JP2005141881A - 光ディスク及び光ディスク装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光ディスク装置において、DSV値の抑制、R−OPCの実行及び書換回数低下の防止を図る。
【解決手段】エンコード/デコード回路36は、光ディスク10へのデータ記録時に同期フレームの先頭に1回だけ同期情報を挿入する。エンコード/デコード回路36は、まず最初にDSV値に基づいてマークあるいはスペースで同期情報を挿入し、最初の同期情報がマークである場合には次の同期情報もDSV値に基づいてその極性を設定し、最初の同期情報がスペースの場合には次の同期情報をマークに設定する。
【選択図】図1

Description

本発明は光ディスク及び光ディスク装置に関し、特に同期情報の構成に関する。
従来より、光ディスク装置においてはOPC(Optimum Power Control)およびR−OPC(Running Optimum Power Control)と呼ばれる技術により記録パワーの最適化を図りデータを記録している。OPCでは、データの記録に先立ち、光ディスクの所定領域(PCA)において記録パワーを種々変化させてテストデータを記録し、該テストデータを再生してその再生信号品質(例えばβ値)が最良となる記録パワーを選択して最適記録パワーとする。一方、R−OPCでは、光ディスクの記録膜感度が面内で必ずしも一様でないことを考慮し、OPCで決定された最適記録パワーでデータを実際に記録する際に、データ記録時の戻り光量をモニタし、この戻り光量が一定値となるように記録パワーをフィードバック制御するものである。一般に、戻り光量はレベルBの光量が用いられ、このレベルBは記録パワーを照射したときにピットが形成された場合に得られる戻り光量(ピットで回折された記録パワーの戻り光量)である。具体的には、レベルBの戻り光量が一定値よりも小さいときにはピットが過剰に形成されていると判定して記録パワーを低下させ、レベルBの戻り光量が一定値よりも大きいときにはピットが十分形成されていないとして記録パワーを増大させる。
ここで、CD−R/RW等においては、3T〜11Tの長さ(Tは基準のクロック長)を有するデータを記録するが、短いピット長において戻り光量をモニタしフィードバック制御することは困難であることに鑑み、最長の11Tを記録する際の戻り光量を検出してR−OPCを実行している。CD−R/RWにおいては、11Tは同期情報(SYNC)に含まれ、各フレーム毎に11Tが常に2回連続して出現する規格となっているため、11Tはどちらか一方が必ずマーク(記録パワーを照射してピットを形成する部分)となるため、11Tを用いて周期的に(つまり周期的に挿入される同期情報のタイミングで)R−OPCを実行し、周期的に記録パワーの最適化を図ることができる。
ところが、DVD−R/RW等においては、CD−R等と同様に3T〜11Tのピット長を形成するが、同期情報としては14Tが用いられ、14TはCD−Rのように2回連続(マークとスペースが対として)で挿入されるものではなく、1フレーム(93バイト)内に1回のみ挿入される規格となっている。そして、14Tをマーク、スペースのいずれにするかは任意であり、例えば14Tを全てスペースとした場合には、この最長の14Tでピットが形成されないためR−OPCを実行することができず、結果として周期的に記録パワーを最適化できず記録品質を維持することが困難となる問題があった。もちろん、14Tを全てマークとすることでR−OPCの実行を可能とすることも考えられるが、14Tを全てマークとした場合、DSV値が増大して低周波数成分が増大するおそれがある。ここで、DSV(Digital Sum Value)とは、2つの状態をとるビット列の一方の状態(例えば1)を+1、他方の状態(例えば0)を−1としてビット列の先頭から累積した値であり、DSV値が小さければ低周波成分(DC成分)が小さいことになり、記録再生品質が向上する。
このような事情に鑑み、下記に示す従来技術では、同期情報としてマークとスペースが交互に配置されるように設定する技術が記載されている。この技術によれば、マークの同期情報においてR−OPC等を周期的に実行して記録パワーの最適化を図ることが可能となる。
特開2003−91819号公報
しかしながら、同期情報を交互にマークとスペースとなるように配置した場合であっても、DSV値が必ずしも抑制されるとは限らない問題がある。すなわち、DSV値は同期情報及びそれに続く変調データで決定され、同期情報の極性(マークとするかスペースとするか)及び変調データの極性の両者を合わせてDSV値を最小にするところ、同期情報を一律にマークとスペースが交互に配置されるように設定すると、変調データのみでDSV値を調整する必要が生じ、必ずしもDSV値を抑制できない。すなわち、変調データは、DVDの場合には8−16変調方式であり、変調前の8ビットデータに応じてデータ値1の数が奇数となる16ビット値と、データ値1の数が偶数となる16ビット値のいずれかを選択することでDSV値をある程度調整できるが、これだけでは十分でない場合があり、特に、変調前のデータ全てに対して2つの変調データを用意していない(代用変換テーブルを用意していない)、あるいは物理的に困難な場合(例えば、変調前の0〜255のデータのうち、0〜87までについて2つの変調データを用意するものの、それ以後のデータについては単一の変調データのみを用いる等)にはDSV値の調整が困難となる。
さらに、同期情報を一律にマークとスペースが交互に配置するように固定してしまうと、例えば書換可能光ディスクに記録する際には常にマークとなる部位が生じ、記録膜の特性が劣化して書換可能回数が低下するおそれもある。
本発明の目的は、R−OPCの実行、DSV値の抑制、及び記録膜特性の劣化抑制という課題を同時に満足し得る光ディスク装置及び光ディスクを提供することにある。
本発明は、所定情報単位毎に同期情報を挿入しつつ光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、連続した2回のうちの最初の1回は、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で前記同期情報を挿入し、残りの1回は、前記最初の1回の極性に応じてマークあるいはスペースのいずれかの極性で前記同期情報を挿入する同期情報制御手段を有する。
