JP4605147B2 - 多層光記録媒体の光記録方法、光記録装置、多層光記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、複数の記録層を有する多層光記録媒体に対する光記録方法、該記録方法を実行する光記録装置、及び多層光記録媒体に関する。

光記録媒体の記録層にレーザー等のビームスポットを照射して情報を記録する際には、様々な要因によって記録エラーが発生する。光記録媒体の記録トラックの蛇行や、記録トラック内の凹凸、スペーサー層の気泡等は代表的なエラー発生要因である。また、光記録媒体の表面に付着した指紋や塵埃等の異物も記録エラーを生じさせる要因になる場合がある。

これらの要因が存在する欠陥領域を適切に回避する手法として、欠陥チェックを行いながら記録を行う技術が存在する。例えば、情報の記録時において、ビームスポットの反射光を利用して欠陥（ドロップアウト）を検出する方法がある。記録時のビームスポットの反射光を利用すれば、トラッキング誤差やフォーカス誤差等を検出することができるので、これらの誤差の度合いにより記録層の欠陥判定を行う。ドロップアウトが生じていると判断された場合、光ピックアップを半径方向に移動させて欠陥を含む記録トラックから退避させ、異なる記録トラックに再び情報を記録する。このように代替領域を活用することで、欠陥領域を確実に回避することが可能になる。なお、この欠陥領域の検出には、記録前に検査専用のビームスポットを照射して事前検出する方式も存在する。欠陥領域を回避して代替領域に情報を記録した場合、光記録媒体の最内周又は最外周に設けられた欠陥管理領域に、その欠陥領域のセクタアドレス及び代替領域のセクタアドレスを対照させる変換テーブル情報を記録する。次回の再生時にこの欠陥管理領域を参照して変換テーブルを得ることで、円滑な再生が可能となる。

近年、光記録媒体として、複数の記録層を備えた多層光記録媒体が提案されている。レーザービームをフォーカス制御することで、特定の記録層にビームスポットを照射することで、各記録層に情報を記録することができる。この場合に、各記録層において欠陥領域が存在した場合、ビームスポットを半径方向に退避させて、同記録層の異なる記録トラックに情報を記録する。各記録層の内周又は外周に欠陥管理領域が形成されており、欠陥領域の退避動作を行った場合、同記録層の欠陥管理領域に変換テーブル等を記録する。

この種の多層光記録媒体では、各記録層に欠陥管理領域を確保できることから、特定の記録層に対応する変換テーブルを他の記録層の欠陥管理領域に同時に記録しておくことで、変換テーブルを２重化することが提案されている（特許文献１参照）。

また、多層光記録媒体において、各記録層の最内周又は最外周に欠陥管理領域を確保する場合、すべての欠陥管理領域が層方向に重なってしまい、最内周又は最外周に傷が形成された場合、すべての欠陥管理領域が同時に利用できなくなる。この問題を解消するために、多層となる複数の記録層の間で、欠陥管理領域を積層方向に重ならないように分散配置する方法が提案されている（特許文献２）。
特開２００１−０１４８０８号公報 特表２００６−５００７１３号公報

しかしながら、上記特許文献１又は２においても、欠陥領域を回避するためには、この記録層内において光ピックアップを半径方向に移動させる必要がある。従って、ゾーンＣＬＶのように、光ピックアップの半径方向位置によってモータ回転数を変化させる記録手法の場合、退避動作時に、光記録媒体の回転数制御に時間を要し、記録速度が低下するという問題があった。

また、退避動作における光ピックアップの半径方向の移動距離は、確実に回避できるようにするために、ある程度の大きめに設定されている。この結果、欠陥領域が検出された記録層の記録容量が低下するという問題があった。なお、別途、欠陥領域から退避領域までの間の余裕セクタに、情報を記録することも考えられるが、このようにすると、半径方向に分散した記録領域に情報がバラバラに記録されていくので、読み出し効率が低下するという問題があった。

更に、従来の記録方法では、光ピックアップの移動機構が故障して、半径方向に移動不能となった場合に、退避動作ができないために、情報の記録作業を安全に終了させることができないという問題があった。

また、従来の光記録媒体では、欠陥領域が発生すると公称の記録容量が達成できないという問題があった。特に多層構造によって全体の記録容量が増大すると、欠陥領域の割合によって大幅な容量変化が発生し、パッケージに記載された公称の記録容量を期待するユーザーに不便となる状況も考えられた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、多層光記録媒体における記録層に欠陥領域が発生した場合において、退避動作を安全かつ高速に行うこと可能にし、記録速度の低下及び記録容量の低下を抑制することを目的とする。

上記目的は、本研究者らの鋭意研究によりなされた下記手段によって達成される。

（１）複数の記録層を備えた多層光記録媒体に対してビームスポットを照射して情報を記録する光記録方法であって、前記記録層のいずれかを退避専用記録層に設定し、前記退避専用記録層を除いた他の前記記録層における記録中に欠陥領域が検出された場合、前記ビームスポットを前記退避専用記録層に退避させて情報の記録を継続し、前記退避専用記録層における記録密度が、他の前記記録層の記録密度と比較して小さく設定されることを特徴とする多層光記録媒体の光記録方法。

（２）複数の記録層を備えた多層光記録媒体に対してビームスポットを照射して情報を記録する光記録方法であって、前記多層光記録媒体の光入射面から２番目に遠い前記記録層を退避専用記録層に設定し、前記退避専用記録層を除いた他の前記記録層における記録中に欠陥領域が検出された場合、前記ビームスポットを前記退避専用記録層に退避させて情報の記録を継続することを特徴とする多層光記録媒体の光記録方法。

