JP2006127679A - 光ディスク装置及び光ディスク再生方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】信号特性が変化するデータ領域に対して、適応等化器の等化係数を柔軟に設定設定し、安定した再生動作を得られるようにした光ディスク装置及び光ディスク再生方法を提供する。
【解決手段】適応等化器の最適等化係数を記憶するための最適等化係数記憶部を設ける。 少なくとも複数のデータ領域のデータを用いて信号特性が変化しているかどうかを事前学習し、信号特性が変化した後のデータ領域に対する前記適応等化器の最適等化係数を求め、前記最適等化係数記憶部に格納する事前学習部と、参照情報（VFO）領域検出部からの検出情報をもとにして、参照情報（VFO）領域中に事前学習した前記最適等化係数を前記適応等化器にプリセットし、次のデータ領域に入ってから前記適応等化器に対する等化係数学習処理をスタートさせる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、情報記録媒体である光ディスクからデジタルデータを再生する光ディスク装置及び光ディスク再生方法に関する。
デジタルデータを記録および再生することが可能な記録媒体として、ＤＶＤ（ＤＶＤ(digital versatile disk)デジタルバーサタイルディスク）に代表される光ディスクが挙げられる。たとえば、ＤＶＤの一つであるＤＶＤ−ＲＡＭでは、記録媒体に信号記録層を備えている。この信号記録層に適切なエネルギーを持つレーザー光を照射することで、記録層の結晶状態を変化させることができる。また、この記録層に情報が記録された後、適切なエネルギーのレーザー光を照射することで、記録層の結晶状態に応じて、反射光の光量変化が得られる。したがって、反射光を検出することでデジタルデータの記録再生を行うことができる。
ところで、近年、記録密度を上げるためにＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）技術が採用されている。ＰＲＭＬ技術については、例えば特開2001-195830等の文献にその技術内容が公開されているが、理解容易のために簡単に内容を説明すると以下のような技術である。
パーシャルレスポンス（ＰＲ）は、符号間干渉（隣り合って記録されているビットに対応する再生信号同士の干渉）を積極的に利用して必要な信号帯域を圧縮しつつデータ再生を行う方法である。この時の符号間干渉の発生のさせかたによってさらに複数種類のクラスに分類できる。例えばクラス１の場合、記録データ“1”に対して再生データが“１１”の2ビットデータとして再生され、後続の1ビットに対して符号間干渉を発生させる。
また、ビタビ復号方式（ＭＬ）は、いわゆる最尤系列推定方式の一種であって、再生波形のもつ符号間干渉の規則を有効に利用し、そして、複数時刻にわたる信号振幅の情報に基づいてデータ再生を行う。この処理を行うために、記録媒体から得られる再生信号波形に同期した同期クロックを生成し、このクロックによって再生波形自身をサンプルし、再生信号波形を振幅情報に変換する。その後適切な波形等化を行うことによってあらかじめ定めたパーシャルレスポンスの応答波形に変換し、次に、ビタビ復号部において過去と現在のサンプルデータを用い、最も確からしいデータ系列を再生データとして出力する。
以上のパーシャルレスポンス方式とビタビ復号方式（最尤復号方式）を組み合わせる方式をＰＲＭＬ方式とよぶ。このＰＲＭＬ技術を実用化するためには、再生信号が、目的のＰＲクラスの応答となるようにする高精度の適応等化技術およびこれを支える高精度のクロック再生技術を必要とする。
次にＰＲＭＬ技術で用いられるラン長制限符号について説明する。ＰＲＭＬ再生回路では、記録媒体から再生された信号自身から、これに同期したクロックを生成する。安定したクロックを生成するために、記録信号は予め定めた時間以内で極性が反転する必要がある。同時に、記録信号の最高周波数を下げるために予め定めた時間中では記録信号の極性が反転しないようにする。ここで、記録信号の極性が反転しない最大データ長を最大ラン長と呼び、極性が反転しない最小データ長を最小ラン長と呼ぶ。最大ラン長が8ビットで、最小ラン長が2ビットである変調規則を(1,7)RLLと呼び、最大ラン長が8ビットで、最小ラン長が3ビットである変調規則を(2,7)RLLと呼ぶ。光ディスクで用いられる代表的な変調・復調方式として(1,7)RLLやEFM Plus(US Patent 5,696,505)があげられる。
特開2001-195830 US Patent 5,696,505
近年になって、青紫色レーザを用いて大容量を実現する光ディスク装置が提案されている。また波長の短い青紫色レーザを用いて大容量を実現するだけでなく、前述のＰＲＭＬ技術を採用することも考えられている。これによって線記録密度を上げ、さらにデータ記録フォーマットにも工夫を加えて大容量を実現することができるのである。
以上のような光ディスク装置の場合、書き換え可能なRAMディスクにおいての上書き処理、あるいは1回のみ記録可能なRディスクにおいての追記処理においては、4Tパターン（Tはクロック周期）のGuard（ガード）領域をノリシロとして、ガード領域に含まれているVFOVariable Frequency Oscillator）領域から記録を開始してリンキング処理を行う。
このためユーザーデータを途切れさせずに記録することが可能となる。しかしながら、1枚の光ディスクに対して、たとえばVFO領域前後で書き換えした光ディスク装置が異なる場合、またはVFO領域前後で追記した光ディスク装置が異なる場合、一般的にレーザーパワーや記録補償方法等も異なってくるためにVFO領域前に記録されたデータ領域のデータの信号特性と、VFO領域後に記録されたデータ領域のデータの信号特性に大きな差が生じる場合がある。信号特性の差には高周波再生信号（RF）振幅量、RFオフセット量、RFアシンメトリ量、さらにはRF信号の周波数特性なども挙げられる。
このような信号特性に段差のあるデータを例えばPRML信号処理回路で再生する場合、ゲイン制御値、オフセット制御値、アシンメトリ制御値、適応等化器における等化係数などの各信号処理回路の制御最適値がVFO領域前後で異なるために、VFO領域前の制御最適値からVFO領域後の制御最適値まで制御値を最適化するまでの期間、データを正常に読み出せない可能性がある。
特に、ゲイン（振幅）制御値、オフセット制御値、アシンメトリ制御値に関してはVFO領域中での高速引き込みがある程度可能であるものの、周波数特性をPR等化特性へと学習する適応等化器に関しては、特定周期の信号であるVFO領域では学習自体ができないため、最適等化係数値でデータ領域に突入することが叶わない。
更にこのような正常にデータを読み出せない期間が長く続く場合には、後段のエラー訂正処理での訂正範囲を超えて訂正不能となってしまう可能性もある。
訂正不能となった場合、PC（パーソナルコンピュータ）等では読み直し処理が発生するため、訂正不能となったECC（エラー訂正コード）ブロック手前にシークし、再度各信号処理回路の制御値を最適化させてデータ読み出しを計るが、上記フローを再度繰り返すだけであるため正常に読み出すことは不可能となる。
そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、事前に信号特性が変化した後のデータ領域に対する適応等化器のための学習を行い、最適等化係数値を予め求めておき、その最適等化係数値をプリセットするタイミングを工夫し、同時に再学習スタートタイミングを工夫することで安定した再生動作を得られるようにした光ディスク装置及び光ディスク再生方法を提供することにある。
この発明の一実施の形態では、基本的には、事前に信号特性が変化した後のデータ領域において適応等化器における波形等化誤差の事前学習を行って最適等化係数を求めて記憶する最適等化係数記憶部と、参照情報（VFO)領域であることを検出する参照情報（VFO）領域検出部と、参照（VFO）領域検出部からの所定周波数検出情報をもとにして、少なくとも参照情報（VFO）領域中において前記事前学習した最適等化係数を前記適応等化器にプリセットし、少なくともデータ領域に入ってから前記適応等化器の逐次学習をスタートさせる制御手段とを有する。
上記の手段により、信号再生時の応答性も速くなり、安定した再生動作を得ることができる。
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１はこの発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の構成例を示している。この装置は記録、再生が可能である。この装置のリードチャンネル部は、基本的には、光ディスク１００、光ピックアップ１０１、前置増幅器１０２、前置波形等化器（プリイコライザ）１０３、オフセット制御部２１１、アシンメトリ制御部２１２、振幅制御部２１３、アナログデジタル変換器（ADC）２１４、適応等化器２１５、最尤復号器２１６、同期復調器２１７、システム制御部２２０で構成される。
システム制御部２２０は、周波数検出部２２０−１、タイミングリカバリ部２２０−２、事前学習部及び最適等化係数記憶部２２０−３、VFO領域検出部２２０−５、プリセット制御部２２０−６を含む。またシステム制御部２２０は、各ブロックの動作タイミングを制御するためのシーケンスコントローラ２２０−７を含む。
光ディスク１００が記録可能なディスクである場合、記録信号は、変調回路１１、記録補償制御部１２を介して、光ピックアップ１０１のレーザ駆動部に供給される。次に再生時の処理について説明する。
光ディスク１００の記録ピットにより記録されている記録情報は、光ピックアップ１０１により読み取られ、電圧信号（再生信号）に変換される。この再生信号は、前置増幅器１０２により増幅され、続いて前置波形等化器１０３により事前の波形等化処理を受ける。
前置波形等化器１０３の出力は、オフセット制御部２１１において、直流レベルを調整される。このオフセット制御部２１１は、MLモードでは最尤復号器２１６からの等化誤差信号に基づきPRMLに最適な直流レベル調整が行われる。次のアシンメトリ制御部２１２はオフセット制御部２１１の出力信号のアシンメトリを調整する。アシンメトリは、信号波形が基準レベルを中心にして上下非対称である場合、この非対称性を補正し、対称に近づける制御を行う。このアシンメトリ制御部２１２もMLモードのときは最尤復号器２１６からの等化誤差信号に基づきPRMLに最適なアシンメトリ調整が行われる。
振幅制御部２１３は、アシンメトリ制御部２１３からの出力信号の振幅を調整する。この振幅制御部２１３もMLモードのときは、最尤復号器２１６からの等化誤差信号に基づきPRMLに最適な振幅調整が行われる。
アナログデジタル変換器２１４は、振幅制御部２１３の出力信号をサンプリングクロックのタイミングでサンプリングしデジタル値に変換する。
適応等化器２１５は、アナログデジタル変換器２１４の出力信号を所望のパーシャルレスポンス（PR）波形に適応等化する。シーケンスコントローラ２２０−７からの制御信号により、適応等化器２１５のタップ係数の学習をするかしないかが切り替えられる。
最尤復号器２１６は、適応等化信号を所定のPRクラスに基づいて、例えばクラスPR(3443)に基づいて最尤復号しバイナリデータを得る。ここで、記録データ列はフレームと呼ばれる1116bit毎のデータとして記録されるが、各フレームの開始位置を表す24bitのバイナリデータ列(SYNCコード)を検出し、後段の復調処理のための12bit毎の同期信号を生成するのが、同期復調器２１７である。また同期復調器２１７では、12bit毎のバイナリデータを、予め定めた規則に従い8bitの再生データへ復調処理を行う。またこの際、理想レベルと適応等化信号との誤差量を等化誤差信号としてオフセット制御部２１１、アシンメトリ制御部２１２、振幅制御部２１３、および適応等化器２１５の各ブロックに送る。
タイミングリカバリ部２２０−２は、再生信号クロックに位相同期するようにサンプリングクロックを生成する。タイミングリカバリ部２２０−２は、位相制御部を含む。シーケンスコントローラ２２０−７からの制御信号によりモード切り替えが行われる。
モードとしては、アナログデジタル変換信号とサンプリングクロックとの位相比較を行い、位相誤差を、サンプリングクロック生成部にフィードバックするハイゲインモードと、最尤復号結果と等化誤差信号を元に位相比較を行い位相フィードバックを行うMLモードを切り替える。また、周波数制御信号を元にサンプリングクロックの周波数を制御し、位相引き込み可能な範囲まで周波数を合わせる機能を含む。
周波数検出部２２０−１は、ADC信号を元にサンプリングクロックと再生信号クロックの周波数差を検出する。周波数検出時に、周波数検出信号、および周波数誤差信号を出力する。
同期復調回路２１７は、最尤復号器２１６からの最尤復号出力を元に、同期信号を検出する。また、同期信号が所定の間隔で連続して検出された場合に位相同期検出信号を発生する。また復調出力を次段のエラー訂正回路など（図示せず）に供給する。
シーケンサ２３０は、周波数検出信号、周波数誤差信号、および位相同期検出信号に基づきオフセット制御、アシンメトリ制御、振幅制御、タイミングリカバリ、および適応等化器の各ブロックの動作を制御する。
また、周波数検出信号、周波数誤差信号を元にサンプリングクロックの周波数制御信号を生成する。周波数制御オンの時、周波数検出信号が発生する度に周波数誤差信号に基づいて周波数制御信号を発生しサンプリングクロック周波数を増減する。周波数引き込み時には位相引き込みを停止しておき、位相同期後には周波数引き込みは停止する。
タイミングリカバリ部２２０−２内には、デジタル電圧制御発振器を用いた位相ロックループ（PLL)回路が含まれている。そして、内部クロックの分周出力（サンプリングクロック）は外部からの再生クロックとの位相ロック状態が得られるようになっている。
次に、適応等化器２１５と、その最適等化係数の学習方法について図２を用いて説明する。図２は、適応等化器２１５の一例を示すブロック図である。符号２５１、２５２は、直列接続された遅延回路であり、入力信号を１クロック遅延させて出力する。符号２５３、２５４、２５５は乗算器である。乗算器２５４は、遅延回路２５１の入力とレジスタ２５９からの二つの入力値の積を出力する。乗算器２５４は、遅延回路２５２の入力とレジスタ２６０からの二つの入力値の積を出力する。乗算器２５５は、遅延回路２５２の出力とレジスタ２６１からの二つの入力値の積を出力する。
