JP2013196753A - 光ディスク、そのフォーマット処理方法及び記録方法、並びに光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク、そのフォーマット処理方法及び記録方法、並びに光ディスク装置 Download PDF

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Abstract

【課題】レーザ光を誤り無く目的のトラックに集光する光ディスク並びに光ディスク装置及びフォーマット処理方法と記録方法を提供する。
【解決手段】アドレス情報を含む物理的な溝構造を持つガイド層と、溝構造を持たない記録層を単数または複数有する光ディスクとし、アドレス情報を記録するためのガイドエリアを各記録層のユーザデータ領域内でガイド層のトラックに沿った一定の間隔で形成する。ガイド層から得られた情報に基づいて記録層用のアドレスを生成し、記録層用のアドレスをガイドエリアに記録する。
【選択図】 図２

Description

本発明は光ディスク並びに、レーザを用いて光ディスクから情報を再生または光ディスクに情報を記録する光ディスク装置、およびフォーマット処理方法と記録方法に関する。
背景技術として、例えば、特許文献１（特開2002-245636号公報）がある。特許文献１の要約の課題には、「ユーザデータの記録容量を低下させることなく、光ビームのトラック外れに伴うデータ破壊による被害を防止することが可能な情報記録媒体を提供する」とことが記載されている。そして、解決手段には、「情報記録媒体（１）は、記録トラック（＃ｎ＋１、＃ｎ、＃ｎ−１）と、この記録トラック上に複数設けられたエリアであって、アドレス情報が記録されたアドレスエリア（２）と、このアドレスエリアより複数設けられたエリアであり、且つ一定間隔で設けられたエリアであって、目印情報を有する目印エリア（３）とを備える。アドレスエリアにはアドレス情報がピットで記録されており、目印エリアにはトラック境界の一部となるウォブルで目印情報が記録されている」と記載されている。
特開2002-245636号公報
近年、Blu-ray Disc(TM)規格の光ディスクにおいて、従来の1層、2層に加えて、3層や4層の記録層を有する光ディスクが開発されている。今後更なる大容量化を目指し、更なる記録層を有する光ディスクの開発が行われると予想されるが、物理的な溝構造を持つ層を多数、積層していくことはディスクの製造上、困難なことであった。そこで、記録層を多数、積層する場合でも製造が容易となるように、アドレッシング、トラッキングサーボ制御を行うためのアドレスを含む物理的な溝構造を持つ層(以下、ガイド層と記す)を設け、ランド/グルーブ構造と言った物理的な溝構造を持たない記録再生を行う層(以下、記録層と記す)を備える光ディスク(以下、グルーブレスディスクと記す)が提案されている。
このような記録層にトラック溝を持たない構造であるグルーブレスディスクでは、レーザ光が誤りなく目的のトラックに集光する手法が重要となる。
グルーブレスディスクはウォブル構造を持つガイド層と、トラック溝やウォブル構造を持たない複数の記録層とを有する。グルーブレスディスクへ記録再生を行う際には、ガイド層に集光したレーザスポットからの情報により、記録層へ集光しているスポットのトラッキングを行う。しかし、一度ディスクをドライブから取り出し、ローディングをやり直して追記を行う場合、チルトやレンズシフト等の調整値が異なり、既記録のトラックと平行したトラック追従にて記録を行えない場合がある。このような場合、既記録部分に対して斜めのトラック追従で記録を行うことで、重ね書き等が生じてしまい既記録部分のデータ破壊が生じる。また一度ディスクをドライブから取り出し、ローディングをやり直して追記を行う場合、記録のたびにトラック方向のチルトが異なる記録を許容すると、再生時に各トラックでの最適調整値の算出が困難となる。
前記特許文献１には、アドレスエリア及び目印エリア記録方法が記載されている。しかし、特許文献１ではアドレスエリアにはアドレス情報がピットで記録されており、目印エリアにはトラック境界の一部となるウォブルで目印情報が記録されている。グルーブレスディスクでは記録層にピッドやウォブル構造を持たないので特許文献１では上記課題の解決はできない。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、誤り無く目的のトラックに集光できる光ディスク並びに光ディスク装置及びフォーマット処理方法と記録方法を提供することを目的とする。
上記課題は、例えば、特許請求の範囲に記載の発明により解決される。
本発明によれば、レーザ光を誤り無く目的のトラックに集光する光ディスク並びに光ディスク装置及びフォーマット方法と記録方法を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本実施例に従う光ディスクの構造を示す図 本実施例に従う光ディスクのガイドエリアに関する図 本実施例に従う記録前のガイドエリア確認処理に関する図 本実施例に従うガイドエリアとユーザデータを示す図 本実施例に従う光ディスク装置の一実施例を示す図 本実施例に従う信号処理手段の一実施例を示す図 本実施例に従うディスク挿入から記録または再生可能状態になるまでの処理に関するフローチャート 本実施例に従うフォーマット処理に関するフローチャート 本実施例に従うガイドエリアを用いた記録処理に関するフローチャート 本実施例に従うガイドエリアを用いた記録処理に関するフローチャート 本実施例に従うユーザデータ記録時にガイドエリアにも記録を行う記録処理に関するフローチャート 本実施例に従うガイドエリアを用いた別の実施例の記録処理に関するフローチャート
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施例はグルーブレスディスクにおける異なるローディングの記録にて、チルト調整やレンズシフト調整等の調整値が異なり、既記録トラックと平行したトラック追従にて記録を行えない場合を考慮し、ガイドエリアなる領域を定義することで、常に目的のトラックと平行したトラック追従を行うものである。
本実施例で用いる光ディスク102の構造を図１に例示する。
