光記録材料、光記録媒体、情報記録方法、および情報再生方法
【課題】多層の記録可能な光ディスクにおいて比較的短時間で記録条件を最適化できるようにする。
【解決手段】例えば追記型の片面２層ディスク（１００）を用い、そのデータ領域（ＤＡ）に、出射パワーが変調されたレーザを用いてマーク部とスペース部を形成することにより情報記録を行う。ここで、マーク部を形成するときの最大レーザパワー（ピークパワー）をＰｐとし、スペース部を形成するときのバイアスパワーをＰｂとしたときに、Ｐｂに対するＰｐのパワー比Ｐｂ／Ｐｐを各記録層（Ｌ０、Ｌ１）毎に算出し（ＳＴ１６）、この算出結果に基づいて複数記録層のいずれか（Ｌ０および／またはＬ１）に情報記録する（ＳＴ１４〜ＳＴ２２）。この方法では、算出したパワー比Ｐｂ／Ｐｐが各記録層毎に異なる。
【解決手段】例えば追記型の片面２層ディスク（１００）を用い、そのデータ領域（ＤＡ）に、出射パワーが変調されたレーザを用いてマーク部とスペース部を形成することにより情報記録を行う。ここで、マーク部を形成するときの最大レーザパワー（ピークパワー）をＰｐとし、スペース部を形成するときのバイアスパワーをＰｂとしたときに、Ｐｂに対するＰｐのパワー比Ｐｂ／Ｐｐを各記録層（Ｌ０、Ｌ１）毎に算出し（ＳＴ１６）、この算出結果に基づいて複数記録層のいずれか（Ｌ０および／またはＬ１）に情報記録する（ＳＴ１４〜ＳＴ２２）。この方法では、算出したパワー比Ｐｂ／Ｐｐが各記録層毎に異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２以上の記録層に対してディスク片面から情報の記録再生を可能とした光ディスク（広義には光を利用した情報記録媒体）、その記録方法、およびその再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクには、大きく分けて再生専用のＲＯＭディスク、追記型のＲディスク、書き換え型のＲＷまたはＲＡＭディスクの３種類がある。情報の大容量化に伴い、光ディスクにおいても、更なる大容量化が求められている。光ディスクを大容量化するためには、レーザ波長を短くする、あるいは開口数ＮＡを大きくするなどしてビームスポットを絞り込み記録密度を上げる方法、あるいはディスクの片面に複数の記録層を設けた多層構造とする方法などがある(特許文献１)。
【０００３】
このうち、多層構造をとる光ディスクは、主に再生専用の２層ＲＯＭディスクが市場に出ているが、最近ではレーザ波長６５０ｎｍを用いた追記型の２層ディスク（ＤＶＤ−Ｒ：ＤＬ）においても製品化されている。ＤＶＤ−Ｒなど、記録層に有機色素材料を用いた光ディスクを記録再生する方法では、レーザ光のパワーを変調することにより、色素の反射率変化を引き起こした記録マークを形成し、記録マークと未記録部の反射率差を利用して情報記録が行われる。レーザ光のパワー変調方法については、例えばＤＶＤ−Ｒではマルチパルスで行われる(特許文献２)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０６８４９号公報（段落００３６〜００４１、図１参照）
【特許文献２】特開平９−２８２６６０号公報（要約参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
４０５ｎｍのレーザ波長で記録を行うことができるようにした追記型単層Ｒディスクを作成し、情報の記録検討を行ったところ、今までの６５０ｎｍレーザ波長で記録を行ったときにあまり重要でなかったバイアスパワーが、マーク長を制御するのに非常に重要であることが分かった。ところが、このバイアスパワーも記録特性に影響を及ぼすということは、さらに記録条件のパラメータが増え、最適記録条件を見出すのに多くの時間がかかってしまう。そこで、条件を記録パワー（または記録パルスのピークパワー）とバイアスパワーの比を一定にして記録パワーを変えてみると、短い時間で最適記録条件（例えば、記録波長や記録波形が定まっている場合において、エラーレートが極小となる記録パワーを決める条件）を見出すことができることがわかった。
【０００６】
しかしながら、２層Ｒディスクを作製して同様に情報の記録を行うと、問題が生じた。すなわち、各層で記録パワーとバイアスパワーの比を同じとして記録を行うと、２層とも同じ記録層材料とした場合でも、片方の層の記録特性が非常に悪くなってしまうという問題に直面した。
【０００７】
また、情報記録媒体（特に青色系レーザで高密度記録を行う多層光ディスク）を長期間保存していた場合や、高温高湿などの厳しい環境で保存していたような場合、最適記録パワーが情報記録媒体製造直後に比べて変化し、最適記録条件を見つけ出すのに時間がかかるという問題もある。
【０００８】
この発明の課題の１つは、多層の記録可能な光ディスクにおいて比較的短時間で記録条件を最適化できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の一実施の形態に係る記録方法は、複数の記録層（Ｌ０、Ｌ１）を有する多層光ディスク（１００）のデータ領域（ＤＡ）に、出射パワーが変調されたレーザを用いてマーク部とスペース部を形成することにより情報記録を行う方法である。ここで、前記マーク部を形成するときの最大レーザパワー（またはピークパワー）をＰｐとし、前記スペース部を形成するときのバイアスパワーをＰｂとしたときに、前記Ｐｂに対する前記Ｐｐのパワー比Ｐｂ／Ｐｐを前記複数の記録層（Ｌ０、Ｌ１）の各記録層毎に算出し（ＳＴ１６）、この算出結果に基づいて前記複数の記録層のいずれか（Ｌ０および／またはＬ１）に情報記録する（ＳＴ１４〜ＳＴ２２）。この方法では、前記算出したパワー比Ｐｂ／Ｐｐが前記各記録層毎に異なる（ＳＴ１６でＬ０とＬ１のＰｂ／Ｐｐを独立別個に算出するため異なる）ようにている。
【発明の効果】
【００１０】
複数の記録層を有する光ディスクに記録する際の最適条件（例えば、記録波長および記録波形を固定した場合において、ビットエラーレートが極小となる記録パワーを決める条件）を、比較的短時間で見出すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施の形態に係る多層光ディスクの構成例を説明する図。
【図２】図１の光ディスクにおける物理セクタレイアウト例を説明する図。
【図３】図１の光ディスクにおけるリードイン領域の構成例を説明する図。
【図４】図３のコントロールデータゾーンの構成例を説明する図。
【図５】図４の構成例を説明する図。
【図６】図５の物理フォーマット情報の一例を説明する図。
【図７】図６の物理フォーマット情報内のデータ領域配置の一例を説明する図。
【図８】図５の物理フォーマット情報の一部（Ｌ０関連）の構成例を説明する図。
【図９】図５の物理フォーマット情報の他部（Ｌ１関連）の構成例を説明する図。
【図１０】記録パルスの波形（ライトストラテジ）の例を説明する図。
【図１１】この発明の一実施の形態に係る記録方法の一例を説明するフローチャート図。
【図１２】この発明の一実施の形態に係る再生方法の一例を説明するフローチャート図。
【図１３】片面２層光ディスクを用いた記録において、Ｌ０層に対するパワー比とＬ１層に対するパワー比が異なる場合の例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照してこの発明の種々な実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係る多層光ディスク（例えば追記型の片面２層光ディスク）１００の構成例を説明する図である。図１（ａ）（ｂ）に例示されるように、この光ディスク１００は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）等の合成樹脂材料で円盤状に形成された透明樹脂基板１０１を備えている。この透明樹脂基板１０１には、同心円状またはらせん状に溝（グルーブ）が形成されている。この透明樹脂基板１０１は、スタンパを用いて射出成形により製造することができる。
【００１３】
ここで、ポリカーボネート等の０．５９ｍｍ厚透明樹脂基板１０１上に第１層目（Ｌ０）の有機色素記録層１０５および光半透過反射層１０６を順に積層し、その上にフォトポリマー（２Ｐ樹脂）１０４をスピンコートする。そして、その上に第２層目（Ｌ１）の溝（グルーブ）形状を転写して第２層目の有機色素記録層１０７および銀または銀合金等の反射膜１０８を順に積層する。こうしてＬ０およびＬ１の記録層が積層されたものに、他の０．５９ｍｍ厚の透明樹脂基板（あるいはダミー基板）１０２が、ＵＶ硬化樹脂（接着層）１０３を介して貼り合わされる。上記有機色素の記録膜（記録層１０５および１０７）は、半透過反射層１０６及び中間層１０４を挟む２層構造となっている。こうして出来上がった貼り合わせ光ディスクの合計厚は、ほぼ１．２ｍｍとなる。
