JP3917152B2 - 多層情報記録媒体、記録装置および記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２層以上の記録層を備えた多層情報記録媒体、記録装置および記録方法に関する。

セクタ構造を有する情報記録媒体として光ディスクがある。近年、オーディオデータやビデオデータなどのＡＶデータがディジタル化されて、より高密度で大容量な光ディスクが要望されている。容量を大きくする上で、記録層を複数にすることは有用である。例えば、ＤＶＤの再生専用ディスクでは、１枚の光ディスクに２つの記録層を形成することにより、容量を約２倍にすることができている。

図１は、一般的な光ディスク媒体１のトラック２およびセクタ３の構成図である。円盤状のディスク媒体１には、スパイラル状に多数のトラック２が形成されており、各トラック２には細かく分けられた多数のセクタ３が形成されている。また、ディスク媒体１に形成される領域は、リードイン領域４とユーザデータ領域８とリードアウト領域６とに大別される。ユーザデータの記録再生はユーザデータ領域８に対して行われる。リードイン領域４およびリードアウト領域６は、光ヘッド（図示せず）がユーザデータ領域８の端部へアクセスする場合に、光ヘッドがオーバーランしてもトラックに追随できるようにのりしろとしての役割を果たす。また、リードイン領域４は、ディスク媒体１をアクセスするのに必要なパラメータが格納されたディスク情報領域を含んでいる。セクタ３には、各セクタを識別するために、物理セクタ番号（以下、ＰＳＮと略す）が割り当てられている。さらに、ユーザデータ領域８に含まれるセクタ３には、ホストコンピュータなどの上位装置（図示せず）がそのセクタを認識するために、０から始まる連続した論理セクタ番号（以下、ＬＳＮと略す）も割り当てられている。

図２は、２層の記録層を備えた再生専用光ディスク３０からデータを再生する原理を示し、以下に説明する。透明な基板３１および３２にスパイラル状のトラックになるように溝を形成し、その上に記録層３３および３４を被着することで記録層３３および３４が各々形成される。２つの記録層３３および３４の間に透明な光硬化樹脂３５を充填して、２つの基板３１および３２は張り合わされて１枚の再生専用光ディスク３０が形成される。ここで説明の便宜上、図２においては入射するレーザ光３８から近い方の記録層３４を１層目の記録層、遠い方の記録層３３を２層目の記録層と呼ぶ。１層目の記録層３４は、入射するレーザ光３８を半分反射して半分透過するように、厚みや組成が調整されている。２層目の記録層３３は、入射するレーザ光３８を全て反射するように、厚みや組成が調整されている。レーザ光３８を収束する対物レンズ３７を再生専用光ディスク３０に近づけたり遠ざけたりすることによって、レーザ光３８の焦点（ビームスポット）３６を、１層目の記録層３４または２層目の記録層３３に収束させることができる。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃおよび図３Ｄは、再生専用ＤＶＤディスクのパラレルパスと呼ばれる２層の記録層４１および４２のトラックと再生方向とセクタ番号とをそれぞれ示す。図３Ａは２層目の記録層４２のスパイラル状の溝パターンを示し、図３Ｂは１層目の記録層４１のスパイラル状の溝パターンを示し、図３Ｃは記録層４１および４２に配置されたユーザデータ領域８の再生方向を示し、図３Ｄは記録層４１および４２に割り当てられたセクタ番号を示す。

再生専用ＤＶＤディスクを図３Ａおよび図３Ｂの下方から見て時計回りに回転させると、レーザ光は、トラック２に沿って１層目および２層目の記録層４１および４２の内周側から外周側へと進む。図３Ｃに示す再生方向に沿って、ユーザデータを順に再生する場合、１層目の記録層４１のユーザデータ領域８の最内周位置から最外周位置まで再生し、その後、２層目の記録層４２のユーザデータ領域８の最内周位置から最外周位置まで再生する。１層目および２層目の記録層４１および４２のユーザデータ領域８は、光ヘッドがオーバーランしてもトラック２に追随できるように、リードイン領域４とリードアウト領域６とで挟まれている。図３Ｄに示すように、各記録層４１および４２のＰＳＮおよびＬＳＮは再生方向の順で増加するように割り当てられる。ＰＳＮは、ディスク成形が楽なように、０から始まらなくてもよいし、１層目と２層目の記録層４１および４２との間で連続していなくてもよい（層番号をセクタ番号の上位の桁に位置させた値をＰＳＮとしてもよい）。ＬＳＮとしては、ＤＶＤディスクが含む全てのユーザデータ領域８に０から始まる連続した数字が割り当てられる。１層目の記録層４１のユーザデータ領域８において、ＬＳＮは最内周位置で０になり、外周側へ進むにつれて１づつ増加する。２層目の記録層４２のユーザデータ領域８の最内周位置のＬＳＮは、１層目のユーザデータ領域８の記録層４１の最大ＬＳＮに１を加えた番号になり、外周側へ進むにつれて１づつ増加する。

図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃおよび図４Ｄは、再生専用ＤＶＤディスクのオポジットパスと呼ばれる２層の記録層４３および４４のトラックと再生方向とセクタ番号とをそれぞれ示す。図４Ａは２層目の記録層４４のスパイラル状の溝パターンを示し、図４Ｂは１層目の記録層４３のスパイラル状の溝パターンを示し、図４Ｃは記録層４３および４４に配置されたユーザデータ領域８の再生方向を示し、図４Ｄは記録層４３および４４に割り当てられたセクタ番号を示す。

再生専用ＤＶＤディスクを図４Ａおよび図４Ｂの下方から見て時計回りに回転させると、レーザ光は、トラック２に沿って１層目の記録層４３では内周側から外周側へ進み、２層目の記録層４４では外周側から内周側へと進む。図４Ｃに示す再生方向に沿って、ユーザデータを順に再生する場合、１層目の記録層４３のユーザデータ領域８の最内周位置から最外周位置まで再生し、その後、２層目の記録層４４のユーザデータ領域８の最外周位置から最内周位置へと再生する。光ヘッドがオーバーランしてもトラック２に追随できるように、１層目の記録層４３のユーザデータ領域８はリードイン領域４とミドル領域７とで挟まれ、２層目の記録層４４のユーザデータ領域８は、ミドル領域７とリードアウト領域６とで挟まれている。ミドル領域７の役割はリードアウト領域６と同じである。図４Ｄに示すように、上述したパラレルパスの場合と同様に、各記録層４３および４４のＰＳＮおよびＬＳＮは再生方向の順で増加するように割り当てられる。但し、２層目の記録層４４のトラック２のスパイラル方向が１層目の記録層４３のトラック２のスパイラル方向と逆向きであるのでセクタ番号と半径方向との関係は変わる。１層目の記録層４３のユーザデータ領域８において、ＬＳＮは、最内周位置で０になり、外周側へ進むにつれて１づつ増加する。２層目の記録層４４のユーザデータ領域８の最外周位置のＬＳＮは、１層目の記録層４３のユーザデータ領域８の最大ＬＳＮに１を加えた番号になり、内周側へ進むにつれて１づつ増加する。

ここまでは、再生専用の光ディスクについて説明してきたが、以下に書換型の光ディスクに特有な事項について説明を加える。それらの事項は、再生動作以上に記録動作に対するマージンが厳しいことに由来する。

図５は、ＤＶＤの書き換えディスクであるＤＶＤ−ＲＡＭが備える記録層４５の領域レイアウトを示す。ＤＶＤ−ＲＡＭは記録層を１層（すなわち記録層４５）のみ備える。図５に示す記録層４５においてリードイン領域４の中には、ディスク情報領域１０とＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）領域１１と欠陥管理領域１２とが設けられている。又、リードアウト領域６の中には、欠陥管理領域１２が設けられている。又、リードイン領域４とユーザデータ領域８との間と、ユーザデータ領域８とリードアウト領域６との間には、それぞれスペア領域１３が設けられる。

ディスク情報領域１０は、光ディスクのデータの記録再生に必要なパラメータやフォーマットに関するディスク情報が格納されている。ディスク情報領域１０は、再生専用の光ディスクにも含まれるが、再生専用の光ディスクのディスク情報領域にはディスクを識別するためのフォーマット識別子ぐらいしか格納されていない。これ対して、書換型の光ディスクでは記録用のレーザ光のパワーやパルス幅などの推奨値が、生成するマーク幅毎に詳細に格納されている。ディスク情報領域１０は、通常はディスク成形時に情報が書き込まれる再生専用の領域であり、ＤＶＤ−ＲＡＭではＤＶＤ−ＲＯＭと同じ凸凹のピットが形成されている（凸凹のピット以外にも、ＣＤ−ＲＷのように溝の蛇行パターン（ウォブルと呼ばれる）に情報を重畳しているものもある）。

ＯＰＣ領域１１は、レーザ光の最適な記録パワーを調整する領域である。ディスク製造者は、推奨する記録用のレーザパラメータをディスク情報領域１０に記載しているが、ディスク製造者が推奨値を求めるために用いたレーザ素子と、光ディスクドライブ装置に搭載されているレーザ素子とは、波長やレーザパワーの立ち上がり時間などのレーザ特性に違いがある。又、同一の光ディスクドライブ装置のレーザ素子であっても、その周囲温度や経時劣化により、レーザ特性に違いが生じる。そこで、ディスク情報領域１０に記載されたレーザパラメータを中心にパワー値を大小振りながらＯＰＣ領域１１に試し記録をして、最適な記録パワーを求めるのである。

欠陥管理領域１２とスペア領域１３とは、ユーザデータ領域８上の記録再生が正しくできないセクタ（これを欠陥セクタと呼ぶ）を、状態のよい他のセクタで交替する欠陥管理の為に用意された領域である。書換型の単層光ディスクにおいては、ＩＳＯ／ＩＥＣ１００９０規格の９０ｍｍ光磁気ディスク等、欠陥管理は一般的に行われている。

スペア領域１３は、欠陥セクタを交替するためのセクタ（スペアセクタと呼ぶ。また特に欠陥セクタと交替済みのセクタを交替セクタと呼ぶ）を含む領域である。ＤＶＤ−ＲＡＭではユーザデータ領域８の内周側と外周側との２箇所にスペア領域１３は配置され、欠陥セクタが予想以上に増加した場合に対応できるように外周側に配置されたスペア領域１３はサイズを拡張できるようになっている。

