JP2004070990A - ウォブル信号発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記憶すべき情報量を削減し、使用するメモリ容量を大幅に削減することが可能なウォブル信号発生装置を提供する。
【解決手段】一連のウォブルデータを、周期部とこれに続くデータ部とよりなるフレーム単位で複数に区切り、該区切られたデータに基づいて、ウォブル溝を形成する時に用いるウォブル信号を発生するようにしたウォブル信号発生装置にいて、フレーム単位のウォブルデータを基準長で分割して単位データとすると共に、単位データを予め用意された複数種類の基準パターンと比較して一致する基準パターンを表す波形識別記号として記憶するウォブルデータ変換記憶手段２２と、ウォブルデータ変換記憶手段より出力される波形識別記号を示す信号に対応した基準パターンを出力する基準パターン発生手段２４と、基準パターン発生手段より出力される基準パターンの連続する出力波形をアナログ変換してウォブル信号を形成する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等を製造する時に用いるディスク原盤にトラックとなるウォブル溝を形成するカッティング装置に対してウォブル信号を供給するウォブル信号発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から記録型の光ディスクにあっては、ディスク内におけるレーザビームの照射位置を示す位置情報（エンコード）、誤り訂正符号等が付加されたウォブルデータが、ディスク表面にウォブル溝として形成されている。このウォブル溝は、トラックを兼ねるものであり、上記ウォブルデータに基づいて所定の変調方法で変調されて蛇行状に形成されている。ディスク再生機は、このトラックを兼ねるウォブル溝に記憶された信号を再生する際に、トラック信号の他にウォブル信号を再生してアドレス情報を取得し、所望するアドレスをシークしたり、ディスクに関する各種の情報を得るようになっている。
【０００３】
このウォブル信号の一般的フォーマットは特開平１０−３２０７７３号公報等に開示されているように一連のウォブルデータをフレームという単位として複数に区切っている。このフレームは、周期部とこれに続くデータ部よりなる。すなわち、フレームの先頭にはそのフレームの識別を行うために通常の変調方法とは異なる変調方法で変調された同期パターンを有する周期部を設け、その後に通常の変調方法によるアドレス等の諸情報を入れたデータパターンを有するデータ部を続けた構成となっている。
ウォブルデータの変調方法として一般的な一例は、上記公報や図８に示すようにバイフェーズ変調がある。これは予め定められた単位時間Ｔ内でビットが”０”なる反転無し、ビットが”１”なら反転ありの波形を選択するようにした変調方法である。波形の位相は、それぞれ正極性の場合と負極性の場合が２種類存在する。これにより、再生時に直流成分が発生しない再生信号が得られる。
【０００４】
このウォブル信号を発生するウォブル信号発生装置の一般的な構成は、上記公報の他、特開平１１−２５９９１７号公報、特開平１１−１１０７５９号公報等に開示されている。これらの各部の構成を簡潔に説明すれば、図９に示すように構成される。このウォブル信号発生装置は、ユーザ入力データ２に基づいて、アドレス等のエンコード、誤り訂正符号の付加などの処理を行ってウォブルデータを作成し、これを信号として出力するデータ発生部４と、上記信号で送られてくるウォブルデータを記憶するデータメモリ部６と、複数種類の波形を記憶しており、上記データメモリ６に記憶したデータに基づいて所定のデジタル波形を発生する波形メモリ部８と、上記波形メモリ部８から出力するデジタル波形をデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換するＤ／Ａ変換部１０と、上記Ｄ／Ａ変換部１０より出力されるアナログ信号を増幅してウォブル信号ＳＷとしてカッティング装置へ向けて出力するアンプ部１２とにより主に構成される。尚、図中、１４は基本クロックを発生するクロック発生部、１６は基本クロックを分周してこれよりも低いクロックを発生する分周部である。
【０００５】
まず、ユーザよりユーザ入力データを受けたデータ発生部４は、ディスクのアドレス、付加情報を生成し、誤り訂正符号を付加したウォブルデータを発生する。そのウォブルデータはデータメモリ部６内にファイルやメモリ内データとして一旦保存される。
