JP2007157326A - 情報記録再生装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】DVD記録系装置のアドレス情報再生符号に対して、少ない付加データで多くのデータの誤り訂正を行うことができ、データの誤り訂正効率の向上を図ることができる情報記録再生装置を得る。
【解決手段】DVD−Rディスク1におけるLPPデータ記録再生において、復調回路19は、ノイズ等によってLPPデータビットパターンがデータ「1」又は「0」の何れでもないパターンである場合、LPPデータビットにエラーがあるとして該データビットがあるLPPデータワードに対して所定のエラーフラグFwを立て、該エラーフラグFwを用いてリード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行うようにした。
【選択図】図1

Description

本発明は、トラックにアドレス等のプリ情報を含むウォブルを有する、光ディスク、光磁気ディスク及び磁気ディスク等の情報記録媒体に対する情報記録再生装置に関し、特に該装置におけるアドレス復調を行う復調回路に関する。
従来、光ディスク、光磁気ディスク又は磁気ディスク等の情報記録媒体において、画像情報等の記録情報の記録時における位置検索等に必要なアドレス情報、同期信号又はウォブリング信号等といった、情報記録媒体の回転制御に用いられる回転制御情報等で構成されるプリ情報があらかじめ記録されている。該プリ情報に基づいて記録情報が追記可能な記録媒体として、コンパクトディスク(CD:Compact Disk)と同程度の記録容量を備えた光ディスクであるCD‐R(CD-Recordable)が知られている。
該CD‐Rでは、製造時のプリフォーマットの段階であらかじめ記録情報を記録する情報トラック(グルーブトラック又はランドトラック)を、記録すべきプリ情報をあらかじめFM(Frequency Modulation)変調した信号に対する周波数で波型にウォブリングさせることによって、プリ情報を記録していた。また、従来のCD‐Rに記録情報を記録する際には、ウォブリングされているトラックのウォブリング周波数を検出し、該検出したウォブリング周波数に基づいてCD‐Rを回転制御するための基準クロックを抽出する。更に、該抽出した基準クロックに基づいてCD‐Rを回転させるスピンドルモータの回転制御を行うための駆動信号を生成すると共に、CD‐Rの回転に同期したタイミング情報を含む記録用クロック信号を生成していた。
また、CD‐Rでは、記録情報の記録時に必要なCD‐R上のアドレスを示す上記アドレス情報については、記録情報の記録時に上記プリ情報を再生し、該再生したプリ情報に基づいて記録すべき位置を検出し、該検出した位置に記録情報を記録していた。
一方、近年、従来のCD等よりも記録密度を飛躍的に向上させたDVD(Digital Video Disk又はDigital Versatile Disk)のような高密度記録媒体が実用化されている。該DVDに代表される高密度記録媒体の内、追記可能なWO(Write Once)型の記録媒体であるDVD−R(DVD-Recordable)及びDVD+RW(DVD+Rewritable)において、情報トラック(例えば、グルーブトラック)を上記基準クロックに基づいた周波数でウォブリングさせている。
ここで、上記DVD−R及びDVD+RWに記録されるプリ情報データのエラー訂正では、エラーが発生したデータの位置情報と、該エラーパターンを算出する必要があることから、複数個のエラー訂正用データが付加される。その代表的な訂正符号としては、リード・ソロモン符号があり、DVDだけでなくCDやDAT等で使用されている。
なお、本発明とは異なるが、従来において、ウォブリング信号の8サイクル中において、プリピット信号の重畳されていないウォブリング信号が5回連続したことを検出したときに、ウォブリング信号の3サイクル内でプリピット信号の検出を行うようにしたことと、プリピット信号が出現すべき正しい位置でのみプリピット信号の検出を行い、ウォブリング信号にノイズ成分が重畳した場合でも、誤検出しないようにした装置があった(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−340536号公報
リード・ソロモン符号では、tワードの誤りを訂正するために2tワード以上のパリティワードが必要である。例えば、DVD−Rにおけるランド・プリピット・データ(以下、LPPと呼ぶ)では、3ワードのアドレス情報に対して3ワードのパリティワードが付加され、1ワードのアドレス情報の誤りを訂正することができる。一方、DVD+RWにおけるアドレス・イン・プリグループ(以下、ADIPと呼ぶ)では、8ワードのアドレス・AUX情報に対して5ワードのパリティワードが付加され、2ワードのアドレス・AUX情報の誤りを訂正することができる。このように、DVD記録系装置のアドレス情報再生符号においては、情報ワード数に対するパリティワード数が多い割には訂正できる情報ワード数が少なく、データの誤り訂正効率が低いという問題があった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、DVD記録系装置のアドレス情報再生符号に対して、少ない付加データで多くのデータの誤り訂正を行うことができ、データの誤り訂正効率の向上を図ることができる情報記録再生装置を得ることを目的とする。
この発明に係る情報記録再生装置は、所定の周波数成分でウォブリングしたデータ記録用トラックと、該データ記録用と所定の位相関係を有するプリピットが形成された光ディスクに対する情報の記録及び再生を行う情報記録再生装置において、プリピットを検出してプリピット信号を生成し出力するプリピット信号生成部と、該プリピット信号生成部で生成されたプリピット信号を復調してデータの抽出を行うデータ復調部と、該データ復調部で復調されたデータのパターンと所定のデータパターンとを比較し、一致しなかった場合は該データパターンに所定のエラーフラグを付加して出力するデータエラー検出部と、データ復調部で復調されたデータに対して、該データエラー検出部で付加されたエラーフラグから誤り位置を検出して誤り訂正を行うデータ誤り訂正部とを備えるものである。
また、この発明に係る情報記録再生装置は、位相の反転によって情報データを示す2相位相変調方式を用いてウォブリングしたデータ記録用トラックが形成された光ディスクに対する情報の記録及び再生を行う情報記録再生装置において、データ記録用トラックのウォブリング成分を抽出してウォブリング信号を生成するウォブリング信号生成部と、該ウォブリング信号生成部で生成されたウォブリング信号を位相復調してデータの抽出を行うデータ復調部と、該データ復調部で抽出されたデータをデータパターンごとに積分すると共に得られた積分値と所定値とを比較し、該比較結果からデータパターンのエラー検出を行い、エラーを検出すると該データパターンに所定のエラーフラグを付加して出力するデータエラー検出部と、データ復調部で復調されたデータに対して、該データエラー検出部で付加されたエラーフラグから誤り位置を検出して誤り訂正を行うデータ誤り訂正部とを備えるものである。
また、この発明に係る情報記録再生装置は、請求項2において、具体的には、上記データエラー検出部は、データ復調部で抽出されたデータが所定のデータパターンを形成するときに、該データパターンの積分値が最大又は最小のいずれかになるように、データパターンを構成するデータの反転処理を行い、算出した積分値が該最大値及び最小値以外の値のとき、該データパターンに所定のエラーフラグを付加して出力するようにした。
また、この発明に係る情報記録再生装置は、請求項1から請求項3のいずれかにおいて、具体的には、上記データ誤り訂正部は、リード・ソロモン符号におけるイレージャ訂正を行ってデータの誤り訂正処理を行うようにした。
また、この発明に係る情報記録再生装置は、請求項1から請求項4のいずれかにおいて、上記データ誤り訂正部は、データエラー検出部で付加されたエラーフラグの数が所定数を超えると、データ復調部で復調されたデータのみを使用してデータの誤り位置の検出、及びデータの誤り訂正を行うようにした。
請求項1に係る情報記録再生装置は、ノイズ等によって復調したデータのパターンが所定のパターンでない場合、データパターンにエラーがあるとして該データパターンに対して所定のエラーフラグを付加するようにした。このことから、DVD−R等のLPPデータフォーマットのデータにおいて、エラーフラグによってエラー位置をあらかじめ検出することができるため、少ない付加データで多くのデータの誤り訂正を行うことができ、データの誤り訂正効率の向上を図ることができる。
