JP3753139B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

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Description

本発明は光ディスク装置に関し、特にグルーブ及びランドを用いてデータの記録/再生を行う高密度の光ディスク装置に関する。
従来より、グルーブのみならず、グルーブとランドのいずれにもデータを記録することで高記録密度を達成する光ディスクが知られている。一方、このようにグルーブとランドのいずれにもデータを記録する場合、グルーブとランドのいずれにおいてもアドレスを正確に検出する必要がある。DVD−RAMにおいては、CAPA(Complementary Allocated Pit Address)と呼ばれる方式で特殊な信号をセクタ毎にデータ記録とは時間的に独立して挿入し、この信号を再生することによりアドレスを検出している。具体的には、各セクタの先頭にデータ領域とは独立したアドレス領域(ヘッダ部)を有し、このヘッダ部にデータ領域のグルーブまたはランドに対し、左右にオフセットしてCAPA信号を複数挿入しておき、グルーブに対して記録/再生する場合、ランドに対して記録/再生する場合とで異なるCAPA信号が検出されることを利用してグルーブ及びランドでアドレスを検出している。
しかしながら、データ部と時間的に独立してアドレス部を有しているため、その分だけ光ディスクのデータ容量が小さくなる問題がある。また、グルーブとCAPA信号は一直線上に配列していないので、光ディスクの製造が比較的困難である問題もある。さらに、記録/再生時においてデータ部とヘッダ部でサーボ方式が異なる、あるいはサーボ等のパラメータ最適点が異なる問題もある。
そこで、グルーブのアドレスを記憶するためのウォブルを用いてグルーブのみならずランドのアドレスも確定する技術が提案されている。
例えば、下記に示す従来技術では、グルーブを0度の位相で同相ウォブルさせた場合と180度の位相で同相ウォブルさせた場合とでそれぞれ0及び1のデータを記録してアドレス情報を埋め込む際に、2つの隣接グルーブで同相ウォブルとした場合でも2つのグルーブに挟まれたランドでは必ずしも同相ウォブルとならずアドレスを確定できないことに鑑み、アドレスを2つ用意し、いずれかのアドレスでランドのアドレスを確定する技術が記載されている。
図10には、この従来技術に記載されたアドレスフォーマットが示されている。
アドレスには、領域アドレスとトラックアドレス(トラック番号)とがあり、同一方向に配置された各セグメントの領域アドレスは等しい。図10においては、トラックアドレスのみが示されている。G1、G2、G3、・・はグルーブであり、L1、L2、L3、・・・はランドである。トラック番号の小さい方を内周側とし、内周から外周に向けてトラック番号が増大するものとする。G1におけるトラック番号はn+1、G2におけるトラック番号はn+2、L1におけるトラック番号はn+1、L2におけるトラック番号はn+2である。各グルーブには図11に示されるようにウォブルが形成され、0度の同相ウォブルで「0」が記録され、180度の同相ウォブルで「1」が記録される。
G1、L1、G2に着目すると、本来であればG1、G2はトラック番号が異なるため、G1に形成されるウォブルとG2に形成されるウォブルは逆相となり、G1とG2に挟まれたL1ではG1のウォブルとG2のウォブルが互いに180度の位相をなすため逆相となり検出できない。そこで、Address1ではG1とG2で同一のトラック番号を付すことで、その間に挟まれたL1のウォブルを同相とし、トラック番号n+1を確定できるようにしている。なお、Address2では、G1にはn+1、G2にはn+2と本来のトラック番号を付しているため、その間のL1はアドレスを検出できず「NG」となる。
また、G2、L2、G3に着目すると、本来であればG2、G3はトラック番号が異なるため、G2に形成されるウォブルとG3に形成されるウォブルは逆相となり、G2とG3に挟まれたL2ではG2のウォブルとG3のウォブルが互いに180度の位相をなすため逆相となり検出できない。そこで、Address2ではG2とG3で同一のトラック番号を付すことで、その間に挟まれたL2のウォブルを同相とし、トラック番号n+2を確定できるようにしている。この場合、Address1ではL2のアドレスを検出できず「NG」となる。
なお、アドレスデータをウォブルとしてディスクに記録する場合、2進データ(バイナリデータ)をグレーコードに変換して記録する。ここに、グレーコードとは、隣接する2進データの間の符号間距離、すなわち反転ビット数を1にするものである。
図12には、2進データをグレーコードに変換するためのグレーコード変換器2が示されており、図13には、アドレスとグレーコードとの関係が示されている。グレーコード変換器2は、複数のEX−OR(排他的論理和)ゲート1を含んで構成される。例えばアドレスが8ビットである場合、最下位ビットLSBと次の下位ビットとのEX−ORが演算されてグレーコードの最下位ビットLSBとなる。以下、同様にしてアドレスの隣接ビット同士のEX−ORが演算されてグレーコードに変換される。アドレスの最上位ビットMSBはそのまま維持されてグレーコードとなる。排他的論理和では、2入力が同一であれば出力は0となり、2入力が異なれば出力は1となる。したがって、例えばアドレスの2進データ(バイナリデータ)が「00000000」であればグレーコードは「00000000」となり、2進データが「00000001」であればグレーコードは「00000001」、2進データが「00000010」であればグレーコードは「00000011」となる。図13から分かるように、連続する2つのアドレス値の間のグレーコードの符号間距離は常に1である。
特開平10−312541号公報
このように、従来においてはAddress1及びAddress2の2つのアドレスを用いてランド及びグルーブのアドレスを検出しているが、いずれか一方のアドレスのみが用いられているにすぎず、冗長アドレスの有効活用が図られていない。特に、検出した一方のアドレスが正確であれば問題ないが、検出アドレスが誤っている可能性があり、検出アドレスに対する何らかの検証が必要となる。
