(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の記録層を有する光記録媒体の片側の面からレーザ光を照射して、選択された記録層に対して情報の記録を行い、前記記録層から反射される反射光を得て前記情報の再生を行う光記録再生方法において、
前記記録層に前記情報が記録された既記録領域と、未だ記録されていない未記録領域との間の領域をｎ領域に分割し、この分割された各領域に対し、前記情報がＮ１、Ｎ２、、、Ｎｎ（１＜Ｎ１＜Ｎ２＜、、、＜Ｎｎ）トラックおきに記録されることを特徴とする光記録再生方法。
【請求項２】
前記領域に記録される前記情報は、ユーザデータであることを特徴とする請求項１記載の光記録再生方法。
【請求項３】
積層された複数の記録層を有する光記録媒体の片側の面からレーザ光を照射して、選択された記録層に対して情報の記録を行い、前記記録層から反射される反射光を得て前記情報の再生を行う光記録再生装置において、
前記記録層に前記レーザ光を照射する照射手段と、
前記照射手段によって照射された前記レーザ光に基づいて、前記記録層に前記情報を記録する第１の記録手段と、
前記第１の記録手段によって前記情報が記録された既記録領域と、未だ記録されていない未記録領域との間の領域をｎ領域に分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された各領域に対し、前記情報をＮ１、Ｎ２、、、Ｎｎ（１＜Ｎ１＜Ｎ２＜、、、＜Ｎｎ）トラックおきに記録する第２の記録手段とを具備することを特徴とする光記録再生装置。
【請求項４】
前記領域に記録される前記情報は、ユーザデータであることを特徴とする請求項３記載の光記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体および光記録再生装置、特に多層の記録層を有する光記録媒体の光記録再生方法および光記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光記録媒体、例えば相変化方式の書き換え型光ディスクであるＤＶＤ−ＲＡＭでは、情報の記録はディスク上に集光照射する光強度を変化させ、相変化マーク配列を形成することによって行う。一方、情報の再生は、記録の場合よりも低い一定強度の光をディスク上に集光照射し、その反射光量から相変化マーク配列を検出することによって行う。
【０００３】
このＲＡＭタイプの光ディスクｌ枚の記録容量を向上する方法として、記録膜を２層積層した、片面２層化が考えられる。これは再生専用光ディスクであるＤＶＤ−ＲＯＭで採用されている片面２層の手法を踏襲したものであり、２つの記録層の間を透明層によって隔てて製作されたディスクに対して、照射光を同じ側から集光させて、どちらか選択した記録層において記録再生を行うものである。例えば、光入射方向から見て奥側の記録層（以下、第２の記録層と称す）に対して情報の記録・再生を行う場合に、光入射面に対して手前側の記録層（以下、第１の記録層と称す）において、記録・再生光の光束が照射する領域が既記録／未記録状態に応じて第１の記録層の透過率が変化してしまう。このことにより、記録・再生光の光束が照射する第１の記録層の状態が、既記録状態から未記録状態、もしくは未記録状態から既記録状態へと変化した場合には第２の記録層に到達する光量が急激に変化してしまうために、情報の記録・再生を安定に行うことができない。
【０００４】
また、第２の記録層に対して情報の再生を行う場合には、第２の記録層からの反射光が第１の記録層からの反射光と重畳されるため、再生光の光束が照射する第１の記録層の領域が既記録／未記録状態に応じて第１の記録層の反射率が変化してしまう。これにより、記録・再生光の光束が照射する第１の記録層の状態が、既記録状態から未記録状態、もしくは未記録状態から既記録状態へと変化した場合には第２の記録層からの反射光、即ち再生信号強度が変化し情報の再生を安定に行うことができない。
【０００５】
