JP2008117457A - 光ディスク、光ディスク装置及び記録層判定方法 - Google Patents

光ディスク、光ディスク装置及び記録層判定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】記録層識別のためにヘッダー領域内のピット/ランドにピット列の凸凹方向を記録層間で異なる従来の光ディスクでは、ディスクのアドレス情報をウォブリングによりグルーブへ連続的に記録する光ディスクへの応用が困難である。
【解決手段】複数の記録層をもち、各記録層のグルーブがアドレス情報でウォブリング形成された光ディスクにおいて、プリフィックス検査点ビット３１としてビット“１”を先頭にｐ個おき、以下検査点ビット３１としてビット“０”をｐ−１個の情報ビット３２おきにｑ個おき、更に最後の検査点ビットからｒ個の情報ビット３２をおいた構成のＣＦＣ符号語をバイフェーズ・マーク変調した信号をウォブリング信号として記録する。このとき、情報ビット３２にはアドレス情報を割り当て、検査点ビット３１には記録層識別のための情報を割り当てる。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスク、光ディスク装置及び記録層判定方法に係り、特に複数の記録層を備える光ディスク、その光ディスクに対して情報を記録し再生する光ディスク装置、及びその光ディスクの記録層を識別する記録層判定方法に関する。
光学的手段を用いて情報が記録及び／又は再生される光記録媒体は、近年急速な技術開発が行われている。この光記録媒体の分野においては、特に記録容量を向上させる試みが精力的に行われ、このための種々の要素技術が提案されている。
この光記録媒体の中で、円盤状の光記録媒体である所謂光ディスクは、予めトラックを形成した基板上に、記録媒体層が形成された構成となっている。この光ディスクでは、そのトラックに沿って光スポットをトラッキングさせることによって、情報を微細な記録マーク列として正確にトラックに記録することができ、またトラックから記録されている情報を再生することができる。
記録型光ディスクのトラック構成例を図９に示す。同図において、トラックは光ディスク上に螺旋状に形成されたグルーブ１１と、それぞれ隣接する２本のグルーブ１１間に設けられた凹溝のランド１２とから構成された線状の部分である。光ディスクの半径方向の隣接する２つのグルーブ１１の中心線間の距離（トラックピッチ）は一定である。また、グルーブ１１の側壁は一定周波数でディスク半径方向に微小振幅で蛇行するように予め形成されている。図９では光ピックアップ（図示せず）から最も近いグルーブ１１の面に、レーザー光により記録マーク１４が形成されている。
ここで、記録マーク１４を形成する際には、基準となるクロックが必要である。光ディスク装置はディスク製造段階で予め形成されたグルーブ１１のディスク半径方向の蛇行１３の形状を読み取り、蛇行１３の速さに応じた基準クロックを生成しているために、蛇行１３の状態と記録マーク１４の配置は一定の関係にあり、目的の記録密度で記録マーク１４を配置することができるのである。この蛇行１３はウォブル或いはウォブリングと呼ばれている。
また、近年の大容量記録の要求に従って、記録層（記録面）を２つ備える２層光ディスクが実用化されている。図１０はこのような２層光ディスクの一例のレーザーの入射方向に切断した断面図を示す。図１０において、それぞれ厚さ略０.６ｍｍの透明基板である第１の基板２１の内側にランド２８ａ／グルーブ２９ａが形成され、第２の基板２２の内側にランド２８ｂ／グルーブ２９ｂが形成され、それら第１の基板２１と第２の基板２２の接着を行って厚さ略１.２ｍｍの光ディスクが構成されている。
また、第１の基板２１上には記録マークを形成するための第１の記録層２３が形成され、その上に半透明反射膜２４が形成されている。一方、第２の基板２２上（図１０では下側）には反射膜２５、第２の記録層２６の順に層状に形成されている。そして、第１の基板２１上の半透明反射膜２４と第２の基板２２上の第２の記録層２６とを対向させて接着層２７により接着することで光ディスクが構成されている。このような２層光ディスクの場合、所望の記録層２３又は２６に対してレーザー光を収束（フォーカス）させることによって層間で独立したデータ記録再生が可能となるものである。
また、光ディスク上の目的のトラックに情報を記録するために、予めトラックのアドレス情報を適宜形成しておくことが必要である。例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭに代表されるヘッダー型アドレスを採用する光記録媒体では、アドレス情報はトラックの主たる記録再生領域を切断して、アドレス情報用のピット列（ヘッダーという）によりディスクの製造時に記録される。しかしながら、このヘッダー領域には記録が行えないため、面積の限定された光記録媒体では、情報記録再生のための全体容量は低下してしまう。
