JP2005524192A - 高密度再生専用光ディスクとそれによる光ディスク装置及び方法 - Google Patents

高密度再生専用光ディスクとそれによる光ディスク装置及び方法 Download PDF

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本発明は高密度再生専用光ディスクとそれによる光ディスク装置及び方法に関する。本装置と方法によれば、ＢＤ−ＲＯＭのような高密度再生専用光ディスクのリードイン領域にＢＤ−ＲＥに適用されるＨＦＭグルーブと連係するプリピット列の形状でデータを記録して、同一のトラッキングサーボを高密度再生専用光ディスクまたは再記録可能光ディスクの全体領域に連続的に適用する。したがって、複数のトラッキングサーボを制御するためのアルゴリズムを単純化できて、光ディスク装置の大型化を防止することができる。

Description

本発明は高容量のビデオ及びオーディオデータが記録される高密度再生専用光ディスクとそれによる光ディスク装置及び方法に関する。
最近には長時間の高画質ビデオデータと高音質オーディオデータを記録できる新しい高密度再記録可能光ディスク、例えばＢＤ−ＲＥ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）に対する規格化作業が急速に展開して、関連した製品がまもなく商用化されるものと期待されている。
図１に示したように、ＢＤ−ＲＥのディスク構造は内周面、中間面、外周面に分けられている。内周面にはクランピング領域、トランジション領域、ＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）領域、リードイン領域が図の順序通りに存在し、中周面と外周面にはデータ領域とリードアウト領域がそれぞれ存在する。
リードイン領域は、第１ガード（Ｇｕａｒｄ １）領域とＰＩＣ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＆ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｄａｔａ）領域、第２ガード（Ｇｕａｒｄ ２）領域、情報２（Ｉｎｆｏ ２）領域、ＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）領域などに区分されている。第１ガード領域とＰＩＣ領域は事前にデータがあらかじめ記録されている領域であり、その残りのリードイン領域、データ領域、リードアウト領域は新しいデータが再記録される領域である。
ＰＩＣ領域には、永久的に保存されるべきディスク情報が格納される領域であって、高周波変調（ＨＦＭ：Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）グルーブが形成される。
ＨＦＭグルーブは、図２に示したように、バイフェーズ変調（Ｂｉ−ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式により変調されたディスク情報を格納する。例えば、‘３６Ｔ’の記録区間の間同一の位相のＨＦＭグルーブが記録されている場合その値は‘０’で、‘３６Ｔ’の記録区間の間に相異なる位相のＨＦＭグルーブが記録されている場合にはその値が‘１’になる。
一方、前記のようにＰＩＣ領域に記録されたＨＦＭグルーブを追跡するためのトラッキングサーボは広く知られたプッシュプル（Ｐｕｓｈ／Ｐｕｌｌ）方式を用いている。このために光ディスク装置は、図３に示したように、対物レンズ１０及びコリーメートレンズ１１を介して受光される光を電気信号Ｅａ、Ｅｂに変換するための２分割受光素子１２と、２分割受光素子を介してそれぞれ光電変換された電気信号Ｅａ、Ｅｂを差動増幅してトラッキングエラー信号ＴＥ＝Ｅａ−Ｅｂを出力するための差動増幅器１３を含んでいる。
したがって、光ディスク装置は、トラッキングエラー信号ＴＥ＝Ｅａ−Ｅｂを参照して、ＨＦＭグルーブに対するトラッキングサーボ動作を実施し、、またデータ領域とリードアウト領域に形成されるウォーブル形状のグルーブに対しても、トラッキングエラー信号ＴＥ＝Ｅａ−Ｅｂを参照して、ウォーブル形状のグルーブに対するトラッキングサーボ動作を実施している。。
一方、前記したＢＤ−ＲＥと対照的に、ＢＤ−ＲＯＭ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）は高密度再生専用光ディスクである。ＢＤ−ＲＯＭのディスク構造は、図４に示したように、内周面、中間面、外周面に分けられ、内周面にはクランピング領域とリードイン領域が存在し、中周面と外周面にはデータ領域とリードアウト領域がそれぞれ存在する。リードイン領域には、ＢＤ−ＲＥでのようにＨＦＭグルーブ方式でディスク情報が記録され、またデータ領域とリードアウト領域には、通常のＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭのようにプリピット列（Ｐｒｅ−ｐｉｔ ｓｔｒｉｎｇｓ）のデータが記録される。
しかし、ＢＤ−ＲＥのようにＢＤ−ＲＯＭのリードイン領域にディスク情報がＨＦＭ方式で記録されるならば、ＨＦＭグルーブに対してプッシュプル方式のトラッキングサーボが必要になり、また、データ領域やリードアウト領域に記録されたプリピット列に対するＤＰＤ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式のトラッキングサーボも同時に必要になる。
また、リードイン領域にＨＦＭグルーブだけが形成されてプリピットデータが記録されていない場合、ＲＦ信号を利用したＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）動作を実行することができなくなって、リードイン領域とデータ領域間の連結再生を行うことができなくなるという問題が発生する。
図５は一般的な光ディスク装置に適用されるＤＰＤ方式のトラッキングサーボに対する構成を示したものである。
