多層光碟及其記錄方法

2023-04-26 01:12:06 2

專利名稱：多層光碟及其記錄方法
技術領域：
本發明涉及具有多個記錄層的光碟以及具有多個記錄層的光碟的記錄方法。
背景技術：
圖2示意性地表示了現有的多層光碟的截面構造和選擇性地對各記錄層的信息 進行記錄再生的原理。在該現有例中，記錄介質共有5個記錄層(第1記錄層411、第2記 錄層412、第3記錄層413、第4記錄層414、第5記錄層415)。使用該5層介質，例如為了 訪問第2記錄層412上的記錄信息，控制物鏡30的位置，並使光點32的位置定位於第2記 錄層412上。此時，通過物鏡聚焦過程中的會聚光31透過半透明的第1記錄層411，但在 該第1記錄層上，會聚光31的光束直徑與第2記錄層412上的光點32的直徑相比足夠大， 因此無法分解半透明的第1記錄層411上的記錄信息來進行再生。在半透明的第1記錄層 411上光束直徑較大，因此單位面積的光強度相對減小，不用擔心在記錄時破壞第1記錄層 411的信息。於是，不受第1記錄層的影響地實現了比第1記錄層更靠裡的第2記錄層的信 息記錄再生。同樣地，在對第5記錄層415上的信息進行記錄再生時，控制物鏡30的位置並將 光點32的位置定位於第5記錄層415上。在此，在設層間間隔為d、設物鏡的數值孔徑為 NA、設光的波長為λ、設層間透明層的折射率為η時，與記錄再生目標層相鄰的層的光束直 徑成為2X dX (NA/n) / (1-(NA/n)2)1氣例如在d為8 μ m、NA為0. 85的情況下，光束直徑成 為約ΙΟμπι，與波長λ為400nm時的目標層中的光點32的直徑λ/NA = 470nm相比，直徑 為20倍以上，面積為400倍以上。在特開平5-101398號公報(專利文獻1)詳細記載了像 這樣不受其它層的影響地在具有多個記錄層的光記錄介質上進行記錄再生的條件。在這樣的多層光碟中，當從光入射側看在距離光入射一側遠的裡層(farther layer)上記錄信息時，在經過距離光入射一側近的近層(nearer layer)上的未記錄區域 在裡層上進行記錄的情況下、以及在經過近層上的已記錄區域進行記錄的情況下，由於近 層的有效的透過率的差異，因此存在到達裡層的雷射功率不同的問題。使用圖5示意性地 表示該問題。圖5(a)表示將光點聚焦在第η記錄層(第η層)上的情形，圖5 (b)表示將 光點聚焦在第η層上時，透過比第η層更近的記錄層(第m層)的光束的情形。圖中的縱 線表示在第η層上形成的記錄軌道。區域431表示未記錄任何信息的區域(未記錄區域)， 區域432表示記錄了某種信息的區域(已記錄區域)。在藍光光碟(Blu-rayDisc)的情況 下，軌道間距為0. 32 μ m,根據距第η層的距離，入射到第m層的光擴大到包含大約100條左 右的軌道的範圍而透過第m層。在記錄區域和未記錄區域中透過率不同，因此即使在相同 光束透過的情況下，在記錄區域和未記錄區域中透過光量也不同。即第m層的有效透過率 根據第m層中存在的記錄區域和未記錄區域的面積的比而變化。針對該問題，在特開2003-109217號公報(專利文獻2)中，通過以近層的未記錄 部分和已記錄部分的透過率的差在一定值以下的方式構成記錄介質，可以與近層的記錄狀 態無關地，以恆定的記錄功率對裡層進行記錄。
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如特開2003-109217號公報記載的那樣，在進行近層(第m層)的光學設計時，希 望在未記錄區域和已記錄區域中透過率不變化。但是，由於以介質的製造偏差、設計誤差為 首的各種因素，通常在未記錄區域431和已記錄區域432間產生了百分之幾到10%左右的 透過率差。另外，例如即便可以使近層的透過率相同，由於反射率不同，因此由於來自近層 的反射光的影響，裡層的再生信號品質變化。因此，在實際的介質中，在未記錄區域431和已記錄區域432間存在少量的透過率 差，如圖5所示，在經過近的第m層的未記錄區域431在裡側的第η層上進行記錄的情況與 經過近的第m層的已記錄區域432在裡側的第η層上進行記錄的情況相比，由於第m層的 有效的透過率的差異，到達第η層的雷射功率不同。更確切地說，光點321在裡側的第η層 上聚焦時的、近的第m層的有效的透過率並不是根據近的第m層是未記錄還是已記錄二值 地進行變化，而是根據近的第m層上的光束322佔據的未記錄部分和已記錄部分的面積的 比，連續地變化。下面表示該現象對記錄學習造成的影響的一例。圖3分為近側的Ll層為未記錄的 情況、和Ll層為已記錄的情況，來表示在2層可寫型光碟中，在裡側的LO層上進行記錄 再 生時的記錄功率和抖動的關係。