上記を考慮した他の光ディスクの例として、ウォブルに対してアドレス情報を符号化する場合がある。ウォブルを一定周期で蛇行させた振幅部分と、非振幅部分とから構成し、振幅部分にデータビットの「１」を割り当て、非振幅部分にデータビットの「０」を割り当てた構成の、光記録媒体が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような光ディスクでは、ヘッダー領域を記録しなくても、低いエラーレートでアドレス情報をウォブルの形状変化として記録できる。
さて、前記したような２層光ディスクに関しては、目的のアドレスへアクセスする以前に記録再生が行われようとしている記録層が目的の記録層であることを確認しなければならない。図１０に示すように第１の記録層２３と第２の記録層２６の間には接着層２７が存在し、深さが異なっている。或いは第１の記録層２３にフォーカスした場合に比べ、第２の記録層２６にフォーカスした場合は半透明反射膜２４が光路に介在するために反射光量が低くなる。これらの性質を応用してフォーカスしている記録層の判定が可能と考えられるが、いずれも確実性が低いという問題がある。
このため、実用に供している光ディスクではアドレス値の範囲を記録層間で独立するように設定したり、アドレス値とは別に記録層（以下レイヤーとも呼ぶ）を識別するための値（以下レイヤーＩＤ）を付随して記録するようにしている。
従って、光ディスク装置は記録層へフォーカスし、トラックに対してトラッキングして、アドレス情報を読み取った後に、フォーカスしている記録層が所望の記録層であるかどうかを判定することになるが、トラックの相当長に亘り配置されているアドレス情報を全て読み取り、アドレス情報の信頼性を高めるためのエラー訂正処理が完了するのを待たねばならず、このことが光ディスク装置のアクセス時間短縮の障害となっていた。
これに対して、ピット列の凸凹方向を記録層間で異なるものとし、光ディスク装置がこれを検出して記録層識別を実行する技術が従来開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−１０５９８０号公報 特開２０００−２９３８８９号公報
しかるに、特許文献２に記載の従来の光ディスク及び光ディスク装置では、記録層識別を高速化する効果は期待できるものの、このものは光ディスクがＤＶＤ−ＲＡＭ等に採用されているヘッダー領域内のピット/ランドにピット列の凸凹方向を記録層間で異なる技術を適用することが前提とされており、ディスクのアドレス情報をウォブリングによりグルーブへ連続的に記録する光ディスクへの応用が困難であるといわざるを得ない。
特に特許文献２に記載の従来の光ディスク及び光ディスク装置では、周波数変調によりディスクのアドレス情報をウォブリング内に記録する場合において、ピット列の凸凹方向に相当するような極性を制御することは非常に困難であり、ひいては記録層毎に異なる極性で光ディスクを作成することが困難である。
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、複数の記録層が積層された多層光ディスクの記録層を高速に判定することを可能とし、光ピックアップのアクセス時間を短縮することが可能な光ディスク、光ディスク装置及び記録層判定方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、第１の発明は、ディスクの深さ方向に複数積層された記録層の各々が、レーザー光を用いてディジタル情報の記録又は再生を行う溝状のトラックが一定ピッチで螺旋状に形成されると共に、ウォブリング信号によりトラックの側壁がディスク半径方向に予め蛇行形成されている多層の光ディスクであって、同期位置を示すための第１のビット数の検査点ビットと所望の情報を示すための第２のビット数の情報ビットとからなる固定長の自己同期可能な符号語を複数連接した符号化ビット列において、情報ビットにアドレス情報を割り当て、かつ、検査点ビットに複数の記録層を識別させるための各記録層に固有の識別情報を割り当て、その符号化ビット列を変調した信号がウォブリング信号として、各記録層毎のトラックの側壁をディスク半径方向に予め蛇行形成して記録されていることを特徴とする。
この発明では、自己同期可能な符号語の情報ビットにアドレス情報を割り当て、かつ、検査点ビットに複数の記録層を識別させるための各記録層に固有の識別情報を割り当て、それを変調した信号をウォブリング信号としてトラックを蛇行形成するようにしたため、再生信号中の情報ビットからアドレス情報を復号しなくても、再生信号中の検査点ビットから記録層識別のための識別情報を提供できる光ディスクを実現することができる。
