JP2008251147A - 多層光情報媒体とその光情報処理装置、並びに実行プログラム及びそれを備えた情報媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】情報層を3層以上有する多層構造であって、各情報層に位置を示すアドレス情報がらせん状に記録されている多層光情報媒体において、該アドレス情報のアドレスを示す数値が内周部から外周部に向って増加していく層(以後、ItoO層という)と、外周部から内周部に向って増加していく層(以後、OtoI層という)を有し、ItoO層とOtoI層は、それぞれ全て略同一のアドレス情報を有すると共に、各層を特定する情報がアドレス情報に付加されている多層光情報媒体。
【選択図】図1
Description
特許文献1には、第1、第2の記録層を有する多層構造の光情報媒体であって、スパイラル状又は同心円状に複数のトラックを有し、トラックが複数のセクタで構成されているものが開示されている。各セクタはそれぞれ、第1の記録層に0から(S−1)〔Sは第1及び第2の記録層のセクタ数〕、第2の記録層にSから(S×2−1)の番地情報(以下、アドレス情報という)を備えている。
特許文献2には、2層媒体での第2層のアドレス情報が第1層のアドレス情報をビット反転又は符号反転させた光情報媒体について開示されている。
特許文献3には、2層媒体において、第一の記録層と第二の記録層に共通のアドレスマークを配置し、それらは異なるピット列の凹凸の並びで配置されており、アドレスマークの再生信号のパターンを検出することにより記録層を識別するという記載がある。
上記特許文献1の技術では、1層目の記録層のセクタ数をSとして0から通番でアドレス情報を埋め込み、2層目の記録層のアドレス情報はSから始まるようにしている。しかし、具体的にどのような光学的形式で未記録の光ディスクにアドレス情報を埋め込むのかについては何ら開示していない。また、このアドレス情報を埋め込むための光学的形式は、記録データの記録後は、その記録データの信号に干渉しない形式でなければならないが、この点についても全く開示されていない。
更に、1層の記録層のセクタ数Sが光ディスクにより異なる場合(例えば、ディスク系が異なるか或いはトラック数が異なることにより、1層当りの記憶容量が光ディスクにより異なる場合)、2層目の記録層のアドレス情報が何処から始まるか分からないため、2層目の記録層のアドレス情報だけから、光ディスクの半径方向における、そのアドレス情報の位置を計算することができないという不具合もあるが、この点に関しても何も記載されていない。
また、上記特許文献2には、2層の光情報媒体のためのアドレス情報割付技術は開示されているが、3層以上の多層光情報媒体におけるアドレス情報の割付については具体的に何も記載されていない。
特許文献3には、2層のアドレス情報を判別するために、それぞれ共通のアドレス情報であるが物理的な凹凸の違いによるピット列を用いた発明が開示されている。しかし、この発明は3層以上の多層には適用できない。
1) 情報層を3層以上有する多層構造であって、各情報層に位置を示すアドレス情報がらせん状に記録されている多層光情報媒体において、該アドレス情報のアドレスを示す数値が内周部から外周部に向って増加していく層(以後、ItoO層という)と、外周部から内周部に向って増加していく層(以後、OtoI層という)を有し、ItoO層とOtoI層は、それぞれ全て略同一のアドレス情報を有すると共に、各層を特定する情報がアドレス情報に付加されていることを特徴とする多層光情報媒体。
2) 前記各情報層が、記録データの書き込みが可能な記録層を有すると共に半径方向に蛇行したらせん状の案内溝を有し、該案内溝の蛇行に、前記アドレス情報が変調されて記録されていることを特徴とする1)記載の多層光情報媒体。
3) ItoO層とOtoI層とが交互に積層されていることを特徴とする1)又は2)記載の多層光情報媒体。
4) OtoI層のアドレス情報が、ItoO層のアドレス情報のビット反転であることを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の多層光情報媒体。
5) OtoI層のアドレス情報又はItoO層のアドレス情報が、隣接した層のアドレス情報のビット反転であることを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の多層光情報媒体。
6) OtoI層のアドレス情報が、ItoO層のアドレス情報の符号反転であることを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の多層光情報媒体。
7) OtoI層のアドレス情報又はItoO層のアドレス情報が、隣接した層のアドレス情報の符号反転であることを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の多層光情報媒体。
8) ItoO層とOtoI層とが交互に積層されており、各層がレイヤー情報及びアドレス情報を有すると共に、ItoO層のレイヤー情報及びアドレス情報とOtoI層のレイヤー情報及びアドレス情報とが互いにビット反転された関係にあり、隣接するItoO層とOtoI層を一つの組として組番号が付与され、該組番号と前記レイヤー情報を組み合わせて各層を特定する情報としたことを特徴とする1)記載の多層光情報媒体。
9) ItoO層とOtoI層とが交互に積層されており、各層がレイヤー情報及びアドレス情報を有すると共に、ItoO層のレイヤー情報及びアドレス情報とOtoI層のレイヤー情報及びアドレス情報とが互いに符号反転された関係にあり、隣接するItoO層とOtoI層を一つの組として組番号が付与され、該組番号と前記レイヤー情報を組み合わせて各層を特定する情報としたことを特徴とする1)記載の多層光情報媒体。
