JP2006519456A - 高密度記録媒体並びに高密度記録媒体のデータ再生を制御するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

ここに開示したものは、高密度記録媒体並びにそのデータ再生を制御するための方法及び装置である。チャネルビット長情報のような再生制御情報が高密度光ディスクのＢＣＡにウォブルタイプで記録される高密度光ディスクを再生するとき、再生制御情報をプッシュプル信号検出モードで検出し、検出された再生制御情報を基礎として高密度光ディスクの記録容量に対応する最適のデータ再生動作が行われる。あるいは、複数の予め決められたビット検出モードを順次的に行いながら、ビットエラーレート（ＢＥＲ）を計算し、計算したＢＥＲが最も小さなビット検出モードの１つを選択し、選択されたビット検出モードでデータ再生動作を行う。そのため、ディスク情報（ＤＩ）がＢＤ−ＲＯＭのＰＩＣゾーンにデコーディングプロセスが必要とする記録フォーマットで記録され、記録容量が２３Ｇバイト、２５Ｇバイト、２７Ｇバイト等のように異なる値のいずれかであってもＢＤ−ＲＯＭの記録容量に最適なデータ再生動作を行うことが可能である。

Description

本発明は、高密度記録媒体並びに高密度記録媒体のデータ再生を制御するための方法及び装置に関し、さらに詳細にはＢＤ−ＲＯＭ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ−ＲＯＭ）のような高密度光ディスクならびにその記録容量に最適なデータ再生動作を行うことができる高密度光ディスクのデータ再生を制御するための方法及び装置に関する。

高画質ビデオデータおよび高音質オーディオデータを長時間記録することができる新しい高密度光ディスク、例えばＢＤ−ＲＥ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）の標準化の最近の急速な進展によって、関連製品が開発され、商業的に利用可能になることが期待されている。

ＢＤ−ＲＥは、図１に示すように、ディスクの内周にクランピング領域、トランジション領域、バーストカッティング領域（ＢＣＡ）およびリードイン領域（ｌｅａｄ−ｉｎ ａｒｅａ）が順次的に規定され、ディスクの中間部と外周にはデータ領域とリードアウト領域（ｌｅａｄ−ｏｕｔ ａｒｅａ）がそれぞれ規定されている。

リードイン領域は、第１の保護ゾーンとＰＩＣ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＆ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｄａｔａ）ゾーンおよび第２の保護ゾーン、情報２ゾーンＩｎｆｏ２及びＯＰＣ（ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）ゾーンなどに区分されている。第１の保護ゾーンとＰＩＣゾーンは、前もってデータが事前に記録されている事前記録領域であり、残りのゾーンであるリードイン領域、データ領域およびリードアウト領域は新しいデータが再書込みされるリライタブル領域である。

高周波変調（ＨＦＭ：ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）グルーブは、永久的に保存すべきディスクの主要情報が格納されるＰＩＣゾーンに形成される。これらＨＦＭグルーブは、図２に示すように、ディスク情報（ＤＩ：ｄｉｓｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を格納するためにバイフェーズ変調法により変調される。

つまり、ＨＦＭグルーブは半径方向に相当に高い帯域幅の信号で変調されて、十分な容量およびデータレートで繰り返される情報のデータチャネルを生成する。

この変調法は、値‘０’のビットがビットセルの開始での遷移により表現され、値‘１’のビットがビットセルの開始と中央での遷移により表現される。この変調ビットは、図２に示すように、グルーブの平均的な中心線からの偏位によってディスクに記録される。各ビットセルの長さは３６Ｔであり、ここでＴは再書込み可能なデータ領域のチャネルビットの長さに対応する。

ディスク情報（ＤＩ）は、図３に示すように、１バイトのサイズを有するチャネルビット長情報を含み、これはプッシュプル信号に基づいて検出される。チャネルビット長情報の４ビットｂ７からｂ４は、‘００００’の値を有するリザーブビットであり、残りの４ビットｂ３からｂ０は、Ａ／Ｖストリームのようなメインデータのチャネルビット長を表す。

例えば、残りの４ビットｂ３からｂ０が‘００００’の場合、メインデータのチャネルビット長は８０ｎｍであり、光ディスクの記録容量は２３Ｇバイトであることを表し、‘０００１’の場合、チャネルビット長が７４．５ｎｍであり、記録容量が２５Ｇバイトであることを表し、‘００１０’の場合、チャネルビット長が６９ｎｍであり、記録容量が２７Ｇバイトであることを表す。

