JP2005285153A - 情報記録媒体、情報再生装置、情報再生方法、および情報記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】情報記録媒体が、ユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶領域と、拡張可能であって、かつ情報の試し書きのための試し書き領域と、拡張可能であって、かつユーザ情報の代替え記憶が可能な代替え領域と、前記試し書き領域および前記代替え領域に記録可能な範囲を表す記録可能範囲情報を含む記録位置管理情報領域と、を具備する。
【選択図】図22
Description
光ディスクの容量増加に比例して試し書き領域(テストエリア)の総数を増加させる技術が開示されている(特許文献1参照)。即ち、試し書き領域(テストエリア)が内周側位置に配置され、その拡張倍率が離散的に設定される。そして、ATIPウォブル信号のSYNCパターンを検知してディスク種別を判定し、試し書き領域(テストエリア)の総数を判定している
また、外周側に拡張可能なスペア領域を設定可能な光ディスクの技術が開示されている(特許文献2参照)。拡張可能なスペア領域の位置情報が、第2スペア領域のファイルエントリ領域内の第2スペア領域の位置情報に記載されている。
特許文献2に開示された技術では、“追記形情報記憶媒体”では、拡張可能なスペア領域の位置情報を書き替えることができず、スペア領域の位置情報に関するデーター構造を取ることが出来ない。
上記に鑑み、本発明は情報の適宜な記録再生が容易な情報記録媒体、情報再生装置、情報再生方法、および情報記録方法を提供することを目的とする。
情報記憶媒体の外周部に拡張可能な試し書き領域(テストエリア)や拡張可能な代替え領域(スペアエリア)が設定可能になっており、全記録領域の中から上記拡張可能な試し書き領域(テストエリア)や拡張可能な代替え領域(スペアエリア)を差し引いた領域が Updated outer limit of Data Recordable area の情報で記録可能範囲に対応する。
1.最適記録条件割り出し:安定にBCA検出後、スライスレベル検出で安定に読み取ったリムインテンシティの値で推奨記録条件情報が使えるか判断し、NGの場合にはドライブテストゾーンで丁寧に記録条件の割り出しが必要となるのでテストゾーンの拡張とその位置管理が必要となる
2.再生回路設定方法:安定にBCA検出後、スライスレベル検出で安定に読み取った H→L or L→H の識別情報を高速に読み出し、参照コードを利用してPR(1,2,2,2,1)に合わせた最適な回路調整を行う
3.ユーザー記録情報再生時の高い信頼性を確保:安定にBCA検出後、スライスレベル検出でシステムリードイン情報を再生後、PRMLを用いてユーザー記録情報を再生する。欠陥場所の代替え処理により記録情報の信頼性確保。再生時のサーボの安定化も重要
4.記録(書替えまたは追記)場所へのアクセス時間の短縮化
:欠陥管理情報により記録(書替えまたは追記)場所を事前に確認
5.安定かつ精度の良い記録マークの記録
:安定なトラッキングと記録場所確認が重要。また記録速度情報に基付き最適な速度で記録。
6.“L→H記録膜”と“H→L記録膜”の両方を対応し、回路の共通化を図り制御の簡素化を実現
以下の実施例説明文の中で一部図1〜図4に示した各ポイントに対応した説明が含まれている。図1〜図4に示した各ポイントに対応した説明を行っているには括弧書きで対応ポイント記号を記載する。
また種々の実験の結果、使用するPRクラスとしてはPR(1,2,2,2,1)を採用すると線密度が高くできるとともに再生信号の信頼性(例えば焦点ぼけやトラックずれなどサーボ補正誤差が発生した時の復調信頼性)を高くできるので、本実施例ではPR(1,2,2,2,1)を採用している(図1(A1))。
このシュミットトリガー回路は2値化するためのスライス基準レベルに特定の幅(実際にはダイオードの順方向電圧値)を持たせ、その特定幅を越えた時のみ2値化される特性を持っている。従って、例えば、上述したように“101010101010101010101010”のパターンが入力された場合には信号振幅が非常に小さいので2値化の切り替わりが起こらず、それよりも疎のパターンである例えば、“1001001001001001001001”などが入力された場合に再生生信号の振幅が大きくなるのでシュミットトリガー2値化回路155で“1”のタイミングに合わせて2値化信号の極性切り替えが起きる。
本実施の形態ではNRZI(Non Return to Zero Invert)法を採用しており、上記パターンの“1”の位置と記録マークまたはピットのエッジ部(境界部)が一致している。
図5におけるPR等化回路130内の詳細な構造が図9のプリアンプ回路からタップ制御器、イコライザー、オフセットキャンセラーまでの各回路で構成されている。図9内のPLL回路は図5のPR等化回路130内の一部であり、図5のシュミットトリガー2値化回路155とは別の物を意味する。
図9におけるハイパスフィルター回路の1次の遮断周波数は1kHzに設定して有る。プリイコライザ回路は図7と同様7タップのイコライザーを用いている(7タップを使用すると最も回路規模が少なく、かつ精度良く再生信号の検出が出来るためである)。
・再生専用で記録が不可能な“再生専用形情報記憶媒体”
・1回のみの追記記録が可能な“追記形情報記憶媒体”
・何回でも書き替え記録が可能な“書替え形情報記憶媒体”
OPT形再生専用媒体以外は全て外周部にデーターリードアウト領域DTLDOが配置されている。後述するようにOPT形再生専用媒体では外周部にミドル領域MDAが配置される。
システムリードイン領域SYLDIではエンボス(プリピット)の形で情報が記録されており、追記形および書替え形のいずれもこの領域内は再生専用(追記不可能)となっている。再生専用形情報記憶媒体ではデーターリードイン領域DTLDI内もエンボス(プリピット)の形で情報が記録されているのに対し、追記形および書替え形情報記憶媒体ではデーターリードイン領域DTLDI内は記録マーク形成による新規情報の追記(書替え形では書替え)が可能な領域となっている。
前述したように図13に示すデーター領域DTA、データーリードイン領域DTLDI、データーリードアウト領域DTLDO、ミドル領域MDAではそこに記録されている信号の再生にPRMLを使う事で情報記憶媒体の高密度化(特に線密度が向上する)を達成する(図1〔A〕)と共に、システムリードイン領域SYLDI、システムリードアウト領域SYLDOではそこに記録されている信号の再生にスライスレベル検出方式を使う事で現行DVDとの互換性を確保するとともに再生の安定化を確保している(図1〔B〕)。
“ (1) バーストカッティング領域BCA内の情報の再生”
→“(2) システムリードイン領域SYLDI内の情報データーゾーンCDZ内の情報の再生”
→“(3) データーリードイン領域DTLDI内の情報の再生(追記形または書替え形の場合)”
→“(4) 参照コード記録ゾーンRCZ内での再生回路定数の再調整(最適化)”
→“(5) データー領域DTA内に記録された情報の再生もしくは新たな情報の記録”
システムリードイン領域SYLDIとバーストカッティング領域BCAを分離配置させる実施例(図1(B2))の説明の所に説明したように、バーストカッティング領域BCA内とエンボスピット領域211が重なると不要な干渉によるバーストカッティング領域BCA内に形成されたデーターからの再生信号へのノイズ成分が増加する。
バーストカッティング領域BCA内に形成するグルーブ領域214あるいはランド領域及びグルーブ領域213のトラックピッチをシステムリードイン領域SYLDIのトラックピッチに合わせると情報記憶媒体の製造性が向上する。すなわち情報記憶媒体の原盤製造時に原盤記録装置の露光部の送りモーター速度を一定にしてシステムリードイン領域内のエンボスピットを作成している。この時、バーストカッティング領域BCA内に形成するグルーブ領域214あるいはランド領域及びグルーブ領域213のトラックピッチをシステムリードイン領域SYLDI内のエンボスピットのトラックピッチに合わせる事でバーストカッティング領域BCAとシステムリードイン領域SYLDIとで引き続き送りモーター速度を一定に保持できるため、途中で送りモーターの速度を変える必要が無いのでピッチムラが生じ辛く情報記憶媒体の製造性が向上する。
