JP3561257B2 - 情報記憶媒体、情報記録装置、情報再生装置、情報記録方法、及び情報再生方法 - Google Patents

情報記憶媒体、情報記録装置、情報再生装置、情報記録方法、及び情報再生方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、同心円状または螺旋状に形成された溝を有する情報記憶媒体に関する。また、この発明は、同心円状または螺旋状に形成された溝を有する情報記憶媒体に対して情報を記録する情報記録装置及び情報記録方法に関する。さらに、この発明は、同心円状または螺旋状に形成された溝を有する情報記憶媒体から情報を再生する情報再生装置及び情報再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、光ディスクなどの大容量情報記憶媒体の研究開発が活発化している。例えば、情報記憶媒体には、同心円状または螺旋状のトラックが設けられている。特許2844638及び特許2840631には、トラックを変位させて制御情報を記録する技術が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記文献に記載のトラック変位による制御情報の記録は、記録密度が低いという問題があった。
【0004】
この発明の目的は、トラック変位により高密度に制御情報が記録された情報記憶媒体を提供することにある。また、この発明の目的は、トラック変位により高密度に制御情報が記録された情報記憶媒体に対して情報を記録する情報記録装置及び情報記録方法を提供することにある。さらに、この発明の目的は、トラック変位により高密度に制御情報が記録された情報記憶媒体から情報を再生する情報再生装置及び情報再生方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、この発明の情報記憶媒体、情報記録装置、情報再生装置、情報記録方法、及び情報再生方法は、以下のように構成されている。
【0006】
(1)この発明の情報記憶媒体は、再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備えた情報記憶媒体であって、前記多値周波数変調に含まれる最低周波数の1波長は、他の周波数の半波長の整数倍である。
【0007】
(2)この発明の情報記録装置により情報が記録される情報記憶媒体は、再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備え、前記多値周波数変調に含まれる最低周波数の1波長は、他の周波数の半波長の整数倍であり、
この情報記録装置は、前記ウォーブル溝のウォーブル周期に対応したウォーブル信号を検出し、所定のタイミングで提供されるウォーブル信号と、この所定のタイミングで提供されるウォーブル信号を所定時間遅延した遅延ウォーブル信号との積を一定時間積分した結果がゼロになるタイミングに基づきウォーブル信号に反映された変調データを読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた変調データに基づき、目的位置に対して目的情報を記録する記録手段とを備えている。
【0008】
(3)この発明の情報記録方法により情報が記録される情報記憶媒体は、再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備え、前記多値周波数変調に含まれる最低周波数の1波長は、他の周波数の半波長の整数倍であり、
この情報記録方法は、前記ウォーブル溝のウォーブル周期に対応したウォーブル信号を検出し、所定のタイミングで提供されるウォーブル信号と、この所定のタイミングで提供されるウォーブル信号を所定時間遅延した遅延ウォーブル信号との積を一定時間積分した結果がゼロになるタイミングに基づきウォーブル信号に反映された変調データを読み取り、読み取られた変調データに基づき、目的位置に対して目的情報を記録する。
【0009】
(4)この発明の情報再生装置により情報が再生される情報記憶媒体は、再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備え、前記多値周波数変調に含まれる最低周波数の1波長は、他の周波数の半波長の整数倍であり、
この情報再生装置は、前記ウォーブル溝のウォーブル周期に対応したウォーブル信号を検出し、所定のタイミングで提供されるウォーブル信号と、この所定のタイミングで提供されるウォーブル信号を所定時間遅延した遅延ウォーブル信号との積を一定時間積分した結果がゼロになるタイミングに基づきウォーブル信号に反映された変調データを読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた変調データに基づき、目的位置から目的情報を再生する再生手段とを備えている。
【0010】
(5)この発明の情報再生方法により情報が再生される情報記憶媒体は、再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備え、前記多値周波数変調に含まれる最低周波数の1波長は、他の周波数の半波長の整数倍であり、
