CN1290093C

CN1290093C - 记录和再现装置以及记录和再现方法

Info

Publication number: CN1290093C
Application number: CNB2004100951605A
Authority: CN
Inventors: 德本佳幸
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2024-06-30
Also published as: KR20050002623A; EP1494234A3; EP1494234A2; US7227831B2; TWI268501B; JP2005025821A; TW200514061A; CN1606075A; US20050030864A1

Abstract

本发明涉及记录介质、记录和再现装置以及记录和再现方法，具体公开了一种采用反向轨道路径并具有多个记录层的可重写的记录介质，其中能进行更快更方便的中间区形成与否的确定。在盘的一个预定的管理信息区中(比如导入区)中记录中间区管理信息(中间状态)，其表示是否形成了防护中间区(中间区)，该防护中间区的一个末端是按照用户数据的记录确定的层间过渡位置(层间返回地址)。由此，记录再现装置能够基于中间区管理信息的值来确定是否需要形成该中间区。

Description

记录和再现装置以及记录和再现方法

技术领域

本发明涉及一种记录介质，如一种记录盘，它具有多个在其上可重写数据的信息记录层；一种记录和再现装置；以及一种与该记录介质兼容的记录和再现方法。

背景技术

已知的能够光学记录和再现信息的光记录介质有光盘、光存储卡等。用诸如半导体激光器等发出的激光作为一个光源，并通过一个透镜将该光束非常精确地会聚，从而在/从这些光记录介质记录/再现信息。

对于这些光记录介质，进一步提高记录容量的技术发展非常活跃。以提高盘记录表面的记录密度为目的的、在传统光盘上记录的信息的密度已得到较大提高。例如，结合缩短用于发射记录光束和再现系统的信号处理的光源的波长，试图使节距变窄以及提高记录与读取扫描的线速度方向上的记录密度。

但是，光源的波长的缩短是有一个极限的，即上限是紫外区，且凹坑的尺寸只能减小至在刻槽期间能够在光盘上执行传输的尺寸。因此，在今后的一段时间内，在盘的二维区域上提高记录密度的尝试将达到一个极限。

所以，还考虑了以三维方式得到更大的容量的技术。即以这样一种方式形成一种多层光盘，其中着重于在盘的厚度方向上层叠信息记录层来提高信息记录密度。

其中具有层叠记录层的多层记录介质具有这样的特性，即随着记录层数量的增加，记录容量将会翻倍，且它容易与其它高密记录技术组合。多层记录光盘已经投入实际应用，如DVD(数字通用盘)-ROM，它是一种只读光盘。

例如，在第5682372、5740136、5793720、6424614号美国专利中，揭示了一种构造两个记录层的只读光盘，以及在这种光盘上进行记录和再现的技术。

将来，除了ROM(只读介质)类型的盘之外，以相变材料、磁光材料、染料为可记录层的可记录多层记录介质可望商品化。比如，对于DVD系列的盘来说，可望以一次写入盘实现多层记录层，称为DVD-R、DVD+R等，或者以可重写盘来实现，称为DVD-RW、DVD+RW、DVD+RAM等。

在双层盘中，称为“平行轨道路径”和“反向轨道路径”的方法是已知的在每一记录层上记录和再现数据的方法。后面将参照图4A、4B、5A和5B描述这些方法。反向轨道路径是指第奇数层的记录层与第偶数层的记录层的地址前行方向是相反的。例如，在第一层(层0)中，从内侧区域向外侧区域执行记录或再现，接着，在第二层(层1)中，从外侧区域返回内侧区域执行记录或再现。

图16的(A)部分示出了以反向轨道路径方式形成的双层盘的区块结构。首先，在作为第一层的层0中，在内侧区域形成一个导入区，并接着形成记录用户数据的数据区。在该数据区中，从内侧区域向外侧区域执行记录和再现操作。

预先确定数据区的最大可用地址(在层0中可能记录用户数据的最外侧区域中的地址)，而执行记录用户数据至以最大地址为限的所需地址。在图16的(A)部分中，在层0中进行用户数据记录的末端地址以地址UD-END#1表示。

在到达该地址UD-END#1之后，用户数据的记录前进到层1中，并在此时，从外侧区域向内侧区域执行记录。在层1中，假定用户数据记录的末端的内侧区域是一个导出区。

地址UD-END#1是一个位于从层0前进到层1进行记录的位置的地址，即位于层间过渡位置。

如图16的(A)部分所示，在层间过渡位置，即地址UD-END#1的外侧区域的范围内，在层0和1中都形成一个中间区。该中间区起着保护区的作用，其中连续记录伪数据直至记录有用户数据的外侧区域的末端部分。例如，如果在专用于只读盘(压纹凹坑盘)的只读设备中装载一可记录光盘，其存在没有记录凹坑的未记录区域时，便不能执行准确的跟踪，从而发生故障。由于这个原因，考虑到再现兼容性，形成一个记录伪数据的中间区。

此处，考查一种可重写数据的盘。在可重写盘中，如图16的(A)部分示出的，即使在记录用户数据#1之后，也能够删除该内容并重新写入数据。

图16的(B)部分展示了在删除图16的(A)部分的用户数据#1之后以用户数据#2重写的例子。图16的(C)部分展示了在删除图16的(A)部分的用户数据#1之后以用户数据#3重写的例子。

例如，在如图16的(B)部分那样重写数据的例子中，层间过渡位置移到了地址UD-END#2。而且，在如图16的(C)部分那样重写数据的例子中，层间过渡位置移到了地址UD-END#3。

在上述的图16的(A)、(B)、(C)部分的例子中的层间过渡位置并不固定，因为该地址是根据盘格式来确定的最大地址，而且，该位置依据来自于主机(应用程序)指令的所需记录的用户数据的量而变化。

例如，如果将图16的(C)部分的地址UD-END#3规定为能够记录用户数据的最大地址，则如图16的(A)和(B)部分所示，在其值小于最大地址的地址处，有时会执行层间的返回。

