JP2003091834A - Information recorder and information reproducing device - Google Patents
Information recorder and information reproducing deviceInfo
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- JP2003091834A JP2003091834A JP2002194085A JP2002194085A JP2003091834A JP 2003091834 A JP2003091834 A JP 2003091834A JP 2002194085 A JP2002194085 A JP 2002194085A JP 2002194085 A JP2002194085 A JP 2002194085A JP 2003091834 A JP2003091834 A JP 2003091834A
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本願発明は光ディスク，光テ
ープ，光カードなどの光学的情報記録装置及び情報再生
装置に係り、特に高記録密度を目的とした情報記録装置
及び情報再生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information recording device and an information reproducing device such as an optical disk, an optical tape and an optical card, and more particularly to an information recording device and an information reproducing device for high recording density.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光学的情報記録再生装置の記録高密度化
の方法は、従来２次元的な記録媒体平面上の記録面密度
を向上させることであった。しかし、装置の小型化から
ディスクなどの情報記録媒体の大きさは限定され、平面
上での高密度化では限界が生じる。2. Description of the Related Art A conventional method for increasing the recording density of an optical information recording / reproducing apparatus has been to improve the recording areal density on the plane of a two-dimensional recording medium. However, the size of the information recording medium such as a disk is limited due to the miniaturization of the device, and there is a limit in increasing the density on a plane.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】そこで、さらに高密度
化を達成させる方法として、深さ方向を含めた３次元記
録再生方法が必須である。３次元記録再生では、公知例
「特開昭59−127237号」に示すように、多層膜構造のデ
ィスクを設け、各層に光スポットを絞り込み、データの
記録再生する手段がある。しかし、この公知例では、具
体的ディスク構造，光学定数の規定、さらには、記録条
件の設定方法は述べられておらず、信頼性のある記録が
困難である。また、データの読みだし方法についても、
受光光学系の構成が不明瞭であり、信頼性のある再生が
困難である。Therefore, as a method for achieving higher density, a three-dimensional recording / reproducing method including the depth direction is indispensable. In three-dimensional recording / reproducing, there is a means for recording / reproducing data by providing a disc having a multilayer film structure and narrowing a light spot on each layer, as shown in a known example "JP-A-59-127237". However, in this known example, a specific disc structure, the definition of optical constants, and the method of setting recording conditions are not described, and reliable recording is difficult. Also, regarding how to read the data,
The configuration of the light receiving optical system is unclear, and reliable reproduction is difficult.
【０００４】一方、公知例「特開昭60−202545号」，「特
開昭60−202554号」では、各層に回折限界の光スポット
を形成するためのディスク膜厚，焦点あわせの方法につ
いて述べている。しかし、前者については、明瞭な規定
が与えられていない。また、後者については、焦点あわ
せの原理について述べているが、実際に目標の層に焦点
を合わせるためのアクセス方法については述べられてい
ない。さらに、ディスク作成法として、トラッキングの
ための案内溝を公知例では不可能としており、各層ごと
にレーザ露光する方法を示しているが、この方法では、
生産性がない。本発明の目的は、記録過程，再生過程に
おいて安定に記録再生できる光スポット絞り込み光学
系，ディスク構造，光検出光学系を検討し、さらに、特
に問題となる隣接層間のクロストークを抑制する符号化
方式，クロストークキャンセル方式、さらに、３次元デ
ータフォーマット、それに伴うディスク作成方法，３次
元アクセス方法を検討することである。On the other hand, in the known examples "JP-A-60-202545" and "JP-A-60-202554", a disk thickness and a focusing method for forming a diffraction-limited light spot on each layer are described. ing. However, no clear provision has been given for the former. Regarding the latter, the principle of focusing is described, but the access method for actually focusing on the target layer is not described. Furthermore, as a disc manufacturing method, a guide groove for tracking is not possible in a known example, and a method of laser exposure for each layer is shown, but in this method,
Not productive. An object of the present invention is to investigate an optical system for narrowing down an optical spot, a disc structure, and a photo-detecting optical system capable of stable recording / reproducing in a recording process and a reproducing process, and further, encoding for suppressing crosstalk between adjacent layers which is a particular problem. A method, a crosstalk canceling method, a three-dimensional data format, a disc creating method associated therewith, and a three-dimensional access method.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、局所的な光照射によって、光学的性質が局所的に変
化する記録膜層と、記録膜層の働きの補助として反射防
止，多重反射，光吸収，記録膜層の光学的局所変化の転
写，断熱，吸熱，発熱または補強を目的とした層、また
は層の重ねあわせである中間層膜を光学的に透明な基板
の上に多層に積み重ねたディスクを有し、各層に絞り込
まれた光スポット照射によって各層の局所的光学的性質
を２次元的に（独立に）変化させることで、変調後のデ
ータ“１”，“０”に対応した記録を行う。さらに、上
記局所的光学的性質の変化を各層への光スポット照射に
よって反射光量（または透過光量）の変化として検出
し、データを再生する３次元記録再生装置において、
１．ディスクの構造を、光学的に透明な基板の屈折率を
ＮＢ、厚さをｄ０とする。さらに、中間層と記録膜層を
一つの層として区ぎり、上層から順に１からＮ層割り当
てる。各層間の距離は隣あう記録膜層ｋ番目と（ｋ−
１）番目の膜厚中心間の距離ｄｋで示す。また、任意の
ｋ番目の記録層と中間層の膜厚をdFk,ｄＭｋさらに屈折
率の実数部をそれぞれ、ＮＦｋ，ＮＭｋとする。また、
各層の平面上での局所的光学的性質の変化の周期ｂ［μ
ｍ］とする。絞り込み光学系は、光源として、例えば波
長λ［μｍ］の半導体レーザを用い、コリメートレンズ
によって、平行光に変換し、偏向ビームスプリッタを介
して、絞り込みレンズに入射させる。ここで、絞り込み
レンズの開口数をＮＡＦ，有効半径をａ［mm］，焦点距
離をｆＦ（≒ａ／ＮＡＦ）とする。また、ディスクから
の反射光は、絞りレンズを通り、ビームスプリッタによ
って受光用の像レンズに導かれる。像レンズの焦点付近
に位置する光検出器によって、反射光量の変化を電気信
号に変換する。像レンズの開口数をＮＡＩ，焦点距離を
ｆＩ（≒ａ／ＮＡＩ）とする。光検出器の受光面直径を
Ｄとした場合、ｋ番目の層を目標層とし、焦点を合わせ
たときの目標層からの反射光は、像レンズの焦点位置に
結像され、この焦平面上のスポット径Ｕｋ′は、
Ｕｋ′＝λ／ＮＡＩ＝λ×（ｆＩ／ａ）
ｍ；受光光学系の横倍率
次に、ｋ番目の目標層から層間距離ｄ離れた隣接層（ｋ
±１）番目の層からの焦平面でのスポット径Ｕ（ｋ±
１）′は、
上式より光検出器の直径Ｄを、
Ｄ＝Ｕｋ′＝λ／ＮＡＩとし、
検出される他の層からの反射光量は、目標ｋ層と他のｊ
層の間の透過率δjk、及び反射率の比αｊｋとして光検
出器での、ｎ層からの反射受光量をＩｎとするとIn order to solve the above problems, in order to solve the above problems, a recording film layer whose optical properties are locally changed by local light irradiation, and an antireflection film and a multiplex film are added to assist the function of the recording film layer. Layer for reflection, light absorption, transfer of optical local change of recording film layer, heat insulation, heat absorption, heat generation or reinforcement, or an intermediate layer film which is a stack of layers is laminated on an optically transparent substrate. By modulating the local optical properties of each layer two-dimensionally (independently) by irradiating the light spots focused on each layer, the data “1” and “0” after modulation can be obtained. Make corresponding recordings. Furthermore, in the three-dimensional recording / reproducing apparatus for reproducing the data by detecting the change in the local optical property as a change in the reflected light amount (or the transmitted light amount) by irradiating each layer with a light spot. The disk structure is such that the optically transparent substrate has a refractive index of NB and a thickness of d0. Further, the intermediate layer and the recording film layer are separated as one layer, and 1 to N layers are allocated in order from the upper layer. The distances between the respective layers are the kth adjacent recording film layer and (k-
The distance dk between the 1) th film thickness centers is shown. Further, the film thicknesses of the arbitrary k-th recording layer and the intermediate layer are dFk, dMk, and the real parts of the refractive index are NFk, NMk, respectively. Also,
Period b [μ of change of local optical properties on the plane of each layer
m]. The narrowing optical system uses, for example, a semiconductor laser having a wavelength λ [μm] as a light source, a collimator lens converts the light into parallel light, and the parallel light is incident on the narrowing lens via a deflection beam splitter. Here, the numerical aperture of the diaphragm lens is NAF, the effective radius is a [mm], and the focal length is fF (≈a / NAF). Further, the reflected light from the disk passes through the diaphragm lens and is guided to the image lens for light reception by the beam splitter. A photodetector located near the focal point of the image lens converts the change in the amount of reflected light into an electric signal. The numerical aperture of the image lens is NAI and the focal length is fI (≈a / NAI). When the light-receiving surface diameter of the photodetector is D, the k-th layer is the target layer, and the reflected light from the target layer at the time of focusing is imaged at the focal position of the image lens and on this focal plane. Uk '= λ / NAI = λ × (fI / a) m; Lateral magnification of the light receiving optical system Next, the adjacent layer (k
Spot diameter U (k ±) from the ± 1) th layer on the focal plane
1) 'is From the above equation, the diameter D of the photodetector is set to D = Uk ′ = λ / NAI, and the amount of reflected light from the other layers detected is the target k layer and other j layers.
Assuming that the transmittance δjk between layers and the ratio αjk of reflectance are In and the amount of reflected light received from the n layer in the photodetector is In.
【０００６】[0006]
【数１７】 [Equation 17]
【０００７】
（数１７）≒Ｉ（ｋ−１）／Ｉｋ
＝δ2（ｋ−１），ｋ×α（ｋ−１），ｋ×（Ｄ／Ｕ（ｋ−１）′)2
（数１７．５）
上式が成り立つように、ディスク構造，光学系を設定す
る。(Equation 17) ≈I (k−1) / Ik = δ 2 (k−1), k × α (k−1), k × (D / U (k−1) ′) 2 (Equation 17.5) Set the disk structure and optical system so that the above equation holds.
【０００８】２．さらに、２次元周期ｂの最小値ｂｍｉ
ｎを（λ／ＮＡＦ）とし、２次元周期ｂの最大値ｂｍａ
ｘを（ｄ×ＮＡＦ）よりも小さくする。2. Furthermore, the minimum value bmi of the two-dimensional period b
When n is (λ / NAF), the maximum value bma of the two-dimensional period b
Make x smaller than (d × NAF).
【０００９】さらに、図１に示す受光光学系において、
記録再生を行う目標層面内と、光学的距離ｄ［μｍ］離
れた隣接層面内のそれぞれの光学的特性関数（ＯＴＦ）
Ｈ０(Ｓ)，Ｈ１（Ｓ）を図４にそれぞれ、直線１３，直
線１４で示す。Further, in the light receiving optical system shown in FIG.
Optical characteristic functions (OTFs) in the surface of the target layer for recording and reproduction and in the surface of the adjacent layer at an optical distance d [μm]
H0 (S) and H1 (S) are shown by a straight line 13 and a straight line 14 in FIG. 4, respectively.
【００１０】ただし、Ｓ：規格化空間周波数ここで、層
間距離ｄの値で焦点ずれが生じた場合の光学的特性関数
Ｈ１(Ｓ)について、Ｈ１（Ｓ）＝０となるＳより、上記
周期ｂの最大繰返しｂmaxを規定する。このように、層
面上の局所的光学的性質の変化の周期ｂとディスク構
造、及び受光光学系の関係を規定することで、層間クロ
ストークの成分を局所的光学的性質の変化の周期ｂより
も、長くする。However, S: Normalized spatial frequency Here, with respect to the optical characteristic function H1 (S) when defocus occurs at the value of the inter-layer distance d, from S where H1 (S) = 0, the above-mentioned period Define the maximum repetition b max of b. In this way, by defining the relationship between the cycle b of local optical property changes on the layer surface, the disc structure, and the light receiving optical system, the component of interlayer crosstalk can be calculated from the cycle b of local optical property changes. Also make it longer.
【００１１】３．さらに、隣接層におけるスポット径
（２ｄ×ＮＡＦ）の領域に含まれる局所的光学変化（マ
ーク）の領域の総面積が常に一定値である符号を用い
る。3. Furthermore, a code is used in which the total area of the area of the local optical change (mark) included in the area of the spot diameter (2d × NAF) in the adjacent layer is always a constant value.
【００１２】４．さらに、
ｄｋ＝ｄＦ（ｋ−１）＋ｄＭｋ＋ｄＦｋ
≒ｄＭｋ （数１）
かつ、中間層の実効的屈折率ＮＭｋを基板と同じ屈折率
ＮＢであるとする。多層ディスクのＮ層番目までの厚さ
ｄが4. Further, dk = dF (k−1) + dMk + dFk ≈dMk (Equation 1) and the effective refractive index NMk of the intermediate layer is the same as the substrate. The thickness d up to the Nth layer of the multilayer disc
【００１３】[0013]
【数２】 [Equation 2]
【００１４】であるディスク構造において、球面収差量
Ｗ４０について
Ｗ４０＝｜（１／（８×ＮＢ））×（（１／ＮＢ2）−１）×ＮＡＦ4×Δｄ｜
（数３）In the disk structure of, the spherical aberration amount W40 is W40 = | (1 / (8 × NB)) × ((1 / NB 2 ) −1) × NAF 4 × Δd | (Equation 3)
【００１５】[0015]
【数４】 [Equation 4]
【００１６】Ｗ４０≦λ／４となるように、各層の中間
層の厚さｄｋ，総数Ｎを組み合わせる。なお、Ｗ４０の
右辺の絶対値の中は通常は負となる（ＮＢ≧１の場
合）。The thickness dk of the intermediate layers and the total number N are combined so that W40 ≦ λ / 4. Note that the absolute value on the right side of W40 is usually negative (when NB ≧ 1).
【００１７】５．さらに、ｋ番目の記録膜層１の光学定
数は、透過率Ｔｋ，反射率Ｒｋ，吸収率Ａｋとする。こ
こで、Ｔｋ＋Ｒｋ＋Ａｋ＝１の関係が成り立つ。記録に
よって、局所的光学的性質が変化した場合の光学定数に
は、以下、ダッシュ記号「′」で表わす。一般に、熱記録
における、熱構造変化が生じるためには、必ずエネルギ
ーしきい値Ｅｔｈ［ｎＪ］が存在する。記録目標層に回
折限界に絞り込まれた光スポットが線速度Ｖ［ｍ／ｓ］
でディスク上を走査している。5. Further, the optical constants of the kth recording film layer 1 are the transmittance Tk, the reflectance Rk, and the absorptance Ak. Here, the relationship of Tk + Rk + Ak = 1 is established. Hereinafter, the optical constant when the local optical property is changed by the recording is represented by a dash "'". In general, an energy threshold Eth [nJ] always exists in order to cause a thermal structure change in thermal recording. The light spot narrowed to the diffraction limit on the recording target layer has a linear velocity V [m / s].
Is scanning on the disk.
【００１８】変調後の２値化信号に対応して熱構造変化
を局所的に生じさせるために、ディスクに入射する光強
度Ｐ（記録パワー）［ｍＷ］、ここで、線速度Ｖと照射
時間ｔが与えられた場合、各層の記録膜についての光強
度密度しきい値Ｉｔｈ［ｍＷ／μｍ2］とする。In order to locally generate a thermal structure change corresponding to the modulated binarized signal, the light intensity P (recording power) [mW] incident on the disk, where the linear velocity V and the irradiation time are When t is given, the light intensity density threshold value Ith [mW / μm 2 ] for the recording film of each layer is set.
【００１９】ｋ層に焦点をあわせた場合でのｋ層での光
強度密度Ｉｋについて、スポット径はλ／ＮＡＦである
から、
Ｓｋ；ｋ層に焦点をあわせた場合での１／ｅ2スポット
面積
Ｓｋ＝π（０.５×λ／ＮＡＦ）2
ｋ層における光強度Ｐｋ［ｍＷ］はRegarding the light intensity density Ik in the k layer when focusing on the k layer, since the spot diameter is λ / NAF, Sk: 1 / e 2 spot when focusing on the k layer Area Sk = π (0.5 × λ / NAF) 2 The light intensity Pk [mW] in the k layer is
【００２０】[0020]
【数６】 [Equation 6]
【００２１】δｋは、ディスク上の光入射面とｋ番目の
記録層の間の透過率である。Δk is the transmittance between the light incident surface on the disc and the kth recording layer.
【００２２】ただし、Ｔｎ；ｎ層の透過率（ｎ＝０の時
は１層までの透過率）
（数６）式より、ｋ層で記録できるために必要な最小の
記録パワーＰｍｉｎは、
Ｐｍｉｎ≧Ｉｋｔｈ×Ｓｋ／δｋ （数７）
また、ｋ層に記録を行うため、ｋ層に焦点を合わせた時
の、ｊ層での光強度密度Iｊｋ［ｍＷ］はHowever, Tn; the transmittance of the n layer (when n = 0, the transmittance of up to one layer) (Equation 6) From the equation (6), the minimum recording power Pmin required for recording in the k layer is Pmin. ≧ Ikth × Sk / δk (Equation 7) Further, since recording is performed on the k layer, the light intensity density Ijk [mW] at the j layer when focusing on the k layer is
【００２３】[0023]
【数９】 [Equation 9]
【００２４】である。It is
【００２５】ｋ層に記録を行う場合、ｊ層を記録破壊し
ないため記録パワーの上限Ｐmaxは次式で与えられる。When recording is performed on the k layer, the upper limit Pmax of the recording power is given by the following equation so as not to destroy the recording on the j layer.
【００２６】
Ｐｍａｘ＝Ｉｊｔｈ×Ｓｊｋ／δｊ （数１０）
Ｓｊｋは、ｋ層に焦点を合わせた時の、ｊ層での光スポ
ット面積であり、Pmax = Ijth × Sjk / δj (Equation 10) Sjk is the light spot area in the j layer when focusing on the k layer,
【００２７】[0027]
【数１１】 [Equation 11]
【００２８】ｄｎ；ｎ層番目の膜厚
ＴＡＮφ＝ａ／ｆＦ≒ＮＡＦ
（数６，７）（数９，１０，１１）式が同時に成り立つ
ように絞り込み光学系，ディスク構造，記録条件を設定
する。Dn; film thickness of the nth layer TANφ = a / fF≈NAF (Equation 6, 7) (Equation 9, 10, 11) The focusing optical system, the disc structure, and the recording conditions are set so that the equations are simultaneously satisfied. .
【００２９】６．各層の役割として、ユーザデータを記
録再生する層と共に、ＲＯＭ（Read Only Memory）層ま
たはＷＯＭ（Write Once Memory)を設ける。6. As the role of each layer, a ROM (Read Only Memory) layer or a WOM (Write Once Memory) layer is provided together with a layer for recording and reproducing user data.
【００３０】７．層データの管理層として、各層のデー
タ状態、例えば、データの有無，エラー管理，有効なデ
ータ領域，書替え（オーバーライト）回数を随時、記録
しておく。7. As a management layer of layer data, the data state of each layer, for example, presence / absence of data, error management, effective data area, and number of times of rewriting (overwriting) are recorded as needed.
【００３１】８．項１において、交替層として、記録誤
りを検出した層のかわりに情報を入れる。8. In Item 1, as an alternate layer, information is put in place of the layer in which a recording error is detected.
【００３２】９．項１において、ディスクの各層面内に
おける管理フォーマットとして、セクタとトラックを設
け、１→ｋ→Ｎ層と上層から順に記録を行う。ただし、
各層ではすべてのユーザセクタとトラックに情報を記録
してから次の層に記録する。9. In the item 1, as a management format in each layer surface of the disc, sectors and tracks are provided, and recording is performed in order from the 1st layer to the upper layer. However,
In each layer, information is recorded in all user sectors and tracks before recording in the next layer.
【００３３】１０．Ｎ→ｋ→１層と下層から順に記録を
行う。ただし、各層ではすべてのユーザセクタとトラッ
クに情報を記録してから次の層に記録する。10. Recording is performed in order from N → k → 1 layer and the lower layer. However, in each layer, information is recorded in all user sectors and tracks before recording in the next layer.
【００３４】１１．各層ではすべてのユーザセクタとト
ラックに情報を記録してから次の層に記録するが、記録
する層の順番はランダムアクセスとする。11. In each layer, information is recorded in all user sectors and tracks and then recorded in the next layer. The order of recording layers is random access.
【００３５】１２．記録する層の順番はランダムアクセ
スとするが、ひとつの層においてある当該セクタ内にす
べてデータ記録してから、次の層の当該セクタを埋めて
いき、すべての層の当該セクタを埋めてから、次のセク
タのデータを記録する。12. The order of the layers to be recorded is random access, but after all the data is recorded in the sector in one layer, the sectors in the next layer are filled, and the sectors in all layers are filled, Record the data in the next sector.
【００３６】１３．当該トラックにおいて、層方向にラ
ンダムアクセスを行う。この場合、セクタによる固定ブ
ロック管理ではなく、可変長ブロックを適用する。13. In the track, random access is performed in the layer direction. In this case, variable length blocks are applied instead of fixed block management by sectors.
【００３７】１４．項１において、光スポット位置決め
機構として、絞り込みレンズを層方向とディスク半径方
向に駆動する２次元アクチゥエータ、または、絞り込み
レンズを層方向だけに駆動する１次元アクチゥエータと
絞り込みレンズに入射させる光束をディスク半径方向に
偏向するガルバノミラーを組み合わせたものにおいて、
レイヤー番号検出回路において、プリフォーマット部に
ある層アドレスを読み取るとることで現在いる層の番号
を認識し、現在焦点を結んでいるｊ番目の層から上位コ
ントローラからの指令であるｋ番目の目標層まで、上下
どちらの（ｓｉｇｎ（ｋ−ｊ））方向に、どれだけの
（｜ｋ−ｊ｜）層数をスポット移動させれば良いかを認
識し、レイヤージャンプ信号発生回路にジャンプ強制信
号を発生させ、ＡＦアクチゥエータドライバに入力させ
る。14. In the item 1, as a light spot positioning mechanism, a two-dimensional actuator that drives the stop lens in the layer direction and the disk radial direction, or a one-dimensional actuator that drives the stop lens only in the layer direction and the light flux that is incident on the stop lens are the disk radius. In a combination of galvano mirrors that deflect in the direction,
The layer number detection circuit recognizes the number of the current layer by reading the layer address in the preformat section, and the jth layer which is currently focused is the kth target layer which is a command from the upper controller. Up to (sign (k-j)) direction up and down, how many (| k-j |) layers should be spot-moved, and the jump forcing signal is sent to the layer jump signal generation circuit. It is generated and input to the AF actuator driver.
【００３８】１５．項１４において、ジャンプ信号は、
１層間の移動にたいし、＋−極性のパルスの１対のパル
スで構成され、上下の移動方向によって、＋−のパルス
を入れ替わる。先頭のパルスはスポットを移動方向にお
よそ移動距離分だけ駆動させるために用い、次の極性反
転パルスはスポットが行き過ぎないように静定するため
のものである。また、移動する層数の対のパルスをドラ
イバ回路に入力する。次に、レイヤー番号を検出し、ｊ
＝ｋとなることを確認する。15. In item 14, the jump signal is
The movement between layers is composed of a pair of pulses of + -polarity pulses, and + -pulses are switched depending on the vertical movement direction. The leading pulse is used to drive the spot in the moving direction by a moving distance, and the next polarity inversion pulse is used to settle so that the spot does not go too far. In addition, pulses of a pair of moving layers are input to the driver circuit. Next, the layer number is detected and j
Confirm that = k.
【００３９】１６．項１４において、上記ＡＦ誤差信号
のゼロクロスパルスと、総光量パルスをゲートとして用
い、各記録層についての合焦点検出を検出するクロスレ
イヤー信号検出回路を設ける。16. In paragraph 14, a cross layer signal detection circuit is provided which detects the focus detection for each recording layer by using the zero cross pulse of the AF error signal and the total light amount pulse as a gate.
【００４０】１７．項１６において、上記ゼロクロスパ
ルスと総光量パルス、２種のパルスからアップパルスと
ダウンパルスを生成しカウントすることで、常にレンズ
がどの層に位置づけられているかを認識し、ディスクに
対してレンズが移動する方向を認識する。17. In Item 16, by generating and counting an up pulse and a down pulse from the zero-cross pulse, the total light amount pulse, and two kinds of pulses, it is possible to always recognize in which layer the lens is positioned and Recognize the direction of movement.
【００４１】１８．項１４において、焦点位置がディス
ク最上層から、最下層まで少なくとも移動するように、
ＡＦアクチゥエータ移動信号発生回路からのこぎり波を
発生させ、ＡＦアクチゥエータを駆動する場合におい
て、上記クロスレイヤー信号検出回路により、Ｎ個の層
の合焦点をカウントし、レンズを上側に移動させたとき
のアップパルスの上限から、最上層（ｎ＝１）または、
レンズを下側に移動させたときのダウンパルスの下限か
ら、最下層（ｎ＝Ｎ）を認識し、ディスク層方向におけ
る焦点位置を常に認識する。18. In paragraph 14, the focal position moves at least from the top layer of the disc to the bottom layer,
When a sawtooth wave is generated from the AF actuator movement signal generation circuit to drive the AF actuator, the cross layer signal detection circuit counts the in-focus points of the N layers and raises when the lens is moved to the upper side. From the upper limit of the pulse, the top layer (n = 1) or
The lowermost layer (n = N) is recognized from the lower limit of the down pulse when the lens is moved to the lower side, and the focus position in the disc layer direction is always recognized.
【００４２】１９．項５において、記録目標であるｋ層
に安定に記録する場合、ｋ層までの透過率（ΣＴｎ（ｎ
＝０，１，２，…ｋ−１））を考慮して記録パワーＰ
（光強度）を設定する。19. In the item 5, in the case of stably recording on the k layer which is a recording target, the transmittance (ΣTn (n
= 0, 1, 2, ... K−1))
Set (Light intensity).
【００４３】２０．項５において、ｋ層までの透過率
を、層アドレス認識に対して設定する。20. In Item 5, the transmittance up to k layers is set for layer address recognition.
【００４４】２１．アドレス認識によって、ディスク出
荷時（または設計値）のｋ層までの透過率ΣＴｎ（ｎ＝
０，１，２…ｋ−１）と、記録直前のｋ層までの透過率
ΣＴ′ｎ (ｎ＝０，１，２，…ｋ−１）の比、すなわ
ち透過率の変化分Ｇを考慮して記録パワーを設定する。21. By the address recognition, the transmittance ΣTn (n = n
The ratio of 0,1,2 ... k-1) to the transmittance ΣT'n (n = 0,1,2, ... k-1) up to the k layer immediately before recording, that is, the change G of the transmittance is considered. And set the recording power.
【００４５】２２．項６，２１において、層データの管
理層を設け、どの層が記録されているのかを記録し、目
標層記録前に管理層を再生して、記録直前のｋ層までの
透過率ΣＴ′（ｋ−１）を認識し、透過率の変化分Ｇを
認識する。22. In paragraphs 6 and 21, a management layer for layer data is provided, which layer is recorded, the management layer is reproduced before recording the target layer, and the transmittance ΣT ′ ( k-1) is recognized, and the change G in transmittance is recognized.
【００４６】２３．項２１において、目標層に記録する
前に、あらかじめ記録すべき領域を再生し、透過率の変
化Ｇを求める。23. In Item 21, before recording on the target layer, the area to be recorded is reproduced in advance and the change G in transmittance is obtained.
【００４７】２４．項２３において、あらかじめ記録す
べき領域を再生する方法としては、記録モードで初めの
ディスク１回転で再生チェックを行ってから、次の回転
で記録を行い、次の回転で記録エラーチェックを行う。24. In item 23, as a method of reproducing the area to be recorded in advance, the reproduction check is performed at the first rotation of the disk in the recording mode, the recording is performed at the next rotation, and the recording error check is performed at the next rotation.
