JP6754942B2 - 光ディスク及び光ディスク記録装置、光ディスク再生装置 - Google Patents

Description

本開示は、光学的にデータが記録される光ディスク、および当該光ディスクに対してデータの記録再生を行う光ディスク記録再生方法に関する。

光ディスクの体積あたりの記録密度を向上させるための技術としては、トラックの記録密度を向上させることができるランド（溝間）−グルーブ（溝）記録再生技術がある。これは、既にＤＶＤ−ＲＡＭで用いられている技術であり、従来、グルーブまたはランドのみに記録されていたデータを、グルーブ及びランドの両方に記録することでトラックの記録密度を向上させる。

ところが、ＤＶＤ−ＲＡＭでは、トラックの中にデータ記録領域とアドレス領域を設けているためフォーマット効率が悪く、データを記録できる領域を無駄にしてしまう。これに対し、グルーブトラックのウォブリングによってアドレス情報を記録することで、データ記録領域を無駄にしない技術が開示されている（特許文献１参照）。

国際公開第２０１３／１４０７５６号

従来の技術では記録密度を向上させ光ディスクの記録容量が増加した場合、光ディスクにあらかじめ記録されている情報を変更していた。光ディスクへデータを記録、または再生する装置は、このあらかじめ記録された情報を読み出すことで光ディスクの記録容量を判別していた。

しかし、この方法では光ディスクの記録容量が変更される度にあらかじめ記録しておくべき情報も変える必要がある。つまり、記録容量の異なる光ディスクが増えるほど、光ディスク製造や管理等において煩雑さが増大する。

そこで、本出願に記載の発明では、一つの光ディスクで複数の記録容量を実現できる光ディスクを提供する。また、このような光ディスクを記録、再生する装置ついても提供する。

本開示における光ディスクは、光ディスクにあらかじめ所定の情報が記録されるディスク管理情報の領域と、光ディスクの記録方式を識別する情報が記録される記録方式領域と、を備え、光ディスクへのアクセス方法は、前記ディスク管理情報と前記記録法域を識別する情報とに基づいて決定される。

また、本開示における光ディスク再生装置は、光ディスクにあらかじめ記録されているディスク管理情報を読み出すＢＣＡ再生回路と、ディスク管理情報に対応するディスクの情報を記録する記憶部と、ディスクの情報と光ディスクの記録可能領域に含まれる非データ領域内の所定の位置に記録された光ディスクの記録方式を識別する情報と、を取得し、光ディスクのへアクセス方法を決定するシステムコントローラと、を備える。

また、本開示における光ディスク記録装置は、光ディスクにあらかじめ記録されているディスク管理情報を読み出すＢＣＡ再生回路と、ディスク管理情報に対応するディスクの情報を記憶する記憶部と、ディスクの情報に基づいて決定された光ディスクへのアクセス方法に従って、光ディスクの記録可能領域に含まれる非データ領域内の所定の位置に光ディスクの記録方式を識別する情報の記録を制御するシステムコントローラと、を備える。

本出願で開示する光ディスク、光ディスク記録装置、光ディスク再生装置であれば、一つの光ディスクで複数の記録容量を実現できる。

光ディスク装置の構成を示す図 光ディスクのゾーンを示す図 光ディスクにおいて複数のブロックが記録された状態の一例を示す図 光ディスクに対するデータとアドレスの配置構造の一例を示す図 データアドレスの構成を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
［１−１．構成］
図 １は、本光ディスク装置の構成を示す図である。図 １に示す光ディスク装置２０は、光ヘッド２０１、スピンドルモータ２０２、サーボコントローラ２０３、再生ＰＬＬ回路２０４、データ復調回路２０５、誤り訂正復号回路２０６、レーザ駆動回路２０７、データ変調回路２０８、誤り訂正符号化回路２０９、ＢＣＡ再生回路２１８、ウォブル検出回路２１０、ウォブルＰＬＬ回路２１１、チャネルＰＬＬ回路２１２、ＡＤＩＰ再生回路２１３、タイミング補間回路２１４、システムコントローラ２１５、Ｉ／Ｆ回路２１６およびＲＯＭ２１９（記憶部）を備える。

光ディスク装置２０は、光ディスク２００に対してデータの記録再生を行う。光ディスク２００には、内周から外周にかけてらせん状にトラックが形成される。トラックは、グルーブにより形成されるグルーブトラックと、隣接するグルーブトラックの間に形成されるランドトラックからなる。データは、グルーブトラックとランドトラックのいずれにも記録することができる。

図 ２は本実施の形態の光ディスクのゾーンを示す図である。光ディスク２００の記録面は、内周から順にＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）と記録可能領域とを備える。ＢＣＡには、光ディスク２００のディスク番号、ディスクの層数、ゾーンフォーマット識別番号などディスク固有のディスク管理情報が記録されている。ゾーンフォーマット識別番号は、光ディスク２００に記録されるデータのフォーマットの種類を示す識別子である。記録可能領域は、半径方向にＺ個（Ｚは２以上の自然数）のゾーンに分割される。光ディスク装置２０は、複数のゾーンの各々について、記録クロックの周波数または記録の速度（線速度）を設定する。