ところで、第１の記録層と第２の記録層でのトラック中心は機械精度で合っているが、微小なズレを含んでいる。その為、情報の記録・再生の際に光ディスクが回転すると偏心が生じて、記録・再生光の光束が照射するトラックが第１の記録層と第２の記録層でズレてしまう。例えば、第２の記録層のあるトラックに情報の記録・再生を行っている場合、第１の記録層に照射される記録・再生光の光束が偏心によって、既記録状態から未記録状態に、または未記録状態から既記録状態に変化してしまう恐れがある。そうすると、第２の記録層に照射される記録・再生光が第１の記録層を透過する際に透過率が変化してしまい、第２の記録層に到達する光量が急激に変化し情報の記録を安定に行うことができなくなる。また、第２の記録層から反射された再生光が第１の記録層を通過する際に第１の記録層の反射光と重畳され再生信号強度が変化し情報の記録を安定に行うことができなくなる。
【０００６】
さらに、ここでは第２の記録層のあるトラックに情報の記録・再生を行っている場合について説明したが、これに限ったものではなく、第１の記録層のあるトラックに情報の再生を行う場合も同じである。即ち、記録・再生光の光束が照射する第２の記録層の状態が既記録／未記録状態に応じて反射率が変化するので、第１の記録層からの反射光が第２の記録層からの反射光と重畳され再生信号強度が大きく変化されてしまい、光ディスクへの再生の安定性が損なわれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来では、記録・再生光の光束が照射する第１の記録層と第２の記録層でのトラックが偏心によってズレた状態で照射される。その為、例えば第２の記録層のあるトラックに情報の記録・再生を行っている場合、記録・再生光の光束が照射する第１の記録層でのトラックが既記録状態から未記録状態、あるいは未記録状態から既記録状態に変化して、第１の記録層の透過率が変化してしまう。このことにより、第２の記録層に照射される記録・再生光は第１の記録層を透過して第２の記録層に到達するまでに光の光量が急激に変化して、情報の記録を安定に行うことができないという問題があった。
【０００８】
また、第２の記録層から反射された再生光が第１の記録層を通過する際に第１の記録層の反射光と重畳され再生信号強度が変化し情報の再生を安定に行うことができないという問題があった。
【０００９】
さらに、第１の記録層のあるトラックに情報の再生を行う場合、再生光の光束が照射する第２の記録層の状態が既記録／未記録状態に応じて反射率が変化するので、第１の記録層からの反射光が第２の記録層からの反射光と重畳され再生信号強度が大きく変化させてしまい、光ディスクへの再生の安定性が損なわれてしまう問題があった。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためのもので、２層以上の記録層を有する光ディスクの既記録領域と未記録領域との境界部分に、反射率／透過率が既記録領域と未記録領域の値の中間値となるような境界領域を記録する光記録再生方法および光記録再生装置を実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために、積層された複数の記録層を有する光記録媒体の片側の面からレーザ光を照射して、選択された記録層に対して情報の記録を行い、前記記録層から反射される反射光を得て前記情報の再生を行う光記録再生方法において、前記記録層に前記情報が記録された既記録領域と、未だ記録されていない未記録領域との間の領域をｎ領域に分割し、この分割された各領域に対し、前記情報がＮ１、Ｎ２、、、Ｎｎ（１＜Ｎ１＜Ｎ２＜、、、＜Ｎｎ）トラックおきに記録されることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成により、他の情報記録層に対して記録・再生を行う場合でも、既記録領域と未記録領域が存在する情報記録層での反射率、透過率変化による干渉の度合いが急激に変化するのを防止し、安定に情報の記録・再生を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施する場合の形態について図面に基づき説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る一実施形態の光記録再生装置の全体的な構成を示すブロック構成図である。
