JP2006127698A - 光ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ディスク記録再生装置が光ディスクの既記録領域から更に追記していく場合、プリピット検出の有無に関わらず、プリピットシンク信号を一定間隔で生成し続けることによってメディア上の絶対位置を特定する。
【解決手段】 光ディスクにデータが記録されている中断位置から更に記録を開始する際に、データシンク検出手段より検出されたデータシンク信号を、プリピット検出手段が、プリピットシンク信号を生成するタイミングに同期させ確からしいプリピットシンク信号を生成し、記録制御手段が、確からしいプリピットシンク信号を基にして書き込みクロックを所定数カウントして記録を開始する。
【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。

光ディスク記録再生装置は光ディスクに対して、データの書き込み、停止、更にデータの書き込み（追記）という動作を繰り返す。ここでの光ディスクは、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ等である。

まず、光ディスク、特にＤＶＤディスクにデータが一旦書き込まれた後に更なるデータを追記する場合の開始動作の概要を示す。ＤＶＤディスクに対して既記録データの終端から新たなデータを記録する場合には、まずＤＶＤディスク上の既記録部分から読み取った再生データからＤＶＤデコーダでシンクコードを検出する。シンクコードを検出したタイミングでデータシンク信号が生成される。そして、そのデータシンク信号を基準に記録制御回路は新たな書き込みデータの記録タイミングを生成する。

既記録データの最後のデータシンク信号から所定の書き込みクロック数を経た時点が、既記録データの終端位置とされる。この所定の書き込みクロック数はＣＰＵにて設定されている。既記録データの終端位置になれば追記が開始される。

ところが、上記のような追記の方法では、既記録データの終端位置に合わせているに過ぎず、メディア（光ディスク）位置との整合性がとれていないおそれが生じ得る。また、何度も追記を繰り返した場合、メディア位置とのずれが蓄積されていくことになる。

そこで、特許文献１に示される光ディスク装置では、データシンク信号とメディア（光ディスク）上のプリピットからＬＰＰデコーダによって生成されたプリピットシンク信号とにずれが生じた時、そのずれに対して書き込みクロックの周波数を制御して増減することにより、追記するデータとメディア位置と間のずれを補正している。

ところで、上記プリピットシンク信号を生成するためには、メディア（光ディスク）上のプリピットがピックアップ及び信号検出アンプを介して適切に検出されなくてはならない。しかし、既記録領域にてプリピットを読み取ろうとする場合、プリピット信号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ある。プリピット信号更にはプリピットシンク信号が検出されないと、記録データとメディア上のずれを補正する基準となる信号がないことになる。つまり、プリピット検出が困難である場合は、記録データとメディア（光ディスク）上の位置を合わせることができなくなる。
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、光ディスクにデータが書き込まれ更に追記していく場合、既記録部分におけるデータシンク信号を基準として、確からしいプリピットシンク信号を生成し、プリピット検出の有無に関わらず、プリピットシンク信号を一定間隔で生成し続けることによってメディア上の絶対位置を特定す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、
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データシンク信号生成手段と、
書き込み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データを光ディスクに記録する記録制御手段を備える光ディスク記録再生装置である。その光ディスク記録再生装置において、
光ディスクにデータが記録されている中断位置から更に記録を開始する際に
データシンク検出手段より検出されたデータシンク信号を、プリピット検出手段が、プリピットシンク信号を生成するタイミングに同期させ確からしいプリピットシンク信号を生成し、
記録制御手段が、確からしいプリピットシンク信号に書き込みデータシンク信号が合うように書き込みクロックの周波数を制御し、更に確からしいプリピットシンク信号を基にして書き込みクロックを所定数カウントして記録を開始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、
確からしいプリピットシンク信号は、光ディスクにデータが記録されている中断位置より所定分だけ前のアドレスにあるデータのデータシンク信号を基準に生成され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、
プロセッサ部を更に備え、
プロセッサ部は、データシンク検出手段より検出されたデータシンク信号を、プロセッサ部に設定されている所定時間だけ遅延させ、
プリピット検出手段は、遅延されたデータシンク信号を、確からしいプリピットシンク信号の基準の信号と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、
プリピット検出手段は、確からしいプリピットシンク信号を生成後、確からしいプリピットシンク信号に基づいて一定間隔でプリピットシンク信号の生成を続け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。