本発明において、最初の1回をDSV値に応じて同期情報の極性を設定することでDSV値を抑制する。また、次の1回は最初の同期情報の極性に応じてその極性を設定する。これにより、例えば最初の同期情報の極性がスペースである場合には次をマークとしてR−OPCの実行を可能とし、最初の同期情報の極性がマークである場合には次をスペースあるいはマークとしてDSV値の更なる抑制を図る等が可能となる。本発明では、最初の同期情報の極性に応じて以後の同期情報の極性が設定されるため、同期情報の極性は固定されることがなく、したがって光ディスクの特定部位が常にマークとなることを防止し、記録膜の劣化を抑制する。
また、本発明は、 同期フレーム毎に1回だけ同期情報を挿入しつつ光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、前記同期情報の極性を制御する同期制御手段を備え、前記同期制御手段は、最初の同期情報を、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、次の同期情報を、前記最初の同期情報がマークの場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入するとともにさらに次の同期情報をマークで挿入し、前記最初の同期情報がスペースの場合には常にマークで挿入し、以後の同期情報を、まずDSVが最小となる極性で挿入し、次いで常にマークで挿入する。
また、本発明は、同期フレーム毎に1回だけ同期情報を挿入しつつ光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、前記同期情報の極性を制御する同期制御手段を備え、前記同期制御手段は、最初の同期情報を、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、次の同期情報を、前記最初の同期情報がマークの場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、前記最初の同期情報がスペースの場合には常にマークで挿入する。
また、本発明は、所定情報単位毎に同期情報が挿入された光ディスクであって、最初の同期情報はDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で形成され、次の同期情報は前記最初の同期情報の極性に応じ、前記最初の同期情報の極性がマークである場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で形成され、前記最初の同期情報の極性がスペースである場合には常にマークで形成される。
また、本発明は、所定情報単位毎に同期情報が挿入された光ディスクであって、最初の同期情報はDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で形成され、次の同期情報は前記最初の同期情報がマークの場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で形成されるとともにさらに次の同期情報はマークで形成され、前記最初の同期情報がスペースの場合には常にマークで形成され、以後の同期情報はまずDSVが最小となる極性で形成され、次いで常にマークで形成される。
本発明によれば、R−OPCの実行、DSV値の抑制、及び記録膜特性の劣化抑制を同時に満足することができる。
図1には、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図が示されている。光ディスク10はスピンドルモータ(SPM)12により回転駆動される。スピンドルモータSPM12は、ドライバ14で駆動され、ドライバ14はサーボプロセッサ30により所望の回転速度となるようにサーボ制御される。
光ピックアップ16は、レーザ光を光ディスク10に照射するためのレーザダイオード(LD)や光ディスク10からの反射光を受光して電気信号に変換するフォトディテクタ(PD)を含み、光ディスク10に対向配置される。光ピックアップ16はスレッドモータ18により光ディスク10の半径方向に駆動され、スレッドモータ18はドライバ20で駆動される。ドライバ20は、ドライバ14と同様にサーボプロセッサ30によりサーボ制御される。また、光ピックアップ16のLDはドライバ22により駆動され、ドライバ22はオートパワーコントロール回路(APC)24により駆動電流が所望の値となるように制御される。APC24は、光ディスク10のテストエリア(PCA)において実行されたOPC(Optimum Power Control)により選択された最適記録パワーとなるようにドライバ22の駆動電流を制御する。OPCは、光ディスク10のPCAに記録パワーを複数段に変化させてテストデータを記録し、該テストデータを再生してその信号品質を評価し、所望の信号品質が得られる記録パワーを選択する処理である。信号品質には、β値やγ値、変調度、ジッタ等が用いられる。
光ディスク10に記録されたデータを再生する際には、光ピックアップ16のLDから再生パワーのレーザ光が照射され、その反射光がPDで電気信号に変換されて出力される。光ピックアップ16からの再生信号はRF回路26に供給される。RF回路26は、再生信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、サーボプロセッサ30に供給する。サーボプロセッサ30は、これらのエラー信号に基づいて光ピックアップ16をサーボ制御し、光ピックアップ16をオンフォーカス状態及びオントラック状態に維持する。また、RF回路26は、再生信号に含まれるアドレス信号をアドレスデコード回路28に供給する。アドレスデコード回路28はアドレス信号から光ディスク10のアドレスデータを復調し、サーボプロセッサ30やシステムコントローラ32に供給する。
また、RF回路26は、再生RF信号を2値化回路34に供給する。2値化回路34は、再生信号を2値化し、得られた変調信号をエンコード/デコード回路36に供給する。エンコード/デコード回路36では、2値化信号を復調及びエラー訂正して再生データを得、当該再生データをインタフェースI/F40を介してパーソナルコンピュータなどのホスト装置に出力する。なお、再生データをホスト装置に出力する際には、エンコード/デコード回路36はバッファメモリ38に再生データを一旦蓄積した後に出力する。
