CN101814299A - 多层光盘及其记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多层光盘及其记录方法，在具有3层以上记录层的多层光盘中，不削减用户数据区域地确保足够的测试区域，并且恰当地控制各层的激光照射功率来进行记录。在具有N层可擦写型或可写型信息记录层的光盘中，在各信息记录层中设置用于调整记录、再生的条件的测试区域，该测试区域以半径位置与其它层重合的方式配置，并且仅在各层的测试区域中1/N以下的区域中进行测试记录，其它区域始终作为未记录(禁止记录)区域。结果，将记录对象层以外的其它层的影响抑制到最大为(N-1)/N、即不到1，可以抑制其它层的记录状态对记录功率学习的影响。可以提高记录功率学习的精度。由此，记录品质、记录数据的可靠性提高。

Description

多层光盘及其记录方法
技术领域
本发明涉及具有多个记录层的光盘以及具有多个记录层的光盘的记录方法。
背景技术
图2示意性地表示了现有的多层光盘的截面构造和选择性地对各记录层的信息进行记录再生的原理。在该现有例中，记录介质共有5个记录层(第1记录层411、第2记录层412、第3记录层413、第4记录层414、第5记录层415)。使用该5层介质，例如为了访问第2记录层412上的记录信息，控制物镜30的位置，并使光点32的位置定位于第2记录层412上。此时，通过物镜聚焦过程中的会聚光31透过半透明的第1记录层411，但在该第1记录层上，会聚光31的光束直径与第2记录层412上的光点32的直径相比足够大，因此无法分解半透明的第1记录层411上的记录信息来进行再生。在半透明的第1记录层411上光束直径较大，因此单位面积的光强度相对减小，不用担心在记录时破坏第1记录层411的信息。于是，不受第1记录层的影响地实现了比第1记录层更靠里的第2记录层的信息记录再生。
同样地，在对第5记录层415上的信息进行记录再生时，控制物镜30的位置并将光点32的位置定位于第5记录层415上。在此，在设层间间隔为d、设物镜的数值孔径为NA、设光的波长为λ、设层间透明层的折射率为n时，与记录再生目标层相邻的层的光束直径成为2×d×(NA/n)/(1-(NA/n)2)1/2。例如在d为8μm、NA为0.85的情况下，光束直径成为约10μm，与波长λ为400nm时的目标层中的光点32的直径λ/NA＝470nm相比，直径为20倍以上，面积为400倍以上。在特开平5-101398(专利文献1)详细记载了像这样不受其它层的影响地在具有多个记录层的光记录介质上进行记录再生的条件。
在这样的多层光盘中，当从光入射侧看在距离光入射一侧远的里层(farther layer)上记录信息时，在经过距离光入射一侧近的近层(nearer layer)上的未记录区域在里层上进行记录的情况下、以及在经过近层上的已记录区域进行记录的情况下，由于近层的有效的透过率的差异，因此存在到达里层的激光功率不同的问题。使用图5示意性地表示该问题。图5(a)表示将光点聚焦在第n记录层(第n层)上的情形，图5(b)表示将光点聚焦在第n层上时，透过比第n层更近的记录层(第m层)的光束的情形。图中的纵线表示在第n层上形成的记录轨道。区域431表示未记录任何信息的区域(未记录区域)，区域432表示记录了某种信息的区域(已记录区域)。在蓝光光盘(Blu-ray Disc)的情况下，轨道间距为0.32μm，根据距第n层的距离，入射到第m层的光扩大到包含大约100条左右的轨道的范围而透过第m层。在记录区域和未记录区域中透过率不同，因此即使在相同光束透过的情况下，在记录区域和未记录区域中透过光量也不同。即第m层的有效透过率根据第m层中存在的记录区域和未记录区域的面积的比而变化。
针对该问题，在特开2003-109217号公报(专利文献2)中，通过以近层的未记录部分和已记录部分的透过率的差在一定值以下的方式构成记录介质，可以与近层的记录状态无关地，以恒定的记录功率对里层进行记录。
如特开2003-109217号公报记载的那样，在进行近层(第m层)的光学设计时，希望在未记录区域和已记录区域中透过率不变化。但是，由于以介质的制造偏差、设计误差为首的各种因素，通常在未记录区域431和已记录区域432间产生了百分之几到10％左右的透过率差。另外，例如即便可以使近层的透过率相同，由于反射率不同，因此由于来自近层的反射光的影响，里层的再生信号品质变化。
因此，在实际的介质中，在未记录区域431和已记录区域432间存在少量的透过率差，如图5所示，在经过近的第m层的未记录区域431在里侧的第n层上进行记录的情况与经过近的第m层的已记录区域432在里侧的第n层上进行记录的情况相比，由于第m层的有效的透过率的差异，到达第n层的激光功率不同。更确切地说，光点321在里侧的第n层上聚焦时的、近的第m层的有效的透过率并不是根据近的第m层是未记录还是已记录二值地进行变化，而是根据近的第m层上的光束322占据的未记录部分和已记录部分的面积的比，连续地变化。