欠陥管理領域１２は、スペア領域１３のサイズや配置場所の管理を含む欠陥管理に関するフォーマットを保持するディスク定義構造（ＤＤＳ）２０と、欠陥セクタの位置とその交替セクタの位置をリストアップした欠陥リスト（ＤＬ）２１とを含む。欠陥管理領域１２については、ロバストネスを考慮して、同じ内容を、内周側と外周側の欠陥管理領域１２のそれぞれに２重ずつの計４重で記録する仕様の光ディスクが多い。又、６５０ＭＢの相変化光ディスク（ＰＤ）規格のように、欠陥管理領域１２に予備の領域を確保して、ＤＬ２１を格納していたセクタが欠陥セクタになった場合に、予備の領域のセクタを用いてＤＬ２１を格納する工夫をしたものもある。

上記の構造は、再生動作に比べて記録動作は物理特性上のマージンが厳しいという条件の中で、光ディスクドライブ装置を含めたシステムが、再生専用光ディスクと同程度のデータ信頼性を書換型光ディスクで確保する為に用意されている。

しかしながら、複数の記録層を備える再生専用情報記録媒体は存在するが、書換型情報記録媒体としては１つの記録層を備える書換型情報記録媒体しか存在していない。上述した書換型情報記録媒体における欠陥管理は１つの記録層のみを管理対象としている。複数の記録層を有する情報記録媒体における欠陥管理について開示された文献はない。仮に、単純に、各記録層毎に独立した欠陥管理を適用したならば、別の記録層のスペア領域が余っているにも関わらず、ある記録層のスペア領域が枯渇したので、ある記録層の欠陥セクタが交替できないといった問題が発生する。また、各記録層毎に自由勝手にスペア領域を割り当てると、トラックがオポジットパス（図４Ａ〜図４Ｄ参照）の場合に、レーザ光の焦点が１層目の記録層のユーザデータ領域から２層目の記録層のユーザデータ領域へ移る折り返し位置の半径位置が互いにずれてアクセスが遅くなるといった問題も発生する。

本発明は上記問題点を鑑みて、複数の記録層へのスペア領域の配置を工夫することで、スペア領域を有効利用し且つアクセス性能が向上する多層情報記録媒体、情報記録方法、情報再生方法、情報記録装置および情報再生装置を提供することを目的とする。

本発明の記録装置は、複数の記録層を備えた多層情報記録媒体に情報を記録するための記録装置であって、前記多層情報記録媒体は、ユーザデータを記録するためのユーザデータ領域と、前記ユーザデータ領域において少なくとも１つの欠陥領域がある場合に前記少なくとも１つの欠陥領域の代わりに使用され得る少なくとも１つの交替領域を含む複数のスペア領域とを含み、前記複数のスペア領域は、前記複数の記録層のうちの少なくとも２つの記録層に設けられており、前記複数の記録層のそれぞれには前記ユーザデータ領域の一部ずつが配置されており、前記記録装置は、前記多層情報記録媒体の片側から、前記多層情報記録媒体に前記情報を光学的に書き込むことが可能な光ヘッド部と、前記光ヘッド部を用いた欠陥管理処理の実行を制御する制御部とを備え、前記欠陥管理処理は、前記複数のスペア領域のうち使用可能な少なくとも１つのスペア領域を特定するステップと、前記ユーザデータ領域に欠陥領域が存在するか否かを判定するステップと、前記欠陥領域が存在すると判定され、且つ前記欠陥領域と異なる記録層に記録調整がされていない場合に、前記ユーザデータ領域の一部である前記欠陥領域が存在する領域が配置された記録層に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうちの少なくとも１つが配置されているか否かを判定するステップと、前記欠陥領域が存在する領域が配置された記録層に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうちのいずれもが配置されていないと判定された場合に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうち、前記欠陥領域からの距離が最も短いスペア領域を選択するステップと、前記欠陥領域を前記選択したスペア領域に含まれる交替領域と交替するステップとを包含し、これにより、上記目的が達成される。
本発明の記録方法は、複数の記録層を備えた多層情報記録媒体に情報を記録するための記録方法であって、前記多層情報記録媒体は、ユーザデータを記録するためのユーザデータ領域と、前記ユーザデータ領域において少なくとも１つの欠陥領域がある場合に前記少なくとも１つの欠陥領域の代わりに使用され得る少なくとも１つの交替領域を含む複数のスペア領域とを含み、前記複数のスペア領域は、前記複数の記録層のうちの少なくとも２つの記録層に設けられており、前記複数の記録層のそれぞれには前記ユーザデータ領域の一部ずつが配置されており、前記記録方法は、前記複数のスペア領域のうち使用可能な少なくとも１つのスペア領域を特定するステップと、前記ユーザデータ領域に欠陥領域が存在するか否かを判定するステップと、前記欠陥領域が存在すると判定され、且つ前記欠陥領域と異なる記録層に記録調整がされていない場合に、前記ユーザデータ領域の一部である前記欠陥領域が存在する領域が配置された記録層に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうちの少なくとも１つが配置されているか否かを判定するステップと、前記欠陥領域が存在する領域が配置された記録層に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうちのいずれもが配置されていないと判定された場合に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうち、前記欠陥領域からの距離が最も短いスペア領域を選択するステップと、前記欠陥領域を前記選択したスペア領域に含まれる交替領域と交替するステップとを包含し、これにより、上記目的が達成される。

本発明の多層情報記録媒体によれば、１つの記録層に全ての記録層の欠陥管理情報が格納されている。このことにより、１つの記録層にアクセスするだけで全ての記録層の欠陥管理情報が把握できるので、連続したアクセス性能を向上させることができる。

本発明の多層情報記録媒体によれば、第１のユーザデータ領域に隣接するように配置された第１のスペア領域と、第２のユーザデータ領域に隣接するように配置された第２のスペア領域とは、多層情報記録媒体のほぼ等しい半径位置に配置されている。このことにより、第１のユーザデータ領域から第２のユーザデータ領域へのレーザ光の焦点位置の切り替え時に、光ヘッド部の半径方向の移動距離が理想的には０になるので、連続したアクセス性能を向上させることができる。

本発明の多層情報記録媒体によれば、検出された欠陥セクタを任意の記録層のスペア領域で交替することができるので、スペア領域の有効利用ができ、データの信頼性を向上させることができる。

本発明の多層情報記録媒体によれば、スペア領域のサイズを拡張することによって、欠陥セクタが予想以上に多くなっても欠陥セクタをスペアセクタと交替させることができるで、データの信頼性を向上させることができる。

本発明の多層情報記録媒体によれば、各記録層のユーザデータ領域間で連続したＬＳＮが各ユーザデータ領域に割り当てられる。これにより、各記録層の記録再生方向が同じ多層情報記録媒体と、各記録層の記録再生方向が交互に反対方向となる多層情報記録媒体との間で共通の欠陥管理が適用できるので、製造および開発コストを軽減できる。

本発明の多層情報記録媒体によれば、記録再生パラメータを格納した領域および欠陥管理情報を格納した領域などの制御情報領域は、１つの記録層に配置される。このことにより、１つの記録層にアクセスするだけで全ての記録層の制御情報が把握できるので、連続したアクセス性能を向上させることができる。

本発明の多層情報記録媒体によれば、制御情報領域を基準層に配置することにより、制御情報領域の情報に対する確実な記録再生動作を行うことができる。

本発明の多層情報記録媒体によれば、記録パワーを調整するためのＯＰＣ領域を全ての記録層に配置することで、各記録層毎に最適な記録パワーの調整を行うことができる。

本発明の情報再生方法および情報再生装置によれば、複数の記録層に関する欠陥管理情報を含む多層情報記録媒体から情報を再生することができる。

本発明の情報記録方法および情報記録装置によれば、複数の記録層に関する欠陥管理情報を含む多層情報記録媒体に情報を記録することができる。

本発明の情報記録方法および情報記録装置によれば、欠陥セクタを欠陥セクタからの距離が近いスペア領域に含まれるスペアセクタと交替することにより、半径方向へのシーク時間の短縮を重視したスペアセクタの割り当てを行うができる。

本発明の情報記録方法および情報記録装置によれば、欠陥セクタを欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタと交替することにより、記録パワー設定時間の短縮を重視したスペアセクタの割り当てを行うができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１の多層情報記録媒体について、図面を参照して説明する。本発明において、多層情報記録媒体とは２層以上の記録層を備えた情報記録媒体を指す。

図６は、本発明の実施の形態１における多層情報記録媒体５０の領域レイアウトを示す図である。多層情報記録媒体５０は２つの記録層５１および５２を備える。多層情報記録媒体５０は、ユーザデータを記録するためのユーザデータ領域５を備える。本発明の実施の形態では、図面上で複数の記録層の内の上側の層を１層目の記録層、下側の層を２層目の記録層と呼ぶこととする。１層目の記録層５１は、記録再生方向と同じ方向である内周側から外周側へ向かって、リードイン領域１０１と、先頭スペア領域１０５と、ユーザデータ領域５の一部である第１のユーザデータ領域１５と、中間スペア領域１０６と、ミドル領域１０２とを含む。２層目の記録層５２は、記録再生方向と同じ方向である外周側から内周側へ向かって、ミドル領域１０３と、中間スペア領域１０６’と、ユーザデータ領域５の一部である第２のユーザデータ領域１６と、最終スペア領域１０７と、リードアウト領域１０４とを含む。

先頭スペア領域１０５、中間スペア領域１０６、中間スペア領域１０６’および最終スペア領域１０７のそれぞれは、ユーザデータ領域５において少なくとも１つの欠陥領域（本発明の実施の形態では欠陥領域は欠陥セクタである）がある場合に、少なくとも１つの欠陥セクタの代わりに使用され得る少なくとも１つの交替領域（本発明の実施の形態では交替領域はスペアセクタである）を含む。

リードイン領域１０１は、ディスク情報領域１０と、ＯＰＣ領域１１と、欠陥管理領域１２とを含んでいる。ミドル領域１０２は、欠陥管理領域１２を含んでいる。リードアウト領域１０４は、ＯＰＣ領域１１を含んでいる。欠陥管理領域１２は、ＤＤＳ２０とＤＬ２１とを含む。

ディスク情報領域１０は１層目の記録層５１に設けられ、ディスク情報領域１０には、１層目と２層目との両方の記録層５１および５２に対してそれぞれ個別に推奨された記録再生パラメータが格納されている。これにより、１層目の記録層５１にアクセスするだけで多層情報記録媒体５０の全ての記録層５１および５２に対するパラメータが得られるので、処理速度を高速化できて有利である。

