JP2008243304A - 情報記録方法、情報記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】異物の付着や傷の発生を考慮した、高品質な情報記録を実現する。
【解決手段】光入射面から最も遠い第1情報記録面、光入射面から2番目に遠い第2情報記録面、第2情報記録面より光入射面側に位置する少なくとも1つの第3情報記録面を形成し得る多層光記録媒体に対して、レーザー光を照射して情報を記録する記録方法であって、第2情報記録面を除いた他の情報記録面の全てが、ブランク状態又は記録完了状態のいずれかである場合に、この第2情報記録面に対して情報を記録するようにした。
【選択図】図4

Description

本発明は複数の情報記録面が構成され得る多層光記録媒体に対する情報記録方法、該情報記録方法を実行する情報記録装置に関する。
従来、ディジタル動画コンテンツの視聴や、ディジタルデータの記録のために、CD−DA、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−R、DVD+/−RW、DVD−RAMなどの光記録媒体が広く利用されている。一方、この種の光記録媒体に要求される記録容量は年々増大してきており、その要求に対応する為に、大容量の動画やデータを収録できる、いわゆる次世代型DVDの商品化が始まっている。次世代型DVDは、記録再生に用いるレーザー光の波長を405nmと短くすることで記録容量の増大を図っている。
例えば、次世代型DVD規格の一つであるBlu−ray Disc(BD)規格では、対物レンズの開口数を0.85に設定することで、1つの記録層に対して25GBもの記録再生を可能にしている。
しかし、動画やデータの容量は今後益々増大することが予想されている。従って、記録面の数を増やして光記録媒体の容量を増大させる、いわゆる多層光記録媒体に関する技術が提案されてきている。BD規格の多層光記録媒体では、6層ないし8層の記録面を設けることで、200GBの超大容量を実現する技術も提案されている。
I. Ichimura et. al., Appl. Opt., 45, 1794-1803 (2006) K. Mishima et. al., Proc. of SPIE, 6282, 62820I (2006)
しかし、3層以上の情報記録面を有する多層光記録媒体では、光入射面から2番目に遠い情報記録面の記録特性が悪化しやすいという問題があった。この理由として、光入射面から最も遠い第1情報記録面では、十分な反射光量を確保するために記録面の反射率を高めなければならず、この結果、2番目に遠い第2情報記録面に照射される記録用レーザー光の一部が、第1情報記録面で反射してしまい、ノイズ成分として作用することが挙げられる。また更に、比較的薄い記録媒体中で記録面を多層化するには、記録面間の距離を狭くする必要があり、これによっても記録面間の信号干渉が生じやすいという問題があった。
また、情報記録面にレーザー光を照射して記録を行う際に、このレーザー光が通過する他の情報記録面の記録状態によって、目的の情報記録面に到達する光量が変化する。本出願時点では未公知事項であるが、本発明者の研究では、このレーザー光が通過する情報記録面の透過率変動によって、記録用レーザー光の情報記録面への到達率が10%以上も変動する可能性があり、情報記録面の記録品質に悪影響を及ぼすことが明らかとなった。特に、上記第2情報記録面は、第1情報記録面の反射光によるノイズと、自身よりも光入射面側に複数の情報記録面が配置されることによる到達レーザー光の変動の双方が作用して、記録エラーが発生しやすいという問題が明らかとなった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、光記録媒体を多層化した際にも、記録品質の悪化を抑制する記録方法を提供することを目的としている。
本発明者による鋭意研究の結果、上記目的は下記の手段によって達成される。
(1)光入射面から最も遠い第1情報記録面、前記光入射面から2番目に遠い第2情報記録面、及び前記第2情報記録面より光入射面側に位置する少なくとも1つの第3情報記録面を形成し得る多層光記録媒体に対して、レーザー光を照射して情報を記録する情報記録方法であって、前記第2情報記録面を除いた他の情報記録面の全てが、ブランク状態又は記録完了状態のいずれかである場合に、前記第2情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする情報記録方法。
(2)前記第2情報記録面を除いた他の情報記録面の全てがブランク状態の場合に、前記第2情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする上記(1)記載の情報記録方法。
(3)前記第2情報記録面が記録完了状態、且つ前記第3情報記録面がブランク状態の場合に、前記第1情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする上記(1)又は(2)記載の情報記録方法。
(4)前記第1情報記録面が記録完了状態となった後、前記光入射面に最も近い前記第3情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする上記(3)記載の情報記録方法。
(5)前記第2情報記録面が記録完了状態、且つ前記第1情報記録面がブランク状態の場合に、前記光入射面に最も近い第3情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする上記(2)記載の情報記録方法。