本発明を利用することにより、確からしいプリピットシンク信号と書き込みシンク信号とのずれが生じた時、そのずれに対して書き込みクロックの周波数の増減を制御するのであるから、記録データとメディア上の絶対位置とのずれが生じることを回避できる。

以下において、図面を参照しつつ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の実施の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。

図１において、光ディスク記録再生装置は、光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷメディア）２に対して回転駆動を行なうスピンドルモータ４、回転制御を行うモータドライバ６及びサーボ回路８、光ディスク２に対してデータの読み出し及び書き込みを行なうピックアップ１４、ピックアップ１４にて読み出された再生信号を増幅し２値化するリードアンプ１６、増幅された再生信号から読み出しクロックを生成する読み出しクロック生成回路１２、読み出しクロックに同期して入力されたデータからシンク信号を検出してデータシンク検出信号を生成するＤＶＤデコーダ１８、光ディスク２上のプリピットからディスク上の物理アドレスと同期信号をデコードするＬＰＰ（ランドプリピット）デコーダ２８、物理アドレスの絶対位置を制御するＤＶＤエンコーダ３４、ＬＰＰデコーダ２８から得られる情報より書き込みの開始・停止のタイミングを生成する記録制御回路３２及びレーザ駆動制御回路２４、及びメディア上のウォブルから書き込みクロックを生成する書き込みクロック生成回路２６を備えている。

更に、光ディスク記録再生装置には、記録／再生データを処理するためにデータを一時格納するバッファＲＡＭ２２、記録／再生するためのデータを処理する各回路とバッファＲＡＭ２２の調停を行うバッファマネージャ２０、ホストコンピュータとのインターフェース処理を行うホストインターフェース１０、及び、各回路に対して動作の制御や各種設定を行なうためのＣＰＵ（図示せず。）を備えている。

上記光ディスク記録再生装置における光ディスク２のデータを読み出す動作について説明する。

まず、ピックアップ１４にて得られた再生信号を信号検出アンプ１６で増幅し２値化した後、読み出しクロック生成回路１２及びＤＶＤデコーダ１８に入力する。

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入力されたデータからシンク信号を検出してデータシンク検出信号を生成する。また、ＤＶＤデコーダ１８では、入力されたデータに対して８−１６復調を行い、データをバッファマネージャ２０を介して随時バッファＲＡＭ２２に格納するとともに、データの信頼性を高めるために、格納されたデータに対してエラー訂正処理を行う。ＤＶＤデコーダ１８により、エラー訂正処理が終了したデータは、ホストインターフェースによってバッファマネージャ２０を介して読み出され、ホストコンピュータ４０へ転送される。

次に、上記光ディスク記録再生装置における光ディスクにデータを書き込む際の動作について説明する。

まずピックアップ１４が、光ディスク２上のプリピットを読み出す。プリピットの読み出しを基にしてＬＰＰデコーダ２８がプリピットシンク信号を生成し、光ディスクのアドレスを復調する。ここで、光ディスク上のプリピットはランドプリピット（ＬＰＰ：Ｌａｎｄ Ｐｒｅ−Ｐｉｔ）と呼ばれ、メディア製造時に予め形成されているものである。プリピットは、光ディスクの回転方向に沿う凹状のグルーブ間のランドと呼ばれる凸状の領域により、定められた規格に従ってピットパターンを形成されている。

図２は、ウォブルとＬＰＰの関係によりＬＰＰの規則性を示す波形図である。ウォブル８周期で１シンクフレームを構成するのであるが、２シンクフレーム毎の先頭３ウォブルにＬＰＰが位置する。シンクフレーム中の先頭３ウォブルのＬＰＰパターンが“１−１−１”であれば偶数ポジションのセクタシンクであることを示し、“１−１−０”であれば奇数ポジションのセクタシンクであることを示し、“１−０−１”であればプリピットデータが“１”であることを示し、“１−０−０”であればプリピットデータが“０”であることを示している。要するに、このプリピットデータがディスク上のアドレスを示すことになる。