光ディスク２００の記録可能領域は、さらに非データ領域とユーザデータ記録領域に分けられる。例えば、内周側のゾーン１とゾーン２が非データ領域に割り当てられ、ゾーン３からゾーンＺがユーザデータ領域に割り当てられる。

非データ領域は、レーザ駆動回路２０７による光ヘッド２０１のレーザ出力を適切に調整するための記録調整を行う領域、光ヘッド２０１から光ディスク２００に照射された光ビームを光ディスク２００上に設けられたグルーブトラックあるいはランドトラックに適切に集光して走査するためのサーボ調整を行う領域、ユーザデータ領域の使用状況や光ディスク２００上の傷などの欠陥部分を管理するデータ管理領域、ユーザデータ領域への記録方式を識別する情報等が含まれる。

ユーザデータ領域は、ホスト２１７から記録要求されたユーザデータが記録される領域である。

トラックは、光ディスク２００の半径位置に比例した空間的周期（波長）でウォブリングして形成される。トラックのウォブリングの空間的周期に対応する光ディスク２００の中心角は、半径位置によらず一定である。言い換えると、ウォブリングの空間的周期は、半径位置に比例して外周ほど長くなる。したがって、トラックのウォブリングは放射上に構成される。

ウォブリングの空間的周期に同期して光ディスク２００の全面に記録すると、外周ほど記録パターンの線密度が低くなって記録容量が小さくなってしまう。そこで、本実施の形態の光ディスク装置２０は、ウォブリングの空間的周期に対するデータの単位長さの比を半径に応じて変える、すなわち、記録される記録パターン１ビット当たりの光ディスク上での長さを変えることにより、全面にわたってほぼ一定の線密度とすることができる。

トラックのウォブリングには、光ディスク２００上のトラックのアドレス情報を有するＡＤＩＰ（ＡＤｒｅｓｓ Ｉｎ Ｐｒｅ−Ｇｒｏｏｖｅ）情報が変調されて埋め込まれている。光ディスク２００のトラックは、半径位置によらず、１周を７等分した一定の角度で分割されている。分割された各トラックに対して１つのＡＤＩＰ情報が埋め込まれている。トラックのウォブリングの空間的周期に対応する光ディスク２００の中心角は、半径位置によらず一定であるため、７等分された各トラックに含まれるウォブリングの数（１波長のウォブリングが含まれる数）は、半径位置によらず一定である。つまり、１つのＡＤＩＰ情報に何波長分のウォブリングが対応するかは、半径位置によらず一定である。

スピンドルモータ２０２は、光ディスク２００を回転させる。光ヘッド２０１は、光ディスク２００にデータを記録するとともに、光ディスク２００からデータを再生する。

サーボコントローラ２０３は、光ヘッド２０１およびスピンドルモータ２０２を制御し、光ヘッド２０１から光ディスク２００に照射された光ビームを光ディスク２００上に設けられたトラックに集光して走査する制御を行うとともに、目的のトラックにアクセスする移動制御を行う。サーボコントローラ２０３は、光ヘッド２０１が光ディスク２００を線速度一定で走査するように、光ヘッド２０１の位置とスピンドルモータ２０２の回転数とを制御する。

Ｉ／Ｆ回路２１６は、光ディスク２００に記録する記録データをホスト２１７から受け取るとともに、光ディスク２００から再生された再生データをホスト２１７へ送る。

誤り訂正符号化回路２０９は、Ｉ／Ｆ回路２１６から受け取った記録データに、誤り訂正するためのパリティを付加する。

ウォブル検出回路２１０は、光ディスク２００からの再生信号から、トラックのウォブリングの（時間的）周期に基づくウォブル信号を抽出する。ここで、光ディスク２００は光ヘッド２０１に対して回転している。このため、光ヘッド２０１と対向するトラックの半径方向における位置は、トラックのウォブリングの空間的周期と光ディスク２００の当該トラックにおける線速度とに応じて周期的に変化する。ウォブル検出回路２１０は、この周期的変化を波形として検出し、ウォブル信号として出力する。光ディスク２００が線速度一定で回転する場合、内周のトラックほどウォブル信号の周波数は高くなる。

ウォブルＰＬＬ回路２１１は、ウォブル信号の周波数に対応するパルス信号を生成し、このパルス信号の周波数をさらに所定の倍率で逓倍したウォブルクロックを生成する。ウォブルクロックの周波数（単位時間当たりのパルスの数）は、トラックのウォブリングの空間的周期に比例する。また、１つのＡＤＩＰ情報に対応するウォブルクロックのパルスの数は、半径位置によらず一定となる。