図５に示したように、光ディスク装置は、対物レンズ２０及びコリーメートレンズ２１を介して受光される光を電気信号に変換するための４分割受光素子２２、４分割受光素子を介してそれぞれ光電変換された電気信号Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄの位相を検出するための複数の位相検出器２６、２６、２７、２９、位相検出器から出力される電気信号ＥｂとＥｄ及びＥａとＥｃを合算増幅してそれぞれＥｂ＋ＥｄとＥｃ＋Ｅａとして出力するための合算増幅器２３、２４、その合算されたＥｂ＋ＥｄとＥｃ＋Ｅａを差動増幅してトラッキングエラー信号（ＴＥ＝（（Ｅａ＋Ｅｃ）−（Ｅｂ＋Ｅｄ））で出力する差動増幅器２５を含んでいる。
光ディスク装置内に挿入された同じＢＤ−ＲＯＭに対して、異なるトラッキングサーボ動作、すなわちプッシュプル方式のトラッキングサーボ動作とＤＰＤ方式のトラッキングサーボ動作がそれぞれ行わなければならない。したがって、従来の光ディスク装置は異なるトラッキングサーボ制御のための複雑なアルゴリズムが必要になり、その上このような２トラッキングサーボシステムを収容するために装置が大型化されるという問題が発生していた。
本発明は前記のような問題点を解決するために創作されたものであって、本発明の目的は、ＢＤ−ＲＯＭのような高密度再生専用光ディスクのリードイン領域にＨＦＭグルーブと連関性を有するプリピット列形状でデータを記録すると共に、高密度再生専用光ディスクまたは高密度再記録可能光ディスクの全体領域に対して同じトラッキングサーボ動作を連続的に適用できるようにする装置と方法を提供することである。
前記のような目的を達成するための本発明による高密度再生専用光ディスクは、プリピット列のデータが記録されたリードイン領域、データ領域、リードアウト領域を含み、、リードイン領域は、所定の記録区間内の同一トラック線上に連続的に形成されたプリピット列を含むか、または所定の記録区間の同一トラック線内の他の位置に不連続的に形成されたプリピット列を含むことを特徴とする。
本発明の他の実施態様による高密度光ディスク装置は、光ディスクから反射される光を受けて複数の電気信号として出力する光電変換手段と；出力された電気信号を合算及び差動増幅して、プッシュプル方式のトラッキングエラー信号を検出する第１検出手段と；異なる位相を有する電気信号を合算及び差動増幅して、ＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号を検出する第２検出手段と；光ディスクの類型によって、第１検出手段と第２検出手段により検出されるプッシュプル方式のトラッキングエラー信号とＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号のうち一つを選択的に出力する出力手段とを含むことを特徴とする。
本発明のまた他の実施態様による光ディスクを再生する方法は、光ディスクから反射される光を複数の電気信号に変換する段階と；変換された電気信号を合算及び差動増幅して、プッシュプル方式のトラッキングエラー信号とＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号を検出する段階と；光ディスクの類型によってプッシュプル方式のトラッキングエラー信号とＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号のうちいずれか一つを選択して、選択されたトラッキングエラー信号に対応するトラッキングサーボ動作を実施する段階とを含むことを特徴とする。
本発明のさらに他の実施態様による高密度再生専用光ディスクは、リードイン領域、データ領域、リードアウト領域を含み、リードイン領域はバイフェーズ変調を基礎にする高周波変調（ＨＦＭ）グルーブの記録パターンを有するピット列が形成された特定領域を含んでおり、その特定領域はバイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの同一レベル記録区間に反復形成されたスペースとマークまたはマークとスペースを奇数個有することを特徴とする。
本発明のさらに他の実施態様による高密度再生専用光ディスクは、リードイン領域、データ領域、リードアウト領域を含み、リードイン領域はバイフェーズ変調を基礎にする高周波変調（ＨＦＭ）グルーブの記録パターンを有するマークとスペースまたはスペースとマークのピット列が形成された特定領域を含んでおり、バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブはスペースの中央を基準にして形成されたレベル遷移点を有することを特徴とする。
以下、本発明による高密度再生専用光ディスクとそれによる光ディスク装置及び方法に対する望ましい実施形態に対して、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
図６は本発明の一実施形態による高密度再生専用光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）の構造を示したものである。
図６のＢＤ−ＲＯＭは、図４を参照しながら前述したように内周面、中間面及び外周面を有する構造であって、内周面にはクランピング領域とリードイン領域が含まれ、中間面と外周面にはデータ領域とリードアウト領域がそれぞれ含まれる。データ領域とリードアウト領域には、通常のＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭのように、プリピット列のデータが記録される。
しかし、通常の再生専用光ディスクとは異なり、リードイン領域には、ＢＤ−ＲＥのリードイン領域のうちＰＩＣ領域内に事前に形成されるＨＦＭグルーブと同様に、プリピット列のデータが記録される。すなわち、データ領域とリードアウト領域のプリピット領域にデータが記録されるのと同じ方式で、ＢＤ−ＲＯＭのリードイン領域にプリピット列形状でデータが記録される。