【００１４】
ここで、透明樹脂基板１０１上には、例えばトラックピッチ０．４μm、深さ６０ｎｍのらせん状グルーブが（Ｌ０とＬ１の各層に）形成されている。このグルーブはウォブルしており、アドレス情報はこのウォブル上に記録されている。そして、この透明樹脂基板１０１上に、そのグルーブを充填するように、有機色素を含む記録層１０５、１０７が形成される。
【００１５】
この記録層１０５、１０７を形成する有機色素としては、その最大吸収波長領域が記録波長（例えば４０５ｎｍ）よりも長波長側にシフトしているものが用いられる。また、記録波長領域（例えば４５０ｎｍ〜６００ｎｍ）において吸収が消滅しているものではなく、その長波長領域でも相当の光吸収を有するように設計されたものである。
【００１６】
上記有機色素は、溶媒に溶かすことで液体とし、スピンコート法により透明樹脂基板面に容易に塗布することができる。この場合、溶媒による希釈率、スピン塗布時の回転数を制御することにより、膜厚を高精度に管理することができる。
【００１７】
この発明の一実施の形態において使用する有機色素としては、シアニン色素、スチリル色素、アゾ色素等がある。特に、シアニン色素、スチリル色素は、記録波長に対する吸収率の制御がしやすく好適である。また、アゾ色素は、アゾ化合物単体で用いても良いし、アゾ化合物１分子またはそれ以上の分子と金属との錯体としても良い。
【００１８】
この発明の一実施の形態において使用するアゾ金属錯体は、その中心金属Ｍとして、コバルト、ニッケル、あるいは銅を使用して光安定性を高めている。しかし、それに限らず、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀などを、アゾ金属錯体の中心金属Ｍとして使っても良い。
【００１９】
なお、情報記録前のトラック上を記録用レーザ光によりフォーカシングまたはトラッキングした場合は、低光反射率である。その後、レーザ光により色素の分解反応が生じ、光吸収率が低下することにより、記録マーク部分の光反射率が上昇する。このため、レーザ光を照射して形成した記録マーク部分の光反射率が、レーザ光照射前の光反射率よりも高くなるという、いわゆるＬｏｗ−ｔｏ−Ｈｉｇｈ（またはＬ to Ｈ）の特性を実現している。
【００２０】
なお、記録レーザの照射で発生する熱により、透明樹脂基板１０１、特に（Ｌ０またはＬ１の）グルーブ底部に変形を伴なうこともある。この場合、記録後の再生時におけるレーザ反射光に（熱変形を伴わない場合と比較して）位相差が生じることもある。
【００２１】
この発明の一実施の形態において、透明樹脂基板１０１およびフォトポリマー（２Ｐ樹脂）１０４上に存在するＬ０層およびＬ１層に適用される物理フォーマットとしては、例えば以下のものがある。すなわち、追記型片面２層ディスクの一般パラメータは１層ディスクの一般パラメータとほとんど同じであるが、以下の点で異なる。ユーザが使用可能な記録容量は３０ＧＢであり、データ領域の内半径がレイヤー０（Ｌ０層）では２４．６ｍｍであり、レイヤー１（Ｌ１層）では２４．７ｍｍであり、データ領域の外半径が５８．１ｍｍ（レイヤー０、レイヤー１共通）である。
【００２２】
図１（ａ）の光ディスク１００において、システムリードイン領域ＳＬＡは、図１（ｃ）に例示されるようにコントロールデータセクションを含み、このコントロールデータセクションは、物理フォーマット情報等の一部として、記録パワー（ピークパワー）、バイアスパワー等の記録に関するパラメータを、Ｌ０およびＬ１それぞれに対して含んでいる。
【００２３】
また、光ディスク１００のデータ領域ＤＡ内のトラックには、図１（ｄ）に例示されるように、所定の記録パワー（ピークパワー）およびバイアスパワーを伴うレーザにより、マーク／スペース記録が行われる。このマーク／スペース記録により、図１（ｅ）に例示されるように、例えば高精細ＴＶ放送番組等のオブジェクトデータ（ＶＯＢ等）とその管理情報（ＶＭＧ）が、データ領域ＤＡ内の（Ｌ０および／またはＬ１の）トラック上に記録される。
【００２４】
《情報領域のフォーマット》
図２は、図１の光ディスク１００における物理セクタレイアウトの一例を説明する図である。図２に例示されるように、２層のレイヤーにわたって設けられる情報領域は、７つの領域：システムリードイン領域、コネクション領域、データリードイン領域、データ領域、データリードアウト領域、システムリードアウト領域、ミドル領域からなる。各レイヤーにミドル領域が設けられることにより、再生ビームをレイヤー０（Ｌ０）からレイヤー１（Ｌ１）に移動させることができる。データ領域ＤＡはメインデータ（図１（ｅ）の例では管理情報ＶＭＧ、オブジェクトデータＶＯＢ等）を記録する。システムリードイン領域ＳＬＡは制御データと参照（リファレンス）コード等を含む。データリードアウト領域は連続するスムーズな読み出しを可能とする。
【００２５】
《リードアウト領域》
システムリードイン領域とシステムリードアウト領域はエンボスピットからなるトラックを含む。レイヤー０（Ｌ０）のデータリードイン領域、データ領域、ミドル領域と、レイヤー１（Ｌ１）のミドル領域、データ領域、データリードアウト領域は、グルーブトラックを含む。グルーブトラックはレイヤー０のデータリードイン領域の開始位置からミドル領域の終了位置まで連続であり、レイヤー１のミドル領域の開始位置からデータリードアウト領域の終了位置まで連続である。なお、片面２層ディスク基板を１対用意して張り合わせると、２つの読み出し面を有する両面４層ディスクとなる。
【００２６】
図３は、図１の光ディスクにおけるリードイン領域の構成例を説明する図である。図３に例示されるように、レイヤー０（Ｌ０）のシステムリードイン領域ＳＬＡは内周側から順にイニシャルゾーン、バッファーゾーン、制御（コントロール）データゾーン、バッファーゾーンからなる。レイヤー０のデータリードイン領域は内周側から順にブランクゾーン、ガードトラックゾーン、ドライブテストゾーン、ディスクテストゾーン、ブランクゾーン、ＲＭＤ（Recording Management Data）デュプリケーションゾーン、Ｌ−ＲＭＺ（記録位置管理データ）、Ｒ物理フォーマット情報ゾーン、参照コードゾーンからなる。レイヤー０（Ｌ０）のデータ領域の開始アドレス（内周側）とレイヤー１のデータ領域の終了アドレス（内周側）とはクリアランスの分だけずれており、レイヤー１（Ｌ１）のデータ領域の終了アドレス（内周側）の方がレイヤー０のデータ領域の開始アドレス（内周側）より外周側である。
【００２７】
《リードイン領域の構造》
図３はレイヤー０（Ｌ０）のリードイン領域の構造を例示している。システムリードイン領域は内周側から順にイニシャルゾーン、バッファーゾーン、コントロールデータゾーン、バッファーゾーンが配置される。データリードイン領域は内周側から順にブランクゾーン、ガードトラックゾーン、ドライブテストゾーン、ディスクテストゾーン、ブランクゾーン、ＲＭＤデュプリケーションゾーン、データリードイン領域内の記録位置管理（レコーディングマネージメント）ゾーン（Ｌ−ＲＭＺ）、Ｒ物理フォーマット情報ゾーン、参照コードゾーンが配置される。
【００２８】
《システムリードイン領域の詳細》
イニシャルゾーンは、エンボスされたデータセグメントを含む。イニシャルゾーンのデータセグメントとして記録されたデータフレームのメインデータは、“００ｈ”に設定される。バッファーゾーンは、３２個のデータセグメントからの１０２４の物理セクタで構成される。このゾーンのデータセグメントとして記録されたデータフレームのメインデータは、“００ｈ”に設定される。コントロールデータゾーンは、エンボスされたデータセグメントを含む。データセグメントはエンボスされた制御データを含む。コントロールデータは、ＰＳＮ １２３９０４（０１ Ｅ４００ｈ）を起点とする１９２のデータセグメントから構成される。
【００２９】
コントロールデータゾーンの構成例を図４に示す。また、コントロールデータセクションのデータセグメントの構成例を図５に示す。コントロールデータセクションの最初のデータセグメントの内容は、１６回繰り返される。各データセグメントの最初の物理セクタは、物理フォーマット情報を含む。各データセグメントの２番目の物理セクタは、ディスク製造情報を含む。各データセグメントの３番目の物理セクタは、著作権保護情報を含む。各データセグメントの他の物理セクタの内容は、システム使用のためにリザーブ領域とされる。
