JPS63200367A - デジタル信号の記録変調方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば光ディスクや光磁気ディスク等の光学
的記録媒体にデジタルデータを記録する際に通用して好
適な記録変調方式に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、記録に際し、８ビットすなわち１バイト単
位のデータを２バイト単位で２０ビットのデータに変換
する変調方式であって、２０ビットのうち「１」のビッ
トの数を９＋ＩＩ、１０個あるいは１１個とるようなデ
ータに変換するものであり、２バイト単位で変換する際
にそれぞれ１バイト単位でまず９ビットに変換し、残り
の１バイトを１１ビットで変換するものである。この発
明によれば、光学的記録媒体からのデータの再生時、時
間軸方向のマージンが大きくなり、高い信頼性でデータ
の７１８が可能になるものである。

〔従来の技術〕

書き込み及び読み出し、すなわち記録再生が行える光デ
ィスクや光磁気ディスクが提案されているが、これらデ
ィスクに記録する際には、データは８ビットのデータを
これより多いビット数のデータに変換するいわゆるチャ
ンネルコーディングが行われる。

この場合に、ディスクに記録される信号のビットをチャ
ンネルビットと称するとき定まった数、ｎ個のチャンネ
ルビットのうちのｍ（ｍ＜　ｎ）　（ｔｌｉｌのビット
にｒｌＪのデータを割り合てる変調方式がこのチャンネ
ルコーディングの１つとして用いられている。

そして、復調時は第７図に示すようなディスクからの再
生高周波出力を、再生データに同期して形成されたチャ
ンネルピントに同期したチャンネルクロックによって同
図の矢印で示すようにサンプリングを行い、このサンプ
リングをｎ回行って、そのｎ個のサンプリング値の中か
ら「１」のビットの数、すなわちｍ個のサンプリング点
をレベルの高いものから順に選択してその選択したｍ個
のサンプリング点のビットを「１」と決定してｆＪ［１
１するものである。これはディファレンシャルディテク
ション方式と呼ばれている。

この方式は前述もしたようにチャンネルコーディングの
際、１バイト単位で変換されるチャンネルビット数がｎ
で、その内の「１」の数がｍと定まっているので定まっ
たｍ個の位置を差分方式で検出する方式である。

このディフプレンシャルデイテクション用の変調方式と
して従来次のような方式が知られている。

その内の１つは４−１１変調と呼ばれるもので、これは
１バイトのデータを１１チヤンネルビットにマフピング
し、１１チヤンネルビットのうちにｒｌＪのビットの数
が４個、必ずあるようにする変調方式である。

この変調方式の一例を第８図Ａに示す。この場合、記録
データは「１」のビットのところにパルスが立つような
ものとなり、ディスク上の記録ビットは図のようになる
。

また、この方式のほかに４−１５変調と呼ばれるものも
ある。これは１バイトのデータを１５チヤンネルビット
にマツピングし、１５チヤンネルビットのうちに「１」
のビットが４つあるようにするものであるが、「１」と
「１」のばット間に「０」のビットがある場合、「０」
のビットは必らず２個以上あるものとするようにする変
調方式である。

この４−１５変調の変調パターンの一例を第８図Ｂに示
す。このときもディスクに対する記録パルスは同図Ｂの
中はどのようになり、記録ビットも同図のようになるも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したデフアレンジ中ルディ、チクジョン方式の復調
時においては、第７図の矢印で示すように、再生高周波
出力のエンベロープのピーク時点を丁度サンプリングす
るようにチャンネルクロックが再生信号に対してロック
していれば、正しく復調が行える。

しかし、チャンネルクロックは必らずしもそのようにロ
ックしているとは限らない、すると、第７図においてサ
ンプリング時点が高周波出力のエンベロープのピークの
部分ではなくて点線矢印で示すように肩の部分つまり傾
斜部をサンプリングするようになってしまう、このよう
になってもチャンネルビットの１ビットの間隔が広けれ
ば影響はそれほどない、またビットとビットの間隔の最
短距離が長い方がこのクロックのシフトに対して強くな
るものである。