この情報再生方法は、前記ウォーブル溝のウォーブル周期に対応したウォーブル信号を検出し、所定のタイミングで提供されるウォーブル信号と、この所定のタイミングで提供されるウォーブル信号を所定時間遅延した遅延ウォーブル信号との積を一定時間積分した結果がゼロになるタイミングに基づきウォーブル信号に反映された変調データを読み取り、読み取られた変調データに基づき、目的位置から目的情報を再生する。
【0011】
【発明の実施の形態】
まず、本発明のポイントについて説明する。
【0012】
本発明の一例に係る情報記憶媒体は、再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備えている。また、多値周波数変調に含まれる最低周波数の1波長は、他の周波数の半波長の整数倍である。さらに、多値周波数変調に含まれる最低周波数の1波長の所定倍は、多値周波数変調に含まれる全ての周波数の共通の変化周期である。
【0013】
図3には、多値周波数変調に含まれる全ての周波数が示されている。図3を参照して説明すると、最低周波数(F2)の1波長(Ts)は他の周波数(F3、F4、F6)の半波長の整数倍である。つまり、各周波数は直交関係を有する。多値周波数変調に含まれる最低周波数(F2)の1波長(Ts)の所定倍(6Ts)は、多値周波数変調に含まれる全ての周波数の共通の変化周期である。つまり、6Ts=ウォブルパターン変化周期Twである。各周波数が直交関係を有しているので、後述する遅延検波をかけると周波数の切り替わりで検波出力が0になる。このゼロタイミングに基づき、ウォーブル周期に対応したウォーブル信号に反映された変調データを読み取ることができる。つまり、各周波数の直交性を利用して信号処理を簡単化及び高速化することが可能である。これにより、情報記憶媒体への高速アクセスが可能となる。
【0014】
以下、図面を参照して、この発明の一例について詳細に説明する。
【0015】
図1は、この発明の一例に係る情報記憶媒体の構造を示す図である。
【0016】
情報記憶媒体9上には、同心円状または螺旋状に溝9aが刻まれており、溝9aの凹部をランド、凸部をグルーブと呼ぶ。この溝9aに沿った一周をトラックと呼ぶ。ユーザーデーターはこのトラックに沿って記録され、情報記憶媒体9にレーザーを照射してトラック上にある記録マーク127による反射光強度の変化を読み取ることにより情報が再生される。
【0017】
一方で、情報記憶媒体9上の溝9aは半径方向にウォーブルしている。本発明では、このウォーブル周期の長短が変化することにより、ディスク上のどこの情報を再生しているかを示すアドレスデーターをはじめとする再生制御情報が記録される。このウォーブルはトラック方向に沿って図 8の光ピックアップ702を動かすために図 9の情報記録再生部41で観測しているトラック差信号にトラックの仮想的な中心線とウォーブル量との差となってあらわれる。
【0018】
図 1(b)に再生制御情報の構成の一例を示す。溝9aは、ウォーブルヘッダ領域501(501−1、501−2、…)とアドレスデーター領域502(502−1、502−1、…)を備えている。ウォーブルパターンは再生制御情報に多値直交周波数変調をかけることにより生成される。
【0019】
再生制御情報からウォーブルパターンへの変調に用いる多値直交周波数変調(4値の場合)について説明する。
【0020】
【数1】
Figure 0003561257
【0021】
この発明の情報記憶媒体には、上記において示される周波数関係の4値直交周波数変調が適用される。F1の1周期分の長さに1タイムスロット間隔Tsを割り当てて、m=0.5、N=2とする。なお、m=0.5、N=2のときに、i=1、2のみを使い2値で変調を行うと、いわゆるMSK(Minimum Shit Keying)となる。図 2に示すように、m=0.5、N=2とする。タイムスロットTsの範囲で各波は互いに直交条件を満足する。
【0022】
図 3は、情報記憶媒体9の読み取りがCLV(Constant Linear Velocity)であるときの、4値直交周波数変調を用いた情報記憶媒体9上のウォーブルパターンを説明するための図である。例えば、線速度が4.56m/sのときにF1を318kHzに選んだとする。すると、各シンボルをあらわす周波数は上記に示した関係により、318kHz(F2)、477kHz(F3)、636kHz(F4)、954kHz(F6)となる。図 3に例としてあげた周波数と線速度の関係ではタイムスロット間隔Tsは3.14μSとなり、そのディスク上での長さは14.3μmとなる。また、1シンボルは6Ts毎に変化させることにし、これを1シンクフレーム長Twと呼ぶことにする。4波全てが互いに直交しているため、後述する遅延検波によりパターン切り替わりの境界位置が検出できる。また4波全ての”0クロス位置”とウォーブルクロックの立ち上がり/立ち下がり位置が一致しているので、後述するようにウォーブル信号検出開始のウォーブル平均周波数からラフな引き込みを開始することができる。
【0023】
続いて、本実施例におけるウォーブルパターンの利用について説明する。
【0024】
