多层信息记录媒介,信息记录设备,和记录方法

专利名称：多层信息记录媒介,信息记录设备,和记录方法
技术领域：
本发明涉及包含至少两个记录层的多层信息记录媒介，与该多层信 息记录媒介一起使用的记录设备，以及用来将信息记录在该多层信息 记录媒介中的记录方法。
背景技术：
一种具有扇区结构的典型信息记录媒介是光盘。近年来，AV数据， 如音频数据，视频数据等等，已经数字化了，因此就需要具有较高记 录密度和较大容量的光盘。提供多个记录层在增加光盘的容量方面是 非常有用的。例如，通过向DVD提供两个记录层，只读DVD的容量增 加了大约两倍。
图l示出了典型的光盘媒介l,该光盘媒介l包括轨迹2和扇区3。 典型的光盘媒介l包括多圏螺旋排列的轨迹2。该轨迹2被分成许多小 的扇区3。在光盘媒介l上形成的区域大致被分成导入区4,用户数据 区8和导出区6。在用户数据区8上进行用户数据的记录和再现。导入 区6和导出区4作为边缘部分，使得即使当光头(未示出)访问用户 数据区8的末端部分时发生光头超出的话，该光头也能适当地沿着轨 迹。该导入区4包括存储访问该光盘媒介1所必须的参数的磁盘信息 区。向扇区3分配物理扇区号(此后简称为"PSN")，以便识别各个 扇区3。另外，向扇区3分配从零开始的连续逻辑扇区号(此后简称为 "LSN")，使得上级设备(未示出)如主机可识别各个扇区3。
图2说明了具有两个记录层的只读光盘30的数据的再现原理。这 里，筒单描述了图2的只读光盘30的制作，首先。在基底31和32上 形成凹槽，以便形成螺旋轨迹。在基底31和32的凹槽表面上，附加 记录层33和34以覆盖凹槽表面。结合基底31和32，以便将透明的光恢复树脂35夹在记录层33和34之间，从而获得单个的只读光盘30, 在该说明书中，为了说明方便起见，在图2中，接近入射激光38的记 录层34被称为第一记录层34;而另一记录层33被称为笫二记录层33。 校准第一记录层34的厚度和成分，使得该第一记录层34反射入射激 光38的一半，并透过该入射激光38的另一半，校准第二记录层33的 厚度和成分，使得该第二记录层33反射所有入射激光38,用来聚集激 光38的目标透镜37移向或者移离该光盘30，使得激光38的集中点(聚 束点)36位于笫一记录层34或第二记录层33。
图3A， 3B， 3C和3D示出了被称为平^f亍通道的只读DVD的两个记 录层41和42的轨迹，以及再现方向和扇区号。图3A示出了第二记录 层42的螺旋凹槽形式。图3B示出了第一记录层41的螺旋凹槽形式。 图3C示出了记录层41和42上配备的用户数据区8中的再现方向。图 3D示出了分配给记录层41和42的扇区号。
现在，假设当沿着激光照射光盘的方向从该光盘的背面看时，即当 从图3A和3B的盘片的背面看时，该只读DVD顺时针旋转.在这种情 况下，该激光沿着轨迹2从记录层41和42的内團边向外圏边移动。 当沿着图3C所示的再现方向顺序再现用户数据时，则首先从第一记录 层41的用户数据区8最内團位置向最外圈位置进行再现。接着从第二 记录层42的用户数据区8的最内圈位置向最外圈位置进行再现。该第 一和笫二记录层41和42的用户数据区8被导入区4和导出区6夹在 中间，使得即使发生光头超出，光头也可以适当地沿着轨迹2,如图 3D中所示，沿着再现方向渐增地分配记录层"和42每一个的PSN和 LSN。为光盘格式方便起见，PSN不需要从零开始.另外，第一和第二 记录层41和42之间，PSN不需要连续分配(例如，在每个扇区号的第 一位置上可以是对应于层号的数值)。至于LSN，从零开始的连续数分 配给该光盘中所包括的所有用户数据区8.即，在第一记录层41的用 户数据区8中，最内團位置的LSN是零，并向着最外團的方向渐增。 通过将第一记录层41的最大LSN加上1,得到第二记录层"的用户数 据区8的最内圏位置的LSN。该第二记录层42的LSN也向着最外團以
渐增的方式增加。
图4A, 4B， 4C和4D示出了被称为反向通道排列的只读DVD的两
个记录层的轨迹，以及再现方向和扇区号。图4A示出了第二记录层44的螺旋凹槽形式。图4B示出了第一记录层43的螺旋凹槽形式。图4C 示出了记录层43和44上配备的用户数据区8中的再现方向。图4D示 出了分配给记录层43和44的扇区号。
现在，假设当沿着激光照射光盘的方向从该光盘的背面看时，即当 从图4A和4B的盘片的背面看时，该只读DVD顺时针旋转，在这种情 况下，在第一记录层43中，激光沿着轨迹2从内團边向外围边移动， 但是在第二记录层44中从外團边向内围边移动。当沿着图4C所示的 再现方向顺序再现用户数据时，则首先从第一记录层43的用户数据区 8最内團位置向最外團位置进行再现.接着从第二记录层44的用户数 据区8的最外圈位置向最内圈位置进行再现。该第一记录层43的用户 数据区8被导入区4和中间区7夹在中间，使得即使发生光头超出， 光头也可以适当地沿着轨迹2。该第二记录层44的用户数据区8被中 间区7和导出区6夹在中间。中间区7的作为和导出区6相同，如图 4D中所示，沿着再现方向渐增地分配记录层43和44每一个的PSN和 LSN，除了由于第二记录层44的轨迹的螺旋方向与第一记录层43的轨 迹方向相反，因此扇区号和半径方向之间的关系不同之外，与上述平 行通道中的一样.在第一记录层43的用户数据区8中，最内團位置的 LSN是零，并向着最外圏的方向渐增。通过将第一记录层43的最大LSN 加上1，得到第二记录层44的用户数据区8的最外圈位置的LSN，并 且该第二记录层44的LSN向着最内圏以渐增的方式增加.
以上对只读光盘进行了描述。现在，对可改写光盘的特殊特征进行 描迷，这种特征源自记录操作所需要的边缘比再现操作所需要的更加 严格这一事实。
图5示出了作为可改写DVD盘的DVD-RAM所包括的记录层45的区 域布局。该DVD-RAM只有一个记录层(即记录层45)。如图5中所示， 记录层45的导入区4包括光盘信息区10， OPC(最佳功率校准)区11, 和缺陷管理区12,导出区6包括另一缺陷管理区12。在导入区4和用 户数据区8之间和用户数据区8和导出区6之间分别提供了备用区13.
光盘信息区10存储与光盘数据的记录/再现所必需的参数或者光 盘的数据格式有关的光盘信息。该光盘信息区IO也包括在只读光盘内， 但是只读光盘的光盘信息区10包括最重要的是用来识别该光盘的格式 识别符。另一方面，在可改写光盘中，对于每个生成的标志宽度，记录激光的特性如激光功率，脉宽等等的特别推荐数值都会被存储。光
盘信息区10是只读区域，在该区域中，典型地信息是在生成该光盘时 写入的.在DVD-RAM中，与DVD-ROM中一样，在光盘表面形成凹坑。 (有一种不同于"凹坑"记录原理的记录原理。例如，在CD-RW中， 信息置于凹槽的曲折区域(称为"振动"区域)上)。
为了最佳校准激光的记录功率，配备了 0PC区11.光盘制造商将 推荐的记录过程激光参数存储在光盘信息区10。可是，光盘制造商为
在:光特性如波长，激光功率的i升时间等等方面是不同的。另外， 由于随时间变化的环境温度或老化程度，即使相同光盘驱动器的激光 元件及其激光特性也是不同的。这样，在实际情况下，在增加和减少 变化光盘信息区10中存储的激光参数如功率值等等的同时，在0PC区 ll上进行测试记录，以便获得最佳记录功率。
为了缺陷管理，即为了将用户数据区8中的一个记录/再现不能适 当地进行的扇区(被称为"缺陷扇区")替换成另一个条件良好(即 足够可用)的扇区，配备了缺陷管理区n和备用区l3。在可读单层光 盘，如IS0/IEC 10090规范中所定义的90mm磁性光盘中，通常进行缺
陷管理，
备用区13包括准备替代缺陷扇区的扇区(称为备用扇区)，用来 替代缺陷扇区的扇区被称为替代扇区。在DVD-RAM中，备用扇区"布 置在两个位置， 一个在内圏边，另一个在外圏边.在外圏边的备用区 13的大小可以扩展，使得可以处理超出预料的缺陷扇区的增加。
缺陷管理区12包括光盘定义结构(DDS) 20，该结构具有设计 用来缺陷管理的格式，包括备用区13的大小和备用区13布置的位置； 以及缺陷列表(LS) 21，该列表列出了缺陷扇区的位置和替代扇区的 位置。考虑到鲁棒性，许多光盘都被设计成基于一种规范，使得光盘 的内圈部分和外圏部分每一个都具有一个缺陷管理区l2，并且每一个 缺陷管理区12都重复存储同样内容，即，该光盘的缺陷管理区12总 共具有四个相同的内容，可选地，根据650MB换相光盘(PD)的说明 书，缺陷管理区12中配备了备用区，并且当存储DL 21的扇区变成缺 陷扇区时，该DL 21存储在备用区的扇区中。
对于包括光盘驱动器的系统来说，配备了上述结构，以便在记录操
6作中物理特性的边缘比再现操作中更加严格的条件下，在可改写光盘 中取得与只读光盘同样程度的数据可靠性.