図１において、情報記録媒体である光ディスク１は、ＤＶＤ−ＲＡＭと同じ相変化型の記録膜を２層積層した片面２層型構造を有する。下側の第１の記録層２と上側の第２の記録層３の間には透明層４が介在されている。即ち、透明層４を介在して第１および第２の記録層２、３が積層されている。この光ディスク１は、スピンドルモータ５によって所定の速度で回転駆動される。
【００１５】
光ピックアップ７は、光ディスク１に対してレーザ光を下側から照射し、対物レンズ９によって第１もしくは第２の記録層のどちらか選択された一方に集光して、選択された記録層のみに対して記録再生するようになされている。
【００１６】
対物レンズ９は、図示しないマグネットとこのマグネットと共働するムービングコイルを備えたフォーカスアクチュエータ１１により、光ディスク１に近づけられたり遠ざけられるように駆動されるようになっている。また対物レンズ９は、フォーカスアクチュエータ５と同様に、図示しないマグネットおよびムービングコイルを有してなるトラッキングアクチュエータ１３により、光ディスク１の半径方向に移動可能なようになっている。そして、光ピックアップ７に設けられた半導体レーザによって放射されたレーザ光が対物レンズ９を介して光ディスク１の記録層に集光され、光ディスク１上のピットの有無により変化を受けて反射されて図示しないフォトディテクタに受光される。
【００１７】
ＲＦアンプ１４は、例えば加算器および減算器を有して構成され、フォトディテクタに受光された情報信号からフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および再生信号を生成し出力するようになっている。
【００１８】
サーボ処理回路１５は、生成されたフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に基づいて、レーザ光を追跡すべきピット列上に確実に収束せしめるようにしたフォーカス制御信号およびトラッキング制御信号を生成し、フォーカスアクチュエータ１１、トラッキングアクチュエータ１３に供給する。これによって、サーボループが形成されサーボ制御が行われる。
【００１９】
信号処理回路１７は、ＲＦアンプ１４によって生成された再生信号を電気信号に変換処理する。
【００２０】
デコード回路１９は、信号処理回路１７によって変換された電気信号に対し、８−１６復調、エラー訂正処理等のデコード処理を行う。そして、デコード処理された信号は図示しない外部装置、例えばホストコンピュータにインターフェースを介して送信される。
【００２１】
記録情報蓄積メモリ２１は、ホストコンピュータからインターフェースを介して送信される記録情報を格納するとともに、境界領域を形成するために必要な境界記録情報を格納する。この境界領域とは、既記録領域と未記録領域との間に、既記録領域での平均的な透過率および反射率から、未記録領域での平均的な透過率および反射率に徐々に変化するように設けられた領域であって、記録情報が記録された後に続いて後述する境界記録情報が記録され境界領域が形成されるものである。なお、既記録領域での平均的な透過率および反射率とは、デフォーカスされたビームが感じる透過率・反射率のことである。つまり、情報の記録（既記録領域）では記録マークとスペース（記録マークされていない部分）の面積比が広い範囲では平均的に１：１となることから、記録マークの透過率・反射率と、スペースの透過率・反射率との平均を取ったものである。また未記録領域での平均的な透過率および反射率とは、未記録領域が全てスペースであると解釈できるため、スペースの透過率・反射率のことをいう。
【００２２】
エンコード回路２３は、記録情報蓄積メモリ２１に格納された記録情報に対し、８−１６復調、エラー訂正処理等のエンコード処理を行う。
【００２３】
記録波形生成回路２５は、エンコード回路２３によってエンコード処理された記録情報から光ディスク１に記録するための記録パルス信号を生成する。
【００２４】
ＬＤ駆動制御回路２７は、記録波形生成回路２５によって生成された記録パルス信号に基づいて、光ピックアップ７に設けられた半導体レーザを制御する。
【００２５】
これら全ての装置動作は、コントローラ２９の管理のもとで行われる。