図17には、システムリードイン領域(System Lead-in area)、コネクション領域(Connection area)、データーリードイン領域(Data Lead-in area)、データー領域(Data area)、データーリードアウト領域(Data Lead-out area)それぞれについて、ゾーン(Zone)、半径値(Nominal radius(mm))、トラック当たりの物理セグメント数(Number of Physical segment per track)、トラック数(Number of tracks)、ランド(Land)およびグルーブ(Groove)それぞれでの開始物理セクタ番号(Start Physical sector number(hex value))および終了物理セクタ番号(End Physical sector number(hex value))が表されている。
書替え形情報記憶媒体ではランド領域とグルーブ領域それぞれに物理セクター番号が設定される。また、書替え形情報記憶媒体ではデーター領域DTAが19ゾーンに分割された構造となっている。
図18または図19と図20を比較(特に(B)の部分を比較)すると分かるように再生専用形または追記形情報記憶媒体に対して書替え専用形情報記憶媒体の方がトラックピッチ及び線密度(データービット長)を詰める事により記録容量を高くしている。後述するように書替え専用形情報記憶媒体ではランドグルーブ記録を採用する事で隣接トラックのクロストークの影響を低減させてトラックピッチを詰めている。
コネクション領域( Connection Area )CNA 内に存在するコネクションゾーンCNZはシステムリードイン領域SYLDIとデーターリードイン領域DTLDIを物理的に分離するための領域で、この領域はいかなるエンボスピットやプリブルーブも存在しないミラー面になっている。
上記問題を解決するために参照コード記録ゾーン( Referencd code zone )RCZをデーター領域( Data Area )DTAに隣接配置すると、参照コード記録ゾーン( Referencd code zone )RCZ内で情報再生装置の回路定数を最適化した場合に隣接するデーター領域( Data Area )DTA内でも同じ回路定数で最適化状態が保持される。
“(1) 参照コード記録ゾーン( Referencd code zone )RCZ内で情報再生装置の回路定数を最適化する”→“(2) データー領域DTA内の参照コード記録ゾーンRCZに最も近い部分を再生しながら情報再生装置の回路定数を再度最適化する”→“(3) データー領域DTA内の目的位置と (2) で最適化した位置との中間位置で情報再生しながら回路定数を再々度最適化する”→“(4) 目的位置に移動して信号再生する”
またドライブテストゾーンDRTZは情報記録再生装置が情報記憶媒体への情報を記録する前に試し書きするための領域として確保されている。情報記録再生装置は予めこの領域内で試し書きを行い、最適な記録条件(ライトストラテジ)を割り出した後、その最適記録条件でデーター領域DTA内に情報を記録する事が出来る。
また書替え形情報記憶媒体(図21(b))内に有る欠陥管理領域1、2 DMA1,2はデーター領域DTA内の欠陥管理情報が記録される場所で、例えば欠陥個所が発生した時の代替え箇所情報などが記録されている。
記録位置管理ゾーンRMZの中は記録位置管理に関するデーターが1個の記録位置管理データー( Recording Management Data )RMDの中にまとめて記録され、記録位置管理データーRMDの中身が更新される毎に新たな記録位置管理データーRMDとして順次後ろ側に追記される。すなわち記録位置管理データー( Recording Management Data )RMDは1物理セグメントブロック(物理セグメントブロックに付いては後述する)のサイズ単位で記録され、データー内容が更新される毎に新たな記録位置管理データーRMDとして順次後ろに追記されて行く。
図22(b)の例では始めに記録位置管理データーRMD#1が記録されていた所、管理データーに変更が生じたので変更後(アップデート後)のデーターを記録位置管理データーRMD#2として記録位置管理データーRMD#1の直後に記録した例を示している。
従って記録位置管理ゾーンRMZ内では更に追記可能なように未記録領域206が存在している。記録位置管理データーRMD内の具体的な情報内容について図30〜図32を用いて後述する。また図21(c)に示したR物理情報ゾーンRIZの情報内容についても図27〜29の説明の所で後ほど詳細に説明する。
“ (1) バーストカッティング領域BCA内の情報の再生”
→“ (2) システムリードイン領域SYLDI内の情報データーゾーンCDZ内の情報の再生”
→“ (3) データーリードイン領域DTLDI内の情報の再生(追記形または書替え形の場合)”
→“ (4) 参照コード記録ゾーンRCZ内での再生回路定数の再調整(最適化)”
→“ (5) データー領域DTA内に記録された情報の再生もしくは新たな情報の記録”
図23に示す実施例では追記形情報記憶媒体に対しても代替え領域SPAを設定し、代替え処理による欠陥管理を可能としている(図1〔C〕)。それにより一部に欠陥場所を持つ追記形情報記憶媒体に対しても欠陥管理処理を行うことで記録する情報の信頼性を向上させる事が可能となる。書替え形情報記憶媒体あるいは追記形情報記憶媒体では欠陥が多く発生した場合にユーザーサイドで情報記録再生装置が判断して図23(b)、(d)に示すユーザーへの販売直後の状態に対して自動的に拡張代替え領域( Extended Spare Area )ESPA、ESPA1、ESPA2を設定し、代替え場所を広げられるようにして有る。
このように拡張代替え領域ESPA、ESPA1、ESPA2を設定可能にする事で製造上の都合で欠陥の多い媒体も販売可能となり、その結果媒体の製造歩留まりが向上して媒体の低価格化が可能となる。
後述するように記録位置管理ゾーンRMZ内の記録位置管理データー( Recording Management Data )RMDに記録される。記録位置管理データーRMDは管理データー内容が更新される毎に記録位置管理ゾーンRMZ内でアップデート追記されるので、拡張代替え領域を何度設定し直しても(図23(e)の実施例では最初に拡張代替え領域1EAPA1を設定し、その拡張代替え領域1EAPA1を全て使い果たした後でも欠陥が多くて更なる代替え領域設定が必要になったので、後日更に拡張代替え領域2ESPA2を設定した状態を示している)タイムリーにアップデートして管理する事が可能となる(図23(C1))。
またディスクテストゾーンDKTZは図21と同様、情報記憶媒体の製造メーカーが品質テスト(評価)を行うために設けられた領域である。
図23(c)と(e)に示したようにサーボキャリブレーション領域( Servo Calibration Zone )SCZ内はプリグルーブ領域214、またはランド領域及びグルーブ領域213の代わりにシステムリードイン領域SYLDIと同じようにエンボスピット領域211となっている(図1〔D〕)。この領域はデーターリードアウト領域DTLDOの他の領域に続いてエンボスピットによる連続したトラックを形成し、このトラックはスパイラル状に連続してつながり情報記憶媒体の円周に沿って360度に亘りエンボスピットを形成している。
DPD法を用いてサーボキャリブレーション領域SCZ内の傾き量とその傾き方向を測定し、その結果をデーター領域DTA内でも利用してデーター領域DTA内でのサーボ安定化を図る事を前述したが、データー領域DTA内の傾き量を予想する方法としてシステムリードイン領域SYLDI内の傾き量とその方向を同じくDPD法により予め測定し、サーボキャリブレーション領域SCZ内の測定結果との関係を利用して予測する事ができる。
1.拡張ドライブテストゾーンEDRTZの設定(枠取り)は外周方向(データーリードアウト領域DTLDOに近い方)から内周側にむけて順次まとめて設定する
… 図23(e)に示すようにデーター領域内の最も外周に近い場所(データーリードアウト領域DTLDOに最も近い場所)からまとまった領域として拡張ドライブテストゾーン1EDRTZ1を設定し、その拡張ドライブテストゾーン1EDRTZ1を使い切った後で、それより内周側に存在するまとまった領域として拡張ドライブテストゾーン2EDRTZ2を次ぎに設定可能とする。
… 拡張ドライブテストゾーンEDRTZの中で試し書きを行う場合には内周側から外周側に沿ってスパイラル状に配置されたグルーブ領域214に沿って行い、前回試し書きをした(既に記録された)場所のすぐ後ろの未記録場所に今回の試し書きを行う。
データー領域内は内周側から外周側に沿ってスパイラル状に配置されたグルーブ領域214に沿って追記される構造となっており、拡張ドライブテストゾーン内での試し書きが直前に行われた試し書き場所の後ろに順次追記する方法で行う事により“直前に行われた試し書き場所の確認”→“今回の試し書きの実施”の処理がシリアルに行えるため、試し書き処理が容易となるばかりでなく、拡張ドライブテストゾーンEDRTZ内での既に試し書きされた場所の管理が簡単になる。
