JP2005158124A - 光ディスク装置、半導体集積回路、データ再生方法、及びデータ記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 システムコントローラの動作速度を下げて、光ディスク装置の動作速度を上げることができ、消費電力を削減可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 光ディスク２から所望のデータを読み出し、ブロック単位でバッファメモリ９格納するとともに、光ディスク２からのデータ読み出し処理中に異常があったか否かをセクタ単位で検出し、該検出結果である各セクタの再生異常情報を各レジスタ１３，１４に交互に格納する。そして、該各レジスタに保持されている再生異常情報を２セクタ毎に確認し、上記読み出し処理の異常が検出された場合には該当するブロックのデータを光ディスクから再読み出しするようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、少なくとも同期信号を付加してブロック構造化したデータを光ディスクに記録あるいは再生する光ディスク装置、この装置に適した半導体集積回路、データ再生方法、及びデータ記録方法に関する。

従来の光ディスク装置では、同期信号を付加してブロック構造化したデータを記録したディスクを再生するに当たり、ＣＰＵを備えたシステムコントローラを用いて、ブロック毎に再生状態（アドレスの連続性）の異常を検出し、異常が検出された場合は、そのデータの再読み出しを行っている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１５５０５号公報（第８頁、第５図）

しかしながら、従来の光ディスク装置では、ブロック毎に再生異常の検出を行うため、光ディスクの回転が高速になり、光ディスクからのデータの転送レートが上がるに従い、システムコントローラの動作速度も上げる必要があった。システムコントローラの動作速度の上昇は、コストの上昇、消費電力の上昇につながるため望ましくなく、また、システムコントローラの動作速度の上限が、データの転送レートの上限を決めてしまう可能性がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、従来と同様の光ディスク再生／記録を行いながら、システムコントローラの動作速度を下げることのできる光ディスク装置、半導体集積回路、データ再生方法、及びデータ記録方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる光ディスク装置は、データを分割し、該分割したデータ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化されたデータが記録されている光ディスクを再生する光ディスク装置であって、上記光ディスクの所望の再生位置に対して光ビームを照射し、その反射光を電気信号に変換して出力する読み出し手段と、上記電気信号を入力し、上記読み出し手段による読み出し処理中に異常があったか否かをブロック単位で検出し、該検出結果を示す再生異常情報を出力する再生異常検出手段と、上記電気信号を入力し、該電気信号から上記同期信号を抽出してデータを復調する復調手段と、上記復調手段の出力データをブロック単位で格納するバッファメモリと、上記バッファメモリへのデータの格納、及び上記バッファメモリからの格納データの読み出しを制御するメモリ制御手段と、上記メモリ制御手段により上記バッファメモリから読み出されたデータに対し、所定の処理を施し出力する出力処理手段と、上記再生異常検出手段から出力される再生異常情報を保持するとともに、該保持している再生異常情報の更新を示す更新信号をｍブロック（ｍ：２以上の整数）毎に出力する異常情報保持手段と、上記更新信号を受信する毎に、上記異常情報保持手段に保持されている再生異常情報を確認し、上記読み出し手段による読み出し処理の異常が検出された場合には、該当するブロックのデータを再読み出しするよう上記読み出し手段を制御するシステム制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２にかかる光ディスク装置は、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記異常情報保持手段が保持する再生異常情報の数は、上記バッファメモリの大きさに応じて可変であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３にかかる光ディスク装置は、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記異常情報保持手段が保持する再生異常情報の数は、上記バッファメモリに格納されているデータの量に応じて可変であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４にかかる光ディスク装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光ディスク装置において、上記異常情報保持手段は、複数のブロックに対応する再生異常情報の論理和を再生異常情報として保持し、上記システム制御手段は、上記異常情報保持手段に保持された上記複数のブロックに対応する再生異常情報の論理和である再生異常情報を確認し、該再生異常情報に基づいて上記書き込み手段の制御を行うことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５にかかる光ディスク装置は、セクタを単位としてアドレス情報が予め記録されている光ディスクに対して、複数のセクタからなる記録の最小単位であるクラスタを単位としてデータを記録する光ディスク装置であって、外部からの入力データを格納するバッファメモリと、上記バッファメモリへのデータの格納、及び上記バッファメモリからのデータの読み出しを制御するメモリ制御手段と、上記メモリ制御手段により上記バッファメモリから読み出されたデータに対して、セクタに相当する大きさ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化し、所定の変調方式で変調する変調手段と、上記変調手段の出力データを上記光ディスクのアドレス情報に従ってクラスタ単位で上記光ディスクに書き込み、かつ該光ディスクからの反射光を電気信号に変換して出力する書き込み手段と、上記書き込み手段より出力される電気信号を入力し、上記書き込み手段による光ディスクへの書き込み処理中に異常があったか否かをセクタ単位で検出し、該検出結果を示す記録異常情報を出力する記録異常検出手段と、上記記録異常検出手段から出力される記録異常情報を保持するとともに、該保持している記録異常情報の更新を示す更新信号をｎクラスタ（ｎ：自然数）毎に出力する記録異常情報保持手段と、上記更新信号を受信する毎に、上記記録異常情報保持手段に保持されている記録異常情報を確認し、上記書き込み手段による書き込み処理の異常が検出された場合には、該当するクラスタのデータを再書き込みするよう上記書き込み手段を制御するシステム制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６にかかる光ディスク装置は、