多層信息記錄媒介,信息記錄設備,和記錄方法

2023-10-09 08:45:59

專利名稱：多層信息記錄媒介,信息記錄設備,和記錄方法
技術領域：
本發明涉及包含至少兩個記錄層的多層信息記錄媒介，與該多層信 息記錄媒介一起使用的記錄設備，以及用來將信息記錄在該多層信息 記錄媒介中的記錄方法。
背景技術：
一種具有扇區結構的典型信息記錄媒介是光碟。近年來，AV數據， 如音頻數據，視頻數據等等，已經數位化了，因此就需要具有較高記 錄密度和較大容量的光碟。提供多個記錄層在增加光碟的容量方面是 非常有用的。例如，通過向DVD提供兩個記錄層，只讀DVD的容量增 加了大約兩倍。
圖l示出了典型的光碟媒介l,該光碟媒介l包括軌跡2和扇區3。 典型的光碟媒介l包括多圏螺旋排列的軌跡2。該軌跡2被分成許多小 的扇區3。在光碟媒介l上形成的區域大致被分成導入區4,用戶數據 區8和導出區6。在用戶數據區8上進行用戶數據的記錄和再現。導入 區6和導出區4作為邊緣部分，使得即使當光頭(未示出)訪問用戶 數據區8的末端部分時發生光頭超出的話，該光頭也能適當地沿著軌 跡。該導入區4包括存儲訪問該光碟媒介1所必須的參數的磁碟信息 區。向扇區3分配物理扇區號(此後簡稱為"PSN")，以便識別各個 扇區3。另外，向扇區3分配從零開始的連續邏輯扇區號(此後簡稱為 "LSN")，使得上級設備(未示出)如主機可識別各個扇區3。
圖2說明了具有兩個記錄層的只讀光碟30的數據的再現原理。這 裡，筒單描述了圖2的只讀光碟30的製作，首先。在基底31和32上 形成凹槽，以便形成螺旋軌跡。在基底31和32的凹槽表面上，附加 記錄層33和34以覆蓋凹槽表面。結合基底31和32，以便將透明的光恢復樹脂35夾在記錄層33和34之間，從而獲得單個的只讀光碟30, 在該說明書中，為了說明方便起見，在圖2中，接近入射雷射38的記 錄層34被稱為第一記錄層34;而另一記錄層33被稱為笫二記錄層33。 校準第一記錄層34的厚度和成分，使得該第一記錄層34反射入射激 光38的一半，並透過該入射雷射38的另一半，校準第二記錄層33的 厚度和成分，使得該第二記錄層33反射所有入射雷射38,用來聚集激 光38的目標透鏡37移向或者移離該光碟30，使得雷射38的集中點(聚 束點)36位於笫一記錄層34或第二記錄層33。
圖3A， 3B， 3C和3D示出了被稱為平^f亍通道的只讀DVD的兩個記 錄層41和42的軌跡，以及再現方向和扇區號。圖3A示出了第二記錄 層42的螺旋凹槽形式。圖3B示出了第一記錄層41的螺旋凹槽形式。 圖3C示出了記錄層41和42上配備的用戶數據區8中的再現方向。圖 3D示出了分配給記錄層41和42的扇區號。
現在，假設當沿著雷射照射光碟的方向從該光碟的背面看時，即當 從圖3A和3B的碟片的背面看時，該只讀DVD順時針旋轉.在這種情 況下，該雷射沿著軌跡2從記錄層41和42的內團邊向外圏邊移動。 當沿著圖3C所示的再現方向順序再現用戶數據時，則首先從第一記錄 層41的用戶數據區8最內團位置向最外圈位置進行再現。接著從第二 記錄層42的用戶數據區8的最內圈位置向最外圈位置進行再現。該第 一和笫二記錄層41和42的用戶數據區8被導入區4和導出區6夾在 中間，使得即使發生光頭超出，光頭也可以適當地沿著軌跡2,如圖 3D中所示，沿著再現方向漸增地分配記錄層"和42每一個的PSN和 LSN。為光碟格式方便起見，PSN不需要從零開始.另外，第一和第二 記錄層41和42之間，PSN不需要連續分配(例如，在每個扇區號的第 一位置上可以是對應於層號的數值)。至於LSN，從零開始的連續數分 配給該光碟中所包括的所有用戶數據區8.即，在第一記錄層41的用 戶數據區8中，最內團位置的LSN是零，並向著最外團的方向漸增。 通過將第一記錄層41的最大LSN加上1,得到第二記錄層"的用戶數 據區8的最內圏位置的LSN。該第二記錄層42的LSN也向著最外團以
漸增的方式增加。
圖4A, 4B， 4C和4D示出了被稱為反向通道排列的只讀DVD的兩
個記錄層的軌跡，以及再現方向和扇區號。圖4A示出了第二記錄層44的螺旋凹槽形式。圖4B示出了第一記錄層43的螺旋凹槽形式。圖4C 示出了記錄層43和44上配備的用戶數據區8中的再現方向。圖4D示 出了分配給記錄層43和44的扇區號。
現在，假設當沿著雷射照射光碟的方向從該光碟的背面看時，即當 從圖4A和4B的碟片的背面看時，該只讀DVD順時針旋轉，在這種情 況下，在第一記錄層43中，雷射沿著軌跡2從內團邊向外圍邊移動， 但是在第二記錄層44中從外團邊向內圍邊移動。當沿著圖4C所示的 再現方向順序再現用戶數據時，則首先從第一記錄層43的用戶數據區 8最內團位置向最外團位置進行再現.接著從第二記錄層44的用戶數 據區8的最外圈位置向最內圈位置進行再現。該第一記錄層43的用戶 數據區8被導入區4和中間區7夾在中間，使得即使發生光頭超出， 光頭也可以適當地沿著軌跡2。該第二記錄層44的用戶數據區8被中 間區7和導出區6夾在中間。中間區7的作為和導出區6相同，如圖 4D中所示，沿著再現方向漸增地分配記錄層43和44每一個的PSN和 LSN，除了由於第二記錄層44的軌跡的螺旋方向與第一記錄層43的軌 跡方向相反，因此扇區號和半徑方向之間的關係不同之外，與上述平 行通道中的一樣.在第一記錄層43的用戶數據區8中，最內團位置的 LSN是零，並向著最外圏的方向漸增。通過將第一記錄層43的最大LSN 加上1，得到第二記錄層44的用戶數據區8的最外圈位置的LSN，並 且該第二記錄層44的LSN向著最內圏以漸增的方式增加.
以上對只讀光碟進行了描述。現在，對可改寫光碟的特殊特徵進行 描迷，這種特徵源自記錄操作所需要的邊緣比再現操作所需要的更加 嚴格這一事實。
圖5示出了作為可改寫DVD盤的DVD-RAM所包括的記錄層45的區 域布局。該DVD-RAM只有一個記錄層(即記錄層45)。如圖5中所示， 記錄層45的導入區4包括光碟信息區10， OPC(最佳功率校準)區11, 和缺陷管理區12,導出區6包括另一缺陷管理區12。在導入區4和用 戶數據區8之間和用戶數據區8和導出區6之間分別提供了備用區13.
光碟信息區10存儲與光碟數據的記錄/再現所必需的參數或者光 盤的數據格式有關的光碟信息。該光碟信息區IO也包括在只讀光碟內， 但是只讀光碟的光碟信息區10包括最重要的是用來識別該光碟的格式 識別符。另一方面，在可改寫光碟中，對於每個生成的標誌寬度，記錄雷射的特性如雷射功率，脈寬等等的特別推薦數值都會被存儲。光
盤信息區10是只讀區域，在該區域中，典型地信息是在生成該光碟時 寫入的.在DVD-RAM中，與DVD-ROM中一樣，在光碟表面形成凹坑。 (有一種不同於"凹坑"記錄原理的記錄原理。例如，在CD-RW中， 信息置於凹槽的曲折區域(稱為"振動"區域)上)。
為了最佳校準雷射的記錄功率，配備了 0PC區11.光碟製造商將 推薦的記錄過程雷射參數存儲在光碟信息區10。可是，光碟製造商為
在:光特性如波長，雷射功率的i升時間等等方面是不同的。另外， 由於隨時間變化的環境溫度或老化程度，即使相同光碟驅動器的雷射 元件及其雷射特性也是不同的。這樣，在實際情況下，在增加和減少 變化光碟信息區10中存儲的雷射參數如功率值等等的同時，在0PC區 ll上進行測試記錄，以便獲得最佳記錄功率。
為了缺陷管理，即為了將用戶數據區8中的一個記錄/再現不能適 當地進行的扇區(被稱為"缺陷扇區")替換成另一個條件良好(即 足夠可用)的扇區，配備了缺陷管理區n和備用區l3。在可讀單層光 盤，如IS0/IEC 10090規範中所定義的90mm磁性光碟中，通常進行缺
陷管理，
備用區13包括準備替代缺陷扇區的扇區(稱為備用扇區)，用來 替代缺陷扇區的扇區被稱為替代扇區。在DVD-RAM中，備用扇區"布 置在兩個位置， 一個在內圏邊，另一個在外圏邊.在外圏邊的備用區 13的大小可以擴展，使得可以處理超出預料的缺陷扇區的增加。
缺陷管理區12包括光碟定義結構(DDS) 20，該結構具有設計 用來缺陷管理的格式，包括備用區13的大小和備用區13布置的位置； 以及缺陷列表(LS) 21，該列表列出了缺陷扇區的位置和替代扇區的 位置。考慮到魯棒性，許多光碟都被設計成基於一種規範，使得光碟 的內圈部分和外圏部分每一個都具有一個缺陷管理區l2，並且每一個 缺陷管理區12都重複存儲同樣內容，即，該光碟的缺陷管理區12總 共具有四個相同的內容，可選地，根據650MB換相光碟(PD)的說明 書，缺陷管理區12中配備了備用區，並且當存儲DL 21的扇區變成缺 陷扇區時，該DL 21存儲在備用區的扇區中。
對於包括光碟驅動器的系統來說，配備了上述結構，以便在記錄操
6作中物理特性的邊緣比再現操作中更加嚴格的條件下，在可改寫光碟 中取得與只讀光碟同樣程度的數據可靠性.
