CN1247622A - 信息记录媒体、信息再现方法和信息再现设备 - Google Patents

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Abstract

一种光盘,具有第一记录层和位于另一个上的第二记录层,每层上记录的信息从可以光盘一侧光学读取。在第一和第二记录层上形成光道,沿所述光道设置多个扇区。第一和第二层上的光道的图形为螺旋形,从光盘的同一侧看,所述第一和第二层上螺旋图形的卷绕方向相反。第一记录层上设置的扇区地址从最内圈向最外圈增加,设置在第二记录层上的扇区地址从最外圈向最内圈增加。在光盘半径方向上近似对应位置的第一和第二层上的扇区地址的关系为互补关系。

Description

信息记录媒体、信息再现方法和信息再现设备
技术领域
本发明涉及一种在一个盘形信息存储媒体内包含多个信息存储层的信息记录媒体、再现所述信息存储媒体的扇区单元内的数据的信息再现方法以及实现所述信息再现方法的信息再现设备。
背景技术
传统光盘仅只有一层记录层，没有考虑光盘有多层记录层。然而，磁存储媒体在每个磁盘上通常有多层记录层。图9示出了这种磁存储媒体的结构。
通常磁盘具有多个盘形磁存储媒体D1和D2，以及用于四个记录面的读/写磁头M1、M2、M3和M4。读/写磁头M1、M2、M3和M4设置在摆动臂A1、A2、A3和A4的一端上，同时随步进电动机旋转。这可以使它能通过简单地选择合适的磁头来改变读/写记录面。在每个记录面上形成多根同心磁道，每根磁道分个多个扇区。每个扇区通常具有512个字节至2048个字节的容量，用作数据记录单元。包含了磁道号和扇区号(也称为扇区地址)的地址写入到每个扇区的开头处。根据该地址信息进行磁盘驱动，以定位该磁头。磁道号从外圈向内圈增大。
然而，在一种传统光盘中，记录光道形成为螺旋式凹槽，而不是同心凹槽。除了光道形式为螺旋的以外，标准化数据处理的光盘媒体(例如符合ISO-10090的90mm磁光盘)的光道号和扇区号以与磁盘上相的同方式分配。
光盘媒体上的扇区地址首先是为音频储存开发的，然后被数据处理应用所采用，即CD-ROM，因此，它是以分、秒和帧来表示。
为了使CD-ROM或其它光盘的盘存储容量最大，在整个盘面上记录密度是恒定的。光盘也用恒线速度(CLV)控制来驱动，以确保在每个时间单位内都能再现恒定的数据量。CLV驱动随光盘的径向位置使光盘以可变速度旋转，这样，光头聚焦在光盘上的光点在光盘上每个时间单位都扫描相同的距离。因此，在整个盘面上记录密度恒定的光盘也称为CLV光盘。
在图10中示出了CLV光盘上的扇区结构。在图10中，每个扇形框为一个扇区。这些扇区以螺旋式图形连续连接。由于记录密度是恒定的，所以从内圈到外圈每个扇区的大小(容量)是相同的。
图11示出了每个扇区的内部结构。每个扇区包含含有唯一识别该扇区的地址的首部、记录用户数据的数据块，以及记录再现期间用于误差校正的码的误差校正码(ECC)块。
近年来，活动图像压缩技术的进展已使它可以在单张光盘上记录基本上为电影院质量的活动图像。这些光盘也称为数字视频光盘(DVD)。
一张DVD可以存储近135分钟的高质量活动图像。然而，显然，不是所有的视频源都约为135分钟长。因此，已经提出在单张光盘上形成两层记录层使存储容量接近翻倍。在图12示出了从双记录层光盘上再现数据的原理，下面将加以描述。
在透明基片上，形成凹坑和陆面，然后用铝覆盖形成每层记录层。在第一和第二记录层之间注入透明的照相排版树脂。把第一记录层的铝厚度调节成反射入射到其上的一半光，让一半光通过。第二层记录层的铝厚度调节成反射入射到其上的所有光。靠近或离开光盘移动物镜聚焦激光束，这样激光束的光点(聚焦点)可以聚焦在第一或第二层记录层的铝上。
下面描述DVD媒体的记录层。与传统光盘和磁盘一样，把信息分成扇区单元，记录到DVD媒体上。每个记录层的DVD扇区结构也与如图10所示的CLV盘的结构相同。每个扇区的内部结构也与图11所示的传统信息存储媒体相同。
图13A、13B、13C和13D示出了上述具有两层记录层的传统信息存储媒体的螺旋式凹槽、转速和再现方向。图13A示出了第一层上的螺旋凹槽图形，图13B示出了第二层上的螺旋凹槽图形，图13C示出了光盘的转速，图13D示出了再现方向。如图13D所示，用户数据记录到第一和第二层的数据块上。扇区地址也记录到引入和引出区(图3D中阴影区所示)上，这样当光头运行过数据块上时可以确定当前的位置。
当信息存储媒体顺时针旋转时，第一和第二层记录层都从内圈向到外圈再现。信息存储媒体的转速也与半径成反比例，因此，随光头从内圈移向外圈而降低。因此，如果再现是连续地从第一层到第二层，则光头必须从外圈移到内圈，同时调整媒体的转速。