これに関連して、光ディスク装置は、データ再生動作を正常に行うように、ディスク情報に含まれたチャネルビット長情報を参照して、ＢＤ−ＲＥの記録容量に対応するＰＲＭＬ（ｐａｒｔｉａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）を選択し、選択されたＰＲＭＬに合うビット検出動作を行う。

一方、新しい高密度光ディスク並びにＢＤ−ＲＥの標準化は、関連企業等間で最近検討されている。新しい高密度光ディスクは、例えばＢＤ−ＲＯＭとすることができ、これは、図４に示すように、インナー領域、クランピング領域、トランジション領域、情報領域およびリム領域を有する。

情報領域は、ＢＣＡと、ディスク情報（ＤＩ）が記録されるＰＩＣゾーンとを含む。このＤＩは、データ領域に記録されるメインデータと同じ記録フォーマットであるストレートピットタイプでＰＩＣゾーンに記録される。

ストレートピットタイプで記録されたＤＩは、プッシュプル信号検出モードではなく、無線周波信号検出モードで検出されるため、デコーディングプロセスを経なければならない。しかし、ＤＩ中に記録されたチャネルビット長情報がデータ再生動作の初期段階で正常に検出されない場合、データ再生動作にエラーが発生するという問題がある。

そのため、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、チャネルビット長情報のような光ディスクに記録された再生制御情報が別個のデコーディング動作なしで検出することができる高密度光ディスクを提供することにある。

本発明の他の目的は、チャネルビット長情報のような高密度光ディスクの特定領域に追加的に記録された再生制御情報を別個のデコーディング動作なしで検出し、検出された再生制御情報を基礎にしてデータ再生動作を行うための方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、高密度光ディスクに最も適したビット検出モードを選択し、選択されたビット検出モードでデータ再生動作を行うための方法及び装置を提供することにある。

本発明の一態様によれば、上記および他の目的は、記録媒体情報がストレートピットタイプで記録されたリードインゾーンと；高密度記録媒体の記録容量に関する再生制御情報がウォブルタイプで記録されたリードインゾーンの前またはリードインゾーン内の特定領域とを含む高密度記録媒体の提供によって達成することができる。

また、本発明の他の態様によれば、高密度記録媒体の記録容量に関する再生制御情報を、特定領域からプッシュプル検出モードを用いて検出するステップと；検出された再生制御情報を参照してデータ再生を行うステップとを備えた高密度記録媒体のデータ再生を制御するための方法が提供される。

また、本発明のさらなる態様によれば、高密度記録媒体に関して複数の予め決められたビット検出モードを順次的に行ってビットエラー検出モードでビットエラーレートをそれぞれ計算するステップと；計算されたビットエラーレートのうちビットエラーレートが最も小さなビット検出モードの１つを選択し、選択されたビット検出モードでデータ再生動作を行うステップを備えた高密度記録媒体のデータ再生を制御するための方法が提供される。

また、本発明のさらに別の態様によれば、高密度記録媒体に関して複数の予め決められたビット検出モードのうち１つを行うディテクタユニットと；ディテクタユニットによって検出されたデータビットからビットエラーレートを計算し、出力するデコーディングユニットと；ディテクタユニットのビット検出モードを制御し、計算されたビットエラーレートを基礎としてビットエラーレートが最も小さなビット検出モードの１つを選択するコントロールユニットとを備えた高密度記録媒体のデータ再生を制御するための装置が提供される。

本発明のさらなる理解を提供するために含められた付属の図面は、本発明の好ましい実施形態を例示し、本説明と共に本発明の原理を説明するために提供されている。

異なる図面において同じ参照番号によって参照される本発明の特徴、要素、および態様は、１つまたは複数の実施形態に従って同じ、等価のまたは類似の特徴、要素、または態様を表している。

以下、本発明による高密度記録媒体並びに高密度記録媒体のデータ再生を制御するための方法及び装置の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明することにする。

本発明が適用される高密度光ディスク、例えばＢＤ−ＲＯＭは、図４を参照しながら述べたように、ＢＣＡ、ＰＩＣゾーン、およびデータゾーンなどを含む情報領域を有する。ディスク情報（ＤＩ）は、ＰＩＣゾーンにストレートピットタイプで記録され、Ａ／Ｖストリームのようなメインデータは、データゾーンにストレートピットタイプで記録される。ストレートピットタイプで記録されたＤＩは、図５に示すように、ＲＦ信号検出モードで検出される。

本発明の一実施形態では、光ディスクの記録容量に応じて異なる値に設定されたチャネルビット長情報のような再生制御情報がＰＩＣゾーンの前の特定領域、例えばＢＣＡにウォブルタイプで付加的に記録される。あるいは、チャネルビット長情報は、ＰＩＣゾーン中にウォブルタイプで記録することもできる。どちらの場合も、ウォブルタイプで記録されたチャネルビット長情報は、別個のデコーディングプロセスなしで、プッシュプル信号検出モードで検出することができる。

