JP2005285315A - 書換型光ディスクの書き込み方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 正確なリンク書き込みが可能な書換型光ディスクの書き込み方法を提供する。
【解決手段】ステップＳ８００において、リンク書き込みを起動させ、ステップＳ８０２において、最大スキャン幅を設定する。ステップＳ８０４において、EFM＿BIT＿CNTレジスタのデータを読み込み、データフレームの長さを確かに保証するために、そのレジスタのデータに最大スキャン幅を加える。ステップＳ８０６において、読み込んだデータが最大スキャン幅より大きいかどうかを判断して、最大スキャン幅よりも大きい場合には、ステップＳ８０８にジャンプする。そうでない場合はそのステップを続ける。ステップＳ８０８において、書き込み開始信号をイネーブルすると同時に、書き込みレーザ光を起動させる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、CD-R駆動装置及びその駆動方法に関し、特に中止記録のリンク機能を具備するCD-R駆動装置及びその駆動方法に関する。
一般的な光ディスクはデータを記録する連続の螺旋状溝を具備する。コンパクト・ディスク（CD）方式の光ディスクは、同じ距離の連続螺旋状溝を記録セクターとし、各記録セクターが一定の線速度（Constant linear velocity, CLV）でアクセスされる。
CD-R（CD-Recordable）又はCD-RW(CD-ReWritable)がCD方式の光ディスク媒体であり、一つの連続の螺旋状CLVを含む。書き込みのデータが符号化された後に連続の螺旋状CLV溝に書き込まれる。従来技術におけるCD-Rの符号化は、８−１４変調（eight-to-fourteen modulation, 以下EFMと称す）である。従来技術におけるいわゆるEFMは、入力信号に誤り訂正コード、アドレス情報、同期パターン及びその他の内容を加えた後、ビット・ストリーム符号に変換し、同時に８ビットのデータを１４ビットに拡充する。尚、他に３ビットの識別コードが含まれる。
図１は、従来技術におけるCD-Rの各記録セクターの中のデータの構造を示す。各記録セクターには７５個の記録ブロックを含み、各記録ブロックには９８個のデータフレームを含む。各データフレームは、２４ビットの同期パターン、１４ビットの制御及び表示データ、情報データ及び奇偶検査データ等の５８８ビットによって構成される。CD-R自体が、データ記録位置を識別するための記録セクターのインデックス記号を提供していない。光ディスクの回転の同期化及びデータフレームの取得をし易くするために、各記録セクターが、大量のデータのあるヘッダーをフォーマットしなければならない。ヘッダーには大量のオーバヘッドデータが含まれる。尚、記録領域のスタートポイントを記録するために、限られた記載事項を光ディスクのTOC(Table Of Content)の中に置くことも可能である。一部分のデータは記録されるように事前に設定されているため、書き込みが中断されないように駆動装置を制御することが重要である。
データを光ディスクの連続の記録ブロックに書き込むために、従来技術におけるCD-Rは、入力データを一旦保存するバッファが用意されてあり、これにより入力データが対応の記録ブロックに編集される。しかし、CD-Rのバッファがホスト・マシンからデータを受け取れなくなった時（例えば、優先順序の高い割り込みがホスト・マシンを中断した時）には、バッファ・アンダーラン・エラーが起き、書き込みの一時停止または中止になり、データファイルの部分しか書き込まれないことになる。この状況が発生した場合では、当該データフレームの書き込みを停止する。当該データフレームに対して特別の処理を行わなければ、書き込んだデータが使用できないだけでなく、場合によっては全ディスクが廃品になってしまう。
