JPH09509776A - 多層記録媒体及びこの記録媒体を走査する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも２個のほぼ平行な情報層（２０、２１）が形成され、単一の走査ヘッドにより走査するのに適当な記録媒体について説明する。各情報層には情報が記録されている制御ブロック（２６、３１）が形成され、この情報を用いて情報層に記録されているユーザ情報を再生することができる。これら制御情報は、走査ヘッドを最小変位させることにより走査装置により順次読みだすことができるように配置する。ユーザ情報は第１の情報層に第１のフォーマット記録でき、同一のユーザ情報は第のフォーマットで第２の情報層に第２のフォーマットで記録することができる。第１のフォーマットは低密度構造とし、第２のフォーマットは高密度構造とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 多層記録媒体及びこの記録媒体を走査する装置 本発明は少なくとも２個のほぼ平行な情報層が形成され単一の走査ヘッドによ り走査するのに好適な記録媒体に関するものである。各情報層は他の情報層の情 報内容から独立した情報を含むことができる。情報層は一致し又はスペーサ層に より互いに分離することができる。本発明は、このような記録媒体を走査する走 査装置にも関するものである。走査中、情報を書き込み、読み出し又は消去する ことができる。 上述した形式の記録媒体は米国特許第３８５５４２６号から既知である。この 既知の記録媒体はスペーサ層により分離されている２個又はそれ以上の情報層を 具えている。単一の走査ヘッドを有する光学式走査装置は走査ヘッドからの集束 放射ビームにより情報層を走査することにより情報層の情報を再生することがで きる。上下に重なり合う層又は上側の情報層は、放射ビームの焦点を情報層と直 交する方向に変位させて所望の情報層上に位置決めすることにより同一の放射ビ ームにより再生することができる。この順次読出モードに起因して、記録媒体の 情報層の集まりは、単一の連続した領域としてみなすことができる。これとは逆 に、多層記録体は各情報層毎に走査ヘッドを有している。情報層の情報領域は並 行して読み出され、個別の区域としてみなされている。 制御情報、すなわち記録媒体からユーザ情報を読み出し及び／又は書き込むた めに用いることができる情報が形成され、単一の走査ヘッドにより走査するのに 適当な多層記録媒体にはある必要性が存在する。制御情報は、記録媒体の製造者 の名前、記録したユーザ情報の所有者、暗号に関するデータ、書込み、読出及び ／又は消去中の最大放射パワー、及び再構成テーブルのようなユーザ情報に関す る一般的なデータを含むことができる。この制御情報は情報の所定の部分が記録 されている情報区域の位置を指示する内容のテーブルも含むことができる。 本発明の目的は、制御情報が形成されている多層記録媒体を提供することにあ る。 本発明の第１の見地に立てば、本発明の記録媒体は、各情報層はこの情報層を 走査するための情報を有する制御情報のブロックを具えることを特徴とする。 制御情報のブロックを情報領域の開始部に形成することは、単層記録媒体コン パクトディスクの文献ＩＥＣ９０８の基準から既知である。同様な方法で制御ブ ロックが多層記録媒体に形成される場合、情報領域の開始部に制御情報のブロッ クが位置することになる。 この結果、全ての情報層に関するデータを含む制御情報の比較的大きなブロッ クが第１の情報層の開始部に存在することになる。ブロックの大きさは記録され た情報の量つまり情報層の数に依存するので、ブロックの大きさは情報層の数が 増大するに従って増大してしまう。この結果、第１の情報層のユーザ情報に用い られるスペースが減少してしまう。記録媒体に情報が書き込まれるとき、所定の 最小サイズの情報層当たりの領域をユーザ情報として用いることができなくなっ てしまう。これは、書き込むべき情報を異なる情報層に分布させる必要がある方 法を設計しようとする場合に欠点になってしまう。 本発明による記録媒体は、この欠点を、各情報層にこの情報層と関連するデー タを有する制御情報のブロック設けることにより解消する。情報層の数がより多 い場合、ユーザ情報に使用できる各層の領域を等しくすることができる。 本発明による記録媒体の特定の実施例は、ブロックが、種々の層の面の物理的 にほぼ等しい位置を有することを特徴とする。