JP4220722B2 - 情報記録媒体および情報読取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォブリングされたトラックを備える情報記録媒体と、そのトラックの情報を読み取る情報読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、CDやDVDに代表される光ディスクが実用化されている。近年、再生専用の記録媒体であるCD−DA(CD-Digital Audio)等のほかに、1回に限りデジタルデータを記録可能としたCD−R(CD-Recordable)やデジタルデータを複数回、書換え可能としたCD−RW(CD-ReWritable)等も実用化されている。
【0003】
光ディスクの記録時、再生時には光ディスクを所定の速度で回転させる必要があり、再生専用の記録媒体の場合には、再生時にデジタルデータの再生周波数に回転速度を同期させることにより、所定の回転速度を得ることができる。一方、CD−RやCD−RWのように記録可能な記録媒体の場合、初期状態ではトラックにデジタルデータが記録されておらず、同様な方法を用いて回転速度の制御ができない。このため、記録可能な記録媒体では、所定の基本周波数を持つウォブル基準信号をアドレス情報に基づいてFM変調したウォブル信号に対応してトラック(グルーブトラック)がウォブリングされており、トラックから読み取られるウォブル信号から基準信号を取り出して光ディスクの回転速度の制御を行うとともに、ウォブル信号を復調することによりトラックのアドレスを認識するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ウォブル信号には、隣接するトラックからのウォブルに起因するクロストークや、ウォブリングされたトラック上に形成された記録マークに起因するクロストーク等が混入する。このためウォブル信号のCNが悪くなり、FM変調等により記録されたアドレス情報の読み取りに支障がおきたり、ウォブル信号から取り出される基準信号の精度がとれなくなる等の問題が発生する。また、多層ディスクにおいても、各層間におけるウォブル信号のクロストークによって同様の問題が発生する。このため、多層ディスクでの高精度の書き込みが困難になるという問題が発生する。
【0005】
例えば、トラックピッチが小さくなってくると、ビームは実質的に隣のグルーブにかかるようになり、隣接するトラックのウォブルの位相の影響を受ける。しかも、隣接するグルーブ間の位相関係は複雑に変化するため、そのビームの反射光に基づく読み取り信号の値は、隣接トラックの影響で大きく変動する。
【0006】
以上のように従来の方式では、ノイズやクロストークの影響を受けると、精度の良い信号を検出することが困難であった。
【0007】
本発明は、ウォブル信号へのクロストーク等のノイズの影響を排除することができる情報記録媒体及びその情報記録媒体から情報を読み取る情報読取装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報記録媒体は、トラックの少なくとも一部が、記録情報の少なくとも一部をランダム化したウォブリング信号に基づいてウォブリングされており、トラックは、ランダム化されていない記録情報によりウォブリングされた部分を有し、ランダム化された記録情報に対応する部分とランダム化されていない記録情報に対応する部分とでウォブリング振幅が異なることを特徴とする。
【0009】
この情報記録媒体によれば、隣接するトラックからのクロストークや各種ノイズの影響を大幅に抑制することができると同時に、他のトラックへの影響を大幅に低減できる。したがって、ウォブル信号へのクロストーク等のノイズの影響を効果的に排除することができる。また、この場合には、ランダム化されていないトラックの部分に基づいて、同期信号やトラックを示す情報等の必要な情報を、複雑な回路等を用いずに容易かつ迅速に獲得することができる。さらに、この場合には、他のトラックからのクロストークやノイズの影響を抑制したい部分におけるトラックの振幅変調度を大きくすることにより、その部分の情報を確実に読み取ることができる。
【0010】
ウォブリング信号は、記録情報の少なくとも一部をランダム化パターンを用いてランダム化したものであってもよい。
【0011】
この場合には、複数のランダム化パターンを用いて、ランダム化パターンを頻繁に切換えることにより、クロストーク等のノイズの影響を効果的に排除できる。互いに隣接するトラック間で異なるランダム化パターンを用いた場合には、更に効果的である。
【0012】
ウォブリング信号は、記録情報の少なくとも一部をスペクトラム拡散に用いる信号の基本周波数を短い周期で変化させることによりランダム化したものであってもよい。
【0013】
この場合には、互いに隣接するトラック間でスペクトラム拡散に用いる信号の基本周波数が異なるように基本周波数を切換えることによって、より効果的にクロストーク等のノイズの影響を排除できる。
【0018】
ランダム化されていない記録情報に対応する部分のウォブリング振幅は、ランダム化された記録情報に対応する部分のウォブリング振幅より大きくてもよい。
【0019】
この場合には、ランダム化されていない部分に記録された同期信号等の情報を複雑な回路等を用いずに確実に獲得することができる。
【0020】
ランダム化された記録情報には、ランダム化された特定の同期信号が含まれてもよい。
