JP2010003357A - 多層光ディスク、多層光ディスク記録装置および多層光ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な制御で安定した高速記録動作を行える多層光ディスク記録装置および多層光ディスク再生装置を提供する。
【解決手段】多層光ディスク装置として、同一波長のＮ個（Ｎは２以上の整数）のレーザビームを発光させる光ピックアップを備えた構成とし、前記Ｎ個のレーザビームを同時に発光させ、前記多層光ディスクの１層おきのＮ層の記録層で構成される第１記録層群に集光させてＮ層の記録層に同時に記録し、記録層を変更する場合には、前記Ｎ個のレーザビームを、前記第１記録層群を構成するそれぞれの記録層に隣接する記録層で構成される第２記録層群に集光させてＮ層の記録層を同時に記録するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は光ディスク記録装置および光ディスク再生装置に関し、特に多層光ディスクの高速記録を可能とする多層光ディスク記録装置および多層光ディスク再生装置に関する。

本発明に関連する高速化の技術として、例えば、特許文献１（特開２００６−１６４３７４号公報）がある。特許文献１には、１枚の対物レンズで２本のレーザビームをディスク内の複数の記録層に同時に照射する方法について述べられている。

特開２００６−１６４３７４号公報 第１２頁 図２

ＤＶＤに代表される光ディスクの市場においては、記録情報の大容量化に適応するため高密度化が進んでおり、最近では光源として青色レーザを使用するＢｌｕ−ｒａｙ、ＨＤ−ＤＶＤが製品化され、Ｂｌｕ−ｒａｙ方式では片面２５ＧＢの記録容量を実現した。また、青色レーザの高出力化によって複数層媒体の記録も可能となり、たとえばＢｌｕ−ｒａｙ２層ディスクでは片面で５０ＧＢの情報データを記録できる。この大記録容量化への開発は今後も多層化技術開発を中心として推進されると予測されている。

上述したように青色レーザの採用によって、１枚の光ディスクの記録容量は大幅に増加したが、記録容量が増加した分、記録および再生に要する処理時間も増すことになる。現在、光ディスクのさらなる大容量化とともに６倍速化などの高速記録再生技術開発が進められているが、現行のシステム構成ではディスク回転数などの制約から１２倍速程度が限度と考えられる。

この高速化の技術として、特許文献１の複数層同時記録技術があるが、この複数記録層同時記録フォーマットと、従来の単層記録フォーマットが混在するシステムにおいては記録エリアの管理が重要となる。

本発明の目的は、簡単な制御で安定した高速記録動作を行える多層光ディスク記録装置および多層光ディスク再生装置を提供することにある。

上記目的は、一例として、特許請求の範囲に記載の発明により達成される。本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次のとおりである。

すなわち、上記目的を達成するために、本発明は、厚み方向に複数の記録層を有する多層光ディスクに情報を記録するための多層光ディスク記録装置であって、同一波長のＮ個（Ｎは２以上の整数）のレーザビームを発光させる光ピックアップを備え、前記Ｎ個のレーザビームを同時に発光させ、前記多層光ディスクの１層おきのＮ層の記録層で構成される第１記録層群に集光させてＮ層の記録層に同時に記録し、記録層を変更する場合には、前記Ｎ個のレーザビームを、前記第１記録層群を構成するそれぞれの記録層に隣接する記録層で構成される第２記録層群に集光させてＮ層の記録層を同時に記録する構成とした。

本発明によれば、簡単な制御で安定に多層光ディスクに対する記録速度を高速化できる。

以下、本発明の実施形態を図を用いて説明する。

図１は本発明による多層光ディスク記録再生装置の一実施形態を示すブロック図であり、１はディスク、２はモータ、３はサーボ駆動回路、４はピックアップ、５はレーザ駆動回路、６は光検出回路、７はサーボ回路、８はバッファメモリ、９は再生系信号処理回路、１０は記録系信号処理回路、１１０はＬ０記録層、１１１はＬ１記録層、１１２はＬ２記録層、１１３はＬ３記録層、１２１は第１レーザビーム、１２２は第２レーザビーム、１３は信号処理回路、１４は光ディスク記録再生装置、１５はドライブ制御装置である。

図１の実施形態では、ディスク１として４層ディスクを使用し、２層同時記録に対応するために第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２を発光させている。

