及び終端情報を示す。サーボ用バッファ領域には、すべての0等のバッファ情報が保存されている。
図20に、フォーマット情報、始端情報、終端情報の内容リストを示す。図20Aは、フォーマット情報の内容に関するリストである。記録フォーマットの種類は記録情報のフォーマットの種類を示す情報である。情報領域配置情報は、情報記録層の内周及び外周フォーマット領域の開始位置と終了位置に対応したアドレス領域のアドレスや、情報記録領域の開始位置と終了位置に対応したアドレス領域のアドレスを示す。これらの情報は、記録情報の状態によって変化する。テスト記録情報はテスト記録に使用した部分のアドレス情報を示す。記録済み領域情報は、記録情報の開始位置及び終了位置のアドレス、ユーザデータの実際に有効な領域のサイズ等を示す情報である。レコーダ情報は記録した装置を識別する情報や、最適化された後の記録条件などが保存される。欠陥管理情報は欠陥管理に利用するスペア領域のアドレスや、交代するデータセグメントのアドレス等を示す。図20B及び図20Cは、それぞれ、始端情報及び終端情報を示す。サーボ用バッファ領域には、すべての0等のバッファ情報が保存されている。
(その他の実施形態)
図21に、トラックの物理構造の他の実施形態を示す。図21の実施形態では、(A)に示すサーボ層のアドレス領域に、(B)に示すようにピット800の列を形成することでアドレスを記録する。なお、同図の(B)は断面斜視図であり、801はランドを示している。ピット800の列はディスク全周で連続したシングルスパイラルトラックになっている。さらに、同図の(C)に示すように、隣接するトラック同士でピットが並ばないように、交互にバッファ部分とピット部分を配置することで、トラック間隔に対して、最少ピット間隔を倍の間隔とする。このような構成によれば、トラック間隔を詰めても、ピット情報の読み出しが安定して行える。例えば、トラック間隔が0.32μmである場合、半径方向の最少ピット間隔は0.64μmとなる。
図21に、トラックの物理構造の他の実施形態を示す。図21の実施形態では、(A)に示すサーボ層のアドレス領域に、(B)に示すようにピット800の列を形成することでアドレスを記録する。なお、同図の(B)は断面斜視図であり、801はランドを示している。ピット800の列はディスク全周で連続したシングルスパイラルトラックになっている。さらに、同図の(C)に示すように、隣接するトラック同士でピットが並ばないように、交互にバッファ部分とピット部分を配置することで、トラック間隔に対して、最少ピット間隔を倍の間隔とする。このような構成によれば、トラック間隔を詰めても、ピット情報の読み出しが安定して行える。例えば、トラック間隔が0.32μmである場合、半径方向の最少ピット間隔は0.64μmとなる。
ウォブルと比較した場合、一般にピット列はレーザ光の走査方向(トラックの進捗方向)に情報記録密度を高めることができることから、より詳細なアドレス情報や管理情報の記録が可能となる。一方、トラック上に信号を記録する通常の光ディスクでは、ピット列部分には信号を記録できないという問題があるが、本実施形態に係る情報記録媒体では、サーボ層と情報記録層を分けることで、情報記録層に対しては、このピット部分でも連続して情報を記録することが可能であり、情報の記録密度を高めることが可能である。
図22に、ピット列トラックに配置されるピットアドレスユニットのビットアサインを示す。ピットアドレスユニットは図に示すように、バッファの位置によって、複数のタイプに分けられる。バッファは、ピット列を配置しない領域である。システム情報は物理ユニットのタイプや、サーボ層の層番号等の情報、ディスクの種類等の管理情報を示す情報が保存される領域である。物理ユニットアドレスは物理ユニット単位でインクリメントする物理ユニットアドレスが保存される。このように、本実施形態に係る情報記録媒体では、ピット列のアドレス情報を記録するピットアドレスユニットに複数のタイプを設け、それぞれバッファの領域の位置を変えている。ディスクにピットアドレスユニットを配置する際には、隣り合うシステム情報及び物理ユニットアドレス部分が重ならないように、ピットアドレスユニットを選択することで、図21のようなトラック構造のディスクを実現することが可能となる。また、このような情報記録媒体を再生する情報記録再生装置がサーボ層を再生する際には、ピット部分でトラッキングエラー信号を取得するサンプルサーボ方式によるサーボを行う必要がある。従ってサーボ帯域を考慮し、物理ユニットアドレスのビット数は百から数千ビットとなっている。この結果、例えばビットの繰り返し周波数が66MHzであるとすると、物理ユニットアドレスの繰り返し周波数は数百kHzから、数十kHzとなる。
通常再生ではトラッキングサーボの帯域は数kHzであることから、本実施形態に係る情報記録媒体は安定した情報の再生が可能となる。一方、トラック上に信号を記録する通常の光ディスクではピット列部分には、信号が記録できないという問題があり、このような周波数で記録の中断を行うと、記録が不安定になるという問題があるが、本実施形態に係る情報記録媒体では、サーボ層と情報記録層を分けることで、情報記録層に対しては、このピット部分でも連続して情報を記録することが可能であり、情報の記録密度を高めることが可能である。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
Claims (6)
- 第1のサーボ層と、第2のサーボ層と、情報記録層とを有する情報記録媒体であって、前記第1のサーボ層と前記第2のサーボ層との間で互いに方向が異なる第1のスパイラルトラックと第2のスパイラルトラックとが形成される情報記録媒体。
- サーボ層と、情報記録層とを有する情報記録媒体であって、
前記サーボ層はグルーブによって形成されたスパイラルトラックを有し、前記グルーブにはウォブル変調及び幅変調によりアドレス情報が記録される情報記録媒体。 - 第1のピット列領域と第1の非ピット列領域とが交互に形成された第1のスパイラルトラックと、前記第1のピット列領域及び第1の非ピット列領域に対してトラック方向に沿ってずらした位置に第2のピット列領域と第2の非ピット列領域とが交互に形成された第2のスパイラルトラックとを有するサーボ層と、
情報記録層と、を有する情報記録媒体。 - 第1のサーボ層と、第2のサーボ層と、連続番号が付与された複数の情報記録層とを有し、前記第1のサーボ層と前記第2のサーボ層との間で互いに方向が異なる第1のスパイラルトラックと第2のスパイラルトラックとが形成される情報記録媒体に情報を記録する情報記録装置であって、
前記第1のサーボ層の第1のスパイラルトラックへの第1のトラッキング制御と、前記第2のサーボ層の第2のスパイラルトラックへの第2のトラッキング制御とのいずれかを行うトラッキング制御手段と、
前記第1のトラッキング制御又は前記第2のトラッキング制御の下に前記複数の情報記録層に情報を記録する記録手段と、を具備する情報記録装置。 - 前記トラッキング制御手段は、
奇数番号の情報記録層には前記第1のトラッキング制御を行い、
偶数番号の情報記録層には前記第2のトラッキング制御を行う請求項4に記載の情報記録装置。 - 第1のサーボ層と、第2のサーボ層と、情報記録層とを有し、前記第1のサーボ層と前記第2のサーボ層との間で互いに方向が異なる第1のスパイラルトラックと第2のスパイラルトラックとが形成される情報記録媒体から情報を再生する情報再生装置であって、
前記情報記録層へのトラッキング制御を行うトラッキング制御手段と、
前記トラッキング制御の下に前記情報記録層から情報を再生する再生手段と、を具備する情報再生装置。
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