JP2003187457A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速かつ高信頼にアドレス信号の再生が可能な
光ディスクを提供すること。 【解決手段】複数の変調・符号化方式のウォブルを併用
した光ディスクのウォブルアドレス方式とする。 【効果】アドレス信号への同期が容易となり，高速にア
ドレス信号の再生ができる。また，アドレス信号の効率
的な変調方式と，冗長度により，高信頼にアドレス情報
が検出の可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，大容量記録型光デ
ィスクの記録フォーマット，グルーブまたはランド部を
記録トラックとする光ディスクの記録領域識別情報すな
わちアドレスの配置方法・保持方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスクのトラック構造の一例
を，図１６を用いて説明する。ディスク状記録媒体の半
径方向に複数のグルーブトラック１１及びランドトラッ
ク１２が交互に配置されている。各トラックは半径方向
に微小量ウォブルされている。

【０００３】また，各トラックは半径方向にそろった複
数の円弧状セクタに分割されており，各円弧状セクタの
先頭部には，記録領域を識別するアドレス情報を有する
ヘッダ６が配置されている。ヘッダ６は半径方向にそろ
った，すなわち放射線上に配置されている。この例で
は，各トラックの幅は約０．６μｍ、グルーブ部の溝深
さは約６０ｎｍである。この例ではセクタの長さは約６
ｍｍで、２０４８バイトのユーザ容量に相当する。グル
ーブ部およびランド部は約２０ｎｍの振幅で半径方向に
搖動（ウォブル）されている。ウォブルの周期はセクタ
長さの１／２３２すなわち、約２５μｍに設定されてい
る。この１：２３２と言う比は、記録データの長さ（チ
ャネルビット長）に対してウォブルの周期が整数倍にな
るように選ばれている。これは、ウォブルから記録クロ
ックを容易に生成できるようにするためである。

【０００４】図１６はトラック先頭部のヘッダ部分すな
わち識別情報部分の詳細を示したものである。図１６で
識別情報は第１の位置６３１、第２の位置６３２の２つ
の場所に半径方向にそろって放射状に配置されている。
前後のトラックはグルーブ部１１同志、ランド部１２同
志で接続している。この図の例では各識別情報はその右
側の情報トラックの記録領域に対応している。さらに、
図の右側の溝部情報トラック３に対応する識別情報は第
１の位置６３１に、溝間部情報トラック４に対応する識
別情報は第２の位置６３２に配置されている。すなわ
ち、識別情報が、情報トラックに沿う方向の位置が隣接
するトラック同志で異なっておりかつ２つ隣のトラック
とは一致するように配置されている。すなわち，ランド
とグルーブトラックの境界線上で見ると，識別情報の配
置位置を第一と第二の領域に分け，1トラックおきに交
互に第一と第二の識別情報領域を用いる構成となってい
る。このため、例えば、グルーブ部１１上を光スポット
２１が走査した場合、常にどちらか片方のピットだけが
再生されることとなり隣接トラックからのクロストーク
が生じる心配が無い。従って、プリピットに配されたア
ドレス情報をクロストーク無く良好に再生することが可
能となる。プリピットのアドレス情報はこの例では８／
１６変調符号（チャネルビット長０．１４μｍ）により
記録されている。

【０００５】ヘッダ部の識別情報は小さな窪み（ピッ
ト）によって、形成されており。これはディスクの製造
時に基板の凹凸などとして，グルーブなどと同時に形成
される。

【０００６】記録膜として相変化型記録膜（ＧｅＳｂＴ
ｅ）を用いており，記録マークは非晶質領域の形で形成
される。

【０００７】以上の従来例については，たとえば，特許
２８５６３９０などに詳しく記載されている。

【０００８】しかしながら，上記従来例をたとえば，青
色光源を用いて記録再生を行う高密度記録においては，
ヘッダ部の微細なエンボスピットの形成が困難となる問
題があった。また，ヘッダ部には、グルーブが無く，記
録領域としては用いることができないため記録トラック
の利用効率（フォーマット効率）が低下してしまう問題
があり，大容量化実現には不利であった。

【０００９】ヘッダ部に記録を行わずに，グルーブ部の
ウォブルによりアドレス情報を記録する別の従来例とし
ては，例えば，国際規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１６９６９に記
載された方法がある。