すなわち、ディフプレンシャルディテクション方式用の
変調方式としてはウィンドウ幅と呼ばれチャンネルビッ
トの１ビットの幅と最短ビット間距離が大きい方がよい
。

ところで、光ディスクの記録波長として１バイトあたり
　７．６μｍの間に記録するようにされている場合、４
−１１変関の場合にはウィンドう幅は第８図Ａに示すよ
うに０．６９μｍとなるのに対し、４−１５変調の場合
にはウィンドウ幅が狭くなり０．５１μｍとなってしま
う。このためウィンドウ幅のみを見れば４−１１変調が
好ましい。ところが、４−１１変調場合には「１」と「
１」の間に存在するＯの数が１個の場合が最短ピット間
距離となり、これは１．３８μｍとなる。一方、第８図
Ｂに示すように４−１５変調の場合には最短ピット間距
離は、「１」と「１」の間にｒＯＪが２個存在するよう
に定められているから１．５２μｍとなる。したがって
、最短ビット間距離を見れば４−１５変調が優れている
。

上記のように、従来の変調方式はそれぞれ一長一短があ
り、ディファレンシャルディテクション方式用の変調方
式として最適のものは従来なかった。

この発明は最短ビット間距離は４−１５変調と等しい幅
を確保すると共にウィンドウ幅を４−１１変調の場合よ
りも更に広くできるように工夫した変調方式を提供しよ
うとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、８ビットを一単位とするデジタルデータの
二単位をひとまとまりとして２０ビットのデータに変換
するにあたってその２０ビットのうちに「１」のビット
が９つ、または１０、または１１あるようにする記録変
調方式であって、二単位のデータのうちの一単位の８ビ
ットのデータを第１の変換テーブルにより９ビットのデ
ータに変換し、上記二単位のうちの残りの一単位の８ビ
ットのデータを１１ビットのデータであって、かつ、上
記第１の変換テーブルの出力中の「１」のビットの数と
加え合わせたとき９個、１０個または１１個となる「１
」のビットの数を含むような１１ビットのデータを第２
の変換テーブルにより得るようにするデジタルデータの
記録変調方式である。

〔作用〕

２バイト単位で２０チヤンネルビットに変換するからウ
ィンドウ幅は、？、６Ｘ　２　＋　２０＝　０．７６μ
ｔａとなり、４−１１変関の場合（０，６９μ債）より
広くなる。また、この場合、最短ビット間距離はウィン
ドウ幅の２倍であるから、０．７６Ｘ　２　＝　１．５
２μ情となり、４−１５変調の場合とほぼ等しくなる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図のエンコーダ及びデコーダ
を参照しながら説明しよう。

第１図において（１）は１バイト単位のデータが入力さ
れる入力端子である。この入力端子（１）を通じた１バ
イト単位のデータは２バイト単位で変調処理されるもの
で、その２バイト単位のデータはラッチ回路（２）及び
（３）にラッチされる。すなわち、入力データが２バイ
ト単位で区切られ、ラッチ回路（２）にはその２バイト
のデータの初めの１バイト（８ビット）のデータが、ラ
ッチ回路（３）には後続の１バイト（８ビット）のデー
タが、それぞれラッチされる。ラッチ回路（２）の出力
は８−９変換回路（４）に供給される。この８−９変換
回路（４）は第３図のような変換テーブルを有するＲＯ
Ｍであり、９ビットのうち「１」のピントの数が３の場
合、４の場合及び５の場合からなる２５６個の変調パタ
ーンを有している。この９ビットに変換されたデータは
パラレル−シリアル変換回路（５）に供給されてシリア
ルデータにされ、これがレーザードライブ回路（６）及
び記録再生切換スイッチ（７）を介してレーザー装置（
８）に供給され、レーザーによりディスク（９）に、２
バイト単位のデータの前半の１バイトのデータの記録が
なされる。

次に後半の１バイトのデータはラッチ回路（３）よりセ
レクタ（１０）に供給される。セレクタ（１０）には３
つの８−１１変換回路（１１）　、　　（１２）及び（
１３）が接続されており、後述するように８−９変換回
路（４）からの２ビットのセレクト信号によりこれら３
つの変換回路（１１）　、　　（１２）及び（１３）の
内の１つにラッチ回路（３）の出力を供給するようにな
っている。

