JP4341677B2 - 光学記録媒体の再生又は記録方法 - Google Patents

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Description

本発明は、一般には光学記録媒体を再生又は記録するための方法に関する。さらに具体的には、本発明は光学記録媒体上の異常領域を解析する方法、及びこうした方法を使用して光学記録媒体から読み取る及び/又はそこに書き込むための装置に関する。
日、光学記録媒体の複数のフォーマットを市場で見ることができる。これらのフォーマットは、例えば、CD(コンパクトディスク)、CD−R(W)(追記型/書き換え型コンパクトディスク)、DVD−ROM(読み出し専用デジタル多用途ディスク)、DVD−R(W)(デジタル多用途ディスク−追記型/書き換え型)、DVD+R(W)(デジタル多用途ディスク+追記型/書き換え型)、又はBD(ブルーレイディスク)を含む。これらの一般に利用できるフォーマットに加え、多くの独自仕様のフォーマットが存在し、それらはゲームディスク又は専門アプリケーションに使用される。
学記録媒体製造する過程において、異常領域が光学記録媒体上に発生する可能性があるこのような異常な光学記録媒体は、通常品質管理を通過しないが、これらの媒体が市場に入ることは、どのみち排除することができない。さらに、未使用の記録用高密度光学記録媒体は、記録領域全体にわたり必要な規格を常に満足させるわけではない。従って、これらの媒体は、記録できない又は再生できない領域を含む。また、ユーザーは記録媒体を取り扱うときにスクラッチを引き起こすことがあり、未使用の光学記録媒体にデータを記録するときに間違いを犯すことがある。例えば、ユーザーはDVDにCDフォーマットでデータを記録する、又は記録のために間違ったビットレートを使用することがある。これにより、光学記録媒体から読み取る及び/又はそこに書き込むための装置により再生できない光学記録媒体上の領域がもたらされる。
以下、光学記録媒体の標準規格に合致しないその光学記録媒体のすべての領域、必ずしもそれらが全く再生できないという意味では「異常ではないが、「異常領域」と呼。異常領域の例が図1に示されている。光学記録媒体1は複数のトラックを含み、そこにデータがピット2の形状で保存される。2つのデータ領域AとCの間に異常領域B、例えば鏡面領域が存在する。光学記録媒体から読み取る及び/又はそこに書き込むための装置、特定の光学記録媒体上でこうした領域に出合った場合、記録媒体の再生又は記録を停止する可能性が高い。
本発明の目的は、上述した課題を克服する光学記録媒体の再生又は記録方法を提案することである。
この目的は、異常領域を検出するステップと、異常領域の型を決定するステップと、異常領域の長さを測定するステップとを含み、異常領域の型を決定するステップが、異常領域全体にわたり速度制御されたジャンプを行い速度制御されたジャンプの間に、異常領域の型に関する情報を得ることを含む光学記録媒体上の異常領域を解析する方法により達成される。光学記録媒体から読み取る及び/又はそこに書き込むための装置に挿入された光学記録媒体の再生又は記録前に、その装置は光学記録媒体上の異常領域の位置及び長さを決定する。異常領域の位置が決定されると、この領域の型を決定するピックアップユニットにより、速度制御されたジャンプが異常領域全体にわたり行われる。その後得られた情報は、例えば再生又は記録の間に読み取り及び/又は記録用ピックアップが不意に異常領域に出合ったことを回避するために使用される。これにより、装置の動作がさらに信頼性のあるものとなる。ここで異常領域の長さとは、トラック方向に対して基本的に垂直方向である、領域の半径方向の広がりとして理解されたい。もちろん、領域の長さは円周方向の広がりとして、つまりトラック方向にも同様に規定される。これにより、異常領域の開始位置及び終了位置のさらに正確な決定がもたらされる。
