JPH1196683A

JPH1196683A - 光ディスク及び光ディスク装置

Info

Publication number: JPH1196683A
Application number: JP9257217A
Authority: JP
Inventors: Susumu Chiaki; 進千秋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-09-22
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 1999-04-09
Anticipated expiration: 2017-09-22
Also published as: EP0903739A3; JP3849246B2; EP0903739A2; US6125100A

Abstract

(57)【要約】【課題】誤り訂正能力を向上させる。【解決手段】所定データ量の符号化ブロックを符号化
の単位として符号化して記録される光ディスクにおい
て、最内周トラックの長さをＬ０、符号化の冗長度を
Ｒ、及び符号のビット当たりの長さをＤとし、上記符号
化ブロックのデータ量をＶとするとき、Ｖ×（１＋Ｒ）
×Ｄ＜Ｌ０の関係を満たす上記符号化ブロックのデータ
量の内で２の冪乗で表せる最大の数をユーザデータ容量
Ｖとすることにより、符号化ブロックを光ディスクの最
内周のトラックの全体にまたがるサイズ、又はこれに近
いサイズにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、符号化ブロック
を単位として記録／再生を行う光ディスク及びこの光デ
ィスクを用いる光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク、例えば再生専用光ディス
ク、追記型光ディスク、書換型光ディスクのような光学
記録媒体においては、ディスクの欠陥や記録面に付着す
る埃により再生されるデータに誤りが生じることがあ
る。

【０００３】このようなディスクの欠陥や埃によるデー
タの誤りはディスクの回転駆動を制御するサーボ動作を
不安定にする。そして、このデータの誤りがさらにデー
タの誤りを引き起こすことがある。このような事態を防
止するため、光ディスクでは、記録するデータにエラー
訂正処理を施すためのパリティビットを付加するのが一
般的である。

【０００４】記録容量が数〔Ｇｂｙｔｅ〕単位のいわゆ
るデジタルビデオディスク規格の光ディスクでは、３２
〔ｋｂｙｔｅ〕のデータを１つの単位として、データに
エラー訂正の処理を施すためのパリティビットが付加さ
れている。このエラー訂正の単位をＥＣＣ（Error Corr
ection Code ）ブロックという。

【０００５】例えば、特願平８−３４６１０８号明細書
中に開示されたデータ構造においては、図８に示すよう
に、１７２ワード（words ）×１９２列（rows）の２次
元配列のデータをＥＣＣブロックとしている。すなわ
ち、図中のＣ１方向（以下、ＰＩ方向という。）に対し
１７２ワードで１０ワードのパリティビット（ＰＩパリ
ティ）がデータに付加され、この１７２ワードのデータ
と１０ワードのＰＩパリティを１列としている。そし
て、この列を１９２列並べ、図中のＣ２方向（以下、Ｐ
Ｏ方向という。）に１６ワードのパリティビット（ＰＯ
パリティ）が付加されている。

【０００６】このＰＩパリティとＰＯパリティは、それ
ぞれ、リードソロモンプロダクトコード（Reed Solomon
Product Code;RSPC）によりエラー訂正の処理を施すた
めのパリティビットである。

【０００７】このＥＣＣブロックはセクタと呼ぶ記録単
位に分割されている。このＥＣＣブロックは、セクタ単
位でこの光ディスクのトラック上に記録される。このセ
クタは、３２ＫＢのデータの単位のＥＣＣブロックを１
６分割したものであり、１つが２ＫＢのデータの単位と
なっている。

【０００８】このＥＣＣブロックにおいては、図９に示
すように、１セクタは１３列で構成され、１ＥＣＣブロ
ックは１６セクタで構成される。このセクタは、ＥＣＣ
ブロックのデータ領域の１２列とＰＯパリティの１列か
らなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、このデジタルビ
デオディスクより容量の大きいデータを記録するため、
高密度、大容量の光ディスクが求められている。

【００１０】デジタルビデオディスク規格の光ディスク
の記録密度をトラックの方向に倍に増やした高密度光デ
ィスクにおいて、ディスクの欠陥や埃の大きさは上述し
たデジタルビデオディスクの場合と同様であるとする。
すると、エラー訂正のトラックの長さに換算して例えば
５〔ｍｍ〕以上の訂正能力が必要とされる。このため、
記録密度が向上した分、従来の光ディスクよりも大きい
データ量の訂正能力が求められる。

【００１１】ところが、一般にＲＳＰＣでは、２⁸個の
元を有するガロア体（Galois Field;GF）であるＧＦ
（２⁸）が用いられており、その符号長は２５５までで
ある。そのため、例えば上記高密度光ディスクのように
記録密度が向上した光ディスクでは、デジタルビデオデ
ィスクと同等な冗長度での積符号を用いても、トラック
の長さに換算して５〔ｍｍ〕以上の訂正能力を確保する
ことができない。

【００１２】また、記録密度を上げることに対して非常
な困難を有するため、論理フォーマットによる冗長度も
上げたくない。さらに、特に光ディスクの基板を薄型に
した場合などにおける基板上の埃や傷によるエラーを訂
正するために、訂正能力を向上させたい。

【００１３】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、エラー訂正の冗長度を増すことなく、エ
ラー訂正能力を向上させた光ディスク、及び光ディスク
に対してエラー訂正能力を向上させて記録及び／又は再
生する光ディスク装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【発明を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、この発明に係る光ディスクは、所定データ量の符
号化ブロックブロックを符号化の単位として符号化して
記録される光ディスクにおいて、最内周トラックの長さ
をＬ０、符号化の冗長度をＲ、及び符号のビット当たり
の長さをＤとし、上記符号化ブロックのデータ量をＶと
するとき、Ｖ×（１＋Ｒ）×Ｄ＜Ｌ０の関係を満たす上記符号化ブロックのデータ量の内で２
の冪乗で表せる最大の数を上記符号化ブロックのデータ
量Ｖとするものである。

