JP3954280B2 - 光ディスクと再生方法と再生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、データが記録される光ディスクと、この光ディスクに記録されているデータを再生する再生方法と再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、直径１２ｃｍの光ディスク片面にＭＰＥＧ２画像を２時間以上録画したいという要求から、ＤＶＤシステムが商品化されている。このＤＶＤ規格ではディスクの記憶容量は片面４．７ＧＢであり、トラック密度は０．７４μｍ／トラック、線密度は０．２６７μｍ／ビットである。以後、この規格に基づくＤＶＤを現行ＤＶＤと呼ぶ。
【０００３】
ＤＶＤのような光ディスクに記録された情報の再生は、光ヘッドを用いて行われる。光ヘッドにおいては、ＬＤ（レーザダイオード）から出射される光ビームが対物レンズにより光ディスクのトラック上のピット系列に集光され、光ディスクで反射された光ビームは、集光レンズで光検出器に集光され、再生信号が得られる。この光検出器からの再生信号は再生信号処理系に入力され、等化器で波形等化を受けた後、検出器でデータの復号が行われる。ＤＶＤ規格の場合、光ヘッド中のＬＤの波長は０．６５μｍ、対物レンズの開口数は０．６である。
【０００４】
画像ソースとしてより高精細な方式が望まれるようになるに伴って、これを記録し供給する為にＤＶＤを更に大容量化することが要求されている。このための方法としてＬＤの波長を短くし、波長換算分の高記録密度化をはかるとともに、ＰＲＭＬ（Partial response maximum likelihood）信号処理によるさらなる容量増加を果たす為の開発が進んでいる。
【０００５】
従来の信号検出方式は、ビット毎に記録された情報が“０”であるか“１”であるかを判定していた。情報の記録密度が上がってくるとピットあるいはマークの間隔が接近してくる為、再生信号に隣接情報ビットからの波形干渉の影響が大きくなってくる。
【０００６】
この波形干渉の影響を取り除くには、記録再生チャネルの応答特性の高域成分を強調して、応答波形の隣接ビットへの裾を低く抑えるような信号処理を施す必要がある。
【０００７】
しかしながら、応答特性の高域成分を強調すると、雑音成分も同時に強調されてしまう為、このことに起因する誤りが増加してしまう。したがって、従来方式の信号処理方式では、記録密度を大きく改善することは難しい。
【０００８】
これに対して、ＰＲＭＬ信号処理方式では、再生信号波形の隣接ビット間の波形干渉量をＰＲ（Partial response）クラスで規定された範囲で許容する。再生波形は、隣接ビットからの波形干渉を受けて歪を生じる為、従来方式のように１ビットだけでデータを判定することはできなくなる。
【０００９】
ただし、波形干渉量は規定の値に限定される為、波形の前後をも考慮に入れたシーケンスの内最も確からしいものを選択するＭＬ（maximum likelihood）判定回路を用いた最尤検出器を用いると、情報ビットの前後に分散した信号パワーを効率良く利用できるようになるため良好な誤り率でデータを検出することができる。再生波形のＰＲクラスからのずれを補正する為の等化回路としてＰＲ等化器が使用される。
【００１０】
従来のレベルスライス等化器では再生波形に対して、等化波形とある設定された閾値との交点がウィンドウの中心になるような波形等化が施される。具体的には、再生信号の高周波成分の増幅が行なわれる。検出器では、等化波形と閾値との交点を検出し、ウィンドウ内で交点が検出されれば”１”、検出されなければ”０”として２値データを出力する。そして、この交点検出後により得られた２値データにＮＲＺＩ（Non Return Zero Inverted）変換を施すことにより、復号データが得られる。
【００１１】
等化波形と閾値との交点は、雑音等のため必ずしもウィンドウの中心とはならない。ウィンドウ幅で規格化したときの交点データの標準偏差はジッタと呼ばれ、光ディスクやドライブの評価基準として使用される。
【００１２】
現行ＤＶＤと同じ光ヘッドを用いて、現行ＤＶＤよりも高密度化した光ディスクを再生する場合を考える。トラック密度が高くなると、再生信号にはクロストーク成分と呼ばれる信号劣化成分が多く含まれることとなる。一方、線密度が高くなると、再生波形はより鈍った波形となる。等化器では、前述したように再生信号の高周波成分の増幅が行われているので、入力する再生波形がより鈍っている場合には、高周波成分をより増幅する必要がある。その結果、等化器はこうした信号劣化成分までも増幅させることとなる。このように信号検出方式に波形スライス方式を用いた場合には、どのように高密度化をしても信号劣化成分が増加してしまい、もはや、正しくデータの復号を行うことはできない。
【００１３】
このように再生信号のＳＮＲ（信号対雑音比）が低下した場合の再生信号処理方式として、波形スライス方式の代わりにＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎｄ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式の利用が検討されている。ＰＲＭＬ方式においては、まず等化器でＰＲ特性と呼ばれる識別点間で既知の相関を持った波形へと等化される。
【００１４】
上記したＰＲＭＬ信号処理方式は、高記録密度においても良好なエラーレートを得ることができるが、波形干渉を許容し、情報ビット間の相関を利用してデータを検出する方式である為、後述する図９に示したように、サンプルデータ系列をパスメモリに蓄積することによる遅延が生じる。ユーザデータの検出では、通常、この遅延が問題とはならないが、ヘッダ・フィールドでは、読み出されたセクタ番号が後の動作にフィードバックされるので影響が大きい。即ち、データの書きこみ処理においては、ヘッダ・フィールドからセクタ番号を読み出し、その番号がアクセス対象セクタであると判断された場合には、直ちに読出し動作を中断し、書きこみ動作に移らなければならない。また、対象セクタで無い場合には、データを破壊してしまうので、書きこみ動作を開始してはならない。したがって、この判断に必要なセクタ番号の検出が遅れる場合、その時間を稼ぐ為に、後述する図１０のＧＡＰフィールドを大きく取らなければならなくなり、その分フォーマット効率が悪化する。
【００１５】
従来のヘッダ領には、バイト同期をとる為のアドレスマークＡＭがＶＦＯの直後に１つあるのみである。ＶＦＯフィールドでクロックの位相引き込みが完全に終了する場合にはこの構成で十分であるが、何らかの外乱で位相引き込みが不充分な場合には以後のデータを読み出すことができない。
【００１６】
この結果、ヘッダ領域のアドレスを読み出す際の遅延を抑えることができ、ヘッダ領域と記録領域との間に必要となるギャップ領域の間隔を短くでき、フォーマット効率を改善できるものが要望されている。
【００１７】
また、ヘッダ領域のアドレスを確実に読出すことができるものが要望されている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記のような問題を解決し、ヘッダ領域のアドレスを読み出す際の遅延を抑えることができ、ヘッダ領域と記録領域との間に必要となるギャップ領域の間隔を短くでき、フォーマット効率を改善できる。
【００１９】
また、この発明は、ヘッダ領域のアドレスを確実に読出すことができる。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、第１の記録データが記録された第１の記録領域と、第２の記録データが記録された第２の記録領域を有し、互いに記録密度が異なる第１の記録データと前記第２の記録データが共に最小ピットが２ T 系をベースとする共通の変調方式で変調されており、一方がパーシャルレスポンスライクリーフッド（ PRML) の符号化方式により復号化可能に記録しており、他方がスライスレベル検出により信号検出されるようにしたことを特徴とする光ディスクを基本とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１、図２、図３は、この発明の光ディスク１の概略構成（トラックの形状の一例）を示すものである。
【００２６】
この光ディスク１は、あらかじめトラッキング用にウォブルされデータが記録されるグルーブ２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（ヘッダ領域）３から構成されている。上記グルーブ２に隣接してランド４が設けられている。
【００２７】
上記グルーブ２には、相変化による記録マーク５によりデータが記録されるようになっている。この記録マーク５はたとえば１，７ＲＬＬ（run length limited）変調に基づいてデータが記録されるようになっている。たとえば、グルーブ２には、マークエッジ方式によりユーザデータが記録されるようになっている。
【００２８】
上記ヘッダ領域３には、あらかじめ形成されているたとえばグルーブの生成時に形成されるプリピット６によりデータが記録されている。このプリピット６はたとえば８−１６ＲＬＬ変調に基づいてデータが記録されるようになっている。たとえば、ヘッダ領域３にはマークポジション方式によりアドレスデータが記録されている。
【００２９】
上記光ディスク１のグルーブ２は、図１に示すように、あらかじめトラッキング用に一定周期でウォブルされている。たとえば、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。
【００３０】
上記ヘッダ領域３は、グルーブの形成時に、形成されるようになっている。このヘッダ領域３は、図２、図３に示すように、複数のピットからなる複数のヘッダ領域３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにより構成されており、グルーブ２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２の振幅の中心の同一線上の位置に存在する。
【００３１】
上記光ディスク１は、グルーブのみにデータが記録される場合について説明したが、これに限らず、ランドとグルーブの両方にデータが記録される場合であっても良い（ＤＶＤ−ＲＡＭ）。
【００３２】
この場合、図４、図５、図６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７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）列からなるヘッダ領域８から構成されている。
【００３３】
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７を一定周期でウォブルさせている。
【００３４】
上記ヘッダ領域８は、グルーブの形成時に、形成されるようになっている。このヘッダ領域８は、図５、図６に示すように、複数のピットからなる複数のヘッダ領域８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄにより構成されており、グルーブ７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７とランド９の境界線の振幅の中心の同一線上の位置に存在する。図５は、各トラックの先頭のセクタに付与されるヘッダ領域８であり、図６は、各トラックの途中のセクタに付与されるヘッダ領域８である。
【００３５】
この場合、グルーブ用のヘッダ領域８とランド用のヘッダ領域８とが交互（千鳥状）に形成されている。
【００３６】
上記グルーブおよびランドは、スパイラル状の代わりに同心円状で構成されていても良い。