好ましくは、異常領域の型を決定する工程は、得られた情報に基づき異常領域第1のグループの型であるか第2のグループの型であるかを識別することを含む。最初に、異常領域は第2のグループの型の判定比較して短時間しかかからない第1のグループの型に属すると推測される。異常領域が第1のグループの型の1つに属する場合、対応する検出器信号が出力され、それにより領域の型を直接的に決定することが可能となる。検出器信号が出力されない場合、その異常領域は第2のグループの型に属するという結論が出される。異常領域の型は、第1のグループの型に属する溝領域、鏡面領域及びきず領域、並びに第2のグループの型に属する誤ビットレート領域及び誤構造領域のうちの少なくとも1つを含む。
好ましくは、速度制御されたジャンプの間に異常領域の型に関する情報を得るステップは、光学記録媒体から得られるデータ信号及び/又はトラック横断信号を判定することを含む。例えば、ジャンプの間に得られるデータ信号HFは、ボトム−トップ検出器を使用して解析される。HFパターンは、異常領域を横断するときにいくつかの領域の型にして変化し、一方他の領域の型にしては、HFパターンは記録媒体の通常のHFパターンにむしろ似ている。従って、ボトム−トップ検出器を使用してHF信号を調べることにより、領域の型が決定される。さらに、信号変化は、領域の長さに対する信頼できる指標である。また、トラック横断信号の消滅も、異常領域の型に対する指標である。
異常領域の長さの測定は、好ましくは異常領域全体をジャンプするのに必要な時間を測定すること、又は異常領域全体をジャンプする間の位相ロックループにより発せられるパルスの数を計数することにより行われ、位相ロックループは、ジャンピングステップで異常領域に到達する前に得られるトラック横断信号を複製する。異常領域全体のジャンプは速度制御されているので、ジャンプに必要な時間の測定により、領域の長さの計算が可能となる。代替案として、横断したトラック数計数される。しかし、異常領域を横断する間、トラック横断信号は利用できない。従って、トラック横断信号は実際上のトラック横断を表すPLLの出力パルスに置き換えられる。これらのパルスは全領域にわたり計数されるので、領域の長さが計算できる。
好ましくは、本方法は異常領域の始まりにジャンプバックするステップと、異常領域に保存されたデータを読み取るステップと、異常領域の型を決定するためのデータを判定するというステップとをさらに含む。上述のように、速度制御されたジャンプの間に検出器信号が出力されない場合、異常領域は第2のグループの型に属すると結論付けられる。グループの型から領域の特定の型を決定するためには、通過トラックを模倣する領域を単純に横断することでは、この場合には十分ではない。その代わり、その領域に保存されるデータも解析される必要がある。これらのデータは、好ましくはデータに含まれる同期信号を判定することにより、又は異常領域のデータ周波数を判定することにより判定される。同期信号は、各データパケットの一部であり同期検出器により検出される。異なる同期を区別するために、複数の同期検出器又は種々の同期検出器が好ましくは用いられる。データ周波数における変化は、データが異常領域に保存され異なるビットレートで保存されることを示している。
好ましくは、異常領域の長さを測定するステップは、異常領域の誤同期の数を計数することを含む。カウンタは、第1の誤同期信号が検出されると直ちに起動される。そのカウンタは、誤同期信号が存在しなくなると直ちに計数を停止する。誤同期の数により、誤構造領域の長さを計算することが可能となる。
本発明の1つの側面によると、異常領域の位置、長さ及び/又は型は光学記録媒体上に保存される。これは、光学記録媒体が光学記録媒体から読み取る及び/又はそこに書き込むための装置に挿入される場合、これらの領域が再び解析される必要がないという利点を有する。もちろん、再び領域を解析することにより保存された情報が正しいかどうかを調べることは十分に可能である。
好ましくは、光学記録媒体から読み取る及び/又はそこに書き込むための装置は、光学記録媒体上の異常領域を解析するために本発明による方法を実行する又は本発明による方法を実行する装置を含む。
本発明のよりよい理解のために、例示的な実施形態が図面を参照し以下の記述で明確にされている。本発明はこの例示的な実施形態に限定されず具体的な特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく便宜上組み合わされる及び/又は改良されることを理解されたい。
基本的に5つの型の異常領域が存在する。それぞれがそのサイズ及び型を決定するためには独自の方法を必要とする。