光ディスク102はトラック(ガイド溝)の構造を持つガイド層と、トラックの構造を持たないN個の記録層（N≧１、Nは自然数）を有する。光ディスク装置101は対物レンズ311によって、記録層とガイド層にそれぞれレーザスポットLSwおよびLSgが生じる。レーザスポットLSwおよびLSgのトラッキング制御を行うために、ガイド層にはスパイラル状の連続した溝が形成されている。
光ディスク装置101では、この溝構造を利用して、記録層での記録のタイミングを生成し、さらにアドレスなどの情報を得る。これらの情報を持たせるためにガイド層の溝には、ウォブル変調が施してある。ウォブルには、MSK（Minimum Shift Keying）変調によるタイミング及びアドレス情報が組み込まれ、記録層に書き込まれる64KB ごとのメインデータ単位であるRUB（Recording Unit Block）に対し、３個のアドレスが割り当てられる。
また記録層でのユーザデータ記録単位である1ECCクラスタ単位の先頭にアドレス情報を転写するため、ガイド層の1ECCクラスタ単位の末尾でアドレス情報を得られるようウォブルに情報を埋め込む。ただし、以上の単位は一例であり、これに限られるものではない。
図２に、本発明に従う第１の実施例の光ディスク102のガイドエリア104に関する図を示す。
図には記録層のある領域を拡大した図を示してある。光ディスク102は、記録層に予め定めた一定の間隔でガイドエリア104を持つ。なお、このガイドエリアは初期（製作時）には未記録状態である。ガイドエリア104は、ガイド層のウォブルから得られるアドレス情報と、複数ある記録層のうち集光している層を判別する層情報から、このとき記録層に集光している位置のアドレス値を決定し、そのアドレス値を記録する領域である。例えば、当該箇所のガイド層に記載されているアドレスが“12C000”であるとき、集光している記録層がL0であればアドレス先頭に“1”を追加し“112C000”、集光している記録層がL5であればアドレス先頭に“6”を追加し“612C000”とアドレス値を決定しアドレス情報をガイドエリアに記録する。
なお、ここでの各層アドレス値の決定方法は一例であり、これに限られるものではない。また、ここではガイドエリアにアドレス情報を記録する例を示したが、これに加えてコントロールデータやシンクパターンなどの情報を記録してもよい。
このガイドエリア104のアドレス情報を参照する確認処理を行うことで、トラック溝構造を持たないグルーブレスディスクの記録層でも仮想的な記録トラックに沿った記録を行うことができる。
なお、ガイドエリアは光ディスクのユーザデータ領域に一定の間隔で全面に持ってもよいし、内周または外周に管理領域を持ちその領域内にガイドエリアを持ってもよいし、ユーザデータ領域内のある定めたゾーンのみに持ってもよい。
図３に、記録前のガイドエリア確認処理に関する図を示す。
矢印105、106はレーザスポットの走査方向を示す。矢印105のように事前に記録されているガイドエリアに沿った仮想的な記録トラックと一致した走査方向ならば、ガイドエリアのアドレス値が連続的に再生される。
しかし矢印106のように事前に記録されているガイドエリアに沿った仮想的な記録トラックからずれた走査方向であると、所定の長さを再生しても次のガイドエリアが再生されず、また他のトラックのガイドエリアを再生してしまうとアドレス値が不連続となる。そのため、予め記録したガイドエリアに沿った仮想記録トラックとは平行な走査でないと判定でき、チルト制御などの調整処理を再度行うことで、ガイドエリアに沿った仮想記録トラックと平行な走査とすることができる。
調整処理方法としては、例えば通常の調整手順を単純に再度行いガイドエリアの確認処理を行う方法がある。または、現在の調整値から予め定めた一定量の値をずらして再度ガイドエリアの確認処理を行い、事前に記録されているガイドエリアに沿った仮想的な記録トラックと一致した走査方向となるまで繰り返してもよい。
ガイドエリア確認処理が入る契機は、例えばシーク処理が入り記録をするアドレス値が不連続となる場合や、半径位置ごとに予め定めた一定のゾーンに区切り、ゾーンの切り替わりで行う場合や、または記録層全面を一度に確認してもよい。
記録時にアドレス連続性が失われた際には、仮想トラックからトラック追従が外れたと判定し、記録を中断する。中断後、トラック追従が外れたアドレス位置で再度ガイドエリア確認処理を行い、アドレス連続性が外れた位置から不連続なアドレスと検出された位置までは欠陥領域とし交替処理を行う。その後、欠陥領域の後ろアドレスから引き続き記録を再開する。
図４は、ガイドエリア104とユーザデータを示す図である。
ガイドエリアには１ＥＣＣクラスタ単位（以下、クラスタと略す）で記録が行われ、ガイドエリアとガイドエリアの間の領域にはユーザデータを記録する領域が設けられる。例えば１つのＥＣＣクラスタは64KBのユーザデータが格納される。
なお、ここではガイドエリアの記録単位を１クラスタとしたが、これに限らず予め定めた一定間隔のクラスタごとまたはトラックごとなどでもよい。このガイドエリアにガイド層から得られるアドレス情報と関連する当該のアドレス情報を記録する。本実施例では、このガイドエリアの記録をフォーマット処理で行い、記録前にガイドエリアを再生し確認処理を行うことで調整補助を行う。
ガイドエリアは領域の両端にRun-In/Run-Outに相当するデータを記録し、再生時の開始位置と終了位置が判別できる。Run-In/Run-Outにはデータの繋ぎ目とするGuard領域と、信号処理の開始位置および終了位置を判定するためのPre-amble/Post-ambleの領域を持つ。Guard領域には例えば予め定めた固定パターンを記録しておき、データの繋ぎ目のオーバラップ対処とする。
図５は、本発明に従う光ディスク装置の一実施例を示すブロック構成図である。
光ディスク装置101は装置に装着された光ディスク102にレーザ光を照射することで情報の記録または再生を行い、SATA(Serial Advanced Technology Attachment)などのインタフェースを通じてPC(Personal Computer）などのホスト103と通信を行う。