そして８−１１変換回路（１１）は１１ビットのうち「
１」のビットの数が４個である２５６通りの変調パター
ンをストアするＲＯＭからなっており、また８−１１変
換回路（１２）は同様に１１ビットのうち「１」のビッ
トの数が５個である変調パターンを２５６通りストアす
るＲＯＭからなっており、さらに変換回路（１３）は１
１ビットのうち「１」のビットの数が６個である変調パ
ターンを２５６通りストアするＲＯＭからなっている。

これは８−９変換回路（４）において前述の第３図に示
したように９ビットの中に含まれる「１」のビットの数
が３の場合と４の場合と５の場合の３通りあり、２バイ
ト全体として２０ビットのうち「１」のビットの数を９
つとするように変換するものであるので、８−９変換回
路（４）において変換された９ビットの出力が含む「１
」のビットの数に応じて変換回路（１１）　、　　（１
２）及び（１３）のいずれかを選択するようにするもの
である。

したがって、８−９変換回路（４）からの２ビットの信
号は「１」の数が３であるか、４であるか、５であるか
によりセレクタ（１０）を制御するもので、「１」の数
が３の場合には変換回路（１３）を、ｒｌＪＯ数が４の
場合には変換回路（１２）を、ｒｌＪＯ数が５の場合に
は変換回路（１１）を、それぞれ選択するようにセレク
タ（１０）は制御される。セレクタ（１０）を設けずに
、変換回路（１１）（１２）及び（１３）のチップセレ
クト端子を制御して、読み出すＲＯＭを選択するように
することもできる。

こうして１１ビットの変調パターンのデータに変換され
た２バイト単位の後半の１バイトのデータはパラレル−
シリアル変換回路（１４）によりシリアル信号に変換さ
れ、これがパラレル−シリアル変換回路（５）を介しレ
ーザードライブ回路（６）を介し、スイッチ回路（７）
を介し、レーザー装置（８）に供給されてディスク（９
）上に続いて記録されることになる。

こうして、ディスク上にはデータが２バイト単位で２０
ビットのデータとして記録され、しかもその２０ビット
に「１」のビットの数を９個含むデータとして記録され
る。いわば９−２０変調がなされるものである。

８−１１変換回路（１１）　、　　（１２）及び（１３
）の変換テーブルの一例をそれぞれ第４図、第５図及び
第６図に示す。

次に、このようにして記録されたデータの再生時のデコ
ードについて説明する。

すなわち、レーザー装置（８）により取り出されたデー
タはスイッチ（７）を介して波形等化回路（２１）に供
給される。この波形等化回路（２１）では、いわゆるア
ナログフィルタにより再生イコライジングがなされ、そ
の出力がＡ／Ｄ変換及びディファレンシャルディテクシ
ョン回路（２２）に供給されると共にクロック再生回路
（２３）に供給される。

クロック再生回路（２３）はＰＬＬを有し、再生信号に
同期したチャンネルクロックを発生する。このチャンネ
ルクロックはＡ／Ｄ変換及びディファレンシャルディテ
クション回路（２２）に供給される。そして、このディ
ファレンシャルディテクション回路（２２）では前述し
たようにチャンネルクロックの２０個分ごとに再生デー
タをレベルの高いものから順に９個選んで、その９個の
位置をｒｌＪとして２０ビットの出力を得、その２０ビ
ットのうちの前半の９ビットは９−８変換回路（２４）
に、後半の１１ビットは１１−８変換回路（２５）にそ
れぞれ供給する。そして、９−８変換路（２４）におい
ては、第３図の変換テーブルの逆変換がなされて、８ビ
ットのデータが取り出され、それがラッチ回路（２６）
にランチされる。一方、１１−８変換回路（２５）では
、第４図、第５図及び第６図に対応して１１ビットのデ
ータが８ビットのデータに戻され、その８ビットのデー
タがラッチ回路（２７）にラッチされる。そして、それ
ぞれのラッチ出力は合成回路（２８）に供給され、２バ
イトの信号がこの合成回路（２８）より正しく復調され
て出力端子（２９）より得られる。