図 4は、ウォーブルデーター内容とユーザーデーターとの配置関係を示す図である。特徴は、物理セクター単位でアドレス判定が可能なため、ライト時のトラック外れ検知機能の効果が非常に大きくなる点である。また、図 5も、ウォーブルデーター内容とユーザーデーターとの配置関係を示す図である。特徴は、物理セクタデータ内(ユーザデータ記録領域内)のシンクフレーム長とウォーブルパターン変化周期Twが一致する点である。情報記憶媒体9は既に述べたように螺旋状または同心円状に溝9aが刻まれている。この溝9aに沿った1周をトラックと呼び、トラックをさらにいくつかに分割した部分をセグメントと呼ぶ。1セグメントは連続してデータが書かれる最小の単位である。図 4はトラック上のあるセグメント305bとその前後のセグメント305a、305cを抜き出した図である。特に、図 4(a)は、連続する複数のセグメントを示している。図 4(b)は、ウォーブルされた溝9aの上に配置されピットと呼ばれる凹凸や反射光の濃淡でディスク上に記録されるユーザーデーターの構造を示している。1セグメント領域中のユーザーデーターは、連続する複数の物理セクターとセグメント間の隙間に配置される中間領域で構成される。本実施例では、1つの物理セクターは26シンクフレーム、中間領域は1シンクフレームの長さを持つとする。図 4(c)は、ウォーブルへ変調を加えることによりプリフォーマット時に書き込まれるウォーブルデーターの構造を示す図である。ユーザーデーターの物理セクターの始点や終端とディスク上のどこのセグメントであるかを示すセグメントアドレスの始点や終端が一致するように配置される。ウォーブルデーターは、ウォーブルヘッダ領域とアドレスデーター領域で構成されている。アドレスデーター領域は信頼性向上のため同じセグメントアドレスを3重に記録することにより構成される。図 4(d)は、ウォーブルヘッダ領域やアドレスデーター領域の構造を示している。ウォーブルヘッダ領域501−1や501−2は、WPA領域511、WVFO領域512、WPS領域513で構成される。WPA領域511には、ウォーブルヘッダの開始点を示すパターンが記録されている。WVFO領域512には一定周波数のウォーブルが記録されていて、この一定周波数のウォーブルは再生時のクロック抽出に使われる。WPS領域513には、アドレスデーターの開始点までの同期を維持するためのコードが記録されている。アドレスデーター領域502−0や502−1や502−2は、3重にかかれたセグメントアドレスで構成される。セグメントアドレス504−1、504−2、504−3はそれぞれに同一の内容の情報が書かれていて、アドレス情報の先頭であることを示すWAM領域521、アドレス情報であるWPID領域522、アドレス情報のエラー訂正情報であるWIED領域523で構成される。
【0025】
図6は、各領域におけるウォーブルパターンの一例を示す図である。特徴は、あらゆるパターンが1ウォーブルパターン変化周期Twの切り替わり目のみで周波数が変化する点である。また、各領域の境界部では”遅延検波出力=0”となり、各領域内では常に”遅延検波出力1”となっている。
【0026】
図 6(j)は図 4(d)と同一である。図 6(k)に示されるように、WPA領域511はF4パターンを1シンクフレーム分、WVFO領域512はF6パターンを25シンクフレーム分、WPS領域513はF3を1シンクフレーム分それぞれ繰り返すとする。図 6(i)に示されるように、WAM領域521はF6パターンを1シンクフレーム分、WPID領域522はアドレスデーターを符号化した結果であるF2〜F6のどれかのパターンが1シンクフレーム毎に変化したパターン、WIED領域523もエラー訂正符号に対応したF2〜F6のどれかのパターンが1シンクフレーム毎に変化したパターンとなる。
【0027】
上述のように、F2〜F6の4つ周波数パターンは直交関係にある。このため、1シンクフレームごとのデータの区切り点の検出は、図 7に示すように遅延検波を利用することにより容易にできる。
【0028】
【数2】
Figure 0003561257
【0029】
図 7(a)は図 6(j)、図 7(b)は図 6(i)と(k)を統合したものに対応しており、図 7(c)は図 7(b)を遅延検波したときの出力信号の概略を示している。特徴は、図6に示したウォーブルデーター構造として、あらゆるパターンが1ウォーブルパターン変化周期Twの切り替わり目のみで周波数が変化する構造になっている。その結果、各領域間の境界部では”遅延検波出力=0”となり、各領域内では常に”遅延検波出力=1”となっている。
【0030】
このように、遅延検波では周波数パターンの切り替わりで出力が0になる。なぜならば、シンボルを示す4つの周波数が直交関係にあるためである。そこで、アドレスデーター領域502−0や502−1や502−2においては、情報を表すウォーブルパターンの変化が1シンクフレームごとに必ず起きるような符号化を行うと、遅延検波の結果に1シンクフレームの区切りが出力され復調時のタイミング生成が容易になる。加えて、後述の処理のためにウォーブル信号の平均周波数が一定になるような符号化も行う。
【0031】