下面表示该现象对记录学习造成的影响的一例。图3分为近侧的L1层为未记录的情况、和L1层为已记录的情况，来表示在2层可写型光盘中，在里侧的L0层上进行记录·再生时的记录功率和抖动的关系。作为评价再生信号时的信号处理方式，应用在蓝光光盘中标准化地使用的设限均衡器，作为信号抖动值的大小来表示信号。在该测定中，当近侧的L1层的全部区域未记录时，最佳记录功率即抖动达到最小的记录功率为7.1mW，此时的抖动为6.7％。另一方面，在近侧的L1层的全部区域已记录时，最佳记录功率为7.5mW。即，L1层为已记录时的最佳记录功率，与L1层为未记录时相比，向高功率一侧偏移了约7％。假如在L1层为已记录时使用L1层为未记录时的最佳记录功率7.1mW来进行记录，则抖动达到7.0％，与使用最佳记录功率的情况相比增加了0.3％。
该结果例如意味着以下内容。在进行针对L0层的记录学习时，假定激光在L1层上经过的部分为未记录，使用在该状态下决定的最佳记录功率，在整个L0层上进行记录。于是，在激光在L1层上经过的部分为未记录的情况下，可以没有问题地记录，但在此处为已记录的情况下，在L0层上记录的数据的再生信号的抖动增加。即，有效的记录功率裕度缩小了。因此，在专利文献2的方法中，由于记录功率裕度减小，因此难以使用恒定的记录功率在全部里层上高可靠性地进行记录。
专利文献3(特开2005-038584号公报)和专利文献4(特开2004-327038号公报)是用于避免该问题的现有例子，在专利文献3和专利文献4中，多层的用于记录学习的区域互相不重合，始终在近侧的层为未记录的状态下进行学习。另外，在专利文献5(特开2008-192258号公报)中，通过在其它层为记录状态和未记录状态的两种情况下学习记录功率并取其平均值的方式，避免了记录功率学习的误差问题。
但是，在前面所述的用于多个记录层的功率学习的测试区域的半径位置相互不同地进行设定的专利文献3以及专利文献4记载的方式中，在应用于具有3层以上的多层记录层的多层光盘时，存在以下问题。在多层光盘中，由于制造上的重合误差，不同层的轨道互相偏心。另外，由于制造时的基板(substrate)、压模(stamper)的热收缩/扩大，半径自身也有某种程度的误差。在该N层的介质中，当在N处不同的半径位置上配置测试区域时，考虑该偏心量D、由于热变形等导致的半径误差量Δ、以及其它层中的点大小扩大量A，作为余量必须确保(2D+2Δ+A)×(N-1)的区域。D、Δ、A例如在为蓝光光盘时的典型值分别为50μm、50μm、25μm左右，因此，例如在4层光盘的情况下需要确保(2×50+2×50+25)×(4-1)＝675μm的半径区域，而且在针对每个层各自确保了200μm的测试区域的情况下，为进行OPC需要确保675μm+4×200μm＝1.475mm的半径区域，存在用户数据区域减少了这个量的问题。
在近层为已记录和未记录的两种情况下进行学习的专利文献5的方式中，在应用于具有3层以上的多个记录层的光盘时，记录·未记录的组合根据层数指数性增加，存在学习花费时间的问题，同时存在为了确保已记录、未记录两者的区域，减少实际的用户数据容量的问题。
【专利文献1】特开平5-101398号公报(美国专利5414451号)
【专利文献2】特开2003-109217号公报
【专利文献3】特开2005-038584号公报(美国公开专利2004/0264339号)
【专利文献4】特开2004-327038号公报
【专利文献5】特开2008-192258号公报
发明内容
本发明的第一目的在于，在具有3层以上的记录层的多层光盘中，不削减用户数据区域地确保足够的测试区域。
另外，本发明的第二目的在于，提供一种记录方法，其用于在具有3层以上的记录层的多层光盘中恰当地控制各层的激光照射功率来进行记录。
为了达成本发明的第一目的，使用了以下手段。
(1)一种多层光盘，具有N层(N为3以上的整数)可擦写型或可写型的信息记录层，在各信息记录层中设置有用于调整记录、再生的条件的测试区域，该测试区域的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，在各层的测试区域中具有多个小区域，将各层的小区域中的1/N以下数量的小区域作为记录测试用小区域，将其余的小区域作为不记录信息的未记录小区域。
由此，在光盘上的测试区域的半径位置，在不同层间互相重合，即使增加层数，也可以不减小用户区域地确保足够的测试区域。并且，在记录时，可以把成为记录对象的层以外的其它层(N-1层)为已记录还是已再生的影响，在每一层中抑制到最大为1/N以下。即，即使将其它全部层的影响相加，影响的总和也被抑制到(N-1)/N，即不足1。这意味着，在3层以上的光盘中，也与2层光盘相同地将其它层的影响抑制为不足1。在此，当考虑透过光时，影响的总和本来应该通过乘法来表示，但在此简单地进行加法计算的理由是，记录和未记录的透过率变化的差通常小到10％以下，在为本发明的方法时进一步抑制到其1/N，因此足够近似地成立。