【００３０】
図６は図５のコントロールデータセクション内の物理フォーマット情報の一例を説明する図であり、図７はこの物理フォーマット情報内のデータ領域配置の一例を説明する図である。この物理フォーマット情報の各バイト位置（ＢＰ）の記述内容は以下のようになっている。ＢＰ１３２からＢＰ１５４に示すリードパワー、記録速度、データ領域の反射率、プッシュプル信号、オントラック信号の値は一例である。これらの実際の値は、エンボス情報の規定、記録後のユーザデータの特性の規定を満足する値の中からディスク製造者が選ぶことができる。ＢＰ４〜ＢＰ１５に記述されたデータ領域配置の内容は、例えば図７のようになる。
【００３１】
図６のＢＰ１４９、ＢＰ１５２は、レイヤー０、レイヤー１のデータ領域の反射率を指定する。例えば、００００ １０１０ｂは５％を示す。実際の反射率は次の式で指定される：
実際の反射率＝値×（１／２）。
【００３２】
ＢＰ１５０、ＢＰ１５３は、レイヤー０、レイヤー１のプッシュプル信号を指定する。これらのＢＰ各々において、図示しないビットｂ７は各レイヤーのディスクのトラック形状を指定し、図示しないビットｂ６〜ｂ０はプッシュプル信号の振幅を指定する：
トラック形状：０ｂ（グルーブ上のトラック）
１ｂ（ランド上のトラック）
プッシュプル信号：例えば、０１０ １０００ｂは０．４０を示す。
【００３３】
プッシュプル信号の実際の振幅は次の式で指定される：
プッシュプル信号の実際の振幅＝値×（１／１００）。
【００３４】
ＢＰ１５１、ＢＰ１５４はレイヤー０、レイヤー１のオントラック信号の振幅を指定する：
オントラック信号：例えば、０１００ ０１１０ｂは０．７０を示す。
【００３５】
オントラック信号の実際の振幅は次の式で指定される：
オントラック信号の実際の振幅＝値×（１／１００）
なお、物理フォーマット情報のＢＰ５１２〜ＢＰ５４３には図８に例示するようなＬ０の記録関連パラメータを記述することができ、Ｌ０層の記録を行う際の当初のピークパワーやバイアスパワー等の情報は、図８の記述から取り出すことができる。また、物理フォーマット情報のＢＰ５４４〜ＢＰ２０４７には図９に例示するようなＬ１の記録関連パラメータを記述することができ、Ｌ１層の記録を行う際の当初のピークパワーやバイアスパワー等の情報は、図９の記述から取り出すことができる。
【００３６】
この発明の一実施の形態に係る追記型２層光ディスク１００の評価ディスクは、次のようにして作製できる。すなわち、透明樹脂基板１０１上に、有機色素の１．２ｗｔ％ＴＦＰ溶液をスピンコートにより塗布してＬ０記録層１０５を形成する。塗布後の色素のグルーブ底からの厚みは６０ｎｍとする。この色素塗布基板にＡｇ合金の反射膜１０６をスパッタリングにより２５ｎｍ積層し、２Ｐ（photo polymer）樹脂の中間層１０４を２５μｍの厚さにスピンコートする。ここで、別に作製したポリカーボネートスタンパを貼り合わせて溝形状を転写させてからスタンパを剥がす。このようにして形成された２Ｐ樹脂の中間層１０４上に有機色素の１．２ｗｔ％ＴＦＰ溶液をスピンコートにより塗布してＬ１記録層１０７を形成する。その上に、Ａｇ合金の反射膜１０８をスパッタリングにより１００ｎｍ積層する。その上に、ＵＶ硬化樹脂１０３を用いて０．５９ｍｍ厚の透明樹脂基板１０２を貼り合わせる。
【００３７】
以上のようにして作製した情報記録媒体（片面２層Ｒの評価ディスク）を用いて再生信号の評価実験を行った。評価に用いた装置は、パルステック社製の光ディスク評価装置ＯＤＵ−１０００であり、この装置のレーザの波長は４０５ｎｍ、ＮＡは０．６５である。記録及び再生時の線速度は６．６１ｍ／ｓとした。記録信号は８−１２変調されたランダムデータであり、図１０に示すような、一定の記録パワー（ピークパワー）と２種類のバイアスパワー１，２を含むレーザ波形を用いて情報の記録を行った。その際の記録条件を、以下に述べる。
【００３８】
・記録条件（ライトストラテジ：Write Strategyの情報）の説明
最適な記録パワーを調べる時に使用する記録波形（記録時の露光条件）について図１０を用いて説明する。記録時の露光レベルとして記録パワー（ピークパワー：Peak power）、バイアスパワー１（Bias power １）、バイアスパワー２（Bias power ２）、バイアスパワー３（Bias power ３）の４レベルを持ち、長さの長い（４Ｔ以上の）記録マーク９形成時には記録パワー（ピークパワー：Peak power）とバイアスパワー３（Bias power ３）の間でマルチパルスの形で変調される。この実施の形態では“Ｈフォーマット”、“Ｂフォーマット”いずれの方式もチャネルビット長Ｔに対する最小マーク長は２Ｔとなっている。この２Ｔの最小マークを記録する場合には、図１０に示すように、バイアスパワー１（Bias power １）の後で記録パワー（ピークパワー：Peak power）レベルの１個のライトパルスを使用し、ライトパルスの直後は一度バイアスパワー２（Bias power ２）になる。３Ｔの長さの記録マーク９を記録する場合には、バイアスパワー１（Bias power １）の後に来る記録パワー（ピークパワー：Peak power）レベルのファーストパルスとラストパルスの２個のライトパルスを露光した後、一旦バイアスパワー２（Bias power ２）になる。４Ｔ以上の長さの記録マーク９を記録する場合には、マルチパルスとラストパルスで露光した後、バイアスパワー２（Bias power ２）になる。
【００３９】
図１０における縦の破線はチャネルクロック周期（Ｔ）を示す。２Ｔの最小マークを記録する場合にはクロックエッジからＴＳＦＰ遅れた位置から立ち上がり、その１クロック後のエッジからＴＥＬＰ後ろの位置で立ち下がる。その直後のバイアスパワー２（Bias power ２）になる期間をＴＬＣと定義する。ＴＳＦＰとＴＥＬＰ及びＴＬＣの値は、Ｈフォーマットの場合には制御データゾーンＣＤＺ内の物理フォーマット情報ＰＦＩ内に記録されている。
【００４０】
３Ｔ以上の長い記録マーク形成時の場合には、クロックエッジからＴＳＦＰ遅れた位置から立ち上がり、最後にラストパルスで終わる。ラストパルスの直後はＴＬＣの期間バイアスパワー２（Bias power ２）になるが、ラストパルスの立ち上がり／立ち下がりタイミングのクロックエッジからのずれ時間をＴＳＬＰ，ＴＥＬＰで定義する。また、先頭パルスの立ち下がりタイミングのクロックエッジから測った時間をＴＥＦＰで、さらに１個のマルチパルスの間隔をＴＭＰで定義する。
【００４１】
ＴＥＬＰ−ＴＳＦＰ、ＴＭＰ、ＴＥＬＰ−ＴＳＬＰ、ＴＬＣの各間隔は、最大値に対する半値幅で定義する。また、この実施の形態では、上記パラメーターの設定範囲を
０．２５Ｔ≦ＴＳＦＰ≦１．５０Ｔ （eq.01）
０．００Ｔ≦ＴＥＬＰ≦１．００Ｔ （eq.02）
１．００Ｔ≦ＴＥＦＰ≦１．７５Ｔ （eq.03）
−０．１０Ｔ≦ＴＳＬＰ≦１．００Ｔ （eq.04）
０．００Ｔ≦ＴＬＣ ≦１．００Ｔ （eq.05）
０．１５Ｔ≦ＴＭＰ ≦０．７５Ｔ （eq.06）
とする。
【００４２】
さらに、この実施の形態では、記録マークの長さ（Mark length）とその直前／直後のスペース長（Leading/Trailing space length）に応じて、上記各パラメーターの値を変化できるようにしている。
【００４３】
この実施の形態に示した記録原理で記録される追記形情報記録媒体の最適な記録パワーを調べた時の各パラメーターは、バイアスパワー１（Bias power １）、バイアスパワー２（Bias power ２）、バイアスパワー３（Bias power ３）の値はそれぞれ２．６ｍＷ、１．７ｍＷ、１．７ｍＷであり、再生パワーは０．４ｍＷである。
【００４４】
以上のようにして割り出した各パラメーターの値等に基づき、「ドライブテストゾーンにおいて試し書きを行った装置（ドライブ）でその記憶媒体に対して最適な記録条件（ライトストラテジ：Write Strategyの情報）」を定めることができる。
【００４５】
図１１は、この発明の一実施の形態に係る記録方法の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートを参照して、この発明の一実施の形態に係る２層光ディスク１００における最適記録条件を決定するための手順の一例を説明する。まず、システムリードイン領域ＳＬＡに記述されたデータから、記録に関するパラメータ（図６〜図９参照）を読み出す（ＳＴ１０）。
