JP2002197801A - 情報記録媒体及びこれを用いる情報記録再生装置 - Google Patents

情報記録媒体及びこれを用いる情報記録再生装置

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JP2002197801A
JP2002197801A JP2000391284A JP2000391284A JP2002197801A JP 2002197801 A JP2002197801 A JP 2002197801A JP 2000391284 A JP2000391284 A JP 2000391284A JP 2000391284 A JP2000391284 A JP 2000391284A JP 2002197801 A JP2002197801 A JP 2002197801A
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JP2000391284A
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Hideyuki Yamakawa
秀之 山川
Yukari Katayama
ゆかり 片山
Takatoshi Kato
崇利 加藤
Takeshi Maeda
武志 前田
Jiichi Miyamoto
治一 宮本
Atsushi Nakamura
敦史 中村
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Hitachi Ltd
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直流成分を含む記録符号化方式を用いる記録
再生装置において、データ再生(2値化)のためのしき
い値の設定を容易にする。 【解決手段】 クロックの位相引き込みを行うためのVF
O 領域に、マーク部とスペース部の期間の比率が異なる
VFO パターンを記録する。VFO領域を再生する際に、P
LLの位相引き込みを行うと同時にこの期間中の再生信
号の平均値を求めて、VFO 期間が終了するときに平均値
を保持する。この値を再生信号の2値化のためのしきい
値として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体及び
これを用いる情報記録再生装置に係り、特に、位相同期
引き込みのための信号及び符号判定に用いるしきい値を
決定する同期引き込み信号を有する情報記録媒体及びこ
れを用いる情報記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、DVDに代表される光ディスク装
置は、EFM plus符号(US Patent 5696505) を用いて記
録媒体にデータを記録し、データ再生時に、適切な波形
等化を行った後に再生波形に対して2値化を行ってい
た。前述のこのEFM plus符号は、記録媒体上の状態をマ
ーク及びスペースに区別したとき、マーク部に対応する
記録符号(例えば、“0”)の最小ラン長を3に制限
し、スペース部に対応する記録符号(例えば、“1”)
の最小ラン長を3に制限すると共に、マークとスペース
との発生頻度がほぼ等しされており、変調後の信号に直
流成分がわずかしか含まれないという特徴を有してい
る。
【0003】前述のEFM plus符号を用いて実際にデータ
を記録する場合、記録データは、セクタと呼ばれるデー
タの固まりに分割される。各セクタの記録フォーマット
は、例えば、DVD−RAMの規格書であるECMA-272
「120mm Rewritable Disk (DVD-RAM)」により定められ
ている。
【0004】図4はEFM plus符号を用いて記録データが
記録されたセクタの記録フォーマットの構成を説明する
図、図5は従来技術で使用されるVFO 部のデータパター
ンを説明する図であり、以下、これらについて説明す
る。
【0005】図4に示すセクタの記録フォーマットは、
Gap部、Guad部、VFO部、PS部、Data部、PA 3部、Guard
2部により構成されている。図4において、 Gap 部はセ
クタとセクタとの間の隙間部分、Guad及び Guad 2の部
分は円盤(記録媒体であるディスク)の回転変動による
記録領域の変動を吸収するための領域である。また、VF
O 部は、データ再生回路内部で生成するクロックを再生
信号に位相同期させるためのデータが記録される領域、
PS部はデータの書き始めを示す目印のデータが記録され
る領域、PA部は記録データの終了を示す目印のデータが
記録される領域である。そして、Data部が実際のデータ
が記録される領域である。
【0006】前述した領域のうち、VFO 部に記録される
データのパターンは、図5に示すような形式を持つ。図
5において、“1”、“0”のデータ列は、NRZI形式の
記録データを表し、データ“1”で記録波形の極性が反
転させられる。記録波形の極性は、それぞれMark及びSp
ace に対応し、これらが実際の記録媒体上の記録状態に
対応する。図5に示すように、従来技術の場合のVFO 部
のパターンは、Mark、Space が交互に4Tの期間連続した
後に極性が反転する単一周期の記録パターンとされてい
る。そして、従来技術は、このような一定周期の信号を
VFO 部のパターンとして用いることにより、容易にPLL
の位相引き込みを行うことが可能とされていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】さて、従来のEFM plus