（３）前記退避専用記録層における記録密度が、他の前記記録層の記録密度と比較して小さく設定されることを特徴とする上記（２）記載の多層光記録媒体の光記録方法。

（４）前記多層光記録媒体は前記記録層を４層以上備えていることを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）記載の多層光記録媒体の光記録方法。

（５）前記退避専用記録層において所定量の情報記録を行った後、退避前の前記記録層に戻って情報の記録を継続することを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれか記載の多層光記録媒体の光記録方法。

（６）複数の記録層を備えた多層光記録媒体に対してビームスポットを照射して情報を記録する光記録装置であって、前記記録層のいずれかを退避専用記録層に設定する記録層設定処理部と、前記退避専用記録層を除いた他の前記記録層に前記ビームスポットを照射して情報を記録する記録部と、前記ビームスポットの反射光を利用して前記記録層の欠陥領域を検出する検査処理部と、前記検査処理部において欠陥領域が検出された際、前記ビームスポットの焦点を前記退避専用記録層に変更する退避処理部と、を有し、前記退避専用記録層における記録密度を、他の前記記録層の記録密度と比較して小さく設定すること特徴とする多層光記録媒体用の光記録装置。

（７）複数の記録層を備えた多層光記録媒体に対してビームスポットを照射して情報を記録する光記録装置であって、前記多層光記録媒体の光入射面から２番目に遠い前記記録層を退避専用記録層に設定する記録層設定処理部と、前記退避専用記録層を除いた他の前記記録層に前記ビームスポットを照射して情報を記録する記録部と、前記ビームスポットの反射光を利用して前記記録層の欠陥領域を検出する検査処理部と、前記検査処理部において欠陥領域が検出された際、前記ビームスポットの焦点を前記退避専用記録層に変更する退避処理部と、を有すること特徴とする多層光記録媒体用の光記録装置。

（８）ビームスポットが照射されることで、記録開始工程を含めた情報の記録作業を許容する汎用記録層と、光入射面から２番目に遠い記録層であって、前記汎用記録層の記録作業中に欠陥領域が検出された場合、前記欠陥領域に記録すべき情報の記録を許容する退避専用記録層と、を備えることを特徴とする多層光記録媒体。
（９）ビームスポットが照射されることで、記録開始工程を含めた情報の記録作業を許容する汎用記録層と、前記汎用記録層の記録密度と比較して小さい記録密度が設定され、かつ、前記汎用記録層の記録作業中に欠陥領域が検出された場合、前記欠陥領域に記録すべき情報の記録を許容する退避専用記録層と、を備えることを特徴とする多層光記録媒体。

本発明の情報記録方法等によれば、多層光記録媒体の記録層に欠陥領域が検出された際に、素早く退避動作を行うことが可能となり、記録速度の低下及び記録容量の低下を抑制できる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。

図１には、本発明の実施形態に係る光記録方法を実現する記録再生装置１００が示されている。この記録再生装置１００は、モータ１０２、光ピックアップ１０６、リニア駆動機構１０８を備える。モータ１０２は光記録媒体１を回転駆動する。光ピックアップ１０６は、ビームスポットを光記録媒体１に照射して情報の記録・再生を行う。リニア駆動機構１０８は、光ピックアップ１０６を光記録媒体１の半径方向に直線駆動するようになっている。なお、この光記録媒体１は情報を記録する記録層を複数備えた多層記録媒体である。

光ピックアップ１０６は、レーザー光源１２０、対物レンズ１２２、ハーフミラー１２４、光検出装置１２６、レンズ駆動コイル１２８を備え、レーザー光Ｚの焦点を光記録媒体１の記録層に合わせる。

レーザー光源１２０は記録・再生用のレーザー光Ｚを発生させる半導体レーザーである。対物レンズ１２２は、レーザー光Ｚの焦点を絞って微細なビームスポットを形成し、特定の記録層に照射する。ハーフミラー１２４は、記録層からの反射光を取り出して光検出装置１２６に導く。光検出装置１２６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、電気信号に変換する。レンズ駆動コイル１２８は、対物レンズ１２２を光軸方向及びトラッキング方向に移動させる。

更に記録再生装置１００は、制御装置として、レーザーコントローラ１３０、フォーカスコントローラ１３２、トラッキングコントローラ１３４、リニアコントローラ１３６、モータコントローラ１３８、変復調回路１４０、記録再生コントローラ１４２を備える。レーザーコントローラ１３０は、変復調回路１４０及び記録再生コントローラ１４２の指示に基づいて光ピックアップ１０６のレーザー光源１２０を駆動制御する。フォーカスコントローラ１３２は、光検出装置１２６から送信された電気信号に基づいてフォーカス誤差を検出し、このフォーカス誤差を利用して、レンズ駆動コイル１２８をフォーカス方向（光軸方向）に駆動制御する。このフォーカスコントローラ１３２は、このフォーカス誤差情報を更に記録再生コントローラ１４２に伝達する機能も有する。トラッキングコントローラ１３４は、光検出装置１２６から送信された電気信号に基づいてトラッキング誤差を検出し、このトラッキング誤差を利用して、レンズ駆動コイル１２８をトラッキング方向に駆動制御する。このトラッキングコントローラ１３４は、トラッキング誤差情報を記録再生コントローラ１４２及びリニアコントローラ１３６に伝達する機能も有している。従って、レンズ駆動コイル１２８によるトラッキング制御と、リニアコントローラ１３６による光ピックアップ１０６全体のリニア駆動によって、ビームスポットを記録トラックに追従させることができる。リニアコントローラ１３６は、リニアモータ等によって構成されるリニア駆動機構１０８を駆動制御し、光ピックアップ１０６を光記録媒体１の半径方向にスライドさせる。モータコントローラ１３８は、モータ１０２の回転速度を制御するものであり、ここではゾーンＣＬＶ方式によって光記録媒体１を回転させる。ＣＬＶ方式は、光記録媒体１上における光ピックアップ１０６の移動線速度が一定、つまり光記録媒体１の内周から外周に向かって回転数を次第に遅く制御する記録方式である。ゾーンＣＬＶでは、更に光記録媒体１の記録層を内周からいくつかの領域（ゾーン）に分けて、そのゾーンごとにＣＬＶ方式で記録するものである。

