JP2010049773A - 記録変調方法及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正常につなぎ記録ができるようにする。
【解決手段】メモリコントローラ（１７０）において、突発的なＡＴＡＰＩやＣＰＵアクセスが多くなり、記録処理に間に合わない場合、変調部へのＮ−１（Ｎは２以上正の整数）番目のＥＣＣデータ転送終了時を第１エラーチェックポイントとしてＮ番目のＥＣＣ処理の終了有無が検出される。記録クロックに同期した出力ＮＲＺＩの（Ｎ−１）番目のＥＣＣを示す区切り位置を第２エラーチェックポイントとし、第１エラーチェックポイントでのエラーを判断することより、メモリコントローラ上でＮ番目のＥＣＣ処理で転送エラーが発生しても、（Ｎ−１）番目までのＥＣＣ単位の記録を行うことができる。それにより、次のつなぎ記録（Ｎ番目ＥＣＣ）が正常に行えるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク上にデジタルデータを記録する際の記録変調方法及びその方法の実施に用いられる光ディスク装置に関する。

特許文献１には、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷといった記録可能な光ディスクメディアに追記記録するために、位置ずれ量を検出し、それに応じて記録データに含まれるシンク幅を制御する方法が開示されている。この方法では、シンクフレームの途中位置で記録を中止し、時間的に不連続に次のデータを記録中断位置から新たに記録する場合に、新たに記録されたデータが正しく再生されないことを防止している。また、追記記録でダミーデータを書き込む際の無駄領域を削減している。

特許文献２には、バースト誤り訂正能力の高いＥＣＣ（Error Collection Code）ブロック構造が記載されている。バースト誤りとは、連続したデータに発生する誤りのことで、主に傷や汚れにより発生する。ＤＶＤでは、積符号を使った誤り訂正符号が採用されている。誤り訂正で用いる所定のサイズの単位をＥＣＣブロックと呼ぶ。特許文献２のように、ＤＶＤで用いるＥＣＣブロックを横に２つ並べた形にすると、従来のＤＶＤでのＥＣＣ構造に比較して、バースト誤り訂正能力は２倍になる。

特許文献３の図２７には、ＨＤ ＤＶＤでのＥＣＣブロックが記載されている。また、特許文献３の図３４には、ＥＣＣブロックのデータ構造が記載されている。１ＥＣＣブロックは３２個のセクタからなり、１セクタは２６個のシンクフレームからなる。また、特許文献３の図２９には、セクタ構造が記載されている。シンク２４ビットがデータ１０９２ビット毎に挿入される構成となっている。４種類のシンク（ＳＹ０〜ＳＹ３）の順序を決めているため、シンクを検出すれば、何番目のシンクフレームのデータかを知ることができる。

また、特許文献３の図４２には、書き換え可能なデータの記録方法が記載されている。ＨＤ ＤＶＤディスクでのデータ記録は、レコーディングクラスタ単位で行われる。物理的なアドレスは、物理セグメントブロック（Physical Segment block）単位でウォブル面に埋め込まれている。

特開２００３−５９１８４号公報（図１〜図５ａ，ｂ） 特開２００２−１１１５１３号公報（図１，図１７） 特開２００４−２４１０４４号公報（図２７，図２９，図３４，図４２）

特許文献２に記載されているように、ディスクの再生時はＥＣＣブロック単位で誤り訂正が行われるため、ディスクに記録されるデータは連続したデータであることが必要であり、データが抜けたり、データ順番が繰り上がったりすることがあると正常再生することが困難となる。

そのため、一般的に連続したデータを記録できないような場合には記録動作を中止し、特許文献１に記載されているような追記記録の方法をとる。記録中断の要因としては、光学ヘッドに対する外部からの振動、衝撃によりレーザスポットがトラック方向の制御範囲から外れるトラッキング外れ、対物レンズのフォーカス方向の位置が制御範囲から外れるフォーカス外れ、レーザの劣化、バッファアンダーラン（バッファが空になると書き込みを自動停止）などの外的要因がある。

一方、回路内での記録中断要因として、メモリコントローラから記録変調回路への転送データが記録クロックに対して間に合わない場合には、間違ったデータをディスクに記録させないようにしなければならない。

一般に光ディスク装置では、特許文献２に示されるようにＥＣＣブロックを生成するために、スクランブル処理、及び訂正符号付加処理においてメモリ（ＳＤＲＡＭ）が使用されている。メモリコントローラは、ＡＴＡＰＩインタフェースを介したデータ入力制御、スクランブル処理、訂正符号付加処理、記録変調回路へのデータ出力制御等のメモリ周辺のデータ制御を行う。メモリコントローラ周辺の回路のクロックは、クリスタル発振器を使ったマスタクロックを用いている。

記録クロック、及びＣＰＵ、ＡＴＡＰＩへのアクセス回数を所定値に設定し、メモリの使用率が１００％を超えないように、システム的に間にあうマスタクロックを設定している。このメモリコントローラでの処理が突発的に多くなる場合、またはマイコンからの割り込みが多く入った場合などに、メモリ使用率が１００％以上になり、システムが破綻する可能性が高くなってしまう。メモリ使用率が１００％以上になるということは、変調前のデータ処理が、記録クロック同期の出力に間に合わないことを意味する。記録クロックに同期したＮＲＺＩ（Non Return to Zero Invert）信号の出力が途切れることになるため、正常に記録できない。

