JPH06236555A - 光ディスク及びその再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続した情報信号を記録するようにした２つの
情報記録面を持つ光ディスクとその再生装置とを提供す
る。 【構成】対向した情報記録面ａ、ｂを有する光ディスク
であって、符号化し情報量を圧縮したデジタル情報が、
一方の情報記録面ａでは内周から外周に向けて記録され
他方の情報記録面ｂでは外周から内周に向けて記録さ
れ、両情報記録面の最外周の情報が連続した情報である
光ディスクである。また再生装置では、１個の光ヘッド
１０と、再生信号を記憶するメモリ１５と、再生面等を
識別する再生面識別装置１３と、デコーダ１６と、光ヘ
ッド１０の合焦点面を切り換えるための光ヘッド制御装
置１１とを備えて、一方の情報記録面の最外周或いは最
内周まで再生した後に前記光ヘッドの合焦点面を他方の
情報記録面に切り換えて再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報の記録再生を光学
的手段によって行う大容量の光ディスク及びその再生装
置に係わり、特に２つの情報記録面を有する光ディスク
及びその再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】微細な情報ピットが周回状に形成される
光ディスクは、近年その大容量化が検討されており、そ
の再生装置の開発も進められている。その一例を挙げる
と、周回状に形成された情報トラック上に多数の情報ピ
ットが形成された２枚の光ディスクを貼り合わせて１枚
の光ディスクとし、この光ディスクにレーザ光を照射し
て、前記２つの情報記録面のピットを光ヘッド（光ピッ
クアップ）によって読み出し、情報を再生する方法が提
案されている。以下の説明では、光ディスクに記録され
る記録マークをピット又は情報ピットとも記す。

【０００３】図６は、従来の光ディスクのトラック方向
の断面図である。図６に示す従来の光ディスク２１は、
情報ピットが予め凹凸の形で周回状のトラック上に設け
られた２つの光ディスクＤ及びＥが貼着されて構成され
ている。前記光ディスクＤでは情報ピットが形成された
情報記録面ｄが透明性基板上に設けられており、前記光
ディスクＥでは情報ピットが形成された情報記録面ｅが
透明性基板上に設けられている。そして前記情報記録面
ｄとｅとが対向するように間隔ｈをもって貼り合わされ
ている。前記情報記録面ｄ、ｅには凹凸によって情報ピ
ットが形成されており、図６の横方向が情報トラックの
方向である。また前記２つの光ディスクＤ、Ｅは外周部
と内周部に於いて接着剤によって接着され、前記２つの
情報記録面ｄ、ｅの間は空気で満たされている。

【０００４】前記光ディスク２１の再生時には、光ヘッ
ド内で対物レンズによって集光されたレーザ光が光ディ
スクＤの側から照射されて、前記情報記録面ｄ、又はｅ
で焦点を結んで光スポットを形成し、前記情報記録面
ｄ、ｅからの反射光を光検知器で受光し情報ピットが読
み出される。図７は、従来の光ディスクの貼り合わせ構
造を示す断面図である。図７は、光ディスクの回転中心
Ｃを通るディスク面に垂直な面で切断した場合の断面図
であり、２つの光ディスクの接合状態を示すものであ
る。

【０００５】図７に示すように、前記光ディスクＤ、Ｅ
は回転中心Ｃの近傍部Ｍと外周部Ｎに於いて接着剤を用
いて貼着されている。そして前記Ｍ、Ｎ以外の部分で
は、前記情報記録面ｄ、ｅの間には空気が充填されると
共に各情報記録面のトラック上に情報ピットが形成され
ている。ところで前記した光ディスク２１に音楽や映像
のように時間的に連続した情報を、前記２つの情報記録
面ｄ、ｅに跨がって記録してこれを再生しようとする場
合、再生時に於いては前記対物レンズの合焦点を一方の
情報記録面から他方の情報記録面へと切り換える必要が
ある。

