(57)【特許請求の範囲】
【請求項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トラックを備え、
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、前記ウォーブルトラック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、前記ウォーブルトラック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トラックに対して、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トラック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。
【請求項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トラックを備え、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、前記ウォーブルトラック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、前記ウォーブルトラック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トラックに対して、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トラック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、
前記ウォーブルトラック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、前記ウォーブルトラック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同期情報から同期信号を検出する同期信号検出手段と、
検出された前記同期信号に同期して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。
【請求項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トラックを備え、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、前記ウォーブルトラック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、前記ウォーブルトラック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トラックに対して、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トラック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、
前記ウォーブルトラック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、前記ウォーブルトラック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同期情報から同期信号を検出する同期信号検出手段と、
検出された前記同期信号に同期して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。
【請求項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トラックを備え、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、前記ウォーブルトラック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、前記ウォーブルトラック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トラックに対して、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トラック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、
前記ウォーブルトラック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、前記ウォーブルトラック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同期情報から同期信号を検出し、
前記検出された前記同期信号に同期して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。
【請求項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トラックを備え、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、前記ウォーブルトラック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、前記ウォーブルトラック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トラックに対して、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トラック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、
前記ウォーブルトラック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、前記ウォーブルトラック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同期情報から同期信号を検出し、
前記検出された前記同期信号に同期して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。
【発明の詳細な説明】
【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】
情報記憶媒体の情報記録領域内の任意の位置に情報を記録するため、または情報記憶媒体上に記録された情報を再生するためには、情報記憶媒体上における物理的な絶対アドレスが必要である。ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷではこの物理的な絶対アドレスとして、情報記憶媒体上のグルーブと呼ばれるトラックをウォーブルさせてアドレス情報がＦＭ変調により記録されている。ＦＭ変調のシンボルは２２．０５ｋＨｚ＋１ｋＨｚ及び２２．０５ｋＨｚ−１ｋＨｚである。また、ユーザー情報は、このアドレス情報に基づき誤り訂正ブロック単位で記録される。グルーブのウォーブル変調によりアドレス情報を記録していることから、グルーブに切れ目がなく、グルーブ上に連続してユーザーの情報を記録することが可能である。従って、連続した情報の記録に有利であり、制御情報等の無駄な情報が挿入されないので、フォーマットの効率が高くなる。特開平９−２７１２７には、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷと同様にグルーブのウォーブル変調によりアドレス情報を記録する技術が開示されている。
【０００３】
ＤＶＤ−ＲＡＭでは物理的な絶対アドレスとしてプリピットを用いてＣＡＰＡというアドレス情報が物理セクタ単位で記録されている。プリピットが形成された部分ではグルーブが途切れている。アドレス情報をグルーブのウォーブルではなくプリピットで記録することから、記録されたユーザー情報と物理アドレス情報の分離が容易となる。しかも、再生されたアドレス情報の精度が高く、またプリピットとグルーブの切り替り目が検出しやすいため、記録開始位置の検出精度が高くなる。さらに、物理セクタ単位でアドレスが記録されていることから、ユーザー情報の記録再生の際に、所望の物理セクタにランダムに迅速にアクセスすることが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようにＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷでは、情報記憶媒体上のグルーブと呼ばれるトラックをウォーブルさせてアドレス情報がＦＭ変調により記録されている。しかしながら、アドレス情報が誤り訂正ブロック単位でしか判明しない、ＦＭ変調のシンボル間の周波数変化が小さく読み取り精度が低い。このため、ユーザー情報の記録再生の際に、ウォーブルの信号のみを用いて所望のアドレスに迅速、正確にアクセスするのが困難であった。また、情報の書き換えのも誤り訂正ブロック単位でしか行うことができないため、誤り訂正ブロックより小さい単位での欠陥管理が不可能であった。加えて、アドレス情報検出のための制御情報、たとえばアドレス情報読み取り周波数の引きこみのための領域や、その領域を識別するための識別情報、アドレスの開始位置を示す情報、などが揃っていない。もしくはそれらの情報を容易に検出する方法が設けられていない。このためアドレス情報の読み取りが迅速、正確に行えないという問題があった。また、記録開始位置を示す高精度な情報がないために、記録開始位置の位置決め精度が悪く、ユーザー情報の追記、書き換えのためにはすでに記録してある情報を保護するために、リンキングのためのバッファー領域が必要となり、記録容量の低下、記録時間の冗長を招いていた。特開平９−２７１２７にも同様問題があった。
