以下、本発明を具体化した一実施形態を図面と共に説明する。
図1は、本実施形態のCD−Rドライブ1の概略構成を示すブロック回路図である。
CD−Rドライブ1は、スピンドルモータ2、スピンドルサーボ回路3、光学ヘッド4、RFアンプ5、ヘッドサーボ回路6、デコーダ7、サブコード復調回路8、ウォブルデコーダ9、ATIP復調回路10、外部接続端子11、インタフェース12、バッファメモリ13、エンコーダ14、エンコーダ内部RAM15、レーザ駆動回路16、レーザ駆動回路内部メモリ17、水晶発振回路18、アクセス制御回路19、バッファアンダーラン判断回路20、記録制御回路21、システム制御回路22から構成されている。そして、CD−Rドライブ1は、外部接続端子11を介して外部装置であるパーソナルコンピュータ31に接続され、パーソナルコンピュータ31から入力されるデータをCD−R規格の光ディスク32に記録する(書き込む)と共に、光ディスク32から再生した(読み出した)データをパーソナルコンピュータ31へ出力する。
スピンドルモータ2は光ディスク32を回転駆動する。
スピンドルサーボ回路3は、ウォブルデコーダ9の生成した回転制御信号に基づいてスピンドルモータ2の回転制御を行うことで、線速度一定(CLV;Constant Linear Velocity)方式の光ディスク32の回転を制御する。
光学ヘッド4は、光ディスク32から記録データを再生する再生動作時(読出動作時)には、光ディスク32に対して弱いレーザビームを照射し、そのレーザビームの反射光により、光ディスク32に既に記録されている記録データを再生(読出)し、当該記録データに対応するRF信号(高周波信号)を出力する。また、光学ヘッド4は、光ディスク32に記録データを記録する記録動作時(書込動作時)には、光ディスク32に対して強い(再生動作時の数十倍)レーザビームを照射することにより、レーザ光熱による色素の形成を用いて光ディスク32の記録層に記録ピットを形成し、記録層の反射率を変化させて記録データを記録する(書き込む)と同時に、そのレーザビームの反射光により光ディスク32に記録された記録データを再生してRF信号を出力する。
RFアンプ5は、光学ヘッド4の出力するRF信号を増幅し、そのRF信号を2値化してデジタルデータとして出力する。
ヘッドサーボ回路6は、RFアンプ5を介して光学ヘッド4の出力をフィードバックすることにより、レーザビームを光ディスク32の記録層に合焦させるフォーカシング制御と、レーザビームを光ディスク32の信号トラックに追従させるトラッキング制御と、光学ヘッド4自体を光ディスク32の径方向に送るスレッド送り制御とを行う。
デコーダ7は、RFアンプ5から出力されるデジタルデータを復調する信号処理を行い、当該デジタルデータからピットクロックを抽出すると共にサブコードを分離し、サブコードの同期信号を抽出する。
サブコード復調回路8は、デコーダ7内に設けられ、デコーダ7の分離したサブコードを復調し、サブコードのQチャンネルデータ(以下、「サブQデータ」と呼ぶ)を抽出する。
ウォブルデコーダ9は、RFアンプ5から出力されるデジタルデータに含まれる光ディスク32のプリグルーブ(Pre -groove)信号から22.05kHzのウォブル(Wobble)成分を抽出し、光ディスク32の回転制御に必要な回転制御信号を生成する。
ATIP復調回路10は、ウォブルデコーダ9内に設けられ、ウォブルデコーダ9の抽出したウォブル成分からATIP(Absolute Time In Pre-groove)を復調し、ATIPにおける絶対時間情報のATIPアドレスを抽出する。
インタフェース12は、外部接続端子11に接続されるパーソナルコンピュータ31とCD−Rドライブ1とのデータの受け渡しを制御する。
バッファメモリ13は、FIFO構成のSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)から成るリングバッファによって構成され、パーソナルコンピュータ31からインタフェース12を介して入力される入力データを備蓄する。尚、バッファメモリ13における1つのアドレスに記憶される入力データは、光ディスク32における1つのセクタに記録される記録データに対応する。
エンコーダ14は、システム制御回路22の中断/再開回路43により制御され、バッファメモリ13に備蓄された入力データを、光ディスク32におけるセクタ単位で読み出し、そのセクタ単位の入力データを光ディスク32に記録するためのセクタ単位の記録データに変調する。RAM15は、エンコーダ14内に設けられ、エンコーダ14による変調処理に必要なデータおよび変調処理における中間演算データを記憶する。
尚、エンコーダ14は、CD−ROMの規格に基づく変調を行う場合、入力データに対して、シンク,ヘッダ,CD−ROMデータ用の誤り検出符号のEDC(Error Detection Code),誤り訂正符号のECC(Error Correction Code)を付加し、次に、CD方式の誤り訂正符号であるCIRC(Cross Interleaved Reed-Solomon Code)処理と、EFM(Eight to Fou rteen Modulation)処理とを施すと共に、サブQデータを含むサブコードとサブコードの同期信号とを付加する。
