JPH10198972A - 多層構造光ディスク媒体記録再生装置および光ディスク媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レイヤジャンプ動作を高速で行なうことがで
きる円盤状光記録媒体記録再生装置を提供する。 【解決手段】 片面読み取り２層構造の光ディスク１が
装着されたときに、再生動作に入る前に、回転角検出回
路６と偏心検出回路１２によって、あらかじめ第１，第
２の情報記録層の偏心量をそれぞれ測定し、偏心情報を
メモリに記憶し、この偏心情報とジャンプ時間から２つ
の情報記録層における偏心量とが一致し、その間がジャ
ンプ時間に相当する遅れを持つ２つの角度位置を演算し
ておく。レイヤジャンプ時は、回転角検出回路６を用い
て光ディスク１の回転角度を監視し、演算した２つの角
度位置間をジャンプする。その結果、ジャンプ精度を改
善し、素早く目標トラックの再生を開始することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルバーサタ
イルディスク（ＤＶＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔ
ｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等、片面から複数の記録層に記録さ
れた情報を記録または再生する光ディスク媒体の記録再
生装置、および、この装置に特に好適な光ディスク媒体
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】透明樹脂基板の片側の面に、記録情報に
対応したピットと呼ばれる微小な窪みを形成し、透明樹
脂基板を通してピット列にレーザ光の焦点を合わせ、レ
ーザ光の反射光量の変化によって記録媒体を再生する光
ディスクとしては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）
が代表的な例としてあげられる。

【０００３】ＣＤは、直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ
の透明樹脂基板に、１．６μｍのトラックピッチで、最
短ピット長約０．９μｍのピット列が形成されている。
再生時の線速度は、約１．３ｍ／ｓで一定であり、約６
５０Ｍバイトの記録容量を有し、音楽や映像等のデジタ
ルデータが記憶されている。

【０００４】ＣＤは透明樹脂基板１枚から構成される単
板構造であり、情報面を１つだけ有する。再生は透明樹
脂基板を通してレーザ照射が行なわれるため、透明樹脂
基板のレーザ入射側と反対側の表面にはディスクタイト
ル等を表わすレーベルが印刷されている。

【０００５】一方、記録密度をＣＤの約７倍に高めたＤ
ＶＤの開発が進んでいる。ＤＶＤは、光ディスクの次世
代の媒体として、開発されたもので、デジタル信号化さ
れたビデオ・オーディオ信号やコンピュータ用データを
記録する大容量光ディスクである。デジタルバーサタイ
ルディスクは、その大容量を確保するために従来よりも
光ディスク上の記録密度を上げるような、いくつかの新
技術を採用している。例えば、基板の厚さは０．６ｍｍ
とし、２つの基板を貼り合わせて厚さ１．２ｍｍの光デ
ィスクを構成する。この場合、各々の基板に情報を記録
でき、片面２層再生などができる。ＤＶＤには記録容量
や機能によりＤＶＤ−５，９，１０，１８と多くの仕様
がある。

【０００６】図８は、片面再生１層構造のディスクの断
面図の一部である。図中、５０は基板、５１は透明基
板、５２は反射層、５３は接着層、６６はピックアップ
である。上面にピット列が形成された透明基板５１に反
射層５２を形成した後、基板５０に接着層５３で貼り合
わせる。反射層５２は、レーザ光の殆どを反射するアル
ミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等の金属が用いられる。
一例では、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの透明樹脂
基板と、同じく直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの基板
とを、厚さ約５０μｍの接着層により貼り合わされた構
成となっている。この反射層５２が形成された情報記録
層は、ピックアップ６６によって、透明基板５１側から
再生が行なわれる。このような片面再生のものをＤＶＤ
−５と呼んでいる。

【０００７】図９は、両面再生１層構造のディスクの断
面図の一部である。図中、５１，５４は透明基板、５
２，５５は反射層、５３は接着層、６６はピックアップ
である。このディスクは、図８で説明した反射層５２が
形成された透明基板５１と、反射層５５が形成された透
明基板５４とを両面から、接着層５３で貼り合わせたも
のである。このディスクの情報記録層は、ピックアップ
６６によって、それぞれ透明基板５１，５３側から再生
が行なわれる。このようなディスクをＤＶＤ−１０と呼
んでいる。

【０００８】上述したような片面あるいは両面に１層の
情報記録面が形成されたものに対して、２層構造のディ
スクがあり、片面再生２層構造のもをＤＶＤ−９と呼
び、両面再生２層構造のものをＤＶＤ−１８と呼んでい
る。

【０００９】図１０は、片面再生２層構造のディスクの
断面図の一部である。図中、６１は第１の透明基板、６
２は半透明反射膜、６３は第２の透明基板、６４は反射
膜、６５は透明接着層、６６はピックアップである。第
１の透明基板６１の上面にピット列が形成され、半透明
反射膜６２により覆われている。また、第２の透明基板
６３の上面にもピット列が形成され、反射膜６４により
覆われている。第１の透明基板６１と第２の透明基板６
３とは、透明接着層６５を介して貼り合わされている。
なお、各情報記録層の間隔は、約５０μｍとなってい
る。

