JP2005174550A - データ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路規模の増大を抑えることができるデータ処理装置を提供する。

【解決手段】 データ処理装置は、デコーダ及びエンコーダの機能を１チップに集積してなるＬＳＩであり、記録媒体としてＣＤとＤＶＤとを扱うことが可能な記録再生装置に組み込まれる。データ処理装置において、８-１６変調回路３２、ＥＦＭ変調回路４２は、記録再生装置にセットされたディスクの種類に応じて時分割に動作する。ライトストラテジ回路２７は、動作中の変調回路から出力された変調データを受けてレーザを駆動するためのパルス信号を生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＣＤ及びＤＶＤ対応の記録再生装置に用いられ、変調処理や復調処理等を行うデータ処理装置に関する。

従来、大容量のデータを記憶できる記録媒体として、ＣＤ（Co mpact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の光ディスクが普及している。ＣＤには、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc-Rewritable）等がある。また、ＤＶＤには、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disk-Recordable）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disk-Rewritable）等がある。

近年、ＣＤ−ＲＯＭ／Ｒ／ＲＷとＤＶＤ−ＲＯＭとの互換性を確保した記録再生装置が実用化されている。同記録再生装置では、その小型化を図るために、ＣＤ用のデコーダの機能に加え、ＤＶＤ用のデコーダの機能を１チップに盛り込んだＬＳＩ（集積回路装置）が搭載されている。さらに、データ書き込み可能なＤＶＤ（ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ）に対応した小型の記録再生装置を実用化するために、ＤＶＤ用のエンコーダの機能を付加したＬＳＩの開発が進められている。

ところで、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷといった書き込み可能なＣＤのトラックは、ディスクの平坦面（ランド）に対してグルーブとよばれる溝が形成されてできている。このグルーブはわずかに蛇行（ウォブル）して形成されており、その蛇行の周期変化に対してＡＴＩＰ（Absolute Time In Pregroove）とよばれる情報が書き込まれている。つまり、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷでは、トラックをトレースすることにより、グルーブのウォブルとして書き込まれたＡＴＩＰ情報を読み出し、現在のトラック位置の絶対時間情報を得ることができるようになっている。この絶対時間情報はディスク上の位置を示しており、記録媒体としては書き込み位置を指定するアドレス情報となる。

また、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷといった書き込み可能なＤＶＤでは、上記ウォブルに加えて、ランドプリピット（ＬＰＰ）とよばれるアドレス情報を含む領域が、トラック上に所定の間隔をおいて設けられている。このＬＰＰによるアドレス情報は、ＣＤのようにトラック位置の絶対時間情報ではなく、セクタ毎に付与された連続番号により得ることができる。

なお、記録再生装置において、上記ウォブルの周期やＬＰＰの位置は、レーザピックアップによりウォブル信号、ＬＰＰ信号として検出される。

上述したように、ＣＤとＤＶＤとでは、書き込み位置を示すアドレス情報の実装方法が異なる。また、各ディスクにおける記憶データのフォーマットや変調方式等も異なる。そのため、従来の記録再生装置では、ＣＤにデータを記録するためのデータ処理回路とＤＶＤにデータを記録するためのデータ処理回路とがそれぞれ個別に設けられていた。それら回路を並列に配置してＬＳＩを構成した場合、その回路規模が増大するといった問題が生じてしまう。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路規模の増大を
抑えることができるデータ処理装置を提供することにある。

本発明に関わるデータ処理装置は、第１の光ディスク記録媒体及び第２の光ディスク記録媒体に対するデータの再生動作を制御するデータ処理装置において、第１の光ディスク記録媒体及び第２の光ディスク記録媒体からの読み出し信号に基づいて再生データを生成すると共に、前記読み出し信号に基づいて読み出しクロックを生成するリードチャネル回路と、第１の光ディスク記録媒体からの前記再生データに対して、前記読み出しクロックに基づいて第１の復調処理を施す第１の復調回路と、第２の光ディスク記録媒体からの前記再生データに対して、前記読み出しクロックに基づいて第２の復調処理を施す第２の復調回路と、を備え、前記第１の復調回路及び前記第２の復調回路は、選択的に能動とされること特徴とする。

