JP2005071496A

JP2005071496A - 情報記録媒体及び情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2005071496A
Application number: JP2003301123A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kuroda; 和男黒田; Akira Imamura; 晃今村
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2005-03-17
Also published as: US7447142B2; CN100530396C; CN1591651A; US20050073927A1

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】ディスク原盤ＤＳには、グルーブＧが形成される。グルーブＧは螺旋状の基準軌跡に概ね沿って形成されているが、クルーブＧの位置は、記録データに応じて基準軌跡と交わる方向に変位されている。ウォブルは基準軌跡を基準とするグルーブ位置の変位の平均値が所定のデータ単位で零となるように形成されている。
【選択図】図２

Description

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及び情報記録再生装置の技術等に関する。

ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒに代表される光ディスクでは、グルーブを変調して記録機で行う記録のための情報をあらかじめ記録している。しかし、記録後のＳＮの改善や、不正コピー防止等のためのコピー制御用のキーやリボークするための情報を秘匿して記録するため、記録エリアとは別に領域を確保したいという要求がある。

グルーブ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技術が知られている（例えば、特許文献１）

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グルーブ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が拡がり、低いＳＮでも信号検出できるため、隣接トラックからのクロストークの影響をある程度低減することができると同時にスペクトラム拡散を利用しているのでデータの秘匿性をあげることができる。

特開２００３−２２５３９号公報

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グルーブを読み取ると、光ピックアップがグルーブ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、データの記録時や、あるいは情報記録再生装置でマークピットが記録された記録されたディスクの再生時は、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。

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。

請求項１に記載の発明は、記録データに応じてグルーブ位置を螺旋状の基準軌跡と交わる方向に変位させて蛇行したウォブルを形成した情報記録媒体において、前記基準軌跡を基準とする前記グルーブ位置の変位の平均値が所定のデータ単位で零となるように前記ウォブルを形成したことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の情報記録媒体から前記主データを再生すると共に前記グルーブにピットマークを記録する情報記録再生装置であって、前記情報記録媒体に記録された前記グルーブに光を照射して反射光を読取る読取手段と、前記読取手段の出力信号に基づき、前記グルーブ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に基づいて前記主データと前記キャンセルデータとを再生するデータ再生手段と、前記再生された主データのＤＣオフセット値と前記再生されたキャンセルデータのＤＣオフセット値とを比較し、比較結果に基づいて前記情報記録媒体の真偽を判定する真偽判定手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の情報記録媒体から前記主データを再生すると共に前記グルーブにピットマークを記録する情報記録再生装置であって、前記情報記録媒体に記録された前記グルーブに光を照射して反射光を読取る読取手段と、前記読取手段の出力信号に基づき、前記グルーブ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に基づいて前記主データと前記キャンセルデータを再生するデータ再生手段と、前記主データのＤＣオフセット値と前記キャンセルデータのビット列とを対応付けて記憶した記憶手段と、前記再生された主データのＤＣオフセット値を検出する検出手段と、前記検出されたＤＣオフセット値に対応する前記キャンセルデータのビット列を前記記憶手段から読み出して、読み出したビット列と前記再生されたキャンセルデータとを比較し、比較結果に基づいて前記情報記録媒体の真偽を判定する真偽判定手段と、を備えることを特徴とする。

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-Ｒ（CD Recordable）、ＤＶＤ-Ｒ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−Ｒ（DVD Recordable）などの種々の光ディスクが含まれる。

この情報記録媒体には、グルーブが形成される。グルーブは螺旋状の基準軌跡に概ね沿って形成されているが、グルーブの位置は、記録データに応じて基準軌跡と交わる方向に変位されており、これにより、蛇行したウォブルが形成される。グルーブによるウォブルは、基準軌跡を基準とするグルーブ位置の変位の平均値が所定のデータ単位で零となるように形成されている。