【0021】
この場合には、ランダム化された特定の同期信号を読み取り、その同期信号を既知の同期信号と比較することによって、ランダム化パターン等のランダム化の方法を検出することができる。
【0022】
ランダム化された記録情報には更に、ランダム化された特定の同期信号と同一のランダム化パターンによりランダム化された実体データが含まれてもよい。
【0023】
この場合には、読み取られたランダム化された特定の同期信号を既知の同期信号と比較することによってランダム化パターン等のランダム化の方法を検出することができるため、既知の同期信号と同一のランダム化パターンによりランダム化された実体データを復元することができる。
【0024】
ランダム化された記録情報には、ランダム化された同期信号と、該同期信号により示されるランダム化パターンによりランダム化された実体データとが含まれてもよい。
【0025】
この場合には、同期信号を読み取ることにより、その同期信号により示されるランダム化パターンが判別できるため、そのランダム化パターンによりランダム化された実体データを復元することができる。
【0026】
ランダム化パターンは、互いに隣接するトラック間で異なるようにしてもよい。
【0027】
この場合には、情報を復元する際に、隣接するトラックからのクロストーク成分が大幅に抑制されるので、互いに隣接するトラック間の影響を更に効果的に低減できる。
【0028】
ランダム化されたウォブリング周波数は、互いに隣接するトラック間で基本周波数が異なるようにしてもよい。
【0029】
この場合には、情報を復元する際に、隣接するトラックからのクロストーク成分が大幅に抑制されるので、互いに隣接するトラック間の影響を更に効果的に低減できる。
【0030】
ランダム化パターンは、前記記録情報の処理時における一単位となる一領域内において、同一のランダム化パターンが用いられてもよい。
【0031】
この場合には、各単位で同一のランダム化パターンが用いられているので、ガイドトラックに記録された情報の復元に際して、各単位内で変換方法を切換える必要がない。
【0032】
記録情報の処理時における一単位となる一領域内においては、基本周波数が同一の信号によりランダム化されてもよい。
【0033】
この場合には、各単位で同一の基本周波数が用いられているので、ガイドトラックに記録された情報の復元に際して、各単位内で基本周波数を切換える必要がない。
【0034】
一単位はECCブロック単位であってもよい。
【0035】
この場合には、各ECCブロック内で同一のランダム化パターンまたは同一の基本周波数が用いられているので、ガイドトラックに記録された情報の復元に際して、各ECCブロック内で変換方法または基本周波数を切換える必要がない。
【0036】
一単位は記録マークのデータエラーコレクション単位と同一であってもよい。
【0037】
この場合には、各データエラーコレクション単位内で同一のランダム化パターンまたは同一の基本周波数が用いられているので、ガイドトラックに記録された情報の復元に際して、各単位内で変換方法または基本周波数を切換える必要がない。
【0038】
占有帯域が異なる2種類以上のランダム化パターンが用いられ、隣接するトラック間で占有帯域の異なるランダム化パターンが使用されてもよい。
【0039】
この場合には、使用されるランダム化パターンの占有帯域が隣接するトラック間で異なるので、更に効果的に隣接するトラック間の影響を抑制することができる。
【0040】
ランダム化された記録情報は、ランダム化された同期信号とランダム化された実体データとを含んでもよい。
【0041】
本発明の情報読取装置は、ウォブリングされたトラックを備える情報記録媒体を読み取る情報読取装置において、前記トラックは、ランダム化された情報とランダム化されないトラックマーカーとを含むウォブリング信号に基づいてウォブリングされており、前記ランダム化された記録情報に対応する部分とランダム化されていない記録情報に対応する部分とでウォブリング振幅が異なり、上記トラックのウォブリングに基づくウォブリング信号を読み取る読取手段と、前記ウォブリング信号に含まれるトラックマーカー信号を検出する検出手段と、前記検出されたトラックマーカー信号に基づいて前記ディスクの線速度を測定する線速度測定手段と、を備えることを特徴とする。
【0042】
この情報読取装置によれば、ランダム化されていないマーカー部の読取方向の幅に基づいて読み取りの線速度を測定するので、クロストークやノイズの影響を受けて変形したマーカー部の波形に基づいて正しい線速度を算出することができる。
【0043】
トラックに記録された情報を再生する情報再生手段を備え、前記情報再生手段は、前記線速度測定手段により測定された線速度に基づくクロックで信号処理を行う信号処理手段を備えてもよい。
【0044】
この場合には、情報再生手段は正しい線速度に基づいた正確なクロックを用いて信号処理を行うことができる。
【0045】
トラックに情報を記録する情報記録手段を備え、前記情報記録手段は、前記線速度測定手段により測定された線速度に基づくクロックで信号処理を行う信号処理手段を備えてもよい。
【0046】
この場合には、情報記録手段は正しい線速度に基づいた正確なクロックを用いて信号処理を行うことができる。
【0047】
