JP2005004825A - 情報記録媒体、情報再生装置及び情報再生方法 - Google Patents
情報記録媒体、情報再生装置及び情報再生方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】隣接トラックからのクロストークを低減する。
【解決手段】光ディスク１は、螺旋状のトラックを有する。記録マークは、トラックに沿って形成される。トラックの蛇行であるウォブルはウォブル信号によって定まる。光ディスク１には、ウォブル信号に応じて記録マークが変動して形成されている。ウォブル信号は、所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように変調されている。従って、再生時のトラッキングサーボにおいて、光ピックアップの位置を短期間でウォブルの振幅中心に収束させることができる。
【選択図】 図１３
【解決手段】光ディスク１は、螺旋状のトラックを有する。記録マークは、トラックに沿って形成される。トラックの蛇行であるウォブルはウォブル信号によって定まる。光ディスク１には、ウォブル信号に応じて記録マークが変動して形成されている。ウォブル信号は、所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように変調されている。従って、再生時のトラッキングサーボにおいて、光ピックアップの位置を短期間でウォブルの振幅中心に収束させることができる。
【選択図】 図１３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォブルを用いて情報を記録した情報記録媒体、情報再生装置及び情報再生方法の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスクでは、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技術が知られている。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、そのウォブルをスペクトラム拡散することで情報を記録するものである（例えば、特許文献１）
【０００４】
この技術は、ランダムデータで所定のデータをスペクトラム拡散してウォブル信号を生成し、ウォブル信号に応じて記録マークの位置をウォブリングさせる。スペクトラム拡散によってウォブルの周波数成分は拡がるため、隣接トラックからのクロストークをある程度低減することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−８５８９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ランダムデータを用いてスペクトラム拡散を行うと、ある確率で“０”、又は“１”が長く連続、または偏って出現することがある。この場合、記録マークはトラックの中心からずれた位置に形成される。このようにトラックの中心からずれた記録マークを読み取ると、光ピックアップが記録マークのずれに追随するように移動してトラッキングのオフセットを生じる。この結果、隣接トラックへのジャンプによるトラッキングエラー、及び隣接トラックからのクロストークによるデータの信頼性の低下といった問題が生じる。特に、記録密度が高くトラックピッチの狭い光ディスクにおいては大きな問題となる。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題としては、データの信頼性を向上させた情報記録媒体を提供することが一例として挙げられる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、所定のデータを所定の変調方式で変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成された情報記録媒体において、前記ウォブル信号は、前記所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように変調されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１２に記載の発明は、所定の情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる所定の変調方式で再変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成された情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、前記情報記録媒体に記録された前記記録マークを読取る読取手段と、前記読取手段の出力信号に基づき、前記記録マークの変動位置を示すウォブル信号を生成するウォブル信号生成手段と、前記生成されたウォブル信号を前記所定の変調方式と対になる所定の復調方式によって復調して前記スペクトラム拡散データを再生するスペクトラム拡散データ再生手段と、前記スペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して前記所定の情報を再生するスペクトラム拡散復調手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１６に記載の発明は、所定の情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる所定の変調方式で再変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成された情報記録媒体を再生する情報再生方法であって、前記情報記録媒体に記録された前記記録マークを読取るステップと、前記読取手段の出力信号に基づき、前記記録マークの変動位置を示すウォブル信号を生成するステップと、前記生成されたウォブル信号を前記所定の変調方式と対になる所定の復調方式によって復調して前記スペクトラム拡散データを再生するステップと、前記スペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して前記所定の情報を再生するステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。本発明の一実施形態に係る情報記録媒体は、円盤状の形状をしており、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などの種々の光ディスクが含まれる。
【００１２】
この情報記録媒体は、所定のデータを所定の変調方式で変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成される。ウォブル信号は、所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように変調されている。ここで、所定のデータは所定の情報をスペクトラム拡散して得たスペクトラム拡散データであることが、所定の情報の秘匿性を高める観点から好ましい。
【００１３】
記録マークは、例えば、ピットであり、その長短によって第１の情報が記録される。上述した所定の情報は、第１の情報とは別の第２の情報である。記録マークは、トラックに沿って形成され、トラックは蛇行している、トラックの蛇行はウォブルと呼ばれ、ウォブル信号によって定まる。すなわち、ウォブル信号に応じて記録マークが変動して形成されている。
【００１４】
スペクトラム拡散データは、ランダムデータによってランダム化されているが、ある確率で“１”又は“０”が連続、または偏って出現することがある。ウォブル信号は、スペクトラム拡散データのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる波形となる。このウォブル信号に従って記録マークを形成すれば、再生時におけるトラッキングのオフセットはスペクトラム拡散データのシンボル単位で解消される。従って、再生時におけるトラッキングサーボでは、光ピックアップの位置を短期間でウォブルの振幅中心に戻すことができる。この結果、隣接トラックへのジャンプによるトラッキングエラー及び隣接トラックからのクロストークを低減して、データの信頼性を向上させることが可能となる。
【００１５】
また、所定の変調方式は、所定のデータの各シンボルをそのシンボル長に応じた周波数波形に各々変換してウォブル信号を生成することが好ましい。くわえて、所定のデータの各シンボル値に応じて前記周波数波形の位相を定めてもよい。所定の変調方式は、所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるようにウォブル信号を生成するものであるから、１個の周波数波形はそれ自体でＤＣオフセットがキャンセルされている。
【００１６】
また、複数の周波数波形は、所定のデータにおける各シンボルのシンボル長を１周期とするデュティ比５０％の波形であってもよい。この場合には、所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるともに、各周波数波形の周波数を下げることができる。
【００１７】
さらに、複数の周波数波形は、所定のデータにおける各シンボル毎に反転されていることが好ましい。この場合には、各シンボル毎に生成される個々の波形を滑らかにすることができる。これは、トラックのウォブルが滑らかに変化することを意味する。従って、再生時のトラッキングの精度を向上させることができる。
【００１８】
くわえて、所定のデータの各シンボル値に応じて定まる前記周波数波形の位相は、所定の規則に従って切り換えられていることことが好ましい。この場合には、記録時における所定の規則を知らない限り、情報を再生することができないので、ウォブルによって記録される所定の情報の秘匿性を高めることができる。
【００１９】
また、所定の変調方式は、前記所定のデータの各シンボルをそのシンボル長に応じた周波数波形に各々変換し、隣接する周波数波形のうち極性が同じピーク（山同士、又は谷同士）を合成してウォブル信号を生成してもよい。この場合には、ウォブルの周波数を下げることができ、かつ、ウォブルを滑らかにすることができる。これにより、再生時のトラッキングの精度を向上させることができる。
【００２０】
また、所定の変調方式は、所定のデータの各シンボルをそのシンボル長及びシンボル値に応じた周波数波形に各々変換してウォブル信号を生成するものであってもよい。
【００２１】
また、所定の変調方式は、所定のデータの各シンボル値に応じて所定の周波数波形の振幅を調整してウォブル信号を生成してもよい。この場合、波形の有無で変調してもよく、いわゆるＡＳＫ変調が含まれる。また、所定の周波数波形には、搬送波が相当する。
【００２２】
また、所定のデータの各シンボル値に応じて所定の周波数波形の位相を調整してウォブル信号を生成してもよい。この場合、いわゆるＰＳＫ変調が含まれる。また、所定の周波数波形には、搬送波が相当する。
【００２３】
以上、説明した情報記録媒体によれば、そこに形成されるウォブルが所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように形成されているので、隣接トラックからのクロストークを低減して、データの信頼性を大幅に向上させることができる。
【００２４】
次に、本発明の一実施形態に係る情報再生装置について説明する。この情報再生装置は、上述した情報記録媒体を再生する装置であり、情報記録媒体には、所定の情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる所定の変調方式で再変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成されている。この情報再生装置は、読取手段と、ウォブル信号生成手段と、スペクトラム拡散復調手段とを備える。読取手段は、情報記録媒体に記録された記録マークを読み取って読取信号を出力する。ウォブル信号生成手段は、読取信号に基づき、記録マークの変動位置を示すウォブル信号を生成する。スペクトラム拡散データ再生手段は、生成されたウォブル信号を所定の変調方式と対になる所定の復調方式によって復調してスペクトラム拡散データを再生する。スペクトラム拡散復調手段は、スペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して所定の情報を再生する。
【００２５】
この情報再生装置によれば、ウォブル信号を復調してスペクトラム拡散データを再生し、さらにスペクトラム拡散データを復調して所定の情報を再生する。すなわち、２段階の復調を経て所定の情報を再生する。ここで、所定の変調方式は、スペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットをキャンセルするようになっているので、記録マークを読み取る際のトラッキングの精度を向上させることができ、高い信頼性の下に所定の情報を再生することができる。
【００２６】
ここで、記録時における所定の変調方式が、スペクトラム拡散データの各シンボルを、そのシンボル長に応じた周波数を有し、且つ、そのシンボル値に応じた位相を有する波形に各々変換してウォブル信号を生成する場合には、スペクトラム再生手段は以下のように構成することができる。即ち、スペクトラム拡散データ再生手段は、ウォブル信号生成手段によって生成されたウォブル信号を構成する各波形の周波数及び位相に基づいてスペクトラム拡散データを再生することが好ましい。
【００２７】
また、所定の情報には、特定のパターンの特定信号が含まれており、所定の変調方式は、前記スペクトラム拡散データの各シンボルのシンボル長を１周期とする周波数の波形を１波形毎に反転してウォブル信号を生成するものであってもよい。この場合、スペクトラム拡散復調手段は、再生した所定の情報に含まれる特定信号の極性を検知して、特定信号の極性が所定の極性となるように所定の情報を再生することが好ましい。１波形毎に反転したウォブル信号で記録すると、再生時に波形の区別ができても、区別した波形を正転すべきか反転して出力すべきかが不明となる。そこで、予め既知の特定信号の極性が正しくなるように復調することによって、所定の情報を正しく再生することができる。
【００２８】
また、特定信号は所定の情報に含まれる同期信号であることが好ましい。この場合、スペクトラム拡散復調手段は、ランダムデータ生成手段と、再生データ生成手段と、極性検出手段と、極性調整手段とを備えるものであってもよい。ランダムデータ生成手段は所定の情報のスペクトラム拡散変調に用いたランダムデータを生成する。再生データ生成手段は、ランダムデータに基づいて再生されたスペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して再生データを生成する。極性検出手段は、再生データに含まれる同期信号の極性を検出する。極性調整手段は、検出手段の検出結果に基づいて、同期信号の極性が所定の極性となるように再生データの極性を調整して所定の情報を出力する。
【００２９】
【実施例】
次に、本発明の好適な実施例について、図面を参照して説明する。本実施例では、情報記録媒体としてＤＶＤを一例として取り上げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではないことは勿論である。
