JP3908381B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクに対してデータを記録したり、記録されているデータを再生する光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、光ディスクとしてＤＶＤ−ＲＡＭが開発されている。
このようなＤＶＤ−ＲＡＭの場合、１周のトラックごと（交互）にランドとグルーブが切り替わるようになっており、この１トラックに複数存在するセクタ単位にヘッダ部がプリフォーマットされている。このヘッダ部は、トラックの方向に対して交差する方向にずれて千鳥状に複数設けられている。このヘッダ部は、トラッキング用のグルーブあるいはランドに対して、ほぼ１／２トラック分、光ディスクの内周方向および外周方向にシフトしたものとなっている。
【０００３】
たとえば、４つの部分からなり、前半２つの部分と、後半２つの部分とからなり、前半２つの部分が続くトラックとしてのランドに対応している内容が記録され、後半２つの部分はそのトラックに隣接するトラックとしてのグルーブに対応している内容が記録されている。
【０００４】
このヘッダ部を作成する際、グルーブのトラックを生成しながら、レーザ光を1 ／2 トラック分、偏向してヘッダ部を生成したり、あるいはランドのトラックでレーザ光を停止している状態で、レーザ光をオンしてかつレーザ光を1 ／2 トラック分、偏向してヘッダ部を生成するようになっている。
【０００５】
このため、１つのヘッダ部において、前半部と後半部とが同期しているとは限らないものとなっている。
したがって、ヘッダ部の前半部で生成されたクロックが後半部で同期しているとは限らないので、そのままのクロックを用いると後半部のデータを安定に再生できない。
【０００６】
また、上記光ディスク装置において、ヘッダ部を検知し、このヘッダ部検知信号によりヘッダ部の再生を行う際に、ヘッダ部検知信号とヘッダ部の再生信号との時間関係を適合させていなかったため、ヘッダ部の再生を開始する前に、ヘッダ部の再生のためのデータクロックに対するＰＬＬ動作が開始したりして、ヘッダ部のデータを誤まって再生してしまっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ヘッダ部を有する光ディスクにデータを記録したり記録されているデータを再生する光ディスク装置において、ヘッダ部のデータを安定に再生できなかったり、誤って再生してしまうという欠点を除去し、ヘッダ部のデータを安定かつ正確に再生することができる光ディスク装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、うずまき状又は同心円状のデータを記録するグルーブおよびランドの記録トラックを有し、一定長のグルーブおよびランドからなり同期コードとアドレスデータからなるヘッダ部とデータが記録されるデータ領域とからなる複数の記録領域を有し、上記ヘッダ部がグルーブ用とランド用とに交互に形成され、４つのヘッダ領域から構成され、前半部の２つのヘッダ領域はトラックと直交する外周側にシフトして設けられ、後半部の２つのヘッダ領域はトラックと直交する内周側にシフトして設けられている光ディスクに対してデータを記録し、あるいは光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク装置において、上記光ディスク上に光を集光させる集光手段と、上記光ディスクからの光が検出される検出手段と、この検出手段からの検出信号を２値化する２値化手段と、上記検出手段からの検出信号に基づいて、上記ヘッダ部の前半部のヘッダ領域の先端に差し掛かった時のタイミングを基に動作し、上記２値化手段からの２値化信号に対応する第１のヘッダ部検知信号を出力し、上記ヘッダ部の後半部の先端に差し掛かった時のタイミングを基に動作し、上記２値化手段からの２値化信号に対応する第２のヘッダ部検知信号を出力する出力手段と、この出力手段からの第１のヘッダ部検知信号が供給されている際に、上記２値化手段からの上記ヘッダ部の前半部のヘッダ領域の同期コードに対する２値化信号に基づいて、上記ヘッダ部の前半部のヘッダ領域の再生用のクロックを生成し、上記出力手段からの第２のヘッダ部検知信号が供給されている際に、上記２値化手段からの上記ヘッダ部の後半部のヘッダ領域の同期コードに対する２値化信号に基づいて、上記ヘッダ部の後半部のヘッダ領域の再生用のクロックを生成する生成手段と、この生成手段により生成される再生用の第１のクロックに基づいて、上記２値化手段からの上記ヘッダ部の前半部のヘッダ領域のアドレスデータに対する２値化信号を復調し、上記生成手段により生成される再生用の第２のクロックに基づいて、上記２値化手段からの上記ヘッダ部の後半部のヘッダ領域のアドレスデータに対する２値化信号を復調する復調手段とからなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態の光ディスク装置を説明する。
図１は、光ディスク装置を示すものである。この光ディスク装置は、光ディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ）１へのデータの記録及びこの光ディスク１からデータを再生するものである。
【００１１】
