JP4057980B2 - 光ディスク装置、光ディスク再生方法及び光ディスク - Google Patents

光ディスク装置、光ディスク再生方法及び光ディスク Download PDF

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Description

本発明はＤＶＤ（ディジタルビデオディスク、あるいはデジタルバーサタイルディスク）プレーヤ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤレコーダ等の光ディスク装置、光ディスク再生方法及び光ディスクに関する。
近年、映像、音声、副映像等を符号化して高密度で記録した光ディスク及びその再生装置が開発されている。この光ディスクに映画等の情報を記録する場合、同時進行する複数のストーリーのストーリーデータを記録することも考えられている。また、光ディスクに映画等の情報を記録する場合、同時進行する同一イベントを複数のアングルから撮影したマルチアングルシーンを記録することも考えられている。
光ディスクの制作者としては、上記した第１と第２のストーリーの双方を組み立てて視聴者に見せたい場合、第１のストーリーを主にして視聴者に見せたい場合、第２のストーリーを主にして視聴者に見せたい場合等のいくつかの選択の余地があるが、従来の映画制作においてはいずれか１つを選択して制作せざるを得ない。また、上記した第１と第２のシーンの場合も同様なことが言える。ここで、第１と第２のストーリーあるいは第１と第２のシーンのいずれかを視聴者が自由に選択可能であるとすると、制作者は、その制作の自由度が高まる。
そこで、近年の光学式ディスクとその再生装置では、映画等の情報を記録する場合、同時進行する複数のストーリーや複数のシーンを予め記録しておき、この中から、視聴者が自由に選択可能としたものが開発されている。
ここで、複数のストーリーやシーンのデータを光ディスクに記録する場合、再生時にデータの扱いが便利となるように記録する方が好ましい。例えば、第１と第２のストーリーのストーリーデータが直列に記録されていた場合を考える。再生時にいずれか一方のストーリーのみを再生するとすると、他方のストーリーの記録エリアへジャンプする必要がある。しかし、他方のストーリーが短時間のものであれば、ピックアップの物理的移動も少なく問題はないが、他方のストーリーが長時間のものであれば、ピックアップの物理的移動も大きくなり、そのために、再生映像のとぎれや乱れが生じることがある。
マルチシーンなどのインターリーブドブロックの記録構造を工夫するとともに、その再生処理方式を工夫することにより、ハードウエアの負担を軽減し、また、ストリーム数の増大も容易なディスク再生装置及び方法を提供することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この装置は、デコードすべきデータが記録されたデータ領域と、データ領域の記録データを再生するために必要な管理データとを有し、データ領域には、制御データも含み、複数のシーンの映像信号がそれぞれ複数のインターリーブドユニットに分割配分され、各シーンのインターリーブドユニットが記録トラック上に混在して配列されたインターリーブドブロック部を有しており、制御データは、それぞれのインターリーブドユニットに含まれており、当該インターリーブドユニットが混在していることの情報、及び各シーンのための次のジャンプ先である次インターリーブドユニットの論理アドレスを記述されている記録媒体を再生する再生装置である。システムを制御するための手段は、インターリーブドユニットを再生する毎に、インターリーブドユニットに属する制御データを読み取り、インターリーブドユニットが混在していることの情報、及び各シーンのための次のジャンプ先である各シーンのための次インターリーブドユニットの論理アドレスを認識する手段と、シーン切換えのための操作情報が与えられたときに、インターリーブドユニットの再生ストリームを前記制御データに含まれる各シーンの次インターリーブドユニットの論理アドレスを参照することにより変更すべく、記録媒体のデータの読み取り位置を制御する手段とを備え、読み取り位置で取得したインターリーブドユニット内に属する制御データから新たに各シーンのための次インターリーブドユニットのジャンプ先を認識してシーン切換えに待機するものである。上記の手段により、シーン切換えの管理が容易となり、ハードウエアの負担も軽減され、再生装置の設計が容易となり、価格も廉価となる。
通常、データの読出し速度は略一定であるが、映像データは可変レート方式で記録されているため、デコーダの要求する読出し速度は変動する。また、マルチシーン方式で記録されている場合は、データはディスク上に連続的に記録されず、間欠して記録されるため、データの読出しは連続的ではないが、デコーダは連続的にデータを必要とする。この差を吸収するために、再生データがトラックバッファメモリに一旦蓄積される。インターリーブドユニットのサイズはトラックバッファから連続してデータが出力される、すなわちデータが途切れれることなくデコーダへ供給される条件を満たすように決定される。また、トラックバッファのサイズは再生装置がキックバック動作して、続いてインターリーブドユニットのジャンプを行っても、メモリ出力データが途切れないように決定されている。キックバック処理は、今まで読み取った所定セクタ分のデータを再度読み取ることであり、バッファメモリでデータ溢れが生じても、データ欠落を補償する機能である。
上述の技術を使ったＤＶＤ規格（例えば、非特許文献１参照）は、広く普及し、好評を得ている。ところで、近年、高精細（ＨＤ）画像対応の家庭用ディスプレイが普及を始めており、情報記録媒体も高精細（ＨＤ）画像対応の検討が進められている。従来のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格は、１層のＤＶＤ−ＲＯＭに標準的な長さの標準解像度（ＳＤ）の映画が記録できるが、近年の動画像圧縮技術の進歩によって、約４倍の画素を持つ高精細（ＨＤ）画像を、平均してほぼ２倍のデータ量に圧縮できるようになり、これによって２層のＤＶＤ−ＲＯＭに映画を収めることが可能になってきた。しかし、これは平均して２倍のデータ量になるということであって、部分的には３倍のデータ量となる。従って、バッファメモリからデコーダに供給するデータレートＶｏは従来の３倍となり、ディスクから読出し、バッファメモリに供給するデータレートＶｒも従来の３倍のレートが必要となる。また、従来のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格では、マルチシーン部分のデータレートＶｏを、マルチシーン部分以外より小さい値としていたが、画質の面からはデータレートＶｏを大きくすることが望まれている。データレートＶｏが大きくなると、インターリーブドユニットのサイズが大きくなり、ジャンプする距離を長くする必要がある。
ところで、ＤＶＤ−ＲＯＭをはじめとする多くの光ディスクは線記録密度が一定であるため、一定のデータレートＶｒで情報を読み出すには、半径によって回転速度を変える必要がある。これはスピンドルモータを制御することによって実現されるが、スピンドルモータのトルクを一定とすると、同一半径での回転速度の変化するのに必要な時間は、データレートＶｒとジャンプ距離にほぼ比例する。実際には、モータの一般的特性として、回転速度が上がるにつれ粘性抵抗、風損が増加するため、回転が速くなるにつれディスク回転速度の加減速に使えるトルクは減少する。
従来のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格においては、ジャンプ終了時までにディスク回転速度を追従できた（追従に必要な時間は数１０ｍｓｅｃ）が、前述のようにディスク回転速度を３倍とし、ジャンプ距離も長くしたいという要求を受け入れると、スピンドルモータのトルクは増やすことが困難なため、ジャンプが終了しても、線速度、すなわち読出し速度を保つのが困難になってくる。とりわけ、携帯用機器においては、電池で動作するため使えるピーク電力に限りがある。ピーク電力を増やすには、電池サイズの増大、すなわち装置の大型化、重量増につながり商品性を損なう。従って、モータのトルクを増加させることは非現実である。
２層ディスクの再生時に、外周から内周にジャンプした場合には、ディスク回転速度を上げなければならないが、トルク不足で追従できないと、データレートＶｒが想定した基準値より下がり、バッファメモリが空になり画像が途切れる可能性が生じる。特に、高精細ビデオはデータ量が多いため、２層ディスクが多く使われるため、これは重大な問題である。
また、現在の高速再生の可能なＤＶＤ−ＲＯＭドライブでは、線速度一定で記録されたディスクを線速度一定（ＣＬＶ方式）でなく、回転速度一定で回転させる方式（ＣＡＶ方式）を用いている場合もある。この場合は、読出しデータレートＶｒを３倍以上確保するため、仮に内周が３倍になるようにすると、最外周の線速度は約７．３倍の速度となる。この方式が採用できれば前述の問題は無くなる。
しかし、例えば現在のＤＶＤ−ＲＯＭでも規格上保障されている読出し速度は１倍速であり、１倍速での再生を想定してディスクの反り、偏心などの機械特性を定めている。ディスクの反りや偏心があると、対物レンズアクチュエータは、追従するために力を発生する必要があるが、歪や偏心によって発生する加速度は、線速度の２乗に比例するため、例えば８倍速では、１倍速での６４倍の力を発生する必要がでてくる。現実的には、このような大きな力を発生するのは困難である。したがって高速再生が可能なドライブでも、ディスクの反りなどの機械的特性によっては高速再生は困難なため、そのような場合には再生速度を下げている。つまり、ディスクの反りや偏心が規格に対して十分小さい場合には、高速再生ができても、大きい場合は追従するのが不可能になるため、再生速度を下げざるを得ないのである。
高精細（ＨＤ）ビデオを収録できるディスクでは、３倍速で再生ができるようにディスクの反りや偏心の最大値を決めなければならないが、現在のディスクの製造技術や経時変化、コスト等、および光ディスク装置の性能、コストを考慮すると、最内周が３倍速となるＣＡＶ方式での再生ができるように規格を定めるのは非現実的であり、ＣＡＶ方式で再生することによって前述の問題を回避することはできない。
特許公報第２８５７１１９号公報（段落００９４〜段落０１１０、図２２〜図２４） Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＣＭＡ−２６７ １２０ｍｍ ＤＶＤ−Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｄｉｓｋ （３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ−Ａｐｒｉｌ ２００１）
このように従来のＨＤ画像対応の光ドライブ装置は、ディスク回転速度を上げる必要があり、こうすると、ディスクから読出し、バッファメモリへ書込むデータレートを一定以上に保つことができなくなる恐れがある。また、従来のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格でも、マルチシーン部分とマルチシーン部分以外とで上記データレートの設定可能な最大値が変化し、画質に差が生じる場合があり解消が求められている。
そこで本発明では、上記の問題を解決するためになされたものであり、データ読出しレートを一定以上に保つことができる光ディスク装置、光ディスク再生方法及び光ディスクを提供するものである。
上記した課題を解決し目的を達成するために、本発明は以下に示す手段を用いている。
（１）一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されている光ディスクを再生する光ディスク装置において、
現在の読出し位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値と、現在の読出し位置から前記所定間隔離れた第２位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値との大小関係を判定し、いずれか大きい最小値を求める第１判定手段と、
前記現在の読み出し位置で確実に再生可能なディスクの回転数の最大値と、前記第２位置で確実に再生可能なディスク回転数の最大値との大小関係を判定し、いずれか小さい最大値を求める第２判定手段と、
前記第１判定手段により求められた最小値より大きく、かつ前記第２判定手段により求められた最大値より小さい回転速度を現在の読出し位置での目標回転速度とする目標速度設定手段と、
を具備する光ディスク装置。
（２）一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されており、前記所定間隔を所定時間Ｔｊ以内でジャンプしなければならない光ディスクを再生する光ディスク装置において、