儘管有具有多個記錄層的只讀信息記錄媒介，但是所有的現有可改 寫信息記錄媒介都只有單個記錄層。上述用於可改寫信息記錄媒介的 缺陷管理針對僅僅一個記錄層的管理。沒有任何文獻公開具有多個記 錄層的信息記錄媒介中的缺陷管理。假如在每個記錄層中獨立進行缺 陷管理的話，那麼即使當在某個記錄層中沒有多餘區域，而在另一記 錄層中仍然有可用備用區時，該某個記錄層中的缺陷扇區也不能被替
代了。另外，當光碟的軌跡設計成反向通道排列(參考圖4A導4D)的 情況下，假如在每個記錄層中任意分配備用區的話，則當雷射從第一 記錄層轉向笫二記錄層時，在轉變位置上笫一記錄層的徑向位置和第 二記錄層的徑向位置會相互偏離。在這種情況下，存取速度下降。

發明內容
根據本發明的一個方面，提供了一種包括多個記錄層的多層信息記 錄媒介，該多層信息記錄媒介包含用於記錄用戶數據的用戶數據區； 和包括至少一個替代區域的多個備用區，其中當用戶數據區包括至少 一個缺陷區域時，該至少一個替代區域可用來替代該至少一個缺陷區 域，其中該多個記錄層包括位置連續的第一記錄層和第二記錄層，該 第一記錄層包括作為用戶數據區一部分的笫一用戶數據區以及作為該 多個備用區之一的笫一備用區，該第二記錄層包括作為用戶數據區另 一部分的第二用戶數據區，以及作為該多個備用區的另一個的第二備 用區，該第一備用區被布置成與該第一用戶數據區連續，該第二備用 區被布置成與該第二用戶數據區連續，並且該第一備用區和第二備用 區被布置在該多層信息記錄媒介上近似相同的徑向位置上。
在本發明的一個實施例中，從該多層信息記錄媒介的內圏邊向外圏 邊，沿著圓周方向向第一用戶數據區分配邏輯地址；從該多層信息記 錄媒介的外圏邊向內團邊，沿著圓周方向向第二用戶數據區分配邏輯 地址；分配到第 一用戶數據區的邏輯地址和分別到第二用戶數據區的 邏輯地址是連續的；該笫一備用區被布置成與笫一用戶數據區中所包 括的多個扇區中分配到最大邏輯地址的一個扇區連續；以及該第二備 用區被布置成與第二用戶數據區中所包括的多個扇區中分配到最小邏輯地址的一個扇區連續。
根據本發明的另一個方面，提供了一種包括多個記錄層的多層信息
記錄媒介，該多層信息記錄媒介包含用來記錄用戶數據的用戶數據 區；以及用來校準雷射的記錄功率的多個OPC區域，其中該多個記錄 層的每一個都包括該多個OPC區域中相應的一個。
在本發明的一個實施例中，該多層信息記錄媒介進一步包含用來存 儲雷射記錄功率的校準結果的校準結果存儲區域，其中該校準結果存 儲區域是在選自該多個記錄層的至少一個基準層中提供的。
在本發明的另 一個實施例中，該多個記錄層包括位置連續的第一記 錄層和笫二記錄層；該笫一記錄層包括作為用戶數據區的一部分的第
一用戶數據區；該第二記錄層包括作為用戶數據區的另一部分的第二 用戶數據區；從該多層信息記錄媒介的內圏邊向外圏邊，沿著圓周方 向向第一用戶數據區分配邏輯地址；從該多層信息記錄媒介的外團邊 向內圏邊，沿著圓周方向向第二用戶數據區分配邏輯地址.
在本發明的另 一個實施例中，該多個記錄層包括位置連續的第一記 錄層和第二記錄層；該第一記錄層包括作為用戶數據區的一部分的第 一用戶數據區；該第二記錄層包括作為用戶數據區的另一部分的笫二 用戶數據區；從該多層信息記錄媒介的內圏邊向外圈邊，沿著圓周方 向向第一用戶數據區分配邏輯地址；從該多層信息記錄媒介的內圏邊 向外團邊，沿著圓周方向向第二用戶數據區分配邏輯地址。
根據本發明的另 一方面，提供了 一種包括多個記錄層的多層信息記 錄媒介，該多層信息記錄媒介包含用來記錄用戶數據的用戶數據區； 和包括至少一個替代區域的至少一個備用區，其中當該用戶數據區包 括至少一個缺陷區域時，該至少一個替代區域可用來替代該至少一個 缺陷區域，其中該用戶數據區包括多個扇區，向該多個扇區的每一個 分配邏輯地址，該至少一個備用區中的一個被布置成與該用戶數據區 中所包括的多個扇區中分配到最大邏輯地址的一個扇區連續，並且所 述備用區是可擴展的。
在本發明的一個實施例中，與分配到最大邏輯地址的扇區位置連續 的備用區在從備用區到用戶數據區方向上是可擴展的。
在本發明的另 一實施例中，該多個記錄層包括位置連續的第一記錄 層和第二記錄層；該第一記錄層包括作為用戶數據區的一部分的第一用戶數據區；該第二記錄層包括作為用戶數據區的另一部分的第二用 戶數據區；從該多層信息記錄媒介的內團邊向外團邊，沿著圓周方向 向第一用戶數據區分配邏輯地址；從該多層信息記錄媒介的外圍邊向 內團邊，沿著圓周方向向第二用戶數據區分配邏輯地址。
在本發明的另 一實施例中，該多個記錄層包括位置連續的第 一記錄 層和第二記錄層；該第一記錄層包括作為用戶數據區的一部分的笫一 用戶數據區；該第二記錄層包括作為用戶數據區的另一部分的第二用 戶數據區；從該多層信息記錄媒介的內團邊向外團邊，沿著圓周方向 向第 一用戶數據區分配邏輯地址；從該多層信息記錄媒介的內團邊向 外圈邊，沿著圓周方向向第二用戶數據區分配邏輯地址。
根據本發明的另 一個方面，提供了 一種用來在包括多個記錄層的多 層信息記錄媒介中記錄信息的記錄設備，其中該多層信息記錄媒介 包括用來記錄用戶數據的用戶數據區，和包括至少一個替代區域的多 個備用區，其中當該用戶數據區包括至少一個缺陷區域時，該至少一 個替代區域可用於替代該至少一個缺陷區域，其中該多個備用區是在 該多個記錄層的至少兩個記錄層中提供的；該記錄設備包括能夠從該 多層信息記錄媒介的一個表面將信息光寫入該多層信息記錄媒介中的 光頭部件，和用來控制使用光頭部件執行缺陷管理程序的控制部件； 以及該缺陷管理程序包括在該多個備用區中尋找至少一個可用備用 區，判斷該用戶數據區是否包括缺陷區域，假如確定該用戶數據區包 括缺陷區域，則在找到的至少一個備用區中選擇到缺陷區域距離最近 的備用區，以及用該選出的備用區中所包括的替代區域來替代該缺陷 區域的步驟。
根據本發明的另一方面，提供了一種用來在包括多個記錄層的多層 信息記錄媒介中記錄信息的記錄設備，其中該多層信息記錄媒介包括 用來記錄用戶數據的用戶數據區，和包括至少一個替代區域的多個備用 區，其中當該用戶數據區包括至少一個缺陷區域時，該至少一個替代區 域可用於替代該至少一個缺陷區域，其中該多個備用區是在該多個記錄 層的至少兩個記錄層中提供的，並且該多個記錄層每一個都包括該用戶 數據區的一部分；該記錄設備包括能夠從該多層信息記錄媒介的一個表 面將信息光寫入該多層信息記錄媒介中的光頭部件，和用來控制使用光 頭部件執行缺陷管理程序的控制部件；以及該缺陷管理程序包括在該多個備用區中尋找至少 一個可用備用區，判斷該用戶數據區是否包括缺陷 區域，假如確定該用戶數據區包括缺陷區域，判斷包括作為用戶數據區 一部分的缺陷區域的數據區所在的記錄層是否包括找到的至少一個備用 區中的至少一個，假如確定包括缺陷區域的數據區所在的記錄層不包括 找到的至少 一個備用區中任何一個，則在找到的至少 一個備用區中選擇 到缺陷區域距離最近的備用區，並用該選出的備用區中所包括的替代區 域來替代該缺陷區域的步驟。根據本發明的另一方面，提供了一種用來在包括多個記錄層的多層信息記錄媒介中記錄信息的記錄方法，其中該多層信息記錄媒介包 括用來記錄用戶數據的用戶數據區，和包括至少一個替代區域的多個 備用區，其中當該用戶數據區包括至少一個缺陷區域時，該至少一個 替代區域可用於替代該至少一個缺陷區域，其中該多個備用區是在該 多個記錄層的至少兩個記錄層中提供的；以及該記錄方法包括在該多 個備用區中尋找至少一個可用備用區，判斷該用戶數據區是否包括缺 陷區域，假如確定該用戶數據區包括缺陷區域，則在找到的至少一個 備用區中選擇到缺陷區域距離最近的備用區，以及用該選出的備用區 中所包括的替代區域來替代該缺陷區域的步驟。根據本發明的另一方面，提供了一種用來在包括多個記錄層的多層 信息記錄媒介中記錄信息的記錄方法，其中該多層信息記錄媒介包括 用來記錄用戶數據的用戶數據區，和包括至少一個替代區域的多個備用 區，其中當該用戶數據區包括至少一個缺陷區域時，該至少一個替代區 域可用於替代該至少一個缺陷區域，其中該多個備用區是在該多個記錄 層的至少兩個記錄層中提供的，並且該多個記錄層每一個都包括該用戶 數據區的一部分；以及該記錄方法包括在該多個備用區中尋找至少一個 可用備用區，判斷該用戶數據區是否包括缺陷區域，假如確定該用戶數 據區包括缺陷區域，判斷包括作為用戶數據區一部分的缺陷區域的數據 區所在的記錄層是否包括找到的至少一個備用區中的至少一個，假如確 定包括缺陷區域的數據區所在的記錄層不包括找到的至少一個備用區中 任何一個，則在找到的至少 一個備用區中選擇到缺陷區域距離最近的備 用區，並用該選出的備用區中所包括的替代區域來替代該缺陷區域的步。因此，這裡所描述的發明的優點在於提供(l)一種多層信息記錄媒介，其中多個記錄層中備用區的布置如此設計，使得有效使用備用區並且改進存取特性；和(2)與上述多層信息記錄媒介一起使用的信息記 錄方法，信息再現方法，信息記錄設備和信息再現設備。通過閱讀和理解以下參考附圖所進行的詳細描述，對於那些本領域 的技術人員來i兌，本發明的這些和其它優點將變得顯而易見。


