WO2004017309A1

WO2004017309A1 - 光記録媒体及びその情報記録方法、記録装置

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Publication number: WO2004017309A1
Application number: PCT/JP2003/010244
Authority: WO
Inventors: Kinji Kayanuma
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2003-08-12
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2005-02-19
Also published as: US20060120263A1; JP2004079078A

Abstract

　光記録媒体は、ディスクの内周から外周にわたって同心円状またはらせん状に形成されているグルーブ（Ｇ）を有し、グルーブ間のランド（Ｌ）上及びグルーブ（Ｇ）上にプリピット（１）が形成されている。プリピット形成領域（２）は、内部に単一または複数のプリピット（１）を形成出来る領域として割り当てられる。プリピット形成領域（２）は、記録トラックに沿って、記録チャネルビット長の３６倍以下の固定長をもち、相互間が記録トラックに沿って記録チャネルビット長の３００倍以上離れて配置されている。プリピット形成領域（２）上では、記録トラック上のプリピット（１）を長マークあるいは長スペースで覆うように、記録チャネルビット長の１０倍以上の長さをもつ長マークあるいは長スペースを含むパターンを記録する。

Description

光記録媒体及びその情報記録方法、記録装置

技術分野

本発明は、光記録媒体に関し、更に詳しくは、同心円状またはらせん状に形成されるグループを有し、グループ間あるいはグループ上、もしくはその双方にプリピットが形成されている光記録媒体に関する。本発明は、更に、.そのような高密度記録媒体にデータを記録する情報記録方法および記録装置に関する。背景技術

記録可能な光ディスクの例として、 DVD-R (Digi tal Versat i le Disc- Recordable)や DVD-RW (Digi tal Versat i le Disc- Rewr i t able)が公知である。これらの記録ディスクには、記録トラックが所定の周波数（140kHz)で微少にゥォブルして刻まれている。ランド上にはプリピットが'設けられており、プリピットから検出した信号を復号することによって、ディスク上の位置を判別することができる。

DVD- Rおよび DVD- RWのディスク上に設けられたプリピットとゥォブルの配置を図 1 5に示す。記録トラックとして利用するダル一ブは、ディスクを一定の線速度で回転させた場合に一定の周波数でゥォブルするように刻まれている。このため、互いに隣接する記録トラックのゥォブル位相は揃っていない。ダルーブ上の記録トラックは、 8ゥォブルを 1フレームとしてデータ記録に利用する。以降の説明のため、偶数番目のフレームには F 0 , 奇数番目のフレームには F 1と記号をつけて示した。フレーム境界は点線で示してある。ランド上にはプリピット 1 5が形成されている。プリピットは、通常グループ上のフレーム F 0の外周側に隣接するランド上に、ゥォブル 1周期に付き 1つ以下のピットとして形成される。ただし、フレーム F 0の内周に形成したプリピットと重なる場合はフレーム F 0の代わりにフレーム F 1の外周に隣接するランド上に形成される。いずれの場合も、プリピットはフレームの 4¾頭 3ゥォブル中の、記録トラックのゥォブル位相が一定の位相となる位置に形成される。

記録再生に用いるフォーマツトを図 1 6に示した。 1フレームは 2バイトの同期パターン（S Y) と 9 1バイトのデータで構成される。 1バイトは 1 6チャネルビッ卜からなるため、 1ゥォブルが 1 8 6チャネルビッ卜の周期をもつことになる。プリピットは最短で 1 8 6チャネルビッ卜周期で現れることになる。

ランドとグループの双方を記録トラックとして利用すると、隣接トラック上のデータによる符号間干渉による影響を抑えて、高い記録密度を実現できることが知られている。また、同一のトラック密度をもつディスクが、グループのみを記録トラックとして利用する場合に比べて溝の周期を倍にして作成できることから、大容量のディスクを実現するためには有効な方法である。

ディスクのランドとグループとをともに利用するためには、ランドとグルーブの双方から認識できる物理ァドレス情報を、記録トラックのデ一夕再生に悪影響を与えないように形成する必要がある。しかし、上記の DVD- R， DVD- RWのデイスクでランドとグループの双方を記録トラックに使用した場合、ランド上に記録されたデータは、同様にランド上に記録されているプリピッ卜からの強い干渉を受けることになり、正しいデータ再生が困難になるという問題があった。また、 DVD- R，DVD- RWのように、グループのゥォブル周波数がディスク全面にわたって一定となるように溝を形成したディスクでは、ランドの両側に隣接するグループの位相は徐々にずれていくことになる。このため、ランド上の記録トラックでは正しい周波数を判別できない。

ランド上で正しいゥォブル周波数判別ができないという問題に対しては、特開 200卜 250239に示されたようなゥォブル配置を用いることでも回避できる。特開 200卜 250239では、グループ上に設けた記録トラック同士で、ゥォブル位相のずれが干渉を引き起こすのを避けるためのゥォブル配置として、図 1 7のような例を示している。図 1 7は、光記録媒体上に設けられたゾーン内の一部を拡大して示したものである。ここで、ゾーンは図 1 8に示すように、光記録媒体 3の上に同心円状に配置され、最内周のゾーン 1から最外周のゾーン Nまでの N (Nは整数）の区間に分割して形成されている。図 1 7に示されているように、分割した各々のゾーン内で、隣接するトラック間のゥォブル位相を一定に保つようにすると、隣接するグループのゥォブル位相がそろい、記録トラック間のゥォブルによる干渉が防止できる。