情報層の連続する複数のブロック は、情報層の面内の比較的長い距離に亘って走査ヘッドを移動させることなく、 情報層と直交する方向に比較的短い距離に亘って次の情報層 走査ヘッドを移 動させることにより順次に直ちに読み出すことができる。 連続する情報層のユーザ情報を直ちに次々と走査できるために、本発明の記録 媒体の特定の実施例は、ある情報層のユーザ情報がこの情報層において所定の方 向に沿って順次順序付けられ、別の情報層のユーザ情報が上記方向と反対の方向 に沿って順序付けられていることを特徴とする。ディスク状の記録媒体の場合、 所定の第１の情報層のユーザ情報は例えば内側端から外側端に記録され、次の第 ２の情報層の情報は外側端から内側端に向けて記録される。したがって第１の情 報層の情報が読み出された後、第２の情報層の情報を読み出すため走査ヘッドは 第２の情報層まで比較的微小な距離移動するだけである。第２の層の制御情報の ブロックが通常の位置すなわち情報の開始位置に形成されている場合、このブロ ックは第２の情報層の外側端に位置し、第１の情報層のブロックと近接しないこ とになる。従って、これら２個のブロックを順次読み出すためには、情報層面内 の比較的長い距離に亘って変位する必要がある。本発明によれば、好ましくは第 ２の情報層のブロックはこの情報層の内側端であって第１の情報層のブロックの 下側又は上側に位置する。これにより、異なる情報層の制御情報の急速なアクセ スを実現することができる。 ユーザ情報の少なくとも１個のブロックは、記録媒体の情報層の数に関するイ ンディケーションを有する。特定の情報に関係しない情報を用いることにより、 走査装置は焦点スポットが位置する情報層を決定することができる。 本発明による記録媒体の特定の実施例では、少なくとも１個のブロックが、こ の情報層に記録されているユーザ情報に関する全体的なインディケーションを有 するサブブロックを有する。この情報を用いれば、読み出すべき情報が記録され ている情報層を決定し、その後この層の制御ブロックを有するブロックを読み出 して指示された情報層の情報の位置を決定することができる。 本発明は、本発明による記録媒体を走査する走査装置にも関係する。本発明に よれば、この走査装置には、ユーザ情報を読み出す前に制御情報のブロックを順 次読み出す手段を設ける。ブロックが読み出された後、記録媒体の全ての情報層 を走査するための情報が得られる。例えば、記録媒体に記録されている情報の全 ての部分の位置がテーブルから知らされ、読み出すべきユーザ情報はこれらブロ ックの制御情報をさらに読み出すことなくサーチすることができる。 本発明の第２の概念は、異なる情報層のユーザ情報の分布に関連する。この概 念によれば、記録媒体に少なくとも２個のほぼ平行な情報層を形成し、第１の情 報層が第１のフォーマットのユーザ情報を有し、第２の情報層が第２のフォーマ ットのユーザ情報を有する。第１のフォーマットは低密度構造とし、第２のフォ ーマットは高密度構造とすることができる。このように構成することにより、あ るフォーマットで再生するのが適当な異なる形式の再生装置により同一のユーザ 情報を読み出すことができる。本発明の記録媒体の一例として、ユーザ情報の分 布は本発明の第１の概念に基づく情報層のユーザ情報の分布と組み合わされる。 これにより、低密度構造の情報層の比較的大きな部分が他の情報層と関連する制 御情報により占められることになる。 後述する実施例に基づき本発明を詳細に説明する。 図１は本発明による２個の情報層を有する記録媒体を示す。 図２は記録媒体及び走査装置を示す。 図３は２個の情報層の記録領域を示す。 図４は制御ブロックの分割状態を示す。 図５は記録媒体を再生するフローチャートを示す。 図１はディスク状記録媒体１を示す。この上面図は記録媒体の一方の情報層を 示し、この情報層は円形の内側端部３と外側端部４により境界される情報領域２ を有する。情報は、例えば情報層の円形又は螺旋状のトラックに記録することが でき、これらトラックは情報領域の内側端から外側端に向く順序で形成すること ができる。情報は、例えば順序番号が内側から外側に向かって増大するセクタに 分割することができる。 図２は記録媒体１及びこの記録媒体に記録されている情報を光学的に走査する 走査ヘッドを示す断面図である。記録媒体１は透明基板５を有し、この透明基板 に第１の情報層６及び第２の情報層８を互いに平行に形成し、これら情報層は透 明なスペーサ層７により分離する。この記録媒体の実施例では２個の情報層だけ を図示するが、情報層の数は２個以上とすることができる。