【０００５】
上記したようにＤＶＤ−ＲＡＭでは、物理的な絶対アドレスとしてプリピットを用いてＣＡＰＡというアドレス情報が物理セクタ単位で記録されている。プリピットが形成された部分ではグルーブが途切れているため、ユーザー情報を連続して記録することができず、映像情報などのシームレスな情報を記録するのに向かないという問題があった。さらに、記録された情報を再生する際にもユーザー情報がプリピット情報によって分断されるため、再生専用ディスクであるＤＶＤ−ＲＯＭとのフォーマットの互換性が低く、ＤＶＤ−ＲＡＭを再生専用ドライブで再生するのに技術的な障害となっている。加えて、ユーザー情報の記録再生に相変化媒体を用いるＤＶＤ−ＲＡＭではプリピット部にはアドレス情報の他、ＶＦＯ領域、ガード領域、バッファー領域などが設けられており、この部分にはユーザー情報が記録できないことから、実質的な記録容量の大幅な低下が生じ、問題となっていた。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ユーザー情報の記録再生により適した情報記録媒体を提供することにある。また、この発明は、ユーザー情報の記録再生により適した情報記録媒体に対して効率良くユーザー情報を記録することが可能な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、この発明は、ユーザー情報の記録再生により適した情報記録媒体から効率良くユーザー情報を再生することが可能な情報再生装置及び情報再生方法を提供することにある。
【０００７】
【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。
【０００８】
（１）この発明の情報記憶媒体は、再生制御情報に対応して変調されたウォーブルを有するウォーブルトラックを備えた情報記録媒体であって、前記再生制御情報は、アドレスデータを含み、前記アドレスデータの一部に少なくとも１つの同期情報を有し、前記同期情報の境界では前記ウォーブルの周波数が変化する。
【０００９】
（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て変調されたウォーブルを有するウォーブルトラックを備え、前記再生制御情報は、ヘッダデータ及びヘッダデータに続くアドレスデータを含み、前記ヘッダデータ及び前記アドレスデータの一部に少なくとも１つの同期情報を有し、前記同期情報の境界では前記ウォーブルの周波数が変化し、
この発明の情報記録装置は、前記ウォーブルトラックの前記ウォーブル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同期情報から同期信号を検出する同期信号検出手段と、検出された前記同期信号に同期して前記ヘッダデータ及び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、を備えている。
【００１０】
（３）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て変調されたウォーブルを有するウォーブルトラックを備え、前記再生制御情報は、ヘッダデータ及びヘッダデータに続くアドレスデータを含み、前記ヘッダデータ及び前記アドレスデータの一部に少なくとも１つの同期情報を有し、前記同期情報の境界では前記ウォーブルの周波数が変化し、
この発明の情報再生装置は、前記ウォーブルトラックの前記ウォーブル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同期情報から同期信号を検出する同期信号検出手段と、検出された前記同期信号に同期して前記ヘッダデータ及び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、を備えている。
【００１１】
（４）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て変調されたウォーブルを有するウォーブルトラックを備え、前記再生制御情報は、ヘッダデータ及びヘッダデータに続くアドレスデータを含み、前記ヘッダデータ及び前記アドレスデータの一部に少なくとも１つの同期情報を有し、前記同期情報の境界では前記ウォーブルの周波数が変化し、
この発明の情報記録方法は、前記ウォーブルトラックの前記ウォーブルから前記再生制御情報を読み取り、読み取られた前記再生制御情報に含まれる前記同期情報から同期信号を検出し、検出された前記同期信号に同期して前記ヘッダデータ及び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。
【００１２】
（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て変調されたウォーブルを有するウォーブルトラックを備え、前記再生制御情報は、ヘッダデータ及びヘッダデータに続くアドレスデータを含み、前記ヘッダデータ及び前記アドレスデータの一部に少なくとも１つの同期情報を有し、前記同期情報の境界では前記ウォーブルの周波数が変化し、
この発明の情報再生方法は、前記ウォーブルトラックの前記ウォーブルから前記再生制御情報を読み取り、読み取られた前記再生制御情報に含まれる前記同期情報から同期信号を検出し、検出された前記同期信号に同期して前記ヘッダデータ及び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。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
まず、本発明のポイントについて説明する。
【００１５】
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変調されたウォーブルを有するウォーブルトラックを備えている。再生制御情報は、ヘッダデータ及びこのヘッダデータに続くアドレスデータを含んでいる。さらに、ヘッダデータ及びアドレスデータの一部に少なくとも１つの同期情報わ割り当てられている。同期の境界では前記ウォーブルの周波数が変化する。同期情報はあらかじめ決められた周波数、もしくは特殊なパターンで記録される。また、同期情報を記録するウォーブルの変調方式は多値周波数変調を用いている。さらに、多値周波数変調に含まれる各シンボルの周波数は直交関係を輸している。
【００１６】
また、同期情報はアドレスデータの開始位置、ヘッダデータの開始位置及び終了位置に配置され、それぞれアドレスデータの始まりや、ヘッダデータの始まり、ヘッダデータの終了の判別に用いられる。
【００１７】
また、同期情報は１ワード単位で構成されているが、特定の同期情報では１ワードを構成する複数のタイムスロットのうちの少なくとも１つのタイムスロットが、同じ同期情報に含まれるその他のタイムスロットと異なる周波数を有している。さらに、これらの周波数は互いに直交関係を有している。
【００１８】
また、ウォーブルトラックは複数のセグメント領域を備えている。１つのセグメント領域にはヘッダデータとアドレスデータが配置される。さらに、ヘッダデータ及びアドレスデータに含まれる同期情報に同期して１つのセグメントには複数のセクターデータが記録される。
【００１９】
再生制御情報は、ウォーブルトラックのウォーブル周期に反映されている。言い換えると再生制御情報はトラックのウォーブルとして記録されている。このように、再生制御情報をウォーブルトラックのウォーブル周期に反映させることにより、トラックに切れ目を作らなくて済む。結果的にユーザー情報をシームレスに記録することが可能となる。また、再生制御情報に含まれるヘッダデータとアドレスデータには同期情報が含まれるが、同期情報はそれぞれ特定のパターンを有しているか、もしくは同期情報の境界で周波数が切り替る。このようなパターンの違い、周波数の切り替りによって再生制御情報に含まれる各種情報を正確に再生判別することが可能となる。
