JP5184577B2 - ディスク記録媒体、ディスクドライブ装置、再生方法 - Google Patents
ディスク記録媒体、ディスクドライブ装置、再生方法 Download PDFInfo
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Description
光ディスクには、例えばCD、CD−ROM、DVD−ROMなどとして知られているように再生専用タイプのものと、MD、CD−R、CD−RW、DVD−R、DVD−RW、DVD+RW、DVD−RAMなどで知られているようにユーザーデータが記録可能なタイプがある。記録可能タイプのものは、光磁気記録方式、相変化記録方式、色素膜変化記録方式などが利用されることで、データが記録可能とされる。色素膜変化記録方式はライトワンス記録方式とも呼ばれ、一度だけデータ記録が可能で書換不能であるため、データ保存用途などに好適とされる。一方、光磁気記録方式や相変化記録方式は、データの書換が可能であり音楽、映像、ゲーム、アプリケーションプログラム等の各種コンテンツデータの記録を始めとして各種用途に利用される。
またデータトラック上の所定の位置にデータを記録することができるようにアドレス情報を記録する必要もあるが、このアドレス情報は、グルーブをウォブリング(蛇行)させることで記録される場合がある。
このようにすると、記録時や再生時に、反射光情報として得られるウォブリング情報からアドレスを読み取ることができ、例えばアドレスを示すピットデータ等を予めトラック上に形成しておかなくても、所望の位置にデータを記録再生することができる。
このようにウォブリンググルーブとしてアドレス情報を付加することで、例えばトラック上に離散的にアドレスエリアを設けて例えばピットデータとしてアドレスを記録することが不要となり、そのアドレスエリアが不要となる分、実データの記録容量を増大させることができる。
なお、このようなウォブリングされたグルーブにより表現される絶対時間(アドレス)情報は、ATIP(Absolute Time In Pregroove)又はADIP(Adress In Pregroove)と呼ばれる。
即ち予めディスクに記録されるプリレコーデッド情報として、ディスクへの記録条件、例えば記録線速度やレーザパワー推奨値などを示すディスク情報や、ハックされた機器を排除するためなどのコピープロテクト情報を記録したい。とりわけコピープロテクト用の情報は重要とされている。
ところが光ディスクに高密度に記録再生することを考えると、エンボスピットによるプリレコード方法は不都合が生ずる。
ところが、エンボスピットの深さが浅くなると、エンボスピットから品質のよい信号が得られないという問題がある。
この場合、フェーズチェンジマークは、ディスク上にスパイラル状に形成されたグルーブ上に記録再生されるが、高密度化のためにメディアノイズをおさえるためには、グルーブの深さは、約20nm、つまり波長λに対してλ/13〜λ/12がのぞましい。
一方、品質のよいエンボスピットからの信号を得るには、エンボスピットの深さは、λ/8〜λ/4がのぞましく、結局グルーブ及びエンボスピットとしての共通の深さとして、いい解が得られないでいた。
このような事情から、エンボスピットにかわる、情報をプリレコードする方法が求められていた。
トラッキングを行うトラックを形成するためにディスク上にスパイラル状に形成されたグルーブをウォブリングすることによって、記録再生領域と再生専用領域を形成する。
記録再生領域は、グルーブのウォブリングによりアドレス情報を記録し、アドレス情報を記録したグルーブによって形成されるトラックに、フェーズチェンジマークにより情報を記録再生する領域とする。
再生専用領域は、グルーブのウォブリングによってプリレコーデッド情報を記録した領域とする。またこの再生専用領域はフェーズチェンジマークによる情報を記録しない領域とする。
プリレコーデッド情報はコピープロテクト情報とする。
プリレコーデッド情報は、FMコードで変調し、記録する。
プリレコーデッド情報のECC(エラー訂正コード)フォーマットは、フェーズチェンジにより記録する情報のECCフォーマットと同じ符号、構造とする。
プリレコーデッド情報には、アドレス情報が含まれたエラー訂正コードが付加されている。
プリレコーデッド情報の同期信号は、複数の同期信号をもつことと、各同期信号は、情報の変調規則にないパターンと、各同期信号を識別する識別パターンより構成されることと、識別パターンは、識別番号と識別番号の偶数パリティビットを、FMコードで変調したものとする。
即ち本発明のディスク記録媒体は、トラッキングを行うトラックを形成するためにディスク上にスパイラル状に形成されたグルーブをウォブリングすることによって、記録再生領域と再生専用領域を形成する。そして記録再生領域は、グルーブのウォブリングによりアドレス情報を記録し、アドレス情報を記録したグルーブによって形成されるトラックに、フェーズチェンジマークにより情報を記録再生する領域とし、また再生専用領域は、グルーブのウォブリングによってプリレコーデッド情報を記録した領域としている。
このため、エンボスピットによりプリレコーデッド情報を記録する必要が無くなる。そしてエンボスピットを形成する必要がないため、グルーブの深さを浅くすることができる。つまりエンボスピットの再生特性を考慮せずに、グルーブの深さを高密度記録にとって最適な状態に設定できる。従って、例えば直径12cmのディスクに23GBなどの容量を実現するような高密度記録が可能となる。