光ディスク10にデータを記録する際には、ホスト装置からの記録すべきデータはインターフェースI/F40を介してエンコード/デコード回路36に供給される。エンコード/デコード回路36は、記録すべきデータをバッファメモリ38に格納し、当該記録すべきデータをエンコードして変調データとしてライトストラテジ回路42に供給する。変調方式としては、DVDにおける8−16変調方式の他、HD−DVDにおける8−12変調(ETM)方式等を用いることができるが、本実施形態では8−12変調方式で変調するものとする。HD−DVDに関しては、例えば「日経エレクトロニクス10月13日号」日経BP社,2003年10月13日発行,p125−134に記載されている。簡単に説明すると、波長405nmのLDを光源に用い、トラックピッチ0.4μm程度で光ディスク10のランド及びグルーブにデータを記録する。アドレス情報はウォブルの位相を同相あるいは逆相とした位相変調で記録し、記録すべきデータに誤り訂正符号を付加した8ビットのデータを12ビットの符号に変調して光ディスク10に記録する。データは2T〜11Tで記録され、同期情報としてデータ長を超える13Tを用いる。
変調データとしては、変調前のある範囲のデータ(例えば0〜87)についてはDSV値の互いに異なる2種類の変調データ(代用変換テーブル)を用意し、それ以後のデータについては単一の変調データを用意する。全ての範囲のデータについて単一の変調データのみを用意してもよい。
ライトストラテジ回路42は、変調データを所定の記録ストラテジに従ってマルチパルス(パルストレーン)に変換し、記録データとしてドライバ22に供給する。記録ストラテジは、例えばマルチパルスにおける先頭パルスのパルス幅や後続パルスのパルス幅、パルスデューティから構成される。記録データによりパワー変調されたレーザ光は光ピックアップ16のLDから照射されて光ディスク10にデータが記録される。データを記録した後、光ピックアップ16は再生パワーのレーザ光を照射して当該記録データを再生し、RF回路26に供給する。RF回路26は再生信号を2値化回路34に供給し、2値化された変調データはエンコード/デコード回路36に供給される。エンコード/デコード回路36は、変調データをデコードし、バッファメモリ38に記憶されている記録データと照合する。ベリファイの結果はシステムコントローラ32に供給される。
また、データを記録するに際しては、システムコントローラ32はOPC及びR−OPCを実行する。すなわち、記録に先立ってシステムコントローラ32はエンコード/デコード回路36にテストデータを供給し、記録パワーを複数段に変化させて該テストデータを光ディスク10のテストエリアに記録する。そして、記録されたテストデータを再生パワーで再生し、そのときの再生RF信号のβ値等から最適の記録パワーを選択して記録パワーとする。さらに、システムコントローラ32は、データ記録時の戻り光量を周期的に検出し、そのレベル(いわゆるレベルB)が予め定められメモリに記憶されている一定値と一致するか否かを判定し、一致しない場合にはその大小関係に応じて記録パワーを増減調整する。すなわち、戻り光量が一定値以下である場合には記録パワーが過剰であるとして記録パワーを低下させ、戻り光量が一定値を超える場合には記録パワーが不足しているものとして記録パワーを増大させる。あるいは、上記のOPCで選択された最適記録パワーPo及びこの記録パワーPoでテストデータを記録した時の戻り光量のレベルBの値Boをメモリに記憶し、これらの値と、データ記録時の検出されたレベルB値を用いて、Bo/Pon=B/Pn=一定(但し、nは正の有理数)となるように記録パワーを調整する。本実施形態におけるR−OPCは、13Tのマークの同期情報を形成する場合に実行する。このため、エンコード/デコード回路36は、同期フレームの先頭に同期情報を挿入するに際し、同期情報の極性を所定の規則に従って設定し、光ディスク10に記録する。所定の規則については後述する。なお、エンコード/デコード回路36とは別個に同期情報生成回路を設け、この同期情報生成回路で同期情報を生成するとともにその極性を設定してエンコード/デコード回路36に供給し、エンコード/デコード回路36で当該同期情報を同期フレームの先頭に挿入する構成としてもよい。
図2には、光ディスク10の物理セクタの構成が示されている。光ディスク10の各物理セクタは26個の同期フレームから構成され、各同期フレームの先頭に1個の同期情報(SYあるいはSYNC)50が形成される。同期情報(SY)50は同期フレームを識別するために複数種類、例えばSY0〜SY3の4種類用意され、それぞれの同期情報50は24ビットで構成されるものとする。データ部分は既述したように8−12変調データが記録され、NRZI(Non Return to Zero Invert:非ゼロ復帰記録)方式で記録される。NRZI方式では、変調コードビット値1では直前の値を反転し、変調コードビット値0では直前の値を維持する方式である。変調データは、2T〜11T等のデータ長で記録される。
本実施形態における同期情報を説明する前に、まず、同期情報の基本的な構成について説明する。
図3には、同期フレームを識別するための4種類の同期情報SY0〜SY3の一例が示されている。なお、各同期情報SY0〜SY3にはそれぞれステート0あるいはステート1,2の2種類のデータが用意され、直前のコードデータ値(8−12変換された8ビット単位のコード)に応じていずれかの種類が選択される。図においては、一例としてステート0における同期情報が示されている。
図において、例えばSY0の同期情報は「1000#0 010000 000000 001001」となっているが、「#」はDSV値を制御するDSV制御ビットとして機能する。最初の7ビットの「1000#0 0」はDSV制御ビットを含む可変部分であり、それ以降の「10000 000000 001001」はデータ値が固定された固定部分である。固定部分のうちの「10000 000000 001」が13Tの同期情報である。また、SY1の同期情報は「10100# 010000 000000 001001」となっており、「#」は同様にDSV制御ビットとして機能する。DSV制御ビット「#」においてはビット値として0または1のいずれかの値が設定され、NRZI方式と相俟って同期情報の極性を決定する。#=1の場合をプライマリ同期情報、#=0の場合をセカンダリ同期情報と称する。なお、同期情報についてプライマリ同期情報とセカンダリ同期情報を用意する構成は、例えばDVDにおいても知られている。一般に、プライマリ同期情報とセカンダリ同期情報との関係は、プライマリ同期情報がマークになる場合にはセカンダリ同期情報はスペースになり、プライマリ同期情報がスペースになる場合にはセカンダリ同期情報はマークとなる。
