JP2003178465A - 情報記録媒体、情報読取装置および情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピットの位置により記録される情報に対する
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】 ピットの位置を読み取り方向に変調して
所定の情報を記録した情報記録媒体であって、所定の情
報の全部または一部がスペクトラム拡散方式によりラン
ダム化されて記録されている。この情報はランダム化パ
ターンを用いてランダム化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピット等の記録マ
ークにより情報が記録される情報記録媒体等に関する。

【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。これらの光ディスクでは、ピ
ットの長短で情報を記録している。しかし、例えば、不
正コピー防止等のためのコピー制御用の情報を記録する
ため、ピットによる記録容量を減少させることなく別の
記録領域を確保したいという要求がある。

【０００３】ピットの長短による方法以外の手段によっ
て記録容量を高める方式として、ピットの位置を光ディ
スクの半径方向に変動させる案が紹介されている。この
技術は、ピットの位置を光ディスクの半径方向にウォブ
リングさせ、そのウォブルをＦＭ変調することで情報を
記録するものである。図６は、ピットの半径方向の位置
を規定するウォブル信号をＦＭ変調して記録するための
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、ウォブル信号を生成するウォブル生成回路１０１
と、ウォブル信号をＦＭ変調するためのＦＭ変調回路１
０２と、光学式ディスク原盤にピットを形成する記録ヘ
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１０４と、スライダー１０４によ
り駆動される記録ヘッド１０３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１０６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１０
９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ＣＰＵ１
１１とを備える。

【０００４】コピー制御情報等のデータ信号はＣＰＵ１
１１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信号
は、ＦＭ変調回路１０２において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、光ディスク原盤の半径
方向にウォブリングされた位置にピットが記録される。

【０００５】図７（ａ）および図７（ｂ）は、隣接する
複数トラックに形成されたピットのウォブリングを示
し、図８は、ピットの読み取り時におけるビームおよび
ピットの位置関係を示している。ピットの位置（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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ピットの位置
により記録されたウォブル信号を再生する際には隣接す
るトラックからのクロストークや、ピットの長短により
記録されたＲＦ信号のクロストーク等が混入する。この
ためウォブルの基準信号用のＣＮが悪くなり、ＦＭ変調
等により記録されたデータの読み取りに支障がおきた
り、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、多層ディスクにおいてウォブル信号を高
精度に再生することが困難になるという問題が発生す
る。

【０００７】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トラックにかかるようにな
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、隣接するトラック間の位
相関係は複雑に変化する。図７（ｂ）に示すように、隣
接するトラック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。隣接するトラックの位相が逆
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。

【０００８】以上のように、従来の方式では特定の周波
数（ウォブリング周波数）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、精度の良
い信号を検出することが困難であった。

【０００９】本発明は、ピット等の記録マークの位置に
より情報を記録する情報記録媒体であって、記録された
情報に対する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、および記録マークの位置に
より情報を記録した情報記録媒体の情報を読み取るため
の情報読み取り装置等を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の情報記録媒体
は、記録マークの位置を読み取り方向に変調して所定の
情報を記録した情報記録媒体であって、所定の情報の全
部または一部がスペクトラム拡散方式によりランダム化
されて記録されていることを特徴とする。

【００１１】この情報記録媒体によれば、所定の情報の
全部または一部がスペクトラム拡散方式によりランダム
化されているので、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、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。また、ＲＦコピーによって上記所
定の情報の全部または一部を複製することができないた
め、不正な情報の複製を確実に防止できる。

【００１２】所定の情報は、スペクトラム拡散における
方式でランダム化パターンを用いランダム化されていて
もよい。

【００１３】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。

【００１４】所定の情報は、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
ンダム化されていてもよい。

【００１５】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。

【００１６】所定の情報の一部がランダム化されずに記
録されていてもよい。

【００１７】この場合には、ランダム化されていない所
定の情報に基づいて、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。