【００１０】ピックアップ６６により半透明反射膜６２
に覆われた第１の透明基板６１の上面のピット列からな
る第１の情報記録層（レイヤ０）が再生され、ピックア
ップ６６により反射膜６４に覆われた第２の透明基板６
３の上面のピット列からなる第２の情報記録層（レイヤ
１）が再生される。ピックアップ６６としては、通常１
つのピックアップを用い、フォーカスを第１の情報記録
層（レイヤ０）、または、第２の情報記録層（レイヤ
１）のどちらかに合わせるかによって２つの情報記録層
を切り換えて読み取ることができる。

【００１１】図１１は、両面再生２層構造のディスクの
断面図の一部である。図中、６１は第１の透明基板、６
２は半透明反射膜、７１は透明樹脂層、７２は反射膜、
６７は第２の透明基板、６８は半透明反射膜、７３は透
明樹脂層、７４は反射膜、７５は接着層、６６はピック
アップである。第１の透明基板６１の上面にピット列が
形成され、半透明反射膜６２により覆われている。この
半透明反射膜６２上に紫外線硬化樹脂により形成される
透明樹脂層７１上に２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍｅｒ
ｉｚａｔｉｏｎ）法を用いてピット列が刻まれ、反射膜
７２により覆われている。第２の透明基板６７側につい
ても同様である。第１の透明基板６１と第２の透明基板
６７とは、読み出し面を外側にして、接着層７５を介し
て貼り合わされている。

【００１２】ピックアップ６６により、半透明反射膜６
２に覆われた第１の透明基板６１の上層のピット列から
なる第１の情報記録層（レイヤ０）が再生され、ピック
アップ６６により反射膜７２により覆われた透明樹脂層
７１の上面のピット列からなる第２の情報記録層（レイ
ヤ１）が再生される。第２の透明基板６３側についても
同様に、ピックアップ６６により第１，第２の情報記録
層が再生される。

【００１３】このように、両面４層再生されるか、また
は、光ディスクを裏返すことによって片面２層再生され
る。なお、ピックアップ６６としては、片面ごとに通常
１つのピックアップを用い、フォーカスを第１の情報記
録層（レイヤ０）、または、第２の情報記録層（レイヤ
１）のどちらに合わせるかによって２つの情報記録層を
切り換えて読み取ることができる。

【００１４】上述したＤＶＤのうち、図１０に示したＤ
ＶＤ−９では、第１の情報記録層（レイヤ０）および第
２の情報記録層（レイヤ１）が、それぞれ異なった第１
の透明基板６１および第２の透明基板６３上に形成され
ており、それぞれ情報トラックがスパイラル状に形成さ
れている。それぞれの透明基板は、中心穴形成時に、中
心穴と情報記録層の情報トラックとの間に偏心が出てし
まうことは避けられない。また、偏心０で貼り合わされ
ることは不可能であり、第１の透明基板６１と第２の透
明基板６３を貼り合わせる際に、２枚の基板の基板中心
は、ずれて貼り合わされてしまう。

【００１５】また、ＤＶＤ再生装置においては、スピン
ドルへの光ディスクのチャッキングは、読み出し側の第
１の透明基板６１の中心穴（図示せず）を用いてターン
テーブル上の芯出しリングで位置出しを行なう。そのた
め、貼り合わせがずれると、位置出しした基板とは反対
側の、第２の透明基板６３側の第２の情報記録層（レイ
ヤ１）の偏心が大きくなるという問題があった。

【００１６】一方、図１１に示したＤＶＤ−１８では、
第１の情報記録層（レイヤ０）が形成されている基板上
に半透明膜７１を形成し、その上の透明樹脂層７２に２
Ｐ法によって第２の情報記録層（レイヤ１）を形成する
場合において、第１の情報記録層（レイヤ０）のトラッ
クの中心に対して第２の情報記録層（レイヤ１）の中心
がずれて偏心が生じてしまうため、ＤＶＤ−９と同様に
第２の情報記録層（レイヤ１）の偏心が大きくなるとい
う問題があった。

【００１７】ＤＶＤ−９およびＤＶＤ−１８ともに、基
板の中心穴に対し、レーザ光の入射面に近い第１の情報
記録層（レイヤ０）の最大偏心量が７０μｍ、入射面か
ら遠い第２の情報記録層（レイヤ１）の最大偏心量が１
００μｍ程度が望ましい。この場合、ＤＶＤ−９では貼
り合わせによって、ＤＶＤ−１８は２Ｐ法によって、第
１，第２の情報記録層の間で、偏心方向が１８０度違う
方向になった場合、相対的な最大偏心量は１００μｍ＋
７０μｍ＝１７０μｍまで許容される。また、第１，第
２の情報記録層の偏心方向が同方向になった場合、相対
的な偏心量は最大１００μｍ−７０μｍ＝３０μｍまで
許容されることになる。

【００１８】図１２は、片面読み取りの２層構造ディス
クの再生方法の説明図である。図中、８１は第１の情報
記録層、８２は第２の情報記録層、８３はリードインエ
リア、８４はリードアウトエリア、８５はミドルエリア
である。片面読み取りの２層構造ディスクは、その再生
方法から、パラレルトラックパス、オポジットトラック
パスの２種類に分類される。

【００１９】まず、図１２（Ａ）に示すパラレルトラッ
クパスの光ディスクは、第１の情報記録層８１、第２の
情報記録層８２のそれぞれの内周トラックにリードイン
エリア８３、外周トラックにリードアウトエリア８４が
存在し、２層とも内周トラックから外周トラックへと再
生される。