(2)通过K个记录单位块(K是1以上的整数)构成所述各小区域。
由此，即使在测试区域中仅记录了一部分，也可以进行作为通常的记录块的记录、再生条件的评价，因此可以确保测试(学习)的可靠性、精度。
(3)当设信息记录层的层间距离的最小值为d、记录层之间的间隔层的折射率为n、用于记录再生的拾光器的物镜的数值孔径为NA、轨道间距为Tp、小区域的半径位置为r时，使所述各小区域的圆周方向的长度成为不超过{d×(NA/n)/[1-(NA/n)2]1/2}/Tp×(2πr)的长度。
首先，说明上述公式的意义。{d×(NA/n)/[1-(NA/n)2]1/2}是聚焦在某记录层上时的、离开层间隔d的别的记录层中的光束的半径，使其除以轨道间距Tp后得到的值，是进入其它记录层上的光束内的轨道数，因此，当使记录小区域的圆周方向的长度为{d×(NA/n)/[1-(NA/n)2]1/2}/Tp×(2πr)以下时，小区域成为光束的直径的一半以下，光点中必定包含两个以上的小区域。因此，无法分辨记录/未记录的差异，仅有记录区域和未记录区域的面积比造成影响。通过(1)的结构，将记录区域的比例抑制到1/N以下，因此在记录时，可以把成为记录对象的层以外的其它层(N-1层)为已记录还是已再生的影响，在每一层中抑制到最大为1/N以下。即，即使将其它全部层影响相加，影响的总和也被抑制到(N-1)/N、即不足1。这意味着，在3层以上的光盘中，也与两层光盘相同地把其它层的影响抑制为不足1。
(4)一种光盘，具有N层(N为3以上的整数)可擦写型或可写型的信息记录层，在该光盘中，在各信息记录层中设置有用于调整记录、再生的条件的测试区域，该测试区域的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，在把各层的测试区域的记录块地址设为L时，预先决定大于N的整数M，满足b≤M/N的自然数b、满足a+b＜M的整数a，仅在满足(L+a)mod M＜b的地址的块中进行测试记录，将其它的记录块作为未记录块。
这与上述(1)相同，因为不同层的测试区域的半径位置互相重合，所以即使增加层数，也可以不减小用户区域地确保足够的测试区域，并且，在记录时，可以把成为记录对象的层以外的其它层(N-1层)为已记录还是已再生的影响，在每一层中抑制到最大为1/N以下。即，即使将其它全部层影响相加，影响的总和也被抑制到(N-1)/N、即不足1。另外，与(2)相同，以块单位划分已记录/未记录区域，因此，可以进行作为通常的记录块的记录、再生条件的评价，因此可以确保测试(学习)的可靠性和精度。而且，在测试区域中，可以预先通过地址决定可进行测试记录的块和未记录块，因此即使在通过多个驱动器进行记录、再生的情况下，也可以将测试区域的使用方式进行统一，提高装置互换性。
(5)在具有N层(N为3以上的整数)可擦写型或可写型的信息记录层的光盘中，在各信息记录层中设置有用于调整记录、再生的条件的测试区域，该测试区域的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，预先决定大于N的整数M、满足b≤M/N的自然数b，在各层的测试区域中重复配置了由b块的测试区域和M-b块的未记录区域构成的M块长度的区段。
其效果与上述(4)基本相同，但在未对测试区域内连续的块赋予连续的地址的情况下、或者在地址与记录块的对应为1∶1等情况下也可以应用，通用性提高。
(6)在具有N层(N为3以上的整数)可擦写型或可写型的信息记录层的光盘中，在各信息记录层中设置有用于调整记录、再生的条件的测试区域，该测试区域的半径位置范围，在不同层间实质上相同，在各层的测试区域中具有多个小区域，将各层的小区域中1/N以下的数量的小区域作为记录测试用小区域，将其余小区域作为不记录信息的未记录小区域。
由此，不同层的测试区域的半径位置实质上相同，因此即使增加层数，也可以不减小用户区域地确保足够的测试区域，并且，在记录时，可以把成为记录对象的层以外的其它层(N-1层)为已记录还是已再生的影响，在每一层中抑制到最大为1/N以下。即，即使将其它全部层影响相加，影响的总和也被抑制到(N-1)/N、即不足1。这意味着，在3层以上的光盘中，也与两层光盘相同地把其它层的影响抑制为不足1。
为了达成本发明的第二目的，使用了以下手段。
(7)在具有N层(N为3以上的整数)可擦写型或可写型的信息记录层的光盘中，在各信息记录层中设置有由用于调整记录、再生的条件的多个记录块构成的测试区域，在各层的测试区域中进行测试记录时，仅在测试区域内的全部块数中的1/N以下数量的记录块中进行测试记录，在其余块中不记录信息。