作為評價再生信號時的信號處理方式，應用在藍光光碟中 標準化地使用的設限均衡器，作為信號抖動值的大小來表示信號。在該測定中，當近側的Ll 層的全部區域未記錄時，最佳記錄功率即抖動達到最小的記錄功率為7. lmW，此時的抖動為 6.7%。另一方面，在近側的Ll層的全部區域已記錄時，最佳記錄功率為7. 5mW。S卩，Ll層 為已記錄時的最佳記錄功率，與Ll層為未記錄時相比，向高功率一側偏移了約7%。假如 在Ll層為已記錄時使用Ll層為未記錄時的最佳記錄功率7. ImW來進行記錄，則抖動達到 7. 0%，與使用最佳記錄功率的情況相比增加了 0. 3%。該結果例如意味著以下內容。在進行針對LO層的記錄學習時，假定雷射在Ll層上 經過的部分為未記錄，使用在該狀態下決定的最佳記錄功率，在整個LO層上進行記錄。於 是，在雷射在Ll層上經過的部分為未記錄的情況下，可以沒有問題地記錄，但在此處為已 記錄的情況下，在LO層上記錄的數據的再生信號的抖動增加。即，有效的記錄功率裕度縮 小了。因此，在專利文獻2的方法中，由於記錄功率裕度減小，因此難以使用恆定的記錄功 率在全部裡層上高可靠性地進行記錄。專利文獻3 (特開2005-038584號公報)和專利文獻4 (特開2004-327038號公 報)是用於避免該問題的現有例子，在專利文獻3和專利文獻4中，多層的用於記錄學習的 區域互相不重合，始終在近側的層為未記錄的狀態下進行學習。另外，在專利文獻5 (特開 2008-192258號公報)中，通過在其它層為記錄狀態和未記錄狀態的兩種情況下學習記錄 功率並取其平均值的方式，避免了記錄功率學習的誤差問題。但是，在前面所述的用於多個記錄層的功率學習的測試區域的半徑位置相互不 同地進行設定的專利文獻3以及專利文獻4記載的方式中，在應用於具有3層以上的多 層記錄層的多層光碟時，存在以下問題。在多層光碟中，由於製造上的重合誤差，不同層 的軌道互相偏心。另外，由於製造時的基板(substrate)、壓模(stamper)的熱收縮/擴 大，半逕自身也有某種程度的誤差。在該N層的介質中，當在N處不同的半徑位置上配置 測試區域時，考慮該偏心量d、由於熱變形等導致的半徑誤差量△、以及其它層中的點大 小擴大量A，作為餘量必須確保(2d+2 Δ+A) X (N-I)的區域。d、Δ、Α例如在為藍光光碟時的典型值分別為37. 5 μ m、50 μ m、25 μ m左右，因此，例如在4層光碟的情況下需要確保 (2X37. 5+2X50+25) X (4-1) = 600 μ m的半徑區域，而且在針對每個層各自確保了 250 μ m 的測試區域的情況下，為進行OPC需要確保600 μ m+4X 250 μ m = 1. 6mm的半徑區域，存在 用戶數據區域減少了這個量的問題。在近層為已記錄和未記錄的兩種情況下進行學習的專利文獻5的方式中，在應用 於具有3層以上的多個記錄層的光碟時，記錄 未記錄的組合根據層數指數性增加，存在學 習花費時間的問題，同時存在為了確保已記錄、未記錄兩者的區域，減少實際的用戶數據容 量的問題。專利文獻1特開平5-101398號公報(美國專利5414451號)專利文獻2特開2003-109217號公報專利文獻3特開2005-038584號公報(美國公開專利2004/0264339號)專利文獻4特開2004-327038號公報專利文獻5特開2008-192258號公報

發明內容
本發明的目的在於提供一種在具有3層以上的記錄層的多層光碟中，不削減用戶 數據區域地確保足夠的測試區域的記錄方法。為了達成本發明的目的，使用了以下手段。(1) 一種使用具有3層以上的可擦寫型或可寫型信息記錄層，在該多個信息記錄 層中至少具有第ι記錄層、和比第1記錄層距離光入射面近的第2記錄層，在第1記錄層中 具有由多個小區域(區段)構成的第1測試區域，在第2記錄層具有由多個小區域(區段) 構成的第2測試區域的光碟，來進行測試記錄的方法，該方法預先決定預定的半徑距離L， 在所述第2測試區域中的任意的小區域(區段)已進行了測試記錄的情況下，把與第2測 試區域中的已記錄測試區域的半徑距離在所述預定的半徑距離L的範圍內的第1測試區域 中的小區域(區段)，作為不進行測試記錄的小區域(區段)。當在第2層中進行了測試記錄後，在距離層間距d的遠離光入射面的第1層中進 行記錄時，從記錄區域開始位於一定的半徑區域L的範圍內的第1記錄層上的區域，受到第 2記錄層中有無記錄的影響，但通過本手段可以避免該影響。某層有無記錄可能影響別的層 的記錄特性的半徑範圍L，通過光碟製造誤差導致的半徑位置的相對誤差、光點的大小而決 定。