また、最近では、ＤＶＤディスクの限界といわれている１６倍速を越える速度（例えば２０倍速）で動作させ、回路及びドライブの性能限界まで使おうとしているケースもある。高速記録になるほどメモリコントローラ処理も厳しくなり、想定外の要因によるメモリ使用率が１００％以上になり、システムが破綻する可能性も高くなってしまう。

つなぎ記録で特許文献１に示されるようなＳＹＮＣデータを伸張または短縮する手法を用いる。しかし、ＳＹＮＣが増減するため、ドロップアウト等のエラーになる。

そこで本発明の目的は、高速記録に対応し、メモリから記録変調回路へのデータ入力時の単発的、偶発的な転送エラー発生の際にもメモリ処理に余裕を持たせることができ、データ量を増減することなく、正常につなぎ記録ができる記録変調方法及び光ディスク装置を提供することにある。

本発明の上記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、メモリコントローラにおいて、ＡＴＡＰＩやＣＰＵアクセスが瞬間的に多くなり、記録処理に間に合わない場合、記録変調回路への転送データ処理が変調部へのＮ−１（Ｎは２以上の正の整数）番目のＥＣＣデータ転送終了時を第１エラーチェックポイントとしてＮ番目のＥＣＣ処理の終了有無が検出される。記録クロックに同期した出力ＮＲＺＩの（Ｎ−１）番目のＥＣＣを示す区切り位置を第２エラーチェックポイントとし、第１エラーチェックポイントでのエラーを判断することより、メモリコントローラ上でＮ番目のＥＣＣ処理で転送エラーが発生しても、（Ｎ−１）番目までのＥＣＣ単位の記録を行うことができる。それにより、次のつなぎ記録（Ｎ番目ＥＣＣ）が正常に行えるようにする。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、高速記録に対応し、メモリから記録変調回路へのデータ入力時の単発的、偶発的な転送エラー発生の際にもメモリ処理に余裕を持たせることができ、データ量を増減することなく、正常につなぎ記録を行うことができる。

１．代表的な実施の形態
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る記録変調方法には、光ディスク装置（１００）が用いられる。この光ディスク装置は、記録用データワードをコードワードに変調する変調方式に則って変調を行う記録変調回路（３００）を含む。また、光ディスクの周期的に蛇行しているウォブル溝に対応したウォブル信号を抽出し、上記ウォブル信号に同期した二値化信号として記録クロックを出力するとともに、上記ウォブル溝から抽出したアドレスが記録位置アドレスかどうかを判断し、記録位置を示す記録位置検出信号を上記記録変調回路に出力するためのウォブル処理回路（１４０）とを含む。さらに、上記変調出力データを光ディスクに記録するために、レーザ光を制御するためのレーザ駆動回路（１１０）と、復調時のデジタルデータの信頼性向上のためのＥＣＣ処理を行った記録単位のデータワードを一時的に記憶するメモリ（１９０）と、上記メモリから上記データワードを読み出して上記記録変調回路に出力制御を行い、ＥＣＣ処理を行った記録単位毎に上記スクランブル処理制御や訂正符号付加処理制御を行うメモリコントローラ（１７０）とを含む。このとき、上記メモリコントローラは、上記記録変調回路への（Ｎ−１）番目（Ｎは、２以上正の整数）のＥＣＣデータ転送終了時を第１エラーチェックポイントとして、Ｎ番目のＥＣＣデータのＥＣＣ処理が終了しているかどうかを判断する。そして、上記記録変調回路は、変調された上記コードワードを符号データに変換し、上記記録クロックに同期させて、上記レーザ駆動回路用の信号として、上記レーザ駆動回路に出力し、上記記録位置検出信号が記録位置を示すとき、記録クロックに同期した出力の（Ｎ−１）番目のＥＣＣデータ終了を示す区切り位置を第２エラーチェックポイントとして、上記第１ステップでの出力エラーを判断し、その判断結果に基づいて、上記レーザ駆動回路への符号データ出力を停止する。

上記メモリコントローラにおいて、突発的なＡＴＡＰＩやＣＰＵアクセスが多くなったことで、記録処理に間に合わない場合、変調部へのＮ−１（Ｎは２以上正の整数）番目のＥＣＣデータ転送終了時を第１エラーチェックポイントとしてＮ番目のＥＣＣ処理の終了有無(第１エラー)が検出される。記録クロックに同期した出力ＮＲＺＩの（Ｎ−１）番目のＥＣＣを示す区切り位置を第２エラーチェックポイントとし、第１エラーチェックポイントでのエラーを判断することより、メモリコントローラ上でＮ番目のＥＣＣ処理で転送エラーが発生しても、（Ｎ−１）番目までのＥＣＣ単位の記録を行うことができ、特別な処理なしで、次のつなぎ記録（Ｎ番目ＥＣＣ）が正常に行えるようになる。

〔２〕また、本発明の代表的な実施の形態にかかる光ディスク装置において、上記メモリコントローラは、上記記録変調回路への（Ｎ−１）番目（Ｎは、２以上正の整数）のＥＣＣデータ転送終了時を第１エラーチェックポイントとして、Ｎ番目のＥＣＣデータのＥＣＣ処理が終了しているかどうかを判断する第１エラーチェック回路を有する。上記記録変調回路は、変調された上記コードワードを符号データに変換し、上記記録クロックに同期させて、上記レーザ駆動回路用の信号として、上記レーザ駆動回路に出力する記録クロック同期処理回路を有する。上記アドレスデコーダにより、記録位置検出信号が記録位置を示すとき、記録クロックに同期した出力ＮＲＺＩの（Ｎ−１）番目のＥＣＣデータ終了を示す区切り位置を第２エラーチェックポイントとして、上記第１エラーチェック回路の出力エラーを判断する第２エラーチェック回路を有する。第２エラーチェック回路のエラーにより、上記記録クロック同期処理回路から、上記レーザ駆動回路への符号データ出力が停止する制御が行われる。