【００４８】２５．項２３において、複数スポットを用
い、先行スポットで上記再生チェックを行う。25. In the item 23, a plurality of spots are used and the reproduction check is performed at the preceding spot.
【００４９】２６．項２５において、再生チェックで
は、先行スポットについての受光した再生信号Ｃ′ｋ
（ｔ−τ）を用いる。ここで、τは、先行スポットと記
録用スポットのスポット間距離を時間換算したものであ
る。ここで、透過率変化分Ｇを、記録目標層であるｋ層
に焦点を合わせた状態での再生信号Ｃｋ′とディスク出
荷時での設計上の再生信号Ｃｋとの比の平方根として求
める。26. In the item 25, in the reproduction check, the received reproduction signal C′k for the preceding spot is received.
(T−τ) is used. Here, τ is a time conversion of the spot distance between the preceding spot and the recording spot. Here, the transmittance change amount G is obtained as the square root of the ratio of the reproduction signal Ck ′ in the state where the k layer which is the recording target layer is focused and the reproduction signal Ck designed at the time of shipment of the disc.
【００５０】２７．項２５において、再生チェックで
は、再生信号Ｃｋの値は、ディスクフォーマットとし
て、あらかじめチェック領域として、層方向に対して記
録しない領域をディスク面内に設けておく。27. In the item 25, in the reproduction check, the value of the reproduction signal Ck is provided as a check area in advance as a disc format, and an area not recorded in the layer direction is provided in the disc surface.
【００５１】２８．項２３において、再生信号を得る光
検出器については、請求項１の形状にする。28. In Item 23, the photodetector for obtaining the reproduced signal has the shape of Claim 1.
【００５２】２９．項１において、再生制御回路とし
て、目標層からの反射光成分の検出に加え、特に層間ク
ロストークの大部分を占める隣接層からの反射光成分も
検出し、両者が互いに含んでいる成分を演算によって取
り除く。29. In paragraph 1, as a reproduction control circuit, in addition to detecting the reflected light component from the target layer, in particular, the reflected light component from the adjacent layer that occupies most of the interlayer crosstalk is also detected, and the components included in both are calculated. Remove by.
【００５３】３０．項２９において、３つの光検出器
を、ｋ層に焦点を合わせたときの受光面側での目標層
ｋ，隣接層（ｋ＋１），（ｋ−１）の結像面に位置づけ
る。光検出器の形状は、直径Ｄ＝（λ／ＮＡＩ）とす
る、または、ピンホールによる受光面積の制限を行い、
ｋ層の光検出器についての再生信号Ｃｋ，（ｋ−１）層
の光検出器についての再生信号Ｃ（ｋ−１）と（ｋ＋
１）層の光検出器についての再生信号Ｃ（ｋ＋１）につ
いて、次式の演算を行う。30. In paragraph 29, the three photodetectors are positioned on the image planes of the target layer k and the adjacent layers (k + 1) and (k-1) on the light receiving surface side when the k layer is focused. The shape of the photodetector is set to D = (λ / NAI), or the light receiving area is limited by a pinhole,
Reproduction signal Ck for the k-layer photodetector, reproduction signals C (k-1) and (k +) for the (k-1) -layer photodetector
The reproduction signal C (k + 1) for the photodetector of the 1) layer is calculated by the following equation.
【００５４】
演算 Ｆ≡Ｃｋ−γ×Ｃ（ｋ−１）−γ×Ｃ（ｋ＋１）
≒ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ−１）Ｒ＋β×Ｃ（ｋ＋１）Ｒ
−γ×｛Ｃ（ｋ−１）Ｒ＋β×ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ−２）Ｒ｝
−γ×｛Ｃ（ｋ＋１）Ｒ＋β×ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ＋２）Ｒ｝
β：各信号に含まれるクロストーク成分の必要信号成分
に対する比Ｃ（ｋ−２）Ｒ，Ｃ（ｋ＋２）Ｒは、十分小
さく、周波数成分も低いので無視できる。よって、
Ｆ≒（１−２γβ）×ＣｋＲ＋（β−γ）×Ｃ（ｋ−１）Ｒ
＋（β−γ）×Ｃ（ｋ＋１）Ｒ
ここで、演算係数γ≡β＜１とすると、
Ｆ≒（１−β2）×ＣｋＲ
上式の演算機能を用いたことによって、目標層の信号成
分だけを求める。Calculation F≡Ck−γ × C (k−1) −γ × C (k + 1) ≈CkR + β × C (k−1) R + β × C (k + 1) R−γ × {C (k−1) R + β × CkR + β × C (k−2) R} −γ × {C (k + 1) R + β × CkR + β × C (k + 2) R} β: Ratio of the crosstalk component included in each signal to the required signal component C (k−2) ) R and C (k + 2) R are sufficiently small and the frequency components are also low, so they can be ignored. Therefore, F≈ (1-2γβ) × CkR + (β−γ) × C (k−1) R + (β−γ) × C (k + 1) R Here, when the calculation coefficient γ≡β <1, ≈ (1−β 2 ) × CkR By using the arithmetic function of the above equation, only the signal component of the target layer is obtained.
【００５５】３１．項２９において、複数スポットを用
いる。ｋ層に焦点づけた時の隣接層上の焦点ずれスポッ
トと同じスポット径のスポットを２つの隣接層に、スポ
ットに先行させて走査し、再生信号を求め、項３０の演
算を行う。31. In Item 29, multiple spots are used. A spot having the same spot diameter as the defocus spot on the adjacent layer when focused on the k-th layer is scanned on the two adjacent layers in advance of the spot to obtain the reproduction signal, and the operation of item 30 is performed.
【００５６】３２．項３１において、図１８に示すよう
に、絞りを挿入して、絞り込みレンズについての実効的
開口を小さくする。すなわち、有効径ａ′を［λ／（２
ｄ×ＮＡＦ2）×ａ］にする。32. In Item 31, as shown in FIG. 18, an aperture is inserted to reduce the effective aperture for the aperture lens. That is, the effective diameter a ′ is [λ / (2
d × NAF 2 ) × a].
【００５７】３３．項３１において、３つの光軸に分け
て、先行する２つの光学系の絞り込みレンズの開口数を
小さくする、すなわち、ＮＡＦ′＝λ／（２ｄ×ＮＡ
Ｆ）とする。33. In item 31, the numerical aperture of the aperture lens of the preceding two optical systems is reduced by dividing into three optical axes, that is, NAF ′ = λ / (2d × NA
F).
【００５８】３４．項３１において、先行スポットから
の再生信号にスポットの強度分布であるガウシアン分布
を三角分布に近似して得られる重み関数を掛けて積分を
行う。３５．項３０において、各演算係数γ（≡β）を
設定する重み設定回路において、ディスクフォーマット
として、少なくても上下３層間でマーク記録領域が、同
一光束に含まれないように配置し、ｈ（ｋ−１）／ｈ
ｋ，ｈ（ｋ＋１）／ｈをβ（−１），β（＋１）とす
る。34. In the term 31, the reproduction signal from the preceding spot is multiplied by a weighting function obtained by approximating a Gaussian distribution, which is the intensity distribution of the spot, into a triangular distribution, and then integration is performed. 35. In the item 30, in the weight setting circuit for setting each calculation coefficient γ (≡β), at least the mark recording areas between the upper and lower three layers are arranged so as not to be included in the same light flux as the disk format, and h (k -1) / h
Let k and h (k + 1) / h be β (−1) and β (+1).
【００５９】３６．項１において、複数スポットを用
い、各々の層について焦点を合わせることで、２つ以上
の層について同時に記録再生を行う、すなわち、並列記
録再生を行う。36. In Item 1, by using a plurality of spots and focusing on each layer, recording / reproduction is performed simultaneously on two or more layers, that is, parallel recording / reproduction is performed.
【００６０】３７．項９において、記録後に透過率が増
加する記録媒体を用いる。37. In item 9, a recording medium whose transmittance increases after recording is used.
【００６１】３８．項１において、多層ディスクにおけ
る各層面内の案内溝，アドレス等のプリピットは、各層
ごとに紫外線硬化樹脂層に設け、各層ごとに透明な型を
用いて型の面から光を入射させる２Ｐ法によって形成す
る。38. In the item 1, the guide grooves in each layer surface of the multilayer disc, pre-pits such as addresses are provided in the ultraviolet curing resin layer for each layer, and a transparent mold is used for each layer to apply light from the surface of the mold by the 2P method. Form.
【００６２】３９．項１において、中間層に、１／４波
長板層を設ける。39. In paragraph 1, the intermediate layer is provided with a quarter-wave plate layer.
【００６３】上記手段は以下に示すように作用する。The above means operate as follows.
【００６４】局所的な光照射によって、光学的性質が局
所的に変化する記録膜層と、記録膜層の働きの補助とし
て反射防止，多重反射，光吸収，記録膜層の光学的局所
変化の転写，断熱，吸熱，発熱または補強を目的とした
層、または層の重ねあわせである中間層膜を光学的に透
明な基板の上に多層に積み重ねたディスクを有し、各層
に絞り込まれた光スポット照射によって各層の局所的光
学的性質を２次元的に（独立に）変化させることで、変
調後のデータ“１”，“０”に対応した記録を行い、さ
らに、上記局所的光学的性質の変化を各層への光スポッ
ト照射によって反射光量（または透過光量）の変化とし
て検出し、データを再生する３次元記録再生装置におい
て、
１．ディスクの構造を、光学的に透明な基板の屈折率を
ＮＢ、厚さをｄ０とする。さらに、中間層と記録膜層を
一つの層として区ぎり、上層から順に１からＮ層割り当
てる。各層間の距離は隣あう記録膜層ｋ番目と（ｋ−
１）番目の膜厚中心間の距離ｄｋで示す。また、任意の
ｋ番目の記録層と中間層の膜厚をdFk,ｄＭｋさらに屈折
率の実数部をそれぞれ、ＮＦｋ，ＮＭｋとする。また、
各層の平面上での局所的光学的性質の変化の周期ｂ［μ
ｍ］とする。絞り込み光学系は、光源として、例えば波
長λ［μｍ］の半導体レーザを用い、コリメートレンズ
によって、平行光に変換し、偏向ビームスプリッタを介
して、絞り込みレンズに入射させる。ここで、絞り込み
レンズの開口数をＮＡＦ，有効半径をａ［mm］，焦点距
離をｆＦ（≒ａ／ＮＡＦ）とする。また、ディスクから
の反射光は、絞りレンズを通り、ビームスプリッタによ
って受光用の像レンズに導かれる。像レンズの焦点付近
に位置する光検出器によって、反射光量の変化を電気信
号に変換する。像レンズの開口数をＮＡＩ，焦点距離を
ｆＩ（≒ａ／ＮＡＩ）とする。光検出器の受光面直径を
Ｄとした場合、ｋ番目の層を目標層とし、焦点を合わせ
たときの目標層からの反射光は、像レンズの焦点位置に
結像され、この焦平面上のスポット径Ｕｋ′は、
Ｕｋ′＝λ／ＮＡＩ＝λ×（ｆＩ／ａ） （数１４）
ｍ；受光光学系の横倍率
次に、ｋ番目の目標層から層間距離ｄ離れた隣接層（ｋ
±１）番目の層からの焦平面でのスポット径Ｕ（ｋ±
１）′は、
Ｕ（ｋ±１）′≒ａ×ｍ2ｄ／ｆＩ
＝ＮＡＩ・ｍ2ｄ （数１６）
上式より光検出器の直径Ｄを、Ｄ＝Ｕｋ′＝λ／ＮＡＩ
とし、検出される他の層からの反射光量は、目標ｋ層と
他のｊ層の間の透過率δjk、及び反射率の比αｊｋとし
て光検出器での、ｎ層からの反射受光量をＩｎとするとA recording film layer whose optical properties are locally changed by local light irradiation, and antireflection, multiple reflection, light absorption, and optical local change of the recording film layer as an aid of the function of the recording film layer. Layers for the purpose of transfer, heat insulation, heat absorption, heat generation or reinforcement, or intermediate layers that are a stack of layers are stacked on an optically transparent substrate in a multi-layered disc. By changing the local optical properties of each layer two-dimensionally (independently) by spot irradiation, recording corresponding to the modulated data "1" and "0" is performed. In the three-dimensional recording / reproducing apparatus which reproduces the data by detecting the change of (1) as the change of the reflected light amount (or the transmitted light amount) by irradiating each layer with the light spot. The disk structure is such that the optically transparent substrate has a refractive index of NB and a thickness of d0. Further, the intermediate layer and the recording film layer are separated as one layer, and 1 to N layers are allocated in order from the upper layer. The distances between the respective layers are the kth adjacent recording film layer and (k-
The distance dk between the 1) th film thickness centers is shown. Further, the film thicknesses of the arbitrary k-th recording layer and the intermediate layer are dFk, dMk, and the real parts of the refractive index are NFk, NMk, respectively. Also,
Period b [μ of change of local optical properties on the plane of each layer
m]. The narrowing optical system uses, for example, a semiconductor laser having a wavelength λ [μm] as a light source, a collimator lens converts the light into parallel light, and the parallel light is incident on the narrowing lens via a deflection beam splitter. Here, the numerical aperture of the diaphragm lens is NAF, the effective radius is a [mm], and the focal length is fF (≈a / NAF). Further, the reflected light from the disk passes through the diaphragm lens and is guided to the image lens for light reception by the beam splitter. A photodetector located near the focal point of the image lens converts the change in the amount of reflected light into an electric signal. The numerical aperture of the image lens is NAI and the focal length is fI (≈a / NAI). When the light-receiving surface diameter of the photodetector is D, the k-th layer is the target layer, and the reflected light from the target layer at the time of focusing is imaged at the focal position of the image lens and on this focal plane. Uk ′ = λ / NAI = λ × (fI / a) (Equation 14) m; Lateral magnification of the light receiving optical system Next, the adjacent layer (d) separated from the kth target layer by the interlayer distance d ( k
Spot diameter U (k ±) from the ± 1) th layer on the focal plane
1) ′ is U (k ± 1) ′ ≈a × m 2 d / fI = NAI · m 2 d (Equation 16) From the above equation, the diameter D of the photodetector is D = Uk ′ = λ / NAI
Then, the amount of reflected light from the other layer to be detected is the amount of reflected light received from the n layer at the photodetector as the transmittance δjk between the target k layer and the other j layer and the reflectance ratio αjk. If In
【００６５】[0065]
【数１７】 [Equation 17]
【００６６】
（数１７）≒Ｉ（ｋ−１）／Ｉｋ
＝δ2（ｋ−１），ｋ×α（ｋ−１），ｋ×（Ｄ／Ｕ（ｋ−１）′)2
（数１７．５）
上式が成り立つように、ディスク構造，光学系を設定す
ることによって、他の層からの反射光の漏れ込みを低減
する。(Equation 17) ≈I (k−1) / Ik = δ 2 (k−1), k × α (k−1), k × (D / U (k−1) ′) 2 (Equation 17.5) By setting the disk structure and the optical system so that the above equation is satisfied, the leakage of reflected light from other layers is reduced.
【００６７】２．項１において、２次元周期ｂの最小値
ｂｍｉｎを（λ／ＮＡＦ）とし、２次元周期ｂの最大値
ｂｍａｘを（ｄ×ＮＡＦ）よりも小さくする。2. In item 1, the minimum value bmin of the two-dimensional cycle b is set to (λ / NAF), and the maximum value bmax of the two-dimensional cycle b is set to be smaller than (d × NAF).
【００６８】さらに、図１に示す受光光学系において、
記録再生を行う目標層面内と、光学的距離ｄ［μｍ］離
れた隣接層面内のそれぞれの光学的特性関数（ＯＴＦ）
Ｈ０（Ｓ），Ｈ１（Ｓ）を図４にそれぞれ、直線１３，
直線１４で示す。Further, in the light receiving optical system shown in FIG.
Optical characteristic functions (OTFs) in the surface of the target layer for recording and reproduction and in the surface of the adjacent layer at an optical distance d [μm]
H0 (S) and H1 (S) are shown in FIG.
It is shown by a straight line 14.
【００６９】ただし、Ｓ：規格化空間周波数
ここで、層間距離ｄの値で焦点ずれが生じた場合の光学
的特性関数Ｈ１(Ｓ)について、Ｈ１（Ｓ）＝０となるＳ
より、上記周期ｂの最大繰返しbmaxを規定する。このよ
うに、層面上の局所的光学的性質の変化の周期ｂとディ
スク構造、及び受光光学系の関係を規定することで、層
間クロストークの成分を局所的光学的性質の変化の周期
ｂよりも、長くすることで、目標層の信号成分だけを検
出することができる。However, S: Normalized spatial frequency Here, with respect to the optical characteristic function H1 (S) when defocus occurs at the value of the interlayer distance d, H1 (S) = 0
Therefore, the maximum repetition bmax of the cycle b is defined. In this way, by defining the relationship between the cycle b of local optical property changes on the layer surface, the disc structure, and the light receiving optical system, the component of interlayer crosstalk can be calculated from the cycle b of local optical property changes. Also, by increasing the length, only the signal component of the target layer can be detected.
【００７０】３．項１において、隣接層におけるスポッ
ト径（２ｄ×ＮＡＦ）の領域に含まれる局所的光学変化
（マーク）の領域の総面積が常に一定値である符号を用
いることによって、目標層を再生しているときに含まれ
る隣接層からのクロストーク成分を直流成分一定値に
し、直流分を取り除くことで目標層の信号成分だけを抽
出する。3. In Item 1, the target layer is reproduced by using a code in which the total area of the region of the local optical change (mark) included in the region of the spot diameter (2d × NAF) in the adjacent layer is always a constant value. The crosstalk component from the adjacent layer, which is sometimes included, is set to a constant DC component value, and the DC component is removed to extract only the signal component of the target layer.
【００７１】４．項１において、
ｄｋ＝ｄＦ（ｋ−１）＋ｄＭｋ＋ｄＦｋ
≒ｄＭｋ （数１）
かつ、中間層の実効的屈折率ＮＭｋを基板と同じ屈折率
ＮＢであるとする。多層ディスクのＮ層番目までの厚さ
ｄが4. In the item 1, dk = dF (k−1) + dMk + dFk ≈dMk (Equation 1) and the effective refractive index NMk of the intermediate layer is the same as the refractive index NB of the substrate. The thickness d up to the Nth layer of the multilayer disc
【００７２】[0072]
【数２】 [Equation 2]
【００７３】であるディスク構造において、球面収差量
Ｗ４０について
Ｗ４０＝｜（１／（８×ＮＢ））×（（１／ＮＢ2）−１）×ＮＡＦ4×Δｄ｜
（数３）In the disk structure of, the spherical aberration amount W40 is W40 = | (1 / (8 × NB)) × ((1 / NB 2 ) −1) × NAF 4 × Δd | (Equation 3)
【００７４】[0074]
【数４】 [Equation 4]
【００７５】Ｗ４０≦λ／４となるように、各層の中間
層の厚さｄｋ，総数Ｎを組み合わせることによって、各
層間での光学的距離が変化することによって生じる球面
収差を許容値内に押さえ、各層において回折限界の光ス
ポットを形成する。なお、Ｗ４０の右辺の絶対値の中は
通常は負となる（ＮＢ≧１の場合）。By combining the thickness dk of the intermediate layers of each layer and the total number N so that W40 ≦ λ / 4, the spherical aberration caused by the change of the optical distance between the layers is suppressed within the allowable value. , A diffraction-limited light spot is formed in each layer. Note that the absolute value on the right side of W40 is usually negative (when NB ≧ 1).
【００７６】５．項１において、ｋ番目の記録膜層１の
光学定数は、透過率Ｔｋ，反射率Ｒｋ，吸収率Ａｋとす
る。ここで、Ｔｋ＋Ｒｋ＋Ａｋ＝１の関係が成り立つ。
記録によって、局所的光学的性質が変化した場合の光学
定数には、以下、ダッシュ記号「′」で表わす。一般
に、熱記録における、熱構造変化が生じるためには、必
ずエネルギーしきい値Ｅｔｈ［ｎＪ］が存在する。記録
目標層に回折限界に絞り込まれた光スポットが線速度Ｖ
［ｍ／ｓ］でディスク上を走査している。5. In the item 1, the optical constants of the kth recording film layer 1 are the transmittance Tk, the reflectance Rk, and the absorptance Ak. Here, the relationship of Tk + Rk + Ak = 1 is established.
Hereinafter, the optical constant when the local optical property is changed by the recording is represented by a dash "'". In general, an energy threshold Eth [nJ] always exists in order to cause a thermal structure change in thermal recording. The light spot focused on the recording target layer to the diffraction limit has a linear velocity V
The disk is scanned at [m / s].
【００７７】変調後の２値化信号に対応して熱構造変化
を局所的に生じさせるために、ディスクに入射する光強
度Ｐ（記録パワー）［ｍＷ］、ここで、線速度Ｖと照射
時間ｔが与えられた場合、各層の記録膜についての光強
度密度しきい値Ｉｔｈ［ｍＷ／μｍ2］とする。In order to locally generate a thermal structure change corresponding to the modulated binarized signal, the light intensity P (recording power) [mW] incident on the disk, where the linear velocity V and the irradiation time are When t is given, the light intensity density threshold value Ith [mW / μm 2 ] for the recording film of each layer is set.
【００７８】ｋ層に焦点をあわせた場合でのｋ層での光
強度密度Ｉｋについて、スポット径はλ／ＮＡＦである
から、
Ｓｋ；ｋ層に焦点をあわせた場合での１／ｅ2スポット
面積
Ｓｋ＝π（０．５×λ／ＮＡＦ）2
ｋ層における光強度Ｐｋ［ｍＷ］はRegarding the light intensity density Ik in the k layer when focusing on the k layer, since the spot diameter is λ / NAF, Sk: 1 / e 2 spot when focusing on the k layer The light intensity Pk [mW] in the area Sk = π (0.5 × λ / NAF) 2 k layer is
【００７９】[0079]
【数６】 [Equation 6]
【００８０】δｋは、ディスク上の光入射面とｋ番目の
記録層の間の透過率である。Δk is the transmittance between the light incident surface on the disc and the kth recording layer.
【００８１】ただし、Ｔｎ；ｎ層の透過率（ｎ＝０の時
は１層までの透過率）
上式より、ｋ層で記録できるために必要な最小の記録パ
ワーＰｍｉｎは、
Ｐｍｉｎ≧Ｉｋｔｈ×Ｓｋ／δｋ （数７）
また、ｋ層に記録を行うため、ｋ層に焦点を合わせた時
の、ｊ層での光強度密度Ｉｊｋ［ｍＷ］は
Ｐｊｋ＝Ｐｋ×δｊｋ
＝Ｐ×δｊ （数９）
δｊｋ＝Π／Π(＝(ｊ番目の層までの透過率／ｋ番目の
層までの透過率))である。However, Tn; the transmittance of the n layer (when n = 0, the transmittance of up to one layer) From the above equation, the minimum recording power Pmin required for recording in the k layer is Pmin ≧ Ikth × Sk / δk (Equation 7) Further, since recording is performed on the k layer, the light intensity density Ijk [mW] in the j layer when focusing on the k layer is Pjk = Pk × δjk = P × δj (Equation 7) 9) δjk = Π / Π (= (transmittance up to jth layer / transmittance up to kth layer)).
【００８２】ｋ層に記録を行う場合，ｊ層を記録破壊し
ないため記録パワーの上限Ｐmaxは次式で与えられる。When recording is performed on the k layer, the upper limit Pmax of the recording power is given by the following equation so that the recording of the j layer is not destroyed.
【００８３】
Ｐｍａｘ＝Ｉｊｔｈ×Ｓｊｋ／δｊ （数１０）
Ｓｊｋは、ｋ層に焦点を合わせた時の、ｊ層での光スポ
ット面積であり、Pmax = Ijth × Sjk / δj (Equation 10) Sjk is the light spot area in the j layer when focusing on the k layer,
【００８４】[0084]
【数１１】 [Equation 11]
【００８５】ｄｎ；ｎ層番目の膜厚
ＴＡＮφ＝ａ／ｆＦ≒ＮＡＦ
上式が同時に成り立つように絞り込み光学系，ディスク
構造，記録条件を設定することによって、目標層に安定
に記録でき、かつ、その時に他の層を破壊しないための
入射記録パワーを設定する。Dn; thickness of the nth layer TANφ = a / fF≈NAF By setting the narrowing optical system, the disc structure, and the recording conditions so that the above equations are simultaneously satisfied, stable recording can be performed on the target layer, and At that time, the incident recording power is set so as not to destroy other layers.
【００８６】６．各層の役割として、ユーザデータを記
録再生する層と共に、ＲＯＭ（Read Only Memory)層ま
たはＷＯＭ（Write Once Memory)を設けることによっ
て、ユーザデータ以外の情報を扱う。6. As a role of each layer, information other than user data is handled by providing a ROM (Read Only Memory) layer or a WOM (Write Once Memory) together with a layer for recording and reproducing user data.
【００８７】７．層データの管理層として、各層のデー
タ状態、例えば、データの有無，エラー管理，有効なデ
ータ領域，書替え（オーバーライト）回数を随時、記録
しておくことをによって、データの更新及び、アクセス
を敏速に行う。7. As the layer data management layer, the data state of each layer, for example, the presence or absence of data, error management, effective data area, and the number of times of rewriting (overwriting) can be recorded at any time to update and access the data. Do promptly.
【００８８】８．項１において、交替層として、記録誤
りを検出した層のかわりに情報を入れることによって、
データの信頼性を保証する。8. In Item 1, as an alternate layer, by inserting information in place of the layer in which the recording error was detected,
Guarantee data reliability.
【００８９】９．項１において、ディスクの各層面内に
おける管理フォーマットとして、セクタとトラックを設
け、１→ｋ→Ｎ層と上層から順に記録を行う。ただし、
各層ではすべてのユーザセクタとトラックに情報を記録
してから次の層に記録することによって、ユーザデータ
記録再生の管理を行う。9. In the item 1, as a management format in each layer surface of the disc, sectors and tracks are provided, and recording is performed in order from the 1st layer to the upper layer. However,
In each layer, information is recorded in all user sectors and tracks, and then recorded in the next layer to manage recording and reproduction of user data.
【００９０】１０．Ｎ→ｋ→１層と下層から順に記録を
行う。ただし、各層ではすべてのユーザセクタとトラッ
クに情報を記録してから次の層に記録することによっ
て、ユーザデータ記録再生の管理を行う。10. Recording is performed in order from N → k → 1 layer and the lower layer. However, in each layer, information is recorded in all the user sectors and tracks, and then recorded in the next layer to manage user data recording / reproduction.
【００９１】１１．各層ではすべてのユーザセクタとト
ラックに情報を記録してから次の層に記録するが、記録
する層の順番はランダムアクセスとすることによって、
ユーザデータ記録再生の管理を行う。11. In each layer, information is recorded in all user sectors and tracks, and then recorded in the next layer, but the order of recording layers is random access,
It manages user data recording / playback.
【００９２】１２．記録する層の順番はランダムアクセ
スとするが、ひとつの層においてある当該セクタ内にす
べてデータ記録してから、次の層の当該セクタを埋めて
いき、すべての層の当該セクタを埋めてから、次のセク
タのデータを記録することによってユーザデータ記録再
生の管理を行う。12. The order of the layers to be recorded is random access, but after all the data is recorded in the sector in one layer, the sectors in the next layer are filled, and the sectors in all layers are filled, User data recording / reproduction is managed by recording the data of the next sector.
【００９３】１３．当該トラックにおいて、層方向にラ
ンダムアクセスを行う。この場合、セクタによる固定ブ
ロック管理ではなく、可変長ブロックを適用することよ
ってユーザデータ記録再生の管理を行う。13. In the track, random access is performed in the layer direction. In this case, user data recording / reproduction is managed by applying a variable length block instead of fixed block management by sector.