欠陥管理領域１２は、１層目の記録層５１に設けられ、１層目と２層目の両方の記録層５１および５２の欠陥管理に関する欠陥管理情報を含む。即ち、ＤＤＳ２０には、先頭スペア領域１０５と中間スペア領域１０６と最終スペア領域１０７とに関する情報が記載される。又、ＤＬ２１には、１層目と２層目の記録層５１および５２の両方の欠陥セクタの位置とその交替先の交替セクタの位置とがリストアップされる。これにより、１層目の記録層５１にアクセスするだけで、この多層情報記録媒体５０の全ての欠陥管理に関する情報を得られるので、処理速度を高速化できて有利である。

先頭スペア領域１０５および中間スペア領域１０６はユーザデータ領域１５の両端部に隣接するように配置される。また、中間スペア領域１０６’および最終スペア領域１０７はユーザデータ領域１６の両端部に隣接するように配置される。これは、第１および第２のユーザデータ領域１５および１６のいずれかを途中で分断する位置に各スペア領域１０５〜１０７を配置する場合と比べて、記録再生方向に沿ったシーケンシャルな記録再生が高速に行えるというメリットがある。さらに、中間スペア領域１０６と中間スペア領域１０６’とは多層情報記録媒体５０の等しい半径位置に配置されている。この配置により、１層目の記録層５１の第１のユーザデータ領域１５から２層目の記録層５２の第２のユーザデータ領域１６へのレーザ光の焦点位置の切り替え時に、光ヘッド部の半径方向の移動距離が理想的には０になるので、より高速なアクセスを実現できる。ここで、理想的にというのは、１層目の記録層５１と２層目の記録層５２とを貼り合わせるときのズレや、レーザ光の焦点位置を切り替えている間にディスクの偏芯分のズレが生じるため、若干の半径方向へのレーザ光の移動は必要になるからである。

レーザ光の記録パワーを調整するためのＯＰＣ領域１１は、１層目および２層目の記録層５１および５２の両方にそれぞれ設けられている。なぜなら、一方の記録層は半透明であるのに対して、他方の記録層は全反射するように記録膜の厚さを調整している為、記録特性はそれぞれの記録層毎に異なるからである。従って、レーザ光の記録パワーの調整が１層目の記録層５１と２層目の記録層５２とで別々に行えるように、ＯＰＣ領域１１が各記録層５１および５２に設けられる。

なお、ディスク情報領域１０および欠陥管理領域１２以外の制御情報の格納領域、例えばレーザ光の記録パワーの調整結果を格納する調整結果格納領域１４なども、上述したとおり処理速度面を考慮すれば、１層目の記録層５１に配置するのが望ましい。

なお、先頭スペア領域１０５のサイズ、中間スペア領域１０６のサイズ、最終スペア領域１０７のサイズはそれぞれ０としてもよい。また、例えば、先頭スペア領域１０５および中間スペア領域１０６のサイズが非０で、最終スペア領域１０７のサイズが０としても、上述した利点は変わらない。

図７は、本発明の実施の形態１におけるＤＤＳ２０のデータ構造を示す。ＤＤＳ２０のデータは、ＤＤＳ識別子２０１と、ＬＳＮ０位置２０２と、先頭スペア領域サイズ２０３と、中間スペア領域サイズ２０４と、最終スペア領域サイズ２０５と、第１層最終ＬＳＮ２０６と、第２層最終ＬＳＮ２０７と、スペア枯渇フラグ群２０８とを含む。ＤＤＳ識別子２０１は、このデータ構造がＤＤＳであることを示す。ＬＳＮ０位置２０２は、ＬＳＮ（すなわち論理アドレス）が０のセクタのＰＳＮ（すなわち物理アドレス）を示す。先頭スペア領域サイズ２０３は、先頭スペア領域１０５のセクタ数を示す。中間スペア領域サイズ２０４は、中間スペア領域１０６のセクタ数を示す。最終スペア領域サイズ２０５は、最終スペア領域１０７のセクタ数を示す。第１層最終ＬＳＮ２０６は、１層目の記録層５１の第１ユーザデータ領域１５の最後のセクタに割り当てられたＬＳＮを示し、これは第１ユーザデータ領域１５のセクタ数に等しい。第２層最終ＬＳＮ２０７は、２層目の記録層５２の第２ユーザデータ領域１６の最後のセクタに割り当てられたＬＳＮを示し、これは第１のユーザデータ領域１５のセクタ数と第２のユーザデータ領域１６のセクタ数とを足した値に等しい。スペア枯渇フラグ群２０８は、各スペア領域１０５〜１０７に使用可能なスペアセクタが存在するか否かを示すフラグ群を含む。

図８は、スペア枯渇フラグ群２０８の一例を示す。先頭スペア領域枯渇フラグ２２１は先頭スペア領域１０５に対応し、第１層の中間スペア領域枯渇フラグ２２２は中間スペア領域１０６に対応し、第２層の中間スペア領域枯渇フラグ２２３は中間スペア領域１０６’に対応し、最終スペア領域枯渇フラグ２２４は最終スペア領域１０７に対応する。スペア枯渇フラグ群２０８には各スペア領域１０５〜１０７に相当するフラグが含まれていればよく、フラグの配置はこれに限定するものではない。

図９は、本発明の実施の形態１におけるＤＬ２１のデータ構造を示す。ＤＬ２１のデータは、ＤＬ識別子３０１と、ＤＬエントリー数３０２と、０個以上のＤＬエントリー３０３とを含む。ＤＬ識別子３０１は、このデータ構造がＤＬであることを示す。ＤＬエントリー数３０２は、ＤＬエントリー３０３の個数を示す。ＤＬエントリー３０３は、欠陥セクタ位置３０４と、交替セクタ位置３０５についての情報を含む。欠陥セクタ位置３０４として、欠陥セクタのＰＳＮが格納される。交替セクタ位置３０５として、交替セクタのＰＳＮが格納される。ＰＳＮは、層番号３０６と層内セクタ番号３０７とを含む。層番号３０６は、記録層同士を識別する値であればよく、例えば１層目の記録層５１なら０で２層目の記録層５２なら１である。層内セクタ番号３０７は、ある１つの記録層内の各セクタを識別する値であればよく、例えば記録再生方向に沿って１セクタ進む毎に１増加する数字である。また、ＤＶＤ−ＲＯＭのオポジットパスと同じ様に、１層目の記録層５１と２層目の記録層５２との間で同一半径位置に配置されたセクタ同士のＰＳＮの値の関係を、２の補数関係にしても上述した条件を満たす。例えば、ＰＳＮが２８ビットで表されて、１層目の記録層５１のＰＳＮが０００００００ｈ〜０ＦＦＦＦＦＦｈ（ｈは１６進数を示す）の範囲であるとする。１層目の記録層５１の、あるセクタのＰＳＮが０１２３４５０ｈであれば、同じ半径位置に配置された２層目の記録層５２のセクタのＰＳＮはＦＥＤＣＢＡＦｈとなる（以下の手順（１）〜（４）を参照）。
（１） ０ １ ２ ３ ４ ５ ０ ：１６進数
（２）0000 0001 0010 0011 0100 0101 0000 ：２進数
（３）1111 1110 1101 1100 1011 1010 1111 ：ビット反転した２進数
（４） Ｆ Ｅ Ｄ Ｃ Ｂ Ａ Ｆ ：１６進数
最上位ビットは、１層目の記録層５１のＰＳＮでは常に０で、２層目の記録層５２のＰＳＮでは常にＦであるから、この最上位ビットを層番号３０６と考えればよい。１層目の記録層５１の記録再生方向（内周側から外周側へ）の順において次のセクタのＰＳＮは０１２３４５１ｈである。２層目の記録層５２の記録再生方向（外周側から内周側へ）の順において次のセクタのＰＳＮはＦＥＤＣＢＢ０ｈである。これらのＰＳＮから層番号３０６とした最上位ビットを取り除けば層内セクタ番号３０７になる。層内セクタ番号３０７は、１層目の現セクタは１２３４５０ｈで次セクタは１２３４５１ｈとなり、２層目の現セクタはＥＤＣＢＡＦｈで次セクタはＥＤＣＢＢ０ｈとなり、どちらも１増加することが分かる。

本発明のＤＬ２１を用いれば、欠陥セクタを、欠陥セクタが発見された記録層と同じ記録層に設けられたスペア領域に含まれるスペアセクタで交替するだけでなく、欠陥セクタが発見された記録層と異なる記録層に設けられたスペア領域に含まれるスペアセクタで交替することもできる。例えば、欠陥セクタ位置３０４が１層目の記録層５１内のＰＳＮを示し、交替セクタ位置３０５が２層目の記録層５２内のＰＳＮを示すＤＬエントリー３０３は、１層目の記録層５１の第１のユーザデータ領域１５内の欠陥セクタを２層目の記録層５２内のスペアセクタで交替していることを示す。もし従来のように記録層を識別できないＤＬエントリーから欠陥リストが構成されていると、ある記録層に配置されたスペアセクタの個数を超えた欠陥セクタが発生すると交替処理ができなくなる。従って、本発明の実施の形態１によれば、全ての記録層のスペアセクタを使い切るまで欠陥セクタをスペアセクタと交替することができ、スペア領域を有効利用できる。

図１０は、本発明の実施の形態１におけるセクタ番号割り当てを示す。図中の左から右へ向かって、１層目の記録層５１の内周側から外周側へと、２層目の記録層５２の外周側から内周側へと開示している。従って、図中の左から右へ向かって、先頭スペア領域１０５、第１のユーザデータ領域１５、中間スペア領域１０６、中間スペア領域１０６’、第２のユーザデータ領域１６、最終スペア領域１０７の順に並んでおり、各領域は複数のセクタを含む。ＰＳＮは、１層目の記録層５１では外周側へ１セクタ進む毎に１増加し、２層目の記録層５２では内周側へ１セクタ進む毎に１増加する。ＰＳＮとして、層番号を除いた数値範囲を１層目の記録層５１と２層目の記録層５２で同じ範囲にしてもよい（即ち、１層目の記録層５１の先頭スペア領域１０５に含まれるセクタの最小ＰＳＮと２層目の記録層５２の中間スペア領域１０６に含まれるセクタの最小ＰＳＮが層番号を除いて等しく、１層目の記録層５１の中間スペア領域１０６に含まれるセクタの最大ＰＳＮと２層目の記録層５２の最終スペア領域１０７に含まれるセクタの最大ＰＳＮが層番号を除いて等しくなる）。又は、ＤＶＤ−ＲＯＭのオポジットパスと同様に、１層目の記録層５１と２層目の記録層５２との間で同一半径位置にあるセクタ同士のＰＳＮの値の関係を、２の補数関係にしてもよい。

