(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの物理アドレス情報として記録されるウォブルデータを最小シフトキーイング変調方式によりエンコーディングする方法であって、
前記ウォブルデータを同位相メッセージと直交位相メッセージとして組み合わせる１段階；及び
前記組み合わされた同位相メッセージと直交位相メッセージによって、それに対応するウォブル信号の第１周波数ｆ1と第２周波数ｆ2、そして第１位相と第２位相を決定するが、前記第１周波数と第２周波数がｆ1＝ｋ／２Ｔbとｆ2＝ｐ／２Ｔb（Ｔb＝ウォブルデータビット幅）であって、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１を満足する値に決定して変調する２段階を含み、
前記２段階により変調されるウォブル信号は、前記周波数が変わる時点に最小または最大ピーク点を有することを特徴とする光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングする方法。
【請求項２】
前記２段階は、前記第１周波数と第２周波数がｆ1＝ｋ／２Ｔbとｆ2＝ｐ／２Ｔb（Ｔb＝ウォブルデータビット幅）であって、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１そしてｋ＝２ｎ＋１（３以上の奇数）を満足する値に決定して変調することを特徴とする請求項１に記載の光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングする方法。
【請求項３】
前記２段階により変調されるウォブル信号は、前記周波数が変わる時点に最小または最大ピーク点を有するが、そのピーク点における信号レベルが、元来のウォブルビットデータと直接的に連関されることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングする方法。
【請求項４】
光ディスクの物理アドレス情報として記録されるウォブルデータを最小シフトキーイング変調方式によりエンコーディングする装置であって、
前記ウォブルデータを同位相メッセージと直交位相メッセージとして組み合わせる組合せ手段と；
前記組み合わされた同位相メッセージと直交位相メッセージによって、それに対応するウォブル信号の第１周波数ｆ1と第２周波数ｆ2、そして第１位相と第２位相を決定するが、前記第１周波数と第２周波数がｆ1＝ｋ／２Ｔbとｆ2＝ｐ／２Ｔb（Ｔb＝ウォブルデータビット幅）であって、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１を満足する値に決定する決定手段；及び
前記ウォブルデータを、前記決定された第１及び第２周波数、そして第１及び第２位相に基づいて、４種の類型の波形を有するウォブル信号に変調する変調手段を含むことを特徴とする光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングする装置。
【請求項５】
前記変調手段により変調されるウォブル信号は、前記周波数が変わる時点、最小または最大ピーク点を有することを特徴とする請求項４に記載の光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングする装置。
【請求項６】
前記変調手段は、前記第１周波数と第２周波数がｆ1＝ｋ／２Ｔbとｆ2＝ｐ／２Ｔb（Ｔb＝ウォブルデータビット幅）であって、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１そしてｋ＝２ｎ＋１（３以上の奇数）を満足する値に決定して変調することを特徴とする請求項４に記載の光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングする装置。
【請求項７】
前記変調手段により変調されるウォブル信号は、前記周波数が変わる時点に最小または最大ピーク点を有するが、そのピーク点における信号レベルが、元来のウォブルビットデータと直接的に連関されることを特徴とする請求項６に記載の光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングする装置。
【請求項８】
光ディスクから読み出されるアナログウォブル信号を帯域フィルタでフィルタリングした後、デジタルウォブル信号に変換する第１段階と；
前記変換されたデジタルウォブル信号のピーク点を検出した後、そのピーク点でレベル遷移されるピーク検出信号を出力する第２段階；及び
前記出力されたピーク検出信号に基づいて元来のウォブルデータを検出して出力する第３段階を含み、
前記第２段階は、前記デジタルウォブル信号のスロープがネガティブからポジティブに転換される時点でハイレベルに遷移されて、ポジティブからネガティブに転換される時点でローレベルに遷移されるピーク検出信号を出力することを特徴とする光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法。
【請求項９】
前記第３段階は、
（ａ）前記第２段階で出力される前記ピーク検出信号によって長い周期のパルスに同期されるウォブルＰＬＬ(Phase-Locked Loop)信号と、前記ウォブルＰＬＬ信号の立上りエッジでレベル遷移されるコンポーネント指示信号を出力する段階と；
（ｂ）前記ピーク検出信号とウォブルＰＬＬ信号のレベル、そして前記ピーク検出信号とコンポーネント指示信号のレベルを各々排他的論理和で演算し、かつ積分する段階と；
（ｃ）前記積分値を事前に設定された複数の基準値と比較して、前記ウォブル信号に対する同位相メッセージと直交位相メッセージを検出する段階；及び
