JP2005190623A - 記録方法および光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】情報記録媒体に予め記録されているLPPと記録データの相対的なズレの程度を低減可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】この発明の光ディスク1は、LPP部の位置と記録中データの相対位置を検知する誤差演算回路131と、誤差演算回路により検知されたLPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさに基づいて、データ記録クロックを生成するためのPLLユニット141から出力される補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更するためにリファレンスクロック源を切り替える切り替え部139,143,145,149と、補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更する制御装置103とを有する。
【選択図】 図1
【解決手段】この発明の光ディスク1は、LPP部の位置と記録中データの相対位置を検知する誤差演算回路131と、誤差演算回路により検知されたLPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさに基づいて、データ記録クロックを生成するためのPLLユニット141から出力される補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更するためにリファレンスクロック源を切り替える切り替え部139,143,145,149と、補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更する制御装置103とを有する。
【選択図】 図1
Description
この発明は、情報記録媒体に予め記録されているLPPと記録データの相対的なズレの程度を低減する情報記録方法および光ディスク装置に関する。
情報記録媒体としての光ディスクには、CD、DVD−ROMに代表される再生専用型や、CD−R、DVD−Rに代表される1回追記型、コンピュータの外付けメモリや録再ビデオに利用可能なCD−RW、DVD−RAM、DVD−RWに代表される書き換え可能型等がある。
DVD規格のDVD−R(DVD−Recordable)やDVD−RWディスクにおいては、LPP(Land Pre Pit)と呼ばれるアドレス記録方式(規格)により、LPPと記録されたデータとの相対位置関係が定められている。
LPPは、ウォブル信号と同期を保って、ディスクにあらかじめ記録されているので、ウォブル信号から位相関係を保って逓倍した記録クロックを用いてデータを記録する方法が広く利用されている。
なお、ウォブルしたグルーブに情報を記録する方法および記録クロックに関し、例えばウォブル周波数fwとピット周波数fpの関係をM×fw=N×fp(M,Nは整数)とする提案がある(例えば特許文献1参照)。
特開平9326138号公報
しかしながら、光ディスクに予め形成されているウォブルを検出したウォブル信号から記録クロックを生成することは、ウォブル信号を検出する際の品位(精度)に依存することから、ウォブル信号を検出し損なう等に関連してウォブル信号と記録データの位置関係が乱れる問題がある。
この場合、LPPと記録されたデータの相対位置がずれることから、データを読み出す際に、本来再生しようとしたデータと異なるデータが再生される等の異常が生じ、規格を満たせなくなる問題がある。
なお、特許文献1には、上述したLPPと記録されたデータの相対位置のずれに関する記載は見あたらない。
この発明の目的は、情報を記録可能な情報記録媒体に情報を記録する場合に、情報記録媒体に予め記録されているLPPと記録データの相対的なズレの程度を低減可能で、記録データのジッタを最小限に抑えることができる情報記録方法および光ディスク装置を提供するものである。
この発明は、情報記録媒体の記録膜に予め形成されているLPP部の位置と記録中データの相対位置を検知するデータ位置検知手段と、このデータ位置検知手段により検知された前記LPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさに基づいて、データ記録クロックを生成するPLLユニットから出力される補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更するクロック変更手段と、前記データ位置検知手段により検知された前記LPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの大きさに応じて、前記PLLユニットから出力される補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更する周波数シフト時間変更手段と、を有することを特徴とする光ディスク装置を提供するものである。
また、この発明は、情報記録媒体の記録膜に予め形成されているLPP部の位置と記録中データの相対位置を検知し、検知されたLPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさに基づいて、データ記録クロックを生成するPLLユニットから出力される補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更することを特徴とする情報記録方法を提供するものである。
