JPH026253B2 - - Google Patents
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- JPH026253B2 JPH026253B2 JP62091065A JP9106587A JPH026253B2 JP H026253 B2 JPH026253 B2 JP H026253B2 JP 62091065 A JP62091065 A JP 62091065A JP 9106587 A JP9106587 A JP 9106587A JP H026253 B2 JPH026253 B2 JP H026253B2
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- H03M5/04—Conversion to or from representation by pulses the pulses having two levels
- H03M5/14—Code representation, e.g. transition, for a given bit cell depending on the information in one or more adjacent bit cells, e.g. delay modulation code, double density code
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Description
Ａ 産業上の利用分野
本発明はデータをコード化するための技術に関
し、さらに詳細には、入力データ・ビツトのスト
リングからランレングスが非対称に制限されたコ
ード化データ・ビツトのストリングを生成するた
めの方法および装置に関するものである。本発明
はさらに、光学記憶媒体、ならびにランレングス
が制限されているというデータの制約条件がある
場合に、この媒体に記録されるデータの直線記録
密度を増大させる方法に関するものである。 Ｂ 従来技術 従来、コンピユータ産業は、データおよび情報
を記憶するため、８インチまたは5.25インチのデ
イスケツトやハード・デイスクなど多くの形態の
磁気媒体に大幅に依存してきた。この磁気媒体記
憶は、媒体表面を透過して、媒体中に存在する磁
界の向きを変える磁界を発生するように、媒体に
隣接して配置された専用の記録素子ないしヘツド
を使用している。この技術を使用すると、データ
は媒体中で一連の磁気遷移の立上りとして記録さ
れる。 磁気媒体は、一般に隣接する一連の「トラツ
ク」に偏成され、トラツクはさらにセクタやクラ
スタなど所定のパターンに細分される。媒体上の
所定の形式の１インチ当りのトラツク数および１
トラツク当りの磁気遷移数の形式を予め定義して
おくと、記憶システムが、媒体との間のデータ転
送で同期制御および信頼性を維持することが可能
になる。１トラツク内のデータ記憶の直接記録密
度を増大させるため、１トラツク当りの遷移数を
増大させることができる。この方法は、トラツク
を横切る横方向でより大きな磁気保持値と増大さ
れた磁界抵抗を有する、新しく開発された媒体で
特に好結果であつた。所与のトラツク内でタイミ
ング技術を用いると、１ミクロン以下の程度の遷
移間隔を得ることが可能になる。しかし、磁気媒
体のトラツク間の寸法および密度上の制限は、そ
れよりも大きい。これは、数ミクロン以下のトラ
ツク間寸法に関して、磁気媒体とそれに関連する
データ・システムの間でデータを交換するために
使用される読み書き装置を位置決めできないため
である。 その代りの方法として、光学的データ記憶手段
が開発されている。光学システムは、磁気媒体と
比べてより速いアドレツシング速度、より大きな
帯域幅、およびより小さなトラツク間寸法で動作
できるので、光学的データ記憶は魅力がある。こ
れらの特徴が可能なのは、微細に集束された光を
使用し、かつ磁気読み書き装置よりも小さな範囲
でそれを光学的に処理できるためである。小型の
回折制限レーザは、１ないし２ミクロンの寸法を
有するデータ記憶トラツクを横切つて横方向に位
置決めすることができる。しかし、光学システム
は、直接記録密度に新たな制約条件をもたらす。 光学ベースの読み書きシステムでは、媒体上で
光または光線が占める最小スポツト・サイズを補
償しなければならない。このスポツト・サイズ
は、磁気遷移の場合よりもかなり大きいことがわ
かつており、直線記録密度を減少させる。通常の
回折制限レーザは、焦点寸法ないしウエスト・サ
イズが１ないし２ミクロン程度である。光学シス
テムはまた、レーザが残した隣接する書込みパタ
ーン同志を解像するのに十分な（追加の）隣接記
録媒体をもたらさなければならない。同時に、磁
気媒体とは異なる、光学データ記憶用の記録技術
により、最小パターン寸法が改善される。 Ｃ 発明が解決しようとする問題点 光学データ記憶では、データは、レーザ・ビー
ム・スポツト（書込みビーム）がもたらす媒体に
対する機能、すなわち表面効果によつて記録され
る。この表面効果は、バブル、バンプ、ピツトお
よび孔など多くの形状を含めて一般に円形のパタ
ーンを発生する。現在、光学データ記憶は２つの
基本的な種類に分類できる。この第１のクラスは
物質除去であり、第２のクラスは状態変更であ
る。表面除去の場合、レーザ・エネルギーを使つ
て媒体から材料を実際に除去し、異なる表面反射
率または透過率を生じさせる。各種の基板上の金
属薄膜等の材料が、このクラスに含まれる。状態
変更技法は、レーザ・エネルギーを使つて光学媒
体の状態または特性を変更するものである。非
晶／結晶遷移等の位相遷移、電気−光学効果また
は化学的状態変化がこれに含まれる。より好まし
い状態変更の方法は、電気−光学的状態変化であ
る。媒体の電気−光学特性を変更することによ
り、入射レーザ（読取りビーム）の偏光がシフト
または回転され、それに応じた偏光の変化が検出
される。 状態が変更された領域は、光学媒体上の円形マ
ークと考えることができる。マークの分離間隔を
減少させて１トラツク当りのマークの数を増大さ
せると、光学記憶データの直線記録密度が高くな
るように思われる。しかし、非常に速くある固有
な限界に到達する。このことは、第３図に示す光
学データ記録パターンを用いて説明することがで
きる。 １つのマークの場合、マーク読取り用のレー
ザ・ビーム（読取りビーム）がマークと正確に整
合すると、高解像度の出力が得られる。隣接する
２つのマークの場合、読取りビームが各マークと
順次十分に整合される泊、高解像度の出力が得ら
れる。第３図において、隣接する一連の光学マー
ク１０，１２および１４が光学媒体２０上にあ
り、それぞれ非マーク領域１６および１８で分離
されている。マークの公称寸法は、１ミクロンで
あると仮定する。これは通常の書込みビームの寸
法である。最初の２つのマーク１０および１２の
場合、マークの分離間隔は１ミクロンよりもわず
かに大きく、読取りビームは、点線の外形線１６
で示される非マーク領域によつて完全に反射また
は回折される。しかし、２つのマーク１２および
１４の間隔は１ミクロンよりも小さく、その結
果、点線１８で示される非マーク領域を読み取る
読取りビームは、マーク領域に重なることにな
る。この場合、検出システムはマーク領域と非マ
ーク領域を解像できなくなり始め、誤つてマーク
領域にあるものと結論する可能性がある。また、
読取りシステムは、隣接するマーク１２および１
４を解像できなくなり始める。これは磁気媒体で
の記号間の解像力の消失に類似する。 光学媒体で直線記録密度に影響を及ぼすもう１
つの要因は、データ・コード化技術の選択であ
る。パルス幅変調（PWM）コード化技術とラン
レングス制限（RLL）コード化技術は、最も一
般的に用いられている技術であり、磁気データ記
憶用に開発された。PWMコード化技術は、光学
媒体に使用すると、マーク寸法の変化と共に、マ
ークの立上りおよび立下りの検出を用いて、デー
タを記録し、離散マークの数を減少させる。
RLLコード化技術は、データをデータ・ビツト
の一意的なストリングにコード化して、チヤネ
ル・データ密度を増大させかつデータ・エラーの
伝播を減少させる。 この２つの技法はどちらもある有利な機能をも
たらすが、マーク最小寸法と非マーク最小寸法と
して大体、等しい値を使うために、光学記憶媒体
の直線記録密度が制限される。このため光学媒体
のかなり大きな表面積が未使用のままになり、直
線記録密度に対して固有の限界が生じる。 従つて、光学媒体に記録されるデータの直線記
録密度を向上させるために必要なことは、記号間
解像力を大幅に失わずに平均的非マーク領域を減
少させる新しい方法である。また、データ・エラ
ーの伝播を制限しつつ、改善された直線記録密度
をもたらすことができれば、当技術の改善とな
る。 Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明は、Ｍ／Ｎ（ｄ、ｋ）の形のランレング
ス制限コード化制約条件を用いて、データ・ビツ
トをコード化する方法を提供する。ただし、Ｍは
入力データ・ビツトの数、Ｎはそれに関連する出
力ビツトの数、ｄは出力データ・ストリング中の
隣接するデータ・ビツト１の間にある０の最小
数、ｋは隣接するデータ・ビツト１の間にある０
の最大数である。ｄおよびｋの値は、検出された
データ・ビツト１が偶数であるか、または奇数で
あるかにもとづいて、コード化処理中に調節され
るすなわち、１つおきのビツト１が、コード化制
約条件を変更し、ｄおよびｋの２つの値を交互に
とることにより、隣接するビツト１同志の分離に
対する別の（dx、dy）形式の制約条件を確立す
る。すなわち、コードはなず値（d1、k1）を取
り、次に値（d2、k2）を取る。次に、（d1、k1）
制約条件と（d2、k2）制約条件が交互に適用され
ることにより、残りの入力データ・ストリングが
コード化される。コード化制約条件は、k1＝k2ま
たはk1≠k2のいずれかとd1≠d2を使用し、かつ
d1、d2、k1およびk2として分数値を使用すること
ができる。 このようにして、PWMマーク内ではコーデイ
ングが１つのコード化値を取り、隣接するマーク
間ではコード化値の最少０カウントがより小さく
なるように、ビツト１同志の間に記録されるビツ
ト０に対して割当てられるスペースの量が変更さ
れる。したがつて、本発明は、非マーク領域がマ
ーク領域よりも少ない面積を占めるようにする新
しい制約条件を確立することにより、当技術を改
善して、従つて、光学記憶データの直線記録密度
を大幅に増大させる。 非対称コード化という制約条件は、「生の」入
力データ・ストリング、および通常の対称PLL
技法を用いて予めコード化されたデータ・ストリ
ングについて実施することができる。 本発明の１つの実施態様では、対称RLLで予
めコード化されたデータ・ストリングから非対称
にコード化されたデータを生成するための装置が
提供される。この装置は、入力データ・ストリン
グ中の負に向かう遷移に応答して可変幅の単一バ
ルスを発生する手段を少なくとも１つ使用し、入
力データ・ストリングと単一パルスを発生する手
段から得られるパルスとを結合するための手段に
結合されている。この装置は、入力データ・スト
リング中の対応する正の遷移とほぼ同位相の正の
遷移を有し、かつ単一パルスを発生する手段から
得られるパルスの幅にもとづく量だけ入力デー
タ・ストリング中の対応する負の遷移から位相が
遅延した負の遷移を有する、出力データ・ストリ
ングを生成する。 パルスの持続時間は、データ・クロツク・パル
スの分数値にすることができる。パルス幅をその
ように変動させあるいは複数の単一パルス手段お
よび結合手段を使用して、複数の非対称コード化
制約条件をもたらすことができる。 この発明の第２の実施態様では、予め非対称に
ランレングスが制限されてコード化された入力デ
ータから対称的にコード化されたデータを生成す
るための装置が提供される。復号装置は、入力デ
ータ・ストリング中の正に向かう遷移に応答して
可変幅の単一パルスを発生する手段を少なくとも
１つと、単一パルス手段によつて発生されたパル
スを反転する手段と、RLLでコード化された入
力データ・ストリングと反転手段から得られるパ
ルスに応答する結合手段を使用する。この装置
は、前記入力データ・ストリング中の対応する負
の遷移とほぼ同位相の負の遷移を有し、かつ単一
パルスを発生する前記手段から得られる前記パル
スの幅にもとづく量だけ位相が遅延した正の遷移
を有する、出力データ・ストリングを生成する。 本発明の第３の実施態様では、コード制約条件
Ｍ／Ｎ（d1、k1）；（d2、k2）を有し、コード化さ
れていない入力データ・ストリングから非対称に
コード化されたデータ・ストリングをＭ／Ｎの比
率で生成するための装置が提供される。このコー
ド化装置は、入力データ・ストリングを受け取る
ためのシフト・レジスタ手段と、その装置に対す
る所定の状態のシーケンスを定義するための状態
手段を使用する。各シーケンスの各状態は、その
シーケンスに対応するコード化制約条件に従つて
入力データのＭビツトを、所定のＮビツトの非対
称にコード化された出力データにコード化するこ
とができる。論理設定手段が、シフト・レジスタ
手段中のＭデータ・ビツトの現パターンを検出
し、現パターンと、状態手段によつて定義された
現状態とに応答して、Ｎビツトの出力セツトをも
たらす。論理設定手段によつて供給されるＮビツ
トのセツトと状態手段によつて定義された現状態
に応答して、選択手段が、現状態のdxおよびky
の所定の値にもとづいて、シーケンスの次の状態
を選択する。 本発明の第４の実施態様では、非対称のランレ
ングス制限コード化入力データ・ストリングか
ら、コード化されていないデータ・ストリングを
Ｎ／Ｍの比率で生成するための装置が提供され
る。ただし、ランレングス制限コード化入力デー
タは、Ｍ／Ｎ（d1、k1）；（d2、k2）というコード
化制約条件に従う。この復号装置は、コード化さ
れた入力データ・ストリング中のＮよりも大きい
所定の数のデータ・ビツトを受け取るためのシフ
ト・レジスタ手段と、入力データ・ストリング中
に存在するＮデータ・ビツト毎に１つのパターン
を検出し、このパターンを所定のシーケンスのデ
ータ・ビツト・パターンと比較して所定のビツ
ト・パターンを表わす信号を発生するためのルツ
クアヘツド手段を使用する。ルツクアヘツド手段
から発生された信号とシフト・レジスタ手段中に
存在するデータ・ビツトに応答して、復号設定論
理手段が、コード化制約条件に対するdxおよび
kyの所定の値と許容されたデータ・ビツト・パ
ターンの所定の組合せとにもとづいて、入力デー
タのＮビツト毎にＭ個の出力データ・ビツトを発
生する。 Ｅ 実施例 本発明は、光学媒体の直線記録密度を改善する
ための方法と装置を含んでいる。直列化されたデ
ータ・ビツト・ストリングの形のデータが、光学
媒体に記憶される前に、コード化処理を施され、
隣接するマーク記録域と非マーク記録域の間に非
対称パターンが作成される。このことは、予めラ
ンレングス制限（RLL）でコード化されたデー
タを受け取つて新しいコード化制約条件を追加
し、または「生」のデータを受け取つて、それを
新しいコード化制約条件でコード化する装置によ
つて実施され、１つおきのデータ・ビツト１毎に
交代するコーデイング関係が作成される。この新
しいコード化技法は、光学媒体上に記録されたコ
ード化されたデータに対して物理的に非対称な関
係をもたらす。光学媒体は、未使用のデータ記憶
領域が特定の記録トラツクに沿つて直線的に減少
するように、最適化することができる。 先に論じたように、光学データ記憶用の通常の
読み書き装置は、好ましくはダイオード・レーザ
等の小さなレーザ源から生成された、微細に集束
された光線を用いる。レーザは光学媒体上の所定
のスポツトサイズに集束され、焦点スポツト内の
媒体の反射特性または屈折特性を変える。この変
化は、物質除去から位相または状態遷移に至るま
での多くの形を取ることができる。 本願で提案する光学データ記憶システム用の好
ましい技法は、電気−光学的効果を用いて、媒体
の局所的状態変化を行なわせるものである。この
技法では、偏光レーザ書込みビームを使つて、エ
ネルギーを媒体上の円形の焦点スポツト内に当て
てその光学的屈折特性を変える。次に媒体上の焦
点スポツトから反射されたレーザ光は、偏光回転
される。その結果生じる状態変化の特徴またはパ
ターンは、一般に偏光回転の円形「マーク」とし
て記述または考えることができる。従つて、「マ
ーク」という語は、以下では、記録または書込み
中に光学媒体上に置かれたパターンを指すものと
する。 高いデータ記録密度を得るには、できるだけ小
さな焦点スポツトを用いることにより、小さなマ
ークを使つて情報を記録することが望ましい。読
取り解像度、必要電力、光学素子の収差、および
レーザ媒体の特性等の多数の要因があり、これら
全てが組合わさつて、得られるマーク寸法を制限
している。しかし、市販の通常の装置での回折が
ほぼ制限されたレーザ出力の場合でも、光学媒体
上の焦点は直径１ないし２ミクロン程度である。 データの読取りまたは書込みの際に、光学デー
タ記憶システムは、コード化制約条件および用途
に応じて、マーク・エツジ検出方式または中心位
置検出方式のいずれか一方を使用する。中心位置
検出方式は、データ・クロツク・サイクル中にマ
ークによつて生じるレーザ読取りビームに対する
効果の主要部分を検出することにもとづくもので
ある。エツジ検出方式は、ある所定の最小閾値の
上または下でのレーザ・ビームの値の変化を感知
する。 これらの手法には、データを光学媒体上にコー
ド化するための２つの主要な形がある。その第１