このアンダーランの問題に対して、米国第6,119,201号特許では、フォーマット済みの記録ブロックの充填する方法を提供した。即ち、アンダーランが起きた時、一個または数個のフォーマット済みのダミー記録ブロックをアンダーランのデータに充填する。この方法は、アンダーランの問題を解決し、書き込みの一時停止がなく連続の書き込みができる。しかし、一個または数個のダミーブロックを充填するのでは、無駄なディスク領域が発生し、ディスクのデータを読み取る時にはダミーブロックかどうかの判断が必要になり無駄な時間になる。しかもこの方法は、サーバーの問題で起きた書き込み中止の問題を対処できない。
よって、アンダーランまたはその他の原因で起きた書き込み中止または一時停止の問題を有効に対処するために、ダミーの記録データがなく直接に中止した場所に書き込み継続可能な追記型駆動装置及び駆動方法が必要になる。
光ディスクのドライブは、データフレームの長さに対する要求が厳しく、ドライブが書き込んだデータを正しく読み込むためには、データフレームの長さを５８８T（bits）に設定しなければ行けない。しかし、図２に示すように、リンク書き込みの（ｎ＋２）個目データフレームが中止する前に書き込んだ（ｎ＋１）個目のデータフレームと重なるときには、（ｎ＋１）個目のデータフレームが（ｎ＋２）個目のデータフレームに覆われるため、（ｎ＋１）個目のデータフレームと（ｎ＋２）個目のデータフレームが正確に識別できないので、光ディスクの読み取りエラーになる。例えば、図２の（A）は２個のデータフレームと見なし、（B）は１個のデータフレームと見なす。何れにおいてもデータの読み取りエラーになる。また、図３に示すように、リンク書き込みの（ｎ＋１）個目のデータフレームと中止した時に書き込んだｎ個目のデータフレームとの間に一段のリンケージ・ギャップを作る場合では、リンケージ・ギャップには同期パターンがなく、光ディスクがデータフレームを正しく識別できないため、やはりデータ読み取りエラーになる。例えば、図３の（A）は２個のデータフレームと見なし、（B）は１個のデータフレームと見なすが、何れにおいてもデータの読み取りエラーになる。以上でわかるように、書き込み中止の場所を正確に位置決めして、正しいリンク書き込みをするのが重要である。
以上の問題を鑑み、CD-Rの書き込み途中において、アンダーラン又はその他の原因による書き込み中止が発生した時の問題を対処するために、本発明は、正確なリンク書き込みが可能な書換型光ディスクの書き込み方法を提供する。
本発明の書換型光ディスクの書き込み方法は、データが不足又は他の原因で駆動装置によるデータ転送の中止が発生したとき、幅が変調において採り得る最大の同一値連続ビット長に相当する最大スキャン幅を超えた同一数値のビットデータを、書き込み中止位置から書き込むステップと、書き込み中止の原因が解消した後に、ＥＦＭ＿ＢＩＴ＿ＣＮＴレジスタのデータに、ＥＦＭデータの最大スキャン幅を加えるステップと、前記光ディスクからデータを読み込み、データ幅が最大スキャン幅よりも広い同一ビットデータがあるか否かを判断するステップと、データ幅が最大スキャン幅よりも広い同一ビットデータが検出されたとき、ＥＦＭ＿ＢＩＴ＿ＣＮＴレジスタのデータを開始アドレスのインデックスとして用いて、書き込み開始信号をイネーブルして書き込みレーザ光を出力するステップとを備えたものである。
本発明によると、データが不足又は他の原因で駆動装置によるデータ転送の中止が発生したとき、書き込み中止位置から、幅が変調において採り得る最大の同一値連続ビット長に相当する最大スキャン幅を超えた同一数値のビットデータが、書き込まれる。このとき、書き込み中止領域のアドレスを表すＥＦＭビットカウントが、ＥＦＭ＿ＢＩＴ＿ＣＮＴレジスタに保存される。そして、書き込み中止の原因が解消した後に、ＥＦＭ＿ＢＩＴ＿ＣＮＴレジスタのデータに、ＥＦＭデータの最大スキャン幅を加える。データ幅が最大スキャン幅よりも広い同一ビットデータが検出されたとき、書き込み開始信号をイネーブルして書き込みレーザ光を出力する。このとき、ＥＦＭ＿ＢＩＴ＿ＣＮＴレジスタのデータが、開始アドレスのインデックスとして用いられるが、このデータは、書き込み中止領域のアドレスを表すＥＦＭビットカウントに、ＥＦＭデータの最大スキャン幅が加えられたものである。このため、書き込み中止領域を含んだデータフレームの長さを、データ読み取り可能な一定の長さ、例えば５８８Ｔに保つことができる。
