JPH09259438A

JPH09259438A - 多層式ディスク

Info

Publication number: JPH09259438A
Application number: JP6617596A
Authority: JP
Inventors: Hajime Matoba; 肇的場
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-10-03
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: JP3841468B2

Abstract

(57)【要約】【課題】多層ディスクにおいて上下に隣接する記録層
のデータトラックにヘッドが連続してアクセスする場合
のアクセス時間を短縮する。【解決手段】データトラックが螺旋状に形成されてい
るディスク状の記録層が複数層配置されて構成される多
層式ディスク10おいて、各記録層1,2,3 上のデータトラ
ックの螺旋形状を、これにアクセスするヘッド５側から
見て、右旋回螺旋形状と左旋回螺旋形状とが交互に配置
されるようにし、この螺旋形状のデータトラックへのデ
ータの記録方向を、上下に隣接する各記録層1,2,3 で、
ディスクの内周部から外周部に向かう方向と、ディスク
の外周部から内周部に向かう方向が交互になるようにす
る。多層式ディスク10が読み出し専用である場合には、
各記録層1,2,3 上のデータトラックに記録されるデータ
の記録長を略均等とし、かつ、各記録層1,2,3 上の上下
方向に重なり合う位置に記録するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層式ディスクに関
し、特に、データを記録するデータトラックが螺旋状に
形成されているディスク状の記録層が複数層配置されて
作られる多層式ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】これまでの記録媒体といえば、磁気テー
プを利用した音響用のコンパクトカセットや、映像記録
用のビデオカセット等が知られている。しかしながら、
これらの記録媒体に記録されるデータはランダムアクセ
スができない上に、記録されたデータがアナログ情報で
あったので、再生データにノイズが含まれたり、コピー
を行うとデータが劣化したり、長期間の保存でデータが
劣化する等の不具合があった。

【０００３】そこで、記録媒体として、データをディジ
タル信号に変換してディスク上のデータトラックに記録
しておき、このデータトラックにレーザビームを照射し
て、その戻り光を利用して読み出しを行うことができる
光ディスクが実用化されている。この光ディスクでは、
光ディスクのデータトラック上にピットと呼ばれる凹部
または凸部を列状に形成してデータを記録しておき、ピ
ットの有無をデータの「１」か「０」に対応させ、レー
ザビームをこのピットに照射してその反射光を利用して
読み出しを行っており、再生専用である。このような光
ディスクの代表的な例としては音楽用としてのＣＤ（コ
ンパクト・ディスク）や映像用としてのＬＤ（レーザー
・ディスク）などがあり、更には、小型で映像用のＤＶ
Ｄ（ディジタル・ビデオ・ディスク）の開発も進んでい
る。このようなＣＤや長時間記録用のＬＤ、及びＤＶＤ
では、ディスクの内周部から外周部にかけて螺旋状にデ
ータが連続して記録されており、データ読み出し時の線
速度は一定（ＣＬＶ）である。

【０００４】また、近年、記録媒体にレーザビームと磁
気でデータを記録し、このデータをレーザビームを用い
て読み出すことができる光磁気ディスクも実用化されて
いる。このような光磁気ディスクの代表的な例としては
ＭＤ（ミニ・ディスク）や、コンピュータの外部メモリ
用として使用されている光磁気ディスクが知られてい
る。ＭＤもＣＬＶであり、データは内周部から外周部に
かけて螺旋状にデータが連続して記録されている。

【０００５】一方、ＣＤのような光ディスクは片面にの
みデータが記録される仕様なので、記録容量を増大させ
るためには、ディスク上の記録媒体の記録密度を上げる
他に、ディスク上の記録層を多層にする方法がある。多
層ディスクとしては、ＤＶＤの２層式タイプ等が考えら
れるが、将来は３層以上の多層式ディスクも可能であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多層式
ディスクの各記録層に、これまでの光ディスクと同様に
データトラックを内周部から外周部に向かう螺旋状にし
てデータを記録するようにすると、ヘッドが層間を移動
する際のアクセス時間が大きくなるという問題がある。
即ち、第１層目の記録層にデータを書き込めるだけ書き
込み、続いて第２層目の記録層にデータを書き込む場
合、或いは、第１層目の記録層からデータを読み出した
後、続いて第２層目の記録層にデータからその続きのデ
ータを読み出す場合、ヘッドはディスクの最外周部から
最内周部に移動しなければならず、アクセスに時間がか
かるという問題がある。