… 図23(e)にデーター領域DTA内に2箇所拡張代替え領域1、2 ESPA1、2 を設定し、2箇所拡張ドライブテストゾーン1、2 EDRTZ1、2 を設定した例を示す。この場合に本実施例では図23(f)に示すように拡張ドライブテストゾーン2 EDRTZ2 までを含めた領域に対してデーターリードアウト領域DTLOとして再設定出来る所に特徴が有る(図1(E4))。これに連動して範囲を狭めた形でデーター領域DTAの範囲の再設定を行うことになり、データー領域DTA内に存在するユーザーデーターの追記可能範囲205の管理が容易になる。
図26で追記形情報記憶媒体におけるボーダー領域の構造について説明する。追記形情報記憶媒体に初めて1個のボーダー領域を設定した時は図26(a)に示すように内周側(データーリードイン領域DTLDIに最も近い側)にボーダー内領域( Bordered Area )BRDA #1 を設定後、その後ろにボーダーアウト( Border-out )BRDOを形成する。
ボーダーアウトBRDO内の最初には記録位置管理ゾーンへ記録された内容のコピー情報C_RMZが記録され、ボーダーアウトBRDOで有る事を示すボーダー終了用目印( Stop Block )STBが記録される。
さらに次のボーダーインBRDIが来る場合にはこのボーダー終了用目印( Stop Block )STBが記録された物理セグメントブロックから数えて“N1番目”の物理セグメントブロックに次ぎにボーダー領域が来る事を示す最初の目印( Next Border Marker )NBMが、そして“N2番目”の物理セグメントブロックに次ぎにボーダー領域が来る事を示す2番目の目印NBM、“N3番目”の物理セグメントブロックに次ぎにボーダー領域が来る事を示す3番目の目印NBMがそれぞれ1物理セグメントブロックのサイズ毎に離散的に合計3箇所に記録される。
次のボーダーインBRDI内にはアップデートされた物理フォーマット情報( Updated Physical Format Information )U_PFIが記録される。
[1]次のボーダー領域が来ない場合には“次のボーダーを示す目印NBMを記録すべき場所”には予め特定パターンのデーターを記録しておく
[3]1物理セグメントブロックサイズの“次のボーダーを示す目印NBM”の位置に重ね書きする時に同一データーセグメント内の場所により重ね書き状況を変化させる(図4(L1))
[4]シンクデーター432内に部分的に重ね書きを行い、シンクコード431上での重ね書きを禁止する(図4(L2))
[5]データーIDとIEDを除いた場所に重ね書きする
図5に示したPLL回路は図65に示したVFO領域471、472内で特にPLLの引き込みがし易くなっている。従ってVFO領域471、472の直前ならばPLLが外れてもVFO領域471、472を用いてPLLの再引き込みが容易に行われるので情報記録再生装置または情報再生装置内でのシステム全体としての影響は軽減される。
上述したように“[3]同一データーセグメント内の場所により重ね書き状況を変化させる(図4(L1))”方法の具体的な一例として同一データーセグメント内の少なくとも最後の物理セクター内では重ね書き領域を広く取る。データーセグメント内の最後の物理セクターを検出(ST6)したらデーターIDとIEDを残して(データーIDとIEDの所は重ね書きせずに)のデーターIDとIED直後から最後の物理セクターの終わりまで重ね書きを行う(ST9)。
同一データーセグメント内の少なくとも最後の物理セクター以外では後述する図40または図63に示すシンクコード431(SY0〜SY3)の領域は避けて(図4(L2))シンクデーター432内に部分的に特定パターンで重ね書きする(ST7)。上記のプロセスを各次のボーダーを示す目印NBM毎に行い、3番目の各次のボーダーを示す目印NBMへの重ね書き処理が終わったら(ST9)新たなボーダーインBRDIを記録後、ボーダー内領域BRDA内にユーザーデーターを記録する(ST10)。
媒体製造関連情報DMI内は媒体製造国名に関する情報251と媒体メーカー所属国情報252が記録されている(図2〔F〕)。販売された情報記憶媒体が特許侵害している時に製造場所が有る国内または情報記憶媒体を消費して(使って)いる国内に対して侵害警告を掛ける場合が多い。情報記憶媒体内に前記の情報の記録を義務付ける事で製造場所(国名)が判明し、特許侵害警告が掛け易くする事で知的財産が保証され技術の進歩が促進される。更に媒体製造関連情報DMI内はその他媒体製造関連情報253も記録されている。
媒体製造メーカー名情報、媒体製造メーカーからの付加情報、記録マークの極性(H→LかL→Hかの識別)情報、記録時もしくは再生時の線速度情報、円周方向に沿った光学系のリムインテンシティ値、半径方向に沿った光学系のリムインテンシティ値、再生時の推奨レーザーパワー(記録面上の光量値)が記録される。
上記の方法により比較的早くしかも精度良くデーターリードイン領域DTLDIまたはデーター領域DTA内の情報を読む事が出来る。また17バイト目に最高記録速度を規定したリビジョン番号情報と18バイト目に最低記録速度を規定したリビジョン番号情報が記載されているが前記の情報は最高と最低を規定した範囲情報でしかない。最も安定に記録する場合には記録時に最適な線速情報が必要となるので、その情報が193バイト目に記録されている。
書替え形情報記憶媒体では図17に示すように最も物理セクター番号の値が大きい場所はグルーブ領域内に有るが、ランド領域内でのデーター領域DTAの終了位置情報が記録されている。
それに対して追記形情報記憶媒体のR物理フォーマット情報R_PFI内では該当するボーダー内領域BRDAの中での既記録データーの最後の位置情報が記録される。
更に再生専用形情報記憶媒体内では再生側光学系から見た手前の層である“0層”内での最後のアドレス情報と書替え形情報記憶媒体内ではランド領域とグルーブ領域間の各開始位置情報の差分値の情報も記録されている。
記録位置管理データーRMD内の最初の2048バイトはリザーブ領域になっている。
すなわち拡張ドライブテストゾーンEDRTZの有無識別情報により拡張ドライブテストゾーンEDRTZが増設されたかどうかが分かり、拡張代替え領域ESPAの有無識別情報により拡張代替え領域ESPAが増設されたか否かが分かる。
それにより例えばユーザーが指定した録画予約時間に合わせて最適な記録時の転送レートを設定する事で実現可能な最も高画質でしかもユーザーが指定した録画予約時間が漏れなく媒体内に録画できると言う効果が生じる。
後述するように本実施例では32セクターで1ECCブロックを構成する。従って特定のECCブロック内の先頭に配置されたセクターの物理セクター番号の下位5ビットは隣接するECCブロック内の先頭位置に配置されたセクターのセクター番号と一致する。
また、ECCブロック内の先頭に配置されたセクターの物理セクター番号の下位5ビットが“00000”になるように物理セクター番号を設定した場合には同一ECCブロック内に存在する全てのセクターの物理セクター番号の下位6ビット目以上の値が一致する。従って上記同一ECCブロック内に存在するセクターの物理セクター番号の下位5ビットデーターを除去し、下位6ビット目以上のデーターのみを抽出したアドレス情報をECCブロックアドレス情報(またはECCブロックアドレス番号)と定義する。
1)特に未記録領域へのアクセスが高速化する
… 記録位置管理データーRMD内の位置情報単位とウォブル変調により予め記録されたデーターセグメントアドレスの情報単位が一致するため差分の計算処理が容易となるため
2)記録位置管理データーRMD内の管理データーサイズを小さくできる
… アドレス情報記述に必要なビット数が1アドレス当たり5ビット節約できるため
図22(b)に示したように1個の記録位置管理ゾーンRMDが1個の物理セグメントブロック毎に記録されているので、この情報で記録位置管理ゾーンRMZの中に何回更新(アップデート)された記録位置管理データーRMDが追記できるかが分かる。
その次には記録位置管理ゾーンRMZ内での現在の記録位置管理データー番号が記録される。これは記録位置管理ゾーンRMZ内で既に記録された記録位置管理データーRMDの数情報を意味している。例えば図22(b)に示す例として今この情報が記録位置管理データーRMD#2内の情報だとすると、この情報は記録位置管理ゾーンRMZ内で2番目に記録された記録位置管理データーRMDなので“2”の値がこの欄の中に記録される。
その次には記録位置管理ゾーンRMZ内での残量情報が記録される。この情報は記録位置管理ゾーンRMZ内での更に追加可能な記録位置管理データーRMD数の情報を意味し、物理セグメントブロック単位(=ECCブロック単位=データーセグメント単位)で記述される。
