JP2000099997A - 光ディスクおよび光ディスク装置 - Google Patents
光ディスクおよび光ディスク装置Info
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- G—PHYSICS
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- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/14—Digital recording or reproducing using self-clocking codes
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/12—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
- G11B2020/1291—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers wherein the formatting serves a specific purpose
- G11B2020/1292—Enhancement of the total storage capacity
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＰＲＭＬ方式の採用により達成される高密度化
分のトラック密度方向および線密度方向への最適な割り
振りにより、現行ＤＶＤに比べてビームスポットの縮小
分以上に高密度化された光ディスクを提供する。 【解決手段】ｄ制約Ｄ、符号化効率Ｒの変調符号を用い
てトラック密度ＴＰ（μｍ／トラック）、線密度ＢＰ
（μｍ／トラック）で情報が記録された光ディスク１か
ら、波長λ（μｍ）のレーザダイオード３からの再生用
光ビームを開口数ＮＡの対物レンズ６を含む光学系とＰ
ＲＭＬ方式の再生信号処理系１０を用いて情報の再生を
行うる光ディスク装置において、 【数１】 の条件を満たすように光ディスク１を構成する。
分のトラック密度方向および線密度方向への最適な割り
振りにより、現行ＤＶＤに比べてビームスポットの縮小
分以上に高密度化された光ディスクを提供する。 【解決手段】ｄ制約Ｄ、符号化効率Ｒの変調符号を用い
てトラック密度ＴＰ（μｍ／トラック）、線密度ＢＰ
（μｍ／トラック）で情報が記録された光ディスク１か
ら、波長λ（μｍ）のレーザダイオード３からの再生用
光ビームを開口数ＮＡの対物レンズ６を含む光学系とＰ
ＲＭＬ方式の再生信号処理系１０を用いて情報の再生を
行うる光ディスク装置において、 【数１】 の条件を満たすように光ディスク１を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報を高密度に記
録した光ディスクおよび該光ディスクに記録された情報
を再生するための光ディスク装置に関する。
録した光ディスクおよび該光ディスクに記録された情報
を再生するための光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】直径１２ｃｍの光ディスクの片面にＭＰ
ＥＧ２による圧縮画像情報を２時間分以上録画したいと
いう要求から、ＤＶＤシステムが商品化されている。Ｄ
ＶＤ規格ではディスクの記憶容量は片面で４．７ＧＢで
あり、トラック密度は０．７４μｍ／トラック、線密度
は０．２６７μｍ／ビットである。以後、この規格に基
づくＤＶＤを現行ＤＶＤと呼ぶ。
ＥＧ２による圧縮画像情報を２時間分以上録画したいと
いう要求から、ＤＶＤシステムが商品化されている。Ｄ
ＶＤ規格ではディスクの記憶容量は片面で４．７ＧＢで
あり、トラック密度は０．７４μｍ／トラック、線密度
は０．２６７μｍ／ビットである。以後、この規格に基
づくＤＶＤを現行ＤＶＤと呼ぶ。
【０００３】ＤＶＤのような光ディスクに記録された情
報の再生は、光ヘッドを用いて行われる。光ヘッドにお
いては、ＬＤ（レーザダイオード）から出射される光ビ
ームが対物レンズにより光ディスクのトラック上のピッ
ト系列に集光され、光ディスクで反射された光ビーム
は、集光レンズで光検出器に集光され、再生信号が得ら
れる。この光検出器からの再生信号は再生信号処理系に
入力され、等化器で波形等化を受けた後、検出器でデー
タの復号が行われる。ＤＶＤ規格の場合、光ヘッド中の
ＬＤの波長は０．６５μｍ、対物レンズの開口数ＮＡは
０．６である。
報の再生は、光ヘッドを用いて行われる。光ヘッドにお
いては、ＬＤ（レーザダイオード）から出射される光ビ
ームが対物レンズにより光ディスクのトラック上のピッ
ト系列に集光され、光ディスクで反射された光ビーム
は、集光レンズで光検出器に集光され、再生信号が得ら
れる。この光検出器からの再生信号は再生信号処理系に
入力され、等化器で波形等化を受けた後、検出器でデー
タの復号が行われる。ＤＶＤ規格の場合、光ヘッド中の
ＬＤの波長は０．６５μｍ、対物レンズの開口数ＮＡは
０．６である。
【０００４】現行ＤＶＤシステムでは、再生信号処理方
式として波形スライス方式が一般に用いらている。この
波形スライス方式について、図４の動作波形図を用いて
説明する。光ディスクには、記録すべき情報である図４