検出データのエラーチェックには、例えばパリティチェックが用いられるが、本来のデータにパリティビットを付加する必要があり、このパリティビットの存在によりグレーコードの符号間距離が1を超えてしまうことになり、望ましくない。
本発明の目的は、従来のようにランド及びグルーブそれぞれにおいてAddress1やAddress2等の2つのアドレスを形成している光ディスクに対してデータの記録/再生を行う際に、これら2つのアドレスを有効活用して検出アドレスの検証を行い、これにより確実にアドレスを検出できる装置を提供することにある。
本発明は、グルーブ及びランドをウォブルさせることでアドレス情報が埋め込まれ、かつ、前記アドレス情報は連続する2つのアドレス値の符号間距離が1となるグレーコードに変換されて埋め込まれた光ディスクのグルーブ及びランドにデータの記録あるいは再生を行う光ディスク装置であって、前記ランドのアドレス情報は、前記ランドを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が同一である同相ウォブルで規定されるランドトラックアドレス系と、前記ランドを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が反転した逆相ウォブルを含んで規定されるグルーブトラックアドレス系の2つのアドレス系を含み、光ディスクの内周側から外周側に向けて、順次グルーブn、ランドn、グルーブn+1、ランドn+1とアドレス情報が形成されており、前記ランドトラックアドレス系を再生して得られるウォブル信号から第1ランドアドレス情報を復調する手段と、前記第1ランドアドレス情報が正しいと仮定し、仮定した前記第1ランドアドレス情報の2進アドレス値から連続する次の2進アドレス値を演算し、仮定した前記2進アドレス値と演算して得られた次の2進アドレス値とから前記逆相ウォブルに対応するビット位置を検出し、前記グルーブトラックアドレス系を復調して得られる2進アドレス値のうち、前記ビット位置に対応する値を0に置換することで第2ランドアドレス情報を抽出する手段と、前記第1ランドアドレス情報と第2ランドアドレス情報が一致するか否かを判定し、一致する場合に前記第1ランドアドレス情報が正しいと検証し、一致しない場合に第1ランドアドレス情報のエラーを検出する手段とを有する。
同相ウォブルであるランドトラックアドレス系からアドレス情報を復調することでアドレスを確定できるが、この復調アドレスにエラーが生じている可能性がある。そこで、グルーブトラックアドレス系からもアドレス情報を抽出し、抽出したアドレス情報を復調アドレス情報の検証用として用いる。両アドレス情報が一致した場合、復調アドレス情報は正しいと判定でき、一致しない場合には復調アドレス情報にはエラーが生じていると判定できる。本発明では、グレーコードにパリティビットを付加することなくエラー検出が可能となる。
また、本発明は、グルーブ及びランドをウォブルさせることでアドレス情報が埋め込まれ、かつ、前記アドレス情報は連続する2つのアドレス値の符号間距離が1となるグレーコードに変換されて埋め込まれた光ディスクのグルーブ及びランドにデータの記録あるいは再生を行う光ディスク装置であって、前記グルーブのアドレス情報は、前記グルーブを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が同一である同相ウォブルで規定されるグルーブトラックアドレス系と、前記グルーブを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が反転した逆相ウォブルを含んで規定されるランドトラックアドレス系の2つのアドレス系を含み、光ディスクの内周側から外周側に向けて、順次グルーブn、ランドn、グルーブn+1、ランドn+1とアドレス情報が形成されており、前記グルーブトラックアドレス系を再生して得られるウォブル信号から第1グルーブアドレス情報を復調する手段と、前記第1グルーブアドレス情報が正しいと仮定し、仮定した前記第1グルーブアドレス情報の2進アドレス値から連続する1つ前の2進アドレス値を演算し、仮定した前記2進アドレス値と演算して得られた1つ前の2進アドレス値とから前記逆相ウォブルに対応するビット位置を検出し、前記ランドトラックアドレス系を復調して得られる2進アドレス値のうち、前記ビット位置に対応する値を1に置換することで第2グルーブアドレス情報を抽出する手段と、前記第1グルーブアドレス情報と第2グルーブアドレス情報が一致するか否かを判定し、一致する場合に前記第1グルーブアドレス情報が正しいと検証し、一致しない場合に第1グルーブアドレス情報のエラーを検出する手段とを有する。
本発明では、同相ウォブルであるグルーブトラックアドレス系からアドレス情報を復調することでアドレスを確定できるが、この復調アドレスにエラーが生じている可能性がある。そこで、ランドトラックアドレス系からもアドレス情報を抽出し、抽出したアドレス情報を復調アドレス情報の検証用として用いる。両アドレス情報が一致した場合、復調アドレス情報は正しいと判定でき、一致しない場合には復調アドレス情報にはエラーが生じていると判定できる。本発明でも、グレーコードにパリティビットを付加することなくエラー検出が可能となる。
また、本発明は、グルーブ及びランドをウォブルさせることでアドレス情報が埋め込まれ、かつ、前記アドレス情報は連続する2つのアドレス値の符号間距離が1となるグレーコードに変換されて埋め込まれた光ディスクのグルーブ及びランドにデータの記録あるいは再生を行う光ディスク装置であって、前記ランドのアドレス情報は、前記ランドを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が同一である同相ウォブルで規定されるランドトラックアドレス系と、前記ランドを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が反転した逆相ウォブルを含んで規定されるグルーブトラックアドレス系の2つのアドレス系を含み、光ディスクの内周側から外周側に向けて、順次ランドn、グルーブn、ランドn+1、グルーブn+1とアドレス情報が形成されており、前記ランドトラックアドレス系を再生して得られるウォブル信号から第1ランドアドレス情報を復調する手段と、前記第1ランドアドレス情報が正しいと仮定し、仮定した前記第1ランドアドレス情報の2進アドレス値から連続する1つ前の2進アドレス値を演算し、仮定した前記2進アドレス値と演算して得られた1つ前の2進アドレス値とから前記逆相ウォブルに対応するビット位置を検出し、前記グルーブトラックアドレス系を復調して得られる2進アドレス値のうち、前記ビット位置に対応する値を1に置換することで第2ランドアドレス情報を抽出する手段と、前記第1ランドアドレス情報と第2ランドアドレス情報が一致するか否かを判定し、一致する場合に前記第1ランドアドレス情報が正しいと検証し、一致しない場合に第1ランドアドレス情報のエラーを検出する手段とを有する