上記3情報の間には次の関係が成立する。
[RMZの設定されたサイズ情報]=[現在の記録位置管理データー番号]+[RMZ内での残量]
例えば1枚の追記形情報記憶媒体に1回で全ての情報を記録する場合には記録位置管理データーRMDは1回だけ記録すれば良いが、1枚の追記形情報記憶媒体に非常に細かくユーザーデーターの追記(図23(f)でのユーザーデーターの追記可能範囲205内へのユーザーデーターの追記)を繰り返して記録したい場合には追記毎に更新された記録位置管理データーRMDも追記する必要が有る。この場合、頻繁に記録位置管理データーRMDを追記すると図22(b)に示す未記録領域206が無くなってしまい、情報記録再生装置としてはそれに対する善処が必要となる。従って記録位置管理ゾーンRMZ内の記録位置管理データーRMDの既使用量または残量情報を記録位置管理データーRMDの記録領域内に記録する事で記録位置管理ゾーンRMZ領域内の追記不可能な状態が事前に分かり情報記録再生装置の早めの対処が可能となる。
RMDフィールド3内には各ボーダーゾーンBRDZの開始位置情報が記録される。すなわち図30に示すように最初から50番目までのボーダーアウトBRDOの開始位置情報が物理セクター番号で記載される。例えば図26(c)に示した実施例では最初のボーダーアウトBRDOの開始位置はη点の位置を表し、2番目のボーダーアウトBRDOの開始位置はθ点の位置を示している。
ドライブテストゾーンDRTZ内では内周側(物理セクター番号の小さい方)から外周方向(物理セクター番号が大きくなる方向)へ向かって順次試し書きに使用される。試し書きに使用される場所単位は後述するように追記単位であるクラスター単位で行われるのでECCブロック単位となる。従って既に試し書きに使用した場所の最後の位置情報としてECCブロックアドレス番号で記載されるか、または物理セクター番号で記載される場合には試し書きに用いられたECCブロックの最後に配置された物理セクターの物理セクター番号を記載することになる。1度試し書きに使用された場所は既に記録されているので、次ぎに試し書きを行う場合には既に試し書きに使用された最後の位置の次から試し書きを行うことになる。従って上記ドライブテストゾーンDRTZ内で既に試し書きに使用した場所の最後の位置情報(=ドライブテストゾーンDRTZ内の既使用量)を利用して(図1(E5))情報記録再生装置は次ぎに何処から試し書きを開始すればよいかが瞬時に分かるだけでなく、その情報からドライブテストゾーンDRTZ内に次ぎに試し書きが可能な空きスペースが有るか否かを判定できる。
(1) 追記形情報記憶媒体を情報記録再生装置に装着する
→ (2) 情報記録再生部141でバーストカッティング領域BCAに形成されたデーターを再生し、制御部143へ送る → 制御部143内で転送された情報を解読し、次のステップへ進めるか判定する
→ (3) 情報記録再生部141でシステムリードイン領域SYLDI内の制御データーゾーンCDZに記録されて有る情報を再生し、制御部143へ転送する
→ (4) 制御部143内で推奨記録条件を割り出した時のリムインテンシティの値(図28の194、195バイト目)と情報記録再生部141で使われている光学ヘッドのリムインテンシティの値を比較し、試し書きに必要な領域サイズを割り出す
→ (6) RMDフィールド4内から試し書きに使用するドライブテストゾーンDRTZまたは拡張ドライブテストゾーンEDRTZ内の既に試し書きに使用した場所の最後の位置情報から今回試し書きを開始する場所を割り出す
→ (7) (6) で割り出した場所から (4) で割り出したサイズ分試し書きを実行する
→ (8) (7) の処理により試し書きに使用した場所が増えたので、既に試し書きに使用した場所の最後の位置
情報を書き替えた記録位置管理データーRMDをメモリー部175に一時保存し、(12) へ進む
→ (10) (9) の結果に基付きRMDフィールド0に記録されて有る“最新のユーザーデーターの記録可能範囲205の最終位置”の情報を更新すると共にRMDフィールド4内の拡張ドライブテストゾーンEDRTZの追加設定回数情報を1だけインクリメント(回数と1だけ加算)し、さらに新たに設定する。拡張ドライブテストゾーンEDRTZの開始/終了位置情報を付け加えた記録位置管理データーRMDをメモリー部175に一時保存する
→ (11) → (7) → (12) へ移動する
→ (13) (12) に対応して新たに発生したRゾーン内の開始/終了位置情報(図31)を追記して更新された記録位置管理データーRMDをメモリー部175に一時保存する
→ (14) 制御部143が制御して情報記録再生部141がメモリー部175に一時保存されている最新の記録位置管理データーRMDを記録位置管理ゾーンRMZ内の未記録領域206(例えば図22(b))内に追加記録する
RMDで管理される所に本実施例の特徴が有る(図1(C1))。図23(e)に示す実施例では拡張代替え領域1ESPA1と拡張代替え領域2ESPA2の2箇所に拡張代替え領域ESPAを設定しているのでRMDフィールド5内の最初に記載されている“拡張代替え領域ESPAの追加設定回数”は“2”となる。また最初に設定した拡張代替え領域ESPAの開始位置情報はδ点位置、最初に設定した拡張代替え領域ESPAの終了位置情報はγ点の直前の位置、2番目に設定した拡張代替え領域ESPAの開始位置情報はζ点の位置、2番目に設定した拡張代替え領域ESPAの終了位置情報はε点の直前位置に対応する。
後述するように1ECCブロックを構成する1個のデーターセグメントが1個の物理セグメントブロック領域に記録されるので、既に行われた代替え回数は既に代替えに使用したECCブロックの数(または物理セグメントブロック数、データーセグメント数)に等しくなる。従ってこの欄での記載情報の単位はECCブロック単位または物理セグメントブロック単位、データーセグメント単位となる。
また図31に示すように最初に設定した拡張代替え領域1ESPA1と2番目に設定した拡張代替え領域2ESPA2に対しても同様な情報(“最初に設定した拡張代替え領域ESPA内の既に代替えに使用したECCブロックの数情報または物理セグメントブロック数情報あるいは代替えへの使用済み場所の最後の位置情報(ECCブロックアドレス番号)”と“2番目に設定した拡張代替え領域ESPA内の既に代替えに使用したECCブロックの数情報または物理セグメントブロック数情報あるいは代替えへの使用済み場所の最後の位置情報(ECCブロックアドレス番号)”)を記録する欄が存在する。
1)次に代替え処理する時にユーザーデーターの追記可能範囲205内で見つかった欠陥領域に対する新たに設定すべき代替え場所が即座に分かる
… 代替えへの使用済み場所の最後の位置の直後に新たな代替えを行う
2)計算により代替え領域SPAまたは拡張代替え領域ESPA内の残量が求められ、(残量が足りない場合には)新たな拡張代替え領域ESPAの設定の必要性有無が分かる
[1]欠陥場所に記録を予定していた情報を代替え場所に記録する従来の“交替モード”
[2]同じ内容の情報を情報記憶媒体上の異なる場所に2回記録して信頼性を上げる“多重化モード”
このどちらのモードで処理するかの情報を図32に示すように記録位置管理データーRMD内の2次欠陥リストエントリー情報内の“欠陥管理処理の種別情報”内に記録される(図1(C3))。
[1]交替モードの場合
・欠陥管理処理の種別情報を“01”に設定する(従来のDVD−RAMと同様)
・“交替元ECCブロックの位置情報”とはユーザーデーターの追記可能範囲205の中で欠陥場所として発見されたECCブロックの位置情報を意味し、本来ここへ記録予定の情報が記録されず代替え領域内などに記録される。
・“交替先ECCブロックの位置情報”とは図23(e)の代替え領域SPAまたは拡張代替え領域1 ESPA1、拡張代替え領域2 ESPA2 の中に設定される交替先の場所の位置情報を示し、ユーザーデーターの追記可能範囲205内で発見された欠陥場所に記録予定の情報がここに記録される。
・欠陥管理処理の種別情報を“10”に設定し、
・“交替元ECCブロックの位置情報”とは非欠陥の場所であり、記録予定の情報が記録されると共にここに記録された情報は正確に再生できる場所の位置情報を表す。
・“交替先ECCブロックの位置情報”とは図23(e)の代替え領域SPAまたは拡張代替え領域1 ESPA1、拡張代替え領域2 ESPA2 の中に設定される多重化のために上記“交替元ECCブロックの位置情報”に記録された情報と全く同じ内容が記録される場所の位置情報を表す。
それに対して上記“[2]多重化モード”で記録した場合には、ユーザーの不手際などで情報記憶媒体に傷やゴミが付着して部分的に情報が読めなくなったとしても他の部分に同じ情報がバックアップされているので情報再生の信頼性が格段に向上する。このときに読めなかった情報に対して上記バックアップされた情報を利用して“[1]交替モード”の交替処理を行えば更に信頼性が向上する。
