JP3177252B2 - ディジタル記録方法、ディジタルディスク記録装置およびディジタルディスク再生装置 - Google Patents

ディジタル記録方法、ディジタルディスク記録装置およびディジタルディスク再生装置

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昇 間宮
可治 内原
賢治 中尾
聡 鷲見
研示 虎沢
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    • G11B7/24082—Meandering

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はディジタル記録方法、ディジタルディスク
記録装置およびディジタルディスク再生装置に関し、よ
り特定的には、ディジタルデータを媒体に効率よく記録
するディジタル記録方法、ディジタルディスク記録装置
およびディジタルディスク再生装置に関する。
背景技術 ディジタルディスクとしては、光磁気ディスク，光デ
ィスク，相変化ディスクなどの媒体があるが、このディ
スクの記録・再生部分は、すべて交流結合でデータの授
受を行なっている。つまり、ディジタルディスクに高密
度にデータを記録する場合、低周波領域の信号成分を高
効率で記録再生することが困難である。
そこで、直流および低周波成分を抑圧する変調を行な
って、データを記録する必要がある。また、記録された
データ列には、当然、記録時のクロック周波数成分が含
まれている。そして、再生時に、再生データ列の信号か
らのこのクロック周波数成分を抽出し、このクロック周
波数成分により再生装置の基準クロックを再生するセル
フクロック制御が行なわれる。このように、ディジタル
データの変調は、セルフクロック制御が容易で、かつ直
流および低周波成分の少ないことが要求される。このよ
うな変調方式としては、EFM,1−7RLL変調,2−7RLL変調
などが知られている。このようにしてRLL変調したデー
タは、NRZI変調またはNRZ変調して媒体に記録される。
一方、特開平２−96982号公報には、スクランブルす
るための擬似ランダムデータ列を複数用意し、記録時の
DSV（Digital Sum Variation）が最も小さくなる擬似ラ
ンダムデータで、データ列をスクランブルすることが提
案されている。このようにDSVの値を小さくする適応型
の変調方法も提案されている。
ところで、ディスク媒体には、溝（グルーブ）の壁部
を所定の周期と振幅を持つ正弦波形状（ウォブル形状）
に形成することが知られている。このウォブルは、たと
えば特開平７−311962号公報にその一例が示されている
ように、当業者において極めてよく知られている。この
ウォブルには、アドレス情報などが多重して記録され
る。
発明の開示 この発明の主たる目的は、データ記録効率のよいディ
ジタル記録方法，ディジタルディスク，ディジタルディ
スク記録装置およびディジタルディスク再生装置を提供
することである。
さらに、この発明の他の目的は、直流および低周波成
分を抑圧する適応型の変調方法の一例を提案することで
ある。
この発明は、変調記録データ候補群の中から、記録時
の直流成分が抑圧される変調記録データを選択して記録
するディジタル記録方法であって、複数種類の所定の複
数ビットのデータが初期データとして入力データに付加
され、入力データを所定の複数ビットを有する符号変調
単位Ak（ｋは自然数）に分割し、ｋ＝１のときは符号変
調単位A1と初期データとの排他的論理和を演算し、その
演算結果である符号変調単位B1によって符号変調単位A1
を置換し、ｋ≧２のときは符号変調単位Akと、符号変調
単位Ak−１を置換した符号変調単位Bk−１との排他的論
理和を演算し、その演算結果である符号変調単位Bkによ
って符号変調単位Akを置換する畳込み処理を施すことに
より、入力データから複数種類の変調記録データの候補
群が生成され、複数種類の各変調記録データの記録時の
直流成分を相互に比較され、この比較結果に応じて変調
記録データが選択されて記録される。それによって、本
願発明によれば、記録再生系での直流成分をわずかなデ
ータ長の増加で抑圧することができる。
この発明の好ましい実施例では、入力データに付加さ
れる初期データのデータ長ｎは２≦ｎ≦32であり、より
好ましくは初期データのデータ長ｎは４≦ｎ≦８に選ば
れる。
さらに、より好ましくは、入力データのデータ長ｍは
初期データのＬ倍（Ｌは２以上の整数）に選ばれる。
この発明のさらに他の局面においては、ディジタルデ
ィスクに一定周期で形成されているクロックマークに同
期してデータを書込むディジタルディスク記録装置であ
って、ディジタルディスクからクロックマーク信号が抽
出され、このクロックマーク信号に同期して基準クロッ
ク信号が生成される。そして、複数種類の所定の複数ビ