10) 前記各情報層が、記録データの書き込みが可能な記録層を有すると共に半径方向に蛇行したらせん状の案内溝を有し、該案内溝の蛇行に、前記アドレス情報が変調されて記録されていることを特徴とする8)又は9)記載の多層光情報媒体。
11) アドレス情報が、記録データのデータアドレスに対して所定の変換が行なわれて当該データアドレスよりも少ない語長で表現されていることを特徴とする1)〜10)の何れかに記載の多層光情報媒体。
12) アドレス情報の変調が位相変調であることを特徴とする2)〜7)及び10の何れかに記載の多層光情報媒体。
13) アドレス情報の変調が周波数変調であることを特徴とする2)〜7)及び10)の何れかに記載の多層光情報媒体。
14) アドレス情報の変調が振幅変調であることを特徴とする2)〜7)及び10の何れかに記載の多層光情報媒体。
15) 情報層を3層以上有する多層光情報媒体に対し、各情報層にらせん状に記録された位置を示すアドレス情報を読取る手段と、前記情報層の各層を特定する情報を取得する手段と、このアドレス情報及び各層を特定する情報を用いて前記情報層へのアクセスを行う手段と、アクセスした位置に記録されたデータの読取りを行う手段及び/又はアクセスした位置にデータの書き込みを行う手段とを実施する機能を備えたことを特徴とする1)〜14)の何れかに記載の多層光情報媒体の光情報処理装置。
16) 情報層を3層以上有する多層光情報媒体に対し、各情報層にらせん状に記録された位置を示すアドレス情報を読取る処理と、前記情報層の各層を特定する情報を取得する処理と、このアドレス情報及び各層を特定する情報を用いて前記情報層へのアクセスを行う処理と、アクセスした位置に記録されたデータの読取りを行う処理及び/又はアクセスした位置にデータの書き込みを行う処理とを、15)記載の光情報処理装置に実行させるプログラム。
17) 16)記載のプログラムを記憶していることを特徴とする情報媒体。
本発明は、情報層を3層以上有する多層構造であって、各情報層に位置を示すアドレス情報がらせん状に記録されている多層光情報媒体において、該アドレス情報のアドレスを示す数値が内周部から外周部に向って増加していく層(以後、ItoO層という)と、外周部から内周部に向って増加していく層(以後、OtoI層という)を有し、ItoO層とOtoI層は、それぞれ全て略同一のアドレス情報を有すると共に、各層を特定する情報がアドレス情報に付加されていることを特徴とする。
これにより、情報層を3層以上有する多層光情報媒体(ROM、R、RW等)においても任意の位置にアクセス可能で、かつ、アドレス情報が記録されたデータに干渉することがなくなる。また、情報層の数が異なる場合でも、ある情報層のアドレス情報に所定の変換を行うことにより、他の情報層のアドレス情報も容易に取得することができる。
ItoO層とOtoI層は、それぞれ全て略同一のアドレス情報を有する。ここで、略同一としたのは、全く同一である場合の他に、偏芯や、レーザ光路がシステムリードイン領域にかかってレーザ強度に影響を及ぼすことにより、例えば、その最内周部のアドレス情報が若干異なることもあり、このような全く同一のアドレス情報とは言えない場合も本発明に含まれるためである。但し、アドレス情報としての機能を失わない程度の同一性を有する範囲に限られることは言うまでもない。そして、ItoO層とOtoI層は、それぞれ全て略同一のアドレス情報を有するので、同じ半径位置であれば略同一のアドレスということになり、情報層の数が異なる場合でも、ある情報層のアドレス情報に所定の変換を行うことにより、他の情報層のアドレス情報も容易に取得することができる。
これにより、情報層を3層以上有する記録データの書き込みが可能な多層光情報媒体(R、RW等)において、記録データが未記録の状態でも、アドレス情報により任意の位置にアクセス可能で、かつ、アドレス情報が記録データに干渉することがない。また、情報層の積層数、即ち記録層の積層数が異なる場合でも、ある記録層のアドレス情報に所定の変換を行うことにより、他の記録層のアドレス情報も容易に取得することができる。
また、前記アドレス情報(アドレスを示す数値)に、各情報層に固有の情報〔レイヤー情報(レイヤーアドレス;Date ID)〕が一体化されたフォーマットで収容されていてもよいし、アドレス情報とレイヤー情報が、別々のフォーマットで収容されていてもよい。
また、OtoI層のアドレス情報を、ItoO層のアドレス情報のビット反転又は符号反転とすることが好ましい。また、OtoI層のアドレス情報又はItoO層のアドレス情報を、隣接した層のアドレス情報のビット反転又は符号反転とすることが好ましい。これにより、簡単な変換処理で、同じ回路や計算アルゴリズムを用いて各情報層へのアクセスや記録データの送出タイミングの管理が行なえる。
レイヤー情報も一緒にビット反転すると、例えばL0からL1への変換は問題ないが、更にL1からL2へ変換すると元に戻ってしまう。即ち、L0のレイヤー情報を「0」として、L1用にビット反転すると「1」となり、層の判別ができる。しかし、L1のレイヤー情報「1」を更にビット反転すると「0」に戻ってしまい、この手法では3層以上の層を判別するアドレス管理ができない。
レイヤー情報も一緒に符号反転した場合も同様に、例えばL0のレイヤー情報を「+」(プラス)としてL1用に符号反転すると「−」(マイナス)となり層の判別ができる。しかし、L1のレイヤー情報「−」を更に符号反転すると「+」に戻ってしまい、この手法では3層以上の層を判別するアドレス管理ができない。
これに対し、上記本発明の態様では、レイヤー情報がビット反転或いは符号反転された、例えばL0(ItoO層)とL1(OtoI層)を一つの組として組番号を付与することにより、3層以上の多層光情報媒体のアドレス管理を行うことができる。