請求項2に係る情報記録再生装置は、ウォブリング信号を位相復調して得られたデータパターンごとにデータの積分値を算出し、該算出した積分値を所定値と比較した比較結果からデータパターンのエラーの有無を検出し、エラーを検出したデータパターンに対して所定のエラーフラグを付加するようにした。このことから、DVD+RW等のADIPデータフォーマットのデータにおいて、エラーフラグによってエラー位置をあらかじめ検出することができるため、少ない付加データで多くのデータの誤り訂正を行うことができ、データの誤り訂正効率の向上を図ることができる。
請求項3に係る情報記録再生装置は、請求項2において、具体的には、データエラー検出部は、データ復調部で抽出されたデータが所定のデータパターンを形成するときに、該データパターンの積分値が最大又は最小のいずれかになるようにデータの反転処理を行い、算出した積分値が該最大値及び最小値以外の値のとき、該データパターンに所定のエラーフラグを付加するようにした。このことから、DVD+RW等のADIPデータフォーマットのデータにおいて、データパターンのエラーを正確に検出することができる。
請求項4に係る情報記録再生装置は、請求項1から請求項3のいずれかにおいて、具体的には、リード・ソロモン符号におけるイレージャ訂正を行って誤り訂正処理を行うようにした。このことから、例えば3ワードのパリティワードが付加されるDVD−R等のLPPデータフォーマットでは、最大3ワードまでの誤り訂正を行うことができ、5ワードのパリティワードが付加されるDVD+RW等のADIPデータフォーマットでは、最大5ワードまでの誤り訂正を行うことができるため、データの誤り訂正効率の向上を図ることができる。
請求項5に係る情報記録再生装置は、請求項1から請求項4のいずれかにおいて、データエラー検出部で付加されたエラーフラグの数が所定数を超えると、データ復調部で復調されたデータのみを使用してデータの誤り位置の検出、及びデータの誤り訂正を行うようにした。このことから、エラーフラグの数が所定数を超え、エラーフラグを使用してデータの誤り位置の検出ができない場合においても、データの誤り訂正処理を行うことができ、データのエラー訂正に対する信頼性を向上させることができる。
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における情報記録再生装置の例を示した概略のブロック図である。
図1において、情報記録再生装置10は、CPU、ROM及びRAM等からなるマイクロコンピュータによって実現され、ホストコンピュータから送信されてくるディジタル情報を記録媒体であるDVD−Rディスク1に対して記録する際、プリピット信号の検出処理を行う。
DVD−Rディスク1には、該DVD−Rディスク1上のアドレス情報等を含むプリピット及びウォブリングされたグルーブトラックがあらかじめ形成されている。情報記録再生装置10は、DVD−Rディスク1にディジタル情報を記録するときには、該プリピットをあらかじめ検出することによってDVD−Rディスク1上のアドレス情報を得て、ディジタル情報を記録するDVD−Rディスク1上の記録位置を検出して記録する。
ここで、図2は、DVD−Rディスク1の構造例を示した図であり、まずDVD−Rディスク1の構造について説明する。
図2において、記録媒体であるDVD−Rディスク1は、色素膜5を備えた1回だけ情報の書き込みが可能な色素型DVD−Rディスクであり、情報トラックとしてのグルーブトラック2と該グルーブトラック2に再生光又は記録光としてのレーザビーム等の光ビームBを誘導するための隣接トラックをなすランドトラック3が形成されている。
該ランドトラック3には、プリ情報に対応するプリピット4が形成されており、該プリピット4は、DVD−Rディスク1を製造する際にあらかじめ形成されている。更に、DVD−Rディスク1は、記録された情報を再生する際に光ビームBを反射するための金蒸着面6と、グルーブトラック2、ランドトラック3、プリピット4及び色素膜5を保護するための保護膜7とを備えている。
このような構成において、DVD−Rディスク1にプリ情報及び回転制御情報以外の記録すべき画像情報等の情報である記録情報を記録する際には、情報記録再生装置10は、グルーブトラック2のウォブリングの周波数を検出することによって、回転制御情報を取得してDVD−Rディスク1を所定の回転速度で回転制御すると共に、プリピット4を検出することによってあらかじめプリ情報を取得する。情報記録再生装置10は、該取得したプリ情報に基づいて記録光としての光ビームBの最適出力等を設定すると共に、記録情報を記録すべきDVD−Rディスク1上の位置であるアドレス情報等を取得し、該アドレス情報に基づいて記録情報を対応する記録位置に記録する。
情報記録再生装置10は、情報記録時には、光ビームBの中心がグルーブトラック2の中心と一致するように光ビームBを照射して、グルーブトラック2上に記録情報に対応する記録情報ビットを形成することにより、記録情報を形成する。このとき、光スポットSPの大きさは、その一部がグルーブトラック2だけではなくランドトラック3にも照射されるように設定される。
情報記録再生装置10は、ランドトラック3に照射した光スポットSPの一部の反射光を用いて、プッシュプル法、又はDVD−Rディスク1の回転方向に平行な分割線によって分割された光検出器を使用したプッシュプル法(以下、これをラジアルプッシュプル方式と呼ぶ)により、プリピット4からプリ情報を検出して取得する。同時に、情報記録再生装置10は、グルーブトラック2に照射されている光スポットSPの反射光を用いて、グルーブトラック2からウォブリング信号を検出し、回転制御用のクロック信号を取得する。
次に、DVD−Rディスク1にあらかじめ記録されているプリ情報及び回転制御情報の記録フォーマットについて、図3を用いて説明する。なお、図3(a)は、記録情報を再生して得られた信号の内、プリピット信号が得られる部分の信号例を示しており、図3(b)は、記録情報を再生して得られた信号全体の例を示している。
図3において、ウォブリング信号の波形は、記録情報が記録されているグルーブトラック2のウォブリング状態を反映した形状になっている。また、DVD−Rディスク1に記録されている記録情報は、情報記録単位としてのシンクフレームごとにあらかじめ分割されている。26シンクフレームによって1レコーディングセクタが形成され、16レコーディングセクタによって1ECC(Error Correting Code)ブロックが形成されている。なお、1シンクフレームは、記録情報を記録する際の記録フォーマットによって規定されたビット間隔に対応する単位長さTの1488倍の長さを有している。
グルーブトラック2は、すべてのシンクフレームにわたって141kHz(1シンクフレームが8波に相当する周波数)の一定ウォブリング周波数f0でウォブリングされている。情報記録再生装置10は、該一定のウォブリング周波数f0を検出することによってスピンドルモータの回転制御を行うための信号を検出する。
一方、DVD−Rディスク1に記録されるプリ情報は、シンクフレームごとに記録される。プリピット4によるプリ情報の記録においては、記録情報における各シンクフレームの同期信号が記録される領域に隣接するランドトラック3上に、プリ情報の同期信号を示すものとして必ず1つのプリピット4が形成されている。同時に、該同期情報以外のシンクフレーム内の前半部分に隣接するランドトラック3上には、記録すべきプリ情報の内容(アドレス情報)を示すものとして、1つ又は2つのプリピット4が形成されている。
なお、同期情報以外のシンクフレーム内の前半部分においては、記録すべきプリ情報の内容によってはプリピット4が形成されない場合もある。また、1つのレコーディングセクタにおいては、偶数番目のシンクフレーム(以下、これをEVENフレームと呼ぶ)のみ、又は奇数番目のシンクフレーム(以下、これをODDフレームと呼ぶ)のみにプリピット4が形成されてプリ情報が記録される場合がある。
このようにして形成されるプリピット4の再生信号は、図3に示すようにウォブリング信号に重畳されており、通常は、EVENシンクフレームにプリピット信号が現れる。しかし、プリピット4が隣接する場合には、プリピット信号間でクロストークが発生するため、図3(b)の点線で示しているように、ODDシンクフレームによってプリピット信号が得られるようにプリピット4が形成されている。また、逆にODDシンクフレームからEVENシンクフレームにプリピット4を移動させる場合もある。
