JP2005244502A - 光ディスク記録装置、光ディスク再生装置および多層型光ディスク - Google Patents

Abstract

【課題】 記録情報の冗長性を低く抑え、設備投資や製造コストを低く抑える。
【解決手段】 光ディスク記録装置（１）は、高解像度画像信号を所定の割合でサンプリングして低解像度画像信号を生成し、前記高解像度画像信号のうち前記低解像度画像信号を除く信号を拡張画像信号として生成する信号生成部（１２）と、第１の符号化方式に従って低解像度画像信号を符号化して第１符号化信号を生成するエンコーダ（１３Ａ）と、前記第１の符号化方式と異なる第２の符号化方式に従って前記拡張画像信号を符号化して第２符号化信号を生成するエンコーダ（１３Ｂ）と、第１符号化信号および第２符号化信号を変調して第１変調信号および第２変調信号をそれぞれ生成する信号変調部（１６）と、第１変調信号を多層型光ディスク（２０）の第１記録面に書き込み、第２符号化信号を多層型光ディスク（２０）の第２記録面に書き込む光ピックアップ部とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数の記録層を持つ多層型光ディスク、前記多層型光ディスクに画像信号を記録する光ディスク記録装置、並びに前記多層型光ディスクから画像信号を再生する光ディスク再生装置などに関する。

近年、大容量の情報を記録可能な光記録媒体として、２層またはそれ以上の複数の記録層を持つ多層型光ディスクの開発がなされ、光源から発する光の短波長化や、対物レンズのＮＡ（Numerical Aperture；開口数）の高値化による記録密度の向上が図られており、高記録密度で大容量の多層型光ディスクの次世代規格も提案されている。一方、光ディスクに記録されるデータの次世代の符号化方式として、Ｈ．２６４（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１０）などの動画像符号化方式が提案されている。将来は、現在の規格と次世代の規格とが併存する期間が想定されるため、かかる期間においては、光ディスク記録再生装置と多層型光ディスクは、次世代の新しい規格に対応した性能だけで無く、既存の規格に対応した性能（以下、後方互換性と呼ぶ。）を持つことが要求される。

後方互換性を持つ光ディスクとしては、たとえば、特許文献１（特開２００１−１７６１２９号公報）に開示される光ディスクが公知である。図１は、この特許文献１に開示されている光ディスク１００の構造を概略的に示す断面図である。この光ディスク１００は、アクリル系樹脂などの光学材料からなる第１基板１１１と、この第１基板１１１の主面上に形成されている金属薄膜を含む中密度記録層１１２と、この中密度記録層１１２上に形成されている接着層１１３とを有している。第１基板１１１の主面には、たとえばＤＶＤ規格に準拠した凹凸形状が形成されており、中密度記録層１１２を構成する金属薄膜は、第１波長λ₁の入射光Ｌ１に対して７０％以上の反射率を有している。光ディスク１００は、さらに、接着層１１３に接する第２基板１１４と、この第２基板１１４上に形成されている反射膜を含む高密度記録層１１５と、この高密度記録層１１５上に形成されている保護層１１６とを有している。第２基板１１４の主面には、次世代の高密度記録規格の案内溝または記録ピットからなる凹凸形状が形成されている。高密度記録層１１５を構成する反射膜は、前記第１波長λ₁よりも短い第２波長λ₂の入射光Ｌ２に対して７０％以上の反射率を有しており、保護層１１６は、第２波長λ₂の光Ｌ２に対して透明な材料、たとえば紫外線硬化樹脂で構成されている。

上記光ディスク１００の構成により、中密度記録層１１２には、既存のＤＶＤ規格による情報が記録され、高密度記録層１１５には、次世代の高密度記録規格による情報が記録され得る。また、光ディスク１００からＤＶＤ規格による情報を読み取るときは、第１基板１１１の側から波長λ₁の読取り光Ｌ１を集光して中密度記録層１１２に照射し、その反射光を検出することによって中密度記録層１１２に記録されている情報が読み取られる。一方、光ディスク１００から次世代高密度記録規格による情報を読み取るときは、保護層１１６の側から波長λ₂の読取り光Ｌ２を集光して高密度記録層１１５に照射し、その反射光を検出することによって高密度記録層１１５に記録されている情報が読み取られる。このように、光ディスク１００は、既存のＤＶＤ規格と次世代規格との双方に対応した後方互換性を有している。

上記光ディスク１００の製造工程の概略は以下の通りである。まず、第１基板１１１の主面に、ＤＶＤ規格に準拠した凹凸形状を形成する。次いで、真空蒸着法やスパッタリング法により、この第１基板１１１の主面上に金属薄膜を堆積して中密度記録層１１２を形成する。一方、第２基板１１４の主面には、次世代規格に準拠した凹凸形状を形成する。次いで、真空蒸着法やスパッタリング法により、この第２基板１１４の主面上に金属薄膜からなる高密度記録層１１５を形成し、さらに、ディッピング法や真空蒸着法などにより、前記高密度記録層１１５上に保護層１１６を形成する。そして、第１基板１１１と第２基板１１４とを接着層１１３を介して貼り合わせることで光ディスク１００が製造される。

