ОПТИЧЕСКИЙ ДИСК И СПОСОБ ЗАПИСИ/ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ДИСКА Российский патент 2013 года по МПК G11B7/07 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к формату записи, используемому для записи информации на носитель информации, и к технологии для записи или воспроизведения информации в соответствии с форматом записи.

Предшествующий уровень техники

В последнее время активно проведены исследование и разработка оптических дисков высокой плотности. В настоящее время, например, предложен и применен на практике диск Blu-ray (BD), и он используется для записи цифровой трансляции или т.п. Оптические диски упрочивают сейчас свое положение в качестве важного носителя информации (см. непатентный документ №1). Для дальнейшего увеличения плотности выполняется исследование и разработка для обеспечения плотности записи выше, чем у BD, чтобы расширить емкость записи.

Фиг.17 показывает пример традиционного формата записи. Данные записи записываются в единицах блоков, полученных путем выполнения кодирования с исправлением ошибок на каждом заданном количестве информации. Блок включает в себя входную область, используемую для обнаружения синхронизации во время воспроизведения, предоставленную в его начале, и область данных, включающую данные записи. Область данных разделяется на множество секторов, и каждый сектор дополнительно разделяется на множество кадров. В начале каждого кадра располагается синхрогруппа кадра, включающая заданную битовую комбинацию и шаблон ID синхронизации, уникальный для соответствующего кадра. После синхрогруппы кадра записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции.

Для BD, используемого сегодня на практике, принимается модулирующий код 1-7, и самая короткая длина бита составляет 2T. Пространственная частота 2T близка к пределу оптической разрешающей способности и соответствует 80% по отношению к граничной частоте оптической передаточной функции (OTF) у BD. Там, где максимальная обнаруживаемая амплитуда для различных длин битов равна 100%, амплитуда сигнала воспроизведения 2T находится в пределах ее 10%.

Фиг.18 показывает взаимосвязь между оптической разрешающей способностью BD и самой короткой длиной 2T бита. Когда самая короткая длина бита близка к граничной частоте OTF, ближайшие метки записи или даже ближайшие паузы включаются в пятно оптического контакта. Поэтому амплитуда сигнала воспроизведения снижается, а также искажается форма волны из-за межкодовых помех. Против такого сокращения амплитуды и искажения формы волны точность обнаружения данных традиционно повышается с использованием технологии PRML (Частичный отклик и максимальное правдоподобие), использующей технологию адаптивной компенсации и технологию декодирования с максимальным правдоподобием, например декодирование по Витерби (Viterbi).

Фиг.19 показывает конструкцию традиционного устройства 1100 для работы с оптическим диском. Устройство 1100 для работы с оптическим диском включает в себя оптическую головку 1001, двигатель 1002, схему 1003 сервомеханизма, схему 1004 воспроизведения адреса, CPU 1005, схему 1006 формирования вхождения, схему 1007 модуляции данных, схему 1008 управления записью, схему 1009 извлечения сигнала данных, схему 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, схему 1011 адаптивной компенсации и схему 1012 демодуляции данных. На чертеже показывается оптический диск 1000, на который могут быть записаны данные в воспроизводимом формате.

Оптическая головка 1001 облучает оптический диск 1000 световым лучом для выполнения записи данных или воспроизведения данных. Двигатель 1002 вращает оптический диск 1000 с заданной скоростью вращения.

На основе сигнала воспроизведения, полученного от оптической головки 1001, схема 1003 сервомеханизма подходящим образом управляет положением оптической головки 1001 для вывода светового луча и скоростью вращения двигателя 1002.

Схема 1004 воспроизведения адреса воспроизводит адресную информацию, предварительно записанную на дорожке оптического диска 1000, которая включается в обнаруженный сигнал воспроизведения.

CPU 1005 управляет всем устройством.

Схема 1006 формирования вхождения формирует битовую комбинацию для входной области.

Схема 1007 модуляции данных формирует битовую комбинацию, полученную путем выполнения кодирования с исправлением ошибок и модуляции над данными записи.

Схема 1008 управления записью управляет интенсивностью светового луча из оптической головки 1001, так что входная битовая комбинация и битовая комбинация данных записи записываются в блок по заданному адресу.

Схема 1009 извлечения сигнала данных извлекает сигнал данных на основе данных записи из сигнала воспроизведения.

Схема 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения формирует бит синхронизации воспроизведения, синхронизированный с извлеченным сигналом данных.

Схема 1011 адаптивной компенсации подходящим образом преобразует в двоичную форму сигнал данных, включая сокращение амплитуды или искажение формы сигнала по технологии PRML.

Схема 1012 демодуляции данных выполняет демодуляцию и обработку с исправлением ошибок над сигналом данных в двоичной форме в соответствии с заданным правилом модуляции, чтобы получить данные воспроизведения.

Чтобы эффективно использовать технологию PRML в схеме 1011 адаптивной компенсации, требуется синхросигнал воспроизведения, действующий как опорный сигнал для распределения времени операции в схеме 1011 адаптивной компенсации, и также схеме 1011 адаптивной компенсации нужно выполнить адаптивное управление захватом (частоты).

Синхросигнал воспроизведения является сигналом, синхронизированным с длиной бита у сигнала данных, и формируется схемой 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, которая принимает сигнал данных в качестве входного сигнала. Чтобы сформировать стабильный синхросигнал воспроизведения, обычно целесообразно, чтобы частотная характеристика схемы 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения задавалась частотой, которая составляет примерно от нескольких сотых до нескольких десятых средней пространственной частоты сигнала данных.

Одновременно данные в окрестности внешнего края оптического диска 1000 могут воспроизводиться путем изменения положения оптического диска 1000, которое должно облучаться световым лучом, из состояния, где воспроизводятся данные в окрестности внутреннего края оптического диска 1000. Для выполнения такого воспроизведения требуется обнаружить положение синхронизации относительно сигнала данных за короткое время. Это требуется, чтобы не перекрывать доступность данных на оптическом диске 1000 в ситуации, где частота длины бита меняется значительно в соответствии со скоростью вращения двигателя 1002 для вращения оптического диска 1000 или в соответствии с радиальным положением данных на оптическом диске 1000, которые нужно воспроизвести. Для реализации этого схема 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения должна иметь возможность захвата частоты и фазы в течение короткого времени.

Согласно традиционной технологии, чтобы выполнить такое требование путем обеспечения как стабильности, так и возможности захвата в схеме 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения во время воспроизведения данных, в каждом заданном блоке предоставляется входная область для предоставления схеме 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения возможности эффективно выполнять захват. В качестве битовой комбинации для входной области принимается одиночная битовая комбинация, показанная, например, на фиг. 17(А). В этой комбинации продолжаются биты одинаковой длины у меток 4T и пауз 4T. Поскольку такая простая битовая комбинация известна заранее, погрешность частоты или фазовая погрешность могут легко обнаруживаться, и поэтому схема 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения может устойчиво выполнять захват в короткое время.

Схема 1011 адаптивной компенсации (фиг.19) включает в себя схему фильтрации с компенсацией, схему адаптивного управления для управления коэффициентом фильтра в схеме фильтрации с компенсацией, и схему декодирования по Витерби для преобразования в двоичную форму выходных данных из схемы фильтрации с компенсацией (никакие из них не показаны).

Схема адаптивного управления адаптивно управляет коэффициентом фильтра в схеме фильтрации с компенсацией из условия, чтобы амплитуда сигнала или состояние искажения волны у сигнала данных, обработанного схемой фильтрации с компенсацией, достигала целевой амплитуды, предварительно заданной для каждой длины бита, а именно из условия, чтобы частотная характеристика сигнала данных была близка к предварительно заданной частотной характеристике. Амплитуда сигнала или состояние искажения волны у сигнала данных в основном меняется в зависимости от условий записи, и поэтому целесообразно, чтобы частотная характеристика у схемы адаптивного управления для управления коэффициентом фильтра устанавливалась в достаточно низкое значение. Схема адаптивного управления эффективна для зоны, в которой выполнено достаточное управление захватом, но не эффективна для зоны, в которой управление захватом не выполнено. В такой зоне вероятно возникновение ошибки в бите во время того, как декодируются данные с помощью схемы декодирования по Витерби. Поэтому, как и описанной выше схеме 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, схеме адаптивного управления нужно выполнять управление захватом за короткое время, чтобы когда изменяется положение на дорожке оптического диска 1000, с которого должны воспроизводиться данные, реализовывалось стабильное состояние обработки данных за короткое время.

Традиционно, чтобы выполнить такое требование, в качестве битовой комбинации для входной области используется следующая битовая комбинация: битовая комбинация, при которой присутствуют все предварительно заданные целевые амплитуды, чтобы позволить схеме 1011 адаптивной компенсации выполнить адаптивный захват; и дополнительно простая постоянная битовая комбинация, чтобы позволить с уверенностью схеме 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения выполнить захват.

Фиг.20 показывает идеальную амплитуду сигнала у каждой из форм сигнала с 2T по 9T и выборочные точки синхронизации при идеальном синхросигнале воспроизведения, где оптическая передаточная функция (OTF) является показанной на фиг.18, и выполнена подходящая обработка с компенсацией. В показанном здесь примере, который показан на фиг.17(В), используются следующие три длины битов: самая короткая длина бита 2T, при которой амплитуда сигнала воспроизведения минимальна, 3T, при которой амплитуда сигнала воспроизведения находится на среднем уровне, 6T, при которой амплитуда сигнала воспроизведения максимальна. Эти три длины битов используются, чтобы были представлены все целевые амплитуды. Кроме того, в качестве простой постоянной битовой комбинации используется, например, битовая комбинация, имеющая длину 22T в совокупности, включая метку 2T/паузу 2T/метку 3T/паузу 3T/метку 6T/паузу 6T.

Фиг.21 показывает идеальную форму сигнала у сигнала данных с повторным элементом метки 2T/паузы 2T/метки 3T/паузы 3T/метки 6T/паузы 6T и выборочные точки синхронизации при идеальном синхросигнале воспроизведения. Из-за этого схема 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения может выполнять захват, а схема 1011 адаптивной компенсации может выполнять адаптивное управление захватом во входной области, и поэтому данные, записанные после входной области, могут воспроизводиться устойчиво.

Патентный документ №1: "Zukai Blu-ray Disc Dokuhon" (Справочник Blu-ray со схемами), опубликованный компанией "Ohmsha, Ltd".

Раскрытие изобретения

Проблемы, которые должны быть решены изобретением

В последнее время, чтобы соответствовать потребности в значительно расширенной емкости записи, выполняются исследования над оптическими дисками, имеющими более высокую плотность записи, чем у традиционного BD. Обнаружено, что когда уменьшаются длина меток записи и расстояние между метками, чтобы получить большую емкость записи, чем традиционная емкость записи, пространственная частота у самой короткой длины бита 2T становится выше граничной частоты OTF, и в результате амплитуда сигнала воспроизведения 2T становится равной 0%. Например, фиг.22 показывает пример, в котором пространственная частота, равная 2T, находится выше граничной частоты OTF, и амплитуда сигнала воспроизведения 2T равна 0.

Как видно из этого примера, когда битовая комбинация традиционной входной области используется как есть для оптического диска, имеющего более высокую плотность, чем традиционная плотность записи, возникает следующая проблема. Форма волны у сигнала данных, соответствующего меткам/паузам, имеющим длину 2T или длину, близкую к 2T, значительно искажается, и поэтому не может быть получено точное положение границы бита. В результате захват посредством схемы 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения и захват посредством схемы 1011 адаптивной компенсации не могут устойчиво выполняться.

Фиг.23 показывает идеальную амплитуду сигнала у каждой из форм сигнала с 2T по 9T и выборочные точки синхронизации при идеальном синхросигнале воспроизведения, где оптическая передаточная функция (OTF) является показанной на фиг.22, и выполнена подходящая обработка с компенсацией. Амплитуда каждого сигнала в 3T или длиннее получается распознаваемой, но амплитуда сигнала в 2T равно нулю и не является распознаваемой. Фиг.24 показывает идеальную форму сигнала у сигнала данных с повторным элементом метки 2T/паузы 2T/метки 3T/паузы 3T/метки 6T/паузы 6T и выборочные точки синхронизации при идеальном синхросигнале воспроизведения в этом случае. Видно, что поскольку амплитуда сигнала в 2T равна нулю, граница бита метки/паузы может быть точно получена только на границе между меткой 3T и паузой 3T, на границе между паузой 3T и меткой 6T и на границе между меткой 6T и паузой 6T. В случае, где метка 2T и пауза 2T не идеально записаны, формы волн 3T и 6T рядом с 2T значительно искажаются. Под влиянием этого граница между меткой 3T и паузой 3T и граница между меткой 6T и паузой 6T сдвигаются и не могут быть точно получены. В самом плохом случае ни схема 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, ни схема 1011 адаптивной компенсации не могут выполнять захват, и данные становятся невоспроизводимыми.

Битовая комбинация традиционной входной области является повторением простой постоянной комбинации. Поэтому имеется другая проблема, что синхронизация для демодуляции данных не может быть осуществлена посредством схемы 1012 демодуляции данных, и ошибки в данных продолжаются во многих последовательных зонах. Это может возникнуть в следующем случае. Точное положение во входной области не может быть задано, и поэтому захват посредством схемы 1010 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения и захват посредство схемы 1011 адаптивной компенсации являются недостаточными. В результате не может быть обнаружена синхрогруппа кадра в кадре 0, который представляет начало данных, записанных после входной области.