ランダム化された情報は、複数のランダム化パターンのいずれか一つを用いてランダム化されており、前記情報読取装置は、前記複数のランダム化パターンを用いてランダム化した複数のランダム化信号を出力するランダム化信号出力手段と、
前記ランダム化信号出力手段から出力された複数のランダム化信号と、前記読取手段によって読み取られたウォブリング信号とを比較する比較手段と、を備え、
前記比較手段は、その比較結果に基づいて、前記ランダム化された情報のランダム化に用いられたランダム化パターンを判定してもよい。
【0048】
この場合には、ランダム化信号出力手段から出力される信号と、ガイドトラックの情報に含まれる既知の情報とを比較することにより、確実にランダム化パターンを判定できるので、このランダム化パターンを用いてガイドトラックの情報を復元することができる。この場合、既知の情報に用いられているのと同一のランダム化パターンでランダム化された情報を既知の情報と関連付けておくことにより、当該既知の情報と関連付けられた情報を所定の方法で復元することが可能となる。
【0049】
なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0050】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図5を参照して、本発明による情報記録媒体の実施形態について説明する。
【0051】
図1は、本実施形態の情報記録媒体である光学式ディスクのグルーブにウォブリング変調として記録される記録情報(以下、グルーブ変調データという)の信号フォーマットを示す図である。図1に示すように、グルーブ変調データは、26の同期フレームからなる各ECC(誤り訂正)ブロック内に、1の同期フレームに含まれるマーカー部(Marker)および同期信号部(Sync)と、25の同期フレームからなる実体データ部(Data0〜Data24)とを備える。このグルーブ変調データは、マーカー部を除く同期信号部とデータ部が所定のランダム信号に基づいてランダム化され、ウォブリング信号として螺旋状に形成されたグルーブに記録される。
【0052】
なお、グルーブ上には光ビームによって所定のRF情報(例えば、映像情報や音声情報)を記録するためのピット(記録マーク)が形成される。
【0053】
図1に示すように、偶数トラックに対するグルーブ変調データのマーカー部には70kHzのトラックマーカーが置かれる。一方、奇数トラックに対するグルーブ変調データのマーカー部には35kHzのトラックマーカーが置かれる。
【0054】
同期信号部には特定のデータパターンを持つ70kHzの同期信号が置かれ、本実施形態では、同期信号(ランダム化される前の信号)は、すべてのトラックについて同一の信号であり、偶数トラックおよび奇数トラックの両者において同一のデータ“10101010”が用いられる。
【0055】
データ部には、各トラックのアドレスを示すアドレス信号やエラー訂正符号などが入る。なお、データ部の情報は、アドレス信号に限定されるものではない。
【0056】
次に、同期信号およびデータ信号に対するランダム化の手法について説明する。図1に示すように、本実施形態では、グルーブ変調データの同期信号およびデータ信号のみが、スペクトラム拡散方式を用いてランダム化されている。すなわち、DC(直流)から140kHzのスペクトラムを有する同期信号およびデータ信号と、280kHzから2.8MHzの帯域をもつランダム信号とを掛け算(XOR)することにより、同期信号およびデータ信号を280kHzから2.8MHzの帯域に拡散する。再生時には、同じランダム信号を掛け算することにより元の信号に戻るため、DC(直流)から140kHzの同期信号およびデータ信号を復元することができる。このように、本実施形態では、復元時に280kHzから2.8MHzのランダム信号が掛け算されることによって、復元前の信号に加わったノイズやクロストークが、同期信号およびデータ信号の帯域(DC〜140kHz)から外側に分離される。このため、ノイズやクロストークの影響を大幅に低減することができる。
【0057】
本実施形態では、全部で4種類のランダム化パターン(ランダム関数の系列)を用いている。各ECCブロックの同期信号およびデータ信号は、それぞれ、4種類のランダム化パターンのうちの共通の1つのランダム化パターンを用いてランダム化されている。本実施形態では、互いに隣接するトラックに用いられるランダム化パターンが極力異なるものとなるように、各ECCブロックのランダム化パターンが選択されている。これにより、隣接するトラック間のクロストークをより効果的に低減することができる。なお、本明細書において「隣接トラック」は、単層または多層の記録媒体において、同一層内において隣接するトラックあるいは隣接する層のほぼ同一領域に形成されたトラック等、クロストークの原因となる位置にあるトラックを意味する。
【0058】
このように、本実施形態ではグルーブを半径方向に変調するにあたり、スペクトラム拡散方式を用い、エラー訂正信号を入れたデータ信号を特定のランダム信号で変調し、その信号でグルーブをウォブリング変調する。その結果、グルーブはランダム化されないマーカーに対応してウォブリングされた部分と、ランダム化された同期信号およびデータに対応してウォブリングされた部分とが交互に形成されることになる。
【0059】
再生時は、再生プッシュプル信号から、特定のランダム信号を用いて復調することで、隣接するトラックから漏れ込んだノイズを除去し、データ信号を抜き出す。たまたま、エラーになった場合にはECCブロック内のエラー訂正信号で修復することで、従来に比べ、正確なデータを得ることを可能としている。