更に、上記本発明の態様においても、各情報層が、記録データの書き込みが可能な記録層を有すると共に半径方向に蛇行したらせん状の案内溝を有する場合には、該案内溝の蛇行に、前記アドレス情報が変調されて記録されていてもよく、その効果は前述した場合と同様である。
これにより、低密度なアドレス情報の埋め込み形式でも対応でき、アドレス情報の記録データへの干渉も抑制できる。
また、アドレス情報の変調には、位相変調、周波数変調、振幅変調を用いることが好ましい。これにより、位相変調されているものを復調すれば、アドレス情報を容易に取得することができる。
また、情報層を3層以上有する多層光情報媒体に対し、各情報層にらせん状に記録された位置を示すアドレス情報を読取る処理と、前記情報層の各層を特定する情報を取得する処理と、このアドレス情報及び各層を特定する情報を用いて前記情報層へのアクセスを行う処理と、アクセスした位置に記録されたデータの読取りを行う処理及び/又はアクセスした位置にデータの書き込みを行う処理とを、上記光情報処理装置に実行させるプログラムを用意するとよい。
上記光情報処理装置及びプログラムを採用することにより、アドレス情報は記録データが未記録の状態でも任意の位置にアクセス可能で、しかも、アドレス情報が記録データに干渉することがない。
また、上記プログラムを多層光情報媒体に記憶させておけば、上記処理を光情報処理装置に容易に実行させることができる。
なお、以下の説明では、次のような接尾語又は記号を用いる。
例えば、「12BDh」における接尾語「h」は16進数を示し、この例は、16進数の「12BD」を示す。「0010b」における接尾語「b」は2進数を示し、この例は2進数の「0010」を示す。「1234d」における接尾語「d」は10進数を示し、この例は10進数の「1234」を示す。「*」は乗算を、「/」は除算を示す。
図1に、本発明の多層光情報媒体の構成例を示す。この例はDVD(Digital Versatile Disc:ディジタル多用途ディスク)に本発明を応用したものであり、情報層が多層構造となっている。
光ディスク101のレーザ照射側から順に、Layer0、Layer1、Layer2、……(以後、L0、L1、L2、……という)と命名するが、層の命名の順序、層の読み出しの順序、層の記録の順序はこの逆であっても良い。
例えばデータの読み込み又は書き込みの最初はL0の最内周1から始まり、外周部に向かってらせん上を移動する(ItoO層)。データ領域の最外周2まで移動するとその上部に位置するL1の最外周3に移動する。ビデオデータのように連続記録や再生をするとき、L0の最外周2まで記録再生したあと、L1に移動するとき、一度光ディスクの内周部へ移動する必要がないため、最小のアクセス時間でよくなる。したがって、長いアクセス時間により映像が途切れたりすることを防止できる。連続(シーケンシャル)記録再生時は、L0の最外周2に続いて、L1の最外周3に移動し、以後、L1の内周に向かってトラック追跡されることになる。L1では外周部から内周部へらせん上を移動し(OtoI層)、今度は最内周4に達するとL2の最内周5へと移動する。これをOTP(Oppositic Track Path)と呼ぶ。このような操作を順次繰り返すことにより3層以上の情報層を持つ多層光情報媒体の情報の読み込み、記録を効率良く行うことができる。
本実施例では、このアドレス情報に、各層を特定する情報としてレイヤー情報を付加する。
図5により、レイヤー情報及びアドレス情報の付与方式を説明する。
例えばレイヤー情報はアドレス情報の上位ビットに付加する方法がある。
L0層ならば、データ領域の最内周1のアドレス情報 030000hに対し、上位ビットにレイヤー情報としてL0を表す「0」を付加して 0 030000hとし、同様に最外周2を 0 26054Fhとする。同様にしてL2のアドレス情報の上位ビットには「2」を付加し、例えば最内周ならば 2 030000hとする。
また、ItoO層又はOtoI層は、それぞれ、レイヤー情報以外は略同一のアドレス情報を有し、例えばL2では、データ領域の最内周5を 2 030000h、最外周6を 2 26054Fhとし、L4ではデータ領域の最内周9を 4 030000h、最外周10を 4 26054Fhとする。
これにより、簡単な変換処理で、同じ回路や計算アルゴリズムを用いて、各情報層へのアクセスや記録データの送出タイミングの管理が行なえるようになる。
なお、レイヤー情報をビット反転させた後、結果的にレイヤー情報が判別できるように工夫してもよい。
また、ここでは単純化してアドレス情報の上位ビットにレイヤー情報を付加すると記載したが、実際の媒体上のレイヤー情報では、例えばROM媒体のようにビットで情報が挿入されている場合、データ領域の前半にアドレスインフォメーションを記載するフレームが存在する。その中にレイヤー情報の記載されるフレームがあるので、アドレス情報とは別のフレームにレイヤー情報を記載する場合もある。本発明はこのような態様も含むものとする。
OTPの光ディスク101におけるL1の物理アドレス番号PSN(Physical Sector Number)は、同じ半径位置においては、L0のPSNに所定の変換(ビット反転など)を施したものとする。即ち、L0のPSN: 030000hの位置では、L1は FCFFFFhになる。ビット23を符号ビットとして負数を2の補数で表現する場合、 −030000h(マイナス030000h)は FD0000hであるから、1違うだけである。したがって、ビット反転は2の補数表現ではほぼ符号反転といってよい。