【００９４】１４．項１において、光スポット位置決め
機構として、絞り込みレンズを層方向とディスク半径方
向に駆動する２次元アクチゥエータ、または、絞り込み
レンズを層方向だけに駆動する１次元アクチゥエータと
絞り込みレンズに入射させる光束をディスク半径方向に
偏向するガルバノミラーを組み合わせたものにおいて、
レイヤー番号検出回路において、プリフォーマット部に
ある層アドレスを読み取るとることで現在いる層の番号
を認識し、現在焦点を結んでいるｊ番目の層から上位コ
ントローラからの指令であるｋ番目の目標層まで、上下
どちらの（ｓｉｇｎ（ｋ−ｊ））方向に、どれだけの
（｜ｋ−ｊ｜）層数をスポット移動させれば良いかを認
識し、レイヤージャンプ信号発生回路にジャンプ強制信
号を発生させ、ＡＦアクチゥエータドライバに入力させ
ることによって、目標層に焦点を合わせる。14. In the item 1, as a light spot positioning mechanism, a two-dimensional actuator that drives the stop lens in the layer direction and the disk radial direction, or a one-dimensional actuator that drives the stop lens only in the layer direction and the light flux that is incident on the stop lens are the disk radius. In a combination of galvano mirrors that deflect in the direction,
The layer number detection circuit recognizes the number of the current layer by reading the layer address in the preformat section, and the jth layer which is currently focused is the kth target layer which is a command from the upper controller. Up to (sign (k-j)) direction up and down, how many (| k-j |) layers should be spot-moved, and the jump forcing signal is sent to the layer jump signal generation circuit. The target layer is focused by generating and inputting it to the AF actuator driver.
【００９５】１５．項１４において、ジャンプ信号は、
１層間の移動にたいし、＋−極性のパルスの１対のパル
スで構成され、上下の移動方向によって、＋−のパルス
を入れ替わる。先頭のパルスはスポットを移動方向にお
よそ移動距離分だけ駆動させるために用い、次の極性反
転パルスはスポットが行き過ぎないように静定するため
のものである。また、移動する層数の対のパルスをドラ
イバ回路に入力する。次に、レイヤー番号を検出し、ｊ
＝ｋとなることを確認することによって、目標層ｋにス
ポットを位置ずける。15. In item 14, the jump signal is
The movement between layers is composed of a pair of pulses of + -polarity pulses, and + -pulses are switched depending on the vertical movement direction. The leading pulse is used to drive the spot in the moving direction by a moving distance, and the next polarity inversion pulse is used to settle so that the spot does not go too far. In addition, pulses of a pair of moving layers are input to the driver circuit. Next, the layer number is detected and j
By confirming that = k, the spot is located on the target layer k.
【００９６】１６．項１４において、上記ＡＦ誤差信号
のゼロクロスパルスと、総光量パルスをゲートとして用
い、各記録層についての合焦点検出を検出するクロスレ
イヤー信号検出回路を設けることによって、レンズを層
方向に移動したときに焦点位置が各層を横切る信号を得
る。16. In item 14, when the lens is moved in the layer direction by using a zero-cross pulse of the AF error signal and a total light amount pulse as a gate and providing a cross layer signal detection circuit for detecting focus detection for each recording layer. The signal at which the focal position crosses each layer is obtained.
【００９７】１７．項１６において、上記ゼロクロスパ
ルスと総光量パルス、２種のパルスからアップパルスと
ダウンパルスを生成しカウントすることで、常にレンズ
がどの層に位置づけられているかを認識し、ディスクに
対してレンズが移動する方向を認識する。17. In Item 16, by generating and counting an up pulse and a down pulse from the zero-cross pulse, the total light amount pulse, and two kinds of pulses, it is possible to always recognize in which layer the lens is positioned and Recognize the direction of movement.
【００９８】１８．項１４において、焦点位置がディス
ク最上層から、最下層まで少なくとも移動するように、
ＡＦアクチゥエータ移動信号発生回路からのこぎり波を
発生させ、ＡＦアクチゥエータを駆動する場合におい
て、上記クロスレイヤー信号検出回路により、Ｎ個の層
の合焦点をカウントし、レンズを上側に移動させたとき
のアップパルスの上限から、最上層（ｎ＝１）または、
レンズを下側に移動させたときのダウンパルスの下限か
ら、最下層（ｎ＝Ｎ）を認識し、ディスク層方向におけ
る焦点位置を常に認識することによって、層アドレスを
設けなくても、層アクセスを可能とする。18. In paragraph 14, the focal position moves at least from the top layer of the disc to the bottom layer,
When a sawtooth wave is generated from the AF actuator movement signal generation circuit to drive the AF actuator, the cross layer signal detection circuit counts the in-focus points of the N layers and raises when the lens is moved to the upper side. From the upper limit of the pulse, the top layer (n = 1) or
By recognizing the lowest layer (n = N) from the lower limit of the down pulse when the lens is moved to the lower side and always recognizing the focal position in the disc layer direction, layer access is possible without providing a layer address. Is possible.
【００９９】１９．項５において、記録目標であるｋ層
に安定に記録する場合、ｋ層までの透過率（ΣＴｎ（ｎ
＝０，１，２，…ｋ−１））を考慮して記録パワーＰ
（光強度）を設定することによって、目標層に最適な記
録パワー条件で記録する。19. In the item 5, in the case of stably recording on the k layer which is a recording target, the transmittance (ΣTn (n
= 0, 1, 2, ... K−1))
By setting (light intensity), recording is performed on the target layer under optimum recording power conditions.
【０１００】２０．項５において、ｋ層までの透過率
を、層アドレス認識に対して設定することによって、目
標層に最適な記録パワー条件で記録する。20. In Item 5, the transmittance up to the k layer is set for the layer address recognition, so that recording is performed on the target layer under the optimum recording power condition.
【０１０１】２１．アドレス認識によって、ディスク出
荷時（または設計値）のｋ層までの透過率ΣＴｎ（ｎ＝
０，１，２…ｋ−１）と、記録直前のｋ層までの透過率
ΣＴｎ（ｎ＝０，１，２，…ｋ−１）の比、すなわち透
過率の変化分Ｇを考慮して記録パワーを設定することに
よって、目標層までの層に記録された層があることによ
って透過率が変化していてもそれを考慮して、目標層に
最適な記録パワー条件で記録する。21. By the address recognition, the transmittance ΣTn (n = n
Considering the ratio of 0,1,2 ... k-1) to the transmittance ΣTn (n = 0,1,2, ... k-1) up to the k layer immediately before recording, that is, the variation G of the transmittance. By setting the recording power, even if the transmittance changes due to the recorded layers up to the target layer, the change is taken into consideration and recording is performed on the target layer under the optimum recording power condition.
【０１０２】２２．項６，２１において、層データの管
理層を設け、どの層が記録されているのかを記録し、目
標層記録前に管理層を再生して、記録直前のｋ層までの
透過率ΣＴ′（ｋ−１）を認識し、透過率の変化分Ｇを
認識することによって、目標層までの層に記録された層
があることによって透過率が変化していてもそれを考慮
して、目標層に最適な記録パワー条件で記録する。22. In paragraphs 6 and 21, a management layer for layer data is provided, which layer is recorded, the management layer is reproduced before recording the target layer, and the transmittance ΣT ′ ( By recognizing k-1) and recognizing the change G in the transmittance, even if the transmittance is changed due to the presence of a layer recorded up to the target layer, it is taken into consideration and the target layer is considered. Recording under optimum recording power conditions.
【０１０３】２３．項２１において、目標層に記録する
前に、あらかじめ記録すべき領域を再生し、透過率の変
化Ｇを求めることによって、目標層までの層に記録され
た層があることによって透過率が変化していてもそれを
考慮して、目標層に最適な記録パワー条件で記録する。23. In the item 21, before recording on the target layer, the area to be recorded is reproduced in advance, and the change G of the transmittance is obtained, so that the transmittance changes due to the presence of the layers recorded up to the target layer. However, in consideration of this, recording is performed under the optimum recording power condition for the target layer.
【０１０４】２４．項２３において、あらかじめ記録す
べき領域を再生する方法としては、記録モードで初めの
ディスク１回転で再生チェックを行ってから、次の回転
で記録を行い、次の回転で記録エラーチェックを行う。24. In item 23, as a method of reproducing the area to be recorded in advance, the reproduction check is performed at the first rotation of the disk in the recording mode, the recording is performed at the next rotation, and the recording error check is performed at the next rotation.
【０１０５】２５．項２３において、複数スポットを用
い、先行スポットで上記再生チェックを行うことによっ
て、回転待ちを行わなくても良い。25. In the item 23, it is not necessary to wait for rotation by using a plurality of spots and performing the reproduction check at the preceding spot.
【０１０６】２６．請求項２５において、再生チェック
では、先行スポットについての受光した再生信号Ｃ′ｋ
（ｔ−τ）を用いる。ここで、τは、先行スポットと記
録用スポットのスポット間距離を時間換算したものであ
る。ここで、透過率変化分Ｇを、記録目標層であるｋ層
に焦点を合わせた状態での再生信号Ｃｋ′とディスク出
荷時での設計上の再生信号Ｃｋとの比の平方根として求
めることによって、反射光学系において、透過率の変化
を求める。26. 26. In the reproduction check according to claim 25, the reproduction signal C'k received for the preceding spot is received.
(T−τ) is used. Here, τ is a time conversion of the spot distance between the preceding spot and the recording spot. Here, the transmittance change amount G is obtained as the square root of the ratio of the reproduction signal Ck ′ in the state of focusing on the recording target layer k layer and the reproduction signal Ck designed at the time of shipment of the disc. , In the reflective optical system, the change in transmittance is obtained.
【０１０７】２７．項２５において、再生チェックで
は、再生信号Ｃｋの値は、ディスクフォーマットとし
て、あらかじめチェック領域として、層方向に対して記
録しない領域をディスク面内に設けておくことによっ
て、ディスク間，ディスク内の透過率バラツキの影響を
低減する。27. In the item 25, in the reproduction check, the value of the reproduction signal Ck is transmitted as a disc format between the discs and within the disc by providing a check region in advance in the disc surface as a check region in the layer direction. Reduce the effect of rate variation.
【０１０８】２８．項２３において、再生信号を得る光
検出器については、請求項１の形状にすることによっ
て、目標層からの反射成分を特定して検出し、より高精
度な透過率変化Ｇを求める。28. In the item 23, the photodetector that obtains the reproduced signal has the shape of claim 1 to specify and detect the reflection component from the target layer, and obtain a more accurate transmittance change G.
【０１０９】２９．項１において、再生制御回路とし
て、目標層からの反射光成分の検出に加え、特に層間ク
ロストークの大部分を占める隣接層からの反射光成分も
検出し、両者が互いに含んでいる成分を演算によって取
り除くことによって、目標層の反射光成分を抽出する。29. In paragraph 1, as a reproduction control circuit, in addition to detecting the reflected light component from the target layer, in particular, the reflected light component from the adjacent layer that occupies most of the interlayer crosstalk is also detected, and the components included in both are calculated. The reflected light component of the target layer is extracted by removing the reflected light component.
【０１１０】３０．項２９において、３つの光検出器
を、ｋ層に焦点を合わせたときの受光面側での目標層
ｋ，隣接層（ｋ＋１），（ｋ−１）の結像面に位置づけ
る。光検出器の形状は、直径Ｄ＝（λ／ＮＡＩ）とす
る、または、ピンホールによる受光面積の制限を行い、
ｋ層の光検出器についての再生信号Ｃｋ，（ｋ−１）層
の光検出器についての再生信号Ｃ（ｋ−１）と（ｋ＋
１）層の光検出器についての再生信号Ｃ（ｋ＋１）につ
いて、次式の演算を行う。30. In paragraph 29, the three photodetectors are positioned on the image planes of the target layer k and the adjacent layers (k + 1) and (k-1) on the light receiving surface side when the k layer is focused. The shape of the photodetector is set to D = (λ / NAI), or the light receiving area is limited by a pinhole,
Reproduction signal Ck for the k-layer photodetector, reproduction signals C (k-1) and (k +) for the (k-1) -layer photodetector
The reproduction signal C (k + 1) for the photodetector of the 1) layer is calculated by the following equation.
【０１１１】
演算 Ｆ≡Ｃｋ−γ×Ｃ（ｋ−１）−γ×Ｃ（ｋ＋１）
≒ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ−１）Ｒ＋β×Ｃ（ｋ＋１）Ｒ
−γ×｛Ｃ（ｋ−１）Ｒ＋β×ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ−２）Ｒ｝
−γ×｛Ｃ（ｋ＋１）Ｒ＋β×ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ＋２）Ｒ｝
β：各信号に含まれるクロストーク成分の必要信号成分
に対する比Ｃ（ｋ−２）Ｒ，Ｃ（ｋ＋２）Ｒは、十分小
さく、周波数成分も低いので無視できる。よって、
Ｆ≒（１−２γβ）×ＣｋＲ＋（β−γ）×Ｃ（ｋ−１）Ｒ
＋（β−γ）×Ｃ（ｋ＋１）Ｒ
ここで、演算係数γ≡β＜１とすると、
Ｆ≒（１−β2）×ＣｋＲ
上式の演算機能を用いたことによって、目標層の信号成
分だけを求める。Operation F≡Ck−γ × C (k−1) −γ × C (k + 1) ≈CkR + β × C (k−1) R + β × C (k + 1) R−γ × {C (k−1) R + β × CkR + β × C (k−2) R} −γ × {C (k + 1) R + β × CkR + β × C (k + 2) R} β: Ratio of the crosstalk component included in each signal to the required signal component C (k−2) ) R and C (k + 2) R are sufficiently small and the frequency components are also low, so they can be ignored. Therefore, F≈ (1-2γβ) × CkR + (β−γ) × C (k−1) R + (β−γ) × C (k + 1) R Here, when the calculation coefficient γ≡β <1, ≈ (1−β 2 ) × CkR By using the arithmetic function of the above equation, only the signal component of the target layer is obtained.
【０１１２】３１．項２９において、複数スポットを用
いる。ｋ層に焦点づけた時の隣接層上の焦点ずれスポッ
トと同じスポット径のスポットを２つの隣接層に、スポ
ットに先行させて走査し、再生信号を求め、項３０の演
算を行うことによって、目標層の信号成分だけを求め
る。31. In Item 29, multiple spots are used. By scanning two adjacent layers with a spot having the same spot diameter as the defocused spot on the adjacent layer when focusing on the k layer, the two adjacent layers are scanned, the reproduction signal is obtained, and the operation of item 30 is performed. Only the signal component of the target layer is obtained.
【０１１３】３２．項３１において、図１８に示すよう
に、絞りを挿入して、絞り込みレンズについての実効的
開口を小さくする。すなわち、有効径ａ′を［λ／（２
ｄ×ＮＡＦ2）×ａ］にすることによって、隣接層に焦
点を結ぶ先行スポットのスポット径を（２ｄ×ＮＡＦ）
にする。32. In Item 31, as shown in FIG. 18, an aperture is inserted to reduce the effective aperture for the aperture lens. That is, the effective diameter a ′ is [λ / (2
d × NAF 2 ) × a], the spot diameter of the preceding spot focused on the adjacent layer is (2d × NAF).
To
【０１１４】３３．項３１において、３つの光軸に分け
て、先行する２つの光学系の絞り込みレンズの開口数を
小さくする、すなわち、ＮＡＦ′＝λ／（２ｄ×ＮＡ
Ｆ）とすることによって、隣接層に焦点を結ぶ先行スポ
ットのスポット径を（２ｄ×ＮＡＦ）にする。33. In item 31, the numerical aperture of the aperture lens of the preceding two optical systems is reduced by dividing into three optical axes, that is, NAF ′ = λ / (2d × NA
By setting F), the spot diameter of the preceding spot that focuses on the adjacent layer is set to (2d × NAF).
【０１１５】３４．項３１において、先行スポットから
の再生信号にスポットの強度分布であるガウシアン分布
を三角分布に近似して得られる重み関数を掛けて積分を
行うことによって、実効的に焦点ずれスポットがマーク
列を走査している場合の再生信号を得る。34. In the term 31, the reproduction signal from the preceding spot is multiplied by a weighting function obtained by approximating the Gaussian distribution, which is the intensity distribution of the spot, to a triangular distribution to perform integration, so that the defocused spot effectively scans the mark row. If so, get the playback signal.
【０１１６】３５．項３０において、各演算係数γ（≡
β）を設定する重み設定回路において、ディスクフォー
マットとして、少なくても上下３層間でマーク記録領域
が、同一光束に含まれないように配置し、ｈ（ｋ−１）
／ｈｋ，ｈ（ｋ＋１）／ｈをβ（−１），β（＋１）と
することによって、上下層についての、重みをそれぞれ
求める。35. In the term 30, each calculation coefficient γ (≡
In the weight setting circuit for setting β), as the disc format, at least the mark recording areas between the upper and lower three layers are arranged so as not to be included in the same light beam, and h (k−1)
By setting / hk and h (k + 1) / h to β (−1) and β (+1), the weights for the upper and lower layers are obtained, respectively.
【０１１７】３６．項１において、複数スポットを用
い、各々の層について焦点を合わせることで、２つ以上
の層について同時に記録再生を行う、すなわち、並列記
録再生を行うことによって、転送速度を大きくする。36. In the item 1, a plurality of spots are used and focusing is performed on each layer, whereby recording and reproducing are simultaneously performed on two or more layers, that is, parallel recording and reproducing are performed to increase the transfer rate.
【０１１８】３７．項９において、記録後に透過率が増
加する記録媒体を用いることによって、下層に記録する
ときに与える光強度を低減し、さらに、下層からの反射
光を大きくすることで、高効率記録，高ＳＮ比再生を行
う。37. In the item 9, by using a recording medium whose transmittance increases after recording, the light intensity given at the time of recording in the lower layer is reduced, and further, the reflected light from the lower layer is increased, thereby achieving high efficiency recording and high SN. Performs ratio regeneration.
【０１１９】３８．項１において、多層ディスクにおけ
る各層面内の案内溝，アドレス等のプリピットは、各層
ごとに紫外線硬化樹脂層に設け、各層ごとに透明な型を
用いて型の面から光を入射させる２Ｐ法によって形成す
ることで、各層ごとに、トラッキングのための案内溝，
層の位置を示す層アドレスなどのプリピットを形成し、
データの記録再生を行う。38. In the item 1, the guide grooves in each layer surface of the multilayer disc, pre-pits such as addresses are provided in the ultraviolet curing resin layer for each layer, and a transparent mold is used for each layer to apply light from the surface of the mold by the 2P method. By forming, for each layer, a guide groove for tracking,
Form pre-pits such as layer address indicating the layer position,
Record and reproduce data.
【０１２０】３９．項１おいて、中間層に、１／４波長
板層を設けることにより、隣接層からの反射光の偏光方
向が異なるため、干渉がなくなり、隣接層間のクロスト
ークを低減できる。39. In Item 1, by providing the quarter-wave plate layer in the intermediate layer, the polarization direction of the reflected light from the adjacent layer is different, so that interference is eliminated and crosstalk between adjacent layers can be reduced.
【０１２１】[0121]
【発明の実施の形態】以下、 （１）本発明の３次元記録再生方法の原理 （２）３次元ディスクフォーマット，データ管理 （３）装置構成 （４）アクセス方法 （５）記録制御方法 （６）再生制御方法 （７）ディスク構造実施例と、ディスク作成方法 の順で実施例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Principle of the three-dimensional recording / reproducing method of the present invention (2) 3D disk format, data management (3) Device configuration (4) Access method (5) Recording control method (6) Regeneration control method (7) Example of disk structure and method for creating disk Embodiments will be described in this order.
【０１２２】（１）３次元記録再生の基本原理
図１に本発明の３次元記録再生装置の記録再生の原理図
を示す。局所的な光照射によって、光学的性質が局所的
に変化する記録膜層１と、記録膜層の働きの補助として
反射防止，多重反射，光吸収，記録膜層の光学的局所変
化の転写，断熱，吸熱，発熱または補強を目的とした
層、またはこれらの層の重ねあわせである中間層膜２を
光学的に透明な基板３の上に多層に積み重ねたディスク
４を有し、各層に絞り込まれた光スポット照射によって
各層の局所的光学的性質を２次元的に、かつ各層間で独
立に変化させることで、変調後のデータ“１”，“０”
に対応した記録を行い、さらに、上記局所的光学的性質
の変化を各層への光スポット照射によって反射光量（ま
たは透過光量）の変化として検出し、データを再生す
る。(1) Basic Principle of Three-Dimensional Recording / Reproducing FIG. 1 shows the principle of recording / reproducing of the three-dimensional recording / reproducing apparatus of the present invention. The recording film layer 1 whose optical properties are locally changed by local light irradiation, and antireflection, multiple reflection, light absorption, transfer of the optical local change of the recording film layer as an aid of the function of the recording film layer, A layer 4 for heat insulation, heat absorption, heat generation or reinforcement, or an intermediate layer film 2 which is a superposition of these layers is laminated on an optically transparent substrate 3 and has a disc 4 which is narrowed down to each layer. By changing the local optical properties of each layer two-dimensionally and independently between each layer by irradiating a focused light spot, the modulated data "1", "0"
Recording is performed corresponding to the above, and further, the change in the local optical property is detected as a change in the reflected light amount (or the transmitted light amount) by irradiating each layer with a light spot, and the data is reproduced.
【０１２３】図１において、ディスク４の構造を、光学
的に透明な基板３の屈折率をＮＢ，厚さをｄ０とする。
さらに、中間層２と記録膜層１を一組の層として区切
り、上層(光入射側)から順に１からＮまで番号を層割り
当てる。各層間の距離は隣あう記録膜層ｋ番目と（ｋ−
１）番目の膜厚中心間の距離ｄｋで示す。また、任意の
ｋ番目の記録層と中間層の膜厚をｄＦｋ，ｄＭｋさらに
屈折率の実数部をそれぞれ、ＮＦｋ，ＮＭｋとする。ま
た、各層の平面上での局所的光学的性質の変化の周期ｂ
［μｍ］とする。絞り込み光学系は、光源として、例え
ば波長λ［μｍ］の半導体レーザ５を用い、コリメート
レンズ６によって、平行光に変換し、偏向ビームスプリ
ッタ７を介して、絞り込みレンズ８に入射させる。ここ
で、レンズ８の開口数をＮＡＦ、有効半径をａ［mm］、
焦点距離をｆＦ（≒ａ／ＮＡＦ）とする。各層に焦点を
結ばせることで回折限界の光スポット１１を各層に照射
する。In FIG. 1, the disk 4 has a structure in which the optically transparent substrate 3 has a refractive index of NB and a thickness of d0.
Further, the intermediate layer 2 and the recording film layer 1 are divided as a set of layers, and the layers are numbered from 1 to N in order from the upper layer (light incident side). The distances between the respective layers are the kth adjacent recording film layer and (k-
The distance dk between the 1) th film thickness centers is shown. The film thicknesses of the arbitrary k-th recording layer and the intermediate layer are dFk and dMk, and the real parts of the refractive index are NFk and NMk, respectively. Further, the period b of the change of the local optical property on the plane of each layer
[Μm]. The narrowing optical system uses, for example, a semiconductor laser 5 having a wavelength λ [μm] as a light source, a collimator lens 6 converts the light into parallel light, and the parallel light is incident on a narrowing lens 8 via a deflecting beam splitter 7. Here, the numerical aperture of the lens 8 is NAF, the effective radius is a [mm],
The focal length is fF (≈a / NAF). By focusing each layer, each layer is irradiated with the diffraction-limited light spot 11.
【０１２４】また、受光光学系については、反射受光系
を例として示す。ディスク４からの反射光は、レンズ８
を通り、ビームスプリッタ７によって受光用の像レンズ
９に導かれる。レンズ９の焦点付近に位置する光検出器
１０によって、反射光量の変化を電気信号に変換する。
像レンズ９の開口数をＮＡＩ、焦点距離をｆＩ（≒ａ／
ＮＡＩ）とする。光検出器１０の受光面直径をＤとす
る。本発明では、光学系として、図２ａに示す平行光学
系を例に示したが、図２ｂに示す拡散光学系でも同様に
効果を得ることができる。また、受光光学系として、透
過光検出系でも本発明と同様の効果を得ることができ
る。Regarding the light receiving optical system, a reflection light receiving system is shown as an example. The reflected light from the disc 4 is reflected by the lens 8
The beam splitter 7 guides the light to the image lens 9 for light reception. A photodetector 10 located near the focal point of the lens 9 converts a change in the amount of reflected light into an electric signal.
The numerical aperture of the image lens 9 is NAI and the focal length is fI (≈a /
NAI). The light receiving surface diameter of the photodetector 10 is D. In the present invention, the parallel optical system shown in FIG. 2a is shown as an example of the optical system, but the same effect can be obtained with the diffusing optical system shown in FIG. 2b. Further, as the light receiving optical system, the same effect as that of the present invention can be obtained even in the transmitted light detecting system.
【０１２５】３次元記録再生において、記録再生を行う
ための第１の課題は、各層において、光スポットを回折
限界まで絞り込むことである。従来の光ディスクでは、
一般に記録膜保護のため、基板３越しの１層記録面に光
スポットを回折限界で絞り込む。そこで、球面収差が生
じて光スポットがひずまないように、基板３の屈折率と
膜厚を考慮して、絞り込みレンズ８の設計仕様を行う。
ところが、多層ディスク４では、各層の膜厚の影響が無
視できず、たとえば公知例「久保田 他：光学、１４
（１９８５）、光ディスクにおけるアイパターンのジッ
タ解析Ｉ〜Ｖ」に示してあるように、層の数が増えるほ
ど球面収差が増加し、回折限界まで絞れない。そこで、
本発明では、記録再生に十分な範囲の光スポットが得ら
れるための絞り込みレンズの設計，ディスク構造を示
す。設計方法を簡単にするため、記録膜層１の膜厚ｄＦ
ｋは、中間層２の膜厚ｄＭｋに対して十分薄く無視でき
るとする。すなわち、
ｄｋ＝ｄＦ（ｋ−１）＋ｄＭｋ＋ｄＦｋ≒ｄＭｋ （数１）
かつ、中間層２は各層とも、基板３と同じ屈折率ＮＢで
あるとする。この場合、多層ディスクのＮ層番目までの
厚さｄはIn three-dimensional recording / reproducing, the first problem for recording / reproducing is to narrow the light spot to the diffraction limit in each layer. With conventional optical discs,
Generally, in order to protect the recording film, the light spot is narrowed down to the single-layer recording surface over the substrate 3 by the diffraction limit. Therefore, the design specifications of the aperture lens 8 are made in consideration of the refractive index and the film thickness of the substrate 3 so that spherical aberration does not occur and the light spot is not distorted.
However, in the multilayer disc 4, the influence of the film thickness of each layer cannot be ignored, and for example, the known example “Kubota et al .: Optics, 14
(1985), Jitter analysis IV of eye pattern on optical disc ”, the spherical aberration increases as the number of layers increases, and the diffraction limit cannot be narrowed down. Therefore,
The present invention shows a design of a diaphragm lens and a disc structure for obtaining a light spot in a range sufficient for recording and reproduction. In order to simplify the design method, the film thickness dF of the recording film layer 1
It is assumed that k is sufficiently thin with respect to the film thickness dMk of the intermediate layer 2 and can be ignored. That is, dk = dF (k−1) + dMk + dFk≈dMk (Equation 1) and each of the intermediate layers 2 has the same refractive index NB as the substrate 3. In this case, the thickness d of the multilayer disc up to the Nth layer is
【０１２６】[0126]
【数２】 [Equation 2]
【０１２７】である。It is
【０１２８】一方、レーレーリミットとして、絞り込み
スポットのピーク強度が無収差時の８０％が保証される
球面収差量Ｗ４０＝λ／４を許容値として与える。On the other hand, as the Rayleigh limit, a spherical aberration amount W40 = λ / 4 at which the peak intensity of the focused spot is guaranteed to be 80% at the time of no aberration is given as an allowable value.
【０１２９】１番目からＮ番目の層までの膜厚の変化Δ
ｄによって生じる球面収差量Ｗ４０は以下のように表わ
される。Change in film thickness from the 1st to the Nth layer Δ
The spherical aberration amount W40 caused by d is expressed as follows.