この光ディスク装置は、ＤＶＤ−ＲＡＭのみならず他のＤＶＤディスクやＣＤディスクからもデータの読み出しが可能で、書換可能なＤＶＤディスクに対してデータの書き込みが可能な装置として構成されている。
【００１２】
したがって、光ピック・アップ２は、ＤＶＤ用の対物レンズ３及びＣＤ用の対物レンズ４を有している。光ピック・アップ２内には、ＤＶＤ用の対物レンズ３及びＣＤ用の対物レンズ４に対応してＤＶＤ用及びＣＤ用の半導体レーザ・ユニット（図示せず）が設けられ、装填された光ディスク１がＤＶＤディスク或いはＣＤディスクかに応じてこの半導体レーザ・ユニットの一方が選択され、レーザ制御ユニット５によって付勢され、それぞれ対応する波長のレーザ・ビームを発生する。ＤＶＤ用及びＣＤ用の半導体レーザ・ユニットのいずれかが選択されて付勢されると、光ディスク１に対応するレーザ・ビームが対応する対物レンズ３、４に向けられ、この対物レンズ３、４によって光ディスク１に収束される。この収束されたレーザ・ビームで光ディスク１にデータが書き込まれ、或いは、再生される。
【００１３】
レーザ制御ユニット５は、ＤＶＤデータ処理ユニット６によってその設定がセットされるが、その設定は、再生信号を得る再生モード、データを記録する記録モード及びデータを消去する消去モード並びにＤＶＤディスクに対するデータ処理を実行するＤＶＤモード及びＣＤディスクに対するデータ処理を実行するＣＤモードで異なっている。即ち、ＤＶＤモードでは、ＤＶＤ用の半導体レーザ・ユニットが選択されて付勢され、また、ＣＤモードでは、ＣＤ用の半導体レーザ・ユニットが選択されて付勢される。ＤＶＤ用或いはＣＤ用のレーザ・ビームは、再生モード、記録モード及び消去モードの３つのモードでそれぞれ異なるレベルのパワーを有し、そのモードに対応したパワーのレーザビームが発生されるように半導体レーザ・ユニットがレーザ制御ユニット５によって付勢される。
【００１４】
ＤＶＤ用の対物レンズ３及びＣＤ用の対物レンズ４に対向してＤＶＤディスク１或いはＣＤディスクが配置されるように、このＤＶＤディスク或いはＣＤディスクは、直接或いはディスク・カートリッジ１ａに収納されてトレー７によって装置内に搬送される。このトレー７を駆動する為のトレーモータ８が装置内に設けられている。また、装填されたＤＶＤディスク１或いはＣＤディスクは、スタンパ９によって回転可能にスピンドル・モータ１０上に保持され、このスピンドル・モータ１０によって回転される。光ピック・アップ２は、送りモータ１１によって駆動される送り機構（図示せず）上に載置され、この送り機構によって光ディスク１の半径方向に移動される。
【００１５】
光ピックアップ２は、その内にレーザビームを検出する光検出器（図示せず）を有している。この光検出器は、光ディスク１で反射されて対物レンズ３、４を介して戻されたレーザ・ビームを検出している。光検出器からの検出信号（電流信号）は、電流／電圧変換器（Ｉ／Ｖ）１２で電圧信号に変換され、この信号は、リファレンス・アンプ１３及びサーボ・アンプ１４に供給される。リファレンス・アンプ１３からは、後述するヘッダ部５１のデータの再生用としてのトラッキングエラー信号と記録領域５８のデータの再生用としての加算信号がＤＶＤデータ処理ユニット６に出力される。サーボ・アンプ１４からのサーボ信号（トラックエラー信号、フォーカス信号）は、ＤＶＤモードでは、ＤＶＤサーボ・シーク制御ユニット１５に出力され、ＣＤモードでは、ＣＤサーボ・シーク制御並びにＣＤデータ処理ユニット１６に出力される。
【００１６】
フォーカスずれ量を光学的に検出する方法としては、たとえば次のようなものがある。
［非点収差法］ 光ディスク１の光反射膜または光反射性記録膜で反射されたレーザ光の検出光路に非点収差を発生させる光学素子（図示せず）を配置し、光検出器上に照射されるレーザ光の形状変化を検出する方法である。光検出領域は対角線状に４分割されている。各検出領域から得られる検出信号に対し、ＤＶＤサーボ・シーク制御ユニット１５内で対角和間の差を取ってフォーカスエラー検出信号（フォーカス信号）を得る。
【００１７】
［ナイフエッジ法］ 光ディスク１で反射されたレーザ光に対して非対称に一部を遮光するナイフエッジを配置する方法である。光検出領域は２分割され、各検出領域から得られる検出信号間の差を取ってフォーカスエラー検出信号を得る。
【００１８】
通常、上記非点収差法あるいはナイフエッジ法のいずれかがが採用される。
光ディスク１はスパイラル状または同心円状のトラックを有し、トラック上に情報が記録される。このトラックに沿って集光スポットをトレースさせて情報の再生または記録／消去を行う。安定して集光スポットをトラックに沿ってトレースさせるため、トラックと集光スポットの相対的位置ずれを光学的に検出する必要がある。
【００１９】
トラックずれ検出方法としては一般に、次の方法が用いられている。
［位相差検出（Differential Phase Detection）法］ 光ディスク２０１の光反射膜または光反射性記録膜で反射されたレーザ光の光検出器上での強度分布変化を検出する。光検出領域は対角線上に４分割されている。各検出領域から得られる検出信号に対し、ＤＶＤサーボ・シーク制御ユニット１５内で対角和間の差を取ってトラックエラー検出信号（トラッキング信号）を得る。
【００２０】