1.溝領域(異常領域は溝である)
2.鏡面領域(異常領域は鏡面である)
3.きず領域(異常領域はきず、例えば黒色点トラックである)
4.誤ビットレート領域(異常領域のビットレートは、規定のビットレートとは異なる)
5.誤構造領域(異常領域ではデータが誤構造保存される、例えば、パケットアセンブリ及び同期信号に関するCDのような情報がDVDに保存される)
領域の型は、4象限光検出ユニットにより生成されるデータ信号HFを解析することにより又は同期信号を用いて識別される。領域の長さを計算するために種々の技術が使用される。領域の型に応じて、測定は位相ロックループ(PLL)を使用し、同期信号を調査し、又はタイム・ユニットを測定して行われる。もちろん、別の方法もまた使用できる。得られた情報は、その装置の記録媒体ドライブの更なる情報処理のために使用されるか、又はその装置のホストに直接渡される。
図2は、光学記録媒体から得られたデータ信号HFの挙動が、異常領域の異なる型1から型5にして示されている。領域の型1から型3にするHFパターンは、異常領域を横断するときに変化すること見てとれる。従って、ボトム−トップ検出器を使用してHF信号を調べることにより、領域の型決定できる。さらに、信号変化は領域の長さにする信頼できる指標である。しかし型4及び型5の異常領域にしては、HFパターンはむしろ記録媒体の通常のHFパターンに似ている。従って、その領域の型及びサイズを決定するためには、異なる技術が使用される。
図3は、光学記録媒体上の異常領域の型及び長さを決定するための方法が示されている。光学記録媒体光学記録媒体から読み取る及び/又はそこに書き込むための装置に挿入された後にこの光学記録媒体の型に関する情報を得るため及びその他の関連するデータを得るために、この光学記録媒体が解析される(ステップ20)。これは、例えば目次(TOC)を読み取ることにより行われる。次のステップ21では、異常領域の場所が、例えばピックアップユニットを用いて光学記録媒体を素早く走査することにより、又は他の適切な手段により決定される。光学記録媒体上の既知の異常領域の場所を保存することも同様に可能である。この場合解析ステップ0は、光学記録媒体保存された異常領域の場所を読み取ることを含む。好ましくは、既知の異常領域もまた、それらの型及び場所と長さが再び調べられる。
一度、異常領域の場所が決定されると、この領域の型及び長さを決定するピックアップユニットにより、速度制御されたジャンプがトラックに対して基本的に垂直方向に第1の異常領域全体にわたり行われる(ステップ22)。最初に異常領域はきず領域、鏡面領域又は溝領域であると推測される。その理由は、これらの型の領域であるという判定は、誤構造領域又は誤ビットレート領域の判定と比較して短時間しかかからないからである。異常領域がそれら3つの型のうちの1つに属する場合、対応する検出器信号が出力される。この目的のために、データ信号HFは、例えばボトム−トップ検出器を使用して解析される。領域の型の決定ステップ23後、長さが計算される(ステップ24)。この計算の詳細な記述は図4及び図5に関連してに与えられる。得られた領域の型及び長さは装置のホストに送られ(ステップ25)、この処理は次の領域で継続される(ステップ26
検出器信号が得られない場合、つまり、異常領域が溝領域でも、鏡面領域でも、きず領域でもない場合、誤構造領域又は誤ビットレート領域が存在することが推測される。その領域の型も長さも、きず領域、鏡面領域又は溝領域に適用された方法では決定できないので、異なる方法が使用される。ピックアップユニットが、その領域の開始アドレスにジャンプバックし、全領域を読み取る(ステップ30)。その後データパケットに配置された同期信号から得られる情報が解釈され領域の型決定できる(ステップ31)。さらに、同期信号により領域の長さ計算できる(ステップ32)。この計算の詳細な記述は、図6に関連してに与えられる。またこの場合得られた領域の型及び長さは装置のホストに送られ(ステップ33)、この処理は次の領域で継続される(ステップ34
異なる型のきずに出合ったため又は異常であると推定される領域が異常ではない即ち記録媒体に保存された情報が間違っていたために、領域の型が決定できない場合(ステップ31、対応するエラーメッセージがさらなる処理のためにホストに送られる(ステップ35