グルーブ位相をこのように形成することは、ランドとグルーブとをともに記録トラックとして利甩しょうとした場合にも有効で、ランドの幅が一定に保たれることによって、ランド上でもダル一ブ上と同様に正しくゥォブル周波数を検出できるようになる。しかし、隣接トラックでゥォブル位相をそろえた場合にも、プリピットと記録トラック上のデータとの干渉による第一の問題は回避できない。 DVD- Rや DVD- と同様の記録フォーマツトを利用した場合には、プリピットの一部がデータ領域に入つてしまうことから、プリピットからの干渉によつてデータの読み誤りが頻繁に発生してしまうことになる。

一方、 CD- R， CD-RWのようにゥォブルを周波数変調させるような方法によつて、記録トラックにアドレス情報を与える方法もある。この場合、物理アドレス情報がプリピッ卜を利用せずにディスク上に記録されていることから、物理アドレス情報からの干渉による再生信号品質劣化は少なくなる。しかし、ランドとグループの双方から誤りなくアドレス情報を検出できるようにゥォブルに変調を施すことは困難で、ランドとグループの双方を記録トラックとして利用することはできない。発明の開示

本発明の目的は、ランドとグループの双方を記録トラックとして利用する場合にも、記録データに悪影響を与えずにランドとグループの双方から検出可能なァドレス情報を有する光記録媒体及びその情報記録方法、記録装置を提供することにある。

なお、本発明ではランドとグループの双方を記録トラックとして利用する場合のプリピット配置に対して言及している。これは、ランドとダル一ブの双方を記録トラックとして利用している光記録媒体と、ランドあるいはグループの一方を記録卜ラックとして利用している媒体とに同一の形態でァドレス情報が記録され、同一の記録方法を利用できるようにすることで、記録装置のァドレス認識やフォ一マツト管理にかかわる回路を共通化して、両媒体の高い互換性をとることを目的としている。このために、ランドのみあるいはグループのみを利用するような光記録媒体においても、ランドとグループの双方を利用する光記録媒体のプリピット配置に準ずるようなァドレス情報の配置が必要とされる。

本発明は、その第 1の視点において、ディスクの半径方向内側から半径方向外側にわたって同心円状またはらせん状に配置されるグループと、半径方向に隣接する各 2つの前記グループ間に配設されるランドと、前記グループ及びランドの少なくとも一方に配設される記録トラックと、前記グループ及びランドの少なくとも一方に配設され、それぞれが内部に単一または複数のプリピッ卜が形成できる複数のプリピット形成領域とを備え、

前記複数のプリピット形成領域は、相互間が前記グループ又はランドに沿つて記録チャネルビット長の 3 0 0倍以上離れて配設され、

前記プリピット形成領域のそれぞれが、前記グループ又はランドに沿って記録チャネルビット長の 3 6倍以下の固定長を有することを特徴とする光記録媒体を提供する。

本発明は、その第 2の視点において、上記本発明の記録媒体に情報を記録する記録方法であって、前記プリピット形成領域上では、記録トラック上の前記プリピットを長マークあるいは長スペースで覆うように、記録チャネルピット長の 1 0倍以上の長さをもつ長マークあるいは長スペースを含むパターンを記録すること.を特徴とする ^録方法を提供する。

本発明は、その第 3の視点において、上記本発明の光記録媒体に情報を記録する記録装置であって、前記光記録媒体の再生信号からプリピット信号を検出するプリピット検出手段と、前記プリピット信号を復号して物理ァドレス情報を出力する復号手段と、記録すべき情報を元に、チャネルビット長の 1 0倍以上の長さを持つ長マークまたは長スペースを含む記録パターンを記録すべき情報のデータパターンに混在させて生成する記録パターン生成手段と、前記物理ァドレス情報を元に記録位置を検出するとともに、前記プリピット検出手段によって出力されるプリピッ卜信号によって、前記記録パターン生成手段から出力される記録パターンの出力を始めるタイミングおよびチャネルビット周波数を制御する記録タイミング制御手段とを備え、前記記録タイミング制御手段によって、前記記録パターン生成手段から出力される長マークまたは長スペースがプリピットを覆うように記録パターンの出力タイミングが制御されることを特徴とする記録装置を提供する。

本発明の記録媒体及び記録方法によれば、ランドとグループとを共に記録トラックとして利用する場合にも、ランドとグループの双方でゥォブル位相が正しく検出できるとともに、ランドとグループの双方から検出可能な物理アドレスを含む情報として、プリピットを形成できる。

また、本発明の記録方法及び記録装置をもちいれば、プリピット形成領域は長マークまたは長スペースによって保護されることになるため、記録済み媒体でもプリピットからの情報を誤りなく読み取ることができるとともに、プリピットから再生信号への干渉も防止し、読み誤りの発生を防ぐことができるよう，になる。これらの効果により、高密度記録可能な光記録媒体および、記録方法、，記録装置（又は、記録再生装置）を得ることができる。

本発明の好適な実施形態にも示したように、記録するフレームに応じて長スペースと長マークを選択することによって、多層膜媒体を用いる場合にも、長マークや長スペースが局所に集中することによる層間クロストーク発生を避ける効果も得られる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態による光記録媒体のプリピットとゥォブルの配置を示す平面図。

図 2は、第 1の実施形態による光記録媒体のゾーン境界でのプリピットとゥォブルの配置を示す平面図。

図 3は、第 1の実施形態による光記録媒体のグループ上およびランド上において検出されるプリピットとゥォブル波形の例を示すタイミングチャート。

図 4は、プリピットの記録フォーマット例を示す線図。

図 5は、第 1の実施形態による光記録媒体を有する記録再生装置のプロック図。

図 6は、データフォーマットの例を示す線図。

図 7は、変調符号の例を示す表。

図 8は、同期パターンの例を示す表。図 9は、本発明の第 2の実施形態による光記録媒体のプリピットとゥォブルの配置を示す平面図。

図 1 0は、本発明の第 3の実施形態による光記録媒体のプリピットとゥォブルの配置を示す平面図。

図 1 1は、第 3の実施形態による光記録媒体のグループ上およびランド上において検出されるプリピットとゥォブル波形の例を示す夕イミングチャート。図 1 2は、本発明の第 4の実施形態による光記録媒体のプリピットとゥォブルの配置を示す平面図。