上記の例では、L0の最内周部の 0 030000hのアドレス情報をビット反転したL1の最内周は 1 FCFFFFhであるとしたが、偏芯の影響や、レーザ光路がシステムリードイン領域にかかってレーザ強度に影響を及ぼすことを考慮するなどの理由により、若干外周部側でデータ領域を終了させる場合がある。例えばL1の最内周部が、L0の開始位置に係る情報 0 030000hのアドレス情報をビット反転した 1 FCFFFFhではなく、 1 FCFFFDhで終了している場合、L1の最内周部のアドレス情報をビット反転させたL2の開始位置に係る情報は 2 030002hとなる。このようにItoO層とOtoI層は、それぞれ全て略同一のアドレス情報を有するが、若干異なっている可能性もある。しかし、同じ半径位置であれば略同一アドレスということになり、情報層の数が異なる場合でも、ある情報層のアドレス情報に所定の変換を行うことにより、他の情報層のアドレス情報も容易に取得することができる。
また、L1の最外周3のアドレス情報は、L0の最外周2のアドレス情報を完全にビット反転したものである必要は無く、ビット反転した値に略同一の値であっても良い。
図2〜図4に、本発明の多層光情報媒体の別の構成例(実施例2〜4)を示す。これらの例はDVDに本発明を応用したものであり、情報層が多層構造となっている。
光ディスク101のレーザ照射側から順に、Layer0、Layer1、Layer2、……(以後、L0、L1、L2、……という)と命名するが、層の命名の順序、層の読み出しの順序、層の記録の順序はこの逆であっても良い。
まず、図2(実施例2)について説明する。
例えばデータの読み込み又は書き込みの最初はL0の最内周1から始まり、外周部に向かってらせん上を移動するItoO層であり、次のL1も同様にItoO層である。
L2はOtoI層で次のL3もOtoI層というように、2層毎にItoOとOtoIが繰り返される。
この層の並び方では、一度外周部へ行ったデータの読み込み部が、層を変わると、もう一度内周部へ移動しなければならない箇所も出てくるが、略同一半径位置に略同一アドレスのある層が並ぶことになり、それらはレイヤー情報だけで判別できるため、アドレス管理が便利になる場合もあり、このような順序にしてもよい。
また、図3(実施例3)のように、L0〜L2までがItoO層で、L3〜L5までがOtoI層としたり、図4(実施例4)のように、L0〜L2までがOtoI層で、L3〜L5までがItoO層としてもよい。
ビット反転について、図2を例として説明すると、例えばL0のアドレス情報をビット反転したアドレス情報はL2に付与され、L1のアドレス情報をビット反転したアドレス情報はL3に付与される。
図6、図7に、本発明の多層光情報媒体の別の構成例(実施例5、6)を示す。これらの例はDVDに本発明を応用したものであり、情報層が多層構造となっている。
光ディスク101のレーザ照射側から順に、Layer0、Layer1、Layer2、……(以後、L0、L1、L2、……という)と命名するが、層の命名の順序、層の読み出しの順序、層の記録の順序はこの逆であっても良い。
まず、図6(実施例5)について説明する。
アドレス情報、データ領域、システムリードイン領域、ミドル領域については、実施例1で示した図5と同じである。
本実施例では、アドレス情報に対し、各層を特定する情報としてレイヤー情報と組情報を付加する。例えばレイヤー情報をアドレス情報の上位ビットに付加し、更にその上位ビットに組情報を付加する。
L0層ならば、データ領域の最内周1のアドレス情報 030000hの上位ビットにL0を表す「0」をレイヤー情報として付加して 0 030000hとし、同様に最外周2を 0 26054Fhとする。本実施例では、このレイヤー情報とアドレス情報を一緒にビット反転してL1のレイヤー情報及びアドレス情報とした。即ち、ItoO層であるL0のレイヤー情報とアドレス情報をビット反転させたものを、OtoI層であるL1のレイヤー情報及びアドレス情報にすれば、L1層の最外周3は 0 26054Fhをビット反転させた F D9FAB0hとなり、L1層の最内周4は 0 030000hをビット反転させた F FCFFFFhとなる。このレイヤー情報を表す上位ビットが「F」であると分かれば、この層はL1であると判別される。しかし、このレイヤー情報を更にビット反転させてL2を表そうとすると、その値は「0」に戻ってしまう。したがって、本実施例では、このL0とL1を一つの組として組番号を付与し、この組番号をレイヤー情報よりも更に上位ビットとして付加した。
これにより、簡単な変換処理で、同じ回路や計算アルゴリズムを用いて各情報層へのアクセスや記録データの送出タイミングの管理が行なえるようになった。
また、ここでは単純化してアドレス情報の上位ビットに組番号とレイヤー情報を付加すると記載したが、実際の媒体上のレイヤー情報では、例えばROM媒体のようにビットで情報が挿入されている場合、データ領域の前半にアドレスインフォメーションを記載するフレームが存在する。その中にレイヤー情報が記載されるフレームがあるので、アドレス情報とは別のフレームにレイヤー情報を記載する場合もある。また、組番号はレイヤー情報が格納されているフレームに併せて格納しても良いし、そのフレームに余裕が無ければ、リザーブなどの予備フレームに新たに組番号を格納するフレームを作っても良い。本発明はこのような態様も含むものとする。
