特開 2023-117504 光情報記録媒体および光記録再生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023117504

(43)【公開日】2023-08-24

(54)【発明の名称】光情報記録媒体および光記録再生装置

(51)【国際特許分類】

   G11B 7/007 20060101AFI20230817BHJP

   G11B 7/0045 20060101ALI20230817BHJP

   G11B 7/005 20060101ALI20230817BHJP

   G11B 20/12 20060101ALI20230817BHJP

   G11B 20/10 20060101ALI20230817BHJP

   G11B 7/24018 20130101ALI20230817BHJP

   G11B 7/24038 20130101ALI20230817BHJP

   G11B 7/24082 20130101ALI20230817BHJP

   G11B 7/24094 20130101ALI20230817BHJP

   G11B 7/24097 20130101ALI20230817BHJP

   G11B 7/26 20060101ALI20230817BHJP

【ＦＩ】

G11B7/007

G11B7/0045 Z

G11B7/005 Z

G11B20/12

G11B20/10 301Z

G11B7/24018

G11B7/24038

G11B7/24082

G11B7/24094

G11B7/24097

G11B7/26 531

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022020096

(22)【出願日】2022-02-14

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】川原 友太郎

(72)【発明者】

【氏名】中村 敦史

(72)【発明者】

【氏名】槌野 晶夫

(72)【発明者】

【氏名】深田 孝志

(72)【発明者】

【氏名】加藤 寿恵

【テーマコード（参考）】

5D029

5D044

5D090

【Ｆターム（参考）】

5D029JB05

5D029PA01

5D029RA41

5D029RA44

5D029WA02

5D044BC02

5D044CC04

5D044DE43

5D044DE49

5D044DE52

5D044GK20

5D090AA01

5D090BB03

5D090BB04

5D090CC01

5D090CC04

5D090CC14

5D090GG27

5D090GG32

5D090GG33

5D090GG38

(57)【要約】

【課題】良好な信号品質を示す情報層を有し、高記録密度の光情報記録媒体を提供する。
【解決手段】２層以上の積層された複数の情報層を有し、レーザ光の照射により情報層にデータを記録するとともに情報層からデータを再生する光情報記録媒体において、当該光情報記録媒体に関する固有情報を記録するＢＣＡを有し、少なくとも情報層の１つが凹凸形状からなる誘導溝を有し、誘導溝は、レーザ光の入射側から見て凸側をＧｒｏｏｖｅトラック、凹側をＬａｎｄトラックとし、Ｇｒｏｏｖｅトラック及びＬａｎｄトラックの両方にデータを記録するとき、ＢＣＡに、Ｇｒｏｏｖｅトラックからデータを記録するのか、またはＬａｎｄトラックから記録するかを示す溝記録順情報を予め記録していることを特徴とする光情報記録媒体。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２層以上の積層された複数の情報層を有し、レーザ光の照射により前記情報層にデータを記録するとともに前記情報層からデータを再生する光情報記録媒体において、
当該光情報記録媒体に関する固有情報を記録するＢＣＡを有し、
少なくとも前記情報層の１つが凹凸形状からなる誘導溝を有し、
前記誘導溝は、前記レーザ光の入射側から見て凸側をＧｒｏｏｖｅトラック、凹側をＬａｎｄトラックとし、前記Ｇｒｏｏｖｅトラック及び前記Ｌａｎｄトラックの両方にデータを記録するとき、前記ＢＣＡに、前記Ｇｒｏｏｖｅトラックからデータを記録するのか、または前記Ｌａｎｄトラックから記録するかを示す溝記録順情報を予め記録していることを特徴とする光情報記録媒体。

【請求項2】

前記溝記録順情報は、情報層毎に設定されることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。

【請求項3】

前記溝記録順情報が少なくとも１ビット以上で付与されている請求項１または２に記載の光情報記録媒体。

【請求項4】

２層以上の前記情報層を基板で挟んで両面に有し、少なくとも片面側の前記情報層に前記ＢＣＡを有する請求項１に記載の光情報記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光学的手段によって情報を記録または再生する、高密度な光情報記録媒体および光記録再生装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ネットワーク環境の整備、およびコンピュータの処理速度の向上に伴い、インターネット接続機器から生成される音声・映像・動画などのデジタルデータが急速に増大している。

【0003】

光情報記録媒体である光ディスクはこれまで、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）と進化してきた。ＢＤにおいては、ＢＤ－ＸＬ規格が２０１０年６月に策定され、この規格に準じた３層ディスク（３つの情報層を備える光ディスク）は、１情報層あたり３３．４ギガバイト（ＧＢ）の記録容量を有し、片面で１００ＧＢの記録容量を実現している。ＢＤ－ＸＬ規格の次の規格として、業務用光ディスク規格「アーカイバル・ディスク（Ａｒｃｈｉｖａｌ Ｄｉｓｃ）」が２０１４年３月に策定された（例えば、非特許文献１参照）。アーカイバル・ディスクは、ランド・アンド・グルーブ記録方式の採用により、ＢＤよりも高い記録密度を実現する。アーカイバル・ディスク規格のロードマップは、ディスク１枚あたりの記録容量を順次増やすように策定されており、具体的には、第１世代として３００ＧＢのシステムを、第２世代として５００ＧＢのシステムを、第３世代として１ＴＢのシステムを開発する計画となっている。

【0004】

第２世代の５００ＧＢ容量のアーカイバル・ディスクは、２５０ＧＢの情報を保存できる３層ディスクを基板の両面に設けることで、１枚あたり５００ＧＢの情報の記録再生を可能とする。第３世代の１ＴＢ容量のアーカイバル・ディスクを実現するためには片面の記録容量を５００ＧＢに増やす必要がある。

【0005】

記録容量を増やすために、１ＴＢ容量のアーカイバル・ディスクではトラックピッチが狭小化されるため、信号を再生する際に隣接する両側のトラックの信号も使用してノイズをキャンセルする３トラッククロストークキャンセル方法（３Ｔｒａｃｋ Ｃｒｏｓｓ Ｔａｌｋ Ｃａｎｃｅｌ： ３Ｔｒｋ―ＸＴＣ、例えば、特許文献２参照）が導入される。

【0006】

また、記録される信号も、記録状態と未記録状態からなる０、１の２値記録から、記録の深さ方向にマークレベルを割り当てた３値以上の多値記録（例えば、特許文献１参照）になる。また、片面あたりの情報層を従来の３層から４層に増やす技術もある（例えば、特許文献３参照）。これらの取り組みによって１枚あたりの信号密度を上げ、１面５００ＧＢ、１枚あたり１ＴＢの容量を実現する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２０２０／１００７７７号

【特許文献2】国際公開第２０２１／１４５０１６号

【特許文献3】国際公開第２００７／０９９８３５号

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】Ａｒｃｈｉｖａｌ Ｄｉｓｃ Ｗｈｉｔｅ Ｐａｐｅｒ：Ａｒｃｈｉｖａｌ Ｄｉｓｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １ｓｔ Ｅｄｉｔｉｏｎ Ｊｕｌｙ ２０１５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

トラックピッチの狭小化、記録信号の多値化によって記録容量が増加した反面、高い信号品質を担保するのが難しくなっており、レイヤーごとに最適な条件で信号を記録することが求められる。３Ｔｒｋ―ＸＴＣを行う場合隣接するＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラックのどちらの溝極性から信号を先に記録するかによって再生信号品質に差が出ることがわかっており、より良好な再生信号品質を得るにはメディア・レイヤー（４層ディスクの場合、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の情報記録層）ごとに記録順序を最適化することがよい。Ｇｒｏｏｖｅトラックとは、情報層が有する凹凸形状からなる誘導溝において、レーザ入射側から見て凸側のトラックのことであり、凹側のトラックがＬａｎｄトラックである。

【0010】

ここでクロストークとは隣接トラック（信号再生するトラックがＧｒｏｏｖｅであれば隣り合うＬａｎｄ）からの信号の漏れこみで定義される。例えば、波長λ＝４０５ｎｍ、開口数ＮＡ＝０．９１の対物レンズを用いた光学系を用いた光ピックアップにおいては、焦点のスポットサイズは１．２２λ／ＮＡから概略５４３ｎｍであり、トラックピッチ０．１８μｍの溝を有する情報記録媒体においてＧｒｏｏｖｅに記録された信号を再生するときには、両隣接のＬａｎｄにも光スポットが広がり、Ｌａｎｄに記録された信号がノイズ成分となり、Ｇｒｏｏｖｅの再生信号に漏れこんでくる。この漏れこみは、従来のアーカイバル・ディスクのトラックピッチ０．２２５μｍにおいても同様であるが、トラックピッチが狭くなると顕著に漏れこみが増加する。