Настоящее изобретение, созданное с учетом описанных выше проблем, имеет цель в предоставлении оптического диска, обладающего битовой комбинацией во входной области, которая позволяет схеме с PLL формирования синхросигнала воспроизведения и схеме адаптивной компенсации выполнять устойчивый захват, даже когда частота, соответствующая самой короткой длине бита, выше граничной частоты OTF, и которая препятствует образованию непрерывных ошибок в данных, даже когда недостаточен захват посредством схемы с PLL формирования синхросигнала воспроизведения или захват посредством схемы адаптивной компенсации. Другая цель настоящего изобретения - предоставить устройство воспроизведения оптического диска и устройство записи оптического диска, использующие такую битовую комбинацию во входной области.

Средства для решения проблем

Оптический диск, в соответствии с настоящим изобретением, содержит дорожки, каждая из которых разделена на множество блоков записи; каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области может записываться заданная входная битовая комбинация; в области данных могут записываться битовые комбинации, имеющие множество длин битов, полученных с помощью модулирования данных в качестве объекта записи в соответствии с заданным правилом модуляции; по меньшей мере одна из пространственных частот, соответствующих битовым комбинациям, имеющим множество длин битов в соответствии с заданным правилом модуляции, находится выше граничной частоты; граничная частота определяется как частота, при которой прирост оптической передаточной функции (OTF) равен 0 раз; и входная битовая комбинация, записываемая во входную область, включает в себя битовые комбинации, имеющие множество длин битов, из которых исключена битовая комбинация, соответствующая более высокой частоте, чем граничная частота OTF.

Входная битовая комбинация может включать в себя битовые комбинации, имеющие множество длин битов, из которых исключена битовая комбинация, соответствующая более высокой частоте, чем граничная частота OTF, и которая имеет длину бита, равную или короче длины бита, при которой сигнал воспроизведения входной битовой комбинации, полученный из отраженного излучения, когда оптический диск облучается заданным световым лучом, имеет максимальную амплитуду сигнала.

Входная битовая комбинация может включать в себя как сочетание битовых комбинаций, имеющих несовпадение длин битов в nT или меньше, так и сочетание битовых комбинаций, имеющих несовпадение длин битов в (n+1) или больше, где n - натуральное число.

Во входной битовой комбинации часть, имеющая заданную длину от начала входной области, может включать в себя комбинацию, в которой короткие длины битов возникают на более высокой частоте, чем в части непосредственно после окончания заданной длины.

Оптический диск, в соответствии с настоящим изобретением, содержит дорожку, разделенную на множество блоков записи; каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области может записываться заданная входная битовая комбинация; в области данных могут записываться битовые комбинации, имеющие множество длин битов, полученных с помощью модулирования данных в качестве объекта записи в соответствии с заданным правилом модуляции; где самая короткая метка среди битовых комбинаций, имеющих множество длин битов, имеет длину TM нм, самая короткая пауза среди битовых комбинаций, имеющих множество длин битов, имеет длину TS нм, лазерное излучение, используемое для облучения дорожки, имеет длину волны λ нм, и объектив для собирания лазерного излучения имеет числовую апертуру NA, выполняется TM+TS<λ/(2×NA); и входная битовая комбинация, записываемая во входную область, включает в себя битовые комбинации, имеющие множество длин битов, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, равную или короче λ/(2×NA)/2.

Длина λ лазерного излучения, используемого для облучения дорожки, может составлять от 400 до 410 нм.

Числовая апертура NA объектива может быть от 0,84 до 0,86.

Общая длина TM+TS длины самой короткой метки и длины самой короткой паузы может быть короче 238,2 нм (405/(2×0,85)).

Данные в качестве объекта записи могут модулироваться по правилу модуляции 1-7, длина самой короткой метки может быть 2T, и длина самой короткой паузы может быть 2T.

Способ воспроизведения, согласно настоящему изобретению, предназначен для воспроизведения данных, записанных на описанный выше оптический диск. Способ воспроизведения содержит этапы обнаружения сигнала воспроизведения, полученного путем воспроизведения битовой комбинации, записанной на дорожке оптического диска; формирования синхросигнала, синхронизированного по фазе с битами сигнала воспроизведения; вывода двоичного сигнала, полученного путем выполнения адаптивной компенсации и затем преобразования в двоичную форму над сигналом воспроизведения; и демодуляции двоичного сигнала в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи. Этап формирования синхросигнала выполняет управление захватом для синхронизации фаз на сигнале воспроизведения и синхросигнале во входной области с более высоким приростом, чем в области данных. Этап вывода двоичного сигнала выполняет управление захватом для адаптивной компенсации во входной области с более высоким приростом, чем в области данных.

Способ воспроизведения, согласно настоящему изобретению, предназначен для воспроизведения данных, записанных на описанный выше оптический диск. Способ воспроизведения содержит этапы обнаружения сигнала воспроизведения, полученного путем воспроизведения битовой комбинации, записанной на дорожке оптического диска; формирования синхросигнала, синхронизированного по фазе с битами сигнала воспроизведения; вывода двоичного сигнала, полученного путем выполнения адаптивной компенсации и затем преобразования в двоичную форму над сигналом воспроизведения; и демодуляции двоичного сигнала в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи. Этап формирования синхросигнала выполняет управление захватом для синхронизации фаз на сигнале воспроизведения и синхросигнале во входной области с более высоким приростом, чем в области данных. Этап вывода двоичного сигнала выполняет управление захватом для адаптивной компенсации во входной области с более высоким приростом, чем в области данных.

Способ записи оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначен для записи данных записи на описанный выше оптический диск. Способ записи оптического диска содержит этапы формирования входной битовой комбинации; формирования битовой комбинации данных, полученной путем модулирования данных в качестве объекта записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и записи входной битовой комбинации во входную область, и записи битовой комбинации данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска. Входная битовая комбинация включает в себя битовые комбинации, имеющие множество длин битов, из которых исключена битовая комбинация, соответствующая более высокой частоте, чем граничная частота OTF.

Способ записи оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначен для записи данных записи на описанный выше оптический диск. Способ записи оптического диска содержит этапы формирования входной битовой комбинации; формирования битовой комбинации данных, полученной путем модулирования данных в качестве объекта записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и записи входной битовой комбинации во входную область, и записи битовой комбинации данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска. Входная битовая комбинация включает в себя битовые комбинации, имеющие множество длин битов, из которых исключена битовая комбинация, соответствующая более высокой частоте, чем граничная частота OTF.

Оптический диск, в соответствии с настоящим изобретением, содержит дорожки, каждая разделенная на множество блоков записи; каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; и в области данных записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра. Входная битовая комбинация, записанная во входной области, включает в себя входную синхрогруппу, которая включает в себя битовую комбинацию длиннее, чем самая большая длина бита, включенная в битовую комбинацию, записанную в область данных, и битовую комбинацию длиннее, чем длина бита синхрогруппы кадра.

Входная битовая комбинация может включать в себя множество входных синхрогрупп, и множество входных синхрогрупп являются отличающимися друг от друга битовыми комбинациями.

Способ воспроизведения, согласно настоящему изобретению, предназначен для воспроизведения данных с описанного выше оптического диска. Способ воспроизведения содержит этапы обнаружения сигнала воспроизведения, полученного путем воспроизведения битовой комбинации, записанной на дорожке оптического диска; вывода двоичного сигнала, полученного путем преобразования в двоичную форму сигнала воспроизведения; обнаружения из двоичного сигнала входной синхрогруппы, заключенной во входной области; обнаружения из двоичного сигнала синхрогруппы кадра, заключенной в области данных; и демодуляции двоичного сигнала в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи. В случае, где входная синхрогруппа обнаруживается с помощью этапа обнаружения входной синхронизации во входной области каждого из блоков записи, но синхрогруппа кадра является необнаруживаемой с помощью этапа обнаружения кадровой синхронизации в окрестности начала области данных, следующей за входной областью, этап извлечения данных записи выполняет демодуляцию на области данных на основе тайминга, в котором обнаруживается входная синхрогруппа с помощью этапа обнаружения входной синхронизации.

Способ записи, согласно настоящему изобретению, предназначен для записи данных записи на описанный выше оптический диск. Способ записи содержит этапы формирования входной битовой комбинации; формирования битовой комбинации данных, полученной путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и записи входной битовой комбинации во входную область, и записи битовой комбинации данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска. Входная битовая комбинация включает в себя входную синхрогруппу, которая включает в себя битовую комбинацию длиннее, чем самая большая длина бита, включенная в битовую комбинацию, записанную в область данных, и битовую комбинацию длиннее, чем длина бита синхрогруппы кадра.

К тому же, чтобы решить описанные выше проблемы, оптический диск в соответствии с настоящим изобретением содержит дорожку, разделенную на множество блоков записи; каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; и в области данных записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра. Входная битовая комбинация, записанная во входной области, включает в себя входную синхрогруппу, которая включает в себя битовую комбинацию, которая длиннее, чем самая большая длина бита, включенная в битовую комбинацию, записанную в область данных, и битовую комбинацию длиннее, чем длина бита синхрогруппы кадра.

Входная битовая комбинация может включать в себя множество входных синхрогрупп, и множество входных синхрогрупп могут отличаться друг от друга битовыми комбинациями.

Оптический диск, в соответствии с настоящим изобретением, содержит дорожку, разделенную на множество блоков записи; каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записываются битовые комбинации, полученные путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции; пространственная частота, соответствующая самой короткой из битовых комбинаций, в соответствии с заданным правилом модуляции является более высокой, чем граничная частота, на которой прирост OTF составляет 0 раз; и входная битовая комбинация, записанная во входную область, включает в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF.

Входная битовая комбинация может включать в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF, и которая имеет длину бита, равную или короче длины бита, соответствующей пространственной частоте, на которой прирост OTF является максимальным.

Входная битовая комбинация может включать в себя как сочетание битовых комбинаций, имеющих небольшое несовпадение длин битов, так и сочетание битовых комбинаций, имеющих большое несовпадение длин битов.

Во входной битовой комбинации первая половина может включать в себя комбинацию, в которой короткие длины битов появляются на высокой частоте.

Устройство воспроизведения оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначено для воспроизведения данных записи с оптического диска, содержащего дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и входная битовая комбинация, записанная во входной области, включает в себя входную синхрогруппу, которая включает в себя битовую комбинацию, которая длиннее, чем самая большая длина бита, включенная в битовую комбинацию, записанную в область данных, и битовую комбинацию длиннее, чем длина бита синхрогруппы. Устройство воспроизведения оптического диска содержит средство обнаружения сигнала воспроизведения для обнаружения сигнала воспроизведения, полученного путем воспроизведения битовой комбинации, записанной на дорожке оптического диска; средство преобразования в двоичную форму для вывода двоичного сигнала, полученного путем преобразования в двоичную форму сигнала воспроизведения; средство обнаружения входной синхронизации для обнаружения из двоичного сигнала входной синхрогруппы, заключенной во входной области; средство обнаружения кадровой синхронизации для обнаружения из двоичного сигнала синхрогруппы кадра, заключенной в области данных; и средство демодуляции для демодуляции двоичного сигнала в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи. В случае, где входная синхрогруппа обнаруживается с помощью средства обнаружения входной синхронизации во входной области каждого из блоков записи, но синхрогруппа кадра является необнаруживаемой с помощью средства обнаружения кадровой синхронизации в окрестности начала области данных, следующей за входной областью, средство демодуляции выполняет демодуляцию на области данных на основе тайминга, в котором обнаруживается входная синхрогруппа с помощью средства обнаружения входной синхронизации.

Устройство воспроизведения оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначено для воспроизведения данных записи с оптического диска, содержащего дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записываются битовые комбинации, полученные путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции; пространственная частота, соответствующая самой короткой из битовых комбинаций, в соответствии с заданным правилом модуляции является более высокой, чем граничная частота, на которой прирост OTF составляет 0 раз; и входная битовая комбинация, записанная во входную область, включает в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF. Устройство воспроизведения оптического диска содержит средство обнаружения сигнала воспроизведения для обнаружения сигнала воспроизведения, полученного путем воспроизведения битовой комбинации, записанной на дорожке оптического диска; средство формирования синхросигнала для формирования синхросигнала, синхронизированного по фазе с битами сигнала воспроизведения; средство адаптивной компенсации для вывода двоичного сигнала, полученного путем выполнения адаптивной компенсации и затем преобразования в двоичную форму над сигналом воспроизведения; и средство демодуляции для демодуляции двоичного сигнала в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи. Средство формирования синхросигнала выполняет управление захватом для синхронизации фаз на сигнале воспроизведения и синхросигнале во входной области с более высоким приростом, чем в области данных. Средство адаптивной компенсации выполняет управление захватом для адаптивной компенсации во входной области с более высоким приростом, чем в области данных.

Устройство записи оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначено для записи данных записи на оптический диск, содержащий дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; и в области данных записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра. Устройство записи оптического диска содержит средство формирования входной битовой комбинации для формирования входной битовой комбинации; средство формирования битовой комбинации данных для формирования битовой комбинации данных, полученной путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и средство записи для записи входной битовой комбинации во входную область, и записи битовой комбинации данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска. Входная битовая комбинация, сформированная средством формирования входной битовой комбинации, включает в себя входную синхрогруппу, которая включает в себя битовую комбинацию длиннее, чем самая большая длина бита, включенная в битовую комбинацию данных, записанную в область данных, и битовую комбинацию длиннее, чем длина бита синхрогруппы кадра.