は、パルス−パルス変調またはパルス−位置変調
（PPM）と呼ばれる。この手法では、データは、
マークをデータ・ビツト１として、非マークをデ
ータ・ビツト０として定義することにより記録さ
れ、検出される。 別の方法では、マークの立下りおよび立上りを
データ・ビツト１として定義し、ビツト１同志の
間にどれだけ多くのビツト０があるかに応じてマ
ークを大きくし、または小さくすることによつ
て、データを記録することができる。この方式で
は、最後のマーク領域（長さ）が得られるまで、
書込みレーザは書込み回路のタイミングに応じ
て、規則的なマーク間隔でパルスを発生し続け
る。連続方式ではなくパルス方式を使うのは、ビ
ーム・ブルーミングおよびエネルギー沈積の問題
を回避するためである。この技法は一般にパルス
幅変調（PXM）と呼ばれる。 データ・ストリングの記録中にマークの位置ま
たは寸法を物理的に変調する方法の他に、マーク
の配置または寸法に影響を及ぼす変調コード化技
法が用いられる。すなわち、NRZI（非ゼロ復帰
方式−Ｉ）やMFM（修正周波数変調）など、１
または０のデイジタル状態を解釈してこの情報を
パルス列に組込む方式が幾つかある。また、デー
タ・チヤネル密度を増大させるのに用いられる、
一般にランレングス制限のコード化技術もある。
これらの変調およびコード化技術は、当業者には
自明であるが、以下の例を一層完全に理解するた
め、それらについてここで言及する。 第４図は種々のコード化技術に従つたデータと
光学記憶媒体に記録されるマークとの関係を示す
ものであり、この図のＡ，Ｂ，Ｃの部分は、それ
ぞれ、PPMコード化技術、PWMコード化技術、
本発明による非対称RLLコード化技術を用いた
例に関する。なお、データ変調方式（MFMや
NRZI）の種類も示してある。第４図では、十分
な解像度を得るための最小マーク寸法が１ミクロ
ン（μ）、マーク中心間の最小間隔が1.5ミクロン
であると仮定する。これらの値から、クロツク速
度、従つてデータ密度を計算することができ、各
コード化技術についてそれを示してある。PWM
コード化技術は密度の増加をもたらし、光学記憶
媒体の直線記録密度を向上させることに注目すべ
きである。 PWMは記録密度を向上させることがわかる
が、現在の引き伸ばされたマークの間には依然と
して無駄なスペースがあり、それを減少させるこ
とが望ましい。物理的に望ましいのは、最小の媒
体面積が残るようにマーク間の面積を縮小するコ
ード化技術である。そうすると、記録されたマー
ク内の面積を幾つかのコード化／記録技法によつ
て減らすことができるため密度が大幅に増加す
る。 磁気媒体の場合と同様に、データ密度と信頼性
を向上させるために、媒体への書込みの前に幾つ
かのコード化技術をデータに適用することができ
る。使用されるもつと有用なコード化技術は、ラ
ンレングス制限（RLL）コード化技術であり、
所与の１組のデータ・ビツトＭが記録される前に
コード化されて、新しい１組のコード化されたビ
ツトＮになる。これによつて、コード化前のビツ
ト数Ｍが結果として得られるコード化されたスト
リング中のビツト数Ｎよりも一般に小さい（すな
わち、１：１の対応でない）としても、データ転
送速度およびチヤネル密度が大幅に改善される。 RLLコード化技術は、米国特許第3689899号ま
たは米国特許第4488142号、および米国特許第
4413251号に開示されている。 通常使われるRLLコード化技術では、通常ビ
ツト１の間にあるビツト０の数が最小数（ｄ）か
ら最大数（ｋ）までの間にある必要がある。ｋの
値は、タイミング要件とクロツク／データ同期に
よつて決まる。従つて、使用される共通コード
は、1/2（２、７）であり、これは１つのデー
タ・ビツトを２つのコード化ビツトにコード化
し、隣接するビツト１の間に２個以上７個までの
ビツト０を必要とする。磁気媒体の場合、最小の
記号間解像度を確保するため最小ゼロ・カウント
も使用される。 しかし、光学媒体にデータ・ビツトを転送する
チヤネル中での全体的なデータ密度がRLLコー
ド化技術によつて増加したとしても、直線記録密
度はわずかに向上するだけである。（ｄ、ｋ）タ
イプのRLLコード化技術は対称的なので、この
ことは正しい。すなわち、少なくとも１つ、２つ
またはそれ以上のゼロがマーク領域内で使用され
る場合、同じ最小値および最大値（ｄ、ｋ）が非
マーク領域に対して適用される。従つて、マーク
の最小間隔はマーク寸法のｄ倍に固定され、その
平均値はそれよりもずつと大きくなることもあ
る。 本発明は、コード化すべきデータ・ストリング
を監視し、検出されたデータ・ビツト１が偶数か
奇数かにもとづいてｄおよびｋの制約条件を変更
する方法を提供する。すなわち、１つおきのデー
タ・ビツト１がコード化制約条件を変更する。こ
のようにして、PWMマーク内では、コーデイン
グが以前に一般的だつたコーデイング値を取り、
隣接するマーク間では、最小のコーデイング値が
より小さくなるように、ビツト１の間に記録され
るビツト０に対して割当てられるスペースの量が
変更される。従つて、平均して、非マーク領域は
最小データ・ストリングに対するマーク領域より
も小さく、マーク間のスペースが減少する。その
結果、直線記録密度が増加する。 RLL（２、７）コード化技術または任意のRLL
（ｄ、ｋ）コード化技術では、ｄ及びｋの制約条
件に従うように、前のデータの値に照して現在の
データの値を定めるための一連の動作状態を有す
る装置により、データが処理される。 RLL（２、７）エンコーダにおいて許容される
状態は、次の状態遷移ダイヤグラムで示される。 このダイヤグラムは、コード化率を１／１と仮
定したときのRLL（２、７）エンコーダの基本動
作シーケンスを示す。システムは最初に状態S0に
ある。この状態は最初のビツト１に遭遇したとき
生じるものと仮定される（S1またはS2から始める
ことも可能である）。エンコーダはデータを受け
取ると、状態S1に移つて０を出力し、次に状態S2
に移つてもう１個０を出力する。この動作はエン
コーダが入力データを監視してビツト０がない場
合には、システムに課せられたコード化制約条件
を満たすために、エンコーダはビツト０を挿入し
なければならない。 状態S2から、エンコーダはS3、S4、S5……に進
み、またはS0に戻ることができる。どの状態を選
ぶかは、入力データ内に０と１のどちらが存在す
るかで決まり、その結果エンコーダがその値を媒
体上に置く。しかし、０が７個コード化される
と、エンコーダは１を発生して状態S0に戻ること
に注目すべきである。 上記ダイヤグラムから分かるように、エンコー
ダは、データが１の間に０を２個以上７個まで含
むように制約するので、入力データ・ストリング
1011000100000000101はコード化された出力デー
タ・ストリング1001001000100000001001に変換さ
れる。 RLL（ｄ、ｋ）型エンコーダ、特に（２、７）
型のエンコーダでこれらの制約条件および状態を
実現するための回路および設計上の特性の例は、
上述の米国特許第3689899号、第4488142号または
第4413251号に出ている。 前述のように、RLL（ｄ、ｋ）コード化技術
は、磁気媒体中のデータ密度に関して初期の利点
をもたらすことがあるが、光学媒体での実施に関
連する欠点を有する。その理由は、コーデイング
が、全ての入力データについて、隣接するデー
タ・ビツト１同志の間隔が全ての１について同じ
であるとして扱われるものと依然として仮定して
いるからである。従つて、この記録技法は、マー
クの立上りおよび立下りを用いて密度を向上させ
るものの、１の間の非マーク領域はマーク領域と
同様に拘束を受けるはずであると仮定する。すな
わち、隣接する全ての１の間で同じコード化制約
条件が適用されるので、同じ最小および最大間隔
制約条件が適用されることになる。物理的には、
このことはマーク間の最小間隔がマークを最小長
と同じ寸法であると言い換えられる。 全てのマークの間で同じ面積制約条件を使用す
るためこの自動要件は、磁気媒体では許容され得
るが、光学媒体では過大な面積を消費する。 本発明は、非マーク領域がマーク領域よりも小
さは面積を占めるようにして、従つて、光学記憶
データの直線記録密度を大幅に増加させる、新し
い制約条件を設定することにより、当技術を改善
するものである。 本発明が提供するのは、直線的に均一な、すな
わち、対称なコード化手法から逸脱する新しいク
ラスのコードまたはコード化技術である。これに
よつて、隣接するビツト１をデータ・ビツト・ス
トリング中でのそれらの位置に応じて異なつた方
法で処理する、新しい非費称コードが作られる。 本発明の新しいコード化技術は、ｄの２つの値
を交互に取ることにより、隣接するビツト１同志
の分離に対する異なる（ｄ、ｋ）タイプの制約条
件を設定する。すなわち、コードは、まず値
（d1、k1）に従い、次に値（d2、k2）に従う。新
しいコード化制約条件は、幾つかの方法で表現で
きるが、以下の表現が最も使いやすくかつ理解し
やすいと考えられる。 旧：Ｍ／Ｎ（ｄ、ｋ） 新：Ｍ／Ｎ（d1／d2、ｋ） Ｍ／Ｎ（d1、k1）−（d2、k2） Ｍ／Ｎ（d2、k1）−（d1、k2） Ｍ／Ｎ（d1、k1）；（d2、k2） 一般にk1＝k2が好ましい。何故ならば、最大寸
法ｋが増大すると、コーデイング機能にクロツク
同期およびデータ・ビツト・エラー伝播の問題が
生じる可能性があるからである。ｋの値がこれよ
り小さくなると、データ・ストリングが過度に短
縮され、情報の消失を防ぐためにもつと複雑なエ
ンコーダ／デコーダが必要とある。しかし、ある
種の用途では、ｋの増大が許容される。 本発明の方法がどのように働くかを理解するた
めに、まず（３、７）制約条件を使用し、次に
（１、７）制約条件（この場合、k1＝k2）を使用
して、簡単な新コードを用いる。１個の１と、１
個または複数個の０のストリングとから成る最初
の数個のデータ・ビツトが、次の１に到達するま
で、（３、７）制約条件を用いてコード化される。
到達した時点で、制約条件は（１、７）に変わ
る。このことを、下の状態遷移ダイヤグラムで示
すことができる。 このダイヤグラムは、所期の非対称制約条件を
実現するためにエンコーダが取うる状態および出
力を示したものである。 状態S0（前と同様にデータ・ビツト１の検出か
ら始まると仮定される）から出発する場合、シス
テムはS1、S2およびS3に進み、３つの０を出力し
て、最初の最小値制約条件を満たす。入力デー
タ・ビツトが０である限り、データは次に送られ
る。入りデータが、状態S0で受け取られた最初の
データ・ビツト１の直後のデータ・ビツト１を提
示する場合、状態S1、S2およびS3は、３つの０を
強制的に出力させてからデータ・ビツト１を出力
させ、次の状態に進む。 １に遭遇しなかつた場合は、コード化システム
は状態S4、S5、S6およびS7を通過して進むことが
できる。１を受け取るか、または状態７に到達す
ると、エンコーダは１を出力して、状態S8および
S9に進み、そこで０を出力する。再び、入力デー
タが０である限り、エンコーダは０を出力する。
状態S8でデータ・ビツト１が存在すると、出力は
できないが、まず０を、次にデータ・ビツト１を
強制的に出力させて、状態S0に戻る。システムは
また、状態S10ないしS15を通つて進むか又は、入
力データ１に遭遇するまで進み、その時点でエン
コーダは１を出力して状態S0に戻る。 上記ダイヤグラムを手引きとして用いると、デ
ータ・ストリング入力1011000100000000101は、
前と同様にデータ・ストリング
1000101000000010001にコード化されることが理
解できる。何故ならば、エンコーダは、出力デー
タが最初の２個のビツト１の間に１個以上７個ま
での０を持ち、また次の２個の１の間に少なくと
も３個の０を持つように制約するからである。こ
れを、前に用いた単純なRLL（２、７）コード化
と比較すると次の如くである。 入力データ・ストリング：1011000100000000101 （１／３、７）出力：1000101000000010001 （２、７）出力：1001001000100000001001 上記ダイヤグラムは本発明の原理を示すには有
益であるが、理想化状態の機械でないことは、デ
ータ・コード化の当業者には容易に明らかであろ
う。後の例で用いられる10個の状態から分るよう
に、16個未満の状態を用いて上記のコード化を実
現することが可能である。 コード化システムが適正にプリセツトまたは初
期化されている場合、この新しいクラスのコード
化技術を使うと、データを光学媒体に記録するの
に好都合である。 データ・ビツト１は、光学媒体に書き込むべき
最初のデータとしてデータ・ストリングに存在す
ることができる（これは説明の便宜のためであ
り、まずデータ・ビツト０を検出し、次に初期設
定のため適当な状態またはダミー・ビツトをセツ
トすることも可能である）。エンコーダは１を検
出し、マークが媒体に書き込まれ、それを使つて
状態S0に割り当てられるコード化システムの最初
の状態が決定される。すなわち、次のデータ・ビ
ツト１に対す最小ゼロ・カウントは３である。し
かし、この時点で、光学媒体書込み装置で使用さ
れるレーザは、パルスを発生しており、一連のマ
ークを作り続ける（実際には、連続マークを形成
する）。（状態S3、S4、S5……で）次のデータ・ビ
ツト１に遭遇すると、レーザは、１を表わすため
マークの立下りを用いて、これをマークの終りと
して書き込む。最初の２個の１の間での書込み中
に、エンコーダは最小限状態S0ないしS3を通り、
データ・ビツト１同志の間でさらに０に遭遇した
かどうかに応じてS4ないしS7を通つて進む。しか
し、次の１が書き込まれると、コード化システム
は状態S8に進む。エンコーダは０を出力し、入力
データ・ストリング中にデータ・ビツト１が存在
するかどうかに応じて、状態S9ないしS15に進む。
この時点で、アドレスされている媒体上の領域は
マークの間にあるので、次の１に遭遇して次のマ
ークが始まるまで、最小間隔はより小さくなる。 実際のシステムでは、マークが記録されていな
い領域での最小間隔が、マークのある領域よりも
平均して小さく、それに応じて情報をコード化す
るということになる。従つて、対称RLL（２、
７）コードは、（初期状態がどこにセツトされて
いるかに応じて）（１、７）−（３、７）または
（３、７）−（１、７）として記述される新しいコ
ードにより平均直線密度の点で改善される。 第４図Ｃは本発明に従つて非対称制約条件を用
いたRLLコード化の例を示す。記録密度の増大
に注目されたい。この様に、制約条件（ｄ、ｋ）
に従つたコードでも、制約条件（d1／d2、ｋ）に
従つたコード（またはdx、ky）に変換される場
合には、より大きな密度を実現させることができ
るということが分かる。「変換される」という語
は、最も単純な実施例ではその意味になることも
あり得るものの、現存するコード化データを単に
変換するという意味ではない。 前述したように、光学媒体にデータを記録する
ための現在の手法は、密度を増大させ、データ・
エラー伝播を抑えるため、対称コード化技術を使
うものである。本発明のコード化方法の一実施例
は、既存のRLLコード化データをさらにコード
化して非対称RLLコード化データを作成する装
置で実現することができることが判明した。この
結果を得るための回路を第１ａ図に概略的に示
す。 第１ａ図において、エンコーダ３００は、ネガ
テイブ・シングルシヨツト回路３１０とORゲー
ト３２０を含んでいる。線３０２の入力データ
（ビツト・ストリング）は、既にRLLでコード化
されたデータであり、種々の（ｄ、ｋ）制約条件
のもとでコード化することができ、また状態依存
性であつてもなくてもよい。入力データは、前記
の米国特許第3689899号に記載されたような幾つ
かの既存のRLLエンコーダから導くことができ、
一連のパルスおよびパルス遷移を表わす。説明の
便宜上、データは対称RLL（２、７）コード化を
受けているものと仮定する。 データは、シングルシヨツト回路３１０に入力
される。このシングルシヨツト回路３１０は、負
に向う遷移を受け取つたとき出力パルスを生成す
るように構成された電子回路である。RWMマー
ク・シーケンスの終りで入力データの値が１から
０に変化するとき、この負に向う遷移が発生す
る。シングルシヨツト回路３１０の例は、電子技
術では一般に知られている単安定マルチバイブレ
ータである。そのような装置は、それがどのよう
に構成されているかに応じて、負に向かうパルス
若しくは遷移または正に向かうパルス若しくは遷
移のどちらかを受け取つたとき、幅、すなわち、
持続時間が一定のパルスを出力する。パルスは幅
は、データ・クロツク周期または他の任意の所期
の周期に一致するように選択することができる。
このことは一般に、マルチバイブレータ回路に関
連した抵抗性素子及び容量性素子について、リセ
ツト・タイミングおよびパルス持続時間を決定す
る特定のRC時定数を設定することにより実現さ
れる。再トリが可能マルチバイブレータを使つ
て、データ・クロツクからの制御信号などの制御
信号がパルスの幅をRCカツトオフ時間を越えて
拡張できるようにすることもできる。 別の方法では、単安定マルチバイブレータを用
いることも可能であり、その場合、線３３０に
は、リセツト・パルス若しくはクリア・パルスが
与えられる。リセツト・パルスは他の回路から容
易に得られるデータ・クロツク信号でよい。この
ため、マルチバイブレータ回路から独立した制御
ソースによつてパルス幅を終端させることができ
る。従つて、RCタイミング素子を直接変更せず
に、新しいパルス幅（コード化制約条件）を実現