尽管有具有多个记录层的只读信息记录媒介，但是所有的现有可改 写信息记录媒介都只有单个记录层。上述用于可改写信息记录媒介的 缺陷管理针对仅仅一个记录层的管理。没有任何文献公开具有多个记 录层的信息记录媒介中的缺陷管理。假如在每个记录层中独立进行缺 陷管理的话，那么即使当在某个记录层中没有多余区域，而在另一记 录层中仍然有可用备用区时，该某个记录层中的缺陷扇区也不能被替
代了。另外，当光盘的轨迹设计成反向通道排列(参考图4A导4D)的 情况下，假如在每个记录层中任意分配备用区的话，则当激光从第一 记录层转向笫二记录层时，在转变位置上笫一记录层的径向位置和第 二记录层的径向位置会相互偏离。在这种情况下，存取速度下降。

发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种包括多个记录层的多层信息记 录媒介，该多层信息记录媒介包含用于记录用户数据的用户数据区； 和包括至少一个替代区域的多个备用区，其中当用户数据区包括至少 一个缺陷区域时，该至少一个替代区域可用来替代该至少一个缺陷区 域，其中该多个记录层包括位置连续的第一记录层和第二记录层，该 第一记录层包括作为用户数据区一部分的笫一用户数据区以及作为该 多个备用区之一的笫一备用区，该第二记录层包括作为用户数据区另 一部分的第二用户数据区，以及作为该多个备用区的另一个的第二备 用区，该第一备用区被布置成与该第一用户数据区连续，该第二备用 区被布置成与该第二用户数据区连续，并且该第一备用区和第二备用 区被布置在该多层信息记录媒介上近似相同的径向位置上。
在本发明的一个实施例中，从该多层信息记录媒介的内圏边向外圏 边，沿着圆周方向向第一用户数据区分配逻辑地址；从该多层信息记 录媒介的外圏边向内團边，沿着圆周方向向第二用户数据区分配逻辑 地址；分配到第 一用户数据区的逻辑地址和分别到第二用户数据区的 逻辑地址是连续的；该笫一备用区被布置成与笫一用户数据区中所包 括的多个扇区中分配到最大逻辑地址的一个扇区连续；以及该第二备 用区被布置成与第二用户数据区中所包括的多个扇区中分配到最小逻辑地址的一个扇区连续。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包括多个记录层的多层信息
记录媒介，该多层信息记录媒介包含用来记录用户数据的用户数据 区；以及用来校准激光的记录功率的多个OPC区域，其中该多个记录 层的每一个都包括该多个OPC区域中相应的一个。
在本发明的一个实施例中，该多层信息记录媒介进一步包含用来存 储激光记录功率的校准结果的校准结果存储区域，其中该校准结果存 储区域是在选自该多个记录层的至少一个基准层中提供的。
在本发明的另 一个实施例中，该多个记录层包括位置连续的第一记 录层和笫二记录层；该笫一记录层包括作为用户数据区的一部分的第
一用户数据区；该第二记录层包括作为用户数据区的另一部分的第二 用户数据区；从该多层信息记录媒介的内圏边向外圏边，沿着圆周方 向向第一用户数据区分配逻辑地址；从该多层信息记录媒介的外團边 向内圏边，沿着圆周方向向第二用户数据区分配逻辑地址.
在本发明的另 一个实施例中，该多个记录层包括位置连续的第一记 录层和第二记录层；该第一记录层包括作为用户数据区的一部分的第 一用户数据区；该第二记录层包括作为用户数据区的另一部分的笫二 用户数据区；从该多层信息记录媒介的内圏边向外圈边，沿着圓周方 向向第一用户数据区分配逻辑地址；从该多层信息记录媒介的内圏边 向外團边，沿着圆周方向向第二用户数据区分配逻辑地址。
根据本发明的另 一方面，提供了 一种包括多个记录层的多层信息记 录媒介，该多层信息记录媒介包含用来记录用户数据的用户数据区； 和包括至少一个替代区域的至少一个备用区，其中当该用户数据区包 括至少一个缺陷区域时，该至少一个替代区域可用来替代该至少一个 缺陷区域，其中该用户数据区包括多个扇区，向该多个扇区的每一个 分配逻辑地址，该至少一个备用区中的一个被布置成与该用户数据区 中所包括的多个扇区中分配到最大逻辑地址的一个扇区连续，并且所 述备用区是可扩展的。
在本发明的一个实施例中，与分配到最大逻辑地址的扇区位置连续 的备用区在从备用区到用户数据区方向上是可扩展的。
在本发明的另 一实施例中，该多个记录层包括位置连续的第一记录 层和第二记录层；该第一记录层包括作为用户数据区的一部分的第一用户数据区；该第二记录层包括作为用户数据区的另一部分的第二用 户数据区；从该多层信息记录媒介的内團边向外團边，沿着圆周方向 向第一用户数据区分配逻辑地址；从该多层信息记录媒介的外围边向 内團边，沿着圆周方向向第二用户数据区分配逻辑地址。
在本发明的另 一实施例中，该多个记录层包括位置连续的第 一记录 层和第二记录层；该第一记录层包括作为用户数据区的一部分的笫一 用户数据区；该第二记录层包括作为用户数据区的另一部分的第二用 户数据区；从该多层信息记录媒介的内團边向外團边，沿着圆周方向 向第 一用户数据区分配逻辑地址；从该多层信息记录媒介的内團边向 外圈边，沿着圆周方向向第二用户数据区分配逻辑地址。
根据本发明的另 一个方面，提供了 一种用来在包括多个记录层的多 层信息记录媒介中记录信息的记录设备，其中该多层信息记录媒介 包括用来记录用户数据的用户数据区，和包括至少一个替代区域的多 个备用区，其中当该用户数据区包括至少一个缺陷区域时，该至少一 个替代区域可用于替代该至少一个缺陷区域，其中该多个备用区是在 该多个记录层的至少两个记录层中提供的；该记录设备包括能够从该 多层信息记录媒介的一个表面将信息光写入该多层信息记录媒介中的 光头部件，和用来控制使用光头部件执行缺陷管理程序的控制部件； 以及该缺陷管理程序包括在该多个备用区中寻找至少一个可用备用 区，判断该用户数据区是否包括缺陷区域，假如确定该用户数据区包 括缺陷区域，则在找到的至少一个备用区中选择到缺陷区域距离最近 的备用区，以及用该选出的备用区中所包括的替代区域来替代该缺陷 区域的步骤。
根据本发明的另一方面，提供了一种用来在包括多个记录层的多层 信息记录媒介中记录信息的记录设备，其中该多层信息记录媒介包括 用来记录用户数据的用户数据区，和包括至少一个替代区域的多个备用 区，其中当该用户数据区包括至少一个缺陷区域时，该至少一个替代区 域可用于替代该至少一个缺陷区域，其中该多个备用区是在该多个记录 层的至少两个记录层中提供的，并且该多个记录层每一个都包括该用户 数据区的一部分；该记录设备包括能够从该多层信息记录媒介的一个表 面将信息光写入该多层信息记录媒介中的光头部件，和用来控制使用光 头部件执行缺陷管理程序的控制部件；以及该缺陷管理程序包括在该多个备用区中寻找至少 一个可用备用区，判断该用户数据区是否包括缺陷 区域，假如确定该用户数据区包括缺陷区域，判断包括作为用户数据区 一部分的缺陷区域的数据区所在的记录层是否包括找到的至少一个备用 区中的至少一个，假如确定包括缺陷区域的数据区所在的记录层不包括 找到的至少 一个备用区中任何一个，则在找到的至少 一个备用区中选择 到缺陷区域距离最近的备用区，并用该选出的备用区中所包括的替代区 域来替代该缺陷区域的步骤。根据本发明的另一方面，提供了一种用来在包括多个记录层的多层信息记录媒介中记录信息的记录方法，其中该多层信息记录媒介包 括用来记录用户数据的用户数据区，和包括至少一个替代区域的多个 备用区，其中当该用户数据区包括至少一个缺陷区域时，该至少一个 替代区域可用于替代该至少一个缺陷区域，其中该多个备用区是在该 多个记录层的至少两个记录层中提供的；以及该记录方法包括在该多 个备用区中寻找至少一个可用备用区，判断该用户数据区是否包括缺 陷区域，假如确定该用户数据区包括缺陷区域，则在找到的至少一个 备用区中选择到缺陷区域距离最近的备用区，以及用该选出的备用区 中所包括的替代区域来替代该缺陷区域的步骤。根据本发明的另一方面，提供了一种用来在包括多个记录层的多层 信息记录媒介中记录信息的记录方法，其中该多层信息记录媒介包括 用来记录用户数据的用户数据区，和包括至少一个替代区域的多个备用 区，其中当该用户数据区包括至少一个缺陷区域时，该至少一个替代区 域可用于替代该至少一个缺陷区域，其中该多个备用区是在该多个记录 层的至少两个记录层中提供的，并且该多个记录层每一个都包括该用户 数据区的一部分；以及该记录方法包括在该多个备用区中寻找至少一个 可用备用区，判断该用户数据区是否包括缺陷区域，假如确定该用户数 据区包括缺陷区域，判断包括作为用户数据区一部分的缺陷区域的数据 区所在的记录层是否包括找到的至少一个备用区中的至少一个，假如确 定包括缺陷区域的数据区所在的记录层不包括找到的至少一个备用区中 任何一个，则在找到的至少 一个备用区中选择到缺陷区域距离最近的备 用区，并用该选出的备用区中所包括的替代区域来替代该缺陷区域的步。因此，这里所描述的发明的优点在于提供(l)一种多层信息记录媒介，其中多个记录层中备用区的布置如此设计，使得有效使用备用区并且改进存取特性；和(2)与上述多层信息记录媒介一起使用的信息记 录方法，信息再现方法，信息记录设备和信息再现设备。通过阅读和理解以下参考附图所进行的详细描述，对于那些本领域 的技术人员来i兌，本发明的这些和其它优点将变得显而易见。