上述した情報記録媒体へのピットマーク記録時には、ウォブルに沿って光ピックアップを移動させるトラッキングサーボが実行される。本実施形態においては、基準軌跡を基準とするグルーブ位置の変位の平均値が所定のデータ単位で零となるようにウォブルが形成されているので、光ピックアップの位置を短期間で基準軌跡に戻すことができる。この結果、ピットマーク記録時および記録されたピットマークディスクにおける再生時に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。

また、所定のデータ単位に対応するウォブルは、第１ウォブルと第２ウォブルとから構成されている。そして、第２ウォブルにおける基準軌跡を基準としたグルーブ位置の変位の平均値が、第１ウォブルにおける基準軌跡を基準としたグルーブ位置の変位の平均値をキャンセルできるように第２ウォブルが形成されている。つまり、ウォブルを記録データの所定のデータ単位で区切ると、区切られた範囲内における記録マークの平均的な位置は、基準軌跡と一致する。
ここで、所定のデータ単位に対応する記録データは、主データとキャンセルデータとの組によって構成されることが好ましい。主データが何等かの情報を有するのに対して、キャンセルデータはウォブルのＤＣオフセットを解消するために用いられる。ウォブルのＤＣオフセットとは、基準軌跡を基準としたグルーブ位置の変位の平均値を意味する。キャンセルデータは、主データのＤＣオフセット値をキャンセルするＤＣオフセット値を有する。そして、第１ウォブルにおけるグルーブ位置は、基準軌跡を基準として主データに応じて変位される一方、第２ウォブルにおけるグルーブ位置は、基準軌跡を基準としてキャンセルデータに応じて変位されている。換言すれば、情報記録媒体には、主データが記録される主データ領域（第１ウォブル）の他に、そのＤＣオフセットをキャンセルするためのキャンセルデータが記録されるキャンセル領域（第２ウォブル）が所定のデータ単位で設けられる。

ここで、主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、主データの秘匿性を高める観点から好ましい。なお、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。しかしながら、本実施形態では、主データとしてのスペクトラム拡散データにキャンセルデータを組み合わせてウォブルを形成するので、ウォブルを短期間で基準軌跡に収束させることができる。
また、キャンセルデータのビット列は、主データのＤＣオフセット値に対応付けて定められていることが好ましい。キャンセルデータは主データのＤＣオフセットをキャンセルできるのであれば、どのようなデータパターンであってもよいが、キャンセルデータのビット列を主データのＤＣオフセット値に対応付けて定めることによって、キャンセルデータに意味を持たせることができる。仮に、不正な業者が、上述した対応付けを知らないで情報記録媒体の複製物を製造した場合には、キャンセルデータのビット列を照合することによって、情報記録媒体の真偽を判定することが可能となる。

次に、本発明の一実施形態に係る情報記録再生装置について説明する。この情報記録再生装置は、上述した情報記録媒体から主データを再生し、ユーザーデータをピットマークで記録する装置である。情報記録再生装置は、ピットマーク読取手段、ウォブル信号生成手段、データ再生手段、及び真偽判定手段を備える。ピットマーク読取手段は、情報記録媒体に形成されたグルーブからピットマークを読み取って読取信号を出力する。ウォブル読取手段は、情報記録媒体に記録されたウォブルを読み取ってウォブル読取信号を出力する。ウォブル信号生成手段は、ウォブル読取信号に基づきグルーブの変動位置を示すウォブル信号を生成する。データ再生手段は、生成されたウォブル信号に基づいて主データとキャンセルデータとを再生する。真偽判定手段は、再生された主データのＤＣオフセット値と再生されたキャンセルデータのＤＣオフセット値とを比較し、比較結果に基づいて情報記録媒体の真偽を判定する。