（ａ）に示す記録データに対応する図４（ｂ）に示す記
録波形に従って、図４（ｃ）に示すようにピット系列が
形成されている。
式として波形スライス方式が一般に用いらている。この
波形スライス方式について、図４の動作波形図を用いて
説明する。光ディスクには、記録すべき情報である図４
（ａ）に示す記録データに対応する図４（ｂ）に示す記
録波形に従って、図４（ｃ）に示すようにピット系列が
形成されている。
【０００５】このようにして光ディスクに記録された情
報を再生する場合、光ディスク上に光ヘッド内のＬＤか
ら再生用光ビームが図４（ｃ）中に斜線で示すような微
小なビームスポットとして照射され、ピット系列が読み
出されることにより、再生信号が得られる。この再生信
号の波形（再生波形）は、記録再生系の特性から図４
（ｂ）の記録波形のような矩形波とはならず、図４
（ｄ）に示すように鈍った波形として得られる。
報を再生する場合、光ディスク上に光ヘッド内のＬＤか
ら再生用光ビームが図４（ｃ）中に斜線で示すような微
小なビームスポットとして照射され、ピット系列が読み
出されることにより、再生信号が得られる。この再生信
号の波形（再生波形）は、記録再生系の特性から図４
（ｂ）の記録波形のような矩形波とはならず、図４
（ｄ）に示すように鈍った波形として得られる。
【０００６】そこで、等化器では再生波形に対して図４
（ｅ）に示すように等化波形とある設定された閾値（一
点鎖線で示す）との交点がウインドウの中心になるよう
な波形等化が施される。具体的には、再生信号の高周波
成分の増幅が行われる。検出器では、図４（ｆ）に示す
ように等化波形と閾値との交点を検出し、ウインドウ内
で交点が検出されれば“１”、検出されなければ“０”
として２値データを出力する。そして、この交点検出に
より得られた２値データにＮＲＺ変換を施すことによ
り、図４（ｇ）に示すように復号データが得られる。
（ｅ）に示すように等化波形とある設定された閾値（一
点鎖線で示す）との交点がウインドウの中心になるよう
な波形等化が施される。具体的には、再生信号の高周波
成分の増幅が行われる。検出器では、図４（ｆ）に示す
ように等化波形と閾値との交点を検出し、ウインドウ内
で交点が検出されれば“１”、検出されなければ“０”
として２値データを出力する。そして、この交点検出に
より得られた２値データにＮＲＺ変換を施すことによ
り、図４（ｇ）に示すように復号データが得られる。
【０００７】光ディスクでは、更なる高密度化が常に要
求されており、例えば現行ＤＶＤシステムに対して、直
径１２ｃｍのディスク片面に高精細映像を２時間分以上
録画可能な高精細ＤＶＤシステムの開発が現在進められ
ている。高精細ＤＶＤに求められる記憶容量は１５ＧＢ
／面であり、現行ＤＶＤに比べて３．１９（＝１５／
４．７）倍の高密度化が必要である。
求されており、例えば現行ＤＶＤシステムに対して、直
径１２ｃｍのディスク片面に高精細映像を２時間分以上
録画可能な高精細ＤＶＤシステムの開発が現在進められ
ている。高精細ＤＶＤに求められる記憶容量は１５ＧＢ
／面であり、現行ＤＶＤに比べて３．１９（＝１５／
４．７）倍の高密度化が必要である。
【０００８】高精細ＤＶＤを実現するための光ディスク
の高密度化技術として、ビームスポットの縮小が挙げら
れる。ビームスポットの大きさは、レーザの波長に比例
し、対物レンズの開口数に反比例する。高精細ＤＶＤシ
ステムで使用するレーザの波長をλ（μｍ）、対物レン
ズの開口数をＮＡとすると、高精細ＤＶＤシステムにお
けるビームスポットの大きさは、現行ＤＶＤシステムに
おけるビームスポットの大きさを１として、次式で与え
られる。
の高密度化技術として、ビームスポットの縮小が挙げら
れる。ビームスポットの大きさは、レーザの波長に比例
し、対物レンズの開口数に反比例する。高精細ＤＶＤシ
ステムで使用するレーザの波長をλ（μｍ）、対物レン
ズの開口数をＮＡとすると、高精細ＤＶＤシステムにお
けるビームスポットの大きさは、現行ＤＶＤシステムに
おけるビームスポットの大きさを１として、次式で与え
られる。
【０００９】
【数３】
【００１０】式（１）において、０．６５および０．６
は現行ＤＶＤシステムにおけるレーザ波長および対物レ
ンズ開口数をそれぞれ表す。具体的には、高精細ＤＶＤ
システムでは青色レーザ（波長０．４１μｍ）、開口数
０．６の対物レンズを有する光学系が有力視されてお
り、これらの数値を式（１）のλ，ＮＡに代入すると、
０．８５・（０．４１／０．６）2 ＝０．３９７であ
る。つまり、ビームスポットの縮小により達成される光
ディスクの高密度化分は、２．５２（＝１／０．３９
７）倍であり、高精細ＤＶＤの記憶容量を達成するため
には、ビームスポットの縮小の他に約１．２５倍（〜
３．２／０．３９７）の高密度化が必要である。言い換
えると、高精細ＤＶＤシステムで使用するレーザ波長を
λ（μｍ）、対物レンズ開口数をＮＡ、高精細ＤＶＤの
トラック密度をＴＰ（μｍ／トラック）、線密度をＢＰ
（μｍ／ビット）として、次式で表される記録密度（面
記録密度）ＴＰ・ＢＰを達成しなければならない。
は現行ＤＶＤシステムにおけるレーザ波長および対物レ
ンズ開口数をそれぞれ表す。具体的には、高精細ＤＶＤ
システムでは青色レーザ（波長０．４１μｍ）、開口数
０．６の対物レンズを有する光学系が有力視されてお