图l示出了通常使用的光盘中轨迹和扇区的结构，图2说明了具有两个记录层的光盘的再现原理。图3A示出了 DVD盘平行通道中第二记录层中的凹槽形式。图3B示出了 DVD盘平行通道中第一记录层中的凹槽形式。图3C说明了 DVD盘平行通道中记录/再现方向。图3D说明了 DVD盘平行通道中的扇区号的分配。图4A示出了 DVD盘反向通道中第二记录层中的凹槽形式。图4B示出了 DVD盘反向通道中笫一记录层中的凹槽形式。图4C说明了 DVD盘反向通道中记录/再现方向。图4D说明了 DVD盘反向通道中的扇区号的分配。图5示出了 DVD-RAM中区域布局。图6示出了根据本发明实施例1的多层信息记录媒介中的区域布局.图7示出了根据本发明实施例1的DDS 20的数据结构。图8示出了根据本发明实施例1的备用满标记组208。图9示出了根据本发明实施例1的DL 21的数据结构。图IO说明了本发明实施例1中的扇区号的分配。图11A示出了具有单个记录层的信息记录媒介中所包括的记录层的布局。图11B示出了根据本发明实施例2的多层信息记录媒介中所包括的 记录层的布局。图11C示出了图11B中所示的记录层的布局变化.图12示出了才艮据本发明实施例2的多层信息记录媒介的区域布局。图13示出了根据本发明实施例2的DDS 20的数据结构。图14示出了根据本发明实施例2的备用满标记组208。图15说明了本发明实施例1中的扇区号的分配.图16示出了根据本发明实施例3的多层信息记录媒介的区域布局。 图17说明了本发明实施例3中的扇区号的分配. 图18示出了一种根据本发明实施例4的信息记录/再现设备500。 图19是根据本发明实施例4用来说明获得缺陷管理信息的程序的流 程图。图20是根据本发明实施例4用来说明扇区的再现程序的流程图，其 中考虑到替代。图21是根据本发明实施例4用来说明将LSN转换到PSN的程序的流 程图。图22是根据本发明实施例4用来说明更新缺陷管理信息的程序的流 程图。图23是根据本发明实施例4用来说明扇区中的记录程序的流程图， 其中考虑到替代。图24A是根据本发明实施例4用来说明替代扇区的分配程序的流程图。图24B示出了图24A中所示流程图的变化，具体实施方式
(实施例1)下面参考附图，描述根据本发明实施例1的多层信息记录媒介。在 本发明中，该多层信息记录媒介指的是包括两个或多个记录层的信息记 录媒介。图6示出了根据本发明实施例1的多层信息记录媒介50中的区域布 局。该多层信息记录媒介50包括两个记录层51和52。该多层信息记录 媒介包括用来记录用户数据的用户数据区5。在本发明的这个实施例中， 图6中示出的上层记录层被称为第一记录层，而下层记录层被称为第二 记录层。沿着记录/再现方向从内圏边到外圏边，该第一记录层51包括 导入区IOI，头部备用区105,作为用户数据区5的一部分的第一用户数 据区15，中间备用区106和中间区102。沿着记录/再现方向从外團边 到内團边，该第二记录层52包括中间区103，中间备用区106',作为用 户数据区5的一部分的第二用户数据区16，末端备用区107，和导出区 104。头部备用区105,中间备用区106,中间备用区106'，和末端备用区 107中每一个都包括至少一个替代区域(在本发明的实施例中为"备用扇 区")。当用户数据区5具有至少一个缺陷区域(在本发明的实施例中为 "缺陷扇区")时，该备用扇区可用来替代该缺陷扇区。导入区101包括光盘信息区10， OPC区域ll,和缺陷管理区域12。 该缺陷管理区域12包括在中间区102中。OPC区域ll包括在导出区104 中。缺陷管理区域12包括DDS 20和DL 21。光盘信息区10配备在第一记录层51中。该光盘信息区10包括第一 和第二记录层51和52的推荐记录/再现参数，采用这样的结构，该多 层信息记录媒介50的所有记录层51和52的参数就可以通过仅仅访问第 一记录层51来获得。这样，处理速度可以有利地提高。缺陷管理区域12配备在第一记录层51中。该缺陷管理区域12包括 关于第一和第二记录层51和52缺陷管理的缺陷管理信息。即，DDS 20 描述了关于头部备用区105，中间备用区106和末端备用区107的信息。 另外，DL21列出了缺陷扇区的位置以及配备用来替换第一和第二记录层 51和52的缺陷扇区的替代扇区的位置。采用这样的结构，有关该多层信 息记录媒介50的缺陷管理的所有信息就可以通过仅仅访问第一记录层 51来获得。这样，处理速度可以有利地提高。头部备用区105和中间备用区106与用户数据区15的两端位置连续. 中间备用区106'和末端备用区107与用户数据区16的两端位置连续。 这种安排的优点在于，相对于备用区105到107被布置成该备用区在中 间部分分开用户数据区15和16的情况来说，可以高速地沿着记录/再 现方向进行连续的记录/再现操作。另外，在该多层信息记录媒介50中， 中间备用区106和中间备用区106'被布置在相同的径向位置上。采用这 种安排，当激光的聚焦位置越过第一记录层51的用户数据区15到达第 二记录层52的用户数据区16时，该光头沿着径向的移动距离理想地为 零(O)，因此，可以取得较高的存取速度。这里，移动距离理想地为零， 即可能不为零，因为当第一记录层51和第二记录层52结合起来时可能 发生偏离，或者在切换激光的聚焦位置的过程中，激光的聚焦位置偏离 了对应于光盘偏心的距离，在这种情况下，激光沿着径向方向轻微移动 是必然的。在笫一记录层51和第二记录层52中都配备了用来校准激光的记录功率的OPC区域ll。这是因为该记录层之一是半透明的，但是校准另一记录层的厚度，使得反射所有激光，因此，每一记录层的记录特性是不同的。这样，在第一记录层51和第二记录层52的每一个中都配备OPC 区域11，使得可以在每个记录层中独立进行激光记录功率的校准。考虑到上述处理速度，除了光盘信息区10和缺陷管理区域12之夕卜， 希望在第一记录层51中配备控制信息存储区域，如用来存储激光记录功 率的校准结果的校准结果存储区域14。头部备用区105，中间备用区106和末端备用区107的大小每一个都 可为零。例如，在头部备用区105和中间备用区106的大小不为零，而 末端备用区107的大小为零的情况下，可以取得本发明的上述优点。图7示出了根据本发明实施例1的DDS 20的数据结构。DDS 20的数 据包括DDS标识符201， LSN0位置202，头部备用区大小203，和中间备 用区大小204,末端备用区大小205，第一层末端LSN 206，第二层末端 LSN 207，和备用满标记组208。 DDS标识符201表示该数据结构是DDS。 LSNO位置202代表LSN (即逻辑地址)为0的扇区的PSN (即物理地址). 头部备用区大小203代表头部备用区105中扇区数。中间备用区大小204 代表中间备用区106中的扇区数。末端备用区大小205代表末端备用区 107中的扇区数，第一层末端LSN 206与用户数据区15中的扇区数一样。 第二层末端LSN207代表分配到第二记录层52的用户数据区16中最后一 个扇区的LSN.第二层末端LSN 207等于用户数据区15中的扇区数加上 用户数据区16中的扇区数得到的值.备用满标记组208是表示备用区105 到107中是否存在可用备用扇区的一组标记。图8示出了备用满标记组208的一个例子，头部备用区满标记221 对应于头部备用区105。第一层中间备用区满标记222对应于中间备用区 106。第二层中间备用区满标记223对应于中间备用区106'。第二层末端 备用区满标记224对应于第二备用区107.本发明不限于该标记排列，只 要该备用满标记组208包括对应于备用区105到107的标记.图9示出了根据本发明实施例1的DL 21的数据结构。DL 21的数据 包括DL标识符301， DL记录数302，和0 (零)或者多个DL记录303。 DL标识符301表示该数据结构是DL。 DL记录数302代表DL记录303的 数量。DL记录303每一个包括有关缺陷扇区位置304和替代扇区位置305 的信息。缺陷扇区的PSN存储为缺陷扇区位置。至于替代扇区位置305，存储替代扇区的PSN。 PSN包括层号306和层内扇区号307。