図６に示すように、チャネルビット長情報は、以下詳細に説明するように、ＢＣＡに記録された各データユニットの第１のバイトのうち少なくとも２ビットのサイズで記録することができる。

ＢＣＡコードは、図６に示すように、最大４つのデータユニットの構造に基づいている。各データユニットは、１６情報バイトＩ（ｍ、ｎ）と１６パリティバイトＣ（ｍ、ｎ）を含む。さらに、このコード構造は、同期バイトＳＢ（ａ、ｂ）とＢＣＡプリアンブルを含む。

図６で、各データユニットの第１のバイトＩ（０、ｎ）は、チャネルビット長情報を示す。例えば、各データユニットの第１のバイトのうちビット‘ｂ５およびｂ４’が‘００’と記録される場合、最小チャネルビット長は、２３Ｇバイトの記録容量に対応する８０ｎｍであり、‘０１’と記録される場合、２５Ｇバイトに対応する７５．４ｎｍであり、‘１０’と記録される場合、２７Ｇバイトに対応する６９ｎｍである。

図７に、本発明が適用される光ディスク装置の構成を概略的に示す。図７に示すように、光ディスク装置は、光ピックアップ１１、ＶＤＰ（ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ ｐｌａｙ）システム１２、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１３などを備えている。ＢＤ−ＲＯＭ１０が装置内にロードされる場合、光ディスク装置が、初期サーボ動作中に、ＢＤ−ＲＯＭ１０のＢＣＡにウォブルタイプで記録されたチャネルビット長情報を、別個のデコーディングプロセスなしでプッシュプル信号検出モードを用いて検出する。

チャネルビット長情報の値が‘ｂ５ｂ４＝００’の場合、光ディスク装置は、光ディスクの記録容量が２３Ｇバイトであり、記録データの最小チャネルビット長が８０ｎｍであると判定し、その判定に対応するＰＲＭＬ（ｐａｒｔｉａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）を選択し、選択されたＰＲＭＬに合うビット検出モードを行う。チャネルビット長情報の値が‘ｂ５ｂ４＝０１’の場合、光ディスク装置は、光ディスクの記録容量が２５Ｇバイトであり、記録データの最小チャネルビット長が７４．５ｎｍであると判定し、その判定に対応するビット検出モードを行う。チャネルビット長情報の値が‘ｂ５ｂ４＝１０’の場合、光ディスク装置は、光ディスクの記録容量が２７Ｇバイトであり、記録データの最小チャネルビット長が６９ｎｍであると判定し、その判定に対応するビット検出モードを行う。したがって、光ディスク装置は、ストレートピットタイプで記録されたＤＩおよびメインデータを正確に再生することができる。

本発明の他の実施形態によれば、ＢＤ−ＲＯＭ１０のＢＣＡに記録されたウォブルタイプのチャネルビット長情報がない場合、光ディスク装置のＶＤＰシステム１２は、以下に詳細に説明するように、光ディスクに記録されたＤＩ、より詳しくはストレートピットタイプでディスクのＰＩＣゾーンに記録されたＤＩ、およびディスクのデータゾーンに記録されたメインデータを正確に再生するために、ロードされた光ディスクの記録容量を確認し、これに最も適したビット検出モードを選択する。

ＶＤＰシステム１２は、図８に示すように、複数の（例えば第１ないし第３の）イコライザ１２１、１２２、１２３、第１ないし第３イコライザ１２１、１２２、１２３のうち１つを選択し、ＲＦ入力信号を選択したイコライザに適用するための第１スイッチ１２０、ＰＬＬ（ｐｈａｓｅ ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ）回路１２４、複数の（例えば第１ないし第３の）ＰＲＭＬディテクタ１２６、１２７、１２８、第１ないし第３のＰＲＭＬディテクタ１２６、１２７、１２８のうち１つを選択し、ＰＬＬ回路１２４からの出力を選択したＰＲＭＬディテクタに適用するための第２のスイッチ１２５、そして第１および第２のスイッチ１２０および１２５を制御するためのイコライザ／ＰＲＭＬセレクタ１３２を含むディテクタ部を含む。ＶＤＰシステム１２は、あるフォーマットの変調データを復調するための復調器１２９、復調されたデータのエラー訂正を行うためのエラー訂正ユニット（１３０）、復元されたデータのビットエラーレート（ＢＥＲ）を計算するためのビットエラーレート計算器１３１を含むデコーダ部をさらに含む。

