JP3871866B2 - 光ディスク装置、情報処理装置、光ディスク記録方法および定数推定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、追記型または書換え可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク装置、情報処理装置、光ディスク記録方法および定数推定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ディスクの記録フォーマットには、光ピックアップから見て光ディスク上のデータ列が一定速度になっているCLV(Constant Linear Velocity)方式と、光ディスクの回転数が一定になっているCAV(Constant Angular Velocity)方式があることは周知のとおりである。
【0003】
CAV方式のフォーマットの光ディスクは、データ記録時やデータ再生時におけるディスクの回転制御が簡単になるものの、ディスク外周で密度が小さく、記憶容量を大きくできないという不具合があるため、光ディスク面内を所定数のトラックごとに分けて、複数のゾーンを形成し、ゾーンごとにディスクの回転数や記録密度を一定にしてデータを記録するMCAV(Modified CAV)方式や、MCLV(Modified CLV)方式といった記録フォーマットも存在する。これらはMOなどにも採用されている。
【0004】
しかし、CDファミリーなど現在一般的に用いられている光ディスクの多くは、ディスク容量が最も多くとれるCLV方式のフォーマットでデータ記録を行なっている。これは、記録データをインターリーブ(並べ替え)する手段を用いて、エラー訂正能力を上げているため、インターリーブとデータ列の連続性が保たれる必要がある。
【0005】
これらのCLV方式のフォーマットで記録される光ディスクに記録、再生する場合には、主に線速度一定のCLV方式が用いられており、高速のデータ記録のために基準速度の一定倍の線速度で記録するのが一般的である。
【0006】
また、特開平10−49990号公報や特開2000−40302号公報には、記録用バッファメモリのデータが空になってしまって、記録続行ができなくなるバッファアンダーランエラーを克服するために、インターリーブとデータ列の連続性を保証する中断(ポーズ)、再開(リスタート)を行うのに際し、インターリーブ回路を、データ記録中断直後の状態に維持し、再開準備が整ったら中断直後の位置からインターリーブ回路を動作させるようにして、光ディスク上にとぎれの無いデータ列が書き込まれるようにした技術が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図2(a)に示すように、CLV方式では光ディスクの内周部におけるディスク回転数が多いため、さらにデータ記録の高速化を実現しようとするとディスク内周部での回転駆動系の限界により回転数が上げられなくなる不具合がある。回転駆動系の不具合には、機械的に高トルクが必要となることによる制限だけでなく、スピンドルモータとそのモータドライバの消費電力が増大することもあげられる。
【0008】
そこで、ディスク回転速度が一定のCAV方式でデータ記録を行うことも試みられている。データ再生時には、CLV方式だけでなく光ディスクの外周ほど転送レートが上がるCAV方式も一般的に用いられているが、CAV方式でのデータ記録となると、データ記録に必要なレーザーパワーが光ディスクの外周部に進むほど大きくなるために、その制御が難しくなることと、記録信号周波数が光ディスク内部で連続的に変化するために記録パルスの生成が複雑となることなど多くの課題があり、あまり一般的ではない。
【0009】
また、データ記録中に急な変速を伴う場合は、その前後でインターリーブとデータ列の連続性が保たれなければならない。光ディスクの回転駆動系の整定には一般にある程度の時間を要するため、データ記録中に急な変速を伴うと、記録部分の信号品質が劣化し、再生できない可能性が考えられる。
【0010】
さらに、従来は記録データの連続性を保つためにデータ記録途中に中断することは許されなかったため、データの書きこみ単位はある程度大きくなり、記録速度に対しホストコンピュータからの記録データ転送が間に合わなくなると、バッファアンダーラン(Buffer Under Run)と呼ばれる記録エラーを起こしてしまうという不具合がある。
【0011】
この発明の目的は、連続性の必要なデータ記録でも、平均記録速度を向上させて平均記録時間を効率的に短縮することである。
【0012】
この発明の目的は、データ記録の際の消費電力を抑制することである。
【0013】
この発明の目的は、記録パワーの適切な調整により、光ディスクの各ゾーンについてデータ記録後のデータ再生を安定して行うことである。
【0014】
この発明の目的は、光ディスクのゾーンの境界部でもインターリーブとデータ列の連続性を保つことで、安定したデータ記録品質を達成することである。
【0015】
この発明の目的は、ゾーンの境界部でインターリーブとデータ列の連続性をより正確に保ち、さらに安定したデータ記録品質を達成することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、追記型または書換え可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク装置において、本装置を制御して前記データ記録をCAV方式により一定の記録密度で行う第1の制御手段と、記録エラーを生じる事由の発生を検出する検出手段と、この検出があったときは前記データ記録をポーズするポーズ手段と、このポーズが発生したときは、本装置を制御して前記データ記録をCLV方式により前記CAV方式のデータ記録と等しい記録密度でリスタートし、このときの記録速度は前記ポーズ直前の記録速度以下にする第2の制御手段と、を備えていることを特徴とする光ディスク装置である。
【0017】
したがって、CAV方式によるデータ記録が光ディスクの外周側に進んでバッファアンダーランなどの記録エラーを生じる事由が発生しても、従来のように頻繁なポーズ/リスタートを発生させずに、ポーズ直前の記録速度以下でCLV方式のデータ記録に切り換えることで、平均記録速度を向上させることができる。
【0030】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光ディスク装置において、前記ポーズが発生したときは、前記記録エラーを生じる事由が解消されたときに前記データ記録を前記CAV方式でリスタートするリスタート手段を備え、前記第2の制御手段は、前記CLV方式でのリスタートを前記ポーズが所定の複数回発生したときに初めて行うものであることを特徴とする。
