(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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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】
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】
0003561257.tif 000002
【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】
0003561257.tif 000003
【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
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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