JP2007133928A - Recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は再生装置に関し、特にディスク状記録媒体に対してデータを記録する装置に関する。 The present invention relates to a reproducing apparatus, and more particularly to an apparatus for recording data on a disc-shaped recording medium.
近年、DVD(デジタル多用途ディスク)、ブルーレイディスクなどの高密度光ディスクが開発されている。 In recent years, high density optical discs such as DVD (Digital Versatile Disc) and Blu-ray Disc have been developed.
この種のディスクでは、ディスク上にスパイラル状にグルーブ(溝)が形成され、この溝を記録再生トラックとして光ビームを照射することで情報データの書き込み、読み出しを行う。また、ディスク上のアドレスを重畳する目的や、再生時のクロックを得るため、ディスク上のグルーブは一定周期で蛇行(ウォブリング)した形態で予め形成されている。再生時には、このウォブリングしているトラックに対して光ビームを照射し、その反射光よりウォブリング周期に関連したクロックを生成すると共にアドレス情報を読み取り、また、反射光に含まれる情報データに位相同期したクロックを生成してデータを検出している(例えば、特許文献1参照)。
近年では、更なるディスクの記録密度向上に伴い、隣接トラック間の距離が狭くなっており、この様にウォブリング信号を用いてクロックを生成する際も、隣接トラック間のクロストークの影響が無視できなくなっている。 In recent years, as the recording density of discs has further improved, the distance between adjacent tracks has become narrower. Even when generating a clock using a wobbling signal in this way, the effects of crosstalk between adjacent tracks can be ignored. It is gone.
しかしながら、特許文献1に記載の装置では、この様なクロストークの影響を考慮しておらず、再生クロックが正確に検出できないという問題がある。 However, the apparatus described in Patent Document 1 has a problem that the reproduction clock cannot be accurately detected without considering the influence of such crosstalk.
また相変化媒体の光ディスクでは、同じ場所に同じデータを繰り返し記録すると、媒体の記録再生特性に劣化が生じる。 Further, in the optical disk of the phase change medium, when the same data is repeatedly recorded at the same place, the recording / reproducing characteristics of the medium are deteriorated.
そこで、繰り返し記録による記録再生特性の劣化を避けるために、記録開始位置を固定せず、所定の範囲内でランダムに変化させる、いわゆるスタートポジションシフトが行われる。 Therefore, in order to avoid the deterioration of the recording / reproducing characteristics due to repetitive recording, a so-called start position shift is performed in which the recording start position is not fixed but is changed randomly within a predetermined range.
再生時には、記録データにおいて、先頭の同期信号を検出し、それ以後に続く再生データを復調する。クロストーク等のビットエラーよってこの先頭の同期信号の検出に失敗すると、それ以降のデータブロック全体の再生に失敗し、エラーレートが極端に悪化することになる。 At the time of reproduction, the head synchronization signal is detected in the recorded data, and the reproduction data following thereafter is demodulated. If the detection of the leading synchronization signal fails due to a bit error such as crosstalk, the entire data block thereafter fails to be reproduced, and the error rate is extremely deteriorated.
本発明はこの様な問題を解決し、トラック間距離を短くして記録密度を上げた場合にも、正確にデータ及びクロックを再生可能な装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems and to provide an apparatus capable of accurately reproducing data and clocks even when the recording density is increased by shortening the distance between tracks.
本発明は、ディスク状記録媒体上に形成された一定周期でウォブリングするトラックに対して情報データを記録する記録手段と、前記情報データ中の先頭の同期信号を前記ウォブルトラックの山及び谷を含む所定の範囲以外の部分に記録する様前記記録手段を制御する制御手段とを備える。 The present invention includes a recording means for recording information data on a track that is formed on a disk-shaped recording medium and wobbles at a constant period, and a leading synchronization signal in the information data includes peaks and valleys of the wobble track Control means for controlling the recording means so as to record in a portion outside the predetermined range.
トラック間距離を短くして記録密度を上げた場合にも、正確にデータ及びクロックを再生可能となる。 Even when the distance between tracks is shortened to increase the recording density, the data and clock can be accurately reproduced.
