JP2003223721A

JP2003223721A - 光ディスクに付加情報を記録する方法および装置、付加情報を再生する方法および装置、並びに付加情報が記録された光ディスク

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Publication number: JP2003223721A
Application number: JP2002019475A
Authority: JP
Inventors: Toyokazu Noda; 豊和野田; Shinichi Kazami; 進一風見; Kazuhiro Sato; 和弘佐藤; Masanaga Masuda; 正祥増田; Takashi Kihara; 隆木原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】記録ジッタの問題を改善しつつ、付加情報を
光ディスクに記録することができるようにする。【解決手段】付加情報記録エリアとなる連続単一信号
を、光ディスクにおける同期信号記録エリアには記録せ
ず、データ記録エリアに予め記録しておく（Ｓ１０
０）。付加情報記録時には、光ディスクＰＤに記録され
ている同期信号を参照して回転サーボをかけ（Ｓ１０
２）、ＴＯＣを読み込む（Ｓ１０４）。ＴＯＣに基づい
て単一ビット列３Ｔ信号が記録されている付加情報記録
エリアの先頭アドレスを読み取り（Ｓ１０６）、その先
頭アドレスを目標に記録用のレーザ光のアクセス位置を
制御する（Ｓ１０８）。そこからスタートする同期信号
を基準として、時間軸方向の回転ロック（位相ロック）
をかけ（Ｓ１１０）、回転サーボが安定した時点で、予
め記録しておいた単一ビット列３Ｔ信号上にレーザ光を
照射することで付加情報を追記する（Ｓ１１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、付加情報を光ディ
スクに記録したり記録された付加情報を再生する方法お
よび装置、並びに付加情報が記録された光ディスクに関
する。

【０００２】

【従来の技術】今日、ＣＤ（コンパクトディスク）やＣ
Ｄ−ＲＯＭ（Read Only Memory）などのいわゆる再生専
用の光ディスクに、コピー（複製）や偽造などの不正使
用を防止（著作権を保護）するための情報、オリジナル
ディスクの管理などためのたとえば生産工場、生産日、
絶対ディスク製造Ｎｏ、あるいは光ディスクに固有な情
報（ＵＤＩ；Unique Disc ID）を、付加情報として追記
することが考えられている。

【０００３】ここで、付加情報を光ディスクに追記する
に際して、記録方式とスピンドルサーボの組み合わせと
してポジションＣＬＶ（記録する場所の半径位置をメ
カ的に検出し、計算した回転数で光ディスクを回す）を
かけながら固定パターンピット列の上にオントラックで
光パワー（たとえばレーザ光）を照射し、ディスク固有
情報を上書きする、という方法が考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの方法は、オ
ープンループのため、メカ精度が直接影響し、記録ジッ
タが大きくなり、再生信号が劣化する（再生ジッタが大
きくなる）虞れがある。

【０００５】一方、光ディスクの記録時にスピンドルモ
ータにＣＬＶ回転サーボをかける方法として、１）ＣＤ−Ｒで用いられているように、ディスク製造時
にグルーブ（Groove）に重畳されたウォブル（Wobble）
成分に絶対時間情報が含まれていて、それを読み込みサ
ーボをかけるＡＴＩＰ（Absolute Time In Pregroove）
法、２）ディスクの半径方向の位置を検出し、適正な速度
（回転数）を計算しディスクを回すボジションＣＬＶ
法、なども考えられる。

【０００６】しかし、再生専用ディスクにＵＤＩなどの
付加情報を追記する場合、光ディスクにグルーブがない
ので上記１）の方法は使えない。また、上記２）の方法
では、位置センサの誤差などがフィードバックされない
ため、記録ジッタを保証することができない。

【０００７】また絶対時間情報などのアドレス情報を持
たない形態で付加情報を書き込むことも考えられるが、
この場合には、付加情報を読む目的以外のときに、従来
の光ディスク装置が、その付加情報記録部分にアクセス
すると、動作不能や、サーボ不能、スピンドル暴走など
に繋がる不具合がおきる可能性がある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、光ディスクに付加情報を記録するにあたって、
記録ジッタの問題を改善することができる方法および装
置を提供することを目的とする。

【０００９】また本発明には、前記方法および装置に従
って付加情報が記録された光ディスク、並びにこの光デ
ィスクを読み取り付加情報を再生する方法および装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
付加情報記録方法は、先ず、光ディスクの信号フォーマ
ットに基づいて回転制御用の同期信号を予め記録してお
き、この光ディスクに記録されている同期信号に基づい
て光ディスクの回転を制御し、回転速度が所定範囲内に
達したときに、信号フォーマットにより定められている
記録波形の最大時間幅Ｔｍａｘよりも幅の広い基準単位
を最小単位とする信号で表された付加情報を光ディスク
に記録する。

【００１１】たとえば、信号フォーマットにより定めさ
れているフレーム内の回転制御用の同期信号の記録エリ
アとは異なる場所、さらには同期信号および制御情報の
記録エリアとは異なる場所である、データ記録エリアや
パリティ記録エリアに加情報の記録エリアを割り当て
る。つまり付加情報が同期信号のエリア、あるいは制御
情報の記録エリアを上書きしないようにすることが望ま
しい。

【００１２】そして付加情報を実際に光ディスクに記録
するに際しては、その光ディスクに記録されている同期
信号に基づいて光ディスクの回転を制御し、その回転速
度が所定範囲内に達したときに、付加情報をその付加情
報の記録エリアに記録する。

【００１３】なお付加情報の記録エリアには、予め所定
周波数の連続単一信号（単一周波数信号）をプリマスタ
ー信号として記録しておくことが望ましい。またこの連
続単一信号は、信号フォーマットにより定められている
記録波形の、基準をＴとする最小時間幅ｍＴから最大時
間幅Ｔｍａｘ＝ｎＴ（ｍ，ｎは正の整数で、かつｍ＜
ｎ）までの中のいずれか１つの時間幅ｘＴ（ｘは正の整
数で、かつｍ≦ｘ≦ｎ）の信号、特に最小時間幅ｍＴと
同じ時間幅の信号（たとえばＣＤの場合には３Ｔ）とす
るのがよい。