层号306可 以是任何值，只要通过该值可以识别该层。例如，第一记录层51的层号 306是0，而第二记录层52的层号是l。层内扇区号307可以是任何值， 只要通过该值可以识别某个记录层中的扇区.例如，沿着记录/再现方 向，每通过一个扇区，层内扇区号307渐增1.即使布置在相同径向位置 的第一记录层51中的扇区的PSN和第二记录层52中的扇区的PSN之间 的关系是2的反码，也能满足上述条件，如DVD-RAM反向通道中那样. 例如，假设以28位格式表示PSN，第一记录层51的PSN在OOOOOOOh到 OFFFFFFh ("h"表示该值是以十六进制数表示)。当第一记录层51中某 个扇区的PSN是0123450h，第二记录层52中相同径向位置的相应扇区的 PSN是FECDBAFh (参看以下步骤1)到4 )):1 ) 0 1 2 3 4 5 0:十六进制数2 ) 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0000: 二进制数3) 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1111:反码二进制数4) FE DCBA F:十六进制数第一记录层51的PSN的最有效位通常为零，而第二记录层52的PSN 的最有效位通常为F。该最有效位等于层号306。在第一记录层51中， 当沿着记录/再现方向(从内團边到外團边)沿轨迹而行时，下一个扇 区的PSN是0123451h。在第二记录层52中，当沿着记录/再现方向(从 外團边到内圈边)沿轨迹而行时，下一个扇区的PSN是FEDCBBOh。通过 筒单地从PSN去除最有效位(即层号306 )可以得到扇区号30乙在第一 记录层51中，当前扇区的扇区号307是123450h。而下一扇区的扇区号 307是123451h,在第二记录层52中，当前扇区的扇区号307是EDCBAFh, 而下一扇区的扇区号307是EDCBB0h。当使用本发明的DL 21时，缺陷扇区可以用包括该缺陷扇区的同一 记录层中配备的备用区中的备用扇区来替代，此外，缺陷扇区可以用与 包括该缺陷扇区的记录层不同的记录层的备用扇区来替代。例如，DL记 录303,其中缺陷扇区位置304表示第一记录层51中的PSN，而替代扇 区位置305表示第二记录层52中的PSN，意味着用第二记录层52中的备 用扇区替代第一记录层51的第一用户数据区15中的缺陷扇区.假如缺 陷列表由DL记录形成，而根据该DL记录不能确定记录层，则如传统领 域中一样，当记录层中缺陷扇区数超过所提供的备用扇区数时，不能成功进行替代过程-因此，根据本发明实施例l,缺陷扇区可以用备用扇区 来替代，直到所有的记录层的所有备用扇区都用完了.即可以有效地使 用备用区域.图10说明了根据本发明实施例1的扇区号的分配。在第一记录层51 中从内團向外圏分配，然后在第二记录层52中从外團向内團分配的扇区 号从左到右水平排列在图中。因此，图中从左到右依次为头部备用区105， 第一用户数据区15,中间备用区106,中间备用区106'，第二用户数据 区16，和末端备用区107。这些区域每一个包括多个扇区。在第一记录 层51中，向着外團方向每通过一个扇区，PSN增加1;而在第二记录层 52中，向着内圈方向每通过一个扇区，PSN增加1。可以进4亍这样的分配， 使得从第一记录层51的PSN中去除层号(即最有效位)获得的数值与从 第二记录层52中去除层号(即最有效位)获得的数值在同一数字范围内。 (即，第一记录层51的头部备用区105中所包括的扇区中最小的PSN和 第二记录层52的中间备用区106'中所包括的扇区中最小的PSN除了层 号外相同；而第一记录层51的中间备用区106中所包括的扇区中最大的 PSN和第二记录层52的末端备用区107中所包括的扇区中最大的PSN除 了层号外相同。)位于同一径向位置上的第一记录层51中扇区的PSN和 第二记录层52中扇区的PSN的关系可以是2的反码，如DVD-ROM反向通 道中一样。仅向用户数据区5中所包括的多个扇区分配LSN。在第一用户数据区 15中，LSN是沿着多层信息记录媒介50的圓周方向分配的。在第二用户 数据区16， LSN同样是沿着多层信息记录媒介50的圆周方向分配的。分 配到第一用户数据区15的LSN和分配到第二用户数据区16的LSN是连 续数。在第一记录层51的第一用户数据区15中，向最内圏位置的扇区分 配O(零)作为LSN。从内團边到外團边，每经过一个扇区，LSN渐增1。 在第二记录层52的第二用户数据区16中，将第一记录层51的第一用户 数据区15中最大的LSN加上1得到的值分配给最外圏位置上的扇区作为 LSN。从外圈边到内圏边，每通过一个扇区，LSN渐增1。这样，在第二 用户数据区16，逻辑地址(即，LSN)沿着与第一用户数据区15中分配 方向相反的方向进4于分配。中间备用区106与第一用户数据区15中具有最大逻辑地址(即，最大LSN)的扇区位置连续。中间备用区106'与第二用户数据区16中具 有最小逻辑地址(即，最小LSN)的扇区位置连续。如上所述，中间备用 区106和中间备用区106'布置在多层信息记录媒介50的相同径向位置 上.因此，第一用户数据区15中具有最大逻辑地址的扇区和第二用户数 据区16中具有最小逻辑地址的扇区位于多层信息记录媒介50的相同径 向位置上。由于这种排列，当激光的聚焦位置从第一用户数据区15中具 有最大逻辑地址的扇区转换到第二用户数据区16中具有最小逻辑地址的 扇区时，激光沿着径向方向的移动距离理想地为零。
即使在用户数据区5中已经记录了用户数据，备用区的大小也可以 增加。参考图10对此进行解释。末端备用区107与用户数据区5中具有 最大LSN的扇区位置连续。该末端备用区107可以在从末端备用区107 向第二用户数据区16的方向(即，图10中用箭头107'表示的方向)进 行扩展。
首先，在末端备用区107含着箭头107'的方向进行扩展之前，将要 转换成末端备用区107的一部分第二用户数据区16中所记录的用户数据 被转移到用户数据区5的另一部分。然后，修改该被转移的用户数据的 文件管理信息，使得该被转移的用户数据的文件管理信息(这是由文件 系统管理的信息之一)涉及用户数据被转移至的扇区位置。接下来，用 户数据区5的大小的改变在容量空间管理信息(这是由文件系统管理的 信息之一)反映出来。然后，在最后一步中，增加末端备用区107的大 小。应当注意，增加头部备用区105和中间备用区106和106'的大小是 不实际的，因为，假如这些区域的大小增加了，用户数据区5的LSN的 分配就改变了，因此，使用LSN管理用户数据区的文件系统将破坏。
如上所述，根据本发明实施例1，在具有两个记录层的多层信息记录 媒介中，可以改进连续可达性。另外，缺陷扇区可以由任意记录层的备 用区替代，因此，备用区可以被有效使用。另外，备用区的大小可以增 加，从而避免备用区缺少，由此可改进数据的可靠性。 (实施例2 )
下面，参考附图，描述根据本发明实施例2的多层信息记录媒介。 首先，描述在多层信息记录媒介中所包括的多个记录层中用作基准 的基准层。图11A, IIB和IIC说明了根据实施例2的信息记录媒介的记 录层的布局。图11A说明了具有单个记录层402的信息记录媒介53中所包括的各层的布局。在图11A中，沿着激光进入信息记录媒介53的方向， 信息记录媒介53包括透明树脂401，全反射记录层402，和基底400。全 反射记录层402位于离透明树脂401的表面深度d处，激光通过该透明 树脂401进入。图IIB和IIA说明了信息记录媒介54和55中所包括的 各层的布局，该信息记录媒介54和55每一个都具有三个记录层402， 403 和404。在这些布局中，在基底400上形成的全反射记录层402上，朝着 输入激光的方向，依次配备了半透明记录层403和404，使得该半透明记 录层403和404被透明树脂401夹在中间。在图11B的信息记录媒介54 中，全反射记录层402位于离最外层透明树脂层401的表面深度d处， 激光通过该透明树脂层401进入信息记录媒介54。在图11C的信息记录 媒介55中，半透明记录层403位于离最外层透明树脂层401的表面深度 d处，激光通过该透明树脂层401进入信息记录媒介55。这是信息记录 媒介54和信息记录媒介55之间的典型差别。
一般而言，光头部件被设计成在深度d处获得最佳光点。这里为说 明方便，深度d处的记录层被称为基准层。存储重要信息的区域，例如， 光盘信息区10和缺陷管理区域12，都理想地位于该基准层。在图6中， 布置光盘信息区10,缺陷管理区域12，和校准结果存储区域14的第一 记录层就是基准层。