【0031】
したがって、バッファアンダーランなどの記録エラーを生じる事由によりポーズとCAV方式でのリスタートとが所定の複数回発生して初めて、ポーズ直前の記録速度以下でCLV方式のデータ記録に切り換えることで、平均記録速度を向上させることができる。
【0032】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の光ディスク装置において、前記ポーズ直前に前記光ディスクに記録したデータを読み出すことで得られるフレームシンククロックをカウントすることで前記リスタートのタイミングをとるタイミング手段を備えていることを特徴とする。
【0033】
したがって、CAV方式とCLV方式のデータ記録の境界部でインターリーブとデータ列の連続性を正確に保つことことができ、安定したデータ記録品質が達成できる。
【0034】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れかの一に記載の光ディスク装置において、前記CAV方式のデータ記録を行う際の初期の記録速度で前記光ディスク上の試し書きエリアを使用して前記最初のゾーンでの前記記録パワーを求める第1の記録パワー決定手段と、この求めた記録パワーに前記CLV方式で記録速度に応じて予め設定されている定数を乗算することで前記CLV方式でデータ記録を行う際の前記記録パワーを求める第2の記録パワー決定手段と、を備えていることを特徴とする。
【0035】
したがって、記録速度以外の光ディスク装置や光ディスクの設計上の条件などによっても記録パワーが変動することに対応した定数を予め用意しておくことで、CAV方式のデータ記録部分もCLV方式のデータ記録部分も、データ記録後のデータ再生を安定して行うことができる。
【0036】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかの一に記載の光ディスク装置を備え、この光ディスク装置により前記追記型光ディスクへのデータの記録を行なうことができることを特徴とする情報処理装置である。
【0037】
したがって、請求項1〜4の何れかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【0050】
請求項6に記載の発明は、追記型または書換え可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク記録方法において、本装置を制御して前記データ記録をCAV方式により一定の記録密度で行う第1の記録工程と、記録エラーを生じる事由の発生を検出する検出工程と、この検出があったときは前記データ記録をポーズするポーズ工程と、このポーズが発生したときは、前記データ記録をCLV方式により前記CAV方式のデータ記録と等しい記録密度でリスタートし、このときの記録速度は前記ポーズ直前の記録速度または当該記録速度より低いものにする第2の記録工程と、を含んでなることを特徴とする光ディスク記録方法である。
【0051】
したがって、CAV方式によるデータ記録が光ディスクの外周側に進んでバッファアンダーランなどの記録エラーを生じる事由が発生しても、従来のように頻繁なポーズ/リスタートを発生させずに、ポーズ直前の記録速度以下でCLV方式のデータ記録に切り換えることで、平均記録速度を向上させることができる。
【0052】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の光ディスク記録方法において、前記記録エラーを生じる事由が解消されたときに前記データ記録を前記CAV方式でリスタートするリスタート工程を含んでなり、前記第2の記録工程は、前記CLV方式でのリスタートを前記ポーズが所定の複数回発生したときに初めて行うものであることを特徴とする。
【0053】
したがって、バッファアンダーランなどの記録エラーを生じる事由によりポーズとCAV方式でのリスタートとが所定の複数回発生して初めて、ポーズ直前の記録速度以下でCLV方式のデータ記録に切り換えることで、平均記録速度を向上させることができる。
【0054】
請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載の光ディスク記録方法において、前記第2の記録工程は、前記ポーズ直前に前記光ディスクに記録したデータを読み出すことで得られるフレームシンククロックをカウントすることで前記リスタートのタイミングをとることを特徴とする。
【0055】
したがって、CAV方式とCLV方式のデータ記録の境界部でインターリーブとデータ列の連続性を正確に保つことことができ、安定したデータ記録品質が達成できる。
【0056】
請求項9に記載の発明は、請求項6〜8の何れかの一に記載の光ディスク記録方法において、前記CAV方式のデータ記録を行う際の初期の記録速度で前記光ディスク上の試し書きエリアを使用して前記最初のゾーンでの前記記録パワーを求める第1の記録パワー決定工程と、この求めた記録パワーに前記CLV方式で記録速度に応じて予め設定されている定数を乗算することで前記CLV方式でデータ記録を行う際の前記記録パワーを求める第2の記録パワー決定工程と、を含んでなることを特徴とする。
【0057】
したがって、記録速度以外の光ディスク装置や光ディスクの設計上の条件などによっても記録パワーが変動することに対応した定数を予め用意しておくことで、CAV方式のデータ記録部分もCLV方式のデータ記録部分も、データ記録後のデータ再生を安定して行うことができる。
【0060】
【発明の実施の形態】
[発明の実施の形態1]
この発明の一実施の形態を、発明の実施の形態1として説明する。
【0061】
図1は、発明の実施の形態1である光ディスク装置の構成を示す概略ブロック図である。この光ディスク装置は、CD−R/RW(CD-Recordable/Rewritable)へのデータの記録が可能なものである。
【0062】
図1に示すように、光ディスク1はスピンドルモータ2により回転駆動される。スピンドルモータ2は、モータドライバ3とサーボ手段4とにより、CLV(Constant Linear Velocity:線速度一定)方式で光ディスク1を回転するように制御される。
【0063】
光ピックアップ5はレーザダイオードなどのレーザ光源からレーザビームを出射して、対物レンズにより光ディスク1の記録面に集光させることができ、フォーカスサーボ、トラックサーボの各サーボ手段によりアクチュエータの制御を行い、光ディスク上1に記録されたデータを再生し、また、光ディスク1上にデータを記録する。
【0064】