プリピット信号は、図3(a)に示すように、ウォブリング信号の8サイクル中のb0,b1,b2で示す3ヶ所に発生する。該b0〜b2の位置に発生するプリピット信号の意味を図4を用いて説明する。なお、図4では、三角形で示した位置がODDシンクフレームに生じるプリピット信号の位置であり、四角形で示した位置がEVENシンクフレームに生じるプリピット信号の位置を示している。
図4において、(A)は、ウォブリング信号とプリピット信号の関係を示しており、(B)は、ウォブリング信号に対して予想されるプリピット信号の位置を示しており、(C)は、ウォブリングの8サイクルごとの区切りを示している。更に、(D)は、EVENシンクフレームとODDシンクフレームとの間のプリピットの移動がない場合におけるプリピット信号の発生位置の例を示しており、(E)は、EVENシンクフレームとODDシンクフレームとの間のプリピットの移動がある場合のプリピット信号の発生位置の例を示している。
(B)及び(C)で示しているように、プリピット信号は、いずれのシンクフレームにおいても、ウォブリング信号における8サイクル中の先頭の3サイクルに発生し、残りの5サイクルに発生することはない。また、(D)及び(E)から分かるように、b0の位置のプリピット信号はシンクフレームごとに発生する。したがって、プリピット信号の値は常に「1」であり、プリピット信号検出の同期をとるためのシンクビットとして機能している。
また、b1の位置のプリピット信号は、先頭シンクフレームのみに出現する。プリピット信号の値は常に「1」であり、b1の位置にプリピット信号が出現しないときは、次のb2の位置のプリピット信号によってアドレス等のデータを示すことになる。b2の位置のプリピット信号は、b1の位置にプリピット信号が出現する場合には、EVENシンクフレームとODDシンクフレームとを識別するための信号になる。
すなわち、(D)及び(E)で示すように、b1とb2の各位置にプリピット信号が出現する場合には、EVENシンクフレームの先頭フレームであるものと判別することができ、b1の位置にはプリピット信号が出現してb2の位置にプリピット信号が出現しない場合には、ODDシンクフレームの先頭フレームであるものと判別することができる。また、b1の位置にプリピット信号が出現しない場合には、プリピット信号によってデータの値が示されることになり、b2の位置にプリピット信号が出現すれば「1」の値を、b2の位置にプリピット信号が出現しない場合には「0」の値を表す。例えば、(D)及び(E)で示した例では、BIT1のデータは「1」に、BIT2のデータは「0」になる。
このように、1セクタは先頭シンクフレーム(図4では、「LPP SYNC」と示す)と、BIT1〜BIT12までのデータ用シンクフレームとから構成されており、プリピット信号をデコードすることによってシンク情報又はデータ情報を得ることができる。図5は、プリピット信号のデコード結果を示した図である。
次に、図1に戻って、情報記録再生装置10の構成について説明する。
情報記録再生装置10は、外部のホストコンピュータから記録すべきディジタル情報Srrがインタフェース17を介して入力される。ピックアップ11は、レーザダイオード、偏光ビームスプリッタ、対物レンズ及び光検出器等を有し、レーザ光及び駆動信号Sd1に基づいて光ビームBをDVD−Rディスク1の情報記録面に照射し、その反射光に基づいてラジアルプッシュ方式によりプリピット4及びグルーブトラック2のウォブリング信号を検出して記録すべきディジタル情報Srrを記録する。また、ピックアップ11は、すでに記録されているディジタル情報がある場合は、光ビームBの反射光に基づいてすでに記録されているディジタル情報を検出する。
再生増幅器12は、ピックアップ11から出力されたプリピット4及びグルーブトラック2のウォブリング信号に対応する情報を含むピックアップ検出信号Sdtを増幅し、プリピット4及びグルーブトラック2のウォブリング信号に対応するプリ情報信号Sppを出力すると共に、すでに記録されているディジタル情報に対応する増幅信号Spを出力する。デコーダ13は、増幅信号Spに対して8−16復調及びデインターリーブを施すことによって増幅信号Spをデコードし、復調信号SdmをCPU14へ出力する。
インタフェース18は、CPU14の制御に基づいてホストコンピュータから送信されてくるディジタル情報Srrに対して、該ディジタル情報Srrを情報記録再生装置10に取り込むためのインタフェース動作を行い、インタフェース処理後のディジタル情報SrrをCPU14を介してエンコーダ15へ出力する。
エンコーダ15は、ECCジェネレート処理、8−16変調及びスクランブル処理を施して変調信号Sreを生成し、パワー制御回路16へ出力する。パワー制御回路16は、DVD−Rディスク1上に形成される記録ビットの形状を良好にすべく変調信号Sreの波形変換、いわゆるライトストラテジ処理に相当する波形変換を行い、ピックアップ11内のレーザダイオードを駆動するための記録信号Sdとして出力する。レーザ駆動回路17は、記録信号Sdに基づいて、実際にレーザダイオードを駆動して光ビームBを出射させるためのレーザ駆動信号Sd1を出力する。
一方、復調回路19は、再生増幅器12からのプリ情報信号Sppを復調し、該復調して得られたプリ情報デコード信号SpjをCPU14に出力する。CPU14は、復調回路19から出力されるプリ情報デコード信号Spjに基づいてプリ情報を取得し、該プリ情報に含まれているアドレス情報に対応するDVD−Rディスク1上の位置にディジタル情報Srrを記録する動作を制御する。該動作と並行して、CPU14は、復調信号Sdmに基づいてすでに記録されていたディジタル情報に対応する再生信号をインタフェース18を介して外部へ出力すると共に、情報記録再生装置10全体の動作を制御する。なお、DVD−Rディスク1に対する回転制御信号が、スピンドルドライバを介してスピンドルモータに供給される。
図6は、図1における復調回路19の回路例を示した概略のブロック図である。
図6において、復調回路19は、LPP検出器31と、LPPデコーダ32と、LPPエラー検出訂正回路33と、PLL回路34と、タイミング発生回路35とを備えている。LPP検出器31及びPLL回路34は、再生増幅器12からプリ情報信号Sppが入力される。PLL回路34は、更に外部からクロック信号CLKが入力され、プリ情報信号Sppにおけるウォブリング信号の1周期に同期したクロック信号WBCLKを抽出して出力する。
タイミング発生回路35は、入力されるクロック信号WBCLKを基にして、LPPデコーダ32及びLPPエラー検出訂正回路33に対する各所定の制御信号を生成して出力する。LPP検出器31は、入力されたプリ情報信号SppからLPPパルスを検出して出力する。LPPデコーダ32は、LPP検出器31から出力されるLPPパルス列のパターンを検出し、LPPデータビットとビットエラーフラグFを生成し、該生成したLPPデータビット及びビットエラーフラグFを、時系列的にシフトレジスタでラッチして、LPPデータワードとそれに対応するエラーフラグFwを出力する。LPPエラー検出訂正回路33は、LPPデコーダ32から出力されたLPPデータワード及びエラーフラグFwを使用してリード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行い、得られたプリ情報デコード信号Spjを出力する。
図7は、図6のLPP検出器31の回路例を示したブロック図であり、図8は、図7で示したLPP検出器31の各部の波形例を示したタイミングチャートである。図8を参照しながら、図7で示したLPP検出器31の動作例について説明する。
図7において、LPP検出器31は、LPP検出コンパレータ41、ゼロクロスコンパレータ42、立ち上がりエッジ検出回路43及びRSフリップフロップ44で構成されている。
LPP検出器31は、入力されたプリ情報信号Sppから、プリピット信号のみを抽出してRSフリップフロップ44のセット入力端Sに出力する。ゼロクロスコンパレータ42は、入力されたプリ情報信号Sppにおけるウォブリング信号のゼロクロスを検出し、該ウォブリング信号を矩形波に変換して出力する。立ち上がりエッジ検出回路43は、入力された矩形波の立ち上がりエッジを検出してパルス信号を生成し、RSフリップフロップ44のリセット入力端Rに出力する。RSフリップフロップ44は、セット入力端S及びリセット入力端Rに入力された信号に応じて、図8で示したようなLPPパルスを生成して図6のLPPデコーダ32に出力する。