また、上記の目的を達成するため、第２の発明は、ディスクの深さ方向に複数積層された記録層の各々の溝状のトラックが一定ピッチで螺旋状に形成されると共に、ウォブリング信号によりトラックの側壁がディスク半径方向に予め蛇行形成されている多層の光ディスクの、所望の記録層のトラックにレーザー光を用いてディジタル情報の記録又は再生を行う光ディスク装置であって、同期位置を示すための第１のビット数の検査点ビットと所望の情報を示すための第２のビット数の情報ビットとからなる固定長の自己同期可能な符号語を複数連接した符号化ビット列において、情報ビットにアドレス情報を割り当て、かつ、検査点ビットに複数の記録層を識別させるための各記録層に固有の識別情報を割り当て、その符号化ビット列を変調した信号がウォブリング信号として、各記録層毎のトラックの側壁をディスク半径方向に予め蛇行形成して記録されている光ディスクに対してレーザー光を照射してその光ディスクから得られた反射光を光電変換して電気信号を得る光ピックアップ手段と、光ピックアップ手段から出力された電気信号中のウォブリング信号を復調して自己同期可能な符号語を連接した符号化ビット列の再生信号を得る復調手段と、再生信号中の検査点ビットの識別情報が複数の記録層のうちのいずれの記録層を識別させる識別情報であるかを判別することで、現在レーザー光が焦点一致して照射されている記録層を識別する記録層識別手段と、再生信号中の情報ビットを復号してアドレス情報を復号する復号手段とを有することを特徴とする。
この発明では、ウォブリング信号を復調して得られた自己同期可能な符号語を連接した符号化ビット列の再生信号中の検査点ビットの識別情報が複数の記録層のうちのいずれの記録層を識別させる識別情報であるかを判別することで、現在レーザー光が焦点一致して照射されている記録層を識別するため、アドレス情報を復号しなくても記録層の識別ができる。
また、上記の目的を達成するため、第３の発明は、ディスクの深さ方向に複数積層された記録層の各々が、レーザー光を用いてディジタル情報の記録又は再生を行う溝状のトラックが一定ピッチで螺旋状に形成されると共に、ウォブリング信号によりトラックの側壁がディスク半径方向に予め蛇行形成されている多層の光ディスクの記録層を判定する記録層判定方法であって、同期位置を示すための第１のビット数の検査点ビットと所望の情報を示すための第２のビット数の情報ビットとからなる固定長の自己同期可能な符号語を複数連接した符号化ビット列の、情報ビットにアドレス情報を割り当て、かつ、検査点ビットに複数の記録層を識別させるための各記録層に固有の識別情報を割り当て、その符号化ビット列を変調した信号がウォブリング信号として、各記録層毎のトラックの側壁をディスク半径方向に予め蛇行形成して記録されている光ディスクに対してレーザー光を照射して光ディスクから得られた反射光を光電変換して電気信号を得る第１のステップと、電気信号中のウォブリング信号を復調して自己同期可能な符号語を連接した符号化ビット列の再生信号を得る第２のステップと、再生信号と検査点ビットに予め割り当てられた複数の記録層の各識別情報とを比較して、再生信号中の検査点ビットの識別情報に一致する記録層の識別情報の一致回数を各記録層の識別情報毎にカウントする第３のステップと、第３のステップで各記録層の識別情報毎にカウントして得られたカウント値のうち、最も大なるカウント値で、かつ、２番目に大なるカウント値に対して相対的に予め定めた所定の値以上大であるカウント値に対応した識別情報の記録層を現在レーザー光が焦点一致して照射されている記録層として識別する第４のステップとを含むことを特徴とする。
この発明では、再生信号と検査点ビットに予め割り当てられた複数の記録層の各識別情報とを比較して、再生信号中の検査点ビットの識別情報に一致する記録層の識別情報の一致回数を各記録層の識別情報毎にカウントして得られたカウント値のうち、最も大なるカウント値で、かつ、２番目に大なるカウント値に対して相対的に予め定めた所定の値以上大であるカウント値に対応した識別情報の記録層を現在レーザー光が焦点一致して照射されている記録層として判定するようにしたため、復調エラーがあり、一致信号のロス、或いは、擬似同期に不正な一致信号の発生があったとしても、時間方向で積分した識別情報に基づいて記録層の判定ができる。