また、クロック部１４は波形サンプリング周波数をクロックとして発振し、波形メモリ部８にクロックを供給する。また、このクロックは波形単位の周波数に分周部１６にて分周されて、データメモリ部６に供給され、データメモリ部６はそれに応じて、上記ウォブルデータを波形メモリ部８に供給する。
【０００６】
上記波形メモリ部８は複数種類の波形データを予め記憶してあり、データメモリ部６からのウォブルデータに応じた波形データを発生する。Ｄ／Ａ変換部１０はこの波形データをアナログ信号に変換する。アンプ部１２はアナログ信号をカッティング装置の信号レベルに合わせて増幅してウォブル信号ＳＷを発生し、このウォブル信号ＳＷをカッティング装置へ供給する。
ウォブルデータは通常はフレームなどの一定のデータ単位に分けられる。図８で示したように、このフレームは、フレームの先頭を識別するための同期パターンを有する同期部と、アドレス等のデータが入るデータパターンを有するデータ部で構成される。同図では一波分のデータ周期（単位時間）がＴであり、同期部は３Ｔで構成され、データ部はそれ以上の長さであり、この中には、ビット”１”またはビット”０”のデータが格納される。このデータ部に対する変調規則はビット”１”のデータならＴ期間内に反転が存在し、ビット”０”のデータなら反転が存在しないというものであり、波形は直前の位相と合うように選択されるので、波形は位相によってそれぞれ正負が反転した２種の波形が存在する。従って、この規則による反転時間の間隔はＴと０．５Ｔの２種のみとなる。
【０００７】
同期部のパターンは上記の変調規則に従わない特別なパターンであり、上記とは異なる特異な反転時間間隔が存在し、このウォブル信号を読み出したとき、この特異な反転時間の間隔を検出してフレーム同期をとる。
図８に示すようなウォブルデータを発生するとき、図９に示すような一般的なウォブル信号発生装置により図１０に示すようなウォブル信号が生成される。
まず同期部では単位時間Ｔ毎に区分けするが、図１０に示す場合は３Ｔで同期部を構成しているので、単位時間Ｔ毎に３つの同期パターン１〜３を規定する。これらの３つの同期パターンに対応する３波を１から３の順に発生させれば同期部のパターンが１つ形成できる。上記のように同期部のパターンも位相によって正負２種類の極性がある。
【０００８】
一方、データ部はビット”１”、ビット”０”の波形があり、同じくそれぞれ正負２種類の極性がある。従って、正極波形”１”、正極波形”０”、負極波形”１”及び負極波形”０”の４種類のパターンがある。この変調方法では”１”、”０”のデータと波形が１対１で一致しているのでデータの”１”、”０”と直前の位相に応じて上記４つの内から１つの波形が選択され、１ビットずつ”１”或いは”０”のデータを供給して選択された波形を発生させる。
図１１は図９中のデータメモリ部６の記憶内容である。１フレーム中の全ビットに対して１ビット毎に符号化された波形記号が記録される。フレーム先頭の同期部のパターンは、”同期パターン１”〜”同期パターン３”でこの順序で読み出され、それぞれ波形に変換されることにより形成される。データ部のパターンは同じく符号化された正極波形”１”等の記述で１ビット毎に配置され、この順序で読み出され、波形に変換されることにより形成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年ディスク媒体が高密度化、大容量化し、ウォブルデータとして記録するデータ量がそれにつれて大量になってきており、それに伴ってウォブルデータを記憶するデータメモリ部６の記憶容量が膨大なものとなってきている。特に、ウォブルデータの変調方法が上記のような一般的なバイフェーズ変調の場合、上記したような一般的なビット単位の波形の符号化方法では元データが巨大になってしまい、その取り扱いが難しい。
そこで、波形をまとめて波形群として扱い、符号化効率を挙げる必要があるが、バイフェーズ変調のように、データの１ビットと１波形が１対１に近い変調法では符号化効率を上げるのが難しい、といった問題がある。
本発明は、以下のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、フレーム内のデータを所定の複数ビット単位の基準長で分割して、この基準長毎に符号化することにより、記憶すべき情報量を削減し、もって使用するメモリ容量を大幅に削減することが可能なウォブル信号発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】