【0060】
ランダム信号の種類は上記実施形態に限定されることなく、ランダム信号としてどのような信号を選択してもよい。しかし、隣接するグルーブのデータに用いられたランダム信号が互いに異なるものとなるように複数のランダム信号を頻繁に切換えることが望ましい。この場合には、上記のように隣接するトラック間のクロストークをより効果的に低減することができる。
【0061】
本実施形態では、同期信号およびデータ信号のみをランダム化して記録しており、トラックマーカーはランダム化せずに記録している。これにより光ディスクに情報を記録する情報記録装置あるいは光ディスクに記録された情報を再生する情報再生装置の回路が複雑になることを回避している。しかし、トラックマーカーを含めたすべてのデータをランダム化して記録してもよい。
【0062】
また、トラックマーカーをランダム化しない場合、ランダム化しないマーカー部分の読取精度を上げるため、この部分のグルーブの変調度(振幅度)を上げると更に効果的である。
【0063】
次に、図2を参照して、上記情報記録媒体のディスク原盤を作製するディスクカッティングマシンの構成について説明する。
【0064】
図2に示すように、このカッティングマシンは、ランダム信号を発生するランダム信号生成回路1と、上述した信号フォーマットを持つグルーブ変調データの同期信号およびデータ信号に対してランダム信号を掛け算する変調機2と、光学式ディスク原盤20にグルーブを形成する記録ヘッド3と、記録ヘッド3をディスクの半径方向に駆動するスライダー4と、記録ヘッド3のディスク半径方向の位置を検出するスライダー位置検出回路5と、スライダー4のスライド位置を制御するスライダー制御回路6と、記録ヘッド3から射出されるレーザ光を制御する光記録ドライバー8と、ディスク原盤を回転駆動する駆動装置9と、駆動装置9を制御する回転制御回路10と、ランダム信号生成回路1、変調機2、スライダー位置検出回路5、スライダー制御回路6、光記録ドライバー8および回転制御回路10を制御するCPU11と、を備える。
【0065】
図2に示すように、上述した信号フォーマットからなるグルーブ変調データは、CPU11を介して変調機2に向けて出力される。なお、アドレス等は、必要に応じてCPU11のメモリ等(不図示)に記録される。一方、ランダム信号生成回路1では、280kHzから2.8MHzの帯域をもつランダム信号を生成し、変調機2に向けて出力する。
【0066】
変調機2では、CPU11から出力された上記グルーブ変調データに対し、ランダム信号生成回路1から出力されたランダム信号を必要に応じて掛け算する。上記のように、本実施形態では、同期信号およびデータ信号に対してのみランダム信号を掛け算してランダム化する。
【0067】
変調機2の出力信号はスライダー制御回路6に入力され、スライダー4によって記録ヘッド3が駆動される。この結果、図1に示すような信号フォーマットに従って、トラックマーカーと、ランダム信号により変調された同期信号と、ランダム信号により変調されたデータ信号とがグルーブのウォブリング形状として光ディスク原盤に記録される。
【0068】
なお、同期信号およびデータ信号に対し、一定のタイミングでランダム信号を掛け合せる必要があるが、そのタイミングはCPU11により制御される。
【0069】
このような光ディスク原盤20を用いて、記録可能な光学式ディスクが大量に製造される。
【0070】
次に、図3を参照して、図1の信号フォーマットに従って記録された光ディスクの情報を読み取る読取装置について説明する。図3は読取装置を示すブロック図である。このような読取装置は、光学式ディスクの記録装置あるいは再生装置等に設けられる。
【0071】
図3に示す読取装置は、上記のように、4種類のランダム信号パターンを用いて同期信号およびデータ信号を変調した光ディスクの再生装置に本発明の読取装置を適用した例を示している。
【0072】
図3に示すように、読取装置100は、一対の検出器の出力信号からプッシュプル信号を作成するプッシュプル信号作成回路21と、70kHzの信号を通過させるフィルター22と、70kHzのトラックマーカーを検出する検出回路23と、35kHzの信号を通過させるフィルター24と、35kHzのマーカーを検出する検出回路25と、検出回路23および検出回路25からの信号を受けて光ディスクの線速度を検出する線速度検出回路26と、線速度検出回路26で検出された線速度に依存したクロックを生成するクロック生成回路27と、プッシュプル信号作成回路21およびクロック生成回路27からの信号を受けるマルチタップ遅延回路29と、マルチタップ遅延回路29からの出力信号を記憶するメモリ30と、第1のランダム変調パターンにより変調された同期信号を生成する第1のシンクパターン生成器31と、第2のランダム変調パターンにより変調された同期信号を生成する第2のシンクパターン生成器32と、第3のランダム変調パターンにより変調された同期信号を生成する第3のシンクパターン生成器33と、第4のランダム変調パターンにより変調された同期信号を生成する第4のシンクパターン生成器34と、メモリ30に記録された信号および第1〜第4のシンクパターン生成器31〜34の信号を比較する比較器36と、マルチタップ遅延回路29の出力を選択するためのスイッチ37と、第1のランダム信号を生成する第1のランダム信号生成器41と、第2のランダム信号を生成する第2のランダム信号生成器42と、第3のランダム信号を生成する第3のランダム信号生成器43と、第4のランダム信号を生成する第4のランダム信号生成器44と、第1〜第4のランダム信号生成器41〜44の出力信号を選択するためのスイッチ45と、スイッチ37により選択された信号を復調するための復調器46と、復調器46から出力される復調信号を受けてECCブロックを生成するECCブロック生成器47と、復調器46から出力される復調信号を受けて記録クロックを生成する記録クロック生成器48と、比較器36から出力される信号から同期信号を抽出する同期信号抽出部49とを備える。