スペーサ層は削除す ることができるので、第１及び第２の情報層は一致させることもできる。この場 合、情報を第１の情報層と第２の情報層とで異なる方法で記録することにより、 再生中第１の情報層の情報と第２の情報層の情報とを区別することができる。例 えば第１の情報層の情報は位相構造として記録し、第２の情報層の情報は磁気構 造とし記録することができる。２個の形式の情報を異なる波長の光で再生すべき 領域に記録することができる。 走査ヘッド１０は例えば放射ビーム１２を発生するダイオードレーザのような 放射源１１を具える。放射ビームは、例えば半透過性プレートのようなビームス プリッタ１３及び例えば対物レンズのようなレンズ系１４を経て集束スポット１ ５を形成する。集束スポットは、対物レンズ１４をその光軸（矢印１６で示す） に沿って移動することによりいかなる所望の情報層にも形成することができる。 第１の情報層６は部分的に透過性であるので、放射ビームはこの層を経て第２の 情報層８上に集束することができる。記録媒体１をその中心の回りで回転させる と共に集束スポットを情報層の面のトラックと直交する方向に変移させることに より情報層の情報領域２の全体を集束スポットで走査することができる。情報層 で反射した放射は記録されている情報により例えば強度として又は偏向方向とし て変調することができる。反射した放射は対物レンズ１４及びビームスプリッタ １３により検出系１７に向けて案内され、１個又はそれ以上の電気信号に変換さ れる。これらの信号の１個である情報信号は反射した放射の変調と関連する変調 を有するので、この信号は読み取られた情報を表す。他の電気信号は読み取られ るべきトラックに対する集束スポット１５の位置を表す。この信号はサーボ系１ ８に供給され、対物レンズ１４の位置つまり情報層の面内及びこの面と直交する 方向の集束スポット１５の位置を集束スポット１５が走査すべき情報層の面の所 望のトラックを追従するように制御する。 図３は情報層６の情報領域２を内側端３から外側端４まで延在する直線２０の 形態として示す。その上側の直線２１は内側端３から外側端４まで延在する情報 層８の情報領域２を表す。これらの直線２０及び２１の重なり合う部分は記録媒 体１においても互いに重なり合う。情報領域２の開始部、すなわち直線２０の内 側端３の側において、制御領域２２が形成されて制御情報を記録する。ユーザ情 報は制御領域２２と外側端４との間に位置領域に記録される。ユーザ情報が記録 される方向を矢印２３で示す。本発明において、制御領域２２の上側に位置する 制御領域２４も情報領域２として形成する。ユーザ情報は外側端４と制御領域２ ４との間の領域に記録し、この情報は矢印２３とは反対の方向の矢印２５により 図示する順序で形成する。この反対の順序方向は、情報層６には外側に向けて延 在する螺旋状のトラックを形成し情報層８には内側に向けて延在する螺旋状のト ラックを形成することにより実現される。ユーザ情報は情報層６の情報領域２を 内側端３から外側端４に向かって走査し、集束スポットを情報層６から情報層８ に変位させ、次に情報領域２を外側端４から内側端２に向けて走査することによ り読み取ることができる。情報層６及び８に反対向きに順序付けられた情報は直 ちに代わる代わる読み取ることができる。この理由は、集束スポットは、一方の 情報層の外側端から他方の情報層の内側端に向けて変位するのに比べて一方の情 報層から他方の情報層に変位するほうが理論的に早く変位できるからである。後 者の変位の場合、記録媒体が一定の線型速度型の場合、記録媒体の回転速度を変 化させるのに必要な時間を考慮する必要がある。 制御領域２２は制御ブロックとも称する制御情報を有する種々のブロックを含 み、各ブロックは同一の内容を有する。図３の実施例において、ブロック２６， ２７，２８の３個のブロックを図示する。ブロックは、ブロックの内容かが読取 不能な場合に他の２個のブロックの内容を読み取ることができるように３回記録 する。この理由は、ブロックは、誤り訂正回路及び記録媒体に記録している誤り 訂正コードにより再構成される場合よりもより多くの誤りを含んでいるためであ る。本発明により制御領域２２の上側に位置する制御領域２４は、情報層８ａの ための制御情報を有する３個の制御ブロック２９，３０及び３１を有し、ブロッ ク中の情報は矢印２５の方向に沿って順番に形成する。 図４は第１の情報層６についての制御ブロック２６の分割内容を示す。ブロッ ク２６は、全体として記録媒体に関する情報を有する第１のサブブロック３２を 有する。