〔３〕上記〔２〕において、上記第２エラーチェック回路の第２エラーチェックポイントは、ＥＣＣデータとＥＣＣデータとの間のつなぎ部分することができる。

〔４〕上記〔３〕において、上記第１エラーチェック回路において、第１エラー発生後、ＥＣＣデータとＥＣＣデータとの間のつなぎ部分のいずれかに、Ｎ番目のＥＣＣデータのＥＣＣ処理が終了した場合には、エラーなしとして、上記第２エラーチェック回路に入力される。

〔５〕上記〔２〕において、記録動作を制御可能なＣＰＵ（２２０）を含み、上記第２エラーチェック回路のエラーは、上記ＣＰＵに出力され、上記記録用データ生成を停止させることにより、次の記録の場合に、つなぎ記録が正常に行えるようになる。

２．実施の形態の説明
次に、実施の形態について更に詳述する。

尚、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

＜実施の形態１＞
図１には、本発明にかかる光ディスク装置が示される。

図１に示される光ディスク装置１００は、レーザ駆動回路１１０、光ヘッド（ＰＵ）１２０、Ｉ／Ｖ変換回路１３０、ウォブル処理回路１４０、サンプルホールド回路１５０、訂正符号付加処理回路１６０、メモリコントローラ１７０、スクランブル処理回路１８０、メモリ１９０、ＡＴＡＰＩ２００、ＡＴＡＰＩインタフェース（ＡＴＡ Ｉ／Ｆ）２１０、ＣＰＵ２２０、記録変調回路３００を有する構成となっている。さらに、ウォブル処理回路１４０は、アドレスデコーダ１４１を有している。

ここで、記録変調回路３００は、ｉビット（ｉは正の整数）のデータワードをｊビット（ｊは正の整数）のコードワードに変調する変調方式に則って変調を行い、コードワードの間に等間隔にシンクコードを挿入したフォーマットの変調出力データを出力する回路である。また、ウォブル処理回路１４０は、光ディスク４００の周期的に蛇行しているウォブル溝（記録案内溝）に対応したウォブル信号を抽出し、ウォブル信号に同期した二値化信号として記録クロックを出力する回路であり、アドレスデコーダ１４１を含む。

上記アドレスデコーダ１４１は、ウォブル溝から抽出したアドレスが記録位置アドレスかどうかを判断し、記録位置を示す記録位置検出信号を記録変調回路３００に出力するための回路である。また、レーザ駆動回路１１０は、上記変調出力データを光ディスク４００に記録するために、光ヘッド１２０から出力されるレーザ光を制御するための回路である。また、メモリ１９０は、上記データワードを一時的に記憶するためのものであり、メモリコントローラ１７０は、メモリ１９０から上記データワードを読み出して記録変調回路３００に出力する。メモリコントローラ１７０は、ＡＴＡＰＩインタフェースを介したデータ入力制御、記録変調回路へのＤＲＡＭデータ出力制御、スクランブル処理、訂正符号付加処理等のメモリ周辺のデータ制御を1ＥＣＣ単位で行う。１ＥＣＣ分のデータが準備できたかどうかの信号を、記録変調回路３００に出力する。

記録変調回路３００は、メモリコントローラ（ＲＡＭＣＯＮ）インタフェース３０１、符号語変換回路３０２、連結処理回路(図示せず)、ＤＳＶ（Digital Sum Value）処理回路３０４、同期符号処理回路３０５と、転送エラー検出回路３０６、データカウント回路３０８、記録クロック同期処理回路３１１とを含む。

ここで、記録クロック同期処理回路３１１は、変調された上記コードワードをＮＲＺＩ等の符号データに変換し、上記記録クロックに同期させて、レーザ駆動用の信号として出力する回路である。転送エラー検出回路３０６は、メモリコントローラ１７０から入力される１ＥＣＣ分のデータ準備の有無を示す信号と、ディスク上の記録開始位置から記録停止位置までの情報、及びデータカウント回路３０８から、エラー発生タイミングを制御する。ディスク上の記録開始位置から記録停止位置までの情報は、アドレスデコーダ１４１から出力されるアドレス確定信号とウォブルアドレス値により、知ることができる。データカウント回路３０８は、記録クロックに同期したＮＲＺＩデータ出力数、または、記録クロックに同期したコードワードをカウントする。

尚、記録変調回路３００を構成する各回路は、それぞれが単独または複数の組合せで独立した回路となる構成であっても構わない。また、各回路での処理をＣＰＵ２２０におけるソフトウェア的な処理によって実行する構成とすることも可能である。

光ディスク装置１００は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等のホストコンピュータ５００に接続されている。ホストコンピュータ５００からの命令や情報データはＣＰＵ２２０に入力され、ＣＰＵ２２０の制御により、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ等の光ディスク４００に対する情報の記録動作、再生動作、および目的のトラックに光ヘッド１２０を移動させるシーク動作が実行される。以下、上記構成を有する本実施の形態の光ディスク装置１００の各動作について説明する。