ＬＳＮはユーザデータ領域５に含まれる複数のセクタのみに割り当てられる。第１のユーザデータ領域１５には、多層情報記録媒体５０の周方向に沿ってＬＳＮが割り当てられている。第２のユーザデータ領域１６にも周方向に沿ってＬＳＮが割り当てられている。第１のユーザデータ領域１５に割り当てられたＬＳＮと、第２のユーザデータ領域１６に割り当てられたＬＳＮとは連続している。

１層目の記録層５１の第１のユーザデータ領域１５において、最内周位置のセクタのＬＳＮとしては０が割り当てられ、内周側から外周側へ向かって１セクタ毎にＬＳＮは１ずつ増加する。２層目の記録層５２の第２のユーザデータ領域１６において、最外周位置のセクタのＬＳＮとしては、１層目の記録層５１の第１のユーザデータ領域１５に割り当てられた最大のＬＳＮに１を加えた値が割り当てられ、外周側から内周側へ向かって１セクタ毎にＬＳＮは１ずつ増加する。このように、前記第２のユーザデータ領域１６には、第１のユーザデータ領域１５に対する論理アドレスの割り当て方向とは反対の方向に論理アドレスが割り当てられている。

中間スペア領域１０６は、第１のユーザデータ領域１５に含まれる複数のセクタのうち、最大の論理アドレスが割り当てられたセクタに隣接するように配置されている。また、中間スペア領域１０６’は、第２のユーザデータ領域１６に含まれる複数のセクタのうち、最小の論理アドレスが割り当てられたセクタに隣接するように配置されている。上述したように、中間スペア領域１０６と中間スペア領域１０６’とは多層情報記録媒体５０の等しい半径位置に配置されている。従って、第１のユーザデータ領域１５の最大の論理アドレスが割り当てられたセクタと、第２のユーザデータ領域１６の最小の論理アドレスが割り当てられたセクタとが多層情報記録媒体５０の等しい半径位置に配置されることになる。この配置により、第１のユーザデータ領域１５の最大の論理アドレスが割り当てられたセクタから第２のユーザデータ領域１６の最小の論理アドレスが割り当てられたセクタへのレーザ光の焦点位置の切り替え時に、レーザ光の半径方向の移動距離を理想的には０にすることができる。

既にユーザデータ領域５にユーザデータが記録されていても、スペア領域のサイズを拡大することができることを、図１０を参照して説明する。最終スペア領域１０７は、ユーザデータ領域５に含まれる複数のセクタのうち最大のＬＳＮが割り当てられたセクタに隣接するように配置されている。最終スペア領域１０７は、最終スペア領域１０７から第２のユーザデータ領域１６に向かう方向（すなわち図１０に示す矢印１０７’の方向）に拡張可能である。

まず、最終スペア領域１０７を矢印１０７’の方向へ拡張する前に、第２のユーザデータ領域１６内の拡張される領域に記録されたユーザデータをユーザデータ領域５中の他の領域へ移動させる。次に、移動したユーザデータのファイル管理情報（ファイルシステムが管理する情報の１つ）を移動先のセクタ位置を指すように修正する。次に、ボリューム空間管理情報（ファイルシステムが管理する情報の１つ）にユーザデータ領域５のサイズ変更を反映する。最後に、最外周スペア領域１０７のサイズを拡張する。ちなみに、先頭スペア領域１０５や中間スペア領域１０６および１０６’のサイズを拡張するのは非現実的である。なぜならば、それらのサイズが拡張すると、ユーザデータ領域５へのＬＳＮの割り当てが変わってしまい、ＬＳＮを用いてユーザデータ領域５を管理するファイルシステムは破綻してしまうからである。

以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、２つの記録層を有する多層情報記録媒体において、連続したアクセス性能を向上することができる。さらに、欠陥セクタを任意の記録層のスペア領域で交替することができるのでスペア領域を有効利用できる。さらにスペア領域のサイズを拡張してスペア領域不足の発生を防止することによりデータの信頼性を向上させることができる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２の多層情報記録媒体について、図面を参照して説明する。

まず、多層情報記録媒体が備える複数の記録層のうちの基準となる基準層について説明する。図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃは、実施の形態２における情報記録媒体の記録層のレイアウトを説明する図である。図１１Ａは１つの記録層４０２を備えた情報記録媒体５３の層レイアウトを示す。図１１Ａにおいて、情報記録媒体５３は、レーザ光入射方向に沿った順に、透明樹脂４０１と、全反射記録層４０２と、基板４００とを備える。ここで、全反射記録層４０２は、透明樹脂４０１のレーザ光が入射する表面から深さｄに位置する。図１１Ｂと図１１Ｃは、３つの記録層４０２、４０３および４０４を備えた情報記録媒体５４および５５の層レイアウトを示す。基板４００上に設けられた全反射記録層４０２からレーザ光が入射してくる方向に向かって、半透明記録層４０３および４０４が透明樹脂４０１でサンドイッチされるようにしてレイアウトされる。最も外側の透明樹脂４０１のレーザ光が入射する表面から深さｄに位置するのが、図１１Ｂの情報記録媒体５４では全反射記録層４０２であり、図１１Ｃの情報記録媒体５５では半透明記録層４０３という違いが情報記録媒体５４と情報記録媒体５５との間にある。

通常、光ヘッド部の設計においては、深さｄの位置において最適な光スポットが得られるように設計する。そこで、この深さｄに位置する記録層を基準層と呼ぶこととする。従って、重要な情報を格納する領域、例えばディスク情報領域１０や欠陥管理領域１２は、この基準層に配置するのが望ましい。図６に示したディスク情報領域１０、欠陥管理領域１２、調整結果格納領域１４が配置された記録層５１は基準層である。

以下の説明において、記録層の呼び名として、小さいＬＳＮが割り当てられている順に、１層目の記録層、２層目の記録層、３層目の記録層、・・・と呼ぶこととする。例えば、図１１Ｂで示した多層情報記録媒体５４においては、全反射記録層４０２を１層目の記録層、半透明記録層４０３を２層目の記録層、半透明記録層４０４を３層目の記録層と呼ぶ。また、例えば、図１１Ｃで示した多層情報記録媒体５５においては、半透明記録層４０３を１層目の記録層、半透明記録層４０４を２層目の記録層、全反射記録層４０２を３層目の記録層と呼ぶ。このように、記録層の番号付けは、記録層の上下の配置関係に依存するとは限らない。なお、ここでは３層の記録層を備える場合について説明したが、２層以上の記録層を備えた全ての情報記録媒体についても同様である。

図１２は、本発明の実施の形態２における多層情報記録媒体５６の領域レイアウトを示す。多層情報記録媒体５６は３つの記録層５７、５８および５９を備える。多層情報記録媒体５６は、ユーザデータを記録するためのユーザデータ領域５を備える。１層目の記録層５７は、記録再生方向と同じ方向である内周側から外周側へ向かって、リードイン領域１０１と、先頭スペア領域１０５と、ユーザデータ領域５の一部である第１のユーザデータ領域１７と、中間スペア領域１０６と、ミドル領域１０２とを含む。２層目の記録層５８は、記録再生方向と同じ方向である外周側から内周側へ向かって、ミドル領域１０３と、中間スペア領域１０６’と、ユーザデータ領域５の一部である第２のユーザデータ領域１８と、中間スペア領域１０８と、ミドル領域１０９とを含む。３層目の記録層５９は、記録再生方向と同じ方向である内周側から外周側へ向かって、ミドル領域１０９と、中間スペア領域１０８’と、ユーザデータ領域５の一部である第３のユーザデータ領域１９と、最終スペア領域１０７と、リードアウト領域１０４とを含む。リードイン領域１０１は、ディスク情報領域１０と、ＯＰＣ領域１１と、欠陥管理領域１２とを含んでいる。ミドル領域１０２は、欠陥管理領域１２を含んでいる。ミドル領域領域１０９は、ＯＰＣ領域１１を含んでいる。欠陥管理領域１２は、ＤＤＳ２０とＤＬ２１とを含む。

ディスク情報領域１０は、１層目の記録層５７に設けられ、ディスク情報領域１０には、全ての記録層５７、５８および５９に対してそれぞれ個別に推奨された記録再生パラメータが格納されている。これにより、１層目の記録層５７にアクセスするだけで、多層情報記録媒体５６の全ての記録層５７、５８および５９に対するパラメータが得られるので、処理速度を高速化できて有利である。

欠陥管理領域１２は、１層目の記録層５７に設けられ、全ての記録層５７、５８および５９の欠陥管理に関する欠陥管理情報を含む。即ち、ＤＤＳ２０には、先頭スペア領域１０５と中間スペア領域１０６、１０６’、１０８および１０８’と最終スペア領域１０７とに関する情報が記載される。又、ＤＬ２１には、全ての記録層５７、５８および５９の欠陥セクタの位置とその交替先の交替セクタの位置がリストアップされる。これによれば、１層目の記録層５７にアクセスするだけで、この多層情報記録媒体５６の全ての欠陥管理に関する情報を得られるので、処理速度を高速化できて有利である。

各記録層５７〜５９のいずれのスペア領域１０５〜１０８’も、第１〜第３のユーザデータ領域１７〜１９のいずれかの端部に隣接する位置に配置される。これは、第１〜第３のユーザデータ領域１７〜１９のいずれかを途中で分断する位置にスペア領域を配置する場合と比べて、記録再生方向に沿ったシーケンシャルな記録再生が高速に行えるというメリットがある。さらに、記録層５７および５８の外周側に配置される中間スペア領域１０６と中間スペア領域１０６’とは同じ半径位置に配置されている。この配置により、第１のユーザデータ領域１７から第２のユーザデータ領域１８へのレーザ光の焦点位置の切り替え時に、光ヘッド部の半径方向の移動距離が理想的には０になるので、より高速なアクセスが実現できる。また、記録層５８および５９の内周側に配置される中間スペア領域１０８と中間スペア領域１０８’とは同じ半径位置に配置されている。この配置により、第２のユーザデータ領域１８から第３のユーザデータ領域１９へのレーザ光の焦点位置の切り替え時に、光ヘッド部の半径方向の移動距離が理想的には０になるので、より高速なアクセスが実現できる。ここで、理想的にというのは、各記録層５７〜５９同士を貼り合わせるときのズレや、レーザ光の焦点位置を切り替えている間にディスクの偏芯分のズレが生じるため、若干の半径方向へのレーザ光の移動は必要になるからである。