因此，通過不使用該半徑範圍內的第1記錄層上的測試記錄塊進行功率學習等測試記 錄，可以不受到距離光入射面近的第2記錄層的測試區域的記錄的影響地，在第1記錄層上 的測試區域中進行測試記錄。(2)通過比較小區域的地址來進行所述是否為預定的半徑位置範圍的判定。通過用驅動器進行訪問來檢查信號電平，可以簡單地知道測試區域的任意地址是 已記錄還是未記錄，因此能夠記錄的區域的光碟半徑範圍的判斷變得容易。(3)將所述預定的半徑位置範圍L決定為與多個層的半徑位置的相對誤差、偏心 量以及光束直徑之和相當的距離。由此，可以切實地避免其它層有無記錄的影響。(4)將所述小區域大致二分為所述第1記錄區域以及第2記錄區域。
由此，將所述記錄區域的分類抑制到最小限度，因此簡化了驅動器中的處理。(5)假定所述小區域的大小與記錄單位塊大小相等。由此，可以最不浪費地使用測試區域。(6)在所述不進行測試記錄的小區域的至少一部分中，記錄用於表示是不可使用 區域的啞信息。由此，不需要進行不可使用區域的判斷。(7)把用於判定第1測試區域中的各個小區域能否使用的信息記錄在特定區域 中。由此，不可使用區域的判斷變得容易。(8) 一種光碟，其具有3層以上的可擦寫型或可寫型信息記錄層，該多個信息記錄 層中至少具有第ι記錄層、和比第1記錄層距離光入射面近的第2記錄層，在第1記錄層中 具有由多個小區域構成的第1測試區域，在第2記錄層具有由多個小區域構成的第2測試 區域，具有記錄用於判定第1測試區域的各個小區域是否可以使用的信息的特定區域。由此，可以不損失具有多個記錄層的光碟的實際的記錄容量地確保足夠的測試區 域。(9) 一種方法，使用具有3層以上的可擦寫型或可寫型信息記錄層，在該多個信息 記錄層中至少具有第1記錄層、和比第1記錄層距離光入射面近的第2記錄層，在第1記錄 層中具有由多個記錄單位塊(RUB)構成的第1測試區域，在第2記錄層具有由多個記錄單 位塊(RUB)構成的第2測試區域的光碟來進行測試記錄，該方法決定半徑距離L，在所述第 2測試區域中的任意的記錄單位塊(RUB)已進行了測試記錄的情況下，把與第2測試區域中 的已記錄測試區域的半徑距離在所述預定的半徑距離L的範圍內的第1測試區域中的記錄 單位塊(RUB)，作為不進行測試記錄的記錄單位塊(RUB)。當在第2層中進行了測試記錄後，在距離層間距d的遠離光入射面的第1層中進 行記錄時，從記錄區域開始位於一定的半徑區域L的範圍內的第1記錄層上的區域，受到第 2記錄層中有無記錄的影響，但通過本手段可以避免該影響。某層有無記錄可能影響別的層 的記錄特性的半徑範圍L，通過光碟製造誤差導致的半徑位置的相對誤差、光點的大小而決 定。因此，通過不使用該半徑範圍內的第1記錄層上的測試記錄塊進行功率學習等測試記 錄，可以不受到距離光入射面近的第2記錄層的測試區域的記錄的影響地，在第1記錄層上 的測試區域中進行測試記錄。(10)將上述半徑距離L決定為與多個層間的半徑位置的相對誤差、多個層間的相 對偏心量、記錄再生對象層以外的光束半徑之和相當的距離。由此，可以切實地避免其它層有無記錄的影響。(11)此時，作為上述多個層間的半徑位置的相對誤差、多個層間的相對偏心量、記 錄再生對象層以外的光束半徑的值，使用由預先決定的光碟的物理規格範圍規定的值。這樣，通過根據光碟的物理規格範圍來決定上述半徑距離L，可以與實際進行記錄 再生的驅動器無關地進行相同的記錄控制，因此互換性提高。作為各種規格值，使用通過實際進行記錄再生的驅動器檢測出的值，動態地決定 上述L，由此將無法用於測試記錄的區域抑制到最小限度，可以更高效地利用測試區域。根據本發明，在記錄功率的學習時，幾乎不會受到其它層是已記錄還是未記錄的差異的影響，因此可以提高記錄功率的學習精度。另外，此時，可以實質上在相同半徑位置 上重合配置各層的記錄功率學習區域，因此不會導致用戶數據容量的減少。即，在具有3層 以上的記錄層的多層光碟中，可以不削減用戶數據區域地確保足夠的測試區域，並且可以 恰當地控制各層的雷射照射功率來進行記錄，因此記錄品質、記錄數據的可靠性提高。