【0073】
次に、読取装置100の動作について説明する。フィルター22では、プッシュプル信号作成回路21から出力されたプッシュプル信号から偶数トラックを示す70kHzのトラックマーカーを抽出し、マーカー検出回路23においてこのトラックマーカーを検出する。一方、フィルター24では、プッシュプル信号作成回路21から出力されたプッシュプル信号から奇数トラックを示す35kHzのトラックマーカーを抽出し、マーカー検出回路25においてこのトラックマーカーを検出する。
【0074】
線速度検出回路26では、マーカー検出回路23およびマーカー検出回路25で検出されたトラックマーカーに基づいて、トラック読み取りの線速度を算出する。
【0075】
図4は線速度の算出方法を示す図である。図4に示すように、線速度はトラックマーカーの山の中心間の距離(時間)を測定することにより算出される。互いに隣り合ったトラックマーカーの山の幅をN1およびN2とし、これらのトラックマーカーの山の間に位置する谷の幅をMとすると、互いに隣り合ったトラックマーカーの山の中心間の距離Lは、
L=M+(N1+N2)/2
として算出される。
【0076】
図4に示すように、トラックマーカーはクロストークやノイズの影響を受けて、実際の波形とは異なる波形として検出される。しかし、本実施形態のように、トラックマークの山の中心を基準とすることで、線速度を算出するに際してトラックマーカーの検出誤差の影響を排除することができる。
【0077】
クロック生成回路27では、線速度検出回路26において算出された線速度に基づいてクロックを生成する。クロック生成回路27から出力されるクロックは、ディスクの回転数を制御するためのサーボ系に向けて出力される。また、このクロックはマルチタップ遅延回路29に入力される。
【0078】
マルチタップ遅延回路29では、クロック生成回路27から出力されるクロックに基づいてプッシュプル信号生成回路21の出力信号を順次サンプリングし、この信号をメモリ30に格納する。また、この信号はプッシュプル信号生成回路21からスイッチ37に向けて出力される。マルチタップ遅延回路29からはクロック生成回路27から出力されるクロックに従って、プッシュプル信号の位相を順次シフトした信号が出力される。このように、位相をずらせたプッシュプル信号を記憶しておくことにより、第1〜第4のランダム変調パターン生成器31〜34の出力信号との関係で位相差のない信号を用意することができ、比較器36での信号の比較が可能となる。
【0079】
比較器36では、メモリ30に記憶された信号と、第1〜第4のランダム変調パターン生成器31〜34で生成された信号のそれぞれとを比較する。第1〜第4ランダム変調パターン生成器31〜34から出力される信号のうち、メモリ30の信号と一致する信号があれば、対応するランダム化パターンによりプッシュプル信号が変調されたものと判定することができる。すなわち、比較器36では、線速度にロックしたクロックに従ってサンプリングされた信号の波形と、ランダム変調パターン生成器31〜34から出力される4通りの信号を比較し、一致する組み合わせを探す。一致した場合、その波形は変調後の同期信号であり、位相が一致しているポイントであると判定する。上記のように、各ECCブロックの同期信号は同一であり、また、各ECCブロックの同期信号は上記第1〜第4のランダム信号のうちのいずれかにより変調されている。したがって、マルチタップ遅延回路29から出力され、メモリ30に記憶された変調後の同期信号のいずれかと、第1〜第4のランダム変調パターン生成器31〜34のいずれか1つから出力される信号とが、必ず一致することになる。
【0080】
一致するか否かの判断基準は、本来一致すべき信号からどれだけのずれがあるかに基づく。このずれを検出し、そのずれ量が所定の値以下であれば一致したものとみなす。同期信号以降のデータ信号についても、同一ECCブロック内では同一のランダム系列を用いて変調しているので、次のECCブロックの先頭の同期信号の位置まで同一のランダム系列を用いて復調する。また、連続再生の場合には、次のECCブロックに用いられているランダム化パターンも予めわかるので、そのランダム化パターンを用意し、検出された先のECCブロックの先頭位置に基づいて各ECC内の同期信号の位相とランダム化パターンの位相とを合わせることができる。
【0081】