上述したようにキャンセルデータは、そのＤＣオフセット値が主データと等しくなるように、データパターンが選ばれているから、再生された主データのＤＣオフセット値と再生されたキャンセルデータのＤＣオフセット値が不一致となる場合には、当該情報記録媒体を偽と判定することができる。
さらに、キャンセルデータのビット列が、主データのＤＣオフセット値に対応付けて定められている場合には、情報記録再生装置を以下のように構成することが好ましい。即ち、情報記録再生装置は、上述した読取手段、ウォブル信号生成手段、デ及びデータ再生手段の他、記憶手段、検出手段、及び真偽判定手段を備える。記憶手段は、主データのＤＣオフセット値とキャンセルデータのビット列とを対応付けて記憶している。検出手段は、再生された主データのＤＣオフセット値を検出する。真偽判定手段は、検出されたＤＣオフセット値に対応するキャンセルデータのビット列を記憶手段から読み出して、読み出したビット列と再生されたキャンセルデータとを比較し、比較結果に基づいて情報記録媒体の真偽を判定する。

この場合には、単に、主データとキャンセルデータのＤＣオフセット値が一致するだけでは、情報記録媒体が真であると判定されず、キャンセルデータが主データのＤＣオフセット値に応じたビット列を有する場合に真であると判定される。従って、より確実に真偽判定を行うことができる。

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。

＜１．マスタリング装置＞
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。パワーコントローラ１４はドライバ１５の駆動信号をＣＰＵからの指令に従って制御する。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。

サーボユニット４には、第１クロック信号ＣＫ１及びウォブル同期信号ＳＹＮＣｗ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、螺旋状の基準軌跡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。

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はシステム全体の時間基準となる。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であり、ウォブル信号ＷＢの生成に用いられ、その時間基準となる。

図２にディスク原盤ＤＳに形成されるウォブルを示す。ウォブルは、グルーブＧで作られている。ウォブルは螺旋状の基準軌跡に沿っており、これを拡大して見ると基準軌跡と交わる方向に蛇行している。ウォブルはウォブル信号ＷＢに応じた形状となっている。

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、ウォブルデータＤＷとしてウォブルデータメモリ１６に転送される。ウォブルデータＤＷは、例えば、回転制御用の情報やアドレスなど記録のための諸情報や不正コピー防止等のためのコピー制御用の情報を含む。

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。データ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。データ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、第１ランダムデータＲＮＤ１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。

ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗは、ＣＰＵの制御の下、ＳＹＮＣタイミング生成回路２３によって生成される。ＳＹＮＣタイミング生成回路２３はシンクＲＡＮＤテーブル１２から読み出された第２ランダムデータＲＮＤ２を用いて、ランダム化したウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを生成する。具体的には、所定の同期パターンに第２ランダムデータＲＮＤ２を乗算してウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを得る。なお、シンクＲＡＮＤテーブル１２に、複数のランダム化パターンを記憶しておき、所定の規則に従ってランダム化パターンを選択し、選択したランダム化パターンを第２ランダムデータＲＮＤ２として用いてもよい。

ＤＣオフセット演算回路２０はスペクトラム拡散データＳＳの所定データ単位でＤＣオフセット値ＯＦＳを演算する。ＤＣオフセット値ＯＦＳは、スペクトラム拡散データＳＳの“１”を「１」と対応付け、スペクトラム拡散データＳＳの“０”を「−１」と対応付けて、所定のデータ単位で変換値を累算したものである。例えば、所定のデータ単位が１６ビット（２バイト）であり、そのスペクトラム拡散データＳＳが、（００１０１０１１１０１１１１０１）である場合、ＤＣオフセット値ＯＦＳは「４」となる。

ＤＣオフセットキャンセルデータ付加回路２１は、ＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブルＴＢＬを備える。ＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブルＴＢＬには、図３に示すようにオフセット値ＯＦＳとデータ列とが対応付けられて記憶されている。このデータ列は、ＤＣオフセットキャンセルデータＤａのビット列を表すものであり、対応するＤＣオフセット値ＯＦＳをキャンセルできるように定められている。ＤＣオフセットキャンセルデータ付加回路２１は、ＤＣオフセット演算回路２０から供給されるＤＣオフセット値ＯＦＳに基づいてＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブルＴＢＬからデータ列を読み出してＤＣオフセットキャンセルデータＤａを生成し、これをスペクトラム拡散データＳＳに付加してＤＣオフセットがキャンセルされた記録データＤｂを生成する。