現在の読出し位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値Ａと、現在の読出し位置から前記所定間隔離れた第２位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値Ｂとの大小関係を判定する手段と、
最小値Ｂの方が大きい場合は、最小値Ｂ−モータの加速度ＡｃｃＤｉｓｋ×Ｔｊと前記回転速度の最小値Ａのいずれか大きい速度を現在の読出し位置での下限目標回転速度とする下限目標速度設定手段と、
現在の読み出し位置で確実に再生可能なディスクの回転数の最大値Ａと、現在の読み出し位置から前記所定間隔離れた第２位置で確実に再生可能なディスクの回転数の最大値Ｂとの大小関係を判定する判定手段と、
前記最大値Ｂの方が大きい場合は、最大値Ｂ＋モータの加速度ＡｃｃＤｉｓｋ×Ｔｊと前記回転速度の最大値Ａのいずれか小さい速度を現在の読み出し位置での上限目標回転速度とし、前記最大値Ｂの方が大きくない場合は、前記回転速度の最大値Ａを現在の読み出し位置での上限目標回転速度とする上限目標速度設定手段と、
を具備する光ディスク装置。
（３）一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されており、連続再生時には所定間隔以下のジャンプが必要であり、前記所定間隔がディスク上の特定位置に記録されている光ディスク。
（４）一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されており、連続再生時には所定間隔以下のジャンプが必要であり、前記所定間隔が前記データの属性情報として記録されている光ディスク。
（５）半径位置に応じてディスク回転速度を変化させて再生する光ディスク装置であって、ディスク回転速度を増す方向へジャンプする場合、ジャンプのための送りモータの動作完了後、ディスク回転速度の変化のためのモータの動作を開始することを特徴とする光ディスク装置。
（１）、（２）記載の光ディスク装置では、ジャンプ後の読出しまでにディスク回転速度が目標回転速度に追従しきれなくても、読出し速度が最低読出し速度以上であることが保証される。
（３）、（４）記載の光ディスクでは、ディスク、あるいはデータ毎に、最大ジャンプ距離を設定でき、内容に応じてできるだけ小さい値を設定することによって、ディスクの回転速度を必要最小限に抑えることができ、光ディスク装置の騒音の低減、消費電力の低減が可能になる。
（５）記載の光ディスク装置では、ジャンプ時に送りモータと同時にスピンドルモータも加減速され、消費電力のピークが大きくなることが防止され、ジャンプ時間を落とすことなく、消費電力を低減できる。
以下、図面を参照して本発明による光ディスク装置、光ディスク再生方法及び光ディスクの実施の形態を説明する。
第１の実施の形態
現在、映像、音声、副映像等を符号化して高密度で記録した光学式ディスク（以下、単に光ディスクと略称する）及びその記録・再生装置である光ディスク装置が開発されている。この光ディスクに映画等の情報を記録する場合、同時進行する複数のストーリーを記録したり、同時進行する同一のイベントを複数のアングルから撮影したマルチアングルシーンを記録し、この中から視聴者が自由にシーンを選択可能にしたものが開発されている。
これらの機能を有し、現在実用化しているＤＶＤ規格の光ディスクとその再生装置の概要をまず説明する。
図１はＤＶＤ−ＲＯＭディスクの領域構造を示す。円盤状の情報記憶媒体の内周側から外周側へ向けて順にリードインエリア(Lead-in Area)８００、データエリア(Data Area)８０１、リードアウトエリア(Lead-out Area)８０２が配列されている。ＤＶＤ−ＲＯＭディスクには情報が２０４８バイト毎のまとまりとして記録されており、この記録最小単位をセクターと呼んでいる。各セクター毎に物理セクター番号が設定され、この物理セクター番号は後述するようにＤＶＤ−ＲＯＭディスクの記録面上に記録されている。物理セクター番号開始位置は情報記憶媒体最内周のリードインエリア８００の開始セクターと一致し、外周に行くに従って昇順の連続した物理セクター番号が設定される。データエリア８０１の最初のセクターの物理セクター番号は０３００００ｈ（ｈは１６進数表示を意味している）に設定するようにあらかじめ決められている。
ＤＶＤ−ＲＯＭディスクのリードインエリア８００内のデータ構造を図２に示す。基準信号を表すリファレンスコード(Reference code)８１３、および制御データ(Control data)８１４が配置され、その間には全て００ｈが記録されたブランクデータ８１０、８１１、８１２が存在している。
リファレンスコード８１３には特定のランダムテストパターンが記録されており、その情報を用いて自動イコライザーのパラメーター調整など情報再生装置の調整が可能になっている。制御データ８１４には後述する情報記憶媒体特有のフォーマット情報である物理フォーマット情報、１枚１枚の情報記憶媒体個々の製造番号などの製造に関する情報が記録されているディスク製造情報と、データエリア８０１内に記録されている情報内容（コンテンツ）に関する情報を示すコンテンツプロバイダ情報が記録されている。
リファレンスコード８１３が記録されている先頭セクターの物理セクター番号は０２Ｆ０００ｈ、制御データ８１４が記録されている先頭セクターの物理セクター番号は０２Ｆ２００ｈになっている。
図３に示すように、物理フォーマット情報には、適用されるＤＶＤ規格のタイプ（ＤＶＤ−ＲＯＭ・ＤＶＤ−ＲＡＭ・ＤＶＤ−Ｒ等）およびパートバージョンを示すブックタイプ＆パートバージョン(Book type and Part version)８２３と、ディスクサイズおよび最小読出レートを示すディスクサイズ＆最小読出しレート(Disc size and nimimun read-out rate)８２４と、１層ＲＯＭディスク／１層ＲＡＭディスク／２層ＲＯＭディスク等のディスク構造を示すディスクストラクチャ(Disc structure)８２５と、記録密度を示すレコーディングデンシティ(Recording density)８２６と、データが記録されている位置を示すデータエリアアロケーション(Data Area allocation)８２７と、情報記憶媒体の内周側に情報記憶媒体個々の製造番号などが書き換え不可能な形で記録されたＢＣＡ(Burst Cutting Area)ディスクリプタ(descriptor)８２８と、将来の利用を予測した予約場所を指定したリザーブド(reserved)８２９、８３０が記録されている。
図４は１層構造または２層構造を持つＤＶＤ−ＲＯＭディスクにおける論理セクター番号設定方法を示す。物理セクター番号ＰＳＮ(Physical Sector Number)は情報記憶媒体（ＤＶＤ−ＲＯＭディスクやＤＶＤ−ＲＡＭディスク）の記録面１層毎に独自にセクター番号を設定し、記録面上にその物理セクター番号が記録されているセクター単位のアドレス設定方法である。それに対して論理セクター番号ＬＳＮ(Logical Sector Number)は一層または複数層の記録面を持つ情報記憶媒体に対して全てを１個のボリュームスペースと見なして統合的なアドレスを設定（セクター単位のアドレス設定）する方法に対応している。論理セクター番号はあくまでもシステム的な番号設定方法であり、物理セクター番号と異なり情報記憶媒体の記録面上に直接記録されることはない。
図４の（ａ）は図１に示した領域構造を持つ記録面が１層だけ有するＤＶＤ−ＲＯＭディスクの論理セクタ設定方法を説明する図である。図４の（ａ）においてリードインエリア８００からリードアウトエリア８０２までの間のボリュームスペースにおいて、物理セクタ番号ＰＳＮおよび論理セクタ番号ＬＳＮを１：１で対応させている。
図４の（ｂ）と図４の（ｃ）は図１に示した領域構造を持つ記録面が２層存在するＤＶＤ−ＲＯＭディスクの論理セクタ設定方法を説明する図である。
図４の（ｂ）に示す２層を統合したボリュームスペースにおいては、物理セクタ番号ＰＳＮの小さな方（ボリュームスペースの前半）にレイヤ０のデータエリア８４３を配置し、物理セクタ番号ＰＳＮの大きな方（ボリュームスペースの後半）にレイヤ１のデータエリア８４４を配置する。論理セクター番号ＬＳＮ設定位置としてはレイヤ０のデータエリア８４３内の最終物理セクター番号位置の次にレイヤ１の物理セクター番号０３００００ｈのセクターが連続的に続くように設定する。その結果、前半のレイヤ０の物理セクタ番号ＰＳＮ、及び後半のレイヤ１の物理セクタ番号ＰＳＮを、単一のボリュームスペースの論理セクタ番号ＬＳＮに対応させることとなる。
図４の（ｃ）は他の論理セクタ番号設定方法を説明する図である。ボリュームスペースの前半（＝論理セクター番号の前半）にレイヤ０のデータエリア８４３を配置し、ボリュームスペースの後半（＝論理セクター番号の後半）にレイヤ１のデータエリア８４４を配置する点は図４の（ｂ）の設定方法と一致している。しかし、図４の（ｃ）の設定方法では、レイヤ０とレイヤ１ともに領域構造が図１に示した配置とは異なる。すなわち、レイヤ０では図１のリードアウトエリア８０２位置がミドルエリア(Middle Area)８４８に変更される。レイヤ１では図１の内周側に配置されたリードインエリア８００位置にリードアウトエリア８０２が配置され、図１の外周側に配置されたリードアウトエリア８０２位置にミドルエリア８４８が配置される。さらに、レイヤ１ではデータエリア８０１、リードアウトエリア８０２、ミドルエリア８４４のいかんに関わらず、全て外周側から内周側に向かって昇順の物理セクター番号が設定記録されている。レイヤ０とレイヤ１の論理セクター番号は両者のミドルエリア８４８の所で連続的に接続される。
図３に示した物理フォーマット情報内のデータエリアアロケーション８２７には、レイヤ０におけるデータエリアの最後の物理セクター番号が記録されている。レイヤ１のデータエリアの最外周にある最小の物理セクター番号は、レイヤ０のデータエリアの最外周にある最後の物理セクタ番号をビット反転させた値、つまり１の補数表現となっており、負の値となる。このようになっているので、論理セクター番号を物理セクター番号に変換できる。また、レイヤ０の物理セクタ番号と、レイヤ１の物理セクター番号の絶対値が等しければ、ディスクセンターからの距離がほぼ等しい位置となるという特徴もある。
図４の（ｃ）の配置は、論理セクター番号での距離と、物理的なディスク上でのセクター間隔との比が、図４の（ｂ）に比べて一定になるという特徴がある。例えば、図４の（ｂ）の方式では、レイヤ０の最後のセクターの次のレイヤ１の最初のセクターに、つまり１セクター移動する時でも、ディスク最外周から最内周へ光学ヘッドが移動しなければならないのに対し、図４の（ｃ）の方式では、半径位置の変化は製造誤差程度で済む。この特徴は、映画の再生のように映像が途切れないようにする必要がある情報を記録する場合に、必要な粗アクセス（詳細は後述）が長くなるのを防ぎ、後述するバッファメモリの容量増加などを抑制できる効果がある。
図５は、映画等のビデオデータの記録されたＤＶＤ−ＲＯＭディスクのボリューム空間を示している。ボリューム空間は、ボリューム及びファイル構成ゾーン、ＤＶＤビデオゾーン、他のゾーンからなる。ボリューム及びファイル構成ゾーンには、ＵＤＦ(Universal Disk Format Specification Revision 1.02)ブリッジ構成が記述されており、所定規格のコンピュータでもそのデータを読み取れるようになっている。ＤＶＤビデオゾーンは、ビデオマネージャ（ＶＭＧ）、ｎ（１〜９９）個のビデオタイトルセット（ＶＴＳ）を有する。ビデオマネージャ（ＶＭＧ）、ビデオタイトルセット（ＶＴＳ）は、それぞれ複数のファイルで構成されている。ビデオマネージャ（ＶＭＧ）は、ビデオタイトルセット（ＶＴＳ）を制御するための情報である。
図６はビデオマネージャ（ＶＭＧ）とビデオタイトルセット（ＶＴＳ）の構造をさらに詳しく示している。
ビデオマネージャ（ＶＭＧ）は、制御データとしてのビデオマネージャーインフォメーション（ＶＭＧＩ）と、メニュー表示のためのデータとしてのビデオオブジェクトセット（ＶＭＧＭ＿ＶＯＢＳ）を有する。また、ビデオマネージャーインフォメーション（ＶＭＧＩ）と同一内容であるバックアップ用のビデオマネージャーインフォメーション（ＶＭＧＩ）も有する。
ビデオタイトルセット（ＶＴＳ）は、制御データとしてのビデオタイトルセットインフォメーション（ＶＴＳＩ）と、メニュー表示のためのデータとしてのビデオオブジェクトセット（ＶＴＳＭ＿ＶＯＢＳ）と、映像表示のためのビデオオブジェクトセットであるビデオタイトルセットのタイトルのためのビデオオブジェクトセット（ＶＴＳＴＴ＿ＶＯＢＳ）とが含まれる。また、ビデオタイトルセットインフォメーション（ＶＴＳＩ）と同一内容であるバックアップ用のビデオタイトルセットインフォメーション（ＶＴＳＩ）も有する。
さらに、映像表示のためのビデオオブジェクトセットであるタイトル用ビデオオブジェクトセット（ＶＴＳＴＴ＿ＶＯＢＳ）は、複数のセル（Ｃｅｌｌ）で構成されている。各セル（Ｃｅｌｌ）にはセルＩＤ番号が付されている。