プリピット列のデータを再生するための光ディスク装置は、装置内に挿入されたＢＤ−ＲＯＭの全体領域に対してＤＰＤ方式のトラッキングサーボ制御動作を適用させることができる。簡単にいえば、同一のトラッキングサーボ方法をリードイン領域、データ領域、リードアウト領域それぞれに使用することができる。
図７は本発明による高密度再生専用光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）のリードイン領域に形成されるプリピット列の形状を示したものである。図７に示したように、リードイン領域に形成されるプリピット列のパターンにおいて、プリピット列を所定記録区間内の同一トラック線上に連続的に形成させたり、またはプリピット列を同一トラック内で異なる位置に不連続的に形成させることもできる。
例えば、‘０１０１’の値を有するデータシーケンスをリードイン領域に記録する。各ビットセルの長さは３６Ｔである。ここでＴはチャネルビットの長さに該当する。６個の３Ｔプリピット列が同一トラック線上に連続的に形成される３６Ｔの記録区間は‘０’の値で、３個の３Ｔプリピットを有する２本の列がそれぞれ同一トラック内で異なる位置に形成される３６Ｔの記録区間は‘１’の値を有である。前記のようにプリピット列を形成することによって、ＨＦＭグルーブ方式と同様に、ディスク情報を記録することができる。
リードイン領域に連続または不連続に形成されたプリピット列により反射される反射光は、通常のＤＰＤ方式のトラッキングサーボに適用される４分割受光素子（図示せず）により光電変換されるが、この時光電変換された電気信号Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄは、複数の位相検出器３３、３４、３５、３６、第１及び第２合算増幅器３０、３１、差動増幅器３２を経て、ＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号ＴＥ＝（Ｅａ＋Ｅｃ）−（Ｅｂ＋Ｅｄ）が出力される。
したがって、プリピット列に対するＤＰＤ方式のトラッキングサーボ動作がリードイン領域に適用することができる。‘０１０１’で記録されたデータシーケンスは対応する周波数に合せてＤＰＤ信号をフィルターリングして検出及びデコードできる。したがって、光ディスク装置では、ＤＰＤ方式のトラッキングサーボ動作のみを連続的に行ってＢＤ−ＲＯＭ全体領域に対するトラッキングサーボ動作を正常に実施することができる。また、ＨＦＭ方式のようにプリピット列を介してディスク情報を記録することができ、リードイン領域から他の領域に同一のＰＬＬ動作を実行させることができる。
リードイン領域に同じ長さのピットを形成させたり、または例えば２種類または３種類の異なる長さのピットを形成させてもよい。
また、ピット列の固有のパターンまたは形状で他の情報を表現することができる。小さなプッシュプル信号を検出するように、ピットの深さを‘λ／４’より深かいかまたは浅く形成することもできる。例えば、ＢＤ−ＲＯＭの場合にピットの深さを‘３λ／4’にし、ＢＤ−ＲＥの場合にリードイン領域のピットの深さとデータ領域のピットの深さをそれぞれ‘λ／８’と‘λ／４’に異なるように形成することもできる。
そして、プリピット列はデータ領域で用いた変調コードを用いる。変調コードは‘２Ｔ’、‘３Ｔ’またはそれ以上の長さで構成されたグループからいずれか一つを選択してまたは複数を組み合わせて用いることもでき、また各ピットには他のデータをさらに記録することもできる。
図８は本発明による光ディスク装置及び方法に適用されるプッシュプル方式及びＤＰＤ方式のトラッキングサーボに対する構成を示したものである。本発明による光ディスク装置では、装置内にＢＤ−ＲＥまたはＢＤ−ＲＯＭが挿入されると、挿入された光ディスクに対応するトラッキングサーボ動作を選択的に行うことができる。
そのために、光ディスク装置には、対物レンズ５０、コリーメートレンズ５１、４分割受光素子５２、複数の合算増幅器５３、５４、６３、６４、差動増幅器５５、６５、選択スイッチ５６が含まれているが、これに対して詳細に説明すると次の通りである。
光ディスク装置内にＢＤ−ＲＥまたはＢＤ−ＲＯＭが挿入されると、対物レンズ５０とコリーメートレンズ５１を介して受光される反射光は４分割受光素子５２により電気信号Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄに光電変換される。ＲＯＭディスクである場合、電気信号Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄは第１及び第２合算増幅器５３、５４と第１差動増幅器５５によりＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号ＴＥ_ＤＰＤ＝（Ｅａ＋Ｅｃ）−（Ｅｂ＋Ｅｄ）として検出されて出力される。
ＢＤ−ＲＥディスクの場合、４分割受光素子５２により出力される電気信号Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄは第３及び第４合算増幅器６３、６４と第２差動増幅器６５によりプッシュプル方式のトラッキングエラー信号ＴＥ_Ｐ／Ｐ＝（Ｅａ＋Ｅｂ）−（Ｅｃ＋Ｅｄ）として検出されて出力される。
光ディスク装置内に具備されたマイコン（図示せず）またはサーボコントローラ（図示せず）は、装置内に挿入された光ディスクがＢＤ−ＲＯＭである場合、選択スイッチ５６の動作を制御して、第１差動増幅器５５から検出されるＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号ＴＥ_ＤＰＤを選択的に出力し、装置内に挿入された光ディスクがＢＤ−ＲＥである場合、選択スイッチ５６の動作を制御して、第２差動増幅器６５から検出されるプッシュプル方式のトラッキングエラー信号ＴＥ_Ｐ／Ｐを選択的に出力する。
言い換えると、ＢＤ−ＲＥの場合プッシュプル方式のトラッキングサーボ動作が選択的に遂行されて、ＢＤ−ＲＯＭの場合ＤＰＤ方式のトラッキングサーボ動作が選択的に遂行される。