当信息存储媒体具有两层或更多层记录层时，在分配扇区地址时必须要考虑两个因素。第一，整个信息存储媒体上的每个地址必须是唯一的。如果在第一和第二层上存在相同的地址，则不可能仅根据地址来确定所要的信息是记录在第一记录层上还是记录在第二记录层上。第二，分配给每层的地址应当容易转换到第一层的一个地址上。这是因为地址是位置信息，为了移到所需的扇区上，必须根据地址计算出移动距离。尤其在CLV信息存储媒体中，每个盘转的扇区数与扇区的半径位置成比例，从盘中心计算的扇区号与扇区的半径位置的表面积成比例。换句话说，凹槽号与从盘中心计算的扇区地址成平方根的关系。
再现CLV盘的设备必须能计算该平方根，以获得光头必须经过的凹槽数，以定位到所需的扇区上。如果难以把每层上的地址转换到第一层的地址，则对每层都必须计算不同的平方根。
光盘媒体标准通常定义了凹槽间距的中间值和偏差值和最接近内圈的凹槽的半径。因此，如果内圈地址相对于内圈凹槽半径不确定，就增加获得上述平方根的计算中的变量数目。因此，当每层的内圈地址不确定时，计算平方根所需的时间和表格都将增加。因而，再现这种光盘的设备由于需要平方根表而成本提高，也增加了计算平方根所需的处理时间。
传统上已提出了光盘具有多层记录层以增加每个存储媒体的记录容量。与磁盘的情况一样，这种光盘使用了信息存储媒体相对的侧面。在日本公开专利No.H2-103732中揭示了一个例子。该参考文献揭示，第一侧面上的螺旋光道和第二侧面上的螺旋光道的方向相反，以平滑地从第一侧面到第二侧面连续播放。
然而，所有传统的两层记录层类型的光盘的记录面都是面相反的，两个表面都具有相同的反射率。因此，在每一侧上都设置一个光头，在一个再现设备上总计有两个光头。光头是昂贵的器件，因为它通常要包括作为光源的半导体激光发生器、调节光密度的光学器件以及调整聚焦点的电磁线圈。因此，传统的两层记录层类型的光盘所用的再现设备最终是高费用的设备。
由于光盘的第一和第二侧有两个独立的光头，所以第一侧面的第一光头可以位于最外侧的光道，而第二侧面的第二光头可以位于最内侧的光道。而且，根据最近的技术发展，即一种称为无图像抖动再现技术，在盘转速偏离其适当的速度时也可以进行适当的再现。因此，为了实现从第一侧到第二侧的平滑连续播放，并不限制传统的两记录层类型的光盘使用这样一种再现设备，即第一光头从内圈移动到外圈，然后第二光头从外圈移动到内圈，或者相反，即，第一光头从外到内，第二光头从内到外。然后第一光头可以从内到外进行再现，第二光头可以从内到外再现。
另外，根据传统的两记录层类型的光盘，由于必须有两个独立的光头，所以在第一和第二侧上可以使用相同的地址。
从上可以理解，根据传统的两记录层类型的光盘，它没有考虑使使用一个光头就能从第一侧到第二侧平滑连续地进行播放。对于传统的两记录层类型的光盘，设置了多个光头来实现从第一侧到第二侧的平滑连续播放。另一方面，解决的一个方法是把光头瞬时从内圈移动到外圈，反之亦然，并同时改变盘的转速。然而，从实际的观点来看，这种设备是不可能实现的。
这里描述的传统信息存储媒体的问题是没有考虑对多记录层进行连续再现而确定凹槽格式和地址。因此，在再现这种信息存储媒体的设备中造成性能损失和成本增加。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种信息存储媒体，它包含多层记录层，在奇数层和偶数层上螺旋再现方向相反。另外，分配给奇数和偶数层上相同半径位置上的扇区是互补关系的数字。
根据本发明再现具有多层记录层的信息存储媒体扇区单元数据的信息再现方法，包含螺旋方向识别步骤，识别每层的螺旋方向；地址转换步骤，在信息存储媒体的多层上分配连续的逻辑空间，把互补关系的数字分配给奇数和偶数层相同半径位置上的扇区地址；以及移动距离计算步骤，获得到特定地址的访问距离。
根据本发明再现具有多层记录层的信息存储媒体扇区单元的数据的信息再现设备，包含螺旋方向识别装置，识别每层的螺旋方向；地址转换装置，在信息存储媒体的多层上分配连续的逻辑空间，把互补关系的数字分配给奇数和偶数层相同半径位置上的扇区地址；以及移动距离计算装置，获得到特定地址的访问距离。
根据本发明的一个方面，光盘包含：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，在所述光道上设置有多个扇区，所述第一和第二层上的所述光道为螺旋图形，从光盘的同一侧来看，光道排列成第一和第二层的螺旋图形的卷绕方向相反。
根据本发明的另一个方面，光盘包含：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系。
根据本发明的再一个方面，一种光盘再现方法，用于再现光盘，该光盘具有：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系，
所述方法包含下列步骤：