きず領域、鏡面領域又は溝領域の場合に異常領域の長さを決定するための種々の方法が図4に表されている。これらの方法は、一定のトラック横断速度及び一定のトラックピッチにおいて、異常領域の長さがトラックピッチに比例するという原則に基づいている。
S2=n・S1 n∈N (1)
ここで、S1=トラックピッチ(m)=定数
S2=領域の長さ
である。
好ましくは領域の長さはさらなる情報処理に使用されるので、メートルで又は「トラック横断に相当する数」なる単位で決定される。
S2=T2/T1=T2・v/S1 (2)
ここで、S2=領域の長さ〔トラック横断相当数〕
T2=領域横断の時間周期
T1=単一のトラック横断の時間周期
v=速度〔m/s〕=定数
である。
以上のように、式を解くためには、領域横断に必要な時間T2が決定されねばならない。本目的にする第1の方法、つまり時間測定方法が、図4a)に示されている。異常領域の検出(ステップ240の後、ピックアップが異常領域直前の開始位置P0にジャンプする(ステップ241)。その後、速度制御されたジャンプが開始される(ステップ242。P0と領域の始まりとの間の距離は、速度制御されたピックアップジャンプを一定速度vに安定させることが可能な程度に十分に長く選択される。従って、そのジャンプは安定化時間、一連のトラック横断及び異常領域全体にわたるものである。鏡面、溝及びきずにする3つの検出器、領域の型を決定するために用いられる。上記式(2)を解くためには、2つの因数、つまり単一トラック横断の時間周期T1及び領域横断の時間周期T2が測定されることが必要である。
T1及びT2を決定するために使用される信号が図5に示されている。信号Aはデータ信号HFであり、信号Bはトラック横断信号TCであり、信号Cはデジタル化されたトラック横断信号であり、信号Dは検出器出力信号であり、信号Eはトラック横断PLLの出力であり、信号Fはカウンタに対する入力信号である。T1及びT2はデジタル化されたトラック横断信号C及び検出器出力信号Dを使用して得られる。異常領域の直前で、安定したジャンプ速度が達成されるとき、単一トラック横断の時間周期T1がカウンタを使用して決定される(ステップ243)ポイントP1において、一度、異常領域に到達すると、トラック横断信号Bはもはや利用できない。その代わり、検出器信号Dが溝領域、鏡面領域又はきず領域を示して出力される。検出器信号Dは更なるカウンタを起動し、そのカウンタは異常領域の終わりP2において検出器出力信号Dが低レベルとなるまで計数を続け、時間T2を測定す(ステップ244)。時間周期T1及びT2の両方が決定されたとき、トラック横断相当数による異常領域の長さが式(2)から得られる(ステップ245
他の方法として、位相ロックループ(PLL)方法が図4b)に示されている。時間測定方法と同様、PLL方法もまた単一トラック横断の時間周期T1を測定するために速度制御されたピックアップジャンプを使用する。異常領域の検出(ステップ320の後、ピックアップが異常領域直前の開始位置P0へジャンプす(ステップ321)。その後速度制御されたジャンプが開始される(ステップ322。しかし、異常領域を横断する間時間周期T2を測定する代わりに、PLLは異常領域の始まりに到達する前にトラック横断信号B又はデジタル化されたトラック横断信号Cにロックされる。PLLは、トラック横断信号Eを供給するここでも3つの検出器が領域の型を示すために用いられる。溝検出器、鏡面検出器又はきず検出器が、異常領域の始まりを信号で伝える。異常領域を横断するとき、トラック横断信号Bは利用できない。従って、トラック横断信号は、架空のトラック横断を表す連続するPLL出力パルスEに置き換えられる。PLL出力パルスEは、カウンタにする入力信号Fとして使用され、そのカウンタはゼロへのリセット(ステップ323の後、領域を横断する間にPLL周期数を合計する(ステップ324。異常領域の横断後、PLLは再びトラック横断信号Bにロックされる。異常領域の横断の間に計数されたPLL周期数は、実質上のトラック横断数に相当し、それにより領域の長さを計算すること(ステップ325が可能となる。