図 1 3は、第 4の実施形態による光記録媒体のグループ上およびランド上において検出されるプリピットとゥォブル波形の例を示すタイミングチヤ一ト。図 1 4は、本発明の第 5の実施形態による光記録媒体のプリピット配置を示す図。

図 1 5は、従来の光記録媒体のプリピットとゥォブルの配置を示す平面図。図 1 6は、従来のデータフォーマットの例を示す線図。

図 1 7は、従来の光記録媒体の第 2のプリピットとゥォブルの配置を示す平面図。

図 1 8は、光ディスクのゾーン配置を示す平面図。発明を実施するための最良の形態

本発明の上記および他の目的、特徴おょぴ利点を明確にすべく、添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態につき詳細に説明.する。

図 1を参照すると、本発明の第 1の実施形態に係る光記録媒体上に形成されたプリピットとゥォブルの配置が示される。ディスクの内周から外周にわたつて連続的に、スパイラル状に形成されたグループ（G) は、半径方向にほぼ一定の周波数でゥォプルして形成されている。同一ゾーン内では、互いに隣接するグループのゥォブルは同相に保たれている。図 1は、このように形成したデイスク上の、同一ゾーン内の一部を拡大して示したものである。同一ゾーン内では、グループに挟まれるランド（L) も一定のトラック幅を有するように形成されることになる。このため、グループとランドとを共に記録トラックとして利用した場合にも、双方で良好なゥォブル波形を検出できるとともに、記録トラック幅の変動に伴う再生波形の振幅変動も発生しにくいという利点を有する。

ダル一ブ上には、トラックに沿ってフレームが F 1， F 2 , F 3 , F 4の順に周期的に配置される。各々のゾーンでは、記録トラック 1周あたりのフレーム数が 4 K + 1 (Kは整数）となるように定められる。フレーム F l， F 2 , F 3 , F 4はそれぞれゥォブル周期の整数倍の長さをもち、半径方向に整列して配置されることになる。斜線を付して示したプリピット形成領域 2は、ダルーブ上のフレーム F 1の先頭に、フレーム境界から記録トラックに沿ってチヤネルビット長 Tの 1 2倍後ろから始まり、チャネルビット長 Tの 1 2倍の長さで、グループ上とその両隣のランドを含む 3記録トラックにまたがる幅で設けられる。プリピット 1は、プリピット形成領域の内部に設けられ、グループの両壁がともに外周側に記録トラックの概ね半分だけずれた形として形成される。このようなプリピットは、ディスク原版の露光時に、グループ露光用ビームに加えて、概ね半トラック外周にずれた位置に照射するプリピット形成用の露光ビームを用いて形成できる。つまり、プリピット 1は、プリピット形成位置においてグループ露光用ビームの照射光量を低下させるとともに、プリピット形成用ビームをその外周側に照射することによって形成する。プリピットを記録トラックに沿ってチャネルビット長の 4倍の長さで形成した場合、プリピット形成領域内を 3分割した内のプリピットが存在する位置によって、異なるパ夕ーンを形成できる。記録トラックに沿って配置された複数のプリピット形成領域内に存在するプリピットの形成パターンによって、物理ァドレスを含む情報が表現される。

ランドでは、外周側に隣接するグループに準じて番号付けしたフレーム番号が与えられる。このようにフレームを配置することによって、グループのフレ —ム F 1の内周側にはランドのフレーム F 1が、外周側にはランドのフレーム F 2が隣接することになる。プリピット形成領域は、グループ上では常にフレーム F 1の先頭付近に、ランド上では常にフレーム F 1とフレーム F 2の先頭付近に位置することになる。トラック方向に沿ったプリピット形成領域の間隔は、最短でランドのフレーム F 1上にあるプリピット形成領域からランドのフレーム F 2上にあるプリピット形成領域までの間隔となるから、概ね、フレーム長に一致する間隔が確保されることになる。

ディスク上にデータを記録する場合は、記録トラック上のプリピット形成領域上が長マークあるいは長スペースで覆われるように、各々のフレーム中に長マークや長スペースを含む同期パターンを有する記録フォーマツトを用いる。このため、プリピット形成領域の長さは、記録フォーマットの効率に大きく影響する。プリピット形成領域は、その内部に数個程度以下のプリピットを形成するのに十分な最低限の長さとする必要がある。また、プリピット形成領域の周期についても同様に、プリピット形成領域上に長マークあるいは長スペースを含む同期パターンを形成した場合にもデータ領域の効率低下を招かないようにするため、同期パターンの長さに対して十分に広くとらなければならない。また、プリピット形成領域上では、光ヘッドの集光ビーム位置制御に用いるサーポ回路用の信号が正しく得られない。プリピット形成領域を必要以上に長くした場合には位置制御に乱れが生じて記録再生性能に悪影響を及ぼすことになる。この点からも、プリピット形成領域の長さを十分短くし、その間隔を十分に広く取っておく必要がある。少なくとも、プリピット形成領域の長さを（1 , 7 ) ランレングス制限符号の 3バイト長にあたる 3 6チャネルビット以下とし、その間隔をプリピット形成領域の 1 0倍程度の長さにあたる 3 0 0チャネルビット以上あけて配置すれば、プリピットの存在によってフォーマツト効率が犠牲になることを防ぐとともに、プリピットによるサ一ポ回路用の信号への悪影響が発生することも防いで、高密度記録に適した光ディスクが実現できる。 .