【００１５】上述の課題を解決するために、この発明に
係る光ディスク装置は、光ディスクに対して情報信号の
記録及び／又は再生を行う光ディスク装置において、所
定データ量の符号化ブロックを符号化の単位として符号
化されて記録される光ディスクを用い、上記光ディスク
の最内周トラックの長さをＬ０、符号化の冗長度をＲ、
及び符号のビット当たりの長さをＤとし、上記符号化ブ
ロックのデータ量をＶとするとき、Ｖ×（１＋Ｒ）×Ｄ＜Ｌ０の関係を満たす符号化ブロックのデータ量の内で２の冪
乗で表せる最大の数を符号化ブロックのデータ量Ｖとし
て符号化する符号化手段を有するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る光ディスク
及び光ディスク装置について、図面を参照して説明す
る。

【００１７】先ず、光ディスク装置について、図１に要
部構成を、図２に全体の概略的な構成を示す。図１の要
部構成は、図２中のエンコーダ１５１及びデコーダ１５
２のそれぞれ一部、記録再生回路１５３、メモリ１５４
からなる構成に相当するものである。

【００１８】図１の光ディスク装置の要部構成は、光デ
ィスクに対して信号を記録／再生する光ピックアップに
対して送信／受信する変調／変調回路１５と、メモリタ
イミングマネージャ１１と、このメモリタイミングマネ
ージャ１１とバスを介して接続されるバッファメモリ１
２と訂正回路１３とコントローラ１４とを備えるもので
ある。

【００１９】この光ディスク装置は、光ディスクに対し
てデータの記録及び／又は再生を行うものである。先
ず、上記光ディスク装置が光ディスクからデータを再生
する際におけるこの光ディスク装置の各部の働きについ
て説明する。

【００２０】コントローラ１４は、光ディスクに記録す
るビデオデータが画像圧縮部やビデオ信号入力部等を有
する外部接続装置のビデオデータ出力端子等から供給さ
れる。この外部接続装置は、例えばビデオカメラやビデ
オテープ再生装置であり、デジタルデータをコントロー
ラ１４に供給する。

【００２１】コントローラ１４は、メモリタイミングマ
ネージャ１１からデータのリクエスト信号等により外部
接続装置から供給されたデジタルデータをバッファメモ
リ１２に供給する。そして、光ディスクのトラック全体
又はこれに近いサイズにデータを記録するように、この
光ディスク装置の各部を制御する。

【００２２】メモリタイミングマネージャ１１は、パリ
ティビットを付加するのに充分なデータをバッファメモ
リ１２が記憶すると、つまり、１ブロック分のデータを
バッファメモリ１２が記憶すると、このバッファメモリ
１２から訂正回路１３にデータを供給する。

【００２３】訂正回路１３は、供給された１ブロック分
のデータからパリティビットを求める。メモリタイミン
グマネージャ１１は、訂正回路１３がパリティビットを
求めると、パリティビットを付加したデータをバッファ
メモリ１２に記憶させる。

【００２４】バッファメモリ１２がパリティビットを付
加したデータを記憶すると、メモリタイミングマネージ
ャ１１はこのデータを所定のインターリーブファクタで
インターリーブして変調／復調回路１５に供給する。

【００２５】メモリタイミングマネージャ１１は、パリ
ティビットを付加したデータをインターリーブをして、
このデータが光ディスクのトラックの全体又はこれに近
いサイズになるように変調／復調回路１５に順次供給し
ていく。

【００２６】バッファメモリ１２上で１ブロックに用い
る空間は、上述したデジタルビデオディスク規格の光デ
ィスクに対応する空間の２倍となる。すなわち、バッフ
ァメモリとは別にＥＣＣ用のメモリを持つ場合は、デジ
タルビデオディスクのフォーマットの場合に比べて２倍
必要になる。

【００２７】変調／復調回路１５は、セクタ単位でイン
ターリーブされたデータにフレームシンク等を付加し、
所定の変調方式に従い変調して光ピックアップ等の記録
回路に供給する。そして、この光ピックアップ等により
光ディスクにデータが記録される。

【００２８】以上述べたように、この光ディスク装置１
０においては、トラック全体にまたがるサイズ、或いは
それに近いサイズにすることにより、エラー訂正の冗長
度を増やすことなくエラー訂正能力を上げることのでき
るデータを光ディスクに記録することができる。

【００２９】続いて、上記光ディスク装置が光ディスク
に対してデータを記録する際におけるこの光ディスク装
置の各部の動作について説明する。

【００３０】変調／復調回路１５は、光ディスクから再
生される、光ディスクのトラックの全体又はこれに近い
サイズに記録されたデータの再生信号が光ピックアップ
から供給される。変調／復調回路１５は、この再生信号
をデジタル信号に２値化し、また、同期信号を生成した
後、復調してデジタルデータを生成する。変調／復調回
路１５は、この復調したデジタルデータと同期信号をメ
モリタイミングマネージャ１１に供給する。

【００３１】メモリタイミングマネージャ１１は、デー
タバスと制御・アドレスバスと介してバッファメモリ１
２、訂正回路１３及びコントローラ１４と接続される。

【００３２】メモリタイミングマネージャ１１は、変調
／復調回路１５から供給されたデジタルデータをデータ
バスを介してバッファメモリ１２に順次供給していく。

【００３３】メモリタイミングマネージャ１１は、エラ
ー訂正をするのに充分なデータがバッファメモリ１２に
記憶されると、このバッファメモリ１２からデインター
リーブを施しながらデータを訂正回路１３に供給する。

【００３４】訂正回路１３は、デインターリーブして供
給されたデータとパリティビットに基づいてデータのエ
ラー訂正の処理をする。そして、エラー訂正を施した後
にデータを再度バッファメモリ１２に記憶させる。

【００３５】バッファメモリ１２上で１ブロックに用い
る空間は、デジタルビデオディスクの場合と比較して２
倍の空間を要する。すなわち、バッファメモリと１２は
別にＥＣＣ用のメモリを持つ場合は、この例ではデジタ
ルビデオディスクのフォーマットの場合に比べて２倍必
要になる。

【００３６】コントローラ１４は、メモリタイミングマ
ネージャ１１にデータのリクエスト信号等を供給する。
メモリタイミングマネージャ１１は、コントローラ１４
からリクエスト信号が供給されるとエラー訂正を施した
データをバッファメモリ１２からコントローラ１４に供
給する。そして、光ディスクのトラックの全体、又はこ
れに近いサイズにて記録されたデータを再生処理するよ
うに、この光ディスク装置の各部を制御する。

