JP4118360B2

JP4118360B2 - 光ディスク媒体及びそのアドレス復調回路

Info

Publication number: JP4118360B2
Application number: JP09048597A
Authority: JP
Inventors: 育夫青木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2017-04-09
Also published as: JPH10283677A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ‐Ｒ（Ｃompact Ｄisc‐Ｒecordable），ＣＤ‐ＲＷ（ＣＤ‐Ｒewritable）やＤＶＤ（Ｄigital Ｖideo Ｄisc）等のような追記或いは書換え可能な光ディスク媒体及びそのアドレス復調回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大容量の記録媒体として光ディスク媒体が開発され、その代表的な一つとしてＣＤ‐ＤＡ（ＣＤ‐Ｄigital Ａudio）やＣＤ‐ＲＯＭが実用化されている。これらは音声信号等をデジタルデータとして記録した再生専用の記録媒体であるが、現在では、デジタルデータを追記可能としたＣＤ−Ｒやデジタルデータを書換自在としたＣＤ−ＲＷ等も実用化されている。さらには、ＤＶＤのような大容量の書換え型の光ディスク媒体も実用化されている。
【０００３】
ここに、追記型或いは書換え型の光ディスク媒体においては、再生専用の光ディスク媒体の場合と異なり、未記録状態ではＥＦＭ（Ｅight Ｆourteen Ｍodulation）ピットがないため、何らかの方法で案内溝上の絶対アドレスを特定できるようにする必要がある。このための手法として、ディスクに刻まれるトラッキングのための案内溝（グルーブ）にアドレス情報を重畳させる手法が提案されている（例えば、雑誌「電子技術」１９９１−６中の「追記型ＣＤシステムにおける専用ＩＣの活用」ｐ５４や、シャープ技法第４８号・１９９１年３月「書き換え型ＣＤを用いたマルチメディア情報システム」中のｐ２８等において言及されている）。案内溝にアドレス情報を重畳させる方法として、アドレス情報に基づきＦＭ変調（Ｆrequency Ｍodulation）させてウォブル信号を生成し、このウォブル信号に基づき案内溝をディスク半径方向にウォブリング（蛇行）させるようにしている。
【０００４】
この方式を図３を参照して説明する。アドレス情報（アドレス原情報）は“０”“１”の組合せによる２値データ列からなり、一旦、バイフェーズコードに変換されてから、ＦＭ変調によりウォブル信号に変換している。この場合、アドレス情報の“０”はバイフェーズコードの“０，０”のデータに変換され、アドレス情報の“１”はバイフェーズコードの“１，０”のデータに変換される。そして、２２．０５ｋＨｚ±１ｋＨｚなるＦＭ変調に従い、バイフェーズコードの“０”は２１．０５ｋＨｚなる搬送波のウォブル信号に変換され、バイフェーズコードの“１”は２３．０５ｋＨｚなる搬送波のウォブル信号に変換される。
【０００５】
ここに、ＦＭ変調に先立ち、アドレス情報を一旦バイフェーズコード化するのは、アドレス番号に含まれる“０”“１”なるデータの発生確率の変動を抑制するためである。即ち、ＦＭ変調の場合、“０”なるデータ領域と“１”なるデータ領域とでは搬送波の周波数が２１．０５ｋＨｚ，２３．０５ｋＨｚのように異なるため、“０”なるデータ領域と“１”なるデータ領域との発生確率が変動すると、１アドレス分を表現するための物理的な長さも変動してしまう。つまり、記録データの１ブロック毎の長さ（例えば、セクタ単位など）は一定であるのに、その場所を示すアドレス番号に含まれる“０”と“１”との発生確率に応じてアドレスを表現するためのウォブルの長さが変動してしまうことなり、矛盾を生じてしまう。よって、アドレス番号に含まれる“０”と“１”との発生確率をできるだけ一定にする必要があるため、アドレス情報をバイフェーズコードに一旦変換することにより、アドレス情報に含まれる“０”と“１”との発生確率の変動を抑制している。
【０００６】
このようなウォブル信号によりウォブリングされた案内溝を有する光ディスク媒体を用いる光ディスク装置においては、案内溝が光ピックアップにより光学的に走査されるが、案内溝がトラッキングエラーとは多分に相違する周波数でウォブリングされているので、そのトラッキング信号はトラッキングエラー信号とＡＴＩＰ（Ａbsolute Ｔime Ｉn Ｐregroove）ウォブル信号とが重畳されたものとなる。
