JP2003022539A - 情報記録媒体および情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ウォブル信号へのクロストーク等のノイズの
影響を排除することができる情報記録媒体を提供する。 【解決手段】 記録情報の少なくとも一部をランダム化
したウォブリング信号に基づいて、トラックをウォブリ
ングする。また、ウォブリング信号は記録情報の少なく
とも一部をランダム化パターンを用いてランダム化した
ものである。さらに、ウォブリング信号は記録情報の少
なくとも一部をスペクトラム拡散に用いる信号の基本周
波数を短い周期で変化させることによりランダム化した
ものである。トラックはランダム化されていない記録情
報によりウォブリングされた部分を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウォブリングされ
たトラックを備える情報記録媒体と、そのトラックの情
報を読み取る情報読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディ
スクが実用化されている。近年、再生専用の記録媒体で
あるＣＤ−ＤＡ（CD-Digital Audio）等のほかに、１回
に限りデジタルデータを記録可能としたＣＤ−Ｒ（CD-R
ecordable）やデジタルデータを複数回、書換え可能と
したＣＤ−ＲＷ（CD-ReWritable）等も実用化されてい
る。

【０００３】光ディスクの記録時、再生時には光ディス
クを所定の速度で回転させる必要があり、再生専用の記
録媒体の場合には、再生時にデジタルデータの再生周波
数に回転速度を同期させることにより、所定の回転速度
を得ることができる。一方、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷのよ
うに記録可能な記録媒体の場合、初期状態ではトラック
にデジタルデータが記録されておらず、同様な方法を用
いて回転速度の制御ができない。このため、記録可能な
記録媒体では、所定の基本周波数を持つウォブル基準信
号をアドレス情報に基づいてＦＭ変調したウォブル信号
に対応してトラック（グルーブトラック）がウォブリン
グされており、トラックから読み取られるウォブル信号
から基準信号を取り出して光ディスクの回転速度の制御
を行うとともに、ウォブル信号を復調することによりト
ラックのアドレスを認識するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ウォブル信号
には、隣接するトラックからのウォブルに起因するクロ
ストークや、ウォブリングされたトラック上に形成され
た記録マークに起因するクロストーク等が混入する。こ
のためウォブル信号のＣＮが悪くなり、ＦＭ変調等によ
り記録されたアドレス情報の読み取りに支障がおきた
り、ウォブル信号から取り出される基準信号の精度がと
れなくなる等の問題が発生する。また、多層ディスクに
おいても、各層間におけるウォブル信号のクロストーク
によって同様の問題が発生する。このため、多層ディス
クでの高精度の書き込みが困難になるという問題が発生
する。

【０００５】例えば、トラックピッチが小さくなってく
ると、ビームは実質的に隣のグルーブにかかるようにな
り、隣接するトラックのウォブルの位相の影響を受け
る。しかも、隣接するグルーブ間の位相関係は複雑に変
化するため、そのビームの反射光に基づく読み取り信号
の値は、隣接トラックの影響で大きく変動する。

【０００６】以上のように従来の方式では、ノイズやク
ロストークの影響を受けると、精度の良い信号を検出す
ることが困難であった。

【０００７】本発明は、ウォブル信号へのクロストーク
等のノイズの影響を排除することができる情報記録媒体
及びその情報記録媒体から情報を読み取る情報読取装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の情報記録媒体
は、トラックの少なくとも一部が、記録情報の少なくと
も一部をランダム化したウォブリング信号に基づいてウ
ォブリングされていることを特徴とする。

【０００９】この情報記録媒体によれば、隣接するトラ
ックからのクロストークや各種ノイズの影響を大幅に抑
制することができると同時に、他のトラックへの影響を
大幅に低減できる。したがって、ウォブル信号へのクロ
ストーク等のノイズの影響を効果的に排除することがで
きる。

【００１０】ウォブリング信号は、記録情報の少なくと
も一部をランダム化パターンを用いてランダム化したも
のであってもよい。

【００１１】この場合には、複数のランダム化パターン
を用いて、ランダム化パターンを頻繁に切換えることに
より、クロストーク等のノイズの影響を効果的に排除で
きる。互いに隣接するトラック間で異なるランダム化パ
ターンを用いた場合には、更に効果的である。

【００１２】ウォブリング信号は、記録情報の少なくと
も一部をスペクトラム拡散に用いる信号の基本周波数を
短い周期で変化させることによりランダム化したもので
あってもよい。

【００１３】この場合には、互いに隣接するトラック間
でスペクトラム拡散に用いる信号の基本周波数が異なる
ように基本周波数を切換えることによって、より効果的
にクロストーク等のノイズの影響を排除できる。

【００１４】トラックは、ランダム化されていない記録
情報によりウォブリングされた部分を有するようにして
もよい。

【００１５】この場合には、ランダム化されていないト
ラックの部分に基づいて、同期信号やトラックを示す情
報等の必要な情報を、複雑な回路等を用いずに容易かつ
迅速に獲得することができる。

【００１６】トラックは、ランダム化された記録情報に
対応する部分とランダム化されていない記録情報に対応
する部分とでウォブリング振幅が異なるようにしてもよ
い。

【００１７】この場合には、他のトラックからのクロス
トークやノイズの影響を抑制したい部分におけるトラッ
クの振幅変調度を大きくすることにより、その部分の情
報を確実に読み取ることができる。

【００１８】ランダム化されていない記録情報に対応す
る部分のウォブリング振幅は、ランダム化された記録情
報に対応する部分のウォブリング振幅より大きくてもよ
い。

【００１９】この場合には、ランダム化されていない部
分に記録された同期信号等の情報を複雑な回路等を用い
ずに確実に獲得することができる。

【００２０】ランダム化された記録情報には、ランダム
化された特定の同期信号が含まれてもよい。

【００２１】この場合には、ランダム化された特定の同
期信号を読み取り、その同期信号を既知の同期信号と比
較することによって、ランダム化パターン等のランダム
化の方法を検出することができる。

