JP2011014203A - 記録可能型光ディスク、記録装置、記録方法、再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各記録層にそれぞれ、テストエリアをインナーゾーン(内周側領域)に設ける。各記録層のテストエリアは、互いに層方向に重ならないように配置する。また各記録層のテストエリアのそれぞれに対し、テストエリアよりレーザ入射面側において層方向に重なる管理情報記録再生領域が1つ以下となるようにする。さらに管理情報記録再生領域は、各記録層のテストエリアに対してディスク基板側において層方向に重ならないように配置されているようにする。
【選択図】図13
Description
半導体レーザを用いた光ディスクへの記録は、温度や経時変化によるレーザパワーの変動や、製造時の調整誤差による各種スキューやオフセット、ドライブ制御における記録条件ずれに、大きく影響を受ける。このため特にライトワンスディスクやリライタブルディスク等の記録可能型光ディスクでは、レーザ駆動回路や光学素子のバラツキを抑え、緻密な発光波形制御を行なっている。
この記録レーザパワー調整のための試し書きプロセス(テストライト)では、最適記録条件が不明な状態で、先に述べた摂動などの除去や、記録パワーの最適化、レーザ駆動パルスの最適化を行なう必要がある。
そして、その最適条件を探すためには、場合によっては、必要以上の高エネルギーのレーザ光が照射されたり、レーザ駆動パルスの幅(レーザ発光時間)が適切でない状態でレーザ照射を行うことがある。このため記録層における試し書き領域に深刻なダメージを与えることもあり得る。
例えば記録を行うことでの記録層の透過率変化が生じ、目的の記録層に対する適切な光量照射ができなくなることもある。
さらに透過率変化が記録パワー依存性を持つため、OPC領域のように記録パワーを変化させながら記録を行う箇所では、透過率変化、つまり他の記録層への影響の度合いを制御できない。
これらのことから他の記録層の記録状況によっては、所望のOPC制御を実現することができず、正確な最適化条件を導出することが困難になるという問題がある。
つまり、或る記録層のOPC領域において試し書きを行い、レーザパワー調整を行う場合、平面方向(ディスク半径方向)に同一の位置(つまり厚み方向(=層方向)に見て重なり合うような位置)に配置されている他の記録層のテストライトエリアの影響を受ける。
既存のブルーレイディスクの2層規格においても、ディスク内周側リードインゾーンに配置された記録層ごとの試し書き領域を、記録層の半径方向にシフトさせて配置するよう規定されている。
3層以上の光ディスクを開発する場合、各記録層でのOPC領域の設定や、各種の管理情報の記録再生を行う領域の設定が困難となる。
その1つの理由は、上記のように記録層への記録動作によって透過率変化が生じることで、OPC動作や記録再生動作に他の層の影響を受けるため、これを考慮して領域設定をしなければならないためである。
さらに、透過率変化の記録パワー依存性によって他の層への影響の度合いが不定となり透過率変化は予測し得ないものであることも理由となる。
また、OPC領域や管理情報領域の設定は、現行の1層ディスク、2層ディスクとの互換性も考慮しなければならない。このため有限な所定半径範囲内(例えばリードイン領域内)に、適切に必要な領域をすべて配置しなければならない。
さらに上記管理情報記録再生領域は、各記録層のテストエリアに対して、上記ディスク基板側において層方向に重ならないように配置されているものとする。
本発明の記録方法は、上記記録可能型光ディスクの各記録層において、ユーザデータを記録するデータゾーンより内周側の内周側領域に、各記録層についてのレーザパワー制御のためのテストエリアを、互いに層方向に重ならないように配置し、配置したテストエリアを用いてレーザパワー調整を行って情報記録を行う記録方法である。
また、テストエリアよりレーザ入射面側において層方向に重なる管理情報記録再生領域が1つ以下となるようにすることで、管理情報記録再生領域での記録再生による透過率変化の影響が、テストエリアでのOPC動作に表れることを最小限としつつ、現行2層ディスクとの適合を図る。
管理情報記録再生領域は、各記録層のテストエリアに対して、ディスク基板側において層方向に重ならないように配置することで、管理情報記録再生領域の記録再生に、テストエリアの透過率変化や、そのレーザパワー依存性の影響を受けないようにする。
[1.ディスク構造]
[2.DMA]
[3.TDMA]
[4.複数層ディスク/現行2層ディスクのインナーゾーン]
[5.実施の形態の3層ディスクのインナーゾーン]
[6.実施の形態の4層ディスクのインナーゾーン]
[7.ディスクドライブ装置]
まず実施の形態の光ディスクの概要について説明する。この光ディスクは、いわゆるブルーレイディスクと呼ばれる高密度光ディスク方式の範疇におけるライトワンス型ディスク(BD−R)又はリライタブル型ディスク(BD−RE)として実施可能である。
本例の光ディスクは、ディスクサイズとしては、直径が120mm、ディスク厚は1.2mmとなる。即ちこれらの点では外形的に見ればCD(Compact Disc)方式のディスクや、DVD(Digital Versatile Disc)方式のディスクと同様となる。
そして記録/再生のためのレーザとして、いわゆる青色レーザが用いられ、また光学系が高NA(例えばNA=0.85)とされる。さらには狭トラックピッチ(例えばトラックピッチ=0.32μm)、高線密度(例えば記録線密度0.12μm)を実現する。これらにより、直径12cmのディスクにおいて、ユーザーデータ容量として23G〜25GB(Giga Byte)程度を実現している。また更なる高密度記録により、30GB程度の容量も可能とされる。
また、記録層が複数層とされたいわゆるマルチレイヤーディスクも開発されており、マルチレイヤーディスクの場合、ユーザーデータ容量は、ほぼ層数倍となる。
ディスク上の領域としては、内周側からインナーゾーン、データゾーン、アウターゾーンが配される。
なお、この図1では記録層が1つの構造(シングルレイヤ)で示しており、その場合、インナーゾーンはリードインエリア、アウターゾーンはリードアウトエリアとなる。
実施の形態のディスクは後述するように3層ディスク又は4層ディスクとなるが、第1層(レイヤL0)のインナーゾーンがリードインエリアとなる。そして最終的に、記録されたユーザデータ容量に応じて、第1層(レイヤL0)のアウターゾーン以降(レイヤL1、L2,L3のインナーゾーン又はアウターゾーン)のいずれかがリードアウトエリアとされることになる。
なお、説明の便宜上、第1層(レイヤL0)のリードインエリアを含む各記録層の内周側領域を、インナーゾーンと総称する。また各記録層の外周側領域をアウターゾーンと総称する。
再生専用領域にはBCA(Burst Cutting Area)やPIC(プリレコーデッド情報領域)が設けられる。但し2層以上のマルチレイヤディスクのインナーゾーン構造については後に詳述するが、PICは第1層(レイヤL0)のみとなり、第2層(レイヤL1)以降の記録層では、PICと同一半径部分は記録可能領域となる。
またインナーゾーンにおいて、記録可能領域には、管理/制御情報の記録等のため、後述するOPC、TDMA、INFO(DMA等を含む)、リザーブエリアRSV等が形成される。
なお本例では、グルーブにデータ記録が行われる光ディスクを想定しているが、本発明はこのようなグルーブ記録の光ディスクに限らず、グルーブとグルーブの間のランドにデータを記録するランド記録方式の光ディスクに適用してもよいし、また、グルーブ及びランドにデータを記録するランドグルーブ記録方式の光ディスクにも適用することも可能である。
そしてインナーゾーン内におけるPIC(プリレコーデッド情報領域)には、あらかじめ、記録再生パワー条件等のディスク情報や、ディスク上の領域情報、コピープロテクションにつかう情報等を、グルーブのウォブリングによって再生専用情報として記録してある。なお、エンボスピット等によりこれらの情報を記録してもよい。
コントロールデータエリアには、例えばディスクタイプ、ディスクサイズ、ディスクバージョン、層構造、チャンネルビット長、BCA情報、転送レート、データゾーン位置情報、記録線速度、記録/再生レーザパワー情報などが記録される。
また、交替処理を利用してデータ書換を可能にするためには、データ書換に応じてDMAの内容も更新されていかなければならない。このためTDMAが設けられる。
交替管理情報はTDMAに追加記録されて更新されていく。DMAには、最終的にTDMAに記録された最後(最新)の交替管理情報が記録される。
DMA及びTDMAについては後に詳述する。
なお、DMA等を含むINFOは、最終的に最新の管理情報を格納する確定的管理情報領域である。このINFO(確定的管理情報領域)は、全ての記録層において、許容欠陥サイズ以上離されて配置されている。
一方、TDMAは、管理情報を逐次追加格納する一時的管理情報領域である。TDMA(一時的管理情報領域)は、例えば各記録層にほぼ均等に配置される。4層ディスクの例で後述するが、最もディスク基板側の記録層を除く複数の記録層にほぼ均等に配置される場合もある。
ISAはデータゾーンの開始位置から所定数のクラスタサイズ(1クラスタ=65536バイト)で形成される。
OSAはデータゾーンの終了位置から内周側へ所定数のクラスタサイズで形成される。ISA、OSAのサイズは上記DMAに記述される。
ユーザーデータ領域の位置、即ち開始アドレスADus、終了アドレスADueは、DMAに記述される。
コントロールデータエリアには、例えばインナーゾーンにおけるコントロールデータエリアと同様に各種の管理/制御情報が記録される。DMAは、インナーゾーンにおけるDMAと同様にISA、OSAの管理情報が記録される領域として用意される。
インナーゾーン、アウターゾーンに記録されるDMAの構造を説明する。図2にDMAの構造を示す。
ここではDMAのサイズは32クラスタ(32×65536バイト)とする例を示す。なお、クラスタとはデータ記録の最小単位である。
もちろんDMAサイズが32クラスタに限定されるものではない。図2では、32クラスタの各クラスタを、クラスタ番号1〜32としてDMAにおける各内容のデータ位置を示している。また各内容のサイズをクラスタ数として示している。
このDDSの内容は図3で述べるが、DDSは1クラスタのサイズとされ、当該4クラスタの区間において4回繰り返し記録される。
クラスタナンバ9〜12の4クラスタの区間は、ディフェクトリストDFLの2番目の記録領域(DFL#2)となる。
さらに、4クラスタづつ3番目以降のディフェクトリストDFL#3〜DFL#6の記録領域が用意され、クラスタナンバ29〜32の4クラスタの区間は、ディフェクトリストDFLの7番目の記録領域(DFL#7)となる。
つまり、32クラスタのDMAには、ディフェクトリストDFL#1〜DFL#7の7個の記録領域が用意される。
なお、BD−RE(リライタブル型光ディスク)では、TDMAは設けられない。記録が行われる毎にDMAを書き換えればよいためである。
上記のようにDDSは1クラスタ(=65536バイト)のサイズとされる。
図3においてバイト位置は、65536バイトであるDDSの先頭バイトをバイト0として示している。バイト数は各データ内容のバイト数を示す。
バイト位置2の1バイトに、DDS型式番号(フォーマットのバージョン)が示される。
バイト位置24〜27の4バイトには、DMA内のディフェクトリストDFLの先頭物理セクタアドレス(AD DFL)が記録される。
