JP4516939B2 - 光ディスク記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録可能な光ディスク記録装置に関し、特に、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷなどプリピットを有する光ディスクに情報を記録する際の記録位置ずれ検出、記録動作制御、記録位置制御に関する。

近年、書き換え可能な光ディスクとして、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷなどの各種媒体が市場に登場している。

これらの光ディスクには、データを記録する際の位置情報となるアドレス情報があらかじめディスク上に形成され、このアドレス情報を用いてディスク上にユーザデータを記録する。

従来、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷに対しては、例えば、所定周期で蛇行（ウォブル）した案内溝（グルーブ）に情報記録トラックを有するとともに、これらのグルーブ間の領域（ランド）に所定間隔でプリピットを形成するという光ディスクと、該グルーブから検出したウォブル信号により光ディスクの回転を制御するとともにプリピットから検出したプリピット信号により記録位置を制御する記録装置と、が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

プリピットは、ランドに形成されているためランドプリピット（ＬＰＰ）と言う。

この従来技術によれば、狭いトラックピッチにおいてもアドレス情報やディスクの回転制御情報を正確に得ることができる。

また、この従来技術は、ＤＶＤ−ＲＡＭのように情報記録トラック内のセクタの先頭にピットで形成するアドレス情報を配置する方法ではない（つまり、記録トラックであるグルーブにはアドレスピットが存在しない）。したがって、高密度記録が可能となり、アドレス情報により記録情報が不連続になることがなく、再生専用ディスクとの互換性に優れた方式である。

ここで、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷにユーザデータを記録するとき、記録済みデータの続きに新たなデータを記録（所謂、追記）する場合がある。このとき、記録データの繋ぎ精度は±１バイト以内で一致することが規格上定められている。この繋ぎ精度を誤ると、追記前のデータが上書きされて読めなくなり、また、追記後のデータとの間に生じた隙間の影響から再生時の安定性を欠くなどの障害が生じる。

したがって、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷに記録されるユーザデータは、プリピットに対する位置関係が常に正しく保たれる必要がある。これにより、記録中に記録位置がずれたことを検出する手段、或いは、この検出結果から記録を停止する、記録位置を元に戻すなどの処理が、非常に重要となる。

また、従来、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の光ディスクに変調データを記録する場合に、ディスク回転変動に追従できるよう、再生されるウォブル信号から記録用のクロックを生成する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

しかし、これらの光ディスクでは、高密度記録するためにトラックピッチを狭めている。このため、光ビームを照射したトラックに隣接するグルーブからの漏れ込み、いわゆるクロストークが無視できなくなる。隣接する内外周のグルーブからのクロストークがあると、ウォブル信号は隣接するトラックのウォブル信号成分の干渉を受けることとなり、振幅や位相が変動する。当該ウォブル信号を用いて記録位置制御を行う場合、特に位相変動が生じると、正確な記録位置制御をするには精度的に不十分である。

一方、従来、水晶発振子などを利用して固定周波数のクロックでディスクに記録する手法がＣＤ−Ｒ／ＲＷなどでは用いられている。しかし、この手法ではディスク回転変動に追従できないためＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのような高密度ディスクに対しては不適当である。

この点において、プリピットは互いに干渉しないよう配置されているので、プリピットから検出したプリピット信号は光ディスク上での位置を精度よく検出でき、正確な記録位置制御を行うのに好適である。

しかし、プリピットは、既述のようにＥＶＥＮ、ＯＤＤフレームの関係、４種類のビットパターンの存在などフォーマットが複雑である。さらに、記録中はノイズに埋もれるなどプリピットそのものが安定的に再生できない可能性がある。したがって、プリピットの検出状況に応じて安定した記録クロックを作ることが非常に困難である。

ここで、従来、プリピットを利用した記録位置制御がある（例えば、特許文献３参照。）。

この従来技術では、記録クロックはディスク回転変動にある程度追従できるように、ウォブルから記録クロックを作り、この記録クロックにしたがって記録を行う。そして、既述のウォブル位相変動を補うため、記録中、変調回路が生成するアドレス情報と検出されるプリピットとの位相差を検出し、この位相差情報を記録クロックにフィードバックをかける。これにより、記録位置を安定的に正しい位置に保つようにしている。

上記従来技術の位相差検出には、例えば、以下の２つの方法がある。

第１の方法は、１ウォブル以内の変調アドレス情報と検出プリピット位置との相対関係からチャネルビット精度で位相差を検出し、記録位置を収束させるよう制御をかけるものである。

この第１の方法によれば、記録中、傷などによるウォブル信号が欠落する場合があり、ウォブルＰＬＬの出力するロックドウォブルが遅れ方向、または進み方向へスリップする可能性がある。

通常、このような傷に対しては、ウォブル信号のエンベロープ検出結果などから傷の存在を検出し、この傷検出結果を受けて欠落部分はＰＬＬをホールドするなどの工夫が成される。

しかしながら、ＰＬＬのホールド性能にはある程度の限界がある上、特にDVD-R/RWでは既述のようにウォブルに位相方向に対し変調がかかっている。このため、ホールド開始時の位相自体がセンタからずれている可能性があり、結果的にウォブルスリップに至り易い。

既述のように、基本的に記録クロックはこのロックドウォブルから生成されるため、ウォブルスリップが発生すると結果的に記録位置が１ウォブルずれた形になる。

第１の方法では、このようなウォブルスリップによる記録位置ずれが発生した場合、１ウォブルずれた位置のプリピットに対して記録位置制御をかける。このため、１ウォブルずれ状態が保持されることになる。

一方、第２の方法は、第１の方法で問題となるウォブルスリップ発生時などによる１／２ウォブル以上の記録位置ずれに対し、変調アドレス情報が示すセクタシンク位置とプリピットデコーダが検出するセクタシンク位置との位相差をバイト精度で検出する。

ここでは変調アドレス、プリピットデコーダ用アドレス、それぞれセクタ内部のカウンタ値を基に位相差を検出するため、制御有効範囲は±１／２セクタに広がる。

この結果、既述のようなウォブルスリップ発生時などにはそのずれ量が検出されるため、記録位置制御が働き、記録位置は記録中に徐々に正しい位置に戻ることになる。なお、ここでは±１フレームを超える位相差に関しては情報量が多くなるため位相差値をクリップさせている。

しかしながら、上記第２の方法では、プリピットデコード用のアドレスカウンタが正常に動作していなければならない。このため、記録中にプリピットが確実に読みとることが前提となる。

この前提条件の１つは、既述の各同期カウンタの同期条件が安定して確保できていることである。例えばセクタ同期についてはシンクパターンが連続して取得できているかなどが指標となる。

もう一つは、プリピット復号結果の信頼性が確保できているかことである。各セクタ毎に８ビットから成る（Relative Addressを除く）プリピットデータには、所定のエラー訂正用パリティが付加されており、取得したデータを元にパリティ計算を実施して、演算結果が正しければ各同期カウンタの位相関係が正しいと判断ができる。

しかし、記録中は、レーザ光源のパワーが記録マークを形成するパワーと形成しない（つまり、スペースになる）パワーとで異なるためプリピット信号振幅がマーク時とスペース時とで異なる。さらには、プリピット信号が高周波であるためスペース時の低振幅時におけるプリピット信号がノイズと識別が困難である。

したがって、プリピットを安定的に確度よく検出することが困難であり実用性が低い。
特開平９−３２６１３８号公報 特開２００１−３５７６２０号公報 特開２００４−９５０８１号公報