図 8は、本発明の一例に係る情報記録再生装置の概略を示す図である。この情報記録再生装置は、情報記憶媒体9(光ディスク)上の所定の位置に集光スポットを用いて新規情報の記録あるいは書き換え(情報の消去も含む)と、情報記憶媒体9(光ディスク)上の所定の位置から集光スポットを用いて既に記録されている情報の再生を行う。
【0032】
図 8において、スピンドルモータ701は記録再生回路703によって制御され、情報記憶媒体9(光ディスク)を回転駆動する。光ピックアップ702は記録再生回路703によってフォーカス制御およびトラッキング制御され、情報記憶媒体9(光ディスク)の所定の位置に光を集光させる。再生時は、この光ピックアップ702で検出した再生信号は、記録再生回路703に入る。記録再生回路703は、再生信号から復調や復号化処理を行い、情報を再生する。このときにウォーブルデーターも復調され、再生の制御に使われる。記録時は、データ入出力回路、記録再生回路703で変調や符号化処理を行う。記録再生回路703から出力された信号は、光ピックアップ702に送られる。光ピックアップ702よりレーザーを照射し情報記憶媒体9(光ディスク)に記録を行う。記録を行っているときにも、ウォーブルデーターの復調が行われ記録の制御に用いられる。
【0033】
上記説明した情報記録再生装置は、再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝9aを備えた情報記憶媒体9に対して情報を記録する。具体的に言うと、記録再生回路703が、ウォーブル溝9aのウォーブル周期から再生制御情報を読み取り、読み取られた再生制御情報に基づき目的位置に対して目的情報を記録する。
【0034】
また、上記説明した情報記録再生装置は、再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝9aを備えた情報記憶媒体9から情報を再生する。具体的に言うと、記録再生回路703が、ウォーブル溝9aのウォーブル周期から再生制御情報を読み取り、読み取られた再生制御情報に基づき、目的位置から目的情報を再生する。
【0035】
図 9は、記録再生回路703の再生系に関する部分の内部構成の一例を示す図である。
【0036】
光ピックアップ702からの信号は情報記録再生部41に入る。情報記録再生部41で処理された信号は、ウォーブル信号復調回路50、SYNC Code位置抽出部45、復調回路52へ送られる。ウォーブル信号復調回路50より情報記憶媒体9の回転速度を知ってスピンドルモーター回転制御回路60を制御する。SYNC Code位置抽出部45では、ウォーブル信号からSYNC Code位置を抽出し、情報の読み出し開始位置などを検出する。復調回路52では、情報記録再生部41からの信号とSYNC Code位置抽出部45から情報と復調用変換テーブル記録部54の結果を使って、復調を行う。復調された信号は、デスクランブル回路58を通ってDATA ID部とIED部抽出部71でDATA IDとIEDが抽出されるとともにDATA ID部のエラーチェック部72でそのエラー訂正が行われる。これらの結果は、制御部43に送られて、再生系の統括に用いられる。一方、復調回路52からECCデコーディング回路62へ送られた信号は、ECCデコーディング回路62でエラー訂正が行われ、デスクランブル回路59を通ってデータ配置部分交換部64をとおりMain data抽出部73で情報が再合成される。こうして得られた情報はインタフェース部42を通って、外部へ出力される。
【0037】
図 10は、記録再生回路703の記録系に関する部分の内部構成の一例を示す図である。
【0038】
外部から入力された情報はインタフェース部42へ入る。信号の流れは再生系とは逆になりData IDなどが付加され、データ配置部分交換部63、スクランブル回路57、ECCエンコーディング回路61、変調回路51を通ってデータ合成部44に入る。また、記録データに直流成分が残るのを防ぐためにDSV計算部48の結果によりSYNC Code選択部46でSYNC Codeを生成して、記録データに付加する。データ合成部44の出力は情報記録再生部41へ送られ、光ピックアップ702から情報記憶媒体9へ記録が行われる。これらの一連の動作の制御は制御部43が行う。
【0039】
図11は、ウォーブル信号復調回路の概略構成の一例を示す図である。図12は、ウォーブル信号復調回路の中の遅延検波回路の演算の仕組みを説明するための図である。
【0040】