【００１４】また光ディスクに記録される付加情報を担
持する信号は、連続単一信号よりも低い周波数であっ
て、基準Ｔの整数倍の時間幅ｙＴ（ｎ＜ｙ）を最小単位
とする信号であるのが望ましい。最小単位は、特に、最
大時間幅ｎＴ（たとえばＣＤの場合には１１Ｔ）に対し
て８倍〜１１倍の範囲内の時間幅（たとえばＣＤの場合
には９８Ｔ）であるのが好ましい。

【００１５】本発明に係る付加情報再生方法は、所定の
信号フォーマットに基づいて回転制御用の同期信号と、
信号フォーマットにより定められている記録波形の最大
時間幅よりも幅の広い基準単位を最小単位とする信号で
表された付加情報とが記録された光ディスクから付加情
報を再生する方法であって、光ディスクに記録されてい
る同期信号に基づいてその回転を制御し、回転速度が所
定範囲内に達したときに、光ディスクから信号を読み出
し、その信号（再生ＲＦ信号）から最大時間幅以下の所
定の時間幅の信号成分を除去することにより付加情報を
抽出する。

【００１６】本発明に係る付加情報記録装置は、前記本
発明に係る付加情報記録方法を実施系する装置であっ
て、先ず所定の信号フォーマットに基づいて回転制御用
の同期信号が記録された光ディスクを回転駆動するとと
もに、光ディスクに記録されている同期信号に基づいて
光ディスクの回転を制御する回転制御部を備えた。

【００１７】さらに付加情報記録装置は、回転制御部に
よる制御の元に光ディスクの回転速度が所定範囲内に達
したときに、光ディスクの信号フォーマットにより定め
られている記録波形の最大時間幅よりも幅の広い基準単
位を最小単位とする信号で表された付加情報を担持する
書込光を光ディスクに照射させる付加情報記録部を備え
た。

【００１８】付加情報記録部は、同期信号の記録エリア
とは異なる付加情報の記録エリアに付加情報を担持する
書込光を照射させることが望ましい。

【００１９】本発明に係る付加情報再生装置は、前記本
発明に係る付加情報再生方法を実施系する装置であっ
て、先ず、所定の信号フォーマットに基づいて回転制御
用の同期信号と、信号フォーマットにより定められてい
る記録波形の最大時間幅よりも幅の広い基準単位を最小
単位とする信号で表された付加情報とが記録された光デ
ィスクを読取り対象の光ディスクとする。

【００２０】そして、この付加情報再生装置は、その光
ディスクを回転駆動するとともに、同期信号に基づいて
（同期信号を読み取って）光ディスクの回転を制御する
回転制御部と、回転制御部による制御の元に光ディスク
の回転速度が所定範囲内に達したときに、光ディスクの
信号を読み出し、読み出した信号（再生ＲＦ信号）から
最大時間幅以下の所定の時間幅の信号成分を除去するこ
とにより付加情報を抽出する付加情報再生部とを備え
た。

【００２１】本発明に係る光ディスクは、所定の信号フ
ォーマットに基づく回転制御用の同期信号と、その信号
フォーマットにより定められている記録波形の最大時間
幅よりも幅の広い基準単位を最小単位とする信号で表さ
れた付加情報とが記録されているものである。特に、付
加情報は、信号フォーマットにより定めされているフレ
ーム内の同期信号の記録エリアとは異なる場所に記録さ
れていることが望ましい。

【００２２】また、光ディスクを販売などした後にユー
ザなどが付加情報を記録することができるように、予め
回転制御用の同期信号とプリマスター信号（これ以外に
もプログラムデータなども含んでいてよい）とが所定位
置（信号フォーマットにより定めされているフレームを
満足するよう）に記録された光ディスクであってもよ
い。あるいは、このような光ディスクのプリマスター信
号が記録された部分に付加情報を重畳記録した光ディス
クであってもよい。

【００２３】

【作用】上記構成においては、先ず光ディスクに、その
信号フォーマットに基づく同期信号を予め記録してお
く。そして付加情報記録時には、予め記録しておいた同
期信号に基づいて回転サーボをかけ、回転が所定範囲内
に達し安定したときに、信号フォーマットにより定めら
れている記録波形の最大時間幅よりも幅の広い基準単位
を最小単位とする信号で表された付加情報を光ディスク
に記録する。

【００２４】たとえば光ディスクには、同期信号に加え
て、最大時間幅以下の所定の時間幅の信号成分（ＣＤの
場合３Ｔ〜１１Ｔ、特に３Ｔがよい）などの連続単一信
号をプリマスター信号として、たとえば信号フレーム内
において、同期信号記録エリアとは異なる領域に予め記
録しておく。そして付加情報記録時には、予め記録して
おいた同期信号を基準として光ディスクの時間軸方向の
ロックをかけ、予め記録していた連続単一信号上に、た
とえば９８Ｔなどを最小単位とする付加情報を追記す
る。

【００２５】一方再生時には、同期信号に基づいてその
回転を制御し、回転速度が所定範囲内に達したときに、
読み出した再生ＲＦ信号からプリマスター信号を除去す
ることで付加情報を抽出する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形
態では、本発明に係る付加情報記録装置を、音楽／デー
タ用ＣＤ（コンパクトディスク）に適用する場合につい
て説明する。

【００２７】図１は、本発明に係る付加情報記録方法お
よび付加情報再生方法における一実施形態の処理手順の
概要例を示すフローチャートである。本実施形態では、
連続単一信号として３Ｔ周期（Ｔは１倍速で２３０ｎ
ｓ；１／（７．３５ＫＨｚ×５８８）＝１／４．３２１
８ＭＨｚ）の信号を用いる。そして、３Ｔの連続単一信
号をプリマスター信号として光ディスクの所定位置に記
録（プリスタンプ）しておく（Ｓ１００）。そして単一
ビット列３Ｔ信号（以下付加情報記録エリアともいう）
の上に、ディスク固有情報として９８Ｔを最短クロック
（最小単位）とした信号を、たとえば２０ｍＷ以上の大
パワーレーザを照射することで上書き（ＡＬ膜に傷をつ
ける）してディスク固有の付加情報を追記することとす
る。

