JP2008217989A - 光ディスク記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクにその標準の記録密度で記録する場合に比べて低密度高品位にデータを記録する。
【解決手段】光ディスク１２のプリグループには、絶対位置情報としてＡＴＩＰが予め記録されている。スピンドルモータ１４で光ディスク１２を回転駆動する。バイフェーズ復調回路２５は光ピックアップ１６の戻り光受光信号からＡＴＩＰを復調する。データ送出回路３６は記録情報に時間情報を付与して送出する。このときデータ送出回路３６は、記録情報に付与された時間情報が、復調されたＡＴＩＰによる時間情報の進行速度に対して１倍より低い速度倍率で進行する転送レートで、該記録情報を送出する。レーザドライバ４４は送出された記録情報でレーザ光を変調して光ディスク１２に該情報の記録を行う。
【選択図】 図１

Description

この発明は光ディスク記録装置に関し、使用する光ディスクの標準の仕様と異なる記録密度で記録することを可能にしたものであり、特に光ディスクにその標準の記録密度で記録する場合に比べて低密度高品位に記録するようにしたものである。

ＣＤ−Ｒ（ＣＤレコーダブル）やＣＤ−ＲＷ（ＣＤリライタブル）等のＣＤ（コンパクトディスク）規格の記録可能型光ディスクにおいては、ディスク製造工程で予めプリグルーブと呼ばれる溝が形成される。プリグルーブはウォブリング（蛇行）しており、そのウォブリング周波数はＡＴＩＰ（Absolute Time In Pre-groove）と呼ばれる絶対位置情報（この明細書で「位置」とは、時間を含む意味で用いる場合がある。）でＦＭ変調されている。記録の際には、光ピックアップの戻り光受光信号からウォブリング信号を抽出し、該ウォブリング信号をＦＭ復調してＡＴＩＰ情報を復号し、該ＡＴＩＰ情報によりディスク上の絶対位置を検出し、記録情報（記録しようとする任意の情報）に該検出されたＡＴＩＰ情報に対応した絶対位置情報をサブコードとして付与して記録を行う。これにより、プログラム領域の各位置には、それぞれの位置のＡＴＩＰ情報と同じ内容のサブコード絶対時間情報が記録される。再生の際には、再生情報に含まれるサブコード情報から絶対位置情報を復号してディスク上の絶対位置を検出する。

また、ＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤレコーダブル）やＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤリライタブル）等のＤＶＤ（ディジタル多用途ディスク）規格の記録可能型光ディスクにおいても、ディスク製造工程で予めプリグルーブが形成される。プリグルーブは所定のウォブリング周波数でウォブリング（蛇行）している。隣接するプリグルーブ間のランドには、ディスク製造工程で予めプリピットが形成される。プリピットには、ＡＴＩＰと呼ばれる絶対位置情報が含まれている。記録の際には、光ピックアップの戻り光受光信号からプリピット信号を抽出し、該プリピット信号からＡＴＩＰ情報を復号し、該ＡＴＩＰ情報によりディスク上の絶対位置を検出し、記録情報に該検出された絶対位置情報に対応した絶対位置情報をサブコードとして付与して記録を行う。これにより、プログラム領域の各位置には、それぞれの位置のＡＴＩＰ情報と同じ内容のサブコード絶対時間情報が記録される。再生の際には、再生情報に含まれるサブコード情報から絶対位置情報を復号してディスク上の絶対位置を検出する。

前記従来の記録方法によれば、記録密度は使用する光ディスクの仕様によって予め決まっており、変更することができなかった。したがって、高密度記録や低密度高品位記録を実現するには、光ディスク自体のトラックピッチあるいは基準線速度を変更するほかなく、既存の光ディスクについて、仕様と異なる記録密度で記録することはできなかった。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、使用する光ディスクの仕様と異なる記録密度で記録することを可能にした光ディスク記録装置を提供しようとするものであり、特に光ディスクにその標準の記録密度で記録する場合に比べて低密度高品位に記録しようとするものである。