(6)前記第2情報記録面を除いた他の情報記録面の全てが記録完了状態の場合に、前記第2情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする上記(1)記載の情報記録方法。
(7)前記第1、第2及び第3情報記録面に対して同一エネルギーのレーザー光を照射した際に、前記光入射面の入射光と前記入射面から放出される反射光に基づく総合反射率が、前記第1、第2及び第3情報記録面において略同一に設定されていることを特徴とする上記(1)ないし(6)のいずれか記載の情報記録方法。
(8)光入射面から最も遠い第1情報記録面、前記光入射面から2番目に遠い第2情報記録面、及び前記第2情報記録面より光入射面側に位置する少なくとも1つの第3情報記録面を形成し得る多層光記録媒体に対してレーザー光を照射して情報を記録する情報記録装置であって、前記多層光記録媒体の情報記録面の記録状態を検出する記録状態検出部と、前記記録状態検出部の検出結果に基づいて記録すべき情報記録領域を設定する記録領域設定部と、前記記録領域設定部からの指示に基づいて、前記情報記録面に対してレーザー光を照射して情報を記録するレーザー制御部と、を備え、前記記録状態検出部で、前記第2情報記録面を除いた他の情報記録面の全てがブランク状態又は記録完了状態のいずれかであると検出された場合に、前記記録領域設定部は、前記第2情報記録面を前記情報記録領域に設定することを特徴とする情報記録装置。
(9)前記記録状態検出部において、前記第2情報記録面が記録完了状態、且つ前記第3情報記録面がブランク状態と検出された場合に、前記記録領域設定部は、前記第1情報記録面を前記情報記録領域に設定することを特徴とする上記(8)記載の情報記録装置。
(10)前記記録状態検出部において、前記第1情報記録面及び前記第2情報記録面が記録完了状態と検出された後、前記記録領域設定部は、前記第3情報記録面を前記情報記録領域に設定することを特徴とする上記(8)又は(9)記載の情報記録装置。
本発明によれば、記録用レーザー光のエネルギーを記録中に安定させることができ、記録品質を向上させるという優れた効果を奏し得る。
まず、本実施形態に係る情報記録方法の根拠となる考え方について説明する。
一例としてL0層…Lk層…L5層を備える6層の多層型光記録媒体を取り上げる。多層記録媒体中のLk層自体の情報記録面の反射率をr、同情報記録面自体の透過率をt、Lk層にレーザー光を照射した際の積層状態での反射率(即ち光入射面に入射される入射光量と、この光入射面から放出される反射光量から決定される総合反射率)をRとする(0≦k≦5)。図1に示されるように、各情報記録面は、レーザー光の一部を反射すると共に他の一部を透過する。例えば、L3層となる情報記録面にエネルギー1のレーザー光を照射する場合を考えると、光入射面INから入射したレーザー光は、まず、L5層においてtだけ透過してL4層に到達し、更にL4層で比率tだけ透過してL3層に到達するので、L3層に照射されるレーザー光は結局t×tとなる。このレーザー光(t×t)は、L3層において比率rで反射するので、L3層での反射光は(t×t)×rとなる。この反射光は、更にL4層とL5層をそれぞれ比率t、tで透過して、光入射面INから放出される。この結果、光入射面INから入射するレーザー光を基準(1)とした場合に、L3層で反射して光入射面INから放出される際の総合反射率Rは、(t×t×rで表される。以下同様に、R、R…Rは以下の式で表される。
〔総合反射率の計算式〕
=(t×t×t×t×t×r
=(t×t×t×t×r
=(t×t×t×r
=(t×t×r
=(t×r
=r
情報記録再生装置が全ての情報記録面に対して同一の再生条件で再生できるようにするためには、総合反射率が各層で同一であることが望ましい。すなわち、上記の例であればR=R=R=R=Rであることが望ましい。総合反射率を仮にR=R=R=R=R=2.5%に設定する場合、各記録層の反射率rと透過率tの一例を表1に示す。
Figure 2008243304
この表1から分かるように、情報記録面の総合反射率Rを記録面間で同一とするためには、光入射側から奥側(遠い側)に配置される情報記録面の反射率rを高く設定する必要があることが分かる。
一方、例えば波長405nm、対物レンズの開口数NA=0.85であるようなBlu−ray Disc規格の場合、ピックアップの球面収差の補償範囲の観点から、媒体の光入射面側から最も遠い層までの距離を100μm程度に収めておくことが必要で、かつ、媒体の耐指紋性や耐擦過性の観点から、媒体の光入射面に最も近い層までの距離(光透過層膜厚)は50μm以上にしておくことが望ましい。したがって、全層間距離の合計は50μm程度に収める必要があり、例えば3層以上の情報記録面を設定しようとすると、層間距離は20μm程度、又はそれ以下とならざるを得ない。
つまり、本来、隣接する情報記録面同士の迷光の影響を低減するために、層間距離を広く設定したいというニーズが存在するが、3層以上の情報記録面を持つBD規格の多層光記録媒体では、球面収差補正範囲と耐指紋性・耐擦過性の観点から、隣接するLk層とLk−1層との間の距離を、他の層からの迷光の影響を完全に回避できるほど大きく設定することができない。この結果、記録信号や、フォーカス・トラッキング等のサーボ信号が、他の情報記録面からの迷光の影響を少なからず受ける。