【００３０】
＜１．マスタリング装置＞
＜１−１：マスタリング装置の全体構成＞
図１は、マスタリング装置の全体構成を示すブロック図である。マスタリング装置１００は、ディスク原盤ＤＳを作成するための装置であり、記録ユニット２、ディスク原盤ＤＳを回転させるスピンドルモータ３及びサーボユニット４を備える。ディスク原盤ＤＳは、例えば、フォトレジストを塗布したガラス原盤として構成される。記録ユニット２は、レーザー光を照射するレーザーダイオード、レーザー光をディスク原盤ＤＳに集光させる光学系、レーザーダイオード及び光学系を一体として、ディスク原盤ＤＳの半径方向に移動させるスライダー装置を備える。レーザーダイオードは、ドライバ１５から供給される駆動信号に応じたパワーのレーザー光を発光する。スライダー装置はサーボユニット４からの制御信号に従って、光学系及びレーザーダイオードをディスク原盤ＤＳの半径方向に移動させる。
【００３１】
サーボユニット４には、第１クロック信号ＣＫ１及びピット同期信号ＳＹＮＣｐが供給される。サーボユニット４は、これらの信号に同期して、スピンドルモータ３の回転を制御するスピンドルサーボ、レーザー光のフォーカスを制御するフォーカスサーボ及びスライダー装置を制御するスライドサーボを実行する。このうち、スライドサーボでは、螺旋状のトラックを形成するための信号にウォブル信号ＷＢを加算して制御信号が生成され、この制御信号によってスライダー装置が制御される。
【００３２】
第１クロック信号ＣＫ１は第１クロック信号発生回路２１によって生成される。この例において、第１クロック信号ＣＫ１の周波数は１０．５ＭＨｚである。第１クロック信号ＣＫ１はピットデータＤＰの時間基準となる。また、分周回路２２は、第１クロック信号ＣＫ１を分周して、第２クロック信号ＣＫ２等を生成する。第２クロック信号ＣＫ２の周波数は４２０ＫＨｚである。第２クロック信号ＣＫ２はウォブル信号ＷＢの生成に用いられ、その時間基準となる。
【００３３】
図２にディスク原盤ＤＳに形成されるトラックを示す。ディスク原盤ＤＳには、周回状のトラックに沿って記録マークがピットＰとして形成されている。この記録マークの長短に応じてピットデータＤＰが記録される。また、トラックは、これを拡大して見ると、読取方向と交わる方向に蛇行している。トラックの蛇行はウォブルと呼ばれ、ウォブル信号ＷＢに応じた形状となっている。ウォブル信号ＷＢは、スペクトラム拡散データＳＳを所定の変調方式で変調を施して得られる。換言すれば、記録マークはウォブル信号ＷＢに応じて読取方向と交わる方向に変動した位置に形成されている。
【００３４】
説明を図１に戻す。マスタリング装置１００には、外部機器から入力データＤｉｎが供給される。入力データＤｉｎはインターフェース１０を介してバッファ１１に取り込まれる。バッファ１１に取り込まれた入力データＤｉｎは、ＣＰＵの制御の下、ピットデータＤＰとウォブルデータＤＷとに分割され、ピットデータメモリ１２とウォブルデータメモリ１６とに各々転送される。ピットデータＤＰは、例えば、画像や音声の情報を含み、ウォブルデータＤＷは、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含む。
【００３５】
ＣＰＵは、ピットデータメモリ１２からピットデータＤＰを読み出してＥＣＣ生成回路１３に供給する。ＥＣＣ生成回路１３はピットデータＤＰのデータ順を予め定められた規則に従って並べ替えるスクランブル処理を施した後、エラー訂正コードを生成してこれに付加する。ＤＶＤ変調回路１４は、ＥＣＣ生成回路の出力データに変調を施したピットデータＤＰを生成する。このピットデータＤＰには、ＳＹＮＣタイミング生成回路２３で生成されたピット同期信号ＳＹＮＣｐが付加される。
【００３６】
一方、ウォブルデータメモリ１６に記憶されたウォブルデータＤＷは、ＣＰＵの制御の下、そこから読み出されてＥＣＣ生成回路１７に供給される。ＥＣＣ生成回路１７はウォブルデータＤＷに基づいてエラー訂正コードを生成し、これをウォブルデータＤＷに付加する。ＲＡＮＤテーブル１８にはスペクトラム拡散に用いられるランダム化パターンが記憶されている。ランダム化パターンは拡散符号に相当し、ランダム関数を用いて生成されるビット列である。ＲＡＮＤテーブル１８には第２クロック信号ＣＫ２が供給され、第２クロック信号ＣＫ２に同期してランダム化パターンが読み出され、ランダムデータＲＮＤとしてスペクトラム拡散変調回路１９に供給される。スペクトラム拡散変調回路１９は、ウォブルデータＤＷにウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを付加した後、ランダムデータＲＮＤと乗算してスペクトラム拡散データＳＳを生成する。スペクトラム拡散変調回路１９は、例えば、イクスシブルオア回路ＸＯＲによって構成することができる。
【００３７】
図３にピットデータ及びスペクトラム拡散にソースデータのデータフォーマットを示す。本実施例では、エラー訂正コードが付加されるピットデータＤＰのデータ単位をＥＣＣブロックという。１個のＥＣＣブロックは１６個のセクターを含み、１個のセクターは２６個の同期フレームを含む。そして、同期フレームの先頭にピット同期信号ＳＹＮＣｐが配置される。また、スペクトラム拡散のソースデータには、ピットデータＤＰの１セクターに対応して、先頭に３バイトのウォブル同期信号ＳＹＮＣｗが配置され、これに続いて３×２５バイトのウォブルデータＤＷが配置される。
【００３８】
ウォブル信号生成回路２０は、スペクトラム拡散データＳＳに所定の変調を施してウォブル信号ＷＢを生成する。ウォブル信号ＷＢは、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように変調されている。このような変調としては、ウォブル信号ＷＢが複数の周波数波形を含む場合と単一の周波数波形を含む場合とに大別される。
【００３９】
＜１−２：ウォブル信号が複数の周波数波形を含む場合＞
まず、複数の周波数波形を含む場合について説明する。
＜１−２−１：ウォブル信号生成回路の第１構成例＞
図４にウォブル信号生成回路２０の第１構成例を示す。第１構成例のウォブル信号生成回路２０は、シンボル−位相変換回路２１とウォブル変換回路２２を備える。シンボル−位相変換回路２１は、変換テーブルＴＢＬ１を用いてスペクトラム拡散データＳＳを位相変調データＰＳに変換する。図５に示すように変換テーブルＴＢＬ１には、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル長及びシンボル値と位相変調データＰＳの位相（シンボルパターン）とが対応付けられて記憶されている。シンボルとは、情報の“１”又は“０”の意味である。位相変調データＰＳの生成はスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で実行され、スペクトラム拡散データＳＳの１シンボルがデュティ比５０％のデータパターンに変換される。
【００４０】
ウォブル変換回路２２は、位相変調データＰＳに各種の処理を施してウォブル信号ＷＢを生成する。ウォブル変換回路２２の処理としては、１）帯域制限処理、２）スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で１波長となる信号波形生成処理、３）極性が同じ隣接する波形を合成する合成処理、４）スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で信号波形を反転させる反転処理等がある。ウォブル変換回路２２は、これらの処理を必要に応じて組み合わせて実行して、ウォブル信号ＷＢを生成する。
【００４１】
図６は、ウォブル信号生成回路２０のタイミングチャートである。図６に示す例では、期間Ｔ１においてスペクトラム拡散データＳＳのシンボル値が「１」、シンボル長が「２」であるから、変換テーブルＴＢＬ１によって位相が「１１００」となる位相変調データＰＳが生成される。また、期間Ｔ２においてスペクトラム拡散データＳＳのシンボル値が「０」、シンボル長が「２」であるから、変換テーブルＴＢＬ１によって位相が「００１１」となる位相変調データＰＳが生成される。このようにシンボル−位相変換回路２１は、スペクトラム拡散データＳＳを、そのシンボル単位でデュティ比５０％のデータパターンに変換して、位相変調データＰＳを生成する。
【００４２】
ここで、ウォブル変換回路２２がバンドパスフィルタやローパスフィルタ等で構成され、位相変調データＰＳのデータ波形を帯域制限するように構成されているとすれば、ウォブル信号ＷＢは、図６に示すウォブル信号波形ＷＢ１となる。位相変調データＰＳはスペクトラム拡散データＳＳをシンボル単位でデュティ比５０％のデータパターンに変換したものであるから、ウォブル信号波形ＷＢ１はスペクトラム拡散データＳＳをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる。
【００４３】
スペクトラム拡散データＳＳは、ランダムデータＲＮＤとウォブルデータＤＷを乗算して得られるから、それらのシンボルの組合せによっては、“１”又は“０”が連続することがある。しかしながら、本実施例のウォブル信号ＷＢは、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる波形となっている。このウォブル信号ＷＢに従って記録マークを形成すれば、トラッキングのオフセットはスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で解消される。従って、再生時におけるトラッキングサーボでは、光ピックアップの位置を短期間でウォブルの振幅中心に戻すことができる。この結果、隣接トラックへのジャンプによるトラッキングエラー及び隣接トラックからのクロストークを低減して、データの信頼性を向上させることが可能となる。
【００４４】
次に、ウォブル変換回路２２がスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で１波長となり、位相変調データＰＳのシンボル値に応じた極性となるように信号波形を生成するならば、ウォブル信号ＷＢは、図６に示すウォブル信号波形ＷＢ２となる。この場合にもスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でウォブル信号ＷＢのＤＣオフセットがキャンセルされることになる。
【００４５】
次に、ウォブル変換回路２２は、ウォブル信号波形ＷＢ２を生成した後、極性が同じ隣接する波形を合成してウォブル信号ＷＢを生成してもよい。この場合、ウォブル信号ＷＢは、図６に示す信号波形ＷＢ３となる。例えば、信号波形ＷＢ２のピークＰＫ１及びピークＰＫ２が合成され、信号波形ＷＢ３のピークＰＫ３となる。
【００４６】
次に、ウォブル変換回路２２は、ウォブル信号波形ＷＢ２を生成した後、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で波形を反転させて、ウォブル信号ＷＢを生成してもよい。この場合、ウォブル信号ＷＢは、図６に示す信号波形ＷＢ４ａとなる。具体的には、信号波形ＷＢ２の波形Ｗ１ａ、Ｗ２ａ、Ｗ３ａ、及びＷ４ａが各々反転されて、信号波形ＷＢ４の波形Ｗ１ｂ、Ｗ２ｂ、Ｗ３ｂ、及びＷ４ｂが生成される。このように１波長毎に反転することによって、ウォブル信号ＷＢのつなぎを滑らかにすることができる。これによって、光ディスクに形成されるウォブルを滑らかにすることができるので、再生時のトラッキングサーボの精度を向上させることができ、エラーレートを低減することが可能となる。なお、信号波形ＷＢ４ａは、ピット同期信号ＳＹＮＣｐに同期しており、その立ち上りエッジから始まる波形は正転が維持され、次の波形が反転される。このため、仮に、図６に示す信号波形ＷＢ２が反転したものであれば、ウォブル信号ＷＢは、図６に示す信号波形ＷＢ４ｂとなる。
【００４７】
なお、上述した構成例１において、シンボル−位相変換回路２１は、スペクトラム拡散データＳＳの各シンボル値に対応する位相の組を所定の規則に従って切り換えて位相変調して位相変調データＰＳを生成してもよい。この場合、図７に示すようにスペクトラム拡散のソースデータは、０度−１８０度の位相の組φ１、９０度−２７０度の位相の組φ２といったように、順次位相を切り換えてもよい。また、所定の規則としては、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗ又はピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準として所定数のデータ毎に位相の組を切り換えればよい。このように位相の組を切り換えることによって、ウォブルデータＤＷの秘匿性をより一層高めることができる。
【００４８】
＜１−２−２：ウォブル信号生成回路の第２構成例＞
次に、図８にウォブル信号生成回路２０の第２構成例を示す。このウォブル信号生成回路２０は、シンボル−周波数変換回路２３とウォブル変換回路２４とを備える。シンボル−周波数変換回路２３は、変換テーブルＴＢＬ２を用いてスペクトラム拡散データＳＳを周波数変調データＦＳに変換する。図９に示すように変換テーブルＴＢＬ２には、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル長及びシンボル値と周波数変調データＦＳの周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、…とが対応付けられて記憶されている。周波数変調データＦＳの生成はスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で実行される。なお、変換テーブルＴＢＬ２に記憶された各周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、…は、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で変換したときに、ＤＣオフセットがキャンセルされるように選ばれている。例えば、シンボル長の時間がＴｘ秒、対応する周波数がｆｘであるとすれば、Ｔｘ×ｆｘ＝Ｎ（Ｎは自然数）となる。また、ウォブル変換回路２４は、バンドパスフィルタやローパスフィルタによって構成され、周波数変調データＦＳの周波数帯域を制限して、ウォブル信号ＷＢを生成する。
【００４９】
図１０は、図８に示すウォブル信号生成回路２０のタイミングチャートである。スペクトラム拡散データＳＳがシンボル−位相変換回路２３に供給されると、シンボル−位相変換回路２３は、変換テーブルＴＢＬ２を参照して、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル長とシンボル値に対応する周波数を特定して、周波数変調データＦＳを生成する。ウォブル変換回路２４は周波数変調データＦＳから高周波成分を除去して、帯域制限されたウォブル信号波形ＷＢ５を生成する。
【００５０】
＜１−３：ウォブル信号が単一の周波数波形を含む場合＞
次に、ウォブル信号ＷＢが単一の周波数波形を含む場合について説明する。
＜１−３−１：ウォブル信号生成回路の第３構成例＞