【００２０】一方、図１２（Ｂ）に示すオポジットトラ
ックパスの光ディスクは、２層で１組のリードインエリ
ア８３、リードアウトエリア８４を内周トラックに持
ち、外周トラックには各層ともにほぼ同じ径から最外周
の間にミドルエリア８５が存在し、折り返しシームレス
再生ができるようになっている。すなわち、第１の情報
記録層８１を内周トラックから外周トラックへ再生した
後、ミドルエリア８５へ到達すると、第２の情報記録層
８２にレイヤジャンプして、第２の情報記録層８２は外
周トラックから内周トラックに向かって再生を続行す
る。

【００２１】このオポジットトラックパスは、連続した
長時間映画等のプログラムを記録する際に用いられる。
レイヤジャンプ動作期間中に出力する再生データを、あ
らかじめ先読みバッファメモリに確保しておき、素早く
第１の情報記録層８１から第２の情報記録層８２にレイ
ヤジャンプすることにより、２層にわたる長時間映画な
どの連続再生が可能となる。

【００２２】第１の情報記録層８１の終了トラックから
第２の情報記録層８２の開始トラックへのジャンプは、
まず、フォーカスキックによりレイヤジャンプを行な
い、次に、第２の情報記録層８２の着地トラックから、
開始トラックをサーチするという手順を踏む。

【００２３】しかしながら、第１の情報記録層８１と第
２の情報記録層８２とは、それぞれ偏心を有しており、
上述したように、第２の情報記録層上のレイヤジャンプ
着地点から再生開始トラックまでは最悪１７０μｍの距
離が存在し得ることになる。この場合、再生ビームは、
トラック数にして約２３０本離れた位置にまで、まずは
ラフシーク動作を行なわなければならない。

【００２４】レイヤジャンプに要する時間は、 （フォーカスジャンプ時間）＋（トラックサーチ時間）
＋（回転待ち時間） である。シームレス再生動作を確実にするためには、こ
の時間をカバーするだけの再生データをあらかじめバッ
ファメモリに記憶しておく必要がある。したがって、ト
ラックサーチに時間がかかるとそれだけ多量のバッファ
メモリを再生装置に搭載する必要があるという問題があ
った。

【００２５】特開平４−２４３０２４号公報に記載され
ているような、多層の情報記録層を有する光ディスク媒
体から情報を再生するための再生装置においては、複数
の光源の各光スポットを対応する情報記録層の位置へ一
致させるフォーカス制御を行なっている。また、特開平
５−５４３９６号公報に記載されているような、多層の
情報記録層を有する光ディスク媒体から情報を再生する
ための再生装置においては、１つの光源のスポットを任
意の情報記録層の１つの位置へ一致させるフォーカス制
御を行なっている。しかしながら、いずれも、情報記録
層間の偏心量の存在について、また、情報記録層の切換
時の、情報記録層間の偏心量に起因する長いシーク距離
を減少させるようなトラッキングサーボ技術に関しては
何も考慮されていない。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、１つの情報記録層から他の
情報記録層へのレイヤジャンプ動作を高速で行なうこと
ができる光ディスク記録再生装置および光ディスク媒体
を提供することを目的とするものである。例えば、シー
ムレス再生動作を少ないバッファメモリで確実に行なう
ことができるようにすることも目的とするものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、多層構造光ディスク媒体の片面側から複数の情報記
録層の記録または再生の少なくとも一方を行なう光ディ
スク記録再生装置において、前記複数の情報記録層のう
ち、記録または再生の対象とする情報記録層の切換が可
能なフォーカスサーボ手段およびトラッキングサーボ手
段を有し、ディスク媒体の回転方向位置が対象情報記録
層の偏心量と切換後の情報記録層の偏心量とが一致する
ような位置にあるときに、前記トラッキングサーボ手段
をオフにするとともに、切換後の情報記録層へフォーカ
スを切り換え、前記トラッキングサーボ手段をオンにす
る制御手段を有することを特徴とするものである。

【００２８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光ディスク記録再生装置において、前記光ディスク媒
体の回転位置検出手段と、トラッキングエラー信号か
ら、前記複数の各情報記録層の偏心方向情報を検出する
偏心方向検出手段と、それらを記憶し、切換前の情報記
録層の偏心量と切換後の情報記録層の偏心量がほぼ一致
する回転角度位置を算出し記憶する層間移動点算出記憶
手段を有し、該層間移動点算出記憶手段に記憶された角
度位置情報と前記回転位置検出手段よりの角度位置情報
に基づいて情報記録層間の移動タイミングを得ることを
特徴とするものである。

【００２９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の光ディスク記録再生装置において、情報記録
層間の移動タイミングとしては、層間移動に必要な時間
内に光ディスク媒体が回転する角度θだけずらした第１
の情報記録層の偏心データと第２の情報記録層間の偏心
データの交点を層間移動終了点とし、その点よりθだけ
前の角度を層間移動開始点とすることを特徴とするもの
である。

【００３０】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれか１項に記載の光ディスク記録再生装置にお
いて、前記回転位置検出手段は、前記光ディスク媒体を
駆動する駆動軸に連動する回転体に形成された角度マー
クを検出することにより、回転方向の位置を検出するこ
とを特徴とするものである。

【００３１】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれか１項に記載の光ディスク記録再生装置にお
いて、前記回転位置検出手段は、前記光ディスク媒体に
形成された角度マークを検出することにより、回転方向
の位置を検出することを特徴とするものである。