也就是说，图16的(A)部分显示了层0没有用至用户数据所能记录的最大地址处，而直接前进到层1进行记录的情形。图16的(B)部分显示的情形是，当用用户数据#2来重写图16的(A)部分的用户数据#1时，在一个更低的地址处执行了层间的返回。而图16的(C)部分则显示了这样一种情形，其中当用用户数据#3来重写图16的(A)部分的用户数据#1时，直到用户数据用至其所能记录的层0的最大地址之后才执行层间的返回。

取决于用户数据的这种重写，中间区的范围会发生变化。

另一方面，在每个区域(导入区、数据区、导出区、中间区)中，在形成这些区域的扇区中，记录用作表示区域属性的区域类型的信息。这样允许区别开每个区域。

例如，在用作导入区的每个扇区中，在形成导入区的扇区中的标头信息中示出了区域类型信息。而且，在数据区的每个扇区中，标头信息表示该扇区是一个形成数据区的扇区。在导入区和导出区中的情况也一样。

此处，可以理解，当由于依照上述方式层间返回位置变化而数据区和中间区的范围变化时，有必要依照该变化重写该扇区的标头信息以形成一个新的中间区。

当由图16的(A)部分变化到图16的(B))部分时，必须重写包含于图中从数据区到中间区的范围A中的扇区属性。并且，当由图16的(A)部分变化到图16的(C)部分时，必须重写包含于图中的从中间区到数据区的范围B中的扇区属性。

此处，如图16的(C)部分所示的重写包含于图中的从中间区到数据区的范围B中的扇区属性的过程是通过对用户数据的记录本身来实现的。也即，由于对作为用户数据的属性的扇区记录是在中间区的扇区中执行的，所以不需要以后费力地去重写属性信息。

然而，如图16的(B)部分所示的用于重写包含于图中的从数据区到中间区的范围A中的扇区属性的过程必须和用户数据的记录分开执行。因此，例如在完成用户数据的记录之后当请求一个特殊操作时，执行该过程。例如在执行一个结束过程的情况下。

在结束时，执行通过在该时刻确定用户数据最终更新导入区中的管理信息的过程和形成导出区的过程。根据用户数据在此刻的记录状态，如果需要的话，也形成中间区。即达到这样一种状态，其中在层间过渡位置UD-END之后的区域正是一个中间区。

对于可重写盘来说，不像一次写入盘，即使已经结束过一次，也能在其上进行数据重写。

如上所述，由于形成了中间区(根据当前层间过渡位置UD-END的中间区的信息)，例如，在一特殊过程中，如结束过程，从记录用户数据的时刻直到按照用户数据的记录状态形成中间区的时刻之间、有时候是在形成中间区之前将盘从设备中弹出的时刻之间有一个时间差。而且，存在这类情形，其中由于此刻电源的关闭、中断等，而没有按照用户数据的记录状态形成中间区。

由于上述情况，例如当从主机设备发出一个结束指令至所装载的盘时，记录和再现装置确定是否中间区(相应于当前层间过渡位置UD-END的中间区)还没有形成，并视需要而形成一个中间区。

然而，当如上述方式在盘已弹出而中间区还没有形成的情形中，或者考虑到电源中断的状态时，为了确定是否形成了中间区，实际上必须访问中间区应当存在的位置，以再现每个层的所有中间区并确定是否确实形成了中间区。这样一来，它将是一个很耗时的过程。

因此出现这样一个问题，包括确定中间区的过程，如结束过程的时间会变得更长。

发明内容

据此，本发明的一个目的是在具有多个记录层和采用反向轨道路径的可重写记录介质上，使中间区的确定过程更加简单，并加快诸如结束过程等的特定处理过程。

为达到上述目的，一方面，本发明提供一种适用于具有多个记录层的记录介质的记录和再现装置，在该记录介质上能重写数据，通过反向轨道路径的方法能在/从该记录介质上记录/再现用户数据，该反向轨道路径的方法是指奇数记录层和偶数记录层之间的地址前行方向是相反的，该记录介质的结构包括防护中间区，该防护中间区是位于记录数据时从一个记录层向另一个记录层过渡时的层间过渡位置外侧的一个区域；和管理信息区，其中形成表示所述的防护中间区是否已经形成的中间区管理信息，所述记录和再现装置包括：记录和再现部分，用于在/从每个所述的记录层上记录/再现数据；管理信息更新处理部分，当要根据用户数据的记录状态形成所述防护中间区时，或者当已形成所述防护中间区时，其用于更新所述的中间区管理信息；以及中间区形成处理部分，其通过参考所述的中间区管理信息来确定是否需要形成所述防护中间区，并根据该确定结果来形成所述的防护中间区。

另一方面，本发明提供一种适用于具有多个记录层的记录介质的记录和再现方法，在该记录介质上能重写数据，通过反向轨道路径的方法能在/从其上记录/再现用户数据，该反向轨道路径的方法是指奇数记录层和偶数记录层之间的地址前行方向是相反的，该记录介质的结构包括防护中间区，该防护中间区是位于记录数据时从一个记录层向另一个记录层过渡时的层间过渡位置外侧的一个区域；和管理信息区，其中形成表示所述的防护中间区是否已经形成的中间区管理信息，所述记录和再现方法包括：第一更新步骤，当要根据用户数据的记录状态形成所述的防护中间区时，将所述中间区管理信息的值更新为一个表示“未形成”的值；确定步骤，通过参考所述的中间区管理信息来确定是否需要形成所述的防护中间区；形成步骤，根据所述的确定步骤的结果形成所述的防护中间区；第二更新步骤，根据所述的防护中间区的形成，将所述中间区管理信息的值更新为一个表示“已形成”的值。

本发明还提供一种具有多个记录层的记录介质，在其上能重写数据，通过反向轨道路径的方法能在和从其上记录和再现用户数据，该反向轨道路径的方法是指奇数记录层和偶数记录层之间的地址前行方向是相反的，所述记录介质包括：一防护中间区，该防护中间区是这样形成的：当将要记录用户数据时，假定从某一记录介质前进到下一记录介质进行记录的层间过渡位置作为该防护中间区的一个末端；和一管理信息区，其中记录表示所述的防护中间区是否已经形成的中间区管理信息。