他の情報記録面からの迷光の影響の大部分は、隣接する情報記録面からのものである。従って、両側に情報記録面が存在する情報記録面、即ち、他の情報記録面に挟まれている情報記録面が迷光の影響を受けやすい。例えばL0〜L5層を有する6層光記録媒体であれば、L1〜L4層の情報記録面が迷光の影響を顕著に受けることになる。表1から分かるように、L0層の反射率rが大きく設定されることから、特にL1層は、L0層の迷光の影響を受けやすい。これは既に説明したように、各層の総合反射率を同一にするためにも、L0層の反射率rを高く設定する必要があるからである。
このような条件の下、L0〜Ln−1となる層数nの多層光記録媒体において、Lk層(k≦n)の記録面に対して、レーザーパワー1のレーザー光がピックアップから照射される場合を考察する。Lk層において、そのLk層の記録面が未記録領域である場合の透過率をtbk(0≦tbk≦1)、記録面が記録済領域となる場合の透過率をtmk(0≦tmk≦1)とする。Lk+1〜Ln−1層の全ての層が未記録領域のとき、即ち、Lk層よりも光入射面側に位置する全ての記録面が未記録領域であるとき、このLk層に到達するレーザーパワーIbkは、Ibk=tb(k+1)×…×tb(n−1)で示される。一方、Lk+1〜Ln−1層の全ての層が記録状態のとき、即ち、Lk層よりも光入射面側に位置する全ての記録面が記録状態であるとき、Lk層に到達するレーザーパワーImkは、Imk=tm(k+1)×…×tm(n−1)で示される。したがって、IbkとImkの違いは、割合で表現するとIbk/Imk={tb(k+1)×…×tb(n−1)}/{tm(k+1)×…×tm(n−1)}となる。つまり、多層光記録媒体では、記録あるいは再生を行おうとする情報記録面以外の他の情報記録面が、記録済領域であるか未記録領域であるかによって、記録・再生を行う情報記録面に到達するレーザー光の光量が異なってくる。
具体的な数値を用いて上述した内容を確認する。多層光記録媒体用の情報記録面として極めて高い透過率を有するTiO2/Bi−Ge−O/TiO2を用いるとする。この情報記録面においては、各材料の膜厚とBi−Ge−Oの組成を制御することにより、t=0.83、t=0.88とすることができる。ここで、レーザーパワーIのレーザー光が、光入射面から2番目に遠いL1層の情報記録面に到達するパワーIb1とIm1を、多層化数を変化させて検討した結果を表2に示す。なお、ここでは、L1層よりも光入射面側に位置するL2〜Ln−1層の全ての記録面に、透過率t=0.83、t=0.88の素材を採用した場合を示している。
Figure 2008243304
この結果から明らかなように、L1層の情報記録面に記録用レーザー光を照射したときに、L1層に到達するパワーは、他の層の記録の有無により大きく変化する。具体的に3層光記録媒体(n=3)では、L2層が記録済領域と未記録領域の違いによって、L1層に到達するパワーが6%変化する。同様に、4層光記録媒体では、L2及びL3層が記録済領域か未記録領域かによって、L1層に到達するパワーが10%変化する。5層光記録媒体では16%、6層光記録媒体では22%の違いが生じてしまうことが分かる。
この事実は、ただでさえ記録信号やサーボ信号が迷光によって大きな影響を受けるL1層にとって、無視できない問題となる。具体的には、L1層よりも光入射面側に位置する情報記録面が、その一部が記録済領域であって、他の部分が未記録領域となるような状況、即ち、情報記録面の途中まで情報が記録されている状況の場合、L1層の情報記録面に到達する記録用レーザー光のパワーが記録途中で変動することになる。この結果、L1層の情報記録面において記録マークが十分に形成されなかったり、又過剰パワーとなって記録マーク形状が想定通りに形成されなかったりすることで、記録エラーが生じる。
そこで本実施形態では、L1層の情報記録面を除いた他の層の情報記録面が、ブランク状態か、又は記録完了状態となっている場合に限って、L1層の情報記録面に対する記録を行うようにしている。例えば、全ての情報記録面がブランク状態の時に、まず、L1層の情報記録面から記録を開始する。また例えば、他の情報記録面の全てが記録完了状態となった後に、L1層への記録を行うようにする。ここでいう記録とは、ディスクの管理情報などの記録ではなく、保存されるべきユーザーデータの記録を意味しており、ブランク状態とは、情報記録面にこのユーザーデータが記録されていない状態を意味する。また、ここでいう記録完了状態とは、情報記録面においてユーザーデータを保持可能な全領域に亘って記録作業が完了している状態をいう。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、図2(A)により、本発明の第1実施形態に係る情報記録装置で用いられる多層光記録媒体1について説明する。この多層光記録媒体1は外径が約120mm、厚みが約1.2mmとなる円盤状の媒体である。図2(B)に拡大して示されるように、多層光記録媒体1は、基板10と、L0情報記録面20と、第1スペーサー層30と、L1情報記録面22と、第2スペーサー層32と、L2情報記録面24と、第3スペーサー層34と、L3情報記録面26と、カバー層36と、ハードコート層38がこの順に積層されて構成される。
第1〜第3スペーサー層30、32、34、カバー層36及びハードコート層38は、全て光透過性を有しており、外部から入射されるレーザー光を透過するようになっている。この結果、ハードコート層38の光入射面38Aから入射されるレーザー光Zを用いれば、L0〜L3情報記録面20、22、24、26、28の全てに対して、情報の記録・再生が可能となっている。