第１、第２の発明によれば、ウォブリング信号を復調して得られた自己同期可能な符号語を連接した符号化ビット列の再生信号と、検査点ビットに予め割り当てられた複数の記録層の各識別情報とを比較して、再生信号中の検査点ビットの識別情報を判別することで、現在レーザー光が焦点一致して照射されている記録層を識別することにより、アドレス情報を復号しなくても記録層の識別ができるため、多層光ディスクの現在の記録又は再生対象の記録層を高速に判定することができ、これにより光ピックアップのアクセス時間を短縮することができる。
また、第３の発明によれば、復調エラーがあり、一致信号のロス、或いは、擬似同期に不正な一致信号の発生があったとしても、時間方向で積分した識別情報に基づいて記録層の判定ができるため、十分信頼性の高い、高速な記録層の判定ができる。
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。まず、本発明になる光ディスクの一実施の形態について説明する。本発明の光ディスクの実施の形態は、図９の要部斜視図及び図１０の断面図に示した従来の２層光ディスクの構成を基本としている。従って、本実施の形態の光ディスクは、２つの記録層が図１０に２３、２６で示したように、対向した形で光ディスクの内部に配置されており、また、第１の記録層２３と第２の記録層２６のそれぞれのグルーブ２９ａ、２９ｂには、図９に１３で示したようなウォブルがディスク製造段階で予め形成されている。
本実施の形態の光ディスクの特徴は、上記のウォブル１３が、符号化されたアドレス情報によって周波数変調が適用されている点にある。従って、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)に採用されているヘッダー領域は不要であり、変調されたウォブル１３が適用されたグルーブ１１（２９ａ，２９ｂ）がディスク記録面上に螺旋状に、かつ、一定トラックピッチで形成される。
ここで、ウォブル１３として記録する上記のアドレス情報とは、光ディスクの全面に対して割り当てられた絶対アドレス、部分領域について割り当てられた相対アドレス、トラック番号、セクタ番号、フレーム番号、フィールド番号、時間情報、エラー訂正コード等、或いは光ディスクのカテゴリ情報や記録する上で必要となるレーザー光の出力パワー、回転速度等のパラメータから選ばれるデータであり、１０進法又は１６進法によって記述されたものを２進法（ＢＣＤコードやグレイコードを含む）に変換したデータである。
まず、本発明の光ディスクの一実施の形態に記録されるアドレス情報の符号化詳細について説明する。図１は本発明の光ディスクの一実施の形態に記録されるアドレス情報の符号語構成例を示す。同図に示す符号語は自己同期可能な符号語であるプリフィックス型コンマフリー符号（以下ＣＦＣ）で、ＣＦＣは、符号語が連接されたビット列において、ある一定数長のビットパターンを観測すれば、符号語の区切りが分かり同期を取り得る性質を持つ符号である。
本実施の形態のＣＦＣ符号語は、図１に示すように、プリフィックス検査点ビット３１としてビット“１”を先頭にｐ個おき、以下検査点ビット３１としてビット“０”をｐ−１個の情報ビット３２おきにｑ個おき、更に最後の検査点ビットからｒ個の情報ビット３２をおく。情報ビット３２は図１では“Ｄ”で表され、“１”或いは“０”のビットが記録される。これにより、符号語の検査点ビット数はｄ（＝ｐ＋ｑ）、情報ビット数はｋ（＝（ｐ−１）・（ｑ−１）＋ｒ）となる。
この符号語が同期を得るためには、最後の検査点ビットからのｒ個の情報ビットが次の不等式を満足する必要がある。
ｒ≦ｐｑ （１）
これは、ｒが最大となるｐｑ個の情報ビット３２に検査点ビット３１のプリフィックスから同じビット列が記録される場合を考えることで確かめられる。ｒ（＝ｐｑ）個の情報ビット３２の次に記録されるビットは、次のプリフィックスの先頭の図１に３３で示すビット“１”であり、プリフィックスのｐｑ＋１番目のビットは図１に３４で示す検査点“０”であるから、ｒ個の情報ビットに検査点ビットのプリフィックスから同じビット列としても、検査点ビットと情報ビットの区切りが判定でき、検査点ビットのプリフィックスの位置が把握できるので、同期を得ることが可能となる。
なお、ここではプリフィックスのパターンを全てビット“１”、他の検査点をビット“０”で構成するようにしたが、これらのビットパターンを全て反転させても同様の性質が得られ、同期を確立することが可能である。
図１で用いたパラメータについて、ｐ＝２，ｑ＝２，ｒ＝３とした、より具体的なＣＦＣの例を図２に示す。ＣＦＣ内の情報ビットＤはビット数４となる。同期検査に用いるビットパターンは、検査に関係しないビットをビット”Ｘ”とすると、ビット列“１１０Ｘ０”と表すことができる。ＣＦＣが連接されたビット列に対しビット列“１１０Ｘ０”に合致する部分を検出すると、情報ビットＤの区切りを与えることができ、以降のアドレス情報の復号が可能となる。