【００１０】この例では，アドレスデータを記録するの
に周波数変調されたウォブルグルーブを用いている。デ
ィスク一周約３０００個のウォブルからなり，アドレス
データ１ビットを７．５周期のウォブルを用いている。
ビット１を表す際には，この７．５周期のうち前半を４
周期，後半を３．５周期となるようにしている。すなわ
ち，前半が高周波数，後半が低周波数となるようになっ
ている。周波数比は８：７である。ビット０はその逆
で，前半部が３．５周期の低周波数ウォブル，後半部は
４周期の高周波数のウォブルであらわされている。アド
レスビット４８個でアドレス符号語が構成されている。
アドレス符号語４８ビットの内１４ビットはエラー検出
の為のパリティー，また，先頭の４ビットは，この符号
語に同期する為の同期情報である。この４ビットすなわ
ち３０周期のウォブルの内訳は，１２周期の高周波数ウ
ォブル，３.５周期の低周波数ウォブル４周期の高い周
波数ウォブル，１０．５周期の低周波数となっている。
通常のアドレスビットの境界においては高々８周期の高
周波ウォブルあるいは７周期の低周波ウォブルしか同一
周波数が連続することはないが，同期情報部では連続が
通常より４周期または３．５周期長いことを利用して同
期情報を他のデータから識別することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来例においては，アドレスデータの１アドレスビットを
７．５周期のウォブルで表しており，前半部と後半部の
周波数の差が余り大きくないため，このウォブルだけか
らは前半部と後半部の境界をウォブル周期単位の高精度
で検出するのが困難であった。また，同期情報と他のア
ドレスビットとの違いも余り大きくない為，同期情報の
誤検出の確立が高いという問題があった。さらに，アド
レス符号語中のパリティーは高々１４ビットであり，実
質的にエラー訂正機能は持たずに，チェック機能のみで
あるため，アドレス符号語中１ビットでも誤検出が有る
アドレス情報が再生できないため，アドレス再生の信頼
性を確保するには，十分な媒体のＳ／Ｎを確保する必要
があった。特にこの方式を，青色光源を用いた高密度デ
ィスクに適用しようとすると，青色光源での検出器の効
率が低いため，十分なＳ／Ｎの確保が困難になる。

【００１２】本発明の第１の目的は，フォ−マット効率
の有利なウォブルアドレス方式において，高信頼に検出
の可能なアドレス情報の配された光情報記録媒体を提供
するものである。

【００１３】本発明の第２の目的は，アドレス信号への
同期の容易な，すなわち，高速にアドレス信号の再生が
できる，高性能光情報記録媒体を提供するものである。

【００１４】本発明の第３の目的は，安価な光情報記録
媒体の再生装置を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ため以下の手段を用いた。

【００１６】スパイラル状あるいは同心円状の溝部又は
溝間部の少なくとも一を情報記録トラックとする光情報
記録媒体であって、該溝部あるいは溝間部に、変調され
たウォブル情報を有し、このウォブル情報は複数種類の
異なる変調・符号化法を重畳してあるいは相補的に用い
て形成することとした。

【００１７】ウォブルの波形はトラック追従のためのト
ラッキング信号検出器（例えば，プッシュプル検出器
等）などを用いて検出することができる。

【００１８】本手段の媒体方法を用いれば，この検出さ
れたウォブル信号に複数の方式で変調・符号化された情
報が同時に埋め込まれているため、冗長度が高く，非常
に信頼性良く検出することが可能となる。たとえば、上
記複数の方式として、振幅変調型のウォブルと周波数変
調型のウォブル少なくとも用いることにした場合、振幅
変調型のウォブルを同期情報として用い、周波数変調型
のウォブルをアドレス情報として用いたりするといった
ように、変調方式ごとに別の用途の情報を担わせること
ができ、検出がより確実にかつすばやくできることにな
る。このため、たとえば、ＣＬＶ方式でアドレス情報が
埋め込まれたＣＤ−Ｒのような媒体をＣＡＶ方式で記録
再生するような場合にでも、半径方向の異なる位置にア
クセスした際の同期が確実にできるため、非常に都合が
よいまた、同期の便のため、上記の複数のウォブルのう
ちには実質無変調の部分あるいはすなわち搬送波成分を
設けることもできる。その場合、無変調成分を用いて同
期すなわちクロック情報を確実に得たり，ディスクの回
転制御を正確に行ったりすることが容易になる。

【００１９】例えば，無変調の基本波に，180度位相変
調された二次高調波を重ね合わせた波形を用いると、ア
ドレス情報の如何にかかわらず、基本波の確実な再生が
可能になる効果がある。

【００２０】（２）互いに直交する（独立に記録検出で
きる）２種類の変調・符号化法を重畳してウォブルを形
成した。

【００２１】この場合、「Ａ方式とＢ方式の変調・符号
が直交する」とは、Ａ方式とＢ方式の変調波形の積演算
の積分値がほぼ零になるか、または、デジタル符号列の
相互相関関数（一致するビット数と不一致のビット数の
差）がほぼゼロになることを言う。これら直交する符号
は，幾何学的な直交と同様に互いに独立な情報を担うこ
とができ、検出も独立に行うことができる。たとえば、
直交する変調の例としては図３に示したような正弦ニ相
位相変調（ｂ）と余弦二層位相変調（ａ）が挙げられ
る。（ａ）は”11001011”、（ｂ）は”10110111”とい
った情報で変調されており、（a）はＩ成分（ｂ）はＱ
成分と呼ばれる。この場合、（a）と（ｂ）の和である
（ｃ）の波形に、余弦の参照波を掛け合わせることによ
り、（a）の変調情報すなわちＩ成分”11001011”が得
られる。（ｂ）の変調情報を再生するには正弦の参照は
信号を掛け合わせればよい。ここで、（ｂ）に（ａ）を
掛け合わせたものはチャネルビット単位（図中破線の間
隔）で積分するとすべてゼロになる。すなわち直交して
いる。これは、サイン波とコサイン波の積の一周期の積
分がゼロになることに起因している。この図３の方式は
QPSKとして知られている。