本発明は、光ディスクの記録データの信頼性を確保することが可能な光ディスク記録装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る光ディスク記録装置は、光ディスクに対する記録位置のずれを検出する光ディスク記録装置であって、前記光ディスクのプリピットの位置に対応したプリピット信号を２値化した２値化プリピット信号と、前記光ディスクのウォブルに対応した周期のウォブル信号を位相固定したロックドウォブルに同期して前記２値化プリピット信号をカウントすることにより得られたウォブルカウンタ値と、に基づいて、複数のウォブル毎の前記プリピットの分布を検出するプリピット分布状況検出回路と、前記プリピット分布状況検出回路により検出された前記プリピットの分布と所望の記録位置に対応するプリピットの基準分布とを比較することにより、前記所望の記録位置に対するウォブル単位の記録位置のずれ量を判定するウォブルスリップ判定回路と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る光ディスク記録装置によれば、光ディスクの記録データの信頼性を確保することができる。

本発明に係る光ディスク記録装置は、例えば、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ記録時に所定数ウォブル周期でウォブル毎のプリピットの分布状況を監視する。これにより、プリピット検出確率がある程度低い状況であっても傷などの影響による光ディスクに対するウォブル単位の記録位置ずれ検出を可能とするものである。

さらに、上記光ディスク記録装置は、記録位置ずれを検出した場合には、記録を停止する、或いは、停止せずに記録位置を正規の位置に戻すよう記録クロックを制御する。これにより、追記時における記録済みデータの上書きや記録領域の隙間発生を防止でき、記録データの信頼性が確保されるものである。

以下、本発明に係る実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一態様である実施例１に係る光ディスク記録装置１００の要部の構成を示す図である。

図１に示すように、光ディスク記録装置１００は、光ディスク１１と、この光ディスク１１にレーザ光を照射して反射光を読み取るピックアップ１２と、このピックアップ１２から得られる再生信号からＲＦ信号、プリピット信号、ウォブル信号、サーボエラー信号をそれぞれ演算生成するマトリクスアンプ１５と、エラー信号に基づいてピックアップ１２のフォーカス、トラッキング等の動作を制御するサーボ制御回路１６と、を備える。

また、光ディスク記録装置１００は、光ディスク１１を駆動するディスクモータ７１と、記録信号に基づいてピックアップ１２のレーザを駆動するレーザ駆動回路２５と、ディスクモータ７１の回転を制御するディスクモータ制御回路２９と、を備える。

なお、ピックアップ１２の内部の４分割フォトディテクタは、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ面に４分割されている。

ホストコンピュータ７５から記録時に出力された記録情報は、データバッファＲＡＭ２２、データバッファ回路２１、訂正ＲＡＭ２０、パリティ生成回路２３を経由し、変調回路２４に入力される。

変調回路２４は、以下に示す記録フォーマットに則り、記録クロックに基づいて記録データを変調出力する。

ここで、プリピットとウォブルの位置関係（記録フォーマット）の一例について説明する。

図２Ａは、ウォブルアドレスとＥＶＥＮフレーム、ＯＤＤフレームとの関係を示す図である。また、図２Ｂは、８ウォブル中におけるプリピットの存在有無を示す図である。また、図２Ｃは、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷセクタフォーマットを示す図である。

ウォブルは１８６チャネルビット周期で形成されており、プリピットはウォブルの頂点位置に数チャネルビットの幅で存在する（図２Ａ）。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷフォーマットでは１シンクフレームは１４８８チャネルビット、８ウォブルで構成される。プリピットが存在し得るのは８ウォブルのうち最初の３ウォブル部分である（図２Ｂ）。

次に、図２Ｃを参照しつつＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのセクタフォーマットについて説明する。１セクタは２６フレームで構成される。プリピットは２フレーム単位で通常はＥＶＥＮフレームにのみ存在する。しかし、隣接トラックとの干渉を避けるため、プリピットが内周側と外周側に重ならないようＯＤＤフレームに位置する場合がある。

プリピットのセクタシンクパターンは、通常、ＥＶＥＮフレームであるフレーム０に存在する（ＥＶＥＮシンク）。

しかし、既述のように、隣接トラックとのクロストークが懸念される場合は、フレーム０ではなく、フレーム１に存在することになる（ＯＤＤシンクパターン）。

プリピットのアドレス情報等を示すデータパターン（ビット０またはビット１）も同様に、フレーム２〜２５において、通常、ＥＶＥＮフレームにのみ存在する。そして、このデータパターンは、ＥＶＥＮフレームのプリピット位置が隣接トラックのプリピット位置と重なる懸念がある場合は、ＯＤＤフレームに存在する。

すなわち、プリピットは１セクタ中、シンクパターンが一つ、データパターンが１２ビット存在することになる。なお、データパターン１２ビットのうち前半の４ビットはセクタアドレス４ビットを示し、１ＥＣＣブロックを生成する１６セクタのうちのセクタアドレス情報（Relative Address）を示す。

プリピット情報データは、残りの８ビットが１６セクタ分集まり（すなわち、１６バイト）で形成され、アドレス値はこの１ＥＣＣブロック毎に割り振られる。

また、図１に示すように、レーザ駆動回路２５は、入力した変調信号に基づいてレーザパワーを調整し、光ディスク１１にマークまたはスペースを形成する。

マトリクスアンプ１５は、ピックアップ１２に搭載される４分割フォトディテクタから得られる再生信号のうちトラッキング方向に対する減算結果からプッシュプル信号を生成する。プッシュプル信号を、あらかじめ予測される周波数（１倍速であれば約１４０［ｋＨｚ］）をセンタ周波数として狭帯域の周波数特性を持つＢＰＦ（バンドパスフィルタ）に通して、ウォブル信号が得られる。さらに、該プッシュプル信号を、数チャネルオーダーのみが抽出されるＨＰＦ（ハイパスフィルタ）に通して、プリピット信号が得られる。

ウォブル信号は、ウォブルＰＬＬ回路２６に入力され、ＰＬＬ構成により安定したロックドウォブルが得られる。

ここで、図３は、実施例１に係る光ディスク記録装置１００のウォブルＰＬＬ回路２６の要部構成を示す図である。

図３に示すように、ウォブルＰＬＬ回路２６は、ウォブル信号が入力され２値化する２値化回路２６ａと、この２値化回路２６ａの出力とロックドウォブルとが入力され信号を出力する位相比較器２６ｂと、この位相比較器２６ｂの出力をフィルタリングするループフィルタ２６ｃと、このループフィルタ２６ｃの出力に応じて発振信号を出力する電圧制御発振器（ＶＣＯ）２６ｄと、この電圧制御発振器２６ｄの出力を分周しロックドウォブルを出力する分周器２６ｅとを有する。

また、図１に示すように、プリピットデコーダ２７は、マトリクスアンプ１５から出力されるプリピット信号に基づいて２値化プリピット信号を出力する。

ここで、図４は、既述のプリピット信号のスライスレベルとスライス結果を示す図である。図４に示すように、プリピット信号は、高域成分が除去されないため、ユーザデータ（ＲＦ（高周波）信号）などの影響からある程度ノイズ成分を含んだ波形となる。プリピットデコーダ２７は、プリピット信号を、波形に示すようにある所定のレベルでスライス（２値化）することにより得ることができる。

また、プリピットデコーダ２７は、ウォブルＰＬＬ回路２６から入力するロックドウォブル（ＰＬＬにロックした安定的なウォブルクロック）と２値化プリピット信号とに基づいてウォブルカウンタ値を出力する。

ここで、上記プリピットデコーダ２７の詳細な動作について説明する。

図５は、本実施例１に係る光ディスク記録装置１００のプリピットデコーダ２７の要部構成を示す図である。また、図６は、図５のプリピットデコーダの各構成要素の出力を示す図である。

各構成の動作としては、ロックドウォブル１クロック内に２値化プリピットが存在するか否かを検出し、ロックドウォブル単位でプリピットが存在すれば“１”、存在しなければ“０”と復号する。プリピット復号用の同期用カウンタは、ロックドウォブルにてカウント動作する。カウンタは下位からウォブルカウンタ２７ａ、フレームカウンタ２７ｂ、セクタカウンタ２７ｃの３部構成となっている。また、２値化回路２７ｄは、プリピット信号をスライスする。この２値化回路２７ｄの出力がインバータ２７ｅを介して２値化プリピットとして出力される。