【００３７】
この実施形態において、データは、ゾーンＣＬＶ（ＺＣＬＶ）方式で記録するものとする。このＺＣＬＶ方式は、トラックをいくつかのゾーンに分割し、ゾーン内ではディスクの回転数を一定とする方式である。記録周波数は全周にわたって一定である。よって、同じゾーン内の各トラックの記録容量は等しい。図７においては、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。
【００３８】
この実施形態において、“セクタ”という言葉は、記録、再生、書換えを行うことの出来る最小単位であるとする。ＤＶＤのファーマットにおいては、１６個のセクタで１つのＥＣＣブロックが構成されている。ＤＶＤにおけるＥＣＣブロックの構成では、パリティが各セクタに分散して記録される。したがって、バイナリのデータ列としてはセクタ単位で書換えることが可能であるが、１セクタのみを書き換えたのではパリティに矛盾が生じてしまうため有意なデータとしてはＥＣＣブロック単位でしか書換えることは出来ないという事情がある。このことから、書換え単位はＥＣＣブロックであるという言い方も出来るが、この実施形態においては、バイナリのデータ列のアクセスが可能な単位である“セクタ”を記録可能な最小単位と呼ぶことにする。
【００３９】
すなわち、上記光ディスク１は、図７に示すように、たとえば３５個のゾーンからなり、それぞれのゾーンに対する光ディスク１の回転数（ゾーンごとの規準速度）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。
【００４０】
各ゾーンは、半径方向に複数（１５６８）のトラックからなる。
【００４１】
各ゾーンでは、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）が遅くなり、１トラックずつのセクタ数が増加するようになっている。
【００４２】
上記各ゾーンのトラックには、図８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。
【００４３】
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。
【００４４】
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部２７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。
【００４５】
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。
【００４６】
各セクタは、図９に示すように、第０フレームから第２５フレームの２６個のフレーム（フレーム＝９１バイト：１４５６チャネルビット）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。
【００４７】
図９は、ＤＶＤにおける物理セクタの構成である。３２チャネルビットのＳＹＮＣコード（同期コード）から始まる２６個のＳＹＮＣフレームで構成され、全体で３８６８８チャネルビットとなっている。
【００４８】
上記１セクタごとのフォーマットが、図１０に示されている。
【００４９】
図１０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（ヘッダ部に対応）３、８、２バイトのミラー領域１０、２５６７バイトの記録領域１１から構成されている。
【００５０】
上記セクタのヘッダ領域３、８に記録されるチャネルビットは、８−１６ＲＬＬ変調された形式になっており、上記セクタの記録領域１１に記録されるチャネルビットは、１，７ＲＬＬ変調された形式になっている。ヘッダ領域３、８にはマークポジション方式によりアドレスデータが記録されている。記録領域１１には、マークエッジ方式によりユーザデータが記録されるようになっている。
【００５１】
ヘッダ領域３、８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３、８は、４つのヘッダ１領域３ａ、８ａ、ヘッダ２領域３ｂ、８ｂ、ヘッダ３領域３ｃ、８ｃ、ヘッダ４領域３ｄ、８ｄにより構成されている。
【００５２】
ヘッダ１領域３ａ、８ａ〜ヘッダ４領域３ｄ、８ｄ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。
【００５３】
ヘッダ１領域３ａ、８ａ、ヘッダ３領域３ｃ、８ｃは、３６バイトの同期コード部ＶＦＯ１を有し、ヘッダ２領域３ｂ、８ｂ、ヘッダ４領域３ｄ、８ｄは、８バイトの同期コード部ＶＦＯ２を有している。
【００５４】
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“０００１０００１…”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“０００１０００１…”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。同期コード部ＶＦＯ１はいわゆる４Ｔの連続パターンとなっている。
【００５５】
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り、４８ビットのチャネルコードとなっている。このアドレスマークＡＭの各バイトのパターンは“０００１０００１０００００００００００００１０００１０００１０００００００００００００１０００１”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。
【００５６】
アドレス部ＰＩＤ１〜４は、４バイトのアドレスとしてのセクタ番号が記録されている領域である。セクタ番号は、光ディスク１の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。
【００５７】
上記アドレス部ＰＩＤ（１〜４）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）から構成されている。セクタ情報は、２ビットのリザーブ領域、２ビットの物理ＩＤ番号領域、３ビットのセクタタイプ領域、１ビットのレイヤ番号領域により構成されている。
【００５８】
物理ＩＤ番号は、例えばＰＩＤ１の場合は“１”で、１つのヘッダ領域３、８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。
【００５９】
セクタタイプ領域には、トラックにおける最初のセクタ、最後のセクタ等を示すコードが記録されている。
【００６０】
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。
【００６１】
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、ヘッダ領域５１がスペースで終了するよう極性調整の役割も持つ。
【００６２】
ミラー領域１０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。
【００６３】
記録領域１１は、１０〜１１バイトのギャップ領域、２０〜２７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２４〜２５バイトのバッファ領域により構成されている。
【００６４】
ギャップ領域は、何も書かない領域である。
【００６５】
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。
【００６６】
ＶＦＯ３領域もＰＬＬロック用の領域で、チャネルビットで“１０００１０００…”の連続を“３５”バイト（チャネルビットで５６０ビット）分記録するものである。
【００６７】
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。
【００６８】
データ領域は、データＩＤ、データＩＤエラー検知コード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）構成のセクタデータである。データＩＤエラー検知コードＩＥＤは、データＩＤ用の２バイト（１６ビット）構成のエラー検知コードである。
【００６９】
ＰＡ（post amble）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。
【００７０】
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。
【００７１】
バッファ領域は、記録領域が次のヘッダ領域３、８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。
【００７２】
ギャップ領域が、１０から１１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記録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。
【００７３】
次に、図１１を用いて、上記ヘッダ領域３、８の他の実施形態について説明する。図１０と同一部位には同一符号を付し説明を省略する。
【００７４】
すなわち、ヘッダ領域３、８は、４つのヘッダ１領域３ａ’、８ａ’、ヘッダ２領域３ｂ、８ｂ、ヘッダ３領域３ｃ’、８ｃ’、ヘッダ４領域３ｄ、８ｄにより構成されている。
【００７５】
ヘッダ１領域３ａ’、８ａ’は、４６バイトで構成され、先頭に６バイトの同期コード部ＶＦＯを配置し、この後、３バイトのアドレスマークＡＭ、４バイトのアドレス部ＰＩＤ１、２バイトの誤り検知コードＩＥＤ１、１バイトのポストアンブルＰＡ１が４回繰返して記録されている構成となっている。
【００７６】
ヘッダ３領域３ｃ’、８ｃ’は、４６バイトで構成され、先頭に６バイトの同期コード部ＶＦＯを配置し、この後、３バイトのアドレスマークＡＭ、４バイトのアドレス部ＰＩＤ３、２バイトの誤り検知コードＩＥＤ３、１バイトのポストアンブルＰＡ１が４回繰返して記録されている構成となっている。
【００７７】
したがって、６バイトの同期コード部ＶＦＯの後にＡＭ、ＰＩＤ、ＩＥＤ、ＰＡの計１０バイトを４回繰り返して記録するものである。これにより、ＰＬＬの引きこみ時間は専用のＶＦＯパターン（３６バイト）のみの場合より長くなるが、ヘッダ・フィールドのマージンが大きめであれば、繰り返し記録されたＩＤ情報を読める確率が上がるので、前述した図１０の構成のものより有利になる。
【００７８】
次に、上記光ディスク１を扱う光ディスク装置２１について、図１２を用いて説明する。
【００７９】
上記光ディスク装置２１は、光ディスク１を各ゾーンごとに異なった回転数で回転した状態で、上記光ディスク１に対してデータを記録したり、この光ディスク１に記録されているデータを再生するものである。
【００８０】
上記光ディスク装置２１の要部は、図１２に示すように、光ピックアップ部（光学ヘッド）２２、レベルスライス信号処理回路２３、ＰＲＭＬ信号処理回路２４、信号判定回路２５、ドライブ制御回路２６は、エラー訂正部２７、上位装置インターフェース２８、変調器２９、書込み補償回路３０、書込みドライバ３１、サーボ制御部３２、スピンドルモータ３３により構成されている。
【００８１】
上記光ピックアップ部２２は、対物レンズ３４を有している。光ピックアップ２２部内には、対物レンズ３４に対応して半導体レーザユニット（図示せず）が設けられ、レーザ制御ユニットとしての書込みドライバ３１によって付勢され、対応する波長のレーザ光を発生する。半導体レーザユニットが付勢されると、光ディスク１に対応するレーザ光が対応する対物レンズ３４に向けられ、この対物レンズ３４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光で光ディスク１にデータが書き込まれ（マーク列の生成：可変長のマークとマークの間隔と、可変長の各マークの長さにより光ディスク１にデータが記録される）、或いは、再生される。