ＡＤＩＰ再生回路２１３は、ウォブル信号とウォブルクロックとからＡＤＩＰ情報を再生する。

チャネルＰＬＬ回路２１２は、ウォブルクロックの位相に同期し、ウォブルクロックの周波数のｎ／ｍ倍（ｍ、ｎは自然数）の周波数となるような記録クロックを生成する。ｎ／ｍの値は、ウォブリングの空間的周期（１波長）に対応する記録データのビットパターンのビット数の比であり、光ディスク２００のゾーン毎に設定されている。ｍ、ｎは、ゾーンテーブルに含まれるあらかじめ決められた値である。ｍ、ｎおよびｎ／ｍは、ゾーン毎のデータの線密度に関する情報の一例である。ｍ、ｎの値は、システムコントローラ２１５から通知される。

ここでゾーンテーブルについて説明する。ゾーンテーブルとは、光ディスク装置２０が記録再生可能な光ディスクに対する、各ゾーンに関する情報を保持するテーブルである。例えば、光ディスク２００に対するゾーンテーブルは、ゾーン１からゾーンＺの各々について、ゾーン番号、ｍ、ｎ、ＡＤＩＰ基準位置Ｐｗｏ、始端データブロック基準位置Ｐｍの値を保持する。ＡＤＩＰ基準位置Ｐｗｏおよび始端データブロック基準位置Ｐｍについては後述する。光ディスク２００に対するゾーンテーブルは、光ディスク２００に対応するゾーンフォーマット識別番号と関連付けられている。このようなゾーンテーブルが、光ディスク装置２０が記録再生可能な光ディスクのフォーマット毎に、ＲＯＭ２１９（記憶部）に記憶されている。

システムコントローラ２１５は、さらに光ディスク２００の非データ領域に記録されているユーザデータ領域への記録方式を識別する情報を読み出す。このユーザデータ領域への記録方式を識別する情報とは、具体的には各ゾーンに設定されているｍ、ｎの値を改変する情報である。ユーザデータ領域への記録方式を識別する情報が何も示さない場合、つまり基準通りを意図する場合、システムコントローラ２１５はＲＯＭ２１９に記憶されているｍ、ｎを用いて所定のゾーンへアクセスする。一方、ユーザデータ領域への記録方式を識別する情報がｍ、ｎを改変することを意図する場合、システムコントローラ２１５はＲＯＭ２１９に記憶されているｍ、ｎを基準とし、この基準を改変した値をＲＯＭ２１９から読み出す。この読み出した値を用いてシステムコントローラ２１５は所定のゾーンへアクセスする。

この場合の改変された値とは、ウォブルクロックの周波数のｎ／ｍ倍した記録クロックをさらに、例えば数％高速化するなどである。記録クロックが高速化されると、光ディスク２００へデータを記録する際の線密度が高密度化されることを意味する。その結果、光ディスク２００の記録容量が増加する。なお、この改変される種類は１つに限定されるものではない。記録方式を識別する情報が複数種類の内容を識別できるものであれば、それぞれの複数の種別に応じて改変内容を変更する物であっても良い。例えば、第１のケースでは５％の高速化（線密度の高密度化）、第２のケースでは１０％の高速化、第３のケースでは１５％の高速化、というようなものであってもよい。

なお、ここではアクセス方法の変更内容としてデータ記録時の線密度の種別（線密度の高密度化）を例として説明したが、本実施の形態で説明する発明の内容はこれに限定されない。他の方法でディスクへのアクセス方法が変更されるものであってもよい。他の方法としては、例えば光ディスク２００の記録可能領域における非データ領域とユーザデータ領域との割合の変更などがある。また、アクセス方法の変更は光ディスク２００全体でおこなうものであってもよいし、光ディスク２００の一部で行うものであってもよい。例えば、光ディスク２００の特定のゾーンや、特定の記録層のみでアクセス方法を変更するものであっても良い。

光ディスク２００のユーザデータ領域への記録方式を識別する情報は、非データ領域に記録される。より好ましくは、非データ領域の一つまたは複数の特定のトラックに記録される。記録方式を識別する情報をあらかじめ定めている特定のトラックに記録することで、光ディスク装置２０は比較的容易に当該情報を取得するができる。

ユーザデータ領域への記録方式を識別する情報は、論理的な情報として記録されるものでもよいし、より物理的な信号レベルとして記録されるものでもよい。論理的な情報として記録される場合は、一つまたは複数のトラックに記録される情報量に応じてより細かい設定が可能である。その反面、論理的な情報として識別情報を読み出すためには、光ディスク２００へのアクセスが適切に選択されていることが前提となる。例えば、上記の例ではトラックに記録されているデータの線密度が適切に選択される必要がある。そのため、アクセス方法が未決定の場合には当該データの読み出しも困難となる可能性がある。

物理的な信号として記録する方式であれば、アクセス方法が適切に選択されていなくても特定のトラックに光学的な信号が記録されているか否かで判別することができる。トラック単位で信号の有無を判別できればよいので、光ディスク２００の線密度が判別していない場合でも、例えば、特定トラックから読み出した光学的な信号が定期的に振幅する信号であるか、変化のない信号であるかで信号の有無を識別できる。このケースの場合、上記の論理的な情報と比較すると情報量が少なくなる。その点については、複数のトラックを用いることで、一つのトラックを２進法の１ビットに相当するものとして情報量を増やすことも可能である。この場合（トラックの数）だけ２をべき乗した情報量を確保できる。

