JP2002190164A - 光ディスク装置および光ディスク装置用ラン長制限符号 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】信号振幅を低下させることなく、変換レートが
良く、低周波スペクトルの低い、高次のＰＲＭＬ復号に
好適な符号を構成する。 【解決手段】マークの部分の最小の長さを３チャネルビ
ット以上、非マークの部分の最小の長さを２チャネルビ
ットとし、ＤＣ成分が一定になるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＶＤなどの光デ
ィスク装置に関し、特に、光ディスク装置において、記
憶媒体へのデータの記録に用いられるラン長制限符号に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から光ディスク装置においては、ユ
ーザデータをラン長制限符号（ＲＬＬ符号）化し、それ
をＮＲＺＩ変調で１、−１の２値データに変換し、１、
−１のそれぞれをマーク、非マークに割り当てて媒体に
書き込んでいた。光ディスク装置に用いられるラン長制
限符号としては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）に
使用されているＥＦＭ符号、ＤＶＤに使用されているＥ
ＦＭＰｌｕｓ（ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ ５，６９６，５０
５）符号が有名である。これらの符号については、例え
ば、米国特許第５６９６５０５号公報に開示されてい
る。

【０００３】ＥＦＭ符号、ＥＦＭＰｌｕｓ符号は、ｄ＝
２、ｋ＝１０の（ｄ、ｋ）ＲＬＬ符号である。

【０００４】ここでｄ＝２、ｋ＝１０というのは、ラン
長制限符号上での“１”と“１”の間に入る“０”の数
の最小値と最大値である。ＮＲＺＩ変調では、ラン長制
限符号が“１”のとき、“１”→“−１”、“−１”→
“１”のように符号の反転を行い、ラン長制限符号が
“０”のときは符号はそのままという変換を行うので、
ｄ＋１が最小のマーク、非マークの長さとなる。すなわ
ちＥＦＭ符号やＥＦＭＰｌｕｓ符号において最小のマー
ク、非マークの長さはともに３ビットであった。

【０００５】近年、光ディスク装置においても更なる記
録密度の高密度化が要求されている。このため、光ディ
スク装置においてパーシャルレスポンス再尤復号方式
（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ
Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ：以後ＰＲＭＬと略記する）の
採用が検討されるようになってきた。

【０００６】従来から、磁気ディスク装置では、記録密
度を向上させるために通信分野で使われている技術を応
用したＰＲＭＬが用いられていた。パーシャルレスポン
ス（ＰＲ）は、符号間干渉（隣り合って記録されている
ビットに対応する再生信号同士の干渉）を積極的に利用
して必要な信号帯域を圧縮しつつデータの再生を行う方
法である。また、ビタビ復号方式（ＭＬ）は、いわゆる
再尤系列推定方式の１種であって、再生波形のもつ符号
間干渉の規則を有効に利用し、複数時刻にわたる信号振
幅の情報に基づいてデータ再生を行う。ＰＲＭＬに関し
ては、例えば、“電子情報通信学会論文誌Ｃ−Π，ｖｏ
ｌ．Ｊ７５−Ｃ−Π，Ｎｏ．１１ ｐｐ．６１１−６２
３「磁気ディスク用信号処理技術の最近の展開」三田誠
一”に詳細に述べられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、最小のマーク
の大きさｄを小さくすると、ユーザデータとラン長制限
符号の変換比ｍ：ｎが小さくなり検出窓が広がるので、
ジッタの面で有利である。しかし、光ディスク装置で
は、最小のマークの大きさが真円に近くなるように設定
されるので、マークの長さが小さくなるとマークの幅も
小さくなり、マークの最小の大きさの信号振幅は、マー
ク長さの２乗に比例して小さくなるという問題があっ
た。たとえば、同じユーザデータ密度で書き込んだ場
合、ｄ＝１の（１，７）符号は変換比が２：３であり、
ｄ＝２の（２，７）符号は変換比が１：２である。しか
し、最小のマークの長さは（１，７）符号：（２，７）
符号＝８：９と（１，７）符号のほうが８／９だけ小さ
くなる。信号振幅は２乗に比例するので、（１，７）符
号：（２，７）符号＝６４：８１と約３／４になってし
まう。信号振幅が小さくなるとＳ／Ｎ比が下がり、エラ
ーが発生しやすくなる。このため、ｄを小さくして変換
比を下げ、検出窓を広げることができないという問題が
あった。

【０００８】また、光ディスクにおいては、符号のＤＣ
成分（マークと非マークの平均長の差）が大きいと、サ
ーボ制御におけるトラッキングエラーなど、各種のエラ
ー信号に変動が生じ易くなる、ジッタが生じ易くなるな
どという問題があり、ＤＣ成分がなるべく抑えられるこ
とが望まれる。

【０００９】さらに、光ディスク装置においては、符号
の低周波成分が大きいと、サーボ制御におけるトラッキ
ングエラーを示すエラー信号など、各種のエラー信号に
変動が生じやすくなったり、あるいはジッタが生じ易く
なるので、符号の低周波成分はなるべく低く抑えておく
ことが望まれる。

【００１０】また、光ディスク装置に用いられる記憶媒
体として二層媒体のものを用いる場合には、一方の層の
信号を検出する場合に、もう一方の層の信号が１／ｋの
周波数で示されるノイズとして現れるので、これらのノ
イズをハイパスフィルタで取り除くという方法が取られ
るが、符号の低周波成分が大きいと、このハイパスフィ
ルタによって信号のエネルギーまでが取り除かれること
となるので、良好な復号信号を得ることができない。こ
れらのことからしても、符号に含まれる低周波成分はな
るべく低く抑えられることが望まれる。

【００１１】しかし、ＥＦＭ−ＰＬＵＳなど現状の光デ
ィスク装置用のラン長制限符号では、ユーザデータによ
り、ＤＣ成分が累積して増加するパターンなど、低周波
成分の大きいパターンが存在した。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するために、マークの最小の大きさと非マーク部分の
最小の大きさを非対称とし、マークの部分の長さは３ビ
ット以上とするものである。

【００１３】また、ＰＲＭＬにおいて、記録密度を向上
させるためには高次のＰＲＭＬを用いるとよい。高次の
ＰＲＭＬとは、パーシャルレスポンスのインパルス応答
長が３ビット以上であるものを言う。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１に示すように、高次（ＰＲ（１２
１），ＰＲ（１３３１））のＰＲＭＬでは、エラーパタ
ーン（±１）よりもユークリッド距離の小さいエラーパ
ターンが存在する。このようなエラーパターンは±（１
−１）というエラーパターンを含むので、ｄ＝１以上で
あれば、このようなパターンのエラーを除くことがで
き、復号性能を向上させることができる。したがって、
非マークの部分の長さは２ビットとするものである。

【００１６】このような符号化を行うことにより、符号
に余裕ができるため、符号変換レートを改善することが
できる。また、ＤＣ特性を向上させることができる。

【００１７】さらに好適には、本発明は、マークの部分
を−１、スペースの部分を１としたときの累積値ＲＤＳ
（Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ）を、一定
期間ごとに所定の値を加えた値に近づくように制御する
ものである。

【００１８】このような符号化を行うことにより、符号
に含まれる低周波成分を低く抑えることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図２１は、本発明の一実施形態に
おける光ディスク装置の概略構成を示すブロック図であ
る。本発明は、以下に説明する実施形態に制限されるも
のではない。光ディスク装置は、以下に説明するよう
に、コンピュータシステムの記憶装置として用いられる
場合もあれば、テレビと接続されて据え置き型の画像、
音声記録再生装置として用いられる場合もある。また、
携帯ビデオカメラ、携帯音楽再生装置などの記録再生装
置として用いられる場合もある。

【００２０】図２１において、ホストインターフェイス
（ホストＩ／Ｆ）２１０７は、図示しないパーソナルコ
ンピュータなどのホストコンピュータとの間のデータ転
送を制御する。記録符号化回路２１０５は、ホストＩ／
Ｆ２１０７を介してホストコンピュータから受け取った
記録すべきユーザデータを、あらかじめ定められた規則
に従って変調し、記録媒体２１０１に記録できるデータ
に変換する（この処理を符号化という）。

【００２１】記録再生アンプ２１０３は、符号化された
データを記録符号化回路２１０５から受け取り、記録再
生ヘッド２１０２に好適な電圧波形に変換する。記録再
生ヘッド２１０２では、受け取った電圧波形を光レーザ
ーに変換し、光のパワーにより媒体上にマークを書き込
む。データの読み出し時には、記録再生ヘッド２１０２
によりレーザー光を媒体に当て、マークと非マークの光
の反射強度の差を利用して、反射光によりデータを読み
出し、読み出した情報を電気情報に変換する。この電気
信号は、記録再生アンプ２１０３で適度な増幅が行われ
た後、データ再生回路２１０６へ出力される。