ットのデータを初期データとして入力データに付加し、
入力データを所定の複数ビットを有する符号変調単位Ak
（ｋは自然数）に分割し、ｋ＝１のときは符号変調単位
Alと初期データとの排他的論理和を演算し、その演算結
果である符号変調単位B1によって符号変調単位A1を置換
し、ｋ≧２のときは符号変調単位Akと、符号変調単位Ak
−１を置換した符号変調単位Bk−１との排他的論理和を
演算し、その演算結果である符号変調単位Bkによって符
号変調単位Akを置換する畳込み処理を施すことにより、
入力データから複数種類の変調記録データの候補群を生
成し、その複数種類の各変調記録データの記録時の直流
成分を相互に比較し、その比較結果に応じて選択された
変調記録データが、基準クロックに同期してディジタル
ディスクの各データ領域ごとに記録される。
さらに、この発明の他の局面においては、ディジタル
ディスクに一定周期で形成されているクロックマークに
同期して書込まれたデータを読出すディジタルディスク
再生装置であって、ディジタルディスクからクロックマ
ーク信号が抽出され、このクロックマーク信号に同期し
て基準クロック信号が生成される。そして、複数種類の
所定の複数ビットのデータを初期データとして入力デー
タに付加し、入力データを所定の複数ビットを有する符
号変調単位Ak（ｋは自然数）に分割し、ｋ＝１のときは
符号変調単位A1と初期データとの排他的論理和を演算
し、その演算結果である符号変調単位B1によって符号変
調単位A1を置換し、ｋ≧２のときは符号変調単位Akと、
符号変調単位Ak−１を置換した符号変調単位Bk−１との
排他的論理和を演算し、その演算結果である符号変調単
位Bkによって符号変調単位Akを置換する畳込み処理を施
すことにより、入力データから複数種類の変調記録デー
タの候補群を生成し、その複数種類の各変調記録データ
の記録時の直流成分を相互に比較し、その比較結果に応
じて選択されてディジタルディスクに記録された変調記
録データが、再生される。再生された再生信号は基準ク
ロックに同期して２値化される。
図面の簡単な説明 図１はこの発明の第１の実施例である光磁気ディスク
を示す図である。
図２は図１に示した光磁気ディスクの一部を破断した
図である。
図３はウォブル信号の再生波形を示す図である。
図４は記録装置の一例を示すブロック図である。
図５は再生装置の一例を示すブロック図である。
図６は図４に示した変調回路の一部を示すブロック図
である。
図７は図６に示した変調回路の動作を説明するための
図である。
図8Aおよび図8Bは最も最適な適応型変調方法を説明す
るための図である。
図９は適応型変調回路のブロック図である。
図10は適応型変調回路の具体的なブロック図である。
図11Aおよび図11Bは図10に示した適応型変調回路の動
作を説明するための図である。
図12Aおよび図12Bは復調の動作を説明するための図で
ある。
図13は初期データ（Tj）と基データ（入力データ）と
のデータ長関係を示す図である。
図14は周波数スペクトラムを示す波形図である。
図15は初期データ（Tj）と基データ（入力データ）と
のデータ長関係を示す図である。
図16は図15の周波数スペクトラムを示す図である。
図17A〜図17Eは変調回路の組合せ例を示すブロック図
である。
図18Aおよび図18BはTjをまとめて配置した例を示す図
である。
図19は直線のトラックにクロックマークを設けた例を
示す図である。
図20は蛇行しているトラックにクロックマークを設け
た例を示す図である。
図21はトラックの一方側は直線で他方側が蛇行してい
る例を示す図である。
図22はトラックの蛇行形状がグローブおよびランドの
両壁で同相になった例を示す図である。
図23はトラックの蛇行形状がグローブおよびランドの
両壁で逆相になっている例を示す図である。
図24はトラックの形状がグローブおよびランドの一方
の壁のみで蛇行している例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳細に
説明する。
図１はこの発明の第１の実施例である光磁気ディスク
を示す図であり、図２はこの光磁気ディスクの一部を破
談した図であり、図３はウォブル信号の再生波形を示す
図である。
図１において、ディジタルディスク10は光磁気ディス
クであり、ゾーンCLV方式（ZCLV方式）が採用されてい
る。なお、このZCVL方式はよく知られているのでその詳
細な説明は省略する。光磁気ディスク10には、ディスク
表面に刻まれたグルーブ（溝部）が形成されており、グ
ルーブはディスクの内周から外周に向かってスパイラル
状に設けられている。このグループの両側の壁は、図２
に示すように蛇行している。このディスクを作るための
ガラス原板にはマスタリング工程で、基本として、ディ
スクの回転制御およびデータの記録再生時のビットクロ
ックを生成するときの基準となる単一周波数のクロック