检测光盘上的扇区地址的上升方向，
把光头单元移动到该层的目标位置上，以及
以检测步骤检测到的方向再现光盘。
根据本发明的又一个方面，一种光盘再现方法，用于再现光盘，该光盘具有：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系，
所述方法包含下列步骤：
检测光头单元聚焦的当前扇区的地址；
检测光头单元聚焦的记录层号；以及
当检测到的记录层号为第二时，把检测到的地址转换成与第一记录层地址共用的连续的逻辑空间。
根据本发明的又一方面，一种光盘再现设备，用于再现光盘，该光盘具有：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系，
所述设备包含：
检测光盘上的扇区地址的上升方向的装置
把光头单元移动到该层的目标位置上的装置，以及
以检测装置检测到的方向再现光盘的装置。
根据本发明的又一个方面，一种光盘再现设备，用于再现光盘，该光盘具有：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系，
所述设备包含：
检测光头单元聚焦的当前扇区的地址的装置；
检测光头单元聚焦的记录层号的装置；以及
当检测到的记录层号的为第二时，把检测到的地址转换成与第一记录层地址共用的连续的逻辑空间的装置。
附图概述
从下面给出的详细描述和附图，能更全面地理解本发明，其中：
图1A和1B示出了本发明两层记录层的螺旋凹槽。
图1C为转速的曲线图。
图1D是根据本发明第一实施例包含两层记录层的信息存储媒体的再现方向图。
图2为根据本发明第一实施例包含四层记录层的信息存储媒体的再现方向图。
图3为根据本发明第二实施例包含两层记录层的信息存储媒体的分配地址方式图。
图4为根据本发明第二实施例包含四层记录层的信息存储媒体的分配地址方式图。
图5是根据本发明第三实施例的信息再现设备的框图。
图6A是根据本发明第三实施例的检测每层螺旋再现方向的工作流程图。
图6B为图6A所示流程图的改型流程图。
图7A为根据本发明第四实施例把检测到的扇区地址转换成多层上连续逻辑空间的工作流程图。
图7B为根据本发明第四实施例把连续逻辑空间转换成多层上的扇区地址的工作流程图。
图8为计算光头从当前位置偏移到目标位置的移动量的工作流程图。
图9为现有的包含多个记录面的磁盘的示意图。
图10为恒线速度(CLV)的俯视图。
图11为光盘内部扇区结构的示意图。
图12为具有两层记录层的光盘的示意图。
图13A和13B示出了根据现有技术的两层记录层内的螺旋凹槽。
图13C为转速曲线图。
图13D为根据现有技术的包含两层记录层的信息存储媒体的再现方向的示意图。
本发明的实施方式
因此，可以利用上述的结构提供一种信息存储媒体，从该媒体可以在多层记录层上连接地再现信息。在具有多层记录层的信息存储媒体的每层记录层上，根据对分配给第一层上相同半径位置上的扇区的地址进行包含互补运算的逻辑运算，获得层Ln(其中n≥2)的每个扇区的地址。因此跨越多层记录层的相邻扇区的数据再现操作以增加扇区号序列来再现数据。
也可以提供一种信息再现设备，能识别含有多层记录层的信息存储媒体的螺旋记录图形的再现方向。当信息存储媒体的不同记录层上的螺旋记录图形的再现方向不同时，所述信息再现设备还可以产生跨越多层记录层的相邻逻辑空间，访问信息存储媒体上所要的地址。
因此，能以低成本和高性能提供能连续再现多层记录层数据的信息再现设备。
下面参照附图描述根据本发明的信息存储媒体的较佳实施例。
图1A、1B、1C和1D分别示出了信息存储媒体，即光盘的第一和第二层L1和L2的螺旋凹槽和再现方向。根据本发明第一实施例的光盘包含第一和第二记录层L1和L2。图1A示出了第一层L1的螺旋凹槽图形，图1B示出了第二层L2的螺旋凹槽图形，图1C示出了光盘的转速，图1D示出了再现方向。用户数据记录到如图1D所示的第一和第二层L1和L2的数据块中。扇区地址也记录到图13D所示的引入区1a和引出区1b中，所以当光头运行过数据块时可以确定当前位置。
本发明的第一个特点是第一层L1的扇区地址X和第二层L2的扇区地址X’的关系为彼此互补。理想地，扇区地址X和X’彼此相对，但出于本发明的目的，扇区地址X和X’处于从最内侧光道上计算得到的相同圈数的光道上，或在这些光道附近。这第一个特点的两个主要优点如下。
第一个优点是可以在第一层的最外侧(或最内侧)扇区地址上和在第二层的这些扇区地址上获得连续的逻辑空间。这将结合图7A作详细解释。
第二个优点是第一层内的扇区地址的变化速率与第二层内的扇区地址的变化速率对光盘为对称关系。这将结合图8作详细解释。
当信息存储媒体顺时针旋转时，从内圈向外圈再现第一记录层L1。如图1C所示，利用恒线速度(CLV)控制，使信息存储媒体的转速与半径成反比。因此，当光头定位于光盘上任一给定的半径位置上时，在第一和第二层L1和L2上的转速都相同。