【００８２】
書込みドライバ３１は、書込み補償回路３０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パワー、データを記録する記録パワー及びデータを消去する消去パワーで異なっている。レーザ光は、再生パワー、記録パワー及び消去パワーの３つのパワーでそれぞれ異なるレベルのパワーを有し、それぞれのパワーのレーザ光が発生されるように半導体レーザユニットが書込みドライバ３１によって付勢される。
【００８３】
対物レンズ３４に対向して光ディスク１が配置されるように、この光ディスク１は、直接或いはディスクカートリッジ（図示しない）に収納されてトレー（図示しない）によって装置内に搬送される。このトレーを駆動する為のトレーモータ（図示しない）が装置内に設けられている。また、装填された光ディスク１は、クランパー（図示しない）によって回転可能にスピンドルモータ３３上に保持され、このスピンドルモータ３３によって回転される。
【００８４】
光ピックアップ部２２は、信号検出部３５を有している。この信号検出部３５は、図１３に示すように、レーザ光を検出する光検出器としてのフォトディテクタ４０からの各検出信号（Iａ、Iｂ、Ｉｃ、Ｉｄ）をそれぞれ電流信号から電圧信号に変換するアンプ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、上記アンプ４１ａ、４１ｂからの信号を加算する加算器４２ａ、上記アンプ４１ｃ、４１ｄからの信号を加算する加算器４２ｂ、加算器４２ａからの信号を加算器４２ｂからの信号により減算する減算器４３により構成される。
【００８５】
上記減算器４３からの信号つまり信号検出部３５からの出力信号は、ヘッダ領域３、８のデータの再生用のレベルスライス信号処理回路２３と、記録領域１１のデータの再生用のＰＲＭＬ信号処理回路２４と、信号判定回路２５とに出力される。
【００８６】
また、アンプ８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄからの信号に基づいて、信号処理回路（図示しない）によりサーボ信号（トラックエラー信号、フォーカスエラー信号）を生成し、サーボ制御部３２に出力される。
【００８７】
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。
【００８８】
［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４０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、信号処理回路（図示しない）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。
【００８９】
［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。
【００９０】
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採用される。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
［位相差検出（Differential Phase Detection）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光検出器４０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、信号処理回路（図示しない）内で対角和間の位相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。
【００９４】
［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。
【００９５】
［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。
【００９６】
上記再生側の信号処理系は、ヘッダ領域３、８からの信号を検出遅延が少ないレベルスライス方式で処理する系（レベルスライス信号処理回路２３）と、ユーザデータを記録する記録領域１１からの信号を高密度記録が達成できるＰＲＭＬ信号処理方式で処理する系（ＰＲＭＬ信号処理回路２４）の２系統で構成されている。
【００９７】
レベルスライス信号処理回路２３は、図１４に示すように、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ５１、加算器５２、等化器５３、レベルスライス検出器５４、ＰＬＬ回路５５、８−１６ＲＬＬ復調器５６、ＡＧＣ制御部５７、オフセット制御部５８により構成されている。
【００９８】
ＡＧＣアンプ５１は、信号検出器３５からの信号のレベルをＡＧＣ制御部５７からの制御信号により補正し、加算器５２に出力するものである。加算器５２はＡＧＣアンプ５１からの信号にオフセット制御部５８からのオフセット信号を加算し、この加算結果を等化器５３に出力するものである。
【００９９】
等化器５３は加算器５２からの再生信号の波形（再生波形）に対して、等化波形とある設定された閾値との交点がウィンドウの中心になるような波形等化が施され、レベルスライス検出器５４、ＡＧＣ制御部５７、オフセット制御部５８に出力するものである。
【０１００】
レベルスライス検出器５４は、ＰＬＬ回路５５からのチャネルクロックに基づいて等化器５３からの等化波形と閾値との交点を検出し、ウィンドウ内で交点が検出されれば「１」、検出されなければ「０」として２値データを８−１６ＲＬＬ復調器５６へ出力するものである。
【０１０１】
ＰＬＬ回路５５は、レベルスライス検出器５４からの信号に基づいてチャネルクロックが生成され、８−１６ＲＬＬ復調器５６へ出力するものである。
【０１０２】
８−１６ＲＬＬ復調器５６は、レベルスライス検出器５４からの２値データを８−１６ＲＬＬコードに基づいて復調するものである。
【０１０３】
ＡＧＣ制御部５７は、等化器５３からの等化波形に基づいてＡＧＣアンプ５１における信号を補正するものである。
【０１０４】
オフセット制御部５８は、等化器５３からの等化波形に基づいて、オフセット値を加算器５２へ出力するものである。
【０１０５】
上記レベルスライス信号処理回路２３による信号処理方式として波形スライス方式について、図１５の（ａ）〜（ｇ）の動作波形図を用いて説明する。
【０１０６】
すなわち、光ディスク１には、記録すべき情報である図１５の（ａ）に示す記録データに対応する図１５の（ｂ）に示すＮＲＺＩ形式の記録波形に従って、図１５の（ｃ）に示すようにピット系列があらかじめ形成されている。
【０１０７】
このようにして光ディスク１に記録された情報を再生する場合、光ディスク１上に光ピックアップ部２２内のフォトダイオードから再生用の光ビームが図１５の（ｃ）中に斜線で示すような微小なビームスポットとして照射され、ピット系列が読み出されることにより、再生信号が得られる。
【０１０８】
この再生信号の波形（再生波形）は、記録再生系の特性から図１５の（ｂ）の記録波形のような矩形波とはならず、図１５の（ｄ）に示すように鈍った波形として得られる。
【０１０９】
そこで、等化器５３では再生波形に対して図１５の（ｅ）に示すように等化波形とある設定された閾値（一点鎖線で示す）との交点がウィンドウの中心になるような波形等化が施される。具体的には、再生信号の高周波成分の増幅が行われる。
【０１１０】
レベルスライス検出器５４では、図１５の（ｆ）に示すように、等化波形と閾値との交点を検出し、ウィンドウ内で交点が検出されれば「１」、検出されなければ「０」として２値データを出力する。
【０１１１】
これにより、８−１６ＲＬＬ復調器５６はレベルスライス検出器５４からの２値データを復調するようになっている。
【０１１２】
ＰＲＭＬ信号処理回路２４は、図１４に示すように、ＡＧＣアンプ６１、加算器６２、Ａ／Ｄ変換器６３、等化器（線形等化器）６４、ＭＬ復号器（ヴィタビ復号器）６５、１，７ＲＬＬ復調器６６、ＰＬＬ回路６７、ＡＧＣ制御部６８、オフセット制御部６９により構成されている。
【０１１３】
ＡＧＣアンプ６１は、信号検出器３５からの信号のレベルをＡＧＣ制御部６８からの制御信号により補正し、加算器６２に出力するものである。加算器６２はＡＧＣアンプ６１からの信号にオフセット制御部６９からのオフセット信号を加算し、この加算結果をＡ／Ｄ変換器６３に出力するものである。Ａ／Ｄ変換器６３は、ＰＬＬ回路６７からのチャネルクロックに基づいて、離散時間、離散振幅値系列に変換されてデジタル信号に変換し、等化器６４へ出力するものである。
【０１１４】
等化器６４は、ＦＩＲフィルタ（トランスバーサルフィルタ）からなる線形等化器で構成され、Ａ／Ｄ変換器６３からの再生信号の波形（再生波形）に対して、ＰＲ（１，１）特性の波形に等化する処理が施され、ＭＬ復号器６５、ＰＬＬ回路６７、ＡＧＣ制御部６８、オフセット制御部６９へ出力するものである。
【０１１５】
ＭＬ復号器６５は、ヴィタビ復号器により構成され、等化器６４からの等化波形を復号化し、バイナリデータとして検出され、１，７ＲＬＬ復調器６６へ出力するものである。
【０１１６】
１，７ＲＬＬ復調器６６は、ＭＬ復号器６５からの復号化２値データを１，７ＲＬＬコードに基づいて復調するものである。
【０１１７】
ＰＬＬ回路６７は、等化器６４からの信号に基づいてチャネルクロックが生成され、Ａ／Ｄ変換器６３へ出力するものである。すなわち、ＰＲ等化波形の振幅値と理想的な振幅値との差を位相差に換算することによりチャネルクロックをリカバリするものである。
【０１１８】
ＡＧＣ制御部６８は、等化器６４からの等化波形に基づいてＡＧＣアンプ６１における信号を補正するものである。
【０１１９】
オフセット制御部６９は、等化器６４からの等化波形に基づいて、オフセット値を加算器６２へ出力するものである。
【０１２０】
上記ＰＲＭＬ信号処理回路２４による信号処理方式について、図１６の（ａ）〜（ｇ）の動作波形図を用いて説明する。
【０１２１】
すなわち、光ディスク１には、記録すべき情報である図１６の（ａ）に示す記録データに対応する図１６の（ｂ）に示すＮＲＺＩ形式の記録波形に従って、図１６の（ｃ）に示すようにピット系列があらかじめ形成されている。
【０１２２】
このようにして光ディスク１に記録された情報を再生する場合、光ディスク１上に光ピックアップ部２２内のフォトダイオードから再生用の光ビームが図１６の（ｃ）中に斜線で示すような微小なビームスポットとして照射され、ピット系列が読み出されることにより、再生信号が得られる。
【０１２３】
この再生信号の波形（再生波形）は、記録再生系の特性から図１６の（ｂ）の記録波形のような矩形波とはならず、図１６の（ｄ）に示すように鈍った波形として得られる。
【０１２４】
このような、図１６の（ｄ）の再生波形に対し、等化器６４でＰＲ（１，１）特性、ＰＲ（１，２，１）特性、ＰＲ（１，２，２，１）特性に基づく等化を行った場合の等化後の波形を図１６の（ｅ）（ｆ）（ｇ）にそれぞれ示す。ＰＲ（１，１）特性とは、インパルス応答が、連続する２識別点（＝２つのチャネル・クロック時刻における再生波形の振幅値）に各々１：１の割合で現れる特性をいう。図１６の（ａ）の記録データの最初の部分
０ １ ０ ０ １ ０
に対応する図１６の（ｂ）のＮＲＺＩ形式の記録波形は
０ １ １ １ ０ ０