【００３７】コントローラ１４は、エラー訂正が施され
たデータを画像伸張部やビデオ信号出力部等を有する外
部接続装置に供給し、この外部接続装置により光ディス
ク再生装置１０から再生されたデータがビデオ信号等に
変換される。

【００３８】ここで、光ディスクに記録する上記符号化
ブロック、すなわちＥＣＣブロックのデータ量として
は、最内周トラックの長さをＬ０、符号化の冗長度を
Ｒ、及び符号のビット当たりの長さをＤとし、上記符号
化ブロックのデータ量をＶとするとき、Ｖ×（１＋Ｒ）
×Ｄ＜Ｌ０なる関係を満たす上記符号化ブロックのデー
タ量の内で２の冪乗で表せる最大の数を上記符号化ブロ
ックのデータ量Ｖとするものとする。

【００３９】また、上記符号化ブロックのデータ量は６
４〔ｋｂｙｔｅ〕以上、上記ビット当たりの長さＬ１は
０．２３〔μｍ／ｂｉｔ〕以下、上記符号化ブロックは
（１，７）ＲＬＬ変調により符号化されている。ただ
し、上記符号化ブロックのデータ量６４〔ｋｂｙｔｅ〕
における１ｋとは１０２４を表している。

【００４０】ここで、（１，７）ＲＬＬ変調とは、ピッ
ト情報（シンボル）０の最小ラン（run ）が１、最大ラ
ンが７であり、波形列の最大反転間隔が有限なランレン
グスリミテッド（run length limited;RLL）符号による
変調である。

【００４１】以上述べたように、この光ディスク装置２
０では、光ディスクのトラック全体にまたがるサイズ、
あるいはそれに近いサイズのＥＣＣブロックにてデータ
を記録された光ディスクから読み取って再生をしてい
る。したがって、エラー訂正の冗長度を増やすことなく
エラー訂正能力が向上されている。

【００４２】次に、上記光ディスク装置の全体の概略構
成を、図２を参照して説明する。この光ディスク装置に
おいて、ディスク弁別器１５０は、例えば光ディスクを
収納して保護するカートリッジに形成された凹部より光
ディスク１１０の種類を識別し、この光ディスク１１０
の識別信号をシステム制御回路１３４に出力する。これ
により光ディスク装置１０は、装填された光ディスク１
１０の種類に応じて、記録再生系の動作を切り換え、各
種光ディスクをアクセスできるようになされている。

【００４３】エンコーダ１５１は、記録時、編集時等に
おいて、外部機器よりビデオ信号及びオーディオ信号か
らなる入力信号ＳＩＮを入力し、このビデオ信号及びオ
ーディオ信号をアナログ／デジタル変換処理した後、Ｍ
ＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）に規定のフォ
ーマットによりデータ圧縮する。さらにエンコーダ１５
１は、これらデータ圧縮したビデオ信号及びオーディオ
信号をパケット化し、各パケットにパケットヘッダ、コ
ントロールデータ等を付加する。

【００４４】さらに、エンコーダ１５１は、これらのパ
ケットを順次出力することにより、データ圧縮したビデ
オ信号及びオーディオ信号を多重化分離し、この多重化
分離したビットストリームによる符号化ブロックＤＵを
生成する。この符号化ブロックは、上述したＥＣＣブロ
ックに対応している。

【００４５】この一連の処理において、エンコーダ１５
１は、最大で２チャンネルのビデオ信号及びオーディオ
信号を同時並列的に処理して、この２チャンネルのビデ
オ信号及びオーディオ信号に対応する２チャンネルの符
号化ブロックＤＵ１、ＤＵ２を同時並列的に出力可能に
構成され、システム制御回路１３４の制御により、必要
に応じてこの２チャンネルの同時並列的な処理を実行す
る。

【００４６】これに対してデコーダ１５２は、エンコー
ダ１５１とは逆に、再生時、編集時において、記録再生
回路１５３より出力される符号化ブロックＤＵをＭＰＥ
Ｇに規定のフォーマットによりデータ伸長してデジタル
ビデオ信号、デジタルオーディオ信号を生成し、このデ
ジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号をデジタ
ル／アナログ変換した出力信号ＳＯＵＴに変換して出力
する。

【００４７】デコーダ１５２は、エンコーダ１５１と同
様に、最大で、２チャンネルのビデオ信号及びオーディ
オ信号ＳＯＵＴ１、ＳＯＵＴ２について、このようなデ
コードの処理を同時並列的に実行できるように構成さ
れ、システム制御回路１３４の制御により動作を切り換
えて必要に応じてこの２チャンネルの同時並列的な処理
を実行する。

【００４８】記録再生回路１５３は、記録時、編集時、
エンコーダ１５１より出力される符号化ブロックＤＵを
メモリ１５４に蓄積すると共に、所定ブロック単位で処
理して光ディスク１１０に記録する。

【００４９】さらに記録再生回路１５３は、再生時、光
ヘッド１１１より入力される再生信号ＲＦ、ＭＯを増幅
した後、２値化して２値化信号を生成する。さらにこの
２値化信号を基準にして再生信号ＲＦ、ＭＯよりクロッ
クを再生する。かくするにつき、この再生されたクロッ
クは、書き込み読み出しクロックＲ／ＷＣＫに対応す
ることになる。さらにこの再生したクロックを基準にし
て順に２値化信号をラッチすることにより再生データを
検出する。

【００５０】このとき記録再生回路１５３は、この再生
データを復号して復号データを生成する。さらに記録再
生回路１５３は、この復号データをデインターリーブ処
理した後、誤り訂正処理し、デコーダ１５２に出力す
る。

【００５１】この一連の再生時における処理において、
記録再生回路１５３は、光ディスク１１０が光磁気ディ
スクの場合、システム制御回路１３４の制御により、偏
光面に応じて信号レベルが変化する再生信号ＲＦを選択
的に処理して符号化ブロックＤＵを再生する。さらに光
ディスク１１０が光磁気ディスクの場合でも、内周側の
リードインエリアを再生する場合、再生信号ＲＦを選択
的に処理して符号化ブロックＤＵを処理する。

【００５２】アドレス発生読み出し回路１５５は、記録
時、各セクタデータブロックに付加するアドレスデータ
を生成して記録再生回路１５３に出力し、再生時、記録
再生回路１５３で検出されたアドレスデータを解析して
システム制御回路１３４に通知する。

