JP2001291237A - 光ディスクに対する書き込みタイミングの調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マークまたはスペースを正確に空間的に配置
して書き込むための方法を提供する。 【解決手段】 光ディスクは、意図的にアナログ・リー
ド・データ信号を歪ませる空間的特徴（ノッチ、バンプ
など）を有する。空間的特徴の中央に置かれたマークま
たはスペースでは、その歪みは、結果としてのバイナリ
・リード・データ信号に影響を及ぼさない。マークまた
はスペースのエッジが空間的特徴の近くにあれば、結果
としてのバイナリ・リード・データ信号は変化する。較
正のために、マークまたはスペースは、書き込みを開始
するための時間の範囲で空間的特徴の隣に書き込まれ
る。その結果は、バイナリ・リード・データ信号を変化
させない書き込みの時間の範囲になる。この既知の時間
および空間的な位置から、正確な空間的な配置を確実に
するために、いつマークまたはスペースを書き込まなけ
ればならないかが分かる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リライタブル・デ
ジタル光ディスク（rewritable digital opticaldisc）
一般に関連し、より具体的には、データマークおよびス
ペースの正確な位置決めを容易にするためのディスク上
の空間的特徴の使用に関連する。

【０００２】

【従来の技術】部分的に記録された媒体にデータを追記
することができ、かつ以前に書き込まれたデータを消去
して重ね書きすることができるリライタブル・データ媒
体（rewritable data media）では、一般に、データフ
ォーマットがデータギャップを提供してドライブ装置間
の角速度の変動およびクロックのズレを受け入れる。ま
た、リライタブル・データフォーマットは、書き込みク
ロック周波数および位相を調整するために、一般に、ク
ロック同期パターンも提供する。例えば、磁気ディスク
およびテープは、典型的には複数のセクタにフォーマッ
トされる。各セクタは、書き込みクロックを同期させる
ためのプリアンブル（preamble）を含むと共に、媒体の
速度変動を許容するための余分なスペースをその末尾に
含んでいる。同期パターンおよびデータギャップは、ユ
ーザデータにより占有されるはずのスペースを占有して
しまうので、実際のデータ容量を低減する。

【０００３】それに対して、リライタブル用デジタル・
バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）のために提案されて
いる、いくつかのフォーマットは、セクタの末尾にクロ
ック同期フィールドまたは余分なスペースを持たない。
あるリライタブル用ＤＶＤフォーマットは、ランドとグ
ルーブの構造を規定している。グルーブは正弦波状で半
径方向（ラジアル方向）に変位（ウォブルと呼ばれる）
しており、グルーブのウォブルが書き込みクロックを同
期するのに使用される。一般に、データは、マークとス
ペースとの間の遷移のタイミングで符号化される。この
特定のフォーマットは、ウォブルの空間的なゼロ交差
（spatial zero-crossing）に対して空間的な位置（spa
tial position）の規定範囲内にマークを書き込まなけ
ればならないことを規定している。データマークおよび
スペースを正確な位置に書き込む必要があり、かつその
配置の正確さを検証することができる必要がある。一般
的に、データマークおよびスペースの先頭および末尾
は、書き込みクロックのエッジによって定められる。し
たがって、配置を正確に制御するのに必要な第１のステ
ップは、正確に同期された書き込みクロックである。し
かし、時間と温度と共に変動する様々な信号経路遅延、
ならびにドライブ装置毎に変わる信号経路遅延が存在す
る。加えて、これらの信号経路遅延の影響は、ディスク
が書き込まれる際の角速度に応じて変化する。信号経路
遅延が変化して未知であっても、データマークおよびス
ペースの空間的配置の正確さを制御し、かつ検証する能
力が必要とされる。

【０００４】上述のように、いくつかの光ディスクのフ
ォーマットはランドとグルーブの構造を有しており、グ
ルーブの少なくとも１つの側壁は、正弦波状で半径方向
に変位している。グルーブのウォブルは、周波数変調さ
れて時間情報またはアドレス情報を符合化することがで
きる。あるいは、グルーブのウォブルは、書き込みクロ
ックを同期するのに使用される。いくつかの光ディスク
フォーマットは、例えばグルーブ側壁におけるノッチ
（notch；切り欠き）などのような空間的な特徴（spati
al feature）を提供する。この空間的特徴は、インデッ
クスマーク、セクタ・アドレス、または書き込みクロッ
クの付加的な位相制御のために使用される。その様な例
は、米国特許番号第５，９３３，４１１号（イヌイら
（Inui etal.））および米国特許番号第５，８５２，５
９９号（フジ（Fuji））に示される。さらに、その様な
例は、ヨシダら（M.Yoshida et al.）によるIEEE Trans
actions on Consumer Electronics（１９９９年１１月
１日）、第４５巻第４号、第１２７０〜１２７６頁の
「ＤＶＤ−Ｒシステムに基づいた４．７ギガバイトリラ
イタブル・ディスクシステム（4.7 Gbyte Re-writable
Disc System Based onDVD-R System）」（Yoshida et a
l.）にも示される。

【０００５】図１（従来技術）は、ディスクドライブ装
置の代表的な例を示している。図１の以下の説明から、
マークの正確な空間的配置のために正確なクロックが必
要とされるが、十分な状態ではないことがわかる。ま
た、様々な信号経路遅延を補償しなければならないこと
もわかる。