ＯＰＣ領域１１は、全ての記録層５７〜５９に設けられている。なぜなら、記録層５７〜５９はそれぞれの記録特性が互いに異なるからである。従って、記録パワーの調整を何れの記録層でも別々に行えるように、ＯＰＣ領域１１が各記録層５７〜５９に設けられる。

先頭スペア領域１０５のサイズ、中間スペア領域１０６、１０６’、１０８および１０８’のサイズ、最終スペア領域１０７のサイズはそれぞれ０としてもよい。また、例えば、先頭スペア領域１０５と中間スペア領域１０６、１０６’、１０８および１０８’のサイズが非０で、最終スペア領域１０７のサイズが０としても、上述した利点は変わらない。

図１３は、本発明の実施の形態２におけるＤＤＳ２０のデータ構造を示す。ＤＤＳ２０は、ＤＤＳ識別子２０１と、記録層数２０９、ＬＳＮ０位置２０２と、先頭スペア領域サイズ２０３と、内周側中間スペア領域サイズ２１０と、外周側中間スペア領域サイズ２１１と、最終スペア領域サイズ２０５と、第１層ユーザデータ領域サイズ２１２と、中間層ユーザデータ領域サイズ２１３と、最終層ユーザデータ領域サイズ２１４と、スペア枯渇フラグ群２０８と、を含む。実施の形態１で説明した構成要素と同一の構成要素については、同一の参照番号を付し説明は省略する。記録層数２０９は記録層の総数を示す。内周側中間スペア領域サイズ２１０は、内周側の中間スペア領域１０８および１０８’のセクタ数を示す。外周側中間スペア領域サイズ２１１は、外周側の中間スペア領域１０６および１０６’のセクタ数を示す。第１層ユーザデータ領域サイズ２１２は、第１のユーザデータ領域１７のセクタ数を示す。これは、第１のユーザデータ領域１７に割り当てられるＬＳＮの最大値に等しいので、実施の形態１における第１層最終ＬＳＮ２０６と実は同じである。中間層ユーザデータ領域サイズ２１３は、第２のユーザデータ領域１８のセクタ数を示す。最終層ユーザデータ領域サイズ２１４は、第３のユーザデータ領域１９のセクタ数を示す。

図１３に示すＤＤＳ２０は、２つ以上の任意の記録層を有する多層情報記録媒体にも適用できる。例えば、４つの記録層を有する多層情報記録媒体に適用する場合だと次のようになる。記録層数２０９は４となる。中間層ユーザデータ領域サイズ２１３は、２層目の記録層のユーザデータ領域のセクタ数を示し、３層目のユーザデータ領域のセクタ数をも示す。最終層ユーザデータ領域サイズ２１４は、４層目のユーザデータ領域のセクタ数を示す。

内周側の中間スペア領域１０８および１０８’と外周側の中間スペア領域１０６および１０６’とが同じセクタ数を含むと限定すれば、内周側中間スペア領域サイズ２１０と外周側中間スペア領域サイズ２１１は１つのフィールドまとまり、実施の形態１で説明した中間スペア領域サイズ２０４と同等になる。また、先頭スペア領域１０５と内周側の中間スペア領域１０８および１０８’とが同じセクタ数を含むと限定すれば、先頭スペア領域サイズ２０３と内周側中間スペア領域サイズ２１０は１つのフィールドにまとまる。第１層ユーザデータ領域サイズ２１２と中間層ユーザデータ領域サイズ２１３も１つのフィールドでまとめてもよい。以上のように、限定を加えれば内容が同じになるフィールドや、四則演算すれば求められるフィールドは、省略してもよい。

図１４は、スペア枯渇フラグ群２０８の一例を示す図である。先頭スペア領域枯渇フラグ２２１は先頭スペア領域１０５に対応し、第１層の中間スペア領域枯渇フラグ２２２は中間スペア領域１０６に対応し、第２層の外周側の中間スペア領域枯渇フラグ２２５は中間スペア領域１０６’に対応し、第２層の内周側の中間スペア領域枯渇フラグ２２６は中間スペア領域１０８に対応し、第３層の内周側の中間スペア領域枯渇フラグ２２７は中間スペア領域１０８’に対応し、最終スペア領域枯渇フラグ２２４は最終スペア領域１０７に対応する。

実施の形態２のＤＬ２１には、実施の形態１と同様に図９に示すデータ構造が適用できる。また、層番号３０６を４ビットで表せば、最大１６個の記録層まで表現できる。実施の形態２においても、全ての記録層のスペアセクタを使い切るまで欠陥セクタをスペアセクタと交替することができ、スペア領域が有効利用できることは明白である。

図１５は、本発明の実施の形態２におけるセクタ番号割り当てを示す。図中の左から右へ向かって、１層目の記録層５７の内周側から外周側へと、２層目の記録層５８の外周側から内周側へと、３層目の記録層５９の内周側から外周側へと開示している。従って、図中の左から右へ向かって、先頭スペア領域１０５、第１のユーザデータ領域１７、中間スペア領域１０６、中間スペア領域１０６’、第２のユーザデータ領域１８、中間スペア領域１０８、中間スペア領域１０８’、第３のユーザデータ領域１９、最終スペア領域１０７の順に並ぶ。ＰＳＮは、１層目の記録層５７では外周側へ１セクタ進む毎に１増加し、２層目の記録層５８では内周側へ１セクタ進む毎に１増加し、３層目の記録層５９では外周側へ１セクタ進む毎に１増加する。互いに隣接する記録層において、それぞれの記録層のＬＳＮの割当方向は互いに反対方向となる。ＰＳＮとして、層番号を除いた数値範囲を１〜３層目の記録層５７〜５９の間で同じ範囲にしてもよい。又は、ＤＶＤ−ＲＯＭのオポジットパスでのＰＳＮの割り当て規則を拡張して、奇数番目の層と偶数番目の層との間で同一半径位置にあるセクタ同士のＰＳＮの下位の値を２の補数関係としてもよい。この場合、ＰＳＮの上位の値として、１層目と２層目の記録層には０を当てはめ、３層目と４層目の記録層には１を当てはめ、５層目と６層目の記録層には２を当てはめる、とういう具合にしてもよい。

ＬＳＮはユーザデータ領域５に含まれるセクタにのみ割り当てられる。第１のユーザデータ領域１７において、最内周位置のセクタのＬＳＮとしては０が割り当てられ、内周側から外側側へ向かって１セクタ毎にＬＳＮは１ずつ増加する。第２のユーザデータ領域１８において、最外周位置のセクタのＬＳＮとしては、第１のユーザデータ領域１７に割り当てられた最大のＬＳＮに１を加えた値が割り当てられ、外側側から内周側へ向かって１セクタ毎にＬＳＮは１ずつ増加する。第３のユーザデータ領域１９において、最内周位置のセクタのＬＳＮとしては、第２のユーザデータ領域１８に割り当てられた最大のＬＳＮに１を加えた値が割り当てられ、内周側から外側側へ向かって１セクタ毎にＬＳＮは１ずつ増加する。

実施の形態１と同様なので説明は省略するが、３つ以上の記録層を有する多層情報記録媒体も、既にユーザデータ領域５にユーザデータが記録されていても、最外周スペア領域１０７のサイズを拡大することができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態２によれば、２つ以上の記録層を有する多層情報記録媒体において、連続したアクセス性能を向上することができる。さらに、欠陥セクタを任意の記録層のスペア領域で交替することができるのでスペア領域を有効利用できる。さらにスペア領域のサイズを拡張してスペア領域不足の発生を防止することによりデータの信頼性を向上させることができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３の多層情報記録媒体について、図面を参照して説明する。

図１６は、本発明の実施の形態３における多層情報記録媒体６０の領域レイアウトを示す。多層情報記録媒体６０は２つの記録層６１および６２を備える。１層目と２層目の記録層６１および６２の記録再生方向は同じである。多層情報記録媒体６０は、ユーザデータを記録するためのユーザデータ領域５を備える。１層目の記録層６１は、内周側から外周側へ向かって、リードイン領域１０１と、先頭スペア領域１０５と、ユーザデータ領域５の一部である第１のユーザデータ領域２３と、中間スペア領域１０６と、リードアウト領域１１１とを含む。２層目の記録層６２は、内周側から外周側へ向かって、リードイン領域１１０と、中間スペア領域１０８と、ユーザデータ領域５の一部である第２のユーザデータ領域２４と、最終スペア領域１０７と、リードアウト領域１０４とを含む。リードアウト領域１１１は、欠陥管理領域１２を含んでいる。リードイン領域１１０は、ＯＰＣ領域１１を含んでいる。実施の形態１もしくは実施の形態２において説明した構成要素と同一の構成要素については、同一の参照番号を付し説明は省略する。

実施の形態３におけるＤＤＳ２０のデータ構造としては、図１３に示した実施の形態２のＤＤＳ２０が適用できる。この場合、中間層ユーザデータ領域サイズ２１３が不要となるだけである。

実施の形態３におけるスペア枯渇フラグ群２０８としては、図８に示したフラグ群が適用できる。

実施の形態３におけるＤＬ２１は、図９に示したデータ構造が適用できる。実施の形態３においても、全ての記録層のスペアセクタを使い切るまで欠陥セクタをスペア領域と交替することができ、スペア領域が有効利用できることは明白である。

図１７は、本発明の実施の形態３におけるセクタ番号割り当てを示す。図中の左から右へ向かって、１層目の記録層６１の内周側から外周側へと、２層目の記録層６２の内周側から外周側へと開示している。従って、図中の左から右へ向かって、先頭スペア領域１０５、第１のユーザデータ領域２３、中間スペア領域１０６、中間スペア領域１０８、第２のユーザデータ領域２４、最終スペア領域１０７の順に並ぶ。ＰＳＮは、１層目の記録層６１および２層目の記録層６２ともに、内周側から外周側へ１セクタ進む毎に１増加する。１層目と２層目で同一半径位置にあるセクタのＰＳＮは、層番号を除いて等しい。ＬＳＮはユーザデータ領域５に含まれるセクタにのみ割り当てられる。第１のユーザデータ領域２３において、最内周位置のセクタのＬＳＮとしては０が割り当てられ、内周側から外側側へ向かって１セクタ毎にＬＳＮは１ずつ増加する。第２のユーザデータ領域２４において、最内周位置のセクタのＬＳＮとしては、第１のユーザデータ領域２３に割り当てられた最大のＬＳＮに１を加えた値が割り当てられ、内周側から外周側へ向かって１セクタ毎にＬＳＮは１ずつ増加する。

