JP4671611B2 - 記録媒体および情報再生方法 - Google Patents

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Description

本発明はコンパクトディスク(以下、「ＣＤ」または単に「ディスク」という）に関し、さらに詳しくはリードイン(lead in)のＺＥＲＯ領域とサブコードのＱチャネルフォーマットのＺＥＲＯ領域に一般ＣＤモード、高密度ＣＤモードおよびＣＤビデオモードのデータ記録方法によるそれぞれのコードを記録してディスクの種類およびデータ記録状態を容易に判別し探索する光ディスクの記録および再生方法に関する。
一般に、ＣＤにおけるデータ領域は大きくリードイン領域、主データ領域、リードアウト領域に分けられている。この時、リードイン領域のデータフォーマットは図１に示すように、それぞれ８ビットずつ７２ビットで構成されており、前記リードイン領域にはディスクの記録内容が格納されている。即ち、ＭＮＲは曲番号をＢＣＤ（２進化１０進表記法）の２桁で表示し、「００」はリードイントラックを表す。ＰＯＩＮＴは曲番号およびリードイン、リードアウトトラックを表し、「０１〜９９」までは曲番号である。ＭＩＮ、ＳＥＣ、ＦＲＡＭＥは「０１〜９９」曲までの各曲の演奏時間を表す領域であって、各曲に対して何分、何秒、何番目のフレームであるかがそれぞれ１０進２ケタのＢＣＤで表されている。ＰＭＩＮ、ＰＳＥＣ、ＰＦＲＡＭＥは一枚のディスクにおける曲のスタートする絶対時刻(absolute time)を表したもので、分、秒、フレームを意味する。このような場合、ＺＥＲＯ領域は使用されない。
即ち、前記リードイン領域はディスクに収録されている曲数、各曲の時間および全体時間、各曲の最初部分とインデックス部分に該当するアドレスなどが記録されている。これらをＴＯＣ(Table Of Contents)と呼ぶ。この際、前記リードイン領域は直径４６ｍｍ以内から始まり、直径５０ｍｍのプログラム開始位置の直前まで連続する。この領域にはＴＯＣ信号が繰り返し記録されている。そして、ディスクの内容は１秒当たり４.３２×１０ビットでストリームされるので、リードイン領域のデータに対するリードイン動作はかなり短い時間内に終える。
なお、主データが記録されている領域では、図２(a)および(b)に示すように、１フレーム単位で連続してデータおよびパリティが交互に記録されている。この場合、１フレームの最初には同期信号（２４ビット）が記録され、次にサブコーディングシンボル（１４ビット）、その次にデジタルオーディオデータとパリティ(Parity)の３２シンボル（３２×１４ビット）が連続して記録され、９８個のフレームが集まって一つのブロックを形成する。この時、ＣＤは１枚を９９部分に分割し、短い曲を９９曲まで収録できるように構成されている。
そして、ＣＤプレーヤーはサブコードのうちＰチャネルとＱチャネルをそれぞれ検出してサーボ部の制御に基づいてプログラム演奏を実行する。ここで、サブコードはユーザビットまたはコントロール信号といい、サブコードはユーザがディスクを使用し易くするためのコードであって、１フレームに１個ずつ挿入されている。そして、前記サブコードのうちＰチャネルの信号は音楽の有無、即ち曲と曲との間を表す信号であり、Ｑチャネルの信号はリードイン領域と同じフォーマットの内容が主データ領域の各フレームごとに記録されていることを示す信号である（図３参照）。
図３において、２ビット（Ｓ０、Ｓ１）は同期信号であり、同期信号の次にあるコントロール信号(CONTROL)（４ビット）はオーディオのチャネル数、エンファシスの有無などを表す。なお、データ領域（７２ビット）はアドレス(ADDRESS)（４ビット）によって異なり、ＣＲＣ(CyclicRedundacy Code)（１６ビット）は誤り検出符号であって、受信したＱチャネルのデータに対する是非を判定して正しいデータのみを読み出すようにしている。この際、前記リードインデータフォーマットのＺＥＲＯ領域と同様に、前記ＱコードフォーマットでもＺＥＲＯ領域（（１）、（２））は使用されていない。
一方、ディスクは高密度化のために、図４のように、多層でマスタリング(mastering)される。この際、ディスク製造システムではディスクの各層にあるデータを正確に読み出すために、各層の固有番号(ＩＤ)を常にチェックすることにより、ディスクのエラーを無くすことができる。