本発明のリンク書き込み機能を持つCD-R駆動方法は、符号化連結制御器を用いて連結領域を精確に位置決めした後、直ちに書き込み開始信号をイネーブルしてリンク書き込みを起動させる。以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図４は、本発明のリンク書き込み機能を持つCD-R駆動装置のブロック図である。図４に示すように、本発明のCD-R駆動装置１０は、ホスト・インターフェース１２、メモリコントローラ１４、CD-ROMデコーダ１６、CIRCデコーダ１８、サブコード・デコーダ２０、EFM復調器２２、同期パターン検出器２４、データ・スライサー２６、サーボ制御器２８、ATIPデコーダ３０、符号化連結制御器３２、CD-DOMエンコーダ３４、CIRCエンコーダ３６、サブコード・エンコーダ３８、EMF変調器４０、書き込み回路４２、及びマイクロコントローラ４４を含む。図４の各ユニットの機能の殆どが従来技術におけるCD-R駆動装置と同じである。異なる点としては、本発明の中の符号化連結制御器３２が同期パターン検出器２４、サブコード・デコーダ２０、ATIPデコーダ３０の出力信号に基づいて書き込みたいアドレス（連結領域）を正確に検出した後、書き込み開始信号をマイクロコントローラ４４に出力してリンク書き込みの動作を行う点が挙げられる。サブコード・デコーダ２０の機能は、書き込み済みの記録ブロックの識別コード（ID)を検出して出力する。ATIPデコーダ３０の機能は、まだ書き込まれていないがプレッシング済みの記録ブロックのMSF識別コード（ID）を検出して出力する。
本発明は、連結領域の正確な検出方法を２種類提供する。一つは、データをデコードする方法であり、もう一つは空き領域の識別する方法である。所謂データのデコード方法は、デコーディング回路を用いて連結領域の記録ブロック、データフレーム及びビット数をカウントして連結領域を正確に検出する。又は、前記デコーディング回路を用いて連結領域のATIP識別データを探すと同時に、ビット数を計算して連結領域を正確に検出する。空き領域の識別する方法は、まだ書き込まれていない位置を検出して連結領域とする。以下はこの二つの方法の実施ステップを説明する。
従来技術におけるCD-R駆動装置は、例えばバッファ・アンダーラン・エラー又はサーバーエラー等による書き込みエラーが発生した時では、ライトエラーの信号をイネーブルして直ちに書き込みの動作を停止させる。本発明の駆動装置も同様に書き込みの動作を停止させる。同時に書き込み中止領域のアドレスを既定のレジスタに保存する。保存されたデータの中には、分秒フレーム (Minute, Second and Frame，MSF)とも言う現在の記録ブロックのカウントをMSFレジスタに保存することと、現在のEFMフレーム・カウント位置をEFM＿SYNC＿CNTレジスタに保存することと、EFMビット・カウントをEFM＿BIT＿CNTレジスタに保存することと、を含む。連結領域を正確に計算するために、符号化連結制御回路３２が、これらのレジスタ値をリンク書き込みする時の開始アドレスのインデックスとして用いる。
符号化連結制御回路３２は、３段階の方式で連結領域を精確に計算する。第1段階は、分秒フレームMSFの計算であり、第２段階はデータフレームの計算であり、第３段階はビットの計算である。駆動装置１０が十分のデータを読み取った時、又は中止問題を克服した後には、直ちにリンク書き込みをイネーブルして前記符号化連結制御回路３２を起動させ、同時に書き込み済みの光ディスクの領域を順番に読み込み始める。前記符号化連結制御回路３２が同期パターン検出器２４とサブコード・デコーダ２０の出力信号に基づいて連結領域を精確に位置決めした後、マイクロコントローラ４４に書き込み開始信号を出力してリンク書き込みを行う。以下では図５を参照して符号化連結制御回路３２の動作フローを説明する。
ステップＳ５００： リンク書き込みを起動させる。
ステップＳ５０２： MSFレジスタ、EFM＿SYNC＿CNTレジスタ及びEFM＿BIT＿CNTレジスタ等のレジスタデータを読み込んで連結領域の書き込み開始アドレスとする。
ステップＳ５０４： 第１段階のカウントを行い、同時にMSFカウンターを起動させる。