することができる。さらに、当業者は、所期のパ
ルス幅と釣り合つたシングルシヨツト回路３１０
の再リセツトまたは再トリガを制御するため、論
理ゲート等の他の回路を使用することもできる。 線３０２の入力データは、シングルシヨツト回
路３１０に伝えられると同時に、ORゲート３２
０の第１の入力線３２２に印加される。シングル
シヨツト回路３１０の出力線は、ORゲート３２
０の第２の入力線３２４に接続されている。入力
レベルのいずれか一方が高レベルのとき、ORゲ
ート３２０は線３４０に高パルス・レベルを有す
る出力データを生じる。従つて、マークを光学媒
体に書込む際に隣接する２個のビツト１の間の時
間中そうであるように、RLLレコード化データ
が高パルス・レベルを有する間は、線３４０の出
力データは高レベルである。マークが終了する瞬
間に、現データ・パルスの立下りがシングルシヨ
ツト回路からの出力をトリガする。入力データは
このとき低レベルであるが、シングルシヨツト回
路３１０からの出力はORゲート３２０の入力線
３２４に高出力レベルを与える。ORゲート３２
０は、シングルシヨツト・パルスが低レベルに降
下するまで、高レベルの出力データを発生し続け
る。このことは第１ｂ図に示されている。第１ｂ
図では、代表的なRLL入力データが線ａで、シ
ングルシヨツト回路３１０の出力パルスが線ｂ
で、ORゲート３２０の出力データが線ｃで示さ
れている。シングルシヨツト回路３１０は、自分
でリセツトした後、負に向かう次の遷移まで、
ORゲート３２０からの出力データのレベルにそ
れ以上寄与しない。 このようにして、以前のコード化された対称コ
ードに対する信号が、単一データ・ビツト０をコ
ード・データ・ストリングの１つの部分（非マー
ク）から隣接部分（マーク）に移動させ、したが
つて１つの領域は常に次の領域よりも２個多い最
小ゼロ・カウントを有する。従つて、（２、７）
のコード化制約条件を有する対称的にコード化さ
れた入力データ・ストリングは、（３、８）−（１、
６）コード化制約条件を有するように変更され
る。シングルシヨツト回路３１０がトリガされる
方式のせいで、結果として生じる出力コード化制
約条件も異なる最大値を有することに注目するこ
と。 シングルシヨツト回路３１０からの出力パルス
の幅は、説明の便宜上、１データ・クロツク・パ
ルス周期と同じであると仮定した。しかし、この
ことは必須ではなく、本発明の重要な属性は、非
対称性が容易に追加され、かつシングルシヨツト
回路３１０に対するパルス幅を調節することによ
り部分的非対称性が実現されることである。 非対称性を追加するため、シングルシヨツト回
路３１０の出力パルスの幅を、１データ・クロツ
ク周期を越える幅を有するように調節することが
できる。幅を数データ・クロツク・パルス周期の
幅に拡大することにより、追加のデータ・ビツト
０が、出力データの部分に、またはそこからシフ
トされる。それほど好ましくない構成は、別のシ
ングルシヨツト回路１台または数台と別のORゲ
ートを、線３４０に直列に接続して使用するもの
である。この場合も前と同じタイミング関係およ
びパルスの発生が起こり、コード化データにおけ
る追加の非対称シフトが生じるはずである。 部分的非対称性をもたらすために、シングルシ
ヨツト回路３１０を、データ・クロツク周期より
も小さいパルス幅を有するように調節し（RCタ
イミングの調節）、またはデータ・クロツクに対
して分数関係、すなわち、位相シフト関係を有す
るリセツト・ソース線３３０によりリセツトする
ことができる。すなわち、リセツト・ソースは、
データ・クロツク・パルスと同じ幅を有する制御
パルスを発生しない。比較のため、第１ｂ図にお
いて、図示のデータと釣合う標準のクロツク・パ
ルスを線ｄで示し、かつオフセツトまたは位相シ
フト・リセツト・パルスを線ｅで示す。 シングルシヨツト回路３１０が、第３ｂ図に線
ｅで示した制御パルスを用いてリセツトまたはク
リアされる場合、入力データ・ストリング中の負
に向かう遷移に応答して線３２４に生じる信号
は、線ｆで示した出力パルスである。線ｆの出力
パルスは、線ｃで示した前のパルスよりも幅の狭
いパルスである。従つて、線３４０の出力データ
は入力データに比して分数値だけ延長された高レ
ベル部分を有し、低レベル部分に対応する非マー
ク領域は分数値だけ短縮される。このことは、線
ａと同じデータ・ストリング入力について第１ｂ
図の線ｇのパルス・パターンに示されている。従
つて、（２ 1/2、７）−（１ 1/2、７）等のコード
化制約条件を有するコード体系を実現することが
できる。このため、特定のデータ・コード化制約
条件によつて制限されるのではなく、光学媒体ま
たは読み書きシステムが課す面積密度の制限に
RLLコード化データを合わせる際に高度の融通
性が得られる。 線３４０のコード化出力データは、データ・チ
ヤネルに沿つて適当な書込み装置に転送され、光
学媒体に記憶される。この時点で、コード化デー
タ・チヤネル中のパルスが、光学媒体上に集束さ
れたレーザ書込みビームを変調または制御するた
めに使用される。コード化データによつてレー
ザ・ビームを変調すると、コード化データ・パル
スの変化に対応して光学記憶媒体に付与されるエ
ネルギーが変動する。すなわち、パルス列中の低
レベルは、レーザによる低レベル、すなわち、ゼ
ロ・レベルのエネルギー出力を生じさせ、高レベ
ルは高レベル出力を生じさせる。高レベルは、状
態変更に作用するための所定の閾値より上にある
エネルギー・レベルであると定義される。高レベ
ル・レーザ出力は、前述のように光学媒体の物理
的特性を変更することにより、光学媒体上にマー
ク・パターンを作成する。レーザは通常パルス・
レーザ・ソースであるので、データ変調は一般に
パルス・ソースをオンまたはオフにする働きをす
る。 光学媒体に記憶されたデータにアクセスすると
き、光学媒体表面を走査して、媒体材料の特性の
局部的変化を検出するため、レーザ読取りビーム
が使用される。前述のように、このことは通常、
媒体によつて反射されたレーザ光の偏光の変化と
して表わされる。この変化は、マーク領域によつ
て引き起こされる。偏光回転が検出され、それを
使つて、電圧ソースまたはパルス・ソースを変調
して、マークに対応する所定の電圧レベルまたは
パルスと非マークに対応するより低い電圧レベル
または非パルス出力を有するパルス列が作成され
る。これらのパルスは、復号すべきコード化デー
タ・ビツトのストリングとしてデータ・チヤネル
に沿つて転送される。 第１ａ図のエンコーダ３００によつて記録され
たデータを復号するため、第２ａ図に示すデコー
ダ４００が用いられる。デコーダ４００は、読取
り検出回路から線４０２を介してコード化データ
を受け取る。コード化入力データは、ポジテイ
ブ・シングルシヨツト回路４１０に逐次入力され
る。入力データのパルス・レベル・パターンの例
が、第１ｂ図の線ａで示されている。シングルシ
ヨツト回路４１０は、シングルシヨツト回路３１
０と同様に、単安定マルチバイブレータなど当技
術で既知の素子から構成することができる。但
し、シングルシヨツト回路４１０は、正に向かう
遷移が検出、または受け取られたとき、パルスを
出力するように構成されている。入力データが高
レベル、すなわち、１の状態になる度に、シング
ルシヨツト回路４１０はパルスを発生する。すな
わち、シングルシヨツト回路４１０は、マーク領
域の立上りに遭遇したとき、パルスを発生する。 入力データはシングルシヨツト回路４１０に伝
えられるのと同時に、ANDゲート４２０の第１
の入力線４２２に印加される。シングルシヨツト
回路４１０からの出力は、インバータ４１２を用
いて反転される。インバータ４１２の出力線は、
ANDゲート４２０の第２の入力線４２４に接続
されている。ANDゲート４２０から線４４０に
生じる出力データは、両方の入力レベルが正のと
き常に正のパルス・レベルである。従つて、
RLLコード化入力データ・ストリングが正のパ
ルス・レベルを有し、シングルシヨツト回路４１
０がパルスを発生していない間は、出力データは
高レベルである。 シングルシヨツト回路４１０は、入力データの
正に向かう遷移を検出すると、線ｂで示した出力
パルスを発生する。回路４１０は、インバータ４
１２を介してANDゲート４２０入力線４２４に
低レベル信号を印加し、ANDゲート４２０の出
力は低レベルに降下する。この状態は、入力デー
タが低レベルに降下する前に生じる。このことが
第２ｂ図に示されている。第２ｂ図で、入力デー
タは線ａで、シングルシヨツト回路４１０の出力
は線ｂで、インバータ４１２の出力は線ｃで、
ANDゲート４２０の出力は線ｄで示されている。
このようにして、非対称コード化制約条件を有す
る以前にコード化された入力データ中の特定のビ
ツト０が出力データ・ストリングにおいては、１
つの部分（マーク）から隣接部分（非マーク）に
移動させられる。したがつて、領域は同じ最小ゼ
ロ・カウントを有する。このため、次の信号また
は変換の前に元の対称性が再確立される。従つ
て、（３、８）−（１、７）コード化制約条件を有
する入力データ・ストリングは、このとき（２、
７）コード化制約条件を有する。 エンコーダ３００の場合と同様に、シングルシ
ヨツト回路４１０のパルスの幅またはタイミング
は、一般には、データ・クロツク・パルスと応答
するように選択される。しかし、前と同様に、こ
のパルス幅は変えることができる。すなわち、線
４３０のリセツト信号ソースを使つて、データ・
クロツクと比較して分数リセツト、すなわち、位
相シフトされたリセツトをもたらすことができ
る。このため、デコーダ４００が（２ 1/2、７）
−（１ 1/2、７）等の分数的コード化／復号体系
に適応されることができる。このことは第２ｂ図
の線ｅおよびｆに示されている。 上で説明したエンコーダおよびデコーダの実施
例の利点は、それらが、光学媒体にデータを記録
するための既存のおよび本願で提案する読み書き
回路およびコード体系との互換性が極めて高いこ
とである。シングルシヨツト回路は、データ・エ
ツジ検出器、読み書きデスキユー回路、または本
発明で要求される形で働くように調節できる同様
の素子の一部として、既に存在しているかもしれ
ない。この場合、本発明の方法を実施して新しい
非対称コード化制約条件を実現するため、既存の
回路を遡及的に調節することができる。 この種の回路のもう一つの例が、第５図に示す
実施例に示される。第５図において、エンコーダ
５００は、（１、６）；（３、８）コード化制約条
件を用いて、１／２の比率で、約502の「生」の
入力データを非対称コード化出力データにコード
化するように構成されている。 エンコーダ５００中で、入力データは、（３ビ
ツト）シフト・レジスタ５０４に入力される。通
常、関連する光学媒体読み書き回路で得られるシ
ステム発振器信号によつて供給できる外部クロツ
クが線５０６を介して分周器５０８に与えられ
る。分周器５０８は、シフト・レジスタ５０４と
エンコーダ５００の他の構成要素に適したクロツ
ク信号を線５１０に発生する。 入力データがシフト・レジスタ５０４内にシフ
トされると、最初の３つのデータ・ビツトに対す
る対応するレジスタ出力が、レジスタ出力端子
Q3、Q2およびQ1に発生し、カウンタ５１２の２
つの入力線に与えられる。カウンタの例は、４ビ
ツト・デイジタル・カウンタであり、その２つの
ビツトのみがこの実施例に使用される。レジスタ
にシフト・インされた最初のデータ・ビツトを表
わすQ3出力は、カウンタ５１２の第１の入力端
子Ｂに直接接続され、第２のデータ・ビツト出力
と第３のデータ・ビツトの補数出力は、２つの
NORゲート５１４および５１５を介してQ3出力
と組み合わされ、その出力がカウンタ５１２の入
力端子Ａに与えられる。これらの入力は、カウン
タ５１２の出力端子QAおよびQBに、高レベルま
たは低レベルの信号を発生させる。QA出力とQB
出力は組合せ論理回路５２０に結合されている。
組合せ論理回路５２０はカウンタは５１２の出力
を用いて、入力データをどこで区分するか、およ
びデータ・ストリングの特定の区画でどのデー
タ・ビツトが作用を受けているかを決定する。こ
の区分によつて、入力データ・ビツトのパターン
を１／２の比率で所定の出力ビツト・セツトに折
り込むことができる。このため、一意的な１組の
データ・ストリング接頭語がもたらされ、それを
後で復号することができる。 区分された入力に対するエンコーダの出力は、
次の通りである。 入力データ 出力データ 10 0100 11 1000 000 000100 010 100100 011 001000 0010 00100100 0011 00001000 入力ＢおよびＡの値によつて、２、３または４
ビツト区画のどれが用いられるかが決まる。ただ
し、４ビツトは00、３ビツトは01、２ビツトは10
で表わされる。 ＢおよびＡの値は、それ自体次の論理式によつ
て決定される。 Ｂ＝Q3 Ａ＝3（Q2＋1） エンコーダ５００中の論理機能により区画パタ
ーンが決定されると、シフト・レジスタ５０４中
の最初の２つのデータ・ビツトがANDゲート５
２２，５２４，５２６，５２８およびORゲート
５３０によつて作用を受ける。これらのゲートの
出力は、１個の入力データ・ビツトに対して２個
の出力ビツトの割合で、ORゲート５３２および
ANDゲート５３４に介してコード化出力デー
タ・ビツトとして線５３８へ転送される。この
際、線５１０のクロツクにより、先ずANDゲー
ト５２８が付勢されてからANDゲート５３４が
付勢されるようになつている。その結果、AND
ゲート５２８は、入力データ・ストリングの最初
のビツトに対応する２ビツト出力データ・ストリ
ングの最上位（先頭）ビツト（MSB）を出力し、
ANDゲート５３４は、入力データ・ストリング
の最初のビツトに対応する２ビツト出力データ・
ストリングの最下位ビツト（LSB）を出力する。 次に線５３８の出力データをエンコーダ３００
内の構成と同等のシングルシヨツト回路５４４お
よびORゲート５４６に入力し、これによつて非
対称にコード化されたデータ・ストリングを線５
５０に生じることができる。シングルシヨツト回
路５４４の前にフリツプフロツプ５４０を使用し
て、線５３８のデータのパルス波形をより有用
な、すなわち、もつと鋭い形にすることも望まし
い。 線５５０に生じるのと同等の非対称コード化デ
ータ・ストリングが後で光学媒体から読み取られ
るとき、それを復号するために、第６図に示す回
路を使用することができる。第６図において、デ
コーダ６００は、線６１２のVFOクロツクの制
御の下に、線６０２のコード化入力データを、シ
ングルシヨツト回路６０４、インバータ６０６お
よびANDゲート６０８を介して２つの（４ビツ
ト）シフト・レジスタ６１０ａおよび６１０ｂに
送り込む。VFOクロツクは、コード化データ・
クロツクにフエーズ・ロツクされ、初期の１／２
のコード化比率を２／１の復号比率にするため
に、所期のデータ出力クロツクの２倍で作動して
いる。シフト・レジスタ６１０ａ及び６１０ｂか
らの出力が、組合せ論理回路６２０に供給され
る。組合せ論理回路６２０は、４つのANDゲー
ト６２２，６２４，６２６，６２８ならびに
NORゲート６３０を含んでいる。 レジスタ出力とゲートとの具体的な一致は、所
期のコード化機能を実現するためにデータに作用
することが必要な論理式によつて予め決定され
る。そのような組合せ論理構成は、米国特許第
4488142号および第4413152号に詳細に例示されて
いる。また、「情報理論に関するIEEEトランザク
シヨン（IEEE TRANSACTIONS ON
INFORMATION THEORY）」、Vol.IT−29、
No.１、1983年１月、pp.5−22に所載のロイ・アド
ラ−（Roy Adler）等の論文「スライデイング・
ブロツク・コード用アルゴリズム、記号ダイナミ
クスの情報理論への応用（Algorithms for
Sliding Block Codes、An Application of
Symbolic Dynamics to Information Theory）」
には、コード化テーブルおよび復号テーブルの開
発について理論的考察および手法と、それから得
られる対称（２、７）RLLコード用の論理が考
察されている。 従つて、組合せ論理回路６２０は、入力デー
タ・ビツト・ストリングを実際に出力データ・ビ
ツトに復号して線６５０に生じる。但し、デコー
ダ６００の場合は、有効なデータ・ビツト・セツ
トについてのみデータ・ビツトを復号しなければ
ならない。ANDゲート６４０は、データ同期マ
ーク・パターンに対するレジスタ出力を監視する
ことにより、このことを実現する。そのような同
期パターンは、データ・コード化／復号技術で既
知である。 ANDゲート６４０の出力は、NANDゲート６
４２の出力を低レベルにし、フリツプフロツプ６
４４の状態を変化させる。これは復号サイクルの
開始を示し、シフト・レジスタ６１０ａ及び６１
０ｂをクリアするためのフリツプフロツプ６４６
をクリアする。 上記に説明した各実胞例は、既存のRLL回路
で非対称コード化制約条件を容易に実現すること
ができるが、そうすると１つの領域で０に対する
最大値、ならびに最小値が大きくなる。（すなわ
ち、k1≠k2）。前述のように、この最大値を増大
させることはデータ処理システムにとつて常に望
ましいとは限らず、またデータ処理システムによ
つて常に許容されるとは限らない。従つて、本発
明の非対称コードは、多くの用途ではＭ／Ｎ（d1、
k1）−（d2、k2）（ただし、k1＝k2）の制約条件を
用いて実現しなければならない。 光学媒体に記録するためデータ・ストリングに