また、この発明は、情報記録媒体の記録膜に予め形成されているLPP部の位置と記録中データの相対位置を検知し、検知されたLPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさに基づいて、データ記録クロックを生成するためのPLLユニットから出力される補正用クロックの周波数変更量および変更時間の少なくとも一方を、所定時間の間または所定単位で、任意に変更することを特徴とする情報記録方法を提供するものである。
本発明によれば、LPPと記録データの相対位置を任意の記録位置で補正できる。
また、本発明によれば、LPPと記録データの相対位置を任意の記録位置で補正する際に、過度に反応することが抑止されるとともに、収束点近傍での安定性が向上する。
さらに、本発明によれば、記録クロックを変化させることによるLPPと記録データの相対位置を補正する際に、記録されたデータのジッタが悪化することが防止できる。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、この発明を光ディスク装置に適用した例を示す概略図である。
図1に示されるように、光ディスク装置(情報記録再生装置)1は、図示しないモータ駆動部を介して所定の速度で回転されるディスクモータ2と、ディスクモータ2のシャフトに設けられたターンテーブル2aに保持されて所定の速度で回転される光ディスクDに光ビーム(レーザ光)を照射して情報を記録し、または光ディスクDから情報を再生する光ヘッド装置(光源)11と、光ヘッド装置11による情報の記録/再生を制御する信号処理部101を有する。なお、信号処理部101は、主制御装置であるCPU103を含み、以下に説明する様々な制御および動作は、CPU103により制御される。
光ヘッド装置11の半導体レーザ装置13から出射されたレーザ光Lは、コリメートレンズ15でコリメートされ、ビームスプリッタ17により光ディスクD側に案内される。なお、ビームスプリッタ17を通過したレーザ光Lは、波長板(λ/2板)19により光ディスクDで反射された反射レーザ光Rとのアイソレーションが整合される。また、図1においては、点線により仮想的に説明されているが、波長板19を通過されたレーザ光は、例えば直角プリズムまたはミラー21により光ディスクDの記録面に対して概ね90°折り曲げられて、光ディスクDに向けて向きが変えられる。
直角プリズムまたはミラー21により光ディスクDの記録面に向けられたレーザ光は、対物レンズ23により所定の集束性が与えられて、光ディスクDの記録膜に集束される。
光ディスクDの記録膜で反射され、記録膜に情報が記録されている場合にはその情報により反射率が変化された、もしくは記録膜に情報を記録した際に記録膜で反射された反射レーザ光Rは、対物レンズ23に戻され、直角プリズムまたはミラー21により、波長板19、ビームスプリッタ17に向けて方向が変更される。
直角プリズムまたはミラー21で方向が変更され、波長板19を通過された反射レーザ光Rは、偏光の方向が概ね90°回転されているので、ビームスプリッタ17に戻された際に半導体レーザ装置13からの記録/再生用レーザ光Lと分離され、所定の方向に案内される。
ビームスプリッタ17により半導体レーザ装置13からの記録/再生用レーザ光Lと分離された反射レーザ光Rは、結像レンズ25により、光検出器27の詳述しない受光面に結像される。なお、光検出器27は、例えば周知の4分割ディテクタであり、以下に説明するフォーカスエラーおよびトラッキングエラーの検出に利用可能な所定の出力を出力する。この場合、光検出器27からの出力は、図示しない電流−電圧(I−V)変換器により電圧信号に変換されて、後段に出力される。なお、今日、プリアンプを内蔵した光検出器も多く利用されており、その場合には、直接電圧信号が出力される。また、フォーカスエラーおよびトラッキングエラーを検出する方法および光検出器27の受光面のパターン等に関しては、周知のさまざまな方法が利用可能であることはいうまでもない。
光検出器27からの出力は、例えばフォーカス制御回路111に入力され、フォーカスエラー量が検出されるとともに、フォーカスエラー量に基づいて、対物レンズ23の焦点位置に対物レンズ23と光ディスクDの記録膜との間の距離が一致するように対物レンズ23の位置を制御するためのフォーカス制御信号に変換される。また、光検出器27からの出力は、例えばトラック制御回路113に入力され、トラッキングスエラー量が検出されるとともに、トラッキングエラー量に基づいて、対物レンズ23により光ディスクDの記録膜に集光されるレーザ光の中心位置を、光ディスクDの記録膜に予め形成されているグルーブの中心に一致させるように対物レンズ23の位置を制御するためのトラック制御信号に変換される。
なお、光検出器27からの出力は、例えば位相差検出回路115に入力され、トラック制御回路113からの対物レンズ23のトラック制御信号を周知のレンズシフト量と対応させて補正するための位相補正制御(レンズシフト)に利用される。またさらに光検出器27からの出力は、例えばAPC回路117に入力され、半導体レーザ素子13から出力されるレーザ光の強度のモニタに利用される。