Устройство записи оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначено для записи данных записи на оптический диск, содержащий дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записываются битовые комбинации, полученные путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции; и пространственная частота, соответствующая самой короткой из битовых комбинаций, в соответствии с заданным правилом модуляции является более высокой, чем граничная частота, на которой прирост OTF составляет 0 раз. Устройство записи оптического диска содержит средство формирования входной битовой комбинации для формирования входной битовой комбинации; средство формирования битовой комбинации данных для формирования битовой комбинации данных, полученной путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и средство записи для записи входной битовой комбинации во входную область, и записи битовой комбинации данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска. Входная битовая комбинация, сформированная средством формирования входной битовой комбинации, включает в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF.

Способ воспроизведения оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначен для воспроизведения данных записи с оптического диска, содержащего дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и входная битовая комбинация, записанная во входной области, включает в себя входную синхрогруппу, которая включает в себя битовую комбинацию, которая длиннее, чем самая большая длина бита, включенная в битовую комбинацию, записанную в область данных, и битовую комбинацию длиннее, чем длина бита синхрогруппы кадра. Способ воспроизведения оптического диска содержит этап обнаружения сигнала воспроизведения для обнаружения сигнала воспроизведения, полученного путем воспроизведения битовой комбинации, записанной на дорожке оптического диска; этап преобразования в двоичную форму, состоящий из вывода двоичного сигнала, полученного путем преобразования в двоичную форму сигнала воспроизведения; этап обнаружения входной синхронизации, состоящий из обнаружения из двоичного сигнала входной синхрогруппы, заключенной во входной области; этап обнаружения кадровой синхронизации, состоящий из обнаружения из двоичного сигнала синхрогруппы кадра, заключенной в области данных; и этап демодуляции, состоящий из демодуляции двоичного сигнала в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи. В случае, где входная синхрогруппа обнаруживается с помощью этапа обнаружения входной синхронизации во входной области каждого из блоков записи, но синхрогруппа кадра является необнаруживаемой с помощью этапа обнаружения кадровой синхронизации в окрестности начала области данных, следующей за входной областью, этап демодуляции выполняет демодуляцию на области данных на основе тайминга, в котором обнаруживается входная синхрогруппа с помощью этапа обнаружения входной синхронизации.

Способ воспроизведения оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначен для воспроизведения данных записи с оптического диска, содержащего дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записываются битовые комбинации, полученные путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции; пространственная частота, соответствующая самой короткой из битовых комбинаций, в соответствии с заданным правилом модуляции является более высокой, чем граничная частота, на которой прирост OTF составляет 0 раз; и входная битовая комбинация, записанная во входную область, включает в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF. Способ воспроизведения оптического диска содержит этап обнаружения сигнала воспроизведения для обнаружения сигнала воспроизведения, полученного путем воспроизведения битовой комбинации, записанной на дорожке оптического диска; этап формирования синхросигнала, состоящий из формирования синхросигнала, синхронизированного по фазе с битами сигнала воспроизведения; этап адаптивной компенсации, состоящий из вывода двоичного сигнала, полученного путем выполнения адаптивной компенсации и затем преобразования в двоичную форму над сигналом воспроизведения; и этап демодуляции, состоящий из демодуляции двоичного сигнала в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи. Этап формирования синхросигнала выполняет управление захватом для синхронизации фаз на сигнале воспроизведения и синхросигнале во входной области с более высоким приростом, чем в области данных. Этап адаптивной компенсации выполняет управление захватом для адаптивной компенсации во входной области с более высоким приростом, чем в области данных.

Способ записи оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначен для записи данных записи на оптический диск, содержащий дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; и в области данных записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра. Способ записи оптического диска содержит этап формирования входной битовой комбинации, состоящий из формирования входной битовой комбинации; этап формирования битовой комбинации данных, состоящий из формирования битовой комбинации данных, полученной путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и этап записи, состоящий из записи входной битовой комбинации во входную область, и записи битовой комбинации данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска. Входная битовая комбинация, сформированная этапом формирования входной битовой комбинации, включает в себя входную синхрогруппу, которая включает в себя битовую комбинацию длиннее, чем самая большая длина бита, включенная в битовую комбинацию данных, записанную в область данных, и битовую комбинацию длиннее, чем длина бита синхрогруппы кадра.

Способ записи оптического диска, согласно настоящему изобретению, предназначен для записи данных записи на оптический диск, содержащий дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записываются битовые комбинации, полученные путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции; и пространственная частота, соответствующая самой короткой из битовых комбинаций, в соответствии с заданным правилом модуляции является более высокой, чем граничная частота, на которой прирост OTF составляет 0 раз. Способ записи оптического диска содержит этап формирования входной битовой комбинации, состоящий из формирования входной битовой комбинации; этап формирования битовой комбинации данных, состоящий из формирования битовой комбинации данных, полученной путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и этап записи, состоящий из записи входной битовой комбинации во входную область, и записи битовой комбинации данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска. Входная битовая комбинация, сформированная этапом формирования входной битовой комбинации, включает в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF.

Интегральная схема, согласно настоящему изобретению, предназначена для воспроизведения данных записи из сигнала воспроизведения, воспроизведенного с оптического диска, содержащего дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и входная битовая комбинация, записанная во входной области, включает в себя входную синхрогруппу, которая включает в себя битовую комбинацию, которая длиннее, чем самая большая длина бита, включенная в битовую комбинацию, записанную в область данных, и битовую комбинацию длиннее, чем длина бита синхрогруппы кадра. Интегральная схема содержит средство преобразования в двоичную форму для вывода двоичного сигнала, полученного путем преобразования в двоичную форму сигнала воспроизведения; средство обнаружения входной синхронизации для обнаружения из двоичного сигнала входной синхрогруппы, заключенной во входной области; средство обнаружения кадровой синхронизации для обнаружения из двоичного сигнала синхрогруппы кадра, заключенной в области данных; и средство демодуляции для демодуляции двоичного сигнала в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи. В случае, где входная синхрогруппа обнаруживается с помощью средства обнаружения входной синхронизации во входной области каждого из блоков записи, но синхрогруппа кадра является необнаруживаемой с помощью средства обнаружения кадровой синхронизации в окрестности начала области данных, следующей за входной областью, средство демодуляции выполняет демодуляцию на области данных на основе тайминга, в котором обнаруживается входная синхрогруппа с помощью средства обнаружения входной синхронизации.

Интегральная схема, согласно настоящему изобретению, предназначена для воспроизведения данных записи из сигнала воспроизведения, воспроизведенного с оптического диска, содержащего дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записываются битовые комбинации, полученные путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции; пространственная частота, соответствующая самой короткой из битовых комбинаций, в соответствии с заданным правилом модуляции является более высокой, чем граничная частота, на которой прирост OTF составляет 0 раз; и входная битовая комбинация, записанная во входную область, включает в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF. Интегральная схема содержит средство формирования синхросигнала для формирования синхросигнала, синхронизированного по фазе с битами сигнала воспроизведения; средство адаптивной компенсации для вывода двоичного сигнала, полученного путем выполнения адаптивной компенсации и затем преобразования в двоичную форму над сигналом воспроизведения; и средство демодуляции для демодуляции двоичного сигнала в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи. Средство формирования синхросигнала выполняет управление захватом для синхронизации фаз на сигнале воспроизведения и синхросигнале во входной области с более высоким приростом, чем в области данных. Средство адаптивной компенсации выполняет управление захватом для адаптивной компенсации во входной области с более высоким приростом, чем в области данных.

Интегральная схема, согласно настоящему изобретению, предназначена для формирования сигнала записи для записи данных записи на оптический диск, содержащий дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; и в области данных записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра. Интегральная схема содержит средство формирования входной битовой комбинации для формирования входной битовой комбинации; средство формирования битовой комбинации данных для формирования битовой комбинации данных, полученной путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и средство записи для записи входной битовой комбинации во входную область, и записи битовой комбинации данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска. Входная битовая комбинация, сформированная средством формирования входной битовой комбинации, включает в себя входную синхрогруппу, которая включает в себя битовую комбинацию длиннее, чем самая большая длина бита, включенная в битовую комбинацию, записанную в область данных, и битовую комбинацию длиннее, чем длина бита синхрогруппы кадра.

Интегральная схема, согласно настоящему изобретению, предназначена для формирования сигнала записи для записи данных записи на оптический диск, содержащий дорожку, разделенную на множество блоков записи; где каждый из множества блоков включает в себя входную область и область данных; во входной области записывается заданная входная битовая комбинация; в области данных записываются битовые комбинации, полученные путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции; и пространственная частота, соответствующая самой короткой из битовых комбинаций, в соответствии с заданным правилом модуляции является более высокой, чем граничная частота, на которой прирост OTF составляет 0 раз. Интегральная схема содержит средство формирования входной битовой комбинации для формирования входной битовой комбинации; средство формирования битовой комбинации данных для формирования битовой комбинации данных, полученной путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и средство записи для записи входной битовой комбинации во входную область, и записи битовой комбинации данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска. Входная битовая комбинация, сформированная средством формирования входной битовой комбинации, включает в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF.

Эффекты, обеспечиваемые изобретением

Согласно настоящему изобретению, входная синхрогруппа, имеющая большую длину бита, чем длины битов, существующие в области данных, располагается в битовой комбинации во входной области. Из-за этого, даже когда захват синхронизации фаз посредством схемы с PLL или захват адаптивной компенсации посредством схемы адаптивной компенсации является недостаточным, входная синхрогруппа, имеющая большую длину бита, является легко обнаруживаемой. Поэтому данные, следующие за входной областью, могут быть демодулированы на основе положения обнаружения входной синхрогруппы. Таким образом, устраняется образование непрерывных ошибок в данных.

Для выполнения записи с высокой плотностью, при которой пространственная частота, соответствующая самому короткому биту, находится выше граничной частоты, при которой прирост OTF составляет 0 раз, входная битовая комбинация, записанная во входную область, включает в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF. Благодаря этому положения границ всех меток/пауз во входной битовой комбинации легко получаются из сигнала воспроизведения. Поэтому захват посредством схемы с PLL и захват посредством схемы адаптивной компенсации может устойчиво выполняться.

Входная битовая комбинация включает в себя битовые комбинации, сформированные по заданному правилу модуляции, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, соответствующую более высокой частоте, чем граничная частота OTF, и которая имеет длину бита, равную или короче длины бита, соответствующей пространственной частоте, на которой прирост OTF является максимальным. В качестве альтернативы, входная битовая комбинация включает в себя как сочетание битовых комбинаций, имеющих небольшое несовпадение длин битов, так и сочетание битовых комбинаций, имеющих большое несовпадение длин битов. Из-за такой структуры захват посредством схемы адаптивной компенсации может выполняться подходящим образом для битовых комбинаций, отличных от битовой комбинации, соответствующей более высокой пространственной частоте, чем граничная частота OTF. Поэтому наряду с тем, что подавляются ошибки в данных, вызванные битовой комбинацией, соответствующей низкой пространственной частоте, управление адаптивной компенсацией может устойчиво выполняться на битовых комбинациях, соответствующих более высокой пространственной частоте, чем граничная частота OTF.

Во входной битовой комбинации первая половина включает в себя комбинацию, в которой короткие длины битов появляются на высокой частоте. В этом случае имеется много границ меток/пауз, и получается много информации хронирования, необходимой схеме с PLL для управления фазой синхросигнала канала и сигнала воспроизведения. Таким образом, управление захватом становится проще. После того, как стабилизируется захват посредством схемы с PLL, устойчивый синхросигнал канала может использоваться во второй половине области, чтобы дать возможность схеме адаптивной компенсации выполнить точный захват.

Перечень фигур

Фиг.1 показывает физическую структуру оптического диска 1, согласно варианту 1 осуществления.

Фиг.2 показывает формат записи оптического диска 1, согласно варианту 1 осуществления.

Фиг.3 - блок-схема, показывающая конструкцию устройства 250 для работы с оптическим диском, согласно варианту 2 осуществления.

Фиг.4 - временная диаграмма, показывающая операцию записи в устройстве 250 для работы с оптическим диском.

Фиг.5 - временная диаграмма, показывающая операцию воспроизведения в устройстве 250 для работы с оптическим диском.

Фиг.6 показывает формат записи оптического диска, согласно варианту 3 осуществления.

Фиг.7 - блок-схема, показывающая конструкцию устройства 650 для работы с оптическим диском, согласно варианту 4 осуществления.

Фиг.8 - временная диаграмма, показывающая операцию воспроизведения в устройстве 650 для работы с оптическим диском.

Фиг.9 показывает формат записи оптического диска, согласно варианту 5 осуществления.

Фиг.10 показывает битовую комбинацию, имеющую длину 20T.

Фиг.11 показывает битовую комбинацию, имеющую длину 22T.

Фиг.12 показывает битовую комбинацию, имеющую длину 30T.

Фиг.13 показывает битовую комбинацию, имеющую длину 30T.

Фиг.14(А) показывает пример BD, имеющего традиционную плотность записи, а фиг.14(В) показывает пример диска, имеющего более высокую плотность, чем у BD.

Фиг.15 показывает формат блока 153 у BD.

Фиг.16 подробно показывает образцы выходной области и защитной области в блоке 153.

Фиг.17 показывает пример традиционного формата записи.