比較器36は、マルチタップ遅延回路29から出力されるプッシュプル信号のうち、比較器36において一致判定の対象となった信号が選択されるように、スイッチ37を切換える。これにより、マルチタップ遅延回路29からはスイッチ37を介して適切な位相をもった同期信号およびデータ信号が出力される。また、比較器36は第1〜第4のランダム変調パターン生成器31〜34のうち、一致判定の対象となった信号に対応するランダム信号が選択されるように、スイッチ45を切換える。例えば、第1のランダム変調パターン生成器31の出力信号とメモリ30に記憶された所定の信号とが一致した場合であれば、第1のランダム信号生成器41の出力信号である第1のランダム信号が選択される。
【0082】
復調器46では、比較器36における比較の結果、マルチタップ遅延回路29の出力信号の中から選択されたプッシュプル信号と、第1〜第4のランダム信号の中から選択されたランダム信号とが互いに掛け算される。これにより、同期信号およびデータ信号が所定のランダム信号により復調され、復調器46から復調信号として出力される。
【0083】
ECCブロック生成器47では、復調器46から出力される復調信号を受けてエラー訂正を実行し、エラー訂正後の信号をCPU(不図示)へ送出する。記録クロック生成器48では、復調器46から出力される復調信号に基づいて記録クロックを生成する。
【0084】
同期信号抽出部49は、比較器36から出力される信号から同期信号を抽出する。同期信号抽出部49で抽出された同期信号は、ディスクの回転数を制御するためのサーボ系に向けて出力され、スピンドルサーボ等の制御に用いられる。
【0085】
次に、図5を参照して、図3に示した読取装置100を情報記録再生装置に適用した例について説明する。図5に示すように、この情報記録再生装置200は再生系として、記録再生ヘッド51と、記録再生ヘッドからの再生信号を受けるヘッドアンプ52と、ヘッドアンプ52の出力信号を受ける物理フォーマットデコーダ53と、物理フォーマットデコーダ53の出力信号を受けるビデオデコーダ55と、ビデオデコーダ55の出力信号を受けグラフィック・ユーザ・インターフェース画像を多重するグラフィック・ユーザ・インターフェース画像多重部56と、グラフィック・ユーザ・インターフェイス画像多重部56の出力信号を受けNTSCエンコードを行うNTSCエンコーダ57とを備える。
【0086】
また、情報記録再生装置200は記録系として、映像信号の同期を補正するタイム・ベース・コレクタ58と、アナログチューナ59と、タイム・ベース・コレクタ58の出力信号およびアナログチューナ59の出力信号を受けて輝度信号およびカラー信号を分離する分離器60と、分離器60の出力信号を受けてMPEGエンコードを実行するMPEGエンコーダ61と、MPEGエンコーダ61の出力信号を受ける物理フォーマットエンコーダ62と、物理フォーマットエンコーダ62の出力信号を受けるパルス生成回路63と、パルス生成回路63の出力信号を受けて記録再生ヘッド51から射出されるレーザ光を制御する記録ドライバー64とを備える。
【0087】
さらに、情報記録再生装置200はヘッドアンプ52の出力信号に基づいて記録再生ヘッド51のトラッキングを制御するトラッキング制御回路67と、記録再生ヘッド51の出力信号に基づいて記録再生ヘッド51のフォーカスを制御するフォーカス制御回路68とを備える。
【0088】
図5に示すように、情報記録再生装置200は、図3に示した読取装置100を備える。ヘッドアンプ52を介して得られた記録再生ヘッド51からの信号は、読取装置100のプッシュプル信号作成回路に入力される。ECCブロック生成器47の出力信号は情報記録再生装置200の各部を制御するCPU71に与えられる。これにより、ECCブロック生成器47の出力信号に含まれるアドレス情報等のデータ信号は情報記録再生装置200の制御に用いられる。また、クロック生成回路27および同期信号抽出部49の出力信号は、スピンドル制御回路73に送出される。スピンドル制御回路73はディスクを回転駆動するスピンドルモータ72を制御する。
【0089】
(比較例)
次に、比較例について説明する。
図6は、FM変調したウォブル信号を記録するためのディスクカッティングマシンを示すブロック図である。図6に示すように、このディスクカッティングマシンは、所定の基本周波数を持つウォブル基準信号を生成するウォブル生成回路101と、ウォブル基準信号をFM変調するためのFM変調回路102と、光学式ディスク原盤にグルーブを形成する記録ヘッド103と、記録ヘッド103をディスクの半径方向に駆動するスライダー104と、スライダー104により駆動される記録ヘッド103の位置を検出するスライダー位置検出回路105と、スライダー104を制御するスライダー制御回路106と、記録ヘッド103から射出されるレーザ光を制御する光記録ドライバー108と、ディスク原盤を回転駆動するスピンドルモータ109と、スピンドルモータ109を制御する回転制御回路110と、FM変調回路102、スライダー位置検出回路105、スライダー制御回路106、光記録ドライバー108および回転制御回路110を制御するCPU111とを備える。
【0090】
アドレス情報等のデータ信号はCPU111を介してFM変調回路102に与えられる。ウォブル生成回路101から出力された未変調のウォブル基準信号は、FM変調回路102においてCPU111から出力されたデータ信号に基づいてFM変調される。FM変調回路102から出力される変調信号はスライダー制御回路106に入力され、スライダー104が変調信号に従って駆動されることにより、ディスク原盤にウォブリングしたグルーブが形成される。
【0091】