図７には、上記のビデオオブジェクトセット（ＶＯＢＳ）とセル（Ｃｅｌｌ）の関係と、さらにセル（Ｃｅｌｌ）の中身を階層的に示している。ＤＶＤの再生処理が行われるときは、映像の区切り（シーンチェンジ、アングルチェンジ、ストーリーチェンジ等）や特殊再生に関しては、セル（Ｃｅｌｌ）単位またはこの下位の層であるビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）単位、さらにはインターリーブドユニット（ＩＬＶＵ）単位で取り扱われるようになっている。
ビデオオブジェクトセット（ＶＯＢＳ）は、まず、複数のビデオオブジェクト（ＶＯＢ＿ＩＤＮ１〜ＶＯＢ＿ＩＤＮｉ）で構成されている。１つのビデオオブジェクト（ＶＯＢ）は、複数のセル（Ｃ＿ＩＤＮ１〜Ｃ＿ＩＤＮｊ）により構成されている。１つのセル（Ｃｅｌｌ）は、複数のビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）、または後述するインターリーブドユニット（ＩＬＶＵ）により構成されている。１つのビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）は、１つのナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）、複数のオーディオパック（Ａ＿ＰＣＫ）、複数のビデオパック（Ｖ＿ＰＣＫ）、複数のサブピクチャパック（ＳＰ＿ＰＣＫ）で構成されている。
ナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）は、主として所属するビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）内のデータの再生表示制御を行うための制御データ及びビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）のデータサーチを行うための制御データとして用いられる。ビデオパック（Ｖ＿ＰＣＫ）は、主映像情報であり、ＭＰＥＧ−４等の規格で圧縮されている。サブピクチャパック（ＳＰ＿ＰＣＫ）は、主映像に対して補助的な内容を持つ副映像情報である。オーディオパック（Ａ＿ＰＣＫ）は、音声情報である。
図８は、プログラムチェーン（ＰＧＣ）により、上記の複数のセル（Ｃｅｌｌ）がその再生順序を制御される例を示す。
プログラムチェーン（ＰＧＣ）としては、データセルの再生順序として種々設定することができるように、種々のプログラムチェーン（ＰＧＣ＃１、ＰＧＣ＃２、ＰＧＣ＃３、…）が用意されている。したがって、プログラムチェーンを選択することによりセルの再生順序が設定されることになる。
プログラムチェーンインフォメーション（ＰＧＣＩ）により記述されいてるプログラム＃１〜プログラム＃ｎが実行される例を示している。図示のプログラムは、ビデオオブジェクトセット（ＶＯＢＳ）内の（ＶＯＢ＿ＩＤＮ＃ｓ、Ｃ＿ＩＤＮ＃１）で指定されるセル以降のセルを順番に指定する内容となっている。プログラムチェーンは、光ディスクの管理情報記録部に記録されており、光ディスクのビデオタイトルセットの読み取りに先行して読み取られ、システム制御部のメモリに格納される情報である。管理情報は、ビデオマネージャー及び各ビデオタイトルセットの先頭に配置されている。
図９はビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）と、このユニット内のビデオパックの関係を示す。ビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）内のビデオデータは、１つ以上のグループオブピクチャズ（ＧＯＰ）により構成している。エンコードされたビデオデータは、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２に準拠している。ビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）のグループオブピクチャズ（ＧＯＰ）は、Ｉピクチャ、Ｂピクチャで構成され、このデータの連続が分割されビデオパックとなっている。
次に、マルチアングル情報が記録再生される場合のデータユニットについて説明する。被写体に対する視点の違う複数シーンがディスクに記録される場合、シームレス再生を実現するためには、記録トラック上にインターリーブドブロック部が構築される。インターリーブドブロック部は、アングルの異なる複数のビデオオブジェクト（ＶＯＢ）が、それぞれ複数のインターリーブドユニット（ＩＬＶＵ）に分割され、上述したように、シームレス再生が可能なように配列されて記録される。これ以後は、インターリーブされたブロックをインターリーブドユニットと称する。
図１０は、インターリーブドブロック（ＩＬＶＵ）の配列例を示す。この例は、１〜ｍのビデオオブジェクト（ＶＯＢ）がそれぞれｎ個のインターリーブドユニット（ＩＬＶＵ）に分割されて、配列された例を示している。各ビデオオブジェクト（ＶＯＢ）は、それぞれ同じ数のインターリーブドユニット（ＩＬＶＵ）に分割されている。
図１１には、例えば２つのビデオオブジェクト（ＶＯＢ）、つまりアングル１とアングル２のシーンのビデオオブジェクト（ＶＯＢ）がそれぞれ３つのインターリーブドユニット（ＩＬＶＵ１−１〜ＩＬＶＵ３−１）、（ＩＬＶＵ１−２〜ＩＬＶＵ３−２）に分割され、１つのトラック上に配列された記録状態と、例えば、アングル１を再生した場合の再生出力例を示している。この場合はアングル２の情報は取り込まれない。
図１２は前述のＤＶＤ−ＲＯＭディスクを再生できる光ディスク再生装置の構成例を示す。この光ディスク再生装置では、情報記憶媒体（光ディスク）２０１上の所定位置から既に記録されている情報の再生を集光スポットを用いて行う。この基本機能を達成する手段として情報記憶媒体２０１上のトラック（図示せず）に沿って集光スポットをトレース（追従）させる。図示して無いが、光学ヘッド２０２内には半導体レーザ素子の発光量を検出するための光検出器を内蔵している。半導体レーザ駆動回路２０５ではその光検出器出力（半導体レーザ素子発光量の検出信号）と再生に必要な一定光量との差を取り、その結果に基づき光学ヘッド２０２内の半導体レーザ素子への駆動電流をフィードバックしている。
光ディスク２０１は、回転テーブル２２１上に載置され、スピンドルモータ２０４により回転駆動される。今、再生モードであるとすると、光ディスク２０１に記録された情報は、光学ヘッド２０２によりピックアップされる。光学ヘッド２０２は、送りモータ駆動回路２１６で光学ヘッド移動機構２０３を駆動することによってディスク半径方向に移動できる。
光学ヘッド２０２は基本的には図示して無いが光源である半導体レーザ素子と光検出器と対物レンズから構成されている。
半導体レーザ素子から発光されたレーザ光は対物レンズにより情報記憶媒体（光ディスク）２０１上に集光される。情報記憶媒体（光ディスク）２０１の光反射膜で反射されたレーザ光は光検出器により光電変換される。
光検出器で得られた検出電流はアンプ２１３により電流−電圧変換されて、検出信号となる。この検出信号はフォーカス・トラックエラー検出回路２１７、あるいは２値化回路２１２で処理される。一般的には、光検出器は複数の光検出領域に分割され、各光検出領域に照射される光量変化を個々に検出している。この個々の検出信号に対してフォーカス・トラックエラー検出回路２１７で加算、減算の演算を行い、フォーカスずれとトラックずれの検出を行う。情報記憶媒体（光ディスク）２０１の光反射膜からの反射光量変化を検出して情報記憶媒体２０１上の信号を再生する。
半導体レーザ素子から発光されたレーザ光を情報記憶媒体２０１上に集光させる対物レンズ（図示せず）は対物レンズアクチュエータ（図示せず）に搭載され、対物レンズアクチュエータ駆動回路２１８の出力電流に応じて、フォーカスずれ補正用に情報記憶媒体２０１に対して垂直方向と、トラックずれ補正用に情報記憶媒体２０１の半径方向の２軸方向に移動可能な構造になっている。通常、移動は永久磁石とコイルによる電磁駆動方式で行われる。
フォーカスずれ補正あるいはトラックずれ補正を行うため、フォーカス・トラックエラー検出回路２１７の出力信号（検出信号）に応じて光学ヘッド２０２内の対物レンズアクチュエータ（図示せず）に駆動電流を供給する回路が対物レンズアクチュエータ駆動回路２１８である。高い周波数領域まて対物レンズ移動を高速応答させるため、対物レンズアクチュエータの周波数特性に合わせた特性改善用の位相補償回路を内部に有している。
対物レンズアクチュエータ駆動回路２１８では制御部２２０の命令に応じて、フォーカス／トラックずれ補正動作（フォーカス／トラックループ）のＯＮ／ＯＦＦ処理、情報記憶媒体２０１の垂直方向（フォーカス方向）へ対物レンズを低速で移動させる処理、フォーカス／トラックループＯＦＦ時に実行）、キックパルスを用いて情報記憶媒体２０１の半径方向（トラックを横切る方向）に僅かに動かして集光スポットを近隣のトラックへ移動させる処理を行う。
情報記憶媒体２０１の線速度は情報記憶媒体２０１から得られる再生信号によって検出する。すなわち、アンプ２１３出力の検出信号（アナログ信号）は２値化回路２１２でデジタル信号に変換され、この信号からＰＬＬ回路２１１により一定周期信号（基準クロック信号）を発生させる。スピンドルモータ駆動回路２１５では、ドライブ制御部２２０より与えられた目標線速度と一定周期信号（現状での線速度）との差を求め、その結果に応じた駆動電流をスピンドルモータ２０４に与えてスピンドルモータ２０４の回転を制御する。
情報記録媒体２０１上の特定の位置の情報を読み出す場合、通常、粗アクセス処理と密アクセス処理の２段階の処理で行われる。
粗アクセス処理では、まずアクセス先の半径位置を計算で求め、光学ヘッド２０２の現在位置との間の距離を割り出す。光学ヘッド２０２の移動距離に対して最も短時間で到達出来る速度曲線情報が事前に制御用半導体メモリ２１９内に記録されている。制御部２２０はその情報を読み取り、その速度曲線に従って以下の方法で光学ヘッド２０２の移動制御を行う。制御部２２０から対物レンズアクチュエータ駆動回路２１８に対してコマンドを出してトラックループをＯＦＦした後、送りモータ駆動回路２１６を制御して光学ヘッド２０２の移動を開始させる。集光スポットが情報記憶媒体２０１上のトラックを横切ると、フォーカス・トラックエラー検出回路２１７内でトラックエラー検出信号が発生する。このトラックエラー検出信号を用いて情報記憶媒体２０１に対する集光スポットの相対速度が検出できる。送りモータ駆動回路２１６では、フォーカス・トラックエラー検出回路２１７から得られる集光スポットの相対速度と制御部２２０から逐一送られる目標速度情報との差を逐一演算し、その結果を光学ヘッド駆動機構（送りモータ）２０３への駆動電流にフィードバックしながら光学ヘッド２０２を移動させる。光学ヘッド２０２が目標位置に到達すると、制御部２２０から対物レンズアクチュエータ駆動回路２１８にコマンドを出してトラックループをＯＮさせる。
以上の粗アクセス処理では検出誤差などによって目標のトラックより若干ずれた位置に集光スポットが到達するため、続いて密アクセス処理をおこなう。先ず、集光スポットを情報記憶媒体２０１上のトラックに沿ってトレースしながらその部分のアドレス、もしくはトラック番号を再生する。そこでのアドレス、もしくはトラック番号から集光スポットの現在位置を割り出し、到達目標位置からの誤差トラック数を制御部２２０内で計算し、集光スポットの移動に必要なトラック数を対物レンズアクチュエータ駆動回路２１８に通知する。対物レンズアクチュエータ駆動回路２１８内で１組のキックパルスを発生させると、対物レンズは情報記憶媒体２０１の半径方向にわずかに動いて、集光スポットが隣のトラックへ移動する。対物レンズアクチュエータ駆動回路２１８内では一時的にトラックループをＯＦＦさせ、制御部２２０からの情報に合わせた回数のキックパルスを発生させた後、再びトラックループをＯＮさせる。密アクセス終了後、制御部２２０は集光スポットがトレースしている位置の情報（アドレス、もしくはトラック番号）を再生し、目標トラックにアクセスしている事を確認する。未だ、ずれていれば、到達するまで密アクセス処理をおこなう。
なお、アクセス先の半径位置と現在の半径位置の差が僅かな場合は、密アクセス処理のみでアクセス処理をおこなう。
図１２に示すように、フォーカス・トラックエラー検出回路２１７から出力されるトラックエラー検出信号は送りモータ駆動回路２１６にも入力されている。上述した“アクセス制御時”には送りモータ駆動回路２１６内ではトラックエラー検出信号を使用しないように制御部２２０により制御されている。アクセスにより集光スポットが目標トラックに到達した事を確認した後、制御部２２０からのコマンドによりモータ駆動回路２１６を経由してトラックエラー検出信号の一部が光学ヘッド駆動機構（送りモータ）２０３への駆動電流として供給される。連続して再生処理を行っている期間中、この制御は継続される。長時間連続して再生もしくは記録／消去処理を行うと、集光スポット位置が徐々に外周方向もしくは内周方向に移動する。トラックエラー検出信号の一部を光学ヘッド移動機構（送りモータ）２０３への駆動電流として供給した場合には、それに合わせて光学ヘッド２０２が徐々に外周方向もしくは内周方向に移動する。このようにして対物レンズアクチュエータのトラックずれ補正範囲を微小範囲に抑えることができる。