り、これらの数値を式（１）のλ，ＮＡに代入すると、
０．８５・（０．４１／０．６）2 ＝０．３９７であ
る。つまり、ビームスポットの縮小により達成される光
ディスクの高密度化分は、２．５２（＝１／０．３９
７）倍であり、高精細ＤＶＤの記憶容量を達成するため
には、ビームスポットの縮小の他に約１．２５倍（〜
３．２／０．３９７）の高密度化が必要である。言い換
えると、高精細ＤＶＤシステムで使用するレーザ波長を
λ（μｍ）、対物レンズ開口数をＮＡ、高精細ＤＶＤの
トラック密度をＴＰ（μｍ／トラック）、線密度をＢＰ
（μｍ／ビット）として、次式で表される記録密度（面
記録密度）ＴＰ・ＢＰを達成しなければならない。
【００１１】
【数４】
【００１２】ここで、現行ＤＶＤシステムと同じ光学系
を用いて現行ＤＶＤに比べ１．２５倍高密度化した高精
細ＤＶＤのような光ディスクを再生する場合の問題点を
考えてみる。
を用いて現行ＤＶＤに比べ１．２５倍高密度化した高精
細ＤＶＤのような光ディスクを再生する場合の問題点を
考えてみる。
【００１３】トラック密度が高くなると、再生信号には
クロストーク成分と呼ばれる信号劣化成分が多く含まれ
ることとなる。一方、線密度が高くなると、再生波形は
より鈍った波形となる。等化器では、前述したように再
生信号の高周波成分の増幅が行われるので、入力する再
生波形がより鈍っている場合には、高周波成分をより増
幅する必要がある。その結果、等化器はこうした信号劣
化成分までも増幅させることとなる。このようにシステ
ムの再生信号処理方式として波形スライス方式を用いた
場合には、どのように高密度化をしても信号劣化成分が
増加してしまい、もはや、正しくデータの復号を行うこ
とはできない。
クロストーク成分と呼ばれる信号劣化成分が多く含まれ
ることとなる。一方、線密度が高くなると、再生波形は
より鈍った波形となる。等化器では、前述したように再
生信号の高周波成分の増幅が行われるので、入力する再
生波形がより鈍っている場合には、高周波成分をより増
幅する必要がある。その結果、等化器はこうした信号劣
化成分までも増幅させることとなる。このようにシステ
ムの再生信号処理方式として波形スライス方式を用いた
場合には、どのように高密度化をしても信号劣化成分が
増加してしまい、もはや、正しくデータの復号を行うこ
とはできない。
【００１４】波長λ（μｍ）、対物レンズ開口数ＮＡの
光学系では、ピットの繰り返し周期がλ／（２ＮＡ）μ
ｍ以上のときに再生信号の振幅が現れる。光ディスクの
トラック密度ＴＰ（μｍ／トラック）、線密度ＢＰ（μ
ｍ／ビット）、使用する変調符号のｄ制約Ｄ、符号化効
率Ｒとする。この場合、トラッキングを可能とするため
には、トラック密度ＴＰを次式の関係にする必要があ
る。
光学系では、ピットの繰り返し周期がλ／（２ＮＡ）μ
ｍ以上のときに再生信号の振幅が現れる。光ディスクの
トラック密度ＴＰ（μｍ／トラック）、線密度ＢＰ（μ
ｍ／ビット）、使用する変調符号のｄ制約Ｄ、符号化効
率Ｒとする。この場合、トラッキングを可能とするため
には、トラック密度ＴＰを次式の関係にする必要があ
る。
【００１５】
【数５】 また、再生信号が現れるためには、最短ピット長が（Ｄ
＋１）Ｒ・ＢＰであることから、線密度ＢＰを次式の関
係にする必要がある。
＋１）Ｒ・ＢＰであることから、線密度ＢＰを次式の関
係にする必要がある。
【００１６】
【数６】
【００１７】現行ＤＶＤシステムの光学系および現行Ｄ
ＶＤで情報の記録に使用されている８／１６変調符号の
パラメータを式（３），（４）の右辺に代入すると、 λ／（２ＮＡ）＝０．６５／（２・０．６）＝０．５４ １／｛２（Ｄ＋１）Ｒ｝・λ／（２ＮＡ） ＝１／｛２
（２＋１）１／２｝・０．６５／（２・０．６）＝０．
１８ となる。現行ＤＶＤでは、ＴＰ＝０．７４、ＢＰ＝０．
２６７であるから、現行ＤＶＤシステムと同じ光学系を
用いて、現行ＤＶＤに比べて１．２５倍高密度化した光
ディスクを再生した場合、再生信号のＳＮＲ（信号対雑
音比）は低下するが、トラッキングが全く不能になった
り、再生信号が全く無くなる訳ではない。
ＶＤで情報の記録に使用されている８／１６変調符号の
パラメータを式（３），（４）の右辺に代入すると、 λ／（２ＮＡ）＝０．６５／（２・０．６）＝０．５４ １／｛２（Ｄ＋１）Ｒ｝・λ／（２ＮＡ） ＝１／｛２
（２＋１）１／２｝・０．６５／（２・０．６）＝０．
１８ となる。現行ＤＶＤでは、ＴＰ＝０．７４、ＢＰ＝０．
２６７であるから、現行ＤＶＤシステムと同じ光学系を
用いて、現行ＤＶＤに比べて１．２５倍高密度化した光
ディスクを再生した場合、再生信号のＳＮＲ（信号対雑
音比）は低下するが、トラッキングが全く不能になった
り、再生信号が全く無くなる訳ではない。
【００１８】このように再生信号のＳＮＲが低下した場
合の再生信号処理方式として、波形スライス方式の代わ
りにＰＲＭＬ(Partial Response and Maximum Likeliho
od）方式の利用が検討されている。ＰＲＭＬ方式におい
ては、まず等化器でＰＲ特性と呼ばれる識別点間で既知
の相関を持った波形へと等化される。
合の再生信号処理方式として、波形スライス方式の代わ
りにＰＲＭＬ(Partial Response and Maximum Likeliho
od）方式の利用が検討されている。ＰＲＭＬ方式におい