なお、物理的な信号として記録方式を識別する情報を記録する場合、トラック全体に信号を記録するよりも、１トラックの所定割合だけに連続して信号を記録し、次のトラックの信号記録部分との間に所定の無信号区間を設けることが望ましい。つまり記録方式を識別する情報に相当する物理的な信号を一つのトラック全体の連続した領域に所定割合以上、例えば７０％以上、及び所定割合以下、例えば８５％以下、等とする。これにより、複数のトラックを用いた場合のそれぞれのトラック間の区切りを容易に判別することができる。

タイミング補間回路２１４は、ＡＤＩＰ情報と、システムコントローラ２１５から通知されるｎ、ｍの値とから、記録データを記録再生する位置を特定する。

データ変調回路２０８は、チャネルＰＬＬ回路２１２が生成する記録クロックに同期して、誤り訂正符号化回路２０９からのパリティを含む記録データを、タイミング補間回路２１４が特定する位置に応じて所定の変調則にしたがって変調することにより、記録デタを光ディスク２００上に記録する記録パターンに変換する。

レーザ駆動回路２０７は、光ディスク２００上に正確にマークを形成するために記録パターンを光パルスに変換し、光ヘッド２０１のレーザを駆動する。なお、データ変調回路２０８とレーザ駆動回路２０７と光ヘッド２０１とをまとめて記録部と定義する。

以上のようにして、データ変調回路２０８により生成された記録パターンは、記録クロックに基づいて光ディスク２００上に記録される。前述のように、記録クロックの周波数は、ウォブルクロックの周波数のｎ／ｍ倍である。したがって、トラックのウォブリングの空間的周期に対して、記録パターンの１ビットの長さは、ｎ／ｍの比で決められる。つまり、ｎの値を大きく、あるいはｍの値を小さくすることにより、光ディスク２００上に記録される記録パターンの１ビットの長さは短くなり、線密度を高くすることができる。光ディスク２００の半径位置に応じて、外周側ほどウォブルクロックの空間的周期は長くなる。このため、これに対応してｎ／ｍが大きくなるようにｍおよびｎを設定することにより、光ディスク２００上の記録パターンの線密度を一定とすることができる。本実施の形態の光ディスク装置２０は、ｍ、ｎの値を光ディスク２００のゾーン毎に設定する。ゾーン毎に、外周側のゾーン（ゾーン番号が大きなゾーン）ほどｎ／ｍが大きくなるようにｍおよびｎを設定することにより、光ディスク２００上の記録パターンの線密度をほぼ一定とすることができる。言い換えれば、記録パターンの線密度の範囲を一定範囲内に収めることができる。

再生ＰＬＬ回路２０４は、光ディスク２００からの再生信号を復調するための同期クロックを再生信号から抽出する。

データ復調回路２０５は、タイミング補間回路２１４が特定する位置に応じて、再生信号から記録されたデータを復調する。具体的には、データ復調回路２０５は、再生信号と期待値波形との信号振幅の比較から最も近い期待値波形を選択し、期待値波形の元となるデータを復調結果として選択する。

誤り訂正復号回路２０６は、復調されたデータの誤りを訂正して復元する。

ＲＯＭ２１９は、フラッシュメモリで構成される。ＲＯＭ２１９は、システムコントローラ２１５が光ディスク装置２０全体を制御するためのプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ２１９は、複数のゾーンテーブル（後述）、ディスク管理情報に対応するディスクの情報なども記憶する。

ＢＣＡ再生回路２１８は、ＢＣＡを再生した再生信号から、記録されたディスク管理情報を再生する。

システムコントローラ２１５は、ＲＯＭ２１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各ブロックを制御するとともに、ホスト２１７との通信も制御する。システムコントローラ２１５は、チャネルＰＬＬ回路２１２およびタイミング補間回路２１４に対して、記録再生対象位置を含むゾーンに対応するｍ、ｎの値をゾーンテーブルから読み出して通知する。システムコントローラ２１５は、チャネルＰＬＬ回路２１２により生成された記録クロックと、タイミング補間回路２１４で特定した記録位置とに基づいてデータを記録するように、光ディスク装置２０の各部を制御する。データ変調回路２０８、レーザ駆動回路２０７および光ヘッド２０１は、記録クロックと記録位置とに基づいてデータを記録する。

［１−２．動作］
まず、本実施の形態における光ディスク装置２０に、光ディスク２００が装着されたときの動作について説明する。光ディスク装置２０に光ディスク２００が装着されると、まずＢＣＡ再生回路２１８が、光ディスク２００に記録されているＢＣＡを再生してディスク管理情報を取得する。システムコントローラ２１５は、ディスク管理情報をＢＣＡ再生回路２１８から受け取り、ディスク管理情報からゾーンフォーマット識別番号を抽出する。システムコントローラ２１５は、ＲＯＭ２１９（記憶部）に記憶されたゾーンテーブルの中からゾーンフォーマット識別番号に対応するゾーンテーブルを特定し、これを読み出す。