【０００６】多くの光ディスクドライブ装置では、デー
タ信号、ラジアル位置エラー信号（radial position er
ror signal）、フォーカスエラー信号、ウォブル信号を
生成するために単一の光検出器を使用する。図１は、複
数の機能のために１つの光検出器を使用する光ディスク
ドライブ装置について様々にまとめられた経路遅延を示
している。図１では、光スポット１００が、光ディスク
上のデータ層上にフォーカスされる。ディスクからの反
射光は、様々な光学部品を通過してから光検出器１０４
によって検出される。図１において、ディスクと検出器
１０４との間の光学経路遅延は、遅延１（１０２）とし
てまとめられている。図１に示されているように、光検
出器１０４は４つの部分（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に分割され
ており、各部分が別個の信号を提供する。４つの信号の
合計（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が、任意の電子的フィルタリン
グと処理を施されてアナログのリード・データ信号（１
０８）となる。フィルタリングおよびその他の電子的な
処理によるリード・データ信号の経路遅延は、遅延２
（１０６）としてまとめられている。アナログ・リード
・データ信号（１０８）はアナログ比較器１３０によっ
て受信され、基準電圧と比較される。アナログ比較器の
バイナリ出力がバイナリ・リード・データ信号１３２で
ある。

【０００７】ラジアル・プッシュプル（ＲＰＰ；Radial
Push-Pull）信号と呼ばれる半径方向位置エラー信号
は、４分割検出器信号の適当なペアの減算（例えば（Ａ
＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））によって得られる。ウォブルされ
たグルーブを有する媒体では、ウォブル信号は、相対的
に低周波数であるＲＰＰ信号の高周波変調成分である。
図１において、ＲＰＰ／ウォブル信号に対する様々な電
子的なフィルタリングおよび処理の遅延は、遅延３（１
１０）としてまとめられている。ウォブル信号が書き込
みクロック信号の同期に使用される場合、ウォブル信号
は、典型的にはフェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ、１
１２）により受信される。ＰＬＬの出力は、書き込みク
ロック（１１４）のために使用される。ライト・データ
信号（１１６）は、ラッチ１１８による制御に応じて書
き込みクロック（１１４）のエッジに同期され、ライト
強度信号（１２０）を生成する。レーザ強度回路１２６
がライト強度信号（１２０）またはリード強度信号によ
り制御され、レーザ強度回路がレーザダイオード光源の
強度を制御する。図１において、レーザ強度回路を駆動
する際の経路遅延、および任意の光経路遅延は、遅延４
（１２８）としてまとめられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】典型的には、遅延１お
よび遅延４は無視できる。しかし、遅延２および遅延３
は重要であり、この両方の遅延は、時間および温度と共
に変化し、かつドライブ装置毎に変動する。これらの遅
延の相対的な影響もディスクの角速度と共に変動する。
例えばディスクが１ｘの角速度のドライブ装置で部分的
にライトされ、かつ２ｘの角速度のドライブ装置でリラ
イトされる場合、遅延は、１ｘのドライブ装置と２ｘの
ドライブ装置とでは異なる影響を有する。

【０００９】ウォブルの空間的なゼロ交差に対する正確
な空間的位置に新しいマークを書き込む、または、既存
のマークに対する正確な空間的位置に新しいマークを書
き込むという問題を考える。１つの方法では、ウォブル
信号におけるゼロ交差を検出し、適当な数の書き込みク
ロック（１１４）周期を待ち、最初の新しいマークを書
き込むことができる。別の方法では、リード・データ信
号（１０８）を使用して既存のマークの終わりを検出
し、適当な数の書き込みクロック周期を待ち、新しいマ
ークの先頭を書き込むことができる。典型的には、ウォ
ブルのゼロ交差またはマーク・エッジは、フェーズ・ロ
ック・ループを使用して多数の遷移にわたって平均化さ
れる。適当な数の書き込みクロック周期は、較正された
ドライブ装置では既知であるが、時間と共に変化し、ド
ライブ装置毎に変化する。問題は、遅延２（１０６）、
遅延３（１１０）、およびＰＬＬ１１２における遅延が
未知であり、かつ変動することにあり、ウォブル信号
（ＲＰＰ信号で検出される）に対して新しいマークを書
くべき時、または既存のマーク・エッジ（バイナリ・リ
ード・データ信号で検出される）に対して新しいマーク
を書くべき時に不確定さが存在することにある。結果と
して、空間的なウォブルに対する新しいマークの空間的
位置に任意の変動が存在するか、または既存のマークに
対する新しいマークの空間的位置に任意の変動が存在す
ることになる。すなわち、その新しいマークの任意の変
動は、読取り中にデータエラーを生じさせることがあ
る。ウォブルの空間的なゼロ交差または既存のマークの
立ち下がりエッジに対して、新しいマークの立ち上がり
エッジを空間的に正確に配置したい場合、システムは、
遅延２、遅延３、ならびにＰＬＬ１１２およびラッチ１
１８における遅延を補償する必要がある。

【００１０】例えば、先に述べたフジ氏およびヨシダ氏
らの例について考える。これらの例では、空間的特徴を
使用して書き込みクロックを同期させる。しかし、前述
したように正確な書き込みクロックの生成は必要ではあ
るが、それで十分ではない。書き込みクロックは、問題
の一部に過ぎない。正確なクロックは、リード信号また
はウォブル信号において特徴を検出した後で任意のレイ
テンシ（latency；待ち時間）に合わせてマークが書き
込まれるような相対的な正確さを可能にする。しかしな
がら、そのレイテンシは、未知であり、時間と共に変わ
り、かつドライブ装置毎に変わる。書き込み面の片面に
４．７ギガバイトの容量を有するリライタブル用ＤＶＤ
に対して提案された規格では、絶対的な空間的位置の正
確さが要求されている。具体的には、ある提案されてい
る規格では、３２チャネルビットの空間的周期を有する
空間的ウォブルの空間的ゼロ交差の±５チャネルビット
以内に、規定マークを空間的に配置しなければならな
い。

