JP3360634B2 - 情報信号記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周回状の情報トラ
ックにスクランブル信号によりスクランブルされた情報
信号が記録された情報記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンパクトディスク（ＣＤ）等
の光ディスクは、ディスクのトラック上にピット、ラン
ドと呼ばれる凹凸形状の形成によりディジタル信号が記
録されており、前記ピット、ランドからの反射光が光学
ヘッド内の４分割光検出器で受光されて電気信号に変換
され、信号が読み出される。

【０００３】フォーカシングはディスクの面振れに対し
て、ピックアップの光学系の対物レンズを追従させるた
めのものであり、方式としては非点収差法等がある。ま
た、トラッキングはディスクの偏心に対して、ピックア
ップをトラックに追従させるためのものであり、その方
式としては３ビーム法、プッシュプル方式、ヘテロダイ
ン方式等がある。フォーカシング、トラッキングは、２
分割、または４分割された光検出器のそれぞれの分割セ
ンサの出力信号を演算してフォーカシング制御信号、ト
ラッキング制御信号を得て、これによりサーボ制御する
ことにより行なわれる。

【０００４】ピックアップから出たレーザビームはピッ
ト部からの反射光とランド部からの反射光とで位相差が
生じ、これによる干渉効果によりピット部とランド部で
光検出器に入射する反射光量に差が生じることにより再
生信号が得られる。記録されているデータはＣＤにおい
てはＥＦＭと呼ばれるディジタル変調が施された信号が
ピット、ランドのパターンを形成して記録されている。
記録されているデータはピット、ランドでの光量変化に
よる再生信号を２値化し、ディジタル復調されてデータ
が再生される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、信号の記録
方式には、ディスクの角速度が一定な定角速度方式ＣＡ
Ｖ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔ
ｙ）と、線速度が一定な定線速度方式ＣＬＶ（Ｃｏｎｓ
ｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）が知られ
ており、ＣＡＶ方式は各トラックに含まれるセクタ数が
等しく、全トラックに関してディスクの中心からの放射
線上にセクタの先頭が完全に一致する構造になってい
る。

【０００６】また、ＣＬＶ方式は線速度が一定のため、
全トラックのセクタの先頭が一致することはないが、一
部の隣接トラックに関してディスクの中心からの放射線
上にセクタの先頭が一致する場合がある。このような状
況においては、同一内容の情報、例えば画像情報や音楽
情報が記録される場合で言えば、曲間、チャプタ間の無
音部、無画像区間などを大量に記録する時に、隣接トラ
ックに同一の形状や配置の記録信号が出現しないように
するために、一般的にはスクランブル操作が講じられて
いる。

【０００７】このスクランブルは情報のセクタの先頭を
同期させるための同期信号が、データ中に疑似同期信号
として発生しないようにするため及びＥＦＭ変調のＤＳ
Ｖ制御性を向上させる目的で行なうものであり、情報信
号とＭ系列との排他的論理和によってスクランブル信号
が発生される。そして、スクランブルに用いられるＭ系
列は、２x −１個の０または１で表現される巡回符号で
ある。例えば、ＣＤ−ＲＯＭで採用されている既知のス
クランブル手段には２１５−１＝３２７６７周期のＭ系
列が用いられており、各セクタ毎に同一の初期値を用い
て行なわれている。

【０００８】ここで図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に基づい
て従来の情報信号記録方法を説明すると、セクタアドレ
ス信号Ｓ１は、スクランブル手段１０のＭ系列発生部１
１へ入力されることによりスクランブル信号Ｓ１０が発
生し、このスクランブル信号Ｓ１０により情報信号Ｓ３
には加算部１２によりスクランブルが施され、実際に記
録媒体へ記録する記録信号Ｓ４が出力される。この時の
Ｍ系列は、２x −１個の０または１で表される巡回符号
である（図６（Ｂ）参照）。

【０００９】現在の光ディスクの動向では、記録容量の
高密度化が図られているが、しかしながら従来のスクラ
ンブル手段を用いて前記のような同一内容の情報がディ
スクの中心からの放射線上にセクタの先頭が一致してい
る場所に記録されると、隣接トラック間でのピットとラ
ンドの形状が一致するため、相関性が高まりトラッキン
グ誤差信号の振幅が低下して信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が
低下し、トラッキング制御が安定に行なわれないという
問題があった。

【００１０】本発明は、以上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り、その目
的はスクランブル信号の周期を長くしたり、スクランブ
ル信号の一部を重複して用いることにより隣接トラック
間での相関性を除去した情報信号記録媒体を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点
が、１トラック内に複数のセクタ数が含まれるにも係わ
らず短い周期のＭ系列スクランブル信号を用いてスクラ
ンブル処理を行なっていることに起因して発生してい
る、という知見を得ることによりなされたものである。