Фиг.18 показывает взаимосвязь между оптической разрешающей способностью BD и самой короткой длиной 2T бита.

Фиг.19 показывает конструкцию традиционного устройства 1100 для работы с оптическим диском.

Фиг.20 показывает идеальную амплитуду сигнала у каждой из форм сигнала с 2T по 9T и выборочные точки синхронизации при идеальном синхросигнале воспроизведения, где оптическая передаточная функция (OTF) является показанной на фиг.18.

Фиг.21 показывает идеальную форму сигнала у сигнала данных с повторным элементом метки 2T/паузы 2T/метки 3T/паузы 3T/метки 6T/паузы 6T и выборочные точки синхронизации при идеальном синхросигнале воспроизведения.

Фиг.22 показывает пример, в котором пространственная частота, равная 2T, находится выше граничной частоты OTF, и амплитуда сигнала воспроизведения 2T равна 0.

Фиг.23 показывает идеальную амплитуду сигнала у каждой из форм сигнала с 2T по 9T и выборочные точки синхронизации при идеальном синхросигнале воспроизведения, где оптическая передаточная функция (OTF) является показанной на фиг.22.

Фиг.24 показывает идеальную форму сигнала у сигнала данных с повторным элементом метки 2T/паузы 2T/метки 3T/паузы 3T/метки 6T/паузы 6T и выборочные точки синхронизации при идеальном синхросигнале воспроизведения.

Описание номеров ссылок

1, 200 оптический диск

201 оптическая головка

202 двигатель

203 схема сервомеханизма

204 схема воспроизведения адреса

205 CPU (центральное процессорное устройство)

206 схема формирования вхождения

207 схема модуляции данных

208 схема управления записью

209 схема извлечения сигнала данных

210 схема с PLL формирования синхросигнала воспроизведения

211 схема адаптивной компенсации

212 схема демодуляции данных

213 схема обнаружения входной синхронизации

250 устройство для работы с оптическим диском

Наилучший вариант осуществления изобретения

Ниже будут описываться варианты осуществления оптического диска и устройства для работы с оптическим диском, согласно настоящему изобретению.

ВАРИАНТ 1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.1 показывает физическую структуру оптического диска 1, согласно этому варианту осуществления. На оптическом диске 1 в форме диска образуется большое количество дорожек 2, например, по спирали. На каждой дорожке 2 образуется большое количество очень маленьких секторов. Как описывается позднее, данные записываются на каждую дорожку 2 в единицах блоков 3, имеющих заранее установленный размер.

Фиг.2 показывает формат записи оптического диска 1, согласно этому варианту осуществления.

Данные записываются на дорожку 2 в единицах блоков 3, получаемых путём выполнения кодирования с исправлением ошибок на каждом заданном количестве информации. Дорожке 2 назначаются адреса блоков на поблочной основе.

Каждый блок 3 включает в себя входную область 101, используемую для обнаружения синхронизации во время воспроизведения, предоставленную в начале, и область 102 данных, включающую данные записи. Область 102 данных разделяется на множество секторов 103, и каждый сектор 103 дополнительно разделяется на множество кадров 104. В начале каждого кадра 104 располагается синхрогруппа 105 кадра. После синхрогруппы 105 кадра записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных, которые нужно записать, в соответствии с заданным правилом модуляции. Битовая комбинация представляется в виде сочетания длин битов от 2T до 8T.

Синхрогруппа 105 кадра включает в себя заданную битовую комбинацию (3T/9T/9T) и шаблон 106 ID синхронизации, имеющий заданную длину. Чтобы сделать синхрогруппу 105 кадра идентифицируемой, используется 9T, которая не включается в битовую комбинацию, полученную путем модулирования данных записи. 3T/9T/9T обнаруживается, и определяется шаблон 106 ID синхронизации после 3T/9T/9T, и соответственно может задаваться номер кадра у кадра, который воспроизводится.

Входная область 101 разделяется на три зоны (битовые комбинации) 107 с заданной длиной бита. Между двумя соседними зонами вставляется входная синхрогруппа 0 или входная синхрогруппа 1.

Три зоны 107 включают в себя множество комбинаций 2T/2T/3T/3T/6T/6T. То есть эта элементарная комбинация повторяется.

Элементарная комбинация включает в себя "2T". Поэтому, когда устройство для работы с оптическим диском воспроизводит эту повторную комбинацию, возникает следующее. Там, где пространственная частота 2T ниже граничной частоты OTF (фиг.18), получается форма сигнала, которая показана на фиг.21; тогда как там, где пространственная частота 2T выше граничной частоты OTF (фиг.22), получается форма волны, которая показана на фиг.24, в которой амплитуда 2T равна нулю.

Как понятно из вышеприведенного описания, длина бита самой короткой битовой комбинации оптического диска 1, согласно этому варианту осуществления, может быть такой же, как и в традиционном оптическом диске, или короче, чем у традиционного оптического диска. В случае, где длина бита самой короткой битовой комбинации в метке записи оптического диска устанавливается короче, чем в традиционном оптическом диске, емкость записи такого диска в расчете на информационный записывающий слой увеличивается по сравнению с таковой у традиционного диска.

Когда обнаруживается побитовая синхронизация с использованием положения границы записанной метки и паузы, чтобы воспроизвести оптический диск 1, если амплитуда 2T равна нулю, возникает следующее. Положение границы, относящейся к 2T, не может использоваться для обнаружения побитовой синхронизации, и поэтому информация, необходимая для обнаружения побитовой синхронизации, является недостаточной. Если побитовая синхронизация не может быть точно обнаружена во входной области, то синхрогруппа кадра у кадра 0 в начале области данных не может быть обнаружена. В результате данные первом кадре или первых двух кадрах являются ошибочными.

Чтобы избежать этого, в этом варианте осуществления, показанном на фиг.2, во входной области 101 предоставляются три зоны 107; и дополнительно входная синхрогруппа 0 предоставляется между первой зоной и второй зоной, и входная синхрогруппа 1 предоставляется между второй зоной и третьей зоной. Входные синхрогруппы предоставляются, таким образом, чтобы гарантировать, что входная область 101 является обнаруживаемой. В этом варианте осуществления множество относительно длинных битовых комбинаций предоставляются в виде входной синхрогруппы 0 и входной синхрогруппы 1. Таким образом, устройство для работы с оптическим диском вряд ли выполнит неправильное обнаружение.

Так как входная синхрогруппа 0 предоставляется между первой и второй зонами, а входная синхрогруппа 1 предоставляется между второй и третьей зонами, устройство для работы с оптическим диском может достоверно указывать, в каком положении считываются данные в настоящее время. Таким образом, неправильное обнаружение может быть предотвращено с большей достоверностью.

Теперь более подробно будет описываться входная синхрогруппа.

В этом варианте осуществления входная синхрогруппа 0 является битовой комбинации из 13T/13T/11T/11T/6T/6T, и входная синхрогруппа 1 является битовой комбинацией из 13T/11T/11T/13T/6T/6T. Используются 13T и 11T, которые имеют большие длины битов, чем используемые в синхрогруппе кадра в области данных, и существует несовпадение длин битов в 2T в этих входных синхрогруппах. Из-за этого, даже если частота тактовой синхронизации сдвигается в некоторой точке, может быть точно выполнено обнаружение комбинации и обнаружение положения побитовой синхронизации.

Входные синхрогруппы сильно отличаются от повторной комбинации и вставляются в заданные положения. Поэтому входные синхрогруппы могут обнаруживаться в битовых комбинациях. Начальное положение кадра 0 может легко оцениваться из данных, которые воспроизводятся из входной области вместо области данных. К тому же имеются две входные синхрогруппы. Поэтому, даже если входная синхрогруппа 0 является необнаруживаемой, пока входная синхрогруппа 1 является обнаруживаемой, может оцениваться начальное положение кадра 0. С использованием обеих входных синхрогрупп вероятность точной оценки начального положения кадра 0 может дополнительно повышаться.

В описанном выше варианте осуществления предоставляются пример структуры формата записи и пример битовой комбинации во входной области. Настоящее изобретение не ограничивается этими примерами.

ВАРИАНТ 2 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.3 - блок-схема, показывающая конструкцию устройства 250 для работы с оптическим диском, согласно этому варианту осуществления.

Устройство 250 для работы с оптическим диском, показанное на фиг.3, допускает как воспроизведение данных с оптического диска 200, так и запись данных на оптический диск 200. Это всего лишь пример, и устройству 250 для работы с оптическим диском нужно только допускать выполнение по меньшей мере одного из воспроизведения данных и записи данных.

Устройство 250 для работы с оптическим диском включает в себя оптическую головку 201, двигатель 202, схему 203 сервомеханизма, схему 204 воспроизведения адреса, CPU 205, схему 206 формирования вхождения, схему 207 модуляции данных, схему 208 управления записью, схему 209 извлечения сигнала данных, схему 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, схему 211 адаптивной компенсации, схему 212 демодуляции данных и схему 213 обнаружения входной синхронизации.

Схема 203 сервомеханизма, схема 204 воспроизведения адреса, CPU 205, схема 206 формирования вхождения, схема 207 модуляции данных, схема 208 управления записью, схема 209 извлечения сигнала данных, схема 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, схема 211 адаптивной компенсации, схема 212 демодуляции данных и схема 213 обнаружения входной синхронизации собираются в виде однокристальной схемы 240 (контроллер оптического диска). Нет необходимости, чтобы все эти элементы объединялись в одну микросхему. Например, не нужно встраивать схему 230 сервомеханизма. Схема 204 воспроизведения адреса может быть встроена в оптическую головку 201. В качестве альтернативы, эти элементы могут предоставляться как отдельные схемы вместо объединения в одну микросхему.

Оптический диск 200 имеет дорожку, на которую могут записываться данные, и данные записываются на дорожку в соответствии с форматом записи, описанным выше в варианте 1 осуществления настоящего изобретения. Оптический диск 200 является съемным из устройства 250 для работы с оптическим диском и не является элементом устройства 250 для работы с оптическим диском.

Оптическая головка 201 облучает оптический диск 200 световым лучом, обнаруживает количество света, отраженного от оптического диска 200 при сканировании дорожки, и выводит электрический сигнал.

Двигатель 202 вращает оптический диск 200 с заданной скоростью вращения.

Схема 203 сервомеханизма извлекает из электрического сигнала сигнал сервопогрешности в соответствии с состоянием сбора излучения у светового луча на дорожке и выполняет управление с использованием сигнала сервопогрешности из условия, чтобы состояние сбора излучения у светового луча из оптической головки 201 на дорожке и состояние сканирования дорожки были оптимальными. Схема 203 сервомеханизма также управляет радиальным положением на оптическом диске 200, которое должно облучаться световым лучом, и скоростью вращения двигателя 202, чтобы она была оптимальной.

Схема 204 воспроизведения адреса извлекает из электрического сигнала сигнал адресации, включающий адресную информацию, предварительно записанную на дорожке оптического диска 200, воспроизводит адресную информацию из сигнала адресации, а также обнаруживает положение синхронизации с блоком на дорожке оптического диска 200.

CPU 205 выполняет поиск для обнаружения блока, на который/с которого данные должны записываться/воспроизводиться, наряду с получением адресной информации от схемы 204 воспроизведения адреса, и выдает команду на операцию записи или операцию воспроизведения. Данные записываются на оптический диск 200 с помощью схемы 206 формирования вхождения, схемы 207 модуляции данных и схемы 208 управления записью. Данные воспроизводятся с помощью схемы 209 извлечения сигнала данных, схемы 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, схемы 211 адаптивной компенсации, схемы 212 демодуляции данных и схемы 213 обнаружения входной синхронизации.

Теперь будет описываться операция записи в устройстве 250 для работы с оптическим диском. Фиг.4 - временная диаграмма, показывающая операцию записи в устройстве 250 для работы с оптическим диском.

Схема 206 формирования вхождения формирует битовую комбинацию входной области, которую нужно записать во входную область. Битовая комбинация входной области является битовой комбинацией, показанной во входной области 101 на фиг.2, описанной выше в варианте 1 осуществления. Битовая комбинация выводится в схему 208 управления записью в зоне входной области на основе положения синхронизации блока, обнаруженного схемой 204 воспроизведения адреса.

В качестве подготовки для данных записи схема 207 модуляции данных формирует данные с кодом исправления ошибок (ECC), полученные путем выполнения заданного кодирования с исправлением ошибок над данными записи. Во время выполнения записи схема 207 модуляции данных последовательно модулирует данные ECC в соответствии с заданным правилом модуляции. Для выполнения модуляции схема 207 модуляции данных вставляет синхрогруппу кадра в каждый кадр. Сформированная битовая комбинация области данных выводится в схему 208 управления записью в зоне области данных на основе положения синхронизации блока, обнаруженного схемой 204 воспроизведения адреса.

При приеме команды на выполнение записи от CPU 205 схема 208 управления записью выбирает, в качестве сигнала записи, битовую комбинацию входной области, полученную от схемы 206 формирования вхождения, во входной области блока, имеющего заданный адрес, и выбирает, в качестве сигнала записи, битовую комбинацию области данных, полученную от схемы 207 модуляции данных, в области данных такого блока. Схема 208 управления записью управляет интенсивностью светового луча, которого нужно вывести из оптической головки 201, на основе сигнала записи, и таким образом записывает битовую комбинацию в заданный блок оптического диска 200.

Теперь будет описываться операция воспроизведения в устройстве 250 для работы с оптическим диском. Фиг.5 - временная диаграмма, показывающая операцию воспроизведения в устройстве 250 для работы с оптическим диском.