【０００７】
そこで、光ディスク装置のアドレス復調回路１は、例えば、図４に示すように、バンドパスフィルタ２と周波数検波器３とにより構成されている。即ち、光ピックアップによって得られるトラッキング信号からバンドパスフィルタ２によってＡＴＩＰウォブル信号（ＦＭ変調信号）を抽出する。抽出されたこのＡＴＩＰウォブル信号を周波数検波器３により２２．０５ｋＨｚの閾値で２値化すればバイフェーズコードが復元される。そこで、このバイフェーズコードからバイフェーズ復号規則に従い、原のアドレス情報が復号される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の案内溝のウォブリング方法及びアドレス復調方式による場合、バイフェーズコード化及びバイフェーズコードからの復号処理が必要で、極めて複雑となっている。また、バイフェーズコード化処理を行っても必ずしも“０”“１”なるデータの発生確率の変動が皆無になる訳ではなく、アドレス領域の物理的な長さに変動を生じてしまうこともある。
【０００９】
そこで、本発明は、極めて簡単にしてアドレス情報を案内溝に適正に重畳させることができ、さらにはそのアドレス情報の復元を簡単に行える光ディスク媒体及びそのアドレス復調回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の光ディスク媒体は、トラッキングのための案内溝がアドレス情報に対応して半径方向にウォブリングされている光ディスク媒体において、前記アドレス情報は２値データ列“０”“１”のデータの集まりによって表現され、前記案内溝は前記アドレス情報の２値データ列の各１ビットデータ領域内で“０”“１”のデータに応じてウォブリングされていない部分を含んでウォブリングされ、前記ウォブリングされていない部分が前記１ビットデータ領域に占める割合は四分の一以下に設定されている。従って、ウォブリングされていない部分の含まれ方により、アドレス情報の２値データ列“０”“１”を区別して表現できるので、ＦＭ変調方式のように２つの異なる周波数でアドレス情報を表現する必要がなく、かつ、１ビットデータ領域の長さに違いを生ずることなく、極めて簡単かつ適正にアドレス情報の２値データ列をウォブリングにより案内溝に重畳させることができる。さらに、ウォブリングされていない部分が前記１ビットデータ領域に占める割合は四分の一以下に設定されていることで、ＰＬＬ回路において同期をとれない部分が最小となるので同期の取りやすさも維持できる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ディスク媒体における案内溝のウォブリングは、 cos波を搬送波として形成されている。従って、最も一般的な cos波表現による搬送波の下に、ウォブリングされた案内溝を途切れることなく連続して形成することができる。ここに、 cos波表現は sin波表現としても実質的な違いはなく、等価である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光ディスク媒体におけるアドレス情報の２値データ列の各１ビットデータ領域は、 cos波の整数倍周期単位の長さで形成されている。従って、ウォブリングされた案内溝におけるウォブル信号のデューティ比が常に一定となるため、ウォブル信号からのアドレス情報の復調処理が極めて簡単となる。併せて、このようなウォブル信号と同期をとるためのＰＬＬ回路に対しても複数の cos波成分が含まれており位相を比較する回数が増えるため、より同期をとりやすく、制御系も処理が容易となる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の光ディスク媒体において、アドレス情報の２値データ列“０”“１”の内の一方のデータ領域は全てウォブリングされ他方のデータ領域はウォブリングされていない部分を含んでウォブリングされている。従って、ウォブリングの有無によってアドレス情報の２値データ列“０”“１”を簡単に表現することができ、その復調も容易かつ正確に行えるものとなる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の光ディスク媒体において、ウォブリングされていない部分の長さは、 cos波の整数倍周期単位の長さである。従って、ウォブリングの有無によってアドレス情報の２値データ列“０”“１”を簡単に表現する際に、ウォブル信号のデューティ比が常に一定となるため、ウォブル信号からのアドレス情報の復調処理が極めて簡単となる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の光ディスク媒体において、 cos波の整数倍周期単位の長さは、 cos波の１周期の長さである。