まず、光ディスク記録再生装置１４の基本的な動作について説明する。通常はピックアップ４から照射されるのは第１レーザビーム１２１だけであり、たとえばＢｌｕ−Ｒａｙ方式の１回書きディスクであるＢＤ−Ｒディスク１が光ディスク記録再生装置１４に挿入されるとモータ２、サーボ回路７、サーボ駆動回路３によってディスク１を回転させ、ピックアップ４からは再生用のパワー値に制御された第１レーザビーム１２１をディスク１の記録面に照射する。光検出回路６はディスク１から反射してきた第１レーザビーム１２１の反射光の強弱を検出し、これより再生ディジタル信号列を得る。次にバッファメモリ８、再生系信号処理回路９でこの再生ディジタル信号列を復号し、ディスク１上に記録されたコントロール信号などの情報を読み取り、ディスク媒体判別を行う。ここで挿入されたディスク１がＢＤ−Ｒと判別されると光ディスク記録再生装置１４は動作待ち状態となり、その後は、たとえばホストコンピュータで構成されるドライブ制御装置１５の指令に基づきデータの記録または再生状態に制御される。

記録時には、サーボ駆動回路３はサーボ回路７の制御によってディスク１を所定のスピードで回転させるとともに第１レーザビーム１２１のフォーカス、トラッキング制御および最適記録パワー制御などの処理を行う。次に信号処理回路１４中の記録系信号処理回路１０から出力されるディジタルデータ列Ｗ１がレーザ駆動回路５に送出され、レーザ駆動回路５は記録データ信号のパワー値を所定の値に設定して情報データを順次ディスク１のトラック上に記録していく。

再生時も同様にサーボ駆動回路３はディスク１を所定のスピードで回転させるとともに、第１レーザビーム１２１のフォーカスおよびトラッキング制御を行い、記録されている再生ディジタルデータ列Ｒ１を順次再生していく。

このような構成の光ディスク記録再生装置１４における高速動作化について説明する。

たとえばＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式で再生外周６倍速を実現するためには、サーボ駆動回路３によってモータ２の回転数を毎分４８６０回転に制御する。次に光検出回路６はピックアップ４から出力される第１レーザビーム１２１の反射レーザ光を検出して、ディスク１の内周から外周に向かってらせん状に形成される１本の記録トラックを走査して再生ディジタルデータ列Ｒ１を得る。この時、ディスク１の外周部分で再生速度がもっとも速い６倍速になり、再生される信号周波数は２Ｔ（Ｔはビット周期）の繰り返し信号で９９ＭＨｚとなる。また、ディスク１の内周部はモータ２の回転数が毎分４８６０回転であるので２．５倍速になる。

このようにＣＡＶ方式ではディスク１の回転数によって最大倍速数が決まり、たとえばモータ２の許容回転数を毎分１００００回転以下(９７２０回転)と決めると、内周で５倍速、外周で１２倍速が最大倍速となる。

次に信号処理回路１３の動作について説明する。まず再生ディジタル信号列Ｒ１から伝送クロックを検出するＰＬＬ回路、伝送系をパーシャルレスポンスに適合させるパーシャルレスポンス再生回路などの動作によってデータ再生が行われた後に、再生データは一旦バッファメモリ８に格納される。再生系信号処理回路９では、バッファメモリ８に格納されているデータを順次読み出し、同期信号検出回路、復調回路、誤り検出訂正回路などの回路動作(図示せず)によってディスク１に記録されている情報データを再生する。これらの回路動作速度は微細加工プロセスの採用によって１２倍速相当は可能である。

ここで一般的な光ディスク記録再生装置１４では、ピックアップ４の光検出回路６の出力信号であるＲＦ信号やサーボ用信号など多くの信号を回路基板に伝送する必要があり、また可動部と固定部との信号伝送になることから、ピックアップ４と回路基板はフレキシブルシート上に印刷された導体配線で接続されることが多い。しかしこのフレキシブルシートによる配線では上記のような可動部と固定部の接続に適しているものの、配線間隔が狭くなると線間容量が増し、この線間容量と伝送線のインダクタンスとで共振して伝送帯域が狭くなるという欠点がある。フレキシブルシートの設計（線長、線幅、線間隔）にもよるが伝送帯域はおよそ１５０ＭＨｚ程度である。これは前述したＢｌｕ−Ｒａｙ方式の６倍速における周波数スペクトル分布帯域に相当し、従来の装置構成では８倍速以上の転送レート実現が難しいことになる。したがってこの伝送回路の周波数特性から従来のシステム構成において安定した動作で実現できる再生倍速は６倍速ということになる。