上記光ディスク１００に同一コンテンツの画像情報を記録する場合、次世代規格による高精細画像が高密度記録層１１５に記録され、この高精細画像よりも解像度の低いＤＶＤ規格による画像が中密度記録層１１２に記録される。かかる場合、両記録層１１２，１１５に記録される情報の冗長性が高く、符号化効率が低いという問題がある。

また、上記製造工程においては、中密度記録層１１２と高密度記録層１１５との間の記録密度の違いにより、ＤＶＤ規格による既存の製造工程と次世代規格による製造工程とが混在するため、光ディスク１００の製造に要する設備投資と製造コストが高くなるという問題もある。
特開２００１−１７６１２９号公報（たとえば、図１，第００３３〜００４４段落）

以上の問題などに鑑みて本発明の主目的は、第１に、記録情報の冗長性を低く抑えることを可能にする多層型光ディスク，光ディスク再生装置および光ディスク記録装置を提供すること、第２に、設備投資や製造コストを低く抑えることを可能にする多層型光ディスク，光ディスク再生装置および光ディスク記録装置を提供することにある。

上記目的を達成すべく、請求項１記載の発明は、複数の記録面を有する多層型光ディスクに画像信号を記録する光ディスク記録装置であって、高解像度画像信号を所定の割合でサンプリングして低解像度画像信号を生成し、前記高解像度画像信号のうち前記低解像度画像信号を除く信号を拡張画像信号として生成する信号生成部と、第１の符号化方式に従って前記低解像度画像信号を符号化して第１符号化信号を生成する第１エンコーダと、前記第１の符号化方式と異なる第２の符号化方式に従って前記拡張画像信号を符号化して第２符号化信号を生成する第２エンコーダと、前記第１符号化信号および前記第２符号化信号を変調して第１変調信号および第２変調信号をそれぞれ生成する信号変調部と、前記第１変調信号を前記多層型光ディスクの第１記録面に書き込むとともに前記第２符号化信号を前記多層型光ディスクの第２記録面に書き込む光ピックアップ部と、を備えることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、複数の記録面を有する多層型光ディスクから画像信号を再生する光ディスク再生装置であって、前記多層型光ディスクの第１記録面から第１変調信号を読み出すとともに前記多層型光ディスクの第２記録面から第２変調信号を読み出す光ピックアップ部と、前記第１変調信号および前記第２変調信号を復調して第１符号化信号および第２符号化信号をそれぞれ生成する信号復調部と、第１の符号化方式に従って前記第１符号化信号を復号化して低解像度画像信号を生成する第１デコーダと、前記第１の符号化方式と異なる第２の符号化方式に従って前記第２符号化信号を復号化して拡張画像信号を生成する第２デコーダと、前記低解像度画像信号と前記拡張画像信号とを合成して高解像度画像信号を生成する信号合成部と、を備えることを特徴としている。

請求項１１記載の発明は、複数の記録面を有する多層型光ディスクであって、高解像度画像信号を所定の割合でサンプリングすることで生成された低解像度画像信号を第１の符号化方式に従って符号化することにより生成された第１符号化信号を記録する第１記録面と、前記高解像度画像信号のうち前記低解像度画像信号を除く信号を、前記第１の符号化方式と異なる第２の符号化方式に従って符号化することにより生成された第２符号化信号を記録する第２記録面と、を含むことを特徴としている。

以下、本発明に係る種々の実施例について説明する。

図２は、本発明に係る実施例である光ディスク記録再生装置１の構成を概略的に示すブロック図である。この光ディスク記録再生装置１は、多層型光ディスク２０にビデオ信号（動画像信号）およびオーディオ信号を記録する機能と、多層型光ディスク２０に記録されているビデオ信号およびオーディオ信号を再生する機能とを有している。

多層型光ディスク２０は複数の記録層を有しており、図３に示される例では、互いに同一の記録密度に対応した記録領域を持つ第１記録面４１Ａと第２記録面４３Ａを有する２層型光ディスクである。この２層型光ディスク２０は、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）あるいは光学ガラスなどからなり互いに対向する第１ディスク基板４０および第２ディスク基板４４を有している。第１ディスク基板４０の一方の主面には、所定の光ディスク規格に準拠した螺旋状もしくは同心円状の案内溝または記録ピットからなる凹凸形状が形成されている。そのような凹凸形状を持つ第１ディスク基板４０は、スタンパを用いた射出成形法により形成することができる。この凹凸形状の主面上には、第１記録面４１Ａを持つ第１記録層４１が形成されている。２層型光ディスク２０が再生専用ディスクである場合、第１記録層４１は、金（Ａｕ），銀（Ａｇ），ニッケル（Ｎｉ）もしくはアルミニウム（Ａｌ）などからなる金属反射膜（半反射透過膜）のみで構成され、２層型光ディスク２０が記録再生ディスクである場合、第１記録層４１は、第１ディスク基板４０の主面上に金属反射膜（半反射透過膜）および記録膜を順次成膜することで構成される。第１記録層４１を構成する金属反射膜は、入射光の一部を透過し、その他を反射するような厚みを有している。