圖l示出了通常使用的光碟中軌跡和扇區的結構，圖2說明了具有兩個記錄層的光碟的再現原理。圖3A示出了 DVD盤平行通道中第二記錄層中的凹槽形式。圖3B示出了 DVD盤平行通道中第一記錄層中的凹槽形式。圖3C說明了 DVD盤平行通道中記錄/再現方向。圖3D說明了 DVD盤平行通道中的扇區號的分配。圖4A示出了 DVD盤反向通道中第二記錄層中的凹槽形式。圖4B示出了 DVD盤反向通道中笫一記錄層中的凹槽形式。圖4C說明了 DVD盤反向通道中記錄/再現方向。圖4D說明了 DVD盤反向通道中的扇區號的分配。圖5示出了 DVD-RAM中區域布局。圖6示出了根據本發明實施例1的多層信息記錄媒介中的區域布局.圖7示出了根據本發明實施例1的DDS 20的數據結構。圖8示出了根據本發明實施例1的備用滿標記組208。圖9示出了根據本發明實施例1的DL 21的數據結構。圖IO說明了本發明實施例1中的扇區號的分配。圖11A示出了具有單個記錄層的信息記錄媒介中所包括的記錄層的布局。圖11B示出了根據本發明實施例2的多層信息記錄媒介中所包括的 記錄層的布局。圖11C示出了圖11B中所示的記錄層的布局變化.圖12示出了才艮據本發明實施例2的多層信息記錄媒介的區域布局。圖13示出了根據本發明實施例2的DDS 20的數據結構。圖14示出了根據本發明實施例2的備用滿標記組208。圖15說明了本發明實施例1中的扇區號的分配.圖16示出了根據本發明實施例3的多層信息記錄媒介的區域布局。 圖17說明了本發明實施例3中的扇區號的分配. 圖18示出了一種根據本發明實施例4的信息記錄/再現設備500。 圖19是根據本發明實施例4用來說明獲得缺陷管理信息的程序的流 程圖。圖20是根據本發明實施例4用來說明扇區的再現程序的流程圖，其 中考慮到替代。圖21是根據本發明實施例4用來說明將LSN轉換到PSN的程序的流 程圖。圖22是根據本發明實施例4用來說明更新缺陷管理信息的程序的流 程圖。圖23是根據本發明實施例4用來說明扇區中的記錄程序的流程圖， 其中考慮到替代。圖24A是根據本發明實施例4用來說明替代扇區的分配程序的流程圖。圖24B示出了圖24A中所示流程圖的變化，具體實施方式
(實施例1)下面參考附圖，描述根據本發明實施例1的多層信息記錄媒介。在 本發明中，該多層信息記錄媒介指的是包括兩個或多個記錄層的信息記 錄媒介。圖6示出了根據本發明實施例1的多層信息記錄媒介50中的區域布 局。該多層信息記錄媒介50包括兩個記錄層51和52。該多層信息記錄 媒介包括用來記錄用戶數據的用戶數據區5。在本發明的這個實施例中， 圖6中示出的上層記錄層被稱為第一記錄層，而下層記錄層被稱為第二 記錄層。沿著記錄/再現方向從內圏邊到外圏邊，該第一記錄層51包括 導入區IOI，頭部備用區105,作為用戶數據區5的一部分的第一用戶數 據區15，中間備用區106和中間區102。沿著記錄/再現方向從外團邊 到內團邊，該第二記錄層52包括中間區103，中間備用區106',作為用 戶數據區5的一部分的第二用戶數據區16，末端備用區107，和導出區 104。頭部備用區105,中間備用區106,中間備用區106'，和末端備用區 107中每一個都包括至少一個替代區域(在本發明的實施例中為"備用扇 區")。當用戶數據區5具有至少一個缺陷區域(在本發明的實施例中為 "缺陷扇區")時，該備用扇區可用來替代該缺陷扇區。導入區101包括光碟信息區10， OPC區域ll,和缺陷管理區域12。 該缺陷管理區域12包括在中間區102中。OPC區域ll包括在導出區104 中。缺陷管理區域12包括DDS 20和DL 21。光碟信息區10配備在第一記錄層51中。該光碟信息區10包括第一 和第二記錄層51和52的推薦記錄/再現參數，採用這樣的結構，該多 層信息記錄媒介50的所有記錄層51和52的參數就可以通過僅僅訪問第 一記錄層51來獲得。這樣，處理速度可以有利地提高。缺陷管理區域12配備在第一記錄層51中。該缺陷管理區域12包括 關於第一和第二記錄層51和52缺陷管理的缺陷管理信息。即，DDS 20 描述了關於頭部備用區105，中間備用區106和末端備用區107的信息。 另外，DL21列出了缺陷扇區的位置以及配備用來替換第一和第二記錄層 51和52的缺陷扇區的替代扇區的位置。採用這樣的結構，有關該多層信 息記錄媒介50的缺陷管理的所有信息就可以通過僅僅訪問第一記錄層 51來獲得。這樣，處理速度可以有利地提高。頭部備用區105和中間備用區106與用戶數據區15的兩端位置連續. 中間備用區106'和末端備用區107與用戶數據區16的兩端位置連續。 這種安排的優點在於，相對於備用區105到107被布置成該備用區在中 間部分分開用戶數據區15和16的情況來說，可以高速地沿著記錄/再 現方向進行連續的記錄/再現操作。另外，在該多層信息記錄媒介50中， 中間備用區106和中間備用區106'被布置在相同的徑向位置上。採用這 種安排，當雷射的聚焦位置越過第一記錄層51的用戶數據區15到達第 二記錄層52的用戶數據區16時，該光頭沿著徑向的移動距離理想地為 零(O)，因此，可以取得較高的存取速度。這裡，移動距離理想地為零， 即可能不為零，因為當第一記錄層51和第二記錄層52結合起來時可能 發生偏離，或者在切換雷射的聚焦位置的過程中，雷射的聚焦位置偏離 了對應於光碟偏心的距離，在這種情況下，雷射沿著徑向方向輕微移動 是必然的。在笫一記錄層51和第二記錄層52中都配備了用來校準雷射的記錄功率的OPC區域ll。這是因為該記錄層之一是半透明的，但是校準另一記錄層的厚度，使得反射所有雷射，因此，每一記錄層的記錄特性是不同的。這樣，在第一記錄層51和第二記錄層52的每一個中都配備OPC 區域11，使得可以在每個記錄層中獨立進行雷射記錄功率的校準。考慮到上述處理速度，除了光碟信息區10和缺陷管理區域12之夕卜， 希望在第一記錄層51中配備控制信息存儲區域，如用來存儲雷射記錄功 率的校準結果的校準結果存儲區域14。頭部備用區105，中間備用區106和末端備用區107的大小每一個都 可為零。例如，在頭部備用區105和中間備用區106的大小不為零，而 末端備用區107的大小為零的情況下，可以取得本發明的上述優點。圖7示出了根據本發明實施例1的DDS 20的數據結構。DDS 20的數 據包括DDS標識符201， LSN0位置202，頭部備用區大小203，和中間備 用區大小204,末端備用區大小205，第一層末端LSN 206，第二層末端 LSN 207，和備用滿標記組208。 DDS標識符201表示該數據結構是DDS。 LSNO位置202代表LSN (即邏輯地址)為0的扇區的PSN (即物理地址). 頭部備用區大小203代表頭部備用區105中扇區數。中間備用區大小204 代表中間備用區106中的扇區數。末端備用區大小205代表末端備用區 107中的扇區數，第一層末端LSN 206與用戶數據區15中的扇區數一樣。 第二層末端LSN207代表分配到第二記錄層52的用戶數據區16中最後一 個扇區的LSN.第二層末端LSN 207等於用戶數據區15中的扇區數加上 用戶數據區16中的扇區數得到的值.備用滿標記組208是表示備用區105 到107中是否存在可用備用扇區的一組標記。圖8示出了備用滿標記組208的一個例子，頭部備用區滿標記221 對應於頭部備用區105。第一層中間備用區滿標記222對應於中間備用區 106。第二層中間備用區滿標記223對應於中間備用區106'。第二層末端 備用區滿標記224對應於第二備用區107.本發明不限於該標記排列，只 要該備用滿標記組208包括對應於備用區105到107的標記.圖9示出了根據本發明實施例1的DL 21的數據結構。DL 21的數據 包括DL標識符301， DL記錄數302，和0 (零)或者多個DL記錄303。 DL標識符301表示該數據結構是DL。 DL記錄數302代表DL記錄303的 數量。DL記錄303每一個包括有關缺陷扇區位置304和替代扇區位置305 的信息。缺陷扇區的PSN存儲為缺陷扇區位置。至於替代扇區位置305，存儲替代扇區的PSN。 PSN包括層號306和層內扇區號307。層號306可 以是任何值，只要通過該值可以識別該層。