実施の形態１の多層情報記録媒体５０と実施の形態３の多層情報記録媒体６０との間で、記録層の記録再生方向に違いがあっても、ＬＳＮの割り当てと各スペア領域の配置との関係は同じであることは、図１０と図１７と比較すれば明白である。従って、実施の形態１で説明したのと同様に、既にユーザデータ領域５にユーザデータが記録されていても、スペア領域のサイズを拡大することができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態３によれば、２つ以上の記録層を有する多層情報記録媒体において、各記録層の記録再生方向が同じ多層情報記録媒体と、各記録層の記録再生方向が交互に反対の多層情報記録媒体とに対して共通の欠陥管理が適用でき、欠陥セクタを任意の記録層のスペア領域で交替することができるのでスペア領域を有効利用できる。さらに、スペア領域のサイズを拡張してスペア領域不足の発生を防止することによりデータの信頼性を向上させることができる。

（実施の形態４）
以下、実施の形態１で説明した多層情報記録媒体５０を用いて記録と再生を行う情報記録再生装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１８は、本発明の実施の形態４における情報記録再生装置５００を示すブロック図である。情報記録再生装置５００は、ディスクモーター５０２と、プリアンプ５０８と、サーボ回路５０９と、二値化回路５１０と、変復調回路５１１と、ＥＣＣ回路５１２と、バッファ５１３と、ＣＰＵ５１４と、内部バス５３４と、光ヘッド部５３５とを備える。情報記録再生装置５００には、多層情報記録媒体５０が設置される。光ヘッド部５３５は、レンズ５０３と、アクチュエーター５０４と、レーザ駆動回路５０５と、光検出器５０６と、移送台５０７とを備える。参照符号５２０は回転検出信号を、参照符号５２１はディスクモーター駆動信号を、参照符号５２２はレーザ発光許可信号を、参照符号５２３は光検出信号を、参照符号５２４はサーボ誤差信号を、参照符号５２５はアクチュエータ駆動信号を、参照符号５２６は移送台駆動信号を、参照符号５２７はアナログデータ信号を、参照符号５２８は二値化データ信号を、参照符号５２９は復調データ信号を、参照符号５３０は訂正データ信号を、参照符号５３１は格納データ信号を、参照符号５３２は符号化データ信号を、参照符号５３３は変調データ信号をそれぞれ示す。

制御部として機能するＣＰＵ５１４は、内蔵された制御プログラムに従って、内部バス５３４を介して、情報記録再生装置５００の全体動作を制御する。以下に説明するように、光ヘッド部５３５は、多層情報記録媒体５０の片側から、多層情報記録媒体５０に情報を光学的に書き込むことが可能である。また、光ヘッド部５３５は、多層情報記録媒体５０から情報を光学的に読み出すことが可能である。ＣＰＵ５１４は、光ヘッド部５３５を用いて以下に説明するような欠陥管理処理の実行を制御する。

ＣＰＵ５１４から出力されたレーザ発光許可信号５２２によりレーザ駆動回路５０５からレーザ光５３６が多層情報記録媒体５０へ照射される。多層情報記録媒体５０から反射した光は、光検出器５０６により光検出信号５２３に変換される。光検出信号５２３はプリアンプ５０８によって加減算されサーボ誤差信号５２４とアナログデータ信号５２７が生成される。さらに、アナログデータ信号５２７は、二値化回路５１０によりＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換されて二値化データ信号５２８に変換され、二値化データ信号５２８は次に変復調回路５１１により復調されて復調データ信号５２９が生成される。次いで、復調データ信号５２９は、ＥＣＣ回路５１２により誤りのない訂正データ信号５３０に変換され、訂正データ信号５３０はバッファ５１３に格納される。サーボ回路５０９はサーボ誤差信号５２４に基づいてアクチュエータ駆動信号５２５をアクチュエータ５０４に出力することでサーボ誤差をアクチュエータ５０４にフィードバックし、レンズ５０３のフォーカシング制御やトラッキング制御が実行される。バッファ５１３に格納されたデータの出力である格納データ信号５３１は、ＥＣＣ回路５１２によりエラー訂正符号を付加されて、符号化データ信号５３２が生成される。次いで、符号化データ信号５３２は、変復調回路５１１により変調されて変調データ信号５３３が生成される。さらに、変調データ信号５３３は、レーザ駆動回路５０５に入力されて、レーザ光のパワーが変調される。

情報記録再生装置５００は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等のコンピュータ周辺装置としても併用される場合、ホストインタフェース回路（図示せず）が加わり、ＳＣＳＩ等のホストインタフェースバス（図示せず）を介して、ホストコンピュータ（図示せず）とバッファ５１３との間でデータをやりとりする。ＣＤプレーヤー等のコンシューマ機器として併用される場合は、圧縮された動画や音声を伸張又は圧縮するＡＶデコーダ・エンコーダ回路（図示せず）が加わり、ホストコンピュータとバッファ５１３との間でデータをやりとりする。

本発明の実施の形態４における情報記録再生装置５００の再生動作では、欠陥管理が適用された２層の記録層を備えた多層情報記録媒体５０に記録された情報を再生するために、欠陥管理情報の取得処理と交替を考慮したセクタの再生処理との２つの処理が必要になる。

本発明の実施の形態４における情報記録再生装置５００の記録動作では、欠陥管理が適用された２層の記録層を備えた多層情報記録媒体５０に情報を記録するために、上記の再生動作に加えて、欠陥管理情報の更新処理と交替を考慮したセクタの記録処理との２つの処理が必要になる。

図１９は、本発明の実施の形態４における欠陥管理情報の取得手順を説明するフローチャート６００を示す。本実施の形態において、ディスク情報を格納したディスク情報領域１０と欠陥管理情報を格納した欠陥管理領域１２は基準層に設けられているとする。

欠陥管理情報の取得処理の最初のステップ６０１において、ＣＰＵ５１４はサーボ回路５０９に、基準層のトラックにレーザ光の焦点を追随させるように命令する。

ステップ６０２において、光ヘッド部５３５はディスク情報が格納されたセクタを再生し、ＣＰＵ５１４は多層情報記録媒体５０に対する記録再生に必要なパラメータやフォーマットを確認する。

ステップ６０３で、光ヘッド部５３５は欠陥管理情報が格納されたセクタを再生し、その再生データはバッファ５１３の所定の場所に保持される。

図２０は、本発明の実施の形態４における、交替を考慮したセクタの再生手順を説明するフローチャート７００を示す。この再生処理において、ＤＤＳ２０とＤＬ２１とを含む欠陥管理情報は、バッファ５１３に保持済みであるものとする。

この再生処理の最初のステップ７０１において、ＣＰＵ５１４はＬＳＮをＰＳＮに変換する（詳細は図２１を参照して後述する）。

ステップ７０２において、ＣＰＵ５１４はＰＳＮの層番号を参照することによって、レーザ光５３６の焦点があっている記録層と再生すべき記録層とが同一かどうかを判定し、同一であればステップ７０４の処理へ進み、そうでなければステップ７０３の処理へ進む。

ステップ７０３において、ＣＰＵ５１４はサーボ回路５０９に命令して、再生すべき記録層のトラックにレーザ光５３６の焦点を追随させる。

ステップ７０４において、光ヘッド部５３５はステップ７０１で変換されたＰＳＮが割り当てられたセクタに記録された情報を再生する。

図２１は、本発明の実施の形態４におけるＬＳＮからＰＳＮへの変換手順（すなわち図２０に示すステップ７０１）を説明するフローチャート８００を示す。本実施の形態において、ＰＳＮは、１層目の記録層では内周側から外周側へ１セクタ進む毎に１増加し、２層目の記録層では外周側から内周側へ１セクタ進む毎に１増加するものとする。

この変換処理の最初のステップ８０１では、ＤＬ２１が示す欠陥セクタとスペア領域との交替結果を考慮せずに（即ち欠陥セクタが存在しない場合と同様に）ＬＳＮをＰＳＮに変換する。図１０を参照しつつ説明すると、変換しようとするＬＳＮが第１のユーザデータ領域１５の総セクタ数よりも小さい場合は、（第１のユーザデータ領域１５の最小ＰＳＮ）＋（ＬＳＮ）を計算することによりＰＳＮが求まる。変換しようとするＬＳＮが第１のユーザデータ領域１５の総セクタ数よりも大きい場合は、（第２のユーザデータ領域１６の最小ＰＳＮ）＋（ＬＳＮ）−（第１のユーザデータ領域１５の総セクタ数）を計算することによりＰＳＮが求まる。

ステップ８０２において、ＣＰＵ５１４はＤＬ２１のＤＬエントリー３０３を参照して上記で求めたＰＳＮが割り当てられたセクタがスペアセクタと交替されているかどうか判定し、交替されていればステップ８０３の処理に進み、交替されていなければ変換処理を終了する。

ステップ８０３において、ＣＰＵ５１４は当該ＰＳＮが交替されていることを示すＤＬエントリー３０３の交替セクタ位置をＰＳＮとして採用する。

以上説明したように、本発明の実施の形態４における情報記録再生装置５００は、欠陥管理が適用された２層の記録層を備えた多層情報記録媒体５０に記録された情報を再生することができる。アクセスすべき記録層にレーザ光５３６の焦点が移動した後のユーザデータの再生動作は、基本的に単層の情報記録媒体を用いたユーザデータの再生動作と同一なので、単層に対応した情報記録再生装置の如何なるユーザデータの再生手順も用いることができることは明白である。

図２２は、本発明の実施の形態４における欠陥管理情報の更新手順を説明するフローチャートを示す。本実施の形態では、多層情報記録媒体５０のフォーマット処理として、欠陥管理情報の初期化処理とスペア領域のサイズ拡張処理とを含む。