一方、第２ディスク基板４４の一方の主面には、所定の光ディスク規格に準拠した螺旋状もしくは同心円状の案内溝または記録ピットからなる凹凸形状が形成されている。第２ディスク基板４４は、第１ディスク基板４０と同様にスタンパを用いた射出成形法により形成することができる。その凹凸形状の主面上には、第２記録面４３Ａを持つ第２記録層４３が形成されている。２層型光ディスク２０が再生専用ディスクである場合、第２記録層４３は、金（Ａｕ），銀（Ａｇ），ニッケル（Ｎｉ）もしくはアルミニウム（Ａｌ）などからなる金属反射膜（全反射膜）のみで構成され、２層型光ディスク２０が記録再生ディスクである場合、第２記録層４３は、第２ディスク基板４４の主面上に金属反射膜（全反射膜）および記録膜を順次成膜することによって構成される。第２記録層４３を構成する金属反射膜は、入射光を全反射する厚みに形成されればよい。

上記第２ディスク基板４４と第１ディスク基板４０とは、第１記録面４１Ａと第２記録面４３Ａとが対向するように光透過層（接着層）４２を介して一体化している。光透過層４２としては、紫外線硬化樹脂や光硬化性フィルムなどが使用され得る。

図３に示される２層型光ディスク２０の一方の第１記録面４１Ａは、光ディスク規格に準拠した記録密度に対応する案内溝または記録ピットからなる記録領域を有し、他方の第２記録面４３Ａは、第１記録面４１Ａと同じ光ディスク規格に準拠した記録密度に対応する記録領域を有している。よって、第１記録面４１Ａの記録密度と第２記録面４３Ａの記録密度とは同一である。

なお、図３に示した２層型光ディスク２０では、同じ記録密度を持つ記録面４１Ａ，４３Ａが形成されているが、この代わりに、第１記録面４１Ａの記録密度と第２記録面４３Ａの記録密度が相違しても構わない。具体的には、第１記録面４１Ａの記録密度を既存の光ディスク規格に準拠させ、第２記録面４３Ａの記録密度を次世代の光ディスク規格に準拠させて、第１記録面４１Ａの記録密度を第２記録面４３Ａの記録密度よりも低くしてもよい。

次に、光ディスク記録再生装置１は、スピンドルモータ２１，第１光ピックアップ（ＰＵ）２３Ａ，第１スライダ（ＳＤＲ）２４Ａ，第１レーザ駆動部（ＬＤ）１７Ａ，第２光ピックアップ（ＰＵ）２３Ｂ，第２スライダ（ＳＤＲ）２４Ｂ，第２レーザ駆動部（ＬＤ）１７Ｂおよびサーボ制御部２２を備えている。第１レーザ駆動部１７Ａ，第２レーザ駆動部１７Ｂおよびサーボ制御部２２は、コントローラ１０によって制御される。コントローラ１０は、システムの動作に必要な初期プログラムや制御プログラムを格納するＲＯＭ，マイクロプロセッサ，ＳＲＡＭ，信号伝達用のバス，そして入出力インターフェースなどを備えた集積回路である。なお、本発明に係る光ピックアップ部は、第１光ピックアップ２３Ａ，第１スライダ２４Ａ，第１レーザ駆動部１７Ａ，第２光ピックアップ２３Ｂ，第２スライダ２４Ｂおよび第２レーザ駆動部１７Ｂによって構成され得る。

第１光ピックアップ２３Ａは、多層型光ディスク２０の第１記録面４１Ａに信号を書き込む、あるいは第１記録面４１Ａから信号を読み出す機能を有し、第２光ピックアップ２３Ｂは、多層型光ディスク２０の第２記録面４３Ａに第２記録面４３Ａに信号を書き込む、あるいは第２記録面４３Ａから信号を読み出す機能を有している。第１光ピックアップ２３Ａは、レーザ光源，このレーザ光源から発せられた光を集光して多層型光ディスク２０に照射する対物レンズ，そして多層型光ディスク２０からの戻り光を検出する光検出器などを備えている。第２光ピックアップ２３Ｂも、第１光ピックアップ２３Ａと同様の構成を有する。第１光ピックアップ２３Ａおよび第２光ピックアップ２３Ｂのレーザ光源は、それぞれ、第１レーザ駆動部１７Ａおよび第２レーザ駆動部１７Ｂから供給される駆動信号に応じて同じ中心波長のレーザ光を発振する。また、第１光ピックアップ２３Ａおよび第２光ピックアップ２３Ｂは、それぞれ、第１スライダ２４Ａおよび第２スライダ２４Ｂの上に載置されており、第１スライダ２４Ａおよび第２スライダ２４Ｂは、それぞれ、第１光ピックアップ２３Ａおよび第２光ピックアップ２３Ｂをディスク半径方向に移動させる送り機構で構成されている。