【００２２】データ再生回路２１０４は、読み出された
信号に対して適切な帯域制限を行った後、この信号をア
ナログ、デジタル変換（サンプリング）して振幅情報に
変換する。データ再生回路２１０４は、この振幅情報に
基づいてビタビ（ＭＬ）復号を行い、もっとも確からし
いデータ系列を生成する。

【００２３】得られたデータ列は、復号化回路２１０６
において、符号化回路２１０５と逆の復調が行われて
（この処理を復号化という）、元のデータが復元され
る。光ディスク装置では、以上のような手順によってデ
ータの記録再生が行われる。

【００２４】本実施形態では、データ再生回路２１０４
で、ＰＲ（１２１）を用いる。すなわち、１ビットのマ
ーク／非マーク（１／−１）に対して、３ビットのイン
パルス応答（１，２，１／−１，−２，−１）があるも
のとして、データ再生回路内で波形等価し、ビタビ復号
を行う。表１に示したように、ＰＲ（１２１）を用いる
とユークリッド距離４のエラーがもっともユークリッド
距離の小さいエラーとなる。

【００２５】エラーの発生頻度はユークリッド距離の関
数であり、ユークリッド距離が大きいエラーほど発生確
率が低くなる。たとえば、ユークリッド距離の２乗が４
のエラーのエラー発生確率が４＊１０＾−３（１０＾ｎ
は、１０のｎ乗を示す）のとき、ユークリッド距離の２
乗が６のエラーの発生確率は、約６＊１０＾−４であ
る。Ｓ／Ｎ比、エラーレートが良い場合には、ユークリ
ッド距離の２乗が４のときとユークリッド距離の２乗が
６の時のエラーの発生確率の比は更に広がる傾向にあ
る。したがって、ユークリッド距離の小さいエラー発生
パターンをラン長制限符号により理論的に排除できれ
ば、エラー発生率を小さく抑えることができる。

【００２６】表１に示したように、ＰＲ（１２１）を用
いた場合、ユークリッド距離の２乗が４のエラーパター
ンは±（１，−１）または±（１，−１，１（−１、
１）＾ｍ）であり、ともに±（１，−１）を含む。ここ
で、エラーパターンは、マーク／非マーク（０／１）に
対して乗ることを前提に示されており、マークの部分０
を非マーク１とエラー判定した場合、エラーパターンは
１、非マークの部分１をマーク０とエラー判定した場
合、エラーパターンは−１となる。符号の最小のマー
ク、非マークの長さが２以上であると、±（１，−１）
のエラーパターンは発生することができず、ユークリッ
ド距離４のエラーを排除できる。したがって、エラーの
発生率を低く抑えることができる。なお、ＰＲクラス
は、３ビット以上のインパルス応答を持つものであれ
ば、他のものであっても良い。

【００２７】以下、マーク部分の最小の長さが３で、非
マーク部分の最小の長さが２のラン長制限符号の構成方
法および符号化回路について説明する。

【００２８】図２は、本実施形態の符号化回路２１０５
のブロック図である。符号化回路２１０５は、図１に示
すように、マーク部分の最小のビット数は３、非マーク
部分の最小のビット数は２となるように作られている。
図１に示すように、符号化回路２１０５から出力される
符号列の０の部分はマーク、１の部分は非マークになる
ように媒体に書き込まれる。

【００２９】ユーザデータは、ホストＩ／Ｆから信号線
２０４を通して送られる。次ステートレジスタ２０２
は、初期状態では“０”に初期化されている。８−１４
変換器２０１は、次ステートレジスタ２０２の値と信号
線２０４を通して与えられたユーザデータから図３乃至
図７に示すテーブルに従った変換を行う。例えば、次ス
テートレジスタ２０２の値が０のとき、ユーザデータ
“０”が入力されると８−１４変換器２０１の出力に
は、“１００００００００００００１”が出力される。

【００３０】８−１４変換器２０１から出力される符号
列の最後の２ビットが“１１”で終わっていれば、次ス
テートレジスタ２０２は、ステート０にセットされ、８
−１４変換器２０１から出力される符号列の最後の２ビ
ットが“０１”で終わっていれば、次ステートレジスタ
２０２はステート１にセットされる。また、８−１４変
換器から出力される符号列の最後の１ビットが“０”で
終わっていれば、次ステートレジスタ２０２はステート
２にセットされる。

【００３１】図３から図７に示すテーブルにおいて、前
の符号列が“１１”で終了するステート０の出力符号列
には、最初の３ビットが“１００”、“１１０”、“０
００”で始まり、上記の制約（１は必ず２ビット以上続
き、０は必ず３ビット以上続く）を満たす符号列が各ユ
ーザデータにユニークに割り当てられている。前の符号
列が“０１”で終了するステート１の出力符号列には最
初の３ビットが“１００”、“１１０”、“１１１”で
始まり、上記の制約（１は必ず２ビット以上続き、０は
必ず３ビット以上続く）を満たす符号列が各ユーザデー
タにユニークに割り当てられている。前の符号列が
“０”で終了するステート２の出力符号列には最初の３
ビットが“０００”、“００１”、“０１１”で始ま
り、上記の制約（１は必ず２ビット以上続き、０は必ず
３ビット以上続く）を満たす符号列が各ユーザデータに
ユニークに割り当てられている。

【００３２】このような変換を行うと、前の出力符号列
が“１０”で終了し、後の出力符号列が“０１１”で始
まる場合には、上記制約（１は必ず２ビット以上続き、
０は必ず３ビット以上続く）を満たさなくなる。したが
って、前の出力符号列が“１０”で終了し、後の出力符
号列が“０１１”で始まる場合には、接続部変換器２０
３でこの５ビットを“１１”と“１１１”に変換する。

【００３３】接続部変換器２０３は、変換器２０３４と
レジスタ２０３２を有している。レジスタ２０３２に
は、直前に行われた変換処理（以下、「１ステップ前」
と言う。）に使用された８−１４変換器２０１から出力
される出力符号列が格納される。

【００３４】変換器２０３４は、信号線２０３１から与
えられる８−１４変換器２０１から出力された符号列の
最初の３ビットとレジスタ２０３２に貯えられた１ステ
ップ前の出力符号列の最後の２ビットに従って符号列の
変換を行う。８−１４変換器２０１から出力された符号
列の最初の３ビットが“０１１”でない、またはレジス
タ２０３２に貯えられた１ステップ前の出力符号列の最
後の２ビットが“１０”でない場合、変換器２０３４
は、レジスタ２０３２に貯えられた１ステップ前の出力
符号列を記録再生アンプ２１０３に、８−１４変換器２
０１の出力符号列をレジスタ２０３２に、それぞれその
まま出力する。８−１４変換器２０１から出力された符
号列の最初の３ビットが“０１１”で、レジスタ２０３
２に貯えられた１ステップ前の出力符号列の最後の２ビ
ットが“１０”の場合、変換器２０３４は、レジスタ２
０３２に貯えられた１ステップ前の出力符号列の最後の
２ビットを“１０”から“１１”に変換して再生アンプ
２２０３に出力し、８−１４変換器２０１から出力され
た符号列の最初の３ビットを“０１１”から“１１１”
に変換してレジスタ２０３２に格納する。

【００３５】元々、ステート０、“１１”で終了した後
の符号列には“１１１”で始まる符号列は入っていな
い。このため、上述したような変換を行うことにより、
符号化回路２１０５が出力する符号列は、上記の制約を
満たす符号語になり、ユーザデータをユニークに変換す
ることができる。

【００３６】図１８は、本実施形態の復号化回路２１０
６のブロック図である。データ再生回路２１０４によ
り、マークの部分を０、非マークの部分を１として再生
されたデータ列が１４ビットごとに復号化回路２１０６
に入力される。

【００３７】接続部変換器３０３に信号線３０５を通し
てデータが入力されると、変換器３０３１は、入力デー
タの最初の３ビットとレジスタ３０３２に貯えられた、
１ステップ前に入力された１４ビットデータの最後の２
ビットを調べる。入力データの最初の３ビットが“１１
１”かつ、レジスタ３０３２の最後の２ビットが“１
１”であれば、レジスタ３０３２の最後の２ビットを
“１１”から“１０”に変換して１４−変換器３０１に
出力する。また、入力データの最初の３ビットは、“１
１１”から“０１１”に変換されてレジスタ３０３２に
格納される。

【００３８】入力データの最初の３ビットが“１１１”
でない場合、またはレジスタ３０３２に保持されたデー
タの最後の２ビットが“１１”でない場合には、レジス
タ３０３２に保持された値をそのまま１４−８変換器３
０１に出力する。入力データは、そのままレジスタ３０
３２に格納される。