【００１８】ランダム化された部分とランダム化されて
いない部分とで所定の情報の変調度を変えてもよい。

【００１９】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。

【００２０】ランダム化されていない部分に対応する所
定の情報の変調度は、ランダム化された部分に対応する
所定の情報の変調度より大きくてもよい。

【００２１】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。

【００２２】ランダム化された所定の情報には既知の情
報が含まれてもよい。

【００２３】この場合には、ランダム化された既知の情
報を読み取り、その情報をランダム化される前の既知の
情報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。

【００２４】ランダム化された所定の情報には、既知の
情報に対応づけられた情報が含まれ、既知の情報および
既知の情報に対応づけられた情報は同一のランダム化パ
ターンによりランダム化されていてもよい。

【００２５】この場合には、読み取られたランダム化さ
れた既知の情報を既知の情報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できるた
め、既知の情報と同一のランダム化パターンによりラン
ダム化された情報を復元することができる。

【００２６】所定の情報には既知の情報が含まれ、ラン
ダム化された所定の情報には、既知の情報に対応づけら
れるとともに既知の情報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情報が含まれてもよい。

【００２７】この場合には、既知の情報を読み取ること
により、その既知の情報に対応づけられた情報をランダ
ム化しているランダム化パターンが判別できるため、既
知の情報に対応づけられた情報を復元することができ
る。

【００２８】所定の情報は、隣接トラック間で異なるラ
ンダム化パターンによりランダム化されていてもよい。

【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、隣接トラック間の影響を更に効果的に低減でき
る。

【００３０】所定の情報は、隣接トラック間で基本周波
数が異なる信号を用いてランダム化されていてもよい。

【００３１】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、隣接トラック間の影響を更に効果的に低減でき
る。

【００３２】所定の情報は所定の期間ごとの単位に分割
され、各単位では同一のランダム化パターンが用いられ
てもよい。

【００３３】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、記録された所定の情報
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。

【００３４】所定の情報は所定の期間ごとの単位に分割
され、各単位では基本周波数が同一の信号が用いられて
もよい。

【００３５】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、記録された所定の情報の復元に
際して、各単位内で基本周波数を切換える必要がない。

【００３６】単位は所定の情報のＥＣＣブロック単位で
あってもよい。

【００３７】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、記録された所定の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。

【００３８】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。

【００３９】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、記録された所定の情報の
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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】所定の情報は、同期信号情報と、複製制御
情報とを含んでもよい。

【００４３】本発明の情報読取装置は、情報記録媒体に
記録された所定の情報を読取る情報読取装置において、
所定の情報は記録マークの位置を読み取り方向に変調す
ることで記録され、情報記録媒体の前記所定の情報の一
部がスペクトラム拡散方式によりランダム化されて記録
され、所定の情報は、ランダム化されないマーカ部を有
し、情報読取装置は、記録マークの位置を読取る読取手
段と、読取手段の情報に基づいて検出された、ランダム
化されていないマーカ部の読み取り方向のパターン幅に
基づいて読取り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。

【００４４】この情報読取装置によれば、ランダム化さ
れていないマーカ部の読み取り方向の幅に基づいて読取
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。

【００４５】情報記録媒体に記録された所定の情報を再
生する情報再生手段を備え、再生手段は、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。

【００４７】情報記録媒体に情報を記録する情報記録手
段を備え、記録手段は、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。

【００４８】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。

【００４９】本発明の情報記録装置は、情報記録媒体に
所定の情報を記録する情報記録装置において、所定の情
報の全部または一部をスペクトラム拡散方式によりラン
ダム化するためのランダム信号を発生するランダム信号
発生手段と、ランダム信号に基づき、所定の情報の全部
または一部を変調する変調手段と、変調手段の出力に基
づき、記録マークの形成位置を読み取り方向に変動させ
ることで情報を記録する記録手段と、を備えることを特
徴とする。

【００５０】この情報記録装置によれば、所定の情報の
全部または一部がスペクトラム拡散方式によりランダム
化され情報記録媒体に記録されるので、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、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。

【００５１】所定の情報はトラックを示すマーカ部を有
し、変調手段はマーカ部を除く情報をランダム信号に基
づき変調してもよい。

【００５２】この場合には、情報記録媒体に記録された
情報を再生する際に、ランダム化されていないマーカ部
の読み取り方向の幅に基づいて読取りの線速度を測定で
きるので、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。