【００２８】なお単一ビット列信号（連続単一信号）の
時間幅である“３Ｔ”や、付加情報を担持する信号の最
短クロック（最小単位）である“９８Ｔ”は一例であっ
て、必ずしもこれらに限定されるものではない。たとえ
ば、単一ビット列信号の時間幅は、光ディスクＰＤの信
号フォーマットで定められている記録波形の、最小時間
幅ｍＴ（ＣＤの場合ｍ＝３）から最大時間幅ｎＴ（ＣＤ
の場合ｎ＝１１）までの中のいずれか１つの時間幅ｘＴ
（ｘは正の整数で、かつｍ≦ｘ≦ｎ）であればよい。

【００２９】また、付加情報用の最短クロックの時間幅
ｙＴは、最大時間幅ｎＴに対して８倍〜１１倍の範囲内
の時間幅（たとえばＣＤの場合には９８Ｔ）であればよ
い。ここで、ＣＤの場合に９８Ｔとしたのは、ｍ（＝
３）で割り切れず、且つなるべくｍ（＝３）から遠いす
なわち低い周波数とするためである。この条件を満たす
ものであれば、９８Ｔに限らず、他の値を設定してもよ
い。

【００３０】なお、３Ｔの連続単一信号を光ディスクの
所定位置にプリプレスで記録するに際して、絶対時間情
報などのアドレス情報を持たない形態で書き込むことも
考えられるが、この場合には、付加情報を読む目的以外
のときに、従来の光ディスク装置が、その付加情報記録
部分にアクセスすると、動作不能や、サーボ不能、スピ
ンドル暴走などに繋がる不具合がおきる可能性がある。

【００３１】そこで、本実施形態では、先ず同期信号や
サブコーディング（制御信号）の記録エリアには連続単
一信号を記録しないようにし、通常のＣＤにおけるデー
タやパリティの記録エリアに単一ビット列３Ｔ信号を記
録するようにする（Ｓ１００の括弧書き）。そして、付
加情報の記録時には、先ず光ディスクＰＤに記録されて
いる同期信号（ＣＤの場合には１１Ｔ）を参照して回転
サーボ（速度サーボおよび位相サーボ）をかけ（Ｓ１０
２）、ＴＯＣ（Table OF Contents ）を読み込む（Ｓ１
０４）。そして、この読み込んだＴＯＣに基づいて単一
ビット列３Ｔ信号が記録されている付加情報記録エリア
の先頭アドレスを読み取り（Ｓ１０６）、その先頭アド
レスを目標に記録用のレーザ光のアクセス位置を制御す
る（Ｓ１０８）。

【００３２】そして、付加情報記録エリアの先頭アドレ
スを読んだところで、そこからスタートする同期信号を
基準として、時間軸方向の回転ロック（位相ロック）を
かけ（Ｓ１１０）、回転サーボ（特に位相サーボ）が安
定した時点で、予め記録しておいた単一ビット列３Ｔ信
号（付加情報記録エリア）上にレーザ光を照射すること
で付加情報を追記する（Ｓ１１２）。

【００３３】このようにして付加情報が記録された光デ
ィスクＰＤから付加情報を再生する際には、先ず記録時
と同様にして、光ディスクＰＤに記録されている同期信
号を参照して回転サーボをかけ、ＴＯＣを読み込む（Ｓ
１２０）。そして、この読み込んだＴＯＣに基づいて単
一ビット列３Ｔ信号が記録されている付加情報記録エリ
アの先頭アドレスを読み取り、その先頭アドレスを目標
に読取用のレーザ光（記録時よりも照射パワーが低い）
のアクセス位置を制御する（Ｓ１２２）。

【００３４】そして、付加情報記録エリアの先頭アドレ
スを読んだところで、そこからスタートする同期信号
（ＣＤの場合１１Ｔ）を基準に時間軸方向の回転ロック
をかけ（Ｓ１２４）、回転サーボが安定した時点で、付
加情報記録エリア上に追記された付加情報を抽出する
（Ｓ１２６）。

【００３５】なお、付加情報は単一ビット列３Ｔ信号に
重畳された形態で出力されるので、たとえばバンドエリ
ミネーションフィルタ（ＢＥＦ；いわゆるトラップ）で
３Ｔ信号（９８Ｔ成分よりも高周波）をトラップしたり
あるいはローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通すことで３Ｔ
成分を除去すると、９８Ｔを最短クロックとした付加情
報を抽出することができる。

【００３６】図２は、本発明に係る付加情報記録装置お
よび付加情報再生装置を具備した光ディスク装置の一実
施形態を示すブロック図である。上記のような付加情報
の記録あるいは再生の形態とするため、本実施形態の光
ディスク装置１は、次のような構成となっている。

【００３７】先ず、サーボ系の回路を以下の構成とす
る。すなわち光ディスク装置１は、音楽などの再生すべ
き情報が記録された光ディスク（たとえば音楽用ＣＤ）
ＰＤを回転させるスピンドルモータ１０と、スピンドル
モータ１０を駆動するモータドライバ１２と、モータド
ライバ１２を制御する回転制御部の一例である回転サー
ボ系３０とを備える。

【００３８】光ディスクＰＤはチャッキング１１により
スピンドルモータ１０の回転軸１０ａに固定されるよう
になっている。スピンドルモータ１０は、モータドライ
バ１２と後述する回転サーボ系３０とによって線速度が
一定になるように制御される。その線速度はモータドラ
イバ１２と回転サーボ系３０によって段階的に変更が可
能である。

【００３９】また光ディスク装置１は、光ディスクＰＤ
（Photo Disc）の情報を読み取ったりあるいは付加情報
を記録するための光ピックアップ１４と、光ピックアッ
プ１４により読み取られたＲＦ信号（以下再生ＲＦ信号
ともいう）を整形する波形整形回路１６とを備える。

【００４０】光ピックアップ１４は、図示しない公知の
半導体レーザ、光学系、フォーカスアクチュエータ、ト
ラックアクチュエータ、受光素子、およびポジションセ
ンサなどを内蔵しており、光ディスクＰＤの記録面にレ
ーザ光を照射するように構成されている。この光ピック
アップ１４の半導体レーザは、図示しないレーザドライ
バにより駆動されるようになされており、このレーザド
ライバの駆動によって、データ再生時には所定の再生パ
ワーの光ビームを出射し、付加情報の記録時には所定の
記録パワーの光ビームを出射する。