也就是说，本发明中，在诸如DVD+RW等采取反向轨道路径的可记录多记录层的记录介质中，在预定的管理信息区(例如导入区)内记录表示是否已经形成了防护中间区(中间区)的中间区管理信息，且假定依照用户数据的记录而确定的层间过渡位置(层间返回地址)作为该防护中间区的一个末端。由此，记录和再现装置能够根据中间区管理信息来确定是否需要形成中间区。

特别地，由于用户数据的记录而改变了层间过渡位置时，使中间区管理信息具有表示“未形成”的一个值，而基于表示所述的层间过渡位置的地址值而形成所述防护中间区的情况下，使中间区管理信息具有表示“已形成”的一个值。由此，它能正确地用于上述确定过程。

附图说明

图1是一个盘的区域结构和一个PSN的图示；

图2是一个扇区结构的图示；

图3是一个双层盘的图示；

图4A和4B是一个平行轨道路径的的图示；

图5A和5B是一个反向轨道路径图示；

图6A和6B是ADIP信息的图示；

图7是ADIP的ECC区块单元的图示；

图8是由ADIP得到的PFI的图示；

图9是由ADIP得到的PFI的数据区分布的图示；

图10是导入区管理信息的图示；

图11是在管理信息中的格式化盘控制区块的图示；

图12是在管理信息中的格式化状态和模式的图示；

图13是在管理信息中的记录状态标志的图示；

图14是根据本发明的一个实施例的记录再现装置的框图；

图15A和15B是展示根据本发明的实施例用来形成中间区的处理过程的流程图；

图16是中间区变化的图示。

具体实施方式

本发明的实施例可以按如下顺序描述：

1.盘结构

1-1 记录层的区域结构

1-2 双层盘

1-3 ADIP结构

1-4 导入区管理信息

2.盘驱动单元

1-2 单元结构

2-2 中间区处理

3.改进

1.盘结构

1-1 记录层的区域结构

本实施例中，用DVD盘作为一例大容量的记录介质，且假定一种盘驱动设备用来执行在DVD盘记录或从DVD上复制，这种盘驱动设备将在后文详细描述。

可记录的DVD系列的盘有很多的标准，如DVD+R、DVD-R、DVD+RW、DVD-RW和DVD-RAM。这里以DVD+RW(一种可重写的DVD盘)为例来说明。

例如当将DVD+RW装到盘驱动单元中时，只有盘才有的信息可从嵌入于记录表面的摆动槽中的ADIP信息中读出来，并识别出该盘是DVD+RW盘。识别出的盘有时会从记录设备中弹出来，然后再次装载进记录设备。在这种时候，盘可能会再次装载进同样的记录设备，也可能是另一个记录设备，或者是用于数据交换的复制设备。

考虑到这种用途，形成DVD的数据格式时必须使得在各设备之间具有稳定的记录兼容性和复制兼容性。

首先在图1中示出了DVD+RW记录层的布局图。

如图1所示，DVD+RW记录层的逻辑数据分布是：从盘的内侧区域到盘的外侧区域形成了一个信息区。这个信息区是包含了确保记录兼容性和复制兼容性所要求的全部信息的区域。

信息区主要由以下5个区域组成。

(1)内侧驱动区

(2)导入区(也称“导入区域”)

(3)数据区(也称“数据区域”)

(4)导出区(也称“导出区域”)

(5)外侧驱动区

这里，导入区、数据区和导出区位于甚至用只读设备就可毫无困难地访问数据的区域。

内侧驱动区和外侧驱动区是记录设备的专用区域。记录信息时，需要调整记录期间的激光功率来形成正确的记录标记。基于这个原因，在内侧驱动区和外侧驱动区中形成测试区和管理信息区，测试区用来调试记录以确保最佳的记录条件，而管理信息与记录条件相关。在测试区中，由于测试性的记录而造成记录状态的不恒定，这就无法确保测试区可以被只读设备毫无困难地读取。因此，测试区被安置在一个只读设备不会读取的区域中。

物理扇区序号(PSN)是作为盘上绝对位置信息而给出的。

例如，如图1所示，从盘内侧区域到盘外侧区域，物理扇区序号的值增大。在为DVD+RW盘的情况下，PSN＝2FFFFh(数值h是16进制的符号)处是导入区的末端，从PSN＝30000h处开始是数据区。

数据区是主要用来写用户数据的区域，导入区是写入管理信息的区域。而且，例如在导出区中，为了保持与只读盘的兼容性而写入伪数据，并且，对于DVD+RW盘，还存在这样的情况，即在其中记录包含实质上与导入区中记录的内容相同的管理信息。

在DVD+RW盘中，整个信息区是一个可重写数据的区域，形成摆动槽作为记录轨道。通过执行沿槽的跟踪，在未形成凹坑(相变凹坑标记)的未记录区域中，记录过程中可以准确地跟踪轨道。

而且，作为槽摆动的结果，记录了ADIP信息。在信息区中记录了作为ADIP地址的物理扇区号(PSN)。后面还将描述，作为ADIP信息，除了ADIP地址还记录了被称作“PFI(物理格式信息)”的物理格式信息。如图1中专门显示的，在形成导入区的位置处，作为ADIP信息的PFI被重复记录。

考虑到诸如DVD+RW的盘，当要求与只读盘保持兼容性时(这时在只读设备中也能实现回放)，执行结束过程，以便最终更新导入区中的管理信息，并且执行形成导出区的过程，以完成如图1所示的构造。

在可重写盘的情形中，如DVD+RW中，即使盘已经被执行过结束过程，但通过删除数据，盘仍可以记录新的数据。

下面用图2说明一个扇区的结构。

在上面图1所示的每个区内，连续排列着具有图2的(a)部分的结构的扇区。

如图2的(a)部分所示，一个扇区由4字节的ID字段、2字节的IED字段、6字节的保留字段，2048字节的主数据字段和一个4字节的EDC字段构成。

在ID字段中记录扇区的标头信息，在IED字段中记录ID字段的数据的误差检测码。

在主数据字段中记录2048字节的主数据。例如，在数据区中的扇区中，用户数据记录为主数据。而且，例如在导入区的扇区中，如图10-13(将在后面描述)所示内容的管理信息也记录为主数据。在导出区的扇区和双层盘的中间区中(将在后面描述)，伪数据也记录为主数据。