【００１２】第１の発明は、上記問題点を解決するため
に、周回状の情報トラックを有する情報記録媒体へ２値
のディジタル信号列からなる情報信号を記録する際に前
記情報信号をスクランブル信号によりスクランブルさせ
た情報信号記録媒体において、前記スクランブル信号が
一巡する周期を、最も大きい記録容量の前記情報トラッ
クに含まれる情報量以上の長さに設定するように構成し
たものである。

【００１３】第２の発明は、上記問題点を解決するため
に、周回状の情報トラックを有する情報記録媒体へ２値
のディジタル信号列からなる情報信号を記録する際に前
記情報信号をスクランブル信号によりスクランブルさせ
た情報信号記録媒体において、前記スクランブル信号の
一部を重複して用いるように構成したものである。

【００１４】第１の発明によれば、情報記録媒体への情
報信号の記録以前に、同一内容の情報が隣接トラックに
現れないように記録信号がスクランブル手段によって発
生される。このスクランブル手段は、ディスク上にある
情報トラックで最も多くのセクタを含むトラックの情報
量以上の長さに設定された巡回周期のスクランブル信号
を発生する。このスクランブル信号の適用の結果、トラ
ッキング制御の安定性が確保できるので、隣接トラック
間の距離を狭め、高記録密度のディスクを実現すること
ができる。

【００１５】第２の発明によれば、情報信号の記録時に
スクランブル信号の一部を重複して用いる。これによ
り、第１の発明の場合と比較してスクランブル信号の周
期を短くして、しかもトラッキング制御の安定性を確保
することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る情報信号記録
媒体の一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。図
１は本発明を実施するための記録信号発生装置のスクラ
ンブル手段を示す構成図である。

【００１７】図１（Ａ）に示すようにこのスクランブル
手段１はアドレス信号Ｓ１に基づいて、予め記憶された
初期値を発生する例えばＲＯＭよりなる初期値記憶部２
と、この記憶部２からの出力に基づいてＭ系列のスクラ
ンブル信号Ｓ２を発生するＭ系列発生部３と、ディジタ
ル信号列からなる情報信号Ｓ３に対して上記スクランブ
ル信号Ｓ２を加えることによってスクランブル操作を行
ない、記録信号Ｓ４を形成する加算部４とにより形成さ
れている。この時、図１（Ｂ）に示すように１つのＭ系
列の初期値から次のＭ系列の初期値まで所定の長さＤw
だけずらされている。又、上記初期値記憶部２では、当
然のこととしてアドレス信号Ｓ１のアドレス値に基づい
て初期値が読み出される。

【００１８】図２は本発明によるスクランブル手順とＭ
系列の関係を示す図であり、図２（Ａ）に示すようにデ
ィスクの如き情報記録媒体５の記録領域に例えばＴｎ番
目のトラックとＴ（ｎ＋１）番目のトラックが同心円状
或いは螺旋状に記録される。図示例にあってはＣＬＶ方
式の記録方式を示しており、各トラックのセクタはディ
スクの中心点Ｏからの放射線Ｌを始点としている。図２
（Ｂ）はこの時の隣接トラックに記録される情報を直線
状に書き替えた図を示し、図２（Ｃ）はこの時の記録信
号の配置を示す。

【００１９】ここで本発明のスクランブル手段で用いる
Ｍ系列の次数と初期値の決定方法を記述するに際し、記
録方式はＣＬＶ方式を例にとって説明し、記録されるデ
ィスクに関する定数は以下のように与えておく。 Ｓmin ：最内周に含まれるセクタ数 Ｓmax ：最外周に含まれるセクタ数 Ｄw ：一つのＭ系列の初期値から次のＭ系列の初期値
までのずらし幅（単位：セクタ）（０＜Ｄw ），但し、
このＤwは可変である。 Ｃycle：Ｍ系列の巡回周期（２x −１）で表現できる最
大セクタ数 Ｂsect：１セクタに含まれる情報のバイト数

【００２０】＜実施例１＞図３は第１の実施例を示して
おり、最外周のトラックと最外周に隣接するトラックに
スクランブル手順を経て記録される情報の位置関係を示
している。図３（Ａ）中のＭ系列の図は、スクランブル
信号の巡回周期が、最外周に記録される情報量以上の長
さのものを最外周に記録される情報と１：１で対応する
ようなものを示している。