図4及び図5には、DSV制御ビット「#」のビット値と極性との関係が示されている。図4は、SY0におけるDSV制御ビットと極性との関係であり、制御ビット「#」の値が0である場合には直前の値0(Low)を維持するため0(Low)のままであり、次の1(固定部分を規定する最初の1)で直前の値0(Low)を反転して1(High)となり、13Tの同期情報は1(High)、すなわちマークとして記録される。マークの部分で記録パワーのレーザ光が照射されピットが形成される。次の1で再び直前の値1(High)を反転するため0(Low)となり、さらに同期情報の最下位のビットの「1」において0(Low)が反転されて1(High)となる。
同期情報に続いて変調データ部が存在し、変調データのビット値1で反転され、0でそのまま維持されてデータが記録される。
一方、制御ビット「#」の値が1である場合には前の値0(Low)を反転するため1(High)となり、次の1(固定部分を規定する最初の1)で再び直前の値1(High)を反転して0(Low)となり、13Tの同期情報は0(Low)、すなわちスペースとして記録される。次の1で再び直前の値0(Low)を反転するため1(High)となり、さらに同期情報の最下位のビット「1」において1(High)が反転されて0(Low)となる。
図5は、SY1におけるDSV制御ビットと極性との関係であり、SY0の場合と同様に「#」のビット値が0であるか1であるかにより1の数が増減する。このように、DSV制御ビット「#」が0の場合と1の場合とで1の数が変化するため、制御ビット「#」のビット値によりDSV値を制御できることが理解されよう。
また、図4及び図5から、制御ビット「#」のビット値により、同期情報がマークとなるかスペースとなるかも同時に決定されることもわかる。例えば、SY0においてDSV値を減少させるためにDSV制御ビット「#」のビット値を1に設定した場合、SY0の同期情報はスペースとして記録されることになり、本来的に記録パワーのレーザ光を照射してピットを形成するマークの同期情報において行うべきR−OPCが実行できなくなる。その一方で、R−OPCを実行するためにある同期情報のDSV制御ビット「#」を0に設定してしまうと、データのDSV値が増大してしまう可能性がある。
本実施形態では、このように、DSV値を減少させる要請と、周期的にR−OPCを実行して記録パワーを最適化する要請とを両立させ、さらに、マークあるいはスペースの配置あるいは配列が一律に固定されてしまうことに伴う書換回数の低下の抑制という要請をも満足させるべく、以下に示すように13Tの同期情報の極性を設定している。
図6には、データ記録時におけるエンコード/デコード回路36の同期情報極性設定フローチャートが示されている。なお、図において、同期情報は「SYNC−Code」として示されている。
まず、同期情報を同期フレームの先頭に挿入するに際し、DSV制御にて同期情報を生成する(S101)。すなわち、DSV値が最小となるように同期情報の制御ビット#を0あるいは1に設定する。より詳しくは、SYNCの制御ビット#から次のデータの制御ビット#までのDSV値が、それ以前のDSV値を減少させる方向の極性となるように、SYNCでの制御ビット#の値を決定する。あるSYNCの制御ビット#は、次のSYNCの制御ビット#の直前までのデータのDSV値を決定する。
次に、S101の処理により設定された最初の同期情報の極性(13T部分の極性)がマークであるかスペースであるかを判定する(S102)。そして、最初の同期情報の極性がマークである場合、このマークの同期情報においてR−OPCを実行して記録パワーを調整する。また、次の同期情報(第2同期フレームの同期情報)の極性も最初の同期情報と同様にDSV制御にて設定する(S103)。すなわち、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性とする。そして、次の同期情報(第3同期フレームの同期情報)の極性は、常にマークとなるように設定する(S104)。S103にてDSV値に応じて極性を設定するためDSV値を制御することが可能となり、かつ、S104にて常にマークとなるように設定することで、S103にてスペースが設定されたとしてもこのマークにおいてR−OPCを実行することができる。
これ以後の同期情報については、S103、S104の処理を繰り返して極性を設定する。すなわち、まずDSV制御により極性を設定し(S103)、次の同期情報については常にマークに設定する(S104)。S103及びS104の処理を繰り返すことで、2回に1回は常に同期情報の極性がマークとなってR−OPCを実行できるとともに、DSV値も抑制される。
一方、S102にて最初の同期情報の極性がスペースに設定された場合、次の同期情報(第2同期フレームの同期情報)は常にマークとなるように設定する(S104)。S102にてDSV制御が行われ、S104にてマークに設定することで、DSV値を抑制できるとともに、R−OPCを実行することができる。これ以後の同期情報については、上述したように、まずDSV制御により極性を設定し(S103)、次の同期情報については常にマークに設定する(S104)。
図7A〜図7Dには、以上の処理により設定される一連の同期情報の極性が例示されている。本実施形態の光ディスク10は、このような同期情報が形成されたものである。