【０１３０】
Ｗ４０＝｜（１／（８×ＮＢ））×（（１／ＮＢ2）−１）×ＮＡＦ4×Δｄ｜
（数３）
そこで、Ｗ４０≦λ／４となるように、絞り込みレンズ
の設計，ディスク構造を決定する。なお、Ｗ４０の右辺
の絶対値の中は通常は負となる（ＮＢ≧１の場合）。一
例として、基板３として屈折率ＮＢ＝１.５ のガラス基
板を用い、中間層として、ガラスとほぼ屈折率の等しい
紫外線硬化樹脂を用い、絞り込みレンズ８のＮＡＦ＝
０.５５ とした場合、（数３）式より、Δｄ≦５０μｍ
である。ここで、
ｄ０＝１.２mm−Δｄ＝（１.１５〜１.２mm），W40 = | (1 / (8 × NB)) × ((1 / NB 2 ) −1) × NAF 4 × Δd | (Equation 3) Then, a squeezing lens so that W40 ≦ λ / 4 holds. Design and disc structure. Note that the absolute value on the right side of W40 is usually negative (when NB ≧ 1). As an example, a glass substrate having a refractive index NB = 1.5 is used as the substrate 3, an ultraviolet curable resin having a refractive index substantially equal to that of glass is used as the intermediate layer, and NAF = of the focusing lens 8 is used.
When it is set to 0.55, according to the expression (3), Δd ≦ 50 μm
Is. Here, d0 = 1.2 mm-Δd = (1.15 to 1.2 mm),
【０１３１】[0131]
【数４】 [Equation 4]
【０１３２】Δｄ≦５０μｍとなるように、各層の中間
層の厚さｄｋ，総数Ｎを組み合わせることで、従来の光
ディスクに使用していた基板厚さ１.２mm 用の絞り込み
レンズをそのまま適用して、１番目からＮ番目の各層に
記録再生に十分な光スポットを形成することができる。
一つの組合せ解として、中間層の厚さｄＭｋ＝１０μ
ｍ，記録層の厚さｄＦｋ＝２００Åでは、ｄ０＝１.１
５mm，Σｄｋ＝１００.４μｍ≒１００μｍ，総数Ｎ＝
１０が可能である。By combining the thickness dk of the intermediate layers of each layer and the total number N so that Δd ≦ 50 μm, the focusing lens for the substrate thickness of 1.2 mm used in the conventional optical disk is applied as it is. A light spot sufficient for recording and reproduction can be formed on each of the first to Nth layers.
As one combination solution, the thickness of the intermediate layer dMk = 10 μ
m, recording layer thickness dFk = 200Å, d0 = 1.1
5 mm, Σdk = 10.4 μm≈100 μm, total number N =
10 is possible.
【０１３３】（数４）では、５層番目で、球面収差はゼ
ロであり、最上層と最下層で許容値内で最大の球面収差
が生じる。これをさらに補正することもできる。波動光
学によれば、球面収差は焦点位置をずらすことで補正す
ることができる。その条件は、Ｗ４０＝−Ｗ２０＝−
０.５×ＮＡＦ2Δｚ，Δｚ＝−２／ＮＡＦ2×Ｗ４０。
ここで、Ｗ２０は焦点ずれによる収差、Δｚは焦点ずれ
である。上記の例では、５層目からの層間距離Δｄｋ＝
（ｋ−５）×ｄでのｋ層番目で生じる球面収差Ｗｋ４０
は、（数式３）より得られ、この収差を補正する焦点ず
れ量Δｚｋは、Δｚｋ＝−２／ＮＡＦ2×Ｗｋ４０とな
る。In (Equation 4), the spherical aberration is zero in the fifth layer, and the maximum spherical aberration occurs within the allowable value in the uppermost layer and the lowermost layer. This can be further corrected. According to the wave optics, spherical aberration can be corrected by shifting the focal position. The condition is W40 = -W20 =-
0.5 × NAF 2 Δz, Δz = −2 / NAF 2 × W40.
Here, W20 is aberration due to defocus, and Δz is defocus. In the above example, the interlayer distance Δdk = from the fifth layer
Spherical aberration Wk40 occurring at the k-th layer in (k-5) × d
Is obtained from (Equation 3), and the defocus amount Δzk for correcting this aberration is Δzk = −2 / NAF 2 × Wk40.
【０１３４】最下層（ｋ＝１０）では、１.４μｍであ
り、最上層（ｋ＝１）では−１.４μｍの焦点ずれをオ
フセットとして与えればよい。In the lowermost layer (k = 10), it is 1.4 μm, and in the uppermost layer (k = 1), a defocus of −1.4 μm may be given as an offset.
【０１３５】次に、記録再生を行うための第２の課題
は、熱記録過程にある。記録での規定条件は次の２つの
項である。The second problem for recording / reproducing is the thermal recording process. The prescribed conditions for recording are the following two terms.
【０１３６】（Ａ） 記録目標層に記録に十分でかつ安
定な記録パワー密度を与えることができること。(A) Sufficient and stable recording power density for recording can be given to the recording target layer.
【０１３７】（Ｂ） 任意のｋ層に記録した場合、他の
層のデータを破壊しないこと。(B) When recording on any k layer, do not destroy the data on other layers.
【０１３８】要因として、光強度によるもの、層間を伝
わってくる熱伝導によるものに分けられるが、ここで
は、前者について述べる。後者については、中間層２に
断熱効果を持たせることで対処できるがこの方法につい
ては記録媒体実施例の項で示す。Factors are classified into those due to light intensity and those due to heat conduction transmitted between layers. Here, the former will be described. The latter can be dealt with by providing the intermediate layer 2 with a heat insulating effect, but this method will be described in the section of the recording medium embodiment.
【０１３９】本発明では、この２つの項を満足する方法
として、第１に、ディスク構造と絞り込み光学系を最適
化する。In the present invention, as a method of satisfying these two terms, firstly, the disc structure and the focusing optical system are optimized.
【０１４０】図１において、設計の簡易化のため、一例
として、基板３及び中間層２は透過率１００％とする。
また、ｋ番目の記録膜層１の光学定数は、透過率Ｔｋ，
反射率Ｒｋ，吸収率Ａｋとする。ここで、Ｔｋ＋Ｒｋ＋
Ａｋ＝１の関係が成り立つ。また、記録によって、局所
的光学的性質が変化した場合の光学定数には、以下、ダ
ッシュ記号「′」で表わす。一般に、熱記録では、記録
膜の光吸収による発熱、及びこれを熱源とした熱拡散現
象に支配される温度上昇によって、記録膜の熱構造変化
が生じる。穴あけ形記録媒体では溶融による記録膜の移
動，相変化形記録媒体では結晶化と非晶質化，光磁気記
録媒体では垂直磁化の反転に対応する。この熱構造変化
が生じて、局所的光学的特性変化となる。記録膜の種類
にかかわらずに、熱構造変化が生じるためには、必ずエ
ネルギーしきい値Ｅｔｈ［ｎＪ］が存在する。記録過程
では、記録目標層に回折限界に絞り込まれた光スポット
１１が線速度Ｖ［ｍ／ｓ］でディスク上を走査してい
る。変調後の２値化信号に対応して熱構造変化を局所的
に生じさせるために、ディスク面に照射する光強度Ｐ
（記録パワー）［ｍＷ］を時間ｔ［ｓ］で変調する。こ
こで、線速度Ｖと照射時間ｔが与えられれば、エネルギ
ーしきい値Ｅｔｈを光強度密度しきい値Ｉｔｈ［ｍＷ／
μｍ2］で議論できる。In FIG. 1, for simplification of the design, the substrate 3 and the intermediate layer 2 have a transmittance of 100% as an example.
Further, the optical constant of the k-th recording film layer 1 is the transmittance Tk,
The reflectance is Rk and the absorptance is Ak. Where Tk + Rk +
The relation of Ak = 1 is established. Further, the optical constant when the local optical property is changed by recording is represented by a dash symbol “′” below. Generally, in thermal recording, the thermal structure of the recording film changes due to heat generation due to light absorption of the recording film and temperature rise governed by a thermal diffusion phenomenon using this as a heat source. This corresponds to the movement of the recording film due to melting in the hole-type recording medium, crystallization and amorphization in the phase-change recording medium, and reversal of perpendicular magnetization in the magneto-optical recording medium. This thermal structure change occurs, resulting in a local optical property change. An energy threshold Eth [nJ] is always present in order for the thermal structure to change regardless of the type of recording film. In the recording process, the optical spot 11 narrowed down to the diffraction limit on the recording target layer scans the disk at the linear velocity V [m / s]. Light intensity P radiated on the disk surface in order to locally cause a thermal structure change corresponding to the modulated binarized signal.
(Recording power) [mW] is modulated at time t [s]. Here, if the linear velocity V and the irradiation time t are given, the energy threshold Eth is set to the light intensity density threshold Ith [mW / mW /
μm 2 ].
【０１４１】（Ａ）項を満足させるためには、ｋ層に焦
点をあわせた場合でのｋ層での光強度密度Ｉｋについ
て、（数５）式が成り立つとよい。In order to satisfy the term (A), it is preferable that the equation (5) is established for the light intensity density Ik in the k layer when focusing on the k layer.
【０１４２】
Ｉｋ＝Ｐｋ／Ｓｋ≧Ｉｋｔｈ （数５）
Ｉｋｔｈ；記録層ｋでの光強度密度しきい値（ｍＷ／μ
ｍ2）
Ｓｋ；ｋ層に焦点をあわせた場合での１／ｅ2スポット
面積
Ｓｋ＝Π（０．５×λ／ＮＡＦ）2
ただし、回折限界に絞り込まれた光スポット径をλ／Ｎ
ＡＦとする。Ik = Pk / Sk ≧ Ikth (Equation 5) Ikth; Light intensity density threshold value (mW / μ in recording layer k)
m 2 ) Sk; 1 / e 2 spot area when focusing on the k layer Sk = Π (0.5 × λ / NAF) 2 However, the light spot diameter narrowed to the diffraction limit is λ / N
AF.
【０１４３】ここでｋ層における光強度Ｐｋ［ｍＷ］はHere, the light intensity Pk [mW] in the k layer is
【０１４４】[0144]
【数６】 [Equation 6]
【０１４５】δｋは、ディスク上の光入射面とｋ番目の
記録層の間の透過率、Ｔｎは、ｎ層の透過率である（ｎ
＝０の時は１層までの透過率）。Ｐｋは図３ａに示すよ
うになる。（数５）（数６）式より、ｋ層で記録できる
ために必要な最小の記録パワーＰｍｉｎは、Ｐｍｉｎ≧
Ｉｋｔｈ×Ｓｋ／δｋ
（数７）一般に、光強度が最も小さくなるのは、最下
層Ｎで、ｎ＝１〜Ｎ−１が記録され、透過率Ｔｎがすべ
て低下する媒体を用いた場合→Ｔｎ′（記録後の透過
率）である。Δk is the transmittance between the light incident surface on the disc and the kth recording layer, and Tn is the transmittance of the n layer (n
When = 0, the transmittance is up to 1 layer). Pk is as shown in FIG. 3a. From the equations (5) and (6), the minimum recording power Pmin required for recording on the k layer is Pmin ≧
Ikth × Sk / δk
(Equation 7) In general, the light intensity is the lowest in the lowermost layer N, where n = 1 to N-1 is recorded and a medium in which the transmittance Tn is all decreased → Tn '(after recording Transmittance).
【０１４６】（Ｂ）項が成り立つには、ｋ層に記録を行
うため、ｋ層に焦点を合わせた時のｊ層での光強度密度
Ｉｊｋ［ｍＷ／μｍ2］は、（数８）が成り立てば良
い。To satisfy the condition (B), since recording is performed on the k layer, the light intensity density Ijk [mW / μm 2 ] in the j layer when focusing on the k layer is (Equation 8) It should be realized.
【０１４７】 Ｉｊｋ＝Ｐｊｋ／Ｓｊｋ《Ｉｊｔｈ （数８）[0147] Ijk = Pjk / Sjk << Ijth (Equation 8)
【０１４８】[0148]
【数９】 [Equation 9]
【０１４９】である。It is
【０１５０】ｋ層に記録を行う場合、ｊ層を記録破壊し
ないため記録パワーの上限Ｐｍａｘは次式で与えられ
る。When recording is performed on the k layer, the upper limit Pmax of the recording power is given by the following equation in order not to destroy the recording on the j layer.
【０１５１】
Ｐｍａｘ＝Ｉｊｔｈ×Ｓｊｋ／δｊ （数１０）
Ｓｊｋは、ｋ層に焦点を合わせた時のｊ層での光スポッ
ト面積であり、層間距離ｄが波長λ以上なら幾何光学的
に求めることができる。Pmax = Ijth × Sjk / δj (Equation 10) Sjk is a light spot area in the j layer when focusing on the k layer, and can be geometrically obtained if the interlayer distance d is a wavelength λ or more. You can
【０１５２】[0152]
【数１１】 [Equation 11]
【０１５３】ｄｎ；ｎ層番目の膜厚
ＴＡＮφ＝ａ／ｆＦ≒ＮＡＦ
ここで、１／Ｓｊｋ［μｍ2 ］は面密度を表わし、図３
ｂのようになる。図３ａと図３ｂから光強度密度Ｉｊｋ
［ｍＷ／μｍ2 ］が得られ、図３ｃのようになる。Dn; thickness of the nth layer TANφ = a / fF≈NAF Here, 1 / Sjk [μm 2 ] represents the surface density, and FIG.
It becomes like b. From FIG. 3a and FIG. 3b, the light intensity density Ijk
[MW / μm 2 ] is obtained, as shown in FIG. 3c.
【０１５４】（数５）（数８）式が同時に成り立つよう
に絞り込み光学系，ディスク構造,記録条件を設定する
ことで、各層で信頼性の高い記録が可能となる。一例と
して、図１０ａに示す３層ディスクについて、記録可能
な層間距離ｄを求める。ただし、絞り込み光学系は、波
長λ＝０.７８μｍ，ＮＡＦ＝０.５５とし、各層の光学
定数は、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝０.１，Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３
＝０.８，Ａ１＝Ａ２＝Ａ３＝０.１とする。また、線速
度ｖ＝７ｍ／ｓ，照射時間ｔ＝１００ｎｓ〜500ｎｓと
し、この時の記録層の光強度密度しきい値は、Ｉ１ｔｈ
＝Ｉ２ｔｈ＝I3th＝２.５３（ｍＷ／μｍ2）とする。こ
こで、記録可能な層間間隔ｄ＝ｄ１＝ｄ２＝ｄ３と、記
録パワーの範囲を求める。By setting the focusing optical system, the disc structure, and the recording conditions so that the expressions (5) and (8) are simultaneously established, highly reliable recording can be performed on each layer. As an example, the recordable interlayer distance d is obtained for the three-layer disc shown in FIG. 10a. However, the focusing optical system has a wavelength λ = 0.78 μm and NAF = 0.55, and the optical constants of the respective layers are R1 = R2 = R3 = 0.1 and T1 = T2 = T3.
= 0.8, A1 = A2 = A3 = 0.1. The linear velocity v = 7 m / s, the irradiation time t = 100 ns to 500 ns, and the light intensity density threshold value of the recording layer at this time is I1th.
= I2th = I3th = 2.53 (mW / μm 2 ). Here, the range of recording power is obtained such that the recordable interlayer distance d = d1 = d2 = d3.
【０１５５】図１０ｂに、目標記録層以外に記録してい
ない場合について、各層にスポットを絞り込んだ場合に
ついて、ディスクに照射する記録パワーと各パワーに対
応していられる再生信号の変調度を示している。ここ
で、変調度は、各層面に形成された局所的光学的性質変
化（マーク）の大きさの目安を示し、絞り込みスポット
径ほどの十分大きなマークになると変調度は飽和の傾向
を示す。縦軸は各層について変調度の飽和値を１として
規格化したものを示している。図において、第１層にマ
ークを形成できるしきい値パワーは、４ｍＷ（＝Ｉｔｈ
×Ｓ１）、第２層では、５ｍＷ（＝Ｉｔｈ×Ｓ２／δ
２）、第３層（ｋ＝３）では、これが最小パワーＰｍｉ
ｎを決定し、（数５）（数６）（数７）式よりFIG. 10b shows the recording power with which the disc is irradiated and the modulation degree of the reproduction signal corresponding to each power when the recording is performed on layers other than the target recording layer and the spot is narrowed down on each layer. There is. Here, the degree of modulation indicates a measure of the size of a local optical property change (mark) formed on each layer surface, and the degree of modulation shows a saturation tendency when the mark is as large as the narrowed spot diameter. The vertical axis represents standardization with the saturation value of the modulation degree being 1 for each layer. In the figure, the threshold power for forming a mark on the first layer is 4 mW (= Ith
× S1), 5 mW (= Ith × S2 / δ) in the second layer
2), in the third layer (k = 3), this is the minimum power Pmi
n is determined, and from (Equation 5) (Equation 6) (Equation 7),
【０１５６】[0156]
【数１２】 [Equation 12]
【０１５７】となる。It becomes:
【０１５８】（数８）（数９）（数１１）式よりFrom the equations (8), (9) and (11),
【０１５９】[0159]
【数１３】 [Equation 13]
【０１６０】例えば、ｄ＝２.５μｍ では、Ｐｍａｘ＝
１６ｍＷ（Ｐ３ｍａｘ＝１０ｍＷ）となり、図１０ｂに
示すように、信号が十分なマークを記録することができ
る。このように、設計することで他の層を破壊しない
で、かつ目標層に信頼性高く記録できる。For example, when d = 2.5 μm, Pmax =
It becomes 16 mW (P3max = 10 mW), and as shown in FIG. 10b, it is possible to record a mark with a sufficient signal. In this way, by designing, it is possible to record on the target layer with high reliability without destroying other layers.
【０１６１】次に、記録再生を行うための第３の課題
は、再生過程にある。再生での規定条件は次の項であ
る。Next, the third problem for recording and reproducing is in the reproducing process. The specified conditions for reproduction are as follows.
【０１６２】（Ｃ） ノイズ成分を最小とする。ここで
は、層間クロストークノイズの低減である 。(C) Minimize the noise component. Here, it is the reduction of interlayer crosstalk noise.
【０１６３】（Ｄ） 目標層からの信号成分を最大にす
る。(D) Maximize the signal component from the target layer.
【０１６４】（Ｃ）項を達成するための第１の方法を示
す。A first method for achieving the item (C) will be described.
【０１６５】第１の方法は、図１において、受光光学系
を最適化することで、目標層以外からの反射光量を十分
小さくすることで、層間クロストークを低減し、ＳＮ比
の大きい再生を行うものである。図１において、実線で
示すように、再生しようとする層からの反射光量は像レ
ンズ９の焦点上に置かれた光検出器１０によってすべて
検出される。一方、隣接層からの反射光は、点線で示す
ように像レンズの焦平面１２で拡がっている。そこで、
光検出器９の大きさを図１のように制限することで隣接
層からの反射光を低減することができる。The first method in FIG. 1 is to optimize the light receiving optical system to sufficiently reduce the amount of light reflected from other than the target layer, thereby reducing interlayer crosstalk and reproducing with a large SN ratio. It is something to do. In FIG. 1, as shown by the solid line, the amount of reflected light from the layer to be reproduced is detected by the photodetector 10 placed on the focal point of the image lens 9. On the other hand, the reflected light from the adjacent layer spreads on the focal plane 12 of the image lens as shown by the dotted line. Therefore,
By limiting the size of the photodetector 9 as shown in FIG. 1, the reflected light from the adjacent layer can be reduced.
【０１６６】ｋ番目の層を目標層とし、焦点を合わせた
ときの光スポット１１のピーク強度値の１／ｅ2の強度
となる直径、すなわちスポット径はＵｋ＝（λ／ＮＡ
Ｆ）である。そして、目標層からの反射光は、像レンズ
９の焦点位置に結像される。この焦平面１２上のスポッ
ト径Ｕｋ′は、
Ｕｋ′＝ｍＵｋ＝ｍ×（λ／ＮＡＦ）＝（ＮＡＦ／ＮＡＩ）×（λ／ＮＡＦ）
＝λ／ＮＡＩ＝λ×（ｆＩ／ａ） （数１４）
ｍ；受光光学系の横倍率次に、ｋ番目の目標層から層間
距離ｄ離れた（ｋ±１）番目の層からの焦平面でのスポ
ット径Ｕ（ｋ±１）′を求める。（ｋ±１）層からの反
射光が像レンズ９で焦点を結ぶ位置と焦平面との距離
ｄ′は、
ｄ′＝Ｙ×ｄ＝ｍ2×ｄ （数１５）
Ｙ：縦倍率
Ｕ（ｋ±１）′＝ｄ′×ｔａｎφＩ＝ｄ′×ａ／（ｆＩ＋ｄ′）
＝ｍ2ｄ×ａ／（ｆＩ＋ｍ2ｄ）
ここで、ｆＩ》ｍ2ｄならば
Ｕ（ｋ±１）′≒ａ×ｍ2ｄ／ｆＩ＝ＮＡＩ・ｍ2ｄ （数１６）
上式より光検出器の直径Ｄを、Ｄ＝Ｕｋ′＝λ／ＮＡＩ
とすれば、光検出器の径を制限しない場合と比較して、
面積比ε＝(Ｄ／Ｕ(ｋ±１)′)2で、隣接層からの反射
光量を低減できるので、目標層からの反射光量の変化を
高いＳＮ比で検出できる。The diameter at which the intensity of 1 / e 2 of the peak intensity value of the light spot 11 at the time of focusing with the kth layer as the target layer, that is, the spot diameter is Uk = (λ / NA
F). Then, the reflected light from the target layer is imaged at the focal position of the image lens 9. The spot diameter Uk ′ on the focal plane 12 is Uk ′ = mUk = m × (λ / NAF) = (NAF / NAI) × (λ / NAF) = λ / NAI = λ × (fI / a) (number 14) m: Lateral magnification of light-receiving optical system Next, the spot diameter U (k ± 1) ′ on the focal plane from the (k ± 1) th layer, which is the interlayer distance d from the kth target layer, is obtained. The distance d ′ between the position where the reflected light from the (k ± 1) layer is focused on the image lens 9 and the focal plane is: d ′ = Y × d = m 2 × d (Equation 15) Y: vertical magnification U ( k ± 1) ′ = d ′ × tan φI = d ′ × a / (fI + d ′) = m 2 d × a / (fI + m 2 d) where fI >> m 2 d, then U (k ± 1) ′ ≈ a × m 2 d / fI = NAI · m 2 d (Equation 16) From the above equation, the diameter D of the photodetector is D = Uk ′ = λ / NAI
If so, compared to the case where the diameter of the photodetector is not limited,
Since the area ratio ε = (D / U (k ± 1) ′) 2 can reduce the reflected light amount from the adjacent layer, the change in the reflected light amount from the target layer can be detected with a high SN ratio.
【０１６７】実際に、検出される他の層からの反射光量
は、目標ｋ層と他のｊ層の間の透過率δｊｋ、及び反射
率の比αｊｋを考慮にいれる。ここで、信頼性の高い信
号検出のために必要な層間クロストークノイズ量を−２
０ｄＢ（１／１０）とすると、一般に次式が成り立てば
良い。Actually, the amount of reflected light from the other layer to be detected takes into consideration the transmittance δjk and the reflectance ratio αjk between the target k layer and the other j layer. Here, the amount of inter-layer crosstalk noise required for highly reliable signal detection is -2.
Assuming 0 dB (1/10), the following equation is generally satisfied.
【０１６８】光検出器１０での、ｎ層からの反射受光量
をＩｎとするとLet In be the amount of light received and reflected from the n-layer in the photodetector 10.
【０１６９】[0169]
【数１７】 [Equation 17]
【０１７０】ただし、以下では、目標層ｋ層に対する隣
接層（ｋ−１）層だけについて考慮する。他の層からの
影響も同様に考慮できるがその値は、十分小さい。However, in the following, only the adjacent layer (k−1) layer to the target layer k layer will be considered. The influence from other layers can be considered in the same way, but the value is sufficiently small.
【０１７１】
(数１７)≒Ｉ(ｋ−１)／Ｉｋ
＝δ2(ｋ−１)，ｋ×α(ｋ−１)，ｋ×(Ｄ／Ｕ(ｋ−１)′)2
（数１７．５）
例えば、λ＝０.７８μｍ，ＮＡＦ＝０.５５，ｆＩ＝３
０mmとして（ＮＡＩ＝０.０７５，ｍ＝７.３３，ｍ2＝
５３.８）において、Ｄ＝Ｕｋ′≒１０.４μｍ図１０を
例にとると、δ２３＝１.２５ ，α２３＝１より、反射
光量の抑制率は、ε×δ2２３×α２３となる。(Equation 17) ≈I (k−1) / Ik = δ 2 (k−1), k × α (k−1), k × (D / U (k−1) ′) 2 (Equation 17.5) For example, λ = 0.78 μm, NAF = 0.55, fI = 3
0 mm (NAI = 0.075, m = 7.33, m 2 =
53.8), D = Uk′≈10.4 μm Taking FIG. 10 as an example, since δ23 = 1.25 and α23 = 1, the suppression rate of the reflected light amount is ε × δ 2 23 × α23.
【０１７２】
Ｉ２／Ｉ３＝δ2２３×α２３×ε＝δ2２３×α２３×（Ｄ／Ｕ２′）2
＝δ2２３×α２３×(λ／ＮＡＩ)2／(ＮＡＩ×ｍ2ｄ)2
＝δ2２３×α２３×（λ／ＮＡＦ2／ｄ）2 （数１８）
（Ｉ２／Ｉ３）≦１／１０上式の成り立つｄを求める
と、I2 / I3 = δ 2 23 × α23 × ε = δ 2 23 × α23 × (D / U2 ′) 2 = δ 2 23 × α23 × (λ / NAI) 2 / (NAI × m 2 d) 2 = Δ 2 23 × α23 × (λ / NAF 2 / d) 2 (Equation 18) (I2 / I3) ≦ 1/10 When the above equation is satisfied,
【０１７３】[0173]
【数１９】 [Formula 19]
【０１７４】ここでは、第２層からのクロストークの影
響を考慮したが、第１層からのクロストークの影響も同
様に計算でき、その値(Ｉ１／Ｉ３)＝０.０２４(＝−32
dB）と十分小さく無視できる。Although the influence of the crosstalk from the second layer is taken into consideration here, the influence of the crosstalk from the first layer can be calculated in the same manner, and its value (I1 / I3) = 0.024 (= − 32)
dB) and small enough to be ignored.
【０１７５】以上の例では光検出器の径Ｄ＝Ｕｋ′＝λ
／ＮＡＩとしたが、光検出器の位置ずれも含めて、層間
のクロストークがある値になるように設計の自由度があ
る。次に、（Ｃ）項を達成するための第２の方法を示
す。In the above example, the photodetector diameter D = Uk ′ = λ
Although / NAI is used, there is a degree of freedom in design so that the crosstalk between layers has a certain value, including the positional deviation of the photodetector. Next, a second method for achieving the item (C) will be described.
【０１７６】第２の方法は、層面上の局所的光学的性質
の変化（マーク）の周期ｂとディスク構造、及び受光光
学系の関係を規定することで、層間クロストークの成分
を局所的光学的性質の変化の周期ｂよりも、長くする。
すなわち、データの信号帯域よりも層間クロストークの
周波数成分小さくすることで、目標層面上のデータを高
いＳＮ比で再生するものである。この方法の原理につい
て図１と図４を用いて説明する。第１の方法と区別する
ために光検出器の径に制限をいれないが、併用すること
で、より高いＳＮが得られる。The second method is to define the relationship between the period b of the local optical property change (mark) on the layer surface, the disc structure, and the light receiving optical system so that the component of the interlayer crosstalk can be detected locally. It is set to be longer than the cycle b of changes in the physical properties.
That is, by making the frequency component of the interlayer crosstalk smaller than the signal band of the data, the data on the target layer surface is reproduced with a high SN ratio. The principle of this method will be described with reference to FIGS. Although the diameter of the photodetector is not limited in order to distinguish it from the first method, a higher SN can be obtained by using it in combination.