［プッシュプル（Push-Pull ）法］ 光ディスク１で反射されたレーザ光の光検出器上での強度分布変化を検出する。光検出領域は２分割され、各検出領域から得られる検出信号間の差を取ってトラックエラー検出信号を得る。
【００２１】
［ツインスポット（Twin-Spot ）法］ 半導体レーザ素子と光ディスク１間の送光系に回折素子などを配置して光を複数に波面分割し、光ディスク１上に照射する±１次回折光の反射光量変化を検出する。再生信号検出用の光検出領域とは別に＋１次回折光の反射光量と−１次回折光の反射光量を個々に検出する光検出領域を配置し、それぞれの検出信号の差を取ってトラックエラー検出信号を得る。
【００２２】
ＤＶＤモードでは、ＤＶＤサーボ・シーク制御ユニット１５からフォーカス信号、トラッキング信号及び送り信号がフォーカス及びトラッキング・アクチュエータ・ドライバ並びに送りモータドライバ１７に送られ、このドライバ１７によって対物レンズ３、４がフォーカス・サーボ制御され、また、トラッキング・サーボ制御される。更に、アクセス信号に応じてドライバ１７から付勢信号が送りモータ１１に供給され光ピック・アップ２が搬送制御される。このＤＶＤサーボ・シーク制御ユニット１５は、ＤＶＤデータ処理ユニット６によって制御される。例えば、ＤＶＤデータ処理ユニット６からアクセス信号がＤＶＤサーボ・シーク制御ユニット１５に供給されて送り信号が生成される。また、ＤＶＤデータ処理ユニット６からの制御信号でスピンドル・モータ・ドライバ１８及びトレー・モータ・ドライバ１９が制御され、スピンドルモータ１０及びトレー・モータ８が付勢され、スピンドル・モータ１０が所定回転数で回転され、トレーモータ８がトレーを適切に制御することとなる。ＤＶＤデータ処理ユニット６に供給されたヘッダ部５１のデータに対応する再生信号は、後述するＣＰＵ２５に供給される。これにより、上記ＣＰＵ２５は、その再生信号によりヘッダ部５１のアドレスを判断し、アクセスするアドレスとの比較を行うようになっている。ＤＶＤデータ処理ユニット６に供給された記録領域５８のデータに対応する再生信号は、ＲＡＭ２０に必要なデータが格納され、再生信号がこのＤＶＤデータ処理ユニット６で処理されてバッファとしてのＲＡＭ２１を有するＳＣＳＩインタフェース制御部並びにＣＤ−ＲＯＭデコーダ２２に供給され、ＳＣＳＩを介して他の装置、例えば、パーソナル・コンピュータに再生処理信号が供給される。
【００２３】
ＣＤモードでは、ＣＤサーボ・シーク制御並びにＣＤデータ処理ユニット１６からフォーカス信号、トラッキング信号及び送り信号がフォーカス及びトラッキング・アクチュエータ・ドライバ並びに送りモータドライバ１７に送られ、このドライバ１７によって対物レンズ３、４がフォーカス・サーボ制御され、また、トラッキング・サーボ制御される。更に、アクセス信号に応じてドライバ１７から付勢信号が送りモータ１１に供給され光ピック・アップ２が搬送制御される。このＣＤサーボ・シーク制御並びにＣＤデータ処理ユニット１６からの制御信号でスピンドル・モータ・ドライバ１８及びトレー・モータ・ドライバ１９が制御され、スピンドルモータ１０が付勢され、スピンドル・モータ１０が所定回転数で回転されることとなる。ＣＤデータ処理ユニット１６に供給された再生信号は、この処理ユニット１６で処理されてＣＤデータ出力アンプ２３を介して出力される。
【００２４】
図１に示す各部は、ＲＯＭ２４に格納された手順に従って、ＣＰＵ２５によって制御される。ＲＡＭ２６はＣＰＵ２５のメモリとして用いられる。
次に、上記作成されたＤＶＤ−ＲＡＭの光ディスク１の構造について説明する。
【００２５】
上記光ディスク１は、例えば厚さ０．６ｍｍのポリカーボネイトあるいはアクリル等の透明樹脂からなる円盤状基板、相変化形の記録膜、反射膜、保護膜および張り合わせのためのシートや接着剤から構成される。透明基板に凹凸形状で溝やヘッダ情報を記録し、凹凸面に記録膜などを成膜したのち凹凸面どうしを張り合わせ、両面において記録再生が可能な構成とする。
【００２６】
上記光ディスク１は、図２、図３に示すように、あらかじめトラッキング用のウォブルされているグルーブとトラックアドレス等を示すプリピット（エンボスピット）列からなるヘッダ部５１から構成されている。
【００２７】
すなわち、データ記録時の基準となる信号を得るため、トラッキング用のグルーブを一定周期でウォブルさせている。この時、ヘッダ部５１とトラッキング用のグルーブを一定周期でウォブルさせる信号の位相は概略合うようにする。
【００２８】
ヘッダ部５１はまず外側にウォブルし、次に内側にウォブルし、トラッキング用のグルーブのウォブルもまず外側にウォブルし、次に内側にウォブルするようになっている。
【００２９】
上記光ディスク１は、図４、図５に示すように、内側から順に、リードインエリア４２のエンボスデータゾーン４５と書換え可能なデータゾーン４６、データエリア４３のゾーン４３ａ、…４３ｘ、およびリードアウトエリア４４のデータゾーンからなり、それぞれのゾーンに対するクロック信号は同一であり、各ゾーンに対する光ディスク１の回転数（速度）と１トラックずつのセクタ数とがそれぞれ異なったものとなっている。
【００３０】