例如，第一記錄層51的層號 306是0，而第二記錄層52的層號是l。層內扇區號307可以是任何值， 只要通過該值可以識別某個記錄層中的扇區.例如，沿著記錄/再現方 向，每通過一個扇區，層內扇區號307漸增1.即使布置在相同徑向位置 的第一記錄層51中的扇區的PSN和第二記錄層52中的扇區的PSN之間 的關係是2的反碼，也能滿足上述條件，如DVD-RAM反向通道中那樣. 例如，假設以28位格式表示PSN，第一記錄層51的PSN在OOOOOOOh到 OFFFFFFh ("h"表示該值是以十六進位數表示)。當第一記錄層51中某 個扇區的PSN是0123450h，第二記錄層52中相同徑向位置的相應扇區的 PSN是FECDBAFh (參看以下步驟1)到4 )):1 ) 0 1 2 3 4 5 0:十六進位數2 ) 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0000: 二進位數3) 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1111:反碼二進位數4) FE DCBA F:十六進位數第一記錄層51的PSN的最有效位通常為零，而第二記錄層52的PSN 的最有效位通常為F。該最有效位等於層號306。在第一記錄層51中， 當沿著記錄/再現方向(從內團邊到外團邊)沿軌跡而行時，下一個扇 區的PSN是0123451h。在第二記錄層52中，當沿著記錄/再現方向(從 外團邊到內圈邊)沿軌跡而行時，下一個扇區的PSN是FEDCBBOh。通過 筒單地從PSN去除最有效位(即層號306 )可以得到扇區號30乙在第一 記錄層51中，當前扇區的扇區號307是123450h。而下一扇區的扇區號 307是123451h,在第二記錄層52中，當前扇區的扇區號307是EDCBAFh, 而下一扇區的扇區號307是EDCBB0h。當使用本發明的DL 21時，缺陷扇區可以用包括該缺陷扇區的同一 記錄層中配備的備用區中的備用扇區來替代，此外，缺陷扇區可以用與 包括該缺陷扇區的記錄層不同的記錄層的備用扇區來替代。例如，DL記 錄303,其中缺陷扇區位置304表示第一記錄層51中的PSN，而替代扇 區位置305表示第二記錄層52中的PSN，意味著用第二記錄層52中的備 用扇區替代第一記錄層51的第一用戶數據區15中的缺陷扇區.假如缺 陷列表由DL記錄形成，而根據該DL記錄不能確定記錄層，則如傳統領 域中一樣，當記錄層中缺陷扇區數超過所提供的備用扇區數時，不能成功進行替代過程-因此，根據本發明實施例l,缺陷扇區可以用備用扇區 來替代，直到所有的記錄層的所有備用扇區都用完了.即可以有效地使 用備用區域.圖10說明了根據本發明實施例1的扇區號的分配。在第一記錄層51 中從內團向外圏分配，然後在第二記錄層52中從外團向內團分配的扇區 號從左到右水平排列在圖中。因此，圖中從左到右依次為頭部備用區105， 第一用戶數據區15,中間備用區106,中間備用區106'，第二用戶數據 區16，和末端備用區107。這些區域每一個包括多個扇區。在第一記錄 層51中，向著外團方向每通過一個扇區，PSN增加1;而在第二記錄層 52中，向著內圈方向每通過一個扇區，PSN增加1。可以進4亍這樣的分配， 使得從第一記錄層51的PSN中去除層號(即最有效位)獲得的數值與從 第二記錄層52中去除層號(即最有效位)獲得的數值在同一數字範圍內。 (即，第一記錄層51的頭部備用區105中所包括的扇區中最小的PSN和 第二記錄層52的中間備用區106'中所包括的扇區中最小的PSN除了層 號外相同；而第一記錄層51的中間備用區106中所包括的扇區中最大的 PSN和第二記錄層52的末端備用區107中所包括的扇區中最大的PSN除 了層號外相同。)位於同一徑向位置上的第一記錄層51中扇區的PSN和 第二記錄層52中扇區的PSN的關係可以是2的反碼，如DVD-ROM反向通 道中一樣。僅向用戶數據區5中所包括的多個扇區分配LSN。在第一用戶數據區 15中，LSN是沿著多層信息記錄媒介50的圓周方向分配的。在第二用戶 數據區16， LSN同樣是沿著多層信息記錄媒介50的圓周方向分配的。分 配到第一用戶數據區15的LSN和分配到第二用戶數據區16的LSN是連 續數。在第一記錄層51的第一用戶數據區15中，向最內圏位置的扇區分 配O(零)作為LSN。從內團邊到外團邊，每經過一個扇區，LSN漸增1。 在第二記錄層52的第二用戶數據區16中，將第一記錄層51的第一用戶 數據區15中最大的LSN加上1得到的值分配給最外圏位置上的扇區作為 LSN。從外圈邊到內圏邊，每通過一個扇區，LSN漸增1。這樣，在第二 用戶數據區16，邏輯地址(即，LSN)沿著與第一用戶數據區15中分配 方向相反的方向進4於分配。中間備用區106與第一用戶數據區15中具有最大邏輯地址(即，最大LSN)的扇區位置連續。中間備用區106'與第二用戶數據區16中具 有最小邏輯地址(即，最小LSN)的扇區位置連續。如上所述，中間備用 區106和中間備用區106'布置在多層信息記錄媒介50的相同徑向位置 上.因此，第一用戶數據區15中具有最大邏輯地址的扇區和第二用戶數 據區16中具有最小邏輯地址的扇區位於多層信息記錄媒介50的相同徑 向位置上。由於這種排列，當雷射的聚焦位置從第一用戶數據區15中具 有最大邏輯地址的扇區轉換到第二用戶數據區16中具有最小邏輯地址的 扇區時，雷射沿著徑向方向的移動距離理想地為零。
即使在用戶數據區5中已經記錄了用戶數據，備用區的大小也可以 增加。參考圖10對此進行解釋。末端備用區107與用戶數據區5中具有 最大LSN的扇區位置連續。該末端備用區107可以在從末端備用區107 向第二用戶數據區16的方向(即，圖10中用箭頭107'表示的方向)進 行擴展。
首先，在末端備用區107含著箭頭107'的方向進行擴展之前，將要 轉換成末端備用區107的一部分第二用戶數據區16中所記錄的用戶數據 被轉移到用戶數據區5的另一部分。然後，修改該被轉移的用戶數據的 文件管理信息，使得該被轉移的用戶數據的文件管理信息(這是由文件 系統管理的信息之一)涉及用戶數據被轉移至的扇區位置。接下來，用 戶數據區5的大小的改變在容量空間管理信息(這是由文件系統管理的 信息之一)反映出來。然後，在最後一步中，增加末端備用區107的大 小。應當注意，增加頭部備用區105和中間備用區106和106'的大小是 不實際的，因為，假如這些區域的大小增加了，用戶數據區5的LSN的 分配就改變了，因此，使用LSN管理用戶數據區的文件系統將破壞。
如上所述，根據本發明實施例1，在具有兩個記錄層的多層信息記錄 媒介中，可以改進連續可達性。另外，缺陷扇區可以由任意記錄層的備 用區替代，因此，備用區可以被有效使用。另外，備用區的大小可以增 加，從而避免備用區缺少，由此可改進數據的可靠性。 (實施例2 )
下面，參考附圖，描述根據本發明實施例2的多層信息記錄媒介。 首先，描述在多層信息記錄媒介中所包括的多個記錄層中用作基準 的基準層。圖11A, IIB和IIC說明了根據實施例2的信息記錄媒介的記 錄層的布局。圖11A說明了具有單個記錄層402的信息記錄媒介53中所包括的各層的布局。在圖11A中，沿著雷射進入信息記錄媒介53的方向， 信息記錄媒介53包括透明樹脂401，全反射記錄層402，和基底400。全 反射記錄層402位於離透明樹脂401的表面深度d處，雷射通過該透明 樹脂401進入。圖IIB和IIA說明了信息記錄媒介54和55中所包括的 各層的布局，該信息記錄媒介54和55每一個都具有三個記錄層402， 403 和404。在這些布局中，在基底400上形成的全反射記錄層402上，朝著 輸入雷射的方向，依次配備了半透明記錄層403和404，使得該半透明記 錄層403和404被透明樹脂401夾在中間。在圖11B的信息記錄媒介54 中，全反射記錄層402位於離最外層透明樹脂層401的表面深度d處， 雷射通過該透明樹脂層401進入信息記錄媒介54。在圖11C的信息記錄 媒介55中，半透明記錄層403位於離最外層透明樹脂層401的表面深度 d處，雷射通過該透明樹脂層401進入信息記錄媒介55。這是信息記錄 媒介54和信息記錄媒介55之間的典型差別。
一般而言，光頭部件被設計成在深度d處獲得最佳光點。這裡為說 明方便，深度d處的記錄層被稱為基準層。存儲重要信息的區域，例如， 光碟信息區10和缺陷管理區域12，都理想地位於該基準層。在圖6中， 布置光碟信息區10,缺陷管理區域12，和校準結果存儲區域14的第一 記錄層就是基準層。