【００２０】
さらに、少なくとも同期情報を記録するためのウォーブルの変調方式に多値周波数変調を用い、多値周波数変調に用いる各シンボルの周波数が直交関係を有している。このように各シンボルが直交関係にあることで、各シンボルの検波が容易となる。例えば、直交関係を利用した遅延検波方法を用いることによって正確に同期情報を読み出し、確実に再生制御情報を再生することが可能となる。すなわち、同期情報としてユーザー記録情報の記録開始位置を示す情報や、セグメントのアドレスの開始位置、ヘッダデータの開始位置や終了位置、ユーザー情報の記録開始位置を示す情報をそれぞれ配置すれば、これらの情報を正確に検出することが可能となる。この結果ユーザー情報の記録再生開始位置の位置決め精度が向上する。また、情報の判別精度が向上する他、判別方法が簡便になる。
【００２１】
また、再生制御情報は１ワード単位で構成され、通常１ワードないでは変調のシンボルは変化しないが、特定同期情報に関しては１ワードを構成する複数のタイムスロットのうちの一部のシンボルを切り替えるようにする。結果として、この特定同期情報では遅延検波の出力が１ワード内で変化するため、その他の再生制御情報との識別がより簡単、正確になる。
【００２２】
ウォーブルトラックが複数のセグメント領域に分割され、それぞれヘッダデータ、アドレスデータを含み、それぞれの同期情報に基づいてユーザーデータを複数のセクターデータとして記録する。セグメントのアドレスデータの開始位置、ユーザー情報の記録開始位置を示す情報は上述のような同期信号とするので、これにより、この特徴的な同期信号を検出すれば、セグメントのアドレスデータの開始位置やユーザー記録情報の記録開始位置の特定が正確、判別できるほか、セグメントのアドレスを利用してユーザー情報を記録することを容易に実現することが出来る。
【００２３】
ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどの情報記憶媒体と本発明の情報記憶媒体の違いは、以下の４点である。一つ目はグルーブをウォーブルさせて記録する信号として、アドレス情報のほかに、各種の同期信号をあらかじめ決められた周波数の信号で記録しておくことである。この同期信号は例えば、アドレスデータの開始を示すウォブルアドレスマーク、ＰＬＬ引き込みのためのウォーブルＶＦＯ、ウォブルプリシンクロナスコードや、ウォブルポストトアンブル等である。二つ目には同期情報を境界で切り替える、もしくはそのほかの領域とは異なるパターンで記録することである。三つ目はＦＭ変調の各シンボルに直交関係のある周波数を選択すること、さらにその直交関係を用いてウォーブルの情報を再生すること。四つ目は、情報の記録を誤り訂正ブロックとはことなるセグメント単位で行うことである。
【００２４】
この発明の情報記憶媒体は、従来のＤＶＤ−ＲＡＭと異なり、グルーブと呼ばれるトラックを多値周波数変調によりウォーブルさせることでアドレス情報を記録しており、グルーブを中断してプリピットを挿入していない。従って、シームレス記録に適している。しかも、ユーザー情報の記憶効率に優れる。
【００２５】
以下、図面を参照しながら本実施形態について説明する。
【００２６】
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。
【００２７】
図１（ｃ）に示すように情報記憶媒体９には同心円状または、らせん状に溝９ａが刻まれている。この溝９ａはトラックと呼ばれ、さらに、凸部をグルーブ、凹部をランドと呼んで区別する。情報は記録マーク１２７として、トラックに沿って記録される。さらに、このトラックは図１（ａ）に示すように蛇行（ウォーブル）している。このウォーブルの周波数を変化させること、すなわち周波数（ＦＭ）変調を行うことによって、トラックに情報を記録することが可能である。本情報記憶媒体９ではこのウォーブルのＦＭ変調を利用することで、ディスク上の物理的な位置を示すアドレスデータ等の制御情報をディスク製作時に成形している。従って、情報記憶媒体９をユーザーが利用する場合、まったく情報の記録を行っていない状態でも、すぐにディスク前面の物理的なアドレスが決定していることになる。
【００２８】
情報の記録再生はトラックに沿って再生用の光ビームを照射することによって行われる。たとえば、相変化媒体を用いた情報記憶媒体９では、アモルファス状態と結晶状態の違いによって生じる反射率の違いによって信号を再生することができる。記録マーク１２７をアモルファスで記録した場合、この部分は結晶であるその他の部分と反射率が異なる。そこで、トラックからの反射光を検出することで、反射光に反映されたトラックの反射率変化が情報として再生される。さらに、反射光にはウォーブル成分も含まれる。この反射光成分に含まれるウォーブル成分を検出してウォーブル信号として取り出すことで、スピンドルモータの回転制御信号や、ディスク上の物理的位置であるアドレス情報を再生することができる。また、ウォーブル信号は差信号と呼ばれる信号、記録マーク１２７の情報は和信号と呼ばれる信号により強く現れるため、差信号と和信号を別々に検出することで、ウォーブル信号と記録マーク１２７による信号を分離することができる。従って、記録マーク１２７によって記録されたユーザー情報を再生する際にはウォーブルの信号は邪魔にならない。情報の記録は光の強度変調によって行われる。たとえば記録媒体として相変化媒体を用いた場合、この層変化媒体に強い光を照射し、媒体を溶融、急冷すると、アモルファス状態の記録マーク１２７が形成される。記録媒体に色素膜を用いた場合でも、この膜に強い光を照射することで、色素膜の化学変化、物理的な変化を誘発し、記録マーク１２７を形成することができる。
【００２９】
さらに、トラックは図１（ｂ）に示すように、複数の領域に分割されている、これは前述のウォーブル信号によるディスク上の物理的な位置を示すアドレス情報を配置したアドレスデータ領域５０２とこのアドレスデータ領域５０２に記録された信号を再生するための同期情報等制御情報を記録したウォーブルヘッダ領域５０１の２種類の領域である。本実施形態ではウォーブルヘッダ領域５０１とアドレスデータ領域５０２の一組を１セグメントと定義している。したがって、トラックは複数のセグメントに区分されており、セグメントのアドレスはウォーブル信号で記録されたアドレス情報を再生すれば判明することになる。
【００３０】
続いて、セグメントの構造とユーザー情報の配置について説明を行う。図２にセグメントの構造とユーザーデータとの配置関係を示す。
【００３１】
上述した様に、図１（Ｃ）おけるウォーブルヘッダ領域５０１−１の始まりからとアドレスデータ領域５０２−１の終わりまでが１セグメントとなる。図２（Ｃ）に示すように、セグメントのアドレス情報はウォーブルの変調によりひとつのアドレスデータ領域５０２内に三回記録される。また、これらのセグメントアドレスはひとつのアドレスデータ領域５０２内ですべて等しく、アドレス情報が三重書きされていることになる。アドレス情報を再生する際には、この三重書きされたアドレスの再生情報を多数決で判断することにより、アドレスの読み取り精度を高めている。この結果、セグメントのアドレスの読み取りエラーが起こりにくく、再生された情報は精度の高いアドレス情報であるといえる。
【００３２】
図２（ｄ）にセグメントのアドレスの構成を示す。セグメントのアドレスはＷＡＭ領域５２１とＷＰＩＤ領域５２２、ＷＩＥＤ領域５２３で構成されている。ＷＡＭ領域５２１にはアドレス情報の先頭であることを示すウォーブルアドレスマークが記録されている。ＷＰＩＤ領域５２２にはアドレス情報であるウォーブルフィジカルアイデンチフィケイションデータが記録されている。ＷＩＥＤ領域５２３にはアドレス情報のエラー訂正情報であるウォーブルＩＤエラーディテクションコードが記録されている。
【００３３】
セグメントには上述のアドレス情報のほかにウォーブルヘッダ領域５０１内にも複数の制御情報を有している。図２（ｄ）にはウォーブルヘッダ領域５０１内に配置された情報を示している。
【００３４】
ＷＰＡ領域５１１にはセグメントの開始すなわち、一つ前のセグメントの終了を表すウォーブルポストアンブルが記録されている。ＷＶＦＯ領域５１２には一定周波数のウォーブルが記録されており、情報の記録再生時におけるＰＬＬクロックの引き込み等に利用される。ＷＰＳ領域５１３にはＷＶＦＯ領域５１２の終了を示すとともに、記録開始の同期を取るためのウォーブルプリシンクロナスコードが記録されている。
【００３５】