図7(a)および図7(b)は、隣接する複数トラックのグルーブ形状を示し、図8は、ウォブルの読み取り時におけるビームおよびグルーブの位置関係を示している。ウォブル信号を読み取る際には、図8に示すビームのA+Dの領域に対応する信号とB+Cの領域に対応する信号との差分を用いる。
【0092】
この比較例の装置では、ウォブル信号には隣接するトラックからのウォブルに起因するクロストークや、ウォブリングされたトラック上に形成された記録マークに起因するクロストーク等が混入する。このためウォブル信号のCNが悪くなり、FM変調等により記録されたデータ信号の読み取りに支障がおきたり、ウォブル基準信号の精度がとれなくなる等の問題が発生する。また、多層ディスクにおいても、各層間におけるウォブル信号のクロストークによって同様の問題が発生する。このため、多層ディスクでの高精度の書き込みが困難になるという問題が発生する。
【0093】
例えば、トラックピッチが小さくなってくると、ビームは実質的に隣のグルーブにかかるようになり、隣接するトラックのウォブルの位相の影響を受ける。図7(a)に示すように、隣接するグルーブ間の位相関係は複雑に変化するが、図7(b)に示すように、隣接するグルーブの位相が同相の場合には、上記A+Dの領域に対応する信号およびB+Cの領域に対応する信号に混入するクロストークの位相が逆相となるので、A+Dの領域に対応する信号とB+Cの領域に対応する信号との差分が最大値をとる。隣接するグルーブの位相が逆相の場合には、A+Dの領域に対応する信号およびB+Cの領域に対応する信号に混入するクロストークの位相が同相となるので、この差分が最小値をとる。このように差分の値が隣接トラックの影響で大きく変動する。
【0094】
また、図8にはマークされたピットも描かれているが、ビーム形状、ピットの形状、レンズの収差、隣のグルーブ上のピットのクロストークにより、必ずしもA+Dの領域およびB+Cの領域のマークピットに基づく値が一致するわけではない。その一致しない分が、ウォブル検出の出力に現れてくる。
【0095】
以上のように比較例の方式では、特定の基本周波数(ウォブリング基準信号の周波数)に集中して信号を記録しているので、ノイズやクロストークの影響を受けると、精度の良い信号を検出することが困難である。
【0096】
なお、上記実施形態では、4種類のランダム化パターンを用いることで、隣接するトラック間で使用されるランダム化パターンが異なるようにしているが、記録媒体の構成に応じて隣接するトラックで同一のランダム化パターンが使用されないように、そのランダム化パターンの数を適宜定めればよい。
【0097】
上記実施形態では、複数のランダム化パターンを用意し、これらをECCブロックごとに切換える例を示している。しかし、ランダム化パターンを用いるのではなく、スペクトラム拡散の基本周波数を短時間(例えば数十μSec〜数百μSec)で変化させるようにしてもよい。この場合にも、データは切換単位でランダム化されており、クロストークの影響が低減される点で、ランダム化パターンを切換える場合と同様の効果がある。
【0098】
上記実施形態では、すべてのECCブロックの同期信号を同一とし、かつ各ECCブロック内の同期信号およびデータ信号に対し、同一のランダム化パターンを用いて変調をかけている。しかし、ECCブロックごとに異なる同期信号を用い、かつ、同一ECCブロック内の同期信号とデータ信号とで、異なるランダム化パターンを用いてもよい。同一のランダム化パターンが隣接するトラック間で並ばないように配置を工夫すればよい。この場合には、同期信号とデータ信号に用いるランダム化パターンとを一対一に対応させておくことで、ランダム信号の復調が可能となる。
【0099】
このような構成によれば、同期信号やデータ信号の読み取りに使用する回路は複雑となるが、同期信号およびデータ信号間で占有帯域が異なるので、同期信号に対するデータ信号からのクロストークの影響を減らすことができる。このため、同期信号の読み取り精度が向上するという利点がある。
【0100】
上記実施形態では、隣接するトラック間でのランダム化パターンの占有帯域に関する制限は設けていないが、隣接するトラック間でのランダム化パターンの占有帯域を分離することにより、隣接するトラック間におけるクロストークの影響をさらに低下させることができる。
【0101】
上記実施形態では、同期信号およびデータ信号に対してランダムデータ化し、トラックマーカーについてはランダム化せずに記録している。しかし、すべてのデータをランダム化してもよい。この場合、PLLを用いたクロック制御回路および回転数検出器を用いてデータ抽出クロックが生成され、同様な手法でデータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の情報記録媒体である光学式ディスクの信号フォーマットを示す図。
【図2】ディスク原盤を作製するディスクカッティングマシンの構成を示すブロック図。
【図3】読取装置の構成を示すブロック図。
【図4】線速度の算出方法を示す図。
【図5】情報記録再生装置の構成を示すブロック図。
【図6】FM変調したウォブル信号を記録するためのディスクカッティングマシンを示すブロック図。
【図7】グルーブの形状を示す図であり、(a)は隣接する複数トラックのグルーブ形状を示す図、(b)は隣接するトラックの位相が揃った場合を示す図。
【図8】ウォブルの読み取り時におけるビームおよびグルーブの位置関係を示す図。
Claims (19)