従って上記“[2]多重化モード”の処理あるいは“[1]交替モード”の処理と“[2]多重化モード”の処理を組み合わせる事で傷やゴミの対策も考慮に入れた記録後の高い情報再生信頼性を確保出来ると言う効果が有る。
このように交替処理前に事前に検出された欠陥位置を示す情報が図32に示す2次欠陥リストエントリー情報内の“欠陥ブロックの代替えブロックへの交替処理有無情報”(SLR:Status of Linear Replacement )である。
… “交替元ECCブロックの位置情報”で指定された欠陥ECCブロックに対して交替処理がなされ、“交替先ECCブロックの位置情報”で指定された場所に再生可能な情報が記録されている。
◎ 欠陥ブロックの代替えブロックへの交替処理有無情報SLRが“1”の時には
… “交替元ECCブロックの位置情報”で指定された欠陥ECCブロックは交替処理前の段階で事前に検出された欠陥ブロックを意味し、“交替先ECCブロックの位置情報”の欄はブランク(何も情報が記録されて無い)となっている。
1)記録位置管理ゾーンRMZ内の欠陥場所を回避して記録位置管理データーRMDを記録できる
… 図22(b)に示す記録位置管理ゾーンRMZ内でも欠陥場所が発生する場合が有る。記録位置管理ゾーンRMZ内で新たに追記した記録位置管理データーRMDの内容を追記直後に確認(ベリファイ)する事で欠陥による記録不可能な状態を検知でき、その場合にはその隣に記録位置管理データーRMDを書き直す事で記録位置管理データーRMDを高い信頼性を保証した形で記録する事が出来る。
… 例えば図22(b)の例を取った場合、記録位置管理データーRMD#2を記録した後でユーザーのミス等で情報記憶媒体表面に傷が付き、記録位置管理データーRMD#2の再生が不可能になった状態を例として想定する。この場合、代わりに記録位置管理データーRMD#1の情報を再生する事で有る程度過去の欠陥管理情報(RMDフィールド6内の情報)を修復できる。
ここで、スクランブルされた32個のデータフレーム(スクランブルドフレーム)に対して、クロスリードソロモンエラーコレクションコード( Cross Reed-Solomon Error Correction Code )が適用されて、ECCエンコード処理が実行される。これによりレコーディングフレームが構成される。このレコーディングフレームは、アウターパリティコード( Parity of Outer-code )PO、インナーパリティコード( Parity of Inner-code )PI を含む。PO、PIは、それぞれ32個のスクランブルドフレームによりなる各ECCブロックに対して作成されたエラー訂正コードである。
また後述するように図38または図39での各枠内の“0”から“31”までの番号は各物理セクターの番号を示し、“0”から“31”までの合計32個の物理セクターで1個の大きなECCブロックを構成する構造になっている。
図36(a)は、スクランブル後のフレームを作成するときに、フィードバックシフトレジスタに与える初期値の例を示し、図36(b)は、スクランブルバイトを作成するためのフィードバックシフトレジスタの回路構成を示している。r7(MSB)からr0(LSB)が、8ビットずつシフトし、スクランブルバイトとして用いられる。図36(a)に示すように本実施例では16種類のプリセット値が用意されている。図36(a)の初期プリセット番号は、データIDの4ビット(b7(MSB)〜b4(LSB))に等しい。データフレームのスクランブルの開始時には、r14〜r0の初期値は、図36(a)のテーブルの初期プリセット値にセットしなければならない。16個の連続するデータフレームに対して、同じ初期プリセット値が用いられる。次には、初期プリセット値が切り換えられ、16個の連続するデータフレームに対しては、切り換わった同じプリセット値が用いられる。
r7〜r0の初期値の下位8ビットは、スクランブルバイトS0として取り出される。その後、8ビットのシフトが行なわれ、次にスクランブルバイトが取り出され、2047回このような動作が繰り替えされる。
また後述するように最終的に構成される各物理セクター毎に同一物理セクター内のデーターも交互に左右の小ECCブロック内に分散配置される(図39における左半分の列は左側( Left 側)の小ECCブロック内に含まれ、右半分の列は右側( Right 側)の小ECCブロック内に含まれる。
従って例えば図40(a)に示した偶数番目の物理セクター構造のチャネルビットデーターを情報記憶媒体に記録する場合には、最初に記録する2232チェネルビットのデーターが左側( Left 側)の小ECCブロック内に含まれ、次ぎに記録する2232チェネルビットのデーターが右側( Right 側)の小ECCブロック内に含まる。更に次ぎに記録する2232チェネルビットのデーターは左側( Left 側)の小ECCブロック内に含まれる。
1)物理セクターの最初の2232チェネルビットデーターが属する小ECCブロック(右側か左側か)が異なる
2)セクター毎に交互に異なるPOグループのデーターが挿入される構造になっている
(1)同期位置検出用コード部
全てのシンクコードで共通なパターンを持ち、固定コード領域を形成する。このコードを検出することでシンクコードの配置位置を検出出来る。具体的には図41の各シンクコードにおける最後の18チャネルビット“010000 000000 001001”の所を意味している。
可変コード領域の一部を形成し、変調時のState番号に対応して変化するコードである。図41の最初の1チャネルビットのところが該当する。すなわち、State1、State2のいずれかを選択する場合にはSY0からSY3までのいずれのコードでも最初の1チャネルビットが“0”となり、State0選択時にはシンクコードの最初の1チャネルビットが“1”となっている。但し、例外としてState0でのSY3の最初の1チャネルビットは“0”となる。
シンクコード内でのSY0からSY3までの各種類を識別するコードで、可変コード領域の一部を構成する。図41の各シンクコードにおける最初から1番目から6番目までのチャネルビット部がこれに相当する。後述するように連続して検出される3個ずつのシンクコードのつながりパターンから同一セクタ内の相対的な位置を検出できる。
(4)DC抑圧用極性反転コード部
図41における“#”位置でのチャネルビットが該当し、上述したようにここのビットが反転もしくは非反転することで前後のフレームデータを含めたチャネルビット列のDSV値が“0”に近付くように働く。
すなわち、図41に示すように同期位置検出用コード部では“0”を連続的に12(=k+2)個続けている。情報記録再生装置または情報再生装置ではこの部分を見付けて同期位置検出用コード部の位置を検出する。また、余りに長く“0”が連続的に続くとビットシフトエラーが起き易いので、その弊害を緩和するため同期位置検出用コード部内ではその直後に“0”の連続個数が少ないパターンを配置している。本実施の形態ではd=1なので、対応パターンとしては“101”の設定は可能であるが、上述したように“101”のところ(最密パターンのところ)では充分に大きな再生信号振幅が得難いので、その代わりに“1001”を配置し、図41に示すような同期位置検出用コード部のパターンにしている。
また連続する3個のシンクコードの組み合わせパターンは同一セクタ内で全て異なると言う特徴も有る。
データフィールドの8ビットのデータワードは8/12変調(ETM:Eight to Twelve Modulation)法によりディスク上のチャンネルビットに変換される。ETM法により変換されたチャンネルビット列はチャンネルビット1bが少なくとも1、最大では10チャンネルビット離れているというRLL(1,10)というランレングスの制約を満足する。
変調ブロックの構成を図42に示す。
X(t)=H{B(t),S(t)}
S(t+1)=G{B(t),S(t)}
Hはコードワード出力機能、Gは次のState出力機能である。
コード変換テーブル内のアスタリスクビット“*”はビットがマージングビットであることを示す。変換テーブル内の幾つかのコードワードはLSBにマージングビットを有する。マージングビットは自身に後続するチャンネルビットに応じてコードコネクタにより“0b”、“1b”の何れかに設定される。後続チャンネルビットが“0b”であれば、マージングビットは“1b”に設定される。後続チャンネルビットが“1b”であれば、マージングビットは“0b”に設定される。
変換テーブル内のシャープビット“#”はビットがDSV制御ビットであることを示す。DSV制御ビットはDSVコントローラによりDC成分抑圧制御を行うことにより決定される。