ては、まず等化器でＰＲ特性と呼ばれる識別点間で既知
の相関を持った波形へと等化される。
【００１９】図５を用いて種々のＰＲ特性について説明
する。図５（ａ）〜（ｄ）は、図４（ａ）〜（ｄ）と同
様であり、それぞれ記録データ、記録波形、ピット系
列、再生波形を示す。図５（ｄ）の再生波形に対し、等
化器でＰＲ（１，１）特性、ＰＲ（１，２，１）特性、
ＰＲ（１，２，２，１）特性に基づく等化を行った場合
の等化後の波形を図５（ｅ）（ｆ）（ｇ）にそれぞれ示
す。ＰＲ（１，１）特性とは、インパルス応答が、連続
する２識別点に各々１：１の割合で現れる特性をいう。
ＰＲ（１，２，１）特性とは、インパルス応答が、連続
する３識別点に各々１：２：１の割合で現れる特性をい
う。ＰＲ（１，２，２，１）特性とは、インパルス応答
が、連続する４識別点に各々１：２：２：１の割合で現
れる特性をいう。図示しないが、他のＰＲ特性について
も同様である。
する。図５（ａ）〜（ｄ）は、図４（ａ）〜（ｄ）と同
様であり、それぞれ記録データ、記録波形、ピット系
列、再生波形を示す。図５（ｄ）の再生波形に対し、等
化器でＰＲ（１，１）特性、ＰＲ（１，２，１）特性、
ＰＲ（１，２，２，１）特性に基づく等化を行った場合
の等化後の波形を図５（ｅ）（ｆ）（ｇ）にそれぞれ示
す。ＰＲ（１，１）特性とは、インパルス応答が、連続
する２識別点に各々１：１の割合で現れる特性をいう。
ＰＲ（１，２，１）特性とは、インパルス応答が、連続
する３識別点に各々１：２：１の割合で現れる特性をい
う。ＰＲ（１，２，２，１）特性とは、インパルス応答
が、連続する４識別点に各々１：２：２：１の割合で現
れる特性をいう。図示しないが、他のＰＲ特性について
も同様である。
【００２０】図５（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示した通り、Ｐ
Ｒ（１，１）特性→ＰＲ（１，２，１）特性→ＰＲ
（１，２，２，１）特性の順に等化後の波形は鈍った特
性になっていることが分かる。ＰＲＭＬ方式では、再生
波形の特性に近いＰＲ特性で波形等化することにより、
等化器での信号劣化成分の増加を抑制できる。
Ｒ（１，１）特性→ＰＲ（１，２，１）特性→ＰＲ
（１，２，２，１）特性の順に等化後の波形は鈍った特
性になっていることが分かる。ＰＲＭＬ方式では、再生
波形の特性に近いＰＲ特性で波形等化することにより、
等化器での信号劣化成分の増加を抑制できる。
【００２１】一方、ＰＲＭＬ方式の再生信号処理系にお
いて、等化器の後に配置される検出器には、最尤復号器
の代表的な一つであるヴィタビ復号器が一般に用いられ
る。等化器で再生波形がＰＲ（１，２，２，１）特性に
等化されたとすると、ヴィタビ復号器はＰＲ（１，２，
２，１）特性を満たす全ての系列の中から等化波形のサ
ンプル系列との誤差が最も小さい系列を選択し、選択さ
れた系列に対応する２値データ（復号データ）を出力す
る。この様子を図６に示す。ＰＲＭＬ方式では、復号を
１つのサンプル値から行うのではなく、複数のサンプル
値から行うため、サンプル値間で相関を持たない信号劣
化成分に対する耐性が強い。
いて、等化器の後に配置される検出器には、最尤復号器
の代表的な一つであるヴィタビ復号器が一般に用いられ
る。等化器で再生波形がＰＲ（１，２，２，１）特性に
等化されたとすると、ヴィタビ復号器はＰＲ（１，２，
２，１）特性を満たす全ての系列の中から等化波形のサ
ンプル系列との誤差が最も小さい系列を選択し、選択さ
れた系列に対応する２値データ（復号データ）を出力す
る。この様子を図６に示す。ＰＲＭＬ方式では、復号を
１つのサンプル値から行うのではなく、複数のサンプル
値から行うため、サンプル値間で相関を持たない信号劣
化成分に対する耐性が強い。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、再生
用レーザの短波長化および対物レンズ開口数の増加によ
り達成されるビームスポットの縮小分以上に光ディスク
を高密度化しようとする場合、再生信号処理方式として
波形スライス方式の代わりにＰＲＭＬ方式を採用するこ
とが望ましい。
用レーザの短波長化および対物レンズ開口数の増加によ
り達成されるビームスポットの縮小分以上に光ディスク
を高密度化しようとする場合、再生信号処理方式として
波形スライス方式の代わりにＰＲＭＬ方式を採用するこ
とが望ましい。
【００２３】その場合、ＰＲＭＬ方式により達成される
記録密度の高密度化分をトラック密度および線密度にど
のように割り振るかを考える必要がある。しかし、従来
ではこの割り振りについて特に考えられていなかった。
記録密度の高密度化分をトラック密度および線密度にど
のように割り振るかを考える必要がある。しかし、従来
ではこの割り振りについて特に考えられていなかった。
【００２４】本発明は、再生信号処理方式としてＰＲＭ
Ｌ方式を採用することにより達成される高密度化分のト
ラック密度方向および線密度方向への割り振りを規定
し、現行ＤＶＤに比べてビームスポットの縮小分以上に
高密度化された光ディスクおよび該光ディスクに記録さ
れた情報を再生する光ディスク装置を提供することを目
的とする。
Ｌ方式を採用することにより達成される高密度化分のト
ラック密度方向および線密度方向への割り振りを規定
し、現行ＤＶＤに比べてビームスポットの縮小分以上に