リードインエリア４２は、複数（１８９６）のトラックからなるエンボスデータゾーン４５と複数のトラックからなる書換え可能なデータゾーン４６とからなる。エンボスデータゾーン４５は、ブランクゾーン、リファレンスシグナルゾーン、ブランクゾーン、コントロールデータゾーン、ブランクゾーンからなる。エンボスデータゾーン４５には、リファレンスシグナルやコントロールデータが製造時に記録されている。書換え可能なデータゾーン４６は、ガードトラック用のゾーン、ディスクテスト用のゾーン、ドライブテスト用のゾーン、ディスク識別データ用のゾーン、および交替管理エリアとしての交替管理ゾーンにより構成されている。
【００３１】
データエリア４３は、半径方向に複数（１８８８）のトラックからなる複数たとえば２４のゾーン４３ａ、…４３ｘにより構成されている。ただし、ゾーン４３ａだけは書換え可能なデータゾーン４６を含めて１８８８トラックとなっている。
【００３２】
リードアウトエリア４４は、複数（１４４６）のトラックからなり、上記書換え可能なデータゾーン４６と同様に、書換え可能なデータゾーンであり、データゾーン４６の記録内容と同じものが記録できるようになっている。
【００３３】
データエリア４３のゾーン４３ａ、…４３ｘでは、光ディスク１の内周側から外周側に向かうのにしたがって、回転数（速度３９．７８〜１６．９１Ｈｚ）が遅くなり、１トラックずつのセクタ数（１７〜４０）が増加するようになっている。
【００３４】
上記データエリア４３のゾーン４３ａ、…４３ｘのトラックには、図４、図５に示すように、データの記録の単位としてのＥＣＣ（error correction code ）ブロックデータ単位（たとえば３８６８８バイト）ごとに、データが記録されるようになっている。
【００３５】
ＥＣＣブロックは、２Ｋバイトのデータが記録される１６個のセクタからなり、各セクタごとにアドレスデータとしての４バイト（３２ビット）構成のセクタＩＤ（識別データ）１〜ＩＤ１６が２バイト構成のエラー検知コード（ＩＥＤ：ＩＤエラーディテクションコード）とともにメインデータ（セクタデータ）に付与され、ＥＣＣブロックに記録されるデータを再生するためのエラー訂正コードとしての横方向のＥＣＣ（error correction code ）１と縦方向のＥＣＣ２が記録されるようになっている。このＥＣＣ１、２は、光ディスク１の欠陥によりデータが再生できなくなることを防止するために冗長語としてデータに付与されるエラー訂正コードである。
【００３６】
各セクタは、１７２バイトで１２行のデータにより構成され、各行（ライン）ごとに１０バイト構成の横方向のＥＣＣ１が付与されているとともに、１８２バイト構成の１行分の縦方向のＥＣＣ２が付与されている。これにより、後述するエラー訂正回路９２は、横方向のＥＣＣ１を用いて各ラインごとのエラー訂正処理を行うとともに、縦方向のＥＣＣ２を用いて各列ごとのエラー訂正処理を行うようになっている。
【００３７】
上記ＥＣＣブロックが光ディスク１に記録される際には、各セクタの所定のデータ量ごと（所定データ長さ間隔ごとたとえば９１バイト：１４５６チャネルビットごと）にデータを再生する際にバイト同期を取るための同期コード（２バイト：３２チャネルビット）が付与されている。
【００３８】
各セクタは、第０フレームから第２５フレームの２６個のフレームから構成され、各フレームごとに付与されている同期コード（フレーム同期信号）が、フレーム番号を特定するための特定コード（１バイト：１６チャネルビット）と、各フレーム共通の共通コード（１バイト：１６チャネルビット）とから構成されている。
【００３９】
上記データエリア４３のゾーン４３ａ、…４３ｘのトラックには、図３、図４に示すように、各セクタごとに、それぞれアドレス等が記録されているヘッダ部５１、…があらかじめプリフォーマッティングされている。
【００４０】
上記ヘッダ部５１は、グルーブの形成時に、形成されるようになっている。このヘッダ部５１は、図６、図７に示すように、複数のピットからなる複数のヘッダ領域５２により構成されており、グルーブ５３に対して図のようにプリフォーマットされており、ピットの中心はグルーブ５３とランド５４の境界線の振幅の中心の同一線上の位置に存在する。図６は、各トラックの先頭のセクタに付与されるヘッダ部５１であり、図７は、各トラックの途中のセクタに付与されるヘッダ部５１である。
【００４１】
この場合、グルーブ用のヘッダ部とランド用のヘッダ部とが交互（千鳥状）に形成されている。
上記１セクタごとのフォーマットが、図８に示されている。
【００４２】
図８において、１セクタは、２６９７バイト（bytes)で構成され、１２８バイトのヘッダ領域（ヘッダ部５１に対応）５１、２バイトのミラー領域５７、２５６７バイトの記録領域５８から構成されている。
【００４３】
上記セクタに記録されるチャネルビットは、８ビットのデータを１６ビットのチャネルビットに８−１６コード変調された形式になっている。
ヘッダ領域５１は、光ディスク１を製造する際に所定のデータが記録されているエリアである。このヘッダ領域５１は、４つのヘッダ１領域、ヘッダ２領域、ヘッダ３領域、ヘッダ４領域により構成されている。
【００４４】
ヘッダ１領域〜ヘッダ４領域は、４６バイトあるいは１８バイトで構成され、３６バイトあるいは８バイトの同期コード部ＶＦＯ（Variable Frequency Oscillator ）、３バイトのアドレスマークＡＭ（Address Mark）、４バイトのアドレス部ＰＩＤ（Position Identifier ）、２バイトの誤り検知コードＩＥＤ（ID Error Detection Code)、１バイトのポストアンブルＰＡ（Postambles）により構成されている。