レーザ駆動回路16は、中断/再開回路43により制御され、光学ヘッド4のレーザ光源を駆動するための駆動信号を出力する。メモリ17は、レーザ駆動回路16内に設けられ、レーザ駆動回路16の出力する駆動信号の電圧を記憶保持する。
ここで、レーザ駆動回路16の出力する駆動信号は、再生動作時には一定電圧に設定され、記録動作時にはエンコーダ14から出力される記録データに基づいた電圧に可変される。つまり、記録動作時において、エンコーダ14から出力される記録データがロウ(L)レベルの場合(光ディスク32の記録層に記録ピットを形成しない場合)、レーザ駆動回路16の出力する駆動信号の電圧は、再生動作時と同じレベルに設定される。また、エンコーダ14から出力される記録データがハイ(H)レベルの場合(光ディスク32の記録層に記録ピットを形成する場合)、レーザ駆動回路16の出力する駆動信号の電圧は、光ディスク32のトラック位置によって異なるが、再生動作時の数十倍のレベルに設定される。
水晶発振回路18は水晶発振子による発振信号を発生する。
アクセス制御回路19は、サブコード復調回路8の復調したサブQデータにおける絶対時間情報のサブコードアドレスと、ATIP復調回路10の復調したATIPにおける絶対時間情報のATIPアドレスとを選択的に参照し、それに基づいて記録制御回路21およびヘッドサーボ回路6の動作を制御することにより、光ディスク32に対するアクセスを制御する。
入力データはバッファメモリ13内においてアドレス順に記憶される。バッファアンダーラン判断回路20は、バッファメモリ13にて現在書き込み又は読み出しを実行しているアドレスによって、バッファメモリ13に備蓄されている入力データのデータ容量を直接的または間接的に判断し、そのデータ容量に基づいて、バッファメモリ13にバッファアンダーランが発生する状態になったことを判断すると共に、バッファアンダーランの発生する状態が回避されたことを判断する。
記録制御回路21は、パーソナルコンピュータ31からインタフェース12を介して転送されてくるコマンドに従い、バッファアンダーラン判断回路20の判断結果に基づいて、インタフェース12,アクセス制御回路19,システム制御回路22の動作を制御することにより、記録動作を制御する。
システム制御回路22は、システムクロック発生回路41、信号同期回路42、中断/再開回路43、リトライ判断回路44、位置検出回路45,46、アドレスメモリ47,48から構成されている。尚、システム制御回路22を構成する各回路41〜48は1チップのLSIに搭載されている。
システムクロック発生回路41は、水晶発振回路18の発生した発振信号に基づいて記録動作時に使用する基準クロックを発生すると共に、デコーダ7の抽出したピットクロックに基づいて光ディスク32の再生動作時に使用する再生クロックを発生し、信号同期回路42の切替制御に基づいて、基準クロックと再生クロックのいずれか一方を切替選択し、その切替選択したクロックをCD−Rドライブ1のシステム制御に用いられる動作クロック(システムクロック)として出力する。その動作クロックに従って、CD−Rドライブ1の各回路7〜10,12〜17,19〜22の同期動作が制御される。
信号同期回路42は、デコーダ7の抽出したサブコードの同期信号に対して、エンコーダ14の付加したサブコードの同期信号の同期をとった後に、サブコード復調回路8の復調したサブQデータに対して、エンコーダ14の付加したサブQデータを対応させることで、光ディスク32に既に記録されている記録データに対してエンコーダ14から出力される記録データの同期をとるように、記録制御回路21の動作を制御する。また、信号同期回路42は、システムクロック発生回路41を切替制御し、基準クロックと再生クロックのいずれか一方を動作クロックとして出力させる。
中断/再開回路43は、記録制御回路21により制御され、エンコーダ14,レーザ駆動回路16,メモリ17の動作を制御すると共に、バッファアンダーラン判断回路20によりバッファメモリ13にバッファアンダーランが発生する状態になったと判断された時点で、各アドレスメモリ47,48へ中断信号を出力する。
アドレスメモリ47は、中断/再開回路43から中断信号が出力された時点において、バッファメモリ13から読み出された入力データのバッファメモリ13におけるアドレスを記憶保持する。
アドレスメモリ48は、中断/再開回路43から中断信号が出力された時点において、ATIP復調回路10の復調したATIPアドレスを記憶保持する。
位置検出回路45は、後述する記録再開時再生動作においてバッファメモリ13から読み出される入力データのバッファメモリ13におけるアドレスと、アドレスメモリ47に記憶保持されているアドレスとを比較し、両者の一致状態を検出したときに再開信号を出力する。
位置検出回路46は、後述する記録再開時再生動作においてATIP復調回路10の復調したATIPアドレスと、アドレスメモリ48に記憶保持されているATIPアドレスとを比較し、両者の一致状態を検出したときに再開信号を出力する。