【０００７】そこで、本発明は、多層式ディスクにおい
て、上下に隣接する記録層のデータトラックに対してヘ
ッドが連続してデータをアクセスする場合に、そのアク
セス時間を短縮することができる多層式ディスクを提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の原理構成を図１に示す。本発明では、図１に示すよ
うに、データを記録するデータトラックが螺旋状に形成
されているディスク状の記録層が複数層配置されて構成
される多層式ディスクにおいて、例えば、３層のディス
ク状の記録層１，２，３が重ね合わされて形成される多
層式ディスク１０において、各ディスク状の記録層１，
２，３上のデータトラックの螺旋形状を、データトラッ
クにアクセスするヘッド５が位置する側から見て、右旋
回螺旋形状と左旋回螺旋形状とが交互に配置されるよう
にしたことを特徴としている。

【０００９】この場合、螺旋形状のデータトラックへの
データの記録方向を、ディスクの内周部から外周部に向
かう方向と、ディスクの外周部から内周部に向かう方向
の２種類とし、上下に隣接する各記録層では、データト
ラックへのデータの記録方向がそれぞれ異なるように構
成する。また、多層式ディスクが読み出し専用のディス
クである場合には、各記録層上のデータトラックに記録
されるデータの記録長を略均等とし、かつ、データを各
記録層上の上下方向に重なり合う位置に記録するように
すれば良い。

【００１０】本発明の多層式ディスクによれば、多層デ
ィスクの各記録層に形成されるデータトラックが、交互
にディスクの内周側から外周側に向かう方向と、その逆
方向に螺旋状になっているので、各記録層に記録される
データがディスクの最外周部、又は最内周部において連
続することになり、上下に隣接する記録層のデータをヘ
ッドが連続してアクセスする場合のヘッドの移動量が最
小限で済み、ヘッドのアクセス時間が短縮される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態を具体的な実施例と共に詳細に説明する。なお、
本発明が対象とする多層式ディスクは、データを記録す
るデータトラックが螺旋状に形成されている多層式ディ
スクである。図２は本発明の第１の実施形態の多層式デ
ィスク３０の構成を示す組立斜視図を示すものである。
この実施形態では、多層式ディスク３０として、３層の
ディスク状の記録層１，２，３が重ね合わされたものに
ついて説明する。なお、ヘッド５が第１の記録層１の外
側に位置する場合、第１の記録層１の外側にポリカーボ
ネート等の部材で作られるディスク状の基板層が配置さ
れたり、各記録層の間や第３の記録層３の外側に保護層
等が配置されたりするが、これらの層の存在は本発明と
直接関係がないので、以下の実施形態において、これら
基板層や保護層の説明や図示は省略してある。

【００１２】第１の実施形態の３層構成の多層式ディス
ク３０においては、重ね合わされる各記録層１，２，３
上に形成するデータトラックの螺旋形状を、データトラ
ックにアクセスするヘッド５が位置する側から見て、第
１の記録層１では右旋回形状、第２の記録層２では左旋
回形状、第３の記録層３では再度右旋回形状として、右
旋回螺旋形状と左旋回螺旋形状とが交互に配置されるよ
うにしている。

【００１３】更に、この実施形態では、螺旋形状のデー
タトラックへのデータの記録方向を、ディスクの内周部
から外周部に向かう方向と、ディスクの外周部から内周
部に向かう方向の２種類とし、上下に隣接する各記録層
１，２，３では、データトラックへのデータの記録方向
がそれぞれ異なるように構成している。即ち、多層ディ
スク３０の回転方向が、図２に示すように、ヘッド５が
位置する側から見て左回転である場合には、第１の記録
層１ではデータの記録方向をディスクの内周部から外周
部に向かう方向とし、第２の記録層２ではデータの記録
方向をディスクの外周部から内周部に向かう方向とし、
第３の記録層３ではデータの記録方向をディスクの内周
部から外周部に向かう方向とする。