【０００６】さらに、切り換えた直後には、フォーカス
制御及びトラッキング制御を光ヘッドに対して行い、前
記レーザ光の光スポットが情報記録面上の所定のトラッ
ク上に光スポットを形成するようにする必要があって、
２つの情報記録面から連続的に情報ピットを読み取るこ
とが不可能であった。従って、前記したような２つの情
報記録面を有する１枚の光ディスクに、連続した情報信
号を連続的に記録し、これを連続的な情報として再生す
ることができないと言う問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】音楽や映像のように時
間的に連続した情報を、２つの情報記録面を有する光デ
ィスクの両情報記録面に跨がって記録してこれを再生し
ようとする場合、再生時に於いては前記対物レンズの合
焦点を一方の情報記録面から他方の情報記録面へと切り
換え、フォーカス制御及びトラッキング制御を光ヘッド
に対して行い、前記レーザ光の光スポットが情報記録面
上の所定のトラック上で光スポットを形成するようにす
る必要があって、２つの情報記録面から連続的に情報ピ
ットを読み取ることが不可能であった。そして前記２つ
の情報記録面を有する光ディスクに、連続した情報信号
を連続的に記録し、これを連続的な情報として再生する
ことが出来ないと言う問題点があった。本発明は前記問
題点に鑑みて成されたもので、その目的は、連続した情
報信号を記録するようにした２つの情報記録面を持つ光
ディスクと、その再生装置とを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスクは、
対向した２つの情報記録面を有する光ディスクであっ
て、情報量を圧縮したデジタル情報が、一方の情報記録
面では内周から外周（又は外周から内周）に向けて記録
され他方の情報記録面では外周から内周（又は内周から
外周）に向けて記録され、前記２つの情報記録面の最内
周部同士或いは最外周部同士の情報が連続した情報であ
るようにした光ディスクである。

【０００９】また本発明の再生装置は、前記光ディスク
の再生装置であって、前記２つの情報記録面を個別に合
焦点とし得る１個の光ヘッドと、この光ヘッドの再生信
号を一時的に記憶するメモリと、前記光ヘッドの再生信
号を用いて現在の再生面を識別し再生位置が最外周部又
は最内周部であることを識別するする再生面識別装置
と、前記メモリから情報を読み出して復調するデコーダ
と、前記光ヘッドの合焦点面を切り換えフォーカス制御
をする光ヘッド制御装置とを備えて、前記光ヘッドでの
読取りレートを前記デコーダの復号レートより大きく
し、一方の情報記録面の最外周部或いは最内周部まで再
生した後に前記光ヘッドの合焦点面を他方の情報記録面
に切り換えて再生し、前記２つの情報記録面に跨がって
記録された連続情報の復調信号を切れ目なく得るように
した再生装置である。

【００１０】

【作用】対向した２つの情報記録面を有する光ディスク
に、符号化し情報量を圧縮したデジタル情報が、例えば
一方の情報記録面では内周から外周に向けて記録され他
方の情報記録面では外周から内周に向けて記録され、前
記２つの情報記録面の最内周同士或いは最外周同士の情
報が連続している。本発明の光ディスクの再生装置で
は、光ヘッドの焦点が一方の情報記録面に合わされその
面の例えば内周から外周に向かって再生される。そして
再生された情報から、その再生面の最外周付近で再生面
を切り換えるためのリードアウト信号が検出されるか、
ディスク上の特定の領域（トラック及びセクタ）が検出
された後に、前記光ヘッドの焦点が他方の情報記録面に
切り換えられその面の最外周から内周に向かって再生さ
れる。

【００１１】再生時には、光ヘッドによって単位時間当
たりに読み出される情報量即ちディスクからの読取りレ
ートは、デコーダによって復号される時に必要な単位時
間当たりの情報量即ち復号レートより大きくなるように
ディスクからの読取りが行われる。前記光ヘッドの出力
はメモリに一時的に記憶され、復調に必要な情報量が復
調器に出力されると共に、メモリの蓄積量が所定値以上
になるとディスクからの読取りが中止され待機状態とさ
れ、メモリの蓄積量が所定値以下になるとディスクから
の読取りが再開される。光ヘッドの合焦点面が前記他方
の情報記録面に切り換えられる場合、一方の情報記録面
の最終記録位置がディスクの最外周にあるとすると他方
の情報記録面の記録開始位置もディスクの最外周とされ
るので、再生面を切り換える時の光ヘッドの移動量が少
なく切り換え時間も短いために、前記メモリの容量は比
較的小さいものでよく、また使用する光ヘッドは１個だ
けであるので、小型で安価な再生装置を提供できる。