【００４１】また、この光ピックアップ１４は、図示し
ないシークモータ（スライドモータ）によってスレッジ
（半径）方向に移動可能に構成されている。これらのフ
ォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ、シ
ークモータは、受光素子やポジションセンサから得られ
た信号に基づいてモータドライバ１２と回転サーボ系３
０によってレーザ光のレーザスポットを光ディスクＰＤ
上の目的の場所（データ記録位置やデータ再生位置）に
位置するように制御される。

【００４２】さらに光ディスク装置１は、波形整形回路
１６により波形整形された再生ＲＦ信号から回転同期用
の信号を抽出する同期信号検出回路１８と、同期信号検
出回路１８を経由した再生ＲＦ信号に含まれているＥＦ
Ｍ（Eight to Fourteen Modulation）信号を復調し、デ
ィジタルオーディオデータと誤り訂正・検出用のパリテ
ィコードを得るなどのデジタル信号処理をするデジタル
信号処理回路２０とを備える。

【００４３】デジタル信号処理回路２０は、たとえばデ
ータを再生する場合、光ピックアップ１４で得られた再
生信号を図示しないリードアンプで増幅して得られた２
値化データを、デコーダ部にてデインタリーブやエラー
訂正処理する。またそのデインタリーブとエラー訂正の
処理後のデータに対して、そのデータの信頼性を高める
ためのエラー訂正処理をデコーダ部にて施す。さらにそ
の後、この処理済みのデータをバッファマネージャによ
って一旦バッファ用のメモリに蓄積し、セクタデータと
して揃ったときに、たとえばＡＴＡＰＩ／ＳＣＳＩイン
タフェースなどによって図示しないホストコンピュータ
などへ転送する。

【００４４】またデジタル信号処理回路２０は、光ディ
スクＰＤから読み取ったデータが音楽データの場合に
は、デコーダ部から出力したデータをＤ／Ａコンバータ
１６に入力してアナログのオーディオ信号を取り出し、
たとえばＡＴＡＰＩ／ＳＣＳＩインタフェースによって
ホストコンピュータに転送する。ホストコンピュータ側
では、Ｄ／Ａ変換器によりそのデータをアナログ信号に
変換して音楽を再生出力する。

【００４５】また光ディスク装置１は、クロック再生用
のＰＬＬ回路２２、および所定の基準クロックＣＬＫ
１，ＣＬＫ２，ＲＦＣＫなどを発生し、それらを回転サ
ーボ系３０に供給する基準信号発生回路２４を備えてい
る。

【００４６】回転サーボ系３０は、ラフサーボ回路３
２、速度（スピード）サーボ回路３４、位相（フェー
ズ）サーボ回路３６、および各サーボ回路３２，３４，
３６の各出力を切り替えて出力するセレクタ３８を有す
る。

【００４７】ラフサーボ回路３２は、波形整形回路１６
からＥＦＭ信号を、また基準信号発生回路２４からクロ
ック信号ＣＬＫ１を受け、ＥＦＭ信号中で最もデータの
長い部分が１１Ｔ（≒２５４０ｎＳ）になるように、光
ディスクＰＤの回転スピードを制御する。

【００４８】速度サーボ回路３４は、同期信号検出回路
１８より１１Ｔ周期の同期信号ＳＹＮＣ１を受け、さら
に基準信号発生回路２４からクロック信号ＣＬＫ２を受
け、１フレームの長さが５８８Ｔ（約１３６ｎＳ）にな
るように回転スピードをあわせる。すなわち従来から公
知のように、ＰＬＬ回路２２からの信号を同期信号検出
回路１８を通して１１Ｔ周期の信号に基づいて取得した
同期信号ＳＹＮＣ１を使用して回転スピードを制御す
る。

【００４９】位相サーボ回路３６は、同期信号検出回路
１８からＰＬＬ系のディスク回路に即した基準クロック
信号ＷＦＣＫ１を受け、さらに基準信号発生回路２４か
らの位相調整用の基準クロック信号ＲＦＣＫを受け、デ
ータの位相と基準信号の位相をあわせる。

【００５０】セレクタ３８は、同期信号検出回路１８か
ら、同期信号連続検出信号Ｓ１とスピードモニタ信号Ｓ
２を受けており、これらの信号Ｓ１，Ｓ２の検出状況に
より、ラフサーボ回路３２、速度サーボ回路３４、位相
サーボ回路３６の各出力を切り替えてモータドライバ１
２に出力する。

【００５１】また、トラッキングサーボ系４０の回路を
以下の構成とする。すなわちトラッキングサーボ系４０
は、光ディスクＰＤに記録されているサブコーディング
を読み取るサブコーディング検出回路４２と、図示しな
いトラックエラー検出回路により検出されたトラックエ
ラー信号やサブコーディング検出回路４２により検出さ
れたアドレス情報に基づいて光ピックアップ１４の対光
ディスクＰＤに対する半径方向位置を制御するトラッキ
ングサーボ回路４４とを備える。

【００５２】このトラッキングサーボ系４０は、図示し
ないトラックアクチュエータやシークモータを制御する
ことで、光ピックアップ１４から発せられるレーザ光の
レーザスポットを光ディスクＰＤ上の目的の場所（デー
タ記録位置やデータ再生位置）に位置するように制御す
る。

【００５３】さらに、本実施形態の光ディスク装置１に
おいては、先ず、光ディスクＰＤに付加情報を記録する
ためのレーザ光源を光ピックアップ１４内に備える。

【００５４】また光ディスク装置１は、付加情報記録部
および付加情報再生部の一例である付加情報記録再生系
５０を以下の構成とする。すなわち、光ディスク装置１
は、付加情報記録再生系５０内に、付加情報を生成する
付加情報生成回路５２と、付加情報生成回路５２により
生成された付加情報を光ディスクＰＤに記録するための
レーザ光の記録電流を制御（オンオフ）するレーザドラ
イバ５４と、レーザ光源（光ピックアップ１４内にあ
る）から発せられるレーザ光の光出力（光強度）を一定
値に保持するためのＡＰＣ（Auto Power Control）制御
回路５６とを備える。