【００３２】請求項６に記載の発明は、複数の情報記録
層を有し片面側から記録または再生の少なくとも一方が
行なわれる光ディスク媒体において、外周部およびその
近傍の領域に回転方向の位置を表す角度マークを有する
ことを特徴とするものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光ディスク記録
再生装置の第１の実施の形態の光ディスク再生装置の概
略構成図である。図中、１は光ディスク、２はスピンド
ルモータ、３は回転軸、４はロータリーエンコーダ、５
はフォトセンサ、６は回転角検出回路、７はピックアッ
プ、８はプリアンプ、９はデコード信号処理回路、１０
はバッファメモリ、１１はサーボ回路、１２は偏心測定
回路、１３はマイクロプロセッサである。

【００３４】図１の光ディスク再生装置では、スピンド
ルモータ２の回転軸３に回転角度検出手段としてロータ
リーエンコーダ４が取り付けられていて、これを読み取
るためのフォトセンサ５を具備している。この回転角度
測定手段と偏心検出手段を用いて、ＤＶＤ−９やＤＶＤ
−１８のような２層構造の光ディスク１が装着されたと
きに、再生動作に入る前に、あらかじめ、第１，第２の
情報記録層の偏心方向をそれぞれ測定し、マイクロプロ
セッサ１３により折り返しトラックの交差位置やフォー
カスジャンプタイミングを算出し、内部あるいは他の回
路ブロック内に設けたメモリに記憶しておく。

【００３５】光記録媒体の再生中のレイヤジャンプ時に
は、回転角検出回路６を用いて連続して光ディスク１の
回転角度を監視し、あらかじめ算出しておいたジャンプ
タイミングにしたがってジャンプ動作を行なう。すなわ
ち、第１の情報記録層のジャンプスタート位置でフォー
カスジャンプして、第２の情報記録層のジャンプ終了位
置でトラッキングサーボを引き込む。その結果、ジャン
プ精度が改善され、素早く目標トラックの再生を開始す
ることができるものである。

【００３６】ここで、ロータリーエンコーダについて説
明を加えておく。図２は、ロータリーエンコーダの１例
を示す平面図である。図中、３は回転軸、２１はスリッ
ト、２２は基準スリットである。このロータリーエンコ
ーダは、円盤の外周に沿って、回転方向の位置を知るた
めの角度マークとして複数のスリット２１が等角度間隔
で形成されている。その中の１本のスリットは、１周に
１つだけ設けられた基準スリット２２である。基準スリ
ット２２は、他のスリット２１とは、形状、反射率、透
過率の少なくとも１つを異ならせて形成しておく。例え
ば、スリットの幅を広くしておき、この幅の中心を回転
角度の基準位置として、この基本スリット２２の検出時
点から始めてスリット２１の検出回数を計数することに
より、ロータリーエンコーダ４の回転角度、すなわち、
光ディスク１の回転角度を検出することができる。

【００３７】スリット２１および基準スリット２２は、
スリットの線状の部分で図示しない光源からの光を透過
または反射させるものでもよいが、逆に、スリットの線
状の部分で光を遮光させるか、または、反射させない黒
い縞模様でもよい。なお、後者に類似するものとして、
特開平７−２７２３９４号公報に記載されているよう
に、光ディスクを保持するターンテーブルの下側に明暗
の縞を印刷して反射光をフォトセンサで検出し、光ディ
スクの線速度を検出するものが知られており、このよう
なターンテーブルを用いてもよい。

【００３８】再び、図１に戻って説明する。光ディスク
１は、スピンドルモータ２により駆動されるが、この実
施の形態では、回転軸３に、等角度に配置されたスリッ
トが記録されたロータリーエンコーダ４が取り付けられ
ている。このスリットが、フォトセンサ５で読み取られ
て、回転角検出回路６により光ディスクの回転方向の位
置が検知される。ピックアップ７およびサーボ回路１１
は、光ディスク１の第１の情報記録層および第２の情報
記録層のトラックを切り換えて読み取ることができるも
のであり、読み取り信号をプリアンプ７に出力する。ピ
ックアップ７は、図示を省略したヘッド駆動機構によっ
て、光ディスク１の径方向に移動する。プリアンプ８か
らは、ピット列パターンに応じた再生信号がデコード信
号処理回路９に出力されて、復号化およびその他の信号
処理がなされ、一旦バッファメモリ１０に蓄積された
後、出力される。

【００３９】プリアンプ８からは、また、スピンドルモ
ータ２の回転速度の制御、トラッキングの制御、フォー
カスの制御などのための各種の検出信号がサーボ回路１
１に出力される。サーボ回路１１は、ピックアップ７、
スピンドルモータ２に制御信号を出力するとともに、偏
心測定回路１２にも信号を出力する。この偏心測定回路
１２は、トラッキングエラー信号から第１の情報記録層
および第２の情報記録層の偏心量を測定し、マイクロプ
ロセッサ１３に出力する。マイクロプロセッサ１３は、
偏心測定回路の出力と回転角検出回路６から、光ディス
クの偏心状態を知ることができる。