図１に示した例と同じパラメータを持ち、別の同期検査フォーマットを用いた例を図３に示す。同期検査のためのビット列は図１の例と異なり、“００１Ｘ１”で与えられるが同様に同期を実行することができる。従って、前記アドレス情報を情報ビットＤの領域に格納し、ＣＦＣへ符号化し、変調を行って、ウォブルへ格納すると共に、各記録層で図２及び図３に示したような相異なる同期検査フォーマット（同期検査パターン）を持つように構成することが可能となる。すなわち、図２及び図３に示した２種類の同期検査フォーマットを、２つの記録層に別々に割り当てて記録することで、再生した同期検査フォーマットからどちらの記録層であるかを識別することができる。
次に、ＣＦＣを連接して得たビット列をウォブルに記録するための変調について説明する。図４は周波数変調の一種であるバイフェーズ・マーク変調の変調規則を示している。前記ビット列は符号化ビットが“０”の場合、ビット境界の先頭とビット領域の中心でシフトが発生するようにウォブルをディスク上に形成する。符号化ビットが“１”の場合ビット境界の先頭でのみシフトが発生するようにウォブルをディスク上に形成する。ここで、シフトとはディスク上のグルーブがグルーブ中心からラジアル（ディスク半径）方向に微細に偏移することを意味している。
図５はこのようなバイフェーズ・マーク変調を適用したグルーブの具体的な形状を示している。本実施の形態の光ディスクのグルーブの部分は灰色に図示され、バイフェーズ・マーク変調に従って仮想的なグルーブ中心からラジアル（ディスク半径）方向に偏移している様子が分かる。シフトの偏移量はディスク上で隣接するグルーブに対し干渉が発生しないように十分小さく、かつ、光ピックアップのトラッキング信号を用いて良好なＳ／Ｎで検出できるように調整される。
従来の光ディスク装置は、ウォブリング信号の復調、同期の確立、エラー訂正を含むアドレス情報の復号を経てレイヤーＩＤを識別していたが、上記のような構成をとる本実施の形態によれば、アドレス情報の復号を待たずして復調した同期検査フォーマット（同期検査パターン）に基づいて該当記録層（レイヤー）を判定することが可能となるのである。
次に、本発明の光ディスク装置の実施の形態について図面と共に説明する。図６は本発明になる光ディスク装置の一実施の形態の構成図を示す。同図において、光ディスク４１は、例えば図１０に示した２層構造で、かつ、２つの記録層の両グルーブが、記録層毎に図２及び図３に示したような相異なる同期検査フォーマットを持つＣＦＣ符号語をバイフェーズ・マーク変調などで変調したウォブリング信号でディスク半径方向に予めディスク製造段階で蛇行形成されている２層光ディスクである。この光ディスク４１はスピンドルモータ４２によりクランプされて回転される。このスピンドルモータ４２はサーボ制御回路４４からの制御信号により回転制御される。
光ピックアップ４３は、再生時は光ディスク４１の所望の記録面（記録層）に対し一定光強度のレーザー光を照射し、それによりグルーブの幅より若干大径の光スポットを記録層に形成した後、その記録層から得られる反射光を受光して電気信号に変換してウォブリング信号と記録マークを読み取る。また、記録時は光ピックアップ４３は再生時より大きなエネルギーのレーザー光を光ディスク４１に照射し、記録マークを光ディスク４１の記録面に形成する。光ピックアップ４３はサーボ制御回路４４から、光ディスク４１の半径方向の位置制御、フォーカス／トラッキング制御を受ける。
信号処理回路４５は、光ピックアップ４３からの電気信号を処理するが、以降の説明は発明の明確化のためにウォブリング信号の処理を中心に説明する。すなわち、信号処理回路４５には、ウォブリング信号の復調回路４５１、ＣＦＣの同期検出回路４５２、アドレス情報の復号回路４５３が存在するものとする。信号処理回路４５は、光ピックアップ４３からのバイフェーズ・マーク変調されているウォブリング信号を復調回路４５１で復調し、復調したウォブリング信号を同期検出回路４５２に供給してレイヤーＩＤであるレイヤー情報４６を検出してドライブ制御回路４８へ出力すると共に、復号回路４５３によりウォブリング信号のアドレス情報４７を復号してドライブ制御回路４８へ出力する。ドライブ制御回路４８は光ディスク装置全体の制御を行うものであり、通常、中央処理装置（ＣＰＵ）等のプロセッサとソフトウェアによって具現化されている。また、光ピックアップ４３はアクチュエータ４９により移動制御される。