参考として、ＢＤ−ＲＯＭ専用再生光ディスク装置が開発され市場に発表される場合には、前述したＤＰＤ方式のトラッキングサーボ動作だけを使用することができる。
図９ないし図１１を参照しながら本発明の他の実施形態を説明する。
ＢＤ−ＲＯＭのリードイン領域のうちＰＩＣ領域に永久に記録されるディスクの主要情報をより正確にデコードするためには、プッシュプル信号がＰＩＣ領域に反復記録されたウォーブル形状のスペースとマークまたはマークとスペースで連続的に検出されなければならない。
本発明によるＢＤ−ＲＯＭのＰＩＣ領域には、ディスクの主要情報がバイフェーズ変調を基礎にする高周波変調グルーブ（ＨＦＭ ｇｒｏｏｖｅ）の記録パターンを有するピット列として形成される。
また、‘３６Ｔ’の記録区間内に同一位相のＨＦＭグルーブが形成されている場合その値は‘０’で、‘３６Ｔ’の記録区間内に異なる位相のＨＦＭグルーブが形成されている場合その値は‘１’である。この時同一レベル区間内には、スペースとマークまたはマークとスペースの合計が奇数（２ｎ＋１）個だけ反復記録される。
例えば、図９に示したように、データ値‘１’（Ｄａｔａ １）に該当する‘３６Ｔ’記録区間で、ハイレベルの‘１８Ｔ’記録区間には６Ｔ長さのスペース６Ｔｓ、マーク６Ｔｍ、スペース６Ｔｓが次々と記録される一方、ローレベルの‘１８Ｔ’記録区間には６Ｔ長さのマーク６Ｔｍ、スペース６Ｔｓ、マーク６Ｔｍが次々と記録される。
すなわち、所定長さを有するスペースとマークの‘スペース、マーク、スペース’または‘マーク、スペース、マーク’の組合せが‘１８Ｔ’記録区間に形成されるが、この時ハイレベルまたはローレベルの記録区間内に反復形成されるスペースとマークの合計は３個、すなわち奇数個になり、またスペースまたはマークは該記録区間の開始部分と終了部分に形成される。
また、データ値‘０’（Ｄａｔａ ０）に該当するハイレベルの‘３６Ｔ’記録区間には４Ｔ長さのスペース４Ｔｓとマーク４Ｔｍが次々と反復記録され、またデータ値‘０’（Ｄａｔａ ０）に該当するローレベルの‘３６Ｔ’記録区間にも４Ｔ長さのマーク４Ｔｍとスペース４Ｔｓが次々と反復記録される。
すなわち、所定長さを有するスペースとマークの‘スペース、マーク’または‘マーク、スペース’の組合せが各‘３６Ｔ’記録区間に次々と反復形成されるが、この時ハイレベルまたはローレベルの記録区間内に反復形成されるスペースとマークの合計は９個、すなわち奇数個になり、またスペースまたはマークは該記録区間の開始部分と終了部分に形成される。
一方、バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブのローレベル遷移点の左右にはスペースとマークがそれぞれ形成されて、ハイレベル遷移点の左右にはマークとスペースがそれぞれ形成される。
例えば、図９に示したように、データ値‘１’（Ｄａｔａ １）に該当する‘３６Ｔ’記録区間で、ハイレベルの‘１８Ｔ’記録区間からローレベルの‘１８Ｔ’記録区間へのレベル遷移点の左右には６Ｔ長さのスペース６Ｔｓとマーク６Ｔｍがそれぞれ形成される。また、データ値‘１’（Ｄａｔａ １）に該当する‘３６Ｔ’記録区間のうちローレベルの‘１８Ｔ’記録区間からデータ値‘０’（Ｄａｔａ ０）に該当するハイレベルの‘３６Ｔ’記録区間へのレベル遷移点の左右には６Ｔ長さのマーク６Ｔｍと４Ｔ長さのスペース４Ｔｓがそれぞれ形成される。
そして、ハイレベルの‘３６Ｔ’記録区間からローレベルの‘３６Ｔ’記録区間へのレベル遷移点の左右には４Ｔ長さのスペース４Ｔｓと４Ｔ長さのマーク４Ｔｍがそれぞれ形成される。したがって、レベル遷移点で検出されるプッシュプル信号が切断されるのを最小にすることができる。
一方、図１０に示したように、データ値‘１’（Ｄａｔａ １）に該当する‘３６Ｔ’記録区間で、ハイレベルの‘１８Ｔ’記録区間からローレベルの‘１８Ｔ’記録区間へのレベル遷移点の左右には６Ｔ長さのマーク６Ｔｍとスペース６Ｔｓがそれぞれ形成され、データ値‘１’（Ｄａｔａ １）に該当する‘３６Ｔ’記録区間のうちローレベルの‘１８Ｔ’記録区間からデータ値‘０’（Ｄａｔａ ０）に該当するハイレベルの‘３６Ｔ’記録区間へのレベル遷移点の左右には６Ｔ長さのスペース６Ｔｓと４Ｔ長さのマーク４Ｔｍがそれぞれ形成される場合には、レベル遷移点で検出されるプッシュプル信号に切断現象が発生して正確なデコード動作が行われなくなる。
前記のようなウォーブル形状のスペースとマークから検出されるプッシュプル信号を一般的なプリピットデータから検出されるＲＦ信号と区分して正確に検出するためには、プッシュプル信号の周波数が一般データ信号の周波数から遠く離れていることが有利であるので、スペースまたはマークのピット長さを可能な限り短く、例えば‘２Ｔ’、‘３Ｔ’、または他の長さにすることが望ましい。
また、トラッキングサーボの正確性のために、バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの同一レベル区間内に形成されるスペースまたはマークのピット長さに対するデジタル合計成分（ＤＳＶ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ Ｖａｌｕｅ）を零または最小値になるように設定することが望ましい。
例えば、図１１に示したように、データ値‘１’（Ｄａｔａ １）に該当するハイレベルの‘１８Ｔ’記録区間にそれぞれ６Ｔ長さを有するスペース６Ｔｓ、マーク６Ｔｍ、スペース６Ｔｓが次々と形成される場合、デジタル合計成分ＤＳＶは通常のＤＳＶ算出式に基づいて‘＋６’になるが、‘１８Ｔ’記録区間に２Ｔまたは３Ｔ長さのスペース２Ｔｓ、３Ｔｓと２Ｔまたは３Ｔ長さのマーク２Ｔｍ、３Ｔｍの組合せが形成される場合には、デジタル合計成分ＤＳＶが‘＋２’になるので、トラッキングサーボ動作をさらに適合させることができる。
そして、同一レベル区間の最終部分には、デジタル合計成分ＤＳＶが零になるか最小化される条件を満足するスペースとマークのうちで相対的に最も長いピット長さのスペースまたはマークが形成されることが望ましい。