次に、本実施形態におけるウォーブルデータとユーザーデータの配置関係について説明する。図２（ｂ）と図２（ｃ）にはウォーブルデータとユーザーデータの配置関係が示されている。ウォーブルヘッダ領域５０１−１とアドレスデータ領域５０２−１で構成された１セグメントの間には、物理セクタデータ５が４つと中間領域３０１が１つ配置されている。すなわち中間領域３０１ｂから中間領域３０１ｃまでの４つの物理セクタデータ５と中間領域３０１がユーザー情報を記録す際の一セグメントとなる。ユーザーデータの記録、書き換えはこの一セグメントを最小単位として行われる。さらに、アドレスデータ領域５０２の各セグメントアドレス５０４の長さは物理セクタデータ５の長さと等しく、それぞれ開始位置もほぼ同じである。また、ウォーブルヘッダ領域５０１の開始位置と物理セクタデータ５の開始位置もほぼ同じである。ここで、たとえば記録媒体として相変化媒体を用いた場合、記録情報のオーバーライトによる劣化を低減するために、記録開始位置を数バイト単位でランダムにシフトさせることがある。このため、セグメントアドレス５０４や、ウォーブルヘッダ領域５０１の開始位置と物理セクタ５の開始位置はこの程度の範囲ではずれることになる。
【００３６】
続いて、ユーザーデータの構成について説明を行う。図３にユーザーデータの構成を示す。図３（ｂ）はユーザーデータの一セグメントの構成を示している。ユーザーデータの１セグメントはＶＦＯ領域３３３、ＰＳ領域３１３、４つの物理セクタデータ５、ＰＡ領域３１１で構成されている。また、ウォーブル信号の一セグメントとユーザーデータの一セグメントの同期を維持するためにＶＦＯ領域１１１ａが設けられている。また、ウォーブルヘッダ領域の終了と同時に物理セクタデータ５の先頭が始まるように配置されている。ここで、ＶＦＯ領域３３３には一定周波数信号を記録し、再生時のＰＬＬクロックの引き込み等に利用する。ＰＳ領域３１３には物理セクタデータの開始を示すプリシンクロナスコードを記録する。ＰＡ領域３１１には物理セクタデータの終了を表すポストアンブルを記録する。ＶＦＯ領域３３３、ＰＳ領域３１３、ＰＡ領域３１１に記録されるデータは管理、制御情報であり、実際のユーザーデータは物理セクタデータ５として、物理セクタ毎に記録される。ここで、管理制御情報が記録されている領域を中間領域３０１、ユーザー情報が記録されている領域をユーザーデータ記録領域３０３と定義している。
【００３７】
本実施形態ではユーザーデータの記録、書き換えの最小単位が１セグメントであり、記録、書き換えは１セグメント連続で行われる。すなわち、ユーザーデータの記録、４つの連続する物理セクタ５を含む書き換えはＶＦＯ領域３３３からＶＦＯ領域１１１ａまでを一度に行う。
【００３８】
続いて、本実施形態におけるウォーブル信号の変調方法であるＦＭ変調方式について説明を行う。ウォーブルパターンは再生制御情報に２値もしくは多値直交周波数変調をかけることにより生成される。ここでは４値周波数変調について説明する。４値周波数変調では４値の周波数の異なる波をシンボルＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４として用いる。以下、多値直交周波数変調について説明する。
【００３９】
【数１】
0003561256.tif 000002
【００４０】
本実施形態においては、上記において示される周波数関係の４値直交周波数変調を使う。本実施形態においては、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。
【００４１】
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。
【００４２】
図４に情報記憶媒体９の読み取りがＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）であるとしたときの、４値直交周波数変調を用いた本発明実施形態におけるウォーブルパターン内容説明図を示す。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。
【００４３】
［Ｆ２］と［Ｆ３］が２：３の関係にあり、［Ｆ２］と［Ｆ４］および［Ｆ３］と［Ｆ６］の周波数が１：２の関係にあるところに本発明の大きな特徴がある。それにより図  ３における４波に共通するタイムスロットＴｓの長さを相対的に短くすると共に、４波に共通なウォーブルクロック周期ＴＬの相対的な長さを長くする効果をもつ。その結果、図７に示す復調回路の構造を簡素化できると共に復調の信頼性が向上する。図４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、この長さをＤＶＤフォーマットにおける１シンクフレーム長Ｔｗに一致させる。ウォーブルパターン変化周期Ｔｗ内に１シンボルまたは別の言い方では１ウォーブルワードが対応する。図４に示すように本発明では４種類の周波数のウォーブルが対応するので１シンボル（１ウォーブルワード）当たり２値表現で”２ビット（２ウォーブルビット）”に対応する。１タイムスロットＴｓ毎に１シンボル（１ウォーブルワード）を割り当てると最も記録効率が高いが、以下（１）〜（３）の問題が発生する。
【００４４】
（１）ウォーブルパターン内にわずかでも物理的欠陥があると誤検知したりデータシフトを起こしやすい。
【００４５】
（２）１シンボル（１ウォーブルワード）Ｔｗ毎の切れ目を検知しづらい。
【００４６】
（３）１シンボル（１ウォーブルワード）Ｔｗ毎のデーター検知の信頼性が低い。
【００４７】
これら問題を解決するため、１シンボル（１ウォーブルワード）当たり複数タイムスロットを割り当ててＴｗ＝ＬＴｓ（Ｌは整数）とし、１シンボル（１ウォーブルワード）内は至る所一定の周波数にしている。これにより、１シンボル（１ウォーブルワード）Ｔｗ内に含まれるウォーブル数が増加するため、以下（１）〜（３）の効果が得られる。
【００４８】
（１）ウォーブルパターン内の物理的結果によっても誤検知しづらくデータ検知の信頼性が向上する。
【００４９】
（２）遅延検波回路５５０を用いることで１シンボル（１ウォーブルワード）毎の切れ目が容易に検出可能となる。
【００５０】
（３）非常に簡単な構造のバンドパスフィルタ回路５４１〜５４４により精度よく検出が可能となる。
【００５１】
図  ３は４種類の異なる周波数を用いた４値ＭＳＫの例を示しているが、上記本発明の特徴は２波長を用いた方法にも活用することができる。例えば、図  ３の中で［Ｆ２］と［Ｆ３］を用いる方法（２値ＭＳＫ）においてもＴｗ＝ＬＴｓとすることで前述した同様の効果が得られる。
【００５２】
また、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ーの区切り点の検出は、遅延検波を利用することにより容易にできる。
【００５３】
【数２】
0003561256.tif 000003
【００５４】
ここで、遅延検波の出力を正規化して考えた場合、本実施形態における各シンボルはお互いに直交していることから、同じシンボルが連続している間は遅延検波の出力は１となり、シンボルが切り替わったところで０になる。従って、ウォーブルの変調によって情報をトラックに記録する場合は、特別な制御情報を記録した領域意外の領域例えばアドレスデータ領域５０２では、１シンクフレームごとにウォーブルパターンの変化が必ず起きるような符号化を行えば、遅延検波の出力から１シンクフレームの区切り（すなわち１シンボルの感覚Ｔｗごとの区切り）が検出されるので、復調時のタイミング生成が容易になる。また、ウォーブルヘッダ領域などの特別な制御情報を記録する領域、すなわち同期情報を記録する領域では１シンクフレームごとにウォーブルパターンを切り替らないようにして、通常のアドレス情報などを変調する際に用いる変調法則には存在しない長さだけ連続させるか、もしくは１ウォブルワード：Ｔｗ内でタイムスロット毎にウォーブルパターンを切り替えることで、遅延検波の出力から制御情報を抽出することが可能となる。
【００５５】
次に、各領域に記録されたウォーブル信号の具体的な内容について説明を行う。図５は、この発明の第１の実施形態に係るウォーブル信号の一例を示す図である。具体的に言うと、ウォーブルヘッダ領域５０１−１及びセグメントアドレス１重目記録５０４−１に記録するウォーブル信号を示す。ただし、セグメントアドレス２重目録５０４−２及び、セグメントアドレス３重目記録５０４−３にはセグメントアドレス１重目５０１−１と同様の信号が記録される。ＷＰＡ領域５１１にはウォーブルポストアンブルとしてＦ４の繰り返しが記録される。ＷＶＦＯ領域５１２にはウォーブルＶＦＯとしてＦ６の繰り返しが記録される。ＷＰＳ領域５１３にはウォーブルプリシンクロナスコードとしてＦ３の繰り返しが記録される。ＷＡＭ領域５５１にはウォーブルアドレスマークとして再びＦ６が連続して記録される。また、ＷＰＩＤ領域５２２にはセグメントのアドレス情報を変調した値を１シンクフレームを単位としてシンボルを切り替えることで記録する。ＷＩＥＤ領域５２３にはセグメントのアドレス情報のエラー訂正情報を変調した値を１シンクフレームを単位としてシンボルを切り替えることで記録する。ここで、ＷＶＦＯ領域５１２におけるＦ６の連続はＷＰＩＤ領域５２２、ＷＩＥＤ領域５２３に用いられる変調法則のランレングス制限最大長よりもはるかに長いため、Ｆ６の連続期間を確認し、連続期間がそのランレングス制限最大長より長ければ、そこの領域がウォーブルヘッダ領域５０１であり、さらに、ＷＶＦＯ領域５１２であることが簡単に判別できる。また、ＷＰＡ領域５１１がＦ４で記録されていることがあらかじめ決められていることから、ＷＶＦＯ領域５１２の始まるおおよそのタイミングをディスクの回転や、各領域の発生周期から検出しておけば、そのタイミングで出現したＦ４を検出することで、正確なＷＶＦＯ領域５１２の開始位置すなわちウォーブルヘッダ領域５０１の位置を正確に判別することができる。同様に、ＷＰＳ領域５１３、ＷＡＭ領域５２１もあらかじめシンボルの周波数が決められており、さらに各領域でシンボルが切り替わることから同様の検出方式によって、それぞれの領域の正確な判別を行うことができる。