プリピット形成領域の長さを、 3 6チャネルビットより長く確保すると、長マークあるいは長スペースをその上に安定に形成するために 4パイト長以上の同期パターンを利用する必要が生じ、同期パターンの付加によるフォーマツト効率低下が問題になる。プリピット形成領域の長さは 3パイト長に相当する 3 6チャネルビットを超えないように定めるのが妥当である。また、プリピット形成領域同士を、プリピット形成領域の長さの 1 0倍程度にあたる 3 0 0チヤネルビット以上の間隔をあけて配置すれば、サーポ回路用の信号が乱れる領域を全体の 1 0 %程度以下に抑えることもできる。サーポ特性の劣化を防止して、光へッドの集光ビーム位置制御の精度を確保するためにも、プリピット形成領域の間隔を 3 0 0チャネルビット以上にとることが望ましい。

図 2を参照すると、ゾーン境界の一部が拡大して示される。各々のゾーン内においてゥォブルの位相を揃え、フレームを整列して配置していることによつて、同一ゾーン内ではフレーム境界が半径方向に揃って配置される。これに対して、ゾーン境界ではゥォブルの位相やフレーム境界がずれて配置される。図 2ではランド上にゾーン境界が存在し、その前後でゥォブル周期がステツプ状に切り替えられることによって、ゥォブルの位相やフレーム境界がずれる例を示してある。このようなゾーン境界の前後では、ゥォブル周期が切り替わることによって、正確なチャネルクロック識別が困難となる。また、ゾーンの境界上では内周側と外周側とのプリピット形成領域が不規則に現れ、プリピットからのクロストークを避けて記録することが難しい。このため、ゾーン境界付近の数トラックは、デ一夕の記録再生に用いない領域とするのが望ましい。

図 3を参照すると、第 1の実施形態に係る光記録媒体のゥォブルおよびプリピットから得られる波形の例が示される。グループ上の記録トラックでは、フレーム F 1の先頭のみにプリピットが現れる。プリピットからの再生波形は、ゥォブルに重畳したパルスとして得られる。ゥォブル周期をチャネルビット長の 2 4倍とすると、プリピットの検出タイミングとゥォブル位相との関係から物理アドレスを含む情報を復調できる。プリピット形成領域の中を 3分割した ' 4 Tの長さの区間それぞれにおいて、プリピッ卜の有無を 1と 0で表したとき、 1 0 1、 1 0 0、 0 1 0、 0 0 1の 4種類のパターンを使用すると、 4フレームあたり 1ビットの情報に加えて符号の境界を示すことができる。例えば、符号の先頭ではそれぞれデータ" 0 "，デ一夕" 1 "に対して 1 0 0， 1 0 1を害 IJ り当て、先頭以外ではデータ" 0 "，データ" 1 "に対して 0 1 0および 0 0 1 を割り当てることによって実現できる。

ランド上では、フレーム F 1の先頭で外周側に隣接しているグループとの境界が変形していることによって、プリピッ卜の検出パルスが得られるのに加えて、フレーム F 2の先頭でも内周側に隣接しているグループとの境界が変形していることによって、プリピットが検出される。プリピットはフレ一ム F 3および F 4には現れない。フレーム周期と、先行しているフレームでプリピットが検出されないことを利用して、ランド上でも常にフレーム F 1のプリピットのみを選択して検出することができる。この場合、ランド上でプリピットから得られる物理ァドレス情報は、外周側に隣接するグループの物理ァドレス情報と同一となる。ランドとグループの物理アドレスは、トラッキングの極性によつて区別する。

図 4を参照すると、プリピットに与える物理ァドレスを含む情報の記録フォ —マツ卜が例示される。プリピット情報は 4フレームにっき 1ビットずつ与えられるため、 2 0 8フレーム分をまとめて得られる 5 2ビットによって符号を構成する。符号には物理アドレスとして 2 4ビット、付加情報として 8ビットを与え、プリピットの検出誤りを訂正するために、これらを 4ビット毎に分割して得られるシンポルに対して 5シンポル（2 0ビット）の E C Cパリティを付加する。 E C Cパリティの付加によって、 2シンポルまでのプリピット検出誤りを訂正でき、 3シンボルの検出誤りを検出できる。