【0011】

また、アーカイブディスク用途として長期保存性に優れた材料である酸化タングステン系の材料を記録膜に用いる場合、この記録膜の記録メカニズムは、記録膜に大きな酸素のバブルを発生させマークを形成するモードであるので、記録膜がトラック方向にも広がり、クロストークが悪化しやすい。

【0012】

この課題を解決する手段として、従来の再生対象となるトラックだけでなく、その両隣接トラックを再生して、その情報から信号処理によりクロストークのノイズ成分を除去する３Ｔｒｋ―ＸＴＣ方法が有用である。

【0013】

そのため再生対象となるトラック、およびその両隣接のトラックの信号品質が重要となるが、ここで再生対象となるトラック、およびその両隣接のトラックの信号品質はその記録順によって影響されることが分かっている。例えば、再生対象をＧｒｏｏｖｅとして、Ｇｒｏｏｖｅを先に、Ｌａｎｄを後で記録した場合、先に記録したＧｒｏｏｖｅはＬａｎｄ記録時の影響を受け、後から記録するＬａｎｄよりも信号品質が悪化しやすい傾向がある。そのときのＧｒｏｏｖｅの信号品質がＬａｎｄよりもよければその記録順でもよいが、Ｌａｎｄよりも悪化する場合は、記録順を先にＬａｎｄを記録し、後からＧｒｏｏｖｅを記録したほうがよくなる場合もある。

【0014】

従来のアーカイバル・ディスクでは、再生対象となるトラックからの波形のみを使用して再生していた（１ビーム再生）。先に記録されていた信号が、後から記録される信号の記録時に影響を受けるため、１ビーム再生では先に記録する溝極性の再生信号品質が悪化した。これは、Ｇｒｏｏｖｅトラックから先に記録した場合でも、Ｌａｎｄトラックから記録した場合でも同様であるため、溝極性の記録順序は一意的に決めることができた。しかし、３Ｔｒｋ―ＸＴＣを行う場合、再生対象のトラックとその隣接するトラック、つまり両方の溝極性の再生信号を使用するため。一意的に決めることが難しい。

【0015】

Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ、またクロストークの影響は、溝形状（溝深さやＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ比率）やディスクを構成する樹脂や膜の材料によって依存する。また溝形状や樹脂／膜材料は各メディア・レイヤーで異なる。そのため、溝形状や膜材料により、Ｇｒｏｏｖｅを先に記録した場合のＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅの信号品質、またＬａｎｄを先に記録した場合のＬａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅの信号品質が変わってくるため、３Ｔｒｋ―ＸＴＣ方法においては、Ｇｒｏｏｖｅを先に記録するか、Ｌａｎｄを先に記録するかをメディアに応じて最適に選択することが高い再生信号品質を実現する上で非常に重要かつ有効である。

【0016】

記録順に関する情報をスタンパに直接付与することも可能である。従来のアーカイバル・ディスクでは、使用するスタンパはレイヤーごとに分かれており、各層指定のスタンパを使用している。各層共通のスタンパを使用することができれば生産性の向上が見込める。この場合、スタンパに記録順に関する情報を付与すると、記録順序は使用するスタンパによって固定されてしまう。ＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラックのどちらを先に記録した方がより高い再生信号品質を得られるかは、スタンパのパラメータのみによって決まるものではなく、挟まれた樹脂層の硬さや膜材料によって異なる。そのため、スタンパによって記録順が決まってしまうと、適切な記録順序が選択されない可能性がある。

【0017】

ＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）情報はディスク出荷時に予め記録されている再生専用領域である。ディスクのＢＣＡに記録順に関する情報を付与しておけば、どんなメディアでもレイヤーごとにディスクの製造者が指定した最適な記録順で記録を行うことができる。そこで本開示では、ディスクのＢＣＡにレイヤーごとの記録順についての情報を付与することで、高い信号品質を実現する方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本開示にかかる光情報記録媒体は、２層以上の積層された複数の情報層を有し、レーザ光の照射により情報層にデータを記録するとともに情報層からデータを再生する光情報記録媒体において、当該光情報記録媒体に関する固有情報を記録するＢＣＡを有し、少なくとも情報層の１つが凹凸形状からなる誘導溝を有し、誘導溝は、レーザ光の入射側から見て凸側をＧｒｏｏｖｅトラック、凹側をＬａｎｄトラックとし、Ｇｒｏｏｖｅトラック及びＬａｎｄトラックの両方にデータを記録するとき、ＢＣＡに、Ｇｒｏｏｖｅトラックからデータを記録するのか、またはＬａｎｄトラックから記録するかを示す溝記録順情報を予め記録していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明の実施形態にかかる光情報記録媒体は、良好な信号品質を示す情報層を有し、高記録密度の光情報記録媒体の実現を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施の形態における光情報記録媒体の上面図

【図2】本実施の形態における光情報記録媒体の中心から半径方向の領域とトラッキング方向を示した図

【図3】本実施の形態における光情報記録媒体の断面図

【図4】本実施の形態における光情報記録媒体の中間層樹脂層の構成を示す概略図

【図5】Ｌ０層の構成を示す概略図

【図6】Ｌ１層の構成を示す概略図

【図7】Ｌ２層の構成を示す概略図

【図8】Ｌ３層の構成を示す概略図

【図9】ＢＣＡに記録される情報の内訳を説明する図

【図10】本実施の形態における光記録再生装置の構成を示すブロック図

【図11】ＢＣＡ読み取りから記録完了までのフローチャート

【図12】ＢＣＡにおける記録順に関する情報付与の例を示す図

【図13】再生信号期待波形と記録期待波形を示す図

【図14】記録期待波形に基づいた記録パルスと記録の状態を示す図

【図15】記録期待波形に基づいた記録を検出した再生信号を示す図

【図16】Ｌａｎｄトラックからトラックごとに記録する方法について示す図

【図17】Ｌａｎｄトラックから順に小ブロックごとに記録する方法を説明する図

【図18】Ｇｒｏｏｖｅトラックから順に小ブロックごとに記録する方法を説明する図

【図19】光記録再生装置に記録された記録順に関する情報を利用したＢＣＡ読み取りから記録完了までのフローチャート

【図20】Ｌ０層、Ｌ２層の場合におけるトラックの配置、記録順序、トラック配置識別子、トラック配置情報の関係の例を示す図

【図21】Ｌ１層、Ｌ３層の場合におけるトラックの配置、記録順序、トラック配置識別子、トラック配置情報の関係の例を示す図

【図22】ディスク使用情報の例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
（実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態に係る多層情報記録媒体について図面を参照しながら説明
する。
［１．光情報記録媒体の構成］
まず、本実施の形態における光情報記録媒体１００について説明する。

【0022】

主な光学条件は、波長４０５ｎｍのレーザと、ＮＡ＝０．９１の対物レンズとを用いる。ディスク構造は、トラックピッチが０．１８μｍであり、溝の深さは２５ｎｍ～３５ｎｍ、レーザ入射面から情報面までの厚みが概略５０．５μｍ～１０６．５μｍである。１層当たりの記録容量が１２５ＧＢの多層・両面貼り合わせ光ディスク媒体を例として説明する。また、書き込み時の速度としては、線速度１５．６３ｍ／ｓである。この線速度は一例であり、この条件のみに限定するものではない。

【0023】

図１は、本実施の形態における光情報記録媒体１００の上面図である。図２は、光情報記録媒体１００の中心から半径方向の領域とトラッキング方向を示した図である。図３は、光情報記録媒体１００の断面図である。

【0024】

図３に示すように、光情報記録媒体１００は、Ａ面光情報記録媒体１１０とＢ面光情報記録媒体１１１を貼り合わせた、両面光情報記録媒体である。Ａ面光情報記録媒体１１０およびＢ面光情報記録媒体１１１は各々、基板１１２上に中間層１１３、１１４および１１５などを介して、情報層として順次積層されたＬ０層１１６、Ｌ１層１１７、Ｌ２層１１８およびＬ３層１１９を有し、さらに、L３層１１９上にカバー層１２０が設けられている。Ａ面光情報記録媒体１１０およびＢ面光情報記録媒体１１１は、それらの基板１１２の裏面（情報層を有する面と逆側）を貼り合わせており、Ａ面光情報記録媒体１１０とＢ面光情報記録媒体１１１を同時に記録再生することができる。なお、Ａ面光情報記録媒体１１０とＢ面光情報記録媒体１１１は、各情報層のスパイラルの向きがレーザ照射側から見て逆向きでもよいし、同じ向きでもよい。