以上説明した従来の１ビーム方式に対し、本発明では図１に示すように記録、および再生時に第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２を発光させ、２つの記録層を同時に記録、再生することにより、従来の２倍の高速化を実現する。

図２に本発明による２つのレーザビームの配置例を示す。図２において第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２は、ディスク１の記録トラック方向にインライン状に形成させている。

図１に示したドライブ制御装置１５が２層同時記録モードを指令すると記録系信号処理回路１０を従来の２倍の速度で動作させ、２系統の記録信号データ列Ｗ１、Ｗ２を同時に出力し、それぞれ第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２をピックアップ４から発生させる。この時の記録信号データ列Ｗ１、Ｗ２はそれぞれ従来の単層記録時と同一データ転送速度になる。ここで本実施形態では、第１レーザビーム１２１はＬ０記録層１１０上に、第２レーザビーム１２２はＬ２記録層１１２上に焦点を結ぶようにフォーカス制御する。

次に第１レーザビーム１２１はＬ０記録層１１０の、第２レーザビーム１２２はＬ２記録層１１２の記録トラックに、ディスク１の内周から外周に向かって順次情報データを記録していく。そのまま最外周まで記録が終了すると、それぞれのレーザビームは１記録層分だけ層間ジャンプおよび焦点調整を行い、第１レーザビームはＬ１記録層１１１、第２レーザビーム１２２はＬ３記録層１１３の記録トラックを今度は外周から内周に向かって情報データを記録していく。

図３に本実施形態で使用する多層光ディスクの物理アドレスの一例を示す。

図３においてディスク１は６層の記録層を持ち、物理アドレスはＬ０記録層内周→Ｌ０記録層外周→Ｌ１記録層外周→Ｌ１記録層内周→Ｌ２記録層内周→Ｌ２記録層外周→Ｌ３記録層外周→Ｌ３記録層内周→Ｌ４記録層内周→Ｌ４記録層外周→Ｌ５記録層外周→Ｌ５記録層内周の順に増加していく構成としている。各アドレスの最上位には層番号を与え、さらにＬ０記録層１１０とＬ２記録層１１２とＬ４記録層１１４、Ｌ１記録層１１１とＬ３記録層１１３とＬ５記録層１１５とで同一半径位置に同一物理アドレスを与えている。なお、ここでは、一例として、各アドレスの最上位に層番号を付与したが、これに限定されるものではない。

このように物理アドレスを与えた多層ディスクに対して情報データを記録する場合には、前述したように１層おきに、かつ同一半径位置から２層同時記録するようにすれば、層番号のみ異なるだけで、各記録層に同一物理アドレスで記録できるため、物理アドレスの管理が容易となる効果がある。また、各層の記録可能領域がなくなった時の記録層移動時には、隣接記録層に同時記録を行う場合には２記録層分層間ジャンプを行う必要があるが、図１に示した本発明の１層毎の同時記録方式では、それぞれのレーザビームは１層分の層間ジャンプでよいので安定にかつ迅速に移動を行える効果がある。

ここで図２に示したレーザビーム配置を使用した場合に両記録層間の記録物理アドレスを一致させるには、第２レーザビーム１２２へのデータ転送を第１レーザビーム１２１に対して２つのレーザビーム間の距離分だけ遅らせればよい。再生時も同様で、同一物理アドレスの再生データは第１レーザビーム１２１に対して第２レーザビーム１２２側が遅れることになる。

図１において再生時には、第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２は再生用レーザパワーにそれぞれ設定され、記録時と同様のサーボ処理により第１レーザビーム１２１はＬ０記録層１１０を、第２レーザビーム１２２はＬ２記録層１１２を同時に再生し、再生信号列Ｒ１、Ｒ２を得る。次に最外周まで再生が終了すると、それぞれのレーザビームは１記録層分だけ層間ジャンプおよび焦点調整を行い、第１レーザビームはＬ１記録層１１１、第２レーザビーム１２２はＬ３記録層１１３の記録トラックを今度は外周から内周に向かって再生していく。

本発明における２層同時記録では前述したように一連の情報データをＷ１，Ｗ２の２つのデータ列に分割して記録するため、再生時にはＲ１、Ｒ２の２つのデータ列を同時に再生しバッファメモリ８に順次並列に格納していく。読み出し時にはデータのデータＩＤコードなどからデータアドレス番号を検出してこの信号を基に元の直列データ列に並び替える。

