JP2008243306A - 情報記録方法、情報記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録用レーザー光のエネルギーを記録中に安定させ、記録品質を向上させる。
【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、及び第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際に、第１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１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)

多層化された情報記録面に対してレーザー光を照射して記録を行う際、このレーザー光が通過する他の情報記録面の情報記録状態によって、記録すべき情報記録面に到達する光量が変動する。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、光入射面から最も遠い情報記録面に照射されるレーザー光は、他の全ての情報記録面を通過する必要があるため、上記透過率変動によっ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１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情報記録方法。

（２）前記第１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である場合に、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）記載の情報記録方法。

（３）前記第１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）又は（２）記載の情報記録方法。

（４）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なった後、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）前記光入射面から遠い順番に、各情報記録面を記録完了状態としていくことを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれか記載の情報記録方法。

（６）前記第１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である場合に、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）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１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情報記録装置。

（９）前記記録状態検出部において、前記第１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_ｋ、同情報記録面自体の透過率をｔ_ｋ、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_ｋ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_５だけ透過してＬ４層に到達し、更にＬ４層で比率ｔ_４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_４×ｔ_５となる。このレーザー光（ｔ_４×ｔ_５）は、Ｌ３層において比率ｒ_３で反射するので、Ｌ３層での反射光は（ｔ_４×ｔ_５）×ｒ_３となる。この反射光は、更にＬ４層とＬ５層をそれぞれ比率ｔ_４、ｔ_５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_３は、（ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_３で表される。以下同様に、Ｒ_０、Ｒ_１…Ｒ_５は以下の式で表される。

〔総合反射率の計算式〕
Ｒ_０＝（ｔ_１×ｔ_２×ｔ_３×ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_０
Ｒ_１＝（ｔ_２×ｔ_３×ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_１
Ｒ_２＝（ｔ_３×ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_２
Ｒ_３＝（ｔ_４×ｔ_５）^２×ｒ_３
Ｒ_４＝（ｔ_５）^２×ｒ_４
Ｒ_５＝ｒ_５

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_０＝Ｒ_１＝Ｒ_２＝Ｒ_３＝Ｒ_５であることが望ましい。総合反射率を仮にＲ_０＝Ｒ_１＝Ｒ_２＝Ｒ_３＝Ｒ_５＝２．５％に設定する場合、各記録層の反射率ｒ_ｋと透過率ｔ_ｋの一例を表１に示す。

この表１から分かるように、情報記録面の総合反射率Ｒ_ｋ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透過率ｔ_ｋを低く設定する必要があることが分かる。なお、情報記録面におけるレーザー光の吸収率をａ_ｋとすると、ｒ_ｋ＋ｔ_ｋ＋ａ_ｋ＝１の関係が成立する。

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層の記録面がブランク状態となる場合の透過率をｔ_ｂｋ（０≦ｔ_ｂｋ≦１）、記録面が記録状態となる場合の透過率をｔ_ｍｋ（０≦ｔ_ｍｋ≦1）とする。

今、Ｌ１〜Ｌｎ−１層の全ての層がブランク状態のとき、即ち、Ｌ０層よりも光入射面側に位置する全ての記録面がブランク状態であるとき、このＬ０層に到達するレーザーパワーＩ_ｂ０は、Ｉ_ｂ０＝ｔ_ｂ１×…×ｔ_ｂｋ×…×ｔ_{ｂ（ｎ−１）}で示される。一方、Ｌ１〜Ｌｎ−１層の全ての層が記録状態のとき、即ち、Ｌ０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、Ｌ０層に到達するレーザーパワーＩ_ｍ０は、Ｉ_ｍ０＝ｔ_ｍ１×…×ｔ_ｍｋ×…×ｔ_{ｍ（ｎ−１）}で示される。したがって、Ｉ_ｂ０とＩ_ｍ０の違いは、割合で表現するとＩ_ｂ０／Ｉ_ｍ０＝｛ｔ_ｂ１×…×ｔ_ｂｋ×…×ｔ_{ｂ（ｎ−１）}｝／｛ｔ_ｍ１×…×ｔ_ｍｋ×…×ｔ_{ｍ（ｎ−１）}｝となる。記録ドライブの観点からは、Ｌ０層に記録する際に、他の記録層の記録状態によってレーザーパワーが変動することは望ましくないので、Ｉ_ｂ０／Ｉ_ｍ０＝１であることが理想となる。

しかし、多層光記録媒体では、情報記録面におけるブランク状態と記録状態の反射率ｒ_ｋの差（ｒ_ｂｋ−ｒ_ｍｋ）が信号出力となるため、この差を必ず確保しなければならない。また、吸収率ａ_ｋは、情報記録面に形成される記録マークの形成速度等を決定する因子である。従って、できる限り低パワーで記録できるように吸収率ａ_ｋ大きくすることが望ましいが、一方、再生レーザー光の照射によって情報記録面が変質・劣化しない程度に吸収率ａ_ｋを小さくしなければならない。従って、吸収率ａ_ｋの値には一定の制約があるため、上記反射率の差（ｒ_ｂｋ−ｒ_ｍｋ）は、結局、透過率の差（ｔ_ｂｋ−ｔ_ｍｋ）に大きく反映されてしまう。この結果、上記比率Ｉ_ｂ０／Ｉ_ｍ０を１にすることは極めて困難である。