またディスクドライブ装置側では、プリレコーデッド情報をアドレス情報(ADIP)と同じウォブルチャンネルの再生系で再生(ウォブル情報の抽出)することができる。
プリレコーデッド情報の記録線密度を、フェイズチェンジマークの記録線密度より小さくすることによって、フェイズチェンジマークよりSNRの劣る、プシュプル信号より得られるウォブリング信号を品質よく再生することができる。
またプリレコーデッド情報の記録線密度を、アドレス情報(ADIP)の線密度より大きくすることによって、転送レートを高くすることができ、再生時間を短くすることができる。
これにより、ECCブロック内の途中からでも、各同期信号位置を確定しやすくなり、ECCブロック内のアドレスを検出しやすい。また、複数の同期信号パターンから、各同期信号パターンを識別する際、識別パターンの違いにより識別するとともに、パリティチェックをすることにより、その識別パターンの正しさをチェックすることができ、より各同期信号を精度よく識別することができる。
1.ディスク
1−1.光ディスクの物理特性
1−2.プリレコーデッド情報
1−3.ADIPアドレス
2.ディスクドライブ装置
3.ディスク製造方法
1−1.光ディスクの物理特性
まず実施の形態となるディスクにおける物理的な特性及びウォブリングトラックについて説明する。
本例の光ディスクは、相変化方式でデータの記録を行う光ディスクであり、ディスクサイズとしては、直径が120mmとされる。また、ディスク厚は1.2mmとなる。即ちこれらの点では外形的に見ればCD(Compact Disc)方式のディスクや、DVD(Digital Versatile Disc)方式のディスクと同様となる。
相変化マーク(フェイズチェンジマーク)が記録されるトラックのトラックピッチは0.32μm、線密度0.12μmとされる。
そしてユーザーデータ容量としては約23Gバイトを実現している。
図1(a)に模式的に示すように、ディスク上は、最内周側から最外周側までグルーブGVがスパイラル状に形成される。なお別例として、グルーブGVを同心円状に形成することも可能である。
また、ディスクはCLV(線速度一定)方式で回転駆動されてデータの記録再生が行われるものとしているが、グルーブGVについてもCLVとされる。従って、トラック1周回のグルーブのウォブリング波数はディスク外周側に行くほど多くなる。
つまりグルーブGVの左右の側壁は、アドレス等に基づいて生成された信号に対応して蛇行している。
グルーブGVとその隣のグルーブGVの間はランドLとされ、上述のようにデータの記録はグルーブGVに行われる。つまりグルーブGVがデータトラックとなる。なお、ランドLをデータトラックとしてデータの記録をランドLに行うようにすることや、グルーブGVとランドLの両方をデータトラックとして用いることも考えられる。
ディスク上の領域としては、内周側からリードインゾーン、データゾーン、リードアウトゾーンが配される。
また、記録・再生に関する領域構成としてみれば。リードインゾーンの内周側がPBゾーン(再生専用領域)、リードインゾーンの外周側からリードアウトゾーンまでがRWゾーン(記録再生領域)とされる。
プリレコーデッドデータゾーンは、あらかじめコピープロテクションにつかう情報等(プリレコーデッド情報)を、ディスク上にスパイラル状に形成されたグルーブをウォブリングすることによって記録してある。これは書換不能な再生専用の情報であり、つまりプリレコーデッドデータゾーンが上記PBゾーン(再生専用領域)となる。
本例にかかる光ディスクシステムでは、登録されたドライブ装置メーカー、ディスクメーカーがビジネスを行うことができ、その登録されたことを示す、メディアキー、あるいは、ドライブキーを有している。
ハックされた場合、そのドライブキー或いはメディアキーがコピープロテクション情報として記録される。このメディアキー、ドライブキーを有した、メディア或いはドライブは、この情報により、記録再生をすることをできなくすることができる。
テストライトエリアは記録/再生時のレーザパワー等、フェーズチェンジマークの記録再生条件を設定する際の試し書きなどにつかわれる。
ディフェクトマネジメントエリアはディスク上のディフェクト情報を管理する情報を記録再生する。
半径58.0〜58.5mmはリードアウトゾーンとされる。リードアウトゾーンは、リードインゾーンと同様のディフェクトマネジメントエリアが設けられたり、また、シークの際、オーバーランしてもよいようにバッファエリアとしてつかわれる。
半径23.1mm、つまりテストライトエリアから、リードアウトゾーンまでが、フェイズチェンジマークが記録再生されるRWゾーン(記録再生領域)とされる。
アドレス情報を形成したグルーブには、フェーズチェンジマークにより情報を記録再生する。
図3(a)に示すように、RWゾーンにおけるグルーブ、つまりADIPアドレス情報を形成したグルーブトラックは、トラックピッチTP=0.32μmとされている。
このトラック上にはフェイズチェンジマークによるレコーディングマークが記録されるが、フェーズチェンジマークはRLL(1,7)PP変調方式(RLL;Run Length Limited、PP:Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))等により、線密度0.12μm/bit、0.08μm/ch bitで記録される。
1chビットを1Tとすると、マーク長は2Tから8Tで最短マーク長は2Tである。
アドレス情報は、ウォブリング周期を69Tとし、ウォブリング振幅WAはおよそ20nm(p-p)である。