図7Aにおいて、記録開始後の最初の同期情報51は、DSV制御により例えばマークに設定される(S101)。次の同期情報52は、最初の同期情報51の極性(13T部分の極性)がマークであるため、再びDSV制御により例えばスペースに設定される(S103)。次の同期情報53は、最初の同期情報の極性がマークであったために常にマークに設定される(S104)。次の同期情報54は、DSV制御により例えばマークに設定される(S103)。次の同期情報55は、常にマークに設定される(S104)。さらに次の同期情報56は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S103)。以後、同様である。同期情報51,53,54,55においてマークに設定されるため、これら全てのタイミングで、あるいは選択されたいくつかのタイミングでR−OPCが実行される。選択されたタイミングとは、例えば同期情報53,54,55と3回連続してマークとなるため、同期情報54においてはR−OPCを実行しない等である。直前にR−OPCを実行したタイミングから所定時間経過していない場合には、たとえマークであってもR−OPCを実行しない処理としてもよい。また、同期情報51,52,54,56は、DSV値が最小となるようにその極性が設定されているため、DSV値も抑制される。
図7Bにおいて、最初の同期情報51は、DSV制御により例えばマークに設定される(S101)。次の同期情報52は、最初の同期情報51の極性がマークであるため再びDSV制御により例えばマークに設定される(S103)。次の同期情報53は、常にマークに設定される(S104)。次の同期情報54は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S103)。次の同期情報55は、常にマークに設定される(S104)。さらに次の同期情報56は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S103)。同期情報51,52,53,55においてマークに設定されるため、このタイミングでR−OPCが実行される。また、同期情報51,52,54,56は、DSV値が最小となるようにその極性が設定されているため、DSV値も抑制される。
図7Cにおいて、最初の同期情報51は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S101)。次の同期情報は、最初の同期情報51の極性がスペースであるため常にマークに設定される(S104)。次の同期情報53は、DSV制御により例えばマークに設定される(S103)。次の同期情報54は、常にマークに設定される(S104)。次の同期情報55は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S103)。さらに次の同期情報56は、常にマークに設定される(S104)。同期情報52,53,54,56においてマークに設定されるため、このタイミングでR−OPCが実行される。また、同期情報51,53,55は、DSV値が最小となるようにその極性が設定されているため、DSV値も抑制される。
図7Dにおいて、最初の同期情報51は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S101)。次の同期情報は、最初の同期情報51の極性がスペースであるため常にマークに設定される(S104)。次の同期情報53は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S103)。次の同期情報54は、常にマークに設定される(S104)。次の同期情報55は、DSV制御により例えばマークに設定される(S103)。さらに次の同期情報56は、常にマークに設定される(S104)。同期情報52,54,55,56においてマークに設定されるため、このタイミングでR−OPCが実行される。また、同期情報51,53,55は、DSV値が最小となるようにその極性が設定されているため、DSV値も抑制される。
図7A〜図7Dから分かるように、本実施形態では最初のDSV制御による極性がマークかスペースかで以後の極性設定の方法を変化させているため、マーク、スペースの配置が固定的に出現することはなく、したがって光ディスク10のある特定位置が常にマークとなることはなく、記録膜特性の劣化、及び記録膜特性劣化による書換回数の低下も抑制することができる。
図8には、エンコード/デコード回路36における同期情報極性の他の設定フローチャートが示されている。
まず、同期情報を同期フレームの先頭に挿入するに際し、DSV制御にて同期情報を生成する(S201)。すなわち、DSV値が最小となるように同期情報の制御ビット#を0あるいは1に設定する。
次に、S201の処理により設定された最初の同期情報の極性(13T部分の極性)がマークであるかスペースであるかを判定する(S202)。そして、最初の同期情報の極性がマークである場合、このマークの同期情報においてR−OPCを実行して記録パワーを調整する。また、次の同期情報(第2同期フレームの同期情報)の極性も最初の同期情報と同様にDSV制御にて生成する(S203)。つまり、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性とする。少なくとも最初のマークにおいてR−OPCを実行することができ、次のDSV制御においてDSV値を抑制できる。
一方、S202にて最初の同期情報の極性がスペースである場合、次の同期情報(第2同期フレームの同期情報)は常にマークとなるように設定する(S204)。S202にてDSV制御が行われ、さらにS204にてマークに設定することで、DSV値を抑制できるとともに、R−OPCを実行することができる。
これ以後の同期情報については、S201〜S104の処理を繰り返す。これにより、2回に1回は常に同期情報の極性がマークとなってR−OPCを実行できるとともに、2回のうちの少なくとも1回はDSV制御により極性が設定されるためDSV値を抑制できる。
図9A〜図9Dには、以上の処理により得られる一連の同期情報の極性が例示されている。
図9Aにおいて、記録開始の最初の同期情報51は、DSV制御により例えばマークに設定される(S201)。次の同期情報52は、最初の同期情報51の極性(13T部分の極性)がマークであるため再びDSV制御により例えばマークに設定される(S203)。次の同期情報53は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S201)。次の同期情報54は、常にマークに設定される(S204)。次の同期情報55は、再びDSV制御により例えばマークに設定される(S201)。さらに次の同期情報56は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S203)。同期情報51,52,54,55においてマークに設定されるため、このタイミングでR−OPCが実行される。また、同期情報51,52,53,55,56は、DSV値が最小となるようにその極性が設定されているため、DSV値も抑制される。