リトライ判断回路44は、各位置検出回路45,46の各再開信号をトリガとし、両再開信号が同時に出力された場合、記録制御回路21を介してインタフェース12,アクセス制御回路19,システム制御回路22の動作を制御することにより記録動作を再開させ、各再開信号が同時に出力されない場合(各再開信号の出力タイミングがずれた場合)、各再開信号が同時に出力されるまで後述する記録再開時再生動作を繰り返し実行させる。
次に、上記のように構成された本実施形態のCD−Rドライブ1の動作について説明する。
ユーザがパーソナルコンピュータ31を用いて記録動作を実行させるための操作を行うと、パーソナルコンピュータ31から当該操作に応じたコマンドが発生され、そのコマンドはインタフェース12を介して記録制御回路21へ転送される。すると、記録制御回路21は、パーソナルコンピュータ31からのコマンドに従い、インタフェース12,アクセス制御回路19,システム制御回路22の動作を制御することにより、記録動作を実行させる。
記録動作が開始されると、システムクロック発生回路41の出力する動作クロックは、信号同期回路42により基準クロックに切替制御される。その結果、CD−Rドライブ1の各回路7〜10,12〜17,19〜22は、基準クロックを動作クロックとし、当該動作クロックに同期して動作する状態になる。
パーソナルコンピュータ31からインタフェース12を介して入力される入力データは、バッファメモリ13に備蓄された後に、光ディスク32におけるセクタ単位でバッファメモリ13から読み出されてエンコーダ14へ転送され、エンコーダ14にてセクタ単位で記録データに変調される。
そして、エンコーダ14にて変調された記録データに基づいて、レーザ駆動回路16の出力する駆動信号の電圧が可変され、光学ヘッド4から光ディスク32に照射されるレーザビームの強度も可変され、光ディスク32の記録層に記録ピットが形成されて記録データが記録される。それと同時に、光学ヘッド4から光ディスク32に照射されたレーザビームの反射光により、光ディスク32に記録された記録データが再生され、当該記録データはRF信号として光学ヘッド4から出力される。
光学ヘッド4から出力されるRF信号は、RFアンプ5によって増幅されると共に2値化されてデジタルデータに変換される。そのデジタルデータからウォブルデコーダ9にてウォブル成分が抽出され、回転制御信号が生成される。そして、ウォブルデコーダ9の抽出したウォブル成分からATIP復調回路10にてATIPが復調され、ATIPにおける絶対時間情報のATIPアドレスが抽出される。
ウォブルデコーダ9の生成した回転制御信号に基づいて、スピンドルサーボ回路3によりスピンドルモータ2が回転制御され、光ディスク32の回転は線速度一定に制御される。
このとき、パーソナルコンピュータ31から入力される入力データのデータ転送レートが、光ディスク32に記録される記録データのデータ転送レート(書き込み速度)に追いつかない状態となり、エンコーダ14から出力される記録データのデータ転送レートに比べて、エンコーダ14に入力される入力データのデータ転送レートが低速になると、バッファメモリ13に備蓄される入力データのデータ容量が減少してくる。
この状態が続くと、やがてバッファメモリ13に備蓄される入力データのデータ容量が空(エンプティ)になり、バッファアンダーランが発生する。そこで、バッファメモリ13にバッファアンダーランが発生する前に、バッファアンダーラン判断回路20により、バッファアンダーランが発生する状態になったことが判断される。その判断結果に基づいて、記録制御回路21は中断/再開回路43を制御し、中断/再開回路43から中断信号を出力させると共に、中断/再開回路43によりエンコーダ14からの記録データの出力を中断させる。
その中断信号をトリガとして、各アドレスメモリ47,48はその時点で入力されているアドレスを記憶保持する。すなわち、アドレスメモリ47は、中断信号が出力された時点において、バッファメモリ13から読み出された入力データのバッファメモリ13におけるアドレスを記憶保持する。また、アドレスメモリ48は、中断信号が出力された時点において、ATIP復調回路10の復調したATIPアドレスを記憶保持する。
そして、エンコーダ14からの記録データの出力が中断されることにより、レーザ駆動回路16からの駆動信号の出力が中断され、光学ヘッド4からのレーザビームの照射が停止されて、光ディスク32に対する記録データの記録も中断され、記録動作が中断される。尚、中断/再開回路43から中断信号が出力された時点で、エンコーダ14から出力された記録データのセクタについては、光ディスク32に記録される。このとき、中断/再開回路43からの中断信号は、記録データのセクタ間で出力されるようにした方がよい。
また、中断/再開回路43の制御により、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点において、レーザ駆動回路16の出力する駆動信号の電圧がメモリ17に記憶保持される。