圖1表示本發明的多層光碟的記錄調整區域的配置。圖2表示多層光碟的構造和在各層中獨立地進行記錄再生的原理。圖3說明現有的多層光碟的問題點。圖4是本發明的多層光碟的記錄再生裝置的例子。圖5說明現有的多層光碟的問題點。圖6表示本發明的光碟的測試區域和用戶數據區域的配置。圖7說明作為用於記錄功率調整的指標的不對稱性的檢測方法。圖8說明作為用於記錄功率調整的指標的β的檢測方法。圖9表示現有的多層光碟的記錄功率調整區域中的記錄特性。圖10表示現有的多層光碟中記錄功率調整結果。圖11表示本發明的多層光碟的記錄功率調整區域中的記錄特性。圖12表示本發明的多層光碟的記錄功率調整區域中的記錄功率調整結果。圖13表示本發明的效果。圖14表示現有的5層光碟的記錄功率調整區域中的記錄特性。圖15表示本發明的5層光碟的記錄功率調整區域中的記錄功率調整結果。圖16表示本發明的記錄裝置中的偏心量的測定方法。圖17表示本發明的記錄裝置中的層間隔的測定方法。符號說明1 記錄介質；11 用戶數據區域；12 測試區域；123 區段(小區域)；124 記錄單位塊；13 緩衝區域、管理區域；14 導入區域；22 擺動檢測電路；23 地址檢測電路；24 解調電路；25 信號處理電路；26 解碼電路；27 微處理器；28 雷射驅動器；29 存儲器；3 光學頭；30 物鏡；31 會聚光；32 光點；321 聚焦光點；322 近層中的光束；331、332、333 校準透鏡；34 雷射器；351 伺服用檢測器；352 信號檢測器；36 光束分離器；37 像差修正元件；39 全息元件；411、412、413、414、415 第 1、第 2、第 3、第 4、第 5 記錄層；431 未記錄區域；432 已記錄區域；50 透鏡移動量；51 透鏡驅動電流；52 聚焦誤差信號；53 檢測總光量信號；54 層間隔；77 電動機；78 透鏡執行器；79 伺服電路
具體實施例方式(實施例1)
圖6表示在本發明的多層光碟中，用戶數據區域11和用於學習、調整記錄功率等 記錄再生條件的測試區域12的配置方式的概要。在本實施例中，與用戶數據區域11相比， 將測試區域12配置在內周側。圖1詳細表示了在多層光碟(在本實施例中是5層)上如何配置各區域。圖1(a) 中表示了用戶數據區域11和測試區域12、以及用於將光學頭定位於光碟的最內周附近的 導入區域14、記錄作為區域間的緩衝區域的緩衝區域、管理信息記錄區域等的區域13如何 配置在多個記錄層上。圖中左側是光碟內周側，右側是光碟外周側。第0層位於距離光入 射面最遠的一側，第4層距離光入射面最近。即，圖2的第5記錄層415對應於本實施例的 第0層，圖2的第1記錄層411對應於本實施例的第4層。為了使層間串擾的影響達到最 小，對於每層各記錄層的層間間隔不同，但層間間隔的最小值約為11 μ m。測試區域12在本 實施例的多層光碟中指的是用於把用來進行記錄的功率控制為最佳值的學習區域，被稱為 OPC(Optimum Power Control)區域。各層的測試區域12大體位於同一半徑位置。圖1(b)表示了測試區域內的詳細劃分，配置了多個區段(小區域)123。各區段 123由多個記錄單位塊構成，圖中，區段內的全部區域共存有已記錄的區段、僅區段的一部 分區域已記錄的區段、和未記錄的區段。在圖中，從靠近光入射面的層(第η層)的左邊起 第2個區段一部分已記錄，因此，從第m層的區段開始位於半徑範圍L內的第m層的中央的 區段的未記錄區域作為不適合使用的區域，在從右起第2個區域內進行了測試記錄。在本 實施例中，把各區段的半徑長度設定得大於半徑範圍L，該半徑範圍L是某層的有無記錄可 能影響其它層的記錄特性的半徑範圍。該L是對從焦點位置起離開層間隔大小的位置上的 光束直徑，加上光碟製造時的半徑公差的最大值和層間的相對偏心的最大值(75μπι)而得 到的值，該L的範圍內具有的各區域之間，在由於光碟的製造偏差引起的半徑位置偏移或 偏心的最差情況下，當考慮到透過層中的光束直徑的擴展量時，半徑位置有可能實質上重 疊。因此，如本實施例那樣，把從第η層的已記錄區段起位於半徑範圍L內的第m層 (距離光入射面遠的層)的區段、即鄰接區段作為不適合使用的區域，不用於功率學習等記 錄測試，由此可以不受透過層(第η層)的記錄影響地進行準確的學習。圖1 (c)表示了測試區域的另一使用方法的例子。在該例中，區段與最小記錄單位 (記錄塊、或記錄簇)一致。因為記錄塊比半徑範圍L小，所以多個記錄塊位於半徑範圍L 內。因此，多個記錄塊成為不適合使用的塊。在此，對半徑範圍L進行說明。考慮在第2層中進行了測試記錄後，在離開層間隔 d的、位於遠離光入射面一側的第1層中進行記錄的情況。當物鏡的NA為0. 85，層間的間隔 層(spacing layer)的折射率η = 1. 6時，例如當層間隔d為30 μ m時，在離開層間隔d的 層中的光束直徑成為{2dX(NA/n)/[l-(NA/n)2]V2} 25 μ m。對其相加光碟製造時的層間 的半徑公差的最大值(100 μ m)和層間的相對偏心的最大值(75 μ m)所得到的值(200 μ m)， 是某層的有無記錄可能影響別的層的記錄特性的半徑範圍L。因此，通過不使用該半徑範圍 內的第1記錄層上的測試記錄塊進行功率學習等測試記錄，能夠不受到位於距光入射面近 的一側的第2記錄層的測試區域的記錄的影響地，在第1記錄層上的測試區域中進行測試 記錄。將不適合使用的塊判斷為不適合使用的方法有比較多個層間的塊地址來進