【００５５】付加情報生成回路５２は、９８Ｔを単位ビ
ットとして、不正使用防止あるいはディスク管理などた
めの付加情報を生成する（後述する図３（Ｂ）参照）。
ＡＰＣ制御回路５６は、光ディスクＰＤへの付加情報記
録時におけるレーザ光の光出力（光強度）をフォトダイ
オードなとによりモニタリングして光出力（光強度）を
一定値に保持させることで、記録パワー値の精密な制御
を実現する。これにより、安定した記録特性を保つこと
ができる。

【００５６】レーザドライバ５４は、ＡＰＣ制御回路５
６からの情報に基づいてレーザ光源（たとえば半導体レ
ーザなど）に所定電流を流しつつ、付加情報生成回路５
２により生成された９８Ｔを単位ビットとする付加情報
に基づいて図示しない光変調器を制御することにより、
光ディスクＰＤに照射されるレーザ光（一定の光強度）
をオンオフさせる。

【００５７】なお、不正使用防止あるいはディスク管理
などための付加情報の大元のデータ（たとえば著作権者
名、生産日、絶対ディスク製造Ｎｏ．など）は、たとえ
ば図示しないホスト側のコンピュータなどから供給され
る。付加情報生成回路５２は、この大元のデータを受け
取ると、このデータを９８Ｔを単位ビットとする所定の
セクターフォーマットにエンコードした後、必要に応じ
て誤り訂正用のＥＣＣを付加する処理やＥＦＭ変調処理
などを施して（付加情報の記録フォーマットに従った処
理を施して）書込み用の付加データを生成し、この書込
み用の付加データをレーザドライバ５４に供給する。

【００５８】レーザドライバ５４は、図示しないＣＰＵ
による制御の元で、付加情報生成回路５２から供給され
た所定フォーマットの付加データに応じて、光ピックア
ップ１４を駆動する。これにより、レーザ光源から記録
用の付加情報に応じて変調された記録パワーの光ビーム
（記録用光ビーム）が出射される。ここで、レーザドラ
イバ５４に設定された記録パワーのパラメータは、ＡＰ
Ｃ制御回路５６に基づいて記録対象の光ディスクＰＤに
最適な記録パワーに設定されるので、レーザ光源から
は、光ディスクＰＤに最適なパワーの記録用光ビームが
出射される。

【００５９】レーザ光源から出射された記録用光ビーム
は、光ピックアップ１４内の図示しないコリメータレン
ズにより平行光に変換された後、図示しないビームスプ
リッタを透過して図示しない対物レンズにより集束さ
れ、スピンドルモータ１０により回転駆動される光ディ
スクＰＤに照射される。このとき、記録用光ビームは、
記録用の付加情報に応じて変調されているので、光ディ
スクＰＤの所定位置（付加情報記録エリア）には、付加
情報に対応したピット列が形成され、これにより、光デ
ィスクＰＤに付加情報が記録されることになる。

【００６０】また光ディスク装置１は、回転サーボ系３
０による制御の元に光ディスクＰＤの回転速度が所定範
囲内に達したときに、光ディスクＰＤの信号を読み出
し、読み出した再生ＲＦ信号から３Ｔ成分を除去するこ
とにより付加情報を抽出する付加情報再生部の一例であ
る付加情報抽出回路５８を備える。この付加情報抽出回
路５８には、たとえばトラップ周波数が３Ｔに設定され
たＢＥＦやカットオフ周波数が３Ｔ〜９８Ｔの略中間に
設定されたＬＰＦなどが設けられる。

【００６１】なお図では示していないが、光ディスク装
置１は、回転サーボ系３０、トラッキングサーボ系４
０、および付加情報記録再生系５０の他に、フォーカス
サーボ系を備えて構成される。

【００６２】次に、回転制御をかけながら付加情報を光
ディスクＰＤに追記する方法について詳細に説明する。

【００６３】図３は、ＣＤに本願発明を適用した場合に
おけるデータのフレーム構成（フレームフォーマット）
を示す図である。ここで図３（Ａ）はＣＤの規格上定め
られているデータ系列を示した図（上段）および単一ビ
ット列３Ｔ信号の一例を示した図（下段の拡大図）であ
る。また図３（Ｂ）は、ディスク固有信号（９８Ｔ）を
付加情報として記録する際の書込パターン例を示した
図、図３（Ｃ）はディスク上での付加情報記録エリアの
ピット列の一例を示した図である。

【００６４】図３（Ａ）の拡大図（下段）に示すよう
に、同期信号やサブコーディングを通常のＣＤ規格に合
致するようなデータ系列とするとともに、通常であれば
データやパリティを記録するデータ系列部分に単一ビッ
ト列３Ｔ信号を当てはめたフレーム信号を光ディスクＰ
Ｄの所定位置に書き込んでおく。単一ビット列３Ｔが書
き込まれた部分が付加情報記録エリアとなる。なお通常
のＣＤ規格と同様に、この単一ビット列３Ｔ信号を当て
はめた部分のアドレス情報をＴＯＣに書き込んでおく。

【００６５】そして、実際に付加情報を記録するに際し
ては、先ず、電源がオンされ光ディスクＰＤが回転しだ
すと、波形整形回路１６により光ピックアップ１４から
の出力を波形整形して、同期信号検出回路１８により１
１Ｔに基づく同期信号ＳＹＮＣ１を検出し、その１１Ｔ
を速度サーボの基準クロックＷＦＣＫ１に整合するよう
にサーボをかける。すなわち先ず、ラフサーボよりスタ
ートし、ラフサーボ回路３２の出力がセレクタ３８を経
てモータドライバ１２に与えられる。やがて同期信号の
検出が所定回連続すると、セレクタ３８は、出力を速度
サーボ回路３４に切り替えて出力する。