高密度化された光ディスクおよび該光ディスクに記録さ
れた情報を再生する光ディスク装置を提供することを目
的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、本発明の基本的な考えは、再生信号処理系にＰＲＭ
Ｌ方式を採用することにより達成される光ディスクの高
密度化分をトラック密度と線密度に均等に割り振るか、
あるいはトラック密度により多く割る振る、というもの
である。
め、本発明の基本的な考えは、再生信号処理系にＰＲＭ
Ｌ方式を採用することにより達成される光ディスクの高
密度化分をトラック密度と線密度に均等に割り振るか、
あるいはトラック密度により多く割る振る、というもの
である。
【００２６】具体的には、ｄ制約Ｄ、符号化効率Ｒの変
調符号を用いてトラック密度ＴＰ（μｍ／トラック）、
線密度ＢＰ（μｍ／ビット）で情報が記録された光ディ
スクであって、波長λ（μｍ）の再生用光源および開口
数ＮＡの対物レンズを含む光学系と、ＰＲＭＬ方式によ
る再生信号処理系で情報を再生する光ディスクであっ
て、
調符号を用いてトラック密度ＴＰ（μｍ／トラック）、
線密度ＢＰ（μｍ／ビット）で情報が記録された光ディ
スクであって、波長λ（μｍ）の再生用光源および開口
数ＮＡの対物レンズを含む光学系と、ＰＲＭＬ方式によ
る再生信号処理系で情報を再生する光ディスクであっ
て、
【００２７】
【数７】 の条件、または
【００２８】
【数８】 の条件を満たすように構成したことを特徴とする。
【００２９】このように構成された光ディスクによる
と、ＰＲＭＬ方式の効果が十分に発揮され、高密度に情
報が記録されているにも関わらず、十分な信頼度でデー
タの復号を可能とすることができる。
と、ＰＲＭＬ方式の効果が十分に発揮され、高密度に情
報が記録されているにも関わらず、十分な信頼度でデー
タの復号を可能とすることができる。
【００３０】また、本発明によると、このような光ディ
スクと、この光ディスクに記録された情報を再生するた
めに波長λ（μｍ）の再生用光源および開口数ＮＡの対
物レンズを含む光学系と、ＰＲＭＬ方式による再生信号
処理手段とを有する光ディスク装置が提供される。
スクと、この光ディスクに記録された情報を再生するた
めに波長λ（μｍ）の再生用光源および開口数ＮＡの対
物レンズを含む光学系と、ＰＲＭＬ方式による再生信号
処理手段とを有する光ディスク装置が提供される。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。まず、図４を用いて本発明の一実施
形態に係る光ディスク装置について説明する。図４にお
いて、光ディスク１にはｄ制約Ｄ、符号化効率Ｒの変調
符号を用いて後述する条件に従って設定されたトラック
密度ＴＰ（μｍ／トラック）、線密度ＢＰ（μｍ／トラ
ック）で情報が記録されている。
施形態を説明する。まず、図４を用いて本発明の一実施
形態に係る光ディスク装置について説明する。図４にお
いて、光ディスク１にはｄ制約Ｄ、符号化効率Ｒの変調
符号を用いて後述する条件に従って設定されたトラック
密度ＴＰ（μｍ／トラック）、線密度ＢＰ（μｍ／トラ
ック）で情報が記録されている。
【００３２】この光ディスク１に記録された情報を再生
する場合、まずＲＥＡＤ信号（読み出し指令信号）がＬ
Ｄドライバ２に入力され、このＬＤドライバ２により駆
動されて再生用光源であるＬＤ（レーザダイオード）３
から光ビームが出射される。ＬＤ３から出射された光ビ
ームは、コリメートレンズ４で平行光束とされた後、対
物レンズ６により光ディスク１上のピット系列（トラッ
ク）に集光される。光ディスク１により反射されたビー
ムは、ビームスプリッタ５で分光された後、集光レンズ
７で光検出器８上に集光される。光検出器８では、入射
した反射光の光量が電気信号に変換され、これが再生信
号として出力される。
する場合、まずＲＥＡＤ信号（読み出し指令信号）がＬ
Ｄドライバ２に入力され、このＬＤドライバ２により駆
動されて再生用光源であるＬＤ（レーザダイオード）３
から光ビームが出射される。ＬＤ３から出射された光ビ
ームは、コリメートレンズ４で平行光束とされた後、対
物レンズ６により光ディスク１上のピット系列（トラッ
ク）に集光される。光ディスク１により反射されたビー
ムは、ビームスプリッタ５で分光された後、集光レンズ
７で光検出器８上に集光される。光検出器８では、入射
した反射光の光量が電気信号に変換され、これが再生信
号として出力される。
【００３３】光検出器８から出力される再生信号は、増
幅器９で増幅された後、再生信号処理系１０に入力され
る。再生信号処理系１０では、まず入力された再生信号
が等化器１１で所定のＰＲ等化特性により波形等化が行
われ、次いでヴィタビ復号器を含む検出器１２によりデ
ータの復号が行われる。次に、表１および図２〜図３を
用いて、光ディスク１の構成について詳しく説明する。
幅器９で増幅された後、再生信号処理系１０に入力され
る。再生信号処理系１０では、まず入力された再生信号
が等化器１１で所定のＰＲ等化特性により波形等化が行
われ、次いでヴィタビ復号器を含む検出器１２によりデ
ータの復号が行われる。次に、表１および図２〜図３を
用いて、光ディスク１の構成について詳しく説明する。
【００３４】
【表１】
【００３５】例として、ＬＤ３の波長（再生用光ビーム