本願発明によれば、ディスクの種類の応じた的確なパルス信号の生成を可能としながら、回路規模の増大を好適に抑制することができる。

先ず、本願発明のデータ処理装置を採用する記録再生装置を説明する。

図２には、ＣＤとＤＶＤとを記録媒体として扱うことができる記録再生装置１の概略構成を示す。同記録再生装置１は、ホストコンピュータ１１に接続されており、ホストコンピュータ１１から入力されるデータを光ディスク（ＣＤ又はＤＶＤ）１２に記録し、また逆に光ディスク１２から読出（再生）したデータをホストコンピュータ１１に出力する。

記録再生装置１は、スピンドルモータ２、光学ヘッド３、ピックアップ４、リードアンプ５、データ処理装置６、ＤＲＡＭ７、制御マイコン８等を備える。記録再生装置１において、データ処理装置６、ＤＲＡＭ７、制御マイコン８は、バス９を介して接続され、相互にデータの授受を行うことができるようになっている。

データ記録時において、光学ヘッド３は、スピンドルモータ２により回転駆動される光ディスク１２の記録層に記録データに応じたレーザビームを照射する。このレーザビームの出力が高出力であるとき記録ピットが形成され、同レーザビームの出力が低出力であるとき記録ピットが形成されない。この記録ピットの形成の有無により、光ディスク１２における記録層の反射率が変化する。そして、データ再生時にて、光学ヘッド３から再生用の低出力のレーザビームが照射されると、ピックアップ４は、光ディスク１２で反射された反射光を受光し、その反射光の強弱を電気信号に変換する。リードアンプ５は、ピックアップ４からの電気信号を増幅してデータ処理装置６に入力する。

データ処理装置６は、デコーダ及びエンコーダの機能を有し、光ディスク１２から読み出したデータを復調する処理や光ディスク１２に記憶するためのデータに変調する処理等の各種データ処理を行う。ＤＲＡＭ７は、光ディスク１２の再生データや記録データを一旦格納するメモリである。制御マイコン８は、所定の制御プログラムに従ってデータ処理装置６等の動作を制御し、記録再生装置１を統括管理する。つまり、制御マイコン８は、ホストコンピュータ１１からの再生指令あるいは記録指令に応答してデータ処理装置６を制御する。それにより、制御マイコン８は、要求のあったデータを光ディスク１２から読み出してホストコンピュータ１１側へ転送し、あるいは逆にホストコンピュータ１１側から要求のあったデータを光ディスク１２に記録する。

次に、本実施形態におけるデータ処理装置６の構成について、図１を用いて説明する。

データ処理装置６は、ＣＤとＤＶＤとで共通の回路として、デジタルサーボ回路２０、リードチャネル回路２１、マスタクロックＰＬＬ回路２２、ライトクロックＰＬＬ回路２３、メモリインターフェース２４、ホストインターフェース２５、ＭＣＵインターフェース２６、ライトストラテジ回路２７を備える。また、データ処理装置６は、ＤＶＤ専用の回路として、８−１６復調回路３１、８−１６変調回路３２、エラー訂正回路３３、ＬＰＰデコーダ３４、ライトタイミング発生回路３５を備える。さらに、データ処理装置６は、ＣＤ専用の回路として、ＥＦＭ復調回路４１、ＥＦＭ変調回路４２、エラー訂正回路４３、ＡＴＩＰ復調回路４４、ライトタイミング発生回路４５を備える。

データ処理装置６は、各回路２０〜２７，３１〜３５，４１〜４５を１チップに集積してなるＬＳＩ（集積回路装置）である。同データ処理装置６には、メモリインターフェース２４を介してＤＲＡＭ７が、ホストインターフェース２５を介してホストコンピュータ１１が、ＭＣＵインターフェース２６を介して制御マイコン８がそれぞれ接続される。