全体の動作としては、図６に示すように、最初に、最下位カウンタであるウォブルカウンタ（０〜７）値の“０〜２”の３ウォブル期間をプリピットが存在し得る３ウォブル位置に合わせる。

次に、ウォブル単位のプリピットの有無から得られるビット列から“11100000”（ＥＶＥＮシンク）または“11000000”（ＯＤＤシンク）となるシンクパターンを検出する。そして、この検出位置がＥＶＥＮシンクであれば“０”になるように、また検出位置がＯＤＤシンクであれば“１”になるように、中位カウンタであるフレームカウンタ（０〜２５）値を調整する。

次に、フレームカウンタ値の“２〜９”の８フレーム期間中に得られるプリピット４ビットのセクタポインタ情報（Relative Address）を、プリピットのビットパターンであるビット０（“10000000”）、或いはビット１（“10100000”）から復号し、最上位カウンタであるセクタカウンタ（０〜１５）値を調整する。

以上の手順により同期を取り、傷やノイズなどによりビットパターンやシンクパターン、セクタポインタが所望位置に現れない場合に備えて、これらに同期保護をかける。定常状態において、各カウンタは、図６に示す動きをする。この状態で、１ＥＣＣブロック単位で形成されるプリピットデータ（１６バイト）を復号する。

なお、同期保護には上限回数をあらかじめ設定することにより、トラックずれ発生時やロックドウォブルのＰＬＬスリップ発生時などに保護を解除し、再引き込みをかけるようにする。

また、図１に示すように、マトリクスアンプ１５が出力するＲＦ信号は、復調回路１８ 、エラー訂正回路１９及び訂正ＲＡＭ２０、データバッファ回路２１及びデータバッファＲＡＭ２２を介してホストコンピュータ７５に出力される。

一方、記録時においては、ホストコンピュータ７５からの記録データが、データバッファ回路２１及びデータバッファＲＡＭ２２、パリティ生成回路２３を介して変調回路２４ に入力される。

変調回路２４は、パリティが付加された記録データに変調を施して変調信号を生成し、変調信号をレーザ駆動回路２５に出力する。

レーザ駆動回路２５は、記録レーザを駆動して光ディスク１１に記録データを書き込む。エラー訂正回路１９、データバッファ回路２１及びパリティ生成回路２３は、信号処理クロックＰＬＬ３２が出力するクロックと同期して動作する。

変調回路２４は、記録クロック生成回路３０が生成する記録クロックと同期して動作する。記録クロックは、ウォブルＰＬＬ回路２６が出力するウォブルクロック（光ディスク１１のウォブルに対応した周期のウォブル信号を位相固定したロックドウォブル）に基づいて、記録クロック生成回路３０により生成される。

また、マトリクスアンプ１５が出力するサーボ系のエラー信号は、サーボ制御回路１６、ドライブ回路１７を介して送りモータ１４、ピックアップ１２内部のトラッキングアクチュエータ及びフォーカスアクチュエータを駆動する。

また、プリピットデコーダ２７では、デコードしたプリピット情報から記録開始タイミング信号を生成し、変調回路２４へ出力する。

変調回路２４は既述のプリピットデコーダ２７から入力するプリピットに基づいた記録開始タイミング信号、或いは、復調回路１８から入力する既記録データから得られる記録開始タイミング信号のいずれかに基づき、記録開始タイミングを図る。

ディスクモータ制御回路２９は、再生同期信号、ロックドウォブル、ＦＧ信号のいずれかを選択して、選択後の信号と水晶発信器７６からの所定分周信号とを比較する。この比較に基づいて、ディスクモータ制御回路２９は、ディスクモータドライバ２８に信号を出力しディスクモータ７１によるディスク回転を制御する。

また、光ディスク記録装置１００は、光ディスク１１のプリピットの位置に対応したプリピット信号を２値化した２値化プリピット信号、および、この２値化プリピット信号をロックドウォブルに同期してカウントすることにより得られたウォブルカウンタ値に基づいて、複数のウォブル毎のプリピットの分布を検出するプリピット分布状況検出回路１０３と、このプリピット分布状況検出回路１０３により検出されたプリピットの分布と所望の記録位置に対応するプリピットの基準分布とを比較することにより、所望の記録位置に対するウォブル単位の記録位置のずれ量を判定するウォブルスリップ判定回路１０４と、を備える。

また、光ディスク記録装置１００は、記録開始のタイミングを基準として、記録クロックに応じて１つのウォブルに割り振られたアドレス値に１波形の位相が対応した鋸波（記録クロックを分周しカウントしウォブルの位相に対応させたカウンタ値）を生成する位相差生成回路１０１と、該カウンタ値を、２値化プリピット信号に同期して保持し、保持された該カウンタ値に基づいて記録位置のずれ量を検出するウォブル内記録位置ずれ検出回路と、を備える。

また、光ディスク記録装置１００は、ウォブルスリップ判定回路１０４の判定結果、または、ウォブル内記録位置ずれ検出回路１０２の検出結果の少なくとも何れかに基づいて、記録クロック生成回路３０を制御する信号（記録クロック制御情報）、または、例えば、光ディスクへの記録を停止させるための信号（記録位置ずれ情報）をシステムコントローラ３１に出力する記録位置制御回路１０５を備える。

記録位置制御回路１０５は、ウォブルスリップ判定回路１０４によりウォブル単位の記録位置ずれが無いと判定されるとともに、ウォブル内記録位置ずれ検出回路１０２により記録位置ずれが検出された場合には、記録クロック生成回路３０を制御する信号を出力する。これにより、記録クロック生成回路３０により記録クロックの位相を補正して、記録位置を所望の記録位置に修正する。

ここで、以上のような構成を有する光ディスク１００の記録位置ずれ検出の動作について説明する。

まず、１ウォブル（±１／２ウォブル）内の記録位置ずれ検出について説明する。図７は、実施例１に係る１ウォブル内の記録位置ずれ検出を説明するための図である。

この１ウォブル内の記録位置ずれ検出の方法では、１ウォブル以内の変調アドレスと検出されたプリピット位置との相対関係から、チャネルビット精度で鋸波の位相差を検出する。そして、図７の矢印方向へ記録位置を収束させるよう制御する。

既述のように、図１に示す変調回路２４は、プリピットまたは記録データの復調情報に基づいて、記録開始タイミング（通常はＥＣＣブロック単位の先頭部分）信号を生成する。この記録開始タイミング信号を受けた位相差生成回路１０１は、記録クロックの１８６分周を開始する。

そして、位相差生成回路１０１は、図７に示すような鋸波（アドレス値−９３〜＋９２）を、変調アドレス、すなわち記録位置に対して、ウォブルの物理位置が光ディスクのフォーマット上合うような位相（位相差−９３〜＋９２）で生成する。

ウォブル内記録位置ずれ検出回路１０２は、入力した上記鋸波の位相を２値化プリピット信号に同期して保持することにより、記録位置ずれ情報を得る。

なお、プリピット誤検出時の保護を高めるため、位相差情報を得るための鋸波はプリピットが現れる可能性のある３ウォブル期間でのみ発生させ、他はマスクするなどしてもよい。

また、記録位置ずれ情報は、プリピットが存在する度に得られる。同じくプリピット誤検出時の保護を高めるため、例えば８ウォブル単位で先頭ウォブルに存在したプリピットに対する結果のみを利用するなど、情報を間引いてもよい。

また、取得した位相差情報には、ある程度のウィンドウを設け（例えば±８チャネルなど）、ウィンドウ内に入った位相差情報はマスクするようにしてもよい。この理由は、検出結果が常に“０”には成り得ないため、これを記録クロックの位相へフィードバックすると発振するおそれが出るためである。