【００１４】ここで、ヘッド５によるデータの書き込
み、又は読み出しが第１の記録層１から第２の記録層
２、第３の記録層３の順に行われる場合、第１の記録層
１上のデータトラックＴ１には、データは内周部の螺旋
開始点Ａから外周部の螺旋の終点Ｂに向かって記録さ
れ、第２の記録層２上のデータトラックＴ２には、デー
タは外周部の螺旋の終点Ｃから外周部の螺旋開始点Ｄに
向かって記録され、第３の記録層３上のデータトラック
Ｔ３には、データは内周部の螺旋開始点Ｅから外周部の
螺旋の終点Ｆに向かって記録される。このデータの記録
方向を多層式ディスク３０の垂直断面において示したも
のを図３(a) に示す。この場合、データのアドレスは、
図３(b) に示すように、第１の記録層１の螺旋開始点Ａ
から螺旋の終点Ｂに向かって大きくなる。また、第１の
記録層１の螺旋の終点Ｂ（外周部）のアドレスと、第２
の記録層２の螺旋の終点Ｃ（外周部）のアドレスとは連
続しており、第２の記録層２におけるデータのアドレス
は、螺旋の終点Ｃから螺旋開始点Ｄに向かって大きくな
る。同様に、第２の記録層１の螺旋開始点Ｄ（内周部）
のアドレスと、第３の記録層３の螺旋開始点Ｅ（内周
部）のアドレスとは連続しており、第３の記録層３にお
けるデータのアドレスは、螺旋開始点Ｅから螺旋の終点
Ｄに向かって大きくなる。以上のように構成された実施
形態において、ヘッド５が多層式ディスク３０上のデー
タを連続して全て再生する場合、図２(a) に示すよう
に、ヘッド５は多層式ディスク３０の第１の記録層１の
内周部の点Ａからデータの再生を開始し、多層式ディス
ク３０の外周方向に移動していく。ヘッド５が第１の記
録層１の外周部の点Ｂに達したら、ヘッド５はデータの
読み出し層を第１の記録層１から第２の記録層２に変更
する。ヘッド５の読み出し層の変更は、レーザビームの
焦点距離を変えることによって行うことができる。そし
て、ヘッド５は第２の記録層２の外周部の点Ｃから引き
続いてデータの再生を行い、多層式ディスク３０の内周
方向に移動していく。この後、ヘッド５が第２の記録層
２の内周部の点Ｄに達したら、ヘッド５はデータの読み
出し層を第２の記録層２から第３の記録層３に変更す
る。更に、ヘッド５は第３の記録層３の内周部の点Ｅか
ら引き続いてデータの再生を行い、多層式ディスク３０
の外周方向に移動していき、外周部の点Ｆで再生を終了
する。

【００１５】この結果、多層式ディスク３０からのデー
タの再生は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆという順序にな
り、Ｂ→ＣとＤ→Ｅは読み出し層を変更するだけである
ので、ヘッド５は移動することなく連続したデータを読
み出すことができる。回転制御が線速度一定（ＣＬＶ）
である多層式ディスクを例にとった場合、ＣＬＶではヘ
ッド５のディスク上のアクセス（移動）に時間がかか
る。例えば、多層式ディスク３０の各記録層１〜３に全
て内周部から外周部に向かって同じ旋回方向の螺旋状に
データが記録されていたとすると、直径が１２ｃｍのデ
ィスクの場合、ヘッド５が第１の記録層１の最内周部か
ら読み出しを開始して最外周部まで到達すると、ヘッド
５は次のデータを読み出すために最内周部までアクセス
しなければならず、このアクセスに１２０ｍｓ〜２５０
ｍｓの時間がかかる。

【００１６】一方、本発明の多層式ディスク３０では、
ヘッド５が第１の記録層１の最内周部から読み出しを開
始して最外周部まで到達しても、ヘッド５の移動は殆ど
なく、ヘッドから照射するレーザビームの焦点距離を変
更して読み出し層を変えるだけで良い。この層の変更は
数ｍｓで済むために、本発明の多層式ディスク３０で
は、読み出しデータが複数層に跨がる時のデータの読み
出し時間を、前述の従来技術を前提にして作った多層式
ディスクに比べて大幅に短縮することができる。