次に、上記光ディスク装置において、２層光ディスクにディジタル情報を記録／再生する際のレイヤー判定動作について詳細に説明する。光ディスク４１が光ディスク装置のスピンドルへ装着されると、ドライブ制御回路４８はサーボ制御回路４４に対し対象アドレスをサーボ制御回路４４へ指示する。サーボ制御回路４４はスピンドルモータ４２を回転させ、所定の回転数へ制御すると共に、アクチュエータ４９を含む光ピックアップ４３の移動機構を制御して、対象アドレスに対応する光ディスク４１上の半径位置へ光ピックアップ４３を移動させる。次に、光ピックアップ４３はレーザーの発光を開始し、サーボ制御回路４４は光ピックアップ４３のフォーカス／トラッキングが適切なようにレーザー光の収束位置の制御を実行する。この時点では収束位置が光ディスク４１のどちら側の記録層に収束しているかは判断できない。
次に、光ピックアップ４３は光ディスク４１からウォブリング信号を再生し、信号処理回路４５へウォブリング信号を供給する。ウォブリング信号は光ディスク４１のウォブルのシフトに対応した信号であり、通常トラッキングの誤差信号として得られる。ウォブリング信号はバイフェーズ・マーク変調が適用された信号であり、復調回路４５１により、所定のデジタルビット列へ復調され、その復調出力は２分岐され、一方は同期検出回路４５２へ供給され、他方は復号回路４５３へ供給される。
復調回路４５１による復調動作は、先に図４を用いて説明した変調処理の逆操作を行えばよい。つまり、シフトの時間的間隔からビット境界に対応するクロックを再生すると共に、クロック中央でのシフトの有無を基にビット”１”、ビット”０”を判定してゆけばよい。なお、図６内に図示しないが、信号処理回路４５の動作が適切に実行できるように復調回路４５１はフェイズロックドループ（ＰＬＬ）回路を内蔵し、信号処理回路４５の動作クロックを再生することが一般的に行われている。
同期検出回路４５２においてはＣＦＣの符号語への同期が実行される。同期の実行は、先に図２及び図３を用いて説明したように、読み出した符号化ビット列に対し同期検査ビット列を比較することで実行する。
図７は同期検出回路４５２の一例の構成図を示す。図７において、同期検出回路４５２は復調回路４５１から符号化ビット列の入力を受け、これは同期検査回路５１と同期検査回路５２へ入力される。同期検査回路５１と同期検査回路５２はいずれも同期検査パターンと符号化ビット列が一致した際に、比較回路５３へ一致信号を出力するように動作する。同期検査回路５１においては同期検査ビット列として図２の例であげた”１１０Ｘ０”が検査され、同期検査回路５２においては同期検査ビット列として図３の例であげた”００１Ｘ１”が検査される。
従って、２層光ディスクの各層でそれぞれの同期検査パターン（同期検査フォーマット）を採用した場合に、現在フォーカスされている（焦点一致してレーザー光が照射されている）記録層に従って、同期検査回路５１と同期検査回路５２のうち、いずれか一方の同期検査回路から定期的に一致信号が出力されることになる。同期検査回路５１から出力された一致信号はカウンタ５３に供給され、同期検査回路５２から出力された一致信号はカウンタ５４に供給される。カウンタ５３、５４は一致信号が入力された時にカウントアップするように動作する。
比較回路５５はカウンタ５３、５４の各カウント値が一定値（例えば１０カウント）以上の差が発生したことをもってレイヤーの判定信号を出力する。セレクタ５６はレイヤー判定結果に基づいて同期検査回路５１もしくは同期検査回路５２からの一致信号を選択して出力する。すなわち、セレクタ５６は、カウンタ５３のカウント値がカウンタ５４のカウント値よりも”１０”以上大きいことを示すレイヤー判定信号が入力された時は、同期検査回路５１から出力される一致信号を選択し、上記とは逆の状態を示すレイヤー判定信号が入力された時は、同期検査回路５２から出力される一致信号を選択する。セレクタ５６は選択した一致信号を同期検出信号として復号回路４５３へ出力する。
次に、レイヤー判定の処理内容を更に詳細に図８のフローチャートと共に説明する。まず、図７のカウンタ５３のカウント値ｃ１とカウンタ５４のカウント値ｃ２とがリセットされ（図８のステップＳ１、Ｓ２）、続いて、入力符号化ビット列から同期検査回路５１により同期検査ビット列として図２の例であげた”１１０Ｘ０”が検出されたかどうか判定され（図８のステップＳ３）、検出された場合はカウンタ５３のカウント値ｃ１を”１”インクリメントし（図８のステップＳ４）、検出されない場合は同期検査回路５２において同期検査ビット列として図３の例であげた”００１Ｘ１”が検出されたかどうか判定され（図８のステップＳ５）、検出された場合はカウンタ５４のカウント値ｃ２を”１”インクリメントする（図８のステップＳ６）。