また、本発明は、グルーブ及びランドをウォブルさせることでアドレス情報が埋め込まれ、かつ、前記アドレス情報は連続する2つのアドレス値の符号間距離が1となるグレーコードに変換されて埋め込まれた光ディスクのグルーブ及びランドにデータの記録あるいは再生を行う光ディスク装置であって、前記グルーブのアドレス情報は、前記グルーブを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が同一である同相ウォブルで規定されるグルーブトラックアドレス系と、前記グルーブを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が反転した逆相ウォブルを含んで規定されるランドトラックアドレス系の2つのアドレス系を含み、光ディスクの内周側から外周側に向けて、順次ランドn、グルーブn、ランドn+1、グルーブn+1とアドレス情報が形成されており、前記グルーブトラックアドレス系を再生して得られるウォブル信号から第1グルーブアドレス情報を復調する手段と、前記第1グルーブアドレス情報が正しいと仮定し、仮定した前記第1グルーブアドレス情報の2進アドレス値から連続する次の2進アドレス値を演算し、仮定した前記2進アドレス値と演算して得られた次の2進アドレス値とから前記逆相ウォブルに対応するビット位置を検出し、前記ランドトラックアドレス系を復調して得られる2進アドレス値のうち、前記ビット位置に対応する値を0に置換することで第2グルーブアドレス情報を抽出する手段と、前記第1グルーブアドレス情報と第2グルーブアドレス情報が一致するか否かを判定し、一致する場合に前記第1グルーブアドレス情報が正しいと検証し、一致しない場合に第1グルーブアドレス情報のエラーを検出する手段とを有する
本発明によれば、復調して得られたアドレス情報を検証し、アドレス情報の信頼性を高めることができる。
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1には、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図が示されている。光ディスク10はスピンドルモータ(SPM)12により回転駆動される。スピンドルモータSPM12は、ドライバ14で駆動され、ドライバ14はサーボプロセッサ30により所望の回転速度となるようにサーボ制御される。本実施形態では、一例として、ドライバ14は光ディスク10を内周から外周の間で複数のゾーンに分割し、各ゾーンにおいて角速度一定(ZCAV)となるように駆動する。
光ピックアップ16は、レーザ光を光ディスク10に照射するためのレーザダイオード(LD)や光ディスク10からの反射光を受光して電気信号に変換するフォトディテクタ(PD)を含み、光ディスク10に対向配置される。光ピックアップ16はスレッドモータ18により光ディスク10の半径方向に駆動され、スレッドモータ18はドライバ20で駆動される。ドライバ20は、ドライバ14と同様にサーボプロセッサ30によりサーボ制御される。また、光ピックアップ16のLDはドライバ22により駆動され、ドライバ22はオートパワーコントロール回路(APC)24により駆動電流が所望の値となるように制御される。APC24は、光ディスク10のテストエリア(PCA)において実行されたOPC(Optimum Power Control)により選択された最適記録パワーとなるようにドライバ22の駆動電流を制御する。OPCは、光ディスク10のPCAに記録パワーを複数段に変化させてテストデータを記録し、該テストデータを再生してその信号品質を評価し、所望の信号品質が得られる記録パワーを選択する処理である。信号品質には、β値やγ値、変調度、ジッタ等が用いられる。
光ディスク10に記録されたデータを再生する際には、光ピックアップ16のLDから再生パワーのレーザ光が照射され、その反射光がPDで電気信号に変換されて出力される。光ピックアップ16からの再生信号はRF回路26に供給される。RF回路26は、再生信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、サーボプロセッサ30に供給する。サーボプロセッサ30は、これらのエラー信号に基づいて光ピックアップ16をサーボ制御し、光ピックアップ16をオンフォーカス状態及びオントラック状態に維持する。
光ピックアップ16は、光ディスク10のグルーブ及びランドに対して記録/再生を行う。光ディスク10には螺旋状にグルーブが形成されており、例えばグルーブ1→ランド1→グルーブ2→ランド2→グルーブ3→ランド3→・・等とグルーブとランド間で交互にデータを記録/再生する。あるいは、ゾーン毎にグルーブのみ記録/再生した後にランドに記録/再生する等、ゾーン毎にゾーン内のグルーブを全て記録/再生した後に同一ゾーン内のランドを記録/再生してもよい。また、RF回路26は、再生信号に含まれるアドレス信号をアドレスデコード回路28に供給する。アドレスデコード回路28はアドレス信号から光ディスク10のアドレスデータを復調し、サーボプロセッサ30やシステムコントローラ32に供給する。アドレスデータは、光ディスク10のグルーブ及びランドにウォブルとして埋め込まれる。光ディスク10は、アドレスデータとして、領域アドレス及びトラックアドレスを含む。アドレスデータは、図13に示されるようなグレーコードとして光ディスク10に形成される。
本実施形態における光ディスク10のアドレスフォーマットは、2つのアドレス系から構成される。一方のアドレス系でグルーブトラックアドレスを常に検出し(これをグルーブ(G)トラックアドレス系と称する)、他方のアドレス系でランドトラックアドレスを常に検出する(これをランド(L)トラックアドレス系と称する)。グルーブトラックにはGトラックアドレス系とLトラックアドレス系が形成され、ランドトラックにもGトラックアドレス系とLトラックアドレス系が形成される。グルーブトラックにおけるGトラックアドレス系、及びランドトラックにおけるLトラックアドレス系では常にウォブルが同相ウォブルとなるように調整されているためアドレスを検出できる。