変復調回路１４０は、変調機能と復調機能を有しており、復調機能としては、光検出装置１２６から送信された電気信号をデジタル信号に復調して、記録再生コントローラ１４２に伝達する。変調機能としては、記録再生コントローラ１４２から送信された記録用のデジタル信号をパルス変調して、変調後の電気信号をレーザーコントローラ１３０に伝達する。記録再生コントローラ１４２は、制御装置全体を統合的に制御するものであり、特に図示しないＣＰＵやバッファメモリを用いて、各種コントローラやドライバ等を制御すると共に、ホストコンピュータとの間で記録再生情報の入出力を行う。具体的に記録再生コントローラ１４２は、欠陥検査処理部１４２Ａと、退避処理部１４２Ｂと、記録層設定処理部１４２Ｃを備える。記録層設定処理部１４２Ｃは、光記録媒体１の複数の記録層の中から、退避専用記録層を設定する。なお、退避専用記録層以外は汎用記録層となる。欠陥検査処理部１４２Ａは、フォーカスコントローラ１３２及びトラッキングコントローラ１３４で検出されたフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を利用して、光記録媒体１の欠陥領域（ドロップアウトする領域）を検出する。退避処理部１４２Ｂは、欠陥検査処理部１４２Ａにおいて欠陥領域が検出された際、フォーカスコントローラ１３２に焦点切替指示を行うことで、退避専用記録層にビームスポットの焦点を変更して記録を継続させる。

なお、この記録再生装置１００では、レーザー光Ｚの波長λが４００〜４１０ｎｍに設定されており、このレーザー光Ｚの初期再生パワーが０．３〜２．０ｍＷに設定される。また、光ピックアップ１０６における対物レンズ１２２の開口数ＮＡは０．７０〜０．９０に設定されている。従って、レーザー光Ｚのスポット径（λ／ＮＡ）は、４４４ｎｍ〜５８６ｎｍとなっている。

光記録媒体１に情報を記録するには、記録パワーによってレーザー光源１２０からレーザー光Ｚを発生させ、ビームスポットを光記録媒体１の特定の記録層に照射する。一方、情報を再生するには、再生パワーによってレーザー光源１２０からレーザー光Ｚを発生させ、このレーザー光Ｚを光記録媒体１の記録層に照射して再生を行う。記録・再生のいずれにしろ、レーザー光Ｚは記録層で反射され、光ピックアップ１０６を介して取り出されて光検出装置１２６で電気信号となる。この電気信号は変復調回路１４０を経てデジタル信号となる。

次に、この記録再生装置１００の再生に用いられる光記録媒体１について説明する。まず図２（Ａ）に示されるように、この光記録媒体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、この光記録媒体１は４つの記録層を有する多層媒体であり、基板１０と、Ｌ０記録層２０と、第１スペーサー層３０と、Ｌ１記録層２２と、第２スペーサー層３２と、Ｌ２記録層２４と、第３スペーサー層３４と、Ｌ３記録層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記録層２０、２２、２４、２６の全てに対する情報の記録・再生が可能となっている。

Ｌ０記録層２０は、光入射面３８Ａから最も遠い記録層となり、Ｌ３記録層２６が、最も光入射面３８Ａに近接する記録層となる。Ｌ１記録層２２は、光入射面３８Ａから２番目に遠い記録層となり、Ｌ２記録層２４は、光入射面３８Ａから２番目に近い記録層となる。Ｌ１記録層２２は、退避専用記録層に設定されており、残りのＬ０、Ｌ２、Ｌ３記録層２０、２４、２６が汎用記録層に設定されている。汎用記録層は、レーザー光Ｚのビームスポットが照射されることで、記録開始の為の試行プロセスを含めた情報の記録作業を行う記録層である。一方、退避専用記録層は、汎用記録層の記録作業中に欠陥領域が検出された場合に限って、この欠陥領域に記録すべき情報を汎用記録層に代わって記録する記録層である。

また、退避専用記録層であるＬ１記録層２２の記録密度は、汎用記録層であるＬ０、Ｌ２、Ｌ３記録層２０、２４、２６と比較して小さく設定されている。ここでは、Ｌ１記録層２２の記録容量が２３．３ＧＢに設定されており、Ｌ０、Ｌ２、Ｌ３記録層２０、２４、２６の記録容量が２５ＧＢに設定されている。従って、光記録媒体１の公称記録容量は、汎用記録層の合計となる７５ＧＢとなる。なお、汎用記録層と退避専用記録層の区別、各記録層の記録密度等の情報は、光記録媒体１のバーストカッティングエリア（ＢＣＡ）領域又はリードイン領域に予め記録されている。