【0025】

図１に示すように、本実施の形態の光情報記録媒体１００の平面領域としては、内周側から、インナーゾーン１０４と、データ領域１０１と、アウターゾーン１０５とが配置されている。インナーゾーン１０４は、ＢＣＡ１０２と記録可能領域１０３を備える。 インナーゾーン１０４は、光情報記録媒体１００の中心からおよそ２４ｍｍより内側に位置している。ＢＣＡ１０２は、光情報記録媒体１００の中心から２１ｍｍ～２２．２ｍｍの位置に媒体固有のユニークＩＤ等をレーザ照射等で出荷時に予め所定の長さで記録した再生専用領域である。ＢＣＡ１０２は、記録マークを同心円状に並べるように形成することで、バーコード状の記録データが形成される。ＢＣＡ１０２には、０．７ｍｍの幅を使用して記録するものと、０．２ｍｍの幅を使用して記録するものがあるが、本開示ではどちらか一方に限定するものではない。

【0026】

記録可能領域１０３は、光情報記録媒体１００の中心から２２．２ｍｍ～２４ｍｍの位置に設けられる記録可能な領域であり、試し記録を行う学習領域及びディフェクトマネジメントエリア（ＤＭＡ）が設けられている。学習領域は、光記録再生装置に光情報記録媒体１００が挿入された起動時や、動作中に温度変動が大きく生じた際に、記録パワーや記録パルス条件の変動分をキャリブレーションするために、試し記録が行われる。ディフェクトマネジメントエリアは、光情報記録媒体１００上のディフェクト情報を管理するための領域である。

【0027】

データ領域１０１は、光情報記録媒体１００の中心から２４．０～５８．０ｍｍの位置に設けられる。データ領域１０１は、実際にユーザが希望するデータが書き込まれる領域である。データ領域１０１には、ディフェクト等により記録再生できない部分が存在した場合、記録再生できない部分を交替する交替エリアとして、ユーザデータを記録再生するデータエリアの前後にＩＳＡ（Ｉｎｎｅｒ Ｓｐａｒｅ Ａｒｅａ）、ＯＳＡ（Ｏｕｔｅｒ Ｓｐａｒｅ Ａｒｅａ）を設定する。

【0028】

アウターゾーン１０５は、光情報記録媒体１００の中心から５８．０ｍｍ～５８．７５ｍｍの位置に設けられる。アウターゾーン１０５は、インナーゾーン１０４と同様のディフェクトマネジメントエリアが設けられたり、また、シークの際、オーバーランしてもよいようにバッファエリアとして使われる。半径２２．２ｍｍ、つまりＢＣＡ領域より外側のインナーゾーンから、外周のアウターゾーンまでが、マークが記録再生されるデータ領域（記録可能領域）とされる。

【0029】

本実施の形態の光情報記録媒体１００において、Ｌ０層１１６以外の情報記録層には、ＢＣＡ１０２に相当するエリアは設けられているが、ユニークＩＤの記録は行わない。Ｌ０層１１６のＢＣＡには、高出力のレーザで酸素のバブルを発生させる記録方式により、半径方向にバーコード状の信号が記録される。

【0030】

ＢＣＡ１０２の記録に用いるレーザ波長は、赤外～青紫領域を用いることができる。出力的には（または生産性を考慮して半径方向のビーム幅を広げるためには）赤外レーザが好ましいが、高品質を得るには、実際マークの記録で用いる青紫レーザを用いることが好ましい。さらにパルス変調されたレーザにおいて、ＯＮ/ＯＦＦの２変調ではなく、高パワー／低パワー／ＯＦＦの変調を用いた制御により、より高品質のＢＣＡ１０２を得ることができる。また、ＢＣＡ１０２は、Ｌ０情報記録層１１６の成膜後、中間層１１３形成後、またはカバー層１２０形成後とどの工程で記録してもよいが、高品質のＢＣＡを得るには、中間層１１３形成後が好ましい。またその場合、溝がない基板側からレーザを照射することが好ましい。

【0031】

また、Ｌ０層１１６の内周側がインナーゾーンとなり、外周側がアウターゾーンとなる。その場合、Ｌ０層１１６のアドレスのオーダーは、内周から外周の方向に記録されており、記録再生は内周から外周の方向に行う。Ｌ１層１１７のアドレスのオーダーは、外周から内周の方向に記録されており、記録再生は外周から内周の方向に行う。Ｌ２層１１８のアドレスのオーダーは、内周から外周の方向に記録されており、記録再生は内周から外周の方向に行う。Ｌ３層１１９のアドレスのオーダーは、外周から内周の方向に記録されており、記録再生は外周から内周の方向に行う。このような記録再生の進行が行われることで、外周から内周へのフルシークを必要とせず、Ｌ０層１１６は内周側から外周側に向かって、Ｌ１層１１７は外周側から内周側に向かって、Ｌ２層１１８は内周側から外周側に向かって、Ｌ３層１１９は外周側から内周側に向かって、順次記録再生することができ、高転送レートのリアルタイム記録を長時間行うことができる。

【0032】

次に、図３を用いて、光情報記録媒体１００のスタック構成を詳細に説明する。基板１１２の厚みは概略０．４７５ｍｍであり、光情報記録媒体１００の総厚みは１．２ｍｍ以下である。カバー層１２０の厚みは少なくとも５０．５μｍ以上である。また、基板１１２の材料はポリカーボネート材料、中間層１１３～１１５及びカバー層１２０はアクリル系紫外線硬化樹脂を用いた。基板１１２とカバー層１２０の弾性率は、それぞれ１０^９Ｐａオーダー、１０^７Ｐａオーダーである。

【0033】

次に、中間層１１３～１１５を詳細に説明する。ここでは、中間層１１３を例に説明する。図４は、Ａ面光情報記録媒体１１０の中間層１１３の断面図である。図４に示すように、中間層１１３は、接着層４０１と溝が転写される転写層４０２で構成されており、接着層４０１と転写層４０２は、それぞれ、レーザ照射方向から見て奥側と手前側に形成される。接着層４０１と転写層４０２の弾性率は、それぞれが１０^８Ｐａオーダー、１０^９Ｐａオーダーである、従って、転写層４０２、接着層４０１、カバー層１２０の順に硬い。基板１１２は、転写層４０２と比較すると柔らかい。また、ポリカーボネート材料は熱可塑性樹脂であるため、マークの記録時に熱が加えられると常温の状態から柔らかくなる。各中間層に使用する樹脂材料に関しては、硬さが共通の材料を使用してもよいし、レイヤーごとに別の材料を使用してもよい。本実施の形態においては、カバー層１２０の厚みは５４μｍであり、中間層１１５の厚みは１１．５μｍであり、中間層１１４の厚みは１９．５μｍであり、中間層１１３の厚みは１５．５μｍである。１１３～１１５中間層の厚みは、前述のように設定したが、各情報面からの回折光の干渉（層間干渉）が少なくなるよう最適化されていればよく、中間層の厚みは前述の厚みに限定されるわけではない。なお、４層の情報層からなる光情報記録媒体の場合は、１０μｍ～２４．５μｍの間であればよい。

【0034】

次に各情報面の膜構造を説明する。図５にＬ０層１１６の構成を示す。Ｌ０層１１６はレーザ入射側より奥の方から順に、第１誘電体膜５０１、記録膜５０２および第２誘電体膜５０３が設けられている。第１誘電体膜５０１には少なくとも酸化亜鉛を含む材料が用いられ、その膜厚は５～２０ｎｍである。記録膜５０２は信号となるマークを形成／保存する役割を有し、少なくとも酸化タングステンと酸化マンガンを含む材料が用いられ、その膜厚は２５～５０ｎｍである。また、ＢＣＡ１０２も記録膜５０２に記録される。第２誘電体膜５０３には少なくとも酸化ジルコニウムを含む材料が用いられ、その膜厚は５～２０ｎｍである。Ｌ１層１１７、Ｌ２層１１８、Ｌ３層１１９に関しても、第１誘電体膜５０１、記録膜５０２、第２誘電体膜５０３の位置関係については同じであり、レーザ入射側より奥の方から順に、第１誘電体膜５０１、記録膜５０２および第２誘電体膜５０３である。

