JP2004265463A - データ記録装置、データ記録方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザ光源の性能を考慮しつつ環境温度の変化による記録特性の劣化を防止することができるデータ記録装置、データ記録方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】データ記録装置は、記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて記録パルスのパルス幅を切り替える制御手段を有し、温度に応じ、レーザダイオードの定格を超えない範囲でパルス幅が狭くなるよう切り替える。即ち、高温時にはパルス幅を狭くし記録特性が劣化することを防止しつつ、低温時にはパルス幅を大きくしてレーザダイオードの最大定格以下のピーク・パワーとなるよう記録パルスのパルス幅を段階的に切り替える。
【選択図】 図2
【解決手段】データ記録装置は、記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて記録パルスのパルス幅を切り替える制御手段を有し、温度に応じ、レーザダイオードの定格を超えない範囲でパルス幅が狭くなるよう切り替える。即ち、高温時にはパルス幅を狭くし記録特性が劣化することを防止しつつ、低温時にはパルス幅を大きくしてレーザダイオードの最大定格以下のピーク・パワーとなるよう記録パルスのパルス幅を段階的に切り替える。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁界変調パルス記録の光磁気ディスクにデータを記録するデータ記録装置、データ記録方法及びプログラムに関し、特に、環境温度の変化に対応したデータ記録装置、データ記録方法及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
可搬性メディアとしての光ディスク、光磁気ディスクなどのディスク状記録媒体が普及している。特にデータ書換可能な光磁気ディスク(MOディスク)などはコンピュータユースのメディアとしても好適とされている。
【0003】
上記のような光磁気ディスクに対応する記録/再生装置としては、そのデータ記録方式として磁界変調方式を採るものが知られている。磁界変調方式では、記録データにより変調した磁界を、磁気ヘッドからディスクの記録面に印加すると共に、レーザ光を一定の光量継続照射(単純磁界変調方式)、又は記録データに同期してパルス発光させる(レーザストローブ磁界変調方式)ようにしている。これにより、記録データに応じたN又はS極の磁界がディスクの記録面に印加されて、磁界情報としてのデータが記録されることになる。このような、磁界変調方式では原理的に記録ピット(記録信号)のアシンメトリ(非対称性)が少ないことが知られており、これにより読み出しデータのレベルもシビアなものが得られるために、例えば、パーシャルレスポンス方式等の多値検出方式を採用する場合にも有効とされている。
【0004】
また、近年、このような光磁気ディスクの記録密度を高める技術として、磁性層として、少なくとも移動層、スイッチング層及びメモリ層の3層を有した光磁気ディスクを利用して、メモリ層に記録されている磁区の大きさが移動層において実質的に拡大することを利用する磁壁移動型超解像光磁気再生方式(DWDD(Domain Wall Displacement Detection))と呼ばれる技術が注目されている。
【0005】
DWDDは、情報信号の再生時に再生用レーザ光を照射して、スイッチング層内のキュリー温度以上となった領域に対応されるメモリ層と移動層との間の磁気的結合が切断されることによって、この磁気的結合が切断された領域に対応する移動層の領域において移動する磁壁を検出するものであって、これにより、メモリ層に記録されている磁区の大きさを実質的に移動層において拡大し、再生キャリア信号を大きくするというものである。
【0006】
ところで、このような光磁気ディスクの記録及び/又は再生装置において、ディスクに対して情報信号の記録及び/又は再生を行う際に用いる光学ピックアップは、周囲の環境温度による影響を受け、そのサーボ特性が劣化したりする。そこで、環境温度に依存することなく、光学ピックアップの駆動を制御する光学ピックアップ駆動制御装置が下記特許文献1に記載されている。
【0007】
この特許文献1に記載の技術においては、光学ピックアップの温度を検出するセンサと、光学ピックアップの駆動制御の定数を可変調節する電子ボリュームと、温度センサにて検出された温度情報に基づき電子ボリュームの可変調節を制御する制御部とを有し、温度センサが検出した温度情報に応じて駆動制御の定数を可変調節させるので、光学ピックアップの温度特性変化に対応して駆動制御することができ、環境温度によるサーボ特性の劣化を防止するものである。
【0008】
【特許文献1】
特開平7−014192号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、環境温度の変化によって、サーボ特性が劣化するだけでなく、記録特性が劣化する場合がある。一般的に磁界変調パルス記録においては、記録のパルス幅を狭くすることにより、記録マークの品質上げることができる。特に、上述のDWDDが採用されるような記録密度が高い系においては、記録時において、高温時にはマークがきれいに記録できず、記録特性が劣化しやすいため、記録パルスの幅を狭くすることが好ましいが、パルス幅を狭くすることは、ディスクを所望の温度まで上昇させるために必要なレーザパワーを得るため、記録パルスのピーク・パワーをより上げることとなり、より大きなLD(laser diode)出射パワーが要求され、LDの定格を超えてしまうこととなり、むやみにパルス幅を狭くすることはできないという問題点があった。なお、本明細書においては、記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーから得られるレーザ光のエネルギーをレーザパワー(平均パワー)という。
【0010】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、レーザ光源の性能を考慮しつつ環境温度の変化による記録特性の劣化を防止することができるデータ記録装置、データ記録方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係るデータ記録装置は、記録データにより変調した変調磁界を記録磁界として記録媒体に対して印加すると共に、該記録媒体の記録面に対してレーザ光を照射することにより該記録媒体へのデータ記録を行うデータ記録装置において、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて上記レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅を切り替える制御手段を有することを特徴とする。
【0012】
本発明においては、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて記録パルスのパルス幅を切り替えるため、例えば高温時にはパルス幅を狭くし記録特性が劣化することを防止しつつ、低温時にはパルス幅を大きくして記録媒体がキュリー温度まで上昇させることが可能な所望のレーザパワーを得ることができる。
【0013】
また、上記制御手段は、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度が高いほど上記パルス幅を小さくし、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度が低いほど上記パルス幅を大きくするように、上記パルス幅を段階的に切り替えることができ、所定の温度範囲を設けてこれに対応した最適なパルス幅として、上記記録パルスのピーク・パワーの定格を超えない範囲内で上記パルス幅を小さく設定することができる。
【0014】
更に、上記制御手段は、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度と上記パルス幅とに応じて、予め測定された必要なピーク・パワーを示すテーブルを参照して上記パルス幅を切り替えることができ、テーブルを参照することで、迅速且つ正確にパルス幅を切り替え選択することができる。
【0015】
本発明に係るデータ記録方法は、記録データにより変調した変調磁界を記録磁界として記録媒体に対して印加すると共に、該記録媒体の記録面に対してレーザ光を照射することにより該記録媒体へのデータ記録を行うデータ記録方法において、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて上記レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅を切り替える制御工程を有することを特徴とする。
【0016】
また、本発明に係るプログラムは、上述したデータ記録処理をコンピュータに実行させるものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
磁界変調パルス記録方式においては、光磁気ディスクのレーザ光が照射された部位が昇温し、自発磁化が消失する臨界温度であるキュリー(Curie)点以上又は近傍温度まで到達すると自発磁化が消滅するか、又は極めて小さくなり、このため、外部から適当な強度の磁界を印加することにより、上記部位の自発磁化を一定方向に揃えることができる。また、レーザ光をクロック毎のパルスとして印加することにより、ピットのエッジが鮮明になり、高密度な記録ピットを形成することができる。
【0018】
このような磁界変調パルス記録方式において、装置内外の環境温度の上昇等により、光磁気ディスクの温度が上昇すると、光ビームのレーザパワーは小さくても、光磁気ディスクがキュリー点まで上昇して記録可能となる。しかしながら、極めて小さなマークを記録するような系においては、高温時にはノイズが大きくなり、きれいなピットの記録が困難になり記録特性が悪化する。これに対して、ディスクの温度が低い場合は、ピットはきれいに記録できるものの、大きなレーザパワーが必要となる。このような知見に基づき、本願発明者等が鋭意実験研究した結果、レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅をディスクの温度に応じて切り替えることで、全ての温度範囲において良好な記録特性が得られることを見出した。即ち、ディスクの温度が高い場合にはパルス幅を細く、ディスクの温度が低い場合にはパルス幅を太く設定することにより、レーザの出射パワーの定格を超えないピーク・パワー範囲で、ディスクの温度にかかわらず高精細なピットを記録することができる。以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
一般的に、パルス磁界変調の光磁気ディスクの場合、パルス幅を細くして記録した方がマークがきれいに形成されるため、記録特性が向上することが知られている。特にDWDDのように極めて小さなマークを書かなければいけない系においては、その傾向は顕著にみられる。
【0020】
図1は、高温時(ディスク温度Td=70℃)のMD(ミニディスク)3における記録特性を示すグラフ図である。なお、MD3については後述する。図1においては、横軸は、光ビームの記録レーザパワーの平均値(mean_Pw)を示し、縦軸は、ビット誤り率(bit error rate)を示し、パルス周期における最大パルス幅を100%としたときのパルス幅(Pulse duty)が40%の記録パルス、50%の記録パルス、及び60%の記録パルスのレーザパワーに対するビット誤り率a1、b1及びc1を示す。図1に示すように、特に、高温時において、パルス幅が太い方がビット誤り率が大きくなり、また、パルス幅の違いによって、エラーレートの変動が大きくなり、記録ピットの品質を保持することが難しくなる。
【0021】
しかし、パルス幅を狭くしてビット誤り率を下げようとすると、記録動作に必要なレーザパワーを維持するためには、大きなピーク・パワーが必要となり、レーザ出力手段であるLD(Laser Diode)への負担が大きくなる。特に、ディスクが低温の時には、ディスクをキュリー温度まで上昇させるために高いレーザパワーを必要とするため、パルス幅が小さいと、大きなピーク・パワーが必要になってしまい、特に厳しい条件となる。
【0022】
即ち、高温時には、ディスクをキュリー温度まで上昇させるための記録に必要なレーザパワーは小さくてよいものの、パルス幅の変化に対するビット誤り率の変化の割合が大きく、よって、パルス幅の変化に対して記録特性の劣化の度合いが大きくなる。一方、低温時には、パルス幅が変化してもビット誤り率はそれほど変化せず、記録特性の劣化が少ないものの、高いレーザパワーを必要とする。
【0023】
なお、ビット誤り率は、ディスクの温度に比例して悪化し始め、一例としては、例えば60℃を超えるような高温になると急激に悪化する。但し、特に高密度で鮮明なピットの記録が要求されるような光磁気ディスクでは全て、高温になるほどビット誤り率が悪化し、このようにビット誤り率が悪化し始める温度、急激に悪化する温度等はディスクの膜設計等によって異なるため特に限定されるものではない。
【0024】
図2は、横軸にディスク温度をとり、縦軸に対物出射パワー(ピーク・パワー)をとって、各ディスク温度において、記録パルスの各パルス幅における必要なピーク・パワーを示すグラフ図である。図2には、ディスク温度Td=25℃における記録パワー(レーザパワー)の平均値がPw=4.5mW、記録パワー温度勾配(温度に対する対物出射パワーの変化率)がKw=−0.6%/℃のディスクについての測定結果を示す。図2は、パルス周期における最大パルス幅を100%としたときの記録パルスのパルス幅(Pulse duty)が40%の記録パルス、50%の記録パルス、及び60%の記録パルスのディスク温度に対するピーク・パワーa2、b2及びc2を示す。
【0025】
図2に示すように、ディスクが同じ温度である場合、破線a2で示すように記録パルスの幅が狭いと、高いピーク・パワーが必要となるが、破線c2で示すように記録パルスの幅が太いと、ピーク・パワーは小さくても所望のレーザパワーを得ることができる。また、ディスクの温度が高いときは、記録パルス幅は狭くても、それほど高いピーク・パワーは必要ではないのに対し、ディスクの温度が低い温度のときは、大きなレーザパワーが必要となるため、大きい記録パルス幅又は高いピーク・パワーが必要となり、狭いパルス幅では、破線L1で示す出射パワーのOP(光学ピックアップ:optical pickup)の最大定格を超えてしまう場合がある。
【0026】
ここで図2に示す場合では、OPの最大定格を10mWとした場合、Pulse duty=60%の記録パルスc2は、図2に示す測定内においては、OPの定格を超えないのに対し、Pulse duty=50%の記録パルスb2は10℃以下で、またPulse duty=40%の記録パルスa2は45℃以下でOPの定格を超えてしまう。
【0027】
そこで、図1に示すようなパルス幅の違いによる記録特性の差が厳しい高温時にはパルス幅を狭め、また、パルス幅依存性が小さいものの大きいパワーが必要となる低温時にはパルス幅を大きくするよう、パルス幅を温度によって切り替えることにより、記録特性を保証しつつ、OPの最大出力を押さえることが可能となる。
【0028】
例えば、図2に示す例においては、実線L2で示すように、パルス幅をPulse duty=40%、50%、60%の3段階設け、温度に応じて、OPの定格を超えない範囲において、段階的に設けられたPulse dutyのうち、最も小さいパルス幅を選択して切り替えるようにする。即ち、−10℃乃至+10℃においては、Pulse duty=60%、+10℃乃至+50℃ではPulse duty=50%、+50℃乃至+70℃ではPulse duty=40%として段階的に切り替えることにより、全ての温度範囲において、出射パワーがOPの定格を超えることはないと共に、高温領域では、パルス幅を狭くすることで、エラーレートを小さくして高精細なマークの記録が可能となる。
【0029】
パルス幅の切り替えは、各ティスク温度において、各パルス幅とそのパルス幅に対する対物出射パワー(ピーク・パワー)とを測定しておくか、又はこのような実験結果を基に、各ディスク温度における異なるパルス幅に対する対物出射パワー(ピーク・パワー)を算出しておき、テーブル化するなどし、これを参照することで行うことができる。そして、ティスクの温度が低温のときには、LDの定格を超えないようにするためパルス幅を太くし、ディスクの温度が高いときには、低温時に比してレーザパワーは小さくてよいので、記録時のパルス幅を細くすることができ、これにより高温であっても記録品質を維持することができる。即ち、OPの最大定格を超えることがない最小のパルス幅を選択するようにしておけば、全温度範囲において、記録特性を保証することができる。
【0030】
上述の図1及び図2の例においては、ディスクの温度Tdは、ディスクの温度を直接測定したものであるが、直接ディスクの温度を測定できないような記録装置においては、ディスク近傍に温度センサを設けるか、装置内の温度、又は装置外部の温度とディスクの温度との関係を予め調べておき、装置内の温度又は装置外部の温度から、最適な記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーを選択することができる。また、後述するように、ディスク自体に温度検出手段を設け、この温度検出結果に応じて最適な記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーを選択することも可能である。
【0031】
図3は、記録再生装置を示すブロック図である。図3に示すように、記録再生装置は、光磁気ディスク1を所定の回転数で回転駆動するスピンドルモータ2と、スピンドルモータ2の回転速度をサーボ制御するスピンドル制御部3と、回転されている光ディスク1に対してレーザ光を照射する光学ピックアップ4と、光学ピックアップ4のレーザ出力のオン/オフ及び出力レベルを制御するレーザ制御部5とを有する。更に、インターフェイス部19に接続されたホストコンピュータ90と、ホストコンピュータ90から記録要求、再生要求を受け取り、データの記録/再生動作を実行するコントローラ6とを有している。更にまた、記録データをエンコードするエンコーダ25と、記録データに応じてN又はSの磁界を印加する磁気ヘッド27と、磁気ヘッド27を制御する磁気ヘッドドライバ26とを有している。
【0032】
光磁気ディスク1は、スピンドルモータ2によって所定の回転数で回転駆動される。スピンドルモータ2の回転速度サーボ制御はスピンドル制御部3によって行なわれる。例えばスピンドル制御部3はスピンドルモータ2からのFGパルス(回転速度に同期した周波数信号)などによりスピンドルモータ2の回転速度を検出するとともに、コントローラ6から基準速度情報SKが供給され、基準速度情報SKとスピンドルモータ2の回転速度を比較して、その誤差情報に基づいてスピンドルモータ2の加減速を行なうことで所要の回転速度でのディスク回転動作を実現させる。
【0033】
回転されている光ディスク1に対しては、光学ピックアップ4からのレーザ光が照射される。光学ピックアップ4には、例えばレーザダイオードやレーザカプラなどによるレーザ光源4c、各種レンズやビームスプリッタなどによる光学系4e、レーザ光の出力端となる対物レンズ4a、ディスクからの反射光を検出するディテクタ4d、対物レンズ4aをトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持する2軸機構4b等が設けられる。光学ピックアップ4においてレーザ光源4cからのレーザ出力のオン/オフ及び出力レベルはレーザ制御部5によって制御される。
【0034】
この記録再生装置は、そのインターフェイス部19によりホストコンピュータ90と接続されるが、データの記録/再生動作はコントローラ6がホストコンピュータ90からの記録要求、再生要求を受け取ることにより実行されることになる。記録時にはホストコンピュータ90から、記録要求とともに記録すべきデータが供給される。記録データDRECはインターフェイス部19からエンコーダ25に供給され、所要のエンコード処理が行なわれる。
【0035】
本実施の形態の記録再生装置は、記録方式としてレーザストローブ磁界変調方式が採用されるものとするが、この記録方式では、エンコーダ25でエンコードされた記録データを磁気ヘッドドライバ26に供給し、磁気ヘッドドライバ26は、記録データに応じて磁気ヘッド27からN又はSの磁界を印加するようにしている。そして、レーザ制御部5において、磁気ヘッド27により磁界として印加される記録データのタイミングに同期するようにして、レーザ光源4cにおけるレーザダイオードを駆動するための記録パルスを出力する。これによりレーザ光源4cからのレーザ出力はデータ記録に適合するタイミングでパルス発光されることになる。
【0036】
この記録パルスは、上述したように、記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーを光磁気ディスク1の温度に応じたものとするため、この光磁気ディスク11の温度を検知するために、例えばサーミスタ等の温度センサ20が設けられ、この温度センサ20の温度検出結果がレーザ制御部5に供給され、レーザ制御部5では、この温度検出結果に基づき、そのパルス幅及びピーク・パワーを可変設定した記録パルスを出力可能なように構成される。ディスク1の温度に関するデータはコントローラ6にも入力され、このコントローラ6にて、レーザ制御部5の記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーが制御される。