在以下說明中，按照從最小LSN到最大LSN的次序，記錄層被稱為 第一記錄層，第二記錄層，第三記錄層，…。例如，在圖11B中所示的 信息記錄媒介54中，全反射記錄層401被稱為第一記錄層，半透明記錄 層403被稱為第二記錄層，半透明記錄層404被稱為笫三記錄層。另夕卜， 例如，在圖11C中所示的信息記錄媒介中，半透明記錄層403被稱為第 一記錄層，半透明記錄層404被稱為第二記錄層，而全反射記錄層402 被稱為第三記錄層。這樣，記錄層的變化不需要取決於記錄層的位置關 系。在以上描述中，說明了具有三個記錄層的例子。可是，上述說明可 類似地應用到包括兩個或多個記錄層的任何信息記錄媒介。
圖12說明了根據本發明實施例1的多層信息記錄媒介56的區域布 局。多層信息記錄媒介56包括三個記錄層57, 58和59。該多層信息記 錄媒介56包括用於記錄用戶數據的用戶數據區5。與記錄/再現方向一 致，從內團邊到外圏邊，第一記錄層57包括導入區IOI,頭部備用區105， 作為用戶數據區5的一部分的第一用戶數據區17，中間備用區106，中間區102。與記錄/再現方向一致，從外圍邊到內團邊，第二記錄層58 包括中間區103，中間備用區106',作為用戶數據區5的一部分的第二 用戶數據區18，中間備用區108和中間區109。與記錄/再現方向一致， 從內團邊到外圍邊，第三記錄層59包括中間區109，中間備用區108、 作為用戶數據區5的一部分的第三用戶數據區19,末端備用區107,和 導出區104。導入區101包括光碟信息區10， 0PC區域11和缺陷管理區 域12。中間區102包括缺陷管理區12。中間區109包括OPC區域ll,缺 陷管理區12包括DDS 20和DL 21。
光碟信息區IO是在第一記錄層57中提供的。光碟信息區IO存儲所 有記錄層57， 58和59每一個的推薦的記錄/再現參數。採用這種安排， 僅僅訪問第一記錄層57,就可以獲得多層信息記錄媒介56的所有記錄層 57， 58和59的參數，因此，處理速度可以有利地提高。
缺陷管理區域12是在第一記錄層57中提供了，包括用於所有記錄 層57, 58和59中的缺陷管理的缺陷管理信息。即，DDS 20描述了有關 頭部備用區105，中間備用區106， 106', 108和108'，以及末端備用區 107的信息。DL 21列出了所有記錄層57, 58和59中缺陷扇區的位置， 以及用來替代該缺陷扇區的替代扇區的位置。採用這種安排，僅僅訪問 第一記錄層57，就可以獲得有關多層信息記錄媒介56缺陷管理的所有信 息，因此，處理速度可以有利地提高，
記錄層57到59的備用區105到108'每一個都布置成與第一到第三 用戶數據區17到19的任一末端部分連續。這種安排是有利的，因為與 備用區布置成使得第一到第三用戶數據區17到19的任意一個都祐L備用 區斷開的情況相比，可以高速地沿著記錄/再現的方向進行連續記錄/ 再現。另外，中間備用區106和106'是在記錄層57和58的外團邊區域 中的相同徑向位置上提供的。採用這種安排，當雷射的聚焦位置從第一 用戶數據區17轉換到第二用戶數據區18時，光頭部件沿著徑向方向的 移動距離理想地為零。因此，可以實現較高速度的存取。另外，中間備 用區108和108'是在記錄層58和59的內圏邊區域中的相同徑向位置上 提供的。採用這種安排，當雷射的聚焦位置從第二用戶數據區18轉換到 第三用戶數據區19時，光頭部件沿著徑向方向的移動距離理想地為零。 這樣，處理速度可以有利地提高.
這裡，移動距離理想地為零，即可能不為零，因為當記錄層57到59結合起來時可能發生偏離，或者因為在切換雷射的聚焦位置的過程中， 雷射的聚焦位置偏離了對應於光碟偏心的距離，在這種情況下，雷射沿 著徑向方向輕微移動是必然的。
所有記錄層57到59的每一個中都提供了 OPC區域11,因為記錄層 57到59具有不同的記錄特性。因此，在記錄層57到59每一個中都提供 了 0PC區域ll，使得在任一記錄層中可以單獨進行記錄功率的校準。
頭部備用區105，中間備用區106， 106' ， 108和108'，以及末端備 用區107的大小每一個都可以是零。例如，在頭部備用區105和中間備 用區106、 108和108'的大小每一個都不為零，而末端備用區107的大 小為零的情況下，可以取得本發明的上述優點。
圖13示出了根據本發明實施例2的DDS 20的數據結構。DDS 20包 括DDS標識符201，記錄層數209, LSN0位置202，頭部備用區大小203， 和內圏邊的中間備用區大小210，外圏邊中間備用區大小211，末端備用 區大小205，笫一層用戶數據區大小212，中間層用戶數據區大小213， 最後層用戶數據區大小214，和備用滿標記組208。在圖13中，類似的 元素由實施例1中使用的類似參考數字表示，並省略了其中的詳細描述， 記錄層數209表示記錄層的總數。內圈邊中間備用區大小210表示內圏 邊的中間備用區108和108'中的扇區數。外圏邊中間備用區大小211 表示外圏邊的中間備用區106和106'中的扇區數。第一層用戶數據區大 小212表示第一用戶數據區17中的扇區數，第一層用戶數據區大小212 等於分配到第一用戶數據區的LSN的最大值，因此，等於實施例1中第 一層末端LSN 206。中間層用戶數據區大小213表示第二用戶數據區18 中的扇區數。最後層用戶數據區大小214表示第三用戶數據區19中的扇 區數。
圖13中示出的DDS 20可以應用於具有兩個或多個記錄層的任何多 層信息記錄媒介。例如，假設將DDS 20應用於具有四個記錄層的多層信 息記錄媒介。在這種情況下，記錄層數是4。中間層用戶數據區大小213 表示第二記錄層的用戶數據區中的扇區數，也表示第三記錄層的用戶數 據區中的扇區數。最後層用戶數據區大小214表示笫四記錄層的用戶數 據區中的扇區數。
假如限制區域布局，使得內圈邊的中間備用區108和108'中所包括 的扇區數與外團邊的中間備用區106和106'中所包括的扇區數相等，那麼兩個信息組，內團邊中間備用區大小210和外圍邊中間備用區大小 211，可以集合成單個信息組，因為在這種情況下，大小210和大小211 通常是相等的。該信息組等價於實施例1中所述的中間備用區大小204. 假如限制區域布局，使得頭部備用區105中所包括的扇區數與內團邊的 中間備用區大小108和108'中所包括的扇區數相等，那麼頭部備用區大 小203和中間備用區大小210可以集合成單個信息組。另外，第一層用 戶數據區大小212和中間層用戶數據區大小213可以及集合成單個信息 組。這樣，當對區域布局進行某種限制時，包括同一內容的信息組可以 減少成包括這一內容的單個信息組，並可以省略通過四則運算(加，減， 乘，和除)獲得的信息組。
圖14 ^L明了備用滿標記組208,頭部備用區滿標記221對應於頭部 備用區。第一層中間備用區滿標記222對應於中間備用區106。第二層外 圏邊的中間備用區滿標記225對應於中間備用區106',第二層內圏邊的 中間備用區滿標記226對應於中間備用區108。第三層內團邊的中間備用 區滿標記227對應於中間備用區108'。末端備用區滿標記2"對應於末 端備用區107。
圖9中所時的數據結構也可象在實施例1中那樣應用於實施例2的 DL 21。假如層號306以4位格式表示，在最多可以表示16個記錄層. 同樣，在實施例2中，缺陷扇區可以由備用扇區來替代，直到所有記錄 層的備用扇區都用完了。顯然，按照這種安排，備用扇區可以被有效使 用。
圖15示出了根據本發明實施例2的扇區號的分配。在第一記錄層57 中從內圏向外圏，在第二記錄層58中從外圏向內圏，在第三記錄層" 中從內圈向外圏分配的扇區號在圖中從左到右水平排列。這樣，在圖中 從左到右依次為頭部備用區105，第一用戶數據區17，中間備用區106， 中間備用區106'，第二用戶數據區18，中間備用區108，中間備用區108'， 第三用戶數據區19，和末端備用區107.在第一記錄層57中，朝著外團 邊每通過一個扇區，PSN增加1。在第二記錄層58中，朝著內圏邊每通 過一個扇區，PSN增加1。在笫三記錄層59中，朝著外團邊每通過一個 扇區，PSN增加1。在連續兩個記錄層之間PSN的分配方向是相反的。可 以這樣分配，使得從PSN中去除層號得到的值在第一到第三記錄層57到 59中處於相同的數字範圍內。可選地，可以這樣擴展DVD-ROM反向通道中的PSN分配規則，使得位於相同徑向位置的偶數層中扇區的PSN的較 低位值和奇數層中扇區的PSN的較低位值之間的關係可以是2的反碼. 在這種情況下，至於PSN的較高位值，O可以分配給第一和第二記錄層， 1可以分配給第三和第四記錄層，而2可用分配給第五和第六記錄層.