請求項５に記載の光ディスク装置において、上記記録異常情報保持手段が保持する記録異常情報の数は、上記バッファメモリの大きさに応じて可変であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７にかかる光ディスク装置は、請求項５に記載の光ディスク装置において、上記記録異常情報保持手段が保持する記録異常情報の数は、上記バッファメモリに格納されているデータの量に応じて可変であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項８にかかる光ディスク装置は、請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の光ディスク装置において、上記記録異常情報保持手段は、複数のブロックに対応する記録異常情報の論理和を記録異常情報として保持し、上記システム制御手段は、上記記録異常情報保持手段に保持された上記複数のブロックに対応する記録異常情報の論理和である記録異常情報を確認し、該記録異常情報に基づいて上記書き込み手段の制御を行うことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項９にかかる光ディスク装置は、請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の光ディスク装置において、上記記録異常検出手段により上記書き込み手段による記録処理の異常が検出された場合に、上記書き込み手段の動作を停止させる記録データ保護手段を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１０にかかる半導体集積回路は、所望のデータを分割し、該分割したデータ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化したデータを入力する入力部と、上記入力部が入力した信号の異常を検出し、異常の有無を示す異常情報を出力する異常検出部と、上記入力部が入力した信号から上記同期信号を抽出してデータを復調する復調部と、内蔵、あるいは外部のバッファメモリに対し、上記復調部の出力データの格納、及び該バッファメモリからのデータの読み出しをブロック単位で制御するメモリ制御部と、上記バッファメモリから読み出されたデータに対し、所定の処理を施し出力する出力処理部と、複数のブロックに対応する上記異常情報を保持するとともに、保持している異常情報の更新を示す更新信号を出力する異常情報保持部とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１１にかかる半導体集積回路は、セクタを単位としてアドレス情報が予め記録されている光ディスクに対し、複数のセクタからなる記録の最小単位であるクラスタを単位としてデータを記録する光ディスク装置に適応する半導体集積回路であって、外部からのデータを格納するバッファメモリに対し、データの格納及び上記バッファメモリからのデータの読み出しを制御するメモリ制御部と、上記メモリ制御部により上記バッファメモリから読み出されたデータに対して、所定の大きさ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化し、所定の変調方式で変調する変調部と、上記光ディスクに対して上記変調部の出力データを記録している際の該光ディスクからの反射光を変換した電気信号から、該光ディスクへの書き込み処理中に異常があったか否かをセクタ単位で検出し、該検出結果を示す記録異常情報を出力する記録異常検出部と、上記記録異常検出部から出力される記録異常情報を保持するとともに、該保持している記録異常情報の更新を示す更新信号をｎクラスタ（ｎ：自然数）毎に出力する記録異常情報保持部とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１２にかかるデータ再生方法は、データを分割し、該分割したデータ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化したデータが記録されている光ディスクを再生するデータ再生方法であって、上記光ディスクの所望の再生位置のデータを読み出す読み出し処理ステップと、上記光ディスクから読み出されたデータから同期信号を抽出し、復調する復調ステップと、上記復調されたデータをブロック単位でバッファメモリに格納する格納ステップと、上記バッファメモリからデータをブロック単位で読み出し、所定の処理を施し出力する出力処理ステップと、上記光ディスクの読み出し処理中に異常があったか否かをブロック単位で検出し、該検出結果である再生異常情報を保持する再生異常検出ステップと、上記保持されている再生異常情報をｍブロック毎（ｍ：２以上の整数）に確認し、上記読み出し処理の異常が検出された場合には該当するブロックのデータを再読み出しする再読み出しステップと、を含むことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１３にかかるデータ記録方法は、セクタを単位としてアドレス情報が予め記録されている光ディスクに対して、複数のセクタからなる記録の最小単位であるクラスタを単位としてデータを記録するデータ記録方法であって、外部からの入力データをバッファメモリに格納する格納ステップと、上記バッファメモリからデータを読み出し、セクタに相当する大きさ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化し、所定の変調方式で変調する変調ステップと、上記変調されたデータを上記光ディスクのアドレス情報に従ってクラスタ単位で上記光ディスクに書き込む書き込みステップと、上記光ディスクへの書き込み処理中に異常があったか否かをセクタ単位で検出し、該検出結果である記録異常情報をする記録異常検出ステップと、上記保持されている記録異常情報をｎクラスタ（ｎ：自然数）毎に確認し、上記書き込み処理の異常が検出された場合には、該当するクラスタのデータを再書き込みする再書き込みステップと、を含むことを特徴とするものである。

本発明の光ディスク装置は、再生動作を行うにあたり、再生異常発生の検出頻度を下げることを可能とし、同一のシステムコントローラを使用する場合に光ディスクからのデータ転送レートを上げることができ、また、同じデータ転送レートを実現する際に、より低速動作（低コスト、省電力）のシステムコントローラを適用することが可能となる。

また、本発明の光ディスク装置は、記録動作を行うにあたり、記録の最小単位であるクラスタを単位として記録異常の検出を行うことが可能となり、異常発生時の再書き込み機能の性能を劣化させることなく、システムコントローラの動作速度を下げることができる。

以下、本発明の光ディスク装置について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１にかかる光ディスク装置について説明する。本実施の形態では、光ディスク装置として、Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ（以下、ＭＤと称す）を再生する光ディスク装置に適用し、かつ、訂正不能なデータの誤りが検出されたことを「読み出し処理の異常」とした場合について説明する。