由此，在记录时，可以把成为记录对象的层以外的其它层(N-1层)为已记录还是已再生的影响，在每一层中抑制到最大为1/N以下。即，即使将其它全部层影响相加，影响的总和也被抑制到(N-1)/N、即不足1。这意味着，在3层以上的光盘中，也与两层光盘相同地把其它层的影响抑制为不足1。
(8)在具有N层(N为3以上的整数)可擦写型或可写型的信息记录层的光盘中，在各信息记录层中设置有用于调整记录、再生的条件的测试区域，该测试区域的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，当将各层的测试区域内的记录块的地址作为L时，预先决定大于N的整数M、满足b≤M/N的自然数b、满足a+b＜M的整数a，以仅在满足(L+a)mod M＜b的地址的记录块中进行测试记录，并且将其它记录块作为未记录区域的方式进行记录，该记录的顺序是地址降序或者升序。
由此，与上述(7)同样地，在记录时，可以把成为记录对象的层以外的其它层(N-1层)为已记录还是已再生的影响，在每一层中抑制到最大为1/N以下。即，即使将其它全部层影响相加，影响的总和也被抑制到(N-1)/N、即补足1。而且，在测试区域中预先通过地址决定了可进行测试记录的块和未记录块，因此可以将测试区域的使用方式进行统一，而且，由于还决定了其记录顺序，因此即使在通过多个驱动器进行记录、再生时，测试区域的各个块为已记录还是未记录的判别变得容易，装置互换性提高。
图13表示了本发明的效果。图13(a)使用本发明的可写型光盘，比较了在测试区域中进行了记录功率调整的情况下、和现有的光盘的记录方法的情况下的功率调整结果，图13(b)表示了记录数据的出错率。横轴是用户数据区域中的已记录区域的比例，两种光盘以相同条件并且以准随机的顺序在多个层中进行记录，另外，通过以一定间隔进行加载(load)、卸载(unload)来强制地进行记录功率调整。在本发明中，与已记录比例无关，记录功率学习结果大体恒定，与之相对，在现有例中，随着已记录比例增加，记录功率的学习结果的偏差增大，同时记录功率也向高功率侧移动(图13(a))。即表示在现有方法中，随着记录的进行，不调整为本来的记录功率，而调整为向高功率侧移动后的错误的记录功率。
图13(b)评价了通过本发明的记录方法进行了记录的情况下和通过现有的记录方法进行了记录的情况下的记录数据的品质。纵轴是符号出错率(symbol error rate)，出错率越低记录品质越好。在本发明中与已记录比例无关地始终将出错率保持在10的负5次方程度以下，维持了良好的记录品质，但在现有例中，随着已记录比例增加，出错率增大。这表示在现有例中记录功率的学习制度变差，以过剩的记录功率进行了记录，因此记录品质下降。
如上所述，根据本发明，在记录功率的学习时完全不会受到其它层是已记录还是未记录的差异所导致的影响，因此可以提高记录功率的学习精度。另外，此时实质上可以在同一半径位置上重合配置各层的记录功率学习区域，因此不会引起用户数据容量的减少。即，在具有3层以上的记录层的多层光盘中，可以不削减用户数据区域地确保足够的测试区域，并且可以恰当地控制各层的激光照射功率来进行记录，因此记录品质、记录数据的可靠性提高。
附图说明
图1表示本发明的多层光盘的记录调整区域的配置。
图2表示多层光盘的构造和在各层中独立地进行记录再生的原理。
图3说明现有的多层光盘的问题点。
图4是本发明的多层光盘的记录再生装置的例子。
图5说明现有的多层光盘的问题点。
图6表示本发明的光盘的测试区域和用户数据区域的配置。
图7说明作为用于记录功率调整的指标的不对称性的检测方法。
图8说明作为用于记录功率调整的指标的β的检测方法。
图9表示现有的多层光盘的记录功率调整区域中的记录特性。
图10表示现有的多层光盘中记录功率调整结果。
图11表示本发明的多层光盘的记录功率调整区域中的记录特性。
图12表示本发明的多层光盘的记录功率调整区域中的记录功率调整结果。
图13表示本发明的效果。
图14表示现有的5层光盘的记录功率调整区域中的记录特性。
图15表示本发明的5层光盘的记录功率调整区域中的记录功率调整结果。
符号说明
1：记录介质；11：用户数据区域；12：测试区域；121：可记录测试区域；
122：禁止记录区域；123：区段；124：记录单位块；125：已记录块；
126：未记录的可记录块；13：缓冲区域、管理区域；14：导入区域；
22：摆动检测电路；23：地址检测电路；
24：解调电路；25：信号处理电路；26：解码电路；27：微处理器；
28：激光驱动器；29：存储器；3：光学头；30：物镜；31：会聚光；
32：光点；321：聚焦光点；322：近层中的光束；
331、332、333：校准透镜；34：激光器；351：伺服用检测器；