バイト位置32〜35の4バイトは、データゾーンにおけるユーザーデータ領域の先頭位置、つまりLSN(logical sector number:論理セクタアドレス)”0”の位置を、PSN(phisical sector number:物理セクタアドレス)によって示している。
バイト位置36〜39の4バイトは、データゾーンにおけるユーザーデータエリアの終了位置をLSN(論理セクターアドレス)によって示している。
バイト位置40〜43の4バイトには、データゾーンにおけるISA(1層ディスクのISA又は2層ディスクのレイヤ0のISA)のサイズが示される。
バイト位置44〜47の4バイトには、データゾーンにおけるOSAのサイズが示される。
バイト位置48〜51の4バイトには、データゾーンにおけるISA(2層ディスクのレイヤ1のISA)のサイズが示される。
バイト位置52の1バイトには、ISA、OSAを使用してデータ書換が可能であるか否かを示す交替領域使用可能フラグが示される。交替領域使用可能フラグは、ISA又はOSAが全て使用された際に、それを示すものとされる。
これら以外のバイト位置はリザーブ(未定義)とされ、全て00hとされる。
図2で説明したように、ディフェクトリストDFLは4クラスタの記録領域に記録される。
図4においては、バイト位置として、4クラスタのディフェクトリストDFLにおける各データ内容のデータ位置を示している。なお1クラスタ=32セクタ=65536バイトであり、1セクター=2048バイトである。
バイト数は各データ内容のサイズとしてのバイト数を示す。
このディフェクトリスト管理情報には、ディフェクトリストのクラスタであることを認識する情報、バージョン、ディフェクトリスト更新回数、ディフェクトリストのエントリー数などの情報が記録される。
またバイト位置64以降は、ディフェクトリストのエントリー内容として、各8バイトの交替アドレス情報atiが記録される。
そして有効な最後の交替アドレス情報ati#Nの直後には、交替アドレス情報終端としてのターミネータ情報が8バイト記録される。
このDFLでは、交替アドレス情報終端以降、そのクラスタの最後までが00hで埋められる。
バイト位置0から2バイトには、ディフェクトリストDFLの識別子として文字列「DL」が記録される。
バイト位置2の1バイトはディフェクトリストDFLの形式番号を示す。
バイト位置4からの4バイトは ディフェクトリストDFLを更新した回数を示す。なお、これは後述するテンポラリディフェクトリストTDFLの更新回数を引き継いだ値とされる。
バイト位置12からの4バイトは、ディフェクトリストDFLにおけるエントリー数、即ち交替アドレス情報atiの数を示す。
バイト位置24からの4バイトは、交替領域ISA0、ISA1、OSA0、OSA1のそれぞれの空き領域の大きさをクラスタ数で示す。
これら以外のバイト位置はリザーブとされ、すべて00hとされる。
交替アドレス情報atiの総数は1層ディスクの場合、最大32759個である。
1つの交替アドレス情報atiは、8バイト(64ビット)で構成される。各ビットをビットb63〜b0として示す。
ビットb63〜b60には、エントリーのステータス情報(status 1)が記録される。
DFLにおいては、ステータス情報は「0000」とされ、通常の交替処理エントリーを示すものとなる。
他のステータス情報値については、後にTDMAにおけるTDFLの交替アドレス情報atiの説明の際に述べる。
ビットb31〜b28は、リザーブとされる。なおエントリーにおけるもう一つのステータス情報(status 2)が記録されるようにしてもよい。
即ち、欠陥或いは書換によりクラスタが交替される場合に、その交替先のクラスタを、その先頭セクターの物理セクターアドレスPSNによって示すものである。
そして、このようなエントリーが、図4の構造のディフェクトリストDFLに登録されていく。
欠陥管理やデータ書換のための交替処理及びそれに応じた交替管理情報の更新は、次に説明するTDMAにおいて行われることになる。
続いて、インナーゾーンに設けられるTDMAについて説明する。TDMA(テンポラリDMA)は、DMAと同じく交替管理情報を記録する領域とされるが、データ書換や欠陥の検出に応じた交替処理が発生することに応じて交替管理情報が追加記録されることで更新されていく。
TDMAのサイズは、例えば2048クラスタとされる。
図示するようにクラスタ番号1の最初のクラスタには、レイヤ0のためのスペースビットマップが記録される。
スペースビットマップとは、主データ領域であるデータゾーン、及び管理/制御情報を記録する領域であるインナーゾーン、アウターゾーンの各クラスタについて、それぞれ1ビットが割り当てられる。そして1ビットの値により各クラスタが書込済か否かを示すようにされた書込有無提示情報とされている。
スペースビットマップでは、インナーゾーンからアウターゾーンまでの全てのクラスタが1ビットに割り当てられるが、このスペースビットマップは1クラスタのサイズで構成できる。
クラスタ番号1のクラスタは、レイヤL0(第1層)のためのスペースビットマップとされる。クラスタ番号2のクラスタは、レイヤL1(第2層)のためのスペースビットマップとされる。図示していないが、3層ディスク、4層ディスクの場合は、所定クラスタ番号に、レイヤL2(第3層)、レイヤL3(第4層)のための)スペースビットマップが用意される。例えばクラスタ番号3,4等が割り当てられる。
TDFLのサイズは、1クラスタから最大4クラスタまでとされる。
つまり、TDMA内では、スペースビットマップもしくはTDFLが、随時追記されていくことになる。
上述のようにスペースビットマップは、ディスク上の1クラスタの記録/未記録状態を1ビットで表し、クラスタが未記録状態の場合に対応したビットに例えば「1」をセットするビットマップである。なお、図8は各層ごとに独立した情報を保持するビットマップの例として、2層ディスクの場合で示している。3層ディスク、4層ディスクの場合は、これを拡張的に考えればよい。
先頭のセクタ0には、スペースビットマップの管理情報が記録される。
セクタ0のバイト位置0からの2バイトには、スペースビットマップID(Un-allocated Space Bitmap Identifier)として“UB” が記録される。
バイト位置2の1バイトには、フォーマットバージョン(形式番号)が記録され、例えば「00h」とされる。
バイト位置4からの4バイトには、レイヤナンバが記録される。即ちこのスペースビットマップがレイヤL0に対応するのか、レイヤL1に対応するのかが示される。
ビットマップインフォメーションは、インナーゾーン、データゾーン、アウターゾーンの3つの各ゾーンに対応するゾーンインフォメーションから構成される(Zone Information for Inner Zone)(Zone Information for Data Zone)(Zone Information for Outer Zone)。
各ゾーンインフォメーションは、ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)、ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)、ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)、及びリザーブが、それぞれ4バイトとされた16バイトで構成される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)は、そのゾーンに関するビットマップデータの開始位置を、スペースビットマップの先頭のUn-allocated Space Bitmap Identifier からの相対位置としてのバイト数で示したものである。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、そのゾーンのビットマップデータの大きさをビット数で表したものである。
最後のビットマップデータ以降の領域は最終セクタ(セクタ31)の手前までがリザーブとされ「00h」とされる。
そしてスペースビットマップの最終セクタ(セクタ31)には、TDDSが記録される。
まず、バイト位置4のレイヤナンバとしてレイヤL0が示されたスペースビットマップ、つまり1層ディスク、又は多層ディスクのレイヤL0に対するスペースビットマップの場合を述べる。
ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)では、実線矢印で示すようにインナーゾーン(この場合リードインゾーン)の開始位置のPSNが示される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)では、破線で示すように、当該スペースビットマップ内でのインナーゾーンに対応するビットマップデータの位置(セクタ1のバイト位置0を示す情報)が示される。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、インナーゾーン用のビットマップデータのサイズが示される。
ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)では、実線矢印で示すようにデータゾーンの開始位置のPSNが示される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)では、破線で示すように、当該スペースビットマップ内でのデータゾーンに対応するビットマップデータの位置(セクタ2のバイト位置0を示す情報)が示される。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、データゾーン用のビットマップデータのサイズが示される。
ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)では、実線矢印で示すようにアウターゾーンの開始位置のPSNが示される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)では、破線で示すように、当該スペースビットマップ内でのアウターゾーンに対応するビットマップデータの位置(セクタNのバイト位置0を示す情報)が示される。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、アウターゾーン用のビットマップデータのサイズが示される。
図9にTDFLの構成を示す。
TDFLは1〜4クラスタで構成される。その内容は図4のDFLと比べてわかるように、先頭の64バイトがディフェクトリスト管理情報とされ、バイト位置64以降に各8バイトの交替アドレス情報atiが記録されていく点、及び最後の交替アドレス情報ati#Nの次の8バイトが交替アドレス情報終端とされることは同様である。
但し、1〜4クラスタのTDFLにおいては、その最後のセクターとなる2048バイトにテンポラリDDS(TDDS)が記録される点がDFLと異なる。
ただしバイト位置4からの4バイトのディフェクトリスト更新回数としては、ディフェクトリストの通し番号が記録される。これによって最新のTDFLにおけるディフェクトリスト管理情報の通し番号が、ディフェクトリスト更新回数を示すものとなる。
また、バイト位置12からの4バイトの、ディフェクトリストDFLにおけるエントリー数、即ち交替アドレス情報atiの数や、バイト位置24からの4バイトの交替領域ISA0、ISA1、OSA0、OSA1のそれぞれの空き領域の大きさ(クラスタ数)は、そのTDFL更新時点の値が記録されることになる。