光検出器27の出力は、さらに情報再生回路125に入力され、詳述しないが光ディスクに記録されている情報の再生のためのRF信号として、図示しない後段の信号処理回路または図示しないバッファメモリ等に供給される。なお、情報再生回路125により再生された信号には、光ディスクDの記録膜に予め設けられているグルーブ(案内溝)のウォブル信号やLPP(Land Pre Pit)に予め記録されているデータ(ヘッダー情報、例えばセクタ番号等)も含まれる。
APC回路117により検出された半導体レーザ装置13からのレーザ光Lの強度は、レーザ駆動回路119にフィードバックされ、レーザ装置13から出力されるレーザ光Lの出力レベルが概ね一定に制御される。すなわち、例えばバッファメモリ等である記録用データメモリ121に記憶されている記録データに対応して変調回路123で強度変調される記録レーザ光および再生用のレーザ光の強度が安定化される。
情報再生回路125の出力はまた、例えばLPPシンク(LPP sync)割り込みタイミング回路127に供給され、変調データカウンタ(データ位置検知手段)129で変調処理中のデータカウントへの割り込み(ラッチ)に利用される。
変調データカウンタ129は、変調回路123から変調したデータ数に応じたパルスを入力し、データsync位置からの相対的な値を常時カウントしている。これをLPPシンク割り込みタイミング回路127の出力でラッチすると、データsyncからの相対的な数値と等価であり、光ディスクDの記録膜に予め形成されているLPP部の位置と記録中のデータとの相対的な位置ズレを表す。
変調データカウンタ129によりカウントされるウォブル信号は、誤差演算回路131によるオフセット演算によりその理想値とのズレの有無およびズレの量およびズレの符号(極性すなわち遅れ/進みを示す)が抽出される。なお、誤差演算回路131では、ズレ符号の演算値に基づいて位相補正の方向(以下、補正方向と呼称する)とデータ位置補正用のクロック(以下、補正クロックと呼称する)の周波数シフトの方向が決定される。
誤差演算回路131で決定された「補正方向と補正クロック」は、リミッタ133により「レスポンス」が最適化され、通常のクロックに利用されるウォブルPLL回路135とリファレンスクロックを出力する周波数固定のXTAL発振器137とを切り替える選択スイッチ139および記録クロックPLL(Phase Looped Lock)ユニット141の分周器143に入力される。また、リミッタ133は、振幅(以下に説明するが分周器143において周波数をシフトする際のシフト量)または時間(以下に説明する分周器143において周波数をシフトする際のシフト時間長)の、少なくとも一方に作用され、クロック切り替え時の急激な変動により最悪の場合、暴走等の不具合が生じることを抑止するために有益である。
なお、分周器143に入力される「補正クロック」の制御信号は、LPPの理想位置よりもウォブルデータが進んでいる場合には、『所定量低速』に設定され、逆にLPPの理想位置よりもデータが遅れている場合には、『所定量高速』に設定される。従って、例えば図1に示す例では、分周器143の分周倍数(逓倍数)が、切り替えられる。
分周器143で設定された「補正クロック」は、選択スイッチ139により切り替えらた周波数固定の発振器、例えばXTAL発振器137の発振周波数を記録クロックのリファレンスとして位相比較器145により、位相差の有無と、位相差がある場合の大きさが求められる。
求められた位相差は、チャージポンプ147により電圧信号に変換され、VCO(Voltage Controlled Oscillator)149に入力される。
すなわち、誤差演算回路131において「補正方向と補正クロック」が決定されると、変調回路123および記録クロックPLLユニット141の分周器143に「補正クロック」が供給される。なお、「補正クロック」が供給される時間(長さ)は、所定の時間だけに制限される。また、リミッタ133を用いて、誤差演算回路131により出力された「補正方向と補正クロック」に対応させる時間を調整可能となり、過度の反応を回避できる。従って、記録クロックを変化させた場合に、記録後にジッタレベルが不所望に悪化することが低減される。
次に、図2を用いて、上述した「通常クロック」と「補正クロック」を切り替える制御の一例を説明する。
図2において、横軸は時間軸であり、矢印方向に時間が経過するものとする。また、図2において、縦軸は、それぞれ、「LPPsync割り込みタイミング」,「誤差演算・演算結果」,「選択スイッチの切り替え」ならびに「分周器シフト量」を示している。
任意の位置でLPPsync割り込みタイミング回路127により、データカウントに割り込みがかけられることで、データカウンタ129により変調処理中のデータカウント値がラッチされる。
ラッチされたデータカウント値は、誤差演算回路131によりオフセット演算され、理想値とのズレの有無およびズレがある場合に、その大きさと符号が抽出される。
この抽出結果に基づいて、位相を補正すべき方向が判断され、周波数シフト量すなわち「補正方向と補正クロック」が設定される。
例えば、図2に[状態1]で示すようなタイミングでデータカウンタ129に割り込みがかかった場合、誤差演算回路131により、ズレの大きさと符号が決まる。この場合、理想位置よりデータが進んでいる場合(理想値+αで表示)には、「所定量低速」の補正クロックが設定される。