当該更新処理の最初のステップ９０１において、ＣＰＵ５１４は必要なフォーマット処理がスペア領域のサイズ拡張処理か否かを判定し、スペア領域のサイズ拡張処理ならばステップ９０２の処理に進み、そうでなければステップ９０３の処理に進む。

ステップ９０２において、ＣＰＵ５１４は、指定されたスペアサイズになるように、ＤＤＳ２０の最終スペア領域サイズ２０５（図７）の値を設定する。

ステップ９０３においては、ＣＰＵ５１４は、予め決めていた装置の規定値にＤＤＳ２０の各値を設定し、ＤＬ２１のＤＬエントリー数３０２を０に設定する。

ステップ９０４において、ＣＰＵ５１４は、レーザ光５３６の焦点が基準層のトラックに追従中か否かを判定し、基準層のトラックに追従中であればステップ９０６の処理へ進み、そうでなければステップ９０５の処理へ進む。

ステップ９０５において、ＣＰＵ５１４はサーボ回路５０９に命令して、基準層のトラックにレーザ光５３６の焦点を追随させる。

ステップ９０６において、光ヘッド部５３５は、ＤＤＳ２０とＤＬ２１を含む欠陥管理情報を、欠陥管理領域１２が含むセクタに記録する。

図２３は、本発明の実施の形態４における交替を考慮したセクタの記録手順を説明するフローチャート１０００を示す。

当該記録処理の最初のステップ１００１において、ＣＰＵ５１４は図２１に示した手順に従ってＬＳＮをＰＳＮに変換する。

ステップ１００２において、ＣＰＵ５１４はＰＳＮの層番号を参照することによって、レーザ光５３６の焦点があっている記録層と情報を記録すべき記録層とが同一かどうかを判定し、同一であればステップ１００４の処理へ進み、そうでなければステップ１００３の処理へ進む。

ステップ１００３において、ＣＰＵ５１４はサーボ回路５０９に命令して、情報を記録すべき記録層のトラックにレーザ光５３６の焦点を追随させる。

ステップ１００４において、ステップ１００１で変換されたＰＳＮが割り当てられたセクタに情報を記録する。

ステップ１００５において、ＣＰＵ５１４は光ヘッド部５３５を制御してセクタに記録した情報を再生することにより、セクタへの情報の記録が成功したか否かを判定（すなわち、ユーザデータ領域５に欠陥セクタが存在するか否かを判定）し、成功していれば記録処理を終了し、そうでなければステップ１００６の処理へ進む。

ステップ１００６において、ＣＰＵ５１４は、スペアセクタを欠陥セクタに割り当てることにより、欠陥セクタをスペアセクタと交替させる（スペアセクタの割当処理の詳細は図２４Ａおよび図２４Ｂを参照して後述する）。

ステップ１００７において、欠陥セクタをスペアセクタに交替させる処理が不可能であったならば記録処理を終了し、欠陥セクタをスペアセクタに交替させる処理が可能であったならばステップ１００１の手順へ戻る。

図２４Ａは、本発明の実施の形態４におけるスペアセクタの割当処理を説明するフローチャート１１００を示す。

スペアセクタの割当処理は、多層情報記録媒体５０が含む複数のスペア領域のうち使用可能な少なくとも１つのスペア領域を特定する処理と、特定した少なくとも１つのスペア領域のうち、欠陥セクタからの距離が最も短いスペア領域を選択する処理とを含む。スペアセクタの割当処理の詳細を図２４Ａを参照して以下で説明する。

スペアセクタの割当処理の最初のステップ１１０１において、ＣＰＵ５１４は、スペア枯渇フラグ群２０８（図８）を参照して、多層情報記録媒体５０内に利用可能なスペア領域があるか否かを判定する。利用可能なスペアがなければ割当処理不可能と判定して割当処理を終了し、利用可能なスペア領域があればステップ１１０２の処理へ進む。

ステップ１１０２において、ＣＰＵ５１４は、欠陥セクタの半径位置が、内周側に配置されたスペア領域に近いか、外周側に配置されたスペア領域に近いかを判定する。欠陥セクタの半径位置が内周側に配置されたスペア領域に近い場合はステップ１１０３の処理へ進み、外周側に配置されたスペア領域に近い場合はステップ１１０４の処理へ進む。

ステップ１１０３において、ＣＰＵ５１４は、スペア枯渇フラグ群２０８を参照して、内周側に配置されたスペア領域が利用可能か否かを判定する。内周側に配置されたスペア領域が利用可能ならばステップ１１０５の処理へ進み、そうでなければステップ１１０６の処理へ進む。

ステップ１１０４において、ＣＰＵ５１４は、スペア枯渇フラグ群２０８を参照して、外周側に配置されたスペア領域が利用可能かを判定する。外周側に配置されたスペア領域が利用可能ならばステップ１１０６の処理へ進み、そうでなければステップ１１０５の処理へ進む。

ステップ１１０５において、ＣＰＵ５１４は、スペア枯渇フラグ群２０８を参照して、欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層の内周側に配置されたスペア領域が利用できるか否かを判定する。利用できる場合はステップ１１０７の処理へ進み、そうでなければステップ１１０８の処理へ進む。

ステップ１１０６において、ＣＰＵ５１４は、スペア枯渇フラグ群２０８を参照して、欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層の外周側に配置されたスペア領域が利用できるか否かを判定する。利用できる場合はステップ１１０９の処理へ進み、そうでなければステップ１１１０の処理へ進む。

ステップ１１０７において、ＣＰＵ５１４は、欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層の内周側に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを欠陥セクタに割り当てる。

ステップ１１０８において、ＣＰＵ５１４は、別の記録層の内周側に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを欠陥セクタに割り当てる。

ステップ１１０９において、ＣＰＵ５１４は、欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層の外周側に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを欠陥セクタに割り当てる。

ステップ１１１０において、ＣＰＵ５１４は、別の記録層の外周側に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを欠陥セクタに割り当てる。

図２４Ａで示したスペアセクタの割当手順では、出来るだけ欠陥セクタのセクタ位置から半径距離が近いスペア領域に含まれるスペアセクタを用いるようにしている。半径距離が近いことにより、移送台５０７の移動を伴う半径方向へのシーク動作時間を短時間にすることができる。出来るだけ欠陥セクタのセクタ位置から半径距離が近いスペア領域に含まれるスペアセクタを用いるという目的が達成されるのであれば、異なる割当処理手順であっても構わない。

図２４Ｂは、本発明の実施の形態４におけるスペアセクタの別の割当処理を説明するフローチャート１１２０を示す。

このスペアセクタの別の割当処理は、多層情報記録媒体５０が含む複数のスペア領域のうち使用可能な少なくとも１つのスペア領域を特定する処理と、ユーザデータ領域５の一部である欠陥セクタが存在する領域が配置された記録層に、特定した少なくとも１つのスペア領域のうちの少なくとも１つが配置されているか否かを判定する処理と、欠陥セクタが存在する領域が配置された記録層に、特定した少なくとも１つのスペア領域のうちのいずれもが配置されていないと判定された場合に、特定した少なくとも１つのスペア領域のうち、欠陥セクタからの距離が最も短いスペア領域を選択する処理とを含む。このスペアセクタの割当処理の詳細を図２４Ｂを参照して以下で説明する。

スペアセクタの割当処理の最初のステップ１１２１において、ＣＰＵ５１４は、スペア枯渇フラグ群２０８を参照して、当該多層情報記録媒体５０内に利用可能なスペア領域があるか否かを判定する。利用可能なスペア領域がなければ割当処理不可能と判定して割当処理を終了し、利用可能なスペアがあればステップ１１２２の処理へ進む。

ステップ１１２２において、ＣＰＵ５１４は、スペア枯渇フラグ群２０８を参照して、欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層に配置されたスペア領域が利用できるか否かを判定する。利用できる場合はステップ１１２３の処理へ進み、そうでなければステップ１１２４の処理へ進む。

ステップ１１２３において、ＣＰＵ５１４は、欠陥セクタの半径位置が、内周側に配置されたスペア領域に近いか、外周側に配置されたスペア領域に近いかを判定する。内周側に配置されたスペア領域に近い場合はステップ１１２５の処理へ進み、外周側に配置されたスペア領域に近い場合はステップ１１２７の処理へ進む。

ステップ１１２５において、ＣＰＵ５１４は、スペア枯渇フラグ群２０８を参照して、当該記録層の内周側に配置されたスペア領域が利用可能かを判定する。利用可能ならばステップ１１２９の処理へ進み、そうでなければステップ１１３１の処理へ進む。

ステップ１１２７において、ＣＰＵ５１４は、スペア枯渇フラグ群２０８を参照して、当該記録層の外周側に配置されたスペア領域が利用可能かを判定する。利用可能ならばステップ１１３１の処理へ進み、そうでなければステップ１１２９の処理へ進む。

ステップ１１２４、１１２６および１１２８の処理は、処理対象のスペア領域が配置された記録層と欠陥セクタが存在する記録層とが別であること以外は、ステップ１１２３、１１２５および１１２７の処理と同じ処理である。

ステップ１１２９において、ＣＰＵ５１４は、欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層の内周側に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを欠陥セクタに割り当てる。

ステップ１１３０において、ＣＰＵ５１４は、欠陥セクタが存在する記録層とは別の記録層の内周側に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを欠陥セクタに割り当てる。

ステップ１１３１において、ＣＰＵ５１４は、欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層の外周側に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを欠陥セクタに割り当てる。

ステップ１１３２において、ＣＰＵ５１４は、欠陥セクタが存在する記録層とは別の記録層の外周側に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを欠陥セクタに割り当てる。

図２４Ｂで示したスペアセクタの割当手順は、出来るだけ欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを用いるようにしている。同じ記録層に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを用いることで、記録層毎に異なる記録パラメータの設定変更は不要になる。例えば、ある記録層への情報の記録動作時に、別の記録層に対して最適な記録パワーの調整をしていない場合は、図２４Ｂで示した割当手順の方が図２４Ａで示した割当手順よりも高速になる。出来るだけ欠陥セクタが存在する記録層と同じ記録層に配置されたスペア領域に含まれるスペアセクタを用いるという目的が達成されるのであれば、異なる割当手順であっても構わない。