データ順序決定後、信号処理回路１３は倍速動作を行う。つまり、バッファメモリ８の読み出し以降、同期信号検出回路、復調回路、誤り検出訂正回路などは、たとえば１２倍速モード（基本伝送クロック周波数７９２ＭＨｚ）で動作させる。この構成により、アナログ信号動作領域は６倍速相当の伝送帯域でよく、従来使用しているフレキシブルシートによる信号伝送を使用しても１２倍速のデータ再生が可能となる。また、信号処理回路１３の動作クロック周波数についても処理の一部を並列化して低減することは可能である。この２層同時再生動作によって従来の１/２の時間で記録データを再生できる。

ここで本発明に使用する多層ディスクでは製作の過程で各記録層毎に偏芯量が異なることが予想されるが、第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２のフォーカス、トラッキング制御は光検出回路６のサーボ用制御信号であるＣ１、Ｃ２およびサーボ回路７の出力信号Ｓ１、Ｓ２によってそれぞれ独立に制御されるため、従来手法にて容易に対応でき、複雑な調整は必要としない。

また記録時にデータ記録エラーを生じた場合には従来装置と同様に記録リトライ処理、それでも修正できなかった場合には交替処理を行わせるが、この時、記録リトライ処理、交替処理ともに当該記録層のみに対応させ、他方のレーザビームは再生モードとし記録動作は行わないようにする。ただし、交替情報については同時記録中の記録層に設けられたディスク管理領域に同一情報を記録しておく。

図２において第１レーザビーム１２１をＬ０記録層１１０に、第２レーザビーム１２２をＬ２記録層１１２に配置した例について説明したが、記録タイミングさえ管理すれば第１レーザビーム１２１をＬ２記録層１１２に、第２レーザビーム１２２をＬ０記録層１１０に配置してもよい。

図３に示した物理アドレスはＬ０記録層内周部を起点としているが、これは外周部に起点を置いても問題ない。この時の物理アドレスはＬ０記録層外周→Ｌ０記録層内周→Ｌ１記録層内周→Ｌ１記録層外周→Ｌ２記録層外周→Ｌ２記録層内周→Ｌ３記録層内周→Ｌ３記録層外周→Ｌ４記録層外周→Ｌ４記録層内周→Ｌ５記録層内周→Ｌ５記録層外周の順に増加していく構成となる。また、図３においてはディスク深層部をＬ０記録層と定義しているが、これは表層部をＬ０記録層、最深層部をＬ５記録層と定義してもよい。

このように２層同時に情報データを記録、再生していくことにより、記録または再生に要する時間を従来の１/２にできる。したがって前述したフレキシブルシートを使用しても１２倍速の記録再生が可能になる。

以上、インライン状に並べた２系統のレーザビームを発光させる１つのピックアップ４を使用した例について説明したが、それぞれ１つ以上のレーザビームを発光する２つ以上のピックアップを使用しても良い。

図４に２つのピックアップの配置例を示す。図４においては２つのピックアップ４１、４２を１８０°対向する位置に設け、それぞれ独立して動作させるようにしている。

図５に本発明の多層光ディスク記録再生装置の一実施形態を示すブロック図を示す。図５において図１に示した同一部品は同一番号で示し、４１は第１ピックアップ、４２は第２ピックアップ、５１は第１レーザ駆動回路、５２は第２レーザ駆動回路、６１は第１光検出回路、６２は第２光検出回路である。

第１ピックアップ４１は第１レーザ駆動回路５１、第１光検出回路６１を、第２ピックアップ４２は第２レーザ駆動回路５２、第２光検出回路６２をそれぞれ備え、独立にディスク１の半径方向に移動可能な構成としている。すなわち第１ピックアップ４１、第２ピックアップ４２のフォーカス、トラッキング制御は第１光検出回路６１のサーボ用制御信号であるＣ１、第２光検出回路６２のサーボ用制御信号であるＣ２およびサーボ回路７の出力信号Ｓ１、Ｓ２によってそれぞれ独立に制御される。

本実施形態では２つの独立したピックアップ４１、４２を設けることによって図１に示した実施形態に対して、２つのレーザビーム相互のディスク半径位置に制限がなくなるため、図５に示したように隣接する２層(たとえばＬ０記録層１１０とＬ１記録層１１１)の任意の半径位置への同時記録が可能となる。

以上、独立した２系統のピックアップを１８０°対向に配置する例について説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば約９０°間隔に配置してもよい。また３系統の独立したピックアップを設け、約１２０°間隔で配置することも可能である。