【００２２】ランダム化された記録情報には更に、ラン
ダム化された特定の同期信号と同一のランダム化パター
ンによりランダム化された実体データが含まれてもよ
い。

【００２３】この場合には、読み取られたランダム化さ
れた特定の同期信号を既知の同期信号と比較することに
よってランダム化パターン等のランダム化の方法を検出
することができるため、既知の同期信号と同一のランダ
ム化パターンによりランダム化された実体データを復元
することができる。

【００２４】ランダム化された記録情報には、ランダム
化された同期信号と、該同期信号により示されるランダ
ム化パターンによりランダム化された実体データとが含
まれてもよい。

【００２５】この場合には、同期信号を読み取ることに
より、その同期信号により示されるランダム化パターン
が判別できるため、そのランダム化パターンによりラン
ダム化された実体データを復元することができる。

【００２６】ランダム化パターンは、互いに隣接するト
ラック間で異なるようにしてもよい。

【００２７】この場合には、情報を復元する際に、隣接
するトラックからのクロストーク成分が大幅に抑制され
るので、互いに隣接するトラック間の影響を更に効果的
に低減できる。

【００２８】ランダム化されたウォブリング周波数は、
互いに隣接するトラック間で基本周波数が異なるように
してもよい。

【００２９】この場合には、情報を復元する際に、隣接
するトラックからのクロストーク成分が大幅に抑制され
るので、互いに隣接するトラック間の影響を更に効果的
に低減できる。

【００３０】ランダム化パターンは、前記記録情報の処
理時における一単位となる一領域内において、同一のラ
ンダム化パターンが用いられてもよい。

【００３１】この場合には、各単位で同一のランダム化
パターンが用いられているので、ガイドトラックに記録
された情報の復元に際して、各単位内で変換方法を切換
える必要がない。

【００３２】記録情報の処理時における一単位となる一
領域内においては、基本周波数が同一の信号によりラン
ダム化されてもよい。

【００３３】この場合には、各単位で同一の基本周波数
が用いられているので、ガイドトラックに記録された情
報の復元に際して、各単位内で基本周波数を切換える必
要がない。

【００３４】一単位はＥＣＣブロック単位であってもよ
い。

【００３５】この場合には、各ＥＣＣブロック内で同一
のランダム化パターンまたは同一の基本周波数が用いら
れているので、ガイドトラックに記録された情報の復元
に際して、各ＥＣＣブロック内で変換方法または基本周
波数を切換える必要がない。

【００３６】一単位は記録マークのデータエラーコレク
ション単位と同一であってもよい。

【００３７】この場合には、各データエラーコレクショ
ン単位内で同一のランダム化パターンまたは同一の基本
周波数が用いられているので、ガイドトラックに記録さ
れた情報の復元に際して、各単位内で変換方法または基
本周波数を切換える必要がない。

【００３８】占有帯域が異なる２種類以上のランダム化
パターンが用いられ、隣接するトラック間で占有帯域の
異なるランダム化パターンが使用されてもよい。

【００３９】この場合には、使用されるランダム化パタ
ーンの占有帯域が隣接するトラック間で異なるので、更
に効果的に隣接するトラック間の影響を抑制することが
できる。

【００４０】ランダム化された記録情報は、ランダム化
された同期信号とランダム化された実体データとを含ん
でもよい。

【００４１】本発明の情報読取装置は、ウォブリングさ
れたトラックを備える情報記録媒体を読み取る情報読取
装置において、前記トラックは、ランダム化された情報
とランダム化されないトラックマーカーとを含むウォブ
リング信号に基づいてウォブリングされており、上記ト
ラックのウォブリングに基づくウォブリング信号を読み
取る読取手段と、前記ウォブリング信号に含まれるトラ
ックマーカー信号を検出する検出手段と、前記検出され
たトラックマーカー信号に基づいて前記ディスクの線速
度を測定する線速度測定手段と、を備えることを特徴と
する。

【００４２】この情報読取装置によれば、ランダム化さ
れていないマーカー部の読取方向の幅に基づいて読み取
りの線速度を測定するので、クロストークやノイズの影
響を受けて変形したマーカー部の波形に基づいて正しい
線速度を算出することができる。

【００４３】トラックに記録された情報を再生する情報
再生手段を備え、前記情報再生手段は、前記線速度測定
手段により測定された線速度に基づくクロックで信号処
理を行う信号処理手段を備えてもよい。

【００４４】この場合には、情報再生手段は正しい線速
度に基づいた正確なクロックを用いて信号処理を行うこ
とができる。

【００４５】トラックに情報を記録する情報記録手段を
備え、前記情報記録手段は、前記線速度測定手段により
測定された線速度に基づくクロックで信号処理を行う信
号処理手段を備えてもよい。

【００４６】この場合には、情報記録手段は正しい線速
度に基づいた正確なクロックを用いて信号処理を行うこ
とができる。

【００４７】ランダム化された情報は、複数のランダム
化パターンのいずれか一つを用いてランダム化されてお
り、前記情報読取装置は、前記複数のランダム化パター
ンを用いてランダム化した複数のランダム化信号を出力
するランダム化信号出力手段と、前記ランダム化信号出
力手段から出力された複数のランダム化信号と、前記読
取手段によって読み取られたウォブリング信号とを比較
する比較手段と、を備え、前記比較手段は、その比較結
果に基づいて、前記ランダム化された情報のランダム化
に用いられたランダム化パターンを判定してもよい。

