(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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。
【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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