ウォブル信号変換回路２２は、記録データＤｂをウォブル信号ＷＢに変換する。この例のウォブル信号変換回路２２は、バンドパスフィルタ又はローパスフィルタで構成されており、記録データＤｂを帯域制限してウォブル信号ＷＢを生成する。

図４に情報記録再生装置で記録されるピットマークデータ及び記録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マークデータ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、ウォブルの記録データＤｂは、ピットマークデータ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バイトのデータが配置される。そして、２バイトのスペクトラム拡散データＳＳに対して１バイトのＤＣオフセットキャンセルデータＤａが付加される。これにより、記録データＤｂのＤＣオフセットが、スペクトラム拡散データＳＳの所定データ単位（この例では、２バイト）でキャンセルされる。

ＤＣオフセットをキャンセルする単位は、スペクトラム拡散を行う前のウォブルデータＤＷを基準として、その所定データ単位で実行してもよいし、あるいは記録データＤｂを基準として所定のデータ単位でＤＣオフセットをキャンセルするものとして捉えることもできる。また、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを記録データＤｂに含めなくてもよい。さらに、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを含める場合には、それ自体をＤＣオフセットがキャンセルされるデータパターンで構成することが好ましい。なお、スペクトラム拡散データＳＳは上述した主データに相当し、ＤＣオフセットキャンセルデータＤａは上述したキャンセルデータに相当する。

スペクトラム拡散データＳＳは、第１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、所定のデータ単位でスペクトラム拡散データＳＳにＤＣオフセットキャンセルデータＤａが付加されるので、本実施例のウォブル信号ＷＢは、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に従ってグルーブを形成することによって、基準軌跡を基準としてグルーブ位置の変位の平均値が所定のデータ単位で零となるようにウォブルが形成される。また。このグルーブウォブルにしたがって記録されたピットマークも変異の平均値が所定のデータ単位でゼロとなる

ここで、記録データＤｂをスペクトラム拡散データＳＳとＤＣオフセットキャンセルデータＤａとの組の集まりとして捉え、１組をデータ単位として考える。この場合、データ単位に対応するウォブルは、スペクトラム拡散データＳＳに対応する第１ウォブルと、ＤＣオフセットキャンセルデータＤａに対応する第２ウォブルとから構成される。第１ウォブルのグルーブ位置は、スペクトラム拡散データＳＳに応じたものとなるため、基準軌跡を基準としたグルーブ位置の変位の平均値は、零になるとは限らない。一方、第２ウォブルのグルーブ位置は、ＤＣオフセットキャンセルデータＤａに応じたものとなる。このため、第２ウォブルにおけるグルーブ位置の変位の平均値は、第１ウォブルにおけるグルーブ位置の変位の平均値をキャンセルするものとなる。この結果、所定のデータ単位でウォブルを見たとき、基準軌跡を基準としてグルーブ位置の変位の平均値が零となる。換言すれば、主データとしてのスペクトラム拡散データＳＳが記録される主データ領域の他に、そのＤＣオフセットをキャンセルするためのＤＣオフセットキャンセルデータＤａが記録されるキャンセル領域が所定のデータ単位で設けられる。

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の所定データ単位で、ＤＣオフセットがキャンセルされるように記録データＤｂ及びウォブル信号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、短期間で基準軌跡に収束する。マスタリング装置１００によってグルーブＧ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。

図５に光ディスク１の構造を示す。光ディスク１は、基板５０、記録層６０、及び反射層７０を積層した構造となっている。基板５０には上述したスタンパによって凹凸が形成される。この凹凸の形状はウォブルに従ったものとなる。そして、基板５０の上に記録層６０が形成される。記録層６０の凸部はランドＲと呼ばれ、凹部はグルーブＧと呼ばれる。グルーブＧには、情報記録装置又は情報記録再生装置によって、ピットマークＰが形成される。図示するように、レーザー光は、下部より照射され、記録層６０の上部に形成される反射層７０によって反射される。