図1は、本発明の実施形態における記録再生装置100の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a recording / reproducing
図1の記録再生装置100は、相変化記録媒体である光ディスクDに対して光りビームを照射してデータを記録再生する。
A recording / reproducing
図1において、101は画像データなどのデータを入力する入力部である。102は入力されたデータに対して同期、IDなどの各種のデータを付加して記録に適した形態に変換すると共に、再生されたデータから元のデータを検出する信号処理部である。103は信号処理部102から出力されたデータを変調するデータ変調部、104は変調されたデータに応じて光ビームの点灯を制御する発光制御部である。105は光学ユニットであり、光ビームを照射する発光部106、ディスクDからの反射光を受ける受光部107、光学レンズ108から構成される。109は受光部107の出力より再生RF信号を検出するRF検出部、110は再生RF信号を復調してデジタルデータを検出するデータ復調部である。111は信号処理部102により処理されたデータを外部に出力する出力部である。112は受光部107の出力を用いてウォブル信号を生成するウォブル検出部、113はウォブル信号を用いてディスクDのアドレスを検出するアドレス検出部である。114は各部を制御するCPU、115はスピンドルモータ119を制御するための制御情報を格納した速度テーブルである。116はウォブル信号を用いてこのウォブル信号に位相同期したクロックPCLKを生成するクロック生成部である。117はウォブル信号とPCLKとを用いて記録開始位置を制御するためのスタートポジション信号(SPS)を出力する記録位置制御部である。118はCPU114からの出力に応じてスピンドルモータ119を制御する回転制御部、119はディスクDを回転させるスピンドルモータである。
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an input unit for inputting data such as image data. A signal processing unit 102 adds various types of data such as synchronization and ID to the input data to convert it into a form suitable for recording, and detects the original data from the reproduced data.
図2は受光部107の構成図であり、4分割のセンサー201、加算器202、203、205、差動アンプ204から構成されている。センサー201の内周側のA部B部の出力が加算器202で加算され、外周側のC部D部の出力が加算器203で加算さている。差動アンプ204によって外周側と内周側の差であるプッシュプル信号が生成され、ウォブル信号(WBL)として出力される。また、加算器205によって、外周側と内周側の和信号であるプッシュイン信号が生成され、RF信号として出力される。WBLはトラッキング制御やウォブルの検出に使用され、RFはデータの再生に使用される。
FIG. 2 is a configuration diagram of the
記録時の動作について説明する。記録開始に先立ってCPU114は、光学ユニット105を目的の記録開始位置近辺まで移動させる。また、CPU114は目的の記録開始位置近辺のアドレスに対応した回転速度の情報を速度テーブル17から読み出し、ディスクDが目的の回転数になるように回転制御部118を用いてモータ119を回転させる。
The operation during recording will be described. Prior to the start of recording, the
また、CPU114は発光制御部104を制御して発光部106によりレーザビームを発光させ、光学レンズ106を通してディスクDに照射する。ディスクDで反射されたレーザ光は光学レンズ108を経由して受光部107で受光され、WBLとRF信号を得る。ウォブル検出部112でWBLからウォブル波形が検出され、クロック生成部116において、検出されたウォブル波形に位相ロックしたクロックPCLKを生成する。これに関しては後述する。
Further, the
クロック生成部116でディスクDのウォブルに同期したクロックPCLKが生成されると、CPU114は正確な線速度一定の回転制御を行うべく、生成されたクロックを所定時間毎にカウントする。そして、常に所定のカウント数になるように回転制御部118を通してモータ119を制御し、ディスクDが正確に線速度一定となるCLV制御を行う。
When the clock PCLK generated in synchronization with the wobble of the disk D is generated by the
またCPU114は、ウォブル検出部112で検出されたウォブル信号からアドレス検出部113でアドレス情報を検出する。そして、目的の記録アドレスに達したら、記録データを信号処理部102で記録用のフォーマットに変換してデータ変調部103に送る。データ変調部103では、入力されたデータを1−7変調されたチャネルルデータに変換し、発光制御部104に送る。発光制御部104は変調されたデータに応じて発光部104によるレーザビームの照射を制御し、光学レンズ108を通してディスクDにレーザビームを照射することで、データを記録する。またこの時も、先ほどと同様にウォブル検出部112でウォブル信号が検出されクロック生成部116でクロックが生成され、アドレス検出部112でディスクDのアドレス情報が検出され続けている。
Further, the
再生時においても、CPU114は、目的のアドレスを検出するまでは、記録動作で説明した目的アドレス検出動作と同様の動作を行う。目的アドレスに達したら、受光部107のRF信号からRF検出部でRF再生データが検出する。そして、データ復調部110でRFデータを復調し、信号処理部102で元のデータに変換する。
Even during reproduction, the
クロックとウォブルとアドレスの関係を図3に示す。本実施形態では、クロックPCLKの周波数を66MHzとしている。そして、この66MHzのクロックに従って記録されるサンプルが69クロック長集まって1ウォブルを形成する。そして、56ウォブルで1ユニットを形成し、83ユニットで1アドレスを形成する。 The relationship between the clock, wobble, and address is shown in FIG. In this embodiment, the frequency of the clock PCLK is 66 MHz. The samples recorded in accordance with the 66 MHz clock are collected for 69 clocks to form one wobble. One unit is formed by 56 wobbles, and one address is formed by 83 units.