次に本発明の第 1の実施形態に係る光記録媒体を用いた記録再生の方法について説明する。図 5を参照すると、第 1の実施形態に係る光記録媒体を用いて記録再生を行う場合の、記録再生装置の構成が例示される。光ヘッド 4は図示しないサーポ回路によって位置制御され、光記録媒体 3の上に設けられた記録トラック上に光ビームを集光し、記録トラック上から、トラックに沿った方向に 2分割した図示しないディテクタからの差信号して、ゥォブル波形にプリピットによるパルス波形が重畳した図 3に示したような波形を出力する。また、これとともに、前記 2分割したディテクタからの和信号として、記録トラック上に形成された記録ピットによる明暗変化が出力される。パルス波形が重畳したゥォブル波形からは、プリピット検出回路 5内部に設けられた 2値化回路によって、プリピットが存在するタイミングが検出され、プリピット検出パルスとして出力される。また、ゥォブル検出回路 6では同じくパルス波形が重畳したゥォブル波形を入力として、ゥォブルに同期した 2値化信号が出力される。プリピット復号回路 7では、プリピット検出回路によって得られたプリピット検出パルスのタイミングやパルス数と、ゥォブル検出回路から得られたゥォブルの 2値化信号とのタイミングをもとに、プリピットに与えられた物理アドレスを含む情報を復号して出力する。光記録媒体へのデータ記録は、次のように行われる。まず、図示しない上位システムによってデータバッファ 1 3に記録すべきデータが蓄積される。次に、記録再生制御回路に対して図示しない上位システムから記録対象の論理ァドレスが指定される。記録再生制御回路では、指定された論理ァドレスを元に記録すべきデータの符号化を行うとともに、エラー訂正符号化を行う。また、記録再生制御回路では、論理アドレスを元に記録対象の物理アドレスを算出し、タイミング制御回路 1 1に出力する。タイミング制御回路では、プリピット検出回路から入力されるプリピット検出パルスのタイミングとゥォブル検出回路 6から入力されるゥォブルの 2値化信号を元に、光記録媒体 3の回転速度に同期した記録クロックを合成するとともに、プリピット復号回路 7から出力される物理ァドレス情報によつて記録対象の物理ァドレスの先頭位置を検出する。記録再生制御回路から与えられた記録対象の物理アドレスが現れると、タイミング制御回路からフォーマツト制御回路 1 0に記録クロックとともに記録ゲート信号が出力される。フォーマツト制御回路では、記録再生制御回路から引き取ったデータに同期パターンを付加し符号化変調を施して、記録クロックに同期して L D駆動回路 9に記録制御パルスを出力することで、光ヘッド 4によって光記録媒体 3に記録ピットを形成する。タイミング制御回路では、記録クロック周波数によって定まる長マークあるいは長スペースに相当するパターンの出力タイミングと、ゥォブル位相やプリピット検出パルスのタイミングとの位相差を検出し、位相同期ループを用いた周波数制御を続けることによって、常にプリピット上に長マークあるいは長スペースが形成されるように記録を続けることができる。

データ再生は、光へッド 4によって光記録媒体から読み出された明暗変化の信号を元に、デ一夕判定回路で 2値のデータ判定を行い、フォーマット制御回路で同期抽出およびデ一夕復号することで行われる。図示しない上位システムによって、記録再生制御回路に指定された再生対象の論理ァドレスをもとに、記録再生制御回路では物理アドレスを算出してタイミング制御回路に出力する。フォーマツト制御回路では、プリピッ卜復号回路から得られる物理アドレスと ₂値データからの同期抽出結果をもとに、再生データの開始タイミングをフォ一マット制御回路に指示する。フォーマット制御回路では、指定されたタイミングのデータを切り出して記録再生制御回路に出力する。記録再生制御回路では、入力されたデータに誤り訂正を施してデータバッファに再生したデータを蓄積し、図示しない上位システムに読み取り完了を通知する。

次に、記録再生に用いる物理フォーマットについて、より詳細に説明する。フォーマット制御回路では、記録時に図 6に示すようなフォーマットで同期パターンを付加する。 1フレームは 3バイトの同期パターン S Yと、記録再生制御回路で付加されたエラ一訂正用のパリティを含むデータ 9 1バイトで構成される。フォーマツト制御回路で実施する符号化変調に図 7に示す符号化率 2 / 3の（1， 7 ) ランレングス制限符号による N R Z I記録を用いた場合、 1バイトは 1 2チャネルビット、 1フレームは 1 1 2 8チャネルビットとなり、ゥォブル周期 2 4チャネルビットの整数倍で構成されることになる。フォーマツト制御回路内部に含まれる図示しない（1 , 7 ) 変調回路は、 3 0と3 1の2 つの状態をもつ。初期状態は S Oで、内部状態と入力デ一夕および後続状態によって、出力される変調符号と次の状態が定まる。図 7の符号化表において、 Xは " 0 " と " 1 " のどちらでも良いことを示す。また、 Rは変調符号の直前のビットを反転したものを用いることを意味する。特に現在の状態が S 0で入力データが 1 0の場合は、後に同期パターン（S Y) が続く場合にも変調符号 R 0 0を出力して次の内部状態を S 1にする。

同期パターン S Yには、例えば図 8に示した各々 3 6チャネルビット長のパ夕一ンが利用できる。同期パターンも前記（1， 7 ) 変調回路の内部状態に依存してパターンを選択し、同期パターン出力後は、次の内部状態を常に S Oに変更する。図 8の表中において、 Rは直前の変調符号のビットを反転したものを用いることを意味する。また、 Yは記録再生信号の直流成分を制御するために、任意に選択可能であることを意味する。図 8の表では、同期パターンは状態 S 0および S 1に対してそれぞれ 2種類ずつ用意されている。 N R Z I記録した場合、 2種類のうちの一方は同期パターンの中央部に 2 4チャネルビット長のマークが含まれ、もう」方は 2 4チャネルピット長のスペースが含まれるパターンとなる。 2種類のうちのどちらを選択するかは、入力データによらずに選択できる。

本発明の第 1の実施形態に係る光記録媒体を用いた場合、プリピット形成領域は、フレーム境界の 1 2チャネルビット後ろから始まり、 1 2チャネルビッ卜の長さをもつ。したがって、図 8に示した同期パターンのうち、常に 2 4チャネルビット長のスペースを含むパターンを選択し、同期パターンの先頭がフレーム境界から始まるように記録すると、プリピット形成領域は常に 2 4チヤネルビット長のスペース内部に含まれるようにすることができる。マ一クを形成することによって反射率が低下する媒体を使用した場合にも、プリピッ卜が常に長いスペースの内部に保護されることによって、記録済みディスクでのプリピット検出率低下を避けることができる。また、 DVD- Rおよび DVD-RWフォーマットでは、プリピットが同期パターン以外の場所にも存在し、プリピットによる再生波形の乱れがデータ再生時のエラー発生原因となっていたのに対して、本実施例の光記録媒体および記録装置を用いると、プリピットは常に同期パ夕ーン中の長スペース内部にのみ存在するため、デ一夕再生への悪影響はきわめて少なくなる。