その後、パーソナルコンピュータ31からインタフェース12を介して新たな入力データが入力され、その入力データがバッファメモリ13に備蓄されると、バッファメモリ13に備蓄される入力データのデータ容量が増大し、バッファアンダーランの発生する状態が回避される。そこで、バッファアンダーラン判断回路20その判断結果に基づいて、記録制御回路21は、アクセス制御回路19およびシステム制御回路22の動作を制御することにより、記録再開時再生動作を実行させる。
記録再開時再生動作が開始されると、アクセス制御回路19によりヘッドサーボ回路6が制御される。ヘッドサーボ回路6は、光学ヘッド4を制御(フォーカシング制御、トラッキング制御、スレッド送り制御)することにより、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点における光ディスク32のセクタ位置から所定セクタ数分だけ戻ったセクタ位置に、光学ヘッド4からレーザビームを照射させる。
そして、中断/再開回路43の制御により、レーザ駆動回路16の出力する駆動信号の電圧は一定電圧に設定され、光学ヘッド4から光ディスク32に弱いレーザビームが照射され、そのレーザビームの反射光により、前記記録動作により光ディスク32に既に記録されている記録データが再生され、当該記録データはRF信号として光学ヘッド4から出力される。
光学ヘッド4から出力されるRF信号は、RFアンプ5で増幅されると共に2値化されてデジタルデータに変換される。そのデジタルデータはデコーダ7にて復調され、当該デジタルデータからピットクロックが抽出されると共にサブコードが分離され、サブコードの同期信号が抽出される。そして、デコーダ7の分離したサブコードはサブコード復調回路8にて復調され、サブQデータが抽出される。
また、記録再開時再生動作が開始されると、システムクロック発生回路41の出力する動作クロックは、信号同期回路42により、水晶発振回路18の発振信号に基づいて発生される基準クロックから、デコーダ7の抽出したピットクロックに基づいて発生される再生クロックに切替制御される。その結果、CD−Rドライブ1の各回路7〜10,12〜17,19〜22は、再生クロックを動作クロックとし、当該動作クロックに同期して動作する状態になる。このように、再生クロックを動作クロックとすることにより、前記記録動作により光ディスク32に既に記録されている記録データを正確に再生することができる。
ところで、記録再開時再生動作が開始されると、記録制御回路21は中断/再開回路43を制御し、中断/再開回路43によりエンコーダ14からの記録データの出力を再開させる。エンコーダ14は、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点のバッファメモリ13における記録データのアドレスから、前記所定セクタ数に相当する所定アドレス数分だけ戻り、その戻ったアドレスから順次、バッファメモリ13に備蓄された入力データをセクタ単位で再び読み出す。そして、エンコーダ14は、バッファメモリ13から読み出したセクタ単位の入力データを記録データに変調し、入力データに対してシンク,ヘッダ,EDC,ECCを付加し、次に、CIRC処理とEFM処理とを施すと共に、サブQデータを含むサブコードとサブコードの同期信号とを付加する。
ここで、前記したように、レーザ駆動回路16の駆動信号の電圧は、中断/再開回路43により制御され、エンコーダ14にて変調された記録データに関係なく、再生動作時の一定電圧に設定される。つまり、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された後に実行される記録再開時再生動作では、バッファメモリ13およびエンコーダ14が記録動作と同様の動作を行うものの、レーザ駆動回路16の駆動信号の電圧は再生動作時の低いレベルに設定されるため、バッファアンダーランが発生する状態になる以前の記録動作により光ディスク32に既に記録されている記録データに対して影響を与えることはない。
そして、信号同期回路42により記録制御回路21を介してアクセス制御回路19が制御され、光ディスク32に既に記録されている記録データに対して、エンコーダ14から出力される記録データの同期がとられる。すなわち、信号同期回路42は、デコーダ7の抽出したサブコードの同期信号に対して、エンコーダ14の付加したサブコードの同期信号の同期をとった後に、サブコード復調回路8の復調したサブQデータに対して、エンコーダ14の付加したサブQデータを対応させるように、記録制御回路21およびアクセス制御回路19の動作を制御する。
位置検出回路45は、記録再開時再生動作においてバッファメモリ13から読み出される入力データのバッファメモリ13におけるアドレスと、アドレスメモリ47に記憶保持されているアドレス(バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点において、バッファメモリ13から読み出された入力データのバッファメモリ13におけるアドレス)とを比較し、両者の一致状態を検出したときに再開信号を出力する。