このようにして、２バイト単位で、いわゆる９−２０変
調を行うようにしたので、ウィンドウ幅も、最短ビット
間距離も広い変調方式を実現することができるものであ
る。

すなわち、第２図は、この９−２０変調方式の変調パタ
ーンの一例で、２バイト単位で変換するので、１バイト
当たり、　７．６μ踊として、１５．２μｍの中に、す
なわち時間長にして２．７μｓｅｃの間に２バイトのデ
ータを２０ビットのデータとして記録することになる。

これは、１バイトのデータで考えれば、８−１０変換（
ビット数の変換）に相当し、１０ビットのデータに変換
したことになるから、チャンネルビット幅、すなわちウ
ィンドウ幅は従来例で述べた４−１１変調のときの０．
６９μｍよりも優れ、０．７６μｍのウィンドウ幅を実
現できる。

また、最短ピット間距離はｒｌＪと「１」の間に「０」
を１個含むものとなるが、１バイト単位で考えた場合に
８−１０変換に等しいため、その最短ピント間距離も０
．７６Ｘ　２−１．５２μ潮となり、４−１１変調とほ
ぼ同様の値を得ることができる。したがって、従来例と
して述べた２つの変調方式に比べ、ウィンドウ幅も、最
短ピット間距離も広い変調方式が実現できるものである
。

ところで、ただ単に２バイト単位として１６ビットー２
０ビットの変換テーブルを用意しても、上記のような９
−２０変調を行うことはできる。しかし、その場合には
、２バイトのデータ、すなわち１６ビットのデータを２
０ビットのデータに一度に変換する必要があるため、こ
れでは６５５３６通りのパターン全てに対してエンコー
ド、デコード用のマツプを用意しなければならなくなり
、このマツプが非常に大規模な回路になる。しかしなが
ら、第１図に示すように、バイト単位のマツピングを行
えば、このような膨大な数のマツプは必要でな（なり、
第１図の場合であれば、２５６通り×４のマツピングパ
ターンで済むものである。

なお、以上の例は２バイトのデータを２０チヤンネルビ
ット中の９個の「１」によって表現する場合として述べ
たが、ｒｌＪのビットの数は１０ｔ［Ｉあるいは１１（
ＩＮでも可能である。もっとも、２バイトのデータは２
０チャンネルピット中の８１囚の「１」によっては表現
できず、また、２０チヤンネルビット中の１２個以上の
「１」によって表現することもできない。

以上は記録媒体がディスクの場合を例にとって説明した
が、この発明はデジタル信号を種々の記録媒体に記録し
、これより再生する場合に通用できるものである。

〔発明の効果〕

この発明によれば、最短ピット間距離及びウィンドウ幅
が共に広い変調方式を実現することができるので、デー
タ読み取りの信頼性が高く、安定な？Ｊ［ｔ）ｌｉｌを
行うことができるものである。

また、現状のものの記録密度を上げようとした場合にも
、この発明によれば、最短ピット間距離及びウィンドウ
幅が共に広いので余裕がそれだけあり、記録密度の向上
を図ることが可能になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するための図、第２
図はその要部の説明のための図、第３図〜第６図はその
要部の一例の変換テーブルを示す図、第７図はディファ
レンシャルディテクシジン方式を説明するための図、第
８図は従来の変調方式の例を説明するための図である。 （４）は第１の変換テーブルの一例である８−９変換回
路、（１１）　、　　（１２）及び（１３）は第２の変
換テーブルの一例である８−１１変換回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　８ビットを一単位とするデジタルデータの二単位をひ
   とまとまりとして２０ビットのデータに変換するにあた
   ってその２０ビットのうちに「１」のビットが９つ、ま
   たは１０、または１１あるようにする記録変調方式であ
   って、 上記二単位のデータのうちの一単位の８ビットのデータ
   を第１の変換テーブルにより９ビットのデータに変換し
   、上記二単位のうちの残りの一単位の８ビットのデータ
   を１１ビットのデータであって、かつ、上記第１の変換
   テーブルの出力中の「１」のビットの数と加え合わせた
   とき９個、１０個または１１個となる「１」のビットの
   数を含むような１１ビットのデータを第２の変換テーブ
   ルにより得るようにするデジタル信号の記録変調方式。