【００３９】１４−８変換器３０１では、８−１４変換
器２０１と逆の変換が行われる。次ステートレジスタ３
０２は、最初０に初期化されている。１４ビットのデー
タが入力されると、１４−８変換器３０１は、図３から
図７に示した表のステートと入力された１４ビットデー
タにしたがって、そのデータを変換し、ユーザデータを
信号線３０４に出力する。例えば、次ステートレジスタ
３０２が０のとき、１４ビットデータ“１００００００
００００００１”が入力されると、ユーザデータ０が信
号線３０４に出力される。

【００４０】符号化回路２１０５の場合と同様、１４ビ
ットの入力符号列の最後の２ビットが“１１”で終わっ
ていればステート０が、最後の２ビットが“０１”で終
わっていればステート１が、最後の１ビットが“０”で
終わっていれば、ステート２が、それぞれ次ステートレ
ジスタ３０２にセットされる。このような符号化回路２
２０５の動作により、ユーザデータが復号される。

【００４１】本実施形態において、マークの連続する長
さ、非マークの連続する長さは、ともに１２である。

【００４２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。本実施形態における光ディスク装置は、図２１
に示した第１の実施形態における光ディスク装置と同様
の構成を有する。本実施形態の光ディスク装置は、符号
化回路２１０５および復号化回路２１０６の構成が第１
の実施形態におけるものと異なる。

【００４３】本実施形態の符号化器は、図１に示すよう
に、マーク部分の最小のビット数が３、非マーク部分の
最小のビット数が２となるような記録信号を生成し、符
号のＤＣ成分を抑制する機能を有する。本実施形態にお
いても、符号化回路２１０５から出力された符号列の０
の部分はマーク、１の部分は非マークになるように媒体
に書き込まれる。

【００４４】図１９は、本実施形態の符号化回路２１０
５のブロック図である。

【００４５】ユーザデータは、ホストＩ／Ｆ２１０７か
ら信号線４０４を通して符号化回路２１０５に入力され
る。符号化回路２１０５は、８−１６変換器４０１、次
ステートレジスタ４０２、ＤＳＶカウンタ４０６、及び
接続部変換機４０３を有する。

【００４６】次ステートレジスタ４０２及びＤＳＶカウ
ンタ４０６は、初期状態では“０”に初期化されてい
る。次ステートレジスタ４０２及びＤＳＶカウンタ４０
６の値と信号線４０４を通して与えられたユーザデータ
により、図８から図１７に示すテーブルに従った変換が
行われる。ＤＳＶカウンタ４０６の値が０または負のと
きは、図８から図１２の変換テーブルにしたがった変換
が行われる。一方、ＤＳＶカウンタ４０６の値が正のと
きは、図１３から図１７の変換テーブルにしたがった変
換が行われる。図８から図１２の変換表は０の個数より
１の個数が多い符号のみで構成され、図１３から図１７
の変換テーブルは１の個数より０の個数が多い符号のみ
で構成されている。このような変換テーブルに従って入
力データを変換することで、ＤＣ成分を制御することが
できる。

【００４７】次ステートレジスタ４０２には、ＤＳＶカ
ウンタ４０６の値が０または負のとき用のマイナスステ
ートとプラスステートが保存されている。次ステートレ
ジスタ４０２のマイナスステートとプラスステートは、
下記のように設定される。８−１６変換器４０１から出
力される符号列の最後の２ビットが“１１”で終わって
いれば、次ステートレジスタ４０２のマイナスステー
ト、プラスステートはともに０にセットされる。８−１
６変換器４０１から出力される符号列の最後の２ビット
が“０１”で終わっていれば、次ステートレジスタ４０
２のマイナスステートは１にセットされ、プラスステー
トは０にセットされる。８−１６変換器４０１から出力
される符号列の最後の２ビットが“１０”で終わってい
れば、次ステートレジスタ４０２のマイナスステートは
２にセットされ、プラスステートは１にセットされる。
８−１６変換器４０１から出力される符号列の最後の２
ビットが“００”で終わっていれば、次ステートレジス
タ４０２のマイナスステートは３にセットされ、プラス
ステートは１にセットされる。

【００４８】図８から図１２に示すテーブルにおいて、
前の符号列が“１１”で終了するステート０の出力符号
列には、最初の３ビットが“１００”、“１１０”、
“０００”、“１１１”で始まり、上記の制約（１は必
ず２ビット以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満
たす符号列が、各ユーザデータにユニークに割り当てら
れている。

【００４９】前の符号列が“０１”で終了するステート
１の出力符号列には、最初の３ビットが“１００”、
“１１０”、“１１１”で始まり、上記の制約（１は必
ず２ビット以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満
たす符号列が、各ユーザデータにユニークに割り当てら
れている。

【００５０】前の符号列が“１０”で終了するステート
２の出力符号列には、最初の３ビットが“０００”、
“００１”、“１１０”、“１１１”で始まり、上記の
制約（１は必ず２ビット以上続き、０は必ず３ビット以
上続く）を満たす符号列が、各ユーザデータにユニーク
に割り当てられている。

【００５１】前の符号列が“００”で終了するステート
３の出力符号列には、最初の３ビットが“０００”、
“０１１”、“００１”で始まり、上記の制約（１は必
ず２ビット以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満
たす符号列が、各ユーザデータにユニークに割り当てら
れている。

【００５２】図１３から図１７に示すテーブルにおい
て、前の符号列が“１”で終了するステート０の出力符
号列には、最初の３ビットが“１００”、“１１０”、
“１１１”で始まり、上記の制約（１は必ず２ビット以
上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満たす符号列
が、各ユーザデータにユニークに割り当てられている。
前の符号列が“０”で終了するステート１の出力符号列
には、最初の３ビットが“０００”、“００１”で始ま
り、上記の制約（１は必ず２ビット以上続き、０は必ず
３ビット以上続く）を満たす符号列が、各ユーザデータ
にユニークに割り当てられている。

【００５３】このような変換を行うと、ＤＳＶカウンタ
４０６が０または負のとき、前の出力符号列は“１０”
で終了し、後の出力符号列が“１１１”、または、“１
１０”で始まる場合には、上記制約（１は必ず２ビット
以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満たさなくな
る。したがって、前の出力符号列が“１１０”で終了
し、後の出力符号列が“１１１”、または、“１１０”
で始まる場合、接続部変換機４０３により、前の出力符
号列の最後の３ビットを“１１０”から“０００”に変
換する。ここで、前の出力符号列の最後の５ビットが
“０１１１０”である場合、上記の制約（１は必ず２ビ
ット以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満たさな
くなる。このため、図８から図１７の変換テーブルで
は、最後の５ビットが“０１１１０”で終了する符号語
は除かれており存在しない。

【００５４】接続部変換器４０３は、変換器４０３３と
レジスタ４０３２を有している。変換機４０３３には、
信号線４０３１を介して与えられる、８−１６変換器４
０１から出力された符号列の最初の２ビットと、レジス
タ４０３２に貯えられた１ステップ前の出力符号列の最
後の３ビットが入力され、８−１６変換器４０１の出力
符号列の最初の２ビットが“１１”でない、またはレジ
スタ４０３２に貯えられた１ステップ前の出力符号列の
最後の３ビットが“１１０”でない場合には、レジスタ
４０３２に貯えられた１ステップ前の出力符号列を符号
器出力として、そのまま記録再生アンプ２１０３に出力
する。そして、８−１６変換器４０１の出力符号列をそ
のままレジスタ４０３２に格納する。８−１６変換器４
０１から出力された符号列の最初の２ビットが“１１”
で、レジスタ４０３２に貯えられた１ステップ前の出力
符号列の最後の３ビットが“１１０”の場合、変換器４
０３３は、レジスタ４０３２に貯えられた１ステップ前
の出力符号列の最後の３ビットを“１１０”から“００
０”に変換して再生アンプ２１０３に出力し、８−１６
変換器４０１の出力符号列をそのままレジスタ４０３２
に格納する。

【００５５】このような変換を行うことにより、符号化
回路２１０５が出力する符号列は、上記の制約を満たす
符号語になり、ユーザデータをユニークに変換すること
ができる。本実施形態では、また、１ステップごとにＤ
ＳＶカウンタ４０６をチェックし、ＤＳＶカウンタ４０
６の値が負または０のときには、１の数が０の数より多
い符号語のみが配置された表を使用し、ＤＳＶカウンタ
４０６の値が正のときには、０の数が１の数より多い符
号語のみが配置された表を使用している。これにより、
ＤＳＶが累積して増えることはなく、一定以下に抑える
ことができる。