本光ディスク装置101は、コントローラ201と信号処理部202と、光ピックアップ203と、光ピックアップ203を光ディスク102の半径方向に移動するスライダモータ204と、スライダモータ204を駆動するスライダ駆動手段205と、光ピックアップ203中に備えられた球面収差補正素子309を駆動するための収差補正駆動手段206と、光ディスク102を回転するためのスピンドルモータ207と、スピンドルモータ207を回転させるための回転信号を生成するスピンドル制御手段208と、スピンドル制御手段208が生成する回転信号に応じてスピンドルモータ207を駆動すると共にスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号を生成するスピンドル駆動手段209と、光ディスク102の記録層とレーザスポットLSwの焦点位置とのずれ量を示す記録層フォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段211と、記録層フォーカス誤差信号に応じてフォーカス駆動信号を生成するフォーカス制御手段212と、フォーカス駆動信号に応じて光ピックアップ203中に備えられたアクチュエータ312を駆動するフォーカス駆動手段213と、記録層トラックと記録層上のレーザスポットLSwの位置のずれ量を示す記録層トラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段214と、光ディスク102のガイド層トラックとガイド層上のレーザスポットLSgとの位置ずれ量を示すガイド層トラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段210と、記録層トラッキング誤差信号或いはガイド層トラッキング誤差信号に応じてトラッキング駆動信号を生成するトラッキング制御手段215と、トラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動するトラッキング駆動手段216と、光ディスク102のガイド層とレーザスポットLSgの焦点位置とのずれ量を示すガイド層フォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段217と、ガイド層フォーカス誤差信号に応じたリレーレンズ駆動信号を生成するリレーレンズ制御手段218と、リレーレンズ駆動信号に応じてリレーレンズ321を駆動するリレーレンズ駆動手段219を備えている。
光ピックアップ203はガイド層にサーボ制御を行うとともに、ディスク上の位置に対応したアドレス及びディスク固有の情報を再生するためのガイド層光学系と、ガイド層からの距離が異なる複数の記録層にデータを記録・再生するための記録層光学系で構成されている。
まず、記録層光学系の動作について説明する。レーザドライバ301は、コントローラ201によって制御されており、レーザダイオード302を駆動する電流を出力する。この駆動電流は、レーザノイズを抑制するために数百MHzの高周波重畳が印加されている。
レーザダイオード302は、駆動電流に応じた波形で例えば波長405nmのレーザ光LBwを出射する。出射されたレーザ光はコリメータレンズ303にて平行光となり、ビームスプリッタ304で一部が反射し、集光レンズ305によってパワーモニタ306に集光する。
パワーモニタ306は、レーザ光の強度に応じた電流または電圧をコントローラ201にフィードバックする。これによって光ディスク102の記録層に集光するレーザ光LBwの強度が、たとえば2mWなど所望の値に保持される。
一方、ビームスプリッタ304を透過したレーザ光LBwは偏光ビームスプリッタ307にて反射し、収差補正駆動手段206にて駆動される球面収差補正素子309によって収束・発散が制御され、ダイクロイックミラー308を透過する。ダイクロイックミラー308は特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する光学素子である。ここでは波長405nmの光を透過し、650nmの光を反射するものとする。
ダイクロイックミラー308を透過したレーザ光LBwは、1/4波長板310にて円偏光となり、対物レンズ311によって光ディスク102の記録層にレーザスポットLSwとして集光する。ここで、球面収差補正素子309はコントローラ201から収差補正駆動手段206を介してグルーブレスディスクの記録層に応じた所定の位置となるように制御が行われる。
光ディスク102によって反射したレーザ光LBwは、光ディスク102に記録された情報に応じて強度が変調される。1/4波長板310にて直線偏光となり、ダイクロイックミラー308を経て、偏光ビームスプリッタ307および球面収差補正素子309を透過する。透過したレーザ光LSwは、集光レンズ313によってディテクタ314に集光する。ディテクタ314はレーザ光LBwの強度を検出し、これに応じた信号を信号処理部202に出力する。
またフォーカス誤差信号生成手段211は、ディテクタ314から出力された信号から、記録層に対する記録層フォーカス誤差信号を生成する。フォーカス制御手段212はコントローラ201からの指令信号により、フォーカス誤差信号に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動することで記録面に垂直の方向に対物レンズ307の位置を変位させ、記録層にレーザ光LBwが合焦するように記録層フォーカスサーボ制御を行う。
ディテクタ310から出力された信号はトラッキング誤差信号生成手段214にも入力され、記録層に対する記録層トラッキング誤差信号を生成する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214或いはトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。
次に、ガイド層光学系について説明する。記録層光学系と同様に、レーザドライバ301はコントローラ201によって制御されており、レーザダイオード315を駆動する電流を出力する。レーザダイオード315は例えば波長650nmのレーザ光LBgを出射する。レーザ光LBgの一部は、コリメータレンズ316、ビームスプリッタ317、集光レンズ318を経て、パワーモニタ319にてパワーがモニタされる。モニタしたパワーをコントローラ201にフィードバックすることで、光ディスク102のガイド層に集光するレーザ光LBgの強度が、たとえば3mWなど所望のパワーに保持される。