当如图1D所示，再现从第一层L1转换到第二层L2时，当从第一层转到第二层时，不必改变光盘的旋转方向，也不必把光头从外圈移到内圈。
图2示出了具有四层记录层L1、L2、L3和L4的信息存储媒体的再现方向。在本例中，从内圈向外圈再现第一和第三层L1和L3，从外圈向内圈再现第二和第四层L2和L4。如上述从第一记录层转换到第二记录层一样，当从第二记录层转换到第三记录层或从第三记录层转换到第四记录层时，不必改变光盘的旋转方向或移动光头。
当应用于记录活动图像的数字视频光盘时，这种转换方法的实际效果尤其大，这是因为转换层的延时直接与视频再现时的中断有关。
因此，如上述本发明的第一实施例中所描述的，可以提供一种连续再现多层记录层上信息的信息存储媒体。
然而，请注意，如果把传统存储媒体所用的定址方法用于其上形成数据记录凹槽以能从第一层至第二层连续地再现的信息记录媒体，则第一记录层以正常的上升顺序再现，而第二记录层则以下降顺序再现。利用音频CD的分秒帧定址方案，在第二记录层上标题连续再现时，分秒帧值减少。
另外，如果把第一记录层上的最外圈地址后的地址分配给第二记录层的外圈上的第一扇区的地址(在再现了第一层最后一个扇区之后再现的第二层第一个扇区)，第二层上的所有扇区地址将与第一层的最后一个扇区的地址有关，第二层扇区地址不能单独确定。例如，如果第一层的外圈上的最后一个扇区的地址为X，并且第二层同一半径位置上的地址为X+1，则所有第二层扇区地址都与X值有关。此外，请注意，对于音频CD来说，最外圈扇区的地址是不确定的。
本发明的第二个特点是光盘具有多层记录层，奇数层和偶数层的再现方向相反。因此，根据本发明，当光道以螺旋图形出现时，例如如图10所示，当如图12所示从激光源方向看时，第一层L1的螺旋图形和第二层L2的螺旋图形的卷绕方向相反。图10所示的螺旋图形称为顺时针卷绕。因此，可以说，当如图12所示，从物镜方向看光盘时，第一层L1为逆时针卷绕，第二层L2为顺时针卷绕。图1A和1B也示出了这种情况。
根据本发明的上述结构可以这样来实现，即准备两层透明层，每层的图形与图10所示的相似。两层之间的差异为沿螺旋光道记录的具体数据。一层的光刻面为镜面，另一层的光刻面为半镜面，例如，沉淀铝膜。然后，如图12所示，把两层粘接在一起，光刻面彼此面对，照相排版用树脂TR设置在这些表面之间。因此，当从光盘一侧看时，一层的螺旋为逆时针卷绕方向，另一层的螺旋为顺时针卷绕方向。这种结构具有如下优点。
第一个优点是一层的再现方向从内圈光道向外圈光道，另一层的再现方向为从外圈光道向内圈光道，反之亦然。因此，光头从内向外和从外向内的一次相对的移动就足以再现两层。
另一个优点是可以用相同的切割设备来切割模压成这些层的模片。从上可以明显地看出，当向光刻面看时，第一和第二层具有相同的螺旋卷绕方向。因此，切割模压成这些层的切割设备仅需要在一个螺旋卷绕方向上切割模片。
图3示出了根据本发明第二实施例向双层信息存储媒体分配地址的方法。在该实施例中，第二层扇区的地址为相同半径位置r的第一层扇区上地址X的补数X’。例如，如果第一层L1的指定扇区的地址为030000h，则第二层上相同半径位置上的扇区为FCFFFFh(其中“h”表示十六进制计数系统)。这可以通过下面四步来获得。
(1)    0        3        0       0      0       0     十六进制
(2)   0000    0011     0000    0000    0000    0000   二进制
(3)   1111    1100     1111    1111    1111    1111    位反转
(4)    F       C         F       F       F      F     十六进制
请注意，图3阴影区的作用是引入区1a和引出区1b。
在第一层上引入区和引出区1a和1b之间的用户数据区的空白区，在本例中假设第一层内圈上半径为Rin的扇区地址为Xin，并且外圈半径为Rout上的扇区地址为Xout，其中Xin＜Xout。第一层扇区地址以从内圈到外圈上升次序分配，分配相同半径位置的第一层扇区地址的补数作为第二层扇区的地址，第二层扇区地址以从外向内圈的上升次序分配。因此，当以如图1D所示的方向从每个扇区再现数据时，扇区地址从第一层向第二层以上升次序连续，这将在下面参照图7A解释。
当信息存储媒体具有四层记录层时，各层上的扇区可以通过简单地增加一个指示被定址的扇区是在第一或第二如图2所示的再现方向的往返程上的高位来定址。