【００２６】
図２（ａ）は、既記録領域と未記録領域との間に境界領域が設けられた光ディスクであって、第１の記録層と第２の記録層が中心ズレをもった状態を示す図である。図２（ｂ）、（ｃ）は、図２（ａ）の光ディスクの記録再生トラックの位置Ｘ，Ｙにレーザ光を照射している状態の断面図である。
【００２７】
図２（ａ）において、光ディスク１は相変化記録型の情報記録層が片面に二層積層している。第１の記録層は光入射面に対して手前側に配置され、第２の記録層は光入射面に対して奥側に配置されている。この第１の記録層には、光ピックアップ７によって内周側から情報が記録された既記録領域と、既記録領域から未記録領域の透過率・反射率が段階的に変化するように記録された境界領域と、未だ記録されていない未記録領域とが形成されている。このように形成された状態で、光ピックアップ７によって第２の記録層のあるトラック、即ち図示の記録再生トラックの位置Ｙから位置Ｘに向かって記録・再生する場合を想定する。
【００２８】
今、光ピックアップ７から照射された記録・再生光が、第２の記録層の記録再生トラックの位置Ｙを集光しているとすると、第１の記録層における記録・再生光の光束は既記録領域を照射している（図２（ｃ）参照）。また、記録・再生光が第２の記録層の記録再生トラックの位置Ｘを集光しているときには、第１の記録層における記録・再生光の光束は境界領域を照射しているのがわかる（図２（ｂ）参照）。これは、多層の記録層を有する光ディスク１を製造するときに複数の記録層の中心を合わせる精度には限界があるためである。
【００２９】
この中心ズレがあると光ディスク１の回転時に偏心が生じてしまい、記録・再生光が第２の記録層の記録再生トラックの位置Ｙと位置Ｘを集光しているときの、第１の記録層における記録・再生光の光束が照射する領域が変わってしまう。そうすると、第１の記録層における領域が既記録領域と未記録領域とでは透過率・反射率が変化して、第２の記録層に到達する記録・再生光の光量、或いは第２の記録層からの反射光（再生信号）の強度が急激に変化してしまう。そこで、本発明の境界領域を既記録領域の後に続けて形成することで、記録・再生光の光量や再生信号強度が急激に変化させないようにすることができる。
【００３０】
この境界領域を形成するには、まず第１の記録層と第２の記録層の偏心によるズレを計算して、境界領域の範囲を決定する必要がある。即ち、第２の記録層に対して記録・再生する場合、第１の記録層での記録・再生光の光束が照射されうるトラック数を計算して、境界領域の範囲を決定する。この照射されうるトラック数は、光ディスク１の偏心量をδ、光束が照射する第１の記録層の半径をＲとし、トラックピッチをＴｐとすると、
（２Ｒ＋δ）／Ｔｐ  ［トラック］・・・・・・（１）
となる。
【００３１】
但し、境界領域として処理する範囲は、光束が第１の記録層を照射する領域の半径分のトラックがあればよいので、
（Ｒ＋δ）／Ｔｐ  ［トラック］・・・・・・（２）
となる。
【００３２】
従って、この求められたトラック数だけ境界領域を設ける。実際には、コントローラ２９が（２）式を用いてトラック数を計算して、そのトラック数分を記録情報の記録が終了した後に続いて境界領域を設けるよう制御している。なお、偏心量の情報は予め光ディスクに記録している偏心量情報を参照し、境界領域として処理する範囲を決定する。また、光ディスクに予め偏心量の情報が記録されていない場合には、光ディスク規格により決められている偏心量の最大値を用いて、境界領域として処理する範囲を決定してもよい。
【００３３】
なお、この境界領域の記録処理については、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