Схема 209 извлечения сигнала данных извлекает сигнал данных ("сигнал воспроизведения" на чертеже) в соответствии с метками и паузами, записанными на дорожке оптического диска 200, из электрического сигнала, обнаруженного оптической головкой 201.

Схема 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения формирует синхросигнал воспроизведения, синхронизированный по фазе с сигналом данных. Как показано в "управлении PLL" на фиг.5, схема 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения находится в состоянии ожидания в незаписанной зоне, в которой никакие данные не записываются.

Когда сигнал воспроизведения переходит в состояние, в котором сигнал воспроизведения включает в себя информацию о входной области блока, в котором записываются данные, "управление PLL" переводится в состояние выполнения операции захвата. Сначала, используя повторную комбинацию входной битовой комбинации, выполняется захват частоты, как показано в "частоте сигнала воспроизведения" на фиг.5. Когда частоты практически совпадают друг с другом, выполняется фазовая синхронизация с тем, чтобы синхронизировать фазы. Фазовая синхронизация завершается положением непосредственно перед областью данных. После этого состояние заблокированной фазы поддерживается в области данных.

Когда плотность записи у оптического диска 200 является такой, что пространственная частота 2T ниже граничной частоты OTF, как показано на фиг.18, положения всех границ меток/пауз получаются в сигнале данных во входной области, как показано на фиг.21. Поэтому, достаточное усиление управления получается с помощью схемы 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения. Из-за этого, как показано в виде изменения "частоты синхросигнала воспроизведения" на фиг.5, качество захвата является высоким, и захват частоты и фазовая синхронизация могут завершаться на раннем этапе во входной области. Таким образом, может быть получено достаточное дополнительное время перед таймингом начального положения области данных.

В отличие от этого, когда плотность записи у оптического диска 200 является такой, что пространственная частота 2T выше граничной частоты OTF, как показано на фиг.22, положения границ меток/пауз, относящихся к 2T, не получаются в сигнале данных во входной области, как показано на фиг.24. Поэтому, усиление управления у схемы 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения является недостаточным. Форма сигнала, вероятно, будет искажаться из-за межкодовых помех. Поэтому, прирост должен быть еще ниже, чтобы стабилизировать схему 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения. В результате, как показано в виде изменения "частоты синхросигнала воспроизведения" на фиг.5, качество захвата является низким, и захват частоты и фазовая синхронизация требуют длительного времени. Таким образом, сложно получить достаточное дополнительное время перед таймингом начального положения области данных.

В этом варианте осуществления вышеупомянутые проблемы решаются с использованием схемы 211 адаптивной компенсации. Схема 211 адаптивной компенсации выполняет три типа обработки, то есть фильтрацию с компенсацией, обработку с адаптивным управлением коэффициентом фильтра в схеме фильтрации с компенсацией, и обработку декодированием по Витерби, состоящую в преобразовании в двоичную форму выходных данных из схемы фильтрации с компенсацией. Эти типы обработки могут быть реализованы в виде программной обработки или в виде схем, выполняющих соответствующую обработку. В дальнейшем эти типы обработки реализуются в виде соответствующей схемы.

Когда пространственная частота 2T ниже граничной частоты OTF (фиг.18), задача выходного сигнала из схемы фильтрации с компенсацией состоит в том, что амплитуда сигнала у каждой из 2T по 9T и выборочные точки при синхросигнале воспроизведения реализуют состояние временной диаграммы сигналов, показанное на фиг.20. Схема адаптивного управления управляет коэффициентом фильтра из условия, чтобы амплитуда и фаза выходного сигнала из схемы фильтрации с компенсацией были близки к целевым уровням. Схема декодирования по Витерби сравнивает выходной сигнал из схемы фильтрации с компенсацией и целевую форму волны, показанную на фиг.20, чтобы выполнить декодирование с максимальным правдоподобием, и выводит результат в виде двоичного сигнала, преобразованного в метку и паузу.

Когда частота сигнала данных и частота синхросигнала воспроизведения сильно рассредоточены, ошибка амплитуды и фазы относительно целевых уровней не может быть точно обнаружена. Поэтому, как показано в "управлении адаптивной компенсацией" на фиг.5, работа схемы адаптивного управления приостанавливается до заданного тайминга, в котором операция захвата посредством схемы 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения предполагается завершенной. В заданном тайминге схема адаптивного управления освобождается из удерживаемого состояния и начинает захват для управления адаптивной компенсацией. Схема адаптивного управления работает с тем, чтобы завершить захват в окрестности начала области данных и затем сохранить заблокированное состояние.

В отличие от этого, когда плотность записи у оптического диска 200 выше и поэтому пространственная частота 2T выше граничной частоты OTF (фиг.22), качество захвата у схемы 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения является низким. Поэтому вероятно возникновение ошибки также в управлении, выполняемом схемой адаптивной компенсации, и операция захвата неустойчива. Соответственно, пока схема адаптивного управления завершает захват в адекватном состоянии, выход двоичного сигнала из схемы декодирования по Витерби также включает в себя много ошибок.

Когда плотность записи увеличивается, как описано выше, в худшем случае возникает следующее. Поскольку захват, выполненный схемой 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, и захват, выполненный схемой 211 адаптивной компенсации, не завершены во входной области, синхрогруппа кадра в кадре 0 не может быть обнаружена. В результате все данные в кадрах 1 и 2 или аналогичных являются ошибочными.

Чтобы избежать этого, схема 213 обнаружения входной синхронизации обнаруживает входную синхрогруппу 0 и входную синхрогруппу 1, показанные на фиг.2, и выводит сигнал обнаружения входной синхрогруппы. Входная синхрогруппа обнаруживается в зависимости от части 13T и 11T. Когда соотношение длин равно 3:13:11:11, входная синхрогруппа обнаруживается как входная синхрогруппа 0. Когда соотношение длин равно 13:11:11:13, входная синхрогруппа обнаруживается как входная синхрогруппа 1. Входная синхрогруппа 0 и входная синхрогруппа 1 безусловно отличаются от повторной комбинации, расположенной до и после них, и являются битовыми комбинациями, соответствующими пространственной частоте, достаточно меньшей граничной частоты OTF, и поэтому маловероятно подвергнутся влиянию межкодовых помех. Даже когда являются недостаточными заблокированные состояния, осуществленные схемой 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения и схемой 211 адаптивной компенсации, как описано выше, эти входные синхрогруппы являются легко обнаруживаемыми. Входные синхрогруппы имеют длину в 60T каждая. Последняя часть 6T непосредственно сопровождается 2T из повторной комбинации и поэтому, возможно, подвергнется влиянию из-за искажения формы волны. Даже с этой исключаемой частью 6T входные синхрогруппы имеют длину 54T, которой достаточно для обнаружения погрешности частоты около 1,85% или более, и соответственно для исправления ошибки схемы 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения.

Схема 212 демодуляции данных обнаруживает синхрогруппу кадра из двоичного сигнала, который выводится их схемы 211 адаптивной компенсации, чтобы запустить счетчик демодуляции кадровой синхронизации, который синхронизирован по кадрам, и демодулирует двоичный сигнал в соответствии с заданным правилом модуляции в тайминге, предоставленном счетчиком демодуляции кадровой синхронизации. Затем схема 212 демодуляции данных выполняет заданную обработку с исправлением ошибок над полученным одним блоком демодулированных данных, чтобы исправить его ошибку, и выводит полученные данные в качестве данных воспроизведения.

Если недостаточны заблокированные состояния, осуществленные схемой 210 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения и схемой 211 адаптивной компенсации, и поэтому синхрогруппа кадра в кадре 0 является необнаруженной посредством схемы 212 демодуляции данных, счетчик демодуляции кадровой синхронизации не устанавливается предварительно в правильный тайминг. Поэтому, пока схема 212 демодуляции данных не обнаружит синхрогруппу кадра в кадре 1 или кадре 2 и предварительно не установит счетчик демодуляции кадровой синхронизации в правильный тайминг, все демодулированные данные являются ошибочными. Чтобы избежать этого, сигнал обнаружения входной синхрогруппы используется для предварительной установки счетчика демодуляции кадровой синхронизации в тайминг обнаружения входной синхрогруппы 0 и входной синхрогруппы 1 во входной области. Из-за этого, даже если синхрогруппа кадра в кадре 0 является необнаруженной, то выполняется обработка демодуляцией при правильном тайминге, так как счетчик демодуляции кадровой синхронизации уже предустановлен в правильный тайминг с помощью входной синхрогруппы. Поэтому можно не позволить демодулированным данным быть непрерывно ошибочными.

В описанном выше варианте осуществления предоставляется устройство 250 для работы с оптическим диском, совместимое с описанными выше примерами структуры формата записи и битовой комбинации во входной области. Настоящее изобретение этим не ограничивается.

В описанном выше варианте осуществления предоставляется пример целевого уровня компенсации для схемы адаптивной компенсации. Настоящее изобретение этим не ограничивается.

ВАРИАНТ 3 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.6 показывает формат записи оптического диска, согласно этому варианту осуществления. Формат, показанный на этом чертеже, отличается от формата, показанного на фиг.2, во входной области 501, включенной в блок 3. Область 102 данных, показанная на фиг.6, является аналогичной данным, показанным на фиг.2, и поэтому не будет описываться. Внешняя структура оптического диска в этом варианте осуществления является такой же, как оптический диск 1, показанный на фиг.1, согласно варианту 1 осуществления.

К тому же оптический диск в соответствии с этим вариантом осуществления структурируется таким образом, чтобы пространственная частота самой короткой длины бита 2T была в 1,12 раз больше граничной частоты OTF, как показано на фиг.22.

Входная область 501 разделяется на две области 507 и 508. Битовая комбинация в первой области 507 является повторной комбинацией A, показанной на фиг.6, а битовая комбинация во второй области 508 является повторной комбинацией B, показанный на фиг.6.

Комбинация A в первой области включает в себя повторение 4T/4T/5T/5T. Не используется ни 2T, соответствующая частоте, превышающей граничную частоту OTF, ни 3T, соответствующая пространственной частоте, близкой к граничной частоте OTF и малой амплитуде. Не используется большая длина бита, которая уменьшает граничную область метки/паузы, действующую в качестве управляющей информации для схемы с PLL формирования синхросигнала воспроизведения в устройстве для работы с оптическим диском. Благодаря этому управление, выполняемой схемой с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, становится легче. Работа устройства для работы с оптическим диском будет подробно описываться в варианте 4 осуществления.

Повторная комбинация B во второй области включает в себя повторение 3T/4T/5T/6T/7T/7T/6T/5T/4T/3T/7T/3T/7T/7T/3T/ 7T/6T/3T/6T/6T/3T/6T. Как и в повторной комбинации A, не используется 2T, соответствующая пространственной частоте, превышающей граничную частоту OTF. В первой половине этого повторного элемента объединяются длины битов, схожие друг с другом; тогда как во второй половине этого повторного элемента объединяются большие длины битов и малые длины битов.

Например, где 3T, 4T и т.д. рассматривается как одна комбинация, в части от первой до десятой комбинаций (первая половина) предоставляются сочетания длин битов, которые отличаются на 1T или меньше. В части от одиннадцатой комбинации до конца (вторая половина) предоставляются сочетания длин битов, которые отличаются на 2T или больше. С одиннадцатой комбинации до конца различие не всегда должно быть равным 2T или больше. Как показано на фиг.6, 7T и 7T или 6T и 6T могут быть рядом друг с другом, или 7T и 6T могут быть рядом друг с другом.

В общем, где n является натуральным числом, повторная комбинация B может определяться так, чтобы включать в себя сочетание битовых комбинаций, имеющих несовпадение длин битов, равное nT или меньше, и сочетание битовых комбинаций, имеющих несовпадение длин битов, равное (n+1) или больше.

Вышеупомянутое определение "первой половины" и "второй половины" является одним из примеров. В общем, "первая половина" означает часть предопределённой длины (заданной длины) от начала входной битовой комбинации, и "вторая половина" означает часть от положения непосредственно после заданной длины, подсчитанной от начала входной битовой комбинации, до конца входной битовой комбинации.

Сочетания меток и пауз, в которых могут возникать межкодовые помехи, ориентировочно классифицируются на сочетание метки и паузы, имеющее сходные друг с другом длины битов, сочетание пауз (или меток) с большой длиной бита и вставленной между ними метки (или паузы) с короткой длиной бита, и сочетание, включающее 2T, что заставляет амплитуду формы сигнала быть нулем (фиг.23). На этапе захвата для адаптивной компенсации в устройстве для работы с оптическим диском форма волны, включающая 2T, имеющая необнаруживаемую амплитуду, возможно будет ошибочно распознана и снижает устойчивость захвата. Устойчивость может быть повышена путем выполнения захвата на других двух сочетаниях, в которых могут возникнуть межкодовые помехи, и затем выполнения адаптивной компенсации на всех сочетаниях, включая сочетание, включающее 2T.

Комбинация A, имеющая сочетание сходных друг с другом длин битов, принимается в первой половине повторного элемента, чтобы схема адаптивной компенсации устройства для работы с оптическим диском могла выполнить захват для управления адаптивной компенсацией в состоянии межкодовых помех у комбинации A. В отличие от этого комбинация B, имеющая сочетание далеких друг от друга длин битов, принимается во второй половине повторного элемента, чтобы устройство для работы с оптическим диском могло выполнить захват для управления адаптивной компенсацией в состоянии межкодовых помех у комбинации B. Таким образом в зоне, имеющей комбинацию B, может выполняться подходящая адаптивная компенсация против межкодовых помех на сочетаниях длин битов, исключая сочетание, включающее 2T, соответствующих пространственной частоте, превышающей граничную частоту OTF.