続いて、カウント値ｃ１がカウント値ｃ２よりも”１０”以上大きいかどうか比較回路５５において判定され（図８のステップＳ７）、”１０”以上大きいならば同期パターン”１１０Ｘ０”を含む記録層にフォーカスしていると判断して、第１の値のレイヤー判定信号（ここでは１層目の判定結果とする）を出力する（図８のステップＳ８）。ステップＳ７においてｃ１がｃ２よりも”１０”以上出ないと判定された時は、比較回路５５は続いてカウント値ｃ２がカウント値ｃ１よりも”１０”以上大きいかどうかを判定し（図８のステップＳ９）、”１０”以上大きいならば同期パターン”００１Ｘ１”を含む記録層にフォーカスしていると判断して、第２の値のレイヤー判定信号（ここでは２層目の判定結果とする）を出力する（図８のステップＳ１０）。
再び図６に戻って説明するに、上記のレイヤー判定信号はレイヤー情報４６としてドライブ制御回路４８へ出力される。ドライブ制御回路４８はレイヤー情報４６を基に、現在読み取っている記録層（レイヤー）を確認し、必要ならばサーボ制御回路４４を通じてアクチュエータ４９を駆動し、光ピックアップ４３を現在フォーカスしている記録層とは逆側の記録層（レイヤー）にフォーカスするように制御を実行する。
ここで、仮に、復調回路４５１において復調エラーがあり、一致信号のロス、或いは、擬似同期に不正な一致信号の発生があったとしても、本実施の形態では図７のカウンタ５３、５４により時間方向で一致信号を積分しているため、十分信頼性の高い、高速なレイヤー判定が可能となる。
一方、復号回路４５３は、同期検出回路４５２からの同期検出信号により確立した同期に基づき、復調回路４５１からの復調されたウォブリング信号（ディジタルビット列）から、ＣＦＣの符号語内の情報ビット（図１の３２）を符号語単位に区切って取り出し、更にその情報ビットを所定フォーマットに対応した数だけ記憶し、エラー訂正処理を実行の上アドレス情報４７を復号し、そのアドレス情報４７をドライブ制御回路４８へ供給する。図２及び図３のフォーマット例においては、復号回路４５３は符号語内のビット”Ｄ”の数に相当する４ビット単位で情報ビットを取り出す。
ドライブ制御回路４８は供給されるアドレス情報４７と所望のアクセスアドレスとを比較し、必要ならばサーボ制御回路４４を通じて、アクチュエータ４９を駆動し、光ピックアップ４３を所定位置へ向けてジャンプさせる。
このように、本実施の形態によれば、２層の記録層をもち、アドレス情報をＣＦＣ中の情報ビットとして符号化し、またＣＦＣ中の検査点ビットとして各記録層内で不変なパターンを用いると同時に異なる記録層間では互いに異なるパターンを用いた同期検査パターンの符号化ビット列がウォブルのシフト位置で表現されるようバイフェーズ・マーク変調されてウォブリング信号としてグルーブに記録形成された光ディスク４１を再生することにより、光ディスク装置のウォブリング信号の同期処理において、アドレス情報４７を復号する前に同期検出回路４５２において同期検査パターンを判定することによって高速なレイヤーの判定を可能とすることができ、これにより光ピックアップ４９のアクセス時間を短縮することができる。
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ウォブリング信号はバイフェーズ・マーク変調などの周波数変調に限定されるものではなく、ウォブルからの情報が得られればどのような変調方式であっても構わない。また、記録マークが形成されるトラックはグルーブだけに限定されるものではなく、グルーブとランドの両方に記録することも可能であり、ランドだけに記録することも可能である。
また、本発明は図６の信号処理回路４５の動作及び図８のフローチャートの動作をコンピュータにより実行させるコンピュータプログラムも包含するものである。このコンピュータプログラムは、記録媒体に記録されてコンピュータに取り込まれてもよいし、ネットワークを介して配信されてコンピュータに取り込まれてもよい。
本発明の光ディスクの一実施の形態で記録する自己同期符号の構成を示す図である。 図１の自己同期符号の一例を示す図である。 図１の自己同期符号の他の例を示す図である。 バイフェーズ・マーク変調則を示す図である。 本発明の光ディスクにおけるグルーブの一実施の形態の形状を示す図である。 本発明の光ディスク装置の一実施の形態の構成図である。 図６中の光ディスク装置の同期検出回路の一実施の形態のブロック図である。 図７の動作説明用フローチャートである。 光ディスクの一例の部分構成斜視図である。 ２層光ディスクの一例の断面図である。
符号の説明
１１ グルーブ
１２ ランド
１３ ウォブル
１４ 記録マーク
３１ 検査点ビット
３２ 情報ビット
４１ 光ディスク
４２ スピンドルモータ
４３ 光ピックアップ
４４ サーボ制御回路
４５ 信号処理回路
４５１ 復調回路
４５２ 同期検出回路
４５３ 復号回路
４６ レイヤー情報