そして、書き込みクロック生成回路２６は、書き込み速度に応じた書き込みクロックを光ディスク上のウォブルから生成する。記録制御回路３２は、ＬＰＰデコーダ２８から得られる情報より書き込みの開始・停止のタイミングを生成し、正確な位置での書き込みを可能にしている。

記録データの流れの概略は次のようになる。ホストコンピュータ４０からのライトコマンド（書き込み命令）により、まずホストコンピュータ４０はデータをバッファマネージャ２０を介してバッファＲＡＭ２２へ転送する。ＤＶＤエンコーダ３４はバッファマネージャ２０を介してバッファＲＡＭ２２のデータを読み出し、エラー訂正コード、ＥＤＣコード、ＳＹＮＣコード、ヘッダ情報、ＩＤ情報等を付加し、バッファＲＡＭ２２へ書き戻す。更に、ＤＶＤエンコーダ３４は準備されたデータをバッファマネージャ２０を介してバッファＲＡＭ２２から読み出し、８−１６変調して出力する。ＤＶＤエンコーダ３４から出力されたデータは、レーザ駆動回路２４及びピックアップ１４を介して、ＤＶＤ（光ディスク）２に記録される。

図３は、光ディスクにデータが書き込まれて中断し後に追記する場合の各信号のタイミングを示す波形図である。なお、ここでは、既記録領域ではピックアップ及び信号検出アンプを介してプリピット信号が得られないものと仮定している。

図３の最上部「光ディスクの既記録データ」に示すように、光ディスク２上に既記録データが記録され、その時点で記録が中断したとする。ピックアップ１４及び信号検出アンプ１６を介して光ディスク上の既記録データが読み出され、その再生データは読み出しクロック生成回路１２およびＤＶＤデコーダ１８に入力される。読み出しクロック生成回路１２では入力された再生データを基に読み出しクロックを生成し、ＤＶＤデコーダ１８へ出力する。ＤＶＤデコーダ１８は入力された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。

一方、ＬＰＰデコーダ２８はピックアップ１４及び信号検出アンプ１６を介して光ディスク上のウォブルとＬＰＰを読み出し、ＬＰＰを検出したタイミングでプリピットシンク信号を生成する機能を備えるのであるが、上述のように図３の信号の例では既記録部分のプリピット信号が検出されておらず、その結果、既記録領域におけるプリピットシンク信号を生成できていない。

そこで、第１の実施の形態に係る光ディスク記録再生装置に含まれるＬＰＰデコーダ２８は、既記録部分におけるデータシンク信号を基準として、確からしいプリピットシンク信号を生成する。ここで、“確からしいプリピットシンク信号”とは、ＬＰＰから検出生成されるプリピットシンク信号の代わりに用いられる擬似的な信号であり、第１の実施の形態に係る光ディスク記録再生装置ではＬＰＰデコーダ２８により生成される信号である。

具体的には、まず書き込みが中断された場合、光ディスク記録再生装置の中で中断した際の復調アドレス“Ｎ”が判明しているから、この復調アドレスＮをターゲット位置として追記の手順（シーケンス）が開始されることになる。ここで、復調アドレスは、プリピットシンク信号が検出できない場合には既記録データから抽出したＩＤ情報により算出され得る。プリピットシンク信号が検出できるのならば、検出結果から復調アドレスが算出され得る。

ターゲット位置Ｎが判明すると、次にシーク動作へ移行する。シーク動作とは光ディスク上の記録データを再生することによって、若しくは光ディスク上に形成されているウォブル・ＬＰＰを検出することによって、光ディスク上の位置を特定しながらたどっていく過程である。