また、位置検出回路46は、記録再開時再生動作においてATIP復調回路10の復調したATIPアドレスと、アドレスメモリ48に記憶保持されているATIPアドレス(バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点において、ATIP復調回路10の復調したATIPアドレス)とを比較し、両者の一致状態を検出したときに再開信号を出力する。
リトライ判断回路44は、各位置検出回路45,46の各再開信号をトリガとし、両再開信号が同時に出力された場合、記録制御回路21を介してインタフェース12,アクセス制御回路19,システム制御回路22の動作を制御することにより、記録動作を再開させる。
記録動作が再開されると、システムクロック発生回路41の出力する動作クロックは、信号同期回路42により再生クロックから再び基準クロックに切替制御される。そして、前記記録動作と同様の動作が行われる。
記録動作が再開されたとき、アドレスメモリ47および位置検出回路45の動作により、バッファメモリ13から読み出される入力データのアドレスは、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点のバッファメモリ13におけるアドレスの次のアドレスになっている。
また、記録動作が再開されたとき、アドレスメモリ48および位置検出回路46の動作により、光学ヘッド4からレーザビームが照射される光ディスク32のセクタ位置は、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点のセクタ位置の次のセクタ位置になっている。
このとき、前記したように、信号同期回路42により、光ディスク32に既に記録されている記録データに対して、エンコーダ14から出力される記録データの同期がとられている。
従って、光ディスク32において、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点のセクタに対して、そのセクタに継ぎ目無く続く位置から次のセクタの記録データを記録することができる。そのため、記録方式としてパケットライティングを用いることなく、光ディスク32に記録されるデータが途切れるバッファアンダーランエラーの発生を防止し、記録データの連続性を確保して記録することができる。
ところで、中断/再開回路43は、バッファアンダーランが発生する状態が回避されて記録動作が再開される時点より所定時間tだけ以前に、光学ヘッド4から照射されるレーザビームのパワー(レーザパワー)を予め立ち上げさせる。より具体的には、所定時間tだけ以前にレーザ駆動回路16が光学ヘッド4に出力する駆動信号の電圧を、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点においてメモリ17に記憶保持されているレベルに設定させる。
すなわち、記録動作の中断時においてエンコーダ14から出力される記録データがハイレベルの場合、レーザ駆動回路16の出力する駆動信号の電圧は、光ディスク32のトラック位置によって異なるが、再生動作時の数十倍のレベルに設定されている。そのため、記録動作の中断時には、光学ヘッド4のレーザパワーも再生動作時の数十倍のレベルに設定されている。しかし、光学ヘッド4のレーザパワーは、再生動作時のレベルからその数十倍のレベルまで瞬時に立ち上げることはできず、その立ち上げには一定時間を要する。そのため、記録動作が再開された時点で光学ヘッド4のレーザパワーを立ち上げると、レーザパワーが所望のレベルになるまでに時間がかかり、その時間遅れ分だけ光ディスク32に未記録領域が生じて記録データが途切れる場合がある。以下、図2を用いて詳述する。図2は、レーザが照射される記録媒体100の断面を示している。図2(a)に示したように、記録媒体100の表面はレーザ101が照射された領域の色相が変化してデータが記録される。記録媒体の領域102は、所定のタイミングでレーザ102がオン、オフして照射され、記録データの1、0に応じて所定のパターンの色相変化部分が形成されているとする。そして、103の位置で記録が中断し、本来形成するべき変化部104が形成できなかったとする。すると、上述したように、所定アドレス戻って記録再開時再生動作を行い、中断位置103から記録が再開される。しかし、図2(b)に示すように、中断位置103でレーザ駆動回路16の駆動電圧をメモリ17に記憶保持されているレベルまで高めようとしても、そのレベルになるまでに数μsec〜数十μsec程度の期間かかるため、この間は色相を変化させるために十分な強度のレーザ102が照射されず、記録媒体100には、領域105の部分は色相が変化しない。図の簡略化のために、図2は非照射領域105は極端に短く描いたが、数μsecは、クロック数に換算して百クロック以上に相当する。0もしくは1が連続するデータは、各フレームの最初にある11クロックずつの同期パターンで、上記非照射領域は、これに比較しても10倍程度長い。従って、非照射領域105の存在によって、データが読みとれなくなる恐れもある。