４７ アドレス情報
４８ ドライブ制御回路
４９ アクチュエータ
５１、５２ 同期検査回路
５３、５４ カウンタ
５５ 比較回路
５６ セレクタ

Claims (3)

  1. ディスクの深さ方向に複数積層された記録層の各々が、レーザー光を用いてディジタル情報の記録又は再生を行う溝状のトラックが一定ピッチで螺旋状に形成されると共に、ウォブリング信号により前記トラックの側壁がディスク半径方向に予め蛇行形成されている多層の光ディスクであって、
    同期位置を示すための第１のビット数の検査点ビットと所望の情報を示すための第２のビット数の情報ビットとからなる固定長の自己同期可能な符号語を複数連接した符号化ビット列において、前記情報ビットにアドレス情報を割り当て、かつ、前記検査点ビットに前記複数の記録層を識別させるための各記録層に固有の識別情報を割り当て、その符号化ビット列を変調した信号が前記ウォブリング信号として、前記各記録層毎のトラックの側壁をディスク半径方向に予め蛇行形成して記録されていることを特徴とする光ディスク。
  2. ディスクの深さ方向に複数積層された記録層の各々の溝状のトラックが一定ピッチで螺旋状に形成されると共に、ウォブリング信号により前記トラックの側壁がディスク半径方向に予め蛇行形成されている多層の光ディスクの、所望の前記記録層のトラックにレーザー光を用いてディジタル情報の記録又は再生を行う光ディスク装置であって、
    同期位置を示すための第１のビット数の検査点ビットと所望の情報を示すための第２のビット数の情報ビットとからなる固定長の自己同期可能な符号語を複数連接した符号化ビット列において、前記情報ビットにアドレス情報を割り当て、かつ、前記検査点ビットに前記複数の記録層を識別させるための各記録層に固有の識別情報を割り当て、その符号化ビット列を変調した信号が前記ウォブリング信号として、前記各記録層毎のトラックの側壁をディスク半径方向に予め蛇行形成して記録されている光ディスクに対して前記レーザー光を照射して該光ディスクから得られた反射光を光電変換して電気信号を得る光ピックアップ手段と、
    前記光ピックアップ手段から出力された前記電気信号中の前記ウォブリング信号を復調して前記自己同期可能な符号語を連接した符号化ビット列の再生信号を得る復調手段と、
    前記再生信号中の前記検査点ビットが前記複数の記録層のうちのいずれの記録層を識別させる識別情報であるかを判別することで、現在前記レーザー光が焦点一致して照射されている記録層を識別する記録層識別手段と、
    前記再生信号中の前記情報ビットを復号して前記アドレス情報を復号する復号手段と
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  3. ディスクの深さ方向に複数積層された記録層の各々が、レーザー光を用いてディジタル情報の記録又は再生を行う溝状のトラックが一定ピッチで螺旋状に形成されると共に、ウォブリング信号により前記トラックの側壁がディスク半径方向に予め蛇行形成されている多層の光ディスクの記録層を判定する記録層判定方法であって、
    同期位置を示すための第１のビット数の検査点ビットと所望の情報を示すための第２のビット数の情報ビットとからなる固定長の自己同期可能な符号語を複数連接した符号化ビット列において、前記情報ビットにアドレス情報を割り当て、かつ、前記検査点ビットに前記複数の記録層を識別させるための各記録層に固有の識別情報を割り当て、その符号化ビット列を変調した信号が前記ウォブリング信号として、前記各記録層毎のトラックの側壁をディスク半径方向に予め蛇行形成して記録されている光ディスクに対してレーザー光を照射して該光ディスクから得られた反射光を光電変換して電気信号を得る第１のステップと、
    前記電気信号中の前記ウォブリング信号を復調して前記自己同期可能な符号語を連接した符号化ビット列の再生信号を得る第２のステップと、
    前記再生信号と前記検査点ビットに予め割り当てられた前記複数の記録層の各識別情報とを比較して、前記再生信号中の前記検査点ビットの識別情報に一致する記録層の識別情報の一致回数を各記録層の識別情報毎にカウントする第３のステップと、
    前記第３のステップで各記録層の識別情報毎にカウントして得られたカウント値のうち、最も大なるカウント値で、かつ、２番目に大なるカウント値に対して相対的に予め定めた所定の値以上大であるカウント値に対応した識別情報の記録層を現在前記レーザー光が焦点一致して照射されている記録層と判定する第４のステップと
    を含むことを特徴とする記録層判定方法。
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