【００４５】
ヘッダ１領域、ヘッダ３領域は、３６バイトの同期コード部ＶＦＯ１を有し、ヘッダ領域２、ヘッダ４領域は、８バイトの同期コード部ＶＦＯ２を有している。
【００４６】
同期コード部ＶＦＯ１、２は、ＰＬＬの引き込みを行うための領域で、同期コード部ＶＦＯ１はチャネルビットで“０１０…”の連続を“３６”バイト（チャネルビットで５７６ビット）分記録（一定間隔のパターンを記録）したものであり、同期コード部ＶＦＯ２はチャネルビットで“０１０…”の連続を“８”バイト（チャネルビットで１２８ビット）分記録したものである。
【００４７】
アドレスマークＡＭは、どこからセクタアドレスが始まるかを示す“３”バイトの同期コードである。このアドレスマークＡＭの各バイトのパターンは“0100100000000100”というデータ部分には現れない特殊なパターンが用いられる。
【００４８】
アドレス部ＰＩＤ１〜４は、４バイトのアドレス情報としてのセクタアドレス（ＩＤ番号を含む）が記録されている領域である。セクタアドレスは、トラック上における物理的な位置を示す物理アドレスとしての物理セクタ番号であり、この物理セクタ番号はマスタリング工程で記録されるため、書き換えることはできないようになっている。
【００４９】
ＩＤ番号は、例えばＰＩＤ１の場合は“１”で、１つのヘッダ部５１で４回重ね書きしている内の何番目かを表す番号である。
誤り検知コードＩＥＤは、セクタアドレス（ＩＤ番号含む）に対するエラー（誤り）検知符号で、読み込まれたＰＩＤ内のエラーの有無を検知することができる。
【００５０】
ポストアンブルＰＡは、復調に必要なステート情報を含んでおり、ヘッダ部５１がスペースで終了するよう極性調整の役割も持つ。
ミラー領域５７は、トラッキングエラー信号のオフセット補正、ランド／グルーブ切り替え信号のタイミング発生等に利用される。
【００５１】
記録領域５８は、１０〜２６バイトのギャップ領域、２０〜２６のガード１領域、３５バイトのＶＦＯ３領域、３バイトのプレ−シンクロナスコード（ＰＳ）領域、２４１８バイトのデータ領域、１バイトのポストアンブル３（ＰＡ３）領域、４８〜５５バイトのガード２領域、および９〜２５バイトのバッファ領域により構成されている。
【００５２】
この記録領域５８は、先頭に設けられているウォブルしない領域５８ａとこの領域に続いて設けられている所定の周波数に基づいて所定のウォブル振幅量でウォブルする領域とから構成されている。
【００５３】
ギャップ領域は、何も書かない領域である。
ガード１領域は、相変化記録媒体特有の繰り返し記録時の終端劣化がＶＦＯ３領域にまで及ばないようにするために設けられた領域である。
【００５４】
ＶＦＯ３領域もＰＬＬロック用の領域ではあるが、同一パターンの中に同期コードを挿入し、バイト境界の同期をとることも目的とする領域である。
ＰＳ（pre-synchronous code）領域は、データ領域につなぐための同調用の領域である。
【００５５】
データ領域は、データＩＤ、データＩＤエラー訂正コードＩＥＤ（Data ID Error Detection Code）、同期コード、ＥＣＣ（Error Correction Code ）、ＥＤＣ（Error Detection Code）、ユーザデータ等から構成される領域である。データＩＤは、各セクタの４バイト（３２チャネルビット）構成のセクタＩＤ１〜ＩＤ１６である。データＩＤエラー訂正コードＩＥＤは、データＩＤ用の２バイト（１６ビット）構成のエラー訂正コードである。
【００５６】
上記セクタＩＤ（１〜１６）は、１バイト（８ビット）のセクタ情報と、３バイトのセクタ番号（トラック上における論理的な位置を示す論理アドレスとしての論理セクタ番号）から構成されている。セクタ情報は、１ビットのセクタフォーマットタイプ領域、１ビットのトラッキング方法領域、１ビットの反射率領域、１ビットのリザーブ領域、２ビットのエリアタイプ領域、１ビットのデータタイプ領域、１ビットのレイヤ番号領域により構成されている。
【００５７】
論理セクタ番号は、初期欠陥によるスリップ交替処理により、物理セクタ番号と異なったものとなる。
ＰＡ（postamble ）３領域は、復調に必要なステート情報を含んでおり、前のデータ領域の最終バイトの終結を示す領域である。
【００５８】
ガード２領域は、相変化記録媒体特有の繰り返し記録時の終端劣化がデータ領域にまで及ばないようにするために設けられた領域である。
バッファ領域は、データ領域が次のヘッダ部５１にかからないように、光ディスク１を回転するモータの回転変動などを吸収するために設けられた領域である。
【００５９】
ギャップ領域が、１０＋Ｊ／１６バイトという表現になっているのは、ランダムシフトを行うからである。ランダムシフトとは相変化記録媒体の繰り返し記録劣化を緩和するため、データの書き始めの位置をずらすことである。ランダムシフトの長さはデータ領域の最後尾に位置するバッファ領域の長さで調整され、１つのセクタ全体の長さは２６９７バイト一定である。
【００６０】