ステータス1が「0101」「1010」となるのは、物理的に連続する複数クラスタをまとめて交替処理した際に、その複数クラスタをまとめて交替管理(バースト転送管理)する場合である。
即ちステータス1が「0101」の場合、その交替アドレス情報atiの交替元クラスタの先頭物理セクタアドレスと交替先クラスタの先頭物理セクタアドレスは、物理的に連続する複数のクラスタの先頭のクラスタについての交替元、交替先を示すものとなる。
またステータス1が「1010」の場合、その交替アドレス情報atiの交替元クラスタの先頭物理セクタアドレスと交替先クラスタの先頭物理セクタアドレスは、物理的に連続する複数のクラスタの最後のクラスタについての交替元、交替先を示すものとなる。
従って、物理的に連続する複数のクラスタをまとめて交替管理する場合は、その複数個の全てのクラスタ1つづつ交替アドレス情報atiをエントリする必要はなく、先頭クラスタと終端クラスタとについての2つの交替アドレス情報atiをエントリすればよいものとなる。
このTDDSの構造を図10に示す。
TDDSは1セクタ(2048バイト)で構成される。そして上述したDMAにおけるDDSと同様の内容を含む。なお、DDSは1クラスタ(65536バイト)であるが、図3で説明したようにDDSにおける実質的内容定義が行われているのはバイト位置52までである。つまり1クラスタの先頭セクタ内に実質的内容が記録されている。このためTDDSが1セクタであっても、DDS内容を包含できる。
図10と図3を比較してわかるように、TDDSは、バイト位置0〜53まではDDSと同様の内容となる。ただし、バイト位置4からはTDDS通し番号、バイト位置16からはTDMA内のドライブエリア開始物理アドレス、バイト位置24からはTDMA内のTDFLの開始物理アドレス(AD DFL)となる。
バイト位置1024からの4バイトには、ユーザーデータ領域でのデータ記録されている最外周の物理セクタアドレスPSNが記録される。
バイト位置1028からの4バイトには、TDMA内の最新のレイヤL0用のスペースビットマップの開始物理セクタアドレス(AD BP0)が記録される。
バイト位置1032からの4バイトには、TDMA内の最新のレイヤL1用のスペースビットマップの開始物理セクタアドレス(AD BP1)が記録される。
バイト位置1036の1バイトは、上書き機能の使用を制御する為のフラグが記録される。
これらのバイト位置以外のバイトはリザーブとされ、その内容は全て00hである。
但し、例えば3層ディスクの場合、リザーブ内の所定のバイト位置が決められて、TDMA内の最新のレイヤL2用のスペースビットマップの開始物理セクタアドレス(AD BP2)が記録される。
また4層ディスクの場合、それぞれリザーブ内の所定のバイト位置が決められて、TDMA内の最新のレイヤL2用のスペースビットマップの開始物理セクタアドレス(AD BP2)、及び最新のレイヤL3用のスペースビットマップの開始物理セクタアドレス(AD BP3)が記録される。
さらに、この図10においてリザーブとされたいずれかの位置に、各4バイトで、各レイヤにおけるOPCエリアについての、次のOPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)が記録される。即ちOPC動作として次に使用する部分のアドレスである。
例えば3層ディスクの場合、後述するようにレイヤL0,L1,L2に設けられる各OPCエリアにおける未使用部分(まだOPC動作を実行していない部分)の先頭アドレスが、通常、次に使用する部分のアドレスとして、各4バイトで記述される。
また4層ディスクの場合、後述するようにレイヤL0,L1,L2,L3に設けられる各OPCエリアにおける未使用部分の先頭アドレスが、通常、次に使用する部分のアドレスとして、各4バイトで記述される。
但し後に図26の例で述べるが、次に使用する部分のアドレスとしての「Next available Ln OPC Address」は、未使用部分の先頭でない位置に変更されることもある。
そしてさらに、有効な最新のスペースビットマップの位置を示す情報(AD BP0、AD BP1、(さらにはAD BP2、AD BP3))を有し、さらに有効な最新のテンポラリDFL(TDFL)の位置を示す情報(AD DFL)を有するものとされる。
さらに、各レイヤのOPCエリアの未使用部分を示す、次のOPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)を有するものとされる。
このTDDSは、スペースビットマップ及びTDFLの最終セクタに記録されるため、スペースビットマップ又はTDFLが追加されるたびに、新たなTDDSが記録されることになる。従って図7のTDMA内では、最後に追加されたスペースビットマップ又はTDFL内のTDDSが最新のTDDSとなり、その中で最新のスペースビットマップ及びTDFLが示されることになる。
図1に示した交替領域であるISA、OSAを用いた交替処理は、次のように行われる。データ書換の場合を例に挙げる。例えばユーザーデータ領域における既にデータ記録が行われたクラスタに対してデータ書込、つまり書換の要求が発生したとする。この場合、ライトワンスディスクであることからそのクラスタには書き込みできないため、その書換データはISA又はOSA内の或るクラスタに書き込まれるようにする。これが交替処理である。
この交替処理が上記の交替アドレス情報atiのエントリとして管理される。つまり元々データ記録が行われれていたクラスタアドレスが交替元、ISA又OSA内に書換データを書き込んだクラスタアドレスが交替先として、1つの交替アドレス情報atiがエントリされる。
つまり、データ書換の場合は、書換データをISA又はOSAに記録し、かつ当該書換によるデータ位置の交替をTDMA内のTDFLにおける交替アドレス情報atiで管理するようにすることで、ライトワンス型のディスクであっても、実質的に(例えばホストシステムのOS、ファイルシステム等から見て)データ書換を実現できるものである。
欠陥管理の場合も同様で、或るクラスタが欠陥領域とされた場合、そこに書き込むべきデータは、交替処理によりISA又OSA内の或るクラスタに書き込まれる。そしてこの交替処理の管理のために1つの交替アドレス情報atiがエントリされる。
また、記録動作(クラスタの消費)に応じて、スペースビットマップの更新も行われる。
このようにTDMAは、データ書込や交替処理に応じて、スペースビットマップやTDFLが随時更新されていく。そして、クロージングの際に最新のTDMAの内容がINFO内のDMAに記録され、管理情報が固定されることになる。
また各レイヤのTDMAに関わらず、単に記録された最後のTDDSを探すことで、有効なTDFL/スペースビットマップが把握できる。
今、仮にディスク全体でTDMA0〜TDMA11という12個のTDMAが設けられるとすると、先頭のTDMA0の最初の12クラスタがTDMAアクセスインジケータとされ、それぞれがTDMA1〜11、及びDMAの記録中の情報を表すものとされる。
先頭のTDMA0の使用中は、TDMAアクセスインジケータには何も記録しない。TDMA0がすべて使用され、TDMA1の使用を開始するときは、TDMAアクセスインジケータの最初のクラスタ(TDMA1に対応)に、すべて例えば「00h」データを記録する。また、TDMA1がすべて使用され、TDMA2の使用を開始するときは、TDMAアクセスインジケータの2番目のクラスタ(TDMA2に対応)に、すべて「00h」データを記録する。このようにTDMAアクセスインジケータが用いられることで、ディスク装填時等に、最初のTDMA0にアクセスして、TDMAアクセスインジケータを読むことで、ディスクドライブ装置は、その時点で最新のTDMAデータが記録されているTDMAを知ることができる。或いはTDMAアクセスインジケータの12クラスタすべてが「00h」記録済であれば、DMAが記録されていることを知ることができる。
次に図11で、複数層ディスクの層構造を説明する。
図11(a)は現行の2層ディスクについて、また図11(b)(c)は実施の形態の3層ディスク及び4層ディスクについて、層構造を模式的に示している
2層ディスクの場合、図11(a)のように、基板201上に第1層(レイヤL0)が形成され、さらに中間層204を介して第2層(レイヤL1)が形成される。そして第2層(レイヤL1)上に光透過層203が形成される。
光透過層203の表面側がレーザ入射面となる。
光透過層203は光ディスクの保護を目的として形成される。情報信号の記録再生は、例えば、レーザ光が光透過層203を通じてレイヤL0又はL1に集光されることによって行われる。
光透過層203は、例えば紫外腺硬化樹脂のスピンコート及び紫外線照射による硬化によって形成する。又は紫外線硬化樹脂とポリカーボネートシートや、接着層とポリカーボネートシート用いて光透過層203を形成することもできる。
光透過層203は、100μm程度の厚みとされ、約1.1mmの基板201と合わせて光ディスク全体の厚みが約1.2mmとなる。
この場合も、基板201上に、レイヤL0、L1、L2がそれぞれ中間層204を介して形成される。
図11(c)の4層ディスクは記録層としてレイヤL0、L1、L2、L3の4つを備える。この場合も、基板201上に、レイヤL0、L1、L2、L3がそれぞれ中間層204を介して形成される。
多層の光ディスク記録媒体から情報信号の記録再生をする場合、この中間層204の配置と膜厚は、層間クロストークを抑制する目的で設定される。
3層ディスクの場合、レイヤL2はレーザ入射面から50μm前後の位置とされる。また4層ディスクの場合、中間層204の厚み調整され、レイヤL3がレーザ入射面から50μm前後の位置とされている。
(ST1)レイヤL0用のスタンパを用いた射出成形によりレイヤL0のグルーブパターンが転写されたディスク基板201を作成する。
(ST2)L0用グルーブパターン上にスパッタ等で記録膜を成膜し、レイヤL0を形成する。
(ST3)レイヤL0上にスピンコートで樹脂を展延し、レイヤL1用のスタンパを押し当てながら樹脂を硬化する。これによりレイヤL1のグルーブパターンが転写された中間層204を形成する。
(ST4)L1用グルーブパターン上にスパッタ等で記録膜を成膜し、レイヤL1を形成する。
(ST5)レイヤL1上にスピンコートで樹脂を展延し、レイヤL2用のスタンパを押し当てながら樹脂を硬化する。これによりレイヤL2のグルーブパターンが転写された中間層204を形成する。
(ST6)L2用グルーブパターン上にスパッタ等で記録膜を成膜し、レイヤL2を形成する。
(ST7)スピンコート及び硬化、又はシート接着等の手法で光透過層203を形成する。
以上の工程で3層ディスクが製造される。
(ST11)レイヤL0用のスタンパを用いた射出成形によりレイヤL0のグルーブパターンが転写されたディスク基板201を作成する。
(ST12)L0用グルーブパターン上にスパッタ等で記録膜を成膜し、レイヤL0を形成する。
(ST13)レイヤL0上にスピンコートで樹脂を展延し、レイヤL1用のスタンパを押し当てながら樹脂を硬化する。これによりレイヤL1のグルーブパターンが転写された中間層204を形成する。
(ST14)L1用グルーブパターン上にスパッタ等で記録膜を成膜し、レイヤL1を形成する。
(ST15)レイヤL1上にスピンコートで樹脂を展延し、レイヤL2用のスタンパを押し当てながら樹脂を硬化する。これによりレイヤL2のグルーブパターンが転写された中間層204を形成する。
(ST16)L2用グルーブパターン上にスパッタ等で記録膜を成膜し、レイヤL2を形成する。
(ST17)レイヤL2上にスピンコートで樹脂を展延し、レイヤL3用のスタンパを押し当てながら樹脂を硬化する。これによりレイヤL3のグルーブパターンが転写された中間層204を形成する。