対してk1＝k2の非対称コード化制約条件を用いる
実施例が、第７ａ図に示されている。第７ａ図に
は、「生」の入力データを受け取つて、NRZI2／
５（１、９）−（４、９）コード化制約条件を用い
てそれをコード化するためのエンコーダ７００が
示されている。既に説明したように、使用される
データ・ストリング・レベル・パターンにNRZI
が適用される（データ１が変化しない場合は、ゼ
ロに復帰せず、変更はない）。２／５の比率は、
２つの入力データ・ビツトが５つのコード化出力
データ・ビツトに変換されることを意味する。こ
の実施例では、非対称性が種々のレベルで確立で
き、前に示したシングルシヨツト回路によつて固
定されないことを示すため、d1−d2＝３の制約条
件を使用する。 エンコーダ７００は線７０２を介して入力デー
タを受け取り、それを（２ビツト）Ｄタイプ・シ
フト・レジスタ７０４のＤ入力ゲートに印加し、
データはそこで逐次シフトされる。線７０６のク
ロツク信号がエンコーダ７００に供給され、デー
タ・クロツク速度の約５倍に維持される。このこ
とは、データに対する適正な細分性と同期を確保
するために行なわれる。クロツク信号は、分周器
７０８を用いて５で割られ、シフト・レジスタ７
０４がデータ・クロツク速度で作動するように、
このシフト・レジスタ７０４のためのクロツク信
号になる。同時に、分周器７０８の出力は、別の
分周器７１０で２で割られ、後で説明する10ビツ
ト状態レジスタ７１２を刻時するために使用され
る。もう１つの分周器７１４も線７０６のクロツ
ク信号を２で割つて、（５ビツト）シフト・レジ
スタ７２４にクロツク入力を供給する。 分周器７１４は、シフト・レジスタ７０４中で
シフトされたビツト２個毎に５ビツトの比率でシ
フト・レジスタ７２４を刻時させる。これによ
り、コードで指定された２／５のコード化比率要
がもたらされる。状態レジスタ７１２は２個の入
力ビツト毎に状態を変え、従つて、分周器７０８
の出力をさらに分周器７１０で２で割つて得られ
るクロツク信号を用いる必要がある。 データはシフト・レジスタ７０４中をシフトさ
れて、出力端子Q1およびQ2に現われる。Q1およ
びQ2出力は、レジスタ７０４からの1および2
出力と共に復号論理回路７１６に与えられる。
Q2出力は10、01または11などの２ビツト・デー
タ・ストリング中の先頭ビツトを表わすので、先
頭ビツトが１の場合、Q2出力が高レベルになり、
先頭ビツトが０のデータ・ビツト対の場合、2
出力が高レベルになる。又、Q2及び2出力は、
復号設定論理回路７２０でこの区別のために使用
することができる。 復号論理回路７１６は、第７ｂ図に示す４つの
ANDゲート７１８などエレクトロニクス技術で
既知の簡単な組合せ論理から成る。これら４つの
ANDゲート７１８は、シフト・レジスタ７０４
の出力を復号して、00、01、10および11入力デー
タ対を表わす所期の高出力信号を発生する。これ
らのデータ対を使つて、２つのデータ・ビツトを
５つのデータ・ビツトにコード化するため用いら
れるコード体系が決定される。ただし、復号論理
回路７１６の機能を、復号設定論理回路７２０に
組み込むこともできる。 このエンコーダは、回路が所定の状態に設定さ
れて各コード化動作が行なわれ、次に許可される
コード化が前の状態に依存する点で、状態依存エ
ンコーダである。 データは、第１０図に示したコード化テーブル
に従つてコード化される。このコード化テーブル
は予め定義された状態ＡないしＪを含んでいる。
これらの状態は、当業者には自明のように、状態
レジスタ７１２中で一連のAND、ORゲートおよ
びフリツプ・フロツプによつて確立される。最初
の状態は状態Ａとして選ばれ、これはまた、復号
のために選ばれる最初の状態にもなる。 状態レジスタ７１２で状態が決定されると、状
態設定デコーダ７３０によつて次の状態が決定さ
れる。状態設定デコーダ７３０は、コード化に使
用されている現在の状態と、コード化されている
現在のデータを検査する。このことは、状態設定
デコーダ７３０上の入力Ａ−Ｊおよび１ないし00
として第７ａ図に示されている。第１０図を見る
と、このコード体系は、状態レジスタ７１２が、
コード化されている現在の入力データ・ビツトお
よび前の状態に応じて特定の新しい状態にシフト
されるように拘束する。状態設定デコーダ７３０
は、状態レジスタ７１２に接続された一連の状態
設定出力を使用して、コード化制約条件に従つて
状態レジスタ７１２中の現在の状態をその新しい
値にシフトする。 復号設定論理回路７２０は、復号論理回路７１
６から入力された復号レベルと状態レジスタ７１
２から入力された現在の状態を用いて、シフト・
レジスタ７０４からの入力データをコード化し
て、許容される出力データ・ビツト・パターンを
決定する。特定の状態および６種類の入力デー
タ・ビツト・パターンの内の２つに対して、セツ
ト１ないし５と呼ばれる５本の出力設定線７２２
上で特定のビツト・パターンが確立される。 状態設定デコーダ７００及び復号設定論理回路
７２０の機能を表わすブール式は次のとおりであ
る。 状態設定デコーダ７００の機能 Ａ＝00・（Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）＋01・（Ｅ＋Ｆ） ＋11（Ｉ＋Ｊ） Ｂ＝01・（Ｆ＋Ｉ＋Ｊ）＋11・(F) Ｃ＝00・(H)＋10・（Ｇ＋Ｈ） Ｄ＝01・（Ａ＋Ｂ＋Ｈ＋Ｊ）＋11・（Ｇ＋Ｈ） Ｅ＝00・（Ａ＋Ｊ） Ｆ＝00・（Ｂ＋Ｃ） Ｇ＝01・(C) Ｈ＝01・（Ｄ＋Ｇ＋Ｉ）＋10・ （Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）＋11・Ｄ Ｉ＝11.（Ａ＋Ｂ＋Ｅ） Ｊ＝00・(I)＋10・(D) 復号設定論理回路７２０の機能 セツト１＝10・（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ） ＋11・（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ＋Ｉ＋Ｊ ＋0x・（Ｅ＋Ｆ）＋00・(D) セツト２＝ 10・（Ｉ＋Ｊ）＋01・(D)＋0x・(F) セツト３＝ 1x・（Ｄ＋Ｈ＋Ｇ）＋00・(D) セツト４＝ 0x・（Ｇ＋Ｈ）＋00・（Ｅ＋Ｆ）＋11・(F) セツト５＝ 0x・(J)＋01・（Ｅ＋Ｆ）＋1x・(G)＋10・(F) （但し、ｘは任意ビツトである。 これらの式を念頭に置いて、非対称（１、
９）；（４、９）コード化制約条件または体系に対
するコード化処理の例を次に説明する。 生の入力データ・ストリング1010011111が第７
ａ図のエンコーダ７００に入力されるものと仮定
する。この入力は時刻ｔ＝０から開始し、このと
き、初期状態はＡに設定され、さらに全てのレジ
スタはそれに応じてクリアアされた初期状態にさ
れる。この操作は、状態書込み入力線７３２に信
号を与えることによつて行なうことができる。シ
フト・レジスタ７０４における相次ぐ２ビツト入
力データ・パターンが第８図の１番上の行に示さ
れている。 最初の２ビツトは、10は、状態レジスタ７１２
が状態Ａにあり、入力は10であるので、第１０図
のテーブルおよびセツト１に対する式に従つてシ
フト・レジスタ７２０のセツト１線に１、すなわ
ち、高レベルの出力をもたらす。状態レジスタ７
１２は状態ＩまたはＪを示していないので、セツ
ト２線の出力は０である。状態レジスタ７１２は
状態Ｄ、ＨまたはＧのいずれも示していないの
で、セツト３に対する出力は０である。入力が10
であるので、セツト４線の出力は０であり、レジ
スタ７１２が状態ＥまたはＦを示していないの
で、セツト５線の出力も０である。従つて、エン
コーダ７００から出力として生じるため、デー
タ・ビツト・パターン00001がシフト・レジスタ
７２４に記憶される。このことは第８図の２行目
に示されている。 入力データ中の次のデータ・ビツト対10、01、
11および11から、第８図に示すように、次の出力
ビツト・セツト00100、00000、10100および00100
が得られる。これらのパターンは、入力データ・
ストリングの最初の２ビツトに使用された式から
得られる。 コード化された出力データ・ストリング７４０
は0000100100000001010000100になる。データの
初期記録が、後で差し引くことができるマーク、
すなわち、データ１のビツトとして自動的に開始
される場合は、このデータ・ストリングは、第８
図の一番下の行に示すように交互に記録されて(1)
00001、00、1000000001、０、100001および00の
データ・ビツトを表わすマークおよび非マーク領
域に分割される。このため、一貫して光学媒体に
対する非マーク領域がマーク領域よりも短かくな
り、直線記録密度の向上をもたらすことに注意す
べきである。 コード化されたデータは、シフト・レジスタ７
２４から線７４０及び直流トリガ・フリツプフロ
ツプ７２８を介して線７５０にコード化出力デー
タ・ストリングとして送り出される。出力デー
タ・ストリングは、データ・ビツトを高レベルだ
けで示すのではなく、各データ１のエツジで遷移
を有する。これは次にNRZI型記録システムを駆
動するため使用される。シフト・レジスタ７２４
は、出力タイマ７２６によつて決定されるように
５ビツト毎にロードされる点に留意すること。 第７ａ図の回路に従つてコード化されたデータ
を復号するために、第９図に示すように、デコー
ダ９００が使用される。デコーダ９００はここで
一連の索引テーブルを使つて、データによつて許
容される次の状態を識別して、現在許容されてい
る復号パターンを決定しなければならない。 線９０２に与えられるコード化された入力デー
タ・ストリングは、現在使用または提案されてい
る多数の光学式データ読取りシステムの１つを用
いて光学媒体から検出される。入力データ・スト
リングは、（15ビツト）シフト・レジスタ９０４
に直列形式で入力される。シフト・レジスタ９０
４は、線９０６のデータ・クロツクによつて刻時
される。出力タイマ９０８もデータ・クロツクで
刻時される。入力データの15ビツトがシフト・レ
ジスタ９０４にクロツク・インされると、復号処
理が始まる。 入力データの最初の５ビツトを表わすシフト・
レジスタ９０４からの出力信号が、復号設定論理
回路９１２に転送される。復号設定論理回路９１
２は、信号、すなわち、入力ビツトを、エンコー
ダ７００中で以前に見られた５つの「セツト」の
集団として解釈する。復号設定論理回路９１２
は、コード化制約条件によつて特定の入力セツト
にどの出力ビツトが割り当てられるかにもとづい
て線９１４のセツト１またはセツト２出力を生じ
る。 復号設定論理回路９１２は、当業者なら理解で
きるルツクアヘツド技術を用いて、この復号操作
を実現する。シフト・レジスタ９０４中に存在
し、それぞれ５個のデータ・ビツトからなる次の
２セツトがルツクアヘツド論理回路９１６によつ
て読み取られる。このルツクアヘツド論理回路９
１６は、シフト・レジスタ９０４中のデータ・ビ
ツト・パターンに応じて、出力線ＱないしＺ上に
高レベル出力を発出する。第１１図のテーブル
は、線ＱないしＺに対して特定の出力を確立する
ために使用される。 たとえば、シフト・レジスタ９０４のQ6−Q10
出力、ひいては、ルツクアヘツド論理入力Ｆ−Ｊ
として表わされる２番目のセツトの５つのデー
タ・ビツトが00001である場合、ルツクアヘツド
論理回路９１６からの線Ｑが高レベルになる。ま
た、線Ｓ、Ｒ、Ｘ、ＹおよびＺも高レベルにな
り、残りの線は低レベルである。これにより、ブ
ロツクＳ、Ｒ、Ｘ、ＹまたはＺが後続のデータ・
ビツト・パターンを含み、それに応じてコード化
入力データの現在の５ビツトを復号すべきことが
復号設定論理回路９１２に知られている。 復号設定論理回路９１２が使用する論理が、第
１２図のテーブルに示されている。このテーブル
では、５ビツトの特定の入力パターンについて、
復号設定論理回路９１２によつて登録されている
特定のルツクアヘツド・ブロツクに従つて特定の
出力が発生される。下記のリストは、入力デー
タ・ビツト・パターンと、そのデータ・パターン
をその構造内に有するルツクアツプ・ブロツクと
の間の関係を要約して示したものである。ただ
し、一度に１つのルツクアヘツド・ブロツクのみ
が有効である。
し、さらに詳細には、入力データ・ビツトのスト
リングからランレングスが非対称に制限されたコ
ード化データ・ビツトのストリングを生成するた
めの方法および装置に関するものである。本発明
はさらに、光学記憶媒体、ならびにランレングス
が制限されているというデータの制約条件がある
場合に、この媒体に記録されるデータの直線記録
密度を増大させる方法に関するものである。 Ｂ 従来技術 従来、コンピユータ産業は、データおよび情報
を記憶するため、８インチまたは5.25インチのデ
イスケツトやハード・デイスクなど多くの形態の
磁気媒体に大幅に依存してきた。この磁気媒体記
憶は、媒体表面を透過して、媒体中に存在する磁
界の向きを変える磁界を発生するように、媒体に
隣接して配置された専用の記録素子ないしヘツド
を使用している。この技術を使用すると、データ
は媒体中で一連の磁気遷移の立上りとして記録さ
れる。 磁気媒体は、一般に隣接する一連の「トラツ
ク」に偏成され、トラツクはさらにセクタやクラ
スタなど所定のパターンに細分される。媒体上の
所定の形式の１インチ当りのトラツク数および１
トラツク当りの磁気遷移数の形式を予め定義して
おくと、記憶システムが、媒体との間のデータ転
送で同期制御および信頼性を維持することが可能
になる。１トラツク内のデータ記憶の直接記録密
度を増大させるため、１トラツク当りの遷移数を
増大させることができる。この方法は、トラツク
を横切る横方向でより大きな磁気保持値と増大さ
れた磁界抵抗を有する、新しく開発された媒体で
特に好結果であつた。所与のトラツク内でタイミ
ング技術を用いると、１ミクロン以下の程度の遷
移間隔を得ることが可能になる。しかし、磁気媒
体のトラツク間の寸法および密度上の制限は、そ
れよりも大きい。これは、数ミクロン以下のトラ
ツク間寸法に関して、磁気媒体とそれに関連する
データ・システムの間でデータを交換するために
使用される読み書き装置を位置決めできないため
である。 その代りの方法として、光学的データ記憶手段
が開発されている。光学システムは、磁気媒体と
比べてより速いアドレツシング速度、より大きな
帯域幅、およびより小さなトラツク間寸法で動作
できるので、光学的データ記憶は魅力がある。こ
れらの特徴が可能なのは、微細に集束された光を
使用し、かつ磁気読み書き装置よりも小さな範囲
でそれを光学的に処理できるためである。小型の
回折制限レーザは、１ないし２ミクロンの寸法を
有するデータ記憶トラツクを横切つて横方向に位
置決めすることができる。しかし、光学システム
は、直接記録密度に新たな制約条件をもたらす。 光学ベースの読み書きシステムでは、媒体上で
光または光線が占める最小スポツト・サイズを補
償しなければならない。このスポツト・サイズ
は、磁気遷移の場合よりもかなり大きいことがわ
かつており、直線記録密度を減少させる。通常の
回折制限レーザは、焦点寸法ないしウエスト・サ
イズが１ないし２ミクロン程度である。光学シス
テムはまた、レーザが残した隣接する書込みパタ
ーン同志を解像するのに十分な（追加の）隣接記
録媒体をもたらさなければならない。同時に、磁
気媒体とは異なる、光学データ記憶用の記録技術
により、最小パターン寸法が改善される。 Ｃ 発明が解決しようとする問題点 光学データ記憶では、データは、レーザ・ビー
ム・スポツト（書込みビーム）がもたらす媒体に
対する機能、すなわち表面効果によつて記録され
る。この表面効果は、バブル、バンプ、ピツトお
よび孔など多くの形状を含めて一般に円形のパタ
ーンを発生する。現在、光学データ記憶は２つの
基本的な種類に分類できる。この第１のクラスは
物質除去であり、第２のクラスは状態変更であ
る。表面除去の場合、レーザ・エネルギーを使つ
て媒体から材料を実際に除去し、異なる表面反射
率または透過率を生じさせる。各種の基板上の金
属薄膜等の材料が、このクラスに含まれる。状態
変更技法は、レーザ・エネルギーを使つて光学媒
体の状態または特性を変更するものである。非
晶／結晶遷移等の位相遷移、電気−光学効果また
は化学的状態変化がこれに含まれる。より好まし
い状態変更の方法は、電気−光学的状態変化であ
る。媒体の電気−光学特性を変更することによ
り、入射レーザ（読取りビーム）の偏光がシフト
または回転され、それに応じた偏光の変化が検出
される。 状態が変更された領域は、光学媒体上の円形マ
ークと考えることができる。マークの分離間隔を
減少させて１トラツク当りのマークの数を増大さ
せると、光学記憶データの直線記録密度が高くな
るように思われる。しかし、非常に速くある固有
な限界に到達する。このことは、第３図に示す光
学データ記録パターンを用いて説明することがで
きる。 １つのマークの場合、マーク読取り用のレー
ザ・ビーム（読取りビーム）がマークと正確に整
合すると、高解像度の出力が得られる。隣接する
２つのマークの場合、読取りビームが各マークと
順次十分に整合される泊、高解像度の出力が得ら
れる。第３図において、隣接する一連の光学マー
ク１０，１２および１４が光学媒体２０上にあ
り、それぞれ非マーク領域１６および１８で分離
されている。マークの公称寸法は、１ミクロンで
あると仮定する。これは通常の書込みビームの寸
法である。最初の２つのマーク１０および１２の
場合、マークの分離間隔は１ミクロンよりもわず
かに大きく、読取りビームは、点線の外形線１６
で示される非マーク領域によつて完全に反射また