【００４６】
記録条件を決定する時間をできるだけ短縮するためには、まず読み出したパラメータ通りに（例えば、Ｌ０層のテスト記録では図８のピークパワー（Ｐｐ）の値とバイアスパワー１（Ｐｂ）の値を用い、Ｌ１層のテスト記録では図９のピークパワーの値とバイアスパワー１の値を用いて）テスト記録を行う（ＳＴ１２）。このようなテスト記録を行った個所からの再生信号のビットエラーレート（ＳｂＥＲ）を測定し、測定結果のＳｂＥＲが所定の閾値（例えば5.0e-5）よりも悪い場合は（ＳＴ１４のＮＧ）、システムリードインから読み出したデータに記載されているパラメータよりＰｐ／Ｐｂを計算し（ＳＴ１６）、Ｐｐ／Ｐｂを一定にして記録パワーを変化させ（ＳＴ１８）、変更後の記録パワーで新たにテスト記録を行い（ＳＴ１２）、再度ＳｂＥＲを測定することを繰り返し（ＳＴ１２〜ＳＴ１８の処理ループ）、最適記録条件を模索する。
【００４７】
測定結果のＳｂＥＲが所定の閾値（例えば5.0e-5）よりも良好な場合は（ＳＴ１４のＯＫ）、そのときの記録条件がそのまま最適な記録条件であると判断し、テストを行った記録対象の層（Ｌ０および／またはＬ１）に対して、データの記録を開始する（ＳＴ２０）。このデータ記録は、ＳＴ２０で決定された最適記録条件で継続される（ＳＴ２２、ＳＴ２４Ｎ）。
【００４８】
ここで、テスト記録条件が良好かどうか判断を行うためにＳｂＥＲを用いたが、これはデータのエラーレートや信号対雑音比関連の情報（ＰＲＳＮＲなど）、記録品質の良否判断ができる指標であれば、どれを用いてもかまわない。
【００４９】
また、この実施の形態においては、まず情報記録媒体に記載されているシステムリードイン（および／またはリードアウト）の物理フォーマット情報を読み出し、その設定値のままテスト記録を行ったが、これに限ることはなく、例えば初めからＰｐ／Ｐｂをデフォルトの一定値にしてテスト記録を行い、その後に適宜記録パワーを変化させて最適記録条件を模索する処理（最適化処理）を行っても良い。
【００５０】
また、この実施の形態において、用いたＰｐ／Ｐｂのパラメータを新たに情報記録媒体に記録し、その後に追記を行う際にこの値を読み出して用いても良い。そのようにすれば、最適化処理にかかる時間を最初よりも短縮できる。
【００５１】
また、この実施の形態においては、既に情報記録媒体に記載されているパラメータを読み出して使用しているが、これに限ることはなく、各レコーダ（またはディスクドライブ）が、使用される可能性の高いディスクの品種に応じて、Ｐｐ／Ｐｂのリストを予めＲＯＭデータとして持っていても良い。
【００５２】
また、この実施の形態においては、ディスクからの情報読み出しはシステムリードイン領域のデータを用いたが、もちろんこれに限ることはなく、例えばウォブル信号中に記録してあるデータなどを用いても良い。
【００５３】
図１２は、この発明の一実施の形態に係る再生方法の一例を説明するフローチャートである。再生時には、図１１の処理によって最適な記録条件で記録された光ディスク１００の所定トラックから、記録内容の管理情報（図１（ｅ）のＶＭＧ等）が読み出され（ＳＴ３０）、この管理情報の記述内容に従い、関連するオブジェクトデータ（ＶＯＢ等）が再生される（ＳＴ３２）。
【００５４】
図１１を参照して説明したように、多層の光ディスクに情報記録を行う際には、各層で記録パワー（ピークパワー）とバイアスパワーの比を異ならせ、各層それぞれで予め設定した記録パワーとバイアスパワーの比を用いる。そうすることにより、比較的短時間で、良好な記録条件（例えば、各層に対して記録波長および記録波形が定まっている場合において、エラーレートが実用性等の観点から決めた所定の閾値以下となる条件）を見出すことができる。その理由は、記録層が多層となることにより、各層でのレーザ光の収差や情報記録媒体の熱的影響、レーザからの記録層までの距離（他の半透明記録層を通過した光を使用するかどうか）などの違いが生じることにより、バイアスパワーと記録パワーとの関係が異なるため、それぞれの層で別個の最適化が必要となるためと考えられる。
【００５５】
図１３は、上記の考えを裏付けるデータであり、片面２層光ディスク１００を用いた記録において、Ｌ０層に対するパワー比［Ｐｂ／Ｐｐ］ａ対エラーレートＳｂＥＲの変化曲線と、Ｌ１層に対するパワー比［Ｐｂ／Ｐｐ］ｂ対エラーレートＳｂＥＲの変化曲線が、少なくとも±５％（図示の例では２０％程）異なってくる様子を例示している。
【００５６】
＜まとめ＞
少なくとも基板と、中間層を挟んで記録層が２層以上存在し、基板上には同心円状またはらせん状に溝（グルーブ）を有する記録可能な情報記録媒体（追記または書き換え可能光ディスク）に情報を記録する方法において、情報記録媒体に情報を記録する際には、レーザの出射パワーを変調し、記録マーク部を形成するときの最も高いパワー（ピークパワー）をＰｐ、スペース部を形成するときに発光するパワー(バイアスパワー)をＰｂとしたときに、Ｐｂ／Ｐｐが各記録層（Ｌ０、Ｌ１等）によって異なるような方法とすればよい。
【００５７】
より短時間に情報の記録を開始できるようにする（つまりディスクをドライブに装填してから実際にデータ記録を開始できるようになるまでの待ち時間をできるだけ短くする）には、各光ディスクに予め記述されている物理フォーマット情報（記録パワーなどの情報を含む）を読み出し、その情報から使用するＰｂ／Ｐｐを決定すればよい。このとき、Ｐｂ／Ｐｐはそのまま光ディスクから読み出してもよいし、記録パワー（ピークパワー）とバイアスパワーを光ディスクから読み出し、そこから計算しても良い。
【００５８】
この発明の一実施の形態に係る記録可能な多層光ディスクには、少なくとも基板と、中間層を挟んで記録層が２層以上存在し、基板上には同心円状またはらせん状に溝（グルーブ）が設けられている。この光ディスクでは、情報記録はレーザの出射パワーを変調することによって行い、記録マーク部を形成するときの最も高いパワー（ピークパワー）をＰｐ、スペース部を形成するときに発光するパワー(バイアスパワー)をＰｂとしたときに、Ｐｂ／Ｐｐが各記録層によって異なるようにしている。
【００５９】
この光ディスクには、少なくとも記録を行う際の各層における記録パワーとバイアスパワーが記録されており、各層に対して記述されている記録パワー（ピークパワー）とバイアスパワーの比が異なる。この場合、各層毎の記録パワーとバイアスパワーの情報から、（そのような情報を用いない場合と比べて）より短時間で各層毎に最適記録条件を求めることが可能となる。
【００６０】
この発明の一実施の形態に係る記録方法は、追記型（同じ個所に１回のみ記録可能）の光ディスクにおいて特に有効となる。また、片面２層の光ディスクを用いる場合では、光入射側からみて第１の記録層（Ｌ０）に記録を行うときのバイアスパワーよりも、第２の記録層（Ｌ１）に記録を行うときのバイアスパワーのほうが高いものとすると、より良い。
【００６１】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、現在または将来の実施段階では、その時点で利用可能な技術に基づき、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。例えば、実施の形態では２層Ｒディスクを中心に説明したが、各層毎に異なるパワー比で最適記録条件を求めるという技術思想は、多層ＲＷディスクにも、あるいは多層ＲＡＭにも適用可能である。
【００６２】
また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００６３】
１００…多層（片面２層以上）の光ディスク；１０１…Ｌ０層側のポリカーボネート基板；１０２…Ｌ１層側のポリカーボネート基板（ダミー基板）；１０３…紫外線硬化樹脂（接着層）；１０４…中間層；１０５…Ｌ０記録層；１０６…Ｌ０反射層（レーザ光に対して半透過性）；１０７…Ｌ１記録層；１０８…Ｌ１反射層（片面３層ならレーザ光に対して半透過性、片面２層ならレーザ光を完全反射）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２以上の記録層に対してディスク片面から情報の記録再生を可能とした光ディスク（広義には光を利用した情報記録媒体）、その記録方法、およびその再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクには、大きく分けて再生専用のＲＯＭディスク、追記型のＲディスク、書き換え型のＲＷまたはＲＡＭディスクの３種類がある。情報の大容量化に伴い、光ディスクにおいても、更なる大容量化が求められている。光ディスクを大容量化するためには、レーザ波長を短くする、あるいは開口数ＮＡを大きくするなどしてビームスポットを絞り込み記録密度を上げる方法、あるいはディスクの片面に複数の記録層を設けた多層構造とする方法などがある(特許文献１)。