【０１７７】目標層には、回折限界の光スポットが形成
されているため、２次元周期ｂがスポット径（λ／ＮＡ
Ｆ）程度あれば、十分分解できる。すなわち、２次元周
期ｂの最小値ｂｍｉｎを（λ／ＮＡＦ）とすれば、信号
成分が十分大きくとれる。これが、（Ｄ）項の成り立つ
条件である。なお、図４でＨ０（Ｓ）＝０の時には分解
不可能となり、このときのｂの値はスポット径λ／ＮＡ
Ｆの１／２の時である。一方、隣接層でのスポット径
は、焦点がずれているために、層間距離ｄとすると、
（２ｄ×ＮＡＦ）となり、光学的分解能が低下する。そ
こで、この特性を利用して、２次元周期ｂの最大値ｂｍ
ａｘを隣接層におけるスポット径（2d×ＮＡＦ）の１／
２すなわち（ｄ×ＮＡＦ）よりも小さくすれば、隣接層
からの信号成分の漏れ込みすなわち層間クロストークの
周波数成分は、信号帯域（１／ｂｍａｘ〜１／ｂｍｉ
ｎ）よりも小さくなり、フィルタまたはＡＧＣ（オート
ゲインコントロール）を用いて、取り除くことができ
る。Since a diffraction-limited light spot is formed on the target layer, the two-dimensional period b has a spot diameter (λ / NA).
If it is about F), it can be decomposed sufficiently. That is, if the minimum value bmin of the two-dimensional period b is (λ / NAF), the signal component can be sufficiently large. This is the condition for the term (D) to hold. In FIG. 4, when H0 (S) = 0, decomposition is impossible, and the value of b at this time is the spot diameter λ / NA.
It is half of F. On the other hand, since the spot diameters in the adjacent layers are out of focus, the interlayer distance d is
(2d × NAF), and the optical resolution decreases. Therefore, using this characteristic, the maximum value bm of the two-dimensional period b
ax is 1 / of the spot diameter (2d × NAF) in the adjacent layer
If it is smaller than 2, that is, (d × NAF), the leakage of the signal component from the adjacent layer, that is, the frequency component of the interlayer crosstalk, causes the signal band (1 / bmax to 1 / bmi).
n) and can be removed by using a filter or AGC (auto gain control).
【０１７８】ここで、焦点ずれによる光学的分解能の低
下すなわち、信号変調度の低下を光学的理論から求め
る。Here, a decrease in optical resolution due to defocus, that is, a decrease in signal modulation degree is obtained from optical theory.
【０１７９】図１に示す受光光学系において，記録再生
を行う目標層面内と、光学的距離ｄ［μｍ］離れた隣接
層面内のそれぞれの光学的特性関数（ＯＴＦ）Ｈ０
（Ｓ），Ｈ１（Ｓ）を図４にそれぞれ、直線１３，直線
１４で示す。横軸は、物体の繰返し周波数に対応し、縦
軸はその変調度に対応する。ここで、Ｓは規格化空間周
波数である。In the light receiving optical system shown in FIG. 1, the optical characteristic function (OTF) H0 in the target layer surface for recording and reproduction and in the adjacent layer surface separated by the optical distance d [μm].
(S) and H1 (S) are shown by a straight line 13 and a straight line 14 in FIG. 4, respectively. The horizontal axis corresponds to the repetition frequency of the object, and the vertical axis corresponds to its modulation factor. Here, S is a normalized spatial frequency.
【０１８０】
Ｓ＝λ×ｆＦ／（２Πａ）＝λ／ＮＡＦ×ｂ （数２０）
焦点ずれもなく、無収差の場合、光学的特性関数Ｈ０
（Ｓ）は、直線１３のようになる。この場合、光学的分
解能がゼロとなる遮断周波数は、Ｓ＝２となる。実際の
記録再生装置では、レーザノイズ，アンプノイズなどの
ノイズ成分が含まれ、さらに、焦点ずれ以外の収差を光
学系自体が持っているために、遮断周波数Ｓ＝２に対応
する周期ｂまでは、検出が困難である。そこで、変調度
が半分（−６ｄＢ）を変調度の許容値とする。その時、
Ｓ＝１となり、上記周期ｂの最小繰返しｂｍｉｎを規定
する。S = λ × fF / (2Πa) = λ / NAF × b (Equation 20) In the case of no defocus and no aberration, the optical characteristic function H0
(S) becomes like a straight line 13. In this case, the cutoff frequency at which the optical resolution becomes zero is S = 2. In an actual recording / reproducing apparatus, noise components such as laser noise and amplifier noise are included, and since the optical system itself has aberrations other than defocus, up to the cycle b corresponding to the cutoff frequency S = 2. , Difficult to detect. Therefore, the modulation factor is half (-6 dB) as the allowable value of the modulation factor. At that time,
Since S = 1, the minimum repetition bmin of the cycle b is defined.
【０１８１】
ｂｍｉｎ＝λ／ＮＡＦ （数２１）
一方、層間距離ｄの値で焦点ずれが生じた場合の光学的
特性関数Ｈ１（Ｓ）について、Ｈ１（Ｓ）＝０となるＳ
より、上記周期ｂの最大繰返しｂｍａｘを規定する。Bmin = λ / NAF (Equation 21) On the other hand, with respect to the optical characteristic function H1 (S) when defocus occurs at the value of the interlayer distance d, H1 (S) = 0
Therefore, the maximum repetition bmax of the cycle b is defined.
【０１８２】焦点ずれｄの増加と共に、光学的特性関数
Ｈ１（Ｓ）は、矢印１５の方向に変化し、ｂｍａｘも大
きくできる。As the defocus d increases, the optical characteristic function H1 (S) changes in the direction of arrow 15, and bmax can be increased.
【０１８３】このように、隣接層からのクロストークの
周波数成分はｆｍｉｎ（＝１／ｂｍａｘ）以下であり、
図４に示すような追従特性１６を持つオートゲインコン
トロール回路を用いれば、隣接クロストーク成分を吸収
できる。As described above, the frequency component of the crosstalk from the adjacent layer is fmin (= 1 / bmax) or less,
Adjacent crosstalk components can be absorbed by using an automatic gain control circuit having a tracking characteristic 16 as shown in FIG.
【０１８４】（数値例）焦点ずれｄと波面収差量Ｂ１の
関係は次式で表わせられる。(Numerical Example) The relationship between the defocus amount d and the wavefront aberration amount B1 is expressed by the following equation.
【０１８５】Ｂ１＝−ｄ／２×（ＮＡＦ）2
数値例として、焦点ずれｄに対する遮断周波数Ｓを求
め、ｂｍａｘを求めた。B1 = −d / 2 × (NAF) 2 As a numerical example, the cutoff frequency S for the defocus d was obtained and bmax was obtained.
【０１８６】
ｄ＝６.７μｍの場合→ｂｍａｘ＝４.７μｍ
Ｂ１＝−λ
ｄ＝１０μｍの場合→ｂｍａｘ＝７.９μｍ
Ｂ１＝−１.５λ
また、ｂｍｉｎ＝（λ／ＮＡＦ）＝１.４２μｍ
例えば、図２０のように、スポット走査方向に、可変長
の符号である２−７符号を用い、トラックピッチ１.５
μｍ 一定のディスクについて、公知例「特開昭63−537
22 号」に示すピットエッジ記録方式を用いた場合、再
生可能な最小ビットピッチｑ（μｍ）と層間距離ｄを求
めると、図４に示すように、最短パターン繰返し周期
は、
３ｑ＝ｂｍｉｎ＝１.４２μｍ
ｑ＝０.４７μｍ
ここで、最長パターン繰返しは８ｑであり、
８ｑ＝３.７６μｍ≦ｂｍａｘ
また、ディスク半径方向のマーク周期は、トラックピッ
チ１.５μｍ 一定であり、１.５μｍ≦ｂｍａｘである
必要がある。よって、ｄ≧５μｍで十分である。When d = 6.7 μm → bmax = 4.7 μm B1 = −λ When d = 10 μm → bmax = 7.9 μm B1 = −1.5λ Further, bmin = (λ / NAF) = 1.42 μm For example, as shown in FIG. 20, a 2-7 code, which is a variable-length code, is used in the spot scanning direction, and the track pitch is 1.5.
For a disk having a constant μm, a known example is disclosed in JP-A-63-537
When the minimum reproducible bit pitch q (μm) and the inter-layer distance d are obtained when the pit edge recording method shown in No. 22 ”is used, the shortest pattern repetition period is 3q = bmin = 1 as shown in FIG. .42 μm q = 0.47 μm Here, the longest pattern repetition is 8q, 8q = 3.76 μm ≦ bmax, and the mark period in the disc radial direction is constant at a track pitch of 1.5 μm and 1.5 μm ≦ bmax. Need to be Therefore, d ≧ 5 μm is sufficient.
【０１８７】次に、（Ｃ）項を達成するための第３の方
法を示す。第２の方法では、層間クロストークノイズの
周波数成分は、ｆｍｉｎ以下であるが、変調方式のよっ
ては、局所的光学的性質の変化の粗密によって、目標層
からの信号が変動してしまう。上記例で用いた２−７変
調符号もそのひとつであり、その変調信号のパワースペ
クトル特性８６を図４に示す。ｆｍｉｎ以下に、わずか
に成分を持つ。これは、先に述べたようにフィルター，
ＡＧＣで抑圧できるが、このような回路を用いなくて
も、粗密の変動をなくし、直流成分一定値にすること
で、層間クロストークノイズを抑圧することができる。
第３の方法の原理は、隣接層におけるスポット径（２ｄ
×ＮＡＦ）の領域に含まれる局所的光学変化（マーク）
の領域の総面積が常に一定値である符号を用いる。この
ようにすることで、スポットを走査したときの再生信号
への層間クロストーク量は常に直流一定値なる。第３の
方法と第１の方法を併用することもできる。Next, a third method for achieving the item (C) will be described. In the second method, the frequency component of the interlayer crosstalk noise is fmin or less, but depending on the modulation method, the signal from the target layer fluctuates due to the density of changes in local optical properties. The 2-7 modulation code used in the above example is one of them, and the power spectrum characteristic 86 of the modulation signal is shown in FIG. There is a slight component below fmin. This is a filter, as mentioned above,
Although it can be suppressed by AGC, the interlayer crosstalk noise can be suppressed without using such a circuit by eliminating the variation of the density and making the DC component constant value.
The principle of the third method is that the spot diameter (2d
× NAF) local optical change (mark) included in the area
A code whose total area of the area is always constant is used. By doing so, the amount of interlayer crosstalk to the reproduction signal when the spot is scanned is always a constant DC value. The third method and the first method can be used together.
【０１８８】一例を示す。公知例「土井 利忠、伊賀
章：ディジタル・オーディオ」にあるＥＦＭ変調方式を
用いた場合についての変調信号のパワースペクトル８７
は、図４に示すように低域成分のスペクトルが急激に低
下する特徴を持つ。よって、スペクトルの急激に低下す
る折れ点８８が、隣接層の光学的特性関数Ｈ１（Ｓ）に
ついて、Ｈ１（Ｓ）＝０となる遮断周波数と一致するよ
うに層間間隔ｄを設定すれば良い。An example is shown. Well-known example "Toshida Doi, Iga
The power spectrum 87 of the modulated signal in the case of using the EFM modulation method in "Chapter: Digital Audio"
Has a characteristic that the spectrum of the low frequency component sharply decreases as shown in FIG. Therefore, the interlayer spacing d may be set so that the break point 88 where the spectrum sharply decreases coincides with the cutoff frequency at which H1 (S) = 0 for the optical characteristic function H1 (S) of the adjacent layer.
【０１８９】例えば、ｑ＝０.６μｍとすると、２.８２
ｑ＝１.７μｍ≧ｂｍｉｎ＝１.４２μｍ，１０.３６ｑ
＝６.２μｍ≦ｂｍａｘ，折れ点８８での繰返し周期は
２４μｍであり、層間距離ｄ＝２２μｍとする。この
時、隣接層におけるスポット径（２ｄ×ＮＡＦ＝２４μ
ｍ）に含まれるマークの占有率はほぼ５０％一定であ
り、検出される再生信号に含まれる隣接層からの反射光
量の成分は常に一定値となる。For example, if q = 0.6 μm, then 2.82
q = 1.7 μm ≧ bmin = 1.42 μm, 10.36q
= 6.2 μm ≦ bmax, the repeating period at the break point 88 is 24 μm, and the interlayer distance d = 22 μm. At this time, the spot diameter in the adjacent layer (2d × NAF = 24μ
The occupancy rate of the mark included in m) is approximately 50% constant, and the component of the reflected light amount from the adjacent layer included in the detected reproduction signal is always a constant value.
【０１９０】次に、図２１，２２では、層面内で２次元
記録を行う場合について、本発明を適用したものであ
る。２次元記録再生方式は、先願特願平３−１１９１６
号「情報記録再生方法及び装置」に示してある。先願で
は、図２１に示すように、例えば、２×２の４格子点を
一つのブロックとして用い、格子点にマークを記録する
組み合わせで、２4＝１６ 、４ビットのデータを表わ
し、高密度化を行う。この場合、第１，第２の本方式を
適用できる。また、図２２に示すように、４×４の格子
ブロック内の格子点に必ず同数個のマークが含まれるよ
うに（図では１個）する。さらに、隣接層でのスポット
径（２ｄ×ＮＡＦ）に格子ブロックが多く含まれれば、
スポット内に含まれるマークの数、さらにはマークの占
有面積はほとんど一定値であり、第３の方法が適用でき
る。Next, in FIGS. 21 and 22, the present invention is applied to the case where two-dimensional recording is performed in the layer plane. The two-dimensional recording / reproducing system is based on the prior application Japanese Patent Application No. 3-11916.
No. "Information recording / reproducing method and apparatus". In the prior application, as shown in FIG. 21, for example, a combination of using 2 × 2 4 grid points as one block and recording marks at the grid points represents 2 4 = 16, 4-bit data, and Densify. In this case, the first and second present methods can be applied. In addition, as shown in FIG. 22, it is ensured that the same number of marks are included (one in the figure) at the grid points in the 4 × 4 grid block. Furthermore, if a lot of lattice blocks are included in the spot diameter (2d × NAF) in the adjacent layer,
The number of marks included in the spot and the area occupied by the marks are almost constant, and the third method can be applied.
【０１９１】ところで、光ディスクでは、回折限界の光
スポットを各記録層面に形成するが、図２に示した各光
学系では、ある値ｄｍの焦点ずれが生じると、顕微鏡の
結像系の条件が満たされ、受光面上に記録膜面の像が形
成され場合がある。例えば、目標層に回折限界のスポッ
トを形成し受光している場合、他の層までの距離がｄｍ
である場合、受光面上にこの層上のマーク列パターンが
形成され、目標層上の情報信号に信号帯域のクロストー
クノイズが乗る可能性がある。そこで、層間距離がｄｍ
にならないように、ディスク構造を設計するのが望まし
い。By the way, in the optical disk, a diffraction-limited light spot is formed on each recording layer surface. However, in each optical system shown in FIG. 2, when a defocus of a certain value dm occurs, the condition of the image forming system of the microscope is changed. In some cases, the image of the recording film surface is formed on the light receiving surface when it is filled. For example, when a diffraction-limited spot is formed on the target layer to receive light, the distance to other layers is dm.
In this case, the mark row pattern on this layer is formed on the light receiving surface, and there is a possibility that the crosstalk noise in the signal band will be added to the information signal on the target layer. Therefore, the interlayer distance is dm
It is desirable to design the disk structure so that it does not become
【０１９２】また、各層から反射してくる光は、照射光
が同一のため、層間の距離が可干渉距離程度に小さくな
ると、反射光同士が干渉する。その結果、層間のクロス
トークノイズを受光面上での目標層と他の層からの受光
量比で表わせなくなる。すなわち、干渉が生じるため
に、最悪、層間クロストークノイズが、受光量比の平方
根で現われてしまう。この影響が実際に問題になるの
は、隣接層間の場合である。Since the light reflected from each layer is the same as the irradiation light, when the distance between the layers is reduced to the coherence length, the reflected lights interfere with each other. As a result, the crosstalk noise between layers cannot be represented by the ratio of the amount of light received from the target layer and other layers on the light receiving surface. That is, due to the interference, the interlayer crosstalk noise appears at the square root of the received light amount ratio in the worst case. It is in the case of adjacent layers that this effect really matters.
【０１９３】そこで、この問題を解決する実施例を図２
７に示す。この実施例の原理は、隣接層から反射してく
る光の偏光方向を替えることで、干渉を起こさせないこ
とにある。偏光方向を変える手段のひとつとして、図２
７では、各中間層２に１／４波長板層２０１を備える。
１／４波長板層２０１は、層の深さ方向に向かって、進
行する光の電場の波について、層面の２次元方向につい
て、位相差を９０度異なる、すなわち２つ方向について
の光学的厚みの差を１／４波長分だけ変えるものであ
る。このようなディスク構造にすることで、例えば図に
示すように、照射光の偏光方向をＥ偏光とした場合、互
いに隣あう層からの反射光は、１／４波長板層２０１を
往復する差、すなわち１／２波長，１８０度位相差分だ
け異なるため、偏光方向が交互にＥ偏光、Ｈ偏光と直交
する。そのため、隣接層間の反射光成分は干渉しないた
め、単純な受光面上での受光量比で表わせ、層間のクロ
ストークを低減することができる。さらに、受光系にお
いて、図２７に示すように、偏光ビームビームスプリッ
タ２０２を挿入し、反射光の偏光方向によって、検出す
る光検出器２０３，２０４を分離する。このようにする
ことで、少なくても隣接層からの反射光は検出されない
ため、前述の第１の再生方式において、光検出器の大き
さのバラツキの許容値を大きくすることができる。Therefore, an embodiment for solving this problem is shown in FIG.
7 shows. The principle of this embodiment is to prevent the interference by changing the polarization direction of the light reflected from the adjacent layer. As one means for changing the polarization direction, see FIG.
In FIG. 7, the quarter wave plate layer 201 is provided in each intermediate layer 2.
The quarter-wave plate layer 201 has a phase difference of 90 degrees in the two-dimensional direction of the layer surface with respect to the wave of the electric field of the light traveling in the depth direction of the layer, that is, the optical thickness in the two directions. Is changed by a quarter wavelength. With such a disc structure, as shown in the figure, for example, when the polarization direction of the irradiation light is E-polarized light, the reflected lights from the layers adjacent to each other are different from each other by reciprocating in the quarter-wave plate layer 201. That is, the polarization directions alternate with the E-polarized light and the H-polarized light because they are different by ½ wavelength and 180 ° in phase difference. Therefore, the reflected light components between the adjacent layers do not interfere with each other, so that it is possible to reduce the crosstalk between the layers by expressing the light receiving amount ratio on the simple light receiving surface. Further, in the light receiving system, as shown in FIG. 27, a polarization beam beam splitter 202 is inserted, and the photodetectors 203 and 204 to be detected are separated according to the polarization direction of the reflected light. By doing so, at least the reflected light from the adjacent layer is not detected, and therefore, in the above-mentioned first reproducing method, it is possible to increase the allowable value of the variation in the size of the photodetector.
【０１９４】次に、（１）節で示した本発明の３次元記
録再生方法の原理を達成する装置について示す。Next, an apparatus for achieving the principle of the three-dimensional recording / reproducing method of the present invention shown in section (1) will be described.
【０１９５】（２）３次元ディスクフォーマット，デー
タ管理
図５に、多層ディスク４のフォーマットの一例を示す。
光を入射させる基板３から、光の進行方向に向かって、
１〜ｎ層とする。ｋ層でのデータフォーマットはディス
クを放射線上に区切ったセクタｍ，半径方向のデータ位
置を管理するトラックｌ、以上、３個のアドレス（ｌ，
ｍ，ｎ）でデータを管理する。ある任意のトラックｌ，
セクタｍにおけるフォーマットは、図に示すように、記
録再生のタイミングや、アドレス情報をあらかじめ作り
つけたプリフォーマット領域と、ユーザデータを記録再
生し、さらに、データの有無、読みだしの禁止などを記
録し管理するデータ領域からなる。また、各層の役割と
して、図に示すように、ユーザデータを記録再生する層
と共に、ＲＯＭ（Read Only Memorey）層またはＷＯＭ
（Write Once Memorey)を設け、上位コントローラのＯ
Ｓ（Operating System）、または、後述するように、各
層での記録または再生の条件などを、ディスク作成時に
プリフォーマット化しておくか、出荷時に記録すること
もできる。また、層データの管理層として、各層のデー
タ状態、例えば、データの有無，エラー管理，有効なデ
ータ領域，書替え（オーバーライト）回数を随時、記録
しておくこともできる。また、交替層として、記録誤り
を検出した層のかわりに情報を入れ直すこともできる。(2) Three-dimensional disc format, data management FIG. 5 shows an example of the format of the multi-layer disc 4.
From the substrate 3 on which light is incident, in the traveling direction of light,
1 to n layers. The data format in the k layer is a sector m that divides the disk on the radiation, a track 1 that manages the data position in the radial direction, and three or more addresses (l,
Data is managed by m, n). A given track l,
As shown in the figure, the format of the sector m includes recording / reproducing timing, a pre-formatted area in which address information is preliminarily created, user data is recorded / reproduced, and the presence / absence of data and prohibition of reading are recorded. It consists of a data area to be managed. The role of each layer is, as shown in the figure, a layer for recording and reproducing user data, a ROM (Read Only Memorey) layer, or a WOM layer.
(Write Once Memorey) is set to
S (Operating System), or as will be described later, recording or reproducing conditions in each layer may be pre-formatted at the time of disc production or recorded at the time of shipment. Further, as the layer data management layer, the data state of each layer, for example, presence / absence of data, error management, effective data area, and number of times of rewriting (overwriting) can be recorded at any time. Further, as an alternate layer, information can be reentered instead of the layer in which the recording error is detected.
【０１９６】次に、データを記録する順番は、例えば次
のような組み合わせがある。Next, the data is recorded in the following combinations, for example.
【０１９７】(a)１→ｋ→Ｎ層と上層から順に記録を行
う。ただし、各層ではすべてのユーザセクタとトラック
に情報を記録してから次の層に記録する。(A) Recording is performed in order from the 1st layer to the kth layer to the Nth layer. However, in each layer, information is recorded in all user sectors and tracks before recording in the next layer.
【０１９８】上記データ記録を行う場合、記録媒体とし
て、記録後の透過率が増加する特性を持つものを用いる
ことでさらに信頼性の高い記録再生を行うことができ
る。すなわち、下層の記録層までの透過率が増加するの
で、上層に記録するのに必要な光強度とほぼ等しい光強
度照射で下層の目標層に十分記録に必要な光強度を与え
ることができる。また、再生においても、目標層からの
反射光成分がほとんど減衰されずに検出器に戻ってくる
ので、ＳＮ比の高い再生信号が得られる。上記と特性を
持つ記録媒体のとして、例えば、穴あけ形記録媒体があ
る。この媒体は記録することによって、反射膜に穴があ
き、反射率が低下、すなわち透過率が増加する。When the above-mentioned data recording is performed, it is possible to perform more reliable recording / reproducing by using a recording medium having a characteristic of increasing the transmittance after recording. That is, since the transmittance up to the lower recording layer is increased, it is possible to provide the lower target layer with a sufficient light intensity for recording by irradiation with a light intensity substantially equal to the light intensity required for recording on the upper layer. Also, in reproduction, the reflected light component from the target layer returns to the detector with almost no attenuation, so that a reproduction signal with a high SN ratio can be obtained. A recording medium having the above characteristics is, for example, a perforated recording medium. When recording is performed on this medium, the reflection film has holes and the reflectance decreases, that is, the transmittance increases.
【０１９９】(b)Ｎ→ｋ→１層と下層から順に記録を行
う。後は（ａ）と同じ。(B) Recording is performed in order from N → k → 1 layer and the lower layer. The rest is the same as (a).
【０２００】(c）各層ではすべてのユーザセクタとトラ
ックに情報を記録してから次の層に記録するが、記録す
る層の順番はランダムアクセスとする。(C) In each layer, information is recorded in all user sectors and tracks and then in the next layer. The order of recording layers is random access.
【０２０１】(d）記録する層の順番はランダムアクセス
とするが、ひとつの層においてある当該セクタ内にすべ
てデータ記録してから、次の層の当該セクタを埋めてい
き、すべての層の当該セクタを埋めてから、次のセクタ
のデータを記録する。(D) The order of recording layers is random access. However, after all data is recorded in the relevant sector in one layer, the relevant sector in the next layer is filled, and the corresponding layers in all layers are recorded. After filling the sector, the data of the next sector is recorded.
【０２０２】(e）当該トラックにおいて、層方向にラン
ダムアクセスを行う。この場合、セクタによる固定ブロ
ック管理ではなく、磁気ディスクのデータ管理である可
変長ブロックを適用することで、磁気ディスクのシリン
ダを層に対応させ、磁気ディスクのデータフォーマット
をそのまま適用することができる。(E) In the track, random access is performed in the layer direction. In this case, instead of the fixed block management by the sector, by applying the variable length block which is the data management of the magnetic disk, the cylinder of the magnetic disk can be made to correspond to the layer and the data format of the magnetic disk can be applied as it is.
【０２０３】上記ランダムアクセスでは、例えば誤って
記録時に記録した領域にアクセスしないように、上位コ
ントローラによって情報記録領域の管理を行っても良い
し、前述した管理領域によって管理してもよい。In the random access, for example, the information recording area may be managed by the host controller so as not to erroneously access the area recorded at the time of recording, or may be managed by the management area described above.
【０２０４】（３）装置全体構成
図６に、３次元記録再生装置の全体構成を示す。記録す
る場合は、ユーザデータ１７を変調回路１８通して、変
調後の２値化データ１９を得る。変調後の２値化データ
は、記録条件設定回路２０を通り、光スポットが位置づ
けられている位置での最適な記録条件で、強度変調され
るように、レーザ駆動回路２１が駆動され、光ヘッド２
２内の半導体レーザの光強度が変調され、ディスク４へ
の記録を行う。(3) Overall Configuration of Device FIG. 6 shows the overall configuration of a three-dimensional recording / reproducing device. When recording, the user data 17 is passed through the modulation circuit 18 to obtain the modulated binarized data 19. The modulated binarized data passes through the recording condition setting circuit 20 and the laser drive circuit 21 is driven so that the intensity is modulated under the optimum recording condition at the position where the light spot is located, and the optical head is driven. Two
The light intensity of the semiconductor laser in 2 is modulated, and recording on the disk 4 is performed.
【０２０５】一方、再生する場合は、ディスク上の目標
の層，トラック位置に光スポットを位置づけ、微弱光を
照射し、反射光の強度変化を光検出器１０で電気信号に
変換し、再生信号２３，２４を得る。再生信号２３，２
４は、再生制御回路２５を通して、層間クロストークを
抑制したのち、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回
路２６を通り、データ帯域よりも低周波数の変動を吸収
し、後の回路で動作する絶対レベルに信号を合わせる。On the other hand, when reproducing, a light spot is positioned on a target layer or track position on the disc, weak light is irradiated, and the intensity change of the reflected light is converted into an electric signal by the photodetector 10 to reproduce the reproduced signal. 23 and 24 are obtained. Playback signal 23, 2
4 suppresses inter-layer crosstalk through the reproduction control circuit 25, then passes through an AGC (auto gain control) circuit 26, absorbs fluctuations of a frequency lower than the data band, and outputs a signal at an absolute level which operates in a circuit later. Match.
【０２０６】その後再生信号は、波形等化器２７を通
り、データパターンによる波形歪み（振幅の劣化，位相
のずれ）の改善を行い、整形器２８で２値化信号に変換
する。整形器２８には、振幅スライスによって２値化す
るもの、微分によるゼロクロス検出するものがある。After that, the reproduced signal passes through the waveform equalizer 27 to improve the waveform distortion (amplitude deterioration, phase shift) due to the data pattern, and the shaper 28 converts it into a binarized signal. The shaper 28 includes one that binarizes by an amplitude slice and one that detects zero-cross by differentiation.