この１ウォブル内の記録位置ずれ検出では、プリピット検出位置のみが基準となるため、既述のようにプリピットデコーダがウォブル単位で得るアドレス情報は必要ない。

したがって、プリピットの検出確率がある程度低くても、誤検出さえ少なければ安定した位置制御が可能となる。

しかし、記録位置ずれ量が±１／２ウォブルを越えると、本来図７の“Ａ”点に収束しなければならない記録位置が、隣接するウォブルの頂点位置である“Ｂ”点、或いは“Ｃ”点に収束するように制御される。このため、この制御における記録位置制御有効範囲は、±１／２ウォブルとなる。

以上のような構成、動作により記録位置ずれ情報としてチャネル単位のずれ情報が得られる。

この得られたチャネルビット単位の記録位置ずれ情報は、記録停止する必要までには至らないものの、ウォブル信号に対する位相変調分が反映された形となっている。そこで、記録位置を正規の位置に戻す動作を実施する必要がある。

そこで、上記記録位置ずれ情報を記録クロック位相に反映させる動作について説明する。

図８は、実施例１に係る光ディスク記録装置１００の記録クロック生成回路３０の要部構成を示す図である。

図８に示すように、記録クロック生成回路３０は、マイコンからの分周数設定値が一方の入力に接続され、記録位置制御情報が他方の入力に接続された加算器３０ａと、この加算器３０ａを接続したＰＬＬ回路３０ｂと、ロックドウォブルが入力され分周した信号をＰＬＬ回路３０ｂに出力する分周器３０ｃと、を備える。なお、図８では、マイコンからの分周数設定値を“１８６の倍数”としているが、実際にはディスク種別や記録速度などに応じて異なる。

ＰＬＬ回路３０ｂは、クロックを出力する電圧制御発振器（ＶＣＯ）３０ｄと、この出力クロックを分周する分周器３０ｅと、加算器３０ａが出力する分周補正信号および分周された出力クロックが入力されるプログラマブルカウンタ３０ｆと、プログラマブルカウンタ３０ｆの出力が一方の入力に接続され、他方の入力に分周器３０ｃの出力が接続された位相比較器＆チャージポンプ３０ｇと、電圧制御発振器３０ｄと位相比較器＆チャージポンプ３０ｇとを接続するループフィルタ３０ｈと、を備える。

分周器３０ｃは、ロックドウォブルを分周する。

位相比較器＆チャージポンプ３０ｇは、プログラマブルカウンタ３０ｆが出力するクロックと分周器３０ｃが出力するクロックとの位相差に比例した電圧を出力する。

図８において、例えば、分周器３０ｃの分周数を“１”とし、分周器３０ｅの分周数を“４”とし、マイコン設定値を“１８６”とする。この場合、電圧制御発振器３０ｄの中心周波数は、記録クロック、すなわちチャネルレートの４倍で発振することになる。これらの値は、ディスク種別、記録倍速数、電圧制御発振器の発振限界などからシステム的に決定される。

ここで、上記のような記録クロック生成回路３０を制御する、ウォブル内記録位置ずれ検出回路１０２、及び記録位置制御回路１０５の動作について説明する。なお、ここでは、ウォブルスリップ判定回路１０４から記録位置制御回路１０５への情報がない場合を想定している。

図９は、１ウォブル（±１／２ウォブル）内の記録位置ずれ情報を記録クロック位相に反映させる動作を示すタイミングチャートである。

なお、図８における分周器３０ｃは１分周、分周器３０ｅは４分周、プログラマブルカウンタ３０ｆにロードするマイコン設定初期値は“１８６”としている。記録開始とともに記録クロックにより位相差情報を示す鋸波は理想的なウォブル位置に位相が合うように１８６分周カウンタにて生成する。

ここで、鋸波は、ウォブルの頂点位置、すなわちプリピットが存在し得る位置を“０”として“−１８６”〜“＋１８５”をカウントする。ここでは、プリピット誤検出の被害を最小にとどめるため、プリピットが存在し得るウォブルカウンタ値が“０”〜“２”の場合でのみ生成し、プリピットが存在し得ない位置では強制的に“０”としている。この鋸波となった位相差情報を、プリピット検出信号に同期して値を保持したものが、第１の位相差検出値である。

既述のように、ディスク回転に応じてウォブル信号にはある程度の位相変調が加わる。そして、位相差情報は、ウォブルを基に生成した記録クロックから生成する鋸波に示すものである。このため、上記位相差情報は、プリピット位置に対し、タイミングチャートに示すようにある程度の位相差が常に発生することになる。

第１の位相差検出値は、鋸波の生成を開始した位置、すなわちウォブルカウンタ値が“０”の時に、０クリアしておく。この結果、第１の位相差検出値は、プリピットが存在しないフレーム（例えば、図９のＦＲＭＡ=“1”他）で、鋸波の生成を完了した位置でクリア値“０”が残ることになる。

また、第１の位相差検出値は、プリピット検出毎に確定するが、プリピットが集中する部分では情報過多となるため、この例では１フレーム毎に最終検出値に間引いており、この結果を第２の位相差検出値としている。

第２の位相差検出値は、各フレームにおいてウォブルカウンタ値が“３”である“ｔ＝０，１，２，３，・・・，１３”時点で確定する。第２の位相差検出値は、フレーム毎に第１の位相差検出値を保持することにより確定する。このため、ＥＶＥＮフレーム、またはＯＤＤフレームのいずれかプリピットが存在するフレームでのみ、“０”以外の値、すなわち位相差値が発生する可能性があり、プリピットの存在しないフレームでは“０”にマスクされるようになっている。

第３の位相差検出値は、第２の位相差検出値に対し、さらにウィンドウ（ここでは“±３チャネル”）をかけ、ウィンドウに収まる位相差値を“０”にマスクし、ウィンドウを超える位相差値“−４”以下を“−１”に、また、“＋４”以上を“＋１”にリミッターをかけた値である。

このウィンドウをかける理由は、プリピット誤検出時の被害を最小に留めることと、記録位相を急激に戻すことは再生時の再生性能に影響を与えるため避ける必要があるためである。さらに、ウィンドウをかける理由は、既述のように、記録クロック生成動作が発振するのを防ぐためである。

このように、第３の位相差検出値が“＋１”を示した場合は、記録位置が早い方向へ３チャネルを超えてずれたことを示しており、第３の位相差検出値が“−１”を示した場合は、記録位置が遅い方向へ３チャネルを超えてずれたことを示すことになる。

上述のようにして検出された位相差情報を、記録クロック位相にフィードバックする動作について、以下、説明する。

上記第３の位相差検出値となる“−１”、“０”、“＋１”の３値は、記録クロック生成回路３０の加算器３０ａに入力される。

この加算器３０ａには、あらかじめマイコンが設定した初期値である“１８６”が設定されており、“１８６”から位相差検出値が引き算される。

この結果、位相差検出値が“−１”の時は１８６−（−１）で加算器出力結果が “１８７”に、位相差検出値が“０”の時は加算器出力が“１８６”に、位相差検出値が“＋１”の時は１８６−（＋１）で加算器出力結果が“１８５”にそれぞれ変化する。

電圧制御発振器３０ｄの源振が分周器３０ｅで４分周されたクロックは、プログラマブルカウンタ３０ｆでさらに既述の加算器３０ａの出力結果で分周される。

この結果が位相比較器＆チャージポンプ３０ｇに入力され、プログラマブルカウンタ値がセンタである“１８６”以外の時、次のような動作をする。

加算器３０ａの出力結果が“１８５”の場合は、分周器３０ｅの出力が位相比較器＆チャージポンプ３０ｇにおいてロックドウォブルよりも早くなり、記録クロックが早い方向に位相誤差が発生する。ループはこの位相誤差をなくす方向に働く。この結果、記録クロックを遅くするよう（すなわち、記録位置を遅くするよう）制御される。