【０００３】
このうち、多層構造をとる光ディスクは、主に再生専用の２層ＲＯＭディスクが市場に出ているが、最近ではレーザ波長６５０ｎｍを用いた追記型の２層ディスク（ＤＶＤ−Ｒ：ＤＬ）においても製品化されている。ＤＶＤ−Ｒなど、記録層に有機色素材料を用いた光ディスクを記録再生する方法では、レーザ光のパワーを変調することにより、色素の反射率変化を引き起こした記録マークを形成し、記録マークと未記録部の反射率差を利用して情報記録が行われる。レーザ光のパワー変調方法については、例えばＤＶＤ−Ｒではマルチパルスで行われる(特許文献２)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０６８４９号公報（段落００３６〜００４１、図１参照）
【特許文献２】特開平９−２８２６６０号公報（要約参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
４０５ｎｍのレーザ波長で記録を行うことができるようにした追記型単層Ｒディスクを作成し、情報の記録検討を行ったところ、今までの６５０ｎｍレーザ波長で記録を行ったときにあまり重要でなかったバイアスパワーが、マーク長を制御するのに非常に重要であることが分かった。ところが、このバイアスパワーも記録特性に影響を及ぼすということは、さらに記録条件のパラメータが増え、最適記録条件を見出すのに多くの時間がかかってしまう。そこで、条件を記録パワー（または記録パルスのピークパワー）とバイアスパワーの比を一定にして記録パワーを変えてみると、短い時間で最適記録条件（例えば、記録波長や記録波形が定まっている場合において、エラーレートが極小となる記録パワーを決める条件）を見出すことができることがわかった。
【０００６】
しかしながら、２層Ｒディスクを作製して同様に情報の記録を行うと、問題が生じた。すなわち、各層で記録パワーとバイアスパワーの比を同じとして記録を行うと、２層とも同じ記録層材料とした場合でも、片方の層の記録特性が非常に悪くなってしまうという問題に直面した。
【０００７】
また、情報記録媒体（特に青色系レーザで高密度記録を行う多層光ディスク）を長期間保存していた場合や、高温高湿などの厳しい環境で保存していたような場合、最適記録パワーが情報記録媒体製造直後に比べて変化し、最適記録条件を見つけ出すのに時間がかかるという問題もある。
【０００８】
この発明の課題の１つは、多層の記録可能な光ディスクにおいて比較的短時間で記録条件を最適化できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の一実施の形態に係る記録方法は、複数の記録層（Ｌ０、Ｌ１）を有する多層光ディスク（１００）のデータ領域（ＤＡ）に、出射パワーが変調されたレーザを用いてマーク部とスペース部を形成することにより情報記録を行う方法である。ここで、前記マーク部を形成するときの最大レーザパワー（またはピークパワー）をＰｐとし、前記スペース部を形成するときのバイアスパワーをＰｂとしたときに、前記Ｐｂに対する前記Ｐｐのパワー比Ｐｂ／Ｐｐを前記複数の記録層（Ｌ０、Ｌ１）の各記録層毎に算出し（ＳＴ１６）、この算出結果に基づいて前記複数の記録層のいずれか（Ｌ０および／またはＬ１）に情報記録する（ＳＴ１４〜ＳＴ２２）。この方法では、前記算出したパワー比Ｐｂ／Ｐｐが前記各記録層毎に異なる（ＳＴ１６でＬ０とＬ１のＰｂ／Ｐｐを独立別個に算出するため異なる）ようにている。
【発明の効果】
【００１０】
複数の記録層を有する光ディスクに記録する際の最適条件（例えば、記録波長および記録波形を固定した場合において、ビットエラーレートが極小となる記録パワーを決める条件）を、比較的短時間で見出すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施の形態に係る多層光ディスクの構成例を説明する図。
【図２】図１の光ディスクにおける物理セクタレイアウト例を説明する図。
【図３】図１の光ディスクにおけるリードイン領域の構成例を説明する図。
【図４】図３のコントロールデータゾーンの構成例を説明する図。
【図５】図４の構成例を説明する図。
【図６】図５の物理フォーマット情報の一例を説明する図。
【図７】図６の物理フォーマット情報内のデータ領域配置の一例を説明する図。
【図８】図５の物理フォーマット情報の一部（Ｌ０関連）の構成例を説明する図。
【図９】図５の物理フォーマット情報の他部（Ｌ１関連）の構成例を説明する図。
【図１０】記録パルスの波形（ライトストラテジ）の例を説明する図。
【図１１】この発明の一実施の形態に係る記録方法の一例を説明するフローチャート図。
【図１２】この発明の一実施の形態に係る再生方法の一例を説明するフローチャート図。
【図１３】片面２層光ディスクを用いた記録において、Ｌ０層に対するパワー比とＬ１層に対するパワー比が異なる場合の例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照してこの発明の種々な実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係る多層光ディスク（例えば追記型の片面２層光ディスク）１００の構成例を説明する図である。図１（ａ）（ｂ）に例示されるように、この光ディスク１００は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）等の合成樹脂材料で円盤状に形成された透明樹脂基板１０１を備えている。この透明樹脂基板１０１には、同心円状またはらせん状に溝（グルーブ）が形成されている。この透明樹脂基板１０１は、スタンパを用いて射出成形により製造することができる。
【００１３】
ここで、ポリカーボネート等の０．５９ｍｍ厚透明樹脂基板１０１上に第１層目（Ｌ０）の有機色素記録層１０５および光半透過反射層１０６を順に積層し、その上にフォトポリマー（２Ｐ樹脂）１０４をスピンコートする。そして、その上に第２層目（Ｌ１）の溝（グルーブ）形状を転写して第２層目の有機色素記録層１０７および銀または銀合金等の反射膜１０８を順に積層する。こうしてＬ０およびＬ１の記録層が積層されたものに、他の０．５９ｍｍ厚の透明樹脂基板（あるいはダミー基板）１０２が、ＵＶ硬化樹脂（接着層）１０３を介して貼り合わされる。上記有機色素の記録膜（記録層１０５および１０７）は、半透過反射層１０６及び中間層１０４を挟む２層構造となっている。こうして出来上がった貼り合わせ光ディスクの合計厚は、ほぼ１．２ｍｍとなる。
【００１４】
ここで、透明樹脂基板１０１上には、例えばトラックピッチ０．４μm、深さ６０ｎｍのらせん状グルーブが（Ｌ０とＬ１の各層に）形成されている。このグルーブはウォブルしており、アドレス情報はこのウォブル上に記録されている。そして、この透明樹脂基板１０１上に、そのグルーブを充填するように、有機色素を含む記録層１０５、１０７が形成される。
【００１５】
この記録層１０５、１０７を形成する有機色素としては、その最大吸収波長領域が記録波長（例えば４０５ｎｍ）よりも長波長側にシフトしているものが用いられる。また、記録波長領域（例えば４５０ｎｍ〜６００ｎｍ）において吸収が消滅しているものではなく、その長波長領域でも相当の光吸収を有するように設計されたものである。
【００１６】
上記有機色素は、溶媒に溶かすことで液体とし、スピンコート法により透明樹脂基板面に容易に塗布することができる。この場合、溶媒による希釈率、スピン塗布時の回転数を制御することにより、膜厚を高精度に管理することができる。
【００１７】
この発明の一実施の形態において使用する有機色素としては、シアニン色素、スチリル色素、アゾ色素等がある。特に、シアニン色素、スチリル色素は、記録波長に対する吸収率の制御がしやすく好適である。また、アゾ色素は、アゾ化合物単体で用いても良いし、アゾ化合物１分子またはそれ以上の分子と金属との錯体としても良い。
【００１８】
この発明の一実施の形態において使用するアゾ金属錯体は、その中心金属Ｍとして、コバルト、ニッケル、あるいは銅を使用して光安定性を高めている。しかし、それに限らず、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀などを、アゾ金属錯体の中心金属Ｍとして使っても良い。