第１或いは第２の記録層がともに未記録領域であるとする。第１或いは第２の記録層に対して情報の記録を行う場合、記録情報蓄積メモリ２１に格納された記録情報に基づいて、ＬＤ駆動制御回路２７は光ピックアップに設けられた半導体レーザから照射されるレーザ光を制御する。制御されたレーザ光は、光ピックアップ７から第１或いは第２の記録層に集光されて記録情報が記録される（ステップＳ１）。そして、コントローラ２９は上記（２）式を用いて偏心によるズレを計算して、境界領域の範囲を決定する（ステップＳ３，Ｓ５）。さらに、コントローラ２９はエンコード回路２３、記録波形生成回路２５、ＬＤ駆動制御回路２７に対し、記録情報蓄積メモリ２１に格納された境界記録情報を読み出すよう制御する（ステップＳ７）。この制御により、記録情報蓄積メモリ２１に格納された境界記録情報が読み出され、ＬＤ駆動制御回路２７はステップＳ１で記録された記録情報の後に続けてこの境界記録情報を記録するよう半導体レーザを制御する（ステップＳ９）。従って、光ディスク１の第１或いは第２の記録層に記録情報が記録された既記録領域の後に、計算された境界領域の範囲だけ境界記録情報が記録されるようになっている。
【００３５】
次に、上記ステップＳ９における境界領域に記録された境界記録情報について、図４乃至図６を参照して説明する。
【００３６】
図４において、境界領域では、既記録領域における平均的な透過率・反射率から、未記録領域での平均的な透過率・反射率へ徐々に変化するように、数トラック、例えば２トラックおきに境界記録情報が記録される。このように記録することにより、例えば第２の記録層に対して記録・再生を行う場合、第２の記録層に焦点が結ばれている光路により照射されている第１の記録層では、既記録領域での平均的な透過率・反射率と、未記録領域での平均的な透過率・反射率との中間の透過率・反射率を有することができる。即ち、第１の記録層においては、照射される記録・再生光の光束がデフォーカス状態であるのでかなり広がっており、この状態で２トラックおきに記録された境界領域全体をみたとき平均的な透過率・反射率を得ることができる。
【００３７】
また図５において、図４の境界領域では数トラックおきに境界記録情報が記録されたが、ここでは、第１の境界領域および第２の境界領域というように２つの領域に分割して、各境界領域で記録されるトラックの間隔を変化させる。分割する際は、コントローラ２９が上記（２）式を用いて計算したトラック数から分割する領域を算出して決定する。この第１の境界領域は既記録領域に隣接し、第２の境界領域は第１の境界領域に隣接し他方では未記録領域に隣接して設けられる。第１の境界領域ではＭトラックおきに情報が記録され、第２の境界領域ではＮトラックおきに情報が記録される。即ち、Ｍ＜Ｎの関係が成り立つように、第１および第２の境界領域で境界記録情報が記録されると、既記録領域から未記録領域までの間、即ち、境界領域では平均的な透過率・反射率が既記録領域の値から未記録領域への値へと３段階で変化される。よって、図４の境界領域よりもより透過率・反射率の変換を緩やかにすることができる。なお、ここでは境界領域を２分割した場合について述べたが、一般化してＫ分割した場合でも同様の効果が期待できる。
【００３８】
さらに図６において、図４、図５では既記録領域と未記録領域の境界領域では少なくとも２トラックおきに情報が記録されたが、ここでは連続するトラックに記録されるものとする。即ち、平均的な透過率・反射率を変化させるために記録する記録マークおよびスペースの比率を変化させて記録する。
【００３９】
記録マークの透過率・反射率をＴｍ、Ｒｍとし、スペースの透過率・反射率をＴｓ、Ｒｓとすると、記録マークおよびスペースの出現比率が５０：５０の場合に、平均的な透過率Ｔ、反射率Ｒは、
Ｔ＝（１／２）×Ｔｍ＋（１／２）×Ｔｓ・・・・・・（３）
Ｒ＝（１／２）×Ｒｍ＋（１／２）×Ｒｓ・・・・・・（４）
となる。
【００４０】
次に記録マーク、スペースの出現比率がａ：ｂの場合、
Ｔ＝（ａ／（ａ＋ｂ））×Ｔｍ＋（ｂ／（ａ＋ｂ））×Ｔｓ・・・・・・（５）
Ｒ＝（ａ／（ａ＋ｂ））×Ｒｍ＋（ｂ／（ａ＋ｂ））×Ｒｓ・・・・・・（６）
となる。未記録領域は全てスペースと考えている。
【００４１】
境界領域における平均的な透過率・反射率を既記録領域の値から未記録領域へと変化させるには、記録マークおよびスペースの出現比率を５０：５０から０：１００に変化させればよいことがわかる。また境界領域に記録する記録マークおよびスペースの出現比率を、例えば２５：７５とした場合には、簡単には２Ｔ記録マーク、６Ｔスペースの繰り返し信号を記録することで実現できる。なお、図５と同様に境界領域を分割して、記録マークおよびスペースの出現比率を変えてもよい。この場合は、第１の境界領域ではａ１：１、第２の境界領域ではａ２：１の記録マークおよびスペースの出現比率とすると、１＞ａ１＞ａ２を満たせばよい。