【００５３】ランダム信号発生手段により発生されるラ
ンダム信号を短期間で切り換える切換手段を備えてもよ
い。

【００５４】この場合には、ランダム信号を頻繁に切換
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
ンダム信号を用いて記録する場合には、更に効果的であ
る。

【００５５】なお、本明細書において、記録マークは、
ピット、エンボス、あるいは相変化材料層に光を照射し
て形成されるマーク等、光透過率や光反射率の相違を利
用して情報を記録するマークを広く含む概念である。

【００５６】

【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。

【００５７】図１は、本実施形態の情報記録媒体である
光学式ディスクの信号フォーマットを示す図である。図
１に示すように、本実施形態の情報記録媒体は、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部（Marker）お
よび同期信号部（Sync）と、２５の同期フレームからな
るデータ部（Data0〜Data24）とを備える。マーカ部、
同期信号部およびデータ部は、それぞれディスクの周方
向（ピットの読み取り方向）におけるピットの位置、す
なわち螺旋状に設けられたトラックに対するディスクの
周方向でのピット位置の変動として記録される。例え
ば、ピットがトラックの読み取り方向について前方寄り
（時間軸について進む側）に位置するか、あるいはトラ
ックの読み取り方向について後方寄り（時間軸について
遅れる側）に位置するかに応じて、それぞれ符号「０」
あるいは「１」に振り分けられる。

【００５８】ピットの位置をトラックの読み取り方向に
ずらすことで情報を記録する領域は、リードイン領域、
リードアウト領域、あるいはデータ領域でもよい。ただ
し、ピットの位置を読み取り方向に移動させることでジ
ッターが増加するため、データ領域を避けることがより
望ましい。例えば、複製制御情報を記録する場合にはこ
の情報を最初に読み取る必要があるため、リードイン領
域が最適である。

【００５９】なお、データ領域には所定のＲＦ情報（例
えば、映像情報や音声情報）が、リードイン領域には基
準コードやコントロールデータが、それぞれピットの長
短として記録される。

【００６０】図１に示すように、偶数トラックのマーカ
部には７０ｋＨｚのトラックマーカがランダム化されな
いまま記録されている。また、奇数トラックのマーカ部
には３５ｋＨｚのトラックマーカがランダム化されない
まま記録されている。

【００６１】同期信号部には７０ｋＨｚの同期信号（ウ
ォブル）をランダム化した信号が記録されている。本実
施形態では、同期信号部に記録された同期信号（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７０ｋＨｚの信号とされている。

【００６２】データ部には、所定のデータ信号をランダ
ム化した信号が記録されている。データ信号として、例
えばＲＦ情報の不正な複製を禁止するための複製制御情
報が記録される。複製制御情報としては、例えば記録装
置のシリアルナンバーや複製禁止を解除する際に必要と
なるキー、複製可否（コピーフリー、１回のみ複製可、
コピー禁止等）を示す情報等が存在する。

【００６３】また、データ信号として各トラックのアド
レスを示すアドレス信号等を記録してもよい。データ信
号として記録される情報の内容は限定されない。

【００６４】次に、同期信号部に記録される同期信号お
よびデータ部に記録されるデータ信号のランダム化の手
法について説明する。図１に示すように、本実施形態で
は、同期信号およびデータ信号が、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１４０ｋＨｚ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
２．８ＭＨｚ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。

【００６５】本実施形態では、単独のランダム化パター
ンを用い、１６ＥＣＣブロックごとに同一のランダム化
パターンにより繰り返しランダム化されている。ランダ
ム化パターンの長さは本実施形態の例に限定されること
はないが、ランダム化パターンの長さは、隣接トラック
間で同一のランダム信号が重ならないようにすることが
望ましい。これにより、隣接トラック間のクロストーク
をより効果的に低減できる。例えば、同一記録層におい
て隣接するトラック間で同一のランダム信号が重ならな
いだけの長さ（ＥＣＣブロックの個数）とすればよい。