【0035】

図６にＬ１層１１７の構成を示す。Ｌ１層１１７はレーザ入射側より奥の方から順に、第１誘電体膜６０１、記録膜６０２および第２誘電体膜６０３が設けられている。第１誘電体膜６０１には少なくとも酸化亜鉛を含む材料が用いられ、その膜厚は５～２５ｎｍである。記録膜６０２は信号となるマークを形成／保存する役割を有し、少なくとも酸化タングステンと酸化マンガンを含む材料が用いられ、その膜厚は２５～５０ｎｍである。第２誘電体膜６０３には少なくとも酸化ジルコニウムを含む材料が用いられ、その膜厚は５～２５ｎｍである。

【0036】

図７にＬ２層１１８の構成を示す。Ｌ２層１１８はレーザ入射側より奥の方から順に、第１誘電体膜７０１、記録膜７０２および第２誘電体膜７０３が設けられている。第１誘電体膜７０１には少なくとも酸化亜鉛を含む材料が用いられ、その膜厚は５～３０ｎｍである。記録膜７０２は信号となるマークを形成／保存する役割を有し、少なくとも酸化タングステンと酸化マンガンを含む材料が用いられ、その膜厚は２５～５５ｎｍである。第２誘電体膜７０３には少なくとも酸化ジルコニウムを含む材料が用いられ、その膜厚は５～３０ｎｍである。

【0037】

図８にＬ３層１１９の構成を示す。Ｌ３層１１９はレーザ入射側より奥の方から順に、第１誘電体膜８０１、記録膜８０２および第２誘電体膜８０３が設けられている。第１誘電体膜５１０には少なくとも酸化亜鉛を含む材料が用いられ、その膜厚は５～３５ｎｍである。記録膜５１１は信号となるマークを形成／保存する役割を有し、少なくとも酸化タングステンと酸化マンガンを含む材料が用いられ、その膜厚は２５～５５ｎｍである。第２誘電体膜８０３には少なくとも酸化ジルコニウムを含む材料が用いられ、その膜厚は５～３５ｎｍである。

【0038】

図９は、ＢＣＡ１０２に記録される情報の内訳を示したものである。ＢＣＡ１０２は、１８バイトの領域（Ｉ０～Ｉ１７）を有し、例えば、Ｉ１にはＡＢ面識別情報、Ｉ５～Ｉ６にはメディアタイプＩＤ情報９０２を記録している。本開示では、ＢＣＡ１０２のＩ７もしくはＩ８に、溝記録順情報９０１としてＬ０層１１６～Ｌ３層１１９ごとの記録順を記録する。図１２に示す通り、記録順に関する情報はＧｒｏｏｖｅトラックから記録する場合（表中では「Ｇ→Ｌ」と示す）を０、Ｌａｎｄトラックから記録する場合（表中では「Ｌ→Ｇ」と示す）を０のように、１ビットの情報で表し、４層分の情報を個別に記録するので、合計４ビットの情報量である。ＢＣＡ１０２は、Ａ面光情報記録媒体１１０とＢ面光情報記録媒体１１１の両面に記録されてもよいし、Ａ面光情報記録媒体１１０だけに記録されてもよい。光情報記録媒体１００の両面に対しては、光記録再生装置に備えた上下２つの光ピックアップを同期させて記録再生を行うため、原則としてＡ面光情報記録媒体１１０とＢ面光情報記録媒体１１１に記録された記録順に関する情報は一致している必要がある。そのため、溝記録順情報９０１をＢＣＡ１０２に付与するのは、どちらか一方の面のみでもよいし、Ａ面光情報記録媒体１１０とＢ面光情報記録媒体１１１の両方のＢＣＡ１０２に溝記録順情報９０１を付与してもよい。片方のＢＣＡ１０２にのみ溝記録順情報９０１を付与するメリットとしては、生産性の向上が挙げられる。ＢＣＡ１０２は光情報記録媒体１００の生産時にあらかじめ記録されるが、溝記録順情報９０１をＡ面光情報記録媒体１１０とＢ面光情報記録媒体１１１のいずれか片面にのみ記録すればよい場合、片面分の溝記録順情報９０１を記録する工数を削減することができる。

【0039】

また、ここで示す溝記録順情報９０１とは、データゾーンにおける記録順序であり、管理領域における記録順序はその限りではない。管理領域とデータゾーンでは、データのクラスターサイズが異なっており、管理領域ではより強い誤り訂正機能が備えられているため、データゾーンに比べ求められる再生信号品質は低い。そのため管理領域においては記録順を指定しなくてもよいとされる。しかし、管理領域における溝記録順情報９０１を情報層ごとに指定したい場合は、ＢＣＡ１０２に管理領域における溝記録順情報９０１を、データゾーンにおける溝記録順情報９０１と同じ方法で、別に付与してもよい。 次に光情報記録媒体１００に対して記録・再生を行う光記録再生装置について説明する。
［２．光記録再生装置の構成］
図１０は、本実施の形態における光記録再生装置１０００の構成図である。図１０に示すように、光記録再生装置１０００は、光ヘッド１００１、スピンドルモータ１００２、サーボコントローラ１００３、記録パルス生成回路１００４、記録期待波形生成回路１００５、変調回路１００６、誤り訂正符号化回路１００７、再生信号復号回路１００８、復調回路１００９、誤り訂正復号回路１０１０、記録条件評価回路１０１１、Ｉ／Ｆ回路１０１２、バッファメモリ１０１３、システムコントローラ１０１４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０１５、再生信号メモリ回路１０１７及びノイズ波形加算回路１０１８を備える。

【0040】

光記録再生装置１０００は、光情報記録媒体１００に対してユーザデータの記録及び再生を行う。

【0041】

スピンドルモータ１００２は、光情報記録媒体１００を回転させる。光ヘッド１００１は、光情報記録媒体１００に光ビームを照射することにより、光情報記録媒体１００へのユーザデータの記録及び光情報記録媒体１００からのユーザデータの再生を行う。

【0042】

サーボコントローラ１００３は、光ヘッド１００１及びスピンドルモータ１００２を制御し、光ヘッド１００１から光情報記録媒体１００に照射された光ビームを光情報記録媒体１００上に設けられたトラックに集光して走査する制御、及び、目的のトラックにアクセスする移動制御を行う。サーボコントローラ１００３は、光ヘッド１００１が光情報記録媒体１００を所定の線速度で走査するように、光ヘッド１００１の位置とスピンドルモータ１００２の回転数とを制御する。

【0043】

Ｉ／Ｆ回路１０１２は、光情報記録媒体１００に記録するユーザデータをホスト１０１６から受け取り、バッファメモリ１０１３に格納する。また、Ｉ／Ｆ回路１０１２は、光情報記録媒体１００から再生し得られたバッファメモリ１０１３に格納されているユーザデータをホスト１０１６へ送る。他の内部ブロックに対してバッファメモリ１０１３に格納されたユーザデータなどを送出したり、逆に、他の内部ブロックから受け取ったユーザデータなどをバッファメモリ１０１３に格納することも行う。

【0044】

誤り訂正符号化回路１００７は、Ｉ／Ｆ回路１０１２から受け取ったユーザデータに、誤り訂正するためのパリティコードを付加して符号化データを生成する。

【0045】

変調回路１００６は、誤り訂正符号化回路１００７からの符号化データを受け取り、所定の変調符号にしたがって変調した変調信号を生成する。

【0046】

記録期待波形生成回路１００５は、変調信号から、ユーザデータが記録されたトラックを再生したときに得られることを期待する再生信号の波形（記録期待波形）を記録時に生成する。

【0047】

記録パルス生成回路１００４は、記録期待波形生成回路１００５により生成された記録期待波形から記録パルス信号に変換し、光ヘッド１００１の光ビームを駆動する。照射された光ビームの熱により、光情報記録媒体１００上にマークが形成される。 一方、光情報記録媒体１００上に記録されたユーザデータは、再生信号復号回路１００８、復調回路１００９、誤り訂正復号回路１０１０によって再生される。

【0048】

光ヘッド１００１は、波長λの光ビームを発光するレーザと、開口数Ｎの対物レンズとを有した光ピックアップを構成する。光ヘッド１００１は、光情報記録媒体１００に光ビームを照射し、光情報記録媒体１００からの反射光を検出する。光ヘッド１００１は検出した反射光に基づいて再生信号を出力する。