ステップＳ５０６： MSFカウンターを使ってサブコード・デコーダ２０の出力信号を計算する。
ステップＳ５０８： MSFカウンターのカウント数イコールMSFレジスタの値かどうかを比較して、カウンター数がレジスタの値と等しい場合には、ステップＳ５１０にジャンプする。そうでない場合はステップＳ５０６に戻る。
ステップＳ５１０： 第２段階のカウントを行い、同時にデータフレームを起動させる。
ステップＳ５１２： データフレーム・カウンターを用いて同期パターン検出器２４の出力信号を計算する。
ステップＳ５１４： データフレーム・カウンターのカウント数イコールEFM＿SYNC＿CNTレジスタの値かどうかを比較し、カウンター数がレジスタの値と等しい場合には、ステップＳ５１６にジャンプする。そうでない場合はステップＳ５１２に戻る。
ステップＳ５１６： 第３段階のカウントを行い、同時にビットカウンターを起動させる。
ステップＳ５１８： ビットカウンターを用いてEFMCLKクロック信号を計算する。
ステップＳ５２０： ビットカウンターのカウント数イコールEFM＿BIT＿CNTレジスタの値かどうかを比較し、カウンター数がレジスタの値と等しい場合には、ステップＳ５２２にジャンプする。そうでない場合はステップＳ５１８に戻る。
ステップＳ５２２： 書き込み開始信号（WRITE＿START Signal）をイネーブルすると同時に書き込みレーザ光を起動させる。
さらに、図５に示すフローは、サブコード・デコーダ２０を用いて書き込み済みの記録ブロックの識別コードを検出することによって、中止した時の記録ブロックを位置決めする。この方式以外に、本発明ではATIPデコーダ３０を用いてまだ書き込まれていないが既にプレッシングされた記録ブロックのMSF識別コード（ID）を検出して中止した時の記録ブロックを位置決めする方法も提案する。
この方式によって連結領域を位置決めする場合では、前記の駆動装置が直前の書き込み中止領域のアドレスを既定のレジスタに保存する。保存データは、直前の記録ブロック・カウンタをMSFレジスタに保存することと、前記記録ブロックの書き込み済みのバイト数をBIT＿CNTレジスタに保存することと、を含む。符号化連結制御回路３２がこれらのレジスタの値をリンク書き込みのスタートのアドレス・インデックスとして使用し、連結領域を精確に計算することができる。
この方法の符号化連結制御回路３２は、２段階方式で連結領域を精確に計算する。第１段階は、分秒フレームMSFの計算であり、第２段階はビット計算である。駆動装置１０が十分なデータを読み込んだ後、又は中止問題を克服した後には、直ちにリンク書き込みをイネーブルして前記符号化連結制御回路３２を起動させる。前記符号化連結制御回路３２がATIPデコーダ３０の出力信号とEFMCLKクロックに基づいて連結領域を精確に位置決めした後、マイクロコントローラ４４に書き込み開始信号を出力してリンク書き込みの動作を行う。以下は図６を参照して符号化連結制御回路３２の動作フローを説明する。
ステップＳ６００： リンク書き込みを起動させる。
ステップＳ６０２： MSFレジスタ及びBIT＿CNTレジスタ等のレジスタデータを読み込んで連結領域を検出するためのデータとする。
ステップＳ６０４： 第１段階のカウントを行い、ATIPの検出を起動させる。
ステップＳ６０６： ATIPデコーダ３０を用いて各ATIPのMSF識別コードを順番に検出する。
ステップＳ６０８： ATIP識別コードイコールMSFレジスタの値かどうかを比較して、レジスタの値と等しい場合には、ステップＳ６１０にジャンプする。そうでない場合はステップＳ６０６に戻る。
ステップＳ６１０： 第２段階のカウントを行い、ビット・カウンターを起動させる。
ステップＳ６１２： ビット・カウンターを用いてEFMCLKクロックを計算する。
ステップＳ６１４： ビット・カウンターのカウント数イコールBIT＿CNTレジスタの値かどうかを比較して、カウンター数がレジスタの値と等しい場合には、ステップＳ６１６にジャンプする。そうでない場合はステップS６１２に戻る。
ステップＳ６１６： 書き込み開始信号をイネーブルすると同時に書き込みレーザ光を起動させる。