【００４０】図３は、本発明における第１，第２の情報
記録層の偏心状態の検出動作の説明図である。図３
（Ａ）は、ロータリーエンコーダ４のスリットに対して
フォトセンサから出力される信号の図、図３（Ｂ）は第
１の情報記録層のオープントラッキングエラー信号の波
形図、図３（Ｃ）は第１の情報記録層のクローズドトラ
ッキングエラー信号の波形図、図３（Ｄ）は第２の情報
記録層のオープントラッキングエラー信号の波形図、図
３（Ｅ）は第２の情報記録層のクローズドトラッキング
エラー信号の波形図である。第１，第２の情報記録層の
偏心状態は、それぞれのトラッキングエラー信号（ＴＥ
Ｒ）から、以下の２通りの方法で順次計測することがで
きる。

【００４１】図３（Ｂ）は、第１の情報記録層にフォー
カスして、トラッキングサーボをオフにしたときのトラ
ッキングエラー信号である。このオープントラッキング
エラー信号の周波数は、偏心が最小となる位置（ゼロ偏
心点）で最高となり、偏心が最大となる位置（プラス偏
心点、マイナス偏心点）で最低となり、交互に折り返し
ている。このように、オープントラッキングエラー信号
周波数は、情報記録層の偏心状態を表しているので、こ
れを周波数検波、あるいは周期カウントすることによ
り、偏心データとして測定できる。

【００４２】したがって、回転位置検出器からのスリッ
トパルスのタイミングで、オープントラッキングエラー
信号の周波数を、フィルタやカウンタあるいは検波回路
等を用いて検出し、マイクロプロセッサにデータを取り
込んでおく。このとき基準スリット２２から順番に１周
分のデータを取り込んでおく。このようにして、装着し
た光ディスク１の第１の情報記録層の偏心データを測定
することができる。同様にして、図３（Ｄ）に示すオー
プントラッキングエラー信号から、第２の情報記録層の
偏心データを測定することができる。

【００４３】また、図３（Ｃ）に示すような、トラッキ
ングサーボをオンにしたときの、トラッキングエラー信
号（ＴＥＲ）から、偏心データの測定をすることもでき
る。クローズドトラッキングエラー信号には、光ディス
ク１の偏心量のループゲイン分の１の残留偏心成分が現
れる。したがって、この信号電圧をエンコーダパルスで
サンプリングし、Ａ／Ｄ変換してマイクロプロセッサに
よって取り込むことにより偏心データの測定ができる。

【００４４】これらの方法により、測定されたディスク
をマイクロプロセッサ内部で比較することにより、図３
（Ｆ）のように、第１層と第２層の偏心量が等しくなる
回転方向位置等を知ることができる。この測定は、ディ
スク装着時に実行しておき、ディスクの再生中は、角度
検出器６を用いて、連続して光ディスク１の回転方向の
位置を監視していて、再生層切換時には、あらかじめ決
定してあるタイミングにしたがってジャンプ動作を行な
うようにする。

【００４５】図４は、本発明におけるレイヤジャンプ動
作をディスク上の光ビームスポットの軌跡で表した説明
図である。図中、３１は第１の情報記録層上のトラック
を再生しているときのスポット軌跡、３２は第２の情報
記録層上のトラックをトレースしているときのスポット
軌跡、３３はＡ点でトラッキングサーボを切ったときの
スポット軌跡、３４は無偏心の円周、３５は回転軸の中
心点、３６，３７は偏心一致方向である。レイヤジャン
プ発生時には、メモリに記憶された第１，第２の情報記
録層の偏心データを用いて、図１２に示したデータエリ
アとミドルエリアの境界で再生すべき情報記録層の切り
換えを行なう。トラッキングサーボを切ったときのスポ
ット軌跡３３は、トラッキング制御が行なわれないか
ら、無偏心の円周軌跡となる。

【００４６】今、仮にレイヤジャンプが瞬時に行なえる
とすると、ジャンプ元の第１の情報記録層上の最終トラ
ック３１とジャンプ先の第２の情報記録層上の再生開始
トラック３２のピックアップ側からみた交点Ｂの位置で
レイヤジャンプを行なうのが最もよい。しかしながら、
実際には、レイヤジャンプには約３０〜４０ｍｓ程度の
時間を要する。例えば、ＤＶＤディスクが、線速３．８
４ｍ／ｓのＣＬＶで回転しており、その外周部では約１
００ｍｓで１回転している。したがって、レイヤジャン
プしている間に、約１／３〜１／２周ディスクは回転し
てしまう。そこで、レイヤジャンプに要する時間を加味
して、点Ａから点Ｃとなるようにジャンプを行なう。す
なわち、偏心量の等しい点Ａと点Ｃの間でレイヤジャン
プすることにより第２の情報記録層上の再生開始トラッ
クに近い位置にジャンプすることができる。

【００４７】図５は、図４で説明した光スポット軌跡を
直線的に表わした図である。第１の情報記録層３１上の
点Ａから、点Ａと偏心量の等しい第２の情報記録層３２
上の点Ｃにレイヤジャンプする。点Ａと点Ｃの間では、
トラッキングサーボ手段がオフされるから、ピックアッ
プは無偏心の円周上を移動する。

【００４８】図４，図５で説明したジャンプ開始点Ａと
ジャンプ終了点Ｃは、ディスク挿入時にあらかじめ決定
しておくことが可能である。その決定フローを図６に示
す。レイヤジャンプに必要な時間Ｔｊはそのハードウェ
アの性能にしたがってあらかじめ余裕を持って決定して
おく（例えば、４０ｍｓ）。Ｓ１で、ディスクが挿入さ
れると、Ｓ２で、各情報記録層の偏心データを測定する
とともに、Ｓ３で、あらかじめ記憶されているミドルエ
リアのスタート半径を読み込む。ミドルエリアのスター
ト半径とレイヤジャンプ所要時間Ｔｊから、Ｓ４で、レ
イヤジャンプに要する角度を計算することができる。計
算結果に基づいて、Ｓ５で、レイヤジャンプのタイミン
グが決定される。