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_ｂ＝０．８３、ｔ_ｍ＝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１番遠いＬ０層の情報記録面に到達するパワーＩ_ｂ０とＩ_ｍ０を、多層化数ｎを変化させて検討した結果を表２に示す。なお、ここでは、Ｌ０層よりも光入射面側に位置するＬ１〜Ｌｎ−１層の全ての記録面に、透過率ｔ_ｂ＝０．８３、ｔ_ｍ＝０．８８の素材を採用した場合を示している。

この結果から明らかなように、Ｌ０層の情報記録面に記録用レーザー光を照射したときに、Ｌ０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２層光記録媒体（ｎ＝３）では、Ｌ１層が記録済領域と未記録領域の違いによって、Ｌ０層に到達するパワーが６％変化する。３層光記録媒体では、Ｌ１及びＬ２層が記録済領域か未記録領域かによって、Ｌ０層に到達するパワーが１０％変化する。以下同様に、４層光記録媒体では１６％、５層光記録媒体では２２％、６層光記録媒体では２８％の違いが生じてしまうことが分かる。

この事実は、ただでさえレーザー光のパワーが減少して到達するＬ０層にとって、無視できない問題となる。具体的には、Ｌ０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、Ｌ０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、Ｌ０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、Ｌ０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又は記録完了状態となっている場合に、Ｌ０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、Ｌ０層の情報記録面から記録を開始することができる。なお、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一切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Ｌ０情報記録面２０（光入射面３８Ａから１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、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１０４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１１０に進んで、Ｌ１情報記録面２２（光入射面３８Ａに２番目に遠い情報記録面）が記録完了状態か否かを判定する。Ｌ１情報記録面２２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、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１１０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、次にステップ１２０に進んで、Ｌ２情報記録面２４（光入射面３８Ａから３番目に遠い情報記録面）が記録完了状態か否かを判定する。Ｌ２情報記録面２４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、Ｌ２情報記録面２４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、Ｌ２情報記録面２４が記録完了状態である場合には、ステップ１３０に進んで、Ｌ３情報記録面２６を記録可能領域に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。

本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、Ｌ０情報記録面２０から記録を開始することが可能になる。従って、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３情報記録面２２、２４、２６に情報が途中まで記録されることで、Ｌ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０に安定して情報を記録することが可能となっている。

更に、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３情報記録面２２、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。

また本実施形態では、光入射面３８Ａから遠い順に、情報記録面を記録完了状態にしていく。これは、上記理由と同様に、光入射面３８Ａから遠い情報記録面ほど、自身よりも光入射面３８Ａ側に複数の情報記録層が存在していることから、記録領域と未記録領域の存在によるレーザー光のエネルギー変動の影響を受けやすいからである。従って、本実施形態では、目的の情報記録面に照射されるレーザー光は、常に、ブランク状態の情報記録面を透過することになるので、レーザー光のエネルギーを安定させることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る情報記録方法を、図５のフローチャートを参照して説明する。この記録方法は、図５のステップ２００からステップ２４０に示されるように、光入射面から最も遠いＬ０情報記録面の記録が完了した後、光入射面に最も近いＬ３情報記録面２６に情報を記録し、その後は遠い順に情報記録面を記録完了状態とする。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。また、上述したように記録順序が異なる以外は、図４で示した第１実施形態の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。

この第２実施形態では、Ｌ０情報記録面２０への記録を完了させた後に、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６（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６（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６（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６（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７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。

次に、本発明の第３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３実施形態では、光入射面から１番遠い情報記録面を、全ての情報記録面の最後に記録する。なお、第３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Ｌ０情報記録面２０（光入射面３８Ａから１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、Ｌ０情報記録面２０以外の情報記録面（Ｌ１情報記録面２２、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、Ｌ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０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Ｌ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０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Ｌ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０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１番遠いＬ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０以外の情報記録面への情報の記録を優先し、最後にＬ０情報記録面２０への記録を行う。

従って、Ｌ０情報記録面２０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、Ｌ０情報記録面２０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３実施形態では、Ｌ０情報記録面２０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Ｌ１〜Ｌ３情報記録面２２、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３実施形態では、Ｌ０情報記録面２０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。

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 本発明の第２実施形態における情報記録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 本発明の第３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１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情報記録方法。
2. 前記第１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である場合に、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記載の情報記録方法。
3. 前記第１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又は２記載の情報記録方法。
4. 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なった後、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. 前記光入射面から遠い順番に、各情報記録面を記録完了状態としていくことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の情報記録方法。
6. 前記第１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である場合に、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１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情報記録装置。
9. 前記記録状態検出部において、前記第１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。

Images