【００５６】図２０は、本実施形態における復号化回路
２１０６のブロック図である。復号化回路２１０６に
は、データ再生回路２１０４により、マークの部分は
０、非マークの部分は１として再生されたデータ列が１
６ビットごと入力される。

【００５７】接続部変換機５０３に信号線５０５を通し
てデータが入力されると、変換器５０３１は、入力され
たデータの最初の２ビットとレジスタ５０３２に保持さ
れた１ステップ前に入力された１６ビットデータの最後
の３ビットを調べる。入力データの最初の２ビットが
“１１”、かつ、レジスタ５０３２の最後の３ビットが
“０００”であれば、変換器５０３１は、レジスタ５０
３２の最後の３ビットを“１１１”から“１１０”に変
換して、１６−８変換器５０１に出力する。入力データ
の最初の２ビットが“１１”でない場合、またはレジス
タ５０３２の最後の３ビットが“０００”でない場合、
変換器５０３１は、レジスタ５０３２の値をそのまま１
６−８変換器５０１に出力する。いずれの場合も、入力
データはそのままレジスタ５０３２に格納される。

【００５８】１６−８変換器５０１では、８−１６変換
器４０１と逆の変換が行われる。次ステートレジスタ５
０２は、最初プラスステート、マイナスステートともに
０に初期化されている。１６ビットのデータが入力され
ると、１６−８変換器５０１は、図８から図１７に示す
表のステートと１６ビットデータにしたがった変換を行
い、ユーザデータを信号線５０４に出力する。例えば、
次ステートレジスタ５０２がプラスステート、マイナス
ステートともに０のとき、１６ビットデータ“１１１０
００００１１１０００００”が入力されると、１６−８
変換器５０１は、ユーザデータ“２５５”を信号線３０
４に出力する。

【００５９】符号化回路２１０５の場合と同様、１６ビ
ットの入力符号列の最後の２ビットが“１１”で終わっ
ていれば、次ステートレジスタ５０２は、プラスステー
ト、マイナスステートともに０にセットされ、１６ビッ
トの入力符号列の最後の２ビットが“０１”で終わって
いれば、次ステートレジスタ４０２のマイナスステート
は１、プラスステートは０にセットされる。１６ビット
の入力符号列の最後の２ビットが“１０”で終わってい
れば、次ステートレジスタ４０２のマイナスステートは
２、プラスステートは１にセットされる。１６ビットの
入力符号列の最後の２ビットが“００”で終わっていれ
ば、次ステートレジスタ４０２のマイナスステートは
３、プラスステートは１にセットされる。

【００６０】復号化回路２１０６のこのような動作によ
り、ユーザデータを復号できる。図８から図１２の表
と、図１３から図１７の表のユーザデータは重複するも
のがなく、各ステートの中にも重複するものがないの
で、ユニークに復号できる。

【００６１】次に第３の実施形態について説明する。本
実施形態における光ディスク装置も、図２１に示した第
１の実施形態における光ディスク装置と同様の構成を有
する。本実施形態の光ディスク装置は、符号化回路２１
０５および復号化回路２１０６の構成が第１及び第２の
実施形態におけるものと異なる。

【００６２】本実施形態の符号化器も、図１に示すよう
に、マークの部分の最小のビット数は３、非マークの部
分の最小のビット数は２とする機能を有している。本実
施形態においても、符号化回路２１０５から出力される
符号列の０の部分はマーク、１の部分は非マークになる
ように、媒体に書き込まれる。

【００６３】図２２は、本実施形態の符号化回路２１０
５のブロック図である。

【００６４】ユーザデータは、ホストＩ／Ｆ２１０７か
ら信号線２２０４を介してから符号化回路２１０５に入
力される。符号化回路２１０５は、８−１５変換器２２
０１、次ステートレジスタ２２０２、ＤＳＶカウンタ２
２０６及び接続部変換機２２０３を有する。

【００６５】次ステートレジスタ２２０２及びＤＳＶカ
ウンタ２２０６は、初期状態では”０”に初期化されて
いる。

【００６６】８−１５変換器２２０１では、次ステート
レジスタ２２０２及びＤＳＶカウンタ２２０６の値と信
号線２２０４を通して符号化回路２１０５に入力された
ユーザデータにより、図２６から図４３に示すテーブル
に従った変換が行われる。ＤＳＶカウンタ２２０６の値
が０または負のときは、図２６から図３４の変換テーブ
ルＡにしたがって変換が行われる。一方、ＤＳＶカウン
タ２２０６の値が正のときは、図３５から図４３の変換
テーブルＢにしたがって変換が行われる。

【００６７】図２６から図３４の変換テーブルＡは、

【００６８】

【数１】（１の個数＋１）≧（０の個数）

【００６９】を満たす符号語のみで構成され、図３５か
ら図４３の変換テーブルＢは、

【００７０】

【数２】（０の個数）≧（１の個数＋１）

【００７１】を満たす符号語のみで構成されている。し
たがって、マークの部分を−１，非マークの部分を１と
おいたときの累積値ＲＤＳ（Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｄｉｇｉ
ｔａｌＳｕｍ）を制御することができ、低周波成分を制
御できる。

【００７２】次ステートレジスタ２２０２には、変換で
使用されるステートが格納されている。次ステートレジ
スタのステートは、以下のように設定される。

【００７３】８−１５変換器２２０１から出力される符
号列の最後の２ビットが”１１”で終わっていれば、次
ステートレジスタ２２０２のステートは０にセットされ
る。８−１５変換器２２０１から出力される符号列の最
後の２ビットが”０１”で終わっていれば、ステートは
１にセットされる。８−１５変換器２２０１から出力さ
れる符号列の最後の２ビットが”１０”で終わっていれ
ば、ステートは２にセットされる。８−１５変換器２２
０１から出力される符号列の最後の３ビットが”１０
０”で終わっていれば、ステートは３にセットされ、８
−１５変換器２２０１から出力される符号列の最後の３
ビットが”０００”で終わっていれば、ステートは４に
セットされる。

【００７４】また、８−１５変換器２２０１から出力さ
れる符号列に従って、（１の数）＊１＋（０の数）＊
（−１）＋１の値がＤＳＶカウンタ２２０６の値に加え
られる。

【００７５】接続部変換機２２０３は、変換器２２３３
及びレジスタ２２３２を有する。接続変換機２２０３
は、表４に示す変換を行う。

【００７６】

【表４】

【００７７】ここで、レジスタ２２３２には、１ステッ
プ前の出力符号列が格納されている。

【００７８】変換器２２３３は、８−１５変換器２２０
１から信号線２２３１を介して変換器２２３３に入力さ
れる符号列の最初の６ビット及びレジスタ２２３２に格
納された１ステップ前の出力符号列の最後の３ビットと
表４に示された変換前のパターンとを比較し、表４にお
いて当該パターンに対応付けられている変換後のパター
ンを、符号器の出力として再生アンプ２１０３へ出力
し、当該パターンに対応付けられている”ＤＳＶの変
化”の値をＤＳＶカウンタ２２０６の値に加える。さら
に、接続部変換機２２０３は、入力された８−１５変換
器２２０１の出力符号列をそのままレジスタ２２３２に
格納する。

【００７９】図２６から図４３に示す変換テーブルＡ、
Ｂでは、表２に示すような符号語が各ユーザデータにユ
ニークに割り当てられている。

【００８０】

【表２】

【００８１】ここで、表２に示す符号語の分類を表３に
示す。

【００８２】

【表３】

【００８３】たとえば、ステート０には、上記の制約
（１は必ず２ビット以上続き、０は必ず３ビット以上続
く）を満たす、分類Ａ、Ｂ−Π、Ｃ−Π、Ｄの符号語す
なわち、０００で始まる符号語、１００で始まる１００
０００００００ｘｘｘｘｘ，１０００１１００００００
ｘｘｘ、１００００１１０００００ｘｘｘ、１００００
０１１００００ｘｘｘ、１００００００１１０００ｘｘ
ｘ以外の符号語、１１００００００１１ｘｘｘｘｘ、１
１０００００００１１ｘｘｘｘ、１１００００００００
１１ｘｘｘ、１１１で始まる符号語が割り当てられてい
る。

【００８４】表２、表３に示すような符号の割り当てを
した場合、符号の接続部で上記の制約（１は必ず２ビッ
ト以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満たさない
場合が発生する。この場合、すでに示した表４に基づく
変換を行い、上記の制約（１は必ず２ビット以上続き、
０は必ず３ビット以上続く）を守るようにする。