は回折される。しかし、２つのマーク１２および
１４の間隔は１ミクロンよりも小さく、その結
果、点線１８で示される非マーク領域を読み取る
読取りビームは、マーク領域に重なることにな
る。この場合、検出システムはマーク領域と非マ
ーク領域を解像できなくなり始め、誤つてマーク
領域にあるものと結論する可能性がある。また、
読取りシステムは、隣接するマーク１２および１
４を解像できなくなり始める。これは磁気媒体で
の記号間の解像力の消失に類似する。 光学媒体で直線記録密度に影響を及ぼすもう１
つの要因は、データ・コード化技術の選択であ
る。パルス幅変調（PWM）コード化技術とラン
レングス制限（RLL）コード化技術は、最も一
般的に用いられている技術であり、磁気データ記
憶用に開発された。PWMコード化技術は、光学
媒体に使用すると、マーク寸法の変化と共に、マ
ークの立上りおよび立下りの検出を用いて、デー
タを記録し、離散マークの数を減少させる。
RLLコード化技術は、データをデータ・ビツト
の一意的なストリングにコード化して、チヤネ
ル・データ密度を増大させかつデータ・エラーの
伝播を減少させる。 この２つの技法はどちらもある有利な機能をも
たらすが、マーク最小寸法と非マーク最小寸法と
して大体、等しい値を使うために、光学記憶媒体
の直線記録密度が制限される。このため光学媒体
のかなり大きな表面積が未使用のままになり、直
線記録密度に対して固有の限界が生じる。 従つて、光学媒体に記録されるデータの直線記
録密度を向上させるために必要なことは、記号間
解像力を大幅に失わずに平均的非マーク領域を減
少させる新しい方法である。また、データ・エラ
ーの伝播を制限しつつ、改善された直線記録密度
をもたらすことができれば、当技術の改善とな
る。 Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明は、Ｍ／Ｎ（ｄ、ｋ）の形のランレング
ス制限コード化制約条件を用いて、データ・ビツ
トをコード化する方法を提供する。ただし、Ｍは
入力データ・ビツトの数、Ｎはそれに関連する出
力ビツトの数、ｄは出力データ・ストリング中の
隣接するデータ・ビツト１の間にある０の最小
数、ｋは隣接するデータ・ビツト１の間にある０
の最大数である。ｄおよびｋの値は、検出された
データ・ビツト１が偶数であるか、または奇数で
あるかにもとづいて、コード化処理中に調節され
るすなわち、１つおきのビツト１が、コード化制
約条件を変更し、ｄおよびｋの２つの値を交互に
とることにより、隣接するビツト１同志の分離に
対する別の（dx、dy）形式の制約条件を確立す
る。すなわち、コードはなず値（d1、k1）を取
り、次に値（d2、k2）を取る。次に、（d1、k1）
制約条件と（d2、k2）制約条件が交互に適用され
ることにより、残りの入力データ・ストリングが
コード化される。コード化制約条件は、k1＝k2ま
たはk1≠k2のいずれかとd1≠d2を使用し、かつ
d1、d2、k1およびk2として分数値を使用すること
ができる。 このようにして、PWMマーク内ではコーデイ
ングが１つのコード化値を取り、隣接するマーク
間ではコード化値の最少０カウントがより小さく
なるように、ビツト１同志の間に記録されるビツ
ト０に対して割当てられるスペースの量が変更さ
れる。したがつて、本発明は、非マーク領域がマ
ーク領域よりも少ない面積を占めるようにする新
しい制約条件を確立することにより、当技術を改
善して、従つて、光学記憶データの直線記録密度
を大幅に増大させる。 非対称コード化という制約条件は、「生の」入
力データ・ストリング、および通常の対称PLL
技法を用いて予めコード化されたデータ・ストリ
ングについて実施することができる。 本発明の１つの実施態様では、対称RLLで予
めコード化されたデータ・ストリングから非対称
にコード化されたデータを生成するための装置が
提供される。この装置は、入力データ・ストリン
グ中の負に向かう遷移に応答して可変幅の単一バ
ルスを発生する手段を少なくとも１つ使用し、入
力データ・ストリングと単一パルスを発生する手
段から得られるパルスとを結合するための手段に
結合されている。この装置は、入力データ・スト
リング中の対応する正の遷移とほぼ同位相の正の
遷移を有し、かつ単一パルスを発生する手段から
得られるパルスの幅にもとづく量だけ入力デー
タ・ストリング中の対応する負の遷移から位相が
遅延した負の遷移を有する、出力データ・ストリ
ングを生成する。 パルスの持続時間は、データ・クロツク・パル
スの分数値にすることができる。パルス幅をその
ように変動させあるいは複数の単一パルス手段お
よび結合手段を使用して、複数の非対称コード化
制約条件をもたらすことができる。 この発明の第２の実施態様では、予め非対称に
ランレングスが制限されてコード化された入力デ
ータから対称的にコード化されたデータを生成す
るための装置が提供される。復号装置は、入力デ
ータ・ストリング中の正に向かう遷移に応答して
可変幅の単一パルスを発生する手段を少なくとも
１つと、単一パルス手段によつて発生されたパル
スを反転する手段と、RLLでコード化された入
力データ・ストリングと反転手段から得られるパ
ルスに応答する結合手段を使用する。この装置
は、前記入力データ・ストリング中の対応する負
の遷移とほぼ同位相の負の遷移を有し、かつ単一
パルスを発生する前記手段から得られる前記パル
スの幅にもとづく量だけ位相が遅延した正の遷移
を有する、出力データ・ストリングを生成する。 本発明の第３の実施態様では、コード制約条件
Ｍ／Ｎ（d1、k1）；（d2、k2）を有し、コード化さ
れていない入力データ・ストリングから非対称に
コード化されたデータ・ストリングをＭ／Ｎの比
率で生成するための装置が提供される。このコー
ド化装置は、入力データ・ストリングを受け取る
ためのシフト・レジスタ手段と、その装置に対す
る所定の状態のシーケンスを定義するための状態
手段を使用する。各シーケンスの各状態は、その
シーケンスに対応するコード化制約条件に従つて
入力データのＭビツトを、所定のＮビツトの非対
称にコード化された出力データにコード化するこ
とができる。論理設定手段が、シフト・レジスタ
手段中のＭデータ・ビツトの現パターンを検出
し、現パターンと、状態手段によつて定義された
現状態とに応答して、Ｎビツトの出力セツトをも
たらす。論理設定手段によつて供給されるＮビツ
トのセツトと状態手段によつて定義された現状態
に応答して、選択手段が、現状態のdxおよびky
の所定の値にもとづいて、シーケンスの次の状態
を選択する。 本発明の第４の実施態様では、非対称のランレ
ングス制限コード化入力データ・ストリングか
ら、コード化されていないデータ・ストリングを
Ｎ／Ｍの比率で生成するための装置が提供され
る。ただし、ランレングス制限コード化入力デー
タは、Ｍ／Ｎ（d1、k1）；（d2、k2）というコード
化制約条件に従う。この復号装置は、コード化さ
れた入力データ・ストリング中のＮよりも大きい
所定の数のデータ・ビツトを受け取るためのシフ
ト・レジスタ手段と、入力データ・ストリング中
に存在するＮデータ・ビツト毎に１つのパターン
を検出し、このパターンを所定のシーケンスのデ
ータ・ビツト・パターンと比較して所定のビツ
ト・パターンを表わす信号を発生するためのルツ
クアヘツド手段を使用する。ルツクアヘツド手段
から発生された信号とシフト・レジスタ手段中に
存在するデータ・ビツトに応答して、復号設定論
理手段が、コード化制約条件に対するdxおよび
kyの所定の値と許容されたデータ・ビツト・パ
ターンの所定の組合せとにもとづいて、入力デー
タのＮビツト毎にＭ個の出力データ・ビツトを発
生する。 Ｅ 実施例 本発明は、光学媒体の直線記録密度を改善する
ための方法と装置を含んでいる。直列化されたデ
ータ・ビツト・ストリングの形のデータが、光学
媒体に記憶される前に、コード化処理を施され、
隣接するマーク記録域と非マーク記録域の間に非
対称パターンが作成される。このことは、予めラ
ンレングス制限（RLL）でコード化されたデー
タを受け取つて新しいコード化制約条件を追加
し、または「生」のデータを受け取つて、それを
新しいコード化制約条件でコード化する装置によ
つて実施され、１つおきのデータ・ビツト１毎に
交代するコーデイング関係が作成される。この新
しいコード化技法は、光学媒体上に記録されたコ
ード化されたデータに対して物理的に非対称な関
係をもたらす。光学媒体は、未使用のデータ記憶
領域が特定の記録トラツクに沿つて直線的に減少
するように、最適化することができる。 先に論じたように、光学データ記憶用の通常の
読み書き装置は、好ましくはダイオード・レーザ
等の小さなレーザ源から生成された、微細に集束
された光線を用いる。レーザは光学媒体上の所定
のスポツトサイズに集束され、焦点スポツト内の
媒体の反射特性または屈折特性を変える。この変
化は、物質除去から位相または状態遷移に至るま
での多くの形を取ることができる。 本願で提案する光学データ記憶システム用の好
ましい技法は、電気−光学的効果を用いて、媒体
の局所的状態変化を行なわせるものである。この
技法では、偏光レーザ書込みビームを使つて、エ
ネルギーを媒体上の円形の焦点スポツト内に当て
てその光学的屈折特性を変える。次に媒体上の焦
点スポツトから反射されたレーザ光は、偏光回転
される。その結果生じる状態変化の特徴またはパ
ターンは、一般に偏光回転の円形「マーク」とし
て記述または考えることができる。従つて、「マ
ーク」という語は、以下では、記録または書込み
中に光学媒体上に置かれたパターンを指すものと
する。 高いデータ記録密度を得るには、できるだけ小
さな焦点スポツトを用いることにより、小さなマ
ークを使つて情報を記録することが望ましい。読
取り解像度、必要電力、光学素子の収差、および
レーザ媒体の特性等の多数の要因があり、これら
全てが組合わさつて、得られるマーク寸法を制限
している。しかし、市販の通常の装置での回折が
ほぼ制限されたレーザ出力の場合でも、光学媒体
上の焦点は直径１ないし２ミクロン程度である。 データの読取りまたは書込みの際に、光学デー
タ記憶システムは、コード化制約条件および用途
に応じて、マーク・エツジ検出方式または中心位
置検出方式のいずれか一方を使用する。中心位置
検出方式は、データ・クロツク・サイクル中にマ
ークによつて生じるレーザ読取りビームに対する
効果の主要部分を検出することにもとづくもので
ある。エツジ検出方式は、ある所定の最小閾値の
上または下でのレーザ・ビームの値の変化を感知
する。 これらの手法には、データを光学媒体上にコー
ド化するための２つの主要な形がある。その第１
は、パルス−パルス変調またはパルス−位置変調
（PPM）と呼ばれる。この手法では、データは、
マークをデータ・ビツト１として、非マークをデ
ータ・ビツト０として定義することにより記録さ
れ、検出される。 別の方法では、マークの立下りおよび立上りを
データ・ビツト１として定義し、ビツト１同志の
間にどれだけ多くのビツト０があるかに応じてマ
ークを大きくし、または小さくすることによつ
て、データを記録することができる。この方式で
は、最後のマーク領域（長さ）が得られるまで、
書込みレーザは書込み回路のタイミングに応じ
て、規則的なマーク間隔でパルスを発生し続け
る。連続方式ではなくパルス方式を使うのは、ビ
ーム・ブルーミングおよびエネルギー沈積の問題
を回避するためである。この技法は一般にパルス
幅変調（PXM）と呼ばれる。 データ・ストリングの記録中にマークの位置ま
たは寸法を物理的に変調する方法の他に、マーク
の配置または寸法に影響を及ぼす変調コード化技
法が用いられる。すなわち、NRZI（非ゼロ復帰
方式−Ｉ）やMFM（修正周波数変調）など、１
または０のデイジタル状態を解釈してこの情報を
パルス列に組込む方式が幾つかある。また、デー
タ・チヤネル密度を増大させるのに用いられる、
一般にランレングス制限のコード化技術もある。
これらの変調およびコード化技術は、当業者には
自明であるが、以下の例を一層完全に理解するた
め、それらについてここで言及する。 第４図は種々のコード化技術に従つたデータと
光学記憶媒体に記録されるマークとの関係を示す
ものであり、この図のＡ，Ｂ，Ｃの部分は、それ
ぞれ、PPMコード化技術、PWMコード化技術、
本発明による非対称RLLコード化技術を用いた
例に関する。なお、データ変調方式（MFMや
NRZI）の種類も示してある。第４図では、十分
な解像度を得るための最小マーク寸法が１ミクロ
ン（μ）、マーク中心間の最小間隔が1.5ミクロン
であると仮定する。これらの値から、クロツク速
度、従つてデータ密度を計算することができ、各
コード化技術についてそれを示してある。PWM
コード化技術は密度の増加をもたらし、光学記憶
媒体の直線記録密度を向上させることに注目すべ
きである。 PWMは記録密度を向上させることがわかる
が、現在の引き伸ばされたマークの間には依然と
して無駄なスペースがあり、それを減少させるこ
とが望ましい。物理的に望ましいのは、最小の媒
体面積が残るようにマーク間の面積を縮小するコ
ード化技術である。そうすると、記録されたマー
ク内の面積を幾つかのコード化／記録技法によつ
て減らすことができるため密度が大幅に増加す
る。 磁気媒体の場合と同様に、データ密度と信頼性
を向上させるために、媒体への書込みの前に幾つ
かのコード化技術をデータに適用することができ
る。使用されるもつと有用なコード化技術は、ラ
ンレングス制限（RLL）コード化技術であり、
所与の１組のデータ・ビツトＭが記録される前に
コード化されて、新しい１組のコード化されたビ
ツトＮになる。これによつて、コード化前のビツ
ト数Ｍが結果として得られるコード化されたスト
リング中のビツト数Ｎよりも一般に小さい（すな
わち、１：１の対応でない）としても、データ転
送速度およびチヤネル密度が大幅に改善される。 RLLコード化技術は、米国特許第3689899号ま
たは米国特許第4488142号、および米国特許第
4413251号に開示されている。 通常使われるRLLコード化技術では、通常ビ
ツト１の間にあるビツト０の数が最小数（ｄ）か
ら最大数（ｋ）までの間にある必要がある。ｋの
値は、タイミング要件とクロツク／データ同期に
よつて決まる。従つて、使用される共通コード
は、1/2（２、７）であり、これは１つのデー
タ・ビツトを２つのコード化ビツトにコード化
し、隣接するビツト１の間に２個以上７個までの
ビツト０を必要とする。磁気媒体の場合、最小の
記号間解像度を確保するため最小ゼロ・カウント
も使用される。 しかし、光学媒体にデータ・ビツトを転送する
チヤネル中での全体的なデータ密度がRLLコー
ド化技術によつて増加したとしても、直線記録密
度はわずかに向上するだけである。（ｄ、ｋ）タ
イプのRLLコード化技術は対称的なので、この
ことは正しい。すなわち、少なくとも１つ、２つ
またはそれ以上のゼロがマーク領域内で使用され
る場合、同じ最小値および最大値（ｄ、ｋ）が非
マーク領域に対して適用される。従つて、マーク
の最小間隔はマーク寸法のｄ倍に固定され、その
平均値はそれよりもずつと大きくなることもあ
る。 本発明は、コード化すべきデータ・ストリング
を監視し、検出されたデータ・ビツト１が偶数か
奇数かにもとづいてｄおよびｋの制約条件を変更
する方法を提供する。すなわち、１つおきのデー
タ・ビツト１がコード化制約条件を変更する。こ
のようにして、PWMマーク内では、コーデイン
グが以前に一般的だつたコーデイング値を取り、
隣接するマーク間では、最小のコーデイング値が
より小さくなるように、ビツト１の間に記録され
るビツト０に対して割当てられるスペースの量が
変更される。従つて、平均して、非マーク領域は
最小データ・ストリングに対するマーク領域より
も小さく、マーク間のスペースが減少する。その
結果、直線記録密度が増加する。 RLL（２、７）コード化技術または任意のRLL
（ｄ、ｋ）コード化技術では、ｄ及びｋの制約条
件に従うように、前のデータの値に照して現在の
データの値を定めるための一連の動作状態を有す
る装置により、データが処理される。 RLL（２、７）エンコーダにおいて許容される
状態は、次の状態遷移ダイヤグラムで示される。 このダイヤグラムは、コード化率を１／１と仮
定したときのRLL（２、７）エンコーダの基本動
作シーケンスを示す。システムは最初に状態S0に
ある。この状態は最初のビツト１に遭遇したとき
生じるものと仮定される（S1またはS2から始める
ことも可能である）。エンコーダはデータを受け
取ると、状態S1に移つて０を出力し、次に状態S2
に移つてもう１個０を出力する。この動作はエン
コーダが入力データを監視してビツト０がない場
合には、システムに課せられたコード化制約条件
を満たすために、エンコーダはビツト０を挿入し
なければならない。 状態S2から、エンコーダはS3、S4、S5……に進
み、またはS0に戻ることができる。どの状態を選
ぶかは、入力データ内に０と１のどちらが存在す
るかで決まり、その結果エンコーダがその値を媒
体上に置く。しかし、０が７個コード化される
と、エンコーダは１を発生して状態S0に戻ること
に注目すべきである。 上記ダイヤグラムから分かるように、エンコー
ダは、データが１の間に０を２個以上７個まで含
むように制約するので、入力データ・ストリング
1011000100000000101はコード化された出力デー
タ・ストリング1001001000100000001001に変換さ
れる。 RLL（ｄ、ｋ）型エンコーダ、特に（２、７）
型のエンコーダでこれらの制約条件および状態を
実現するための回路および設計上の特性の例は、