先ず、本実施の形態の光ディスク装置１００における再生動作について説明する。

光ディスク４００は、スピンドルモータによって回転駆動される。光ヘッド１２０内の半導体レーザ部は、情報の再生を行うレーザ光を射出する。光ヘッド１２０内の光学系は、半導体レーザからの出射光を光ディスク４００の面上に光スポットとして形成する。さらに、光ヘッド１２０内の光検出器は、光ディスク４００からの反射光を電気信号に変換する。変換された電気信号を用いて、フォーカス制御やトラッキング制御などの光スポット制御および情報の再生が行なわれる。

次に、本実施の形態１の光ディスク装置１００における記録動作について説明する。

先ず、記録開始指示がホストコンピュータ５００からＣＰＵ２２０に入力される。次に、上述の再生動作が実行され、光ディスク４００の反射光に基づいた電気信号が光ヘッド１２０から出力される。この電気信号は、Ｉ／Ｖ変換回路１３０で電流電圧変換され、ウォブル処理回路１４０に入力される。

ウォブル処理回路１４０は、光ディスク４００の記録面上に設けられたウォブル溝に対応したウォブル信号を抽出する。このウォブル信号に同期した二値化信号を、記録クロックとして記録変調回路３００内の記録クロック同期処理回路３１１に出力する。また、ウォブル処理回路１４０内のアドレスデコーダ１４１により、ウォブル信号からウォブルアドレスを検出する。ＣＰＵ２２０で設定された光ディスク４００上の記録目標のアドレスを検出したとき、記録クロック同期処理回路３１１に記録位置を示すゲート信号を出力する。

その後、ＡＴＡＰＩ２００、ＡＴＡ Ｉ／Ｆ２１０を介し、メモリ１９０、スクランブル処理回路１８０、訂正符号付加処理回路１６０によって、ＩＤ付加処理、スクランブル処理、訂正符号付加処理等の処理がされたデータを、メモリコントローラ１７０から記録変調回路３００に出力する。

図２には、ＨＤ ＤＶＤ方式でのスクランブルフレームが示され、図３には、ＨＤ ＤＶＤ方式でのＥＣＣブロックの構成が示される。

ＥＣＣブロックでは、同じデータが続かないようにスクランブルを行ったインターリーブ構成とし、ランダム誤り、バースト誤りがあっても誤り訂正できるように、ＰＯ（Parity of Outer-code）、ＰＩ（Parity of Inner-code）を付加する。

メモリコントローラ１７０は、ＲＡＭＣＯＮインタフェース３０１を介して、メモリ１９０内のデータを８ビット（＝１バイト）毎にデータワードとして、記録変調回路３００内の符号語変換回路３０２に出力する。データワードは符号語変換回路３０２に入力され、所定の変調ルールに従いコードワード１２ビットに変換する８−１２変調が行われる。その後、連結処理回路(図示せず)にて、置換規則に基づいてコードワード内の論理値"０１"のデータ配列を連続５回以下にする処理（連結ルール処理）も行う。

連結処理回路から出力されたコードワード内にＤＳＶ（Digital Sum Value）制御ビット＃がある場合は、ＤＳＶ処理回路３０４は、ＤＳＶが０に近づくようにコードワード内のＤＳＶ制御ビット＃に論理値"０"または論理値"１"を与える。ＤＳＶ制御とは、変調信号の低周波成分を抑圧するために行う制御であり、コードワード内の論理値"１"を＋１、論理値"０"を−１とし、累積加算した値が０に近くなるように制御するものである。

ＤＳＶ処理回路３０４でＤＳＶ処理された１２ビットのコードワードは、記録クロック同期処理回路３１１にて、アドレスデコーダ１４１から供給される記録位置検出信号のタイミングに合わせてＮＲＺＩに変換され、サンプルホールド回路１５０に入力される。

サンプルホールド回路１５０により、ＮＲＺＩのマークスペース幅毎に所定のレーザ照射長制御が行われ、出力信号が記録クロックと共にレーザ駆動回路１１０に出力される。レーザ駆動回路１１０は、光ヘッド１２０内のレーザに駆動電流を供給する。光ヘッド１２０から照射されたレーザ光により、光ディスク４００上にデジタルデータを記録する。尚、レーザ駆動回路１１０は、光ヘッド１２０内に設けても良い。

次に、本実施の形態の光ディスク装置１００における記録変調回路３００の入出力データについて説明する。

メモリコントローラ１７０は、訂正符号付加処理回路１６０、スクランブル処理回路１８０、メモリ１９０、記録変調回路３００等への入出力のコントロールを行っており、記録変調回路３００内の記録クロック同期処理回路３１１からの要求により、ＲＡＭＣＯＮインタフェース３０１を介して、図４に示される順序に従って、データが記録変調回路３００に入力される。

メモリ１９０内のデータ構成を図６に示す。図４の１ＥＣＣ分を左右半分にし、縦に並べる。このような構成にすることにより、ＤＶＤ系の２ＥＣＣ分とデータ量が同じになるため、メモリ共用化が容易となる。また、データ転送処理、エラー処理等が共用化できる。