【００５３】メモリ１５４は、符号化ブロックを一時格
納して保持する大容量のバッファメモリにより構成さ
れ、書き込みポインタ、読み出しポインタによるアドレ
ス制御により、記録領域を順次循環的に切り換えてエン
コーダ１５１、デコーダ１５２との間で符号化ブロック
ＤＵを連続的に入出力して、また記録再生回路１５３を
介して光ディスク１１０との間で符号化ブロックＤＵを
間欠的に入出力する。

【００５４】このときメモリ１５４は、アフレコ等の特
殊動作モードにおいて、２チャンネルの符号化ブロック
ＤＵ１、ＤＵ２を同時並列的に処理する場合、これら２
チャンネルの符号化ブロックＤＵ１、ＤＵ２に対応し
て、光ディスク１１０に対する入出力用のポインタ、エ
ンコーダ１５１、デコーダ１５２に対する入出力用のポ
インタがそれぞれ設定され、これらポインタによるアド
レス制御により、エンコーダ１５１、デコーダ１５２に
対しては、これら２チャンネルの符号化ブロックＤＵ
１、ＤＵ２を同時並列的にかつ連続的に入出力し、光デ
ィスク１１０に対しては、符号化ブロックＤＵ１、ＤＵ
２を交互に入出力する。

【００５５】レーザ駆動回路１５７は、書き込み時、光
ディスク１１０が光磁気ディスクの場合には、システム
制御回路１３４の制御により、書き込み読み出しクロッ
クＲ／ＷＣＫに同期したタイミングにより光ヘッド１
１１の半導体レーザを駆動し、これによりレーザビーム
の光量を間欠的に立ち上げる。

【００５６】また、レーザ駆動回路１５７は、書き込み
時、光ディスク１１０が相変化型追記型の場合、システ
ム制御回路１３４の制御により、記録再生回路１５３の
出力データによりレーザビームの光量を間欠的に立ち上
げ、これにより光ディスク１１０に符号化ブロックＤＵ
を記録する。

【００５７】これに対してレーザ駆動回路１５７は、読
み出し時、レーザビームの光量を一定の低レベルに保持
する。

【００５８】変調コイル駆動回路１５６は、光ディスク
１１０が光磁気ディスクの場合、システム制御回路１３
４の制御により記録時動作を立ち上げ、記録再生回路１
５３の出力データにより光ヘッド１１１の変調コイルを
駆動する。これにより変調駆動回路１５６は、間欠的に
光量が立ち上がるレーザビーム照射位置に変調磁界を印
加して、熱磁気記録の手法を適用してマークを形成する
ことにより符号化ブロックのデータを記録する。

【００５９】システム制御回路１３４は、記録時におい
ては、順次入力される１チャンネルのビデオ信号及びオ
ーディオ信号ＳＩＮを、エンコーダ１５１により符号化
ブロックＤＵに変換し、メモリ１５４に順次入力する。
さらに、光ヘッド１１１を目的のセクタまでシークして
スチルを保持した状態で、所定の記録単位のデータ量が
メモリ１５４に蓄積されて、メモリ１５４の空き容量が
所定値以下になると、このメモリ１５４の保持した符号
化ブロックを光ディスク１１０に記録する。

【００６０】システム制御回路１３４は、この光ディス
ク１１０に対する記録の処理により、メモリ１５４に保
持した符号化ブロックのデータ量が所定値以下になる
と、光ディスク１１０に対する記録を中断する。システ
ム制御回路は、光ヘッド１１１を続くセクタに対してス
チルの状態に保持して、再び記録単位のデータ量がメモ
リ１５４に蓄積されるのを待機し、メモリ１５４にこの
記録単位のデータ量が蓄積されると、再び光ディスクに
記録する。

【００６１】ここで、システム制御回路１３４は、最内
周トラックの長さをＬ０、符号化の冗長度をＲ、及び符
号のビット当たりの長さをＤとし、光ディスクの符号化
ブロックのデータ量をＤとするとき、Ｖ×（１＋Ｒ）×
Ｄ＜Ｌ０なる関係を満たす上記符号化ブロックのデータ
量の内で２の冪乗で表せる最大の数を符号化ブロックの
データ量Ｖとし、このＶをデータの単位である符号化ブ
ロックとする。

【００６２】そして、システム制御部１３４は、上記符
号化ブロックのデータ量を６４〔ｋｂｙｔｅ〕以上、ビ
ット当たりの長さＤを０．２３〔μｍ／ｂｉｔ〕以下、
上記符号化ブロックは（１，７）ＲＬＬ変調により符号
化する。

【００６３】これによりシステム制御回路１３４は、メ
モリ１５４を介して符号化ブロックＤＵを時間軸圧縮し
て間欠的に、かつ連続する符号化ブロックＤＵを連続す
るセクタに割り当てて記録する。

【００６４】なおシステム制御回路１３４は、光ディス
ク１１０のリードインエリアに記録されたファイル管理
用のデータにより判断して、連続する領域を光ディスク
上には確保できない場合には、離散的に符号化ブロック
ＤＵを記録し、この場合は、符号化ブロックＤＵを光デ
ィスクに記録する際、スチルだけではなく併せてシーク
の処理を実行し、また必要に応じて光ディスクの回転速
度を切り換える。

【００６５】これに対してユーザが再生の処理を選択し
た場合、システム制御回路１３４は、目的のセクタに対
して光ヘッド１１１をシークさせた後、再生の開始を指
示し、記録再生回路１５３で復号された符号化ブロック
ＤＵをメモリ１５４に格納すると共に、このメモリ１５
４に格納した符号化ブロックＤＵを順次デコーダ１５２
に出力する。

【００６６】メモリ１５４に格納した符号化ブロックＤ
Ｕのデータ量が所定の記録再生単位になり、メモリ１５
４の空き容量が所定値以下になると、システム制御回路
１３４は、光ヘッド１１１に続くセクタに対してスチル
に保持し、符号化ブロックＤＵの光ディスク１１０から
の生成を中断する。

【００６７】メモリ１５４に保持したデータ量が所定値
以下に低下すると、システム制御回路１３４は、光ディ
スク１１０の再生開始を指示する。これによりシステム
制御回路１３４は、光ディスク１１０より間欠的に符号
化ブロックＤＵを再生して、連続するビデオ信号及びオ
ーディオ信号からなる出力信号ＳＯＵＴを途切れること
なく出力する。

