JP2006127699A - 光ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録終了時点での記録データと記録すべき位置とのずれの発生を抑える光ディスク記録再生装置を提供する。
【解決手段】 プリピット検出手段が、記録動作終了後に記録終了位置以降の未記録領域においてプリピット検出を行ってプリピットシンク信号を生成し、書き込みシンク信号生成手段が、記録動作終了後継続して書き込みシンク信号を出力し、位置ずれ検出手段が、記録終了位置以降の未記録領域においてプリピットシンク信号と書き込みシンク信号との時間的なずれを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクへのデータの記録及び光ディスクからのデータの再生を行う光ディスク記録再生装置に関する。

ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ等の光ディスクに記録を行う際、既に記録したデータの終端位置から新しくデータを追記録する場合は、記録済みのデータと新しく記録するデータとの間に不連続や重ね書きが生じないよう記録を行わねばならない。このために、既記録データの終端位置を正確に検知する高精度な記録位置制御を行う必要がある。

理想的に記録位置が制御されると、図２に示すようにメディア上データにずれが生じることがない。しかし、光ディスク上に予め形成されたウォブル情報から生成する書き込みクロックに同期して書き込まれる書き込みデータの、ディスクの絶対位置に対する位置特定精度には限度がある。更に、図３に示すように、書き込みクロックに同期して記録された記録データの論理上の位置が、メディア（光ディスク）上に記録されたデータの物理的位置とずれている場合でも、制御回路が前回の終端位置であろうと判断する論理上の位置から追記が開始される。このような位置ずれは、追記をするたびに蓄積し大きなずれを引き起こす可能性がある。

その結果、ディスクに正しくすべてのデータを記録できない、再生できないディスクを作ってしまう、などの重大な問題が生じる。

上記問題点を解決するため、特許文献１に示す光ディスク装置は、光ディスクに予め形成された所定のプリピットを検出することによって得られるプリピットシンク検出信号と、光ディスクに記録されたデータを再生しその再生データに含まれる所定の同期信号を検出することによって得られるデータシンク信号との時間的なずれを検出し、検出された時間的なずれを補正するように記録クロックの周波数を制御することによって記録位置ずれの蓄積を防止する。

しかし、既に記録されている領域においてランドプリピットを読み取る場合、プリピット信号自体と記録マークとの干渉等により正確に位置情報を得ることができないことがある。特許文献１の光ディスク装置は、安定したプリピット信号を再生するという前提条件に関して何ら配慮されていない。したがって、記録済みのデータと新しく記録するデータとの間に不連続や重ね書きが生じるという問題は解決されていない。
特開２００３−３０８４１公報

本発明は、光ディスク記録再生装置において、記録済みのデータが存在する光ディスクに新たにデータを追記する場合、プリピットシンク信号と書き込みシンク信号との位置ずれの発生を常時把握して解消せしめることを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するためになされたものである。本発明の請求項１に記載の光ディスク記録再生装置は、
光ディスクのプリピットを検出し、検出したプリピットに応じてプリピットシンク信号を生成するプリピット検出手段と、
光ディスクに予め形成されたウォブル情報を検出するウォブル情報検出手段と、
ウォブル情報に同期して、書き込み速度に応じた書き込みクロックを生成する書き込みクロック生成手段と、
書き込みクロックに同期して、データ書き込みのタイミングを定めるために用いる書き込みシンク信号を生成する書き込みシンク信号生成手段と、
プリピットシンク信号と書き込みシンク信号の時間的なずれを検出することによって、書き込みデータと光ディスクの絶対位置とのずれを検出する位置ずれ検出手段とを備え、
プリピット検出手段は、記録動作終了後に記録終了位置以降の未記録領域においてプリピット検出を行ってプリピットシンク信号を生成し、
書き込みシンク信号生成手段は、記録動作終了後継続して書き込みシンク信号を出力し、
位置ずれ検出手段が、記録終了位置以降の未記録領域においてプリピットシンク信号と書き込みシンク信号との時間的なずれを検出することを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の光ディスク記録再生装置は、
位置ずれ検出手段は、ずれの絶対量をチャネルクロック単位で検出し、所定の最大ずれ量とずれの絶対値との比較によりずれの方向を検出することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録再生装置である。