（ｄ）前記同位相メッセージと直交位相メッセージを、その組合せの逆順でデコードして元来のウォブルデータを検出して出力する段階を含むことを特徴とする請求項８に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法。
【請求項１０】
前記（ｃ）段階は、前記ピーク検出信号とウォブルＰＬＬ信号のレベルを排他的論理和で演算し、かつ積分した値が、１００を基準としてみるとき零に近い場合、第１周波数ｆ1＝ｋ／２Ｔbと第２周波数ｆ2＝ｐ／２Ｔb（Ｔb＝ウォブルデータビット幅、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１）の内の前記第２周波数ｆ2と零位相を有すると判別し、それに対応する同位相メッセージと直交位相メッセージの組合せを（１、１）と検出することを特徴とする請求項９に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法。
【請求項１１】
前記（ｃ）段階は、前記ピーク検出信号とウォブルＰＬＬ信号のレベルを排他的論理和で演算し、かつ積分した値が、１００を基準としてみるとき１００に近い場合、第１周波数ｆ1＝ｋ／２Ｔbと第２周波数ｆ2＝ｐ／２Ｔb（Ｔb＝ウォブルデータビット幅、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１）の内の第２周波数ｆ2と１８０度位相を有すると判別して、それに対応する同位相メッセージと直交位相メッセージの組合せを（０、０）と検出することを特徴とする請求項９に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法。
【請求項１２】
前記（ｃ）段階は、前記ピーク検出信号とウォブルＰＬＬ信号のレベルを排他的論理和で演算し、かつ積分した値が、１００を基準としてみるとき５０に近い場合、第１周波数ｆ1＝ｋ／２Ｔbと第２周波数ｆ2＝ｐ／２Ｔb（Ｔb＝ウォブルデータビット幅、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１）の内の第１周波数ｆ1と判別すると同時に、前記ピーク検出信号とコンポーネント指示信号のレベルを排他的論理和で演算し、かつ積分した値が、１００を基準としてみるとき３３に近い場合、零位相を有すると判別して、それに対応する同位相メッセージと直交位相メッセージの組合せを（１、０）と検出することを特徴とする請求項９に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法。
【請求項１３】
前記（ｃ）段階は、前記ピーク検出信号とウォブルＰＬＬ信号のレベルを排他的論理和で演算し、かつ積分した値が、１００を基準としてみるとき５０に近い場合、第１周波数ｆ1＝ｋ／２Ｔbと第２周波数ｆ2＝ｐ／２Ｔb（Ｔb＝ウォブルデータビット幅、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１）の内の第２周波数ｆ2と判別すると同時に、前記ピーク検出信号とコンポーネント指示信号のレベルを排他的論理和で演算し、かつ積分した値が、１００を基準としてみるとき６６に近い場合、１８０度位相を有することと判別して、それに対応する同位相メッセージと直交位相メッセージの組合せを（０、１）と検出することを特徴とする請求項９に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法。
【請求項１４】
前記第３段階は、
前記第２段階で出力される前記ピーク検出信号のレベル遷移周期を監視して、一定周期を有するウォブルデータビットクロックを検出する（ａ）段階；及び  前記検出されたウォブルデータビットクロックの下降エッジで、前記ピーク検出信号のレベル値に基づいて、元来のウォブルデータを検出して出力する（ｂ）段階を含むことを特徴とする請求項８に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法。
【請求項１５】
前記（ａ）段階は、前記ピーク検出信号のレベル遷移周期を監視して、異なる２種の周期に対する最小公倍数の周期に該当するクロックをウォブルデータビットクロックとして検出して出力することを特徴とする請求項１４に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法。
【請求項１６】
前記（ｂ）段階は、前記ピーク検出信号のレベル値がローならば‘０’、ハイならば‘１’のウォブルデータを検出して出力することを特徴とする請求項１４に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法。
【請求項１７】
光ディスクから読み出されるアナログウォブル信号をフィルタリングするフィルタ手段と；
前記フィルタリングされたアナログウォブル信号をデジタルウォブル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と；
前記変換されたデジタルウォブル信号のスロープの変化を検出するスロープ検出手段と；
前記スロープがネガティブからポジティブに転換される時点でハイレベルに、ポジティブからネガティブに転換される時点でローレベルに遷移されるピーク検出信号を生成して出力するピーク検出手段；及び
前記出力されたピーク検出信号に基づいて元来のウォブルデータを検出して出力するウォブルデータ出力手段を含むことを特徴とする光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする装置。
【請求項１８】
前記ウォブルデータ出力手段は、
前記出力される前記ピーク検出信号のうち長い周期のパルスに同期されるウォブルＰＬＬ信号を生成して出力するウォブルＰＬＬ手段と；
前記ウォブルＰＬＬ信号の立上りエッジでレベル遷移されるコンポーネント指示信号を生成して出力するコンポーネント指示手段と；