【００４９】点Ａ、点Ｃの決定方法を図７によってさら
に説明する。第１層（レイヤ０）の偏心データ３１と第
２層（レイヤ１）の偏心データ３２は、ディスク挿入時
に測定されマイクロプロセッサ内部に取り込まれてい
る。レイヤジャンプ時間Ｔｊは、角度情報に変換されて
いる。第１層の偏心データ３１をレイヤジャンプ角度だ
けシフトしたデータ３１ａと第２層の偏心データ３２と
の交点がレイヤジャンプの着地点、すなわち、トラッキ
ングサーボをオンする点Ｃとなる。その点に対応するシ
フト前の第１層の点がジャンプ開始点Ａ、すなわち、ト
ラックオフ／フォーカスキックする点となる。このよう
にして求められた点Ａ，点Ｃの回転方向位置をマイクロ
プロセッサは覚えておいて、第１層から第２層への折り
返し時に使用する。この交点は、正側の偏心領域と負側
の偏心領域に存在し、図に示すように、ジャンプ開始点
Ａ’、着地点Ｃ’とすることもできる。ジャンプ開始点
Ａ、着地点Ｃ、および、ジャンプ開始点Ａ’、着地点
Ｃ’を演算しておいて、いずれかを選択するようにして
もよい。

【００５０】なお、上記説明では、基準スリットからの
角度をパラメータとして説明したが、基準スリットから
の時間をパラメータとして計算してもよいことはもちろ
んである。

【００５１】次に、レイヤジャンプの手順について述べ
る。図４において、第１層のデータエリアの終了点が近
づくと、マイクロプロセッサは回転角度検出器からのス
リットパルスをカウントしてディスクの角度を監視して
いる。データエリアの再生が終了してミドルエリアに入
った後、点Ａの基準スリットからの角度が検出された時
点で、マイクロプロセッサは、トラッキングサーボをオ
フすると同時にフォーカスキック（フォーカスジャン
プ）を行なう。フォーカスキックは、フォーカス面を第
１の情報記録層から第２の情報記録層に切り換える動作
を行なうとともに、第２の情報記録層上にフォーカスさ
せる動作である。このときトラッキングアクチュエータ
は、オフした位置にホールドされていなければならな
い。そのために、アクチュエータにポジションセンサを
取り付ける等の方法により強制的に対物レンズの位置を
ロックするようにしてもよい。

【００５２】図１で説明したマイクロプロセッサ１３
は、回転角検出回路６により光スポットの位置が第２の
情報記録層の点Ｃに到達したことを検出すると、トラッ
キングサーボを再度オンにし、第２の情報記録層の再生
を再開する。その結果、第１の情報記録層から第２の情
報記録層への切り換えの際、レイヤジャンプの精度が向
上するため、第１の情報記録層と第２の情報記録層の偏
心量の差に起因する、数十から数百本のトラックにわた
るラフシーク動作が不要となるため、 （回転待ち時間）＋（ファインシーク動作時間） のみの短時間で目標トラックへ到達することができる。

【００５３】さらに、本発明の実施の形態として、あら
かじめ第１，第２の情報記録層の偏心状態を測定する際
に、最大偏心量が所定値よりも小さいか否かを判定する
手段を設け、小さいことが判定できた場合には、図６で
説明した方式によらずにレイヤジャンプを行なうように
することもできる。例えば、第１，第２の情報記録層の
偏心量がそれぞれに十分小さい場合には、点Ａを待たず
に直ちにトラッキングオフおよびフォーカスキックを行
ない、フォーカスキック完了後に、点Ｃを待たずに再度
トラッキングオンを行なうようにする。このようにする
ことにより、レイヤジャンプのための時間をさらに短縮
化することが可能である。

【００５４】光ディスクの慣性が大きい場合などには、
これを回転駆動するスピンドルモータの加速時や回転停
止時等において光ディスクがターンテーブル上などです
べり、光ディスクのクランプ角度がずれる恐れがある。
図１を参照して説明した第１の実施の形態では、光ディ
スク１の装着後、光ディスク１とターンテーブルの位置
関係が滑りの発生等で変化した場合、検出した偏心位置
が変化してしまうという問題がある。その改善策として
は、光ディスク自体に角度検出用スリットを設ける方法
を採用することができる。

【００５５】図１３は、本発明の光ディスク記録再生装
置の第２の実施の形態の光ディスク再生装置の概略構成
図であり、図１４は、本発明の光ディスク媒体の実施の
１形態の光ディスクを示す平面図である。図中、図１と
同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。ｌａ
は情報記録領域、４１はフォトセンサ、４２はスリッ
ト、４３は基本スリットである。この実施の形態の光デ
ィスク再生装置では、回転角検出手段として光ディスク
１に設けられた回転方向の位置を知るための角度マーク
とフォトセンサ４１を用いた点が第１の実施の形態と相
違している。