ウォーブル信号は、アドレスデーターの抽出のほかにスピンドルモータの回転数検出や記録用基準クロックの生成に用いされる。入力されたウォーブル信号は、大きく分けて4つの処理を受け、目的の情報が抽出される。1つめは、広帯域Band Pass Filter531によりウォーブル信号の周波数帯域付近の信号を抽出し2値化回路で2値化する。2値化した結果得られたパルスの数をパルスカウント回路533で数える。さらにディジタルフィルター回路534を通して平均化し、ウォーブル信号の周波数の平均値を得る。このときに先にあげた平均周波数が一定になるような符号化が意味を持つ。平均周波数が一定であることがわかっていれば、復調回路の同期が取れていない起動時などにスピンドルモータの回転数を観測した平均周波数より知ることができる。2つめは、4つの周波数にそれぞれ対応したバンドパスフィルターである。これにより、ウォーブル信号中にどの周波数が含まれているかを抽出できるので、フィルター出力をデコーダー回路546へ入れて検波し復調を行う。このとき、次に記述する遅延検波回路550で抽出した1シンクフレームタイミングを使って、信号のサンプルホールドを行う。デコーダー回路546から出た信号は4値→2値変換回路を経て再生されたアドレスデーターとなる。3つめは、遅延検波回路550である。遅延検波回路550は式(10)を回路として実現したもので、この出力は図 7(f)に示すような1シンクフレームごとの区切りとなる。遅延検波回路550は、図12に示すような演算の仕組みにより、図7(f)に示すような信号を出力する。既に述べたように1シンクフレームごとの区切りがタイミング信号としてデコーダー回路546、ウォーブルヘッダ位置検出回路562、スピンドルモータ回転数検出回路563へ入力される。4つめは、直接2値化回路571に入力される。2値化した信号は、アドレスデーター再生用PLL回路572・記録のための基準クロック抽出用PLL回路573に入力され、タイミング生成に使われる。
【0041】
最後に、制御部41で実行される処理の流れ例について説明する。
【0042】
図 13は、復調回路の動作開始までの動作を説明する図である。CLV記録状態でアドレスデーターが記録された情報記憶媒体9に対してアクセス制御直後はスピンドルモータの回転数が本来の回転数とは一致しないためウォーブルクロック周波数が理想状態からはずれている。ウォーブル検出生信号530を2値化し、切り替わり間隔の平均値を算出し、アクセス直後の信号レート情報の概略値として算出し(ST1)、その値からおよそのスピンドルモータの回転数を予測し、スピンドルモータの回転数へラフに制御をかける(ST2)。F6波に対応したBand Pass Filter回路544の出力からF6が長期に継続して検出される場所を探し、ウォーブルヘッダ位置を割り出す(ST3)。遅延検波回路550の出力も利用してウォーブルヘッダ501の正確な位置を検出し、その出現開始位相からスピンドルモータの回転数を検出し、回転数制御を行う(ST4)。遅延検波回路550からアドレスデーター内のウォーブルパターン切り替わり目を検出し、band Pass Filter回路541−544から周波数検出してアドレスデーターを再生する(ST5)。同時に、基準クロック抽出用PLL回路573から記録用の基準クロックを出力する(ST6)。
【0043】
図 14は、アクセス・再生制御方法を示すフローチャートである。
【0044】
まず、インタフェース部42で情報記憶媒体9から再生すべき範囲の指示を受信する(ST11)。アクセス処理を実行する(ST12)。図13に示す方法で復調回路を動作開始させる(ST13)。遅延検波回路550からWAM領域521を検出し、さらにそれをTw同期生成回路564にてTw検出周期をフライホイール補間し、遅延検波回路550の検出に抜けがあってもTw境界の信号を発生させ、ユーザーデーター再生を開始する(ST14)。アドレスデーターを再生し、現在再生中の場所を検出する(ST15)。先に示したように、1セグメントに3回のアドレス情報が入っているので、読み取った情報の多数決を行いアドレスを判定する。読み取ったアドレスと再生すべき位置のアドレスを比較し、違っていれば(ST16、NO)、再度アクセス処理を実行する(ST12)。予定した位置を再生していた場合は(ST16、YES)、ユーザーデーターの再生を続ける(ST17)。さらに、遅延検波回路550からWAM領域521を検出し、ユーザーデーター再生を開始する(ST18)。アドレスデーターを再生し(ST19)、予定位置を再生しているか確認し(ST20)、違っていれば(ST20、NO)、アクセス処理の実行からやり直す(ST12)。再生すべきアドレスが一致している限り(ST20、YES)、ユーザーデーターの再生を終了するまでユーザーデーターの再生、アドレスデーターの再生・比較を繰り返す(ST17〜ST21)。
【0045】
図 15は、記録制御方法を示すフローチャートである。
【0046】
ST11からST15に示す方法により目的場所へアクセスし、復調回路を始動させる(ST31)。遅延検波回路550出力からWPA領域511の場所を検出し記録準備をする(ST32)。遅延検波回路550出力からWPS領域513の開始位置を検出し、所定時刻後からVFO領域333を先頭にセグメント領域305単位の記録を開始する(ST33)。遅延検波回路550からWAM領域521を検出し、アドレスデーター再生を開始する(ST34)。アドレスデーターを再生し、現在記録中の場所を確認する(ST35)。予定位置を再生しているか確認し(ST36)、3回読み取れるアドレスのうち1回でも異なったアドレスが読み取れた場合は(ST36、NO)、そこで記録を中止する(ST37)。記録が完了するまで、記録開始位置の検出・記録・アドレスデーターの検出・比較を繰り返す(ST33〜ST38)。
【0047】