ビームスプリッタ317を透過したレーザ光LBgは、偏光ビームスプリッタ320を透過し、リレーレンズ321にて収束・発散の制御が行われる。リレーレンズ321を経たレーザ光LBgは、ダイクロイックミラー308にて反射し、1/4波長板310を経て、対物レンズ311により光ディスク102のガイド層にレーザスポットLSgとして集光する。光ディスク102にて反射したレーザ光LBgを偏光ビームスプリッタ320にて反射し、集光レンズ322にてディテクタ323に集光する。
ディテクタ320ではレーザ光の強度を検出し、これに応じた信号を信号処理手段202に出力する。信号処理手段202は、ディテクタ323から出力されるガイド層にウォブルして形成されたトラックに対応した信号により光ディスク102の回転を制御するための同期信号、記録或いは再生を行う際の基準となるクロック信号を生成するとともに、レーザスポットLSgが追従しているディスク上の位置に対応したアドレスを再生してコントローラ201に出力する。
本実施例では、このガイド層を再生して得られるアドレス情報から記録層の同光軸上に対応するアドレス値を生成し、各ガイドエリアに記録を行う。信号処理手段202から出力される同期信号とスピンドル駆動手段209から出力されるＦＧ信号はスピンドル制御手段209に入力される。
スピンドル制御手段209ではコントローラ201からの制御信号により、光ディスク102を角速度一定で回転させる場合にはスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力し、光ディスク102を線速度一定で回転させる場合にはガイド層から再生された同期信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力する。
スピンドル駆動手段212ではスピンドル駆動信号に応じてスピンドルモータ207を駆動することで光ディスクの回転数が所定の値となるようにスピンドル制御が行われる。
フォーカス誤差信号生成手段217はディテクタ323から出力された信号から光ディスク102のガイド層とレーザスポットLSgの合焦位置とのずれに対応したガイド層フォーカス誤差信号を生成し、リレーレンズ制御手段218はガイド層フォーカス誤差信号に応じたリレーレンズ駆動信号を生成する。
リレーレンズ駆動手段219はリレーレンズ駆動信号に応じてリレーレンズ321を駆動することで、レーザスポットLSgがガイド層で合焦するようにガイド層フォーカスサーボ制御を行う。また、トラッキング誤差信号生成手段210は、ディテクタ323から出力された信号から、光ディスク102のガイド層のトラックとレーザスポットLSgの位置のずれに対応したガイド層トラッキング誤差信号を生成し、トラッキング制御手段215に出力する。
トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214或いはトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。
記録層に記録する際には、フォーカス誤差信号生成手段211から出力される記録層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号によりアクチュエータ312を駆動することで記録層にレーザスポットLSwが記録層で合焦するように記録層フォーカスサーボ制御が行われ、フォーカス誤差信号生成手段217から出力されるガイド層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたリレーレンズ駆動信号によりリレーレンズ315を駆動することでガイド層にレーザスポットLSgが記録層で合焦するようにガイド層フォーカスサーボ制御が行われる。
また、コントローラ201からの制御信号によりトラッキング制御手段215からはトラッキング誤差信号生成手段210から出力されるガイド層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動することでガイド層のトラックをレーザスポットLSgが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われる。
また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ312がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。ホスト103から入力された記録層に記録するデータ及びデータを記録するディスク上の位置に対応したアドレス情報がコントローラ201から信号処理手段202に出力される。
信号処理手段202では入力されたデータ及びアドレス情報をガイド層から再生された基準クロック信号に基づいて所定の方式で変調し、レーザドライバ301に出力する。レーザドライバ301は信号処理手段202の出力に応じた駆動電流をレーザダイオード302に出力し、レーザダイオード302が対応した強度でレーザ光LBwを出射することで光ディスク102の記録層に記録が行われる。
これにより、ガイド層に形成されたトラックに追従しながら記録層に記録を行うため、ガイド層のトラックのスパイラルと同じ軌跡で記録層に情報の記録が行われる。例えばガイド層のトラックが内周から外周に向かってスパイラル状に形成されていると、記録層により記録される軌跡は全ての層が同じように内周から外周に向かってスパイラル状に形成される。
記録層に記録された情報を再生する場合には、フォーカス誤差信号生成手段211から出力される記録層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号によりアクチュエータ312を駆動することで記録層にレーザスポットLSwが記録層で合焦するように記録層フォーカスサーボ制御が行われ、フォーカス誤差信号生成手段217から出力されるガイド層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたリレーレンズ駆動信号によりリレーレンズ321を駆動することでガイド層にレーザスポットLSgがガイド層で合焦するようにガイド層フォーカスサーボ制御が行われる。