特に、イコライザ／ＰＲＭＬセレクタ１３２は、本実施形態ではディテクタ部に含まれるように開示されているが、ディテクタ部ではなくデコーダ部に含めたり、別個の部分（図示せず）として別個に構成したりしてもよい。

ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎｄ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）は、Ｒｅａｄチャネル１信号（ＲＦ信号）からバイナリデータを検出するプロセスである。通常、イコライザおよびビタビデコーダからなる。

イコライザは、Ｒｅａｄチャネル１信号（ＲＦ信号）のシンボル間干渉を制御し、Ｒｅａｄチャネル１信号を部分応答チャネルに合わせる。部分応答チャネルは、インパルスリスポンスが複数のサンプル点で現れ、線形時不変であることを意味する。

ビタビデコーダは、Ｒｅａｄチャネル１信号の既知の相関性を用いてバイナリデータを検出する。

イコライザ／ＰＲＭＬセレクタ１３２は、データ再生の初期の段階で、２３Ｇバイト記録容量の光ディスクに適した第１のビット検出モードが行われるように第１のスイッチ１２０と第２のスイッチ１２５を制御する第１のビット検出モードにおいて、ＢＤ−ＲＯＭ１０から読み出されたＲＦ信号は、第１のイコライザ１２１、ＰＬＬ１２４、第１のＰＲＭＬディテクタ１２６の第１の経路に沿って伝搬する。

ＢＥＲ計算器１３１は、復調器１２９とエラー訂正ユニット１３９により復調及びエラー訂正されたビットデータを確認して、正常ビットデータとエラーのあるビットデータ間の比である第１のＢＥＲ（ＢＥＲ＃１）を計算し、計算された第１のＢＥＲをイコライザ／ＰＲＭＬセレクタ１３２に出力する。

上記の動作は、第２および第３の経路に関しても同様に順次的に行われて、第２および第３のＢＥＲ（ＢＥＲ＃２およびＢＥＲ＃３）が計算され、イコライザ／ＰＲＭＬセレクタ１３２に出力される。

その後、イコライザ／ＰＲＭＬセレクタ１３２は、上記のプロセスを介して順次的に計算されたＢＥＲ＃１、ＢＥＲ＃２、ＢＥＲ＃３に基づいて最も少ないビットエラーを生じた経路、すなわち最も適したイコライザおよびＰＲＭＬディテクタを選択し、この選択された経路に従って第１及び第２のスイッチを制御する。そのため、装置内にロードされた光ディスクの記録容量に最適なビット検出モードが行われ、データ再生動作がこのように正常に行われる。

再生制御方法について、例示の目的で、再生専用ディスク、例えばＢＤ−ＲＯＭに関連して開示したが、本発明は、ＢＤ−ＲＥやＷＯのような書込み可能媒体にも、データ記録動作を制御するために適用可能である。

上記の説明から明らかなように、本発明は、高密度記録媒体並びに高密度記録媒体のデータ再生を制御するための方法及び装置を提供し、ディスク情報（ＤＩ）がＢＤ−ＲＯＭ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ−ＲＯＭ）のＰＩＣゾーンにデコーディングプロセスを必要とする記録フォーマットで記録され、記録容量が２３Ｇバイト、２５Ｇバイト、２７Ｇバイト等のように異なる値のいずれであっても、ＢＤ−ＲＯＭの記録容量に最適なデータ再生動作を行うことができる。

本発明の好ましい実施形態について、例示の目的で開示したが、当業者ならば添付の特許請求範囲に開示された本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正、追加、置換が可能であることは明らかであろう。

ＢＤ−ＲＥの構造を示す図である。 ＢＤ−ＲＥのＰＩＣゾーンに形成されたＨＦＭグルーブを示す図である。 ＢＤ−ＲＥのディスク情報（ＤＩ）に含まれるチャネルビット長情報を示す図である。 本発明が適用されるＢＤ−ＲＯＭの構造を示す表である。 本発明によりＢＣＡのチャネルビット長情報の記録された状態を示す図である。 本発明によりＢＣＡのチャネルビット長情報の記録された状態を示す図である。 本発明が適用される光ディスク装置の構成を概略的に示す図である。 本発明が適用される光ディスク装置の構成の一部を概念的に示すブロック図である。

Claims (21)