この発明の光ディスク記録装置は、順次進行する位置情報もしくは時間情報がトラックに沿って所定フォーマットで予め記録されている記録可能型光ディスクの該トラックに、順次進行する位置情報もしくは時間情報が付与されたプログラム情報である任意のディジタル形式記録情報を記録する光ディスク記録装置において、光ピックアップの戻り光受光信号から前記光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報を復調する位置情報／時間情報復調回路と、前記記録情報に付与された位置情報もしくは時間情報が前記復調された位置情報もしくは時間情報の進行速度に対して１倍より低い速度倍率で進行する転送レートで、該記録情報を送出するデータ送出回路と、該送出された記録情報でレーザ光を変調して前記光ディスクの記録を行うレーザドライバとを具備してなり、前記光ディスクにその標準の記録密度で記録する場合に比べて低密度高品位に記録するものである。

またこの発明の光ディスク記録装置は順次進行する位置情報もしくは時間情報が、ウォブリングしたトラックに沿って所定フォーマットで予め記録されている記録可能型光ディスクの該トラックに、順次進行する位置情報もしくは時間情報が付与されたプログラム情報である任意のディジタル形式記録情報を記録する光ディスク記録装置において、光ピックアップの戻り光受光信号からディスクウォブル信号またはディスクウォブル信号に対応する信号を検出して、該信号が所定周波数となるようにスピンドルモータの回転を制御するスピンドルサーボ回路と、前記光ピックアップの戻り光受光信号から前記光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報を復調する位置情報／時間情報復調回路と、前記記録情報に付与された位置情報もしくは時間情報が前記復調された位置情報もしくは時間情報の進行速度に対して１倍より低い速度倍率で進行する転送レートで、該記録情報を送出するデータ送出回路と、該送出された記録情報でレーザ光を変調して前記光ディスクの記録を行うレーザドライバとを具備してなり、前記光ディスクにその標準の記録密度で記録する場合に比べて低密度高品位に記録するものである。

なお後述する「発明を実施するための最良の形態」では以下の発明が含まれている。
・順次進行する位置情報もしくは時間情報がトラックに沿って所定フォーマットで予め記録されている線速度一定記録可能型光ディスクの該トラックに、プログラム情報である任意の記録情報を記録する方法において、前記光ディスクを回転数一定に回転し、前記光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報の進行速度と異なる進行速度で順次進行する位置情報もしくは時間情報を、前記記録情報に付して記録するディスク記録方法。この光ディスク記録方法によれば、光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報の進行速度と異なる進行速度で順次進行する位置情報もしくは時間情報を、記録情報に付して記録するようにしたので、使用する光ディスクの仕様と異なる記録密度で記録することができ、高密度記録や低密度高品位記録を実現することができる。

上記光ディスク記録方法は、例えば、前記記録情報に付して記録される位置情報もしくは時間情報が、前記光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報の進行速度に対して所定の速度倍率で進行するものとすることができる。この場合、該所定の速度倍率が１倍より高い値であれば、高密度記録が実現される。特に、該所定の速度倍率が整数値であれば、光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報の単位区間を該整数値で等分した単位区間ごとに位置情報もしくは時間情報を順次進行させて記録することができるので、記録制御が容易である。また、逆に、該所定の速度倍率が１倍より低い値であれば、低密度高品位記録が実現される。特に、該速度倍率が整数分の１の値であれば、光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報の単位区間を該整数倍した単位区間ごとに位置情報もしくは時間情報を順次進行させて記録することができるので、記録制御が容易である。

・順次進行する位置情報もしくは時間情報がトラックに沿って所定フォーマットで予め記録されている線速度一定記録可能型光ディスクの該トラックに、順次進行する位置情報もしくは時間情報が付与されたプログラム情報である任意の記録情報を記録する光ディスク記録装置において、前記光ディスクを回転するスピンドルモータを回転数一定に制御するスピンドルサーボ回路と、前記記録情報に付与された位置情報もしくは時間情報が前記光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報の進行速度と異なる進行速度で記録される転送レートで、該記録情報を送出するデータ送出回路と、該送出された記録情報でレーザ光を変調して前記光ディスクの記録を行うレーザドライバとを具備してなる光ディスク記録装置。