情報記憶媒体２０１上に記録する信号に対して、情報記憶媒体２０１上の欠陥に起因する記録情報エラーの訂正を可能とし、再生信号の直流成分をゼロにして再生処理回路の簡素化を図り、情報記憶媒体２０１に対して出来るだけ高密度に情報を記録するなどの要求を満足するため復調回路２１０、エラー訂正回路２０９を持つ。情報記憶媒体（光ディスク）２０１の光反射膜からの反射光量変化を検出して情報記憶媒体２０１上の信号を再生し、アンプ２１３で増幅する。この信号はアナログ波形をしている。２値化回路２１２ではその信号をコンパレーターを用いて“１”と“０”からなる２値のデジタル信号に変換する。
ここから得られた再生信号からＰＬＬ回路２１１で情報再生時の基準信号を取り出している。ＰＬＬ回路２１１は周波数可変の発振器を内蔵している。その発振器から出力されるパルス信号（基準クロック）と２値化回路２１２の出力信号間の周波数と位相の比較を行い、その結果を発振器出力にフィードバックしている。変調された信号と復調後の信号との間の関係を示す変換テーブルを復調回路２１０内部で持っており、ＰＬＬ回路２１１で得られた基準クロックに合わせて変換テーブルを参照しながら信号を元の信号に戻し、エラー訂正回路２０９に送る。
エラー訂正回路２０９は、半導体メモリを持ち、エラー処理単位のデータが蓄積されるとエラー訂正を行い、トラックバッファメモリ２２１にデータを出力する。
デマルチプレクサ２２４は、トラックバッファメモリ２２１よりデータを読出し、映像情報、字幕及び文字情報、音声情報、制御情報等を分離して導出する。これは、ディスク２０１には、映像情報に対応して字幕及び文字情報（サブピクチャ）、音声情報等が記録されているからである。この場合、字幕及び文字情報や音声情報としては、各種の言語を選択することができ、これはシステム制御部２２３の制御に応じて選択される。システム制御部２２３に対しては、ユーザによる操作入力がリモコン操作部２２２を通して与えられる。
デマルチプレクサ２２４で分離された映像情報は、ビデオデコーダ２２５に入力され、表示装置の方式に対応したデコード処理が施される。例えばＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、ワイド画面、等に変換処理される。またデマルチプレクサ２２４で分離されたサブピクチャはサブピクチャデコーダ２２６に入力され、字幕や文字映像としてデコードされる。ビデオデコーダ２２５でデコードされたビデオ信号は、加算器２２９に入力され、ここで字幕及び文字映像（＝サブピクチャ）と加算され、この加算出力は出力端子２３０に導出される。デマルチプレクサ２２４で選択され分離された音声情報は、オーディオデコーダ２２７に入力されて復調され、出力端子２３１に導出される。オーディオ処理部としては、オーディオデコーダ２２７の他にオーディオデコーダ２２８を有し、他の言語の音声を再生して出力端子２３２に出力することもできる。
前述したように、通常、データの読出し速度は略一定であるのに対し、映像データは、可変レート方式で記録されているため、デコーダ２２５の要求する読出し速度は変動する。また、マルチシーン方式で記録されている場合は、データはディスク上に連続しては記録されず、間欠して記録されるため、データの読出しは連続ではないが、デコーダ２２５は連続的にデータを必要とする。この差を吸収するために、トラックバッファメモリ２２１に再生データが一旦蓄積されてデコード速度に応じてデマルチプレクサ２２４に供給されるようになっている。通常の連続再生においてトラックバッファメモリ２２１のデータ量が溢れる場合には、システム制御部２２３は、キックバック処理を行う。キックバック処理は、今まで読み取った所定セクタ分のデータを再度読み取ることであり、トラックバッファメモリ２２１でデータ溢れが生じても、データ欠落を補償する機能である。
マルチストーリーを含む光ディスクが再生される場合には、ディスクの管理情報としてマルチストーリーの選択枝が例えばモニタ画面あるいはシステムのサブ表示部にメニューとして表示される。ユーザはそのメニューを見ながらリモコン操作部２２２を介して枝ストーリーの選択を予め行うことができる。選択情報が与えられると、システム制御部２２３は、枝ストーリーの識別情報を把握するので、その識別情報がヘッダに付加されているデータをトラックバッファメモリ２２１から抽出し、デマルチプレクサ２２４に与える。
図１３は図１２に示した再生装置を簡素化して示す図である。上記したようなジャンプ再生が行われる場合には、デコーダ２２５に対してデータが途切れないように供給する必要がある。そのために、トラックバッファメモリ２２１が設けられている。Ｖｒはエラー訂正処理部２０９からトラックバッファメモリ２２１に供給されるデータの転送レートであり、Ｖｏはトラックバッファ２２１からデコーダ２２５、２５６、２５７、２５８に供給される全データを合わせた転送レートである。ディスクからのデータの読み取りはエラー訂正ブロック単位で実行される。ＤＶＤ−ＲＯＭの場合、１エラー訂正ブロックは図１４に示すように１６セクタ分に相当する。
図１５は、ワーストケースのインターリーブドブロックが再生されるときのトラックバッファメモリ２２１へのデータ入力の増加及び減少を示している。この時は、記録トラック上のインターリーブドユニットのジャンプと、ジャンプ先のインターリーブドユニットデータの読み取り及び再生処理が実行される。ワーストケースでは、トラックバッファが空の状態でインターリーブドユニットの読み込みを開始し、読み込み終了後、次のインターリーブドユニットにジャンプする。また、インターリーブドユニットの先頭セクタがＥＣＣブロックの最終セクタであり、インターリーブドユニットの最終セクタがＥＣＣブロックの先頭セクタである。すなわち、２ＥＣＣブロックの残りは有効ではない。１つのＥＣＣブロックをトラックバッファに読み込むのに必要な時間Ｔｅはｂ／Ｖｒである。ここで、Ｖｒは基準速度での転送レート、ｂは１つのＥＣＣブロックのデータサイズ（例えば２６２，１４４ビット）である。
図１５において、Ｖｒはエラー訂正回路２０９からトラックバッファメモリ２２１に供給されるデータの転送レート（エラー訂正はエラー訂正ブロック毎に実行されるため、実際には間欠動作となる場合があり、正確には間欠時間も含んだ平均転送レートである）、Ｖｏはトラックバッファメモリ２２１からデコーダ２２５、２５６、２５７、２５８に供給される全データを合わせた転送レートである。
Ｔｊはジャンプ時間であり、トラックをシークする時間とそのために付随している必要な時間（レイテンシータイム：latency time）を含む。Ｂｘはジャンプが開始されたとき（時点ｔ４）にトラックバッファメモリ２２１に残っているデータ量である。
図１５のデータ量を示す曲線は、時点ｔ２から傾斜（Ｖｒ−Ｖｏ）の蓄積率でトラックバッファメモリ２２１にデータが蓄積されていくことを示している。また、曲線は、時間ｔ６でバッファメモリ２２１のデータ量が零になったことを示している。バッファメモリ２２１のデータは、時間ｔ３から傾斜−Ｖｏの減少率で減少し、時間ｔ６で零になっている。
図１５はワーストケースを表している。前述のように、インターリーブドユニットの先頭セクタがＥＣＣブロックの最終セクタである。したがって、最初の１ＥＣＣで読み込んだデータのほとんどはＥＣＣ処理のために使われるだけであり、実際に得られるデータはわずか1セクタ分である。図１５では、これを単純化し、最初に読み込んだＥＣＣブロック中のデータは使われないとしている。従って、有効なデータはインターリーブドユニットの最初からデータサイズｂを除いたところ、時間でＴｅ経過したところから現れる。図１５では、時刻ｔ２の時点で２ｂサイズのデータがトラックバッファ２２１に現れている、すなわち２ｂサイズのデータを読み込んでから初めてトラックバッファ２２１に２ｂ量のデータが蓄えられる。これは、２ｂサイズのデータを読み込んでから再生を開始するというワーストケース（最悪モデル）とすることにより動作マージンを確保しているためである。もちろん、ｔ１から２Ｔｅ時間経過後に１ｂサイズのデータをトラックバッファ２２１に蓄積させることも設計によっては可能ではあるが、動作マージンを確保するためには、図１５のようにすべきである。
この曲線から以下が導き出される。トラックバッファメモリ２２１から連続してデータが出力される条件、つまりデータが途切れることなくデコーダ２２５へ供給されるための条件は以下の通りである。
Ｂｘ≧Ｖｏ（Ｔｊ＋３Ｔｅ） （１）
ここで、Ｔｊ＋３Ｔｅは、ジャンプ発生時にトラックバッファ２２１へのデータ供給が途絶える時間である。この間、デコーダ２２５へデータを供給するためには、データ供給が途絶える時間に必要なデータ量以上すなわちＶｏ（Ｔｊ＋３Ｔｅ）のデータが時刻ｔ４でトラックバッファ２２１に残っていなければならないということである。
また、インターリーブドユニットのサイズ（ＩＬＶＵ＿ＳＺ）（セクタ）は以下のように導出できる。
まず、図１５の時刻ｔ３の時点で、トラックバッファ２２１に蓄えられるデータ量は、Ｕ＝ＩＬＶＵ＿ＳＺｘ２０４８ｘ８とすると、
２ｂ＋（Ｕ−２ｂ）／Ｖｒ（Ｖｒ−Ｖｏ）となる。
このデータ量が時刻ｔ６の時点でゼロ以上にならなければならないため、
２ｂ＋（Ｕ−２ｂ）／Ｖｒ（Ｖｒ−Ｖｏ）≧（４Ｔｅ＋Ｔｊ）Ｖｏとなる。
この式を変形する。
Ｕ≧（（４Ｔｅ＋Ｔｊ）Ｖｏ−２ｂ）ｘＶｒ／（Ｖｒ−Ｖｏ）＋２ｂ
≧（（４Ｔｅ＋Ｔｊ）ＶｏｘＶｒ−２ｂｘＶｒ＋２ｂｘＶｒ−２ｂｘＶｏ）／（Ｖｒ−Ｖｏ）
≧（（４ＴｅｘＶｒ＋ＴｊｘＶｒ−２ｂ）ｘＶｏ／（Ｖｒ−Ｖｏ）
前述したように、Ｔｅ＝ｂ／Ｖｒであるため、この式はさらに以下のように変形できる。
Ｕ≧（（４ｂ＋ＴｊｘＶｒ−２ｂ）ｘＶｏ／（Ｖｒ−Ｖｏ）
≧（（２ｂ＋ＴｊｘＶｒ）ｘＶｏ／（Ｖｒ−Ｖｏ）
最後に、ＵをＩＬＶＵ＿ＳＺにすると、以下の式が得られる。
ＩＬＶＵ＿ＳＺ≧｛（Ｔｊ×Ｖｒ×１０６＋２ｂ）／（２０４８×８）｝×Ｖｏ／（Ｖｒ−Ｖｏ） （２）
次に、トラックバッファメモリ２２１としてどの程度の容量が必要であるかを検討してみる。バッファメモリ２２１の容量は、再生装置がキックバック動作して、続いてインターリーブドユニットのジャンプを行っても、トラックバッファメモリ２２１の出力データが途切れないような容量であることが望ましい。キックバックは、ディスクが一回転する間、ピックアップが読取りを待っているような状態であり、ディスクが一回転した後に、隣のトラックヘ読取り位置をシークすることである。
図１６は、再生装置においてキックバック動作が行われ、続いて最大級のジャンプ動作が行われた場合の時間と、トラックバッファメモリ２２１におけるデータの低減状況を示す。トラックバッファメモリ２２１のサイズをＢｍ、キックバック時間（ディスクの１回転時間相当）をＴｋ、１ＥＣＣブロックの読取り時間（24msec,つまり0.024sec）をＴｅ、ジャンプ時間（トラックシークタイム（ｔｊ）＋レイテンシータイム（Ｔｋ））をＴｊ、インターリーブドブロックでのデコーダーの最大読出しレートをＶｏmaxとすると、再生装置においてキックバック動作が行われ、続いて最大級のジャンプ動作が行われた場合に、データの継続を補償するバッファメモリ２２１の容量は以下の条件が必要である。
Ｂｍ≧｛（２Ｔｋ＋ｔｊ＋４Ｔｅ）×Ｖｏmax×１０６｝／（２０４８×８）
（３）
上記のことから、必要とされるトラックバッファメモリサイズは、再生装置のＴｋ、ｔｊ、Ｔｅに依存し、ｔｊはシーク動作の性能に依存することが分かる。また、Ｔｋ、Ｔｅは、ディスクの回転速度に依存することが分かる。
従来技術の欄でも説明したように、近年、高精細（ＨＤ）画像対応の家庭用ディスプレイが普及を始めており、情報記録媒体も高精細（ＨＤ）画像対応の検討が進められている。従来のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格は、１層のＤＶＤ−ＲＯＭに標準的な長さの標準解像度（ＳＤ）の映画が記録できるが、近年の動画像圧縮技術の進歩によって、約４倍の画素を持つ高精細（ＨＤ）画像を、平均してほぼ２倍のデータ量に圧縮できるようになり、これによって２層のＤＶＤ−ＲＯＭに映画を収めることが可能になってきた。しかし、これは平均して２倍のデータ量になるということであって、部分的には３倍のデータ量となる。従って、バッファメモリからデコーダに供給するデータレートＶｏは従来の３倍となり、ディスクから読出し、バッファメモリに供給するデータレートＶｒも従来の３倍のレートが必要となる。また、従来のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格では、マルチシーン部分（インターリーブドブロック）の最大データレートＶｏmaxを、マルチシーン部分以外より小さい値としていたが、画質の面からはマルチシーン部分のデータレートＶｏmaxを大きくしてそれ以外の部分と揃えることが望まれている。この要望に応えマルチシーン部分の最大データレートＶｏmaxを大きくすると、インターリーブドユニットのサイズが大きくなり、ジャンプする距離を長くする必要がある。