【００５６】
次に情報記憶媒体９の情報を記録または再生するための情報記録再生装置のについて説明を行う。図６に本実施形態の情報記録再生装置の構成を示す。情報記録再生装置による記録動作及び再生動作は、ＣＰＵ１０１６により制御される。本実施形態の情報記憶媒体９はクランパ１０００によってスピンドルモータ１００８に装着される。スピンドルモータ１００８はモータドライバ１００９によって駆動される。回転する情報記憶媒体９に対向して、光ヘッド１００４が設けられており、この光ヘッド１００４から照射される光ビーム１００１によって情報記憶媒体９への情報の記録及び再生が行われる。
【００５７】
光ヘッド１００４は対物レンズ１００２とこの対物レンズ１００２をフォーカス方向及びディスクの半径方向に動かすレンズアクチュエータ１００３、記録及び再生のための光学系１００７と紫色の半導体レーザーＬＤ１００６と、情報法記録媒体９からの反射光から再生信号を検出するための分割フォトディテクＰＤ１００５等を備えている。レンズアクチュエータ１００３は、サーボ制御回路１０１３の制御に基づき対物レンズ１００２をフォーカス方向及びディスクの半径方向に動かす。光ヘッド１００４全体はキャリッジ１０１０によって情報記憶媒体９の半径方向に動かされる。半導体レーザーＬＤ１００６は、レーザ駆動制御回路１０１２により駆動制御される。半導体レーザーＬＤ１００６から照射された光ビーム１００１は、光学系１００７を通過後、対物レンズ１００２で集光され情報記憶媒体９にフォーカスする。情報記憶媒体９からの反射光は対物レンズ１００２、光学系１００７を通過後分割フォトディテクタＰＤ１００５に入射する。複数分割ディテクタＰＤ１００５は２分割のプッシュプルディテクタとして機能し、この２分割のプッシュプルディテクタより検出された信号（差信号）を用いて、ウォーブル信号の再生が行われる。ユーザー情報などＲＦ信号の読み取りは分割ディテクタの入射光を足して和信号として検出する。検出されたウォーブル信号、ユーザー情報は信号処理回路１０１４及びデータ処理回路１０１５で処理される。
【００５８】
続いて、ウォーブル信号の復調回路について説明を行う。図７にウォーブル復調回路の構成例を示す。これは、図６の信号処理回路１０１４の一部に当たる。この復調回路では主に、ウォーブル信号として変調されたアドレスデータ等のデータを復調するともに、スピンドルモータの回転制御信号や情報記録のための基準クロック、遅延検波の出力を利用した同期パターン等の生成を行う。ここで復調されたアドレスデータに基づき、光ヘッド１００４により目的位置に対して目的のユーザー情報が記録される。或いは、ここで復調されたアドレスデータに基づき、光ヘッド１００４により目的位置から目的のユーザー情報が記録される。
【００５９】
入力されたウォーブル信号は大きく分けて４つの経路をたどり、目的の情報に変換される。
【００６０】
第一の経路は広帯域バンドパスフィルタ５３１に入力される経路である。この経路ではウォーブル信号は広帯域バンドパスフィルタ５３１を通過したのち、２値化回路５３２によって２値化信号に変換される。続いてパルスカウント回路５３３によりパルスの出現数がカウントされる。さらに、デジタルフィルター回路５３４によって、単位時間あたりのパルス出現数の平均化が行われる。単位時間あたりのパルス出現数はすなわちウォーブルの周波数を表すので、この結果をウォーブルクロック周波数の予測概算値として用いることができる。このウォーブルクロック周波数の予測概算値の理想値は、ウォーブル信号の変調の際に用いられた４値周波数変調の４つの周波数の出現確率によってあらかじめ判明しているの。従って、ウォーブルクロック周波数の予測概算値を利用してスピンドルモータ１００８の回転数を制御することが可能となる。具体的には、ウォーブルクロック周波数の予測概算値の理想値と第一の経路の実際の出力を比較し、この差を小さくするようにスピンドルモータ１００８の回転数を制御すれば、スピンドルモータ１００８の回転数は理想的な回転数に近づく。この動作は情報記録再生装置の起動時等、この次に説明を行う第二の経路である復調回路の同期がとれていない場合に行われる。
【００６１】
第二の経路はウォーブル信号の変調に用いた４つの周波数に対応したバンドパスフィルタに入力される経路である。この経路が、アドレスデータ等の復調回路である。バンドパスフィルタの出力信号は続いてデコーダ回路５４６に入力される。ここで、バンドパスフィルタ５４１から５４４の出力信号はウォーブル信号に対応した周波数が出現した時にのみ発生し、対応しない周波数が入力されても信号は出力されないので、このバンドパスフィルタ５４１から５４４の出力信号の有無を検出することで、［ｆ２］から［ｆ６］のどの信号が現在再生されているかを検出する事が可能である。デコーダ回路５４６ではこの検出の処理が行われる。またこのとき、後述の遅延検波回路５５０で抽出された１シンクフレームタイミング信号を用いて、信号のサンプルホールドが行われる。デコーダ回路で検出された［ｆ２］から［ｆ６］に対応する４値の信号は４値→２値逆変換回路５４７に入力され２値信号に変換され。この２値化信号はアドレスデータ等の再生情報として使用される。
【００６２】
第三の経路は遅延検波回路５５０に入力される経路である。ここでは、さらに入力されたウォーブル信号を２つの経路に分ける、一つは乗算回路５５２に直接入力される経路で、もう一つは遅延回路５５１を通って乗算回路５５２に入力される経路である。遅延回路では入力されたウォーブル信号を１タイムスロット遅延させている。この二つの経路の信号は乗算回路５５２で乗算処理される。さらに、乗算された信号はＴｓ期間積分回路で１タイムスロット分積分され、遅延検波回路の出力となる。本実施形態では、ウォーブル信号の変調に用いた４つの各周波数が直交性を持っていることから、式（１０）に示した様な、乗算、積分の処理によって遅延検波回路の出力は周波数の切り替わり目で０になり、周波数が連続する場合には一定レベルの信号が出力されることになる。この出力はデコーダ回路５４６、４値→２値検出回路、ウォーブルヘッダ位置検出回路に入力され、サンプルホールドタイミングデータ、ウォーブルヘッダ領域５０１位置検出情報として利用するほか、ウォーブルアドレスマーク再生情報、ユーザー情報記録時のプリシンク情報としても利用する。
【００６３】
第四の経路は２値化回路５７１に入力される経路である。ここで、２値化された信号はアドレスデータ再生用ＰＬＬ回路５７２及び、記録のための基準クロック抽出用ＰＬＬ回路５７３に入力される。この出力はそれぞれセグメントアドレスデータ再生用のクロック及び、ユーザー情報記録用の基準クロックとして用いられる。
【００６４】
次にセグメントの各領域における遅延検波回路の出力と、その利用方法について説明を行う。図８にセグメントの各領域における遅延検波回路の出力を示す。上述の様に、遅延検波回路の出力は周波数が連続している部分では一定レベルの信号を出力し、周波数が切り替わる部分では出力が無くなる。ここでは出力される一定レベルの信号を１、出力が無い部分を０と表現する。前述の様にＷＰＡ領域５１１、ＷＶＦＯ領域５１２、ＷＰＳ領域５１３、ＷＡＭ領域５２１ではそれぞれの領域中は同じシンボルが連続し、領域の切り替わり目で周波数が変わるようにウォーブル信号が記録されている。従って、遅延検波の出力はＷＰＡ領域５１１をのぞく各領域の先頭で必ず０になり、それ以外の部分では常に１となる。
【００６５】
また、ＷＰＩＤ領域５２２、ＷＩＥＤ５２３領域ではそれぞれ、ウォーブルフィジカルアドレス情報と、ウォーブルフィジカルアドレス情報のエラー訂正情報があらかじめ定められたウォーブルの変調法則に従い４値のシンボルに変調され、記録されている。従って、遅延検波の出力はもっとも短い場合でも１シンクフレーム長は１が連続することになる。また、１が連続するもっとも長い場合は、変調法則のランレングスの制約によってきまる。すなわち、この二つの領域では変調法則のランレングス制約以上は１が連続しないことになる。