従って、ウォブリングさせない領域の占める割合を必要最小限に抑えているので、ウォブリングされていない部分が含まれていても、ウォブル信号と同期をとるためのＰＬＬ回路等へ悪影響を及ぼすことはない。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項２，３，４，５又は６記載の光ディスク媒体において、搬送波の周波数は、トラッキングサーボ帯域の周波数とＲＦ再生信号帯域の周波数との間に設定されている。従って、案内溝をウォブリングさせる周波数がトラッキングサーボ系やＲＦ再生系に悪影響を及ぼすことはない。
【００１７】
請求項８記載の発明のアドレス復調回路は、請求項１ないし７の何れか一記載の光ディスク媒体から得られるトラッキング信号に基づき案内溝のウォブル信号成分を抽出するバンドパスフィルタと、抽出されたウォブル信号成分の有無に応じてアドレス情報の２値データ列を復元する検波器とを備えている。従って、ウォブリングされていない部分の含まれ方を抽出してアドレス情報の２値データ列を復元すればよく、一旦バイフェーズコードを抽出してから変換処理を施して復元するような複雑な処理を要せず、簡単な回路構成で済む。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。本実施の形態では、光ディスク媒体自体は特に図示しないが、ＣＤ‐Ｒ，ＣＤ‐ＲＷ，ＤＶＤ等の各種追記型又は書換え型の光ディスク媒体であって、トラッキングのためにディスクに刻まれる案内溝（グルーブ）が予めアドレス情報に対応して半径方向にウォブリングされるものに適用される。ここに、本実施の形態では、特に、アドレス情報に対応させた案内溝のウォブリングのさせ方に特長を有する。即ち、本実施の形態ではディスクに刻まれる案内溝を、ディスク半径方向に蛇行させてウォブル溝として形成し、そのウォブル溝にアドレス情報を重畳させる際に、常にウォブリングさせることなく、アドレス情報の２値データ列“０”“１”のデータに応じて部分的にウォブリングされていない部分を含ませることで、異なるデータを表現している。
【００１９】
まず、案内溝をウォブリングさせる際の搬送波としては cos波が用いられ、基本的に、ウォブリングされた案内溝が途切れることなく連続するように設定されている。ここに、アドレス情報の２値データ列“０”“１”の各１ビットデータ領域は、図１に示すように、 cos波の１周期分の整数倍周期単位、ここでは４周期分単位の長さに設定されている。このような設定により、ウォブル信号のデューティ比が常に一定となり、直流成分変動の影響を受けないため、後述するアドレス情報の復調回路を容易な構成で実現できることになる。同時に、特に図示しないが、ウォブル信号と同期をとるためのＰＬＬ回路にとっては、ある程度ウォブルの波（ cos波）の数が多い方が位相比較の回数が増えて同期をとりやすくなる。
【００２０】
そして、実際のウォブリングについては、図１にアドレス情報の２値データ列とウォブル構成とを対比して示すように、アドレス情報の２値データ列“０”“１”の内の一方のデータ“０”の領域では案内溝を常にディスク半径方向にウォブリングさせたウォブル溝として形成され、他方のデータ“１”の領域では cos波の１周期分の整数倍周期、ここでは、１周期分をウォブリングさせない部分Ａとして含み残りの部分でディスク半径方向にウォブリングさせたウォブル溝として形成されている。従って、本実施の形態の場合、データ“０”の領域では cos波の４周期分がウォブリングされた案内溝として形成され、データ“１”の領域では先頭の cos波の１周期分だけウォブリングされていない部分を有しその後に cos波の３周期分がウォブリングされた案内溝として形成されている。ここに、本実施の形態では、ウォブリングさせない部分を cos波の１周期分として一定にしているため、ウォブル信号のデュティ比に変更をもたらすことがなく、アドレス情報の復調回路系に影響を及ぼさない。また、例えばウォブリングさせない部分を cos波の２周期分としてもよいわけであるが、本実施の形態では、最小限である cos波の１周期分としているので、ウォブル信号と同期をとるためのＰＬＬ回路において同期をとれない部分が最小となるので、同期のとりやすさも維持できる。
【００２１】