図9Bにおいて、まず最初の同期情報51は、DSV制御により例えばマークに設定される(S201)。次の同期情報52は、最初の同期情報51の極性(13T部分の極性)がマークであるため再びDSV制御により例えばスペースに設定される(S203)。次の同期情報53は、DSV制御により例えばマークに設定される(S201)。次の同期情報54は、再びDSV制御により例えばスペースに設定される(S203)。次の同期情報55は、再びDSV制御により例えばスペースに設定される(S201)。さらに次の同期情報56は、常にマークに設定される(S204)。同期情報51,53,56においてマークに設定されるため、このタイミングでR−OPCが実行される。また、同期情報51,52,53,54,55は、DSV値が最小となるようにその極性が設定されているため、DSV値も抑制される。
図9Cにおいて、まず最初の同期情報51は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S201)。次の同期情報52は、最初の同期情報51の極性がスペースであるため常にマークに設定される(S204)。次の同期情報53は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S201)。次の同期情報54は、常にマークに設定される(S204)。次の同期情報55は、再びDSV制御により例えばマークに設定される(S201)。さらに次の同期情報56は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S203)。同期情報52,54,55においてマークに設定されるため、このタイミングでR−OPCが実行される。また、同期情報51,53,55,56は、DSV値が最小となるようにその極性が設定されているため、DSV値も抑制される。
図9Dにおいて、まず最初の同期情報51は、DSV制御により例えばスペースに設定される(S201)。次の同期情報52は、最初の同期情報51の極性がスペースであるため常にマークに設定される(S204)。次の同期情報53は、DSV制御により例えばマークに設定される(S201)。次の同期情報54は、DSV制御によりマークに設定される(S203)。次の同期情報55は、再びDSV制御により例えばスペースに設定される(S201)。さらに次の同期情報56は、常にマークに設定される(S204)。同期情報52,53,54,56においてマークに設定されるため、このタイミングでR−OPCが実行される。また、同期情報51,53,54,55は、DSV値が最小となるようにその極性が設定されているため、DSV値も抑制される。
また、図9A〜図9Dから分かるように、本実施形態では最初のDSV制御による極性がマークかスペースかで以後の極性設定の方法を変化させているため、マーク、スペースの配置が固定的に出現することはなく、したがって光ディスク10のある特定位置が常にマークとなることはなく、記録膜特性の劣化、及び記録膜特性劣化による書換回数の低下も抑制することができる。
図10には、以上説明したような規則で同期情報を挿入記録する回路構成の一例が示されている。この回路は、図1におけるエンコード/デコード回路36のエンコード部分に組み込まれる。
エンコード/デコード回路36のエンコード部分は、変調器36a、DSV演算部36b、SYNC生成部36e、SYNC選択部36gおよび選択スイッチ36c、36d、36fを含んで構成される。
変調器36aは、バッファメモリ38からの記録データを8−12変換し、2T〜11Tの信号を生成して選択スイッチ36cに供給する。変調器36aは、記録データの値によっては2種類のデータを生成して選択スイッチ36cに供給する。
DSV演算部36bは、光ピックアップ16に供給される変調データ、すなわち光ディスク10に記録されるデータのDSV値を演算し、この演算結果に基づいて選択スイッチ36cに選択信号を供給し変調データを選択する。選択スイッチ36cでDSV値に基づき選択された変調データは、次に選択スイッチ36dに供給される。なお、選択スイッチ36cを設けず、変調データをそのまま選択スイッチ36dに供給する構成でもよい。
選択スイッチ36dは、変調データと同期情報を切り替えるためのスイッチであり、システムコントローラ32からのウォブルアドレス検出データ(データ/SYNC選択データ)及びクロックに基づき切り替えられる。すなわち、システムコントローラ32からウォブルアドレス検出データ及びそこから所定クロックがカウントされた場合には、同期情報としてSY0〜SY3のいずれかを挿入するタイミングであるため選択スイッチ36dをSYNCデータ側に切り替えて出力し、それ以外のタイミングにおいては選択スイッチ36cから供給された変調データ側に切り替えて光ピックアップ16に出力する。これにより、同期位置に同期情報SY0〜SY3が挿入される。選択スイッチ36dからの変調データ/SYCNは、NRZI方式に変換後、ライトストラテジ回路42に供給され、さらにLD駆動部に供給される。ライトストラテジ回路42でNRZI方式に変換された後にLD駆動部に供給してもよい。
SYNC生成部36eは、13Tの同期情報を生成するものであり、SY0〜SY3のそれぞれにおいて、その極性がマークとスペースのパターンを生成して選択スイッチ36fに供給する。具体的には、SY0においては、
「100000 010000 000000 001000」(#=0の場合)
「100010 010000 000000 001000」(#=1の場合)
の同期情報パターンを生成し、SY1においては、
「101000 010000 000000 001000」(#=0の場合)
「101001 010000 000000 001000」(#=1の場合)
を生成して選択スイッチ36fに供給する。生成された同期情報パターンは、DSV演算部36bにも供給され、それぞれの場合のDSV値が算出される。
選択スイッチ36fはSY0〜SY3のそれぞれにおいて、2つの同期情報パターンのいずれかを選択するスイッチであり、その選択はSYNC選択部36gにて制御される。SYNC選択部36gは、図6あるいは図8のいずれかに示された処理フローチャートに従って、マークあるいはスペースのいずれかを選択する。