次に、本実施の形態における光ディスク装置２０の記録動作について説明する。

システムコントローラ２１５は、決定した光ディスク２００へのアクセス方法に従って、ＲＯＭ２１９（記憶部）から取得したゾーンテーブルに基づく光ディスク２００への記録方式を識別する情報を決定する。システムコントローラ２１５は、非データ領域の一つまたは複数の所定のトラックに当該情報に該当する信号を記録する。以降の説明では、この決定に基づいてウォブルクロックをｍ’分周、記録クロックをｎ’分周するとして説明する。

Ｉ／Ｆ回路２１６は、ホスト２１７から送信された記録データと記録先の論理アドレスを取得する。記録データは所定の単位のブロックに分割され、ブロック毎に誤り訂正符号化回路２０９へと送られる。誤り訂正符号化回路２０９は、ブロック単位の記録データに、再生時の誤りを訂正するためのパリティコードを付加する。データ変調回路２０８は、パリティコードが付加された記録データを、例えば１−７ＰＰ符号の変調則に従って記録パターンに変調する。レーザ駆動回路２０７は、１−７ＰＰ符号によって、２Ｔから９Ｔの記録マークとスペースとに変調された記録パターンを、光ディスク２００上に正確に記録マークを形成するためにキャッスル型のパルス波形に変換し、レーザを駆動するための駆動信号を光ヘッド２０１へ出力する。光ヘッド２０１は、記録先の論理アドレスに対応する光ディスク２００上の位置にレーザパルスを照射することで記録パターンを記録する。

光ディスク２００は、放射状にＡＤＩＰが付与された構造になっている。そのため、光ディスク２００の記録面内の記録パターンの線密度がほぼ一定になるように、光ディスク装置２０は、データを記録するための記録クロックをコントロールしている。チャネルＰＬＬ回路２１２は、記録クロックをコントロールする。ウォブル検出回路２１０はトラックのウォブリングに応じたウォブル信号を検出する。ウォブルＰＬＬ回路２１１はウォブル信号に同期したウォブルクロックを生成する。チャネルＰＬＬ回路２１２は、ウォブルクロックをｍ’分周したクロックの位相と、記録クロックをｎ’分周したクロックの位相が同期するように動作し、その結果としてウォブルクロックのｎ’／ｍ’倍の周波数となる記録クロックを生成する。

システムコントローラ２１５は、上記の記録動作を制御する。システムコントローラ２１５ははじめに、Ｉ／Ｆ回路２１６で取得された記録先の論理アドレスに基づいて、記録データを記録するデータアドレスと、このデータアドレスを含むトラック（グルーブトラックまたはランドトラック）およびゾーンを特定する。ここでデータアドレスは、記録データの記録再生位置を指定するための、ＡＤＩＰを基準として決められた光ディスク２００上の物理アドレスである。システムコントローラ２１５は、特定したゾーンに対応するゾーン番号のゾーンテーブルと記録方式を識別する情報とを参照し、ｍ’、ｎ’、ＡＤＩＰ基準位置Ｐｗｏ、始端データブロック基準位置Ｐｍを取得する。

記録データはブロック単位に分割されるが、一つの記録データに関する複数のブロックは、同じ層のグルーブトラックあるいはランドトラックの一方に連続して記録される。図 ３は、本実施の形態の光ディスクにおいて複数のブロックが記録された状態の一例を示す図である。図 ３は、光ディスク２００上の半径方向に連続して並んだトラックを模式的に示している。図 ３は、データａが３つに分割され、ＤＴａ１、ＤＴａ２、ＤＴａ３として連続してグルーブトラックに記録されていることを示している。また図 ３は、データｂが４つに分割され、ＤＴｂ１、ＤＴｂ２、ＤＴｂ３、ＤＴｂ４として連続してランドトラックに記録されていることを示している。このように同じ層の同じトラックにまとめて記録することで、記録データを再生するときに光ヘッド２０１の位置の移動が少なくてすむため、短時間で記録データを読み取ることができるようになる。

図 ４は、本実施の形態の光ディスクに対するデータとアドレスの配置構造の一例を示す図である。図 ４は、光ディスク２００のトラックのうち、ゾーンＡ−１とゾーンＡの境界付近におけるＡＤＩＰ情報とデータブロックの配置の一例を模式的に示している。図 ４において上段は、トラックのウォブリングに変調して配置されたＡＤＩＰ情報を示している。また、中段は、光ディスク２００のゾーンＡ−１に含まれるトラックに記録された２つのデータブロックを示している。また、下段は、ゾーンＡ−１に隣接するゾーンＡに含まれるトラックに記録された２つのデータブロックを示している。ゾーンＡ−１は、ウォブリングにより配置されたＡＤＩＰ情報が示すアドレス（以下、単にＡＤＩＰと記載する）の範囲がＮ−４、Ｎ−３、Ｎ−２、Ｎ−１であり、ゾーンＡは、ＡＤＩＰの範囲がＮ、Ｎ＋１、Ｎ＋２、Ｎ＋３であることを示している。