ここで、クルーブＧによって形成されるウォブルは、短期間でＤＣオフセットが収束する形状となっている。このため、光ディスク１の記録時または、情報記録再生装置でマークピットが記録されたディスクの再生時に光ピックアップの位置を短期間で基準軌跡に戻すことができる。この結果、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。

＜２．情報記録再生装置＞
＜２−１：情報記録再生装置の全体構成＞
次に、情報記録再生装置について説明する。図６は情報記録再生装置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、上述したように基準軌跡に対して蛇行したグルーブＧがウォブルとして形成されており、記録時にはグルーブＧにピットマークを記録する一方、再生時にはピットマークが読み取られる。

ピットマークはピットマークデータＤＰに応じたものとなり、ウォブルはウォブル信号ＷＢに応じた形状となっている。ピットマークデータＤＰは第１クロック信号ＣＫ１と同期しており、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。

情報記録再生装置２００は、光ディスク１に対して記録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。

まず、記録系の主要な構成について説明する。インターフェース２５０を介して取り込まれた入力データＤｉｎは、一旦、バッファ２５１に記憶され、ＥＣＣ生成回路２５２に供給される。ＥＣＣ生成回路２５２は入力データＤｉｎ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２５３は、ＥＣＣ生成回路２５２の出力データに変調を施してピットマークデータＤＰを生成する。このピットマークデータＤＰには、図示せぬＳＹＮＣタイミング生成回路で生成されたピット同期信号ＳＹＮＣｐが付加される。ストラテジドライバ２５４は、ピットマークデータＤＰのビットパターンに応じて、レザーパワーを調整する駆動信号を生成し、これを光ピックアップ２０２に供給する。

光ピックアップ２０２は、グルーブＧに記録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。

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、ウォブル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、ウォブルの蛇行に応じた信号である。

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。本実施例の光ディスク１は、上述したマスタリング装置１００によって作成されたディスク原盤ＤＳを用いて製造されているから、ウォブルのＤＣオフセットは、スペクトラム拡散データＳＳの所定データ単位でキャンセルされている。従って、トラッキングサーボにおいて、光ピックアップ２０２の位置を短期間で基準軌跡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。

次に、再生系の主要な構成部分について説明する。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。

ピットデータ復調回路２１１は、光ディスク１の再生時に総和読取信号ＳＲＦに基づいてピットマークデータＤＰを再生すると共に第１クロック信号ＣＫ１を生成する。図７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。

第１クロック信号再生回路３１は、総和読取信号ＳＲＦに基づいてピットマークデータ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、ピットマークデータＤＰを再生する。
同期信号検出回路３３は、再生されたピットマークデータ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。

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、再生されたピットマークデータ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ビットのピットマークデータ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。

このようにして得られた再生データは、図６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２５１に記憶される。インターフェース２５０はバッファ２５１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出力データＤｏｕｔとして外部機器へ出力する。

再生系のサーボのうちトラッキングサーボは、上述した記録系と同様に実行される。一方、スピンドルサーボによる光ディスク１の回転数制御は、以下の様に実行される。まず、プッシュプル信号が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、記録時のウォブル信号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、その出力信号は、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。

図８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（ＳＹＮＣｗと同一タイミング）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。なお、コンパレータ２２４及びサンプリング回路２２５は、データ再生手段に相当する。

説明を図６に戻す。コンパレータ２２４から出力される２値化信号Ａは最小周期検出回路２３０及び最大周期検出回路２３１に供給される。最小周期検出回路２３０は、２値化信号Ａの最小周期の平均値（以下、最小平均値と称する。）を計測する一方、最大周期検出回路２３１は、２値化信号Ａの最大周期の平均値（以下、最大平均値と称する）を計測する。最小平均値と最大平均値は、サーボユニット２２２およびＶＣＯ２３２へ供給される。