【００１１】ある公差内の空間的ウォブルに対してマー
クが空間的に配置されたことを検証する能力が必要とさ
れている。さらに、絶対的な空間的位置にマークを正確
に配置することができるドライブ装置が必要とされてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】アナログ・データ読み取
り信号を意図的に歪ませるように空間的特徴（ノッチ、
バンプ、など）が実施される。マークとスペースとの間
の遷移がグルーブの特徴の近くになければ、この歪み
は、結果としてのバイナリ・リード・データ信号に影響
を及ぼさない。対照的に、マークとスペースとの間の遷
移がグルーブの特徴の近くにあれば、結果としてのバイ
ナリ・リード・データ信号のタイミングは、（データ読
み取りエラーを生じさせるのに十分なほど）顕著に影響
を受ける。較正（calibration；キャリブレーション）
では、マークまたはスペースが空間的特徴に隣接して書
き込まれ、ライト・データ信号のタイミングがデータ読
み取りエラーをモニタしながら調節される。Ｓｙｎｃコ
ード内の長いマークおよびスペースを較正のために使用
してもよい。Ｓｙｎｃコードは、許容される最長のマー
クおよびスペースを含み、ディスク中で定期的に発生
し、およびエラー訂正ブロック外に位置しているので便
利である。もう１つの方法として、それについてのエラ
ーレート（エラー率）が書き込みの時間の関数としてみ
なされる予め定めたデータセットを使用してもよい。Ｓ
ｙｎｃコード内の長いマークおよびスペース、またはデ
ータセットのどちらの場合も、較正手順から、空間的特
徴に対する既知の空間的位置にマークまたはスペースを
空間的に配置するために、マークまたはスペースのエッ
ジをライト・データ信号においていつ開始しなければな
らないかがわかる。既知の空間的位置にマークまたはス
ペースが与えられた場合、ウォブル信号におけるゼロ交
差の検出とマークを書き込む時間との間の遅延を求める
ことができる。もう１つの方法として、既知の空間的位
置にマークまたはスペースが与えられた場合、マークま
たはスペースの空間的エッジとバイナリ・リード・デー
タ信号においてそのエッジが検出される時間との間の遅
延を求めることができる。これらの既知の時間および空
間的位置から、ウォブル信号におけるゼロ交差の検出に
対してマークまたはスペースをいつ書き込まなければな
らないかがわかり、空間的ウォブル内でのゼロ交差に対
する正確な配置を確実にする。既存のマークおよびスペ
ースのエッジがバイナリ・リード・データ信号において
検出された場合、既存のマークまたはスペースに対して
正確な位置に新しいマークまたはスペースを配置するた
めに、新しいマークまたはスペースをいつ開始しなけれ
ばならないかが、これらの既知の時間および空間的位置
からわかる。較正方法は、任意の角速度で実行されるこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】検出器アレイの表面で受光される
光は、均一ではなく、強度分布を生じる干渉パターンを
有している。バイナリデータは、コントラストをなす反
射率の領域間の遷移として符号化される。すなわち、反
射光の位相（および干渉パターン）に影響を及ぼすピッ
トおよびランドによって符号化される。リライタブル光
ディスク媒体は、通常、相変化材料を記録層に使用して
いる。書き込みの間、相変化材料は、融点直下に加熱さ
れ比較的遅い速度で冷やされたときに結晶化し、その融
点を越えて加熱され急冷されたときにアモルファス化す
る。データマークおよびスペースは、集束されたレーザ
光を使用して２つのレベルの一方まで相変化材料の小領
域を加熱し、それから材料を冷却させることによって形
成される。結晶性領域は、典型的にはアモルファス領域
よりも多くの光を反射する。以下の説明では、書き込み
前のディスクが結晶質であり、データマークがアモルフ
ァスであり、結晶性領域がアモルファス領域よりも多く
の光を反射するものとする。

【００１４】読取り中には、光ディスク上に集束される
レーザスポットは、典型的には、比較的高強度の中央領
域と、はるかに低強度ないくつかのサイドローブリング
とを有している。ランドおよびグルーブを有する媒体で
は、高強度の中央領域は全体的にかなり大きな直径を有
しており、スポットの中央がグルーブの中央に位置する
場合、いくらかの光がそれぞれ隣接するランドにはみで
る。ランドとグルーブの構造は回折格子として作用し、
高次の光がディスクから回折される。対物レンズの口径
のサイズおよびトラックピッチが、どれだけ高次の光が
ディスクから反射されるかを決定し、どれだけ高次の光
が０次光（中央スポット）と干渉するかを決定する。ア
モルファス領域は、結晶領域よりも反射光が少ないが、
アナログ・リード・データ信号も干渉パターンによって
影響される。干渉パターンが原因で、グルーブ幅の増加
は、センサでの全体的な強度の増加を生じさせるか、ま
たはセンサでの強度の減少を生じさせることがある。こ
れは、ランドに対するグルーブの深さ、トラックピッチ
などのような要因に依存する。グルーブ深さおよびトラ
ックピッチに依存して、グルーブ深さのランド内のノッ
チ（切り欠き）は、干渉パターンに影響を及ぼし、リー
ド・データ信号レベルを増減させることができる。同様
に、グルーブ深さおよびトラックピッチに依存して、ラ
ンド高さのグルーブ内の突起（protrusion）は、干渉パ
ターンに影響を及ぼし、リード・データ信号レベルを増
減させることができる。同様に、ランドに対してグルー
ブの深さを変えるバンプ（bump）またはピットは、アナ
ログ・リード・データ信号レベルが増減するように干渉
パターンを変化させることができる。以下の説明では、
アナログ・リード・データ信号に影響を及ぼす空間的特
徴の例を説明するためにランド内のノッチを使用する
が、一般に、グルーブ内への突起、バンプ、またはピッ
トを使用することもできる。以下の説明では、（例えば
ランド内にノッチを設けることによって）グルーブ幅を
増加して、干渉パターンを変化させ、アナログ・リード
・データ信号レベルを増加させるものと想定する。した
がって、ランド内のノッチは、アモルファス領域（低反
射率）を読取るときに、アナログ・リード・データ信号
を増加させると想定する。