上述の米国特許第3689899号、第4488142号または
第4413251号に出ている。 前述のように、RLL（ｄ、ｋ）コード化技術
は、磁気媒体中のデータ密度に関して初期の利点
をもたらすことがあるが、光学媒体での実施に関
連する欠点を有する。その理由は、コーデイング
が、全ての入力データについて、隣接するデー
タ・ビツト１同志の間隔が全ての１について同じ
であるとして扱われるものと依然として仮定して
いるからである。従つて、この記録技法は、マー
クの立上りおよび立下りを用いて密度を向上させ
るものの、１の間の非マーク領域はマーク領域と
同様に拘束を受けるはずであると仮定する。すな
わち、隣接する全ての１の間で同じコード化制約
条件が適用されるので、同じ最小および最大間隔
制約条件が適用されることになる。物理的には、
このことはマーク間の最小間隔がマークを最小長
と同じ寸法であると言い換えられる。 全てのマークの間で同じ面積制約条件を使用す
るためこの自動要件は、磁気媒体では許容され得
るが、光学媒体では過大な面積を消費する。 本発明は、非マーク領域がマーク領域よりも小
さは面積を占めるようにして、従つて、光学記憶
データの直線記録密度を大幅に増加させる、新し
い制約条件を設定することにより、当技術を改善
するものである。 本発明が提供するのは、直線的に均一な、すな
わち、対称なコード化手法から逸脱する新しいク
ラスのコードまたはコード化技術である。これに
よつて、隣接するビツト１をデータ・ビツト・ス
トリング中でのそれらの位置に応じて異なつた方
法で処理する、新しい非費称コードが作られる。 本発明の新しいコード化技術は、ｄの２つの値
を交互に取ることにより、隣接するビツト１同志
の分離に対する異なる（ｄ、ｋ）タイプの制約条
件を設定する。すなわち、コードは、まず値
（d1、k1）に従い、次に値（d2、k2）に従う。新
しいコード化制約条件は、幾つかの方法で表現で
きるが、以下の表現が最も使いやすくかつ理解し
やすいと考えられる。 旧：Ｍ／Ｎ（ｄ、ｋ） 新：Ｍ／Ｎ（d1／d2、ｋ） Ｍ／Ｎ（d1、k1）−（d2、k2） Ｍ／Ｎ（d2、k1）−（d1、k2） Ｍ／Ｎ（d1、k1）；（d2、k2） 一般にk1＝k2が好ましい。何故ならば、最大寸
法ｋが増大すると、コーデイング機能にクロツク
同期およびデータ・ビツト・エラー伝播の問題が
生じる可能性があるからである。ｋの値がこれよ
り小さくなると、データ・ストリングが過度に短
縮され、情報の消失を防ぐためにもつと複雑なエ
ンコーダ／デコーダが必要とある。しかし、ある
種の用途では、ｋの増大が許容される。 本発明の方法がどのように働くかを理解するた
めに、まず（３、７）制約条件を使用し、次に
（１、７）制約条件（この場合、k1＝k2）を使用
して、簡単な新コードを用いる。１個の１と、１
個または複数個の０のストリングとから成る最初
の数個のデータ・ビツトが、次の１に到達するま
で、（３、７）制約条件を用いてコード化される。
到達した時点で、制約条件は（１、７）に変わ
る。このことを、下の状態遷移ダイヤグラムで示
すことができる。 このダイヤグラムは、所期の非対称制約条件を
実現するためにエンコーダが取うる状態および出
力を示したものである。 状態S0（前と同様にデータ・ビツト１の検出か
ら始まると仮定される）から出発する場合、シス
テムはS1、S2およびS3に進み、３つの０を出力し
て、最初の最小値制約条件を満たす。入力デー
タ・ビツトが０である限り、データは次に送られ
る。入りデータが、状態S0で受け取られた最初の
データ・ビツト１の直後のデータ・ビツト１を提
示する場合、状態S1、S2およびS3は、３つの０を
強制的に出力させてからデータ・ビツト１を出力
させ、次の状態に進む。 １に遭遇しなかつた場合は、コード化システム
は状態S4、S5、S6およびS7を通過して進むことが
できる。１を受け取るか、または状態７に到達す
ると、エンコーダは１を出力して、状態S8および
S9に進み、そこで０を出力する。再び、入力デー
タが０である限り、エンコーダは０を出力する。
状態S8でデータ・ビツト１が存在すると、出力は
できないが、まず０を、次にデータ・ビツト１を
強制的に出力させて、状態S0に戻る。システムは
また、状態S10ないしS15を通つて進むか又は、入
力データ１に遭遇するまで進み、その時点でエン
コーダは１を出力して状態S0に戻る。 上記ダイヤグラムを手引きとして用いると、デ
ータ・ストリング入力1011000100000000101は、
前と同様にデータ・ストリング
1000101000000010001にコード化されることが理
解できる。何故ならば、エンコーダは、出力デー
タが最初の２個のビツト１の間に１個以上７個ま
での０を持ち、また次の２個の１の間に少なくと
も３個の０を持つように制約するからである。こ
れを、前に用いた単純なRLL（２、７）コード化
と比較すると次の如くである。 入力データ・ストリング：1011000100000000101 （１／３、７）出力：1000101000000010001 （２、７）出力：1001001000100000001001 上記ダイヤグラムは本発明の原理を示すには有
益であるが、理想化状態の機械でないことは、デ
ータ・コード化の当業者には容易に明らかであろ
う。後の例で用いられる10個の状態から分るよう
に、16個未満の状態を用いて上記のコード化を実
現することが可能である。 コード化システムが適正にプリセツトまたは初
期化されている場合、この新しいクラスのコード
化技術を使うと、データを光学媒体に記録するの
に好都合である。 データ・ビツト１は、光学媒体に書き込むべき
最初のデータとしてデータ・ストリングに存在す
ることができる（これは説明の便宜のためであ
り、まずデータ・ビツト０を検出し、次に初期設
定のため適当な状態またはダミー・ビツトをセツ
トすることも可能である）。エンコーダは１を検
出し、マークが媒体に書き込まれ、それを使つて
状態S0に割り当てられるコード化システムの最初
の状態が決定される。すなわち、次のデータ・ビ
ツト１に対す最小ゼロ・カウントは３である。し
かし、この時点で、光学媒体書込み装置で使用さ
れるレーザは、パルスを発生しており、一連のマ
ークを作り続ける（実際には、連続マークを形成
する）。（状態S3、S4、S5……で）次のデータ・ビ
ツト１に遭遇すると、レーザは、１を表わすため
マークの立下りを用いて、これをマークの終りと
して書き込む。最初の２個の１の間での書込み中
に、エンコーダは最小限状態S0ないしS3を通り、
データ・ビツト１同志の間でさらに０に遭遇した
かどうかに応じてS4ないしS7を通つて進む。しか
し、次の１が書き込まれると、コード化システム
は状態S8に進む。エンコーダは０を出力し、入力
データ・ストリング中にデータ・ビツト１が存在
するかどうかに応じて、状態S9ないしS15に進む。
この時点で、アドレスされている媒体上の領域は
マークの間にあるので、次の１に遭遇して次のマ
ークが始まるまで、最小間隔はより小さくなる。 実際のシステムでは、マークが記録されていな
い領域での最小間隔が、マークのある領域よりも
平均して小さく、それに応じて情報をコード化す
るということになる。従つて、対称RLL（２、
７）コードは、（初期状態がどこにセツトされて
いるかに応じて）（１、７）−（３、７）または
（３、７）−（１、７）として記述される新しいコ
ードにより平均直線密度の点で改善される。 第４図Ｃは本発明に従つて非対称制約条件を用
いたRLLコード化の例を示す。記録密度の増大
に注目されたい。この様に、制約条件（ｄ、ｋ）
に従つたコードでも、制約条件（d1／d2、ｋ）に
従つたコード（またはdx、ky）に変換される場
合には、より大きな密度を実現させることができ
るということが分かる。「変換される」という語
は、最も単純な実施例ではその意味になることも
あり得るものの、現存するコード化データを単に
変換するという意味ではない。 前述したように、光学媒体にデータを記録する
ための現在の手法は、密度を増大させ、データ・
エラー伝播を抑えるため、対称コード化技術を使
うものである。本発明のコード化方法の一実施例
は、既存のRLLコード化データをさらにコード
化して非対称RLLコード化データを作成する装
置で実現することができることが判明した。この
結果を得るための回路を第１ａ図に概略的に示
す。 第１ａ図において、エンコーダ３００は、ネガ
テイブ・シングルシヨツト回路３１０とORゲー
ト３２０を含んでいる。線３０２の入力データ
（ビツト・ストリング）は、既にRLLでコード化
されたデータであり、種々の（ｄ、ｋ）制約条件
のもとでコード化することができ、また状態依存
性であつてもなくてもよい。入力データは、前記
の米国特許第3689899号に記載されたような幾つ
かの既存のRLLエンコーダから導くことができ、
一連のパルスおよびパルス遷移を表わす。説明の
便宜上、データは対称RLL（２、７）コード化を
受けているものと仮定する。 データは、シングルシヨツト回路３１０に入力
される。このシングルシヨツト回路３１０は、負
に向う遷移を受け取つたとき出力パルスを生成す
るように構成された電子回路である。RWMマー
ク・シーケンスの終りで入力データの値が１から
０に変化するとき、この負に向う遷移が発生す
る。シングルシヨツト回路３１０の例は、電子技
術では一般に知られている単安定マルチバイブレ
ータである。そのような装置は、それがどのよう
に構成されているかに応じて、負に向かうパルス
若しくは遷移または正に向かうパルス若しくは遷
移のどちらかを受け取つたとき、幅、すなわち、
持続時間が一定のパルスを出力する。パルスは幅
は、データ・クロツク周期または他の任意の所期
の周期に一致するように選択することができる。
このことは一般に、マルチバイブレータ回路に関
連した抵抗性素子及び容量性素子について、リセ
ツト・タイミングおよびパルス持続時間を決定す
る特定のRC時定数を設定することにより実現さ
れる。再トリが可能マルチバイブレータを使つ
て、データ・クロツクからの制御信号などの制御
信号がパルスの幅をRCカツトオフ時間を越えて
拡張できるようにすることもできる。 別の方法では、単安定マルチバイブレータを用
いることも可能であり、その場合、線３３０に
は、リセツト・パルス若しくはクリア・パルスが
与えられる。リセツト・パルスは他の回路から容
易に得られるデータ・クロツク信号でよい。この
ため、マルチバイブレータ回路から独立した制御
ソースによつてパルス幅を終端させることができ
る。従つて、RCタイミング素子を直接変更せず
に、新しいパルス幅（コード化制約条件）を実現
することができる。さらに、当業者は、所期のパ
ルス幅と釣り合つたシングルシヨツト回路３１０
の再リセツトまたは再トリガを制御するため、論
理ゲート等の他の回路を使用することもできる。 線３０２の入力データは、シングルシヨツト回
路３１０に伝えられると同時に、ORゲート３２
０の第１の入力線３２２に印加される。シングル
シヨツト回路３１０の出力線は、ORゲート３２
０の第２の入力線３２４に接続されている。入力
レベルのいずれか一方が高レベルのとき、ORゲ
ート３２０は線３４０に高パルス・レベルを有す
る出力データを生じる。従つて、マークを光学媒
体に書込む際に隣接する２個のビツト１の間の時
間中そうであるように、RLLレコード化データ
が高パルス・レベルを有する間は、線３４０の出
力データは高レベルである。マークが終了する瞬
間に、現データ・パルスの立下りがシングルシヨ
ツト回路からの出力をトリガする。入力データは
このとき低レベルであるが、シングルシヨツト回
路３１０からの出力はORゲート３２０の入力線
３２４に高出力レベルを与える。ORゲート３２
０は、シングルシヨツト・パルスが低レベルに降
下するまで、高レベルの出力データを発生し続け
る。このことは第１ｂ図に示されている。第１ｂ
図では、代表的なRLL入力データが線ａで、シ
ングルシヨツト回路３１０の出力パルスが線ｂ
で、ORゲート３２０の出力データが線ｃで示さ
れている。シングルシヨツト回路３１０は、自分
でリセツトした後、負に向かう次の遷移まで、
ORゲート３２０からの出力データのレベルにそ
れ以上寄与しない。 このようにして、以前のコード化された対称コ
ードに対する信号が、単一データ・ビツト０をコ
ード・データ・ストリングの１つの部分（非マー
ク）から隣接部分（マーク）に移動させ、したが
つて１つの領域は常に次の領域よりも２個多い最
小ゼロ・カウントを有する。従つて、（２、７）
のコード化制約条件を有する対称的にコード化さ
れた入力データ・ストリングは、（３、８）−（１、
６）コード化制約条件を有するように変更され
る。シングルシヨツト回路３１０がトリガされる
方式のせいで、結果として生じる出力コード化制
約条件も異なる最大値を有することに注目するこ
と。 シングルシヨツト回路３１０からの出力パルス
の幅は、説明の便宜上、１データ・クロツク・パ
ルス周期と同じであると仮定した。しかし、この
ことは必須ではなく、本発明の重要な属性は、非
対称性が容易に追加され、かつシングルシヨツト
回路３１０に対するパルス幅を調節することによ
り部分的非対称性が実現されることである。 非対称性を追加するため、シングルシヨツト回
路３１０の出力パルスの幅を、１データ・クロツ
ク周期を越える幅を有するように調節することが
できる。幅を数データ・クロツク・パルス周期の
幅に拡大することにより、追加のデータ・ビツト
０が、出力データの部分に、またはそこからシフ
トされる。それほど好ましくない構成は、別のシ
ングルシヨツト回路１台または数台と別のORゲ
ートを、線３４０に直列に接続して使用するもの
である。この場合も前と同じタイミング関係およ
びパルスの発生が起こり、コード化データにおけ
る追加の非対称シフトが生じるはずである。 部分的非対称性をもたらすために、シングルシ
ヨツト回路３１０を、データ・クロツク周期より
も小さいパルス幅を有するように調節し（RCタ
イミングの調節）、またはデータ・クロツクに対
して分数関係、すなわち、位相シフト関係を有す
るリセツト・ソース線３３０によりリセツトする
ことができる。すなわち、リセツト・ソースは、
データ・クロツク・パルスと同じ幅を有する制御
パルスを発生しない。比較のため、第１ｂ図にお
いて、図示のデータと釣合う標準のクロツク・パ
ルスを線ｄで示し、かつオフセツトまたは位相シ
フト・リセツト・パルスを線ｅで示す。 シングルシヨツト回路３１０が、第３ｂ図に線
ｅで示した制御パルスを用いてリセツトまたはク
リアされる場合、入力データ・ストリング中の負
に向かう遷移に応答して線３２４に生じる信号
は、線ｆで示した出力パルスである。線ｆの出力
パルスは、線ｃで示した前のパルスよりも幅の狭
いパルスである。従つて、線３４０の出力データ
は入力データに比して分数値だけ延長された高レ
ベル部分を有し、低レベル部分に対応する非マー
ク領域は分数値だけ短縮される。このことは、線
ａと同じデータ・ストリング入力について第１ｂ
図の線ｇのパルス・パターンに示されている。従
つて、（２ 1/2、７）−（１ 1/2、７）等のコード
化制約条件を有するコード体系を実現することが
できる。このため、特定のデータ・コード化制約
条件によつて制限されるのではなく、光学媒体ま
たは読み書きシステムが課す面積密度の制限に
RLLコード化データを合わせる際に高度の融通
性が得られる。 線３４０のコード化出力データは、データ・チ
ヤネルに沿つて適当な書込み装置に転送され、光
学媒体に記憶される。この時点で、コード化デー
タ・チヤネル中のパルスが、光学媒体上に集束さ
れたレーザ書込みビームを変調または制御するた
めに使用される。コード化データによつてレー
ザ・ビームを変調すると、コード化データ・パル
スの変化に対応して光学記憶媒体に付与されるエ
ネルギーが変動する。すなわち、パルス列中の低
レベルは、レーザによる低レベル、すなわち、ゼ
ロ・レベルのエネルギー出力を生じさせ、高レベ
ルは高レベル出力を生じさせる。高レベルは、状
態変更に作用するための所定の閾値より上にある
エネルギー・レベルであると定義される。高レベ
ル・レーザ出力は、前述のように光学媒体の物理
的特性を変更することにより、光学媒体上にマー
ク・パターンを作成する。レーザは通常パルス・
レーザ・ソースであるので、データ変調は一般に
パルス・ソースをオンまたはオフにする働きをす
る。 光学媒体に記憶されたデータにアクセスすると
き、光学媒体表面を走査して、媒体材料の特性の
局部的変化を検出するため、レーザ読取りビーム
が使用される。前述のように、このことは通常、
媒体によつて反射されたレーザ光の偏光の変化と
して表わされる。この変化は、マーク領域によつ
て引き起こされる。偏光回転が検出され、それを
使つて、電圧ソースまたはパルス・ソースを変調
して、マークに対応する所定の電圧レベルまたは
パルスと非マークに対応するより低い電圧レベル
または非パルス出力を有するパルス列が作成され
る。これらのパルスは、復号すべきコード化デー
タ・ビツトのストリングとしてデータ・チヤネル
に沿つて転送される。 第１ａ図のエンコーダ３００によつて記録され
たデータを復号するため、第２ａ図に示すデコー
ダ４００が用いられる。デコーダ４００は、読取
り検出回路から線４０２を介してコード化データ
を受け取る。コード化入力データは、ポジテイ
ブ・シングルシヨツト回路４１０に逐次入力され
る。入力データのパルス・レベル・パターンの例
が、第１ｂ図の線ａで示されている。シングルシ
ヨツト回路４１０は、シングルシヨツト回路３１
０と同様に、単安定マルチバイブレータなど当技