の波長）λは０．４１μｍ、対物レンズ６の開口数ＮＡ
は０．６とする。このような光ヘッドを用いて、表１に
示す各種条件の光ディスクを再生する。表１において、
「ＤＶＤ相当」は現行ＤＶＤに対してトラック密度Ｔ
Ｐ、線密度ＢＰを各々光源であるレーザの短波長化分に
相当する１．５８倍（＝０．６５／０．４１）高密度化
した条件であり、このとき記憶容量は１２ＧＢである。
仕様１〜３は、このＤＶＤ相当を１．２５倍高密度化し
たもので、いずれも記憶容量は１５ＧＢである。これ
は、先に述べた高精細ＤＶＤに要求される記憶容量であ
る。
の波長）λは０．４１μｍ、対物レンズ６の開口数ＮＡ
は０．６とする。このような光ヘッドを用いて、表１に
示す各種条件の光ディスクを再生する。表１において、
「ＤＶＤ相当」は現行ＤＶＤに対してトラック密度Ｔ
Ｐ、線密度ＢＰを各々光源であるレーザの短波長化分に
相当する１．５８倍（＝０．６５／０．４１）高密度化
した条件であり、このとき記憶容量は１２ＧＢである。
仕様１〜３は、このＤＶＤ相当を１．２５倍高密度化し
たもので、いずれも記憶容量は１５ＧＢである。これ
は、先に述べた高精細ＤＶＤに要求される記憶容量であ
る。
【００３６】この１．２５倍の高密度化の割り振りは、
仕様１〜３で異なっている。仕様１はＤＶＤ相当の線密
度を１．２５倍した条件、仕様２はＤＶＤ相当のトラッ
ク密度、線密度を各々１．２５の平方根倍した条件、仕
様３はＤＶＤ相当のトラック密度を１．２５倍した条件
となっている。この結果、線密度ＢＰとトラック密度Ｔ
Ｐの比ＢＰ／ＴＰは、ＤＶＤ相当では０．３６１、仕様
１では０．２７７、仕様２では０．３６１、仕様３では
０．４５１となっている。また、ＤＶＤ相当の再生信号
処理方式は現行ＤＶＤと同じ波形スライス方式、仕様１
〜３での再生信号処理方式は拘束長４のＰＲＭＬ方式と
した。
仕様１〜３で異なっている。仕様１はＤＶＤ相当の線密
度を１．２５倍した条件、仕様２はＤＶＤ相当のトラッ
ク密度、線密度を各々１．２５の平方根倍した条件、仕
様３はＤＶＤ相当のトラック密度を１．２５倍した条件
となっている。この結果、線密度ＢＰとトラック密度Ｔ
Ｐの比ＢＰ／ＴＰは、ＤＶＤ相当では０．３６１、仕様
１では０．２７７、仕様２では０．３６１、仕様３では
０．４５１となっている。また、ＤＶＤ相当の再生信号
処理方式は現行ＤＶＤと同じ波形スライス方式、仕様１
〜３での再生信号処理方式は拘束長４のＰＲＭＬ方式と
した。
【００３７】図１は、変調符号としてＤＶＤと同じ８／
１６変調を使用した際のＣＮＲ（キャリア・ノイズ比）
−ＢＥＲ（ビット誤り率）特性を示している。現行ＤＶ
Ｄでは、ＢＥＲとして１０-4以下が要求されることか
ら、ＢＥＲ＝１０-4として各仕様を評価すると、仕様１
では現行ＤＶＤよりも性能が劣ることが分かる。これに
対し、仕様２および仕様３はＤＶＤよりも性能が優れて
おり、また仕様２と仕様３を比較すると、仕様２の方が
優れていることが分かる。
１６変調を使用した際のＣＮＲ（キャリア・ノイズ比）
−ＢＥＲ（ビット誤り率）特性を示している。現行ＤＶ
Ｄでは、ＢＥＲとして１０-4以下が要求されることか
ら、ＢＥＲ＝１０-4として各仕様を評価すると、仕様１
では現行ＤＶＤよりも性能が劣ることが分かる。これに
対し、仕様２および仕様３はＤＶＤよりも性能が優れて
おり、また仕様２と仕様３を比較すると、仕様２の方が
優れていることが分かる。
【００３８】図２は、ＤＶＤ相当の変調符号に８／１６
変調を使用し、仕様１〜３の変調符号にｄ制約１の
（１，７）ＲＬＬを使用した際のＣＮＲ−ＢＥＲ特性を
示したものである。この結果より、仕様１〜３はＤＶＤ
相当以上の性能が得られることが分かる。しかしなが
ら、仕様１は仕様２および仕様３に比べ性能が劣ってお
り、仕様２と仕様３については明確な差が見られない。
変調を使用し、仕様１〜３の変調符号にｄ制約１の
（１，７）ＲＬＬを使用した際のＣＮＲ−ＢＥＲ特性を
示したものである。この結果より、仕様１〜３はＤＶＤ
相当以上の性能が得られることが分かる。しかしなが
ら、仕様１は仕様２および仕様３に比べ性能が劣ってお
り、仕様２と仕様３については明確な差が見られない。
【００３９】これらのことから、ＰＲＭＬ方式により達
成される高密度化分は、トラック密度ＴＰと線密度ＢＰ
に均等に割り振るか（仕様２）、あるいはトラック密度
ＴＰへのみ割り振ること（仕様３）が望ましい。すなわ
ち、次式に示すように線密度ＢＰとトラック密度ＴＰの
比ＢＰ／ＴＰを仕様２の０．３６１以上（仕様３では
０．４５１）とすることによって、ＰＲＭＬ方式の性能
が十分に発揮される。
成される高密度化分は、トラック密度ＴＰと線密度ＢＰ
に均等に割り振るか（仕様２）、あるいはトラック密度
ＴＰへのみ割り振ること（仕様３）が望ましい。すなわ
ち、次式に示すように線密度ＢＰとトラック密度ＴＰの
比ＢＰ／ＴＰを仕様２の０．３６１以上（仕様３では
０．４５１）とすることによって、ＰＲＭＬ方式の性能
が十分に発揮される。
【００４０】
【数９】
【００４１】次に、ＢＰ／ＴＰの上限について考える。
光ディスク上の隣接するトラック間でピットが繋がるこ
とを避けるためには、トラック密度ＴＰはピットの幅よ
りも大きくなければならない。光ディスクへのピットの
記録は、一般にスポットの形状が円形のビームで行う。