【００１５】図２は、本発明に従った例示的な実施形態
の光ディスクの拡大部分を示しており、２つのランド２
０２および２０４の間で半径方向に対称にウォブルされ
たグルーブ２００を示している。図２のウォブルは、描
写を容易にするために誇張されている。グルーブ２００
は、２つの空間的特徴（幅変調）２０６および２０８を
有している。グルーブのウォブルは、参照番号２１０、
２１２、および２１４に空間的なゼロ交差を有してい
る。図１の説明から、ラジアル・トラッキング・エラー
信号（ＲＰＰ）が差分信号であることを思い出された
い。空間的特徴２０６および２０８が半径方向に対称で
ある場合、干渉パターンに対する変化は半径方向に対称
であり、差分のＲＰＰ信号（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）は、
空間的特徴によって影響を受けない。しかしながら、先
に説明したように、グルーブの幅の増加（例えば図２に
示すランドにノッチを設けることによる）は、センサで
の全体的な強度を増加させる。

【００１６】本発明を実施するドライブ装置は、マーク
とスペースとの間の遷移が空間的特徴の近くに位置して
いるときを判断することができる。この情報は、空間的
ウォブルのゼロ交差に対するマークまたはスペースの空
間的な位置が、規定交差内にあることを検証するために
使用される。もう１つの方法として、この情報は、マー
クおよびスペースが規定交差内に書き込まれるよう、書
き込みチャネルを較正するのに使用される。マークまた
はスペースについて書き込みの時間（write time）を変
化させることによって、マークまたはスペースの終わり
が空間的特徴の近くにない書き込みの時間の範囲を求め
ることができる。この時間の範囲を使用して、マークま
たはスペースが空間的特徴に対して正確に空間的に中央
に位置することになる書き込みの時間が求められ、その
情報を使用して様々な信号遅延を補償し、正確な空間的
位置にマークまたはスペースが書き込まれる。特に、本
発明はウォブルされたグルーブを持つディスクに限定さ
れるものではなく、空間的特徴に対するマークまたはス
ペースの配置一般に適用可能である。

【００１７】便宜的に以下の説明では、書き込みクロッ
クを同期する方法例として、ウォブルされたグルーブが
使用される。特に、ウォブルされたランドおよびグルー
ブは、いくつかのＤＶＤ規格の一部に存在する。しかし
ながら、本発明は、ウォブルされたグルーブに限定され
るものではない。書き込みクロックのためのデータは、
例えば専用のクロック・トラックから来てもよいし、デ
ィスクの他の層から来てもよいし、またはウォブル以外
の発生源から来てもよい。ある媒体はグルーブを使用し
ない。空間的な特徴は、半径方向に非対称であってもよ
い。例えば、空間的特徴はグルーブの一方の側だけにあ
ってもよい。しかしながら、ウォブルが書き込みクロッ
ク用の基準のために使用される場合、空間的特徴は、ウ
ォブル信号の歪みを回避するために半径方向に対称であ
ることが好ましい。

【００１８】以下の説明では、ある特定の標準ＤＶＤデ
ータフォーマットが説明に使用される。しかしながら、
代替的に提案されている複数のＤＶＤデータフォーマッ
トが存在し、本発明は、多くの代替的な光ディスクのデ
ータフォーマットに適用可能である。情報は、典型的に
はラン・レングス・リミテッド変調符合（run-length-l
imited modulation code）を使用することによってディ
スク上に符号化される。そのような符合は、マークおよ
びマーク間のスペースがいくつかの可能な空間的な長さ
を持つことを可能にする。許される全ての空間的な長さ
は、チャネルビットと呼ばれる長さの倍数として表現さ
れる。ディスクが光変換器（optical transducer）に対
して回転すると、ディスク上の空間周波数（spatial fr
equency）は、光変換器からの様々な信号で時間周波数
(temporal frequency)に変換される。書き込みクロック
の時間的な１周期は、一般的に１チャネルビットのディ
スク上の距離が光変換器を通過するのに必要な時間に対
応する。具体的には、時間領域では書き込みクロックの
１周期は通常「Ｔ」と呼ばれ、様々なマークおよびスペ
ースの時間は「Ｔ」の倍数で表される。特定のＤＶＤフ
ォーマットでは、グルーブは３２チャネルビットのウォ
ブル周期で半径方向に対称にウォブルされる。すなわ
ち、書き込みクロックの周波数は、ウォブル信号の周波
数の３２倍である。

【００１９】ある一般的なＤＶＤ規格では、１つのチャ
ネルビットは０．１３３μｍの長さを有している。最短
のマークまたはスペースは３チャネルビットの長さ
（０．４００μｍ）であり、最長のマークまたはスペー
スは１４チャネルビットの長さ（１．８６６μｍ）であ
る。この例のＤＶＤフォーマットでは、データが１１チ
ャネルビット以下の長さのマークおよびスペースを使用
して符号化され、最長（１４チャネルビット）のマーク
またはスペースは、「Ｓｙｎｃコード」にだけ使用され
る。この最長（１４チャネルビット）のマークまたはス
ペースは、１４８８チャネルビット毎に周期的に発生
し、その周期的な間隔でしか発生しない。各々の最長マ
ークまたはスペースの後には、最短（３チャネルビッ
ト）のマークまたはスペースが続く。このＤＶＤフォー
マットの例では、データは、ＥＣＣブロックと呼ばれる
エラー訂正を有するブロックにフォーマットされるが、
Ｓｙｎｃコードは、ＥＣＣブロック外で発生する。