【００２１】図３（Ｂ）に示す記録信号の配置は、図２
に示すように実際はディスクの中心点Ｏからの同心円状
または螺旋状に記録信号が配置しているものを、図２の
ディスクの中心点Ｏからの放射線Ｌを始点として隣接ト
ラックに記録される情報を直線状に書き替えた図であ
る。Ｍ系列の性質上、たとえ同一の情報を多量に記録す
る場合でも、最外周に記録される情報量の長さの範囲に
は異なった記録信号が発生されるので、最内周から最外
周までの全てのトラックで、隣接トラックのディスクの
中心点Ｏからの放射線Ｌ上には異なった信号が記録され
ることになるのである。

【００２２】以上のことから、用いるべきＭ系列の次数
の条件は、数式１のようになる。 Ｓmax ≦Ｃycle・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｃycleはセクタ単位で表現すると、数式２のよ
うになる。 Ｃycle＝（２x −１）／（８・Ｂsect）・・・・・・・・・・・・（２） 従って、求めるＭ系列の次数ｘは、数式３、数式４、数
式５により求めることができる。

【００２３】 Ｓmax ≦（２x −１）／（８・Ｂsect）・・・・・・・・・・・・（３） ２x ≧８・Ｂsect・Ｓmax ＋１ ・・・・・・・・・・・・・・（４） ｘ ≧ｌｏｇ2 （８・Ｂsect・Ｓmax ＋１）・・・・・・・・・（５） 従って、情報信号Ｓ３を、上記数式（５）により求めた
次数により規定されるＭ系列の巡回周期（２x −１）の
スクランブル信号Ｓ２でスクランブル操作することによ
り、安定したトラッキングを行なうことができる記録信
号Ｓ４を得ることができる。

【００２４】例えば、ＣＤ−ＲＯＭでは、１セクタに含
まれる情報量は２３５２バイトであり、最外周に含まれ
るセクタ数は約２２セクタであるので、数式５を用いて
次数ｘを計算すると、１９次以上のＭ系列を用いれば、
最内周から最外周までの全てのトラックで、隣接トラッ
クのディスクの中心点からの放射線上には異なった信号
が記録されることになるのである。このように、スクラ
ンブル信号Ｓ２が一巡する周期を、最も記録容量の大き
なトラック、すなわち最外周トラックの情報量以上の長
さに設定したので、隣接トラック間での相関性を完全に
排除することができる。従って、記録媒体の高密度化の
ためにトラックピッチを狭めても安定したトラッキング
制御を行なうことが可能となる。

【００２５】＜実施例２＞次に、第２の第２の実施例に
ついて説明する。図４は、最内周のトラックと最内周に
隣接するトラックにスクランブル手順を経て記録される
情報の位置関係を示している。

【００２６】図４（Ａ）中のＭ系列の図では、この場
合、スクランブル信号の巡回周期が、少なくとも２セク
タに含まれる情報ビット数よりも大きい巡回周期のもの
であると仮定する。図４（Ａ）中のＭ系列の図のように
それぞれのセクタに、前のセクタで用いた初期値からず
らし幅Ｄw だけずらした初期値を用いてスクランブル操
作を行なうことにする。図４（Ｂ）中に示す記録信号の
配置は、図２に示すように実際にはディスクの中心点Ｏ
から同心円状または螺旋状の配置であるものを、図２の
ディスクの中心点Ｏからの放射線Ｌを始点として隣接ト
ラックに記録される情報を直線状に書き替えた図であ
る。

【００２７】ここで問題となるのは、最内周に記録され
る最初のセクタの信号であるセクタ１と、隣接する（最
内周＋１）番目のトラックで上記セクタ１と同じ位置に
あるセクタの信号（セクタ（ｎ＋１）、セクタ（ｎ＋
２））との相関性である。図４（Ｂ）において、問題と
なる部分に上記セクタで用いたスクランブル信号を含む
スクランブル信号を用いた場合、記録される情報が同一
のものであれば、上記セクタ１と等しい信号を含んで記
録することになる。

【００２８】従って、最内周にＳmin に相当するセクタ
分の情報を記録することができるディスクの場合、セク
タ（Ｓmin ＋１）のスクランブル手順を行なう時にセク
タ１で用いたＭ系列の部分から１セクタに用いられるＭ
系列の符号以上ずらしたＭ系列の初期値を用いてスクラ
ンブル操作を行なえば良いのである。上記した内容につ
いて、式で表すと数式６に示すように表される。 Ｓmin ・Ｄw ≧１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（６）