(ST18)L3用グルーブパターン上にスパッタ等で記録膜を成膜し、レイヤL2を形成する。
(ST19)スピンコート及び硬化、又はシート接着等の手法で光透過層203を形成する。
以上の工程で4層ディスクが製造される。
インナーゾーンは半径位置21.0mm〜24.0mmの範囲とされる。
BCAは半径位置21.0mmから形成される。
各レイヤL0,L1においては、BCAと、管理情報の記録再生を行う領域との間を離す目的で、プロテクションゾーンPZ1が半径位置22.2mmから設けられる。
レイヤL0では、このPICまでが再生専用領域となる。
そしてPICより外周側に向かって半径24.0mmまでの範囲に、プロテクションゾーンPZ2、バッファエリアBUF、INFO#2、OPC(L0)、TDMA#1、INFO#1が順次配置されている。
レイヤL1においては、半径位置22.5mm〜約24.0mmの範囲に、バッファエリアBUF、OPC(L1)、リザーブエリアRSV、INFO#4、TDMA#2、リザーブエリアRSV、INFO#3が順次配置されている。
また、テストライトエリアとしてのOPCエリアが各層に設けられるが、インナーゾーン内のエリアの説明で、「OPC(Lx)」という表記は、「レイヤLxにあるOPCエリア」という意味で用いる。
TDMA、INFOについては、#1〜#nを付して示しているが、配置されるレイヤに関わらず、これらが全体として1つのTDMA、1つのINFOの領域として用いられる。
実施の形態の3層ディスクのインナーゾーンについて説明する。
この3層ディスクは、記録密度の高密度化により1層あたり約33GBを実現する。この場合に適切なインナーゾーンレイアウトが必要になる。
まず実施の形態の3層ディスクの開発にあたって留意したポイントP1〜P6を述べる。
現行の2層ディスクを鑑み、ディスクドライブ装置のインナーゾーンの使用性や互換性を配慮する。このため、図12の矢印Fを付した位置、即ちBCA終端(半径22.2mm位置)、プロテクションゾーンPZ1終端(半径22.5mm位置)、インナーゾーン終端(半径24.0mm位置)は固定とする。
つまり、PIC、OPC、TDMA等の配置は、半径22.5mm〜半径24.0mmの範囲内で行う。但し2層ディスクと、3層ディスク、4層ディスクのデータ線密度の違いによる半径位置の若干の変動は生ずる。
これは、OPC動作を適切に行うためである。記録層に記録を行うと、記録層の透過率変化が生じるとともに、その透過率変化は記録パワー依存性を持つ。するとOPCエリアのように記録パワーを変化させながら記録を行う箇所では、透過率変化は多様に生ずる。そして、或るOPCエリアと層方向に重なって他のOPCエリアが存在すると、レーザ入射面より奥側(ディスク基板201側)のOPCエリアで適切なOPC動作ができない場合が生ずる。
例えばOPC(L1)と重なってOPC(L0)が存在する場合、OPC(L1)でのレーザパワーを変えながらのOPC動作により、OPC(L1)の透過率は部分毎に変動する。すると、その後に奥のOPC(L0)に対しては、OPC(L1)での透過率変化の影響で目的パワーでのレーザ照射ができなくなってしまう。またOPCエリアには、過大なパワーでレーザ照射される場合もあり、記録層がダメージを受けている場合もある。
これらのことから、OPCが層方向に重なると、ディスク基板201側のOPCでの動作に支障が生ずる。そのため、各レイヤのOPCエリアが層方向に重ならないようにする必要がある。
PICは現行の1層ディスク、2層ディスクと同じく5重書きとし、少なくとも1つの記録層にあればよい。
例えば図12に示した2層ディスクのPICは、情報の安全性、読出の確実化のため、同一の情報を5回繰り返して記録している。3層ディスクでもこれを踏襲する。従って、PICの半径範囲は、5回記録分のデータ量に応じて決まる。
また、TDMAは1層当たり2048クラスタ、OPCエリアも各層に2048クラスタとされており、これも踏襲する。TDMAやOPCの使用性を変えないためである。
このため3層ディスクの場合、TDMAは総計で2048×3=6144クラスタを確保する。OPCエリアは、各レイヤにそれぞれ2048クラスタ確保する。
なお、TDMAの更新は記録動作を伴うため、例えば記録動作の直前にOPCエリアで記録レーザパワー調整を行う装置の場合、ディスクのイジェクト動作などに伴ってTDMA更新を頻繁に実行することで、同様にOPCエリアを消費していくことになる。このためTDMAの容量は配置可能な各層にできるだけ均等に配置する。
ここで「管理情報記録再生領域」とは、インナーゾーン内で管理/制御情報の記録再生を行う領域の総称である。即ち、INFO、TDMA、リザーブエリアRSVが管理情報記録再生領域となる。なおリザーブエリアRSVは将来的に管理情報の記録再生を行う可能性があるため、管理情報記録再生領域に含めている。
PICは再生領域であるため、管理情報記録再生領域に含まれない。またバッファエリアBUF、プロテクションゾーンPZ2は、記録及び再生を行わないため管理情報記録再生領域に含まれない。
OPCエリアよりディスク基板201側に管理情報記録再生領域が重ならないようにすることは、管理情報記録再生領域での適切な記録再生のためである。
上述のようにOPCエリアは不定に透過率変動が生ずる。この影響により、OPCエリアよりディスク基板201側に重なって管理情報記録再生領域が存在すると、その管理情報記録再生領域に適切な光量によるレーザ照射ができなくなり、その記録再生動作が不安定になる。そこで、OPCエリアのディスク基板201側にはTDMA等の管理情報記録再生領域は配置しないようにする。
上述のように記録層への記録再生により透過率変動が生ずる。従って的確なOPC動作のためには、OPCエリアよりレーザ入射面側には、記録が行われる領域はない方がよい。しかし、現行の2層ディスクでは許容されている。例えば図12のOPC(L0)よりレーザ入射面側には、TDMA#2が配置されている。
これは、管理情報記録再生領域は、適切なレーザパワーで記録再生が行われるから、その透過率変動は予測範囲のものであり、奥側のOPCエリアでのテストライトにさほどの影響を与えないことによる。
ところが3層ディスク、4層ディスク等の多層ディスクを考えると、2以上の管理情報記録再生領域がOPCエリアよりレーザ入射面側に配置される可能性が生ずる。複数の管理情報記録再生領域が重なって、それぞれが記録が行われたり、未記録の状態であったりすると、その奥のOPCエリアから見た透過率は予測できないものとなってしまう。
そこで、OPCエリアよりレーザ入射面側に、2以上の管理情報記録再生領域が重なって配置されないようにする。
1つのレイヤにおける2つのINFOは、許容ディフェクトサイズである150μm以上離すことが規定されているため、それに従う。
そしてPICに続いて、外周側に向かってプロテクションゾーンPZ2,バッファエリアBUF、INFO#2、OPC(L0)、TDMA#1、INFO#1が配置される。
レイヤL2でも、BCA、プロテクションゾーンPZ1のみが再生専用領域となる。そしてプロテクションゾーンPZ1に続いて外周側に向かって、バッファエリアBUF、OPC(L2)、リザーブエリアRSV、INFO#6、TDMA#3、バッファエリアBUF、INFO#5が配置される。
各エリアの半径位置及びクラスタ数は図14を参照されたい。
ポイントP1については、BCA、プロテクションゾーンPZ1、インナーゾーン終端が固定されたうえで、PIC、OPC、TDMA、INFO等が、半径22.5mm〜半径24.0mmの範囲内で行われている。
ポイントP3として、PIC容量、TDMA容量、OPCサイズは、踏襲されている。
ポイントP6として、レイヤL0のINFO#1とINFO#2の間、レイヤL1のINFO#3とINFO#4の間、レイヤL2のINFO#5とINFO#6の間は、それぞれ150μm以上離されている。
図13に示すように、OPC(L2)とOPC(L1)は、半径方向に離間距離G1を持って重ならない状態とされる。
またOPC(L1)とレイヤL0のINFO#2の間に離間距離G2があり、従ってOPC(L1)とOPC(L0)も、半径方向に離間距離G2以上を持って重ならない状態とされる。
この離間距離G1,G2は、図14の半径位置設定の例の場合、222μmとなる。
離間距離G1,G2を持って配置設定することで、OPCエリアが層方向に重ならないようにできることについて説明する。
図15(a)に示すように、各記録層の偏芯量としては最大75μmが許容されている。また半径位置精度として、各記録層の半径24mm位置の誤差として、絶対値で最大100μmが許容されている。例えばレイヤL0の半径24mm位置を基準として、他のレイヤの半径24mm位置が、100μm内の誤差にあればよい。
すると、各記録層の相互の位置ずれとしては、最悪時で175μmとなる。
以上のことを考慮にいれると、約200μm以上の離間距離がないと、OPCエリアの重なりが発生する可能性が生ずることになる。
すると、OPC(L2)とOPC(L1)は、許容される範囲でレイヤL1,L2が最大限ずれて形成されたとしても、層方向に重ならないことになる。OPC(L1)とOPC(L0)も同様に、最悪の場合でも重ならない。
従って、ポイントP2を完全に満たすことができ、各OPCエリアでの適切なOPC動作を保証できるものとなる。
図13のように、OPC(L2)のディスク基板201側には、レイヤL1のバッファエリアBUFと、レイヤL0のPICが配置され、管理情報記録再生領域は存在しない。
また、OPC(L1)のディスク基板201側には、レイヤL0のPIC、プロテクションゾーンPZ2、バッファエリアBUFが配置され、管理情報記録再生領域は存在しない。さらに、仮にレイヤL1、L0間に上記の公差内で最大のズレが生じたとしても、離間距離G2が222μmであることで、OPC(L1)のディスク基板201側にINFO#2が位置することはない。
従って、OPCエリアの奥(ディスク基板201側)に管理情報記録再生領域は配置されないことになり、OPCエリアでの記録状況によって管理情報記録再生領域の記録再生動作が不安定になるということは発生しない。
この点が問題になるのはレイヤL0のOPC(L0)から見てのレイヤL1、L2の配置となる。OPC(L1)、OPC(L2)よりレーザ入射面側には、2以上の管理情報記録再生領域が配置されることはあり得ないためである。
OPC(L0)よりレーザ入射面側には、レイヤL1のTDMA#2、及びレイヤL2のバッファエリアBUFが配置される。従って、OPC(L0)よりレーザ入射面側の管理情報記録再生領域はTDMA#2のみである。
仮に公差許容の最大のズレがあった場合、レイヤL1のINFO#4、リザーブエリアRSVがOPC(L0)と層方向に重なることもある。しかし、離間距離G2が222μmであることで、レイヤL2のTDMA#3がOPC(L0)と層方向に重なることはない。さらに、図13の離間距離G3は、図14の設定の場合に235μmとなる。するとレイヤL2のINFO#5がOPC(L0)と層方向に重なることもない。
従って、許容公差内の最悪の状態となっても、OPCエリアよりレーザ入射面側には、管理情報記録再生領域が2以上存在することはないことになる。
・ディスク基板201上に記録層が3層(レイヤL0〜L2)設けられ、さらにレーザ入射面側に光透過層203が形成されて成る複数層ディスクとしての記録可能型ディスクである。
・各記録層(レイヤL0〜L2)にそれぞれ、レーザパワー制御のためのテストエリア(OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2))が、ユーザデータを記録するデータゾーンより内周側のインナーゾーンに設けられる。