となる。再生波形は、記録波形の１に対するインパルス応答と見なすので、
０ １ １ ０
０ ０ １ １ ０
０ ０ ０ １ １ ０
と言う応答の線形重畳として表される
０ １ ２ ２ １ ０
という図１６の（ｅ）の波形が、ＰＲ（１，１）特性（クラス）として等化されるべき目標波形となる。
【０１２５】
ＰＲ（１，２，１）特性とは、インパルス応答が、連続する３識別点に各々１：２：１の割合で現れる特性をいう。ＰＲ（１，２，２，１）特性とは、インパルス応答が、連続する４識別点に各々１：２：２：１の割合で現れる特性をいう。ＰＲ（１，１）特性の場合と同様に、記録波形に対応するインパルス応答の線形重畳で求まる等化されるべき目標波形は、図１６の（ｆ）および図１６の（ｇ）となる。（図示しないが、他のＰＲ特性についても同様である。）
このように、図１６の（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示した通り、ＰＲ（１，１）特性→ＰＲ（１，２，１）特性→ＰＲ（１，２，２，１）特性の順に等化後の波形は鈍った特性になっていることが分かる。
【０１２６】
ＰＲＭＬ方式では、再生波形の特性に近いＰＲ特性へ波形等化することにより、等化器６４での信号劣化成分の増加を抑制できる。
【０１２７】
一方、ＰＲＭＬ方式の再生信号処理系において、等化器６４の後に配置されるＭＬ復号器６５には、最尤復号器の代表的な一つであるヴィタビ復号器が一般に用いられる。
【０１２８】
等化器６４で再生波形がＰＲ（１，２，２，１）特性へ等化されたとすると、ＭＬ復号器６５は、ＰＲ（１，２，２，１）特性を満たす全ての再生波形系列の中から等化波形のサンプル系列との誤差が最も小さい系列を選択し、選択された再生波形系列を発生させる元となった記録データ（２値のデータ、復号データ）を、状態遷移を追いながら推定し、出力する。
【０１２９】
この様子を図１７の（ａ）から（ｃ）に示す。ＰＲＭＬ方式では、復号を１つのサンプル値から行うのではなく、複数のサンプル値系列のＰＲ特性による相関関係（波形干渉）を前提にしたシーケンスをもとに行うため、サンプル値間で相関を持たない信号劣化成分に対する耐性が強い。
【０１３０】
上記信号判定回路２５は、再生中の信号がヘッダ領域３、８からの信号であるかユーザデータを記録する記録領域１１からの信号であるかを判定するものである。
【０１３１】
上記信号判定回路２５は、図１３に示すように、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７１、比較器（Ｃｏｍｐ）７２、リトリガラブルマルチバイブレータ７３により構成されている。なお、リトリガラブルマルチバイブレータ７３には、抵抗Ｒ１、Ｒ２、コンデンサＣからなる回路により電源電圧が供給されるようになっている。
上記信号判定回路２５は、光ピックアップ部２２の信号検出部３５からの信号を入力して判定を行い、その結果をドライブ制御回路２６に送る。
【０１３２】
例えば，ヘッダ領域３、８がプリピットで記録されて、ユーザデータの記録領域１１がウォブルしているグルーブ２である場合、図１３に示すようなフォトディテクタ４０の
［（Ｉａ＋Ｉｂ）−（Ｉｃ＋Ｉｄ）］
の信号を、図１３に示す信号検出器３５に入力すると、図１８の（ｄ）に示した波形のようにユーザデータを記録する記録領域１１に対応した判定信号を得ることができるので、これをもとにドライブ制御回路２６は、記録領域１１か否かの判定を行う。
【０１３３】
すなわち、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７１は、図１８の（ａ）に示すように、ウォブルしているグルーブ２に基づく振幅のある波形を比較器（Ｃｏｍｐ）７２に出力する。比較器（Ｃｏｍｐ）７２は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７１から振幅のある波形が供給された際に、図１８の（ｂ）に示す比較電圧Ｖ１に基づいて、図１８の（ｃ）に示すような、パルス信号をリトリガラブルマルチバイブレータ７３に出力する。リトリガラブルマルチバイブレータ７３は、比較器７２からのパルス信号に基づいて、図１８の（ｄ）に示すような、判定信号をドライブ制御回路２６に出力する。
【０１３４】
このように、図１８の（ａ）に示すウォブル信号の凸部を比較器７２で検出し、図１８の（ｃ）の検出信号をリトリガラブルマルチバイブレータ７３のトリガ信号とすることで、ウォブル信号の凸部が検出されている間は、図１８の（ｄ）に示すように、リトリガラブルマルチバイブレータ７３の出力が”１”の値をとる。
上記エラー訂正部２７は、ＥＣＣ復号器により構成され、上記レベルスライス信号処理回路２３の８−１６ＲＬＬ復調器５６からの復調データのエラー訂正を行って、ヘッダ領域３、８のデータとしてドライブ制御回路２６へ出力したり、上記ＰＲＭＬ信号処理回路２４の１，７ＲＬＬ復調器６６からの復調データのＥＣＣのエラー訂正を行って、記録領域１１からの再生データとして上位装置インターフェース２８に出力する。
【０１３５】
上位装置インターフェース２８は、上記エラー訂正部２７からの再生データを上位装置（図示しない）に出力したり、上位装置からのアクセス位置及び記録、再生の指示をドライブ制御回路２６に出力したり、上位装置からの記録データをＥＣＣ符号化器（図示しない）により誤り訂正符号の付加されたデータ形式に変換してから変調器２９に出力する。
【０１３６】
この変調器２９は、上位装置インターフェース２８から供給されるデータを１，７変調符号といった、チャネルに記録する為のデータに符号化され、記録補償器としての書込み補償回路３０に出力する。書込み補償回路３０は、変調器２９からの出力波形をＮＲＺＩ形式に変換するとともに、光ディスク１の熱伝導などに起因する書き込み波形とマーク形状とのずれを補償した書込み電流波形を書込みドライバ３１に出力する。
【０１３７】
ドライブ制御回路２６は、この光ディスク装置２０の全体を制御するものである。
【０１３８】
ドライブ制御回路２６は、信号判定回路２５からの判定信号に基づいて、レベルスライス信号処理回路２３またはＰＲＭＬ信号処理回路２４に選択信号を送り、再生中のデータが適切に処理されるように制御を行うものである。
【０１３９】
たとえば、ドライブ制御回路２６が、レベルスライス信号処理回路２３の切換えスイッチ５９に選択信号を出力することにより、切換えスイッチ５９がオンし、８−１６ＲＬＬ復調器５６からの復調データが切換えスイッチ５９を介してエラー訂正部２７に出力される。
【０１４０】
また、ドライブ制御回路２６が、ＰＲＭＬ信号処理回路２４の切換えスイッチ７０に選択信号を出力することにより、切換えスイッチ７０がオンし、１，７ＲＬＬ復調器６６からの復調データが切換えスイッチ７０を介してエラー訂正部２７に出力される。
【０１４１】
また、ドライブ制御回路２６は、上位装置からの指示データとエラー訂正部２７からのデータによるアドレスデータに基づいて、サーボ制御部３２を制御することにより、光ピックアップ部２２による光ビームをアクセス位置に移動制御するとともに、スピンドルモータ３３をアクセス位置に対応するゾーンの回転数に制御するようになっている。
【０１４２】
また、ドライブ制御回路２６は、書込みドライバ３１を制御することにより、書込み補償回路３０からの記録データに基づいて、半導体レーザ発振器（図示しない）を制御することにより、光ビームを発生するようになっている。
【０１４３】
また、ドライブ制御回路２６は、ＡＭ検出器２６ａ、ＳＹＮＣ検出器２６ｂ、フォーマットコントローラ２６ｃを有している。
ＡＭ検出器２６ａは、レベルスライス信号処理回路２３のＰＬＬ回路５５からのチャネルクロックに基づいて、８−１６ＲＬＬ復調器５６からの復調信号によりヘッダ領域３、８のアドレスマークＡＭを検出するものである。
たとえば、アドレスマークＡＭのパターンを記憶しているレジスタと、８−１６ＲＬＬ復調器５６からの復調信号をＰＬＬ回路５５からのチャネルクロックに基づいて記録するレジスタと、上記２つのレジスタのレジストデータを比較する比較器とを有し、比較器により一致信号が出力された際、アドレスマークＡＭの検出信号としてフォーマットコントローラ２６ｃに出力されるものである。
【０１４４】
ＳＹＮＣ検出器２６ｂは、ＰＲＭＬ信号処理回路２４のＰＬＬ回路６７からのチャネルクロックに基づいて、１，７ＲＬＬ復調器６６からの復調信号により記録領域１１のＳＹＮＣコードを検出するものである。
たとえば、ＳＹＮＣコードのパターンを記憶しているレジスタと、１，７ＲＬＬ復調器６６からの復調信号をＰＬＬ回路６７からのチャネルクロックに基づいて記録するレジスタと、上記２つのレジスタのレジストデータを比較する比較器とを有し、比較器により一致信号が出力された際、ＳＹＮＣコードの検出信号としてフォーマットコントローラ２６ｃに出力されるものである。
【０１４５】
フォーマットコントローラ２６ｃは、ＡＭ検出器２６ａからのアドレスマークＡＭの検出信号、ＳＹＮＣ検出器２６ｂからのＳＹＮＣコードの検出信号で同期を取りながら、リードクロック、ライトクロックまたはウォーブルクロックを計数することにより、光ピックアップ部２２からのレーザ光のトラック上での照射位置を判別し、この判別結果を基準として各部に出力する制御信号のタイミングを制御するようになっている。
上記リードクロックは、データ再生（読出し）時のクロックであり、ヘッダ領域３、８の再生時、ＰＬＬ回路５５からのチャネルクロックがフォーマットコントローラ２６ｃに供給され、記録領域１１の再生時、ＰＬＬ回路６７からのチャネルクロックがフォーマットコントローラ２６ｃに供給される。
上記ライトクロックは、図示しないクロック生成部からの一定周期のクロックつまり発振器からの基準クロックに基づいて生成されるクロックであり、フォーマットコントローラ２６ｃに供給される。
【０１４６】
上記ウォーブルクロックは、光ピックアップ部２２の信号検出部３５からの出力信号に基づいて図示しないクロック生成部により生成されるクロックであり、フォーマットコントローラ２６ｃに供給される。
すなわち、フォーマットコントローラ２６ｃは、記録領域１１のデータの読出し時にあっては、ヘッダ領域３、８のアドレスマークＡＭの検出信号、記録領域１１のＳＹＮＣコードの検出信号で同期を取りながら、リードクロック、またはウォーブルクロックを計数することにより、光ピックアップ部２２からのレーザ光のトラック上での照射位置を判別し、この判別結果を基準として各部に出力する制御信号のタイミングを制御するようになっている。
また、フォーマットコントローラ２６ｃは、記録領域１１のデータの書込み時にあっては、ヘッダ領域３、８のアドレスマークＡＭの検出信号で同期を取りながら、ヘッダ領域３、８においては、リードクロック、またはウォーブルクロックを計数し、記録領域１１においては、ライトクロック、またはウォーブルクロックを計数することにより、光ピックアップ部２２からのレーザ光のトラック上での照射位置を判別し、この判別結果を基準として各部に出力する制御信号のタイミングを制御するようになっている。
上述した図１３、図１４の構成において、ヘッダ領域３、８はプリピットであるので、書きこみデータの変調器２９は、記録領域１１のＰＲＭＬ方式で使用する（１，７）ＲＬＬ符号にだけ対応していれば良い。
【０１４７】
再生側の信号処理系は、ヘッダ領域３、８をレベルスライス方式で処理する系と、ユーザデータを記録する記録領域１１をＰＲＭＬ信号処理方式で処理する系の２系統で構成されているが、上記実施形態では、ヘッダ領域３、８の変調方式には最短ラン長が３である８−１６変調が用いられているため、レベルスライス方式の信号処理系の後段には８−１６ＲＬＬ変調符号の復調器５６が必要になる。また、ユーザデータを記録する記録領域１１の変調方式には最短ラン長が１である（１，７）変調が用いられているため、ＰＲＭＬ方式の信号処理系の後段には（１，７）ＲＬＬ変調符号の復調器６６が必要になる。