【0049】

再生信号復号回路１００８は、再生信号を復号して復号信号を生成する。具体的には、再生信号と期待値波形との比較から最も近い期待値波形を選択し、期待値波形の元となるパターン信号を復号信号として出力するＰＲＭＬ信号処理（最尤復号の一例）を行う。期待値波形の特性は、光ビームでの検出の周波数特性による帯域制限の影響を加味したものとする。

【0050】

復調回路１００９は、所定の変調符号に従って、復号信号から符号化データを復調する。

【0051】

誤り訂正復号回路１０１０は、復調された符号化データの誤りを訂正し、ユーザデータを復元する。

【0052】

ＲＯＭ１０１５は、フラッシュメモリで構成される。ＲＯＭ１０１５は、システムコントローラ１０１４が光記録再生装置１０００全体を制御するためのプログラムを記憶する。

【0053】

システムコントローラ１０１４は、ＲＯＭ１０１５に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各回路の制御及びホスト１０１６との通信の制御を行う。なお、図１０においては便宜上、システムコントローラ１０１４から各構成要素に対する制御を示す矢印を省略している。本実施の形態における光記録再生装置１０００のシステムコントローラ１０１４は、ユーザデータの記録および再生に関連する各回路の動作を制御する。

【0054】

再生信号メモリ回路１０１７は、光ヘッド１００１から得られた再生信号をサンプリングし、サンプリングしたデジタル波形データを、Ｉ／Ｆ回路１０１２を通して、バッファメモリ１０１３に記憶させる。ユーザデータが記録されていない未記録トラックを再生すると、光情報記録媒体１００のトラックの形状や反射率のばらつきなどから発生するディスクノイズ成分を含むディスクノイズ再生信号が得られる。再生信号メモリ回路１０１７の容量は２ＧＢであり、そのうちの１．５ＧＢを波形の保存に使用する場合、約２１０クラスター分の波形を保存することができる。

【0055】

ノイズ波形加算回路１０１８は、Ｉ／Ｆ回路１０１２を通して、バッファメモリ１０１３に記憶されているディスクノイズ再生信号のデジタル波形データを読み出し、記録期待波形生成回路１００５へと出力する。ディスクノイズ再生信号には、再生したときのレーザノイズや回路ノイズなども含まれているため、これらの影響を低減するローパスフィルタ処理をした後に、記録期待波形生成回路１００５へと出力する。

【0056】

ＢＣＡ１０２に付与された記録順序の情報は再生順序を制限するものではない。３Ｔｒｋ―ＸＴＣ方法によるデータの再生時に必要なのは、対象のトラックの波形と隣接するトラックの波形であるため、波形取得の順番とトラックの記録順序は関係ない。例えば、Ｌａｎｄトラック→Ｇｒｏｏｖｅトラックの順に記録したトラックにおいて、Ｌａｎｄトラックを再生する場合もＧｒｏｏｖｅトラックから波形の取得を行ってもよい。
［３．光記録再生装置の動作］
まず、本実施の形態における光記録再生装置１０００による光情報記録媒体１００のデータゾーンのトラックへの記録動作について説明する。

【0057】

図１１にＢＣＡの再生から記録を行うまでのフローチャートを示す。ディスク起動後、ＢＣＡにアクセスし、各レイヤーの溝記録順情報９０１を読み取る。溝記録順情報９０１が０の場合は隣接するＧｒｏｏｖｅトラックからＬａｎｄトラックの順番で記録して、溝記録順情報９０１が１の場合は隣接するＬａｎｄトラックからＧｒｏｏｖｅトラックの順に記録する。

【0058】

前記隣接するトラックとは、物理アドレスが共通するトラックのことである。スタンパの溝には蛇行部分があり、その蛇行部分にアドレス情報が記録されている。物理アドレスはスタンパの片側の極性に記録されるため、隣接するトラック同士には共通のアドレスが付与される。アドレスはスパイラルの向きと同じ方向に付与される。ＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラックのどちらの溝を中心に蛇行するかは、スタンパ作成過程の極性によって異なり、Ｇｒｏｏｖｅ側を原盤作成過程でカッティングするスタンパではＧｒｏｏｖｅトラックから、Ｌａｎｄ側を原盤作成過程でカッティングするスタンパではＬａｎｄトラックから物理アドレスが付与される。

【0059】

対象のレイヤーが未記録（ブランク）の場合、先頭のアドレスから記録を行い、対象のレイヤーが途中まで記録されている場合は、続きのアドレスから記録を行う。図１２に溝記録順情報９０１の例を示す。このようにＢＣＡの信号から各レイヤーの溝記録順情報９０１を読み取ることができる。図１２の例ではＬ０層１１６、Ｌ３層１１９はＧｒｏｏｖｅトラックから先に記録し、Ｌ１層１１７、Ｌ２層１１８はＬａｎｄトラックから先に記録する。４層・狭ピッチで多値記録・３Ｔｒｋ―ＸＴＣを行うディスクには、Ｇｒｏｏｖｅ・Ｌａｎｄトラックどちらの溝極性から記録するかによって信号品質に差が出ることがわかっており、特に記録層の両側を硬く膨らみにくい中間層樹脂層に挟まれているＬ１層１１７・L２層１１８ではＬａｎｄから先に記録した方がより良い特性が出る傾向がある。ＢＣＡで各層ごとに記録順を指定できることで、ディスクの層ごとにより良い再生信号品質を実現することができる。

【0060】

Ｉ／Ｆ回路１０１２は、ホスト１０１６から送信されたユーザデータと記録先の論理アドレス（ＬＳＮ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｃｔｏｒ Ｎｕｍｂｅｒ）とを取得する。ユーザデータは所定の単位のデータブロックに分割され、データブロック毎に誤り訂正符号化回路１００７へと送られる。

【0061】

誤り訂正符号化回路１００７は、データブロック単位のユーザデータに、再生時の誤りを訂正するためのパリティコードを付加して符号化データとする。

【0062】

変調回路１００６は、パリティコードが付加された符号化データを、所定の変調符号に従って変調信号に変調する。

【0063】

記録期待波形生成回路１００５と記録パルス生成回路１００４は、再生したときに記録期待波形に近い再生信号が得られるように、光情報記録媒体１００上にマークを形成する。従来は、ＲＬＬ変調符号により生成された２値の変調信号をそのままマークあるいはスペースとして記録していた。

【0064】

本実施の形態の記録期待波形生成回路１００５と記録パルス生成回路１００４は、変調信号系列の値が１の区間をマーク、０の区間をスペースとした２値レベルによる記録方法ではなく、再生したときに記録期待波形に近い再生信号が得られるように、光情報記録媒体１００上に多値レベルのマークを形成する記録方法に基づくものである。

【0065】

図１３は、記録期待波形生成回路１００５が生成する記録期待波形を示している。歪のない再生信号の期待波形１３０２を、記録する変調信号系列１３０１から生成する。光ビームでの検出の周波数特性から求められるインパルス応答波形と記録する変調信号系列１３０１との畳み込み演算により、歪のない再生信号の期待波形１３０２を算出することができる。記録期待波形１３０３は、１Ｔ間隔でサンプリングされた状態の波形として算出されるが、その周波数帯域の最大値は０．１５と低い。標本化定理により、０．１５の２倍である０．３以上の周波数、すなわち３．３３Ｔより小さい間隔でサンプリングすれば劣化なく表現することができる。本実施の形態の場合には、３．３３Ｔ間隔よりも容易に実現できる２Ｔ間隔としている。記録期待波形１３０３は、歪のない再生信号の期待波形１３０２を２Ｔ間隔でサンプリング（リサンプリング）して生成される。記録期待波形１３０３は、第２の期待波形の一例に相当する。再生したときに歪のない再生信号の期待波形１３０２に近い波形が得られるようにするためには、２Ｔ間隔で、記録期待波形１３０３の信号振幅値に相当する大きさの記録マークを形成すればよい。記録期待波形１３０３のサンプリング間隔は、再現したい再生信号の周波数特性の最大値に応じて適宜設定すればよい。