次に、図9は、図6で示したLPPデコーダ32の回路例を示した概略のブロック図である。
図9において、LPPデコーダ32は、第1シフトレジスタ51、第2シフトレジスタ52、第3シフトレジスタ53、パターン検出器54、AND回路55及びOR回路56で構成されている。第1シフトレジスタ51は、図6のタイミング発生回路35からのクロック信号WBCLKに応じて、RSフリップフロップ44から出力されたLPPパルスの有無を示したデータを格納する。
該格納されたデータ列R0〜R4は、パターン検出器54に出力され、パターン検出器54は、入力されたデータ列R0〜R4に応じて、図10で示すようなワードシンク、ビットシンク、LPPデータビット及びビットエラーの各データを出力する。なお、図10において、R2のデータが図3で示したb0の位置に発生したプリピット信号を、R1のデータが図3で示したb1の位置に発生したプリピット信号を、R0のデータが図3で示したb2の位置に発生したプリピット信号をそれぞれ示している。
パターン検出器54は、ワードシンクデータを図6のタイミング発生回路35に、ビットシンクデータをAND回路55の一方の入力端に、LPPデータビットを第2シフトレジスタ52に、ビットエラーデータを第3シフトレジスタ53にそれぞれ出力する。AND回路55の他方の入力端には、タイミング発生回路35からワードシンクから所定数カウントして得られたビットシンクの位置を示すLPP検出位置信号が入力され、該LPP検出位置信号はHighレベルのときビットシンクの位置であることを示している。
第2シフトレジスタ52及び第3シフトレジスタ53は、イネーブル切り替え機能付きのシフトレジスタであり、該各シフトレジスタ52,53のイネーブル入力端ENにHighレベルの信号が入力されると、第2シフトレジスタ52及び第3シフトレジスタ53はそれぞれイネーブルとなる。上記各イネーブル入力端ENには、AND回路55からの出力信号が入力され、パターン検出器54から出力されるビットシンクデータ及びタイミング発生回路35からのLPP検出位置信号が共にHighレベルのときに、第2シフトレジスタ52及び第3シフトレジスタ53はイネーブルとなる。
第2シフトレジスタ52は、図6のタイミング発生回路35からのサンプリングタイミング信号に応じて、パターン検出器54から出力されたLPPデータビットを格納する。8ビットのLPPデータビットが1LPPデータワードをなし、第2シフトレジスタ52は、格納した8ビットのLPPデータビットをLPPデータワードとして、図6のLPPエラー検出訂正回路33に出力する。
一方、第3シフトレジスタ53は、図6のタイミング発生回路35からのサンプリングタイミング信号に応じて、パターン検出器54から出力されたビットエラーデータを格納する。第3シフトレジスタ53には、第2シフトレジスタ52に格納された各LPPデータビットに対応したビットエラーデータが格納され、該格納された各ビットエラーデータは、OR回路56の対応する入力端に出力される。
OR回路56は、少なくとも1つの入力端にHighレベルのデータが入力されるとHighレベルのエラーフラグFwを図6のLPPエラー検出訂正回路33に出力する。このようにして、8ビットのLPPデータビットの内1つでもビットエラーがあれば、該LPPデータワードに対してエラーフラグFwを立てる。
LPPエラー検出訂正回路33は、入力されたLPPデータワード及びエラーフラグFwを使用して、リード・ソロモン符号におけるイレージャ訂正を行う。以下、LPPエラー検出訂正回路33による誤り訂正処理について説明する。なお、リード・ソロモン符号のイレージャ訂正方法は公知であることから、簡単に説明する。
DVD−RにおけるLPPでは、3LPPデータワードのアドレス情報に対して3LPPデータワードのパリティワードが付加されることから、入力された6個のデータの内、エラーデータが1個の場合、該エラーの位置をi(i=0,1,…,5)とし、エラーパターンをeiとする。各シンドロームS0〜S2は、下記(1)式から(3)式のようになる。
S0=ei………………(1)
S1=αi・ei………………(2)
S2=α2i・ei………………(3)
上記(1)式及び(2)式から、
αi=S1/S0………………(3)
が求まり、
i=logα(S1/S0)………………(4)
として、エラーデータの位置情報が得られる。このようにして得られたiとei(=S0)が、上記(3)式を満たす場合のみ、iとeiを使用してエラー訂正を行う。
次に、エラーデータが2個である2重誤りの場合、該エラーの各位置をi及びj(0≦i<j≦6)とし、各エラーパターンをei及びejとする。各シンドロームS0〜S2は、下記(5)式から(7)式のようになる。
S0=ei+ej………………(5)
S1=αi・ei+αj・ej………………(6)
S2=α2i・ei+α2j・ej………………(7)
上記(5)式及び(6)式より、下記(8)式が得られる。
αj・S0+S1=(αi+αj)・ei………………(8)
よって下記(9)式が得られる。
ei=(αj・S0+S1)/(αi+αj)………………(9)
また、上記(5)式及び(6)式より、下記(10)式が得られる。
αi・S0+S1=(αi+αj)・ej………………(10)
よって下記(11)式が得られる。
ej=(αi・S0+S1)/(αi+αj)………………(11)
一方、エラーフラグFwによって、i及びjの各エラー位置が分かることから、該各エラー位置i,j並びに上記(10)式及び(11)式で得られる各エラーパターンei,ejを使用してエラー訂正を行うことができる。なお、このようにして得られたi,j及びei,ejが、上記(7)式を満たす場合のみ、i,j及びei,ejを使用してエラー訂正を行う。
次に、エラーデータが3個である3重誤りの場合、該エラーの各位置をi、j及びk(0≦i<j<k≦6)とし、各エラーパターンをei、ej及びekとする。各シンドロームS0〜S2は、下記(12)式から(14)式のようになる。
S0=ei+ej+ek………………(12)
S1=αi・ei+αj・ej+αk・ek………………(13)
S2=α2i・ei+α2j・ej+α2k・ek………………(14)
上記(12)式及び(13)式より、下記(15)式が得られる。
αj・S0+S1=(αi+αj)・ei+(αj+αk)・ek…………(15)
また、上記(12)式及び(14)式より、下記(16)式が得られる。
α2j・S0+S2=(αi+αj)2・ei+(αj+αk)2・ek……(16)
上記(15)式に(αj+αk)をかけ、更に上記(16)式を加算することによって、下記(17)式が得られる。
αj+k・S0+(αj+αk)・S1+S2=(α2i+αi+j+αj+k+αk+i)・ei………………(17)
上記(17)式から
ei={αj+k・S0+(αj+αk)・S1+S2}/(α2i+αi+j+αj+k+αk+i)………………(18)
が得られる。
同様にして、下記(19)式及び(20)式が得られる。
ej={αk+i・S0+(αk+αi)・S1+S2}/(α2j+αi+j+αj+k+αk+i)………………(19)
ek={αi+j・S0+(αi+αj)・S1+S2}/(α2k+αi+j+αj+k+αk+i)………………(20)
一方、エラーフラグFwによって、i、j及びkの各エラー位置が分かることから、該各エラー位置i〜k及び上記(18)式から(20)式で得られる各エラーパターンei〜ekを使用してエラー訂正を行うことができる。
図11及び図12は、LPPエラー検出訂正回路33の動作例を示したフローチャートであり、図11及び図12を使用してLPPエラー検出訂正回路33の動作について説明する。なお、図11及び図12の各フローで行う処理は、特に明記しない限りLPPエラー検出訂正回路33で行われるものである。
まず最初に、シンドロームS0〜S2を算出し(ステップS1)、算出した各シンドロームS0〜S2がすべて0であるか否かを調べ(ステップS2)、すべて0である場合は(YES)、エラーがないものと判断して(ステップS3)本フローは終了する。また、ステップS2で、シンドロームS0〜S2のいずれか1つでも0でない場合は(NO)、S0≠0であるか否か調べ(ステップS4)、S0≠0である場合(YES)、エラー位置iの値を算出する(ステップS5)。