１回のバースト転送を６４Ｂ（バイト）とすると、メモリ上の1ＥＣＣブロックは一行１８２Ｂ（バイト）あるため、３回のバースト転送で１９２Ｂ（バイト）を変調回路に出力することになる。あまった１０Ｂ（バイト）は、ダミーデータを出力し、変調回路で使わずに捨てることにする。データは、所定の位置にＰＯを挿入し、図４に示されるように、変調回路に転送する。１ＥＣＣ分のバースト転送回数は、次式によって示される。
〔1行分のバースト転送回数〕×〔２０８行〕×２ (回)

１ＥＣＣ分のバースト転送完了タイミング（ＥＣＣ＿ＥＮＤ）は、バースト転送された回数をカウントすることにより知ることができる。１回のバースト転送は、図７に示されるように、変調回路３００からリクエストを、メモリコントローラ１７０に出力し、メモリ内に１ＥＣＣ分のデータ準備ができていた場合に、アクノリッジとともに、データを数回転送する。例えば、1回６４Ｂ（バイト）のバースト転送の場合には、３２ビットデータを１６回（５１２ビット）転送する。

所定のタイミング以内でデータがメモリコントローラ１７０からＲＡＭＣＯＮインタフェース３０１に入力された場合は、ＲＡＭＣＯＮインタフェース３０１は、８ビット（変調前の１バイト）毎のデータワードを符号語変換回路３０２に入力する。その後、符号語変換回路３０２により所定の変調方式が施され、連結処理回路(図示せず)、ＤＳＶ処理回路３０４、同期符号処理回路３０５にて所定の処理を行い、１２ビット（変調後の１バイト）毎のデータが記録クロック同期処理回路３１１に入力される。

同期符号処理回路３０５は、変調データに対して、９１バイト（１０９２ビット）毎に同期符号（シンクコード）２バイト（２４ビット）を挿入する。

図５には、シンクコードをＥＣＣブロックに挿入したレコーディングフレームの構成が示される。レコーディングフレームは、偶物理セクタと奇物理セクタ、合わせて３２セクタからなる。

その後、ＤＳＶ処理回路３０４によりＤＳＶ制御された信号が、１２ビット毎に記録クロック同期処理回路３１１に入力され、ＮＲＺＩに変換される。ディスクへの記録は、レコーディングクラスタ単位で行われる。レコーディングクラスタは、Ｎ（Ｎ：１以上の整数）個のデータセグメントとガードフィールドから成る。データセグメントは、データを記録するためのデータフィールドと９３Ｂ（バイト）のデータの「つなぎ領域（ＶＦＯ、Ｐｏｓｔａｍｂｌｅ、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ、Ｂｕｆｆｅｒ）」からなる（図８）。

転送エラー検出回路３０６にて転送エラーが検出されない場合は、記録クロック同期処理回路３１１からライトゲートが正常に出力される。このとき、アドレスデコーダ１４１にて、記録開始位置検出信号を記録クロック同期処理回路３１１に出力し、記録クロック同期処理回路３１１は、所定のタイミングでライトゲートをサンプルホールド回路１５０に出力する。

次に、本実施の形態の光ディスク装置１００において、転送エラーが検出されない場合の動作について説明する。

図８には、正常時のデータ処理が示される。メモリ内データ、メモリ内に１ＥＣＣ分の処理データが準備されているかを示す信号（ＭＤ＿ＳＴＡＲＴ）、１ＥＣＣ分のバースト転送完了タイミング（ＥＣＣ＿ＥＮＤ）、記録開始アドレスから記録停止アドレスまでを示す記録アドレス検出信号(ライトイネーブル)、ディスクへの実際の記録位置を示すライトゲート、及びＮＲＺＩを示す。

記録動作を開始する場合、ＣＰＵ２２０を介して、記録データ量と、記録位置(記録開始アドレスから記録停止アドレス)を設定する。記録ＥＣＣブロック数と記録アドレスブロック数が、一致するように設定が行われる。図８は、３ＥＣＣのデータを３ブロックに記録する場合を示す。

先ず、メモリ１９０内に、ＡＴＡＰＩインタフェースを介したデータについて、スクランブル処理、訂正符号付加（ＰＩ／ＰＯ）処理したデータを１ＥＣＣ分用意する（Ｄａｔａ０）。ＰＩ／ＰＯ処理が終了し、最初のデータが１ＥＣＣ分用意されると、データ準備ＯＫを示すＭＤ＿ＳＴＡＲＴ信号が"Ｈ"（ハイレベル）となる。

その後、アドレスデコーダ１４１にて、設定された記録開始アドレスが見つかると、ＲＡＭＣＯＮインターフェイス３０１はデータリクエストをメモリコントローラ１７０に要求し、メモリ内のデータが変調回路３００に、バースト転送される。

メモリコントローラ１７０内のバースト転送カウンタ１７１により、１ＥＣＣ分（Ｄａｔａ０）のバースト転送終了位置で、ＥＣＣ＿ＥＮＤ信号が出力される。このタイミングで、次の１ＥＣＣ分（Ｄａｔａ１）のＰＩ／ＰＯ処理されたデータがメモリ内に生成されているかどうかをチェックする。１ＥＣＣ分のバースト転送終了時点が、第１エラーチェックポイントである。第１チェックポイントで、次にバースト転送されるＥＣＣデータが用意されていれば、ＭＤ＿ＳＴＡＲＴ信号は、"Ｈ"となる。