第１光ピックアップ２３Ａと第２光ピックアップ２３Ｂにおいては、それぞれ、内蔵する光検出器が多層型光ディスク２０の記録層４１Ａ，４３Ａからの戻り光を検出し、その検出信号Ｓ１，Ｓ２を信号処理部２９に並列に出力する。信号処理部２９は、検出信号Ｓ１を用いてＴＥ信号（トラッキングエラー信号），ＦＥ（フォーカスエラー信号）およびＲＦ信号を生成し、これらをサーボ制御部２２に出力する。これと並行して、信号処理部２９は、検出信号Ｓ２を用いてＴＥ信号，ＦＥ信号およびＲＦ信号を生成し、これらをサーボ制御部２２に出力している。サーボ制御部２２は，ＴＥ信号とＦＥ信号に基づいて、多層型光ディスク２０の記録層４１Ａ，４３Ａに照射するレーザ光Ｌ１，Ｌ２の焦点位置を個別に調整するトラッキングサーボ制御とフォーカスサーボ制御とを行う。また、スピンドルモータ２１は、装填された多層型光ディスク２０を所定の回転速度で回転させる。サーボ制御部２２は、多層型光ディスク２０の回転誤差を補正するようにスピンドルモータ２１を制御する。

光ディスク記録再生装置１は、多層型光ディスク２０の記録面４１Ａ，４３Ａに書き込まれる変調信号を生成する回路群として、入力部１１，信号生成部１２，第１ビデオエンコーダ１３Ａ，第２ビデオエンコーダ１３Ｂ，オーディオエンコーダ１４，マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５および信号変調部１６を備えている。信号変調部１６は、第１変調部１６Ａと第２変調部１６Ｂとから構成されている。また、この回路群は、コントローラ１０によって制御される。

入力部１１は、外部からの入力信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換し、前記デジタル信号をビデオ信号（高解像度画像信号）とオーディオ信号と同期信号とに分離する。ビデオ信号は信号生成部１２に出力され、オーディオ信号はオーディオエンコーダ１４に出力され、同期信号は信号生成部１２やオーディオエンコーダ１４などに与えられる。ビデオ信号は、時間的に連続する複数のフレームまたはフィールドを構成している。図４は、ビデオ信号の中の１フレームの高解像度画像（高精細画像）５０を模式的に示す図である。フレーム５０は、水平方向にＭ画素（Ｍは自然数）、垂直方向にＮ画素（Ｎは自然数）の高解像度を有し、２次元配列する多数の画素データＤｄ，Ｄｄ，…，Ｓｄ，…から構成されている。

信号生成部１２は、入力ビデオ信号を所定の割合でサンプリングして低解像度ビデオ信号（低解像度画像信号）を生成し、これを第１ビデオエンコーダ１３Ａに供給する。同時に、信号生成部１２は、入力ビデオ信号のうち前記低解像度ビデオ信号を除く信号を拡張画像信号として生成し、これを第２ビデオエンコーダ１３Ｂに供給する。たとえば、図４に示されるフレーム５０において、偶数番目の水平ライン上の黒点で示される画素データＳｄ，Ｓｄ，…がサンプリングされたときは、図５に示される低解像度画像５０Ｓが生成され、低解像度ビデオ信号を構成する。図４に示される高解像度画像５０のうち画素データＳｄ，Ｓｄ，…を除いた画像は、図６に模式的に示されるように画素データＤｄ，Ｄｄ，…のみからなる拡張画像５０Ｄとなり、拡張画像信号を構成する。信号生成部１２は、低解像度ビデオ信号と拡張画像信号の生成のために、入力ビデオ信号を画素単位で選択するセレクタで構成されてもよいし、あるいは、入力ビデオ信号を所定の割合でダウンサンプリング（間引き）するサンプリング回路で構成されてもよい。