次に、算出したiが、0≦i≦5であるか否かを調べ(ステップS6)、0≦i≦5である場合(YES)、単一誤りの訂正を行うと共に該誤り訂正を行った情報を出力して(ステップS7)本フローは終了する。なお、本実施の形態1では、DVD−RのLPPフォーマットにおけるPartAの場合を例にして説明しているが、PartBの場合は、ステップS6で、算出したiが0≦i≦9であるか否かを調べる。
また、ステップS4でS≠0でない場合(NO)、及びステップS6で0≦i≦5でない場合(NO)は、図12で、それぞれエラーフラグFwが2個か否かを調べ(ステップS8)、エラーフラグFwが2個の場合は(YES)、上述したようにリード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行って2重誤り訂正を行う(ステップS9)。次に、各シンドロームS0〜S2を再び算出し(ステップS12)、S0=S1=S2=0であるか否かを調べ(ステップS13)、S0=S1=S2=0である場合(YES)、誤り訂正を行った情報を出力して(ステップS14)本フローは終了し、S0〜S2のいずれか1つでも0でない場合(NO)、エラー検出訂正が不可能であるとして、所定の処理を行い(ステップS15)、本フローは終了する。
また、ステップS8で、エラーフラグFwが2個でない場合は(NO)、エラーフラグFwが3個か否かを調べ(ステップS10)、エラーフラグFwが3個の場合は(YES)、上述したようにリード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行って3重誤り訂正を行い(ステップS11)、ステップS12に進む。また、ステップS10で、エラーフラグFwが3個でない場合は(NO)、ステップS15に進む。
なお、ステップS15において、エラー検出訂正不可能としてもよいし、従来の方法でエラー位置及びエラーパターンを求めてエラー検出訂正を行うようにしてもよい。後者の場合、暫定的に決定したLPPデータビットが、すべて正解であった場合は、エラーなしという結果が得られ、誤りが1ワードだけであった場合は、該1ワードを訂正することができる可能性がある。
このように、本実施の形態1における情報記録再生装置は、DVD−Rディスク1におけるLPPデータ記録再生において、ノイズ等によってLPPデータビットパターンがデータ「1」又は「0」の何れでもないパターンである場合、LPPデータビットにエラーがあるとして該データビットがあるLPPデータワードに対して所定のエラーフラグFwを立てるようにした。
このことから、エラーフラグFwによってエラー位置をあらかじめ検出することができるため、リード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行うことができ、LPPデータフォーマットでは、3ワードのパリティワードが付加され、最大3ワードまでの誤り訂正を行うことができる。このように、少ない付加データで多くのデータの誤り訂正を行うことができ、データの誤り訂正効率の向上を図ることができる。
実施の形態2.
上記実施の形態1では、DVD−RのLPPに適用した場合を例にして説明したが、本発明はDVD+RWのADIPにおいても適用することができ、このようにしたものを本発明の実施の形態2とする。
図13は、本発明の実施の形態2における情報記録再生装置の例を示した概略のブロック図である。
情報記録再生装置60において、半導体レーザ等の光源61から出射された光は、光学系66におけるカップリングレンズ62、ビームスプリッタ63、1/4波長板64及び対物レンズ65によってDVD+RWディスク67上の記録面67aに集光させる。記録面67aでの反射光は、再び光学系66に戻り、ビームスプリッタ63を通過し集光レンズ68で受光素子69上に集光して電気信号に変換される。
受光素子69の出力は、通常、I/Vアンプ70で電流から電圧に変換され各種演算が行われるが、電流のまま演算を行う場合もある。通常、受光素子69及びI/Vアンプ70は複数に分割されており、メディア面と光スポット焦点との距離を表すフォーカスエラー信号や、メディア面上にあるトラックと光スポットの位置を示すトラックエラー信号、DVD+RWディスク67の記録面67a上に記録されている情報を検出するRF信号等の演算が行われる。図13では、フォーカスエラー信号とトラックエラー信号は、サーボ回路71において演算され、位置データから機構系72を駆動して光スポットを目標位置に移動する。また、DVD+RWディスク67の記録面67a上の情報は再生回路73においてRF信号に演算され、後段の信号処理(図示せず)へ送られる。なお、74は、光源61を駆動するためのレーザドライバである。
本実施の形態で使用する位相変調信号は、受光素子69の分割形状によって検出方法が異なるため再生信号から得られると記述しておくが、最も簡単な例としては、トラックに沿った受光素子分割線左右の差分から得られる、トラックエラー信号の1つであるプッシュプル信号から検出する場合であるので、以下の説明では、サーボ回路71から出力されたプッシュプル信号を基に復調回路75が動作する前提で説明する。復調回路75は、サーボ回路71を介して入力されるウォブリング信号WBLを復調して得られたデータを出力する。なお、DVD+RWディスク67の構造は、図2においてプリピット4がないこと以外は、基本的に図2と同じであるのでその説明を省略する。
図14は、図13における復調回路75の回路例を示した概略のブロック図である。
図14において、復調回路75は、PM復調回路81と、ADIPデコーダ82と、ADIPエラー検出訂正回路83と、PLL回路84と、タイミング発生回路85とを備えている。PM復調回路81及びPLL回路84は、サーボ回路71から位相変調信号、すなわちウォブリング信号WBLが入力される。PLL回路84は、更に外部からクロック信号CLKが入力され、ウォブリング信号の1周期に同期したクロック信号WBCLKを抽出して出力する。
タイミング発生回路85は、入力されるクロック信号WBCLKを基にして、PM復調回路81、ADIPデコーダ82及びADIPエラー検出訂正回路83に対する各所定の制御信号を生成して出力する。PM復調回路81は、入力されたウォブリング信号WBLに対して位相復調し、ウォブリング信号WBLに含まれる位相情報PMOUTを出力する。
ADIPデコーダ82は、PM復調回路81から出力される位相情報PMOUTをデコードしてADIPデータビット及びビットエラーフラグFを生成し、該生成したADIPデータビット及びビットエラーフラグFを、時系列的にシフトレジスタでラッチして、ADIPデータワードとそれに対応するエラーフラグFwを出力する。ADIPエラー検出訂正回路83は、ADIPデコーダ82から出力されたADIPデータワード及びエラーフラグFwを使用してリード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行い、得られたアドレス情報等を出力する。
図15は、図14のPM復調回路81の回路例を示した概略のブロック図であり、図16は、図15で示したPM復調回路81の各部の波形例を示したタイミングチャートである。図16を参照しながら、図15で示したPM復調回路81の動作例について説明する。なお、図16(a)は、ADIPデータビットパターンが「0」となる場合を示しており、図16(b)は、ADIPデータビットパターンが「1」となる場合を示している。
図15において、PM復調回路81は、A/Dコンバータ91、正弦波発生器92、乗算器93、反転器94、マルチプレクサ95、加算器96、第1ラッチ回路97及び第2ラッチ回路98で構成されている。
A/Dコンバータ91は、入力されたウォブリング信号WBLに対してA/D変換を行い、乗算器93は、該A/D変換した信号と正弦波発生器92から出力される正弦波とを乗算処理して得られた信号を出力する。乗算器93から出力された信号は、マルチプレクサ95の一方の入力端に入力されると共に、反転器94で信号レベルが反転されてマルチプレクサ95の他方の入力端に入力される。マルチプレクサ95は、タイミング発生回路85からの制御信号によって、2つの入力端の内、いずれか一方の入力端に入力されている信号を出力する。