【００１９】
なお、情報記録前のトラック上を記録用レーザ光によりフォーカシングまたはトラッキングした場合は、低光反射率である。その後、レーザ光により色素の分解反応が生じ、光吸収率が低下することにより、記録マーク部分の光反射率が上昇する。このため、レーザ光を照射して形成した記録マーク部分の光反射率が、レーザ光照射前の光反射率よりも高くなるという、いわゆるＬｏｗ−ｔｏ−Ｈｉｇｈ（またはＬ to Ｈ）の特性を実現している。
【００２０】
なお、記録レーザの照射で発生する熱により、透明樹脂基板１０１、特に（Ｌ０またはＬ１の）グルーブ底部に変形を伴なうこともある。この場合、記録後の再生時におけるレーザ反射光に（熱変形を伴わない場合と比較して）位相差が生じることもある。
【００２１】
この発明の一実施の形態において、透明樹脂基板１０１およびフォトポリマー（２Ｐ樹脂）１０４上に存在するＬ０層およびＬ１層に適用される物理フォーマットとしては、例えば以下のものがある。すなわち、追記型片面２層ディスクの一般パラメータは１層ディスクの一般パラメータとほとんど同じであるが、以下の点で異なる。ユーザが使用可能な記録容量は３０ＧＢであり、データ領域の内半径がレイヤー０（Ｌ０層）では２４．６ｍｍであり、レイヤー１（Ｌ１層）では２４．７ｍｍであり、データ領域の外半径が５８．１ｍｍ（レイヤー０、レイヤー１共通）である。
【００２２】
図１（ａ）の光ディスク１００において、システムリードイン領域ＳＬＡは、図１（ｃ）に例示されるようにコントロールデータセクションを含み、このコントロールデータセクションは、物理フォーマット情報等の一部として、記録パワー（ピークパワー）、バイアスパワー等の記録に関するパラメータを、Ｌ０およびＬ１それぞれに対して含んでいる。
【００２３】
また、光ディスク１００のデータ領域ＤＡ内のトラックには、図１（ｄ）に例示されるように、所定の記録パワー（ピークパワー）およびバイアスパワーを伴うレーザにより、マーク／スペース記録が行われる。このマーク／スペース記録により、図１（ｅ）に例示されるように、例えば高精細ＴＶ放送番組等のオブジェクトデータ（ＶＯＢ等）とその管理情報（ＶＭＧ）が、データ領域ＤＡ内の（Ｌ０および／またはＬ１の）トラック上に記録される。
【００２４】
《情報領域のフォーマット》
図２は、図１の光ディスク１００における物理セクタレイアウトの一例を説明する図である。図２に例示されるように、２層のレイヤーにわたって設けられる情報領域は、７つの領域：システムリードイン領域、コネクション領域、データリードイン領域、データ領域、データリードアウト領域、システムリードアウト領域、ミドル領域からなる。各レイヤーにミドル領域が設けられることにより、再生ビームをレイヤー０（Ｌ０）からレイヤー１（Ｌ１）に移動させることができる。データ領域ＤＡはメインデータ（図１（ｅ）の例では管理情報ＶＭＧ、オブジェクトデータＶＯＢ等）を記録する。システムリードイン領域ＳＬＡは制御データと参照（リファレンス）コード等を含む。データリードアウト領域は連続するスムーズな読み出しを可能とする。
【００２５】
《リードアウト領域》
システムリードイン領域とシステムリードアウト領域はエンボスピットからなるトラックを含む。レイヤー０（Ｌ０）のデータリードイン領域、データ領域、ミドル領域と、レイヤー１（Ｌ１）のミドル領域、データ領域、データリードアウト領域は、グルーブトラックを含む。グルーブトラックはレイヤー０のデータリードイン領域の開始位置からミドル領域の終了位置まで連続であり、レイヤー１のミドル領域の開始位置からデータリードアウト領域の終了位置まで連続である。なお、片面２層ディスク基板を１対用意して張り合わせると、２つの読み出し面を有する両面４層ディスクとなる。
【００２６】
図３は、図１の光ディスクにおけるリードイン領域の構成例を説明する図である。図３に例示されるように、レイヤー０（Ｌ０）のシステムリードイン領域ＳＬＡは内周側から順にイニシャルゾーン、バッファーゾーン、制御（コントロール）データゾーン、バッファーゾーンからなる。レイヤー０のデータリードイン領域は内周側から順にブランクゾーン、ガードトラックゾーン、ドライブテストゾーン、ディスクテストゾーン、ブランクゾーン、ＲＭＤ（Recording Management Data）デュプリケーションゾーン、Ｌ−ＲＭＺ（記録位置管理データ）、Ｒ物理フォーマット情報ゾーン、参照コードゾーンからなる。レイヤー０（Ｌ０）のデータ領域の開始アドレス（内周側）とレイヤー１のデータ領域の終了アドレス（内周側）とはクリアランスの分だけずれており、レイヤー１（Ｌ１）のデータ領域の終了アドレス（内周側）の方がレイヤー０のデータ領域の開始アドレス（内周側）より外周側である。
【００２７】
《リードイン領域の構造》
図３はレイヤー０（Ｌ０）のリードイン領域の構造を例示している。システムリードイン領域は内周側から順にイニシャルゾーン、バッファーゾーン、コントロールデータゾーン、バッファーゾーンが配置される。データリードイン領域は内周側から順にブランクゾーン、ガードトラックゾーン、ドライブテストゾーン、ディスクテストゾーン、ブランクゾーン、ＲＭＤデュプリケーションゾーン、データリードイン領域内の記録位置管理（レコーディングマネージメント）ゾーン（Ｌ−ＲＭＺ）、Ｒ物理フォーマット情報ゾーン、参照コードゾーンが配置される。
【００２８】
《システムリードイン領域の詳細》
イニシャルゾーンは、エンボスされたデータセグメントを含む。イニシャルゾーンのデータセグメントとして記録されたデータフレームのメインデータは、“００ｈ”に設定される。バッファーゾーンは、３２個のデータセグメントからの１０２４の物理セクタで構成される。このゾーンのデータセグメントとして記録されたデータフレームのメインデータは、“００ｈ”に設定される。コントロールデータゾーンは、エンボスされたデータセグメントを含む。データセグメントはエンボスされた制御データを含む。コントロールデータは、ＰＳＮ １２３９０４（０１ Ｅ４００ｈ）を起点とする１９２のデータセグメントから構成される。
【００２９】
コントロールデータゾーンの構成例を図４に示す。また、コントロールデータセクションのデータセグメントの構成例を図５に示す。コントロールデータセクションの最初のデータセグメントの内容は、１６回繰り返される。各データセグメントの最初の物理セクタは、物理フォーマット情報を含む。各データセグメントの２番目の物理セクタは、ディスク製造情報を含む。各データセグメントの３番目の物理セクタは、著作権保護情報を含む。各データセグメントの他の物理セクタの内容は、システム使用のためにリザーブ領域とされる。
【００３０】
図６は図５のコントロールデータセクション内の物理フォーマット情報の一例を説明する図であり、図７はこの物理フォーマット情報内のデータ領域配置の一例を説明する図である。この物理フォーマット情報の各バイト位置（ＢＰ）の記述内容は以下のようになっている。ＢＰ１３２からＢＰ１５４に示すリードパワー、記録速度、データ領域の反射率、プッシュプル信号、オントラック信号の値は一例である。これらの実際の値は、エンボス情報の規定、記録後のユーザデータの特性の規定を満足する値の中からディスク製造者が選ぶことができる。ＢＰ４〜ＢＰ１５に記述されたデータ領域配置の内容は、例えば図７のようになる。
【００３１】
図６のＢＰ１４９、ＢＰ１５２は、レイヤー０、レイヤー１のデータ領域の反射率を指定する。例えば、００００ １０１０ｂは５％を示す。実際の反射率は次の式で指定される：
実際の反射率＝値×（１／２）。
【００３２】
ＢＰ１５０、ＢＰ１５３は、レイヤー０、レイヤー１のプッシュプル信号を指定する。これらのＢＰ各々において、図示しないビットｂ７は各レイヤーのディスクのトラック形状を指定し、図示しないビットｂ６〜ｂ０はプッシュプル信号の振幅を指定する：
トラック形状：０ｂ（グルーブ上のトラック）
１ｂ（ランド上のトラック）
プッシュプル信号：例えば、０１０ １０００ｂは０．４０を示す。
【００３３】
プッシュプル信号の実際の振幅は次の式で指定される：
プッシュプル信号の実際の振幅＝値×（１／１００）。
【００３４】
ＢＰ１５１、ＢＰ１５４はレイヤー０、レイヤー１のオントラック信号の振幅を指定する：
オントラック信号：例えば、０１００ ０１１０ｂは０．７０を示す。
【００３５】
オントラック信号の実際の振幅は次の式で指定される：
オントラック信号の実際の振幅＝値×（１／１００）