図４のディスクは、Ａ部分はリードイン領域、Ｂ部分は主データ領域、Ｃ部分はリードアウト領域にそれぞれ区分される。そして、図４のディスクの断面には、データ情報、即ちピット(Pit)が、ａ、ｂのように２層であることが示されている。なお、ＣＤのピットは、３以上の層にすることもできる。
ディスクのピットは一般ＣＤで最小０.８６μｍ（３Ｔ）、最大３.１８μｍ（１１Ｔ）、トラックピッチは１.６μｍになっている。ディスクの高密度化の趨勢によってピッチと各ピットの長さは短くなる傾向にある。この場合、ディスクの密度が変わるにつれて、スピンドルモータの速度も変わらなければならない。即ち、一般ＣＤにおける線速度は1.２ｍ／ｓｅｃであるが、密度が高くなるほど線速度は遅くならなければならない。そして、高密度ＣＤであってもリードイン領域は一般ＣＤのフォーマット（トラックピッチは１.６μｍ、ピットは０.８６μｍ（３Ｔ）〜３.１８μｍ（１１Ｔ））と同様に上層ａに記録し、その他の領域はどのような仕様であってもよい。
ａ層とｂ層との密度の一例として、
ａ層は一般のＣＤの２倍、ｂ層は一般のＣＤの４倍、
ａ層は一般のＣＤの１倍、ｂ層は一般のＣＤの２倍、
ａ層は一般のＣＤの４倍、ｂ層は一般のＣＤの１倍、
ａ層は一般のＣＤの４倍、ｂ層は一般のＣＤの４倍など、高密度ＣＤは、多様な高密度の状態でデータを記録することができる。
しかし、ディスクは高密度記録時の記録状態や密度などを表す部分が無いために、ＣＤの再生時に一般ＣＤと高密度ＣＤを区別することができない。このため、曲の探索が容易でなく、フォーカシングおよびトラッキングが正確に行われないという問題点があった。
本発明はかかる問題点を解決するためのもので、その目的はＣＤ記録時に一般ＣＤと高密度ＣＤとが区別できる情報を、高密度ＣＤで各層のＩＤを前記リードイン領域のＺＥＲＯ領域とＱコードのＺＥＲＯ領域に記録することにより、ＣＤの再生時にディスクの種類およびデータ記録状態を正確に分類することができ、曲を探索することが容易なＣＤの記録方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ディスクの種類によってスピンドルモータの線速度、フォーカシングおよびトラッキングサーボを正確に制御しうるＣＤの再生方法を提供することにある。
本発明の記録媒体は、第１の層および第２の層を含む多層構造を有しており、該第１の層は、該第２の層よりも低い記録密度を有し、該第２の層は、該記録媒体の層の特定の領域に記録された、高記録密度に関する区分情報、層ＩＤ情報、および記録密度情報を少なくとも有し、そのことによって、上記目的を達成することができる。
本発明による多層構造を有する光ディスクから情報を再生する方法は、該光ディスクのある領域に記録された状態情報であって、一般記録密度または高記録密度に関する区分情報、層ＩＤ情報および記録密度情報を含む状態情報のうち少なくとも１つに基づいて、現在の記録層が、一般記録密度層である第１の層であるか、または高記録密度層である第２の層であるかを判別する工程と、その判別する工程の結果に基づいて、該第１の層または該第２の層の主データ領域に記録された情報を再生するようにサーボ制御する工程とを包含し、そのことによって、上記目的を達成することができる。
本発明による光ディスクの再生方法によれば、光ディスクの再生時にディスクの種類およびデータ記録状態を正確に判別することができる。従って、本発明の光ディスクの再生方法は曲の探索を容易にし、判別された記録密度に応じてスピンドルモータ、フォーカシングおよびトラッキングサーボを正確に制御して光ピックアップ装置の信頼性を向上させることができる。
以下、ＣＤの記録方法、および本発明によるＣＤの再生方法の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