第１ビデオエンコーダ１３Ａは、Ｈ．２６１などの既存の動画像符号化方式に従って低解像度ビデオ信号を符号化し、その符号化信号を所定のタイミングでマルチプレクサ１５に出力する。一方、オーディオエンコーダ１４は、入力するオーディオ信号を符号化して所定のタイミングでマルチプレクサ１５に出力する。マルチプレクサ１５は、コントローラ１０の制御により、第１ビデオエンコーダ１３Ａとオーディオエンコーダ１４からそれぞれ入力する符号化信号を多重化し、その多重化信号を第１変調部１６Ａに出力する。第１変調部１６Ａは、多重化信号を変調して所定フォーマットの変調信号を生成し、これを第１レーザ駆動部１７Ａに供給する。第１光ピックアップ２３Ａは、第１レーザ駆動部１７Ａから供給された駆動信号に応じて強度変調された光ビームＬ１を発生し、これを多層型光ディスク２０の第１記録面４１Ａ（図３）に照射する。この結果、低解像度ビデオ信号とオーディオ信号が、既存の動画像符号化方式に従って第１記録面４１Ａに記録される。

一方、第２ビデオエンコーダ１３Ｂは、Ｈ．２６４（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１０）などの次世代の動画像符号化方式に従って、信号生成部１２から入力する拡張画像信号を符号化し、その符号化信号を第２変調部１６Ｂに出力する。第２変調部１６Ｂは、前記符号化信号を変調して所定フォーマットの変調信号を生成し、これを第２レーザ駆動部１７Ｂに供給する。第２光ピックアップ２３Ｂは、第２レーザ駆動部１７Ｂから供給された駆動信号に応じて強度変調された光ビームＬ２を発生し、これを多層型光ディスク２０の第２記録面４３Ａ（図３）に照射する。この結果、拡張画像信号が、次世代の動画像符号化方式に従って第２記録面４３Ａに記録される。

上記の通り、多層型光ディスク２０の一方の第１記録面４１Ａに低解像度ビデオ信号が記録され、これと同時並行に、他方の第２記録面４３Ａに拡張画像信号が記録されるため、多層型光ディスク２０に冗長性の低い情報を効率良く且つ短時間で記録することができる。たとえば、１０８０ｉフォーマット（１フレーム当たり１９２０×１０８０画素のインターレース・フォーマット）の場合、６画素のうち１画素をサンプリングして低解像度ビデオ信号を生成することにより約１６％の冗長性を排除することができ、４８０ｐフォーマット（１フレーム当たり７２０×４８０画素のプログレッシブ・フォーマット）の場合は約５０％の冗長性を排除することができる。

また、低解像度ビデオ信号とオーディオ信号とを既存の動画像符号化方式に従って符号化し、これを第１記録面４１Ａに記録することができるため、既存の符号化方式と後方互換性を持つ多層型光ディスク２０を提供することが可能である。さらに、図３に示される多層型光ディスク２０において、第１記録面４１Ａと第２記録面４３Ａが、既存の光ディスク規格に準拠した記録密度を有するように形成されている場合には、既存の製造工程をそのまま転用し、製造設備の追加投資を必要とせずに、後方互換性を持つ多層型光ディスクを低コストで製造することができる。

次に、光ディスク記録再生装置１は、多層型光ディスク２０に記録されている情報を再生する回路群として、信号復調部３０，デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）３１，第１ビデオデコーダ３２Ａ，第２ビデオデコーダ３２Ｂ，オーディオデコーダ３３，信号合成部３４，第１出力部３５Ａおよび第２出力部３５Ｂを備えている。信号復調部３０は、第１復調部３０Ａと第２復調部３０Ｂとで構成される。また、この回路群は、コントローラ１０によって制御される。

上述した通り、信号処理部２９は、第１光ピックアップ２３Ａと第２光ピックアップ２３Ｂとからそれぞれ供給された検出信号Ｓ１，Ｓ２を用いてＲＦ信号を生成する。一方の検出信号Ｓ１から生成されたＲＦ信号を第１変調信号と呼び、他方の検出信号Ｓ２から生成されたＲＦ信号を第２変調信号と呼ぶものとする。第１復調部３０Ａは、第１変調信号を復調して符号化信号を生成し、これをデマルチプレクサ３１に出力する。デマルチプレクサ３１は、符号化信号をオーディオ符号化信号とビデオ符号化信号とに分離し、オーディオ符号化信号をオーディオデコーダ３３に供給し、ビデオ符号化信号を第１ビデオデコーダ３２Ａに供給する。

第１ビデオデコーダ３２Ａは、既存の動画像符号化方式に準拠しており、ビデオ符号化信号を復号化して低解像度ビデオ信号を生成し、これを信号合成部３４と第１出力部３５Ａとに並列に出力する。オーディオデコーダ３３は、オーディオ符号化信号を復号化してオーディオ信号を生成し、これを第１出力部３５Ａと第２出力部３５Ｂとに並列に出力する。そして、第１出力部３５Ａは、第１ビデオデコーダ３２Ａとオーディオデコーダ３３からそれぞれ入力する低解像度ビデオ信号とオーディオ信号とをＤ／Ａ変換した後、外部に出力する。