例えば、データ値‘０’（Ｄａｔａ ０）に該当するハイレベルの‘３６Ｔ’記録区間には、３Ｔ長さのスペース３Ｔｓまたはマーク３Ｔｍを１０個、そして２Ｔ長さのスペース２Ｔｓまたはマーク２Ｔｍを３個記録することができる。第１実施形態で２Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓ、３Ｔｍ、２Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓ、３Ｔｍ、２Ｔｓの順序で記録された場合と、第２実施形態で３Ｔｓ、３Ｔｍ、２Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓ、３Ｔｍ、２Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓ、３Ｔｍ、２Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓの順序で記録された場合、第１及び第２実施形態双方のデジタル合計成分ＤＳＶが‘０’になる。しかし、第２実施形態のように記録区間の最終部分に相対的に長いピット長さ、すなわち３Ｔ長さのスペース３Ｔｓを有すると、レベル遷移点でのプッシュプル信号がより正確に検出される。
参考までに、‘３６Ｔ’記録区間に３Ｔ長さのスペース３Ｔｓまたはマーク３Ｔｍを６個、そして２Ｔ長さのスペース２Ｔｓまたはマーク２Ｔｍを９個記録する場合、スペースとマークまたはマークとスペースを２Ｔｓ、２Ｔｍ、２Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓ、３Ｔｍ、２Ｔｓ、２Ｔｍ、２Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓ、３Ｔｍ、２Ｔｓ、２Ｔｍ、２Ｔｓの順序で形成することが望ましい。
また、‘１８Ｔ’記録区間に３Ｔ長さのスペース３Ｔｓまたはマーク３Ｔｍを４個そして２Ｔ長さのスペース２Ｔｓまたはマーク２Ｔｍを３個記録する場合、スペースとマークまたはマークとスペースを２Ｔｓ、３Ｔｍ、３Ｔｓ、２Ｔｍ、３Ｔｓ、３Ｔｍ、２Ｔｓの順序で形成することが望ましい。
レベル遷移点を、スペースの中心を基準にしてレベル遷移が起こるように設定することができ、この場合にもマークとスペースまたはスペースとマークの合計は奇数個が維持される。
ＢＤ−ＲＯＭのリードイン領域のうちＰＩＣ領域に永久に記録されるディスクの主要情報を正確にデコードするためには、ＰＩＣ領域に反復形成されるウォーブル形状のスペースとマークまたはマークとスペースでのプッシュプル信号が切断されずに連続的に検出されなければならない。これについて図１２ないし図１５を参照しながら詳細に説明する。
前で説明したように、再生専用ブルーレイディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）にはバイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの記録パターンを有するピット列が形成されたＰＩＣ領域が含まれる。ＰＩＣ領域にはピット列形状でディスクの主要情報が記録される。バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブのレベル遷移またはレベル遷移点はスペースの中央を基準にして成り立つ。
‘３６Ｔ’の記録区間内に同一の位相のＨＦＭグルーブが形成されている場合その値は‘０’になり、‘３６Ｔ’の記録区間内に異なる位相のＨＦＭグルーブが形成されている場合その値は‘１’になる。
例えば図１２に示したように、バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブのレベル遷移またはレベル遷移点はスペースの中央を基準にして成り立つ。データ値‘１’（Ｄａｔａ １）に該当する‘３６Ｔ’記録区間で、ハイレベルの‘１８Ｔ’記録区間には３Ｔ長さのマーク３Ｔｍとスペース３Ｔｓが反復形成され、ローレベルの‘１８Ｔ’記録区間にも３Ｔ長さのマーク３Ｔｍとスペース３Ｔｓが反復形成される。
同様に、データ値‘０’（Ｄａｔａ ０）に該当するハイレベルの‘３６Ｔ’記録区間には３Ｔ長さのマーク３Ｔｍとスペース３Ｔｓが次々と反復形成され、データ値‘０’（Ｄａｔａ ０）に該当するローレベルの‘３６Ｔ’記録区間にも３Ｔ長さのマーク３Ｔｍとスペース３Ｔｓが反復形成される。
図１３に示したように、バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブのレベル遷移またはレベル遷移点がスペースの中央を基準にして成り立つため、そのレベル遷移点はプッシュプル信号のゼロクロッシングポイントと一致する。したがって、プッシュプル信号のゼロクロッシングポイントを基準にしてデータ値を正確に検出することができる。
スペースとマークは最小２Ｔまたは３Ｔ以上に形成されるが、図１２に示したように、レベル遷移点を基準にして同一の長さのマークを左右対称に形成すると、プッシュプル信号をスライスすることで復元したデータ値をさらに正確に検出することができる。
一方、マークとスペースの長さが５Ｔ長さ以上になる場合、マークとスペースに対するプッシュプル信号のレベルが大きくなり、レベル遷移点を誤って検出するようになることもあので、これを防止するためにマークとスペースの長さを２Ｔ、３Ｔ、４Ｔに制限する必要がある。また正確なサーボ動作のために、ＤＳＶが零または最小になるようにするマークとスペースの組合せを選択して形成する必要がある。
例えば、図１４に示したように、２Ｔ、３Ｔ、４Ｔのマークとスペースを組み合わせてピット列を形成すると同時に、ピット列のＤＳＶが零または最小になるようにマークとスペースの組合せを選択する。