図５は、記録および再生を行うためのＣＤ駆動装置のブロック図である。図５によれば、前記ＣＤ駆動装置はディスク５０１の指定された位置にレーザを入射させてその反射光をピックアップする光ピックアップ５０２と、前記光ピックアップ５０２全体をラジアル方向に移送するスレッドフィードモータ(thread feed motor)５０３と、スピンドルモータ５０４を制御して前記ディスク５０１を線速度を一定（ＣＬＶ)にして駆動させるスピンドルモータサーボ部５０５と、約１.６μｍの一番小さいピッチのトラックを非接触で追跡するために、ディスクが振動しても常にその反射面に一定の距離を保持させるフォーカシングと指定されたトラックを追跡するトラッキングとを制御するピックアップサーボ部５０６と、前記光ピックアップ５０２でピックアップされた信号を増幅して信号の雑音および歪を除去して波形整形するプリアンプ５０７と、前記プリアンプ５０７から出力される信号からスピンドルサーボに関連している信号を抽出してスピンドルモータサーボ部５０５にフィードバックし、リードイン領域のデータおよびサブコードをマイクロコンピュータ５１０へ出力するとともに、データ復元のための信号処理を行うデジタル信号処理部(DigitalSignalProcessing：ＤＳＰ)５０８と、ＤＳＰ５０８で復元されたデータをアナログ信号に変換して左（Ｌ）、右（Ｒ）チャネルに該当するオーディオ信号を出力するデジタル／アナログコンバータ(Digital/AnalogConverter：ＤＡＣ)５０９と、前記マイクロコンピュータ５１０の制御によってＣＤの進行状態を表示する表示部５１１とから構成されている。
このように構成されたＣＤ駆動装置は、ＣＤ記録時にリードインデータ部分のＺＥＲＯ領域と、各フレーム（５８８チャネルビット）ごとに記録されているサブコードのＱチャネルデータのＺＥＲＯ領域にディスクの記録状態および記録密度をそれぞれ記録する。
例えば、一般のＣＤの場合にはＺＥＲＯ領域に「００」を記録し、ＣＤビデオ（ＣＤＶ）の場合にはＺＥＲＯ領域に「００」、ＰＯＩＮＴ領域に「Ａ０」、ＰＳＥＣ領域に「２０」を記録し、高密度ＣＤの場合にはＺＥＲＯ領域の８ビットを上位４ビットと下位４ビットに分離した後、ディスクの密度状態をＢＣＤコード化して記録する。この際、前記ＺＥＲＯ領域の左側４ビットは層数を表し、右側４ビットは密度を表すことができる。
例えば、下層ならば左側４ビットに１を記録し、上層ならば左側４ビットに２を記録し、一般ＣＤフォーマットであれば右側４ビットに０を記録し、２倍密度であれば右側４ビットに２を記録し、４倍密度であれば右側４ビットに４を記録することができる。
ここで、ディスクの種類や記録密度を表すデータの設定および記録位置は記録時と再生時が一致しなければならなく、プログラムによって異なることもある。この場合、高密度ＣＤであっても、図４に示すようにリードイン領域は一般ＣＤのフォーマット（トラックピッチは１.６μｍ、ピットは０.８６μｍ（３Ｔ）〜３.１８μｍ（１１Ｔ））と同様に上層ａに記録し、その他の領域の密度については、任意の密度であってもよい。
従って、ディスク５０１が挿入されてローディングされたと判断される（Ｓ６０１）と、マイクロコンピュータ５１０でピックアップサーボ部５０６にスレッドフィードモータ５０３を駆動させて光ピックアップ５０２をリードイン領域に移動させる（Ｓ６０２）。そして、ピックアップサーボ部５０６でディスク面に焦点を合わせるフォーカシングサーボと、光ビームをトラックに走査してトラックを探知するトラッキングサーボを行うとともに、スピンドルモータサーボ部５０５の制御によってスピンドルモータ５０４を一般ＣＤと同様の１.２ｍ／ｓｅｃの線速度で駆動させる（Ｓ６０３）。
これは高密度ＣＤもリードイン領域が一般ＣＤと同様のフォーマットで上層ａに記録されているためである。この場合、前記線速度でディスク５０１が回転すると、光ピックアップ５０２はディスク５０１の決められた位置にレーザを照射し、それによる反射光をピックアップする。
前記光ピックアップ５０２によって読み込まれた信号は、反射された光が平らな面で明るくなりピット部分で暗くなる高周波のアナログ信号ＲＦである。そのアナログ信号をプリアンプ５０７が増幅し、信号の雑音および歪を除去し波形整形した後、波形整形された信号をＤＳＰ５０８へ出力する。ＤＳＰ５０８はプリアンプ５０７から出力される信号から、スピンドルサーボに関連した信号を抽出してスピンドルモータサーボ部５０５にフィードバックし、リードイン領域から読み出したデータまたはサブコードをマイクロコンピュータ５１０へ出力するとともに、データ復元のために信号処理を行う。次に、前記ＤＳＰ５０８によって信号処理されたデータはＤＡＣ５０９でアナログ信号に変換された後、左チャネルおよび右チャネルを有するオーディオ信号として出力される。