次の１ＥＣＣ分（Ｄａｔａ１）データが用意されている場合、変調回路内ではＤａｔａ０の変調が順次行われ、記録クロックに同期したＮＲＺＩが、サンプルホールド回路１５０に出力される。ＮＲＺＩが途切れないように、ＲＡＭＣＯＮインターフェース３０１からメモリコントローラ１７０にデータリクエストを要求し、アドレスデコーダ１４１で記録停止アドレスが見つかるまで、データ転送が繰りかえされる。記録開始検出アドレスから（記録停止検出アドレス＋１）まで、ライトイネーブルが"Ｈ"となる。

記録ＥＣＣブロック数は、「３」を設定しているため、Ｄａｔａ２の後のデータは、メモリ内に用意されず、ＥＣＣ＿ＥＮＤの位置でＭＤ＿ＳＴＡＲＴが、"Ｌ"（ローレベル）になる。

正常終了の場合は、記録クロックでカウントした出力ＮＲＺＩにおいて、１ＥＣＣ終了（Ｂｕｆｆｅｒ Ｆｉｅｌｄ 終了時）のタイミングでＭＤ＿ＳＴＡＲＴ、ライトイネーブルが、必ず"Ｌ"となる。１ＥＣＣ終了のタイミングを知るために、データカウント回路３０８にて出力データ数をカウントしている。

記録動作を示すライトゲートが"Ｈ"のときにＮＲＺＩが出力される。ＭＤ＿ＳＴＡＲＴ、ライトイネーブルが、"Ｌ"のときに、記録停止動作に入り、最後のデータセグメントのあとに、ガードを付加し出力される。ガードは、ＶＦＯと同じ４Ｔパターンである。

次に、本実施の形態の光ディスク装置１００において、第２エラーチェック部である転送エラー検出回路３０６にて、転送エラーが検出された場合の動作について説明する。

図９には、転送エラー発生時のデータ処理が示される。

Ｄａｔａ２の処理中に、ＡＴＡＰＩ、ＣＰＵアクセスがメモリ１９０に対して想定外の回数入力された場合には、ＰＩ／ＰＯ処理が遅れる。第１エラーチェック部であるバースト転送回数カウンタ１７１により、Ｄａｔａ１データが変調部にバースト転送完了時のＥＣＣ＿ＥＮＤタイミングにおいて、次にバースト転送されるＥＣＣデータ（Ｄａｔａ２）が用意されていないため、ＭＤ＿ＳＴＡＲＴ信号は、"Ｌ"となる。

本来ならば、３ＥＣＣ分のデータを３ブロック記録したいが、Ｄａｔａ２が処理できていないため、ＮＲＺＩが途切れることになる。そのため、第２エラーチェック部である転送エラー検出回路３０６において、ＮＲＺＩ出力の１ＥＣＣ終了（Ｂｕｆｆｅｒ Ｆｉｅｌｄ終了時）のタイミングで、ＭＤ＿ＳＴＡＲＴおよびライトイネーブルの極性を判断し、ＭＤ＿ＳＴＡＲＴ＝"Ｌ"、ライトイネーブル＝"Ｈ"の場合は、転送エラーを発生させ、転送エラーをＣＰＵに出力し、ライトゲートとＮＲＺＩ出力をＢｕｆｆｅｒ Ｆｉｅｌｄまで出力して、記録動作を停止する。また、このエラー出力時点後にガードを記録しても良い。

図１０には、ＰＩ／ＰＯ処理遅延発生しても、正常にＮＲＺＩが出力される場合が示される。ＡＴＡＰＩ，ＣＰＵアクセスが多く、ＰＩ／ＰＯ処理が遅延しても、出力ＮＲＺＩのＶＦＯ等の「つなぎ領域」の間のエラーチェックポイントまでに、ＰＩ／ＰＯ処理が終了していれば、エラーは発生しない。このように、チェックポイントを設けることで、突発的なＡＴＡＰＩやＣＰＵアクセスが瞬間的に多くなった場合のエラー発生を防ぐことができ、メモリ処理に余裕を持たせることができる。

本実施形態では、Ｂｕｆｆｅｒ Ｆｉｅｌｄに転送エラーチェックポイントを設けたが、Ｄａｔａ Ｆｉｅｌｄ以外のＶＦＯ等の「つなぎ領域」であれば良い。

上記の構成によれば、以下の作用効果を得ることができる。

メモリ処理及び、エラー処理を上記のようにすることで、次のつなぎ記録の場合には、データを潰すことなく、ＶＦＯ Ｆｉｅｌｄから通常に記録することができる。位置決めの余裕を設けたデータつなぎ部で、上記のようなメモリ処理、及びエラー出力方法を行うことにより、データを書き始めるためタイミングがずれても、記録済みのデータに上書きすることがない。最近では、ＤＶＤディスクの限界といわれている１６倍速以上の２０倍速で動作させ、回路及びドライブの性能限界まで使おうとしているケースもある。メモリ使用率は、次式によって計算される。
メモリ使用率＝[メモリアクセスMCLK数(1ECC)]/[1ECC分のNRZIが出力される時間(MCLK換算)]