【００２２】以上説明したように互いに直交する変調・
符号方式を用いることにより，ウォブルに複数の情報を
独立に担わせることが可能となる。

【００２３】（３）上記のウォブル情報はトラック方向
に分割された複数の領域に複数種類の異なる変調・符号
化法のうち少なくとも1種類ずつを適用して形成するこ
ととした。

【００２４】これは、たとえば、図１に示したようにト
ラックの一部を第1の変調・符号方式の領域１４１と第2
の変調・符号方式の領域１４２に分割して使用する。図
1はトラックの一部を示したもので有るので、実際に
は、領域141と領域142が交互にくりかえして配置されて
いる。この方式の場合、空間/時間的に分離されている
ので、2種類の変調情報が独立に再生できるのは言うま
でもない。

【００２５】また領域は必ずしも141と142の2種である
必要がなく、３種以上でもよい。

【００２６】この場合、２種の領域に同期情報とアドレ
ス情報を分担して割り当ててもよいし、それぞれに両者
を含むように割り当ててもより。また、たとえば、一方
にトラックアドレス、もう一方にトラック内での角度位
置を表すセグメントアドレスと言うように役割分担して
配置するのもよい。

【００２７】たとえば、トラックアドレスとトラック内
セグメントアドレスに分担する場合、トラックアドレス
についてはトラック毎に異なるがセグメントアドレスは
すべてのトラックで同一となるので、たとえば、トラッ
クアドレスにより冗長性の高い符号化方式を用いたり、
多くの領域を割り当てるなどして、トラックアドレスの
クロストークなどに検出誤りを低減しするのがよい。ま
た、後述のように、クロストークの影響低減のためトラ
ック毎に直交する符号あるいは変調方式を用いるのもよ
い。

【００２８】セグメントアドレスに関しては、より同期
が確実に取れるようにCAV状に配置する方法も採用でき
る。

【００２９】（４）隣接するトラック同士で異なる変調
・符号化方式を適用してウォブル情報を配置した。その
場合、隣接するトラックごと直交する符号や変調方式を
割り当てておくことにより、トラック間のクロストーク
の影響少なく、確実に，信頼性よく，アドレス情報など
のウォブル情報を再生することが容易になる。

【００３０】たとえば、図２に示したように、トラック
111、トラック112、トラック113、トラック114それぞれ
に互いに直交する符号を割り当てるか、あるいは一トラ
ックおきにに直交する2種の符号を交互にもちいてもよ
い。たとえば、トラック111、トラック113は図３の(a)
すなわちI系列、トラック112、トラック114は図３の(b)
すなわちＱ系列としてもよい。その場合、隣接トラック
ごとに位相が互いに90度になるように制御する必要があ
るためＣＡＶ状にウォブル情報を配置するのがより望ま
しい。

【００３１】この方法は、複数の記録層を有する多層記
録媒体に適用することもできる。その場合、記録層間
で、上記ウォブル情報はに互いに異なるようにすること
により、層の判別や、層間のクロストークの影響を低減
できるため、より望ましい。

【００３２】（５）ウォブル情報でアドレス情報以外の
付加データを保持することとした。これにより，形成の
困難なエンボスピットを用いること無に、記録型光ディ
スクに必要な媒体情報などを提供ことができる。

【００３３】この際，この付加情報はエラー訂正符号を
付加して冗長に配置しておくことにより，欠陥部を有す
る媒体などにおいても確実に必要情報を再生することが
できる。

【００３４】また上記の，付加データとして，記録時ま
たは再生時のデータの保護またはアクセス制限の為の管
理情報あるいは暗号鍵情報が記憶するか，あるいは、上
記の，付加データとして，ディスクの種別や特徴を示す
制御情報を記憶する。これらは従来エンボスデータを用
いて記録されていた情報であるが，エンボスデータを用
いること無に提供できるため，安価なディスクの提供が
可能になる。

【００３５】（６）スパイラル状あるいは同心円状の溝
部又は溝間部の少なくとも一を情報記録トラックとする
光情報記録媒体を再生する装置であって、該溝部あるい
は溝間部に有する複数種類の異なる変調・符号化法で形
成されたウォブル情報の内，少なくとも1種類の再生手
段を備えている再生装置をもちいる。

【００３６】ウォブル情報が複数種類冗長に配置されて
いる場合には、媒体の記録・再生には必ずしもすべての
種類の変調・符号化方式に対応する必要はない。再生装
置の信頼性と製造コストから、製造者の判断で、非必要
最小限のウォブル再生機能のみを搭載した装置を投入す
ることも可能である。