【００１２】

【実施例】本発明の光ディスクは、２枚の透明基板に挟
まれた２つの情報記録面を有し、音楽情報や映像情報の
ように時間的に連続した情報を前記２つの情報記録面に
跨がって記録するようにした光ディスクであって、各情
報記録面には周回状のトラック上に情報ピットが形成さ
れこれが光学的に読み出される。前記２つの情報記録面
に跨がって記録される連続情報の記録は、情報量を圧縮
し符号化したデジタル信号を用いて行われ、一方の情報
記録面の内周から外周に向けて記録され次に他方の情報
記録面の外周から内周に向けて記録されるか、或いは一
方の情報記録面の外周から内周に向けて記録され次に他
方の情報記録面の内周から外周に向けて記録される。

【００１３】本発明の光ディスクの再生装置は、前記２
つの情報記録面に跨がって記録された連続情報を、１つ
の光ヘッドによって読み出し、これを復調して連続した
復調信号として切れ目なく出力出来るようにしたもので
ある。以下、図１を基に本発明の光ディスクの一実施例
について説明する。図１は本発明の光ディスクの一実施
例を示す断面図である。図１は、光ディスクの回転中心
Ｃを通り円盤に垂直な破断面の図である。この光ディス
クの構造は、光ディスクＡと光ディスクＢとがディスク
の回転中心Ｃの近傍部Ｍと外周部Ｎとで貼着されてい
る。

【００１４】そして前記光ディスクＡでは、アクリルや
ポリカーボネートのような透明基板上に情報記録面ａが
形成され、前記光ディスクＢでは、アクリルやポリカー
ボネートのような透明基板上に情報記録面ｂが形成さ
れ、前記両情報記録面上には夫々同心円状、或いは螺旋
状に情報ピットが形成される。前記情報ピットは、図６
に示したような凹凸の形状によって形成されたもの或い
は光磁気膜上に形成されたものでも良く、これらの情報
ピットによって周回状に情報トラックが形成される。前
記情報記録面ａ、ｂは、距離ｇを置いて対向して配置さ
れ、前記両情報記録面間には空気が満たされている。ま
た情報ピットによって形成される情報トラックは、２つ
の情報記録面の貼着部Ｍ、Ｎ以外の場所に設けられる。

【００１５】図１に示す光ディスク１の２つの情報記録
面ａ、ｂでは、各情報トラックが複数のセクタに分割さ
れ、各セクタのＩＤブロックにその情報記録面の番号
（種類）とトラック番号とセクタ番号とリードアウト信
号等がＩＤ情報として記録され、各セクタのＩＤブロッ
ク以外の記録領域に音楽情報や画像情報のような時間的
に連続的な情報が情報量を圧縮された符号化デジタル信
号として記録される。同図に示すように、光ディスク１
への情報の記録は、例えば、光ディスク１の一方の情報
記録面ａの内周から外周に向けて最外周まで記録され、
続く情報は他方の情報記録面ｂの最外周から内周に向け
て記録される。

【００１６】この光ディスクの再生時には、集光された
レーザ光が図１に示すように情報記録面ａの下側から照
射され、情報記録面ａ或いはｂからの反射光が光検知器
によって受光され、情報記録面から情報ピットが読み出
される。例えば、屈折率が１．５程度の透明基板を使用
して凹凸状の情報ピットを形成し、前記光ディスクの再
生用の光源として波長が７８０ｎｍ程度の半導体レーザ
を使用する場合には、情報ピットの深さは９０ｎｍ程度
が適当である。また前記２つの情報記録面ａ、ｂ間の距
離ｇは、５０〜１５０ｎｍが適当であって、この距離が
小さすぎるとこの光ディスクの再生時に両情報記録面間
のクロストークが大きくなり、大きすぎると両情報記録
面から１つの光ヘッドによって情報を読取ることが困難
になる。