Ｌ０記録層２０に対して情報の記録・再生を行う場合には、Ｌ１〜Ｌ３記録層２２、２４、２６を介してＬ０記録層２０にレーザー光Ｚを照射する。同様に、退避専用記録層となるＬ１記録層２２に対して情報の記録・再生を行う場合には、Ｌ２、Ｌ３記録層２４、２６を介してＬ１記録層２２にレーザー光Ｚを照射する。Ｌ２記録層２４に対して情報の記録・再生を行う場合には、Ｌ３記録層２６を介してＬ２記録層２４にレーザー光を照射する。Ｌ３記録層２６に対して情報の記録・再生を行う場合には、他の記録層を介することなく、Ｌ３記録層２６にレーザー光Ｚを直接照射する。

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における記録層側の面には、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記録層２０、２２、２４、２６の間に積層されており、各記録層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に設定されている。このように、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て、読み取り信号のノイズを低減させることができる。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。

従って、この光記録媒体１では、光入射面３８ＡからＬ３記録層２６までの距離は約５０μｍ、光入射面３８ＡからＬ２記録層２４までの距離は約６３μｍ、光入射面３８ＡからＬ１記録層２２までの距離は約８３μｍ、光入射面３８ＡからＬ０記録層２０までの距離は約１００μｍとなっている。Ｌ０記録層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）の規格に整合させている。

Ｌ０〜Ｌ３記録層２０、２２、２４、２６におけ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、記録層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。

また図３に示されるように、基板１０及び第１〜第３スペーサー層３０、３２、３４の表面には螺旋状のグルーブ４２（ランド４４）が形成されて、各記録層２０、２２、２４、２６の記録トラックとなる。Ｌ０記録層２０及びＬ２記録層２４のグルーブ４２の螺旋方向は同一方向に設定されており、Ｌ１記録層２２及びＬ３記録層２６のグルーブ４２の螺旋方向は、Ｌ０記録層２０及びＬ２記録層２４と反対に設定されている。つまり、Ｌ０〜Ｌ３記録層２０、２２、２４、２６は、隣り合う記録層に対して螺旋方向が異なるように設定される。この結果、例えばＬ０記録層２０の最終セクタと、このＬ０記録層２０に隣接するＬ１記録層２２の開始セクタが、最内周又は最外周の一方側に共通配置することができる。また、Ｌ１記録層２２の最終セクタと、Ｌ２記録層２４の開始セクタを最内周又は最外周の一方側に共通配置することができる。この結果、汎用記録層となるＬ０〜Ｌ２記録層２０、２２、２４において、２つの記録層に亘って連続的に情報を記録・再生する場合でも、光ピックアップ１０６の半径方向の移動を最小限にできる。

Ｌ０〜Ｌ３記録層２０、２２、２４、２６には記録膜が形成されており、レーザー光Ｚのエネルギーによって記録マーク４６を形成可能となっている。グルーブ４２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４２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４２上の記録層２０、２２、２４、２６に記録マーク４６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４６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４６が可逆的に形成され、消去及び再形成可能となっている。なお、この記録膜についても、光透過性と光反射特性の双方を併せ持つ必要がある。又ここではグルーブ４２上に記録マーク４６を形成する場合を示したが、ランド４４上に形成しても良く、グルーブ４２とランド４４の双方に形成することも可能である。

このように、記録層２０、２２、２４、２６を多層にする場合、光入射面３８Ａから最も遠いＬ０記録層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、他の記録層２２、２４、２６の光透過特性を高める必要がある。例えば光入射面３８Ａに最も近いＬ３記録層２６の光透過度を８０％程度に設定することが望ましい。また、レーザー光Ｚは、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３記録層２２、２４、２６を通過するにつれて強度が弱くなっていくため、Ｌ０記録層２０に限っては反射特性を高めるようにして、この弱いレーザー光Ｚで十分な再生特性を得られるようにする。一方、Ｌ１記録層２２は、レーザー光のパワーが弱っているのにも拘らず、光透過特性が要求され、更に、Ｌ０記録層２０における反射光によって干渉を受けやすいので、信号の再生特性が悪化しやすい。

次に、この記録再生装置１００による光記録媒体１の情報記録方法について説明する。

ホストコンピュータから記録情報が記録再生コントローラ１４２に入力されると、記録を開始するために、レーザーコントローラ１３０、フォーカスコントローラ１３２、トラッキングコントローラ１３４、リニアコントローラ１３６、モータコントローラ１３８等が制御される。まず、光記録媒体１を回転させることで、この光記録媒体１のＢＣＡ領域又はリードイン領域を読み出す。記録層設定処理部１４２ＣがこのＢＣＡ領域等の情報に基づいて、汎用記録層と退避専用記録層を識別すると共に、各記録層の記録密度を設定する。ここでは、光記録媒体１のＢＣＡ領域等に、Ｌ０、Ｌ２、Ｌ３記録層２０、２４、２６が汎用記録層、光入射面３８Ａに２番目に遠いＬ１記録層２２が退避専用記録層となる旨が記録されているので、記録層設定処理部１４２Ｃがこの情報に基づいて記録層の種別と記録密度を設定する。なお、ここでは光記録媒体１に記録されている情報に基づいて、汎用記録層と退避専用記録層を設定したが、それらの情報を利用しないで、記録層設定処理部１４２Ｃが独自に設定することも可能である。