【００２０】図３の（ａ）は、ウォブルされたグルーブ
における最長マーク３００および最短マーク３０２を示
している。マーク３００は１４チャネルビットの長さで
あり、ウォブルの空間的な周期は３２チャネルビットで
ある。上述の説明から、ディスクが回転すると、ディス
ク上の空間周波数が光変換器からの様々な信号で時間周
波数に変換されることを思い出されたい。したがって、
図３の（ｂ）は、時間的なアナログ・リード・データ信
号３０４を示しており、図３の（ｃ）は、バイナリ・リ
ード・データ信号３０６を示している。これらの信号
は、図３の（ａ）に示されたマークおよびスペースから
得られたものである。図を簡単にするため、図３の
（ｂ）および図３の（ｃ）には、信号遅延は示されてい
ない。アモルファスのマークが対物レンズの下を通過し
て、データ層からの反射光が減少し、センサに伝搬する
光の全体的な強度が減少するとき、アナログ・リード・
データ信号３０４の振幅は減少する。

【００２１】図４の（ａ）は、壁に空間的特徴２０６お
よび２０８を有するウォブルされたグルーブにおける最
長マーク３００および最短マーク３０２を示す。図４の
（ａ）において、最長マーク３００は、空間的特徴に対
して長さ方向の中央に位置する。図４の（ｂ）は、図４
の（ａ）に示したマークおよびスペースならびに空間的
特徴から得られた時間的なアナログ・リード・データ信
号４００を示す。図を簡単にするため、図４の（ｂ）に
は信号遅延は示されない。波形４００は、空間的特徴２
０６および２０８に対応するバンプ４０２を有してい
る。空間的特徴は、マークとスペースとの間の遷移が空
間的特徴の近くににないときに、アナログ・リード・デ
ータ信号に結果として生じるバンプが比較器（図１の１
３０）に対する基準電圧を越えないよう設計される。そ
の結果、バイナリ・リード・データ信号（図１の１３
２）は影響を受けない。これは、図４の（ｃ）に示され
る。図４の（ｃ）では、結果として生じるバイナリ・リ
ード・データ信号４０４は、空間的特徴２０６および２
０８による影響を受けていない。

【００２２】図５の（ａ）は最長マーク３００および最
短マーク３０２を示しており、空間的特徴２０６および
２０８の近くにスペースと最長マークとの間の遷移があ
る。図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示すマークおよび
スペースならびに空間的特徴から得られる時間的なアナ
ログ・リード・データ信号５００を示す。図を簡単にす
るため、図５の（ｂ）には信号遅延は示されない。図５
の（ｂ）の参照番号５０２で、データマーク３００の遷
移に応じてアナログ・リード・データ信号がちょうど下
がり始めるときに、空間的特徴が信号を立ち上げさせ
る。その結果、アナログ・リード・データ信号が比較器
（図１の３００）の基準電圧より下がる時点が実質的に
遅れる。これは図５の（ｃ）に示されており、参照番号
５０６で示される時間にバイナリ・リード・データ信号
５０４が立ち下がりエッジを有するべきが、参照番号５
０８で示される時間まで立ち下がりエッジが遅れてい
る。あるいは、アナログ・リード・データ信号は、一時
的に基準電圧より低く下がって、それからバンプの間で
基準電圧を越え、それから再び基準電圧より低く下がる
かもしれない。どちらの場合においても、バイナリ・リ
ード・データ信号が処理されるとき、バイナリ・リード
・データ信号における少なくとも１つの遷移のタイミン
グ、およびバイナリ・リード・データ信号において見ら
れる少なくとも１つのマークまたはスペースの期間（du
ration）は不正確になり、読取りエラーが発生する。

【００２３】先に述べたように、他の媒体の設計では、
グルーブ内に空間的特徴を突出させ、グルーブを広げる
代わりに狭くすることが適当かもしれない。一般に、デ
ータがランド上およびグルーブ内に記録されてよいし、
媒体がランドおよびグルーブを使用しなくてもよい。ま
たはマークがスペースよりも高反射でもよいし、マーク
が記録面の高さ（ピットまたはバンプ）を変えてもよ
い。空間的特徴は、曲線の側部の代わりに、直線の側部
であってよい。あるいは、空間的特徴は、データ記録面
の高さ（ピットまたはバンプ）で変化されてもよく、ま
たは光検出器での全光強度に影響を及ぼす任意の他のも
のであってよい。主要な要件は、マークとスペースとの
間の遷移が空間的特徴の近くにあれば、その空間的特徴
がバイナリ・リード・データ信号の遷移のタイミングに
影響を及ぼさなければならないということであり、マー
クとスペースとの間の遷移が空間的特徴の近くになけれ
ば、バイナリ・リード・データ信号で検出可能であって
はならないということである。空間的特徴は、ＲＰＰ信
号にはほとんど影響を与えず、隣接するトラックからの
信号にほとんど影響を与えないことが好ましい。したが
って、一般的に、マークまたはスペース、あるいはその
両方を検証および較正のために使用することができる。