によってウォブリングさせたウォブル信号で蛇行したグ
ルーブが形成される。これをクロッキングウォブルと称
する。この場合のクロッキングウォブルの周波数は、記
録するデータにも同期することができるように記録され
る。第１の実施例では、クロッキングウォブルの周波数
がデータ記録時のクロック周波数8.8MHz（定常回転制御
時）の８分の１の1.1MHzに設定される。
このグループの振幅はディスク半径方向に概ね10nmか
ら50nmである。ディスク上のグループの各トラックは、
半径方向にZCLV制御のための60のゾーンからなってお
り、そのゾーンごとにCLV制御がなされる。このZCLVで
は、異なるゾーン間における線速度の異なりが小さくな
るように内周部ゾーンでは大きな回転数、また外周部の
ゾーンでは小さな回転数となるよう制御される。グルー
ブには、図１に示すように、データを書込むためのデー
タ領域と従来と同様に、ディスク上の絶対番地情報は多
重されたアドレス領域が形成されている。当然、アドレ
ス領域のウォブルには、予めアドレス情報がウォブル信
号に対して、バイフェーズ符号化方式などを用いて変調
されてグルーブのウォブルとして組込まれている。
図３はアドレス領域境界付近のウォブル信号を示して
いる。アドレスマークの機能に変わる情報をアドレスセ
グメントの部分にアドレス情報としてウォブルで記録し
た場合、この図３から明らかなように、結果的にクロッ
キングウォブルの部分についてもバイフェーズデータの
値として０が記録されている。したがって、図１におい
てアドレス領域の部分には、アドレス情報のデータをバ
イフェーズ変調した信号がウォブルで刻み込まれてい
る。また、データ領域部分には、値としては０となるデ
ータをバイフェーズ変調した信号がそれぞれウォブルに
刻み込まれている。このウォブルからの再生信号は、デ
ィスクの回転制御に用いることができる。
この発明の特徴の１つは、このウォブルを記録再生を
行なうデータに対する書込用のクロック生成の基準とし
て用いることにある。さらに、この発明の特徴は、この
ウォブルを記録再生を行なうデータに対する読出用のク
ロック生成の基準として用いることにある。つまり、こ
のウォブルに同期してデータが記録再生される。
図４は記録装置の概略ブロック図である。なお、図４
は光磁気ディスク記録再生装置であるが、ここでは記録
時の動作を説明するために再生系の回路を省略してい
る。
記録されるべきデータ（以下、基データと称する）は
入力端子14から入力される。この基データは、変調回路
16で変調されてアンプ18を介して磁気ヘッド20に出力さ
れ、光磁気ディスク10に記録される。なお、変調回路16
での処理は、再生時の誤り訂正のための誤り訂正符号化
処理,DSV値を小さくするための適応型変調およびNRZ変
調（またはNRZI変調）などである。
光磁気ディスク10に記録されるデータは、データ領域
にウォブルに同期して記録される。このための書込タイ
ミング信号はタイミングコントローラ22から変調回路16
に与えられ、書込クロック信号はPLL発振回路24から変
調回路16に供給される。光磁気ディスク10に刻まれてい
るウォブルからのウォブル信号は光ヘッド26によって読
取られ、その読取出力はマトリックス回路28に与えられ
る。
マトリックス回路28は光ヘッド26の出力に基づいて、
トラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号とRF信
号とウォブル信号を出力する。トラッキングエラー信号
はトラッキング制御回路30に入力され、フォーカスエラ
ー信号はフォーカス制御回路32に入力され、トラッキン
グ制御信号とフォーカス制御信号が光ヘッド26に返され
る。マトリックス回路28から出力されたRF信号は再生系
に与えられて復調される。さらに、マトリックス回路28
から出力されたウォブル信号は、PLL回路24とアドレス
検出回路40とスピンドルドルサーボ回路34とに与えられ
る。スピンドルサーボ回路34はウォブル信号と1.1MHzの
基準発振器36からの信号とを比較し、モータ38の回転制
御を行ない、ウォブル信号と1.1MHzの基準信号とを同期
させる。アドレス検出回路40はウォブル信号にバイフェ
ーズで多重されているアドレス信号を検出する。この検
出されたアドレスの値および検出タイミング信号はタイ
ミングコントローラ22に与えられる。また、PLL発振回
路24は1.1MHzのウォブル信号に位相した8.8MHzのクロッ
ク信号を出力する。
このように、図４に示した例では、再生ウォブル信号
に同期したクロック信号でデータが光磁気ディスク10に
記録される。つまり、光磁気ディスク10に記録されたデ
ータは、ウォブル形状に同期して書込まれる。
図５はこの発明の一実施例の再生装置を示すブロック
図である。この図５は再生系のみを示しており、図４と
異なる部分についてのみ説明する。マトリックス回路28