图4示出了根据本发明第二实施例包含四层记录层L1、L2、L3和L4的信息存储媒体的定址方法。对于这种方法，当第一层的扇区地址为0030000h时，第二、第三和第四层上相同半径位置上的扇区地址分别为0FCFFFFh、1030000h以及1FCFFFFh。
当从以图2所示的再现方向写入的扇区读取数据时，扇区地址从第一至第四层以上升的次序连续上升。因此，第一、第二、第三和第四层的每个扇区的指示第一或第二个再现方向往返的位和地址余下位的最高位(MSB)分别为00b，01b，10b和11b(其中“b”表示二进制值)。因此，可以通过读出这两位鉴别出每个扇区驻留在哪个记录层上。
在根据如此描述的本发明的第二实施例的包含多层记录层的信息存储媒体中，利用逻辑运算，包括对分配给第一层扇区的相同半径位置上的地址的互补运算获得层Ln(其中n≥2)上的每个扇区地址。因此，能以上升的扇区数序列再现在多层记录层上连续定址的扇区的扇区单元的再现数据。
图5示出了根据本发明第三实施例的信息再现设备的框图。图5所示的为光盘1、光盘驱动电动机2、镜头3、执行器4、激光驱动电路5、光检测器6、载体7、预放大器8、伺服电路9、二进制化电路10、解调电路11、误差校正电路12、CPU13、旋转检测信号14、光盘电动机驱动信号15、激光驱动信号16、光检测信号17、伺服误差信号18、执行器驱动信号19、载体驱动信号20、模拟数据信号21、数字数据信号22、解调数据信号23、误差校正的数据信号24以及内部总线25。镜头3、执行器4、光检测器6、激光驱动电路5和载体7形成了光头单元。
CPU13根据存储在其内的控制程序，通过内部总线25控制整个信息再现设备的工作。把从光盘1反射来的光由光检测器6转换成光检测信号17，由预放大器8进行功率调整，并转换成伺服误差信号18和模拟数据信号21。模拟数据信号21由二进制化电路10进行模/数(A/D)转换，产生数字数据信号，然后由解调电路11对其进行解调，产生解调数据信号23。然后由误差校正电路12对解调数据信号23进行误差校正，输出经误差校正的数据信号24。由伺服电路9把伺服误差信号18作为执行器驱动信号19馈送给执行器4，用于对镜头3进行聚焦和循迹控制。
在用作CD-ROM驱动器或类似的计算机外围设备的DVD-ROM驱动器中，还设置有主机接口电路(图中未示出)，通过主机接口(SCSI等，图中也未示出)接收误差校正电路12的误差校正的数据信号24并与主机进行数据通信。在消费者使用的CD播放机或DVD播放机中，还设置有解压缩音频和视频数据的A/V解码器(图中未示出)。把误差校正电路12的误差校正的数据信号24加到该A/V解码器上，通过适当的视频端子(图中未示出)输出经扩展的音频和视频信号。
由于根据本发明第三实施例的信息再现设备的再现过程再现第一和第二层地址互补的双层信息存储媒体，所以再现需要如下三个过程。
(1)识别每层的螺旋记录图形的再现方向。
(2)把扇区地址转换到多层上连续的逻辑空间。
(3)获得到每层所需地址的移动距离。
图6A的流程图用于描述根据本发明第三实施例的螺旋方向识别装置识别螺旋图形的再现方向。在本例中假设，扇区地址以再现次序顺序编号，光头目前聚焦在第一层上。
该过程的第一步601存储目前位置的扇区地址X，即当前扇区地址。
在步骤602，光头向外圈移动预定量。
步骤603存储目前位置的扇区地址Y。
步骤604把地址X和Y作比较，如果X＜Y，分支到步骤605，如果X≮Y分支到步骤606。
步骤605确定第一层的再现方向为从内圈向外圈。
步骤606类似地确定第一层的再现方向为从外圈向内圈。
在步骤607，指令伺服电路9把聚焦位置改变到第二层。
步骤608存储目前位置的扇区地址X。
在步骤609，光头向外圈移动一预定量。
步骤610存储目前位置的扇区地址Y。
步骤611比较地址X和Y，如果X＜Y，则分支到步骤612，如果X≮Y，则分支到步骤613。
步骤612确定第一层的再现方向为从内圈向外圈。
步骤613类似地确定第一层的再现方向为从外圈向内圈。
图6B的流程图用于描述根据本发明第三实施例的螺旋方向再现装置以改型方式识别每层上的螺旋记录图形的再现方向。在本例中假设，当指定层上的螺旋方向为从内圈向外圈时，由于这些层上的地址之间为互补关系，所以该层上的地址的MSB为0，还假设光头目前聚焦在第一层上。同样，当指定层的螺旋方向为从外圈向内圈时，该层上地址的MSB为1。
该过程的第一步621估计当前扇区的地址的MSB，如果MSB为0则分支到步骤622，如果MSB为1则分支到步骤623。
因此步骤622确定第一层的再现方向为从内圈向外圈。
步骤623类似地确定第一层的再现方向为从外圈向内圈。
在步骤624，指令伺服电路9把聚焦位置改变到第二层上。
在步骤625，估计第二层当前位置地址的MSB，如果MSB为0，控制分支到步骤626，如果MSB为1，则分支到步骤627。
因此步骤626确定第二层的再现方向为从内圈向外圈。