RF回路26は、再生RF信号を2値化回路34に供給する。2値化回路34は、再生信号を2値化し、得られたEFM信号(CDディスク)あるいは8−16変調信号(DVDディスク)をエンコード/デコード回路36に供給する。エンコード/デコード回路36では、2値化信号を復調及びエラー訂正して再生データを得、当該再生データをインタフェースI/F40を介してパーソナルコンピュータなどのホスト装置に出力する。なお、再生データをホスト装置に出力する際には、エンコード/デコード回路36はバッファメモリ38に再生データを一旦蓄積した後に出力する。
光ディスク10にデータを記録する際には、ホスト装置からの記録すべきデータはインターフェースI/F40を介してエンコード/デコード回路36に供給される。エンコード/デコード回路36は、記録すべきデータをバッファメモリ38に格納し、当該記録すべきデータをエンコードして変調データとしてライトストラテジ回路42に供給する。ライトストラテジ回路42は、変調データを所定の記録ストラテジに従ってマルチパルス(パルストレーン)に変換し、記録データとしてドライバ22に供給する。記録ストラテジは、例えばマルチパルスにおける先頭パルスのパルス幅や後続パルスのパルス幅、パルスデューティから構成される。記録ストラテジは記録品質に影響することから、通常はある最適ストラテジに固定される。OPC時に記録ストラテジを併せて設定してもよい。記録データによりパワー変調されたレーザ光は光ピックアップ16のLDから照射されて光ディスク10にデータが記録される。データを記録した後、光ピックアップ16は再生パワーのレーザ光を照射して当該記録データを再生し、RF回路26に供給する。RF回路26は再生信号を2値化回路34に供給し、2値化されたデータはエンコード/デコード回路36に供給される。エンコード/デコード回路36は、変調データをデコードし、バッファメモリ38に記憶されている記録データと照合する。ベリファイの結果はシステムコントローラ32に供給される。システムコントローラ32はベリファイの結果に応じて引き続きデータを記録するか、あるいは交替処理を実行するかを決定する。
このような構成において、ランドにデータを記録/再生すべく、ランドアドレスを検出する場合、ランドに形成されたLトラックアドレス系は問題なく検出することができるが、Gトラックアドレス系は逆相ウォブルとなって検出不能(NG)となる。本実施形態では、このNGとなるGトラックアドレス系からもランドアドレスを検出し、従来においては用いられていなかった冗長アドレスを有効活用する。すなわち、本来的にNGであるGトラックアドレス系からランドアドレスを検出し、このアドレスとLトラックアドレス系から検出されたランドアドレスとを比較し、ランドアドレスの検証を行う。この検証は、ランドアドレスのパリティチェックに代わり得るものである。そして、両者が一致する場合にはLトラックアドレス系から検出されたランドアドレスは正しいアドレスであると判定して確定する。
以下、ランドアドレス検証の前提となる、ランドトラックにおけるGトラックアドレス系からのランドアドレス検出について説明する。なお、光ディスク10には、内周側から外周側に向けて、順次グルーブn、ランドn、グルーブn+1、ランドn+1・・・とトラックが形成されているとする。
ランドトラックにおけるLトラックアドレス系はウォブルの全てが同相であるが、Gトラックアドレス系ではウォブルが逆相ウォブルを含むためアドレスが不定となるが、例えばランドNに関しては本来はそのランドに隣接する内周側グルーブNと同じ2進アドレスであり、仮に最下位ビットに逆相ウォブルが生じているため不定であったとしても、その最下位ビットの2進アドレスを「0」に置き換えてしまえばランドアドレスが正確に確定することになる。また、ランドN+1に関しても本来はグルーブN+1と同じ2進アドレスであり、最下位ビットの次のビット(第1位ビット)に逆相ウォブルが生じて不定であったとしても、その位置の2進アドレスを「0」に置き換えてしまえばランドアドレスが正確に確定する。このように、ランドトラックにおけるGトラックアドレス系のグレーコードのうち、逆相ウォブルとなるビット位置(変化ビット位置)を検出し、そのビット位置における2進アドレスを0に置き換えることで、Gトラックアドレス系からランドアドレスを得ることが可能となる。
図2には、Gトラックアドレス系のグレーコード(逆相ウォブルを含む)からその変化ビット位置を検出するための変化ビット検出回路が示されている。変化ビット位置検出回路は、複数のインバータ29a及び複数のANDゲート29bから構成される。この回路は、グレーコードにおける変化ビット位置は、常に対応する2進数での桁上がりビット位置、すなわち「0」から「1」に桁上がりするビット位置に等しいという事実を利用したものである。すなわち、2進アドレス「000000」はグレーコード「000000」に対応し、2進アドレス「000001」はグレーコード「000001」に対応し、2進アドレス「000010」はグレーコード「000011」に対応する。2進アドレス「000000」から次の2進アドレス「000001」へは、最下位ビットにおいて「0」から「1」に変化する。一方、対応するグレーコードにおいても、最下位ビットにおいて「0」から「1」に変化する。変化ビット位置は最下位ビットであり、2進アドレスにおける最下位ビットに一致する。また、2進アドレス「000001」から次の2進アドレス「000010」へは、最下位ビットの次のビット(第1位ビット)において「0」から「1」に変化する。一方、対応するグレーコードにおいても、第1位ビットにおいて「0」から「1」に変化する。変化ビット位置は第1位ビットであり、2進アドレスにおける第1位ビットに一致する。2進アドレス「000010」から次の2進アドレス「000011」へは、再び最下位ビットにおいて「0」から「1」に変化する。一方、対応するグレーコードにおいては、最下位ビットにおいて「1」から「0」に変化する。以下同様にして、グレーコードにおける変化ビット位置は、対応する2進アドレスにおける「0」から「1」への桁上がりビット位置に等しいため、このことを利用して2進アドレスの桁上がり位置を検出することでグレーコードの変化ビット位置を検出できる。具体的には、Lトラックアドレス系からその2進アドレス(N)が確定した場合、その次の2進アドレス(n+1)を演算により算出し、第n番目の2進アドレスと第(n+1)番目の2進アドレスのうちの桁上がりビット位置を検出することで、その位置をそのまま対応するグレーコードの変化ビット位置として利用することができる。第n番目の2進アドレスから第(n+1)番目の2進アドレスは、単に1を加算することで得ることができ、第n番目の2進アドレスと第(n+1)番目の2進アドレスにおける桁上がり位置は、インバータとANDゲートからなる論理回路で構成することができる。