前述の２種類の検出方法に基づき、符号化連結制御回路３２が連結領域を位置決めした後には、直ちに書き込みレーザ光を起動させて書き込み開始信号をイネーブルする。駆動装置１０のマイクロコントローラ４４が書き込み開始信号を受け取った後には、直ちに書き込みをスタートさせる。符号化連結制御回路３２が３段階カウントを含むため、正確度が１ビット以内に制御でき、リンク書き込みの開始アドレスが中止した時に書き込み済みのデータとオーバーラップすることがない。書き込み済みのデータとの間にギャップが生じることもない。
図７は、上記２種類の方法に基づいてリンク書き込みを行った時のデータの分布状況を示す。仮に駆動装置１０がデータ不足で書き込み停止になり、しかも最後にｎ個目のデータフレームを書き込んだ場合には、駆動装置１０がホスト・マシンから十分のデータを読み込んで書き込みが継続できるようになったら、直ちに符号化連結制御回路３２を起動させる。このように、駆動装置１０が光学ヘッドを連結領域に駆動した後、直ちに書き込み動作を行うことができる。即ち、データの書き込みが完成するまでにｎ＋１個目のデータフレーム及びその後のデータフレームに書き込みを行い続ける。図に示すように、続いて書き込んだｎ＋１個目のデータフレームは、中止した時に書き込んだｎ個目のデータフレームとオーバーラップすることなく、中止した時に書き込んだｎ個目のデータフレームとの間に空白の隙間も発生しない。故に、各データフレームの長さが５８８Tに保たれてデータの読み取りエラーにはならない。
一般的に言えば、駆動装置はレーザ光源が安定するまでにデータを光ディスクに書き込むことができない。従って、本発明においてリンク書き込みの開始アドレスと書き込み中止の終わりのアドレスが同じの場合には、レーザ光源が安定するまでの一段のデータが光ディスクに書き込まれない、不安定なデータになる。然しながら、従来技術における駆動装置ではデータフレームのビット数さえ正しければ、部分的なビットの誤りデータに対してCIRCデコードのプロセスで修正することができる。故に、本発明では、レーザ光源が安定するまでの一部分のビットのデータが不安定になるが、CIRCデコードのプロセスで修正することができる。データの読み取りエラーにはならない。
なお、本発明はレーザ光源の安定するまでの誤りビットデータ量を縮小する方法も提案する。この方法では、レーザ光源の安定するまでの時間を事前に計算しておいて、リンク書き込みの開始アドレスの前に早めにレーザ光を起動させ、即ち書き込みの開始アドレスを繰り上げる。このようにすると、まだ安定していないレーザ光源で書き込んだデータが中止前に書き込んだデータとオーバーラップするが、中止前に書き込んだデータを破壊することがなく、安定になった後のレーザ光が大体リンク書き込みの開始アドレスから書き込みを始める。この方式により、レーザ光源安定の問題でもたらしたデータエラーを有効に減らして正しいデータフレームの長さを保つことができる。
次は、本発明における空き領域の識別方法の原理を説明する。従来技術におけるCD-R媒体は高い反射特性を持つため、まだ書き込まれていない領域の反射RF信号が高い反射レベルに保たれている。また、EFMデータの最大スキャン幅がある範囲内に制限されている。例えば、CDのフォーマットが１１Tであり、駆動装置が空き領域（まだ書き込まれていない領域）のデータを読み込んだ時、データの幅が前記最大スキャン幅よりも広い。従って、読み取ったデータが最大スキャン幅より大きいかどうかを判断することによって、空き領域を検出することができる。本発明における空き領域の識別方法も読み取ったデータが最大スキャン幅より広いかどうかを判断することで空き領域を検出してリンク書き込みの連結領域とする。以下は図８を参照して空き領域の識別方法の各ステップを説明する。
ステップＳ８００： リンク書き込みを起動させる。
ステップＳ８０２： 最大スキャン幅を設定する。
ステップＳ８０４： EFM＿BIT＿CNTレジスタのデータを読み込み、データフレームの長さを確かに保証するために、そのレジスタのデータに最大スキャン幅を加える。
ステップＳ８０６： 読み込んだデータが最大スキャン幅より大きいかどうかを判断して、最大スキャン幅よりも大きい場合には、ステップＳ８０８にジャンプする。そうでない場合はそのステップを続ける。