図 ４において、ゾーンＡ−１では、データアドレスがＭ−２、Ｍ−１と連続する２つのデータブロック(実線で記載)に対して記録パターンが記録されている。ゾーンＡでは、データアドレスがＭ、Ｍ＋１と連続する２つのデータブロック(実線で記載)に対して記録パターンが記録されている。ゾーンＡの開始位置においては、ＡＤＩＰのＮが示す位置とデータアドレスＭが示す位置の境界が一致している。なお、以下ではデータアドレスＭのデータブロックをデータブロックＭとも記載する。

各ゾーンの記録開始位置は、ＡＤＩＰの境界位置と一致させるものとする。ゾーンＡ−１とゾーンＡに対し、それぞれ異なるｎ’／ｍ’の値が決まっている。ゾーンの長さは、データブロックの長さの整数倍となるわけではない。したがって、図 ４に示すようにゾーンＡ−１の最後のデータブロックＭ−１の終端から、ゾーンＡの始端までにはデータが記録されない領域が残る場合がある。

ゾーンＡにおいて、データブロックＭ＋１の次にデータブロックＭ＋２を記録する場合を説明する。光ヘッド２０１が、レーザを照射する位置を、記録するターゲット位置より手前の位置に移動させる。ウォブル検出回路２１０、ウォブルＰＬＬ回路２１１およびＡＤＩＰ再生回路２１３がＡＤＩＰ情報を再生することにより、システムコントローラ２１５は、光ヘッド２０１が対向している光ディスク２００上の物理的な位置を特定する。タイミング補間回路２１４は、ゾーンＡの始端をＡＤＩＰ基準位置Ｐｗｏとして、現在位置Ｐｗとの距離Ｌｗを算出する。距離Ｌｗは、Ｌｗ＝Ｐｗ−Ｐｗｏとして求められる。ここで、光ディスク２００上における基準位置Ｐｗｏと現在位置Ｐｗは、ウォブルクロックを基準として特定できる。例えば、光ディスク２００のトラックの最内周からウォブルクロックをカウントした場合に、基準位置Ｐｗｏや現在位置Ｐｗは、ウォブルクロックのパルス数として表すことができる。ＡＤＩＰ情報の先頭に対応する位置も、ウォブルクロックのパルス数としてＡＤＩＰ情報に含まれている。したがって、ＡＤＩＰ情報を読み出すことにより、光ディスク２００上の現在位置が把握できる。また、距離Ｌｗもウォブルクロックのパルス数として求められる。

さらに、算出した距離Ｌｗを記録データのブロックの長さの基準に変換した距離Ｌｄを算出する。記録データのブロック単位基準の距離Ｌｄは、Ｌｄ＝Ｌｗ×ｎ’／ｍ’として求められる。この式からわかるように、距離Ｌｄは、記録クロックのパルス数（またはこれに対応する数）として求められる。ゾーンＡの先頭のデータブロックの番号はＭであり、ゾーンＡの始端データブロック基準位置Ｐｍを基点としたデータブロック単位基準の現在位置Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｍ＋Ｌｄとして求められる。距離Ｌｄ、基準位置Ｐｍ、現在位置Ｐｄは、ウォブルクロックを基準として特定できる。ここで、ゾーンＡの始端データブロック基準位置Ｐｍは、ゾーンＡのゾーンテーブルに記憶されている。現在位置Ｐｄは、始端データブロック基準位置を含むゾーンの基準で求められる。つまり、現在位置がゾーンＡ−１に含まれるときであっても、記録再生の対象位置がゾーンＡに含まれる場合には、ゾーンＡを基準として現在位置を仮想的に求めることができる。例えば、ゾーンＡ−１に記録されているデータブロックＭ−２、Ｍ−１の、ゾーンＡの基準位置Ｐｍを基点としたデータブロック単位基準の位置も算出できる。図 ４の下段において、破線で囲んだデータブロックＭ−２、Ｍ−１は、ゾーンＡの基準位置Ｐｍを基点とした場合の仮想的な位置を示している。アクセスするターゲット位置がゾーンＡで、現在位置がゾーンＡ−１の領域であり、ゾーンの境界を跨ぐ場合であっても、仮想的な現在位置Ｐｄを用いるので、ゾーンの境界を跨いでもデータアドレスが途切れない。但しこのようにして求めたデータブロックＭ−２、Ｍ−１の仮想的な位置は、中段に示す実際のデータブロックＭ−２、Ｍ−１の位置とは異なる。

以上のように、ＡＤＩＰ情報を用いて、現在位置がゾーンＡ−１の領域であってもゾーンＡの始端を基準位置としたデータブロック単位基準の現在位置Ｐｄを得ることができる。

チャネルＰＬＬ回路２１２は、ゾーンＡで決められたｎ’／ｍ’の値を用いて、ウォブルクロックをｍ’分周したクロックの位相と、記録クロックをｎ’分周したクロックの位相が同期するように動作し、ウォブルクロックのｎ’／ｍ’倍の周波数となる記録クロックを生成する。