また、記録層に記録された情報の軌跡からなるトラックと記録層に照射されたレーザスポットLSwとのずれに対応したトラッキング誤差信号がトラッキング誤差検出手段214から出力される。コントローラ201からの制御信号によりトラッキング制御手段215からはトラッキング誤差信号生成手段214から出力される記録層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動することで記録層に記録された情報の軌跡からなるトラックをレーザスポットLSwが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われ、ディテクタ313から記録層からの再生信号が出力される。
また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ312がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。
信号処理手段202では入力された再生信号から光ディスク102の回転を制御するための同期信号、再生を行う際の基準となるクロック信号を生成する。また、信号処理手段202は再生信号に対して増幅、等化、復号などの処理を行い、復号したデータ及びデータのディスク上の位置に対応したアドレス情報をコントローラ201に出力する。コントローラ201は再生したデータをホスト103に出力する。
なお、ここではレーザダイオード302とレーザダイオード315を駆動するために同一のレーザドライバ301を用いたが、それぞれのレーザダイオードに固有のレーザドライバを備えても良い。また、球面収差補正素子309は、405nmの光学系および650nmの光学系の両方に影響する位置に配置されてもよく、たとえば1/4波長板310とダイクロイックミラー308の間に設置しても良い。
図６は信号処理手段202のブロック構成図である。
本信号処理手段202は、ホスト103からコントローラ201内のインタフェース回路401に送信されたデータをスクランブルするデスクランブル/スクランブル回路403と、データをスタックするメモリ404と、誤りがあるデータを検出し訂正する誤り訂正信号処理405と、ガイド層光学系のディテクタ323から得られた信号を増幅する増幅回路406と、入力された信号をもとの信号に戻す復調回路407と、光ディスク上のウォブルから得られるアドレス情報を検出するアドレス検出回路408と、記録層光学系のディテクタ314から得られた信号を増幅する増幅回路409と、入力された信号をもとの信号に戻す復調回路410と、入力された並べ替えられたデータ列を連続的にもとのデータに並べ替えるデインタリーブ回路411と、メモリ404から入力されたデータ列を連続的に並べ替えるインタリーブ回路412と、情報をＬＤＤ301に出力するのに最適な電気信号に変換する変調回路413と、 復調回路410から得られたデータから本発明におけるガイドエリアを検出するガイドエリア検出回路414と、ガイドエリア内に記録されているアドレス情報を検出するアドレス検出回路415を備えている。
次に、光ディスクにデータを記録する場合の信号処理手段202の動作を説明する。ホストコンピュータ103からデータが送られると、コントローラ201内のインタフェース回路401でデータを受け取り、信号処理回路202内のデスクランブル／スクランブル回路403でスクランブルを施し、メモリ404に格納する。メモリ404に格納したデータに対して誤り訂正処理回路405で誤り訂正符号を付加し、インタリーブ回路412でインタリーブを施し、変調回路413でデータ変調してＬＤＤ301を介して、以下のタイミングで光ディスクに記録する。
まず、ディテクタ323から入力した信号を増幅回路406で増幅し、復調回路407でデータ復調し、アドレス検出回路408でアドレスを検出し、記録開始するアドレスにシークする。
そして、ディテクタ314から入力した信号を増幅回路409で増幅し、復調回路410でデータ復調し、ガイドエリア検出回路414でガイドエリアを検出し、アドレス検出回路415でアドレスを検出し、連続性確認回路416でガイドエリアのアドレス値が所定回数連続しているかどうかを確認する。
所定回数連続している場合は、記録開始するアドレスに再びシークし、光ディスクにデータを記録する。所定回数連続していない場合は調整処理を行ってから、上記処理を再度行う。
次に、光ディスクからデータを再生する場合の信号処理手段202の動作を説明する。ディテクタ314から入力した信号を増幅回路409で増幅し、復調回路410でデータ復調し、デインタリーブ回路411でインタリーブを解き、メモリ404に格納する。誤り訂正処理回路405で誤り訂正処理を行ったデータについて、デスクランブル／スクランブル回路403でスクランブルを解き、コントローラ201内のインタフェース回路401を介してホストコンピュータ103に送る。
なお、上記信号処理手段ではハードウェアによりガイドエリア検出、アドレス検出を行う例を示したが、これに限らず一旦メモリに格納してＣＰＵによりソフトウェアで検出を行ってもよい。
また、ハードウェアによりガイドエリアのアドレスの連続性確認を行う例を示したが、ＣＰＵによりソフトウェアで連続性確認を行ってもよい。この場合の、ガイドエリア確認処理の場合の信号処理手段202の動作を説明する。ディテクタ314から入力した信号を増幅回路409で増幅し、復調回路410でデータ復調し、復調回路410から得られたデータからガイドエリア検出回路414で本発明におけるガイドエリアを検出し、アドレス検出回路415でガイドエリア内に記録されているアドレス情報を検出し、ＣＰＵ402に送り、連続性確認を行う。
図７に、光ディスク装置101に光ディスク102を挿入した時の光ディスク装置101の処理フローを示す。
ステップS701で光ディスク102を光ディスク装置101に挿入すると、ステップS702で光ディスク装置101はディスクの有無の確認やディスク種別の確認を行う。このとき、たとえば光ディスク装置101は光ディスク102にレーザ光を照射して、反射光によって認識を行うことができる。