図１は、本実施の形態１にかかる光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１は、光ディスク２に対して光ビームを照射し、反射光を電気信号に変換する光ヘッド３ａや上記光ディスク２を回転させるスピンドルモータ３ｂなどを有し、上記光ディスク２からデータを読み出す機構部である。４は、上記光ヘッド３ａが出力する電気信号を入力し、サーボに用いる各種誤差信号やデータ再生に用いるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成するヘッドアンプである。５は、上記ＲＦ信号を入力し、ＥＦＭ復調（Ｅｉｇｈｔ ｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を施し出力するＥＦＭ復調回路である。６は、上記ＥＦＭ復調した信号を入力し、誤り検出訂正処理の一方式であるＡＣＩＲＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ ＣＩＲＣ）のデコード処理を行い、誤り検出訂正処理（ＡＣＩＲＣデコード処理）後のデータ、及び誤り検出訂正結果を示す誤り検出情報を出力するＡＣＩＲＣデコーダである。７は、上記ＡＣＩＲＣデコード処理後のデータを入力し、ＣＤ−ＲＯＭデコード処理を行うＣＤ−ＲＯＭデコーダである。８は、バッファメモリ９へのデータの格納、及びバッファメモリ９からのデータの読み出しを制御するメモリ制御回路である。９は、上記ＣＤ−ＲＯＭデコードされたデータをブロック単位で格納するバッファメモリである。１０は、上記メモリ制御回路８により上記バッファメモリ９から読み出されたデータに対して音声伸張処理を施し出力する音声伸張回路である。１１は、上記音声伸張回路１０の出力信号をデジタル−アナログ変換して出力するデジタル−アナログ変換器（以下、ＤＡＣと称す）である。１２は、上記ＡＣＩＲＣデコーダ６から出力される誤り検出情報を保持する第１のレジスタ１３、及び第２のレジスタ１４を有する誤り検出情報保持回路である。１５は、上記ヘッドアンプ４から出力される各種誤差信号を入力し、機構部１を制御するサーボ回路である。１６は、上記サーボ回路１５に対して光ディスク２上の再生位置を指定するシステムコントローラである。１７は、上記ＥＦＭ復調回路５、上記ＡＣＩＲＣデコーダ６、上記ＣＤ−ＲＯＭデコーダ７、上記メモリ制御回路８、上記音声伸張回路１０、上記ＤＡＣ１１、上記誤り検出情報保持回路１２、上記サーボ回路１５を集積した半導体集積回路である。

以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
光ディスク２に記録された音楽を再生する際、システムコントローラ１６からサーボ回路１５に対し、再生したい曲の先頭のデータを読み出すように指示する。サーボ回路１５では上記指示に従い、スピンドルモータ３ｂを用いて光ディスク２を回転させ、また、光ヘッド３ａを移動させ、フォーカスサーボ、トラッキングサーボなどを実施することにより、曲の先頭からデータの読み出しを開始する。

光ディスク２から読み出された信号は、ヘッドアンプ４によって増幅処理、波形等化処理などを施され、ＥＦＭ復調回路５によりＥＦＭ復調され、ＡＣＩＲＣデコーダ６に入力される。

ＡＣＩＲＣデコーダ６では、上記ＥＦＭ復調された信号に対しＡＣＩＲＣによる誤り検出訂正処理を施し、該誤り検出訂正処理後のデータをＣＤ−ＲＯＭデコーダ７へ、該誤り検出結果を示す誤り検出情報を誤り検出情報保持回路１２に出力する。

ＣＤ−ＲＯＭデコーダ７では、上記ＡＣＩＲデコーダ６の出力データに対し、同期信号の検出および、ＣＤ−ＲＯＭ Ｍｏｄｅ２のデコード処理を行い、デコード処理後のデータをメモリ制御回路８へ、検出した同期信号を誤り検出情報保持回路１２に出力する。

メモリ制御回路８では、上記ＣＤ−ＲＯＭデコーダ７より受け取ったデータをバッファメモリ９に格納し、後段の音声伸張回路１０からのデータ転送要求に従い、データを読み出し出力する。該バッファメモリ９から読み出されたデータは、音声伸張回路１０にて音声伸張処理を施され、ＤＡＣ１１にてアナログ音声信号に変換される。

音声伸張回路１０の入出力のデータ転送レートに着目すると、音声伸張回路１０は音声伸張処理を行うため、入力のデータレートより、出力のデータレートが低くなる。ＭＤで用いる音声圧縮方式であるＡＴＲＡＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ａｃｃｏｕｓｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ）およびＡＴＲＡＣ３では、入力と出力のデータレートは５〜２０倍程度の違いをもつ。従って、バッファメモリ９は、この転送レートの違いを吸収するために設けたものである。

次に、誤り検出情報保持回路１２の動作について図２を用いて説明する。図２は、誤り検出情報保持回路１２の動作を示すタイミングチャート図である。なお、誤り検出情報保持回路１２から出力される誤り検出情報は、訂正不能な誤りが検出されたときに１になるものとする。また、ＭＤでは、ＣＤ−ＲＯＭブロックを特定するために、「セクタ」を単位としたアドレスを割り振っているため、図２でも、「セクタ」を用いてデータを区別している。