・順次進行する位置情報もしくは時間情報がトラックに沿って所定フォーマットで予め記録されている線速度一定記録可能型光ディスクの該トラックに、順次進行する位置情報もしくは時間情報が付与されたプログラム情報である任意の記録情報を記録する光ディスク記録装置において、前記光ディスクを回転するスピンドルモータを回転数一定に制御するスピンドルサーボ回路と、光ピックアップの戻り光受光信号から前記光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報を復調する位置情報／時間情報復調回路と、前記記録情報に付与された位置情報もしくは時間情報が前記復調された位置情報もしくは時間情報の進行速度に対して所定の速度倍率で進行する転送レートで、該記録情報を送出するデータ送出回路と、該送出された記録情報でレーザ光を変調して前記光ディスクの記録を行うレーザドライバとを具備してなる光ディスク記録装置。

なお、光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報は、例えば、ＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＷディスク等のＣＤ規格の光ディスクの場合は、ディスクウォブルに周波数変調で記録されたＡＴＩＰ情報であり、ＤＶＤ−Ｒディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスク等のＤＶＤ規格の光ディスクの場合は、ランドまたはグルーブにプリピットとして記録されたＡＴＩＰ情報であり、ＭＤ（ミニディスク）規格の光ディスク（光磁気ディスク）の場合は、ディスクウォブルに周波数変調で記録されたＡＤＩＰ（ADress In Pre-groove）と呼ばれる情報である。これらＡＴＩＰ情報、ＡＤＩＰ情報は、光ディスクの製造工程で、その後の記録情報の記録によって消去されないフォーマットで記録される。

この発明の実施の形態を以下説明する。ここでは、ＣＤ−ＲディスクおよびＣＤ−ＲＷディスクの記録および再生を行う光ディスクドライブ（ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ）にこの発明を適用した場合について説明する。図１にその光ドライブのシステム構成の概要を示す。この光ディスクドライブ１０は、ホストコンピュータ（図示せず）に接続して使用される。光ディスク１２はＣＤ−ＲディスクまたはＣＤ−ＲＷディスクである。光ディスク１２の記録面には、ウォブリングしたプリグレーブが形成されている。ウォブリングは、ＡＴＩＰ情報で周波数変調されている。

光ディスク１２は、スピンドルモータ１４で回転され、光ピックアップ１６から出射されるレーザ光１８で情報の記録および再生が行われる。記録時に光ピックアップ１６から出力される各受光素子の戻り光受光信号は、プリアンプ２０を経てマトリックス回路２１に入力される。マトリックス回路２１は各受光素子の戻り光受光信号どうしを演算して、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、メイン信号（主ビーム受光信号の全加算信号）を出力する。このうち、トラッキングエラー信号はトラッキングサーボに利用されるほか、スピンドルサーボ回路２２に供給される。スピンドルサーボ回路２２において、ＦＭ復調回路２４は、プリアンプ２０の出力信号をＦＭ復調してバイフェーズ信号を抽出し、バイフェーズ復調回路２５に供給する。