そして、1ユニットにつき1ビットのアドレス情報を埋め込み、1つのアドレス期間で83ビットの情報ビットが埋め込まれている。 One unit of address information is embedded in one unit, and 83 bits of information bits are embedded in one address period.
ビット割り当ての一例を図4に示す。 An example of bit allocation is shown in FIG.
ADIPの同期パターンであるTOPSYNCが9ビット、アドレスビットADDRESSは24ビット、補助データAUXが12ビット、エラー訂正用のLDCが24ビット、リザーブが24ビットである。ディスク全体として24ビットのアドレス空間(0xFFFFFF)となる。 The ADSYNC synchronization pattern TOPSYNC is 9 bits, the address bit ADDRESS is 24 bits, the auxiliary data AUX is 12 bits, the error correction LDC is 24 bits, and the reserve is 24 bits. The entire disk becomes a 24-bit address space (0xFFFFFF).
ここで、図5を用いて、ウォブルにどのようにしてデータ情報を埋め込んでいるか説明する。 Here, how the data information is embedded in the wobble will be described with reference to FIG.
図5(A)、(B)は1ユニットを示した図であり、1マス(区間)が1ウォブル(69クロック長)に相当する。 5A and 5B are diagrams showing one unit, and one square (section) corresponds to one wobble (69 clock length).
図5(A)のウォブルが形成されていれば「ビット0」を表し、図5(B)のウォブルが形成されていれば「ビット1」を表し、このように1ユニットで1ビットの情報を表すことが可能となっている。 If the wobble of FIG. 5A is formed, “bit 0” is represented, and if the wobble of FIG. 5B is formed, “bit 1” is represented. Thus, one unit of information of 1 bit is represented. Can be expressed.
83ユニット集まった情報ビットの集まりで一つのアドレス情報を表現する。図5(B)において大部分の区間(K4〜K11、K15〜K56)はcoswt(パターンa)であり、K1およびK13にはMSKマークと呼ばれる位相の反転した−coswt(パターンc)が埋め込まれている。その前後にはcoswtと−coswtを滑らかにつなぐためにcos1.5wt(パターンb)がK1及びK12、−cos1.5wt(パターンd)がK3およびK14に各々埋め込まれている。埋め込まれたMSKマークの間隔の違いによって「ビット0」なのか「ビット1」なのかを表し、83ユニットで1アドレス情報を検出できるようにしている。 One address information is expressed by a set of 83 information bits. In FIG. 5B, most of the sections (K4 to K11, K15 to K56) are coswt (pattern a), and -coswt (pattern c) having an inverted phase called MSK mark is embedded in K1 and K13. ing. Before and after that, in order to smoothly connect coswt and -coswt, cos1.5 wt (pattern b) is embedded in K1 and K12, and -cos1.5 wt (pattern d) is embedded in K3 and K14, respectively. The difference between the embedded MSK marks indicates whether it is “bit 0” or “bit 1”, and one address information can be detected in 83 units.