【００４８】この場合には、ランダム化信号出力手段か
ら出力される信号と、ガイドトラックの情報に含まれる
既知の情報とを比較することにより、確実にランダム化
パターンを判定できるので、このランダム化パターンを
用いてガイドトラックの情報を復元することができる。
この場合、既知の情報に用いられているのと同一のラン
ダム化パターンでランダム化された情報を既知の情報と
関連付けておくことにより、当該既知の情報と関連付け
られた情報を所定の方法で復元することが可能となる。

【００４９】なお、本発明の理解を容易にするために添
付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それによ
り本発明が図示の形態に限定されるものではない。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して、本
発明による情報記録媒体の実施形態について説明する。

【００５１】図１は、本実施形態の情報記録媒体である
光学式ディスクのグルーブにウォブリング変調として記
録される記録情報（以下、グルーブ変調データという）
の信号フォーマットを示す図である。図１に示すよう
に、グルーブ変調データは、２６の同期フレームからな
る各ＥＣＣ（誤り訂正）ブロック内に、１の同期フレー
ムに含まれるマーカー部（Marker）および同期信号部
（Sync）と、２５の同期フレームからなる実体データ部
（Data0〜Data24）とを備える。このグルーブ変調デー
タは、マーカー部を除く同期信号部とデータ部が所定の
ランダム信号に基づいてランダム化され、ウォブリング
信号として螺旋状に形成されたグルーブに記録される。

【００５２】なお、グルーブ上には光ビームによって所
定のＲＦ情報（例えば、映像情報や音声情報）を記録す
るためのピット（記録マーク）が形成される。

【００５３】図１に示すように、偶数トラックに対する
グルーブ変調データのマーカー部には７０ｋＨｚのトラ
ックマーカーが置かれる。一方、奇数トラックに対する
グルーブ変調データのマーカー部には３５ｋＨｚのトラ
ックマーカーが置かれる。

【００５４】同期信号部には特定のデータパターンを持
つ７０ｋＨｚの同期信号が置かれ、本実施形態では、同
期信号（ランダム化される前の信号）は、すべてのトラ
ックについて同一の信号であり、偶数トラックおよび奇
数トラックの両者において同一のデータ“１０１０１０
１０”が用いられる。

【００５５】データ部には、各トラックのアドレスを示
すアドレス信号やエラー訂正符号などが入る。なお、デ
ータ部の情報は、アドレス信号に限定されるものではな
い。

【００５６】次に、同期信号およびデータ信号に対する
ランダム化の手法について説明する。図１に示すよう
に、本実施形態では、グルーブ変調データの同期信号お
よびデータ信号のみが、スペクトラム拡散方式を用いて
ランダム化されている。すなわち、ＤＣ（直流）から１
４０ｋＨｚのスペクトラムを有する同期信号およびデー
タ信号と、２８０ｋＨｚから２．８ＭＨｚの帯域をもつ
ランダム信号とを掛け算（ＸＯＲ）することにより、同
期信号およびデータ信号を２８０ｋＨｚから２．８ＭＨ
ｚの帯域に拡散する。再生時には、同じランダム信号を
掛け算することにより元の信号に戻るため、ＤＣ（直
流）から１４０ｋＨｚの同期信号およびデータ信号を復
元することができる。このように、本実施形態では、復
元時に２８０ｋＨｚから２．８ＭＨｚのランダム信号が
掛け算されることによって、復元前の信号に加わったノ
イズやクロストークが、同期信号およびデータ信号の帯
域（ＤＣ〜１４０ｋＨｚ）から外側に分離される。この
ため、ノイズやクロストークの影響を大幅に低減するこ
とができる。

【００５７】本実施形態では、全部で４種類のランダム
化パターン（ランダム関数の系列）を用いている。各Ｅ
ＣＣブロックの同期信号およびデータ信号は、それぞ
れ、４種類のランダム化パターンのうちの共通の１つの
ランダム化パターンを用いてランダム化されている。本
実施形態では、互いに隣接するトラックに用いられるラ
ンダム化パターンが極力異なるものとなるように、各Ｅ
ＣＣブロックのランダム化パターンが選択されている。
これにより、隣接するトラック間のクロストークをより
効果的に低減することができる。なお、本明細書におい
て「隣接トラック」は、単層または多層の記録媒体にお
いて、同一層内において隣接するトラックあるいは隣接
する層のほぼ同一領域に形成されたトラック等、クロス
トークの原因となる位置にあるトラックを意味する。

【００５８】このように、本実施形態ではグルーブを半
径方向に変調するにあたり、スペクトラム拡散方式を用
い、エラー訂正信号を入れたデータ信号を特定のランダ
ム信号で変調し、その信号でグルーブをウォブリング変
調する。その結果、グルーブはランダム化されないマー
カーに対応してウォブリングされた部分と、ランダム化
された同期信号およびデータに対応してウォブリングさ
れた部分とが交互に形成されることになる。

【００５９】再生時は、再生プッシュプル信号から、特
定のランダム信号を用いて復調することで、隣接するト
ラックから漏れ込んだノイズを除去し、データ信号を抜
き出す。たまたま、エラーになった場合にはＥＣＣブロ
ック内のエラー訂正信号で修復することで、従来に比
べ、正確なデータを得ることを可能としている。

【００６０】ランダム信号の種類は上記実施形態に限定
されることなく、ランダム信号としてどのような信号を
選択してもよい。しかし、隣接するグルーブのデータに
用いられたランダム信号が互いに異なるものとなるよう
に複数のランダム信号を頻繁に切換えることが望まし
い。この場合には、上記のように隣接するトラック間の
クロストークをより効果的に低減することができる。