タイミング補間回路２１４は、特定したデータブロック単位基準現在位置Ｐｄをもとにして、生成した記録クロックでデータタイミング補間カウンタを動作させ、後続のデータブロックの境界を１チャネルビット精度で補間していくことができる。データタイミング補間カウンタが、データを記録するターゲット位置を示したときに、データ変調回路２０８とレーザ駆動回路２０７が動作してデータの記録を開始する。

記録データには、データブロック毎にデータアドレスが付加される。図 ５は、本実施の形態のデータアドレスの構成を示す図である。データアドレスは、記録層番号、ブロック番号、グルーブトラック／ランドトラック情報で構成される。記録層番号は、データが記録されている記録層の番号を示す情報であり、ブロック番号は、データのブロック番号を示す情報であり、グルーブトラック／ランドトラック情報は、データが記録されている場所が、ランドトラックであるかグルーブトラックであるかを示す情報である。

データブロックＭ＋２を記録する場合、データブロックの番号はＭ＋２となる。データアドレスが付加された記録データは、データ変調回路２０８で変調され、レーザ駆動回路２０７と光ヘッド２０１により光ディスク２００のトラックに記録される。

次に、本実施の形態における光ディスク装置２０の再生動作について説明する。

光ディスク２００に対する再生位置の特定については、記録動作における記録位置の特定の動作と同様である。タイミング補間回路２１４によるデータタイミング補間カウンタにしたがって、再生するデータブロックの位置となったときに、再生ＰＬＬ回路２０４と、データ復調回路２０５と、誤り訂正復号回路２０６が動作してデータの再生を行う。

データの記録および再生を行う位置は、チャネルＰＬＬ回路２１２とタイミング補間回路２１４により決まる。この動作を決めるのが、ウォブルクロックと記録クロックの周波数の比ｎ’／ｍ’の値と、各ゾーンの始端ＡＤＩＰ基準位置Ｐｗｏと始端データブロック基準位置Ｐｍの値であり、これらの値を一意に定めて記録再生を行わなければならない。

これらの値がわずかでも異なると、データの再生ができなくなってしまう。以上の値を、光ディスク２００の管理情報としてゾーン毎にリスト化したゾーンテーブルが構成される。システムコントローラ２１５は、ＢＣＡから読み取ったゾーンフォーマット識別番号と非データ領域の所定のトラックから読み出した記録方式を識別する情報とに基づいて、ＲＯＭ２１９（記憶部）を参照して光ディスク２００へのアクセス方法を決定する。以降の説明では、このシステムコントローラ２１５によりウォブルクロックがｍ’分周、記録クロックがｎ’分周されるとして説明する。

本実施の形態における光ディスク２００には、ゾーン毎に任意の線密度でのデータの記録が可能であり、光ディスク２００のトラックのフォーマットは、記録されるデータの線密度に関係なく共通である。しかし、例えば、光ディスク２００の記録膜の材料は、高い線密度で安定に記録ができるように、また長期の保存性がさらに高くなるように、また生産コストが下げられるようにといった観点で、改良され変更されることがある。この変更により、その光ディスクに適切に記録できる線密度が変わってくる。そこでトラックのフォーマットを同一としながら、そのディスクに対して適切な線密度を選択できるようにするため、トラックとは無関係なＢＣＡにゾーンフォーマット識別番号が記録される。

本実施の形態における光ディスク２００には、任意の線密度でのデータの記録が可能であるため、例えば、ゾーンフォーマット識別番号１の場合を１層あたり５０ＧＢの記録容量となる線密度とし、ゾーンフォーマット識別番号２の場合を１層あたり６０ＧＢ、ゾーンフォーマット識別番号３の場合を１層あたり８０ＧＢと決めることができる。それぞれのゾーンフォーマット識別番号に対して決められたゾーンテーブルを用いることで、データの記録と再生を行うことができる。

このように線密度が大きく異なれば、それに伴って再生信号の周波数特性が変わるため、データを再生するときの再生ＰＬＬ回路２０４、データ復調回路２０５の信号処理方式を大きく変える必要がある。光ディスク装置２０が、１層あたり５０ＧＢから８０ＧＢの線密度まで対応できる再生ＰＬＬ回路２０４、データ復調回路２０５を保有していれば、ＢＣＡに記録されているゾーンフォーマット識別番号を読み取り、それにしたがって、ゾーンテーブルを参照し、データを確実に再生することができる。

しかし、光ディスク装置２０が、１層あたり８０ＧＢの線密度に対応できる再生ＰＬＬ回路２０４、データ復調回路２０５を保有していない場合、ＢＣＡに記録されているゾーンフォーマット識別番号を読み取り、それにしたがって、ゾーンテーブルを参照したとしても、データを再生することはできない。このようなデータ再生のエラーを引き起こさないためには、１層あたり８０ＧＢの線密度に対応しない光ディスク装置２０がＢＣＡのデータを正常に再生できないように、所定のスクランブルを施してもよい。光ディスク装置２０がＢＣＡのデータを正常に再生できない場合、ゾーンフォーマット識別番号を読み取ってゾーンテーブルを参照することができないため、光ディスク２００に対して誤った記録や再生をする以前にその光ディスクには非対応であると判定する。したがって、光ディスク２００を保護することができる。