【０１４８】
図１９は、ＰＲＭＬ信号処理回路２４の主要構成要素である、線形の等化器（ＰＲ等化器）６４とＭＬ復号器（ヴィタビ復号器、ＭＬ検出器）６５の構成をより詳細に示した図である。
【０１４９】
ＭＬ復号器６５は、等化波形のサンプル系列との誤差が最も小さい系列を選択し、選択された系列に対応する２値データ（復号データ）を出力する。
【０１５０】
即ち、図１７の（ａ）〜（ｃ）に示したように、ＰＲ（１，２，２，１）等化後の信号波形系列が、
０ １ ３ ５ ５ ３ １ １ ３ ５ ６ ５ ３ １……
であった場合、記録されたデータの候補
０ １ ０ １ ０ …… （ 記録波形は、 ０ １ １ ０ ０……）
に対応するインパルス応答、
０ １ ２ ２ １ ０ ……
０ ０ １ ２ ２ １ ……
の線形重畳でえられる理想的なＰＲ特性の再生波形である
０ １ ３ ４ ３ １ ……
や、
他の記録されたデータの候補
０ １ １ １ ０…… （ 記録波形は、 ０ １ １ １ ０……）
に対応するインパルス応答、
０ １ ２ ２ １ ０ ０ ……
０ ０ １ ２ ２ １ ０ ……
０ ０ ０ １ ２ ２ １ ……
の線形重畳でえられる理想的なＰＲ特性の再生波形である
０ １ ３ ５ ５ ３ １ ……
等の波形系列との相互相関を計算し、再生等化波形との相関の最も大きい（＝系列間の誤差の最も小さい）系列を、確率的手法により選択する。
【０１５１】
波形の候補は、ツリー構造状に増加するような数え上げもできるが、ＰＲ特性を考慮すると取り得る状態数は有限となる。ＰＲ（１，２，２，１）特性の場合は、拘束長（波形干渉が及ぶ範囲）は４であり、波形干渉に起因する記録データ系列のバリエーションは ０か１の２通りのデータ値が４つ並ぶ組み合わせの１６通りであるから、冗長のない状態数は最大でも１６である。変調符号の制限が入るとさらにこの状態数が減る可能性が有る。
【０１５２】
ＭＬ復号器６５では、入力されたサンプル値にしたがって、有る状態から次の状態に遷移したと仮定した場合の確率を計算する。同じ状態へ遷移する波形系列の候補が複数になった場合、どちらの候補を選んだほうが確からしいかを過去からの遷移確率の累積値で判断する。
【０１５３】
この為、ＭＬ復号器６５には、波形系列の候補を記憶する為のパスメモリ６５ｄが存在する。通常この長さは、数十チャネルビット分に設定される。波形系列の候補は、パスメモリ６５ｄを通過する内に、複数候補が同じ状態に遷移することによる選択が繰り返され、最終的に最も確からしい系列が選択される。
【０１５４】
ブランチメトリック計算部６５ａとは、サンプル値が入力された時に、有る状態から次の候補の状態移ったと推定される場合の理想振幅値との誤差から換算される、状態が遷移する確率の対数値を計算するものである。パスメトリックメモリ６５ｃとは、状態数の各々の状態に対して、状態遷移が繰り返されてその状態になるまでの過去のブランチメトリックの積算値用のメモリである。
【０１５５】
ＡＣＳ６５ｂとは、Ａｄｄ（加算） Ｃｏｍｐａｒｅ（比較） Ｓｅｌｅｃｔ（選択） 操作を行う回路の略称である。図２０に示すように、時刻１における状態Ａのパストリック値が５、状態Ｂが８、時刻２で状態Ａから状態Ａに遷移するブランチメトリックが４、状態Ａから状態Ｂに遷移するブランチメトリックが５、状態Ｂから状態Ａに遷移するブランチメトリックが２、状態Ｂから状態Ｂに遷移するブランチメトリックが５であると仮定する。ＡＣＳ６５ｂでは、時刻１における状態Ａのパストリック値５と状態Ａから状態Ａに遷移するブランチメトリック４とを加算した値９と、時刻１における状態Ｂのパストリック値８と状態Ｂから状態Ａに遷移するブランチメトリック２とを加算した値１０とを比較し、値の大きい状態Ｂから状態Ｂへの遷移を選択する。（実際には値の大きいほうを選択ようにするとメトリック値が発散するので、数式の操作により、確率の大きい遷移のメトリック値が小さな値となるような計算を行い、メトリック値の小さいほうが選択される回路として実装され場合が多い）同様に、時刻１における状態Ａのパストリック値５と状態Ａから状態Ｂに遷移するブランチメトリック５とを加算した値１０と、時刻１における状態Ｂのパストリック値８と状態Ｂから状態Ｂに遷移するブランチメトリック５とを加算した値１３とを比較し、値の大きい状態Ｂから状態Ｂへの遷移を選択する。この場合、時刻２の各状態に遷移したのは、時刻１の状態Ｂだけであるから、時刻１に状態Ａとなる波形系列は、選択される候補からはずれる。パスメモリ６５ｄは、選択されて候補に残った系列（＝パス）を記録する為のメモリである。通常、パスメモリ６５ｄを通過するまでには、１つの系列しか残らないが、ノイズの状態によっては、複数の系列が候補として残る場合もあり、その場合には、パス選択部６５ｅによりパスメモリ６５ｄの内容とパスメトリックメモリ６５ｃのパスメトリックとを比較して最も確からしいと判断されるほうが選択される。
【０１５６】
系列の選択が行われて検出データが確定するのは、このようにパスメモリ６６ｄを通った後なので、ＭＬ復号器６５の出力は、従来の波形スライス方式のデータ検出器に比べて遅延が大きい。
【０１５７】
上記実施形態では、ヘッダ領域３、８は、検出遅延が少ないレベルスライス方式でデータが検出され、ユーザデータの記録領域１１は高記録密度が達成できるＰＲＭＬ方式でデータが検出される。ＰＲＭＬ方式の場合、コードレートが高くチャネルの帯域を低く押さえることのできる１，７変調方式のような方式が用いられる。
【０１５８】
１，７変調は、コードレートが２／３、データ系列中の“１”と“１”の間に“０”が最低いくつ入るかを示す最短ラン長（ｍｉｎｉｍｕｍ ｒｕｎ ｌｅｎｇｔｈ）（＝ｄ制約）が１、データ系列中の“１”と“１”の間に“０”が最大いくつ入るかを示す最長ラン長（ｍａｘｉｍｕｍ ｒｕｎ ｌｅｎｇｔｈ）（＝ｋ制約）が７であるようなコードへの変換方式である。
【０１５９】
ＰＲＭＬ方式に適するコードレートが２／３（２対３、２ビットデータを３ビットに変換）の変調方式には、１，７変調のほかに、ｄ制約が同じく１である、８−１２変調等がある。
【０１６０】
これに対して，レベルスライス方式の場合は、コードレートは低いが、最短ラン長を大きく取ることのできる２，７変調方式のような方式が向いている。２，７変調は、コードレートが１／２、データ系列中の“１”と“１”の間に“０”が最低いくつ入るかを示す最短ラン長（ｍｉｎｉｍｕｍ ｒｕｎ ｌｅｎｇｔｈ）（＝ｄ制約）が２、データ系列中の“１”と“１”の間に“０”が最大いくつ入るかを示す最長ラン長（ｍａｘｉｍｕｍ ｒｕｎ ｌｅｎｇｔｈ）（＝ｋ制約）が７ であるようなコードへの変換方式である。レベルスライス方式に適する最短ラン長（ｍｉｎｉｍｕｍ ｒｕｎ ｌｅｎｇｔｈ）（＝ｄ制約）が２の変調方式には、２，７変調のほかに、コードレートが８／１６である８−１６変調や、コードレートが８／１５である８−１５変調等がある。
【０１６１】
最短ラン長を大きく取ることのできる方式がレベルスライス方式に向いている理由は、ＰＲＭＬ方式の場合、最短マーク／ピットの振幅値は小さくても線形重畳性が成り立っていることが重要であるのに対して、レベル・スライスでは、最短マーク／ピットにおいても振幅値がある程度以上ないとレベルでスライスできない為である。
【０１６２】
１，７変調は、コードレートが ２／３ で、ｄ制約が１、ｋ制約が７の変調コードである。ｄ制約が１とは、図２１の（ａ）に示したように、変調後のコードに現れる１と１の間に最低１個の０が含まれるような制限が設けられていることを示す。ｋ制約が７とは、変調後のコードに現れる１と１の間に最大７個までしか０が含まれないような制限が設けられていることを示す。光ディスク１上に記録されるときには、変調されたコードがＮＲＺＩ形式で記録されるので（図２１の（ｂ））、最短ピット／マーク長は２チャネルクロック、最大ピット／マーク長は８チャネルクロック分の長さになる。
【０１６３】
ＤＶＤで採用されている８−１６変調は、コードレートが１／２で、ｄ制約が２、ｋ制約が１０の変調コードである。よって、媒体上に記録されるときには、最短ピット／マーク長は３チャネルクロック、最大ピット／マーク長は１１チャネルクロック分の長さになる。８−１５変調も８−１６変調と同じく、ｄ制約が２で最短ピット／マーク長は３チャネルクロック分の長さである。
【０１６４】
ここで、仮にユーザデータ記録密度を、１，７変調と８−１６変調で等しくするとすると、１，７変調は２ビットのユーザデータを３ビットのコードに変換し、８−１６変調は２ビットのユーザデータを４ビットのコードに変換するので、１チャネルクロックの長さは、８−１６変調が１，７変調の３／４になる。ただし、８−１６変調の最短ピット／マーク長は３チャネルクロックで、１，７変調の最短ピット／マーク長は２チャネルクロックなので、トータルとしては、
３／４ ＊ ３／２ ＝ ９／８
となり、ピットの長さが若干８−１６変調のほうが長く、レベルスライスに有利な状態になっていることがわかる。したがって、ヘッダ領域３、８で検出遅延の少ないレベルスライス方式を使用するには、ヘッダ領域３、８に記録する情報の線方向の記録密度を、ユーザデータの記録領域１１の線方向の記録密度よりも低くしなければならない。
【０１６５】
上述の例では、より現実に即したコードの選択例として、ヘッダ領域３、８に８−１６変調、ユーザデータの記録領域１１に１，７変調を使用した場合について説明したが、場合によっては、変調コードをヘッダ領域３、８とユーザデータの記録領域１１で同じにしても構わない。この場合も、ユーザデータの記録領域１１にＰＲＭＬを使用するほどの記録密度においては、ＰＲＭＬと同じ振幅値でレベルスライス方式を動かすことはできないので、ヘッダ領域３、８の線方向の記録密度を下げてピット／マーク長を大きくして振幅値を稼がなければならない。
【０１６６】
変調コードをヘッダ領域３、８とユーザデータの記録領域１１で同じにし、ヘッダ領域３、８の線方向の記録密度を下げてピット長あるいはマーク長を大きくして振幅値を稼ぐ方法の一例に、最短ピット長のコードが現れないようにしたデータをヘッダ領域３、８に書きこむ方法がある。
【０１６７】
この方法の利点は、物理的なピットの記録密度は下がるがチャネルクロックレートが、ヘッダ領域３、８とユーザデータの記録領域１１で同じになる点である。したがって、クロックリカバリの為のＰＬＬをヘッダ領域３、８の為のものと、ユーザデータの記録領域１１の為のものとに分ける必要がなくなる。また、変調コードも同じであるから復調器も共用することができる。
【０１６８】
ヘッダ領域３、８にプリピットヘッダを用いた録再型の光ディスク装置では、ユーザデータの記録領域１１のマークからの信号とヘッダ領域３、８のピットからの信号にはレベルに大きな差がある。ＰＲＭＬ信号処理方式は、チャネルクロックに同期した識別点での振幅値を検出する方式なので、レベルの変動に弱い。ヘッダ領域３、８とユーザデータの記録領域１１の間でのＡＧＣによるレベルの補正は当然行われるが、検出系が同じＰＲＭＬ信号処理方式を使用している場合、切り替え時点での前のレベルの影響を完全に除去するのは難しい。
【０１６９】
また、影響が殆ど無いようにするには、切替用のＧＡＰフィールドを大きく取らなければならないのでフォーマット効率が低下する。プリピットヘッダを用いる録再型光ディスクの場合にＩＤ部に従来のレベルスライスを適用するとこれらの改善効果も見込まれる。
【０１７０】