また、ＲＦ信号を正常に検出することができるように最小記録大きさである２Ｔのマークとスペースを最大６回まで繰り返すことができるように制限しているＢＤ−ＲＥの１７ＰＰ（Ｐａｒｉｔｙ Ｐｒｅｓｅｒｖｅ）変調コードと‘Ｐｒｏｈｉｂｉｔ ＲＭＴＲ（Ｒｕｎ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）’条件を満足させるために、２Ｔのマークとスペースが７回以上連続しないようにする。
そして、レベル遷移が起こるスペースの長さが短いほどそれによるプッシュプル信号のレベル遷移波形がシャープになるので、スペースの長さを可能な限り４Ｔ以内に制限する。
一方、レベル遷移が起こるスペースの中央を基準にして同じ長さのマークを左右対称で形成するが、光ディスクに形成されるレーザービームスポットの直径サイズを考慮してマーク長さを決定する。例えばＢＤ−ＲＥに使われるレーザービームの波長と対物レンズの開口数（ＮＡ）がそれぞれ４００ｎｍと０．８５である場合、光ディスクに形成されるビームスポットの直径は約５８０ｎｍ（＝１．２２×（４００ｎｍ×０．８５））になり、ビームスポットの有効直径は約４５０ｎｍになる。
１Ｔが８０ｎｍである時、ビームスポットの有効直径に該当する４５０ｎｍは約６Ｔである。したがって、図１５に示したように、レベル遷移が起こるスペースと左右対称であるマークの長さの合計が６Ｔになるようにする。
一方、レベル遷移点であるスペースと左右対称であるマークの長さの合計は６Ｔより大きい。しかし、レベル遷移点であるスペースに対して、左右対称であるマークとスペースの長さの合計がビームスポットの有効直径より小さかったりまたはマークが非対称である場合、プッシュプル信号にオフセットが発生するのでジッタ特性が大幅に低下する。
したがって、本発明により、複数のトラッキングサーボを制御するための複雑なアルゴリズムを単純化でき、装置の大型化を效率的に防止することができ、プリピットを利用したＰＬＬ動作がリードイン領域から他の領域に実行できて再生基準クロックを速かに安定化させることができる。
以上前述した本発明の望ましい実施形態は例示の目的のために掲示されたのであって、特にプッシュプル方式のトラッキングサーボとＤＰＤ方式のトラッキングサーボは既に広く知られた公知の技術で当業者ならば本発明の実施形態を参照にして容易に実施でき、添付された特許請求範囲に開示された本発明の技術的思想とその技術的範囲内で、多様な他の実施形態を改良、変更、代替または付加などが可能である。
一般的な高密度再記録可能光ディスク（ＢＤ−ＲＥ）の構造を示したものである。 一般的な高密度再記録可能光ディスクのリードイン領域に形成されたＨＦＭグルーブの形状を示したものである。 一般的な高密度再記録可能光ディスクに対する装置に適用されるプッシュプル方式のトラッキングサーボに対する構成を示したものである。 一般的な高密度再生専用光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）の構造を示したものである。 一般的な光ディスク装置に適用されるＤＰＤ方式のトラッキングサーボに対する構成を示したものである。 本発明の一実施形態による高密度再生専用光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）の構造を示したものである。 本発明による高密度再生専用光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）のリードイン領域に形成されるプリピット（Ｐｒｅ−Ｐｉｔ）列の形状を示したものである。 本発明による光ディスク装置及び方法に適用されるプッシュプル方式及びＤＰＤ方式のトラッキングサーボに対する構成を示したものである。 本発明の一実施形態による高密度再生専用光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）のＰＩＣ領域にスペースとマークがウォーブル形状で形成されたことを示したものである。 本発明の一実施形態による高密度再生専用光ディスクのＰＩＣ領域にスペースとマークがウォーブル形状で形成されたことを示したものである。 本発明の位置実施形態による高密度再生専用光ディスクのＰＩＣ領域にスペースとマークがウォーブル形状で形成されたことを示したものである。 本発明の他の実施形態による高密度再生専用光ディスク（ＢＤ−ＲＯＭ）のＰＩＣ領域にスペースとマークがウォーブル形状で形成されたことを示したものである。 本発明の他の実施形態による高密度再生専用光ディスクのＰＩＣ領域にスペースとマークがウォーブル形状で形成されたことを示したものである。 本発明の他の実施形態による高密度再生専用光ディスクのＰＩＣ領域にスペースとマークがウォーブル形状で形成されたことを示したものである。 本発明の他の実施形態による高密度再生専用光ディスクのＰＩＣ領域にスペースとマークがウォーブル形状で形成されたことを示したものである。

Claims (44)

  1. リードイン領域、データ領域、リードアウト領域を含み、
    前記リードイン領域はウォーブルピットで形成された複数のプリピット列を含むことを特徴とする高密度再生専用光ディスク。
  2. リードイン領域、データ領域、リードアウト領域を含み、
    前記リードイン領域は所定の記録区間内の同一トラック線上に連続的に、または不連続的に形成された複数のプリピット列を含むことを特徴とする高密度再生専用光ディスク。
  3. 前記リードイン領域に形成された前記複数のプリピット列はウォーブルグルーブに対応する形状であることを特徴とする請求項１記載の高密度再生専用光ディスク。
  4. 前記複数のプリピット列はバイフェーズ変調を基礎にして高周波変調された（ＨＦＭ）グルーブの記録パターンを有し、前記ＨＦＭグルーブは前記リードイン領域のＰＩＣ領域に形成され、前記ＰＩＣ領域には主要情報が永久的に格納されることを特徴とする請求項１記載の高密度再生専用光ディスク。
  5. 前記複数のプリピット列は複数の記録区間を決め、各記録区間は‘３６Ｔ’長さを有し、そのＴはチャネルビットの長さに対応することを特徴とする請求項４記載の高密度再生専用光ディスク。