【００６１】本実施形態では、同期信号およびデータ信
号のみをランダム化して記録しており、トラックマーカ
ーはランダム化せずに記録している。これにより光ディ
スクに情報を記録する情報記録装置あるいは光ディスク
に記録された情報を再生する情報再生装置の回路が複雑
になることを回避している。しかし、トラックマーカー
を含めたすべてのデータをランダム化して記録してもよ
い。

【００６２】また、トラックマーカーをランダム化しな
い場合、ランダム化しないマーカー部分の読取精度を上
げるため、この部分のグルーブの変調度（振幅度）を上
げると更に効果的である。

【００６３】次に、図２を参照して、上記情報記録媒体
のディスク原盤を作製するディスクカッティングマシン
の構成について説明する。

【００６４】図２に示すように、このカッティングマシ
ンは、ランダム信号を発生するランダム信号生成回路１
と、上述した信号フォーマットを持つグルーブ変調デー
タの同期信号およびデータ信号に対してランダム信号を
掛け算する変調機２と、光学式ディスク原盤２０にグル
ーブを形成する記録ヘッド３と、記録ヘッド３をディス
クの半径方向に駆動するスライダー４と、記録ヘッド３
のディスク半径方向の位置を検出するスライダー位置検
出回路５と、スライダー４のスライド位置を制御するス
ライダー制御回路６と、記録ヘッド３から射出されるレ
ーザ光を制御する光記録ドライバー８と、ディスク原盤
を回転駆動する駆動装置９と、駆動装置９を制御する回
転制御回路１０と、ランダム信号生成回路１、変調機
２、スライダー位置検出回路５、スライダー制御回路
６、光記録ドライバー８および回転制御回路１０を制御
するＣＰＵ１１と、を備える。

【００６５】図２に示すように、上述した信号フォーマ
ットからなるグルーブ変調データは、ＣＰＵ１１を介し
て変調機２に向けて出力される。なお、アドレス等は、
必要に応じてＣＰＵ１１のメモリ等（不図示）に記録さ
れる。一方、ランダム信号生成回路１では、２８０ｋＨ
ｚから２．８ＭＨｚの帯域をもつランダム信号を生成
し、変調機２に向けて出力する。

【００６６】変調機２では、ＣＰＵ１１から出力された
上記グルーブ変調データに対し、ランダム信号生成回路
１から出力されたランダム信号を必要に応じて掛け算す
る。上記のように、本実施形態では、同期信号およびデ
ータ信号に対してのみランダム信号を掛け算してランダ
ム化する。

【００６７】変調機２の出力信号はスライダー制御回路
６に入力され、スライダー４によって記録ヘッド３が駆
動される。この結果、図１に示すような信号フォーマッ
トに従って、トラックマーカーと、ランダム信号により
変調された同期信号と、ランダム信号により変調された
データ信号とがグルーブのウォブリング形状として光デ
ィスク原盤に記録される。

【００６８】なお、同期信号およびデータ信号に対し、
一定のタイミングでランダム信号を掛け合せる必要があ
るが、そのタイミングはＣＰＵ１１により制御される。

【００６９】このような光ディスク原盤２０を用いて、
記録可能な光学式ディスクが大量に製造される。

【００７０】次に、図３を参照して、図１の信号フォー
マットに従って記録された光ディスクの情報を読み取る
読取装置について説明する。図３は読取装置を示すブロ
ック図である。このような読取装置は、光学式ディスク
の記録装置あるいは再生装置等に設けられる。

【００７１】図３に示す読取装置は、上記のように、４
種類のランダム信号パターンを用いて同期信号およびデ
ータ信号を変調した光ディスクの再生装置に本発明の読
取装置を適用した例を示している。

【００７２】図３に示すように、読取装置１００は、一
対の検出器の出力信号からプッシュプル信号を作成する
プッシュプル信号作成回路２１と、７０ｋＨｚの信号を
通過させるフィルター２２と、７０ｋＨｚのトラックマ
ーカーを検出する検出回路２３と、３５ｋＨｚの信号を
通過させるフィルター２４と、３５ｋＨｚのマーカーを
検出する検出回路２５と、検出回路２３および検出回路
２５からの信号を受けて光ディスクの線速度を検出する
線速度検出回路２６と、線速度検出回路２６で検出され
た線速度に依存したクロックを生成するクロック生成回
路２７と、プッシュプル信号作成回路２１およびクロッ
ク生成回路２７からの信号を受けるマルチタップ遅延回
路２９と、マルチタップ遅延回路２９からの出力信号を
記憶するメモリ３０と、第１のランダム変調パターンに
より変調された同期信号を生成する第１のシンクパター
ン生成器３１と、第２のランダム変調パターンにより変
調された同期信号を生成する第２のシンクパターン生成
器３２と、第３のランダム変調パターンにより変調され
た同期信号を生成する第３のシンクパターン生成器３３
と、第４のランダム変調パターンにより変調された同期
信号を生成する第４のシンクパターン生成器３４と、メ
モリ３０に記録された信号および第１〜第４のシンクパ
ターン生成器３１〜３４の信号を比較する比較器３６
と、マルチタップ遅延回路２９の出力を選択するための
スイッチ３７と、第１のランダム信号を生成する第１の
ランダム信号生成器４１と、第２のランダム信号を生成
する第２のランダム信号生成器４２と、第３のランダム
信号を生成する第３のランダム信号生成器４３と、第４
のランダム信号を生成する第４のランダム信号生成器４
４と、第１〜第４のランダム信号生成器４１〜４４の出
力信号を選択するためのスイッチ４５と、スイッチ３７
により選択された信号を復調するための復調器４６と、
復調器４６から出力される復調信号を受けてＥＣＣブロ
ックを生成するＥＣＣブロック生成器４７と、復調器４
６から出力される復調信号を受けて記録クロックを生成
する記録クロック生成器４８と、比較器３６から出力さ
れる信号から同期信号を抽出する同期信号抽出部４９と
を備える。