352：信号检测器；36：光束分离器；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记录层；
431：未记录区域；432：已记录区域；
76：旋转控制电路；77：电动机；78：透镜执行器；79：伺服电路；
81：差信号；82和信号；99主机
具体实施方式
以下，使用实施例详细进行说明。
(实施例1)
图6表示在本发明的多层光盘中，用户数据区域11和用于学习、调整记录功率等记录再生条件的测试区域12的配置方式的概要。在本实施例中，与用户数据区域11相比，将测试区域12配置在内周侧。
图1详细表示了在多层光盘(在本实施例中是5层)上如何配置各区域。图1(a)中表示了用户数据区域11和测试区域12、以及用于将光学头定位于光盘的最内周附近的导入区域14、作为区域间的缓冲区域的缓冲区域、管理信息记录区域等的区域13如何配置在多个记录层上。图中左侧是光盘内周侧，右侧是光盘外周侧。第0层位于距离光入射面最远的一侧，第4层距离光入射面最近。即，图2的第5记录层415对应于本实施例的第0层，图2的第1记录层411对应于本实施例的第4层。为了使层间串扰的影响达到最小，对于每层各记录层的层间间隔不同，但层间间隔的最小值约为16μm。测试区域12在本实施例的多层光盘中指的是用于把用来进行记录的功率控制为最佳值的学习区域，被称为OPC(Optimum Power Control)区域。各层的测试区域12大体位于同一半径位置。
图1(b)表示了测试区域内的详细划分，配置了多个区段123，各区段123由可记录的测试区域121和禁止记录的区域122的组构成。各区段123如图1(c)所示，由多个记录单位块124构成。在本实施例中，记录单位块的长度，在内周部的测试区域附近，是一周的2/3左右的长度(2/3轨道)，由属于可记录测试区域121的6个记录单位块124和属于禁止记录区域122的28个单位块124这共计32个记录单位块124构成了区段123。因此，可记录的记录单位块124的数量，是属于整个测试区域121的记录单位块124的数量的6/24＝0.1875。即，在本实施例中，记录层的数量N为5，因此可以记录的记录单位块的比例0.1875小于1/N＝1/5＝0.2。
在本实施例中，测试区域的前端的记录块的地址为1900h，因为各区段由32个记录块构成，所以各区段的前段的记录块的地址为1900h+20h×n(n是0以上的整数)。仅从前段开始的6个记录块是可记录块，因此可记录块的地址表示为1900h+20h×n+m(m＝0，1，2，3)。当以其他形式的式子对其进行表示时，把可记录块的地址设为L，成为L mod 20h＜4，当设a＝0、b＝4时，由于M＝32(＝20h)，因此该式等价于(L+a)mod M＜b，另外，由于N＝5，因此满足b＜＝M/N、a+b＜M。即满足手段(4)的条件。
在此a、b等参数不需要在全部层中相同，可以针对各层而改变。
图1(d)表示了属于某小区域123的可以记录的单位块中，仅一部分(图4中为4个)是已记录块125，其余的(图中为2个)成为未记录的可记录块的状况。在此例中，在内周一侧(在图中从左侧开始)依次使用可记录块。
在采用这样的测试记录区域的使用方法时，在测试记录区域内，交替地配置6块的已记录区域432、和24块的未记录区域431。当换算为轨道数时，1块约为2/3轨道，因此交替配置了6×2/3＝4轨道量的已记录区域432、和24×2/3＝16轨道量的未记录区域431。在本实施例的介质中，轨道间距与蓝光光盘相同，是0.32μm，因此作为结果交替配置约1.3μm的已记录区域、和约5.1μm的未记录区域。
考虑经过如此进行了记录的测试区域在离开层间隔d的别的层上进行记录的情况，由于层间隔的最小值d＝16μm，因此当物镜的NA为0.85、层间的间隔层的折射率n＝1.6时，离开层间隔d的层中的光束直径成为{d×(NA/n)/[1-(NA/n)2]1/2}≈10μm，因此该光束跨越10×2/0.32≈60个轨道。即使约1.3μm的已记录区域和5.1μm的未记录区域共存，在直径20μm的较大的光束中累计影响，仅1.3μm和5.1μm的比造成影响。在此例中，当计算{d ×(NA/n)/[1-(NA/n)2]1/2}/Tp×(2πr)时，可知成为31×(2πr)，也就是说记录小区域(在此例中为记录单位块)的长度不超过31轨道量、即半径不超过10μm即可，本实施例满足手段(3)中记载的条件。
(实施例2)