  6. 前記‘３６Ｔ’長さを有する記録区間は、同一トラック線上に６個の３Ｔプリピットが形成される時第１データ値を有し、同一トラック線上に６個より小さい数の３Ｔプリピットが形成される時第２データ値を有することを示すことを特徴とする請求項５記載の高密度再生専用光ディスク。
  7. 前記‘３６Ｔ’長さを有する各記録区間はサブ区間内に次々と反復形成された所定長さのスペース−マーク−スペース組合せを含むことを特徴とする請求項５記載の高密度再生専用光ディスク。
  8. 前記‘３６Ｔ’長さを有する各記録区間はサブ区間内に次々と反復形成された所定長さのマーク−スペース−マーク組合せを含むのを示すことを特徴とする請求項５記載の高密度再生専用光ディスク。
  9. 各スペースとマークの前記所定長さは６Ｔであることを示すことを特徴とする請求項７記載の高密度再生専用光ディスク。
  10. 各スペースとマークの前記所定長さは６Ｔであることを示すことを特徴とする請求項８記載の高密度再生専用光ディスク。
  11. 各スペースとマークの前記所定長さは４Ｔであることを示すことを特徴とする請求項７記載の高密度再生専用光ディスク。
  12. 各スペースとマークの前記所定長さは４Ｔであることを示すことを特徴とする請求項８記載の高密度再生専用光ディスク。
  13. 前記複数のプリピットは、バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの記録パターンでハイからローにまたはローからハイへの各遷移点の前にはマークを、そして前記各遷移点の後にはスペースを有することを特徴とする請求項４記載の高密度再生専用光ディスク。
  14. 前記各遷移点の前のマークと後のスペースは長さの合計が６Ｔであることを示すことを特徴とする請求項１３記載の高密度再生専用光ディスク。
  15. 前記複数のプリピットは、バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの記録パターンでハイからローにまたはローからハイへの各遷移点の前にはスペースを、そして前記各遷移点の後にはマークを有することを特徴とする請求項４記載の高密度再生専用光ディスク。
  16. 前記複数のプリピットは、バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの記録パターンで、ハイからローへの各遷移点の前にはマークを有して、ローからハイへの各遷移点の前にはスペースを有することを示すことを特徴とする請求項４記載の高密度再生専用光ディスク。
  17. 前記複数のプリピットは、バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの記録パターンでハイからローにまたはローからハイへの各遷移点にまたがるスペースを有することを示すことを特徴とする請求項４記載の高密度再生専用光ディスク。
  18. 各遷移点にまたがるスペースは３Ｔ長さを有することを示すことを特徴とする請求項１７記載の高密度再生専用光ディスク。
  19. 各遷移点にまたがるスペースは２Ｔ以上であることを示すことを特徴とする請求項１７記載の高密度再生専用光ディスク。
  20. 前記複数のプリピット列はピットの深さが‘λ／４’より浅い第１ピットグループとピットの深さが‘λ／４’より深い第２ピットグループを有することを示すことを特徴とする請求項１記載の高密度再生専用光ディスク。
  21. 前記複数のプリピット列は２Ｔと３Ｔで構成されたグループから選択された長さのピットを有することを示すことを特徴とする請求項１記載の高密度再生専用光ディスク。
  22. リードイン領域が前記所定の記録区間内の同一トラック線上に連続的に形成されるプリピット列を含む時、前記所定の記録区間は第１データ値に該当して、
    リードイン領域が前記所定の記録区間の同一トラック線内の他の位置に不連続的に形成されるプリピット列を含む時、前記所定の記録区間は第２データ値に該当することを特徴とする請求項２記載の高密度再生専用光ディスク。
  23. 光ディスクから反射される光を受けて複数の電気信号で出力する光電変換手段と；
    前記出力される電気信号を合算及び差動増幅して、プッシュプル方式のトラッキングエラー信号を検出する第１検出手段と；
    異なる位相を有する電気信号を合算及び差動増幅して、ＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号を検出する第２検出手段と；
    前記光ディスクの種類によって、前記第１検出手段と第２検出手段により検出されるプッシュプル方式のトラッキングエラー信号とＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号のうち一つを選択的に出力する出力手段と
    を含む高密度光ディスク装置。
  24. 前記出力手段は前記光ディスクがＢＤ−ＲＯＭである場合ＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号を選択的に出力し、
    前記出力手段は前記光ディスクがＢＤ−ＲＥである場合プッシュプル方式のトラッキングエラー信号を選択的に出力することを特徴とする請求項２３記載の高密度光ディスク装置。
  25. 光ディスクから反射される光を複数の電気信号に変換する段階と；
    前記変換された電気信号を合算及び差動増幅して、プッシュプル方式のトラッキングエラー信号とＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号を検出する段階と；
    前記光ディスクの種類によって前記プッシュプル方式のトラッキングエラー信号とＤＰＤ方式のトラッキングエラー信号のうちいずれか一つを選択して、前記選択されたトラッキングエラー信号に対応するトラッキングサーボ動作を実施する段階と
    を含む光ディスクを再生する方法。