図６に本発明の多層光ディスク記録再生装置の一実施形態を示すブロック図を示す。

図１に示した実施形態は１層おきに第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２を同時に照射する構成であるが、図６に示した実施形態では、連続した隣接２層に対して同時に記録する構成としている。図６において、第１レーザビーム１２１はＬ０記録層１１０の、第２レーザビーム１２２はＬ１記録層１１１の記録トラックに、ディスク１の内周から外周に向かって順次情報データを記録していく。そのまま最外周まで記録が終了すると、それぞれのレーザビームは２記録層分だけ層間ジャンプおよび焦点調整を行い、第１レーザビームはＬ２記録層１１２、第２レーザビーム１２２はＬ３記録層１１３の記録トラックを今度は外周から内周に向かって情報データを記録していく。

図１に示した実施形態に対して、Ｌ１記録層１１１、Ｌ２記録層１１２の記録方向が逆になるが、物理アドレスによる記録再生制御を行うので、動作上全く問題はない。

また、上記の説明では、第１レーザビームはＬ２記録層１１２、第２レーザビーム１２２はＬ３記録層１１３の記録トラックを外周から内周に向かって情報データを記録していくが、これは内周から外周に向かって記録していくようにしても良い。

以上、４層光ディスクと２系統のレーザビームとを使用した例について説明したが、本発明ではこれに限定されることは無く、６層光ディスクと２系統のレーザビーム、６層光ディスクと３系統のレーザビームとの組み合わせなど、層数およびレーザビーム数がさらに増しても対応できる。３系統のレーザビームを使用した場合には、３層同時に情報データを記録、再生していくことが可能となり、記録または再生に要する時間を従来の１/３にでき、２系統のレーザビーム使用時に対してさらに高速化が可能となる。

図７は本発明による多層光ディスク記録再生装置の他の実施形態を示すブロック図である。図１と同一部品は同一番号で示し、１１４はＬ４記録層、１１５はＬ５記録層、１２３は第３レーザビームであり、図１に対して６層光ディスク、３系統のレーザビームを使用しているところが異なっている。

図７においてドライブ制御装置１５が３層同時記録モードを指令すると記録系信号処理回路１０を従来の３倍の速度で動作させ、３系統の記録信号データ列Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を同時に出力し、それぞれ第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２、第３レーザビーム１２３をピックアップ４から発生させる。この時の記録信号データ列Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３はそれぞれ従来の単層記録時と同一データ転送速度になる。ここで本実施形態では、第１レーザビーム１２１はＬ０記録層１１０上に、第２レーザビーム１２２はＬ２記録層１１２上に、第３レーザビーム１２３はＬ４記録層１１４上に焦点を結ぶようにフォーカス制御する。

次に第１レーザビーム１２１はＬ０記録層１１０の、第２レーザビーム１２２はＬ２記録層１１２の、第３レーザビーム１２３はＬ４記録層１１４の記録トラックに、ディスク１の内周から外周に向かって順次情報データを記録していく。そのまま最外周まで記録が終了すると、それぞれのレーザビームは１記録層分だけ層間ジャンプおよび焦点調整を行い、第１レーザビームはＬ１記録層１１１、第２レーザビーム１２２はＬ３記録層１１３、第３レーザビーム１２３はＬ５記録層１１５の記録トラックを今度は外周から内周に向かって情報データを記録していく。

このように３層同時に情報データを記録していくことにより、記録に要する時間を従来の１/３にできる。

再生時も同様に３層同時動作によって従来の１/３の時間で記録データを再生できる。

ここで第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２、第３レーザビーム１２３のフォーカス、トラッキングは、光検出回路６のサーボ用制御信号であるＣ１、Ｃ２、Ｃ３およびサーボ回路７の出力信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３によってそれぞれ独立に制御される。

以上は１層おきに３層の記録層を同時に記録する例について説明したものであるが、前述したように連続する３層に対して同時記録再生を行わせるようにしても良い。
またディスク回転制御を前述したＣＡＶ方式とすれば、各層内、各層間の記録領域に対して高速のアクセスが可能になるという効果がある。

図８に本発明による第２の実施形態のブロック図を示す。

図８は図１と同一部品で構成し、第１レーザビーム１２１が記録専用、第２レーザビーム１２２を再生専用として、Ｌ０記録層１１０の記録再生に対応させた例を示している。

単層記録の場合、従来の構成と同様、１系統のレーザビームで動作させることは可能であり、図８において第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２のいずれか一方を動作させ、記録、再生モードを切り換えればよい。たとえば第１レーザビーム１２１を使用する場合には、記録信号処理回路１３から出力される記録データ列としてＷ１、再生信号データ列Ｒ１で動作する。