前記リードアンプ５にて増幅される電気信号としては、ＲＦ（radio frequency:無線周波数）信号、ウォブル信号、ＬＰＰ信号を含み、このうちＲＦ信号がリードチャネル回路２１に入力される。リードチャネル回路２１は、ＣＤ及びＤＶＤの再生制御動作で共有される回路であり、ＲＦ信号に基づいてリードクロックを生成して後述するデジタルサーボ回路２０、８−１６復調回路３１、ＤＶＤエラー訂正回路３３、ＥＦＭ復調回路４１及びＣＤエラー訂正回路４３へ出力する。これにより、再生動作に係るデータ処理装置６の一連の処理がリードクロックに同期して行われる。また、リードチャネル回路２１は、ＲＦ信号をリードクロックに従ってサンプリングし、読み出し対象メディアに応じて１４ビット、或いは、１６ビットの再生データを復元する。

そして、光ディスク１２がＤＶＤである場合、リードチャネル回路２１にて生成されたリードクロック及びデジタルデータは、８−１６復調回路３１に入力される。一方、光ディスク１２がＣＤである場合、リードクロック及びデジタルデータはＥＦＭ復調回路４１に入力される。

デジタルサーボ回路２０は、ＲＦ信号及びリードクロックに基づいてモータの制御信号を生成し出力する。この制御信号により、レーザを光ディスク１２上で合焦させるフォーカシング制御や、レーザを光ディスク１２のトラックに追従させるトラッキング制御、光学ヘッド３自体を光ディスク１２の径方向へ変位させるスレッド送り制御が実施される。

８−１６復調回路３１は、リードチャネル回路２１から出力されるデジタルデータに対して１６ビットデータから８ビットデータへの復調処理を施す。この８−１６復調回路３１におけるデータの復調処理の後、エラー訂正回路３３は、誤り訂正符号(ＥＣＣ)によるエラー訂正、誤り検出符号（ＥＤＣ）によるエラー検出、デスクランブル等の処理を実施する。そして、８−１６復調回路３１において復調されたデータは、メモリインターフェース２４を介してＤＲＡＭ７に転送される。

ＥＦＭ復調回路４１は、リードチャネル回路２１から出力されるデジタルデータに対して１４ビットデータから８ビットデータへの復調処理を施す。このＥＦＭ復調回路４１における復調処理の後、エラー訂正回路４３は、誤り訂正符号(ＥＣＣ)によるエラー訂正、誤り検出符号（ＥＤＣ）によるエラー検出、デスクランブル等の処理を実施する。そして、ＥＦＭ復調回路４１において復調されたデータは、メモリインターフェース２４を介してＤＲＡＭ７に転送される。

これらＥＦＭ復調回路４１、８−１６復調回路３１は、読み出し対象メディアに応じて
選択的に動作するように制御される。即ち、記録再生装置１にセットされた光ディスク１２の種類を、制御マイコン８が、例えば、ディスクからの光の反射率を参照して判断し、これに従ってディスク判別信号を生成する。そして、このディスク判別信号が各回路に供給され、読み出し対象メディアに対する処理を行う回路のみが選択的に能動とされる。

マスタクロックＰＬＬ回路２２は、クリスタル発振子により約３４ＭＨｚのマスタクロックを生成する。同マスタクロックは、データ処理装置６による一連の処理を統括的に制御するシステムクロックとして用いられる。

ライトクロックＰＬＬ回路２３は、ＣＤ及びＤＶＤの記録制御動作で共有される回路であり、ＣＤ、ＤＶＤから読み出されるウォブル信号やＬＰＰ信号の位置情報を含む信号を選択的に取り込んで、取り込んだ位置情報に基づいてライトクロックを生成する。即ち、このライトクロックＰＬＬ回路２３は、セレクタ２３ａ及びＰＬＬ回路２３ｂからなり、セレクタ２３ａにてディスク判別信号に応じてＰＬＬ回路２３ｂへの出力信号を選択し、この選択した信号に基づいてＰＬＬ回路２３ｂでライトクロックを生成する。このライトクロックＰＬＬ回路２３で生成されるライトクロックは、後述するＬＰＰデコーダ３４、ＤＶＤライトタイミング発生回路３５、８−１６変調回路３２、ＡＴＩＰ復調回路４４、ＣＤライトタイミング発生回路４５、ＥＦＭ変調回路４２及びライトストラテジ回路２７へ出力される。これにより、データ処理装置６における記録制御動作に係る一連の処理がライトクロックに同期して行われる。また、ライトクロックＰＬＬ回路２３に含まれるセレクタ２３ａでは、ＬＰＰデコーダ３４への出力信号も選択しており、光ディスク１２がＤＶＤであった場合、入力される信号の中からＤＶＤウォブル信号、ＬＰＰ信号を選択して出力する。