一方、第２復調部３０Ｂは、第２変調信号を復調して符号化信号を生成し、これを第２ビデオデコーダ３２Ｂに出力する。第２ビデオデコーダ３２Ｂは、次世代の動画像符号化方式の複合規格に準拠しており、第２復調部３０Ｂから入力した符号化信号を復号化して上記拡張画像信号を生成し、これを信号合成部３４に出力する。信号合成部３４は、第１ビデオデコーダ３２Ａと第２ビデオデコーダ３２Ｂとからそれぞれ入力した低解像度ビデオ信号と拡張画像信号とを合成して高解像度ビデオ信号を生成し、これを第１出力部３５Ａに供給する。具体的には、信号合成部３４は、拡張画像信号列に低解像度ビデオ信号を挿入することによって高解像度ビデオ信号を復元することができる。これにより、たとえば、図５に示した低解像度画像５０Ｓと図６に示した拡張画像５０Ｄとから、図４に示した高解像度画像５０が復元される。そして、第１出力部３５Ａは、高解像度ビデオ信号とオーディオ信号とをＤ／Ａ変換した後、外部に出力する。

上記の通り、光ディスク記録再生装置１は、多層型光ディスク２０の一方の第１記録面４１Ａに記録されている低解像度ビデオ信号を再生し、これと同時並行に他方の第２記録面４３Ａに記録されている拡張画像信号を再生し、低解像度ビデオ信号と拡張画像信号とを合成して高解像度ビデオ信号を再生することが可能である。

次に、図７を参照しつつ、光ディスク記録再生装置１の再生処理の一手順を概説する。図７を参照すると、コントローラ１０は、多層型光ディスク２０が装填されているか否かを判定し（ステップＳ１）、多層型光ディスク２０が装填されていないと判定した場合は、再生処理を終了する。一方、多層型光ディスク２０が装填されていると判定した場合、コントローラ１０は、多層型光ディスク２０の第１記録面４１Ａの記録情報の読み取りを指示する（ステップＳ２）。この指示に応じて、第１光ピックアップ２３Ａは、多層型光ディスク２０の第１記録面４１Ａに対物レンズの焦点を合わせてレーザ光Ｌ１を照射し、その戻り光を検出して得た検出信号Ｓ１を信号処理部２９に出力する。第１復調部３０Ａは、信号処理部２９から入力した信号を復調して符号化信号を生成する。この符号化信号は、デマルチプレクサ３１を介して第１ビデオデコーダ３２Ａに伝達し復号化される。

次いで、コントローラ１０は、第１ビデオデコーダ３２Ａから出力される復号化情報に基づいて、第１記録面４１Ａに既存の符号化方式による情報が記録されているか否かを判定し（ステップＳ３）、第１記録面４１Ａに当該情報が記録されていないと判定した場合は、再生処理を終了する。一方、第１記録面４１Ａに情報が記録されていると判定した場合、コントローラ１０は、第１光ピックアップ２３Ａと第２光ピックアップ２３Ｂに対して第２記録面４３Ａの記録情報の読み取りを指示する（ステップＳ４）。この指示に応じて、第１光ピックアップ２３Ａは、多層型光ディスク２０の第２記録面４３Ａにレーザ光Ｌ１を照射し、その戻り光を検出して得た検出信号Ｓ１を信号処理部２９に出力する。第１復調部３０Ａは、信号処理部２９から入力した信号を復調して符号化信号を生成する。この符号化信号は第１ビデオデコーダ３２Ａに伝達し復号化される。並行して、第２光ピックアップ２３Ｂは、第２記録面４３Ａにレーザ光Ｌ２を照射し、その戻り光を検出して得た検出信号Ｓ２を信号処理部２９に出力する。第２復調部３０Ｂは、信号処理部２９から入力した信号を復調して符号化信号を生成する。この符号化信号は第２ビデオデコーダ３２Ｂに伝達し復号化される。

次いで、コントローラ１０は、第１ビデオデコーダ３２Ａから出力される復号化情報に基づいて、第２記録面４３Ａに既存の符号化方式による情報が記録されているか否かを判定する（ステップＳ５）。第２記録面４３Ａに当該情報が記録されていると判定した場合、コントローラ１０は、第１記録面４１Ａと第２記録面４３Ａの双方に既存の符号化方式による情報が記録されていると判断し、第１記録面４１Ａと第２記録面４３Ａに記録されている情報を順次再生するように指示する（後方互換再生処理；ステップＳ９）。この指示に応じて、第１光ピックアップ２３Ａは、まず、第１記録面４１Ａに対物レンズの焦点を合わせてレーザ光Ｌ１を照射し、その戻り光を検出して得た検出信号Ｓ１を出力する。これにより、第１記録面４１Ａから読み出された変調信号が第１復調部３０Ａで復調され、第１ビデオデコーダ３２Ａで復号化された後、第１出力部３５Ａを介して外部に出力される。第１記録面４１Ａの記録情報の読み取りが終了した後は、第１光ピックアップ２３Ａは、対物レンズの焦点を第１記録面４１Ａから第２記録面４３Ａに切り換えてレーザ光Ｌ１を照射し、その戻り光を検出して得た検出信号Ｓ１を出力する。これにより、第２記録面４３Ａから読み出された変調信号が第１復調部３０Ａで復調され、第１ビデオデコーダ３２Ａで復号化された後、第１出力部３５Ａを介して外部に出力される。