По причине описанных выше выходных битовых комбинаций схема с PLL формирования синхросигнала воспроизведения сначала выполняет операцию захвата, используя повторную комбинацию A, и затем схема адаптивной компенсации выполняет операцию захвата для адаптивной компенсации, используя повторную комбинацию B. После того, как завершаются обе операции захвата, может выполняться операция воспроизведения из области данных. Адаптивная компенсация на форме волны, включающей 2T, не выполняется. Однако это не вызывает ошибку воспроизведения, потому что адаптивная компенсация выполнена подходящим образом на формах волн, кроме формы волны, включающей 2T. К тому же в области данных управление адаптивной компенсацией выполнено на формах волн, включающих 2T. Поэтому способность воспроизведения может быть дополнительно стабилизирована.

В описанном выше варианте осуществления предоставляются пример структуры формата записи и примеры битовой комбинации во входной области. Настоящее изобретение не ограничивается этими примерами.

ВАРИАНТ 4 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.7 - блок-схема, показывающая конструкцию устройства 650 для работы с оптическим диском, согласно этому варианту осуществления.

Устройство 650 для работы с оптическим диском, показанное на фиг.7, допускает как воспроизведение данных с оптического диска 600, так и запись данных на оптический диск 600. Это всего лишь пример, и устройству 650 для работы с оптическим диском нужно только допускать выполнение по меньшей мере одного из воспроизведения данных и записи данных. Устройство 650 для работы с оптическим диском включает в себя оптическую головку 601, двигатель 602 и контроллер 640 оптического диска. Контроллер 640 оптического диска включает в себя схему 603 сервомеханизма, схему 604 воспроизведения адреса, CPU 605, схему 606 формирования вхождения, схему 607 модуляции данных, схему 608 управления записью, схему 609 извлечения сигнала данных, схему 610 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения, схему 611 адаптивной компенсации и схему 612 демодуляции данных.

Оптический диск 600 имеет дорожку, на которую могут записываться данные, и данные записываются на дорожку в соответствии с форматом записи, описанным в варианте 3 осуществления. Как в варианте 3 осуществления, пространственная частота 2T выше, чем граничная частота OTF и больше ее в 1,12 раз.

Элементы устройства 650 для работы с оптическим диском на фиг.7, которые идентичны таковым в варианте 2 осуществления или варианте 3 осуществления, описываться не будут. Элементы, отличные от описанных ниже элементов, обладают теми же функциями, что и элементы с такими же названиями, показанные на фиг.3.

Сначала будет описываться обработка, выполняемая схемой 606 формирования вхождения в отношении операции записи данных на оптический диск 600.

Схема 606 формирования вхождения формирует битовую комбинацию входной области, которую нужно записать во входную область 501 (фиг.6). Битовая комбинация входной области является битовой комбинацией, показанной во входной области 501 на фиг.6, описанной выше в варианте 3 осуществления. Битовая комбинация выводится в схему 608 управления записью в зоне входной области на основе положения синхронизации блока, обнаруженного схемой 604 воспроизведения адреса. Схема 608 управления записью управляет интенсивностью светового луча, которого нужно выводить из оптической головки 601, чтобы входная битовая комбинация записывалась во входную область.

Теперь будет описываться работа каждой из схемы 610 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения и схемы 611 адаптивной компенсации, относящаяся к операции воспроизведения с оптического диска 600.

Фиг.8 - временная диаграмма, показывающая операцию воспроизведения в устройстве 650 для работы с оптическим диском.

Схема 604 воспроизведения адреса дает указание схеме 610 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения выполнить операцию захвата с высоким приростом в зоне входной области, в которой записывается повторная комбинация A на основе обнаруженного положения синхронизации блока, и поддерживать состояние фазовой синхронизации с низким приростом после того, как завершается операция захвата.

В соответствии с командой от схемы 604 воспроизведения адреса схема 610 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения работает с тем, чтобы выполнить операцию захвата с высоким приростом в зоне повторной комбинации A, и с тем, чтобы поддерживать состояние фазовой синхронизации с низким приростом после этого. Повторная комбинация A является простой повторной комбинацией 4T/4T/5T/5T. Поэтому в зоне повторной комбинации A сравнение частот относительно простое, и может выполняться устойчивая операция захвата в рамках короткого времени, используя высокий прирост.

Из "управления PLL" на фиг.8 подразумевается, что заблокированное состояние поддерживается в зоне, в которой записывается повторная комбинация A, и состояние фазовой синхронизации поддерживается в зоне, в которой записывается повторная комбинация B.

В соответствии с командой от схемы 604 воспроизведения адреса схема 611 адаптивной компенсации выдает команду для приостановки работы в зоне, в которой записывается повторная комбинация A (во время операции захвата схемы 610 с PLL формирования синхросигнала воспроизведения), выдает команду для выполнения операции захвата с высоким приростом в зоне, в которой записывается повторная комбинация B, и выдает команду для поддержания заблокированного состояния управления адаптивной компенсацией с низким приростом после этого ("управление адаптивной компенсацией") на фиг.8.

Повторная комбинация B не включает в себя 2T, которая вызывает нестабильный захват. Поэтому операция захвата без проблем может выполняться с высоким приростом, и устойчивый захват может быть реализован за короткое время.

С помощью комбинации первой половины повторного элемента в повторной комбинации B управление адаптивной компенсацией выполняется так, чтобы исправить искажение формы сигнала, вызванное влиянием межкодовых помех между близкими друг к другу длинами битов. С помощью комбинации второй половины повторного элемента управление адаптивной компенсацией выполняется так, чтобы также исправить искажение формы сигнала, вызванное влиянием межкодовых помех между далекими друг от друга длинами битов. Таким образом выполняется захват для адаптивной компенсации в зоне повторной комбинации B против влияния межкодовых помех, отличных от межкодовых помех, относящихся к 2T. Таким образом, может быть достигнута возможность безошибочного преобразования в двоичную форму сигнала данных. В области данных выполняется управление, чтобы поддерживать устойчивое состояние с низким приростом наряду с выполнением подходящим образом адаптивной компенсации также против влияния межкодовых помех, относящихся к 2T.

Согласно описанной выше обработке, которая показана в "обнаружении синхрогруппы кадра" на фиг.8, может устойчиво обнаруживаться синхрогруппа кадра 0 в начале области данных. В результате, как показано на "счетчике демодуляции кадровой синхронизации" из фиг.8, счетчик демодуляции кадровой синхронизации в схеме 612 демодуляции данных может эксплуатироваться с правильным таймингом, и соответственно ошибка демодуляции данных может подавляться до минимальной.

В описанном выше варианте осуществления предоставляются примеры структуры формата записи и примеры битовой комбинации во входной области. Настоящее изобретение не ограничивается этими примерами.

ВАРИАНТ 5 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.9 показывает формат записи оптического диска, согласно этому варианту осуществления. Структура данных этого оптического диска аналогична структуре данных, показанной на фиг.6.

Данные записываются в единицах блоков, полученных путем выполнения кодирования с исправлением ошибок на каждом заданном количестве информации.

Блок включает в себя входную область, используемую для обнаружения синхронизации во время воспроизведения, предоставленную в его начале, и область данных, включающую данные записи. Область данных разделяется на множество секторов, и каждый сектор дополнительно разделяется на множество кадров. В начале каждого кадра располагается синхрогруппа кадра, включающая заданную битовую комбинацию и шаблон ID синхронизации, уникальный для соответствующего кадра. После синхрогруппы кадра записывается битовая комбинация, полученная путем модулирования данных записи в соответствии с заданным правилом модуляции, и представляется сочетанием от 2T до 8T.

Оптический диск в соответствии с этим вариантом осуществления структурируется таким образом, чтобы пространственная частота самой короткой длины бита 2T была в 1,12 раз больше граничной частоты OTF, как показано на фиг.22.

Синхрогруппа кадра включает в себя 3T/9T/9T и шаблон ID синхронизации, имеющий заданную длину. Синхрогруппа кадра является различимой с использованием 9T, которая не включается в битовую комбинацию, полученную путем модулирования данных записи. 3T/9T/9T обнаруживается, и определяется шаблон ID синхронизации после 3T/9T/9T, и соответственно может определяться номер кадра у кадра, который воспроизводится.

Входная область имеет длину в 2640T, и в нее записывается заданная битовая комбинация. Фиг.10, фиг.11, фиг.12 и фиг.13 показывают повторные битовые комбинации для входной области. Входная битовая комбинация в традиционном оптическом диске равна 2T/2T/3T/3T/6T/6T, имеющая общую длину 22T, как показано на фиг.24, и эта битовая комбинация записывается в повторе 120 раз во входной области.

Однако, как показано на фиг.22, когда пространственная частота самой короткой длины бита 2T выше граничной частоты OTF, с помощью традиционной входной битовой комбинации не получается амплитуда части 2T, как показано на фиг.24. В результате управление PLL или PRML, выполненное во время воспроизведения, становится нестабильным. Поэтому битовая комбинация, включающая 2T, нежелательна.

Битовые комбинации, показанные в каждой из фиг.10-13, не включают в себя 2T, соответствующую более высокой пространственной частоте, чем граничная частота OTF, и включают в себя от 3T до 8T, соответствующие пространственной частоте ниже граничной частоты OTF. Благодаря этому управление PLL или PRML, выполненное во время воспроизведения, может с уверенностью стать устойчивым.

Когда используется битовая комбинация, включающая в себя 5T или более длинную комбинацию, при которой достигается максимальная амплитуда сигнала воспроизведения, как показано на фиг.23, управление амплитудой сигнала воспроизведения может выполняться подходящим образом во время воспроизведения.

Сочетания битовых комбинаций, показанных на фиг.11, имеют длину 22T, как у битовой комбинации традиционного оптического диска. Сочетания битовых комбинаций, показанные на фиг.10, имеют длину 20T, которая является делителем 2640T, то есть длины входной области. Сочетания битовых комбинаций, показанное на фиг.12 и фиг.13, имеют длину 30T, которая также является делителем 2640T. Длины битовых комбинаций отличаются, но все они являются делителями длины входной области. Поэтому длина одного блока, включающего область данных, не изменяется, и соответственно может быть легко достигнута совместимость с форматом записи традиционного оптического диска.

Как показано на каждой из фиг.10-13, имеется множество используемых битовых комбинаций. Для воспроизведения записанных данных нужно устойчиво выполнять управление амплитудой сигнала воспроизведения, управление захватом в PLL и управление захватом в адаптивной компенсации. Для управления амплитудой предпочтительно, чтобы максимальная амплитуда достигалась на высокой частоте. Для управления захватом в PLL предпочтительно, чтобы сочетания короткой метки/короткой паузы появлялись на высокой частоте, потому что прирост легче получается, когда количество точек перехода в сигнале воспроизведения больше. Для управления захватом в адаптивной компенсации предпочтительно, чтобы уровни компенсации, показанные на фиг.23, получались на одинаковой частоте, чтобы подходящим образом сводить скомпенсированные состояния. Особенно в случае высокой плотности записи, при которой самая короткая метка/пауза соответствует более высокой пространственной частоте, чем граничная частота OTF, технология адаптивной компенсации является обязательной. Чтобы устойчиво воспроизводить записанные данные, важно управление захватом в адаптивной компенсации. Чтобы выполнить вышеупомянутые условия с хорошим равновесием, желательна битовая комбинация, в которой частота появления трех наборов длин битов, то есть 3T, 4T-5T и 6T-8T, является практически одинаковой, и длина метки и длина паузы равны, чтобы сделать компонент DC равным нулю.

В особенности №30T-30 и №30T-36, соответственно показанные на фиг.12 и 13, являются эффективными битовыми комбинациями, которые хорошо удовлетворяют вышеупомянутым условиям.

А именно, в случае битовой комбинации №30T-30 предоставляются метка и пауза длиной 8T. Поэтому управление амплитудой может выполняться устойчиво и с высокой скоростью. К тому же короткие метки/паузы и длинные метки/паузы предоставляются практически равномерно. Поэтому захват в PLL и захват в адаптивной компенсации могут выполняться устойчиво и на высокой скорости.

В случае битовой комбинации №30T-36 включается 5T, при которой достигается максимальная амплитуда. Поэтому управление амплитудой может выполняться с более сильной обратной связью.

Согласно этим битовым комбинациям, высокоскоростное и устойчивое управление амплитудой, захват в PLL и захват в адаптивной компенсации могут быть легко реализованы, когда воспроизводятся данные записи в начале зоны, непосредственно перед которой никакие данные не записываются. Например, не обязательно записывать фиктивные данные для захвата в начале данных записи, и поэтому можно избежать такой потери в емкости записи.

С помощью битовой комбинации №30T-36 достигается максимальная амплитуда на высокой частоте. Поэтому огибающая сигнала воспроизведения может легко обнаруживаться. Безошибочно определяется, записываются ли данные или не записываются в интересующий блок. Это позволяет приостанавливать операцию управления амплитудой, захвата в PLL и захвата в адаптивной компенсации в незаписанной зоне и начинать операции непосредственно в начале зоны с записанными данными. Для воспроизведения данных записи в начале зоны, непосредственно перед которой никакие данные не записываются, может быть получена достаточная зона для управления захватом.