前記ピーク検出信号とウォブルＰＬＬ信号のレベル、そして前記ピーク検出信号とコンポーネント指示信号のレベルを各々排他的論理和で演算し、かつ積分した後、その積分値を事前に設定された複数の基準値と比較して、前記ウォブル信号に対する同位相メッセージと直交位相メッセージを検出して出力する周波数及び位相検出手段；及び
前記同位相メッセージと直交位相メッセージを、その組合せの逆順でデコードして元来のウォブルデータを検出して出力するデコード手段を含むことを特徴とする請求項１７に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする装置。
【請求項１９】
前記周波数及び位相検出手段は、
前記積分値を事前に設定された複数の基準値と比較して、前記ウォブル信号に対する同位相メッセージと直交位相メッセージを、（０、０）、（０、１）、（１、０）、（１、１）中いずれか一つを選択して出力ことを特徴とする請求項１８に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする装置。
【請求項２０】
前記デコード手段は、
前記同位相メッセージと直交位相メッセージの組合せが各々（０、０）、（０、１）、（１、０）、（１、１）の場合、それに対応する各々のウォブルデータを０，１，０，１にデコードすることを特徴とする請求項１８に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする装置。
【請求項２１】
前記ウォブルデータ出力手段は、
前記ピーク検出信号のレベル遷移周期を監視して、一定周期を有するウォブルデータビットクロックを検出して出力するクロック検出手段；及び
前記検出されたウォブルデータのビットクロックの下降エッジで、前記ピーク検出信号のレベル値に基づいて、元来のウォブルデータを検出して出力するビット検出手段を含むことを特徴とする請求項１７に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする装置。
【請求項２２】
前記クロック検出手段は、前記ピーク検出信号のレベル遷移周期を監視して、異なる２種の周期に対する最小公倍数の周期に該当するクロックをウォブルデータビットクロックとして検出して出力することを特徴とする請求項２１に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする装置。
【請求項２３】
前記クロック検出手段は、前記ピーク検出信号のレベル値がローならば‘０’、ハイならば‘１’のウォブルデータを検出して出力することを特徴とする請求項２１に記載の光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録可能なＣＤまたはＤＶＤのような光ディスクに、物理アドレス情報として記録されるウォブル信号をエンコーディングする装置及び方法と、その光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、例えばＤＶＤ−ＲＡＭまたはＤＶＤ−ＲＷ等のような記録可能な光ディスクは、螺旋状または同心円状に形成されたトラックに沿って溝が形成されている。溝が形成された部分をグルーブ、残った部分をランドと称し、記録方式によってグルーブとランドのいずれか一側にのみデータを記録する方式と双方にデータを記録する方式がある。グルーブの形成時にグルーブの壁面に特定の変化を与えて、記録／再生時にその特定の変化によって特定の周波数の信号が発生するようにすることによって、補助クロック手段として用いている。このグルーブに形成させた特定の変化はウォブルといい、特定の周波数の信号はウォブル信号という。
【０００３】
また、光ディスク上には物理アドレス情報を予め記録しなければならない。この物理アドレス情報を光ディスクにウォブル状として形成して記録するのがウォブルアドレッシング方法である。以下そのアドレッシング方法について説明する。
【０００４】
まず、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合にはＣＡＰＡ（Complementary Allocated Pit Addressing）方式を利用したウォブルアドレッシング方法が用いられており、ＤＶＤ−ＲＷの場合にはランドプリピットアドレッシング（Land Pre-Pit Addressing）方式を利用したウォブルアドレッシング方法などが用いられている。また、ＭＳＫ（Minimum Shift Keying）変調方式を利用したウォブルアドレッシング方法が提案されている。
【０００５】
ＭＳＫ変調方式では、光ディスクに物理アドレス情報として形成、記録されるウォブルデータの同位相メッセージ（ｍＩ：Inphase message of wobble data）と、直交位相メッセージ（ｍＱ：Quadrature message of wobble data）の組合せにより、図１に示したように、各々異なる２つの周波数ｆ１、ｆ２と２つの位相Ｐ１、Ｐ２が決定されて、その異なる２つの周波数と２つの位相により４つの異なる波形のウォブル信号を生成する。
【０００６】
異なる２つの周波数ｆ１、ｆ２の例えば第１周波数ｆ１は中心周波数ｆｃより高い周波数値を有し、第２周波数ｆ２は中心周波数ｆｃより低い周波数値を有する。一方、異なる２つの位相Ｐ１、Ｐ２の例えば第１位相Ｐ１は零位相を有し、第２位相Ｐ２は１８０度位相（π）を有する。したがって、前記のように第１、第２周波数と、第１、第２位相によって生成する４つの異なる波形、すなわちcos(2πf2t+0)、cos(2πf1t+0)、cos(2πf1t+π)そしてcos(2πf2t+π)を有するＭＳＫ変調されたウォブル信号は、次の数式で表現される。
【数１】
0003789423.tif 000002
ここで、Ｔｂは、ウォブルデータビット幅を示す。