プリピット形成領域はフレーム F 1， F 2上にのみ存在するから、フレーム F 1および F 2では長スペースを含む同期パターンを選択し、フレーム F 3および F 4では長マークを含む同期パターンを選択してもよい。このように長マ一クと長スペースとを混在させることによって、例えば多層の記録膜を有する媒体でも反射率や透過率の変化による隣接記録膜からのクロストークを低減でさる。

以上の実施例においては、変調に（1 , 7 ) ランレングス制限符号を用い、フレームを 3バイ卜の同期パターンと 9 1バイ卜のデータで構成する例を示したが、変調符号やフレームの構成はこれに限定されるものではなく、システムの要求に応じて選択することができる。例えば、 DVD- Rや DVD- RWに用いられているのと同様の 8 Z 1 6変調を利用して、同期パターンを 1 4チャネルビット長のマークあるいはスペースを含む 2バイトのパターンにすることもできる。また、ゥォブル周期も同一ゾーン内で隣接する記録トラックのゥォブル位相が同相となるという制限を除いては任意に選択できる。本実施例では、フレーム長がゥォブル周期の整数倍となる例を示したが、例えば 4フレームがゥォブルの整数倍で構成されていても、 F 1フレームでのゥォブル位相とプリピットとの相対位置は保たれるため、プリピットの復号に支障は発生しない。

図 9を参照すると、本発明の第 2の実施形態に係る光記録媒体上に形成されたプリピットとゥォブル配置が例示される。ここでは、グループ側壁の形状を変形することによってプリピットを形成する別の例として、グループの外周側の側壁のみを変形する例を示した。このようなプリピットは、ディスク原版の露光時に、グループ露光用ビームに加えて、概ね半トラック外周にずれた位置に照射するプリピット形成用の露光ビームを用いて、プリピット形成位置においてのみグループ露光用ビームの照射とともに、プリピット形成用ビームを照射することによって形成できる。このように外周側の側壁のみを変形させてプリピットを形成した場合、プリピット形成領域は変形している側壁を挟むランドとグループに存在する。グループ上のフレーム F 2やランド上のフレーム F 4は側壁の変形による影響を受けていないから、プリピット形成領域を持たない。図 9のようにプリピットを形成した光記録媒体にも、図 6で示したフォーマツトでデータを記録することができる。

上記のようにプリピットを形成した場合は、図 1のようにグループの両壁を変形した場合に比べて、グループで得られるプリピッ卜からの再生波形は小さくなるが、プリピット形成領域がランドとグループそれぞれ 1トラックの幅で形成できるため、フォーマットの自由度はより高くなる。図 9にはプリピット形成領域を 4フレームの周期で設けた例を示したが、トラック 1周あたりのフレーム数がプリピッ卜形成領域の周期の倍数ではないような関係で選択されていれば、プリピット形成領域同士が互いに隣接して干渉することはない。例えば、トラック 1周あたりのフレーム数を 3 K + 1 (Kは整数）とし、プリピット形成領域を 3フレーム毎に設けた場合にも、プリピット形成領域同士が隣り合わないように配置できる。あるいは、トラック 1周あたりのフレーム数を 5 K+ 2 (Kは整数）となるように定め、 5フレ一ム周期で F l， F 2 , F 3， F 4 , F 5のように番号付けしたフレームのうちの F 1と F 2上にのみプリピット形成領域を設けることもできる。この場合も、プリピット形成領域同士が隣接しないように配置される。これによつて、プリピット形成領域上に記録した長スペースや長マークが光へッドの記録再生ビーム上に集中することが避けられ、多層の記録膜を有する媒体でも層間クロストークが発生しにくいという効果が得られる。

図 1 0を参照すると、本発明の第 3の実施形態に係る光記録媒体上に形成されたプリピットとゥォプル配置が例示される。ここでは、グループの断続によつてプリピットを形成する例を示した。このようにプリピットをグループの断続によって形成する場合、グループ形成用の露光ビームのみでディスク原版の露光ができるが、ランド上の記録トラックとグループ上の記録トラックとでは、異なるプリピットの検出方法を使わなければならない。図 1 1に、光ヘッドの 2分割ディテクタから得られる和信号と差信号の波形例を示した。グループ上の記録トラックでは、グループの断続があるフレーム F 1の先頭でプリピットによるパルス波形が和信号に重畳する。一方、差信号にはゥォブル波形が現れるが、プリピットによるパルス波形は重畳しない。記録媒体上にマークが形成されている場合は、斜線で示したように和信号にマークによる明暗変化が現れる。ただし、プリピット形成領域上に常に長スペースを含む同期パターンを記録する場合、プリピット形成領域はマークによる反射光量低下の影響を受けない。プリピット検出回路に光ヘッドから出力される和信号を入力し、反射光量によって 2値化するだけで、容易にプリピット検出パルスを得ることができる。ランド上の記録トラックでは、プリピッ卜によるパルス波形は差信号に重畳して現れる。フレーム F 1とフレーム F 2とではパルスの極性が逆になるが、プリピット検出回路において、スライスレベルを正しく設定することによって、フレーム F 1でのみパルス出力を得ることができる。