逆に、加算器３０ａの出力結果が“１８７”の場合、記録クロックを早くするよう（すなわち、記録位置を早くするよう）制御される。

以上のように、記録位置が進み方向にずれていると判断した場合（第３の位相差検出値が“＋１”）は遅れ方向に、一方、記録位置が遅れ方向にずれていると判断した場合（第３の位相差検出値が“−１”）は進み方向に、それぞれ制御される。なお、本制御ゲイン（戻し量）は、可変でもよい。

図９に示すように、例えば、ゲインを最小値である“１”としており、第３の位相差検出値が“０”以外の値であることを得てから、ウォブルカウンタ（ＷＢＡ［２：０］）の値が“４”になった時の１ウォブル期間でのみ分周数を１８６から±１加算している。

これにより、戻し量は１チャネルに留まり、次のプリピットで位相差検出結果がまだウィンドウ範囲以上に発生している可能性もある。この場合はさらに次のプリピット位置で±１加算する形となり、記録位置がゆっくりと戻ることになる。

一方、記録位相をより早く（一度により大きく）戻したい場合は、この制御期間をさらにとり、例えばＷＢＡ［２：０］が“４”、“５”、“６”などの３ウォブル期間に渡って実施してもよい。この場合は、位相誤差量１チャネルが３回に渡って累積されるため、結果的に戻し量が３チャネルとなる。この例では最大で“８”までゲイン（戻し量）を高めることができる。

ここでは、１ウォブル期間における制御量を±１に限定したが、より早く戻すためには±２、３、・・・などに変更してもよい。

以上により、１ウォブル（±１／２ウォブル）内の記録位置ずれ検出、および記録位置制御が実施される。

次に、１ウォブル（±１／２ウォブル）を超える記録位置ずれを検出する動作について説明する。

なお、この動作は、光ディスク記録装置１００において単独で実施してもよい。しかし、基本的には、１ウォブル（±１／２ウォブル）内の記録位置ずれ検出と併用するのが好ましい。

±１／２ウォブルを超える記録位置ずれを検出は、プリピット分布状況検出回路１０３、及び、ウォブルスリップ判定回路１０４を中心として実施される。

図１０は、図１のプリピットデコーダ２７、プリピット分布状況検出回路１０３、及び、ウォブルスリップ判定回路１０４の要部構成を示す図である。

プリピットデコーダ２７の動作は、既述のように、ロックドウォブルでカウントアップする同期カウンタ２７ａ、２７ｂ、２７ｃに基づいて、２値化プリピットのウォブル単位の有無を検出し、プリピットを復号する。

なお、本実施例においては、これらプリピットデコード用の各同期カウンタ２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、記録開始とともに再同期することを禁止しておく、すなわち記録中はフリーラン状態にしておく必要がある。

プリピット分布状況検出回路１０３は、２値化プリピット信号（ＬＰＰＤＥＴ）、プリピットデコーダ２７から各同期カウンタ値と最下位カウンタであるウォブルカウンタ値（ＷＢＡ［２：０］）のキャリー信号（ＷＢＡ［２：０］＝“７”で発生）がそれぞれ入力される。

プリピット分布状況検出回路１０３内のデコード回路１０３ａは、入力したウォブルカウンタＷＢＡ［２：０］の値をデコードし、デコード結果ＷＢＡＥＱ［７：０］信号を出力する。この出力結果とＬＰＰＤＥＴ信号とが２入力ＡＮＤに入力され、ＷＢＡ［７：０］ＵＰ信号が生成される。このＷＢＡ［７：０］ＵＰ信号は、ＷＢＡ＝“０”用カウンタ〜ＷＢＡ＝“７”用カウンタのそれぞれのクロック信号として入力される。各カウンタは、タイミング制御回路１０３ｂから出力したＲＥＳＥＴ信号が入力され、所望のタイミングでリセットされる。ＷＢＡ＝“０”用カウンタ〜ＷＢＡ＝“７”用カウンタのそれぞれの出力結果は、ＷＢＡ＝“０”用ラッチ回路〜ＷＢＡ＝“７”用ラッチ回路にそれぞれ入力され、タイミング制御回路１０３ｂから出力されたＳＥＴ信号にてラッチされる。このラッチ結果は、ＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値としてウォブルスリップ判定回路１０４へ出力される。

ここで、上記構成を有するプリピット分布状況検出回路１０３の動作について説明する。図１１は、プリピット分布状況検出回路１０３の各構成要素の出力波形を示すタイミングチャートである。

図１１に示すように、ＷＢＡＥＱ［７：０］信号は、ウォブルカウンタＷＢＡ［２：０］値をデコードして得られたもので、ＷＢＡ［２：０］＝“０”の時にＷＢＡＥＱ０信号が“Ｈ”となり、同様に、ＷＢＡ［２：０］＝“１”の時にＷＢＡＥＱ１信号が“Ｈ”・・・、ＷＢＡ［２：０］＝“７”の時にＷＢＡＥＱ７信号が“Ｈ”となる。

ＷＢＡＥＱ［７：０］信号にＬＰＰＤＥＴ信号をＡＮＤした結果がＷＢＡ［７：０］ＵＰである。例えば、図１２において、ＦＲＭＡ［４：０］＝“０”時点では、図２Ｂに示すＥＶＥＮシンクパターンが存在する。このため、ＷＢＡ０ＵＰ、ＷＢＡ１ＵＰ、ＷＢＡ２ＵＰ信号がアクティブになる（“Ｈ”パルスが発生する）。

ＷＢＡ［７：０］信号を受けて各カウンタＷＢＡ［７：０］ＣＴＲがカウントアップする。ＷＢＡ［７：０］ＣＴＲは、ＲＥＳＥＴ信号が“Ｌ”の時に“０”にリセットされる。ＷＢＡ［７：０］ＣＴＲがカウントした結果は、ＳＥＴ信号が“Ｈ”の時に保持され、ＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値として確定する。

ＳＥＴ信号は、ＳＣＴＡ［３：０］＝“０”、ＦＲＭＡ［４：０］＝“０”、ＷＢＡ［２：０］＝“０”の時、すなわちＥＣＣブロック先頭のウォブル位相で立ち上がる。

また、ＲＥＳＥＴ信号は、ＳＥＴ信号の立ち上がりの後に立ち下がり、ＷＢＡ［２：０］＝“０”位置に発生する可能性のあるプリピット位置よりも手前で“Ｈ”に立ち上がる。

以上の手順により、ＥＣＣブロック毎にＷＢＡ［２：０］が示す値“０”、“１”、“２”、・・・、“７”毎のプリピット検出数（ＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ）が確定する。

ここで、図１２Ａないし図１２Ｃは、プリピット信号のスライスレベルが適切である場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。また、図１３Ａないし図１３Ｃは、プリピット信号のスライスレベルが高い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。また、図１４Ａないし図１４Ｃは、プリピット信号のスライスレベルが低い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。

図１２Ａは、プリピットが正確に検出できている、すなわち定常状態におけるＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を示す。

プリピットフォーマットは、既述のようにＥＶＥＮかＯＤＤかどちらかのフレームに存在する。また、ビットパターンは“11100000”、“11000000”、“10100000”、“10000000”のいずれかである。

したがって、フレーム内をカウントするウォブルカウンタＷＢＡ［２：０］が“０”の時には２回（フレーム）に１回必ず存在することになる。この結果、プリピットが必ず検出できている状況であれば１ＥＣＣブロックには２６×１６フレーム存在するため、その１／２である“２０８”がＷＢＡ０ＳＵＭ値となる。

同様に、ＷＢＡ［２：０］＝“１”の時はシンクフレーム時（フレーム０またはフレーム１）にのみプリピットが存在する。この結果、プリピットが必ず検出できている状況であれば１ＥＣＣブロックにはシンクフレームであるフレーム０、フレーム１は３２フレーム存在するため、その１／２である“１６”がＷＢＡ１ＳＵＭ値となる。