誤り検出情報保持回路１２では、連続するＣＤ−ＲＯＭブロックに訂正不能な誤りが検出されたか否かを示す誤り検出情報を、第１のレジスタ１３及び第２のレジスタ１４に格納する。このとき、各レジスタは交互に、ＣＤ−ＲＯＭデコーダ７が出力する同期信号毎に格納する。すなわち、図２に示すように、（ｎ−１）セクタの誤り検出情報は第２のレジスタ１４へ、（ｎ）セクタの誤り検出情報は第１のレジスタ１３へ、（ｎ＋１）セクタの誤り検出情報は第２のレジスタ１４へと順次同期信号の立ち上がりエッジで格納するとともに、第２のレジスタ１４のデータを更新する毎、つまり、第２のレジスタ１４に誤り検出情報を格納する毎に更新信号を出力する。

システムコントローラ１６では、上記誤り検出情報保持回路１２から出力される更新信号の立ち下がりエッジで、第１のレジスタ１３および第２のレジスタ１４の２セクタ分の誤り検出情報を確認する。つまり、図２では、（ｎ−１）セクタの誤り検出情報を第２のレジスタ１４に格納したときに出力される更新信号の立ち下がりエッジで、第１のレジスタ１３に格納されている（ｎ−２）セクタの誤り検出情報、及び第２のレジスタ１４に格納されている（ｎ−１）セクタの誤り検出情報を読み込んで確認する。そして、次の更新信号、つまり、（ｎ＋１）セクタの誤り検出情報を第２のレジスタ１４に格納したときに出力される更新信号の立ち下がりエッジで、第１のレジスタ１３に格納されている（ｎ）セクタの誤り検出情報、及び第２のレジスタ１４に格納されている（ｎ＋１）セクタの誤り検出情報を読み込んで確認する。そして、確認の結果、訂正不能な誤りが検出された場合は、該当するＣＤ−ＲＯＭブロックを再読み出しするよう、サーボ回路１５に指示を出す。このようにすれば、更新信号の周波数は同期信号の２分の１とすることができ、その結果、システムコントローラ１６の動作速度を下げることができる。

しかしながら、再読み出しが発生した場合、ＣＤ−ＲＯＭブロック毎に誤り検出情報を確認する場合に比べて、最大で１ＣＤ−ＲＯＭブロック分だけ再読み出し処理が遅くなる。光ディスク２の回転速度が通常速（線速度１．２〜１．４ ｍ／ｓ）の場合、１ＣＤ−ＲＯＭブロックのデータを読み出すのに要する時間は、約１１．６ｍｓである。これに対し、バッファメモリ９に格納されるデータに基づく音声の再生可能時間は、数秒〜１６０秒程度あり、バッファメモリ９によって数十ｍｓ程度の遅延は十分カバーすることができる。この考え方をさらに発展させると、バッファメモリ９が大きければ、その分だけ再読み出し開始までの遅延が大きくてもかまわないこととなり、保持する誤り検出情報の量を増やし、更新信号の周波数を下げることが可能となる。従って、誤り検出情報保持回路１２としては、ある程度多くの複数の誤り検出情報格納レジスタを準備し、光ディスク装置に実装するバッファメモリ９の容量に応じて使用する数を設定することにより、より、システムコントローラ１６の動作頻度を下げることが可能となる。

ここで、バッファメモリ９の容量を固定した場合について考える。この場合、光ディスク装置の状態に応じて誤り検出から再読み出し完了までにかけることができる時間が変わる。すなわち、バッファメモリ９がいっぱいにデータを格納しているときには、再読み出しにかける時間を長くすることができるが、格納データの量が少ない場合、再読み出しにかけられる時間は短くなる。従って、システムコントローラ１６は、メモリ制御回路８からのバッファメモリ９に格納されているデータ量の情報を入力し、データ量が多い場合は誤り検出情報保持回路１２に保持する誤り検出情報の量を増やして更新信号の周波数を下げ、データ量が少ない場合は誤り検出情報を減らして更新信号の周波数を上げる処理を行うことが有効である。つまり、バッファメモリ９に格納されているデータ量に応じて、データ量が多い場合は誤り検出情報保持回路１２に保持する誤り検出情報の量を増やし、データ量が少ない場合は誤り検出情報の量を減らすようにするようにすれば、光ディスク装置の動作状態に応じたシステムコントローラ１６の動作頻度の低減を図ることができる。

また、誤り検出情報保持回路１２が保持する誤り検出情報の数を増やした場合、各ＣＤ−ＲＯＭブロック毎の誤り検出情報の論理和をとったものを誤り検出情報として誤り検出情報保持回路１２に保持し、この誤り検出情報をシステムコントローラ１６にて確認し再読み出しを行う方法が有効であり、保持するデータ量、つまりレジスタの数を削減することができる。この場合の再読み出しは、どのＣＤ−ＲＯＭブロックに誤りが検出されたか否かにかかわらず、前回の更新信号により誤りが検出されてなかったＣＤ−ＲＯＭブロックの後ろのＣＤ−ＲＯＭブロックから再読み出しをすることになる。

このような実施の形態１では、訂正不能な誤りが発生したなどの再生異常情報（誤り検出情報）を、複数のブロックに相当する分をセクタ単位で格納し、該格納した再生異常情報の更新信号を２セクタ分毎に出力する誤り検出情報保持回路１２を備えたことにより、２セクタ単位で誤り検出情報保持回路１２に格納されている再生異常情報を確認し、再読み出しなどの処理を行うシステムコントローラの動作速度を下げることが可能となる。