上記データエリア４３のゾーン４３ａ、…４３ｘには、それぞれ上述したようにスペアセクタが用意されており、同一ゾーン内で、セクタ単位のスリップ交替処理（スリッピング リプレースメント アルゴリズム）を行った際の、最終的なスペアとして利用されるものである。
【００６１】
次に、上記ＤＶＤデータ処理ユニット６内には、図１に示すような、ＤＶＤレベルスライス・ＰＬＬ回路３０ａとＤＶＤ信号処理回路３０ｂが設けられている。
【００６２】
ＤＶＤレベルスライス・ＰＬＬ回路３０ａはＲＦアンプ回路１３により波形等化された再生ＲＦ信号を２値化した８−１６信号を得る。同時にこの８−１６信号を読み取るために８−１６信号に同期したＰＬＬクロックを生成する。２値化した８−１６信号（データ信号）とＰＬＬクロックはＤＶＤ信号処理回路３０ｂに出力する。
【００６３】
ＤＶＤ信号処理回路３０ｂはＰＬＬクロックを用いて８−１６信号からＤＶＤ同期信号を検出しデータ分離、８−１６復調を行う。ヘッダ部５１に対して復調したデータはＰＬＬクロックによりヘッダ部５１のデータとしてＣＰＵ２５に供給される。これにより、上記ＣＰＵ２５は、その再生信号によりヘッダ部５１のアドレスを判断し、アクセスするアドレスか否かを判断する。また、記録領域５８に対して復調したデータはＰＬＬクロックにより一旦ＤＶＤ訂正メモリとしてのＲＡＭ２０に書き込んだ後ＤＶＤフォーマットに応じた訂正処理を行い訂正完了後にＲＡＭ２０からデータを読み出しＤＶＤ同期信号と共にＳＣＳＩインタフェース制御部並びにＣＤ−ＲＯＭデコーダ２２に出力する。また検出したＤＶＤ同期信号よりスピンドル・モータ１０の速度、位相誤差を検出しディスクモータ制御信号を生成してスピンドルモータドライバ１８に出力する。
【００６４】
上記ＤＶＤレベルスライス・ＰＬＬ回路３０ａは、図９に示すように、２値化回路３１、データクロック生成回路３２、ヘッダ部検知回路３３によって構成されている。
【００６５】
２値化回路３１は、ＲＦアンプ回路１３により波形等化された再生ＲＦ信号を２値化したデータ信号としての８−１６信号をデータクロック生成回路３２とＳＣＳＩインタフェース制御部並びにＣＤ−ＲＯＭデコーダ２２へ出力するものである。
【００６６】
この２値化回路３１からの出力は、図１２の（ａ）に示すように、ヘッダ部５１の前端部と後端部で大きく変化するものとなっている。
ヘッダ部検知回路３３は、ＲＦアンプ回路１３により波形等化された再生ＲＦ信号に基づいてヘッダ部を検知する回路であり、ヘッダ部５１の前半部（ヘッダ１領域、ヘッダ２領域）に対するプラス側検知信号と、ヘッダ部５１の後半部（ヘッダ３領域、ヘッダ４領域）に対するマイナス側検知信号とを出力ものであり、図１０に示すように、ヘッダ部５１の前半部（ヘッダ１領域、ヘッダ２領域）の先端とヘッダ部５１の後半部（ヘッダ３領域、ヘッダ４領域）の先端に対する高速の検知信号を出力するウインドウコンパレータ３４、ウインドウコンパレータ３４から出力される２種類の検知信号に対して、図１２の（ｂ）（ｃ）に示すように、それぞれ所定信号幅の出力信号（プラス側検知信号、マイナス側検知信号）を出力するモノマルチバイブレータ３５、３６により構成されている。
【００６７】
ウインドウコンパレータ３４は、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とコンパレータ３４ａ、３４ｂにより構成されている。
コンパレータ３４ａは、図１２の（ａ）に示すような再生信号をマイナス側のスライスレベルａで２値化する回路であり、コンパレータ３４ｂは、図１２の（ａ）に示すような再生信号をプラス側のスライスレベルｂで２値化する回路であある。
【００６８】
これにより、ヘッダ部５１の前半部の先頭に差し掛かったときの検知を高速に行い、前半部が終了したときの検知には十分な時間遅れを追加するようにしている。さらに、ヘッダ部５１の後半部の先頭に差し掛かったときの検知を高速に行い、後半部が終了したときの検知には十分な時間遅れを追加するようにしている。
【００６９】
データクロック生成回路３２は、上記２値化回路３１からのデータ信号に同期したデータクロック（ＰＬＬクロック）を生成するものであり、図１１に示すように、位相比較器３２ａ、ローパスフィルタ３２ｂ、ＶＣＯ（ボルテージ コントロール オシレータ）３２ｃにより構成されている。
【００７０】
データクロック生成回路３２は、ヘッダ部５１の再生時、上記ヘッダ部検知回路３３からのプラス側検知信号、マイナス側検知信号のそれぞれに基づいて、図１２の（ｄ）に示すように、ＰＬＬの再動作（リセット、再引込み）を行うものである。
【００７１】
データクロック生成回路３２は、ヘッダ部５１の前半部の先端と後端部の先端に差し掛かったときのタイミングを基に、動作するようになっている。この際、２値化回路３１からの２値化信号より若干、遅くなるように設定し、ヘッダ内のＶＦＯ内でスタートするようになっている。
【００７２】
なお、図１３に示すように、ほぼ１／２ＶＦＯの期間にヘッダ部検知信号が出力されることにより、安定に引込みを行うことができる。また、引込み時間は、略１／２ＶＦＯの時間以内となっている。
【００７３】
ローパスフィルタ３２ｂは、コンデンサＣ１、Ｃ２と抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とと切換えスイッチＳＷ１、ＳＷ２とオペアンプ３７により構成されている。