【００３７】

【発明の実施の形態】[実施例１]本発明の，一実施例の
光ディスクの部分拡大図を図５（ｃ）に示す。情報トラ
ックは，ディスク状基板上に，スパイラル状に設けられ
たグルーブ１１で構成されている。本実施例ではランド
部１２には情報は記録しない。トラック間隔（隣接グル
ーブ中心間の平均距離）は０．３２ミクロンである。グ
ルーブ部は基板上に設けられた溝部となっており，該溝
部の深さは約２０ｎｍである。本実施例は波長約４０５
ｎｍ，開口比約０．８５の光ヘッドにて記録再生を行う
ことを想定しているため，この２０ｎｍの溝深さは波長
の１２分の１の光学距離にほぼ等しい。溝部は，振幅約
１５ｎｍｐｐで半径方向にウォブルして形成されてい
る。

【００３８】記録トラックは、図５（ａ）に示す４種の
単位ウォブル波形を結合した図５（ｂ）のような波形を
図５（ｃ）のようなウォブル列の形で変調・記録してい
る。図５（ｂ）のように、結合する際、図５（ａ）の上
段と下段の波形は，結合部での波形の位相が連続するよ
うに選択する。図５（ｃ）は，説明のため，ウォブルの
周期を短くして，半径方向のウォブルの振幅を強調して
図示してある（実際にはウォブル振幅はトラック幅の約
５％となっており図示できない為）。

【００３９】図５（ａ）の単位ウォブル波形の長さは，
記録データの７２チャネルビット分である。ここで，本
実施例では，ユーザ記録データのビット長は約０．１１
μmであり，ＲＬＬ（1，7）符号を用いているため，チ
ャネルビット長は０．０７３μmである。すなわち単位
ウォブル波形の長さは約５．２μmである。

【００４０】また，単位ウォブル波形は１周期の高周波
成分と半周期の低周波成分からなっており，高周波成分
と，低周波成分の周波数は２：１の比になっている。本
実施例のウォブルの特徴は，単位ウォブル波形が常に
１．５周期のウォブル波形から成っている点である。こ
のため，単位ウォブル波形の長さを１．５周期とするよ
うな搬送波が容易に再生される。

【００４１】図４はウォブル列とアドレスデータや同期
符合との対応を示した表である。図中１，０は各々図１
の波形１及び波形０と対応している。同期用符号Ａは５
ビットのシフトレジスタで生成される３１ビット長の最
長周期系列（Ｍ系列）となっており，同期符号Ｂは同期
符号Ａの補数系列である。また，シンボル０は同じく３
１ビット長の別のＭ系列であり，シンボル１はその補数
系列である。シンボルαは同じく３１ビット長の別のＭ
系列であり，シンボルβはその補数系列である。アドレ
ス情報に対し、シンボル０及び１と、シンボルα及びβ
のいずれの組を用いるかはトラックによって異なる。偶
数トラックではシンボル０及びシンボル１を奇数トラッ
クではシンボルαおよびシンボルβを用いるようにして
いる。

【００４２】これら3組のＭ系列は互いに相互相関関数
±1になるように選んばれている。

【００４３】したがって、隣接トラックとは符号がほぼ
直交することになるため、隣接トラックの情報とは独立
にアドレス情報を再生できる。すなわち、トラック間の
クロストークを低減できる。

【００４４】以上のような３１個の単位ウォブル波形か
らなるアドレスデータビット及び同期符号Ａ，Ｂを図８
のように配置してアドレス符号語（アドレスワード）を
構成した。は図８は３つのアドレスワードを示している
が，個々のアドレスワードはアドレスビット２６個分の
長さの４つの同期フレームで構成されている。図中矢印
は記録媒体上での配置の順序を示したものである。各々
の同期フレームは先頭部（１ビット目）と３ビット目に
図６の同期符号Ａ及びＢをそれぞれ配置し，２ビット目
と４ビット目に同期フレーム識別番号がシンボル０（又
はα）とシンボル１（またはβ）の符号列を使って記録
されている。このとき同期領域１４１にあるフレーム識
別番号は領域１４２にあるアドレスデータ部とは逆に奇
数トラックの場合シンボル０とシンボル１、偶数トラッ
クのときシンボルαとシンボルβを用いる。

【００４５】領域１４２にある２２ビットがこの例では
実際の（アドレス）データとして用いられる。このよう
な同期符号及び識別番号の配置により，同期符号８個の
うちのいずれか一つと，２ビット目の識別番号４つのう
ちいずれかさらに４ビット目の識別番号４つのうちいず
れかが検出されれば，それらの出現のタイミングによ
り，アドレスワードの中での位置が確定される。すなわ
ちアドレスワードに対し同期が確立する。このように本
実施例によれば同期確立のためのデータ（ウォブル列）
十分な冗長度が有る為，Ｓ／Ｎの十分に確保できない青
色光源を用いた本実施例の系においても十分な信頼度で
同期を確立することが可能になる。