から出力されたRF信号はA/D変換回路42に与えられる。A
/D変換回路42にはPLL回路24から再生用クロック信号が
与えられており、この再生用クロック信号に基づいてRF
信号が２値化される。A/D変換回路42からのディジタル
データは復調回路44に与えられる。復調回路44にもPLL
回路24から再生用クロック信号が与えられており、この
再生用クロック信号に基づいてディジタルデータが復調
されて基のデータに復元される。この復調回路44の処理
は、図４に示した変調回路16とは逆の処理が行なわれ
る。
このように、図５に示した例では、再生ウォブル信号
に同期したクロック信号を作成し、このクロック信号に
よってデータの再生処理が行なわれる。このように、こ
の実施例によれば、RF信号中のクロック成分からクロッ
ク信号を作成しなくても、再生データに同期したクロッ
ク信号を得ることができる。つまり、従来ディジタル記
録再生に必須と考えられていたセルフクロック信号を考
慮しなくても、十分な記録再生を行なうことができる。
つまり、この実施例によれば、「セルフクロック」と
「DSV値の抑圧」との両者を考慮した変調方式であるの
で、従来からのRLL変調はディジタルディスク記録再生
に必須のものではなくなったということができる。従来
からのRLL変調は、データ量が多くなる欠点を持ち、た
とえば１−７変調［（1,7,2,3）変調］は、DSV値を抑圧
できるが、そのために基のデータの２ビットが３ビット
に増加してしまう。つまり、この変調によりデータ量は
50％増しとなる。
この実施例の装置の適応型変調方式として、たとえば
前述の特開平２−96982号公報に紹介された適応型の変
調のみを採用し、一般的なRLL変調を採用しなければ、
データの記録効率を上げることができる。
前述した特開平２−96982号公報の適応型の変調は、
復調のために擬似ランダム系列を示す情報を再生側に伝
えるために、この情報（情報コード）も記録している。
しかし、データ再生時において誤りが発生し、情報コー
ドを誤ってしまうと、このスクランブルされたデータブ
ロック全体に誤り伝播が生じてしまう可能性がある。
また、従来の１−7RLL変調では、DSV値の抑圧が不十
分であるので、さらにDSV値の抑圧ができる変調方式が
求められている。しかし、このためには、データ量のさ
らなる増加が発生する。このため、次に示す第２の実施
例では、少ないデータ量の増加でDSV値に応じた適応変
調が行なえるとともに、誤り伝播の少ない変調を行な
う。
図６は図４に示した変調回路のブロック図であり、図
７は図６に示した変調回路の動作を説明するための図で
あり、図8Aおよび図8Bは適応型変調を説明するための図
である。
なお、復調回路は変調回路16の逆処理であるため、特
にブロック図は記載していない。この例では、光磁気デ
ィスク10の１つのデータ領域に約2Kバイト（2048バイ
ト）の基データが記録される。入力された基データは、
誤り訂正符号化回路46に入力される。誤り訂正符号化回
路46は図７（ａ）に示す基データを2048バイト単位で分
割し、図７（ｂ）に示す2048バイトのデータに対して誤
り訂正符号化処理を行なう。この例では、図７（ｃ）に
示すように、誤り訂正符号が付加されて2400バイトのデ
ータに変換される。
このデータはDSV値などによる適応型変調回路48に入
力される。適応型変調回路48は図７（ｃ）に示すデータ
を40ビット単位で分割し、図７（ｄ）に示す40ビット単
位のデータに対して、４ビットの初期データが付加され
る。そして、データが４ビットごとに区分され、この４
ビットデータと初期データとが排他的論理和の畳込み処
理されて変調される。この付加する４ビットデータの値
を選択することにより、DSVの値などが抑圧される。こ
の説明は後述する。これにより、図７（ｆ）に示すよう
に、2640バイトになったデータは、Sync・Resync付加回
路50に入力される。このSync・Resync付加回路50によっ
て図７（ｅ）に示すように、Sync・Resync信号が付加さ
れる。このデータは、NRZ変調回路52およびアンプ18を
介して光磁気ディスク10に記録される。
ここで、この実施例の適応型変調に関して詳細に説明
する。データ変換時には、各１ブロックデータの先頭
に、複数ビットの初期データが付加される。この初期デ
ータが２ビットであれば、取り得る値は、［00］［01］
［10］［11］の４種類である。この初期データが４ビッ
トであれば、取り得る値は、［0000］［0001］［0010］
［0011］［0100］［0101］［0110］［0111］［1000］
［1001］［1010］［1011］［1100］［1101］［1110］
［1111］の16種類である。
このようにｊ種類（ｊは２の累乗）の初期データ（変
換番号ｊ）が付加されて、ｊ種類の変換前ブロックデー
タが生成される。