術で既知の素子から構成することができる。但
し、シングルシヨツト回路４１０は、正に向かう
遷移が検出、または受け取られたとき、パルスを
出力するように構成されている。入力データが高
レベル、すなわち、１の状態になる度に、シング
ルシヨツト回路４１０はパルスを発生する。すな
わち、シングルシヨツト回路４１０は、マーク領
域の立上りに遭遇したとき、パルスを発生する。 入力データはシングルシヨツト回路４１０に伝
えられるのと同時に、ANDゲート４２０の第１
の入力線４２２に印加される。シングルシヨツト
回路４１０からの出力は、インバータ４１２を用
いて反転される。インバータ４１２の出力線は、
ANDゲート４２０の第２の入力線４２４に接続
されている。ANDゲート４２０から線４４０に
生じる出力データは、両方の入力レベルが正のと
き常に正のパルス・レベルである。従つて、
RLLコード化入力データ・ストリングが正のパ
ルス・レベルを有し、シングルシヨツト回路４１
０がパルスを発生していない間は、出力データは
高レベルである。 シングルシヨツト回路４１０は、入力データの
正に向かう遷移を検出すると、線ｂで示した出力
パルスを発生する。回路４１０は、インバータ４
１２を介してANDゲート４２０入力線４２４に
低レベル信号を印加し、ANDゲート４２０の出
力は低レベルに降下する。この状態は、入力デー
タが低レベルに降下する前に生じる。このことが
第２ｂ図に示されている。第２ｂ図で、入力デー
タは線ａで、シングルシヨツト回路４１０の出力
は線ｂで、インバータ４１２の出力は線ｃで、
ANDゲート４２０の出力は線ｄで示されている。
このようにして、非対称コード化制約条件を有す
る以前にコード化された入力データ中の特定のビ
ツト０が出力データ・ストリングにおいては、１
つの部分（マーク）から隣接部分（非マーク）に
移動させられる。したがつて、領域は同じ最小ゼ
ロ・カウントを有する。このため、次の信号また
は変換の前に元の対称性が再確立される。従つ
て、（３、８）−（１、７）コード化制約条件を有
する入力データ・ストリングは、このとき（２、
７）コード化制約条件を有する。 エンコーダ３００の場合と同様に、シングルシ
ヨツト回路４１０のパルスの幅またはタイミング
は、一般には、データ・クロツク・パルスと応答
するように選択される。しかし、前と同様に、こ
のパルス幅は変えることができる。すなわち、線
４３０のリセツト信号ソースを使つて、データ・
クロツクと比較して分数リセツト、すなわち、位
相シフトされたリセツトをもたらすことができ
る。このため、デコーダ４００が（２ 1/2、７）
−（１ 1/2、７）等の分数的コード化／復号体系
に適応されることができる。このことは第２ｂ図
の線ｅおよびｆに示されている。 上で説明したエンコーダおよびデコーダの実施
例の利点は、それらが、光学媒体にデータを記録
するための既存のおよび本願で提案する読み書き
回路およびコード体系との互換性が極めて高いこ
とである。シングルシヨツト回路は、データ・エ
ツジ検出器、読み書きデスキユー回路、または本
発明で要求される形で働くように調節できる同様
の素子の一部として、既に存在しているかもしれ
ない。この場合、本発明の方法を実施して新しい
非対称コード化制約条件を実現するため、既存の
回路を遡及的に調節することができる。 この種の回路のもう一つの例が、第５図に示す
実施例に示される。第５図において、エンコーダ
５００は、（１、６）；（３、８）コード化制約条
件を用いて、１／２の比率で、約502の「生」の
入力データを非対称コード化出力データにコード
化するように構成されている。 エンコーダ５００中で、入力データは、（３ビ
ツト）シフト・レジスタ５０４に入力される。通
常、関連する光学媒体読み書き回路で得られるシ
ステム発振器信号によつて供給できる外部クロツ
クが線５０６を介して分周器５０８に与えられ
る。分周器５０８は、シフト・レジスタ５０４と
エンコーダ５００の他の構成要素に適したクロツ
ク信号を線５１０に発生する。 入力データがシフト・レジスタ５０４内にシフ
トされると、最初の３つのデータ・ビツトに対す
る対応するレジスタ出力が、レジスタ出力端子
Q3、Q2およびQ1に発生し、カウンタ５１２の２
つの入力線に与えられる。カウンタの例は、４ビ
ツト・デイジタル・カウンタであり、その２つの
ビツトのみがこの実施例に使用される。レジスタ
にシフト・インされた最初のデータ・ビツトを表
わすQ3出力は、カウンタ５１２の第１の入力端
子Ｂに直接接続され、第２のデータ・ビツト出力
と第３のデータ・ビツトの補数出力は、２つの
NORゲート５１４および５１５を介してQ3出力
と組み合わされ、その出力がカウンタ５１２の入
力端子Ａに与えられる。これらの入力は、カウン
タ５１２の出力端子QAおよびQBに、高レベルま
たは低レベルの信号を発生させる。QA出力とQB
出力は組合せ論理回路５２０に結合されている。
組合せ論理回路５２０はカウンタは５１２の出力
を用いて、入力データをどこで区分するか、およ
びデータ・ストリングの特定の区画でどのデー
タ・ビツトが作用を受けているかを決定する。こ
の区分によつて、入力データ・ビツトのパターン
を１／２の比率で所定の出力ビツト・セツトに折
り込むことができる。このため、一意的な１組の
データ・ストリング接頭語がもたらされ、それを
後で復号することができる。 区分された入力に対するエンコーダの出力は、
次の通りである。 入力データ 出力データ 10 0100 11 1000 000 000100 010 100100 011 001000 0010 00100100 0011 00001000 入力ＢおよびＡの値によつて、２、３または４
ビツト区画のどれが用いられるかが決まる。ただ
し、４ビツトは00、３ビツトは01、２ビツトは10
で表わされる。 ＢおよびＡの値は、それ自体次の論理式によつ
て決定される。 Ｂ＝Q3 Ａ＝3（Q2＋1） エンコーダ５００中の論理機能により区画パタ
ーンが決定されると、シフト・レジスタ５０４中
の最初の２つのデータ・ビツトがANDゲート５
２２，５２４，５２６，５２８およびORゲート
５３０によつて作用を受ける。これらのゲートの
出力は、１個の入力データ・ビツトに対して２個
の出力ビツトの割合で、ORゲート５３２および
ANDゲート５３４に介してコード化出力デー
タ・ビツトとして線５３８へ転送される。この
際、線５１０のクロツクにより、先ずANDゲー
ト５２８が付勢されてからANDゲート５３４が
付勢されるようになつている。その結果、AND
ゲート５２８は、入力データ・ストリングの最初
のビツトに対応する２ビツト出力データ・ストリ
ングの最上位（先頭）ビツト（MSB）を出力し、
ANDゲート５３４は、入力データ・ストリング
の最初のビツトに対応する２ビツト出力データ・
ストリングの最下位ビツト（LSB）を出力する。 次に線５３８の出力データをエンコーダ３００
内の構成と同等のシングルシヨツト回路５４４お
よびORゲート５４６に入力し、これによつて非
対称にコード化されたデータ・ストリングを線５
５０に生じることができる。シングルシヨツト回
路５４４の前にフリツプフロツプ５４０を使用し
て、線５３８のデータのパルス波形をより有用
な、すなわち、もつと鋭い形にすることも望まし
い。 線５５０に生じるのと同等の非対称コード化デ
ータ・ストリングが後で光学媒体から読み取られ
るとき、それを復号するために、第６図に示す回
路を使用することができる。第６図において、デ
コーダ６００は、線６１２のVFOクロツクの制
御の下に、線６０２のコード化入力データを、シ
ングルシヨツト回路６０４、インバータ６０６お
よびANDゲート６０８を介して２つの（４ビツ
ト）シフト・レジスタ６１０ａおよび６１０ｂに
送り込む。VFOクロツクは、コード化データ・
クロツクにフエーズ・ロツクされ、初期の１／２
のコード化比率を２／１の復号比率にするため
に、所期のデータ出力クロツクの２倍で作動して
いる。シフト・レジスタ６１０ａ及び６１０ｂか
らの出力が、組合せ論理回路６２０に供給され
る。組合せ論理回路６２０は、４つのANDゲー
ト６２２，６２４，６２６，６２８ならびに
NORゲート６３０を含んでいる。 レジスタ出力とゲートとの具体的な一致は、所
期のコード化機能を実現するためにデータに作用
することが必要な論理式によつて予め決定され
る。そのような組合せ論理構成は、米国特許第
4488142号および第4413152号に詳細に例示されて
いる。また、「情報理論に関するIEEEトランザク
シヨン（IEEE TRANSACTIONS ON
INFORMATION THEORY）」、Vol.IT−29、
No.１、1983年１月、pp.5−22に所載のロイ・アド
ラ−（Roy Adler）等の論文「スライデイング・
ブロツク・コード用アルゴリズム、記号ダイナミ
クスの情報理論への応用（Algorithms for
Sliding Block Codes、An Application of
Symbolic Dynamics to Information Theory）」
には、コード化テーブルおよび復号テーブルの開
発について理論的考察および手法と、それから得
られる対称（２、７）RLLコード用の論理が考
察されている。 従つて、組合せ論理回路６２０は、入力デー
タ・ビツト・ストリングを実際に出力データ・ビ
ツトに復号して線６５０に生じる。但し、デコー
ダ６００の場合は、有効なデータ・ビツト・セツ
トについてのみデータ・ビツトを復号しなければ
ならない。ANDゲート６４０は、データ同期マ
ーク・パターンに対するレジスタ出力を監視する
ことにより、このことを実現する。そのような同
期パターンは、データ・コード化／復号技術で既
知である。 ANDゲート６４０の出力は、NANDゲート６
４２の出力を低レベルにし、フリツプフロツプ６
４４の状態を変化させる。これは復号サイクルの
開始を示し、シフト・レジスタ６１０ａ及び６１
０ｂをクリアするためのフリツプフロツプ６４６
をクリアする。 上記に説明した各実胞例は、既存のRLL回路
で非対称コード化制約条件を容易に実現すること
ができるが、そうすると１つの領域で０に対する
最大値、ならびに最小値が大きくなる。（すなわ
ち、k1≠k2）。前述のように、この最大値を増大
させることはデータ処理システムにとつて常に望
ましいとは限らず、またデータ処理システムによ
つて常に許容されるとは限らない。従つて、本発
明の非対称コードは、多くの用途ではＭ／Ｎ（d1、
k1）−（d2、k2）（ただし、k1＝k2）の制約条件を
用いて実現しなければならない。 光学媒体に記録するためデータ・ストリングに
対してk1＝k2の非対称コード化制約条件を用いる
実施例が、第７ａ図に示されている。第７ａ図に
は、「生」の入力データを受け取つて、NRZI2／
５（１、９）−（４、９）コード化制約条件を用い
てそれをコード化するためのエンコーダ７００が
示されている。既に説明したように、使用される
データ・ストリング・レベル・パターンにNRZI
が適用される（データ１が変化しない場合は、ゼ
ロに復帰せず、変更はない）。２／５の比率は、
２つの入力データ・ビツトが５つのコード化出力
データ・ビツトに変換されることを意味する。こ
の実施例では、非対称性が種々のレベルで確立で
き、前に示したシングルシヨツト回路によつて固
定されないことを示すため、d1−d2＝３の制約条
件を使用する。 エンコーダ７００は線７０２を介して入力デー
タを受け取り、それを（２ビツト）Ｄタイプ・シ
フト・レジスタ７０４のＤ入力ゲートに印加し、
データはそこで逐次シフトされる。線７０６のク
ロツク信号がエンコーダ７００に供給され、デー
タ・クロツク速度の約５倍に維持される。このこ
とは、データに対する適正な細分性と同期を確保
するために行なわれる。クロツク信号は、分周器
７０８を用いて５で割られ、シフト・レジスタ７
０４がデータ・クロツク速度で作動するように、
このシフト・レジスタ７０４のためのクロツク信
号になる。同時に、分周器７０８の出力は、別の
分周器７１０で２で割られ、後で説明する10ビツ
ト状態レジスタ７１２を刻時するために使用され
る。もう１つの分周器７１４も線７０６のクロツ
ク信号を２で割つて、（５ビツト）シフト・レジ
スタ７２４にクロツク入力を供給する。 分周器７１４は、シフト・レジスタ７０４中で
シフトされたビツト２個毎に５ビツトの比率でシ
フト・レジスタ７２４を刻時させる。これによ
り、コードで指定された２／５のコード化比率要
がもたらされる。状態レジスタ７１２は２個の入
力ビツト毎に状態を変え、従つて、分周器７０８
の出力をさらに分周器７１０で２で割つて得られ
るクロツク信号を用いる必要がある。 データはシフト・レジスタ７０４中をシフトさ
れて、出力端子Q1およびQ2に現われる。Q1およ
びQ2出力は、レジスタ７０４からの1および2
出力と共に復号論理回路７１６に与えられる。
Q2出力は10、01または11などの２ビツト・デー
タ・ストリング中の先頭ビツトを表わすので、先
頭ビツトが１の場合、Q2出力が高レベルになり、
先頭ビツトが０のデータ・ビツト対の場合、2
出力が高レベルになる。又、Q2及び2出力は、
復号設定論理回路７２０でこの区別のために使用
することができる。 復号論理回路７１６は、第７ｂ図に示す４つの
ANDゲート７１８などエレクトロニクス技術で
既知の簡単な組合せ論理から成る。これら４つの
ANDゲート７１８は、シフト・レジスタ７０４
の出力を復号して、00、01、10および11入力デー
タ対を表わす所期の高出力信号を発生する。これ
らのデータ対を使つて、２つのデータ・ビツトを
５つのデータ・ビツトにコード化するため用いら
れるコード体系が決定される。ただし、復号論理
回路７１６の機能を、復号設定論理回路７２０に
組み込むこともできる。 このエンコーダは、回路が所定の状態に設定さ
れて各コード化動作が行なわれ、次に許可される
コード化が前の状態に依存する点で、状態依存エ
ンコーダである。 データは、第１０図に示したコード化テーブル
に従つてコード化される。このコード化テーブル
は予め定義された状態ＡないしＪを含んでいる。
これらの状態は、当業者には自明のように、状態
レジスタ７１２中で一連のAND、ORゲートおよ
びフリツプ・フロツプによつて確立される。最初
の状態は状態Ａとして選ばれ、これはまた、復号
のために選ばれる最初の状態にもなる。 状態レジスタ７１２で状態が決定されると、状
態設定デコーダ７３０によつて次の状態が決定さ
れる。状態設定デコーダ７３０は、コード化に使
用されている現在の状態と、コード化されている
現在のデータを検査する。このことは、状態設定
デコーダ７３０上の入力Ａ−Ｊおよび１ないし00
として第７ａ図に示されている。第１０図を見る
と、このコード体系は、状態レジスタ７１２が、
コード化されている現在の入力データ・ビツトお
よび前の状態に応じて特定の新しい状態にシフト
されるように拘束する。状態設定デコーダ７３０
は、状態レジスタ７１２に接続された一連の状態
設定出力を使用して、コード化制約条件に従つて
状態レジスタ７１２中の現在の状態をその新しい
値にシフトする。 復号設定論理回路７２０は、復号論理回路７１
６から入力された復号レベルと状態レジスタ７１
２から入力された現在の状態を用いて、シフト・
レジスタ７０４からの入力データをコード化し
て、許容される出力データ・ビツト・パターンを
決定する。特定の状態および６種類の入力デー
タ・ビツト・パターンの内の２つに対して、セツ
ト１ないし５と呼ばれる５本の出力設定線７２２
上で特定のビツト・パターンが確立される。 状態設定デコーダ７００及び復号設定論理回路
７２０の機能を表わすブール式は次のとおりであ
る。 状態設定デコーダ７００の機能 Ａ＝00・（Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）＋01・（Ｅ＋Ｆ） ＋11（Ｉ＋Ｊ） Ｂ＝01・（Ｆ＋Ｉ＋Ｊ）＋11・(F) Ｃ＝00・(H)＋10・（Ｇ＋Ｈ） Ｄ＝01・（Ａ＋Ｂ＋Ｈ＋Ｊ）＋11・（Ｇ＋Ｈ） Ｅ＝00・（Ａ＋Ｊ） Ｆ＝00・（Ｂ＋Ｃ） Ｇ＝01・(C) Ｈ＝01・（Ｄ＋Ｇ＋Ｉ）＋10・ （Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ）＋11・Ｄ Ｉ＝11.（Ａ＋Ｂ＋Ｅ） Ｊ＝00・(I)＋10・(D) 復号設定論理回路７２０の機能 セツト１＝10・（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ） ＋11・（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｅ＋Ｉ＋Ｊ ＋0x・（Ｅ＋Ｆ）＋00・(D) セツト２＝ 10・（Ｉ＋Ｊ）＋01・(D)＋0x・(F) セツト３＝ 1x・（Ｄ＋Ｈ＋Ｇ）＋00・(D) セツト４＝ 0x・（Ｇ＋Ｈ）＋00・（Ｅ＋Ｆ）＋11・(F) セツト５＝ 0x・(J)＋01・（Ｅ＋Ｆ）＋1x・(G)＋10・(F) （但し、ｘは任意ビツトである。 これらの式を念頭に置いて、非対称（１、
９）；（４、９）コード化制約条件または体系に対
するコード化処理の例を次に説明する。 生の入力データ・ストリング1010011111が第７
ａ図のエンコーダ７００に入力されるものと仮定
する。この入力は時刻ｔ＝０から開始し、このと
き、初期状態はＡに設定され、さらに全てのレジ
スタはそれに応じてクリアアされた初期状態にさ
れる。この操作は、状態書込み入力線７３２に信
号を与えることによつて行なうことができる。シ
フト・レジスタ７０４における相次ぐ２ビツト入
力データ・パターンが第８図の１番上の行に示さ