9行判斷的方法、在不適合使用的塊中預先記錄啞數據(dummy data)的方法、在管理區域 (temporally disc definition structure :TDDS)等中記錄表示是不適合記錄的塊的信息 等方法，從驅動器間互換性的觀點出發，最好組合這些多個方法。(實施例2)然後，表示了通過圖4所示的記錄再生裝置對各種光碟進行再生評價的例子。從 作為光學頭3的一部分的雷射光源34(在本實施例中波長約405nm)射出的光，通過準直透 鏡331被校準成大體平行的光束。校準後的光束透過光束分離器36，經由像差修正元件78 以及物鏡30，作為會聚光31照射到光碟1上，形成光點32。來自光碟的反射光經由光束分離器36、全息元件39等，通過檢測透鏡332以及 333被導入到伺服用檢測器351以及信號檢測器352中。對來自各檢測器的信號進行加法 或減法處理，成為尋軌誤差信號或聚焦誤差信號等伺服信號，將其輸入給伺服電路79。伺 服電路根據所得到的尋軌誤差信號或聚焦誤差信號，控制物鏡執行器78或整個光學頭3的 位置，將光點32的位置定位於目標記錄 再生區域。將檢測器352的加法信號輸入給信號 再生部2。輸入信號在通過信號處理電路25進行了濾波處理、頻率均衡化處理後，進行數 字化處理。作為來自分割檢測器352的差動信號，檢測在光碟上以溝槽(溝槽部)的擺動 等形式形成的地址信息，將其輸入給信號再生塊2中的擺動檢測電路22。擺動檢測電路22 具有生成與擺動信號同步的時鐘，並辨別擺動波形的功能。通過地址檢測電路23將擺動檢 測電路22檢測出的擺動信號轉換為數字信息，然後通過解碼電路26進行誤差修正等處理， 作為地址信息進行檢測。根據檢測出的地址信息生成記錄再生處理的開始時刻信號等，控 制用戶數據的解調電路24。同時，還將地址信息發送到控制電路(微處理器)27，用於進行 訪問等。在這種的光碟記錄再生裝置中，在多層光碟中進行記錄再生的方法與背景技術中 記載的方法基本相同。例如，在訪問實施例1所示的具有5層記錄層的記錄介質的情況下， 控制物鏡30的位置，將光點32的位置定位於目標記錄層(例如第2層)上。S卩，在目標記 錄層上是聚焦狀態。此時，通過物鏡聚焦過程中的會聚光，透過近側的半透明的別的記錄層 (例如第4層或第3層)，但在別的記錄層上，會聚光31的光束直徑與目標記錄層上的光點 32的直徑相比足夠大，因此無法分解半透明的記錄層上的記錄信息來進行再生。即，可以不 受別的層的記錄信息影響地，對目標層的信息進行再生。在記錄時，在目標層以外的記錄層 上光束直徑也足夠大，因此單位面積的光強度相對減小，在記錄時還不用擔心破壞目標層 以外的記錄層的信息。如此，實現了多層光碟中的信息記錄再生。作為使用這樣的裝置來學習記錄功率的方法，一般為圖7和圖8記載的檢測信號 的非對稱性(asymmetry)的方法、對信號振幅(調製度)的功率依存性進行評價的方法。圖7表示通過一般被稱為非對稱性的指標，測定信號眼圖(eye-pattern)的中心 到信號的上下包絡線的振幅的方法。在將上側(間隔一側)包絡線到眼圖中心的振幅設為 A，將下側(標記側)包絡線到眼圖中心的振幅設為B時，通過(A-B)/(A+B)定義非對稱性， 隨著記錄功率增大，非對稱性從負變為正。最佳功率的記錄條件下的非對稱性，有時由於光 盤記錄膜的特性具有一些(百分之幾)的偏差(offset)，但大致在零附近。圖8表示通過 被稱為β的評價指標，此時不求出眼圖的中心，而是使用高通濾波器去除DC成分，以AC耦 合後的零點為基準，求出上下包絡線振幅Α1、Α2，來求出β = (Α1-Α2)/(Α1+Α2)。兩種方法有一些不同，但在零附近成為最佳功率這一點上相同，在多數情況下根據裝置的電路系統 的結構選擇性地使用某種方法。在此未說明對信號振幅(調製度)的功率依存性進行評價 的方法，但由於檢測DC振幅，在像多層光碟那樣容易出現洩漏光 雜散光的影響的系統中， 檢測精度容易惡化。(實施例3)圖9表示使用實施例2中記載的裝置，作為抖動評價3層可寫型光碟的再生信號 品質的例子。在此例中，在位於光入射面近側的兩個層為記錄狀態時和未記錄狀態時，作為 目標的裡層的記錄特性(記錄裕度曲線)不同。