在EDC字段中，记录了从ID字段至主数据字段的数据的误差检测码。

ID字段的结构如图2中(b)部分所示。

在4字节(32位)的ID字段中，PSN(物理扇区序号)是以24位(位b0-位b23)记录的。换言之，PSN是相应扇区的物理地址。

位b24到位b31这8位记录了该扇区信息。该扇区信息的内容如图2(c)部分所示。位b24记录了含有该扇区的记录层的层号。

例如，位b25记录了数据类型信息，标明该数据是可重写的。

位b26和b27记录了区域类型，也就是指明包含该本扇区的区域。例如，如果两位是“00”，则表示是数据区；如果是“01”，则表明是导入区；而如果是“10”，则表明是中间区。

位b28是保留位。

位b29记录了表示反射能力的值。

位b30记录了表示跟踪方法(如槽跟踪)的值。

位b31记录了表示扇区格式类型(如CLV格式)的值。

以这种方式，记录了作为扇区标头信息的扇区的属性。尤其是该过程涉及区域类型的处理(将于下文中描述)。例如，通过重写用户数据，数据区中的某个特定扇区改变为一个中间区，则在这个扇区重写反应上述区域类型的值。

1-2 双层盘

这里，在可记录DVD中，考虑具有两个记录层的双层DVD。在这种双层DVD中，用作模变记录膜或者相变记录膜的两个记录层以相对小的间距叠放。

图3示意性地说明了层0和层1这两层在盘1中作为记录层的叠放状态。

在这样的两层盘记录过程中，从盘驱动单元的光拾取器3发射的激光通过一个物镜聚焦于其中一个记录层上，同时信号被记录在该记录层中。

从光拾取器3的方向观察，层0是近记录层，而层1是远记录层。

对于双层盘的情形，平行轨道路径和反向轨道路径这两种记录方法都可能被使用。

图4A和4B说明了平行轨道路径。

如上所述，物理扇区号PSN是记录在盘表面的一个实际地址。与其形成对比的是，逻辑块地址LBA是分布在经电脑处理的数据逻辑阵列中的地址。PSN和LBA具有一一对应的关系。

在图4A所示的平行轨道路径的情形中，对于层0和层1，都是从内侧区域向外侧区域形成导入区、数据区和导出区。

为记录数据，从层0的内侧区域的起始PSN(＝30000h)直至层0的数据区域的未端的未端PSN(0)执行记录。在此之后，以从层1的内侧区域的起始PSN(＝30000h)直至外侧区域中的末端PSN(1)的记录顺序执行记录。

如图4B所示，在从层0的内侧区域至外侧区域的方向上并进一步在从层1的内侧区域至外侧区域的方向上，按顺序连续分配逻辑块地址LBA。

图5A和5B显示了反向轨道路径的情况。在采用反向轨道路径的盘中，记录顺序是从层0的内侧区域到层0的末端，然后再从外侧区域向内侧区域继续记录。

如图5A所示，在反向轨道路径的情况下，层0中从内侧区域向外侧区域依次形成导入区、数据区和中间区。层1中从外侧区域向内侧区域依次形成中间区、数据区和导出区。

为记录数据，从层0的内侧区域的起始PSN(＝30000h)直至层0的数据区的末端的末端PSN(0)执行记录。在此之后，以从层1的数据区的外侧区域(保留末端PSN(0))直至内侧区域中的末端PSN(1)的记录顺序执行记录。

如图5B所示，在从层0的内侧区域至外侧区域的方向上按顺序连续分配逻辑块地址LBA，接着以返回的方式，在从层1的外侧区域到内侧区域的方向上按顺序连续分配逻辑块地址。

在反向轨道路径中，光束点在记录和再现过程中的运行是从层0的内侧区域向外侧区域前行，并在层1中从外侧区域向内侧区域前行。因此，在形成于盘的摆动槽中的记录轨道中，层0与层1之间的轨道螺旋方向是相反的。

如上所述，在平行轨道路径和反向轨道路径中，物理存储数据(顺序)是不同的。

在反向轨道路径的情形中，中间区添加于层间返回部分的外围侧。其原因如下，在反向轨道路径的情形中，一导入区在层0中形成，而一导出区在层1中形成。因此，在数据区的外侧没有形成导入区和导出区。另一方面，在只读设备中，由于读取记录于盘上的凹坑，在无凹坑区域内将不能进行伺服，从而不能稳定地读取数据。由此，需要一个用于防护的区域。为满足该要求，在外侧区域形成一个中间区，例如，在其中记录伪数据。

1-3 ADIP结构

以下将描述作为摆动槽而记录的ADIP信息的结构。

图6A示出了摆动的单元。一个摆动相应于一个32信道位的区间。8个摆动和85个单调摆动组成的93个摆动形成一单元，该单元具有一个ADIP单元。

85个单调摆动是85个未调制的波形的摆动区间。由于起始的8个摆动被按照信息进行相位调制的摆动，所以作为一个ADIP单元，它们含有信息。

图6B示出了一个ADIP字的结构。

如上所述，一个ADIP单元由8个摆动形成。集合52个ADIP单元形成一个ADIP字。

图6B中的“摆动0”、“摆动1-3”和“摆动4-7”表示作为ADIP单元的8个摆动。

将ADIP字的第一ADIP单元作为一个同步单元，而“摆动0”和“摆动1-3”是作为字同步而进行相位调制的摆动。

ADIP字中的第二及接下来的ADIP单元中的每一个都是一个数据单元。“摆动0”表示位同步，且“摆动4-7”表示数据位(作为数据的“1”或“0”)。由52个ADIP单元组成的一个ADIP字相当于4个物理扇区的区间。于是，作为ADIP信息的一个ECC区块由4个ADIP字形成。

图7示出了形成一个ECC区块的4个ADIP字。

不包括字同步的51位数据(数据位1-51)以上述方式从ADIP字中提取，且用数据位2-23记录ADIP地址。

数据位24至31是AUX数据。

数据位32至51是一个ECC奇偶校验(ECC parity)。

由数据位2至32记录的ADIP地址覆盖了整个信息区。

作为导入区中的ADIP信息，通过每ADIP字一字节的AUX数据(一个ECC单元中4个字节的AUX数据)来记录PFI(物理格式信息)。

该PFI是256个字节的一个信息单元。也就是说，对于每个ECC区块得到4个字节的AUX数据以集合成256个字节的数量，并读出图8所示的PFI。此PFI在导入区中用AUX数据重复记录一预定的次数。

如图8所示的PFI的内容，在该PFI中，在各个特定的字节位置处，包含各种类型的物理格式信息，比如盘类别/版本号、盘的尺寸、盘结构、记录密度、数据区分布、盘应用代码、扩展信息指示符、盘制造商ID、介质类型ID......