情報の記録を開始する汎用記録層としてＬ０記録層２０が選定された場合、このＬ０記録層２０において記録の試行作業を行うと共に、試行完了後、記録を開始する目標記録トラックに光ピックアップ１０６を位置決めして記録開始準備が完了する。

ホストコンピュータから提供された記録情報は、変復調回路１４０によって変調されてパルス信号となり、レーザーコントローラ１３０に入力される。この結果、記録パワーに設定されたレーザー光源１２０から所定のレーザー光Ｚがパルス照射され、図４（Ａ）に示されるように、そのビームスポットがＬ０記録層２０に入射して情報が記録される。なお、Ｌ０記録層２０では、半径方向内側から外側に広がるようにグルーブ４２が螺旋状に形成されているので、記録が進むにつれて、光ピックアップ１０６が半径方向外側に移動していく。

記録作業中、レーザー光Ｚの反射光は、ハーフミラー１２４を介して光検出装置１２６で電気信号に変換される。この電気信号を参考にして、フォーカスコントローラ１３２、トラッキングコントローラ１３４、及びリニアコントローラ１３６が、光ピックアップ１０６及びリニア駆動機構１０８を随時制御する。例えば、フォーカスコントローラ１３２ではフォーカス誤差を検出し、ビームスポットの焦点がＬ０記録層２０からずれている場合には、レンズ駆動コイル１２８を制御して対物レンズ１２２を光軸方向に移動させて焦点を合わせる。また、トラッキングコントローラ１３４は、トラッキング誤差、即ち、ビームスポットがグルーブ４２に正確に追従しているか否かを検出し、グルーブ４２からずれている場合にはレンズ駆動コイル１２８を移動させると共に、リニアコントローラ１３６を介して光ピックアップ１０６全体を移動させて、グルーブ４２に追従させる。これにより、グルーブ４２内に正確に情報を記録していくことが可能になる。

一方、記録再生コントローラ１４２の欠陥検査処理部１４２Ａでは、上記フォーカス誤差やトラッキング誤差等の情報に基づいて、Ｌ０記録層２０の記録トラックに欠陥領域が含まれていないかを判定する。具体的にここでは、フォーカス誤差やトラッキング誤差が一定の許容値を超えたり、誤差の蓄積が一定の許容量を超えたりする場合に、欠陥検査処理部１４２Ａがその記録トラック又はセクタを欠陥領域Ｋと判定する。欠陥検査処理部１４２Ａによって欠陥領域Ｋが検出されると、退避処理部１４２Ｂが、フォーカスコントローラ１３２を介してレンズ駆動コイル１２８を駆動して、対物レンズ１２２を光軸方向に移動させ、図４（Ｂ）に示されるように、ビームスポットを退避専用記録層となるＬ１記録層２２に照射させる。この際、トラッキング制御はできる限り行わないようにすることで、Ｌ１記録層２２における、Ｌ０記録層２０の欠陥領域Ｋと層方向に略同位置となる記録トラックに対して、欠陥領域Ｋに記録した情報を再記録する。Ｌ１記録層２２における情報の記録は、汎用記録層よりも低密度で行われる。

欠陥領域Ｋに対応する情報をＬ１記録層２２の記録した後、退避処理部１４２Ｂは、更に、汎用記録層であるＬ０記録層２０の欠陥領域Ｋを半径方向に回避しながら、図４（Ｃ）に示されるようにビームスポットの焦点をＬ０記録層２０に復帰させ、Ｌ０記録層２０における記録を再開する。記録密度も退避専用記録層と比較して高密度で行われる。

情報の記録を開始する汎用記録層としてＬ２記録層２４が選定された場合、図４（Ｄ）に示されるように、ビームスポットをＬ２記録層２４に照射して情報を記録する。なお、Ｌ２記録層２４では、半径方向内側から外側にグルーブ４２が螺旋状に形成されているので、記録が進むにつれて、光ピックアップ１０６が半径方向外側に移動していく。

記録作業中、欠陥検査処理部１４２Ａによって欠陥領域Ｋが検出されると、退避処理部１４２Ｂが、対物レンズ１２２を光軸方向に移動させて、図４（Ｅ）に示されるように、ビームスポットを退避専用記録層となるＬ１記録層２２に照射するように制御する。この際、トラッキング制御はできる限り行わないようにすることで、Ｌ１記録層２２における、Ｌ２記録層２４の欠陥領域Ｋと層方向に略同位置の記録トラックに対して、欠陥領域Ｋに記録した情報を再記録する。欠陥領域Ｋに対応する情報をＬ１記録層２２の記録した後、退避処理部１４２Ｂは、Ｌ２記録層２４の欠陥領域Ｋを半径方向に回避しながら、図４（Ｆ）に示されるようにビームスポットの焦点をＬ２記録層２４に復帰させ、Ｌ２記録層２４における記録を再開する。なお、特に図示しないが、退避専用記録層であるＬ１記録層２２にビームスポットを移動させた際に、既に情報が記録されている場合には、そのセクタを回避した上で情報を記録する。