步骤627类似地确定第二层的再现方向为从外圈向内圈。
因此，利用本发明的第三实施例可以提供一种信息再现设备，它可以识别出包含多层记录层的信息存储媒体上螺旋记录路径的再现方向。
在检测出螺旋卷绕方向，即检测到扇区地址的上升方向之后，光头移到该目标位置。这里，目标位置为计算得到的目标位置，它与操作者所需要的目标位置稍有不同。例如，当操作者需要的目标位置为地址为50000h的扇区时，光头实际移到的计算得到的目标位置为4FFFF6h，它比操作者所需的目标位置后退十(10)个扇区。通过检测螺旋卷绕方向，可以计算不在操作者所需目标位置前而在其后位置上的扇区地址。应当注意，从操作者所需目标位置后退的最大量约为一圈光道。此后，当光头移动该计算得到的目标位置上时，就在操作者所需目标位置前开始再现。
显然，本发明并不限于每个扇区地址的MSB值与每层的螺旋图形方向之间的上述关系，如果MSB为1表示螺旋图形的再现方向为从内圈向外圈，MSB为0表示螺旋图形的再现方向为从外圈向内圈也可以达到相同的效果。
图7A和7B的流程用于描述根据本发明第三实施例的地址转换装置在多层上分配连续逻辑空间。在如上例子中，当指定层上的螺旋方向为从内圈向外圈时，由于这些层上的地址为互补关系，所以该层上地址的MSB为0，当螺旋方向为从外圈向内圈时，该层上地址的MSB为1。
图7A为把从用变量X表示的如图3所示的信息存储媒体上的地址转换成连续逻辑空间，即用于主计算机的变量N表示的序列值的流程图。这里，变量X代表光盘上写的实际扇区地址，变量N代表用于再现设备的主计算机的经转换的扇区地址。此外，在如下所示的计算中，常数Xout代表最外圈扇区地址，常数Xin代表最内圈扇区地址，Xout’代表Xout的补数。常数Xin不等于零，而把它设置到预定数，诸如030000h。常数Xout和Xin预先存储在光盘的引入区，在插入光盘时可以由设备来检测。
第一步701读取光头目前所处的当前扇区的地址，并把该地址转换成变量X。
下一步骤702估计变量X的MSB，如果其MSB为0，分支到步骤704，如果其MSB为1，分支到步骤703。
在步骤703，把值(2×Xout+2)加到变量X上。(由于-Xout’＝Xout+1，X←X-Xout’+Xout+1与X←X+Xout+Xout+1相同，所以计算得到简化。)
在步骤704，用差值(变量X-Xin)代替变量N。
图7A所示流程图获得的变量N变成从第一和第二层阴影区边界的白区域内的0开始的连续地址值，所以主计算机可以把含有两层的光盘看作只有一层而具有双倍容量的光盘。换句话说，主计算机识别第一层上最外层扇区地址和第二层上最外扇区地址，作为连续的数字，在它们之间没有任何间隙或中断。
如下提供一种最外侧扇区地址Xout和Xout’特定计算的例子。假设：
Xin＝030000h
Xout＝060000h
由于Xout’为Xout的补数，所以Xout’可用下式(1)计算。
Xout’＝1000000h-1-060000h＝F9FFFFh       (1)
当通过处理第一面上的地址数据的步骤701、702和704进行运算时，在步骤704进行如下计算。假设目前的光头位置为Xout。
N＝Xout-Xin＝060000h-030000h＝030000h     (2)
这表示在主计算机中，识别出光盘第一面的最外圈扇区地址为030000h。
当通过处理第二面上的地址数据的步骤701、702、703和704进行运算时，在步骤704进行如下计算(3)。假设目前光头位置为Xout’。
N＝Xout’+(2×Xout+2)-Xin
 ＝F9FFFFh+060000h+060000h+2-030000h
 ＝FFFFFFh+060000h+2-030000h
 ＝105FFFFh+2-030000h
(第一项流出的MSB)
  ＝060001h-030000h＝030001h                 (3)
这表示，在主计算机中识别出光盘第二面的最外圈扇区地址为030001h。因此，计算(2)和(3)表示在主计算机中把第一和第二面最外圈扇区地址识别成连续数字，即在连续的逻辑空间内。
图7B把N表示的连续逻辑空间转换成用X表示的如图2所示的信息存储媒体的具体扇区地址的流程图。
在步骤711，值(N+Xin)代替变量X。
在步骤712，估计变量X，如果大于Xout，控制进入到712。否则处理中止。
在步骤713，再把X赋给差值(x-2(2×Xout+2))。
把从图7B流程图获得的值X赋给图3所示的信息存储媒体的扇区地址。
因此如上所述根据本发明的第三实施例可以提供一种信息再现设备，可以在不同层上的螺旋图形再现方向不同的信息存储媒体上产生跨越多层记录层的连续的逻辑空间。