図2において、ランドアドレスを検出しようとする、ウォブルが全て同相であるLトラックアドレス系により確定した2進アドレス(n)の各ビット(LSB〜MSB)はインバータ29aに供給される。インバータで反転された各ビットは、ANDゲート29bに供給される。一方、確定した2進アドレスに1を加算して得られた次の2進アドレスの各ビット(LSB〜MSB)もANDゲート29bに供給される。ANDゲート29bでは、両ビット値の論理積を演算して出力する。2進アドレスのビットが「0」であり、その次の2進アドレスのビットが「1」である場合にのみANDゲート29bの出力が「1」となる。したがって、ANDゲート29bからの出力が「1」となるビット位置をそのまま現在着目しているGトラックアドレス系のグレーコードの変化ビット位置として特定することができる。すなわち、ランドトラックにGトラックアドレス系、Lトラックアドレス系の順に2つのアドレス系が形成されている場合、最初のGトラックアドレス系では不定であり、次のLトラックアドレス系においてアドレス情報が確定し、その確定アドレス情報を用いて演算によりGトラックアドレス系におけるグレーコードの変化ビット位置を算出するのである。
次に、変化ビットを検出した後の、グレーコードから2進アドレスの検出、すなわちグレーコードから2進アドレスへの逆変換について説明する。この逆変換は、変化ビット位置におけるビットの置き換えにより実行される。図3には、アドレスデコード回路28に含まれるグレーコード逆変換器28eの回路構成が示されている。このグレーコード逆変換器28eは、グレーコードを元の2進データに復調するための回路である。グレーコード変換器は、隣接するビット間の排他的論理和演算を行う回路であり、グレーコード逆変換器は、基本的にこの逆変換を行うものである。図4には、図12のグレーコード変換器に対応するグレーコード逆変換器の構成が示されている。グレーコードの最上位ビットMSBはそのまま出力し、最上位ビットの下のビットは、当該ビットと最上位ビットとがEX−ORゲート1で排他的論理和演算が行われ、逆変換される。以下同様にして、あるビットに着目すると、そのビットとその一つ上の2進ビットとの排他的論理和により当該ビットが2進データに変換される。一方、図3に示された本実施形態のグレーコード逆変換器28eは、図4に示されたグレーコード逆変換器に、各ビット毎のスイッチSWを付加した構成である。
すなわち、グレーコードの最上位ビットMSBはスイッチSW7の接点dに接続され、スイッチSW7の他方の接点uは接地(0に相当)される。また、グレーコードの最下位ビットLSBはスイッチSW0の接点dに接続され、スイッチSW0の他方の接点uは一つ上の2進ビットに接続される。他のスイッチSW1〜SW6についてもSW0と同様である。各スイッチSW0〜SW7は、通常は接点d側に切り換えられており、この場合には図4に示されたグレーコード逆変換器と同様に機能する。一方、変化ビットが検出された場合、その変化ビット位置に対応するスイッチSWの接点は接点dから接点u側に切り換えられる。例えば、グレーコードの最下位ビットLSBの位置で変化ビットが検出された場合、検出信号に基づいてSW0の接点が接点dから接点uに切り替わる。また下から2番目の位置で変化ビットが検出された場合、検出信号に基づいてSW1の接点が接点dから接点uに切り替わる。以下同様にして変化ビットの位置に対応するSWの接点を接点dから接点uに切り換える。
図5には、本実施形態におけるランドアドレスの検出処理フローチャートが示されている。まず、図2に示された変化ビット検出回路でグレーコードにおける変化ビット位置を検出する(S101)。具体的には、Lトラックアドレス系により確定した2進アドレスからその次の2進アドレスを演算により算出し、両2進アドレスの反転及び論理積演算により「0」から「1」に桁上がりするビット位置を検出する。変化ビット位置の検出信号は、アドレスデコード回路28のグレーコード逆変換器28eに供給される。変化ビットを検出した後、変化ビット位置におけるグレーコード逆変換器のSWの接点を切り換える(S102)。この接点切替がGトラックアドレス系の変化ビットを「0」に置き換えて隣接する内周側グルーブトラックアドレスに一致させる処理に対応する。そして、2進アドレスをシステムコントローラ32に出力する。
以下、グレーコード逆変換器28eのSWを切り替える効果について、具体的に説明する。
図6には、グルーブN、及びグルーブN+1におけるGトラックアドレス系のグレーコードが示されている。グルーブNは「00000000」であり、グルーブN+1は「00000001」である。ランドNにおける変化ビット100は最下位ビットの位置にある。
図7には、グレーコード逆変換器28eにおいて、最下位ビットに対応するSW0の接点を接点dから接点uに切り換えた場合の構成が示されている。最上位ビットMSBから第1位ビットまでは全てランドNのグレーコードは0であり、最下位ビットは不定の「X」である。最上位ビットから第1位ビットまでは通常のグレーコード逆変換に従い変換される。例えば、最上位ビット「0」はそのまま2進アドレスの最上位ビット「0」となる。また、グレーコードの第6位ビット「0」と2進アドレスの最上位ビット「0」の排他的論理和が演算されて2進アドレスの第6位ビット「0」となる。また、グレーコードの第5位ビット「0」と2進アドレスの第6位ビット「0」の排他的論理和が演算されて2進アドレスの第5位ビット「0」となる。また、グレーコードの第4位ビット「0」と2進アドレスの第5位ビット「0」の排他的論理和が演算されて2進アドレスの第4位ビット「0」となる。また、グレーコードの第3位ビット「0」と2進アドレスの第4位ビット「0」の排他的論理和が演算されて2進アドレスの第3位ビット「0」となる。また、グレーコードの第2位ビット「0」と2進アドレスの第3位ビット「0」の排他的論理和が演算されて2進アドレスの第2位ビット「0」となる。また、グレーコードの第1位ビット「0」と2進アドレスの第2位ビット「0」の排他的論理和が演算されて2進アドレスの第1位ビット「0」となる。一方、グレーコードの最下位ビットLSB「X」に関しては、SW0の接点が接点dから接点uに切り換えられており、2進アドレスの第1位ビット「0」同士の排他的論理和が演算されて2進アドレスの最下位ビットLSB「0」となる。結局、ランドNのグレーコードを逆変換して得られる2進アドレスは「00000000」となり、これは隣接する前のグルーブあるいは隣接する内周側のグルーブのトラック番号と同一となり、正しいトラックアドレスとなる。
