(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録マークの位置を読み取り方向と交わる方向に変調して所定の情報を記録した情報記録媒体であって、
誤り訂正ブロック単位内に、前記所定の情報がスペクトラム拡散方式によりランダム化されて記録されているランダム化領域と、前記所定の情報がランダム化されずに記録されている非ランダム化領域とを備え、
前記所定の情報は、ランダム化パターンを用いてランダム化されており、
前記ランダム化領域には同期信号及びデータ信号が記録されており、
前記誤り訂正ブロック単位毎に異なる前記同期信号を有し、
前記同期信号と前記データ信号とで異なる前記ランダム化パターンを用いることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記非ランダム化領域は、所定の周期で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記ランダム化領域と前記非ランダム化領域とで前記所定の情報の変調度を変えることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記非ランダム化領域に対応する前記所定の情報の変調度は、前記ランダム化領域に対応する前記所定の情報の変調度より大きいことを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
情報記録媒体に記録された所定の情報を読取る情報読取装置において、
前記所定の情報は記録マークの位置を読み取り方向と交わる方向に変調することで記録され、
前記情報記録媒体は、誤り訂正ブロック単位内に、前記所定の情報がスペクトラム拡散方式によりランダム化されて記録されているランダム化領域と、前記所定の情報がランダム化されずに記録されている非ランダム化領域とを備え、
前記所定の情報は、ランダム化パターンを用いてランダム化されており、前記ランダム化領域には同期信号及びデータ信号が記録されており、前記誤り訂正ブロック単位毎に異なる前記同期信号を有し、前記同期信号と前記データ信号とで異なる前記ランダム化パターンを用いており、
前記情報読取装置は、
前記記録マークの位置を読取る読取手段と、
前記読取手段の情報に基づいて検出された、前記非ランダム化領域の読取方向のパターン幅に基づいて読取り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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピット等の記録マークにより情報が記録される情報記録媒体等に関する。
【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。これらの光ディスクでは、ピットの長短で情報を記録している。しかし、例えば、不正コピー防止等のためのコピー制御用の情報を記録するため、ピットによる記録容量を減少させることなく別の記録領域を確保したいという要求がある。
【０００３】
ピットの長短による方法以外の手段によって記録容量を高める方式として、ピットの位置を光ディスクの半径方向に変動させる案が紹介されている。この技術は、ピットの位置を光ディスクの半径方向にウォブリングさせ、そのウォブルをＦＭ変調することで情報を記録するものである。図６は、ピットの半径方向の位置を規定するウォブル信号をＦＭ変調して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、ウォブル信号を生成するウォブル生成回路１０１と、ウォブル信号を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ピット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。
【０００４】
コピー制御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信号は、ＦＭ変調回路１０２において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、光ディスク原盤の半径方向にウォブリングされた位置にピットが記録される。
【０００５】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、隣接する複数トラックに形成されたピットのウォブリングを示し、図８は、ピットの読み取り時におけるビームおよびピットの位置関係を示している。ピットの位置（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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ピットの位置により記録されたウォブル信号を再生する際には隣接するトラックからのクロストークや、ピットの長短により記録されたＲＦ信号のクロストーク等が混入する。このためウォブルの基準信号用のＣＮが悪くなり、ＦＭ変調等により記録されたデータの読み取りに支障がおきたり、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、多層ディスクにおいてウォブル信号を高精度に再生することが困難になるという問題が発生する。
【０００７】
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トラック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、隣接するトラック間の位相関係は複雑に変化する。図７（ｂ）に示すように、隣接するトラック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。隣接するトラック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。
【０００８】
以上のように、従来の方式では特定の周波数（ウォブリング周波数）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、精度の良い信号を検出することが困難であった。
【０００９】
本発明は、ピット等の記録マークの位置により情報を記録する情報記録媒体であって、記録された情報に対する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、および記録マークの位置により情報を記録した情報記録媒体の情報を読み取るための情報読み取り装置等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】
本発明の情報記録媒体は、記録マークの位置を読み取り方向と交わる方向に変調して所定の情報を記録した情報記録媒体であって、誤り訂正ブロック単位内に、前記所定の情報がスペクトラム拡散方式によりランダム化されて記録されているランダム化領域と、前記所定の情報がランダム化されずに記録されている非ランダム化領域とを備え、前記所定の情報は、ランダム化パターンを用いてランダム化されており、前記ランダム化領域には同期信号及びデータ信号が記録されており、前記誤り訂正ブロック単位毎に異なる前記同期信号を有し、前記同期信号と前記データ信号とで異なる前記ランダム化パターンを用いることを特徴とする。
【００１１】
この情報記録媒体によれば、所定の情報の全部または一部がスペクトラム拡散方式によりランダム化されているので、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、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。
【００１３】
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。
【００１６】
非ランダム化領域は、所定の周期で配置されていてもよい。
【００１７】
この場合には、ランダム化されていない所定の情報に基づいて、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。
【００１８】
ランダム化領域と非ランダム化領域とで所定の情報の変調度を変えてもよい。
