(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般情報が記録される一般情報記録領域と、この一般情報記録領域に記録された一般情報を管理する管理情報が記録される管理情報記録領域とを有する多層構造タイプの追記型光ディスクに、情報を記録する光ディスク記録装置において、
前記光ディスクのレーザ光の入射方向に対して最も手前側の層に設けられた管理情報記録領域が未記録領域である時、この領域の１トラック毎に所定のデータパターンを記録し、１トラック毎に未記録領域を残し、更に、前記光ディスクの一般情報記録領域に一般情報を記録する毎に、前記管理情報記録領域内に残された未記録領域に、前記管理情報の変更分を順次追加記録する記録部と、
前記記録部が記録した前記所定のデータパターンを読み取ると、このデータパターンが本来の管理情報ではなく無意味な情報であると判断する読取部と、
を具備することを特徴とする光ディスク記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多層構造となされた書き替え可能型または追記型の光ディスクに対して、情報の記録を行なう光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法に関する。また、この発明は、多層構造となされた書き替え可能型または追記型の光ディスクに対して、情報の再生を行なう光ディスク再生装置に関する。さらに、この発明は、多層構造となされた書き替え可能型または追記型の光ディスクを改良したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、近年では、情報記録媒体である光ディスクの大容量化を図るために、多層構造タイプの光ディスクが開発されている。この多層構造タイプの光ディスクでは、その片面側から記録用または再生用のレーザビームを照射することにより、所望の層に対して選択的に情報の記録または再生が行なわれる。
【０００３】
この場合、レーザビームは、その照射側から見て手前側に位置する層から、奥側に位置する層に向けて順次透過して、目的とする層上に到達し、そこで集光される。このため、光ディスクの所望の層に対して、情報の書き込みや読み取りが行なわれる。
【０００４】
ところで、レーザービームは、光ディスクの層を透過する際に、その層によって不所望な反射を受け劣化する。このときの反射率は、レーザビームの透過する層が、情報の記録されていない未記録状態であるか、既に情報の記録された、つまり、記録マークの形成された既記録状態であるかによって異なる。
【０００５】
すなわち、未記録状態の層を透過したレーザビームによって、奥側の層に対して記録または再生を行なった場合と、既記録状態の層を透過したレーザビームによって、奥側の層に対して記録または再生を行なった場合とでは、同じ特性での記録再生が行なえないことになる。
【０００６】
このため、同じ層上に未記録領域と既記録領域とが混在していた場合、未記録領域と既記録領域との境界を透過したレーザビームは、両領域における光反射率の違いにより層間クロストークが発生し、その奥側の層に対して良好な記録または再生が行なえなくなるという問題が生じる。
【０００７】
特に、記録された情報を管理するための管理情報が、予め定められた管理情報記録領域に記録される光ディスクでは、その管理情報記録領域の手前の層が未記録状態であるか既記録状態であるかに応じて、記録再生される管理情報の信頼性が変わることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、層間クロストークの影響を低減させ、信頼性の高い情報の記録再生を行なうことを可能とする極めて良好な光ディスク記録装置、光ディスク記録方法、光ディスク再生装置、光ディスクを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ディスク装置は、一般情報が記録される一般情報記録領域と、この一般情報記録領域に記録された一般情報を管理する管理情報が記録される管理情報記録領域とを有する多層構造タイプの追記型光ディスクに、情報を記録する光ディスク記録装置において、前記光ディスクのレーザ光の入射方向に対して最も手前側の層に設けられた管理情報記録領域が未記録領域である時、この領域の１トラック毎に所定のデータパターンを記録し、１トラック毎に未記録領域を残し、更に、前記光ディスクの一般情報記録領域に一般情報を記録する毎に、前記管理情報記録領域内に残された未記録領域に、前記管理情報の変更分を順次追加記録する記録部と、前記記録部が記録した前記所定のデータパターンを読み取ると、このデータパターンが本来の管理情報ではなく無意味な情報であると判断する読取部とを具備することを特徴とする光ディスク記録装置である。
【００１３】