【0066】

図１４は、記録期待波形１３０３の信号振幅値に相当する大きさの記録マークを形成する様子を示している。変調信号系列の値に対応したレーザ発光波形ではなく、記録期待波形１３０３の信号振幅値に基づいた記録パルス信号１４０４によるレーザ発光波形とする。記録期待波形１３０３の信号振幅値が大きいときには、パワーを高く、発光幅を広くし、信号振幅値が小さいときには、パワーを低く、発光幅を狭くすればよい。これにより、図１４に示すように、トラック１４０５上に、記録期待波形１３０３のサンプリング点毎に２Ｔ間隔でサイズの異なる記録マーク１４０６が連続的に形成される。このように形成された記録マーク１４０６は、光ビームを照射して再生したときに、変調信号系列に対応した期待される再生波形が得られるマーク形状となる。記録マークの形成において、直前のレーザ発光による熱の影響の伝播もあるため、直前との組み合わせ条件で記録パルス信号のパワー高さと発光幅を制御してもよい。図１５は、図１４に示す記録状態を再生したときの再生信号を示している。連続的に形成された記録マークから、記録時に生成した歪のない再生信号の期待波形１３０２に近い再生信号のサンプリング波形１５０３が得られる。マークとスペースの２値レベルの記録ではなく、多値レベルの記録により、良好な再生信号のサンプリング波形１５０３が得られ、さらには再生信号のサンプリング波形１５０３から、良好な復号された変調信号系列１５０４を得ることができる。

【0067】

光ヘッド１００１は、記録パルス信号１４０４に基づいてレーザ出力を駆動する。光情報記録媒体１００上のトラックにレーザパルスを照射することで記録パルス信号に対応したマークが連続的に形成される。

【0068】

システムコントローラ１０１４は、上記の記録動作を制御する。システムコントローラ１０１４は、光情報記録媒体１００上に記録する位置を決定し、サーボコントローラ１００３を制御して光ヘッド１００１を目的位置に移動させる。目的位置となるトラックに到達する前に、誤り訂正符号化回路１００７を動作させる。目的位置に到達したところから、変調回路１００６、記録期待波形生成回路１００５、記録パルス生成回路１００４を動作させて記録を行う。

【0069】

記録はＢＣＡで指定された溝記録順情報９０１に従って行う。指定された記録順が隣接するＬａｎｄトラックからＧｒｏｏｖｅトラックの順番だった場合、先にＬａｎｄトラックにシークし記録を開始する。

【0070】

記録の方法としては、図１６に示すように層内の片方の溝極性を全て（全面）記録してから、もう一方の溝を記録する方法がある。図１６はＬａｎｄトラックを先に記録する場合を示しており、物理アドレス方向１６０４がディスクの内周側→外周側であるＬ０層１１６、Ｌ２層１１８では図の左側が内周側、図の右側が外周側である。逆に物理アドレス方向１６０４がディスクの外周側→内周側であるＬ１層１１７、Ｌ３層１１９では図の左側が外周側、図の右側が内周側である。Ｌａｎｄトラックは、Ｌ０層１１６、Ｌ２層１１８では隣接するＧｒｏｏｖｅトラックより内周側、Ｌ１層１１７、Ｌ３層１１８では隣接するＧｒｏｏｖｅトラックより外周側に配置される。

【0071】

図中の丸で囲んだ番号はＧｒｏｏｖｅトラック１６０２・Ｌａｎｄトラック１６０１各々の記録順を簡易的に示している。Ｌａｎｄトラック１６０１に先に記録する場合、Ｌ（１）→Ｌ（２）→Ｌ・・・を記録した後にＧ（１）→Ｇ（２）→Ｇ・・・という順番で記録を行う。トラック内の矢印の方向１６０３に記録を行うと仮定する。この方法では、片側の溝極性を一気に記録するため、途中のパラメータ変更等が不要であるという利点がある。隣接するトラックが記録されるまでは隣接トラックからの信号の漏れ込み（クロストーク）が少ない状態が維持されるため、高い再生信号品質が期待できる。また、記録時にＧｒｏｏｖｅトラック１６０２とＬａｎｄトラック１６０１の切り替えが少ないため、溝極性切り替え時の摂動条件の調整も少なくて済む。
また、図１７、図１８に示すように数トラック程度の比較的小さなブロックごとに隣接する溝極性を記録する方法でもよい。図１７はＬａｎｄトラック１６０１を先に記録する場合を表しており、図１８はＧｒｏｏｖｅトラック１６０２を先に記録する場合を表している。ディスクの内周外周の関係やトラック内での記録方向は図１６と同様であり、トラック内の矢印の方向１６０３に記録を行うと仮定する。図中の丸で囲んだ番号は記録を行う順番であり、（１）→（２）→（３）→・・・の順番で記録を行う。ここでは、Ｇｒｏｏｖｅトラック１６０２・Ｌａｎｄトラック１６０１それぞれ４トラックずつを１ブロックとして扱う場合を例にとる。小ブロックの単位に指定はないが、再生時に３Ｔｒｋ―ＸＴＣを行うため、Ｇｒｏｏｖｅトラック１６０２・Ｌａｎｄトラック１６０１それぞれ３トラック以上あることが望ましい。この方法を使用する場合、隣接するトラックに連続した情報が記録されることになる。例えば、図１６のようにトラックごとに記録する方法で図中のＬ（２）、Ｌ（３）、Ｌ（４）、Ｌ（５）、Ｌ（６）、Ｌ（７）、Ｌ（８）及びＬ（９）の計８トラックに記録された連続した情報を再生する場合、Ｇ（１）、Ｇ（２）、Ｇ（３）、Ｇ（４）、Ｇ（５）、Ｇ（６）、Ｇ（７）、Ｇ（８）及びＧ（９）の計９トラックの波形が追加で必要になる。

【0072】

対して、図１７及び図１８のように比較的小さなブロックで記録する場合は、図中の（９）～（１６）の１ブロック計８トラックに連続した情報を記録し、それらのトラックを再生するのに追加で必要な波形は、図１７の場合は（８）、（１７）、図１８の場合は（４）、（２１）と、計２トラックのみである。このように図１６のトラックごとの記録では、関連のない情報が記録されているトラックの波形を９トラック分取得しなければならないのに対して、図１７、図１８の場合は関連のない情報が記録されているトラックの波形取得は２本ですみ、転送レートの向上が期待できる。さらに、比較的小さなブロックごとに記録することで再生時の各トラックへのアクセス回数を減らすことができ、再生光照射回数が増えることによる膜の劣化を抑えることができ、再生耐久性の向上に期待できる。ブロックごとに記録を行う場合は、ダミー記録等を利用して、ブロック内の全てまたは一部のトラックを記録された状態にすることもでき、これを行うことで続きから記録を行う際にＧｒｏｏｖｅトラック１６０２とＬａｎｄトラック１６０１の記録順が逆転してしまうことや、記録部分と未記録部分の境界が頻繁に発生することでトラッキングサーボが不安定になることを防ぐことができる。また、本実施の形態では、トラック単位で記録順の説明を行ったが、実際の記録単位はクラスター単位で記録を行う。Ｇｒｏｏｖｅトラック１６０２とＬａｎｄトラック１６０１の記録するクラクラスター単位は同じであり、図１６、図１７、図１８はスパイラル状に連続記録された一部のトラックを模式的に示している。

【0073】

また、光記録再生装置１０００では１ｍｍ程度の間隔でディスクの回転数を一定に保つゾーンが指定されている。これは、記録と再生時の線速度がディスクの内周から外周にかけて一定になるようにするためのものであるが、このゾーンごとに、一気に片側の溝極性を記録し、その後の同じゾーンのもう片側の溝極性を記録するという方法でもよい。この方法では図１６に示したトラックごとに記録する方法と図１７及び図１８に示した比較的小さなブロックごとに記録する方法の両方の利点を得ることができる。

【0074】

また、再生信号メモリ１０１７に保存できるクラスター数単位ごとを１ブロックとして記録してもよい。再生信号メモリ１０１７には約２１０クラスター分の波形を保存することができるため、ＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラック各１０５クラスターを１ブロックとして記録してもよい。この方法を行うことで、メモリを無駄なく効率的に使用することができる。