【0037】
レーザ制御部5の制御は、図2に示すように、予め異なる種々の温度で記録パルス幅を可変設定し、その際のエラーレート及び必要なピーク・パワーを測定しておき、各温度に対して、OP定格を超えないピーク・パワーで記録可能な最も狭い幅の記録パルスを使用できるようなパルス幅及びそのピーク・パワーのデータを算出、あるいは、実験的に求めてテーブル化し、測定された温度に応じたこれらの値を読み出してレーザ制御部5へ設定することにより、あるいは、この温度に基づいた適切な演算により行われる。
【0038】
図4は、記録再生装置の記録パルスの制御に関わる要部を示すブロック図である。また、図5は、記録データDRECと検出温度情報に応じて切り替え設定される記録パルスを示す図であって、(a)乃至(d)は、夫々記録データ、ディスク温度が60℃における記録パルス、ディスク温度が30℃における記録パルス及びディスク温度が0℃における記録パルスを示す模式図である。
【0039】
図4に示すように、レーザ制御部5は、パルス幅を設定するパルス幅設定回路5aと、記録パルスのピーク・パワーを設定するパルス高さ設定回路5bとから構成され、データクロックDCKに基づいたタイミングで記録パルスが生成され、レーザ発光源4cのレーザダイオードに出力する。
【0040】
パルス高さ設定回路5bでは、例えば記録パルスについて、レーザダイオードを適正なレーザパワーで駆動するための増幅等を行なって所要のレベルとしたうえで、レーザ発光源4cのレーザダイオードに出力する。また、記録パルスのパルス幅は、パルス幅設定回路5aにより制御される。パルス幅設回路5aは、コントローラ6から送信されるパルス幅設定制御信号SCに基づいて、記録パルスをディスク温度に最適なパルス幅に切り替え設定する。
【0041】
また、記録パルスのレーザパワーは、データがN極の場合とS極の場合とで互いに異なるようにされることから、レーザ制御部5に対してはエンコーダ25から記録データが入力されるようにし、入力された記録データに対応する磁界極性を判断して、この磁界極性に対応した適正タイミングで記録パルスのピーク・パワーの設定を実行するように構成される。
【0042】
コントローラ6は、温度センサ20からの温度情報が供給され、これに基づき、例えばコントローラ6内に設けられたメモリ6aのテーブルから温度に対応するパルス幅及びピーク・パワーを読み出し、これに基づき、パルス幅設定回路5a及びパルス高さ設定回路5bを制御する。
【0043】
具体的には、例えば図2に基づき作成されたテーブル等を参照し、図5(a)に示すように、検出温度が10℃未満の場合は、パルス周期に対するパルス幅が60%(duty=60%)、検出温度が10℃以上、50℃未満の場合は、パルス幅が50%(duty=50%)、検出温度が50℃以上の場合は、パルス幅が40%(duty=40%)のパルス幅に切り替えられるよう、パルス幅設定回路5aを制御する。また、同時に各温度において、必要となるピーク・パワーを取得し、これに基づきパルス高さ設定回路5bを制御するものである。
【0044】
上述したように、温度に応じてパルス幅を切り替えるため、ピーク・パワーはOPの定格を超えることがなく、OPの最大定格以下で、段階的に設定されたパルス幅のうち最も狭いパルス幅を選択することができ、高温時の記録ピットの品質を維持することができる。なお、パルス幅は温度に応じて連続的に可変設定するものとしてもよいが、パルス幅を図2に示す如く、温度に応じて段階的に切り替えると、パルス幅設定回路5aにおける切り替え制御が容易であり、装置への負担が少ない。
【0045】
図3に戻って、また、光学ピックアップ4によるデータ読取位置は、半径方向に移動可能とされている。具体的には図示していないが、光学ピックアップ4の全体をディスク半径方向に移動可能とするスレッド機構が設けられ、これによって読取位置の大きい移動が行なわれるとともに、対物レンズ4aが2軸機構4bにディスク半径方向に移動される、即ちトラッキングサーボ動作により読取位置の小さい移動が行なわれる。
【0046】
なお、光学ピックアップ4を移動させるスレッド機構に代えて、スピンドルモータ2と共にディスク1をスライド移動させる機構を設けてもよい。また、対物レンズ4aが2軸機構4bにディスク1に対して接離する方向に移動されることで、レーザスポットLSPのフォーカス制御が行なわれる。
【0047】
光学ピックアップ4のディテクタ4dとしては例えば4分割の受光領域を有する4分割ディテクタ、又は磁界データを磁気カー効果による偏光成分ごとの検出を行ない、光磁気データとしてのRF信号を得るディテクタ等が設けられる。
【0048】
このディテクタ4dの各受光領域からは、それぞれ受光光量に応じた電流信号S1が出力されるが、これらはI/V変換マトリクスアンプ7に供給される。I/V変換マトリクスアンプ7では、受光光量信号S1について電流−電圧変換を行なうとともに、各受光領域からの信号の演算処理でRF信号、プッシュプル信号、フォーカスエラー信号FE等の必要な信号を生成する。
【0049】
フォーカス状態の誤差情報となるフォーカスエラー信号FEはサーボコントローラ8に供給される。サーボコントローラ8にはフォーカス系の処理部としてフォーカス位相補償回路やフォーカスドライバなどが搭載されており、フォーカスエラー信号FEに基づいたフォーカスドライブ信号を発生させて2軸機構4bのフォーカスコイルに印加する。これによって対物レンズ4aをジャストフォーカスポイントに収束させるフォーカスサーボ系が構成される。
【0050】
I/V変換マトリクスアンプ7からは、サーボクロックSCKやデータクロックDCKの生成のために用いるRF信号が信号S2として出力される。ここで、信号S2は、コントローラ6にも分岐して供給されて、後述するアシンメトリ補正処理におけるオフセットレベル検出のために用いられる。上記信号S2はクランプ回路9でRF信号の低周波数変動が除去され、A/D変換器10でデジタル化された信号S3となる。この信号S3はコントローラ6、PLL回路11、及びトラッキングエラー生成部16に供給される。
【0051】
PLL回路11では信号S3と発振出力の位相誤差に基づいて内部発振器の発振周波数を制御すること、及び所定の分周処理を行なうことで、RF信号に同期したサーボクロックSCKを発生させる。このサーボクロックSCKはA/D変換器10でのサンプリングクロックとして用いられるとともに、タイミングコントローラ17に供給される。またPLL回路11ではサーボクロックSCKを分周してデータクロックDCKが生成され、タイミングコントローラ17、レーザ制御部5に供給される。またA/D変換器13でのサンプリングクロックとして用いられる。
【0052】
タイミングコントローラ17はサーボクロックSCK、データクロックDCKに基づいて、各部に対して必要なタイミング信号を発生させる。例えば3相トラッキング動作のためのサーボピットを抽出するサンプリングタイミングPs、データ検出部14でのデコード動作のための同期タイミングDSY等を発生させる。
【0053】
PLL回路11、タイミングコントローラ17、トラッキングエラー生成部16により、いわゆる3相トラッキング制御によるトラッキングエラー信号TEが生成され、サーボコントローラ8に供給する。
【0054】
I/V変換マトリクスアンプ7からは、データ抽出のために用いるRF信号やプッシュプル信号が信号S4として出力される。この信号S4はクランプ回路12でRF信号の低周波数変動が除去され、A/D変換器13でデジタル化された信号S5となる。
【0055】
この信号S5はデータ検出部(即ちデコーダ)14に供給される。データ検出部14ではタイミングコントローラ17がデータクロックDCKに基づいて発生させる同期タイミングDSYに基づいてデータデコード処理を行ない、再生データDPBを得る。例えば波形等化処理、記録フォーマットとして採用されている変調処理に対する復調処理、エラー訂正処理等が行なわれ再生データDPBとしてエコードされる。この再生データDPBはインターフェイス部19を介してホストコンピュータ90に供給されることになる。
【0056】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、ディスクの温度検出は、上述したようにサーミスタ等の温度センサ20を光磁気ディスク11の近傍に設けて検出することもできるが、例えば、特開平06−338057号公報に記載されているように、熱により抵抗値が変化する材料、例えばサーミスタに使用されるマンガン、コバルト等の酸化物半導体が全面に挟み込まれたディスクを使用することもでき、このサーミスタ層の抵抗値の変化からディスクの温度を検出して、この検出結果に応じてパルス幅及びピーク・パワーを調節するようにしてもよい。具体的には、図6に示すように、ディスク300には、樹脂層361の間に、温度に応じた抵抗値を示すサーミスタ層662が挟み込まれ、サーミスタ層662はディスク306のハブの部分でディスク300の表面に露出し、電極を兼ねている。サーミスタ層362の内側には樹脂部分363が形成され、ディスク300の中央にはスピンドル用の穴が形成されている。サーミスタ層362の露出部分はディスク300に対して同心円状に形成され、この露出部分に対してディスク300の両面から接点309により電気的に接触を保ち、サーミスタ層362に電流を流し、接点309に現れる電圧を測定することによりその抵抗値を測定し、この抵抗値を温度に変換してディスク300の温度を測定するものである。
【0057】
また、例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、また、インターネットその他の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。
【0058】
次に、このような記録再生装置(ディスクドライブ装置)の具体例について説明する。本具体例に示すディスクドライブ装置は、従来の光磁気記録方式を採用したディスク状記録媒体に対して、このディスク状記録媒体の記録再生方式として通常用いられ記録フォーマットとは異なる信号方式を適用することによって、従来の光磁気記録媒体の記録容量を増加することを実現するものである。更に、高密度記録技術及び新規ファイルシステムを適用することによって、従来の光磁気記録媒体と筐体外形及び記録再生光学系に互換性を有しつつ、記録容量を飛躍的に増加することを可能にした記録形式を提供するものである。
【0059】
ここでは、先ず、ディスク状の光磁気記録媒体として、ミニディスク(登録商標)方式の記録媒体に適用した場合に関して説明する。ここでは、特に、通常用いられる記録形式とは異なる形式を適用することによって、従来の光磁気記録媒体を用いて、その記録容量を増加することを実現したディスクを「次世代MD1」とし、高密度記録可能な新規記録媒体に対して新規記録形式を適用することにより、記録容量の増加を実現したディスクを「次世代MD2」として説明する。
【0060】
以下では、次世代ディスクMD1及び次世代ディスクMD2の仕様例を説明するとともに、本発明に係るアドレス変換方法を適用してこれら両ディスクに対する記録データを生成する処理について説明する。
【0061】
1.ディスク仕様及びエリア構造
まず、従来のミニディスク、次世代MD1及び次世代MD2の仕様について図7を用いて説明する。ミニディスク(及びMD−DATA)の物理フォーマットは、以下のように定められている。トラックピッチは、1.6μm、ビット長は、0.59μm/bitとなる。また、レーザ波長λは、λ=780nmであり、光学ヘッドの開口率は、NA=0.45としている。記録方式としては、グルーブ(ディスク盤面上の溝)をトラックとして記録再生に用いるグルーブ記録方式を採用している。また、アドレス方式としては、ディスク盤面上にシングルスパイラルのグルーブを形成し、このグルーブの両側に対して所定の周波数(22.05KHz)で蛇行したウォブル(Wobble)を形成し、絶対アドレスを上記周波数を基準にFM変調してウォブルドグルーブトラックに記録する方式を採っている。なお、本明細書では、ウォブルとして記録される絶対アドレスをADIP(Address in Pregroove)ともいう。
【0062】
従来のMDでは、メインデータ部である32セクタにリンクセクタである4セクタを付加して合計36セクタを1クラスタ単位として記録を行っている。上記ADIP信号はクラスタアドレス、セクタアドレスから構成される。上記クラスタアドレスは、8ビットのクラスタHと8ビットのクラスタLとから構成され、セクタアドレスは、4ビットのセクタから構成される。
【0063】
また、従来のミニディスクでは、記録データの変調方式としてEFM(8−14変換)変調方式が採用されている。また、誤り訂正方式としては、ACIRC(Advanced Cross Interleave Reed−Solomon Code)を用いている。データインターリーブには、畳み込み型を採用している。これにより、データの冗長度は、46.3%となっている。
【0064】
また、従来のミニディスクにおけるデータの検出方式は、ビットバイビット方式であって、ディスク駆動方式としては、CLV(Constant Linear Velocity)が採用されている。CLVの線速度は、1.2m/sである。
【0065】
記録再生時の標準のデータレートは、133kB/s、記録容量は、164MB(MD−DATAでは、140MB)である。また、データの最小書換単位(単位クラスタ)は、上述のように32個のメインセクタと4個のリンクセクタによる36セクタで構成されている。
【0066】
続いて、本具体例として示す次世代MD1に関して説明する。次世代MD1は、上述した従来のミニディスクと記録媒体の物理的仕様は、同一である。そのため、トラックピッチは、1.6μm、レーザ波長λは、λ=780nmであり、光学ヘッドの開口率は、NA=0.45である。記録方式としては、グルーブ記録方式を採用している。また、アドレス方式は、ADIPを利用する。このように、ディスクドライブ装置における光学系の構成やADIPアドレス読出方式、サーボ処理は、従来のミニディスクと同様であるため、従来ディスクとの互換性が達成されている。
【0067】
次世代MD1は、記録データの変調方式として、高密度記録に適合したRLL(1−7)PP変調方式(RLL;Run Length Limited、PP:Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))を採用している。また、誤り訂正方式としては、より訂正能力の高いBIS(Burst Indicator Subcode)付きのRS−LDC(Reed Solomon−Long Distance Code)方式を用いている。
【0068】
具体的には、ホストアプリケーション等から供給されるユーザデータの2048バイトに4バイトのEDC(Error Detection Code)を付加した2052バイトを1セクタ(データセクタ、後述するディスク上の物理セクタとは異なる)とし、図8に示すように、Sector0〜Sector31の32セクタを304列×216行のブロックにまとめる。ここで、各セクタの2052バイトに対しては、所定の疑似乱数との排他的論理和(Ex−OR)をとるようなスクランブル処理が施される。このスクランブル処理されたブロックの各列に対して32バイトのパリティを付加して、304列×248行のLDC(Long Distance Code)ブロックを構成する。このLDCブロックにインターリーブ処理を施して、152列×496行のブロック(Interleaved LDC Block)とし、これを図9に示すように38列ずつ1列の上記BISを介して配列することで155列×496行の構造とし、さらに先頭位置に2.5バイト分のフレーム同期コード(Frame Sync)を付加して、1行を1フレームに対応させ、157.5バイト×496フレームの構造とする。この図9の各行が、後述する図15に示す1レコーディングブロック(クラスタ)内のデータ領域のFrame10〜Frame505の496フレームに相当する。
【0069】
以上のデータ構造において、データインターリーブは、ブロック完結型とする。これによりデータの冗長度は、20.50%になる。また、データの検出方式として、PR(1,2,1)MLによるビタビ復号方式を用いる。
【0070】
ディスク駆動方式には、CLV方式を用い、その線速度は、2.4m/sとする。記録再生時の標準データレートは、4.4MB/sである。この方式を採用することにより、総記録容量を300MBにすることができる。変調方式をEFMからRLL(1−7)PP変調方式とすることによって、ウインドウマージンが0.5から0.666となるため、1.33倍の高密度化が実現できる。また、データの最小書換単位であるクラスタは、16セクタ、64kBで構成される。このように記録変調方式をCIRC方式からBIS付きのRS−LDC方式及びセクタ構造の差異とビタビ復号を用いる方式にすることで、データ効率が53.7%から79.5%となるため、1.48倍の高密度化が実現できる。
【0071】
これらを総合すると、次世代MD1は、記録容量を従来ミニディスクの約2倍である300MBにすることができる。
【0072】
一方、次世代MD2は、例えば、磁壁移動検出方式(DWDD:Domain Wall Displacement Detection)等の高密度化記録技術を適用した記録媒体であって、上述した従来ミニディスク及び次世代MD1とは、物理フォーマットが異なっている。次世代MD2は、トラックピッチが1.25μm、ビット長が0.16μm/bitであり、線方向に高密度化されている。
【0073】
また、従来ミニディスク及び次世代MD1との互換を採るため、光学系、読出方式、サーボ処理等は、従来の規格に準じて、レーザ波長λは、λ=780nm、光学ヘッドの開口率は、NA=0.45とする。記録方式は、グルーブ記録方式、アドレス方式は、ADIPを利用した方式とする。また、筐体外形も従来ミニディスク及び次世代MD1と同一規格とする。
【0074】
但し、従来ミニディスク及び次世代MD1と同等の光学系を用いて、上述のように従来より狭いトラックピッチ及び線密度(ビット長)を読み取る際には、デトラックマージン、ランド及びグルーブからのクロストーク、ウォブルのクロストーク、フォーカス漏れ、CT信号等における制約条件を解消する必要がある。そのため、次世代MD2では、グルーブの溝深さ、傾斜、幅等を変更した点が特徴的である。具体的には、グルーブの溝深さを160nm〜180nm、傾斜を60°〜70°、幅を600nm〜800nmの範囲と定める。
【0075】
また、次世代MD2は、記録データの変調方式として、高密度記録に適合したRLL(1−7)PP変調方式(RLL;Run Length Limited、PP:Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))を採用している。また、誤り訂正方式としては、より訂正能力の高いBIS(Burst Indicator Subcode)付きのRS−LDC(Reed Solomon−Long Distance Code)方式を用いている。
【0076】
データインターリーブは、ブロック完結型とする。これによりデータの冗長度は、20.50%になる。またデータの検出方式は、PR(1,−1)MLによるビタビ復号方式を用いる。また、データの最小書換単位であるクラスタは、16セクタ、64kBで構成されている。
【0077】
ディスク駆動方式には、ZCAV(Zone Constant Angular Velocity)方式を用い、その線速度は、2.0m/sとする。記録再生時の標準データレートは、9.8MB/sである。したがって、次世代MD2では、DWDD方式及びこの駆動方式を採用することにより、総記録容量を1GBにできる。
【0078】
本具体例に示す次世代MD1の盤面上のエリア構造例を図10、図11に模式的に示す。次世代MD1は、従来ミニディスクと同じ媒体であって、ディスクの最内周側は、プリマスタードエリアとして、PTOC(Premasterd Table Of Contents)が設けられている。ここには、ディスク管理情報が物理的な構造変形によるエンボスピットとして記録されている。
【0079】
プリマスタードエリアより外周は、光磁気記録可能なレコーダブルエリアとされ、記録トラックの案内溝としてのグルーブが形成された記録再生可能領域である。このレコーダブルエリアの最内周側は、UTOC(User Table Of Contents)領域であって、このUTOC領域には、UTOC情報が記述されるとともに、プリマスタードエリアとの緩衝エリアや、レーザ光の出力パワー調整等のために用いられるパワーキャリブレーションエリアが設けられている。
【0080】
次世代MD2は、図11に示すように、高密度化を図るためにプリピットを用いない。したがって、次世代MD2には、PTOC領域がない。次世代MD2には、レコーダブルエリアのさらに内周領域に、著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報、他の非公開情報等を記録するユニークIDエリア(Unique ID;UID)が設けられている。このUIDエリアは、次世代MD2に適用されるDWDD方式とは異なる記録方式で記録されている。
【0081】