L0情報記録面20は、光入射面38Aから最も遠い光入射側情報記録面となり、L3情報記録面26が、最も光入射面38Aに近接する情報記録面となる。L0情報記録面20に対して情報の記録・再生を行う場合には、L1〜L3情報記録面22、24、26を介してL0情報記録面20にレーザー光Zを照射する。同様に、L1情報記録面22に対して情報の記録・再生を行う場合には、L2、L3情報記録面24、26を介してL1情報記録面22にレーザー光Z2を照射する。L2情報記録面24に対して情報の記録・再生を行う場合には、L3情報記録面26を介してL2情報記録面24にレーザー光を照射する。L3情報記録面26に対して情報の記録・再生を行う場合には、他の情報記録面を介することなく、L3情報記録面26にレーザー光Zを直接照射する。なお、この多層光記録媒体1では、L0〜L3情報記録面20、22、24、26の全ての記録容量が25GBに設定されており、全体で100GBの記録容量が確保されている。
基板10は、厚さ約1.1mmのとなる円盤状の部材であり、その素材として例えば、ガラス、セラミックス、樹脂等の種々の材料を用いることができる。ここではポリカーボネート樹脂を用いている。なお、樹脂としてはポリカーボネート樹脂以外にも、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等を採用することも出来る。中でも加工や成型の容易性から、ポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が好ましい。また、基板10における情報記録面側の面には、用途に応じて、グルーブ、ランド、ピット列等が形成される。
第1〜第3スペーサー層30、32、34は、L0〜L3情報記録面20、22、24、26の間に積層されており、各情報記録面20、22、24、26との間を離間させる機能を有する。各スペーサー層30、32、34の光入射面38A側表面には、グルーブ(ランド)、ピット列等が形成されている。第1〜第3スペーサー層30、32、34の材料は様々なものを用いることが出来るが、既に述べたように、レーザー光Zを透過させる為に光透過性材料を用いる必要がある。例えば、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることも好ましい。
又この多層光記録媒体1では、第1スペーサー層30の厚みが17μm、第2スペーサー層32の厚みが20μm、第3スペーサー層34の厚みが13μmに設定されており、少なくとも10μm以上になるように設定されている。また、このように複数のスペーサー層30、32、34の厚みを互いに異ならせることで、再生信号の干渉が低減し、読み取り信号のノイズを低減させることができる。この厚みの差異は少なくとも2μm以上確保することが好ましい。なお、ハードコート層38の厚みは2μm、カバー層36の厚みは48μmに設定されている。このように、情報記録面20、22、24、26を多層にする場合、光入射面38Aから最も遠いL0情報記録面20に対して十分な強度のレーザー光Zを到達させるために、他の情報記録面22、24、26の光透過特性を高める必要がある。
従って、この多層光記録媒体1では、光入射面38AからL3情報記録面26までの距離は約50μm、光入射面38AからL2情報記録面24までの距離は約63μm、光入射面38AからL1情報記録面22までの距離は約83μm、光入射面38AからL0情報記録面20までの距離は約100μmとなっている。L0情報記録面20については、記録容量(25GB)を含めてブルーレイ・ディスク(Blu−ray Disc)の規格に整合していることになる。
また、この多層光記録媒体1では、L0〜L3情報記録面20、22、24、26に対して同一エネルギーのレーザー光を照射した際に、この入射光に対して、光入射面38Aから放出される反射光から導き出される総合反射率が略同一となるように設定されている。
これらのL0〜L3情報記録面20、22、24、26は、データを保持する層である。データの保持形態としては、利用者による書き込みが可能ないわゆる記録型である。この記録型の場合、詳細には、一度データを書き込んだエリアに再度データの書き込みが出来ない追記型と、データを書き込んだエリアに対してデータを消去し、再度書き込みが可能な書換型があるが、いずれであっても構わない。又、情報記録面20、22、24、26において、データの保持形態を互いに異ならせることも可能である。
なお、特に図示しないが、L0〜L3情報記録面20、22、24、26には、螺旋状のグルーブ及びランドが形成される。グルーブは、データ記録時におけるレーザー光Zのガイドトラックとしての役割を果たし、このグルーブに沿って進行するレーザー光Zのエネルギー強度が変調される事によって、グルーブ上の情報記録面20、22、24、26に記録マークが形成される。なお、データ保持態様が追記型の場合は、この記録マークが不可逆的に形成され、消去することが出来ない。一方、データ保持態様が書き換え型の場合は、記録マークが可逆的に形成され、消去及び再形成可能となっている。記録マークはランド上に形成しても良く、グルーブとランドの双方に形成することも可能である。
次に、図3を参照して、本実施形態の情報記録方法を実現する情報記録装置100について説明する。この情報記録装置100は、記録・再生に利用するレーザー光Zを発生させるレーザー光源102、レーザー光源102を制御するレーザーコントローラ104、レーザー光Zを多層光記録媒体1に導く光学機構106、レーザー光Zの反射光を検出する光検出装置108、多層光記録媒体1を回転させるスピンドルモータ112、スピンドルモータ112を回転制御するスピンドルドライバ114、特に図示しないCPU(中央演算装置)との間で信号データのやり取りを行い、記録信号データ及び再生信号データに基づいて記録再生制御を行う信号処理装置116を備える。信号処理装置116は、多層光記録媒体1の情報記録面の記録状態を検出する記録状態検出部116Aと、複数の情報記録面の中から、記録をするべき記録領域を設定する記録領域設定部116Bを備えている。
