(57)【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０．１５０８〔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〔ｋｂｙｔｅ〕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。
【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 Correction 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、ＰＯ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１６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１５２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１２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１０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１２、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６４〔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２０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１１０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、ＭＰＥＧ（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１５１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１５１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ＭＰＥＧ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／Ｗ  ＣＫ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ＤＵ１、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、ＤＵ２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／Ｗ  ＣＫに同期したタイミングにより光ヘッド１１１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１３４の制御により記録時動作を立ち上げ、記録再生回路１５３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１５４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ＤＵのデータ量が所定の記録再生単位になり、メモリ１５４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＝３９９３６〔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（Reed 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、ＰＩ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＝６５５３６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ＥＣＣ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２２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〔ｋｂｙｔｅ〕、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;PRC）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〔ｋｂｙｔｅ〕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２４０〔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＝６６５６０〔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ＩＳＯ  ＭＯ規格の論理フォーマットを示す。このＩＳＯ  ＭＯ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ＡＰＣ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１１．０８〔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１１２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ＡＲ２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】ＩＳＯ  ＭＯ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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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