なお、ここでは、次世代MD1及び次世代MD2に音楽データ用のオーディオトラックとデータトラックとをディスク上に混在記録することもできる。この場合、例えば、図12に示すように、データエリアに少なくとも1つのオーディオトラックが記録されたオーディオ記録領域AAと、少なくとも1つのデータトラックが記録されたPC用データ記録領域DAとがそれぞれ任意の位置に形成されることになる。
【0082】
一連のオーディオトラックやデータトラックは、ディスク上で必ずしも物理的に連続して記録される必要はなく、図12に示すように複数のパーツに分割して記録されていてもよい。パーツとは、物理的に連続して記録される区間を示す。すなわち、図12のように物理的に離れた2つのPCデータ記録領域が存在する場合でも、データトラックの数としては、1つの場合もあり、複数の場合もある。但し、図12は、次世代MD1の物理的仕様に関して示したものであるが、次世代MD2に関しても同様に、オーディオ記録領域AAとPC用データ記録領域DAとを混在して記録することができる。
【0083】
上述した物理的仕様を有する次世代MD1と次世代MD2との互換性を有した記録再生装置の具体例に関しては、後段で詳細に説明する。
【0084】
2.ディスクの管理構造
図13及び図14に基づいて、本具体例のディスクの管理構造を説明する。図13は、次世代MD1のデータ管理構造を示したものであり、図14は、次世代MD2のデータ管理構造を示したものである。
【0085】
次世代MD1では、上述したように、従来のミニディスクと同一の媒体であるため、次世代MD1では、従来ミニディスクで採用されているように書換不可能なエンボスピットによりPTOCが記録されている。このPTOCには、ディスクの総容量、UTOC領域におけるUTOC位置、パワーキャリブレーションエリアの位置、データエリアの開始位置、データエリアの終了位置(リードアウト位置)等が管理情報として記録されている。
【0086】
次世代MD1では、ADIPアドレス0000〜0002には、レーザの書込出力を調整するためのパワーキャリブレーションエリア(Rec Power Calibration Area)が設けられている。続く0003〜0005には、UTOCが記録される。UTOCには、トラック(オーディオトラック/データトラック)の記録・消去等に応じて書き換えられる管理情報が含まれ、各トラック及びトラックを構成するパーツの開始位置、終了位置等を管理している。また、データエリアにおいて未だトラックが記録されていないフリーエリア、すなわち書込可能領域のパーツも管理している。UTOC上では、PC用データ全体をMDオーディオデータによらない1つのトラックとして管理している。そのため、仮にオーディオトラックとデータトラックとを混在記録したとしても、複数のパーツに分割されたPC用データの記録位置を管理できる。
【0087】
また、UTOCデータは、このUTOC領域における特定のADIPクラスタに記録され、UTOCデータは、このADIPクラスタ内のセクタ毎に、その内容が定義されている。具体的には、UTOCセクタ0(このADIPクラスタ内の先頭のADIPセクタ)は、トラックやフリーエリアにあたるパーツを管理しており、UTOCセクタ1及びセクタ4は、トラックに対応した文字情報を管理している。また、UTOCセクタ2には、トラックに対応した記録日時を管理する情報が書き込まれる。
【0088】
UTOCセクタ0は、記録されたデータや記録可能な未記録領域、さらにデータの管理情報等が記録されているデータ領域である。例えば、ディスクにデータを記録する際、ディスクドライブ装置は、UTOCセクタ0からディスク上の未記録領域を探し出し、ここにデータを記録する。また、再生時には、再生すべきデータトラックが記録されているエリアをUTOCセクタ0から判別し、そのエリアにアクセスして再生動作を行う。
【0089】
なお、次世代MD1では、PTOC及びUTOCは、従来のミニディスクシステムに準拠する方式、ここではEFM変調方式により変調されたデータとして記録されている。したがって、次世代MD1は、EFM変調方式により変調されたデータとして記録された領域と、RS−LDC及びRLL(1−7)PP変調方式で変調された高密度データとして記録された領域とを有することになる。
【0090】
また、ADIPアドレス0032に記述されるアラートトラックには、従来ミニディスクのディスクドライバ装置に次世代MD1を挿入したとしても、この媒体が従来ミニディスクのディスクドライバ装置に対応していないことを知らせるための情報が格納されている。この情報は、「このディスクは、この再生装置に対応していないフォーマットです。」等の音声データ、或いは警告音データとしてもよい。また、表示部を備えるディスクドライバ装置であれば、この旨を表示するためのデータであってもよい。このアラートトラックは、従来ミニディスクに対応したディスクドライバ装置でも読取可能なように、EFM変調方式によって記録されている。
【0091】
ADIPアドレス0034には、次世代MD1のディスク情報を表したディスクディスクリプションテーブル(Disc Description Table;DDT)が記録される。DDTには、フォーマット形式、ディスク内論理クラスタの総数、媒体固有のID、このDDTの更新情報、不良クラスタ情報等が記述される。
【0092】
DDT領域からは、RS−LDC及びRLL(1−7)PP変調方式で変調された高密度データとして記録されるため、アラートトラックとDDTとの間には、ガードバンド領域が設けられている。
【0093】
また、RLL(1−7)PP変調方式で変調された高密度データが記録される最も若いADIPアドレス、すなわち、DDTの先頭アドレスには、ここを0000とする論理クラスタ番号(Logical Cluster Number;LCN)が付される。1論理クラスタは、65,536バイトであり、この論理クラスタが読み書き最小単位となる。なお、ADIPアドレス0006〜0031は、リザーブされている。
【0094】
続くADIPアドレス0036〜0038には、認証によって公開可能となるセキュアエリア(Secure Area)が設けられている。このセキュアエリアによって、データを構成する各クラスタの公開可・不可等の属性を管理している。特に、このセキュアエリアでは、著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報等を記録する。また、このほかの各種の非公開情報を記録することができる。この公開不可領域は、特別に許可された特定外部機器のみが限定的にアクセスできるようになっており、このアクセス可能な外部機器を認証する情報も含まれる。
【0095】
ADIPアドレス0038からは、書込及び読取自由なユーザエリア(User Area)(任意データ長)とスペアエリア(Spare Area)(データ長8)とが記述される。ユーザエリアに記録されたデータは、LCNの昇順に並べたとき、先頭から2,048バイトを1単位としたユーザセクタ(User Sector)に区切られており、PC等の外部機器からは、先頭のユーザセクタを0000とするユーザセクタ番号(User Sector Number;USN)を付してFATファイルシステムにより管理されている。
【0096】
続いて、次世代MD2のデータ管理構造について図14を用いて説明する。次世代MD2は、PTOCエリアを持たない。そのため、ディスクの総容量、パワーキャリブレーションエリアの位置、データエリアの開始位置、データエリアの終了位置(リードアウト位置)等のディスク管理情報は、PDPT(PreFormat Disc Parameter Table)として全てADIP情報に含まれて記録されている。データは、BIS付きのRS−LDC及びRLL(1−7)PP変調方式で変調され、DWDD方式で記録されている。
【0097】
また、リードインエリア及びリードアウトエリアには、レーザパワーキャリブレーションエリア(Power Calibration Area;PCA)が設けられる。次世代MD2では、PCAに続くADIPアドレスを0000としてLCNを付ける。
【0098】
また、次世代MD2では、次世代MD1におけるUTOC領域に相当するコントロール領域が用意されている。図14には、著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報、他の非公開情報等を記録するユニークIDエリア(Unique ID;UID)が示されているが、実際には、このUIDエリアは、リードイン領域のさらに内周位置に、通常のDWDD方式とは異なる記録方式で記録されている。
【0099】
次世代MD1及び次世代MD2のファイルは、ともにFATファイルシステムに基づいて管理される。例えば、各データトラックは、それぞれ独自にFATファイルシステムを持つ。或いは、複数のデータトラックにわたって1つのFATファイルシステムを記録するようにもできる。
【0100】
3.ADIPセクタ/クラスタ構造とデータブロック
続いて、本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2のADIPセクタ構造とデータブロックとの関係について図15を用いて説明する。従来のミニディスク(MD)システムでは、ADIPとして記録された物理アドレスに対応したクラスタ/セクタ構造が用いられている。本具体例では、説明の便宜上、ADIPアドレスに基づいたクラスタを「ADIPクラスタ」と記す。また、次世代MD1及び次世代MD2におけるアドレスに基づくクラスタを「レコーディングブロック(Recording Block)」あるいは「次世代MDクラスタ」と記す。
【0101】
次世代MD1及び次世代MD2では、データトラックは、図15に示すようにアドレスの最小単位であるクラスタの連続によって記録されたデータストリームとして扱われている。
【0102】
図15に示すように次世代MD1では、従来の1クラスタ(36セクタ)を2分割して、1レコーディングブロックを18セクタで構成し、次世代MD2では16セクタで構成する。
【0103】
図15に示す1レコーディングブロック(1次世代MDクラスタ)のデータ構造としては、10フレームのプリアンブルと、6フレームのポストアンブルと、496フレームのデータ部とからなる512フレームから構成されている。さらにこのレコーディングブロック内の1フレームは、同期信号領域と、データ、BIS、DSVとからなる。
【0104】
また、1レコーディングブロックの512フレームのうち、メインデータが記録される496フレームを16等分した各々をアドレスユニット(Address Unit)とよぶ。各アドレスユニットは、31フレームから成る。また、このアドレスユニットの番号をアドレスユニットナンバ(Address Unit Number;AUN)とよぶ。このAUNは、全てのアドレスユニットに付される番号であって、記録信号のアドレス管理に使用される。
【0105】
次世代MD1のように、ADIPに記述された物理的なクラスタ/セクタ構造を有する従来ミニディスクに対して、1−7PP変調方式で変調された高密度データを記録する場合、ディスクに元々記録されたADIPアドレスと、実際に記録するデータブロックのアドレスとが一致しなくなるという問題が生じる。ランダムアクセスは、ADIPアドレスを基準として行われるが、ランダムアクセスでは、データを読み出す際、所望のデータが記録された位置近傍にアクセスしても、記録されたデータを読み出せるが、データを書き込む際には、既に記録されているデータを上書き消去しないように正確な位置にアクセスする必要がある。そのため、ADIPアドレスに対応付けした次世代MDクラスタ/次世代MDセクタからアクセス位置を正確に把握することが重要となる。
【0106】
そこで、次世代MD1の場合、媒体表面上にウォブルとして記録されたADIPアドレスを所定規則で変換して得られるデータ単位によって高密度データクラスタを把握する。この場合、ADIPセクタの整数倍が高密度データクラスタになるようにする。この考え方に基づいて、従来ミニディスクに記録された1ADIPクラスタに対して次世代MDクラスタを記述する際には、各次世代MDクラスタを1/2ADIPクラスタ(18セクタ)区間に対応させる。
【0107】
したがって、次世代MD1では、従来のMDクラスタの1/2クラスタが最小記録単位(レコーディングブロック(Recording Block))として対応付けされている。
【0108】
一方、次世代MD2では、1クラスタが1レコーディングブロックとして扱われるようになっている。
【0109】
なお、本具体例では、前述したように、ホストアプリケーションから供給される2048バイト単位のデータブロックを1論理データセクタ(Logical Data Sector;LDS)とし、このとき同一レコーディングブロック中に記録される32個の論理データセクタの集合を論理データクラスタ(Logical Data Cluster;LDC)としている。
【0110】
以上説明したようなデータ構造とすることにより、次世代MDデータを任意位置へ記録する際、媒体に対してタイミングよく記録できる。また、ADIPアドレス単位であるADIPクラスタ内に整数個の次世代MDクラスタが含まれるようにすることによって、ADIPクラスタアドレスから次世代MDデータクラスタアドレスへのアドレス変換規則が単純化され、換算のための回路又はソフトウェア構成が簡略化できる。
【0111】
なお、図15では、1つのADIPクラスタに2つの次世代MDクラスタを対応付ける例を示したが、1つのADIPクラスタに3以上の次世代MDクラスタを配することもできる。このとき、1つの次世代MDクラスタは、16ADIPセクタから構成される点に限定されず、EFM変調方式とRLL(1−7)PP変調方式におけるデータ記録密度の差や次世代MDクラスタを構成するセクタ数、また1セクタのサイズ等に応じて設定することができる。
【0112】
図15においては、記録媒体上に記録するデータ構造を示したが、次に記録媒体上のグルーブウオ―ブルトラックに記録されているADIP信号を、後述する図19のADIP復調器38で復調した際のデータ構造に関してデータ構造に関して説明する。
【0113】
図16(a)には、次世代MD2のADIPのデータ構造が示され、図16(b)には、次世代MD1のADIPのデータ構造が示されている。
【0114】
次世代MD1では、同期信号と、ディスクにおけるクラスタ番号等を示すクラスタH(Cluster H)情報及びクラスタL(Cluster L)情報と、クラスタ内におけるセクタ番号等を含むセクタ情報(Sector)とが記述されている。同期信号は、4ビットで記述され、クラスタHは、アドレス情報の上位8ビットで記述され、クラスタLは、アドレス情報の下位8ビットで記述され、セクタ情報は、4ビットで記述される。また、後半の14ビットには、CRCが付加されている。以上、42ビットのADIP信号が各ADIPセクタに記録されている。
【0115】
また、次世代MD2では、4ビットの同期信号データと、4ビットのクラスタH(Cluster H)情報、8ビットのクラスタM(Cluster M)情報及び4ビットのクラスタL(Cluster L)情報と、4ビットのセクタ情報とが記述される。後半の18ビットには、BCHのパリティが付加される。次世代MD2でも同様に42ビットのADIP信号が各ADIPセクタに記録されている。
【0116】
ADIPのデータ構造では、上述したクラスタH(Cluster H)情報、クラスタM(Cluster M)及びクラスタL(Cluster L)情報の構成は、任意に決定できる。また、ここに他の付加情報を記述することもできる。例えば、図17に示すように、次世代MD2のADIP信号において、クラスタ情報を上位8ビットのクラスタH(Cluster H)と下位8ビットのクラスタL(Cluster L)とで表すようにし、下位8ビットで表されるクラスタLに替えて、ディスクコントロール情報を記述することもできる。ディスクコントロール情報としては、サーボ信号補正値、再生レーザパワー上限値、再生レーザパワー線速補正係数、記録レーザパワー上限値、記録レーザパワー線速補正係数、記録磁気感度、磁気−レーザパルス位相差、パリティ等があげられる。
【0117】
4.ディスクドライブ装置
図18及び図19を用いて、次世代MD1及び次世代MD2の記録再生に対応したディスクドライブ装置210の具体例について説明する。ここでは、ディスクドライブ装置210は、パーソナルコンピュータ(以下、PCと記す。)200と接続でき、次世代MD1及び次世代MD2をオーディオデータのほか、PC等の外部ストレージとして使用できる。
【0118】
ディスクドライブ装置210は、メディアドライブ部211と、メモリ転送コントローラ212と、クラスタバッファメモリ213と、補助メモリ214と、USBインターフェイス215,216と、USBハブ217と、システムコントローラ218と、オーディオ処理部219とを備える。
【0119】
メディアドライブ部211は、装填された従来ミニディスク、次世代MD1、及び次世代MD2等の個々のディスク290に対する記録/再生を行う。メディアドライブ部211の内部構成は、図19で後述する。
【0120】
メモリ転送コントローラ212は、メディアドライブ部211からの再生データやメディアドライブ部211に供給する記録データの送受制御を行う。クラスタバッファメモリ213は、メディアドライブ部211によってディスク290のデータトラックから高密度データクラスタ単位で読み出されたデータをメモリ転送コントローラ212の制御に基づいてバッファリングする。補助メモリ214は、メディアドライブ部211によってディスク290から読み出されたUTOCデータ、CATデータ、ユニークID、ハッシュ値等の各種管理情報や特殊情報をメモリ転送コントローラ212の制御に基づいて記憶する。
【0121】
システムコントローラ218は、USBインターフェイス216、USBハブ217を介して接続されたPC200との間で通信可能とされ、このPC200との間の通信制御を行って、書込要求、読出要求等のコマンドの受信やステイタス情報、その他の必要情報の送信等を行うとともに、ディスクドライブ装置210全体を統括制御している。
【0122】
システムコントローラ218は、例えば、ディスク290がメディアドライブ部211に装填された際に、ディスク290からの管理情報等の読出をメディアドライブ部211に指示し、メモリ転送コントローラ212によって読み出されたPTOC、UTOC等の管理情報等を補助メモリ214に格納させる。
【0123】
システムコントローラ218は、これらの管理情報を読み込むことによって、ディスク290のトラック記録状態を把握できる。また、CATを読み込ませることにより、データトラック内の高密度データクラスタ構造を把握でき、PC200からのデータトラックに対するアクセス要求に対応できる状態となる。
【0124】
また、ユニークIDやハッシュ値により、ディスク認証処理及びその他の処理を実行したり、これらの値をPC200に送信し、PC200上でディスク認証処理及びその他の処理を実行させる。
【0125】
システムコントローラ218は、PC200から、あるFATセクタの読出要求があった場合、メディアドライブ部211に対して、このFATセクタを含む高密度データクラスタの読出を実行する旨の信号を与える。読み出された高密度データクラスタは、メモリ転送コントローラ212によってクラスタバッファメモリ213に書き込まれる。但し、既にFATセクタのデータがクラスタバッファメモリ213に格納されていた場合、メディアドライブ部211による読出は必要ない。
【0126】
このとき、システムコントローラ218は、クラスタバッファメモリ213に書き込まれている高密度データクラスタのデータから、要求されたFATセクタのデータを読み出す信号を与え、USBインターフェイス215,USBハブ217を介して、PC200に送信するための制御を行う。
【0127】
また、システムコントローラ218は、PC200から、あるFATセクタの書込要求があった場合、メディアドライブ部211に対して、このFATセクタを含む高密度データクラスタの読出を実行させる。読み出された高密度データクラスタは、メモリ転送コントローラ212によってクラスタバッファメモリ13に書き込まれる。但し、既にこのFATセクタのデータがクラスタバッファメモリ213に格納されていた場合は、メディアドライブ部211による読出は必要ない。
【0128】
また、システムコントローラ218は、PC200から送信されたFATセクタのデータ(記録データ)をUSBインターフェイス215を介してメモリ転送コントローラ212に供給し、クラスタバッファメモリ213上で該当するFATセクタのデータの書き換えを実行させる。
【0129】
また、システムコントローラ218は、メモリ転送コントローラ212に指示して、必要なFATセクタが書き換えられた状態でクラスタバッファメモリ213に記憶されている高密度データクラスタのデータを記録データとしてメディアドライブ部211に転送させる。このとき、メディアドライブ部211は、装着されている媒体が従来ミニディスクであればEFM変調方式で、次世代MD1又は次世代MD2であればRLL(1−7)PP変調方式で高密度データクラスタの記録データを変調して書き込む。
【0130】
なお、本具体例として示すディスクドライブ装置210において、上述した記録再生制御は、データトラックを記録再生する際の制御であり、MDオーディオデータ(オーディオトラック)を記録再生する際のデータ転送は、オーディオ処理部219を介して行われる。
【0131】