【００６８】以上説明したように、上記記録再生装置
は、上記光ディスクに対して、所定のフォーマットにて
符号化ブロックを単位として記録及び再生を行うもので
ある。

【００６９】次に、上記光ディスクについて説明する。
この光ディスクは、例えば記録容量が数〔Ｇｂｙｔｅ〕
単位のいわゆるデジタルビデオディスクと比較して同程
度のエラー訂正の冗長度を有する。また、この光ディス
クは、例えば再生専用光ディスク、追記型光ディスク、
書換型光ディスクに適用することができる。

【００７０】デジタルビデオディスク規格の光ディスク
においては、最内周に１．８〔ブロック〕程度の符号化
ブロックを記録することができた。ここで、デジタルビ
デオディスクにおける符号化ブロックのデータ量は３２
〔ｋｂｙｔｅ〕である。ただし、符号化ブロックのデー
タ量３２〔ｋｂｙｔｅ〕中の１ｋは１０２４を表し３２
〔ｋｂｙｔｅ〕は３２７６８〔ｂｙｔｅ〕を表してい
る。

【００７１】そして、デジタルビデオディスク規格の光
ディスクにおいては、ＩＤ他のデータを含めるとＥＣＣ
ブロックにエンコード（符号化）前のデータが１８２×
１９２＝３４９４４〔ｂｙｔｅ〕であり、ＥＣＣブロッ
クにエンコード後のデータは１９２×２０８＝３９９３
６〔ｂｙｔｅ〕である。

【００７２】このようなデジタルビデオディスクの符号
化ブロックが最内周に２〔ブロック〕以上入るまでに記
録密度が向上した光ディスクについて考える。エラーに
対する訂正能力を向上させるために、ＥＣＣブロックを
大きくしたい。

【００７３】一般に、扱うべきデータサイズは、管理
（アドレッシング）の関係上、符号化ブロックのデータ
量は２の冪乗の単位の大きさが望ましい。ＲＳＰＣ（Re
ed Sollomon Product Code ）で用いられている一般的
なガロア体（Galois Field; GF）であるＧＦ（２⁸）で
は、ＰＩ方向、ＰＯ方向には、それぞれ長さを２５５
〔シンボル〕まで取ることが可能である。すなわち、Ｐ
Ｉ方向及びＰＯ方向のシンボル数の積は２５５×２５５
＝６５０２５となるが、この積は６４〔ｋｂｙｔｅ〕、
すなわち、１ｋ＝１０２４であるから６４ｋ＝６５５３
６より小さく、符号化ブロックのデータ量である６４
〔ｋｂｙｔｅ〕取ることは当然できない。したがって、
このままではＥＣＣブロックサイズを多くすることはで
きない。

【００７４】そこで、図３に示すように、例えばデジタ
ルビデオディスク規格のフォーマットの符号２個よりＥ
ＣＣブロックを構成し、シンボル毎にインターリーブす
る。これは、デジタルビデオディスクのフォーマットに
比べて、冗長度は増加していない。

【００７５】すなわち、同図中Ａに示すディスク上のシ
ンボルの流れ２１は、そのシンボルの順序の偶奇にした
がって、同図中のＢに示すように、偶数番目のシンボル
はデジタルビデオディスク規格に従う第１の符号として
第１のＥＣＣブロック２２に、奇数番目のシンボルは同
じくデジタルビデオディスク規格に従う第２の符号とし
て第２のＥＣＣブロック２３にそれぞれ符号化される。

【００７６】上記第１の符号の第１のＥＣＣブロック２
２と、第２の符号の第２のＥＣＣブロック２３は、それ
ぞれ符号化ブロックのデータ量が３２〔ｋｂｙｔｅ〕、
符号長が３９９３６〔ｂｙｔｅ〕である。したがって、
ここでのＥＣＣブロックについては、上記第１及び第２
のＥＣＣブロックの符号化ブロックのブロックサイズを
２倍した量となり、符号化ブロックの容量は６４〔ｋｂ
ｙｔｅ〕、ブロックサイズは７９８７２〔ｂｙｔｅ〕で
ある。

【００７７】これに対して、積符号（product code;PR
C）とは異なり、１方向のみで符号を構成し、その符号
間にインターリーブを施すブロック符号化がある。この
ブロック符号化でＥＣＣブロックを構成した場合を図４
に示す。

【００７８】この場合も、アドレッシング等の管理の関
係上、符号化ブロックは２の冪乗をデータ量の単位とす
ることが望ましい。この図も、図３と同様に６４〔ｋｂ
ｙｔｅ〕を想定している。ここでのＥＣＣブロックは、
符号長２４０〔シンボル〕で、インターリーブファクタ
は３２０である。すなわち、ＥＣＣブロックの符号長２
４０〔シンボル〕は、データ２０８〔シンボル〕及びパ
リティ３２〔シンボル〕から構成されている。

【００７９】符号化ブロックは２０８×３２０＝６６５
６０〔ｂｙｔｅ〕のうち、６４〔ｋｂｙｔｅ〕を用い
る。ＥＣＣブロックの符号化ブロックに利用した以外の
部分は、コントロールデータ等に利用する。

【００８０】参考までに、図５に光磁気ディスクについ
てのＩＳＯＭＯ規格の論理フォーマットを示す。この
ＩＳＯＭＯ規格ののＥＣＣブロックは符号長１２０
〔シンボル〕であり、これはデータ１０４〔シンボル〕
及びパリティ１６〔シンボル〕から構成されている。こ
のＭＯのインターリーブファクタは１０であり、符号化
ブロックのデータ量は１〔ｋｂｙｔｅ〕である。

【００８１】上述したＥＣＣブロックのフォーマットを
示す図４は、図５に示すようなＭＯの論理フォーマット
のＥＣＣブロックの符号長を倍にし、符号化ブロックの
データ量を６４〔ｋｂｙｔｅ〕としてＥＣＣブロックが
略々トラック１周にわたるようにしたものである。な
お、冗長度はＭＯのフォーマットと同様である。