符号２５６、２５７、２５８は、加算回路である。加算回路２５６は、乗算器２５３の出力と０を加算する。加算回路２５７は、乗算器２５４の出力と加算器２５６の出力を加算する。加算回路２５８は、乗算器２５５の出力と加算器２５７の出力を加算する。
図２では、三つの乗算器２５３、２５４、２５５を用いる３タップのデジタルフィルタの例を示しているが、乗算器２５３、２５４、２５５の数が変化しても基本的な動作は同じであり、３タップの場合のみ説明する。
時刻kにおける適応等化器２１５の入力信号をx(k)，乗算器２５３、２５４、２５５に入力される乗数をそれぞれ c1, c2, c3とすると、適応等化器２１５の出力Y(k)は以下の式で表現できる。
Y(k) = x(k)*c1 +x(k-1)*c2 + x(k-2)*c3 (1)
Y(k)に対して最尤（ビタビ）復号器２１６で得られるバイナリデータをA(k)とする。目的とするＰＲのクラスを例えばＰＲ(3 4 4 3)とし、A(k)が正しい再生データであるとすると、時刻kでの適応等化器２１５の本来の出力Z(k)は、以下の式となる。
Z(k) = 3*A(k) +4*A(k-1) +4*A(k-2) +3*A(k-3) -7 (2)
そこで、時刻kでの等化誤差 E(k)を以下の式で定義する。
E(k) = Y(k) - Z(k) (3)
適応学習では以下の式に従い各乗算器の係数を更新する。
c1(k+1) = c1(k) -α*x(k) *E(k) (4)
c2(k+1) = c2(k) -α*x(k-1)*E(k) (5)
c3(k+1) = c3(k) -α*x(k-2)*E(k) (6)
(4)〜(6)式のαは、更新係数であり正の小さな値(例えば 0.01)を設定する。
上記の式(2)に示した処理を行うのが波形合成回路２６６である。遅延回路２６５では、加算回路２５８の出力Y(k)をビタビ復号回路２１７での処理時間相当の遅延を行い、加算回路２５７において、上記の式(3)に示した処理を行う。
係数更新回路２６２では、式(4)に示した演算を行い乗算器２５３の係数を更新する。更新結果は、レジスタ２５９に格納される。係数更新回路２６３では、式(5)に示した演算を行い乗算器２５４の係数を更新する。更新結果は、レジスタ２６０に格納される。係数更新回路２６４では、式(6)に示した演算を行い乗算器２６５の係数を更新する。更新結果は、レジスタ２６１に格納される。
以上のようにして、適応等化器２１５の適応学習が行われ、最適等化係数がセットされる。また事前学習期間に得られる最適等化係数は、事前学習部及び最適等化係数記憶部２２０−３に記憶され、次の再生のために待機される。また、ビタビ復号器２１７で得られる理想信号と入力信号の誤差（等化誤差）によって、オフセット制御、ゲイン制御、適応等化、タイミングリカバリなどを適応的に制御する（ＰＬＭ復号に最適な信号特性になるように制御する）ことにより、より高精度な制御を行うことも可能である。
事前学習の期間に得られた、最適等化係数は、一時的に事前学習部及び最適等化係数記憶部２２０−３に格納される。
図３を参照して、ＶＦＯ領域検出部２２０−５について説明する。図３に示すように、ＶＦＯ領域検出部２２０−５は、相関計算部２２０−５A、平均化部２２０−５B、検出部２２０−５Cから構成される。相関計算部２２０−５Aでは、入力信号の自己相関を計算することでＶＦＯ領域特有の一定周期パターンの検出を行う。
具体的には、入力信号をY(k)とし、この信号を直列接続されたフリップフロップ２７０、２７１、２７２、２７３でそれぞれ一時刻づつ遅延させる。するとフリップフロップ173の出力は入力信号Y(k)に対して４時刻遅れたY(k-4)となる。乗算回路２７４において、Y(k)*Y(k-4)の演算を行う。前述のように、ＶＦＯ領域においては周期が８チャネルクロックの一定周期の信号が記録されている。よって、ＶＦＯ領域の信号では、４時刻離れる自己相関は、丁度逆相の関係となり負の相関が最大となる。仮に、サンプリングクロックを生成するPLL回路における電圧制御発振器の発振周波数が、再生信号のチャネルクロック周波数に対して僅かにずれていたとしても、ＶＦＯ領域においては４時刻離れる自己相関が強い負の相関を表す。しかしながら、実際の再生信号には様々な雑音成分が含まれるため、これを除去するための平均化処理を平均化部１１５Bで行う。
図３の例では、相関計算部の出力をZ(k)とすると、連続する４サンプルのZ(k)の値の総和、すなわち Z(k)+Z(k-1)+Z(k-2)+Z(k-3) を計算する。この総和区間の４サンプルは実際の再生信号の信号対雑音比によって適切な値に設定すればよく、６サンプルや８サンプルでも同等の効果が得られる。平均化部２２０−５Bの出力値は、検出部２２０−５Cにおいて負の相関の強さを評価される。
平均化部２２０−５Bの出力は、検出部２２０−５Cのレベル設定部２７９に入力される。このレベル設定部２７９の出力は、カウンタ２８０に入力される。カウンタ２８０は、入力が"1"のとき１づつカウントアップし、入力が"0"のとき出力が０にリセットするカウンタである。すなわち、平均化部２２０−５Bの出力値が負の値の場合はカウンタ２８０がカウントアップし、平均化部２２０−５Bの出力値が正の値の場合はカウンタ２８０が０にリセットされる仕組みになっている。
カウンタ２８０の出力は、比較部２８１において、予め定めたしきい値(ＶＦth)と比較され、カウンタ２８０の値がしきい値(ＶＦth)よりも大きい場合にＶＦＯ領域検出出力が"1"となる。
このような構成とすることで、ＶＦＯ領域の再生開始後、約ＶＦth +α ビット後にＶＦＯ領域検出出力が"1"となり、ＶＦＯ領域の終了とほぼ同時にＶＦＯ領域検出出力が"0"となる。以上のようにして、非同期状態においてもＶＦＯ領域の到来を検出することが可能である。
図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）は、以上のような回路が動作する際のタイミングとシーケンスを示している。このようなタイミングとシーケンスにより信号特性の段差を補償することができる。図４（ａ）は、前置波形等化器１０３の出力、或いは振幅調整部２14の出力である。図４（ｂ）は、ＶＦＯ領域検出部２２０−５がＶＦＯ領域を検出したときの検出信号である。図４（ｃ）は、事前再生で行う事前学習時のシーケンスである。図４（ｄ）は、事前学習で学習した最適等化係数を反映する通常再生時のシーケンスである。
この図は、データ領域の信号特性がＶＦＯ前後(データ領域（ＥＣＣブロックＡ）とデータ領域（ＥＣＣブロックＢ)）で異なる場合を示している。例えば、ＥＣＣブロックＡ領域では図５(a)に示す適応等化係数が最適係数値であるとし、同様にＥＣＣブロックＢ領域では図５(b)に示す適応等化係数が最適係数値であるとする。
まずＥＣＣブロックＡとＢで事前に再生処理を行う(ただしECCブロックAがすでに事前学習されている場合には、ECCブロックBだけでもよい)。数セクタの再生により、適応等化器２１５の学習が進み、最適係数値の図５(ａ)と図５（ｂ）の係数が求まる。この値を最適等化係数記憶部２２０−３に記憶する。この事前再生処理においては、同期復調器２１７以降の回路は動作させる必要はない。また適応等化器２１５にプリセットする初期等化係数も最適値から大きく離れていない適当な値でよい。
次に実際の再生動作として、ＥＣＣブロックＡの手前にシークし、通常の再生処理を開始する。ＥＣＣブロックＡ領域の前にあるＶＦＯ領域が検出されたときに、ＥＣＣブロックＡ領域に適した最適係数値（図５(ａ)）が適応等化器２１５にプリセットされる。この状態でＥＣＣブロックＡ領域を再生することで、等化誤差の小さい再生動作が実現できる。 ＥＣＣブロックＡまで再生が完了すると、次にデータ領域でない４Ｔパターン領域(ＶＦＯ領域など)の再生に入る。ここでＶＦＯ領域検出部２２０−５が一定の遅延の後、ＶＦＯ領域検出信号を発行する。
適応等化器２１５はこの信号の立ち上がりとともに適応学習をホールドし、かつ最適等化係数記憶部２２０−３からＥＣＣブロックＢ領域での等化係数値を引き出し、適応等化器２１５にプリセットする。
最後にＶＦＯ領域検出信号の立ち下がりにより、ＥＣＣブロックＢにおけるデータ再生がスタートするため、このタイミングにより適応学習のホールドを解除し、低ゲインにより学習を追従させる。つまり、ECCブロックBの再生スタート時は、事前学習した係数が設定され、それ以後は、逐次学習状態となる。適応係数を逐次得るためである。そして、次のVFO領域検出信号のときは、次のECCブロックCのための事前学習した係数が設定される。
事前学習の期間は、ECCブロックのデータがバッファ回路を介してエラー訂正処理を受け、次に、復号処理を受けている間に、割り込み処理期間として設定することが可能である。
以上のようなタイミングで再生信号処理を行うことにより、ＶＦＯ領域前後で信号特性が大きく異なっていた場合においても、訂正不能が発生することなく、ＥＣＣブロックＡ、Ｂともに安定して再生することができる。
なお事前再生で事前学習するタイミングは、各種可能である。例えば通常再生した信号を復号している間に行うことが可能である。
なお、この考えは、適応等化器２１５に対してのみでなく、他の制御回路に対しても応用することが可能であり、例えば本実施例のブロック図に示した、オフセット制御部２１１、アシンメトリ制御部２１２、振幅制御部２１３にも適用できる。
図６（Ａ）−図６（Ｃ）に示したような信号特性の変化があった場合にも各特性の制御部に対して事前学習結果を反映することで信号特性を補正することができる。
図６（Ａ）は、ＥＣＣブロックＡ領域とＥＣＣブロックＢ領域とでオフセット量が異なる場合の高周波信号を示している。図６（Ｂ）は、ＥＣＣブロックＡ領域とＥＣＣブロックＢ領域とで振幅値が異なる場合の高周波信号を示している。図６（Ｂ）は、ＥＣＣブロックＡ領域とＥＣＣブロックＢ領域とでアシンメトリ量が異なる場合の高周波信号を示している。
図７には、この発明に係る他の実施の形態をさらに示している。図７と図１の装置の相違点は、図７の装置は、さらに事前学習部及び最適調整値記憶部２２１−１、２２１−２、２２１−３を備えていることである。他の部分は図１の装置と同じである。事前学習部及び最適調整値記憶部２２１−１は、図６（Ｂ）に示したような信号特性変化（振幅変化）を事前学習し、ＶＦＯ領域検出時に、振幅調整値を振幅制御部２１３に与える。事前学習部及び最適調整値記憶部２２１−２は、図６（Ｃ）に示したような信号特性変化（アシンメトリ量の変化）を事前学習し、ＶＦＯ領域検出時に、アシンメトリ調整値をアシンメトリ制御部２１３に与える。事前学習部及び最適調整値記憶部２２１−３は、図６（Ａ）に示したような信号特性変化（オフセット量の変化）を事前学習し、ＶＦＯ領域検出時に、オフセット調整値をオフセット制御部２１１に与える。
この発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。記録ドライブが異なったことによる信号特性の段差が、どのＥＣＣブロックの切れ目で発生するかは装置側で認識することはできない場合がある。このため前記考え方をより実際的な運用という面で考えると、ＥＣＣブロックＡ領域での最適等化係数である図５(a)の値を続けて用いて、ＥＣＣブロックＢ領域を再生してみる。ここで、後段の訂正回路において訂正不能が発生した場合にのみＥＣＣブロックＢ領域の再生後の最適等化係数（再生中に学習した係数値）を最適等化係数記憶部に記憶しておき、再読み出し処理の際に前述した切り替えシーケンスで再生すれば、事前学習する手間が省け、効率のよい再生処理を行うことができる。
この発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。ＥＣＣブロックの切れ目を検出する手段どしてウォブルに含まれるアドレス情報を用いる方法がある。
図８には、この発明の他の実施の形態を示している。図１及び図７の実施の形態と異なる部分は、トラックのウォブルを利用して物理アドレス再生回路２２８が設けられている点である。この物理アドレス再生回路２２８は、先のＶＦＯ領域検出部２２０−５の代わりに利用される。
図９（Ａ）に記録媒体上のトラックと、レーザビームスポットの関係を示し、図９（Ｂ）に物理アドレス再生回路２２８を示す。
光ピックアップ１０１では、レーザー光の照射による光ディスク媒体からの反射光を検出することで、アドレス情報を含む差信号とデータ情報を含む和信号の２種類の信号を出力する。図９（Ｂ）には、差信号の系統を示している。書き換え型情報記録媒体における記録トラックは、半径方向に僅かに蛇行(ウォブリング)している。この反射光が光学ヘッドのセンサーで検出されるが、光センサーは、図９(Ｂ)に示すように半径方向に分割されている。それぞれのセンサーが検出した信号の和信号側は、ビームスポット中のトラック幅に応じた信号レベルとなるので、光ディスク媒体の結晶状態に応じた信号が得られるのに対して、差信号は、トラックの蛇行(ウォブリング)に応じた信号が得られる。
図９（Ｂ）には、位相変調された差信号（ウォブル信号）からアドレス情報を得るための物理アドレス再生回路２２８を示す。ウォブル信号には媒体固有の雑音や、隣接するトラックからのクロストークによる雑音などが含まれている。このためバンドパスフィルタ(BPF)２２８ａ等を介し、ウォブル信号の周波数帯域以外の雑音を取り除く必要がある。雑音を除去されたウォブル信号は位相検波器２２８ｂに、また搬送波を生成するためにフェイズロックドループ回路(PLL)２２８ｅに入力される。ＰＬＬ回路２２８eでは位相同期処理が行われ、ウォブル信号と同期した搬送波が出力される。位相検波器２２８ｂではウォブル信号とこれに同期した搬送波によって、位相検波処理が行われる。ウォブル信号は、キャリア（搬送波）が、“０”、“１”のデータにより位相反転されることで変調されているからである。
位相検波処理の代表的な方法としては変調信号と搬送波の乗算によって位相の極性を判別し、“０”、“１”のデータを得る方法がある。乗算後の波形は第１位相と第２位相でオフセットされた形で検波される。その後、位相検波によって生じた高周波(元波形の倍周波数)をローパスフィルタ(ＬＰＦ)２２８ｃ等を用いて取り除く。そして、ＬＰＦ後の波形をスライサ２２８ｄによって閾値検出することで信号を２値化する。