加算器96は、マルチプレクサ95から出力された信号と第1ラッチ回路97から出力された信号を加算して第1ラッチ回路97に出力する。第1ラッチ回路97は、タイミング発生回路85からのタイミング信号に応じて加算器96からの信号をラッチする。すなわち、加算器96及び第1ラッチ回路97は、積分回路を形成している。加算器96及び第1ラッチ回路97で積算された電圧は、第2ラッチ回路98にラッチされ、タイミング発生回路85から入力されるサンプリングタイミング信号に応じて位相情報PMOUTとして出力される。
このような構成において、図16で示したウォブリング信号WBLにおけるウォブル0〜3の4サイクルが、ビットシンクパターンを示しており、ウォブル4〜7の4サイクルがADIPデータビットパターンを示している。ADIPデータビットパターンにおいて、「0011」が0となるパターンであり、「1100」が1となるパターンである。ここで、タイミング発生回路85は、ADIPデータビットパターン部分の後半2ウォブル間、すなわちウォブル6及び7の間、マルチプレクサ95に対して反転器94で反転させた信号を出力するように制御信号を出力する。
また、タイミング発生回路85は、各ウォブルごとに第1ラッチ回路97に対して初期化信号を出力するが、ADIPデータビットパターン間、すなわちウォブル4〜7の間は該初期化信号の出力を停止する。第1ラッチ回路97は、初期化信号が入力されると、ラッチしている電圧を初期値に、例えばラッチしている電圧を0Vにする。更に、タイミング発生回路85は、ADIPデータビットパターンが終了するタイミングで、第2ラッチ回路98に対して所定のサンプリングタイミング信号を出力し、第2ラッチ回路98は、第1ラッチ回路97の出力電圧をラッチする。
このようなことから、ADIPデータビットパターンにおいて、「0」となるパターンが「0000」となり、「1」となるパターンが「1111」となる。このため、ADIPデータビットパターンが「0000」になると、第2ラッチ回路98からの出力電圧である位相情報PMOUTの電圧は最大値α(α>0)となり、ADIPデータビットパターンが「1111」になると、第2ラッチ回路98からの出力電圧である位相情報PMOUTの電圧は最小値−αとなる。
次に、図17は、図14で示したADIPデコーダ82の回路例を示した概略のブロックである。
図17において、ADIPデコーダ82は、ウインドコンパレータ101、第1シフトレジスタ102、第2シフトレジスタ103及びOR回路104で構成されている。第1シフトレジスタ102は、図14のタイミング発生回路85からのサンプリングタイミング信号に応じて、PM復調回路81の第2ラッチ回路98から出力された位相情報PMOUTの符号ビットを格納する。
該格納された符号ビットはADIPデータビットをなし、第1シフトレジスタ102は、所定数のADIPデータビットをADIPデータワードとして、図14のADIPエラー検出訂正回路83に出力する。なお、本実施の形態2では、ADIPデータワードは、4ビットのADIPデータビットからなる。
一方、ウインドコンパレータ101は、PM復調回路81における第2ラッチ回路98から出力された位相情報PMOUTが入力され、該位相情報PMOUTが−α<PMOUT<αのときに出力がHighレベルとなり、それぞれ以外のときはLowレベルとなる。しかし、ADIPデータビットパターンにおいて、ノイズ等により「0011」及び「1100」以外のパターンになってしまった場合、位相情報PMOUTの符号は、正又は負のいずれかになるが、位相情報PMOUTの値は正常時と異なった値になる。
例えば、ADIPデータビットパターンにおいて、「0」となるパターンが「0011」ではなく「1011」となった場合、加算器96に入力されるADIPデータビットパターンが「1000」となることから、第2ラッチ回路98からの出力電圧である位相情報PMOUTの電圧は最大値αよりも小さい値となる。また、ADIPデータビットパターンにおいて、「1」となるパターンが「1100」ではなく「1101」となった場合、加算器96に入力されるADIPデータビットパターンが「1110」となることから、第2ラッチ回路98からの出力電圧である位相情報PMOUTの電圧は最小値−αよりも大きい値となる。
このことから、ウインドコンパレータ101は、入力された位相情報PMOUTの電圧から、ADIPデータビットパターンが正常なパターンか否かを判断することができ、正常なパターンである場合は、Lowレベルの信号を出力し、正常なパターンでない場合は、Highレベルの信号を出力する。
第2シフトレジスタ103は、図14のタイミング発生回路85からのサンプリングタイミング信号に応じて、ウインドコンパレータ101から出力された比較結果を格納する。第2シフトレジスタ103に格納された各データはOR回路104の対応する入力端に出力され、OR回路104は、少なくとも1つの入力端にHighレベルのデータが入力されるとHighレベルのエラーフラグFwを図14のADIPエラー検出訂正回路83に出力する。このようにして、4ビットのADIPデータビットの内1つでもビットエラーがあれば、該ADIPデータワードに対してエラーフラグFwを立てる。
ADIPエラー検出訂正回路83は、入力されたADIPデータワード及びエラーフラグFwを使用して、リード・ソロモン符号におけるイレージャ訂正を行う。以下、ADIPエラー検出訂正回路83によるデータの誤り訂正処理について説明する。なお、リード・ソロモン符号のイレージャ訂正方法は公知であることから、簡単に説明する。
DVD+RWにおけるADIPでは、8ADIPデータワードのアドレス及びAUX情報に対して5ADIPデータワードのパリティワードが付加されることから、入力された13個のデータの内、エラーデータが1個である単一誤りの場合、該エラー位置をi(i=0,1,…,12)とし、エラーパターンをeiとする。各シンドロームS0〜S4は、下記(21)式から(25)式のようになる。
S0=ei………………(21)
S1=αi・ei………………(22)
S2=α2i・ei………………(23)
S3=α3i・ei………………(24)
S4=α4i・ei………………(25)
上記S0〜S3を使用して、下記(26)式から(28)式を用いてA,B,Cの値を算出する。
A=S0・S2+S1・S1………………(26)
B=S1・S2+S0・S3………………(27)
C=S1・S3+S2・S2………………(28)
エラーデータが1個の場合、A=B=C=0となる。
上記(21)式及び(22)式から、
αi=S1/S0………………(29)
が求まり、
i=logα(S1/S0)………………(30)
として、エラーデータの位置情報が得られる。このようにして得られたiとei(=S0)が、上記(23)式〜(25)式を満たす場合のみ、iとeiを使用してエラー訂正を行う。
次に、エラーデータが2個である2重誤りの場合、該エラーの各位置をi及びj(0≦i<j≦12)とし、各エラーパターンをei及びejとする。各シンドロームS0〜S4は、下記(31)式〜(35)式のようになる。
S0=ei+ej………………(31)
S1=αi・ei+αj・ej………………(32)
S2=α2i・ei+α2j・ej………………(33)
S3=α3i・ei+α3j・ej………………(34)
S4=α4i・ei+α4j・ej………………(35)
上記(26)式から(28)式、及び上記(31)式から(34)式より、下記(36)式から(38)式が得られる。
A=(α2i+α2j)ei・ej………………(36)
B=(αi+αj)(α2i+α2j)ei・ej………………(37)
C=(αi・αj) (α2i+α2j)ei・ej………………(38)
ここで、
D=B/A=αi+αj………………(39)
E=C/A=αi・αj………………(40)
とし、(j−i)=aとすると、j=i+aとなることから、上記(39)式及び(40)式は、下記(41)式及び(42)式のようになる。なお、aは、エラー位置iとjの差であり、a>0である。
D=αi(1+αa)………………(41)
E=α2i+a………………(42)
F=D2/E=α-a+αa………………(43)
とすると、A、B及びCは既知であることから、D及びEも既知であり、よってFも既知である。このことから、上記(43)式よりαaが求まる。但し、1≦a≦12である。
また、
X=f(F)=1+αa(但し、1≦a≦12のとき)
=0(但し、a=0又はa>12のとき)
とし、
Y=F+X=1+α-a
とする。このことから、
D/X=αi
D/Y=αj
となる。
すなわち、エラー位置i及びjは、下記(44)式及び(45)式から算出することができる。
i=logα(D/X)………………(44)