また、上記ヘッダ領域３、８においては、図２２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、最短ピット（マーク）長が３チャネルクロックである変調コードで記録されており、上記記録領域１１においては、図２２の（ｄ）〜（ｆ）に示すように、最短ピット（マーク）長が２チャネルクロックである変調コードで記録されている。
【０１７１】
すなわち、図２２の（ａ）〜（ｃ）は、（１，７）変調における最短ピットの場合のチャネルビットパターン（図２２の（ａ））、書込み電流波形（図２２の（ｂ））、書込まれるピット（マーク）（図２２の（ｃ））の関係を示している。
【０１７２】
図２２の（ｄ）〜（ｆ）は、８−１６変調における最短ピット（マーク）の場合のチャネルビットパターン（図２２の（ｄ））、書込み電流波形（図２２の（ｅ））、書込まれるピット（マーク）（図２２の（ｆ））の関係を示している。
【０１７３】
図２２の（ｄ）〜（ｆ）に示した８−１６変調のようにコードレートの低い変調方式では、最短ピット／マーク長が長い場合でも、クロック周波数が高くなって、データの検出ウインドウ幅が狭くなる。
８−１６変調の場合、比率で言うと、１ビットのユーザデータを２ビットのチャネルビットパターンに変換しているのに対して、よりコードレートの高い（１，７）変調の場合、２ビットのユーザデータを３ビットのチャネルビットパターンに変換している。
【０１７４】
したがって、図２２の（ａ）〜（ｃ）と図２２の（ｄ）〜（ｆ）に示した関係のように、最短ピット（マーク）長は８−１６変調の方が長く、その分（１，７）変調より振幅が大きく取れる場合でも、ウインドウ幅は（１，７〉変調より８−１６変調の方が短くなり、波形の立ち上りと立下り位置の制御が厳しくなる。
【０１７５】
記録密度をつめる場合に、最短ピット／マーク長で制限される条件では、両端に情報を持たせることの出来るマークエッジ方式の方が有利であるが、記録密度を下げてマージンを稼ぐ方向では、マークの位置のみに情報を持たせるマークポジション方式の方がデータの記録および再生手段の構成を簡略化することで信頼性の向上が見込まれる。
【０１７６】
すなわち、ヘッダ領域３、８は、マークポジション方式の記録方法でプリピットが形成されていて、ユーザデータが記録される記録領域１１では、マークエッジ方式の記録方法により記録マークが書込まれる。
【０１７７】
図２に示すように、グルーブ記録方式の場合でも、ヘッダ領域３のプリピットヘッダの部分ではグルーブが途切れる場合がある。
【０１７８】
また、図４に示すように、グルーブ／ランド記録方式の場合でも、ヘッダ領域８のプリピットヘッダの部分ではグルーブが途切れる場合がある。
【０１７９】
すなわち、グルーブを半径方向にウォブリングさせるウォブル・グルーブ方式の場合、ウォブルに同期させたクロックでタイミングを生成しているので、ウォブル・グルーブが途切れる前と再開した時点でクロックの位相に対してずれがあるとＰＬＬの再引きこみが必要になるため安定性が損なわれる。
【０１８０】
したがって、ヘッダ領域３、８と記録領域１１で記録密度や最短ピット／マーク長を変えた場合でも、ヘッダ領域３、８のグルーブが途切れる長さはグルーブ周期の整数倍とする。または、ヘッダ領域３、８後のウォブル・グルーブの再開時点の振幅の位相を、終了時点の位相とヘッダ領域３、８による中断時間から求めることのできる値となっている。
【０１８１】
即ち、中断前のウォブル信号に同期していたＰＬＬ回路５５、６７の位相差検出回路（図示しない）の出力が、中断後のウォブル信号が入力された時点でも、大きな位相差を検出しないような位相となっている。
【０１８２】
記録密度を下げて（粗）ピット／マーク長を大きくすれば、確かに振幅値を稼ぐことはできるが、レベルスライス方式の場合、振幅値と並んで重要なのは検出ウィンドウ幅である。
【０１８３】
ＤＶＤにおいては、光ディスク１へのピット／マークの記録方式は、波形の立ち上りと立下りの位置に情報を持たせたマークエッジ方式である。図２２の（ｂ）に示すように、８−１６変調のようなコードレートの低い変調方式では、最短ピット／マーク長が長い場合でも、クロック周波数が高くなって、データの検出ウィンドウ幅が狭くなる。即ち、波形の立ち上りと立下り位置の制御が厳しくなる。記録密度をつめる（密）場合に、最短ピット／マーク長で制限される条件では、両端に情報を持たせることのできるマークエッジ方式の方が有利であるが、記録密度を下げてマージンを稼ぐ方向では、マークの位置のみに情報を持たせるマークポジション方式の方がデータの記録および再生手段の構成を簡略化することで信頼性の向上が見込まれる。
【０１８４】
即ち、図２、図４において、ヘッダ領域３、８は、マークポジション方式の記録方法でプリピットが形成されていて、ユーザデータの記録領域１１では、マークエッジ方式の記録方法により記録マークが書きこまれる。
【０１８５】
次に、上記のような構成において、上記光ディスク装置２１におけるデータの記録処理、データの再生処理について、図２３のフローチャートを参照しつつ説明する。
【０１８６】
すなわち、光ピックアップ部２２のシーク直後、あるいはフォーマットコントローラ２６ｃが外乱等により追従から外れた際、つまりフォーマットコントローラ２６ｃがトラック上の位置を把握することができなくなった際に、以下の制御が行われる。
【０１８７】
すなわち、信号判定回路２５は、光ピックアップ部２２から供給される信号の信号レベルを調べ（ＳＴ１）、ユーザデータを記録する記録領域１１か否かを判定する（ＳＴ２）。
【０１８８】
これにより、信号判定回路２５は、ユーザデータを記録する記録領域１１を判定した際、ユーザデータを記録する記録領域１１を示す信号をドライブ制御回路２６に出力する（ＳＴ３）。
【０１８９】
この結果、ドライブ制御回路２６は、ＰＲＭＬ信号処理回路２４に選択信号を出力する（ＳＴ４）。
【０１９０】
また、上記ステップ２において、信号判定回路２５は、ユーザデータを記録する記録領域１１を判定しなかった際、ヘッダ領域３、８を示す信号をドライブ制御回路２６に出力する（ＳＴ５）。
【０１９１】
この結果、ドライブ制御回路２６は、レベルスライス信号処理回路２３に選択信号を出力する（ＳＴ６）。
【０１９２】
上記ステップ４あるいはステップ６による選択信号によりＰＲＭＬ信号処理回路２４あるいはレベルスライス信号処理回路２３が選択されている状態において、ドライブ制御回路２６は、フォーマットコントローラ２６ｃの同期を取り、領域ごとに適切な信号処理系からのデータに基づいて、データの記録あるいは記録されているデータの再生を行う（ＳＴ７）。
【０１９３】
なお、データが正常に再生され始めるとフォーマットコントローラ２６ｃがトラック上の位置を把握することが可能となり、信号判定回路２５による判定結果は使用されなくなる。
【０１９４】
上記実施形態では、信号判定回路２５が、光ピックアップ部２２の後段に設けられている場合について説明したが、これに限らず、図２４に示すように、エラー訂正部２７の後段に信号判定回路３６が設けられている場合も上記同様に実施できる。図１２と同一部位には同一符号を付し説明を省略する。
【０１９５】
この信号判定回路３６は、データが有意であるかどうかで再生中の信号がヘッダ領域３、８からの信号であるかユーザデータを記録する記録領域１１からの信号であるかを判定する。ヘッダ領域３、８からの信号であるかユーザデータを記録する記録領域１１からの信号であるかを判定するため、初期状態においてはどちらかの領域であると仮定してデータの読出しを試みる。信号が仮定した方の領域からのものになった時点で、同期コード部ＶＦＯ、アドレスマークＡＭといった有意なデータが得られるので、その時点で仮定した領域内の位置を検出する。
【０１９６】
書換え型の場合、ユーザデータを記録する記録領域１１にはデータが書かれていない場合もあり得るので、ヘッダ領域３、８を仮定して有意データのサーチを行う方が良い。
【０１９７】
この場合、信号判定回路３６は、光ピックアップ部２２からの信号を処理したレベルスライス信号処理回路２３の出力に基づくエラー訂正部２７からの出力に基づいて、ヘッダ領域３、８のデータが読取れるか否かを判断し、ヘッダ領域３、８のデータが読取れた際に、ヘッダ領域３、８を判定するものである。
【０１９８】
上記構成において、上記光ディスク装置２１におけるデータの記録処理、データの再生処理について、図２５のフローチャートを参照しつつ説明する。
【０１９９】
すなわち、光ピックアップ部２２のシーク直後、あるいはフォーマットコントローラ２６ｃが外乱等により追従から外れた際、つまりフォーマットコントローラ２６ｃがトラック上の位置を把握することができなくなった際に、以下の制御が行われる。
【０２００】
すなわち、信号判定回路３６は、ヘッダ領域３、８を示す信号をドライブ制御回路２６に出力する（ＳＴ１１）。
【０２０１】
この結果、ドライブ制御回路２６は、レベルスライス信号処理回路２３に選択信号を出力する（ＳＴ１２）。
【０２０２】
これにより、レベルスライス信号処理回路２３からの信号がエラー訂正部２７を介して信号判定回路３６に供給される。
【０２０３】
この結果、信号判定回路３６は、同期コード部ＶＦＯ、アドレスマークＡＭといった有意なデータが得られるか否かを判定する（ＳＴ１３）。
【０２０４】
これにより、信号判定回路３６は、有意なデータが得られた際、ヘッダ領域３、８を示す信号をドライブ制御回路２６に出力する（ＳＴ１４）。
【０２０５】
この結果、ドライブ制御回路２６は、フォーマットコントローラ２６ｃの同期を取り、領域ごとに適切な信号処理系からのデータに基づいて、データの記録あるいは記録されているデータの再生を行う（ＳＴ１５）。
【０２０６】
なお、データが正常に再生され始めるとフォーマットコントローラ２６ｃがトラック上の位置を把握することが可能となり、信号判定回路３６による判定結果は使用されなくなる。
【０２０７】
次に、図２６、図２７を用いて、他の実施形態について説明する。この場合、図１２、図１４と同一部位には同一符号を付し説明を省略する。
【０２０８】
この実施形態では、変調コードをヘッダ領域３、８とユーザデータを記録する記録領域１１で同じにし、最短ピット長のコードが現れないようにしたデータをヘッダ領域３、８に書きこむことで、ヘッダ領域３、８の線方向の記録密度を下げて（粗として）ピット／マーク長を大きくして振幅値を稼ぐ場合の光ディスク装置２１の構成図の一例を示す。
【０２０９】
再生側の信号処理系は、ヘッダ領域３、８をレベルスライス方式で処理してチャネルデータを検出する系（レベルスライス信号処理回路２３’）と、ユーザデータを記録する記録領域１１をＰＲＭＬ信号処理方式で処理してチャネルデータを検出する系（ＰＲＭＬ信号処理回路２４’）の２系統で構成されている。
【０２１０】
図２７の場合、レベルスライス信号処理回路２３’は、図１４に示す、レベルスライス信号処理回路２３からＰＬＬ回路５５、８−１６ＲＬＬ復調器５６を除去した構成となっており、ＰＲＭＬ信号処理回路２４’は、図１４に示す、ＰＲＭＬ信号処理回路２４からＰＬＬ回路６７、１，７ＲＬＬ復調器６６を除去した構成となっている。
【０２１１】
図２６の場合、レベルスライス信号処理回路２３’とＰＲＭＬ信号処理回路２４’とが共通に用いるＰＬＬ回路３７と復調器３８が設けられている。
【０２１２】
また、ドライブ制御回路２６は、信号判定回路２５からの判定信号に基づいて、レベルスライス信号処理回路２３’またはＰＲＭＬ信号処理回路２４’に選択信号を送り、再生中のデータが適切に処理されるように制御を行うものである。
【０２１３】
また、この際、ドライブ制御回路２６は、信号判定回路２５からの判定信号に基づいて、ＰＬＬ回路３７内の位相差検出回路３７ａに位相差の検出方式の切替信号を送り、再生中のデータが適切に処理されるように制御を行うものである。これにより、ＰＬＬ回路３７の位相差検出回路３７ａはレベルスライス信号処理回路２３’またはＰＲＭＬ信号処理回路２４’に適した位相差の検出方式（レベルスライス方式の位相差の検出またはＰＲＭＬ方式の位相差の検出）で位相差が検出されている状態で再生用のクロックが生成される。