该PFI使得能够得到关于盘的各种信息，比如盘的类型、尺寸、区结构、记录和再现过程中的线速度信息等。

图9中详细显示了在字节位置4至15的数据区的分布信息。

如图9所示，在字节位置5至7处的三个字节中，记录整个数据区的起始PSN(物理扇区序号)。

在字节位置9至11处的三个字节中，记录整个数据区的最大PSN。

特别的，在该例的双层盘(DVD+R，DVD+RW)中，在字节位置13至15处的三个字节中，记录了层0的数据区的最大PSN。也即，它们是层0中能够用作数据区的最大位置。

每个PSN由下列按照图4A、4B、5A和5B的双层盘的这些信息段表示的。

结合了层0和1的数据区的数据区的起始PSN由图4A、4B、5A和5B的“起始PSN”表示。

结合了层0和1的数据区的数据区的最大PSN由图4A、4B、5A和5B的“末端PSN(1)”表示。

层0的数据区的最大PSN由图4和5中的“末端PSN”表示。

也即，在该例中，由于在PFI中记录了层0的最大PSN，因此展示了能够记录用户数据的层0的最大区域地址。此外，对于层1，由于数据区的最大PSN毕竟展示了能够记录用户数据的最大区域地址，在PFI中含有作为层0的最大PSN的信息的事实使得基于PFI在每个记录层中确定数据区的最大地址成为可能。

也即，在一个记录介质中，比如具有多个记录层的DVD+R和DVD+RW，用摆动槽由物理格式信息记录每个记录层的可记录用户数据的区域(数据区)的最大地址。据此，在记录和再现装置中，将确认允许每个层的数据区的最大地址的信息。

1-4 导入区管理信息

在导入区(导入区域)中，记录了盘的管理信息。作为管理信息，记录了盘的物理格式信息、记录于盘上的用户数据的文件管理信息等。例如，在一次写入介质中，如DVD+R，当一会话关闭(或盘关闭)过程确定了用户数据，在导入区中记录管理信息。另一方面，在可重写盘中，如DVD+RW，当由一结束过程确定了用户数据，在导入区中记录管理信息。但是，由于盘是可重写的，可能存在这样的情形，即在写入用户数据之后的盘弹出的时刻以及在其它各种时刻执行导入区写入(更新)。什么时候执行导入区的写入取决于由例如一台主机设备开启的盘写入程序。

在DVD+R和DVD+RW中，将要写入导入区的管理信息具有如图10所示的数据结构。

在图10中，把结构看作是数据区内的管理信息，由起始PSN表示地址位置，而由扇区的数目表示数据大小。

如图10所示中，除了保留(未定义的)区域，在导入区内形成一个初始区、一个盘内侧测试区、一个内侧驱动测试区(层0)、一个防护区1、一个盘内侧标识区、一个参考码区、一个缓存区1、一个控制数据区和一个缓存区2。

此处，由(2)表示的用于3072个扇区的控制数据区中，记录上述的ADIP信息的PFI内容。也就是说它们是物理格式信息。如图9所示，PFI包含数据区的起始PSN的信息、数据区的最大PSN信息、以及层0的最大PSN。对于可重写DVD+RW盘，更新导入区时要写入控制数据区的PFI中的层0的最大PSN值在该时刻根据用户数据的层间过渡位置而被更新。

在由图10中的(1)表示的盘标识区内，包含图11中显示的格式化盘控制区块(FDCB)的信息。

该FDCB具有一个ECC区块(16个扇区)的结构。每个内容的位置由该ECC区块内的扇区号和扇区内的字节位置来表示。

在该FDCB中，除了保留(未定义的)区域之外，记录一个“内容描述符”、“未知内容描述符动作”、“驱动ID”、“FDCB更新计数”、“格式化状态和模式”、“最后写入地址”、“最后验证地址”、“位图开始地址”、“位图长度”、“盘ID”、“相关应用程序”、“DCB链接”和“格式化位图”的信息。

此处，由(3)所示，层0的字节位置D44至D47的4个字节的格式化状态和模式是一个用于记录各种状态标志的字段，并如图12所示加以定义。

也即，字节位置D44是一个格式化状态标志，并由该标志表示盘的格式状态(未格式化、部分格式化、已格式化等等)。

字节位置D45是一个验证状态标志，其表示一个验证状态。

由(4)表示的字节位置D46是一个记录状态标志，其表示该区的一个记录状态。

图13示出了这一个字节(位0至7)的记录状态标志的内容。

位的位置7是一个导入区状态，其表示导入区的记录状态。

位的位置6和5是一个导出区状态，其表示导出区的记录状态。

特别对于此例的情况，位的位置4是一个中间状态，其表示中间区的记录状态。

例如，在中间状态中，“0”表示中间区没有形成(未更新)，而“1”表示形成了中间区(已更新)。其初始值是“0”。

如前面所描述的扇区结构中，记录有扇区的属性作为扇区的标头信息。当由于重写了用户数据而使扇区属性改变为中间区时，在该扇区中重写区类型的值。当以此方式将扇区属性变为中间区时，假定形成了中间区，则更新中间状态标志。