符号を使用するよりも記録密度を向上させることが可能
な記録符号として、特願2000-314447号 により提案され
ている非対称符号技術がある。この記録符号は、記録媒
体上の状態をマーク及びスペースに区別し、マーク部に
対応する記録符号(例えば、“0”)の最小ラン長を3
に制限し、スペース部に対応する記録符号(例えば、
“1”)の最小ラン長を2に制限するというものであ
る。この場合、記録ユーザデータ8bitに対して媒体上の
チャネルデータは15bit に変調されるので、符号化率が
8/15になる。また、この符号規則において、マークとス
ペースとの平均発生頻度が8:7 となり、変調後のデータ
に直流信号成分を含むことになる。
【0008】ところで、データ再生回路の構成として、
例えば、特開 2000-222738号公報に記載されている方式
を用いる場合、再生信号の2値化を行うためのしきい値
を決める必要がある。従来技術によるEFM plus符号を使
用する場合、記録されたデータの直流成分が少ないた
め、再生波形の中央のレベルにしきい値を設定すればよ
い。具体的には、再生信号の振幅が安定して得やすいVF
O 部のパターンから再生信号の平均値を求め、この値を
しきい値として設定すればよい。図5に示したVFO のパ
ターンには直流成分が含まれないため、容易に再生波形
の中心レベルを得ることができる。これと同様の方法を
前述した非対称符号を用いた場合に適用すると、VFO の
パターンには直流成分が含まれないため、その平均値と
して、信号振幅のほぼ中央部の値が得られるのに対し
て、data領域のデータは、直流成分を含むために、VFO
のパターンから得られる平均値とは、適切なしきい値が
異なるものとなる。このため、前述のような直流成分を
含む非対称符号を使用する場合に適したしきい値を求め
ることが必要とされている。
【0009】本発明の目的は、データ領域中で直流成分
を含むような記録符号方式を用いる記録再生装置に適用
して好適なデータ再生のためのしきい値を容易に求める
ことを可能にした情報記録媒体及びこれを用いる情報記
録再生装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、ディジタルデータを記録する情報記録媒体におい
て、データ再生時に必要とする同期信号の位相引き込み
のために使用するVFO 領域の記録パターンとして、単一
周期の繰り返しとならないパターン、すなわち、マーク
期間の長さとスペース期間の長さとが一致しないパター
ンを使用することにより達成される。特に、データ領域
中の再生波形とほぼ同じだけの直流成分を含む信号をVF
O 領域の記録パターンとして使用する。
【0011】前述のVFO 領域のパターンは、クロックの
位相引き込みも同時に行う必要があるため、なるべく極
性反転の周期が短いパターンが使用される。データ再生
時において、VFO 領域の記録パターンの再生中に、クロ
ックの位相引き込みを行うと同時に、この再生波形の平
均レベルを求め、この値を2値化のためのしきい値とし
て設定する。例えば、前述の非対称符号の場合、図3に
示すように、Mark、Space がそれぞれ4T、4T、4T、3Tの
順になるVFO 領域の記録パターンを用いる。このような
波形の平均レベルは、再生波形の振幅を8:7の比率で分
割したときのレベルとなり、このレベルが2値化回路の
しきい値として用いられる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明による情報記録媒体
及びこれを用いる情報記録再生装置の実施形態を図面に
より詳細に説明する。
【0013】図1は本発明が適用される情報記録再生装
置の一実施形態の概略構成を示すブロック図、図2は信
号処理回路に含まれるデータ再生部の構成を示すブロッ
ク図、図3は本発明の実施形態におけるVFO 部のデータ
パターンを説明する図である。図1、図2において、1
1は光ピックアップ、12は信号処理回路、13はホス
トインタフェース(I/F回路)、14は中央制御回
路、15は光レンズ、16は光ディスク媒体、17はモ
ータ、21は波形等化器、22は2値化回路、23はP
LL、24は復調回路、25はLPF、26はホールド
回路である。なお、ここで説明する情報記録再生装置
は、光ディスク装置である。
【0014】図1において、I/F回路13は、光ディ
スク装置と図示しないパーソナルコンピュータ等のホス
トコンピュータとの間のデータ転送を制御する。信号処
理回路12は、記録媒体への記録信号を生成するための
電気的な処理及び記録媒体から再生された信号から記録
データを復元するための電気的な処理を行う。光ピック
アップ11は、信号処理回路12からの電気信号を光信
号に変化させ、また、記録媒体から再生した光信号を電
気信号に変換して信号処理回路12へ伝える。光レンズ
15は、光ピックアップからの光信号が適切に記録媒体
16の目的とする位置に光スポットが当たるようにする
レンズである。記録媒体16は、目的のデータを記録す
る情報記録媒体である。モータ17は、記録媒体16を
適切な速度で回転させる。中央制御回路14は、I/F
回路13、信号処理回路12、光レンズ15、モータ1
7が適切に連動するように制御を行う。
【0015】次に、前述した構成を有する情報記録再生
装置のデータ記録時の処理動作について説明する。
【0016】図示しないホストコンピュータからの記録
データは、まず、I/F回路13に送られてくる。この