バイフェーズ復調回路２５はバイフェーズ信号をバイフェーズ復調して、ＡＴＩＰ信号およびバイフェーズクロック（ディスクウォブル信号に対応する信号）を抽出する。バイフェーズクロックは位相比較器２６の一方入力端に入力される。水晶発振器２８からは所定周波数ｆｏのクロック信号が出力され、分周器３０において所定分周比で分周されて位相比較器２６の他方入力端に入力される。位相比較器２６は、両入力の位相差に応じた誤差信号を出力する。モータドライバ３２は、該誤差信号に応じてスピンドルモータ１４を駆動する。以上の制御ループにより、バイフェーズクロックが分周器３０の出力信号に位相ロックするようにスピンドルモータ１４の回転速度がＰＬＬ制御される。例えば、光ディスク１２を標準の線速度（１倍速）で回転して、標準の記録密度（１倍密度）で記録するときのウォブル信号の規定の周波数は２２．０５kHzであり、このときバイフェーズクロックの規定の周波数は６．３kHzである。したがって、このとき分周器３０は、６．３kHzの信号を出力するように分周比が６．３ｋ／ｆｏに設定される。その結果、ウォブル信号の周波数が２２．０５kHz、バイフェーズクロックの周波数が６．３kHzとなるようにスピンドルサーボがかかる。バイフェーズ復調回路２５で復調されたＡＴＩＰ情報は制御回路３４（マイクロコンピュータ）に供給される。これにより、制御回路３４は記録時にレーザ光１８がトレースしている絶対位置をリアルタイムで認識することができる。

制御回路３４は、記録時に、検出されたＡＴＩＰ情報に応じた絶対時間情報、該絶対時間情報と同じ速度で進行する相対時間情報、その他サブコードの生成に必要な情報を生成する。データ送出回路３６において、サブコード生成回路３８は、制御回路３４で生成された情報をもとにサブコードを生成する。変調回路４０は、ホストコンピュータで指示された記録線速度倍率および記録密度倍率に応じた転送レートで該ホストコンピュータから供給されるプログラム情報にサブコード情報を付加し、ＥＦＭ変調して、ＣＤフォーマットのビットストリームを前記指示された記録線速度倍率および記録密度倍率に応じた転送ルートで順次出力する。この信号は記録ストラテジ回路４２で時間軸が補正され、レーザドライバ４４に入力される。レーザドライバ４４は該信号（記録情報）に応じて光ピックアップ１６内のレーザ光源（レーザダイオード等）を駆動し、レーザ光１８を該記録情報で変調する。これにより、光ディスク１２に該情報が記録される。

再生時にマトリックス回路２１から出力されるメイン信号は、２値化回路４６で２値化され、復調回路４８でＥＦＭ復調およびサブコード復調されて、プログラム情報およびサブコード情報が復調される。プログラム情報はホストコンピュータに送出される。サブコード情報は制御回路３４に供給される。制御回路３４は、サブコード情報に含まれる絶対位置情報により、再生時にレーザ光１８がトレースしている絶対位置をリアルタイムで認識する（再生時は、バイフェーズ復調回路２５で復調されるＡＴＩＰ情報は利用しない。）。なお、再生時のスピンドル制御は、記録時のバイフェーズクロックに基づくＰＬＬ制御に代えて、再生ＥＦＭ信号から生成した再生クロックに基づく図示しないＰＬＬ制御によって行われる。

制御回路３４は、記録時に、指示された記録線速度倍率および記録密度倍率に応じて分周器３０，５０，５２の分周比Ｚ，Ｙ，Ｘを可変設定する。ＶＣＯ（電圧制御発振器）５４からはクロック信号が出力される。この信号は、分周器５０で分周されて位相比較器５６の一方入力端に入力される。位相比較器５６の他方入力端にはバイフェーズクロックが入力され、位相比較器５６は両入力の位相誤差信号を出力する。ＶＣＯ５４はこの位相誤差信号で駆動され、分周器５０の出力信号の位相がバイフェーズクロックに一致するように、ＶＣＯ５４の発振周波数が制御される。ＶＣＯ５４の発振クロックは分周器５２で分周され、変調回路４０に供給されて、変調処理の基準クロックとして利用される。なお、記録密度倍率を変えて記録しても、トラックの単位長さあたりのデータの記録密度が変わるだけで、記録情報の内容に変化はない。

光ディスク１２のプログラム領域に情報を記録する際の図１にＡ〜Ｅで示した各部の周波数の設定例、各分周器５２，５０，３０の分周比Ｘ，Ｙ，Ｚの設定例およびその他のパラメータの設定例を説明する。
（１） １倍密度記録
１倍速（標準線速度）、２倍速、４倍速の記録速度で、１倍密度（標準記録密度）記録をする場合のそれぞれの設定例を表１に示す。