【００１９】
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。
【００２０】
非ランダム化領域に対応する所定の情報の変調度は、ランダム化領域に対応する所定の情報の変調度より大きくてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
ランダム化された所定の情報には既知の情報が含まれてもよい。
【００２３】
この場合には、ランダム化された既知の情報を読み取り、その情報をランダム化される前の既知の情報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。
【００２４】
ランダム化された所定の情報には、既知の情報に対応づけられた情報が含まれ、既知の情報および既知の情報に対応づけられた情報は同一のランダム化パターンによりランダム化されていてもよい。
【００２５】
この場合には、読み取られたランダム化された既知の情報を既知の情報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できるため、既知の情報と同一のランダム化パターンによりランダム化された情報を復元することができる。
【００２６】
所定の情報には既知の情報が含まれ、ランダム化された所定の情報には、既知の情報に対応づけられるとともに既知の情報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情報が含まれてもよい。
【００２７】
この場合には、既知の情報を読み取ることにより、その既知の情報に対応づけられた情報をランダム化しているランダム化パターンが判別できるため、既知の情報に対応づけられた情報を復元することができる。
【００２８】
所定の情報は、隣接トラック間で異なるランダム化パターンによりランダム化されていてもよい。
【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、隣接トラック間の影響を更に効果的に低減できる。
【００３０】
所定の情報は、隣接トラック間で基本周波数が異なる信号を用いてランダム化されていてもよい。
【００３１】
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、隣接トラック間の影響を更に効果的に低減できる。
【００３２】
所定の情報は所定の期間ごとの単位に分割され、各単位では同一のランダム化パターンが用いられてもよい。
【００３３】
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、記録された所定の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。
【００３４】
所定の情報は所定の期間ごとの単位に分割され、各単位では基本周波数が同一の信号が用いられてもよい。
【００３５】
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、記録された所定の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。
【００３６】
単位は所定の情報のＥＣＣブロック単位であってもよい。
【００３７】
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、記録された所定の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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、記録された所定の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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
所定の情報は、同期信号情報と、複製制御情報とを含んでもよい。
【００４３】
本発明の情報読取装置は、情報記録媒体に記録された所定の情報を読取る情報読取装置において、前記所定の情報は記録マークの位置を読み取り方向と交わる方向に変調することで記録され、前記情報記録媒体は、誤り訂正ブロック単位内に、前記所定の情報がスペクトラム拡散方式によりランダム化されて記録されているランダム化領域と、前記所定の情報がランダム化されずに記録されている非ランダム化領域とを備え、前記所定の情報は、ランダム化パターンを用いてランダム化されており、前記ランダム化領域には同期信号及びデータ信号が記録されており、前記誤り訂正ブロック単位毎に異なる前記同期信号を有し、前記同期信号と前記データ信号とで異なる前記ランダム化パターンを用いており、前記情報読取装置は、前記記録マークの位置を読取る読取手段と、前記読取手段の情報に基づいて検出された、前記非ランダム化領域の読取方向のパターン幅に基づいて読取り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。
【００４４】
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。
【００４５】
情報記録媒体に記録された所定の情報を再生する情報再生手段を備え、再生手段は、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。
【００４７】
情報記録媒体に情報を記録する情報記録手段を備え、記録手段は、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。
【００４８】
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。
【００４９】
所定の情報には所定のランダム化パターンでランダム化された既知の情報が含まれ、情報読取装置は、既知の情報を複数のランダム化パターンでランダム化した信号を出力するランダム化信号出力手段と、ランダム化信号出力手段から出力された信号、および所定の情報に含まれる既知の情報を比較する比較手段と、を備え、比較手段は、比較手段による比較結果に基づいて、既知の情報をランダム化しているランダム化パターンを判定してもよい。
【００５０】
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、所定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所定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。
【００５１】
本発明の情報記録装置は、情報記録媒体に所定の情報を記録する情報記録装置において、所定の情報の全部または一部をスペクトラム拡散方式によりランダム化するためのランダム信号を発生するランダム信号発生手段と、ランダム信号に基づき、所定の情報の全部または一部を変調する変調手段と、変調手段の出力に基づき、記録マークの形成位置を読み取り方向と交わる方向に変動させることで情報を記録する記録手段と、を備えることを特徴とする。
【００５２】
この情報記録装置によれば、所定の情報の全部または一部がスペクトラム拡散方式によりランダム化され情報記録媒体に記録されるので、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、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。
【００５３】
所定の情報はトラックを示すマーカー部を有し、変調手段はマーカー部を除く情報をランダム信号に基づき変調してもよい。
【００５４】
この場合には、情報記録媒体に記録された情報を再生する際に、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取りの線速度を測定できるので、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。
【００５５】
ランダム信号発生手段により発生されるランダム信号を短期間で切り換える切換手段を備えてもよい。
【００５６】