【００２４】図６は、本発明にしたがう較正方法の一例
を示す。データ・マーク（またはスペース）は、空間的
特徴の近くに書き込まれる（ステップ６０２）。多くの
空間的特徴が存在するので、平均化がノイズを低減する
のに使用されてもよい。各マーク（またはスペース）に
ついて、そのマーク（またはスペース）から生じるバイ
ナリ・リード・データ信号が評価される（ステップ６０
４）。その評価は、マーク（またはスペース）が読取り
エラーになるかどうかの観測を含んでもよい。もう１つ
の方法として、評価は、バイナリ・リード・データ信号
で検出されるマーク（またはスペース）の期間の測定を
含んでもよい。バイナリ・リード信号に影響を及ぼさな
い書き込みの開始時間の範囲が求められるまで、ライト
・データ信号のタイミングを調整しながら（ステップ６
１０）マーク（またはスペース）が繰り返しライトされ
るか、またはリライトされる。例えば、この方法は、読
取りエラーを生じさせることなく時間を±５Ｔだけシフ
トすることができる書き込みの時間を求めてもよい。も
う１つの方法として、この方法は、バイナリ・リード・
データ信号が影響を受ける書き込みデータ遷移時間を境
とする、バイナリ・リード・データ信号が影響を及ぼさ
れない書き込みデータ遷移時間の範囲を求めてもよい。
歪んだバイナリ・リード・データ信号を生じさせる時間
の中間の時間は、空間的特徴を中央とするマークまたは
スペースを生じさせる。

【００２５】図４の（ａ）および図５の（ａ）では、最
長（１４Ｔ）のマークだけが空間的特徴の近くに示され
ていた。最長マークおよびスペースは特に便利である
が、これは第１に、これらの長さがオフセットを±５Ｔ
の範囲で計算できる較正スキーム（calibration schem
e）を可能にするからであり、第２に、これらの最長マ
ークおよびスペースがデータ内で周期的に生じるからで
あり、第３に、これらの最長マークおよびスペースがＥ
ＣＣブロック外（Ｓｙｎｃコード内）で生じるからであ
る。しかしながら、一般に、任意の長さのマークおよび
スペースを使用することができる。しかし、光学システ
ムが３Ｔマークまたはスペースよりもはるかに短い長さ
を解像することができない場合、その光学システムで検
出可能にするために、空間的特徴の長さをおよそ２Ｔ程
度にする必要がある。特定の実施形態では、空間的特徴
は約２Ｔの長さである。したがって、較正に使用される
マークおよびスペースは、３Ｔよりも長い必要がある。
実際には、様々な公差のせいで９Ｔまたは１０Ｔなどの
ような容易に利用することができる、より長いマークを
使用することが望ましい。

【００２６】図７は、較正のためにデータセット全体を
使用する方法を示す。この方法は、可変の長さのマーク
およびスペースを使用する。ディスクは、空間的特徴が
予め定められたデータセットにしたがって配置されるよ
う製造される。空間的特徴を含む領域にデータセットが
書き込まれる場合、その予め定められたデータセットに
ついてのエラーレートは、ライト・データ信号のタイミ
ングの関数としてみなされる。例えば、空間的特徴がマ
ークおよびスペースの長さの範囲に配置されている場
合、書き込みタイミングが２Ｔずれると、エラーが９Ｔ
マークおよびスペースに対して発生し始め、書き込みタ
イミングが３Ｔだけずれると、エラーが１０Ｔマークお
よびスペースに対して発生し始め、以下同様にしてエラ
ーが発生する。エラーの多くは自動的に訂正されるが、
エラー訂正システムは、訂正されたエラー数を報告する
ことができることに留意されたい。この情報はドライブ
機構の外部で利用できてもできなくてもよいが、ドライ
ブ装置は、エラー数へのアクセスを有するのが一般的で
ある。

【００２７】ステップ７００で、予め定めたデータセッ
トは、空間的特徴を有するディスク上の位置に書き込ま
れる。ステップ７０２で、そのデータセットについてエ
ラーレートが測定される。ステップ７０４で、そのエラ
ーレートは、ライト・データ信号のタイミングの関数と
しての事前のエラーレートの特性と比較される。その結
果、タイミングエラーの大きさがわかるが、その符号は
わからない。ライト・データ信号のタイミングは、それ
から、ステップ７０４で求められた大きさによって調整
され、図７の方法が繰り返される。エラーレートが悪化
していれば、そのタイミングは誤った方向に調整されて
おり、そのタイミング調整が逆方向に反転される。

【００２８】図７の方法で一般に示す特性づけられたデ
ータセットの使用に対する多くの代替方法が存在する。
例えば、予め定めたデータセットの１つのセットが以下
の特色を有して規定される。第１のデータセットは、書
き込みタイミングが理想的であるときにゼロではない予
め定めたエラーレートを生じ、タイミングがある方向に
シフトするときにエラーレートが増大し、タイミングが
反対方向にシフトするときエラーレートが低減するよう
に設計される。第２のデータセットは、第１のデータセ
ットとは逆の特性を有するように設計され、第１のデー
タセットとは反対方向のタイミングのズレ方向に対して
エラーレートが増大する。例えば、書き込みタイミング
が理想的であるとき、第１のデータセットが、空間的特
徴に立ち上がりエッジを合わせた予め定めた数のマーク
（またはスペース）を有し、第２のデータセットが、空
間的特徴に立ち下がりエッジを合わせた予め定めた数の
マーク（またはスペース）を有する。第３のデータセッ
トは、理想的な書き込みタイミングがエラーレートをゼ
ロにし、その理想のタイミングからどちらの方向にタイ
ミングがズレてもエラーレートが増大するように設計さ
れる。３つのデータセット全てについてエラーレートを
蓄積し、この手順を多数繰り返すことによって、ノイズ
が低減され、高精度が達せられる。