【００２９】次に、ディスクの最外周のトラックについ
て考える。本来は、最外周と（最外周−１）のトラック
について考えるのであるが、ここでは（最外周＋１）ト
ラックが存在しているものと仮定して考える。隣接トラ
ックで等しいスクランブルパターンを発生させないとい
う考え方は全く同じであるので、ここでは定数の与え方
を示す。

【００３０】最外周に含まれる情報ビットによってＭ系
列の次数が決定された場合、（最外周＋１）には最外周
で用いられたスクランブルパターンと全く等しく記録さ
れることになるので、最外周に含まれるセクタ数に、最
外周の最初に用いられたＭ系列の一部分が用いられなく
なるまでのセクタ数（１／Ｄw ）を加えたセクタ数で一
周する周期以上のＭ系列を選択すれば良いことになる。
従って、数式７に示す条件を満たせば良いことになる。 （Ｓmax ＋１／Ｄw ）・Ｄw ≦Ｃycle・・・・・・・・・・・・・（７）

【００３１】上の数式６、７より以下の数式８を得るこ
とができる。 １／Ｓmin ≦Ｄw ≦（Ｃycle−１）／Ｓmax ・・・・・・・・・・（８） ここで、Ｓmin とＳmax は記録すべきディスクによって
決定することができる。従って、式中に示したＣycleを
セクタ単位で表現しなおすと数式９のようになる。 Ｃycle＝（２x −１）／（８・Ｂsect）・・・・・・・・・・・・（９）

【００３２】従って、上記数式８の左辺と右辺より、Ｍ
系列の次数ｘは、以下に示す数式１０、１１、１２によ
り求めることができる。 １／Ｓmin ≦［（２x −１）／（８・Ｂsect）−１］／Ｓmax ・・（１０） ２x ≧８・Ｂsect・（１＋Ｓmax ／Ｓmin ）＋１・・・・・（１１） ｘ≧ｌｏｇ2 ［８・Ｂsect・（１＋Ｓmax ／Ｓmin ）＋１］・・（１２） これにより、Ｍ系列の次数ｘを決定することができる。
上記数式７の左辺と右辺は共に定数となり、ずれ幅Ｄw
も決定することができる。

【００３３】例えば、ＣＤ−ＲＯＭでは、１セクタに含
まれる情報量は２３５２バイトであり、最外周及び最内
周に含まれるセクタ数はそれぞれ約２２セクタ、９セク
タであるので、数式１２を用いて次数ｘを計算すると、
１６次以上のＭ系列を用いればよいことが判明する。こ
れにより、最内周から最外周までの全てのトラックで、
隣接トラックのディスクの中心点Ｏからの放射線Ｌ上に
は異なった信号が記録されることになるのである。ま
た、前記実施例１の結果と比較すると、隣接トラック間
の相関性を取り除く作用には、実施例１で表した第１の
発明の方法を用いれば１９次のＭ系列を必要とするが、
実施例２で表した第２の発明の方法を用いれば、１６次
のＭ系列を用いて同様の作用が得られるのである。

【００３４】このように、スクランブル信号の一部を重
複して用いることにより第１の実施例と同様に隣接トラ
ック間での相関性を完全に排除することができ、トラッ
クピッチを狭めても安定したトラッキング制御を行うこ
とができる。

【００３５】＜実施例３＞次に、ディスクの最外周のト
ラックについて考える。本来は、最外周と（最外周−
１）のトラックについて考えるのであるが、ここでは
（最外周＋１）トラックが存在しているものと仮定して
考える。隣接トラックで等しいスクランブルパターンを
発生させないという考え方は全く同じであるので、ここ
では定数の与え方を示す。

【００３６】まず、ディスクの最内周トラックについて
考える。考え方としては実施例２と同じく、問題となる
のは最内周に記録される最初のセクタの信号であるセク
タ１の記録される領域とその隣接トラックのディスクの
中心点Ｏからの放射線Ｌを上記セクタ１の最初と最後に
引いた領域内に関する場所である。図５（Ｂ）ではセク
タ（ｎ＋１）以降に上記セクタ１で用いられたスクラン
ブル信号の初期値から１セクタに含まれる情報量以上ず
れた距離を持つスクランブル信号の初期値を用いてスク
ランブル手順を行なえば良いのである。ここで、一つの
スクランブル信号を繰り返し連続して用いる回数をＭlo
opとすると、数式１３に示すように表される。 （Ｓmin ／Ｍloop）・Ｄw ≧１・・・・・・・・・・・・・・・（１３）