【００７３】次に、読取装置１００の動作について説明
する。フィルター２２では、プッシュプル信号作成回路
２１から出力されたプッシュプル信号から偶数トラック
を示す７０ｋＨｚのトラックマーカーを抽出し、マーカ
ー検出回路２３においてこのトラックマーカーを検出す
る。一方、フィルター２４では、プッシュプル信号作成
回路２１から出力されたプッシュプル信号から奇数トラ
ックを示す３５ｋＨｚのトラックマーカーを抽出し、マ
ーカー検出回路２５においてこのトラックマーカーを検
出する。

【００７４】線速度検出回路２６では、マーカー検出回
路２３およびマーカー検出回路２５で検出されたトラッ
クマーカーに基づいて、トラック読み取りの線速度を算
出する。

【００７５】図４は線速度の算出方法を示す図である。
図４に示すように、線速度はトラックマーカーの山の中
心間の距離（時間）を測定することにより算出される。
互いに隣り合ったトラックマーカーの山の幅をＮ１およ
びＮ２とし、これらのトラックマーカーの山の間に位置
する谷の幅をＭとすると、互いに隣り合ったトラックマ
ーカーの山の中心間の距離Ｌは、 Ｌ＝Ｍ＋（Ｎ１＋Ｎ２）／２ として算出される。

【００７６】図４に示すように、トラックマーカーはク
ロストークやノイズの影響を受けて、実際の波形とは異
なる波形として検出される。しかし、本実施形態のよう
に、トラックマークの山の中心を基準とすることで、線
速度を算出するに際してトラックマーカーの検出誤差の
影響を排除することができる。

【００７７】クロック生成回路２７では、線速度検出回
路２６において算出された線速度に基づいてクロックを
生成する。クロック生成回路２７から出力されるクロッ
クは、ディスクの回転数を制御するためのサーボ系に向
けて出力される。また、このクロックはマルチタップ遅
延回路２９に入力される。

【００７８】マルチタップ遅延回路２９では、クロック
生成回路２７から出力されるクロックに基づいてプッシ
ュプル信号生成回路２１の出力信号を順次サンプリング
し、この信号をメモリ３０に格納する。また、この信号
はプッシュプル信号生成回路２１からスイッチ３７に向
けて出力される。マルチタップ遅延回路２９からはクロ
ック生成回路２７から出力されるクロックに従って、プ
ッシュプル信号の位相を順次シフトした信号が出力され
る。このように、位相をずらせたプッシュプル信号を記
憶しておくことにより、第１〜第４のランダム変調パタ
ーン生成器３１〜３４の出力信号との関係で位相差のな
い信号を用意することができ、比較器３６での信号の比
較が可能となる。

【００７９】比較器３６では、メモリ３０に記憶された
信号と、第１〜第４のランダム変調パターン生成器３１
〜３４で生成された信号のそれぞれとを比較する。第１
〜第４ランダム変調パターン生成器３１〜３４から出力
される信号のうち、メモリ３０の信号と一致する信号が
あれば、対応するランダム化パターンによりプッシュプ
ル信号が変調されたものと判定することができる。すな
わち、比較器３６では、線速度にロックしたクロックに
従ってサンプリングされた信号の波形と、ランダム変調
パターン生成器３１〜３４から出力される４通りの信号
を比較し、一致する組み合わせを探す。一致した場合、
その波形は変調後の同期信号であり、位相が一致してい
るポイントであると判定する。上記のように、各ＥＣＣ
ブロックの同期信号は同一であり、また、各ＥＣＣブロ
ックの同期信号は上記第１〜第４のランダム信号のうち
のいずれかにより変調されている。したがって、マルチ
タップ遅延回路２９から出力され、メモリ３０に記憶さ
れた変調後の同期信号のいずれかと、第１〜第４のラン
ダム変調パターン生成器３１〜３４のいずれか１つから
出力される信号とが、必ず一致することになる。

【００８０】一致するか否かの判断基準は、本来一致す
べき信号からどれだけのずれがあるかに基づく。このず
れを検出し、そのずれ量が所定の値以下であれば一致し
たものとみなす。同期信号以降のデータ信号について
も、同一ＥＣＣブロック内では同一のランダム系列を用
いて変調しているので、次のＥＣＣブロックの先頭の同
期信号の位置まで同一のランダム系列を用いて復調す
る。また、連続再生の場合には、次のＥＣＣブロックに
用いられているランダム化パターンも予めわかるので、
そのランダム化パターンを用意し、検出された先のＥＣ
Ｃブロックの先頭位置に基づいて各ＥＣＣ内の同期信号
の位相とランダム化パターンの位相とを合わせることが
できる。

【００８１】比較器３６は、マルチタップ遅延回路２９
から出力されるプッシュプル信号のうち、比較器３６に
おいて一致判定の対象となった信号が選択されるよう
に、スイッチ３７を切換える。これにより、マルチタッ
プ遅延回路２９からはスイッチ３７を介して適切な位相
をもった同期信号およびデータ信号が出力される。ま
た、比較器３６は第１〜第４のランダム変調パターン生
成器３１〜３４のうち、一致判定の対象となった信号に
対応するランダム信号が選択されるように、スイッチ４
５を切換える。例えば、第１のランダム変調パターン生
成器３１の出力信号とメモリ３０に記憶された所定の信
号とが一致した場合であれば、第１のランダム信号生成
器４１の出力信号である第１のランダム信号が選択され
る。