コードワードの連結は前連結ポイントで先ず適用される。テーブル内の連結ルールは各連結ポイントでインデックスの順番に適用される。いくつかのコードワードは前コードワードと後コードワードと接続するために2回置き換えられる。前コードワードのマージングビットは連結のためのパターンマッチングの前に決定される。前コードワード、あるいは現コードワードのDSV制御ビット“#”はコード接続の前後の特別ビットとして扱われる。DSV制御ビットは“0b”でも“1b”でもなく、“?”である。コードワードの連結ルールはコードワードをシンクコードに接続するためには使われない。コードワードとンクコードとの接続のためには図44に示す連結ルールが使われる。
シンクコードはDC成分抑圧制御を行うことにより決定される。
DC成分抑圧制御(DCC:DC component suppression control)はNRZI変換変調チャンネルビットストリームにおける累積DSV(digital sum value:“1b”を+1とし、“0b”を−1として加算する)の絶対値を最小化する。
(a)シンクコードの選択(図41参照)
(b)連結コードワードのDSV制御ビット“#”の選択
選択は連結コードワードとシンクコードとの各DSVビットの位置における累積DSVの値により決定される。
論理的に可能性のあるシナリオの計算における最大のDSVを考慮すると、DVS計算の範囲は少なくとも±2047必要である。
復調器は12チャンネルビットのコードワードを8ビットのデータワードに変換する。コードワードは読み出しビットストリームから図45に示す分離規則を用いて再生される。隣接する2つのコードワードが分離規則のパターンと一致すると、これらのコードワードはテーブルに示される現コードワードと次コードワードに置き換えられる。“?”ビットは“0b”、“1b”、“#”の何れかである。現コードワードと次コードワードの“?”ビットは読み出しコードワードにおいては置き換わることなくそのまま割当てられる。
シンクコードとコードワードの境界は置き換えなく分離される。
ケース2:次のコードワードは“0000b”で始まる、あるいは次のシンクコードはState0のSY3である。
ケース3:次のコードワードは“01b”、“001b”、“0001b”で始まる、あるいは次のシンクコードはState1、2のSY0〜SY3である。
現行DVDでは変調方式として8ビットデーターを16チャネルビットに変換する“8/16変調”方式を採用し、変調後の情報記憶媒体に記録されるチャネルビット列としての参照コードのパターンは“00100000100000010010000010000001”の繰り返しパターンが用いられている。
それに比べて本実施例では図18〜図20に示すように8ビットデーターを12チャネルビットに変調するETM変調を用い、RLL(1,10)のランレングス制約を行っていると共にデーターリードイン領域DTLDI、データー領域DTA、データーリードアウト領域DTLDO及びミドル領域MDAからの信号再生にPRML法を採用している。従って上記変調規則とPRML検出に最適な参照コードのパターンを設定する必要が有る。RLL(1,10)のランレングス制約に従えば“0”が連続する最小値は“d=1”で“10101010”の繰り返しパターンとなる。“1”または“0”のコードから次の隣接コードまでの距離を“T”とすると、上記パターンでの隣接する“1”間の距離は“2T”となる。
従って情報再生装置あるいは情報記録再生装置の回路調整(例えば図9のタップ制御器内で行う各タップ係数の初期最適化)に使用する再生信号として“2T”の繰り返しパターン(“10101010”)からの再生信号を用いた場合にはノイズの影響が大きく安定化に乏しい。
従ってRLL(1,10)のランレングス制約に従って行う変調後の信号に対しては次ぎに密度の高い“3T”のパターンを使って回路調整を行うのが望ましい。
従って参照コードが連続するチャネルビット列が続いた所でDSV値を“0”にする方法としてETM変調後の12個のチャネルビット列内でDSV値が“0”になるように設定するより、ETM変調後の12個のチャネルビット列に出現する“1”の発生数を奇数個にして12チャネルビットからなる1組の参照コードセルで発生するDC成分を次の組からなる12チャネルビットの参照コードセルで発生するDC成分で相殺させる方が参照コードパターン設計の自由度が増す。
それに対して本実施例のようにデーターフィールド(ECCブロック)間にガード領域442〜448を配置すると書き重ね場所をガード領域442〜448内に制限してデーターフィールド(ECCブロック)のデーター破壊を防止できる効果が有る。
また、上記ガード領域442〜448の長さを図64に示すように1シンクフレームサイズであるシンクフレーム長433に合わせた所に本実施例の次の特徴(図3(K1))が有る。
図40ないしは図63に示すように1116チャネルビットと言う一定のシンクフレーム長433間隔で同期コード(シンクコード)が配置されており、図5に示す同期コード位置検出部145内ではこの一定周期間隔を利用して同期コード位置の抽出を行っている。本実施例でガード領域442〜448の長さシンクフレーム長433に合わせる事で再生時にガード領域442〜448を跨ってもこのシンクフレーム間隔が不変に保たれるので再生時の同期コード位置検出を容易にすると言う効果が有る。
1)ガード領域442〜448を跨った場所でも同期コードの出現頻度を一致させて同期コード位置検出の 検出精度を向上させる
2)ガード領域442〜448も含めた物理セクター内の位置の判別を容易にする
具体的には図65(c)に示すように各ガード領域442〜468の開始位置にはポストアンブル領域( Postamble field )481が形成され、そのポストアンブル領域481には図41に示したシンクコード番号“1”の同期コード“SY1”が配置されている。
エキストラ領域482はコピー制御や不正コピー防止用に使われる領域である。特にコピー制御や不正コピー防止用に使われない場合にはチャネルビットで全て“0”に設定する。
ウォーブル変調方式として±90度(180度)の位相変調を用いると共にNRZ( Non Returen to Zero )方法を採用して情報記憶媒体に対してアドレス情報を事前に記録する(図2〔J〕)所に本実施例の特徴がある。図66を用いて具体的な説明を行う。本発明実施例ではアドレス情報に関しては1アドレスビット(アドレスシンボルとも呼ぶ)領域511内を4ウォーブル周期で表現し、1アドレスビット領域511内は至る所周波数および振幅と位相は一致している。また、アドレスビットの値として同じ値が連続する場合には各1アドレスビット領域511の境界部(図66の“△印”を付けた部分)で同位相が継続し、アドレスビットが反転する場合にはウォーブルパターンの反転(位相の180度シフト)が起きる。図5に示した情報記録再生装置のウォブル信号検出部135内では上記アドレスビット領域511の境界位置(図66の“△印”を付けた場所)と1ウォブル周期の境界位置であるスロット位置412を同時に検出している。
それに比べて本実施例の書替え形情報記憶媒体のようにウォブル変調によりアドレス情報を記録しておく(図3(J4))とウォブル変調された領域の上にも記録マーク107を形成できるので記録効率が高く、記録容量が増加する。このように“ランド/グルーブ記録法”を採用すると共にウォブル変調でアドレス情報を事前記録する事で最も効率良く記録マーク107を記録することが出来、情報記憶媒体としての記録容量を高められる。
なお、追記形情報記憶媒体は再生専用形情報記憶媒体と記録容量を一致させて欲しいというユーザー要求に従い、図18と図19の“ユーザー使用可能な記録容量”の欄を比較して分かるように追記形情報記憶媒体と再生専用形情報記憶媒体と記録容量を一致させている。従って書替え形情報記憶媒体程の大容量が必要で無いので追記形情報記憶媒体は図69(a)に示すように“グルーブ記録法”を採用している。
従って書替え形情報記憶媒体での位置情報は図68と図70(b)に示すようにゾーンアドレス(番号)Zoとトラックアドレス(番号)Tr、物理セグメントアドレス(番号)Phで与えられる。トラックアドレスTrは同一ゾーン内での内周から外周へ向かったトラック番号を表し、隣接するランド領域とグルーブ領域の組(例えばランド領域503とグルーブ領域502の組、ランド領域507とグルーブ領域505の組)で同じトラックアドレス番号Trが設定される。
833 = 7 × 17 × 7 (1)