【０００７】
一方、図２に示したように、光ディスクに記録されるウォブルデータが‘１１０１００００’のビット列データである場合、同位相メッセージｍＩと直交位相メッセージｍＱの組合せは常に（ｍＩ、ｍＱ）として表現されなければならないので、１番目のビット‘１’に対する同位相メッセージｍＩと直交位相メッセージｍＱの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は２番目のビット‘１’との組合せにより（１、１）になって、２番目のビット‘１’に対するメッセージの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は３番目のビット‘０’との組合せにより（０、１）になり、３番目のビット‘０’に対するメッセージの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は４番目のビット‘１’との組合せにより（１、０）になって、４番目のビット‘１’に対するメッセージの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は５番目のビット‘０’との組合せにより（０、１）になり、５番目のビット‘０’に対するメッセージの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は６番目のビット‘０’との組合せにより（０、０）になる。すなわち、ウォブルデータビットに対する同位相メッセージｍＩと直交位相メッセージｍＱの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は（１、１）、（１、０）、（０、１）、（０、０）のいずれか一つになり、それに対応する信号は図２に示したように異なる２つの周波数と異なる２つの位相を有する４つの異なる波形を有する。
【０００８】
したがって、ＭＳＫ変調されたウォブル信号ＳＭＳＫ（ｔ）は、前記信号を合算してスムースに連続される波形を有するので、ウォブル信号を光ディスク上により正確に記録することができる。
【０００９】
一方、光ディスクから読み出されるＭＳＫ変調されたウォブル信号をデコーディングするデコーディング装置は、図３に示したようにアナログミクサ１０、１１、区間積分器１２、１３、位相決定器１４、１５、そして論理回路１６を含んでいる。
【００１０】
アナログミクサ１０、１１では、光ディスクから読み出されるウォブル信号に、第１及び第２エンコーディング周波数φ１（ｔ）、φ２（ｔ）を各々ミックスさせて、その周波数のウォブル信号を抽出する。区間積分器１２、１３では、抽出された周波数のウォブル信号を所定区間で積分する。位相決定器１４、１５では、積分値を事前に設定された基準値（Threshold=0）と比較して、位相を決定する。そして、論理回路１６では、決定された位相をインタリーブして２進シーケンスビット列データ（すなわち、元来のウォブルデータ）を復元して出力する。したがって、ＭＳＫ変調方式によりスムースに連続される波形状で記録された、ＭＳＫ変調されたウォブル信号が、前記のように構成されるデコーディング装置により高周波ノイズがないウォブルデータとしてデコード出力される。
【００１１】
しかし、前記した従来のデコーディング装置は、光ディスクから読み出されるウォブル信号に、第１及び第２エンコーディング周波数φ１（ｔ）、φ２（ｔ）を各々ミックスした後に積分しなければならないのでハードウェアが複雑になる短所がある。
【００１２】
また、光ディスク装置におけるスピンドルサーボ作動により光ディスクの回転速度が変化する場合、光ディスクから読み出されるウォブル信号の周波数が変わるために、アナログミクサ１０、１１に各々印加される第１及び第２エンコーディング周波数φ１（ｔ）、φ２（ｔ）を変えなければならない。そのためとデコーディング装置の複雑なハードウェア構成及びデコードアルゴリズムが必要になるという問題点がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような問題点を解決するために創作されたものであり、記録可能な光ディスクの物理アドレス情報として記録されるウォブル信号を、デコーディング時に簡単なハードウェア構成及びアルゴリズムによって正確とデコーディングすることができるようにエンコーディングする装置及び方法を提供することが目的である。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、光ディスクから読み出されたウォブル信号を、簡単なハードウェア構成及びアルゴリズムによって正確とデコーディングする装置及び方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するための本発明による光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングする方法は、光ディスクの物理アドレス情報として記録されるウォブルデータを最小シフトキーイング（Minimum  Shift  Keying）変調方式によりエンコーディングする方法であって、ウォブルデータを同位相メッセージと直交位相メッセージとして組み合わせる１段階；及びその組み合わされた同位相メッセージと直交位相メッセージによって、それに対応するウォブル信号の第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２、そして第１位相と第２位相を決定するが、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２がｆ１＝ｋ／２Ｔｂ、ｆ２＝ｐ／２Ｔｂ（Ｔｂ＝ウォブルデータビット幅）であって、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１を満足する値に決定して変調する２段階を含むことを特徴とする。