そこで、記録動作の再開時よりレーザの立ち上がり時間に相当する所定時間tだけ以前に、レーザ駆動回路16の駆動信号の電圧を記録動作の中断時のレベルに設定しておくことで、光学ヘッド4のレーザパワーを予め立ち上げておく。図2(c)はこの時の記録媒体100の断面図である。記録媒体100上の中断位置103よりも所定時間tだけ以前にレーザを立ち上げるので、領域105’の間にレーザパワーが立ち上がり、中断位置103までには十分なパワーのレーザが照射され、連続的に変化部104が形成される。
これにより、記録動作の再開時における光学ヘッド4のレーザパワーを、記録動作の中断時のレベルまで引き上げて設定することが可能になり、光ディスク32に未記録領域が生じて記録データが途切れるのを確実に防止することができる。
ところで、光学ヘッド4のレーザパワーを予め立ち上げる際に、レーザ駆動回路16の駆動信号の電圧を記録動作の中断時のレベルに設定するのではなく、十分に高い一定レベルに設定するようにしてもよい。つまり、レーザ駆動回路16の駆動信号の電圧を十分に高いレベルに設定すれば、記録動作の再開時における光学ヘッド4のレーザパワーを必要なレベルまで引き上げることが可能になるため、上記と同様の効果を得ることができ、加えて、メモリ17を省くこともできる。但し、このようにした場合は、光学ヘッド4のレーザパワーを最適値に設定するのが難しく、レーザパワーを高く設定し過ぎると光ディスク32の記録層に形成される記録ピットを焼きつぶしてしまうおそれがある。そこで、光ディスク32の記録層に形成される記録ピットを焼きつぶすことを防止するために、光学ヘッド4のレーザパワーを低めに設定せざるを得ず、レーザパワーを記録動作の中断時のレベルまで引き上げるまでに時間がかかることから、光ディスク32の未記録領域を完全になくすことができなくなる。
それに対して、前記方法(レーザ駆動回路16の出力する駆動信号の電圧を、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点においてメモリ17に記憶保持されているレベルに設定する方法)では、光学ヘッド4のレーザパワーを最適値に設定できるため、光ディスク32の未記録領域を完全になくすことができる。
ところで、リトライ判断回路44は、各位置検出回路45,46の各再開信号が同時に出力されない場合(各再開信号の出力タイミングがずれた場合)、各再開信号が同時に出力されるまで、前記記録再開時再生動作を繰り返し実行させる。
すなわち、各位置検出回路45,46の各再開信号は通常の状態では同時に出力されるはずであるが、何らかの原因(例えば、CD−Rドライブ1に対して外部から衝撃が加えられた場合など)で発生した外乱により、CD−Rドライブ1の構成部材2〜22が誤動作した場合には、各再開信号が同時に出力されないおそれがある。そこで、リトライ判断回路44により前記記録再開時再生動作を繰り返し実行させることにより、当該外乱の影響を回避して、バッファアンダーランエラーの発生を確実に防止することができる。但し、各位置検出回路45,46の各再開信号が必ず同時に出力されるならば、リトライ判断回路44,位置検出回路45,アドレスメモリ47を省いても良いことはいうまでもない。
次に、レーザ駆動回路16の具体例について説明する。図3はレーザ駆動回路を示すブロック図である。レーザ駆動回路16は、メモリ17、電源201、メモリ202、電源203、スイッチ204、スイッチ205、AND回路206を有する。
メモリ17は、書き込み電圧データHが入力され、これを保存する。書き込み電圧データは、書き込みに用いるレーザパワーに対応する電圧データである。電源201は、書き込みレーザパワーの電圧を供給するための電源で、その出力電圧は、メモリ17に保存されたデータに従って変動する。電源203は読み出しに用いるレーザパワーを供給するための電源で、メモリ202が保存する読み出し電圧データに従って変動する。AND回路206には書き込みモードと読み出しモードを切り換えるモード切り換え信号と中断/再開信号が入力され、その論理積をスイッチ204の切り換え信号として出力する。記録媒体に書き込みを行う書き込みモードの間、モード切り換え信号は「L」、読み出しモードの間「H」になる。通常、中断/再開信号は「H」である。従って、書き込みモードの通常時、AND回路206は「H」を出力し、スイッチ204は電源201を選択する。そして、スイッチ205はエンコーダの出力が「H」の時スイッチ204を選択し、光学ヘッド4に書き込みレーザパワーが供給され、記録媒体に書き込みレーザが照射される。エンコーダの出力が「L」の時、スイッチ205が切り替わり、書き込みを行わない所定の電圧Lが光学ヘッド4に供給される。そして、記録を中断する判断が成されると、中断/再開信号が「L」に変化し、スイッチ204が切り替わるとともにエンコーダ14が出力を停止する。従って、光学ヘッド4には読み出し電圧データに応じた低い電圧が出力され、一時的に読み出しモードに切り替わる。