【００１７】次に、本発明の光ディスク再生装置につい
て図２乃至図５を基に説明する。図２は、本発明の光デ
ィスク再生装置の構成例を示すブロック図である。図２
に示す光ディスク再生装置２０は、図１に示すような本
発明の光ディスクを再生する装置であり、１つの光学ヘ
ッドによって前記光ディスク１の２つの情報記録面から
情報を読み出し連続した復調信号を出力するようにした
光ディスクの再生装置である。前記２つの情報記録面
ａ、ｂからの情報の読み出しは、図５に示す光ヘッドを
用いて行われる。

【００１８】図５は、本発明の再生装置で用いる光ヘッ
ドの一実施例を示す図である。図５に於いて、２つの情
報記録面ａ、ｂを有する光ディスク１からの情報の読取
りは、光ヘッド１０を用いて行われる。同図に於いて、
半導体レーザ２より出射された光ビームはコリメートレ
ンズ３により平行光とされ、ビームスプリッタ４、１／
４波長板５を通過して、対物レンズ６により光ディスク
１の情報記録面ａ上に集光される。前記情報記録面ａか
らの反射光は、対物レンズ６、１／４波長板５を介して
ビームスプリッタ４により信号検出系の集光レンズ８に
導かれ、集光位置に設けられた光検知器９に入射され
る。前記光検知器９は、例えば４分割された多分割フォ
トダイオードによって構成されている。アクチュエータ
７は、トラッキング制御或いはフォーカス制御を行うた
めに対物レンズ７を移動するものである。

【００１９】前記光ヘッド１０は、その全体が移動され
るか或いはアクチュエータ７によって対物レンズ６が移
動されるかによって、レーザ光の光スポットの位置が移
動される。例えば、情報記録面ａから情報を読み出す場
合には、前記情報記録面ａの所定の情報トラックの中心
に光スポットが形成されるように制御され、情報記録面
ｂから情報を読み出す場合には、前記情報記録面ｂの所
定の情報トラックの中心に光スポットが形成されるよう
に制御される。合焦点面を前記情報記録面ａとするか、
或いは前記情報記録面ｂとするかの制御は、前記対物レ
ンズ６がアクチュエータ７によって光路方向に移動され
ることによって行われる。

【００２０】図２に於いて光ディスクの再生装置２０で
は、前記光ヘッド１０内の多分割光検知器の出力Ｓ０が
増幅演算装置１２に印加される。増幅演算装置１２では
前記光ヘッド１０の複数の出力Ｓ０が増幅されると共に
合成されて、トラッキング誤差信号Ｓ１、フォーカス誤
差信号Ｓ２、再生符号Ｓ３が検出される。前記トラッキ
ング誤差信号Ｓ１及びフォーカス誤差信号Ｓ２は光ヘッ
ド制御装置１１に印加され、光ヘッド１０のトラッキン
グ制御とフォーカス制御にそれぞれ用いられる。

【００２１】前記再生符号Ｓ３は、コントローラ１４を
介してメモリ１５に入力されると共に再生面識別装置１
３に入力される。この再生面識別装置１３では、光ヘッ
ド１０によって読み取られている面及びその面上の位置
等が前記再生符号Ｓ３から識別され、その出力がコント
ローラ１４に供給される。即ち各セクタに記録されてい
るＩＤ情報から、情報記録面がどの面であるを示す面の
番号（種類）と、トラック番号と、セクター番号と、再
生面切り換え用のリードアウト信号等が識別されコント
ローラ１４に供給される。前記コントローラ１４では、
前記再生符号Ｓ３の復号をするデコーダ１６からの要求
により前記メモリ１５に蓄積されている情報信号がデコ
ーダ１６に供給されと共に、光ヘッド１０によって読取
りをするか或いは読み取らずに待機するかの指示が前記
メモリ１５の蓄積量に応じて光ヘッド制御装置１１に対
して行われる。