ステップＳ８０８： 書き込み開始信号をイネーブルすると同時に、書き込みレーザ光を起動させる。
空き領域の識別する方法を用いて空き領域が検出された時では、書き込み開始の連結領域の約最大スキャン幅のビット数をすでに超えてしまった。当該データフレームの長さを５８８Ｔに保つために、ステップＳ804で述べたように書き込み開始のEFM＿BIT＿CNTに最大スキャン幅のビット数を足す。図９は空き領域識別の方法を用いてリンク書き込みのデータ分布状況を示す。この方法では、一部分の空白データ（最大スキャン幅足すレーザ光源の安定に要する時間）が発生するが、当該データフレームのビット数が５８８Tに保たれているので、CIRCデコードのプロセスで空白領域を修正することができる。
尚、一度しかデータを書くことができないCD-Rにとって、まだ書き込まれていない領域は全部が高反射領域であるため、空き領域識別の方法で書き込み中止後の未書き込み領域を正確に検出することができるが、何度でもデータの書き換えが可能なCD-RWの場合では、駆動装置が書き込み済みの領域にデータを直接に書けるので、書き込み中止後の位置検出について空き領域識別の方法を直接利用できない。もし空き領域識別の方法を利用してCD-RWの書き込み中止後の位置を検出する場合には、駆動装置が書き込み中止後に同じ高反射又は低反射パターンの一段のデータを書き込まなければいけない。また前記パターンのデータ幅が最大スキャン幅よりも大きくしなければいけない。このようにすれば、空き領域識別の方法が前記パターンのデータを使って書き込み中止後の位置を検出することができる。
本実施例では、本発明の技術を簡単に説明するために、提出された具体例であり、本発明を前記実施形態に限定されることなく、本発明の請求する範囲で、種々の変更が可能である。
従来技術におけるCD-Rのデータ構造図。 従来技術におけるリンク書き込みのデータフレームがその一つ前のデータフレームとオーバーラップする状態図。 従来技術におけるリンク書き込みのデータフレームがその一つ前のフレームとの間に隙間が形成される状態図。 本発明のCD-R駆動装置のブロック図。 本発明における連結領域の検出の実施例のフローチャート。 本発明における連結領域の検出のもう一つの実施例のフローチャート。 図５と図６の実施例を用いてリンク書き込みしたデータフレームとその一つ前のデータフレームとの正確な連結状態図。 本発明における連結領域の検出のもう一つの実施例のフローチャート。 図８の実施例を用いてリンク書き込みしたデータフレームとその一つ前のデータフレームとの正確な連結状態図。
符号の説明
１０ CD-R駆動装置
１２ ホスト・インターフェース
１４ メモリ・コントローラ
１６ CD-ROMデコーダ
１８ CIRCデコーダ
２０ サブコード・デコーダ
２２ EFM復調器
２４ 同期パターン検出器
２６ データ・スライサ
２８ サーバ制御器
３０ ATIPデコーダ
３２ 符号化連結制御器
３４ CD-ROMエンコーダ
３６ CIRCエンコーダ
３８ サブコード・エンコーダ
４０ EMF変調器
４２ 書き込み回路
４４ マイクロコントローラ
４６ 外部ホスト・マシン
４８ 外部バッファ

Claims (1)

  1. データが不足又は他の原因で駆動装置によるデータ転送の中止が発生したとき、幅が変調において採り得る最大の同一値連続ビット長に相当する最大スキャン幅を超えた同一数値のビットデータを、書き込み中止位置から書き込むステップと、
    書き込み中止の原因が解消した後に、ＥＦＭ＿ＢＩＴ＿ＣＮＴレジスタのデータに、ＥＦＭデータの最大スキャン幅を加えるステップと、
    前記光ディスクからデータを読み込み、データ幅が最大スキャン幅よりも広い同一ビットデータがあるか否かを判断するステップと、
    データ幅が最大スキャン幅よりも広い同一ビットデータが検出されたとき、ＥＦＭ＿ＢＩＴ＿ＣＮＴレジスタのデータを開始アドレスのインデックスとして用いて、書き込み開始信号をイネーブルして書き込みレーザ光を出力するステップとを備えた
    ことを特徴とする書換型光ディスクの書き込み方法。
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