このことから、（ピット幅）≦（最短ピット長）とな
る。ピット幅が細い場合には、再生信号が十分現れない
ことから、（ピット幅）〜（最短ピット長）となるよう
に高密度光ディスクは製造される。すなわち、ＢＰ／Ｔ
Ｐ＜１／｛（Ｄ＋１）Ｒ｝となることから、ＢＰ／ＴＰ
は次式を満たす範囲に設定すればよいことになる。
光ディスク上の隣接するトラック間でピットが繋がるこ
とを避けるためには、トラック密度ＴＰはピットの幅よ
りも大きくなければならない。光ディスクへのピットの
記録は、一般にスポットの形状が円形のビームで行う。
このことから、（ピット幅）≦（最短ピット長）とな
る。ピット幅が細い場合には、再生信号が十分現れない
ことから、（ピット幅）〜（最短ピット長）となるよう
に高密度光ディスクは製造される。すなわち、ＢＰ／Ｔ
Ｐ＜１／｛（Ｄ＋１）Ｒ｝となることから、ＢＰ／ＴＰ
は次式を満たす範囲に設定すればよいことになる。
【００４２】
【数１０】
【００４３】また、ＢＰ／ＴＰの上限については、仕様
３の０．４５１としてもよいことは明らかであり、その
場合はＢＰ／ＴＰを次式を満たす範囲に設定すればよい
ことになる。
３の０．４５１としてもよいことは明らかであり、その
場合はＢＰ／ＴＰを次式を満たす範囲に設定すればよい
ことになる。
【００４４】
【数１１】
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば光
ディスクのトラック密度および線密度を適切な範囲に設
定することにより、再生信号処理方式としてＰＲＭＬ方
式が採用された際、その性能を十分引き出すことができ
ることから、ＤＶＤに比べ再生ビームスポットの縮小分
以上に高密度化が達成されているにも関わらず、正しく
データの復号が可能な光ディスクおよび光ディスクと再
生信号処理系を含む光ディスク装置を提供することがで
きる。
ディスクのトラック密度および線密度を適切な範囲に設
定することにより、再生信号処理方式としてＰＲＭＬ方
式が採用された際、その性能を十分引き出すことができ
ることから、ＤＶＤに比べ再生ビームスポットの縮小分
以上に高密度化が達成されているにも関わらず、正しく
データの復号が可能な光ディスクおよび光ディスクと再
生信号処理系を含む光ディスク装置を提供することがで
きる。
【図１】本発明による光ディスクの条件を説明するため
の８／１６変調符号を使用して記録したＤＶＤ相当およ
び仕様１〜３の光ディスクのＣＮＲ−ＢＥＲ特性を示す
図
の８／１６変調符号を使用して記録したＤＶＤ相当およ
び仕様１〜３の光ディスクのＣＮＲ−ＢＥＲ特性を示す
図
【図２】本発明による光ディスクの条件を説明するため
の８／１６変調符号を使用して記録したＤＶＤ相当およ
び（１，７）ＲＬＬ符号を使用して記録した仕様１〜３
の光ディスクのＣＮＲ−ＢＥＲ特性を示す図
の８／１６変調符号を使用して記録したＤＶＤ相当およ
び（１，７）ＲＬＬ符号を使用して記録した仕様１〜３
の光ディスクのＣＮＲ−ＢＥＲ特性を示す図
【図３】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構
成を示すブロック図
成を示すブロック図
【図４】波形スライス方式の動作を説明するための波形
図
図
【図５】ＰＲＭＬ方式で使用される各種ＰＲ特性を説明
するための波形図
するための波形図
【図６】ヴィタビ復号器の動作を説明するための図
１…光ディスク ２…ＬＤドライバ ３…レーザダイオード（ＬＤ） ４…コリメートレンズ ５…ビームスプリッタ ６…対物レンズ ７…集光レンズ ８…光検出器 ９…増幅器 １０…再生信号処理系 １１…等化器 １２…検出器
Claims (4)
- 【請求項１】ｄ制約Ｄ、符号化効率Ｒの変調符号を用い
てトラック密度ＴＰ（μｍ／トラック）、線密度ＢＰ
（μｍ／ビット）で情報が記録された光ディスクであっ
て、波長λ（μｍ）の再生用光源および開口数ＮＡの対
物レンズを含む光学系と、ＰＲＭＬ方式による再生信号
処理系で情報を再生する光ディスクであって、 【数１】 の条件を満たすことを特徴とする光ディスク。 - 【請求項２】ｄ制約Ｄ、符号化効率Ｒの変調符号を用い
てトラック密度ＴＰ（μｍ／トラック）、線密度ＢＰ
（μｍ／ビット）で情報が記録された光ディスクであっ
て、波長λ（μｍ）の再生用光源および開口数ＮＡの対
物レンズを含む光学系と、ＰＲＭＬ方式による再生信号
処理系で情報を再生する光ディスクであって、 【数２】 の条件を満たすことを特徴とする光ディスク。 - 【請求項３】前記変調符号としてｄ制約が１のランレン
グス符号を用いて情報がピット系列として記録されてい
ることを特徴とする請求項１または２記載の光ディス
ク。 - 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項記載の光デ
ィスクと、 この記録された情報を再生するために波長λ（μｍ）の
再生用光源および開口数ＮＡの対物レンズを含む光学系
と、 ＰＲＭＬ方式による再生信号処理手段とを備えることを
特徴とする光ディスク装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10268423A JP2000099997A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 光ディスクおよび光ディスク装置 |