其原因不是再生特性，而是因為在多層光 盤中從光入射側看在裡層上進行記錄時，經過近層上的未記錄區域在裡層上進行記錄的情 況與經過近層上的已記錄區域進行記錄的情況相比，近層的有效的透過率不同，所以到達 裡層的雷射功率不同。也就是說，記錄靈敏度實際上不同，有效的記錄功率發生了變化，這 是記錄特性變化的原因。圖10表示評價了向最裡層(第0層)的用戶數據區域記錄的記錄信息的β值的 例子。當在近側的兩個層中進行了記錄時，β值降低。即最佳記錄功率向相對較高的一側移 動，有效的記錄靈敏度下降。該變化在本實施例的光碟中，對於記錄功率來說最大為10%。圖11應用本發明，在用於進行記錄調整的測試區域中評價了記錄特性(抖動)。 可知在向近側的兩層進行了記錄後，仍得到與未記錄時相比完全沒有變化的記錄特性，實 現了不受近層的記錄/未記錄的差異的影響的測試記錄。圖12應用本發明在用於進行記錄調整的測試區域中評價了 β值。可知在向近 側的兩層進行了記錄後，仍得到與未記錄時相比完全沒有變化的記錄靈敏度特性，可以準 確地求出記錄功率。實際在用戶數據區域進行記錄時，使用如此求出的準確的記錄功率 (12. Imff)增大5%的記錄功率。其理由是，在用戶數據區域中，根據近層的記錄狀態，記錄 靈敏度最大降低10% (最佳功率增大)，因此通過使用大約增大5%的記錄功率進行記錄， 對於記錄靈敏度最大的區域(近側的兩層未記錄)和記錄靈敏度最低的區域(近側的兩層 已記錄)的任何一個來說，都能以5%以下的功率誤差進行記錄。即，對於圖10的兩個抖動 曲線的任何一個來說，通過使用與抖動曲線的底部附近相當的12. 7mW左右的功率來進行 記錄，可以與近層的記錄狀態無關地，以大致最佳的功率來進行記錄。圖13(a)使用本發明的可寫型光碟，比較了在測試區域中進行了記錄功率調整時 的功率調整結果和現有的光碟記錄方法的功率調整結果。圖13(b)表示了記錄數據的出錯 率。縱軸是用戶數據區域中的已記錄區域的比例，兩種光碟以相同條件並且以準隨機的順 序在多個層中進行記錄，另外，通過以一定間隔進行加載(load)、卸載(unload)來強制地 進行記錄功率調整。在本發明中，與已記錄比例無關，記錄功率學習結果大體恆定，與之相 對，在現有例中，隨著已記錄比例增加，記錄功率的學習結果的偏差增大，同時記錄功率也 向高功率側移動(圖13 (a))。即表示在現有方法中，隨著記錄的進行，不調整為本來的記錄 功率，而調整為向高功率側移動後的錯誤的記錄功率。圖13(b)評價了通過本發明的記錄方法進行了記錄的情況下和通過現有的記錄 方法進行了記錄的情況下的記錄數據的品質。縱軸是符號出錯率(symbol error rate)，出 錯率越低記錄品質越好。在本發明中與已記錄比例無關地始終將出錯率保持在10的負5 次方程度以下，維持了良好的記錄品質，但在現有例中，隨著已記錄比例增加，出錯率增大。
11這表示在現有例中記錄功率的學習制度變差，以過剩的記錄功率進行了記錄，因此記錄品 質下降。如上所述，根據本發明，在記錄功率的學習時完全不會受到其它層是已記錄還是 未記錄的差異所導致的影響，因此可以提高記錄功率的學習精度。另外，此時實質上可以在 同一半徑位置上重合配置各層的記錄功率學習區域，因此不會引起用戶數據容量的減少。 即，在具有3層以上的記錄層的多層光碟中，可以不削減用戶數據區域地確保足夠的測試 區域，並且可以恰當地控制各層的雷射照射功率來進行記錄，因此記錄品質、記錄數據的可 靠性提高。(實施例4)圖14表示對使用實施例2中記載的裝置在實施例1中記載的可寫型5層光碟中 向最裡層(第0層)的用戶數據區域記錄的記錄信息的非對稱性進行了評價的例子。即使 在近層的1層上進行了記錄，非對稱性也下降。即，最佳記錄功率向相對較高一側移動，有 效的記錄靈敏度降低。該變化在近側的4層全部進行了記錄的情況下達到最大，功率最大 變化12%。圖15表示應用本發明在用於記錄調整的測試區域中評價了非對稱性。可知即使 在向近側的4層進行了記錄後，也能得到與未記錄時幾乎沒有變化的記錄靈敏度特性，準 確地求出記錄功率。在使用求出的記錄功率在用戶區域中實際進行記錄時，使用求出的最佳功率增大 約6%以後的記錄功率來進行。這是考慮到與近層全部未記錄的情況相比，全部記錄的情況 下必要功率增大12%。通過應用本發明，通過在測試區域的學習而求出的記錄功率始終與 近層未記錄時的記錄功率相等。但是，在用戶數據區域中，根據近層的記錄狀態，記錄靈敏 度最大降低12% (最佳功率增大)，因此通過使用增大約6%的記錄功率進行記錄，對於記 錄靈敏度最大的區域和記錄靈敏度最低的區域的任何一個來說，都能夠以最大6%以下的 功率誤差進行記錄。