アドレス情報のウォブリングのCNR(carrier noise ratio)はバンド幅30KHzのとき、記録後30dBであり、アドレスエラーレートは節動(ディスクのスキュー,デフォーカス、外乱等)による影響を含めて1×10-3以下である。
即ちトラックピッチTP=0.35μmであり、ウォブリング周期は36T、ウォブリング振幅WAはおよそ40nm(p-p)とされている。ウォブリング周期が36Tとされることはプリレコーデット情報の記録線密度はADIP情報の記録線密度より高くなっていることを意味する。また、フェーズチェンジマークは最短2Tであるから、プリレコーデッド情報の記録線密度はフェーズチェンジマークの記録線密度より低い。
このPBゾーンのトラックにはフェーズチェンジマークを記録しない。
ADIPアドレス情報についてのウォブルのCNRはバンド幅30KHzのとき、フェイズチェンジマークの未記録状態で35dBである。
アドレス情報としては、いわゆる連続性判別に基づく内挿保護を行うことなどによりこの程度の信号品質で十分であるが、PBゾーンに記録するプリレコーデッド情報については、フェイズチェンジマークと同等のCNR50dB以上の信号品質は確保したい。このため、図3(b)に示したようにPBゾーンでは、RWゾーンにおけるグルーブとは物理的に異なるグルーブを形成するものである。
さらにウォブル波形として矩形波をつかうことによって、CNRを+2dB改善できる。
あわせてCNRは43dBである。
フェーズチェンジマークとプリレコーデッドデータゾーンのウォブルの記録帯域の違いは、ウォブル18T(18Tは36Tの半分);フェイズチェンジマーク2Tで、この点で9.5dB得られる。
従ってプリレコーデッド情報としてのCNRは52.5dB相当であり、となりのトラックからのクロストークとして−2dBを見積もっても、CNR50.5dB相当である。つまり、ほぼフェーズチェンジマークと同程度の信号品質となり、ウォブリング信号をプリレコーデッド情報の記録再生に用いることが十分に適切となる。
図4に、プリレコーデッドデータゾーンにおけるウォブリンググルーブを形成するための、プリレコーデッド情報の変調方法を示す。
変調はFMコードをつかう。
図4(a)にデータビット、図4(b)にチャンネルクロック、図4(c)にFMコード、図4(d)にウォブル波形を縦に並べて示している。
データの1bitは2ch(2チャンネルクロック)であり、ビット情報が「1」のとき、FMコードはチャンネルクロックの1.2の周波数とされる。
またビット情報が「0」のとき、FMコードはビット情報「1」の1/2の周波数であらわされる。
ウォブル波形としては、FMコードを矩形波を直接記録することもあるが、図4(d)に示すように正弦波状の波形で記録することもある。
なお、図4(e)(f)に示すパターンに対応した場合は、図4(j)(k)に示すようになる。
まず図5には、フェーズチェンジマークで記録再生するメインデータ(ユーザーデータ)についてのECCフォーマットを示している。
上記LDCのデータと、BISは図示するフレーム構造を構成する。即ち1フレームにつき、データ(38B)、BIS(1B)、データ(38B)、BIS(1B)、データ(38B)が配されて155Bの構造となる。つまり1フレームは38B×4の152Bのデータと、38BごとにBISが1B挿入されて構成される。
フレームシンクFS(フレーム同期信号)は、1フレーム155Bの先頭に配される。1つのブロックには496のフレームがある。
LDCデータは、0,2,・・・の偶数番目の符号語が、0,2,・・・の偶数番目のフレームに位置し、1,3,・・・の奇数番目の符号語が、1,3,・・・の奇数番目のフレームに位置する。
このため、エラーが検出されたBISのシンボルは次のように使うことができる。
ECCのデコードの際、BISを先にデコードする。図7(a)のフレーム構造において隣接したBISあるいはフレームシンクFSの2つがエラーの場合、両者のあいだにはさまれたデータ38Bはバーストエラーとみなされる。このデータ38Bにはそれぞれエラーポインタが付加される。LDCではこのエラーポインタをつかって、ポインターイレージャ訂正をおこなう。
これによりLDCだけの訂正より、訂正能力を上げることができる。
BISにはアドレス情報等が含まれている。このアドレスは、ROMタイプディスク等で、ウォブリンググルーブによるアドレス情報がない場合等につかわれる。
この場合ECCには、メインデータ4KB(1セクタ2048B×2セクタ)に対するLDC(long distance code)とBIS(Burst indicator subcode)の2つがある。
上記LDCのデータと、BISは図示するフレーム構造を構成する。即ち1フレームにつき、フレームシンクFS(1B)、データ(10B)、BIS(1B)、データ(9B)が配されて21Bの構造となる。つまり1フレームは19Bのデータと、BISが1B挿入されて構成される。
フレームシンクFS(フレーム同期信号)は、1フレームの先頭に配される。1つのブロックには248のフレームがある。
ECCのデコードの際、BISを先にデコードする。隣接したBIS或いはフレームシンクFSの2つがエラーの場合、両者のあいだにはさまれたデータ10B、あるいは9Bはバーストエラーとみなされる。このデータ10B、あるいは9Bにはそれぞれエラーポインタが付加される。LDCではこのエラーポインタをつかって、ポインターイレージャ訂正をおこなう。
これによりLDCだけの訂正より、訂正能力をあげることができる。