显然，本发明不限于每个扇区地址的MSB值与每层上的螺旋图形的方向之间上述的关系，如果MSB为1表示螺旋图形的再现方向为从内圈向外圈，MSB为0表示螺旋图形的再现方向为从外圈向内圈，可以达到相同的效果。
下面描述CLV媒体内地址与凹槽位置之间的关系。
由于凹槽宽度d在整个信息存储媒体上不变，所以在第一层内半径r与从内圈计算得到的凹槽数T之间的关系由下式(4)定义。
T＝(r-Rin)/d                                (4)
由于记录密度在整个信息存储媒体内也不变，所以公式(5)右面和左面产生的面积在第一层内是相等的，其中r为半径，(X-Xin)为内圈上的地址Xin与目前地址X之间的地址差。
(X-Xin)×s×d＝π×(r×r-Rin×Rin)          (5)
这里s为扇区长度，d为凹槽宽度，π为圆周周长与其直径的比率。如果由公式(4)和(5)消去半径r，则第一层内地址X与从内圈计算得到的凹槽数T之间的关系由下式(6)定义。 T = ( X - Xin ) × s × d π + Rin × Rin - Rin d - - - - ( 6 )
应注意，仅当第一层的扇区地址变化率与第二层的扇区地址变化率对光盘为对称关系时，例如如图3所示，公式(5)可以满足第一和第二层。选择第一和第二层的扇区地址为彼此互补关系，可以使第一层的扇区地址变化率与第二层的扇区地址变化率相同。
图8的流程图用于描述根据本发明第三实施例的移动距离计算装置获得到目标地址的移动距离。在如上的例子中，当指定层的螺旋方向为从内圈向外圈时，该层地址的MSB为0，当螺旋方向为从外圈向内圈时，该层地址的MSB为1。假设光头要移动到的目标扇区地址在CPU13内计算成变量Z。
该过程的第一步801估计变量Z的MSB，如果MSB为0，则分支到步骤802，如果MSB为1，则分支到步骤803。
在步骤802，用Z代替X。
在步骤803，用Z的补数代替X。
在步骤804，把从公式(6)获得的值T赋予目标凹槽号W(从最内圈计算的凹槽号)。
在步骤805读取当前扇区的地址，定义成变量X。
在步骤806，比较X和Z的MSB值。如果X和Z相等，则处理步骤进入到步骤811；否则处理分支到步骤807。
如果在步骤807变量X的MSB为0，则如果MSB为0，处理分支到步骤808，如果MSB为1分支到步骤809。
在步骤808，指令伺服电路9把聚焦点移动到第二层。
在步骤809，指令伺服电路9把聚焦点移动到第一层。
在步骤810，读取当前扇区的地址，并赋予变量X。
如果在步骤811，X的MSB为0，则如果MSB为0，处理分支到步骤813，如果MSB为1，分支到步骤812。
然后在步骤812用X的补数代替X。
在步骤813，把由公式(6)获得的值T赋予当前凹槽号V。
在步骤814，用差值(目标凹槽号W)-(当前凹槽号V)代替要移到的凹槽号U(磁头必须移到的凹槽号)。
因此，利用同一运算，根据地址的MSB确定目标是在第一层还是第二层上，并且，如果目标扇区在第二层上得到地址补数可以计算出第一和第二层的凹槽号。包含了平方根计算(诸如公式(6))的方法可以包括利用表格、近似表达式以及近似值Newton方法。然而与所用的方法无关，可以减小CPU13运行的程序的大小，利用互补地址可以高速执行这些程序，所以利用同一运算可以获得多层上的地址。
因此，利用上述本发明的第三实施例，可以提供一种信息再现设备，它能移动到不同层上的螺旋记录图形的再现方向不同的信息存储媒体上特定的地址上。
显然，本发明不应限于每个扇区地址的MSB值与每层螺旋方向之间的上述关系，如果MSB为1表示螺旋图形的再现方向为从内圈向外圈，MSB为0表示螺旋图形的再现方向为从外圈向内圈，也可以达到相同的效果。
如上所述，可以提供一种能连续再现跨越多层记录的信息存储媒体。
在包含多层记录层的信息存储媒体的每层记录层上，通过包含对第一层上相同半径位置的扇区地址进行互补运算的逻辑运算分配第n层Ln(其中n≥2)上的每个扇区的地址。因此，跨越多层记录层的连续扇区单元的再现数据以上升的扇区号序列再出了数据。
也可以提供一种信息再现设备，它能识别出包含多层记录层的信息存储媒体上的螺旋记录图形的再现方向。当信息存储媒体的不同记录层上的螺旋记录图形的再现方向不同时，所述信息再现设备也可以产生跨越多层记录层的连续的逻辑空间，访问信息存储媒体上任何需要的地址。
因此，可以提供一种低成本高性能的信息再现设备，连续地再现多层记录层的数据。
显然，这里如此描述的本发明可以有多种改变方法。这些改变不能被认为脱离了本发明的精神和范围，所有这些改动对于本技术领域的熟练人员来说都是明显地包括在下面权利要求范围之内的。

Claims (18)

1、一种光盘，包含：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，所述第一和第二层上的所述光道为螺旋图形，从光盘的同一侧来看，光道排列成第一和第二层的螺旋图形的卷绕方向相反。