因此，取决于该中间状态标志，能够确定是否已经形成了按照当前用户数据记录状态(当前层间过渡位置)的中间区。

2.盘驱动单元

2-1 单元结构

现在将在下文中给出关于根据本实施例的一种盘驱动单元的描述，其兼容上述的双层盘(双层DVD+RW等)。

图14是显示本例中的一个盘驱动单元的主体的框图。

盘1放置于一转台(未示出)中。在记录和再现的过程中，一主轴电机2以恒定线速度(CLV)或恒定角速度(CAV)转动盘1。接着，通过拾取器3读取以压纹凹坑形式、模变凹坑形式或相变凹坑形式记录于盘1中的数据。

形成于拾取器3内部的是一个用作激光光源的激光二极管、一个用于检测反射光的光检测器、一个成为激光输出端的物镜、一个用于通过该物镜将激光辐射至盘记录表面、并将反射光引导至光检测器的光学系统、以及一个用于在跟踪方向和聚焦方向移动地保持物镜的双轴机构。而且，整个拾取器3通过一个滑动驱动部分4在盘的径向上可以移动。

从盘1的反射光信息由该光检测器检测，并在此处按照接收光的光量将之成比例地转换在电子信息，且将该信号加载至一RF放大器8。

该RF放大器8包括一个响应于拾取器3中的多个光检测器输出电流的电流电压转换电路和一个矩阵计算/放大电路等等，并通过一矩阵计算过程来产生一必要的信号。例如产生一个再现数据的RF信号、一个用于伺服控制的聚焦误差信号FE和一个跟踪误差信号TE。

从RF放大器8输出的再现的RF信号被加载至处理部分9，而聚焦误差信号和跟踪误差信号被加载至一伺服控制部分10。

在可记录盘和只读型盘的已记录区域中，用DPD方法检测跟踪误差信号。另一方面，在可记录盘的末记录区域中，用推挽方法检测跟踪误差信号。因此，根据盘的类型和盘上的区域(已记录/未记录)而切换在RF放大器8中产生跟踪误差信号的方法。

在可记录盘中，轨道由摆动槽形成，由上述所述的槽的摆动形式来形成ADIP信息。例如可得到作为RF放大器8的推挽信号的摆动分量，并将该摆动信号加载至一个摆动解码器，以检测该ADIP信息。

在再现信号处理部分9中，对于从RF放大器8中得到的RF信号执行二进制化、PLL时钟的产生、对EFM+信号(8-16调制信号)的解码过程、误差纠正过程等等。

再现信号处理部分9用一个DRAM11来执行解码过程和误差纠正过程。该DRAM还用作一个缓冲器，用于存储从主机接口13获得的数据并将数据传送至该主机电脑。

然后，该再现信号处理部分9在作为缓冲存储器的DRAM11中存储已解码的数据。

当从该盘驱动单元的再现输出时，读取并传输用于输出的缓存于该DRAM11中的数据。

而且，在再现信号处理部分9中，通过从解调EFM+和对RF信号的误差纠正而得到的信息中抽取子码信息、地址信息、管理信息、以及附加信息，且这些信息被加载至一个控制器12。

在摆动解码器16中，由摆动槽记录的ADIP信息(LPP信息、ATIP信息、扇区ID信息等取决取于盘的类型的信息)从推挽信号解码以抽取记录于摆动槽中的地址信息(ADIP地址)和物理格式信息(PFI)，并将这些信息加载至控制器12。

例如由微机形成的控制器12控制整个装置。

主机接口13连接于一主机设备，如一个外部的个人电脑，并执行与该主机设备之间的对于再现数据的连接、读取/写入命令等。

也就是说，存储于DRAM11中的再现数据通过该主机接口传送并输出至该主机设备。而且，读取/写入命令、记录数据、和其它来自于主机的信号缓存于DRAM11中，并通过该主机接口13加载至控制器12。

由写入命令和从主机加载的记录数据，完成了对盘1的记录。

当将要记录数据时，在调制部分14，对于缓存于DRAM11的记录数据执行记录过程。即执行诸如增加误差纠正码和EFM+调制的过程。

接着，以此方式调制的数据被加载至一个激光调制电路15。该激光调制电路15按照记录数据来驱动光拾取器3中的半导体激光器，使得激光相应于记录数据而输出，以在盘1上写入数据。

在记录操作中，控制控制器12以使记录功率源将激光从拾取器辐射到盘的记录区域13。

当盘1是一次写入型盘时，其中用模变膜来用作记录层，通过记录功率的激光辐射而使模变以形成凹坑(记录标记)。

此外，在其中具有相变记录层的可重写盘1中，由于应用了激光的加热而使记录层的晶体结构改变，从而形成相变凹坑(记录标记)。也即，通过改变凹坑的存在和长度，可以记录各种数据。而且，当再一次将激光辐射至已形成凹坑的部分时，通过加热，由于数据记录而改变的结晶状态又回到原始状态，于是凹坑消失，由此擦除了数据。

伺服控制部分10从来自于RF放大器8的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE、和来自于再现信号处理部分9或控制器12的主轴误差信号SPE中产生各种伺服驱动信号以用于聚焦、跟踪、穿线、主轴转动。

特别地，依照聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE产生一聚焦驱动信号和跟踪驱动信号，且这些信号被加载至一聚焦/跟踪驱动电路6。该聚焦/跟踪驱动电路6驱动拾取器3的双轴机构中的聚焦线圈和跟踪线圈。由此，拾取器3、RF放大器8、伺服控制部分10、聚焦/跟踪驱动电路6、以及双轴机构形成了聚焦伺服环路和跟踪伺服环路。

当开启聚焦伺服环路时，必须执行聚焦搜索操作。该聚焦搜索操作是指：当断开聚焦伺服时，强制移动物镜的状态下，检测出得到S形曲线的聚焦误差信号FE的位置。众所周知，在聚焦误差信号FE的S形曲线内的线性区域是通过闭合聚焦伺服回路，物镜能够被撤回到聚焦位置的位置范围。因此，通过在强制移动物镜的同时检测可回撤的范围，即作为聚焦搜索操作过程，并通过在此刻开启聚焦伺服，此后实现激光光束点保持于聚焦状态的聚焦伺服操作。