【００６６】そして、今度は回転スピードをモニタし、
回転スピードが規定のたとえば１５％内に入ると、今度
はスピード・位相モードに移る。このモードは速度サー
ボ回路３４の出力を導出したままで、合わせて位相サー
ボ回路３６の出力も導出し、モータドライバ１２に加え
てスピンドルモータ１０を回転駆動（回転制御）する。
そして、サーボが外れない状態では、このモードで動作
を継続する。もし、何らかの異常でたとえば回転スピー
ドが大きくずれると、同期信号も全く拾えなくなり、こ
の場合には、ラフモードに戻る。つまり、セレクタ３８
は、ラフサーボ回路３２の出力をモータドライバ１２に
与える。

【００６７】そして、付加情報記録の指令を受けると、
先ずサブコーディング検出回路４２がサブコーディング
のＱチャネルのデータを検出することでＴＯＣの内容を
読み込み、単一ビット列３Ｔ信号が記録されている付加
情報記録エリアの先頭アドレスを読み取る。次にトラッ
キングサーボ回路４４は、サブコーディング検出回路４
２により読み取られた先頭アドレスを目標に記録用のレ
ーザ光のアクセス位置を制御する。

【００６８】そして、付加情報記録エリアの先頭アドレ
スを読んだところで、そこからスタートする同期信号
（ＣＤの場合１１Ｔ）を基準として、回転サーボ系３０
により時間軸方向の回転ロックをかけ、回転サーボが安
定した時点で、付加情報記録再生系５０により、予め記
録しておいた単一ビット列３Ｔ信号（付加情報記録エリ
ア）上に、図３（Ｂ）に示したような９８Ｔを単位ビッ
トとする付加情報を追記する。

【００６９】上記のように、予め光ディスクに記録して
ある同期信号（ＣＤの場合には１１Ｔ）を読み込んで回
転サーボをかけ（同期信号を基準として時間軸方向のロ
ックをかけ）、回転が安定してから付加情報を書き込む
ようにしているので、安定したディスクアクセスや安定
した書込みが実現でき、記録ジッタの問題を従来よりも
改善することができる。またこのようにして記録された
付加情報を再生すると、記録電流が最適となるようにＡ
ＰＣ制御回路５６によって制御されているので、付加情
報の再生信号レベルも安定したものとなる。

【００７０】図４〜図６は、上記のようにして光ディス
クＰＤに付加情報を記録し再生した一実施例（実験デー
タ）を示す図である。ここで図４は、付加情報の一例と
して、９８Ｔを単位ビットとし、１フレームあたり４ビ
ットの付加情報（ＵＤＩＤＡＴＡ）を書き込むデータ
例を示す。また図５および図６は、図４に従って、２種
類の光ディスクＰＤ（図５がＤＩＳＣ３、図６がＤＩＳ
Ｃ９）に記録再生した出力波形をデジタルオシロスコー
プで取得し、その結果（出力写真）を模写した図であ
る。

【００７１】図５および図６において、（Ａ）と（Ｂ）
は時間幅が異なるだけである。Ｃｈ２波形およびＣｈ３
波形（Ｃｈ２と振幅レンジが異なる）はともに再生ＲＦ
信号であり、予め光ディスクＰＤに記録しておいた３Ｔ
成分が９８Ｔを単位ビットとする付加情報に重畳された
形態で現われている。Ｃｈ１波形は、再生ＲＦ信号（Ｃ
ｈ２，ＣＨ３）に含まれている３Ｔ成分をＬＰＦやトラ
ップなどを用いて除去した後の９８Ｔ信号（すなわち再
生された付加情報）を示す。なお、極性は再生ＲＦ信号
と逆である。またＣｈ４波形は、トラッキングエラー信
号を示し、サーボＯＮなので、殆ど“０；ゼロ”となっ
ている。

【００７２】なお、このように付加情報が所定位置に記
録された光ディスクＰＤを通常の光ディスク再生装置で
再生したが、時間軸方向の基準が必ず定まるので、先
ず、ＴＯＣで付加情報の先頭アドレスを読み取り、その
アドレスを目標にアクセスを行なうことができ、サー
ボ、アクセス、読取りなど全ての動作が安定しており、
付加情報を追記したことによる不具合は全く生じなかっ
た。つまり、前述のようにして付加情報が記録された光
ディスクを既存の装置で再生しても、安定した回転サー
ボを実現することができる。

【００７３】また、３Ｔ信号成分などの連続単一信号を
予め記録しておき、その上に９８Ｔなどを最小単位とす
る付加情報を記録するようにしたので、付加情報の再生
時には、連続単一信号が重畳された形態で付加情報が再
生される。このため、付加情報を比較的高レベルで再生
できる。また、重畳成分を連続単一信号としているの
で、比較的簡単な構成のトラップやローパスによりその
重畳された成分を取り除くこともできる。

【００７４】なお、付加情報（前例ではＵＤＩデータ）
のコーディング方式を上記実施例と異なるようにしたと
しても、あるいはそのＥＮＣ（エンコード）／ＤＥＣ
（デーコード）のプロセスや方式が変わったとしても、
同期信号やサブコーディングには何ら影響を与えること
なく付加情報が記録されるので、通常のデータ（たとえ
ば音楽信号）と同様問題なく再生できる。また必ず同期
信号を読み込んで回転サーボをかけるため、スピンドル
モータ（回転サーボ）の暴走もおきない。

【００７５】また、同期信号やサブコーディングを通常
のＣＤ規格に合致するようなデータ系列としながら、こ
れらに影響を与えることなく付加情報を書き込むエリア
を確保するようにしているので、付加情報を書き込むエ
リア（前例では単一ビット列３Ｔ信号；付加情報記録エ
リア）に自由度が生まれ、ディスクフォーマットに柔軟
性を持たせることができる。このため、たとえば最内周
にその記録エリアを持ってくれば、付加情報記録の際あ
るいは読出し際のアクセス時間を短縮することもでき
る。さらに、同期信号を読み取ることができるため、デ
ータ補間をすることで、付加情報の読出しにおいても、
傷、汚れに強くなり、傷や汚れなどの影響を受け難くな
る。

【００７６】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲
には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更また
は改良を加えることができ、そのような変更または改良
を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、
上記の実施形態は、クレームにかかる発明を限定するも
のではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の
組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らな
い。