【００８２】なお、いずれの論理フォーマットの図にお
いても、ＶＦＯ、ｒｅｓｙｎｃなど物理的な冗長信号、
データについては省略した。ここでＶＦＯとは、ディス
ク回転に変動があっても確実にデータを再生できるよう
にするための連続的な繰り返しデータパターンである。
ｒｅｓｙｎｃとは、データ読み出し開始位置（同期位
置）を検出するために用いられる特殊コードパターンで
ある。

【００８３】ディスクへの物理的な記録及び／又は再生
は、セクタ単位で行なわれる。しかし、符号のエンコー
ド、デコード（復号）はブロック単位で施されるので、
記録及び／又は再生に関しては、論理的な単位としては
ブロックが意義を有する。したがって、ＥＣＣブロック
に対する記録、再生等の手順を実行する際には、セクタ
を意識して操作する必要はない。

【００８４】例えば、ＲＡＭディスクの方式の１つとし
て、記録再生時に物理的な位置を示すアドレス情報がプ
リピットの形で設けられるものがある。また記録時に必
要な自動パワー制御（Auto Power Control;APC）領域な
ど物理的な冗長分が他に必要である。

【００８５】このようなアドレス情報をプリフォーマッ
トしておく単位、物理的な冗長分を入れる（確保する）
単位をセクタと考えればよい。セクタは、記録再生時に
物理的にアクセスする情報として利用するなどすればよ
く、論理的な符号化ブロックの記録再生単位としては意
識しなくてもよい。

【００８６】また、ウォブル（wobble）を用いたアドレ
ス方法などでは、ピットでアドレス情報を入れておく必
要はなく、ＡＰＣ情報などもＥＣＣブロック単位で付加
すればよい方式であれば、セクタを存在させなくてもよ
い。したがって、ブロックをセクタと同様に扱うことが
できる。

【００８７】さらに、サンプルド・サーボのある方式
で、サーボ領域とデータ領域を分割して、アドレスやＡ
ＰＣ領域などがデータと相互に関係しない方式の場合も
同様にセクタを存在させなくてもよい。ここでも、ブロ
ックをセクタと同様に扱うことができる。

【００８８】また、例えばＲＯＭディスクでもデジタル
ビデオディスクのように、符号化ブロックにアドレス情
報を付加してエンコード前のデータを構成する場合など
もセクタを意識しないでよい。

【００８９】なお、ＥＣＣブロックの大きさは、１トラ
ックの長さ以下の方がよい。半径方向に伸びた埃や傷な
どが、ある特定の同一符号状に影響を与える可能性があ
るからである。特にゾーニングするディスクの場合、そ
の影響がゾーンによって異なりそのための処理が複雑に
なることが考えられるためである。

【００９０】また、ＥＣＣブロックの大きさは、ディス
クの際内周を基準とする。トラックの周の長さは最内周
が最短であるためにディスクの最内周のトラックを基準
として設定すれば、他のトラックに対しても問題なく適
用することができるためである。

【００９１】すなわち、所定データ量の符号化ブロック
を符号化の単位として符号化されて記録される光ディス
クを用い、上記光ディスクの最内周トラックの長さをＬ
０、符号化の冗長度をＲ、及び符号のビット当たりの長
さをＤとし、上記符号化ブロックのデータ量をＶとする
とき、Ｖ×（１＋Ｒ）×Ｄ＜Ｌ０の関係を満たす符号化
ブロックのデータ量の内で２の冪乗で表せる最大の数を
符号化ブロックのデータ量Ｖとして符号化するものとす
る。

【００９２】トラックが記録面の径方向に複数の領域に
分割されたいわゆるゾーニングされたディスクの場合、
ゾーン毎にＥＣＣブロックのサイズを設定することがで
きる。しかし、符号化ブロックの容量を２の冪乗とする
場合には、上記容量は２倍づつ増加するので選択の余地
は少ないであろう。

【００９３】本発明に係る光ディスクのインターリーブ
ファクタは、インターリーブしたセクタがトラック１周
以内に収まるように設定するのがよい。これは、例え
ば、複数周トラックに１ブロック中に有するセクタが分
散されると、複数周トラックにまたがるディスクの欠陥
や埃が生じた場合、１のブロックに生じるエラーが増て
しまう。そのため、１のブロックに生じるエラーが訂正
可能な列（rows）を超える可能性があるからである。

【００９４】したがって、インターリーブファクタは、
最内周のトラックに入るブロック数とするのがよい。最
内周のトラックに入るブロック数をインターリーブファ
クタとすれば、必ず、どのトラックでもトラック１周内
に１ブロックのセクタが収まるからである。

【００９５】一方、デジタルビデオディスクでは最内周
のトラックに入るブロック数は１．８６〔ブロック〕で
ある。したがって、このデジタルビデオディスクと比較
して記録密度が接線方向に倍になった本発明に係る光デ
ィスクでは、最内周のトラックに入るブロック数は３．
７２〔ブロック〕となる。このことから、インターリー
ブファクタは、３〔ブロック〕とするのがよい。

【００９６】なお、上記光ディスク、及び光ディスクに
対して記録及び／又は再生を行う光ディスク装置におい
ては、光ディスクに対して、ワーキングディスタンスを
５６０〔μｍ〕以下に設定された開口数ＮＡが０．７以
下の光学系により、波長λが６８０〔ｎｍ〕以下のレー
ザビームを照射して所望の符号化ブロックのデータを記
録するものである。また、最短ピット長又は最短マーク
長を０．３〔μｍ〕以下とし、（１、７）ＲＬＬ変調に
より、ビット当たりの長さ０．２３〔μｍ／ｂｉｔ〕以
下により記録するものである。さらに、トラックピッチ
を０．６〔μｍ〕以下に設定し、データ転送速度を１
１．０８〔Ｍｂｐｓ〕以上に設定するものである。

【００９７】そして、上記光ディスク、及び光ディスク
に対して記録及び／又は再生を行う光ディスク装置にお
いては、光ディスクに対して、符号化ブロックのデータ
に冗長度２３％以下の冗長なデータを付加し、光透過層
の厚さが１０〜１７７〔μｍ〕に設定され、上記光透過
層の厚さのばらつきをΔｔを、 Δｔ≦±５．２６×（λ／ＮＡ⁴）〔μｍ〕を満足するように、上記開口数ＮＡ及び波長を設定する
ものである。