【００１６】
そして、前記した目的を達成するために本発明による光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングする装置は、光ディスクの物理アドレス情報として記録されるウォブルデータを最小シフトキーイング変調方式によりエンコーディングする装置であって、ウォブルデータを同位相メッセージと直交位相メッセージとして組み合わせる組合せ手段と；その組み合わされた同位相メッセージと直交位相メッセージによって、それに対応するウォブル信号の第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２、そして第１位相と第２位相を決定するが、第１周波数と第２周波数がｆ１＝ｋ／２Ｔｂとｆ２＝ｐ／２Ｔｂ（Ｔｂ＝ウォブルデータビット幅）であって、ｋ、ｐが自然数でｋ−ｐ＝１を満足する値に決定する決定手段；及び決定された第１及び第２周波数、そして第１及び第２位相に基づいて、４種の類型の波形を有するウォブル信号を変調する変調手段を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、前記した目的を達成するために本発明による光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする方法は、光ディスクから読み出されるアナログウォブル信号を帯域フィルタでフィルタリングした後、デジタルウォブル信号に変換する第１段階と；変換されたデジタルウォブル信号のピーク点を検出した後、そのピーク点でレベル遷移されるピーク検出信号を出力する第２段階；及び出力されたピーク検出信号に基づいて元来のウォブルデータを検出して出力する第３段階を含むことを特徴とする。
【００１８】
さらに、前記した目的を達成するために本発明による光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングする装置は、光ディスクから読み出されるアナログウォブル信号をフィルタリングするフィルタ手段と；そのフィルタリングされたアナログウォブル信号をデジタルウォブル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と；変換されたデジタルウォブル信号のスロープの変化を検出するスロープ検出手段と；検出されたスロープがネガティブからポジティブに転換される時点にハイレベルに、ポジティブからネガティブに転換される時点にローレベルに遷移されるピーク検出信号を生成して出力するピーク検出手段；及びその出力されたピーク検出信号に基づいて元来のウォブルデータを検出して出力するウォブルデータ出力手段を含むことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングするエンコーディング装置及び方法と、その光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングするデコーディング装置及び方法に対する望ましい実施形態に対して、添付された図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図４は、本発明の一実施形態によって光ディスクに記録されるウォブル信号をエンコーディングするエンコーディング装置の構成を示した図である。エンコーディング装置は同位相及び直交位相メッセージ組合せ部２０と、周波数及び位相決定部２１、そしてＭＳＫウォブル信号記録部２２を含む。
【００２１】
同位相及び直交位相メッセージ組合せ部２０では、前述したように、光ディスクの物理アドレス情報として記録されるウォブルデータの同位相メッセージｍＩと、直交位相メッセージｍＱを常に（ｍＩ、ｍＱ）として組み合わせる。
【００２２】
周波数及び位相決定部２１では、（ｍＩ、ｍＱ）の組合せ値、すなわち（１、１）、（１、０）、（０、１）、（０、０）中いずれか一つによって２つの周波数ｆ１、ｆ２と２つの位相Ｐ１、Ｐ２を決定して、４つの異なる波形、すなわちcos(2πf2t+0)、cos(2πf1t+0)、cos(2πf1t+π)そしてcos(2πf2t+π)を有するＭＳＫ変調されたウォブル信号を生成する。このとき第１及び第２周波数は、次の数式を満足する値に決定する。
【数２】
0003789423.tif 000003
ここで、ｋ、ｐは自然数であって、ｋ−ｐ＝１を満足する。
【００２３】
すなわち、周波数及び位相決定部２１では、第１と第２周波数ｆ１、ｆ２をＭＳＫ変調方式で定義している式（２）と式（３）を満足する値に各々決定するが、その際、ｋとｐの値を自然数であって同時にｋ−ｐ＝１を満足する値となるように決定する。この条件（ｋ、ｐは自然数、ｋ−ｐ＝１）を満足する場合、ＭＳＫ変調されたウォブル信号の最小または最大ピーク点は、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２が変わる時点で常に形成される。
【００２４】
例えば、第１周波数と第２周波数がｋ＝３、ｐ＝２、ｋ−ｐ＝１を満足する ｆ１＝ｋ／２Ｔｂ、ｆ２＝ｐ／２Ｔｂと決定される場合に対して詳細に説明すれば次のとおりである。
【００２５】
まず、図５に示したように、光ディスクに記録されるウォブルデータが‘００１１０’ビット列データである場合、同位相メッセージｍＩと直交位相メッセージｍＱの組合せは、常に（ｍＩ、ｍＱ）になるべきなので、１番目のビット‘０’に対するメッセージの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は２番目のビット‘０’との組合せにより（０、０）になり、２番目のビット‘０’に対するメッセージの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は３番目のビット‘１’との組合せにより（１、０）になり、３番目のビット‘１’に対するメッセージの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は４番目のビット‘１’との組合せにより（１、１）になり、４番目のビット‘１’に対するメッセージの組合せ（ｍＩ、ｍＱ）は５番目のビット‘０’との組合せにより（０、１）になる。