【００４６】また,本実施例では、同期部１４１とアド
レス部１４２で異なる符合かつ互いに直交する符号を用
いているので、アドレス情報部から同期情報を抽出する
のが容易である。さらに、隣接トラックとは常に違う符
号を用いているため、隣接トラックからのクロストーク
の影響を受ける心配がない。（クロストークがあったと
しても、符号が直交しているために影響を受けない）本
実施例では，同期用符号Ａと，Ｂを各同期フレームの先
頭部に配置したが，同期符号Ａを先頭部，同期符号Ｂを
同期フレームの中間部に分散して配置する方法もある。
この場合，記録・再生中に万一トラック外れなどが生じ
たばあいでも，同期ずれをすばやく検出できると言う特
徴がある。

【００４７】図９はアドレスワード内のデータの用途を
示したものである。図８のように，各アドレスワードは
同期用符号４ビットとアドレスデータ２２ビットの組で
構成される４つの同期フレームで構成されている。アド
レス情報などに利用できるデータはこの２２ビットの部
分を４つ合わせた合計８８ビットすなわち１１バイト分
となる。本実施例では，このうち先頭の４バイト（３２
ビット）をアドレス番号，２バイト（１６ビット）をア
ドレス番号が正常に検出されたかどうかを検査するパリ
ティー（検査符号）とした。この検査符号はアドレス番
号の４バイトのみに対して付加され，８ビットシンボル
単位でのリードソロモン符号とした。この検査符号でア
ドレス番号の誤検出を見逃す確立は約６万分の１と実用
上十分に小さい。付加データは各アドレス符号語に対し
５バイトずつある。

【００４８】本実施例では，合計６４個のアドレスワー
ドに付随する付加データを組にして，図１０に示したよ
うに，エラー訂正ブロックを構成した。５×５２＝２６
０バイトのデータに対し，５×１２＝６０バイトのエラ
ー訂正符号が付加されており，最大６アドレス符号語に
またがるバーストエラーまで訂正可能である。付加デー
タの再生の信頼性は，十分に確保されている。

【００４９】以上の例では，１つのアドレス符号語は，
７２×３１×２６×４＝232128チャネルビットのユーザ
データ。フォーマット効率約８５％を考慮すると，ユー
ザ記録データ約１６ｋＢ分の長さを占める。 [実施例２]実施例１の光ディスクを用いた光記録再生装
置の一例を図１１を用いて説明する。図１１は本発明の
光記録フォーマットを用いる光記録再生装置のブロック
図を示したものである。ヘッド２の一部であるレーザ光
源２５（本実施例では波長約405nm）から出射された光
はコリメータレンズ２４を通してほぼ平行な光ビーム２
２へとコリメートされる。光ビーム２２は光ディスク１
１上に，対物レンズ２３を通して照射され，スポット２
１を形成する，その後，ビームスプリッタ２８やホログ
ラム素子２９などを通してサーボ用検出器２６や信号検
出器２７へと導かれる。各検出器からの信号は加算・減
算処理されトラッキング誤差信号やフォーカス誤差信号
などのサーボ信号となりサーボ回路に入力される。サー
ボ回路は得られたトラッキング誤差信号やフォーカス誤
差信号を元に，対物レンズ３１や光ヘッド２全体の位置
を制御し，光スポット２１の位置を目的の記録・再生領
域に位置づける。検出器27の加算信号は信号再生ブロッ
ク41へ入力される。入力信号は信号処理回路によってフ
ィルタ処理，周波数等化処理後，デジタル化処理され
る。グルーブ（溝部の）ウォブル情報は分割検出器２７
からの差動信号としての検出され，信号再生ブロック４
１の中のウォブル検出回路４２へと入力される，ウォブ
ル検出回路４２は，ウォブル信号と同期したクロックを
生成し，ウォブル波形を弁別する働きを持つ。

【００５０】ウォブル信号検出回路の内部構成例を図１
２（ａ）に示す。分割検出器２７からの差動信号（プッ
シュプル信号）は，まずバンド・パス・フィルタ421に
入力され必要帯域のみが抽出される。フィルタされた信
号は二値化回路422に入力され二値化される。二値化信
号はＰＬＬ回路425へ入力される。ＰＬＬ回路425は電圧
制御発振器（ＶＣＯ）426，搬送波生成回路（分周・逓
倍回路）424および周波数位相比較器423よりなる。本実
施例の例ではＶＣＯ426はチャネルクロックの周波数で
発振させ，分周回路424により，７２÷１．５＝４８分
周され搬送波が生成される。搬送波は二値化信号と位相
及び周波数比較されその比較結果を元に光ディスクの回
転数が制御されると同時に，ＶＣＯ426の発振周波数が
制御され，結果として，ウォブル信号と同期した搬送波
が生成される。図１の単位ウォブル波形（全て１.５周
期からなる）は前述のように７２チャネルクロック周期
なっているので，ウォブルの平均周期は４８チャネルク
ロック分となっているため，４８分周したチャネルクロ
ックとの同期により，単位ウォブル波形が７２チャネル
クロックになるように制御される。