【００２９】図４の（ａ）のように、マークまたはスペ
ースが既知の空間的位置に与えらた場合、そのマークま
たはスペースの空間的なエッジとバイナリ・リード・デ
ータ信号（図１の１３２）でエッジが検出されるタイミ
ングとの間の遅延を求めることができる。その較正手順
から、既知の空間的位置にマークまたはスペースを配置
するためにライト・データ信号（図１の１１６）におい
てマークとスペースとの間の遷移をいつ開始しなければ
ならないかが分かる。図１から、較正手順は｛（遅延
３）＋（ＰＬＬおよび書き込み回路における遅延）｝お
よび（遅延２）を求める。ウォブル信号におけるゼロ交
差が検出された場合、これらの既知の時間から、マーク
またはスペースをいつ書き込まなければならないかが分
かり、空間的ウォブルにおける空間的ゼロ交差に対する
空間的な正確さが確保される。もう１つの方法として、
バイナリ・リード・データ信号における既存のマークお
よびスペースのエッジが検出された場合、これらの既知
の時間から、新しいマークまたはスペースを既存のマー
クまたはスペースに対して正確な位置に配置するため
に、この新しいマークまたはスペースをいつ開始しなけ
ればならないかがわかる。この較正方法を任意の角速度
で実行することができることに留意されたい。

【００３０】検証および較正のための空間的特徴は、デ
ィスクの特別な較正領域の中に限定されてもよい。例え
ば、リライタブルＣＤおよびＤＶＤでは、ディスクの最
内周の領域（パワー較正領域（power calibration are
a）と呼ばれる）は、各媒体に固有のレーザパワーの較
正に使用されるのが一般的である。レーザパワーは、新
しい媒体が挿入される毎に、またはディスクが挿入され
た状態でドライブの電源がオンされる毎に、その挿入さ
れているディスクに対して較正される。空間的特徴をパ
ワー較正領域だけに配置して、信号遅延の検証および補
償のためにもパワー較正領域を使用することができる。
あるいは、先に述べたように、最長（１４チャネルビッ
ト）のマークまたはスペースは、Ｓｙｎｃコード内だけ
で使用される。最長（１４チャネルビット）のマークお
よびスペースは、１４８８チャネルビット毎に周期的に
生じ、その周期的間隔だけで生じる。したがって、１４
８８チャネルビット毎に空間的特徴を周期的に配置して
もよい。より具体的には、空間的特徴は、ディスク全体
にわたってＳｙｎｃコードを有する最長マークおよびス
ペースの位置に配置される。それから、書き込み後の読
み出しプロセスとして書き込みの空間的な正確性を定期
的に検証することができる。

【００３１】上記の説明では、リライタブル媒体に着目
していることに留意されたい。しかしながら、本発明
は、追記型（ライト・ワンス（write-once））媒体に対
しても等しく適用可能である。空間的特徴は、リライタ
ブル媒体に対して説明されたものとちょうど同じように
して、追記型媒体に対しても使用されることができる。
空間的位置の較正は上記で説明したように実行される
が、較正用の各マークまたはスペースは、１回しか書き
込むことができない。

【００３２】本発明の上記の説明は、描写および説明の
目的で提示されてきたものである。これは、網羅的であ
ることは意図しておらず、または、本発明を開示された
厳密な形態に限定することは意図されていない。上記の
教示を考慮して、その他の改変および変更が可能であ
る。実施形態は、本発明の原理およびそのアプリケーシ
ョンを最もよく説明し、それによって、他の当業者が本
発明を、様々な実施形態および様々な改変において、意
図される特定の使用方法に適合するように最もよく利用
できるように、選ばれ、かつ説明された。請求の範囲
は、従来技術によって制限されるものを除いて本発明の
他の代替的な実施形態を包含することが意図されるこの
発明は例として次の実施形態も含む。

【００３３】（１）光ディスクに対する書き込みタイミ
ングを調整する方法であって、空間的特徴（２０６、２
０８）を有する前記光ディスク上の領域に、予め定めた
データセットを書き込むステップ（７００）を含み、該
データセットについて読み取りエラーレートが書き込み
タイミングの関数としてみなされ、前記光ディスクから
前記データセットを読み取るステップと、前記データセ
ットについて読み取りエラーレートを求めるステップ
（７０２）と、前記データセットの前記読み取りエラー
レートおよび前記書き込みタイミングの関数としてみな
せる読み取りエラーレートに基づいて、前記書き込みタ
イミングを調整するステップ（７０４）と、を含む方
法。

【００３４】（２）書き込みタイミングがある方向にシ
フトされたときに前記エラーレートが増加するかどうか
を観測するステップを含む前記（１）の方法。

【００３５】（３）書き込みタイミングがある方向にシ
フトされたときに前記エラーレートが減少するかどうか
を観測するステップを含む前記（１）の方法。

【００３６】（４）前記データセットの書き込みステッ
プ、前記データセットの読み取りステップ、および前記
データセットについての読み取りエラーレートを求める
ステップを、複数回繰り返すことを含む前記（１）の方
法。

【００３７】（５）光ディスクに対する書き込みタイミ
ングを調整する方法であって、空間的特徴（２０６、２
０８）を有する前記光ディスクの領域に、予め定めたデ
ータセットを書き込むステップ（７００）と、前記光デ
ィスクから前記データセットを読み取るステップと、前
記データセットについて第１の読み取りエラーレートを
求めるステップ（７０２）と、前記書き込みタイミング
を調整するステップ（７０４）と、前記空間的特徴を有
する光ディスクの上の領域に前記データセットを書き込
むステップと、前記光ディスクから前記データセットを
読み取るステップと、前記データセットについて第２の
読み取りエラーレートを求めるステップと、前記第１お
よび第２の読み取りエラーレートから最低の読み取りエ
ラーレートを選択するステップと、前記最低の読み取り
エラーレートに対応する書き込みタイミングを選ぶステ
ップと、を含む方法。