ＶＣＯ２３２は、電圧制御発振回路であって、分周回路２３３及び位相比較回路２３４と共にデジタルＰＬＬを構成する。最小平均値及び最大平均値は、デジタルＰＬＬの基本周波数レンジを設定している。これにより、ＶＣＯ２３２の出力周波数が大幅にズレることが防止され、安定性が向上する。

また、ＶＣＯ２３２の出力周波数は第１クロック信号ＣＫ１と同一である。分周回路２３３はＶＣＯ２３１の出力信号（ＣＫ１）を分周して第２クロック信号ＣＫ２、及び基準同期信号ＳＹＮＣｒを生成する。位相比較回路２３４は基準同期信号ＳＹＮＣｒと再生されたウォブル同期信号ＳＹＮＣｗとを位相比較して誤差信号を生成し、これをＶＣＯ２３２にフィードバックする。このようにして、光ディスク１の回転数が制御されると共に、ウォブルデータＤＷに同期した第２クロック信号ＣＫ２が再生される。

データＲＡＮＤテーブル２２６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。データ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第１ランダムデータＲＮＤ１が生成され、生成された第１ランダムデータＲＮＤ１はスペクトラム拡散復調回路２２７に供給される。

スペクトラム拡散復調回路２２７は、再生データＢからスペクトラム拡散データＳＳを分離する分離回路と乗算回路（例えば、イクスシブルオア回路ＸＯＲ）を備える。分離回路によって抽出されたスペクトラム拡散データＳＳは、乗算回路で第１ランダムデータＲＮＤ１と掛け算される。これにより、ウォブルデータＤＷが再生される。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２２８においてエラー訂正が施された後、出力される。

一方、スペクトラム拡散データ復調回路２２７と並列にシンク検出回路２４０及びシンクＲＡＮＤテーブル２４１が設けられている。シンクＲＡＮＤテーブル２４１には、記録時のランダム化パターンが記憶されている。シンクＲＡＮＤテーブル２４１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第２ランダムデータＲＮＤ２が生成され、生成された第２ランダムデータＲＮＤ２がシンク検出回路２４０に供給される。シンク検出回路２４０は、第２ランダムデータＲＮＤ２を用いて再生データＢに逆ランダム化処理を施して得た同期パターンと予め記憶している同期パターンとをマッチングしてウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを再生する。再生されたウォブル同期信号ＳＹＮＣｗは、エラー訂正回路２２８及び真偽判定回路２４２に供給される。これにより、データの先頭が判別される。

真偽判定回路２４２の詳細な構成を図９に示す。真偽判定回路２４２は、ＤＣオフセット検出回路２６０、ＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブル２６１、及びオフセットデータ照合回路２６２を備える。ＤＣオフセット検出回路２６０は、再生データＢからスペクトラム拡散データＳＳを分離して、そのＤＣオフセット値ＯＦＳを検出する。ＤＣオフセット検出回路２６０は、上述した検出手段に相当する。本実施例では、２バイトのスペクトラム拡散データＳＳに対して１バイトのＤＣオフセットキャンセルデータＤａが付加されているので、再生された２バイトのスペクトラム拡散データＳＳについてＤＣオフセット値ＯＦＳが算出される。なお、再生データＢからスペクトラム拡散データＳＳを分離する場合には、どこからスペクトラム拡散データＳＳが開始されるか定める基準が必要になるが、ウォブル同期信号ＳＹＮＣｗを基準とすればよい。多くの場合信号処理の都合上１つ前のＳＹＮＣｗを検出し、次のＳＹＮＣｗのタイミングまでカウンタでカウントして処理を行っている。