【００５１】参照波生成回路429では参照波形として，
図１（ａ）の左上の波形を二値化したものを用いる。こ
の参照波形と二値化ウォブル信号との排他的論理和演算
を行い，その結果を積分器で７２チャネルビット分積算
する。ノイズが無ければ精算結果は図１（ａ）の左上が
７２，左下が０，右上が３６，右下が３６となる。この
為，積算結果が１８以上５４以下の場合波形１，其の他
の場合波形０と弁別回路428において判断することがで
きる。これは，最も確からしい波形と判断するいわゆ
る，最尤検出となっており，ノイズに対しての信頼性が
非常に高い。

【００５２】上記，排他的論理和の代わりに，二値化デ
ータを１と−1と扱って掛け算することによっても同様
の結果が得られる。その場合は積算結果は７２，−７
２，０，０となるので，同様に弁別回路428において−
３６から＋３６までを波形１，その他を波形０とみなせ
ばよい。

【００５３】以上のように検出されたウォブル波形デー
タはアドレスビット検出回路１３で処理されウォブル列
の種別を判定するとともに，アドレスビットへの同期処
理が行われアドレスビットが検出される。

【００５４】図１２（ｂ）はこのアドレスビット検出回
路の構成を示したものであるウォブル検出回路からの出
力０，１は３１ビットのシフトレジスタに入力され，逐
次図６の４種類のパターンとの比較が行われる。この
際，３１ビットのシフトに対するパターン比較はは図７
の相関関数を見ることに他ならない。３１ビットのデー
タ入力毎に４種のいずれかのパターンがあらわれるた
め，相関関数は３１ビットごとにパルス状のピークを持
つ。したがって，相関関数が有る閾値（例えば27）を越
えた時に「ほぼ同期」判断しその３１ビット後に再び27
を越えたとき「同期」する判断するような閾値と間隔の
組み合わせによる判定を同期回路で導入すれば確実に同
期をとることができる。さらに，閾値は同期確定前は比
較的低くし，そのかわりに，3個以上連続して同期パル
スが検出されて始めて確定と判断するといった「連続
性」処理を重視し，一方，同期確定後は閾値を低く設定
し，３１ビットの間隔以外で発生したパルスに対して無
視あるいは閾値を高くするなどと言った「ウィンド」処
理を重視する等といった処理の「切り替え」を行うとさ
らに同期性能，信頼性が向上する。

【００５５】パターンの種別は４種類あるがＡ，Ｂのい
ずれかが確実に検出され，同期フレーム（図８）への同
期が確定したの地は，アドレスビット位置によって同期
符号かデータかの区別はつく，データ０とデータ１は完
全な反転（補数）になっており，パターン間の距離（ハ
ミング距離）は３１ビットある。このため，データ１か
データ０か判定はどちらに近いかだけを使った軟判定す
なわち多数決判定を行うことができるため，アドレスビ
ットの誤検出の確立を格段に低減することができる。仮
に，単位ウォブル波形の誤検出率が1％だと過程する
と，アドレスビットの誤検出率は１０のマイナス５０乗
以下，極端な例として，単位ウォブル波形の誤検出率が
５％と最悪の状態で有ったとしても，アドレスビットの
誤検出率は１０のマイナス１４乗程度となり，実用上十
分な高信頼性が確保できる。

【００５６】検出されたアドレスビットは複号回路４６
にエラー判定等のアドレスデータ複号処理，さらには付
加データに関してエラー訂正処理および判定処理が行わ
れる。

【００５７】付加データに関するエラー訂正処理は場合
によっては，マイクロプロセッサによって行われること
もある。 [実施例３]記録トラックは、図１に示したように２つの
領域141と142に分割されており、図１３は領域141での
変調方式（ウォブル波形）を示したものである。１チャ
ネルビットあたり1．5周期のウォブルが波形１、１チャ
ネルビットあたり周期のウォブルが波形０に対応してお
り、結合する際、図１３（ａ）の上段と下段の波形は，
結合部での波形の位相が連続するように選択する。

【００５８】また図１４は領域141での符号を示したも
のである。領域141は７チャネルビットの長さであるた
め、図に示した符号がいずれか1つだけ配置される。こ
の例ではアドレス情報は52個の領域141で1ワードとなっ
ている。52個の領域には同期符号２、同期符号識別デー
タ2と残りの４８個でアドレス情報及びアドレスエラー
検出符号が保持される。

【００５９】すべての符号は4つの”１”と3つの”0”
で構成されているため合計7．5周期のウォブルとなって
いる。このため、データによって、142の前後で位相が
変わったり周波数が変動したりする恐れがなく、後続す
る領域１４２の情報の再生が容易である。