【００８２】復調器４６では、比較器３６における比較
の結果、マルチタップ遅延回路２９の出力信号の中から
選択されたプッシュプル信号と、第１〜第４のランダム
信号の中から選択されたランダム信号とが互いに掛け算
される。これにより、同期信号およびデータ信号が所定
のランダム信号により復調され、復調器４６から復調信
号として出力される。

【００８３】ＥＣＣブロック生成器４７では、復調器４
６から出力される復調信号を受けてエラー訂正を実行
し、エラー訂正後の信号をＣＰＵ（不図示）へ送出す
る。記録クロック生成器４８では、復調器４６から出力
される復調信号に基づいて記録クロックを生成する。

【００８４】同期信号抽出部４９は、比較器３６から出
力される信号から同期信号を抽出する。同期信号抽出部
４９で抽出された同期信号は、ディスクの回転数を制御
するためのサーボ系に向けて出力され、スピンドルサー
ボ等の制御に用いられる。

【００８５】次に、図５を参照して、図３に示した読取
装置１００を情報記録再生装置に適用した例について説
明する。図５に示すように、この情報記録再生装置２０
０は再生系として、記録再生ヘッド５１と、記録再生ヘ
ッドからの再生信号を受けるヘッドアンプ５２と、ヘッ
ドアンプ５２の出力信号を受ける物理フォーマットデコ
ーダ５３と、物理フォーマットデコーダ５３の出力信号
を受けるビデオデコーダ５５と、ビデオデコーダ５５の
出力信号を受けグラフィック・ユーザ・インターフェー
ス画像を多重するグラフィック・ユーザ・インターフェ
ース画像多重部５６と、グラフィック・ユーザ・インタ
ーフェイス画像多重部５６の出力信号を受けＮＴＳＣエ
ンコードを行うＮＴＳＣエンコーダ５７とを備える。

【００８６】また、情報記録再生装置２００は記録系と
して、映像信号の同期を補正するタイム・ベース・コレ
クタ５８と、アナログチューナ５９と、タイム・ベース
・コレクタ５８の出力信号およびアナログチューナ５９
の出力信号を受けて輝度信号およびカラー信号を分離す
る分離器６０と、分離器６０の出力信号を受けてＭＰＥ
Ｇエンコードを実行するＭＰＥＧエンコーダ６１と、Ｍ
ＰＥＧエンコーダ６１の出力信号を受ける物理フォーマ
ットエンコーダ６２と、物理フォーマットエンコーダ６
２の出力信号を受けるパルス生成回路６３と、パルス生
成回路６３の出力信号を受けて記録再生ヘッド５１から
射出されるレーザ光を制御する記録ドライバー６４とを
備える。

【００８７】さらに、情報記録再生装置２００はヘッド
アンプ５２の出力信号に基づいて記録再生ヘッド５１の
トラッキングを制御するトラッキング制御回路６７と、
記録再生ヘッド５１の出力信号に基づいて記録再生ヘッ
ド５１のフォーカスを制御するフォーカス制御回路６８
とを備える。

【００８８】図５に示すように、情報記録再生装置２０
０は、図３に示した読取装置１００を備える。ヘッドア
ンプ５２を介して得られた記録再生ヘッド５１からの信
号は、読取装置１００のプッシュプル信号作成回路に入
力される。ＥＣＣブロック生成器４７の出力信号は情報
記録再生装置２００の各部を制御するＣＰＵ７１に与え
られる。これにより、ＥＣＣブロック生成器４７の出力
信号に含まれるアドレス情報等のデータ信号は情報記録
再生装置２００の制御に用いられる。また、クロック生
成回路２７および同期信号抽出部４９の出力信号は、ス
ピンドル制御回路７３に送出される。スピンドル制御回
路７３はディスクを回転駆動するスピンドルモータ７２
を制御する。

【００８９】(比較例)次に、比較例について説明する。
図６は、ＦＭ変調したウォブル信号を記録するためのデ
ィスクカッティングマシンを示すブロック図である。図
６に示すように、このディスクカッティングマシンは、
所定の基本周波数を持つウォブル基準信号を生成するウ
ォブル生成回路１０１と、ウォブル基準信号をＦＭ変調
するためのＦＭ変調回路１０２と、光学式ディスク原盤
にグルーブを形成する記録ヘッド１０３と、記録ヘッド
１０３をディスクの半径方向に駆動するスライダー１０
４と、スライダー１０４により駆動される記録ヘッド１
０３の位置を検出するスライダー位置検出回路１０５
と、スライダー１０４を制御するスライダー制御回路１
０６と、記録ヘッド１０３から射出されるレーザ光を制
御する光記録ドライバー１０８と、ディスク原盤を回転
駆動するスピンドルモータ１０９と、スピンドルモータ
１０９を制御する回転制御回路１１０と、ＦＭ変調回路
１０２、スライダー位置検出回路１０５、スライダー制
御回路１０６、光記録ドライバー１０８および回転制御
回路１１０を制御するＣＰＵ１１１とを備える。

【００９０】アドレス情報等のデータ信号はＣＰＵ１１
１を介してＦＭ変調回路１０２に与えられる。ウォブル
生成回路１０１から出力された未変調のウォブル基準信
号は、ＦＭ変調回路１０２においてＣＰＵ１１１から出
力されたデータ信号に基づいてＦＭ変調される。ＦＭ変
調回路１０２から出力される変調信号はスライダー制御
回路１０６に入力され、スライダー１０４が変調信号に
従って駆動されることにより、ディスク原盤にウォブリ
ングしたグルーブが形成される。