データ再生時には、光ピックアップ5で得られた再生信号をリードアンプ6で増幅して2値化した後、CDデコーダ7に入力してデインターリーブとエラー訂正の処理を行う。さらに、そのデインターリーブとエラー訂正の処理後のデータをCD−ROMデコーダ8に入力してデータの信頼性を高めるためのエラー訂正処理を行う。
【0065】
その後、CD−ROMデコーダ8で処理したデータをバッファマネージャ9によって一旦バッファRAM10に蓄積し、セクタデータとして揃ったときにホストインタフェース11によってホストコンピュータ側へ一気に転送する。また、音楽データの場合、CDデコーダ7から出力されるデータをD/Aコンバータ12に入力してアナログのオーディオ信号を取り出す。
【0066】
一方、データ記録時は、ATAPIやSCSIなどのホストインタフェース11を介しホストコンピュータから送られてきたデータを一旦バッファRAM10に蓄えてから記録を開始する。データ記録を開始する前には、光ディスク1のPCAエリア(Power Calibration Area)と呼ばれる試書き領域で、OPC(Optimum Power Calibration)を行い、最適な記録パワーを求める。
【0067】
光ディスク1にデータを記録するときは、記録線速度一定のCLV方式で記録を行うが、その線速度は段階的に変更が可能である(後述)。基準線速度(1倍速)は、1.2〜1.4ミリ/secであり、3T〜11T幅(1T=231ns)のEFM(Eight to Fourteen Modulation)パルス信号を光ディスク1に書き込みための書き込むべきデータパターンとしてデータ記録をする。EFM信号は、光学的に再生または記録しやすいようにインターリーブした8ビットデータを14ビットデータに変調したものである。実際には、記録の高速化のために、この基準速度の整数倍の線速度(例えば1x,2x,4x,8x,12xなど。ここで、xは基準速度に対する倍速を表す。)で記録を行う。そして、複数の記録速度モードを有する光ディスク装置も多いが、この光ディスク装置でも、12x,16x,20xの記録速度モードを有し、データ記録中にその変更が可能である(後述)。
【0068】
データ記録は、バッファRAM10に或る程度のデータが溜まったときに開始するが、その前にレーザスポットを書き込み開始地点に位置させる。その書き込み開始地点はトラック(プリグルーブ)の蛇行によって予め光ディスク1に刻まれているウォブル信号であるATIP(Absolute Time In Pre-groove)信号によって求められる。ATIP信号は光ディスク上の絶対番地を示す時間情報であり、ATIPデコーダ13によってATIP信号の情報を取り出すとともに、ATIPエラーを検出してATIP信号の検出エラー率を計測する。
【0069】
また、ATIPデコーダ13が生成する同期信号はCDエンコーダ14に入力されて正確な位置でのデータの書き出しを可能にしている。バッファRAM10のデータは、CD−ROMエンコーダ15やCDエンコーダ14でエラー訂正コードの付加やインターリーブを行って、レーザコントロール回路16、光ピックアップ5を介して光ディスク1に記録される。
【0070】
このような光ディスク装置は、前記各部の動作を集中的に制御するために、CPU17、ROM18およびRAM19からなるマイクロコンピュータ20を備えている。
【0071】
図2は、CDにおけるデータ記録の各方式を比較して説明する説明図である。図2(a)〜(d)では、方式ごとに、光ディスクの内周から外周までにおける、ディスク回転数、記録速度、記録パワー、セクタ長の変化を示している。なお、CDの場合は、記録フォーマットがCLV方式であるため、記録された光ディスクのセクタ長はどの記録方式でも同じである。
【0072】
図2(a)に示す従来の一般的なCLV方式のデータ記録(Write)では、光ディスク内周部でのディスク回転数が多いため、光ディスク内周部での回転制御系の限界から回転数が上げられず、記録速度の高速化ができない。これは、高トルクが必要となることによる機械的な制約だけに起因するものではなく、回転系の回路(スピンドルモータおよびそのモータドライバ)の消費電力が増大し、許容電力を超えてしまうことにもよる。特に、ノート型のPCでは消費電力制限は厳しく、ノート型PC用の光ディスク装置では大きな問題となる。
【0073】
そこで、本発明の実施の形態の光ディスク装置においては、図2(b)に示すように、光ディスク1の面内に複数の記録ゾーンを割当て、そのゾーンごとに記録スピードを切替えるゾーンCLV(Z−CLV)記録を行う。
【0074】
これにより、光ディスク1の内周部でのディスク回転数を抑え、かつ、外周部でのデータ記録の高速化によりCAV方式によるデータ記録に近い平均記録速度を達成することができる。
【0075】
具体的には、この例では、図2(b),図3に示すように、光ディスク1の最内周部から最外周部に向かってZ0,Z1,Z2の3つのゾーン(図3では、それぞれZone0,Zone1,Zone2と表記)に分けている。そして、各ゾーンZ0,Z1,Z2の記録速度を、それぞれ12x,16x,20xに設定している。なお、各ゾーンの幅、数、記録速度は、これに限定されるものでなく(但し、ゾーンの数は2以上)、様々に設定することができるが、ゾーン数が多いほど、完全なCAV方式の記録との平均速度の差は小さくすることができる。
【0076】
ゾーンCLV(Z−CLV)を行う場合に問題となるのは、記録スピードが変わるゾーンの境目で、インターリーブとデータ列の連続性が保たれなければならないことである。
【0077】
光ディスクを回転する駆動系の整定には一般にある程度の時間を要するため、データ記録中に急な変速を伴うとデータ記録の品質が劣化し、データ再生ができない可能性がある。従って、各ゾーンの境界部では一旦記録を停止し、新たなゾーンに対応した速度設定を行った後にデータ記録をリスタートしなければならない。
【0078】
ここで、以下に説明するような手段により、インターリーブとデータ列の連続性を保証する記録中断(ポーズ)、再開(リスタート)を行うことで、ゾーンの境界部でも途切れのないデータ列を記録できるようにする。
【0079】
図4は、このようなポーズ、リスタート機能を実現する回路例のブロック図である。すなわち、ホストコンピュータは必ずデータを連続で送ってくるので、CD−ROMエンコーダ15、CDエンコーダ14が一時停止機能を持っていれば、物理的な書き込み単位を分けることは容易である。図4の回路では、-Pause信号がアンド回路31に入力されると、CD−ROMエンコーダ15および(CDエンコーダ14内の)CIRC(Cross Interleave Read-Solomon Code)エンコーダ32へのクロック信号の入力が遮断されるため、CD−ROMエンコーダ15およびCIRCエンコーダ32はエンコード動作を中断し、記録データ(Write Data)の出力も中止する。また、CIRCエンコーダ32から出力され、アクティブになることでデータ記録を可能とするゲート信号(Write Gate)も、-Pause信号によりアンド回路33でマスクされるため、光ディスク1へのデータ記録自体も中断される。しかしバッファRAM10にはエンコード途中のデータがそのまま残っているため、-Pause信号を解除すれば、続きの記録データが出力され、Write Gateのマスク解除とともに光ディスク1への書き込みが再開される。ただし書き込みのポーズ、リスタートには-Pause信号が高度に同期化されている必要があり、-Pause信号が入る(ポーズ動作に入る)タイミングはセクタ単位で行う。