これは、プリレコーデッド情報のECCデコード処理は、フェイズチェンジマークによるデータ再生時のECCデコード処理を行う回路系で実行でき、ディスクドライブ装置としてはハードウエア構成の効率化を図ることができることを意味する。
フレームシンクFSとしては7種類のフレームシンクFS0〜FS6がある。各フレームシンクFS0〜FS6はFMコード変調のアウトオブルールとしてのパターンを用いた、シンクボディ「11001001」の8チャンネルビットと、7種類のフレームシンクFS0〜FS6のそれぞれについてのシンクIDの8チャンネルビットの合計16チャンネルビットより構成される。
他のシンクIDも同様に、3bitのデータビットとパリティ1bitによりあらわされ、FMコード変調される。
フレームシンクFSは記録の際に、NRZI変換されて記録される。
上記図7(b)に示したプリレコーデッド情報の1ECCブロックの248フレームは、8つの31フレームづつのアドレスフレームに分割される。
各アドレスフレームとも、0から30のフレームナンバをもつ。フレームナンバ「0」には、他のフレームシンクには使われない特別のフレームシンクとしてFS0を用いる。このフレームシンクFS0により、アドレスフレームの先頭を見出すことができ、アドレス同期を行うことができる。
フレームナンバ「1」から「30」には、図9に示す順番でフレームシンク(FS1〜FS6)を配置する。このフレームシンクの並ぶ順番により、先頭のフレームシンクFS0が特定できなくとも、アドレスフレームの先頭を特定することもできる。
図10にプリレコーデッドデータゾーンのECCブロックにおいてBISに入れる情報を示している。
BIS情報は、アドレスとユーザーコントロールデータより構成される。
1つのアドレスフィールドは9byteより構成される。例えばアドレスフィールド#0は、A0-0〜A0-8の9バイトで構成される。
各アドレスフィールドのMSB4ByteにはAUN(address unit number)というECCブロックアドレスを示すアドレス値が配される。
また各アドレスフィールドの5バイト目には、その下位3bit(3Lsbit)には、アドレスフィールドナンバが配される。
さらに各アドレスフィールドの下位4Byteには各アドレスフィールドに対するパリティが配される。
ユーザーコントロールデータの1ユニットは24byteより構成される。例えばユニット#0は、UC0-0〜UC0-23の24バイトで構成される。
このユーザーコントロールデータは将来のシステムに使われるようにリザーブしてある。
BISクラスタは、4訂正符号より構成される。ここではパリティを除いた情報のみを示す。符号は、図のカラム(column)方向に構成される。BISクラスタは4カラムで構成される。
1カラムの情報は、アドレスが18row、ユーザーコントロールデータ12rowのトータル30rowより構成される。
また、ユーザーコントロールデータも図のように12rowの範囲にユニット#0,#1がそれぞれ配置される。
記録する際は、たとえば、図に示すアドレスフィールド#0が順次配置されるように、BISクラスタのななめ方向に記録される。
BISのエラー訂正符号は上述したようにRS(62,30,33)である。BISクラスタには符号長62シンボルの符号が4符号あり、1符号は図中矢印で示すように縦方向にエンコードされる。
BISクラスタは記録の際、8アドレスユニットとして記録される。
1つのアドレスユニットは図14に示すように31シンボルより構成される。
各アドレスユニットの先頭9byteには、各アドレスユニット番号に対応した番号の、アドレスフィールド#nとしての9byte(An-0〜An-8)が配置される。例えばアドレスユニット0にはアドレスフィールド#0(A0-0〜A0-8)が配置される。
例えばこのようなアドレスユニット0としての31シンボルは、図13において斜線部として示すように配置されることになる。
続いて、RWゾーンにおけるウォブリンググルーブとして記録されるADIPアドレスについて説明する。
図15は、グルーブをウォブリングしたADIPアドレスの変調方法として、FSK変調の一つであるMSK(minimum shift keying)変調を用いたものを示している。
アドレス等のデータは、図15(a)(b)に示すように、記録前に、1ウォブルを単位として、差動符号化する。
つまり、記録前の差動符号化後のプリコードデータにおいて、データが“1”のエッジの立ち上がりと立ち下がりの1ウォブル期間が、“1”になる。
このようなプリコードデータをMSK変調したMSKストリームでは、図15(c)のように、プリコードデータが“0”のとき、キャリアであるcosωtあるいは−cosωtとなり、プリコードデータが“1”のとき、キャリアの周波数の1.5倍のcos1.5ωtあるいは−cos1.5ωtとなる。
キャリアの周期は図に示すように、記録再生するフェーズチェンジデータの1チャンネルビット長を1chとすると、69chである。
図16にその様子を示す。RUB(記録再生クラスタ)は、図7(a)に示したデータのECCブロックの496フレームに、その前後に2フレームのPLL等のためのリンクエリアを付加した498フレームとして記録再生の単位である。
そして図16(a)のように1つのRUBに相当する区間において、ADIPとしては3つのアドレスブロックが含まれることになる。
1つのアドレスブロックは83ビットから形成される。
シンクパートの8ビットでは、モノトーンビット(1ビット)とシンクビット(1ビット)によるシンクブロックが4単位形成される。