【０２０７】次に２値化信号は、位相同期回路２９に通
り、データからのクロック抽出を行う。位相同期回路２
９は、位相比較器３０，ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３
１，電圧制御発振器３２からなる。位相同期回路２９で
生成されたクロックによって、２値化信号から、データ
の‘１’，‘０’の判定する弁別器３３を通り、復号器
３４によって、ユーザデータ１７に変換される。以上の
記録再生のため、上位コントローラからの指令で、目標
の層及び層面内の目標位置に光スポットを位置づけるた
めには、光ヘッド２２からの焦点ずれ、トラックずれ信
号検出３５を行い、補償回路３６によって、サーボ制御
に最適な信号に補償し、駆動回路３７を通して、光スポ
ット位置決め機構を駆動する。Next, the binarized signal passes through the phase synchronization circuit 29 to extract the clock from the data. Phase synchronization circuit 2
Reference numeral 9 denotes a phase comparator 30 and a low pass filter (LPF) 3
1, a voltage controlled oscillator 32. The binarized signal is passed through the discriminator 33 for determining whether the data is “1” or “0” by the clock generated by the phase synchronization circuit 29, and is converted into the user data 17 by the decoder 34. In order to position the light spot at the target layer and the target position in the layer surface by the command from the host controller for the above recording and reproduction, the focus shift from the optical head 22 and the track shift signal detection 35 are performed, and the compensation circuit. A signal optimal for servo control is compensated by 36, and the light spot positioning mechanism is driven through the drive circuit 37.
【０２０８】（４）アクセス方法
光スポット位置決め機構としては、絞り込みレンズ８を
層方向とディスク半径方向に駆動する２次元アクチゥエ
ータ、または、絞り込みレンズ８を層方向だけに駆動す
る１次元アクチゥエータと絞り込みレンズ８に入射させ
る光束をディスク半径方向に偏向するガルバノミラーを
組み合わせたものがある。(4) Access method As the light spot positioning mechanism, a two-dimensional actuator that drives the squeezing lens 8 in the layer direction and the disk radial direction, or a one-dimensional actuator and a squeezing lens that drives the squeezing lens 8 only in the layer direction. There is a combination of galvano mirrors that deflect the light beam incident on the beam No. 8 in the disk radial direction.
【０２０９】ここで、（２）で述べたデータ記録再生の
ためにランダムアクセスを行う場合について、第１に目
標層ｋに焦点を結ばせる方法について述べる。焦点ずれ
信号検出のためには、目標層からの反射光スポットの大
きさが、焦点ずれによって変化するので、公知例「特開
昭63−231738号，特開平1−19535号」に示す前後差動焦
点ずれ検出法を用いることができる。図２４ａに、ディ
スク面に対して絞り込みレンズの位置を層方向Ｚに走査
させたときに得られるＡＦ誤差信号３５を示す。各層に
ついての焦点ずれ誤差信号及び合焦点位置であるゼロク
ロス点１０５が順に得られるのがわかる。Here, in the case of performing random access for data recording / reproducing described in (2), a method of focusing on the target layer k will be described first. In order to detect the defocus signal, the size of the reflected light spot from the target layer changes depending on the defocus, and therefore the front-back difference shown in the known examples "JP-A-63-231738 and JP-A-1-19535" is used. A dynamic defocus detection method can be used. FIG. 24a shows an AF error signal 35 obtained when the position of the focusing lens is scanned in the layer direction Z with respect to the disc surface. It can be seen that the defocus error signal for each layer and the zero-cross point 105, which is the in-focus position, are sequentially obtained.
【０２１０】ここで、目標層ｋにアクセスする場合の第
１の実施例のブロック図を図２３に示す。回転するディ
スク４に対し、ＡＦ（オートフォーカス）アクチゥエー
タ移動信号発生回路９３でのこぎり波１０６を発生さ
せ、ＡＦアクチゥエータドライバ９１を駆動させ、絞り
込みレンズ８をディスク面に対し＋Ｚ方向（ディスクに
レンズを近づける方向）に動かす。この時、ＡＦ検出回
路８９ではＡＦ誤差信号３５が得られる。この信号は引
込み点判定回路９２でゼロクロス点１０５を検出され、
ある層面に合焦点であることをＡＦサーボ系コントロー
ラ９４に伝える。判定回路９２では図２４ａに示すよう
に、ゼロスライスレベルより少しずれたスライスレベル
１０３によって、図２４ｂに示すＡＦパルス３７を作
り、その立ち下がり１０４を検出することでレンズ８が
合焦点を通り過ぎる直前のタイミングをコントローラ９
４に送る。FIG. 23 is a block diagram of the first embodiment for accessing the target layer k. An AF (autofocus) actuator movement signal generation circuit 93 generates a sawtooth wave 106 on the rotating disk 4 to drive the AF actuator driver 91, and the focusing lens 8 is moved in the + Z direction (the lens on the disk surface) with respect to the disk surface. In the direction of getting closer to each other). At this time, the AF detection circuit 89 obtains the AF error signal 35. This signal detects the zero-cross point 105 in the pull-in point determination circuit 92,
The AF servo system controller 94 is informed that the focus is on a certain layer surface. In the determination circuit 92, as shown in FIG. 24a, the AF level 37 shown in FIG. 24b is generated by the slice level 103 slightly deviated from the zero slice level, and the trailing edge 104 is detected to immediately before the lens 8 passes the in-focus point. The timing of the controller 9
Send to 4.
【０２１１】コントローラ９４では、上位コントローラ
からの指令で焦点引込み状態であることを認識し、上記
タイミングの入力と共にスイッチ９７を切り替え、ＡＦ
サーボ回路９０をＡＦアクチゥエータドライバ９１につ
なげサーボループを閉じさせる。この状態では、ＡＦサ
ーボ回路９０は、ＡＦ信号検出回路８９でえられるＡＦ
誤差信号が常にゼロになるようにＡＦアクチゥエータを
駆動させる。よって、ディスク４が回転時に上下振れし
てもある層に回折限界のスポットを安定に形成させるこ
とができる。The controller 94 recognizes that it is in the focus pull-in state in response to a command from the host controller, switches the switch 97 together with the input of the above timing, and sets the AF
The servo circuit 90 is connected to the AF actuator driver 91 to close the servo loop. In this state, the AF servo circuit 90 outputs the AF signal obtained by the AF signal detection circuit 89.
The AF actuator is driven so that the error signal is always zero. Therefore, it is possible to stably form a diffraction limit spot on a layer even if the disk 4 swings up and down during rotation.
【０２１２】次に、レイヤー番号検出回路９５におい
て、図５で示したプリフォーマット部にある層アドレス
を読み取るとることで現在いる層の番号を認識し、コン
トローラ９４に送る。コントローラ９４では、現在焦点
を結んでいるｊ番目の層から上位コントローラからの指
令であるｋ番目の目標層まで、上下どちらの（ｓｉｇｎ
（ｋ−ｊ））方向に，どれだけの（｜ｋ−ｊ｜）層数を
スポット移動させれば良いかを認識し、レイヤージャン
プ信号発生回路９６にジャンプ強制信号１０７を発生さ
せ、ＡＦアクチゥエータドライバに入力させる。Next, the layer number detection circuit 95 recognizes the number of the layer currently existing by reading the layer address in the preformat section shown in FIG. 5, and sends it to the controller 94. In the controller 94, from the j-th layer currently in focus to the k-th target layer which is a command from the upper controller, either the upper or lower (sign)
The number of (| k-j |) layers to be spot-moved in the (k-j) direction is recognized, and the jump forcing signal 107 is generated in the layer jump signal generation circuit 96 to perform AF actuation. Make the driver input.
【０２１３】ジャンプ信号１０７は、１層間の移動にた
いし、＋−極性のパルスの１対のパルスで構成され、上
下の移動方向によって、＋−のパルスを入れ替わる。先
頭のパルスはスポットを移動方向におよそ移動距離分だ
け駆動させるために用い、次の極性反転パルスはスポッ
トが行き過ぎないように制定するためのものである。ま
た、移動する層数の対のパルスをドライバ９１に入力す
る。次に、レイヤー番号を検出し、ｊ＝ｋとなったとこ
ろで、目標層ｋにスポットが位置づけられる。ランダム
アクセスのために他の層にアクセスするときも、上記と
同様に、レイヤージャンプを行えば良い。The jump signal 107 is composed of a pair of pulses of + -polarity pulse with respect to the movement between one layer, and the + -pulses are switched depending on the vertical movement direction. The first pulse is used to drive the spot in the moving direction by a moving distance, and the next polarity inversion pulse is used to set the spot so that the spot does not go too far. Further, the pair of pulses of the number of moving layers is input to the driver 91. Next, the layer number is detected, and when j = k, the spot is positioned on the target layer k. When accessing another layer for random access, a layer jump may be performed in the same manner as above.
【０２１４】目標層ｋにアクセスする場合の第２の実施
例のブロック図を図２５に示す。A block diagram of the second embodiment for accessing the target layer k is shown in FIG.
【０２１５】回転するディスク４に対し絞り込みレンズ
８をディスク面に対し上下させる。この時に上記ＡＦ誤
差信号３５が得られ、さらに、光検出器（ディテクタ）
１０で検出され、総光量検出回路１０２から出力された
総光量３６は図２４ａに示すように、各記録層に合焦点
時にピークを持つ。そこで、図２４ｃに示すクロスレイ
ヤー信号検出回路１０１の中のパルス化回路９８でスラ
イスレベル１０３，１０８によって、ＡＦパルス３７と
総光量パルス３８を検出する総光量パルス３８をゲート
として用い、ＡＦパルスの立ち下がりを検出することで
さらに確実な合焦点検出が可能である。さらに、ディス
クに対してレンズが移動する方向を認識するために、こ
れらの２種のパルスからクロスレイヤーパルス発生器９
９によってアップパルス１０９とダウンパルス１１０を
生成しカウントすることで、常にレンズがどの層に位置
づけられているかを認識することができる。The focusing lens 8 is moved up and down with respect to the rotating disk 4. At this time, the AF error signal 35 is obtained, and further the photodetector (detector) is used.
The total light amount 36 detected by 10 and output from the total light amount detection circuit 102 has a peak in each recording layer when focused, as shown in FIG. 24a. Therefore, the total light amount pulse 38 for detecting the AF pulse 37 and the total light amount pulse 38 is used as a gate by the pulse leveling circuit 98 in the cross layer signal detection circuit 101 shown in FIG. By detecting the trailing edge, more reliable focus detection can be performed. Further, in order to recognize the direction in which the lens moves with respect to the disc, the cross layer pulse generator 9 uses these two types of pulses.
By generating and counting the up pulse 109 and the down pulse 110 by 9, it is possible to always recognize in which layer the lens is positioned.
【０２１６】図２５において、焦点位置がディスク最上
層から、最下層まで少なくとも移動するように、ＡＦア
クチゥエータ移動信号発生回路９３からのこぎり波を発
生させ、ＡＦアクチゥエータを駆動する。この時、回転
するディスクの上下振れ量よりも十分大きければ確実で
ある。クロスレイヤー信号検出回路１０１より、Ｎ個の
層の合焦点をカウントし、レンズを上側に移動させたと
きのアップパルス109の上限から、最上層（ｎ＝１）ま
たは、レンズを下側に移動させたときのダウンパルス１
１０の下限から、最下層（ｎ＝Ｎ）を認識する。上位コ
ントローラからの指令で、目標とする順番の層にスポッ
トの焦点が結ぶ直前にスイッチ１００を切り替え、サー
ボループを閉じれば良い。このように制御することで、
層アドレスを設けなくても、層アクセスを可能とするこ
とができる。In FIG. 25, a sawtooth wave is generated from the AF actuator movement signal generating circuit 93 to drive the AF actuator so that the focus position moves at least from the uppermost layer to the lowermost layer of the disc. At this time, it is certain that it is sufficiently larger than the amount of vertical deflection of the rotating disk. The cross-layer signal detection circuit 101 counts the in-focus points of N layers, and moves the uppermost layer (n = 1) or the lens downward from the upper limit of the up pulse 109 when the lens is moved upward. Down pulse 1 when you let
From the lower limit of 10, recognize the bottom layer (n = N). It is sufficient to switch the switch 100 and close the servo loop immediately before the spot is focused on the layer in the target order by a command from the host controller. By controlling in this way,
It is possible to enable layer access without providing a layer address.
【０２１７】ところで、記録することで透過率，反射率
の変化する媒体を用いた場合、ＡＦ誤差信号及び、総光
量は、記録された層付近では、図２６ａに示すように、
図２５とは異なる信号１２３，１２４が得られる。これ
は、マークの存在する部分をスポットが走査したときに
光量が変化し、マークの存在しない部分にスポットがか
かると光量が正規の値に戻ること示している。このよう
に、信号が変動するために、サーボ帯域での信号につい
ても、信号の低下が生じ、ＡＦサーボ系のゲインの変
動，ＡＦオフセットが発生し、記録された層で焦点ずれ
が生じる。このような場合、光検出器上で検出された信
号成分中、常に、マークの記録されていない部分の信号
をホールドすることで、図２６に示す理想のＡＦ誤差信
号、及び、総光量が得られる。By the way, when a medium whose transmittance and reflectance are changed by recording is used, the AF error signal and the total light amount are as shown in FIG. 26a near the recorded layer.
Signals 123 and 124 different from those in FIG. 25 are obtained. This indicates that the light amount changes when the spot scans the portion where the mark exists, and returns to the normal value when the spot hits the portion where the mark does not exist. As described above, since the signal fluctuates, the signal also drops in the signal in the servo band, the gain of the AF servo system fluctuates, the AF offset occurs, and defocus occurs in the recorded layer. In such a case, the ideal AF error signal and total light amount shown in FIG. 26 are obtained by always holding the signal of the portion where the mark is not recorded among the signal components detected by the photodetector. To be
【０２１８】この方法の一例を図２６ｂに示す。この図
は、図２３，２５におけるＡＦ検出回路８９，総光量検
出回路１０２を示したものである。前後差動型ＡＦ誤差
信号検出光学系の原理図における前後の光検出器１１
１，１１２は、受光面１１９，１２０または１２１，１
２２からなる。前後光検出器面１１１，１１２での光ス
ポット１１３，１１４の大きさが同じくなれば合焦点で
ある。各検出器についての和信号は、マーク列をスポッ
トが走査する帯域、すなわちデータ記録再生周波数帯域
を持つ前置増幅器１１５，１１６で得る。次に、サンプ
ルホールド回路１１７，１１８によって、マーク上走査
部分での信号を検出し、サーボ帯域の期間ホールドす
る。このように得られた信号の差信号をＡＦ誤差信号３
５，和信号を総光量３６として得る。サンプルホールド
回路１１７，１１８は、光量の最大点をサンプルするピ
ークホールドでもよいし、あらかじめサンプル領域とし
て、マークが記録されない領域をフォーマットとして設
けておき、サンプルタイミング用ピットなどにより、サ
ンプル領域を認識し、その領域での信号をホールドして
も良い。An example of this method is shown in FIG. 26b. This figure shows the AF detection circuit 89 and the total light amount detection circuit 102 in FIGS. Front and rear photodetectors 11 in the principle diagram of the front-rear differential AF error signal detection optical system
1, 112 are light receiving surfaces 119, 120 or 121, 1
It consists of 22. If the light spots 113 and 114 on the front and rear photodetector surfaces 111 and 112 have the same size, they are in focus. The sum signal for each detector is obtained by the preamplifiers 115 and 116 having a band in which the spot scans the mark train, that is, a data recording / reproducing frequency band. Next, the sample and hold circuits 117 and 118 detect the signal in the scanning portion above the mark and hold it during the servo band. The difference signal of the signals thus obtained is used as the AF error signal 3
5, the sum signal is obtained as the total light amount 36. The sample hold circuits 117 and 118 may be a peak hold that samples the maximum point of the light amount, or an area in which no mark is recorded is provided in advance as a sample area as a format, and the sample area is recognized by a sample timing pit or the like. The signal in that area may be held.
【０２１９】ここでは、焦点ずれ検出方法として、前後
差動方式を示したが、他の焦点ずれ検出方法である非点
収差法，像回転法を用いてもよい。Here, the front-back differential method is shown as the defocus detection method, but other defocus detection methods such as the astigmatism method and the image rotation method may be used.
【０２２０】一方、目標層に層アクセスした後、当該層
面でディスク半径方向の位置決めすなわちトラック位置
決めを行う。トラックずれ信号検出は、図２０に示すよ
うに、各層に案内溝３９を設けることで公知例であるプ
ッシュプル法を適用できる。この方法では、目標層以外
の層の溝からの回折光は、焦点がずれているために、溝
にあたる光の波の位相が乱れているので、光検出器上で
は一様な光量分布になり、目標層についてのトラックず
れ信号に影響は与えない。また、図２２に示すように、
各層にあらかじめウォーブルピット４０をトラック方向
に作りつけておくことで、公知例であるサンプルサーボ
法を適用できる。以上説明したスポット位置決めの技術
は、公知例「特開昭63−231738号，特開平1−19535号，
319000034」に示してある。ディスク上の案内溝，ウォ
ーブルピットの作成法については後述する。On the other hand, after the target layer is accessed, positioning in the disk radial direction, that is, track positioning is performed on the layer surface. To detect the track shift signal, a push-pull method, which is a known example, can be applied by providing a guide groove 39 in each layer as shown in FIG. In this method, the diffracted light from the groove of the layer other than the target layer is out of focus, so the phase of the wave of the light hitting the groove is disturbed, resulting in a uniform light amount distribution on the photodetector. , It does not affect the track shift signal for the target layer. Also, as shown in FIG.
By forming the wobble pit 40 in each layer in advance in the track direction, the well-known sample servo method can be applied. The technique of spot positioning described above is disclosed in the publicly known examples "JP-A-63-231738, JP-A-1-19535,"
319000034 ”. The method of creating guide grooves and wobble pits on the disc will be described later.
【０２２１】（５）記録制御方法
次に、（１）節で示した本発明の３次元記録方式の原理
を達成する記録制御方法について述べる。（１）で述べ
たように、記録目標であるｋ層に安定に記録するために
は、ｋ層までの透過率４２を考慮して記録パワーＰ（光
強度）を設定しなければならない。そこで、図６に示す
ように、記録条件設定回路２０はアドレス認識４１と記
録目標であるｋ層までの透過率４２を用いる。これを詳
細に示した回路ブロック例を図７に示し、信号例を図９
に示す。(5) Recording Control Method Next, a recording control method for achieving the principle of the three-dimensional recording method of the present invention shown in section (1) will be described. As described in (1), in order to perform stable recording on the k layer, which is the recording target, the recording power P (light intensity) must be set in consideration of the transmittance 42 up to the k layer. Therefore, as shown in FIG. 6, the recording condition setting circuit 20 uses the address recognition 41 and the transmittance 42 up to the k layer which is the recording target. FIG. 7 shows an example of a circuit block showing this in detail, and FIG.
Shown in.
【０２２２】図９において、２値化信号１９をディスク
上のマーク４３として記録する場合、記録位置による記
録条件の違い、データパターンによる記録状態を考慮し
て、アドレス認識４１（ｌ，ｍ，ｋ）に対して記録条
件、例えば記録パルス幅設定，記録パワー設定条件をＲ
ＯＭ４４，４５に入力しておくことでＤ／Ａ変換器４６
の出力に対応した光強度変調信号Ｐ（ｔ）４７が得ら
れ、理想の記録状態４７のマークが記録できる。このよ
うな図７ａの実線で示した回路構成は次の場合に適用で
きる。In FIG. 9, when the binarized signal 19 is recorded as the mark 43 on the disc, the address recognition 41 (l, m, k) is considered in consideration of the difference in the recording condition depending on the recording position and the recording state according to the data pattern. ), The recording conditions, for example, the recording pulse width setting and the recording power setting condition are R
D / A converter 46 by inputting to OM44 and 45
The light intensity modulation signal P (t) 47 corresponding to the output of (1) is obtained, and the mark in the ideal recording state 47 can be recorded. The circuit configuration shown by the solid line in FIG. 7A can be applied to the following cases.
【０２２３】データを記録する順番として、（２）
（ｂ）の場合、または、（１）（Ｃ）項を達成するため
の第３の方法を用い、かつ（２）（ａ）の場合におい
て、目標層までの透過率４２（ΣＴｎ（ｎ＝０，１，２
…ｋ−１））は、ディスク作成時で決まっているので、
層アドレスｋが入力されば、既知として扱うことができ
る。The order of recording data is (2)
In the case of (b), or in the case of (2) and (a), the transmittance to the target layer 42 (ΣTn (n = 0, 1, 2
... k-1)) was decided at the time of disc creation, so
If the layer address k is input, it can be treated as known.
【０２２４】上記以外の場合、記録時における層までの
透過率４２は、既知ではない。このような場合、図７ａ
の回路に点線で示した回路を付加する。パワー設定ＲＯ
Ｍ45にはすべての層が未記録状態におけるｋ層までの透
過率を考慮した記録パワー設定値を入力しておく。In cases other than the above, the transmittance 42 to the layer at the time of recording is not known. In such a case, FIG. 7a
The circuit indicated by the dotted line is added to the circuit. Power setting RO
In M45, a recording power setting value in consideration of the transmittance up to the k layer when all layers are unrecorded is input.
【０２２５】アドレス認識４１によって、ディスク出荷
時（または設計値）のｋ層までの透過率ΣＴｎ（ｎ＝
０，１，２…ｋ−１）と、後述する方法で検出した記録
直前のｋ層までの透過率ΣＴｎ′（ｎ＝０，１，２…ｋ
−１）４２を割算回路４７に入力し、透過率の変化分Ｇ
をゲインコントロール回路４８に入力し、最適な記録パ
ワーに設定されるようにする。By the address recognition 41, the transmittance ΣTn (n = n) at the time of shipment of the disc (or design value) up to k layers
0,1,2 ... k-1) and the transmittance ΣTn '(n = 0,1,2 ... k) up to the k layer immediately before recording detected by the method described later.
-1) 42 is input to the division circuit 47, and the change amount G of the transmittance G
Is input to the gain control circuit 48 so that the optimum recording power is set.
【０２２６】この回路構成を適用できる一つの例を示
す。（２）節で述べた「層データの管理層」を設け、そ
の内容をあらかじめ記録前に再生して認識しておき、か
つ(１)（Ｃ）項を達成するための第３の方法を適用し、
（２）節（ｃ），（ｄ）のデータ管理を行った場合、ど
の層が記録されているのがわかれば、各層での光スポッ
ト内の記録後の透過率一定値で既知であるので、ｋ層ま
での透過率ΣＴｎ′（ｎ＝０，１，２…ｋ−１）４２を
求めることができる。One example to which this circuit configuration can be applied will be shown. The third method for providing the “layer data management layer” described in section (2), reproducing and recognizing the contents in advance before recording, and achieving item (1) (C) Apply,
In the case of performing the data management in Sections (c) and (d) of (2), if it is known which layer is recorded, it is known that the constant transmittance after recording in the light spot in each layer is known. , ΣTn ′ (n = 0, 1, 2, ... k−1) 42 up to k layers can be obtained.
【０２２７】もう一つの例は、記録する前に、あらかじ
めスポットを走査して透過率の変化Ｇを求める方法であ
る。Another example is a method of scanning the spot in advance to obtain the change G in transmittance before recording.
【０２２８】あらかじめ記録すべき領域を再生する方法
としては、記録モードで初めのディスク１回転で再生チ
ェックを行ってから、次の回転で記録を行い、次の回転
で記録エラーチェックを行う。もう一つの方法は、図８
に示すように複数スポットを用い、先行スポット４９で
再生チェックを行う方法である。ここでは、後者を例に
とって、説明する。再生チェックでは、先行スポット４
９についての受光した再生信号Ｃ′ｋ（ｔ−τ）を用い
る。ここで、τは、先行スポット４９と記録用スポット
５１のスポット間距離を時間換算したものである。ここ
で、透過率変化分Ｇを、図７ｂに示すように、記録目標
層であるｋ層に焦点を合わせた状態での再生信号Ｃｋ′
とディスク出荷時での設計上の再生信号Ｃｋとの比の平
方根として、演算器５２を用いて求める。これは、再生
信号は、反射光を用いているので、ｋ層までの透過率変
化は２乗で再生信号に現われるからである。As a method of reproducing the area to be recorded in advance, the reproduction check is performed at the first rotation of the disk in the recording mode, the recording is performed at the next rotation, and the recording error check is performed at the next rotation. Another method is shown in Figure 8.
This is a method of performing reproduction check at the preceding spot 49 using a plurality of spots as shown in FIG. Here, the latter case will be described as an example. In the reproduction check, the preceding spot 4
The received reproduction signal C′k (t−τ) for 9 is used. Here, τ is a time conversion of the spot distance between the preceding spot 49 and the recording spot 51. Here, as shown in FIG. 7b, the reproduction signal Ck ′ in the state where the transmittance change amount G is focused on the k layer which is the recording target layer.
Is calculated by using the calculator 52 as the square root of the ratio of the designed reproduction signal Ck at the time of shipment of the disk. This is because the reproduction signal uses reflected light, and thus the change in transmittance up to the k layer appears in the reproduction signal as a square.
【０２２９】ただし、再生信号Ｃｋの値は、ディスクフ
ォーマットとして、あらかじめチェック領域として、層
方向に対して記録しない領域をディスク面内に設けてお
くことで、ディスク間のバラツキ，ディスク内での光学
的バラツキを吸収して検出できる。よって、精度の高い
記録パワー制御が可能となる。また、再生信号を得る光
検出器１０については、（１）節（Ｃ）項を達成する第
１の方法で述べたように、図１の形状にすることで、他
の層からの反射光の影響を低減でき、目標層からの反射
成分を再生信号として検出できるので、より高精度な透
過率変化分Ｇを求めることができる。図９に示すよう
に、ゲインコントロールを行わない場合の記録状態５３
は理想の記録状態４７と異なるが、記録パワーのゲイン
コントロールを行いＧ×Ｐ（ｔ）で記録をおこなうこと
で、理想記録状態４７を得ることができた。However, the value of the reproduction signal Ck is set as a disc format in advance as a check region, and a region which is not recorded in the layer direction is provided in the disc surface. It can be detected by absorbing the statistical variation. Therefore, highly accurate recording power control becomes possible. Further, regarding the photodetector 10 for obtaining the reproduction signal, as described in the first method for achieving the term (1) (C), the shape shown in FIG. 1 allows the reflected light from other layers to be reflected. Can be reduced, and the reflection component from the target layer can be detected as a reproduction signal, so that it is possible to obtain a more accurate transmittance change G. As shown in FIG. 9, the recording state 53 when the gain control is not performed
Is different from the ideal recording state 47, but the ideal recording state 47 can be obtained by performing gain control of the recording power and recording with G × P (t).
【０２３０】（６）再生制御方法
次に、本発明の再生方式を達成する図６に示した再生制
御回路２５を詳細に説明する。ここでは、（１）節で示
したような第１から第３の方法である層間クロストーク
を低減する再生の原理に加え、さらに層間の距離を縮め
て高密度化を図る場合に生じるデータ信号帯域の層間ク
ロストーク成分または、光学系の理想状態からのずれが
生じた場合に生じる層間クロストーク成分を抑圧する第
４の方法について示す。第４の方法は、第１の方法で示
したような目標層からの反射光成分の検出に加え、特に
層間クロストークの大部分を占める隣接層からの反射光
成分も検出し、両者が互いに含んでいる成分を演算によ
って取り除くことで、目標層の反射光成分を抽出する。(6) Reproduction Control Method Next, the reproduction control circuit 25 shown in FIG. 6 for achieving the reproduction system of the present invention will be described in detail. Here, in addition to the principle of reproduction for reducing interlayer crosstalk, which is the first to third methods as described in section (1), a data signal generated when the distance between layers is further shortened to increase the density. A fourth method for suppressing the interlayer crosstalk component of the band or the interlayer crosstalk component generated when the optical system deviates from the ideal state will be described. In the fourth method, in addition to the detection of the reflected light component from the target layer as shown in the first method, the reflected light component from the adjacent layer that occupies most of the interlayer crosstalk is detected, and the two are mutually The reflected light component of the target layer is extracted by removing the included component by calculation.