【0080】
ここで簡単にCDのデータ構成単位を説明する。すなわち、1秒=75セクタ(サブコードフレーム)、1セクタ=98EFMフレーム(以下、単にフレームと呼ぶ)、1フレーム=588チャンネルビット(588T)からなり、それぞれの同期信号をサブコードシンク(セクタシンク)クロック、フレームシンククロックという。ATIPから得られる光ディスク1上の絶対時間情報はセクタ単位であり、ポーズを伴わない通常のデータ記録を行う際には、ATIPの時間とCDエンコーダ14の時間とを合わせて、すなわち、ATIP信号と記録データのサブコードシンククロックとを同期させてデータ記録していく。この場合には数フレーム程度のずれが許容される。しかし、前記のようにポーズ、リスタートを行う場合には、数チャンネルビット程度という、より精密な記録再開位置精度が必要である。
【0081】
その正確な書き出し位置を決定するために、直前に書き込んであるデータの終端を正確に合わせるのが、図5に示すタイミング検出回路21である。これは、フレームシンククロックをカウントして、データ記録の開始タイミングを与えるタイミング信号を生成する回路である。図6は、各信号のタイミングチャートである。
【0082】
すなわち、フレームオフセットレジスタ41には、サブコードシンククロックから前回のデータ記録の終端であるフレーム(Fr)25のフレームシンククロックまでのフレームシンククロック数が置数される。クロックオフセットレジスタ42には、Fr25のフレームシンククロックからデータ記録開始位置までのライト基準クロック(チャンネルビット)数が置数される。
【0083】
データ記録のリスタートをするためには、光ディスク1のデータ記録を再開するアドレスまでシーク動作を行う。シーク動作はATIPまたはサブコードQチャンネルのアドレス情報により行う。書込開始セクタ−1のアドレスが検出されると、アンド回路45からロード信号がフレームオフセットレジスタ41に出力され、最初のサブコードシンククロックでフレームオフセットレジスタ41の値が5ビットDOWNカウンタ43にロードされる。そして5ビットDOWNカウンタ43はフレームシンククロックでディクリメントされる。そして、5ビットDOWNカウンタ43の値が0になると、インバータ46を介して11ビットDOWNカウンタ44にロード信号が出力され、クロックオフセットレジスタ42の値が11ビットDOWNカウンタ44にロードされる。また、アンド回路47を介して、フレームシンククロックの5ビットDOWNカウンタ43への入力が停止される。そして11ビットDOWNカウンタ44は、ライト基準クロックでディクリメントされる。そして、11ビットDOWNカウンタ44の値が0になると、インバータ48を介してライトスタート信号が出力される。また、アンド回路49を介して、ライト基準クロックの11ビットDOWNカウンタ44への入力を停止する。このライトスタート信号で-Pause信号が解除される。なお、各オフセットレジスタ41,42にロードされる値は一例であり、この値はサブコードシンククロックから-Pause信号が入るまでのディレイ時間やシステムにより設計的に決まる。
【0084】
すなわち、ポーズ直前に光ディスク1に記録したデータを読み出すことで得られるフレームシンククロックをカウントして、さらにエンコーダクロックである一定量のディレイをさせて、リスタートのタイミングをとるということである。これにより、前記の例では、Er26からデータ記録がリスタートされる。タイミング検出回路21の動作により、タイミング手段、リスタート工程を実現している。
【0085】
図7、図8は、前記したポーズ、リスタート動作でCPU17が行う一連の処理のフローチャートである。図7に示すように、現在のゾーンと次のゾーンとの境界までデータ記録がなされたときは(後述するように、ATIP信号などにより境界位置にあるか否かを判断することができる)(ステップS1のY)、データ記録中のセクタの終わりで前記のように-Pause信号を出力して、CD−ROMエンコーダ15およびCIRCエンコーダ32のエンコード動作を中断し、光ディスク1へのデータ記録自体も中断する(ステップS2)。
【0086】
次に、リスタート動作は、図8に示すように行う。すなわち、図8の処理はリスタートする所定の条件が整ったときに開始し、まず、光ディスク1のデータ記録を再開するアドレスまでシーク動作を行う(ステップS11)。そして、データ記録を開始する目的のセクタのアドレスを検出したときは(ステップS12のY)、アドレス検出信号を出力することで、フレームオフセットレジスタ41にロード信号を出力して、フレームオフセットレジスタ41の値(予め置数しておく)を5ビットDOWNカウンタ43にロードする(ステップS13)。その後、タイミング検出回路21が前記の動作を行って、ライトスタート信号が出力されたときは(ステップS14のY)、-Pause信号を解除して、データ記録をリスタートする(ステップS15)。
【0087】
ところで、記録速度が大きくなると、一般に必要な記録パワーも大きくなる。そのため各ゾーン間を跨いで記録速度が変更になった場合には、変更後のゾーンにおける記録速度に対応して、記録パワーも変える必要がある。この場合に、図2(c)に示すように、光ディスク1の外周側にあるゾーンほど記録速度が大きくなるのに従って、記録パワーも光ディスク1の外周側にあるゾーンほど大きくなるように設定する。
【0088】
各ゾーンZ0,Z1,Z2における記録パワーは、製造工程で、例えば次のように設定することができる。すなわち、図9に示すフローチャートのように、まず、光ディスク1の最内周部のゾーンZ0での記録速度(12x)でOPCを行い、ゾーンZ0の記録パワーの大きさを求める(ステップS21)。これによりOPC工程を実現している。
【0089】