【００９１】図７（ａ）および図７（ｂ）は、隣接する
複数トラックのグルーブ形状を示し、図８は、ウォブル
の読み取り時におけるビームおよびグルーブの位置関係
を示している。ウォブル信号を読み取る際には、図８に
示すビームのＡ＋Ｄの領域に対応する信号とＢ＋Ｃの領
域に対応する信号との差分を用いる。

【００９２】この比較例の装置では、ウォブル信号には
隣接するトラックからのウォブルに起因するクロストー
クや、ウォブリングされたトラック上に形成された記録
マークに起因するクロストーク等が混入する。このため
ウォブル信号のＣＮが悪くなり、ＦＭ変調等により記録
されたデータ信号の読み取りに支障がおきたり、ウォブ
ル基準信号の精度がとれなくなる等の問題が発生する。
また、多層ディスクにおいても、各層間におけるウォブ
ル信号のクロストークによって同様の問題が発生する。
このため、多層ディスクでの高精度の書き込みが困難に
なるという問題が発生する。

【００９３】例えば、トラックピッチが小さくなってく
ると、ビームは実質的に隣のグルーブにかかるようにな
り、隣接するトラックのウォブルの位相の影響を受け
る。図７（ａ）に示すように、隣接するグルーブ間の位
相関係は複雑に変化するが、図７（ｂ）に示すように、
隣接するグルーブの位相が同相の場合には、上記Ａ＋Ｄ
の領域に対応する信号およびＢ＋Ｃの領域に対応する信
号に混入するクロストークの位相が逆相となるので、Ａ
＋Ｄの領域に対応する信号とＢ＋Ｃの領域に対応する信
号との差分が最大値をとる。隣接するグルーブの位相が
逆相の場合には、Ａ＋Ｄの領域に対応する信号およびＢ
＋Ｃの領域に対応する信号に混入するクロストークの位
相が同相となるので、この差分が最小値をとる。このよ
うに差分の値が隣接トラックの影響で大きく変動する。

【００９４】また、図８にはマークされたピットも描か
れているが、ビーム形状、ピットの形状、レンズの収
差、隣のグルーブ上のピットのクロストークにより、必
ずしもＡ＋Ｄの領域およびＢ＋Ｃの領域のマークピット
に基づく値が一致するわけではない。その一致しない分
が、ウォブル検出の出力に現れてくる。

【００９５】以上のように比較例の方式では、特定の基
本周波数（ウォブリング基準信号の周波数）に集中して
信号を記録しているので、ノイズやクロストークの影響
を受けると、精度の良い信号を検出することが困難であ
る。

【００９６】なお、上記実施形態では、４種類のランダ
ム化パターンを用いることで、隣接するトラック間で使
用されるランダム化パターンが異なるようにしている
が、記録媒体の構成に応じて隣接するトラックで同一の
ランダム化パターンが使用されないように、そのランダ
ム化パターンの数を適宜定めればよい。

【００９７】上記実施形態では、複数のランダム化パタ
ーンを用意し、これらをＥＣＣブロックごとに切換える
例を示している。しかし、ランダム化パターンを用いる
のではなく、スペクトラム拡散の基本周波数を短時間
（例えば数十μＳｅｃ〜数百μＳｅｃ）で変化させるよ
うにしてもよい。この場合にも、データは切換単位でラ
ンダム化されており、クロストークの影響が低減される
点で、ランダム化パターンを切換える場合と同様の効果
がある。

【００９８】上記実施形態では、すべてのＥＣＣブロッ
クの同期信号を同一とし、かつ各ＥＣＣブロック内の同
期信号およびデータ信号に対し、同一のランダム化パタ
ーンを用いて変調をかけている。しかし、ＥＣＣブロッ
クごとに異なる同期信号を用い、かつ、同一ＥＣＣブロ
ック内の同期信号とデータ信号とで、異なるランダム化
パターンを用いてもよい。同一のランダム化パターンが
隣接するトラック間で並ばないように配置を工夫すれば
よい。この場合には、同期信号とデータ信号に用いるラ
ンダム化パターンとを一対一に対応させておくことで、
ランダム信号の復調が可能となる。

【００９９】このような構成によれば、同期信号やデー
タ信号の読み取りに使用する回路は複雑となるが、同期
信号およびデータ信号間で占有帯域が異なるので、同期
信号に対するデータ信号からのクロストークの影響を減
らすことができる。このため、同期信号の読み取り精度
が向上するという利点がある。

【０１００】上記実施形態では、隣接するトラック間で
のランダム化パターンの占有帯域に関する制限は設けて
いないが、隣接するトラック間でのランダム化パターン
の占有帯域を分離することにより、隣接するトラック間
におけるクロストークの影響をさらに低下させることが
できる。

【０１０１】上記実施形態では、同期信号およびデータ
信号に対してランダムデータ化し、トラックマーカーに
ついてはランダム化せずに記録している。しかし、すべ
てのデータをランダム化してもよい。この場合、ＰＬＬ
を用いたクロック制御回路および回転数検出器を用いて
データ抽出クロックが生成され、同様な手法でデータを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の情報記録媒体である光学式ディス
クの信号フォーマットを示す図。

【図２】ディスク原盤を作製するディスクカッティング
マシンの構成を示すブロック図。

【図３】読取装置の構成を示すブロック図。

【図４】線速度の算出方法を示す図。

【図５】情報記録再生装置の構成を示すブロック図。

【図６】ＦＭ変調したウォブル信号を記録するためのデ
ィスクカッティングマシンを示すブロック図。

【図７】グルーブの形状を示す図であり、（ａ）は隣接
する複数トラックのグルーブ形状を示す図、（ｂ）は隣
接するトラックの位相が揃った場合を示す図。

【図８】ウォブルの読み取り時におけるビームおよびグ
ルーブの位置関係を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D029 WA02 WD16 5D044 BC04 CC04 GL01 GL02 GL50 GM02 GM26 5D090 AA01 BB03 BB04 BB12 CC04 CC14 DD02 FF07 FF45 GG03 GG26 GG40