【００８５】表４の変換ａを行うと、１変換前の出力符
号列の最後の５ビットが”０１１１０”である場合、上
記の制約（１は必ず２ビット以上続き、０は必ず３ビッ
ト以上続く）を満たさないが、図２６から図４３の変換
テーブルでは最後の５ビットが”０１１１０”で終了す
る符号語を除いてあるので、変換テーブルには上記制約
を満たさないパターンは存在しないこととなる。

【００８６】このような変換を行うことにより、本符号
化回路２１０５から出力される符号列は上記の制約を満
たす符号語になり、ユーザデータをユニークに変換する
ことができる。

【００８７】また、符号化回路２１０５は、１つの変換
処理ごとにＤＳＶカウンタ２２０６の値をチェックし、
ＤＳＶカウンタ２２０６の値が負または０のときには、
数１を満たす符号語のみを配置した図２６から図３４を
選択し、ＤＳＶカウンタ２２０６の値が正のときには、
数２を満たす符号語のみを配置した図３５から図４３を
選択して変換を行っているのでＤＳＶが累積して増える
ことはなく、ＤＳＶの値を一定以下に抑えることができ
る。

【００８８】図２３は本実施形態の復号化回路２１０６
のブロック図である。復号化回路２１０６は、接続部変
換機２３０３、次ステートレジスタ２３０２及び１５−
８変換器２３０１を有する。復号化回路２１０６には、
データ再生回路２１０４からマークの部分は０、非マー
クの部分は１として再生されたデータ列が１５ビットご
とに入力される。

【００８９】接続部変換機２３０３は、変換器２３３１
及びレジスタ２３３２を有する。また、レジスタには１
ステップ前に接続部変換機２３０３に入力されたデータ
列の１５ビット分が格納される。

【００９０】接続部変換機２３０３に信号線２３０５を
通してデータが入力されると、変換器２３３１は表４に
したがって逆変換を行う。すなわち、変換機２３３１に
入力されたデータが表４の「分類」に示される符号語で
あり、かつレジスタ２３３２に格納された１５ビットの
データの最後の３ビットが表４に示される変換後の「１
ステップ前の符号語の末尾」に等しいとき、変換器２３
３１は、対応する表４に示される変換前の「１ステップ
前の符号語の末尾」のデータを、１５−８変換器２３０
１に出力し、入力データおよびレジスタ２３３２の最後
の３ビットが表４に示される変換後の値でないときは、
レジスタ２３３２の値をそのまま１５−８変換器２３０
１に出力する。また、いずれの場合も、接続部変換機２
３０３に入力されたデータは、そのままレジスタ２３３
２に格納される。

【００９１】１５−８変換器２３０１は、８−１５変換
器２２０１と逆の変換を行う。

【００９２】次ステートレジスタ２３０２は、最初は０
に初期化されている。接続部変換機２３０３から１５ビ
ットのデータが１５−８変換器２３０１に入力される
と、１５−８変換器２３０１は、図２６から図４３に示
す表のステートと入力された１５ビットデータにしたが
って、ユーザーデータを信号線２３０４に出力する。た
とえば次ステートレジスタ２３０２が０のとき、１５ビ
ットデータ”１１１１１１１１０００１１１１”が１５
−８変換器２３０１に入力されると、１５−８変換器２
３０１はユーザデータ２５５を信号線２３０４に出力す
る。

【００９３】次ステートレジスタ２３０２は、符号化回
路２２０５の場合と同様に、１５ビットの入力符号列の
最後の２ビットが”１１”で終わっていれば、０にセッ
トされ、１５ビットの入力符号列の最後の２ビットが”
０１”で終わっていれば１、”１０”で終わっていれば
２、１５ビットの入力符号列の最後の３ビットが”１０
０”で終わっていれば３、”０００”で終わっていれば
４にセットされる。

【００９４】このように動作することにより、本実施形
態の復号化回路２１０６は、ユーザデータを復号するこ
とができる。

【００９５】また、図２６から図４３の表では、重複す
る符号は同じユーザデータに割り当てられており、各ス
テートの中にも重複するものがないので、復号化回路２
１０６は入力された符号をユニークに復号することがで
きる。

【００９６】またＤＳＶカウンタ２２０６には、１回変
換する毎に実際のＤＳＶ値より１多い値が加算される。
また、符号化回路２１０５は、ＤＳＶカウンタ２２０６
が０以下ならば数１を満たす符号のみで構成されるテー
ブルＡ、ＤＳＶカウンタが０より大ならば数２を満たす
符号のみで構成されるテーブルＢを選択して符号化処理
を行う。これらの構成によって、符号の実際のＤＳＶ値
を図２４に示されるように１５チャネルビット毎に−１
だけ小さくなる線を中心とする一定の範囲内に制御する
ことができる。

【００９７】図２５に本実施形態を使用した装置の周波
数特性及び従来技術であるＥＦＭ−Ｐｌｕｓの周波数特
性を示す。本実施形態を採用した場合に、従来技術に比
較して低周波スペクトルが低く抑えられていることがわ
かる。

【００９８】次に第４の実施形態について説明する。

【００９９】本実施形態における光ディスク装置も、図
２１に示した第１の実施形態における光ディスク装置と
同様の構成を有する。本実施形態の光ディスク装置は、
符号化回路２１０５および復号化回路２１０６の構成が
他の実施形態におけるものとは異なる。

【０１００】第４の実施形態の符号化器も、図１に示す
ように、マークの部分の最小のビット数は３、非マーク
の部分の最小のビット数は２とする機能、したがって、
符号のＤＣ成分を抑制する機能を有している。本実施形
態においても符号化回路２１０５から出力される符号列
の０の部分はマーク、１の部分は非マークになるよう
に、媒体に書き込まれる。

【０１０１】図４４に符号化回路２１０５のブロック図
を示す。符号化回路２１０５は、次ステートレジスタ４
４０２、ＤＳＶカウンタ４４０６、８−１４変換器４４
０１及び接続部変換機４４０３を有する。

【０１０２】ユーザデータは、ホストＩ／Ｆ２１０７か
ら信号線４４０４を介して符号化回路２１０５に入力さ
れる。

【０１０３】次ステートレジスタ４４０２及びＤＳＶカ
ウンタ４４０６は、初期状態では”０”に初期化されて
いる。

【０１０４】符号化回路２１０５では、次ステートレジ
スタ４４０２の値、ＤＳＶカウンタ４４０６の値及び信
号線４４０４を通して符号化回路２１０５に入力された
ユーザデータにより、図４８から図５６に示すテーブル
に基づいた変換が行われる。ＤＳＶカウンタ４４０６の
値が正のときは、図４８から図５６のｔａｂｌｅＡを用
いて変換が行われる。一方、ＤＳＶカウンタ４４０６の
値が０または負のときは、図４８から図５６のｔａｂｌ
ｅＢにしたがって変換が行われる。図４８から図５６の
左側の５列がｔａｂｌｅＡであり、図４８から図５６の
右側の５列がｔａｂｌｅＢである。これらのテーブル
は、符号語を１０進数で表している。図４８から図５６
のｔａｂｌｅＡ及びｔａｂｌｅＢの網掛けがされている
部分はｔａｂｌｅＡ及びｔａｂｌｅＢで互いに符号語が
異なり、網掛けがされていない部分は同じ符号語で構成
されている。

【０１０５】図４８から図５６のｔａｂｌｅＡの網掛け
がされている部分は、１４ビットの符号語中の１の数が
０の数に比べて極端に少ない符号語のみ、すなわち１の
数が５以下の符号語のみで構成されている。一方、図４
８から図５６のｔａｂｌｅＢの網掛けがされている部分
は１４ビットの符号語中の１の数が０の数に比べて多い
符号語のみ、すなわち１の数が８以上の符号語のみで構
成されている。したがって、マークの部分を−１，非マ
ークの部分を１とおいたときの累積値ＲＤＳ（Ｒｕｎｎ
ｉｎｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ）を、網掛けがなされ
ている符号が選択される場合に制御することができ、低
周波成分を制御できる。

【０１０６】次ステートレジスタ４４０２には、０から
４の値をとるステートが格納される。このステートは、
下記のように設定される。

【０１０７】８−１４変換器４４０１から出力される符
号列の最後の２ビットが”１１”で終わっていれば、次
ステートレジスタ４４０２の示すステートは０にセット
される。８−１４変換器４４０１から出力される符号列
の最後の２ビットが”０１”で終わっていれば、ステー
トは１にセットされる。８−１４変換器４４０１から出
力される符号列の最後の２ビットが”１０”で終わって
いれば、ステートは２にセットされる。８−１４変換器
４４０１から出力される符号列の最後の３ビットが”１
００”で終わっていれば、ステートは３にセットされ
る。８−１４変換器４４０１から出力される符号列の最
後の３ビットが”０００”で終わっていれば、ステート
は４にセットされる。