j=logα(D/Y)………………(45)
また、エラーパターンei及びejは、上記(31)式及び(32)式から算出することができ、下記(46)式及び(47)式のようになる。
ei=S0/Y+S2/D………………(46)
ej=S0/X+S1/D………………(47)
このようにして得られたi及びj並びにei及びejが、上記(33)式から(35)式を満たす場合のみ、i及びj並びにei及びejを使用してエラー訂正を行う。
次に、エラーデータが3個である3重誤りの場合、該エラーの各位置をi、j及びk(0≦i<j<k≦12)とし、各エラーパターンをei、ej及びekとする。各シンドロームS0〜S4は、下記(48)式から(52)式のようになる。
S0=ei+ej+ek………………(48)
S1=αi・ei+αj・ej+αk・ek………………(49)
S2=α2i・ei+α2j・ej+α2k・ek………………(50)
S3=α3i・ei+α3j・ej+α3k・ek………………(51)
S4=α4i・ei+α4j・ej+α4k・ek………………(52)
上記(48)式及び(49)式より、下記(53)式が得られる。
αj・S0+S1=(αi+αj)・ei+(αj+αk)・ek…………(53)
また、上記(48)式及び(50)式より、下記(54)式が得られる。
α2j・S0+S2=(αi+αj)2・ei+(αj+αk)2・ek……(54)
上記(53)式に(αj+αk)をかけ、更に上記(54)式を加算することによって、下記(55)式が得られる。
αj+k・S0+(αj+αk)・S1+S2=(α2i+αi+j+αj+k+αk+i)・ei………………(55)
上記(55)式から
ei={αj+k・S0+(αj+αk)・S1+S2}/(α2i+αi+j+αj+k+αk+i)………………(56)
が得られる。
同様にして、下記(57)式及び(58)式が得られる。
ej={αk+i・S0+(αk+αi)・S1+S2}/(α2j+αi+j+αj+k+αk+i)………………(57)
ek={αi+j・S0+(αi+αj)・S1+S2}/(α2k+αi+j+αj+k+αk+i)………………(58)
一方、エラーフラグFwによって、i、j及びkの各エラー位置が分かることから、該各エラー位置i〜k及び上記(56)式から(58)式で得られる各エラーパターンei〜ekを使用してエラー訂正を行うことができる。なお、このようにして得られたi〜k及びei〜ekが、上記(51)式及び(52)式を満たす場合のみ、i〜k並びにei〜ekを使用してエラー訂正を行う。
次に、エラーデータが4個である4重誤りの場合について説明する。エラーの各位置をi、j、k及びm(0≦i<j<k<m≦12)とし、各エラーパターンをei、ej、ek及びemとする。各シンドロームS0〜S4は、下記(59)式から(63)式のようになる。
S0=ei+ej+ek+em………………(59)
S1=αi・ei+αj・ej+αk・ek+αm・em………………(60)
S2=α2i・ei+α2j・ej+α2k・ek+α2m・em…………(61)
S3=α3i・ei+α3j・ej+α3k・ek+α3m・em…………(62)
S4=α4i・ei+α4j・ej+α4k・ek+α4m・em…………(63)
上記(59)式及び(60)式より、下記(64)式が得られる。
αm・S0+S1=(αm+αi)・ei+(αj+αm)・ej+(αk+αm)・ek…………(64)
また、上記(59)式及び(61)式より、下記(65)式が得られる。
α2m・S0+S2=(αm+αi)2・ei+(αj+αm)2・ej+(αk+αm)2・ek……(65)
また、上記(59)式及び(62)式より、下記(66)式が得られる。
α3m・S0+S3=(αm+αi)(α2m+αm+i+α2i)・ei+(αj+αm)(α2j+αj+m+α2m)・ej+(αk+αm)(α2k+αk+m+α2m)・ek………………(66)
上記(64)式に(αk+αm)をかけ、更に上記(65)式を加算することによって、下記(67)式が得られる。
αk+m・S0+(αk+αm)・S1+S2=(αm+αi)(αi+αk)・ei+(αj+αm)(αj+αk)・ej………………(67)
また、上記(64)式に(α2k+αk+m+α2m)をかけ、更に上記(66)式を加算することによって、下記(68)式が得られる。
αk+m・(αk+αm)・S0+(α2k+αk+m+α2m)・S1+S3=(αk+αi)(αi+αk)(αi+αk+αm)・ei+(αj+αm)(αj+αk)(αj+αk+αm)・ej………………(68)
また、上記(67)式に(αj+αk+αm)をかけ、更に上記(68)式を加算することによって、下記(69)式が得られる。
αj+k+m・S0+(αj+k+αk+m+αm+j)・S1+(αj+αk+αm)・S2+S3=(αj+k+m+αi+j+k+αi+k+m+αi+m+j+α2i+j+α2i+k+α2i+m+α3i)・ei………………(69)
上記(69)式から
ei={αj+k+m・S0+(αj+k+αk+m+αm+j)・S1+(αj+αk+αm)・S2+S3}/(αj+k+m+αi+j+k+αi+k+m+αi+m+j+α2i+j+α2i+k+α2i+m+α3i)………………(70)
が得られる。
同様にして、下記(71)式から(73)式が得られる。
ej={αk+m+i・S0+(αk+m+αm+i+αi+k)・S1+(αk+αm+αi)・S2+S3}/(αk+m+i+αj+k+m+αj+m+i+αj+i+k+α2j+k+α2j+m+α2j+i+α3j)………………(71)
ek={αm+i+j・S0+(αm+i+αi+j+αj+m)・S1+(αm+αi+αj)・S2+S3}/(αm+i+j+αk+m+i+αk+i+j+αk+j+m+α2k+m+α2k+i+α2k+j+α3k)………………(72)
em={αi+j+k・S0+(αi+j+αj+k+αk+i)・S1+(αi+αj+αk)・S2+S3}/(αj+j+k+αm+i+j+αm+j+k+αm+k+i+α2m+i+α2m+j+α2m+k+α3m)………………(73)
一方、エラーフラグFwによって、i、j、k及びmの各エラー位置が分かることから、該各エラー位置i〜k及びm並びに上記(70)式から(73)式で得られる各エラーパターンei〜emを使用してエラー訂正を行うことができる。なお、このようにして得られたi〜k及びm並びにei〜emが、上記(63)を満たす場合のみ、i〜k及びm並びにei〜emを使用してエラー訂正を行う。なお、エラーデータが5個の場合も同様であることからその説明を省略する。
図18及び図19は、ADIPエラー検出訂正回路83の動作例を示したフローチャートであり、図18及び図19を使用してADIPエラー検出訂正回路83の動作について説明する。なお、図18及び図19の各フローで行う処理は、特に明記しない限りADIPエラー検出訂正回路83で行われるものである。
まず最初に、シンドロームS0〜S4を算出し(ステップS21)、算出した各シンドロームS0〜S4がすべて0であるか否かを調べ(ステップS22)、すべて0である場合は(YES)、エラーがないものと判断して(ステップS23)本フローは終了する。また、ステップS22で、シンドロームS0〜S4のいずれか1つでも0でない場合は(NO)、上記A、B及びCの値を算出する(ステップS24)。
次に、算出したA、B及びCがすべて0であるか否かを調べ(ステップS25)、A=B=C=0である場合(YES)、エラー位置iの値を算出する(ステップS26)。算出したiが、0≦i≦12であるか否かを調べ(ステップS27)、0≦i≦12である場合(YES)、単一誤り訂正を行うと共に該誤り訂正を行った情報を出力して(ステップS28)本フローは終了する。
また、ステップS25で、算出したA〜Cのいずれか1つでも0でない場合(NO)、上記D〜F、X=f(F)及びY=F+Xを算出する(ステップS29)。次に、算出したXが、X≠0か否かを調べ(ステップS30)、X≠0である場合(YES)、エラー位置i及びjを算出する(ステップS31)。該算出したi及びjが0≦i,j≦12であるか否かを調べ(ステップS32)、0≦i,j≦12である場合(YES)、2重誤り訂正を行うと共に該誤り訂正を行った情報を出力して(ステップS33)本フローは終了する。