図１１にウォブル信号生成回路２０の第３構成例とタイミングチャートを示す。この例では、ウォブル信号生成回路２０がＡＳＫ変調回路２４として構成される。このＡＳＫ変調回路２４は、スペクトラム拡散データＳＳに同期した正弦波生成回路を備え、その出力信号をスペクトラム拡散データＳＳによって振幅変調している。例えば、正弦波生成回路をバンドパスフィルタで構成して、バンドパスフィルタから第２クロック信号ＣＫ２の基本周波数成分を抽出することによって正弦波（搬送波）を生成してもよい。このＡＳＫ変調回路２４によって、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされたウォブル信号ＷＢ６が得られる。なお、この図に示すようにスペクトラム拡散データＳＳの最小反転間隔と搬送波の一周期を一致させることによって、ウォブル信号ＷＢ６の周波数を下げることができる。
【００５１】
＜１−３−２：ウォブル信号生成回路の第４構成例＞
次に、ウォブル信号ＷＢが単一の周波数波形を含む場合の他の例を説明する。図１２にウォブル信号生成回路２０の第４構成例とタイミングチャートを示す。この例では、ウォブル信号生成回路２０がＰＳＫ変調回路２５として構成される。このＰＳＫ変調回路２５は、２相の搬送波生成回路を備え、その出力信号をスペクトラム拡散データＳＳによって選択することによって位相変調している。このＰＳＫ変調回路２５によって、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされたウォブル信号ＷＢ７が得られる。
【００５２】
このように本実施例においては、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で、ＤＣオフセットがキャンセルされるようにスペクトラム拡散データＳＳを再変調してウォブル信号ＷＢを生成したので、ディスク原盤ＤＳに形成されたウォブルは、短期間でその振幅中心に収束する。マスタリング装置１００によって記録マークが形成されたディスク原盤ＤＳは、現像され、レジスト原盤となる。この後、レジスト原盤を基にメッキを行う電鋳プロセスを経て、メタルマスタを１枚作成し、１枚のメタルマスタから複数枚のマザーを作成する。さらに、複数枚のマザーから複数枚のスタンパを作成する。このスタンパを用いてプラスッチック等の樹脂をプレス加工することによって光ディスク１が製造される。
【００５３】
この光ディスク１にはウォブル信号ＷＢに応じたウォブルが形成されており、このウォブルは短期間でＤＣオフセットが収束するようになっている。このため、光ディスク１の再生時にトラックジャンプによるトラッキングエラーや隣接トラックからのクロストークを低減され、データの信頼性が向上する。
【００５４】
＜２．情報再生装置＞
＜２−１：情報再生装置の全体構成＞
次に、情報再生装置について説明する。図１３は情報再生装置２００の全体構成を示すブロック図である。光ディスク１には、第１クロック信号ＣＫ１に同期したピットデータＤＰが記録マークの長短によって記録されている。この例の記録マークはピットであり、トラックはピット列によって構成される。トラックはウォブルデータＤＷをスペクトラム拡散変調して得たウォブル信号ＷＢに応じて蛇行した形状になっている。ウォブル信号ＷＢは第２クロック信号ＣＫ２に同期している。第１クロック信号ＣＫ１は第２クロック信号ＣＫ２のＮ（Ｎは自然数）倍の周波数を有する。この例では、Ｎ＝２５であり、第２クロック信号ＣＫ２は４２０ＫＨｚ、第１クロック信号ＣＫ１は１０．５ＭＨｚである。
【００５５】
情報再生装置２００は、光ディスク１に対して再生ビームを照射するとともに反射光に応じた信号を出力する光ピックアップ２０２と、光ディスク１の回転を制御するスピンドルモータ２０３と、サーボユニット２２２を備える。サーボユニット２２２には、第１クロック信号ＣＫ１及びピット同期信号ＳＹＮＣｐが供給される。サーボユニット２２２は、これらの信号に同期して、スピンドルモータ２０３の回転を制御するスピンドルサーボ、光ピックアップ２０２の光ディスク１に対する相対的位置制御であるフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを実行する。
【００５６】
光ピックアップ２０２は、再生ビームを照射するレーザーダイオード、４分割検出回路を備える（図示略）。４分割検出回路は、再生ビームの反射光を図１３に示す領域１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄに４分割し、各領域の光量に応じた信号を各々出力する。ヘッドアンプ２０４は、光ピックアップ２０２の各出力信号を各々増幅し、領域１Ａに対応する分割読取信号１ａ、領域１Ｂに対応する分割読取信号１ｂ、領域１Ｃに対応する分割読取信号１ｃ、及び領域１Ｄに対応する分割読取信号１ｄを出力する。なお、光ピックアップ２０２及びヘッドアンプ２０４は上述した読取手段に相当する。
【００５７】
総和生成回路２１０は、分割読取信号１ａ、１ｂ、１ｃ、及び１ｄを加算して、総和読取信号ＳＲＦを出力する加算回路からなる。なお、総和読取信号ＳＲＦは、記録マークの長短を表す信号である。
【００５８】
ピットデータ復調回路２１１は、総和読取信号ＳＲＦに基づいてピットデータＤＰを再生すると共に第１クロック信号ＣＫ１を生成する。図１４は、ピットデータ復調回路２１１の構成を示すブロック図である。この図に示すようにピットデータ復調回路２１１は、第１クロック信号再生回路３１、ピットデータ抜出回路３２、同期信号検出回路３３、ピットデータ復調回路３４、及びデスクランブル回路３５を備える。
【００５９】
第１クロック信号再生回路３１は、総和読取信号ＳＲＦに基づいてピットデータＤＰに同期した第１クロック信号ＣＫ１を再生する。ピットデータ抜出回路３２は、総和読取信号ＳＲＦを２値化して得た２値化信号を第１クロック信号ＣＫ１でサンプリングして、ピットデータＤＰを再生する。
【００６０】
同期信号検出回路３３は、再生されたピットデータＤＰに含まれる同期パターンを検出し、ピット同期信号ＳＹＮＣｐを生成する。同期パターンは、他のピットデータに含まれていない特定のデータパターンであって、一定の周期を有する。ピット同期信号ＳＹＮＣｐは、同期パターンのタイミングを指示する信号である。
【００６１】
ピットデータ復調回路３４は、ピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準位置として、再生されたピットデータＤＰを所定のテーブルを用いて復調して再生データを生成する。例えば、変調方式としてＥＦＭ変調が採用される場合には、１４ビットのピットデータＤＰを８ビットの再生データに変換する処理が施される。デスクランブル回路３５は再生データの順序を予め定められた規則に従って並べ換えるデスクランブル処理を実行し、処理済の再生データを出力する。
【００６２】
このようにして得られた再生データは、図１３に示すピットデータ訂正回路２１２へ供給され、そこで、エラー訂正処理や補間処理等が施された後、バッファ２１３に記憶される。インターフェース２１４はバッファ２１３に記憶されたデータを順次読み出して所定の出力形式に変換して外部機器へ出力する。
【００６３】
プッシュプル信号生成回路２２０は、（１ａ＋１ｄ）−（１ｂ＋１ｃ）を算出して、プッシュプル信号を生成する。成分（１ａ＋１ｄ）は、読取方向に対して左側の領域１Ａ及び１Ｄに対応する一方、成分（１ｂ＋１ｃ）は、読取方向に対して右側の領域１Ｂ及び１Ｃに対応する。即ち、再生ビームがピットに対して左側に偏っていれば、プッシュプル信号は振幅中心を基準として正極性となり、再生ビームがピットの中央に位置する場合はプッシュプル信号の値は振幅中心となり、再生ビームがピットに対して右側に偏っていれば、プッシュプル信号は振幅中心を基準として負極性となる。再生ビームとピットの相対的な位置は、トラックの蛇行に応じて変化し、プッシュプル信号の値は再生ビームとピットの相対的な位置関係を表している。即ち、プッシュプル信号は、トラックの蛇行に応じた信号である。
【００６４】
プッシュプル信号はローパスフィルタ２２１を介してサーボユニット２２２へ出力される。サーボユニット２２２は、プッシュプル信号に基づいてトラッキング制御を実行する。また、プッシュプル信号はバンドパスフィルタ２２３に供給される。バンドパスフィルタ２２３の通過帯域は、記録時においてウォブルデータＤＷをスペクトラム拡散変調して得たウォブル信号ＷＢをプッシュプル信号から抽出できるように設定されている。従って、バンドパスフィルタ２２３はプッシュプル信号生成回路２２０と共に上述したウォブル信号生成手段を構成し、そ出力信号は、光ディスク１からウォブル信号ＷＢを再生したものとなる。
【００６５】
図１５にウォブル信号ＷＢ、２値化信号Ａ、第１クロック信号ＣＫ１、第２クロック信号ＣＫ２、及びピット同期信号ＳＹＮＣｐのタイミングチャートを示す。コンパレータ２２４は、ウォブル信号ＷＢを２値化した２値化信号Ａを出力する。ウォブル信号ＷＢは、周波数が低いので、ゼロクロス付近において波形の傾きが緩やかである。このため、２値化信号Ａは大きなジッタ成分を有する。サンプリング回路２２５は、第２クロック信号ＣＫ２を用いて２値化信号Ａをサンプリングして、データを抜き出して再生データＢを再生する。
【００６６】
この例では、第１クロック信号ＣＫ１の周波数が１０．５ＭＨｚ、第２クロック信号ＣＫ２の周波数が４２０ＫＨｚである。このため、分周回路２２６は、第１クロック信号ＣＫ１を１／２５分周して第２クロック信号ＣＫ２を生成する。従って、図１５に示すように第２クロック信号ＣＫ２の一周期の中に２５個の第１クロック信号ＣＫ１が入る。また、分周回路２２６は、リセット端子Ｒの電圧がアクティブ（ローレベル）になると、リセットされるようになっており、このリセット端子Ｒにはピット同期信号ＳＹＮＣｐが供給される。従って、第２クロック信号ＣＫ２は、ピット同期信号ＳＹＮＣｐの立ち上りエッジによってリセットされ、その位相がピット同期信号ＳＹＮＣｐによって定まる。
【００６７】
ピットデータＤＰには、２５＊Ｋ（Ｋは自然数）ビットの周期で同期パターンが挿入されており、同期パターンと第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりエッジが一致する関係にある。即ち、同期パータンは第２クロック信号ＣＫ２の自然数倍の周期を有する。この場合、図１５に示すタイミングでピット同期信号ＳＹＮＣｐがアクティブとなると、分周回路２２６がリセットされ、ピット同期信号ＳＹＮＣｐと第２クロック信号ＣＫ２の位相が調整される。これによって、第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりエッジの発生タイミングを、より周波数の高い第１クロック信号ＣＫ１によって調整することができる。従って、２値化信号Ａのエッジがジッタの影響を受けて揺らいでも、再生データＢを正確に抜き出すことが可能となる。
【００６８】
図１３に戻り、説明を続ける。スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、データＢに基づいて、スペクトラム拡散データＳＳを再生する。スペクトラム拡散データ再生回路２３０の詳細は、ディスク原盤ＤＳを作成する際にどのような変調方式を用いたかにより異なる。この点については後述する。
【００６９】
ＲＡＮＤテーブル２２７には、記録時のスペクトラム拡散変調に用いたランダム化パターンが記憶されている。ランダム化パターンは拡散符号に相当し、ランダム関数を用いて生成されるビット列である。ＲＡＮＤテーブル２２７には第２クロック信号ＣＫ２が供給され、第２クロック信号ＣＫ２に同期してランダム化パターンが読み出されることによりランダムデータＲＮＤが生成され、生成されたランダムデータＲＮＤはスペクトラム拡散復調回路２２８に供給される。また、スペクトラム拡散データ再生回路２３０から出力されるスペクトラム拡散データＳＳはスペクトラム拡散復調回路２２８に供給される。
【００７０】
スペクトラム拡散復調回路２２８は、乗算回路（例えば、イクスシブルオア回路ＸＯＲ）で構成され、スペクトラム拡散データＳＳとランダムデータＲＮＤを掛け算して、ウォブルデータＤＷを再生する。この際、元々の信号帯域でない信号は、掛け算によって帯域外の信号に変換される。こうして再生されたウォブルデータＤＷは、エラー訂正回路２２９においてエラー訂正が施された後、出力される。
【００７１】
次に、スペクトラム拡散データ再生回路２３０の詳細な構成と動作を、上述したマスタリング装置１００の構成と対応づけて説明する。スペクトラム拡散データ再生回路２３０の詳細な構成及び動作は、ウォブル信号が複数の周波数波形を含む場合と単一の周波数波形を含む場合に大別される。
【００７２】
＜２−２：ウォブル信号が複数の周波数波形を含む場合＞
まず、ウォブル信号ＷＢが複数の周波数波形を含む場合について説明する。即ち、記録時のウォブル信号ＷＢの信号波形が、図６に示すＷＢ１〜ＷＢ４ａ、及びＷＢ４ｂ並びに図１０に示すＷＢ５の場合である。
【００７３】
記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示す信号波形ＷＢ１又は信号波形ＷＢ３である場合、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は図１６に示される位相−シンボル変換回路２３１によって構成され、そのタイミングチャートは図１７に示すものとなる。位相−シンボル変換回路２３１は、マスタリング装置１００のシンボル−位相変換回路２１と相補的な関係にあり、図５に示す変換テーブルＴＢＬ１を備える。位相−シンボル変換回路２３１は変換テーブルＴＢＬ１を参照して、再生データＢの位相（データパターン）をシンボルに変換して、スペクトラム拡散データＳＳを再生する。
【００７４】
例えば、再生されたウォブル信号ＷＢの信号波形が図１７に示すように、時刻ｔ１〜ｔ９でゼロクロスすると、２値化信号Ａは時刻ｔ１〜ｔ９において論理レベルが遷移する。この２値化信号Ａをサンプリング回路２２５は第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりエッジでラッチするので、再生データＢは図示するように２値化信号Ａに対して第２クロック信号ＣＫ２の半周期だけ遅れる。
【００７５】
このようにして得られた再生データＢに位相−シンボル変換を施すためには、位相の基準（データパターンの区切り）を確定する必要がある。例えば、時刻ｔ１を位相の基準とすれば、再生データＢの位相は（１１００）→（００１１）→（１０）→（０１）…といったように推移する。これに対して、時刻ｔａを位相の基準とすれば、再生データＢの位相は（１０）→（０００１１１）→（００１１）→（００１１）…といったように推移する。
【００７６】