【０２３１】ここで、図１７ａに光学系を示す。基本構
成は、図１と同じであるが、さらに、光検出器５４と５
５をｋ層に焦点を合わせたときの受光面側での隣接層
（ｋ＋１），（ｋ−１）の結像面に位置づける。ただ
し、図１７ａの配置では、お互いに遮光してしまうの
で、図１７ｂに示すように、結像系にハーフミラーまた
は、ビームスプリッタ５６，５７を挿入する。光検出器
１０，５４，５５の形状は直径Ｄ＝（λ／ＮＡＩ）とす
るが、図１７Ｃのように、ピンホールを用いてもよい。
この場合の各光検出器で検出される再生信号を図１４に
示す。The optical system is shown in FIG. 17a. The basic configuration is the same as that of FIG.
5 is positioned on the image plane of the adjacent layers (k + 1) and (k-1) on the light-receiving surface side when focusing on the k layer. However, in the arrangement of FIG. 17a, since the light is shielded from each other, a half mirror or beam splitters 56 and 57 are inserted in the image forming system as shown in FIG. 17b. The photodetectors 10, 54, 55 have a diameter D = (λ / NAI), but pinholes may be used as shown in FIG. 17C.
FIG. 14 shows a reproduction signal detected by each photodetector in this case.
【０２３２】ここでは、光検出器１０についての再生信
号Ｃｋ，光検出器５５についての再生信号Ｃ（ｋ−１）
と光検出器５４についての再生信号Ｃ（ｋ＋１）を示
す。再生信号を得るための回路を図１３に示す。ただ
し、図１７の系では、積分回路５９，６０，遅延回路６
１，６２は必要ない。図１４に示すように、第１〜第３
の方法を満足する隣接層と目標層との間隔よりも小さく
なった場合、ｋ層面のマーク配列７１をスポット６９が
走査したときに得られる層間クロストークのない再生信
号７３が、再生信号７２のように変動する。これは、ｋ
層面でのスポット６９の走査とともに、隣接層に焦点が
ずれて照射されているスポット７０が隣接上のマーク配
列７４を走査してために検出される再生信号６４ともう
一方の隣接層についての再生信号６３の成分が、再生信
号７３に対して無視できないくらい含まれるためであ
る。そこで、図１３に示すように、演算回路６６で次式
の演算を行う。Here, the reproduced signal Ck for the photodetector 10 and the reproduced signal C (k-1) for the photodetector 55.
And the reproduced signal C (k + 1) for the photodetector 54. A circuit for obtaining a reproduction signal is shown in FIG. However, in the system of FIG. 17, the integrating circuits 59 and 60, the delay circuit 6
No need for 1,62. As shown in FIG. 14, first to third
When the distance between the adjacent layer and the target layer satisfying the above method is smaller than the distance between the target layer and the adjacent layer, the reproduced signal 73 without the interlayer crosstalk obtained when the spot 69 scans the mark array 71 on the k-layer surface is To fluctuate. This is k
Along with the scanning of the spot 69 on the layer surface, the reproduction signal 64 that is detected because the spot 70 that is irradiated out of focus on the adjacent layer scans the mark array 74 on the adjacent layer and the reproduction of the other adjacent layer. This is because the components of the signal 63 are included in the reproduced signal 73 so much that they cannot be ignored. Therefore, as shown in FIG. 13, the arithmetic circuit 66 performs the following equation.
【０２３３】
Ｃｋ≒ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ−１）Ｒ＋β×Ｃ（ｋ＋１）Ｒ
Ｃ（ｋ−１）≒Ｃ（ｋ−１）Ｒ＋β×ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ−２）Ｒ
Ｃ（ｋ＋１）≒Ｃ（ｋ＋１）Ｒ＋β×ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ＋２）Ｒ (数２２)
ただし、ＣｎＲは、ｎ層からだけの反射光についての再
生信号成分を表わす。ここでβ＜１が成り立っている。
上式より、
演算 Ｆ≡Ｃｋ−γ×Ｃ（ｋ−１）−γ×Ｃ（ｋ＋１）
≒ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ−１）Ｒ＋β×Ｃ（ｋ＋１）Ｒ
−γ×｛Ｃ（ｋ−１）Ｒ＋β×ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ−２）Ｒ｝
−γ×｛Ｃ（ｋ＋１）Ｒ＋β×ＣｋＲ＋β×Ｃ（ｋ＋２）Ｒ｝
（数２３）
Ｃ（ｋ−２）Ｒ，Ｃ（ｋ＋２）Ｒは、十分小さく、周波
数成分も低いので無視できる。よって、
Ｆ≒（１−２γβ）×ＣｋＲ＋（β−γ）×Ｃ（ｋ−１）Ｒ
＋（β−γ）×Ｃ（ｋ＋１）Ｒ (数２４)
ここで、γ≡β＜１とすると、
Ｆ≒（１−β2）×ＣｋＲ （数２５)
となり、層間クロストークを抑制でき、演算後の再生信
号６８は、図１４に示すように、再生信号７３と一致す
る。以上の第４の方法を達成する別の構成として複数ス
ポットを用いた例を以下に示す。図１４において、焦点
ずれスポット７０と同じスポット径のスポット７５を２
つの隣接層に、スポット６９に先行させて走査し、再生
信号を得る。ただし、図１３に示すように、スポット間
隔に相当した遅延回路６１，６２を挿入して、上記と同
様の演算を行う。この構成に用いる光学系の一例を図１
８に示す。図では、光学系の原理を示すため光軸を３つ
に分けて示してあるが、絞り込みレンズ８を共用した場
合も可能である。先行する隣接層に焦点を結ぶスポット
７５，８２のスポット径を（２ｄ×ＮＡＦ）にするため
の手段として、一つは、図に示すように、絞り８３を挿
入して、絞り込みレンズ８についての実効的開口を小さ
くする。すなわち、有効径ａ′をλ／（２ｄ×ＮＡＦ2)
×ａにすればよい。もちろん、３つの光軸に分けて、先
行する２つの光学系の絞り込みレンズの開口数を小さく
しても同様の効果が得られる。すなわち、ＮＡＦ′＝λ
／（２ｄ×ＮＡＦ）とする。Ck≈CkR + β × C (k−1) R + β × C (k + 1) R C (k−1) ≈C (k−1) R + β × CkR + β × C (k−2) R C (k + 1) ≈C (K + 1) R + β × CkR + β × C (k + 2) R (Equation 22) However, CnR represents a reproduction signal component regarding the reflected light only from the n layer. Here, β <1 holds.
From the above equation, the calculation F≡Ck−γ × C (k−1) −γ × C (k + 1) ≈CkR + β × C (k−1) R + β × C (k + 1) R−γ × {C (k−1) R + β × CkR + β × C (k-2) R} -γ × {C (k + 1) R + β × CkR + β × C (k + 2) R} (Equation 23) C (k-2) R, C (k + 2) R is sufficient Since it is small and the frequency component is low, it can be ignored. Therefore, F≈ (1-2γβ) × CkR + (β−γ) × C (k−1) R + (β−γ) × C (k + 1) R (Equation 24) where γ≡β <1 , F≈ (1−β 2 ) × CkR (Equation 25), interlayer crosstalk can be suppressed, and the reproduced signal 68 after calculation matches the reproduced signal 73 as shown in FIG. An example using a plurality of spots will be shown below as another configuration for achieving the above fourth method. In FIG. 14, two spots 75 having the same spot diameter as the defocus spot 70 are shown.
The two adjacent layers are scanned in advance of the spot 69 to obtain a reproduction signal. However, as shown in FIG. 13, delay circuits 61 and 62 corresponding to the spot interval are inserted to perform the same calculation as above. An example of an optical system used in this configuration is shown in FIG.
8 shows. In the figure, the optical axis is divided into three to show the principle of the optical system, but it is also possible to share the diaphragm lens 8. As means for making the spot diameters of the spots 75 and 82 focused on the preceding adjacent layer (2d × NAF), one is to insert a diaphragm 83 as shown in the figure and Make the effective aperture small. That is, the effective diameter a'is λ / (2d × NAF 2 ).
It may be set to xa. Of course, the same effect can be obtained by dividing the optical axis into three optical axes and reducing the numerical aperture of the aperture stop lens of the preceding two optical systems. That is, NAF '= λ
/ (2d × NAF).
【０２３４】これまでは、先行するスポットを図１４に
示すスポット形状７５に限定したが、例えば、図１５に
示すスポット形状７６、または、図１６に示す３個のス
ポット７７，７８，７９でも同様の効果が得られる。そ
のために、図１３の回路に積分回路５９，６０を挿入す
る。図１５において、先行スポットからの再生信号にス
ポットの強度分布であるガウシアン分布を例えば、三角
分布に近似して得られる重み関数８０を掛けて積分を行
うことで、実効的にスポット７５がマーク列７４を走査
している場合の再生信号を得ることができる。図１６に
ついても、２次元方向のスポット強度分布を考慮して重
み関数８１を用いればよい。Up to now, the preceding spot is limited to the spot shape 75 shown in FIG. 14, but the spot shape 76 shown in FIG. 15 or the three spots 77, 78, 79 shown in FIG. The effect of is obtained. Therefore, the integrating circuits 59 and 60 are inserted in the circuit of FIG. In FIG. 15, the reproduction signal from the preceding spot is multiplied by a Gaussian distribution, which is the intensity distribution of the spot, by a weighting function 80 obtained by approximating, for example, a triangular distribution, and integration is performed. It is possible to obtain a reproduction signal when scanning 74. Also in FIG. 16, the weighting function 81 may be used in consideration of the spot intensity distribution in the two-dimensional direction.
【０２３５】ここで、演算回路で用いる重み設定回路６
７において、βを求める方法を述べる。図１９に示すよ
うに、ディスクフォーマットとして、少なくても上下３
層間でマーク記録領域８４が、同一光束に含まれないよ
うに配置することで、図１４に示すように、ｈ（ｋ−
１）／ｈｋ，ｈ（ｋ＋１）／ｈをβ（−１），β(＋１)
とすることで上下層についての、重みをそれぞれ求める
ことができる。Here, the weight setting circuit 6 used in the arithmetic circuit
A method for obtaining β will be described in Section 7. As shown in FIG. 19, as the disc format, at least three layers above and below
By arranging the mark recording areas 84 between layers so that they are not included in the same light flux, as shown in FIG. 14, h (k−
1) / hk, h (k + 1) / h to β (-1), β (+1)
Then, the weights of the upper and lower layers can be obtained respectively.
【０２３６】これまでの実施例では、基本的に１つの層
について、記録再生を行う場合について述べたが、複数
スポットを用い、各々の層について焦点を合わせること
で、２つ以上の層について同時に記録再生できる、すな
わち、並列記録再生が可能となり、データの転送レート
を高くすることができる。複数スポットを形成するため
の手段は、複数の光ヘッド２２を同一ディスク上に位置
づけても良いし、複数の光源をひとつの光ヘッドに組み
込んでも良い。また、異なる波長の光源を複数光源とす
ることで、波長による記録層の選択記録が可能であり、
さらに、波長フィルタによる再生分離が可能である。In the above-mentioned embodiments, basically, the case of recording / reproducing on one layer has been described. However, by using a plurality of spots and focusing on each layer, it is possible to simultaneously perform recording on two or more layers. Recording and reproduction can be performed, that is, parallel recording and reproduction can be performed, and the data transfer rate can be increased. As means for forming a plurality of spots, a plurality of optical heads 22 may be positioned on the same disk, or a plurality of light sources may be incorporated into one optical head. Also, by using a plurality of light sources of different wavelengths, it is possible to selectively record the recording layer according to the wavelength,
Furthermore, it is possible to perform regeneration separation with a wavelength filter.
【０２３７】（７）ディスク構造実施例とディスク作成
法
図１１に示すように、直径１３０mm，厚さ１.１mm のデ
ィスク状化学強化ガラス板の表面に、フォトポリメリゼ
ーション法（２Ｐ法）によって、１.５μｍ ピッチのト
ラッキング用の案内溝と、一周を１７セクターに分割し
各セクターの始まりで溝と溝の中間の山の部分に凹凸ピ
ットの形で層ののアドレス，トラックアドレスやセクタ
ーアドレスなどのプリピット（この部分をヘッダー部と
呼ぶ）とを有する紫外線硬化樹脂層を形成したレプリカ
基板を作製した。(7) Example of Disc Structure and Method for Making Disc As shown in FIG. 11, the surface of a disc-shaped chemically strengthened glass plate having a diameter of 130 mm and a thickness of 1.1 mm was subjected to photopolymerization method (2P method). A guide groove for tracking with a pitch of 1.5 μm, and one circumference is divided into 17 sectors, and at the beginning of each sector, the layer address, track address and sector address are formed in the form of concave and convex pits in the groove and in the middle of the groove A replica substrate on which an ultraviolet curable resin layer having pre-pits such as the above (this portion is referred to as a header portion) was formed was produced.
【０２３８】上記レプリカ基板４０１上に膜厚の均一
性，再現性のよいスパッタリング装置を用いて、窒化シ
リコンの反射防止層４０２を約５０ｎｍの厚さに形成し
た。次に、同一スパッタリング装置内でＩｎ54Ｓｅ43Ｔ
ｌ3 の組成の記録膜４０３を１０ｎｍの厚さに形成し
た。この上に、透明な型を用いて型の側から光を入射さ
せる２Ｐ法によって、トラッキング用の案内溝と、層の
アドレス，セクターアドレス，トラックアドレスなどの
プリピットを有する紫外線硬化樹脂層４０４を、多層と
の断熱効果を考慮して、３０μｍの厚さに形成した。An antireflection layer 402 of silicon nitride having a thickness of about 50 nm was formed on the replica substrate 401 by using a sputtering apparatus having good film thickness uniformity and reproducibility. Next, in the same sputtering device, In 54 Se 43 T
The recording film 403 of the composition of l 3 was formed to a thickness of 10 nm. A guide groove for tracking and an ultraviolet curable resin layer 404 having pre-pits such as a layer address, a sector address, and a track address are formed on this by a 2P method in which light is incident from the mold side using a transparent mold. In consideration of the heat insulating effect with the multilayer, the film was formed to a thickness of 30 μm.
【０２３９】さらに続いて、上記スパッタリング装置内
で窒化シリコンの反射防止層４０５を約５０ｎｍの厚さ
に形成した上にＩｎ54Ｓｅ43Ｔｌ3 の組成の記録膜４
０６を１０ｎｍの厚さに形成し、この上に２Ｐ法によっ
て、トラッキング用の案内溝と層のアドレス，トラック
アドレスやセクターアドレスなどのプリピットとを有す
る紫外線硬化樹脂層４０７を３０μｍの厚さに形成し
た。さらにこの上に、上記スパッタリング装置内で窒化
シリコンの反射防止層４０８を約５０ｎｍの厚さに形成
した上にＩｎ54Ｓｅ43Ｔｌ3 の組成の記録膜４０９を
１０ｎｍの厚さに形成した。Subsequently, an antireflection layer 405 of silicon nitride was formed in the above sputtering apparatus to a thickness of about 50 nm, and the recording film 4 having a composition of In 54 Se 43 Tl 3 was formed.
06 is formed to a thickness of 10 nm, and an ultraviolet curable resin layer 407 having a guide groove for tracking and pre-pits such as a layer address, a track address and a sector address is formed thereon to a thickness of 30 μm by the 2P method. did. Further, an antireflection layer 408 of silicon nitride was formed thereon to a thickness of about 50 nm in the above sputtering apparatus, and a recording film 409 having a composition of In54Se43Tl3 was formed to a thickness of 10 nm.
【０２４０】同様にしてもう一枚の同様なレプリカ基板
４０１′上に、窒化シリコン反射防止層４０２′，Ｉｎ
54Ｓｅ43Ｔｌ3記録膜４０３′，紫外線硬化樹脂層４０
４′,窒化シリコン反射防止層４０５′，Ｉｎ54Ｓｅ43
Ｔｌ3 記録膜４０６′，紫外線硬化樹脂層４０７′，
窒化シリコン反射防止層４０８′，Ｉｎ54Ｓｅ43Ｔｌ3
記録膜４０９′、を順次形成した。このようにして得た
２枚のディスクを層４０９及び４０９′側を内側にして
接着剤層４１０によって貼り合わせを行った。接着剤層
４１０の厚さは、５０μｍ程度である。このようにディ
スクを作成することで、１枚のディスクで、両面からそ
れぞれ記録再生が可能となる。Similarly, on the other similar replica substrate 401 ', a silicon nitride antireflection layer 402', In is formed.
54 Se 43 Tl 3 recording film 403 ′, ultraviolet curable resin layer 40
4 ', silicon nitride antireflection layer 405', In 54 Se 43
Tl 3 recording film 406 ′, ultraviolet curable resin layer 407 ′,
Silicon nitride antireflection layer 408 ′, In 54 Se 43 Tl 3
The recording film 409 'was sequentially formed. The two discs thus obtained were laminated with an adhesive layer 410 with the layers 409 and 409 'side facing inward. The thickness of the adhesive layer 410 is about 50 μm. By creating a disc in this manner, recording and reproduction can be performed from both sides of a single disc.
【０２４１】以上のディスク作成例では、プッシュップ
ルトラッキング用の案内溝３９について説明したが、サ
ンプルサーボ法に用いるウォーブルピット４０について
も、上述のプリピットと同様の方法で作成できる。In the above example of disc production, the guide groove 39 for push-pull tracking has been described, but the wobble pit 40 used in the sample servo method can be produced by the same method as the above-mentioned pre-pit.
【０２４２】本実施例で作製したディスクはレーザ光照
射によって記録膜構成原子の原子配列変化を生じさせる
ことにより、光学定数を変化させ反射率の違いを利用し
て読み出しを行なうものである。ここでの原子配列変化
は結晶，非晶質間の相変化である。The disk produced in this example is one in which the atomic arrangement of the atoms constituting the recording film is changed by laser light irradiation to change the optical constant and read out by utilizing the difference in reflectance. The atomic arrangement change here is a phase change between crystalline and amorphous.
【０２４３】上記ディスクにおいて記録膜製膜直後は記
録膜構成元素がまだ十分に反応しておらず、また、非晶
質状態である。本ディスクを追記型として用いる場合に
は、ここに記録用レーザ光を照射して結晶化記録を行な
うか、または、予めＡｒレーザ光照射またはフラッシュ
アニール等で記録膜を加熱し、各元素を十分反応，結晶
化させた後、パワー密度の高い記録用レーザ光を照射し
て非晶質化記録を行なう。ここで、結晶化記録するのに
適当なレーザパワーの範囲は、結晶化が起こる温度より
高く、非晶質化が起こる温度より低くなる範囲である。
また、非晶質化記録するのに適当なレーザパワーの範囲
は、結晶化する温度より高く、強い変形を生じたり穴が
あく温度よりも低い範囲である。また、本ディスクを書
き換え可能型として用いるには、予めＡｒレーザ照射ま
たはフラッシュアニール等で記録膜を加熱し、各元素を
十分反応、結晶化させた後、結晶化するのに適当なレー
ザパワーと非晶質化するのに適当なレーザパワーとの間
で変調した記録用レーザ光を照射してオーバーライトを
行なう。Immediately after forming the recording film on the above-mentioned disc, the constituent elements of the recording film have not reacted sufficiently and are in an amorphous state. When this disc is used as a write-once type, it is irradiated with a recording laser beam for crystallization recording, or the recording film is heated in advance by Ar laser beam irradiation, flash annealing or the like, and each element is sufficiently added. After the reaction and crystallization, the recording laser beam with high power density is irradiated to perform amorphized recording. Here, the range of laser power suitable for crystallization recording is a range higher than the temperature at which crystallization occurs and lower than the temperature at which amorphization occurs.
The range of laser power suitable for amorphization recording is higher than the crystallization temperature and lower than the temperature at which strong deformation occurs or holes are formed. In order to use this disc as a rewritable type, the recording film is heated in advance by Ar laser irradiation, flash annealing, or the like to sufficiently react and crystallize each element, and then a laser power suitable for crystallization Overwriting is performed by irradiating a recording laser beam that is modulated with a laser power suitable for amorphization.
【０２４４】上記ディスクを１８００ｒｐｍで回転さ
せ、半導体レーザ光(波長７８０ｎｍ)を記録が行われな
いパワーレベル（１ｍＷ）に保って、記録ヘッド中のレ
ンズ(ＮＡ＝０.５５）で集光して基板を通して一層の記
録膜に照射し、反射光を検出することによって、トラッ
キング用の溝と溝の中間に光スポットの中心が常に一致
するようにヘッドを駆動した。溝と溝の中間を記録トラ
ックとすることによって溝から発生するノイズの影響を
避けることができる。このようにトラッキングを行いな
がら、さらに記録膜上に焦点が来るように自動焦点合わ
せをして、記録・再生を行う。記録を行う部分を通り過
ぎれば、レーザパワーを１ｍＷに下げてトラッキング及
び自動焦点合わせを続けた。なお、記録中もトラッキン
グ及び自動焦点合わせは継続される。この焦点合わせは
上記ディスク中の記録膜４０３，記録膜４０６，４０９
それぞれ独立に合わせることができる。The disk was rotated at 1800 rpm, the semiconductor laser light (wavelength 780 nm) was kept at a power level (1 mW) at which recording was not performed, and the light was condensed by the lens (NA = 0.55) in the recording head. The head was driven so that the center of the light spot was always aligned with the tracking groove and the middle of the groove by irradiating a recording film of one layer through the substrate and detecting the reflected light. The influence of noise generated from the groove can be avoided by setting the recording track in the middle of the groove. While tracking is performed in this way, automatic focusing is performed so that the focus is on the recording film, and recording / reproduction is performed. After passing the recording portion, the laser power was lowered to 1 mW and tracking and automatic focusing were continued. Note that tracking and automatic focusing are continued during recording. This focusing is performed by the recording film 403, the recording films 406 and 409 in the disc.
Each can be matched independently.
【０２４５】上記構成のディスクを線速度８ｍ／ｓ（回
転数１８００ｒｐｍ，半径４２.５mm）として、基板側
から順に下層に向かって記録する場合を示す。まず、記
録膜４０３に焦点を合わせ、記録周波数５.５ＭＨｚ で
９０ｎｓの記録パルスを照射して記録した。この時の再
生信号強度の記録パワー依存性を以下に示す。A case where the disk having the above structure is recorded at a linear velocity of 8 m / s (rotation speed 1800 rpm, radius 42.5 mm) from the substrate side to the lower layer in order is shown. First, the recording film 403 was focused on, and recording was performed by irradiating a recording pulse of 90 ns at a recording frequency of 5.5 MHz. The recording power dependency of the reproduction signal strength at this time is shown below.
【０２４６】
記録パワー（ｍＷ） 再生信号強度（ｍＶ）
６ ３０
７ １００
８ １６０
９ ２１０
１０ ２５０
１１ ２８０
１２ ３００
１４ ３１０
記録膜４０３に記録した後にさらに記録膜４０６に焦点
を合わせて記録した。この時の再生信号強度の記録パワ
ー依存性を以下に示す。Recording power (mW) Reproduction signal intensity (mV) 6 30 7 100 8 160 160 9 210 10 250 250 11 280 12 300 14 310 After recording on the recording film 403, recording was further focused on the recording film 406. The recording power dependency of the reproduction signal strength at this time is shown below.
【０２４７】
記録パワー（ｍＷ） 再生信号強度（ｍＶ）
７ ２５
８ ９５
９ １５５
１０ ２０５
１１ ２４５
１２ ２７５
１３ ２９５
１５ ３０５
記録膜４０３および記録膜４０６に記録した後にさらに
記録膜４０９に焦点を合わせて記録した。この時の再生
信号強度の記録パワー依存性を以下に示す。Recording power (mW) Reproduction signal strength (mV) 7 25 8 95 9 155 10 205 11 245 12 275 13 295 15 305 After recording on the recording film 403 and the recording film 406, the recording film 409 is further focused. Recorded. The recording power dependency of the reproduction signal strength at this time is shown below.
【０２４８】
記録パワー（ｍＷ） 再生信号強度（ｍＶ）
８ ２０
９ ９０
１０ １５０
１１ ２００
１２ ２４０
１３ ２７０
１４ ２９０
１６ ３００
また、記録膜４０３に３ＭＨｚ、記録膜４０６に４ＭＨ
ｚ、および記録膜409に５ＭＨｚの信号をそれぞれ記録
した後、記録膜４０３，４０６および４０９に焦点を合
わせて再生信号を読み出した結果を以下に示す。Recording power (mW) Reproduction signal intensity (mV) 8 20 9 90 10 150 150 11 200 12 240 13 270 14 290 16 300 Also, the recording film 403 has 3 MHz and the recording film 406 has 4 MH.
The following shows the result of reading the reproduced signal by focusing on the recording films 403, 406, and 409 after recording a signal of 5 MHz on the z and the recording film 409, respectively.
【０２４９】再生信号は、スペクトルアナライザーを用
い、測定条件として、分解周波数幅３０ｋＨｚとした各
キャリア周波数におけるＣＮ比（ノイズ成分対キャリア
成分比）の測定結果で示す。The reproduced signal is shown by a measurement result of a CN ratio (noise component to carrier component ratio) at each carrier frequency with a decomposition frequency width of 30 kHz as a measurement condition using a spectrum analyzer.
【０２５０】
３ＭＨｚ ４ＭＨｚ ５ＭＨｚ
記録膜４０３ ５５ｄＢ ２３ｄＢ ６ｄＢ
記録膜４０６ ２５ｄＢ ５３ｄＢ ２１ｄＢ
記録膜４０９ １０ｄＢ ２３ｄＢ ５１ｄＢ
上記の様に、各層について、ＣＮ比が５０ｄＢ以上、隣
接記録膜からの層間クロストークが−２５ｄＢより小さ
く、信頼性の高い再生が可能な信号を得ることができ
た。3 MHz 4 MHz 5 MHz Recording film 403 55 dB 23 dB 6 dB Recording film 406 25 dB 53 dB 21 dB Recording film 409 10 dB 23 dB 51 dB As described above, the CN ratio of each layer is 50 dB or more, and the interlayer crosstalk from the adjacent recording film is −25 dB. We were able to obtain a small, reliable signal that can be reproduced.
【０２５１】次に、記録膜４０３，４０６および、４０
９としてＧｅ14Ｓｂ29Ｔｅ57の組成の薄膜を２ｎｍの厚
さに形成し、反射防止層４０２，４０５および、４０８
としてＺｎＳの薄膜を５０ｎｍの厚さに形成し、その他
の構成は上記ディスクと全く同じディスクを作製した。
このディスクでは、記録した後の層の透過率が低下する
特徴を持つ。そのため、基板側の層から記録していくこ
とで、上記構成のディスクを線速度８ｍ／ｓ（回転数１
８００ｒｐｍ，半径４２.５ mm）として、下層から、基
板側の上層に順に記録する場合について示す。まず、記
録膜４０９に焦点を合わせ、記録周波数５.５ＭＨｚ で
９０ｎｓの記録パルスを照射して記録した。この時の再
生信号強度の記録パワー依存性を以下に示す。Next, recording films 403, 406 and 40
9, a thin film having a composition of Ge 14 Sb 29 Te 57 is formed to a thickness of 2 nm, and the antireflection layers 402, 405 and 408 are formed.
Then, a ZnS thin film was formed to a thickness of 50 nm, and a disc having the same other configurations as the above was produced.
This disc is characterized in that the transmittance of the layer after recording is lowered. Therefore, by recording from the layer on the substrate side, the disc having the above-mentioned structure can be linearly moved at a linear velocity of 8 m / s (rotation speed 1
800 rpm, radius 42.5 mm), the case of recording from the lower layer to the upper layer on the substrate side is shown. First, the recording film 409 was focused on, and recording was performed by irradiating a recording pulse of 90 ns at a recording frequency of 5.5 MHz. The recording power dependency of the reproduction signal strength at this time is shown below.