LSN僅僅分配給用戶數據區5中所包括的扇區.在第一用戶數據區 17中，O被分配為最內團位置扇區的LSN，從內團邊向外團邊，每通過一 個扇區，LSN增加1、在第二用戶數據區18中，將第一用戶數據區17的 最大LSN加上1得到的數值分配為最外圏位置扇區的LSN，並且從外圏邊 到內圏邊，每通過一個扇區，LSN增加1。在笫三用戶數據區19,將第二 用戶數據區18的最大LSN加1得到的數值分配為最內圍位置扇區的LSN, 並且從內圈邊到外圏邊，每通過一個扇區LSN增加1。
儘管由於和實施例1中所提供的一樣，因此在此省略了詳細描述， 但是即使包括三個或者多個記錄層的多層信息記錄媒介的用戶數據區5 中已經記錄了用戶數據，最外圏備用區107的大小也可以增加。
如上所述，根據實施例2,在包括兩個或者多個記錄層的多層信息記 錄媒介中可以改進連續可達性。另外，缺陷扇區可以由任意記錄層中的 備用區來替代，因此，備用區可以被有效使用。另外，可以增加備用區 的大小，從而避免備用區缺少，因此改進數據的可靠性。 (實施例3 )
下面，參考附圖，描述根據本發明實施例3的多層信息記錄媒介.
圖16示出了根據本發明實施例3的多層信息記錄媒介60的區域布 局。多層信息記錄媒介60包括兩個記錄層61和62。在第一和第二記錄 層61和62中，記錄/再現方向是相同的，多層信息記錄媒介60包括用 來記錄用戶數據的用戶數據區5。從內圏邊到外圏邊，第一記錄層61包 括導入區IOI，頭部備用區105，作為用戶數據區5的一部分的第一用戶 數據區23,中間備用區106，和導出區lll。從內圏邊到外圏邊，第二記 錄層62包括導入區110,中間備用區108,作為用戶數據區一部分的第 二用戶數據區24,末端備用區107，和導出區104。導出區111包括缺陷 管理區域l2。導入區110包括OPC區域11。在圖16中，類似的元素由 實施例l或2中所用的類似的參考數字表示，並省略了其中的詳細描述。
圖13中所示的實施例2的DDS 20也可用作實施例3的數據結構。 在實施例3中，不需要提供中間層用戶數據區大小213。在實施例3中，圖8中所示的標記組用作實施例3的備用滿標記組
208。
在實施例3中，圖9中所示的數據結構用作實施例3的DL21。同樣， 在實施例3中，缺陷扇區可以用備用扇區來替代，直到所有記錄層的備 用扇區都用完了。顯然，按照這種安排，備用區可以被有效使用.
圖17示出了根據本發明實施例3的扇區號的分配，笫一記錄層61 中從內圏到外團，然後第二記錄層62中從內團到外團分配的扇區號在圖 中從左到右水平排列。這樣，圖中從左到右依次為頭部備用區105，第一 用戶數據區23,中間備用區106,中間備用區108，第二用戶數據區24， 和末端備用區107。在第一記錄層61和第二記錄層62中，從內團邊向外 圏邊，每通過一個扇區，PAN增加1。第一和第二層中位於相同徑向位置 上的PSN除層號外相同。LSN只分配給用戶數據區5中所包括的扇區.在 第一用戶數據區23中，0分配為最內團位置扇區的LSN，並且從內團邊 向外圈邊，每通過一個扇區，LSN增加1。在第二用戶數據區24中，將 第一用戶數據區23中的最大LSN加上l得到的數值分配為最內圏位置扇 區的LSN,並且從內圏邊向外圈邊，每通過一個扇區，LSN增加1。
從圖10和17之間的比較可以明顯看到，即使在實施例1的多層信 息記錄媒介50和實施例3的多層信息記錄媒介60之間，記錄層的記錄 /再現方向不同，但是LSN的分配和備用區的配置是相同的.因此，如 實施例1中所述，即使在用戶數據區5中已經紀錄了用戶數據，備用區 的大小也可以增加，
如上所述，根據實施例3，對於具有兩個或者多個記錄層的多層信息 記錄媒介來說，對於所有記錄層中記錄/再現方向相同的多層信息記錄 媒介和各個記錄層中記錄/再現方向交替反向的多層信息記錄媒介，都 可以應用共同的缺陷管理方法。這樣，缺陷扇區可以由任意記錄層的備 用區來替代，因此，備用區可以被有效使用，另外，備用區的大小可以 增加，從而避免備用區缺少，因此改進數據的可靠性。 (實施例4 )
下面，參考附圖，描述一種信息記錄/再現設備的實施例，該設備 使用實施例1中所述的多層信息記錄媒介50進行記錄/再現。
圖18是顯示根據本發明實施例4的信息記錄/再現設備500的方框 圖。信息記錄/再現設備500包括光碟馬達502，前置放大器508，伺服電路509, 二進位化電路510，調製/解調電路511， ECC電路512,緩衝 器513， CPU 514，內部總線534，和光頭部件535.在信息記錄/再現設 備500中，插入多層信息記錄媒介50。光頭部件535包括透鏡503，執 行元件504，雷射驅動電路505，光探測器506，和傳輸臺507。參考數 字520表示旋轉探測信號，參考數字521表示光碟馬達驅動信號，參考 數字522表示雷射發射允許信號。參考數字523表示光探測信號。參考 數字524表示伺服誤差信號。參考數字525表示執行元件驅動信號。參 考數字526表示傳輸臺驅動信號。參考數字527表示模擬數據信號.參 考數字528表示二進位化數據信號。參考數字529表示解調數據信號. 參考數字530表示修正數據信號。參考數字531表示存儲數據信號。參 考數字532表示編碼數據信號。參考數字533表示調製數據信號。
CPU 514作為控制部件。CPU 514根據加入的控制程序，經由內部總 線534控制信息記錄/再現設備500的整體運轉.如下所述，光頭部件 535可以從多層信息記錄媒介50的一面將信息光寫入該多層信息記錄媒 介50。光頭部件535可以從該多層信息記錄媒介50中光讀出信息。如下 所述，CPU 514控制使用光頭部件535進行缺陷管理過程。
雷射驅動電路505發出雷射536到多層信息記錄媒介50上，以響應 CPU 514輸出的雷射發射允許信號522,由該多層信息記錄媒介50反射 的光被光探測器506轉換成光探測信號523。該光探測信號523在前置放 大器508中進行加/減，從而生成伺服誤差信號524和模擬數據信號527。 該模擬數據信號527由二進位化電路510進行A/D (模擬/數字)轉換， 轉換成二進位數據信號528。該二進位信號528由調製/解調電路511 進行解調，生成解調數據信號529。該解調數據信號529由ECC電路512 轉換成不包括任何誤差的修正數據信號530。該修正數據信號530被存儲 在緩衝器513中。伺服電路509輸出基於伺服誤差信號524的執行元件 驅動信號525，從而將伺服誤差反饋給執行元件504，用於透鏡503的聚 焦控制或軌跡控制。ECC電路512將誤差修正碼加到作為緩衝器513的數 據輸出的存儲數據信號531中，從而生成編碼數據信號532.然後，該編 碼數據信號532由調製/解調電路511進行調製，生成調製數據信號533。 該調整數據信號533被輸入到雷射驅動電路505，從而調整雷射的功率.
信息記錄/再現設備500可以用作計算機的外圍設備，如CD-ROM驅 動器等等。在這種情況下，另外配備主機接口電路(未示出)，數據通過主機接口總線(未示出)如SCSI等等，在主機計算機(未示出)和緩衝 器513之間傳送。可選地，假如該信息記錄/再現設備500伴隨地作為 消費設備如CD播放機等等工作，則另外配備AV解碼/編碼電路(未示 出)，用來壓縮移動圖像或聲音或者對壓縮移動圖像或聲音進行解壓縮， 以便在主機計算機和緩衝器513之間傳送數據，
在根據本發明實施例4的信息記錄/再現設備500的再現操作中， 需要提供兩個過程，獲得缺陷管理信息的過程和在考慮替代的同時再現 扇區的過程，以便對應用本發明的缺陷管理的包括兩個記錄層的多層信 息記錄媒介中所記錄的信息進行再現，
在根據本發明實施例4的信息記錄/再現設備500的記錄操作中， 需要提供除了上述再現操作之外的兩個過程，更小缺陷管理信息的過程， 和在考慮替代的同時記錄扇區的過程，以便在應用本發明的缺陷管理的 包括兩個記錄層的多層信息記錄媒介中記錄信息。
圖19示出了用來說明在本發明實施例4中獲得缺陷管理信息的程序 的流程圖600。在該實施例中，在基準層中提供了存儲光碟信息的光碟信 息區IO，和存儲缺陷管理信息的缺陷管理區域12。
在獲得缺陷管理信息的第一步中，即，在步驟501， CPU514命令伺 服電路509控制雷射的聚焦點，以便沿著基準層的軌跡。
在步驟602，光頭部件535對存儲光碟信息的扇區進行再現，CPU 514 確認多層信息記錄媒介50中記錄/再現所必需的參數和格式。
在步驟603.光頭部件535對存儲缺陷管理信息的扇區進行再現。該 再現數據保留在緩衝器513的預定位置上.