メモリアクセスは、ＡＴＡＰＩライト、ＰＩライト，ＰＯリードライト、ＣＰＵリードライト、ＳＤＲＡＭリフレッシュといった処理がある。高速になるほど、メモリ使用率は厳しくなり、マスタクロックを高速化する必要がある。メモリ使用率が１００％以上になった場合に、ＥＣＣ＿ＥＮＤまでに、ＰＩ／ＰＯ処理が終了せず、ＮＲＺＩ出力が途切れるため、本実施の形態１のように、メモリでのデータ処理を行い、所定の位置にエラーチェックポイントを設けることにより、ＮＲＺＩ出力が途切れる前に、１ＥＣＣの区切り位置でＮＲＺＩ出力を停止することができる。ＣＰＵ、ＡＴＡＰＩアクセスの最大値を見積もっていても、それ以上のアクセスが来た場合に、１ＥＣＣの区切り位置で転送エラーを出力でき、つなぎ記録において、必要な処理を増やすことなく、特別な処理も要することなく記録可能となる。

＜実施の形態２＞
以下、本発明の実施の形態２である光ディスク装置について説明する。図１１は、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷディスクに対応した正常時のデータ処理を示した図である。メモリ内データ、メモリ内に１ＥＣＣ分の処理データが準備されているかを示す信号（ＭＤ＿ＳＴＡＲＴ）、１ＥＣＣ分のバースト転送完了タイミング（ＥＣＣ＿ＥＮＤ）、記録開始アドレスから記録停止アドレスまでを示す記録アドレス検出信号ライトイネーブル、ディスクへの実際の記録位置を示すライトゲート、及びＮＲＺＩを示す。ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷは、ＨＤ ＤＶＤと異なり、１ＥＣＣブロック間にＶＦＯ等の「つなぎ領域」は、無い。「つなぎ領域」がない場合であっても、実施の形態１と同様に、メモリでのデータ処理を行い、所定の位置にエラーチェックポイントを設けることにより、１ＥＣＣ終了時点までデータを出力でき、次のつなぎ記録の場合には、データを潰すことなく、特別の処理なくＥＣＣデータ先頭から記録することができる。

図１２は、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷディスクに対応したエラー発生時のデータ処理を示した図である。１ＥＣＣは、１６セクタからなる。データカウント回路により、１６セクタ目の終了位置にエラーチェックポイントを設けることにより、１ＥＣＣ終了時点を知ることができ、１ＥＣＣ分出力可能となり、つなぎ記録の場合にデータ先頭から記録可能となる。

＜実施の形態３＞
以下、本発明の実施の形態３である光ディスク装置について説明する。

図１３には、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに対応した転送エラー発生時のデータ処理が示される。メモリ内データ、メモリ内に１ＥＣＣ分の処理データが準備されているかを示す信号（ＭＤ＿ＳＴＡＲＴ）、１ＥＣＣ分のバースト転送完了タイミング（ＥＣＣ＿ＥＮＤ）、記録開始アドレスから記録停止アドレスまでを示す記録アドレス検出信号ライトイネーブル、ディスクへの実際の記録位置を示すライトゲート、ＮＲＺＩ、ＤＶＤ−ＲＡＭのデータフォーマットの拡大図とライトゲートの拡大図を示す。実施の形態１と同様に、第１エラーチェックポイントを設ける。ＤＶＤ−ＲＡＭは、セクタ毎にＶＦＯ等の「つなぎ領域」がある。メモリでのデータ処理を行い、「つなぎ領域」位置に第２エラーチェックポイントを設けることにより、１ＥＣＣ終了時点までデータを出力でき、次のつなぎ記録の場合には、データを潰すことなく、通常にＥＣＣデータ先頭から記録することができる。第２エラーチェックポイントは、セクタ１５のＰＡ(postamble)、Guard、Bufferの「つなぎ領域」に設ける。

以上、発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

以上本発明者によってなされた発明を具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるＨＤ ＤＶＤ方式を採用する光ディスク装置に適用した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、例えばブルーレイ方式を採用する光ディスク装置にも適用することができる。

本発明は、光ディスク上にデジタルデータを記録する際に用いる記録変調回路および記録変調方法、ならびに上記記録変調回路を備えた光ディスク装置に利用可能である。

本発明にかかる光ディスク装置の構成例ブロック図である。 ＨＤ ＤＶＤ方式でのスクランブルフレームの説明図である。 ＨＤ ＤＶＤ方式でのＥＣＣブロックの構成例説明図である。 ＨＤ ＤＶＤ方式でのＰＯ挿入後のＥＣＣブロックの説明図である。 ＨＤ ＤＶＤ方式でのレコーディングフレームの構成例説明図である。 本発明の実施の形態１におけるメモリ内のデータ構成の説明図である。 本発明の実施の形態１におけるメモリからのバースト転送のタイミング図である。 本発明の実施の形態１における正常出力時のデータ処理の説明図である。 本発明の実施の形態１における転送エラー発生時のデータ処理の説明図である。 本発明の実施の形態２における正常出力時のデータ処理の説明図である。 本発明の実施の形態２における正常出力時のデータ処理の説明図である。 本発明の実施の形態２における転送エラー発生時のデータ処理の説明図である。 本発明の実施の形態２における転送エラー発生時のデータ処理の説明図である。