本発明の請求項３に記載の光ディスク記録再生装置は、
プリピット検出手段がプリピットを所定の間隔で所定の回数続けて検出した直後に、位置ずれ検出手段がプリピットシンク信号と書き込みシンク信号の時間的なずれを検出することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録再生装置である。

本発明の請求項４に記載の光ディスク記録再生装置は、
記録制御手段を更に備え、
プリピット検出手段が未記録領域でプリピットを検出する動作を開始するための記録済領域から未記録領域への切り替えタイミング信号が、
記録データから検出される終了アドレスの値と記録制御手段に設定されたターゲットアドレスとを比較して両値が一致する時点で、記録制御手段により生成されることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載の光ディスク記録再生装置である。

本発明の請求項５に記載の光ディスク記録再生装置は、
プロセッサ部を更に備え、
位置ずれ検出手段は、検出を完了した時点で、プロセッサ部に対してずれ検出完了割り込み信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録再生装置である。

本発明の請求項６に記載の光ディスク記録再生装置は、
光ディスクのプリピットを検出し、検出したプリピットに応じてプリピットシンク信号を生成するプリピット検出手段と、
光ディスクに予め形成されたウォブル情報を検出するウォブル情報検出手段と、
ウォブル情報に同期して、書き込み速度に応じた書き込みクロックを生成する書き込みクロック生成手段と、
書き込みクロックに同期して、データ書き込みのタイミングを定めるために用いる書き込みシンク信号を生成する書き込みシンク信号生成手段と、
光ディスクに記録されているデータを再生し、再生信号より再生クロックを生成する再生クロック生成手段と、
再生クロックに同期して再生データに含まれる所定のシンク信号を検出し、検出したシンク信号に応じてデータシンク信号を生成するデータシンク検出手段と、
プリピットシンク信号と書き込みシンク信号の時間的なずれを検出することによって、書き込みデータと光ディスクの絶対位置とのずれを検出する位置ずれ検出手段と、
データシンク信号を基準に書き込みクロックに同期して新たなデータを前回記録終了位置から連続するように光ディスクに記録する記録制御手段とを備え、
書き込みクロック生成手段は、位置ずれ検出手段が前回の記録動作終了時に記録終了位置以降の未記録領域にて検出した位置ずれ検出量を次回記録時において補正する書き込みクロックを、生成することを特徴とする光ディスク記録再生装置である。

本発明を利用することにより、記録終了時点での記録データと記録すべき位置とのずれの発生を抑える光ディスク記録再生装置を提供できる。

以下、図面を参照して本発明に係る好適な実施の形態を説明する。

第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク記録再生装置のブロック図である。なお、実施の形態の説明では、光ディスクとして「ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ」を想定しているが、本発明は他の光ディスクメディア（例えば、ＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ）の記録再生装置でももちろん利用可能である。

光ディスク記録再生装置は、光ディスク２、スピンドルモータ４、モータドライバ６、サーボ回路８、ホストインターフェイス１０、読み出しクロック生成回路１２、光ピックアップ１４、リードアンプ１６、ＤＶＤデコーダ１８、バッファマネージャ２０、バッファＲＡＭ２２、レーザコントロール回路２４、書き込みクロック生成回路２６、プリピット信号デコーダ２８、位置ずれ検出回路３０、記録制御回路３２、ＤＶＤエンコーダ３４、及びＣＰＵインターフェイス３６からなる。

光ディスク２はスピンドルモータ４で回転駆動される。スピンドルモータ４は、モータドライバ６とサーボ回路８により回転制御される。光ピックアップ１４は、半導体レーザ、光学系、フォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ、受光素子、ポジションセンサ等（図示せず。）を内蔵しており、レーザ光を光ディスク２に照射する。