２値化された波形からアドレスのビット情報を得るにはアドレスビットに同期したクロック(以下シンボルクロック)が必要となる。シンボルクロックは、ＰＬＬ回路２２８ｅから出力されるウォブル周期に同期したウォブルクロックと、スライサ２２８ｄから出力される２値化信号を用いて生成される。
シンボルクロック生成器２２８ｆでは２値化信号に対して、ウォブルクロックを１／Ｎ分周した波形が同期するように処理を行う。ここでＮは１アドレスビットを表現するのに用いるウォブル波数によって決定する。例えばウォブル４波で１アドレスビットを構成した場合、２値化信号は４の倍数のウォブル波数分で極性の切り替わりが生じる。この時の最短変調周期は４ウォブルである。つまりＮを４とすればアドレスビットに同期したクロックを生成することができる。
２値化信号に同期した１／Ｎ分周ウォブルクロックは、シンボルクロックとしてアドレスデコーダ２２８ｇに送られる。アドレスデコーダ２２８ｇはスライサ２２８ｄより入力された２値化信号とシンボルクロックを用いてアドレスの復号を行う。
ここでウォブルは、物理アドレス情報だけでなく、アドレス情報の開始位置を示す同期信号を含むよう変調されているのが一般的である。同期信号はアドレス情報との誤り識別を防ぐためにアドレスビットと異なる変調周期で変調されていることが多い。この場合、シンボルクロックは同期信号を含む最小の変調周期で生成する必要がある。ただし、同期信号の検出をアドレスビット検出と別の方法で行う場合(例えばウォブル１波単位での検出等)はシンボルクロックはアドレスビットの最短変調周期に合わせればよい。
以上のようにして、変調されたウォブル信号からアドレス情報を得ることができる。さらに、差信号と和信号には、後述する位置(時間)関係が存在するため、各ＥＣＣブロックの第７番目のウォブルセグメントの最終地点から２４ウォブルサイクル後に次のＥＣＣブロックのデータが始まることが明らかである。
このように、ウォブル信号からアドレス情報を得ることで、ＥＣＣブロックの区切りを知ることができる。つまり、前後のＥＣＣブロックにおいて書き込みした光ディスク装置が異なる場合は、この領域で信号特性が変わることを示している。
このようなアドレス再生回路２２８を有しておれば、ＶＦＯの到来を確実に知ることができる。例えば図３に示したＶＦＯ領域検出回路は回路規模も小さく、簡易な方法で検出できるが、ＶＦＯの位相ずれ、上書き動作やランダムシフトによるＶＦＯ領域長の減少、周波数誤差などの影響を受ける可能性があるが、アドレス再生回路２２８ではその懸念がない。
また、図１０に示すように未記録領域からの記録領域に切り替わる場合においても、未記録領域でアドレス再生することが可能であり、記録領域であるＥＣＣブロックの始まりを容易にアドレス再生回路２２８で検出することができる。ただし、書き込みにランダムシフト制御が入るため、ＶＦＯ領域の終了を完全に認知することはかなわないため、適応等化器の学習スタートは確実にデータ領域である地点までカウンタで保護した後に行う。
次に、本発明に適用された光ディスクにおけるデータ構造について説明する。
図１１は、本発明に係る光ディスクに記録されるデータフレームの形態の一例を示している。データフレームは、１７２バイト×２×６行からなる２０６４バイトであり、そのなかに２０４８バイトのメインデータを含む。このデータフレームは、左のグループと右のグループに分けて処理される。
このデータフレームが３２個集合されて縦方向に配列され、さらにPO（Parity out）系列と、PI（Parity in）系列のエラー訂正コードが付加されると、図１２のＥＣＣ(Error Correction Code)ブロックを形成する。
この場合、図１３に示すように３２セクタ分ずつ集められて左右で小さな小ＥＣＣブロック（図の左側のブロックと、右側のブロック）を構成する。図１３内での例えば、“２−Ｒ”などの意味はセクタ番号と左右グループ識別記号（例えば、２番目の右側のデータ）を表している（図１３中のＬは左を表す）。このように、同一セクタ内の左右のフレームがインターリーブ（等間隔で交互に別のグループに含ませる）され、各グループ毎に異なる小さいＥＣＣブロックに属させる。
次に、図１４に示すように、PO系列の１６行が、分散配置される。この場合、PO系列の１６行は、メインデータ１２行（２フレーム）に対して１行の割合で分散配置される。ただし、図１４から分かるように、PO系列の行は、左右のグループ間で、同一行上に存在しないように配置されている。すなわち、セクタ毎に交互に異なるＰＯグループのデータが挿入される構造（図１４）になっている。POのインターリーブ・挿入位置が左右で異なる構造を有する。
ここで、図１４の一部のデータに同期信号が付加された様子を図１５（A)、図１５（B)に示している。図１５（A),図１５（B)に示すように、１個のＥＣＣブロックを構成するセクタのセクタ番号が偶数番号か奇数番号かで図１５（A),図１５（B)に示すように同期フレーム構造を変化させている。図１５（A)は偶数のデータフィールド、図１５（B)は奇数のデータフィールドである。
図１６に具体的なシンクコード内容について説明する。本実施の形態の変調規則ではState０からState２までの３状態（State）を有する。ＳＹ０からＳＹ３までのそれぞれ４種類のシンクコードが設定され、各状態に応じて図１６の左右のグループから選択される。現行ＤＶＤ規格では変調方式として８／１６変調（８ビットを１６チャネルビットに変換）のＲＬＬ（２，１０）（Run Length Limited：ｄ＝２、ｋ＝１０：“０”が連続して続く範囲の最小値が２、最大値が１０）を採用しており、変調にState１からState４までの４状態、ＳＹ０からＳＹ７までの８種類のシンクコードが設定されている。それに比べると本実施の形態はシンクコードの種類が減少している。情報記録再生装置または情報再生装置では情報記憶媒体からの情報再生時にパターンマッチング法によりシンクコードの種別を識別する。本実施の形態のようにシンクコードの種類を大幅に減らすことにより、シンクコード検出のためのマッチングに必要な対象パターンを減らし、パターンマッチングに必要な処理を簡素化して処理効率を向上させるばかりで無く、認識速度を向上させることが可能となる。
図１６において“＃”で示したビット（チャネルビット）はＤＳＶ（Digital Sum Value）制御ビットを表している。上記ＤＳＶ制御ビットは後述するようにＤＳＶ制御器（ＤＳＶコントローラ）によりＤＣ成分を抑圧する（ＤＳＶの値が“０”に近付く）ように決定される。すなわち、上記シンクコードを挟んだ両側のフレームデータ領域（図１５の１０９２チャネルビットの領域）を含め、巨視的に見てＤＳＶ値が“０”に近付くように“＃”の値を“１”か“０”に選択される。
図１６に示すように本実施の形態におけるシンクコードは下記の部分から構成されている。
（１）同期位置検出用コード部： 全てのシンクコードで共通なパターンを持ち、固定コード領域を形成する。このコードを検出することでシンクコードの配置位置を検出出来る。具体的には図１６の各シンクコードにおける最後の１８チャネルビット“０１００００ ００００００ ００１００１”のところを意味している。
（２）変調時の変換テーブル選択コード部： 可変コード領域の一部を形成し、変調時のState番号に対応して変化するコードである。図１６の最初の１チャネルビットのところが該当する。すなわち、State１、State２のいずれかを選択する場合にはＳＹ０からＳＹ３までのいずれのコードでも最初の１チャネルビットが“０”となり、State０選択時にはシンクコードの最初の１チャネルビットが“１”となっている。但し、例外としてState０でのＳＹ３の最初の１チャネルビットは“０”となる。
（３）シンクフレーム位置識別用コード部： シンクコード内でのＳＹ０からＳＹ３までの各種類を識別するコードで、可変コード領域の一部を構成する。図１６の各シンクコードにおける最初から１番目から６番目までのチャネルビット部がこれに相当する。後述するように連続して検出される３個ずつのシンクコードのつながりパターンから同一セクタ内の相対的な位置を検出できる。
（４）ＤＣ抑圧用極性反転コード部： 図１６における“＃”位置でのチャネルビットが該当し、上述したようにここのビットが反転もしくは非反転することで前後のフレームデータを含めたチャネルビット列のＤＳＶ値が“０”に近付くように働く。
本実施の形態では変調方法に８／１２変調（ＥＴＭ：Eight to Twelve Modulation）、ＲＬＬ（１，１０）を採用している。すなわち、変調時に８ビットを１２チャネルビットに変換し、変換後の“０”が連続して続く範囲は最小値（ｄ値）が１、最大値（ｋ値）が１０になるように設定している。本実施の形態ではｄ＝１とすることで従来より高密度化を達成できるが、最密マークのところでは充分に大きな再生信号振幅を得難い。
次に、光ディスクと、光ディスクに記録されるデータの関係を説明する。図１７に示すように、本実施の形態では情報記憶媒体２２１の種類（再生専用／追記可能型／書換え可能型）に依らず、情報記憶媒体２２１上に記録されるデータは図１７に示すような記録データの階層構造を持っている。
すなわち、データのエラー検出もしくはエラー訂正が可能となる最も大きなデータ単位である一個のＥＣＣブロック４０１内は３２個のセクタ２３０〜２４１から構成されている。各ＥＣＣブロック４０１の詳細は図１４に示したものである。図１７に示す各セクタ２３０〜２４１は、図１５に示したパック単位で記録するセクタ２３１〜２３８と同じ内容を示している。図５で既に説明し、図１７に再度示すように各セクタ２３０〜２４１内はそれぞれ２６個ずつのシンクフレーム（＃０）４２０〜（＃２５）４２９から構成される。１個のシンクフレーム内は図１７に示すようにシンクコード４３１とシンクデータ４３２を構成する。１個のシンクフレーム内は図１５に示すように１１１６（＝２４＋１０９２）チャネルビットのデータが含まれ、この１個のシンクフレームが記録される情報記憶媒体２２１上の物理的距離であるシンクフレーム長４３３は至るところほぼ一定（ゾーン内同期のための物理的距離の変化分を除いた場合）になっている。
再生専用情報記憶媒体の第２の例におけるデータ構造
再生専用情報記憶媒体において複数種類の記録形式を設定可能としている。具体的には再生専用情報記憶媒体に対しては、第１の例（図１７）と第２の例（図１８）に示す２種類の記録形式がある。本実施形態の再生専用情報記憶媒体における第１の例と第２の例の違いを図１８（a）、図１８（ｂ）に示す。図１８（ａ）は第１の例を示し、各ＥＣＣブロック（＃１）４１１〜（＃５）４１５間は物理的に詰めて連続して情報記憶媒体２２１上に記録される。それに対して第２の例では図１８（ｂ）に示すように各ＥＣＣブロック（＃１）４１１〜（＃８）４１８間にそれぞれガード領域（＃１）４４１〜（＃８）４４８が挿入配置されているところが異なる。各ガード領域（＃１）４４１〜（＃８）４４８の物理的長さは前記シンクフレーム長４３３に一致する。
図１５から分かるように情報記憶媒体２２１に記録されるデータの物理的距離は前記シンクフレーム長４３３を基本単位として扱われているため、各ガード領域（＃１）４４１〜（＃８）４４８の物理的長さもシンクフレーム長４３３に一致させることで情報記録媒体２２１上に記録されるデータに対する物理配置の管理やデータへのアクセス制御が容易になるという効果を持つ。
図１８（ｂ）に示す第２の例におけるガード領域内の詳細な構造を図１９に示す。セクタ内の構造はシンクコード４３１とシンクデータ４３２の組み合わせから構成されることを図１７に示したが、ガード領域内も同様にシンクコード４３３とシンクデータ４３４の組み合わせから構成され、ガード領域（＃３）４４３内のシンクデータ４３４領域内もセクタ内のシンクデータ４３２と同じ変調規則に従って、変調されたデータが配置される。
図１７に示す１個分のECCブロック４０１、及び図１９に示す３２個のセクタから構成される１個分のＥＣＣブロック（＃２）４１２内の領域を本実施の形態ではデータ領域と呼ぶ。
図１９におけるＶＦＯ（Variable Frequency Oscillator）領域４７１、４７２はデータ領域を再生する時の情報再生装置または情報記録再生装置の基準クロックの同期合わせに利用する。この領域４７１、４７２内に記録されるデータ内容として、後述する共通の変調規則における変調前のデータは“７Ｅｈ”の連続繰り返しとなり、変調後の実際に記録されるチャネルビットパターンは“０１０００１ ０００１００”の繰り返しパターン（“０”が連続３個ずつ繰り返すパターン）となる。なお、このパターンが得られるためにはＶＦＯ領域４７１、４７２の先頭バイトは変調におけるState２の状態に設定される必要がある。
プリシンク領域４７７、４７８はＶＦＯ領域４７１、４７２とデータ領域４７０間の境目位置を表し、変調後の記録チャネルビットパターンは“１０００００ １０００００”（“０”が連続５個ずつ繰り返すパターン）の繰り返しになっている。情報再生装置または情報記録再生装置ではＶＦＯ領域４７１、４７２内の“０１０００１ ０００１００”の繰り返しパターンから、プリシンク領域４７７、４７８内の“１０００００ １０００００”の繰り返しパターンのパターン変化位置を検出し、データ領域４７０が近付くことを認識する。
ポストアンブル領域４８１はデータ領域４７０の終了位置を示すと共に、ガード領域４４３の開始位置を表している。ポストアンブル領域４８１内のパターンはシンクコードの内ＳＹ１のパターンと一致している。
エキストラ領域４８２はコピー制御や不正コピー防止用に使われる領域である。特に、コピー制御や不正コピー防止用に使われ無い場合にはチャネルビットで全て“０”に設定する。
バッファ領域はＶＦＯ領域４７１、４７２と同じ変調前のデータは“７Ｅｈ”の連続繰り返しとなり、変調後の実際に記録されるチャネルビットパターンは“０１０００１ ０００１００”の繰り返しパターン（“０”が連続３個ずつ繰り返すパターン）となる。なお、このパターンが得られるためにはＶＦＯ領域４７１、４７２の先頭バイトは変調におけるState２の状態に設定される必要がある。
図１９に示すようにＳＹ１のパターンが記録されているポストアンブル領域４８１がシンクコード領域４３３に該当し、その直後のエキストラ領域４８２からプリシンク領域４７８までの領域がシンクデータ領域４３４に対応する。また、ＶＦＯ領域４７１からバッファ領域４７５に至る領域（すなわち、データ領域４７０とその前後のガード領域の一部を含む領域）を本実施の形態ではデータセグメント４９０と呼び、後述する物理セグメントとは異なる内容を示している。また、図１９に示した各データのデータサイズは変調前のデータのバイト数で表現している。