なお、本実施の形態では、再生異常情報として、ＡＣＩＲＣデコーダ６から出力される訂正不能な誤り検出信号を用いたが、連続するＣＤ−ＲＯＭブロックのアドレスの連続性の確認や、同期信号の周期異常あるいは欠落などを用いてもよい。

また、本実施の形態では、半導体集積回路１７にシステムコントローラ１６および、バッファメモリ９を集積しない構成を用いたが、これは、ＣＰＵを有するシステムコントローラ１６と、誤り検出情報保持回路１２を分離したほうが、それぞれの機能分担が明確になるためである。昨今の半導体製造プロセスの微細化により１つの半導体集積回路にシステムコントローラやバッファメモリを集積することも可能となりつつあり、また、集積してもかまわない。

（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２にかかる光ディスク装置について説明する。本実施の形態では、光ディスク装置として、ＭＤに音楽を記録する光ディスク装置に適用した場合について説明する。

図３は、本実施の形態１による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
図３において、２０は、外部よりデジタルオーディオ信号を入力するデジタルオーディオインタフェース回路（以下、ＤＡＩ回路と称す）である。２１は、上記ＤＡＩ回路２０の出力をＡＴＲＡＣ方式で音声圧縮する音声圧縮回路である。２２は、バッファメモリ２３へのデータの格納、及びバッファメモリ２３の格納データのセクタ単位の読み出しを制御するメモリ制御回路である。１セクタは、１ＣＤ−ＲＯＭブロックに相当する。２３は、上記音声圧縮回路２１の出力信号を格納するバッファメモリである。２４は、上記メモリ制御回路２２により上記バッファメモリ２３から読み出されたデータに対し、同期信号とアドレス情報を含むヘッダ情報を付加し、ブロック構造化するＣＤ−ＲＯＭエンコーダである。２５は、上記ＣＤ−ＲＯＭエンコーダ２４の出力に対し、ＡＣＩＲＣ方式で誤り検出訂正符号を付加するＡＣＩＲＣエンコーダである。２６は、上記ＡＣＩＲＣエンコーダ２５の出力に対し、ＥＦＭ変調処理を施し出力するＥＦＭ変調回路である。２７は、上記光ディスク２８に対して、光磁気記録方式でデータを記録するための磁気ヘッド２９と光ヘッド３０、および光ディスク２８を回転させるためのスピンドルモータ３１を含む機構部である。３２は、上記光ヘッド３０から出力される上記光ディスク２８の反射光に対応する電気信号を入力し、アドレス情報を含む信号であるＡＤＩＰ（ＡＤｄｒｅｓｓ Ｉｎ Ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ）信号とサーボに用いる各種誤差信号を生成するヘッドアンプである。３３は、上記ヘッドアンプ３２が出力する各種誤差信号を用いて上記機構部２７を制御するサーボ回路である。３４は、上記ＡＤＩＰ信号を入力し、同期信号の検出およびアドレス情報の復調、誤り検出を行うＡＤＩＰ復調回路である。３５は、上記ＡＤＩＰ復調回路３４から出力される同期信号やＡＤＩＰ信号の誤り検出情報、上記ヘッドアンプ３２からの信号に基づいて記録処理の異常を検出する記録異常検出回路である。３６は、上記記録異常検出回路３５の出力を１クラスタ分保持する記録異常情報保持回路である。３７は、上記サーボ回路３３に対して光ディスク２８上の記録位置を指定するシステムコントローラである。３８は、上記ＤＡＩ回路２０、上記音声圧縮回路２１、上記メモリ制御回路２２、上記ＣＤ−ＲＯＭエンコーダ２４、上記ＡＣＩＲＣエンコーダ２５、上記ＥＦＭ変調回路２６、上記サーボ回路３３、上記ＡＤＩＰ復調回路３４、上記記録異常検出回路３５、及び上記記録異常情報保持回路３６を集積した半導体集積回路である。

以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
外部からのデジタルオーディオ信号を記録する場合、ＤＡＩ回路２０を介してデジタルオーディオ信号を入力する。入力したデジタルオーディオ信号は、音声圧縮回路２１に入り、ＡＴＲＡＣ方式に従い音声圧縮される。音声圧縮されたデータは、メモリ制御回路２２に入り、バッファメモリ２３に一時的に格納される。該バッファメモリ２３にある程度データが格納されたところで、メモリ制御回路２２により該バッファメモリ２３からセクタ単位でデータが読み出され、ＣＤ−ＲＯＭエンコーダ２４に転送される。

ＣＤ−ＲＯＭエンコーダ２４では、上記バッファメモリ２３から読み出されたデータに対し、同期信号とヘッダ情報を付加することにより、ＣＤ−ＲＯＭ Ｍｏｄｅ２のフォーマットにブロック構造化する。そして、ＣＤ−ＲＯＭエンコーダ２５の出力は、ＡＣＩＲＣエンコーダ２５に入り、ＡＣＩＲＣ方式の誤り検出訂正符号が付加される。ＡＣＩＲＣエンコーダ２５の出力は、ＥＦＭ変調回路２６に入り、ＥＦＭ変調され、機構部２７内の磁気ヘッド２９に送られる。機構部２７では、スピンドルモータ３１を用いて光ディスク２８を回転させ、光ヘッド３０が照射する光ビームがシステムコントローラ３７が指定する記録位置に到達すると、光ビームの光強度を記録用に切り替え、磁気ヘッド２９を用いて光磁気方式にてデータを光ディスク２８に記録する。