れている。 最初の２ビツトは、10は、状態レジスタ７１２
が状態Ａにあり、入力は10であるので、第１０図
のテーブルおよびセツト１に対する式に従つてシ
フト・レジスタ７２０のセツト１線に１、すなわ
ち、高レベルの出力をもたらす。状態レジスタ７
１２は状態ＩまたはＪを示していないので、セツ
ト２線の出力は０である。状態レジスタ７１２は
状態Ｄ、ＨまたはＧのいずれも示していないの
で、セツト３に対する出力は０である。入力が10
であるので、セツト４線の出力は０であり、レジ
スタ７１２が状態ＥまたはＦを示していないの
で、セツト５線の出力も０である。従つて、エン
コーダ７００から出力として生じるため、デー
タ・ビツト・パターン00001がシフト・レジスタ
７２４に記憶される。このことは第８図の２行目
に示されている。 入力データ中の次のデータ・ビツト対10、01、
11および11から、第８図に示すように、次の出力
ビツト・セツト00100、00000、10100および00100
が得られる。これらのパターンは、入力データ・
ストリングの最初の２ビツトに使用された式から
得られる。 コード化された出力データ・ストリング７４０
は0000100100000001010000100になる。データの
初期記録が、後で差し引くことができるマーク、
すなわち、データ１のビツトとして自動的に開始
される場合は、このデータ・ストリングは、第８
図の一番下の行に示すように交互に記録されて(1)
00001、00、1000000001、０、100001および00の
データ・ビツトを表わすマークおよび非マーク領
域に分割される。このため、一貫して光学媒体に
対する非マーク領域がマーク領域よりも短かくな
り、直線記録密度の向上をもたらすことに注意す
べきである。 コード化されたデータは、シフト・レジスタ７
２４から線７４０及び直流トリガ・フリツプフロ
ツプ７２８を介して線７５０にコード化出力デー
タ・ストリングとして送り出される。出力デー
タ・ストリングは、データ・ビツトを高レベルだ
けで示すのではなく、各データ１のエツジで遷移
を有する。これは次にNRZI型記録システムを駆
動するため使用される。シフト・レジスタ７２４
は、出力タイマ７２６によつて決定されるように
５ビツト毎にロードされる点に留意すること。 第７ａ図の回路に従つてコード化されたデータ
を復号するために、第９図に示すように、デコー
ダ９００が使用される。デコーダ９００はここで
一連の索引テーブルを使つて、データによつて許
容される次の状態を識別して、現在許容されてい
る復号パターンを決定しなければならない。 線９０２に与えられるコード化された入力デー
タ・ストリングは、現在使用または提案されてい
る多数の光学式データ読取りシステムの１つを用
いて光学媒体から検出される。入力データ・スト
リングは、（15ビツト）シフト・レジスタ９０４
に直列形式で入力される。シフト・レジスタ９０
４は、線９０６のデータ・クロツクによつて刻時
される。出力タイマ９０８もデータ・クロツクで
刻時される。入力データの15ビツトがシフト・レ
ジスタ９０４にクロツク・インされると、復号処
理が始まる。 入力データの最初の５ビツトを表わすシフト・
レジスタ９０４からの出力信号が、復号設定論理
回路９１２に転送される。復号設定論理回路９１
２は、信号、すなわち、入力ビツトを、エンコー
ダ７００中で以前に見られた５つの「セツト」の
集団として解釈する。復号設定論理回路９１２
は、コード化制約条件によつて特定の入力セツト
にどの出力ビツトが割り当てられるかにもとづい
て線９１４のセツト１またはセツト２出力を生じ
る。 復号設定論理回路９１２は、当業者なら理解で
きるルツクアヘツド技術を用いて、この復号操作
を実現する。シフト・レジスタ９０４中に存在
し、それぞれ５個のデータ・ビツトからなる次の
２セツトがルツクアヘツド論理回路９１６によつ
て読み取られる。このルツクアヘツド論理回路９
１６は、シフト・レジスタ９０４中のデータ・ビ
ツト・パターンに応じて、出力線ＱないしＺ上に
高レベル出力を発出する。第１１図のテーブル
は、線ＱないしＺに対して特定の出力を確立する
ために使用される。 たとえば、シフト・レジスタ９０４のQ6−Q10
出力、ひいては、ルツクアヘツド論理入力Ｆ−Ｊ
として表わされる２番目のセツトの５つのデー
タ・ビツトが00001である場合、ルツクアヘツド
論理回路９１６からの線Ｑが高レベルになる。ま
た、線Ｓ、Ｒ、Ｘ、ＹおよびＺも高レベルにな
り、残りの線は低レベルである。これにより、ブ
ロツクＳ、Ｒ、Ｘ、ＹまたはＺが後続のデータ・
ビツト・パターンを含み、それに応じてコード化
入力データの現在の５ビツトを復号すべきことが
復号設定論理回路９１２に知られている。 復号設定論理回路９１２が使用する論理が、第
１２図のテーブルに示されている。このテーブル
では、５ビツトの特定の入力パターンについて、
復号設定論理回路９１２によつて登録されている
特定のルツクアヘツド・ブロツクに従つて特定の
出力が発生される。下記のリストは、入力デー
タ・ビツト・パターンと、そのデータ・パターン
をその構造内に有するルツクアツプ・ブロツクと
の間の関係を要約して示したものである。ただ
し、一度に１つのルツクアヘツド・ブロツクのみ
が有効である。
【表】
第１１図及び第１２図のテーブルを使うと、特
定のデータがどのようにコード化データの特定の
２ビツト・ストリングに復号されるかを知ること
ができる。 前に（第７ａ図および第８図）の例を用いて、
0000100100000001010000100の形のコード化デー
タ・ビツト・ストリングが、現に読み取られてい
るデータとして、デコーダ９００の線９０２に与
えられると仮定する。このデータはシフト・レジ
スタ９０４にシフト・インされ、復号設定論理回
路９１２とルツクアヘツド論理回路９１６によつ
て復号される。５ビツトのブロツクは、シフト・
レジスタ９０４により00001、00100、00000、
10100および00100として分割される。 第１１図を参照すると、最初の５ビツトは、デ
ータ・ビツト設定出力１０または１１のどちらか
一方をシフト・レジスタ９１８にもたらすことが
でき、このデータ・ビツト設定出力はシフト・レ
ジスタ９１８から復号データとして線９２０へシ
フト・アウトされる。ただし、出力１０に関連す
るブロツク指示値はＷであり、出力１１のそれは
Ｚである。次の５ビツトを見ると、それらが
00100であり、ＺブロツクではなくＷブロツクＷ
にあることがわかる。従つて、ルツクアヘツド論
理回路９１６からの線Ｗは高レベルになるが、線
Ｚは高レベルにならず、復号処理は現在の出力と
して１０を選択しなければならないことを復号設
定論理回路９１２に教える。次の５ビツトは、１
０または１１のどちらか一方をもたらすが、適正
なルツクアヘツド選択は線Ｘを高レベルに選択
し、出力は１０になる。この処理はコード化デー
タ・ストリング９０２に全体を通じて継続してデ
ータを復号し、1010011111のコード化データ・ス
トリング９２０をもたらし続ける。 エンコーダ７００またはデコーダ９００中で必
要な相互接続の数を減らすため、追加の論理また
は別の回路を使用できることは当業者には自明で
ある。各状態、すなわち、各ルツクアヘツド・ブ
ロツクを別個の出力線を介する単一出力として表
わす必要はない。 非対称データ・コードと呼ばれる新しいクラス
のデータ・コードについて説明してきたが、この
データ・コードは隣接するビツト１同志の間に１
個以上のビツト０を含む非対称の間隔をもたら
す。またこの新しいクラスのコードを実現するた
めの装置についても説明してきたが、この装置は
種々のコード化／復号の応用分野で有用である。 好ましい実施例についての上記の説明は例示お
よび説明のために行なつたものである。全てを網
羅することも、また開示された厳密な形だけに本
発明を限定することも意図されておらず、上記の
教示を照らして、多くの修正および変更が可能で
ある。本発明の原理とその実際上の適用を最もよ
く説明し、それによつて、当業者が種々の実施例
で、意図された特定の用途に適した種々の変更を
加えて本発明を最もよく利用できるように実施例
を選択し、説明した。 Ｆ 発明の効果 本発明によれば、光学記憶媒体に記録する場合
に、直線記録密度を大幅に増大させることのでき
るコード化データが得られる。
定のデータがどのようにコード化データの特定の
２ビツト・ストリングに復号されるかを知ること
ができる。 前に（第７ａ図および第８図）の例を用いて、
0000100100000001010000100の形のコード化デー
タ・ビツト・ストリングが、現に読み取られてい
るデータとして、デコーダ９００の線９０２に与
えられると仮定する。このデータはシフト・レジ
スタ９０４にシフト・インされ、復号設定論理回
路９１２とルツクアヘツド論理回路９１６によつ
て復号される。５ビツトのブロツクは、シフト・
レジスタ９０４により00001、00100、00000、
10100および00100として分割される。 第１１図を参照すると、最初の５ビツトは、デ
ータ・ビツト設定出力１０または１１のどちらか
一方をシフト・レジスタ９１８にもたらすことが
でき、このデータ・ビツト設定出力はシフト・レ
ジスタ９１８から復号データとして線９２０へシ
フト・アウトされる。ただし、出力１０に関連す
るブロツク指示値はＷであり、出力１１のそれは
Ｚである。次の５ビツトを見ると、それらが
00100であり、ＺブロツクではなくＷブロツクＷ
にあることがわかる。従つて、ルツクアヘツド論
理回路９１６からの線Ｗは高レベルになるが、線
Ｚは高レベルにならず、復号処理は現在の出力と
して１０を選択しなければならないことを復号設
定論理回路９１２に教える。次の５ビツトは、１
０または１１のどちらか一方をもたらすが、適正
なルツクアヘツド選択は線Ｘを高レベルに選択
し、出力は１０になる。この処理はコード化デー
タ・ストリング９０２に全体を通じて継続してデ
ータを復号し、1010011111のコード化データ・ス
トリング９２０をもたらし続ける。 エンコーダ７００またはデコーダ９００中で必
要な相互接続の数を減らすため、追加の論理また
は別の回路を使用できることは当業者には自明で
ある。各状態、すなわち、各ルツクアヘツド・ブ
ロツクを別個の出力線を介する単一出力として表
わす必要はない。 非対称データ・コードと呼ばれる新しいクラス
のデータ・コードについて説明してきたが、この
データ・コードは隣接するビツト１同志の間に１
個以上のビツト０を含む非対称の間隔をもたら
す。またこの新しいクラスのコードを実現するた
めの装置についても説明してきたが、この装置は
種々のコード化／復号の応用分野で有用である。 好ましい実施例についての上記の説明は例示お
よび説明のために行なつたものである。全てを網
羅することも、また開示された厳密な形だけに本
発明を限定することも意図されておらず、上記の
教示を照らして、多くの修正および変更が可能で
ある。本発明の原理とその実際上の適用を最もよ
く説明し、それによつて、当業者が種々の実施例
で、意図された特定の用途に適した種々の変更を
加えて本発明を最もよく利用できるように実施例
を選択し、説明した。 Ｆ 発明の効果 本発明によれば、光学記憶媒体に記録する場合
に、直線記録密度を大幅に増大させることのでき
るコード化データが得られる。
第１ａ図は本発明に従つたエンコーダを示す
図、第１ｂ図は第１ａ図のエンコーダにおける
種々の信号の波形を示す図、第２ａ図は本発明に
従つたデコーダを示す図、第２ｂ図は第２ａ図の
デコーダにおける種々の信号の波形を示す図、第
３図はデータを表わすマークとして光学的記憶媒
体上に形成される物理的パターンを示す図、第４
図は種々のコード化技術に従つたデータと光学媒
体に記録されるマークとの関係を示す図、第５図
はRLL1／２（１、６）−（３、８）制約条件の下
で生データをコード化するための本発明によるエ
ンコーダを示す図、第６図はRLL1／２（１、６）
−（３、８）制約条件の下でコード化されたデー
タを復号するための本発明によるデコーダを示す
図、第７ａ図はRLL2／５（１、９）−（４、９）
制約条件の下で生データをコード化するための本
発明によるエンコーダを示す図、第７ｂ図は第７
ａ図のエンコーダにおいて用いられる復号論理回
路の例を示す図、第８図は第７ａ図のエンコーダ
の入力データ及び出力データを示す図、第９図は
RLL2／５（１、９）−（４、９）制約条件の下で
コード化されたデータを復号するための本発明に
よるデコーダを示す図、第１０図は第７ａ図のエ
ンコーダに関連した入力データ、出力データ及び
状態の相互関係を示す図、第１１図は第９図のデ
コーダに関連した入力データ、復号データ及びブ
ロツク指示値の相互関係を示す図、第１２図は第
９図のデコーダに関連した入力データ及びルツク
アヘツド・ブロツクの相互関係を示す図である。 ３００，５００，７００……エンコーダ、４０
０，６００，９００……デコーダ、５０４，６１
０ａ，６１０ｂ，７０４，７１２，７２４，９０
４，９１８……シフト・レジスタ、６２０……組
合せ論理回路、７１６……復号論理回路、７２
０，９１２……復号設定論理回路、７３０……状
態設定デコーダ、９１６……ルツクアヘツド論理
回路。
図、第１ｂ図は第１ａ図のエンコーダにおける
種々の信号の波形を示す図、第２ａ図は本発明に
従つたデコーダを示す図、第２ｂ図は第２ａ図の
デコーダにおける種々の信号の波形を示す図、第
３図はデータを表わすマークとして光学的記憶媒
体上に形成される物理的パターンを示す図、第４
図は種々のコード化技術に従つたデータと光学媒
体に記録されるマークとの関係を示す図、第５図
はRLL1／２（１、６）−（３、８）制約条件の下
で生データをコード化するための本発明によるエ
ンコーダを示す図、第６図はRLL1／２（１、６）
−（３、８）制約条件の下でコード化されたデー
タを復号するための本発明によるデコーダを示す
図、第７ａ図はRLL2／５（１、９）−（４、９）
制約条件の下で生データをコード化するための本
発明によるエンコーダを示す図、第７ｂ図は第７
ａ図のエンコーダにおいて用いられる復号論理回
路の例を示す図、第８図は第７ａ図のエンコーダ
の入力データ及び出力データを示す図、第９図は
RLL2／５（１、９）−（４、９）制約条件の下で
コード化されたデータを復号するための本発明に
よるデコーダを示す図、第１０図は第７ａ図のエ
ンコーダに関連した入力データ、出力データ及び
状態の相互関係を示す図、第１１図は第９図のデ
コーダに関連した入力データ、復号データ及びブ
ロツク指示値の相互関係を示す図、第１２図は第
９図のデコーダに関連した入力データ及びルツク
アヘツド・ブロツクの相互関係を示す図である。 ３００，５００，７００……エンコーダ、４０
０，６００，９００……デコーダ、５０４，６１
０ａ，６１０ｂ，７０４，７１２，７２４，９０
４，９１８……シフト・レジスタ、６２０……組
合せ論理回路、７１６……復号論理回路、７２
０，９１２……復号設定論理回路、７３０……状
態設定デコーダ、９１６……ルツクアヘツド論理
回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入力ビツトの数をＭ、該入力ビツトに対応す
る出力ビツトの数をＮ、相次ぐ２つのビツト１の
間に存在するビツト０の最小数をｄ、相次ぐ２つ
のビツト１の間に存在するビツト０の最大数をｋ
として、Ｍ／Ｎ（ｄ、ｋ）で表わされるランレン
グス制限コード化制約条件に従つて、ビツト・ス
トリングをコード化する際、上記ｄを２つの異な
つた値d1及びd2に交互に設定することを特徴とす
る非対称ランレングス制限コード化方法。 ２ 上記d1及びd2が分数を含む特許請求の範囲第
１項記載の非対称ランレングス制限コード化方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US87404186A | 1986-06-13 | 1986-06-13 | |
| US874041 | 1986-06-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62298234A JPS62298234A (ja) | 1987-12-25 |
| JPH026253B2 true JPH026253B2 (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=25362862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62091065A Granted JPS62298234A (ja) | 1986-06-13 | 1987-04-15 | 非対称ランレングス制限コ−ド化方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4949196A (ja) |
| EP (1) | EP0249106B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62298234A (ja) |
| CA (1) | CA1291561C (ja) |
| DE (1) | DE3775828D1 (ja) |
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- 1987-05-29 EP EP87107809A patent/EP0249106B1/en not_active Expired
-
1988
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