次にステップS703では、挿入された光ディスク102に対して、光ディスク装置101内の各種パラメータを好適するための調整処理を行う。各種パラメータとは、たとえばフォーカス制御手段212、トラッキング制御手段215内に含まれる増幅器の増幅率、リレーレンズ制御手段218を用いたレンズシフト制御やチルト制御を光ディスク102の反射率にあわせて調節することなどが挙げられる。各種調整を行った後、ステップS704で光ディスク102の管理情報を読み出し、ステップS705でホスト103からのコマンドに応じて記録または再生の判定を行う。
再生動作ならステップS709で所定のアドレスを再生し終了する。記録動作の場合、ステップS706で最適記録パワーなど発光波形の出力調整を行い、ステップS707でガイドエリアが記録済みか判定を行う。ここでの判定は、ガイドエリアに記録済み判定用の識別フラグを記録し、一定の間隔を再生したときに記録済み識別フラグが探索されれば、ガイドエリアに記録されていると判定する。または、光ディスク102の内周もしくは外周にディスク情報を記録する領域を設け、その領域にフォーマット済みかどうか、すなわちガイドエリアに記録済みであるか情報を記載する。
ステップS707で上記領域を再生し、ガイドエリアに記録済みでなければ、その後ステップS708で本発明に従うフォーマット処理を行う。ここでのフォーマット処理で、ユーザデータエリアにガイドエリアとなるアドレス情報の記録を行う。
最後にステップS709で記録を行い終了する。
なお、調整処理ステップS710のタイミングはこれに限るものではなく、一部の調整処理を管理情報読み出しステップS704の後などに行ってもよい。
図８に、フォーマット処理フローを示す。
ステップS801でガイドエリアに記録を行うためにレーザスポットが最初のガイドエリアのアドレス位置まで移動（以下、シークと記す）する。ステップS802でガイド層から得られるアドレス情報と、複数ある記録層の中の集光している層を判別する層情報から、このとき記録層に集光している位置のアドレス値を決定し、ガイドエリアにアドレス値を記録する。
このガイドエリアから再生された情報をもとにチルト等の再調整を行い、ガイドエリアによって形成される仮想記録トラックに追従できるよう調整補助を行う。
次に、ステップS803でユーザデータ領域の最後までガイドエリアに記録したかどうか判定し、記録が終了していなかったら、ステップS804で次のクラスタのシークを行う。ユーザデータ領域の最後までガイドエリアに記録を行ったら、フォーマット処理を終了する。
本フォーマット処理フロー図ではガイドエリアの記録ごとにシーク処理を行うが、これに限らず、例えばトラック1周期以内であれば、処理が早くなるためシークせずにライトゲートによる記録再生の制御で各ガイドエリアに記録を行ってもよい。
また、フォーマット処理を一度に全層全面行う例を示したが、これに限らず、例えば、複数ある記録層のうち記録を開始する層のみフォーマットを行い、当該層に収まらないデータ量であれば一度記録を中断し、次の層をフォーマットしてもよいし、もしくはチルトの影響が大きい最外層のみフォーマットを行い、ローディングごとに最外層で調整を行い他の層に適用してもよいし、もしくは内周または外周に管理領域を持ちその領域内にガイドエリアを持つ場合、その管理領域内にあるガイドエリアのみフォーマットを行ってもよいし、もしくはユーザデータ領域の全面ではなくある定めたゾーンのみにガイドエリアを持つ場合、そのゾーン内のガイドエリアのみフォーマットを行ってもよい。
図９に、記録動作の処理フローを示す。
まず、ステップS901で記録を行うために記録目標アドレスまでシークを行う。ステップS902で記録目標アドレスから予め定めた一定間隔のガイドエリアを再生する。この間隔は少なくとも２つ以上のガイドエリアを含み、多くとも記録に必要な領域に含まれるガイドエリアの個数で十分である。
次に、ステップS903でガイドエリアのアドレス値が連続となっているか判定を行う。アドレス値が不連続であれば、ステップS904でチルト調整などの調整処理を再度行いステップS901の記録目標アドレスのシークへ戻る。ガイドエリアのアドレス値が連続的に再生されたならば、ステップS905で記録目標アドレスに戻り、ステップS906で記録を開始する。
このように、ユーザデータの記録前にステップS901からステップS904までの処理で仮想トラックに沿った回転となるように調整することで、一度ディスクをドライブから取り出し、ローディングをやり直して追記をする際も常に平行したトラックで記録を行うことができる。
本実施例ではガイドエリアのアドレス値が連続と判定されるまでステップを繰り返す例を示したが、ある一定の回数もしくは時間が経過しても調整しきれずガイドエリアのアドレス値が連続的に再生されない場合がある。このとき、ユーザデータ領域全面のガイドエリアに記録が行われている場合、チャッキングを再度行う機構を持つ光ディスク装置もしくは外部システムを用いてチャッキングを再度行う、もしくは複数ある層のうち全層のガイドエリアを使用していない場合、未使用の記録層で改めてフォーマットを行う、もしくは内周または外周に管理領域を持ちその領域内にガイドエリアを持つ場合、未使用の管理領域を用いて改めてフォーマットを行ってもよい、もしくはユーザデータ領域の全面ではなくある定めたゾーンのみにガイドエリアを持つ場合、そのゾーン以外のガイドエリアを用いて改めてフォーマットを行ってもよい。
以上の構成により本発明の第１の実施例では、記録前にガイドエリアを用いて調整処理を行うことにより、常に並行したトラックで記録を行うことができ、データ破壊等を防ぐことが出来る。
図１０に、本発明に従う第２の実施例の記録動作の処理フローを示す。
ステップS1001で記録を行うために記録目標アドレスまでシークを行う。ステップS1002で記録目標アドレスのガイドエリアから次のガイドエリアまで再生する。ステップS1003でガイドエリアのアドレス値が連続となっているか判定を行う。
アドレス値が不連続であれば、ステップS1004でチルト調整などの調整処理を再度行いステップS1001の記録目標アドレスのシークへ戻る。ガイドエリアのアドレス値が連続的に再生されたならば、ステップS1005で記録目標アドレスに戻り、ステップS1006で記録を開始する。
最後に、ステップS1007で記録終了アドレスかどうか判定し、終了アドレスでなければステップS1001へ戻り次のガイドエリアを確認する。面内チルトが多いディスクや、信頼性向上などを目的とする場合は、このようにガイドエリアごとに調整補助を行うことで、確実に当該領域にデータ記録を行うことが出来る。