ところで、ＤＶＤ−ＲＯＭをはじめとする多くの光ディスクは線記録密度が一定であるため、一定のデータレートＶｒで情報を読み出すには、半径によって回転速度を変える必要がある。これはスピンドルモータを制御することによって実現されるが、スピンドルモータのトルクを一定とすると、同一半径での回転速度の変化するのに必要な時間は、データレートＶｒとジャンプ距離にほぼ比例する。実際には、モータの一般的特性として、回転速度が上がるにつれ粘性抵抗、風損が増加するため、回転が速くなるにつれディスク回転速度の加減速に使えるトルクは減少する。
従来のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格においては、ジャンプ終了時までにディスク回転速度を追従できた（追従に必要な時間は数１０ｍｓｅｃ）が、前述のようにディスク回転速度を３倍とし、ジャンプ距離も長くしたいという要求を受け入れると、スピンドルモータのトルクは増やすことが困難なため、ジャンプが終了しても、線速度、すなわち読出し速度を保つのが困難になってくる。とりわけ、携帯用機器においては、電池で動作するため使えるピーク電力に限りがある。ピーク電力を増やすには、電池サイズの増大、すなわち装置の大型化、重量増につながり商品性を損なう。従って、モータのトルクを増加させることは非現実である。
２層ディスクの再生時に、外周から内周にジャンプした場合、ディスク回転速度を上げなければならないが、トルク不足で追従できないと、データレートＶｒが想定した基準値より下がり、バッファメモリが空になり、画像が途切れる可能性が生じる。特に、高精細ビデオはデータ量が多いため、２層ディスクが多く使われるため、これは重大な問題である。
また、現在の高速再生の可能なＤＶＤ−ＲＯＭドライブでは、線速度一定で記録されたディスクを線速度一定（ＣＬＶ方式）でなく、回転速度一定で回転させる方式（ＣＡＶ方式）を用いている場合もある。この場合は、読出しデータレートＶｒを３倍以上確保するため、仮に内周が３倍になるようにすると、最外周の線速度は約７．３倍の速度となる。この方式が採用できれば前述の問題は無くなる。
しかし、例えば現在のＤＶＤ−ＲＯＭでも規格上保障されている読出し速度は１倍速であり、１倍速での再生を想定してディスクの反り、偏心などの機械特性を定めている。ディスクの反りや偏心があると、対物レンズアクチュエータは、追従するために力を発生する必要があるが、歪や偏心によって発生する加速度は、線速度の２乗に比例するため、例えば８倍速では、１倍速での６４倍の力を発生する必要がでてくる。現実的には、このような大きな力を発生するのは困難である。したがって高速再生が可能なドライブでも、ディスクの反りなどの機械的特性によっては高速再生は困難なため、そのような場合には再生速度を下げている。つまり、ディスクの反りや偏心が規格に対して十分小さい場合には、高速再生ができても、大きい場合は追従するのが不可能になるため、再生速度を下げざるを得ないのである。
高精細（ＨＤ）ビデオを収録できるディスクでは、３倍速で再生ができるようにディスクの反りや偏心の最大値を決めなければならないが、現在のディスクの製造技術や経時変化、コスト等、および光ディスク装置の性能、コストを考慮すると、最内周が３倍速となるＣＡＶ方式での再生ができるように規格を定めるのは非現実的であり、ＣＡＶ方式で再生することによって前述の問題を回避することはできない。
本実施形態は上記の問題を解決するためになされたものであり、データ読出しレートを一定以上に保つことのできる光ディスク装置を提供するものである。
本実施形態では高いデータ再生速度を必要とする高精細ビデオを再生するため、従来の３倍程度の線速度でディスク２０１を回転させなければならない。このような高回転では、スピンドルモータ２０４としては、従来広く用いられてきたブラシモータはブラシ寿命の点で問題があり、ブラシレスモータを使うことが好ましい。ブラシレスモータは、モータコイルに流す電流の方向を切り替えるタイミングを生成するため、一般にホール素子を持ち、これを用いてモータの回転速度に比例した周波数のパルスを出力することが可能であり、このパルス信号より回転速度を検出することが可能である。
ディスク２０１には映画などの時系列データが、マルチシーンを実現するために、インターリーブされて、すなわちある特定のシーンにとってみれば間欠的に記録されている部分があるとする。ディスク上のデータの配置は、データの読出しレートがＶｒ、最大ジャンプセクター距離Ｓmax（すなわち最大間欠距離）ジャンプした時の最大ジャンプ時間がＴｊmaxである再生装置で再生されるものとして、インターリーブされた場所も途切れることなくシームレス再生できるように、データ配置が決定され記録されている。前述の式（２）の右辺の分母、分子をＶｒで割ると、分子からVrが無くなり、分母は（１−Vo/Vr）になる。したがって、Ｖｒが大きくなると分母が大きくなり、最低必要なインターリーブドユニットのサイズは小さくなることがわかる。したがって、このディスクを再生する光ディスク装置では、上記のデータの読出しレートＶｒを下限読出しレートＶｒminとし、データ読出しレートをＶｒmin以上の値に保ちつづければ、データ読出しレートが変化してもシームレス再生が保証される。また前述の式（２）、（３）からわかるように、ジャンプ時間Ｔｊが光ディスク装置側での再生時にディスク記録時に想定した値より小さくなっても構わない。なお、ディスクからの読出しレートと、デコーダーの使用するデータレートの差で余ったデータをバッファに貯め、ジャンプ時にディスクからデータを読めなくなった時に、バッファに貯まったデータをデコードする方式を取っていれば、式（２）、（３）とは違う式の方式でも、同様のことが成立するはずである。
なお、ジャンプは任意の場所で発生し、本実施形態では論理セクター番号が増える方向のジャンプのみを許すとする。従って、２層ディスクの場合には、シームレス再生中にレイヤ０からレイヤ１への層間ジャンプが発生する場合もある。なお、２層ディスクの場合には、図４の（ｃ）に示した方式で論理セクター番号が設定されているとし、（ｂ）の方式で論理セクター番号が設定されている場合は除外する。つまり、レイヤ０では内周から外周に向かって読み、レイヤ１では外周から読み始める。従って、レイヤ０の最後からレイヤ１の最初に移動するときには、ディスクのトラックの半径誤差を除いて半径方向への光ヘッド２０２の移動は発生しない。
ところで、マルチアングル再生時には、あるアングルから別のアングルへのシームレスな切り替えが求められるため、図１０において、例えば（１，１）のセルから発生する可能性のある最大ジャンプは、（１，２）のセルへのジャンプではなく、（ｍ，２）へのジャンプである。
図１７のフローチャートを参照してスピンドルモータ２０４の回転速度を制御するサブルーチンを説明する。
本サブルーチンは光ディスク装置のシステム制御部２２３、ドライブ制御部２２０の動作に関するものであり、ディスクが挿入された場合、ホスト側から指示された場合、ディスク読出し中等に実施される。ステップＳ１２で、映画などのシームレス再生が必要なディスク２０１か否か判定する。シームレス再生が必要なディスクの場合は、ステップＳ１４で、現在の読出し位置でシームレス再生を行うために必要なデータの下限読出しレートＶｒmin[Mbps]（下限読出し線速度LinＡminとなる）を得るのに必要なディスク回転速度rotＡmin[rpm]と、最大ジャンプ距離Ｓmaxのジャンプが発生した後でシームレス再生を行うために必要なデータの下限読出しレートＶｒmin[Mbps]を得るのに必要なディスク回転速度rotＢmin[rpm]とを比較する。
回転速度rotＢminの方が大きい場合、ステップＳ１８で、ジャンプ時間Ｔｊmax[s]間にディスク２０１のデータの読出しレートＶｒminが得られる下限ディスク回転速度rotＢminまで加速度AccDisk[rpm/s2]で加速可能な下限回転速度と、回転速度rotＡminのどちらか大きい回転速度を、現在の下限ディスク回転速度rotＣmin[rpm]とする。逆に、回転速度rotＢminの方が小さい場合は、ステップＳ１６で、回転速度rotＡminを下限ディスク回転速度rotＣminとする。
ステップＳ２０で、所定の上限読出し速度LinＢmax[Mbps]となる現在の位置での回転速度rotＡmaxと、最大ジャンプ距離Ｓmaxのジャンプが発生した後の位置で上限読出し速度LinＢmaxとなる回転速度rotＢmaxとを比較する。回転速度rotＡmaxの方が大きい場合、ステップＳ２４で、ジャンプ時間Ｔｊmax[s]間に上限ディスク回転速度ＲｏｔＢｍａｘまで加速度AccDisk[rpm/s2]で減速可能な上限回転速度と、回転速度rotＡmaxのどちらか小さい回転速度を、現在の上限ディスク回転速度rotＣmax[rpm]とする。逆に、回転速度rotＢmaxの方が小さい場合は、ステップＳ２２で、回転速度rotＡmaxを、現在の上限ディスク回転速度rotＣmax[rpm]とする。
そして、現在の位置でのスピンドルモータ２０４の回転速度（ディスク回転速度）が下限ディスク回転速度rotＣmin以上で上限ディスク回転速度rotＣmax以下となるように目標回転速度rotＣを定め、スピンドルモータ２０４を制御する。
シームレス再生が不要なディスクの場合は、ステップＳ２８で通常の回転速度制御処理が行われる。
なお、上記の説明は簡単のため、最大距離ジャンプ先をＳｍａｘ離れた場所としたが、実際にはＳｍａｘ離れた場所が無かったり、また現在再生しているレイヤと別のレイヤの場合もある。例えば、レイヤ１を再生中、外周から内周に向かってジャンプする場合、Ｓｍａｘ離れた場所が存在しない場合には、Ｓｍａｘの値をデータの存在する位置まで小さくすればよい。また、ジャンプによってレイヤが変わる場合は、現在の回転速度とＳｍａｘ離れた場所の回転速度を比較するのに加え、最外周における回転速度に対しても比較し、その結果得られる個々のＣｍｉｎのうち最大のものを最終的なＣｍｉｎとし、個々のＣｍａｘのうち最小のものを最終的なＣｍａｘとすればよい。
一般に、回転速度[rpm]と半径Ｒでの読出し線速度との関係は、
回転速度＝（線速度／２πＲ）×６０
となる。ここで６０は、１秒毎の回転速度を、１分毎の回転速度に変換する係数である。下限ディスク回転速度rotＡmin、rotＢmin[rpm]は、読み出すセクターの存在する半径をＲ[m]、下限読出し線速度をLinＡmin、LinＢmin[m/s]とすると、
rotＡmin＝（LinＡmin／２πＲ）×６０
rotＢmin＝（LinＢmin／２πＲ）×６０
として求められる。
一般に、線速度[m/s]とデータ読出しレート[Mbps]の関係は、
データ読出しレート＝（線記録密度／１０６）×線速度となる。線記録密度は、ディスクによって定まる定数である。したがって、線速度と読出しレートは簡単に変換可能である。
物理セクター番号Ｎsecの存在する半径Ｒ[m]は、例えば
Ｒmin：データエリアの最内周の半径[m]（DVD-ROMでは規格で固定値）
Ｓmin：データエリアの物理セクター番号の最小値（DVD-ROMでは規格で固定値。また、ディスク上の図３のデータエリアアロケーション８２７に示す領域に記録されている）
Ｔｐ：ディスクのトラックピッチ[um]（DVD-ROMでは規格で固定。また、ディスク上の図３のレコーディングデンシティ８２６に示す領域に記録されている）
Ｖref：ディスク規格で定められた規定線速度[m/s]
ユーザビットレート（User Bit Rate）：規定線速度Ｖrefで回転させたときのディスク規格で定められたユーザーデータのビットレート[Mbps]とすると、
Ｒ＝√（｛（Ｎsec-Ｓmin）×２０４８×８×Ｖref／（User Bit Rate×１０６）｝×Ｔｐ×１０−６／π＋Ｒmin２）
と算出できる。ここで、２０４８は１セクタあたりのバイト数であり、８は１バイトあたりのビット数である。なお、Ｎｓｅｃが負の値、すなわちレイヤ１にあるセクタの場合には、上記の式においてＮｓｅｃは絶対値を与え、Ｓｍｉｎはレイヤ０におけるＳｍｉｎを与える。
物理セクター番号と論理セクター番号はディスク構造の説明で述べたように１対１に対応するため、論理セクター番号でのジャンプ距離と物理セクター番号でのジャンプ距離は等しいので、最大ジャンプ先の物理セクター番号は現在の物理アドレスと最大ジャンプセクター距離から計算できる。
また、ディスクの再生動作後は、その時点の復調前のビットレートであるチャネルビットレート（ＰＬＬ回路２１１の出力から算出できる）ＣＣＢＲと、最短ピット長ＭＰＬと、スピンドルモータ２０４に設けられた図示しないホール素子から得られた回転速度ＣＭｒから、現在読出し中の物理セクター番号ＣＮsecの半径位置ＣＲを算出できる。すなわち
ＣＲ＝ＣＣＢＲ×ＭＰＬ／（２×π×ＣＭｒ）
となる。これを基準とし、前述のＲminをＣＲで、ＳminをＣＮsecで置き換えてもよい。これにより、ディスクの製造誤差（ＴｐやＲminの誤差による）による影響を低減できる。