符号の説明

１００ 光ディスク装置
１１０ レーザ駆動回路
１２０ 光ヘッド（ＰＵ）
１３０ Ｉ／Ｖ変換回路
１４０ ウォブル処理回路
１４１ アドレスデコーダ
１５０ サンプルホールド回路
１６０ 訂正符号付加処理回路
１７０ メモリコントローラ
１８０ スクランブル処理回路
１９０ メモリ
２００ ＡＴＡＰＩ
２１０ ＡＴＡＰＩインタフェース（ＡＴＡ Ｉ／Ｆ）
２２０ ＣＰＵ
３００ 記録変調回路
３０１ メモリコントローラ（ＲＡＭＣＯＮ）インタフェース
３０２ 符号語変換回路
３０４ ＤＳＶ処理回路
３０５ 同期符号処理回路
３０６ 転送エラー検出回路
３０８ データカウント回路
３１１ 記録クロック同期処理回路
４００ 光ディスク
５００ ホストコンピュータ

Claims (7)

1. 記録用データワードをコードワードに変調する変調方式に則って変調を行う記録変調回路と、
   上記変調出力データを光ディスクに記録するために、レーザ光を制御するためのレーザ駆動回路と、
   復調時のデジタルデータの信頼性向上のためのＥＣＣ処理を行った記録単位のデータワードを一時的に記憶するメモリと、
   上記メモリから上記データワードを読み出して上記記録変調回路に出力制御を行い、ＥＣＣ処理を行った記録単位毎に上記スクランブル処理制御や訂正符号付加処理制御を行うメモリコントローラと、を含む光ディスク装置を用いた記録変調方法であって、
   上記メモリコントローラが、上記記録変調回路への（Ｎ−１）番目（Ｎは、２以上正の整数）のＥＣＣデータ転送終了時を第１エラーチェックポイントとして、Ｎ番目のＥＣＣデータのＥＣＣ処理が終了しているかどうかを判断する第１ステップと、
   記録クロックに同期した出力の（Ｎ−１）番目のＥＣＣデータ終了を示す区切り位置を第２エラーチェックポイントとして、上記第１ステップでの出力エラーを判断し、その判断結果に基づいて、上記レーザ駆動回路への符号データ出力を停止する第２ステップと、を含むことを特徴とする記録変調方法。
2. 記録用データワードをのコードワードに変調する変調方式に則って変調を行う記録変調回路と、
   光ディスクの周期的に蛇行しているウォブル溝に対応したウォブル信号を抽出し、上記ウォブル信号に同期した二値化信号として記録クロックを出力するとともに、上記ウォブル溝から抽出したアドレスが記録位置アドレスかどうかを判断し、記録位置を示す記録位置検出信号を上記記録変調回路に出力するためのウォブル処理回路と、
   上記変調出力データを光ディスクに記録するために、レーザ光を制御するためのレーザ駆動回路と、
   復調時のデジタルデータの信頼性向上のためのＥＣＣ処理を行った記録単位のデータワードを一時的に記憶するメモリと、
   上記メモリから上記データワードを読み出して上記記録変調回路に出力制御を行い、ＥＣＣ処理を行った記録単位毎に上記スクランブル処理制御や訂正符号付加処理制御を行うメモリコントローラとを有し、
   上記メモリコントローラは、上記記録変調回路への（Ｎ−１）番目（Ｎは、２以上の正の整数）のＥＣＣデータ転送終了時を第１エラーチェックポイントとして、Ｎ番目のＥＣＣデータのＥＣＣ処理が終了しているかどうかを判断する第１エラーチェック回路を有し、
   上記記録変調回路は、変調された上記コードワードを符号データに変換し、上記記録クロックに同期させて、上記レーザ駆動回路用の信号として、上記レーザ駆動回路に出力する記録クロック同期処理回路と、
   上記アドレスデコーダにより、記録位置検出信号が記録位置を示すとき、記録クロックに同期した出力ＮＲＺＩの（Ｎ−１）番目のＥＣＣデータ終了を示す区切り位置を第２エラーチェックポイントとして、上記第１エラーチェック回路の出力エラーを判断する第２エラーチェック回路を有し、
   第２エラーチェック回路のエラーにより、
   上記記録クロック同期処理回路から、上記レーザ駆動回路への符号データ出力が停止する制御が行われることを特徴とする光ディスク装置。
3. 上記第２エラーチェック回路の第２エラーチェックポイントは、ＥＣＣデータとＥＣＣデータとの間のつなぎ部分とされる請求項２記載の光ディスク装置。
4. 上記第１エラーチェック回路において、第１エラー発生後、ＥＣＣデータとＥＣＣデータとの間のつなぎ部分のいずれかに、Ｎ番目のＥＣＣデータのＥＣＣ処理が終了した場合には、エラーなしとして、上記第２エラーチェック回路に入力される請求項３記載の光ディスク装置。
5. 記録動作を制御可能なＣＰＵを含み、上記第２エラーチェック回路のエラーが、上記ＣＰＵに出力されることで、上記記録用データ生成が停止される請求項２記載の光ディスク装置。
6. 上記記録クロック同期処理回路は、上記符号データまたは上記コードワードをカウントするデータカウント回路を含み、上記データカウント回路のカウント値と、上記アドレスデコーダからの記録位置検出信号とに基づいて、記録範囲を示すライトゲート信号を生成し、上記第２エラーチェック回路のエラー判断結果に基づいて、上記記録クロック同期処理回路から、上記レーザ駆動回路へのライトゲート信号が停止する制御が行われる請求項２記載の光ディスク装置。
7. 互いにサイズが等しいＥＣＣブロックが、第１方向に複数並列される構成の誤り訂正方式のフォーマットが採用されるとき、上記メモリは、１ＥＣＣ分のブロックが上記第１方向とは交差する第２方向に配列されて成る請求項２記載の光ディスク装置。

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