上記の例では、L0の最内周部の位置に係る情報 0 0 030000hのうちのレイヤー情報とアドレス情報をビット反転したL1の最内周は 0 F FCFFFFhであるとしたが、偏芯の影響や、レーザ光路がシステムリードイン領域にかかってレーザ強度に影響を及ぼすことを考慮する等の理由により、若干外周部側でデータ領域を終了させる場合がある。例えばL1の最内周部の位置に係る情報が、L0の開始アドレス 0 0 030000hのレイヤー情報とアドレス情報をビット反転した 0 F FCFFFFhではなく、 0 F FCFFFDhで終了している場合、そのL1のレイヤー情報とアドレス情報をビット反転させたL2の開始アドレスは 1 0 030002hとなる。このようにItoO層とOtoI層は、それぞれ全て略同一のアドレス情報を有するが、若干異なっている可能性もある。しかし、同じ半径位置であれば略同一アドレスということになり、情報層の数が異なる場合でも、ある情報層のアドレス情報に所定の変換を行うことにより、他の情報層のアドレス情報も容易に取得することができる。
また、L1の最外周3のレイヤー情報及びアドレス情報は、L0の最外周2のレイヤー情報及びアドレス情報を完全にビット反転したものである必要は無く、ビット反転した値に略同一の値であっても良い。
OTPの光ディスク101におけるL1の物理アドレス番号PSN(Physical Sector Number)は、同じ半径位置においては、L0のPSNに所定の変換(ビット反転など)を施したものとする。即ち、L0のPSN: 030000hの位置では、L1は FCFFFFhになる。ビット23を符号ビットとして負数を2の補数で表現する場合、 −030000h(マイナス030000h)は FD0000hであるから、1違うだけである。したがって、ビット反転は2の補数表現ではほぼ符号反転といってよい。故に、ビット反転での説明と同様に、L0とL1を一つの組として組番号を付与し、この組番号をレイヤー情報よりも更に上位ビットとして付加すれば、L2以降の多層アドレスも区別することができる。
図8〔(a)は断面図、(b)は平面図〕に示すように、例えばL0には案内溝(Groove)106がディスクの内周から外周方向へらせん状に刻まれている。この案内溝上又は案内溝間を光ヘッドが追跡しながら情報の記録再生を行なう。案内溝間の部分105はランド(Land)と呼ばれる。
この案内溝は一定のらせんピッチ(トラックピッチ104)を持っており、更に光ディスク101の半径方向に微小量、正弦波状に蛇行している。この蛇行をウォブル(Wobble)という。ウォブル量は、光ヘッドのトラック追跡や、記録されたデータに干渉しないようにトラックピッチ104よりも十分小さくする必要がある。例えばトラックピッチの5%程度が好ましい。即ち、トラックピッチ104が0.74μmならば0.03μm程度の蛇行幅になる。
ウォブルのトラック方向の周期107は、短い方が検出分解能が向上するので望ましいが、やはり記録データ信号と周波数域が干渉すると検出できなくなるので、あまり短くはできない。例えば、5μm程度が選択される。
ウォブルは平均的には空間的に一定周期としておくことで、この周波数に合わせて光情報記録再生装置の回転モータを回すとCLV(線速度一定)制御ができる。また、ウォブルに同期したクロック信号を生成することにより、記録データクロックとしても使うことができる。
図9にウォブル変調の一例を示す。図9の横方向がトラック方向(タンジェンシャル方向)、縦方向が半径方向(ラディアル方向)である。これは位相変調の例であり、0度位相の正弦波111を「0」、180度位相の正弦波112を「1」として扱うことで、ディジタル情報を埋め込むことができる。なお、変調方式としては、この位相変調のほか、周波数変調や振幅変調を用いてもよい。
このような、案内溝のウォブル変調によりアドレス情報を埋め込むこと、あるいは埋め込まれたアドレス情報のことを、DVDではADIP(ADdress In Pre−groove)という。
図10は、このADIPと記録データのPSNの関係の一例を示す説明図である。一般にADIPは記録データに干渉しないように作る必要があるため、記録密度を高くできない。したがって、アドレスはPSNの数セクタ分で一つの番号としている。
図10の例では、4セクタ(PSN)で1つのADIPアドレスを表すようにしている。したがって、ADIPは記録データのアドレスより少ない語長で表現される。図10の例では6桁のADIPで書いているが、レイヤー情報を付加した7桁でも良い。例えば L0のADIPは、L0が00C000hから始まるが層番号0を上位ビットとして000C000hとしても良い。しかし、ここのPSNの説明ではレイヤー情報は省略して説明する。これはPSNを4で割った値である。
図10を参照して説明したように、4つのPSNで1つのADIPとしているので、このように対応する。以下、全てのADIPを「PSN/4」とすればよい。L0の最外周のPSN:26054Fhに対応するADIPは098153hである。また、L1の最外周のPSN:D9FAB0hに対応するADIPは367EAChであり、最内周のPSN:FCFFFFhに対応するADIPは3F3FFFhである。そして、L1の最外周のPSN:D9FAB0hに対応するADIPは367EAChであるが、これは、L0のADIP:098153hをビット反転させた値にもなっている。また、ADIPのビット21を符号ビットとみて2の補数表現とすると、L0のADIP:098153hの負数−098153hから1を引いた値が367EAChなので、やはり1違うだけである。したがって、アクセスの運用上は符号反転として扱っても大差ない。
このようにして、OTPのL1のADIPは、同じ半径位置のL0のADIPのビット反転とする(また、符号反転としてもよい)。更に、全てのADIPは、記録データPSN語長より2ビット短く、「ADIP=PSN/4(2ビット右シフト)」という関係がある。したがって、ADIPとPSNは、所定の変換、ここでは、4で除算するか4を乗算することにより、容易に一方から他方を導くことができる。