そして、最内周のゾーンZ0より外周側のゾーンZ1,Z2の記録パワーは、ゾーンZ0について求めた記録パワーにある定数を乗ずることで求める。つまり、一般に記録速度が倍になると必要な記録パワーは、√2倍(=1.41倍)程度となることが知られている。しかし、実際には、ライトストラテジ(Write Strategy)、すなわち、記録EFMパルスの幅の最適化や、光ディスク1の特性等、記録速度以外の光ディスク装置や光ディスク1の設計上の条件などによっても必要な記録パワーは変化するため、前記の関係から一義的に最適な記録パワーを決定することはできない。そこで、記録速度が倍になると必要な記録パワーは√2倍になるという関係から導かれる値に近い適当な定数をさまざまに乗じて求めた記録速度でデータ記録を行い(ステップS22)、記録後の光ディスク1の記録状態を検証すること(ステップS23)を繰り返して(ステップS24のN)、ゾーンZ1,Z2に最適な記録パワーの大きさとなるような定数を推定する(ステップS24のY)。そして、求めた各ゾーンZ1,Z2の定数を光ディスク装置のROM18などに設定する。ステップS22〜S24により推定工程を実現している。
【0090】
表1と図3を参照してさらに具体的に説明する。各ゾーンの範囲の決め方には光ディスク1上の時間(またはアドレス)で決める手段(例えば、ATIP信号により光ディスク1上の絶対時間を知ることができる)や、光ディスク1の半径位置(光ピックアップ5を光ディスク1の半径に移動するシークモータの回転を検出することで知ることができる)で決める手段が考えられるが、この例では時間で決めている。すなわち、ゾーンZ0の範囲を光ディスク1の最内周から10分の位置までとし、その記録速度を12xとする。ゾーンZ1を10分から25分の位置までとし、その記録速度を16xとする。ゾーンZ2を25分以降の位置とし、その記録速度を20xとする。この場合に、12xの記録速度でOPCを行って求められたゾーンZ0の記録パワーを25.0mWとすると、ゾーンZ1での記録パワーは25.0mWに定数1.15を乗じた28.8mWとなる。この例における定数1.15は、記録速度の比の平方根√(16/12)に基づいて決めている。また、ゾーンZ2での記録パワーは25.0mWに乗数1.29を乗じた32.3mWとなる。
【0091】
【表1】
【0092】
光ディスク装置でデータ記録を行う際にCPU17が行う一連の処理を、図10のフローチャートを参照して説明する。以下に説明する各ステップにおいて、光ディスク1データ記録を行う位置は、前記のように光ディスク1上の時間や半径などにより検出する。これにより位置検出手段、位置検出工程を実現する。また、各ゾーンZ0,Z1,Z2の位置データは予めROM18などに記憶されていて、これによりゾーン記憶手段を実現する。そして、光ディスクの検出位置がゾーンZ0,Z1,Z2のいずれであるかは、ROM18などに記憶された各ゾーンZ0,Z1,Z2の位置データを参照して判断する。これにより判定手段、判定工程を実現する。
【0093】
光ディスク1を光ディスク装置にマウントしてデータの記録を開始すると、まず、最内周ゾーンZ0の記録速度(ここでは12xとする)でOPCを行い、ゾーンZ0にデータ記録する際の記録パワーを求める(ステップS31)。これにより第1の記録パワー決定手段、第1の記録パワー決定工程を実現している。そして、記録パワーをステップS1で求めた記録パワーに設定し、記録速度を12xに設定して、ゾーンZ0におけるCLV方式でのデータ記録を開始し(ステップS32)、前記のように光ディスク1上の時間や半径などから、ゾーンZ0の終端までデータ記録を行ったと判断したときは(ステップS33のY)、図7を参照して前記したように、データ記録についてポーズを行う(ステップS34)。ステップS34によりポーズ手段、ポーズ工程を実現している。
【0094】
このポーズ中にスピンドルモータ2の回転速度を16xに上げる。また、前記のように設定されている定数にステップS1で求めた記録パワーを乗算してゾーンZ1における記録パワーを求め、この求めた大きさに記録パワーを設定する。これにより第2の記録パワー決定手段、第2の記録パワー決定工程を実現している。また、光ディスク1の回転がゾーンZ1の記録速度になるように整定する(ステップS35)。これにより整定手段、整定工程を実現している。ステップS5による光ディスク1の回転の整定が完了し(スピンドルモータ2の回転速度を検出することなどで、完了を判断できる)、ゾーンZ1における記録パワーの設定が終わったら(ステップS36のY)、ゾーンZ1におけるデータ記録を、図8を参照して前記したようにリスタートし(ステップS37)、データ記録を行う(ステップS38)。ステップS37によりリスタート手段、リスタート工程を実現している。
【0095】
同様に光ディスク1上の時間や半径などから、ゾーンZ1の終端までデータ記録を行ったと判断したときは(ステップS39のY)、図7を参照して前記したように、データ記録についてポーズを行う(ステップS40)。ステップS40によりポーズ手段、ポーズ工程を実現している。このポーズ中にスピンドルモータ2の回転速度を20xに上げる。また、前記のように設定されている定数にステップS1で求めた記録パワーを乗算してゾーンZ2における記録パワーを求め、この求めた大きさに記録パワーを設定する。また、光ディスク1の回転がゾーンZ1の記録速度になるように整定する(ステップS41)。これにより第2の記録パワー決定手段、第2の記録パワー決定工程、整定手段、整定工程を実現している。ステップS40による光ディスク1の回転の整定が完了し、ゾーンZ2における記録パワーの設定が終わったら(ステップS42のY)、ゾーンZ2におけるデータ記録を、図8を参照して前記したようにリスタートする(ステップS43)。ステップS43によりリスタート手段、リスタート工程を実現している。ゾーンZ2の終端までデータ記録を行ったと判断したときは(ステップS45のY)、データ記録の終了処理を行う(ステップS46)。
【0096】
なお、リードイン(Lead In)やリードアウト(Lead Out)と呼ばれるディスク情報を光ディスク1に記録するときは、それぞれのゾーンの記録速度(リードインは12x、リードアウトは16x)で記録する。
【0097】
[発明の実施の形態2]
この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態2として説明する。
【0098】
以下の説明で、発明の実施の形態1と同様の回路要素などについては、発明の実施の形態1と同一符号を用い、詳細な説明は省略する。
【0099】
この発明の実施の形態2が発明の実施の形態1と相違する点は、フォーマットがTAO(Track at once)またはSAO(Session at once)記録、すなわち、1つのトラックまたはセッションの記録を1回で終了するデータ記録を行い、この場合のトラックまたはセッションを一つのゾーンと考え、前記したZ−CLV方式のデータ記録を行なうことである。そのため、ROM18などには、TAOの場合は光ディスク1のトラックの境目を、SAOの場合は光ディスク1のセッションの境目をゾーンの境目として、ゾーンの位置について予め記憶されている。これによりゾーン記憶手段を実現している。そして、この記憶されているゾーンの位置を参照することにより、判定工程を実現している。