以上説明したように、本発明の実施の形態４における情報記録再生装置５００は、欠陥管理が適用された２層の記録層を含む多層情報記録媒体５０に情報を記録することができる。情報記録再生装置５００は、欠陥セクタが存在する記録層とは異なる記録層のスペア領域からスペアセクタを割り当てることもできる。又、情報記録再生装置５００は、図２４Ａを参照して説明したようなシーク時間の短縮を重視するスペアセクタの割当処理を実行したり、図２４Ｂを参照して説明したような記録パワー設定時間の短縮を重視するスペアセクタの割当処理を実行したりすることもできる。

ここで、アクセスすべき記録層に移動した後のユーザデータ領域への記録動作は、基本的に単層の情報記録媒体と同一なので、単層に対応した情報記録再生装置の如何なる記録手順を用いることができることは明白である。

アクセスすべき記録層にレーザ光５３６の焦点が移動した後のユーザデータ領域への記録動作は、基本的に単層の情報記録媒体を用いたユーザデータ領域への記録動作と同一なので、単層に対応した情報記録再生装置の如何なるユーザデータ領域への記録手順も用いることができることは明白である。

なお、本発明の実施の形態４において、実施の形態１で説明した多層情報記録媒体５０を用いたが、実施の形態３で説明した多層情報記録媒体６０を用いることもできるのは明白である。又、図２１に示すステップ８０１での変換処理を３層以上の記録層に適用すれば実施の形態２で説明した多層情報記録媒体５６を用いることもできるのは明白である。

なお、本発明の説明において、再生記録および欠陥管理の単位としてのセクタを用いているが、セクタの集合体であるブロック、例えばＤＶＤディスクでのエラー訂正符号が計算される単位のＥＣＣブロック、と置き換えても、本発明が適用できることは明白である。欠陥セクタが存在するＥＣＣブロックに含まれる複数のセクタが複数のスペアセクタと交替されるので、この場合も欠陥セクタはスペアセクタと交替されることとなる。そのような変更態様は、本発明の精神ならびに適用範囲から逸脱するものでなく、同業者にとって自明な変更態様は、本発明の請求の範囲に含まれる。

一般的な光ディスクのトラックとセクタの構成を示す図 ２つの記録層を備えた光ディスクの再生原理を示す図 ＤＶＤディスクのパラレルパスにおける２層目の記録層の溝パターンを示す図 ＤＶＤディスクのパラレルパスにおける１層目の記録層の溝パターンを示す図 ＤＶＤディスクのパラレルパスにおけるディスクの記録再生方向を示す図 ＤＶＤディスクのパラレルパスにおけるセクタ番号の割り当てを示す図 ＤＶＤディスクのオポジットパスにおける２層目の記録層の溝パターンを示す図 ＤＶＤディスクのオポジットパスにおける１層目の記録層の溝パターンを示す図 ＤＶＤディスクのオポジットパスにおけるディスクの記録再生方向を示す図 ＤＶＤディスクのオポジットパスにおけるセクタ番号の割り当てを示す図 ＤＶＤ−ＲＡＭの領域レイアウトを示す図 本発明の実施の形態１における多層情報記録媒体の領域レイアウトを示す図 本発明の実施の形態１におけるＤＤＳ２０のデータ構造を示す図 本発明の実施の形態１におけるスペア枯渇フラグ群２０８を示す図 本発明の実施の形態１におけるＤＬ２１のデータ構造を示す図 本発明の実施の形態１におけるセクタ番号割り当てを示す図 １つの記録層を有する多層情報記録媒体の記録層のレイアウトを示す図 本発明の実施の形態２における多層情報記録媒体の記録層のレイアウトを示す図 図１１Ｂに記載の記録層のレイアウトの変更態様を示す記録層のレイアウトを示す図 本発明の実施の形態２における多層情報記録媒体の領域レイアウトを示す図 本発明の実施の形態２におけるＤＤＳ２０のデータ構造を示す図 本発明の実施の形態２におけるスペア枯渇フラグ群２０８を示す図 本発明の実施の形態２におけるセクタ番号割り当てを示す図 本発明の実施の形態３における多層情報記録媒体の領域レイアウトを示す図 本発明の実施の形態３におけるセクタ番号割り当てを示す図 本発明の実施の形態４における情報記録再生装置５００を示す図 本発明の実施の形態４における欠陥管理情報の取得手順を説明するフローチャート 本発明の実施の形態４における交替を考慮したセクタの再生手順を説明するフローチャート 本発明の実施の形態４におけるＬＳＮからＰＳＮへの変換手順を説明するフローチャート 本発明の実施の形態４における欠陥管理情報の更新手順を説明するフローチャート 本発明の実施の形態４における交替を考慮したセクタの記録手順を説明するフローチャート 本発明の実施の形態４における交替セクタの割当手順を説明するフローチャート 図２４Ａに記載のフローチャートの変更態様を示すフローチャート

符号の説明

１ ディスク媒体
２ トラック
３ セクタ
４ リードイン領域
５ ユーザデータ領域
６ リードアウト領域
７ ミドル領域
１０ ディスク情報領域
１１ ＯＰＣ領域
１２ 欠陥管理領域
１３ スペア領域
２０ ディスク定義構造（ＤＤＳ）
２１ 欠陥リスト（ＤＬ）
１０１ リードイン領域
１０２ ミドル領域
１０３ ミドル領域
１０４ リードアウト領域
１０５ 先頭スペア領域
１０６ 中間スペア領域
１０７ 最終スペア領域
１０８ 中間スペア領域
１０９ ミドル領域
１１０ リードイン領域
１１１ リードアウト領域
２０１ ＤＤＳ識別子
２０２ ＬＳＮ０位値
２０３ 先頭スペア領域サイズ
２０４ 中間スペア領域サイズ
２０５ 最終スペア領域サイズ
２０６ 第１層最終ＬＳＮ
２０７ 第２層最終ＬＳＮ
２０８ スペア枯渇フラグ群
２０９ 記録層数
２１０ 内周側の中間スペアサイズ
２１１ 外周側の中間スペアサイズ
２１２ 第１層ユーザデータ領域サイズ
２１３ 中間層ユーザデータ領域サイズ
２１４ 最終層ユーザデータ領域サイズ
３０１ ＤＬ識別子
３０２ ＤＬエントリー数
３０３ ＤＬエントリー
３０４ 欠陥セクタ位置
３０５ 交替セクタ位置
３０６ 層番号
３０７ 層内セクタ番号
４００ 基板
４０１ 透明樹脂
４０２ 全反射記録層
４０３ 半透明記録層
４０４ 半透明記録層
５００ 情報記録再生装置
５０１ 光ディスク
５０２ ディスクモーター
５０３ レンズ
５０４ アクチュエーター
５０５ レーザ駆動回路
５０６ 光検出器
５０７ 移送台
５０８ プリアンプ
５０９ サーボ回路
５１０ 二値化回路
５１１ 変復調回路
５１２ ＥＣＣ回路
５１３ バッファ
５１４ ＣＰＵ
５２０ 回転検出信号
５２１ ディスクモーター駆動信号
５２２ レーザ発光許可信号
５２３ 光検出信号
５２４ サーボ誤差信号
５２５ アクチュエータ駆動信号
５２６ 移送台駆動信号
５２７ アナログデータ信号
５２８ 二値化データ信号
５２９ 復調データ信号
５３０ 訂正データ信号
５３１ 格納データ信号
５３２ 符号化データ信号
５３３ 変調データ信号
５３４ 内部バス

Claims (2)

1. 複数の記録層を備えた多層情報記録媒体に情報を記録するための記録装置であって、
   前記多層情報記録媒体は、
   ユーザデータを記録するためのユーザデータ領域と、
   前記ユーザデータ領域において少なくとも１つの欠陥領域がある場合に前記少なくとも１つの欠陥領域の代わりに使用され得る少なくとも１つの交替領域を含む複数のスペア領域と
   を含み、
   前記複数のスペア領域は、前記複数の記録層のうちの少なくとも２つの記録層に設けられており、
   前記複数の記録層のそれぞれには前記ユーザデータ領域の一部ずつが配置されており、
   前記記録装置は、
   前記多層情報記録媒体の片側から、前記多層情報記録媒体に前記情報を光学的に書き込むことが可能な光ヘッド部と、
   前記光ヘッド部を用いた欠陥管理処理の実行を制御する制御部と
   を備え、
   前記欠陥管理処理は、
   前記複数のスペア領域のうち使用可能な少なくとも１つのスペア領域を特定するステップと、
   前記ユーザデータ領域に欠陥領域が存在するか否かを判定するステップと、
   前記欠陥領域が存在すると判定され、且つ前記欠陥領域と異なる記録層に記録調整がされていない場合に、前記ユーザデータ領域の一部である前記欠陥領域が存在する領域が配置された記録層に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうちの少なくとも１つが配置されているか否かを判定するステップと、
   前記欠陥領域が存在する領域が配置された記録層に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうちのいずれもが配置されていないと判定された場合に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうち、前記欠陥領域からの距離が最も短いスペア領域を選択するステップと、
   前記欠陥領域を前記選択したスペア領域に含まれる交替領域と交替するステップと
   を包含する、記録装置。
2. 複数の記録層を備えた多層情報記録媒体に情報を記録するための記録方法であって、
   前記多層情報記録媒体は、
   ユーザデータを記録するためのユーザデータ領域と、
   前記ユーザデータ領域において少なくとも１つの欠陥領域がある場合に前記少なくとも１つの欠陥領域の代わりに使用され得る少なくとも１つの交替領域を含む複数のスペア領域とを含み、
   前記複数のスペア領域は、前記複数の記録層のうちの少なくとも２つの記録層に設けられており、
   前記複数の記録層のそれぞれには前記ユーザデータ領域の一部ずつが配置されており、
   前記記録方法は、
   前記複数のスペア領域のうち使用可能な少なくとも１つのスペア領域を特定するステップと、
   前記ユーザデータ領域に欠陥領域が存在するか否かを判定するステップと、
   前記欠陥領域が存在すると判定され、且つ前記欠陥領域と異なる記録層に記録調整がされていない場合に、前記ユーザデータ領域の一部である前記欠陥領域が存在する領域が配置された記録層に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうちの少なくとも１つが配置されているか否かを判定するステップと、
   前記欠陥領域が存在する領域が配置された記録層に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうちのいずれもが配置されていないと判定された場合に、前記特定した少なくとも１つのスペア領域のうち、前記欠陥領域からの距離が最も短いスペア領域を選択するステップと、
   前記欠陥領域を前記選択したスペア領域に含まれる交替領域と交替するステップと
   を包含する、記録方法。

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