【００７７】たとえば上記実施形態では、ＣＤを光ディ
スクの一例に説明したが、光ディスクはこれに限らず、
たとえばＣＤ−Ｒ（Recordable）のような追記型光ディ
スクや、ＣＤ−ＲＷ（Rewritable )のような書き換え可
能型光ディスクであってもよい。さらには、ＣＤ系の光
ディスクに限らず、ＭＯ（光磁気ディスク）であっても
よいし、ＤＶＤ（Digital Video またはVersatile Dis
k）系の光ディスクであってもよい。また、現行のＣＤ
フォーマットを踏襲しながら、記録密度を現行フォーマ
ットの約２倍とした、いわゆる２倍密度のＣＤ（ＤＤＣ
Ｄ；ＤＤ＝DoubleDensity）やＣＤ−ＲあるいはＣＤ−
ＲＷであってもよい。

【００７８】なお単一ビット列信号（連続単一信号）の
時間幅や、付加情報を担持する信号の最短クロック（最
小単位）は、それらの光ディスクの信号フォーマットに
適合するように設定する。この場合においても、単一ビ
ット列信号の時間幅は、光ディスクの信号フォーマット
で定められている記録波形の、最小時間幅ｍＴから最大
時間幅ｎＴまでの中のいずれか１つの時間幅ｘＴ（ｘは
正の整数で、かつｍ≦ｘ≦ｎ）であればよい。また、付
加情報用の最短クロックの時間幅ｙＴは、最大時間幅ｎ
Ｔに対して８倍〜１１倍の範囲内の時間幅であればよ
い。

【００７９】上記のような光ディスクを提供する場合、
付加情報を、フレーム内の同期信号の記録エリアとは異
なる場所に記録して提供してもよいし、あるいは光ディ
スクを販売などした後にユーザなどが付加情報を追記す
ることができるように、予め同期信号とプリマスター信
号とが、信号フォーマットにより定めされているフレー
ム構成を満足するように記録された光ディスクとして提
供してもよい。

【００８０】さらにまた、上記実施形態では、１倍速に
て記録・再生することで説明したが、これに限らず、よ
り高速の記録や再生スピードとしてもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る付加情報記
録方法および装置によれば、予め記録しておいた同期信
号に基づいて回転サーボをかけ、回転が所定範囲内に達
し安定したときに、付加情報を光ディスクに記録するよ
うにしたので、安定したディスクアクセスや安定した書
込みが実現でき、記録ジッタの問題を従来よりも改善す
ることができる。

【００８２】また付加情報を同期信号記録エリアと異な
る場所（信号フレーム内の）に記録すれば、従来からあ
る再生装置で再生した場合にも、安定した回転サーボを
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る付加情報記録方法および付加情報
再生方法における一実施形態の処理手順の概要例を示す
フローチャートである。