【００３８】（６） 光ディスクに対する書き込みタイ
ミングを調整する方法であって、空間的特徴（２０６、
２０８）を有する前記光ディスク上の領域に予め定めた
データセットを書き込むステップ（７００）と、前記光
ディスクから前記データセットを読み取るステップと、
前記データセットについて読み取りエラーレートを求め
るステップ（７０２）と、前記書き込みタイミングを調
整するステップ（７０４）と、前記読み取りエラーレー
トが予め定めた値よりも小さくなるまで上記のステップ
を繰り返すステップと、を含む方法。

【００３９】（７）光ディスクに対する書き込みタイミ
ングを調整する方法であって、空間的特徴（２０６、２
０８）を有する前記光ディスク上の領域に第１の予め定
めたデータセットを書き込むステップ（７００）と、空
間的特徴を有する前記光ディスク上の領域に第２の予め
定めたデータセットを書き込むステップと、前記光ディ
スクから前記第１のデータセットおよび前記第２のデー
タセットを読み取るステップと、前記第１のデータセッ
トについての第１の読み取りエラーレートおよび前記第
２のデータセットについての第２の読み取りエラーレー
トを求めるステップ（７０２）と、前記第１と第２の読
み取りエラーレートを比較するステップと、前記第１と
第２の読み取りエラーレートの比較に基づいて前記書き
込みタイミングを調整するステップと、を含む方法。

【００４０】（８）特定の書き込みタイミングで、前記
第１および第２の読み取りエラーレートは０以外の値で
等しく、前記特定の書き込みタイミング以外の任意の書
き込みタイミングで、前記第１および第２の読み取りエ
ラーレートは等しくない（７）に記載の方法。

【００４１】（９）前記書き込みタイミングの第１の方
向へのシフトに対して、前記第１の読み取りエラーレー
トが増加し、かつ前記第２の読み取りエラーレートが減
少し、前記書き込みタイミングの第１の方向とは逆方向
へのシフトに対して、前記第１の読み取りエラーレート
が減少し、かつ前記第２の読み取りエラーレートが増加
する前記（８）の方法。

【００４２】（１０）空間的特徴を有する前記光ディス
ク上の領域に第３の予め定めたデータセットを書き込む
ステップと、前記光ディスクから前記第３のデータセッ
トを読み取るステップと、前記第３のデータセットにつ
いて第３の読み取りエラーレートを求めるステップと、
前記第１、第２、および第３の読み取りエラーレートを
比較するステップと、前記第１、第２、および第３の読
み取りエラーレートの比較に基づいて、前記書き込みタ
イミングを調整するステップと、を含む前記（７）の方
法。

【００４３】（１１）特定の書き込みタイミングで、前
記第１および第２の読み取りエラーレートが０以外の値
で等しく、かつ前記第３の読み取りエラーレートが０で
あり、前記特定の書き込みタイミング以外の任意の書き
込みタイミングで、前記第１および第２の読み取りエラ
ーレートが等しくなく、かつ前記第３の読み取りエラー
レートが０以外の値である前記（１０）の方法。

【００４４】（１２）前記書き込みタイミングの第１の
方向へのシフトに対して、前記第１の読み取りエラーレ
ートが増加し、かつ前記第２の読み取りエラーレートが
減少し、前記書き込みタイミングの第１の方向とは逆方
向へのシフトに対して、前記第１の読み取りエラーレー
トが減少し、かつ前記第２の読み取りエラーレートが増
加する前記（１１）の方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術における様々な信号経路遅延を示す典
型的な光ディスクドライブのブロック図。

【図２】本発明に従うウォブルされたグルーブにおける
空間的特徴を示すディスクの平面図。

【図３】図３の（ａ）は、図２におけるウォブルされた
グルーブを有するディスクの平面図であり、そのウォブ
ルされたグルーブにおけるデータマークおよびスペース
を示す図であり、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）に示す
マークおよびスペースから結果的に得られるアナログ・
データ信号の波形を示す図であり、図３の（ｃ）は、図
３の（ａ）に示すマークおよびスペースから結果的に得
られるバイナリデータ信号の波形を示す図である。

【図４】図４の（ａ）は、図２に示す空間的特徴を有す
るディスクの平面図であり、その空間的特徴の中央に位
置するデータマークを示す図であり、図４の（ｂ）は、
図４の（ａ）に示すマークおよびスペースから結果的に
得られるアナログ・データ信号の波形を示す図であり、
図４の（ｃ）は、図４の（ａ）に示すマークおよびスペ
ースから結果的に得られるバイナリ・データ信号の波形
を示す図である。

【図５】図５の（ａ）は、図２に示す空間的特徴を有す
るディスクの平面図であり、その空間的特徴の近傍にお
けるデータマークとスペースとの間の遷移を示す図であ
り、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示すマークおよび
スペースから結果的に得られるアナログ・データ信号の
波形を示す図であり、図５の（ｃ）は、図５の（ａ）に
示すマークおよびスペースから結果的に得られるバイナ
リ・データ信号の波形を示す図である。

【図６】本発明に従う第１の実施形態のフローチャー
ト。

【図７】本発明に従う第２の実施形態のフローチャー
ト。

【符号の説明】

２０６、２０８ 空間的特徴 ７００ データセットの書き込みステップ ７０２ データセットについてエラーレートを求めるス
テップ ７０４ 書き込みタイミングの調整ステップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクに対する書き込みタイミングを
   調整する方法であって、 空間的特徴を有する前記光ディスク上の領域に、予め定
   めたデータセットを書き込むステップを含み、該データ
   セットについて読み取りエラーレートが書き込みタイミ
   ングの関数としてみなされ、 前記光ディスクから前記データセットを読み取るステッ
   プと、 前記データセットについて読み取りエラーレートを求め
   るステップと、 前記データセットの前記読み取りエラーレートおよび前
   記書き込みタイミングの関数としてみなせる読み取りエ
   ラーレートに基づいて、書き込みタイミングを調整する
   ステップと、を含む方法。