【0100】
図11がTAO、図12がSAOのゾーン構成例をそれぞれ示すものである。図11の例では、トラック1と2の境界がソーンの境界となっており、図12の例では、セッション1と2の境界がソーンの境界となっている。なお、図12において、L.I.はリードイン、L.O.はリードアウトである。
【0101】
光ディスク装置でデータ記録を行う際にCPU17が行う一連の処理を、図13のフローチャートを参照して説明する。以下では、トラック1と2の境界がソーンの境界となっている場合の例で説明する。光ディスク1を光ディスク装置にマウントしてデータの記録を開始すると、まず、ディスク最内周のゾーンであるトラック1のデータ記録時に許容される最大記録速度である初期速度でOPCを行い、トラック1にデータ記録する際の記録パワーを求める(ステップS51)。これにより第1の記録パワー決定手段、第1の記録パワー決定工程を実現している。そして、求めた記録パワーでトラック1にCLV方式でデータ記録を行う(ステップS52)。トラック1の終端までデータ記録を完了したことを、光ディスク1上の時間や半径などから判断したときは(ステップS53のY)、引き続きPMA(Progam Memory Area)にトラック1に対応したディスク情報を記録し(ステップS54)、図7を参照して前記したように、データ記録についてポーズを行う(ステップS55)。ステップS55によりポーズ手段、ポーズ工程を実現している。
【0102】
このポーズ中に次のスピンドルモータ2の回転速度を次のトラック2に対応した記録速度になるように整定する。また、発明の実施の形態1の場合と同様にして設定されている定数にステップS51で求めた記録パワーを乗算して、次のトラック2における記録パワーを求め、この求めた大きさに記録パワーを設定する(ステップS56)。これにより第2の記録パワー決定手段、第2の記録パワー決定工程、整定手段、整定工程を実現している。ステップS56による光ディスク1の回転の整定が完了し(スピンドルモータ2の回転速度を検出することなどで、完了を判断できる)、トラック2における記録パワーの設定が終わったら(ステップS57のY)、トラック2におけるデータ記録を、図8を参照して前記したようにリスタートする(ステップS58)。ステップS58によりリスタート手段、リスタート工程を実現している。
【0103】
そして、求めた記録パワーでトラック2にCLV方式でデータ記録を行う(ステップS59)。トラック2の終端までデータ記録を完了したことを、光ディスク1上の時間や半径などから判断したときは(ステップS60のY)、引き続きPMA(Progam Memory Area)にトラック2に対応したディスク情報を記録し(ステップS61)、ステップS55に戻って、トラック3,4,…Nについても、ステップS55〜S61の処理を繰り返す(ステップS62のN)。最後のトラックNまで記録が終了したときは(ステップS62のY)、トラック1の記録速度でリードインを記録し(ステップS63)、トラックNの記録速度でリードアウトを記録して(ステップS64)、処理を終了する。
【0104】
なお、TAOの場合、トラック記録後に内周部のPMAやリードインにディスク情報を記録するが、このときは前記のように最内周や最外周のトラックにおける記録速度で記録を行う。これは、データ記録をポーズ/リスタートする機能を有さない光ディスク装置でも有効である。
【0105】
[発明の実施の形態3]
この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態3として説明する。
【0106】
以下の説明で、発明の実施の形態1と同様の回路要素などについては、発明の実施の形態1と同一符号を用い、詳細な説明は省略する。
【0107】
この発明の実施の形態3が発明の実施の形態1と相違する点は、フォーマットにパケットライト(そのフォーマットは図14に示すとおりである)を用いて、1つのパケットの記録を1回で終了するデータ記録を行い、この場合にパケットのLinkセクタを常にゾーンの境目とすることでZ−CLV方式を実現することである。
【0108】
パケットライトでZ−CLV方式のデータ記録を行うときに、光ディスク装置の想定していたゾーンの境界がパケットデータの途中になると、そこでポーズ/リスタートをして記録速度を変更することは記録時間から効率的ではない。
【0109】
そこで、パケット長には制限があるので、まず光ディスク装置で想定するゾーンの境界にある程度(1パケット長程度)の幅を与えておき、データとしては意味をなさないLinkセクタをゾーンの境界とするようにする。
【0110】
Linkセクタをゾーンの境界とすることによって、データ記録時間も短縮できる。また、発明の実施の形態1で図5の回路図などを参照して説明したデータ記録のポーズ/リスタートを精緻に行う機能を有しなくても、Z−CLV記録を実現することができる。
【0111】
[発明の実施の形態4]
以下の説明で、発明の実施の形態1と同様の回路要素などについては、発明の実施の形態1と同一符号を用い、詳細な説明は省略する。
【0112】
この発明の実施の形態4が発明の実施の形態1と相違する点は、まず、Z−CLV方式に代えて、図2(d)に示すP−CAV(Partial CAV)方式を用いる点である。すなわち、光ディスク1の内側からCAV(Constant Angular Velocity:回転数一定)方式でデータ記録を開始し、ある時点からCLV方式に切り換える方式である。
【0113】
図2(b)に示す従来のCAV方式は、一定回転数でデータ記録を行う方式であり、最も平均記録速度が速い記録方法である。このCAV方式は記録に必要なレーザーパワーが連続的に変化するため、その制御が難しくなること、記録信号周波数が光ディスク1内部で連続的に変化するために、記録パルスの生成が複雑となることなど多くの課題があり、未だ一般的には使用されていない。しかし、前記のとおり、この手段が最高速のデータ記録手段であるため、これらの課題が達成されると、今後使用が拡大することが予想される。
【0114】
しかし、仮にCAV記録機能を有する光ディスク装置であっても、ホストコンピュータからの記録データの転送がデータ記録に間に合わないと、バッファアンダーラン(Buffer Under Run)による記録エラーが発生する。また、データ記録中に外部から衝撃や振動が加わり、トラッキングサーボやフォーカスサーボがデータ記録中に外れるサーボエラーの場合や、光ディスク1のATIPが読めなくなる(ATIPエラー率が大きくなる)場合や、光ピックアップ5のレーザダイオードの温度が上昇し、データ記録品質が悪化することなどによっても、記録エラーは発生する。