上述したマスタリング装置１００では、図６に示すように位相変調データＰＳの立ち上がりエッジとピット同期信号ＳＹＮＣｐの立ち上がりエッジが一致するよう両者の位相が調整されている。そこで、位相−シンボル変換回路２３１は、ピット同期信号ＳＹＮＣｐによって位相の基準を得ている。具体的には、ピット同期信号ＳＹＮＣｐの立ち上がりエッジを位相の基準として再生データＢの位相を識別し、識別した位相に対応するシンボルを変換テーブルＴＢＬ１を用いて生成することにより、スペクトラム拡散データＳＳが再生される。なお、図１７に示す例では、時刻ｔ１においてピット同期信号ＳＹＮＣｐが立ち上がるので、時刻ｔ１が位相の基準となる。本実施例では、ピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準としたが、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを基準としてもよい。さらに、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗは、スペクトラム拡散後に付加されたものであってもよいし、スペクトラム拡散前に付加されたものであってもよい。
【００７７】
次に、記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示す信号波形ＷＢ２である場合について説明する。この場合、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は図１６に示される位相−シンボル変換回路２３１によって構成され、そのタイミングチャートは図１８に示すものとなる。図１８に示すようにウォブル信号ＷＢ２がゼロクロスすると、２値化信号Ａはゼロクロスのタイミングで論理レベルが遷移する。但し、時刻ｔ１０〜ｔ１６においては、信号波形の位相が１８０度変化するので、２値化信号Ａはパルス状のノイズとなる場合がある。しかし、この２値化信号Ａをサンプリング回路２２５は第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりエッジでラッチするので、ノイズが除去された再生データＢを得ることができる。この再生データＢの波形は、図１７に示す再生データＢと同じであるから、上述した記録時のウォブル信号ＷＢの信号波形がＷＢ１及びＷＢ３の場合と同様に、スペクトラム拡散データＳＳを再生することができる。
【００７８】
次に、記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示す信号波形ＷＢ４ａ又はＷＢ４ｂである場合について説明する。この場合、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、図１９に示されるように位相−シンボル変換回路２３１、周期検出回路２３２、及び位相調整回路２３３によって構成され、そのタイミングチャートは図２０に示すものとなる。
【００７９】
周期検出回路２３２は、１／２分周回路によって構成され、再生データＢを１／２分周して周期検出信号Ｃを出力する。周期検出信号Ｃのハイレベル期間及びローレベル期間は、ウォブル信号ＷＢ４を構成する各波形ｗ１、ｗ２、ｗ３の１周期に各々対応している。
【００８０】
位相調整回路２３３は、周期検出信号Ｃがハイレベルとなる期間において再生データＢの論理レベルを維持する一方、周期検出信号Ｃがローレベルとなる期間において再生データＢの論理レベルを反転して再生データＢＰを出力する。位相調整回路２３３は、インバータＩＮＶ１及びＩＮＶ２、並びに、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を備える。スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２は、制御端子の入力電圧がハイレベルでオン状態となる一方、ローレベルでオフ状態となる。スイッチＳＷ１の制御端子には周期検出信号Ｃが直接供給される一方、スイッチＳＷ２の制御端子には周期検出信号ＣがインバータＩＮＶ２を介して供給される。従って、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２はトグル動作し、周期検出信号Ｃがハイレベルの期間においてスイッチＳＷ１がオン状態となり、周期検出信号Ｃがローレベルの期間においてスイッチＳＷ２がオン状態となる。
【００８１】
位相−シンボル変換回路２３１は、変換テーブルＴＢＬ１を参照して、再生データＢＰからスペクトラム拡散データＳＳを再生する。なお、位相−シンボル変換回路２３１の動作は、上述した記録時のウォブル信号ＷＢの信号波形がＷＢ１及びＷＢ３の場合と同様である。
【００８２】
ところで、記録時においてウォブル信号ＷＢ４を構成する波形を反転する規則は、ピット同期信号ＳＹＮＣｐの立ち上りエッジの発生時において正転、次の波形を反転、以下、順次、正転と反転とを繰り返すというものであった。上述した位相調整回路２３３では、周期検出信号Ｃに基づいて、正転と反転とを交互に繰り返すが、ピット同期信号ＳＹＮＣｐと同期した位相の調整は行っていない。従って、正しいデータは、位相調整回路２３３から出力される再生データＢＰを反転したものである可能性がある。仮に、正しいデータが再生データＢＰを反転したものである場合には、スペクトラム拡散データＳＳを反転する必要がある。そこで、後述するスペクトラム拡散復調回路２２８では、正しいデータを復調する工夫がなされている。
【００８３】
図２１は、記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示す信号波形ＷＢ４である場合に用いられるスペクトラム拡散復調回路２２８のブロック図である。この場合のスペクトラム拡散復調回路２２８は、イクスシブルオア回路（以下、ＸＯＲ回路と称する）２４１及び２４２、並びに位相検出回路２４３を備える。
【００８４】
ＸＯＲ回路２４１はスペクトラム拡散データＳＳとランダムデータＲＮＤと乗算してデータＤＸを生成する。スペクトラム拡散データＳＳの論理レベルが正しい場合には、データＤＸはウォブルデータＤＷである。一方、スペクトラム拡散データＳＳの論理レベルが誤っており、これを反転したものが正しいスペクトラム拡散データＳＳである場合には、データＤＸを反転したものが正しいウォブルデータＤＷである。ＸＯＲ回路２４１は上述した再生データ生成手段に相当する。
【００８５】
位相検出回路２４３は、スペクトラム拡散データＳＳの論理レベルの正誤を判定し、正しい場合にはローレベルとなる一方、誤っている場合にハイレベルとなる検出信号ＤＥＴを生成する。
【００８６】
より具体的には、位相検出回路２４３は、スペクトラム拡散データＳＳに含まれる同期信号のビット列である同期パターンを記憶したテーブル、データＤＸに同期パターンと一致するビット列が含まれるか否かを判定して第１判定信号を出力する第１判定回路、データＤＸを反転した反転データに同期パターンと一致するビット列が含まれるか否かを判定して第２判定信号を出力する第２判定回路、及び第１判定信号がアクティブで第２判定信号が非アクティブの場合に検出信号ＤＥＴをローレベルとし、第１判定信号が非アクティブで第２判定信号がアクティブの場合に検出信号ＤＥＴをハイレベルとする検出信号生成回路とを備える。換言すれば、位相検出回路２４３は、スペクトラム拡散データＳＳに含まれる同期信号に基づいて、正しい位相を検出するものであり、上述した極性検出手段に相当する。そして、ＸＯＲ回路２４２は、検出信号ＤＥＴに基づいて、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗの極性が正しい所定の極性になるようにデータＤＸの極性を調整してウォブルデータＤＷを生成する。これにより、記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示すいずれの信号波形ＷＢ４ａ又はＷＢ４ｂである場合にも、ウォブルデータＤＷを正しく再生することができる。
【００８７】
なお、図７を参照して説明したように、記録時のウォブル信号ＷＢ１〜ＷＢ４は、シンボル−位相変換回路２１においてスペクトラム拡散データＳＳの各シンボル値に対応する位相の組を所定の規則に従って切り換えて位相変調して位相変調データＰＳを生成し、この位相変調データＰＳに基づいて生成してもよい。このようなウォブル信号ＷＢ１〜ＷＢ４に応じて記録マークが形成された光ディスク１を再生する場合には、上述した位相−シンボル変換回路２３１は、上記所定の規則に従って位相の組に対応するシンボル値を切り換えてスペクトラム拡散データＳＳを再生すればよい。この場合、上記所定の規則が、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗ又はピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準として所定数のデータ毎に位相の組を切り換えるのであれば、再生されたウォブル同期信号ＳＹＮＣｗ又はピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準として所定数のデータ毎にシンボル値と位相の組との関係を切り換えてスペクトラム拡散データＳＳを再生すればよい。このように位相の組を切り換えることによって、ウォブルデータＤＷの復元が困難となり、その秘匿性をより一層高めることができる。
【００８８】
次に、記録時のウォブル信号ＷＢが、図１０に示す信号波形ＷＢ５である場合について説明する。この場合、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、周波数−シンボル変換回路によって構成される。周波数−シンボル変換回路は、図８に示すシンボル−周波数変換回路２３と相補的な関係にあり、図９に示す変換テーブルＴＢＬ２を備える。再生データＢが周波数−シンボル変換回路に供給されると、再生データＢの周波数が検出され、その検出結果に基づいて変換テーブルＴＢＬ２を参照することによって、スペクトラム拡散データＳＳが再生される。
【００８９】
＜２−３：ウォブル信号が単一の周波数波形を含む場合＞
次に、ウォブル信号ＷＢが複数の周波数波形を含む場合について説明する。即ち、記録時のウォブル信号ＷＢの信号波形が、図１１に示すＷＢ６及び図１２に示すＷＢ６の場合である。記録時のウォブル信号ＷＢが、図１１に示す信号波形ＷＢ６である場合には、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、周知のＡＳＫ復調回路によって構成される。ＡＳＫ復調回路は２値化信号Ｂを復調してスペクトラム拡散データＳＳを再生する。また、記録時のウォブル信号ＷＢが、図１２に示す信号波形ＷＢ７である場合には、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、周知のＰＳＫ復調回路によって構成される。ＰＳＫ復調回路は２値化信号Ｂを復調してスペクトラム拡散データＳＳを再生する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るマスタリング装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ディスク原盤ＤＳに形成されるトラックを示す説明図である。
【図３】ピットマークデータ及びスペクトラム拡散にソースデータのデータフォーマットを示す説明図である。
【図４】ウォブル信号生成回路２０の第１構成例を示すブロック図である。
【図５】変換テーブルＴＢＬ１の記憶内容を示す説明図である。
【図６】ウォブル信号生成回路２０のタイミングチャートである。
【図７】ウォブル信号の変調において位相の組を順次切り換えた場合のデータフォーマットを示す説明図である。
【図８】ウォブル信号生成回路２０の第２構成例を示すブロック図である。
【図９】変換テーブルＴＢＬ２の記憶内容を示す説明図である。
【図１０】図８に示すウォブル信号生成回路２０のタイミングチャートである。
【図１１】ウォブル信号生成回路２０の第３構成例とそのタイミングチャートを示す説明図である。
【図１２】ウォブル信号生成回路２０の第４構成例とそのタイミングチャートを示す説明図である。
【図１３】情報再生装置２００の全体構成を示すブロック図である。
【図１４】ピットデータ復調回路２１１の構成を示すブロック図である。
【図１５】ウォブル信号ＷＢ、２値化信号Ａ、第１クロック信号ＣＫ１、第２クロック信号ＣＫ２、及びピット同期信号ＳＹＮＣｐのタイミングチャートである。
【図１６】スペクトラム拡散データ再生回路２３０の構成例を示すブロック図である。
【図１７】位相−シンボル変換回路２３１のタイミングチャートである。
【図１８】ウォブル信号波形ＷＢ２に対応するスペクトラム拡散データ再生回路２３０のタイミングチャートである。
【図１９】スペクトラム拡散データ再生回路２３０の他の構成例を示すブロック図である。
【図２０】図１９に示すスペクトラム拡散データ再生回路２３０のタイミングチャートである。
【図２１】ウォブル信号波形ＷＢ４に対応するスペクトラム拡散復調回路２２８のブロック図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク
１００ マスタリング装置
２００ 情報再生装置
２３０ スペクトラム拡散データ再生回路
２２８ スペクトラム拡散復調回路
２２７ ＲＡＮＤテーブル
ＳＳ スペクトラム拡散データ
ＣＫ１ 第１クロック信号
ＣＫ２ 第２クロック信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォブルを用いて情報を記録した情報記録媒体、情報再生装置及び情報再生方法の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスクでは、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技術が知られている。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、そのウォブルをスペクトラム拡散することで情報を記録するものである（例えば、特許文献１）
【０００４】