レーザー光源102は半導体レーザーであり、レーザーコントローラ104によって制御されてレーザー光Zを発生させる。光学機構106は、特に図示しないハーフミラーや対物レンズを備え、レーザー光Zの焦点をL0〜L3情報記録面20、22、24、26に適宜合わせることが可能となっている。なお、ハーフミラーは、L0〜L3情報記録面20、22、24、26の反射光を取り出して光検出装置108に導くようにする。光検出装置108はフォトディテクタであり、レーザー光Zの反射光を受光して信号として出力する。この信号は信号処理装置116に提供され、制御用データや再生信号データとして用いられ、その一部は特に図示しないCPUに出力される。
CPUから提供された信号データを多層光記録媒体1に記録する際には、この信号データを受け取った信号処理装置116の指示に基づいて、レーザーコントローラ104がレーザー光源102を制御して、所定のレーザー光Zを発生させる。このレーザー光Zは、光学機構106によって案内されて、L0〜L3情報記録面20、22、24、26のいずれかにレーザースポットとして照射される。このレーザースポットのエネルギーによってL0〜L3情報記録面20、22、24、26に記録マークが形成される。
一方、多層光記録媒体1に記録された情報を再生するには、レーザー光源102から再生レーザー光を発生させて、この再生レーザー光をL0〜L3情報記録面20、22、24、26の特性の場所に照射する。再生レーザー光はL0〜L3情報記録面20、22、24、26で反射されて、光学機構106を介して取り出されて光検出装置108に導かれ、信号処理装置116を経て再生信号となってCPUに提供される。
記録状態検出部116Aは、L0〜L3情報記録面20、22、24、26の情報の記録状態を検出する。具体的には、前回の情報記録作業がL0〜L3情報記録面20、22、24、26のどこで終了したのかについて検出したり、L0〜L3情報記録面20、22、24、26のそれぞれの記録容量(残存領域)を検出したりする。これらの検出は、前回の情報記録完了時にリードイン領域又はリードアウト領域に記録されている各種情報を読み出すことによって実現することが好ましいが、L0〜L3情報記録面20、22、24、26の記録状態を直接読み出して検出することも可能である。L0〜L3情報記録面20、22、24、26のいずれもブランク状態の場合、この多層光記録媒体1は完全なブランクディスクであると判断できる。
記録領域設定部116Bは、情報記録開始時等において、上記記録状態検出部116Aの検出結果を利用して、L0〜L3情報記録面20、22、24、26の中から、記録すべき領域を選定する。
例えば、情報記録装置100に多層光記録媒体1が挿入されて、情報の記録を開始する際は、記録を開始するべき情報記録面をL0〜L3情報記録面20、22、24、26の中から選定すると共に、選定された情報記録面の中から情報記録領域を決定する。又例えば、ある情報記録面に対して情報を記録している最中に、この情報記録面が記録完了状態、即ち全記録領域に対する記録作業が完了した状態になった場合に、次に記録すべき情報記録面を、L0〜L3情報記録面20、22、24、26から選定すると共に、この情報記録面の中から情報記録領域を決定する。
図4は、この情報記録装置100を利用して情報を記録する手順を示したフローチャートである。
まず、ステップ100において、記録対象となる多層光記録媒体1が挿入されたか否かを判定する。その後、ステップ102に進んで、記録状態検出部116Aが、この多層光記録媒体1のリードイン領域またはリードアウト領域を読み出して、L0〜L3情報記録面20、22、24、26の記録状態を検出する。具体的には、各L0〜L3情報記録面20、22、24、26の記録済領域(情報記録面及び半径位置)を検出する。
ステップ104では、多層光記録媒体1のL1情報記録面22(光入射面38Aから2番目に遠い情報記録面)が記録完了状態か否かについて、記録領域設定部116Bが判定する。記録完了状態でない、即ち、記録可能領域が残っている場合には、ステップ106に進んで、記録領域設定部116Bの決定に基づいて、L1情報記録面22の記録可能領域に対して記録を開始する。
ステップ104において、L1情報記録面22が記録完了状態である場合には、ステップ110に進んで、L3情報記録面26(光入射面38Aに最も近い情報記録面)が記録完了状態か否かを判定する。L3情報記録面26が記録完了状態でない、即ち記録可能領域が残っている場合には、ステップ112に進んで、記録領域設定部116Bの決定に基づいて、L3情報記録面26の記録可能領域に対して記録を開始する。
ステップ110において、L3情報記録面26が記録完了状態である場合には、次にステップ120に進んで、L0情報記録面20(光入射面38Aから最も遠い情報記録面)が記録完了状態か否かを判定する。L0情報記録面20が記録完了状態でない。即ち記録可能領域が残っている場合には、ステップ122に進んで、記録領域設定部116Bの決定に基づいて、L0情報記録面20の記録可能領域に対して記録を開始する。