【００６６】
ここで、遅延検波の出力を用いた各領域の判定方法について説明を行う。まず、ＷＶＦＯ領域５１２の検出方法について説明を行う。ＷＶＦＯ領域５１２は１物理セクタ長よりも長い。すなわち、ＷＶＦＯ領域５１２はランレングスの制限を越えて１が連続する唯一の領域である。従って、遅延検波の出力信号の１の連続を検出し、それがランレングスの制約を超えたことを判定すれば、そこがＷＶＦＯ領域５１２であることが分かる。
【００６７】
次に、ＷＶＦＯ領域５１２の直後に遅延検波の出力が１から０に反転する部分を検知すれば、そこからがＷＰＳ領域５１２であることが分かる。
【００６８】
次にＷＰＳ領域５１１の直後に遅延検波が１から０に反転する部分を検知すれば、そこからがＷＡＭ領域５２１となる。さらに、ＷＡＭ領域５２１は１シンクフレーム長と定めているので、このＷＡＭ領域５２１の判定から１シンクフレーム長後がセグメントアドレス１重記録目ＷＰＩＤ領域５２２であると判定することができる。
【００６９】
ＷＰＡ領域５１１、ＷＶＦＯ領域５１２、ＷＰＳ領域５１３、ＷＡＭ領域５２１におけるシンボル及び、シンボルの連続区間が規定されていることから、遅延検波の出力を利用しなくとも、復調回路で各領域のそれぞれシンボルの周波数を検波すれば各領域の判定は可能である。たとえば、図７に示したＦ６に対応したバンドパスフィルタ回路ａ５４４の出力からＦ６がウォーブルの変調法則のランレングス制約を越えて継続して検出される場所を探し、ＷＶＦＯ領域５１２、すなわちウォーブルヘッダ領域５０１を判定する。さらに、その後Ｆ３に対応したバンドパスフィルタ回路５４２の出力が検出されれば、そこがＷＰＳ領域５１３と判定できる。続いて、Ｆ６に対応したバンドパスフィルタ回路５４４の出力が検出されれば、そこがセグメントアドレス一重目記録のＷＡＭ領域５２１と判定できる。セグメントアドレス２重目記録５０４−２、及びセグメントアドレス３重目記録５０４−３のＷＡＭ領域５２１は出現間隔が予測できるので、出現間隔が近づいたところで、Ｆ６に対応したバンドパスフィルタ回路５４４の出力の取り込みを開始し、信号が検出されたらそこがセグメントアドレス２重目記録５０４−２、もしくはセグメントアドレス３重目記録５０４−３のＷＡＭ領域５２１であると判定できる。ただし、ＷＩＥＤ領域５２３の最後がＦ６であった場合、このＷＡＭ領域５２１の判定精度が低下するが、この場合はたとえばウォーブルアドレスのエラー訂正情報を２値から４値に変調する際に、その最後がウォーブルアドレスマークとして用いるＦ６にならないように制約を設ければ精度の低下を抑えることができる。
【００７０】
以上のような判定に加え、上述の遅延検波の出力を用いてＷＶＦＯ領域５１１の判定、遅延検波の出力半タイミングを用いてＷＰＳ領域５１３、ＷＡＭ領域５２１の出現位置の判定を行うことで、より正確に各領域の判定を行うことができる。さらに、正確にＷＡＭ領域５２１の判定を行うことで、確実にＷＰＩＤ領域の先頭検出を行うことが可能となり、ウォーブルアドレス情報の読み取り確率が向上する。また、正確にＷＰＳ領域５１３の判定を行うことで、ユーザーデータ記録の開始位置を高精度に位置決めすることが可能となる。
【００７１】
図９のフローチャートを用いて情報記憶媒体９から情報を再生するための初期動作について説明を行う。
【００７２】
情報記憶媒体９が情報記録再生装置に挿入されると、スピンドルモータ１００８が回転する。キャリッジ１０１０によって光ヘッド１００４が所定の位置に移送された後、フォーカス及び、トラッキングの制御が行われ、情報記憶媒体９のトラックに記録された情報が再生される。
【００７３】
情報記憶媒体９の再生開始直後はスピンドルモータ１００８の回転数が本来の回転数と一致しないため。まず始めに回転数の制御が行われる。図７で説明を行ったように、回転数の制御はウォーブル信号から生成されたウォーブルクロック周波数の概算予測値を理想状態に近づけることによって行われる。これによって、スピンドルモータ１００８の回転数がラフに制御される（ＳＴＥＰ１０１）。
【００７４】
次に、［Ｆ６］に対応したバンドパスフィルタ回路５４４の出力から［Ｆ６］が通常のランレングスを越えて継続して検出される場所を探し、ウォーブルヘッダ領域５０１、特にＷＶＦＯ領域５１２を判定する。ここで、回転数が理想状態よりも大きくずれている場合、ウォーブル信号に含まれる［Ｆ６］の周波数が大きくずれて、［Ｆ６］に対応したバンドパスフィルタの検出範囲外になってしまうが、上述の遅延検波回路の出力を利用すれば、回転が利用よりも大きくずれていても確実にＷＶＦＯ領域を判定することができる（ＳＴＥＰ１０２）。ＷＶＦＯ領域が判定されたらこの領域で、アドレスデータ再生用のＰＬＬを引き込みスピンドルモータの回転数を安定的に制御する（ＳＴＥＰ１０３）。次に、ＷＡＭ領域を検出し、続くＷＰＩＤ、ＷＩＥＤ領域の再生信号からアドレスデータを再生する（ＳＴＥＰ１０４）。
【００７５】
図１０のフローチャートを用いて、情報記憶媒体９から情報を再生する流れについて説明を行う。まず、インターフェース１０１７が外部より情報記憶媒体９から再生すべき範囲の指示を受信する（ＳＴ１１）。次に、キャリッジによって光ヘッド１００４が要求された情報のある範囲のおおよその半径位置に移送される（ＳＴ１２）。ここで、スピンドルモータの回転数が制御され、続いて復調回路の動作を開始する（ＳＴ１３）。復調回路の出力及び遅延検波回路５５０の出力からＷＡＭ領域５２１を検出し、ウォーブルアドレスデータの再生を開始する（ＳＴ１４）。再生されたデータから現在再生中のアドレスを検出する（ＳＴ１５）。ここで、３回読みとったセグメントのアドレス情報の多数決を行い多い方、すなわち最低２回同じアドレスが存在した場合、そのアドレスをセグメントのアドレスとして検出する。検出されたアドレスが予定のアドレスで無かった場合にはトラックジャンプ、光ヘッド１００４の移送を再び行い（ＳＴ１２）予定の位置に達するまでこの作業を繰り返す。検出されたアドレスが予定のアドレスであれば、そこから、ユーザーデータの再生を開始する（ＳＴ１７）。上述の通り、復調回路の出力及び遅延検波回路５５０の出力を利用してＷＡＭ領域を検出すれば、その直後からユーザーデータの記録された物理セクタデータ５の先頭が開始するので、これを再生する（ＳＴ１８）。また、ユーザーデータの再生中も常にセグメントのウォーブルアドレスを再生する（ＳＴ１９）。ここで、再生されたウォーブルアドレスが予定のアドレスをはずれた場合にはトラックジャンプ、光ヘッドの移送を再び行い（ＳＴ１２）予定の位置に達するまでこの作業を繰り返す（ＳＴ２０）。以上の処理をユーザーデータの再生が終了するまで続ける（ＳＴ２１）。ユーザーデータの再生が完了した時点で再生処理を終了する（ＳＴ２２）。
【００７６】
図１１のフローチャートを用いて、本実施形態における記録制御の流れについて説明を行う。インターフェースが外部より情報媒体９に記録するユーザー情報とその範囲の指示を受信したら、上述の（ＳＴ１２）から（ＳＴ１５）までの処理と同様の処理を行い光ビームを記録開始位置に移動する。記録開始位置が近づいたら復調回路を指導させる（ＳＴ３１）。復調回路及び遅延検波回路５５０の出力からＷＰＡ領域５１１、ＷＶＦＯ領域５１２の場所を検出し記録の準備を開始する（ＳＴ３２）。続いて復調回路及び遅延検波回路５５０の出力からＷＰＳ領域５１３の開始位置を検出したら、所定時刻も待って、ＶＦＯ領域３３３を先頭にセグメント領域３０５単位でユーザー情報の記録を開始する（ＳＴ３３）。同時に復調回路及び遅延検波回路５５０の出力からＷＡＭ領域５２１を検出し、セグメントのアドレス情報を再生を開始する（ＳＴ３４）。ユーザー情報の記録中も常にセグメントのアドレスを再生し続け、現在記録中の場所を確認する（ＳＴ３５）。ここで、再生したセグメントのアドレスが本来予定しているアドレスでなかった場合は記録を中止し、フローのスタートに戻る（ＳＴ３７）。ユーザー情報の記録が完了するまで以上の処理を続け、記録する情報が終了したら（ＳＴ３８）、記録の操作を完了する（ＳＴ３９）。
【００７７】
続いて第２の実施形態について説明する。ここでは、遅延検波出力をセグメントの各領域の判定に利用するために、より有効となるウォーブル信号について説明する。図１２は、この発明の第１の実施形態に係るウォーブル信号の一例を示す図である。具体的に言うと、ウォーブルヘッダ領域５０１−１及びセグメントアドレス１重目記録５０４−１に記録するウォーブル信号を示す。ただし、セグメントアドレス２重目録５０４−２及び、セグメントアドレス３重目記録５０４−３にはセグメントアドレス１重目５０４−１と同様の信号が記録される。
【００７８】