【００９８】以上述べたように、符号を大きくすること
により訂正能力を向上させることができる。すなわち、
複数の符号からなり、符号間でインターリーブを施した
符号ブロックブロックを考えると、このブロックは、広
義の意味での符号と考えることができる。したがって、
このようなブロックも大きくすることで訂正能力が向上
する。

【００９９】すなわち、このブロックサイズを、トラッ
ク全体にまたがるサイズ、あるいはそれに近いサイズに
することによりエラー訂正能力を向上させることができ
る。記録再生処理単位をブロックサイズにしてもいいな
らばセクタを意識せずにシンボル単位でインターリーブ
してもよい。

【０１００】次に、上述の記録可能な光ディスクの一
例、すなわちピット列及びウォブルを形成された光ディ
スクのディスク原盤を作成するマスタリング装置の具体
例について、図６を参照して説明する。

【０１０１】この実施の形態に係る光ディスクの製造工
程では、このマスタリング装置３０によりディスク原盤
１１２を露光し、このディスク原盤１１２より光ディス
クを作成する。

【０１０２】ここでマスタリング装置において、ディス
ク原盤１１２は、例えばガラス基板の表面にレジストを
塗布して形成されてなる。このディスク原盤１１２は、
スピンドルモータ１１３により角速度一定の条件で回転
駆動される。

【０１０３】光ヘッドは、所定のスレッド機構により、
このディスク原盤１１２の回転に同期して、ディスク原
盤１１２の内周側より順次外周側に変位しながら、ディ
スク原盤１１２にレーザビームＬを照射する。これによ
り光ヘッドは、ディスク原盤１１２の内周側より外周側
に、螺旋状にトラックを形成する。

【０１０４】光ヘッドについて、このディスク原盤１１
２より光ディスクを作成した際に、このレーザビームＬ
の露光により形成されるグルーブと、隣接するグルーブ
間のランドの幅とがほぼ等しくなるように、レーザビー
ムＬのスポット径が設定される。

【０１０５】なおここでは、最終目標であるグルーブの
幅に対してレーザビームＬによる実効的な露光範囲が拡
大するように、レーザビームＬのスポット形状、光量が
設定される。これにより光ヘッドは、このディスク原盤
１１２により作成される光ディスクがランドグルーブ間
記録可能に、ディスク原盤１１２を露光させる。

【０１０６】さらに、光ヘッドは、光学系がディスク原
盤１１２の半径方向に可動するように構成される。

【０１０７】駆動回路１１１は、駆動信号ＳＤに応じて
光ヘッドを駆動する。このとき駆動回路１１１は、ディ
スク原盤１１２の回転に同期したタイミングにより、レ
ーザビーム照射位置に応じて、光ヘッドの駆動の条件を
切り換え、これにより図７に示すように、ディスク原盤
１１２をゾーニングする。なお図中においては、グルー
ブ及びピットの記載を簡略化して示す。

【０１０８】駆動回路１３５は、この情報記録面を放射
状の領域に分割してセクタ構造を形成するように、光ヘ
ッドの駆動条件を切り換える。さらにこの切り換えのタ
イミングを内周側より外周側に段階的に変化させること
により、情報記録面を同心円上に分割して複数のゾーン
Ｚ０〜Ｚｎを形成する。

【０１０９】各セクタは、矢印Ａ及びＢよりセクタの境
界を拡大して示すように、先頭がアドレスエリアＡＲ２
に割り当てられ、続く残りの領域ＡＲ２がユーザエリア
に割り当てられる。

【０１１０】駆動回路３５は、図示しないシステム制御
回路の制御に従い、このユーザエリアＡＲ１において、
駆動信号ＳＤによりレーザビーム照射位置を変位させ、
これによりこのユーザエリアＡＲ１にグルーブを蛇行さ
せたウォブルを形成する。

【０１１１】アドレスエリアＡＲ２においては、このア
ドレスエリアＡＲ２の前半部分で、レーザビーム照射位
置の変位を中止し、駆動信号ＳＤによりレーザビームの
光量を間欠的に立ち上げ、これによりグルーブによるト
ラックセンタ上にピット列を形成する。またアドレスエ
リアＡＲ２の後半部分で、レーザビーム照射位置を内主
側のランドによるトラックセンタ上に変位させ、駆動信
号ＳＤによりレーザビームの光量を間欠的に立ち上げ、
これによりランドによるトラックセンタ上にピット列を
形成する。

【０１１２】このアドレスエリアＡＲ２は、記録／再生
時に必要な物理的な位置を示すアドレス情報をプリピッ
トの形で形成するものである。

【０１１３】すなわち、駆動回路３５は、アドレスエリ
アＡＲ２の前半側には、続くグルーブによるセクタのア
ドレスデータに対応するトラックセンタ上にピット列に
より記録して、アドレスエリアＡＲ２の後半側には、続
く内周側のランドによるセクタのアドレスデータに対応
するトラックセンタ上にピット列により記録するように
なされている。

【０１１４】ウォブル信号発生回路３７は、ディスク原
盤の回転に同期した所定の周波数の正弦波信号をウォブ
ル信号ＷＢとして出力する。このときウォブル信号発生
回路３７は、上述したゾーニングに対応して、ウォブル
信号ＷＢの周波数を段階的に増大させて出力する。これ
によりウォブル信号発生回路３７は、このウォブル信号
ＷＢによりレーザビーム照射位置を変位させて、１セク
タ当たり所定の周期にわたってグルーブを蛇行させる。
このウォブルにより、アドレス情報が記録される。

【０１１５】すなわち、アドレスエリア（ヘッダエリ
ア）ＡＲ２においては、グルーブの一定周期に相当する
長さが割り当てられ、最内周のゾーンＺ０のトラックで
は、グルーブが所定の周期にわたって蛇行するように形
成され、外周側のゾーンに移るにしたがって、順次グル
ーブの蛇行が増大するように形成される。

【０１１６】アドレス信号生成回路３６は、システム制
御回路の制御により光ヘッドの変位に応じて順次値の変
化するアドレス信号ＳＡを生成して出力する。すなわち
アドレス信号生成回路３６は、ディスク原盤１１２の回
転に同期したタイミング信号（ＦＧ信号等でなる）をス
ピンドルモータ１１３等により受け、このタイミング信
号を所定のカウントによりカウントする。これによりア
ドレス信号生成回路３６は、レーザビーム照射位置のア
ドレスデータＩＤを生成する。