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウォブリングされたトラックを有する情
   報記録媒体であって、 前記トラックの少なくとも一部は、記録情報の少なくと
   も一部をランダム化したウォブリング信号に基づいてウ
   ォブリングされている、 ことを特徴とする情報記録媒体。
2. 【請求項２】 前記ウォブリング信号は、記録情報の少
   なくとも一部をランダム化パターンを用いてランダム化
   したものであることを特徴とする請求項１記載の情報記
   録媒体。
3. 【請求項３】 前記ウォブリング信号は、記録情報の少
   なくとも一部をスペクトラム拡散に用いる信号の基本周
   波数を短い周期で変化させることによりランダム化した
   ものであることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒
   体。
4. 【請求項４】 前記トラックは、ランダム化されていな
   い記録情報によりウォブリングされた部分を有すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報
   記録媒体。
5. 【請求項５】 前記トラックは、前記ランダム化された
   記録情報に対応する部分とランダム化されていない記録
   情報に対応する部分とでウォブリング振幅が異なること
   を特徴とする請求項４に記載の情報記録媒体。
6. 【請求項６】 前記ランダム化されていない記録情報に
   対応する部分のウォブリング振幅は、前記ランダム化さ
   れた記録情報に対応する部分のウォブリング振幅より大
   きいことを特徴とする請求項５に記載の情報記録媒体。
7. 【請求項７】 前記ランダム化された記録情報は、ラン
   ダム化された特定の同期信号を含むことを特徴とする請
   求項１〜６のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
8. 【請求項８】 前記ランダム化された記録情報は更に、
   前記ランダム化された特定の同期信号と同一のランダム
   化パターンによりランダム化された実体データを含むこ
   とを特徴とする請求項７に記載の情報記録媒体。
9. 【請求項９】 前記ランダム化された記録情報は、ラン
   ダム化された同期信号と、該同期信号により示されるラ
   ンダム化パターンによりランダム化された実体データと
   を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に
   記載の情報記録媒体。
10. 【請求項１０】 前記ランダム化パターンは、互いに隣
    接するトラック間で異なることを特徴とする請求項２に
    記載の情報記録媒体。
11. 【請求項１１】 前記ランダム化されたウォブリング周
    波数は、互いに隣接するトラック間で基本周波数が異な
    ることを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
12. 【請求項１２】 前記ランダム化パターンは、前記記録
    情報の処理時における一単位となる一領域内において
    は、同一のランダム化パターンが用いられることを特徴
    とする請求項２に記載の情報記録媒体。
13. 【請求項１３】 前記記録情報の処理時における一単位
    となる一領域内においては、基本周波数が同一の信号に
    よりランダム化されることを特徴とする請求項３に記載
    の情報記録媒体。
14. 【請求項１４】 前記一単位はＥＣＣブロック単位であ
    ることを特徴とする請求項１２または１３に記載の情報
    記録媒体。
15. 【請求項１５】 前記一単位は記録マークのデータエラ
    ーコレクション単位と同一であることを特徴とする請求
    項１２または１３に記載の情報記録媒体。
16. 【請求項１６】 占有帯域が異なる２種類以上のランダ
    ム化パターンが用いられ、隣接するトラック間で占有帯
    域の異なるランダム化パターンが使用されることを特徴
    とする請求項２に記載の情報記録媒体。
17. 【請求項１７】 前記ランダム化された記録情報は、ラ
    ンダム化された同期信号とランダム化された実体データ
    とを含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒
    体。
18. 【請求項１８】 ウォブリングされたトラックを備える
    情報記録媒体を読み取る情報読取装置において、 前記トラックは、ランダム化された情報とランダム化さ
    れないトラックマーカーとを含むウォブリング信号に基
    づいてウォブリングされており、 前記情報読取装置は、 上記トラックのウォブリングに基づくウォブリング信号
    を読み取る読取手段と、 前記ウォブリング信号に含まれるトラックマーカー信号
    を検出する検出手段と、 前記検出されたトラックマーカー信号に基づいて前記デ
    ィスクの線速度を測定する線速度測定手段と、を備える
    ことを特徴とする情報読取装置。
19. 【請求項１９】 前記トラックに記録された情報を再生
    する情報再生手段を備え、 前記情報再生手段は、前記線速度測定手段により測定さ
    れた線速度に基づくクロックで信号処理を行う信号処理
    手段を備えることを特徴とする請求項１８に記載の情報
    読取装置。
20. 【請求項２０】 前記トラックに情報を記録する情報記
    録手段を備え、 前記情報記録手段は、前記線速度測定手段により測定さ
    れた線速度に基づくクロックで信号処理を行う信号処理
    手段を備えることを特徴とする請求項１８に記載の情報
    読取装置。
21. 【請求項２１】 前記ランダム化された情報は、複数の
    ランダム化パターンのいずれか一つを用いてランダム化
    されており、 前記情報読取装置は、 前記複数のランダム化パターンを用いてランダム化した
    複数のランダム化信号を出力するランダム化信号出力手
    段と、 前記ランダム化信号出力手段から出力された複数のラン
    ダム化信号と、前記読取手段によって読み取られたウォ
    ブリング信号とを比較する比較手段と、を備え、 前記比較手段は、その比較結果に基づいて、前記ランダ
    ム化された情報のランダム化に用いられたランダム化パ
    ターンを判定することを特徴とする請求項１８〜２０の
    いずれか１項に記載の情報読取装置。