次に、図8Aおよび図8Bを参照してこの変換の原理につ
いて説明する。このｊ種類の変換前データの各々につい
て、初期データを除く先頭の変換単位から順に、変換対
象のカレント符号変換単位と、そのカレント符号変換単
位の直前の変換単位（初期データまたは変換済の符号変
調単位）との排他的論理和（mod2）が演算されて、当該
カレント符号変調単位と変換される（畳込み処理）。こ
れにより、ｊ種類の変換後データが生成される。つま
り、ｊ種類の変換前データの各々について、まず先頭の
符号変換単位D0と初期データTjのmod2の演算により、初
期データを除く先頭の符号変換単位の変換後データＤ′
０が生成され、これが0Dと置換される。
次に、上述の変換済の符号変換単位のデータＤ′０と
次の符号変換単位D1のmod2の演算により、次の変換後デ
ータＤ′１が同様に生成されてこれがD1と置換される。
以下、同様にして当該ブロックの最終の符号変換単位ま
での処理が繰返される。データ復調時には、逆変換前デ
ータの先頭の復調符号単位（初期データTj）を除く変換
単位から順に、逆変換対象のカレント変換単位とそのカ
レント変換単位の直前の変換単位（初期データまたは逆
変換前の復調符号単位）との排他的論理和が演算され
て、当該カレント復調符号単位と置換される。これによ
り、逆変換後データが生成される。つまり、まず先頭の
復調符号単位Ｄ′０と初期データTjのmod2の演算により
逆変換後データD0が生成され、これがＤ′０と置換され
る。次に、上述のＤ′０（逆変換前の復調符号単位）と
次の復調符号単位Ｄ′１とmod2の演算により、次の逆変
換後データD1が同様に生成され、これがＤ′１と置換さ
れる。
以下同様にして、当該データの最終の復調符号単位ま
での処理が繰返される。このように、データ逆変換時に
は、直前の逆変換前の復調符号単位１個を、カレント復
調符号単位の逆変換に利用しているため、エラーが発生
したとしてもその影響は当該復調符号単位に留まり、後
の復調信号単位に伝播しない。たとえば、仮に逆変換前
の復調符号単位Ｄ′ｉにエラーが発生した場合には、逆
変換後の復調符号単位DiとDi＋１のみにエラーが影響す
る。
次に、上述の処理の動作原理を説明するために具体的
なデータ変換の様子について説明する。
図９は適応型変調回路の概略ブロック図であり、図10
はより具体的なブロック図であり、図11Aおよび図11Bは
適応型変調回路の処理過程を示す図である。
まず、初期データのデータ長を２ビットとし、基デー
タのデータ長を８ビットとして説明する。ここで入力さ
れる８ビットの基データを、［10001101］とする。付加
される初期データは２ビットとし、T1:［00］,T2:［0
1］,T3:［10］,T4:［11］の４種類である。図10の入力
端子14には、基データ［1001101］が入力され、適応型
変調回路48に入力される。この基データは、Tj付加変換
回路54a〜54dに入力されて変換される。T1のTj付加変換
回路54aでは図11Aに示す変換が行なわれ、T2のTj付加変
換回路54bでは図11Bに示す変換が行なわれる。
Tj付加変換回路54a〜54dの出力は記録時データ列変換
回路56a〜56dに与えられる。これらの記録時データ列変
換回路56a〜56dは、Tj付加変換回路54a〜54dの出力を実
際に記録再生系に出力される場合のデータ列に変換す
る。この例では、Tj付加変換回路54の出力はNRZ変換回
路52に与えられて変調されて記録再生系に出力される。
つまり、この例においては、Tj付加変換回路54の出力
が、直接に記録再生系に出力されると考えてもよく、記
録時データ列変換回路56a〜56dで変換処理が停止され、
入力はそのまま出力される。
記録時データ列変換回路56a〜56dの出力はDSV値測定
回路58a〜58dとピーク値測定回路60a〜60dに与えられ
る。DSV値測定回路58a〜58dは、実際に記録再生系に出
力される10ビット（基データ８ビット＋初期データ２ビ
ット）のデータのDSVを求める。ピーク値測定回路60a〜
60dは、実際の記録再生系に出力される10ビット（基デ
ータ８ビット＋初期データ２ビット）の直流変動のピー
ク値を検出して保持する。すなわち、図11Aに示した場
合であれば、DSV値測定回路58aは、「−４」を出力し、
ピーク値測定回路60aは、「−４」を出力する。また、
図11Bに示した場合であれば、DSV値測定回路58bは、
「２」を出力し、ピーク値測定回路60bは、「４」を出
力する。DSV値測定回路58a〜58dとピーク値測定回路60a
〜60dのそれぞれの出力は選択回路62に与えられる。
選択回路62は、ピーク値測定回路60a〜60dの出力によ
り、このピーク値の絶対値が小さなTjを選択する。この
ピーク値の絶対値が同じであれば、DSVの絶対値が小さ
なTjが選択される。このDSVの絶対値も同じであれば、
いずれかが選択される。選択回路62にはこのｊの値をTj