なお、物理フォーマット情報のＢＰ５１２〜ＢＰ５４３には図８に例示するようなＬ０の記録関連パラメータを記述することができ、Ｌ０層の記録を行う際の当初のピークパワーやバイアスパワー等の情報は、図８の記述から取り出すことができる。また、物理フォーマット情報のＢＰ５４４〜ＢＰ２０４７には図９に例示するようなＬ１の記録関連パラメータを記述することができ、Ｌ１層の記録を行う際の当初のピークパワーやバイアスパワー等の情報は、図９の記述から取り出すことができる。
【００３６】
この発明の一実施の形態に係る追記型２層光ディスク１００の評価ディスクは、次のようにして作製できる。すなわち、透明樹脂基板１０１上に、有機色素の１．２ｗｔ％ＴＦＰ溶液をスピンコートにより塗布してＬ０記録層１０５を形成する。塗布後の色素のグルーブ底からの厚みは６０ｎｍとする。この色素塗布基板にＡｇ合金の反射膜１０６をスパッタリングにより２５ｎｍ積層し、２Ｐ（photo polymer）樹脂の中間層１０４を２５μｍの厚さにスピンコートする。ここで、別に作製したポリカーボネートスタンパを貼り合わせて溝形状を転写させてからスタンパを剥がす。このようにして形成された２Ｐ樹脂の中間層１０４上に有機色素の１．２ｗｔ％ＴＦＰ溶液をスピンコートにより塗布してＬ１記録層１０７を形成する。その上に、Ａｇ合金の反射膜１０８をスパッタリングにより１００ｎｍ積層する。その上に、ＵＶ硬化樹脂１０３を用いて０．５９ｍｍ厚の透明樹脂基板１０２を貼り合わせる。
【００３７】
以上のようにして作製した情報記録媒体（片面２層Ｒの評価ディスク）を用いて再生信号の評価実験を行った。評価に用いた装置は、パルステック社製の光ディスク評価装置ＯＤＵ−１０００であり、この装置のレーザの波長は４０５ｎｍ、ＮＡは０．６５である。記録及び再生時の線速度は６．６１ｍ／ｓとした。記録信号は８−１２変調されたランダムデータであり、図１０に示すような、一定の記録パワー（ピークパワー）と２種類のバイアスパワー１，２を含むレーザ波形を用いて情報の記録を行った。その際の記録条件を、以下に述べる。
【００３８】
・記録条件（ライトストラテジ：Write Strategyの情報）の説明
最適な記録パワーを調べる時に使用する記録波形（記録時の露光条件）について図１０を用いて説明する。記録時の露光レベルとして記録パワー（ピークパワー：Peak power）、バイアスパワー１（Bias power １）、バイアスパワー２（Bias power ２）、バイアスパワー３（Bias power ３）の４レベルを持ち、長さの長い（４Ｔ以上の）記録マーク９形成時には記録パワー（ピークパワー：Peak power）とバイアスパワー３（Bias power ３）の間でマルチパルスの形で変調される。この実施の形態では“Ｈフォーマット”、“Ｂフォーマット”いずれの方式もチャネルビット長Ｔに対する最小マーク長は２Ｔとなっている。この２Ｔの最小マークを記録する場合には、図１０に示すように、バイアスパワー１（Bias power １）の後で記録パワー（ピークパワー：Peak power）レベルの１個のライトパルスを使用し、ライトパルスの直後は一度バイアスパワー２（Bias power ２）になる。３Ｔの長さの記録マーク９を記録する場合には、バイアスパワー１（Bias power １）の後に来る記録パワー（ピークパワー：Peak power）レベルのファーストパルスとラストパルスの２個のライトパルスを露光した後、一旦バイアスパワー２（Bias power ２）になる。４Ｔ以上の長さの記録マーク９を記録する場合には、マルチパルスとラストパルスで露光した後、バイアスパワー２（Bias power ２）になる。
【００３９】
図１０における縦の破線はチャネルクロック周期（Ｔ）を示す。２Ｔの最小マークを記録する場合にはクロックエッジからＴＳＦＰ遅れた位置から立ち上がり、その１クロック後のエッジからＴＥＬＰ後ろの位置で立ち下がる。その直後のバイアスパワー２（Bias power ２）になる期間をＴＬＣと定義する。ＴＳＦＰとＴＥＬＰ及びＴＬＣの値は、Ｈフォーマットの場合には制御データゾーンＣＤＺ内の物理フォーマット情報ＰＦＩ内に記録されている。
【００４０】
３Ｔ以上の長い記録マーク形成時の場合には、クロックエッジからＴＳＦＰ遅れた位置から立ち上がり、最後にラストパルスで終わる。ラストパルスの直後はＴＬＣの期間バイアスパワー２（Bias power ２）になるが、ラストパルスの立ち上がり／立ち下がりタイミングのクロックエッジからのずれ時間をＴＳＬＰ，ＴＥＬＰで定義する。また、先頭パルスの立ち下がりタイミングのクロックエッジから測った時間をＴＥＦＰで、さらに１個のマルチパルスの間隔をＴＭＰで定義する。
【００４１】
ＴＥＬＰ−ＴＳＦＰ、ＴＭＰ、ＴＥＬＰ−ＴＳＬＰ、ＴＬＣの各間隔は、最大値に対する半値幅で定義する。また、この実施の形態では、上記パラメーターの設定範囲を
０．２５Ｔ≦ＴＳＦＰ≦１．５０Ｔ （eq.01）
０．００Ｔ≦ＴＥＬＰ≦１．００Ｔ （eq.02）
１．００Ｔ≦ＴＥＦＰ≦１．７５Ｔ （eq.03）
−０．１０Ｔ≦ＴＳＬＰ≦１．００Ｔ （eq.04）
０．００Ｔ≦ＴＬＣ ≦１．００Ｔ （eq.05）
０．１５Ｔ≦ＴＭＰ ≦０．７５Ｔ （eq.06）
とする。
【００４２】
さらに、この実施の形態では、記録マークの長さ（Mark length）とその直前／直後のスペース長（Leading/Trailing space length）に応じて、上記各パラメーターの値を変化できるようにしている。
【００４３】
この実施の形態に示した記録原理で記録される追記形情報記録媒体の最適な記録パワーを調べた時の各パラメーターは、バイアスパワー１（Bias power １）、バイアスパワー２（Bias power ２）、バイアスパワー３（Bias power ３）の値はそれぞれ２．６ｍＷ、１．７ｍＷ、１．７ｍＷであり、再生パワーは０．４ｍＷである。
【００４４】
以上のようにして割り出した各パラメーターの値等に基づき、「ドライブテストゾーンにおいて試し書きを行った装置（ドライブ）でその記憶媒体に対して最適な記録条件（ライトストラテジ：Write Strategyの情報）」を定めることができる。
【００４５】
図１１は、この発明の一実施の形態に係る記録方法の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートを参照して、この発明の一実施の形態に係る２層光ディスク１００における最適記録条件を決定するための手順の一例を説明する。まず、システムリードイン領域ＳＬＡに記述されたデータから、記録に関するパラメータ（図６〜図９参照）を読み出す（ＳＴ１０）。
【００４６】
記録条件を決定する時間をできるだけ短縮するためには、まず読み出したパラメータ通りに（例えば、Ｌ０層のテスト記録では図８のピークパワー（Ｐｐ）の値とバイアスパワー１（Ｐｂ）の値を用い、Ｌ１層のテスト記録では図９のピークパワーの値とバイアスパワー１の値を用いて）テスト記録を行う（ＳＴ１２）。このようなテスト記録を行った個所からの再生信号のビットエラーレート（ＳｂＥＲ）を測定し、測定結果のＳｂＥＲが所定の閾値（例えば5.0e-5）よりも悪い場合は（ＳＴ１４のＮＧ）、システムリードインから読み出したデータに記載されているパラメータよりＰｐ／Ｐｂを計算し（ＳＴ１６）、Ｐｐ／Ｐｂを一定にして記録パワーを変化させ（ＳＴ１８）、変更後の記録パワーで新たにテスト記録を行い（ＳＴ１２）、再度ＳｂＥＲを測定することを繰り返し（ＳＴ１２〜ＳＴ１８の処理ループ）、最適記録条件を模索する。
【００４７】
測定結果のＳｂＥＲが所定の閾値（例えば5.0e-5）よりも良好な場合は（ＳＴ１４のＯＫ）、そのときの記録条件がそのまま最適な記録条件であると判断し、テストを行った記録対象の層（Ｌ０および／またはＬ１）に対して、データの記録を開始する（ＳＴ２０）。このデータ記録は、ＳＴ２０で決定された最適記録条件で継続される（ＳＴ２２、ＳＴ２４Ｎ）。
【００４８】
ここで、テスト記録条件が良好かどうか判断を行うためにＳｂＥＲを用いたが、これはデータのエラーレートや信号対雑音比関連の情報（ＰＲＳＮＲなど）、記録品質の良否判断ができる指標であれば、どれを用いてもかまわない。
【００４９】
また、この実施の形態においては、まず情報記録媒体に記載されているシステムリードイン（および／またはリードアウト）の物理フォーマット情報を読み出し、その設定値のままテスト記録を行ったが、これに限ることはなく、例えば初めからＰｐ／Ｐｂをデフォルトの一定値にしてテスト記録を行い、その後に適宜記録パワーを変化させて最適記録条件を模索する処理（最適化処理）を行っても良い。