以上の構成により本発明の第２の実施例では、記録前にガイドエリアを用いて調整処理を行うことにより、常に並行したトラックで記録を行うことができ、データ破壊等を防ぐことが出来る。更に、１クラスタおきにガイドエリアのチェックを行うことで第１の実施例に比べて確実に当該領域にデータ記録を行うことができる。
本実施例ではフォーマット時にガイドエリアの記録を行わず、ユーザデータの記録処理中に同時にガイドエリアへ記録を行う実施例を説明する。
図１１に、本発明に従う第３の実施例のフォーマット処理フローを示す。
ステップS1101で記録開始アドレス手前が記録済みかどうか確認し、記録済みであればステップS1102で記録開始アドレス手前のアドレスにシークし、ステップS1103で予め定めた一定間隔のガイドエリアを再生し、ステップS1104でガイドエリアのアドレス値が連続となっているか判定を行う。アドレス値が不連続であれば、ステップS1105でチルト調整などの調整処理を再度行いステップS1102の開始アドレス手前のアドレスのシークへ戻る。ガイドエリアのアドレス値が連続的に再生されたならば、ステップS1106でガイドエリアに記録を行うために最初のガイドエリアのアドレスにシークする。
なお、ステップS1101で記録開始アドレス手前が記録済みかどうか確認し、記録済みでない場合はステップS1102〜ステップS1105の処理を行わない。
ステップS1107でガイド層から得られるアドレス情報と、複数ある記録層の中の集光している層を判別する層情報から、このとき記録層に集光している位置のアドレス値を決定し、ガイドエリアにアドレス値を記録する。ガイドエリアに記録を行ったら、ステップS1108でそのガイドエリアに連続した領域に引き続きユーザデータの記録を行う。次に、ステップS1109で記録終了かどうか判定し、記録が終了していなかったら、記録が終了するまでステップS1107、ステップS1108を繰り返し、ガイドエリアとユーザデータを記録する。
ローディングを再度行い記録する場合は、記録済み領域内にあるガイドエリアを再生し、ステップS1102〜ステップS1105の処理にて調整して記録処理を行うことになる。このとき、ある一定の回数もしくは時間が経過しても調整しきれずガイドエリアのアドレス値が連続的に再生されない場合、既記録部分から連続して記録を行うのではなく、既記録部分とトラック追従が平行でなくてもデータ破壊を行わないよう数トラック隙間を設けて記録を行う。なお、ここでは記録中にガイドエリアにアドレス情報を記録する例を示したが、これに限らず、Run-in中にアドレス情報を記録してもよい。
以上の構成により本発明の第３の実施例では、記録前にガイドエリアを用いて調整処理を行うことにより、常に並行したトラックで記録を行うことができ、データ破壊等を防ぐことが出来る。
更に、ある一定の回数もしくは時間が経過しても調整しきれずガイドエリアのアドレス値が連続的に再生されない場合、既記録部分から連続して記録を行うのではなく、既記録部分とトラック追従が平行でなくてもデータ破壊を行わないよう数トラック隙間を設けて記録を行うことができるため、第１の実施例および第２の実施例に比べて、ある一定の回数もしくは時間が経過しても調整しきれない場合に対応できる。
図１２に、本発明に従う第４の実施例の記録動作の処理フローを示す。
まず、ステップS1201で調整処理を行うためにガイドエリアにシークを行う。なお、ガイドエリアはフォーマット時等に光ディスクの内周または外周の管理領域あるいはユーザデータ領域等に記録しておく。
ステップS1202で記録目標アドレスから予め定めた一定間隔のガイドエリアを再生するガイドエリア確認処理を行う。次に、ステップS1203でガイドエリアのアドレス値が連続となっているか判定を行う。アドレス値が不連続であれば、ステップS1204でチルト調整などの調整処理を再度行いステップS1201の記録目標アドレスのシークへ戻る。ガイドエリアのアドレス値が連続的に再生されたならば、ステップS1205で記録目標アドレスに戻り、ステップS1206で記録を開始する。
このように、ユーザデータの記録前にステップS1201からステップS1204までの処理で仮想トラックに沿った回転となるように調整することで、一度ディスクをドライブから取り出し、ローディングをやり直して追記をする際も常に平行したトラックで記録を行うことができる。
なお、ガイドエリアを光ディスクの内周または外周の管理領域あるいはユーザデータ領域等に記録しておく例を示したが、内周および外周の管理領域あるいはユーザデータ領域等に記録しておき、ユーザデータの記録位置に近い方のガイドエリアを使って調整処理を行ってもよい。
以上の構成により本発明の第４の実施例では、記録前にガイドエリアを用いて調整処理を行うことにより、常に並行したトラックで記録を行うことができ、データ破壊等を防ぐことが出来る。
また、ガイドエリアを光ディスクの一部の領域にのみ記録するので、第１の実施例に比べてガイドエリアの占有領域を減少させることができる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
101 光ディスク装置
102 光ディスク
103 ホスト
104 ガイドエリア
201 コントローラ
202 信号処理部
203 光ピックアップ
211 フォーカス誤差信号生成手段
212 フォーカス制御手段
214 トラッキング誤差信号生成手段
215 トラッキング制御手段
217 フォーカス誤差信号生成手段
218 リレーレンズ制御手段
301 レーザドライバ
302 レーザダイオード
309 球面収差補正素子
311 対物レンズ
312 アクチュエータ
315 レーザダイオード
323 ディテクタ

Claims (9)

  1. アドレス情報を含む物理的な溝構造を持つガイド層と、
    溝構造を持たない少なくとも一つの記録層を有する光ディスクにおいて、
    前記記録層は、アドレス情報を記録するための未記録状態のガイドエリアを、前記ガイド層のトラックに沿った領域に一定の間隔で有することを特徴とする光ディスク。
  2. 請求項１に記載の光ディスクのフォーマット処理方法であって、
    記録層の前記ガイドエリアの記録目標位置にレーザスポットを移動するステップと、