上記のような構成及び方法によれば、特に、ディスクが追記型の場合、手前の層における管理情報記録領域につき、管理情報記録領域が未記録領域であれば、例えば、１トラック毎に読取部が無意味な情報と判断する所定のデータパターンを書き込み、１トラック毎に未記録領域をそのまま残すものである。これにより、レーザ光は、従来装置のように未記録領域のみを貫通するものではなく、少なくとも半分は所定のデータパターンが書き込まれた領域を通過するものであるため、光ディスクの記録層の間のクロストークを解消することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明する光ディスク記録再生装置の概略を示している。
【００１５】
この光ディスク記録再生装置は、書き替え可能な多層構造タイプの光ディスク１１の所定の層に対して情報の記録、書き替え及び、消去を行なう機能と、光ディスク１１の所定の層からの情報の再生を行なう機能とを有している。
【００１６】
すなわち、上記光ディスク１１は、スピンドルモータ１２によって回転駆動される。このスピンドルモータ１２は、サーボ制御回路１３によって回転数が制御されている。
【００１７】
また、光ディスク１１に対して情報の記録再生を行なう光ヘッド１４は、上記サーボ制御回路１３によって、その対物レンズに対するトラッキングサーボ及びフォーカスサーボが施される。
【００１８】
光ディスク１１の再生時において、光ヘッド１４で得られた再生信号は、ＲＦ（Radio Frequency）回路１５に供給される。このＲＦ回路１５は、入力されたＲＦ信号からサーボに必要な信号を生成してサーボ制御回路１３に供給するとともに、ＲＦ信号を信号処理回路１６に供給する。
【００１９】
この信号処理回路１６は、入力されたＲＦ信号に対して復調処理や復号化処理を施し、ＡＶ（Audio Video）データやその他の情報を生成している。生成された音声データ及び映像データは、それぞれ、音声処理回路１７及び映像処理回路１８を介して音声信号及び映像信号として出力される。また、その他の情報は、データ入出力回路１９を介して外部の情報処理端末に取り出される。
【００２０】
一方、光ディスク１１への記録時において、音声処理回路１７、映像処理回路１８及びデータ入出力回路１９を介して入力された各信号は、信号処理回路１６に供給されて変調処理や符号化処理が施される。
【００２１】
そして、この信号処理回路１６から出力された信号が、記録信号発生回路２０により光ディスク１１への記録に適したフォーマットに変換された後、光ヘッド１４を介して光ディスク１１に記録される。
【００２２】
上記したサーボ動作及び一連の記録再生動作は、マイクロコンピュータ等を内蔵した制御部２１が、サーボ制御回路１３、ＲＦ回路１５、信号処理回路１６、音声処理回路１７、映像処理回路１８、データ入出力回路１９及び記録信号発生回路２０等を統括的に制御することによって実現される。
【００２３】
図２は、上記光ディスク１１の詳細を示している。この光ディスク１１は、詳細は後述するが２層構造となっており、各層にそれぞれ、スパイラル状もしくは同心円状に微細なプリグルーブ（連続溝）が予め凹凸形状で形成されており、このプリグルーブがトラック２２を構成している。
【００２４】
そして、光ディスク１１への情報の記録時には、上記光ヘッド１４により、いずれかの層のプリグルーブに対して記録マークを形成することによって、情報の記録が行なわれる。
【００２５】
図３（ａ）は、光ディスク１１の各層に対する記録方式を示している。すなわち、この光ディスク１１は、図３（ａ）に矢印Ａで示すように、光ヘッド１４から照射されるレーザビームの入射方向に対して、手前側となる第１の層２３と、奥側となる第２の層２４とから構成されている。
【００２６】
そして、第１の層２３には、そのデータ記録領域の最内周部から外周方向に向けて、所定量の管理情報記録領域２５が設定されている。この第１の層２３の管理情報記録領域２５よりも外周側は、一般ファイルやＡＶファイル等の一般情報が記録される一般情報記録領域２６となされている。
【００２７】
また、上記第２の層２４は、その全データ記録領域が、一般ファイルやＡＶファイル等の一般情報が記録される一般情報記録領域２７となされており、第1の層２３を透過したレーザビームによって一般情報の記録または再生が行なわれるようになっている。
【００２８】
ここで、光ディスク１１に一般情報を記録する場合には、図３（ａ）に矢印Ｂで示すように、第１の層２３の管理情報記録領域２５の最後部、つまり、一般情報記録領域２６の最内周部から外周に向けて記録が開始される。
【００２９】
このようにして、一般情報記録領域２６への一般情報の記録が終了されると、図３（ａ）に矢印Ｃで示すように、一般情報記録領域２６に記録された一般情報を管理するために必要な管理情報が、管理情報記録領域２５にその最内周部から外周方向に向けて記録される。
【００３０】