また、ステップS27で0≦i≦12でない場合(NO)、ステップS30でX≠0でない場合(NO)、及びステップS32で0≦i,j≦12でない場合(NO)は、図19で、それぞれエラーフラグFwが3個か否かを調べ(ステップS34)、エラーフラグFwが3個の場合は(YES)、上述したようにリード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行って3重誤り訂正を行う(ステップS35)。
次に、各シンドロームS0〜S4を再び算出し(ステップS40)、S0=S1=S2=S3=S4=0であるか否かを調べ(ステップS41)、S0=S1=S2=S3=S4=0である場合(YES)、誤り訂正を行った情報を出力して(ステップS42)本フローは終了し、S0〜S4のいずれか1つでも0でない場合(NO)、エラー検出訂正が不可能であるとして、所定の処理を行い(ステップS43)、本フローは終了する。
また、ステップS34で、エラーフラグFwが3個でない場合は(NO)、エラーフラグFwが4個か否かを調べ(ステップS36)、エラーフラグFwが4個の場合は(YES)、上述したようにリード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行って4重誤り訂正を行い(ステップS37)、ステップS40に進む。
また、ステップS36で、エラーフラグFwが4個でない場合は(NO)、エラーフラグFwが5個か否かを調べ(ステップS38)、エラーフラグFwが5個の場合は(YES)、リード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行って5重誤り訂正を行い(ステップS39)、ステップS40に進む。また、ステップS38で、エラーフラグFwが5個でない場合は(NO)、ステップS43に進む。
なお、ステップS43において、エラー検出訂正不可能としてもよいし、従来の方法でエラー位置及びエラーパターンを求めてエラー検出訂正を行うようにしてもよい。後者の場合、暫定的に決定したADIPデータビットが、すべて正解であった場合は、エラーなしという結果が得られ、誤りが1ワード又は2ワードだけであった場合は、該ワードを訂正することができる可能性がある。
このように、本実施の形態2における情報記録再生装置は、DVD+RWにおけるADIPデータ記録再生において、ADIPデータビットパターンがデータ「1」となるときに該パターンの積分値が最大となり、ADIPデータビットパターンがデータ「0」となるときに該パターンの積分値が最小となるように、ADIPデータビットパターンのデータ処理を行い、ADIPデータビットパターンの積分値が上記最大値と最小値の間の値である場合、ADIPデータビットにエラーがあるとして該データビットがあるADIPデータワードに対して所定のエラーフラグFwを立てるようにした。
このことから、エラーフラグFwによってエラー位置をあらかじめ検出することができるため、リード・ソロモン符号のイレージャ訂正を行うことができ、ADIPデータフォーマットでは、5ワードのパリティワードが付加されていることから、最大5ワードまでの誤り訂正を行うことができる。このように、少ない付加データで多くのデータの誤り訂正を行うことができ、データの誤り訂正効率の向上を図ることができる。
本発明の実施の形態1における情報記録再生装置の例を示した概略のブロック図である。 図1におけるDVD−Rディスク1の構造例を示した図である。 図1のDVD−Rディスク1に記録されている各情報の記録フォーマットを示した図である。 プリピット信号の意味を説明するための図である。 プリピット信号のデコード結果を示した図である。 図1における復調回路19の回路例を示した概略のブロック図である。 図6におけるLPP検出器31の回路例を示した概略のブロック図である。 図7で示したLPP検出器31の各部の波形例を示した図である。 図6におけるLPPデコーダ32の回路例を示した概略のブロック図である。 図9におけるパターン検出器54の真理値の例を示した図である。 図6におけるLPPエラー検出訂正回路33の動作例を示したフローチャートである。 図6におけるLPPエラー検出訂正回路33の動作例を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態2における情報記録再生装置の例を示した概略のブロック図である。 図13における復調回路75の回路例を示した概略のブロック図である。 図14のPM復調回路81の回路例を示した概略のブロック図である。 図15におけるPM復調回路81の各部の波形例を示した図である。 図14におけるADIPデコーダ82の回路例を示した概略のブロックである。 図14におけるADIPエラー検出訂正回路83の動作例を示したフローチャートである。 図14におけるADIPエラー検出訂正回路83の動作例を示したフローチャートである。
符号の説明
1 DVD−Rディスク
2 グルーブトラック
3 ランドトラック
4 プリピット
10,60 情報記録再生装置
19,75 復調回路
31 LPP検出器
32 LPPデコーダ
33 LPPエラー検出訂正回路
34,84 PLL回路
35,85 タイミング発生回路
67 DVD+RWディスク
81 PM復調回路
82 ADIPデコーダ
83 ADIPエラー検出訂正回路

Claims (5)

  1. 所定の周波数成分でウォブリングしたデータ記録用トラックと、該データ記録用と所定の位相関係を有するプリピットが形成された光ディスクに対する情報の記録及び再生を行う情報記録再生装置において、
    上記プリピットを検出してプリピット信号を生成し出力するプリピット信号生成部と、
    該プリピット信号生成部で生成されたプリピット信号を復調してデータの抽出を行うデータ復調部と、
    該データ復調部で復調されたデータのパターンと所定のデータパターンとを比較し、一致しなかった場合は該データパターンに所定のエラーフラグを付加して出力するデータエラー検出部と、
    上記データ復調部で復調されたデータに対して、該データエラー検出部で付加されたエラーフラグから誤り位置を検出して誤り訂正を行うデータ誤り訂正部と、
    を備えることを特徴とする情報記録再生装置。
  2. 位相の反転によって情報データを示す2相位相変調方式を用いてウォブリングしたデータ記録用トラックが形成された光ディスクに対する情報の記録及び再生を行う情報記録再生装置において、
    上記データ記録用トラックのウォブリング成分を抽出してウォブリング信号を生成するウォブリング信号生成部と、
    該ウォブリング信号生成部で生成されたウォブリング信号を位相復調してデータの抽出を行うデータ復調部と、
    該データ復調部で抽出されたデータをデータパターンごとに積分すると共に得られた積分値と所定値とを比較し、該比較結果からデータパターンのエラー検出を行い、エラーを検出すると該データパターンに所定のエラーフラグを付加して出力するデータエラー検出部と、
    上記データ復調部で復調されたデータに対して、該データエラー検出部で付加されたエラーフラグから誤り位置を検出して誤り訂正を行うデータ誤り訂正部と、
    を備えることを特徴とする情報記録再生装置。
  3. 上記データエラー検出部は、データ復調部で抽出されたデータが所定のデータパターンを形成するときに、該データパターンの積分値が最大又は最小のいずれかになるように、データパターンを構成するデータの反転処理を行い、算出した積分値が該最大値及び最小値以外の値のとき、該データパターンに所定のエラーフラグを付加して出力することを特徴とする請求項2に記載の情報記録再生装置。
  4. 上記データ誤り訂正部は、リード・ソロモン符号におけるイレージャ訂正を行ってデータの誤り訂正処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の情報記録再生装置。
  5. 上記データ誤り訂正部は、データエラー検出部で付加されたエラーフラグの数が所定数を超えると、データ復調部で復調されたデータのみを使用してデータの誤り位置の検出、及びデータの誤り訂正を行うことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の情報記録再生装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100427516C (zh) * 2003-11-21 2008-10-22 大日本油墨化学工业株式会社 含氟光固化性组合物

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