圖20是根據本發明實施例4用來說明扇區再現程序的流程圖700， 其中考慮到替代。在該再現過程中，假定包括DDS W和DL 21的缺陷管 理信息已經保留在緩衝器513中。
在該再現過程的第一步，即在步驟701， CPU 514將LSN轉換成PSN (稍後將參考圖21對該步驟進行詳細描述)。
在步驟702, CPU 514參考PSN的層號，判斷雷射536的聚焦點所在 的記錄層是否與需要再現的記錄層一致。假如一致，則程序繼續步驟704; 如不一致，則程序繼續步驟703.
在步驟703， CPU 514命令伺服電路509，使得雷射536的聚焦點沿 著需再現記錄層的軌跡。
25在步驟704,光頭部件535再現由轉換步驟701中所獲得的PSN表示 的扇區中記錄的信息。
圖21是根據本發明實施例4,用來說明將LSN轉換成PSN的步驟(即 圖20的步驟701)的流程圖。在本實施例中，假定在第一記錄層中，從 內圏邊到外圏邊，每通過一個扇區，PSN增加l,而在第二記錄層中，從 外團邊到內圍邊，每通過一個扇區，PSN增加1。
在該替代過程的第一步驟，即在步驟801， LSN被轉換乘PSN，而不 需要考慮用備用區替代DL 21中所示的缺陷扇區的結果(即，與不存在 缺陷扇區時執行的方式相同)。參考圖10，假如需要轉換的LSN小於第一 用戶數據區15中包括的扇區總數的話，通過計算(第一用戶數據區15 的最小PSN )加上(LSN )，得到相應PSN。假如需要轉換的LSN大於第一 用戶數據區15中包括的扇區總數的話，通過計算(第二用戶數據區16 的最小PSN)加上(LSN)減去(第一用戶數據區15中包括的扇區總數)， 得到相應的PSN。
在步驟802中，CPU 514參考DL 21的DL記錄303,以判斷由上面 計算出的PSN表示的扇區是否已經由備用扇區代替。假如是的話，程序 繼續步驟803;假如不是，替代程序結算。
在步驟803，表示具有上述PSN的扇區已經被替代的DL記錄303的 替代扇區位置被用作PSN。
如上所述，根據本發明實施例4的信息記錄/再現設備500可以對 應用本發明的缺陷管理的具有兩個記錄層的多層信息記錄媒介50中所記 錄的信息進行再現.在雷射536的聚焦點移到需訪問的記錄層之後進行 的用戶數據再現操作基本上與對單層信息記錄媒介進行的用戶數據再現 操作相同。因此，應當理解，為單層光碟設計的信息記錄/再現設備的 任何用戶數據再現程序都可以使用。
圖22是根據本發明實施例4用來說明更新缺陷管理信息程序的流程 圖。在本實施例中，假定多層信息記錄媒介50的格式化程序包括缺陷管 理信息初始化程序和增加備用區大小的程序。
在該更新程序的第一步，即在步驟901， CPU 514判斷必要的格式化 程序是否是增加備用區大小的程序。假如是的話，程序繼續步驟902;假 如不是，程序繼續步驟903。
在步驟902， CPU 514設置DDS 20 (圖7 )的末端備用區大小205的值.
在步驟903， CPU 514將DDS 20的各個值設置成該設備的預定值， 並將DL 21的DL記錄數302設置成0。
在步驟904， CPU 514判斷雷射536的聚焦點是否沿著基準層的軌跡。 假如是的話，程序繼續步驟906;假如不是，程序繼續步驟905.
在步驟905， CPU 514命令伺服電路509,使得雷射536的聚焦點沿 著基準層的軌跡。
在步驟906，光頭部件535將缺陷管理信息，包括DDS 20和DL 21, 記錄在缺陷管理區12中所包括的扇區中。
圖23是根據本發明實施例4，用來說明扇區中的記錄程序的流程圖 1000，其中考慮到替代。
在該記錄程序的第一步，即在步驟1001，根據圖21中所示程序，CPU 514將LSN轉換成PSN。
在步驟1002， CPU參考PSN的層號，判斷雷射536的聚焦點所在的 記錄層是否與需要記錄信息的記錄層一致。假如一致，則程序繼續步驟 1004;如不一致，則程序繼續步驟1003。
在步驟1003, CPU514命令伺服電路509，使得雷射536的聚焦點沿 著需記錄信息的記錄層的軌跡。
在步驟1004，在由轉換步驟1001中所獲得的PSN表示的扇區中記錄 信息。
在步驟1005, CPU514控制光頭部件535，再現該扇區中記錄的信息， 從而判斷該扇區中信息的記錄是否成功(即，用戶數據區5中是否存在 缺陷扇區)。假如成功，記錄程序結束；假如不成功，程序繼續步驟1006。
在步驟1006， CPU 514將備用扇區分配給缺陷扇區，從而用該備用 扇區替代該缺陷扇區(稍後將參考圖24A和24B詳細說明分配備用扇區 的過程)，
在步驟1007,判斷用備用扇區替代缺陷扇區的過程是否不可能。假 如不可能，記錄程序結束；假如可能，程序回到步驟IOOI。
圖24A是根據本發明實施例4 ，用來說明備用扇區分配程序的流程圖。 分配備用扇區的程序包括在多層信息記錄媒介50中所包括的多個備 用區中尋找至少一個可用備用區的程序，以及從該找到的至少一個可用 備用區中，選擇與缺陷扇區最近的備用區。下面參考圖2"描述分配備用扇區的程序.
在備用扇區分配程序的第一步，即在步驟1101， CPU 514參考備用 滿標記組208 (圖8)，判斷該多層信息記錄媒介50是否有可用備用區， 假如沒有可用備用區，CPU514確定該分配過程不可能，並因此終止該分 配程序。假如有可用備用區，程序繼續步驟1102.
在步驟1102， CPU 514判斷缺陷扇區的徑向位置與內圏邊的備用區 較近，還是與外團邊的備用區較近。假如該缺陷扇區的徑向位置與內團 邊的備用區較近，程序繼續步驟1103。假如該缺陷扇區的徑向位置與外 圏邊的備用區較近，程序繼續步驟1104。
在步驟1103, CPU514參考備用滿標記組208，判斷內圏邊的備用區 是否可用。假如可用，程序繼續步驟1105;假如不可用，程序繼續步驟 1106。
在步驟1104， CPU514參考備用滿標記組208，判斷外圏邊的備用區 是否可用。假如可用，程序繼續步驟1106;假如不可用，程序繼續步驟 1105。
在步驟1105, CPU514參考備用滿標記組208，判斷該缺陷扇區所在 記錄層中內圈邊的備用區是否可用。假如可用，程序繼續步驟1107;假 如不可用，程序繼續步驟1108。
在步驟1106， CPU514參考備用滿標記組208，判斷該缺陷扇區所在 記錄層中外圏邊的備用區是否可用。假如可用，程序繼續步驟1109;假 如不可用，程序繼續步驟1110。
在步驟1107， CPU 514將該缺陷扇區所在記錄層中內圏邊的備用扇 區分配給該缺陷扇區。
在步驟1108， CPU 514將與該缺陷扇區所在記錄層不同的記錄層中 內圏邊的備用扇區分配給該缺陷扇區.
在步驟1109， CPU 514將該缺陷扇區所在記錄層中外團邊的備用扇 區分配給該缺陷扇區。
在步驟1110， CPU 514將與該缺陷扇區所在記錄層不同的記錄層中 外團邊的備用扇區分配給該缺陷扇區。
在圖24A中所示備用扇區分配程序中，與該缺陷扇區徑向距離最近 的備用區中所包括的備用扇區被用作備用扇區。假如徑向距離最近，則 伴隨著傳輸臺507移動的尋找操作所需的時間變得較短。根據本發明，可以使用不同的分配程序，只要達到本發明的目的，即，使用與缺陷扇 區徑向距離最近的備用扇區作為備用扇區。
圖24B示出了根據本發明實施例4 ，說明可選備用扇區分配程序的流 程圖1120。
該可選分配程序包括以下程序在多層信息記錄媒介50中所包括的 多個備用區中尋找至少一個可用備用區的程序；判斷該找到的可用備用 區中至少一個是否存在於包括缺陷扇區的一部分用戶數據區5所在的記 錄層中的程序；以及如果判斷出該至少一個找到的備用區中沒有一個存 在於該缺陷扇區所在的記錄層中，從該至少一個找到的可用備用區中選 擇與該缺陷扇區最近的備用區。下面參考圖24B，詳細描述分配備用扇區 的程序。
在該備用扇區分配程序的笫一步，即，步驟1121, CPU 514參考備 用滿標記組208，判斷該多層信息記錄媒介50是否具有可用備用區.假 如沒有可用備用區，CPU514確定該分配過程不可能，並因此終止該分配 程序。假如有可用備用區，程序繼續步驟1122。
在步驟1122, CPU514參考備用滿標記組208,判斷缺陷扇區所在的 記錄層中包括的備用區是否可用。假如可用，程序繼續步驟1123;假如 不可用，程序繼續步驟1124。
在步驟1123， CPU 514判斷缺陷扇區的徑向位置與內圏邊的備用區 較近，還是與外圈邊的備用區較近。假如該缺陷扇區的徑向位置與內圏 邊的備用區較近，則程序繼續步驟1125。假如該缺陷扇區的徑向位置與 外圏邊的備用區較近，則程序繼續步驟1127。
在步驟1125， CPU514參考備用滿標記組208，判斷位於該記錄層內 圈邊的備用扇區是否可用.假如可用，程序繼續步驟1129;假如不可用， 程序繼續步驟1131。
在步驟1127， CPU514參考備用滿標記組208，判斷位於該記錄層外 圏邊的備用扇區是否可用。假如可用，程序繼續步驟1131;假如不可用， 程序繼續步驟1129。
除了包括需使用備用區的記錄層與包括缺陷扇區的記錄層不同之 外，步驟1124， 1126，和1128的程序和1123， 1125，和1127分別相同。
在步驟1129, CPU 514將該缺陷扇區所在的記錄層中內圏邊的備用 區中所包括的備用扇區分配給該缺陷扇區。在步驟1130， CPU 514將與該缺陷扇區所在的記錄層不同的記錄層 中內團邊的備用區中所包括的備用扇區分配給該缺陷扇區.
