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えのこのえ
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1 Outline of Physical Format of DVD-R for Dual Layer Tohru Kanegae, Eisaku Kawano, Masahiro Miura Kyusho Omori, Masahiro Kato Summary When the second layer (Layer 1) of a DVD-R for Dual Layer disc is recorded, the LASER beam passes through the first layer (Layer ). In this case, the transparency difference of Layer which comes from its recording status (recorded or unrecorded) considerably affects to the signal reliability of the recorded signal on Layer 1. To avoid this, we have developed and introduced the new technical regulation that is called "Relative deviation" to the specification. The Relative deviation specifies the possible allocation range of the corresponding physical address on each layer. The Relative deviation is applied to design a disc so that the recorder can record data easily without complicated operation. We have also developed the verification method of the Relative deviation with simple measurement. It has been also adopted in the "DVD-R for Dual Layer book version 3. part 1 (physical specification)" book.

2 2 層 1 層容量 12cm [GBytes] [ ] 8cm 時間 12cm [min] 8cm (( ) ) 1 層 2 層 DVD-ROM DVD-R DVD-ROM DVD-R トラックピッチ [μm].74 最短ピット長 [μm].4.44 反射率 [%] 45 to to 3 16 to 27 変調度.6 基板中間層 L 基板反射層色素層 L 反射層 ( 半透過膜 ) L 色素層ジッター [%] トラックパス < 8. Parallel / Opposite Opposite 記録倍速 1x to 16x 2x to 8x Jitter(%) L Write power (mw)

3 反射層基板 L 反射到達 L 減衰 Information Lead-out Data Middle ODTA L 反射層記録層中間層 L RMA IDTA Lead-in Data L 記録層 L 基板入射光 Incremental recording mode Lead-out L Lead-in Layer Jump recording mode Lead-out L Lead-in Middle Middle Jitter (%) L 未記録 Jitter L 記録済 Jitter L 未記録 Asymmetry L 記録済 Asymmetry Write power (mw) Asymmetry

4 層トラック偏芯 L 記録部 L 未記録部記録部境界部透過層 L 層中間層 Rb L 未記録部透過 L 未記録部記録部透過 { ( ) } Rb = L x tan sin -1 NA n L : 中間層厚み n : 中間層屈折率 NA : レンズ開口比

5 約 34 [ μ m] となる作成時の誤差等によりアドレスの物理半径位置には誤したがって所要のクリアランスは 34 [ μ m] が差が生じるこの誤差をトレランスと呼んでいる 2 与えられるしかしここでレーザ光のビームプロファ層ディスクにおいて層間の関係を考える際は各々のイル形状から外周部のオーバーラップは影響が少な層での誤差を加算する ( 図 11) 相対偏芯およびトレいこれを考慮し書き込み容量の減少を避けるためランスにより L 層上のアドレスと層上のトラッ規格上では実際の記録実験結果からデータエリアでクの物理位置は回転の周内で変化する実際にはは 19 [ μ m] のオーバーラップを許し 15 [ μ m] をディスクの回転中心との関係により位置関係の推移はクリアランスの値として採用している ( 図 9) ただし正弦波とは若干異なるが模式的には図 12 に示すよ実際の記録機上でディスクの最適パワーを決定するたうな波形となるめに設けられた DTA(Disc Testing Area) では正確な値を得るため領域内でオーバーラップが含まれないようなアドレス規定がなされているディスク公差 Lトラック中心 Recording Order を考える上ではさらに各々の記トラック中心録層トラック間の相対的な偏芯を考慮する必要があるこれは層の記録を行う際相対偏芯により相対偏芯 L 層上のトラックとの間隔がディスクの回転に伴って変化するためである ( 図 1) さらにディスクはポリカーボネイト樹脂の成形によって製造されるため成型時の収縮やスタンパ図 1 相対偏芯の概念層トラック中心トレランス ( tx ) x 実半径位置 ( rx' ) 理想半径位置 ( rx ) 光量密度高層層記録後未記録 L層 L層 15μm 理想半径位置( rx ) 実半径位置( rx' ) x Lトレランス( tx ) L層トラック中心 34μm 34μm クリアランスクリアランス相対トレランス = tx + tx オーバーラップオーバーラップ図 9 オーバーラップ relative deviation 55 [μm deviation [ m] ] [μm deviation [ m] ] Radial deviation of the track where an address locates on Layer from the reference radius 55 図 11 difference of rotational radius -5-5 相対トレランス Relative rotational deviation between the track on Layer where an address locates and the track where the bit-inverted address on Layer 1 Maximum deviation Minimum deviation Radial deviation of the track where the bit-inverted address locates on Layer 1 from the reference radius rotational angle [deg] 9 18 図 rotational angle [deg] Relative deviation のトラック内変動 PIONEER R&D (Vol16,No2/26) 29