ローパスフィルタ３２ｂは、ヘッダ部検知回路３３からのヘッダ部検知信号としてのプラス側検知信号、マイナス側検知信号を用いて、ヘッダ部５１の前半部の先頭部分、後半部の先頭部分に対する速いＰＬＬ応答を行うようになっている。
【００７４】
このローパスフィルタ３２ｂは、ヘッダ部検知回路３３からのヘッダ部検知信号としてのプラス側検知信号、あるいはマイナス側検知信号がハイレベルとなった際に、つまりヘッダ部５１の前半部の先頭部分、後半部の先頭部分に対する再生信号が供給される際に、切換えスイッチＳＷ１、ＳＷ２を所定時間オフし、その後、切換えスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンするようになっている。上記所定時間は、ＰＬＬが安定するまでの時間となっている。
【００７５】
これにより、切換えスイッチＳＷ１、ＳＷ２がオフとなった際に、オペアンプ３７によるゲインが上がり、周波数応答が速くなるようになっている。
すなわち、切換えスイッチＳＷ１がオフすることにより、抵抗Ｒ５、Ｒ６の並列の抵抗値が、抵抗Ｒ５の抵抗値に変更され、オペアンプ３７によるゲインが上がり、周波数応答が速くなり、切換えスイッチＳＷ２がオフすることにより、コンデンサＣ１、Ｃ２の並列の容量が、コンデンサＣ１の容量だけに変更され、オペアンプ３７による周波数応答がさらに速くなる。
【００７６】
また、ローパスフィルタ３２ｂは、ヘッダ部検知回路３３からのマイナス側検知信号がローレベルとなった際に、つまり記録領域５８に対する再生信号が供給される際に、切換えスイッチＳＷ１、ＳＷ２を所定時間オフし、その後、切換えスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンするようにして、記録領域５８に対するＰＬＬ応答を速く行うようにしても良い。
【００７７】
次に、上記のような構成において、ヘッダ部５１の再生動作について説明する。
たとえば今、所定のトラック（グルーブあるいはランド）をトラッキングしている際に、ＲＦアンプ１５から図１２の（ａ）、図１３に示すような、ヘッダ部データ信号（再生信号）が、ＤＶＤデータ処理ユニット３０内のＤＶＤレベルスライス・ＰＬＬ回路３０ａ内の２値化回路３１、ヘッダ部検知回路３３内のウインドウコンパレータ３４に供給される。
【００７８】
これにより、２値化回路３１により２値化されたデータ信号がデータクロック生成回路３２内の位相比較器３２ａに供給される。
また、ウインドウコンパレータ３４は、ヘッダ部データ信号からプラス側のスライスレベルｂで２値化した２値化出力をコンパレータ３４ｂから出力し、モノマルチバイブレータ３６に供給する。
【００７９】
また、ウインドウコンパレータ３４は、ヘッダ部データ信号からマイナス側のスライスレベルａで２値化した２値化出力をコンパレータ３３ａから出力し、モノマルチバイブレータ３５に供給する。
【００８０】
これにより、モノマルチバイブレータ３６は、コンパレータ３４ｂからの２値化出力を遅延した、図１２の（ｂ）に示す、ヘッダ部５１の前半部に対するヘッダ検知信号（切換え信号）をデータクロック生成回路３２内のローパスフィルタ３２ｂに出力し、モノマルチバイブレータ３５は、コンパレータ３４ａからの２値化出力を遅延した、図１２の（ｃ）に示す、ヘッダ部５１の後半部に対するヘッダ検知信号（切換え信号）をデータクロック生成回路３２内のローパスフィルタ３２ｂに出力する。
【００８１】
すなわち、図１２の（ｂ）に示すヘッダ部検知信号の立上がり部が、ヘッダ部５１の前半部の先頭部分に位置し、図１２の（ｃ）に示すヘッダ部検知信号の立上がり部が、ヘッダ部５１の後半部の先頭部分に位置している。
【００８２】
したがって、ヘッダ部５１の前半部の再生を行う際に、ヘッダ１領域のＶＦＯ１の最初の部分でデータクロック生成回路３２による引込み（ＰＬＬ）が開始される。その後、１／２のＶＦＯ期間で引込み（ＰＬＬ）処理が行われる。この後、データクロック生成回路３２から出力されるデータクロックと２値化回路３１からのデータ信号がＤＶＤ信号処理回路３０ｂに供給される。これにより、ＤＶＤ信号処理回路３０ｂは、供給されるデータ信号をデータクロックに基づいて復調することにより、上記ＶＦＯ１に続く、ヘッダ１領域内のアドレスマークＡＭ、アドレス部ＰＩＤ、誤り検知コードＩＥＤ、ポストアンブルＰＡの読取りと、ヘッダ２領域内のアドレスマークＡＭ、アドレス部ＰＩＤ、誤り検知コードＩＥＤ、ポストアンブルＰＡの読取りとを行う。
【００８３】
そして、ヘッダ部５１の後半部の再生を行う際に、ヘッダ３領域のＶＦＯ１の最初の部分でデータクロック生成回路３２による引込みが開始される。その後、１／２のＶＦＯ期間で引込み処理が行われる。この後、データクロック生成回路３２から出力されるデータクロックと２値化回路３１からのデータ信号がＤＶＤ信号処理回路３０ｂに供給される。これにより、ＤＶＤ信号処理回路３０ｂは、供給されるデータ信号をデータクロックに基づいて復調することにより、上記ＶＦＯ１に続く、ヘッダ３領域内のアドレスマークＡＭ、アドレス部ＰＩＤ、誤り検知コードＩＥＤ、ポストアンブルＰＡの読取りと、ヘッダ４領域内のアドレスマークＡＭ、アドレス部ＰＩＤ、誤り検知コードＩＥＤ、ポストアンブルＰＡの読取りとを行う。
【００８４】