すなわち、図71(a)に示すように1個のガード領域と1個のECCブロックを足した領域の長さに等しい領域を書き替え可能なデーターの基本単位としてデーターセグメント531と定義(図65(c)に示したデーターセグメント490内の構造は再生専用形情報記憶媒体と書替え形情報記憶媒体、追記形情報記憶媒体の別に依らず全て一致している)し、1個のデーターセグメント531の物理的な長さと同じ長さの領域を“7個”の物理セグメント #0 550 〜 #6 556 に分割(図4(K3ε))し、各物理セグメント #0 550 〜 #6 556 毎にウォーブル変調の形でアドレス情報を事前に記録しておく。図71に示すようにデーターセグメント531の境界位置と物理セグメント550の境界位置は一致せずに後述する量だけずれている。
また、本発明実施例では変調領域と無変調領域の切り替わり位置が予め予想できるので、上記のクロック抽出に対しては無変調領域にゲートを掛けて無変調領域のみの信号を検出し、その検出信号から上記クロック抽出を行うことが可能となる。
1.図5のウォブル信号検出部135内で行っているウォブルのスロット位置512(図66)に関するPLLが崩れる事無く安定にウォブル検出(ウォブル信号の判定)を継続できる
2.図5のウォブル信号検出部135内で行っているアドレスビット境界位置のずれにより容易にウォブルシンク領域580と変調開始マーク561、582の検出が行える
またウォブルデーターユニット#1 561、#2 562 内ではウォブルアドレス領域586、587に先行し、先頭位置に変調開始マーク581、582が配置され、図67で示したIPWの波形が設定されている。それに先行した位置に配置されている無変調領域590、591では連続的にNPWの波形になっているので、図5に示したウォブル信号検出部135ではNPWからIPWへの切り替わり目を検出して変調開始マーク581、582の位置を抽出する。
1.トラックアドレス606、607
… ゾーン内のトラック番号を意味し、グルーブ領域上でアドレスが確定する(不定ビットを含まない→ランド上で不定ビットが発生する)グルーブトラックアドレス606とランド上でアドレスが確定する(不定ビットを含まない→グルーブ上で不定ビットが発生する)ランドトラックアドレス607が交互に記録されている。また、トラックアドレス606、607に関してのみトラック番号情報が図72で示すグレイコードで記録されている(詳細は後述)。
… トラック内(情報記憶媒体221内での1周内)での物理セグメント番号を示す情報。同一トラック内での物理セグメント数は図17の“トラック当たりの物理セグメント数”で示されている。従って各ゾーン内での物理セグメントアドレス601の最大値は図17で示された数で規定される。
… 情報記憶媒体221内のゾーン番号を示し、図17に示した“ Zone(n)”の“n”の値が記録される。
4.パリティー情報605
… ウォーブルアドレス情報610からの再生時のエラー検出用に設定された物で、予約情報604からゾーンアドレス602までの14アドレスビットを各アドレスビット単位で個々に加算し、加算結果が偶数か奇数かの表示を行う情報で、このアドレスパリティ情報605の1アドレスビットも含めた合計15アドレスビットに対して各アドレスビット単位で排他的OR( Exclusive OR )を取った結果が“1”になるようにパリティー情報605の値を設定する。
… 前述したように各ウォーブルデーターユニット #0 560 〜 #16 576 の中は16ウォーブル分の変調領域と68ウォーブル分の無変調領域590、591から構成されように設定し、変調領域に対する無変調領域590、591の占有比を大幅に大きくしている。更に無変調領域590、591の占有比を広げて再生用基準クロックまたは記録用基準クロックの抽出(生成)の精度と安定性をより向上させている。図71(e)に示したユニティー領域608が含まれる場所は図71(c)のウォーブルデーターユニット #16 576 と図示して無いがその直前のウォーブルデーターユニット #15 内がそっくりそのまま該当する。モノトーン情報608は6アドレスビット全てが“0”になっている。従ってこの全てがNPWとなるモノトーン情報が含まれるウォーブルデーターユニット#16 576 と図示して無いがその直前のウォーブルデーターユニット #15 内には変調開始マーク581、582を設定せず、全て均一位相の無変調領域になっている。
上述したようにウォブルアドレス情報610内はそれぞれ3アドレスビット毎に分離されて各ウォブルデーターユニット560〜576内に分散配置される。情報記憶媒体表面のゴミや傷によりバーストエラーが発生しても異なる各ウォブルデーターユニット560〜576を跨ってエラーが広がっている確率は非常に低い。従って同一情報が記録される場所として異なるウォブルデーターユニット間を跨る回数を極力減らし、各情報の切れ目とウォブルデーターユニット560〜576の境界位置を一致させるように工夫している。それにより仮に情報記憶媒体表面のゴミや傷によりバーストエラーが発生して特定の情報が読めなくても、他の各ウォブルデーターユニット560〜576内に記録された他の情報が読めるようにしてウォブルアドレス情報の再生信頼性を向上させている。具体的には図71(e)に示すようにユニティ領域608に9アドレスビットを割り付けてユニティ領域608とその直前のランドトラックアドレス607間の境界位置とウォブルデーターユニットの境界位置を一致させ(図3(J3δ))ている。
また同様な理由から5アドレスビットで表現されるゾーンアドレス605と1アドレスビットで表現されるパリティ情報605を隣接させ(図3(J4ε))て両方のアドレスビットの合計値を6アドレスビット(2ウォブルデーターユニット分)としている。
具体的には図75に示すように変調領域の配置場所に1次配置場所( Primary Position )701と2次配置場所702( Secondary Position )を設定可能とする。基本的には配置場所として仮に全て1次配置場所で配置を行い、隣接トラック間で変調領域が一部重なる場所が生じたら部分的に2次配置場所にずらす方法を取る。例えば図75においてグルーブ領域505の変調領域を1次配置場所に設定すると隣接するグルーブ領域502の変調領域とグルーブ領域506の変調領域とが一部重なってしまうので、グルーブ領域505の変調領域を2次配置場所にずらす。それによりウォブルアドレスからの再生信号における隣接トラックの変調領域間の干渉を防止し、安定にウォブルアドレスを再生できる効果が生じる。
・物理セグメントのタイプ識別情報721が“0”の時は図78(a)に示す物理セグメント内全てが1次配列場所( Primary Position )になっているか、あるいは図78(c)に示す1次配置場所と2次配置場所の混合状態
・物理セグメントのタイプ識別情報721が“1”の時は図78(b)に示すように物理セグメント内全てが2次配置場所( Secondary Position )になっている
また《C》の実施例ではウォブルシンクパターンにより物理セグメント内全ての配置場所が一致しているか混合かを示し、物理セグメントのタイプ識別情報721で物理セグメント内に2次配置場所か存在するか否か(部分的でも2次配列が存在する場合には“1”、それ以外は“0”)を示している。
・“0”の時には片面1記録層媒体か片面2記録層の場合の“L0層”(レーザー光入射側の手前層)
・“1”の時には片面2記録層の“L1層”(レーザー光入射側の奥側の層)
既に説明したように本実施例では32セクターで1ECCブロックを構成する。従って特定のECCブロック内の先頭に配置されたセクターの物理セクター番号の下位5ビットは隣接するECCブロック内の先頭位置に配置されたセクターのセクター番号と一致する。また、ECCブロック内の先頭に配置されたセクターの物理セクター番号の下位5ビットが“00000”になるように物理セクター番号を設定した場合には同一ECCブロック内に存在する全てのセクターの物理セクター番号の下位6ビット目以上の値が一致する。
本実施例では書替え可能なデーターに関する書替えは図82(b)及び(e)に示すレコーディングクラスター540、541単位で行われる。1個の記録用クラスターは後述するように1個以上のデーターセグメント529〜531と、最後に配置される拡張ガードフィールド528から構成される。すなわち、1個の記録用クラスター531の開始はデーターセグメント531の開始位置に一致し、VFO領域522から始まる。複数のデーターセグメント529、530を連続して記録する場合には、図82(b),(c)に示すように同一のレコーディングクラスター531内に複数のデーターセグメント529、530が連続して配置されると共に、データーセグメント529の最後に存在するバッファー領域547と次のデーターセグメントの最初に存在するVFO領域532が連続してつながっているため両者間の(記録時の記録用基準クロックの)位相が一致している。