【００１７】また、読み出し層の変更はヘッドに依存し
ており、高トルクのモータを使用していない安価な駆動
装置でも、同様の効果を得ることができる。ところで、
多層式ディスクが読み出し専用のディスクである場合に
おいて、データを最初の記録層から順に書き込めるだけ
書き込むようにすると、最後の記録層に書き込んだデー
タが、その記録層の記憶容量に対して少ない場合、ヘッ
ドがデータの最後まで読み出した後にデータの最初に戻
る場合のアクセス時間が大きくなってしまう。これを解
決した本発明の第２の実施形態の多層式ディスクを、以
下に図４，図５を用いて説明する。

【００１８】まず、多層式ディスクが２層式ディスク２
０であり、１層の記憶容量が５ギガバイトである場合に
ついて図４(a) から(c) を用いて説明する。書き込みデ
ータが図４(a) に示すような８ギガバイトのデータであ
るとする。ここで、図４(b) に示すように、データを第
１の記録層１にその記憶容量一杯に５ギガバイトが書き
込まれ、次いで、第２の記録層２に残りの３ギガバイト
のデータが書き込まれた場合について考える。このよう
な２層式ディスク２０を再生する場合、図示しないヘッ
ドにより、まず、第１の記録層１に記録された５ギガバ
イトのデータが第１の記録層１の内周部から外周部に向
かって読み出され、次いで、第２の記録層２のデータが
外周部から内周部に向かって読み出される。そして、第
２の記録層２のデータの読み出しが終了した後、再び第
１の記録層１の最初の部分のデータを読み出す場合は、
ヘッドは第２の記録層２の内周側に記録されたデータの
末尾部分から、データのない２ギガバイト分のデータ記
録領域を移動して第１の記録層１の最内周部に移動しな
ければならない。よって、２層式ディスク２０に記録さ
れたデータを何回も繰り返して再生するような場合、２
層式ディスク２０に記録された全てのデータの読み出し
を終えた後に、図４(b) に点線で示すように、ヘッドが
２ギガバイト分のデータ記録領域を移動するアクセス時
間が必要になってしまう。

【００１９】このような問題点に鑑み、本発明では、読
み出し専用の多層式ディスクにデータを書き込む場合
に、各記録層上のデータトラックに記録されるデータの
記録長を略均等とし、かつ、各記録層上の上下方向に重
なり合う位置に記録するようにしている。例えば、書き
込みデータが図４(a) に示すような８ギガバイトのデー
タを２層式ディスク２０に書き込む場合は、このデータ
を二等分した４ギガバイトのデータを、図４(c) に示す
ように、データを第１の記録層１と第２の記録層２に分
配して書き込む。そして、第１の記録層１と第２の記録
層２に分配して書き込むデータは、２層式ディスク２０
の軸線方向に重なるように書き込む。

【００２０】図４(c) のようにデータが記録された２層
式ディスク２０を再生する場合は、第１の記録層１のデ
ータの先端部と第２の記録層のデータの末尾が略一致
し、第１の記録層１のデータの末尾と第２の記録層２の
データの先端部とが一致するので、２層式ディスク２０
に記録されたデータを何回も繰り返して再生するような
場合でも、ヘッドのアクセス距離が短くなり、ランダム
アクセスに対してもアクセス性能が向上する。

【００２１】次に、多層式ディスクが３層式ディスク３
０であり、１層の記憶容量が５ギガバイトである場合に
ついて図５(a) から(c) を用いて説明する。書き込みデ
ータが図５(a) に示すような１２ギガバイトのデータで
あるとする。ここで、図５(b) に示すように、データを
第１の記録層１と第２の記録層２にその記憶容量一杯に
５ギガバイトが書き込まれ、次いで、第３の記録層３に
残りの２ギガバイトのデータが書き込まれた場合につい
て考える。