在以下说明中，按照从最小LSN到最大LSN的次序，记录层被称为 第一记录层，第二记录层，第三记录层，…。例如，在图11B中所示的 信息记录媒介54中，全反射记录层401被称为第一记录层，半透明记录 层403被称为第二记录层，半透明记录层404被称为笫三记录层。另夕卜， 例如，在图11C中所示的信息记录媒介中，半透明记录层403被称为第 一记录层，半透明记录层404被称为第二记录层，而全反射记录层402 被称为第三记录层。这样，记录层的变化不需要取决于记录层的位置关 系。在以上描述中，说明了具有三个记录层的例子。可是，上述说明可 类似地应用到包括两个或多个记录层的任何信息记录媒介。
图12说明了根据本发明实施例1的多层信息记录媒介56的区域布 局。多层信息记录媒介56包括三个记录层57, 58和59。该多层信息记 录媒介56包括用于记录用户数据的用户数据区5。与记录/再现方向一 致，从内團边到外圏边，第一记录层57包括导入区IOI,头部备用区105， 作为用户数据区5的一部分的第一用户数据区17，中间备用区106，中间区102。与记录/再现方向一致，从外围边到内團边，第二记录层58 包括中间区103，中间备用区106',作为用户数据区5的一部分的第二 用户数据区18，中间备用区108和中间区109。与记录/再现方向一致， 从内團边到外围边，第三记录层59包括中间区109，中间备用区108、 作为用户数据区5的一部分的第三用户数据区19,末端备用区107,和 导出区104。导入区101包括光盘信息区10， 0PC区域11和缺陷管理区 域12。中间区102包括缺陷管理区12。中间区109包括OPC区域ll,缺 陷管理区12包括DDS 20和DL 21。
光盘信息区IO是在第一记录层57中提供的。光盘信息区IO存储所 有记录层57， 58和59每一个的推荐的记录/再现参数。采用这种安排， 仅仅访问第一记录层57,就可以获得多层信息记录媒介56的所有记录层 57， 58和59的参数，因此，处理速度可以有利地提高。
缺陷管理区域12是在第一记录层57中提供了，包括用于所有记录 层57, 58和59中的缺陷管理的缺陷管理信息。即，DDS 20描述了有关 头部备用区105，中间备用区106， 106', 108和108'，以及末端备用区 107的信息。DL 21列出了所有记录层57, 58和59中缺陷扇区的位置， 以及用来替代该缺陷扇区的替代扇区的位置。采用这种安排，仅仅访问 第一记录层57，就可以获得有关多层信息记录媒介56缺陷管理的所有信 息，因此，处理速度可以有利地提高，
记录层57到59的备用区105到108'每一个都布置成与第一到第三 用户数据区17到19的任一末端部分连续。这种安排是有利的，因为与 备用区布置成使得第一到第三用户数据区17到19的任意一个都祐L备用 区断开的情况相比，可以高速地沿着记录/再现的方向进行连续记录/ 再现。另外，中间备用区106和106'是在记录层57和58的外團边区域 中的相同径向位置上提供的。采用这种安排，当激光的聚焦位置从第一 用户数据区17转换到第二用户数据区18时，光头部件沿着径向方向的 移动距离理想地为零。因此，可以实现较高速度的存取。另外，中间备 用区108和108'是在记录层58和59的内圏边区域中的相同径向位置上 提供的。采用这种安排，当激光的聚焦位置从第二用户数据区18转换到 第三用户数据区19时，光头部件沿着径向方向的移动距离理想地为零。 这样，处理速度可以有利地提高.
这里，移动距离理想地为零，即可能不为零，因为当记录层57到59结合起来时可能发生偏离，或者因为在切换激光的聚焦位置的过程中， 激光的聚焦位置偏离了对应于光盘偏心的距离，在这种情况下，激光沿 着径向方向轻微移动是必然的。
所有记录层57到59的每一个中都提供了 OPC区域11,因为记录层 57到59具有不同的记录特性。因此，在记录层57到59每一个中都提供 了 0PC区域ll，使得在任一记录层中可以单独进行记录功率的校准。
头部备用区105，中间备用区106， 106' ， 108和108'，以及末端备 用区107的大小每一个都可以是零。例如，在头部备用区105和中间备 用区106、 108和108'的大小每一个都不为零，而末端备用区107的大 小为零的情况下，可以取得本发明的上述优点。
图13示出了根据本发明实施例2的DDS 20的数据结构。DDS 20包 括DDS标识符201，记录层数209, LSN0位置202，头部备用区大小203， 和内圏边的中间备用区大小210，外圏边中间备用区大小211，末端备用 区大小205，笫一层用户数据区大小212，中间层用户数据区大小213， 最后层用户数据区大小214，和备用满标记组208。在图13中，类似的 元素由实施例1中使用的类似参考数字表示，并省略了其中的详细描述， 记录层数209表示记录层的总数。内圈边中间备用区大小210表示内圏 边的中间备用区108和108'中的扇区数。外圏边中间备用区大小211 表示外圏边的中间备用区106和106'中的扇区数。第一层用户数据区大 小212表示第一用户数据区17中的扇区数，第一层用户数据区大小212 等于分配到第一用户数据区的LSN的最大值，因此，等于实施例1中第 一层末端LSN 206。中间层用户数据区大小213表示第二用户数据区18 中的扇区数。最后层用户数据区大小214表示第三用户数据区19中的扇 区数。
图13中示出的DDS 20可以应用于具有两个或多个记录层的任何多 层信息记录媒介。例如，假设将DDS 20应用于具有四个记录层的多层信 息记录媒介。在这种情况下，记录层数是4。中间层用户数据区大小213 表示第二记录层的用户数据区中的扇区数，也表示第三记录层的用户数 据区中的扇区数。最后层用户数据区大小214表示笫四记录层的用户数 据区中的扇区数。
假如限制区域布局，使得内圈边的中间备用区108和108'中所包括 的扇区数与外團边的中间备用区106和106'中所包括的扇区数相等，那么两个信息组，内團边中间备用区大小210和外围边中间备用区大小 211，可以集合成单个信息组，因为在这种情况下，大小210和大小211 通常是相等的。该信息组等价于实施例1中所述的中间备用区大小204. 假如限制区域布局，使得头部备用区105中所包括的扇区数与内團边的 中间备用区大小108和108'中所包括的扇区数相等，那么头部备用区大 小203和中间备用区大小210可以集合成单个信息组。另外，第一层用 户数据区大小212和中间层用户数据区大小213可以及集合成单个信息 组。这样，当对区域布局进行某种限制时，包括同一内容的信息组可以 减少成包括这一内容的单个信息组，并可以省略通过四则运算(加，减， 乘，和除)获得的信息组。
图14 ^L明了备用满标记组208,头部备用区满标记221对应于头部 备用区。第一层中间备用区满标记222对应于中间备用区106。第二层外 圏边的中间备用区满标记225对应于中间备用区106',第二层内圏边的 中间备用区满标记226对应于中间备用区108。第三层内團边的中间备用 区满标记227对应于中间备用区108'。末端备用区满标记2"对应于末 端备用区107。
图9中所时的数据结构也可象在实施例1中那样应用于实施例2的 DL 21。假如层号306以4位格式表示，在最多可以表示16个记录层. 同样，在实施例2中，缺陷扇区可以由备用扇区来替代，直到所有记录 层的备用扇区都用完了。显然，按照这种安排，备用扇区可以被有效使 用。
图15示出了根据本发明实施例2的扇区号的分配。在第一记录层57 中从内圏向外圏，在第二记录层58中从外圏向内圏，在第三记录层" 中从内圈向外圏分配的扇区号在图中从左到右水平排列。这样，在图中 从左到右依次为头部备用区105，第一用户数据区17，中间备用区106， 中间备用区106'，第二用户数据区18，中间备用区108，中间备用区108'， 第三用户数据区19，和末端备用区107.在第一记录层57中，朝着外團 边每通过一个扇区，PSN增加1。在第二记录层58中，朝着内圏边每通 过一个扇区，PSN增加1。在笫三记录层59中，朝着外團边每通过一个 扇区，PSN增加1。在连续两个记录层之间PSN的分配方向是相反的。可 以这样分配，使得从PSN中去除层号得到的值在第一到第三记录层57到 59中处于相同的数字范围内。可选地，可以这样扩展DVD-ROM反向通道中的PSN分配规则，使得位于相同径向位置的偶数层中扇区的PSN的较 低位值和奇数层中扇区的PSN的较低位值之间的关系可以是2的反码. 在这种情况下，至于PSN的较高位值，O可以分配给第一和第二记录层， 1可以分配给第三和第四记录层，而2可用分配给第五和第六记录层.