| US09/389,055 US6339574B1 (en) | 1998-09-22 | 1999-09-02 | Optical disk on which information is recorded with high density and optical disk apparatus for reproducing information recorded on the optical disk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10268423A JP2000099997A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 光ディスクおよび光ディスク装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004242740A Division JP2004362770A (ja) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | 光ディスクおよび光ディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000099997A true JP2000099997A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17458289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10268423A Pending JP2000099997A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 光ディスクおよび光ディスク装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6339574B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000099997A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7408869B2 (en) | 2003-04-04 | 2008-08-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical disk and optical disk apparatus |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6704492B2 (en) * | 1998-05-15 | 2004-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Information recording method and information reproducing method |
| JP3848049B2 (ja) * | 2000-04-07 | 2006-11-22 | 株式会社東芝 | 再生信号評価方法、情報記録媒体、及び情報再生装置 |
| JP3840048B2 (ja) * | 2000-05-10 | 2006-11-01 | 株式会社東芝 | 情報再生装置又は情報記録媒体の評価方法、所定の評価基準を満たした情報記録媒体、及び所定の評価基準を満たした情報記録媒体を再生する情報再生装置 |
| KR20060023969A (ko) * | 2003-05-21 | 2006-03-15 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 광학계의 차단주파수에 대한 정보의 주파수의 제어에 의해런길이 제한 인코딩 정보를 광 디스크에 저장하는 방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3817286B2 (ja) * | 1995-11-22 | 2006-09-06 | パイオニア株式会社 | ピックアップ制御装置および情報媒体記録装置 |
-
1998
- 1998-09-22 JP JP10268423A patent/JP2000099997A/ja active Pending
-
1999
- 1999-09-02 US US09/389,055 patent/US6339574B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7408869B2 (en) | 2003-04-04 | 2008-08-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical disk and optical disk apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6339574B1 (en) | 2002-01-15 |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040823 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060314 |