情報は、I/F回路13を介して中央制御回路14に送
られ、中央制御回路14により記録媒体16上の記録位
置、記録周波数、モータ17の回転速度が決定される。
中央制御回路14は、モータ17、光レンズ15を制御
し、光スポットが目的の媒体位置に当たるように制御を
行う。光スポットが目的位置に達すると、中央制御回路
14は、信号処理回路12を動作させ、記録データに対
応する記録信号を生成させる。生成された記録信号は、
光ピックアップ11により光信号に変換されて、光レン
ズ15を通して記録媒体16に照射され、記録媒体16
上にマークを形成する。
【0017】そして、本発明が適用される情報記録再生
装置は、前述のデータ記録時、ディジタルデータを所定
の規則に従って変調し、変調後のデータを媒体上のマー
ク区間及びスペース区間の長さ情報として情報記録媒体
に記録する際に、前述の変調規則として、平均的なマー
ク区間の長さとスペース区間の長さとに違いがある変調
規則を使用している。このため、変調後のデータに、直
流信号成分を含むこととなる。以上のようにして、デー
タが記録媒体16に記録される。
【0018】次に、データ再生時の処理手順を説明す
る。
【0019】図示しないホストコンピュータからのデー
タ再生要求が送られてくると、その情報は、I/F回路
13を介して中央制御回路14に送られる。ここで、中
央制御回路14は、記録媒体16上の記録位置、記録周
波数、モータ17の回転速度を決定する。中央制御回路
14は、モータ17、光レンズ15を制御し、光スポッ
トが目的の媒体位置に当たるように制御を行う。光スポ
ットが目的位置に達すると、光ピックアップ11、信号
処理回路12を動作させ、光ピックアップ11が記録媒
体16からの光信号を電気信号に変換すると同時に、信
号処理回路12において記録データが復元される。得ら
れたデータは、I/F回路13を経由してホストコンピ
ュータに送られる。以上のようにして、記録媒体16に
記録されたデータが再生される。
【0020】次に、本発明で用いるデータ記録フォーマ
ットの例について説明する。本発明の実施形態において
も、従来技術の場合と同様に、記録データは、セクタと
呼ぶデータ単位ごとに分割して記録される。各セクタ
は、図4に説明したと同一の構成とする。セクタ内の各
領域の内容は、図4の場合と同一であるが、データ再生
回路内部で生成するクロックを再生信号に位相同期させ
るための領域であるVFO 領域には、単一周期の繰り返し
とならないパターン、すなわち、マーク期間(mark部)
の長さとスペース期間( space部)の長さとが一致しな
いパターンが記録される。
【0021】図3に示す例は、mark部、 space部のそれ
ぞれが、交互に、4T、4T、4T、3Tの期間を繰り返すよう
に信号が記録される例である。この例のパターンは、平
均的なマーク区間の長さとスペース区間の長さとに違い
がある変調規則を使用して記録されたディジタルデータ
の前記平均的なマーク期間の長さとスペース期間の長さ
との比率に一致するマーク期間とスペース期間とを有す
るパターンである。
【0022】このようにすると、mark期間と space期間
との比率が8対7となり、特願2000-314447号 により提案
した記録符号化方式におけるデータ領域のMarkとspace
との平均発生比率と一致させることができ、また、Mark
とspace との周期が短い周期であるので、 PLLでの位相
比較を容易に行うことが可能となる。記録されるディジ
タルデータのmark期間と space期間との比率が前述と異
なる比率となるような変調規則を使用する場合、その変
調規則を使用したときのディジタルデータのmark期間と
space期間との比率と一致するように、VFO 領域の記録
パターンのmark期間と space期間との比率を決定すれば
よい。
【0023】次に、前述のように記録されたVFO 領域の
パターンから、2値化のためのしきい値を定める方法に
ついて説明する。
【0024】信号処理回路12の中に含まれるデータ再
生部は、図2に示すように、波形等化器21と、2値化
回路22と、PLL23と、復調回路24と、LPF2
5と、ホールド(Hold)回路26とにより構成される。
このデータ再生部において、波形等化器21は、再生波
形に対して適切な波形等化を行う。2値化回路22は、
波形等化後の信号としきい値とを比較し、入力信号がし
きい値よりも大きい場合に“1”を出力し、しきい値よ
りも小さい場合に“0”を出力する。PLL23は、2
値化回路22からの出力に同期したクロックを生成し、
2値化回路22の出力信号を、生成したクロックに同期
したデータとして出力する。復調回路24は、記録時に
行った符号化(変調)と逆の処理に相当する復号化(復
調)処理を行う。LPF25は、再生波形の平均値を出
力するための低域通過型フィルタであり、LPF25の
遮断周波数は、図3に示したVFO のパターンの信号周波
数よりも十分に低くなるように設定される。ホールド回
路26は、VFO の期間中にLPF25で得られたしきい
値を保持する回路であり、図1の中央制御回路14から
の指示によって、LPF25の出力値を保持するか否か
の切り替えの制御が行われる。
【0025】前述した構成を有するデータ再生部におい
て、データ再生時に、図3に示したデータ構造のうちの
VFO 領域の信号がLPF25に入力されると、中央制御
回路14は、ホールド回路26の保持状態を一旦解除す
る。そして、中央制御回路14は、時間の経過と共にVF