本発明は、一連のウォブルデータを、周期部とこれに続くデータ部とよりなるフレーム単位で複数に区切り、該区切られたデータに基づいて、ディスク等のディスク原盤に蛇行状のウォブル溝を形成する時に用いるウォブル信号を発生するようにしたウォブル信号発生装置にいて、前記フレーム単位のウォブルデータを前記周期部の長さを単位とする基準長で分割して単位データとすると共に、該単位データを予め用意された複数種類の基準パターンと比較して一致する基準パターンを表す波形識別記号として記憶するウォブルデータ変換記憶手段と、前記ウォブルデータ変換記憶手段より出力される波形識別記号を示す信号に対応した基準パターンを出力する基準パターン発生手段と、前記基準パターン発生手段より出力される基準パターンの連続する出力波形をデジタル／アナログ変換してウォブル信号を形成するＤ／Ａ変換手段と、を備えたことを特徴とするウォブル信号発生装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るウォブル信号発生装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明のウォブル信号発生装置を示す構成図、図２はウォブルデータ変換記憶手段を示す構成図、図３は基準パターン記憶手段を示す構成図、図４はウォブルデータの単位データを波形の基準パターンと比較して波形識別記号化する時の状態を説明する説明図、図５はウォブルデータ変換記憶手段に記憶される状態を説明する説明図、図６は基準パターン記憶手段に記憶される波形識別記号と基準パターンとの関係を示す図、図７はウォブル信号が形成される時のタイミングチャートを示す図である。図１では、先の図９中で説明した構成部分と同様な構成部分については同一参照符号を付して説明する。
【００１２】
図示するように、このウォブル信号発生装置２０は、ユーザ入力データ２に基づいて、アドレス等のエンコード、誤り訂正符号の付加などの処理を行ってウォブルデータを作成し、これを信号として出力するデータ発生部４と、上記信号で送られてくるウォブルデータをフレーム単位で区切って、このデータを所定の長さの基準長で分割して単位データとすると共に、この単位データを基準パターンを表す波形識別記号に符号化して記憶する本発明の特徴とするウォブルデータ変換記憶手段２２と、上記波形識別記号に対応したもとの基準パターンを発生して出力する本発明の特徴とする基準パターン発生手段２４と、基準パターン発生手段２４から出力するデジタル波形をデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換するＤ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ変換手段）１０と、上記Ｄ／Ａ変換部１０より出力されるアナログ信号を増幅してウォブル信号ＳＷとしてカッティング装置へ向けて出力するアンプ部１２とにより主に構成される。尚、図中、１４は基本クロックを発生するクロック発生部、１６は基本クロックを分周してこれよりも低いクロックを発生する分周部である。
【００１３】
まず、上記ウォブルデータ変換記憶手段２２は、図２に示すように、比較演算部２６と、図６に示すような波形の異なる複数の基準パターンと波形識別記号とを対応させて記憶するパターン記憶部２８と、１つのフレーム内のデータを複数の波形識別記号として記憶するフレーム記憶部３０とにより構成される。図５は上記フレーム記憶部３０内における記憶状態を示している。
【００１４】
また、上記基準パターン発生手段２４は、演算部３２と、上記パターン記憶部２８と同様に、図６に示すような波長の異なる複数の基準パターンと波形識別記号とを対応させて記憶する出力用パターン記憶部３４とにより構成される。
【００１５】
まず、図９を参照して説明したように、ユーザよりユーザ入力データを受けたデータ発生部４は、ディスクのアドレス、付加情報を生成し、誤り訂正符号を付加したウォブルデータを発生する。そのウォブルデータは後述するような変換（符号化）処理が行われて波形識別記号よりなるファイルやメモリ内データとしてウォブルデータ変換記憶手段２２のフレーム記憶部３０に一旦保存される。
また、クロック部１４は波形サンプリング周波数をクロックとして発振し、基準パターン発生手段２４にクロックを供給する。また、このクロックは波形単位の周波数に分周部１６にて分周されて、ウォブルデータ変換記憶手段２２に供給され、ウォブルデータ変換記憶手段２２はそれに応じて、フレーム記憶部３０の波形識別記号よりなる記憶データを基準パターン発生手段２４に供給する。
【００１６】