再生専用情報記憶媒体の第２の例におけるエキストラ領域の活用方法
図１９は、ガード領域を含めた記録データブロックをデータセグメントとし、その配置構造を示した例である。先頭側には、変調処理された記録信号を復調する時のチャネルビット読出しクロック生成ＰＬＬ（Phase Locked Loop）が位相ロックし易いように、ＶＦＯ領域領域４７１を配置している。後段は、次のデータセグメント４９０のガード領域を連結したとき、データ領域４７０のフレーム構成と同じような構成となるように、ガード領域の同期信号とポストアンブル領域４８１、データ領域の保護・制御信号等として利用されるエキストラ領域４８２、接続されるデータセグメントの先頭側ガード領域に配置されるＶＦＯ領域と接続しやすいようなバッファ領域４７５で構成される。
但し、記録系媒体への記録処理においては、データセグメント記録開始時、記録膜の保護の為に記録スタート位置を前後に移動して書き始める、ランダムシフトライトが行われたり、追記記録時の記録ズレなどが発生する為、ガード領域は常に９３バイト／フレーム長が保障されるものでは無い。
以上のような各データセグメント４９０の記録において、エキストラ領域４８２のデータは、データ領域で保護されたデータでは無いため、外部から管理されない領域となることから、データ領域のメインデータ、例えば、映像・音声等のコンテンツ著作権保護用制御信号を格納する秘匿情報記録再生領域として利用可能である。しかし、僅かな範囲のガード領域に配置されるため、ディフェクト等によるデータエラー発生からの防御が困難になることから、本実施の形態ではデータセグメントの番号（ＥＣＣブロック番号）から指定される複数のデータセグメントに配置された、エキストラ領域のデータを集合させ、著作権保護用秘匿情報に用いるようにする。
次に、図２０（a）−図２０（e)を用いて記録可能型情報記憶媒体におけるウォブル変調を用いたアドレス情報の記録形式について説明する。ウォブル変調を用いたアドレス情報設定方法ではシンクフレーム長を単位として割り振りを行っているところに特徴がある。１セクタは２６シンクフレームから構成され、１ＥＣＣブロックは３２セクタから成り立っているので、１ＥＣＣブロックは２６×３２＝８３２個のシンクフレームから構成される。ＥＣＣブロック間にそれぞれ存在するガード領域の長さは１シンクフレーム長に一致するので、１個のガード領域と１個のＥＣＣブロック４１１を足した長さは８３２＋１＝８３３個のシンクフレームから構成される。ここで、
８３３＝７×１７×７ （１０１）
に素因数分解できるので、この特徴を生かした構造配置にしている。すなわち、図２０（ａ），図２０（ｂ）に示すように１個のガード領域と１個のＥＣＣブロックを足した領域の長さに等しい領域を書換え可能なデータの基本単位としてデータセグメント５３１と定義（書換え可能な情報記憶媒体及び追記可能な情報記憶媒体におけるデータセグメント内の構造は再生専用情報記憶媒体におけるデータセグメント構造と一致している）し、１個のデータセグメント５３１の物理的な長さと同じ長さの領域を７個の物理セグメント（＃０）５５０〜（＃６）５５６に分割し、各物理セグメント（＃０）５５０〜（＃６）５５６毎にウォブルアドレス情報６１０（図２０（ｅ））をウォブル変調の形で事前に記録しておく。
図２０（a）に示すようにデータセグメント５３１の境界位置と，物理セグメント５５０の境界位置は一致せずに後述する量だけずれている。さらに、各物理セグメント（＃０）５５０〜（＃６）５５６毎にそれぞれ１７個のウォブルデータユニット（ＷＤＵ：ウォブルデータユニット）（＃０）５６０〜（＃１６）５７６が、割り当てられている（図２０（ｃ））。
式（１０１）から１個のウォブルデータユニット（＃０）５６０〜（＃１６）５７６の長さにはそれぞれ７個のシンクフレーム分が割り当てられることが分かる。各ウォブルデータユニット（＃０）５６０〜（＃１６）５７６の中は、それぞれ１６ウォブル分の変調領域と６８ウォブル分の無変調領域から構成される。ウォブルデータユニット（＃０）の場合は、１６ウォブル分の変調領域５８０と、６８ウォブル分の無変調領域５９０から構成される。
本実施の形態では変調領域に対する無変調領域５９０、５９１の占有比を大幅に大きくしているところに特徴がある。無変調領域５９０、５９１は常に一定周波数でグルーブまたはランドがウォブルしているため、この無変調領域５９０、５９１を利用してＰＬＬ（Phase Locked Loop）を掛け、情報記憶媒体に記録された記録マークを再生する時の基準クロックまたは新たに記録する時に使用する記録用基準クロックを安定に抽出（生成）することが可能となる。
このように本実施の形態に於いて変調領域に対する無変調領域５９０、５９１の占有比を大幅に大きくすることで、再生用基準クロックの抽出（生成）または記録用基準クロックの抽出（生成）の精度と抽出（生成）安定性を大幅に向上させることが出来る。無変調領域５９０、５９１から変調領域に移る時には４ウォブル分を使って変調開始マーク５８１、５８２を設定し、この変調開始マーク５８１、５８２を検出直後にウォブル変調されたウォブルアドレス領域５８６、５８７が来るように配置されている。実際にウォブルアドレス情報６１０を抽出するには、図２０（ｄ）、図２０（ｅ）に示すように各ウォブルセグメント（＃０）５５０〜（＃６）５５６内での無変調領域５９０、５９１と変調開始マーク５８１、５８２を除いたウォブルシンク領域５８０と各ウォブルアドレス領域５８６、５８７を集めて図２０（ｅ）に示すように再配置する。
本実施の形態ではデータのビットを表すのに１８０度の位相変調とＮＲＺ（Non Return to Zero）法を採用しているので、ウォブルの位相が０度か１８０度かでアドレスビット（アドレスシンボル）の“０”か“１”かを設定している。
図２０（ｄ）に示すようにウォブルアドレス領域５８６、５８７では１２ウォブルで３アドレスビットを設定している。すなわち、連続する４ウォブルで１アドレスビットを構成している。本実施の形態ではＮＲＺ法を採用しているので、ウォブルアドレス領域５８６、５８７内では連続する４ウォブル内で位相が変化することは無い。この特徴を利用してウォブルシンク領域５８０と変調開始マーク５６１、５８２のウォブルパターンを設定している。すなわち、ウォブルアドレス領域５８６、５８７内では発生し得無いウォブルパターンをウォブルシンク領域５８０と変調開始マーク５６１、５８２に対して設定することでウォブルシンク領域５８０と変調開始マーク５６１、５８２の配置位置識別を容易にしている。本実施の形態では連続する４ウォブルで１アドレスビットを構成するウォブルアドレス領域５８６、５８７に対してウォブルシンク領域５８０位置では１アドレスビット長を４ウォブル以外の長さに設定しているところに特徴がある。すなわち、ウォブルシンク領域５８０ではウォブルビットが“１”になる領域を４ウォブルとは異なる６ウォブルに設定すると共に１個のウォブルデータユニット（＃０）５６０内での変調領域（１６ウォブル分）全てをウォブルシンク領域５８０に割り当てることでウォブルアドレス情報６１０の開始位置（ウォブルシンク領域５８０の配置位置）の検出容易性を向上させている。
ウォブルアドレス情報６１０は以下を含む。
１．トラック情報６０６、６０７
ゾーン内のトラック番号を意味し、グルーブ上でアドレスが確定する（不定ビットを含まないので、ランド上で不定ビットが発生する）グルーブトラック情報６０６とランド上でアドレスが確定する（不定ビットを含まないので、グルーブ上で不定ビットが発生する）ランドトラック情報６０７が交互に記録されている。また、トラック情報６０６、６０７の部分のみトラック番号情報がグレイコードまたは特殊トラックコードで記録されている。
２．セグメント情報６０１
トラック内（情報記憶媒体２２１内での１周内）でのセグメント番号を示す情報である。セグメントアドレス情報６０１としてセグメント番号を“０”からカウントすると、セグメントアドレス情報６０１内に６ビット“０”が続く“００００００”のパターンが現れてしまう。この場合には、アドレスビット領域の境界部の位置検出が難しくなり、アドレスビット領域の境界部の位置をずれて検出するビットシフトが発生し易くなる。その結果、ビットシフトによるウォブルアドレス情報の誤判定が起きる。上記の問題を回避するため、本実施の形態ではセグメント番号として“０００００１”からカウントしているところに特徴がある。
３．ゾーン識別情報６０２
情報記憶媒体２２１内のゾーン番号を示し、ディスクに割り当てられているＺｏｎｅ（ｎ）の“ｎ”の値が記録される。
４．パリティ情報６０５
ウォブルアドレス情報６１０からの再生時のエラー検出用に設定されたもので、セグメント情報６０１から予約情報６０４までの１７アドレスビットを個々に加算し、加算結果が偶数の場合には“０”、奇数の場合には“１”を設定する。
６．ユニティ領域６０８
前述したように各ウォブルデータユニット（＃０）５６０〜（＃１６）５７６の中は１６ウォブル分の変調領域と６８ウォブル分の無変調領域５９０、５９１から構成されように設定し、変調領域に対する無変調領域５９０、５９１の占有比を大幅に大きくしている。更に、無変調領域５９０、５９１の占有比を広げて再生用基準クロックまたは記録用基準クロックの抽出（生成）の精度と安定性をより向上させている。図２０（ｅ）に示したユニティ領域６０８が含まれる場所は図２０（ｃ）のウォブルデータユニット（＃１６）５７６と、図示して無いがその直前のウォブルデータユニット（＃１５）内とがそっくりそのまま該当する。モノトーン情報６０８は６アドレスビット全てが“０”になっている。従って、このモノトーン情報６０８が含まれるウォブルデータユニット（＃１６）５７６と図示して無いがその直前のウォブルデータユニット（＃１５）内とには変調開始マーク５８１、５８２を設定せず、全て均一位相の無変調領域になっている。
以下に図２０（ａ）に示したデータ構造についてさらに説明を行う。
データセグメント５３１は７７３７６バイトのデータを記録可能なデータ領域５２５を含む。データセグメント５３１の長さは通常７７４６９バイトであり、データセグメント５３１は６７バイトのＶＦＯ領域５２２、４バイトのプリシンク領域５２３、７７３７６バイトのデータ領域５２５、２バイトのポストアンブル領域５２６、４バイトのエキストラ領域（予約領域）５２４、１６バイトのバッファ領域フィールド５２７からなる。データセグメント５３１のレイアウトは図２０（ａ）に示す。
ＶＦＯ領域５２２のデータは“７Ｅｈ”に設定される。変調の状態はＶＦＯ領域５２２の最初のバイトにState２と設定される。ＶＦＯ領域５２２の変調パターンは次のパターンの繰り返しである。
“０１０００１ ０００１００”
ポストアンブル領域５２６はシンクコードＳＹ１で記録される。エキストラ領域５２４はリザーブとされ、全てのビットが“０ｂ”とされる。バッファ領域５２７のデータは“７Ｅｈ”に設定される。バッファ領域５２７の最初のバイトの変調の状態は予約領域の最終バイトに依存する。最初のバイト以外のバッファ領域の変調パターンは次のパターンである。
“０１０００１ ０００１００”
データ領域５２５に記録されるデータは、信号処理の段階に応じて、データフレーム、スクランブルドフレーム、記録フレーム、あるいは物理セクタと呼ばれる。データフレームは２０４８バイトのメインデータ、４バイトのデータＩＤ、２バイトのＩＤエラー検出コード（ＩＥＤ）、６バイトの予約データ、４バイトのエラー検出コード（ＥＤＣ）からなる。ＥＤＣスクランブルドデータがデータフレーム中の２０４８バイトのメインデータに加算された後、スクランブルドフレームが形成される。クロスリードソロモンエラー訂正コード(Cross Reed-Solomon error correction code)がＥＣＣブロックの３２スクランブルドフレームに渡って与えられる。
記録フレームはＥＣＣエンコーディング後、外側符号（ＰＯ）と内側符号（ＰＩ）が付け足されてスクランブルドフレームとなる。３２スクランブルドフレームからなるＥＣＣブロック毎にＰＯとＰＩが発生される。
９１バイト毎の記録フレームの先頭にシンクコードを付加するＥＴＭ処理後、記録データ領域は記録フレームとされる。３２物理セクタが１つのデータ領域に記録される。
図２１は、ビット変調規則を表すＮＰＷ（ノーマルフェイズウエイブ）、ＩＰＷ（インバートフェイズウエイブ）である。この波形によりウォブル信号がトラックに記録されている。ＮＰＷはディスクの外側に向かって変動開始し、ＩＰＷはディスクの内側に向かって変動開始する。物理セグメントの開始点はシンク領域の開始点と等しい。
物理セグメントは、ウォブルで変調された周期的ウォブルアドレス位置（ＷＡＰ：Wobble address in Periodic position）に整列される。各ＷＡＰ情報は１７ウォブルデータユニット（ＷＤＵ）で示される。物理セグメントの長さは１７ＷＤＵと等しい。
ＷＡＰ情報のレイアウトを図２２に示す。各フィールドの数字は物理セグメント内のＷＤＵ番号を示す。物理セグメント内の最初のＷＤＵ番号は０である。図２３には、ＷＡＰ内のアドレスフィールドのレイアウトを示している。
ウォブルシンク領域５８０は物理セグメントの開始点とビット同期が取られる。
セグメント情報領域は予約され、全てのビットが“０ｂ”に設定される。この領域は図２０（e）の予約領域６０４に対応する。セグメント情報領域６０１はトラック上の物理セグメント番号を示す。トラック当たりの物理セグメントの最大番号。
データエリア、ゾーン情報領域６０２はゾーン番号を示す。ゾーン情報領域はデータリードインエリアでは０とされ、データリードアウトエリアでは１８とされる。
パリティ情報領域６０５はセグメント情報フィールド、セグメント領域、ゾーン領域のパリティである。パリティ情報領域６０５はこれら３フィールドの１ビットエラーを検出でき、図24（A）のブロック内に示すように得られる。
グルーブトラック情報領域６０６は物理セグメントがグルーブセグメント内にある時、ゾーン内のトラック番号を示し、グレイコードの形で記録される。グルーブトラックフィールド内の各ビットは、図24（B)のブロック内に示されるように計算される。
ｇｍはｂｍとｂｍ＋１から変換されたグレィコードである（図25参照）。
ランドセグメント内のグルーブトラックフィールド内では、全てのビットは無視される。
ランドトラック情報領域６０７は物理セグメントがランドセグメント内にある時、ゾーン内のトラック番号を示し、グレィコードの形で記録される。ランドトラックフィールド内の各ビットは、図２４（C)に示すブロック内のように計算される。