上記の説明はディスク２０１に与えられる発生角加速度を考慮していないが、これを考慮すると、回転速度rotＣはつぎのようになる。
ディスク２０１に与えられる発生角加速度の大きさをAccDisk［rpm/s2］とした場合、下限回転速度rotＣminは
rotＣmin
＝rotＡmin
（ステップＳ１６のように、rotＡmin＞rotＢminの場合）
＝rotＢmin−AccDisk×Ｔｊmax
（ステップＳ１８のように、rotＢmin−AccDisk×Ｔｊmax≧rotＡminの場合）
＝rotＡmin
（ステップＳ１８のように、rotＢmin−AccDisk×Ｔｊmax＜rotＡminの場合）
となる。
なお、ここで、AccDisk、Ｔｊmaxとも負の値は取らないので、上記の条件式
rotＢmin＜rotＡmin
が成立すれば、常に、
rotＢmin−AccDisk×Ｔｊmax＜rotＡmin
が成立する。したがって、下限回転速度rotＣminは、
rotＣmin
＝rotＢmin−AccDisk×Ｔｊmax
（rotＢmin−AccDisk×Ｔｊmax≧rotＡminの場合）
＝rotＡmin
（rotＢmin−AccDisk×Ｔｊmax＜rotＡminの場合）
とも表現できるので、この手順でおこなってもよい。
上限の回転速度rotＣmaxは、逆に所定間隔以下のジャンプをした場合にも所定読出し速度LinＢmaxを超えない限界の回転速度である。
なお、回転速度rotＣminがどの半径でも常に回転速度rotＡminとなる場合は、ジャンプ内にスピンドルモータの回転速度変化が完了することを示しており、従来のDVD-Videoのように線速度LinAmin一定で再生できる状態である。したがって、本発明の目標速度設定方法は、ジャンプ中にスピンドルモータの回転速度変化が完了しない場合が有る時に、従来例に比べて効果が増す。
一方、ディスク２０１に与えられる発生角加速度をAccDisk［rpm/s2］とした場合、上限回転速度rotＣmaxは、
rotＣmax
＝RotＡmax
（ステップＳ２２のように、rotＡmax≦rotＢmaxの場合）
＝rotＢmax＋AccDisk×Ｔｊmax
（ステップＳ２４のように、rotＢmax＋AccDisk×Ｔｊmax≦rotＡmaxの場合）
＝rotＡmax
（ステップＳ２４のように、rotＢmax＋AccDisk×Ｔｊmax＞rotＡmaxの場合）
となる。これも
rotＣmax
＝rotＢmax＋AccDisk×Ｔｊmax
（rotＢmax＋AccDisk×Ｔｊmax≦rotＡmaxの場合）
＝rotＡmax
（rotＢmax＋AccDisk×Ｔｊmax＞rotＡmaxの場合）
とも表現できる。
上限読出し線速度ＬinＢmaxは、できればディスク規格で定められている速度とするのが望ましいが、ディスク規格で想定しているドライブ仕様を上回る仕様の装置であり、ディスク規格を超える速度で再生可能な場合は、それを元に、上限読出し線速度ＬinＢmaxを設定してもよい。場合によっては、上限回転速度を制限し、ある半径から内周側では回転速度一定、外周側では線速度一定といった半径によって異なる値とすることもできる。つまり、さまざまな条件を考慮し、確実に再生可能な上限速度とすればよい。
なお、上述の説明では、基本的な原理を示し、汎用的な説明とするため、ＲｏｔＡｍｉｎとＲｏｔＢｍｉｎの比較、ＲｏｔＡｍａｘとＲｏｔＢｍａｘの比較をおこなったが、別の等価の方法も存在し、それを用いても良い。例えばセクター番号が内周より外周が大きくなっている場合には、現在の位置のセクター番号をＮｓｅｃＡ、ジャンプ後のセクター番号をＮｓｅｃＢとすれば、ＮｅｓｃＡ＜ＮｓｅｃＢのとき、ＲｏｔＡｍｉｎ＞ＲｏｔＢｍｉｎ、ＲｏｔＡｍａｘ＞ＲｏｔＢｍａｘが成立するので、回転数の比較の代わりにセクター番号を比較すればよい。あるいは、ジャンプ前の半径をＲＡ、ジャンプ後の半径をＲＢとすれば、ＲＡ＜ＲＢのとき、ＲｏｔＡｍｉｎ＞ＲｏｔＢｍｉｎ、ＲｏｔＡｍａｘ＞ＲｏｔＢｍａｘが成立するので、回転数の比較の代わりに半径を比較すればよい。なお、ＲｏｔＡｍａｘ、ＲｏｔＢｍａｘの比較について、これらの別方法が成立するのは、ジャンプ前後で上限読み出し速度ＬｉｎＢｍａｘが等しい場合である。
上述したように現在の目標回転速度を設定してからジャンプした場合、ジャンプ直後のディスク回転速度は、その半径での目標回転速度Ｃの値とは異なる。そして、次のジャンプがある場合、それまでにディスク回転速度がＣに変化する必要がある。すなわちインターリーブドユニットを１つ読む時間内に回転速度Ｃに戻らなければならない。なお、このインターリーブユニットを１つ読む時間は、下限読出し速度LimＡmin以上で読んでいる、実際にかかる時間ではなく、データ作成時に想定している下限読出し速度LimＡminで読んだ場合の時間でよい。
ここで、仮に高精細（ＨＤ）映像でも、従来と同様にインターリーブドユニットのサイズの最小値ＩＬＶＵ＿ＳＺが求められるとする。すると、インターリーブドユニットを１つ読む時間の最小値は、前述の式（２）にて、インターリーブドユニットのサイズの最小値ＩＬＶＵ＿ＳＺを求め、読出しレートＶｒから算出すればよい。ここで、Ｖｒ、ＶｏをＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格の３倍の３３．２４Mbps、３０．２４Mbpsとすると、最小サイズのインターリーブドユニットを読む時間はＴｊが０．２秒のとき２．１秒、Ｔｊが０．５秒のとき５．２秒となり、ジャンプ時間Ｔｊの約１０倍もの長時間内に回転速度が変化すればよいことになり、スピンドルモータにかかる負荷が大幅に低減される。
しかしながら、この計算でのジャンプ時間Ｔｊは、現在のインターリーブドユニットの後に発生する可能性のある最大ジャンプ時間である。従って、ジャンプ時間の１０倍程度、ディスクモータの回転速度変化に時間がかかるとすると、現在のインターリーブドユニットに到達する前のジャンプ時間をＴｊ−１とすると、Ｔｊ＜Ｔｊ−１の場合には目標回転速度Ｃに達する前に次のジャンプが発生してしまう。しかし、この場合には、ジャンプ距離も短くなっているため、回転速度変化も小さくなっているので、問題は生じない。つまり、インターリーブドユニットのサイズは、その後のジャンプのために発生するスピンドルモータ回転速度変化の変動を吸収するのに必要なサイズともなっているのである。従って、実際に発生するジャンプ距離が該当ジャンプ直前のインターリーブドユニットを読み出すときにわかっていれば、通常は、下限読出し速度LimＡminを確保できる回転速度でディスクを回転させ、ジャンプ前に必要なスピンドルモータ回転速度に上昇させるといった方法ができる。しかし、この方法では、スピンドルモーター回転速度を変化させるのに必要な時間より前に次のジャンプ先が決定されなければならず、マルチシーン部分を再生中に別のシーンにシームレスで切り替える場合には、スピンドルモーター回転速度を変化させるのに必要な時間以上、本発明の方法に比べて、レスポンスが低下して好ましくない。
以上のようにスピンドルモータの加減速時間をジャンプ時間に比べ大幅に長くできることで、次のような効果が得られる。スピンドルモータの角加速度を一定とすると、回転速度の変化は加速時間に比例する。また、角加速度はモータのトルクに、モータのトルクはモータコイルに流れる電流に比例するため、モータに必要な所要電流を大幅に低減できるため、電源が小型化でき、装置が小型化できる。特に、重量、大きさが問題となる携帯用の再生装置にとっては極めてメリットが大きい。
図１８は、本実施形態の光ディスクにおいて、再生中にジャンプを行った場合のディスク読出し速度（ディスクの線速度に比例）と、スピンドルモータ回転速度の変化例３種類を示す模式図である。横軸が時間で、右方向が正である。縦軸は、上側が再生速度（線速度）であり、下部がスピンドルモータの回転数となっており、それぞれ上方向が速い。図において線が水平になっている部分は、線速度や回転速度が制御の目標値Ｃに引き込まれていることを示す。なお、厳密には目標値は変動していくので、制御の目標値に引き込まれていても線は水平ではないが、その変化はジャンプ中の変化に比べれば極めて小さいため、水平で表現できる。
図１８では、線速度LinＣmin（即ち回転速度rotＣmin、以下、線速度、回転速度を特に区別しないときには単にＣminと記す。Ｃmaxも同様に用いる。）で再生中に、内周方向に最大距離Ｓmaxジャンプした場合を示している。
まず第１の例は、ジャンプ中にスピンドルモータの回転速度が変化する場合であり、太線で示した線である。外周から内周に向かうとき前述の方法で求めたLinＣminの値は線速度一定とはならず、最内周付近を除いては内周ほど増えるため、ジャンプ前よりジャンプ後のLinＣminのほうが大きい。最内周付近が除かれるのは、もともと設定した最大距離Ｓmaxのジャンプ距離が確保できなくなり、短くなるためである。本例では、ジャンプ開始と同時にスピンドルモータの加速が開始され、ジャンプ終了時に下限読出し速度LinＡmin（下限読出しレートＶｒminとなる）で再生が開始され、次のジャンプが発生する前に、速度は目標速度Ｃminに達している。
破線は、第２の例であり、ジャンプ中にスピンドルモーターを加速しない、すなわちＡｃｃＤｉｓｋ＝０とし、ジャンプ終了後にスピンドルモータの加速を開始した例である。この場合、太線の場合より、Ｃminの値が大きくなる。これは、ジャンプ中にスピンドルモータを加速しないため、その分ジャンプ終了時に下限読み出し速度LinＡminになるようジャンプ前のディスクモーター回転数を第１の例より高く設定しなければならないためである。ジャンプ中はスピンドルモータ回転速度を保ち、ジャンプ終了時に下限読出し速度LinＡminで再生が開始される。この後のスピンドルモータの回転速度の変化は、角加速度に応じて変化する。この例では前述の太線の例と同じ角加速度でスピンドルモーターを加速し、太線、点線と続く線の動作をし、次のジャンプが発生するかなり前に目標速度Ｃminに達する。
第３の例は、第２の例と同じくAccDisk＝０とした例であり、最初は点線であるが、ジャンプ後の加速度が小さく、２重点線の線を動作し、この場合は次のジャンプが発生する直前に目標速度Ｃminに達している。
図２０は、本実施形態の光ディスク装置のスピンドルモータの回転速度の制御目標の上限ｒｏｔＣｍａｘと下限ｒｏｔＣｍｉｎの計算例を示している。この例では、最内周を２３．６ｍｍ、最外周を５８ｍｍ、ディスクの標準読出し速度を３倍速、上限読出し速度を３．７倍速とし、前述のAccDiskの値を０、即ち下限の値、Ｓmaxを２００，０００として計算したものである。図１９は、図２０を線速度に変換、すなわちLinＣmaxとLinＣminで表したものである。横軸はどちらの図も半径位置であり、図１９は２層ＤＶＤ−ＲＯＭディスクの標準線速度を１とした場合の線速度で表し縦軸としたもので、図２０は縦軸を回転速度で表したものである。内周から外周に読み進んでいるとき、つまりレイヤ０を再生中の場合と、外周から内周方向に読み進んでいるとき、つまりレイヤ１を再生中の場合を区別するため、矢印を線に付加している。これはジャンプの方向が常に正方向（読み出す順番の方向）になっているためである。なぜなら、マルチシーンやＩＬＶＵとも時間が進む方向にジャンプするだけで、逆方向にはジャンプしないためである。なお、レイヤー０は内側から始まり外側で終わり、レイヤー１は外側から始まり内側で終わる。また、図２０の基準回転速度の線は３倍速のＣＬＶ方式での値を表す。
図２０の条件では、AccDiskの値を０としたので、ジャンプ中にスピンドルモータの回転速度を変化させる必要がない。つまり図１８の第２、第３の例のような動作が可能になる。一般に、ジャンプ中には送りモータ駆動回路２１６、スピンドルモータ駆動回路２１５の両方で大きな電力を必要とする。高速なジャンプを必要とする場合ほど電力は増加する。特に、携帯用機器においては十分な電力が供給できなく問題となるが、このようにジャンプ中にスピンドルモータの回転数を変化させないとすると、ジャンプ後にスピンドルモータの回転速度を変化させればよいため、ジャンプ時間を遅くすることなく消費電力のピークを抑えることが可能となる。なお、図１８の第２、第３の例ではジャンプが完了してからスピンドルモータを加速しているが、ジャンプ中の消費電力に占める割合の大きい送りモータの動作、すなわち粗アクセス処理が終了した時点でスピンドルモータの加速を開始してもよい。また、外周に向かってジャンプする場合は減速をすることになり、加速時と同様にジャンプ完了後に減速ができるが、減速の場合には、スピンドルモータの粘性抵抗を利用して、電力を消費せずに多少の減速はできるので、その程度の減速であれば消費電力を増やさずに粗アクセス時にも減速できる。
なお、ここで用いたジャンプ中にスピンドルモーターの回転数を変化させずに、ジャンプ後にスピンドルモーターの回転数を変化させる読み取り方法は、所定のジャンプ直後でも所定以上の読み出しレートで読まなければならない光ディスクでない、通常の光ディスクをジャンプ直後を除いて線速度一定で読む場合にも、消費電力のピークを減らすのに有効である。