光ピックアップ１４にて得られた再生信号は、リードアンプ１６で増幅され２値化された後、読み出しクロック生成回路１２及びＤＶＤデコーダ１８に対して出力される。

読み出しクロック生成回路１２は、入力された再生信号を基に読み出しクロックを生成し、ＤＶＤデコーダ１８に出力する。ＤＶＤデコーダ１８では、読み出しクロックに同期して、信号検出アンプ１６より入力される再生データに含まれるシンクコードを検出し、その検出したタイミングでセクタ毎にデータシンク信号を生成する。

プリピット信号デコーダ２８は、光ピックアップ１４およびリードアンプ１６を介して光ディスク上のウォブルとランドプリピットを読み出し、ランドプリピットを検出したタイミングからプリピットシンク信号を生成する。

図４は、プリピットシンク信号の生成を示す波形図である。シンクフレーム内で検出される１〜３回のランドプリプットからプリピット信号が生成され、プリピット信号からビットシンク信号が生成される。また、ランドプリピットが所与の２シンクフレーム間隔で検出されることが維持されている状態になると、プリピット信号デコーダ２８はビットプロテクト状態とされる。ビットプロテクト状態となると、その状態を示すプリピットプロテクト信号が生成される。このビットプロテクト状態時におけるビットシンク信号がプリピットシンク信号となる。従って、ランドプリピットが正常に検出されていれば、プリピットシンク信号は２シンクフレーム毎に生成される。

書き込みシンク信号について説明する。書き込みクロック生成回路２６によって生成されるチャネルクロックの単位を１Ｔとする。このチャネルクロックが１４８８Ｔまでカウントされるとシンクフレームシンクのタイミングとされる。このシンクフレームシンクが２回カウントされて１回生成されるシンク信号が、書き込みシンク信号である。この書き込みシンク信号は、前述のプリピットシンク信号の間隔に相当するように、２シンクフレームに１回生じるシンク信号である。なお、書き込みクロックは、ウォブル情報を基にして且つ書き込み速度に応じて書き込みクロック生成部２６により生成される。光ディスク上のウォブル情報は、光ピックアップ１４及びリードアンプ１６を介して検出される。

図５は、記録動作終了後に記録終了位置以降の未記録領域においてプリピットシンク信号の生成を行い、未記録領域でのプリピットシンク信号と書き込みシンク信号のずれを測定する場合の各波形のタイミングを示す図である。

記録動作終了後に記録終了位置以降の未記録領域でプリピットシンク信号を生成し、未記録領域における書き込みシンク信号とプリピットシンク信号のずれを測定する場合、まず、記録データ書き込み動作中に、ＣＰＵが未記録領域測定信号をＣＰＵインターフェイス３６を介して設定する。未記録領域測定信号が設定されると、記録データの書き込み終了時に書き込みが行われないように、記録制御回路３２は書き込み許可信号をＬレベルに変化させデータの書き込みを終了する。ここでは、ピックアップ１４による光ディスク２へのデータ書き込みを終了させるのみであり、書き込みシンク信号の生成動作、及び、ランドプリピット検出動作は続行される。

記録制御回路３２は、記録データ書き込み終了時に、強制プリピットサーチ信号をプリピット信号デコーダ２８、及び、位置ずれ検出回路３０に出力する。この強制プリピットサーチ信号は、既記録領域から未記録領域への切り替りタイミングの信号として用いられる。ここで、記録制御回路３２に予め設定された追記する位置を示すターゲットアドレスと、記録データから検出される終了アドレスの値とを比較し、その比較結果によって強制プリピットサーチ信号を生成するようにしてもよい。このようにすることによって、既記録領域から未記録領域への切り替りタイミング信号である強制プリピットサーチ信号を正確に生成することができる。

強制プリピットサーチ信号を受け取ったプリピット信号デコーダ２８は、未記録領域で検出されるプリピット信号のサーチ状態に入る。図５においては、既記録領域においてランドプリピットが全く検出できない場合の例を示している（点線によるプリピット信号は未検出であることを示す）が、強制プリピットサーチ信号を受け取ったプリピット信号デコーダ２８は現在の状態をリセットし、強制的にプリピット信号のサーチ状態に入る。