【００２６】
したがって、１番目のビット‘０’に対する（ｍＩ、ｍＱ＝０、０）により、第２周波数ｆ２と１８０度位相（π）を有するcos(2πf2t+π)の信号が生成され、２番目のビット‘０’に対する（ｍＩ、ｍＱ＝１、０）により、第１周波数ｆ１と零位相を有するcos(2πf１t+0)の信号が生成される。
【００２７】
また、３番目のビット‘１’に対する（ｍＩ、ｍＱ＝１、１）により、第２周波数ｆ２と零位相を有するcos(2πf2t+0)の信号が生成され、前記４番目のビット‘１’に対する（ｍＩ、ｍＱ＝０、１）により、第１周波数ｆ１と１８０度位相（π）を有するcos(2πf１t+π)の信号が生成される。
【００２８】
すなわち、ｋとｐの値が自然数であって同時にｋ−ｐ＝１を満足する値を有する場合、ＭＳＫウォブル信号は、第１周波数と第２周波数が変わる時点で、最小／最大ピーク点を有する。
【００２９】
そして、ＭＳＫウォブル信号記録部２２は、前記のようにＭＳＫ変調されたウォブル信号を用いて光ディスクにウォブル状のグルーブを形成して、記録する。
【００３０】
一方、前記のようにＭＳＫ変調されたウォブル信号を利用してウォブル状のグルーブが形成されている光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングするデコーディング装置は、図６に示したように、帯域フィルタ３０、Ａ／Ｄ変換器３１、スロープ検出器３２、ピーク検出器３３、ウォブルＰＬＬ回路３４、コンポーネント指示器３５、周波数及び位相検出器３６、そしてアドレスデコーダ３７を含む。
【００３１】
帯域フィルタ３０では光ディスクから読み出されるアナログウォブル信号を所定周波数帯域でフィルタリングして高周波ノイズ成分などを除去する。Ａ／Ｄ変換器３１では帯域フィルタでフィルタリングされたアナログウォブル信号をデジタルウォブル信号に変換する。
【００３２】
スロープ検出器３２ではＡ／Ｄ変換されたデジタルウォブル信号のスロープを検出する。ピーク検出器３２では検出されたスロープがネガティブからポジティブに転換される地点を最小ピーク点として検出し、検出されたスロープがポジティブからネガティブに転換される地点を最大ピーク点として検出して、それに相応するピーク検出信号を出力する。
【００３３】
また、ウォブルＰＬＬ（位相ロックループ）回路３４では、ピーク検出信号に同期されるウォブルＰＬＬ信号を出力するが、このときウォブルＰＬＬ信号は、ピーク検出信号に含まれた複数の周波数の最低の周波数（すなわち、最も長い周期を有する信号）に同期される。
【００３４】
コンポーネント指示器３５では、ウォブルＰＬＬ信号の立上りエッジでハイ／ローレベルに遷移されるコンポーネント指示信号ＣＩを反復出力する。
【００３５】
例えば、図７に示したように、帯域フィルタ３０及びＡ／Ｄ変換器３１を経て出力されるＭＳＫ変調されたウォブル信号が異なる２つの周波数ｆ１、ｆ２と２つの位相を有する４つの波形を有する信号の場合（すなわち、cos(2πf2t+π)、cos(2πf1t+0)、cos(2πf2t+0)そしてcos(2πf1t+π)の場合）、ピーク検出器３３では、ＭＳＫウォブル信号のスロープがネガティブからポジティブに転換される時点と、ポジティブからネガティブに転換される時点を各々最小／最大ピーク点として検出して、その最小／最大ピーク点で各々ハイ／ローレベルに遷移されるピーク検出信号を出力する。
【００３６】
一方、ウォブルＰＬＬ回路３４では、ピーク検出信号の第２周波数ｆ２に同期して、ハイ／ローレベルが５０％ずつ繰り返されるウォブルＰＬＬ信号を出力して、コンポーネント指示器３５では、ウォブルＰＬＬ信号の立上りエッジでハイ／ローレベルに遷移されるコンポーネント指示信号を生成して出力する。
【００３７】
コンポーネント指示信号と、ピーク検出信号、そしてウォブルＰＬＬ信号が各々入力される周波数及び位相検出器３６では、図８に示したように、一つのウォブルデータビット幅（Ｔｂ）に該当する各区間（（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、．．．）別に、ピーク検出信号ＰＤとウォブルＰＬＬ信号ＰＬＬを排他的論理和ＸＯＲ演算後に積分して
【数３】
0003789423.tif 000004
、またピーク検出信号ＰＤと指示信号ＣＩを排他的論理和ＸＯＲ演算後に積分する
【数４】
0003789423.tif 000005
。そして、その積分値Ａ、Ｂが、事前に設定された複数の基準値（例えばＴh１＝０、Ｔh２＝３３、Ｔh３＝５０、Ｔh４＝６６、Ｔh５＝１００）中のいずれか一つに近いかを確認する。
【００３８】