・各記録層(レイヤL0〜L2)のテストエリア(OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2))は、互いに層方向に重ならないように配置されている。
・各記録層(レイヤL0〜L2)のインナーゾーンには、管理情報の記録及び再生を行う管理情報記録再生領域が設けられる。
・各記録層のテストエリアのそれぞれ(OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2))に対し、テストエリアよりレーザ入射面側において層方向に重なる管理情報記録再生領域が1つ以下となるように、管理情報記録再生領域が配置されている。
・管理情報記録再生領域は、各記録層のテストエリア(OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2))に対して、ディスク基板201側において層方向に重ならないように配置されている。
この図16は、図13のTDMAをリザーブエリアRSVにしたレイアウトである。各エリアのサイズは図14と同様である。図14におけるTDMAの位置はリザーブエリアRSVとして考えればよい。
上述のようにTDMAは、最終的なクローズ処理までのデータ書換、交替処理のために順次TDFLやスペースビットマップの更新等に使用されるものである。データ書換可能なリライタブルディスクの場合、直接INFO内のDMAを書き換えればよいため、TDMAは必要ない。
そこで、図16のように図13のTDMAをリザーブエリアRSVにしたレイアウトとすればよい。もちろん、ポイントP1〜P6の条件は満たされる。
このようなインナーゾーンレイアウトにより、BD−REでもインナーゾーンにおけるテストライトや管理情報の記録再生を適切に行うことができる。
次に実施の形態の4層ディスクのインナーゾーンについて説明する。
この4層ディスクは、記録密度の高密度化により1層あたり約32GBを実現する。この場合に適切なインナーゾーンレイアウトが必要になる。
実施の形態の4層ディスクの開発にあたって留意した点は、上記ポイントP1〜P6と同様である。しかし、4層ディスクの場合、次の理由により、単純にポイントP1〜P6を満たすようにすることはできない。
即ちOPCエリアは各レイヤ毎に2048クラスタとする。
TDMAは、1層当たり2048クラスタであるため、配置位置はどの記録層でもよいが、全体として2048×4=8192クラスタ確保する。また、TDMAは配置可能な記録層においてできるだけ容量が均等になるように配置する。
すると、ポイントP2のOPCエリアが層方向に重ならないという条件が、各レイヤのズレが公差内であっても、保てなくなる場合が生ずる。つまりポイントP2が満たされなくなる場合が生ずる。
そこで4層ディスクの場合は、OPCペアの考え方、及び公差縮小という考え方で対応する。
そしてPICに続いて、外周側に向かってプロテクションゾーンPZ2,バッファエリアBUF、INFO#2、OPC(L0)、バッファエリアBUF、INFO#1が配置される。
レイヤL2でも、BCA、プロテクションゾーンPZ1のみが再生専用領域となる。そしてプロテクションゾーンPZ1に続いて外周側に向かって、バッファエリアBUF、INFO#6、TDMA#2、バッファエリアBUF、OPC(L2)、TDMA#3、INFO#5が配置される。
レイヤL3でも、BCA、プロテクションゾーンPZ1のみが再生専用領域となる。そしてプロテクションゾーンPZ1に続いて外周側に向かって、OPC(L3)、バッファエリアBUF、INFO#8、TDMA#4、INFO#7が配置される。
各エリアの半径位置及びクラスタ数は図18を参照されたい。
ポイントP1については、BCA、プロテクションゾーンPZ1、インナーゾーン終端が固定されたうえで、PIC、OPC、TDMA、INFO等が、半径22.5mm〜半径24.0mmの範囲内で行われている。
ポイントP3として、PIC容量、TDMA容量、OPCサイズは踏襲されている。
なお、TDMAは配置可能なレイヤL1,L2,L3において容量が均等になるように配置されているが、この点は追加的なポイントP7,P8として後述する。
ポイントP6として、レイヤL0のINFO#1とINFO#2の間、レイヤL1のINFO#3とINFO#4の間、レイヤL2のINFO#5とINFO#6の間、レイヤL3のINFO#7とINFO#8の間は、それぞれ150μm以上離されている。
図19に各レイヤのOPCエリアを示している。
なお、本例の4層ディスクでは、いわゆるオポジットトラックパスの採用を想定している。これは記録再生の進行方向(アドレスの進行方向)が、レイヤL0では内周→外周、レイヤL1では外周→内周、レイヤL2では内周→外周、レイヤL3では外周→内周というように、交互に逆転するトラックパスである。図19には矢印OTPとしてトラックパス方向を示している。
なお、すべてのレイヤで、記録再生方向が内周→外周となるのをパラレルトラックパスと呼ぶが、以下に述べる本実施の形態の考え方はパラレルトラックパスでも採用できる。
また内周側に配置される2つのOPCエリアとであるOPC(L1)、OPC(L3)をセカンドOPCペアとする。
このため、テストライトに使用する所定セクター分毎に、アドレスの大きい方から使用する。図中の矢印OUは、OPCエリアの消費方向を示している。
従ってオポジットトラックパスの場合、OPC(L0)、OPC(L2)は外周側から順次所定セクターづつ消費されていき、OPC(L1)、OPC(L3)は内周側から順次所定セクターづつ消費されていく。
ペア内の2つのOPCエリアは、消費方向OUが同一である。
見かけ上の離間距離AB1、AB2とは、OPCエリア内で次に使用する部分(次のOPC動作で消費する位置)の先頭の離間距離となる。通常は、OPCエリア内で未だ消費してない未使用部分の先頭の離間距離となる。なお「次に使用する部分」の先頭とは、上述したTDDSにおいて、OPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)として示されるアドレスとなる。
例えば各OPCエリアにおいて、矢印OUの長さで示す部分が、既にOPC動作で消費されているとした場合、見かけ上の離間距離AB1、AB2は図のようになる。
例えば図19のファーストOPCペアにおいて、OPC(L0)、OPC(L2)が矢印OUのように消費されていく場合、次に使用するOPC位置は重ならない。しかし、最大公差を考え、かつ、例えばOPC(L2)の消費量がOPC(L0)に対して著しく多くなっている場合、OPCエリアが実質的に重なることが生じる可能性がある。
図20(a)は、OPC(L0)とOPC(L2)の間で、半径方向に離間距離を持たないレイアウトを想定した場合である。
2048クラスタとされるOPCエリアの半径サイズは、約250μmとなる。
この図20(a)のように離間距離を持たなくても、理想状態では、OPC(L0)とOPC(L2)は層方向には重ならない。
しかし、上述のように約200μmの公差が許容されており、レイヤL0,L2のズレが最大であると、図20(b)のような約200μmの範囲で重なりが生ずる。
但し、上記の見かけ上の離間距離AB1を考えれば、この図20(b)のように層方向の重なりが生じたとしても、OPC記録で使用しようとする位置は重なっていない状態となり得る。例えばOPC(L0)とOPC(L2)が、図中の破線矢印のように常時ほぼ均等に消費されていくのであれば、常に見かけ上の離間距離AB1は保たれる。(見かけ上の離間距離AB1は、各破線矢印の先端同士の離間距離に相当する)
これは、レイヤL0,L2のズレが公差内で最大であり、かつOPC(L0)とOPC(L2)の消費バランスがかなり悪くなったときに発生するレアケースではあるが、このような事態が生ずる可能性は、より小さくあるべきである。
図21(a)は、上記の3層ディスクで公差最大約200μmとした条件を示している。
これを再検討するに、まず偏芯量はディスク製造上の問題であり、75μm以下とすることは難しい。またデフォーカスの29μmも変えられない。
そこで図21(b)に示すように、半径位置精度を、半径24mm位置で、最大で相対値が50μmの誤差となるようにする。3層の場合は基準レイヤからの絶対値誤差としたが、実際上、レイヤのズレは、各レイヤ間で相対的に影響するものである。そこで4層のうちで、最もズレの大きい2つのレイヤの半径24mm位置のズレが50μmの範囲であればよいと、許容公差を変更する。
すると、最大公差は約150μmと見積もることができる。そこで各レイヤは、最悪の状況でも、150μm以上はズレないという前提とする。
ここで、さらに見かけ上の離間距離AB1がゼロになる可能性を低くする検討を行う。
最大公差150μmとすることで、ペア間の離間距離、即ち図17のOPC(L0)の最内周側とOPC(L1)の最外周側の離間距離Gpは、150μm以上あればよいことになる。
離間距離Gpが150μm以上あれば、レイヤL0,L1が最もずれたとしても、OPC(L0)とOPC(L1)が層方向に重ならないためである。
図17、図18に示した配置の場合、この離間距離Gp=153μmとなる。
図17において、OPC(L3)よりもディスク基板201側には、レイヤL2のバッファエリアBUF、レイヤL1のバッファエリアBUF、及びレイヤL0のPICが位置し、管理情報記録再生領域はない。
但し、レイヤのズレを考慮すると、レイヤL2のINFO#6を十分に半径方向に離す必要がある。図17の離間距離Gf2である。
この場合、最大公差を200μmとすると、離間距離Gf2は200μm以上必要となるが、上記のように最大公差を150μmとすれば、離間距離Gf2は150μm以上あればよいことになる。図17、図18に示した配置の場合、この離間距離Gf2=153μmとなっている。
OPC(L0)よりレーザ入射面側にはレイヤL1のTDMA#1が位置するのみである。しかし、レイヤのズレを考慮すると、レイヤL1のTDMA#1と、レイヤL3のINFO#8との位置関係が問題となる。即ち図17の離間距離Gtfである。
この場合も、デフォーカス分を除く最大公差を175μmとすると、離間距離Gtfは175μm以上必要となるが、デフォーカス分を除く最大公差を125μmとすれば、離間距離Gtfは125μm程度あればよいことになる。図17、図18に示した配置の場合、この離間距離Gtf=145μmとなっている。
ここで、離間距離Gtfに関してデフォーカス分を除ける理由は、図15(b)を参照すると、図中の一点破線まで左右からレイヤL1とレイヤL2が記録済みであったとして、レイヤL0への影響は、レイヤL1とレイヤL2のそれぞれから半分ずつで合計1層分となるからである。
すると、その各50μmの余裕を、各OPCペアのペア内の離間距離Gi1、Gi2として配分できることになる。
この場合、レイヤL0,L2のズレが最大であると、図20(e)のように約100μmの範囲で重なりが生ずる。これは図20(c)の状態よりさらに改善されている。
即ち、OPC(L2)の消費がOPC(L0)よりかなり多くなった場合でも、見かけ上の離間距離AB1がゼロになる可能性を低くできる。
実際上、最悪のケースであったとしても、ほとんど見かけ上の離間距離AB1が無くなることは避けることができる。
また、見かけ上の離間距離AB1が無くならないように、記録装置側でOPC(L2)とOPC(L0)の処理で、OPCエリアの使用を調整することは可能である。これについては、図25,図26で後述する。