オーディオ処理部219は、入力系として、例えば、ライン入力回路/マイクロフォン入力回路等のアナログ音声信号入力部、A/D変換器、及びデジタルオーディオデータ入力部を備える。また、オーディオ処理部219は、ATRAC圧縮エンコーダ/デコーダ、圧縮データのバッファメモリを備える。さらに、オーディオ処理部219は、出力系として、デジタルオーディオデータ出力部、D/A変換器及びライン出力回路/ヘッドホン出力回路等のアナログ音声信号出力部を備えている。
【0132】
ディスク290に対してオーディオトラックが記録されるのは、オーディオ処理部219にデジタルオーディオデータ(又は、アナログ音声信号)が入力される場合である。入力されたリニアPCMデジタルオーディオデータ、或いはアナログ音声信号で入力された後、A/D変換器で変換されて得られたリニアPCMオーディオデータは、ATRAC圧縮エンコードされ、バッファメモリに蓄積される。その後、所定タイミング(ADIPクラスタ相当のデータ単位)でバッファメモリから読み出され、メディアドライブ部211に転送される。
【0133】
メディアドライブ部211では、転送された圧縮データをEFM変調方式又はRLL(1−7)PP変調方式で変調してディスク290にオーディオトラックとして書き込む。
【0134】
メディアドライブ部211は、ディスク290からオーディオトラックを再生する場合、再生データをATRAC圧縮データ状態に復調してオーディオ処理部219に転送する。オーディオ処理部219は、ATRAC圧縮デコードを行ってリニアPCMオーディオデータとし、デジタルオーディオデータ出力部から出力する。或いは、D/A変換器によりアナログ音声信号としてライン出力/ヘッドホン出力を行う。
【0135】
なお、この図18に示す構成は、一例であって、例えば、ディスクドライブ装置210をPC200に接続してデータトラックのみ記録再生する外部ストレージ機器として使用する場合は、オーディオ処理部219は、不要である。一方、オーディオ信号を記録再生することを主たる目的とする場合、オーディオ処理部219を備え、さらにユーザインターフェイスとして操作部や表示部を備えることが好適である。また、PC200との接続は、USBに限らず、例えば、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.:アメリカ電気・電子技術者協会)の定める規格に準拠した、いわゆるIEEE1394インターフェイスのほか、汎用の接続インターフェイスが適用できる。
【0136】
続いて、従来ミニディスク、次世代MD1及び次世代MD2を記録再生するためのメディアドライブ部211の構成を図19を用いて、さらに詳細に説明する。
【0137】
メディアドライブ部211は、従来ミニディスク、次世代MD1及び次世代MD2を記録再生するために、特に、記録処理系として、従来ミニディスクの記録のためのEFM変調・ACIRCエンコードを実行する構成と、次世代MD1及び次世代MD2の記録のためのRLL(1−7)PP変調・RS−LDCエンコードを実行する構成とを備える点が特徴的である。また、再生処理系として、従来ミニディスクの再生のためのEFM復調・ACIRCデコードを実行する構成と、次世代MD1及び次世代MD2の再生にPR(1,2,1)ML及びビタビ復号を用いたデータ検出に基づくRLL(1−7)復調・RS−LDCデコードを実行する構成を備えている点が特徴的である。
【0138】
メディアドライブ部211は、装填されたディスク290をスピンドルモータ221によってCLV方式又はZCAV方式にて回転駆動する。記録再生時には、このディスク290に対して、光学ヘッド222からレーザ光が照射される。
【0139】
光学ヘッド222は、記録時に記録トラックをキュリー温度まで加熱するための高レベルのレーザ(記録パルス)出力を行い、また再生時には、磁気カー効果により反射光からデータを検出するための比較的低レベルのレーザ出力を行う。このため、光学ヘッド222は、レーザ出力手段としてのレーザダイオード、偏光ビームスプリッタや対物レンズ等からなる光学系及び反射光を検出するためのディテクタが搭載されている。光学ヘッド222に備えられる対物レンズとしては、例えば2軸機構によってディスク半径方向及びディスクに接離する方向に変位可能に保持されている。
【0140】
ここで、本具体例においては、ディスク290近傍に温度センサ220を設け、この温度センサ220にて検出された温度に応じて、光学ヘッド222から出力される記録パルスのパルス幅及びそのピーク・パワーを可変設定することで、上述した如く、全温度範囲においてOP定格内の記録パワーで記録特性を保証する。記録パルスのパルス幅及びそのピーク・パワーの設定は、後述するドライブコントローラ241により行われる。即ち、温度センサからの温度が供給され、これに基づき、上述したように、記録特性を補償するための記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーが算出され、算出されたパルス幅及びピーク・パワーに設定された記録パルスが後述するレーザドライバ249へ供給され、こうして、光学ヘッド222から出力される記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーが温度に応じて可変設定される。なお、このようなパルス幅及びピーク・パワーの設定は、後述するレーザドライバ/APC249にて行ってもよい。
【0141】
また、本具体例では、媒体表面の物理的仕様が異なる従来ミニディスク及び次世代MD1と、次世代MD2とに対して最大限の再生特性を得るために、両ディスクに対してデータ読取り時のビットエラーレートを最適化できる位相補償板を、光学ヘッド222の読取光光路中に設ける。
【0142】
ディスク290を挟んで光学ヘッド222と対向する位置には、磁気ヘッド223が配置されている。磁気ヘッド223は、記録データによって変調された磁界をディスク290に印加する。また、図示しないが光学ヘッド222全体及び磁気ヘッド223をディスク半径方向に移動させためのスレッドモータ及びスレッド機構が備えられている。
【0143】
このメディアドライブ部211では、光学ヘッド222、磁気ヘッド223による記録再生ヘッド系、スピンドルモータ221によるディスク回転駆動系のほかに、記録処理系、再生処理系、サーボ系等が設けられる。記録処理系としては、従来ミニディスクに対する記録時にEFM変調、ACIRCエンコードを行う部位と、次世代MD1及び次世代MD2に対する記録時にRLL(1−7)PP変調、RS−LDCエンコードを行う部位とが設けられる。
【0144】
また、再生処理系としては、従来ミニディスクの再生時にEFM変調に対応する復調及びACIRCデコードを行う部位と、次世代MD1及び次世代MD2の再生時にRLL(1−7)PP変調に対応する復調(PR(1,2,1)ML及びビタビ復号を用いたデータ検出に基づくRLL(1−7)復調)、RS−LDCデコードを行う部位とが設けられる。
【0145】
光学ヘッド222のディスク290に対するレーザ照射によりその反射光として検出された情報(フォトディテクタによりレーザ反射光を検出して得られる光電流)は、RFアンプ224に供給される。RFアンプ224では、入力された検出情報に対して電流−電圧変換、増幅、マトリクス演算等を行い、再生情報としての再生RF信号、トラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FE、グルーブ情報(ディスク290にトラックのウォブリングにより記録されているADIP情報)等を抽出する。
【0146】
従来ミニディスクの再生時には、RFアンプで得られた再生RF信号は、コンパレータ225、PLL回路226を介して、EFM復調部227及びACIRCデコーダ228で処理される。再生RF信号は、EFM復調部227で2値化されてEFM信号列とされた後、EFM復調され、さらにACIRCデコーダ228で誤り訂正及びデインターリーブ処理される。オーディオデータであれば、この時点でATRAC圧縮データの状態となる。このとき、セレクタ229は、従来ミニディスク信号側が選択されており、復調されたATRAC圧縮データがディスク290からの再生データとしてデータバッファ230に出力される。この合、図18のオーディオ処理部219に圧縮データが供給される。
【0147】
一方、次世代MD1又は次世代MD2の再生時には、RFアンプで得られた再生RF信号は、A/D変換回路231、イコライザ232、PLL回路233、PRML回路234を介して、RLL(1−7)PP復調部235及びRS−LDCデコーダ236で信号処理される。再生RF信号は、RLL(1−7)PP復調部235において、PR(1,2,1)ML及びビタビ復号を用いたデータ検出によりRLL(1−7)符号列としての再生データを得て、このRLL(1−7)符号列に対してRLL(1−7)復調処理が行われる。さらに、RS−LDCデコーダ236にて誤り訂正及びデインターリーブ処理される。
【0148】
この場合、セレクタ2229は、次世代MD1・次世代MD2側が選択され、復調されたデータがディスク290からの再生データとしてデータバッファ230に出力される。このとき、図18のメモリ転送コントローラ212に対して復調データが供給される。
【0149】
RFアンプ224から出力されるトラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FEは、サーボ回路237に供給され、グルーブ情報は、ADIPデコータ238に供給される。
【0150】
ADIPデコータ238は、グルーブ情報に対してバンドパスフィルタにより帯域制限してウォブル成分を抽出した後、FM復調、バイフェーズ復調を行ってADIPアドレスを抽出する。抽出された、ディスク上の絶対アドレス情報であるADIPアドレスは、従来ミニディスク及び次世代MD1の場合であれば、MDアドレスデコーダ239を介し、次世代MD2の場合であれば、次世代MD2アドレスデコーダ240を介してドライブコントローラ241に供給される。
【0151】
ドライブコントローラ241では、各ADIPアドレスに基づいて、所定の制御処理を実行する。またグルーブ情報は、スピンドルサーボ制御のためにサーボ回路237に戻される。更に、上述したように、最適な記録パルスのパルス幅及びそのピーク・パワーが算出され、後述するレーザドライバ/APC249に供給される。
【0152】
サーボ回路237は、例えばグルーブ情報に対して再生クロック(デコード時のPLL系クロック)との位相誤差を積分して得られる誤差信号に基づき、CLVサーボ制御及びZCAVサーボ制御のためのスピンドルエラー信号を生成する。
【0153】
またサーボ回路237は、スピンドルエラー信号や、上記のようにRFアンプ24から供給されたトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、或いはドライブコントローラ241からのトラックジャンプ指令、アクセス指令等に基づいて各種サーボ制御信号(トラッキング制御信号、フォーカス制御信号、スレッド制御信号、スピンドル制御信号等)を生成し、モータドライバ242に対して出力する。すなわち、上記サーボエラー信号や指令に対して位相補償処理、ゲイン処理、目標値設定処理等の必要処理を行って各種サーボ制御信号を生成する。
【0154】
モータドライバ242では、サーボ回路237から供給されたサーボ制御信号に基づいて所定のサーボドライブ信号を生成する。ここでのサーボドライブ信号としては、2軸機構を駆動する2軸ドライブ信号(フォーカス方向、トラッキング方向の2種)、スレッド機構を駆動するスレッドモータ駆動信号、スピンドルモータ221を駆動するスピンドルモータ駆動信号となる。このようなサーボドライブ信号により、ディスク290に対するフォーカス制御、トラッキング制御、及びスピンドルモータ221に対するCLV制御又はZCAV制御が行われる。
【0155】
ディスク290に対して記録動作が実行される際には、図18に示したメモリ転送コントローラ212から高密度データ、或いはオーディオ処理部219からの通常のATRAC圧縮データが供給される。
【0156】
従来ミニディスクに対する記録時には、セレクタ243が従来ミニディスク側に接続され、ACIRCエンコーダ244及びEFM変調部245が機能する。この場合、オーディオ信号であれば、オーディオ処理部219からの圧縮データは、ACIRCエンコーダ244でインターリーブ及びエラー訂正コード付加が行われた後、EFM変調部245においてEFM変調される。EFM変調データがセレクタ243を介して磁気ヘッドドライバ246に供給され、磁気ヘッド223がディスク290に対してEFM変調データに基づいた磁界印加を行うことで変調されたデータが記録される。
【0157】
次世代MD1及び次世代MD2に対する記録時には、セレクタ243が次世代MD1・次世代MD2側に接続され、RS−LCDエンコーダ247及びRLL(1−7)PP変調部248が機能する。この場合、メモリ転送コントローラ212から送られた高密度データは、RS−LCDエンコーダ247でインターリーブ及びRS−LDC方式のエラー訂正コード付加が行われた後、RLL(1−7)PP変調部248にてRLL(1−7)変調される。
【0158】
RLL(1−7)符号列に変調された記録データは、セレクタ243を介して磁気ヘッドドライバ246に供給され、磁気ヘッド223がディスク290に対して変調データに基づいた磁界印加を行うことでデータが記録される。
【0159】
レーザドライバ/APC249は、上記のような再生時及び記録時においてレーザダイオードにレーザ発光動作を実行させるが、いわゆるAPC(Automatic Laser Power Control)動作も行う。具体的には、図示しないが、光学ヘッド222内には、レーザパワーモニタ用のディテクタが設けられており、このモニタ信号がレーザドライバ/APC249にフィードバックされるようになっている。レーザドライバ/APC249は、モニタ信号として得られた現在のレーザパワーを予め設定されているレーザパワーと比較して、その誤差分をレーザ駆動信号に反映させることによって、レーザダイオードから出力されるレーザパワーが設定値で安定化されるように制御している。ここで、レーザパワーは、ドライブコントローラ241によって、再生レーザパワー及び記録レーザパワーとしての値がレーザドライバ/APC249内部のレジスタにセットされる。更に、本具体例においては、検出したディスク290近傍の温度に基づき、記録レーザパワーと共に最適なパルス幅も制御される。
【0160】
ドライブコントローラ241は、システムコントローラ218からの指示に基づいて、以上の各動作(アクセス、各種サーボ、データ書込、データ読出の各動作)が実行されるように各構成を制御する。なお、図19において一点鎖線で囲った各部は、1チップの回路として構成することもできる。
【0161】
ところで、ディスク290が図12のように、予めデータトラック記録領域とオーディオトラック記録領域とが分割して領域設定されている場合、システムコントローラ218は、記録再生するデータがオーディオトラックかデータトラックかに応じて、設定された記録領域に基づいたアクセスをメディアドライブ部211のドライブコントローラ241に指示することになる。
【0162】
また、装着されたディスク290に対して、PC用のデータ又はオーディオデータの何れか一方のみを記録許可し、これ以外のデータの記録を禁止する制御を行うようにもできる。すなわち、PC用のデータとオーディオデータとを混在しないように制御することもできる。
【0163】
従って、本具体例として示すディスクドライブ装置210は、上述した構成を備えることにより、従来ミニディスク、次世代MD1及び次世代MD2の間の互換性を実現できると共に、ディスクの温度が高い場合には、記録時のパルス幅を細くし、記録品質を向上させ、また低温時はLDの定格を超えないようにパルス幅を太くして記録することにより、OPの最大定格を超えることなく、全温度範囲において記録特性を保証することができる。
【0164】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係るデータ記録装置は、本発明に係るデータ記録装置は、記録データにより変調した変調磁界を記録磁界として記録媒体に対して印加すると共に、該記録媒体の記録面に対してレーザ光を照射することにより該記録媒体へのデータ記録を行うデータ記録装置において、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて上記レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅を切り替える制御手段を有するので、ディスクの温度が高い場合には、記録時のパルス幅を細くし、記録品質を向上させ、また低温時はLDの定格を超えないようにパルス幅を太くして記録することにより、OP定格内の記録パワーで、全温度範囲において記録特性を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】高温時(70℃)のMD(ミニディスク)3における記録特性を示すグラフ図である。
【図2】各ディスク温度において、記録パルスの各パルス幅における必要なピーク・パワーを示すグラフ図である。
【図3】本発明の実施の形態における記録再生装置を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態における記録再生装置の記録パルス制御を行う要部を示すブロック図である。
【図5】(a)乃至(d)は、本発明の実施の形態における記録再生装置における夫々記録データ、ディスク温度が60℃における記録パルス、ディスク温度が30℃における記録パルス及びディスク温度が0℃における記録パルスを示す模式図である。
【図6】本発明の実施の形態における記録再生装置における他の例を示す図であって、温度検出可能なディスクを模式的に示す断面図である。
【図7】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2、並びに従来のミニディスクの仕様を説明する図である。
【図8】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2における誤り訂正方式のBIS付きRS−LDCブロックを説明する図である。
【図9】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2の1レコーディングブロック内のBIS配置を説明する図である。
【図10】本発明の具体例として示す次世代MD1のディスク盤面上のエリア構成を説明する模式図である。
【図11】本発明の具体例として示す次世代MD2のディスク盤面上のエリア構成を説明する模式図である。
【図12】本発明の具体例として示す次世代MD1のディスクにオーディオデータとPC用データとを混在記録した場合の盤面上のエリア構成を説明する模式図である。
【図13】本発明の具体例として示す次世代MD1のデータ管理構造を説明する模式図である。
【図14】本発明の具体例として示す次世代MD2のデータ管理構造を説明する模式図である。
【図15】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2のADIPセクタ構造とデータブロックとの関係を説明する模式図である。
【図16】(a)は、次世代MD2のADIPデータ構造を示す模式図であり、(b)は、次世代MD1のADIPデータ構造を示す模式図である。
【図17】本発明の具体例として示す次世代MD2のデータ管理構造の変形例を説明する模式図である。
【図18】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2に対して互換性を有して記録再生を行うディスクドライブ装置を説明するブロック図である。
【図19】上記ディスクドライブ装置のメディアドライブ部を説明するブロック図である。
【符号の説明】
1 ディスク、2 スピンドルモータ、3 スピンドル制御部、4 光学ピックアップ、4a 対物レンズ、4b 2軸機構、4c レーザ光源、4d ディテクタ、4e 光学系、5 レーザ制御部、5a レーザダイオードドライバ、5b 記録パルス幅設定回路、5c 記録パルス発生回路、6 コントローラ、7 I/V変換マトリクスアンプ、8 サーボコントローラ、8a 位相補償回路、8b 2軸ドライバ、9,12 クランプ回路、10,13 A/D変換器、11 PLL回路、14 データ検出部、16 トラッキングエラー生成部、16a サンプルホールド回路、16b エラー信号生成回路、17 タイミングコントローラ、19 インターフェイス部、20,220 温度センサ、25エンコーダ、26 磁気ヘッドドライバ、27 磁気ヘッド、90 ホストコンピュータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁界変調パルス記録の光磁気ディスクにデータを記録するデータ記録装置、データ記録方法及びプログラムに関し、特に、環境温度の変化に対応したデータ記録装置、データ記録方法及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
可搬性メディアとしての光ディスク、光磁気ディスクなどのディスク状記録媒体が普及している。特にデータ書換可能な光磁気ディスク(MOディスク)などはコンピュータユースのメディアとしても好適とされている。
【0003】