【0115】
バッファアンダーランなどの記録エラーを生じる事由は、発明の実施の形態1において図7を参照して説明したようなデータ記録のポーズを行うことで回避できるが、CAV方式でデータ記録を行うと、データ記録が光ディスクの外周に進むほど記録速度が上がるため、一旦データ記録にポーズが発生すると、以後、幾度もポーズが発生する可能性が高い。
【0116】
そこで、バッファアンダーランなどの記録エラーを回避するためのポーズ動作が所定回数発生したら、ポーズ状態からリスタートする際にCAV方式からCLV方式に記録モードを変更する。このときのCLV方式の記録速度はポーズ直前、または、それより一段階落とした速度にすることで、以後、ポーズの発生する可能性を抑えることができ、最速の記録速度を実現することができる。
【0117】
図15は、このP−CAV方式を用いた光ディスク装置でデータ記録を行う際にCPU17が行う一連の処理を示すフローチャートである。以下の例では、記録エラーを生じる事由としてバッファアンダーランの例で説明する。
【0118】
図15に示すように、光ディスク1を光ディスク装置にマウントしてデータの記録を開始すると、まず、記録速度を8xの初期速度にしてOPCを行い、データ記録する際の記録パワーの初期値を求める(ステップS71)。これにより、第1の記録パワー決定手段、第1の記録パワー決定工程を実現している。そして、求めた記録パワーの初期値で記録速度を8xの初期速度として記録密度一定で、光ディスク1に周知のCAV方式でデータ記録を開始する(ステップS72)。これにより第1の制御手段、第1の記録工程を実現している。その場合の、記録速度、記録パワーの制御は、周知のCAV方式と同様に行う。データ記録中にバッファRAM10の残存データのデータ量が所定値を下回ると(ステップS73のY)、図7を参照して前記した手段でポーズを行う(ステップS74)。ステップS73の判断により検出手段、検出工程を実現し、ステップS74でポーズ手段、ポーズ工程を実現している。
【0119】
このポーズを行ったときは、ポーズを行う直前の記録速度と同じまたはそれより小さい記録速度に設定するように、スピンドルモータ2の回転を整定する。また、その記録速度に応じた定数(図9を参照して前記した手段と同様に製造工程で予め求めたもの)を初期速度8xのときの記録パワーの初期値に乗算して求めた値になるように、記録パワーを設定する(ステップS75)。これにより、第2の記録パワー決定手段、第2の記録パワー決定工程を実現している。例えば、8xでデータ記録を開始し、約13x相当のデータ記録時にバッファアンダーランを回避するためにポーズが発生したとする。この場合は、記録速度を例えば12xに下げる。
【0120】
そして、このようなスピンドルモータ2の回転を整定や記録パワーの設定が終了したときは(ステップS76のY)、図8を参照して前記した手段でリスタートを行い(ステップS77)、以後、ステップS75で設定した記録速度、記録パワーでCLV方式のデータ記録を行う(ステップS78)。このときの記録密度はステップS72のCAV方式の場合と同一にする。ステップS77,S78により第2の制御手段、第2の記録工程を実現している。そして、データ記録が完了したときは(ステップS79のY)、データ記録の終了処理を行う(ステップS80)。
【0121】
なお、バッファRAM10の残存データのデータ量が所定値を下回ったら、図7を参照して前記した手段でポーズを行い、バッファRAM10の残存データのデータ量が所定量以上に回復したら、ポーズ前と同様条件のCAV方式でのデータ記録をリスタートするという処理を、所定回数繰り返した後に、初めて前記ステップS78の処理を行うようにしてもよい。この場合のポーズ後リスタートまでの処理により、リスタート手段、リスタート工程を実現している。
【0122】
[発明の実施の形態5]
別の発明の実施の形態を、発明の実施の形態5として説明する。
【0123】
図16は、この発明の実施の形態5であるパーソナルコンピュータ(PC)71であり、この発明の情報処理装置を実施するものである。図16に示すように、このPC71には、発明の実施の形態1〜4のいずれかの一に記載の光ディスク装置72が設けられていて、この光ディスク装置72により光ディスク1へのデータの記録を行なうことができる。
【0124】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、CAV方式によるデータ記録が光ディスクの外周側に進んでバッファアンダーランなどの記録エラーを生じる事由が発生しても、従来のように頻繁なポーズ/リスタートを発生させずに、ポーズ直前の記録速度以下でCLV方式のデータ記録に切り換えることで、平均記録速度を向上させることができる。
【0131】
請求項2に記載の発明は、請求項7に記載の光ディスク装置において、バッファアンダーランなどの記録エラーを生じる事由によりポーズとCAV方式でのリスタートとが所定の複数回発生して初めて、ポーズ直前の記録速度以下でCLV方式のデータ記録に切り換えることで、平均記録速度を向上させることができる。
【0132】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の光ディスク装置において、CAV方式とCLV方式のデータ記録の境界部でインターリーブとデータ列の連続性を正確に保つことができ、安定したデータ記録品質が達成できる。
【0133】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れかの一に記載の光ディスク装置において、記録速度以外の光ディスク装置や光ディスクの設計上の条件などによっても記録パワーが変動することに対応した定数を予め用意しておくことで、CAV方式のデータ記録部分もCLV方式のデータ記録部分も、データ記録後のデータ再生を安定して行うことができる。
【0134】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる
【0141】
請求項6に記載の発明は、CAV方式によるデータ記録が光ディスクの外周側に進んでバッファアンダーランなどの記録エラーを生じる事由が発生しても、従来のように頻繁なポーズ/リスタートを発生させずに、ポーズ直前の記録速度以下でCLV方式のデータ記録に切り換えることで、平均記録速度を向上させることができる。