プリピットのサーチ状態を経て、プリピット信号デコーダ２８がプリピット信号を検出する。その後、未記録領域においてプリピット信号が所定の間隔で複数回検出された時点で、プリピット信号デコーダ２８はビットプロテクト状態となりプリピットシンク信号を生成する。

強制プリピットサーチ信号とプリピットプロテクト信号が共にＨレベルである状態を受け取った位置ずれ検出回路３０は、書き込みシンク信号が入力されるとＨレベルに変化し、プリピットシンク信号が入力されるとＬレベルに変化するシンク差検出信号を生成する。一方、書き込みクロック生成回路２６が生成するチャネルクロック単位の書き込みクロックは、位置ずれ検出回路３０に入力されている。そこで位置ずれ検出回路３０は、チャネルクロック単位でカウントする「ずれ量カウンタ」によりシンク差検出信号のＨレベル期間を測定する。図５では、測定結果値は“Ｎ”と示される。

ここで、最大ずれ量をＭ（例えば、Ｍ＝１２７）と予め設定しておき、測定したずれ量カウンタの値から、ずれ量の決定と、ずれ方向の判定を行う。図６の例のように、書き込みシンク信号とプリピットシンク信号が同じタイミングである理想的な状態では、ずれ量は０となる。図７の例のように、ずれ量カウンタ値が「Ｎ１」で最大ずれ量Ｍより小さい場合は、書き込みシンク信号がプリピットシンク信号より早く、そのずれ量がＮ１となる。図８の例のように、ずれ量カウンタ値が「Ｎ２」で最大ずれ量Ｍより大きい場合は、書き込みシンク信号がプリピットシンク信号より遅く、そのずれ量が（２９７６−Ｎ２）となる。

測定が完了すると、測定完了信号（図５最下段）が生成され、以降のずれ量の検出は行われない。ここで、位置ずれ検出回路３０は書き込みシンク信号とプリピットシンク信号のずれの測定を完了した時点で、測定完了割り込み信号をＣＰＵインターフェイス３６を介してＣＰＵに出力するようにしてもよい。このようにすることによって、外部に測定完了のタイミングを通知でき、この通知に従い光ディスク記録再生装置は追記動作へと動作を切り替えることができる。

以上のように、既記録領域においてランドプリピットが検出できない場合でも、記録終了時点での、記録データから把握される位置と記録すべき位置とのチャネルクロック単位でのずれ量とずれ方向とを把握できる。

図５により示した未記録領域でのプリピットシンク信号と書き込みシンク信号のずれの測定の手順は一つの例である。ディスク上の絶対位置であるプリピットシンク信号と、書き込みデータに同期している書き込みシンク信号とのずれ量が正確に検出できるのであれば、ずれの測定の手順は上記のものに限定されない。例えば、プリピットシンク信号を１セクタに１回得られるワードシンク信号とし、書き込みシンク信号をシンクフレームシンクを２６回カウントして得られるセクタシンク信号として、両者を比較してずれ量・ずれ方向を測定してもよい。

そして、測定されたずれ量・ずれ方向のデータを基に、追記時の書き込みクロックの生成を制御する。ずれ量を補正するように書き込みクロックの生成を制御する動作について説明する。

書き込みクロックは、ディスク上に刻まれたウォブルを再生して得られる２値化後のウォブル信号を、書き込みクロック生成部２６のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）機能のリファレンス信号として入力することにより生成される。つまり、書き込みクロックは、書き込みクロック生成部２６のＰＬＬ機能によってディスク上のウォブルに追従するように生成されている。