ｇｍはｂｍとｂｍ＋１から変換されたグレィコードである（図25参照）。
グルーブセグメント内のランドトラックフィールド内では、全てのビットは無視される。
ウォブルデータユニット（ＷＤＵ）は８４ウォブルを含む（図２６参照）。
シンク領域内のＷＤＵを図２６に示す。
アドレス領域内のＷＤＵを図２７に示す。アドレス領域内の３ビットは、ノーマル位相ウォブルＮＰＷ(Normal Phase Wobble)の場合は“０ｂ”が、反転位相ウォブルＩＰＷ(Invert Phase Wobble)の場合は“１ｂ”が記録される。
ユニティ領域内のＷＤＵを図２８に示す。ユニティ領域内のＷＤＵは変調されない。
外側マークのＷＤＵを図２９に示す。
内側マークのＷＤＵを図３０に示す。
〔本実施の形態の個々ポイントとその個々ポイント毎の独自効果説明〕
ポイント：ＥＣＣブロック内の物理セグメント（Physical Segment）分割構造（図２０）。効果：再生専用／追記型／書換え型間のフォーマットの互換性が高く、特に書換え型情報記憶媒体において記録マークからの再生信号のエラー訂正能力低下を防止できる。
ＥＣＣブロック内を構成するセクタ数３２とセグメント数７とが互いに割り切れない関係（非倍数の関係）にあるため、記録マークからの再生信号のエラー訂正能力低下を防止可能である。
ポイント：ウォブル変調領域（５８０〜５８７）よりウォブル無変調領域（５９０、５９１）の占有率が高い（図２０（ｄ）、図２６、図２７）。効果：本実施の形態ではウォブル周波数（ウォブル波長）は至るところ一定になっているので、このウォブル周期を検出して
（１）ウォブルアドレス情報検出用の基準クロックの抽出（周波数と位相合わせ）
（２）記録マークからの信号再生時の再生信号検出用の基準クロックの抽出（周波数と位相合わせ）
（３）書換え型および追記型情報記憶媒体に記録マークを形成する時の記録用基準クロックの抽出（周波数と位相合わせ）
を行っている。本実施の形態ではウォブル位相変調を用いてウォブルアドレス情報を予め記録している。ウォブルでの位相変調を行った場合、波形整形のために再生信号をバンドパスフィルタに通過させると位相変化位置前後で整形後の検出信号波形振幅が小さくなる現象が現れる。
従って、位相変調による位相変化点の頻度が多くなると波形振幅変動が多くなって上記のクロック抽出精度が落ち、逆に変調領域内で位相変化点の頻度が低いとウォブルアドレス情報検出時のビットシフトが発生しやすくなると言う問題点が生じる。そのため、本実施の形態では位相変調による変調領域と無変調領域を構成し、無変調領域の占有率を高くすることで上記のクロック抽出精度を向上させる効果がある。また、本実施の形態では変調領域と無変調領域の切り替わり位置が予め予想できるので、上記のクロック抽出に対しては無変調領域にゲートを掛けて無変調領域のみの信号を検出し、その検出信号から上記クロック抽出を行うことが可能となる。
ポイント：変調領域を分散配置させ、ウォブルアドレス情報６１０を分散記録する（図２０（ｄ）、図２２）。効果：ウォブルアドレス情報６１０を情報記憶媒体内の一箇所に集中記録すると、表面のゴミや傷が付いた時に全ての情報が検出困難になる。図２０（ｄ）に示すように本実施の形態ではウォブルアドレス情報６１０を１個のウォブルデータユニット５６０〜５７６に含まれる３アドレスピット（１２ウォブル）毎に分散配置し、３アドレスビットの整数倍アドレスビット毎にまとまった情報を記録し、ゴミや傷の影響で一箇所の情報検出が困難な場合でも他の情報の情報検出を可能な構造にしている。
ポイント：ウォブルシンク情報５８０を１２ウォブルで構成する（図２０（ｄ））。効果：ウォブルシンク情報５８０を記録する物理的長さを上記３アドレスビット長に一致させる。また、ウォブルアドレス領域では１アドレスビットを４ウォブルで表現させているので、ウォブルアドレス領域では４ウォブル毎にしかウォブルパターン変化は無い。その現象を利用してウォブルシンク領域５８０内では６ウォブル→４ウォブル→６ウォブルと言うウォブルアドレス領域内では起こり得ないウォブルパターン変化を起こすことでウォブルアドレス領域５８６、５８７とは異なるウォブルシンク領域５８０の検出精度を向上させている。
ポイント：５アドレスビットのゾーン情報６０２と１アドレスビットのパリティ情報６０５を隣接配置（図２０（ｅ））。効果：５アドレスビットのゾーン情報６０２と１アドレスビットのパリティ情報６０５を加えると３アドレスビットの整数倍である６アドレスビットとなりゴミや傷の影響で一箇所の情報検出が困難な場合でも他の情報の情報検出を可能な構造にしている。
ポイント：ユニティ領域６０８を９アドレスビットで表現（図２０（ｅ））。効果：上記と同じウォブルデータユニットに入る３アドレスビットの整数倍にした。
ポイント： ランド／グルーブ記録＋ウォブル変調によりアドレス情報を記録。効果：最も大容量化が可能。グルーブのみに記録マークを形成するよりグルーブとランドの両方に記録マークを形成した方が記録効率は上がる。また、アドレスがプリピットの状態で予め記録されている場合には、プリピット位置に記録マークを形成することが出来ないが、本実施の形態のようにウォブル変調されたグルーブ／ランド領域の上にも重複して記録マークの記録が可能なため、プリピットアドレス方式よりウォブル変調によるアドレス情報記録方法の方が記録マークの記録効率が高い。従って、上記の両方の方式を採用する方法が最も大容量化に適している。
ポイント：グルーブ領域にも不定ビットを分散配置する（図２０（ｅ）のトラック情報６０６、６０７）。効果：ランド部でも不定ビットが入らずにトラックアドレスが確定する領域を持たせることでランド部においても精度の良いアドレス検出が可能となる。
ポイント：ランド／グルーブ記録＋ウォブル変調で不定ビットをランドとグルーブの両方に分配配置する（図２０（ｅ）のトラック情報６０６、６０７）。効果：ランドまたはグルーブのどちらか一方に不定ビットを集中配置すると不定ビットが集中配置された部分でのアドレス情報再生時に誤検知が発生する頻度が非常に高くなる。不定ビットをランドとグルーブに分配配置することで誤検知のリスクを分散し、トータルとして安定にアドレス情報を検出し易いシステムを提供できる。
物理セグメントレイアウトと物理セクターレイアウト
データリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリアは全てゾーン、トラック、物理セグメントを有する。
物理セグメントは図３１に示すようにゾーン番号、トラック番号、物理セグメント番号により特定される。同一物理セグメント番号の各物理セグメントは各ゾーン内で揃えられる。各ゾーン内の隣接トラックの物理セグメントの最初のチャンネルビット間の角度差は±４チャンネルビット以内である。
物理セグメント番号が０である最初の物理セグメントはゾーン間で揃えられる。データリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリア内のどの２つの開始物理セグメントの最初のチャンネルビット間の角度差は±２５６チャンネルビット以内である。
ゾーン境界に隣接するランドトラックのアドレスは読み取り不能である。
システムリードインエリアはエンボスピット列からなるトラックを含む。システムリードインエリア内のトラックは３６０°の連続螺旋を形成する。トラックの中心はピットの中心である。
データリードインエリアからデータリードアウトエリアへのトラックは３６０°の連続螺旋を形成する。
データリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリアはグルーブトラック列と、ランドトラック列を含む。グルーブトラックはデータリードインエリアの開始からデータリードアウトエリアの終了まで連続する。ランドトラックはデータリードインエリアの開始からデータリードアウトエリアの終了まで連続する。グルーブトラックとランドトラックはそれぞれ連続螺旋である。グルーブトラックは溝として形成され、ランドトラックは溝としては形成されない。溝はトレンチ形状であり、その底部はランドに比べて読取り表面に近く配置されている。
ディスクは読取り面から見て半時計方向に回転する。トラックは内径から外径に向かう螺旋である。
システムリードインエリア内の各トラックは複数のデータセグメントに分割される。データセグメントは３２個の物理セクタを含む。システムリードインエリア内のデータセグメントの長さは７物理セグメントの長さと等しい。システムリードインエリア内の各データセグメントは７７４６９バイトである。データセグメントはギャップを含まず、システムリードインエリア内に連続して置かれる。システムリードインエリア内のデータセグメントは、１データセグメントの最初のチャンネルビットと次のデータセグメントの最初のチャンネルビットとの間隔が９２９６２８ビットとなるようにトラックの上に均等に配置される。
データリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリア内の各トラックは複数の物理セグメントに分割される。データエリア内のトラック当たりの物理セグメント数はどのゾーンにおいても記録密度が一定になるように内径から外径のゾーンになるにつれて増加する。データリードインエリア内の物理セグメント数はデータエリア内のゾーン１８の物理セグメント数と等しい。各物理セグメントは１１０６７バイトである。データリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリアの物理セグメントは、１物理セグメントの最初のチャンネルビットと次の物理セグメントの最初のチャンネルビットとの間隔が１３２８０４ビットとなるようにトラックの上に均等に配置される。
システムリードインエリア内の物理セクタ番号はシステムリードインエリアの最後の物理セクタの物理セクタ番号が１５８７１９（“０２ ６ＡＦＦｈ”）となるように決められる。
ランドトラック内のシステムリードインエリア以外の物理セクタ番号はデータリードインエリアの次に配置されるデータエリアの最初に配置される物理セクタの物理セクタ番号が１９６６０８（“０３ ００００ｈ”）となるように決められる。物理セクタ番号はランドトラック内のデータリードインエリアの開始物理セクタからデータリードアウトエリアの最後の物理セクタにおいて増加する。
グルーブトラック内のシステムリードインエリア以外の物理セクタ番号はデータリードインエリアの次に配置されるデータエリアの最初に配置される物理セクタの物理セクタ番号が８５８５２１６（“８３ ００００ｈ”）となるように決められる。物理セクタ番号はグルーブトラック内のデータリードインエリアの開始物理セクタからデータリードアウトエリアの最後の物理セクタにおいて増加する。
[記録データの記録／書換え方法に関する説明]
書換え型情報記憶媒体に記録する書換え可能なデータの記録フォーマットを図３２に示す。本実施の形態では書換え可能なデータに関する書換えは図３２（ｂ）及び図３２（ｅ）に示す記録用クラスタ５４０、５４１単位で行われる。１個の記録用クラスタは後述するように１個以上のデータセグメント５２９〜５３１と、最後に配置される拡張ガード領域５２８から構成される。すなわち、１個の記録用クラスタ５３１の開始はデータセグメント５３１の開始位置に一致し、ＶＦＯ領域５２２から始まる。複数のデータセグメント５２９、５３０を連続して記録する場合には、図３２（ｂ）、図３２（ｃ）に示すように同一の記録用クラスタ５３１内に複数のデータセグメント５２９、５３０が連続して配置されると共に、データセグメント５２９の最後に存在するバッファ領域５４７と次のデータセグメントの最初に存在するＶＦＯ領域５３２が連続してつながっているため、両者間の記録時の記録用基準クロックの位相が一致している。連続記録が終了した時には記録用クラスタ５４０の最後位置に拡張ガード領域５２８を配置する。この拡張ガード領域５２８のデータサイズは変調前のデータとして２４データバイト分のサイズを持っている。
図３２（ａ）と図３２（ｃ）の対応から分かるように書換え型のガード領域４６１、４６２の中にポストアンブル領域５４６、５３６、エキストラ領域５４４、５３４、バッファ領域５４７、５３７、ＶＦＯ領域５３２、５２２、プリシンク領域５３３、５２３が含まれ、連続記録終了場所に限り拡張ガード領域５２８が配置される。
各ＥＣＣブロックの間にガード領域を挿入するデータ配置構造は再生専用、追記型、書換え型のいずれの情報記憶媒体においても共通である。また追記型については図示して無いがデータセグメント４９０、５３１内のデータ構造も再生専用、追記型、書換え型のいずれの情報記憶媒体においても共通である。さらに、ＥＣＣブロック４１１、４１２内のデータ内容も再生専用情報記憶媒体、追記型情報記憶媒体など媒体の種類に依らず全て同じ形式のデータ構造を持っており、それぞれ７７３７６データバイト（変調前の元のデータのバイト数）分のデータが記録可能になっている。すなわち、ＥＣＣブロック＃２内の書換え可能データ５２５のデータ内容はECCブロック構造を有する。ＥＣＣブロックを構成する各セクターデータは２６個ずつのシンクフレームから構成される。
書換え単位の物理的範囲の比較をするため、図３２（ｃ）に情報の書換え単位である記録用クラスタ５４０の一部と、図３２（ｄ）に次に書換える単位である記録用クラスタ５４１の一部を示している。書換え時の重複箇所５４１で拡張ガード領域５２８と後側のＶＦＯ領域５２２が一部重複するように書換えを行うところに本実施の形態の特徴がある。そのように一部重複させて書換えすることで、片面２記録層の記録可能な情報記憶媒体における層間クロストークを除去できる。
記録クラスタ５４０、５４１はデータリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリア内にある。
記録クラスタ５４０、５４１は１つ以上のデータセグメント５２９、５３０と、拡張ガード領域５２８を含む（図３３参照）。データセグメント５２９、５３０の長さは７物理セグメントの長さに等しい。記録クラスタ５４０、５４１の数は各記録時に１つである。ランドトラック内のデータセグメントはギャップを含まない。グルーブトラック内のデータセグメントはギャップを含まない。データセグメントの開始物理セグメント番号は次式で表される。
{(トラック当たりの物理セク゛メント数)×(トラック番号)+(物理セク゛メント番号)} mod7 = 0