在本發明的多層光碟中，記錄功率裕度為士 13%左右，因此可以允許 該6%的誤差，但在不應用本發明的記錄方法的情況下，由於產生12%的功率誤差，因此裕 度幾乎消失，成為由於光碟傾斜等其它幹擾而產生誤差的原因。在此，關於把用戶區域的記 錄功率設為在測試區域中求出的功率的多少倍，具有預先評價每個光碟、每層的特性，作為 對照表存儲在驅動器內的方法、以及記載在光碟的控制信息區域中的方法，但從互換性的 觀點出發，希望預先記載的光碟的控制信息區域中。(實施例5)在本實施例中，測試區域的使用方法與先前的實施例中的圖1(c)實質上相同。 即，把從第η層的已記錄塊開始半徑距離L的範圍內的第m層的記錄塊作為不適合使用的 塊。此時，假定動態地決定半徑範圍L。在為在本實施例中使用的光碟時，層間的半徑公差的最大值為100 μ m，層間的 相對偏心的最大值為75μπι。離開層間隔d的記錄層中的光點的半徑通過{dX(NA/n)/ [l-(NA/n)2]1/2}來表示，因此在層間隔的最大值為50 μ m的本實施例的光碟中，光點直徑為 25 μ Hi0因此，在光碟的物理規格值範圍中決定的半徑誤差、偏心、光束半徑之和成為L = 100 μ m+75 μ m+31 μ m = 206 μ m。與之相對，在本實施例中作為L不直接使用該206 μ m的 值，而使用通過光碟驅動器實際檢測出的偏心值以及層間距離。
使用圖16說明本實施例中的偏心值的測定方法的例子。在測定偏心量時，在聚 焦到測定對象層上之後，進行尋軌伺服以使光點32跟蹤該層的記錄軌道，此時測定透鏡移 動量50。根據施加在用於尋軌的執行器78上的透鏡驅動電流51求出透鏡移動量。在與 光碟偏心相當的頻率、即與光碟轉速相當的頻帶中，透鏡的移動量與透鏡驅動電流成比例。 因此，透鏡驅動電流和透鏡移動量的關係在驅動器中為固有值而預先得知，因此，通過測定 透鏡的驅動電流可以求出與光碟的偏心量對應的透鏡移動量。在此，為了測定準確的偏心 量，推薦停止使整個光學頭移動的移動電動機(thread motor)的移動，或者考慮移動量來 進行修正等處理。通過對各層進行該處理來求出各層的偏心量。通過各層的偏心量的峰間 (Peak to Peak)值的平均，得出兩層間的相對偏心量。在可以測定各層的偏心的相位時，通 過考慮了偏心的量以及方向的矢量減法運算，可以計算出更準確的相對偏心量。使用圖17說明層間距離的測定方法。通過斜坡波形驅動聚焦執行器，使透鏡在聚 焦方向上進退。在進行進退的同時檢測聚焦誤差信號52和總光量信號53，根據兩個信號的 關係確定各層的聚焦方向位置，根據該透鏡位置的差求出層間隔54。該層間隔54是η層和 m層兩層分離的情況。但是，當把層間的間隔層的折射率設為η時，透鏡移動量和層間隔具 有層間隔=透鏡移動量Xn的關係。如此在裝填光碟等時，測定相對偏心量、層間隔，根據該測定值計算出L =相對半 徑誤差(規格範圍)+相對偏心量(測定值)+光束半徑(根據測定值得到的計算值)，根 據該L，通過不使用該半徑範圍中的第1記錄層上的測試記錄塊進行功率學習等測試記錄， 可以不受到距離光入射面近的第2記錄層的測試區域的記錄的影響地，在第1記錄層上的 測試區域中進行測試記錄。此時，將不適合使用的塊判斷為不適合的方法具有比較多個層 間的塊地址來進行判斷的方法；在不適合使用的塊中預先記錄 數據的方法；在管理區域 (TDDS)等中記錄表示是不適合記錄的塊的信息、或者記錄可以使用的區域的起始地址等方 法，從驅動器間互換性的觀點出發，希望組合這些多個方法。當比較層間的塊地址時，在地 址的起點或表現方法因層而不同時，需要考慮這一點來進行計算。在本實施例中，作為相對半徑誤差使用了光碟的規格值，但作為相對半徑誤差也 可以使用測定值。關於相對半徑誤差的測定，例如，停止在第1層中跟蹤任意軌道的狀態下 使整個光學頭進行移動的移動電動機的驅動，在監視透鏡驅動信號的同時，訪問透鏡驅動 信號的DC成分變為零的記錄塊。然後，在停止移動電動機的驅動的狀態下，移動到第2層來 進行尋軌，在監視透鏡驅動信號的同時，訪問透鏡驅動信號的DC成分變為零的記錄塊。如 此通過比較第1層的地址和第2層的地址，可以根據地址的差分計算出相對半徑位置誤差。 在地址的起點或表現方法因層而不同的情況下，需要考慮這一點來進行計算。在該實施例中，說明了動態地決定半徑範圍L，但是也可以在每個記錄層、每個介 質、介質與驅動器的每種組合等各種任意的情況下來決定。本發明的效果不限於以上說明的實施例。例如，作為光碟的記錄層，除了可寫型以 外還可以使用可擦寫型的記錄層。在可擦寫型的記錄層的情況下，有時通過非對稱性或β 值未必求出準確的功率，因此，作為記錄功率調整OPC的指標，希望還一併使用調製度、ε、 Y、κ等指標。另外，本發明的限制可記錄區域比例的思路不僅適用於測試區域，還有效適用於 記錄有記錄管理信息或缺陷管理信息的管理區域。此時，與通常的用戶信息區域相比，可以可靠地進行管理信息的記錄，因此具有整個光碟的記錄可靠性提高的優點。