例えば、図6に示された処理の場合、まずDSV演算部36bから供給されたDSV値に応じて、SYNC生成部36eから出力されたマークあるいはスペースのいずれかを選択するように選択スイッチ36fの接点を切り替える。いずれの極性を選択したかは、SYNC選択部36gの内部メモリに記憶しておく。次の同期情報を挿入するタイミングでは、SYNC選択部36gは、前回マークを選択している場合には再びDSV演算部36bから供給されたDSV値に応じてマークあるいはスペースのいずれかを選択するように選択スイッチ36fの接点を切り替える。そして、さらに次の同期情報挿入タイミングでは、DSV演算部36bから供給されたDSV値によらず、常にマークを選択するように選択スイッチ36fの接点を切り替える。
一方、SYNC選択部36gは、前回スペースを選択している場合にはDSV演算部36bから供給されたDSV値によらず、常にマークを選択するように選択スイッチ36fの接点を切り替える。これ以後は、SYNC選択部36gは、まずDSV値に基づいてマークあるいはスペースのいずれかを選択し、次の同期情報挿入タイミングでは常にマークを選択するように選択スイッチ36fの接点を切り替える。
また、図8に示された処理の場合、まず、SYNC選択部36gは、DSV演算部36bからのDSV値に基づいてマークあるいはスペースのいずれかを選択し、選択スイッチ36fの接点を切り替える。いずれの極性を選択したかは、SYNC選択部36gの内部メモリに記憶しておく。次の挿入タイミングでは、SYNC選択部36gは、前回マークを選択している場合には再びDSV演算部36bから供給されたDSV値に応じてマークあるいはスペースのいずれかを選択するように選択スイッチ36fの接点を切り替える。一方、前回スペースを選択している場合にはDSV演算部36bから供給されたDSV値によらず、常にマークを選択するように選択スイッチ36fの接点を切り替える。これ以後も、上記の選択処理を繰り返す。
SYNC選択部36gの上述した動作は、処理プログラムを逐次実行することで達成される。システムコントローラ32がSYNC選択部36gの機能を実行してもよく、あるいはシステムコントローラ32からの指令に基づきSYNC選択部36gが実行してもよい。
以上の処理により、同期情報のマークで十分短い周期においてR−OPCを実行することができ、かつDSV値が小さいデータ記録が可能となる。さらに、マークとスペースの配置は固定ではないため、特定部位が常にマークとなることを防止して書換回数の低下も抑制される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変形が可能である。図11には、このような変形の一例が示されている。図8に示された処理とほぼ同様であるが、S203で次の同期情報の極性をDSV制御にて生成した後、S202に再び戻ってその極性がマークかスペースかを判定し、マークである場合には引き続きDSV制御にて同期情報を生成し、スペースである場合には次の同期情報が常にマークとなるように生成する(S204)。要約すれば、まずDSV制御により同期情報を決定し、DSV制御の結果、同期情報の極性がマークである場合には引き続いてDSV制御により同期情報が決定され、スペースの場合には常にその極性がマークとなるように設定されるとともに、さらにその次は再びDSV制御に戻る処理を繰り返す。連続する3つの同期情報を仮に第1の同期情報、第2の同期情報、第3の同期情報とした場合、第1の同期情報を、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、第1の同期情報に続く第2の同期情報を、第1の同期情報がマークの場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、第1の同期情報がスペースの場合には常にマークで挿入し、第2の同期情報に続く第3の同期情報を、第2の同期情報がDSV値が最小となるように挿入された場合にはその極性に応じ、マークである場合には再びDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、スペースである場合には常にマークで挿入し、第2の同期情報が常にマークで挿入される場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入するということができる。この場合でも、スペースの同期情報の次は必ずマークとなり、R−OPCが実行できるとともにDSV値も抑制される。
実施形態の全体構成図である。 データフォーマット説明図である。 同期情報の基本構成説明図である。 図3に示された同期情報SY0のDSV制御ビットと極性との関係を示す説明図である。 図3に示された同期情報SY1のDSV制御ビットと極性との関係を示す説明図である。 実施形態の処理フローチャートである。 図6の処理により形成される同期情報の極性説明図である。 図6の処理により形成される同期情報の極性説明図である。 図6の処理により形成される同期情報の極性説明図である。 図6の処理により形成される同期情報の極性説明図である。 実施形態の他の処理フローチャートである。 図8の処理により形成される同期情報の極性説明図である。 図8の処理により形成される同期情報の極性説明図である。 図8の処理により形成される同期情報の極性説明図である。 図8の処理により形成される同期情報の極性説明図である。 エンコード回路の構成ブロック図である。 実施形態のさらに他の処理フローチャートである。
符号の説明
10 光ディスク、32 システムコントローラ、36 エンコード/デコード回路、50〜56 同期情報。

Claims (11)

  1. 所定情報単位毎に同期情報を挿入しつつ光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、
    連続した2回のうちの最初の1回は、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で前記同期情報を挿入し、残りの1回は、前記最初の1回の極性に応じてマークあるいはスペースのいずれかの極性で前記同期情報を挿入する同期情報制御手段
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  2. 請求項1記載の装置において、