この技術は、ランダムデータで所定のデータをスペクトラム拡散してウォブル信号を生成し、ウォブル信号に応じて記録マークの位置をウォブリングさせる。スペクトラム拡散によってウォブルの周波数成分は拡がるため、隣接トラックからのクロストークをある程度低減することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−８５８９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ランダムデータを用いてスペクトラム拡散を行うと、ある確率で“０”、又は“１”が長く連続、または偏って出現することがある。この場合、記録マークはトラックの中心からずれた位置に形成される。このようにトラックの中心からずれた記録マークを読み取ると、光ピックアップが記録マークのずれに追随するように移動してトラッキングのオフセットを生じる。この結果、隣接トラックへのジャンプによるトラッキングエラー、及び隣接トラックからのクロストークによるデータの信頼性の低下といった問題が生じる。特に、記録密度が高くトラックピッチの狭い光ディスクにおいては大きな問題となる。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題としては、データの信頼性を向上させた情報記録媒体を提供することが一例として挙げられる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、所定のデータを所定の変調方式で変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成された情報記録媒体において、前記ウォブル信号は、前記所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように変調されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１２に記載の発明は、所定の情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる所定の変調方式で再変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成された情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、前記情報記録媒体に記録された前記記録マークを読取る読取手段と、前記読取手段の出力信号に基づき、前記記録マークの変動位置を示すウォブル信号を生成するウォブル信号生成手段と、前記生成されたウォブル信号を前記所定の変調方式と対になる所定の復調方式によって復調して前記スペクトラム拡散データを再生するスペクトラム拡散データ再生手段と、前記スペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して前記所定の情報を再生するスペクトラム拡散復調手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１６に記載の発明は、所定の情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる所定の変調方式で再変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成された情報記録媒体を再生する情報再生方法であって、前記情報記録媒体に記録された前記記録マークを読取るステップと、前記読取手段の出力信号に基づき、前記記録マークの変動位置を示すウォブル信号を生成するステップと、前記生成されたウォブル信号を前記所定の変調方式と対になる所定の復調方式によって復調して前記スペクトラム拡散データを再生するステップと、前記スペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して前記所定の情報を再生するステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。本発明の一実施形態に係る情報記録媒体は、円盤状の形状をしており、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などの種々の光ディスクが含まれる。
【００１２】
この情報記録媒体は、所定のデータを所定の変調方式で変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成される。ウォブル信号は、所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように変調されている。ここで、所定のデータは所定の情報をスペクトラム拡散して得たスペクトラム拡散データであることが、所定の情報の秘匿性を高める観点から好ましい。
【００１３】
記録マークは、例えば、ピットであり、その長短によって第１の情報が記録される。上述した所定の情報は、第１の情報とは別の第２の情報である。記録マークは、トラックに沿って形成され、トラックは蛇行している、トラックの蛇行はウォブルと呼ばれ、ウォブル信号によって定まる。すなわち、ウォブル信号に応じて記録マークが変動して形成されている。
【００１４】
スペクトラム拡散データは、ランダムデータによってランダム化されているが、ある確率で“１”又は“０”が連続、または偏って出現することがある。ウォブル信号は、スペクトラム拡散データのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる波形となる。このウォブル信号に従って記録マークを形成すれば、再生時におけるトラッキングのオフセットはスペクトラム拡散データのシンボル単位で解消される。従って、再生時におけるトラッキングサーボでは、光ピックアップの位置を短期間でウォブルの振幅中心に戻すことができる。この結果、隣接トラックへのジャンプによるトラッキングエラー及び隣接トラックからのクロストークを低減して、データの信頼性を向上させることが可能となる。
【００１５】
また、所定の変調方式は、所定のデータの各シンボルをそのシンボル長に応じた周波数波形に各々変換してウォブル信号を生成することが好ましい。くわえて、所定のデータの各シンボル値に応じて前記周波数波形の位相を定めてもよい。所定の変調方式は、所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるようにウォブル信号を生成するものであるから、１個の周波数波形はそれ自体でＤＣオフセットがキャンセルされている。
【００１６】
また、複数の周波数波形は、所定のデータにおける各シンボルのシンボル長を１周期とするデュティ比５０％の波形であってもよい。この場合には、所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるともに、各周波数波形の周波数を下げることができる。
【００１７】
さらに、複数の周波数波形は、所定のデータにおける各シンボル毎に反転されていることが好ましい。この場合には、各シンボル毎に生成される個々の波形を滑らかにすることができる。これは、トラックのウォブルが滑らかに変化することを意味する。従って、再生時のトラッキングの精度を向上させることができる。
【００１８】
くわえて、所定のデータの各シンボル値に応じて定まる前記周波数波形の位相は、所定の規則に従って切り換えられていることことが好ましい。この場合には、記録時における所定の規則を知らない限り、情報を再生することができないので、ウォブルによって記録される所定の情報の秘匿性を高めることができる。
【００１９】
また、所定の変調方式は、前記所定のデータの各シンボルをそのシンボル長に応じた周波数波形に各々変換し、隣接する周波数波形のうち極性が同じピーク（山同士、又は谷同士）を合成してウォブル信号を生成してもよい。この場合には、ウォブルの周波数を下げることができ、かつ、ウォブルを滑らかにすることができる。これにより、再生時のトラッキングの精度を向上させることができる。
【００２０】
また、所定の変調方式は、所定のデータの各シンボルをそのシンボル長及びシンボル値に応じた周波数波形に各々変換してウォブル信号を生成するものであってもよい。
【００２１】
また、所定の変調方式は、所定のデータの各シンボル値に応じて所定の周波数波形の振幅を調整してウォブル信号を生成してもよい。この場合、波形の有無で変調してもよく、いわゆるＡＳＫ変調が含まれる。また、所定の周波数波形には、搬送波が相当する。
【００２２】
また、所定のデータの各シンボル値に応じて所定の周波数波形の位相を調整してウォブル信号を生成してもよい。この場合、いわゆるＰＳＫ変調が含まれる。また、所定の周波数波形には、搬送波が相当する。
【００２３】
以上、説明した情報記録媒体によれば、そこに形成されるウォブルが所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように形成されているので、隣接トラックからのクロストークを低減して、データの信頼性を大幅に向上させることができる。
【００２４】
次に、本発明の一実施形態に係る情報再生装置について説明する。この情報再生装置は、上述した情報記録媒体を再生する装置であり、情報記録媒体には、所定の情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる所定の変調方式で再変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成されている。この情報再生装置は、読取手段と、ウォブル信号生成手段と、スペクトラム拡散復調手段とを備える。読取手段は、情報記録媒体に記録された記録マークを読み取って読取信号を出力する。ウォブル信号生成手段は、読取信号に基づき、記録マークの変動位置を示すウォブル信号を生成する。スペクトラム拡散データ再生手段は、生成されたウォブル信号を所定の変調方式と対になる所定の復調方式によって復調してスペクトラム拡散データを再生する。スペクトラム拡散復調手段は、スペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して所定の情報を再生する。
【００２５】
この情報再生装置によれば、ウォブル信号を復調してスペクトラム拡散データを再生し、さらにスペクトラム拡散データを復調して所定の情報を再生する。すなわち、２段階の復調を経て所定の情報を再生する。ここで、所定の変調方式は、スペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットをキャンセルするようになっているので、記録マークを読み取る際のトラッキングの精度を向上させることができ、高い信頼性の下に所定の情報を再生することができる。
【００２６】
ここで、記録時における所定の変調方式が、スペクトラム拡散データの各シンボルを、そのシンボル長に応じた周波数を有し、且つ、そのシンボル値に応じた位相を有する波形に各々変換してウォブル信号を生成する場合には、スペクトラム再生手段は以下のように構成することができる。即ち、スペクトラム拡散データ再生手段は、ウォブル信号生成手段によって生成されたウォブル信号を構成する各波形の周波数及び位相に基づいてスペクトラム拡散データを再生することが好ましい。
【００２７】
また、所定の情報には、特定のパターンの特定信号が含まれており、所定の変調方式は、前記スペクトラム拡散データの各シンボルのシンボル長を１周期とする周波数の波形を１波形毎に反転してウォブル信号を生成するものであってもよい。この場合、スペクトラム拡散復調手段は、再生した所定の情報に含まれる特定信号の極性を検知して、特定信号の極性が所定の極性となるように所定の情報を再生することが好ましい。１波形毎に反転したウォブル信号で記録すると、再生時に波形の区別ができても、区別した波形を正転すべきか反転して出力すべきかが不明となる。そこで、予め既知の特定信号の極性が正しくなるように復調することによって、所定の情報を正しく再生することができる。
【００２８】
また、特定信号は所定の情報に含まれる同期信号であることが好ましい。この場合、スペクトラム拡散復調手段は、ランダムデータ生成手段と、再生データ生成手段と、極性検出手段と、極性調整手段とを備えるものであってもよい。ランダムデータ生成手段は所定の情報のスペクトラム拡散変調に用いたランダムデータを生成する。再生データ生成手段は、ランダムデータに基づいて再生されたスペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して再生データを生成する。極性検出手段は、再生データに含まれる同期信号の極性を検出する。極性調整手段は、検出手段の検出結果に基づいて、同期信号の極性が所定の極性となるように再生データの極性を調整して所定の情報を出力する。
【００２９】
【実施例】
次に、本発明の好適な実施例について、図面を参照して説明する。本実施例では、情報記録媒体としてＤＶＤを一例として取り上げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではないことは勿論である。
【００３０】
＜１．マスタリング装置＞
＜１−１：マスタリング装置の全体構成＞
図１は、マスタリング装置の全体構成を示すブロック図である。マスタリング装置１００は、ディスク原盤ＤＳを作成するための装置であり、記録ユニット２、ディスク原盤ＤＳを回転させるスピンドルモータ３及びサーボユニット４を備える。ディスク原盤ＤＳは、例えば、フォトレジストを塗布したガラス原盤として構成される。記録ユニット２は、レーザー光を照射するレーザーダイオード、レーザー光をディスク原盤ＤＳに集光させる光学系、レーザーダイオード及び光学系を一体として、ディスク原盤ＤＳの半径方向に移動させるスライダー装置を備える。レーザーダイオードは、ドライバ１５から供給される駆動信号に応じたパワーのレーザー光を発光する。スライダー装置はサーボユニット４からの制御信号に従って、光学系及びレーザーダイオードをディスク原盤ＤＳの半径方向に移動させる。
【００３１】
サーボユニット４には、第１クロック信号ＣＫ１及びピット同期信号ＳＹＮＣｐが供給される。サーボユニット４は、これらの信号に同期して、スピンドルモータ３の回転を制御するスピンドルサーボ、レーザー光のフォーカスを制御するフォーカスサーボ及びスライダー装置を制御するスライドサーボを実行する。このうち、スライドサーボでは、螺旋状のトラックを形成するための信号にウォブル信号ＷＢを加算して制御信号が生成され、この制御信号によってスライダー装置が制御される。
【００３２】
第１クロック信号ＣＫ１は第１クロック信号発生回路２１によって生成される。この例において、第１クロック信号ＣＫ１の周波数は１０．５ＭＨｚである。第１クロック信号ＣＫ１はピットデータＤＰの時間基準となる。また、分周回路２２は、第１クロック信号ＣＫ１を分周して、第２クロック信号ＣＫ２等を生成する。第２クロック信号ＣＫ２の周波数は４２０ＫＨｚである。第２クロック信号ＣＫ２はウォブル信号ＷＢの生成に用いられ、その時間基準となる。
【００３３】
図２にディスク原盤ＤＳに形成されるトラックを示す。ディスク原盤ＤＳには、周回状のトラックに沿って記録マークがピットＰとして形成されている。この記録マークの長短に応じてピットデータＤＰが記録される。また、トラックは、これを拡大して見ると、読取方向と交わる方向に蛇行している。トラックの蛇行はウォブルと呼ばれ、ウォブル信号ＷＢに応じた形状となっている。ウォブル信号ＷＢは、スペクトラム拡散データＳＳを所定の変調方式で変調を施して得られる。換言すれば、記録マークはウォブル信号ＷＢに応じて読取方向と交わる方向に変動した位置に形成されている。
【００３４】
説明を図１に戻す。マスタリング装置１００には、外部機器から入力データＤｉｎが供給される。入力データＤｉｎはインターフェース１０を介してバッファ１１に取り込まれる。バッファ１１に取り込まれた入力データＤｉｎは、ＣＰＵの制御の下、ピットデータＤＰとウォブルデータＤＷとに分割され、ピットデータメモリ１２とウォブルデータメモリ１６とに各々転送される。ピットデータＤＰは、例えば、画像や音声の情報を含み、ウォブルデータＤＷは、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含む。
【００３５】
ＣＰＵは、ピットデータメモリ１２からピットデータＤＰを読み出してＥＣＣ生成回路１３に供給する。ＥＣＣ生成回路１３はピットデータＤＰのデータ順を予め定められた規則に従って並べ替えるスクランブル処理を施した後、エラー訂正コードを生成してこれに付加する。ＤＶＤ変調回路１４は、ＥＣＣ生成回路の出力データに変調を施したピットデータＤＰを生成する。このピットデータＤＰには、ＳＹＮＣタイミング生成回路２３で生成されたピット同期信号ＳＹＮＣｐが付加される。
【００３６】