図２に本実施の形態において上記のような光ディスク媒体を用いる光ディスク装置中に設けられるアドレス情報の復調回路４の構成例を示す。この復調回路４はバンドパスフイルタ５と検波器６とにより構成されている。光ディスク媒体から得られるトラッキング信号はバンドパスフィルタ５に入力されて cos波に対応するウォブル信号成分が抽出される。抽出されたウォブル信号成分は検波器６に入力されてそのウォブル信号の有無が検出され、その有無に応じてアドレス情報の２値データ列が復元されることになる。例えば、本実施の形態の場合であれば、 cos波の４周期分の領域から cos波の４周期分のウォブル信号が検出されればアドレス情報の２値データ列“０”“１”中のデータ“０”の領域であると認識され、 cos波の４周期分の領域から cos波の３周期分のウォブル信号が検出されればデータ“１”の領域であると認識される。即ち、ウォブリングされていない部分の含まれ方により、アドレス情報の２値データ列“０”“１”の何れの領域であるかを明確に区別することができ、アドレス情報の復調が容易かつ正確となる。
【００２２】
ここに、この光ディスク装置中には、当然、トラキングサーボ系やＲＦ再生系が含まれるが、これらのトラッキングサーボ帯域の周波数とＲＦ再生信号帯域の周波数との関係では、光ディスク媒体の案内溝をウォブリングさせるための搬送波としての cos波の周波数は、トラッキングサーボ帯域の周波数とＲＦ再生信号帯域の周波数との間の空いている周波数に設定されている。よって、案内溝をウォブリングさせる周波数がトラッキングサーボ系やＲＦ再生系に悪影響を及ぼすことはない。
【００２３】
なお、本実施の形態では、データ“１”の領域の先頭部分にウォブリングさせない部分を割り当てているが、データ“１”の領域内であれば先頭部分でなくてもよい。
【００２４】
また、本実施の形態では、データ“０”の領域側では全てウォブリングさせデータ“１”の領域側にウォブリングさせない部分を含ませているが、逆に、データ“１”の領域側では全てウォブリングさせデータ“０”の領域側にウォブリングさせない部分を含ませてウォブリングさせるようにしてもよい。要は、当該光ディスク媒体の規格として何れか一方に予め設定して統一しておけばよい。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の光ディスク媒体によれば、トラッキングのための案内溝がアドレス情報に対応して半径方向にウォブリングされている光ディスク媒体において、アドレス情報は２値データ列“０”“１”のデータの集まりによって表現され、案内溝はアドレス情報の２値データ列の各１ビットデータ領域内で“０”“１”のデータに応じてウォブリングされていない部分を含んでウォブリングされ、前記ウォブリングされていない部分が前記１ビットデータ領域に占める割合は四分の一以下に設定されている。したがって、ウォブリングされていない部分の含まれ方により、アドレス情報の２値データ列“０”“１”を区別して表現することができ、ＦＭ変調方式のように２つの異なる周波数でアドレス情報を表現する必要がなく、かつ、１ビットデータ領域の長さに違いを生ずることなく、極めて簡単かつ適正にアドレス情報の２値データ列をウォブリングにより案内溝に重畳させることができる。さらに、ウォブリングされていない部分が前記１ビットデータ領域に占める割合は四分の一以下に設定されていることで、ＰＬＬ回路において同期をとれない部分が最小となるので同期の取りやすさも維持できる。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光ディスク媒体における案内溝のウォブリングが、 cos波を搬送波として形成されているので、最も一般的な cos波表現による搬送波の下に、ウォブリングされた案内溝を途切れることなく連続して形成することができる。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の光ディスク媒体におけるアドレス情報の２値データ列の各１ビットデータ領域が、 cos波の整数倍周期単位の長さで形成されているので、ウォブリングされた案内溝におけるウォブル信号のデューティ比を常に一定にすることができ、ウォブル信号からのアドレス情報の復調処理を極めて簡単なものとすることができ、併せて、このようなウォブル信号と同期をとるためのＰＬＬ回路に対しても複数の cos波成分を含ませることで位相を比較する回数が増えるため、より同期をとりやすくすることもできる。
【００２８】