上記のような光磁気ディスクに対応する記録/再生装置としては、そのデータ記録方式として磁界変調方式を採るものが知られている。磁界変調方式では、記録データにより変調した磁界を、磁気ヘッドからディスクの記録面に印加すると共に、レーザ光を一定の光量継続照射(単純磁界変調方式)、又は記録データに同期してパルス発光させる(レーザストローブ磁界変調方式)ようにしている。これにより、記録データに応じたN又はS極の磁界がディスクの記録面に印加されて、磁界情報としてのデータが記録されることになる。このような、磁界変調方式では原理的に記録ピット(記録信号)のアシンメトリ(非対称性)が少ないことが知られており、これにより読み出しデータのレベルもシビアなものが得られるために、例えば、パーシャルレスポンス方式等の多値検出方式を採用する場合にも有効とされている。
【0004】
また、近年、このような光磁気ディスクの記録密度を高める技術として、磁性層として、少なくとも移動層、スイッチング層及びメモリ層の3層を有した光磁気ディスクを利用して、メモリ層に記録されている磁区の大きさが移動層において実質的に拡大することを利用する磁壁移動型超解像光磁気再生方式(DWDD(Domain Wall Displacement Detection))と呼ばれる技術が注目されている。
【0005】
DWDDは、情報信号の再生時に再生用レーザ光を照射して、スイッチング層内のキュリー温度以上となった領域に対応されるメモリ層と移動層との間の磁気的結合が切断されることによって、この磁気的結合が切断された領域に対応する移動層の領域において移動する磁壁を検出するものであって、これにより、メモリ層に記録されている磁区の大きさを実質的に移動層において拡大し、再生キャリア信号を大きくするというものである。
【0006】
ところで、このような光磁気ディスクの記録及び/又は再生装置において、ディスクに対して情報信号の記録及び/又は再生を行う際に用いる光学ピックアップは、周囲の環境温度による影響を受け、そのサーボ特性が劣化したりする。そこで、環境温度に依存することなく、光学ピックアップの駆動を制御する光学ピックアップ駆動制御装置が下記特許文献1に記載されている。
【0007】
この特許文献1に記載の技術においては、光学ピックアップの温度を検出するセンサと、光学ピックアップの駆動制御の定数を可変調節する電子ボリュームと、温度センサにて検出された温度情報に基づき電子ボリュームの可変調節を制御する制御部とを有し、温度センサが検出した温度情報に応じて駆動制御の定数を可変調節させるので、光学ピックアップの温度特性変化に対応して駆動制御することができ、環境温度によるサーボ特性の劣化を防止するものである。
【0008】
【特許文献1】
特開平7−014192号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、環境温度の変化によって、サーボ特性が劣化するだけでなく、記録特性が劣化する場合がある。一般的に磁界変調パルス記録においては、記録のパルス幅を狭くすることにより、記録マークの品質上げることができる。特に、上述のDWDDが採用されるような記録密度が高い系においては、記録時において、高温時にはマークがきれいに記録できず、記録特性が劣化しやすいため、記録パルスの幅を狭くすることが好ましいが、パルス幅を狭くすることは、ディスクを所望の温度まで上昇させるために必要なレーザパワーを得るため、記録パルスのピーク・パワーをより上げることとなり、より大きなLD(laser diode)出射パワーが要求され、LDの定格を超えてしまうこととなり、むやみにパルス幅を狭くすることはできないという問題点があった。なお、本明細書においては、記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーから得られるレーザ光のエネルギーをレーザパワー(平均パワー)という。
【0010】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、レーザ光源の性能を考慮しつつ環境温度の変化による記録特性の劣化を防止することができるデータ記録装置、データ記録方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係るデータ記録装置は、記録データにより変調した変調磁界を記録磁界として記録媒体に対して印加すると共に、該記録媒体の記録面に対してレーザ光を照射することにより該記録媒体へのデータ記録を行うデータ記録装置において、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて上記レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅を切り替える制御手段を有することを特徴とする。
【0012】
本発明においては、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて記録パルスのパルス幅を切り替えるため、例えば高温時にはパルス幅を狭くし記録特性が劣化することを防止しつつ、低温時にはパルス幅を大きくして記録媒体がキュリー温度まで上昇させることが可能な所望のレーザパワーを得ることができる。
【0013】
また、上記制御手段は、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度が高いほど上記パルス幅を小さくし、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度が低いほど上記パルス幅を大きくするように、上記パルス幅を段階的に切り替えることができ、所定の温度範囲を設けてこれに対応した最適なパルス幅として、上記記録パルスのピーク・パワーの定格を超えない範囲内で上記パルス幅を小さく設定することができる。
【0014】
更に、上記制御手段は、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度と上記パルス幅とに応じて、予め測定された必要なピーク・パワーを示すテーブルを参照して上記パルス幅を切り替えることができ、テーブルを参照することで、迅速且つ正確にパルス幅を切り替え選択することができる。
【0015】
本発明に係るデータ記録方法は、記録データにより変調した変調磁界を記録磁界として記録媒体に対して印加すると共に、該記録媒体の記録面に対してレーザ光を照射することにより該記録媒体へのデータ記録を行うデータ記録方法において、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて上記レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅を切り替える制御工程を有することを特徴とする。
【0016】
また、本発明に係るプログラムは、上述したデータ記録処理をコンピュータに実行させるものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
磁界変調パルス記録方式においては、光磁気ディスクのレーザ光が照射された部位が昇温し、自発磁化が消失する臨界温度であるキュリー(Curie)点以上又は近傍温度まで到達すると自発磁化が消滅するか、又は極めて小さくなり、このため、外部から適当な強度の磁界を印加することにより、上記部位の自発磁化を一定方向に揃えることができる。また、レーザ光をクロック毎のパルスとして印加することにより、ピットのエッジが鮮明になり、高密度な記録ピットを形成することができる。
【0018】
このような磁界変調パルス記録方式において、装置内外の環境温度の上昇等により、光磁気ディスクの温度が上昇すると、光ビームのレーザパワーは小さくても、光磁気ディスクがキュリー点まで上昇して記録可能となる。しかしながら、極めて小さなマークを記録するような系においては、高温時にはノイズが大きくなり、きれいなピットの記録が困難になり記録特性が悪化する。これに対して、ディスクの温度が低い場合は、ピットはきれいに記録できるものの、大きなレーザパワーが必要となる。このような知見に基づき、本願発明者等が鋭意実験研究した結果、レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅をディスクの温度に応じて切り替えることで、全ての温度範囲において良好な記録特性が得られることを見出した。即ち、ディスクの温度が高い場合にはパルス幅を細く、ディスクの温度が低い場合にはパルス幅を太く設定することにより、レーザの出射パワーの定格を超えないピーク・パワー範囲で、ディスクの温度にかかわらず高精細なピットを記録することができる。以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
一般的に、パルス磁界変調の光磁気ディスクの場合、パルス幅を細くして記録した方がマークがきれいに形成されるため、記録特性が向上することが知られている。特にDWDDのように極めて小さなマークを書かなければいけない系においては、その傾向は顕著にみられる。
【0020】
図1は、高温時(ディスク温度Td=70℃)のMD(ミニディスク)3における記録特性を示すグラフ図である。なお、MD3については後述する。図1においては、横軸は、光ビームの記録レーザパワーの平均値(mean_Pw)を示し、縦軸は、ビット誤り率(bit error rate)を示し、パルス周期における最大パルス幅を100%としたときのパルス幅(Pulse duty)が40%の記録パルス、50%の記録パルス、及び60%の記録パルスのレーザパワーに対するビット誤り率a1、b1及びc1を示す。図1に示すように、特に、高温時において、パルス幅が太い方がビット誤り率が大きくなり、また、パルス幅の違いによって、エラーレートの変動が大きくなり、記録ピットの品質を保持することが難しくなる。
【0021】
しかし、パルス幅を狭くしてビット誤り率を下げようとすると、記録動作に必要なレーザパワーを維持するためには、大きなピーク・パワーが必要となり、レーザ出力手段であるLD(Laser Diode)への負担が大きくなる。特に、ディスクが低温の時には、ディスクをキュリー温度まで上昇させるために高いレーザパワーを必要とするため、パルス幅が小さいと、大きなピーク・パワーが必要になってしまい、特に厳しい条件となる。
【0022】
即ち、高温時には、ディスクをキュリー温度まで上昇させるための記録に必要なレーザパワーは小さくてよいものの、パルス幅の変化に対するビット誤り率の変化の割合が大きく、よって、パルス幅の変化に対して記録特性の劣化の度合いが大きくなる。一方、低温時には、パルス幅が変化してもビット誤り率はそれほど変化せず、記録特性の劣化が少ないものの、高いレーザパワーを必要とする。
【0023】
なお、ビット誤り率は、ディスクの温度に比例して悪化し始め、一例としては、例えば60℃を超えるような高温になると急激に悪化する。但し、特に高密度で鮮明なピットの記録が要求されるような光磁気ディスクでは全て、高温になるほどビット誤り率が悪化し、このようにビット誤り率が悪化し始める温度、急激に悪化する温度等はディスクの膜設計等によって異なるため特に限定されるものではない。
【0024】
図2は、横軸にディスク温度をとり、縦軸に対物出射パワー(ピーク・パワー)をとって、各ディスク温度において、記録パルスの各パルス幅における必要なピーク・パワーを示すグラフ図である。図2には、ディスク温度Td=25℃における記録パワー(レーザパワー)の平均値がPw=4.5mW、記録パワー温度勾配(温度に対する対物出射パワーの変化率)がKw=−0.6%/℃のディスクについての測定結果を示す。図2は、パルス周期における最大パルス幅を100%としたときの記録パルスのパルス幅(Pulse duty)が40%の記録パルス、50%の記録パルス、及び60%の記録パルスのディスク温度に対するピーク・パワーa2、b2及びc2を示す。
【0025】
図2に示すように、ディスクが同じ温度である場合、破線a2で示すように記録パルスの幅が狭いと、高いピーク・パワーが必要となるが、破線c2で示すように記録パルスの幅が太いと、ピーク・パワーは小さくても所望のレーザパワーを得ることができる。また、ディスクの温度が高いときは、記録パルス幅は狭くても、それほど高いピーク・パワーは必要ではないのに対し、ディスクの温度が低い温度のときは、大きなレーザパワーが必要となるため、大きい記録パルス幅又は高いピーク・パワーが必要となり、狭いパルス幅では、破線L1で示す出射パワーのOP(光学ピックアップ:optical pickup)の最大定格を超えてしまう場合がある。
【0026】
ここで図2に示す場合では、OPの最大定格を10mWとした場合、Pulse duty=60%の記録パルスc2は、図2に示す測定内においては、OPの定格を超えないのに対し、Pulse duty=50%の記録パルスb2は10℃以下で、またPulse duty=40%の記録パルスa2は45℃以下でOPの定格を超えてしまう。
【0027】
そこで、図1に示すようなパルス幅の違いによる記録特性の差が厳しい高温時にはパルス幅を狭め、また、パルス幅依存性が小さいものの大きいパワーが必要となる低温時にはパルス幅を大きくするよう、パルス幅を温度によって切り替えることにより、記録特性を保証しつつ、OPの最大出力を押さえることが可能となる。
【0028】
例えば、図2に示す例においては、実線L2で示すように、パルス幅をPulse duty=40%、50%、60%の3段階設け、温度に応じて、OPの定格を超えない範囲において、段階的に設けられたPulse dutyのうち、最も小さいパルス幅を選択して切り替えるようにする。即ち、−10℃乃至+10℃においては、Pulse duty=60%、+10℃乃至+50℃ではPulse duty=50%、+50℃乃至+70℃ではPulse duty=40%として段階的に切り替えることにより、全ての温度範囲において、出射パワーがOPの定格を超えることはないと共に、高温領域では、パルス幅を狭くすることで、エラーレートを小さくして高精細なマークの記録が可能となる。
【0029】
パルス幅の切り替えは、各ティスク温度において、各パルス幅とそのパルス幅に対する対物出射パワー(ピーク・パワー)とを測定しておくか、又はこのような実験結果を基に、各ディスク温度における異なるパルス幅に対する対物出射パワー(ピーク・パワー)を算出しておき、テーブル化するなどし、これを参照することで行うことができる。そして、ティスクの温度が低温のときには、LDの定格を超えないようにするためパルス幅を太くし、ディスクの温度が高いときには、低温時に比してレーザパワーは小さくてよいので、記録時のパルス幅を細くすることができ、これにより高温であっても記録品質を維持することができる。即ち、OPの最大定格を超えることがない最小のパルス幅を選択するようにしておけば、全温度範囲において、記録特性を保証することができる。
【0030】
上述の図1及び図2の例においては、ディスクの温度Tdは、ディスクの温度を直接測定したものであるが、直接ディスクの温度を測定できないような記録装置においては、ディスク近傍に温度センサを設けるか、装置内の温度、又は装置外部の温度とディスクの温度との関係を予め調べておき、装置内の温度又は装置外部の温度から、最適な記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーを選択することができる。また、後述するように、ディスク自体に温度検出手段を設け、この温度検出結果に応じて最適な記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーを選択することも可能である。
【0031】
図3は、記録再生装置を示すブロック図である。図3に示すように、記録再生装置は、光磁気ディスク1を所定の回転数で回転駆動するスピンドルモータ2と、スピンドルモータ2の回転速度をサーボ制御するスピンドル制御部3と、回転されている光ディスク1に対してレーザ光を照射する光学ピックアップ4と、光学ピックアップ4のレーザ出力のオン/オフ及び出力レベルを制御するレーザ制御部5とを有する。更に、インターフェイス部19に接続されたホストコンピュータ90と、ホストコンピュータ90から記録要求、再生要求を受け取り、データの記録/再生動作を実行するコントローラ6とを有している。更にまた、記録データをエンコードするエンコーダ25と、記録データに応じてN又はSの磁界を印加する磁気ヘッド27と、磁気ヘッド27を制御する磁気ヘッドドライバ26とを有している。
【0032】
光磁気ディスク1は、スピンドルモータ2によって所定の回転数で回転駆動される。スピンドルモータ2の回転速度サーボ制御はスピンドル制御部3によって行なわれる。例えばスピンドル制御部3はスピンドルモータ2からのFGパルス(回転速度に同期した周波数信号)などによりスピンドルモータ2の回転速度を検出するとともに、コントローラ6から基準速度情報SKが供給され、基準速度情報SKとスピンドルモータ2の回転速度を比較して、その誤差情報に基づいてスピンドルモータ2の加減速を行なうことで所要の回転速度でのディスク回転動作を実現させる。
【0033】
回転されている光ディスク1に対しては、光学ピックアップ4からのレーザ光が照射される。光学ピックアップ4には、例えばレーザダイオードやレーザカプラなどによるレーザ光源4c、各種レンズやビームスプリッタなどによる光学系4e、レーザ光の出力端となる対物レンズ4a、ディスクからの反射光を検出するディテクタ4d、対物レンズ4aをトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持する2軸機構4b等が設けられる。光学ピックアップ4においてレーザ光源4cからのレーザ出力のオン/オフ及び出力レベルはレーザ制御部5によって制御される。
【0034】
この記録再生装置は、そのインターフェイス部19によりホストコンピュータ90と接続されるが、データの記録/再生動作はコントローラ6がホストコンピュータ90からの記録要求、再生要求を受け取ることにより実行されることになる。記録時にはホストコンピュータ90から、記録要求とともに記録すべきデータが供給される。記録データDRECはインターフェイス部19からエンコーダ25に供給され、所要のエンコード処理が行なわれる。
【0035】
本実施の形態の記録再生装置は、記録方式としてレーザストローブ磁界変調方式が採用されるものとするが、この記録方式では、エンコーダ25でエンコードされた記録データを磁気ヘッドドライバ26に供給し、磁気ヘッドドライバ26は、記録データに応じて磁気ヘッド27からN又はSの磁界を印加するようにしている。そして、レーザ制御部5において、磁気ヘッド27により磁界として印加される記録データのタイミングに同期するようにして、レーザ光源4cにおけるレーザダイオードを駆動するための記録パルスを出力する。これによりレーザ光源4cからのレーザ出力はデータ記録に適合するタイミングでパルス発光されることになる。
【0036】
この記録パルスは、上述したように、記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーを光磁気ディスク1の温度に応じたものとするため、この光磁気ディスク11の温度を検知するために、例えばサーミスタ等の温度センサ20が設けられ、この温度センサ20の温度検出結果がレーザ制御部5に供給され、レーザ制御部5では、この温度検出結果に基づき、そのパルス幅及びピーク・パワーを可変設定した記録パルスを出力可能なように構成される。ディスク1の温度に関するデータはコントローラ6にも入力され、このコントローラ6にて、レーザ制御部5の記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーが制御される。
【0037】
レーザ制御部5の制御は、図2に示すように、予め異なる種々の温度で記録パルス幅を可変設定し、その際のエラーレート及び必要なピーク・パワーを測定しておき、各温度に対して、OP定格を超えないピーク・パワーで記録可能な最も狭い幅の記録パルスを使用できるようなパルス幅及びそのピーク・パワーのデータを算出、あるいは、実験的に求めてテーブル化し、測定された温度に応じたこれらの値を読み出してレーザ制御部5へ設定することにより、あるいは、この温度に基づいた適切な演算により行われる。
【0038】
図4は、記録再生装置の記録パルスの制御に関わる要部を示すブロック図である。また、図5は、記録データDRECと検出温度情報に応じて切り替え設定される記録パルスを示す図であって、(a)乃至(d)は、夫々記録データ、ディスク温度が60℃における記録パルス、ディスク温度が30℃における記録パルス及びディスク温度が0℃における記録パルスを示す模式図である。
【0039】
図4に示すように、レーザ制御部5は、パルス幅を設定するパルス幅設定回路5aと、記録パルスのピーク・パワーを設定するパルス高さ設定回路5bとから構成され、データクロックDCKに基づいたタイミングで記録パルスが生成され、レーザ発光源4cのレーザダイオードに出力する。
【0040】
パルス高さ設定回路5bでは、例えば記録パルスについて、レーザダイオードを適正なレーザパワーで駆動するための増幅等を行なって所要のレベルとしたうえで、レーザ発光源4cのレーザダイオードに出力する。また、記録パルスのパルス幅は、パルス幅設定回路5aにより制御される。パルス幅設回路5aは、コントローラ6から送信されるパルス幅設定制御信号SCに基づいて、記録パルスをディスク温度に最適なパルス幅に切り替え設定する。
【0041】
また、記録パルスのレーザパワーは、データがN極の場合とS極の場合とで互いに異なるようにされることから、レーザ制御部5に対してはエンコーダ25から記録データが入力されるようにし、入力された記録データに対応する磁界極性を判断して、この磁界極性に対応した適正タイミングで記録パルスのピーク・パワーの設定を実行するように構成される。