ここで、変形例について説明する。図16は、図6に示すウォーブルパターンの変形例である。特徴は、1ウォーブルパターン変化周期Tw内において、タイムスロット間隔Tsで一部周波数を変化させている点である。つまり、WPA領域511は、先頭のみF3、先頭以外F6のパターンとする。WPS領域513は、先頭のみF3、先頭以外F6のパターンとする。WAM領域521は、F3とF6の交互パターンとする。図17は、図16に示すウォーブルパターンに対応する遅延検波回路内の演算の仕組みを説明する図である。図18は、図16に示すウォーブルパターンと遅延検波回路の出力信号の関係を説明するための図である。特徴は、タイムスロット間隔Twで周波数が変化する境界部では、”遅延検波出力=0”となり、常に周波数が変化する領域内では、”遅延検波出力=0”が続く点である。
【0048】
ここで、上記説明したこの発明の効果についてまとめる。次世代の情報記憶媒体では、さらなる高密度化が図られる。このような次世代の情報記憶媒体に対してトラック変位により制御情報を記録しようとした場合、極めて短いトラック長で制御情報が記録されなければならない。言い換えると、次世代の情報記憶媒体は、極めて短い間隔でデーターセグメントが配置されるので、トラック変位による制御情報がこのような極めて短い間隔のデーターセグメントに対応できなければならない。この発明の情報記憶媒体は、再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備えている。これにより、再生制御情報の高密度記録が可能となる。つまり、本発明の情報記憶媒体は高密度化に適しており、次世代の情報記憶媒体に好適である。
【0049】
上記説明では多値周波数変調を適用した情報記憶媒体について説明した。ここでは、2値周波数変調を適用した情報記憶媒体について説明する。つまり、再生制御情報に対応した2値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備えた情報記憶媒体について説明する。2値周波数変調に含まれる各周波数は直交関係を有する。図19及び図20は、2値MSKにより形成されるウォーブルデータ構造を示す図である。特徴は、先に示したF2とF3を採用し、1タイムスロットTsの間隔にF2は1周期、F3は1.5周期が入る。また、全パターンが1ウォーブルパターン変化周期Twの切り替わり目のみで周波数が変化する。その結果、各領域間の境界部では”遅延検波出力=0”となり、各領域内では常に”遅延検波出力=1”となっている。
【0050】
以下、ウォーブル信号の利用目的と各信号への要求特性についてまとめる。
【0051】
<ウォーブルヘッダ領域のトラック方向の配置場所(出現頻度)>
利用目的:スピンドルモータの回転速度制御。
【0052】
要求特性:記録制御のストラテジーによりモータの回転速度制御精度は±1%以上。
【0053】
<ウォーブルヘッダ内の情報>
利用目的:(1)記録用基準クロックの抽出。(2)アドレスデーター再生用PLLクロックの初期引き込み。
【0054】
要求特性:(1)ウォーブルヘッダ位置の検出が容易。高い記録用基準クロック抽出精度が必要。領域内のウォーブル繰り返し回数が多い。(2)初期引き込みが可能な期間以上長くウォーブルヘッダが継続する必要あり。
【0055】
<アドレスデーター内の情報>
利用目的:(1)アドレスデーター再生用基準クロックの抽出。(2)記録用基準クロックの抽出の補助。(3)アドレスデーターの再生。
【0056】
要求特性:(1)(2)再生用基準クロック抽出精度は比較的低くてよい。記録用基準クロック抽出の補助として使用する場合には、比較的低い精度を許容する。(3)2値→4値変換時のランレングス制約が必要。長期間同じパターンが続くとウォーブルパターン変化周期Twの切り出し精度が低下する。
【0057】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0058】
【発明の効果】
この発明によれば、トラック変位により高密度に制御情報が記録された情報記憶媒体を提供できる。また、この発明によれば、トラック変位により高密度に制御情報が記録された情報記憶媒体に対して情報を記録する情報記録装置及び情報記録方法を提供できる。さらに、この発明によれば、トラック変位により高密度に制御情報が記録された情報記憶媒体から情報を再生する情報再生装置及び情報再生方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の情報記憶媒体の一例の構造を示す図である。
【図2】4値直交周波数の一例を示す図である。
【図3】4値直交周波数及びウォーブルクロックの一例を示す図である。
【図4】ウォーブルデーター内容とユーザーデーターとの配置関係を示す図である。
【図5】図4と同様に、ウォーブルデーター内容とユーザーデーターとの配置関係を示す図である。
【図6】各領域におけるウォーブルパターンの一例を示す図である。
【図7】ウォーブルデーターと遅延検波回路出力信号の関係を示す図である。
【図8】本発明の一例に係る情報記録再生装置の概略を示す図である。
【図9】記録再生回路の再生系に関する部分の内部構成の一例を示す図である。
【図10】記録再生回路の記録系に関する部分の内部構成の一例を示す図である。