以上のようにして、ランドトラックにおいて、Gトラックアドレス系からランドアドレスを得ることができる。一方、Gトラックアドレス系と併せて形成されたLトラックアドレス系からもそのウォブル信号を復調することでランドアドレスを得ることができるから、コントローラ32は、2つのランドアドレスを入力し、両者が一致するか否かを判定する。
図8には、本実施形態におけるGトラックアドレス系とLトラックアドレス系が模式的に示されている。グルーブN、ランドN、グルーブN+1、ランドN+1が示され、それぞれのトラックにGトラックアドレス系及びLトラックアドレス系が形成されている。なお、アドレス情報のうちの領域アドレスは「セグメント」(セグメント情報の意)として示されている。
ランドNに着目すると、Gトラックアドレス系は逆相ウォブルを含むため不定であるが(図中Aで示す)、上述したように変化ビット位置を検出し、変化ビット位置において2進アドレスを「0」に置き換えることでランドアドレスを算出できる。一方、Gトラックアドレス系に続くLトラックアドレス系では同相ウォブルであるためウォブル信号を復調することでランドアドレスを検出できる。システムコントローラ32は、2つのランドアドレスを入力して両アドレスを比較し、両アドレスが一致する場合にはLトラックアドレス系から検出されたランドアドレスにエラーがなく、正しいランドアドレスであると判定する。一方、両アドレスが一致しない場合、Lトラックアドレス系から検出されたランドアドレスにエラーがあると判定する。グレーコードにおいて、パリティビットを付加することでパリティチェックによりエラーを検出することも可能であるが、パリティビットの付加によりグレーコードの符号間距離が増大してしまう。本実施形態のように、Gトラックアドレス系とLトラックアドレス系を用い、逆相ウォブルとなるため本来的に不定となるアドレス系から2進アドレスを算出し、これを用いて検出アドレスを検証することで、実質的にパリティチェックと同様のエラー検出、さらにはエラー訂正を行うことができる。
なお、上記の例ではランドトラックにおいてランドアドレスを検出する場合について説明したが、グルーブにおいても同様に処理することができる。グルーブトラックにもGトラックアドレス系とLトラックアドレス系が形成され、Gトラックアドレス系では同相ウォブルとなるためウォブル信号からグルーブアドレスを検出でき、Lトラックアドレス系では逆相ウォブルを含むため本来的には不定となるが(図8におけるB)、変化ビット位置を検出し、その変化ビット位置における2進アドレスを「1」に置き換えることでグルーブアドレスを算出できる。但し、グルーブトラックの場合、連続するトラック番号は内周側の1つ小さい番号であるから(ランドn−1、グルーブn、ランドn、・・の場合、グルーブnに隣接するトラックのうち、連続するトラック番号はn−1)、Gトラックアドレス系で確定したバイナリアドレスから、1つ小さい(1つ前の)バイナリアドレスを演算により算出し、これら2つのバイナリアドレスに基づいて不定となるLトラックアドレス系の変化ビット位置を検出すればよい。演算により得られた1つ前の(n−1番目)バイナリアドレスの各ビットはインバータ29aに供給され、その反転出力がANDゲート29bに送られる。また、Gトラックアドレス系から確定したn番目のバイナリアドレスの同一ビットはそのままANDゲート29bに供給される。ANDゲート29bでは、両ビット値の論理積を演算して出力する。2進アドレスのビットが「0」であり、その次の2進アドレスのビットが「1」である場合にのみANDゲート29bの出力が「1」となる。したがって、ANDゲート29bからの出力が「1」となるビット位置をそのまま現在着目しているLトラックアドレス系のグレーコードの変化ビット位置として特定することができる。検出されたGトラックアドレス系とLトラックアドレス系の両アドレスをシステムコントローラ32に供給し、システムコントローラ32は両アドレスが一致するか否かによりGトラックアドレス系から検出されたグルーブアドレスのエラーの有無を判定できる。グルーブトラックにおいてLトラックアドレス系からグルーブアドレスを算出する際に、2進アドレスの「1」に置き換えるのは、当該グルーブアドレスを隣接する外周側ランドトラックのアドレスと一致させるためである。
図9には、以上説明したエラー検出処理のフローチャートが示されている。まず、アドレスを確定すべきトラックがランドであるか否かを判定する(S200)。ランドである場合、Lトラックアドレス系で確定したバイナリアドレスと、演算により得られた次のバイナリアドレスから着目しているグレーコード、つまりGトラックアドレス系の変化ビット位置を検出する(S201)。変化ビット位置を検出した後、変化ビット位置が「0」となるように当該グレーコードを2進アドレスに逆変換する(S203)。その後、Lトラックアドレス系から確定したアドレスと比較し、両アドレスが一致するか否かを判定することでLトラックアドレス系から検出されたランドアドレスにエラーがあるか否かをチェックする(S204)。
一方、S200にて記録/再生するトラックがグルーブであると判定された場合には、
Gトラックアドレス系で確定したバイナリアドレスと、演算により得られた1つ前のバイナリアドレスから変化ビット位置を検出し(S202)、変化ビット位置が「1」となるように当該グレーコードを2進アドレスに逆変換する(S205)。変化ビット位置を「1」とするには、例えば図3に示されたグレーコード逆変換器28eにおいて、接点u側にNOTゲートを付加し、ランドの記録/再生時にはこのNOTゲートを無効とし、グルーブの記録/再生時にはこのNOTゲートを有効とすればよい。変化ビット位置では、1つ上位の2進アドレスとその反転値との排他的論理和となるため、変化ビット位置における2進アドレスは常に「1」となる。2進アドレスを得た後、Gトラックアドレス系から検出されたグルーブアドレスと比較し、両者が一致するか否かによりGトラックアドレス系から検出されたグルーブアドレスにエラーがあるか否かをチェックする(S206)。