“A mod B”はAをBで除した余りである。
すなわち、上記式は物理セグメントとして７の倍数位置から記録を開始するという意味である。
記録用クラスタ５４０、５４１のレイアウトを図３３に示す。図中の数字は領域の長さをバイトで示す。図３３中の“ｎ”は１、または１以上である。
拡張ガード領域５２８のデータは“７Ｅｈ”であり、拡張ガード領域５２８の変調パターンは次のパターンの繰り返しである。
“０１０００１ ０００１００”
記録クラスタの実際の開始位置は物理セグメントの開始位置から２４ウォブルはなれている理論上の開始位置に対して±１バイト以内である。理論上の開始位置はＮＰＷの開始位置から始まる（図３４参照）。
記録クラスタの開始位置は何回もの上書きサイクル後に記録層上のマークとスペースの位置の平均確率を同一とするために、実際の開始位置からＪ／１２バイトシフトしている（図７０参照）。
図３４の数字はバイト単位で示す長さである。Ｊｍは０から１６７の間でランダムに変化し、Ｊｍ＋１は０から１６７の間でランダムに変化する。
本実施の形態における１個のデータセグメント内の書換え可能なデータサイズは
６７＋４＋７７３７６＋２＋４＋１６＝７７４６９テ゛ータハ゛イト （１０２）
となる。また１個のウォブルデータユニット５６０は
６＋４＋６＋６８＝８４ウォフ゛ル （１０３）
で構成されており、１７個のウォブルデータユニットで１個の物理セグメント５５０を構成し、７個の物理セグメント５５０〜５５６の長さが１個のデータセグメント５３１の長さに一致しているので１個のデータセグメント５３１の長さ内には
８４×１７×７＝９９９６ウォフ゛ル （１０４）
が配置される。従って、（２）式と（４）式から１個のウォブルに対して
７７４９６÷９９９６＝７.７５テ゛ータハ゛イト/ウォフ゛ル （１０５）
が対応する。
図３４に示すように物理セグメントの先頭位置から２４ウォブル以降に次のＶＦＯ領域５２２と拡張ガード領域５２８の重なり部分が来るが、物理セグメント５５０の先頭から１６ウォブルまではウォブルシンク領域５８０となるが、それ以降６８ウォブル分は無変調領域５９０内になる。したがって２４ウォブル以降の次のＶＦＯ領域５２２と拡張ガード領域５２８が重なる部分は無変調領域５９０内となる。
本実施の形態における書換え型情報記憶媒体における記録膜は相変化形記録膜を用いている。相変化形記録膜では書換え開始／終了位置近傍で記録膜の劣化が始まるので、同じ位置での記録開始／記録終了を繰り返すと記録膜の劣化による書換え回数の制限が発生する。本実施の形態では上記問題を軽減するため、書換え時には、Ｊｍ＋１／１２データバイト分ずらし、ランダムに記録開始位置をずらしている。
基本概念を説明するためは、拡張ガード領域５２８の先頭位置とＶＦＯ領域５２２の先頭位置が一致しているが、実施形態では厳密に言うと図３４のようにＶＦＯ領域５２２の先頭位置がランダムにずれている。
現行の書換え型情報記憶媒体であるＤＶＤ−ＲＡＭデイスクでも記録膜として相変化形記録膜を使用し、書き換え回数向上のためにランダムに記録開始／終了位置をずらしている。現行のＤＶＤ−ＲＡＭディスクでのランダムなずらしを行った時の最大ずらし量範囲は８データバイトに設定してある。また、現行のＤＶＤ−ＲＡＭディスクでの（ディスクに記録される変調後のデータとして）チャネルビット長は平均０.１４３μｍに設定されている。本実施の形態の書換え型情報記憶媒体ではチャネルビットの平均長さは
（０.０８７＋０.０９３）÷２＝０.０９０μｍ （１０６）
となる。物理的なずらし範囲の長さを現行のＤＶＤ−ＲＡＭディスクに合わせた場合には、本実施の形態でのランダムなずらし範囲として最低限必要な長さは上記の値を利用して
８バイト×（０.１４３μｍ÷０.０９０μｍ）＝１２.７バイト （１０７）
となる。本実施の形態では再生信号検出処理の容易性を確保するため、ランダムなずらし量の単位を変調後のチャネルビットに合わせた。本実施の形態では変調に８ビットを１２ビットに変換するＥＴＭ変調（Eight to Twelve modulation）を用いているので、ランダムなずらし量を表す数式表現としてデータバイトを基準として
Ｊｍ／１２データバイト （１０８）
で表す。Ｊｍの取り得る値としては（１０７）式の値を用いて
１２.７×１２＝１５２.４ （１０９）
なので、Ｊｍは０から１５２となる。以上の理由から（１０９）式を満足する範囲で有ればランダムなずらしの範囲長さは現行ＤＶＤ−ＲＡＭディスクと一致し、現行ＤＶＤ−ＲＡＭディスクと同様な書換え回数を保証できる。本実施の形態では現行以上の書換え回数を確保するため（１０７）式の値に対してわずかにマージンを持たせ、
ランダムなずらし範囲の長さ＝１４データバイト （１１０）
に設定した。（１１０）式の値を（１０８）式に代入すると、１４×１２＝１６８なので、
Ｊｍの取り得る値は０〜１６７ （１１１）
と設定した。
図３２において記録用クラスタ５４０内でのバッファ領域５４７とＶＦＯ領域５３２の長さは一定となっている。また、図３３からも明らかなように同一の記録用クラスタ５４０内では全てのデータセグメント５２９、５３０のランダムずらし量Ｊｍは至るところ同じ値になっている。内部に多量のデータセグメントを含む１個の記録用クラスタ５４０を連続して記録する場合には、記録位置をウォブルからモニターしている。すなわち、ウォブルシンク領域５８０の位置検出をしたり、無変調領域５９０、５９１内ではウォブルの数を数えながら情報記憶媒体上の記録位置の確認を記録と同時に行う。この時にウォブルのカウントミスや情報記憶媒体を回転させている回転モータ（例えば図１３１のモータ）の回転ムラによりウォブルスリップ（１ウォブル周期分ずれた位置に記録すること）が生じ、情報記憶媒体上の記録位置がずれることが希にある。
本実施の形態の情報記憶媒体では上記のように生じた記録位置ずれが検出された場合には、書換え型のガード領域４６１内で調整を行い、記録タイミングの修正を行うところに特徴がある。図３２においてポストアンブル領域５４６、エキストラ領域５４４、プリシンク領域５３３ではビット欠落やビット重複が許容できない重要な情報が記録されるが、バッファ領域５４７、ＶＦＯ領域５３２では特定パターンの繰り返しになっているため、この繰り返し境界位置を確保している限りでは１パターンのみの欠落や重複が許容される。従って、本実施の形態ではガード領域４６１の中で特にバッファ領域５４７またはＶＦＯ領域５３２で調整を行い、記録タイミングの修正を行う。
図３４に示すように本実施の形態では位置設定の基準となる実際の開始ポイント位置はウォブル振幅“０”の（ウォブルの中心）位置と一致するように設定される。しかし、ウォブルの位置検出精度は低いので本実施の形態では “±１max”と記載されているように、
実際の開始ポイント位置＝最大±１データバイトまでのずれ量 （１１２）
を許容している。
上記のようにデータセグメント５３０でのランダムシフト量をＪｍとし（上述したように記録用クラスタ５４０内は全てのデータセグメント５２９のランダムシフト量は一致する）、その後に追記するデータセグメント５３１のランダムシフト量をＪｍ＋１とする。（１１）式に示すＪｍとＪｍ＋１の取り得る値として、例えば中間値を取り、Ｊｍ＝Ｊｍ＋１＝８４であり、実際の開始ポイント位置精度が充分高い場合には、拡張ガード領域５２８の開始位置とＶＦＯ領域５２２の開始位置が一致する。
これに対してデータセグメント５３０が最大限後位置に記録され、後で追記または書換えられるデータセグメント５３１が最大限前位置に記録された場合には（１１０）式に明示した値と（１１２）式の値からＶＦＯ領域５２２の先頭位置がバッファ領域５３７内へ最大１５データバイトまで入り込むことがある。バッファ領域５３７の直前のエキストラ領域５３４には特定の重要情報が記録されている。従って、本実施の形態において
バッファ領域５３７の長さは１５データバイト以上 （１１３）
必要となる。上記実施例では１データバイトの余裕を加味し、バッファ領域５３７のデータサイズを１６データバイトに設定している。
ランダムシフトの結果、拡張ガード領域５２８とＶＦＯ領域５２２の間に隙間が生じると片面２記録層構造を採用した場合にその隙間による再生時の層間クロストークが発生する。そのため、ランダムシフトを行っても必ず拡張ガード領域５２８とＶＦＯ領域５２２の一部が重なり、隙間が発生しない工夫がされている。従って、本実施の形態において（１１３）式の同様な理由から拡張ガード領域５２８の長さは１５データバイト以上に設定する必要がある。後続するＶＦＯ領域５２２は７１データバイトと充分に長く取ってあるので、拡張ガード領域５２８とＶＦＯ領域５２２の重なり領域が多少広くなっても信号再生時には支障が無い（重ならないＶＦＯ領域５２２で再生用基準クロックの同期を取る時間が充分確保されるため）。従って、拡張ガード領域５２８は１５データバイトより大きな値に設定することが可能である。連続記録時に希にウォブルスリップが発生し、１ウォブル周期分記録位置がずれる場合があることを既に説明した。（１０５）式に示すように１ウォブル周期は７.７５（約８）データバイトに相当するので（１１３）式にこの値も考慮して本実施の形態では
拡張ガード領域５２８の長さ
＝（１５＋８＝）２３データバイト以上 （１１４）
に設定している。実施例ではバッファ領域５３７と同様に１データバイトの余裕を加味し、拡張ガード領域５２８の長さを２４データバイトに設定している。
図３２（ｅ）において記録用クラスタ５４１の記録開始位置を正確に設定する必要がある。本実施の形態の情報記録再生装置では書換え型または追記型情報記憶媒体に予め記録されたウォブル信号を用いてこの記録開始位置を検出する。ウォブルシンク領域５８０以外は全て４ウォブル単位でパターンがＮＰＷからＩＰＷに変化している。それに比べて、ウォブルシンク領域５８０ではウォブルの切り替わり単位が部分的に４ウォブルからずれているため、ウォブルシンク領域５８０が最も位置検出し易い。そのため、本実施の形態の情報記録再生装置ではウォブルシンク領域５８０の位置を検出後、記録処理の準備を行い、記録を開始する。そのため、記録用クラスタ５４１の開始位置はウォブルシンク領域５８０の直後の無変調領域５９０の中にくる必要がある。
図３４ではその内容を示している。物理セグメントの切り替わり直後にウォブルシンク領域５８０が配置されている。ウォブルシンク領域５８０の長さは１６ウォブル周期分になっている。更に、そのウォブルシンク領域５８０を検出後、記録処理の準備にマージンを見越して８ウォブル周期分必要となる。従って、図３４に示すように記録用クラスタ５４１の先頭位置に存在するＶＦＯ領域５２２の先頭位置がランダムシフトを考慮して物理セグメントの切り替わり目位置から２４ウォブル以上後方に配置される必要がある。
書換え時の重複箇所５４１では何度も記録処理が行われる。書換えを繰り返すとウォブルグルーブまたはウォブルランドの物理的な形状が変化（劣化）し、そこからのウォブル再生信号品質が低下する。本実施の形態では、書換え時の重複箇所５４１がウォブルシンク領域５８０やウォブルアドレス領域５８６内にくるのを避け、無変調領域５９０内に記録されるように工夫している。無変調領域５９０は一定のウォブルパターン（ＮＰＷ）が繰り返されるだけなので、部分的にウォブル再生信号品質が劣化しても前後のウォブル再生信号を利用して補間できる。
［実施の形態の個々ポイントとその個々ポイント毎の独自効果説明］
ポイント： 記録可能な情報記憶媒体に対する記録フォーマットでガードエリア内が一部重複して記録される。拡張ガード領域５２８と後側のＶＦＯ領域５２２が重複し、書換え時の重複箇所５４１が生じる。効果： セグメント間で前と後ろのガードエリア間で隙間（記録マークが存在しない部分）があると記録マーク有無で光反射率の違いがあるためその隙間部分で、巨視的に見た時に光反射率の違いが発生する。そのため、片面２記録層の構造にした場合にその部分からの影響で他層からの情報再生信号が乱れ、再生時のエラーが多発する。本実施の形態のようにガードエリアを一部重複させることで記録マークが存在しない隙間の発生を防止し、片面２記録層における既記録領域からの層間クロストークの影響を除去でき、安定した再生信号が得られる。
ポイント： 書換え時の重複箇所５４１が無変調領域５９０内に記録されるように設定されている…効果…書換え時の重複箇所５４１位置を無変調領域５９０内に来るように設定したため、ウォブルシンク領域５８０またはウォブルアドレス領域５８６内での形状劣化によるウォブル再生信号品質の劣化を防止し、ウォブルアドレス情報６１０からの安定なウォブル検出信号を保証できる。
ポイント： 物理セグメントの先頭から２４ウォブル以降にデータセグメント内のＶＦＯ領域が開始する。書換え単位を表す記録用クラスタの最後に拡張ガード領域５２８が形成される…効果…記録用クラスタの最後に拡張ガード領域５２８を形成することで、図６８において前側の記録用クラスタ５４０と後側の記録用クラスタ５４１が必ず一部で重なるように設定できる。前側の記録用クラスタ５４０と後側の記録用クラスタ５４１との間に隙間が発生しないので、片面２記録層を持った書換え型または追記型情報記憶媒体において層間クロストークの影響を受けずに安定に記録マークからの再生信号を得ることが出来、再生時の信頼性を確保できる。
ポイント：拡張ガード領域５２８の寸法が１５データバイト以上である…効果…（１１３）式の理由からランダムシフトによっても記録用クラスタ５４０、５４１間に隙間が現れず、層間クロストークの影響を受けずに安定に記録マークからの再生信号を得られる。
ポイント： 拡張ガード領域５２８の寸法を２４バイトとする…効果…（１１４）式の理由からウォーブルスリップを考慮しても記録用クラスタ５４０、５４１間に隙間が現れず、層間クロストークの影響を受けずに安定に記録マークからの再生信号が得られる。
ポイント：ランダムシフト量をＪｍ／１２（０≦Ｊｍ≦１５４）より大きな範囲とする…効果…（１０９）式を満足し、ランダムシフト量に対する物理的な範囲の長さが現行ＤＶＤ-ＲＡＭと一致するため、現行ＤＶＤ-ＲＡＭと同様な繰り返し記録回数を保証できる。
ポイント： バッファ領域のサイズを１５データバイト以上に設定する…効果…（１１３）式の理由からランダムシフトによっても図５４におけるエキストラ領域５３７が隣のＶＦＯ領域５２２に書き重ねされること無く、エキストラ領域５３４のデータ信頼性が確保される。
本実施の形態の個々ポイントとその個々ポイント毎の独自効果説明