付加変換回路54に出力し、Tj付加変換回路54はこのｊの
値に基づくTj付加変換を行なう。それによって、適応型
変調が行なわれ、記録再生系での直流分を抑圧できる。
この選択回路62でDSVの値が「０」のTjを選択すること
もある。この場合、DSVの値は、次の10ビット（基デー
タ８ビット＋初期データ２ビット）の直流変動のピーク
ホールドおよびDSV測定の初期設定値とされる。
選択回路62はTjを決定して出力する時に、このTjに対
応するDSV値測定回路58a〜58dの出力は、ピークホール
ド回路60a〜60dとDSV値測定回路58a〜58dとに出力さ
れ、次の10ビット（基データ８ビット＋初期データ２ビ
ット）の直流変動のピークホールドおよびDSV測定の初
期設定値とされる。
次に、記録再生系のエラー伝搬の防止について簡単に
説明する。
図12Aおよび図12Bは適応型変調回路で変調されたデー
タを復調する場合の過程を示す図である。たとえば、前
述の図11Aに示した信号を記録再生系を介した後に、元
のデータに戻す場合には、図12Aに示すごとく処理され
る。この場合に、記録再生系でエラーが生じても、図12
Bに示すように、エラーによる誤りはブロック全体には
伝播しない。次に、基データのデータ長と、これに付加
される初期データとしてのデータ長との関連について考
察する。
図13は初期データTjと基データ（入力データ）とのデ
ータ長関係を示す図であり、図14は周波数スペクトラム
を示す図である。
図13に示すように、基データのデータ長と初期データ
のデータ長の割合を一定として、さまざまなデータ長の
初期データを付加して、適応型変調を行なった場合につ
いてシミュレーションを行なった結果の周波数スペクト
ラムが図14である。図14において横軸は規格化周波数で
あり、ｆはデータ列をフーリエ変換などで周波数解析し
た場合の周波数成分であり、fcはそのうちで最も周波数
の高い周波数成分である。すなわち、fcは（101010…）
のデータ列に相当するものであり、縦軸はゲインであ
る。
したがって、図14においては、規格化周波数が低い領
域におけるゲインが小さいほど、上述の適応型変調後の
データ列中において、低周波領域の信号成分が抑制され
る。すなわち、この発明の課題である直流成分の抑制効
果が大きくなる。この図14により、考察できるように初
期データのデータとしては２ビット以上が好ましい。こ
れは、１ビットでは１ブロック内でのDSV制御を行なっ
ていないからと考えられる。つまり、１ビットの場合は
２種類から選択されるが、この２つは極性が反転しただ
けのデータであり、１ブロックだけでは実質的なDSV値
による適応制御が行なわれていない。１ビットの場合は
前ブロックから繰返されたDSVをキャンセルするように
現ブロックの初期データを設定するだけであり、複数ブ
ロックにより始めてDSV値制御が行なわれる。そして、
２ビットの場合は、４種類から選択されるが、極性が反
転しただけのデータを１種類と考えると、２種類あり、
１ブロックだけでも実質的なDSV値による適応制御を行
なうことができる。さらに、４ビットの場合は16種類か
ら選択されるが、極性が反転しただけのデータを１種類
と考えると８種類あり、１ブロックだけでも実質的なDS
V値による適応制御を十分行なうことができる。
この図14からわかるように、初期データのデータ長ｎ
としては、２ビット以上が必要であるが、特に４ビット
以上の場合に直流成分の抑制効果が顕著である。ただ
し、初期データのデータ長が４ビットと８ビットとでは
直流成分の抑制効果に大きな変化はない。係るシミュレ
ーション結果の傾向からして、直流成分の抑圧効果の向
上が望めるのは、初期データのデータ長ｎがせいぜい32
ビットまでであり、これを超えるようになると、ブロッ
クデータ長は増加するが、直流成分抑制効果の向上は望
めない。したがって、上述の適応型変調のための回路規
模を考慮すると、初期データのデータ長ｎは８ビット以
下が望ましい。
さらに、図15に示すように、初期データのデータ長ｎ
を４ビットとし、これをさまざまなデータ長ｍの基デー
タに付加して、適応型変調を行なった場合について、シ
ミュレーションを行なった。この結果の周波数スペクト
ラムを図16に示す。
図16から考察できるように、初期データｎが４ビット
の場合、基データのデータ長は100バイト（800ビット）
以下が望ましい。ここで、図16からは、基データのデー
タ長をあまり小さくすると、基データのデータ長に対す
る初期データのデータ長の比率が大きくなり、全体とし
てのデータ量が大きくなる。したがって、係る初期デー
タの冗長度を考慮すると、初期データのデータ長が４ビ
ットの場合、基データのデータ長はせいぜい10バイト程
度に抑える方がよい。
以上の説明により、初期データのデータ長ｎと基デー
タのデータ長ｍとは、概ね、次式の関係を満たすように
設定するのが好ましい。