これに対し本発明の第２の実施形態においては、第１レーザビーム１２１、第２レーザビーム１２２をともにＬ０記録層１１０に焦点を合わせる。この構成により、第１レーザビーム１２１によるＬ０記録層１１０の記録直後に、第２レーザビーム１２２で記録されたデータを再生することにより、連続的に記録データと再生データとの照合が行える(リードアフタライト)。この結果、上記した従来方法では記録直後に１つのレーザビームを記録から再生に切り換え、かつ直前に記録したデータ開始ポイントまでトラックジャンプなどでレーザビームを移動させてリードアフタライト処理を行っていたのに対し、本発明では第１レーザビーム１２１で記録後すぐに第２レーザビーム１２２で連続的に再生できるため、トラックジャンプが無く、従来の１/２の時間でリードアフタライト処理が行える効果がある。

また、本発明による単層記録層のデータ再生時には第１レーザビーム、あるいは第２レーザビームのどちらか一方を動作させればよく、その場合に信号処理回路１３中の未使用の回路部分の電源を遮断できるので、消費電力を従来装置と同等にできる。

以上、２層同時記録方法および単層記録方法について述べたが、高速記録の必要性に応じてこれらを混在させることも可能である。

図９に多層光ディスクに複数のデータファイルを記録した場合の記録エリア分布の一例を示す。図中の数字は記録ファイルの記録順序を，ａ、ｂはそのファイルが同時記録されたことを、矢印は記録ファイルの大きさをそれぞれ示している。

ファイル１は同時記録モードでＬ０記録層１１０、Ｌ２記録層１１２に記録される（１ａ、１ｂ）。次にファイル２は通常単層記録モードであるのでＬ０記録層１１０のファイル１記録終了部（１ａ）に続いて記録される（２）。ファイル３は同時記録モードでＬ０記録層１１０のファイル２記録終了部（２）と、Ｌ２記録層１１２の同一物理アドレスから記録される。この場合ファイルサイズが大きいので、Ｌ０記録層１１０、Ｌ２記録層１１２記録終了時にそれぞれ１記録層ジャンプを行い、Ｌ１記録層１１１、Ｌ３記録層１１３に引き続き記録する（３ａ、３ｂ）。次にファイル４は通常単層記録モードであるのでＬ２記録層１１２のファイル１記録終了部（１ｂ）に続いて記録される（４）。ファイル５は同時記録モードでＬ１記録層１１１のファイル３記録終了部（３ａ）と、Ｌ３記録層１１３のファイル３記録終了部（３ｂ）から記録される（５ａ、５ｂ）。最後にファイル６は通常単層記録モードであるのでＬ１記録層１１１のファイル５記録終了部（５ａ）に続いて記録される（６）。

以上のように２層同時記録を行う場合、各記録層で同一物理アドレスから記録を開始するように制御を行うことにより、単層記録フォーマットが混在したとしても物理アドレスの管理が容易となる効果がある。

ここで最深層であるＬ０記録層１１０は既存のＢＤ−Ｒと同一深さであるので、図９に示したファイル２は従来のＢｌｕ−ｒａｙディスク再生装置で再生可能である。このため本発明の多層光ディスク記録再生装置において、従来ディスク再生装置で再生したい情報データを記録するには、Ｌ０記録層１１０を選択できるようにしておく。

以上は通常のファイルデータ記録についての説明であるが、記録データが画像情報であっても適用できる。画像情報はハイビジョン放送が普及するにつれてますます高速、大容量伝送が要求され、これらの記録を行うレコーダについても高品質、高速化が求められる。そのためには画像圧縮率をなるべく下げ、膨大な情報データをオンタイムで記録できるようにすることが必要となる。このような要求に対して本発明では２つの記録層を同時に記録できるため、ハイビジョン画像情報のような大容量データに対しても、記録データを２層間で１/２に分割することにより高速記録が可能となる。再生についても２層同時に大量の情報データを再生できるため、より高品質の画像信号が得られる効果があり、追記型、書換型ディスクだけでなく、ＲＯＭなどの再生専用ディスクに対しても適用可能である。