記録を行っている間も、光ヘッド３０では光ディスク２８からの反射光を電気信号に変換して、ヘッドアンプ３２に出力し続ける。ヘッドアンプ３２では、サーボ回路３３が使用するフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号、ＡＤＩＰ復調回路３４が使用するＡＤＩＰ信号を生成し、出力する。

サーボ回路３３では、ヘッドアンプ３２からフォーカス誤差信号、及びトラッキング誤差信号を受け取り、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボを実施する。

ＡＤＩＰ復調回路３４では、ヘッドアンプ３２から出力されたＡＤＩＰ信号からＡＤＩＰ同期信号、及びアドレス情報を検出し、ＡＤＩＰ同期信号を記録異常検出回路３５に、ＡＤＩＰ同期信号とアドレス情報を記録異常情報保持回路３６に出力する。

記録異常検出回路３５では、２つの記録異常検出を行う。第１に、入力したＡＤＩＰ同期信号の周期を測定し、該測定結果と基準周期とを比較することにより、記録した信号の異常を検出する。第２に、ヘッドアンプ３２から入力したトラッキング誤差信号を用い、記録中にトラック外れが起こったことを検出する。トラック外れの検出方法としては、例えば、特開平８−３０９９０号公報に開示されたものがある。これらの記録異常が検出されたか否かを示す記録異常情報を記録異常情報保持回路３６に出力する。

ここで、図４を用いて記録異常情報保持回路３６の動作を詳細に説明する。図４は、記録異常情報保持回路３６のタイミングチャート図であり、上から順に、ＡＤＩＰ復調回路３４から出力されるＡＤＩＰ同期信号、光ディスク２８に記録されているＡＤＩＰアドレス、光ヘッド３０から出力される光ビームの強度（以下、光強度と称す）、各レジスタ（ＲＥＧ１〜３６）にそれぞれ格納される各セクタの記録異常情報（３６セクタ分）、更新信号をそれぞれ示している。なお、ＡＤＩＰアドレスは、クラスタとセクタからなり、１クラスタ＝３６セクタの関係がある。また、光強度は、「記録」動作のときは高く、「再生」動作のときは低くなり、ＭＤでは１クラスタを記録の単位とし、ＦＤセクタで光強度を切り換えるよう規定されている。また、更新信号は、１クラスタに１回、ＦＣセクタの記録異常情報を更新した後に変化する。

記録異常情報保持回路３６では、図４に示すように、ＡＤＩＰ同期信号の検出ごとに記録異情報を格納する。つまり、バッファメモリ２３から読み出されたデータは、セクタに相当する大きさ毎に同期信号を付加してブロック構造化しているため、記録動作を開始すると、ＡＤＩＰ同期信号の検出により各セクタ毎の記録異常情報を各レジスタに格納し、１クラスタ分（３６セクタ分）の記録が完了し、ＡＤＩＰアドレス情報がＦＣセクタになった時点で更新信号を出力する。

システムコントローラ３７では、記録異常情報保持回路３６から出力された更新信号の立ち下がりエッジで、記録異常情報保持回路３６の各レジスタから３６セクタ分の記録異常情報を読み出し、記録異常が発生したか否かを判断する。記録異常が検出された場合、再度同じ記録位置に同じデータを記録するようサーボ回路３３に指示を送る。これにより、システムコントローラ３７が記録異常情報を確認する頻度が、各セクタ毎に確認する場合の３６分の１に減らすことができる。これは、システムコントローラ３７の動作速度低減につながり、動作速度の低減は、システムコントローラ３７による消費電力を削減することにつながる。

なお、本実施の形態では、セクタ毎に記録異常情報を残しているため、どのセクタで記録異常が起こったのかを検出することができるが、再書き込み処理は、クラスタ単位で行う必要があり、クラスタ内のどの位置で記録異常が起こっても、再書き込み処理の動作は同様である。つまり、各セクタの記録異常情報の論理和をとったものを記録異常情報として記録異常情報保持回路３６に保持し、この記録異常情報をシステムコントローラ３７にて確認し再書き込みを行うようにすれば、再書き込み動作の性能を落とすことなく、記録異常情報を保持するレジスタを減らすことができる。

また、本実施の形態では、１クラスタ毎に更新信号を変化させ、１クラスタ毎に記録異常を確認したが、バッファメモリ２３の容量や、バッファメモリ２３に格納されているデータの残量に応じて、記録異常情報保持回路３６に保持される記録異常情報の数を変えることも可能である。更新信号の周波数を変える。バッファメモリ２３の容量が大きいと、再書き込みに使う時間を大きくすることができ、また、同じ容量のバッファメモリ２３でも、再生時とは反対に、格納データ量が少ないほど、再書き込みに使う時間を大きくすることができる。再書き込みに使う時間が大きくなった分だけ、保持する記録異常情報を増やし、更新信号の周波数を下げることにより、システムコントローラ３７の動作頻度を下げることができる。記録異常情報の数を増やす場合も、記録単位であるクラスタ単位で増やすことが効率的である。