在此例的情况中，存在盘1是由如上所述的方式形成的具有层0和层1的双层结构的情况。

理所当然地，当在层0上执行记录和再现时，激光必须相对于层0而聚焦。而当在层1上执行记录和再现时，激光必须相对于层1而聚焦。

这种在层0和层1之间的聚焦位置的移动通过聚焦跳跃操作来实现。

该聚焦跳跃操作以此方式执行，当激光聚焦于一个层上时，在断开聚焦伺服时强制移动物镜，并当到达另一层的聚焦回撤范围时(当观测到S形曲线时)，开启聚焦伺服。

伺服控制部分10进一步将根据主轴误差信号SPE而产生的主轴驱动信号加载至主轴电机驱动电路7。该主轴电机驱动电路7按照该主轴驱动信号，例如将三相驱动信号加载于主轴电机2，以转动主轴电机2。此外，该伺服控制部分10根据来自于控制器12的一个主轴起动(kick)/制动控制信号而产生一个主轴驱动信号，以便通过主轴电机驱动电路7执行主轴电机的诸如起动、停止、加速、减速等操作。

而且，伺服控制信号10在控制器12的访问执行控制之下，例如产生一个作为跟踪误差信号TE的低频分量的滑动误差信号和一个滑动驱动信号，并将这些信号加载至一个滑动驱动电路5。该滑动驱动电路5依照该滑动驱动信号驱动该滑动驱动部分4。尽管没有示出，该滑动驱动部分4具有一个由用于保持拾取器3的主轴形成的机构、滑板电机、传动齿轮等。该滑动驱动电路5依照该滑动驱动信号驱动该滑动驱动部分4，使拾取器3根据需要而滑动。

在记录过程中，激光调制电路15执行驱动以便以上述方式、使依照于记录数据的激光从光拾取器3中的激光二极管输出出来。在记录过程中，在高电平的激光功率下，执行由记录激光调制的激光输出，而在再现状态，用一个低电平的激光功率进行连续的激光输出。

因此，激光调制电路15包括一个用于得到激光调制信号并依照记录数据执行波形整形的写策略电路、一个用于驱动激光二极管的激光驱动电路、以及一个用于控制激光功率以使其保持恒定功率控制电路。

在再现过程和记录过程中，进行激光功率控制以便稳定地输出预定的再现激光功率和记录激光功率。换句话说，尽管没有示出，一个激光功率的监视信号从拾取器内的监视检测器加载至激光调制电路15内的功率控制电路。且该功率控制电路将该监视信号与一个参考电平(作为再现激光功率或记录激光功率的设置电平)相比较，以控制激光驱动电路的输出并稳定从激光二极管输出的激光功率。

而且，再现激光功率和记录激光功率必须根据盘1设置成最佳值。因此，例如当没有装载盘1时，在盘1上执行记录/再现测试并进行最佳激光功率的值的搜索。例如，以步进方式改变激光功率的同时检测抖动和错误率来获得最佳激光功率。将找到的最佳值的记录激光功率和再现激光功率设置成上述激光调制电路15的功率控制电路中的参考电平。由此，在记录和再现过程中，执行了最佳功率的控制。

在双层盘中，为每个记录层设置最佳激光功率。因此，对于每个记录层都进行最佳激光功率的设置。

2-2 中间区处理

下面将给出用盘驱动单元对中间区进行处理的例子的详细说明。

例如，如图16的(A)部分中所示，当在反向轨道路径的盘1上记录用户数据时，在层0和1的层间过渡位置UD-END#1的外侧部分形成一中间区。

中间区的形成过程是形成一扇区的过程，其中该扇区中的区域类型(参见图2)是一个表示在能够形成中间区的范围内形成的一个中间区的值“11”。该中间区向着外侧区域形成，并以层间过渡位置(层间返回地址)为末端。如图16的(A)、(B)和(C)部分所示，中间区的范围可能按照用户数据的重写而变化。

什么时候要形成中间区可能根据用于规定盘驱动单元的操作的主机设备的应用程序而改变。在该例子中，假定在一个结束时刻有必要形成该中间区从而给出的下面的描述。

图15A和15B是显示在控制器12中处理一个中间区的过程的流程图。

图15A显示了从主机设备发出一个中间区地址更新请求的情况下的处理。

例如发出的对中间区地址更新请求是对层间过渡位置的改变，并作为记录用户数据期间的一个命令。

当该主机设备指示盘驱动单元用一个DVD+RW盘来执行盘的复制时，复制源盘的用户数据被记录进装载于盘驱动单元中的盘1。然而，为了便于满足复制源盘的记录数据的尺寸，存在要求变化层间过渡位置的情况。当然，除了这种情况之外，还存在没有用尽层0所能记录的用户数据的最大PSN而执行层间返回的情况。

该主机设备指示从层0到层1过渡的位置由一个中间区地址更新请求来决定。

响应于此，对于用户数据记录过程，控制器12在规定的地址执行层间的返回(记录从层0到层1过渡)。尤其是，对于中间区，执行图15A和15B的处理。

也就是说，响应于中间区地址更新请求，处理从步骤F101前进到步骤F102，其中在导入区的管理信息内更新层间过渡位置的地址。更特别的是，在记录于导入区的控制数据区(图10)的PFI(从图8的ADIP信息复制的PFI)内更新层0的最大PSN(参见图9)的值。

接着，在步骤F103，将导入区中的中间状态的值(参见图13)设置为表示未形成中间区的“0”值。

例如，由于预先执行了图15A的处理(且中间状态的初始值是“0”)，依照层间过渡位置的变化，当未形成中间区时(从未形成、或没有按此次用户数据的记录来执行中间区的更新)，中间状态变为表示未形成中间区的“0”值。

接下来参照图15B描述在结束过程中控制器12的处理。

例如，当按照主机设备的指示执行一个结束过程时，控制器12的处理过程从步骤F111前进到F112，其中写入了结束过程所需的用于导入区和导出区的数据。

然后，在此例中，由于必要时在结束过程中形成中间区，从而在步骤F113和接下来的步骤中执行了对中间区的处理。

最初，在步骤F113中，检查导入区中记录的中间状态的值。如果中间状态的值表示“形成了”，则在步骤F114中结束处理。

另一方面，如果中间状态的值表示“未形成”，则处理从F114前进至F115，于其中执行中间区的形成过程。

在此情况中，例如，通过参考记录于导入区的PFI的“层0的最大PSN”的值，存取过程的执行到层间过渡位置，且在该位置的外侧的预定范围内执行对每个扇区重新写入中间区的属性(图2的区类型的值改变为中间区的值)。