図11に、実施例1の光ディスクに対して情報の記録再生を行う光情報記録再生装置の一例を示す。図11は、本発明の一実施の形態である光情報記録再生装置11の概略構成を示すブロック図である。光ディスク101は、図示しないローディング機構により交換可能になっている。回転モータ12は、光ディスクを回転させる。
光ヘッド13は、記録再生用のレーザ光源であるレーザダイオード(LD)、光ディスクにレーザ光を集光させて光スポットを作り、その反射光を検出するための対物レンズなどの光学系、前記反射光を複数分割した光電変換器で電気信号に変換する受光素子、前記対物レンズを焦点方向と半径方向に移動して光ディスクの各記録層の焦点追跡と案内溝追跡を行なうためのレンズアクチェータ、光ヘッド13の全体を光ディスクの半径方向に移動させるためのヘッドアクチェータなどを備えている(何れも図示せず)。これらは周知の構成であるため詳細な説明は省略する。
アクチェータ駆動部15は、周知の(図示しない)焦点追跡及び案内溝追跡手段により、焦点と案内溝追跡サーボ動作を行なうようにレンズアクチェータ、ヘッドアクチェータを駆動すると共に、アクセス制御部16の指令により、記録データを書き込むべき目標位置(光ディスクの半径位置及び記録層の別)まで光ヘッド13の光スポットを移動させるようにレンズアクチェータ、ヘッドアクチェータを駆動する。
データ記録制御部17は、記録しようとする記録データが書き込まれるべき目標アドレスと、対応する光ディスクの位置とを比較して、一致したら記録データをLD駆動部14に送出する(詳細な動作は後述する)。
ウォブル検出部18は、光ヘッド13の受光素子の信号から光ディスクの案内溝の蛇行成分を検出する。具体的には、案内溝106に沿って分割された少なくとも2つの受光素子で、光スポットの反射光の1次回折光をそれぞれ検出する。この2つの受光素子の差信号はプッシュプル(Push−Pull)信号と呼ばれ、これがウォブル成分を反映した信号となる。
CLV(線速度一定)サーボ部20は、ウォブル信号と基準信号(図示しない)とを位相比較した結果に応じて、回転モータ駆動部21で回転モータ12を駆動する。案内溝のウォブルは、一定の空間周波数で光ディスク101に刻まれているので、回転モータ12が精密にウォブル信号に同期して回転することによりCLV制御が実現される。
ADIPデコード部22は、ウォブル信号の変調成分を復調して、ADIP情報を生成する。検出されたADIP情報は、データ記録制御部17と、アクセス制御部16に、現在の光ディスク101のアドレス情報として出力される。
そしてアクセス制御部16では、記録データが示す目標アドレスと、ADIPデコード部22で検出した現在の光ディスク101のアドレスとを比較して、光ヘッド13が集光する光スポットを目標のアドレスに近づけるように、アクチェータ駆動部15に移動指令を送出する。
CPU23は、ROM24に記憶されている制御プログラムなどに基づき、RAM25を作業エリアとして、光情報記録再生装置11の全体を集中的に制御する。
実施例8で示した光情報記録再生装置11の動作について、図12を参照しつつ説明する。
図12は、CPU23の制御に基づいてアクセス制御部16が行う光ディスクへのアクセス動作について説明するフローチャートである。図12の処理は、アクセス手段、アクセス処理を実現するものである。
まず、CPU23は、記録データが書き込まれるべき光ディスクの位置の目標となるアドレス(PSN)をNtgtとして抽出する〔添え字の「tgt」はターゲット(target)の意、以下同様〕。また、記録データが書き込まれるべき目標となる光ディスクの記録層(Layer)をLtgtとして抽出する(ステップS1)。この目標となるアドレスや記録層は、記録データとは別に上位装置(後述する情報処理装置51)から指示されるようにしてもよいが、記録データ系列自体に埋め込まれた形式であってもよい。
即ち、CPU23は、ウォブル検出部18により、光ヘッド13の受光素子の信号から、光ディスクの案内溝106の蛇行成分を検出し(読取手段、読取処理)、この蛇行成分に位相変調、周波数変調、振幅変調などで変調されているADIPデータを復調する(アドレス情報取得手段、アドレス情報取得処理)。
そして、ここでは、ADIPデータの示すアドレスを4倍したものをNcurとする。前述のように、ADIPアドレスは「PSN/4」であるから、目標となるPSNとの比較のために4倍して単位を揃える。
現在の記録層Lcurは、ADIPアドレスの層を特定する情報を読み込むことにより判別され、目標となる記録層Ltgtと現在の記録層Lcurが等しいかどうか判断する(ステップS3)。等しければ(ステップS3のY)、ステップS5に進み、等しくなければ(ステップS3のN)、ステップS4に進む。
この記録層間のフォーカスジャンプは、具体的には、光ヘッド13の対物レンズを上下方向に駆動して焦点を別の記録層に移すことで行なうが、この点については周知であるため詳細な説明は省略する。このようなフォーカスジャンプを行うと、再びステップS2以降の処理を繰り返す。こうして現在の記録層Lcurが目標となる記録層Ltgtに一致するまでフォーカスジャンプを繰り返す。このフォーカスジャンプのループを抜けたあとは、ステップS5に進む。
ステップS5では、まず、現在のアドレスNcurが例えば偶数か奇数かどうか判断する。ADIPアドレスは、光ディスクがOTPの場合、奇数なら逆スパイラルにあるし、偶数(L0を含む)なら正スパイラルにあると分かる。
T=sqrt〔(PSN−030000h)×a×Tp/pi+r02〕/Tp
−r0/Tp ……(1)
{式中、a:物理セクタ長、r0:PSNが30000hに位置するときの光ディスク
101の半径、sqrt〔〕:平方根、pi:円周率}