その後、新たに別の一般情報を記録する場合には、図３（ｂ）に矢印Ｄで示すように、一般情報記録領域２６内の、先に一般情報が記録された領域の最後部から、隙間なく外周に向けて記録が開始される。
【００３１】
そして、第１の層２３の一般情報記録領域２６内が満杯になった場合には、一般情報は、図３（ｂ）に矢印Ｅで示すように、第２の層２４の一般情報記録領域２７の最内周部から外周方向に向けて記録される。
【００３２】
この場合も、新たに記録された一般情報を管理するために必要な管理情報が、管理情報記録領域２５内に、先に記録した管理情報に続けて記録される。
【００３３】
なお、この光ディスク記録再生装置は、第１の層２３の一般情報記録領域２６または第２の層２４の一般情報記録領域２７に空きがあるうちは、記録された一般情報の書き替えが要求されても、その空きを埋めるように新たな一般情報を順次追加記録していき、管理情報の上で書き替えたことにしている。
【００３４】
そして、第１の層２３の一般情報記録領域２６及び第２の層２４の一般情報記録領域２７がいずれも満杯になった状態で、記録された一般情報の書き替えが要求された場合には、その指定された一般情報を新たな一般情報に書き替える処理が行なわれる。
【００３５】
ここで、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、光ディスク１１の管理情報記録領域２５に対する管理情報の記録形態を説明している。この説明では、図４（ａ）に示すように、第１の層２３及び第２の層２４を問わず、光ディスク１１のデータ記録領域を、管理情報記録領域２５と一般情報記録領域２６，２７とに分けた状態で示している。
【００３６】
この管理情報記録領域２５には、一般情報記録領域２６，２７に記録された一般情報を管理するための管理情報として、例えば、一般ファイルの配置管理情報（アロケーションテーブル）またはＡＶファイル管理情報等が記録される。
【００３７】
そして、この管理情報記録領域２５は、光ディスク１１上での記録位置が予め定められている。このため、管理情報の書き替えが容易に行なえる。
【００３８】
通常、管理情報記録領域２５は、図４（ｂ）に示すように、実際に管理情報の記録されている既記録の領域２５ａと、まだ管理情報の記録されていない未記録の領域２５ｂとに分かれる。
【００３９】
そして、このように、第１の層２３に形成される管理情報記録領域２５に、既記録の領域２５ａと未記録の領域２５ｂとが混在すると、前述したように、第２の層２４に対して一般情報の記録または再生を行なった場合に、両領域２５ａ，２５ｂの境界において層間クロストークが発生する。
【００４０】
そこで、この実施の形態では、図４（ｃ）に示すように、管理情報記録領域２５における管理情報の未記録領域２５ｂの全域に隙間なく無意味情報を書き込んで、管理情報記録領域２５から未記録領域２５ｂをなくすようにしている。
【００４１】
これにより、管理情報記録領域２５内には既記録領域２５ａと未記録領域２５ｂとの境界がなくなるので、管理情報記録領域２５を透過したレーザビームにより第２の層２４に対して記録または再生を行なう場合に、既記録領域２５ａと未記録領域２５ｂとの光反射率の差による層間クロストークの影響を抑えることが可能となる。
【００４２】
この無意味情報としては、ランダムなビット列か、光ディスク記録再生装置が光ディスク１１から読み取った結果、無意味であると判断し、その正常な動作に何ら支障をきたさないデータパターンが選定される。
【００４３】
また、上記光ディスク１１が、追記型光ディスクのように、１度情報を書き込むと、その書き替えが不可能となる記録媒体である場合には、その管理情報記録領域２５の未記録領域２５ｂの全域に無意味情報を書き込んでしまうと、後から管理情報を書き込めなくなる。
【００４４】
このため、光ディスク１１が追記型の記録媒体である場合には、図５に示すように、管理情報記録領域２５に所定の間隔で無意味情報を間欠的に記録し、未記録領域２５ｂを残すようにする。そして、この残した未記録領域２５ｂに管理情報を順次書き込むようにする。無意味情報は、例えば、光ディスク１１の１トラック毎に設ける。
【００４５】
ここで、図６（ａ），（ｂ）は、光ディスク１１の構造を示している。以下、これを用いて層間クロストークの発生要因と、管理情報記録領域２５の未記録領域２５ｂに無意味情報を書き込むことにより層間クロストークが低減することとについて、より詳細に説明する。
【００４６】
まず、光ディスク１１は、基板２８上に第２の層を形成し、この第２の層２４上に透明中間層２９を介して第１の層２３を形成し、この第１の層２３上に透明保護膜３０を設ける構成となっている。
【００４７】
そして、第２の層２４上にレーザービーム３１を集光させ、第２の層２４からの反射光量の変化を検出して、第２の層２４に記録された情報の再生を行なう場合を考える。
【００４８】