然后，表示了通过图4所示的记录再生装置对各种光盘进行再生评价的例子。从作为光学头3的一部分的激光光源34(在本实施例中波长约405nm)射出的光，通过准直透镜331被校准成大体平行的光束。校准后的光束透过光束分离器36，经由像差修正元件37以及物镜30，作为会聚光31照射到光盘1上，形成光点32。来自光盘的反射光经由光束分离器36、全息元件39等，通过检测透镜332以及333被导入到伺服用检测器351以及信号检测器352中。对来自各检测器的信号进行加法或减法处理，成为寻轨误差信号或聚焦误差信号等伺服信号，将其输入给伺服电路79。伺服电路根据所得到的寻轨误差信号或聚焦误差信号，控制物镜执行器78或整个光学头3的位置，将光点32的位置定位于目标记录·再生区域。将检测器352的加法信号输入给信号再生部2。输入信号在通过信号处理电路25进行了滤波处理、频率均衡化处理后，进行数字化处理。作为来自分割检测器352的差动信号，检测在光盘上以沟槽(沟槽部)的摆动等形式形成的地址信息，将其输入给信号再生块2中的摆动检测电路22。摆动检测电路22具有生成与摆动信号同步的时钟，并辨别摆动波形的功能。通过地址检测电路23将摆动检测电路22检测出的摆动信号转换为数字信息，然后通过解码电路26进行误差修正等处理，作为地址信息进行检测。根据检测出的地址信息生成记录再生处理的开始时刻信号等，控制用户数据的解调电路24。同时，还将地址信息发送到控制电路(微处理器)27，用于进行访问等。
在这种的光盘记录再生装置中，在多层光盘中进行记录再生的方法与背景技术中记载的方法基本相同。例如，在访问实施例1所示的具有5层记录层的记录介质的情况下，控制物镜30的位置，将光点32的位置定位于目标记录层(例如第2层)上。即，在目标记录层上是聚焦状态。此时，通过物镜聚焦过程中的会聚光，透过近侧的半透明的别的记录层(例如第4层或第3层)，但在别的记录层上，会聚光31的光束直径与目标记录层上的光点32的直径相比足够大，因此无法分解半透明的记录层上的记录信息来进行再生。即，可以不受别的层的记录信息影响地，对目标层的信息进行再生。在记录时，在目标层以外的记录层上光束直径也足够大，因此单位面积的光强度相对减小，在记录时还不用担心破坏目标层以外的记录层的信息。如此，实现了多层光盘中的信息记录再生。
作为使用这样的装置来学习记录功率的方法，一般为图7和图8记载的检测信号的非对称性(asymmetry)的方法、对信号振幅(调制度)的功率依存性进行评价的方法。
图7表示通过一般被称为非对称性的指标，测定信号眼图(eye-pattern)的中心到信号的上下包络线的振幅的方法。在将上侧(间隔一侧)包络线到眼图中心的振幅设为A，将下侧(标记侧)包络线到眼图中心的振幅设为B时，通过(A-B)/(A+B)定义非对称性，随着记录功率增大，非对称性从负变为正。最佳功率的记录条件下的非对称性，有时由于光盘记录膜的特性具有一些(百分之几)的偏差(offset)，但大致在零附近。图8表示通过被称为β的评价指标，此时不求出眼图的中心，而是使用高通滤波器去除DC成分，以AC耦合后的零点为基准，求出上下包络线振幅A1、A2，来求出β＝(A1-A2)/(A1+A2)。两种方法有一些不同，但在零附近成为最佳功率这一点上相同，在多数情况下根据装置的电路系统的结构选择性地使用某种方法。在此未说明对信号振幅(调制度)的功率依存性进行评价的方法，但由于检测DC振幅，在像多层光盘那样容易出现泄漏光·杂散光的影响的系统中，检测精度容易恶化。
(实施例3)
图9表示使用实施例2中记载的装置，作为抖动评价3层可写型光盘的再生信号品质的例子。在此例中，在位于光入射面近侧的两个层为记录状态时和未记录状态时，作为目标的里层的记录特性(记录裕度曲线)不同。其原因不是再生特性，而是因为在多层光盘中从光入射侧看在里层上进行记录时，经过近层上的未记录区域在里层上进行记录的情况与经过近层上的已记录区域进行记录的情况相比，近层的有效的透过率不同，所以到达里层的激光功率不同。也就是说，记录灵敏度实际上不同，有效的记录功率发生了变化，这是记录特性变化的原因。
图10表示评价了向最里层(第0层)的用户数据区域记录的记录信息的β值的例子。当在近侧的两个层中进行了记录时，β值降低。即最佳记录功率向相对较高的一侧移动，有效的记录灵敏度下降。该变化在本实施例的光盘中，对于记录功率来说最大为10％。
图11应用本发明，在用于进行记录调整的测试区域中评价了记录特性(抖动)。可知在向近侧的两层进行了记录后，仍得到与未记录时相比几乎没有变化的记录特性，抑制了近层的记录/未记录的差异的影响。
图12应用本发明在用于进行记录调整的测试区域中评价了β值。可知在向近侧的两层进行了记录后，仍得到与未记录时相比几乎没有变化的记录灵敏度特性，可以准确地求出记录功率。实际在用户数据区域进行记录时，使用如此求出的准确的记录功率(12.1mW)增大5％的记录功率。其理由是，在用户数据区域中，根据近层的记录状态，记录灵敏度最大降低10％(最佳功率增大)，因此通过使用大约增大5％的记录功率进行记录，对于记录灵敏度最大的区域(近侧的两层未记录)和记录灵敏度最低的区域(近侧的两层已记录)的任何一个来说，都能以5％以下的功率误差进行记录。即，对于图10的两个抖动曲线的任何一个来说，通过使用与抖动曲线的底部附近相当的12.7mW左右的功率来进行记录，可以与近层的记录状态无关地，以大致最佳的功率来进行记录。