この情報媒体中の情報層の数及びユーザー情報のブロックの数のインデ ヤケーション、書込及び再生用の放射ビームについてのパラメータ、記録された 情報の暗号に関する情報、各層に記録したユーザ情報に関する内容のテーブル、 各記録媒体が一部分を構成する記録媒体群に関するデータ、及び販売者及び製造 者のインディケーションを含むことができる。 制御ブロック２６の第３のサブブロック３４は、制御ブロックが書き込まれて いる情報層の内容のテーブルを含む。この内容の表は、関連するユーザ情報の各 ブロックの最初及び最後のアドレス、各ブロックのユーザ情報の短いインディケ ーション又はこのインディケーションを有するアドレスを指示する。 制御ブロック２６の第３のサブブロック３５は、情報層中の書込不能及び読取 不能なセクタについての基準が記載されている実際の位置テーブルを含む。この 第４のサブブロックは書込可能な媒体についてだけ必要になる。情報層６の制御 ブロック２６は上記サブブロックの全てを含み、他の情報層の制御ブロックは第 ２、第３及び取り得る第４のサブブロックを含む。他の情報層は第１のサブブロ ックを含むこともできる。 図２に示す走査装置１０は、ユーザ情報を読みだす前に制御情報のブロックを 順次読出すのに好適である。このために、この走査装置は、例えば上述したサー ボ系の形態のような集束スポットをトラックに追従させると共に集束スポットを 一方の情報層から他方の情報層に変位させる手段を備える。この集束スポットの 変位は、集束スポットを情報層上に維持するさーボ系により行うことができる。 この手段はサーボ系１８を制御する制御ユニット３６も具える。この制御ユニ ットは走査装置を適切に制御する制御プログラムに基づいて動作し、情報層６中 の制御ブロックの正しい読取の後にこの層のユーザ情報を最読み取らず、集束ス ポットを情報層８に向けて変位させ、この層に関する制御ブロックを読み出す。 この本発明の記録媒体のユーザ情報のブロックを読み出す制御プログラムのフロ ーチャートを図４に示す。第１のステップ３７において、集束スポット１５をサ ーボ系１８を介して第１の情報層６上に形成する。第２のステップ３８において 、この情報層の制御ブロック２６の情報を読み出す。この情報は層の全数Ｎ及び 瞬時に読み出した層の順序番号ｉを含む。ｉ≠Ｎの場合、すなわち全ての層が読 み出されていない場合、ステップ３９において集束スポットを次の情報層に形成 し関連する制御ブロックを読み出す。ｉ＝Ｎの場合、全ての制御情報が読み出さ れている。読み出した全ての制御ブロックの情報に関し、ステット４０において どの情報層が読み出すべきユーザ情報の第１のブロックを有しているかを決定す る。ステット４１において、集束スポットを関連する情報層上に形成し、ステッ ト４２において集束スポットをこの層のユーザ情報のブロックの位置に形成し、 その後このブロックの情報を読み出す。ユーザ情報を有するより多くのブロック を読み出す必要がある場合、制御プログラムはステップ４０に戻り、すでに読み 出した制御情報から次のブロックの位置を決定する。 この制御プログラムは、記録媒体の情報の書込及び消去のためにも用いること ができる。書込中、ステップ４０においてユーザ情報のブロックを書き込むこと ができる情報層及び位置を決定する。上記領域への書込中に記録媒体の欠陥に起 因してセクタを順次再配置する必要がある場合、関連アドレスを書き込まれた層 の制御ブロックの再配置テーブルに記入することができる。消去中、ステップ４ ０において消去すべき情報が書き込まれている層の位置を決定し、その後関連す る区域を消去する。 多くの走査装置において、集束スポットはサーボ系１８の一部を構成する２− ステージ変位系により記録媒体の径方向に変位する。第１のステージは比較的遅 く大きくスライド変位し、第２のステージでは対物レンズ１４を径方向に比較的 短い距離で急速に変位させる。制御ブロックの急速な読出しを行うため、ブロッ クの径方向の寸法及び好ましくは制御領域は対物レンブによる集束スポット１５ の最大径方向変位よりも小さくする。この最大変位は通常１００μm程度である 。制御領域の所定の半径位置、トラック間距離及び記録媒体１のトラックの情報 密度において、制御ブロック当たり約１メガバイトの内容が得られる。全ての情 報層の制御情報を情報層６の１メガバイトの単一のブロック中に記録する必要が ある場合、多数の層を用いる場合空間的な問題が生じてしまう。本発明はこの課 題を、情報層と関連する制御情報を情報層自身のブロック中に配置することによ り解決する。