【０１０８】また、８−１４変換器４４０１から出力さ
れる符号列に従い、（１の数）＊１＋（０の数）＊（−
１）＋２の値がＤＳＶカウンタ４４０６の値に加えられ
る。

【０１０９】図４８から図５６に示す変換テーブルにお
いては、前の符号列が”１１”で終了するステート０の
出力符号列には最初の３ビットが”１００”、”１１
０”、”０００”で始まり、上記の制約（１は必ず２ビ
ット以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満たす符
号列が各ユーザデータにユニークに割り当てられてい
る。前の符号列が”０１”で終了するステート１の出力
符号列には最初の３ビットが”１００”、”１１
０”、”１１１”で始まり、上記の制約（１は必ず２ビ
ット以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満たす符
号列が各ユーザデータにユニークに割り当てられてい
る。前の符号列が”１００”で終了するステート２の出
力符号列には最初の３ビットが”０００”、”００
１”、”０１１”で始まり、上記の制約（１は必ず２ビ
ット以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満たす符
号列が各ユーザデータにユニークに割り当てられてい
る。前の符号列が”０００”で終了するステート２の出
力符号列には最初の３ビットが”０００”、”００
１”、”０１１”、”１１”で始まり、上記の制約（１
は必ず２ビット以上続き、０は必ず３ビット以上続く）
を満たす符号列が各ユーザデータにユニークに割り当て
られている。前の符号列が”１０”で終了するステート
２の出力符号列には最初の３ビットが”０００”、”０
０１”、”０１１”で始まり、上記の制約（１は必ず２
ビット以上続き、０は必ず３ビット以上続く）を満たす
符号列が各ユーザデータにユニークに割り当てられてい
る。

【０１１０】このような変換を行うと、前の出力符号列
が”１０”で終了し、後の出力符号列が”０１１”で始
まる場合には、上記制約（１は必ず２ビット以上続き、
０は必ず３ビット以上続く）を満たさなくなる場合が発
生する。これに対処するために、接続部変換機４４０３
は、前の出力符号列が”１０”で終了し、後の出力符号
列が”０１１”で始まる場合には、この５ビットを”１
１”と”１１１”に変換する。

【０１１１】接続部変換機４４０３は、変換機４４３３
及びレジスタ４４３２を有している。接続部変換機４４
０３は以下のように動作する。

【０１１２】変換器４４３３は、信号線４４３１を介し
て変換器４４３３に入力される８−１４変換器４４０１
の出力符号列の最初の３ビット及びレジスタ４４３２に
格納された１ステップ前の出力符号列の最後の２ビット
をチェックする。８−１４変換器４４０１の出力符号列
の最初の３ビットが”０１１”でないか、またはレジス
タ４４３２に貯えられた１ステップ前の出力符号列の最
後の２ビットが”１０”でない場合には、レジスタ４４
３２に格納された１ステップ前の出力符号列を符号器出
力としてそのまま記録再生アンプ２１０３に出力する。
また、接続部変換器４４０３は、８−１４変換器４４０
１の出力符号列をそのままレジスタ４４３２に格納す
る。

【０１１３】変換機４４３３は、８−１４変換器４４０
１の出力符号列の最初の３ビットが”０１１”で、レジ
スタ４４３２に格納された１ステップ前の出力符号列の
最後の２ビットが”１０”の場合には、レジスタ４４３
２に格納された１ステップ前の出力符号列の最後の２ビ
ットを”１０”→”１１”に変換して、符号器出力とし
て再生アンプ２１０３に出力する。また、接続部変換器
４４０３は、８−１４変換器４４０１の出力符号列の最
初の３ビットを”０１１”→”１１１”に変換してレジ
スタ４４３２に格納する。

【０１１４】元々、ステートの値が０であり、前の符号
列の末尾が”１１”で終了した後の符号列には”１１
１”で始まる符号列は入っていないため、このような変
換を行うことにより、本符号化回路２１０５が出力する
符号列は上記の制約を満たす符号語になり、符号化回路
２１０５は、ユーザデータをユニークに変換することが
できる。

【０１１５】符号化回路２１０５は、１回の変換処理ご
とにＤＳＶカウンタ４４０６の値をチェックし、ＤＳＶ
カウンタ４４０６の値が正のときには、”０”の数が”
１”の数＋２より多い符号語をなるべく配置している図
４８から図５６のＴａｂｌｅＡを、ＤＳＶカウンタ４４
０６の値が負または０のときには、”１”の数＋２が”
０”の数より多い符号語をできる限り配置している図４
８から図５６のＴａｂｌｅＢを選択して変換処理を行う
ので、符号語のＤＣ成分を制御することができる。

【０１１６】図４５は本実施形態の復号化回路２１０６
のブロック図である。復号化回路２１０６には、データ
再生回路２１０４から、マークの部分は０、非マークの
部分は１として再生されたデータ列が１４ビットごとに
入力される。

【０１１７】復号化回路２１０６は、接続部変換機４５
０３、次ステートレジスタ４５０２及び１４−８変換器
４５０１を有する。

【０１１８】さらに、接続部変換機４５０３は、変換器
４５３１及びレジスタ４５３２を有する。

【０１１９】レジスタ４５３２には、信号線４５０５か
ら入力された１ステップ前の符号列が格納されている。

【０１２０】復号化回路２１０６における復号化処理
は、以下のようにして行われる。

【０１２１】接続部変換器４５０３に信号線４５０５を
介してデータが入力されると、変換器４５３１は、レジ
スタ４５３２に格納された１ステップ前の信号線４５０
５から入力された符号列の最後の２ビットが”１１”
で、信号線４５０５から入力された符号列の最初の３ビ
ットが”１１１”の場合には、レジスタ４５３２に格納
された１ステップ前の出力符号列の最後の２ビットを”
１０”に変換して、１４−８変換器４５０１に出力す
る。又、接続部変換機４５０３は、信号線４５０５から
入力された符号列を最初の３ビットを”０１１”に変換
してレジスタ４５３２に格納する。接続部変換機４５０
３に入力されるデータの最初の３ビットおよびレジスタ
４５３２に格納された符号列の最後の２ビットが”１
１””１１１”でないときは、変換器４５３１は、レジ
スタ４５３２の値をそのまま１４−８変換器４５０１に
出力し、接続部変換機４５０３は入力データの値をその
ままレジスタ４５３２に格納する。

【０１２２】１４−８変換器４５０１では、８−１４変
換器４４０１と逆の変換が行われる。

【０１２３】次ステートレジスタ４５０２は最初０に初
期化されている。１４−８変換器４５０１に１４ビット
のデータが入力されると、１４−８変換器４５０１は、
第４８図から第５６図に示す表のステートと１４ビット
データにしたがって、ユーザーデータを信号線４５０４
に出力する。

【０１２４】次ステートレジスタ４５０２は、符号化回
路４４０５の場合と同様、１４ビットの入力符号列の最
後の２ビットが”１１”で終わっていれば、０にセット
され、１４ビットの入力符号列の最後の２ビットが”０
１”で終わっていれば１、”１０”で終わっていれば
２、１４ビットの入力符号列の最後の３ビットが”１０
０”で終わっていれば３、”０００”で終わっていれば
４にセットされる。

【０１２５】このように動作することにより、復号化回
路２１０６は、ユーザデータを復号することができる。
図４８から図５６に示されたＴａｂｌｅＡとＴａｂｌｅ
Ｂでは、重複する符号は同じユーザデータに割り当てら
れており、各ステートの中にも重複するものがないの
で、復号化回路２１０６は、ユーザデータをユニークに
復号することができる。

【０１２６】またＤＳＶカウンタ４４０６では、１回変
換が行われる毎に実際のＤＳＶ値よりも２多い値が加算
される。

【０１２７】符号化回路２１０５は、ＤＳＶカウンタ４
４０６の値が０以下ならば、比較的、”１”の数＋２
が”０”の数よりも多い符号で構成した図４８から図５
６に示されたＴａｂｌｅＢを選択し、ＤＳＶカウンタ４
４０６の値が０より大ならば、比較的、”１”の数＋２
が”０”の数よりも少ない符号を満たす符号で構成され
る図４８から図５６に示されたＴａｂｌｅＡを選択して
変換を行う。これらの構成により、符号化回路２１０５
は、図４６に示されるように１４チャネルビット毎に−
２だけ小さくなる線を中心として符号の実際のＤＳＶ値
が一定の範囲に収まるように制御することができる。

【０１２８】図４７に本実施形態を採用した光ディスク
装置の周波数特性と、従来技術であるＥＦＭ−Ｐｌｕｓ
を用いた光ディスク装置の周波数特性を示す。本実施形
態を採用したほうが、従来技術に比較して低周波スペク
トルが低く抑えられていることがわかる。