【図２】本発明に係る付加情報記録装置および付加情報
再生装置を具備した光ディスク装置の一実施形態を示す
ブロック図である。

【図３】ＣＤに本願発明を適用した場合におけるデータ
のフレーム構成（フレームフォーマット）を示す図であ
る。

【図４】光ディスクに付加情報を記録し再生した一実施
例（実験データ）を示す図であって、９８Ｔを単位ビッ
トとするＵＤＩデータの一例を示す図である。

【図５】光ディスクに付加情報を記録し再生した一実施
例（実験データ）を示す図であって、出力写真を模写し
た図である（その１）。

【図６】光ディスクに付加情報を記録し再生した一実施
例（実験データ）を示す図であって、出力写真を模写し
た図である（その２）。

【符号の説明】

１…光ディスク装置、１０…スピンドルモータ、１１…
チャッキング、１２…モータドライバ、１４…光ピック
アップ、１６…波形整形回路、１８…同期信号検出回
路、２０…デジタル信号処理回路、２２…ＰＬＬ回路、
２４…基準信号発生回路、３０…回転サーボ系、３２…
ラフサーボ回路、３４…速度サーボ回路、３６…位相サ
ーボ回路、３８…セレクタ、４０…トラッキングサーボ
系、４２…サブコーディング検出回路、４４…トラッキ
ングサーボ回路、５０…付加情報記録再生系、５２…付
加情報生成回路、５４…レーザドライバ、５６…ＡＰＣ
制御回路、５８…付加情報抽出回路、ＰＤ…光ディス
ク、Ｓ１…同期信号連続検出信号、Ｓ２…スピードモニ
タ信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤和弘東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者増田正祥東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者木原隆東京都品川区東五反田２丁目20番４号ソニー・ヒューマンキャピタル株式会社内Ｆターム(参考） 5D044 AB01 BC04 CC06 DE48 EF05 GK12 GK14 5D090 AA01 BB03 CC03 CC14 DD05 EE01 FF07 GG16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクに付加情報を記録する方法で
あって、前記光ディスクの信号フォーマットに基づいて回転制御
用の同期信号を予め記録しておき、当該光ディスクに記録されている前記同期信号に基づい
て当該光ディスクの回転を制御し、当該光ディスクの回
転速度が所定範囲内に達したときに、当該光ディスクの
信号フォーマットにより定められている記録波形の最大
時間幅よりも幅の広い基準単位を最小単位とする信号で
表された前記付加情報を当該光ディスクに記録すること
を特徴とする付加情報記録方法。
【請求項２】光ディスクに付加情報を記録する方法で
あって、前記光ディスクの信号フォーマットにより定めされてい
るフレーム内の回転制御用の同期信号の記録エリアとは
異なる場所に前記付加情報の記録エリアを割り当て、前記光ディスクの信号フォーマットにより定められてい
る記録波形の最大時間幅よりも幅の広い基準単位を最小
単位とする信号で表された前記付加情報を当該光ディス
クに記録することを特徴とする付加情報記録方法。
【請求項３】前記フレーム内の同期信号および制御情
報の記録エリアとは異なる場所である、データ記録エリ
アおよび／またはパリティ記録エリアに、前記加情報の
記録エリアを割り当てることを特徴とする請求項２に記
載の付加情報記録方法。
【請求項４】前記光ディスクに記録されている前記同
期信号に基づいて当該光ディスクの回転を制御し、当該
光ディスクの回転速度が所定範囲内に達したときに、前
記付加情報を当該光ディスクの前記付加情報の記録エリ
アに記録することを特徴とする請求項２に記載の付加情
報記録方法。
【請求項５】前記付加情報の記録エリアに予め所定周
波数の連続単一信号を記録しておき、当該連続単一信号
が記録された部分に前記付加情報を追記することを特徴
とする請求項２に記載の付加情報記録方法。
【請求項６】前記連続単一信号は、前記光ディスクの
信号フォーマットにより定められている記録波形の、基
準をＴとする最小時間幅ｍＴから、前記最大時間幅ｎＴ
（ｍ，ｎは正の整数で、かつｍ＜ｎ）、までの中のいず
れか１つの時間幅ｘＴ（ｘは正の整数で、かつｍ≦ｘ≦
ｎ）の信号であることを特徴とする請求項５に記載の付
加情報記録方法。
【請求項７】前記連続単一信号は、前期最小時間幅ｍ
Ｔと同じ時間幅の信号であることを特徴とする請求項６
に記載の付加情報記録方法。
【請求項８】前記光ディスクに記録される前記付加情
報を担持する信号は、前記連続単一信号よりも低い周波
数であって、前記基準Ｔの整数倍の時間幅ｙＴ（ｎ＜
ｙ）を最小単位とする信号であることを特徴とする請求
項６に記載の付加情報記録方法。
【請求項９】前記付加情報を担持する信号は、前期最
大時間幅ｎＴに対して、８倍〜１１倍の範囲内の時間幅
の信号であることを特徴とする請求項８に記載の付加情
報記録方法。
【請求項１０】前記光ディスクはコンパクトディスク
規格に従ったものであって、前記連続単一信号の時間幅は３Ｔであり、前記付加情報を担持する信号の時間幅は９８Ｔであるこ
とを特徴とする請求項９に記載の付加情報記録方法。
【請求項１１】所定の信号フォーマットに基づいて回
転制御用の同期信号と、前記信号フォーマットにより定
められている記録波形の最大時間幅よりも幅の広い基準
単位を最小単位とする信号で表された付加情報と、が記
録された光ディスクから前記付加情報を再生する方法で
あって、前記光ディスクに記録されている前記同期信号に基づい
て当該光ディスクの回転を制御し、当該光ディスクの回
転速度が所定範囲内に達したときに、前記光ディスクの
信号を読み出し、当該読み出した信号から前記最大時間
幅以下の所定の時間幅の信号成分を除去することにより
前記付加情報を抽出することを特徴とする付加情報再生
方法。
【請求項１２】光ディスクに付加情報を記録する装置
であって、所定の信号フォーマットに基づいて回転制御用の同期信
号が記録された光ディスクを回転駆動するとともに、当
該光ディスクに記録されている前記同期信号に基づいて
当該光ディスクの回転を制御する回転制御部と、前記回転制御部による制御の元に前記光ディスクの回転
速度が所定範囲内に達したときに、当該光ディスクの信
号フォーマットにより定められている記録波形の最大時
間幅よりも幅の広い基準単位を最小単位とする信号で表
された前記付加情報を担持する書込光を当該光ディスク
に照射させる付加情報記録部とを備えたことを特徴とす
る付加情報記録装置。
【請求項１３】前記付加情報記録部は、前記光ディス
クの信号フォーマットにより定めされているフレーム内
の前記同期信号の記録エリアとは異なる前記付加情報の
記録エリアに前記付加情報を担持する書込光を照射させ
ることを特徴とする請求項１２に記載の付加情報記録装
置。
【請求項１４】前記光ディスクの前記付加情報の記録
エリアには、予め所定周波数の連続単一信号が記録され
ており、前記付加情報記録部は、当該連続単一信号が記録された
部分に前記付加情報を担持する前記書込光を照射させる
ことを特徴とする請求項１３に記載の付加情報記録装
置。
【請求項１５】所定の信号フォーマットに基づいて回
転制御用の同期信号と、前記信号フォーマットにより定
められている記録波形の最大時間幅よりも幅の広い基準
単位を最小単位とする信号で表された付加情報と、が記
録された光ディスクから前記付加情報を再生する装置で
あって、前記同期信号が記録された前記光ディスクを回転駆動す
るとともに、当該光ディスクに記録されている前記同期
信号に基づいて当該光ディスクの回転を制御する回転制
御部と、前記回転制御部による制御の元に前記光ディスクの回転
速度が所定範囲内に達したときに、前記光ディスクの信
号を読み出し、当該読み出した信号から前記最大時間幅
以下の所定の時間幅の信号成分を除去することにより前
記付加情報を抽出する付加情報再生部とを備えたことを
特徴とする付加情報再生装置。
【請求項１６】所定の信号フォーマットに基づく回転
制御用の同期信号と、前記信号フォーマットにより定められている記録波形の
最大時間幅よりも幅の広い基準単位を最小単位とする信
号で表された付加情報とが記録されていることを特徴と
する光ディスク。
【請求項１７】前記付加情報は、前記光ディスクの信
号フォーマットにより定めされているフレーム内の前記
同期信号の記録エリアとは異なる場所に記録されている
ことを特徴とする請求項１６に記載の光ディスク。
【請求項１８】所定の信号フォーマットに基づく回転
制御用の同期信号ととともに、前記信号フォーマットにより定めされているフレーム内
の前記同期信号の記録エリアとは異なる場所に、前記光
ディスクの信号フォーマットにより定められている記録
波形の、基準をＴとする最小時間幅ｍＴから、前記最大
時間幅ｎＴ（ｍ，ｎは正の整数で、かつｍ＜ｎ）、まで
の中のいずれか１つの時間幅ｘＴ（ｘは正の整数で、か
つｍ≦ｘ≦ｎ）の信号であるプリマスター信号が記録さ
れていることを特徴とする光ディスク。
【請求項１９】前記所定の信号フォーマットにより定
められている記録波形の最大時間幅よりも幅の広い基準
単位を最小単位とする信号で表された付加情報が、前記
プリマスター信号に重畳されて記録されていることを特
徴とする請求項１８に記載の光ディスク。