【００５６】図１４に示すように、光ディスク１の情報
記録領域ｌａ以外の内周部または外周部の領域に、図２
に示したロータリーエンコーダ４上のスリット２１と同
様なスリット４２を等間隔に形成し、その中の１本のス
リットを、図２に示した基本スリット２２と同様な基本
スリット４３となるように形状、反射率あるいは透過率
を異ならせて形成しておく。

【００５７】フォトセンサ４１で各スリットの位置を検
出し、図３を参照して説明したロータリーエンコーダ４
上のスリット２１，基本スリット２２と同様に、トラッ
キングエラー信号から検出された各情報記録層の偏心状
態が基本スリット４３から何本目のスリット４２の位置
にあるかを検出し、第１，第２の情報記録層の偏心デー
タを計測し、また、トラッキングオフ、フォーカスキッ
ク、トラッキングオンなどの動作を行なうタイミングを
検出することができる。

【００５８】スリット４２および基本スリット４３は、
印刷、金属等の蒸着時のマスキング、基板の形成時に凹
凸として形成する等の手段で作成することができる。ま
た、光ディスク１の原盤のカッティングを行なう際に、
光ディスク１の情報記録領域ｌａ以外の内周部または外
周部の領域、または、情報記録領域ｌａ内のミドルエリ
ア内の外周部に相当する位置等に、ピットをスリット状
に形成して角度マークを設けてもよい。これは、スリッ
ト４２および基本スリット４３を形成する部分をカッテ
ィングする際に、光ディスク１の原盤をＣＡＶ（Ｃｏｎ
ｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）で回
転させ、所定の角度位置にピットがスリット状に形成さ
れるように、記録レーザ光をオンオフさせて記録を行な
えばよい。この方法を用いれば情報記録領域ｌａのカッ
ティングに引き続いて角度マークを形成することができ
る。

【００５９】さらに、光ディスク１に角度マークを形成
する方法としては、光ディスク１の外周部の反射層をＹ
ＡＧレーザ等でスリット状に焼き切って形成することも
できる。上述したようにして光ディスク１に形成した角
度マークの反射率、透過率等の変化をフォトセンサ４１
で検出し、光ディスク１の周方向の角度位置を検出す
る。

【００６０】この実施の形態のように、光ディスク１に
角度マークを記録しておく場合、フォトセンサ４１等の
角度信号読み取り手段を記録再生装置に装備する必要が
ある。しかし、再生中に光ディスク１と回転軸３あるい
はターンテーブルとの位置関係がずれても、常にフォト
センサ４１が光ディスク１のスリット４２および基本ス
リット４３の位置を監視しているため、正確な最小偏心
位置を検出することができる。

【００６１】上述した説明では、オポジットトラックパ
スの折り返しシームレス再生の際のレイヤジャンプを例
にして説明したが、それ以外の目的で２つの情報記録層
の相互間のレイヤジャンプする際にも、ジャンプ先の情
報記録層におけるトラック位置が、情報記録層の偏心に
よって影響を受けないため、次に記録再生すべきトラッ
クを捜すシーク動作を短時間で行なうことができる。

【００６２】また、上述した説明では、ＤＶＤ−９、Ｄ
ＶＤ−１８を具体例としたので、情報記録層は２層ディ
スクあり、再生専用の光ディスクであった。しかし、層
の数は３層以上でも同様にしてレイヤジャンプを行なう
ことができる。また、記録可能な複数層の光ディスクと
して、ライトワンス方式のＤＶＤ−Ｒ、相変化を用いる
オーバーライト方式のＤＶＤ−ＲＡＭが提案されてお
り、これらの場合においても、同様にして本発明による
レイヤジャンプを行なうようにすることが可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、記録または再生の対象とする
情報記録層の切換のタイミングを、切換前の終了トラッ
クと切換後の開始トラックの偏心が等しくなる点で決定
するフォーカスジャンプ機能を持つフォーカストラッキ
ング制御手段を有することから、切換後の開始トラック
に近い位置に直接ジャンプすることが可能となる。

【００６４】このように、レイヤジャンプの精度が向上
するため、切換前の情報記録層と切換後の情報記録層の
偏心量の差に起因する、複数トラックにわたるラフシー
ク動作が不要となり、ファインシークのみにより短時間
で目標トラックへ到達することができるという効果があ
る。その結果、情報記録層の切換に要する時間が短縮さ
れ、シームレス再生に必要なバッファメモリの容量を削
減することが可能となる。

【００６５】請求項２に記載の発明によれば、光ディス
ク媒体の回転位置検出手段と、複数の情報記録層ごと
に、トラッキングサーボ手段のトラッキングエラー信号
から偏心量を計測可能な偏心検出手段を有し、切換前、
切換後の情報記録層の偏心量が等しくなる点を、回転位
置検出手段の出力と偏心検出手段から出力される偏心情
報により算出することができるという効果がある。

【００６６】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
光ディスク記録再生装置において、情報記録層間の移動
タイミングとして、層間移動に必要な時間内に光ディス
ク媒体が回転する角度θだけずらした第１の情報記録層
の偏心データと第２の情報記録層の偏心データの交点を
層間移動終了点とし、その点よりθだけ前の角度を層間
移動開始点とするように、レイヤジャンプに最適な開始
終了ポイントを算出することができる。

【００６７】請求項４に記載の発明によれば、回転位置
検出手段が、光ディスク媒体を駆動する駆動軸に連動す
る回転体に形成された角度マークを検出することによ
り、光ディスク媒体に格別の構成を付加することなく、
その回転方向の位置を検出することができる。