В описанном выше варианте осуществления битовые комбинации, показанные на фиг.10-13, включают в себя длины битов в порядке от меньшей длины к большей длине. Порядок этим не ограничивается и может быть разным.

В описанном выше варианте осуществления предоставляются битовые комбинации, имеющие длину 20T, 22T или 30T. Настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. Практически тот же эффект обеспечивается при условии, что битовая комбинация имеет длину, которая является делителем длины входной области.

ВАРИАНТ 6 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В этом варианте осуществления будут описываться существующий BD и оптический диск, имеющий более высокую плотность записи, чем у BD (в дальнейшем называемый "диском с высокой плотностью").

Фиг.14(A) показывает пример BD, имеющего традиционную плотность записи. В этом варианте осуществления термин "традиционная плотность записи" означает 25 Гб на каждый информационный записывающий слой.

В BD длина волны лазерного излучения у пучка 123 света равна 405 нм, числовая апертура (NA) объектива 220 равна 0,85 и длина метки 121 записи, которая является самой короткой (2Т) среди различных длин меток 120 на дорожке 2, равна 149 нм.

Фиг.14(В) показывает пример диска с высокой плотностью. В диске с высокой плотностью плотность записи предполагается равной 33,4 Гб на каждый информационный записывающий слой, то есть в 1,336 раз больше традиционной плотности записи.

Как в случае с BD, в диске с высокой плотностью длина волны лазерного излучения у пучка 123 света равна 405 нм, и числовая апертура (NA) объектива 220 равна 0,85. Длина метки 125 записи, которая является самой короткой (2Т) среди различных длин меток 124 на дорожке 2, равна 111,5 нм, что короче самой короткой метки 121 записи у BD. Из-за этого реализуется более высокая плотность записи, чем у BD.

Теперь будет описываться граничная частота OTF у BD и диска с высокой плотностью.

Там, где используются три параметра, то есть длина волны λ лазерного излучения (405 нм ± 5 нм, то есть от 400 до 410 нм), числовая апертура NA (0,85±0,01, то есть от 0,84 до 0,86) и длина P самой короткой метки + самой короткой паузы (в случае модуляции 17, P=2T+2T=4T), когда уменьшается базис T для выполнения P<λ/2NA, превышается граничная частота OTF.

Базис T, соответствующий граничной частоте OTF, когда NA=0,85 и λ=405, равен:

T=405/(2×0,85)/4=59,558 нм.

При длине волны лазерного излучения и числовой апертуре, которые являются такими же, как и у BD, емкость записи, при которой пространственная частота самой короткой метки записи превышает граничную частота OTF, равна примерно 31 Гб. Емкость записи у BD меньше этого значения, и поэтому граничная частота OTF не превышается. В отличие от этого, емкость записи у диска с высокой плотностью, показанного на фиг.14(В), превышает это значение, и поэтому граничная частота OTF превышается. Таким образом, подразумевается, что структура данных входной области, согласно настоящему изобретению, описываемая до настоящего времени, очень полезна для диска с высокой плотностью.

Фиг.15 показывает формат блока 153 у BD.

Блок в BD включает в себя входную область, область данных, выходную область и защитную область в этом порядке.

Входная область располагается непосредственно перед областью данных, и в нее записывается заданная битовая комбинация. Входная область имеет длину 2760T.

В BD пользовательские данные в качестве объекта записи разделяются на элементы по 64 Кб, и формируется модулирующий сигнал, полученный путем выполнения заданного кодирования с исправлением ошибок и обработки модуляцией (модуляция 1-7) над каждым элементом. В области данных записываются метки, соответствующие такому модулирующему сигналу. Область данных имеет длину 958272T.

Выходная область располагается непосредственно после области данных, и в нее записывается заданная битовая комбинация. Выходная область имеет длину 1104T.

Защитная область не добавляется ни к какому блоку в середине последовательности блоков, которые записываются непрерывно. Защитная область располагается непосредственно после выходной области блока, расположенного в конце записи, и в нее записывается заданная битовая комбинация. Защитная область имеет длину 540T.

Фиг.16 подробно показывает образцы выходной области и защитной области в блоке 153.

Выходная область включает в себя область окончания синхронизации, область индикатора окончания и область повторной комбинации.

В области окончания синхронизации записывается синхрогруппа длиной в 30T, как в области данных. Синхрогруппа имеет длину 30T.

Область индикатора окончания указывает, что область данных завершается. В области индикатора окончания 9T записывается шесть раз в повторе, и область индикатора окончания имеет длину 54T.

В области повторной комбинации записывается такая же повторная комбинация, что и во входной области. Область повторной комбинации имеет длину 1020T.

Защитная область включает в себя область повторной комбинации и область регулирования мощности.

В области повторной комбинации записывается такая же повторная комбинация, что и во входной области, чтобы продолжаться от окончания повторной комбинации непосредственно предыдущей выходной области. Область повторной комбинации имеет длину примерно 220T.

Область регулирования мощности применима для регулирования мощности, выполняемого во время прекращения записи. Комбинация, которая должна записываться в область регулирования мощности, специально не определяется. Область регулирования мощности имеет длину примерно 320T.

Как описано выше, та же повторная комбинация, что и во входной области, записывается как в выходную область, так и в защитную область. Соответственно, например, где принимаются повторные комбинации входной области, показанные на фиг.6, входная область, выходная область и защитная область могут быть достоверно идентифицированы.

В описанных выше вариантах осуществления самой короткой длиной бита является 2T, и пространственная частота у 2T превышает граничную частоту OTF из-за увеличения плотности записи. В таком случае предоставляются воспроизведенная форма волны и т.п. Настоящее изобретение не ограничивается этими примерами.

В описанных выше вариантах осуществления предоставляется пример, в котором пространственная частота только в 2T превышает граничную частоту OTF. Настоящее изобретение также эффективно для оптического диска, в котором пространственная частота у множества длин битов, включая самую короткую длину бита, превышает граничную частоту OTF. В таком случае комбинация, включающая длины битов, соответствующие пространственной частоте, не превышающей граничную частоту OTF, может использоваться в качестве входной битовой комбинации, используемой для входной области.

В описанных выше вариантах осуществления записываемый оптический диск и устройство для работы с оптическим диском для такого оптического диска объясняются в качестве примера. Практически такие же результаты обеспечиваются для оптического диска только для воспроизведения и устройства для работы с оптическим диском для такого оптического диска.

Элементы устройства для работы с оптическим диском, согласно настоящему изобретению, может быть реализованы в виде LSI, которая является интегральной схемой. Элементы устройства для работы с оптическим диском могут быть сформированы по отдельности в виде однокристального устройства, либо часть или все они могут быть объединены в однокристальное устройство.

Здесь интегральная схема называется LSI. Интегральная схема может называться IC, LSI, супер-LSI или ультра-LSI в зависимости от степени интеграции.

Интегральная схема из настоящего изобретения не ограничивается LSI и может быть реализована в виде специализированной схемы или универсального процессора. Может использоваться FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица), которая являются программируемой после производства LSI либо реконфигурируемым процессором, в которых соединение ячеек схемы или настройка в LSI является реконфигурируемой.

Когда появляется другая технология интеграции схем, заменяющая LSI, в результате развития полупроводниковых технологий или в результате ответвления от полупроводниковых технологий, такая технология может использоваться для интеграции функциональных блоков. Применение биотехнологии или аналогичной является одной из возможностей.

В конечном счёте, будет дано краткое дополнительное объяснение в отношении BD (диска Blu-ray) как примера оптического диска, согласно настоящему изобретению. Основные оптические постоянные и физические форматы диска Blu-ray раскрываются в "Blu-ray Disc Dokuhon" (справочник Blu-ray), опубликованном компанией "Ohmsha, Ltd.", либо в официальных документах на веб-сайте Ассоциации Blu-ray (http://www.blu-raydisc.com/).

Для BD используются лазерное излучение, имеющее длину волны 405 нм (где допустимый диапазон ошибок равен ±5 нм, от 400 до 410 нм), и объектив, имеющий NA=0,85 (где допустимый диапазон ошибок равен ±0,01, от 0,84 до 0,86). Шаг дорожек равен 0,32 мкм. Тактовая частота канала равна 66 МГц (66,000 Мбит/с) на стандартной для BD скорости передачи (1X), 264 МГц (264,000 Мбит/с) на скорости передачи 4X, 396 МГц (396,000 Мбит/с) на скорости передачи 6X и 528 МГц (528,000 Мбит/с) на скорости передачи 8X. Стандартная линейная скорость (исходная линейная скорость, 1X) равна 4,917 м/с.

Толщина защитного слоя (слоя покрытия) уменьшается с увеличением числовой апертуры, и поэтому сокращается фокусное расстояние. Толщина защитного слоя также уменьшается, чтобы подавить воздействие искажения пятна, вызванного наклоном. В отличие от 0,6 мм в случае DVD, толщина защитного слоя у BD может быть от 10 до 200 мкм из общей толщины носителя примерно в 1,2 мм (точнее говоря, где подложка имеет толщину примерно 1,1 мм, предоставляется прозрачный защитный слой, имеющий толщину примерно 0,1 мм в однослойном диске, и защитный слой, имеющий толщину примерно 0,075 мм и разделительный слой, имеющий толщину примерно 0,025 мм, предоставляются в двухслойном диске). В диске, включающем в себя три или больше слоев, толщина защитного слоя и/или разделительного слоя дополнительно уменьшается.

Чтобы защитить такой тонкий защитный слой от повреждения, проекция может предоставляться снаружи или внутри области посадки. Особенно там, где проекция предоставляется внутри области посадки, обеспечиваются следующие преимущества в дополнение к защите защитного слоя от повреждения. Поскольку проекция близка к центральному отверстию диска, может быть смягчена нагрузка на шпиндель вращения (двигатель), которая иначе могла бы вызываться из-за уравновешивания проекции, и можно устранить противоречие проекции и оптической головки из-за того, что оптическая головка обращается к области записи информации за пределами области посадки.

Там, где проекция предоставляется внутри области посадки, определенное положение проекции может быть следующим, например, для диска имеющего внешний диаметр 120 мм. Там, где центральное отверстие имеет диаметр 15 мм и область посадки предоставляется в диапазоне от диаметра в 23 мм до диаметра в 33 мм, проекция предоставляется между центральным отверстием и областью посадки, то есть в диапазоне от диаметра в 15 мм до диаметра в 23 мм. В этом случае проекция может предоставляться в положении на некотором расстоянии от центрального отверстия (например, проекция может быть отделена от края центрального отверстия на 0,1 мм или более (или/и 0,125 мм или менее)). В качестве альтернативы, проекция может предоставляться в положении на некотором расстоянии от области посадки (например, проекция может быть отделена от внутреннего края области посадки на 0,1 мм или более (или/и 0,2 мм или менее)). Еще в качестве альтернативы проекция может предоставляться в положении на некотором расстоянии как от края центрального отверстия, так и внутреннего края области посадки (то есть проекция может предоставляться в диапазоне от диаметра в 17,5 мм до диаметра в 21,0 мм). Высота проекции может определяться так, что защитный слой вряд ли будет поврежден, или диск легко поднимается в плане баланса. Если проекция чрезмерно высокая, может возникнуть другая проблема. Здесь для примера высота проекции может быть меньше либо равна 0,12 мм от области посадки.

Структура наложения слоёв может быть следующей. В случае, например, одностороннего диска, используемого для воспроизведения и/или записи информации с помощью лазерного излучения, попадающего на сторону защитного слоя, где имеются два или более записывающих слоя, имеется множество записывающих слоёв между подложкой и защитным слоем. Многослойная структура в таком случае может быть, например, следующей. Базовый слой (слой L0) предоставляется в положении, которое является наиболее отдаленным от поверхности падения излучения и удалено от поверхности падения излучения на заданное расстояние. Другие слои (L1, L2, … Ln) укладываются на базовый слой по направлению к поверхности падения излучения, хотя расстояние от поверхности падения излучения до базового слоя сохраняется таким же, как расстояние от поверхности падения излучения до записывающего слоя в однослойном диске (например, около 0,1 мм). В результате сохранения расстояния до наиболее отдаленного слоя одинаковым, независимо от количества слоев, обеспечиваются следующие эффекты. Может поддерживаться совместимость в отношении доступа к базовому слою. К тому же, хотя наиболее отдаленный слой является наиболее подверженным наклону, влияние наклона на наиболее отдаленный слой сдерживается от увеличения, так как увеличивается количество слоев. Причина в том, что расстояние до наиболее отдаленного слоя не увеличивается, даже если увеличивается количество слоев.

В отношении направления продвижения пятна/направления воспроизведения применима, например, либо параллельная траектория, либо противоположная траектория. Вследствие параллельной траектории направление продвижения пятна/направление воспроизведения является одинаковым на всех слоях, то есть происходит от внутреннего края к внешнему краю на всех слоях, или от внешнего края к внутреннему краю на всех слоях. Вследствие противоположной траектории, где направление продвижения пятна/направление воспроизведения имеет место от внутреннего края к внешнему краю в базовом слое (L0), направление продвижения пятна/направление воспроизведения имеет место от внешнего края к внутреннему краю в L1 и от внутреннего края к внешнему краю в L2. А именно, направление воспроизведения происходит от внутреннего края к внешнему краю в Lm (m равно 0 или четному числу) и от внешнего края к внутреннему краю в Lm+1 (или от внешнего края к внутреннему краю в Lm (m равно 0 или четному числу) и от внутреннего края к внешнему краю в Lm+1). Таким образом, направление воспроизведения может быть противоположным между соседними слоями.