図 1 2を参照すると、本発明の第 4の実施形態に係る光記録媒体上に形成されたプリピットとゥォブル配置が例示される。プリピットはランド上に設けたプリピット形成領域にエンボスピットとして形成される。図 1 3には光ヘッドの 2分割ディテクタから得られる和信号と差信号の波形例を示した。この場合も、第 3の実施例による光記録媒体からの再生波形と同様に、ランド上の記録トラックとグループ上の記録トラックとでは、プリピット検出方法が異なる。グループ上の記録トラックからは、フレーム F 1とフレーム F 2とにおいて、隣接するランド上に設けられたプリピットによるパルス波形が 2分割ディテク夕からの差信号に重畳する。フレーム F 1とフレーム F 2とではパルス極性は逆になるため、プリピット検出回路において、スライスレベルを正しく設定することによって、フレーム F 1でのみパルス出力を得ることができる。ランド上の記録トラックでは、第 3の実施例として示した光記録媒体のグループ上の記録トラックと同様に、プリピットによるパルス波形は和信号に重畳する。この場合も、プリピット形成領域に長マークや長スペースを記録することによつて、記録マークとの干渉によるプリピッ卜の検出誤りを避けることができる。なお、以上の実施例においては、プリピット形成領域上を長スペースで覆う例を示した。しかし、例えばマークの形成により反射率が上昇するような媒体を使用する場合は、逆にプリピット形成領域を常に長マークで覆うようにするほうが望ましい場合もある。プリピット形成領域上に長マークと長スペースいずれを記録するかは、任意に選択してもよい。また、プリピット形成領域が存在しないフレーム上の同期パターンには、必ずしも長マークや長スペースを含む必要はない。

以上の実施例ではプリピット形成領域内に単一あるいは複数のプリピットを形成する例のみを示した。しかし、プリピット形成領域内へのプリピットの形成パターンにプリピットを形成しないパターンを含めることもできる。例えば単一のプリピット形成領域内に形成するプリピットを 1つ以下とし、プリピットの有無のみでアドレス情報を構成するようにした場合でも、物理アドレスの連続性によって物理アドレスの復号が可能となる。更に、適当な周期でプリピットに奇数パリティを付加すれば、より同期確立までの時間を短縮することができる。

本発明の主要目的は、本来ランドとグループとの双方を記録トラックとして利用する場合に、記録データに悪影響を与えずにランドとグループの双方から検出可能なアドレス情報を有する光記録媒体を提供することである。しかし、同様のプリピット配置および記録方法を、グループのみ、あるいはランドのみを記録トラックとして有する光記録媒体にも適用することもできる。

図 1 4を参照すると、本発明の第 5の実施形態に係る光記録媒体上に形成されたプリピット配置が例示される。この例では、グループ上のみを記録トラックとして用い、プリピットはグループの断続として設けられている。フレームは、その境界を点線で示したようにスパイラル状に設けられたグループ上の記録トラックを等しい長さに分割して形成されており、半径方向には整列していない。また、グループは一定の周波数でゥォブルしていても良いが、図 1 4にはゥォブルしていないグループを使用する例を示してある。プリピット形成領域は、記録トラックに沿って 4フレーム周期で F 1， F 2 , F 3， F 4のように番号付けしたフレームのうちの F 1フレームおよび F 2フレーム上にのみ設けられる。この場合、プリピット検出タイミングは、本発明の第 1の実施形態として示したプリピット配置において、ランド上で得られるプリピットの検出タイミングと同様になる。そのため、記録フォーマットも図 6に示したフォ一マットと同一のものが利用できる。

図 1 4の例のようにゥォブルが形成されていない記録トラックを用いる場合、ゥォブルの位相とプリピット位置との相対関係によってプリピットの情報を復号することはできない。しかし、プリピット形成領域の周期性や、 F 1フレーム F 2フレームに連続するプリピットの相対位置やプリピットの形成パターンを利用することによって識別することができる。例えば、フレーム F 1のプリピット形成領域ではプリピット形成パターンを 1 0 0か 1 0 1のみに限定するという方法を採ることによつても、検出を容易にできる。

以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明の光記録媒体、情報記録方法及び装置は、上記実施形態例の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。産業上の利用性

本発明の光記録媒体は、ランド及びグループの双方に記録が可能な D VD— R、 D VD— RWに特に好適に適用できる。

Claims

請求の範囲

1 . ディスクの半径方向内側から半径方向外側にわたって同心円状またはらせん状に配置されるグループと、半径方向に隣接する各 2つの前記グループ間に配設されるランドと、前記グループ及び Z又はランドに配設される記録卜ラックと、前記グループ及び/又はランドに配設され、それぞれが内部に単一または複数のプリピットが形成できる複数のプリピット形成領域とを備え、前記複数のプリピット形成領域は、相互間が前記グループ又はランドに沿つて記録チャネルビット長の 3 0 0倍以上離れて配設され、

前記プリピット形成領域のそれぞれが、前記グループ又はランドに沿って記録チャネルビット長の 3 6倍以下の固定長を有することを特徴とする光記録媒体。

2 . 記録トラック及びプリピット形成領域が、前記グループ及びランドのそれぞれに配'設されることを特徴とする請求項 1に記載の光記録媒体。 »

3 . 前記ディスクが半径方向に分割された複数のゾーンを備え、各ゾーン内の前記プリピット形成領域は、ディスクを周方向に整数分割した線上に沿って、特定の記録トラック数を周期として半径方向に整列して設けられていることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の光記録媒体。

4 . 前記ディスクが半径方向に分割された複数のゾーンを備え、各ゾーン内の前記グループは、ゥォカレが互いに同相.であることを特徴とする請求項 1ないし 3の何れか一に記載の光記録媒体。