  26. 前記トラッキングサーボ動作を遂行する段階で、前記選択されたトラッキングエラー信号に対応するトラッキングサーボを同一の光ディスクの全体領域に連続的に適用することを特徴とする請求項２５記載の光ディスクを再生する方法。
  27. リードイン領域、データ領域、リードアウト領域を含み、
    前記リードイン領域はバイフェーズ変調を基礎にする高周波変調（ＨＦＭ）グルーブの記録パターンを有するピット列が形成された特定領域を含み、
    前記特定領域は前記バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの同一レベル記録区間に反復形成されたスペースとマークまたはマークとスペースを奇数個有することを特徴とする高密度再生専用光ディスク。
  28. 前記特定領域は主要情報が永久的に貯蔵されるＰＩＣ領域に該当する記録領域であることを特徴とする請求項２７記載の高密度再生専用光ディスク。
  29. 前記バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブのローレベル遷移点の左右にスペースとマークがそれぞれ形成され、
    前記バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブのハイレベル遷移点の左右にマークとスペースがそれぞれ形成されることを特徴とする請求項２７記載の高密度再生専用光ディスク。
  30. 前記形成されたスペースとマークのうち少なくとも一つ以上は最小ピット長さであることを特徴とする請求項２７記載の高密度再生専用光ディスク。
  31. 前記スペースとマークまたはマークとスペースは、ＤＳＶが零または最小値になるように、前記バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの同一レベル記録区間内に所定のピット長さで形成されることを特徴とする請求項２７記載の高密度再生専用光ディスク。
  32. 前記スペースとマークまたはマークとスペースは、ＤＳＶが零または最小値になるように、前記バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの同一レベル記録区間内に所定のピット長さで反復形成され、
    前記同一レベル記録区間の最終部分は前記ＤＳＶが零または最小値にならなければならない要件を満足する長さのスペースとマークのうち相対的にさらに長いピット長さを有するスペースまたはピットを含むことを特徴とする請求項２７記載の高密度再生専用光ディスク。
  33. リードイン領域、データ領域、リードアウト領域を含み、
    前記リードイン領域はバイフェーズ変調を基礎にする高周波変調（ＨＦＭ）グルーブの記録パターンを有するマークとスペースまたはスペースとマークのピット列が形成された特定領域を含み、
    前記バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブはスペースの中央を基準にして形成されたレベル遷移点を有することを特徴とする高密度再生専用光ディスク。
  34. 同一の長さを有する少なくとも一つ以上のマークが前記バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブのレベル遷移点の左右にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項３３記載の高密度再生専用光ディスク。
  35. 前記マークまたはスペースは４Ｔ以下の長さを有することを特徴とする請求項３３記載の高密度再生専用光ディスク。
  36. 前記バイフェーズ変調を基礎にするＨＦＭグルーブの同一記録区間に形成されるマークとスペースまたはスペースとマークは、ＤＳＶが零または最小値になるようにする任意のピット長さで組合わされて形成されることを特徴とする請求項３３記載の高密度再生専用光ディスク。
  37. ２Ｔ長さを有するマークとスペースまたはスペースとマークがそれぞれ７回以上繰り返されないように、前記マークとスペースまたはスペースとマークが組合わされて形成されることを特徴とする請求項３６記載の高密度再生専用光ディスク。
  38. レベル遷移と関連したスペースの長さは４Ｔ以下であることを特徴とする請求項３３記載の高密度再生専用光ディスク。
  39. レベル遷移と関連したスペースの長さと、前記レベル遷移と関連したスペースに対して左右対称であるマークの長さの合計はレーザービームスポットの有効直径と実質的に同じであることを特徴とする請求項３３記載の高密度再生専用光ディスク。
  40. レベル遷移と関連したスペースの長さと、前記レベル遷移と関連したスペースに対して左右対称であるマークの長さの合計はレーザービームスポットの有効直径より大きくて、前記レベル遷移スペースの左右に対称で形成されたマークの長さは同じであることを特徴とする請求項３３記載の高密度再生専用光ディスク。
  41. リードイン領域、データ領域、リードアウト領域を含み、
    前記リードイン領域は所定の記録区間内の同一トラック線上に連続的に、または不連続的に形成された複数のプリピット列を含むことを特徴とする再生専用ブルーレイディスク。
  42. ディスクの内周位置にリーダを置く段階と；
    前記内周位置でウォーブルで形成されたプリピット信号を読む段階と；
    前記リーダが前記ウォーブルによって前記プリピット信号を読むように制御する段階と含む高密度再生専用ディスクを読む方法。
  43. 前記ディスクのデータ領域でウォーブルされなくて形成された信号を読む段階をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項４２記載の高密度再生専用ディスクを読む方法。
  44. 前記制御する段階で、前記プリピット信号を断絶なく読むように前記リーダを制御して、プリピットで記録されたデータを正確にデコードすることを特徴とする請求項４２記載の高密度再生専用ディスクを読む方法。
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