この場合には、ランダム信号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信号を用いて記録する場合には、更に効果的である。
【００５７】
なお、本明細書において、記録マークは、ピット、エンボス、あるいは相変化材料層に光を照射して形成されるマーク等、光透過率や光反射率の相違を利用して情報を記録するマークを広く含む概念である。
【００５８】
【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。
【００５９】
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信号フォーマットを示す図である。図１に示すように、本実施形態の情報記録媒体は、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データ部（Data0〜Data24）とを備える。マーカー部、同期信号部およびデータ部は、それぞれディスクの半径方向（ピットの読み取り方向と直交する方向）におけるピットの位置、すなわち螺旋状に設けられたトラックに対するディスクの半径方向でのピット位置の変動として記録される。例えば、ピットがトラックの内側（ディスクの中心寄り）に位置するか、あるいはトラックの外側（ディスクの外周寄り）に位置するかに応じて、それぞれ符号「０」あるいは「１」に振り分けられる。
【００６０】
また、トラックには所定のＲＦ情報（例えば、映像情報や音声情報）がピットの長短として記録される。
【００６１】
図１に示すように、偶数トラックのマーカー部には７０ｋＨｚのトラックマーカーがランダム化されないまま記録されている。また、奇数トラックのマーカー部には３５ｋＨｚのトラックマーカーがランダム化されないまま記録されている。
【００６２】
同期信号部には７０ｋＨｚの同期信号（ウォブル）をランダム化した信号が記録されている。本実施形態では、同期信号部に記録された同期信号（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７０ｋＨｚの信号とされている。
【００６３】
データ部には、所定のデータ信号をランダム化した信号が記録されている。データ信号として、例えばＲＦ情報の不正な複製を禁止するための複製制御情報が記録される。複製制御情報としては、例えば記録装置のシリアルナンバーや複製禁止を解除する際に必要となるキー、複製可否（コピーフリー、１回のみ複製可、コピー禁止等）を示す情報等が存在する。
【００６４】
また、データ信号として各トラックのアドレスを示すアドレス信号等を記録してもよい。データ信号として記録される情報の内容は限定されない。
【００６５】
次に、同期信号部に記録される同期信号およびデータ部に記録されるデータ信号の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、同期信号およびデータ信号が、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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、その信号でデータを変調する。その結果、ピッチの位置として記録されるデータはランダムに変調されることになる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
本実施形態ではピットの位置によりトラックマーカーを記録しているが、例えば、ピットの長短やトラック自体のウォブリングを利用してトラックマーカーを記録するなどして、ピットの位置によるトラックマーカーの記録を行わないようにしてもよい。トラックマーカーを省略してもよい。この場合には、データの記録されたピットの検出信号を利用して同期信号等を生成することができる。
【００７１】
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。
【００７２】
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、この部分のピットの位置の変調度（振幅度）を上げると更に効果的である。
【００７３】
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。
【００７４】
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、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器２と、光学式ディスク原盤２０にピット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、変調器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。
【００７５】
図２に示すように、マーカー部に記録されるべきトラックマーカー、同期信号部に記録されるべき同期信号およびデータ部に記録されるべきデータ信号は、ＣＰＵ１１を介して変調器２に向けて出力される。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、変調器２に向けて出力する。
【００７６】
変調器２では、ＣＰＵ１１から出力された上記データに対し、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。
【００７７】
変調器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ディスクの半径方向についてのピット位置の変動として光ディスク原盤に記録される。
【００７８】
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。
【００７９】
このような光ディスク原盤２０を用いて、図１の信号フォーマットに従った光学式ディスクが製造される。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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の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。
【００９０】
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パターンも予めわかるので、そのランダムパターンを用意し、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パターンの位相を合わせることができる。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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・インターフェース画像多重部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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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】ピット位置を示す図であり、（ａ）は隣接する複数トラックのピット位置を示す図、（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ピットの位置関係を示す図。
【符号の説明】
１  ランダム信号生成回路（ランダム信号発生手段）
２  変調器（変調手段）
６  スライダー制御回路（記録手段）
１１  ＣＰＵ（切換手段）
２１  プッシュプル信号作成回路（読取手段）
２７  線速度検出装置（線速度測定手段）
３１〜３４  ランダム変調パターン生成器（ランダム化信号出力手段）
３６  比較器（比較手段）
１００  情報読取装置
２００  情報記録再生装置（情報読取装置）
【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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