【００６６】また、複数のランダム化パターンを使用し
てもよい。この場合には、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ＥＣＣブロックのランダム化パターンを選択す
ることで、隣接トラック間のクロストークをさらに効果
的に低減することができる。

【００６７】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。

【００６８】このように、本実施形態ではピットを読み
取り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、その信号でデータを変調する。その
結果、読み取り方向におけるピッチの位置として記録さ
れるデータはランダムに変調されることになる。

【００６９】再生時は、再生信号から、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。

【００７０】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、複数のランダム信号を用いる
場合には、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。

【００７１】本実施形態ではピットの位置によりトラッ
クマーカを記録しているが、例えば、ピットの長短やト
ラック自体のウォブリングを利用してトラックマーカを
記録するなどして、ピットの位置によるトラックマーカ
の記録を行わないようにしてもよい。トラックマーカを
省略してもよい。この場合には、データの記録されたピ
ットの検出信号を利用して同期信号等を生成することが
できる。

【００７２】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
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。

【００７３】また、トラックマーカをランダム化しない
場合、ランダム化しないマーカ部分の読取精度を上げる
ため、この部分のピットの位置の変調度（移動幅）を大
きくすると更に効果的である。

【００７４】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。

【００７５】図２（ａ）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、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器２と、光学式ディスク原盤２０
にピット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、変調器２からの変調信号を受け
て光記録ドライバー８への出力信号の時間軸をシフトさ
せる変調を実行する時間軸シフト部１２と、ランダム信
号生成回路１、変調器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、回転制御
回路１０を制御するＣＰＵ１１と、を備える。

【００７６】図２（ｂ）〜図２（ｄ）は、それぞれ時間
軸シフト部１２の構成例を示している。図２（ｂ）の例
では、ＣＰＵ１１からデータを受けるストラテジーＬＳ
Ｉ１２ａの出力信号に対し、時間軸変調回路１２ｂにお
いて時間軸について変調を掛けるようにしている。スト
ラテジーＬＳＩは入力されてきたデータが所定のデータ
であるかチェックし、異常なデータを排除する処理を行
うものである。その際、通常、ストラテジーＬＳＩには
リサンプリング機構が設けられており、データを出力す
るタイミングを制御している。このため、このようなリ
サンプリング機構を有するストラテジーＬＳＩを使用す
る場合には、図２（ｂ）に示すように、ストラテジーＬ
ＳＩの出力側に時間軸変調回路を設ける必要がある。

【００７７】図２（ｃ）には、時間軸変調回路１２ｂに
代えて、加算器１２ｃを設ける例を示している。一般
に、レーザの記録パワーを上昇させると記録マークが大
きくなるため、変調器２からの変調信号をストラテジー
ＬＳＩ１２ａの出力信号に加算することで、時間軸につ
いて変調した場合と同様に所定の変調を得ることができ
る。加算器に代えて減算器を用いてもよい。

【００７８】図２（ｄ）には、リサンプリング機構を有
しないストラテジーＬＳＩ１２ａの前段に時間軸変調回
路１２ｂを設ける例を示している。この場合、ストラテ
ジーＬＳＩにおいて時間軸の再調整が行われないため、
前段において時間軸変調することができる。

【００７９】次に、カッティングマシンの動作について
説明する。

【００８０】図２（ａ）に示すように、マーカ部に記録
されるべきトラックマーカ、同期信号部に記録されるべ
き同期信号およびデータ部に記録されるべきデータ信号
は、ＣＰＵ１１を介して変調器２に向けて出力される。
一方、ランダム信号生成回路１では、２８０ｋＨｚから
２．８ＭＨｚの帯域をもつランダム信号を生成し、変調
器２に向けて出力する。

【００８１】変調器２では、ＣＰＵ１１から出力された
上記データに対し、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。

【００８２】変調器２の出力信号（変調信号）は時間軸
シフト部１２に入力され、時間軸シフト部１２では変調
信号に従って、データの時間軸が変調される。時間軸シ
フト部１２の出力信号に基づいて光記録ドライバー８に
よりレーザ光の照射が行われることで、トラックマーカ
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ディスクの周方
向（読み取り方向）についてのピット位置の変動として
光ディスク原盤に記録される。