このとき、制御回路３４は、検出されるＡＴＩＰ情報と同じ速度で進行するサブコード絶対時間情報およびサブコード相対時間情報を生成し、光ディスク１２のプログラム領域の各トラック位置には、図２（ａ）のＡＴＩＰ情報と同じ内容の、同（ｂ）に示すサブコード絶対位置情報が記録される。

（２） １倍速可変密度記録（線速度：標準線速度に固定、データ転送レート：可変）
線速度を標準線速度で固定にし、記録情報の転送レートを可変にして、記録密度を１．５倍密度、２倍密度、４倍密度、１／２倍密度にして表１と同一仕様の光ディスクに記録する場合のそれぞれの設定例を表２に示す。

このとき、制御回路３４は、検出されるＡＴＩＰ情報に対し、記録密度倍率に応じた速度倍率で進行するサブコード絶対時間情報およびサブコード相対時間情報を生成し、光ディスク１２のプログラム領域の各トラック位置には、図２（ａ）のＡＴＩＰ情報に対し、１．５倍密度記録の場合は同（ｃ）に示すように１．５倍の速度で進行し、２倍密度記録の場合は同（ｄ）に示すように２倍の速度で進行し、４倍密度記録の場合は同（ｅ）に示すように４倍の速度で進行し、１／２倍密度記録の場合は同（ｆ）に示すように１／２倍の速度で進行する絶対時間情報が記録される。

（３） １倍速可変密度記録（線速度：可変、データ転送レート：標準レートに固定）
記録情報の転送レートを標準の転送レートで固定にし、線速度を可変にして、１倍速で、記録速度を１．５倍密度、２倍密度、４倍密度、１／２倍密度にして表１と同一仕様の光ディスクに記録する場合のそれぞれの設定例を表３に示す。

このとき、制御回路３４は、検出されるＡＴＩＰ情報に対し、記録密度倍率に応じた速度倍率で進行するサブコード絶対時間情報およびサブコード相対時間情報を生成し、光ディスク１２のプログラム領域の各トラック位置には、図２（ａ）のＡＴＩＰ情報に対し、１．５倍密度記録の場合は同（ｃ）に示すように１．５倍の速度で進行し、２倍密度記録の場合は同（ｄ）に示すように２倍の速度で進行し、４倍密度記録の場合は同（ｅ）に示すように４倍の速度で進行し、１／２倍密度記録の場合は同（ｆ）に示すように１／２倍の速度で進行する絶対時間情報が記録される。

以上のようにして各記録密度倍率で記録された光ディスクを標準線速度で再生したときのパラメータを表４に示す。

なお、上記（２）、（３）では、１倍速可変密度記録の場合について示したが、記録線速度倍率を変えて、２倍速可変密度記録、４倍速可変密度記録、……等を行う設定も可能である。

図１の実施の形態では、スピンドル制御をディスクウォブルと水晶発振クロックの位相比較に基づいて行い、書込クロックをディスクウォブルに基づいて生成したが、これに限るものではなく、例えば、スピンドル制御をディスクウォブルと水晶発振クロックの位相比較に基づいて行い、書込クロックを同じ水晶発振クロックに基づいて生成することもできる。そのように構成した光ディスク記録装置の実施の形態を図３に示す。なお、図３において、図１と共通する部分には、同一の符号を用いる。この実施の形態では、図１の実施の形態で位相比較器５６の入力Ａにバイフェーズクロックを入力したのに代えて、水晶発振器２８の発振クロックを分周器３０で分周した信号を入力している。