ＬＰＰデコーダ３４は、ライトクロックＰＬＬ回路２３から出力されるウォブル信号、ＬＰＰ信号を取り込み、それら信号から光ディスク１２のアドレス情報を含むデータを取り出した後、該データをライトタイミング発生回路３５に入力する。同ライトタイミング発生回路３５は、そのデータに基づいて光ディスク１２へのデータの書き込みタイミングを決定するタイミング信号を生成し、同タイミング信号を８−１６変調回路３２に入力する。

８−１６変調回路３２は、ライトタイミング発生回路３５からのタイミング信号に応答し、ＤＲＡＭ７，メモリインターフェース２４を介して転送されてくるデータに対して８ビットデータから１６ビットデータへの変調処理を行い、変調データを出力する。この変調データに対して、エラー訂正回路３３は、誤り訂正符号(ＥＣＣ)の演算及び付加、誤り検出符号（ＥＤＣ）の演算及び付加、スクランブル等の処理を行う。そして、８−１６変調回路３２にて変調された記録データは順次ライトストラテジ回路２７に入力される。

ＡＴＩＰ復調回路４４は、リードアンプ５により増幅されたウォブル信号を検出し、同信号から光ディスク１２のアドレス情報を含むＡＴＩＰデータを取り出した後、該データをライトタイミング発生回路４５に入力する。同ライトタイミング発生回路４５は、そのデータに基づいて光ディスク１２へのデータの書き込みタイミングを決定するタイミング信号を生成し、同タイミング信号をＥＦＭ変調回路４２に入力する。

ＥＦＭ変調回路４２は、ライトタイミング発生回路４５からのタイミング信号に応答し、ＤＲＡＭ７、メモリインターフェース２４を介して転送されてくるデータに対して８ビットデータから１４ビットデータへの変調処理を行い、変調データを出力する。この変調データに対して、エラー訂正回路４３は、誤り訂正符号(ＥＣＣ)の演算及び付加、誤り検出符号（ＥＤＣ）の演算及び付加、スクランブル等の処理を行う。そして、ＥＦＭ変調回路４２にて変調された記録データは順次ライトストラテジ回路２７に入力される。

これらＬＰＰデコーダ３４、タイミング発生回路３５、８−１６変調回路３２、ＡＴＩＰ復調回路４４、タイミング発生回路４５、ＥＦＭ変調回路４２は、記録メディアに応じて選択的に動作するように制御される。即ち、制御マイコン８が記録対象メディアの種類を判断し、これに従って生成されるディスク判別信号が各回路に供給され、記録対象メディアに対応する処理を行う回路のみが選択的に能動とされる。

ライトストラテジ回路２７は、パルス制御部２７ａとレジスタ２７ｂとを備え、変調処理が施された記録データに基づいて、そのデータを光ディスク１２に正確に記憶するためにレーザビームの出力強度を考慮したパルス信号に変換して出力する。

図３には、ライトストラテジ回路２７から出力されるパルス信号の具体例を示す。なお、図３では、５Ｔ（「Ｔ」は１チャネルビット幅）のデータを記録する場合を示している。また、図３（ａ）は、光ディスク１２がＤＶＤ−Ｒである場合のパルス信号であり、図３（ｂ）は、光ディスク１２がＤＶＤ−ＲＷ又はＣＤ−ＲＷである場合のパルス信号であり、図３（ｃ）は、光ディスク１２がＣＤ−Ｒである場合のパルス信号である。