图13(a)使用本发明的可写型光盘，比较了在测试区域中进行了记录功率调整时的功率调整结果和现有的光盘记录方法的功率调整结果。图13(b)表示了记录数据的出错率。纵轴是用户数据区域中的已记录区域的比例，两种光盘以相同条件并且以准随机的顺序在多个层中进行记录，另外，通过以一定间隔进行加载(load)、卸载(unload)来强制地进行记录功率调整。在本发明中，与已记录比例无关，记录功率学习结果大体恒定，与之相对，在现有例中，随着已记录比例增加，记录功率的学习结果的偏差增大，同时记录功率也向高功率侧移动(图13(a))。即表示在现有方法中，随着记录的进行，不调整为本来的记录功率，而调整为向高功率侧移动后的错误的记录功率。
图13(b)评价了通过本发明的记录方法进行了记录的情况下和通过现有的记录方法进行了记录的情况下的记录数据的品质。纵轴是符号出错率(symbol error rate)，出错率越低记录品质越好。在本发明中与已记录比例无关地始终将出错率保持在10的负5次方程度以下，维持了良好的记录品质，但在现有例中，随着已记录比例增加，出错率增大。这表示在现有例中记录功率的学习制度变差，以过剩的记录功率进行了记录，因此记录品质下降。
如上所述，根据本发明，在记录功率的学习时几乎不会受到其它层是已记录还是未记录的差异所导致的影响，因此可以提高记录功率的学习精度。另外，此时实质上可以在同一半径位置上重合配置各层的记录功率学习区域，因此不会引起用户数据容量的减少。即，在具有3层以上的记录层的多层光盘中，可以不削减用户数据区域地确保足够的测试区域，并且可以恰当地控制各层的激光照射功率来进行记录，因此记录品质、记录数据的可靠性提高。
(实施例4)
图14表示对使用实施例2中记载的装置在实施例1中记载的可写型5层光盘中向最里层(第0层)的用户数据区域记录的记录信息的非对称性进行了评价的例子。即使在近层的1层上进行了记录，非对称性也下降。即，最佳记录功率向相对较高一侧移动，有效的记录灵敏度降低。该变化在近侧的4层全部进行了记录的情况下达到最大，功率最大变化12％。
图15表示应用本发明在用于记录调整的测试区域中评价了非对称性。可知即使在向近侧的4层进行了记录后，也能得到与未记录时几乎没有变化的记录灵敏度特性，准确地求出记录功率。
在使用求出的记录功率在用户区域中实际进行记录时，使用求出的最佳功率增大约6％以后的记录功率来进行。这是考虑到与近层全部未记录的情况相比，全部记录的情况下必要功率增大12％。通过应用本发明，通过在测试区域的学习而求出的记录功率始终与近层未记录时的记录功率相等。但是，在用户数据区域中，根据近层的记录状态，记录灵敏度最大降低12％(最佳功率增大)，因此通过使用增大约6％的记录功率进行记录，对于记录灵敏度最大的区域和记录灵敏度最低的区域的任何一个来说，都能够以最大6％以下的功率误差进行记录。在本发明的多层光盘中，记录功率裕度为±13％左右，因此可以允许该6％的误差，但在不应用本发明的记录方法的情况下，由于产生12％的功率误差，因此裕度几乎消失，成为由于光盘倾斜等其它干扰而产生误差的原因。在此，关于把用户区域的记录功率设为在测试区域中求出的功率的多少倍，具有预先评价每个光盘、每层的特性，作为对照表存储在驱动器内的方法、以及记载在光盘的控制信息区域中的方法，但从互换性的观点出发，希望预先记载的光盘的控制信息区域中。
本发明的效果不限于以上说明的实施例。例如，作为光盘的记录层，除了可写型以外还可以使用可擦写型的记录层。在可擦写型的记录层的情况下，有时通过非对称性或β值未必求出准确的功率，因此，作为记录功率调整OPC的指标，希望还一并使用调制度、ε、γ、κ等指标。
另外，测试区域中可记录区域的比例，不需要在全部层中都相同，另外，不一定需要在全部层中满足1/N的条件。例如，考虑在记录状态和未记录状态中的透过率变化较大的层中减小可记录区域的比例，在变化较小的层中减小比例的方法。或者，仅在记录状态和未记录状态中的透过率变化较大的层中，使可记录区域的比例成为1/N以下，这有利于测试区域的高效利用。
另外，本发明的限制可记录区域比例的思路不仅适用于测试区域，还有效适用于记录有记录管理信息或缺陷管理信息的管理区域。此时，与通常的用户信息区域相比，可以高品质、高可靠地进行管理信息区域的记录，因此具有整个光盘的记录可靠性提高的优点。

Claims (11)

1.一种多层光盘，具有N层可擦写型或可写型的信息记录层，N是3以上的整数，其特征在于，
在各信息记录层中至少设置有用于调整记录、再生的条件的测试区域，