ＷＰＡ領域５１１にはウォーブルポストアンブルとして、１スロットのみにＦ３、残りのスロットにＦ６が記録される。ＷＶＦＯ領域５１２にはウォーブルＶＦＯとしてＦ６の繰り返しが記録される。ＷＰＳ領域５１３にはウォーブルプリシンクロナスコードとして先頭の１スロットのみにＦ３、残りのスロットにｆ６が記録される。ＷＡＭ領域５５１にはウォーブルアドレスマークとして先頭の１スロットにＦ３、次の１スロットにＦ６というように、Ｆ３とＦ６が１スロットごとに交代して記録される。また、ＷＰＩＤ領域５２２にはセグメントのアドレス情報を変調した値を１シンクフレーム単位でシンボルを切り替えることで記録する。ＷＩＥＤ領域５２３にはセグメントのアドレス情報のエラー訂正情報を変調した値を１シンクフレーム単位でシンボルを切り替えることで、記録する。
【００７９】
このように、ウォーブルヘッダ領域５０１の各領域ではあらかじめ定義されている１ウォーブルワードではなく１スロット間隔で周波数を切り替えることで、遅延検波の出力をそれ以外の領域とは異なるパターンになるように記録している。従って、この遅延検波の出力を検出すれば、各領域の判定が簡便、確実になる。
【００８０】
次にセグメントの各領域における遅延検波回路の出力と、その利用方法について説明を行う。図１２にセグメントの各領域における遅延検波回路の出力を示す。上述の様に、遅延検波回路の出力は周波数が連続している部分では一定レベルの信号を出力し、周波数が切り替わる部分では出力が無くなる。ここでは出力される一定レベルの信号を１、出力が無い部分を０と表現する。
【００８１】
前述の様にＷＰＩＤ領域５２２、ＷＩＥＤ領域５２３ではそれぞれ、ウォーブルフィジカルアドレス情報と、ウォーブルフィジカルアドレス情報のエラー訂正情報があらかじめ定められたウォーブルの変調法則に従い４値のシンボルに変調され、記録されている。さらに、ＷＰＩＤ領域５２２及び、ＷＩＥＤ領域５２３では１シンクフレーム内では同じシンボルが連続する様に定められているので、ＷＰＩＤ領域５２２及び、ＷＥＩＤ領域５２３では遅延検波の出力がシンボルの切り変わり目となるシンクフレームの先頭でのみ、１スロット分だけ０に反転し、それ以外では１となる。また、遅延検波の出力はもっとも短い場合でも１シンクフレーム長は１が連続することになる。一方、１が連続するもっとも長い場合は、変調法則のランレングスの制約によってきまる。すなわち、この二つの領域では変調法則のランレングス制約以上は１が連続しないことになる。
【００８２】
ここで、遅延検波の出力を用いた各領域の判定方法について説明を行う。まず、ＷＶＦＯ領域５１２の検出方法について説明を行う。ＷＶＦＯ領域５１２は１物理セクタ長よりも長い。すなわち、ＷＶＦＯ領域５１２はランレングスの制限を越えて１が連続する唯一の領域である。従って、遅延検波の出力信号の１の連続を検出し、それがランレングスの制約を超えたことを判定すれば、そこがＷＶＦＯ領域５１２であることが分かる。
【００８３】
次に、ＷＶＦＯ領域５１２の判定後、遅延検波回路の出力が反転をした直後にそこがＷＰＳ領域５１３であると判定できる。さらに、ＷＰＳ領域５１３では遅延検波回路の出力はＷＶＦＯ領域５１２とのきり変わり目で２スロット分０に反転し、それ以外は１となる。ＷＰＳ領域５１３及びＷＰＡ領域５１１以外ではこのように２スロット分０が反転し、４スロット分１が続くパターンは発生しないので、この遅延検波回路の出力のパターンを検知することで、ＷＰＳ領域５１３をより確実に判定することができる。
【００８４】
続いて、ＷＰＳ領域５１３の判定後、遅延検波回路の出力が反転をした直後にそこがＷＡＭ領域５２１であると判定できる。ＷＡＭ領域５２１では、遅延検波回路の出力は常に０となる。このように、６スロット分０が続くパターンはＷＡＭ領域５２１でしか発生しないので、この遅延検波回路の出力のパターンを検知することでＷＡＭ領域５２１を確実に判定することができる。このようなパターンの検知を行えば、ＷＶＦＯ領域５１２からの連続的な検知を行わなくとも、直接ＷＰＳ領域５１３、ＷＡＭ領域５２１の判定を行うことが可能である。
【００８５】
続いて第３の実施形態について説明する。ここでは、ウォーブル信号の変調方法として２値直交周波数変調を用いた場合について説明を行う。この第３の実施形態で採用するシンボルは第１の実施形態で用いたＦ２及びＦ３とする。これは、多値直交周波数変調の式（１）から式（９）の説明において、ｍ＝０．５、Ｎ＝２の場合において、ｉ＝１及びｉ＝２をシンボルとして利用した場合であり、これは一般にＭＳＫ変調と呼ばれている。
【００８６】
図１３に、ウォーブルヘッダ領域５０１−１及びセグメントアドレス１重目記録５０４−１に記録するウォーブル信号の一例を示す。ただし、セグメントアドレス２重目録５０４−２及び、セグメントアドレス３重目記録５０４−３にはセグメントアドレス１重目５０４−１と同様の信号が記録される。
【００８７】
ＷＰＡ領域５１１にはウォーブルポストアンブルとして、すべてＦ２が記録される。ＷＶＦＯ領域５１２にはウォーブルＶＦＯ５１２としてＦ３の繰り返しが記録される。ＷＰＳ領域５１３にはウォーブルプリシンクロナスコードとして再びｆ３が記録される。ＷＡＭ領域５５１にはウォーブルアドレスマークとしてＦ３が記録される。また、ＷＰＩＤ領域５２２にはセグメントのアドレス情報を変調した値が１シンクフレームを単位として、シンボルを切り替えることで記録される。
【００８８】
次にセグメントの各領域における遅延検波回路５５０の出力と、その利用方法について説明を行う。上述の様に、遅延検波回路５５０の出力は周波数が連続している部分では一定レベルの信号を出力し、周波数が切り替わる部分では出力が無くなる。ここでは出力される一定レベルの信号を１、出力が無い部分を０と表現する。前述の様にＷＰＡ領域５１１、ＷＶＦＯ領域５１２、ＷＰＳ領域５１３、ＷＡＭ領域５２１ではそれぞれの領域中は同じシンボルが連続し、領域の切り替わり目で周波数が変わるようにウォーブル信号が記録されている。従って、遅延検波の出力はＷＰＡ領域５１１をのぞく各領域の先頭で必ず０になり、それ以外の部分では常に１となる。
【００８９】
また、ＷＰＩＤ領域５２２、ＷＩＥＤ領域５２３ではそれぞれ、ウォーブルフィジカルアドレス情報と、ウォーブルフィジカルアドレス情報のエラー訂正情報があらかじめ定められたウォーブルの変調法則に従い２値のシンボルに変調され、記録されている。遅延検波の出力はもっとも短い場合でも１シンクフレーム長は１が連続することになる。また、１が連続するもっとも長い場合は、変調法則のランレングスの制約によってきまる。すなわち、この二つの領域では変調法則のランレングス制約以上は１が連続しないことになる。
【００９０】
ここで、遅延検波の出力を用いた各領域の判定方法について説明を行う。まず、ＷＶＦＯ領域５１２の検出方法について説明を行う。ＷＶＦＯ領域５１２は１物理セクタ長よりも長い。すなわち、ＷＶＦＯ領域５１２はランレングスの制限を越えて１が連続する唯一の領域である。従って、遅延検波の出力信号の１の連続を検出し、それがランレングスの制約を超えたことを判定すれば、そこがＷＶＦＯ領域５１２であることが分かる。
【００９１】
次に、ＷＶＦＯ領域５１２の直後に遅延検波の出力が１から０に反転する部分を検知すれば、そこからがＷＰＳ領域５１３であることが分かる。
【００９２】
次にＷＰＳ領域５１３の直後に遅延検波が１から０に反転する部分を検知すれば、そこからがＷＡＭ領域５２１となる。さらに、ＷＡＭ領域５２１は１シンクフレーム長と定めているので、このＷＡＭ領域５２１の判定から１シンクフレーム長後がセグメントアドレス１重記録目ＷＰＩＤ領域５２２であると判定することができる。
【００９３】
ＷＰＡ、ＷＶＦＯ、ＷＰＳ、ＷＡＭ領域におけるシンボル及び、シンボルの連続区間が規定されていることから、遅延検波の出力を利用しなくとも、復調回路で各領域のそれぞれシンボルの周波数を検波すれば各領域の判定は可能である。たとえば、図７に示したＦ３に対応したバンドパスフィルタ回路５４４の出力からＦ３がウォーブルの変調法則のランレングス制約を越えて継続して検出される場所を探し、ＷＶＦＯ領域５１２、すなわちウォーブルヘッダ領域５０１を判定する。さらに、その後Ｆ２に対応したバンドパスフィルタ回路５４２の出力が検出されれば、そこがＷＰＳ領域５１３と判定できる。続いて、Ｆ３に対応したバンドパスフィルタ回路５４４の出力が検出されれば、そこがセグメントアドレス一重目記録５０４−１のＷＡＭ領域５２１と判定できる。セグメントアドレス２重目記録５０４−２、及びセグメントアドレス３重目記録５０４−３のＷＡＭ領域５２１は出現間隔が予測できるので、出現間隔が近づいたところで、Ｆ６に対応したバンドパスフィルタ回路ａ５４４の出力の取り込みを開始し、信号が検出されたらそこがセグメントアドレス２重目記録５０４−２、もしくはセグメントアドレス３重目記録５０４−３のＷＡＭ領域５２１であると判定できる。ただし、ＷＩＥＤ領域の最後がＦ２であった場合、このＷＡＭ領域５２１の判定精度が低下するが、この場合はたとえばウォーブルアドレスのエラー訂正情報を２値に変調する際に、その最後がウォーブルアドレスマークとして用いるＦ２にならないように制約を設ければ精度の低下を抑えることができる。