ステップ120において、L0情報記録面20が記録完了状態である場合には、ステップ130に進んで、L1、L3、L0情報記録面21、26、20以外の情報記録面(ここではL2情報記録面のみ)の中から適宜、記録可能領域を選定して記録を行う。以上のステップを経て、選定されたL0〜L3情報記録面20、22、24、26に対して必要な情報の記録を行い、ステップ140において、必要情報の記録が完了したか否かを最後に判断する。必要情報の記録が完了していない場合には、次の情報記録面に移行するために、ステップ102に戻る。必要情報の記録が完了した場合は、記録プロセスを終了させる。
第1実施形態の情報記録方法及び情報記録装置100によれば、多層光記録媒体1のL0〜L3情報記録面20、22、24、26の全てがブランク状態の段階で、L1情報記録面22から記録を開始することが可能になる。従って、L2及びL3情報記録面24、26に情報が途中まで記録されることで、L1情報記録面22に到達するレーザー光のエネルギーが途中で変動することがない。この結果、L1情報記録面22に安定して情報を記録することが可能となっている。また、L0情報記録面もブランク状態であるので、L1情報記録面22への記録中に、L0情報記録面20の反射光によるノイズの影響も低減する。更に、L2及びL3情報記録面24、26がブランク状態であるので、光透過率が高くなることから、レーザー光のエネルギーを小さく設定することが可能となる。この結果、L0情報記録面20の迷光の影響を更に低減させることにつながる。
また本実施形態では、L1情報記録面22が記録完了状態になった後に、光入射面38Aに最も近いL3情報記録面26に情報を記録するようになっている。これは、光入射面38Aに近い情報記録面は、光入射面38Aに付着する指紋等の異物や傷の影響を受けやすいからである。従って、異物等が付着する前、即ち多層光記録媒体1の利用開始から比較的早い段階で記録を完了させるようにする。具体的に例えば図5(A)に示されるように、L3情報記録面26に情報を記録する場合、このL3情報記録面26において、レーザー光Z3のビームスポットSが実質的に最小となるようにフォーカス制御される。この際、光入射面38Aには、ビームスポットSよりも大きな中間ビームスポットS3がレーザー光Z3によって形成されている。また、図5(B)に示されるように、L2情報記録面24に記録する場合、このL2情報記録面24において、レーザー光Z2のビームスポットが実質的に最小となるようにフォーカス制御される。この際、光入射面38Aには、ビームスポットSよりも大きな中間ビームスポットS2がレーザー光Z2により形成されている。図5(C)に示されるように、L1情報記録面22に記録する場合、このL1情報記録面22において、レーザー光Z1のビームスポットが実質的に最小となるようにフォーカス制御される。この際、光入射面38Aには、ビームスポットSよりも大きな中間ビームスポットS1がレーザー光Z1により形成されている。図5(D)に示されるように、L0情報記録面20に記録する場合、このL0情報記録面20において、レーザー光Z0のビームスポットが実質的に最小となるようにフォーカス制御される。この際、光入射面38Aには、ビームスポットSよりも大きな中間ビームスポットS0がレーザー光Z0により形成されている。
図6には、光入射面38Aに形成される中間ビームスポットS0〜S3のサイズが比較されている。中間ビームスポットS3が最も小さく、S2、S1、S0の順に大きくなっていることがわかる。これは、光入射面38Aから情報記録面20、22、24、26までの距離が大きくなるほど、焦点(レーザースポットS)が光入射面38Aから離反する為である。多層光記録媒体1を利用者が持ち歩いたり、記録再生機に挿入したりする作業により、光入射面38Aに指紋や埃等の異物50が付着したり、傷がついたりする。この異物50は多層光記録媒体1の記録特性を悪化させる。特に、光入射面38Aに形成される中間ビームスポットS0〜S3に対する異物50の比率が大きくなる程、記録用のレーザー光Zのエネルギーが異物50によって遮られてしまうので、記録マークの形成が不十分となる。従ってL3情報記録面26については、異物50の影響を受けやすいことになる。特に、BD規格の場合、情報記録面が光入射面38Aから70μm以内に配置されると、異物50の比率が無視できない程度に大きくなる。従って、光入射面38Aから50μmに位置するL3情報記録面26を優先的に記録する。
更に本実施形態では、L1及びL3情報記録面22、26が記録完了状態となった後に、光入射面38Aから最も遠いL0情報記録面20に対して優先的に情報を記録するようにしている。これは、既に表2で示したように、L0情報記録面20は、これよりも光入射面38A側に多くの情報記録面22、24、26が配置されているために、これらが記録完了状態になると、レーザー光のエネルギーが十分に到達できないからである。従って、ここでは少なくともL2情報記録面24よりもL0情報記録面20に対する記録を優先させることで、エネルギー不足を回避するようにしている。
なお、この第1実施形態では、指紋等の異物の影響の回避を優先させる為に、L0情報記録面20よりもL3情報記録面26への記録を優先させる場合を示したが、本発明はそれに限定されない。例えば、図7に示されるステップ200からステップ240に示されるように、L0情報記録面20に対する記録を、L3情報記録面26よりも優先させることも可能である。なお、図7のフローチャートにおいて、L0情報記録面20とL3情報記録面26の記録順序が異なる以外は、図4で示したフローチャートと同一であるため、ここでの詳細説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態に係る情報記録方法を、図8のフローチャートを参照して説明する。この第2実施形態では、光入射面から2番目に遠い情報記録面を、全ての情報記録面の最後に記録する。なお、第2実施形態で用いられる光記録媒体及び情報記録装置の構成は、第1実施形態と同様であるため、以下、第1実施形態と同一符号を用いることで、図示及び構成の説明を省略する。