【０２５２】
記録パワー（ｍＷ） 再生信号強度（ｍＶ）
７ １５
８ ８５
９ １４５
１０ １９５
１１ ２３５
１２ ２６５
１３ ２８５
１５ ２９５
記録膜４０９に記録した後にさらに記録膜４０６に焦点
を合わせて記録した。この時の再生信号強度の記録パワ
ー依存性を以下に示す。Recording power (mW) Reproduction signal intensity (mV) 7 15 8 85 9 145 10 195 11 235 12 265 13 285 15 295 After recording on the recording film 409, recording was further focused on the recording film 406. The recording power dependency of the reproduction signal strength at this time is shown below.
【０２５３】
記録パワー（ｍＷ） 再生信号強度（ｍＶ）
７.５ ２０
８.５ ９０
９.５ １５０
１０.５ ２００
１１.５ ２４０
１２.５ ２７０
１３.５ ２９０
１５.５ ３００
記録膜４０９および記録膜４０６に記録した後にさらに
記録膜４０３に焦点を合わせて記録した。この時の再生
信号強度の記録パワー依存性を以下に示す。Recording power (mW) Reproduced signal strength (mV) 7.5 20 8.5 9.5 9.5 150 150 10.5 200 11.5 240 12.5 270 13.5 290 15.5 300 Recording film 409 and After recording on the recording film 406, the recording film 403 was further focused and recorded. The recording power dependency of the reproduction signal strength at this time is shown below.
【０２５４】
記録パワー（ｍＷ） 再生信号強度（ｍＶ）
８ ２５
９ ９５
１０ １５５
１１ ２０５
１２ ２４５
１３ ２７５
１４ ２９５
１６ ３０５
また、記録膜４０９に５ＭＨｚ、記録膜４０６に４ＭＨ
ｚ、および記録膜403に３ＭＨｚの信号をそれぞれ記録
した後、記録膜４０３，４０６および４０９に焦点を合
わせて読み出した再生信号の各キャリア周波数における
ＣＮ比の測定結果を以下に示す。Recording power (mW) Reproduction signal strength (mV) 8 25 9 95 10 155 11 205 12 245 13 275 14 295 16 305 Further, the recording film 409 has 5 MHz, and the recording film 406 has 4 MH.
The measurement results of the CN ratio at each carrier frequency of the reproduced signal read out by focusing on the recording films 403, 406 and 409 after recording a 3 MHz signal on the z and the recording film 403 respectively are shown below.
【０２５５】
３ＭＨｚ ４ＭＨｚ ５ＭＨｚ
記録膜４０３ ５４ｄＢ ２４ｄＢ ７ｄＢ
記録膜４０６ ２６ｄＢ ５２ｄＢ ２２ｄＢ
記録膜４０９ １１ｄＢ ２４ｄＢ ５０ｄＢ
上記の様に、各層について、ＣＮ比が５０ｄＢ以上、隣
接記録膜からの層間クロストークが−２５ｄＢより小さ
く、信頼性の高い再生が可能な信号を得ることができ
た。3 MHz 4 MHz 5 MHz Recording film 403 54 dB 24 dB 7 dB Recording film 406 26 dB 52 dB 22 dB Recording film 409 11 dB 24 dB 50 dB As described above, the CN ratio is 50 dB or more for each layer, and the interlayer crosstalk from the adjacent recording film is −25 dB. We were able to obtain a small, reliable signal that can be reproduced.
【０２５６】基板としては、上記実施例で用いた化学強
化ガラス円板の他に、射出成形で作製したポリカーボネ
ート，アクリル樹脂等のプラスチック円板を用いても同
様な結果が得られた。Similar results were obtained by using a plastic disc such as polycarbonate or acrylic resin produced by injection molding as the substrate in addition to the chemically strengthened glass disc used in the above example.
【０２５７】記録膜組成としては上記のＩｎ−Ｓｅ−Ｔ
ｌ系の他に、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系，Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−
Ｍ（Ｍは金属元素）系，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系，Ｉｎ−Ｓ
ｂ−Ｓｅ系，Ｉｎ−Ｓｅ系，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｍ（Ｍは金属
元素）系，Ｇａ−Ｓｂ系，Ｓｎ−Ｓｂ−Ｓｅ系，Ｓｎ−
Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ系等を用いても、同様な結果が得られ
る。The composition of the recording film is the above-mentioned In-Se-T.
In addition to the 1 system, Ge-Sb-Te system, Ge-Sb-Te-
M (M is a metal element) type, In-Sb-Te type, In-S
b-Se system, In-Se system, In-Se-M (M is a metal element) system, Ga-Sb system, Sn-Sb-Se system, Sn-
Similar results can be obtained by using an Sb-Se-Te system or the like.
【０２５８】記録膜として、上記の結晶，非晶質間相変
化を利用したものの他に結晶，結晶間相変化を利用した
Ｉｎ−Ｓｂ系等を用いても、同様な結果が得られる。Similar results can be obtained by using, as the recording film, an In--Sb system utilizing crystal or intercrystalline phase change in addition to the above-mentioned one utilizing crystal or amorphous interphase change.
【０２５９】図１１と同様な基板上に、記録膜として、
直径２０ｎｍのＢｉ置換ガーネット（ＹＩＧ（Ｙ3Ｂｉ3
Ｆｅ10Ｏ24））粒子を有機バインダーに分散させたもの
をスピンコートして作製した。直径２０ｎｍのＢｉ置換
ガーネットは共沈法で作製し、その後６００から８００
℃で熱処理して結晶化させた。有機バインダーは屈折率
が２５のものを用いた。スピンコートした記録膜の膜厚
は約１.５μｍ で、反射率，透過率，吸収率は、波長５
３０ｎｍでそれぞれ、Ｒ＝８％，Ｔ＝１２％，Ｋ＝８０
％であった。Ｂｉ置換ガーネットのバインダー中での体
積比率が約６０％であるため、このときの反射光の偏光
面の回転角は、約０.８ 度であった。紫外線硬化樹脂層
を間に設けて多層に積み上げる方法，二枚のディスクを
張り合わせる方法，記録再生方法は前述の実施例と同様
にした。ただし、光源の波長はλ＝５３０ｎｍとする。As a recording film on a substrate similar to that shown in FIG.
Bi-substituted garnet (YIG (Y 3 Bi 3
Fe 10 O 24 )) particles dispersed in an organic binder were spin-coated. Bi-substituted garnet with a diameter of 20 nm was prepared by the coprecipitation method, and then 600-800
Crystallized by heat treatment at ℃. The organic binder used had a refractive index of 25. The thickness of the spin-coated recording film is about 1.5 μm, and the reflectance, transmittance, and absorption are at wavelength 5
R = 8%, T = 12%, K = 80 at 30 nm, respectively
%Met. Since the volume ratio of the Bi-substituted garnet in the binder was about 60%, the rotation angle of the plane of polarization of the reflected light at this time was about 0.8 degree. The method of stacking multiple layers with an ultraviolet curable resin layer provided therebetween, the method of laminating two discs, and the recording / reproducing method were the same as in the above-mentioned embodiment. However, the wavelength of the light source is λ = 530 nm.
【０２６０】図１２に示す構成の情報記録媒体を用い
て、記録再生実験を行った例について述べる。図１２
（ａ）は情報記録媒体の断面図の一部分を示す図であ
り、図１２（ｂ）は記録層の部分の断面図を示す図であ
る。An example of a recording / reproducing experiment using the information recording medium having the structure shown in FIG. 12 will be described. 12
FIG. 12A is a diagram showing a part of a sectional view of an information recording medium, and FIG. 12B is a diagram showing a sectional view of a part of a recording layer.
【０２６１】直径１３cm，厚さ１.２mm のディスク状ガ
ラス基板(４１１)上に、トラックピッチ１.５μｍ のレ
ーザ光案内溝を厚さ５０μｍの紫外線硬化樹脂層(４１
２)で形成した。次に、記録層(４１３)を真空蒸着法で
積層した。記録層は図１０(ｂ)に示すように、厚さ８μ
ｍのＳｂ2Ｓｅ3層(４１４)で厚さ３μｍのＢｉ層(415)
をサンドイッチした構成とした。さらにその上に、レー
ザ光案内溝を設けた厚さ３０μｍの紫外線硬化樹脂層
(４１２)と、記録層(４１３)の組を２層積層した。すな
わち記録層を３層設けた。最上部には記録層を保護する
目的で厚さ１００μｍの紫外線硬化樹脂層を設けた。記
録層は基板に近い側から順に、第１記録層，第２記録
層，第３記録層と呼ぶことにする。On a disk-shaped glass substrate (411) having a diameter of 13 cm and a thickness of 1.2 mm, a laser light guide groove having a track pitch of 1.5 μm was formed and an ultraviolet curable resin layer (41
It was formed in 2). Next, the recording layer (413) was laminated by a vacuum vapor deposition method. The recording layer has a thickness of 8μ, as shown in FIG. 10 (b).
m Sb 2 Se 3 layer (414) and 3 μm thick Bi layer (415)
Was sandwiched. A UV-curing resin layer having a thickness of 30 μm and further provided with a laser light guide groove thereon.
Two sets of (412) and the recording layer (413) were laminated. That is, three recording layers were provided. An ultraviolet curable resin layer having a thickness of 100 μm was provided on the uppermost part for the purpose of protecting the recording layer. The recording layers will be referred to as a first recording layer, a second recording layer, and a third recording layer in order from the side closer to the substrate.
【０２６２】ここでトラック溝はＵ字型とし、ランド部
とグルーブ部の幅はそれぞれ0.75μｍとした。記録はラ
ンド部またはグルーブ部のいずれに行っても良いが、本
実施例の場合には、グルーブ部に記録を行った。Here, the track groove was U-shaped, and the width of each of the land portion and the groove portion was 0.75 μm. Recording may be performed on either the land portion or the groove portion, but in the case of the present embodiment, recording was performed on the groove portion.
【０２６３】２.０ｍＷ のレーザ光を各記録層に焦点を
合わせて照射し、反射率を測定したところ、記録前の第
１記録層，第２記録層，第３記録層の反射率はそれぞ
れ、８.５％，５.８％，４.４％であった。記録は各記
録層に６.０ｍＷ以上のレーザ光を照射することによっ
て行った。第１記録層，第２記録層，第３記録層の記録
レーザ光を照射した部分の反射率はそれぞれ、１８.５
％，１３.０％，９.４％であった。When the recording layer was irradiated with a laser beam of 2.0 mW in focus, the reflectance was measured. The reflectances of the first recording layer, the second recording layer and the third recording layer before recording were respectively , 8.5%, 5.8%, 4.4%. Recording was performed by irradiating each recording layer with a laser beam of 6.0 mW or more. The reflectance of the portions of the first recording layer, the second recording layer, and the third recording layer irradiated with the recording laser light is 18.5, respectively.
%, 13.0% and 9.4%.
【０２６４】このように記録前後で記録層の反射率が変
化する理由は、記録層の合金化によるものである。すな
わち記録レーザ光の照射によって、Ｓｂ2Ｓｅ3とＢｉの
３層からなる記録層の一部分が昇温されると、ＳｅとＢ
ｉの拡散反応が生じ合金化する。この結果、記録層に光
学定数の異なった領域、すなわち記録点が形成される。
なお、本実施例で用いたＳｂ2Ｓｅ3とＢｉからなる記録
層の場合には、合金化のよって反射率と透過率の両方が
増加し、吸収率が減少する。The reason why the reflectance of the recording layer changes before and after recording is that the recording layer is alloyed. That is, when a part of the recording layer composed of Sb 2 Se 3 and Bi is heated by the irradiation of the recording laser beam, Se and B
A diffusion reaction of i occurs and alloys. As a result, regions having different optical constants, that is, recording points are formed in the recording layer.
In the case of the recording layer made of Sb 2 Se 3 and Bi used in this example, both the reflectance and the transmittance are increased and the absorptance is decreased due to alloying.
【０２６５】本実施例では行わなかったが、記録前に、
ランド部に連続レーザ光を照射しておけば、ランド部が
合金化し、記録層一層当たりの平均の光透過率が１０％
上昇する。したがって、上で述べた記録前後の反射率が
それぞれ増加するので、トラッキング等を行う際都合が
良い。また、ランド部とグルーブ部の両方に記録を行っ
ても同様に、記録層一層当たりの平均の光透過率を上昇
させることができる。記録層はＳｂ2Ｓｅ3とＢｉの組合
せに限られるものではなく、昇温により合金を生じる組
合せであれば良い。Although not performed in this embodiment, before recording,
If the land portion is irradiated with continuous laser light, the land portion is alloyed, and the average light transmittance per recording layer is 10%.
To rise. Therefore, the above-described reflectance before and after recording increases, which is convenient when performing tracking or the like. Further, even if recording is performed on both the land portion and the groove portion, the average light transmittance per recording layer can be similarly increased. The recording layer is not limited to the combination of Sb 2 Se 3 and Bi, but may be any combination as long as it produces an alloy by heating.
【０２６６】[0266]
【発明の効果】本発明によれば、記録過程，再生過程に
おいて安定に記録再生できる光スポット絞り込み光学
系，ディスク構造，光検出光学系、さらに、特に問題と
なる隣接層間のクロストークを抑制する符号化方法，ク
ロストークキャンセル方法、さらに、３次元データフォ
ーマット、それに伴うディスク作成方法，３次元アクセ
ス方法を提供できるので、多層膜構造のディスクの各層
に光スポットを絞り込み、高い信頼性を持って、データ
の記録再生できる。According to the present invention, an optical system for narrowing down an optical spot capable of stable recording / reproducing in a recording process and a reproducing process, a disc structure, a photo-detecting optical system, and particularly a crosstalk between adjacent layers which is a problem is suppressed. Since it is possible to provide an encoding method, a crosstalk canceling method, a three-dimensional data format, and a method for creating a disc and a three-dimensional access method associated therewith, a light spot can be narrowed down to each layer of a disc having a multi-layered structure, with high reliability. You can record and play back data.
【図１】本発明の記録再生方式の原理を示す図（第１の
再生方式の原理図）。FIG. 1 is a diagram showing a principle of a recording / reproducing system of the present invention (a principle diagram of a first reproducing system).
【図２】本発明に適用する基本光学系構成図でａは平行
光学系の例、ｂは拡散光学系の例。FIG. 2 is a block diagram of a basic optical system applied to the present invention, where a is an example of a parallel optical system and b is an example of a diffusing optical system.
【図３】本発明の記録方式の原理図で、ａは各層におけ
る光強度を示す図、ｂはｋ層に焦点を合わせた場合につ
いての他の層でのスポット面密度を示す図、ｃはｋ層に
焦点を合わせた場合についての他の層でのパワー密度を
示す図。FIG. 3 is a principle diagram of the recording method of the present invention, in which a is a diagram showing light intensity in each layer, b is a diagram showing spot areal densities in other layers when the k layer is focused, and c is a diagram. The figure which shows the power density in another layer about the case where it focuses on k layer.
【図４】本発明第２，３の再生方式の原理図。FIG. 4 is a diagram showing the principle of a reproducing method according to the second and third aspects of the present invention.
【図５】本発明のディスクフォーマットの一例を示す
図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a disc format of the present invention.
【図６】本発明の３次元記録再生装置の全体構成図。FIG. 6 is an overall configuration diagram of a three-dimensional recording / reproducing apparatus of the present invention.
【図７】本発明の記録制御方法を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing a recording control method of the present invention.
【図８】先行ビームによるＲＢＷ（Read Before Write)
を示す図。[FIG. 8] RBW (Read Before Write) with a preceding beam
FIG.
【図９】本発明の記録制御方法を説明する図。FIG. 9 is a diagram illustrating a recording control method of the present invention.
【図１０】３層膜構造の一例と記録特性を示す図、ａは
３層膜構造の一例、ｂは記録特性。FIG. 10 is a diagram showing an example of a three-layer film structure and recording characteristics, a is an example of a three-layer film structure, and b is recording characteristics.
【図１１】本発明の実施例に用いた相変化型の情報記録
用媒体の構造を示す断面図。FIG. 11 is a sectional view showing the structure of a phase change type information recording medium used in an example of the present invention.
【図１２】本発明に用いた第３の情報記録用媒体の部分
断面図。FIG. 12 is a partial sectional view of a third information recording medium used in the present invention.
【図１３】本発明の再生制御方法を示すブロック図。FIG. 13 is a block diagram showing a reproduction control method of the present invention.
【図１４】本発明の再生制御方法を説明する図。FIG. 14 is a diagram illustrating a reproduction control method of the present invention.
【図１５】本発明の再生制御方法を説明する図。FIG. 15 is a diagram illustrating a reproduction control method of the present invention.
【図１６】本発明の再生制御方法を説明する図。FIG. 16 is a diagram illustrating a reproduction control method of the present invention.
【図１７】本発明の再生制御方法を実現するための光学
系の一例、ａは光学系の原理図、ｂは実際の光学系。FIG. 17 is an example of an optical system for realizing the reproduction control method of the present invention, a is a principle diagram of the optical system, and b is an actual optical system.
【図１８】本発明の再生制御方法を実現するための光学
系の一例。FIG. 18 shows an example of an optical system for realizing the reproduction control method of the present invention.
【図１９】演算係数γ（≡β）チェック領域及び原理
図。FIG. 19 is a diagram illustrating a calculation coefficient γ (≡β) check area and a principle.
【図２０】本発明の第３の再生方法を実現するディスク
構造。FIG. 20 is a disc structure for realizing the third reproducing method of the present invention.
【図２１】２次元記録再生方式を適用した例。FIG. 21 is an example of applying a two-dimensional recording / reproducing system.
【図２２】２次元記録再生方式を適用した例。FIG. 22 shows an example in which a two-dimensional recording / reproducing system is applied.
【図２３】本発明における層アクセスを説明するブロッ
ク図。FIG. 23 is a block diagram illustrating layer access according to the present invention.
【図２４】各層における焦点ずれ検出を示す図。FIG. 24 is a diagram showing defocus detection in each layer.
【図２５】本発明における層アクセスを説明するブロッ
ク図。FIG. 25 is a block diagram illustrating layer access according to the present invention.
【図２６】記録された層における焦点ずれ検出を示す
図、ａは記録された層における焦点ずれ信号、ｂは本発
明の焦点ずれ検出を示す図。FIG. 26 is a diagram showing defocus detection in a recorded layer, a is a defocus signal in a recorded layer, and b is defocus detection of the present invention.
【図２７】本発明の隣接層間の反射光の干渉を低減する
方法の説明図。FIG. 27 is an explanatory diagram of a method of reducing interference of reflected light between adjacent layers of the present invention.
１…記録層、２…中間層、３…基板、４…ディスク、５
…半導体レーザ、８…絞り込みレンズ、９…像レンズ、
１０…光検出器、１１…光スポット、１２…焦平面、１
３…目標層についての無収差時光学的特性関数、１４…
隣接層についての光学的特性関数、１５…焦点ずれが増
加した場合の特性関数の変化する方向、１６…ＡＧＣの
周波数特性、２０…記録条件設定回路、２３，２４…再
生信号、２５…再瀬制御回路、２６…ＡＧＣ回路、３５
…ＡＦ誤差信号、３６…総光量、３９…案内溝、４０…
ウォーブルピット、４１…アドレス認識、４２…ｋ層ま
での透過率、４３…マーク、４４，４５…ＲＯＭ、４６
…Ｄ／Ａ変換器、４７…理想の記録状態のマーク、４９
…先行スポット、５１…記録用スポット、５２…演算
器、５３…ゲインコントロールを行わない場合の記録状
態、５４，５５…光検出器、５６，５７…ビームスプリ
ッタ、５９，６０…積分回路、６１，６２…遅廷回路、
６３，６４，６８…再生信号、６７…重み設定回路、６
９…ｋ層面に焦点ずけられたスポット、７１…ｋ層面の
マーク配列、７２，７３…再生信号、７４…マーク列、
７５，７６，７７，７８，７９，８２…隣接層に焦点を
結んだスポット、８０，８１…重み関数、８３…絞り、
８４…マーク記録領域、８６…２−７変調方式を用いた
場合の変調信号のパワースペクトル、８７…ＥＦＭ変調
方式を用いた場合の変調信号のパワースペクトル、８８
…スペクトルの折れ点、９１…ＡＦアクチゥエータ移動
信号発生回路、９２…引込み点判定回路、９５…レイヤ
ー番号検出回路、１００…スイッチ、１０１…クロスレ
イヤー信号検出回路、１０３…スライスレベル、１０５
…ゼロクロス点、１０９…アップパルス、１１０…ダウ
ンパルス、１１１，１１２…光検出器、１１３，１１４
…前後光検出器面での光スポット、１１５，１１６…前
置増幅器、１１７，１１８…サンプルホールド回路、１
１９，１２０，１２１，１２２…受光面、１２３…記録
された層付近でのＡＦ誤差信号、１２４…記録された層
付近での総光量、４０１，４０1′…レプリカ基板、４
０２，４０２′，４０５，４０５′，４０８，４０８′
…反射防止層、４０３，４０３′，４０６，４０６′，
４０９，４０９′…記録膜、４０４，４０４′，４０
７，４０７′…紫外線硬化樹脂層、４１０…接着剤層、
４１１…ガラス基板、４１２…紫外線硬化樹脂層、４１
３…記録層、４１４…Ｓｂ2Ｓｅ3層、４１５…Ｂｉ層。1 ... recording layer, 2 ... intermediate layer, 3 ... substrate, 4 ... disk, 5
… Semiconductor laser, 8… narrowing lens, 9… image lens,
10 ... Photodetector, 11 ... Light spot, 12 ... Focal plane, 1
3 ... Optical characteristic function of the target layer at the time of no aberration, 14 ...
Optical characteristic function of adjacent layer, 15 ... Direction of change of characteristic function when defocus increases, 16 ... AGC frequency characteristic, 20 ... Recording condition setting circuit, 23, 24 ... Reproduction signal, 25 ... Reset Control circuit, 26 ... AGC circuit, 35
... AF error signal, 36 ... total light amount, 39 ... guide groove, 40 ...
Wobble pit, 41 ... Address recognition, 42 ... Transmissivity up to k layer, 43 ... Mark, 44, 45 ... ROM, 46
... D / A converter, 47 ... Ideal recording state mark, 49
... Preceding spot, 51 ... Recording spot, 52 ... Arithmetic unit, 53 ... Recording state without gain control, 54, 55 ... Photodetector, 56, 57 ... Beam splitter, 59, 60 ... Integrating circuit, 61 , 62 ... delay circuit,
63, 64, 68 ... Playback signal, 67 ... Weight setting circuit, 6
9 ... Spot focused on the k-layer surface, 71 ... Mark arrangement on the k-layer surface, 72, 73 ... Reproduction signal, 74 ... Mark row,
75, 76, 77, 78, 79, 82 ... Spot focused on adjacent layer, 80, 81 ... Weighting function, 83 ... Aperture,
84 ... Mark recording area, 86 ... Power spectrum of modulation signal when 2-7 modulation method is used, 87 ... Power spectrum of modulation signal when EFM modulation method is used, 88
... spectrum break point, 91 ... AF actuator movement signal generation circuit, 92 ... pull-in point determination circuit, 95 ... layer number detection circuit, 100 ... switch, 101 ... cross layer signal detection circuit, 103 ... slice level, 105
... Zero cross point, 109 ... Up pulse, 110 ... Down pulse, 111, 112 ... Photodetector, 113, 114
... light spots on front and back photodetector surfaces, 115, 116 ... preamplifiers 117, 118 ... sample and hold circuits, 1
19, 120, 121, 122 ... Light receiving surface, 123 ... AF error signal near recorded layer, 124 ... Total light amount near recorded layer, 401, 401 '... Replica substrate, 4
02,402 ', 405,405', 408,408 '
... Antireflection layer, 403, 403 ', 406, 406',
409, 409 '... Recording film, 404, 404', 40
7,407 '... UV curable resin layer, 410 ... Adhesive layer,
411 ... Glass substrate, 412 ... UV curable resin layer, 41
3 ... recording layer, 414 ... Sb 2 Se 3 layer, 415 ... Bi layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 潔 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 寺尾 元康 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 岡峯 成範 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 西田 哲也 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 宮本 治一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5D029 JB02 JB13 5D044 BC02 CC06 DE02 DE46 GK12 5D090 AA01 BB02 BB03 BB04 CC01 CC04 CC12 CC14 DD01 DD05 FF05 FF12 5D117 AA02 CC06 DD00 FF06 GG02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kiyoshi Matsumoto 1-280, Higashikoigokubo, Kokubunji, Tokyo Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Motoyasu Terao 1-280, Higashikoigokubo, Kokubunji, Tokyo Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Okamine Shigenori 1-280, Higashikoigokubo, Kokubunji, Tokyo Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Tetsuya Nishida 1-280, Higashikoigokubo, Kokubunji, Tokyo Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor, J. Miyamoto 1-280, Higashikoigokubo, Kokubunji, Tokyo Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. F term (reference) 5D029 JB02 JB13 5D044 BC02 CC06 DE02 DE46 GK12 5D090 AA01 BB02 BB03 BB04 CC01 CC04 CC12 CC14 DD01 DD05 FF05 FF12 5D117 AA02 CC06 DD00 FF06 GG02
Claims (3)
る媒体の、第１の記録層に光スポットを収束させる工程
と、 前記光をスポットを収束させている第１の層のアドレス
を読取る工程と、 前記第１の層とは異なる第２の層を指定する工程と、 前記第１の層から前記第２の層までの光スポット移動層
数及び移動方向を認識して信号を発生する工程と、 前記信号を光スポットを移動させる手段に入力する工程
と、前記入力された信号に基づいて、前記光スポットを
移動させる工程とを有し、前記信号は、前記光スポット
の前記複数の記録層の１層間の移動に対し、極性の異な
る１対のパルスで構成され、移動方向によって前記極性
を入れ替えることを特徴とする層アクセス方法。1. A method of converging a light spot on a first recording layer of a medium having a plurality of recording layers on which information is recorded, and an address of the first layer converging the light spot. A step of reading, a step of designating a second layer different from the first layer, a number of light spot moving layers from the first layer to the second layer and a moving direction are recognized to generate a signal And a step of inputting the signal to a means for moving a light spot, and a step of moving the light spot based on the input signal, wherein the signal is the plurality of the light spots. The layer access method is characterized by comprising a pair of pulses having different polarities with respect to the movement of one recording layer, and switching the polarities depending on the moving direction.
る媒体の、第１の層に光スポットを収束させる層アクセ
ス方法において、 前記光スポットの焦点位置が、前記記録媒体の最上層か
ら最下層まで移動するように、光スポット移動手段の移
動信号発生回路からのこぎり波を発生させ、前記光スポ
ット移動手段を駆動させる工程を有することを特徴とす
る層アクセス方法。2. A layer access method for converging a light spot on a first layer of a medium having a plurality of recording layers on which information is recorded, wherein a focal position of the light spot is from an uppermost layer of the recording medium. A layer access method comprising a step of generating a sawtooth wave from a movement signal generation circuit of the light spot moving means so as to move to the lowermost layer and driving the light spot moving means.
層に光スポットを照射することにより情報を記録する情
報記録方法において、前記複数の記録層の最上層から最
下層の順又は最下層から最上層の順で光スポットを移動
させ、情報を記録することを特徴とする情報記録方法。3. An information recording method for recording information by irradiating a first recording layer of a medium in which a plurality of recording layers are laminated with a light spot, in order from the uppermost layer to the lowermost layer of the plurality of recording layers, or An information recording method, wherein information is recorded by moving a light spot in order from the bottom layer to the top layer.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100466068C (en) * | 2003-06-30 | 2009-03-04 | 三星电子株式会社 | Information storage medium |
| US7842366B2 (en) | 2004-08-19 | 2010-11-30 | Sony Corporation | Multi-layer optical information recording medium |
-
2002
- 2002-07-03 JP JP2002194085A patent/JP2003091834A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100466068C (en) * | 2003-06-30 | 2009-03-04 | 三星电子株式会社 | Information storage medium |
| US7842366B2 (en) | 2004-08-19 | 2010-11-30 | Sony Corporation | Multi-layer optical information recording medium |
| KR101143028B1 (en) | 2004-08-19 | 2012-05-11 | 소니 주식회사 | Multi-layer optical information recording medium |
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