【０２１４】
この結果、チャネルデータが検出された後は共通の復調器３８で復調される。
【０２１５】
次に、上記のような構成において、上記光ディスク装置２１におけるデータの記録処理、データの再生処理について、図２８のフローチャートを参照しつつ説明する。
【０２１６】
すなわち、光ピックアップ部２２のシーク直後、あるいはフォーマットコントローラ２６ｃが外乱等により追従から外れた際、つまりフォーマットコントローラ２６ｃがトラック上の位置を把握することができなくなった際に、以下の制御が行われる。
【０２１７】
すなわち、信号判定回路２５は、光ピックアップ部２２から供給される信号の信号レベルを調べ（ＳＴ１）、ユーザデータを記録する記録領域１１か否かを判定する（ＳＴ２）。
【０２１８】
これにより、信号判定回路２５は、ユーザデータを記録する記録領域１１を判定した際、ユーザデータを記録する記録領域１１を示す信号をドライブ制御回路２６に出力する（ＳＴ３）。
【０２１９】
この結果、ドライブ制御回路２６は、ＰＲＭＬ信号処理回路２４’と位相差検出回路３７ａに選択信号を出力する（ＳＴ４’）。
【０２２０】
また、上記ステップ２において、信号判定回路２５は、ユーザデータを記録する記録領域１１を判定しなかった際、ヘッダ領域３、８を示す信号をドライブ制御回路２６に出力する（ＳＴ５）。
【０２２１】
この結果、ドライブ制御回路２６は、レベルスライス信号処理回路２３と位相差検出回路３７ａに選択信号を出力する（ＳＴ６’）。
【０２２２】
上記ステップ４’あるいはステップ６’による選択信号によりＰＲＭＬ信号処理回路２４あるいはレベルスライス信号処理回路２３が選択されている状態において、ドライブ制御回路２６は、フォーマットコントローラ２６ｃの同期を取り、領域ごとに適切な信号処理系からのデータに基づいて、データの記録あるいは記録されているデータの再生を行う（ＳＴ７）。
【０２２３】
なお、データが正常に再生され始めるとフォーマットコントローラ２６ｃがトラック上の位置を把握することが可能となり、信号判定回路２５による判定結果は使用されなくなる。
【０２２４】
次に、図２９を用いて、他の実施形態について説明する。上述した実施形態では、ヘッダ領域３、８が４つのヘッダフイールドからなり、各ヘッダフイールド内のアドレス部ＰＩＤの手前に１つだけアドレスマークＡＭが設けられていたが、これに限らず、他の実施形態としては、１つのヘッダフイールド内に複数のアドレスマークＡＭが設けられているものであっても良い。
【０２２５】
図２９にヘッダフィールド７１のレイアウトを示す。上述したヘッダ領域３、８のフォーマットでは、ヘッダフィールドは４つあるが、ここでは簡単の為に、ヘッダフィールド７１は一つであると仮定するが、ヘッダフィールド７１の数を限定するものではない。
【０２２６】
このヘッダフィールド７１は、データの区切りを検出するためのパターンであるＡＭ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍａｒｋ）パターンが、同一のヘッダフィールド７１の複数箇所に記録されている所に大きな特徴がある。
【０２２７】
ヘッダフィールド７１は、４９バイトで構成され、左から順に、３６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（Post ambles）、３バイトのアドレスマークＡＭ（Address Mark）により構成されている。
【０２２８】
これにより、ヘッダフィールド７１に記録された情報の再生時の信頼性を大幅に向上させることができる。すなわち、この実施形態では、図２９に示したように、データのバイト同期を取るためのアドレスマークＡＭがアドレス部ＰＩＤの前とポストアンブルＰＡの後ろにある。
【０２２９】
通常は、アドレス部ＰＩＤの前のアドレスマークＡＭで同期を取って、以後の情報を切り出し、エラー検出コードでエラーが検出されなければ、正しいセクタ情報、セクタ番号が得られたものとする。
【０２３０】
この実施形態においては、エラー検出コードでエラーが検出されても、アドレス部ＰＩＤの前のアドレスマークＡＭのみの検出誤りである場合には、以下に示すような手段により、正しいセクタ情報、セクタ番号が得られる。アドレス部ＰＩＤ前のアドレスマークＡＭは、同期コード部ＶＦＯの直後に位置しているため、何らかの外乱によりＰＬＬの引きこみが遅れた場合には検出誤りになり易い。しかし、そのような場合でもアドレス部ＰＩＤ以降のデータは正常に読み出されている場合がある。
【０２３１】
次に、上記した１つのヘッダフィールド７１内に２つのアドレスマークＡＭを持つ場合における、アドレス部ＰＩＤを検出するＩＤ検出回路８０を、図３０、図３１を用いて説明する。
【０２３２】
図３０は、ＩＤ検出回路８０の回路構成例であり、図３１は、このＩＤ検出回路８０を搭載した光ディスク装置２１の回路構成例である。図３１の場合、図１２、図１４と同一部位には同一符号を付し説明を省略する。ただし、信号判定回路２５とレベルスライス信号処理回路２３内の切換えスイッチ５９とＰＲＭＬ信号処理回路２４内の切換えスイッチ７０が除去されている。
【０２３３】
上記ＩＤ検出回路８０は、図３１に示すように、ヘッダ領域からの信号を処理するレベルスライス信号処理回路２３の最終段である８−１６ＲＬＬ復調器５６の後段に設けられ、８−１６ＲＬＬ復調器５６により復号されたバイナリデータとＰＬＬ回路５５からのチャネルクロックに基づいてＩＤ情報を検出し、ドライブ制御回路２６に出力するものである。
【０２３４】
上記ＩＤ検出回路８０は、図３０に示すように、シフトレジスタ８１、アドレスマーク検出器（ＡＭ検出器）８２、カウンタ８３、ＩＤ情報検出器８４、スタックレジスタ８５、切換えスイッチ８６ａ、８６ｂ、スタックカウンタ８７により構成されている。
【０２３５】
シフトレジスタ８１は、８−１６ＲＬＬ復調器５６により復号されたバイナリデータとしてのチャネルビットデータが入力端８１ａから入力され、このチャネルビットデータをチャネルクロックに同期して１ビットずつ図の左方向にシフトして行くものである。シフトレジスタ８１の長さは、最低でもヘッダフィールド７１のすべてのデータが収容できる長さが必要で、最初のＡＭの検出を誤った場合の回復用にセーブするのであるので、誤りによりずれてもデータが失われてしまわない程度の余裕が必要である。たとえば、ヘッダフィールド７１のデータ数の４９バイトに数バイトから数十バイトの余裕を持ったものとなっている。
【０２３６】
ＡＭ検出器８２は、ＡＭパターンの一致によりアドレスマークＡＭを検出するものである。
【０２３７】
カウンタ８３は、１６ビット毎にＩＤ情報検出器８４に１バイト分のデータが切り出されたことを通知するものである。
【０２３８】
ＩＤ情報検出器８４は、読み出されたチャネルビットパターンからセクタ情報、セクタ番号をリカバリしエラー検出を行うものである。
【０２３９】
また、ＩＤ情報検出器８４は、エラーが起きた場合に備えて、誤り検知コードＩＥＤを読み終えた時点において、ＡＭ検出器８２に再度、アドレスマークＡＭの検出を行うように指示を出すものである。
【０２４０】
スタックレジスタ８５は、スイッチ８６ａを通して供給されるシフトレジスタ８１の下位１６ビットのチャネルデータパターンをスタックするものである。
【０２４１】
切換えスイッチ８６ａ、８６ｂは、スタックのトップがアドレス部ＰＩＤの先頭バイトになった際に、それぞれノード８６ｄ側に倒し、スタックレジスタ８５の内容をＩＤ情報検出器８４にｐｏｐするものである。
【０２４２】
スタックカウンタ８７は、シフトレジスタ８１が逆転し始めてからのバイト（＝１６チャネルビット）をカウントし、スタックのトップがアドレス部ＰＩＤの先頭バイトになるまでのスタックの深さを検出するものである。
【０２４３】
上記のような構成において、ＩＤ検出回路８０による検出処理について、図３３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【０２４４】
すなわち、ヘッダ領域を読み始めてＶＦＯパターンによりＰＬＬが収束し始める辺りの時点で、フォーマットコントローラ２６ｃからＡＭ検出器８２に対してアドレスマークＡＭの検出を開始するための信号が送られてくる。これと同時に、シフトレジスタ８１の入力端８１ａにＩＤ領域のデータの入力が開始される（ＳＴ２１）。これにより、シフトレジスタ８１に、読み出されたチャネルビットデータが入力端８１ａから入力され、チャネルクロックに同期して１ビットずつ図の左方向にシフトして行く。
【０２４５】
以後、一例として、このヘッダ領域３、８では、データは８−１６変調されているものとする。アドレスマークＡＭは３バイトであるから、チャネルコードでは４８ビットになっている。
【０２４６】
これにより、ＡＭ検出器８２で４８ビットのパターンが一致した際、ＡＭパターンの検出となり（ＳＴ２２）、信号線８８によりカウンタ８３にイネーブル信号が出力される。この結果、カウンタ８３がイネーブル状態となり、チャネルクロックの計数を開始する。１バイトのデータはチャネル上では１６ビットのコードになっているので、カウンタ８３は１６ビット毎にＩＤ情報検出器８４に１バイト分のデータが切り出されたことを通知する。
【０２４７】
この際、切換えスイッチ８６ａ、８６ｂはそれぞれノード８６ｃ側に倒れていて、シフトレジスタ８１の下位１６ビットのデータはそのままＩＤ情報検出器８４に入力される（ＳＴ２３）。
【０２４８】
ＩＤ情報検出器８４では、読み出されたチャネルビットパターンからセクタ情報、セクタ番号をリカバリしエラー検出を行う（ＳＴ２４）。エラーが検出されなかった場合は従来と同様の動作で、そのセクタへのアクセスを開始するか、次のセクタの検出に備えるかのどちらかに移行する（ＳＴ２５）。
【０２４９】
ＡＭ検出器８２は、ポストアンブルＰＡの後ろのアドレスマークＡＭを検出すると、信号線８８からの信号によってカウンタ８３をリセットすると同時に、信号線８９からの信号により、シフトレジスタ８１のシフト方向を逆転させる。カウンタ８３はチャネルクロックの計数を再開し、１６ビット毎にスタックレジスタ８５にラッチ信号を送る。
【０２５０】
これにより、シフトレジスタ８１の下位１６ビットのチャネルデータパターンは、スイッチ８６ａを通して、スタックレジスタ８５にｐｕｓｈされる。このシフトレジスタ８１が逆転し始めた時点で、スイッチ８６ａはノード８６ｄ側に倒れていて、シフトレジスタ８１の下位１６ビットのデータがスタックレジスタ８５に送られるようになる。
【０２５１】
スタックカウンタ８７は、シフトレジスタ８１が逆転し始めてからのバイト（＝１６チャネルビット）をカウントし、スタックのトップがアドレス部ＰＩＤの先頭バイトになるまでのスタックの深さを検出する。スタックのトップがアドレス部ＰＩＤの先頭バイトになった際に、スイッチ８６ａはノード８６ｄ側に、スイッチ８６ｂはノード８６ｄ側に倒し、スタックレジスタ８５の内容をＩＤ情報検出器８４にｐｏｐする（ＳＴ２７）。
【０２５２】
ＩＤ情報検出器８４では、読み出されたチャネルビットパターンからセクタ情報、セクタ番号をリカバリしエラー検出を行う（ＳＴ２８）。
【０２５３】
エラーが検出されなかった場合は、こちらの情報を使用して従来と同様の動作で、そのセクタへのアクセスを開始するか、次のセクタの検出に備えるかのどちらかに移行する。
【０２５４】
シフトレジスタ８１を逆転させた後の動作は、最初のＩＤ検出でエラーが起きた場合に後ろのアドレスマークＡＭを用いたリトライであるから、もし、最初のＩＤ検出が成功した場合には、これらの動作はどの時点で打ち切っても良い。