一方、図2に[状態2]で示すようなタイミングでデータカウンタ129に割り込みがかかって、理想位置よりデータが遅れている場合(理想値−αで表示)には、「所定量高速」の補正クロックが設定される。
従って、それぞれの状態においては、所定時間(時間長)を単位として、選択スイッチ139が切り替えられ、その間のクロックは、XTAL発振器137からの周波数固定のリファレンスクロックが出力される。
また、分周器143からは、選択スイッチ139が切り替えられている時間長に比較して、さらに一定時間だけ長いシフト時間の間、最小単位[1]毎にシフトされたクロックが、出力される。
また、補正クロックの高速あるいは低速へのシフト量は、
A)PLLの応答時間すなわち「補正クロック」に切り替えられた時点からその効果が反映されるまでの時間「TPLL]が少なくとも、図2に「Tα」,「Tβ]で示した最小値よりも大きく
B)記録クロック周波数の変化量は、通常の発振周波数fnの5%以内
の条件内で、例えばCPU103の制御の下で、設定される。
A)PLLの応答時間すなわち「補正クロック」に切り替えられた時点からその効果が反映されるまでの時間「TPLL]が少なくとも、図2に「Tα」,「Tβ]で示した最小値よりも大きく
B)記録クロック周波数の変化量は、通常の発振周波数fnの5%以内
の条件内で、例えばCPU103の制御の下で、設定される。
すなわち、B)の周波数の変化量が大きすぎると、周波数の変化点で記録されたデータのジッタが悪化するため、再生時に利用される再生装置が記録装置と同一の装置は限らない等の個体差も考慮して、最大で10%とすると、その1/2程度が上限となる。なお、A)に関しては、周波数のシフト量を大きくするほど応答時間「TPLL」は、短くなるが、ジッタは増大する。
従って、「補正クロック」を用いる時間長(Tα,Tβ)は、例えば求められたズレ量(ズレの大きさ)に比例した時間に設定することが好ましい。なお、例えばズレ量に応じたランクを設け、ズレの大きさをある範囲で区切って、それぞれの区切り毎に、時間長を設定してもよい。
例えば、図2に、分周器シフト量として示したが、LPPとデータシンクの相対最小誤差検知量の±1(単位は任意に設定可能であり、例えば「ビット」または「バイト」のいずれか、もしくは数ビットまたは数バイト、あるいはウォブル周期(規格上決められている任意ビット数)の1/2以内(概ね5バイトに相当)等に設定可能である)の場合に、記録クロックPLLユニット141から出力される「補正クロック」のゲインを相対的に下げることで、収束点近辺での安定性が向上する。また、上述したが、選択スイッチ139が切り替えられている時間長に比較して、さらに一定の時間だけ長いシフト時間の間、最小単位毎にシフトされた記録クロックを用いることは、図2に、分周器シフト量として示したが、このことは、周波数シフト量を可能な限り小さくすること、および補正クロックへの変更時間を伸ばすことであり、記録されたデータのジッタが低下することを防止できる。
なお、上述したズレ検知の(ズレの有無を検知する)タイミングとしては、(例えばCPU103の制御の下で、)
a)記録開始直前とし、
記録開始直後に、クロックを補正クロックに所定時間の間、切り替える
b)記録期間中の任意のタイミングでズレ検知を行い、
随時、補正動作(クロックを補正クロックに所定時間の間、切り替え)を行う
ことができる。
a)記録開始直前とし、
記録開始直後に、クロックを補正クロックに所定時間の間、切り替える
b)記録期間中の任意のタイミングでズレ検知を行い、
随時、補正動作(クロックを補正クロックに所定時間の間、切り替え)を行う
ことができる。
上述の2通りの補正タイミングを用いる場合、それぞれのタイミングに、特有の効果が得られる。例えば、a)のタイミングでズレを検知する場合には、記録直前の再生時に、ズレを検知することができ、従って、LPPの検知も安定で、しかも確実な動作が期待できる。一方、b)のタイミングによれば、リアルタイムで、クロックとでデータ記録位置との相対位置が補正できるので、補正精度が向上される。
なお、図1では、補正クロックのリファレンスとして、XTAL発振器137を用いる例を説明したが、リファレンスクロックとしては、ウォブルPLL回路の出力をそのまま用い、分周器143の逓倍率のみを切り替えることも可能である。
また、例えば図3に示すように、分周器を、選択スイッチ139と記録クロックPLLユニット141の前段すなわち位相比較器145と選択スイッチ139との間に配置することも可能である。この場合、補正クロックの極性は逆になる。
以上説明したように本発明によれば、情報を記録可能な情報記録媒体に情報を記録する場合に、情報記録媒体に予め記録されているLPPと記録データの相対的なズレの程度を低減可能で、記録データのジッタを最小に抑えることができる情報記録および光ディスク装置が達成される。
なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。また、図1および図3に示した構成は、ソフトウエアによっても実現可能であることはいうまでもない。