【００６０】図１５は領域１４２での変調方式（ウォブ
ル波形）を示している。

【００６１】本領域のウォブルは角周波数ωの無変調基
本波形に角周波数２ωの180度位相変調波形をかさね合
わせたものである。適当なバンドバスフィルタにより，
無変調成分と，変調成分の分離が可能となり，変調成分
の再生にあったっては，変調成分から生成した安定なク
ロックを用いることができるため，同期特性ならびにア
ドレス情報再生特性にすぐれる。

【００６２】図７は領域１４２での符号を示したもので
ある。Ａ，Ｂは図１５における2種の波形、０は搬送波
のみの無変調正弦波を表す。本領域でも領域141と同様
に1ビット情報しか表すことができないが１ビットの情
報をあらわすのに２９個といった多数のウォブル波形を
用いているため、低域濾過や多数決検出によって、非常
に高信頼の検出が可能となる。 [実施例４]実施例３と同様の変調波形および符号を用い
て、領域141でトラック内のセグメントアドレスを領域1
42でトラックアドレスを示すようにした。この場合、ア
ドレス情報はＣＡＶ状に配置し、１トラックは16セグメ
ントで構成されている。このため、セグメントアドレス
は誤り検出パリティなどの付加情報を含めて２４箇所の
領域１４２で構成されている。したがって、セグメント
アドレスは１６分の1回転以内に判別することができ、
高速アクセスに適している。

【００６３】トラックアドレスは４８個の領域142で示
される。この、48ビットのナカには１６ビットのアドレ
ス誤り検出符号が含まれている。領域142は多数のウォ
ブルで構成されているので、信頼性高く検出でき。確実
にトラックアドレスを得ることができる。

【００６４】もちろん、セグメントの数をゾーンごとに
変えたＺＣＡＶがたのアドレス配置も可能であり、その
場合、ＺＣＬＶ動作に適する。

【００６５】複数の領域の使い方は本実施例に限られる
ものではなく、さらにもうひとつ領域を設けて、たとえ
ば、付加情報を配置してよい。著作権管理などの情報を
配置することが可能となり、光ディスクの応用範囲が拡
大する。 [実施例５]実施例１において、偶数トラックと奇数トラ
ックでシンボル０，１とシンボルα、βのいずれかを選
択するのではなく、すべてのトラックで4つのシンボル
を用いて、多値記録することとした。これにより、記録
する情報が2倍に増えるため、アドレス符号語長を図８
の約半分にすることが可能となる。

【００６６】この場合、1ワードには２フレームで構成
される。各フレームの先頭には同期シンボルＡまたはＢ
が配置されその後に続く２２シンボルが各々、シンボル
０，１，α，βの４種を使って4値記録されている。し
たがって、1シンボルあたり2ビット情報を格納すること
が可能となる。2フレームで２２シンボル×2ビット×２
フレーム＝８８ビットの情報を記録することができる。
すなわち、約半分の領域に実施例１と同様の情報を記録
することができるため、効率が良い。

【００６７】このため、非常に冗長度が高く蜜にアドレ
ス情報を提供することができるため、アドレス検出の信
頼性が高く、アクセスの際の待ち時間も短くなるため、
高性能な情報記録再生システムを構成できる。 [実施例６]図４に示したような3組のＭ系列を用いて、
２相位相変調したウォブル波形をの加算によって、周波
数を増大させることなく３倍の情報を保持することが可
能となる。図１７はその原理を示したもので、Ａ、Ｂ、
Ｃは互いに直交する符号（系列）によって変調されたで
ある。

【００６８】Ａ＋Ｂ−Ｃの演算を行った波形にたとえ
ば、Ａの波形を参照波として掛け合わせたのが最下段の
図である。この例では、この系列全体を積分すれば＋８
という値が得られる。同様にＢを掛け合わせた場合＋
８、Ｃを掛け合わせた場合−８が得られ、最初の演算の
符号が再現されている。このことを格調すると、ixA+jx
B+kxCの演算を行うと３種類の参照波を掛け合わせた同
期検出（相関検出）により、3つの係数i,j,kを独立に検
出できることを示している。この事を利用すると、アド
レスのみならず。大量の情報をウォブルとして記録する
ことが可能となる。

【００６９】

【発明の効果】本発明の光ディスクは，フォ−マット効
率の有利なウォブルアドレス方式において，アドレス信
号への同期が容易，すなわち，高速にアドレス信号の再
生ができる。また，アドレス信号の効率的な変調方式
と，冗長度により，高信頼にアドレス情報が検出の可能
となる。この効果は特に，信号光量および再生品質の低
下しがちな，青色光源を用いた光記録再生において効果
的である。さらに、複数の種類のウォブル変調・符号方
式の採用により、トラック間のクロストークを低減でき
る。また，ウォブルにアドレス情報の他の付加データを
保持することとしており，エンボスピットを用いること
無に、記録型光ディスクに必要な媒体情報を与えること
ができるため，高信頼（高セキュリティー）のディスク
が安価かつ容易に実現できる。このウォブルによる付加
データの保持は本発明の高検出効率なウォブルの導入に
より始めて実現できたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録トラックの一部の領域分割法を示
す図。