【0042】
コントローラ6は、温度センサ20からの温度情報が供給され、これに基づき、例えばコントローラ6内に設けられたメモリ6aのテーブルから温度に対応するパルス幅及びピーク・パワーを読み出し、これに基づき、パルス幅設定回路5a及びパルス高さ設定回路5bを制御する。
【0043】
具体的には、例えば図2に基づき作成されたテーブル等を参照し、図5(a)に示すように、検出温度が10℃未満の場合は、パルス周期に対するパルス幅が60%(duty=60%)、検出温度が10℃以上、50℃未満の場合は、パルス幅が50%(duty=50%)、検出温度が50℃以上の場合は、パルス幅が40%(duty=40%)のパルス幅に切り替えられるよう、パルス幅設定回路5aを制御する。また、同時に各温度において、必要となるピーク・パワーを取得し、これに基づきパルス高さ設定回路5bを制御するものである。
【0044】
上述したように、温度に応じてパルス幅を切り替えるため、ピーク・パワーはOPの定格を超えることがなく、OPの最大定格以下で、段階的に設定されたパルス幅のうち最も狭いパルス幅を選択することができ、高温時の記録ピットの品質を維持することができる。なお、パルス幅は温度に応じて連続的に可変設定するものとしてもよいが、パルス幅を図2に示す如く、温度に応じて段階的に切り替えると、パルス幅設定回路5aにおける切り替え制御が容易であり、装置への負担が少ない。
【0045】
図3に戻って、また、光学ピックアップ4によるデータ読取位置は、半径方向に移動可能とされている。具体的には図示していないが、光学ピックアップ4の全体をディスク半径方向に移動可能とするスレッド機構が設けられ、これによって読取位置の大きい移動が行なわれるとともに、対物レンズ4aが2軸機構4bにディスク半径方向に移動される、即ちトラッキングサーボ動作により読取位置の小さい移動が行なわれる。
【0046】
なお、光学ピックアップ4を移動させるスレッド機構に代えて、スピンドルモータ2と共にディスク1をスライド移動させる機構を設けてもよい。また、対物レンズ4aが2軸機構4bにディスク1に対して接離する方向に移動されることで、レーザスポットLSPのフォーカス制御が行なわれる。
【0047】
光学ピックアップ4のディテクタ4dとしては例えば4分割の受光領域を有する4分割ディテクタ、又は磁界データを磁気カー効果による偏光成分ごとの検出を行ない、光磁気データとしてのRF信号を得るディテクタ等が設けられる。
【0048】
このディテクタ4dの各受光領域からは、それぞれ受光光量に応じた電流信号S1が出力されるが、これらはI/V変換マトリクスアンプ7に供給される。I/V変換マトリクスアンプ7では、受光光量信号S1について電流−電圧変換を行なうとともに、各受光領域からの信号の演算処理でRF信号、プッシュプル信号、フォーカスエラー信号FE等の必要な信号を生成する。
【0049】
フォーカス状態の誤差情報となるフォーカスエラー信号FEはサーボコントローラ8に供給される。サーボコントローラ8にはフォーカス系の処理部としてフォーカス位相補償回路やフォーカスドライバなどが搭載されており、フォーカスエラー信号FEに基づいたフォーカスドライブ信号を発生させて2軸機構4bのフォーカスコイルに印加する。これによって対物レンズ4aをジャストフォーカスポイントに収束させるフォーカスサーボ系が構成される。
【0050】
I/V変換マトリクスアンプ7からは、サーボクロックSCKやデータクロックDCKの生成のために用いるRF信号が信号S2として出力される。ここで、信号S2は、コントローラ6にも分岐して供給されて、後述するアシンメトリ補正処理におけるオフセットレベル検出のために用いられる。上記信号S2はクランプ回路9でRF信号の低周波数変動が除去され、A/D変換器10でデジタル化された信号S3となる。この信号S3はコントローラ6、PLL回路11、及びトラッキングエラー生成部16に供給される。
【0051】
PLL回路11では信号S3と発振出力の位相誤差に基づいて内部発振器の発振周波数を制御すること、及び所定の分周処理を行なうことで、RF信号に同期したサーボクロックSCKを発生させる。このサーボクロックSCKはA/D変換器10でのサンプリングクロックとして用いられるとともに、タイミングコントローラ17に供給される。またPLL回路11ではサーボクロックSCKを分周してデータクロックDCKが生成され、タイミングコントローラ17、レーザ制御部5に供給される。またA/D変換器13でのサンプリングクロックとして用いられる。
【0052】
タイミングコントローラ17はサーボクロックSCK、データクロックDCKに基づいて、各部に対して必要なタイミング信号を発生させる。例えば3相トラッキング動作のためのサーボピットを抽出するサンプリングタイミングPs、データ検出部14でのデコード動作のための同期タイミングDSY等を発生させる。
【0053】
PLL回路11、タイミングコントローラ17、トラッキングエラー生成部16により、いわゆる3相トラッキング制御によるトラッキングエラー信号TEが生成され、サーボコントローラ8に供給する。
【0054】
I/V変換マトリクスアンプ7からは、データ抽出のために用いるRF信号やプッシュプル信号が信号S4として出力される。この信号S4はクランプ回路12でRF信号の低周波数変動が除去され、A/D変換器13でデジタル化された信号S5となる。
【0055】
この信号S5はデータ検出部(即ちデコーダ)14に供給される。データ検出部14ではタイミングコントローラ17がデータクロックDCKに基づいて発生させる同期タイミングDSYに基づいてデータデコード処理を行ない、再生データDPBを得る。例えば波形等化処理、記録フォーマットとして採用されている変調処理に対する復調処理、エラー訂正処理等が行なわれ再生データDPBとしてエコードされる。この再生データDPBはインターフェイス部19を介してホストコンピュータ90に供給されることになる。
【0056】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、ディスクの温度検出は、上述したようにサーミスタ等の温度センサ20を光磁気ディスク11の近傍に設けて検出することもできるが、例えば、特開平06−338057号公報に記載されているように、熱により抵抗値が変化する材料、例えばサーミスタに使用されるマンガン、コバルト等の酸化物半導体が全面に挟み込まれたディスクを使用することもでき、このサーミスタ層の抵抗値の変化からディスクの温度を検出して、この検出結果に応じてパルス幅及びピーク・パワーを調節するようにしてもよい。具体的には、図6に示すように、ディスク300には、樹脂層361の間に、温度に応じた抵抗値を示すサーミスタ層662が挟み込まれ、サーミスタ層662はディスク306のハブの部分でディスク300の表面に露出し、電極を兼ねている。サーミスタ層362の内側には樹脂部分363が形成され、ディスク300の中央にはスピンドル用の穴が形成されている。サーミスタ層362の露出部分はディスク300に対して同心円状に形成され、この露出部分に対してディスク300の両面から接点309により電気的に接触を保ち、サーミスタ層362に電流を流し、接点309に現れる電圧を測定することによりその抵抗値を測定し、この抵抗値を温度に変換してディスク300の温度を測定するものである。
【0057】
また、例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、また、インターネットその他の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。
【0058】
次に、このような記録再生装置(ディスクドライブ装置)の具体例について説明する。本具体例に示すディスクドライブ装置は、従来の光磁気記録方式を採用したディスク状記録媒体に対して、このディスク状記録媒体の記録再生方式として通常用いられ記録フォーマットとは異なる信号方式を適用することによって、従来の光磁気記録媒体の記録容量を増加することを実現するものである。更に、高密度記録技術及び新規ファイルシステムを適用することによって、従来の光磁気記録媒体と筐体外形及び記録再生光学系に互換性を有しつつ、記録容量を飛躍的に増加することを可能にした記録形式を提供するものである。
【0059】
ここでは、先ず、ディスク状の光磁気記録媒体として、ミニディスク(登録商標)方式の記録媒体に適用した場合に関して説明する。ここでは、特に、通常用いられる記録形式とは異なる形式を適用することによって、従来の光磁気記録媒体を用いて、その記録容量を増加することを実現したディスクを「次世代MD1」とし、高密度記録可能な新規記録媒体に対して新規記録形式を適用することにより、記録容量の増加を実現したディスクを「次世代MD2」として説明する。
【0060】
以下では、次世代ディスクMD1及び次世代ディスクMD2の仕様例を説明するとともに、本発明に係るアドレス変換方法を適用してこれら両ディスクに対する記録データを生成する処理について説明する。
【0061】
1.ディスク仕様及びエリア構造
まず、従来のミニディスク、次世代MD1及び次世代MD2の仕様について図7を用いて説明する。ミニディスク(及びMD−DATA)の物理フォーマットは、以下のように定められている。トラックピッチは、1.6μm、ビット長は、0.59μm/bitとなる。また、レーザ波長λは、λ=780nmであり、光学ヘッドの開口率は、NA=0.45としている。記録方式としては、グルーブ(ディスク盤面上の溝)をトラックとして記録再生に用いるグルーブ記録方式を採用している。また、アドレス方式としては、ディスク盤面上にシングルスパイラルのグルーブを形成し、このグルーブの両側に対して所定の周波数(22.05KHz)で蛇行したウォブル(Wobble)を形成し、絶対アドレスを上記周波数を基準にFM変調してウォブルドグルーブトラックに記録する方式を採っている。なお、本明細書では、ウォブルとして記録される絶対アドレスをADIP(Address in Pregroove)ともいう。
【0062】
従来のMDでは、メインデータ部である32セクタにリンクセクタである4セクタを付加して合計36セクタを1クラスタ単位として記録を行っている。上記ADIP信号はクラスタアドレス、セクタアドレスから構成される。上記クラスタアドレスは、8ビットのクラスタHと8ビットのクラスタLとから構成され、セクタアドレスは、4ビットのセクタから構成される。
【0063】
また、従来のミニディスクでは、記録データの変調方式としてEFM(8−14変換)変調方式が採用されている。また、誤り訂正方式としては、ACIRC(Advanced Cross Interleave Reed−Solomon Code)を用いている。データインターリーブには、畳み込み型を採用している。これにより、データの冗長度は、46.3%となっている。
【0064】
また、従来のミニディスクにおけるデータの検出方式は、ビットバイビット方式であって、ディスク駆動方式としては、CLV(Constant Linear Velocity)が採用されている。CLVの線速度は、1.2m/sである。
【0065】
記録再生時の標準のデータレートは、133kB/s、記録容量は、164MB(MD−DATAでは、140MB)である。また、データの最小書換単位(単位クラスタ)は、上述のように32個のメインセクタと4個のリンクセクタによる36セクタで構成されている。
【0066】
続いて、本具体例として示す次世代MD1に関して説明する。次世代MD1は、上述した従来のミニディスクと記録媒体の物理的仕様は、同一である。そのため、トラックピッチは、1.6μm、レーザ波長λは、λ=780nmであり、光学ヘッドの開口率は、NA=0.45である。記録方式としては、グルーブ記録方式を採用している。また、アドレス方式は、ADIPを利用する。このように、ディスクドライブ装置における光学系の構成やADIPアドレス読出方式、サーボ処理は、従来のミニディスクと同様であるため、従来ディスクとの互換性が達成されている。
【0067】
次世代MD1は、記録データの変調方式として、高密度記録に適合したRLL(1−7)PP変調方式(RLL;Run Length Limited、PP:Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))を採用している。また、誤り訂正方式としては、より訂正能力の高いBIS(Burst Indicator Subcode)付きのRS−LDC(Reed Solomon−Long Distance Code)方式を用いている。
【0068】
具体的には、ホストアプリケーション等から供給されるユーザデータの2048バイトに4バイトのEDC(Error Detection Code)を付加した2052バイトを1セクタ(データセクタ、後述するディスク上の物理セクタとは異なる)とし、図8に示すように、Sector0〜Sector31の32セクタを304列×216行のブロックにまとめる。ここで、各セクタの2052バイトに対しては、所定の疑似乱数との排他的論理和(Ex−OR)をとるようなスクランブル処理が施される。このスクランブル処理されたブロックの各列に対して32バイトのパリティを付加して、304列×248行のLDC(Long Distance Code)ブロックを構成する。このLDCブロックにインターリーブ処理を施して、152列×496行のブロック(Interleaved LDC Block)とし、これを図9に示すように38列ずつ1列の上記BISを介して配列することで155列×496行の構造とし、さらに先頭位置に2.5バイト分のフレーム同期コード(Frame Sync)を付加して、1行を1フレームに対応させ、157.5バイト×496フレームの構造とする。この図9の各行が、後述する図15に示す1レコーディングブロック(クラスタ)内のデータ領域のFrame10〜Frame505の496フレームに相当する。
【0069】
以上のデータ構造において、データインターリーブは、ブロック完結型とする。これによりデータの冗長度は、20.50%になる。また、データの検出方式として、PR(1,2,1)MLによるビタビ復号方式を用いる。
【0070】
ディスク駆動方式には、CLV方式を用い、その線速度は、2.4m/sとする。記録再生時の標準データレートは、4.4MB/sである。この方式を採用することにより、総記録容量を300MBにすることができる。変調方式をEFMからRLL(1−7)PP変調方式とすることによって、ウインドウマージンが0.5から0.666となるため、1.33倍の高密度化が実現できる。また、データの最小書換単位であるクラスタは、16セクタ、64kBで構成される。このように記録変調方式をCIRC方式からBIS付きのRS−LDC方式及びセクタ構造の差異とビタビ復号を用いる方式にすることで、データ効率が53.7%から79.5%となるため、1.48倍の高密度化が実現できる。
【0071】
これらを総合すると、次世代MD1は、記録容量を従来ミニディスクの約2倍である300MBにすることができる。
【0072】
一方、次世代MD2は、例えば、磁壁移動検出方式(DWDD:Domain Wall Displacement Detection)等の高密度化記録技術を適用した記録媒体であって、上述した従来ミニディスク及び次世代MD1とは、物理フォーマットが異なっている。次世代MD2は、トラックピッチが1.25μm、ビット長が0.16μm/bitであり、線方向に高密度化されている。
【0073】
また、従来ミニディスク及び次世代MD1との互換を採るため、光学系、読出方式、サーボ処理等は、従来の規格に準じて、レーザ波長λは、λ=780nm、光学ヘッドの開口率は、NA=0.45とする。記録方式は、グルーブ記録方式、アドレス方式は、ADIPを利用した方式とする。また、筐体外形も従来ミニディスク及び次世代MD1と同一規格とする。
【0074】
但し、従来ミニディスク及び次世代MD1と同等の光学系を用いて、上述のように従来より狭いトラックピッチ及び線密度(ビット長)を読み取る際には、デトラックマージン、ランド及びグルーブからのクロストーク、ウォブルのクロストーク、フォーカス漏れ、CT信号等における制約条件を解消する必要がある。そのため、次世代MD2では、グルーブの溝深さ、傾斜、幅等を変更した点が特徴的である。具体的には、グルーブの溝深さを160nm〜180nm、傾斜を60°〜70°、幅を600nm〜800nmの範囲と定める。
【0075】
また、次世代MD2は、記録データの変調方式として、高密度記録に適合したRLL(1−7)PP変調方式(RLL;Run Length Limited、PP:Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))を採用している。また、誤り訂正方式としては、より訂正能力の高いBIS(Burst Indicator Subcode)付きのRS−LDC(Reed Solomon−Long Distance Code)方式を用いている。
【0076】
データインターリーブは、ブロック完結型とする。これによりデータの冗長度は、20.50%になる。またデータの検出方式は、PR(1,−1)MLによるビタビ復号方式を用いる。また、データの最小書換単位であるクラスタは、16セクタ、64kBで構成されている。
【0077】
ディスク駆動方式には、ZCAV(Zone Constant Angular Velocity)方式を用い、その線速度は、2.0m/sとする。記録再生時の標準データレートは、9.8MB/sである。したがって、次世代MD2では、DWDD方式及びこの駆動方式を採用することにより、総記録容量を1GBにできる。
【0078】
本具体例に示す次世代MD1の盤面上のエリア構造例を図10、図11に模式的に示す。次世代MD1は、従来ミニディスクと同じ媒体であって、ディスクの最内周側は、プリマスタードエリアとして、PTOC(Premasterd Table Of Contents)が設けられている。ここには、ディスク管理情報が物理的な構造変形によるエンボスピットとして記録されている。
【0079】
プリマスタードエリアより外周は、光磁気記録可能なレコーダブルエリアとされ、記録トラックの案内溝としてのグルーブが形成された記録再生可能領域である。このレコーダブルエリアの最内周側は、UTOC(User Table Of Contents)領域であって、このUTOC領域には、UTOC情報が記述されるとともに、プリマスタードエリアとの緩衝エリアや、レーザ光の出力パワー調整等のために用いられるパワーキャリブレーションエリアが設けられている。
【0080】
次世代MD2は、図11に示すように、高密度化を図るためにプリピットを用いない。したがって、次世代MD2には、PTOC領域がない。次世代MD2には、レコーダブルエリアのさらに内周領域に、著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報、他の非公開情報等を記録するユニークIDエリア(Unique ID;UID)が設けられている。このUIDエリアは、次世代MD2に適用されるDWDD方式とは異なる記録方式で記録されている。
【0081】
なお、ここでは、次世代MD1及び次世代MD2に音楽データ用のオーディオトラックとデータトラックとをディスク上に混在記録することもできる。この場合、例えば、図12に示すように、データエリアに少なくとも1つのオーディオトラックが記録されたオーディオ記録領域AAと、少なくとも1つのデータトラックが記録されたPC用データ記録領域DAとがそれぞれ任意の位置に形成されることになる。
【0082】
一連のオーディオトラックやデータトラックは、ディスク上で必ずしも物理的に連続して記録される必要はなく、図12に示すように複数のパーツに分割して記録されていてもよい。パーツとは、物理的に連続して記録される区間を示す。すなわち、図12のように物理的に離れた2つのPCデータ記録領域が存在する場合でも、データトラックの数としては、1つの場合もあり、複数の場合もある。但し、図12は、次世代MD1の物理的仕様に関して示したものであるが、次世代MD2に関しても同様に、オーディオ記録領域AAとPC用データ記録領域DAとを混在して記録することができる。
【0083】
上述した物理的仕様を有する次世代MD1と次世代MD2との互換性を有した記録再生装置の具体例に関しては、後段で詳細に説明する。
【0084】
2.ディスクの管理構造
図13及び図14に基づいて、本具体例のディスクの管理構造を説明する。図13は、次世代MD1のデータ管理構造を示したものであり、図14は、次世代MD2のデータ管理構造を示したものである。
【0085】
次世代MD1では、上述したように、従来のミニディスクと同一の媒体であるため、次世代MD1では、従来ミニディスクで採用されているように書換不可能なエンボスピットによりPTOCが記録されている。このPTOCには、ディスクの総容量、UTOC領域におけるUTOC位置、パワーキャリブレーションエリアの位置、データエリアの開始位置、データエリアの終了位置(リードアウト位置)等が管理情報として記録されている。
【0086】