連続記録が終了した時にはレコーディングクラスター540の最後位置に拡張ガード領域528を配置する。この拡張ガード領域528のデーターサイズは変調前のデーターとして24データーバイト分のサイズを持っている。
書替え単位の物理的範囲の比較をするため、図82(c)に情報の書替え単位で有るレコーディングクラスター540の一部と、図82(d)に次に書替える単位で有るレコーディングクラスター541の一部を示している。書替え時の重複箇所541で拡張ガード領域528と後側のVFO領域522が一部重複するように書き換えを行う所に本発明の特徴がある(図4(K3))そのように一部重複させて書替えする事でレコーディングクラスター540、541間に隙間(記録マークが形成されない領域)の発生を防止し、片面2記録層の記録可能な情報記憶媒体における層間クロストークを除去する事で安定した再生信号を検出できる。
67+4+77376+2+4+16=77469データーバイト (2)
また図71(c),(d)から分かるように1個のウォーブルデーターユニット560は以下の(3)式で表される。
6+4+6+68=84ウォーブル (3)
17個のウォーブルデーターユニットで1個の物理セグメント550を構成し、7個の物理セグメント550〜556の長さが1個のデーターセグメント531の長さに一致しているので1個のデーターセグメント531の長さ内には以下の(4)が配置される。
84×17×7=9996ウォーブル 従って(2)式と(4)式から1個のウォーブルに対して、以下の(5)式が対応する。
77496÷9996=7.75データーバイト/ウォーブル (5)
現行の書替え形情報記憶媒体である DVD-RAM デイスクでも記録膜として相変化形記録膜を使用し、書替え回数向上のためにランダムに記録開始/終了位置をずらしている。現行の DVD-RAM ディスクでのランダムなずらしを行った時の最大ずらし量範囲は8データーバイトに設定して有る。また現行の DVD-RAM ディスクでの(ディスクに記録される変調後のデーターとして)チャネルビット長は平均 0.143μm に設定されている。
(0.087+0.093)÷2 = 0.090μm (6)
物理的なずらし範囲の長さを現行の DVD-RAM ディスクに合わせた場合には、本発明実施例でのランダムなずらし範囲として最低限必要な長さは上記の値を利用して、(6)式で表される。
8バイト×(0.143μm÷0.090μm) = 12.7バイト (7)
Jm/12 データーバイト (8)
で表す。Jm の取り得る値としては(7)式の値を用いて、(9)式からJm は 0 から 152 となる。
12.7×12 = 152.4 (9)
以上の理由から(9)式を満足する範囲で有ればランダムなずらしの範囲長さは現行 DVD-RAM ディスクと一致し、現行 DVD-RAM ディスクと同様な書き替え回数を保証できる。
ランダムなずらし範囲の長さを 14データーバイト (10)
(10)式の値を(8)式に代入すると、14×12 = 168 なので、Jm の取り得る値を(11)式のように設定した。
Jm の取り得る値は 0 〜 167 (11)
上記のようにランダムシフト量を Jm/12( 0≦Jm≦154 )より大きな範囲とする(図4(K4))事で(9)式を満足し、ランダムシフト量に対する物理的な範囲の長さが現行 DVD-RAM と一致するため、現行 DVD-RAM と同様な繰り返し記録回数を保証できると言う効果が有る。
内部に多量のデーターセグメントを含む1個の記録用クラスター540を連続して記録する場合には、記録位置をウォーブルからモニターしている。すなわち図71に示すウォーブルシンク領域580の位置検出をしたり、無変調領域590、591内ではウォーブルの数を数えながら情報記憶媒体上の記録位置の確認を記録と同時に行う。この時にウォーブルのカウントミスや情報記憶媒体を回転させている回転モーター(例えば図1の Motor )の回転ムラによりウォーブルスリップ(1ウォーブル周期分ずれた位置に記録する事)が生じ、情報記憶媒体上の記録位置がずれる事が希に有る。
±1データーバイト”までのずれ量 (12)
従って本実施例において、以下の(13)を満たすことが必要となる。
バッファー領域537の長さは15データーバイト以上 (13)
図82に示した実施例では1データーバイトの余裕を加味し、バッファー領域537のデーターサイズを16データーバイトに設定している。
後続するVFO領域522は71データーバイトと充分に長く取って有るので、拡張ガードフィールド528とVFO領域522の重なり領域が多少広くなっても信号再生時には支障が無い(重ならないVFO領域522で再生用基準クロックの同期を取る時間が充分確保されるため)。
従って拡張ガードフィールド528は15データーバイトよりもより大きな値に設定する事が可能である。
拡張ガードフィールド528の長さを(15+8=)23データーバイト以上 (14)
図82(e)において記録用クラスター541の記録開始位置を正確に設定する必要が有る。本実施例の情報記録再生装置では書替え形または追記形情報記憶媒体に予め記録されたウォーブル信号を用いてこの記録開始位置を検出する。
図71(d)から分かるようにウォーブルシンク領域580以外は全て4ウォーブル単位でパターンがNPWからIPWに変化している。それに比べてウォーブルシンク領域580ではウォーブルの切り替わり単位が部分的に4ウォーブルからずれているため、ウォーブルシンク領域580が最も位置検出し易い。そのため、本実施例の情報記録再生装置ではウォーブルシンク領域580位置を検出後、記録処理の準備を行い、記録を開始する。
1回のみの追記記録しか出来ない“追記形情報記憶媒体”に適合した管理データー構造を持ち、拡張可能な試し書き領域(テストエリア)のサイズや拡張可能な代替え領域(スペアエリア)のサイズが任意に設定可能になるため、拡張された試し書き領域(テストエリア)や代替え領域(スペアエリア)のサイズを必要最小限に設定する事ができる。その結果、記録可能領域サイズを可能な限り大きく残せるために実質的な容量低下が最低限にくい止められる。
また、追記する前に必ず再生する必要のある記録管理情報RMD内に記録可能範囲情報が同時に記録されているため、情報記録再生装置としては高速で記録可能範囲の情報が入手できるので、追記可能な領域のサイズ(残量)が分かる。そのため、録画予約された時間範囲の映像情報を全て情報記憶媒体へ記録するために例えば映像記録時のビットレートを制御するなどしてユーザーに対する録画保証が可能となる。
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
Claims (4)
- ユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶領域と、
拡張可能であって、かつ情報の試し書きのための試し書き領域と、
拡張可能であって、かつユーザ情報の代替え記憶が可能な代替え領域と、
前記試し書き領域および前記代替え領域に記録可能な範囲を表す記録可能範囲情報を含む記録位置管理情報領域と、
を具備することを特徴とする情報記録媒体。 - ユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶領域と、拡張可能であって、かつ情報の試し書きのための試し書き領域と、拡張可能であって、かつユーザ情報の代替え記憶が可能な代替え領域と、前記試し書き領域および前記代替え領域に記録可能な範囲を表す記録可能範囲情報を含む記録位置管理情報領域と、を備える情報記録媒体から情報を再生する情報再生手段
を具備することを特徴とする情報再生装置。 - ユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶領域と、拡張可能であって、かつ情報の試し書きのための試し書き領域と、拡張可能であって、かつユーザ情報の代替え記憶が可能な代替え領域と、前記試し書き領域および前記代替え領域に記録可能な範囲を表す記録可能範囲情報を含む記録位置管理情報領域と、を備える情報記録媒体から情報を再生する情報再生ステップ
を具備することを特徴とする情報再生方法。 - ユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶領域と、拡張可能であって、かつ情報の試し書きのための試し書き領域と、拡張可能であって、かつユーザ情報の代替え記憶が可能な代替え領域と、前記試し書き領域および前記代替え領域に記録可能な範囲を表す記録可能範囲情報を含む記録位置管理情報領域と、を備える情報記録媒体に情報を記録する情報記録ステップ
を具備することを特徴とする情報記録方法。
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