ステップS6では、正スパイラルであるから、式(1)でそのまま目標のアドレスNtgtと現在のアドレスNcurの位置するトラック番号を計算する。Ntgtの位置するトラック番号をTtgt、Ncurの位置するトラック番号をTcurとする。
ステップS7では、逆スパイラルであるから、現在のアドレスを符号反転(ビット反転による場合はビット反転)すれば(変換手段、変換処理)、正スパイラルと同様に計算できるので、−Ncurとしてトラック番号を式(1)で計算する。目標となるアドレスの方は、記録データ目標位置指示が同じ形式で表現されているのが望ましく、同じように符号反転(ビット反転による場合はビット反転)してトラック番号を求める。
不一致であるときは(ステップS8のN)、再び現在アドレスNcurが正か否かを判断し(ステップS9)、正なら(ステップS9のY)、正スパイラルなのでステップS10へ進み、負なら(ステップS9のN)、逆スパイラルなのでステップS11へ進む。
ステップS10では、正スパイラルの場合であるから、TtgtがTcurより大きいときは光ディスク101の外周向きにジャンプすべきであり、「Ttgt−Tcur」だけトラックジャンプする。「Ttgt>Tcur」なら結果は正なので、ジャンプは外周向きになる。
ステップS11では、逆スパイラルの場合であるから、TtgtがTcurより大きいときは、光ディスク101の内周向きにジャンプすべきであり、「Tcur−Ttgt」だけトラックジャンプする。「Ttgt>Tcur」なら結果は負なので、ジャンプは内周向きになる。
このようなトラックジャンプ(ステップS10、S11)の後は、再びステップS2に戻って現在アドレスを確認する。これは、ジャンプ距離に誤差があり、繰り返しにより漸近させていくケースがあるからである。このようにしてアクセスループを終了した段階で、現在位置は目標セクタの1周手前以内に位置付けられている。
次に、ADIPデコード部22からのADIPデータより、光ヘッド13の現在のアドレスNcurを抽出する(ステップS22)。ここでも、ADIPアドレスを4倍したものをNcurとする。前述のように、ADIPアドレスは「PSN/4」であるから、目標となるPSNと比較するため4倍して単位を揃える。
そして、現在のアドレスNcurが目標のアドレスNtgtに一致したかどうか判断する(ステップS23)。一致すれば(ステップS23のY)、ステップS24へ進み、一致しなければ(ステップS23のN)、ステップS22へ戻って、次のADIPアドレスを検出する。以上の処理を繰り返すことで、現在のアドレスNcurが目標のアドレスNtgtに一致するまでループする。
最後に、現在のアドレスNcurが目標のアドレスNtgtに一致したときは(ステップS23のY)、記録データの送出を開始して、LD駆動部14、光ヘッド13により、光ディスクへの記録データの記録を開始する(ステップS24)。
まず、CPU23は、ウォブル検出部18により、光ヘッド13の受光素子の信号から光ディスク101の案内溝106の蛇行成分を検出し(読取手段=ステップS31)、この蛇行成分に位相変調などによって変調されているADIPデータを復調する(アドレス情報取得手段=ステップS32)。そして、L1のADIPデータは、L0の光ディスク101の半径方向における同一位置のADIPデータにビット反転、符号反転などの所定の簡易な変換を行うことにより取得することができる(変換手段=ステップS33)。
このようにして得られたADIPデータを用いて、図12の処理により、光ディスク101の記録層の所定位置に光ヘッド13をアクセスする(アクセス手段=ステップS34)。そして、図13の処理により、そのアクセスした位置の記録層に記録データを記録する(記録手段=ステップS35)。
図15に、本発明の一実施の形態である情報処理装置51の電気的な接続のブロック図を示す。情報処理装置51は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータで構成され、各種演算を行ない、各部を集中的に制御するCPU52と、各種のROMやRAMからなるメモリ53とが、バス54で接続されている。
バス54には、所定のインターフェイスを介して、ハードディスクなどの磁気記憶装置55と、マウスやキーボードなどで構成される入力装置56と、LCDやCRTなどの表示装置57と、光ディスクなどの記憶媒体58を読取る記憶媒体読取装置59と、光情報記録再生装置1とが接続され、また、ネットワーク60と通信を行なう所定の通信インターフェイス61が接続されている。なお、通信インターフェイス61は、ネットワーク60を介してインターネットなどのWANに接続可能である。記憶媒体58としては、CDやDVDなどの光ディスク、光磁気ディスク、フレキシブルディスクなどの各種方式の媒体を用いることができる。また、記憶媒体読取装置59は、具体的には記憶媒体58の種類に応じて光ディスクドライブ、光磁気ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブなどが用いられる。また、記憶媒体読取装置59と光情報記録再生装置11とを別個に示しているが、記憶媒体読取装置59を光情報記録再生装置11と同一の装置として構成してもよい。
この場合に、磁気記憶装置55に記憶されている制御プログラムは、この発明のプログラムを実施するもので、この発明の記憶媒体を実施する記憶媒体58から記憶媒体読取装置59により読取るか、あるいは、インターネットなどのWANからダウンロードするなどして、磁気記憶装置55にインストールしたものである。このインストールにより情報処理装置51は前述の制御について動作可能な状態となる。なお、この制御プログラムは所定のOS上で動作するものであってもよい。また、特定のアプリケーションソフトの一部をなすものであってもよい。