（４ビット/800ビット）≦（n/m）≦（４ビット/80ビット） すなわち、 0.005≦（n/m）≦0.05 また、図14のシミュレーション結果によれば、初期デ
ータのデータ長ｎは、４≦ｎ≦８（ビット）が好ましい
ことからすると、基データのデータ長ｍは次式を満たし
ていることが好ましい。
80≦ｍ≦1600（ビット） また、基データのデータ長ｍは、初期データのデータ
長ｎの整数倍に設定する方が、mod2の処理が完結し、効
率的でよい。前述したように、この適応型変調を、他の
RLL変調などとともに用いるようにしてもよい。
図17A〜図17Eは変調回路の組合わせ例を示す図であ
る。図17Aは図９に示した例であり、図17Bは図17Aの適
応型変調回路48の前段にRLL変調回路60を配置したもの
であり、図17Cは図17AのNRZ変調回路52に替えてNRZI変
調回路70を配置したものである。図17Dは図17Cの適応型
変調回路48の前段にRLL変調回路60を配置したものであ
り、図17Eは図17Dの適応型変調回路48とRLL変調回路60
の配置を入れ替えたものである。
たとえば、従来からのディスクにこの発明を採用する
場合は、図17Eに示した配置例が好ましい。この図17Eに
示した例であれば、適応型変調回路48でのTj選択時に
は、RLL変調回路60およびNRZI変調回路70も考慮して、D
SV値を測定しなくてはならないが、RLL変調回路60で作
成されたセルフクロック成分が壊されることなく、記録
再生系に出力されるので、セルフクロックの記録および
直流成分の抑圧の両方を的確に行なうことができる。
また、前述の実施例では、畳込みの処理は初期データ
のデータ長ｎ単位で前から順番に行なっているが、これ
は所定の順番であってもよい。
図18Aおよび図18Bは、Tjをまとめて配置した例であ
る。
図19〜図21は図１〜図３に示した連続ウォブルに替え
て低周期のクロックマークを設けた例を示す図である。
特に、図19はトラックが直線の例であって、周期w1で幅
w2のクロックマークが挿入されている。図20はトラック
が蛇行している例を示し、図21はトラックの一方側が直
線で他方側が蛇行している例を示す。
図22はトラックの蛇行形状がグルーブおよびランドの
両壁で同相になっている例であり、図23はトラックの蛇
行形状がグルーブおよびランドの両壁で逆相になってい
る例であり、図24はトラックの形状がグルーブおよびラ
ンドの一方の壁のみで蛇行している例を示す。上述のい
ずれの形態であっても、この発明の各実施例を適用する
ことができる 以上のように、この発明によれば、記録再生系での直
流成分をわずかなデータ長の増加で抑圧することがで
き、また、ウォブル信号から基準ブロック信号を得るよ
うにしているので、セルフクロックのためのデータ変調
を考慮しなくても済む。さらに、データを高能率にディ
ジタルディスクに記録および／再生することができ、エ
ラー伝播が少なく、直流成分の抑圧が細かに行なうこと
ができるディジタル記録装置を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 早期審査対象出願 (72)発明者 日置 敏昭 岐阜県大垣市竹島町29−902 (72)発明者 浅野 賢二 岐阜県各務原市那加新田町２−108 (72)発明者 間宮 昇 岐阜県本巣郡穂積町十九条190−１−106 (72)発明者 内原 可治 岐阜県大垣市東前２−48−207 (72)発明者 中尾 賢治 岐阜県岐阜市下尻毛488 (72)発明者 鷲見 聡 岐阜県岐阜市岩井134−１ (72)発明者 虎沢 研示 岐阜県大垣市鶴見町131−３ (56)参考文献 特開 平５−314562（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−36213（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−205407（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−131822（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 20/10 G11B 7/00 G11B 20/18

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】変調記録データ候補群の中から、記録時の
    直流成分が抑圧される変調記録データを選択して記録す
    るディジタル記録方法であって、 複数種類の所定の複数ビットのデータを初期データとし
    て、入力データに付加するステップ、 前記入力データを前記所定の複数ビットを有する符号変
    調単位Ak（ｋは自然数）に分割し、 ｋ＝１のときは符号変調単位A1と前記初期データとの排
    他的論理和を演算し、その演算結果である符号変調単位