【００２２】このような３層式ディスク３０を再生する
場合、図示しないヘッドにより、まず、第１の記録層１
に記録された５ギガバイトのデータが第１の記録層１の
内周部から外周部に向かって読み出され、次いで、第２
の記録層２のデータが外周部から内周部に向かって読み
出され、更に、残りの２ギガバイトのデータが第３の記
録層３の内周部から外周部に向かって読み出される。そ
して、第３の記録層３のデータの読み出しが終了した
後、再び第１の記録層１の最初の部分のデータを読み出
す場合は、ヘッドは第３の記録層３の外周側に記録され
たデータの末尾部分から、２ギガバイト分のデータ記録
領域を移動して第１の記録層１の最内周部に移動しなけ
ればならない。よって、３層式ディスク３０に記録され
たデータを何回も繰り返して再生するような場合、３層
式ディスク３０に記録された全てのデータの読み出しを
終えた後に、図５(b) に点線で示すように、ヘッドが２
ギガバイト分のデータ記録領域を移動するアクセス時間
が必要になってしまう。

【００２３】よって、図５(a) に示すような１２ギガバ
イトのデータを３層式ディスク３０に書き込む場合は、
このデータを三等分した４ギガバイトのデータを、図５
(c)に示すように、データを第１の記録層１、第２の記
録層２、及び第３の記録層３に分配して書き込む。そし
て、第１の記録層１〜第３の記録層３に分配して書き込
むデータは、３層式ディスク３０の軸線方向に重なるよ
うに書き込む。

【００２４】図５(c) のようにデータが記録された３層
式ディスク３０を再生する場合は、各記録層１〜３のデ
ータの先端部とデータの末尾が全て略一致しているの
で、３層式ディスク３０に記録されたデータを何回も繰
り返して再生するような場合でも、ヘッドのアクセス距
離が短くなり、ランダムアクセスに対してもアクセス性
能が向上する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
層ディスクにおいて、その各記録層に形成されるデータ
トラックが、交互にディスクの内周側から外周側に向か
う方向と、その逆方向に螺旋状になっているので、各記
録層に記録されるデータがディスクの最外周部、又は最
内周部において連続することになり、上下に隣接するデ
ィスクのデータをヘッドが連続してアクセスする場合の
ヘッドの移動量が最小限で済み、ヘッドのアクセス時間
を短縮できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層式ディスクの構成を示す原理構成
図である。

【図２】本発明の多層式ディスクの一実施形態の構成を
示す組立斜視図である。

【図３】(a) は図２の多層式ディスクの各記録層へのデ
ータの記録方向の一例を示す説明図、(b) は(a) のデー
タのアドレスを示す説明図である。

【図４】(a) は２層式ディスクに記録すべきデータ量の
一例を示す説明図、(b) は(a)のデータ量を各記録層の
容量一杯に２層式ディスクに記録する場合の問題点を説
明する説明図、(c) は(a) のデータ量をデータ記録層を
２層の多層式ディスクに略均等に振り分ける場合の本発
明の実施例を説明する説明図である。

【図５】(a) は３層式ディスクに記録すべきデータ量の
一例を示す説明図、(b) は(a)のデータ量を各記録層の
容量一杯に３層式ディスクに記録する場合の問題点を説
明する説明図、(c) は(a) のデータ量をデータ記録層を
３層の多層式ディスクに略均等に振り分ける場合の本発
明の実施例を説明する説明図である。

【符号の説明】

１…第１の記録層２…第２の記録層３…第３の記録層５…ヘッド１０…多層式ディスク２０…２層式ディスク３０…３層式ディスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データを記録するデータトラックが螺旋
状に形成されているディスク状の記録層が複数層配置さ
れて構成される多層式ディスクにおいて、前記各記録層上の前記データトラックの螺旋形状を、前
記データトラックにアクセスするヘッドが位置する側か
ら見て、右旋回螺旋形状と左旋回螺旋形状とが交互に配
置されるようにしたことを特徴とする多層式ディスク。
【請求項２】請求項１に記載の多層式ディスクであっ
て、前記螺旋形状のデータトラックへのデータの記録方向
が、ディスクの内周部から外周部に向かう方向と、ディ
スクの外周部から内周部に向かう方向の２種類あり、上
下に隣接する各記録層では、データトラックへのデータ
の記録方向がそれぞれ異なることを特徴とする多層式デ
ィスク。
【請求項３】請求項１又は２に記載の多層式ディスク
であって、前記多層式ディスクが読み出し専用のディスクであり、前記各記録層上のデータトラックに記録されるデータの
記録長が略均等であって、かつ、データが各記録層上の
上下方向に重なり合う位置に記録されていることを特徴
とする多層式ディスク。