図5(C)は、図5(B)の区間K9〜K16のウォブル波形の様子を示した図である。 FIG. 5C is a diagram showing the state of the wobble waveform in the sections K9 to K16 in FIG.
図6は、ウォブルと、ウォブルによるアドレス区切り(ADIPアドレス)と、実際の記録データの関係を示した図である。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between wobble, wobble address delimiter (ADIP address), and actual recording data.
ウォブルのTOPSYNCがADIPアドレスの区切りの先頭になる。記録データ(クラスタデータ)はアドレス単位で記録されるのであるが、図6をみればわかるように必ずしも連続して書き込まれない。相変化媒体においてオーバーライトの耐久性を高めるためスタートポジションシフトを行っているためであり、クラスタデータの書き込み位置を所定の範囲内(±500クロック)でランダムにしているためである。 The wobble TOPSYNC is the head of the ADIP address delimiter. Recording data (cluster data) is recorded in units of addresses, but is not necessarily written continuously as can be seen from FIG. This is because the start position shift is performed in order to increase the durability of the overwrite in the phase change medium, and the cluster data write position is randomized within a predetermined range (± 500 clocks).
図7は記録データのフォーマットである。最初に、AGCや再生PLL引き込み用の固定パターンであるRUNIN(2000ビット)があり、データ領域の最初を示す同期信号1ST SYC(9ビット)、最初のデータ部DATA1(1923ビット)、再同期信号RESYC(9ビット)、2番目のデータ部DATA2と続き、その後RESYCとDATAの組み合わせが164回繰り返された後に、固定パターンRUNOUT(1864)となっている。このまとまりが1クラスタであり、データの記録・再生はクラスタ単位で行われる。実際の映像データ等の情報データは、DATA1〜DATA164になる。 FIG. 7 shows a format of recording data. First, there is a RUNIN (2000 bits) which is a fixed pattern for pulling in AGC and reproduction PLL, a synchronization signal 1ST SYC (9 bits) indicating the beginning of the data area, a first data portion DATA1 (1923 bits), and a resynchronization signal Following RESYC (9 bits), the second data portion DATA2, and after the combination of RESYC and DATA is repeated 164 times, a fixed pattern RUNOUT (1864) is obtained. This group is one cluster, and data recording / reproduction is performed in cluster units. Information data such as actual video data is DATA1 to DATA164.
再生時には、RF検出部109で再生クロックと1STSYCを正確に検出し、データ復調部110でDATA1〜DATA164を復調する。RESYCは再同期信号であり、再生クロックが正しく再生できていれば、1ST SYCからの積算カウンタでタイミングが生成できる。またDATA1〜DATA164はエラー訂正が可能である。したがって、記録データにとって、最も重要なのは先頭の1ST SYCである。
During reproduction, the
図8はウォブルとレーザスポットの関係を説明する図である。801、802、803は記録トラック、804、805はレーザスポットを示している。記録トラック802をトレースしている場合、レーザスポット804の場合は問題ないが、レーザスポット805の場合は、隣接トラック803との距離が近くてクロストークの影響を受けやすい。
FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the wobble and the laser spot.
そこで、本実施形態では、重要なデータである1ST SYCの記録位置を制御して、この様なクロストークの影響が少ない位置に1ST SYCを記録する。 Therefore, in the present embodiment, the recording position of 1ST SYC, which is important data, is controlled, and 1ST SYC is recorded at a position where the influence of such crosstalk is small.
図9は記録位置制御部117の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the recording
ウォブル検出部112でWBL信号を波形整形してウォブルを検出する。クロック生成部116を構成するPLL回路116Aでウォブルに位相が合ったウォブルクロックWCLKを生成し、69逓倍回路116Bで69逓倍して記録再生クロックPCLKを生成する。またウォブル検出部112で検出されたウォブルからTOPSYC検出部902で前述したTOPSYCが検出され、アドレス検出部113でアドレスが検出される。
The
カウンタ901は、TOPSYCでリセットされ、PCLKをカウントするカウンタであり、図6のADIPアドレス内でタイミングをカウントしている(図10のCT参照)。
The
乱数発生部903はTOPSYCのタイミングで1〜315の乱数RNDを発生させる。
A
本実施形態では、スタートポジションシフト可能範囲を、TOPSYCから5ウォブルの範囲内としているので、345クロック(=5x69)の範囲内である。一方、ウォブルの山と谷で各々3クロック分の範囲を除外するので、乱数RNDの範囲は、315(=5x63)となる。 In this embodiment, since the start position shiftable range is within the range of 5 wobbles from TOPSYC, it is within the range of 345 clocks (= 5 × 69). On the other hand, since the range corresponding to 3 clocks is excluded from the wobble peaks and valleys, the range of the random number RND is 315 (= 5 × 63).