【０１１７】アドレス信号生成回路３６は、このアドレ
スデータＩＤに対してセクタマークＳＭ、同期用のタイ
ミングデータＶＦＯ、アドレスマークＡＭ、ポストアン
ブルＰＡを付加して、それぞれアドレスエリアＡＲ２の
前半部分及び後半部分に割り当てるセクタヘッダを生成
する。

【０１１８】アドレスマークＡＭは、アドレスの同期信
号である。アドレスデータＩＤは、同一のデータが繰り
返し２回記録され、その分信頼性を向上するようになさ
れている。ポストアンブルＰＡは、信号の極性を設定す
るために配置される。

【０１１９】アドレス信号生成回路３６は、このように
して生成したセクタヘッダを、シリアルデータ列に変換
し、このシリアルデータ列を所定フォーマットにより変
調する。さらにアドレス信号生成回路３６は、この被変
調信号をアドレス信号ＳＡとして出力する。この時アド
レス信号生成回路３６は、このアドレス信号ＳＡをレー
ザビームＬの操作に対応するタイミングにより出力す
る。

【０１２０】合成回路３８は、このウォブル信号ＷＢ
と、アドレス信号ＳＡとを合成して、光ヘッドの光学系
を変位される変位信号と、レーザビームの光量を制御す
る光量制御信号とでなる駆動信号ＳＤを生成し、この駆
動信号ＳＤを駆動回路３５に出力する。

【０１２１】これによりこのディスク原盤より作成され
る光ディスクは、情報記録面が同心円上に分割されて、
一般に内周側より外周側のゾーンに向かってセクタ数が
増大するようにプリフォーマットされて形成される。さ
らに各セクタの先頭には、アドレスエリアＡＲ２が形成
され、続くグルーブによるセクタのアドレスと、続くラ
ンドによるセクタのアドレスとがこのアドレスエリアＡ
Ｒ２に記録され、続くユーザエリアＡＲ１に所望のデー
タが記録されることになる。

【０１２２】なお、このディスク原盤１１２には、ギャ
ップ及びガードが設けられている。ギャップは、ランド
グルーブの切り換え領域及びレーザビーム光量の切り換
え領域であり、ガードは、記録メディアとして相変化メ
ディアを用いた場合に、オーバライトによる記録材料の
流動性を抑え、記録エリアのオーバライトサイクルを向
上させるために配置される。

【０１２３】以上述べたようなようなマスタリング装置
により製造されたディスク原盤から、上記光ディスクが
作成される。

【０１２４】

【発明の効果】上述したように、高密度、大容量の光デ
ィスクにおいて、ＥＣＣブロックサイズをトラック全体
にまたがるサイズ、或いはそれに近いサイズまで大きく
することにより、エラー訂正能力を向上させることがで
きるようになった。

【０１２５】また、高密度、大容量の光ディスクに対し
てデータを記録及び／又は再生する光ディスク装置にお
いて、その光ディスクのＥＣＣブロックをトラック全体
にまたがるサイズ、或いはそれに近いサイズまで大きく
するように符号化／復号することにより、エラー訂正能
力を向上させることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ディスク装置の概略的な構成を示すブロック
図である。

【図２】上記光ディスク装置のより具体的な構成を示す
ブロック図である。

【図３】データの流れからＥＣＣブロックを構成する方
法を示す図である。

【図４】１方向のみで符号を構成することにより符号化
されて生成されたＥＣＣブロックを示す図である。

【図５】ＩＳＯＭＯのフォーマットを示す図である。

【図６】上記光ディスクの原盤を製造するマスタリング
装置の構造を示すブロック図である。

【図７】上記マスタリング装置にてゾーニングされたデ
ィスク原盤を示す図である。

【図８】従来のＥＣＣブロックのフォーマットを示す図
である。

【図９】上記ＥＣＣブロックのセクタへの分割の方法を
示す図である。符号の説明１０光ディスク装置、１４コントローラ、１５変調
／復調回路、１１０光ディスク、１１１光ヘッド、
１１２ディスク原盤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定データ量の符号化ブロックを符号化
の単位として符号化して記録される光ディスクにおい
て、最内周トラックの長さをＬ０、符号化の冗長度をＲ、及
び符号のビット当たりの長さをＤとし、上記符号化ブロ
ックのデータ量をＶとするとき、Ｖ×（１＋Ｒ）×Ｄ＜Ｌ０の関係を満たす上記符号化ブロックのデータ量の内で２
の冪乗で表せる最大の数を上記符号化ブロックのデータ
量Ｖとすることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】上記符号化ブロックのデータ量は、６４
〔ｋｂｙｔｅ〕以上であることを特徴とする請求項１記
載の光ディスク。
【請求項３】上記ビット当たりの長さＤは、０．２３
〔μｍ／ｂｉｔ〕以下であることを特徴とする請求項１
記載の光ディスク。
【請求項４】上記符号化ブロックは（１，７）ＲＬＬ
変調により符号化されていることを特徴とする請求項１
記載の光ディスク。
【請求項５】上記最内周トラックの長さＬ０が０．１
５０８〔ｍ〕、上記符号の冗長度Ｒが２３％、上記符号
のビット当たり長さＬ１が０．２３〔μｍ〕であり、上
記符号化ブロックのデータ量の容量が６４〔ｋｂｙｔ
ｅ〕であることを特徴とする請求項１記載の光ディス
ク。
【請求項６】光ディスクに対して情報信号の記録及び
／又は再生を行う光ディスク装置において、所定データ
量の符号化ブロックを符号化の単位として符号化されて
記録される光ディスクを用い、上記光ディスクの最内周トラックの長さをＬ０、符号化
の冗長度をＲ、及び符号のビット当たりの長さをＤと
し、上記符号化ブロックのデータ量をＶとするとき、Ｖ×（１＋Ｒ）×Ｄ＜Ｌ０の関係を満たす符号化ブロックのデータ量の内で２の冪
乗で表せる最大の数を符号化ブロックのデータ量Ｖとし
て符号化する符号化工程を有することを特徴とする光デ
ィスク装置。