【００２２】またコントローラ１４では、前記位置識別
装置１３からの出力に基づき、光ヘッド１０によって読
み取る情報記録面の切り換えの指示が光ヘッド制御装置
１１に対して行われる。例えば図１に示す光ディスクを
再生する場合、情報記録面ａの最外周トラックの最終セ
クタまで読み取られると、前記再生面識別装置１３で前
記リードアウト信号が識別され、読取り面を切り換える
ように前記コントローラ１４から光ヘッド制御装置１１
に対して指示される。光ヘッド制御装置１１では、前記
指示に基づいて光ヘッド１０が制御され、フォーカス制
御によって合焦点面が上記情報記録面ａから情報記録面
ｂに切り換えられ、トラッキング制御によって光スポッ
トが情報記録面ｂの最外周の情報トラック上に案内され
る。

【００２３】光ディスク１の再生開始時には、光ヘッド
１０の対物レンズが情報記録面ａから大きく離れた状態
にされた後次第に近付けられまず情報記録面ａに焦点が
合わされ、その情報記録面の番号（種類）が読み取られ
る。この結果前記情報記録面の番号（種類）が所望のも
のと一致している場合にはその面の再生が行われ、不一
致の場合には対物レンズが光ディスクにさらに近付けら
れて前記情報記録面ｂに焦点が合わされ、読み取りが行
われる。

【００２４】デコーダ１６では、メモリ１５から読み出
された情報の復調が行われる。即ちデジタル化及び符号
化され情報量を圧縮された情報信号がデコーダ１６によ
って復調されて、符号化される前の時間軸上で正しく再
生され、再生情報信号Ｓ４として出力される。再生時に
は、光ヘッド１０によって単位時間当たりに読み出され
る情報量即ちディスクからの読取りレートは、デコーダ
１６によって復号される時に必要な単位時間当たりの情
報量即ち復号レートより大きくなるように光ディスク１
からの読取りが行われる。図４は、本発明の再生装置に
於けるメモリの蓄積量を示す図である。図４に於いて、
光ディスクからの読み取りが開始されるとメモリ１５に
情報が蓄積され初め、時間ｔ１からｔ２までは光ディス
ク１からの読み取りとデコーダ１６による復調とが行わ
れている。

【００２５】時間ｔ２に於いては、メモリ蓄積量が所定
値以上になったため読取りが中止され、時間ｔ２から時
間ｔ３までは読み取りが行われず復調だけが行われてい
る。時間ｔ３ではメモリ蓄積量が所定値以下になったた
めに光ディスクからの読み取りが再開される。ディスク
の最外周付近まで読取りが行われ時間ｔ６でリードアウ
ト信号が識別されると、ここで読み取る情報記録面が切
り換えられる。このため時間ｔ６以降では読み取りが行
われず復調のみが行われ、メモリ蓄積量は減少する。時
間ｔ６と時間ｔ７の間では、フォーカス制御により合焦
点面の切り換えが行われると共に、トラッキング制御に
よって所定のトラック上へ光スポットが案内され、時間
ｔ７からは別の情報記録面の情報ピットが読み出され
る。

【００２６】前記メモリ１５のメモリ蓄積量が時間ｔ７
に於いて零にならないように、前記メモリ１５の容量が
選定されている。図３は、本発明の再生装置に於ける再
生面切り換え時の流れ図である。図３に示すように、前
記再生面識別装置１３によって再生面の番号（種類）、
再生トラック、再生セクタ、リードアウト信号等の再生
位置情報が識別されると共に、この情報がコントローラ
１４に供給され再生面を切り換えるか否かの判断がコン
トローラ１４でなされる。

【００２７】この場合、再生がディスクの最外周トラッ
ク或いは最内周トラックで行われて再生面を切り換える
ためのリードアウト信号が検出されると、前記コントロ
ーラ１４から前記光ヘッド制御装置１１に対して再生面
切り換えモード信号が供給され、フォーカス制御によっ
て合焦点面を切り換える面切り換えの指示と、トラッキ
ング制御によって光スポットを所定トラック上へ案内す
る頭出しの指示とが、光ヘッド制御装置１１に対して行
われ、前記指示の実行が光ヘッド１０と増幅演算装置１
２と光ヘッド制御装置１１とによって成される。