ここで、記録中にトラック外れが発生した場合について、考察する。記録中は光ヘッド３０が発する光ビームの強度が高くなっており、この状態でトラック外れが発生すると、既に記録済みのデータを消してしまう恐れがある。このため、光ディスク装置としては、記録異常検出回路３５で記録異常が検出された場合、即座に光ビームの強度を再生用の弱いものに切り替える記録データ保護回路３９を設けることが望ましい。そして、記録異常が検出された際に、光ビームの強度を下げて記録済みのデータを保護し、その後、システムコントローラ３７にて各クラスタの更新信号が変化するタイミングで記録異常を検出し、再書き込みを行うことにより、光ディスク２８上のデータの保護と、システムコントローラ３７の動作速度の低減の２つを同時に実現することが可能となる。

このような実施の形態２では、光ディスク２８への記録処理中に発生した記録異常情報を各セクタ単位で格納し、該格納した記録異常情報の更新信号を記録の単位であるクラスタ毎に出力する記録異常情報保持回路３６を備えたことにより、クラスタ単位で記録異常情報保持回路３６に保持されている記録異常情報を確認し、従来と同等の再書き込み処理を行いながら、システムコントローラの動作速度を下げることが可能となる。

本発明にかかる光ディスク装置、および、半導体集積回路は、特に、ＣＰＵを有するシステムコントローラの動作速度を下げる構成を有し、より高速な記録機能を有するＭＤ装置、および、より消費電力が少ないＭＤ装置として、有用である。また、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ装置や、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）装置などの用途にも応用できる。

実施の形態１の光ディスク装置のブロック図 誤り検出情報保持回路１２の動作を示すタイミングチャート 実施の形態２の光ディスク装置のブロック図 記録異常情報保持回路３６の動作を示すタイミングチャート

符号の説明

１ 機構部
２ 光ディスク
３ａ 光ヘッド
３ｂ スピンドルモータ
４ ヘッドアンプ
５ ＥＦＭ復調回路
６ ＡＣＩＲＣデコーダ
７ ＣＤ−ＲＯＭデコーダ
８ メモリ制御回路
９ バッファメモリ
１０ 音声伸張回路
１１ ＤＡＣ
１２ 誤り検出情報保持回路
１３，１４ レジスタ
１５ サーボ回路
１６ システムコントローラ
１７ 半導体集積回路
２０ ＤＡＩ
２１ 音声圧縮回路
２２ メモリ制御回路
２３ バッファメモリ
２４ ＣＤ−ＲＯＭデコーダ
２５ ＡＣＩＲＣエンコーダ
２６ ＥＦＭ変調回路
２７ 機構部
２８ 光ディスク
２９ 磁気ヘッド
３０ 光ヘッド
３１ スピンドルモータ
３２ ヘッドアンプ
３３ サーボ回路
３４ ＡＤＩＰ復調回路
３５ 記録異常検出回路
３６ 記録異常情報保持回路
３７ システムコントローラ
３８ 半導体集積回路
３９ 記録データ保護回路

Claims (13)