ポイント：書換え単位を表す記録用クラスタが１個以上のデータセグメントから構成される…効果…少ないデータ量を何度も書換えることの多いＰＣデータ（ＰＣファイル）と多量のデータを一度に連続して記録するＡＶデータ（ＡＶファイル）の同一情報記憶媒体への混在記録処理を容易にする。
パーソナルコンピュータ用に使われるデータは比較的少量のデータを何度も書換える場合が多い。従って、書換え又は追記のデータ単位を極力小さく設定するとＰＣデータに適した記録方法になる。本実施の形態では３２セクタからＥＣＣブロックが構成される。ＥＣＣブロックを１個のみ含むデータセグメント単位で書換え又は追記を行うことが効率良く書換え又は追記を行う最小の単位となる。従って、書換え単位を表す記録用クラスター内に１個以上のデータセグメントが含まれる本実施の形態における構造がＰＣデータ（ＰＣファイル）に適した記録構造となる。ＡＶ（Audio Video）データでは非常に多量な映像情報や音声情報が途中で途切れること無く連続的に記録される必要がある。この場合、連続的に記録されるデータは１個の記録用クラスタとしてまとめて記録される。ＡＶデータ記録時に１個の記録用クラスタを構成するデータセグメント毎にランダムシフト量やデータセグメント内の構造、データセグメントの属性などを切り替えると、切り替わり処理の時間が掛かり、連続記録処理が難しくなる。
本実施の形態では、同一形式（属性やランダムシフト量を変えず、データセグメント間に特定情報を挿入すること無く）のデータセグメントを連続して並べて記録用クラスタを構成することで多量のデータを連続して記録するＡＶデータ記録に適した記録フォーマットを提供できるだけでなく、記録用クラスタ内の構造の簡素化を果たして記録制御回路と再生検出回路の簡素化を達成して情報記録再生装置または情報再生装置の低価格化を可能とする。
また、記録用クラスタ５４０内の（拡張ガード領域５２８を除いた）データセグメント５２９、５３０が連続して並んだデータ構造は再生専用情報記憶媒体と全く同じ構造をしている。図示してないが、本実施の形態では追記型情報記憶媒体に対しても同じ構造を取っている。このように再生専用／追記型／書換え型に依らず全ての情報記憶媒体で共通のデータ構造になっているため、媒体の互換性が確保され、互換性が確保された情報記録再生装置または情報再生装置の検出回路の兼用化が図れ、高い再生信頼性が確保できると共に、低価格化の実現が可能となる。
ポイント： 同一記録用クラスタ内では全てのデータセグメントのランダムシフト量が一致している…効果…本実施の形態では同一記録用クラスタ内では全てのデータセグメントのランダムシフト量が一致しているので、同一記録用クラスタ内で異なるデータセグメントを跨って再生した場合にＶＦＯ領域での同期合わせ（位相の設定し直し）が不要となり連続再生時の再生検出回路の簡素化と再生検出の高い信頼性確保が可能となる。
ポイント： EＣＣブロックの間にあるガード領域内で調整を行い、記録タイミングの修正を行う…効果…データ構造の中でＥＣＣブロック４１０、４１１内のデータはエラー訂正対象のデータであり、基本的には１ビットでもデータ欠落は望ましくない。それに比べ、バッファ領域５４７やＶＦＯ領域５３２のデータは同じパターンの繰り返しなため、繰り返しの切れ目を確保したままでの部分欠落や部分重複が発生しても問題は生じない。従って、連続記録時に記録位置ずれが検出された場合、ガード領域４６１内で調整を行い、記録タイミングの修正を行ってもＥＣＣブロック４１０、４１１内のデータに影響を及ぼすこと無く、安定に記録・再生制御を行うことが可能である。
ポイント： 記録用クラスタ開始位置がウォブルシンク領域直後の無変調領域から記録される…効果…最も検出し易いウォーブルシンク領域５８０を検出直後に記録開始をするため、記録開始位置精度が高く、安定な記録処理が可能となる。
ポイント： 物理セグメントの切り替わり位置から２４ウォブル以上ずらした位置から記録を開始する…効果…ウォブルシンク領域５８０の検出時間と記録処理の準備時間が相応に取れるので、安定した記録処理を保証できる。
図３５には、情報再生装置ないしは情報記録再生装置の全体構造をより具体的に示す。情報記録再生部１４１の中には、光学ヘッドが配置されているが省略している。本実施の形態では情報記憶媒体の高密度化を目指して極限近くまでチャネルビット間隔を短くしている。その結果、例えば、ｄ＝１のパターンの繰り返しである“１０１０１０１０１０１０１０１０１０１０１０１０”のパターンを情報記憶媒体に記録し、そのデータを情報記録再生部１４１で再生した場合には再生光学系のＭＴＦ特性の遮断周波数に近付いているため、再生生信号の信号振幅はほとんどノイズに埋もれた形に成る。従って、そのようにＭＴＦ特性の限界（遮断周波数）近くまで密度を詰めた記録マークまたはピットを再生する方法として本実施の形態ではＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）の技術を使っている。
すなわち、情報記録再生部１４１から再生された信号はＰＲ等化回路１３０により再生波形補正を受ける。ＡＤ変換器１６９で基準クロック発生回路１６０から送られてくる基準クロック１９８のタイミングに合わせてＰＲ等化回路１３０通過後の信号をサンプリングしてデジタル量に変換し、ビタビ復号器１５６内でビタビ復号処理を受ける。ビタビ復号処理後のデータは所定のスライスレベルで２値化されたデータとして処理される。ＰＲＭＬの技術を採用した場合、ＡＤ変換器１６９でのサンプリングタイミングがずれるとビタビ復号後のデータのエラー率は増加する。従って、サンプリングタイミングの精度を上げるため、本実施の形態の情報再生装置ないしは情報記録再生装置では特にサンプリングタイミング抽出用回路（シュミットトリガー２値回路１５５とＰＬＬ回路１７４の組み合わせ）を別に持っている。
本実施の形態の情報再生装置ないしは情報記録再生装置では２値化回路にシュミットトリガー回路を使用しているところに特徴がある。このシュミットトリガー回路は２値化するためのスライス基準レベルに特定の幅（実際にはダイオードの順方向電圧値）を持たせ、その特定幅を越えた時のみ２値化される特性を持っている。従って、例えば、上述したように“１０１０１０１０１０１０１０１０１０１０１０１０”のパターンが入力された場合には信号振幅が非常に小さいので２値化の切り替わりが起こらず、それよりも疎のパターンである例えば、“１００１００１００１００１００１００１００１”などが入力された場合に再生生信号の振幅が大きくなるのでシュミットトリガー２値化回路１５５で“１”のタイミングに合わせて２値化信号の極性切り替えが起きる。本実施の形態ではＮＲＺＩ（Non Return to Zero Invert）法を採用しており、上記パターンの“１”の位置と記録マークまたはピットのエッジ部（境界部）が一致している。
ＰＬＬ回路１７４ではこのシュミットトリガー２値化回路１５５の出力である２値化信号と基準クロック発生回路１６０から送られる基準クロック１９８信号との間の周波数と位相のずれを検出してＰＬＬ回路１７４の出力クロックの周波数と位相を変化させている。基準クロック発生回路１６０ではこのＰＬＬ回路１７４の出力信号とビタビ復号器１５６の復号特性情報（具体的には図示してないがビタビ復号器１５６内のパスメトリックメモリー内の収束長（収束までの距離）の情報）を用いてビタビ復号後のエラーレートが低くなるように基準クロック１９８（の周波数と位相）にフィードバックを掛ける。
図３５におけるＥＣＣエンコーディング回路１６１、ＥＣＣデコーディング回路１６２、スクランブル回路１５７、デスクランブル回路１５９はいずれも１バイト単位の処理を行っている。変調前の１バイトデータを（ｄ,ｋ；ｍ,ｎ）変調規則（前述した記載方法ではｍ／ｎ変調のＲＬＬ（ｄ,ｋ）を意味している）に従って、変調すると変調後の長さは
８ｎ÷ｍ （２０１）
となる。従って、上記回路でのデータ処理単位を変調後の処理単位で換算すると変調後のシンクフレームデータ１０６の処理単位は（２０１）式で与えられるので、シンクコードと変調後のシンクフレームデータ間の処理の統合性を指向した場合、シンクコードのデータサイズ（チャネルビットサイズ）は（２０１）式の整数倍に設定する必要がある。従って、本実施の形態においてシンクコード１１０のサイズとして
８Ｎｎ÷ｍ （２０２）
にしてシンクコード１１０と変調後のシンクフレームデータ１０６間の処理の統合性を確保するところに本実施の形態の特徴がある（（２０２）式においてＮは整数値を意味する）。本実施の形態の実施の形態として今まで
ｄ＝１、ｋ＝１０、ｍ＝８、ｎ＝１２
で説明して来たので、その値を（２０２）式に代入するとシンクコード１１０のトータルデータサイズは
１２Ｎ （２０３）
となる。現行ＤＶＤのシンクコードサイズは３２チャネルビットなので、本実施の形態に於いてシンクコードのトータルデータサイズを３２チャネルビットより小さくした方が処理が簡素化され、位置検出／情報識別の信頼性が向上する。従って、本実施の形態に於いてシンクコードのトータルデータサイズは図４２に示すように２４チャネルビットにしている。
図３６にシンクコード位置検出部１４５の周辺部に関する詳細構造説明図を示す。
先に示したシンクコード配置方法に対して連続する３個のシンクコードでの前後の情報の並びを利用して現在再生中のデータの物理セクタ内の位置を割り出す方法を図３５〜図３９を用いて説明する。図３８（ｂ）に示すような、ビタビ復号器１５６の出力データはシンクコード位置検出部１４５でシンクコード１１０の位置を検出する（図３７のＳＴ５１、ＳＴ５２）。その後、検出されたシンクコード１１０の情報は制御部１４３を経由して図３８（ｃ）に示すようにメモリー部１７５に順次保存される（図３７のＳＴ５３）。シンクコード１１０の位置が分かれば、ビタビ復号器１５６から出力されたデータの内変調後のシンクフレームデータ１０６のみを抜き出してシフトレジスタ回路１７０へ転送できる（図３７のＳＴ５４）。次に制御部１４３はメモリー部１７５内に記録されたシンクコード１１０の履歴情報を読み出し、シンクフレーム位置識別用コードの並び順を識別し（図３７のＳＴ５５）、シフトレジスタ回路１７０内に一時保存された変調後のシンクフレームデータ１０６の物理セクタ内の位置を割り出す（図３７のＳＴ５６）。
例えば、図３８に示すようにメモリー部１７５に保存されたシンクコードの並びが
ＳＹ０→ＳＹ１→ＳＹ１なら最後のＳＹ０の直後には、
最新のシンクフレーム番号０２直後に配置された変調後のシンクフレームデータが存在し、
ＳＹ３→ＳＹ１→ＳＹ２なら最後のＳＹ２の直後には、
最新のシンクフレーム番号１２直後に配置された変調後のシンクフレームデータが存在する、
と割り出すことが可能となる。
このようにセクタ内の位置を割り出し、希望の位置の変調後のシンクフレームデータ１０６がシフトレジスタ回路１７０内に入力されたことが確認出来た場合には、そのデータを復調回路１５２に転送して復調を開始する（ＳＴ５７）。
このように検出したシンクコードの組み合わせパターンが事前予測と異なっていた場合の現象推測方法と対策方法を図３９に示す。本実施の形態では図３８に示した関係説明図を用いて推測する。図３９に示した特徴は検出したシンクコードの組み合わせパターンが事前予測と異なる場所が１箇所か否かを判定するところ（ＳＴ３）にある。異なる場所が１箇所のみの場合、検出パターンが（１，１，２），（１，２，１），（１，２，２），（２，１，２）のいずれかの場合にはフレームシフト が発生した可能性が高く、そうで無い場合にはシンクコードを誤検知したと見なせる。上記判定結果に基づき、
○フレームシフトが発生した場合には再度同期合わせを行い（ＳＴ６）、
○シンクコードを誤検知した場合には事前予測値に合わせて誤検知したシンクコードを自動修正する（ＳＴ７）、
の処理を行う。また、平行してデータＩＤの連続性チェック（ＳＴ８）とウォブルアドレスの連続性チェック（ＳＴ９）を行い、トラック外れ検出とトラック外れが生じた時の対応（ＳＴ１０）を行う。
システムリードインエリア内ではレベルスライス法を用いて信号検出を行い、データリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリアではＰＲＭＬ法を用いて信号検出を行うところに本実施の形態の特徴がある。
図４０にシステムリードインエリア内の信号再生に用いられる信号検出／信号評価回路を示す。光学ヘッドの４分割光検出器の出力の合計を取り、ハイパスフィルタＨＰＦ（High Pass Filter）を通過させた後、プリイコライザ(Pre-equalizer)で波形補正した後、スライサ(Slicer)にてレベルスライスを行う。図４０に示した回路の回路特性は
（１）位相ロックループ（ＰＬＬ）
４Ｔにおけるナチュラル周波数： ωｎ＝３００Ｋｒａｄｓ／ｓ
４Ｔにおけるダンピングレシオ： δ＝０．７０
（２）ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
１次 ｆｃ（−３ｄＢ）＝１．０ＫＨｚ
（３）プリイコライザ
周波数特性を以下に示す。
例としては、７次のイクィリップルフィルタ(Equiripple)がある。
ブートレベルｋ１は９．０±０．３ｄＢで、カットオフ周波数は１６．５±０．５ＭＨｚである。
（４）スライサ
デューティフィードバック方法：ｆｃ＝５．０ＫＨｚ
（５）ジッタ
ディスクの１／４回転中のジッタを測定する。
測定周波数帯域は１．０ＫＨｚからＨＦまでである。
レベルスライスを行う部分である図４０に示したスライサ内の具体的な回路図を図４１に示す。
基本的には比較器（Comparator）を用いてプリイコライザ出力信号（Read channel１）を２値化した構造になっている。
データリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリア内ではＰＲＭＬ法を用いて信号検出を行うが、その検出回路図を図４２に示す。図４２に示した光学ヘッドの４分割光検出器の出力の合計を取り、ＨＰＦを通過させた後、プリイコライザで波形補正した後の信号波形を使用するところは図４０の回路構成と一致するが、自動利得制御ＡＧＣ（Auto Gain Control）回路を用いて再生信号振幅レベルを一定に制御するところにＰＲＭＬ回路に入力する前の前段回路の特徴がある。図４２に示した回路ではアナログ／ディジタル変換ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）回路でデジタル変換し、デジタル処理により信号処理をしている。図４２に示した回路の特性を下記にまとめて記載する。
（１）位相ロックループ（ＰＬＬ）