この情報記録方法では、まずステップ300において、記録対象となる多層光記録媒体1が挿入されたか否かを判定する。その後、ステップ302に進んで、記録状態検出部116Aが、この多層光記録媒体1のリードイン領域またはリードアウト領域を読み出して、L0〜L3情報記録面20、22、24、26の記録状態を検出する。具体的には、各L0〜L3情報記録面20、22、24、26の記録済領域(記録面及び半径位置)を検出する。
ステップ304では、多層光記録媒体1のL1情報記録面22(光入射面38Aから2番目に遠い情報記録面)に既に何らかの情報が記録されているか否かを記録領域設定部116Bが判定する。既に何らかの情報が記録されている場合には、後述するように、L1情報記録面22以外の情報記録面(L0情報記録面20、L2情報記録面24、L3情報記録面26)の全てが記録完了状態であることから、ステップ306に進んで、記録領域設定部116が、L1情報記録面22の残存領域を今回の記録領域に設定し、ステップ308において情報の記録を行う。
一方、ステップ304において、L1情報記録面22がブランク状態である場合には、他の情報記録面に記録可能領域が残っていると考えられるので、ステップ310に進む。ステップ310では、L1情報記録面22以外の記録可能領域が、今回記録する情報量を充足できるか否かを判断し、足りる場合にはステップ312に進んで、記録領域設定部116Bが、L1情報記録面22以外の残存領域を今回の記録領域に設定する。その後、ステップ314に進んで記録を行う。
また、ステップ310において、L1情報記録面22以外の記録可能領域が、今回記録する情報量を充足できない場合は、ステップ320に進んで、L1情報記録面22以外の情報記録面の残存領域の全てと、この残存領域の不足分に対応するL1情報記録面22の記録可能領域を、今回の記録領域に設定する。その後、ステップ322に進んで、L1情報記録面22以外の上記残存領域から優先的に記録を行い、ステップ324において、この残存領域に対する記録が完了したか否か、即ちL1情報記録面22以外の全ての情報記録面が記録完了状態になったことを確認してから、ステップ326に進んで、L1情報記録面22に対する記録を行うようにする。
この第2実施形態の情報記録方法によれば、光入射面38Aから2番目に遠いL1情報記録面22に対して記録を行う際には、既に、他の情報記録面の全てが記録完了状態となっている。即ち、L1情報記録面22以外の情報記録面への情報の記録を優先し、最後にL1情報記録面22への記録を行う。
従って、L1情報記録面22に記録する時には、他の情報記録面が記録完了状態となっているので、この他の情報記録面において記録済領域と未記録領域の境界が存在しない。この結果、L1情報記録面22に照射される記録用レーザー光のエネルギー変動を抑制できる。この結果、安定した情報記録が可能となり、記録エラーを低減させることが可能となる。なお、この第2実施形態では、L1情報記録面22に照射されるレーザー光のエネルギーが、記録完了状態であるL2〜L3情報記録面24、26の記録マークによって低下するので、それを補うためにレーザーパワーを多少高めに設定することが好ましい。
なお、本第2実施形態では、L1情報記録面22に対する記録を最後にする場合を示したが、既に示したように、他の情報記録面に関しては、光入射面38Aに最も近いL3情報記録面26に対する記録を優先させることが好ましい。指紋等の異物や傷が形成される前に、記録を行うことが可能になるからである。また同様に、光入射面38Aから最も遠いL0情報記録面20に対する記録を他に優先させることも望ましい。他の情報記録面に対する記録によって、レーザー光の透過率が低下する前に、情報を記録することが可能となるからである。
以上、本実施形態の情報記録装置では、光入射面から約100μmという極めて狭い範囲内に4層以上配置される場合を示したが、本発明はそれに限定されず、100μmよりも遠い位置に情報記録面を配置することも可能である。また、本実施形態では、多層光記録媒体の情報記録面が4層の場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、3層以上であれば良い。また、本実施形態では、光入射面38Aから最も遠い第1情報記録面をL0情報記録面、2番目に遠い第2情報記録面をL1情報記録面、第2情報記録面よりも光入射面38A側に配置される第3情報記録面をL2情報記録面及びL3情報記録面と表現する場合を示したが、この表現は便宜上のものであり、本発明に何ら制約を与えるものではない。
また、本実施形態の多層光記録媒体1は、各情報記録面に対して、レーザー光の照射によって状態変化する記録層が予め製膜されている場合を示したが、本発明はそれに限定されない。例えば、光記録媒体の基材自体は所定の厚みを有する単層であり、この基材にレーザー光が照射されると、ビームスポットの焦点部分のみが状態変化をおこしてデータが記録される、いわゆる体積型記録用の記録媒体を用いることも可能である。即ち、本発明における多層光記録媒体は、レーザー光が照射される記録層が予め多層形成されたものに限られず、光入射面から所定の距離離れた場所に記録マークが随時形成され、この記録マークの集合としての情報記録面が事後的に多層構成される場合も含んでいる。