【００３７】次に、ディスクの最外周のトラックについ
て考える。本来は、最外周と（最外周−１）のトラック
について考えるのであるが、ここでは（最外周＋１）ト
ラックが存在しているものと仮定して考える。隣接トラ
ックで等しいスクランブルパターンを発生させないとい
う考え方は全く同じであるので、ここでは定数の与え方
を示す。

【００３８】最外周に含まれる情報ビットによってＭ系
列の次数が決定された場合、（最外周＋１）には最外周
で用いられたスクランブル信号と全く等しく記録される
ことになるので、（最外周＋１）トラックで最外周の最
初と同じ放射線上に位置するセクタに用いられたスクラ
ンブル信号が最外周の最初に用いられたスクランブル信
号のＢsect以上手前のスクランブル信号を用いれば良い
のであり、次の数式１４が与えられる。 ［（Ｓmax ／Ｍloop）＋１／Ｄw ］・Ｄw ≦Ｃycle・・・・・・（１４）

【００３９】上記数式１３、１４より下記の数式１５を
求めることができる。 Ｍloop／Ｓmin ≦Ｄw ≦（Ｃycle−１）・Ｍloop／Ｓmax ・・・（１５） ここで、Ｓmin とＳmax は記録すべきディスクによって
決定することができる。従って、式中に示したＣycleを
セクタ単位で下記に示す数式１６のように表すことがで
きる。 Ｃycle＝（２x −１）／（８・Ｂsect）・・・・・・・・・・・（１６）

【００４０】上記数式１５の左辺と右辺より、Ｍ系列の
次数ｘは、以下に示す数式１７、１８、１９により求め
ることができる。 Ｍloop／Ｓmin ≦［( ２x −１）／（８・ Ｂsect) −１] ・Ｍloop／Ｓmax ・・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１７） ２x ≧８・Ｂsect・（１＋Ｓmax ／Ｓmin ）＋１・・・・（１８） ｘ≧ｌｏｇ2 ［８・Ｂsect・（１＋Ｓmax ／Ｓmin ）＋１］・・（１９） 数式１９は実施例２の数式１２と全く同じ式となり、こ
れと同じ結果が得られることがわかる。

【００４１】従って、実施例１の結果と比較すると、隣
接トラック間の相関性を取り除く作用とするが、実施例
３の方法を用いれば、実施例２の結果と同様、１６次の
Ｍ系列を用いて同様の作用が得られる。更には、一つの
スクランブル信号を繰り返して用いることにより、図１
中の初期値記憶部２に記録しておく初期値の数を実施例
２の場合よりも少なくするという作用も得られる。尚、
上記実施例にあってはＣＬＶ方式により記録する場合に
ついて説明したが、これに限らずＣＡＶ方式により記録
する場合にも適用し得るのは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の情報信号
記録媒体によれば、次のように優れた作用効果を発揮す
ることができる。本発明によれば、隣接する情報トラッ
ク間における、放射状に位置するセクタ同士において、
記録パターンを異ならせることで、隣接トラック間での
相関性を完全に除去することができる。従って、情報記
録媒体の高密度化のためにトラックピッチを狭めても安
定したトラッキング制御を行うことができる。また、Ｍ
系列の次数を低減化することもでき、その分スクランブ
ル手段の簡素化も行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するためのスクランブル手段を示
すブロック図である。

【図２】本発明のスクランブル手順におけるＭ系列の関
係を示した図である。

【図３】第１の発明における最外周とその次におけるス
クランブルパターンを線形的に示した図である。

【図４】第２の発明における最内周とその次におけるス
クランブルパターンを線形的に示した図である。

【図５】第２の発明の変形例における最内周と最外周の
それぞれに隣接するトラックにおけるスクランブルパタ
ーンを線形的に示した図である。

【図６】従来のスクランブル手段を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…スクランブル手段、２…初期値記憶部、３…Ｍ系列
発生部、４…加算部、５…情報記録媒体、Ｌ…放射線、
Ｏ…中心点、Ｓ１…セクタアドレス信号、Ｓ２…スクラ
ンブル信号、Ｓ３…情報信号、Ｓ４…記録信号。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セクタアドレスを有する複数のセクタに分
   割されている周回状の情報トラックを有し、２値のデジ
   タル信号列からなる情報信号が１つの巡回符号から得ら
   れるスクランブル信号により前記情報トラックのセクタ
   ごとにスクランブルされて記録されている情報信号記録
   媒体であって、 前記情報トラックの全周回にわたり、隣接する前記情報
   トラック間における、放射線上に位置する前記セクタ同
   士において、異なる記録パターンが形成されて、前記情
   報信号が記録されていることを特徴とする情報信号記録
   媒体。