- ウォブリングされたトラックを有する情報記録媒体であって、
前記トラックの少なくとも一部は、記録情報の少なくとも一部をランダム化したウォブリング信号に基づいてウォブリングされており、
前記トラックは、ランダム化されていない記録情報によりウォブリングされた部分を有し、前記ランダム化された記録情報に対応する部分とランダム化されていない記録情報に対応する部分とでウォブリング振幅が異なることを特徴とする情報記録媒体。 - 前記ウォブリング信号は、記録情報の少なくとも一部をランダム化パターンを用いてランダム化したものであることを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体。
- 前記ウォブリング信号は、記録情報の少なくとも一部をスペクトラム拡散に用いる信号の基本周波数を短い周期で変化させることによりランダム化したものであることを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体。
- 前記ランダム化されていない記録情報に対応する部分のウォブリング振幅は、前記ランダム化された記録情報に対応する部分のウォブリング振幅より大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
- 前記ランダム化された記録情報は、ランダム化された特定の同期信号を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
- 前記ランダム化された記録情報は更に、前記ランダム化された特定の同期信号と同一のランダム化パターンによりランダム化された実体データを含むことを特徴とする請求項5に記載の情報記録媒体。
- 前記ランダム化された記録情報は、ランダム化された同期信号と、該同期信号により示されるランダム化パターンによりランダム化された実体データとを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
- 前記ランダム化パターンは、互いに隣接するトラック間で異なることを特徴とする請求項2に記載の情報記録媒体。
- 前記ランダム化されたウォブリング周波数は、互いに隣接するトラック間で基本周波数が異なることを特徴とする請求項3に記載の情報記録媒体。
- 前記ランダム化パターンは、前記記録情報の処理時における一単位となる一領域内においては、同一のランダム化パターンが用いられることを特徴とする請求項2に記載の情報記録媒体。
- 前記記録情報の処理時における一単位となる一領域内においては、基本周波数が同一の信号によりランダム化されることを特徴とする請求項3に記載の情報記録媒体。
- 前記一単位はECCブロック単位であることを特徴とする請求項10または11に記載の情報記録媒体。
- 前記一単位は記録マークのデータエラーコレクション単位と同一であることを特徴とする請求項10または11に記載の情報記録媒体。
- 占有帯域が異なる2種類以上のランダム化パターンが用いられ、隣接するトラック間で占有帯域の異なるランダム化パターンが使用されることを特徴とする請求項2に記載の情報記録媒体。
- 前記ランダム化された記録情報は、ランダム化された同期信号とランダム化された実体データとを含むことを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
- ウォブリングされたトラックを備える情報記録媒体を読み取る情報読取装置において、
前記トラックは、ランダム化された情報とランダム化されないトラックマーカーとを含むウォブリング信号に基づいてウォブリングされており、前記ランダム化された記録情報に対応する部分とランダム化されていない記録情報に対応する部分とでウォブリング振幅が異なり、
前記情報読取装置は、
上記トラックのウォブリングに基づくウォブリング信号を読み取る読取手段と、
前記ウォブリング信号に含まれるトラックマーカー信号を検出する検出手段と、
前記検出されたトラックマーカー信号に基づいて前記ディスクの線速度を測定する線速度測定手段と、を備えることを特徴とする情報読取装置。 - 前記トラックに記録された情報を再生する情報再生手段を備え、
前記情報再生手段は、前記線速度測定手段により測定された線速度に基づくクロックで信号処理を行う信号処理手段を備えることを特徴とする請求項16に記載の情報読取装置。 - 前記トラックに情報を記録する情報記録手段を備え、
前記情報記録手段は、前記線速度測定手段により測定された線速度に基づくクロックで信号処理を行う信号処理手段を備えることを特徴とする請求項17に記載の情報読取装置。 - 前記ランダム化された情報は、複数のランダム化パターンのいずれか一つを用いてランダム化されており、
前記情報読取装置は、
前記複数のランダム化パターンを用いてランダム化した複数のランダム化信号を出力するランダム化信号出力手段と、
前記ランダム化信号出力手段から出力された複数のランダム化信号と、前記読取手段によって読み取られたウォブリング信号とを比較する比較手段と、を備え、
前記比較手段は、その比較結果に基づいて、前記ランダム化された情報のランダム化に用いられたランダム化パターンを判定することを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の情報読取装置。
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