    前記ガイド層から得られた情報に基づいて記録層用のアドレスを生成するステップと、
    前記記録層用のアドレスを前記ガイドエリアに記録するステップとを備え、
    全ての記録層のガイドエリアにアドレスが記録されるまで前記ステップを繰り返すことを特徴とする光ディスクのフォーマット処理方法。
  3. 請求項２に記載のフォーマット処理方法によりフォーマット処理が行われた光ディスクにユーザデータを記録する記録方法であって、
    記録層の記録目標位置にレーザスポットを移動するステップと、
    記録目標位置のガイドエリアから一定数のガイドエリアを再生するステップと、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が連続的であるか判定するステップと、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が不連続である場合にガイドエリアに沿った仮想的な記録トラックと一致した走査方向となるよう調整処理を行うステップを備え、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が連続的であると判定されるまで前記ステップを繰り返し、
    連続的であると判定された場合に、前記ガイドエリア間の所定の領域にユーザデータを記録することを特徴とする光ディスクの記録方法。
  4. 請求項１に記載の光ディスクにユーザデータを記録する光ディスク装置において、
    レーザダイオードと、
    前記レーザダイオードを発光するための電流を供給する電流供給手段と、
    前記電流供給手段が前記レーザダイオードに供給する電流量を制御することで前記レーザダイオードの発光パワーを制御する発光制御手段と、
    前記レーザ光を記録層とガイド層に集光するため駆動電圧を可変して対物レンズを前記ディスクのフォーカス方向に調整するフォーカス制御部と、
    ガイド層上のトラックとレーザスポットとの位置ずれ量を示すトラッキング誤差信号に応じてアクチュエータを前記ディスクのトラック方向に調整するトラッキング制御部と、
    前記光ディスクで反射した反射光を検出するディテクタと、
    前記ディテクタから得られた信号を変換する信号処理部と、
    を備え、
    前記光ディスクのガイド層から得られた情報に基づいて記録層用のアドレスを生成し、前記記録層用のアドレスを前記ガイドエリアに記録することを特徴とする光ディスク装置。
  5. 請求項３に記載の光ディスクの記録方法であって、
    ユーザデータの記録前にガイドエリアのアドレス情報を再生するステップと、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が連続的であるか判定するステップと、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が不連続であれば調整処理を行うステップを備え、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が連続的でないと判定された場合にユーザデータの記録処理を中断し、
    連続的であると判定された場合にガイドエリア間の領域にユーザデータを記録することを特徴とする光ディスクの記録方法。
  6. 請求項１に記載の光ディスクにアドレスとユーザデータを記録する記録方法であって、
    記録層の記録目標位置の一定間隔手前にレーザスポットを移動するステップと、
    記録目標位置の一定間隔手前から記録目標位置までのガイドエリアを再生するステップと、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が連続的であるか判定するステップと、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が不連続である場合にガイドエリアに沿った仮想的な記録トラックと一致した走査方向となるように調整処理を行うステップを備え、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が連続的であると判定されるまで前記ステップを繰り返し、
    連続的であると判定された場合に記録目標位置からガイドエリアにアドレス情報を記録し、ガイドエリア間にユーザデータを記録することを特徴とする光ディスクの記録方法。
  7. アドレス情報を含む物理的な溝構造を持つガイド層と、
    溝構造を持たない少なくとも一つの記録層とを有する光ディスクにおいて、
    前記少なくとも一つの記録層の特定の記録層は、アドレス情報を記録するための未記録状態のガイドエリアを、前記ガイド層のトラックに沿うユーザデータ領域内の特定の範囲に一定の間隔で有することを特徴とする光ディスク。
  8. 請求項７に記載の光ディスクのフォーマット処理方法であって、
    記録層の前記ガイドエリアの記録目標位置にレーザスポットを移動するステップと、
    ガイド層から得られるタイミングを参照し予め定めた一定の間隔でアドレス情報を記録するステップを備え、
    特定の記録層の特定の範囲のガイドエリアにアドレス情報を記録する光ディスクのフォーマット処理方法。
  9. 請求項８に記載のフォーマット処理方法によりフォーマット処理が行われた光ディスクにユーザデータを記録する記録方法であって、
    特定の記録層の特定の範囲のガイドエリアを再生するステップと、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が連続的であるか判定するステップと、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が不連続であれ場合にガイドエリアに沿った仮想的な記録トラックと一致した走査方向となるように調整処理を行うステップを含み、
    再生されたガイドエリアのアドレス情報が連続的であると判定されるまで前記ステップを繰り返し、
    連続的であると判定された場合に記録層の記録目標位置に移動し、ユーザデータを記録することを特徴とする
    光ディスクの記録方法。
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