また、上述したように最深層のＬ０記録層１１０とＬ２記録層１１２に同時記録すれば、従来ディスク再生装置でＬ０記録層１１０を再生することにより、標準画像相当で再生することも可能である。

図１０に本発明による多層光ディスクの一例を示す。図１０はマルチレーザビーム対応多層光ディスクを示すもので、記録トラック案内用溝や物理アドレスはＬ０記録層１１０に形成し、Ｌ１〜Ｌ５記録層は記録膜のみの構造としている。

前述したような２つ以上のレーザビームを備えることにより、たとえば第１レーザビーム１２１をＬ０記録層１１０に集光してトラッキングおよび記録アドレス制御を行い、第２レーザビーム１２２を他の記録層、たとえばＬ１記録層１１１に集光させて記録再生動作を行わせる。この時、第２レーザビーム１２２のトラッキングは第１レーザビーム１２１に追随して動作するように制御する。

以上の構成によれば、Ｌ１〜Ｌ５記録層は記録トラック案内用溝が不要で記録膜のみを形成しておけばよく、各記録層の貼り合わせ位置精度管理が不要となるため、ディスクコストを大幅に低減できる効果がある。

図１０において記録トラック案内用溝や物理アドレスはＬ０記録層１１０に形成した例を示しているが、これはディスク表面に近いＬ５記録層１１５をはじめ、いずれの記録層であってもかまわない。

図１１に本発明による他の多層光ディスクの一例を示す。図１１に示した多層光ディスクにおいては、記録トラック案内用溝や物理アドレスはＬ０記録層１１０、Ｌ２記録層１１２、Ｌ４記録層１１４に形成し、Ｌ１記録層１１１、Ｌ３記録層１１３、Ｌ５記録層１１５は記録膜のみの構造としている。

図１０に示した多層光ディスクでは、第１レーザビーム１２１のトラッキング制御を第２レーザビーム１２２のトラッキング用に同時に使用するため、一回記録トラック案内用溝を有するＬ０記録層１１０と他の記録層を同時記録に使用すると次回以降は単層記録にしか対応できない。これに対し、図１１に示す多層光ディスクにおいては１層おきに記録トラック案内溝を有する記録層があるので、常時２層同時記録が可能となるという効果がある。

以上、本発明に従う多層光ディスク記録再生装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態の組み合わせ、種々の改良や変形を行うことができる。

例えば、本発明の詳細をＢｌｕ−ｒａｙディスク装置を例として説明してきたが、本発明はこれに限定されず、ＤＶＤ装置、ＣＤ装置に対しても適用可能である。

本発明による多層光ディスク記録再生装置のブロック図、 本発明によるレーザビームと記録トラックの位置関係の模式図、 本発明による多層光ディスクの物理アドレスの一例を示す図、 本発明による多層光ディスク記録再生装置のブロック図、 本発明による多層光ディスク記録再生装置のブロック図、 本発明による多層光ディスク記録再生装置のブロック図、 本発明による多層光ディスク記録再生装置のブロック図、 本発明による多層光ディスク記録再生装置のブロック図、 本発明による複数のファイル記録ロケーションの一例を示す図、 本発明による多層光ディスクの構造の一例を示す図、 本発明による多層光ディスクの構造の一例を示す図、である。

符号の説明

１‥ディスク、２‥モータ、３‥サーボ駆動回路、４‥ピックアップ、
４１‥第１ピックアップ、４２‥第２ピックアップ、５‥レーザ駆動回路、
５１‥第１レーザ駆動回路、５２‥第２レーザ駆動回路、６‥光検出回路、
６１‥第１光検出回路、６２‥第２光検出回路、７‥サーボ回路、
８‥バッファメモリ、９‥再生系信号処理回路、１０‥記録系信号処理回路
１１０〜１１５‥記録層、１２１‥第１レーザビーム、１２２‥第２レーザビーム、
１２３‥第３レーザビーム、１３‥信号処理回路、１４‥光ディスク記録再生装置、
１５‥ドライブ制御装置

Claims (10)