この際、リードイン領域は、高密度ＣＤにおいて一般ＣＤと同様のフォーマットでディスクの上層に情報が記録されているため、どのようなディスクでも光ピックアップをリードイン領域に移しフォーカシングする。次に、スピンドルモータを一般ＣＤと同様の１.２ｍ／ｓｅｃの速度で駆動させると、ディスク内に記録されたＴＯＣ(Table Of Contents)を読み出すことができる。従って、マイクロコンピュータ５１０は、ＴＯＣを読み出し、ＴＯＣのＺＥＲＯ領域を判読し、ディスクの状態を判別する（Ｓ６０４）。即ち、前記ＴＯＣのＺＥＲＯ領域が「００」でありながらＰＯＩＮＴ領域が「Ａ０」、ＰＳＥＣ領域が「２０」であれば、ＣＤビデオ（ＣＤＶ）モードと判別し（Ｓ６０５）、ＺＥＲＯ領域が「００」であれば一般ＣＤモードと判別し（Ｓ６０６）、ＺＥＲＯ領域が「００」でなければ高密度ＣＤモードと判別する（Ｓ６０７）。前記ステップ（Ｓ６０７）で高密度ＣＤモードと判別されると、ＺＥＲＯ領域の左側４ビットと右側４ビットを読み取ってディスクにおける各曲に対する記録密度および位置情報を判別する（Ｓ６０８）。
例えば、前記ＺＥＲＯ領域が「００」であれば、一般ＣＤと判別され、前記ＺＥＲＯ領域が「２０」であれば、上層が一般ＣＤフォーマットと判別され、前記ＺＥＲＯ領域が「１２」であれば、下層が一般ＣＤの２倍密度であると判別され、前記ＺＥＲＯ領域が「２２」であれば、上層が一般ＣＤの２倍密度であるなどと判別される。
従って、前記ＺＥＲＯ領域から各曲の記録密度状態および位置情報を知ることができる。
判別されたモードに応じて、スピンドルモータサーボ部５０５およびピックアップサーボ部５０６がスピンドルモータのトラッキングサーボおよびフォーカシングサーボをそれぞれ制御する（Ｓ６０９）。即ち、ディスクのピットは一般ＣＤでは最小０.８６μｍ（３Ｔ）、最大３.１８μｍ（１１Ｔ）、トラックピッチは１.６μｍとなっているが、高密度化に伴ってピッチと各ピットの長さは短くなる。従って、記録密度が変わるにつれて、スピンドルモータの速度およびサーボを変える必要がある。つまり、一般ＣＤにおける線速度は１.２ｍ／ｓｅｃであるが、高密度ＣＤに高密度で記録されている情報を読み出す線速度は、一般ＣＤの線速度より遅くなるようしなければならない。なお、各フレーム（５８８チャネルビット）ごとに記録されているサブコードのＱチャネルのＺＥＲＯ領域にも前記データの記録密度状態および位置情報が記録されているので、フォーカシングおよびトラッキングは記録密度に応じて正確に行われる。
一般的なコンパクトディスクのリードイン領域(lead in region)のデータフォーマットと記録データを表すテーブルである。 (a)および(b)は、一般的なコンパクトディスクの主データ領域のフレームフォーマットとサブコーディングフォーマットを示す図面である。 図２のサブコードのうちＱチャネルのデータフォーマットを示す図面である。 一般的な高密度コンパクトディスクを示す要部概略断面図である。 記録密度の判別を行うためのＣＤ駆動装置を示すブロック図である。 コンパクトディスクの記録方法および本発明によるコンパクトディスクの再生方法を行うための流れ図である。
符号の説明
５０１ コンパクトディスク
５０２ 光ピックアップ
５０３ スレッドフィードモータ
５０４ スピンドルモータ
５０５ スピンドルモータサーボ部
５０６ ピックアップサーボ部
５０７ プリアンプ
５０８ デジタル信号処理部
５０９ デジタル／アナログコンバータ
５１０ マイクロコンピュータ
５１１ 表示部
Ａ リードイン領域
Ｂ 主データ領域
Ｃ リードアウト領域
ａ 上層
ｂ 下層

Claims (18)

  1. 第１の層および第２の層を含む多層構造を有する記録媒体であって、
    該第１の層および該第２の層はともに、データを記録するための層であり、
    該第１の層は、該第２の層よりも小さい容量を有し、
    少なくとも、該第２の層は、該記録媒体の層の特定の領域に記録された、該第２の層が高密度層であることを示す区分情報、層ＩＤ情報、および記録密度情報を有し、
    該記録密度情報は、該第２の層の記録密度を示し、該第２の層に記録されている、記録媒体。
  2. 前記第１の層は、ＣＤ（コンパクトディスク）の記録密度と同じ記録密度を有する層であり、前記第２の層はＣＤよりも大きい容量を有する高密度層である、請求項１に記載の記録媒体。