一方、前記ステップＳ５において、第２記録面４３Ａに既存の符号化方式による情報が記録されていないと判定した場合、コントローラ１０は、第２ビデオデコーダ３２Ｂから出力される復号化情報に基づいて、第２記録面４３Ａに次世代の符号化方式による高解像度画像が記録されているか否かを判定する（ステップＳ６）。前記ステップＳ６において、第２記録面４３Ａに当該高解像度画像が記録されていると判定した場合、コントローラ１０は、第１記録面４１Ａおよび第２記録面４３Ａにそれぞれ記録されている情報を同時並行に再生する旨を指示する（ステップＳ７）。この指示に応じて、第１光ピックアップ２３Ａは、対物レンズの焦点を第１記録面４１Ａに合わせてレーザ光Ｌ１を照射し、第２光ピックアップ２３Ｂは、対物レンズの焦点を第２記録面４３Ａに合わせてレーザ光Ｌ２を照射する。これにより、第１記録面４１Ａから読み出された変調信号が第１復調部３０Ａで復調され、第１ビデオデコーダ３２Ａで復号化された後、第１出力部３５Ａを介して外部に出力される。同時に、第２記録面４３Ａから読み出された変調信号が第２復調部３０Ｂで復調され、第２ビデオデコーダ３２Ｂで復号化される。信号合成部３４は、第２ビデオデコーダ３２Ｂから入力した高解像度ビデオ信号をそのまま第２出力部３５Ｂに出力する。

他方、前記ステップＳ６において、第２記録面４３Ａに高解像度画像が記録されていないと判定した場合、コントローラ１０は第２記録面４３Ａに上記拡張画像が記録されていると判断し、合成再生を指示する（ステップＳ８）。この指示に応じて、第１光ピックアップ２３Ａは、対物レンズの焦点を第１記録面４１Ａに合わせてレーザ光Ｌ１を照射し、第２光ピックアップ２３Ｂは、対物レンズの焦点を第２記録面４３Ａに合わせてレーザ光Ｌ２を照射する。これにより、第１記録面４１Ａから読み出された変調信号が第１復調部３０Ａで復調され、第１ビデオデコーダ３２Ａで復号化された後、信号合成部３４に伝達する。同時に、第２記録面４３Ａから読み出された変調信号が第２復調部３０Ｂで復調され、第２ビデオデコーダ３２Ｂで復号化された後、信号合成部３４に伝達する。信号合成部３４は、第１ビデオデコーダ３２Ａと第２ビデオデコーダ３２Ｂとからそれぞれ入力した低解像度ビデオ信号と拡張画像信号とを合成して高解像度ビデオ信号を再生し、これを第２出力部３５Ｂに出力することとなる。

以上、本発明に係る実施例について説明した。上記実施例は、独立した二つの光ピックアップ２３Ａ，２３Ｂを用いているが、この代わりに、２本のレーザ光Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ記録面４１Ａ，４３Ａに同時に照射し、２つの記録面４１Ａ，４３Ａから同時並行に信号を読み取り、あるいは２つの記録面４１Ａ，４３Ａに同時並行に信号を書き込むことができる単体の光ピックアップを用いても構わない。

特許文献１に開示されている光ディスクの構造を概略的に示す断面図である。 本発明に係る実施例である光ディスク記録再生装置の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明に係る実施例である多層型光ディスクの構造を概略的に示す断面図である。 高解像度画像を模式的に示す図である。 低解像度画像を模式的に示す図である。 拡張画像を模式的に示す図である。 光ディスク記録再生装置の再生処理の一手順を概略的に示すフローチャートである。

符号の説明

１ 光ディスク記録再生装置
１０ コントローラ
１２ 信号生成部
１３Ａ 第１ビデオエンコーダ
１３Ｂ 第２ビデオエンコーダ
１５ マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１６ 信号変調部
１７Ａ，１７Ｂ レーザ駆動部
２０ 多層型光ディスク
２１ スピンドルモータ
２２サーボ制御部
２３Ａ，２３Ｂ 光ピックアップ（ＰＵ）
２４Ａ，２４Ｂ スライダ（ＳＤＲ）
３０ 信号復調部
３１ デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）
３２Ａ 第１ビデオデコーダ
３２Ｂ 第２ビデオデコーダ
３４ 信号合成部

Claims (14)