なお、本発明の情報記録装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
本発明によれば、3層以上の情報記録面を構成しうる多層光記録媒体に対しても、記録容量を低減させること無く、高品質な記録・再生を可能とする。
本発明の実施形態における多層光記録媒体の総合反射率の概念を説明するための断面図 本発明の第1実施形態で利用される多層光記録媒体を示す斜視図、及び拡大断面図 本発明の実施の形態に係る情報記録装置の構成を示すブロック図 同情報記録装置によって情報を記録する手順を示すフローチャート 同多層光記録媒体の各情報記録面の情報を記録する状態を示す断面図 同多層光記録媒体の光入射面に形成されるビームスポット及び付着する異物を模式的に示す拡大平面図 同情報記録装置によって情報を記録する他の手順を示すフローチャート 本発明の第2実施形態に係る情報記録手順を示すフローチャート
符号の説明
1 ・・・ 多層光記録媒体
10 ・・・ 基板
20 ・・・ L0情報記録面
22 ・・・ L1情報記録面
24 ・・・ L2情報記録面
26 ・・・ L3情報記録面
30 ・・・ 第1スペーサー層
32 ・・・ 第2スペーサー層
34 ・・・ 第3スペーサー層
36 ・・・ カバー層
38 ・・・ ハードコート層
38A ・・・ 光入射面
100 ・・・ 情報記録装置
102 ・・・ レーザー光源
104 ・・・ レーザーコントローラ
106 ・・・ 光学機構
108 ・・・ 光検出装置
112 ・・・ スピンドルモータ
114 ・・・ スピンドルドライバ
116 ・・・ 信号処理装置
116A ・・・ 記録状態検出部
116B ・・・ 記録領域設定部

Claims (10)

  1. 光入射面から最も遠い第1情報記録面、前記光入射面から2番目に遠い第2情報記録面、及び前記第2情報記録面より光入射面側に位置する少なくとも1つの第3情報記録面を形成し得る多層光記録媒体に対して、レーザー光を照射して情報を記録する情報記録方法であって、
    前記第2情報記録面を除いた他の情報記録面の全てが、ブランク状態又は記録完了状態のいずれかである場合に、前記第2情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする情報記録方法。
  2. 前記第2情報記録面を除いた他の情報記録面の全てがブランク状態の場合に、前記第2情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする請求項1記載の情報記録方法。
  3. 前記第2情報記録面が記録完了状態、且つ前記第3情報記録面がブランク状態の場合に、前記第1情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする請求項1又は2記載の情報記録方法。
  4. 前記第1情報記録面が記録完了状態となった後、前記光入射面に最も近い前記第3情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする請求項3記載の情報記録方法。
  5. 前記第2情報記録面が記録完了状態、且つ前記第1情報記録面がブランク状態の場合に、前記光入射面に最も近い第3情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする請求項2記載の情報記録方法。
  6. 前記第2情報記録面を除いた他の情報記録面の全てが記録完了状態の場合に、前記第2情報記録面に対して情報を記録することを特徴とする請求項1記載の情報記録方法。
  7. 前記第1、前記第2及び前記第3情報記録面に対して同一エネルギーのレーザー光を照射した際に、前記光入射面の入射光と前記入射面から放出される反射光に基づく総合反射率が、前記第1、第2及び第3情報記録面において略同一に設定されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか記載の情報記録方法。
  8. 光入射面から最も遠い第1情報記録面、前記光入射面から2番目に遠い第2情報記録面、及び前記第2情報記録面より光入射面側に位置する少なくとも1つの第3情報記録面を形成し得る多層光記録媒体に対してレーザー光を照射して情報を記録する情報記録装置であって、
    前記多層光記録媒体の情報記録面の記録状態を検出する記録状態検出部と、
    前記記録状態検出部の検出結果に基づいて記録すべき情報記録領域を設定する記録領域設定部と、
    前記記録領域設定部からの指示に基づいて、前記情報記録面に対してレーザー光を照射して情報を記録するレーザー制御部と、を備え、
    前記記録状態検出部で、前記第2情報記録面を除いた他の情報記録面の全てがブランク状態又は記録完了状態のいずれかであると検出された場合に、前記記録領域設定部は、前記第2情報記録面を前記情報記録領域に設定することを特徴とする情報記録装置。
  9. 前記記録状態検出部において、前記第2情報記録面が記録完了状態、且つ前記第3情報記録面がブランク状態と検出された場合に、前記記録領域設定部は、前記第1情報記録面を前記情報記録領域に設定することを特徴とする請求項8記載の情報記録装置。
  10. 前記記録状態検出部において、前記第1情報記録面及び前記第2情報記録面が記録完了状態と検出された後、前記記録領域設定部は、前記第3情報記録面を前記情報記録領域に設定することを特徴とする請求項8又は9記載の情報記録装置。
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