【００２８】尚、再生面を切り換えるための前記リード
アウト信号は必ずしも必要ではなく、一方の情報記録面
の最終記録位置を、最内周部或いは最外周部の特定トラ
ック上の特定セクタとし、前記特定の位置が再生面識別
装置１３で識別された時に、再生面を切り換えるように
しても良い。また、これまでの説明では、光ディスクの
一方の情報記録面の最外周又は再内周まで再生された後
に再生面の切り換えが行われるとしたが、必ずしも最外
周や最内周のトラックではなく、最外周付近即ち最外周
部にあるトラック或いは最内周付近即ち最内周部のトラ
ックを一方の情報記録面の最終記録位置としても、本発
明の趣旨を損なうものでないことは明らかである。

【００２９】以上詳細に説明したように、本発明の光デ
ィスク及びその再生装置によれば、音楽情報や映像情報
の如き時間的に連続した情報を２つの情報記録面に跨が
って記録し、実時間で再生情報信号を切れ目なく出力す
ることが出来るため、長時間の連続情報を１枚の光ディ
スクに記録することができる。また前記光ディスクの再
生装置に於いては、光ヘッドが１個だけで良く、また一
方の情報記録面の最終記録位置と他方の情報記録面の記
録開始位置とが近接しているために再生面の切り換え時
間が少なくて良い。従って比較的小容量のメモリを備え
ればよく、比較的小型で安価な再生装置を提供すること
が出来る。

【００３０】

【発明の効果】本発明の光ディスクによれば、音楽情報
や映像情報の如き時間的に連続した情報を２つの情報記
録面に跨がって記録出来るため、長時間の連続情報を１
枚の光ディスクに記録することができる。また本発明の
光ディスク再生装置によれば、２つの情報記録面に跨が
って記録された長時間の連続情報を実時間で切れ目なく
再生出来、光ヘッドは１個だけで良いために、比較的小
型で安価な再生装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクの一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】本発明の光ディスク再生装置の構成例を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の再生装置に於ける再生面切り換え時の
流れ図である。

【図４】本発明の再生装置に於けるメモリの蓄積量を示
す図である。

【図５】本発明の再生装置で用いる光ヘッドの一実施例
を示す図である。

【図６】従来の光ディスクのトラック方向の断面図であ
る。

【図７】従来の光ディスクの貼り合わせ構造を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ レーザ光源 ６ 対物レンズ ７ アクチュエータ ９ 光検知器 １０ 光ヘッド １１ 光ヘッド制御装置 １２ 増幅演算装置 １３ 再生面識別装置 １４ コントローラ １５ メモリ １６ デコーダ ａ、ｂ 情報記録面 Ａ、Ｂ 光ディスク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向した２つの情報記録面を有する光ディ
   スクであって、情報量を圧縮したデジタル情報が、一方
   の情報記録面では内周から外周に向けて記録され他方の
   情報記録面では外周から内周に向けて記録され、前記２
   つの情報記録面の最内周部同士或いは最外周部同士の情
   報が連続した情報であることを特徴とする光ディスク。
2. 【請求項２】請求項１に記載の光ディスクの再生装置で
   あって、前記２つの情報記録面を個別に合焦点とし得る
   １個の光ヘッドと、この光ヘッドの再生信号を一時的に
   記憶するメモリと、前記光ヘッドの再生信号を用いて現
   在の再生面を識別し再生位置が最外周部又は最内周部で
   あることを識別するする再生面識別装置と、前記メモリ
   から情報を読み出して復調するデコーダと、前記光ヘッ
   ドの合焦点面を切り換えフォーカス制御をする光ヘッド
   制御装置とを備えて、前記光ヘッドでの読取りレートを
   前記デコーダの復号レートより大きくし、一方の情報記
   録面の最外周部或いは最内周部まで再生した後に前記光
   ヘッドの合焦点面を他方の情報記録面に切り換えて再生
   し、前記２つの情報記録面に跨がって記録された連続情
   報の復調信号を切れ目なく得るようにしたことを特徴と
   する光ディスクの再生装置。