1. データを分割し、該分割したデータ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化されたデータが記録されている光ディスクを再生する光ディスク装置であって、
   上記光ディスクの所望の再生位置に対して光ビームを照射し、その反射光を電気信号に変換して出力する読み出し手段と、
   上記電気信号を入力し、上記読み出し手段による読み出し処理中に異常があったか否かをブロック単位で検出し、該検出結果を示す再生異常情報を出力する再生異常検出手段と、
   上記電気信号を入力し、該電気信号から上記同期信号を抽出してデータを復調する復調手段と、
   上記復調手段の出力データをブロック単位で格納するバッファメモリと、
   上記バッファメモリへのデータの格納、及び上記バッファメモリからの格納データの読み出しを制御するメモリ制御手段と、
   上記メモリ制御手段により上記バッファメモリから読み出されたデータに対し、所定の処理を施し出力する出力処理手段と、
   上記再生異常検出手段から出力される再生異常情報を保持するとともに、該保持している再生異常情報の更新を示す更新信号をｍブロック（ｍ：２以上の整数）毎に出力する異常情報保持手段と、
   上記更新信号を受信する毎に、上記異常情報保持手段に保持されている再生異常情報を確認し、上記読み出し手段による読み出し処理の異常が検出された場合には、該当するブロックのデータを再読み出しするよう上記読み出し手段を制御するシステム制御手段と、を備えた、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   上記異常情報保持手段が保持する再生異常情報の数は、上記バッファメモリの大きさに応じて可変である、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   上記異常情報保持手段が保持する再生異常情報の数は、上記バッファメモリに格納されているデータの量に応じて可変である、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光ディスク装置において、
   上記異常情報保持手段は、複数のブロックに対応する再生異常情報の論理和を再生異常情報として保持し、
   上記システム制御手段は、上記異常情報保持手段に保持された上記複数のブロックに対応する再生異常情報の論理和である再生異常情報を確認し、該再生異常情報に基づいて上記書き込み手段の制御を行う、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
5. セクタを単位としてアドレス情報が予め記録されている光ディスクに対して、複数のセクタからなる記録の最小単位であるクラスタを単位としてデータを記録する光ディスク装置であって、
   外部からの入力データを格納するバッファメモリと、
   上記バッファメモリへのデータの格納、及び上記バッファメモリからのデータの読み出しを制御するメモリ制御手段と、
   上記メモリ制御手段により上記バッファメモリから読み出されたデータに対して、セクタに相当する大きさ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化し、所定の変調方式で変調する変調手段と、
   上記変調手段の出力データを上記光ディスクのアドレス情報に従ってクラスタ単位で上記光ディスクに書き込み、かつ該光ディスクからの反射光を電気信号に変換して出力する書き込み手段と、
   上記書き込み手段より出力される電気信号を入力し、上記書き込み手段による光ディスクへの書き込み処理中に異常があったか否かをセクタ単位で検出し、該検出結果を示す記録異常情報を出力する記録異常検出手段と、
   上記記録異常検出手段から出力される記録異常情報を保持するとともに、該保持している記録異常情報の更新を示す更新信号をｎクラスタ（ｎ：自然数）毎に出力する記録異常情報保持手段と、
   上記更新信号を受信する毎に、上記記録異常情報保持手段に保持されている記録異常情報を確認し、上記書き込み手段による書き込み処理の異常が検出された場合には、該当するクラスタのデータを再書き込みするよう上記書き込み手段を制御するシステム制御手段と、を備えた、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項５に記載の光ディスク装置において、
   上記記録異常情報保持手段が保持する記録異常情報の数は、上記バッファメモリの大きさに応じて可変である、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
7. 請求項５に記載の光ディスク装置において、
   上記記録異常情報保持手段が保持する記録異常情報の数は、上記バッファメモリに格納されているデータの量に応じて可変である、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
8. 請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の光ディスク装置において、
   上記記録異常情報保持手段は、複数のブロックに対応する記録異常情報の論理和を記録異常情報として保持し、
   上記システム制御手段は、上記記録異常情報保持手段に保持された上記複数のブロックに対応する記録異常情報の論理和である記録異常情報を確認し、該記録異常情報に基づいて上記書き込み手段の制御を行う、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
9. 請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の光ディスク装置において、
   上記記録異常検出手段により上記書き込み手段による記録処理の異常が検出された場合に、上記書き込み手段の動作を停止させる記録データ保護手段を備えた、
   ことを特徴とする光ディスク装置
10. 所望のデータを分割し、該分割したデータ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化したデータを入力する入力部と、
    上記入力部が入力した信号の異常を検出し、異常の有無を示す異常情報を出力する異常検出部と、
    上記入力部が入力した信号から上記同期信号を抽出してデータを復調する復調部と、
    内蔵、あるいは外部のバッファメモリに対し、上記復調部の出力データの格納、及び該バッファメモリからのデータの読み出しをブロック単位で制御するメモリ制御部と、
    上記バッファメモリから読み出されたデータに対し、所定の処理を施し出力する出力処理部と、
    複数のブロックに対応する上記異常情報を保持するとともに、保持している異常情報の更新を示す更新信号を出力する異常情報保持部とを備えた、
    ことを特徴とする半導体集積回路。
11. セクタを単位としてアドレス情報が予め記録されている光ディスクに対し、複数のセクタからなる記録の最小単位であるクラスタを単位としてデータを記録する光ディスク装置に適応する半導体集積回路であって、
    外部からのデータを格納するバッファメモリに対し、データの格納及び上記バッファメモリからのデータの読み出しを制御するメモリ制御部と、
    上記メモリ制御部により上記バッファメモリから読み出されたデータに対して、所定の大きさ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化し、所定の変調方式で変調する変調部と、
    上記光ディスクに対して上記変調部の出力データを記録している際の該光ディスクからの反射光を変換した電気信号から、該光ディスクへの書き込み処理中に異常があったか否かをセクタ単位で検出し、該検出結果を示す記録異常情報を出力する記録異常検出部と、
    上記記録異常検出部から出力される記録異常情報を保持するとともに、該保持している記録異常情報の更新を示す更新信号をｎクラスタ（ｎ：自然数）毎に出力する記録異常情報保持部とを備えた、
    ことを特徴とする半導体集積回路。
12. データを分割し、該分割したデータ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化して記録されている光ディスクを再生するデータ再生方法であって、
    上記光ディスクの所望の再生位置のデータを読み出す読み出し処理ステップと、
    上記光ディスクから読み出されたデータから同期信号を抽出し、復調する復調ステップと、
    上記復調されたデータをブロック単位でバッファメモリに格納する格納ステップと、
    上記バッファメモリからデータをブロック単位で読み出し、所定の処理を施し出力する出力処理ステップと、
    上記光ディスクの読み出し処理中に異常があったか否かをブロック単位で検出し、該検出結果である再生異常情報を保持する再生異常検出ステップと、
    上記保持されている再生異常情報をｍブロック毎（ｍ：２以上の整数）に確認し、上記読み出し処理の異常が検出された場合には該当するブロックのデータを再読み出しする再読み出しステップと、を含む、
    ことを特徴とするデータ再生方法。
13. セクタを単位としてアドレス情報が予め記録されている光ディスクに対して、複数のセクタからなる記録の最小単位であるクラスタを単位としてデータを記録するデータ記録方法であって、
    外部からの入力データをバッファメモリに格納する格納ステップと、
    上記バッファメモリからデータを読み出し、セクタに相当する大きさ毎に少なくとも同期信号を付加してブロック構造化し、所定の変調方式で変調する変調ステップと、
    上記変調されたデータを上記光ディスクのアドレス情報に従ってクラスタ単位で上記光ディスクに書き込む書き込みステップと、
    上記光ディスクへの書き込み処理中に異常があったか否かをセクタ単位で検出し、該検出結果である記録異常情報をする記録異常検出ステップと、
    上記保持されている記録異常情報をｎクラスタ（ｎ：自然数）毎に確認し、上記書き込み処理の異常が検出された場合には、該当するクラスタのデータを再書き込みする再書き込みステップと、を含む、
    ことを特徴とするデータ記録方法。

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