シーク動作によってターゲット位置Ｎの３セクタ前（Ｎ−３）を特定し、ここで、確からしいプリピットシンク信号を生成するための基準となるタイミング基準信号が生成される。このタイミング基準信号が生成されたタイミングで、ＤＶＤデコーダ１８がデータシンク信号Ｙを検出し、ＬＰＰデコーダ２８がこのデータシンク信号Ｙを基準として確からしいプリピットシンク信号を生成していくことになる。

次に、データシンク信号Ｙを検出してから確からしいプリピットシンク信号を生成するまでの過程を以下に示す。

後述のように“確からしいプリピットシンク信号”はＬＰＰデコーダ２８にて生成されるのであるが、そもそもＬＰＰデコーダ２８は信号検出アンプ１６にて検出されるウォブルを基準として動作する。個々のウォブルは固有のジッタを持つため、ＤＶＤデコーダ１８にて生成されるデータシンク信号からＬＰＰデコーダ２８が確からしいプリピットシンク信号を確実に生成するには、データシンク信号とウォブルのジッタとが重ならないことが好ましい。従って、ウォブルのジッタと重なることを避けるために、データシンク信号Ｙを僅かな時間分シフトして（ずらして）信号Ｙ’とするのが好ましい場合がある。このシフト量は、予めＣＰＵにて設定することができる。図３では、信号Ｙをシフトして信号Ｙ’としている。なお、この信号Ｙから信号Ｙ’へのシフト量は、システムの構築時の評価によって最適な値を決定するようにすればよい。

次に、シフトさせたデータシンク信号Ｙ’を、ＬＰＰデコーダ２８を動作させているウォブルに同期させ、この時点で“確からしいプリピットシンク信号”を生成するためビットカウンタとワードカウンタとをプリセットする。ビットカウンタは２シンクフレーム内にて１ウォブル毎に０ｈ〜Ｆｈまでカウントしており、ワードカウンタは１セクタ内にて２シンクフレーム毎に０ｈ〜Ｃｈまでカウントしている。ビットカウンタが“Ｆｈ”且つワードカウンタが“Ｃｈ”の時点で、プリピットシンク信号の生成間隔である１セクタ毎の“確からしいプリピットシンク信号”（Ａ）を生成することができる。また、これらのカウンタのプリセット値は予めＣＰＵにて設定することができる。

以上の“確からしいプリピットシンク信号”の生成過程において、（１）光ディスク２に予め刻まれているウォブルとプリピット信号の関係は一定であること、（２）また、ウォブル信号のジッタはある範囲内に抑えられるようにディスクが製造されていること、（３）さらに、書き込みクロックはそのウォブルに同期して書き込みクロック生成部２６で生成されていることから、その書き込みクロックにより記録データから再生されるデータシンク信号は、ディスク上のプリピットから生成される本来のプリピットシンク信号と一定の位相関係を保っていると言える。従って、ディスク上のプリピットシンク信号が正確に再生できない場合にも、データシンク信号から“確からしいプリピットシンク信号”を推定再生することが可能であると言える。

次に、“確からしいプリピットシンク信号”を１セクタ間隔で生成する動作を説明する。

まず、ピックアップ１４及び信号検出アンプ１６を介してプリピットが検出可能である時は、ＬＰＰデコーダ２８は図４のように状態が遷移する。

まず、サーチモード５０にてプリピットのセクタシンクであるパターン（“１−１−１”又は“１−１−０”）をサーチし、検出した場合は次のチェックモード５２に移行し、未検出の場合はセクタシンクパターンが検出できるまでサーチモード５０でサーチし続ける。

チェックモード５２では、サーチモード５０で検出したセクタシンク検出後に、予測位置（例えば、２シンクフレーム毎）でプリピットデータパターン（“１−０−１”又は“１−０−０”）が相当程度検出されたら、次のプロテクトモード５４に移行し、予測位置で検出が不十分であればサーチモード５０からセクタシンク５２の検出をやり直す。