ＤＣオフセット検出回路ＯＦＳで検出されたＤＣオフセット値ＯＦＳは、ＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブル２６１に供給される。ＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブル２６１の記憶内容は、記録時のテーブルＴＢＬ（図３参照）と同じである。ＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブル２６１は上述した記憶手段に相当する。ＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブル２６１からＤＣオフセット値ＯＦＳに応じたデータ列が読み出されオフセットデータ照合回路２６２に供給される。オフセットデータ照合回路２６２は、再生データＢから分離したＤＣオフセットキャンセルデータＤａと読み出したデータ列とを比較して、両者が一致する場合に「真」、両者が不一致の場合に「偽」を表す真偽判定情報を生成し、これをＣＰＵに出力する。オフセットデータ照合回路２６２は、上述した真偽判定手段に相当する。

ＤＣオフセットキャンセルデータＤａは所定データ単位でスペクトラム拡散データＳＳのＤＣオフセットをキャンセルするものであるから、多くデータパターンを取り得るが、この例では、ＤＣオフセット値ＯＦＳに対応付けられたビット列がＤＣオフセットキャンセルデータＤａとして光ディスク１に記録されている。従って、再生されたスペクトラム拡散データＳＳのＤＣオフセット値ＯＦＳに基づいて予め定められたデータパターンを取得し、これと光ディスク１から再生されたＤＣオフセットキャンセルデータＤａとを比較することによって、光ディスク１の真偽を判定することができる。

不正なコピー業者は、ＤＣオフセット値ＯＦＳとＤＣオフセットキャンセルデータＤａとの関係を知らないので、ウォブルのＤＣオフセットをキャンセルするように光ディスク１をコピーしても、上述した照合によって不正に複製された光ディスク１であることを判別することができる。

ＣＰＵは、真偽判定情報が真を示す場合には、光ディスク１の再生を許容する一方、真偽判定情報が偽を示す場合には、光ディスク１の再生を停止して、当該光ディスク１を装置から排出するようにローディング機構を制御する。これにより、不正にコピーされた光ディスク１の再生を有効に禁止することができる。

＜３．変形例＞
本発明は上述した実施形態又は実施例に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。
（１）上述した実施例においては、主データとしてスペクトラム拡散データＳＳを用いたが、本発明はこれに限定されるものでなく、どのようなデータであってもよい。また、主データの内容はコピー等の著作権管理情報に限定されない。
一方、主データを著作権管理情報として用いる場合には、いわゆるＣＰＲＭ（Content Protection for Recordable Media）に利用してもよい。この場合には、グルーブＧのウォブルによって、ＭＫＢ（Media Key Block）と呼ばれる鍵束を記録しておき、それと情報記録再生装置２００に用意されている機器鍵（デバイスキー）を用いて、著作権保護が図られる。

（２）上述した実施例では、ＤＣオフセットキャンセルデータＤａのビット列をスペクトラム拡散データＳＳのＤＣオフセット値ＯＦＳに対応付けられたあるデータパターンとして定義したが、本発明はこれに限定されるものではなく、スペクトラム拡散データＳＳのＤＣオフセットをキャンセルできるのであれば、どのようなＤＣオフセットキャンセルデータＤａを採用してもよい。例えば、図３に示すＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブルＴＢＬにＤＣオフセット値ＯＦＳと複数のデータ列とを対応付けて記憶しておき、これらの中からランダムにデータ列を選択して、ＤＣオフセットキャンセルデータＤａを生成してもよい。この場合、情報記録再生装置２００においては、再生データＢからスペクトラム拡散データＳＳとＤＣオフセットキャンセルデータＤａとを分離し、それぞれのＤＣオフセット値ＯＦＳを検出回路において検出し、両者が一致するか否かを真偽判定回路において判定して、光ディスク１の真偽を判定してもよい。さらに、ビット列を選択する規則を定めておき、再生時には、この規則に従ってＤＣオフセットキャンセルデータＤａのビット列を特定するようにしてもよい。

（３）上述した実施例においては、スペクトラム拡散データＳＳの２バイト単位でＤＣオフセットをキャンセルするようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、所定のデータ単位でＤＣオフセットをキャンセルするのであれば、どのようなものであってもよい。例えば、スペクトラム拡散データＳＳの同期フレーム単位、ピットマークデータＤＰの同期フレーム単位、ピットマークデータＤＰの１ＥＣＣブロック単位でＤＣオフセットをキャンセルしてもよい。即ち、主データとしてのスペクトラム拡散データＳＳが記録されるデータ領域の他に、そのＤＣオフセットをキャンセルするためのＤＣオフセットキャンセルデータＤａが記録されるキャンセル領域が所定のデータ単位で設けられていればよい。