データパートの75ビットでは、モノトーンビット(1ビット)とADIPビット(4ビット)によるADIPブロックが15単位形成される。
モノトーンビット、シンクビット、及びADIPビットは、それぞれ56ウォブル期間のウォブルで形成される。これらのビットの先頭にはビットシンクの為のMSKマークが配される。
そしてモノトーンビットはMSKマークに続いて、キャリア周波数によるウォブルが連続して形成される。シンクビット及びADIPビットは後述するが、MSKマークに続いて、MSK変調波形によるウォブルを有して形成される。
図17(a)(b)からわかるように、8ビットのシンクパートは、4つのシンクブロック(sync block“0”“1”“2”“3”)から形成される。各シンクブロックは2ビットである。
sync block“1”は、モノトーンビットとシンク“1”ビットで形成される。
sync block“2”は、モノトーンビットとシンク“2”ビットで形成される。
sync block“3”は、モノトーンビットとシンク“3”ビットで形成される。
なお図18(a)〜(e)において、それぞれウォブル振幅の下段にMSKマークパターンを示している。
これら4種類の各シンクビットは、それぞれ図18(b)(c)(d)(e)に示すようなウォブルパターンとされる。
シンク“1”ビット〜シンク“3”ビットは、それぞれMSKマークの位置を2ウォブル区間後方にずらしたパターンである。
即ち図18(c)のシンク“1”ビットは、ビットシンクbsとしてのMSKマークに続いて、18ウォブル区間後にMSKマークがあり、さらにその10ウォブル区間後にMSKマークがあるパターンとなる。
図18(d)のシンク“2”ビットは、ビットシンクbsとしてのMSKマークに続いて、20ウォブル区間後にMSKマークがあり、さらにその10ウォブル区間後にMSKマークがあるパターンとなる。
図18(e)のシンク“3”ビットは、ビットシンクbsとしてのMSKマークに続いて、22ウォブル区間後にMSKマークがあり、さらにその10ウォブル区間後にMSKマークがあるパターンとなる。
図19(a)(b)からわかるように、データパートは、15個のADIPブロック(ADIP block“0”〜“14”)から形成される。各ADIPブロックは5ビットである。
各ADIPブロックにおいて、シンクブロックの場合と同様に、モノトーンビットは56ウォブル期間において先頭にビットシンクbsとしてのMSKマークが配され、続いてキャリア周波数のウォブルが連続する波形であり、これを図20(a)に示している。
ADIPビットとしての「1」及び「0」のパターンを図20(b)(c)に示す。
ADIPビットとしての値が「1」の場合のウォブル波形パターンは、図20(b)に示すように、先頭に配されるビットシンクbsとしてのMSKマークに続いて、12ウォブル区間後方にMSKマークが配される。
ADIPビットとしての値が「0」の場合のウォブル波形パターンは、図20(c)に示すように、先頭に配されるビットシンクbsとしてのMSKマークに続いて、14ウォブル区間後方にMSKマークが配される。
ADIPアドレス情報は36ビットあり、これに対してパリティ24ビットが付加される。
36ビットのADIPアドレス情報は、多層記録用にレイヤナンバ3bit(layer no.bit 0〜layer no.bit2)、RUB(recording unit block)用に19bit(RUB no.bit 0〜layer no.bit 18)、1RUBに対する3つのアドレスブロック用に2bit(address no.bit 0、address no.bit1)とされる。
また、記録再生レーザパワー等の記録条件を記録したdisc ID等、AUXデータとして12bitが用意されている。
エラー訂正方式としては4ビットを1シンボルとした、nibbleベースのリードソロモン符号RS(15,9,7)である。つまり、符号長15ニブル、データ9ニブル、パリティ6ニブルである。
次に、上記のようなディスクに対応して記録/再生を行うことのできるディスクドライブ装置を説明していく。
図22はディスクドライブ装置の構成を示す。
図22において、ディスク100は上述した本例のディスクである。
そして光学ピックアップ1によってディスク100上のRWゾーンにおけるグルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたADIP情報の読み出しがおこなわれる。またPBゾーンにおけるグルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたプリレコーデッド情報の読み出しがおこなわれる。
また記録時には光学ピックアップによってRWゾーンにおけるトラックにユーザーデータがフェイズチェンジマークとして記録され、再生時には光学ピックアップによって記録されたフェイズチェンジマークの読出が行われる。
レーザダイオードは、波長405nmのいわゆる青色レーザを出力する。また光学系によるNAは0.85である。
またピックアップ1全体はスレッド機構3によりディスク半径方向に移動可能とされている。
またピックアップ1におけるレーザダイオードはレーザドライバ13からのドライブ信号(ドライブ電流)によってレーザ発光駆動される。
マトリクス回路4には、フォトディテクタとしての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算/増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