このようにすることで、図19に示す見かけ上の離間距離AB1、AB2は確保され、事実上、OPC(L2)とOPC(L0)、及びOPC(L3)とOPC(L1)が層方向に重なることは回避される。
また、上述したようにOPC(L0)の最内周側とOPC(L1)の最外周側には離間距離Gp=153μmが設定される。このため、レイヤのズレが公差内で最悪の状態でもOPC(L0)とOPC(L1)が層方向に重なることもない。
従って、図17、図18のレイアウトは、事実上、ポイントP2(OPCエリアが重ならない)という条件を満たすことになる。
OPC(L3)に関しては上述の通り、そのディスク基板201側に管理情報記録再生領域が位置することはない。
OPC(L2)についてみれば、ディスク基板201側には、レイヤL1のバッファエリアBUF、レイヤL0のバッファエリアBUFが位置し、管理情報記録再生領域はない。レイヤのズレから考慮すべきは、レイヤL0のINFO#1、レイヤL1のINFO#3となるが、ここまでの説明からわかるように、図17に示す離間距離Gi3が150μm以上あればよい。図17、図18に示した配置の場合、離間距離Gi3=153μmとなっている。従って、OPC(L2)のディスク基板201側に管理情報記録再生領域が位置することはない。
またOPC(L1)についてみれば、ディスク基板201側には、レイヤL0のPICが位置し、管理情報記録再生領域はない。レイヤのズレから考慮すべきは、レイヤL0のINFO#2となるが、上記同様に離間距離Gf1は150μm以上あればよい。図17、図18に示した配置の場合、離間距離Gf2=153μmとなっている。従って、OPC(L1)のディスク基板201側に管理情報記録再生領域が位置することはない。
以上のことからポイントP4の条件も満たす。
対象となるのはOPC(L0)、OPC(L1)の層方向位置である。OPC(L0)に関しては、上述の通り問題無い。
OPC(L1)に関しては、そのレーザ入射面側にはレイヤL2のINFO#6及びTDMA#2が存在し、レイヤL3はバッファエリアBUFであることから問題ない。
つまりポイントP5の条件を満たす。
4層ディスクのレイアウトを考える上で、OPCエリアの層方向の重なりを重要視して、TDMAをディスク基板側の記録層から取り去ったのである。
これを4層ディスクにおける追加ポイントP7として以下参照する。
従って、OPCの消費が偏らないように、TDMAを各記録層に可能な限り均等に割り当てるのが望ましい。
ここで、TDMAの割り当てサイズにおいて、最も大きい記録層のものと最も小さい記録層のものとを比べて、2倍以下であれば、ほぼ均等に割り当てたとみなす。
これを4層での追加ポイントP8として以下参照する。
・ディスク基板201上に記録層が4層(レイヤL0〜L3)設けられ、レーザ入射面側に光透過層203が形成されて成る記録可能型の光ディスクである。
・各記録層(レイヤL0〜L3)にそれぞれ、レーザパワー制御のためのテストエリアとして、OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2)、OPC(L3)が、ユーザデータを記録するデータゾーンより内周側の内周側領域(インナーゾーン)に設けられることで、4つのテストエリアを有する。
・4つのテストエリアのうちディスク外周側に位置する2つのテストエリア(OPC(L0)、OPC(L2))をファーストOPCペア、ディスク内周側に位置する2つのテストエリア(OPC(L1)、OPC(L3))をセカンドOPCペアとする。このときに、ファーストOPCペアを形成するテストエリアと、セカンドOPCペアを形成するテストエリアは、互いに層方向に重ならないように配置されている。
・ファーストOPCペアを構成する2つのテストエリア(OPC(L0)、OPC(L2))は、それぞれテストエリアの消費方向が同一とされるとともに、各テストエリアは、見かけ上の離間距離AB1によって、次に使用する部分が互いに層方向に重ならないように配置されている。
・セカンドOPCペアを構成する2つのテストエリア(OPC(L1)、OPC(L3))は、それぞれテストエリアの消費方向が同一であって、かつファーストOPCペアのテストエリアの消費方向とは逆方向とされる。(但し、上述したパラレルトラックパスが採用される場合は、ファーストOPCペアのテストエリアの消費方向と同方向となる)。そして、各テストエリア(OPC(L1)、OPC(L3))は、見かけ上の離間距離AB2によって、次に使用する部分が互いに層方向に重ならないように配置されている。
・各記録層の上記内周側領域には、管理情報の記録及び再生を行う管理情報記録再生領域が設けられる。その合計サイズは、現行の単層ディスクの管理情報サイズに層数を乗じたサイズを確保する。
・各記録層(レイヤL0〜L3)のテストエリアのそれぞれ(OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2)、OPC(L3))に対し、テストエリアよりレーザ入射面側において層方向に重なる管理情報記録再生領域が1つ以下となるように、管理情報記録再生領域が配置されている。
・管理情報記録再生領域は、各記録層のテストエリア(OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2)、OPC(L3))に対して、ディスク基板201側において層方向に重ならないように配置されている。
・OPCエリアの層方向の重なりを重要視して、TDMAをディスク基板側の記録層(レイヤL0)から取り去る。
・TDMAを配置する記録層には、可能な限り均等なサイズでTDMAを割り当てる。
・本例の4層ディスクは、直径12cmの光ディスクである。そして、各テストエリア(OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2)、OPC(L3))は、光ディスクの半径位置22.5mm〜24.0mm内の範囲において、約250μm半径幅で形成されている。
・各記録層(レイヤL0〜L3)は、その相対的半径位置誤差が約150μm公差内で形成されている。
・ファーストOPCペアを形成するテストエリアの最内周半径位置(OPC(L0)の最内周側)と、セカンドOPCペアを形成するテストエリアの最外周半径位置(OPC(L1)の最外周側)は、上記相対的半径位置誤差をゼロと考えたときに半径方向に約150μm以上の離間距離Gpを持って層方向に重ならない位置に配置されている。
・ファーストOPCペアを構成する2つのテストエリア(OPC(L0)、OPC(L2))は、上記相対的半径位置誤差をゼロと考えたときに半径方向に約50μm以上の離間距離Gi1を持って層方向に重ならない位置に形成されている。
・セカンドOPCペアを構成する2つのテストエリア(OPC(L1)、OPC(L3))は、上記相対的半径位置誤差をゼロと考えたときに半径方向に約50μm以上の離間距離Gi2を持って層方向に重ならない位置に形成されている。
・TDMAは、レイヤL0には配置せずに、レイヤL1〜L3に均等なサイズで配置する。
この図22は、図17のTDMAをリザーブエリアRSVにしたレイアウトである。各エリアのサイズは図18と同様である。図18におけるTDMAの位置はリザーブエリアRSVとして考えればよい。
上述のようにTDMAは、最終的なクローズ処理までのデータ書換、交替処理のために順次TDFLやスペースビットマップの更新等に使用されるものである。データ書換可能なリライタブルディスクの場合、直接INFO内のDMAを書き換えればよいため、TDMAは必要ない。
そこで、図22のように図17のTDMAをリザーブエリアRSVにしたレイアウトとすればよい。もちろん、ポイントP1〜P8の条件は満たされる。
このようなインナーゾーンレイアウトにより、BD−REでもインナーゾーンにおけるテストライトや管理情報の記録再生を適切に行うことができる。
次に、本例の例えばBD−R、BD−REとしての3層ディスク、4層ディスクに対応するディスクドライブ装置(記録再生装置)を説明していく。
本例のディスクドライブ装置は、例えば上述したBCA、PICのみが形成されている状態であって、記録可能領域には何も記録されていない状態のディスクに対してフォーマット処理を行う。これにより、図13又は図17で説明した状態のディスクレイアウトを形成することができるものである。また、そのようなフォーマット済のディスクに対してユーザーデータ領域にデータの記録再生を行なう。必要時において、TDMA、ISA、OSAへの記録/更新も行うものである。
ディスク1は上述した実施の形態の3層ディスク又は4層ディスクとする。ディスク1は、図示しないターンテーブルに積載され、記録/再生動作時においてスピンドルモータ52によって一定線速度(CLV)で回転駆動される。
そして光学ピックアップ(光学ヘッド)51によってディスク1上のグルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたADIPアドレスやプリレコーデッド情報としての管理/制御情報の読み出しがおこなわれる。
また初期化フォーマット時や、ユーザーデータ記録時には光学ピックアップ51によって記録可能領域におけるトラックに、管理/制御情報やユーザーデータが記録され、再生時には光学ピックアップ51によって記録されたデータの読出が行われる。
また光学ピックアップ51全体はスレッド機構53によりディスク半径方向に移動可能とされている。
また光学ピックアップ51におけるレーザダイオードはレーザドライバ63からのドライブ信号(ドライブ電流)によってレーザ発光駆動される。
マトリクス回路54には、フォトディテクタとしての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算/増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
例えば再生データに相当する高周波信号(再生データ信号)、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などを生成する。
さらに、グルーブのウォブリングに係る信号、即ちウォブリングを検出する信号としてプッシュプル信号を生成する。
なお、マトリクス回路54は、光学ピックアップ51内に一体的に構成される場合もある。
変復調回路56は、再生時のデコーダとしての機能部位と、記録時のエンコーダとしての機能部位を備える。
再生時にはデコード処理として、再生クロックに基づいてランレングスリミテッドコードの復調処理を行う。
またECCエンコーダ/デコーダ57は、記録時にエラー訂正コードを付加するECCエンコード処理と、再生時にエラー訂正を行うECCデコード処理を行う。
再生時には、変復調回路56で復調されたデータを内部メモリに取り込んで、エラー検出/訂正処理及びデインターリーブ等の処理を行い、再生データを得る。
ECCエンコーダ/デコーダ57で再生データにまでデコードされたデータは、システムコントローラ60の指示に基づいて、読み出され、接続された機器、例えばAV(Audio-Visual)システム120に転送される。
アドレスデコーダ59は、供給されるデータについてのデコードを行い、アドレス値を得て、システムコントローラ60に供給する。
またアドレスデコーダ59はウォブル回路58から供給されるウォブル信号を用いたPLL処理でクロックを生成し、例えば記録時のエンコードクロックとして各部に供給する。
システムコントローラ60は、読み出されたプリレコーデッド情報に基づいて、各種動作設定処理やコピープロテクト処理等を行うことができる。
この場合ECCエンコーダ/デコーダ57は、バファリングされた記録データのエンコード処理として、エラー訂正コード付加やインターリーブ、サブコード等の付加を行う。