在步驟1131， CPU 514將該缺陷扇區所在的記錄層中外團邊的備用 區中所包括的備用扇區分配給該缺陷扇區。
在步驟1132， CPU 514將與該缺陷扇區所在的記錄層不同的記錄層 中外圍邊的備用區中所包括的備用扇區分配給該缺陷扇區。
圖24B中所示的備用扇區分配程序使用缺陷扇區所在記錄層中包括 的備用區中的備用扇區，只要這樣的備用扇區可用的話。通過使用缺陷 扇區所在的記錄層中包括的這一備用扇區，不需要改變各個記錄層的不 同記錄參數。例如，假如在記錄層中的信息記錄操作中，對於另一記錄 層，記錄功率沒有進行最佳校準，則圖24B中所示的分配程序可以比圖 24A中所示的分配程序更快地進行。根據本發明，可以使用不同的分配程 序，只要達到本發明的目的，即，使用缺陷扇區所在記錄層中包括的備 用區中的備用扇區，只要這樣的備用扇區可用的話，
如上所述，根據本發明實施例4的信息記錄/再現設備500可以在 應用本發明的缺陷管理的具有兩個記錄層的多層信息記錄媒介50中記錄 信息。該信息記錄/再現設備500可以將從與缺陷扇區所在記錄層不同 的記錄層中包括的備用區中選擇出的備用扇區進行分配。如上面參考圖 24A所描述的那樣，該信息記錄/再現設備500可以執行在更加重視減少 尋找時間的同時分配備用扇區的程序。另外，如上面參考圖24B所描述 的那樣，該信息記錄/再現設備500可以執行在更加重視減少設置記錄 功率所需的時間的同時分配備用扇區的程序。這裡，在光頭部件到達需 要訪問的記錄層之後進行的操作和單層信息記錄媒介上進行的操作基本 上相同。因此，應當理解，為單層信息記錄媒介設計的信息記錄/再現 設備的任何記錄程序都可以使用。
在雷射536聚焦點已經移到需要訪問的記錄層之後進4亍的用戶數據 區中記錄操作與單層信息記錄媒介上進行的用戶數據記錄操作基本上相 同。因此，應當理解，為單層光碟設計的信息記錄/再現設備所適合的 用於用戶數據區中記錄的任何用戶數據記錄程序都可使用.
儘管實施例1中所述的多層信息記錄媒介50用來解釋本發明實施例 4，但是應當理解實施例3中所述的多層信息記錄媒介50也可使用.另 外，也應當理解，當將圖21中所示的步驟601中的轉換處理應用到三個或多個記錄層時，實施例2中所述的多層信息記錄媒介50也可使用。
儘管在本發明的上面描述中，信息的記錄/再現和缺陷管理是以扇 區為單位進行的，但是應當理解即使信息的記錄/再現和缺陷管理是以 包括多個扇區的模塊為單位的進行的，或者是以ECC模塊為單位進行的， BCC模塊是這樣一個單元，例如，DVD盤的誤差修正碼是基於該單元計算 的，本發明也可實現。例如，在上述操作是以ECC模塊為單位進行的情 況下，缺陷扇區所在的ECC模塊中包括的多個扇區由多個備用扇區替代， 由此，缺陷扇區由備用扇區替代.在本發明的精神和可應用範圍內進行 的這種修改實施例，以及本領域的技術人員容易理解的任何修改實施例， 都落在本發明權利要求範圍內.
工業適用性
根據本發明的多層信息記錄媒介， 一個記錄層包括所有記錄層的缺 陷管理信息。採用這樣的安排，通過僅僅訪問一個記錄層，就可以獲得 所有記錄層的缺陷管理信息。因此，可改善連續可達性。
根據本發明的多層信息記錄媒介，布置成與第 一用戶數據區連續的 第一備用區和布置成與笫二數據區連續的第二備用區被布置在該多層信 息記錄媒介的大致相同的徑向位置上。採用這種安排，當雷射的聚焦位 置經過第一用戶數據區到達第二用戶數據區時，光頭部件沿著徑向方向 的移動距離理想地為零(0)。因此，可實現連續可達性。
根據本發明的多層信息記錄媒介，被檢測出的缺陷扇區可以由任何 記錄層的備用區替代。因此，備用區可以被有效使用，並可改善數據可 靠性。
根據本發明的多層信息記錄媒介，當缺陷扇區數超過預期時，通過 增加備用區的大小，缺陷扇區可以由備用扇區替代。因此，可改善數據 可靠性。
根據本發明的多層信息記錄媒介，在所有記錄層中，連續數分配給 用戶數據區作為LSN。採用這樣的安排，對於所有記錄層中記錄/再現方 向相同的多層信息記錄媒介和所有記錄層中記錄/再現交替相反的多層 信息記錄媒介兩種情況而言，可以應用同一缺陷管理方法。因此，可以 較少該多層信息記錄媒介的生成和開發費用.
根據本發明的多層信息記錄媒介，控制信息區域如用來存儲記錄/ 再現參數的區域，用來存儲缺陷管理信息的區域，等等，都是在一個記錄層上提供的。採用這樣的安排，通過僅僅訪問一個記錄層，就可以獲 得所有記錄層的控制信息。因此，可以改善連續可達性。
根據本發明的多層信息記錄媒介，控制信息區域是在基準層上提供 的。因此，可以在與控制信息區域中的信息嚴格一致的情況下進行記錄 /再現操作。
根據本發明的多層信息記錄媒介，每個記錄層都具有用來校準記錄
功率的OPC區域。採用這樣的安排，對於每個記錄層，都可以最佳校準
記錄功率。
根據本發明的信息再現方法和信息再現設備，可以從包括有關多個 記錄層的缺陷管理信息的多層信息記錄媒介中再現信息。
根據本發明的信息記錄方法和信息記錄設備，可以在包括有關多個 記錄層的缺陷管理信息的多層信息記錄媒介中記錄信息。
根據本發明的信息記錄方法和信息記錄設備，缺陷扇區由與該缺陷 扇區較近的備用區中所包括的備用扇區替代。採用這樣的安排，可以在 更加重視減少沿著徑向方向尋找所需時間的同時，進行備用扇區的分配。
根據本發明的信息記錄方法和信息記錄設備，缺陷扇區由位於該缺 陷扇區所在記錄層中的備用區中所包括的備用扇區替代。採用這樣的安 排，可以在更加重視減少設置記錄功率所需時間的同時，進行備用扇區 的分配。
在不背離本發明的範圍和精神的條件下，本領域的技術人員應當理 解並能夠作出各種其它的修改。因此，這裡所附的權利要求的範圍並 不限於這裡闡述的說明，而應當廣泛地解釋該權利要求。
權利要求
1.一種在信息記錄媒介上記錄信息的記錄方法，所述記錄媒介具有第一記錄層和與所述第一記錄層相鄰的第二記錄層，在所述第一記錄層上記錄作為用戶數據區的一部分的第一用戶數據區，以及與所述第一用戶數據區相接的第一備用區，記錄作為所述用戶數據區另一部分的第二用戶數據區，以及與所述第二用戶數據區相接並且與所述第一備用區在所述記錄媒介上大致相同的徑向位置上的第二備用區，當所述用戶數據區包括至少一個缺陷區域時，所述第一備用區和所述第二備用區中的至少一個替代所述缺陷區域。
全文摘要
一種包括多個記錄層的多層信息記錄媒介，該多層信息記錄媒介包含用來記錄用戶數據的用戶數據區；和包括至少一個替代區域的多個備用區，其中當該用戶數據區包括至少一個缺陷區域時，該至少一個替代區域可用來替代該至少一個缺陷區域，其中該多個備用區的第一備用區被布置成與第一記錄層的第一用戶數據區連續，該多個備用區的第二備用區被布置成與第二記錄層的第二用戶數據區連續，以及該第一備用區和第二備用區被布置在該多層信息記錄媒介的大致相同的徑向位置上。
文檔編號G11B7/125GK101308689SQ20081009270
公開日2008年11月19日 申請日期2003年1月6日 優先權日2002年1月22日
發明者東海林衛, 伊藤基志, 山本義一, 植田宏, 石田隆 申請人:松下電器產業株式會社