    前記同期情報制御手段は、前記最初の1回の極性がマークである場合にはDSV値が最小となる極性で前記残りの1回の前記同期情報を挿入し、前記最初の1回の極性がスペースである場合には常にマークで前記残りの1回の前記同期情報を挿入する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  3. 請求項1記載の装置において、
    前記同期情報制御手段は、前記最初の1回の極性がマークである場合にはDSV値が最小となる極性で前記残りの1回の前記同期情報を挿入するとともにさらに次の同期情報の極性をマークとして挿入し、前記最初の1回の極性がスペースである場合には常にマークで前記残りの1回の前記同期情報を挿入する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の装置において、
    前記同期情報制御手段は、さらに、続く同期情報の連続する2回のうちの最初の1回の極性をDSV値が最小となるように設定して挿入し、残りの1回の極性を常にマークとなるように設定して挿入する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  5. 同期フレーム毎に1回だけ同期情報を挿入しつつ光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、
    前記同期情報の極性を制御する同期制御手段
    を備え、前記同期制御手段は、
    最初の同期情報を、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、
    次の同期情報を、前記最初の同期情報がマークの場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入するとともにさらに次の同期情報をマークで挿入し、前記最初の同期情報がスペースの場合には常にマークで挿入し、
    以後の同期情報を、まずDSVが最小となる極性で挿入し、次いで常にマークで挿入する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  6. 同期フレーム毎に1回だけ同期情報を挿入しつつ光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、
    前記同期情報の極性を制御する同期制御手段
    を備え、前記同期制御手段は、
    最初の同期情報を、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、
    次の同期情報を、前記最初の同期情報がマークの場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、前記最初の同期情報がスペースの場合には常にマークで挿入する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  7. 同期フレーム毎に1回だけ同期情報を挿入しつつ光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、
    前記同期情報の極性を制御する同期制御手段
    を備え、前記同期制御手段は、
    第1の同期情報を、DSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、
    第1の同期情報に続く第2の同期情報を、前記第1の同期情報がマークの場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、前記第1の同期情報がスペースの場合には常にマークで挿入し、
    第2の同期情報に続く第3の同期情報を、前記第2の同期情報がDSV値が最小となるように挿入された場合にはその極性に応じ、マークである場合には再びDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入し、スペースである場合には常にマークで挿入し、前記第2の同期情報が常にマークで挿入される場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で挿入する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載の装置において、
    前記同期情報は、その長さが13Tであることを特徴とする光ディスク装置。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の装置において、さらに、
    前記同期情報をマークで挿入するタイミングにおいて、前記光ディスクからの戻り光量に基づき記録レーザ光パワーを調整する手段
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  10. 所定情報単位毎に同期情報が挿入された光ディスクであって、
    最初の同期情報はDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で形成され、
    次の同期情報は前記最初の同期情報の極性に応じ、前記最初の同期情報の極性がマークである場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で形成され、前記最初の同期情報の極性がスペースである場合には常にマークで形成される
    ことを特徴とする光ディスク。
  11. 所定情報単位毎に同期情報が挿入された光ディスクであって、
    最初の同期情報はDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で形成され、
    次の同期情報は前記最初の同期情報がマークの場合にはDSV値が最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかの極性で形成されるとともにさらに次の同期情報はマークで形成され、前記最初の同期情報がスペースの場合には常にマークで形成され、
    以後の同期情報はまずDSVが最小となる極性で形成され、次いで常にマークで形成される
    ことを特徴とする光ディスク。

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