したがって、図７に図示された（ａ）区間では、ピーク検出信号ＰＤとウォブルＰＬＬ信号ＰＬＬを排他的論理和ＸＯＲ演算後に積分した積分値Ａが、１００最大とするときＴh５＝１００に近い値になるので、周波数及び位相検出器３６は図８に図示したデコーディングテーブルを参照して、第２周波数ｆ２と１８０度位相を検出する。そして、図７の（ｂ）区間では、ピーク検出信号ＰＤとウォブルＰＬＬ信号ＰＬＬを排他的論理和ＸＯＲ演算後に積分した積分値Ａが、１００最大とするときＴh３＝５０に近い値になるので、周波数及び位相検出器３６はデコーディングテーブルを参照して、第１周波数ｆ１を検出すると同時に、ピーク検出信号ＰＤとコンポーネント指示信号ＣＩを排他的論理和ＸＯＲ演算後に積分した積分値Ｂが、１００最大とするときＴh２＝３３に近い値になるので、零位相を検出する。また、図７の（ｃ）区間では、ピーク検出信号ＰＤとウォブルＰＬＬ信号ＰＬＬを排他的論理和ＸＯＲ演算後に積分した積分値Ａが、１００最大とするときＴh１＝０に近い値になるので、周波数及び位相検出器３６はデコーディングテーブルを参照して、第２周波数ｆ２と零位相を検出する。また、図７の（ｄ）区間では、ピーク検出信号ＰＤとウォブルＰＬＬ信号ＰＬＬを排他的論理和ＸＯＲ演算後に積分した積分値Ａが、１００最大とするときＴh３＝５０に近い値になるので、周波数及び位相検出器３６はデコーディングテーブルを参照して、第１周波数ｆ１を検出すると同時に、ピーク検出信号ＰＤとコンポーネント指示信号ＣＩを排他的論理和ＸＯＲ演算後に積分した積分値Ｂが、１００最大とするときＴh４＝６６に近い値になるので、１８０度位相を検出する。
【００３９】
したがって、前記周波数及び位相検出器３６では、前記のような過程を通して一つのウォブルデータビット幅Ｔｂに該当するＭＳＫ変調ウォブル信号区間ごとに周波数と位相を簡単に検出して、その周波数と位相情報をアドレスデコーダ３７に出力する。
【００４０】
一方、アドレスデコーダ３７では、検出された周波数と位相に基づいて、ＭＳＫウォブル信号の変調時、組み合わされた（ｍＩ、ｍＱ）値を逆に検出する。すなわち、図８に示したように、図７の（ａ）区間で第２周波数ｆ２と１８０度位相が検出されると、（ｍＩ、ｍＱ）値は（０、０）になるので、アドレスデコーダ３７ではそのウォブルデータのビット値を‘０’とデコーディングする。そして、図７の（ｂ）区間で第１周波数ｆ１と零位相が検出されると、（ｍＩ、ｍＱ）値は（１、０）になるので、アドレスデコーダ３７ではウォブルデータのビット値を‘０’とデコーディングする。また、図７の（ｃ）区間で第２周波数ｆ２と零位相が検出されると、（ｍＩ、ｍＱ）値は（1、1）になるので、アドレスデコーダ３７ではそのウォブルデータのビット値を‘１’とデコーディングする。また、図７の（ｄ）区間で第１周波数ｆ１と１８０度位相が検出されると、（ｍＩ、ｍＱ）値は（０、１）になるので、アドレスデコーダ３７ではそのウォブルデータのビット値を‘１’とデコードする。したがって、アドレスデコーダ３７では元来のウォブルデータ‘００１１．．’のビット列を順次デコーディングする。
【００４１】
一方、前記のように構成され及び動作するウォブル信号デコーディング装置及び方法は、ＭＳＫ変調ウォブル信号のデコード時、ウォブル信号のピーク点でレベル遷移されるピーク検出信号と、そのピーク検出信号に同期されるウォブルＰＬＬ回路を利用して、ＭＳＫ変調ウォブル信号の変調周波数と位相情報を簡単に抽出した後、その周波数と位相情報に基づいてＭＳＫ変調されたウォブル信号をデコードすることができる。したがって、ＭＳＫ変調されたウォブル信号をデコードするためのハードウェア構成を簡素化させることができることはもちろん、光ディスクから読み出されるウォブル信号の周波数が変わる場合にも安定したウォブル信号デコード作動が可能になる。
【００４２】
しかし、そのためにはウォブルＰＬＬ回路が必ず必要になり、また変調周波数と位相を判別するためのアルゴリズム及びハードウェアの構成が必要になるが、以下では、ウォブルＰＬＬ回路を削除すると同時に、変調周波数及び位相判別のためのアルゴリズム及びハードウェアの構成を省略できる、さらに改善されたウォブル信号エンコーディング装置及びウォブル信号エンコーディング方法とウォブル信号デコーディング装置及び方法に対して詳細に説明する。
【００４３】
まず、図４の周波数及び位相決定部２１では、第１及び第２周波数ｆ１、ｆ２をＭＳＫ変調方式で定義している式（２）と式（３）を満足する値に各々決定し、さらにｋとｐの値が自然数であって同時にｋ−ｐ＝１を満足する値を有するように決定するが、このとき第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２を各々ｆ１＝（２ｎ＋１）／２Ｔｂ、ｆ２＝２ｎ／２Ｔｂ（ｎは自然数）を満足する値に決定する。
【００４４】
すなわち、第１周波数ｆ１のｋ値を３以上の奇数ｋ＝２ｎ＋１とし、第２周波数ｆ２のｐ値がｋよりは小さい２以上の偶数２ｎを満足するように決定する。
【００４５】
例えば、第１周波数ｆ１のｋ値が‘３’であって、第２周波数ｆ２のｐ値が‘２’の場合、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２は、ｆ１＝３／２Ｔｂ、ｆ２＝２／２Ｔｂになる。このとき図９に示したように第１周波数ｆ１によるアナログウォブル信号４１、４２は開始ピーク４Ａと終了ピーク４Ｂで相互に反対であり、第２周波数ｆ２によるアナログウォブル信号４３、４４は、開始ピーク４Ａと終了ピーク４Ｂが双方同一である。
【００４６】
したがって、現在データと次のデータが異なれば‘１’に、相互に同じならば‘０’に比較演算する排他的論理和ＸＯＲ演算によるプリコーディングと同一な演算がなされるようになるので、各々のアナログウォブル信号の波形は、プリコーディングされたデータをそのまま変調したことと同じくなり、結局元来のウォブルビットデータと直接的な連関性を有する。
【００４７】
すなわち、第１周波数ｆ１によるアナログウォブル信号の開始ピークと終了ピークは異なるので、元来のウォブルビットデータ‘１’をそのまま変調したものとなり、第２周波数ｆ２によるアナログウォブル信号の開始ピークと終了ピークは相互に同一であるので、元来のウォブルビットデータ‘０’をそのまま変調したものになる。
【００４８】
一方、前記のようにＭＳＫ変調されたウォブル信号を利用してウォブル状のグルーブが形成されている光ディスクから読み出されたウォブル信号をデコーディングするデコーディング装置は、図１０に示したように、帯域フィルタ５０、Ａ／Ｄ変換器５１、スロープ検出器５２、ピーク検出器５３、クロック検出器５４、ビット検出器５５、同期検出器５６、アドレスデコーダ５７を含む。