1. 複数の記録面を有する多層型光ディスクに画像信号を記録する光ディスク記録装置であって、
   高解像度画像信号を所定の割合でサンプリングして低解像度画像信号を生成し、前記高解像度画像信号のうち前記低解像度画像信号を除く信号を拡張画像信号として生成する信号生成部と、
   第１の符号化方式に従って前記低解像度画像信号を符号化して第１符号化信号を生成する第１エンコーダと、
   前記第１の符号化方式と異なる第２の符号化方式に従って前記拡張画像信号を符号化して第２符号化信号を生成する第２エンコーダと、
   前記第１符号化信号および前記第２符号化信号を変調して第１変調信号および第２変調信号をそれぞれ生成する信号変調部と、
   前記第１変調信号を前記多層型光ディスクの第１記録面に書き込むとともに前記第２符号化信号を前記多層型光ディスクの第２記録面に書き込む光ピックアップ部と、
   を備えることを特徴とする光ディスク記録装置。
2. 請求項１記載の光ディスク記録装置であって、前記光ピックアップ部は、前記第１変調信号を前記第１記録面に書き込む第１光ピックアップと、前記第２符号化信号を前記第２記録面に書き込む第２光ピックアップとを含み、前記第１光ピックアップおよび前記第２光ピックアップは独立に動作することを特徴とする光ディスク記録装置。
3. 請求項１または請求項２記載の光ディスク記録装置であって、前記第１記録面および前記第２記録面は、互いに同一の記録密度に対応する記録領域を有することを特徴とする光ディスク記録装置。
4. 請求項１または請求項２記載の光ディスク記録装置であって、前記多層型光ディスクの前記第１記録面は、第１の記録密度に対応する記録領域を有し、前記第２記録面は、前記第１の記録密度と異なる第２の記録密度に対応する記録領域を有することを特徴とする光ディスク記録装置。
5. 請求項４記載の光ディスク記録装置であって、前記第１の記録密度は前記第２の記録密度よりも低いことを特徴とする光ディスク記録装置。
6. 複数の記録面を有する多層型光ディスクから画像信号を再生する光ディスク再生装置であって、
   前記多層型光ディスクの第１記録面から第１変調信号を読み出すとともに前記多層型光ディスクの第２記録面から第２変調信号を読み出す光ピックアップ部と、
   前記第１変調信号および前記第２変調信号を復調して第１符号化信号および第２符号化信号をそれぞれ生成する信号復調部と、
   第１の符号化方式に従って前記第１符号化信号を復号化して低解像度画像信号を生成する第１デコーダと、
   前記第１の符号化方式と異なる第２の符号化方式に従って前記第２符号化信号を復号化して拡張画像信号を生成する第２デコーダと、
   前記低解像度画像信号と前記拡張画像信号とを合成して高解像度画像信号を生成する信号合成部と、
   を備えることを特徴とする光ディスク再生装置。
7. 請求項６記載の光ディスク再生装置であって、前記光ピックアップ部は、前記第１記録面から前記第１変調信号を読み出す第１光ピックアップと、前記第２記録面から前記第２変調信号を読み出す第２光ピックアップとを含み、前記第１光ピックアップと前記第２光ピックアップとは独立に動作することを特徴とする光ディスク再生装置。
8. 請求項６または請求項７記載の光ディスク再生装置であって、前記第１記録面および前記第２記録面は、互いに同一の記録密度に対応する記録領域を有することを特徴とする光ディスク再生装置。
9. 請求項６または請求項７記載の光ディスク再生装置であって、前記第１記録面は、第１の記録密度に対応する記録領域を有し、前記第２記録面は、前記第１の記録密度と異なる第２の記録密度に対応する記録領域を有することを特徴とする光ディスク再生装置。
10. 請求項９記載の光ディスク再生装置であって、前記第１の記録密度は前記第２の記録密度よりも低いことを特徴とする光ディスク再生装置。
11. 複数の記録面を有する多層型光ディスクであって、
    高解像度画像信号を所定の割合でサンプリングすることで生成された低解像度画像信号を第１の符号化方式に従って符号化することにより生成された第１符号化信号を記録する第１記録面と、
    前記高解像度画像信号のうち前記低解像度画像信号を除く信号を、前記第１の符号化方式と異なる第２の符号化方式に従って符号化することにより生成された第２符号化信号を記録する第２記録面と、
    を含むことを特徴とする多層型光ディスク。
12. 請求項１１記載の多層型光ディスクであって、前記第１記録面および前記第１記録面は、互いに同一の記録密度に対応する記録領域を有することを特徴とする多層型光ディスク。
13. 請求項１１記載の多層型光ディスクであって、前記多層型光ディスクの前記第１記録面は、第１の記録密度に対応する記録領域を有し、前記第２記録面は、前記第１の記録密度と異なる第２の記録密度に対応する記録領域を有することを特徴とする多層型光ディスク。
14. 請求項１３記載の多層型光ディスクであって、前記第１の記録密度は前記第２の記録密度よりも低いことを特徴とする多層型光ディスク。
    
    

Images