そして、ＷＢＡ［２：０］＝“２”の時はプリピットのデータパターンがビット１パターンであれば存在するが、ビット０パターンであれば存在しない。このため、ＷＢＡ２ＳＵＭ値は正確に確定しない。しかし、１ＥＣＣブロックにおいてプリピットデータがすべてビット０、またはすべてビット１パターンとなることはあり得ない。先に説明したRelative Address値が“０ｈ”〜“Ｆｈ”を示す。このため、ここでは、少なくともビット０パターンとビット１パターンとは、３２回ずつ存在することになる。これにより、最小値である“３２”が確保される。

一方、Relative Address以外のプリピットデータにおいてもリード・ソロモンの符号化方式に準拠したパリティが存在する。このため、すべてがビット０になることはあってもすべてがビット１にはなり得ない。したがって、ＷＢＡ２ＳＵＭ値は３２以上２０８未満になり、棒グラフを波線で示している。

その他のウォブル期間、ＷＢＡ［７：３］ＳＵＭ値はプリピットが存在し得ない位置であるため、プリピットが必ず検出でき、かつ誤検出のない精度よい状況であれば、１ＥＣＣブロック中のプリピット検出数は“０”となる。

図１２Ａの定常状態に対して、図１３Ａは、例えばプリピットスライスレベルが高く、ノイズを拾いやすい状態、すなわちプリピットの誤検出が多い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を示している。

図１３Ａに示すように、誤検出が多いため、本来プリピットが存在しないはずのＷＢＡ［７：３］ＳＵＭ値も発生することになる。しかしながら、誤検出が多い場合に、逆に本来のプリピットが検出できない可能性は低い。このため、棒グラフは、図１２Ａのものに比べて、全体的に上方にオフセットした形となる。

また、図１４Ａは、逆にプリピットスライスレベルが低く、本来のプリピットを検出漏れする場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を示している。ここでは、検出漏れがあるため、図１２Ａに比べて、全体的に下方にオフセットした形となる。

以上の図１２Ａ、図１３Ａ、図１４Ａは、それぞれウォブルＰＬＬがスリップせずに推移した場合を示す。

しかしながら、既述のように、傷などの影響によりウォブル信号が正常に再生されない状況がある。ここで、図１５は、傷などによりウォブル信号が正常にされない場合のロックドウォブルの波形およびウォブルカウンタ（ＷＢＡ［２：０］）を示す図である。

図１５に示すように、ウォブルＰＬＬ回路２６が生成するロックドウォブルが遅れ方向、または進み方向に１波ずれてしまう状況が発生する。

例えば、図１５に示すように、記録位置が傷を通過するとロックドウォブルが１波ずれる。この結果、プリピット位置が、点線部分に示すように“７”“０”、“１”の位置（遅れ時）、或いは“１”、“２”、“３”の位置（進み時）にずれる。理想的には、ウォブルカウンタ（ＷＢＡ［２：０］）が“０”、“１”、“２”の位置に、発生するはずである。

このような場合、図１０におけるＷＢＡ［７：０］ＳＵＭは、図１２Ｂ、Ｃ、図１３Ｂ、Ｃ、図１４Ｂ、Ｃに示すようにグラフがずれた形で現れることになる。

ここで、図１６は、ウォブルスリップが無い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値の時間的推移を示すタイミングチャートである。また、図１７は、遅れ方向のウォブルスリップがある場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値の時間的推移を示すタイミングチャートである。また、図１８は、進み方向のウォブルスリップがある場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値の時間的推移を示すタイミングチャートである。

それぞれＥＣＣブロック毎にＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値が確定する。例えば、Ｎブロック目のプリピット検出数は（Ｎ＋１）ブロック先頭で確定することになる。ＷＢＡ［７：０］ＳＵＭの各値は、ＥＣＣブロック毎（セクタアドレス（ＳＣＴＡ［３：０］＝“０”）に確定する。

図１６は、ウォブルＰＬＬスリップが発生しない場合であり、ＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値は、図１２Ａに示すような値で推移する。

図１７は、傷などによるウォブル信号の欠落からウォブルＰＬＬが遅れ方向にスリップした場合である。図１７に示すように、（Ｎ＋３）ブロックにおいて、ウォブルスリップが発生している。ウォブルＰＬＬが遅れ方向にスリップするとプリピットとロックドウォブルとの位置関係がずれる。これにより、通常、ウォブルカウンタＷＢＡ［２：０］＝“０”、“１”、“２”位置に検出されるプリピットが、（Ｎ＋４）ブロック目の結果（（Ｎ＋５）ブロック目で確定）からＷＢＡ［２：０］＝“７”、“０”、“１”位置に現れるようになっている。

また、図１８は、傷などによるウォブル信号の欠落からウォブルＰＬＬが進み方向にスリップした場合である。図１８に示すように（Ｎ＋４）ブロックにおいてウォブルＰＬＬスリップが発生している。ウォブルＰＬＬが進み方向にスリップするとプリピットとロックドウォブルとの位置関係がずれ、通常ウォブルカウンタＷＢＡ［２：０］＝“０”、“１”、“２”位置に検出されるプリピットが（Ｎ＋５）ブロック目の結果（（Ｎ＋６）ブロック目で確定）からＷＢＡ［２：０］＝“１”、“２”、“３”位置に現れるようになっている。

なお、本来、ウォブルスリップが発生すると、プリピットデコーダ２７の再同期がかかり、ＷＢＡ［２：０］カウンタが１波ずれを補正する動きをする。しかし、既述のように再同期を強制的に禁止していれば、プリピットデコーダ２７がフリーラン状態となるためこの状態が維持される。

また、図１６ないし図１８において、「ウォブルスリップ判定結果」は、プリピットの分布状況を受けて、ウォブルスリップ判定回路１０４が判定したウォブルスリップ判定結果である。

ここで、具体的に、ウォブル単位のプリピットの分布状況からウォブルスリップを判定する基準について説明する。

ウォブルスリップ判定回路１０４は、ＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値が入力され、例えば、その最大値がＷＢＡ０ＳＵＭであれば「スリップなし」判定をし、最大値がＷＢＡ７ＳＵＭであれば「遅れ方向スリップ」判定、最大値がＷＢＡ１ＳＵＭであれば「進み方向スリップ」判定をする。

上記最大値の判定には、例えば次の条件を設けている。

第１に、最大値と２番目に多い値とを比較し、その差が例えば３０以上（この値は実験値などから推奨値を決定する必要がある）であること。

第２に、最大値が１６０以上２３２以内（この値も実験値などからある程度推奨値を決定する必要がある）であること。

第１の条件は、例えば、ウォブルスリップがＥＣＣブロック途中で発生した場合、そのブロックの分布結果では判断がつかず（図１７における（Ｎ＋３）ブロック目の結果、図１８における（Ｎ＋４）ブロック目の結果）、分布変化判定が困難なときのために設けられている。また、定常状態においても、ＷＢＡ０ＳＵＭ値とＷＢＡ２ＳＵＭ値との差は、プリピットデータパターンによっては少ない場合があるため設けられている。

第２の条件は、プリピット誤検出が非常に多い場合、ＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値自体の信頼性が低くなるため設けられている。基本的には、プリピットスライスレベルはノイズを拾わない（誤検出が少ない）方向（図１２〜図１４の中では図１４）にある程度スライスレベルを低く設定するとよい。

なお、最大値を取るＷＢＡ［７：０］ＳＵＭの値を判断した後ウォブルスリップを判定する場合、ＷＢＡ［７：０］ＳＵＭのうち、例えば、ＷＢＡ０ＳＵＭ、ＷＢＡ１ＳＵＭ、ＷＢＡ７ＳＵＭの３値からから最大値を判定するようにしてもよい。或いは、ＷＢＡ０ＳＵＭ、ＷＢＡ１ＳＵＭ、ＷＢＡ２ＳＵＭ、ＷＢＡ６ＳＵＭ、ＷＢＡ７ＳＵＭの５値から最大値を判定するようにしてもよい。これにより、回路規模を削減することができる。