【図２】本発明の符号・変調コードの割り当て方法の一
例を示す図。

【図３】本発明のウォブル波形の重畳方式の一例を示す
図。

【図４】本発明のウォブル符号化の一例を示す図。

【図５】本発明のウォブル波形の一例および記録トラッ
クの部分拡大平面図。

【図６】本発明のウォブル符号化の一例を示す図。

【図７】本発明のウォブル符号化の一例を示す図。

【図８】本発明の同期フレームの構成を示す図。

【図９】本発明のアドレス符号語の構成を示す図。

【図１０】本発明の付加データ用エラー訂正ブロックの
構造を示す図。

【図１１】本発明の光ディスクの記録再生システムのブ
ロック構成を示す図。

【図１２】本発明のウォブル検出回路の一例。

【図１３】本発明のウォブル変調方式（波形）の一例を
示す図。

【図１４】本発明のウォブル符号の一例。

【図１５】本発明のウォブル列の構成例を示す図。

【図１６】従来の光ディスクフォーマット。

【図１７】本発明のウォブル情報の重畳方法の一例を示
す図。

【符号の説明】

１…光ディスク，１１…グルーブ，１２…ランド，１３
…記録マーク，１３１…記録マーク，２…光ヘッド，２
１…光スポット，２２…光ビーム，２３…対物レンズ，
２４…コリメタ−レンズ，２５…レーザ，２６…検出
器，２７…検出器，２８…ビームスプリッタ，２９…ホ
ログラム素子，３１…レンズアクチュエータ，４１…信
号再生ブロック，５０…リンク部，５１…データセグメ
ント，５２…ギャップ領域，５３…ガード領域，５４…
同期信号領域，５４１…同期信号，５４２…再同期信
号，５５…データ領域，５６…ポストアンブル，５７…
記録部，５８…データフレーム，５９…記録ユニット，
６…ヘッダ，６１…ミラー，６２…ピット領域，６３…
アドレス情報ピット，６４…物理フレーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D029 JB13 WA02 WD23 5D090 AA01 CC01 DD05 GG03 GG21 GG22 GG26 GG34

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スパイラル状あるいは同心円状の溝部又は
   溝間部の少なくとも一を情報記録トラックとする光情報
   記録媒体であって、該溝部あるいは溝間部に、変調され
   たウォブル情報を有し、このウォブル情報は複数種類の
   異なる変調・符号化法を重畳してあるいは相補的に用い
   て形成されていることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 【請求項２】上記のウォブル情報は互いに直交する（独
   立に記録検出できる）２種類の変調・符号化法を重畳し
   て形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光
   情報記録媒体。
3. 【請求項３】上記のウォブル情報はトラック方向に分割
   された複数の領域に複数種類の異なる変調・符号化法の
   うち少なくとも1種類ずつを適用して形成されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
4. 【請求項４】上記ウォブル情報は隣接するトラック同士
   で異なる変調・符号化方式が適用されている請求項１に
   記載の光情報記録媒体。
5. 【請求項５】複数の記録層を有し、記録層間で、上記ウ
   ォブル情報には互いに異なる変調・符号化方式が適用さ
   れている
6. 【請求項６】上記ウォブル情報のうち、少なくとも一つ
   の変調・符号化方式が適用されたものが、アドレス情報
   を保持していることを特徴とする請求項１に記載の光情
   報記録媒体。
7. 【請求項７】上記ウォブル情報のうち、少なくとも一つ
   の変調・符号化方式が適用されたものが、同期情報を保
   持していることを特徴とする請求項１に記載の光情報記
   録媒体。
8. 【請求項８】上記ウォブル情報のうち、少なくとも一つ
   の変調・符号化方式が適用されたものが、付加データを
   保持していることを特徴とする請求項１に記載の光情報
   記録媒体。
9. 【請求項９】上記ウォブル情報は隣接するトラック同士
   で互いに90度異なる位相になるような搬送波信号にした
   がって変調されて配置されていることを特徴とする請求
   項１に記載の光情報記録媒体。
10. 【請求項１０】上記の，付加データとして，記録時また
    は再生時のデータの保護またはアクセス制限の為の管理
    情報あるいは暗号鍵情報が記憶されていることを特徴と
    する請求項８に記載の光ディスク。
11. 【請求項１１】上記の，付加データとして，ディスクの
    種別や特徴を示す制御情報が記憶されていることを特徴
    とする請求項１０に記載の光ディスク。
12. 【請求項１２】スパイラル状あるいは同心円状の溝部又
    は溝間部の少なくとも一を情報記録トラックとする光情
    報記録媒体を再生する装置であって、該溝部あるいは溝
    間部に有する複数種類の異なる変調・符号化法で形成さ
    れたウォブル情報の内，少なくとも1種類の再生手段を
    備えていることを特徴とする光情報記録媒体の再生装
    置。