他の情報層の分割つまりユーザ情報についての区域の大きさは情報 層の数に対して独立したものとすることができる。 図２に示す記録媒体は２個の異なるフォーマットて情報を記録するのに好適で ある。この「フォーマット」の用語は、情報の構築、その符号化及び物理的記録 モードを含む。例えば、１６ビットコンパクト ディスク ディジタル オーデ ィオ基準に基づいて符号化された音楽の情報形態のユーザ情報は第１の情報層６ に記録することができる。一方、同一の音楽情報であるが例えば２４ビットコー ドのより高品質の音楽情報は第２の情報層８に記録することができる。第２の情 報層の情報は、例えば第１の情報層の情報よりも高密度のピット構造として記録 することができるので、両方の音楽情報は物理的に互いに等しい空間を占める。 第１の情報層を走査するコンパクト ディスク プレイヤにより並びに第２の情 報層を走査しコンパクト ディスク プレイヤよりも高品質の音楽を発生する高 密度プレイヤにより記録媒体を再生することができる。従って、この記録媒体は コンパクト ディスク プレイヤ及び高密度プレイヤに対して両立することがで きる。第２の情報層のスペースが十分に大きい場合、ユーザ情報はこの情報層に 異なるフォーマットで例えば２４ビットコード及び映像の分野で既知の多重チャ ンネル オーディオ フォーマットの形態として記録することができる。既存の 入手可能な再生装置に応じて、情報が記録されている種々のフォーマットを選択 することができる。別の取り得る可能性は１以上の音響トラックを有する領域を 第２の情報層又は別の情報層に記録し、例えばこの領域に記録されている音楽の 音響トラックを第１の情報層に記録することである。この場合、この領域をビデ ィオプレイヤにより再生することができると共に、オーディオプレイヤによりこ の領域の音楽を再生することができる。 上記情報記録モードは、上述した方法で制御ブロックが形成されている記録媒 体に限定されず、しかも単一の走査ヘッドにより再生するのに適当な記録媒体に 限定されるものではない。 本発明の実施はディスク状記録媒体に限定されず、例えばメモリカードのよう な矩形の記録媒体にも好適である。本発明を光学式記録媒体に基づいて説明した が、本発明は単一の走査ヘッドにより再生できるいかなる型式の多層記録媒体に も用いることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも２個のほぼ平行な情報層が形成され、単一の走査ヘッドにより走 査するのに適当な記録媒体において、各情報層が、情報層を走査するための情報 を有する制御情報のブロックを有することを特徴とする記録媒体。 ２．請求項１に記載の記録媒体において、前記ブロックが各情報層のほぼ同一の 物理的位置を有することを特徴とする記録媒体。 ３．請求項１に記載の記録媒体において、ある情報層のユーザ情報がこの情報層 において所定の方向に沿って順次順序付けられ、別の情報層のユーザ情報が上記 方向と反対の方向に沿って順序付けられていることを特徴とする記録媒体。 ４．請求項１、２又は３に記載の記録媒体において、１個のブロックが記録媒体 の情報層の数に関するインディケーションを有することを特徴とする記録媒体。 ５．請求項１、２又は３に記載の記録媒体において、少なくとも１個のブロック が、この層に記録されているユーザ情報に関する全体的なインディケーションを 有するサブブロックを含むことを特徴とする記録媒体。 ６．請求項１から５までのいずれか１項に記載の記録媒体において、前記記録媒 体をディスク状としたことを特徴とする記録媒体。 ７．請求項１から６までのいずれか１項に記載の記録媒体において、前記記録媒 体を光学式記録媒体としたことを特徴とする記録媒体。 ８．請求項１から７までのいずれか１項に記載の記録媒体において、ユーザ情報 を読み出し又は書き込む毬前に制御情報のブロックを順次読み出す手段が設けら れていることを特徴とする記録媒体。 ９．少なくとも２個のほぼ平行な情報層が形成されている記録媒体において、第 １の情報層が第１のフォーマットのユーザ情報を有し、第２の情報層が第２のフ ォーマットの同一のユーザ情報を有することを特徴とする記録媒体。 １０．請求項９に記載の記録媒体において、前記第２の情報層が第３のフォーマ ットのユーザ情報を有することを特徴とする記録媒体。 １１．請求項９に記載の記録媒体において、前記第２の情報層が、前記ユーザ情 報に加えて別のユーザ情報を有することを特徴とする記録媒体。