LSN仅仅分配给用户数据区5中所包括的扇区.在第一用户数据区 17中，O被分配为最内團位置扇区的LSN，从内團边向外團边，每通过一 个扇区，LSN增加1、在第二用户数据区18中，将第一用户数据区17的 最大LSN加上1得到的数值分配为最外圏位置扇区的LSN，并且从外圏边 到内圏边，每通过一个扇区，LSN增加1。在笫三用户数据区19,将第二 用户数据区18的最大LSN加1得到的数值分配为最内围位置扇区的LSN, 并且从内圈边到外圏边，每通过一个扇区LSN增加1。
尽管由于和实施例1中所提供的一样，因此在此省略了详细描述， 但是即使包括三个或者多个记录层的多层信息记录媒介的用户数据区5 中已经记录了用户数据，最外圏备用区107的大小也可以增加。
如上所述，根据实施例2,在包括两个或者多个记录层的多层信息记 录媒介中可以改进连续可达性。另外，缺陷扇区可以由任意记录层中的 备用区来替代，因此，备用区可以被有效使用。另外，可以增加备用区 的大小，从而避免备用区缺少，因此改进数据的可靠性。 (实施例3 )
下面，参考附图，描述根据本发明实施例3的多层信息记录媒介.
图16示出了根据本发明实施例3的多层信息记录媒介60的区域布 局。多层信息记录媒介60包括两个记录层61和62。在第一和第二记录 层61和62中，记录/再现方向是相同的，多层信息记录媒介60包括用 来记录用户数据的用户数据区5。从内圏边到外圏边，第一记录层61包 括导入区IOI，头部备用区105，作为用户数据区5的一部分的第一用户 数据区23,中间备用区106，和导出区lll。从内圏边到外圏边，第二记 录层62包括导入区110,中间备用区108,作为用户数据区一部分的第 二用户数据区24,末端备用区107，和导出区104。导出区111包括缺陷 管理区域l2。导入区110包括OPC区域11。在图16中，类似的元素由 实施例l或2中所用的类似的参考数字表示，并省略了其中的详细描述。
图13中所示的实施例2的DDS 20也可用作实施例3的数据结构。 在实施例3中，不需要提供中间层用户数据区大小213。在实施例3中，图8中所示的标记组用作实施例3的备用满标记组
208。
在实施例3中，图9中所示的数据结构用作实施例3的DL21。同样， 在实施例3中，缺陷扇区可以用备用扇区来替代，直到所有记录层的备 用扇区都用完了。显然，按照这种安排，备用区可以被有效使用.
图17示出了根据本发明实施例3的扇区号的分配，笫一记录层61 中从内圏到外團，然后第二记录层62中从内團到外團分配的扇区号在图 中从左到右水平排列。这样，图中从左到右依次为头部备用区105，第一 用户数据区23,中间备用区106,中间备用区108，第二用户数据区24， 和末端备用区107。在第一记录层61和第二记录层62中，从内團边向外 圏边，每通过一个扇区，PAN增加1。第一和第二层中位于相同径向位置 上的PSN除层号外相同。LSN只分配给用户数据区5中所包括的扇区.在 第一用户数据区23中，0分配为最内團位置扇区的LSN，并且从内團边 向外圈边，每通过一个扇区，LSN增加1。在第二用户数据区24中，将 第一用户数据区23中的最大LSN加上l得到的数值分配为最内圏位置扇 区的LSN,并且从内圏边向外圈边，每通过一个扇区，LSN增加1。
从图10和17之间的比较可以明显看到，即使在实施例1的多层信 息记录媒介50和实施例3的多层信息记录媒介60之间，记录层的记录 /再现方向不同，但是LSN的分配和备用区的配置是相同的.因此，如 实施例1中所述，即使在用户数据区5中已经纪录了用户数据，备用区 的大小也可以增加，
如上所述，根据实施例3，对于具有两个或者多个记录层的多层信息 记录媒介来说，对于所有记录层中记录/再现方向相同的多层信息记录 媒介和各个记录层中记录/再现方向交替反向的多层信息记录媒介，都 可以应用共同的缺陷管理方法。这样，缺陷扇区可以由任意记录层的备 用区来替代，因此，备用区可以被有效使用，另外，备用区的大小可以 增加，从而避免备用区缺少，因此改进数据的可靠性。 (实施例4 )
下面，参考附图，描述一种信息记录/再现设备的实施例，该设备 使用实施例1中所述的多层信息记录媒介50进行记录/再现。
图18是显示根据本发明实施例4的信息记录/再现设备500的方框 图。信息记录/再现设备500包括光盘马达502，前置放大器508，伺服电路509, 二进制化电路510，调制/解调电路511， ECC电路512,緩冲 器513， CPU 514，内部总线534，和光头部件535.在信息记录/再现设 备500中，插入多层信息记录媒介50。光头部件535包括透镜503，执 行元件504，激光驱动电路505，光探测器506，和传输台507。参考数 字520表示旋转探测信号，参考数字521表示光盘马达驱动信号，参考 数字522表示激光发射允许信号。参考数字523表示光探测信号。参考 数字524表示伺服误差信号。参考数字525表示执行元件驱动信号。参 考数字526表示传输台驱动信号。参考数字527表示模拟数据信号.参 考数字528表示二进制化数据信号。参考数字529表示解调数据信号. 参考数字530表示修正数据信号。参考数字531表示存储数据信号。参 考数字532表示编码数据信号。参考数字533表示调制数据信号。
CPU 514作为控制部件。CPU 514根据加入的控制程序，经由内部总 线534控制信息记录/再现设备500的整体运转.如下所述，光头部件 535可以从多层信息记录媒介50的一面将信息光写入该多层信息记录媒 介50。光头部件535可以从该多层信息记录媒介50中光读出信息。如下 所述，CPU 514控制使用光头部件535进行缺陷管理过程。
激光驱动电路505发出激光536到多层信息记录媒介50上，以响应 CPU 514输出的激光发射允许信号522,由该多层信息记录媒介50反射 的光被光探测器506转换成光探测信号523。该光探测信号523在前置放 大器508中进行加/减，从而生成伺服误差信号524和模拟数据信号527。 该模拟数据信号527由二进制化电路510进行A/D (模拟/数字)转换， 转换成二进制数据信号528。该二进制信号528由调制/解调电路511 进行解调，生成解调数据信号529。该解调数据信号529由ECC电路512 转换成不包括任何误差的修正数据信号530。该修正数据信号530被存储 在緩冲器513中。伺服电路509输出基于伺服误差信号524的执行元件 驱动信号525，从而将伺服误差反馈给执行元件504，用于透镜503的聚 焦控制或轨迹控制。ECC电路512将误差修正码加到作为緩冲器513的数 据输出的存储数据信号531中，从而生成编码数据信号532.然后，该编 码数据信号532由调制/解调电路511进行调制，生成调制数据信号533。 该调整数据信号533被输入到激光驱动电路505，从而调整激光的功率.
信息记录/再现设备500可以用作计算机的外围设备，如CD-ROM驱 动器等等。在这种情况下，另外配备主机接口电路(未示出)，数据通过主机接口总线(未示出)如SCSI等等，在主机计算机(未示出)和緩冲 器513之间传送。可选地，假如该信息记录/再现设备500伴随地作为 消费设备如CD播放机等等工作，则另外配备AV解码/编码电路(未示 出)，用来压缩移动图像或声音或者对压缩移动图像或声音进行解压缩， 以便在主机计算机和緩冲器513之间传送数据，
在根据本发明实施例4的信息记录/再现设备500的再现操作中， 需要提供两个过程，获得缺陷管理信息的过程和在考虑替代的同时再现 扇区的过程，以便对应用本发明的缺陷管理的包括两个记录层的多层信 息记录媒介中所记录的信息进行再现，
在根据本发明实施例4的信息记录/再现设备500的记录操作中， 需要提供除了上述再现操作之外的两个过程，更小缺陷管理信息的过程， 和在考虑替代的同时记录扇区的过程，以便在应用本发明的缺陷管理的 包括两个记录层的多层信息记录媒介中记录信息。
图19示出了用来说明在本发明实施例4中获得缺陷管理信息的程序 的流程图600。在该实施例中，在基准层中提供了存储光盘信息的光盘信 息区IO，和存储缺陷管理信息的缺陷管理区域12。
在获得缺陷管理信息的第一步中，即，在步骤501， CPU514命令伺 服电路509控制激光的聚焦点，以便沿着基准层的轨迹。
在步骤602，光头部件535对存储光盘信息的扇区进行再现，CPU 514 确认多层信息记录媒介50中记录/再现所必需的参数和格式。
在步骤603.光头部件535对存储缺陷管理信息的扇区进行再现。该 再现数据保留在緩冲器513的预定位置上.