本実施の形態で説明した光ディスクは、あらかじめ所定の情報が記録されるディスク管理情報の領域を有する。このディスク管理情報の領域は、ＢＣＡとして光ディスクのディスク番号、ディスクの層数、ゾーンフォーマット識別番号などディスク固有のディスク管理情報が含まれている。光ディスクは、さらに、光ディスクの記録方式を識別する情報が記録される記録方式領域を有する。この領域は、例えば光ディスクの非データ領域等に含まれる。光ディスクに記録されているこのディスク管理情報と記録方式を識別する情報とに基づいて、光ディスクへのアクセス方法が決定される。

これにより、光ディスクへのデータ記録方式は、ディスク管理情報等で定めた情報と記録方式を識別する情報との両者で決定される。ディスク管理情報はディスクにあらかじめ記録されているため変更はできない。一方の記録方式を識別するための情報は光ディスクの記録可能領域の非データ領域に記録さる。この記録方式を識別するための情報を利用することで光ディスク毎に異なる設定をすることができる。

具体的には、本実施の形態で説明したようにディスク管理情報等で定められた情報を基本として、記録方式を識別するための情報で示された情報にしたがって線密度を改変することで光ディスクとして記録容量を変更することができる。これにより、従来のように光ディスクの記録容量が変わる毎に異なるディスクを製造、管理等する必要はなく、複数種類の記録容量に対して１種類の物理的な光ディスクで対応することが可能となる。

また本実施の形態で説明したように、記録方式を識別するための情報をあらかじめ定めた光ディスク上の場所に記録することで、光ディスクを再生する装置でも適切に光ディスクへのアクセス方法を識別することが可能となる。

本実施の形態の説明では、光ディスク、及び当該光ディスクへ記録または再生する光ディスク記録装置、及び光ディスク再生装置について説明した。しかし、本実施の形態説明する発明はこれに限定されない、光ディスクへの記録方法や、再生方法としても実現できる。その場合には、上記で説明した装置の制御方法等として実現できる。

本開示は、光学的にデータが記録される光ディスク、および光ディスクに対してデータの記録または再生を行う光ディスク装置に適用可能である。

２０ 光ディスク装置
２００ 光ディスク
２０１ 光ヘッド
２０２ スピンドルモータ
２０３ サーボコントローラ
２０４ 再生ＰＬＬ回路
２０５ データ復調回路
２０６ 誤り訂正復号回路
２０７ レーザ駆動回路
２０８ データ変調回路
２０９ 誤り訂正符号化回路
２１０ ウォブル検出回路
２１１ ウォブルＰＬＬ回路
２１２ チャネルＰＬＬ回路
２１３ ＡＤＩＰ再生回路
２１４ タイミング補間回路
２１５ システムコントローラ
２１６ Ｉ／Ｆ回路
２１７ ホスト
２１８ ＢＣＡ再生回路
２１９ ＲＯＭ

Claims (5)

1. 光ディスクの基準となる記録方式で利用される第１の線密度を参照可能な情報を含むディスク管理情報を記録するＢＣＡを備えた光ディスクであって、
   前記ＢＣＡとは異なる領域に記録可能領域をさらに備え、
   前記記録可能領域は、データを記録するユーザデータ領域と、記録方式を識別する識別情報を含む、前記データを記録するために使用される情報を記録する非データ領域からなり、
   前記非データ領域は、前記第１の線密度とは異なる第２の線密度を算出するために、前記ディスク管理情報とともに利用される前記識別情報を、読み出した時の光学的な信号の有無により識別可能となるように光学的方法により記録することが可能となる領域を有することを特徴とする、光ディスク。
2. 前記識別情報は、前記非データ領域内の一つまたは複数の所定トラックに記録される情報である、
   請求項１に記載の光ディスク。
3. 前記識別情報は、一つの所定トラックに連続して当該トラックの所定割合以上に記録される、
   請求項２に記載の光ディスク。
4. 光ディスクのＢＣＡにあらかじめ記録されているディスク管理情報を読み出すＢＣＡ再生回路と、
   前記光ディスクの前記ＢＣＡとは異なる領域である記録可能領域に含まれる非データ領域内の所定の位置に記録された光ディスクの記録方式を識別する識別情報を光学的な信号の有無から取得し、前記ＢＣＡ再生回路で読み出した前記ディスク管理情報と前記識別情報から前記光ディスクへのアクセス方法を決定するシステムコントローラと、
   を備えた光ディスク再生装置。
5. 光ディスクのＢＣＡにあらかじめ記録されているディスク管理情報を読み出すＢＣＡ再生回路と、
   前記ＢＣＡ再生回路で読み出した前記ディスク管理情報から決定した前記光ディスクへのアクセス方法に従って、前記光ディスクの前記ＢＣＡとは異なる領域である記録可能領域に含まれる非データ領域内の所定の位置に、前記光ディスクの記録方式を識別する識別情報を物理的な信号レベルで記録するシステムコントローラと、
   を備えた光ディスク記録装置。