【0075】

図２０は、Ｌ０層１１６、Ｌ２層１１８の場合におけるトラックの配置と記録順序、トラック配置識別子、トラック配置情報の関係の例を示す図である。図２１は、Ｌ１層１１７、Ｌ３層１１９の場合におけるトラックの配置と記録順序、トラック配置識別子、トラック配置情報の関係の例を示す図である。以下、図２０を参照して説明する。ＰＳＮ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｅｃｔｏｒ Ｎｕｍｂｅｒ）は、光記録再生装置１０００が記録再生するときに使用する物理セクタ番号である。５００ＧＢのアーカイバル・ディスクのＰＳＮは、ＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラックを識別するためのビット情報（ＧｒｏｏｖｅＬａｎｄ識別子）を付与しているが、本開示ではこのビット情報の代わりに、トラックの位置関係を識別するためのビット情報（トラック配置識別子）を付与する。しかし、これにより、ＰＳＮからアクセスするトラックがＧｒｏｏｖｅトラックなのかＬａｎｄトラックなのか判別することができない。また、図２０に示すようにＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラックの配置は２パターン存在し、どちらのパターンなのか識別する必要がある。そこで、図２２に示すようなディスク使用情報（ＤＵＩ：Ｄｉｓｃ Ｕｓａｇｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を記録する領域を、図２の記録可能領域１０３にさらに設ける。そして、ディスクの初期化時にその領域にＤＵＩを記録する。ＤＵＩには、各レイヤーのトラック配置情報（Ｔｒａｃｋ Ａｓｓｉｇｎ）２２０１を格納する。トラック配置情報２２０１には、図２０の２００８のように内周側に配置されたトラックの情報がビット形式で格納される。これにより、例えば、図１６の場合は、図２０の２００２になり、ＤＵＩのトラック配置情報２００８から、ＬａｎｄトラックがＧｒｏｏｖｅトラックより内周側に配置されることが識別できる。そしてトラック配置識別子が０の場合は、そのＰＳＮはＬａｎｄトラックを表し、１の場合はそのＰＳＮがＧｒｏｏｖｅトラックを表すと識別できる。
ここで、ＢＣＡから読み取った溝記録順序情報２００６が各レイヤーで異なる場合等により先に記録するトラックが各レイヤーで異なる場合において、先に記録するトラックをＬ０層１１６、Ｌ２層１１８では内周側、Ｌ１層１１７、Ｌ３層１１９では外周側に配置するものとする。これは、図２０の２００１と２００２のように配置することになる。また、ＰＳＮにＧｒｏｏｖｅＬａｎｄ識別子の代わりにトラック配置識別子を用いることにより、トラックの配置とＰＳＮの関係が、２００１と２００２の両方とも５００ＧＢのアーカイバル・ディスクと同じになるので、同じ記録方法で記録することができ、ファームウェアの開発にかかる時間を短縮できる。また、トラック配置識別子２００７は先に記録するトラックの方が小さいので、ＰＳＮ順に記録することもできる。ユーザから指示されるＬＳＮをＰＳＮ順に割り当てた場合、ＬＳＮ順に記録することもできる。すなわち、ユーザデータを高い信号品質が実現できる記録順で記録することができる。なお、図２０の２００３と２００４のように先に記録するトラックを外周側に配置してもよい。先に記録するトラックが各レイヤーで異なっても、ＰＳＮとトラックの位置関係が同じになるので、記録方法は１つになる。したがって、先に記録するトラックを内周側に配置する場合と同じ効果が得られる。記録方法として図１６を用いて説明したが、図１７や図１８の記録方法であっても、同様の効果が得られる。なお、先に記録するトラックを２００１や２００２のように内周側に配置するか、２００３と２００４のように外周側に配置するかは、光記録再生装置１０００の製造者が記録方法に応じて最適な配置になるように決定し、ＤＵＩのトラック配置情報として記録する。なお、トラック配置情報２２０１は、ＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラックの配置が判別できればよく、これに限るものではない。例えば、Ｇｒｏｏｖｅトラックが外周側の場合が０、Ｌａｎｄトラックが外周側の場合が１を示してもよい。また、ビット形式でなくてもよい。なお、ＰＳＮにＧｒｏｏｖｅＬａｎｄ識別子を割り当ててもよい。トラック配置識別子をＧｒｏｏｖｅＬａｎｄ識別子より上位ビットに割り当てることにより、内周側のトラックのＰＳＮが外周側のトラックのＰＳＮより小さくなり、ＰＳＮとトラックの配置の関係がＧｒｏｏｖｅＬａｎｄ識別子を割り当てない場合と同じになるため、同じ記録方法で記録することができる。本開示では、Ｌ０層１１６、Ｌ２層１１８のときの図２０を用いて説明したが、Ｌ１層１１７、Ｌ３層１１９のときは図２１のようになり、２１０１が２００１、２１０２が２００２、２１０３が２００３、２１０４４が２００４に相当する。Ｌ１層１１７、Ｌ３層１１９は外周から内周に向かって記録するので、２００７、２００８、２００９は、内周側と外周側が逆転するが、記録方法は同じである。
本開示では、ＤＵＩはディスクの初期化時に記録するとした。これは、ディスク配置情報２２０１をディスクの初期化後に変更しない場合、ＤＵＩを初期化時に記録すればよく、効率よくＤＵＩを記録することができるからである。ＤＵＩは冗長性や再生耐久性を確保するために、同じＤＵＩを複数クラスターに記録してもよい。また、位置が離れた複数の領域に記録してもよい。位置が離れた複数の領域に記録することで、埃などによる欠陥の影響を受けて記録再生できなくなることを防ぐことができる。
なお、インナーゾーンの記録可能領域１０３にＤＵＩを記録する領域をさらに設けるとしたが、ＤＭＡに記録してもよい。これにより、新たに専用の領域を設けなくてもよく、ディフェクト情報の更新に応じて、同じＤＵＩを追記していくことで冗長性を確保することもできる。また、トラック配置情報をディスクの初期化後に変更したい場合、ＤＭＡの最新情報と合わせて追記することで、トラック配置情報を変更することができる。
本開示では、ＢＣＡに付与される記録順序は、データゾーンにおける記録順序であり、管理領域の記録順序は付与されていない。管理領域はデータゾーンに比べ、強い誤り訂正機能が備えられているため、ＢＣＡに付与された記録順序で記録しなくても再生信号品質を確保することができる。例えば図２０の２００４のように、データゾーンを外周側のトラックから記録する場合であっても、管理領域は内周側のＧｒｏｏｖｅトラックから記録することができる。これにより、管理領域の記録は、５００ＧＢのアーカイバル・ディスクと同じ内周側のトラックから記録する方法で記録することができ、ファームウェアの開発にかかる時間を短縮できる。ここで、管理領域は１つの追記位置から順次記録していく。まず、先に記録するトラックから記録していき、そのトラックを全て使いきったら、もう一方のトラックに記録していく。したがって、管理領域を記録再生する場合、管理領域の記録順序の情報が必要になる。しかしながら、ＢＣＡには管理領域の記録順序は付与されていないため、図２２に示すようにＤＵＩに管理領域の先書きトラック情報（Ｉｎｎｅｒ Ｚｏｎｅ Ｆｉｒｓｔ Ｗｒｉｔｅ Ｔｒａｃｋ）２２０２を格納し、インナーゾーンの記録可能領域１０３に、ディスクの初期化時にＤＵＩを記録する。管理領域の先書きトラック情報２２０２には、各レイヤーの先書きトラックの情報がビット形式で格納される。例えば、図２０の２００１において内周側のＧｒｏｏｖｅトラックから管理情報を記録する場合、先書きトラック情報は０を示す。外周側のＬａｎｄトラックから管理情報を記録する場合は、先書きトラック情報は１を示す。これにより、管理領域のトラックの記録順序が判別できる。また、ＤＵＩに記録することにより、光情報記録媒体１００の製造者ではなく、光記録再生装置１０００に最適な記録順序を光記録再生装置１０００の製造者が決めることができる。なお、本開示では先書きトラック情報として、Ｌ０層、Ｌ２層は内周側先書き、Ｌ１層、Ｌ３層は外周側先書きとしたが、ＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラックのどちらのトラックから使用したかが分かればよく、これに限るものではない。例えば、先書きトラックがＧｒｏｏｖｅトラックなら０、Ｌａｎｄトラックなら１としてもよい。またビット形式でなくてもよい。

【0076】

次に、本実施の形態における光記録再生装置１０００の再生動作について説明する。

【0077】

再生信号復号回路１００８は、図に示すように、光ヘッド１００１が出力する再生信号をＰＲＭＬ信号処理により復号して復号信号を生成する。復調回路１００９は、復号信号をｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号に従って復調し、誤り訂正復号回路１０１０は、復調された符号化データの誤りを訂正してユーザデータを復元する。