またECCエンコードされたデータは、変復調回路56において例えばRLL(1−7)PP方式の変調が施され、リーダ/ライタ回路55に供給される。
記録時においてこれらのエンコード処理のための基準クロックとなるエンコードクロックは上述したようにウォブル信号から生成したクロックを用いる。
レーザドライバ63では供給されたレーザドライブパルスを光学ピックアップ51内のレーザダイオードに与え、レーザ発光駆動を行う。これによりディスク1に記録データに応じたピットが形成されることになる。
即ちフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドライブ信号を生成し、光学ピックアップ51内の二軸機構のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することになる。これによって光学ピックアップ51、マトリクス回路54、サーボ回路61、二軸機構によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。
スピンドルサーボ回路62は、ウォブル信号に対するPLL処理で生成されるクロックを、現在のスピンドルモータ52の回転速度情報として得、これを所定のCLV基準速度情報と比較することで、スピンドルエラー信号を生成する。
またデータ再生時においては、リーダ/ライタ回路55内のPLLによって生成される再生クロック(デコード処理の基準となるクロック)が、現在のスピンドルモータ52の回転速度情報となるため、これを所定のCLV基準速度情報と比較することでスピンドルエラー信号を生成することもできる。
そしてスピンドルサーボ回路62は、スピンドルエラー信号に応じて生成したスピンドルドライブ信号を出力し、スピンドルモータ62のCLV回転を実行させる。
またスピンドルサーボ回路62は、システムコントローラ60からのスピンドルキック/ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生させ、スピンドルモータ2の起動、停止、加速、減速などの動作も実行させる。
システムコントローラ60は、AVシステム120からのコマンドに応じて各種処理を実行する。
その後、その指示されたデータ区間のデータをAVシステム120に転送するために必要な動作制御を行う。即ちディスク1からのデータ読出を行い、リーダ/ライタ回路55、変復調回路56、ECCエンコーダ/デコーダ57におけるデコード/バファリング等を実行させ、要求されたデータを転送する。
その場合、まずBCA、PICを目的としてシーク動作制御を行う。即ちサーボ回路61に指令を出し、ディスク最内周側への光学ピックアップ51のアクセス動作を実行させる。
その後、光学ピックアップ51による再生トレースを実行させ、反射光情報としてのプッシュプル信号を得、ウォブル回路58、リーダ/ライタ回路55、ECCエンコーダ/デコーダ57によるデコード処理を実行させる。これによりBCA情報やプリレコーデッド情報としての再生データを得る。
システムコントローラ60はこのようにして読み出されたBCA情報やプリレコーデッド情報に基づいて、レーザパワー設定やコピープロテクト処理等を行う。
システムコントローラ60は、例えばディスク1が装填された際に各部を制御してTDMAに記録されたTDFL/スペースビットマップの読出を実行させ、読み出された情報をキャッシュメモリ60aに保持する。
その後、データ書換や欠陥による交替処理が行われた際には、キャッシュメモリ60a内のTDFL/スペースビットマップを更新していく。
例えばデータの書込や、データ書換等で交替処理が行われ、スペースビットマップ又はTDFLの更新を行う際に、その都度ディスク1のTDMAにおいて、TDFL又はスペースビットマップを追加記録しても良い。しかし、そのようにすると、ディスク1のTDMAの消費が早まってしまう。
そこで、例えばディスク1がディスクドライブ装置からイジェクト(排出)されるまでの間は、キャッシュメモリ60a内でTDFL/スペースビットマップの更新を行っておく。そしてイジェクト時などにおいて、キャッシュメモリ60a内の最終的な(最新の)TDFL/スペースビットマップを、ディスク1のTDMAに書き込むようにする。すると、多数回のTDFL/スペースビットマップの更新がまとめられてディスク1上で更新されることになり、ディスク1のTDMAの消費を低減できることになる。
さらには他の機器に接続されない形態もあり得る。その場合は、操作部や表示部が設けられたり、データ入出力のインターフェース部位の構成が、図23とは異なるものとなる。つまり、ユーザーの操作に応じて記録や再生が行われるとともに、各種データの入出力のための端子部が形成されればよい。
もちろん構成例としては他にも多様に考えられ、例えば記録専用装置、再生専用装置としての例も考えられる。
図24(a)はフォーマット処理を示している。
未フォーマットのディスク1が装填され、フォーマット処理を行う場合、システムコントローラ60は、まずディスク判別を行ってインナーゾーンレイアウトを確認し、OPCエリアの位置を把握する。
ディスク判別の手法については多様な方法があり、ここでは詳述しないが、例えばブルーレイディスクとしてのディスク1が装填された場合は、記録層数を判別する。ここでは3層ディスク、或いは4層ディスクが装填された場合について述べる。
ステップF101では、このエリア構成の情報から、装填されたディスク1(3層ディスク或いは4層ディスク)のOPCエリアの位置を確認する。
例えば配置可能な記録層においてできるだけ容量が均等になるように配置されたTDMAにおけるスペースビットマップ、TDFL等のアドレスをTDDSへ記録させる等の記録動作の実行制御を行い、以降、TDDSの情報から、TDMAの構造が把握できるようにする。
このようなフォーマット処理により、図13又は図17のフォーマットのディスク1が以降使用できるようにする。
システムコントローラ60は、ユーザデータや管理情報の記録動作に際して、まずステップF201でTDMAの情報をチェックし、TDDS、ディフェクトリスト、スペースビットマップ、次に使えるOPCエリア等の必要事項を把握する。
次にステップF202でシステムコントローラ60は、OPCエリアを用いてOPC動作を実行させ、その結果から最適記録レーザパワーを設定する。
そしてステップF203で、ユーザデータ等の記録動作を実行させる。
記録後において、ステップF204でTDMAの更新を行う。つまりTDDS、ディフェクトリスト、スペースビットマップ、次に使えるOPCエリア等の情報のうちで必要な情報を更新したTDMAを新たに記録する。
システムコントローラ60はステップF301でTDMAやファイルシステム等の読込データから各種管理情報を把握する。
そしてステップF302でAVシステム120からのリードコマンドに応じて目的のアドレスに光学ピックアップ51をアクセスさせ、ステップF303として再生動作を実行させる。即ちディスク1からのデータ読出を行い、リーダ/ライタ回路55、変復調回路56、ECCエンコーダ/デコーダ57におけるデコード/バファリング等を実行させ、要求されたデータをAVシステム120に転送する。
ここで、ディスク1が4層ディスクの場合のOPC動作に関する処理を説明する。
例えば上述の図17、図18のレイアウトによれば、各レイヤのずれが許容公差内で最悪であったとしても、見かけ上の離間距離(図19のAB1,AB2)は、通常、保たれる。しかし、例えばファーストOPCペアについて言えば、あまりにOPC(L2)の消費量がOPC(L0)の消費量より多くなってしまうと、見かけ上の離間距離(AB1)が無くなる可能性もゼロではない。そこで、ディスクドライブ装置側でも、見かけ上の離間距離を保つためのOPC動作処理上の工夫があると好ましい。
図25では、まずステップF401〜F408として、ディスク装填時の処理を示している。なお、このステップF401〜F408の処理は、装填されたディスク1が3層ディスクの場合であっても同様に行われる。例えば図24(a)(b)(c)に先だって行われる処理である。
ステップF402でサーボ調整を行う。即ちシステムコントローラ60はスピンドルモータ52の起動、光学ピックアップ51のサーボ立ち上げの制御を行う。システムコントローラ60は、スピンドル回路62を制御し、所定の回転速度に整定させると共に、サーボ回路61を制御して、フォーカスサーチ、フォーカスサーボオン、トラッキングサーボオン等を実行させ、再生可能な状態とする。
ここまでの立ち上げ動作が完了したら、システムコントローラ60は、ステップF403で、光学ピックアップ51をディスク1のPIC領域にアクセスさせる。そしてステップF403でPIC領域の再生を実行させ、各記録層の記録条件などのPIC情報の読込を行う。
続いてステップF407でシステムコントローラ60は光学ピックアップ51を、TDMA_Nにアクセスさせる。そしてステップF408で、そのTDMA_Nの再生を実行させ、最新のTDMAデータ(最新のTDDS等)を読み込む。
以上で、ディスク装填時の管理情報読込を完了する。その後は、ホスト機器(AVシステム120)からのコマンドを待機する。
なお、ディスク装填時の管理情報読込後に、ライトコマンドが無くとも、各記録層についてのOPC動作を実行するという動作例もあり得る。
ライトコマンドが発生すると、システムコントローラ60はステップF501からF502に処理を進め、各層のOPCエリアについての、次のOPC実行可能なアドレスADD[n]を把握する。即ち、上述したTDDSにおいて、OPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)として示されるアドレスとなる。
各OPCエリア(OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2)、OPC(L3))についてそれぞれ、次のOPC実行可能なアドレスADD[n]を既に読み込んである最新のTDDSから把握する。
ステップF505では、当該アドレスADD[n]が、確かに未記録であるか(つまりOPC動作に使用可能であるか)を確認する。例えばアドレスADD[n]からの再生を実行させ、記録有無を確認する。なお、当該アドレスADD[n]からの部分が使用済みであった場合は、未使用の部分を探索し、その未使用部分に移動することになる。
そしてテストライトを終えたら、ステップF507で、当該テストライトを行った部分を光学ピックアップ51によって再生させる。このときに、各記録レーザパワーに応じた指標値(例えばジッター、アシンメトリ、エラーレート、SAM値等)を観測し、最適な記録レーザパワーを決定する。
従って、変数XがインクリメントされながらステップF504〜F507が実行されることになり、つまりOPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2)、OPC(L3)において順次OPC動作が実行される。
ステップF510では、システムコントローラ60はTDMA_Nに光学ピックアップ51をアクセスさせる。そしてステップF511で、各レイヤL0〜L3のそれぞれについて、OPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)を更新する。即ち今回のOPC動作によって、各レイヤについての次に使用する部分のアドレスが変動するため、TDMA_Nに、各レイヤについての新たな「Next available Ln OPC Address」が記述された最新のTDDSを記録する。
以上でOPC動作が完了することになり、その後、最適な記録レーザパワーにより、ライトコマンドで指示された記録動作を実行する。