このとき、レーザービームの一部は、第１の層２３で反射され、第２の層２４からの反射光に漏れ込む。そして、第１の層２３及び第２の層２４では、既記録部と未記録部との間（記録マーク３２の内外）で光反射率に差がある。
【００４９】
このため、第１の層２３が完全に未記録状態で記録マーク３２が全く存在しない場合と、第１の層２３の前面に亘って既に情報が記録され、いたるところに記録マーク３２が分布する場合とでは、第１の層２３で反射して第２の層２４からの反射光に漏れ込む光の量が大幅に変化する。
【００５０】
そして、この第１の層２３で反射して第２の層２４からの反射光に漏れ込む光量の差が、第２の層２４から反射して情報再生に利用される信号に漏れ込んで層間クロストークが発生し、再生信号特性を劣化させている。
【００５１】
上記した実施の形態では、光ディスク１１の管理情報記録領域２５内の未記録領域２５ｂに無意味情報を記録して、未記録領域２５ｂをなくしてしまうので、上記した層間クロストークの発生を防止することができる。
【００５２】
また、図５で説明したように、例えば光ディスク１１の１トラック毎に、既記録領域２５ａ（管理情報の記録領域と無意味情報の記録領域とを含む）と未記録領域２５ｂとを形成するようにした場合に、管理情報の記録領域以外を全て未記録領域２５ｂにしておく場合に比べて層間クロストークが低減する理由について説明する。
【００５３】
層間クロストークは、上記と同様な理由により発生する。ここで、第２の層２４から情報を再生するとする。レーザービーム３１は、再生の対象としていない第１の層２３には焦点が合っていないため、その光束は複数のトラックを覆い得る太さを持っている。
【００５４】
このため、第１の層２３で反射して第２の層２４からの反射光に漏れ込む光量は、複数のトラックに亘って反射した光を平均化したものになる。
【００５５】
したがって、第２の層２４を再生するとき、第１の層２３でのレーザビームの光束分のトラック幅内において、既記録領域２５ａと未記録領域２５ｂとが分散して混在していれば、レーザビームの光束分のトラック幅内に連続した既記録領域２５ａと連続した未記録領域２５ｂとの境界が存在する場合に比べて、第１の層２３で反射して第２の層２４からの反射光に漏れ込む光量の変化を抑えることが可能となる。
【００５６】
図７は、光ディスク１１が書き替え可能型の記録媒体である場合の、管理情報記録領域２５への情報の記録動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、光ディスク１１の一般情報記録領域２６，２７に対して一般情報の記録、変更または削除の要求があった場合に、まだ一般情報の記録が１度も行なわれていない光ディスク１１の場合には、その管理情報記録領域２５に初期的な管理情報を書き込み、その後、管理情報記録領域２５の未記録領域２５ｂの全域に無意味情報の書き込みが行なわれる（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。
【００５７】
また、既に一般情報が記録された光ディスク１１に対して、一般情報の記録、変更または削除の要求があった場合には、その管理情報記録領域２５に対して、そこに既に記録されているはずの管理情報の直後から、管理情報の変更分を書き込む。この場合、管理情報記録領域２５に既に記録されている無意味情報は、管理情報の変更分によって上書きされる。
【００５８】
なお、管理情報記録領域２５内に、管理情報の変更分を書き込めるだけの無意味情報の記録された領域が存在しない場合には、それまでの変更分を統合した新たな管理情報を作り直し、管理情報記録領域２５の先頭から記録する。この場合も、新たな管理情報の記録に使用されなかった管理情報記録領域２５には、無意味情報が書き込まれる（ステップＳ１４〜Ｓ１８）。
【００５９】
図８は、光ディスク１１が追記型の記録媒体である場合の、管理情報記録領域２５への情報の記録動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、光ディスク１１の一般情報記録領域２６，２７に対して一般情報の記録、変更または削除の要求があった場合に、まだ一般情報の記録が１度も行なわれていない光ディスク１１の場合には、その管理情報記録領域２５に初期的な管理情報を書き込み、その後、管理情報記録領域２５の未記録領域２５ｂに一定間隔（１トラック毎）で無意味情報の書き込みが行なわれる（ステップＳ１９〜Ｓ２３）。
【００６０】
また、既に一般情報が記録された光ディスク１１に対して、一般情報の記録、変更または削除の要求があった場合には、その管理情報記録領域２５に対して、そこに既に記録されているはずの管理情報の直後に存在する未記録領域２５ｂに対して、管理情報の変更分を書き込む。なお、管理情報記録領域２５内に、管理情報の変更分を書き込めるだけの未記録領域２５ｂが存在しない場合には、一般情報記録領域２６，２７への一般情報の記録は行なえない（ステップＳ２４〜Ｓ２６）。