图20是根据本发明实施例4用来说明扇区再现程序的流程图700， 其中考虑到替代。在该再现过程中，假定包括DDS W和DL 21的缺陷管 理信息已经保留在緩冲器513中。
在该再现过程的第一步，即在步骤701， CPU 514将LSN转换成PSN (稍后将参考图21对该步骤进行详细描述)。
在步骤702, CPU 514参考PSN的层号，判断激光536的聚焦点所在 的记录层是否与需要再现的记录层一致。假如一致，则程序继续步骤704; 如不一致，则程序继续步骤703.
在步骤703， CPU 514命令伺服电路509，使得激光536的聚焦点沿 着需再现记录层的轨迹。
25在步骤704,光头部件535再现由转换步骤701中所获得的PSN表示 的扇区中记录的信息。
图21是根据本发明实施例4,用来说明将LSN转换成PSN的步骤(即 图20的步骤701)的流程图。在本实施例中，假定在第一记录层中，从 内圏边到外圏边，每通过一个扇区，PSN增加l,而在第二记录层中，从 外團边到内围边，每通过一个扇区，PSN增加1。
在该替代过程的第一步骤，即在步骤801， LSN被转换乘PSN，而不 需要考虑用备用区替代DL 21中所示的缺陷扇区的结果(即，与不存在 缺陷扇区时执行的方式相同)。参考图10，假如需要转换的LSN小于第一 用户数据区15中包括的扇区总数的话，通过计算(第一用户数据区15 的最小PSN )加上(LSN )，得到相应PSN。假如需要转换的LSN大于第一 用户数据区15中包括的扇区总数的话，通过计算(第二用户数据区16 的最小PSN)加上(LSN)减去(第一用户数据区15中包括的扇区总数)， 得到相应的PSN。
在步骤802中，CPU 514参考DL 21的DL记录303,以判断由上面 计算出的PSN表示的扇区是否已经由备用扇区代替。假如是的话，程序 继续步骤803;假如不是，替代程序结算。
在步骤803，表示具有上述PSN的扇区已经被替代的DL记录303的 替代扇区位置被用作PSN。
如上所述，根据本发明实施例4的信息记录/再现设备500可以对 应用本发明的缺陷管理的具有两个记录层的多层信息记录媒介50中所记 录的信息进行再现.在激光536的聚焦点移到需访问的记录层之后进行 的用户数据再现操作基本上与对单层信息记录媒介进行的用户数据再现 操作相同。因此，应当理解，为单层光盘设计的信息记录/再现设备的 任何用户数据再现程序都可以使用。
图22是根据本发明实施例4用来说明更新缺陷管理信息程序的流程 图。在本实施例中，假定多层信息记录媒介50的格式化程序包括缺陷管 理信息初始化程序和增加备用区大小的程序。
在该更新程序的第一步，即在步骤901， CPU 514判断必要的格式化 程序是否是增加备用区大小的程序。假如是的话，程序继续步骤902;假 如不是，程序继续步骤903。
在步骤902， CPU 514设置DDS 20 (图7 )的末端备用区大小205的值.
在步骤903， CPU 514将DDS 20的各个值设置成该设备的预定值， 并将DL 21的DL记录数302设置成0。
在步骤904， CPU 514判断激光536的聚焦点是否沿着基准层的轨迹。 假如是的话，程序继续步骤906;假如不是，程序继续步骤905.
在步骤905， CPU 514命令伺服电路509,使得激光536的聚焦点沿 着基准层的轨迹。
在步骤906，光头部件535将缺陷管理信息，包括DDS 20和DL 21, 记录在缺陷管理区12中所包括的扇区中。
图23是根据本发明实施例4，用来说明扇区中的记录程序的流程图 1000，其中考虑到替代。
在该记录程序的第一步，即在步骤1001，根据图21中所示程序，CPU 514将LSN转换成PSN。
在步骤1002， CPU参考PSN的层号，判断激光536的聚焦点所在的 记录层是否与需要记录信息的记录层一致。假如一致，则程序继续步骤 1004;如不一致，则程序继续步骤1003。
在步骤1003, CPU514命令伺服电路509，使得激光536的聚焦点沿 着需记录信息的记录层的轨迹。
在步骤1004，在由转换步骤1001中所获得的PSN表示的扇区中记录 信息。
在步骤1005, CPU514控制光头部件535，再现该扇区中记录的信息， 从而判断该扇区中信息的记录是否成功(即，用户数据区5中是否存在 缺陷扇区)。假如成功，记录程序结束；假如不成功，程序继续步骤1006。
在步骤1006， CPU 514将备用扇区分配给缺陷扇区，从而用该备用 扇区替代该缺陷扇区(稍后将参考图24A和24B详细说明分配备用扇区 的过程)，
在步骤1007,判断用备用扇区替代缺陷扇区的过程是否不可能。假 如不可能，记录程序结束；假如可能，程序回到步骤IOOI。
图24A是根据本发明实施例4 ，用来说明备用扇区分配程序的流程图。 分配备用扇区的程序包括在多层信息记录媒介50中所包括的多个备 用区中寻找至少一个可用备用区的程序，以及从该找到的至少一个可用 备用区中，选择与缺陷扇区最近的备用区。下面参考图2"描述分配备用扇区的程序.
在备用扇区分配程序的第一步，即在步骤1101， CPU 514参考备用 满标记组208 (图8)，判断该多层信息记录媒介50是否有可用备用区， 假如没有可用备用区，CPU514确定该分配过程不可能，并因此终止该分 配程序。假如有可用备用区，程序继续步骤1102.
在步骤1102， CPU 514判断缺陷扇区的径向位置与内圏边的备用区 较近，还是与外團边的备用区较近。假如该缺陷扇区的径向位置与内團 边的备用区较近，程序继续步骤1103。假如该缺陷扇区的径向位置与外 圏边的备用区较近，程序继续步骤1104。
在步骤1103, CPU514参考备用满标记组208，判断内圏边的备用区 是否可用。假如可用，程序继续步骤1105;假如不可用，程序继续步骤 1106。
在步骤1104， CPU514参考备用满标记组208，判断外圏边的备用区 是否可用。假如可用，程序继续步骤1106;假如不可用，程序继续步骤 1105。
在步骤1105, CPU514参考备用满标记组208，判断该缺陷扇区所在 记录层中内圈边的备用区是否可用。假如可用，程序继续步骤1107;假 如不可用，程序继续步骤1108。
在步骤1106， CPU514参考备用满标记组208，判断该缺陷扇区所在 记录层中外圏边的备用区是否可用。假如可用，程序继续步骤1109;假 如不可用，程序继续步骤1110。
在步骤1107， CPU 514将该缺陷扇区所在记录层中内圏边的备用扇 区分配给该缺陷扇区。
在步骤1108， CPU 514将与该缺陷扇区所在记录层不同的记录层中 内圏边的备用扇区分配给该缺陷扇区.
在步骤1109， CPU 514将该缺陷扇区所在记录层中外團边的备用扇 区分配给该缺陷扇区。
在步骤1110， CPU 514将与该缺陷扇区所在记录层不同的记录层中 外團边的备用扇区分配给该缺陷扇区。
在图24A中所示备用扇区分配程序中，与该缺陷扇区径向距离最近 的备用区中所包括的备用扇区被用作备用扇区。假如径向距离最近，则 伴随着传输台507移动的寻找操作所需的时间变得较短。根据本发明，可以使用不同的分配程序，只要达到本发明的目的，即，使用与缺陷扇 区径向距离最近的备用扇区作为备用扇区。
图24B示出了根据本发明实施例4 ，说明可选备用扇区分配程序的流 程图1120。
该可选分配程序包括以下程序在多层信息记录媒介50中所包括的 多个备用区中寻找至少一个可用备用区的程序；判断该找到的可用备用 区中至少一个是否存在于包括缺陷扇区的一部分用户数据区5所在的记 录层中的程序；以及如果判断出该至少一个找到的备用区中没有一个存 在于该缺陷扇区所在的记录层中，从该至少一个找到的可用备用区中选 择与该缺陷扇区最近的备用区。下面参考图24B，详细描述分配备用扇区 的程序。
在该备用扇区分配程序的笫一步，即，步骤1121, CPU 514参考备 用满标记组208，判断该多层信息记录媒介50是否具有可用备用区.假 如没有可用备用区，CPU514确定该分配过程不可能，并因此终止该分配 程序。假如有可用备用区，程序继续步骤1122。
在步骤1122, CPU514参考备用满标记组208,判断缺陷扇区所在的 记录层中包括的备用区是否可用。假如可用，程序继续步骤1123;假如 不可用，程序继续步骤1124。
在步骤1123， CPU 514判断缺陷扇区的径向位置与内圏边的备用区 较近，还是与外圈边的备用区较近。假如该缺陷扇区的径向位置与内圏 边的备用区较近，则程序继续步骤1125。假如该缺陷扇区的径向位置与 外圏边的备用区较近，则程序继续步骤1127。
在步骤1125， CPU514参考备用满标记组208，判断位于该记录层内 圈边的备用扇区是否可用.假如可用，程序继续步骤1129;假如不可用， 程序继续步骤1131。
在步骤1127， CPU514参考备用满标记组208，判断位于该记录层外 圏边的备用扇区是否可用。假如可用，程序继续步骤1131;假如不可用， 程序继续步骤1129。
除了包括需使用备用区的记录层与包括缺陷扇区的记录层不同之 外，步骤1124， 1126，和1128的程序和1123， 1125，和1127分别相同。
在步骤1129, CPU 514将该缺陷扇区所在的记录层中内圏边的备用 区中所包括的备用扇区分配给该缺陷扇区。在步骤1130， CPU 514将与该缺陷扇区所在的记录层不同的记录层 中内團边的备用区中所包括的备用扇区分配给该缺陷扇区.