例えば再生データに相当する高周波信号(再生データ信号)、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などを生成する。
さらに、グルーブのウォブリングに係る信号、即ちウォブリングを検出する信号としてプッシュプル信号を生成する。
変復調回路6は、再生時のデコーダとしての機能部位と、記録時のエンコーダとしての機能部位を備える。
再生時にはデコード処理として、再生クロックに基づいてランレングスリミテッドコードの復調処理を行う。
またECCエンコーダ/デコーダ7は、記録時にエラー訂正コードを付加するECCエンコード処理と、再生時にエラー訂正を行うECCデコード処理を行う。
再生時には、変復調回路6で復調されたデータを内部メモリに取り込んで、エラー検出/訂正処理及びデインターリーブ等の処理を行い、再生データを得る。
ECCエンコーダ/デコーダ7で再生データにまでデコードされたデータは、システムコントローラ10の指示に基づいて、読み出され、AV(Audio-Visual)システム20に転送される。
アドレスデコーダ9は、供給されるデータについてのデコードを行い、アドレス値を得て、システムコントローラ10に供給する。
またアドレスデコーダ9はウォブル回路8から供給されるウォブル信号を用いたPLL処理でクロックを生成し、例えば記録時のエンコードクロックとして各部に供給する。
システムコントローラ10は、読み出されたプリレコーデッド情報に基づいて、各種設定処理やコピープロテクト処理等を行うことができる。
この場合ECCエンコーダ/デコーダ7は、バファリングされた記録データのエンコード処理として、エラー訂正コード付加やインターリーブ、サブコード等の付加を行う。
またECCエンコードされたデータは、変復調回路6においてRLL(1−7)PP方式の変調が施され、リーダ/ライタ回路5に供給される。
記録時においてこれらのエンコード処理のための基準クロックとなるエンコードクロックは上述したようにウォブル信号から生成したクロックを用いる。
レーザドライバ13では供給されたレーザドライブパルスをピックアップ1内のレーザダイオードに与え、レーザ発光駆動を行う。これによりディスク100に記録データに応じたピット(フェイズチェンジマーク)が形成されることになる。
即ちフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドライブ信号を生成し、ピックアップ1内の二軸機構のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することになる。これによってピックアップ1、マトリクス回路4、サーボ回路11、二軸機構によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。
スピンドルサーボ回路12は、ウォブル信号に対するPLL処理で生成されるクロックを、現在のスピンドルモータ2の回転速度情報として得、これを所定のCLV基準速度情報と比較することで、スピンドルエラー信号を生成する。
またデータ再生時においては、リーダ/ライタ回路5内のPLLによって生成される再生クロック(デコード処理の基準となるクロック)が、現在のスピンドルモータ2の回転速度情報となるため、これを所定のCLV基準速度情報と比較することでスピンドルエラー信号を生成することもできる。
そしてスピンドルサーボ回路12は、スピンドルエラー信号に応じて生成したスピンドルドライブ信号を出力し、スピンドルモータ2のCLV回転を実行させる。
またスピンドルサーボ回路12は、システムコントローラ10からのスピンドルキック/ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生させ、スピンドルモータ2の起動、停止、加速、減速などの動作も実行させる。
システムコントローラ10は、AVシステム20からのコマンドに応じて各種処理を実行する。
その後、その指示されたデータ区間のデータをAVシステム20に転送するために必要な動作制御を行う。即ちディスク100からのデータ読出を行い、リーダ/ライタ回路5、変復調回路6、ECCエンコーダ/デコーダ7におけるデコード/バファリング等を実行させ、要求されたデータを転送する。
その場合、まずPBゾーンを目的としてシーク動作制御を行う。即ちサーボ回路11に指令を出し、ディスク最内周側へのピックアップ1のアクセス動作を実行させる。
その後、ピックアップ1による再生トレースを実行させ、反射光情報としてのプッシュプル信号を得、ウォブル回路8、リーダ/ライタ回路5、ECCエンコーダ/デコーダ7によるデコード処理を実行させ、プリレコーデッド情報としての再生データを得る。
システムコントローラ10はこのようにして読み出されたプリレコーデッド情報に基づいて、レーザパワー設定やコピープロテクト処理等を行う。
さらには他の機器に接続されない形態もあり得る。その場合は、操作部や表示部が設けられたり、データ入出力のインターフェース部位の構成が、図22とは異なるものとなる。つまり、ユーザーの操作に応じて記録や再生が行われるとともに、各種データの入出力のための端子部が形成されればよい。
もちろん構成例としては他にも多様に考えられ、例えば記録専用装置、再生専用装置としての例も考えられる。
MSK復調のための構成としてウォブル回路8には図23に示すように、バンドパスフィルタ51,52、乗算器53、ローパスフィルタ54、スライサ55が設けられる。
従ってディスク100のRWゾーンの記録再生時には、プッシュプル信号として得られる情報は、図24(c)のMSK変調波形に対応した信号となる。