データ記録時にレーザビームの強度を一定にして光ディスク１２の記録層にレーザ照射を行うと、照射の開始位置では、低温状態から温度を上げるため、強いビームが必要となり、それに続く位置は温度が高くなった位置に隣接しているため温度が簡単に上昇してしまう。そのため、レーザビームの強度が一定である場合には、正確な記録ピットを形成することができない。これに対し、図３に示すパルス信号を出力することで、レーザビームの強度が最初は強く、その後はやや弱く制御される。これにより、記録データに応じた正確な記録ピットを形成するようにしている。また、光ディスク１２の種類によって最適な書き込み温度や温度上昇率が異なるため、図３（ａ）〜（ｃ）のように、光ディスク１２の種類毎に異なるパルス波形が生成される。なお、図３（ａ），（ｂ）は、マルチパルスとすることでレーザビームの強度を調節するパルス波形を、図３（ｃ）は、パルスの電圧値を変えることでレーザビームの強度を調節するパルス波形を示す。

図３（ａ）に示すように、ＤＶＤ−Ｒの場合、先頭のパルスにおけるパルス幅は、第１パラメータＰａ１にて規定され、先頭パルスに続く後続のパルスのパルス幅は、第２パラメータＰａ２にて規定される。同様に、図３（ｂ）に示すように、ＤＶＤ−ＲＷまたはＣＤ−ＲＷの場合、先頭のパルスにおけるパルス幅は、第１パラメータＰｂ１にて規定され、先頭パルスに続く後続パルスにおけるパルス幅は、第２パラメータＰｂ２にて規定される。さらに、図３（ｃ）に示すように、ＣＤ−Ｒの場合、パルス信号の立ち上がり位置が第１パラメータＰｃ１にて規定され、パルス信号における高電圧の部分のパルス幅が第２パラメータＰｃ２にて規定される。

これらパラメータは、記録データのデータ長に応じて設定される。本実施形態では、複数種類の記録メディアに応じて設定される複数のテーブルデータが制御マイコン８の内蔵メモリ（図示せず）に記憶されている。そして、制御マイコン８は、記録再生装置１にセットされた光ディスク１２の種類を判断し、そのディスク種類に対応するテーブルデータを読み出してライトストラテジ回路２７におけるレジスタ２７ｂに転送する。

ライトストラテジ回路２７において、パルス制御部２７ａは、記録メディアに対応するパラメータをレジスタ２７ｂに格納されるテーブルデータから抽出し、同パラメータに基づいてパルス生成のための演算を行い、書き込み信号となるパルス信号を出力する。このパルス信号により光学ヘッド３のレーザドライバ（図示せず）が駆動されレーザビームが出力されて記録データに応じた記録ピットが光ディスク１２に形成される。

以上詳述したように本実施の形態は、以下の特徴を有する。

（１）データ処理装置６は、デコーダ及びエンコーダの機能を１チップに集積してなるＬＳＩであり、同データ処理装置６において、ライトストラテジ回路２７をＣＤとＤＶＤとで共通の回路構成とした。この場合、ライトストラテジ回路２７を個別に設ける場合と比較して回路規模の増大を抑えることができる。

（２）リードチャネル回路２１をＣＤとＤＶＤとで共通の回路構成としたので、リードチャネル回路を個別に設ける場合と比較してデータ処理装置６における回路規模の増大を抑えることができる。

（３）ライトストラテジ回路２７において、レジスタ２７ｂに光ディスク１２の種類に応じたパラメータが格納され、パルス制御部２７ａにより、レジスタ２７ｂにおけるパラメータを用いて記録データに応じたパルス信号が生成される。このようにすれば、光ディスク１２の種類に応じた的確なパルス信号を生成することができる。

（４）データ処理装置６では、ライトストラテジ回路２７、リードチャネル回路２１に加えて、マスタクロックＰＬＬ回路２２、ライトクロックＰＬＬ回路２３、メモリインターフェース２４、ホストインターフェース２５、ＭＣＵインターフェース２６を共通の回路構成とした。従って、データ処理装置６における回路規模の増大をより抑えることができる。また、データ処理装置６の小型化により、同データ処理装置６の製造コストを低減することができる。