請求項４記載の発明によれば、請求項１，２又は３記載の光ディスク媒体において、アドレス情報の２値データ列“０”“１”の内の一方のデータ領域は全てウォブリングされ他方のデータ領域はウォブリングされていない部分を含んでウォブリングされているので、ウォブリングの有無によってアドレス情報の２値データ列“０”“１”を簡単に表現することができ、その復調も容易かつ正確に行うことができる。
【００２９】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の光ディスク媒体において、ウォブリングされていない部分の長さが、 cos波の整数倍周期単位の長さとされているので、ウォブリングの有無によってアドレス情報の２値データ列“０”“１”を簡単に表現する際にも、ウォブル信号のデューティ比を常に一定に維持することができ、ウォブル信号からのアドレス情報の復調処理を極めて簡単なものとすることができる。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の光ディスク媒体において、 cos波の整数倍周期単位の長さが、 cos波の１周期の長さとされ、ウォブリングさせない領域の占める割合を必要最小限に抑えているので、ウォブリングされていない部分が含まれていても、ウォブル信号と同期をとるためのＰＬＬ回路等への悪影響を回避することができる。
【００３１】
請求項７記載の発明によれば、請求項２，３，４，５又は６記載の光ディスク媒体において、搬送波の周波数が、トラッキングサーボ帯域の周波数とＲＦ再生信号帯域の周波数との間に設定されているので、案内溝をウォブリングさせる周波数がトラッキングサーボ系やＲＦ再生系に悪影響を及ぼすことを回避できる。
【００３２】
請求項８記載の発明のアドレス復調回路によれば、請求項１ないし７の何れか一記載の光ディスク媒体から得られるトラッキング信号に基づき案内溝のウォブル信号成分を抽出するバンドパスフィルタと、抽出されたウォブル信号成分の有無に応じてアドレス情報の２値データ列を復元する検波器とを備えているので、ウォブリングされていない部分の含まれ方を抽出してアドレス情報の２値データ列を復元すればよく、一旦バイフェーズコードを抽出してから変換処理を施して復元するような複雑な処理を要せず、簡単な回路構成で済ませることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のアドレス情報の２値データ列とウォブル構成との関係を示す説明図である。
【図２】アドレス情報の復調回路を示すブロック図である。
【図３】従来のＦＭ変調方式を示す説明図である。
【図４】アドレス情報の復調回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
５バンドパスフィルタ
６検波器

Claims

トラッキングのための案内溝がアドレス情報に対応して半径方向に所定の周期でウォブリングされている光ディスク媒体において、
前記アドレス情報は２値データ列“０”“１”のデータの集まりによって表現され、
前記案内溝は前記アドレス情報の２値データ列の各１ビットデータ領域内で“０”“１”のデータに応じてウォブリングされていない部分を含んで前記所定の周期の整数倍周期単位の長さでウォブリングされ、
前記ウォブリングされていない部分が前記１ビットデータ領域に占める割合は前記整数倍周期単位の長さの四分の一以下であることを特徴とする光ディスク媒体。
前記ウォブリングは、ｃｏｓ波を搬送波として形成されていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク媒体。
前記アドレス情報の２値データ列“０”“１”の内の一方のデータ領域は全てウォブリングされ他方のデータ領域はウォブリングされていない部分を含んでウォブリングされていることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク媒体。
前記ウォブリングされていない部分の長さは、前記ｃｏｓ波の整数倍周期単位の長さであることを特徴とする請求項３記載の光ディスク媒体。
前記ウォブリングされていない部分の長さは、前記ｃｏｓ波の１周期の長さであることを特徴とする請求項４記載の光ディスク媒体。
前記搬送波の周波数は、トラッキングサーボ帯域の周波数とＲＦ再生信号帯域の周波数との間に設定されていることを特徴とする請求項２〜５のうち、いずれか一項記載の光ディスク媒体。
請求項１〜６のうちいずれか一項記載の光ディスク媒体から得られるトラッキング信号に基づき前記案内溝のウォブル信号成分を抽出するバンドパスフィルタと、抽出されたウォブル信号成分の有無に応じて前記アドレス情報の２値データ列を復元する検波器と、を備えることを特徴とするアドレス復調回路。