４Ｔにおけるナチュラル周波数： ωｎ＝５８０Ｋｒａｄｓ／ｓ
４Ｔにおけるダンピングレシオ： δ＝１．１
（２）ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
１次 ｆｃ（−３ｄＢ）＝１．０ＫＨｚ
（３）プリイコライザ
周波数特性を以下に示す。
例としては、７次のイクイリップルフィルタがある。
ブートレベルｋ１は９．０±０．３ｄＢで、カットオフ周波数は１６．５±０．５ＭＨｚである。
（４）自動ゲイン制御（ＡＧＣ）
−３ｄＢ閉ループ帯域：１００Ｈｚ
（５）アナログディジタル変換（ＡＤＣ）
ＡＤＣとＨＦ信号のダイナミックレンジの関係
サンプルクロック：７２ＭＨｚ
解像度：８ビット
Ｉ11Lのレベル：６４±５
Ｉ11Hのレベル：１９２±５
（８）イコライザ
９タップトランスバーサルフィルタがイコライザとして使用される。係数はタップコントローラにより制御される。
タップ係数の解像度：７ビット
等価信号の解像度：７ビット
（９）タップコントローラ
イコライザのタップ係数は最小二乗誤差（Minimum Square Error (MSE)）アルゴリズムにより計算される。係数計算の前には係数は初期値が使用されれる。
図４２内で使用されるビタビ復号器（viterbi decoder）内の構造を図４３に示す。本実施の形態ではＰＲクラスとして、ＰＲ（１，２，２，２，１）を採用している。この場合の状態遷移図を図４４に示す。
データリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリアからのリードチャンネルはＥＴＭコードと組み合わされ、ＰＲ（１，２，２，２，１）チャンネルに合わされる。
ＰＲチャンネルの状態遷移を図４４に示す。Ｓａｂｃｄは前の４ビットの入力がａｂｃｄであることを示し、ｅ／ｆは次の入力データがｅであり、信号レベルがｆであることを示す。
図４３に示すビタビ復号器は以下のように等価信号からバイナリデータを出力する。
時刻ｔのブランチメトリックは次のように計算される。
ＢＭ（ｔ，ｉ）＝（ｙｔ−ｉ）２
ここで、ｙｔはイコライジング後のＨＦ信号を示し、ｉ＝０，１，…８である。
ブランチメトリックの解像度は１０ビットと等しいかそれ以上である。
時刻ｔでのパスメトリックは次のように計算される。
ＰＭ（ｔ，Ｓ００００）
＝ ｍｉｎ｛ＰＭ（ｔ−１，Ｓ００００）＋ＢＭ（ｔ，０），ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１０００）＋ＢＭ（ｔ，１）｝
ＰＭ（ｔ，Ｓ０００１）
＝ ｍｉｎ｛ＰＭ（ｔ−１，Ｓ００００）＋ＢＭ（ｔ，１），ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１０００）＋ＢＭ（ｔ，２）｝
ＰＭ（ｔ，Ｓ００１１）
＝ ｍｉｎ｛ＰＭ（ｔ−１，Ｓ０００１）＋ＢＭ（ｔ，３），ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１００１）＋ＢＭ（ｔ，４）｝
ＰＭ（ｔ，Ｓ０１１０）
＝ ＰＭ（ｔ−１，Ｓ００１１）＋ＢＭ（ｔ，４）
ＰＭ（ｔ，Ｓ０１１１）
＝ ＰＭ（ｔ−１，Ｓ００１１）＋ＢＭ（ｔ，５）
ＰＭ（ｔ，Ｓ１０００）
＝ ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１１００）＋ＢＭ（ｔ，３）
ＰＭ（ｔ，Ｓ１００１）
＝ ＰＭ（ｔ−１，１１０００）＋ＢＭ（ｔ，４）
ＰＭ（ｔ，Ｓ１１００）
＝ ｍｉｎ｛ＰＭ（ｔ−１，Ｓ０１１０）＋ＢＭ（ｔ，４），ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１１１０）＋ＢＭ（ｔ，５）｝
ＰＭ（ｔ，Ｓ１１１０）
＝ ｍｉｎ｛ＰＭ（ｔ−１，Ｓ０１１１）＋ＢＭ（ｔ，６），ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１１１１）＋ＢＭ（ｔ，７）｝
ＰＭ（ｔ，Ｓ１１１１）
＝ ｍｉｎ｛ＰＭ（ｔ−１，Ｓ０１１１）＋ＢＭ（ｔ，７），ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１１１１）＋ＢＭ（ｔ，８）｝
パスメトリックの解像度は１１ビットと等しいかそれ以上である。
加算・比較・選択(Add-compare-select)ブロックは新パスメトリックを計算し、パスメトリックメモリへ新メトリックを供給し、パスメモリへセレクションを供給する。
ｓｅｌｅｃｔ ０ ＝ ０
（ＰＭ（ｔ−１，Ｓ００００）＋ＢＭ（ｔ，０） ＜ ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１０００）＋ＢＭ（ｔ，１）の場合）
ｓｅｌｅｃｔ ０ ＝ １ （上記以外の場合）
ｓｅｌｅｃｔ １ ＝ ０
（ＰＭ（ｔ−１，Ｓ００００）＋ＢＭ（ｔ，１） ＜ ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１０００）＋ＢＭ（ｔ，２）の場合）
ｓｅｌｅｃｔ １ ＝ １ （上記以外の場合）
ｓｅｌｅｃｔ ２ ＝ ０
（ＰＭ（ｔ−１，Ｓ０００１）＋ＢＭ（ｔ，３） ＜ ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１００１）＋ＢＭ（ｔ，４）の場合）
ｓｅｌｅｃｔ ２ ＝ １ （上記以外の場合）
ｓｅｌｅｃｔ ３ ＝ ０
（ＰＭ（ｔ−１，Ｓ０１１０）＋ＢＭ（ｔ，４） ＜ ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１１１０）＋ＢＭ（ｔ，５）の場合）
ｓｅｌｅｃｔ ３ ＝ １ （上記以外の場合）
ｓｅｌｅｃｔ ４ ＝ ０
（ＰＭ（ｔ−１，Ｓ０１１１）＋ＢＭ（ｔ，６） ＜ ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１１１１）＋ＢＭ（ｔ，７）の場合）
ｓｅｌｅｃｔ ４ ＝ １ （上記以外の場合）
ｓｅｌｅｃｔ ５ ＝ ０
（ＰＭ（ｔ−１，Ｓ０１１１）＋ＢＭ（ｔ，７） ＜ ＰＭ（ｔ−１，Ｓ１１１１）＋ＢＭ（ｔ，８）の場合）
ｓｅｌｅｃｔ ５ ＝ １ （上記以外の場合）
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
本発明の一実施の形態による光ディスク装置を示す図。 図１の適応等化器の構成例を示す図。 図１のＶＣＯ領域検出器の構成例を示す図。 本発明に係る装置の動作例を説明するために、ＶＦＯ領域付近の信号波形と動作シーケンスを示す図。 本発明に係る装置の動作例を説明するために、適応等化係数の例を示す説明図。 本発明に係る装置の各種の他の動作例を説明するために、ＶＦＯ領域付近の信号波形と動作シーケンスを示す図。 本発明の他の実施の形態による光ディスク装置を示す図。 本発明のさらに他の実施の形態による光ディスク装置を示す図。 本発明に係る情報記録媒体のトラック上のウォブルとビームスポットの関係を示す説明図と、本発明に係る装置において、ウォブルから物理アドレスをために用いられる信号処理部の構成示す説明図。 本発明に係る他の実施形態による装置の動作例を説明するために、ＶＦＯ領域付近の信号波形と動作シーケンスを示す図。 ＥＣＣブロックの基礎となるデータフレームを示す説明図。 ＥＣＣブロックのオリジナル構成を示す説明図。 ＥＣＣブロックがそのフレームをスクランブルドされ状態、つまりスクランブルドフレームの配置を示す説明図。 ＥＣＣブロックにおいて、パリティ行にパリティー情報をインターリーブされた様子を示す説明図。 記録データフィールドを示す説明図。 シンクコードの内容を示す説明図。 種類（再生専用／追記可能型／書換え可能型）に依らず、情報記憶媒体上に記録される記録データの階層構造の例を示す説明図。 再生専用情報記憶媒体の記録方式の第１の例と第２の例とを示す説明図。 図１８に示したガード領域内の詳細な構造を示す説明図。 記録型情報記録媒体上におけるウォブルアドレスフォーマットを説明するための図。 ビット変調器則を示す図。 周期的ウォブルアドレス位置情報（ＷＡＰ）のレイアウトを示す図。 ＷＡＰ内のアドレスフィールドのレイアウトを示す図。 パリティ情報領域の３フィールドの１ビットエラーを検出方法、グルーブトラックフィールド内の各ビット計算方法、ランドトラックフィールド内の各ビット計算方法の説明図。 バイナリ／グレイコード変換方法を示す説明図。 同期フィールド内のウォブルデータユニット（ＷＤＵ）を示す図。 アドレスフィールド内のＷＤＵを示す図。 ユニティフィールド内のＷＤＵを示す図。 外側マークのＷＤＵを示す図。 内側マークのＷＤＵを示す図。 トラックの第１物理セグメントの物理セグメントのレイアウトを示す説明図。 書換え型情報記録媒体上に記録される書換え可能データのデータ記録方法の説明図。 記録クラスタのレイアウトを示す図。 リンキング処理を説明するために示したりんキングレイアウトを示す説明図。 情報記録再生装置の構成例を示す図。 同期コード位置検出部の周辺の詳細構造を説明するために示した説明図。 同期コードの並び順からセクター内のシンクフレーム位置を割り出す方法を示すフローチャート。 同期コードの並び順からセクター内のシンクフレーム位置を割り出す方法を示す説明図。 同期コードの組み合わせパターンの検出結果が予想と異なる場合の異常現象判定と適応処理方法を説明する図。 システムリードインエリア内の信号再生に用いられる信号検出／信号評価回路を示す図。 システムリードインエリア内の信号再生に用いられるスライサ回路を示す図。 データリードインエリア、データエリア、データリードアウトエリア内の信号再生に用いられる検出回路を示す図。 ビタビ復号器の構造を説明する図。 ＥＴＭコードと組み合わされるＰＲ（１，２，２，２，１）チャンネルの状態遷移を説明する図。
符号の説明
１００…光ディスク、１０１…、１０２…前置増幅器、１０３…前置波形等化器、２１１…オフセット制御部、２１２…アシンメトリ制御部、２１３…振幅制御部、２１４…アナログデジタル変換器、２１５…適応等化器、２１６…最尤復号器、２１７…同期復調器、２２０−１…周波数検出部、２２０−２…タイミングリカバリ部、２２０−３…事前学習部及び最適等化係数記憶部、２２０−５…ＶＦＯ領域検出部、２２０−６…プリセット制御部、２２０−７…シーケンス制御部。

Claims (7)

  1. トラック上に設定された複数のデータ（ECCブロック）領域の間に、所定の周波数の参照情報（VFO)領域が形成されている情報記録媒体からの再生信号を復号するために、少なくとも前記再生信号のデジタルアナログ変換出力が供給される適応等化器と、前記適応等化器の出力が供給される最尤復号器とを有する装置において、
    前記適応等化器の最適等化係数を記憶するための最適等化係数記憶部と、
    事前に、少なくとも複数のデータ領域のデータを用いて信号特性が変化しているかどうかを事前学習し、信号特性が変化した後のデータ領域に対する前記適応等化器の最適等化係数を求め、前記最適等化係数記憶部に格納する事前学習部と、
    前記参照情報（VFO)領域であることを検出する参照情報（VFO）領域検出部と、
    参照情報（VFO）領域検出部からの前記所定周波数検出情報をもとにして、少なくとも参照情報（VFO）領域中において前記事前学習した前記最適等化係数を前記適応等化器にプリセットし、少なくとも次のデータ領域に入ってから前記適応等化器に対する等化係数学習処理をスタートさせるプリセット制御部と
    を有したことを特徴とする光ディスク装置。
  2. 前記情報記録媒体の記録情報を読み取る光ヘッドと、この光ヘッドからの再生信号が供給され前置波形等化器と、前記前置波形等化器の出力が供給されるオフセット制御部と、前記オフセット制御部の出力が供給されるアシンメトリ制御部と、 前記アシンメトリ制御部の出力が供給される振幅制御部と、前記振幅制御部の出力が供給されるアナログデジタル変換器と、前記デジタルアナログ変換器の出力が供給される前記適応等化器と、前記適応等化器の出力が供給される前記最尤復号器とを有し、
    前記事前学習部は、前記オフセット制御部と、前記アシンメトリ制御部と、前記振幅制御部とのいずれか１つの制御情報を事前学習する機能をさらに含み、前記プリセット制御部は、前記制御情報を対応する制御部にプリセットする機能を含む請求項１記載の光ディスク装置。
  3. 参照情報（VFO）領域検出部としては、前記参照情報領域の所定の周波数パターンを検出する回路を用いていることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置。
  4. 参照情報（VFO）領域検出部としては、前記トラックのウォブル信号の処理を行うアドレス再生回路を用いていることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置。
  5. トラック上に設定された複数のデータ（ECCブロック）領域の間に、所定の周波数の参照情報（VFO)領域が形成されている情報記録媒体からの再生信号を復号するために、少なくとも前記再生信号のデジタルアナログ変換出力が供給される適応等化器と、前記適応等化器の出力が供給される最尤復号器とを用いる光ディスクの再生方法において、
    前記再生信号の復号を行う事前に、少なくとも複数のデータ領域のデータを用いて信号特性が変化しているかどうかを事前学習し、信号特性が変化した後のデータ領域に対する前記適応等化器の最適等化係数を求め、最適等化係数記憶部に格納し、
    前記再生信号の復号時には、前記参照情報（VFO)領域であることを検出し、
    参照情報（VFO）領域からの前記所定周波数の検出情報をもとにして、少なくとも参照情報（VFO）領域中において前記事前学習した前記最適等化係数を前記適応等化器にプリセットし、少なくとも次のデータ領域に入ってから前記適応等化器に対する逐次等化係数学習処理をスタートさせるようにした、光ディスク再生方法。
  6. 参照情報（VFO）領域の検出は、前記参照情報領域の所定の周波数パターンを検出することを特徴とする請求項５記載の光ディスク再生方法。
  7. 参照情報（VFO）領域の検出は、前記トラックのウォブル信号の処理を行い検出することを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置。
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