次世代MD1では、ADIPアドレス0000〜0002には、レーザの書込出力を調整するためのパワーキャリブレーションエリア(Rec Power Calibration Area)が設けられている。続く0003〜0005には、UTOCが記録される。UTOCには、トラック(オーディオトラック/データトラック)の記録・消去等に応じて書き換えられる管理情報が含まれ、各トラック及びトラックを構成するパーツの開始位置、終了位置等を管理している。また、データエリアにおいて未だトラックが記録されていないフリーエリア、すなわち書込可能領域のパーツも管理している。UTOC上では、PC用データ全体をMDオーディオデータによらない1つのトラックとして管理している。そのため、仮にオーディオトラックとデータトラックとを混在記録したとしても、複数のパーツに分割されたPC用データの記録位置を管理できる。
【0087】
また、UTOCデータは、このUTOC領域における特定のADIPクラスタに記録され、UTOCデータは、このADIPクラスタ内のセクタ毎に、その内容が定義されている。具体的には、UTOCセクタ0(このADIPクラスタ内の先頭のADIPセクタ)は、トラックやフリーエリアにあたるパーツを管理しており、UTOCセクタ1及びセクタ4は、トラックに対応した文字情報を管理している。また、UTOCセクタ2には、トラックに対応した記録日時を管理する情報が書き込まれる。
【0088】
UTOCセクタ0は、記録されたデータや記録可能な未記録領域、さらにデータの管理情報等が記録されているデータ領域である。例えば、ディスクにデータを記録する際、ディスクドライブ装置は、UTOCセクタ0からディスク上の未記録領域を探し出し、ここにデータを記録する。また、再生時には、再生すべきデータトラックが記録されているエリアをUTOCセクタ0から判別し、そのエリアにアクセスして再生動作を行う。
【0089】
なお、次世代MD1では、PTOC及びUTOCは、従来のミニディスクシステムに準拠する方式、ここではEFM変調方式により変調されたデータとして記録されている。したがって、次世代MD1は、EFM変調方式により変調されたデータとして記録された領域と、RS−LDC及びRLL(1−7)PP変調方式で変調された高密度データとして記録された領域とを有することになる。
【0090】
また、ADIPアドレス0032に記述されるアラートトラックには、従来ミニディスクのディスクドライバ装置に次世代MD1を挿入したとしても、この媒体が従来ミニディスクのディスクドライバ装置に対応していないことを知らせるための情報が格納されている。この情報は、「このディスクは、この再生装置に対応していないフォーマットです。」等の音声データ、或いは警告音データとしてもよい。また、表示部を備えるディスクドライバ装置であれば、この旨を表示するためのデータであってもよい。このアラートトラックは、従来ミニディスクに対応したディスクドライバ装置でも読取可能なように、EFM変調方式によって記録されている。
【0091】
ADIPアドレス0034には、次世代MD1のディスク情報を表したディスクディスクリプションテーブル(Disc Description Table;DDT)が記録される。DDTには、フォーマット形式、ディスク内論理クラスタの総数、媒体固有のID、このDDTの更新情報、不良クラスタ情報等が記述される。
【0092】
DDT領域からは、RS−LDC及びRLL(1−7)PP変調方式で変調された高密度データとして記録されるため、アラートトラックとDDTとの間には、ガードバンド領域が設けられている。
【0093】
また、RLL(1−7)PP変調方式で変調された高密度データが記録される最も若いADIPアドレス、すなわち、DDTの先頭アドレスには、ここを0000とする論理クラスタ番号(Logical Cluster Number;LCN)が付される。1論理クラスタは、65,536バイトであり、この論理クラスタが読み書き最小単位となる。なお、ADIPアドレス0006〜0031は、リザーブされている。
【0094】
続くADIPアドレス0036〜0038には、認証によって公開可能となるセキュアエリア(Secure Area)が設けられている。このセキュアエリアによって、データを構成する各クラスタの公開可・不可等の属性を管理している。特に、このセキュアエリアでは、著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報等を記録する。また、このほかの各種の非公開情報を記録することができる。この公開不可領域は、特別に許可された特定外部機器のみが限定的にアクセスできるようになっており、このアクセス可能な外部機器を認証する情報も含まれる。
【0095】
ADIPアドレス0038からは、書込及び読取自由なユーザエリア(User Area)(任意データ長)とスペアエリア(Spare Area)(データ長8)とが記述される。ユーザエリアに記録されたデータは、LCNの昇順に並べたとき、先頭から2,048バイトを1単位としたユーザセクタ(User Sector)に区切られており、PC等の外部機器からは、先頭のユーザセクタを0000とするユーザセクタ番号(User Sector Number;USN)を付してFATファイルシステムにより管理されている。
【0096】
続いて、次世代MD2のデータ管理構造について図14を用いて説明する。次世代MD2は、PTOCエリアを持たない。そのため、ディスクの総容量、パワーキャリブレーションエリアの位置、データエリアの開始位置、データエリアの終了位置(リードアウト位置)等のディスク管理情報は、PDPT(PreFormat Disc Parameter Table)として全てADIP情報に含まれて記録されている。データは、BIS付きのRS−LDC及びRLL(1−7)PP変調方式で変調され、DWDD方式で記録されている。
【0097】
また、リードインエリア及びリードアウトエリアには、レーザパワーキャリブレーションエリア(Power Calibration Area;PCA)が設けられる。次世代MD2では、PCAに続くADIPアドレスを0000としてLCNを付ける。
【0098】
また、次世代MD2では、次世代MD1におけるUTOC領域に相当するコントロール領域が用意されている。図14には、著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報、他の非公開情報等を記録するユニークIDエリア(Unique ID;UID)が示されているが、実際には、このUIDエリアは、リードイン領域のさらに内周位置に、通常のDWDD方式とは異なる記録方式で記録されている。
【0099】
次世代MD1及び次世代MD2のファイルは、ともにFATファイルシステムに基づいて管理される。例えば、各データトラックは、それぞれ独自にFATファイルシステムを持つ。或いは、複数のデータトラックにわたって1つのFATファイルシステムを記録するようにもできる。
【0100】
3.ADIPセクタ/クラスタ構造とデータブロック
続いて、本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2のADIPセクタ構造とデータブロックとの関係について図15を用いて説明する。従来のミニディスク(MD)システムでは、ADIPとして記録された物理アドレスに対応したクラスタ/セクタ構造が用いられている。本具体例では、説明の便宜上、ADIPアドレスに基づいたクラスタを「ADIPクラスタ」と記す。また、次世代MD1及び次世代MD2におけるアドレスに基づくクラスタを「レコーディングブロック(Recording Block)」あるいは「次世代MDクラスタ」と記す。
【0101】
次世代MD1及び次世代MD2では、データトラックは、図15に示すようにアドレスの最小単位であるクラスタの連続によって記録されたデータストリームとして扱われている。
【0102】
図15に示すように次世代MD1では、従来の1クラスタ(36セクタ)を2分割して、1レコーディングブロックを18セクタで構成し、次世代MD2では16セクタで構成する。
【0103】
図15に示す1レコーディングブロック(1次世代MDクラスタ)のデータ構造としては、10フレームのプリアンブルと、6フレームのポストアンブルと、496フレームのデータ部とからなる512フレームから構成されている。さらにこのレコーディングブロック内の1フレームは、同期信号領域と、データ、BIS、DSVとからなる。
【0104】
また、1レコーディングブロックの512フレームのうち、メインデータが記録される496フレームを16等分した各々をアドレスユニット(Address Unit)とよぶ。各アドレスユニットは、31フレームから成る。また、このアドレスユニットの番号をアドレスユニットナンバ(Address Unit Number;AUN)とよぶ。このAUNは、全てのアドレスユニットに付される番号であって、記録信号のアドレス管理に使用される。
【0105】
次世代MD1のように、ADIPに記述された物理的なクラスタ/セクタ構造を有する従来ミニディスクに対して、1−7PP変調方式で変調された高密度データを記録する場合、ディスクに元々記録されたADIPアドレスと、実際に記録するデータブロックのアドレスとが一致しなくなるという問題が生じる。ランダムアクセスは、ADIPアドレスを基準として行われるが、ランダムアクセスでは、データを読み出す際、所望のデータが記録された位置近傍にアクセスしても、記録されたデータを読み出せるが、データを書き込む際には、既に記録されているデータを上書き消去しないように正確な位置にアクセスする必要がある。そのため、ADIPアドレスに対応付けした次世代MDクラスタ/次世代MDセクタからアクセス位置を正確に把握することが重要となる。
【0106】
そこで、次世代MD1の場合、媒体表面上にウォブルとして記録されたADIPアドレスを所定規則で変換して得られるデータ単位によって高密度データクラスタを把握する。この場合、ADIPセクタの整数倍が高密度データクラスタになるようにする。この考え方に基づいて、従来ミニディスクに記録された1ADIPクラスタに対して次世代MDクラスタを記述する際には、各次世代MDクラスタを1/2ADIPクラスタ(18セクタ)区間に対応させる。
【0107】
したがって、次世代MD1では、従来のMDクラスタの1/2クラスタが最小記録単位(レコーディングブロック(Recording Block))として対応付けされている。
【0108】
一方、次世代MD2では、1クラスタが1レコーディングブロックとして扱われるようになっている。
【0109】
なお、本具体例では、前述したように、ホストアプリケーションから供給される2048バイト単位のデータブロックを1論理データセクタ(Logical Data Sector;LDS)とし、このとき同一レコーディングブロック中に記録される32個の論理データセクタの集合を論理データクラスタ(Logical Data Cluster;LDC)としている。
【0110】
以上説明したようなデータ構造とすることにより、次世代MDデータを任意位置へ記録する際、媒体に対してタイミングよく記録できる。また、ADIPアドレス単位であるADIPクラスタ内に整数個の次世代MDクラスタが含まれるようにすることによって、ADIPクラスタアドレスから次世代MDデータクラスタアドレスへのアドレス変換規則が単純化され、換算のための回路又はソフトウェア構成が簡略化できる。
【0111】
なお、図15では、1つのADIPクラスタに2つの次世代MDクラスタを対応付ける例を示したが、1つのADIPクラスタに3以上の次世代MDクラスタを配することもできる。このとき、1つの次世代MDクラスタは、16ADIPセクタから構成される点に限定されず、EFM変調方式とRLL(1−7)PP変調方式におけるデータ記録密度の差や次世代MDクラスタを構成するセクタ数、また1セクタのサイズ等に応じて設定することができる。
【0112】
図15においては、記録媒体上に記録するデータ構造を示したが、次に記録媒体上のグルーブウオ―ブルトラックに記録されているADIP信号を、後述する図19のADIP復調器38で復調した際のデータ構造に関してデータ構造に関して説明する。
【0113】
図16(a)には、次世代MD2のADIPのデータ構造が示され、図16(b)には、次世代MD1のADIPのデータ構造が示されている。
【0114】
次世代MD1では、同期信号と、ディスクにおけるクラスタ番号等を示すクラスタH(Cluster H)情報及びクラスタL(Cluster L)情報と、クラスタ内におけるセクタ番号等を含むセクタ情報(Sector)とが記述されている。同期信号は、4ビットで記述され、クラスタHは、アドレス情報の上位8ビットで記述され、クラスタLは、アドレス情報の下位8ビットで記述され、セクタ情報は、4ビットで記述される。また、後半の14ビットには、CRCが付加されている。以上、42ビットのADIP信号が各ADIPセクタに記録されている。
【0115】
また、次世代MD2では、4ビットの同期信号データと、4ビットのクラスタH(Cluster H)情報、8ビットのクラスタM(Cluster M)情報及び4ビットのクラスタL(Cluster L)情報と、4ビットのセクタ情報とが記述される。後半の18ビットには、BCHのパリティが付加される。次世代MD2でも同様に42ビットのADIP信号が各ADIPセクタに記録されている。
【0116】
ADIPのデータ構造では、上述したクラスタH(Cluster H)情報、クラスタM(Cluster M)及びクラスタL(Cluster L)情報の構成は、任意に決定できる。また、ここに他の付加情報を記述することもできる。例えば、図17に示すように、次世代MD2のADIP信号において、クラスタ情報を上位8ビットのクラスタH(Cluster H)と下位8ビットのクラスタL(Cluster L)とで表すようにし、下位8ビットで表されるクラスタLに替えて、ディスクコントロール情報を記述することもできる。ディスクコントロール情報としては、サーボ信号補正値、再生レーザパワー上限値、再生レーザパワー線速補正係数、記録レーザパワー上限値、記録レーザパワー線速補正係数、記録磁気感度、磁気−レーザパルス位相差、パリティ等があげられる。
【0117】
4.ディスクドライブ装置
図18及び図19を用いて、次世代MD1及び次世代MD2の記録再生に対応したディスクドライブ装置210の具体例について説明する。ここでは、ディスクドライブ装置210は、パーソナルコンピュータ(以下、PCと記す。)200と接続でき、次世代MD1及び次世代MD2をオーディオデータのほか、PC等の外部ストレージとして使用できる。
【0118】
ディスクドライブ装置210は、メディアドライブ部211と、メモリ転送コントローラ212と、クラスタバッファメモリ213と、補助メモリ214と、USBインターフェイス215,216と、USBハブ217と、システムコントローラ218と、オーディオ処理部219とを備える。
【0119】
メディアドライブ部211は、装填された従来ミニディスク、次世代MD1、及び次世代MD2等の個々のディスク290に対する記録/再生を行う。メディアドライブ部211の内部構成は、図19で後述する。
【0120】
メモリ転送コントローラ212は、メディアドライブ部211からの再生データやメディアドライブ部211に供給する記録データの送受制御を行う。クラスタバッファメモリ213は、メディアドライブ部211によってディスク290のデータトラックから高密度データクラスタ単位で読み出されたデータをメモリ転送コントローラ212の制御に基づいてバッファリングする。補助メモリ214は、メディアドライブ部211によってディスク290から読み出されたUTOCデータ、CATデータ、ユニークID、ハッシュ値等の各種管理情報や特殊情報をメモリ転送コントローラ212の制御に基づいて記憶する。
【0121】
システムコントローラ218は、USBインターフェイス216、USBハブ217を介して接続されたPC200との間で通信可能とされ、このPC200との間の通信制御を行って、書込要求、読出要求等のコマンドの受信やステイタス情報、その他の必要情報の送信等を行うとともに、ディスクドライブ装置210全体を統括制御している。
【0122】
システムコントローラ218は、例えば、ディスク290がメディアドライブ部211に装填された際に、ディスク290からの管理情報等の読出をメディアドライブ部211に指示し、メモリ転送コントローラ212によって読み出されたPTOC、UTOC等の管理情報等を補助メモリ214に格納させる。
【0123】
システムコントローラ218は、これらの管理情報を読み込むことによって、ディスク290のトラック記録状態を把握できる。また、CATを読み込ませることにより、データトラック内の高密度データクラスタ構造を把握でき、PC200からのデータトラックに対するアクセス要求に対応できる状態となる。
【0124】
また、ユニークIDやハッシュ値により、ディスク認証処理及びその他の処理を実行したり、これらの値をPC200に送信し、PC200上でディスク認証処理及びその他の処理を実行させる。
【0125】
システムコントローラ218は、PC200から、あるFATセクタの読出要求があった場合、メディアドライブ部211に対して、このFATセクタを含む高密度データクラスタの読出を実行する旨の信号を与える。読み出された高密度データクラスタは、メモリ転送コントローラ212によってクラスタバッファメモリ213に書き込まれる。但し、既にFATセクタのデータがクラスタバッファメモリ213に格納されていた場合、メディアドライブ部211による読出は必要ない。
【0126】
このとき、システムコントローラ218は、クラスタバッファメモリ213に書き込まれている高密度データクラスタのデータから、要求されたFATセクタのデータを読み出す信号を与え、USBインターフェイス215,USBハブ217を介して、PC200に送信するための制御を行う。
【0127】
また、システムコントローラ218は、PC200から、あるFATセクタの書込要求があった場合、メディアドライブ部211に対して、このFATセクタを含む高密度データクラスタの読出を実行させる。読み出された高密度データクラスタは、メモリ転送コントローラ212によってクラスタバッファメモリ13に書き込まれる。但し、既にこのFATセクタのデータがクラスタバッファメモリ213に格納されていた場合は、メディアドライブ部211による読出は必要ない。
【0128】
また、システムコントローラ218は、PC200から送信されたFATセクタのデータ(記録データ)をUSBインターフェイス215を介してメモリ転送コントローラ212に供給し、クラスタバッファメモリ213上で該当するFATセクタのデータの書き換えを実行させる。
【0129】
また、システムコントローラ218は、メモリ転送コントローラ212に指示して、必要なFATセクタが書き換えられた状態でクラスタバッファメモリ213に記憶されている高密度データクラスタのデータを記録データとしてメディアドライブ部211に転送させる。このとき、メディアドライブ部211は、装着されている媒体が従来ミニディスクであればEFM変調方式で、次世代MD1又は次世代MD2であればRLL(1−7)PP変調方式で高密度データクラスタの記録データを変調して書き込む。
【0130】
なお、本具体例として示すディスクドライブ装置210において、上述した記録再生制御は、データトラックを記録再生する際の制御であり、MDオーディオデータ(オーディオトラック)を記録再生する際のデータ転送は、オーディオ処理部219を介して行われる。
【0131】
オーディオ処理部219は、入力系として、例えば、ライン入力回路/マイクロフォン入力回路等のアナログ音声信号入力部、A/D変換器、及びデジタルオーディオデータ入力部を備える。また、オーディオ処理部219は、ATRAC圧縮エンコーダ/デコーダ、圧縮データのバッファメモリを備える。さらに、オーディオ処理部219は、出力系として、デジタルオーディオデータ出力部、D/A変換器及びライン出力回路/ヘッドホン出力回路等のアナログ音声信号出力部を備えている。
【0132】
ディスク290に対してオーディオトラックが記録されるのは、オーディオ処理部219にデジタルオーディオデータ(又は、アナログ音声信号)が入力される場合である。入力されたリニアPCMデジタルオーディオデータ、或いはアナログ音声信号で入力された後、A/D変換器で変換されて得られたリニアPCMオーディオデータは、ATRAC圧縮エンコードされ、バッファメモリに蓄積される。その後、所定タイミング(ADIPクラスタ相当のデータ単位)でバッファメモリから読み出され、メディアドライブ部211に転送される。
【0133】
メディアドライブ部211では、転送された圧縮データをEFM変調方式又はRLL(1−7)PP変調方式で変調してディスク290にオーディオトラックとして書き込む。
【0134】
メディアドライブ部211は、ディスク290からオーディオトラックを再生する場合、再生データをATRAC圧縮データ状態に復調してオーディオ処理部219に転送する。オーディオ処理部219は、ATRAC圧縮デコードを行ってリニアPCMオーディオデータとし、デジタルオーディオデータ出力部から出力する。或いは、D/A変換器によりアナログ音声信号としてライン出力/ヘッドホン出力を行う。
【0135】
なお、この図18に示す構成は、一例であって、例えば、ディスクドライブ装置210をPC200に接続してデータトラックのみ記録再生する外部ストレージ機器として使用する場合は、オーディオ処理部219は、不要である。一方、オーディオ信号を記録再生することを主たる目的とする場合、オーディオ処理部219を備え、さらにユーザインターフェイスとして操作部や表示部を備えることが好適である。また、PC200との接続は、USBに限らず、例えば、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.:アメリカ電気・電子技術者協会)の定める規格に準拠した、いわゆるIEEE1394インターフェイスのほか、汎用の接続インターフェイスが適用できる。