ここで、位置ずれ検出回路３０にて検出されたシンク差検出信号のずれ量が“ｎＴ”（Ｔがｎ個分）であり、書き込みシンク信号がプリピットシンク信号に対して先行している場合を想定する。このように先行している場合は、ずれが同様の状態で蓄積されていくと前回記録領域と追記領域の間にすきまが生じて増加する可能性がある。従って、このずれ発生を防ぐためには書き込みクロックをやや遅めに生成する必要がある。このためには、書き込みクロック生成部２６のＰＬＬ機能にて発生する信号が、遅くなる方向に操作されればよい。つまり、ＰＬＬ回路にて実際に得られた位相比較結果よりも書き込みクロックが遅くなるように、ＰＬＬ回路のチャージポンプ出力を操作すればよい。実際にはＰＬＬ回路のチャージポンプに対する制御信号のアップ（Ｕｐ）信号とダウン（Ｄｏｗｎ）信号の生成部において、ダウン（Ｄｏｗｎ）信号をやや長めに生成するようにする。

書き込みクロックを遅らせる上記操作を一挙に行うことは急激な書き込みクロックの変動に繋がり、書き込まれるデータの品質に悪影響を与える。従って、ある一定間隔で緩やかに修正を行うのが好ましい。具体的には、例えば１シンクフレームに１回、（１／４）Ｔ単位での修正を行うようにしながら、ｎＴのずれの修正に達するまで修正操作を繰り返せばよい。すなわち、（１／４）Ｔの修正を（ｎ×４）回繰り返すことによってずれの補正が行われ、正確な追記記録制御が実現できる。

書き込みシンク信号がプリピットシンク信号に対して後れている場合には、書き込みクロックがやや早くなるようにＰＬＬ回路のチャージポンプ出力を操作すればよい。この場合はＰＬＬ回路のチャージポンプに対する制御信号のアップ（Ｕｐ）信号とダウン（Ｄｏｗｎ）信号の生成部において、アップ（Ｕｐ）信号をやや長めに生成するようにする。この修正を適宜繰り返してずれ量の補正を行えばよい。

上記の修正の進行程度をＣＰＵから調整できるようにしておいてもよい。つまり、どれぐらいの間隔でどれぐらいの修正を行うかをＣＰＵから設定できるようにしておいてもよい。

なお、記録制御回路３２は、上記のように制御された書き込みクロックに同期して、ＤＶＤデコーダ１８から生成されるデータシンク信号を基準に、新たなデータを前回記録終了位置から連続して光ディスク２に記録するように、レーザコントロール回路２４及び光ピックアップ１４を制御する。

このように測定されたずれ量・ずれ方向のデータを基に、追記時の書き込みクロックの生成を制御することによって、新たに記録するデータと光ディスクの絶対位置とのずれを最小限に維持することが可能となる。

次に、記録終了から追記開始までの処理の流れを、図９のフローチャートに示す。

前回記録終了前に、ＣＰＵよりＣＰＵインターフェイス３６を介して未記録領域測定命令がなされ（Ｓ０）、光ディスク上への前回の記録が終了し（Ｓ１）、シーク動作へ移行する（Ｓ２）。

シーク動作とは、光ディスク２上に形成されているウォブル・ランドプリピットを検出することによって光ディスク２上の位置を特定しながら辿っていく過程である。シーク動作（Ｓ２）によって書き込みシンク信号とプリピットシンク信号とのずれ量とずれの方向が測定され、測定が完了するとずれ測定完了信号がＣＰＵインターフェイス３６を介してＣＰＵへ出力される。

その後、ずれ量の測定結果が確認され（Ｓ４）、ＣＰＵよりＣＰＵインターフェイス３６を介して追記動作開始命令がなされる（Ｓ５）。追記動作開始命令がなされるとシーク動作へ移行し（Ｓ６）、追記開始位置までのシーク動作が完了すると（Ｓ７）、追記動作が開始され、前回記録されたデータに連続するように新たなデータが記録される（Ｓ８）。

本発明の第１の実施形態に係る光ディスク記録再生装置のブロック図である。 記録時の書き込みクロックに同期した記録データの論理上の位置と、メディア上の記録されたデータの物理的位置とが、正常な関係にあるときの各種信号の波形図である。 記録時の書き込みクロックに同期した記録データの論理上の位置と、メディア上の記録されたデータの物理的位置とに、ずれがあるときの各種信号の波形図である。 プリピットシンク信号の生成を示す波形図である。 各種の信号の関係を示す波形図である。 プリピット信号と書き込みシンク信号にずれが無いときの各種信号の波形図である。 書き込みシンク信号がプリピット信号に先行するときの各種信号の波形図である。 プリピット信号が書き込みシンク信号に先行するときの各種信号の波形図である。 前回記録終了から追記開始までの処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