1…光ディスク装置(情報記録再生装置)、2…ディスクモータ、2a…ターンテーブル、11…光ヘッド装置、13…半導体レーザ装置(光源)、15…コリメートレンズ、17…ビームスプリッタ、19…波長板、21…直角プリズムまたはミラー、23…対物レンズ、25…結像レンズ、27…光検出器、101…信号処理部、103…CPU(主制御装置)、111…フォーカス制御回路、113…トラック制御回路、115…位相差検出回路、117…APC回路、119…レーザ駆動回路、121…バッファメモリ、123…変調回路、125…情報再生回路、127…LPPシンク割り込みタイミング回路、129…変調データカウンタ(データ位置検知手段)、131…誤差演算回路、133…リミッタ、135…ウォブルPLL回路、137…XTAL発振器(周波数固定の発振器)、139…選択スイッチ、141…記録クロックPLLユニット、143…分周器、145…位相比較器、147…チャージポンプ、149…VCO、D…光ディスク(情報記録媒体)。
Claims (13)
- 情報記録媒体の記録膜に予め形成されているLPP部の位置と記録中データの相対位置を検知するデータ位置検知手段と、
このデータ位置検知手段により検知された前記LPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさに基づいて、データ記録クロックを生成するPLLユニットから出力される補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更するクロック変更手段と、
前記データ位置検知手段により検知された前記LPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの大きさに応じて、前記PLLユニットから出力される補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更する周波数シフト時間変更手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。 - 前記データ位置検知手段により検知される相対最小誤差検知量が±1である場合に前記クロック変更手段から出力される補正用クロックの周波数変更量および変更時間の少なくとも一方を相対的に下げることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
- 前記クロック変更手段の前段には、前記データ位置検知手段により検知された前記LPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさを、前記クロック変更手段に入力する時間を最適化するリミッタ手段が設けられていることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
- 前記クロック変更手段により前記補正用クロックの周波数が変更される時間は、記録中データのジッタを急激に変化させることのない所定時間より長く設定されることを特徴とすることを特徴とする請求項2記載の光ディスク装置。
- 前記クロック変更手段により前記補正用クロックの周波数が変更される量は、記録中データのジッタを急激に変化させることのない振幅に設定されることを特徴とすることを特徴とする請求項2記載の光ディスク装置。
- 前記クロック変更手段により前記補正用クロックの周波数が変更される量は、記録中データのジッタを急激に変化させることのない量に、段階的に設定されることを特徴とすることを特徴とする請求項5記載の光ディスク装置。
- 情報記録媒体の記録膜に予め形成されているLPP部の位置と記録中データの相対位置を検知し、
検知されたLPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさに基づいて、データ記録クロックを生成するPLLユニットから出力される補正用クロックの周波数を、所定時間の間、変更することを特徴とする情報記録方法。 - 情報記録媒体の記録膜に予め形成されているLPP部の位置と記録中データの相対位置を検知し、
検知されたLPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさに基づいて、データ記録クロックを生成するためのPLLユニットから出力される補正用クロックの周波数変更量および変更時間の少なくとも一方を、所定時間の間または所定単位で、任意に変更することを特徴とする情報記録方法。 - 補正用クロックの周波数変更量および変更時間の少なくとも一方を、検知される相対位置の最小誤差検知量が±1である場合に、相対的に下げることを特徴とする請求項7または8記載の情報記録方法。
- 検知されたLPP部の位置と記録中データとの相対位置のズレの方向およびその大きさを用いて補正用クロックの周波数を変更するタイミングを最適化することを特徴とする請求項7または8記載の情報記録方法。
- 補正用クロックの周波数が変更される時間は、記録中データのジッタを急激に変化させることのない所定時間より長く設定されることを特徴とする請求項7または8記載の情報記録方法。
- 補正用クロックの周波数の変更量は、記録中データのジッタを急激に変化させることのない量に設定されることを特徴とする請求項7または8記載の情報記録方法。
- 補正用クロックの周波数周波数変更量および変更時間の少なくとも一方は、記録中データのジッタを急激に変化させることのない量に、段階的に設定されることを特徴とする請求項12記載の情報記録方法。
Priority Applications (3)
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