【００５０】
また、この実施の形態において、用いたＰｐ／Ｐｂのパラメータを新たに情報記録媒体に記録し、その後に追記を行う際にこの値を読み出して用いても良い。そのようにすれば、最適化処理にかかる時間を最初よりも短縮できる。
【００５１】
また、この実施の形態においては、既に情報記録媒体に記載されているパラメータを読み出して使用しているが、これに限ることはなく、各レコーダ（またはディスクドライブ）が、使用される可能性の高いディスクの品種に応じて、Ｐｐ／Ｐｂのリストを予めＲＯＭデータとして持っていても良い。
【００５２】
また、この実施の形態においては、ディスクからの情報読み出しはシステムリードイン領域のデータを用いたが、もちろんこれに限ることはなく、例えばウォブル信号中に記録してあるデータなどを用いても良い。
【００５３】
図１２は、この発明の一実施の形態に係る再生方法の一例を説明するフローチャートである。再生時には、図１１の処理によって最適な記録条件で記録された光ディスク１００の所定トラックから、記録内容の管理情報（図１（ｅ）のＶＭＧ等）が読み出され（ＳＴ３０）、この管理情報の記述内容に従い、関連するオブジェクトデータ（ＶＯＢ等）が再生される（ＳＴ３２）。
【００５４】
図１１を参照して説明したように、多層の光ディスクに情報記録を行う際には、各層で記録パワー（ピークパワー）とバイアスパワーの比を異ならせ、各層それぞれで予め設定した記録パワーとバイアスパワーの比を用いる。そうすることにより、比較的短時間で、良好な記録条件（例えば、各層に対して記録波長および記録波形が定まっている場合において、エラーレートが実用性等の観点から決めた所定の閾値以下となる条件）を見出すことができる。その理由は、記録層が多層となることにより、各層でのレーザ光の収差や情報記録媒体の熱的影響、レーザからの記録層までの距離（他の半透明記録層を通過した光を使用するかどうか）などの違いが生じることにより、バイアスパワーと記録パワーとの関係が異なるため、それぞれの層で別個の最適化が必要となるためと考えられる。
【００５５】
図１３は、上記の考えを裏付けるデータであり、片面２層光ディスク１００を用いた記録において、Ｌ０層に対するパワー比［Ｐｂ／Ｐｐ］ａ対エラーレートＳｂＥＲの変化曲線と、Ｌ１層に対するパワー比［Ｐｂ／Ｐｐ］ｂ対エラーレートＳｂＥＲの変化曲線が、少なくとも±５％（図示の例では２０％程）異なってくる様子を例示している。
【００５６】
＜まとめ＞
少なくとも基板と、中間層を挟んで記録層が２層以上存在し、基板上には同心円状またはらせん状に溝（グルーブ）を有する記録可能な情報記録媒体（追記または書き換え可能光ディスク）に情報を記録する方法において、情報記録媒体に情報を記録する際には、レーザの出射パワーを変調し、記録マーク部を形成するときの最も高いパワー（ピークパワー）をＰｐ、スペース部を形成するときに発光するパワー(バイアスパワー)をＰｂとしたときに、Ｐｂ／Ｐｐが各記録層（Ｌ０、Ｌ１等）によって異なるような方法とすればよい。
【００５７】
より短時間に情報の記録を開始できるようにする（つまりディスクをドライブに装填してから実際にデータ記録を開始できるようになるまでの待ち時間をできるだけ短くする）には、各光ディスクに予め記述されている物理フォーマット情報（記録パワーなどの情報を含む）を読み出し、その情報から使用するＰｂ／Ｐｐを決定すればよい。このとき、Ｐｂ／Ｐｐはそのまま光ディスクから読み出してもよいし、記録パワー（ピークパワー）とバイアスパワーを光ディスクから読み出し、そこから計算しても良い。
【００５８】
この発明の一実施の形態に係る記録可能な多層光ディスクには、少なくとも基板と、中間層を挟んで記録層が２層以上存在し、基板上には同心円状またはらせん状に溝（グルーブ）が設けられている。この光ディスクでは、情報記録はレーザの出射パワーを変調することによって行い、記録マーク部を形成するときの最も高いパワー（ピークパワー）をＰｐ、スペース部を形成するときに発光するパワー(バイアスパワー)をＰｂとしたときに、Ｐｂ／Ｐｐが各記録層によって異なるようにしている。
【００５９】
この光ディスクには、少なくとも記録を行う際の各層における記録パワーとバイアスパワーが記録されており、各層に対して記述されている記録パワー（ピークパワー）とバイアスパワーの比が異なる。この場合、各層毎の記録パワーとバイアスパワーの情報から、（そのような情報を用いない場合と比べて）より短時間で各層毎に最適記録条件を求めることが可能となる。
【００６０】
この発明の一実施の形態に係る記録方法は、追記型（同じ個所に１回のみ記録可能）の光ディスクにおいて特に有効となる。また、片面２層の光ディスクを用いる場合では、光入射側からみて第１の記録層（Ｌ０）に記録を行うときのバイアスパワーよりも、第２の記録層（Ｌ１）に記録を行うときのバイアスパワーのほうが高いものとすると、より良い。
【００６１】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、現在または将来の実施段階では、その時点で利用可能な技術に基づき、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。例えば、実施の形態では２層Ｒディスクを中心に説明したが、各層毎に異なるパワー比で最適記録条件を求めるという技術思想は、多層ＲＷディスクにも、あるいは多層ＲＡＭにも適用可能である。
【００６２】
また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００６３】
１００…多層（片面２層以上）の光ディスク；１０１…Ｌ０層側のポリカーボネート基板；１０２…Ｌ１層側のポリカーボネート基板（ダミー基板）；１０３…紫外線硬化樹脂（接着層）；１０４…中間層；１０５…Ｌ０記録層；１０６…Ｌ０反射層（レーザ光に対して半透過性）；１０７…Ｌ１記録層；１０８…Ｌ１反射層（片面３層ならレーザ光に対して半透過性、片面２層ならレーザ光を完全反射）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長４０５ｎｍの光により構造変化可能な有機色素材料であって、シアニン色素、スチリル色素、またはアゾ色素を含んだ光記録材料。
【請求項２】
所定波長の光により情報の記録再生が可能な記録層を具備した光記録媒体において、
前記記録層がシアニン色素、スチリル色素、またはアゾ色素を含む光記録媒体。
【請求項３】
所定波長の光により情報の記録再生が可能な記録層を具備し前記記録層がシアニン色素、スチリル色素、またはアゾ色素を含む光記録媒体を用いて、情報記録を行う記録方法。
【請求項４】
シアニン色素、スチリル色素、またはアゾ色素を含み情報記録がされた記録層を具備する光記録媒体から、所定波長の光を用いて、情報再生を行う再生方法。
【請求項１】
波長４０５ｎｍの光により構造変化可能な有機色素材料であって、シアニン色素、スチリル色素、またはアゾ色素を含んだ光記録材料。
【請求項２】
所定波長の光により情報の記録再生が可能な記録層を具備した光記録媒体において、
前記記録層がシアニン色素、スチリル色素、またはアゾ色素を含む光記録媒体。
【請求項３】
所定波長の光により情報の記録再生が可能な記録層を具備し前記記録層がシアニン色素、スチリル色素、またはアゾ色素を含む光記録媒体を用いて、情報記録を行う記録方法。
【請求項４】
シアニン色素、スチリル色素、またはアゾ色素を含み情報記録がされた記録層を具備する光記録媒体から、所定波長の光を用いて、情報再生を行う再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−６１８６０（Ｐ２０１２−６１８６０Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９４３８（Ｐ２０１１−２３９４３８）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【分割の表示】特願２００９−２８９０１４（Ｐ２００９−２８９０１４）の分割
【原出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【分割の表示】特願２００９−２８９０１４（Ｐ２００９−２８９０１４）の分割
【原出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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