さて、電源201は、書き込みレーザパワーの高い電圧を出力するため、停止状態から所定の電圧を出力できるようになるのに一定の時間を要する。即ち、この電源201の立ち上がり時間が、書き込みレーザ照射の立ち上がり遅延である。従って、レーザパワーを予め立ち上げておく第1の方法としては、この電源201を書き込み再開よりも所定時間tだけ以前に立ち上げるようにすればよい。例えば、記録再開時再生動作中に、読み出しアドレスもしくはバッファメモリ13のアドレスが、アドレスメモリ47もしくは48に記憶されたアドレスよりも所定アドレス前になったら電源201を立ち上げるようにしておく。
次に、レーザパワーを予め立ち上げる第2の方法について説明する。上述したように、電源201が所定の電圧を出力するようになるまでは、データを書き込むことができない。換言すれば、その間は、既にデータを書き込んだ領域に上書きしても、既に書き込んだデータを損なうことはない。そこで、中断/再開回路43は、アドレスメモリ47もしくは48に記憶されたアドレスよりも所定アドレスx前になったら中断/再開信号を「H」として、書き込みを「再開」するように設定する。光学ヘッド4は、既に記録されている領域に「上書き」するが、その時点ではレーザパワーが立ち上がっておらず、書き込みに十分な出力ではないため、実際に上書きされることはない。そして、電源201の出力が上昇し、書き込みに十分なレーザパワーが得られる頃に、記録媒体100の中断位置103にレーザが照射される。従って、上述した所定アドレスxは、レーザの立ち上がり時間に相当する所定時間tに相当するように設定すればよい。
このように、中断位置103よりも早く記録動作を再開する場合、上述した通りに、アドレスメモリ47、48に中断位置のアドレスを記憶し、その記憶アドレスよりも所定アドレス早く再開信号が出力されるようにしてもよいし、はじめから中断位置のアドレスよりも所定アドレス早いアドレスをアドレスメモリ47、48に保存しておいてもよい。
上記第1、第2いずれの方法でも全く同様に、記録再開時再生動作時に、記録再開指示よりも先に、光学ヘッド4のレーザパワーを予め立ち上げておくことによって、記録再開のタイミングで書き込みレベルのレーザを照射することができ、データの連続性を損なうことなく記録動作を再開できる。要するに、記録媒体上の中断位置103に到達するまでに、書き込みレーザの出力が十分上昇すればよく、上記第1、第2の方法に限られるものではない。
尚、前記所定時間tは、光学ヘッド4のレーザパワーの立ち上がり特性に合わせて実験的に設定すればよく、例えば、記録動作の再開される時点よりも数μsec前から数十μsec前に設定すればよい。一般に制御回路において時間の測定は動作クロック数のカウントによって成されるが、特に、CD−Rドライブ1における記録速度が標準速度の4倍速や8倍速と高速になるほど、システムクロック発生回路41の出力する動作クロック(再生クロック)も高速になる。また、その時間の間に読み出されるアドレス数も増加する。従って、高速動作になると光学ヘッド4のレーザパワーの立ち上がりが記録動作の再開時に間に合わなくなるため、動作クロックのカウント数、アドレス数xを動作速度に応じて大きく設定して実際の所定時間tを一定に保つ必要がある。
図3に示したレーザ駆動回路16では、電源201の前段に設けられた、例えばフリップフロップよりなる8ビット(書き込み電圧データHのビット数に応じる)のラッチ回路が配置されている。書き込み電圧データHは、書き込みパワーが過不足ないかに応じて随時修正され、メモリ17の内容も随時更新される。そして、メモリ17はフリップフロップであるので、データの修正がされるまでデータを保持する。書き込み再開時にレーザパワーが十分上昇するまでこのデータを修正しないように設定しておくことで、ラッチ回路をメモリ17として兼用することができる。従って、上記実施形態では、メモリ17を配置することによる、特段の回路規模の増大を招くことない。
図4(a)は、光ディスク32におけるセクタを示す要部概略平面図である。また、図4(b)は、バッファメモリ13におけるアドレスを示す模式図である。
図4(a)に示す各セクタSn+1,Sn,Sn-1,Sn-2……Sn-mはそれぞれ、図4(b)に示す各アドレスAn+1,An,An-1,An-2……An-mに対応している。
記録動作においては、アドレスAn-m→……An-2→An-1→Anの順番でバッファメモリ13から各アドレスの入力データが読み出され、エンコーダ14により変調された記録データが、セクタSn-m→……Sn-2→Sn-1→Snの順番で光ディスク32の各セクタに記録される。その記録動作中に任意のアドレスAnにて、バッファアンダーラン判断回路20により、バッファメモリ13にバッファアンダーランが発生する状態になったことが判断されたとする。
すると、アドレスAnに対応するセクタSnの記録データは光ディスク32に記録されるが、その次のアドレスAn+1に対応するセクタSn+1からは記録データの記録が中断される。そして、アドレスメモリ47にはアドレスAnが記憶保持される。また、アドレスメモリ48には、セクタSnの記録データから復調されたATIPアドレスが記憶保持される。