【０１２９】本実施形態においては、ユーザデータの１
バイト毎に、現在のＤＳＶ値から、次に選ぶテーブルを
決定したが、図４８から図５６に示されたＴａｂｌｅＡ
とＴａｂｌｅＢの値が異なるところでのみＤＳＶ値を計
算する方法を取っても良い。すなわち、ある時刻１でユ
ーザデータおよびステートに対するＴａｂｌｅＡとＴａ
ｂｌｅＢの値が異なっているとする。その後、時刻２に
到達したとき、初めてユーザデータおよびステートに対
するＴａｂｌｅＡとＴａｂｌｅＢの値が異なったとする
と、時刻２の１変換時刻前までの累積ＤＳＶ値を時刻１
でＴａｂｌｅＡの値を用いた場合と時刻１でＴａｂｌｅ
Ｂの値を用いた場合でそれぞれ計算し、時刻２の１変換
時刻前までの累積ＤＳＶ値が小さくなるように時刻１で
用いるテーブルを決定するという方法である。この方法
を採用すると、本実施形態を採用するよりも回路規模な
どは大きくなるが、低周波数特性についてはより低く抑
えることができる。

【０１３０】次に第５の実施形態について説明する。

【０１３１】本実施形態における光ディスク装置も、図
２１に示した第１の実施形態における光ディスク装置と
同様の構成を有する。本実施形態の光ディスク装置は、
符号化回路２１０５および復号化回路２１０６の構成が
他の実施形態におけるものとは異なる。

【０１３２】本実施形態の符号化器も、図１に示すよう
にマークの部分の最小のビット数は３、非マークの部分
の最小のビット数は２とする機能、すなわち、符号のＤ
Ｃ成分を抑制する機能を有する。本実施形態において
も、本符号化回路２１０５から出力される符号列の０の
部分はマーク、１の部分は非マークになるように、媒体
に書き込まれる。

【０１３３】図５４に符号化回路２１０５のブロック図
を示す。符号化回路２１０５は、次ステートレジスタ５
４０２、ＤＳＶカウンタ５４０６、接続部変換機５４０
３、８：１４の符号変換を行う８−１４変換器５４０
１、８：１５の符号変換を行う８−１５変換器５４０
６、マルチプレクサ５４０７及びコントローラ（図示し
ない）を有する。

【０１３４】ユーザデータはホストＩ／Ｆ２１０７から
信号線５４０４を通して符号化器２１０５に入力され
る。

【０１３５】次ステートレジスタ５４０２及びＤＳＶカ
ウンタ５４０６は、初期状態では”０”に初期化されて
いる。

【０１３６】符号化回路２１０５では、次ステートレジ
スタ５４０２の値、ＤＳＶカウンタ５４０６の値及び信
号線５４０４を介して与えられたユーザデータにより、
図２６から図４３又は図５７から図６２に示すテーブル
に基づいて変換が行われる。

【０１３７】８−１４変換器５４０１は、図５７から図
６２のテーブルに基づいて変換を行う。一方、８−１５
変換器５４０６は、第３の実施形態にて用いた、図２６
から図４３に示したテーブルに基づいて変換を行う。

【０１３８】図５７から図６２のテーブルは、第４の実
施形態で用いたように、１０進数で表示され、左の５列
がｔａｂｌｅＡであり、右の５列がｔａｂｌｅＢであ
る。ｔａｂｌｅＡとｔａｂｌｅＢの網掛けがされている
部分は互いに異なる符号語で構成されおり、網掛けがさ
れていない部分は互いに同じ符号語で構成されている。
ＴａｂｌｅＡにおいて網掛けがなされている部分は、１
４ビットの符号語中の１の数が０の数に比べて極端に少
ない符号語のみで構成されている。一方、ｔａｂｌｅＢ
において網掛けがなされている部分は、１４ビットの符
号語中の１の数が０の数に比べて多い符号語のみで構成
されている。

【０１３９】８−１４変換器５４０１は、ときは、図５
７から図６２のｔａｂｌｅＡを用いて変換を行う。一
方、ＤＳＶカウンタ５４０６の値が０または負のとき
は、図５７から図６２のｔａｂｌｅＢにしたがって変換
を行う。このような構成とすることによって、符号化器
２５０１は、マークの部分を−１，非マークの部分を１
とおいたときの累積値ＲＤＳ（Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｄｉｇ
ｉｔａｌ Ｓｕｍ）を制御することができ、低周波成分
を制御できる。

【０１４０】８−１５変換器５４０６は、ＤＳＶカウン
タ５４０６の値が０または負のときは、図２６から図３
４の変換テーブルにしたがって変換を行う。一方、ＤＳ
Ｖカウンタ５４０６の値が正のときは、図３５から図４
３の変換テーブルにしたがって変換を行う。

【０１４１】図２６から図３４の変換テーブルは、０の
個数より１の個数が多い符号のみで構成されている。一
方、図３５から図４３の変換テーブルは、１の個数より
０の個数が多い符号のみで構成されている。８−１４変
換より８−１５変換のほうが符号の冗長度が大きいの
で、その分だけ強力にＤＣ成分を制御できる。

【０１４２】本実施形態においては、符号化器２１０５
は、コントローラ（図示せず）を使用して、８−１４変
換器５４０１と８−１５変換器５４０６での変換を一定
周期で切り替えて変換を行う。

【０１４３】たとえば、符号化器２１０５は、Ｎ回の変
換中Ｍ回は８−１４変換器５４０１を用い、Ｎ回中（Ｎ
−Ｍ）回は８−１５変換器５４０６を用いる。図５６に
Ｎ＝４、Ｍ＝３である場合の例を示す。図５６では、符
号化器２１０５は、４回中３回は８−１４変換器５４０
１を用いて８−１４変換を行い、４回中１回は８−１５
変換器５４０６を用いて、８−１５変換を行う。上記の
変換結果を、マルチプレクサ５４０７を用いて接続部変
換機５４０３に出力する。

【０１４４】接続部変換機５４０３は、マルチプレクサ
５４０７からの出力が８−１４変換器の出力である時は
以下の２通りの変換を行う。

【０１４５】（１）前の出力符号列が”１０”で終了
し、後の出力符号列が”０１１”で始まる場合には、こ
の５ビットを”１１”と”１１１”に変換する。これ
は、第４の実施形態と同じ変換である。

【０１４６】（２）前の出力符号列が”０１”で終了
し、後の出力符号列が”０１１１１１”で始まる場合に
は、前の出力符号列の最後の２ビットを”００”に変換
する。

【０１４７】マルチプレクサ５４０７からの出力が８−
１５変換器５４０６の出力である時は第３の実施形態と
同じ変換を行う。

【０１４８】次ステートレジスタ５４０２には０〜４の
値をとるステートが格納される。ステートは下記のよう
に設定される。マルチプレクサ５４０８から出力される
符号列の最後の２ビットが”１１”で終わっていれば、
次ステートレジスタ５４０２の示すステートは０にセッ
トされる。マルチプレクサ５４０８から出力される符号
列の最後の２ビットが”０１”で終わっていれば、ステ
ートは１にセットされる。マルチプレクサ５４０８から
出力される符号列の最後の２ビットが”１０”で終わっ
ていれば、ステートは２にセットされる。マルチプレク
サ５４０８から出力される符号列の最後の３ビットが”
１００”で終わっていれば、ステートは３にセットされ
る。マルチプレクサ５４０８から出力される符号列の最
後の３ビットが”０００”で終わっていれば、ステート
は４にセットされる。

【０１４９】また、変換された符号が８−１４変換器５
４０１から出力されるタイミングでは、マルチプレクサ
５４０８から出力される符号列に従い、（１の数）＊１
＋（０の数）＊（−１）＋２の値がＤＳＶカウンタ５４
０６の値に加えられる。変換された符号が８−１５変換
器５４０６から出力されるタイミングでは、マルチプレ
クサ５４０８から出力される符号列に従い、（１の数）
＊１＋（０の数）＊（−１）＋１の値がＤＳＶカウンタ
５４０６の値に加えられる。

【０１５０】このような変換を行うことにより、符号化
回路２１０５が出力する符号列は上記の制約を満たす符
号語になり、符号化回路２１０５はユーザデータをユニ
ークに変換することができる。

【０１５１】また、変換の１ステップごとに符号化回路
２１０５はＤＳＶカウンタ５４０６の値をチェックし、
変換に使用する表を使い分ける。この構成によって、符
号化回路２１０５は、符号語のＤＣ成分を制御すること
ができる。