5 . 前記プリピット形成領域内のプリピットが、グループ側壁の形状を変形することにより形成されていることを特徴とする請求項.1ないし 4の何れか一に記載の光記録媒体。

6 . 前記プリピット形成領域内のプリピッ卜が、前記グループの断続により形成されていることを特徴とする請求項 1ないし請求項 4の何れか一に記載の光記録媒体。

7 . 前記プリピット形成領域内のプリピットが、ランド上に設けたエンボスによって形成されていることを特徴とする請求項 1ないし請求項 4の何れか一に記載の光記録媒体。

8 . 前記プリピット形成領域は、前記記録トラック上にデータを配列する単位を構成するフレームに対して、各フレームの特定位置に高々 1つ設けられていることを特徴とする請求項 1無いしの何れか一に記載の光記録媒体。

9 . 記録トラック 1周あたりの前記フレーム数が整数であって、ランドを挟んで隣接するグル一ブによって形成される 2つの記録トラック間、又は、グルーブを挾んで隣接するランドによって形成される 2つの記録トラック間においては、一方の記録トラックの或るフレームにプリピット形成領域が存在し、他方の記録トラックの前記或るフレームに隣接するフレーム内にはプリピット形成領域が存在しないように、間欠的にプリピット形成領域がフレーム内に配置されることを特徴とする請求項 8に記載の光記録媒体。

1 0 . 前記記録トラックが、前記フレーム周期の l Zn ( nは整数）の周期のゥォブルを有することを特徴とする請求項 8又は請求項 9に記載の光記録媒 ' 体。

1 1 . 前記プリピット形成領域内に形成した、少なくとも 1つのプリピットを含むプリピット列は、ディスクの物理ァドレス情報又は副次情報の一部を与えるように記録されていることを特徴とする請求項 1ないし 1 0の何れか一に記載の光記録媒体。

1 2. 前記プリピット形成領域内にそれぞれ単一のプリピットが形成されており、該プリピッ卜が、プリピット位置とゥォブル位相との相対簡係によって、ディスクの物理ァドレス情報又は又は副次情報の一部を与えるように記録されていることを特徵とする請求項 4ないし 1 1の何れか一に記載の光記録媒体。

1 3. 請求項 1ないし 1 2の何れか一に記載の光記録媒体にデータを記録する記録方法であって、

前記プリピット形成領域上では、記録トラック上の前記プリピットを長マークあるいは長スペースで覆うように、記録チャネルビット長の 1 0倍以上の長さをもつ長マークあるいは長スペースを含むパターンを記録することを特徴とする記録方法。

1 4. 請求項 1ないし 1 2の何れか一に記載の光記録媒体にデータを記録する記録方法であって、

前記プリピット形成領域上で、記録トラック上の前記プリピットを長マークあるいは長スペースで覆うとともに、該記録トラックに隣接する記録トラック上においても、前記プリピットに隣接する領域を長マークあるいは長スぺ一スで覆うように、記録チャネルビット長の 1 0倍以上の長さをもつ長マークあるいは長スペースを含むパターンを記録することを特徴とする記録方法。

1 5 . 請求項 3の光記録媒体にデータを記録する記録方法であって、

記録トラック上の前記プリピットを長マークあるいは長スペースで覆うとともに、ゾーン内で前記プリピット形成領域と半径方向に整列している領域上の、 . プリピット形成領域が存在しない場所においても、記録チャネルビット長の 1 0倍以上の長さをもつ長マークあるいは長スペースを含むパターンを半径方向に整列して記録することを特徴とする記録方法。

1 6 . 請求項 1ないし 1 3の何れか一に記載の光記録媒体に情報を記録する記録装置であって、

前記光記録媒体の再生信号からプリピット信号を検出するプリピット検出手段と、

前記プリピット信号を復号して物理ァドレス情報を出力する復号手段と、記録すべき情報を元に、チャネルビット長の 1 0倍以上の長さを持つ長マ一クまたは長スペースを含む記録パターンを記録すべき情報のデータパターンに混在させて生成する記録パターン生成手段と、

前記物 Sァドレス情報を元に記録位置を検出するとともに、前記プリピット検出手段によって出力されるプリピット信号によって、前記記録パターン生成手段から出力される記録パターンの出力を始めるタイミングおよびチヤネルビット周波数を制御する記録タイミング制御手段とを備え、

前記記録タイミング制御手段は、前記記録パターン生成手段から出力される長マークまたは長スペースがプリピットを覆うように記録パターンの出力タイミングを制御することを特徴とする記録装置。

1 7 . 請求項 4ないし 1 3の何れか一に記載の光記録媒体に情報を記録する記録装置であって、

前記光記録媒体の再生信号から前記ゥォブル位相を検出するゥォブル検出手段と、

前記プリピット信号を復号して物理ァドレス情報を出力する復号手段と、記録すべき情報を元に、チャネルビット長の 1 0倍以上の長さを持つ長マークまたは長スペースを含む記録パターンを記録すべき情報のデータパターンに混在させて生成する記録パ夕一ン生成手段と、

前記物理ァドレス情報を元に記録位置を検出するとともに、前記ゥォブル検出手段によって出力されるゥォブル位相あるいは前記プリピット検出手段によつて出力されるプリピット信号のいずれか、または双方によって、前記記録パターン生成手段から出力される記録パターンの出力を始めるタイミングおよびチャネルビット周波数を制御する記録タイミング制御手段とを備え、前記記録タイミング制御手段は、前記記録パターン生成手段から出力される長マークまたは長スペースがプリピットを覆うように記録パターンの出カイミングを制御することを特徴とする記録装置。