【0136】
続いて、従来ミニディスク、次世代MD1及び次世代MD2を記録再生するためのメディアドライブ部211の構成を図19を用いて、さらに詳細に説明する。
【0137】
メディアドライブ部211は、従来ミニディスク、次世代MD1及び次世代MD2を記録再生するために、特に、記録処理系として、従来ミニディスクの記録のためのEFM変調・ACIRCエンコードを実行する構成と、次世代MD1及び次世代MD2の記録のためのRLL(1−7)PP変調・RS−LDCエンコードを実行する構成とを備える点が特徴的である。また、再生処理系として、従来ミニディスクの再生のためのEFM復調・ACIRCデコードを実行する構成と、次世代MD1及び次世代MD2の再生にPR(1,2,1)ML及びビタビ復号を用いたデータ検出に基づくRLL(1−7)復調・RS−LDCデコードを実行する構成を備えている点が特徴的である。
【0138】
メディアドライブ部211は、装填されたディスク290をスピンドルモータ221によってCLV方式又はZCAV方式にて回転駆動する。記録再生時には、このディスク290に対して、光学ヘッド222からレーザ光が照射される。
【0139】
光学ヘッド222は、記録時に記録トラックをキュリー温度まで加熱するための高レベルのレーザ(記録パルス)出力を行い、また再生時には、磁気カー効果により反射光からデータを検出するための比較的低レベルのレーザ出力を行う。このため、光学ヘッド222は、レーザ出力手段としてのレーザダイオード、偏光ビームスプリッタや対物レンズ等からなる光学系及び反射光を検出するためのディテクタが搭載されている。光学ヘッド222に備えられる対物レンズとしては、例えば2軸機構によってディスク半径方向及びディスクに接離する方向に変位可能に保持されている。
【0140】
ここで、本具体例においては、ディスク290近傍に温度センサ220を設け、この温度センサ220にて検出された温度に応じて、光学ヘッド222から出力される記録パルスのパルス幅及びそのピーク・パワーを可変設定することで、上述した如く、全温度範囲においてOP定格内の記録パワーで記録特性を保証する。記録パルスのパルス幅及びそのピーク・パワーの設定は、後述するドライブコントローラ241により行われる。即ち、温度センサからの温度が供給され、これに基づき、上述したように、記録特性を補償するための記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーが算出され、算出されたパルス幅及びピーク・パワーに設定された記録パルスが後述するレーザドライバ249へ供給され、こうして、光学ヘッド222から出力される記録パルスのパルス幅及びピーク・パワーが温度に応じて可変設定される。なお、このようなパルス幅及びピーク・パワーの設定は、後述するレーザドライバ/APC249にて行ってもよい。
【0141】
また、本具体例では、媒体表面の物理的仕様が異なる従来ミニディスク及び次世代MD1と、次世代MD2とに対して最大限の再生特性を得るために、両ディスクに対してデータ読取り時のビットエラーレートを最適化できる位相補償板を、光学ヘッド222の読取光光路中に設ける。
【0142】
ディスク290を挟んで光学ヘッド222と対向する位置には、磁気ヘッド223が配置されている。磁気ヘッド223は、記録データによって変調された磁界をディスク290に印加する。また、図示しないが光学ヘッド222全体及び磁気ヘッド223をディスク半径方向に移動させためのスレッドモータ及びスレッド機構が備えられている。
【0143】
このメディアドライブ部211では、光学ヘッド222、磁気ヘッド223による記録再生ヘッド系、スピンドルモータ221によるディスク回転駆動系のほかに、記録処理系、再生処理系、サーボ系等が設けられる。記録処理系としては、従来ミニディスクに対する記録時にEFM変調、ACIRCエンコードを行う部位と、次世代MD1及び次世代MD2に対する記録時にRLL(1−7)PP変調、RS−LDCエンコードを行う部位とが設けられる。
【0144】
また、再生処理系としては、従来ミニディスクの再生時にEFM変調に対応する復調及びACIRCデコードを行う部位と、次世代MD1及び次世代MD2の再生時にRLL(1−7)PP変調に対応する復調(PR(1,2,1)ML及びビタビ復号を用いたデータ検出に基づくRLL(1−7)復調)、RS−LDCデコードを行う部位とが設けられる。
【0145】
光学ヘッド222のディスク290に対するレーザ照射によりその反射光として検出された情報(フォトディテクタによりレーザ反射光を検出して得られる光電流)は、RFアンプ224に供給される。RFアンプ224では、入力された検出情報に対して電流−電圧変換、増幅、マトリクス演算等を行い、再生情報としての再生RF信号、トラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FE、グルーブ情報(ディスク290にトラックのウォブリングにより記録されているADIP情報)等を抽出する。
【0146】
従来ミニディスクの再生時には、RFアンプで得られた再生RF信号は、コンパレータ225、PLL回路226を介して、EFM復調部227及びACIRCデコーダ228で処理される。再生RF信号は、EFM復調部227で2値化されてEFM信号列とされた後、EFM復調され、さらにACIRCデコーダ228で誤り訂正及びデインターリーブ処理される。オーディオデータであれば、この時点でATRAC圧縮データの状態となる。このとき、セレクタ229は、従来ミニディスク信号側が選択されており、復調されたATRAC圧縮データがディスク290からの再生データとしてデータバッファ230に出力される。この合、図18のオーディオ処理部219に圧縮データが供給される。
【0147】
一方、次世代MD1又は次世代MD2の再生時には、RFアンプで得られた再生RF信号は、A/D変換回路231、イコライザ232、PLL回路233、PRML回路234を介して、RLL(1−7)PP復調部235及びRS−LDCデコーダ236で信号処理される。再生RF信号は、RLL(1−7)PP復調部235において、PR(1,2,1)ML及びビタビ復号を用いたデータ検出によりRLL(1−7)符号列としての再生データを得て、このRLL(1−7)符号列に対してRLL(1−7)復調処理が行われる。さらに、RS−LDCデコーダ236にて誤り訂正及びデインターリーブ処理される。
【0148】
この場合、セレクタ2229は、次世代MD1・次世代MD2側が選択され、復調されたデータがディスク290からの再生データとしてデータバッファ230に出力される。このとき、図18のメモリ転送コントローラ212に対して復調データが供給される。
【0149】
RFアンプ224から出力されるトラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FEは、サーボ回路237に供給され、グルーブ情報は、ADIPデコータ238に供給される。
【0150】
ADIPデコータ238は、グルーブ情報に対してバンドパスフィルタにより帯域制限してウォブル成分を抽出した後、FM復調、バイフェーズ復調を行ってADIPアドレスを抽出する。抽出された、ディスク上の絶対アドレス情報であるADIPアドレスは、従来ミニディスク及び次世代MD1の場合であれば、MDアドレスデコーダ239を介し、次世代MD2の場合であれば、次世代MD2アドレスデコーダ240を介してドライブコントローラ241に供給される。
【0151】
ドライブコントローラ241では、各ADIPアドレスに基づいて、所定の制御処理を実行する。またグルーブ情報は、スピンドルサーボ制御のためにサーボ回路237に戻される。更に、上述したように、最適な記録パルスのパルス幅及びそのピーク・パワーが算出され、後述するレーザドライバ/APC249に供給される。
【0152】
サーボ回路237は、例えばグルーブ情報に対して再生クロック(デコード時のPLL系クロック)との位相誤差を積分して得られる誤差信号に基づき、CLVサーボ制御及びZCAVサーボ制御のためのスピンドルエラー信号を生成する。
【0153】
またサーボ回路237は、スピンドルエラー信号や、上記のようにRFアンプ24から供給されたトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、或いはドライブコントローラ241からのトラックジャンプ指令、アクセス指令等に基づいて各種サーボ制御信号(トラッキング制御信号、フォーカス制御信号、スレッド制御信号、スピンドル制御信号等)を生成し、モータドライバ242に対して出力する。すなわち、上記サーボエラー信号や指令に対して位相補償処理、ゲイン処理、目標値設定処理等の必要処理を行って各種サーボ制御信号を生成する。
【0154】
モータドライバ242では、サーボ回路237から供給されたサーボ制御信号に基づいて所定のサーボドライブ信号を生成する。ここでのサーボドライブ信号としては、2軸機構を駆動する2軸ドライブ信号(フォーカス方向、トラッキング方向の2種)、スレッド機構を駆動するスレッドモータ駆動信号、スピンドルモータ221を駆動するスピンドルモータ駆動信号となる。このようなサーボドライブ信号により、ディスク290に対するフォーカス制御、トラッキング制御、及びスピンドルモータ221に対するCLV制御又はZCAV制御が行われる。
【0155】
ディスク290に対して記録動作が実行される際には、図18に示したメモリ転送コントローラ212から高密度データ、或いはオーディオ処理部219からの通常のATRAC圧縮データが供給される。
【0156】
従来ミニディスクに対する記録時には、セレクタ243が従来ミニディスク側に接続され、ACIRCエンコーダ244及びEFM変調部245が機能する。この場合、オーディオ信号であれば、オーディオ処理部219からの圧縮データは、ACIRCエンコーダ244でインターリーブ及びエラー訂正コード付加が行われた後、EFM変調部245においてEFM変調される。EFM変調データがセレクタ243を介して磁気ヘッドドライバ246に供給され、磁気ヘッド223がディスク290に対してEFM変調データに基づいた磁界印加を行うことで変調されたデータが記録される。
【0157】
次世代MD1及び次世代MD2に対する記録時には、セレクタ243が次世代MD1・次世代MD2側に接続され、RS−LCDエンコーダ247及びRLL(1−7)PP変調部248が機能する。この場合、メモリ転送コントローラ212から送られた高密度データは、RS−LCDエンコーダ247でインターリーブ及びRS−LDC方式のエラー訂正コード付加が行われた後、RLL(1−7)PP変調部248にてRLL(1−7)変調される。
【0158】
RLL(1−7)符号列に変調された記録データは、セレクタ243を介して磁気ヘッドドライバ246に供給され、磁気ヘッド223がディスク290に対して変調データに基づいた磁界印加を行うことでデータが記録される。
【0159】
レーザドライバ/APC249は、上記のような再生時及び記録時においてレーザダイオードにレーザ発光動作を実行させるが、いわゆるAPC(Automatic Laser Power Control)動作も行う。具体的には、図示しないが、光学ヘッド222内には、レーザパワーモニタ用のディテクタが設けられており、このモニタ信号がレーザドライバ/APC249にフィードバックされるようになっている。レーザドライバ/APC249は、モニタ信号として得られた現在のレーザパワーを予め設定されているレーザパワーと比較して、その誤差分をレーザ駆動信号に反映させることによって、レーザダイオードから出力されるレーザパワーが設定値で安定化されるように制御している。ここで、レーザパワーは、ドライブコントローラ241によって、再生レーザパワー及び記録レーザパワーとしての値がレーザドライバ/APC249内部のレジスタにセットされる。更に、本具体例においては、検出したディスク290近傍の温度に基づき、記録レーザパワーと共に最適なパルス幅も制御される。
【0160】
ドライブコントローラ241は、システムコントローラ218からの指示に基づいて、以上の各動作(アクセス、各種サーボ、データ書込、データ読出の各動作)が実行されるように各構成を制御する。なお、図19において一点鎖線で囲った各部は、1チップの回路として構成することもできる。
【0161】
ところで、ディスク290が図12のように、予めデータトラック記録領域とオーディオトラック記録領域とが分割して領域設定されている場合、システムコントローラ218は、記録再生するデータがオーディオトラックかデータトラックかに応じて、設定された記録領域に基づいたアクセスをメディアドライブ部211のドライブコントローラ241に指示することになる。
【0162】
また、装着されたディスク290に対して、PC用のデータ又はオーディオデータの何れか一方のみを記録許可し、これ以外のデータの記録を禁止する制御を行うようにもできる。すなわち、PC用のデータとオーディオデータとを混在しないように制御することもできる。
【0163】
従って、本具体例として示すディスクドライブ装置210は、上述した構成を備えることにより、従来ミニディスク、次世代MD1及び次世代MD2の間の互換性を実現できると共に、ディスクの温度が高い場合には、記録時のパルス幅を細くし、記録品質を向上させ、また低温時はLDの定格を超えないようにパルス幅を太くして記録することにより、OPの最大定格を超えることなく、全温度範囲において記録特性を保証することができる。
【0164】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係るデータ記録装置は、本発明に係るデータ記録装置は、記録データにより変調した変調磁界を記録磁界として記録媒体に対して印加すると共に、該記録媒体の記録面に対してレーザ光を照射することにより該記録媒体へのデータ記録を行うデータ記録装置において、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて上記レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅を切り替える制御手段を有するので、ディスクの温度が高い場合には、記録時のパルス幅を細くし、記録品質を向上させ、また低温時はLDの定格を超えないようにパルス幅を太くして記録することにより、OP定格内の記録パワーで、全温度範囲において記録特性を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】高温時(70℃)のMD(ミニディスク)3における記録特性を示すグラフ図である。
【図2】各ディスク温度において、記録パルスの各パルス幅における必要なピーク・パワーを示すグラフ図である。
【図3】本発明の実施の形態における記録再生装置を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態における記録再生装置の記録パルス制御を行う要部を示すブロック図である。
【図5】(a)乃至(d)は、本発明の実施の形態における記録再生装置における夫々記録データ、ディスク温度が60℃における記録パルス、ディスク温度が30℃における記録パルス及びディスク温度が0℃における記録パルスを示す模式図である。
【図6】本発明の実施の形態における記録再生装置における他の例を示す図であって、温度検出可能なディスクを模式的に示す断面図である。
【図7】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2、並びに従来のミニディスクの仕様を説明する図である。
【図8】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2における誤り訂正方式のBIS付きRS−LDCブロックを説明する図である。
【図9】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2の1レコーディングブロック内のBIS配置を説明する図である。
【図10】本発明の具体例として示す次世代MD1のディスク盤面上のエリア構成を説明する模式図である。
【図11】本発明の具体例として示す次世代MD2のディスク盤面上のエリア構成を説明する模式図である。
【図12】本発明の具体例として示す次世代MD1のディスクにオーディオデータとPC用データとを混在記録した場合の盤面上のエリア構成を説明する模式図である。
【図13】本発明の具体例として示す次世代MD1のデータ管理構造を説明する模式図である。
【図14】本発明の具体例として示す次世代MD2のデータ管理構造を説明する模式図である。
【図15】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2のADIPセクタ構造とデータブロックとの関係を説明する模式図である。
【図16】(a)は、次世代MD2のADIPデータ構造を示す模式図であり、(b)は、次世代MD1のADIPデータ構造を示す模式図である。
【図17】本発明の具体例として示す次世代MD2のデータ管理構造の変形例を説明する模式図である。
【図18】本発明の具体例として示す次世代MD1及び次世代MD2に対して互換性を有して記録再生を行うディスクドライブ装置を説明するブロック図である。
【図19】上記ディスクドライブ装置のメディアドライブ部を説明するブロック図である。
【符号の説明】
1 ディスク、2 スピンドルモータ、3 スピンドル制御部、4 光学ピックアップ、4a 対物レンズ、4b 2軸機構、4c レーザ光源、4d ディテクタ、4e 光学系、5 レーザ制御部、5a レーザダイオードドライバ、5b 記録パルス幅設定回路、5c 記録パルス発生回路、6 コントローラ、7 I/V変換マトリクスアンプ、8 サーボコントローラ、8a 位相補償回路、8b 2軸ドライバ、9,12 クランプ回路、10,13 A/D変換器、11 PLL回路、14 データ検出部、16 トラッキングエラー生成部、16a サンプルホールド回路、16b エラー信号生成回路、17 タイミングコントローラ、19 インターフェイス部、20,220 温度センサ、25エンコーダ、26 磁気ヘッドドライバ、27 磁気ヘッド、90 ホストコンピュータ
Claims (9)
- 記録データにより変調した変調磁界を記録磁界として記録媒体に対して印加すると共に、該記録媒体の記録面に対してレーザ光を照射することにより該記録媒体へのデータ記録を行うデータ記録装置において、
上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて上記レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅を切り替える制御手段を有することを特徴とするデータ記録装置。 - 上記制御手段は、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じてレーザパワーを可変制御することを特徴とする請求項1記載のデータ記録装置。
- 上記制御手段は、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度が高いほど上記パルス幅を小さくし、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度が低いほど上記パルス幅を大きくするように、上記パルス幅を段階的に切り替えることを特徴とする請求項1記載のデータ記録装置。
- 上記制御手段は、上記記録パルスのピーク・パワーの定格を超えない範囲内で上記パルス幅を小さく設定することを特徴とする請求項1記載のデータ記録装置。
- 上記制御手段は、上記記録媒体及び/又はその近傍の温度と上記パルス幅とに応じて、予め測定された必要なピーク・パワーを示すテーブルを参照して上記パルス幅を切り替えることを特徴とする請求項4記載のデータ記録装置。
- 上記記録媒体の周囲雰囲気温度を検出する温度検出手段を有し、
上記制御手段は、上記温度検出手段の検出温度に基づき上記記録パルスを制御することを特徴とする請求項1記載のデータ記録装置。 - 上記記録媒体の温度を検出する温度検出手段を有し、
上記制御手段は、上記温度検出手段の検出温度に基づき上記記録パルスを制御することを特徴とする請求項1記載のデータ記録装置。 - 記録データにより変調した変調磁界を記録磁界として記録媒体に対して印加すると共に、該記録媒体の記録面に対してレーザ光を照射することにより該記録媒体へのデータ記録を行うデータ記録方法において、
上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて上記レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅を切り替える制御工程を有することを特徴とするデータ記録方法。 - 記録データにより変調した変調磁界を記録磁界として記録媒体に対して印加すると共に、該記録媒体の記録面に対してレーザ光を照射することにより該記録媒体へのデータ記録を行う動作をコンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
上記記録媒体及び/又はその近傍の温度に応じて上記レーザ光の光源を発光駆動する記録パルスのパルス幅を切り替える制御工程を有することを特徴とするプログラム。
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