本実施形態の記録再生装置１００によれば、汎用記録層における記録作業中に欠陥領域が発見された場合、素早く退避専用記録層に退避して、情報の記録を継続することができる。従って、この汎用記録層内でトラッキング制御によって光ピックアップ１０６を半径方向に移動させる場合と比較して、退避動作を大幅に素早く完了させることができるため、記録速度の低下を低減することが可能になる。特に、ゾーンＣＬＶ方式等の場合は、光ピックアップ１０６を半径方向に移動させると光記録媒体１の回転速度を変更する必要があり、目的の回転速度に収束させるのに時間を要するが、このように層方向に退避することで、光記録媒体１の回転数を一定に維持したまま、欠陥領域Ｋを退避することが可能になる。

また、リニア駆動機構１０８の故障によって、光ピックアップ１０６が半径方向に移動できなくなった場合でも、フォーカス制御による退避動作によって、情報の記録動作を安全に終了させることが可能になる。

また、このように素早い退避動作を実現した結果、退避専用記録層における記録量を小さくして、素早く汎用記録層に戻るようにすることができる。汎用記録層に戻った際に、そこが再び欠陥領域であったとしても、退避専用記録層に移動して記録を継続すれば十分だからである。この結果、汎用記録層において無駄なトラックが減少し、記録容量を高めることができる。

更に本実施形態では、退避専用記録層を予め決めておくことで、汎用記録層における欠陥領域の情報は、全て退避専用記録層に集中させることができる。この結果、汎用記録層側では、半径方向に情報が分散して記録される状況を低減でき、結局、全ての汎用記録層において高密度の記録を実現できる。この結果、再生速度も向上するので、動画情報を滑らかに再生することができるようになる。

更に本実施形態では、退避専用記録層としてＬ１記録層２２を選択している。光入射面３８Ａに２番目に遠いＬ１記録層２２は、Ｌ３記録層２６及びＬ２記録層２４を通過した弱いレーザー光Ｚが照射されると共に、反射率の高いＬ０記録層２０と隣接している。この結果、Ｌ１記録層２２に照射されるビームスポットは、周囲からの干渉を受け易い。そこで、Ｌ１記録層２２を汎用記録層として利用することを避け、欠陥発生時の退避専用記録層として利用する。この結果、Ｌ０、Ｌ２、Ｌ３記録層２０、２４、２６を効率的に利用できるようになり、Ｌ１記録層２２を含めて全記録層を合理的に活用できる。また、退避専用記録層の記録密度を、汎用記録層と比較して小さくしていることから、周囲から悪影響を受けやすい環境であっても、円滑な記録・再生を可能にしている。

この光記録媒体１のように、多層構造となると、全体としての記録容量の変動が大きくなる。例えば、本実施形態のように、２５ＧＢの汎用記録層を３層以上（全体の記録層を４層以上）備える光記録媒体１では、汎用記録層の各々に欠陥領域が５％存在すると、全体として３．７５ＧＢの大きな容量減少が発生する。しかし、本実施形態によれば、その記録容量の低下を、退避専用記録層が補うことになるので、公称の７５ＧＢの記録容量を確実に実現できることができる。また、公称記録容量を満たす前に、汎用記録層の記録容量が仮に一杯になったとしても、最終的に退避専用記録層を汎用記録層として利用することも可能となるので、記録容量の信頼性を高めることができる。結果、アーカイブ用途に適した光記録媒体１を得ることが出来る。

また、退避専用記録層に退避して記録を継続した際に、この退避専用記録層側で直ぐに欠陥領域が検出されることも考えられる。この場合、汎用記録層側で検出された欠陥が比較的大きいので、この欠陥が退避専用記録層に影響を与えていると判断し、トラッキング制御によって半径方向に光ピックアップ１０６を移動させる。このように積層方向の退避動作と半径方向の退避動作を適宜組み合わせることにより、最適な記録制御を実現できる。

次に、退避専用記録層として光入射面３８Ａに最も近い記録層を選定する場合について説明する。この場合、Ｌ３記録層２６が退避専用記録層に設定され、残りのＬ０〜Ｌ２記録層２０、２２、２４が汎用記録層に設定される。また、退避専用記録層であるＬ３記録層２６の記録密度は、汎用記録層であるＬ０〜Ｌ２記録層２０、２２、２４と比較して小さく設定されている。具体的には、Ｌ３記録層２６の記録容量が２３．３ＧＢに設定され、Ｌ０〜Ｌ２記録層２０、２２、２４の記録容量が２５ＧＢに設定される。従って、光記録媒体１の公称記録容量は、汎用記録層の合計となる７５ＧＢとなる。

記録再生装置１００による光記録媒体１の情報記録時には、まず光記録媒体１のＢＣＡ領域又はリードイン領域を読み出す。ここでは、光記録媒体１のＢＣＡ領域等に、Ｌ０〜Ｌ２記録層２０、２２、２４が汎用記録層、光入射面３８Ａに最も近いＬ３記録層２６が退避専用記録層となる旨が記録されることになり、記録層設定処理部１４２Ｃがこの情報通りに記録層の種別及び記録密度を設定する。

情報の記録を開始する汎用記録層としてＬ０記録層２０が選定された場合、このＬ０記録層２０において記録の試行作業を行うと共に、試行完了後、記録を開始する目標記録トラックに光ピックアップ１０６を位置決めして記録開始準備が完了する。ホストコンピュータから提供された記録情報は、変復調回路１４０によって変調されてパルス信号となり、レーザーコントローラ１３０に入力される。この結果、記録パワーに設定されたレーザー光源１２０から所定のレーザー光Ｚがパルス照射され、図５（Ａ）に示されるように、そのビームスポットがＬ０記録層２０に入射して情報が記録される。なお、Ｌ０記録層２０では、半径方向内側から外側に広がるようにグルーブ４２が螺旋状に形成されているので、記録が進むにつれて、光ピックアップ１０６が半径方向外側に移動していく。