テーブル変換部57で1〜315の値を持つ乱数RNDを1〜345の値TBLに変換する。変換は、図10のような、対応関係になっている。1−345のうち、例えばウォブルの谷にあたる34−36、ウォブルの山にあたる69−71は出力されない変換になっている。 The table conversion unit 57 converts the random number RND having a value of 1 to 315 into a value TBL of 1 to 345. The conversion has a correspondence as shown in FIG. In 1-345, for example, 34-36 corresponding to the valley of wobble and 69-71 corresponding to the wobble peak are converted so as not to be output.
一致比較回路905でカウンタ901の出力CTと比較し、値が一致した場合に記録開始タイミングを示すSPSパルスを生成し、CPU114に出力する。CPU114はこのSPSに応じて1ST SYCデータの記録を開始する。つまり、TBLの値に応じて、記録開始位置が決定される。
The
図7の記録フォーマットからも明らかなように、RUNINの2007クロックは、正確に300ウォブル相当なので、記録開始位置であるRUNINとウォブルの位相関係は、1ST SYCと同じになる。
As apparent from the recording format of FIG. 7, since the
このようにして、ウォブルの山と谷の部分を除いた位置に、1ST SYCが位置されるように記録することが可能となる。 In this way, it is possible to record so that the 1ST SYC is positioned at a position excluding the wobble peaks and valleys.
Claims (4)
前記情報データ中の先頭の同期信号を前記ウォブルトラックの山及び谷を含む所定の範囲以外の部分に記録する様前記記録手段を制御する制御手段とを備える記録装置。 A recording means for recording information data on a track wobbling at a constant period formed on a disk-shaped recording medium;
A recording apparatus comprising: control means for controlling the recording means so as to record a leading synchronization signal in the information data in a portion other than a predetermined range including peaks and valleys of the wobble track.
前記制御手段は、前記ウォブル信号に基づいて前記トラックの基準位置を検出し、この基準位置に基づいて前記先頭の同期信号の記録位置を決定することを特徴とする請求項1記載の記録装置。 The disc-shaped recording medium is irradiated with a light beam, and using the reflected light, a wobble signal including a frequency component related to the wobbling period of the track, and a reproduction signal including information data recorded on the track Reading means for generating,
2. The recording apparatus according to claim 1, wherein the control unit detects a reference position of the track based on the wobble signal, and determines a recording position of the leading synchronization signal based on the reference position.
前記制御手段は、前記基準位置の検出結果に応じて前記クロックをカウントするカウンタを有し、前記カウンタの出力に応じて前記先頭の同期信号の記録位置を決定することを特徴とする請求項2記載の記録装置。 Clock generating means for generating a clock having a frequency related to the wobbling period using the wobble signal;
The control means includes a counter that counts the clock according to the detection result of the reference position, and determines the recording position of the leading synchronization signal according to the output of the counter. The recording device described.
The control means includes a random number generating means for generating a random number according to a recording startable range in the disc-shaped recording medium, and a converting means for converting the output of the random number generating means into a value according to a range other than the predetermined range. 4. A comparison means for comparing the output of the conversion means and the count value of the counter, and determining the recording position of the leading synchronization signal based on the output of the comparison means. The recording device described.
Priority Applications (1)
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JP2005323692A JP2007133928A (en) | 2005-11-08 | 2005-11-08 | Recording device |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2005323692A Withdrawn JP2007133928A (en) | 2005-11-08 | 2005-11-08 | Recording device |
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2005
- 2005-11-08 JP JP2005323692A patent/JP2007133928A/en not_active Withdrawn
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