2、如权利要求1所述的光盘，其特征在于，还包含：
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系。
3、如权利要求1所述的光盘，其特征在于，所述扇区的长度基本相同，光盘能在恒线速度旋转驱动控制下播放。
4、如权利要求1所述的光盘，其特征在于，所述第一和第二层的光刻面彼此面对。
5、一种光盘，包含：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系。
6、如权利要求5所述的光盘，其特征在于，所述第一和第二层上的所述光道为螺旋光道，从所述光盘的一侧看时，所述第一和第二层的螺旋图形的卷绕方向相反。
7、如权利要求5所述的光盘，其特征在于，所述扇区的长度基本相同，光盘能在恒线速度旋转驱动控制下播放。
8、如权利要求5所述的光盘，其特征在于，所述第一和第二层的光刻面彼此面对。
9、一种光盘再现方法，用于再现光盘，这种光盘具有：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系；
所述方法包含下列步骤：
检测光盘上的扇区地址的上升方向，
把光头单元移动到该层的目标位置上，以及
以所述检测步骤检测到的方向再现光盘。
10、如权利要求9所述的光盘再现方法，其特征在于，所述上升方向检测步骤包含下列步骤：
读取光头单元聚焦的记录层上第一位置的扇区地址；
把所述光头单元在半径方向上沿所述记录层移动一预定距离；
读取光头单元聚焦的记录层上的第二位置的扇区地址；
把从所述第一和第二位置获得的扇区地址作比较；以及
根据比较结果检测所述扇区地址的上升方向。
11、如权利要求9所述光盘再现方法，其特征在于，所述上升方向检测步骤包含下列步骤：
读取光头单元聚焦的记录层号；以及
根据读取的记录层号检测扇区地址的上升方向。
12、一种光盘再现方法，用于再现光盘，该光盘具有：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系，
所述方法包含下列步骤：
检测光头单元聚焦的当前扇区的地址；
检测光头单元聚焦的记录层号；以及
当检测到的记录层号为第二时，把检测到的地址转换成与第一记录层地址共用的连续的逻辑空间。
13、如权利要求12所述的光盘再现方法，其特征在于，还包含下列步骤：
计算光头要移到的目标扇区地址；
计算光头从当前扇区地址移到目标扇区地址的距离量；以及
根据计算得到的距离量移动光头。
14、一种光盘再现设备，用于再现光盘，该光盘具有：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系，
所述设备包含：
检测光盘上的扇区地址的上升方向的装置
把光头单元移动到该层的开始位置上的装置，以及
以所述检测装置检测到的方向再现光盘的装置。
15、如权利要求14所述的光盘再现设备，其特征在于，所述上升方向检测装置包含：
读取光头单元聚焦的记录层上第一位置的扇区地址的装置；
把所述光头单元在半径方向上沿所述记录层移动预定距离的装置；
读取光头单元聚焦的记录层上第二位置的扇区地址的装置；
把从所述第一和第二位置获得扇区地址作比较的装置；以及
根据比较结果检测扇区地址的上升方向的装置。
16、如权利要求14所述的光盘再现设备，其特征在于，所述上升方向检测装置包含：
读取光头单元聚焦的记录层号的装置；以及
根据读取的记录层号检测扇区地址的上升方向的装置。
17、一种光盘再现设备，用于再现光盘，该光盘具有：
至少第一和第二记录层，一层位于另一层之上，记录在每层上的信息从光盘的一侧上可通过光读出；
形成在所述第一和第二记录层上的光道，沿所述光道设置有多个扇区，
分别提供给所述扇区的扇区地址，所述第一记录层上的所述扇区地址从一个圆周侧向另一个圆周侧上升，所述一个圆周侧为最内圈或最外圈，所述另一个圆周侧为最内圈和最外圈中的另一个，第二记录层上的所述扇区地址从所述另一个圆周侧到所述一个圆周侧上升；
分配给彼此基本对应的光道的扇区的一层上的所述扇区地址和另一层上的扇区地址为互补关系，
所述设备包含：
检测光头单元聚焦的当前扇区的地址的装置；
检测光头单元聚焦的记录层号的装置；以及
当检测到的记录层号为第二时，把检测到的地址转换成与第一记录层地址共用的连续的逻辑空间的装置。
18、如权利要求17所述的光盘再现设备，其特征在于，还包含：
计算光头要移到的目标扇区地址的装置；
计算光头从当前扇区地址移动目标扇区地址的距离量的装置；以及
根据计算得到的距离量移动光头的装置。
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