  3. 前記第１の層は、前記記録媒体の該層の特定の領域に記録された、前記第１の層が一般密度層であることを示す区分情報、層ＩＤ情報、および記録密度情報を有する、請求項１に記載の記録媒体。
  4. 前記区分情報、層ＩＤ情報、および記録密度情報は、各層のリードイン領域に予め記録されている、請求項３に記載の記録媒体。
  5. 前記区分情報、層ＩＤ情報、および記録密度情報は、前記第２の層のリードイン領域に予め記録されている、請求項１に記載の記録媒体。
  6. 前記区分情報、層ＩＤ情報、および記録密度情報は、リードイン領域および前記第２の層上のサブコードのＱチャネルの特定の領域に予め記録されている、請求項１に記載の記録媒体。
  7. 前記区分情報、層ＩＤ情報、および記録密度情報は、リードイン領域およびユーザデータ領域のデータユニットに予め記録されている、請求項１に記載の記録媒体。
  8. 多層構造を有する光ディスクから情報を再生する方法であって、
    該光ディスクのある領域に記録された状態情報のうち少なくとも１つに基づいて、現在の記録層が、一般密度層である第１の層であるか、または高密度層である第２の層であるかを判別する工程であって、該状態情報は、一般密度層または高密度層を示す区分情報、層ＩＤ情報および記録密度情報を含み、該第１の層および該第２の層はともに、データを記録するための層である、工程と、
    該判別する工程の結果に基づいて、該第１の層または該第２の層の主データ領域に記録された情報を再生するようにサーボ制御する工程と
    を包含し、
    該記録密度情報は、該第２の層の記録密度を示し、該第２の層に記録されている、方法。
  9. 前記状態情報が、第１の層および／または第２の層のリードイン領域に予め記録されており、これにより、対応する層が判別される、請求項８に記載の方法。
  10. 前記状態情報が、第１の層および／または第２の層のリードイン領域およびユーザデータ領域に予め記録されており、これにより、対応する層が判別される、請求項８に記載の方法。
  11. 前記第１の層は、ＣＤ（コンパクトディスク）の記録密度と同じ記録密度を有する層であり、前記第２の層は、ＣＤよりも高い密度を有する層である、請求項８に記載の方法。
  12. 前記制御する工程は、前記判別された層に関してスピンドルモータの速度を制御する、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記制御する工程は、前記判別された層に関してフォーカシングおよびトラッキングサーボ動作を制御する、請求項１１に記載の方法。
  14. データを記録するための第１の層および第２の層を少なくとも有する光ディスクから情報を再生する装置であって、該装置は、
    該光ディスクに情報を記録し、該光ディスクから情報を再生するように構成された記録／再生ユニットと、
    該光ディスクのある領域に記録された状態情報のうちの少なくとも１つに基づいて、現在の記録層が、一般密度層である該第１の層であるか、または高密度層である該第２の層であるかを判別するように構成され、かつ、該記録／再生ユニットを制御して、該判別の結果に従って、該第１の層または該第２の層の主データ領域に記録された情報を再生するように構成されている制御部と
    を備え、
    該状態情報は、一般密度または高密度を示す区分情報、層ＩＤ情報および記録密度情報を含み、
    該記録密度情報は、該第２の層の記録密度を示し、該第２の層に記録されている、装置。
  15. 前記制御部は、前記記録／再生ユニットを制御して、前記第１の層および／または前記第２の層のリードイン領域から前記状態情報を読み出し、これにより、対応する層が判別される、請求項１４に記載の装置。
  16. 前記制御部は、前記記録／再生ユニットを制御して、前記第１の層および／または前記第２の層のリードイン領域およびユーザデータ領域から前記状態情報を読み出し、これにより、対応する層が判別される、請求項１４に記載の装置。
  17. 前記第１の層は、ＣＤ（コンパクトディスク）の記録密度と同じ記録密度を有する層であり、前記第２の層は、ＣＤの密度よりも高い密度を有する層である、請求項１４に記載の装置。
  18. 前記制御部は、前記判別された層に従って、スピンドルモータの速度を制御する、請求項１７に記載の装置。
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