一方、ウォブルデータメモリ１６に記憶されたウォブルデータＤＷは、ＣＰＵの制御の下、そこから読み出されてＥＣＣ生成回路１７に供給される。ＥＣＣ生成回路１７はウォブルデータＤＷに基づいてエラー訂正コードを生成し、これをウォブルデータＤＷに付加する。ＲＡＮＤテーブル１８にはスペクトラム拡散に用いられるランダム化パターンが記憶されている。ランダム化パターンは拡散符号に相当し、ランダム関数を用いて生成されるビット列である。ＲＡＮＤテーブル１８には第２クロック信号ＣＫ２が供給され、第２クロック信号ＣＫ２に同期してランダム化パターンが読み出され、ランダムデータＲＮＤとしてスペクトラム拡散変調回路１９に供給される。スペクトラム拡散変調回路１９は、ウォブルデータＤＷにウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを付加した後、ランダムデータＲＮＤと乗算してスペクトラム拡散データＳＳを生成する。スペクトラム拡散変調回路１９は、例えば、イクスシブルオア回路ＸＯＲによって構成することができる。
【００３７】
図３にピットデータ及びスペクトラム拡散にソースデータのデータフォーマットを示す。本実施例では、エラー訂正コードが付加されるピットデータＤＰのデータ単位をＥＣＣブロックという。１個のＥＣＣブロックは１６個のセクターを含み、１個のセクターは２６個の同期フレームを含む。そして、同期フレームの先頭にピット同期信号ＳＹＮＣｐが配置される。また、スペクトラム拡散のソースデータには、ピットデータＤＰの１セクターに対応して、先頭に３バイトのウォブル同期信号ＳＹＮＣｗが配置され、これに続いて３×２５バイトのウォブルデータＤＷが配置される。
【００３８】
ウォブル信号生成回路２０は、スペクトラム拡散データＳＳに所定の変調を施してウォブル信号ＷＢを生成する。ウォブル信号ＷＢは、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように変調されている。このような変調としては、ウォブル信号ＷＢが複数の周波数波形を含む場合と単一の周波数波形を含む場合とに大別される。
【００３９】
＜１−２：ウォブル信号が複数の周波数波形を含む場合＞
まず、複数の周波数波形を含む場合について説明する。
＜１−２−１：ウォブル信号生成回路の第１構成例＞
図４にウォブル信号生成回路２０の第１構成例を示す。第１構成例のウォブル信号生成回路２０は、シンボル−位相変換回路２１とウォブル変換回路２２を備える。シンボル−位相変換回路２１は、変換テーブルＴＢＬ１を用いてスペクトラム拡散データＳＳを位相変調データＰＳに変換する。図５に示すように変換テーブルＴＢＬ１には、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル長及びシンボル値と位相変調データＰＳの位相（シンボルパターン）とが対応付けられて記憶されている。シンボルとは、情報の“１”又は“０”の意味である。位相変調データＰＳの生成はスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で実行され、スペクトラム拡散データＳＳの１シンボルがデュティ比５０％のデータパターンに変換される。
【００４０】
ウォブル変換回路２２は、位相変調データＰＳに各種の処理を施してウォブル信号ＷＢを生成する。ウォブル変換回路２２の処理としては、１）帯域制限処理、２）スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で１波長となる信号波形生成処理、３）極性が同じ隣接する波形を合成する合成処理、４）スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で信号波形を反転させる反転処理等がある。ウォブル変換回路２２は、これらの処理を必要に応じて組み合わせて実行して、ウォブル信号ＷＢを生成する。
【００４１】
図６は、ウォブル信号生成回路２０のタイミングチャートである。図６に示す例では、期間Ｔ１においてスペクトラム拡散データＳＳのシンボル値が「１」、シンボル長が「２」であるから、変換テーブルＴＢＬ１によって位相が「１１００」となる位相変調データＰＳが生成される。また、期間Ｔ２においてスペクトラム拡散データＳＳのシンボル値が「０」、シンボル長が「２」であるから、変換テーブルＴＢＬ１によって位相が「００１１」となる位相変調データＰＳが生成される。このようにシンボル−位相変換回路２１は、スペクトラム拡散データＳＳを、そのシンボル単位でデュティ比５０％のデータパターンに変換して、位相変調データＰＳを生成する。
【００４２】
ここで、ウォブル変換回路２２がバンドパスフィルタやローパスフィルタ等で構成され、位相変調データＰＳのデータ波形を帯域制限するように構成されているとすれば、ウォブル信号ＷＢは、図６に示すウォブル信号波形ＷＢ１となる。位相変調データＰＳはスペクトラム拡散データＳＳをシンボル単位でデュティ比５０％のデータパターンに変換したものであるから、ウォブル信号波形ＷＢ１はスペクトラム拡散データＳＳをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる。
【００４３】
スペクトラム拡散データＳＳは、ランダムデータＲＮＤとウォブルデータＤＷを乗算して得られるから、それらのシンボルの組合せによっては、“１”又は“０”が連続することがある。しかしながら、本実施例のウォブル信号ＷＢは、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる波形となっている。このウォブル信号ＷＢに従って記録マークを形成すれば、トラッキングのオフセットはスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で解消される。従って、再生時におけるトラッキングサーボでは、光ピックアップの位置を短期間でウォブルの振幅中心に戻すことができる。この結果、隣接トラックへのジャンプによるトラッキングエラー及び隣接トラックからのクロストークを低減して、データの信頼性を向上させることが可能となる。
【００４４】
次に、ウォブル変換回路２２がスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で１波長となり、位相変調データＰＳのシンボル値に応じた極性となるように信号波形を生成するならば、ウォブル信号ＷＢは、図６に示すウォブル信号波形ＷＢ２となる。この場合にもスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でウォブル信号ＷＢのＤＣオフセットがキャンセルされることになる。
【００４５】
次に、ウォブル変換回路２２は、ウォブル信号波形ＷＢ２を生成した後、極性が同じ隣接する波形を合成してウォブル信号ＷＢを生成してもよい。この場合、ウォブル信号ＷＢは、図６に示す信号波形ＷＢ３となる。例えば、信号波形ＷＢ２のピークＰＫ１及びピークＰＫ２が合成され、信号波形ＷＢ３のピークＰＫ３となる。
【００４６】
次に、ウォブル変換回路２２は、ウォブル信号波形ＷＢ２を生成した後、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で波形を反転させて、ウォブル信号ＷＢを生成してもよい。この場合、ウォブル信号ＷＢは、図６に示す信号波形ＷＢ４ａとなる。具体的には、信号波形ＷＢ２の波形Ｗ１ａ、Ｗ２ａ、Ｗ３ａ、及びＷ４ａが各々反転されて、信号波形ＷＢ４の波形Ｗ１ｂ、Ｗ２ｂ、Ｗ３ｂ、及びＷ４ｂが生成される。このように１波長毎に反転することによって、ウォブル信号ＷＢのつなぎを滑らかにすることができる。これによって、光ディスクに形成されるウォブルを滑らかにすることができるので、再生時のトラッキングサーボの精度を向上させることができ、エラーレートを低減することが可能となる。なお、信号波形ＷＢ４ａは、ピット同期信号ＳＹＮＣｐに同期しており、その立ち上りエッジから始まる波形は正転が維持され、次の波形が反転される。このため、仮に、図６に示す信号波形ＷＢ２が反転したものであれば、ウォブル信号ＷＢは、図６に示す信号波形ＷＢ４ｂとなる。
【００４７】
なお、上述した構成例１において、シンボル−位相変換回路２１は、スペクトラム拡散データＳＳの各シンボル値に対応する位相の組を所定の規則に従って切り換えて位相変調して位相変調データＰＳを生成してもよい。この場合、図７に示すようにスペクトラム拡散のソースデータは、０度−１８０度の位相の組φ１、９０度−２７０度の位相の組φ２といったように、順次位相を切り換えてもよい。また、所定の規則としては、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗ又はピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準として所定数のデータ毎に位相の組を切り換えればよい。このように位相の組を切り換えることによって、ウォブルデータＤＷの秘匿性をより一層高めることができる。
【００４８】
＜１−２−２：ウォブル信号生成回路の第２構成例＞
次に、図８にウォブル信号生成回路２０の第２構成例を示す。このウォブル信号生成回路２０は、シンボル−周波数変換回路２３とウォブル変換回路２４とを備える。シンボル−周波数変換回路２３は、変換テーブルＴＢＬ２を用いてスペクトラム拡散データＳＳを周波数変調データＦＳに変換する。図９に示すように変換テーブルＴＢＬ２には、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル長及びシンボル値と周波数変調データＦＳの周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、…とが対応付けられて記憶されている。周波数変調データＦＳの生成はスペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で実行される。なお、変換テーブルＴＢＬ２に記憶された各周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、…は、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で変換したときに、ＤＣオフセットがキャンセルされるように選ばれている。例えば、シンボル長の時間がＴｘ秒、対応する周波数がｆｘであるとすれば、Ｔｘ×ｆｘ＝Ｎ（Ｎは自然数）となる。また、ウォブル変換回路２４は、バンドパスフィルタやローパスフィルタによって構成され、周波数変調データＦＳの周波数帯域を制限して、ウォブル信号ＷＢを生成する。
【００４９】
図１０は、図８に示すウォブル信号生成回路２０のタイミングチャートである。スペクトラム拡散データＳＳがシンボル−位相変換回路２３に供給されると、シンボル−位相変換回路２３は、変換テーブルＴＢＬ２を参照して、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル長とシンボル値に対応する周波数を特定して、周波数変調データＦＳを生成する。ウォブル変換回路２４は周波数変調データＦＳから高周波成分を除去して、帯域制限されたウォブル信号波形ＷＢ５を生成する。
【００５０】
＜１−３：ウォブル信号が単一の周波数波形を含む場合＞
次に、ウォブル信号ＷＢが単一の周波数波形を含む場合について説明する。
＜１−３−１：ウォブル信号生成回路の第３構成例＞
図１１にウォブル信号生成回路２０の第３構成例とタイミングチャートを示す。この例では、ウォブル信号生成回路２０がＡＳＫ変調回路２４として構成される。このＡＳＫ変調回路２４は、スペクトラム拡散データＳＳに同期した正弦波生成回路を備え、その出力信号をスペクトラム拡散データＳＳによって振幅変調している。例えば、正弦波生成回路をバンドパスフィルタで構成して、バンドパスフィルタから第２クロック信号ＣＫ２の基本周波数成分を抽出することによって正弦波（搬送波）を生成してもよい。このＡＳＫ変調回路２４によって、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされたウォブル信号ＷＢ６が得られる。なお、この図に示すようにスペクトラム拡散データＳＳの最小反転間隔と搬送波の一周期を一致させることによって、ウォブル信号ＷＢ６の周波数を下げることができる。
【００５１】
＜１−３−２：ウォブル信号生成回路の第４構成例＞
次に、ウォブル信号ＷＢが単一の周波数波形を含む場合の他の例を説明する。図１２にウォブル信号生成回路２０の第４構成例とタイミングチャートを示す。この例では、ウォブル信号生成回路２０がＰＳＫ変調回路２５として構成される。このＰＳＫ変調回路２５は、２相の搬送波生成回路を備え、その出力信号をスペクトラム拡散データＳＳによって選択することによって位相変調している。このＰＳＫ変調回路２５によって、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされたウォブル信号ＷＢ７が得られる。
【００５２】
このように本実施例においては、スペクトラム拡散データＳＳのシンボル単位で、ＤＣオフセットがキャンセルされるようにスペクトラム拡散データＳＳを再変調してウォブル信号ＷＢを生成したので、ディスク原盤ＤＳに形成されたウォブルは、短期間でその振幅中心に収束する。マスタリング装置１００によって記録マークが形成されたディスク原盤ＤＳは、現像され、レジスト原盤となる。この後、レジスト原盤を基にメッキを行う電鋳プロセスを経て、メタルマスタを１枚作成し、１枚のメタルマスタから複数枚のマザーを作成する。さらに、複数枚のマザーから複数枚のスタンパを作成する。このスタンパを用いてプラスッチック等の樹脂をプレス加工することによって光ディスク１が製造される。
【００５３】
この光ディスク１にはウォブル信号ＷＢに応じたウォブルが形成されており、このウォブルは短期間でＤＣオフセットが収束するようになっている。このため、光ディスク１の再生時にトラックジャンプによるトラッキングエラーや隣接トラックからのクロストークを低減され、データの信頼性が向上する。
【００５４】
＜２．情報再生装置＞
＜２−１：情報再生装置の全体構成＞
次に、情報再生装置について説明する。図１３は情報再生装置２００の全体構成を示すブロック図である。光ディスク１には、第１クロック信号ＣＫ１に同期したピットデータＤＰが記録マークの長短によって記録されている。この例の記録マークはピットであり、トラックはピット列によって構成される。トラックはウォブルデータＤＷをスペクトラム拡散変調して得たウォブル信号ＷＢに応じて蛇行した形状になっている。ウォブル信号ＷＢは第２クロック信号ＣＫ２に同期している。第１クロック信号ＣＫ１は第２クロック信号ＣＫ２のＮ（Ｎは自然数）倍の周波数を有する。この例では、Ｎ＝２５であり、第２クロック信号ＣＫ２は４２０ＫＨｚ、第１クロック信号ＣＫ１は１０．５ＭＨｚである。
【００５５】
情報再生装置２００は、光ディスク１に対して再生ビームを照射するとともに反射光に応じた信号を出力する光ピックアップ２０２と、光ディスク１の回転を制御するスピンドルモータ２０３と、サーボユニット２２２を備える。サーボユニット２２２には、第１クロック信号ＣＫ１及びピット同期信号ＳＹＮＣｐが供給される。サーボユニット２２２は、これらの信号に同期して、スピンドルモータ２０３の回転を制御するスピンドルサーボ、光ピックアップ２０２の光ディスク１に対する相対的位置制御であるフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを実行する。