（５）ＣＤとＤＶＤとで共有化する回路について、多種多様な選択肢の中から最適なものとして、リードチャネル回路２１、ライトクロックＰＬＬ回路２３及びライトストラテジ回路２７を選択し、これら３つの回路２１，２３，２７を共有化する構成とした。これにより、データ処理装置６としての機能を低下させることなく、回路規模の増大を効率良く抑えることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。

・上記実施形態においては、リードチャネル回路２１、ライトクロックＰＬＬ回路２３及びライトストラテジ回路２７の３つの回路を共有化する構成としたが、本願発明は、これに限られるものではない。例えば、リードチャネル回路２１とライトクロックＰＬＬ回路２３との２つの回路だけを共有しても良いし、リードチャネル回路２１とライトストラテジ回路２７との２つの回路だけを共有しても良い。

また、上記３つの回路２１，２３，２７を共有化した上で、その他のエラー訂正回路３３，４３やライトタイミング発生回路３５，４５を更に共有化するようにしても良い。例えば、エラー訂正回路３３，４３においては、乗算器や加算器等の一部のロジック構成を共通とすることができる。

・ライトストラテジ回路２７から出力されるパルス信号の波形は、図３（ａ）〜（ｃ）で例示したものに限定されるものではない。

上記実施形態から把握できる技術思想を以下に記載する。

（イ）前記ＣＤまたはＤＶＤの再生データや記録データを一旦格納するメモリに接続するためのメモリインターフェースを、ＣＤとＤＶＤとで共通の回路構成としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のデータ処理装置。

本発明にかかるデータ処理装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図。 同実施形態における記録再生装置の概略構成を示すブロック図。 記録データとそのときのパルス信号を示す波形図。

符号の説明

６…データ処理装置、１２…光ディスク、２１…リードチャネル回路、２３…書き込みクロック生成回路としてのライトクロックＰＬＬ回路、２７…書き込み信号生成回路としてのライトストラテジ回路、２７ａ…パルス生成部としてのパルス制御部、２７ｂ…レジスタ、３１…第２の復調回路としての８−１６復調回路、３２…第２の変調回路としての８−１６変調回路、３５…第２のタイミング発生回路としてのライトタイミング発生回路、４１…第１の復調回路としてのＥＦＭ復調回路、４２…第１の変調回路としてのＥＦＭ変調回路、４５…第１のタイミング発生回路としてのライトタイミング発生回路。

Claims (4)

1. 第１の光ディスク記録媒体及び第２の光ディスク記録媒体に対するデータの再生動作を制御するデータ処理装置において、
   第１の光ディスク記録媒体及び第２の光ディスク記録媒体からの読み出し信号に基づいて再生データを生成すると共に、前記読み出し信号に基づいて読み出しクロックを生成するリードチャネル回路と、
   第１の光ディスク記録媒体からの前記再生データに対して、前記読み出しクロックに基づいて第１の復調処理を施す第１の復調回路と、
   第２の光ディスク記録媒体からの前記再生データに対して、前記読み出しクロックに基づいて第２の復調処理を施す第２の復調回路と、を備え、
   前記第１の復調回路及び前記第２の復調回路は、選択的に能動とされること特徴とするデータ処理装置。
2. 請求項１に記載のデータ処理装置において、
   前記第１の光ディスク記録媒体はＣＤであり、前記第２の光ディスク記録媒体はＤＶＤであることを特徴とするデータ処理装置。
3. 請求項２に記載のデータ処理装置において、
   前記第１及び第２の復調回路は、ディスクの種類に応じて切り替えられるディスク判別信号に応答して選択的に能動とされることを特徴とするデータ処理装置。
4. 請求項３に記載のデータ処理装置において、
   前記第１の復調信号に対して第１のエラー訂正処理を行う第１のエラー訂正回路と、
   前記第２の復調信号に対して第２のエラー訂正処理を行う第２のエラー訂正回路と、を更に備え、
   前記第１及び第２のエラー訂正回路は、前記ディスク判別信号に応答して選択的に能動とされることを特徴とするデータ処理装置。

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