O 領域の再生が終わりPS部の再生が始まる寸前でホール
ド回路26に対して、再び値の保持を指示する。この結
果、ホールド回路26は、この時点でのLPF25の出
力値を保持する。すなわち、VFO 領域のパターンは、VF
O 領域を再生する際に、PLLでのの位相引き込みを行
うために使用され、また、この期間中の再生信号の平均
値が求められて、VFO 期間が終了するときにこの平均値
がホールド回路26に保持されることになる。
【0026】この保持された値は、記録されるディジタ
ルデータのmark期間と space期間との比率が異なるよう
な変調規則を使用して記録されたデータ領域の再生時の
平均値(直流信号成分)と一致する値となり、データ領
域のデータを2値化する際に、2値化回路22によりし
きい値として用いられる。
【0027】前述したように、前述した本発明の実施形
態によれば、直流成分を含む記録符号を用いる記録再生
装置において、用いる符号の直流成分にほぼ等しい直流
成分を持ち、かつ、極性の反転間隔が短いVFO パターン
を用いてクロックの位相引き込みを行い、同時に、VFO
パターンの平均レベルを2値化のためのしきい値として
設定して使用するようにしているので、容易に適切な2
値化のための適切なしきい値レベルを得ることができ
る。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、VF
O 領域のパターン信号を使用して、データ領域中で使用
するしきい値レベルを決定することができ、この結果、
容易に適切なしきい値レベルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される情報記録再生装置の一実施
形態の概略構成を示すブロック図である。
【図2】信号処理回路に含まれるデータ再生部の構成を
示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態におけるVFO 部のデータパタ
ーンを説明する図である。
【図4】EFM plus符号を用いて記録データが記録された
セクタの記録フォーマットの構成を説明する図である。
【図5】従来技術で使用されるVFO 部のデータパターン
を説明する図である。
【符号の説明】
11 光ピックアップ 12 信号処理回路 13 ホストインタフェース(I/F回路) 14 中央制御回路 15 光レンズ 16 光ディスク媒体 17 モータ 21 波形等化器 22 2値化回路 23 PLL 24 復調回路 25 LPF 26 ホールド回路
フロントページの続き (72)発明者 片山 ゆかり 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 加藤 崇利 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (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 (72)発明者 中村 敦史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5D044 BC03 BC06 CC04 DE02 DE32 GM12 GM14 5D090 AA01 BB04 CC04 CC14 DD02 EE14 FF42 GG26

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタルデータを記録する情報記録媒
    体において、データ再生時に必要とする同期信号の位相
    引き込みのために使用するVFO 領域の記録パターンが、
    単一周期の繰り返しとならないパターンであることを特
    徴とする情報記録媒体。
  2. 【請求項2】 ディジタルデータを記録する情報記録媒
    体において、データ再生時に必要とする同期信号の位相
    引き込みのために使用するVFO 領域の記録パターンが、
    マーク期間の長さとスペース期間の長さとが一致しない
    パターンであることを特徴とする情報記録媒体。
  3. 【請求項3】 ディジタルデータを記録する情報記録媒
    体において、データ再生時に必要とする同期信号の位相
    引き込みのために使用するVFO 領域の記録パターンが、
    平均的なマーク区間の長さとスペース区間の長さとに違
    いがある変調規則を使用して記録されたディジタルデー
    タの前記平均的なマーク期間の長さとスペース期間の長
    さとの比率に一致するマーク期間とスペース期間とを有
    するパターンであることを特徴とする情報記録媒体。
  4. 【請求項4】 ディジタルデータを所定の規則に従って
    変調し、変調後のデータを媒体上のマーク区間及びスペ
    ース区間の長さ情報として情報記録媒体に記録する情報
    記録再生装置において、前記変調規則として、平均的な
    マーク区間の長さとスペース区間の長さとに違いがある
    変調規則を使用し、前記情報記録媒体として、請求項
    1、2または3記載の情報記録媒体を使用したことを特
    徴とする情報記録再生装置。
  5. 【請求項5】 前記情報記録媒体のVFO 領域内に記録さ
    れたパターンの再生信号の平均値を、再生データの2値
    化のためのしきい値として用いることを特徴とする請求
    項4記載の情報記録再生装置。
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