記録再生コントローラ１４２の欠陥検査処理部１４２Ａでは、フォーカス誤差やトラッキング誤差等の情報に基づいて、Ｌ０記録層２０の記録トラックに欠陥領域が含まれていないかを判定する。具体的にここでは、フォーカス誤差やトラッキング誤差が一定の許容値を超えたり、誤差の蓄積が一定の許容量を超えたりする場合に、欠陥検査処理部１４２Ａがその記録トラック又はセクタを欠陥領域Ｋと判定する。欠陥検査処理部１４２Ａによって欠陥領域Ｋが検出されると、退避処理部１４２Ｂが、フォーカスコントローラ１３２を介してレンズ駆動コイル１２８を駆動して、対物レンズ１２２を光軸方向に移動させ、図５（Ｂ）に示されるように、ビームスポットを退避専用記録層となるＬ３記録層２６に照射させる。この際、トラッキング制御はできる限り行わないようにすることで、Ｌ３記録層２６における、Ｌ０記録層２０の欠陥領域Ｋと層方向に略同位置の記録トラックに対して、欠陥領域Ｋに記録した情報を再記録する。Ｌ３記録層２６における情報の記録は、汎用記録層よりも低密度で行われる。

欠陥領域Ｋに対応する情報をＬ３記録層２６の記録した後、退避処理部１４２Ｂは、更に、汎用記録層であるＬ０記録層２０の欠陥領域Ｋを半径方向に回避しながら、図５（Ｃ）に示されるようにビームスポットの焦点をＬ０記録層２０に復帰させ、Ｌ０記録層２０における記録を再開する。記録密度も退避専用記録層と比較して高密度で行われる。

情報の記録を開始する汎用記録層としてＬ１記録層２２が選定された場合、図５（Ｄ）に示されるように、ビームスポットをＬ１記録層２２に照射して情報を記録する。なお、Ｌ１記録層２２では、半径方向外側から内側にグルーブ４２が螺旋状に形成されているので、記録が進むにつれて、光ピックアップ１０６が半径方向内側に移動していく。

記録作業中、欠陥検査処理部１４２Ａによって欠陥領域Ｋが検出されると、退避処理部１４２Ｂが、対物レンズ１２２を光軸方向に移動させて、図５（Ｅ）に示されるように、ビームスポットを退避専用記録層となるＬ３記録層２６に照射するように制御する。この際、トラッキング制御はできる限り行わないようにすることで、Ｌ３記録層２６における、Ｌ１記録層２２の欠陥領域Ｋと層方向に略同位置の記録トラックに対して、欠陥領域Ｋに記録した情報を再記録する。欠陥領域Ｋに対応する情報をＬ３記録層２６の記録した後、退避処理部１４２Ｂは、Ｌ１記録層２２の欠陥領域Ｋを半径方向に回避しながら、図５（Ｆ）に示されるようにビームスポットの焦点をＬ１記録層２２に復帰させ、Ｌ１記録層２２における記録を再開する。なお、特に図示しないが、退避専用記録層であるＬ３記録層２６にビームスポットを移動させた際に、既に情報が記録されている場合には、そのセクタを回避した上で情報を記録する。

本実施例では、退避専用記録層としてＬ３記録層２６を選択している。光入射面３８Ａに最も近いＬ３記録層２６は、光入射面３８Ａに付着する指紋や塵埃等によって、そのビームスポットが影響を受けやすい。従って、このＬ３記録層２６を汎用記録層として利用することを回避すると共に、欠陥発生時の退避専用記録層として利用することで、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２記録層２０、２２、２４を効率的に利用できる。また、退避専用記録層の記録密度を、汎用記録層と比較して小さくしていることから、光入射面３８Ａに接近しても、指紋等の影響を抑制することが出来、円滑な記録・再生が可能となる。

以上、これらの実施形態では、退避専用記録層において、汎用記録層における欠陥領域の情報を記録した後に、汎用記録層に復帰させる場合に限って示したが、本発明はそれに限定されない。例えば、欠陥領域を超えた所定情報量を、退避専用記録層に記録することも可能である。また、本実施形態では、欠陥領域の判定として、記録用のビームスポットの戻り光を利用した場合に限って示したが、本発明はそれに限定されず、所定のセクタ又はトラックの記録作業の完了後、リード・アフタ・ライト動作によって再生パワーのレーザービームを照射して、その戻り光を利用して欠陥領域を判定するようにしても良い。この場合、トラッキング誤差又はフォーカス誤差を利用してもよく、又実際の再生信号のエラー状態を利用しても良い。

なお、ここではＬ１記録層２２又はＬ３記録層２６を退避専用記録層とした場合を示したが、本発明はそれに限定されない。例えば、Ｌ０記録層２０を退避専用記録層とすることも可能である。Ｌ０記録層２０は光入射面３８Ａから最も離れているので、レーザー光の強度が小さく、特に書換型の記録層とする場合、汎用記録層としての記録・再生に不向きな場合もあり、その場合は退避専用記録層として利用することが好ましい。また、Ｌ１記録層２２と同様、Ｌ２記録層２４を退避専用記録層とすることもできる。これらの記録層２２、２４は、複数の記録層の中間に位置するので、他の全ての汎用記録層（Ｌ０記録層２０やＬ３記録層２６）からのフォーカス距離を小さくすることが出来、退避動作時間を短くすることが出来る。また、本実施形態では、退避専用記録層を一つの記録層に設定したが、退避専用記録層を２層以上設けることも可能である。