【００８３】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。

【００８４】このような光ディスク原盤２０を用いて、
図１の信号フォーマットに従った光学式ディスクが製造
される。

【００８５】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り
クロックを生成するクロック生成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
なクロック生成装置は、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。

【００８６】図３に示す読取装置は、上記のように、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等に適用される。

【００８７】図３に示すように、装置１００は、ピック
アップから出力されるＲＦ信号から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２
７とを備える。

【００８８】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のトラックマーカを抽出し、マーカ検
出回路２３においてこのトラックマーカを検出する。一
方、フィルター２４では、プッシュプル信号作成回路２
１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のトラックマーカを抽出し、マーカ検出
回路２５においてこのトラックマーカを検出する。

【００８９】線速度検出回路２６では、マーカ検出回路
２３およびマーカ検出回路２５で検出されたトラックマ
ーカに基づいて、トラック読み取りの線速度を算出す
る。

【００９０】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の山の幅をＮ１およびＮ
２とし、これらのトラックマーカ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の
山の中心間の距離Ｌは、 Ｌ＝Ｍ＋（Ｎ１＋Ｎ２）／２ として算出される。

【００９１】図４に示すように、トラックマーカはクロ
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、トラックマーカ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の検出誤差の影
響を排除することができる。

【００９２】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等に
向けて出力される。

【００９３】次に、図５を参照して、図３に示したクロ
ック生成装置１００を備える情報記録再生装置について
説明する。図５に示すように、この情報記録再生装置２
００は再生系として、記録再生ヘッド５１と、記録再生
ヘッド５１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
出力データを順次格納するバッファーメモリ５５とを備
える。なお、物理フォーマットデコーダ５３は上述した
クロック生成装置１００を含んで構成される。

【００９４】また、情報記録再生装置２００は記録系と
して、データを順次格納するバッファメモリ５８と、バ
ッファメモリ５８から取り出されたデータを受ける物理
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６２の出力信号を受ける時間軸シフト部６３と、
時間軸シフト部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光記録ドライバ
ー６４とを備える。なお、時間軸シフト部６３は、図２
（ａ）〜図２（ｄ）に示す時間軸シフト部１２と同様に
構成される。

【００９５】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、ヘッドアンプ５２の出力信号を受けてウォブル信号
を検出するウォブル検出回路７１と、ウォブル検出回路
７１の出力信号を受けてスピンドルモータ７２を制御す
るスピンドル制御回路７３と、ウォブル検出回路７３の
出力信号を受けてＦＭ復調を行うＦＭデモジュレータ７
４とを備える。

【００９６】さらにまた、情報記録再生装置２００はラ
ンダム化信号を発生させるランダム信号発生回路７５
と、ランダム信号発生回路７５からのランダム化信号を
用いてデータの変調（ＸＯＲ変調）を行う変調器７６
と、ランダム信号発生回路７５からのランダム化信号を
用いてデータの復調（ＸＯＲ変調）を行う復調器７７
と、復調器７７の入力側に接続されたバンドパスフィル
タ７８と、情報記録再生装置２００の各部を制御するＣ
ＰＵ７９とを備える。

【００９７】次に、情報記録再生装置２００の動作につ
いて説明する。

【００９８】ヘッドアンプ５２からの出力信号はウォブ
ル検出回路７１に入力される。スピンドル制御回路７３
はウォブル検出回路７１で検出されたウォブル信号に基
づいてスピンドルモータをフィードバック制御し、ディ
スクの回転数を所定の値に制御する。ウォブル検出回路
７１により検出されたウォブル信号はＦＭデモジュレー
タ７４において復調される。これにより、ウォブル信号
に対しＦＭ変調によって記録された所定のデータが復調
され、この復調後のデータがＣＰＵ７９に入力される。

【００９９】情報再生時には、ディスクに記録されたデ
ータピットの再生信号はヘッドアンプ５２を介して物理
フォーマットデコーダ５３およびバンドパスフィルタ７
８に送られる。物理フォーマットデコーダ５３では、セ
クタＩＤ等のデータが検出されてＣＰＵ７９へ送られる
とともに、クロック生成装置１００により再生クロック
が生成される。また、データピットに記録されたデータ
は、順次バッファーメモリ５５に記憶される。