２・・・光ディスク、１２・・・読み出しクロック生成回路、１４・・・光ピックアップ、１８・・・ＤＶＤデコーダ、２６・・・書き込みクロック生成回路、２８・・・プリピット信号デコーダ、３０・・・位置ずれ検出回路、３２・・・記録制御回路、３４・・・ＤＶＤエンコーダ。

Claims (6)

1. 光ディスクのプリピットを検出し、検出したプリピットに応じてプリピットシンク信号を生成するプリピット検出手段と、
   光ディスクに予め形成されたウォブル情報を検出するウォブル情報検出手段と、
   ウォブル情報に同期して、書き込み速度に応じた書き込みクロックを生成する書き込みクロック生成手段と、
   書き込みクロックに同期して、データ書き込みのタイミングを定めるために用いる書き込みシンク信号を生成する書き込みシンク信号生成手段と、
   プリピットシンク信号と書き込みシンク信号の時間的なずれを検出することによって、書き込みデータと光ディスクの絶対位置とのずれを検出する位置ずれ検出手段とを備え、
   プリピット検出手段は、記録動作終了後に記録終了位置以降の未記録領域においてプリピット検出を行ってプリピットシンク信号を生成し、
   書き込みシンク信号生成手段は、記録動作終了後継続して書き込みシンク信号を出力し、
   位置ずれ検出手段が、記録終了位置以降の未記録領域においてプリピットシンク信号と書き込みシンク信号との時間的なずれを検出することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
2. 位置ずれ検出手段は、ずれの絶対量をチャネルクロック単位で検出し、ずれの絶対値と所定の最大ずれ量との比較によりずれの方向を検出することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録再生装置。
3. プリピット検出手段がプリピットを所定の間隔で所定の回数続けて検出した直後に、位置ずれ検出手段がプリピットシンク信号と書き込みシンク信号の時間的なずれを検出することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録再生装置。
4. 記録制御手段を更に備え、
   プリピット検出手段が未記録領域でプリピットを検出する動作を開始するための記録済領域から未記録領域への切り替えタイミング信号が、
   記録データから検出される終了アドレスの値と記録制御手段に設定されたターゲットアドレスとを比較して両値が一致する時点で、記録制御手段により生成されることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載の光ディスク記録再生装置。
5. プロセッサ部を更に備え、
   位置ずれ検出手段は、検出を完了した時点で、プロセッサ部に対してずれ検出完了割り込み信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録再生装置。
6. 光ディスクのプリピットを検出し、検出したプリピットに応じてプリピットシンク信号を生成するプリピット検出手段と、
   光ディスクに予め形成されたウォブル情報を検出するウォブル情報検出手段と、
   ウォブル情報に同期して、書き込み速度に応じた書き込みクロックを生成する書き込みクロック生成手段と、
   書き込みクロックに同期して、データ書き込みのタイミングを定めるために用いる書き込みシンク信号を生成する書き込みシンク信号生成手段と、
   光ディスクに記録されているデータを再生し、再生信号より再生クロックを生成する再生クロック生成手段と、
   再生クロックに同期して再生データに含まれる所定のシンク信号を検出し、検出したシンク信号に応じてデータシンク信号を生成するデータシンク検出手段と、
   プリピットシンク信号と書き込みシンク信号の時間的なずれを検出することによって、書き込みデータと光ディスクの絶対位置とのずれを検出する位置ずれ検出手段と、
   データシンク信号を基準に書き込みクロックに同期して新たなデータを前回記録終了位置から連続するように光ディスクに記録する記録制御手段とを備え、
   書き込みクロック生成手段は、位置ずれ検出手段が前回の記録動作終了時に記録終了位置以降の未記録領域にて検出した位置ずれ検出量を次回記録時において補正する書き込みクロックを、生成することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
   

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