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。ディスク原盤ＤＳに形成されるグルーブを示す説明図である。ＤＣオフセットキャンセルデータ列テーブルＴＢＬの記憶内容を示す説明図である。ピットマークデータ及び記録データのデータフォーマットを示す説明図である。光ディスク１の構造を示す断面斜視図である。情報記録再生装置２００の全体構成を示すブロック図である。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。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。真偽判定回路２４２の詳細な構成を示すブロック図である。

符号の説明

１光ディスク
１８スペクトラム拡散変調回路
２１ＤＣオフセットキャンセルデータ付加回路
１００マスタリング装置
２００情報記録再生装置
２２７スペクトラム拡散復調回路
ＯＦＳオフセット値
ＤａＤＣキャンセルオフセットデータ
Ｄｂ記録データ
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

記録データに応じてグルーブ位置を螺旋状の基準軌跡と交わる方向に変位させて蛇行したウォブルを形成した情報記録媒体において、
前記基準軌跡を基準とする前記グルーブ位置の変位の平均値が所定のデータ単位で零となるように前記ウォブルを形成したことを特徴とする情報記録媒体。
前記所定のデータ単位に対応する前記ウォブルは、第１ウォブルと第２ウォブルとから構成され、
前記第２ウォブルにおける前記基準軌跡を基準とした前記グルーブ位置の変位の平均値が、前記第１ウォブルにおける前記基準軌跡を基準とした前記グルーブ位置の変位の平均値をキャンセルできるように前記第２ウォブルが形成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。
前記所定のデータ単位に対応する前記記録データは、主データと前記主データのＤＣオフセット値をキャンセルするＤＣオフセット値を有するキャンセルデータとから構成され、
前記第１ウォブルにおける前記グルーブ位置は、前記基準軌跡を基準として前記主データに応じて変位されており、
前記第２ウォブルにおける前記グルーブ位置は、前記基準軌跡を基準として前記キャンセルデータに応じて変位されている
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。
前記主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を特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
前記キャンセルデータのビット列は、前記主データのＤＣオフセット値に対応付けて定めら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。
請求項３に記載の情報記録媒体から前記主データを再生すると共に前記グルーブにピットマークを記録する情報記録再生装置であって、
前記情報記録媒体に記録された前記グルーブに光を照射して反射光を読取る読取手段と、
前記読取手段の出力信号に基づき、前記グルーブ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に基づいて前記主データと前記キャンセルデータとを再生するデータ再生手段と、
前記再生された主データのＤＣオフセット値と前記再生されたキャンセルデータのＤＣオフセット値とを比較し、比較結果に基づいて前記情報記録媒体の真偽を判定する真偽判定手段と、
を備えたことを特徴とする情報記録再生装置。
請求項５に記載の情報記録媒体から前記主データを再生すると共に前記グルーブにピットマークを記録する情報記録再生装置であって、
前記情報記録媒体に記録された前記グルーブに光を照射して反射光を読取る読取手段と、
前記読取手段の出力信号に基づき、前記グルーブ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に基づいて前記主データと前記キャンセルデータを再生するデータ再生手段と、
前記主データのＤＣオフセット値と前記キャンセルデータのビット列とを対応付けて記憶した記憶手段と、
前記再生された主データのＤＣオフセット値を検出する検出手段と、
前記検出されたＤＣオフセット値に対応する前記キャンセルデータのビット列を前記記憶手段から読み出して、読み出したビット列と前記再生されたキャンセルデータとを比較し、比較結果に基づいて前記情報記録媒体の真偽を判定する真偽判定手段と、
を備えることを特徴とする情報記録再生装置。