權利要求
一種多層光碟的記錄方法，使用具有3層以上的可擦寫型或可寫型信息記錄層，在該多個信息記錄層中至少具有第1記錄層、和比第1記錄層距離光入射面近的第2記錄層，在第1記錄層中具有由多個小區域構成的第1測試區域，在第2記錄層具有由多個小區域構成的第2測試區域的光碟，所述多層光碟的記錄方法的特徵在於，預先決定預定的半徑距離L，在所述第2測試區域中的任意的小區域已進行了測試記錄的情況下，把與第2測試區域中的已記錄測試區域的半徑距離在所述預定的半徑距離L的範圍內的第1測試區域中的小區域，作為不進行測試記錄的小區域。
2.根據權利要求1所述的多層光碟的記錄方法，其特徵在於，通過比較小區域的地址來判定是否是預定的半徑位置範圍。
3.根據權利要求1所述的多層光碟的記錄方法，其特徵在於，把預定的半徑位置範圍L決定為與多個層的半徑位置的相對誤差、偏心量以及光束直 徑之和相當的距離。
4.根據權利要求1所述的多層光碟的記錄方法，其特徵在於，所述小區域大致分為所述第1記錄區域以及第2記錄區域。
5.根據權利要求1所述的多層光碟的記錄方法，其特徵在於，所述小區域的大小與記錄單位塊大小相等。
6.根據權利要求1所述的多層光碟的記錄方法，其特徵在於在所述不進行測試記錄的小區域的至少一部分中，記錄用於表示是不可使用區域的啞fn息ο
7.根據權利要求1所述的多層光碟的記錄方法，其特徵在於，具有在特定區域中記錄用於判定第1測試區域中的各個小區域是否可以使用的信息。
8. 一種具有多個測試區域的多層光碟，其具有3層以上的可擦寫型或可寫型信息記錄 層，該多個信息記錄層中至少具有第1記錄層、和比第1記錄層距離光入射面近的第2記錄 層，在第1記錄層中具有由多個小區域構成的第1測試區域，在第2記錄層具有由多個小區 域構成的第2測試區域，該多層光碟的特徵在於，具有記錄用於判定第1測試區域的各個小區域是否可以使用的信息的特定區域。
9. 一種多層光碟的記錄方法，使用具有3層以上的可擦寫型或可寫型信息記錄層，在 該多個信息記錄層中至少具有第1記錄層、和比第1記錄層距離光入射面近的第2記錄層， 在第1記錄層中具有由多個記錄單位塊構成的第1測試區域，在第2記錄層具有由多個記 錄單位塊構成的第2測試區域的光碟，所述多層光碟的記錄方法的特徵在於，決定半徑距離L，在所述第2測試區域中的任意的記錄單位塊已進行了測試記錄的情況下，把與第2測 試區域中的已記錄測試區域的半徑距離在所述預定的半徑距離L的範圍內的第1測試區域 中的記錄單位塊，作為不進行測試記錄的記錄單位塊。
10.根據權利要求9所述的多層光碟的記錄方法，其特徵在於，把上述半徑距離L決定為與多個層間的半徑位置的相對誤差、多個層間的相對偏心 量、和記錄再生對象層以外的光束半徑之和相當的距離。
11.根據權利要求10所述的多層光碟的記錄方法，其特徵在於，作為上述多個層間的半徑位置的相對誤差、多個層間的相對偏心量、記錄再生對象層 以外的光束半徑的值，使用由預先決定的光碟的物理規格範圍規定的值。
12.根據權利要求10所述的多層光碟的記錄方法，其特徵在於， 上述多個層間的半徑位置的相對誤差、多個層間的相對偏心量、和記錄再生對象層以 外的光束半徑的值，使用由光碟的物理規格範圍規定的值、和通過實際檢測實際的光碟的 狀態而求出的值的二者中的某一個來決定。
全文摘要
本發明提供一種多層光碟及其記錄方法。在具有3層以上記錄層的多層光碟中，不削減用戶數據區域地確保足夠的測試區域，並且恰當地控制各層的雷射照射功率來進行記錄。使用至少具有第1記錄層、和比第1記錄層距離光入射面近的第2記錄層，在第1記錄層中具有由多個小區域構成的第1測試區域，在第2記錄層中具有由多個小區域構成的第2測試區域的光碟，預先決定與多個層間的半徑位置的相對精度以及光點直徑相對應的預定的半徑距離L，在第2測試區域中的任意的小區域已進行了測試記錄的情況下，把與第2測試區域中的已記錄測試區域的半徑距離在所述預定的半徑距離L的範圍內的第1測試區域中的小區域，作為不進行測試記錄的小區域。
文檔編號G11B7/0045GK101908346SQ20091017158
公開日2010年12月8日 申請日期2009年9月1日 優先權日2009年6月5日
發明者安川貴清, 宮本治一, 永井裕, 渡邊康一, 西村孝一郎 申請人:株式會社日立製作所