さらに、ウォブルスリップ検出確度を高めるため、最大値検出だけでなく、最大値と第２位値とをペアで検出してもよい。例えば、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの規格においては、ＷＢＡ０ＳＵＭ値が最大で、次にＷＢＡ２ＳＵＭとなる。この関係に基づいて、例えば、最大値がＷＢＡ７ＳＵＭ、第２位値がＷＢＡ１ＳＵＭとなれば遅れ方向の１ウォブルスリップと判断すればよい。また、最大値がＷＢＡ１ＳＵＭ、第２位値がＷＢＡ３ＳＵＭとなれば進み方向の１ウォブルスリップと判断すればよい。

また、第３位値は、例えば、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの規格においては、“１６”である。したがって、この第３位値の位置がＷＢＡ１ＳＵＭからＷＢＡ０ＳＵＭにずれれば、遅れ方向の１ウォブルスリップと判定する。一方、この第３位値の位置がＷＢＡ１ＳＵＭからＷＢＡ２ＳＵＭにずれれば、進み方向の１ウォブルスリップと判定する。

また、上記いずれの判定方法においても、１ＥＣＣブロック単位の判定基準ではなく、それ以上、或いはそれ以下の単位でプリピット検出数からウォブルずれを判断してもよい。しかし、母数が多いほど検出確度が上がり、母数が少ないほど検出時間が早くなるため、例示したように１ＥＣＣブロック程度が妥当である。

以上の手順に基づき、検出されたウォブルスリップ検出結果（遅れ方向１ウォブルずれ、０、進み方向１ウォブルずれ、判定不能）は制御ＭＰＵに出力される。

システム的に１ウォブル以上の記録位置ずれが致命的である場合、システムコントローラ３１が記録停止の判断基準の一つとしてもよい。

一方で、例えば、民生用途のＤＶＤレコーダやＤＶＤカムコーダーなどのようにリアルタイムにディスクにデータを記録し、かつ、記録停止させたくない場合がある。これについては、次の記録時に、記録データの上書きや隙間が空く等の不具合が発生しないよう記録停止までに記録位置を徐々に戻すことが必要となる。

次に、ウォブルスリップ検出結果を受けて記録位置を補正する動作について説明する。

図１に示すように、ウォブルスリップ判定回路１０４の判定結果を、記録位置制御回路１０５を経由して、システムコントローラ３１に出力するようにしてもよい。

プリピット分布状況検出回路１０３とウォブルスリップ判定回路１０４とは、既述の動作と同等の動作をする。

記録位置制御回路１０５は、ウォブル内記録位置ずれ検出回路１０２から出力されたチャネルビット単位の記録位置ずれ情報とウォブルスリップ判定回路１０４で検出したウォブル単位の位置ずれ情報とが入力され、記録位置ずれ情報をシステムコントローラ３１へ出力するとともに、記録クロック制御情報を記録クロック生成回路へ出力する。

基本的に、記録位置ずれ情報については、その位置ずれ量に基づいて、システムコントローラ３１が記録停止を判断すればよい。

以下に記録位置の補正動作について説明する。

図１９Ａは、遅れ方向のウォブルスリップが発生した場合における、既述のチャネル単位（１ウォブル内）の記録位置補正とウォブルスリップ判定による記録位置補正との動作を示すタイミングチャートである。また、図１９Ｂないし図１９Ｄは、図１９Ａの一部を拡大して示す図である。

チャネル単位の位相差検出値は、図９に示す第２の位相差検出値に相当する。そして、分周数は、図８に示す記録クロック生成回路３０のプログラマブルカウンタ３０ｆに設定する分周数に相当する。

既述の説明では、分周数は、ウォブル単位で設定し、位相差情報を得てからあるウォブル１波部分でのみ初期値である分周数“１８６”に対して±１加算した。ここでは、紙面の都合上、フレーム毎に±１加算するよう記載してある。

なお、チャネル単位の位相差検出値は、既述のようにウィンドウが設けられる。ここでは、“−４”以下で分周数を“＋１”加算、“＋４”以上で分周数を“−１”加算するようにしている。

図１９Ａないし図１９Ｄに示すように、記録中、Ｎブロック目において遅れ方向にウォブルスリップが発生している。

Ｎブロック目のウォブルスリップ判定結果（（Ｎ＋１）ブロック目で確定）は、“判定不能”となっている。また、（Ｎ＋１）ブロック目の結果（（Ｎ＋２）ブロック目で確定）は、“遅れ方向スリップ”となっている。

図１９Ｂないし図１９Ｄにおいて、チャネル単位の位相差値がウィンドウ範囲を超えた部分を楕円で囲んでいる。実線で示す楕円部分は、ウィンドウを超えたチャネル単位の位相差検出結果が記録クロック生成回路３０における分周数（デフォルトは“１８６”）に影響を与え、記録位置が調整されたことを示している。

また、点線で示す楕円部分は、ウィンドウを超えたチャネル単位の位相差検出結果が分周数には影響を与えなかったことを示している。

これは、（Ｎ＋２）ブロック目でウォブルスリップ情報が“−１”を示している期間はずれ量の大きいウォブルスリップ情報を優先し、チャネル単位の位相差検出結果は無視するようにしている。図１に示した位相差検出回路１０１が、両者を優先順位付けしている。（Ｎ＋２）ブロック目では、１８６×２ウォブル分、分周数を“１８７”にしている。この結果、１８６チャネルずれが戻る計算になる。２フレーム中１ウォブルだけ分周数を変える場合、１８６×２フレームでウォブルスリップにより発生した記録位置ずれが戻ることになる。この後（（Ｎ＋２）ブロック目１５セクタ目ＦＲＭＡ［４：０］＝８以降）は、ウォブルスリップ情報を“０”にリセットし、再びチャネル単位の位相差検出結果が採用される。

また、図１９Ａに示すように、ＷＢＡ［２：０］カウンタは、同じ時点ＦＲＭＡ［４：０］＝７から８にかけて、１波分カウントを早めるようにする。この理由は、ウォブルスリップが解消されたため、プリピットに対して定位置に戻すよう補正をかけ、以降のウォブルスリップに備えるためである。

このようにＷＢＡカウンタを非線形にしたため、（Ｎ＋２）ブロック目におけるウォブルスリップ検出結果は強制的に“判定不能”とする。

一方、図２０Ａは、進み方向のウォブルスリップが発生した場合における、既述のチャネル単位（１ウォブル内）の記録位置補正とウォブルスリップ判定による記録位置補正との動作を示すタイミングチャートである。また、図２０Ｂないし図２０Ｄは、図２０Ａの一部を拡大して示す図である。

実線で示す楕円部分はウィンドウを超えたチャネル単位の位相差検出結果が記録クロック生成回路３０における分周数（デフォルトは“１８６”）に影響を与え、記録位置が調整されたことを示している。

また、点線で示す楕円部分は、ウィンドウを超えたチャネル単位の位相差検出結果が分周数には影響を与えなかったことを示している。ここでは、チャネル単位の進み方向の位相差検出結果が、（Ｎ＋２）ブロック目における進み方向のウォブルスリップ検出結果により無視されている。

図２０Ｄでは、ＷＢＡ［２：０］カウンタはＦＲＭＡ［４：０］＝７から８にかけて、１波分カウントを余分にカウントするようにして、補正をかけている。

なお、これらＷＢＡ［２：０］カウンタの補正動作は実施せずに、１波ずれ状態を基準として以降のウォブルスリップに対応してもよい。

例えば、図１９Ｄにおいて、（Ａ）部分においてＷＢＡ［２：０］カウント値は、一切変更せず、以降のウォブルスリップ判断基準を１波遅れ状態を基準とする。最大時がＷＢＡ７ＳＵＭである場合にスリップなし判定とする。また、最大値がＷＢＡ６ＳＵＭに移行すればさらに遅れ方向のウォブルスリップが発生したと判断する。また、最大値がＷＢＡ０ＳＵＭに移行した場合に逆に進み方向のウォブルスリップが発生したと判断する。