図４は、スピンドルモータを回転数一定に制御して記録を行う（いわゆる、ＣＬＶディスクのＣＡＶ記録）この発明の実施の形態を示すものである。図１の実施の形態と共通する部分には、同一の符号を用いる。スピンドルサーボ回路５８は、スピンドルモータ１４から所定の回転角ごとに出力されるＦＧ（Frequency Genarator）パルスを入力し、該ＦＧパルスが、制御回路３４で指示される所定の周波数になるように、モータドライバ３２を介して、スピンドルモータ１４を回転数一定に制御する。制御回路３４は、ＣＡＶ記録に伴い記録速度倍率が順次変化（増大）するのに応じて、記録データの転送レートおよび分周器５０，５２の分周比を順次変化させて記録を行う。これにより、光ディスク１２には、該データが線速度一定に記録される。

以上の実施の形態では、この発明をＣＤ規格の光ディスクの記録に適用した場合について説明したが、ＤＶＤ−Ｒディスク、ＤＶＤ−ＲＷ等のＤＶＤ規格の光ディスク、ＭＤ規格の光ディスク（光磁気ディスク）、その他の規格の光ディスクの記録に適用することもできる。また、以上の実施の形態では、この発明を、ホストコンピュータに接続して使用する光ディスクドライブに適用した場合について説明したが、いわゆるＣＤレコーダ等の単体で使用可能な光ディスク記録装置にも適用することができる。

この発明の光ディスク記録装置の実施の形態を示すシステム構成ブロック図である。 図１の光ディスク記録装置によって記録された光ディスクのＡＴＩＰ時間情報とサブコード絶対時間情報の対応関係の具体例を示す図である。 この発明の光ディスク記録装置の他の実施の形態を示すシステム構成ブロック図である。 この発明の光ディスク記録装置のさらに別の実施の形態を示すシステム構成ブロック図である。

符号の説明

１０…光ディスクドライブ（光ディスク記録装置）、１２…光ディスク、１４…スピンドルモータ、１６…光ピックアップ、１８…レーザ光、２２，５８…スピンドルサーボ回路、２５…バイフェーズ復調回路（位置情報／時間情報復調回路）、３４…制御回路、３６…データ送出回路、３８…サブコード生成回路、４０…変調回路、４４…レーザドライバ

Claims (2)

1. 順次進行する位置情報もしくは時間情報がトラックに沿って所定フォーマットで予め記録されている記録可能型光ディスクの該トラックに、順次進行する位置情報もしくは時間情報が付与されたプログラム情報である任意のディジタル形式記録情報を記録する光ディスク記録装置において、
   光ピックアップの戻り光受光信号から前記光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報を復調する位置情報／時間情報復調回路と、
   前記記録情報に付与された位置情報もしくは時間情報が前記復調された位置情報もしくは時間情報の進行速度に対して１倍より低い速度倍率で進行する転送レートで、該記録情報を送出するデータ送出回路と、
   該送出された記録情報でレーザ光を変調して前記光ディスクの記録を行うレーザドライバと
   を具備してなり、前記光ディスクにその標準の記録密度で記録する場合に比べて低密度高品位に記録する光ディスク記録装置。
2. 順次進行する位置情報もしくは時間情報が、ウォブリングしたトラックに沿って所定フォーマットで予め記録されている記録可能型光ディスクの該トラックに、順次進行する位置情報もしくは時間情報が付与されたプログラム情報である任意のディジタル形式記録情報を記録する光ディスク記録装置において、
   光ピックアップの戻り光受光信号からディスクウォブル信号またはディスクウォブル信号に対応する信号を検出して、該信号が所定周波数となるようにスピンドルモータの回転を制御するスピンドルサーボ回路と、
   前記光ピックアップの戻り光受光信号から前記光ディスクに予め記録された位置情報もしくは時間情報を復調する位置情報／時間情報復調回路と、
   前記記録情報に付与された位置情報もしくは時間情報が前記復調された位置情報もしくは時間情報の進行速度に対して１倍より低い速度倍率で進行する転送レートで、該記録情報を送出するデータ送出回路と、
   該送出された記録情報でレーザ光を変調して前記光ディスクの記録を行うレーザドライバと
   を具備してなり、前記光ディスクにその標準の記録密度で記録する場合に比べて低密度高品位に記録する光ディスク記録装置。

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