【図11】ウォーブル信号復調回路の概略構成の一例を示す図である。
【図12】ウォーブル信号復調回路の中の遅延検波回路の演算の仕組みを説明するための図である。
【図13】復調回路の動作開始までの動作を説明する図である。
【図14】アクセス・再生制御方法を示すフローチャートである。
【図15】記録制御方法を示すフローチャートである。
【図16】図6に示すウォーブルパターンの変形例を示す図である。
【図17】図16に示すウォーブルパターンに対応する遅延検波回路内の演算の仕組みを説明する図である。
【図18】図16に示すウォーブルパターンと遅延検波回路の出力信号の関係を説明するための図である。
【図19】2値MSKにより形成されるウォーブルデータ構造を示す図である。
【図20】2値MSKにより形成されるウォーブルデータ構造を示す図である。
【符号の説明】
9…情報記憶媒体
9a…溝(グルーブ溝)
41…情報記録再生部
42…インターフェース部
43…制御部
44…データ合成部
45…SYNC Code位置抽出部
46…SYNC Code選択部
48…DSV計算部
50…ウォーブル信号復調回路
51…変調回路
52…復調回路
53…変調用変換テーブル記録部
54…復調用変換テーブル記録部
57…スクランブル回路
58…デスクランブル回路
59…デスクランブル回路
60…スピンドルモーター回転制御回路
61…ECCエンコーディング回路
62…ECCデコーディング回路
63…データ配置部分交換部
64…データ配置部分交換部
71…DATA ID部とIED部抽出部
72…DATA ID部のエラーチェック部
73…Main data抽出部
701…スピンドルモータ
702…光ピックアップ
703…記録再生回路

Claims (5)

  1. 複数の物理セクタデータを記憶する情報記憶媒体であって、
    再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備え、
    前記再生制御情報を構成するウォーブルパターン変化周期は、前記ウォーブル溝に沿って記録される物理セクタデータを構成する複数のシンクフレームのうちの1シンクフレームに対応するとともに、前記ウォーブル溝に沿って所定個の物理セクタデータ毎に配置される中間領域を構成する1シンクフレームにも対応し、
    前記再生制御情報は、アドレスデータを含み、
    前記多値周波数変調に含まれる各周波数が直交関係を有することにより、前記ウォーブル溝から得られるウォーブル信号に対する遅延検波に基づきウォーブルパターン変化周期の切り替わり目が検出可能となるように構成し、
    さらに、前記ウォーブル溝に沿って前記物理セクタデータの記憶が可能であり、連続して記憶されるn個の前記物理セクタデータを1セグメントと定義し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して、前記アドレスデータを複数反映し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して反映された複数のアドレスデータを同一のアドレスデータとして構成したことを特徴とする情報記憶媒体。
  2. 再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備え、前記再生制御情報を構成するウォーブルパターン変化周期は、前記ウォーブル溝に沿って記録される物理セクタデータを構成する複数のシンクフレームのうちの1シンクフレームに対応するとともに、前記ウォーブル溝に沿って所定個の物理セクタデータ毎に配置される中間領域を構成する1シンクフレームにも対応し、前記再生制御情報は、アドレスデータを含み、前記多値周波数変調に含まれる各周波数が直交関係を有することにより、前記ウォーブル溝から得られるウォーブル信号に対する遅延検波に基づきウォーブルパターン変化周期の切り替わり目が検出可能となるように構成し、さらに、前記ウォーブル溝に沿って前記物理セクタデータの記憶が可能であり、連続して記憶されるn個の前記物理セクタデータを1セグメントと定義し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して、前記アドレスデータを複数反映し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して反映された複数のアドレスデータを同一のアドレスデータとして構成した前記情報記憶媒体に対して情報を記録する情報記録装置であって、
    前記ウォーブル溝から得られるウォーブル信号に対する遅延検波に基づきウォーブルパターン変化周期の切り替わり目を検出することにより、前記ウォーブル溝から前記再生制御情報を読み取る読取手段と、
    前記読取手段により読み取られた前記再生制御情報に含まれる前記アドレスデータを再生し、前記アドレスデータに基づき目的位置に対して目的情報を記録する記録手段と、
    を備えたことを特徴とする情報記録装置。