L1 レーザ照射側からみて2番目の情報層
L2 レーザ照射側からみて3番目の情報層
L3 レーザ照射側からみて4番目の情報層
L4 レーザ照射側からみて5番目の情報層
L5 レーザ照射側からみて6番目の情報層
1 L0情報層の最内周
2 L0情報層の最外周
3 L1情報層の最外周
4 L1情報層の最内周
5 L2情報層の最内周
6 L2情報層の最外周
7 L3情報層の最外周
8 L3情報層の最内周
9 L4情報層の最内周
10 L4情報層の最外周
11 光情報記録再生装置
12 回転モータ
51 情報処理装置
54 バス
58 記憶装置
60 ネットワーク
101 光ディスク
104 トラックピッチ
105 ランド
106 案内溝
107 ウォブルのトラック方向の周期
111 0度位相の正弦波
112 180度位相の正弦波
Claims (17)
- 情報層を3層以上有する多層構造であって、各情報層に位置を示すアドレス情報がらせん状に記録されている多層光情報媒体において、該アドレス情報のアドレスを示す数値が内周部から外周部に向って増加していく層(以後、ItoO層という)と、外周部から内周部に向って増加していく層(以後、OtoI層という)を有し、ItoO層とOtoI層は、それぞれ全て略同一のアドレス情報を有すると共に、各層を特定する情報がアドレス情報に付加されていることを特徴とする多層光情報媒体。
- 前記各情報層が、記録データの書き込みが可能な記録層を有すると共に半径方向に蛇行したらせん状の案内溝を有し、該案内溝の蛇行に、前記アドレス情報が変調されて記録されていることを特徴とする請求項1記載の多層光情報媒体。
- ItoO層とOtoI層とが交互に積層されていることを特徴とする請求項1又は2記載の多層光情報媒体。
- OtoI層のアドレス情報が、ItoO層のアドレス情報のビット反転であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の多層光情報媒体。
- OtoI層のアドレス情報又はItoO層のアドレス情報が、隣接した層のアドレス情報のビット反転であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の多層光情報媒体。
- OtoI層のアドレス情報が、ItoO層のアドレス情報の符号反転であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の多層光情報媒体。
- OtoI層のアドレス情報又はItoO層のアドレス情報が、隣接した層のアドレス情報の符号反転であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の多層光情報媒体。
- ItoO層とOtoI層とが交互に積層されており、各層がレイヤー情報及びアドレス情報を有すると共に、ItoO層のレイヤー情報及びアドレス情報とOtoI層のレイヤー情報及びアドレス情報とが互いにビット反転された関係にあり、隣接するItoO層とOtoI層を一つの組として組番号が付与され、該組番号と前記レイヤー情報を組み合わせて各層を特定する情報としたことを特徴とする請求項1記載の多層光情報媒体。
- ItoO層とOtoI層とが交互に積層されており、各層がレイヤー情報及びアドレス情報を有すると共に、ItoO層のレイヤー情報及びアドレス情報とOtoI層のレイヤー情報及びアドレス情報とが互いに符号反転された関係にあり、隣接するItoO層とOtoI層を一つの組として組番号が付与され、該組番号と前記レイヤー情報を組み合わせて各層を特定する情報としたことを特徴とする請求項1記載の多層光情報媒体。
- 前記各情報層が、記録データの書き込みが可能な記録層を有すると共に半径方向に蛇行したらせん状の案内溝を有し、該案内溝の蛇行に、前記アドレス情報が変調されて記録されていることを特徴とする請求項8又は9記載の多層光情報媒体。
- アドレス情報が、記録データのデータアドレスに対して所定の変換が行なわれて当該データアドレスよりも少ない語長で表現されていることを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の多層光情報媒体。
- アドレス情報の変調が位相変調であることを特徴とする請求項2〜7及び10の何れかに記載の多層光情報媒体。
- アドレス情報の変調が周波数変調であることを特徴とする請求項2〜7及び10の何れかに記載の多層光情報媒体。
- アドレス情報の変調が振幅変調であることを特徴とする請求項2〜7及び10の何れかに記載の多層光情報媒体。
- 情報層を3層以上有する多層光情報媒体に対し、各情報層にらせん状に記録された位置を示すアドレス情報を読取る手段と、前記情報層の各層を特定する情報を取得する手段と、このアドレス情報及び各層を特定する情報を用いて前記情報層へのアクセスを行う手段と、アクセスした位置に記録されたデータの読取りを行う手段及び/又はアクセスした位置にデータの書き込みを行う手段とを実施する機能を備えたことを特徴とする請求項1〜14の何れかに記載の多層光情報媒体の光情報処理装置。
- 情報層を3層以上有する多層光情報媒体に対し、各情報層にらせん状に記録された位置を示すアドレス情報を読取る処理と、前記情報層の各層を特定する情報を取得する処理と、このアドレス情報及び各層を特定する情報を用いて前記情報層へのアクセスを行う処理と、アクセスした位置に記録されたデータの読取りを行う処理及び/又はアクセスした位置にデータの書き込みを行う処理とを、請求項15記載の光情報処理装置に実行させるプログラム。
- 請求項16記載のプログラムを記憶していることを特徴とする情報媒体。
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