つまりステップF510、F511として示したディスク1上でのTDDS更新は、この時点でなくてもよい。従ってこのステップF510、F511の時点では、少なくとも後の時点でのTDDS記録のために、新たなTDDS情報(この場合「Next available Ln OPC Address」)をシステムコントローラ60が内部メモリに保存する処理として考えればよい。
すると、ペア内の2つのOPCエリアで、見かけ上の離間距離が無くなるような消費量の「追い付き」は、発生しない。
例えば図20で説明したペア内の2つのOPCエリア(OPC(L0),OPC(L2))について考える。消費方向として追いかけ側となるOPC(L2)の次に使用する部分のアドレス(Next available Ln OPC Address)と、追いかけられる側となるOPC(L2)の次に使用する部分のアドレス(Next available Ln OPC Address)は、ほぼ同等にディスク内周側に進行する。従って、「追い付き」の可能性、つまり見かけ上の離間距離AB1が記録層ズレの許容公差150μmより小さく無くなることは、まず発生しないといえる。
この場合、経時変動、温度変化などに対応するためには、ライトコマンド時に毎回ではなくとも、必要に応じて、例えば所定時間以上経過した場合などに全レイヤでOPC処理を行うということも考えられる。
図26においてステップF401〜F408は、上記図25と同様のディスク装填時の処理であるため、重複説明を避ける。
ここでは、OPC処理はライトコマンドが発生したときに実行する例として、ステップF601〜F612の処理を説明する。
各OPCエリア(OPC(L0)、OPC(L1)、OPC(L2)、OPC(L3))についてそれぞれ、次のOPC実行可能なアドレスADD[n]を既に読み込んである最新のTDDSから把握する。
ここで、対象レイヤがレイヤL0又はL1であるか、或いはレイヤL2又はL3である化により処理を分岐する。
なお、レイヤL0又はL1とは、OPCエリア(OPC(L0)、OPC(L1))が、その消費方向がペア内で追いかけられる側となっているレイヤのことである。
またレイヤL2又はL3とは、OPCエリア(OPC(L2)、OPC(L3)が、その消費方向がペア内で追いかける側となっているレイヤのことである。
この場合はシステムコントローラ60は処理をステップF607に進め、対象レイヤのOPCエリアにおける、次に使用する部分のアドレスADD[n]に、光学ピックアップ51をアクセスさせる。例えばレイヤL1が記録対象のレイヤであった場合、OPC(L1)におけるアドレスADD[n]にアクセスさせる。
ステップF608では、当該アドレスADD[n]が、確かに未記録であるか(つまりOPC動作に使用可能であるか)を確認する。例えばアドレスADD[n]からの再生を実行させ、記録有無を確認する。なお、当該アドレスADD[n]からの部分が使用済みであった場合は、未使用の部分を探索し、その未使用部分に移動することになる。
そしてテストライトを終えたら、ステップF610で、当該テストライトを行った部分を光学ピックアップ51によって再生させる。このときに、各記録レーザパワーに応じた指標値(例えばジッター、アシンメトリ、エラーレート、SAM値等)を観測し、最適な記録レーザパワーを決定する。
なお、図25の説明でも述べたが、ステップF611,F612の時点では、実際のディスク1上でのTDDSの更新は行わなくても良い。従って、このステップF611、F612の時点では、少なくとも後の時点でのTDDS記録のために、新たなTDDS情報(この場合、対象レイヤの「Next available Ln OPC Address」)をシステムコントローラ60が内部メモリに保存する処理として考えればよい。
一方、記録対象のレイヤがレイヤL2又はL3であって、そのレイヤでのOPC動作として、ペア内の追いかける側のOPCエリア(OPC(L2)又はOPC(L3))を用いる場合は、OPCエリアの消費の「追い付き」が発生しないようにする処理が加わる。
これがステップF604〜F606の処理である。
ここでシステムコントローラ60は、ペア内の見かけ上の離間距離を確認する。
以下、記録対象のレイヤがレイヤL2であった場合で説明する。
システムコントローラ60は、このステップF604の時点で、図19に示したペア内の見かけ上の離間距離AB1を求める。これは、ステップF602で確認したOPC(L2)のアドレスADD[n]と、同一ペアであるOPC(L0)のアドレスADD[n]のアドレス差を求め、それを半径方向の離間距離に換算すればよい。
なお、OPC(L2)のアドレスADD[n]は、そのまま用いず、今回のOPC動作で使用する所定セクター数だけアドレスADD[n]から進めたアドレスを用いることが、今回のOPC後の離間距離AB1を求めるという点で適切である。
許容公差以上の離間距離AB1が確保できているのであれば、システムコントローラ60はステップF605からF607に進み、レイヤL2のOPC(L2)におけるアドレスADD[n]から、今回のOPC動作を実行する(F607〜F610)。そしてシステムコントローラ60はTDMA_Nにおいて、今回OPC動作を行ったレイヤL2についてのOPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)を更新するためのTDDS書込(又は後のTDDS書込のための保存)を行う(F611,F612)。
その後、最適な記録レーザパワーにより、レイヤL2の所定ライトコマンドで指示された記録動作を実行する。
これは、今回、追いかける側のOPCエリア(L2)を使用すると、十分な離間距離AB1が無くなるため、追いかけられる側のOPC(L0)の次に使用する部分を、消費方向に進めてしまう処理である。OPC(L0)の場合、OPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)を内周側に所定量進める処理となる。
システムコントローラ60は、OPC(L0)について、新たにOPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)を設定し、内部メモリに保存して、ステップF607に進む。
その後ステップF611、F612では、今回OPC動作を行ったレイヤL2についてのOPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)と、変更したレイヤL0にについてのOPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)の更新のための処理を行う。つまりTDDS書込、又は後のTDDS書込のための保存を行う。
その後、最適な記録レーザパワーにより、レイヤL2の所定ライトコマンドで指示された記録動作を実行する。
ここまではレイヤL2が記録対象のレイヤとした例で述べたが、レイヤL3が記録対象の場合も、レイヤL1との関係において、同様の処理が行われればよい。
つまりペア内で追いかける側のOPCエリアを使用する場合は、見かけ上の離間距離が、各記録層の重なり許容公差に対応する必要な離間距離(150μm以上)を保つか否かを判別する。そして必要な離間距離が保てない場合は、追いかけられる側のOPCエリアにおける次に使用する部分の開始位置を変更する処理を行う。
これにより、仮に記録層のズレが許容公差内の最大となっていたとしても、ファーストOPCペア内、及びセカンドOPCペア内で、OPCエリアの次に使用する部分が層方向に重ならないようにされることになる。
また、図26の例では、追いかける側のOPCエリアを用いるときに、OPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)の変更処理を実施したが、同様に追いかけられる側のOPCエリアを用いるときにOPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)の変更処理を実施してもよい。
さらに、図26の例ではステップF602でTDDSからOPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)を取得しているが、OPC領域の未記録検索によるOPC動作実行可能アドレスの探索も考えられる。このため、ステップF606でOPC動作実行可能アドレス(Next available Ln OPC Address)の変更処理により生じた未記録部分を、既記録領域、もしくは未記録領域の長さを所定以下とする処理を追加してもよい。
Claims (6)
- ディスク基板上に記録層が3層以上設けられ、さらにレーザ入射面側に光透過層が形成されて成る複数層ディスクであって、
各記録層にそれぞれ、レーザパワー制御のためのテストエリアが、ユーザデータを記録するデータゾーンより内周側の内周側領域に設けられるとともに、
各記録層のテストエリアは、互いに層方向に重ならないように配置されている記録可能型光ディスク。 - 各記録層の上記内周側領域には、管理情報の記録及び再生を行う管理情報記録再生領域が設けられると共に、
各記録層のテストエリアのそれぞれに対し、テストエリアよりレーザ入射面側において層方向に重なる上記管理情報記録再生領域が1つ以下となるように、上記管理情報記録再生領域が配置されている請求項1に記載の記録可能型光ディスク。 - さらに上記管理情報記録再生領域は、各記録層のテストエリアに対して、上記ディスク基板側において層方向に重ならないように配置されている請求項2に記載の記録可能型光ディスク。
- ディスク基板上に記録層が3層以上設けられ、さらにレーザ入射面側に光透過層が形成されて成る複数層ディスクとしての記録可能型光ディスクに対する記録装置であって、
上記記録可能型光ディスクの各記録層において、ユーザデータを記録するデータゾーンより内周側の内周側領域に、各記録層についてのレーザパワー制御のためのテストエリアを、互いに層方向に重ならないように配置し、配置したテストエリアを用いてレーザパワー調整を行って情報記録を行うように制御する制御部を備えた記録装置。 - ディスク基板上に記録層が3層以上設けられ、さらにレーザ入射面側に光透過層が形成されて成る複数層ディスクとしての記録可能型光ディスクに対する記録方法であって、
上記記録可能型光ディスクの各記録層において、ユーザデータを記録するデータゾーンより内周側の内周側領域に、各記録層についてのレーザパワー制御のためのテストエリアを、互いに層方向に重ならないように配置し、配置したテストエリアを用いてレーザパワー調整を行って情報記録を行う記録方法。 - ディスク基板上に記録層が3層以上設けられ、さらにレーザ入射面側に光透過層が形成されて成る複数層ディスクであって、
各記録層にそれぞれ、レーザパワー制御のためのテストエリアが、ユーザデータを記録するデータゾーンより内周側の内周側領域に設けられるとともに、各記録層のテストエリアは、互いに層方向に重ならないように配置されている記録可能型光ディスクに対する再生装置として、
各記録層の上記内周側領域において、各記録層のテストエリアのそれぞれに対し、テストエリアよりレーザ入射面側において層方向に重なる上記管理情報記録再生領域が1つ以下となるように、かつ各記録層のテストエリアに対して、上記ディスク基板側において層方向に重ならないように配置されている管理情報記録再生領域を認識し、該管理情報記録再生領域から管理情報を再生し、管理情報に基づいてユーザデータの再生制御を行う制御部を備えた再生装置。
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