【００４９】
帯域フィルタ５０では光ディスクから読み出されるアナログウォブル信号を所定周波数帯域でフィルタリングして高周波ノイズ成分などを除去する。Ａ／Ｄ変換器５１では帯域フィルタでフィルタリングされたアナログウォブル信号をデジタルウォブル信号に変換する。
【００５０】
そして、スロープ検出器５２では、Ａ／Ｄ変換されたデジタルウォブル信号のスロープを検出する。ピーク検出器５３では、検出されたスロープがネガティブからポジティブに転換される地点を最小ピーク点として検出し、検出されたスロープがポジティブからネガティブに転換される地点を最大ピーク点として検出して、それに相応するピーク検出信号を出力する。
【００５１】
例えば、図１１に示したように、元来のウォブルビットデータ‘０１００１１１０１１’を排他的論理和ＸＯＲで演算してプリコーディングする場合、そのプリコーディングされたデータは‘１１０１００１１０’になって、これを第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２によりアナログウォブル信号に変調する場合、開始ピークと終了ピークのレベルが異なっていたり、同じになっているパルス波形を有する。
【００５２】
したがって、ピーク検出器５３により検出されて出力されたピーク検出信号は、そのレベル遷移点の周期が異なる２種の周期を有する。このときクロック検出器５４では、そのレベル遷移点の周期を各々検出して、異なる２種の周期に対して最小公倍数である一定周期のビットクロック信号を検出して出力する。
【００５３】
その一定周期のビットクロックは、図１１に示したように、元来のウォブルビットデータのビット遷移点と同一の周期のクロック信号になり、ビット検出器５５では、ビットクロック信号の下降エッジで、ピーク検出器５３から検出出力されたピーク検出信号のレベル値を確認する。
【００５４】
このとき、ビット検出器５５では、その検出されたビットクロック信号の下降エッジで、ピーク検出信号のレベル値がロー（Ｌｏｗ）ならば‘０’、ハイ（Ｈｉｇh）ならば‘１’のウォブルデータを検出して出力する。
【００５５】
したがって、ビット検出器５５により検出出力されるデコーディングデータは、図１１に示したように、元来のウォブルデータシーケンスと同一の‘０１００１１１０１１’の値にデコードされるので、前述したように、ウォブルＰＬＬ回路を用いなくても良く、また変調周波数及び位相判別のためのアルゴリズム及びハードウェアの構成を省略することができる。
【００５６】
以上、前述した本発明の望ましい実施形態は、例示の目的のために掲示されたものであって、当業者ならば、添付された特許請求範囲に開示された本発明の技術的思想とその技術的範囲内で、多様な他の実施形態を改良、変更、代替または付加などが可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明によると、光ディスクから読み出したウォブル信号を簡単な構成によって正確にデコーディングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウォブル信号のＭＳＫ変調に適用される一般的な数式及び条件をテーブル状で示したものである。
【図２】一般的なＭＳＫ変調により変調されるＭＳＫウォブル信号に対する波形を示したものである。
【図３】ＭＳＫ変調されたウォブル信号をデコーディングする一般的なデコーディング装置に対する構成を示したものである。
【図４】本発明の一実施形態によるウォブル信号エンコーディング装置に対する構成を示したものである。
【図５】本発明の一実施形態によるウォブル信号エンコーディング方法によりＭＳＫ変調されるウォブル信号に対する波形図を示したものである。
【図６】本発明の一実施形態によるウォブル信号デコーディング装置に対する構成を示したものである。
【図７】本発明の一実施形態によるウォブル信号のデコーディング方法により検出及びデコードされる各信号及びウォブルデータを示したものである。
【図８】本発明の一実施形態によるウォブル信号デコーディング方法に適用される参照情報をテーブル状で示したものである。
【図９】本発明の他の実施形態によるウォブル信号エンコーディング装置及び方法により決定される第１周波数と第２周波数に対するアナログウォブル信号の波形を示したものである。
【図１０】本発明の他の実施形態によるウォブル信号デコーディング装置に対する構成を示したものである。
【図１１】本発明の他の実施形態によるウォブル信号デコーディング方法により検出及びデコードされる各信号及びウォブルデータを示したものである。
【符号の説明】
１０、１１：アナログミクサ
１２、１３：区間積分器
１４、１５：位相決定部
１６：論理回路
２０：Ｉメッセージ／Ｑメッセージ組合せ部
２１：周波数及び位相決定部
２２：ウォブル信号記録部
３０、５０：帯域フィルタ
３１、５１：Ａ／Ｄ変換器
３２、５２：スロープ検出器
３３、５３：ピーク検出器
３４：ウォブルＰＬＬ回路
３５：コンポーネント指示器
３６：周波数及び位相検出器
３７、５７：アドレスデコーダ
５４：クロック検出器
５５：ビット検出器
５６：同期検出器
【図１】
0003789423.tif 000006
【図２】
0003789423.tif 000007
【図３】
0003789423.tif 000008
【図４】
0003789423.tif 000009
【図５】
0003789423.tif 000010
【図６】
0003789423.tif 000011
【図７】
0003789423.tif 000012
【図８】
0003789423.tif 000013
【図９】
0003789423.tif 000014
【図１０】
0003789423.tif 000015
【図１１】
0003789423.tif 000016