なお、本発明の光記録再生装置は、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、様々な多層光記録媒体の記録方法等において記録速度の低下や記録容量の減少を抑制することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る記録再生装置の構成例を示すブロック図 本発明の実施の形態で利用される光記録媒体を示す斜視図及び拡大断面図 同光記録媒体の記録層におけるデータ保持形態を示す拡大斜視図 同光記録媒体の各記録層の情報記録状態を示す断面図 同光記録媒体の各記録層の情報記録状態の他の例を示す断面図

符号の説明

１ ・・・ 光記録媒体
１０ ・・・ 基板
２０ ・・・ Ｌ０情報記録層
２２ ・・・ Ｌ１情報記録層
２４ ・・・ Ｌ２情報記録層
２６ ・・・ Ｌ３情報記録層
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 ・・・ 記録再生装置
１０２ ・・・ モータ
１０６ ・・・ 光ピックアップ
１０８ ・・・ リニア駆動機構
１３０ ・・・ レーザーコントローラ
１３２ ・・・ フォーカスコントローラ
１３４ ・・・ トラッキングコントローラ
１３６ ・・・ リニアコントローラ
１３８ ・・・ モータコントローラ
１４０ ・・・ 変復調回路
１４２ ・・・ 記録再生コントローラ
１４２Ａ ・・・ 欠陥検査処理部
１４２Ｂ ・・・ 退避処理部
１４２Ｃ ・・・ 記録層設定処理部

Claims (9)

1. 複数の記録層を備えた多層光記録媒体に対してビームスポットを照射して情報を記録する光記録方法であって、
   前記記録層のいずれかを退避専用記録層に設定し、
   前記退避専用記録層を除いた他の前記記録層における記録中に欠陥領域が検出された場合、前記ビームスポットを前記退避専用記録層に退避させて情報の記録を継続し、
   前記退避専用記録層における記録密度が、他の前記記録層の記録密度と比較して小さく設定される
   ことを特徴とする多層光記録媒体の光記録方法。
2. 複数の記録層を備えた多層光記録媒体に対してビームスポットを照射して情報を記録する光記録方法であって、
   前記多層光記録媒体の光入射面から２番目に遠い前記記録層を退避専用記録層に設定し、
   前記退避専用記録層を除いた他の前記記録層における記録中に欠陥領域が検出された場合、前記ビームスポットを前記退避専用記録層に退避させて情報の記録を継続することを特徴とする多層光記録媒体の光記録方法。
3. 前記退避専用記録層における記録密度が、他の前記記録層の記録密度と比較して小さく設定されることを特徴とする請求項２記載の多層光記録媒体の光記録方法。
4. 前記多層光記録媒体は前記記録層を４層以上備えていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の多層光記録媒体の光記録方法。
5. 前記退避専用記録層において所定量の情報記録を行った後、退避前の前記記録層に戻って情報の記録を継続することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の多層光記録媒体の光記録方法。
6. 複数の記録層を備えた多層光記録媒体に対してビームスポットを照射して情報を記録する光記録装置であって、
   前記記録層のいずれかを退避専用記録層に設定する記録層設定処理部と、
   前記退避専用記録層を除いた他の前記記録層に前記ビームスポットを照射して情報を記録する記録部と、
   前記ビームスポットの反射光を利用して前記記録層の欠陥領域を検出する検査処理部と、
   前記検査処理部において欠陥領域が検出された際、前記ビームスポットの焦点を前記退避専用記録層に変更する退避処理部と、を有し、
   前記退避専用記録層における記録密度を、他の前記記録層の記録密度と比較して小さく設定すること特徴とする多層光記録媒体用の光記録装置。
7. 複数の記録層を備えた多層光記録媒体に対してビームスポットを照射して情報を記録する光記録装置であって、
   前記多層光記録媒体の光入射面から２番目に遠い前記記録層を退避専用記録層に設定する記録層設定処理部と、
   前記退避専用記録層を除いた他の前記記録層に前記ビームスポットを照射して情報を記録する記録部と、
   前記ビームスポットの反射光を利用して前記記録層の欠陥領域を検出する検査処理部と、
   前記検査処理部において欠陥領域が検出された際、前記ビームスポットの焦点を前記退避専用記録層に変更する退避処理部と、を有すること特徴とする多層光記録媒体用の光記録装置。
8. ビームスポットが照射されることで、記録開始工程を含めた情報の記録作業を許容する汎用記録層と、
   光入射面から２番目に遠い記録層であって、前記汎用記録層の記録作業中に欠陥領域が検出された場合、前記欠陥領域に記録すべき情報の記録を許容する退避専用記録層と、を備えることを特徴とする多層光記録媒体。
9. ビームスポットが照射されることで、記録開始工程を含めた情報の記録作業を許容する汎用記録層と、
   前記汎用記録層の記録密度と比較して小さい記録密度が設定され、かつ、前記汎用記録層の記録作業中に欠陥領域が検出された場合、前記欠陥領域に記録すべき情報の記録を許容する退避専用記録層と、を備えることを特徴とする多層光記録媒体。

Images