【００６８】請求項５に記載の発明によれば、回転位置
検出手段が、光ディスク媒体に形成された角度マークを
検出することにより、回転方向の位置を検出することか
ら、記録または再生中の加速時や回転停止時等に光ディ
スク媒体と回転軸あるいはターンテーブルとの位置関係
がずれても、偏心の正確な回転方向の位置を検出するこ
とができるという効果がある。

【００６９】請求項６に記載の発明によれば、外周部お
よびその近傍の領域に回転方向の位置を表わす角度マー
クを有することから、記録再生装置に装着されて回転す
る光ディスク媒体の回転方向の位置を正確に検出するこ
とができるという効果がある。

【００７０】なお、上述の方法における偏心量の等しく
なる２点を各情報記録層の最小偏心位置（図４，図５の
ゼロクロス点Ｂ）に特定した手法を、特願平８−１６６
３１３号で提案したが、本発明は、トラックジャンプに
要する時間を考慮してレイヤジャンプ位置を決定するた
め、上記提案よりも短時間でレイヤジャンプを行なうこ
とができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク記録再生装置の第１の実施
の形態の光ディスク再生装置の概略構成図である。

【図２】ロータリーエンコーダの１例を示す平面図であ
る。

【図３】本発明における第１，第２の情報記録層の偏心
状態の検出動作の説明図である。

【図４】本発明におけるレイヤジャンプ動作をディスク
上の光ビームスポットの軌跡で表した説明図である。

【図５】図４で説明した光スポット軌跡を直線的に表わ
した図である。

【図６】ジャンプ開始点とジャンプ終了点を決定する動
作の一例を説明するためのフローである。

【図７】ジャンプ開始点とジャンプ終了点を決定する方
法の説明図である。

【図８】片面再生１層構造のディスクの断面図の一部で
ある。

【図９】両面再生１層構造のディスクの断面図の一部で
ある。

【図１０】片面再生２層構造のディスクの断面図の一部
である。

【図１１】両面再生２層構造のディスクの断面図の一部
である。

【図１２】片面読み取りの２層構造ディスクの再生方法
の説明図である。

【図１３】本発明の光ディスク記録再生装置の第２の実
施の形態の光ディスク再生装置の概略構成図である。

【図１４】本発明の光ディスク媒体の実施の１形態の光
ディスクを示す平面図である。

【符号の説明】

１…光ディスク、ｌａ…情報記録領域、２…スピンドル
モータ、３…回転軸、４…ロータリーエンコーダ、５…
フォトセンサ、６…回転角検出回路、７…ピックアッ
プ、８…プリアンプ、９…デコード信号処理回路、１０
…バッファメモリ、１１…サーボ回路、１２…偏心測定
回路、１３…マイクロプロセッサ、２１…スリット、２
２…基準スリット、４１…フォトセンサ、４２…スリッ
ト、４３…基本スリット。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層構造光ディスク媒体の片面側から複
   数の情報記録層の記録または再生の少なくとも一方を行
   なう光ディスク記録再生装置において、前記複数の情報
   記録層のうち、記録または再生の対象とする情報記録層
   の切換が可能なフォーカスサーボ手段およびトラッキン
   グサーボ手段を有し、ディスク媒体の回転方向位置が対
   象情報記録層の偏心量と切換後の情報記録層の偏心量と
   が一致するような位置にあるときに、前記トラッキング
   サーボ手段をオフにするとともに、切換後の情報記録層
   へフォーカスを切り換え、前記トラッキングサーボ手段
   をオンにする制御手段を有することを特徴とする光ディ
   スク記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記光ディスク媒体の回転位置検出手段
   と、トラッキングエラー信号から、前記複数の各情報記
   録層の偏心方向情報を検出する偏心方向検出手段と、そ
   れらを記憶し、切換前の情報記録層の偏心量と切換後の
   情報記録層の偏心量がほぼ一致する回転角度位置を算出
   し記憶する層間移動点算出記憶手段を有し、該層間移動
   点算出記憶手段に記憶された角度位置情報と前記回転位
   置検出手段よりの角度位置情報に基づいて情報記録層間
   の移動タイミングを得ることを特徴とする請求項１に記
   載の光ディスク記録再生装置。
3. 【請求項３】 情報記録層間の移動タイミングとして
   は、層間移動に必要な時間内に光ディスク媒体が回転す
   る角度θだけずらした第１の情報記録層の偏心データと
   第２の情報記録層間の偏心データの交点を層間移動終了
   点とし、その点よりθだけ前の角度を層間移動開始点と
   することを特徴とする請求項１または２に記載の光ディ
   スク記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記回転位置検出手段は、前記光ディス
   ク媒体を駆動する駆動軸に連動する回転体に形成された
   角度マークを検出することにより、回転方向の位置を検
   出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
   項に記載の光ディスク記録再生装置。
5. 【請求項５】 前記回転位置検出手段は、前記光ディス
   ク媒体に形成された角度マークを検出することにより、
   回転方向の位置を検出することを特徴とする請求項１な
   いし３のいずれか１項に記載の光ディスク記録再生装
   置。
6. 【請求項６】 複数の情報記録層を有し片面側から記録
   または再生の少なくとも一方が行なわれる光ディスク媒
   体において、外周部およびその近傍の領域に回転方向の
   位置を表す角度マークを有することを特徴とする光ディ
   スク媒体。