6 Dev upper (x) = (rx rx ) + ( tolerance max + run_out max ) Dev lower (x) = (rx rx ) ( tolerance max + run_out max ) 2 D r x π (x X ) π 2 2 D r x a π ( X x ) π 2 X D a : FF FFFh (L) 層内周基準アドレス ) : 48 mm (L) 層内周基準直径 ) : 2.58 mm (LRelative 層内周基準 deviation) : データ密度定数 (mm 2 /E block).4 relative deviation [mm] FF FFFh FF 7FFFh FF 2FFFh FE DFFFh FE 8FFFh FE 3FFFh FD EFFFh FF E196h FD 664h E block address on Layer outer disc radius

7 (I14H+I14L) (I3H +I3L) Asy 2 x (I14H I 14L) I14L I3L I3H Zero Level I1 L アシンメトリ値 L 記録済 L 未記録 E block address on Layer 1 記録済未記録層アシンメトリ値 L 層記録済 L 層未記録理想的遷移実測遷移 E block address on Layer 1 トレランス HF signal L 層未記録部 HF signal L 層記録済部

8 top bottom L層記録済部 a L層記録/未記録部境界 L層未記録部 b L 層記録 / 未記録境界部 HF Signal 図 18 層アシンメトリ値 c L層 L 層記録済記録済 b MY y a L層 L層未記録未記録 b 2 RY b b 2 RZ b MZ z top bottom c 理想的遷移 y Y Ax z Z Ax E block address on Layer 1 相対偏芯量(p-p) 図 19 (4) Ax=23Eh(574) E blocks D 2 RY (Y X ) 2 レーザスポット直径相対偏芯によるアドレスのズレ D RZ 2 この波形上で遷移部分のアドレス長は記録レー 2 ( Z X ) (5) ザの概略直径を意味するつまりこの測定によりディスク上での理論値と実際の差すなわち Relative X : = FF FFFh. The start address of the Data. deviation の値を知ることができる具体的には相対偏芯量を考慮するために HF 波 D : = 48. mm. The reference diameter of the start address of the Data 形上から bottom 値によってアシンメトリ値を測定し図 2 および (4) (5) 式に示すように Relative b : b = tolerance max + run-out max +Rb deviation のエンベロープ上で各々上限側と下限側の tolerance max : = 4 μm run-out max : = 5 μm Rb : = radius of the Laser beam 理論値アドレスを求め比較を行うことにより対象となったディスクが規格値を満足するかを判定することができる未記録記録済 L Z Y 理想遷移実測遷移 4.2 評価方法実証実験前述の方法に基づいてテストディスクを用いた L記録済実際の測定結果を図 21 に示す測定結果よりアシンメトリ値を算出してグラフ化しその上へ前述の My Mz をプロットすると L未記録 z 図 2 32 PIONEER Mz My y E block address on Layer 1 アドレス判定模式 R&D (Vol16,No2/26) 両点ともが記録領域に含まれているこれによりディスク自体はトレランスおよび相対偏芯を持っている

9 Asymmetry Theoretical.5 Address 3h 358h 3Bh 48h 46h h inner 3E17h outer E block address on Layer 1 1)DVD Specifications for Recordable Disc for Dual Layer Part 1 Version 3. Asymmetry Theoretical -.4 Address 1Dh 1E78h 1F3h 1FE8h 2Ah E block address on Layer 1 1ED57h inner 1F65Eh outer

パナソニック技報

パナソニック技報 Panasonic Technical Journal Vol. 64 No. 2 Nov. 2018 Optical Disc Archiving System with 100 Years Lifespan of Digital Data Takuto Yamazaki Yasushi Kobayashi Blu-ray Disc 1 Archival Disc 2 3300 GB 10012