【００６１】
上記した実施の形態によれば、光ディスク１１の管理情報記録領域２５内の未記録領域２５ｂに無意味情報を記録して、管理情報記録領域２５内に既記録領域２５ａと未記録領域２５ｂとが混在しないようにしたので、層間クロストークの発生を防止することができる。
【００６２】
この場合、管理情報記録領域２５には、最初に管理情報を記録したときに無意味情報の書き込みを行なっているので、満杯になるまでは管理情報が順次追加記録されるため、管理情報を記録する毎に無意味情報を書き込む必要がなく便利である。
【００６３】
また、光ディスク１１上で、管理情報記録領域２５の記録される位置を固定するようにしているので、例えばＣＤ（Compact Disk）−Ｒ（Recordable）のＶＡＴのように記録媒体を最後まで読み取らることなく、迅速に管理情報を得ることができる。
【００６４】
さらに、光ヘッド１４からのレーザビームの照射方向に対して、手前側となる第１の層２３に管理情報記録領域２５を配置するようにしたので、管理情報記録領域２５に対する管理情報の記録または再生には、層間クロストークの影響が全く生じないため、管理情報の信頼性を高めることが可能となる。
【００６５】
また、管理情報記録領域２５には、それが満杯になるまでは、管理情報の変更分が追加記録されるので、追記型の光ディスク１１との互換性がとり易くなっている。
【００６６】
さらに、何らかの要因により、管理情報記録領域２５上での管理情報の変更が完全に行なわれなかったとしても、それまでに記録されていた管理情報は残っているので、管理情報記録領域２５内の情報が全て失われることは少なくなり、管理情報の消失により一般情報記録領域２６，２７からの情報再生ができなくなるという問題も少なくなる。
【００６７】
また、管理情報記録領域２５には、それが満杯になるまでは、管理情報の変更分が追加記録される形をとっているので、特定の一般情報の書き替えを頻繁に行なったとしても、管理情報記録領域２５の特定の場所が頻繁に書き替えられることがなくなるので、管理情報記録領域２５が早く書き込み回数の限界に達することを防止することができる。
【００６８】
ここで、多層構造タイプの光ディスクにおいて、層間クロストークの削減を図った技術が記載された公知例としては、特開２００１−１０１７０９号公報がある。しかしながら、この公開公報では、光ディスクの構造を改良することによって層間クロストークを削減するようにしており、上記した実施の形態のように、管理情報記録領域２５の未記録領域２５ｂに無意味情報を記録することについては、何らの記載もなされていないものである。
【００６９】
なお、この発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、層間クロストークの影響を低減させ、信頼性の高い情報の記録再生を行うことを可能とする極めて良好な光ディスク記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、光ディスク記録再生装置の概略を説明するために示すブロック構成図。
【図２】同実施の形態における光ディスクの詳細を説明するために示す平面図。
【図３】同実施の形態における光ディスクの記録領域と各層に対する記録方式とを説明するために示す図。
【図４】同実施の形態における書き替え可能型の光ディスクの管理情報記録領域への管理情報の記録形態を説明するために示す図。
【図５】同実施の形態における追記型の光ディスクの管理情報記録領域への管理情報の記録形態を説明するために示す図。
【図６】同実施の形態における光ディスクの構造及び層間クロストークを説明するために示す図。
【図７】同実施の形態における書き替え可能型の光ディスクに対する管理情報記録領域への情報の記録動作を説明するために示すフローチャート。
【図８】同実施の形態における追記型の光ディスクに対する管理情報記録領域への情報の記録動作を説明するために示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…光ディスク、
１２…スピンドルモータ、
１３…サーボ制御回路、
１４…光ヘッド、
１５…ＲＦ回路、
１６…信号処理回路、
１７…音声処理回路、
１８…映像処理回路、
１９…データ入出力回路、
２０…記録信号発生回路、
２１…制御部、
２２…トラック、
２３…第１の層、
２４…第２の層、
２５…管理情報記録領域、
２６…一般情報記録領域、
２７…一般情報記録領域、
２８…基板、
２９…透明中間層、
３０…透明保護膜、
３１…レーザービーム、
３２…記録マーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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