Теперь будет кратко описываться система модуляции сигнала записи. Для записи данных (данные первоисточника/двоичные данные с предмодуляцией) на носитель записи данные разделяются на части заданного размера, и данные, разделенные на части заданного размера, дополнительно разделяются на кадры заданной длины. Для каждого кадра вставляется заданный код синхронизации/поток кодов синхронизации (область синхронизации кадра). Данные, разделенные на кадры, записываются как поток кодов данных, модулированный в соответствии с заданным правилом модуляции, соответствующим характеристике сигнала записи/воспроизведения у носителя записи (область данных кадра).

Правило модуляции может быть, например, системой кодирования RLL (кодирования с ограничением длины поля записи), по которой длина метки ограничивается. Нотация "RLL(d,k)" означает, что количество 0 (нулей), появляющихся между 1 и 1, равно минимально d и максимально k (d и k - натуральные числа, удовлетворяющие d<k). Например, когда d=1 и k=7, где T - базовый цикл модуляции, длина метки или паузы равна 2T (самая короткая) и 8T (самая длинная). В качестве альтернативы, правило модуляции может быть модуляцией 1-7PP, в которой следующие особенности [1] и [2] добавляются к модуляции RLL(1,7). "PP" в 1-7PP является аббревиатурой Сохранения четности/Запрета повторяющейся минимальной длины перехода. [1] "Сохранение четности", представленное первой буквой "P", означает, что является ли количество 1 (единиц) в исходных информационных битах с предмодуляцией нечетным числом или четным числом (то есть Четность), совпадает с тем, является ли количество 1 в соответствующем наборе битов постмодуляции нечетным числом или четным числом. [2] "Запрет повторяющейся минимальной длины перехода", представленный второй буквой "P", означает механизм для ограничения количества раз, которое повторяются самые короткие метки и паузы на записывающей волне постмодуляции (а именно, механизм для ограничения количества раз, которое повторяется 2T, до 6).

Здесь область, включающая поток кодов синхронизации и поток кодов данных, называется "областью кадра", а элемент, включающий в себя множество (например, 31) областей кадра, называется "адресуемой единицей". В адресуемой единице межкодовое расстояние между потоком кодов синхронизации, включенным в произвольную область кадра в адресуемой единице, и потоком кодов синхронизации, включенным в область кадра, отличную от той произвольной области кадра, может быть равным 2 или больше. "Межкодовое расстояние" означает число битов, которые отличаются между двумя потоками кодов. Из-за расположения, в котором межкодовое расстояние равно 2 или больше, даже если возникает ошибка сдвига на 1 бит в одном из потоков, который нужно считать, вследствие воздействия шума или т.п. во время воспроизведения, такой поток по ошибке не идентифицируется как другой поток. В качестве альтернативы межкодовое расстояние между потоком кодов синхронизации, включенным в область кадра, расположенную в начале адресуемой единицы, и потоком кодов синхронизации, включенным в область кадра, расположенную в положении, отличном от начала адресуемой единицы, может быть равным 2 или больше. Из-за такого расположения легко распознается, находится ли поток кодов синхронизации в начале, или находится ли поток кодов синхронизации на соединении адресуемых единиц.

Термин "межкодовое расстояние" включает в себя межкодовое расстояние в нотации NRZ потока кодов в случае записи NRZ, а также межкодовое расстояние в нотации NRZI в случае записи NRZI. Поэтому в случае записи, выполняемой посредством модуляции RLL, "RLL" означает, что ограничивается количество непрерывных высокоуровневых или низкоуровневых сигналов на записывающей волне в NRZI, и поэтому означает, что межкодовое расстояние равно 2 или больше в нотации NRZI.

Сейчас будет описываться записывающая система. С помощью образования канавки в носителе образуются участки канавок и участки между канавками между участками канавок. Существуют различные записывающие системы; а именно, данные могут записываться в участках канавок, участках между канавками, или как в участках канавок, так и в участках между канавками. Система записи на выпуклой стороне, как видно с поверхности падения излучения, между участками канавок и участками между канавками, называется "системой на канавках", тогда как система записи на вогнутой стороне, как видно с поверхности падения излучения, называется "системой в канавках". Согласно настоящему изобретению, специально не ограничивается, используется ли система на канавках, используется ли система в канавках, или используется система, позволяющая любую из двух систем.

В случае использования системы, позволяющей любую из двух систем, на носитель может записываться идентификационная информация записывающей системы, которая указывает, используется ли система на канавках или система в канавках, чтобы могла быть установлена записывающая система носителя, система на канавках или система в канавках. Для многослойного носителя идентификационная информация записывающей системы может записываться на каждом слое. В таком случае идентификационная информация записывающей системы на всех слоях может записываться на базовом слое (слое, наиболее отдаленном от поверхности падения излучения (L0), слое, ближайшем к поверхности падения излучения, слое, к которому оптическая головка решает обратиться первым после того, как запускается устройство для работы с оптическим диском, и т.д.). В качестве альтернативы идентификационная информация записывающей системы на каждом слое может записываться на соответствующем слое, либо идентификационная информация записывающей системы на всех слоях может записываться на каждом слое.

Области, в которые может записываться идентификационная информация записывающей системы, включают в себя BCA (служебную область заготовки), информационную область диска (область, которая является внутренней или/и внешней по отношению к области записи данных и в основном хранит управляющую информацию; в области только для воспроизведения, такая область может иметь шаг дорожек больше, чем у области записи данных), область вобуляции (записанную наложением на вобуляцию) и т.п. Идентификационная информация записывающей системы может записываться в любой из этих областей, множестве областей в числе этих областей, либо во всех этих областях.

Начальное направление вобуляции может быть противоположным среди системы на канавках и системы в канавках. То есть там, где начальное направление вобуляции в системе на канавках имеет место от внутреннего края к внешнему краю диска, начальное направление вобуляции в системе в канавках может быть от внешнего края диска (в качестве альтернативы, там, где начальное направление вобуляции в системе на канавках имеет место от внешнего края диска, начальное направление вобуляции в системе в канавках может быть от внутреннего края диска). Путем установки таким способом начального направления вобуляции в противоположное среди системы на канавках и системы в канавках, полярность разметки дорожек может быть одинаковой, какая бы система не использовалась, система на канавках или система в канавках. Причина состоит в следующем. В системе на канавках запись выполняется на выпуклой стороне, как видно со стороны падения излучения, тогда как в системе в канавках запись выполняется на вогнутой стороне, как видно со стороны падения излучения. Поэтому, если глубина канавки одинакова в этих системах, полярность разметки дорожек является противоположной. В результате установки начального направления вобуляции в противоположное между двумя системами полярность разметки дорожек может быть сделана одинаковой.

Записывающая пленка может обладать следующими двумя характеристиками записи из-за взаимосвязи между отражательной способностью записанной части и отражательной способностью незаписанной части. Они являются характеристикой HtoL, при которой отражательная способность незаписанной части выше отражательной способности записанной части (снижение), и характеристикой LtoH, при которой отражательная способность незаписанной части ниже отражательной способности записанной части (повышение). Согласно настоящему изобретению, специально не ограничивается, используется ли характеристика HtoL, используется ли характеристика LtoH, либо допустима любая характеристика из двух в качестве характеристики записывающей пленки носителя.

В случае, где допустима любая характеристика из двух, на носитель может записываться идентификационная информация характеристики записывающей пленки, которая указывает, обладает ли записывающая пленка характеристикой HtoL или характеристикой LtoH, чтобы можно было легко установить, какой характеристикой обладает записывающая пленка. Для многослойного носителя идентификационная информация характеристики записывающей пленки может записываться на каждом слое. В таком случае идентификационная информация характеристики записывающей пленки на всех слоях может записываться на базовом слое (слое, наиболее отдаленном от поверхности падения излучения (L0), слое, ближайшем к поверхности падения излучения, слое, к которому оптическая головка решает обратиться первым после того, как запускается устройство для работы с оптическим диском, и т.д.). В качестве альтернативы идентификационная информация характеристики записывающей пленки на каждом слое может записываться на соответствующем слое, либо идентификационная информация характеристики записывающей пленки на всех слоях может записываться на каждом слое.

Области, в которые может записываться идентификационная информация характеристики записывающей пленки, включают в себя BCA (служебную область заготовки), информационную область диска (область, которая является внутренней или/и внешней по отношению к области записи данных и в основном хранит управляющую информацию; в области только для воспроизведения, такая область может иметь шаг дорожек больше, чем у области записи данных), область вобуляции (записанную наложением на вобуляцию) и т.п. Идентификационная информация характеристики записывающей пленки может записываться в любой из этих областей, множестве областей в числе этих областей, либо во всех этих областях.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение применимо для увеличенной плотности записи оптического диска, и поэтому применимо и может использоваться для оптических дисков большой емкости и устройств воспроизведения оптических дисков, устройств записи оптических дисков, способов воспроизведения оптических дисков, способов записи оптических дисков и интегральных схем, используемых для таких оптических дисков.

Предложены оптический диск и способ записи и воспроизведения оптического диска. Оптический диск содержит дорожки, каждая из которых разделена на блоки записи. Каждый из блоков включает в себя входную область и область данных. Во входной области может записываться заданная входная битовая комбинация. В области данных могут записываться битовые комбинации, имеющие множество длин битов, полученных с помощью модулирования данных в качестве объекта записи в соответствии с заданным правилом модуляции. Самая короткая метка среди битовых комбинаций, имеющих упомянутое множество длин битов, имеет длину ТМ нм. Самая короткая пауза среди битовых комбинаций имеет длину TS нм. Лазерное излучение, используемое для облучения дорожки, имеет длину волны λ нм. Объектив для собирания лазерного излучения имеет числовую апертуру NA, выполняется TM+TS<λ/(2×NA). Входная битовая комбинация, записываемая во входную область, включает в себя битовые комбинации, имеющие упомянутое множество длин битов, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, равную или короче λ/(2×NA)/2. Техническим результатом является обеспечение устойчивого захвата сигнала считывания в условиях, когда частота самого короткого бита выше граничной частоты. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Оптический диск, содержащий дорожки, каждая из которых разделена на множество блоков записи; в котором:
каждый из этого множества блоков включает в себя входную область и область данных;
во входной области может записываться заданная входная битовая комбинация;
в области данных могут записываться битовые комбинации, имеющие множество длин битов, полученных с помощью модулирования данных в качестве объекта записи в соответствии с заданным правилом модуляции;
где самая короткая метка среди битовых комбинаций, имеющих упомянутое множество длин битов, имеет длину ТМ нм, самая короткая пауза среди битовых комбинаций, имеющих упомянутое множество длин битов, имеет длину TS нм, лазерное излучение, используемое для облучения дорожки, имеет длину волны λ, нм, и объектив для собирания лазерного излучения имеет числовую апертуру NA, выполняется TM+TS<λ/(2·NA); и
входная битовая комбинация, записываемая во входную область, включает в себя битовые комбинации, имеющие упомянутое множество длин битов, из которых исключена битовая комбинация, имеющая длину бита, равную или короче λ/(2·NA)/2.

2. Оптический диск по п.1, в котором длина λ лазерного излучения, используемого для облучения дорожки, составляет от 400 до 410 нм.

3. Оптический диск по п.1, в котором числовая апертура NA объектива составляет от 0,84 до 0,86.

4. Оптический диск по п.1, в котором общая длина TM+TS длины самой короткой метки и длины самой короткой паузы равна меньше 238,2 нм (405/(2·0,85)).

5. Оптический диск по п.1, в котором данные в качестве объекта записи модулируются по правилу модуляции 1-7, и длина самой короткой метки равна 2Т, и длина самой короткой паузы равна 2Т.

6. Способ воспроизведения для воспроизведения данных, записанных на оптический диск по п.1, содержащий этапы, на которых:
обнаруживают сигнал воспроизведения, полученный путем воспроизведения битовой комбинации, записанной на дорожку оптического диска;
формируют синхросигнал, синхронизированный по фазе с битами сигнала воспроизведения;
выводят двоичный сигнал, полученный путем выполнения адаптивной компенсации и последующего выполнения преобразования в двоичную форму в отношении сигнала воспроизведения; и
демодулируют двоичный сигнал в соответствии с заданным правилом модуляции в области данных, посредством этого извлекая данные записи;
при этом на этапе, на котором формируют синхросигнал, выполняют управление захватом для синхронизации фаз на сигнале воспроизведения и синхросигнале во входной области с более высоким приростом, чем в области данных; и
на этапе, на котором выводят двоичный сигнал, выполняют управление захватом для адаптивной компенсации во входной области с более высоким приростом, чем в области данных.

7. Способ записи оптического диска для записи данных записи на оптический диск по п.1, содержащий этапы, на которых:
формируют входную битовую комбинацию;
формируют битовую комбинацию данных, полученную путем модулирования данных в качестве объекта записи в соответствии с заданным правилом модуляции и затем вставки заданной синхрогруппы кадра на каждой заданной длине кадра; и
записывают входную битовую комбинацию во входную область, и записывают битовую комбинацию данных в область данных каждого из блоков записи оптического диска;
при этом входная битовая комбинация включает в себя битовые комбинации, имеющие множество длин битов, из которых исключена битовая комбинация, соответствующая более высокой частоте, чем граничная частота OTF.