  3. 再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備え、前記再生制御情報を構成するウォーブルパターン変化周期は、前記ウォーブル溝に沿って記録される物理セクタデータを構成する複数のシンクフレームのうちの1シンクフレームに対応するとともに、前記ウォーブル溝に沿って所定個の物理セクタデータ毎に配置される中間領域を構成する1シンクフレームにも対応し、前記再生制御情報は、アドレスデータを含み、前記多値周波数変調に含まれる各周波数が直交関係を有することにより、前記ウォーブル溝から得られるウォーブル信号に対する遅延検波に基づきウォーブルパターン変化周期の切り替わり目が検出可能となるように構成し、さらに、前記ウォーブル溝に沿って前記物理セクタデータの記憶が可能であり、連続して記憶されるn 個の前記物理セクタデータを1セグメントと定義し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して、前記アドレスデータを複数反映し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して反映された複数のアドレスデータを同一のアドレスデータとして構成した前記情報記憶媒体から情報を再生する情報再生装置であって、
    前記ウォーブル溝から得られるウォーブル信号に対する遅延検波に基づきウォーブルパターン変化周期の切り替わり目を検出することにより、前記ウォーブル溝から前記再生制御情報を読み取る読取手段と、
    前記読取手段により読み取られた前記再生制御情報に含まれる前記アドレスデータを再生し、前記アドレスデータに基づき目的位置から目的情報を再生する再生手段と、
    を備えたことを特徴とする情報再生装置。
  4. 再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備え、前記再生制御情報を構成するウォーブルパターン変化周期は、前記ウォーブル溝に沿って記録される物理セクタデータを構成する複数のシンクフレームのうちの1シンクフレームに対応するとともに、前記ウォーブル溝に沿って所定個の物理セクタデータ毎に配置される中間領域を構成する1シンクフレームにも対応し、前記再生制御情報は、アドレスデータを含み、前記多値周波数変調に含まれる各周波数が直交関係を有することにより、前記ウォーブル溝から得られるウォーブル信号に対する遅延検波に基づきウォーブルパターン変化周期の切り替わり目が検出可能となるように構成し、さらに、前記ウォーブル溝に沿って前記物理セクタデータの記憶が可能であり、連続して記憶されるn個の前記物理セクタデータを1セグメントと定義し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して、前記アドレスデータを複数反映し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して反映された複数のアドレスデータを同一のアドレスデータとして構成した前記情報記憶媒体に対して情報を記録する情報記録方法であって、
    前記ウォーブル溝から得られるウォーブル信号に対する遅延検波に基づきウォーブルパターン変化周期の切り替わり目を検出することにより、前記ウォーブル溝から前記再生制御情報を読み取り、
    前記読み取られた前記再生制御情報に含まれる前記アドレスデータを再生し、前記アドレスデータに基づき目的位置に対して目的情報を記録する、
    ことを特徴とする情報記録方法。
  5. 再生制御情報に対応した多値周波数変調によりウォーブル周期の長短が変調されたウォーブル溝を備え、前記再生制御情報を構成するウォーブルパターン変化周期は、前記ウォーブル溝に沿って記録される物理セクタデータを構成する複数のシンクフレームのうちの1シンクフレームに対応するとともに、前記ウォーブル溝に沿って所定個の物理セクタデータ毎に配置される中間領域を構成する1シンクフレームにも対応し、前記再生制御情報は、アドレスデータを含み、前記多値周波数変調に含まれる各周波数が直交関係を有することにより、前記ウォーブル溝から得られるウォーブル信号に対する遅延検波に基づきウォーブルパターン変化周期の切り替わり目が検出可能となるように構成し、さらに、前記ウォーブル溝に沿って前記物理セクタデータの記憶が可能であり、連続して記憶されるn個の前記物理セクタデータを1セグメントと定義し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して、前記アドレスデータを複数反映し、この1セグメントの記憶領域に対応する所定長の前記ウォーブル溝に対して反映された複数のアドレスデータを同一のアドレスデータとして構成した前記情報記憶媒体から情報を再生する情報再生方法であって、
    前記ウォーブル溝から得られるウォーブル信号に対する遅延検波に基づきウォーブルパターン変化周期の切り替わり目を検出することにより、前記ウォーブル溝から前記再生制御情報を読み取り、
    前記読み取られた前記再生制御情報に含まれる前記アドレスデータを再生し、前記アドレスデータに基づき目的位置から目的情報を再生する、
    ことを特徴とする情報再生方法。
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