上記基準パターン発生手段２４は複数種類の基準パターンを波形識別記号と対応づけて予め記憶してあり、ウォブルデータ変換記憶手段２２からの波形識別記号よりなるデータに応じた基準パターンを連続的に発生する。Ｄ／Ａ変換部１０はこの連続する基準パターンをアナログ信号に変換する。アンプ部１２はアナログ信号をカッティング装置の信号レベルに合わせて増幅してウォブル信号ＳＷを発生し、このウォブル信号ＳＷをカッティング装置へ供給する。
ウォブルデータは通常はフレームなどの一定のデータ単位に分けられる。図８で示したように、このフレームは、フレームの先頭を識別するための同期パターンを有する同期部と、アドレス等のデータが入るデータパターンを有するデータ部で構成される。同図では一波分のデータ周期（単位時間）がＴであり、同期部は３Ｔで構成され、データ部はそれ以上の長さであり、この中には、ビット”１”またはビット”０”のデータが格納される。このデータ部に対する変調規則はビット”１”のデータならＴ期間内に反転が存在し、ビット”０”のデータなら反転が存在しないというものであり、波形は直前の位相と合うように選択されるので、波形は位相によってそれぞれ正負が反転した２種の波形が存在する。従って、この規則による反転時間の間隔はＴと０．５Ｔの２種のみとなる。
【００１７】
同期部のパターンは上記の変調規則に従わない特別なパターンであり、上記とは異なる特異な反転時間間隔が存在し、このウォブル信号を読み出したとき、この特異な反転時間の間隔を検出してフレーム同期をとる。
以上の点は、図８及び図９を参照して説明した動作と同様である。
【００１８】
図８に示すようなウォブルデータを発生する時、本発明では、同期部は３つの波形単位で構成されているので、これを１つの波形群として取り扱う。すなわち、この同期部の長さは３Ｔの長さなので、これを一単位として基準長とする（図４参照）。
そして、この基準長の３つの波形群のパターンに基準パターンとして例えば”８”の波形識別記号（図６参照）を付与して符号化する。上記同期部に後続するデータ部のウォブルデータも、上記基準長（３Ｔ）の単位で分割して単位データとし、各単位データに対して波形識別記号を付与する。尚、このように同期部の長さを単位としてウォブルデータを分割すると、同期部とデータ部のデータ送出の同期が皆一体となるので好都合である。
【００１９】
上述のように基準長（３Ｔ）で分割すると、図４に示すように、データ部の先頭の３波形分の”１０１”を１つの波形群として扱い、この時に表わされるパターンに基準パターンとして例えば”５”の波形識別記号（図６参照）を付与して符号化する。以下同様にして、フレーム中の全ビットを３波形分の波形群（単位データ）として扱い、上述のように波形識別記号を付与して符号化する。この場合、上記単位データは３ビットで構成されているので、全体で８種類（２^３　）のビット配列が考えられ、しかも直前のデータの位相の相違により正負の極性の波形があり得るので、全体として１６（＝８×２）種類の基準パターンを用意すれば済む。
前述したように、この１６種類の基準パターンとこれに対応する波形識別記号は、互いに対応づけられて、上記ウォブルデータ変換記憶手段２２のパターン記憶部２８（図２参照）と、基準パターン発生手段２４の出力用パターン記憶部３４（図３参照）にそれぞれ記憶されている。
【００２０】
図６は上記１６種類の基準パターンの一例を示しており、異なる波形の各基準パターンに対してそれぞれ波形識別記号が付されている。図２に示すパターン記憶部２８は、入力されてくるウォブルデータを符号化する時に用いられ、例えば比較演算部２６に入力されるウォブルデータを上述したように基準長（３Ｔ）で分割して単位データとし、この単位データの示すパターンと上記パターン記憶部２８に記憶する基準パターンと比較し、一致した基準パターンを表わす波形識別記号を、隣りのフレーム記憶部３０に順次書き込んで記憶する。これにより、ウォブルデータが波形識別記号として符号化（エンコード）されて記憶されることになる。図５はこのフレーム記憶部３０での記憶状態の一例を示している。
【００２１】
ここでは３波形分を１つの波形識別記号にまとめて記述するので、図４中に示す１フレーム９ビット分のデータは”８”、”５”、”３”の３つの波形識別記号で記述することができる。従って、図５と図１１とを比較して明らかなように、本発明装置の場合には、従来装置の場合と比較してデータメモリの容量を略１／３に削減することが可能となる。