以上のようにしてエラーチェックを行った後、エラーがなければ確定アドレスとして出力する(S207)。
以上説明したように、本実施形態では、Gトラックアドレス系とLトラックアドレス系という2つのアドレス系を形成し、グルーブトラックに記録/再生する場合にはLトラックアドレス系からアドレスを抽出してGトラックアドレス系から検出されたグルーブアドレスのチェック用に用い、ランドトラックに記録/再生する場合にはGトラックアドレス系からアドレスを抽出してLトラックアドレス系から検出されたランドアドレスのチェック用に用いているため、パリティビットを付加することなくアドレスのエラー検出を行い、アドレスの信頼性を向上させることができる。
本実施形態では、光ディスク10に内周側から外周側に向けてグルーブn、ランドn、グルーブn+1、ランドn+1・・と順次形成されている場合について説明したが、光ディスク10に内周側から外周側に向けてランドn、グルーブn、ランドn+1、グルーブn+1・・と順次形成されている場合にも同様に適用することができる。
この場合、ランドトラックにおいては、Lトラックアドレス系からバイナリアドレスを確定し、その1つ前のバイナリアドレスを演算し、演算して得られた(n−1)番目のバイナリアドレスと確定したn番目のバイナリアドレスとからGトラックアドレス系における変化ビット位置を検出する。すなわち、(n−1)番目のバイナリアドレスの各ビットをインバータ29aに供給し、n番目のバイナリアドレスの各ビットをANDゲート29bにそのまま供給してANDゲート29bの出力が1となるビット位置を検出する。また、グルーブトラックにおいては、Gトラックアドレス系からバイナリアドレスを確定し、次のバイナリアドレスを演算し、確定したn番目のアドレスと演算して得られた(n+1)番目のバイナリアドレスとからLトラックアドレス系における変化ビット位置を検出すればよい。n番目のバイナリアドレスの各ビットをインバータ29aに供給し、演算して得られた(n+1)番目のバイナリアドレスの各ビットをANDゲート29bにそのまま供給してANDゲート29bの出力が1となるビット位置を検出する。
実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図である。 実施形態の変化ビット位置検出回路の回路図である。 グレーコード逆変換器の構成図である。 従来のグレーコード逆変換器の構成図である。 実施形態のアドレス抽出処理フローチャートである。 ランドNにおけるグレーコードの説明図である。 グレーコード逆変換器の動作説明図である。 実施形態のGトラックアドレス系とLトラックアドレス系の説明図である。 実施形態におけるエラー検出の処理フローチャートである。 従来のアドレスフォーマット説明図である。 グルーブ及びランドのウォブル説明図である。 グレーコード変換器の構成図である。 アドレス値とグレーコードとの対応関係を示す説明図である。
符号の説明
10 光ディスク、16 光ピックアップ、28 アドレスデコード回路、32 システムコントローラ。

Claims (8)

  1. グルーブ及びランドをウォブルさせることでアドレス情報が埋め込まれ、かつ、前記アドレス情報は連続する2つのアドレス値の符号間距離が1となるグレーコードに変換されて埋め込まれた光ディスクのグルーブ及びランドにデータの記録あるいは再生を行う光ディスク装置であって、
    前記ランドのアドレス情報は、前記ランドを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が同一である同相ウォブルで規定されるランドトラックアドレス系と、前記ランドを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が反転した逆相ウォブルを含んで規定されるグルーブトラックアドレス系の2つのアドレス系を含み、
    光ディスクの内周側から外周側に向けて、順次グルーブn、ランドn、グルーブn+1、ランドn+1とアドレス情報が形成されており、
    前記ランドトラックアドレス系を再生して得られるウォブル信号から第1ランドアドレス情報を復調する手段と、
    前記第1ランドアドレス情報が正しいと仮定し、仮定した前記第1ランドアドレス情報の2進アドレス値から連続する次の2進アドレス値を演算し、仮定した前記2進アドレス値と演算して得られた次の2進アドレス値とから前記逆相ウォブルに対応するビット位置を検出し、前記グルーブトラックアドレス系を復調して得られる2進アドレス値のうち、前記ビット位置に対応する値を0に置換することで第2ランドアドレス情報を抽出する手段と
    前記第1ランドアドレス情報と第2ランドアドレス情報が一致するか否かを判定し、一致する場合に前記第1ランドアドレス情報が正しいと検証し、一致しない場合に第1ランドアドレス情報のエラーを検出する手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  2. グルーブ及びランドをウォブルさせることでアドレス情報が埋め込まれ、かつ、前記アドレス情報は連続する2つのアドレス値の符号間距離が1となるグレーコードに変換されて埋め込まれた光ディスクのグルーブ及びランドにデータの記録あるいは再生を行う光ディスク装置であって、
    前記グルーブのアドレス情報は、前記グルーブを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が同一である同相ウォブルで規定されるグルーブトラックアドレス系と、前記グルーブを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が反転した逆相ウォブルを含んで規定されるランドトラックアドレス系の2つのアドレス系を含み、
    光ディスクの内周側から外周側に向けて、順次グルーブn、ランドn、グルーブn+1、ランドn+1とアドレス情報が形成されており、