【０１００】一方、バンドパスフィルタ７８に入力され
たデータピットの再生信号は復調器７７に送られる。ま
た、復調器７７には物理フォーマットデコーダ５３内の
クロック生成装置１００により生成された再生クロック
およびランダム信号発生回路７５により発生されたラン
ダム化信号が与えられる。復調器７７では、バンドパス
フィルタ７８から出力されるデータに所定のタイミング
でランダム化信号が掛け算されることにより、データの
復元が行われる。復元されたデータはＣＰＵ７９に向け
て送出される。なお、この例では１６ＥＣＣブロックで
１つの単位でランダム信号化がなされているので、現在
どのセクタを再生しているかは物理フォーマットデコー
ダからの情報で判別でき、ピットデータのセクタ番号が
分かれば、時間軸の変調がランダム化信号のどの部分に
対応しているか特定できる。したがってランダム化信号
を正確なタイミングで掛け算することができ、データを
復元できる。このように、バンドパスフィルタ７８を通
過したデータを既知のランダム化信号で復調（ＸＯＲ）
することで、データに混入したノイズが帯域外のものと
なり、元のデータのみが復調されてＣＰＵ７９へ送られ
る。

【０１０１】一方、情報記録時には、バッファメモリ５
８から順次読み出されたデータが物理フォーマットエン
コーダ６２に入力され、物理フォーマットエンコーダ６
２の出力信号が時間軸シフト部６３に与えられる。図５
に示すように、変調器７６にはランダム信号発生回路７
５からのランダム化信号が与えられ、変調器７６におい
て、ＣＰＵ７９から入力されたデータとランダム化信号
とが掛け算される。掛け算によって変調されたデータは
時間軸シフト部６３に与えられる。時間軸シフト部６３
では、変調器７６から与えられた変調後のデータに従っ
て、物理フォーマットエンコーダ６２からの信号に対し
時間軸調整が実行される。時間軸シフト部６３の出力信
号は光記録ドライバー６４に入力されて、所定の情報が
読み取り方向におけるピット位置の変動としてディスク
に記録される。

【０１０２】以上説明したように、本発明では、記録時
にマークを読み取り方向（ディスクの周方向）に変調す
ることで安全なデータ多重を可能としている。とくに、
例えばＤＶＤのような高密度媒体の記録においては、ス
トラテジーと呼ばれるパターン発生器で、データがパタ
ーンによってパスル状の信号に変換されて記録されるた
め、データを丸ごとコピー（ＲＦコピー）する場合、ジ
ッタを向上させる目的でリサンプリングが行われる。そ
のため、マークの読み取り方向の変調データが失われる
ことになるため、非常にセキュアなシステムを実現する
ことができる。

【０１０３】上記実施形態では、単独のランダム化パタ
ーンを繰り返し用いる場合を示しているが、複数種類の
ランダム化パターンを用い、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もよい。
この場合、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。

【０１０４】複数のランダム化パターンを用いる場合、
これらのランダム化パターンをＥＣＣブロックごとに切
換えてもよい。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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】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。

【０１０９】上記実施形態では、ランダム信号によりデ
ータをランダム化する例を示したが、スペクトラム拡散
のもう一つの手法である周波数ホッピングを使用しても
よく、同様の効果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】ピット位置を示す図であり、（ａ）は隣接する
複数トラックのピット位置を示す図、（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ピ
ットの位置関係を示す図。

【符号の説明】

１ ランダム信号生成回路（ランダム信号発生手段） ２ 変調器（変調手段） ８ 光記録ドライバー（記録手段） １２ 時間軸シフト部（記録手段） ２６ 線速度検出回路（線速度測定手段） １００ 情報読取装置 ２００ 情報記録再生装置（情報読取装置、情報記録装
置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D044 AB10 BC03 CC04 DE29 DE50 DE52 DE57 GL50 5D090 AA01 CC04 CC14 DD03 FF45 GG33