【０２５５】
この実施形態においては、もう一つのアドレスマークＡＭは、誤り検知コードＩＥＤの後ろに位置しているので、ＩＤ情報検出器８４は、エラーが起きた場合に備えて、誤り検知コードＩＥＤを読み終えた時点において、ＡＭ検出器８２に再度ＡＭ検出を行うように指示を出す。誤り検知コードＩＥＤの検出時間を見越して、図３３のステップ３１から３３に示すように、エラー検出結果を判定する前にもう一つのアドレスマークＡＭの検出を行うようにしても良い。
【０２５６】
上記実施形態では、同一のヘッダ領域内の２箇所にアドレスマークＡＭを分散配置させていたが、これに限らず、同一のヘッダ領域内の３箇所以上の場所にアドレスマークＡＭを分散配置させるようにしても同様に実施できる。
【０２５７】
次に、他の実施形態として、ヘッダ領域の内容をセクタによって変えるものについて説明する。この実施形態は、ヘッダ領域の記録密度を下げた場合、ＩＤ情報量を減らさなければヘッダ領域の長さが長くなってしまうのを、セクタごとのヘッダ領域のＩＤ情報量を減らすことにより、抑制するものである。
【０２５８】
一例としては、ＤＶＤで用いられる光ディスク１では、上述した図８に示すように、２Ｋバイトのセクタ１６個で１つのＥＣＣブロックを構成しているが、この場合、ＥＣＣブロックの先頭のセクタのヘッダ領域３、８には従来通りのＩＤ情報（図２９参照）を記録するが、それ以外のセクタのヘッダ領域３、８にはセクタ番号またはトラック番号のみを記録する。
【０２５９】
他の一例としては、図３４に示すように、ＩＤ情報が４バイトで構成されていた場合、最下位の１バイトは各セクタのヘッダ領域に記録するが、残りの３バイトは、各セクタに分散させて記録させることでＩＤ情報の量を削減する。
【０２６０】
より具体的な例を図３５に示す。ＩＤ情報が、ＩＤ情報１〜ＩＤ情報４までの４バイトで、ＩＤ情報１の内容が“０００１０１００“、ＩＤ情報２の内容が”１１００１００１“、ＩＤ情報３の内容が”００１１１１０１”、ＩＤ情報４の内容が“０１１００００１”である従来形式のヘッダ領域を考え、これに、相当するこの実施形態の形式のＩＤ情報について例を示す。
【０２６１】
この実施形態のＩＤ情報を適用したヘッダ領域をもつ連続した３つのセクタを仮定する。第１のセクタのヘッダ領域には、従来形式のヘッダのＩＤ情報１とＩＤ情報４だけが記録される。即ち、ヘッダ領域の記録されるバイナリデータの内容は、“０００１０１００“＋“０１１００００１”になる。第２のセクタのヘッダには、従来形式のヘッダのＩＤ情報２とＩＤ情報４の内容を１つインクリメントしたバイナリデータだけが記録される。
【０２６２】
即ち、ヘッダ領域の記録されるバイナリデータの内容は、“１１００１００１“＋“０１１０００１０”になる。２バイト目の内容が、従来形式のヘッダ領域のＩＤ情報４の内容を１つインクリメントした値になるのは、ＩＤ情報４がセクタ番号の最下位バイトであると仮定している為で、セクタ番号を１つ進めるためである。第３のセクタのヘッダには、従来形式のヘッダのＩＤ情報３とＩＤ情報４の内容を２つインクリメントしたバイナリデータだけが記録される。即ち、ヘッダ領域の記録されるバイナリデータの内容は、“００１１１１０１“＋“０１１０００１１”になる。
【０２６３】
この実施形態では、１つのヘッダ領域を読んだだけではＩＤ情報の全てを得ることができないので、例えば正確なセクタ番号（ブロック番号）を得るのに時間がかかるが、従来の形式のＩＤ情報の記録方法では、連続した多数のヘッダ領域にアクセスする場合には、ＩＤ情報の殆どの部分は隣接したヘッダ領域間で変わらないので冗長分の情報量やヘッダ領域の読出し時間が無駄になっている。
【０２６４】
この実施形態では、ヘッダ領域ごとに変わる情報は、ヘッダ領域ごとに記録し、変化しない部分の情報を複数に分散させることで情報量と読出し時間の効率が向上する。
【０２６５】
さらに他の一例としては、録再型光ディスクとして、追記書込みと書込み済みデータの書換えのみをサポートするシステムを考える。即ち、有意なデータが書かれたデータ領域の直後には新たなにデータを書き加えることができるが、一度もデータが書かれたことのないデータ領域が連続している領域にジャンプしていってデータを書くことができなく、また、既にデータが書かれたデータ領域の内容を書き換えることはできるというシステムである。光ディスクが最初にアクセスされるリードイン領域には必ずデータが存在するので初回の書きこみはこの直後から実行可能である。
【０２６６】
このような光ディスクシステムでは、ヘッダ領域からアドレス情報を削除することが可能である。既にデータの書かれたセクタあるいはＥＣＣブロックにはユーザ・データとともにＩＤ情報が記録されているので、これを読むことでアクセス位置を検出することができる。ヘッダ領域には、セクタ（ブロック）の始まり位置の同期を取るためだけのパターンが記録されていれば良い。
【０２６７】
上記したように、ヘッダ領域の線方向の記録密度がユーザデータを記録する領域よりも低く（粗に）することで、従来型のレベルスライス方式の信号検出を可能とし、検出遅延時間を短縮している。
【０２６８】
また、ヘッダ領域の情報記録方式を検出マージンの大きいマークポジション方式とすることで、従来型のレベルスライス方式の信号検出を可能とし、検出遅延時間を短縮している。
【０２６９】
さらに、ヘッダ領域のバイト同期を取るためのアドレスマークＡＭを、ヘッダ領域に記録される情報の先頭の部分と末尾の部分の両方に記録されていることで検出誤りによるセクタ番号の読出しエラーを救済する。
【０２７０】
これにより、ヘッダ領域のセクタ番号の読出し遅延を抑えることにより切替える領域の長さを短くしてフォーマット効率を改善させ、また、ヘッダ領域のデータ区切りパターンの検出誤りによるセクタ番号の読出しエラーを救済することができ、大容量でかつ信頼性の高い光ディスクを提供できる。
【０２７１】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、ヘッダ領域のアドレスを読み出す際の遅延を抑えることができ、ヘッダ領域と記録領域との間に必要となるギャップ領域の間隔を短くでき、フォーマット効率を改善できる。
【０２７２】
また、この発明によれば、ヘッダ領域のアドレスを確実に読出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスクの概略構成を示す図。
【図２】光ディスクのヘッダ領域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３】光ディスクのヘッダ領域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４】光ディスクのヘッダ領域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５】光ディスクのヘッダ領域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６】光ディスクのヘッダ領域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】光ディスクのゾーンを説明するための図。
【図８】ＥＣＣブロックデータを説明するための図。
【図９】各セクタのフレーム構成を説明するための図。
【図１０】１セクタごとのセクタフォーマットを示す図。
【図１１】ヘッダ領域の他の実施例のフォーマットを示す図。
【図１２】光ディスク装置の概略構成を示す図。
【図１３】信号検出部と信号判定回路の概略構成を示す回路図。
【図１４】レベルスライス信号処理回路と、ＰＲＭＬ信号処理回路の概略構成を示すブロック図。
【図１５】レベルスライス信号処理回路の要部の信号波形とデータ値とを示す図。
【図１６】ＰＲＭＬ信号処理回路の要部の信号波形とデータ値とを示す図。
【図１７】ＭＬ復号器による復号処理を説明するための図。
【図１８】信号判定回路における信号波形を示す図。
【図１９】等化器とＭＬ復号器の概略構成を示す図。
【図２０】ＡＣＳにおける状態変化を説明するための図。
【図２１】１，７変調を説明するための図。
【図２２】変調方式によるデータの検出ウィンドウ幅の違いを示す図。
【図２３】データの記録処理、データの再生処理を説明するためのフローチャート。
【図２４】他の実施形態における光ディスク装置の概略構成を示す図。
【図２５】データの記録処理、データの再生処理を説明するためのフローチャート。
【図２６】他の実施形態における光ディスク装置の概略構成を示す図。
【図２７】レベルスライス信号処理回路と、ＰＲＭＬ信号処理回路の概略構成を示すブロック図。
【図２８】データの記録処理、データの再生処理を説明するためのフローチャート。
【図２９】他の実施形態におけるヘッダフィールドのレイアウトを示す図。
【図３０】ＩＤ検出部の回路構成を示す図。
【図３１】他の実施形態における光ディスク装置の概略構成を示す図。
【図３２】ＩＤ検出部におけるＩＤ検出処理を説明するためのフローチャート。
【図３３】ＩＤ検出部におけるＩＤ検出処理を説明するためのフローチャート。
【図３４】ＩＤ情報の複数セクタへの分散記録例を説明するための図。
【図３５】ＩＤ情報の複数セクタへの分散記録例を説明するための図。
【符号の説明】
１…光ディスク
２、７…グルーブ
３、８…ヘッダ部（ヘッダ領域）
４、９…ランド
１１…記録領域
２１…光ディスク装置
２２…光ピックアップ
２３…レベルスライス信号処理回路
２４…ＰＲＭＬ信号処理回路
２５…信号判定回路
２６…ドライブ制御回路
２７…エラー訂正部
２８…上位装置インターフェース
３４…対物レンズ
３５…信号検出部

Claims (3)

1. 第１の記録データが記録された第１の記録領域と、
   第２の記録データが記録された第２の記録領域を有し、
   互いに記録密度が異なる第１の記録データと前記第２の記録データが共に最小ピットが２ T 系をベースとする共通の変調方式で変調されており、
   一方がパーシャルレスポンスライクリーフッド（ PRML) の符号化方式により復号化可能に記録しており、他方がスライスレベル検出により信号検出されるようにしたことを特徴とする光ディスク。
2. 第１の記録データが記録された第１の記録領域と、
   第２の記録データが記録された第２の記録領域を有し、
   互いに記録密度が異なる第１の記録データと前記第２の記録データが共に最小ピットが２ T 系をベースとする共通の変調方式で変調されており、
   一方がパーシャルレスポンスライクリーフッド（ PRML) の符号化方式により復号化可能に記録しており、他方がスライスレベル検出により信号検出されるようにした光ディスクの上記第１第２のデータを再生する方法であって、
   前記第２の記録データを PRML の符号化方式で復号し、
   前記第１の記録データをスライスレベルでスライスして検出するようにしたことを特徴とする信号再生方法。
3. 第１の記録データが記録された第１の記録領域と、
   第２の記録データが記録された第２の記録領域を有し、
   互いに記録密度が異なる第１の記録データと前記第２の記録データが共に最小ピットが２ T 系をベースとする共通の変調方式で変調されており、
   一方がパーシャルレスポンスライクリーフッド（ PRML) の符号化方式により復号化可能に記録しており、他方がスライスレベル検出により信号検出されるようにした光ディスクの上記第１第２のデータを再生する装置であって、
   前記第２の記録データを PRML の符号化方式で復号する手段と、
   前記第１の記録データをスライスレベルでスライスして検出する手段と
   を具備したしたことを特徴とする信号再生装置。

Images