    前記グルーブトラックアドレス系を再生して得られるウォブル信号から第1グルーブアドレス情報を復調する手段と、
    前記第1グルーブアドレス情報が正しいと仮定し、仮定した前記第1グルーブアドレス情報の2進アドレス値から連続する1つ前の2進アドレス値を演算し、仮定した前記2進アドレス値と演算して得られた1つ前の2進アドレス値とから前記逆相ウォブルに対応するビット位置を検出し、前記ランドトラックアドレス系を復調して得られる2進アドレス値のうち、前記ビット位置に対応する値を1に置換することで第2グルーブアドレス情報を抽出する手段と、
    前記第1グルーブアドレス情報と第2グルーブアドレス情報が一致するか否かを判定し、一致する場合に前記第1グルーブアドレス情報が正しいと検証し、一致しない場合に第1グルーブアドレス情報のエラーを検出する手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  3. 請求項1記載の装置において、
    前記逆相ウォブルに対応するビット位置は、仮定した前記第1ランドアドレス情報の2進アドレスのビットが入力されるインバータからの反転出力、及び演算して得られた次の2進アドレスの同位置ビットが入力され、これらの論理積を演算するゲート回路の出力が1となる位置として検出されることを特徴とする光ディスク装置。
  4. 請求項2記載の装置において、
    前記逆相ウォブルに対応するビット位置は、演算して得られた1つ前の2進アドレスのビットが入力されるインバータからの反転出力、及び仮定した前記第1グルーブアドレス情報の2進アドレスの同位置ビットが入力され、これらの論理積を演算するゲート回路の出力が1となる位置として検出されることを特徴とする光ディスク装置。
  5. グルーブ及びランドをウォブルさせることでアドレス情報が埋め込まれ、かつ、前記アドレス情報は連続する2つのアドレス値の符号間距離が1となるグレーコードに変換されて埋め込まれた光ディスクのグルーブ及びランドにデータの記録あるいは再生を行う光ディスク装置であって、
    前記ランドのアドレス情報は、前記ランドを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が同一である同相ウォブルで規定されるランドトラックアドレス系と、前記ランドを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が反転した逆相ウォブルを含んで規定されるグルーブトラックアドレス系の2つのアドレス系を含み、
    光ディスクの内周側から外周側に向けて、順次ランドn、グルーブn、ランドn+1、グルーブn+1とアドレス情報が形成されており、
    前記ランドトラックアドレス系を再生して得られるウォブル信号から第1ランドアドレス情報を復調する手段と、
    前記第1ランドアドレス情報が正しいと仮定し、仮定した前記第1ランドアドレス情報の2進アドレス値から連続する1つ前の2進アドレス値を演算し、仮定した前記2進アドレス値と演算して得られた1つ前の2進アドレス値とから前記逆相ウォブルに対応するビット位置を検出し、前記グルーブトラックアドレス系を復調して得られる2進アドレス値のうち、前記ビット位置に対応する値を1に置換することで第2ランドアドレス情報を抽出する手段と、
    前記第1ランドアドレス情報と第2ランドアドレス情報が一致するか否かを判定し、一致する場合に前記第1ランドアドレス情報が正しいと検証し、一致しない場合に第1ランドアドレス情報のエラーを検出する手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  6. グルーブ及びランドをウォブルさせることでアドレス情報が埋め込まれ、かつ、前記アドレス情報は連続する2つのアドレス値の符号間距離が1となるグレーコードに変換されて埋め込まれた光ディスクのグルーブ及びランドにデータの記録あるいは再生を行う光ディスク装置であって、
    前記グルーブのアドレス情報は、前記グルーブを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が同一である同相ウォブルで規定されるグルーブトラックアドレス系と、前記グルーブを形成する内周側ウォブルと外周側ウォブルの位相が反転した逆相ウォブルを含んで規定されるランドトラックアドレス系の2つのアドレス系を含み、
    光ディスクの内周側から外周側に向けて、順次ランドn、グルーブn、ランドn+1、グルーブn+1とアドレス情報が形成されており、
    前記グルーブトラックアドレス系を再生して得られるウォブル信号から第1グルーブアドレス情報を復調する手段と、
    前記第1グルーブアドレス情報が正しいと仮定し、仮定した前記第1グルーブアドレス情報の2進アドレス値から連続する次の2進アドレス値を演算し、仮定した前記2進アドレス値と演算して得られた次の2進アドレス値とから前記逆相ウォブルに対応するビット位置を検出し、前記ランドトラックアドレス系を復調して得られる2進アドレス値のうち、前記ビット位置に対応する値を0に置換することで第2グルーブアドレス情報を抽出する手段と、
    前記第1グルーブアドレス情報と第2グルーブアドレス情報が一致するか否かを判定し、一致する場合に前記第1グルーブアドレス情報が正しいと検証し、一致しない場合に第1グルーブアドレス情報のエラーを検出する手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  7. 請求項5記載の装置において、
    前記逆相ウォブルに対応するビット位置は、演算して得られた1つ前の2進アドレスのビットが入力されるインバータからの反転出力、及び仮定した前記第1ランドアドレス情報の2進アドレスの同位置ビットが入力され、これらの論理積を演算するゲート回路の出力が1となる位置として検出されることを特徴とする光ディスク装置。
  8. 請求項6記載の装置において、
    前記逆相ウォブルに対応するビット位置は、仮定した前記第1グルーブアドレス情報の2進アドレスのビットが入力されるインバータからの反転出力、及び演算して得られた次の2進アドレスの同位置ビットが入力され、これらの論理積を演算するゲート回路の出力が1となる位置として検出されることを特徴とする光ディスク装置。
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