1. 記録媒体情報がストレートピットタイプで記録されたリードインゾーンと；
   高密度記録媒体の記録容量に関する再生制御情報がウォブルタイプで記録された前記リードインゾーンの前またはリードインゾーン内の特定領域と
   を備えることを特徴とする高密度記録媒体。
2. 前記高密度記録媒体は、ＢＤ−ＲＯＭ（Ｂｌｕ−ｒａｙ ＲＯＭ）であることを特徴とする請求項１に記載の高密度記録媒体。
3. 前記特定領域は、バーストカッティング領域（ＢＣＡ）であることを特徴とする請求項２に記載の高密度記録媒体。
4. 前記再生制御情報は、前記ＢＣＡ中の少なくとも各データユニットに記録されていることを特徴とする請求項３に記載の高密度記録媒体。
5. 前記再生制御情報は、前記データユニットの第１のバイトに記録されていることを特徴とする請求項４に記載の高密度記録媒体。
6. 前記再生制御情報は、前記高密度記録媒体の記録容量に応じて異なる値に可変設定されるチャネルビット長情報であることを特徴とする請求項１に記載の高密度記録媒体。
7. 高密度記録媒体のデータ再生を制御するための方法であって、
   ａ）前記高密度記録媒体の記録容量に関する再生制御情報を、特定領域からプッシュプル検出モードを用いて検出するステップと；
   ｂ）前記検出される再生制御情報を参照してデータ再生動作を行うステップと
   を備えることを特徴とする方法。
8. 前記特定領域は、前記高密度記録媒体のリードインゾーンの前に位置するＢＣＡであることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記再生制御情報は、前記ＢＣＡ中の各データユニットの第１のバイトから検出されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記再生制御情報は、前記高密度記録媒体の記録容量に応じて異なる値に可変設定されるチャネルビット長情報であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
11. 前記ステップｂ）は、
    前記チャネルビット長情報を参照して前記高密度記録媒体の記録容量に対応するビット検出モードを行ってデータ再生動作を行うステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 高密度記録媒体のデータ再生を制御するための方法であって、
    ａ）前記高密度記録媒体に関して複数の予め決められたビット検出モードを順次的に行って前記ビット検出モードでのビットエラーレートをそれぞれ計算するステップと；
    ｂ）前記計算されたビットエラーレートのうちビットエラーレートが最も小さなビット検出モードの１つを選択し、前記選択されたビット検出モードでデータ再生動作を行うステップと
    を備えることを特徴とする方法。
13. 前記複数のビット検出モードは、異なる記録容量を有する高密度記録媒体の再生にそれぞれ適するように設定されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記異なる記録容量は、２３Ｇバイト、２５Ｇバイト、および２７Ｇバイトであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 高密度記録媒体のデータ再生を制御するための装置であって、
    前記高密度記録媒体に関して複数の予め決められたビット検出モードのうちの１つを行うディテクタユニットと；
    前記ディテクタユニットによって検出されたデータビットからビットエラーレートを計算し出力するデコーディングユニットと；
    前記ディテクタユニットのビット検出モードを制御し、前記計算されたビットエラーレートを基礎としてビットエラーレートが最も小さなビット検出モードの１つを選択するコントローラユニットと
    を備えたことを特徴とする装置。
16. 前記ディテクタユニットは、
    複数のイコライザと；
    入力ＲＦ信号を前記イコライザのうち１つに適用する第１スイッチと；
    前記イコライザの出力端子と接続されたＰＬＬと；
    複数のＰＲＭＬディテクタと；
    前記ＰＬＬからの出力を前記ＰＲＭＬディテクタのうちの１つに適用する第２スイッチと
    を備えたことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 前記デコーディングユニットは、
    変調デジタルデータを復調する復調器と；
    前記復調されたデータのエラー訂正を行うエラー訂正ユニットと；
    前記検出されたデータビットのＢＥＲを計算し出力するＢＥＲ計算器と
    を備えたことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
18. 前記コントローラユニットは、前記第１のスイッチと第２のスイッチを制御することによって順次的に形成された信号経路に基づいて計算されたＢＥＲを基礎として前記高密度記録媒体の再生に最も適した前記イコライザの１つと前記ＰＲＭＬディテクタの１つを選択するように適合されたことを特徴とする請求個１６に記載の装置。
19. 前記コントローラユニットは、前記高密度記録媒体を再生するように、前記選択されたイコライザと前記選択されたＰＲＭＬディテクタを互いに接続する前記第１のスイッチと第２のスイッチを制御するように適合されたことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
20. 前記イコライザと前記ＰＲＭＬディテクタは、前記高密度記録媒体によって許容され得る異なる記録容量にそれぞれ適するようにペアで設定されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
21. 前記高密度記録媒体によって許容される記録容量は、２３Ｇバイト、２５Ｇバイト、および２７Ｇバイトであることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
    

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