【００５６】
光ピックアップ２０２は、再生ビームを照射するレーザーダイオード、４分割検出回路を備える（図示略）。４分割検出回路は、再生ビームの反射光を図１３に示す領域１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄに４分割し、各領域の光量に応じた信号を各々出力する。ヘッドアンプ２０４は、光ピックアップ２０２の各出力信号を各々増幅し、領域１Ａに対応する分割読取信号１ａ、領域１Ｂに対応する分割読取信号１ｂ、領域１Ｃに対応する分割読取信号１ｃ、及び領域１Ｄに対応する分割読取信号１ｄを出力する。なお、光ピックアップ２０２及びヘッドアンプ２０４は上述した読取手段に相当する。
【００５７】
総和生成回路２１０は、分割読取信号１ａ、１ｂ、１ｃ、及び１ｄを加算して、総和読取信号ＳＲＦを出力する加算回路からなる。なお、総和読取信号ＳＲＦは、記録マークの長短を表す信号である。
【００５８】
ピットデータ復調回路２１１は、総和読取信号ＳＲＦに基づいてピットデータＤＰを再生すると共に第１クロック信号ＣＫ１を生成する。図１４は、ピットデータ復調回路２１１の構成を示すブロック図である。この図に示すようにピットデータ復調回路２１１は、第１クロック信号再生回路３１、ピットデータ抜出回路３２、同期信号検出回路３３、ピットデータ復調回路３４、及びデスクランブル回路３５を備える。
【００５９】
第１クロック信号再生回路３１は、総和読取信号ＳＲＦに基づいてピットデータＤＰに同期した第１クロック信号ＣＫ１を再生する。ピットデータ抜出回路３２は、総和読取信号ＳＲＦを２値化して得た２値化信号を第１クロック信号ＣＫ１でサンプリングして、ピットデータＤＰを再生する。
【００６０】
同期信号検出回路３３は、再生されたピットデータＤＰに含まれる同期パターンを検出し、ピット同期信号ＳＹＮＣｐを生成する。同期パターンは、他のピットデータに含まれていない特定のデータパターンであって、一定の周期を有する。ピット同期信号ＳＹＮＣｐは、同期パターンのタイミングを指示する信号である。
【００６１】
ピットデータ復調回路３４は、ピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準位置として、再生されたピットデータＤＰを所定のテーブルを用いて復調して再生データを生成する。例えば、変調方式としてＥＦＭ変調が採用される場合には、１４ビットのピットデータＤＰを８ビットの再生データに変換する処理が施される。デスクランブル回路３５は再生データの順序を予め定められた規則に従って並べ換えるデスクランブル処理を実行し、処理済の再生データを出力する。
【００６２】
このようにして得られた再生データは、図１３に示すピットデータ訂正回路２１２へ供給され、そこで、エラー訂正処理や補間処理等が施された後、バッファ２１３に記憶される。インターフェース２１４はバッファ２１３に記憶されたデータを順次読み出して所定の出力形式に変換して外部機器へ出力する。
【００６３】
プッシュプル信号生成回路２２０は、（１ａ＋１ｄ）−（１ｂ＋１ｃ）を算出して、プッシュプル信号を生成する。成分（１ａ＋１ｄ）は、読取方向に対して左側の領域１Ａ及び１Ｄに対応する一方、成分（１ｂ＋１ｃ）は、読取方向に対して右側の領域１Ｂ及び１Ｃに対応する。即ち、再生ビームがピットに対して左側に偏っていれば、プッシュプル信号は振幅中心を基準として正極性となり、再生ビームがピットの中央に位置する場合はプッシュプル信号の値は振幅中心となり、再生ビームがピットに対して右側に偏っていれば、プッシュプル信号は振幅中心を基準として負極性となる。再生ビームとピットの相対的な位置は、トラックの蛇行に応じて変化し、プッシュプル信号の値は再生ビームとピットの相対的な位置関係を表している。即ち、プッシュプル信号は、トラックの蛇行に応じた信号である。
【００６４】
プッシュプル信号はローパスフィルタ２２１を介してサーボユニット２２２へ出力される。サーボユニット２２２は、プッシュプル信号に基づいてトラッキング制御を実行する。また、プッシュプル信号はバンドパスフィルタ２２３に供給される。バンドパスフィルタ２２３の通過帯域は、記録時においてウォブルデータＤＷをスペクトラム拡散変調して得たウォブル信号ＷＢをプッシュプル信号から抽出できるように設定されている。従って、バンドパスフィルタ２２３はプッシュプル信号生成回路２２０と共に上述したウォブル信号生成手段を構成し、そ出力信号は、光ディスク１からウォブル信号ＷＢを再生したものとなる。
【００６５】
図１５にウォブル信号ＷＢ、２値化信号Ａ、第１クロック信号ＣＫ１、第２クロック信号ＣＫ２、及びピット同期信号ＳＹＮＣｐのタイミングチャートを示す。コンパレータ２２４は、ウォブル信号ＷＢを２値化した２値化信号Ａを出力する。ウォブル信号ＷＢは、周波数が低いので、ゼロクロス付近において波形の傾きが緩やかである。このため、２値化信号Ａは大きなジッタ成分を有する。サンプリング回路２２５は、第２クロック信号ＣＫ２を用いて２値化信号Ａをサンプリングして、データを抜き出して再生データＢを再生する。
【００６６】
この例では、第１クロック信号ＣＫ１の周波数が１０．５ＭＨｚ、第２クロック信号ＣＫ２の周波数が４２０ＫＨｚである。このため、分周回路２２６は、第１クロック信号ＣＫ１を１／２５分周して第２クロック信号ＣＫ２を生成する。従って、図１５に示すように第２クロック信号ＣＫ２の一周期の中に２５個の第１クロック信号ＣＫ１が入る。また、分周回路２２６は、リセット端子Ｒの電圧がアクティブ（ローレベル）になると、リセットされるようになっており、このリセット端子Ｒにはピット同期信号ＳＹＮＣｐが供給される。従って、第２クロック信号ＣＫ２は、ピット同期信号ＳＹＮＣｐの立ち上りエッジによってリセットされ、その位相がピット同期信号ＳＹＮＣｐによって定まる。
【００６７】
ピットデータＤＰには、２５＊Ｋ（Ｋは自然数）ビットの周期で同期パターンが挿入されており、同期パターンと第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりエッジが一致する関係にある。即ち、同期パータンは第２クロック信号ＣＫ２の自然数倍の周期を有する。この場合、図１５に示すタイミングでピット同期信号ＳＹＮＣｐがアクティブとなると、分周回路２２６がリセットされ、ピット同期信号ＳＹＮＣｐと第２クロック信号ＣＫ２の位相が調整される。これによって、第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりエッジの発生タイミングを、より周波数の高い第１クロック信号ＣＫ１によって調整することができる。従って、２値化信号Ａのエッジがジッタの影響を受けて揺らいでも、再生データＢを正確に抜き出すことが可能となる。
【００６８】
図１３に戻り、説明を続ける。スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、データＢに基づいて、スペクトラム拡散データＳＳを再生する。スペクトラム拡散データ再生回路２３０の詳細は、ディスク原盤ＤＳを作成する際にどのような変調方式を用いたかにより異なる。この点については後述する。
【００６９】
ＲＡＮＤテーブル２２７には、記録時のスペクトラム拡散変調に用いたランダム化パターンが記憶されている。ランダム化パターンは拡散符号に相当し、ランダム関数を用いて生成されるビット列である。ＲＡＮＤテーブル２２７には第２クロック信号ＣＫ２が供給され、第２クロック信号ＣＫ２に同期してランダム化パターンが読み出されることによりランダムデータＲＮＤが生成され、生成されたランダムデータＲＮＤはスペクトラム拡散復調回路２２８に供給される。また、スペクトラム拡散データ再生回路２３０から出力されるスペクトラム拡散データＳＳはスペクトラム拡散復調回路２２８に供給される。
【００７０】
スペクトラム拡散復調回路２２８は、乗算回路（例えば、イクスシブルオア回路ＸＯＲ）で構成され、スペクトラム拡散データＳＳとランダムデータＲＮＤを掛け算して、ウォブルデータＤＷを再生する。この際、元々の信号帯域でない信号は、掛け算によって帯域外の信号に変換される。こうして再生されたウォブルデータＤＷは、エラー訂正回路２２９においてエラー訂正が施された後、出力される。
【００７１】
次に、スペクトラム拡散データ再生回路２３０の詳細な構成と動作を、上述したマスタリング装置１００の構成と対応づけて説明する。スペクトラム拡散データ再生回路２３０の詳細な構成及び動作は、ウォブル信号が複数の周波数波形を含む場合と単一の周波数波形を含む場合に大別される。
【００７２】
＜２−２：ウォブル信号が複数の周波数波形を含む場合＞
まず、ウォブル信号ＷＢが複数の周波数波形を含む場合について説明する。即ち、記録時のウォブル信号ＷＢの信号波形が、図６に示すＷＢ１〜ＷＢ４ａ、及びＷＢ４ｂ並びに図１０に示すＷＢ５の場合である。
【００７３】
記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示す信号波形ＷＢ１又は信号波形ＷＢ３である場合、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は図１６に示される位相−シンボル変換回路２３１によって構成され、そのタイミングチャートは図１７に示すものとなる。位相−シンボル変換回路２３１は、マスタリング装置１００のシンボル−位相変換回路２１と相補的な関係にあり、図５に示す変換テーブルＴＢＬ１を備える。位相−シンボル変換回路２３１は変換テーブルＴＢＬ１を参照して、再生データＢの位相（データパターン）をシンボルに変換して、スペクトラム拡散データＳＳを再生する。
【００７４】
例えば、再生されたウォブル信号ＷＢの信号波形が図１７に示すように、時刻ｔ１〜ｔ９でゼロクロスすると、２値化信号Ａは時刻ｔ１〜ｔ９において論理レベルが遷移する。この２値化信号Ａをサンプリング回路２２５は第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりエッジでラッチするので、再生データＢは図示するように２値化信号Ａに対して第２クロック信号ＣＫ２の半周期だけ遅れる。
【００７５】
このようにして得られた再生データＢに位相−シンボル変換を施すためには、位相の基準（データパターンの区切り）を確定する必要がある。例えば、時刻ｔ１を位相の基準とすれば、再生データＢの位相は（１１００）→（００１１）→（１０）→（０１）…といったように推移する。これに対して、時刻ｔａを位相の基準とすれば、再生データＢの位相は（１０）→（０００１１１）→（００１１）→（００１１）…といったように推移する。
【００７６】
上述したマスタリング装置１００では、図６に示すように位相変調データＰＳの立ち上がりエッジとピット同期信号ＳＹＮＣｐの立ち上がりエッジが一致するよう両者の位相が調整されている。そこで、位相−シンボル変換回路２３１は、ピット同期信号ＳＹＮＣｐによって位相の基準を得ている。具体的には、ピット同期信号ＳＹＮＣｐの立ち上がりエッジを位相の基準として再生データＢの位相を識別し、識別した位相に対応するシンボルを変換テーブルＴＢＬ１を用いて生成することにより、スペクトラム拡散データＳＳが再生される。なお、図１７に示す例では、時刻ｔ１においてピット同期信号ＳＹＮＣｐが立ち上がるので、時刻ｔ１が位相の基準となる。本実施例では、ピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準としたが、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを基準としてもよい。さらに、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗは、スペクトラム拡散後に付加されたものであってもよいし、スペクトラム拡散前に付加されたものであってもよい。
【００７７】
次に、記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示す信号波形ＷＢ２である場合について説明する。この場合、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は図１６に示される位相−シンボル変換回路２３１によって構成され、そのタイミングチャートは図１８に示すものとなる。図１８に示すようにウォブル信号ＷＢ２がゼロクロスすると、２値化信号Ａはゼロクロスのタイミングで論理レベルが遷移する。但し、時刻ｔ１０〜ｔ１６においては、信号波形の位相が１８０度変化するので、２値化信号Ａはパルス状のノイズとなる場合がある。しかし、この２値化信号Ａをサンプリング回路２２５は第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりエッジでラッチするので、ノイズが除去された再生データＢを得ることができる。この再生データＢの波形は、図１７に示す再生データＢと同じであるから、上述した記録時のウォブル信号ＷＢの信号波形がＷＢ１及びＷＢ３の場合と同様に、スペクトラム拡散データＳＳを再生することができる。
【００７８】
次に、記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示す信号波形ＷＢ４ａ又はＷＢ４ｂである場合について説明する。この場合、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、図１９に示されるように位相−シンボル変換回路２３１、周期検出回路２３２、及び位相調整回路２３３によって構成され、そのタイミングチャートは図２０に示すものとなる。
【００７９】
周期検出回路２３２は、１／２分周回路によって構成され、再生データＢを１／２分周して周期検出信号Ｃを出力する。周期検出信号Ｃのハイレベル期間及びローレベル期間は、ウォブル信号ＷＢ４を構成する各波形ｗ１、ｗ２、ｗ３の１周期に各々対応している。
【００８０】
位相調整回路２３３は、周期検出信号Ｃがハイレベルとなる期間において再生データＢの論理レベルを維持する一方、周期検出信号Ｃがローレベルとなる期間において再生データＢの論理レベルを反転して再生データＢＰを出力する。位相調整回路２３３は、インバータＩＮＶ１及びＩＮＶ２、並びに、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を備える。スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２は、制御端子の入力電圧がハイレベルでオン状態となる一方、ローレベルでオフ状態となる。スイッチＳＷ１の制御端子には周期検出信号Ｃが直接供給される一方、スイッチＳＷ２の制御端子には周期検出信号ＣがインバータＩＮＶ２を介して供給される。従って、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２はトグル動作し、周期検出信号Ｃがハイレベルの期間においてスイッチＳＷ１がオン状態となり、周期検出信号Ｃがローレベルの期間においてスイッチＳＷ２がオン状態となる。
【００８１】
位相−シンボル変換回路２３１は、変換テーブルＴＢＬ１を参照して、再生データＢＰからスペクトラム拡散データＳＳを再生する。なお、位相−シンボル変換回路２３１の動作は、上述した記録時のウォブル信号ＷＢの信号波形がＷＢ１及びＷＢ３の場合と同様である。