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録マークの位置を読み取り方向に変調
   して所定の情報を記録した情報記録媒体であって、 前記所定の情報の全部または一部がスペクトラム拡散方
   式によりランダム化されて記録されていることを特徴と
   する情報記録媒体。
2. 【請求項２】 前記所定の情報は、ランダム化パターン
   を用いてランダム化されていることを特徴とする請求項
   １に記載の情報記録媒体。
3. 【請求項３】 前記所定の情報は、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
   よりランダム化されていることを特徴とする請求項１に
   記載の情報記録媒体。
4. 【請求項４】 前記所定の情報の一部がランダム化され
   ずに記録されてい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】 前記ランダム化された部分とランダム化
   されていない部分とで前記所定の情報の変調度を変える
   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部分に対応
   する前記所定の情報の変調度は、前記ランダム化された
   部分に対応する前記所定の情報の変調度より大きいこと
   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】 ランダム化された前記所定の情報には既
   知の情報が含まれる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】 ランダム化された前記所定の情報には、
   前記既知の情報に対応づけられた情報が含まれ、 前記既知の情報および前記既知の情報に対応づけられた
   情報は同一のランダム化パターンによりランダム化され
   ている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】 前記所定の情報には既知の情報が含ま
   れ、 ランダム化された前記所定の情報には、前記既知の情報
   に対応づけられるとともに前記既知の情報により示され
   るランダム化パターンによりランダム化された情報が含
   まれる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】 前記所定の情報は、隣接トラック間で
    異なるランダム化パターンによりランダム化されている
    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】 前記所定の情報は、隣接トラック間で
    基本周波数が異なる前記信号を用いてランダム化されて
    い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】 前記所定の情報は所定の期間ごとの単
    位に分割され、各単位内で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】 前記所定の情報は所定の期間ごとの単
    位に分割され、各単位内では基本周波数が同一の前記信
    号が用いら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】 前記単位は前記所定の情報の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１
    ３に記載の情報記録媒体。
15. 【請求項１５】 前記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】 前記所定の情報は、同期信号情報と、
    複製制御情報とを含むことを特徴とする請求項１〜１６
    のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
18. 【請求項１８】 前記記録マークはピットであることを
    特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の情報
    記録媒体。
19. 【請求項１９】 情報記録媒体に記録された所定の情報
    を読取る情報読取装置において、 前記所定の情報は記録マークの位置を読み取り方向に変
    調することで記録され、 前記情報記録媒体の前記所定の情報の一部がスペクトラ
    ム拡散方式によりランダム化されて記録され、 前記所定の情報は、ランダム化されないマーカ部を有
    し、 前記情報読取装置は、前記記録マークの位置を読取る読
    取手段と、 前記読取手段の情報に基づいて検出された、前記ランダ
    ム化されていないマーカ部の読み取り方向のパターン幅
    に基づいて読取り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。
20. 【請求項２０】 前記情報記録媒体に記録された前記所
    定の情報を再生する情報再生手段を備え、 前記再生手段は、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１９に記載の情報読取
    装置。
21. 【請求項２１】 前記情報記録媒体に情報を記録する情
    報記録手段を備え、 前記記録手段は、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１９に記載の情報読取
    装置。
22. 【請求項２２】 情報記録媒体に所定の情報を記録する
    情報記録装置において、 前記所定の情報の全部または一部をスペクトラム拡散方
    式によりランダム化するためのランダム信号を発生する
    ランダム信号発生手段と、 前記ランダム信号に基づき、前記所定の情報の全部また
    は一部を変調する変調手段と、 前記変調手段の出力に基づき、記録マークの形成位置を
    読み取り方向に変動させることで前記情報を記録する記
    録手段と、を備えることを特徴とする情報記録装置。
23. 【請求項２３】 前記所定の情報はトラックを示すマー
    カ部を有し、 前記変調手段は前記マーカ部を除く情報を前記ランダム
    信号に基づき変調することを特徴とする請求項２２に記
    載の情報記録装置。
24. 【請求項２４】 前記ランダム信号発生手段により発生
    されるランダム信号を短期間で切り換える切換手段を備
    えることを特徴とする請求項２２または２３に記載の情
    報記録装置。