1. 厚み方向に複数の記録層を有する多層光ディスクに情報を記録するための多層光ディスク記録装置であって、
   同一波長のＮ個（Ｎは２以上の整数）のレーザビームを発光させる光ピックアップを備え、
   前記Ｎ個のレーザビームを同時に発光させ、前記多層光ディスクの１層おきのＮ層の記録層で構成される第１記録層群に集光させてＮ層の記録層に同時に記録し、
   記録層を変更する場合には、前記Ｎ個のレーザビームを、前記第１記録層群を構成するそれぞれの記録層に隣接する記録層で構成される第２記録層群に集光させてＮ層の記録層を同時に記録することを特徴とする多層光ディスク記録装置。
2. 請求項１に記載の多層光ディスク記録装置であって、
   前記光ピックアップは、前記Ｎ個のレーザビームを、前記多層光ディスクのトラック方向にインライン上に照射可能であることを特徴とする多層光ディスク記録装置。
3. 請求項１又は２に記載の多層光ディスク記録装置であって、
   前記多層光ディスクは、前記多層光ディスクの厚み方向の内部から外部に向かって配置された前記複数の記録層を、それぞれ、第０記録層、第１記録層、第２記録層、・・・第ｍ記録層（ｍは０以上の整数）としたときに、物理アドレスデータが、前記第０記録層から第ｍ記録層まで順番に連続的に割り振られるとともに、偶数番目の記録層では内周側から外周側に、奇数番目の記録層では外周側から内周側に連続的に割り振られており、各記録層の前記物理アドレスデータには各記録層の層番号に対応する情報が付与されていることを特徴とする多層光ディスク記録装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の多層光ディスク記録装置であって、
   リードアフタライト処理によっていずれか一つの記録層の記録データに誤りが検出され、前記記録データの交替処理を実施する場合、交替情報を、当該記録層のディスク管理用域及び同時記録中の他の記録層のディスク管理領域に記録することを特徴とする多層光ディスク記録装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の多層光ディスク記録装置であって、
   一つの記録層のみに記録を行う場合に、ディスク回転方向に対して上流側のレーザビームを用いて前記記録層にデータを記録し、下流側のレーザビームを再生用パワーに設定し、上流側のレーザビームと同一の記録層に集光させ、上流側のレーザビームで記録したデータを再生して記録データの誤りを検出することを特徴とする多層光ディスク記録装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の多層光ディスク記録装置であって、
   単層又は２層光ディスクのみ再生可能な装置を用いて再生されるデータを前記多層光ディスクに記録する場合には、前記多層光ディスクの最深の記録層に前記データを記録することを特徴とする多層光ディスク記録装置。
7. 厚み方向に複数の記録層を有する多層光ディスクに記録されている情報を再生するための多層光ディスク再生装置であって、
   同一波長のＮ個（Ｎは２以上の整数）のレーザビームを発光させる光ピックアップを備え、
   前記Ｎ個のレーザビームを同時に発光させ、前記多層光ディスクの１層おきのＮ層の記録層で構成される第１記録層群に集光させて、前記第１記録層群の記録層を再生し、
   記録層を変更する場合には、前記Ｎ個のレーザビームを、前記第１記録層群を構成するそれぞれの記録層に隣接する記録層で構成される第２記録層群に集光させてＮ層の記録層を同時に再生することを特徴とする多層光ディスク再生装置。
8. 請求項７に記載の多層光ディスク再生装置であって、
   前記光ピックアップは、前記Ｎ個のレーザビームを、前記多層光ディスクのトラック方向にインライン上に照射可能であることを特徴とする多層光ディスク再生装置。
9. 請求項７又は８に記載の多層光ディスク再生装置であって、
   前記多層光ディスクは、前記多層光ディスクの厚み方向の内部から外部に向かって配置された前記複数の記録層を、それぞれ、第０記録層、第１記録層、第２記録層、・・・第ｍ記録層（ｍは０以上の整数）としたときに、物理アドレスデータが、前記第０記録層から第ｍ記録層まで順番に連続的に割り振られるとともに、偶数番目の記録層では内周側から外周側に、奇数番目の記録層では外周側から内周側に連続的に割り振られており、各記録層の前記物理アドレスデータには各記録層の層番号に対応する情報が付与されていることを特徴とする多層光ディスク再生装置。
10. 厚み方向に複数の記録層を有する多層光ディスクであって、
    前記多層光ディスクの厚み方向の内部から外部に向かって配置された前記複数の記録層を、それぞれ、第０記録層、第１記録層、第２記録層、・・・第ｍ記録層（ｍは０以上の整数）としたときに、物理アドレスデータが、前記第０記録層から第ｍ記録層まで順番に連続的に割り振られるとともに、偶数番目の記録層では内周側から外周側に、奇数番目の記録層では外周側から内周側に連続的に割り振られており、各記録層の前記物理アドレスデータには各記録層の層番号に対応する情報が付与されていることを特徴とする多層光ディスク。

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