【００９４】
以上のような判定に加え、上述の遅延検波の出力を用いてＷＶＦＯ領域５１１の判定、遅延検波の出力半タイミングを用いてＷＰＳ領域５１２、ＷＡＭ領域５１３の出現位置の判定を行うことで、より正確に各領域の判定を行うことができる。さらに、正確にＷＡＭ領域５２１の判定を行うことで、確実にＷＰＩＤ領域５２２の先頭検出を行うことが可能となり、ウォーブルアドレス情報の読み取り確率が向上する。また、正確にＷＰＳ領域５１３の判定を行うことで、ユーザーデータ記録の開始位置を高精度に位置決めすることが可能となる。
【００９５】
続いて第４の実施形態について説明する。ここでは、遅延検波出力をセグメントの各領域の判定に利用するために、より有効となるウォーブル信号について説明する。図１４は、この発明の第４の実施形態に係るウォーブル信号の一例を示す図である。具体的に言うと、ウォーブルヘッダ領域５０１−１及びセグメントアドレス１重目記録５０４−１に記録するウォーブル信号を示す。ただし、セグメントアドレス２重目録５０４−２及び、セグメントアドレス３重目記録５０４−３にはセグメントアドレス１重目５０４−１と同様の信号が記録される。
【００９６】
ＷＰＡ領域５１１にはウォーブルポストアンブルとして、１スロットのみにＦ２、残りのスロットにＦ３が記録される。ＷＶＦＯ領域５１２にはウォーブルＶＦＯとしてＦ３の繰り返しが記録される。ＷＰＳ領域５１３にはウォーブルプリシンクロナスコードとして先頭の１スロットのみにＦ２、残りのスロットにＦ３が記録される。ＷＡＭ領域５５１にはウォーブルアドレスマークとして先頭の１スロットにＦ２、次の１スロットにＦ３というように、Ｆ２とＦ３が１スロットごとに交代して記録される。また、ＷＰＩＤ領域５２２にはセグメントのアドレス情報を変調した値を１シンクフレーム単位でシンボルを切り替えることで記録する。ＷＩＥＤ領域５２３にはセグメントのアドレス情報のエラー訂正情報を変調した値を１シンクフレーム単位でシンボルを切り替えることで、記録する。
【００９７】
このように、ウォーブルヘッダ領域５０１の各領域ではあらかじめ定義されている１ウォーブルワードではなく１スロット間隔で周波数を切り替えることで、遅延検波の出力をそれ以外の領域とは異なるパターンになるように記録している。従って、この遅延検波の出力を検出すれば、各領域の判定が簡便、確実になる。
【００９８】
次にセグメントの各領域における遅延検波回路の出力と、その利用方法について説明を行う。上述の様に、遅延検波回路の出力は周波数が連続している部分では一定レベルの信号を出力し、周波数が切り替わる部分では出力が無くなる。ここでは出力される一定レベルの信号を１、出力が無い部分を０と表現する。
【００９９】
ＷＰＩＤ領域５２２、ＷＩＥＤ領域５２３ではそれぞれ、ウォーブルフィジカルアドレス情報と、ウォーブルフィジカルアドレス情報のエラー訂正情報があらかじめ定められたウォーブルの変調法則に従い２値のシンボルに変調され、記録されている。さらに、ＷＰＩＤ領域５２２及び、ＷＩＥＤ領域５２３では１シンクフレーム内では同じシンボルが連続する様に定められているので、ＷＰＩＤ領域５２２及び、ＷＥＩＤ領域５２３では遅延検波の出力がシンボルの切り変わり目となるシンクフレームの先頭でのみ、１スロット分だけ０に反転し、それ以外では１となる。また、遅延検波の出力はもっとも短い場合でも１シンクフレーム長は１が連続することになる。一方、１が連続するもっとも長い場合は、変調法則のランレングスの制約によってきまる。すなわち、この二つの領域では変調法則のランレングス制約以上は１が連続しないことになる。
【０１００】
ここで、遅延検波の出力を用いた各領域の判定方法について説明を行う。まず、ＷＶＦＯ領域５１２の検出方法について説明を行う。ＷＶＦＯ領域５１２は１物理セクタ長よりも長い。すなわち、ＷＶＦＯ領域５１２はランレングスの制限を越えて１が連続する唯一の領域である。従って、遅延検波の出力信号の１の連続を検出し、それがランレングスの制約を超えたことを判定すれば、そこがＷＶＦＯ領域５１２であることが分かる。
【０１０１】
次に、ＷＶＦＯ領域５１２の判定後、遅延検波回路の出力が反転をした直後にそこがＷＰＳ領域５１３であると判定できる。さらに、ＷＰＳ領域５１３では遅延検波回路の出力はＷＶＦＯ領域５１２とのきり変わり目で２スロット分０に反転し、それ以外は１となる。ＷＰＳ領域５１３及びＷＰＡ領域５１１以外ではこのように２スロット分０が反転し、４スロット分１が続くパターンは発生しないので、およその出現タイミングにあわせてこの遅延検波回路の出力のパターンを検知することで、ＷＰＳ領域５１３をより確実に判定することができる。
【０１０２】
続いて、ＷＰＳ領域５１３の判定後、遅延検波回路の出力が反転をした直後にそこがＷＡＭ領域５２１であると判定できる。ＷＡＭ領域５２１では、遅延検波回路の出力は常に０となる。このように、６スロット分０が続くパターンはＷＡＭ領域５２１でしか発生しないので、この遅延検波回路の出力のパターンを検知することでＷＡＭ領域５２１を確実に判定することができる。このようなパターンの検知を行えば、ＷＶＦＯ領域５１２からの連続的な検知を行わなくとも、直接ＷＰＳ領域５１３、ＷＡＭ領域５２１の判定を行うことが可能である。
【０１０３】
本実施例では、すべての制御情報を互いに直交する周波数を用いた多値周波数変調を利用して記録する場合について説明したが、本発明の効果はＷＰＡ領域、ＷＰＳ領域、ＷＶＦＯ領域、ＷＡＭ領域等の同期情報のみが互いに直交する周波数を用いた多値周波数変調を利用して記録されていれば、ＷＰＩＤ領域やＷＥＩＤ領域のようなアドレス情報等が異なる変調方式で記録されている場合であってもその効果を発揮する。
【０１０４】
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。
【０１０５】
【発明の効果】
この発明によれば、ユーザー情報の記録再生により適した情報記録媒体を提供できる。また、この発明によれば、ユーザー情報の記録再生により適した情報記録媒体に対して効率良くユーザー情報を記録することが可能な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、ユーザー情報の記録再生により適した情報記録媒体から効率良くユーザー情報を再生することが可能な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】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その１を示す図である。
【図３】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その２を示す図である。
【図４】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５】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その３を示す図である。
【図６】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７】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８】ウォーブルデーターと遅延検波回路出力信号の関係その１を示す図である。
【図９】情報記録媒体から情報を再生するための初期動作を説明するフローチャートである。
【図１０】アクセス・再生制御方法を示すフローチャートである。
【図１１】記録制御方法を示すフローチャートである。
【図１２】ウォーブルデーターと遅延検波回路出力信号の関係その２を示す図である。
【図１３】各領域におけるウォーブルパターンその１を示す図である。
【図１４】各領域におけるウォーブルパターンその２を示す図である。
【符号の説明】
９…情報記憶媒体
９ａ…溝（グルーブトラック）
１０００…クランパ
１００１…光ビーム
１００２…対物レンズ
１００３…レンズアクチュエータ
１００４…光ヘッド
１００５…分割フォトディテクＰＤ
１００６…半導体レーザーＬＤ
１００７…光学系
１００８…スピンドルモータ
１００９…モータドライバ
１０１０…キャリッジ
１０１２…レーザ駆動制御回路
１０１３…サーボ制御回路
１０１４…信号処理回路
１０１５…データ処理回路
１０１６…ＣＰＵ
１０１７…インターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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