バンドパスフィルタ51は、キャリア周波数及びキャリア周波数の1.5倍の周波数に相当する帯域を通過させる特性とされ、このバンドパスフィルタ51によってウォブル成分、即ち図24(c)のMSK変調波が抽出される。
またバンドパスフィルタ52は、キャリア周波数成分のみを通過させるより狭帯域の特性とされ、図24(d)のキャリア成分が抽出される。
この復調信号demod outを次のLPF54を通過させることにより、図24(f)のLPF out信号が得られる。
LPF54は例えば27タップのFIRフィルタとされ、係数は以下のとおりである。
-0.000865006
0.001989255
0.009348803
0.020221675
0.03125
0.040826474
0.050034929
0.05852149
0.065960023
0.072064669
0.076600831
0.079394185
0.080337385 ;Center
0.079394185
0.076600831
0.072064669
0.065960023
0.05852149
0.050034929
0.040826474
0.03125
0.020221675
0.009348803
0.001989255
-0.000865006
-0.000640711
この2値化された出力である復調データ(demod data)はアドレス情報を形成するチャンネルビットデータとなり、図22に示したアドレスデコーダ9に供給されて、ADIPアドレスがデコードされるものとなる。
続いて、上述した本例のディスクの製造方法を説明する。
ディスクの製造プロセスは、大別すると、いわゆる原盤工程(マスタリングプロセス)と、ディスク化工程(レプリケーションプロセス)に分けられる。原盤工程はディスク化工程で用いる金属原盤(スタンパー)を完成するまでのプロセスであり、ディスク化工程はスタンパーを用いて、その複製である光ディスクを大量生産するプロセスである。
本例の場合、ディスクの最内周側のPBゾーンに相当する部分でプリレコーデッド情報に基づいたウォブリングによるグルーブのカッティングが行われ、またRWゾーンに相当する部分で、ADIPアドレスに基づいたウォブリングによるグルーブのカッティングが行われる。
そしてカッティングが終了すると、現像等の所定の処理を行なった後、例えば電鋳によって金属表面上への情報の転送を行ない、ディスクの複製を行なう際に必要なスタンパーを作成する。
次に、このスタンパーを用いて例えばインジェクション法等によって、樹脂基板上に情報を転写し、その上に反射膜を生成した後、必要なディスク形態に加工する等の処理を行なって、最終製品を完成する。
プリレコーデッド情報発生部71は、プリマスタリング工程で用意されたプリレコーデッド情報を出力する。
アドレス発生部72は、絶対アドレスとしての値を順次出力する。
変調部83としてはレーザ光源82からの出射光をオン/オフする音響光学型の光変調器(AOM)と、さらにレーザ光源82からの出射光をウォブル生成信号に基づいて偏向する音響光学型の光偏向器(AOD)が設けられる。
そして変調信号に基づいて変調部83の光変調器及び光偏向器を駆動する駆動処理も行う。
同時に、レーザ光源82からの出射光は変調部83を介して、信号処理部81からの変調信号に基づく変調ビームとされてカッティングヘッド部84から硝子基板71のフォトレジスト面に照射されていき、その結果、フォトレジストがデータやグルーブに基づいて感光される。
コントローラ70は、カッティング開始時には、カッティング部74に対してカッティングヘッド部84が最内周側からレーザ照射を開始するように、基板回転/移送部85のスライド位置を初期位置とさせる。そして硝子基板101のCLV回転駆動と、トラックピッチ0.35μmのグルーブを形成するためのスライド移送を開始させる。
この状態で、プリレコーデッド情報発生部71からプリレコーデッド情報を出力させ、切換部73を介して信号処理部81に供給させる。また、レーザ光源82からのレーザ出力を開始させ、変調部83は信号処理部81からの変調信号、即ちプリレコーデッド情報のFMコード変調信号に基づいてレーザ光を変調させ、硝子基板101へのグルーブカッティングを実行させる。
これにより、PBゾーンに相当する領域に、上述した図3(b)のようなグルーブのカッティングが行われていく。
また基板回転/移送部85には、トラックピッチ0.32μmのグルーブを形成するようにスライド移送速度を低下させる。
これにより、RWゾーンに相当する領域に、上述した図3(a)のようなグルーブのカッティングが行われていく。
コントローラ70はセンサ86の信号から、当該カッティング動作がリードアウトゾーンの終端に達したことを検出したら、カッティング動作を終了させる。
その後、現像、電鋳等を行ないスタンパーが生成され、スタンパーを用いて上述のディスクが生産される。
Claims (3)
- ディスク上にトラックを形成するためのグルーブがスパイラル状に形成されており、
上記グルーブのウォブリングによってアドレス情報が記録されると共に、当該グルーブによって形成されるトラックが記録マークの記録再生に用いられる記録再生領域と、
上記グルーブのウォブリングによってプリレコーデッド情報が記録される再生専用領域と、
を有し、
上記記録再生領域に記録マークで記録されるデータは、先頭に配置されたフレーム同期信号と、ロングディスタンスコードでエラー訂正符号化された38バイトごとに区切られているユーザデータと、該38バイトごとに区切られたユーザデータごとに挿入されるバーストエラー検出コードとからなる所定数の単位から構成され、