同様に、図２０Ｄにおいて、ウォブルスリップ判断基準を１波進み状態を基準とする。最大時がＷＢＡ１ＳＵＭである場合にスリップなし判定とする。また、最大値がＷＢＡ２ＳＵＭに移行すればさらに進み方向のウォブルスリップが発生したと判断する。また、最大値がＷＢＡ０ＳＵＭに移行した場合に逆に遅れ方向のウォブルスリップが発生したと判断する。

また、記録位置を戻すための記録クロックの制御については、既述のようにゲインを変えてもよい。

このように、システムコントローラ３１がウォブルスリップ判断を実施するようにしてもよい。

以上のように、本実施例に係る光ディスク記録装置によれば、記録位置ずれを検出した場合には、記録を停止する、或いは、停止せずに記録位置を正規の位置に戻すよう記録クロックを制御する。これにより、追記時における記録済みデータの上書きや記録領域の隙間発生を防止でき、光ディスクの記録データの信頼性を確保することができる。

本発明の一態様である実施例１に係る光ディスク記録装置の要部の構成を示す図である。 ウォブルアドレスとＥＶＥＮフレーム、ＯＤＤフレームとの関係を示す図である。 ８ウォブル中におけるプリピットの存在有無を示す図である。 ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷセクタフォーマットを示す図である。 実施例１に係る光ディスク記録装置のウォブルＰＬＬ回路の要部構成を示す図である。 プリピット信号のスライスレベルとスライス結果を示す図である。 実施例１に係る光ディスク記録装置のプリピットデコーダの要部構成を示す図である。 図５のプリピットデコーダの各構成要素の出力を示す図である。 実施例１に係る１ウォブル内の記録位置ずれ検出を説明するための図である。 実施例１に係る光ディスク記録装置１００の記録クロック生成回路３０の要部構成を示す図である。 １ウォブル（±１／２ウォブル）内の記録位置ずれ情報を記録クロック位相に反映させる動作を示すタイミングチャートである。 図１のプリピットデコーダ２７、プリピット分布状況検出回路１０３、及び、ウォブルスリップ判定回路１０４の要部構成を示す図である。 プリピット分布状況検出回路１０３の各構成要素の出力波形を示すタイミングチャートである。 プリピット信号のスライスレベルが適切である場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。 プリピット信号のスライスレベルが適切である場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。 プリピット信号のスライスレベルが適切である場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。 プリピット信号のスライスレベルが高い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。 プリピット信号のスライスレベルが高い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。 プリピット信号のスライスレベルが高い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。 プリピット信号のスライスレベルが低い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。 プリピット信号のスライスレベルが低い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。 プリピット信号のスライスレベルが低い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値を棒グラフで示す図である。 傷などによりウォブル信号が正常にされない場合のロックドウォブルの波形およびウォブルカウンタ（ＷＢＡ［２：０］）を示す図である。 ウォブルスリップが無い場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値の時間的推移を示すタイミングチャートである。 遅れ方向のウォブルスリップがある場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値の時間的推移を示すタイミングチャートである。 進み方向のウォブルスリップがある場合のＷＢＡ［７：０］ＳＵＭ値の時間的推移を示すタイミングチャートである。 遅れ方向のウォブルスリップが発生した場合における、既述のチャネル単位の記録位置補正とウォブルスリップ検出による記録位置補正との動作を示すタイミングチャートである。 図１９Ａの一部を拡大して示す図である。 図１９Ａの一部を拡大して示す図である。 図１９Ａの一部を拡大して示す図である。 進み方向のウォブルスリップが発生した場合における、既述のチャネル単位の記録位置補正とウォブルスリップ検出による記録位置補正との動作を示すタイミングチャートである。 図２０Ａの一部を拡大して示す図である。 図２０Ａの一部を拡大して示す図である。 図２０Ａの一部を拡大して示す図である。

符号の説明

１１ 光ディスク
１２ ピックアップ
１４ 送りモータ
１５ マトリクスアンプ
１６ サーボ制御回路
１７ ドライブ回路
１８ 復調回路
１９ エラー訂正回路
２０ 訂正ＲＡＭ
２１ データバッファ回路
２２ データバッファＲＡＭ
２３ パリティ発生回路
２４ 変調回路
２５ レーザ駆動回路
２６ ウォブルＰＬＬ回路
２６ａ ２値化回路
２６ｂ 位相比較器
２６ｃ ループフィルタ
２６ｄ 電圧制御発振器
２６ｅ 分周器
２７ プリピットデコーダ
２７ａ ウォブルカウンタ
２７ｂ フレームカウンタ
２７ｃ セクタカウンタ
２７ｄ ２値化回路
２７ｅ インバータ
２８ ディスクモータドライバ
２９ ディスクモータ制御回路
３０ 記録クロック生成回路
３０ａ 加算器
３０ｂ ＰＬＬ回路
３０ｃ 分周器
３０ｄ 電圧制御発振器
３０ｅ 分周器
３０ｆ プログラマブルカウンタ
３０ｇ 位相比較器＆チャージポンプ
３０ｈ ループフィルタ
３１ システムコントローラ
３２ 信号処理クロックＰＬＬ
７１ ディスクモータ
７５ ホストコンピュータ
７６ 水晶発振器
１００ 光ディスク記録装置
１０１ 位相差生成回路
１０２ ウォブル内記録位置ずれ検出回路
１０３ プリピット分布状況検出回路
１０３ａ デコード回路
１０３ｂ タイミング回路
１０４ ウォブルスリップ判定回路
１０５ 記録位置制御回路

Claims (5)

1. 光ディスクに対する記録位置のずれを検出する光ディスク記録装置であって、
   前記光ディスクのプリピットの位置に対応したプリピット信号を２値化した２値化プリピット信号と、前記光ディスクのウォブルに対応した周期のウォブル信号を位相固定したロックドウォブルに同期して前記２値化プリピット信号をカウントすることにより得られたウォブルカウンタ値と、に基づいて、複数のウォブル毎の前記プリピットの分布を検出するプリピット分布状況検出回路と、
   前記プリピット分布状況検出回路により検出された前記プリピットの分布と所望の記録位置に対応するプリピットの基準分布とを比較することにより、前記所望の記録位置に対するウォブル単位の記録位置のずれ量を判定するウォブルスリップ判定回路と、を備える
   ことを特徴とする光ディスク記録装置。
2. 記録クロックを分周しカウントし前記ウォブルの位相に対応させたカウンタ値を、前記２値化プリピット信号に同期して保持し、保持された前記カウンタ値に基づいて前記記録位置のずれ量を検出するウォブル内記録位置ずれ検出回路を、さらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録装置。
3. 前記ロックドウォブルに基づいて、前記記録クロックを出力する記録クロック生成回路をさらに備え、
   前記記録位置ずれ量に基づいて、前記記録クロック生成回路により前記記録クロックの位相を補正して、前記記録位置を所望の記録位置に修正する
   ことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク記録装置。
4. 前記ウォブルスリップ判定回路の判定結果、または、前記ウォブル内記録位置ずれ検出回路の検出結果の少なくとも何れかに基づいて、前記記録クロック生成回路を制御する信号、または、前記光ディスクへの記録を停止させるための信号を出力する記録位置制御回路を、さらに備える
   ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク記録装置。
5. 前記記録位置制御回路は、前記ウォブルスリップ判定回路によりウォブル単位の記録位置ずれが無いと判定されるとともに前記ウォブル内記録位置ずれ検出回路により記録位置ずれが検出された場合には、前記記録クロック生成回路を制御する信号を出力し、前記記録クロック生成回路により前記記録クロックの位相を補正して、前記記録位置を所望の記録位置に修正する
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク記録装置。

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