上記したように、ヘッダ部５１の前半部のヘッダ領域の先端と後端部のヘッダ領域の先端に差し掛かったときのタイミングを基に、それぞれデータクロックの生成動作を開始し、２値化回路３１からの２値化信号より若干、遅くなるように設定し、ヘッダ１領域内のＶＦＯ内と、ヘッダ３領域内のＶＦＯ内とでデータクロックの生成動作を開始するようにしたものである。
【００８５】
これにより、前半部のヘッダ領域と後半部のヘッダ領域の同期が取れていないヘッダ部を有する光ディスクにおいて、ヘッダ部のデータを安定かつ正確に再生することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、ヘッダ部を有する光ディスクにデータを記録したり記録されているデータを再生する光ディスク装置において、ヘッダ部のデータを安定かつ正確に再生することができる光ディスク装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の光ディスク装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】光ディスクの概略構成を示す平面図。
【図３】光ディスクのヘッダ部とグルーブ部のウォブル状況を示す図。
【図４】光ディスクの概略構成を示す平面図。
【図５】光ディスクの概略構成を示す平面図。
【図６】光ディスクのヘッダ部のプリフォーマットデータと周辺のグルーブとランドの状態を説明するための図。
【図７】光ディスクのヘッダ部のプリフォーマットデータと周辺のグルーブとランドの状態を説明するための図。
【図８】１セクタごとのセクタフォーマットを示す図。
【図９】ＤＶＤレベルスライス・ＰＬＬ回路の概略構成を示すブロック図。
【図１０】ヘッダ部検知回路の概略構成を示す回路図。
【図１１】データクロック生成回路の概略構成を示す回路図。
【図１２】ＤＶＤレベルスライス・ＰＬＬ回路における要部の信号波形図。
【図１３】ヘッダ部における引込み開始期間と引込み時間を説明するための図。
【符号の説明】
１…光ディスク
２…光ピック・アップ
３…対物レンズ
１４…サーボ・アンプ
１５…ＤＶＤサーボ・シーク制御ユニット
１７…ドライバ
３０ａ…ＤＶＤレベルスライス・ＰＬＬ回路
３０ｂ…ＤＶＤ信号処理回路
３１…２値化回路
３２…データクロック生成回路
３３…ヘッダ部検知回路

Claims (3)

1. うずまき状又は同心円状のデータを記録するグルーブおよびランドの記録トラックを有し、一定長のグルーブおよびランドからなり同期コードとアドレスデータからなるヘッダ部とデータが記録されるデータ領域とからなる複数の記録領域を有し、上記ヘッダ部がグルーブ用とランド用とに交互に形成され、４つのヘッダ領域から構成され、前半部の２つのヘッダ領域はトラックと直交する外周側にシフトして設けられ、後半部の２つのヘッダ領域はトラックと直交する内周側にシフトして設けられている光ディスクに対してデータを記録し、あるいは光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク装置において、
   上記光ディスク上に光を集光させる集光手段と、
   上記光ディスクからの光が検出される検出手段と、
   この検出手段からの検出信号を２値化する２値化手段と、
   上記検出手段からの検出信号に基づいて、上記ヘッダ部の前半部のヘッダ領域の先端に差し掛かった時のタイミングを基に動作し、上記２値化手段からの２値化信号に対応する第１のヘッダ部検知信号を出力し、上記ヘッダ部の後半部の先端に差し掛かった時のタイミングを基に動作し、上記２値化手段からの２値化信号に対応する第２のヘッダ部検知信号を出力する出力手段と、
   この出力手段からの第１のヘッダ部検知信号が供給されている際に、上記２値化手段からの上記ヘッダ部の前半部のヘッダ領域の同期コードに対する２値化信号に基づいて、上記ヘッダ部の前半部のヘッダ領域の再生用のクロックを生成し、上記出力手段からの第２のヘッダ部検知信号が供給されている際に、上記２値化手段からの上記ヘッダ部の後半部のヘッダ領域の同期コードに対する２値化信号に基づいて、上記ヘッダ部の後半部のヘッダ領域の再生用のクロックを生成する生成手段と、
   この生成手段により生成される再生用の第１のクロックに基づいて、上記２値化手段からの上記ヘッダ部の前半部のヘッダ領域のアドレスデータに対する２値化信号を復調し、上記生成手段により生成される再生用の第２のクロックに基づいて、上記２値化手段からの上記ヘッダ部の後半部のヘッダ領域のアドレスデータに対する２値化信号を復調する復調手段と、
   を具備したことを特徴とする光ディスク装置。
2. 上記ヘッダ部の同期コードが所定の時間長からなり、上記生成手段で上記ヘッダ部の再生用のクロックの生成が開始される期間が、上記同期コードの時間長の１／２以内であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 上記ヘッダ部の同期コードが所定の時間長からなり、上記生成手段で上記ヘッダ部の再生用のクロックの整定時間が、上記同期コードの時間長の１／２以内であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。

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