在步骤1131， CPU 514将该缺陷扇区所在的记录层中外團边的备用 区中所包括的备用扇区分配给该缺陷扇区。
在步骤1132， CPU 514将与该缺陷扇区所在的记录层不同的记录层 中外围边的备用区中所包括的备用扇区分配给该缺陷扇区。
图24B中所示的备用扇区分配程序使用缺陷扇区所在记录层中包括 的备用区中的备用扇区，只要这样的备用扇区可用的话。通过使用缺陷 扇区所在的记录层中包括的这一备用扇区，不需要改变各个记录层的不 同记录参数。例如，假如在记录层中的信息记录操作中，对于另一记录 层，记录功率没有进行最佳校准，则图24B中所示的分配程序可以比图 24A中所示的分配程序更快地进行。根据本发明，可以使用不同的分配程 序，只要达到本发明的目的，即，使用缺陷扇区所在记录层中包括的备 用区中的备用扇区，只要这样的备用扇区可用的话，
如上所述，根据本发明实施例4的信息记录/再现设备500可以在 应用本发明的缺陷管理的具有两个记录层的多层信息记录媒介50中记录 信息。该信息记录/再现设备500可以将从与缺陷扇区所在记录层不同 的记录层中包括的备用区中选择出的备用扇区进行分配。如上面参考图 24A所描述的那样，该信息记录/再现设备500可以执行在更加重视减少 寻找时间的同时分配备用扇区的程序。另外，如上面参考图24B所描述 的那样，该信息记录/再现设备500可以执行在更加重视减少设置记录 功率所需的时间的同时分配备用扇区的程序。这里，在光头部件到达需 要访问的记录层之后进行的操作和单层信息记录媒介上进行的操作基本 上相同。因此，应当理解，为单层信息记录媒介设计的信息记录/再现 设备的任何记录程序都可以使用。
在激光536聚焦点已经移到需要访问的记录层之后进4亍的用户数据 区中记录操作与单层信息记录媒介上进行的用户数据记录操作基本上相 同。因此，应当理解，为单层光盘设计的信息记录/再现设备所适合的 用于用户数据区中记录的任何用户数据记录程序都可使用.
尽管实施例1中所述的多层信息记录媒介50用来解释本发明实施例 4，但是应当理解实施例3中所述的多层信息记录媒介50也可使用.另 外，也应当理解，当将图21中所示的步骤601中的转换处理应用到三个或多个记录层时，实施例2中所述的多层信息记录媒介50也可使用。
尽管在本发明的上面描述中，信息的记录/再现和缺陷管理是以扇 区为单位进行的，但是应当理解即使信息的记录/再现和缺陷管理是以 包括多个扇区的模块为单位的进行的，或者是以ECC模块为单位进行的， BCC模块是这样一个单元，例如，DVD盘的误差修正码是基于该单元计算 的，本发明也可实现。例如，在上述操作是以ECC模块为单位进行的情 况下，缺陷扇区所在的ECC模块中包括的多个扇区由多个备用扇区替代， 由此，缺陷扇区由备用扇区替代.在本发明的精神和可应用范围内进行 的这种修改实施例，以及本领域的技术人员容易理解的任何修改实施例， 都落在本发明权利要求范围内.
工业适用性
根据本发明的多层信息记录媒介， 一个记录层包括所有记录层的缺 陷管理信息。采用这样的安排，通过仅仅访问一个记录层，就可以获得 所有记录层的缺陷管理信息。因此，可改善连续可达性。
根据本发明的多层信息记录媒介，布置成与第 一用户数据区连续的 第一备用区和布置成与笫二数据区连续的第二备用区被布置在该多层信 息记录媒介的大致相同的径向位置上。采用这种安排，当激光的聚焦位 置经过第一用户数据区到达第二用户数据区时，光头部件沿着径向方向 的移动距离理想地为零(0)。因此，可实现连续可达性。
根据本发明的多层信息记录媒介，被检测出的缺陷扇区可以由任何 记录层的备用区替代。因此，备用区可以被有效使用，并可改善数据可 靠性。
根据本发明的多层信息记录媒介，当缺陷扇区数超过预期时，通过 增加备用区的大小，缺陷扇区可以由备用扇区替代。因此，可改善数据 可靠性。
根据本发明的多层信息记录媒介，在所有记录层中，连续数分配给 用户数据区作为LSN。采用这样的安排，对于所有记录层中记录/再现方 向相同的多层信息记录媒介和所有记录层中记录/再现交替相反的多层 信息记录媒介两种情况而言，可以应用同一缺陷管理方法。因此，可以 较少该多层信息记录媒介的生成和开发费用.
根据本发明的多层信息记录媒介，控制信息区域如用来存储记录/ 再现参数的区域，用来存储缺陷管理信息的区域，等等，都是在一个记录层上提供的。采用这样的安排，通过仅仅访问一个记录层，就可以获 得所有记录层的控制信息。因此，可以改善连续可达性。
根据本发明的多层信息记录媒介，控制信息区域是在基准层上提供 的。因此，可以在与控制信息区域中的信息严格一致的情况下进行记录 /再现操作。
根据本发明的多层信息记录媒介，每个记录层都具有用来校准记录
功率的OPC区域。采用这样的安排，对于每个记录层，都可以最佳校准
记录功率。
根据本发明的信息再现方法和信息再现设备，可以从包括有关多个 记录层的缺陷管理信息的多层信息记录媒介中再现信息。
根据本发明的信息记录方法和信息记录设备，可以在包括有关多个 记录层的缺陷管理信息的多层信息记录媒介中记录信息。
根据本发明的信息记录方法和信息记录设备，缺陷扇区由与该缺陷 扇区较近的备用区中所包括的备用扇区替代。采用这样的安排，可以在 更加重视减少沿着径向方向寻找所需时间的同时，进行备用扇区的分配。
根据本发明的信息记录方法和信息记录设备，缺陷扇区由位于该缺 陷扇区所在记录层中的备用区中所包括的备用扇区替代。采用这样的安 排，可以在更加重视减少设置记录功率所需时间的同时，进行备用扇区 的分配。
在不背离本发明的范围和精神的条件下，本领域的技术人员应当理 解并能够作出各种其它的修改。因此，这里所附的权利要求的范围并 不限于这里阐述的说明，而应当广泛地解释该权利要求。
权利要求
1.一种在信息记录媒介上记录信息的记录方法，所述记录媒介具有第一记录层和与所述第一记录层相邻的第二记录层，在所述第一记录层上记录作为用户数据区的一部分的第一用户数据区，以及与所述第一用户数据区相接的第一备用区，记录作为所述用户数据区另一部分的第二用户数据区，以及与所述第二用户数据区相接并且与所述第一备用区在所述记录媒介上大致相同的径向位置上的第二备用区，当所述用户数据区包括至少一个缺陷区域时，所述第一备用区和所述第二备用区中的至少一个替代所述缺陷区域。
全文摘要
一种包括多个记录层的多层信息记录媒介，该多层信息记录媒介包含用来记录用户数据的用户数据区；和包括至少一个替代区域的多个备用区，其中当该用户数据区包括至少一个缺陷区域时，该至少一个替代区域可用来替代该至少一个缺陷区域，其中该多个备用区的第一备用区被布置成与第一记录层的第一用户数据区连续，该多个备用区的第二备用区被布置成与第二记录层的第二用户数据区连续，以及该第一备用区和第二备用区被布置在该多层信息记录媒介的大致相同的径向位置上。
文档编号G11B7/125GK101308689SQ20081009270
公开日2008年11月19日 申请日期2003年1月6日 优先权日2002年1月22日
发明者东海林卫, 伊藤基志, 山本义一, 植田宏, 石田隆 申请人:松下电器产业株式会社