【0142】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の光ディスク記録方法において、バッファアンダーランなどの記録エラーを生じる事由によりポーズとCAV方式でのリスタートとが所定の複数回発生して初めて、ポーズ直前の記録速度以下でCLV方式のデータ記録に切り換えることで、平均記録速度を向上させることができる。
【0143】
請求項8に記載の発明は、請求項6または7に記載の光ディスク記録方法において、CAV方式とCLV方式のデータ記録の境界部でインターリーブとデータ列の連続性を正確に保つことができ、安定したデータ記録品質が達成できる。
【0144】
請求項9に記載の発明は、請求項6〜8の何れかの一に記載の光ディスク記録方法において、記録速度以外の光ディスク装置や光ディスクの設計上の条件などによっても記録パワーが変動することに対応した定数を予め用意しておくことで、CAV方式のデータ記録部分もCLV方式のデータ記録部分も、データ記録後のデータ再生を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1の光ディスク装置の電気的な接続を示すブロック図である。
【図2】各方式の光ディスクのフォーマットを比較して説明する説明図である。
【図3】この発明の実施の形態1における光ディスクのフォーマットを説明する平面図である。
【図4】前記光ディスク装置のポーズ、リスタート機能を実現する回路例のブロック図である。
【図5】前記光ディスク装置のタイミング検出回路のブロック図である。
【図6】前記タイミング検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図7】前記ポーズ処理を説明するフローチャートである。
【図8】前記リスタート処理を説明するフローチャートである。
【図9】前記光ディスク装置で用いる定数を求める定数推定処理を説明するフローチャートである。
【図10】前記光ディスク装置のデータ記録処理を説明するフローチャートである。
【図11】この発明の実施の形態2の光ディスク装置で用いる光ディスクのフォーマットを説明する説明図である。
【図12】同説明図である。
【図13】前記光ディスク装置のデータ記録処理を説明するフローチャートである。
【図14】この発明の実施の形態3の光ディスク装置で用いる光ディスクのフォーマットを説明する説明図である。
【図15】この発明の実施の形態4の光ディスク装置のデータ記録処理を説明するフローチャートである。
【図16】この発明の実施の形態5である情報処理装置の斜視図である。
【符号の説明】
1 光ディスク
18 ゾーン記憶手段
21 タイミング手段
Claims (9)
- 追記型または書換え可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク装置において、
本装置を制御して前記データ記録をCAV方式により一定の記録密度で行う第1の制御手段と、
記録エラーを生じる事由の発生を検出する検出手段と、
この検出があったときは前記データ記録をポーズするポーズ手段と、
このポーズが発生したときは、本装置を制御して前記データ記録をCLV方式により前記CAV方式のデータ記録と等しい記録密度でリスタートし、このときの記録速度は前記ポーズ直前の記録速度以下にする第2の制御手段と、
を備えていることを特徴とする光ディスク装置。 - 前記ポーズが発生したときは、前記記録エラーを生じる事由が解消されたときに前記データ記録を前記CAV方式でリスタートするリスタート手段を備え、前記第2の制御手段は、前記CLV方式でのリスタートを前記ポーズが所定の複数回発生したときに初めて行うものであることを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。
- 前記ポーズ直前に前記光ディスクに記録したデータを読み出すことで得られるフレームシンククロックをカウントすることで前記リスタートのタイミングをとるタイミング手段を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の光ディスク装置。
- 前記CAV方式のデータ記録を行う際の初期の記録速度で前記光ディスク上の試し書きエリアを使用して前記最初のゾーンでの前記記録パワーを求める第1の記録パワー決定手段と、
この求めた記録パワーに前記CLV方式で記録速度に応じて予め設定されている定数を乗算することで前記CLV方式でデータ記録を行う際の前記記録パワーを求める第2の記録パワー決定手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1〜3の何れかの一に記載の光ディスク装置。 - 請求項1〜4の何れかの一に記載の光ディスク装置を備え、この光ディスク装置により前記追記型光ディスクへのデータの記録を行なうことができることを特徴とする情報処理装置。
- 追記型または書換え可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク記録方法において、
本装置を制御して前記データ記録をCAV方式により一定の記録密度で行う第1の記録工程と、
記録エラーを生じる事由の発生を検出する検出工程と、
この検出があったときは前記データ記録をポーズするポーズ工程と、
このポーズが発生したときは、前記データ記録をCLV方式により前記CAV方式のデータ記録と等しい記録密度でリスタートし、このときの記録速度は前記ポーズ直前の記録速度または当該記録速度より低いものにする第2の記録工程と
を含んでなることを特徴とする光ディスク記録方法。 - 前記ポーズが発生したときは、前記記録エラーを生じる事由が解消されたときに前記データ記録を前記CAV方式でリスタートするリスタート工程を含んでなり、
前記第2の記録工程は、前記CLV方式でのリスタートを前記ポーズが所定の複数回発生したときに初めて行うものであることを特徴とする請求項6に記載の光ディスク装置。 - 前記第2の記録工程は、前記ポーズ直前に前記光ディスクに記録したデータを読み出すことで得られるフレームシンククロックをカウントすることで前記リスタートのタイミングをとることを特徴とする請求項6または7に記載の光ディスク記録方法。
- 前記CAV方式のデータ記録を行う際の初期の記録速度で前記光ディスク上の試し書きエリアを使用して前記最初のゾーンでの前記記録パワーを求める第1の記 録パワー決定工程と、
この求めた記録パワーに前記CLV方式で記録速度に応じて予め設定されている定数を乗算することで前記CLV方式でデータ記録を行う際の前記記録パワーを求める第2の記録パワー決定工程と、を含んでなることを特徴とする請求項6〜8の何れかの一に記載の光ディスク記録方法。
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