【０１５２】更に、符号化回路２１０５が冗長度が少な
くＤＣ制御機能の小さい変換テーブルを使用する８−１
４変換器５４０１と、冗長度が大きくＤＣ制御機能の大
きい変換テーブルを使用する８−１５変換器５４０６を
使い分ける構成となっている。この構成により、本実施
形態の符号化回路２１０５は、ＤＣ制御を第４の実施形
態における符号化器より強力に行いかつ第３の実施形態
における符号化器より冗長度の低い（本実施形態では
８：１４．２５）符号列を生成することができる。

【０１５３】図５５は本実施形態の復号化回路２１０６
のブロック図である。復号化回路２１０６は、接続部変
換機５５０３、次ステートレジスタ５５０２、１４−８
変換器５５０１及び１５−８変換器５５０６を有する。

【０１５４】さらに、接続部変換機５５０３は、変換器
５５３１、レジスタ５５３２及びコントローラ（図示し
ない）を有する。レジスタ５５３２には、信号線５５０
５から入力された１ステップ前の符号列が格納されてい
る。

【０１５５】復号化回路２１０６における復号化処理
は、符号化の時と逆の処理を行うことによって行われ
る。

【０１５６】復号化回路２１０６には、データ再生回路
２１０４から、マークの部分は０、非マークの部分は１
として再生されたデータ列がタイミングにより１５ビッ
トまたは１４ビット単位に入力される。まず、接続部変
換器５５０３が、符号化時と逆の変換を行う。次に、復
号化回路２１０６はコントローラを用いて、１４−８変
換器５５０１及び１５−８変換器５５０７をデータ再生
回路２１０４から入力されるデータ列の種類によって使
い分けて変換を行う。このような構成を有することによ
って、復号化回路２１０６はユーザデータを復元するこ
とができる。

【０１５７】以上説明した実施形態によれば、光ディス
ク装置において、媒体から取得される信号の振幅を下げ
ることなく、ＰＲＭＬ信号処理を用いた場合に最適なラ
ン長制限符号を生成することができる。

【０１５８】特に、第１の実施形態によれば、変換レー
トの良いラン長制限符号を生成することができる。ま
た、第２の実施形態によれば、ＤＣフリー特性の良いラ
ン長制限符号を生成することができる。

【０１５９】また、第３の実施形態によれば、信号振幅
を下げることなく、低周波スペクトルを抑えることによ
り、２層媒体に適し、またＰＲＭＬ信号処理を用いた場
合に最適な、ラン長制限符号を、８：１５という低い変
換レートにより、生成することができる。

【０１６０】さらに、第４の実施形態によれば、８：１
４という低い変換レートにより、ＤＣフリー特性をおさ
えたラン長制限符号を生成することができる。

【０１６１】また、第５の実施形態によれば、第３の実
施形態よりも小さい変換レートで第４の実施形態よりも
ＤＣフリー特性をおさえたラン長制限符号を生成するこ
とができる。

【０１６２】

【発明の効果】本発明によれば、信号振幅を下げること
なく、ＰＲＭＬ信号処理を用いた場合に最適なラン長制
限符号を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された光ディスク装置による媒体
上へのマークの形成の様子を示す概要図である。

【図２】第１の実施形態における符号器のブロック図で
ある。

【図３】第１の実施形態における符号変換表（一部）を
示す図である。

【図４】第１の実施形態における符号変換表（一部）を
示す図である。

【図５】第１の実施形態における符号変換表（一部）を
示す図である。

【図６】第１の実施形態における符号変換表（一部）を
示す図である。

【図７】第２の実施形態における符号変換表（一部）を
示す図である。

【図８】第２の実施形態における符号変換表（一部）を
示す図である。

【図９】第２の実施形態における符号変換表（一部）を
示す図である。

【図１０】第２の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図１１】第２の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図１２】第２の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図１３】第２の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図１４】第２の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図１５】第２の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図１６】第２の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図１７】第２の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図１８】第１の実施形態における復号器のブロック図
である。

【図１９】第２の実施形態における符号器のブロック図
である。

【図２０】第２の実施形態における復号器のブロック図
である。

【図２１】本発明の一実施形態における光ディスク装置
の簡略なブロック図である。

【図２２】第３の実施形態の符号器のブロック図であ
る．

【図２３】第３の実施形態の復号器のブロック図であ
る。

【図２４】第３の実施形態のＤＳＶ値を示す図である。

【図２５】第３の実施形態の周波数スペクトルを示す図
である。

【図２６】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図２７】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図２８】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図２９】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３０】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３１】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３２】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３３】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３４】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３５】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３６】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３７】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３８】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図３９】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図４０】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図４１】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図４２】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図４３】第３の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図４４】第４の実施形態の符号器のブロック図であ
る。

【図４５】第４の実施形態の復号器のブロック図であ
る。

【図４６】第４の実施形態のＤＳＶ値を示す図である。

【図４７】第４の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図４８】第４の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図４９】第４の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図５０】第４の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図５１】第４の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図５２】第４の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図５３】第４の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図５４】第４の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図５５】第５の実施形態の復号器のブロック図であ
る。

【図５６】第５の実施形態の概念図である。

【図５７】第５の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図５８】第５の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図５９】第５の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図６０】第５の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図６１】第５の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【図６２】第５の実施形態における符号変換表（一部）
を示す図である。

【符号の説明】

２０１…８−１４変換器、 ２０２、３０２、４０２、５０２…次ステートレジス
タ、 ２０３、３０３、４０３、５０３…接続部変換器、 ２０３２、４０３２、５０３２…レジスタ、 ２０３４、３０３１、４０３３、５０３１…変換器、 ３０１…１４−８変換器、 ４０１…８−１６変換器、 ４０６…ＤＳＶカウンタ、 ５０１…１６−８変換器、 ２１０１…光ディスク、 ２１０２…光学記録再生ヘッド、 ２１０３…記録再生アンプ、 ２１０４…データ再生回路、 ２１０５…符号化回路、 ２１０６…復号化回路、 ２１０７…ホストインターフェイス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 武志 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 宮本 治一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5D044 BC06 CC06 GL01 GL02 GL21 GL22 GL32 GL50

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】媒体上に光レーザーを用いてマークを書く
   ことにより、データを記録し、書かれたマークの反射光
   の強度による再生信号からパーシャルレスポンス方式を
   用いてデジタルデータを再生するデータ記録再生装置に
   おいて、パーシャルレスポンスのインパルス応答長は３
   ビット以上であり、かつ、前記マークの記録方向の最小
   の長さは３ビット以上の長さであり、前記マークとマー
   クの間の最小の長さは媒体に書かれる２ビットの長さで
   あることを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】媒体上に書かれたマークの反射光の強度に
   よる再生信号からパーシャルレスポンス方式を用いてデ
   ジタルデータを再生するデータ再生装置において、パー
   シャルレスポンスのインパルス応答長は３ビット以上で
   あり、かつ、前記マークの記録方向の最小の長さは３ビ
   ット以上の長さであり、該マークとマークの間の最小の
   長さは媒体に書かれる２ビットの長さであることを特徴
   とする光ディスク再生装置。
3. 【請求項３】媒体上に光レーザーを用いてマークを書く
   ことにより、データを記録し、書かれたマークの反射光
   の強度による再生信号からパーシャルレスポンスのイン
   パルス応答長が３ビット以上であるパーシャルレスポン
   ス方式を用いてデジタルデータを再生する光ディスク装
   置において用いられるラン長制限符号であって、 該マークの記録方向の最小の長さは媒体に書かれる３ビ
   ット以上の長さであり、該マークとマークの間の最小の
   長さは媒体に書かれる２ビットの長さであることを特徴
   とするラン長制限符号。
4. 【請求項４】媒体上に光レーザーを用いてマークを書く
   ことにより、データを記録し、書かれたマークの反射光
   の強度による再生信号からパーシャルレスポンスのイン
   パルス応答長が３ビット以上であるパーシャルレスポン
   ス方式を用いてデジタルデータを再生する光ディスク装
   置において用いられる光ディスク媒体であって、 該マークの記録方向の最小の長さは媒体に書かれる３ビ
   ット以上の長さであり、該マークとマークの間の最小の
   長さは媒体に書かれる２ビットの長さであるラン長制限
   符号を用いて記録されていることを特徴とする光ディス
   ク媒体。
5. 【請求項５】所定の値が格納されるカウンタと、 前記カウンタの値に基づいて、符号変換のパターンを変
   更する符号変換器とを有する符号化回路を有することを
   特徴とする、媒体上に光レーザーを用いてマークを書く
   ことにより、データを記録し、書かれたマークの反射光
   の強度による再生信号からパーシャルレスポンス方式を
   用いてデジタルデータを再生するデータ記録再生装置