【００８２】
ところで、記録時においてウォブル信号ＷＢ４を構成する波形を反転する規則は、ピット同期信号ＳＹＮＣｐの立ち上りエッジの発生時において正転、次の波形を反転、以下、順次、正転と反転とを繰り返すというものであった。上述した位相調整回路２３３では、周期検出信号Ｃに基づいて、正転と反転とを交互に繰り返すが、ピット同期信号ＳＹＮＣｐと同期した位相の調整は行っていない。従って、正しいデータは、位相調整回路２３３から出力される再生データＢＰを反転したものである可能性がある。仮に、正しいデータが再生データＢＰを反転したものである場合には、スペクトラム拡散データＳＳを反転する必要がある。そこで、後述するスペクトラム拡散復調回路２２８では、正しいデータを復調する工夫がなされている。
【００８３】
図２１は、記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示す信号波形ＷＢ４である場合に用いられるスペクトラム拡散復調回路２２８のブロック図である。この場合のスペクトラム拡散復調回路２２８は、イクスシブルオア回路（以下、ＸＯＲ回路と称する）２４１及び２４２、並びに位相検出回路２４３を備える。
【００８４】
ＸＯＲ回路２４１はスペクトラム拡散データＳＳとランダムデータＲＮＤと乗算してデータＤＸを生成する。スペクトラム拡散データＳＳの論理レベルが正しい場合には、データＤＸはウォブルデータＤＷである。一方、スペクトラム拡散データＳＳの論理レベルが誤っており、これを反転したものが正しいスペクトラム拡散データＳＳである場合には、データＤＸを反転したものが正しいウォブルデータＤＷである。ＸＯＲ回路２４１は上述した再生データ生成手段に相当する。
【００８５】
位相検出回路２４３は、スペクトラム拡散データＳＳの論理レベルの正誤を判定し、正しい場合にはローレベルとなる一方、誤っている場合にハイレベルとなる検出信号ＤＥＴを生成する。
【００８６】
より具体的には、位相検出回路２４３は、スペクトラム拡散データＳＳに含まれる同期信号のビット列である同期パターンを記憶したテーブル、データＤＸに同期パターンと一致するビット列が含まれるか否かを判定して第１判定信号を出力する第１判定回路、データＤＸを反転した反転データに同期パターンと一致するビット列が含まれるか否かを判定して第２判定信号を出力する第２判定回路、及び第１判定信号がアクティブで第２判定信号が非アクティブの場合に検出信号ＤＥＴをローレベルとし、第１判定信号が非アクティブで第２判定信号がアクティブの場合に検出信号ＤＥＴをハイレベルとする検出信号生成回路とを備える。換言すれば、位相検出回路２４３は、スペクトラム拡散データＳＳに含まれる同期信号に基づいて、正しい位相を検出するものであり、上述した極性検出手段に相当する。そして、ＸＯＲ回路２４２は、検出信号ＤＥＴに基づいて、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗの極性が正しい所定の極性になるようにデータＤＸの極性を調整してウォブルデータＤＷを生成する。これにより、記録時のウォブル信号ＷＢが、図６に示すいずれの信号波形ＷＢ４ａ又はＷＢ４ｂである場合にも、ウォブルデータＤＷを正しく再生することができる。
【００８７】
なお、図７を参照して説明したように、記録時のウォブル信号ＷＢ１〜ＷＢ４は、シンボル−位相変換回路２１においてスペクトラム拡散データＳＳの各シンボル値に対応する位相の組を所定の規則に従って切り換えて位相変調して位相変調データＰＳを生成し、この位相変調データＰＳに基づいて生成してもよい。このようなウォブル信号ＷＢ１〜ＷＢ４に応じて記録マークが形成された光ディスク１を再生する場合には、上述した位相−シンボル変換回路２３１は、上記所定の規則に従って位相の組に対応するシンボル値を切り換えてスペクトラム拡散データＳＳを再生すればよい。この場合、上記所定の規則が、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗ又はピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準として所定数のデータ毎に位相の組を切り換えるのであれば、再生されたウォブル同期信号ＳＹＮＣｗ又はピット同期信号ＳＹＮＣｐを基準として所定数のデータ毎にシンボル値と位相の組との関係を切り換えてスペクトラム拡散データＳＳを再生すればよい。このように位相の組を切り換えることによって、ウォブルデータＤＷの復元が困難となり、その秘匿性をより一層高めることができる。
【００８８】
次に、記録時のウォブル信号ＷＢが、図１０に示す信号波形ＷＢ５である場合について説明する。この場合、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、周波数−シンボル変換回路によって構成される。周波数−シンボル変換回路は、図８に示すシンボル−周波数変換回路２３と相補的な関係にあり、図９に示す変換テーブルＴＢＬ２を備える。再生データＢが周波数−シンボル変換回路に供給されると、再生データＢの周波数が検出され、その検出結果に基づいて変換テーブルＴＢＬ２を参照することによって、スペクトラム拡散データＳＳが再生される。
【００８９】
＜２−３：ウォブル信号が単一の周波数波形を含む場合＞
次に、ウォブル信号ＷＢが複数の周波数波形を含む場合について説明する。即ち、記録時のウォブル信号ＷＢの信号波形が、図１１に示すＷＢ６及び図１２に示すＷＢ６の場合である。記録時のウォブル信号ＷＢが、図１１に示す信号波形ＷＢ６である場合には、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、周知のＡＳＫ復調回路によって構成される。ＡＳＫ復調回路は２値化信号Ｂを復調してスペクトラム拡散データＳＳを再生する。また、記録時のウォブル信号ＷＢが、図１２に示す信号波形ＷＢ７である場合には、スペクトラム拡散データ再生回路２３０は、周知のＰＳＫ復調回路によって構成される。ＰＳＫ復調回路は２値化信号Ｂを復調してスペクトラム拡散データＳＳを再生する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るマスタリング装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ディスク原盤ＤＳに形成されるトラックを示す説明図である。
【図３】ピットマークデータ及びスペクトラム拡散にソースデータのデータフォーマットを示す説明図である。
【図４】ウォブル信号生成回路２０の第１構成例を示すブロック図である。
【図５】変換テーブルＴＢＬ１の記憶内容を示す説明図である。
【図６】ウォブル信号生成回路２０のタイミングチャートである。
【図７】ウォブル信号の変調において位相の組を順次切り換えた場合のデータフォーマットを示す説明図である。
【図８】ウォブル信号生成回路２０の第２構成例を示すブロック図である。
【図９】変換テーブルＴＢＬ２の記憶内容を示す説明図である。
【図１０】図８に示すウォブル信号生成回路２０のタイミングチャートである。
【図１１】ウォブル信号生成回路２０の第３構成例とそのタイミングチャートを示す説明図である。
【図１２】ウォブル信号生成回路２０の第４構成例とそのタイミングチャートを示す説明図である。
【図１３】情報再生装置２００の全体構成を示すブロック図である。
【図１４】ピットデータ復調回路２１１の構成を示すブロック図である。
【図１５】ウォブル信号ＷＢ、２値化信号Ａ、第１クロック信号ＣＫ１、第２クロック信号ＣＫ２、及びピット同期信号ＳＹＮＣｐのタイミングチャートである。
【図１６】スペクトラム拡散データ再生回路２３０の構成例を示すブロック図である。
【図１７】位相−シンボル変換回路２３１のタイミングチャートである。
【図１８】ウォブル信号波形ＷＢ２に対応するスペクトラム拡散データ再生回路２３０のタイミングチャートである。
【図１９】スペクトラム拡散データ再生回路２３０の他の構成例を示すブロック図である。
【図２０】図１９に示すスペクトラム拡散データ再生回路２３０のタイミングチャートである。
【図２１】ウォブル信号波形ＷＢ４に対応するスペクトラム拡散復調回路２２８のブロック図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク
１００ マスタリング装置
２００ 情報再生装置
２３０ スペクトラム拡散データ再生回路
２２８ スペクトラム拡散復調回路
２２７ ＲＡＮＤテーブル
ＳＳ スペクトラム拡散データ
ＣＫ１ 第１クロック信号
ＣＫ２ 第２クロック信号
Claims (16)
- 所定のデータを所定の変調方式で変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成された情報記録媒体において、
前記ウォブル信号は、前記所定のデータのシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされるように変調されている
ことを特徴とする情報記録媒体。 - 前記所定のデータは、所定の情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
- 前記所定の変調方式は、前記所定のデータの各シンボルをそのシンボル長に応じた周波数波形に各々変換して前記ウォブル信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
- 前記所定の変調方式は、前記所定のデータの各シンボル値に応じて前記周波数波形の位相を定めることを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
- 前記周波数波形は、前記所定のデータにおける各シンボルのシンボル長を１周期とするデュティ比５０％の波形であることを特徴とする請求項３又は４に記載の情報記録媒体。
- 前記周波数波形は、前記所定のデータにおける各シンボル毎に反転されていることを特徴とする請求項３乃至５のうちいずれか１項に記載の情報記録媒体。
- 前記所定のデータの各シンボル値に応じて定まる前記周波数波形の位相は、所定の規則に従って切り換えられていることを特徴とする請求項４に記載の情報記録媒体。
- 前記所定の変調方式は、前記所定のデータの各シンボルをそのシンボル長に応じた周波数波形に各々変換し、隣接する前記周波数波形のうち極性が同じものを合成して前記ウォブル信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
- 前記所定の変調方式は、前記所定のデータの各シンボルをそのシンボル長及びシンボル値に応じた周波数波形に各々変換して前記ウォブル信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
- 前記所定の変調方式は、前記所定のデータの各シンボル値に応じて所定の周波数波形の振幅を調整して前記ウォブル信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
- 前記所定の変調方式は、前記所定のデータの各シンボル値に応じて所定の周波数波形の位相を調整して前記ウォブル信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
- 所定の情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる所定の変調方式で再変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成された情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、
前記情報記録媒体に記録された前記記録マークを読取る読取手段と、
前記読取手段の出力信号に基づき、前記記録マークの変動位置を示すウォブル信号を生成するウォブル信号生成手段と、
前記生成されたウォブル信号を前記所定の変調方式と対になる所定の復調方式によって復調して前記スペクトラム拡散データを再生するスペクトラム拡散データ再生手段と、
前記スペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して前記所定の情報を再生するスペクトラム拡散復調手段と、
を備えたことを特徴とする情報再生装置。 - 前記所定の変調方式は、前記スペクトラム拡散データの各シンボルを、そのシンボル長に応じた周波数を有し、且つ、そのシンボル値に応じた位相を有する波形に各々変換して前記ウォブル信号を生成するものであり、
前記スペクトラム拡散データ再生手段は、前記ウォブル信号生成手段によって生成された前記ウォブル信号を構成する各波形の周波数及び位相に基づいて前記スペクトラム拡散データを再生する
ことを特徴とする請求項１２に記載の情報再生装置。 - 前記所定の情報には、特定のパターンの特定信号が含まれており、
前記所定の変調方式は、前記スペクトラム拡散データの各シンボルのシンボル長を１周期とする波形を前記シンボル毎に反転して前記ウォブル信号を生成するものであり、
前記スペクトラム拡散復調手段は、前記再生した所定の情報に含まれる前記特定信号の極性を検知して、前記特定信号の極性が所定の極性となるように前記所定の情報を再生することを特徴とする請求項１２に記載の情報再生装置。 - 前記特定信号は前記所定の情報に含まれる同期信号であり、
前記スペクトラム拡散復調手段は、
前記所定の情報のスペクトラム拡散変調に用いたランダムデータを生成するランダムデータ生成手段と
前記生成されたランダムデータに基づいて前記再生されたスペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して再生データを生成する再生データ生成手段と、
前記再生データに含まれる前記同期信号の極性を検出する極性検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記同期信号の極性が所定の極性となるように前記再生データの極性を調整して前記所定の情報を出力する極性調整手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１４に記載の情報再生装置。 - 所定の情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データをシンボル単位でＤＣオフセットがキャンセルされる所定の変調方式で再変調して得たウォブル信号に応じて、記録マークがその読取方向と交わる方向に変動した位置に形成された情報記録媒体を再生する情報再生方法であって、
前記情報記録媒体に記録された前記記録マークを読取るステップと、
前記読取手段の出力信号に基づき、前記記録マークの変動位置を示すウォブル信号を生成するステップと、
前記生成されたウォブル信号を前記所定の変調方式と対になる所定の復調方式によって復調して前記スペクトラム拡散データを再生するステップと、
前記スペクトラム拡散データに逆スペクトラム拡散を施して前記所定の情報を再生するステップと、
を備えたことを特徴とする情報再生方法。
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