【００４２】
したがって、複数の記録層を有する光ディスクのある記録層に情報を記録し、この記録層で既記録領域／未記録領域の境界が生じるときに境界領域を設けて、この境界領域で段階的に透過率および反射率が変化するようにする。その為に、数トラックおきに境界記録情報を記録したり、第１および第２の境界領域のように２つの領域に分割して各境界領域で記録するトラックの間隔を変化させたり、さらに、記録マークおよびスペースの出現頻度を変化させて記録する。
【００４３】
なお、境界領域に記録する境界記録情報は、ユーザが記録したい情報（ユーザ情報）を記録してもよい。この場合は、ユーザ情報が、例えばホストコンピュータを介して記録情報蓄積メモリ２１に格納されると、コントローラ２９によって、ユーザ情報が終わりに近づいたことを示す記録情報終了信号が検出され、検出された記録情報終了信号により境界領域の記録処理に入る。なお、この記録情報終了信号はホストコンピュータ側によって予め境界記録情報に付加される。
【００４４】
また、境界領域に記録する境界記録情報は、ユーザが記録したい情報とは異なる情報でもよい。この場合は、記録情報蓄積メモリ２１に予め格納されたダミー情報を記録する。
【００４５】
以上のように、本発明では、第１の記録層で既記録領域と未記録領域が存在する場合に、第２の記録層に対して情報の記録・再生を行う場合でも安定性が損なわれないような構成について説明したが、第１の記録層と第２の記録層が逆の関係になった場合でも同様の処理を行うことにより、本発明の効果を期待できる。また、本発明は記録層が２層の場合について説明したが、記録層が３層以上となる場合でも本発明の効果が損なわれるものではない。さらに、本発明は第１の記録層と第２の記録層に対して情報を記録する順序等を特定する必要はなく、ある記録層に記録する際に境界領域を記録すればよく利便性がさらに向上する。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、他の記録層に対して記録・再生を行う場合でも、既記録領域と未記録領域が存在する記録層での透過率および反射率変化による干渉の度合いが急激に変化するのを防止し、安定に情報の記録・再生を行うことができる。これは、第２の記録層に対して情報の記録・再生を行った場合でも、第１の記録層に対して再生を行った場合でも、第１の記録層を透過する光の光量が急激に変化せず、また第１および第２の記録層から反射される反射光（再生信号）の強度が大きく変化しないため、情報の記録／再生を安定に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態の光記録再生装置の全体的な構成を示すブロック構成図である。
【図２】既記録領域と未記録領域との間に境界領域が設けられた光ディスクであって、第１の記録層と第２の記録層がズレた状態を示す図である。
【図３】境界領域の記録処理におけるフローチャートである。
【図４】２トラックおきに記録された境界領域を示す図である。
【図５】２つの領域に分割された境界領域を示す図である。
【図６】記録マークとスペースの出現比率を変化させて記録された境界領域を示す図である。
【符号の説明】
１    光ディスク
２    第１の記録層
３    第２の記録層
４    透明層
５    スピンドルモータ
７    光ピックアップ
９    対物レンズ
１１    フォーカスアクチュエータ
１３    トラッキングアクチェエータ
１４    ＲＦアンプ
１５    サーボ処理回路
１７    信号処理回路
１９    デコード回路
２１    記録情報蓄積メモリ
２３    エンコード回路
２５    記録波形生成回路
２７    ＬＤ駆動制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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