【0078】

システムコントローラ１０１４は、上記の再生動作を制御する。システムコントローラ１０１４は、サーボコントローラ１００３を制御して光ヘッド１００１を目的位置に移動させる。目標位置に到達したときに、再生信号復号回路１００８と復調回路１００９とを動作させ、続いて誤り訂正復号回路１０１０を動作させてユーザデータを復元する。復元されたユーザデータはバッファメモリ１０１３に格納されており、Ｉ／Ｆ回路１０１２を通して、ホスト１０１６へとユーザデータを送出することで再生動作が完了する。

【0079】

また、記録条件評価回路１０１１は、再生したときに得られた図１５に示す再生信号のサンプリング波形１５０３と、図１３に示す歪のない再生信号の期待波形１３０２を比較することで、記録条件のずれを測定する。システムコントローラ７１４は、この測定結果に基づいて、図１３に示す記録期待波形１３０３の信号振幅値に対する記録パルス信号１４０４のパワー高さと発光幅の条件の調整を行う。すなわち、記録条件評価回路１０１１により、記録期待波形の振幅値に応じたパワーと時間幅の関係が補正される。これにより、光ヘッド１００１の発光パワーの変化などによる記録状態のずれを補正することが可能である。

【0080】

また、分割素子で反射光を各光量信号に分離することによって、光量信号それぞれ異なる隣接トラック成分の特性を持たせることができ、その積の信号を生成することで、トラック間で相関する非線形なクロストーク成分を効果的に制御することが可能になり、狭いトラックピッチでも高精度の再生信号を取得することができるようになる。（詳細は特許文献２参照）
ＢＣＡに付与された記録順序の情報は再生順序を制限するものではない。３Ｔｒｋ―ＸＴＣ方法によるデータの再生時に必要なのは、対象のトラックの波形と隣接するトラックの波形であるため、波形取得の順番とトラックの記録順序は関係ない。例えば、Ｌａｎｄトラック→Ｇｒｏｏｖｅトラックの順に記録したトラックにおいて、Ｌａｎｄトラックを再生する場合もＧｒｏｏｖｅトラックから波形の取得を行ってもよい。

【0081】

なお、光情報記録媒体１００に記録した溝記録順情報９０１が何らかの理由で書き込まれなかったり、読み出せなかった場合には、光記録再生装置１０００に記録順序をバッファメモリ１０１３あるいはＲＯＭ１０１５に持たせることにより、光情報記録媒体１００へのデータの最適な記録方法を設定することもできる。その場合の溝記録順情報９０１の読み取りから記録まで流れを図１９に示す。ＢＣＡを再生してメディアタイプＩＤ情報を読み取る。ディスクのＢＣＡに記録順に関する情報が付与されている場合は、光記録再生装置１０００のファームウェアに保存されている溝記録順情報９０１とＢＣＡから読み取った溝記録順情報９０１の情報を照合し、一致すればその指定順序で記録を行う。一致しなかった場合はＢＣＡに記録されている、溝記録順情報９０１を優先する。メディアタイプＩＤに記録順に関する情報を紐づけることで、メディア生産時のＢＣＡ記録の工数が減るというメリットもあるが、最適な記録順序に変更がある度にメディアタイプＩＤの変更を行わないといけなくなるというデメリットもある。
なお、ＢＣＡ１０２と光記録再生装置１０００の双方に溝記録順情報９０１がない場合は、ＧｒｏｏｖｅトラックからＬａｎｄトラックの順番で記録を行う。

【0082】

また、本開示では、片面４層で両面を貼り合わせた構成のアーカイバル・ディスクにおいて、多値記録を行う場合を例に、ＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラックにおける記録順序とその付与方法について述べてきたが、この例のみに限定するものではない。

【0083】

３Ｔｒｋ―ＸＴＣを行う場合、Ｇｒｏｏｖｅトラックを再生する際でも隣接する両側のＬａｎｄトラックの波形が必要となる。トラックピッチの狭い光情報記録媒体１００でＧｒｏｏｖｅトラックとＬａｎｄトラックの両方を記録する場合、先に書いた溝極性のトラックに記録されたマークは、後から記録されたもう一方の溝極性のマークにより一部オーバーライトされてしまう可能性があるため、３Ｔｒｋ―ＸＴＣを行わない場合は後に記録したトラックの方が再生信号品質は高くなる。しかし、３Ｔｒｋ―ＸＴＣ方法でＧｒｏｏｖｅトラック・Ｌａｎｄトラックの両方の波形を使用する場合、両方の溝極性の波形を使用するため、記録順序と再生信号品質の良し悪しの関係が複雑になり、前述したような樹脂層の硬さ等によりレイヤーごとに最適な記録順序が異なるという現象が発生する。

【0084】

すなわち、情報層ごとに最適な記録順序に関する情報を付与するという内容は、ディスクの情報記録層の数や信号の多値数によらず有効であり、例えば２層構成で片面のみに情報記録層を有するディスクに、０、１の２値記録を行う場合でも、トラックピッチが狭く、３Ｔｒｋ―ＸＴＣを行う際には有効である。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本開示の光情報記録媒体とその記録再生方法は、より高い再生信号品質を示す情報層を有するように構成されるので、高記録密度で情報を記録するのに適しており、大容量のコンテンツを記録する光情報記録媒体に有用である。具体的にはアーカイバル・ディスク規格に準じて両面に４層の情報層を備える、次世代の光情報記録媒体（例えば、記録容量１ＴＢ）に有用である。

【符号の説明】

【0086】

１００ 光情報記録媒体
１０１ データゾーン
１０２ ＢＣＡ領域
１０３ インナーゾーン中の記録可能領域
１０４ インナーゾーン
１０５ アウターゾーン
１１０ Ａ面光情報記録媒体
１１１ Ｂ面光情報記録媒体
１１２ 基板
１１３、１１４、１１５ 中間層
１１６ Ｌ０層
１１７ Ｌ１層
１１８ Ｌ２層
１１９ Ｌ３層
４０１ 接着層
４０２ 転写層
５０１、６０１、７０１、８０１ 第１誘電体膜
５０２、６０２、７０２、８０２ 記録膜
５０３、６０３、７０３、８０３ 第２誘電体膜
９０１ 溝記録順情報
９０２ メディアタイプＩＤ情報
１０００ 光記録再生装置
１００１ 光ヘッド
１００２ スピンドルモータ
１００３ サーボコントローラ
１００４ 記録パルス生成回路
１００５ 記録期待波形生成回路
１００６ 変調回路
１００７ 誤り訂正符号化回路
１００８ 再生信号復号回路
１００９ 復調回路
１０１０ 誤り訂正復号回路
１０１１ 記録条件評価回路
１０１２ Ｉ／Ｆ回路
１０１３ バッファメモリ
１０１４ システムコントローラ
１０１５ ＲＯＭ
１０１６ ホスト
１０１７ 再生信号メモリ回路
１０１８ ノイズ波形加算回路
１３０１ 記録する変調信号系列
１３０２ 期待波形
１３０３ 記録期待波形
１４０４ 記録パルス信号
１４０５ トラック
１４０６ 記録マーク
１５０３ 再生信号のサンプリング波形
１５０４ 復号された変調信号系列
１６０１ Ｌａｎｄトラック
１６０２ Ｇｒｏｏｖｅトラック
１６０３ トラック内の記録方向
１６０４ 物理アドレス方向
２００１ Ｇｒｏｏｖｅ先・内周側から記録
２００２ Ｌａｎｄ先・内周側から記録
２００３ Ｇｒｏｏｖｅ先・外周側から記録
２００４ Ｌａｎｄ先・外周側から記録
２００６ 溝記録順情報
２００７ ＰＳＮトラック配置識別子
２００８ ＤＵＩ Ｔｒａｃｋ Ａｓｓｉｇｎ ｂｉｔ
２００９ Ｔｒａｃｋ配置図
２１０１ Ｇｒｏｏｖｅ先・外周側から記録
２１０２ Ｌａｎｄ先・外周側から記録
２１０３ Ｇｒｏｏｖｅ先・内周側から記録
２１０４ Ｌａｎｄ先・内周側から記録
２２０１ Ｔｒａｃｋ Ａｓｓｉｇｎ
２２０２ Ｉｎｎｅｒ Ｚｏｎｅ Ｆｉｒｓｔ Ｗｒｉｔｅ Ｔｒａｃｋ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】