また、基準パターン発生手段２４では、上記した操作（エンコード）と逆の操作（デコード）がなされる。すなわち、ウォブルデータ変換手段２２からは、このフレーム記憶部３０に記憶した波形識別記号がフレーム毎に読み出されて出力され、これ受けた基準パターン発生手段２４の演算部３２（図３参照）が入力されたこの波形識別記号に基づいて出力用パターン記憶部３４に照合し、波形識別記号が一致する基準パターンを出力波形として後段のＤ／Ａ変換部１０に向けて出力することになる。上記照合操作は連続的に行われるので、それに対応して基準パターンは連続的に出力されることになり、これによってウォブル信号が形成されることになる。
【００２２】
図７は、図１中の各部の信号Ｓ１〜Ｓ５の状態の一例を示している。図示するように、３波形分（基準長）の周期でクロックＳ１が供給され、それに応じてウォブルデータ変換記憶部２２は波形識別記号Ｓ２として”８”、”５”、”３”を出力している。基準パターン発生手段２４は、上記波形識別記号Ｓ２を入力して対応する基準パターンの波形を、決められた波形の点数（図７では７点）分、波形クロックＳ４に従って出力する。Ｄ／Ａ変換部１０はその波形クロックと基準パターンによってアナログ波形Ｓ５を出力する。その後、所定のウォブル信号が形成されることになる。
尚、本実施例で説明した基準長や同期部の波形のパターン形状は単に一例を示したに過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のウォブル信号発生装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
ウォブルデータのフレーム内の全部のデータを同期部の波形長を単位とする基準長で分割して単位データとし、単位データ（波形群）毎に波形識別記号として符号化してこれを記憶するようにしたので、従来装置のように１ビット毎に波形を符号化して記憶する場合と比較して、データメモリの容量を削減できる。
またそのため、同期部も後続のデータ部も同じ基準長で分割されるので、波長識別記号を読み出してデータメモリから出力する際にその周期が一定となるので、回路構成を簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウォブル信号発生装置を示す構成図である。
【図２】ウォブルデータ変換記憶手段を示す構成図である。
【図３】基準パターン記憶手段を示す構成図である。
【図４】ウォブルデータの単位データを波形の基準パターンと比較して波形識別記号化する時の状態を説明する説明図である。
【図５】ウォブルデータ変換記憶手段に記憶される状態を説明する説明図である。
【図６】基準パターン記憶手段に記憶される波形識別記号と基準パターンとの関係を示す図である。
【図７】ウォブル信号が形成される時のタイミングチャートを示す図である。
【図８】ウォブルデータのフレーム構成とバイフェーズド変調波形を示す図である。
【図９】一般的なウォブル信号発生装置を示す構成図である。
【図１０】従来装置の波形符号化を示す図である。
【図１１】図９中のデータメモリ部の記憶内容を示す図である。
【符号の説明】
４…データ発生部、１０…Ｄ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ変換手段）、１２…アンプ部、１４…クロック発生部、２０…ウォブル信号発生装置、２２…ウォブルデータ変換記憶手段、２４…基準パターン発生手段、２６…比較演算部、２８…パターン記憶部、３０…フレーム記憶部、３２…演算部、３４…出力用パターン記憶部。

Claims (1)

1. 一連のウォブルデータを、周期部とこれに続くデータ部とよりなるフレーム単位で複数に区切り、該区切られたデータに基づいて、ディスク等のディスク原盤に蛇行状のウォブル溝を形成する時に用いるウォブル信号を発生するようにしたウォブル信号発生装置にいて、
   前記フレーム単位のウォブルデータを前記周期部の長さを単位とする基準長で分割して単位データとすると共に、該単位データを予め用意された複数種類の基準パターンと比較して一致する基準パターンを表す波形識別記号として記憶するウォブルデータ変換記憶手段と、
   前記ウォブルデータ変換記憶手段より出力される波形識別記号を示す信号に対応した基準パターンを出力する基準パターン発生手段と、
   前記基準パターン発生手段より出力される基準パターンの連続する出力波形をデジタル／アナログ変換してウォブル信号を形成するＤ／Ａ変換手段と、
   を備えたことを特徴とするウォブル信号発生装置。

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