本実施形態では、上限読出し速度を３．７倍速としているが、下限回転速度で動作させた場合、図２０からわかるように、外周から内周に向かう方向に読み出す時、つまりレイヤ１を読み出す時、最も回転速度の高い最内周付近においては、最内周における下限読出し速度ＬｉｎＣｍｉｎとなる回転速度ＲｏｔＣｍｉｎと等しい回転速度である。言い換えれば、本実施形態によれば最内周付近において光ディスクはＣＡＶ方式で使用していることになる。従って、下限速度Ｃｍｉｎでスピンドルモーターを回転させれば、スピンドルモータそのものの最高回転速度を増やす必要はなく、スピンドルモータの性能を上げる必要はないという特徴がある。
本実施形態の光ディスク装置においては、図１９、図２０における上限と下限の間に、現在の半径位置でのスピンドルモータの目標速度Ｃを設定すればよい。諸誤差、余裕を考慮して、なるべく下限に近づけることによって、光ディスク装置の騒音が低減できる。レイヤ０では、現在の半径位置より回転速度の遅い外周に向かってジャンプするので、下限回転速度は下限読出し速度ＬｉｍＡｍｉｎが得られる回転速度になる。外周に向かうほど一周の長さが長くなるため、同一セクター距離のジャンプでも、ジャンプ半径は短くなる。そのためジャンプ後の線速度の増加量は外周になるほど抑えられるため、外周に向かうほど上限線速度は上昇していく。外周に近づくと、Ｓmax（所定距離Ａ）ジャンプするとレイヤ１になるため、下限速度カーブ、上限速度カーブとも傾きが大きく変化する。レイヤ１に移動すると、今度は線速度の低下する内周に向かってジャンプすることになるため、内周に向かうほど下限速度は増加し、上限速度は上限読出し速度ＬｉｎＢｍａｘとなる。最内周に近づくと、Ｓmaxが残りセクター数を上回るため、実際に可能な最大ジャンプ先は最内周となり、今後は下限速度は低下していく。図から明らかなように本実施形態においては、レイヤ０とレイヤ１の再生時では、共通の目標速度Ｃを設定できない半径が内周側に存在し、外周から内周に向かうレイヤ１の速度Ｃの方がレイヤ０の速度Ｃより速くなっている。
目標速度Ｃを下限速度Ｃmin，としたとき、特にレイヤ１において本実施形態は特徴的で優れた目標速度Ｃを与える。最外周から内周に向かうＣminのカーブは、内周ほど回転速度が上がり、また線速度も上昇している。ディスク自体の一般的性質として外周ほどディスクの面外方向の変位が大きい。このため外周において線速度が低いということは、光ヘッドのフォーカス方向の追従能力を過大な値に設定しなくて済む効果がある。また、内周領域においてはレイヤ０の最内周で読み出しレートＶｒminを満たすのに必要な回転速度と等しい回転速度一定となっている。これはＣＬＶ方式で読み出す場合の最高回転速度である。光ディスクの偏心加速度は一般に半径に依存せず回転速度に依存するので、最高回転速度を上げていないことは本実施形態の適用によってトラック方向の追従能力を上げずに済むことを示している。光ディスク装置の騒音はディスク回転速度によるところが大きいため、騒音も上昇せずに済む。
なお目標速度Ｃの設定方法として、図２０の領域から図２１に示すように簡略化したカーブも設定できる。これはレイヤ０の内周は３倍速の線速度一定カーブＡとし、レイヤ１の内周側はＣminの回転速度一定部分の直線Ｄ、レイヤ１の外周側はレイヤ１でＣminの線速度比が最大となる値（図１９参照）での線速度一定カーブＣ、レイヤ０の外周はカーブＣの最外周での回転速度となる回転速度一定直線Ｂ、以上４つのカーブＡ、直線Ｂ、カーブＣ、直線Ｄとなる線としたものである。このように、従来の線速度一定制御、回転速度一定制御を半径によって切り替える速度目標を設定でき、制御系を簡略化することもできる。このように目標速度は簡略化したカーブも設定できる。
このような光ディスク装置では操作部２２２から与えられた情報に基づきジャンプする場合、少なくとも２種類のジャンプをする。これは、例えば映画を途中から再生したいとか、部分的に飛ばして見たい、戻して見たいといった場合に発生する非シームレスジャンプと、マルチシーンなど再生時に必要なシームレスジャンプである。
まず、最初は非シームレスジャンプで再生を開始する。この場合、ディスク速度、即ちスピンドルモータ回転速度（回転速度）、またはディスク線速度が目標速度Ｃになった時点で、トラックバッファメモリ２２１からのデータ取り出しが開始され、ディマルチプレクサ２２４を得て、デコーダ２２５，２２６，２２７，２２８でのデコード、出力端子２３０，２３１，２３２からの出力が始まる。
その後、シームレスジャンプを行う場合は、ディスク速度にかかわらず、トラックバッファメモリ２２１からのデータ取り出しは継続される。なお、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブのようにデコードを光ディスク装置が接続されたホストコンピュータで行う装置の場合は、非シームレスジャンプの場合は、ディスク速度が目標速度Ｃになった時点で、データがドライブインターフェースを通じてホストコンピュータに送出される。非シームレスジャンプは、目標速度に上昇する前の速度が低い状態でデコードが開始され、デコーダーの要求するデータレートを維持できなくなったり、逆に目標速度に減速する前にデコードが開始され、直後にシームレスジャンプをし上限読取り速度LinBminを超えてしまい、読み取りエラーを起こし、やはりデータレートを維持できなくなってしまう、という現象を防ぐためにある。
前述の目標速度Ｃの下限Ｃｍｉｎ、および上限Ｃｍａｘの算出方法の説明から分かるように、Ｓmaxは重要な値である。消費電力、騒音の観点からも、スピンドルモータはできるだけ低速で回転させたい。Ｓmaxの値は、規格で上限を決めることが必要であるが、実際のディスクでは、マルチシーン（多重化部分）がない、即ちSmaxが０だったり、規格上限より、最大のジャンプ距離（間欠間隔）が短い場合もありうる。その場合にもＳmaxを規格上限値と仮定して目標速度Ｃを定め、スピンドルモータを回転させるのは無駄である。そこで、光ディスク２０１内の例えば、図２の制御データ８１４内の物理フォーマット情報内に、そのディスクに含まれる情報のＳmaxを記述した光ディスクを製造し、光ディスク装置では、その光ディスクからＳmax情報を読み取り、目標速度Ｃを設定するとよい。あるいは、光ディスクに記録された時系列データの属性情報として、例えばビデオマネージャ（ＶＭＧ）内に、個々のビデオタイトルセット（ＶＴＳ）のＳmax情報を記録してもよい。本実施形態の光ディスク再生装置では、光ディスクからこれらの値を読むことにより、同じ光ディスク２０１内でも、属性情報に応じて最適な目標速度Ｃを設定でき、騒音、消費電力が低減できる。
また、デコーダを持たない光ディスクドライブ装置においては、接続先のホストコンピュータが時系列データの属性情報からＳmaxの値を取り出し、インターフェースを通じて光ディスクドライブ装置に情報を与えることによって同様の動作が可能になる。
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、スピンドルモータの加減速スピードを落とせるので、モータに必要な所要電流を大幅に低減でき、電源が小型化でき、装置が小型化できる。
次に、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態ではシームレス再生中のジャンプ方向を正方向のみとしていたが、本実施形態では負の方向のジャンプも許すようにした。図２２、図２３は、本実施形態を適用した光ディスク装置の目標ディスク回転速度の範囲を示すものである。第１の実施形態では、レイヤ０では内周から外周のジャンプ、レイヤ１では外周から内周へのジャンプしか発生していなかったが、本実施形態ではどちらのレイヤでも双方向にジャンプしなければならない。図１９では、レイヤ０の下限速度が、レイヤ１の上限速度を上回っている半径領域があったので、その領域では双方向にジャンプできる目標速度Ｃを設定できなかった。
そこで、本実施形態では、このような領域をなくすため、上限読出し速度ＬｉｎＢｍａｘを４．３倍速として計算した。図２２、図２３から分かるように重なった領域が無くなり、どの半径でも、内周方向と外周方向のジャンプにおける下限速度と上限速度の間の領域が存在し、目標速度Ｃが設定できることがわかる。３倍速での読み取りを保障するのに、約１．４倍の速度で読めるようにすればよいことになる。ＣＡＶ方式のディスクとした場合は、最外周で最内周の約７．５倍もの線速度での読み取りをしなければならないのに対し、本実施形態では大幅に最高線速度を低下できるという利点がある。また、本実施形態においても、スピンドルモータの最高回転速度を３倍速のＣＬＶ方式に比較して上げる必要はない。
なお、上限線速度をさらに若干上げ約４．５倍とすると、全半径における上限線速度の最低値が、下限線速度を下まわらなくなり、ディスク全域を約３．６５倍速の線速度一定で動作させることができるようになる。
下限読出し速度ＬｉｎＡｍｉｎ以上でディスクを線速度一定で動作させることは、各種マージンを持たせるためと称し従来のＤＶＤプレーヤでも行われていたが、その理由は明確にはされていない。また、保証はできないものの、読めるのなら回転速度一定で読み出すこともＤＶＤ−ＲＯＭでは行われている。
従来のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏでは、シームレス再生中のジャンプ中にスピンドルモーターの回転速度変化が完了する装置を想定しているが、本発明では、その制限を外している。したがって、AccDiskやSmaxの値によっては、本発明によって定めたスピンドルモーターの回転速度は、従来と同じ結果、すなわち従来のＣＬＶ方式と変わらない場合もある。また、上限速度LinBmaxの値が十分に大きく設定できる場合には、従来ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏディスクを高速のＤＶＤ−ＲＯＭドライブで再生した場合と同様にＣＡＶ方式が可能になり、スピンドルモーターの回転速度をしなくて済むようになる。従来の制限を緩和した方式となっているので、このように得られる結果は、条件によっては従来と同じ動作になる。本発明では、単なるＣＬＶ方式、ＣＡＶ方式とは違う結果が得られることに特徴がある。例えば、単なるＣＬＶ方式に見えても、Ｓｍａｘの値によって線速度を変化させることができる。また、２層以上の光ディスクの場合に全層共通に線速度一定となるように設定できる場合であっても、線速度一定ではないよう速度Ｃを定められる。例えば、シームレス再生中に外周から内周に向かってジャンプする場合があるディスク（またはディスクの層）を再生するとき、最内周付近の領域ではほぼ角速度一定で動作し、それより外部では線速度が外周に向かうほど低下するように動作できる。
シームレス再生中のジャンプ中にスピンドルモータの回転速度変化が完了しない場合があるが、この場合、従来例に比べて本発明の効果が増す。加えて、本発明の方法で設定した目標速度Ｃの効果がより増大するのは、ＣＡＶ動作が可能になる回転速度一定の目標速度が存在しないような上限速度Ｂ以下である。さらに、２層以上の光ディスクの場合に全層共通に線速度一定となるように設定できる場合であっても、線速度一定ではないよう目標速度Ｃを定めた場合に、より効果が増大する。例えば、シームレス再生中に外周から内周に向かってジャンプする場合があるディスク（またはディスクの層）を再生するとき、最内周付近の領域ではほぼ角速度一定で動作あるいは線速度一定で動作または両者の中間の速度で動作し、それより外部では線速度が外周に向かうほど低下する速度目標となる場合である。
また、各層共通の線速度一定の領域が存在しないような条件下では、本発明固有の目標速度Ｃが得られる。単層ディスクに適用する場合には、シームレス再生中に外周から内周へジャンプする場合があるときにより効果が得られる。内周から外周にジャンプするだけの場合には、Ｃminは単なる線速度一定となり、従来と大差はない。
上記した説明は、読み取り専用ディスクに対して説明していたが、本発明の利点は、記録可能な光ディスクに対して適用すると、さらに効果が大きい。一般に記録可能ディスクは、記録速度が変わると、記録のためのレーザパワーなどの条件を変化させていかなければならず、また記録膜の組成も記録速度の変動を考慮しなければならない。速度変動範囲が大きくなるにつれこれは難しくなる。そのため、ＣＡＶ方式のように約２．５倍の線速度変動する方式はしばしば実現が困難である。本方式によれば、線速度の変動が小さいため、より実現しやすい。
図１７に示した目標速度Ｃの設定処理のタイミングは様々なタイミングが考えられる。例えば、Ｓmaxやデータの最外周位置が固定されている場合は、光ディスク設計時に目標速度Ｃを設定できる。また、光ディスク再生装置が光ディスクを再生し始めるときに、諸パラメーターを読出して設定してもよいし、再生時に随時前述の目標速度Ｃmax、Ｃminを計算して、その値を基に目標速度Ｃを定めても良い。随時目標速度Ｃを計算する方法以外の場合は、目標速度Ｃをなんらかの形でドライブ内に記憶する必要があるが、その方法もさまざまな方法が存在する。例えば、前述の回転速度一定カーブと線速度一定カーブの組み合わせで表現し、動作時にそのカーブを選択するプログラムとしてもよいし、半径と目標速度の関係を十分細かい半径間隔で表した表として保管してもよい。