プロテクトモード５４では、予測位置でプリピットのセクタシンクパターン又はプリピットデータパターンを検出し続けることができれば状態（モード）が維持され、予測位置でセクタシンクパターン又はプリピットデータパターンを連続して検出できなくなると、サーチモード５０へ戻される。このプロテクトモード５４時にプリピットが一定間隔で検出されているので、このモードでプリピットシンク信号が生成されることになる。また、プロテクトモード５４時には一定間隔でプリピットシンク信号を生成しているが、このとき前に述べたビットカウンタとワードカウンタがセクタを基準としてインクリメントされている。

ここで、ＬＰＰデコーダ２８が、データシンク信号Ｙを基準として図３に示す“確からしいプリピットシンク信号”を生成する時には、ビットカウンタ及びワードカウンタをプリセットするのと同時に、強制的にチェックモード５２からプロテクトモード５４に遷移される。また、強制的にプロテクトモード５４に遷移した後サーチモードに戻らないようにパスが遮断される。

以上のようにすることで、既記録領域の再生データ信号からデータシンク信号を生成し、プリピット生成タイミングの基準を（Ｎ−３）と決めることで、“確からしいプリピットシンク信号Ａ”を生成することができ、その後１セクタ毎にＢ、Ｃ、Ｄ、・・・と等間隔でプリピットシンク信号を生成することができる。

次に、プリピットシンク信号を生成して既記録領域の終端から追記するまでの過程を説明する。

プリピットシンク信号Ａの発生後、プリピットシンク信号Ｂにてターゲット位置の２セクタ前（Ｎ−２）であることが確認される。更に、追記準備セクタ（Ｎ−１）でのプリピットシンク信号Ｃの発生を基にして、予めＣＰＵにて設定された書き込みクロック数を記録制御回路３２がカウントした後に、書き込み開始信号であるライトゲート信号を記録制御回路３２が出力する。ここで、追記が開始される。このＣＰＵで設定される書き込みクロック数は書き込み速度等に依存して変動するものであり適切な数値が設定され得る。ここで、記録制御回路３２は、確からしいプリピットシンク信号に書き込みデータシンク信号が合うように書き込みクロックの周波数を制御する。

以上の動作によって、光ディスク上の既記録領域においてプリピットの検出が困難であっても、確からしいプリピットシンク信号を生成することができるので、メディア上の絶対位置を特定していくことができる。その結果、プリピットシンク信号とデータシンク信号とのずれが生じても、そのずれに対して書き込みクロックの周波数を制御することで、記録データとメディア位置のずれを補正することができる。

本発明の第１の実施形態に係るディスク記録再生装置のブロック図である。 ウォブルとＬＰＰの関係を示す波形図である。 確からしいプリピットシンク信号の生成に関連する各種の信号の関係を示す波形図である。 ＬＰＰデコーダの状態の遷移を示す図である。

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・・・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・・・ＬＰＰ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 (4)

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、
   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データシンク信号生成手段と、
   書き込み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データを光ディスクに記録する記録制御手段を備える光ディスク記録再生装置において、
   光ディスクにデータが記録されている中断位置から更に記録を開始する際に
   データシンク検出手段より検出されたデータシンク信号を、プリピット検出手段が、プリピットシンク信号を生成するタイミングに同期させ確からしいプリピットシンク信号を生成し、
   記録制御手段が、確からしいプリピットシンク信号に書き込みデータシンク信号が合うように書き込みクロックの周波数を制御し、更に確からしいプリピットシンク信号を基にして書き込みクロックを所定数カウントして記録を開始することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
2. 確からしいプリピットシンク信号は、光ディスクにデータが記録されている中断位置より所定分だけ前のアドレスにあるデータのデータシンク信号を基準に生成され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. プロセッサ部を更に備え、
   プロセッサ部は、データシンク検出手段より検出されたデータシンク信号を、プロセッサ部に設定されている所定時間だけ遅延させ、
   プリピット検出手段は、遅延されたデータシンク信号を、確からしいプリピットシンク信号の基準の信号と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. プリピット検出手段は、確からしいプリピットシンク信号を生成後、確からしいプリピットシンク信号に基づいて一定間隔でプリピットシンク信号の生成を続け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。
   

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