    B1によって符号変調単位A1を置換し、 ｋ≧２のときは符号変調単位Akと、符号変調単位Ak−１
    を置換した符号変調単位Bk−１との排他的論理和を演算
    し、その演算結果である符号変調単位Bkによって符号変
    調単位Akを置換する畳込み処理を施すことにより、前記
    入力データから前記複数種類の変調記録データの候補群
    を生成するステップ、および 前記複数種類の各変調記録データの記録時の直流成分を
    相互に比較し、その比較結果に応じて変調記録データを
    選択して記録するステップを含む。
  2. 【請求項２】前記入力データに付加される前記初期デー
    タのデータ長ｎは、２≦ｎ≦32である、請求の範囲第１
    項に記載のディジタル記録方法。
  3. 【請求項３】前記初期データのデータ長ｎは、４≦ｎ≦
    ８である、請求の範囲第２項に記載のディジタル記録方
    法。
  4. 【請求項４】前記入力データのデータ長をｍビット（ｍ
    は整数）とし、この入力データに付加される前記初期デ
    ータのデータ長をｎビット（ｎは整数）としたとき、ｍ
    とｎとは0.005≦n/m≦0.05の関係を満たす、請求の範囲
    第１項に記載のディジタル記録方法。
  5. 【請求項５】前記入力データのデータ長ｍは、80≦ｍ≦
    1600である、請求の範囲第１項に記載のディジタル記録
    方法。
  6. 【請求項６】前記入力データのデータ長ｍは、前記初期
    データのＬ倍（Ｌは２以上の整数）である、請求の範囲
    第１項に記載のディジタル記録方法。
  7. 【請求項７】ディジタルディスクに一定周期で形成され
    ているクロックマークに同期してデータを書込むディジ
    タルディスク記録装置であって、 前記ディジタルディスク（10）からクロックマーク信号
    を抽出する抽出手段（26,28）、 前記クロックマーク信号に同期した基準クロック信号を
    作成する位相同期発振手段（24）、および 前記位相同期発振手段からの基準クロックによりデータ
    の書込みを行なう記録手段（15,18,20）を備え、 前記記録手段は、複数種類の所定の複数ビットのデータ
    を初期データとして入力データに付加し、 前記入力データを前記所定の複数ビットを有する符号変
    調単位Ak（ｋは自然数）に分割し、 ｋ＝１のときは符号変調単位A1と前記初期データとの排
    他的論理和を演算し、その演算結果である符号変調単位
    B1によって符号変調単位A1を置換し、 ｋ≧２のときは符号変調単位Akと、符号変調単位Ak−１
    を置換した符号変調単位Bk−１との排他的論理和を演算
    し、その演算結果である符号変調単位Bkによって符号変
    調単位Akを置換する畳込み処理を施すことにより、入力
    データから前記複数種類の変調記録データの候補群を生
    成し、 前記複数種類の各変調記録データの記録時の直流成分を
    相互に比較し、その比較結果に応じて選択された変調記
    録データの書込みを行なう、ディジタルディスク記録装
    置。
  8. 【請求項８】ディジタルディスクに一定周期で形成され
    ているクロックマークに同期して書込まれたデータを読
    出すディジタルディスク再生装置であって、 前記ディジタルディスク（10）からクロックマーク信号
    を抽出する抽出手段（26,28）、 前記抽出手段によって抽出されたクロックマーク信号に
    同期した基準クロック信号を作成する位相同期発振手段
    （24）、および 前記位相同期発振手段からの基準クロックにより再生信
    号のディジタル化を行なう２値化手段（42）とを備え、 前記２値化手段（42）は、複数種類の所定の複数ビット
    のデータを初期データとして入力データに付加し、 前記入力データを前記所定の複数ビットを有する符号変
    調単位Ak（ｋは自然数）に分割し、 ｋ＝１のときは符号変調単位A1と前記初期データとの排
    他的論理和を演算し、その演算結果である符号変調単位
    B1によって符号変調単位A1を置換し、 ｋ≧２のときは符号変調単位Akと、符号変調単位Ak−１
    を置換した符号変調単位Bk−１との排他的論理和を演算
    し、その演算結果である符号変調単位Bkによって符号変
    調単位Akを置換する畳込み処理を施すことにより、入力
    データから前記複数種類の変調記録データの候補群を生
    成し、 前記複数種類の各変調記録データの記録時の直流成分を
    相互に比較し、その比較結果に応じて選択され、かつ、
    記録された変調記録データの再生信号を２値化する、デ
    ィジタルディスク再生装置。
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