さらに、目標は回転速度として設定したが、制御は回転速度ではなく、読出し線速度に換算して制御を行っても良い。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
本発明のＤＶＤ−ＲＯＭディスク上の領域構造を示した説明図。 図１のＤＶＤ−ＲＯＭディスクのリードインエリア内のデータ構造を示した説明図。 図２の物理フォーマット情報の詳細な情報内容説明図。 ＤＶＤ−ＲＯＭ（１層、２層ディスク）の論理セクター番号設定方法を示す説明図。 光ディスクのボリューム空間を示す説明図。 ビデオマネージャ（ＶＭＧ）とビデオタイトルセット（ＶＴＳ）の構造をさらに詳しく示す説明図。 ビデオオブジェクトセット（ＶＯＢＳ）とセル（Ｃｅｌｌ）の関係と、さらにセル（Ｃｅｌｌ）の中身を階層的に示す説明図。 プログラムチェーン（ＰＧＣ）によりセル（Ｃｅｌｌｓ）の再生順序を制御する例を示す説明図。 ビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）と、このユニット内のビデオパックの関係を示す説明図。 インターリーブドブロックを配列した例を示す説明図。 アングル１とアングル２のシーンのビデオオブジェクトがそれぞれ３つのインターリーブドユニット（ＩＬＶＵ１−１〜ＩＬＶＵ３−１）、（ＩＬＶＵ１−２〜ＩＬＶＵ３−２）に分割され、１つのトラック上に配列された記録状態と、アングル１を再生した場合の再生出力の例を示す説明図。 本発明の第１実施形態の光ディスク再生装置の構成図。 図１２に示した光ディスク再生装置を簡素化して示す説明図。 データエリアへ記録される情報の記録単位を示す説明図。 インターリーブドブロックが再生されるときのトラックバッファメモリへのデータ入力の増加及び減少が最悪の場合を示す説明図。 再生装置においてキックバック動作が行われ、続いて最大級のジャンプ動作が行われた場合の時間と、トラックバッファメモリにおけるデータの低減状況を示す説明図。 本発明の第１実施形態の動作を示すフローチャート。 本発明の第１実施形態の光ディスク装置でジャンプをした場合の読出し速度とディスクモータ回転速度の変化例（模式図）。 本発明の第１実施形態を適用した光ディスク装置のスピンドルモータ目標回転速度の標準速度に対する比の範囲を示す図。 本発明の第１実施形態を適用した光ディスク装置のスピンドルモータ目標回転速度の範囲を示す図。 本発明の第１実施形態における目標回転速度の設定例を示す図。 本発明の第２実施形態を適用した光ディスク装置のスピンドルモータ目標回転速度の標準速度に対する比の範囲を示す図。 本発明の第２実施形態を適用した光ディスク装置のスピンドルモータ目標回転速度の範囲を示す図。
符号の説明
２０１…情報記憶媒体、２０２…光学ヘッド、２０３…光学ヘッド移動機構、２０４…スピンドルモータ、２０５…半導体レーザ駆動回路、２０９…エラー訂正回路、２１０…復調回路、２１１…ＰＬＬ回路、２１２…２値化回路、２１３…アンプ、２１５…スピンドルモータ駆動回路、２１６…送りモータ駆動回路、２１７…フォーカス・トラックエラー検出回路、２１８…対物レンズアクチュエータ駆動回路、２１９…制御用メモリ、２２０…ドライブ駆動回路、２２１…トラックバッファメモリ、２２２…リモコン操作部、２２３…システム制御部、２２４…デマルチプレクサ、２２５…ビデオデコーダ、２２６…サブピクチャデコーダ、２２７，２２８…オーディオデコーダ、２２９…加算器、２３０，２３１，２３２…出力端子。

Claims (10)

  1. 一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されている光ディスクを再生する光ディスク装置において、
    現在の読出し位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値と、現在の読出し位置から前記所定間隔離れた第２位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値との大小関係を判定し、いずれか大きい最小値を求める第１判定手段と、
    前記現在の読み出し位置で確実に再生可能なディスクの回転数の最大値と、前記第２位置で確実に再生可能なディスク回転数の最大値との大小関係を判定し、いずれか小さい最大値を求める第２判定手段と、
    前記第１判定手段により求められた最小値より大きく、かつ前記第２判定手段により求められた最大値より小さい回転速度を現在の読出し位置での目標回転速度とする目標速度設定手段と、
    を具備する光ディスク装置。
  2. 一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されており、前記所定間隔を所定時間Ｔｊ以内でジャンプしなければならない光ディスクを再生する光ディスク装置において、
    現在の読出し位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値Ａと、現在の読出し位置から前記所定間隔離れた第２位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値Ｂとの大小関係を判定する手段と、
    最小値Ｂの方が大きい場合は、最小値Ｂ−モータの加速度ＡｃｃＤｉｓｋ×Ｔｊと前記回転速度の最小値Ａのいずれか大きい速度を現在の読出し位置での下限目標回転速度とする下限目標速度設定手段と、
    現在の読み出し位置で確実に再生可能なディスクの回転数の最大値Ａと、現在の読み出し位置から前記所定間隔離れた第２位置で確実に再生可能なディスクの回転数の最大値Ｂとの大小関係を判定する判定手段と、
    前記最大値Ｂの方が大きい場合は、最大値Ｂ＋モータの加速度ＡｃｃＤｉｓｋ×Ｔｊと前記回転速度の最大値Ａのいずれか小さい速度を現在の読み出し位置での上限目標回転速度とし、前記最大値Ｂの方が大きくない場合は、前記回転速度の最大値Ａを現在の読み出し位置での上限目標回転速度とする上限目標速度設定手段と、
    を具備する光ディスク装置。
  3. 内周から外周に向かって一定の線速度以上で読み出さなければならないデータが記録された層と、外周から内周に向かって前記データが記録された層を持ち、さらに再生中に所定時間内に所定距離のデータ記録方向へのジャンプをした後でも前記一定の線速度で再生しなければならない多層光ディスクを再生する請求項１または２記載の光ディスク装置において、
    各層毎にデータの読み出し位置の半径に応じた目標回転速度にディスクの回転速度を制御する手段を具備し、
    所定の半径の再生時に、内周から外周に向かってデータを記録した層を読み出す時の回転速度より、外周から内周に向かってデータの記録した層を読み出す時の回転速度の方が高い光ディスク装置。
  4. ディスク回転速度を増す方向へジャンプする場合、ジャンプのための送りモータの動作完了後、ディスク回転速度の変化のためのモータの動作を開始することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の光ディスク装置。
  5. 一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されており、連続再生時には所定間隔以下のジャンプが必要であり、前記所定間隔がディスク上の特定位置に記録されている光ディスク。
  6. 一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されており、連続再生時には所定間隔以下のジャンプが必要であり、前記所定間隔が前記データの属性情報として記録されている光ディスク。
  7. 一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されている光ディスクを再生する光ディスク再生方法において、
    現在の読出し位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値と、現在の読出し位置から前記所定間隔離れた第２位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値との大小関係を判定し、いずれか大きい最小値を求める第１判定ステップと、
    前記現在の読み出し位置で確実に再生可能なディスクの回転数の最大値と、前記第２位置で確実に再生可能なディスク回転数の最大値との大小関係を判定し、いずれか小さい最大値を求める第２判定ステップと、
    前記第１判定ステップにより求められた最小値より大きく、かつ前記第２判定ステップにより求められた最大値より小さい回転速度を現在の読出し位置での目標回転速度とする目標速度設定ステップと、
    を具備する光ディスク再生方法。
  8. 一定の読出し線速度以上で読み出されなければならない複数のデータが所定間隔以下で離散的に記録されており、前記所定間隔を所定時間Ｔｊ以内でジャンプしなければならない光ディスクを再生する光ディスク再生方法において、
    現在の読出し位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値Ａと、現在の読出し位置から前記所定間隔離れた第２位置で前記一定の読出し線速度以上を実現するのに必要なディスク回転速度の最小値Ｂとの大小関係を判定するステップと、
    最小値Ｂの方が大きい場合は、最小値Ｂ−モータの加速度ＡｃｃＤｉｓｋ×Ｔｊと前記回転速度の最小値Ａのいずれか大きい速度を現在の読出し位置での下限目標回転速度とする下限目標速度設定ステップと、
    現在の読み出し位置で確実に再生可能なディスクの回転数の最大値Ａと、現在の読み出し位置から前記所定間隔離れた第２位置で確実に再生可能なディスクの回転数の最大値Ｂとの大小関係を判定する判定ステップと、
    前記最大値Ｂの方が大きい場合は、最大値Ｂ＋モータの加速度ＡｃｃＤｉｓｋ×Ｔｊと前記回転速度の最大値Ａのいずれか小さい速度を現在の読み出し位置での上限目標回転速度とし、前記最大値Ｂの方が大きくない場合は、前記回転速度の最大値Ａを現在の読み出し位置での上限目標回転速度とする上限目標速度設定ステップと、
    を具備する光ディスク再生方法。
  9. 内周から外周に向かって一定の線速度以上で読み出さなければならないデータが記録された層と、外周から内周に向かって前記データが記録された層を持ち、さらに再生中に所定時間内に所定距離のデータ記録方向へのジャンプをした後でも前記一定の線速度で再生しなければならない多層光ディスクを再生する請求項７または８記載の光ディスク再生方法において、
    各層毎にデータの読出し位置の半径に応じた目標回転速度にディスクの回転速度を制御するステップを具備し、
    所定の半径の再生時に、内周から外周に向かってデータを記録した層を読み出す時の回転速度より、外周から内周に向かってデータの記録した層を読み出す時の回転速度の方が高い光ディスク再生方法。
  10. ディスク回転速度を増す方向へジャンプする場合、ジャンプのための送りモータの動作完了後、ディスク回転速度の変化のためのモータの動作を開始することを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか一項記載の光ディスク再生方法。
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JP4356624B2 (ja) * 2005-02-07 2009-11-04 株式会社日立製作所 記録再生装置、記録装置、記録再生方法及び記録方法
CN101902628B (zh) * 2005-04-26 2012-05-02 汤姆森许可贸易公司 同步流打包
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JP2011223097A (ja) * 2010-04-05 2011-11-04 Sony Corp 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム
JP2019164871A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 株式会社東芝 磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置の制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11144263A (ja) * 1997-11-12 1999-05-28 Sony Corp 光ディスク装置
JP2001266463A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Kenwood Corp 光ディスク再生装置
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