该测试区域的在所述光盘上的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，
各层的所述测试区域由多个小区域构成，
该小区域中的1/N以下数量的小区域是记录测试用小区域，其余的小区域是不记录信息的未记录小区域。
2.根据权利要求1所述的多层光盘，其特征在于，
所述各小区域由K个记录单位块构成，K是1以上的整数。
3.根据权利要求1所述的多层光盘，其特征在于，
当设所述信息记录层的层间距离的最小值为d、记录层之间的间隔层的折射率为n、用于记录再生的拾光器的物镜的数值孔径为NA、轨道间距为Tp、所述小区域的半径位置为r时，所述各小区域的光盘圆周方向的长度是不超过{d×(NA/n)/[1-(NA/n)2]1/2}/Tp×(2πr)的长度。
4.一种多层光盘，具有N层可擦写型或可写型的信息记录层，N为3以上的整数，其特征在于，
在各信息记录层中设置有进行用于调整记录、再生的条件的测试记录的测试区域，
该测试区域的在所述光盘上的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，
在把各层的测试区域内的记录块的地址设为L时，
在设M为大于N的整数，b为满足b≤M/N的整数、a为满足a+b＜M的整数时，
进行所述测试记录的区域是满足(L+a)mod M＜b的地址的记录块，
其它记录块是未记录状态。
5.一种多层光盘，具有N层可擦写型或可写型的信息记录层，N为3以上的整数，其特征在于，
在各信息记录层中设置有用于调整记录、再生的条件的测试区域，
该测试区域的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，
在设M为大于N的整数，b为满足b≤M/N的自然数时，
在各层的测试区域中重复配置了由b块的可测试记录区域和M-b块的未记录区域构成的M块的长度的区段。
6.一种多层光盘，具有N层可擦写型或可写型的信息记录层，N为3以上的整数，其特征在于，
在各信息记录层中具有进行用于调整记录、再生的条件的测试记录的测试区域，
该测试区域的半径位置范围，在不同层间实质上相同，
在各层的测试区域中配置多个小区域，
在所述信息记录层中的至少一个中，进行所述测试记录的区域是所述测试区域内的小区域中的1/N以下数量的小区域，
其余的小区域是不记录信息的禁止记录小区域。
7.一种多层光盘的记录方法，该光盘具有N层可擦写型或可写型的信息记录层，N为3以上的整数，所述多层光盘的记录方法的特征在于，
在各信息记录层中设置有进行用于调整记录、再生的条件的测试记录的测试区域，并且该测试区域由多个记录块构成，
当进行所述测试记录时，仅在所述测试区域内的全部块数中的1/N以下数量的记录块中进行测试记录，在其余块中不记录信息。
8.一种多层光盘的记录方法，该光盘具有N层可擦写型或可写型的信息记录层，N为3以上的整数，所述多层光盘的记录方法的特征在于，
在所述各信息记录层中设置有进行用于调整记录、再生的条件的测试记录的测试区域，该测试区域的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，
将各层的测试区域内的记录块的地址作为L，预先决定大于N的整数M、满足b≤M/N的自然数b、满足a+b＜M的整数a，
仅在满足(L+a)mod M＜b的地址的记录块中进行所述测试记录，并且以所述记录块的地址降序或者升序的顺序来进行所述测试记录。
9.一种多层光盘，具有N层可擦写型或可写型的信息记录层，N是3以上的整数，其特征在于，
在各信息记录层中设置有用于调整记录、再生的条件的测试区域，
所述测试区域的在所述光盘上的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，
各层的所述测试区域由多个小区域构成，
所述小区域具有记录测试用小区域和不记录信息的未记录小区域。
10.一种多层光盘，其是具有多个信息记录层的可擦写型或可写型的光盘，其特征在于，
在所述多个信息记录层的各个层中设置有用于调整记录条件的测试区域、记录用户数据的记录区域、以及记录记录条件的控制数据区域，
在所述控制数据区域中记录有在所述记录区域中记录用户数据时的记录功率，该值是表示是在所述测试区域中求出的最佳功率的多少倍的信息。
11.一种多层光盘的记录方法，该多层光盘具有N层可擦写型或可写型的信息记录层，N为3以上的整数，该多层光盘的记录方法的特征在于，
在各信息记录层中设置有用于调整记录、再生的条件的测试区域，
所述测试区域的在所述光盘上的半径位置的至少一部分，在不同层间互相重合，
选择进行测试记录的区域来进行测试记录，以使光入射侧的所述信息记录层的记录状态不会对其里侧的所述信息记录层的记录造成影响。
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