当层0和层1的中间区作为该处理结果而形成时，在步骤F116中，导入区中的中间状态的值更新为表示“已形成”的“1”，从而完成该处理。

在图15B中，在结束处理过程中，在上面的步骤F112中、在导入区和导出区中执行重写。另一可选方式是，在步骤F116或接下来的步骤中执行该处理过程。

而且，当通过参考中间状态和未形成的中间区来确定是否形成了中间区时，用于形成中间区的处理(步骤F113至F116)可能不仅在结束时刻执行，而且根据来自于主机的指令，也在弹出盘的过程中执行。另一可选的方式是，当完成了用户数据的重写时执行所述处理。

根据本例的处理，只能通过在步骤113中检查中间状态来确定是否形成了中间区。

也即，如果再现所有的中间区来确定是否形成了中间区，那么会出现处理时间变长的问题。而根据本实施例，确定是否形成了中间区的过程将变得容易且极其迅速。由此，包括诸如结束过程的中间区的确定过程的指定处理将会加快。

此外，由于用户数据记录(图15B中的F103)而变化了层间过渡位置的情形中，将中间状态设置成表示“未形成”。而且，基于表示层间过渡位置的地址值而形成中间区时(图15B的F116)，将中间状态设置成表示“已形成”。结果，即使考虑到诸如在结束过程之前(在形成中间区之前)弹出或断开电源的情况，中间状态的值也能正确的反映中间区实际的形成状态的值。因此，通过检查中间状态来实现的上述确定过程是准确的。

如步骤F102所示，在导入区的管理信息中，作为“层0的最大PSN”，表示新的层间过渡位置的地址的值是根据该层间过渡位置的变化而记录的。由此，即使在结束过程之前出现电源断开或盘弹出，而使得盘驱动单元(控制器12)没有按照盘上写入的用户数据而存储新的层间过渡位置的情况，也能基于盘的导入区的管理信息而从层0的最大PSN识别出中间区的位置。

因此，当需要形成一个中间区时，比如进行到步骤F115时，可以通过使用作为参考标准的新层间过渡位置的地址来既准确又方便的实现中间区的形成过程。

3.改进

对于本发明的改进和具体应用可以多种多样。

尽管以上描述的是用于DVD系列的双层可重写盘的DVD+RW盘的情况，但是本发明当然也能以类似的方式应用于诸如DVD-RW或DVD+RAM盘等双层盘中。

在本发明中，除了DVD系列的盘之外，CD系统和蓝光盘(Blue ray DiscTM)系统的其它类型的盘、以及除盘之外的其它介质作为具有多记录层的可重写记录介质是有用的。

本发明中的双层盘包括所谓的双面层叠盘。

此外，尽管在实施例中使用的是双层盘，本发明也能够应用于具有三个或更多记录层的记录介质。

Claims

1.一种适用于具有多个记录层的记录介质的记录和再现装置，在该记录介质上能重写数据，通过反向轨道路径的方法能在/从该记录介质上记录/再现用户数据，该反向轨道路径的方法是指奇数记录层和偶数记录层之间的地址前行方向是相反的，该记录介质的结构包括防护中间区，该防护中间区是位于记录数据时从一个记录层向另一个记录层过渡时的层间过渡位置外侧的一个区域；和管理信息区，其中形成表示所述的防护中间区是否已经形成的中间区管理信息，所述记录和再现装置包括：

记录和再现部分，用于在/从每个所述的记录层上记录/再现数据；

管理信息更新处理部分，当要根据用户数据的记录状态形成所述防护中间区时，或者当已形成所述防护中间区时，其用于更新所述的中间区管理信息；以及

中间区形成处理部分，其通过参考所述的中间区管理信息来确定是否需要形成所述防护中间区，并根据该确定结果来形成所述的防护中间区。

2.如权利要求1所述的记录和再现装置，其中，当由于用户数据的记录而改变了所述的层间过渡位置时，所述的管理信息更新处理部分在所述的管理信息区中记录一个表示新的层间过渡位置的地址值，并将所述的中间区管理信息的值更新为一个表示“未形成”的值。

3.如权利要求2所述的记录和再现装置，其中，在基于表示所述层间过渡位置的地址值而形成了所述的防护中间区的情况下，所述的管理信息更新处理部分将所述中间区管理信息的值更新为一个表示“已形成”的值。

4.一种适用于具有多个记录层的记录介质的记录和再现方法，在该记录介质上能重写数据，通过反向轨道路径的方法能在/从其上记录/再现用户数据，该反向轨道路径的方法是指奇数记录层和偶数记录层之间的地址前行方向是相反的，该记录介质的结构包括防护中间区，该防护中间区是位于记录数据时从一个记录层向另一个记录层过渡时的层间过渡位置外侧的一个区域；和管理信息区，其中形成表示所述的防护中间区是否已经形成的中间区管理信息，所述记录和再现方法包括：

第一更新步骤，当要根据用户数据的记录状态形成所述的防护中间区时，将所述中间区管理信息的值更新为一个表示“未形成”的值；

确定步骤，通过参考所述的中间区管理信息来确定是否需要形成所述的防护中间区；

形成步骤，根据所述的确定步骤的结果形成所述的防护中间区；

第二更新步骤，根据所述的防护中间区的形成，将所述中间区管理信息的值更新为一个表示“已形成”的值。

5.如权利要求4所述的记录和再现方法，其中，在所述的第一更新步骤中，当由于用户数据的记录而改变了所述的层间过渡位置时，在所述的管理信息区中记录表示新的层间过渡位置的地址值，并将所述的中间区管理信息的值更新为一个表示“未形成”的值。

6.如权利要求5所述的记录和再现方法，其中，在所述的第二更新步骤中，根据基于表示所述的层间过渡位置的地址值而形成所述防护中间区，将所述的中间区管理信息的值更新为一个表示“已形成”的值。