その後、バッファアンダーラン判断回路20により、バッファアンダーランの発生する状態が回避されたと判断されると、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点における光ディスク32のセクタSnから所定セクタ数分(ここでは、mセクタ分)だけ戻り、その戻ったセクタSn-mから記録再開時再生動作が開始される。
また、記録再開時再生動作が開始されると、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点のバッファメモリ13における記録データのアドレスAnから、前記所定セクタ数(mセクタ)に相当する所定アドレス数分(mアドレス分)だけ戻り、その戻ったアドレスAn-mから順次、バッファメモリ13から各アドレスの入力データが読み出され、エンコーダ14にて記録データに変調される。
そして、信号同期回路42により、光ディスク32に既に記録されている各セクタSn-m〜Snの記録データに対して、エンコーダ14から出力される記録データの同期がとられる。
その後、記録再開時再生動作においてバッファメモリ13から読み出される入力データのアドレスと、アドレスメモリ47に記憶保持されているアドレスAnとが一致すると、位置検出回路45から再開信号が出力される。また、記録再開時再生動作においてATIP復調回路10の復調したATIPアドレスと、アドレスメモリ48に記憶保持されているセクタSnの記録データから復調されたATIPアドレスとが一致すると、位置検出回路46から再開信号が出力される。各位置検出回路45,46の各再開信号が同時に出力されると、リトライ判断回路44により記録動作が再開される。
その結果、バッファアンダーランが発生する状態になって記録動作が中断された時点のセクタSnに対して、そのセクタSnに継ぎ目無く続く位置から次のセクタSn+1の記録データを記録することができる。
尚、前記所定セクタ数(mセクタ)は、スピンドルサーボ回路3によるスピンドルモータ2の制御とヘッドサーボ回路6による光学ヘッド4の制御とを行うのに要する時間T1と、信号同期回路42が同期をとるのに要する時間T2とを勘案し、各時間T1,T2を十分にとれるようなセクタ数に設定すればよく、例えば、m=10〜30に設定すればよい。尚、CD−Rドライブ1における記録速度が標準速度の4倍速や8倍速と高速になるほど、各時間T1,T2が長くなるため、前記所定セクタ数を大きな値に設定しておく必要がある。
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように変更してもよく、その場合でも、上記実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、線速度一定(CLV;Constant Linear Velocity)方式の光ディスク32を回転制御するため、記録動作時にシステムクロック発生回路41の出力する動作クロックとして、水晶発振回路18の発生した発振信号に基づいて発生される基準クロックを用いている。しかし、本発明は、角速度一定(CAV;Constant Angular Velocity)方式の光ディスク32を回転制御する場合に適用してもよい。その場合は、記録動作時にシステムクロック発生回路41の出力する動作クロックとして、ウォブルデコーダ9により抽出されるウォブル成分に同期して発生されるクロックを用いるようにすればよい。
(2)上記実施形態では、アクセス制御回路19,バッファアンダーラン判断回路20,記録制御回路21,システム制御回路22をそれぞれ別個の電子回路にて構成しているが、当該各回路をCPU,ROM,RAMなどを中心にハード構成されるマイクロコンピュータに置き換え、当該マイクロコンピュータが実行する各種演算処理によって当該各回路の機能を実現するようにしてもよい。
(3)上記実施形態は、ライトワンス型の光ディスクを用いるCD−Rドライブに適用したものであるが、何度でもデータを記録し直すことが可能な記録媒体(例えば、CD−RW規格の光ディスク、MD規格の光磁気ディスク、等)を用いるデータ記録装置(例えば、CD−RWドライブ、MDドライブ、等)に適用してもよい。その場合は、バッファアンダーランエラーの発生を防止することが可能になるため、バッファアンダーランが発生する状態になる以前に記録したデータが無駄にならず、記録動作に要する時間を短縮することができる。
(4)上記実施形態は、バッファーアンダーランの発生によって中断された光ディスクへのデータの書き込みを再開する場合を例示したが、本願発明の構成は、光学ヘッド4の位置がずれてデータの書き込みが中断された場合についても適応可能である。即ち、物理的な衝撃や機械的な不具合によって光ディスク1と光学ヘッド4との相対位置がずれたときも、光ディスクへのデータの書き込みが中断されるため、中断位置からデータの書き込みを再開させる必要が生じる。このようなデータの書き込みの再開についても、上記実施形態と同様に、書き込み動作を制御することができる。この場合、光ディスクが外的な振動を受けたこと振動センサを用いて検出するか、光ディスクに対する光学ヘッド4のラッキングエラーを検出すること等、光ディスク4の位置ずれを判定するための手段をバッファーアンダーラン判定回路11と置き換えればよい。