上記記録再生領域に記録マークで記録されるデータの単位は、4つの上記ユーザデータの間に3つのバーストエラー検出コードが挿入されて構成され、
上記記録再生領域に記録マークで記録されるデータの前記所定数の単位に相当する区間における上記グルーブのウォブリングによるアドレス情報は、シンクパートとデータパートから成る複数のアドレスブロックから成り、上記シンクパートは、モノトーンビットと第1のシンクビットから成る第1のシンクブロック、モノトーンビットと第2のシンクビットから成る第2のシンクブロック、モノトーンビットと第3のシンクビットから成る第3のシンクブロック、モノトーンビットと第4のシンクビットから成る第4のシンクブロックで構成される
ディスク記録媒体。 - ディスク上にトラックを形成するためのグルーブがスパイラル状に形成されており、上記グルーブのウォブリングによってアドレス情報が記録されると共に、当該グルーブによって形成されるトラックが記録マークの記録再生に用いられる記録再生領域と、上記グルーブのウォブリングによってプリレコーデッド情報が記録される再生専用領域と、を有し、上記記録再生領域に記録マークで記録されるデータは、先頭に配置されたフレーム同期信号と、ロングディスタンスコードでエラー訂正符号化された38バイトごとに区切られているユーザデータと、該38バイトごとに区切られたユーザデータごとに挿入されるバーストエラー検出コードとからなる所定数の単位から構成され、上記記録再生領域に記録マークで記録されるデータの単位は、4つの上記ユーザデータの間に3つのバーストエラー検出コードが挿入されて構成され、上記記録再生領域に記録マークで記録されるデータの前記所定数の単位に相当する区間における上記グルーブのウォブリングによるアドレス情報は、シンクパートとデータパートから成る複数のアドレスブロックから成り、上記シンクパートは、モノトーンビットと第1のシンクビットから成る第1のシンクブロック、モノトーンビットと第2のシンクビットから成る第2のシンクブロック、モノトーンビットと第3のシンクビットから成る第3のシンクブロック、モノトーンビットと第4のシンクビットから成る第4のシンクブロックで構成されるディスク記録媒体に対して、データの記録又は再生を行うディスクドライブ装置であって、
上記トラックに対してレーザ照射を行い反射光信号を得るヘッド手段と、
上記反射光信号からトラックのウォブリングに係る信号を抽出するウォブリング抽出手段と、
上記反射光信号から記録マーク情報に係る信号を抽出する記録マーク抽出手段と、
上記記録再生領域の再生時において、上記ウォブリング抽出手段によって抽出された上記ウォブリングに係る信号についてMSK復調を行い、上記アドレス情報をデコードするアドレスデコード手段と、
上記記録再生領域の再生時において、上記記録マーク抽出手段によって抽出された上記記録マークに係る信号についてデコード処理を行い、記録マークとして記録された情報を得る相変化マークデコード手段と、
上記再生専用領域の再生時において、上記ウォブリング抽出手段によって抽出された上記ウォブリングに係る信号についてデコードを行い、上記プリレコーデッド情報を得るプリレコーデッド情報デコード手段と、
を備えたディスクドライブ装置。 - ディスク上にトラックを形成するためのグルーブがスパイラル状に形成されており、上記グルーブのウォブリングによってアドレス情報が記録されると共に、当該グルーブによって形成されるトラックが記録マークの記録再生に用いられる記録再生領域と、上記グルーブのウォブリングによってプリレコーデッド情報が記録される再生専用領域と、を有し、上記記録再生領域に記録マークで記録されるデータは、先頭に配置されたフレーム同期信号と、ロングディスタンスコードでエラー訂正符号化された38バイトごとに区切られているユーザデータと、該38バイトごとに区切られたユーザデータごとに挿入されるバーストエラー検出コードとからなる所定数の単位から構成され、上記記録再生領域に記録マークで記録されるデータの単位は、4つの上記ユーザデータの間に3つのバーストエラー検出コードが挿入されて構成され、上記記録再生領域に記録マークで記録されるデータの前記所定数の単位に相当する区間における上記グルーブのウォブリングによるアドレス情報は、シンクパートとデータパートから成る複数のアドレスブロックから成り、上記シンクパートは、モノトーンビットと第1のシンクビットから成る第1のシンクブロック、モノトーンビットと第2のシンクビットから成る第2のシンクブロック、モノトーンビットと第3のシンクビットから成る第3のシンクブロック、モノトーンビットと第4のシンクビットから成る第4のシンクブロックで構成されるディスク記録媒体に対する再生方法として、
上記記録再生領域の再生時には、
トラックに対してレーザ照射を行った際の反射光信号から、トラックのウォブリングに係る信号、及び記録マークに係る信号を抽出し、抽出された上記ウォブリングに係る信号についてMSK復調を行って上記アドレス情報をデコードするとともに、抽出された上記記録マークに係る信号についてデコード処理を行って記録マークとして記録された情報を得、
上記再生専用領域の再生時には、
トラックに対してレーザ照射を行った際の反射光信号から、トラックのウォブリングに係る信号を抽出し、抽出された上記ウォブリングに係る信号についてデコードを行い、上記プリレコーデッド情報を得る
再生方法。
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