図6は、上記のトラック横断PLLを実現するのに必要なハードウェアの実施及び信号成分が概略的に表されている。関連する波形が図5に示されている。アナログトラック横断信号Bは、スライサ3によりデジタル波形Cに変換され位相比較器4の第1の入力(入力1)に入力される。スイッチ5、ループフィルタ6及び電圧制御発振器(VCO)7が位相ロックループ(PLL)の機能を完成させる。VCOの出力と位相比較器4の第2の入力(入力2)との接続によりPLLループが閉じている。トラック横断信号Bが利用できる場合(P0からP1)、スイッチ5が閉成され、VCO7の出力信号は入力信号(例えば信号B及びC)と同期するように制御される。黒色点又は鏡面区域が検出されるとき、検出器信号Dが変化しスイッチ5成される。従って、ループフィルタ6の出力が最終電圧を保持しVCO7に瞬間的な周波数維持させる。その域(P1からP2)の全期間にわたり、欠落したパルスがPLLによって置換される。換されたパルスがANDゲート8を介してカウンタ9に導かれ、カウンタはポイントP1で計数を開始しポイントP2で計数終了する。終了した時点では、カウンタ9の中身は異常域の長さを表している。マイクロ・コントローラ10は、P1でカウンタ9をリセットし、P2で又はその後にカウンタの中身を読み取り更なる処理のためにこの情報を出力する。
前述のように、異常領域の長さを決定する上記方法は誤構造の異常領域及び誤ビットレートの異常領域には、適用できない。従って、誤構造領域又は誤ビットレート領域判定る必要があるとき、ピックアップは通過するトラックをシミュレートする領域を単純に横断するだけではなく、データ転送を同期するのに使用される同期信号に特別の注意を払ってデータ読み取る。これらの同期信号は、各データパケットの一部であり同期検出器により検出される。異なる同期を差別化するために、複数の同期検出器又は種々の同期検出器が好ましくは用いられる。
誤ビットレート領域及び誤構造領域におけるPLL信号及び同期信号の挙動が図7に示されている。同図より、両方の型の異常領域の信号判定処理を説明することが可能である。信号Aはデータ信号HFを示し、信号BはビットクロックPLLのPLL信号、つまり、HF信号からビットクロックを生成するPLLのPLL信号であり、信号Cは誤構造領域で遭遇した構造の型にする同期信号であり信号Dは正しい構造であると推測して再生される同期信号である。誤構造領域の場合、誤構造用の同期検出器は誤同期を検出する。カウンタは、第1の誤同期信号が検出されると、直ちに起動される。そのカウンタは、誤同期信号が欠落すると直ちに停止する。誤同期の数により、誤構造領域の長さを計算することが可能となる。
誤ビットレート特別領域は、記録媒体上の通常データ構造と同様のHFパターンを生成する。同期信号もまた同様である。従って、データ周波数が調べられる。きず領域、鏡面領域及び溝領域にする領域長さ計算に適用されるPLLを評価することにより、信号Dで示されるように、PLLの周波数ジャンプが誤ビットレート領域に入るび離れる際に通知される。誤ビットレート領域内では、ビットレートが変化するので、データパケット伝送速度もまた変化する。従って、データパケット内に位置し、正しいビットレート動作に比較して異なる数の同期信号が伝送される。正しい同期信号は、異常領域チェック処理の間観察される。正しい同期信号が欠落すると直ちに即ち異常領域に遭遇すると直ちに、カウンタは、同期欠落後の同期信号数の計数を開始する。さらに、PLLは周波数ジャンプにして調べられる。異常領域の終端において、スキップされた同期信号の数が分かるので、領域の長さを計算することができる。
光学記録媒体上の異常領域を示している。 異なる型の異常領域に対するデータ信号の挙動を表している。 光学記録媒体上の異常領域の型と長さを決定する方法を示している。 異常領域の長さを測定するための異なる方法を表している。 鏡面領域を横断するときの異なる信号の特徴を示している。 トラック横断PLLを概略的に表している。 誤ビットレート領域又は誤構造領域を横断するときの異なる信号の特徴を示している。
符号の説明
1 光学記録媒体
2 ピット
3 スライサ
4 位相比較器
5 スイッチ
6 ループフィルタ
7 電圧制御発振器
8 ANDゲート
9 カウンタ
10 マイクロ・コントローラ
20 解析ステップ
21 異常領域の決定ステップ
22 速度制御されたジャンプステップ
23 領域の型の決定ステップ
24 領域の長さの計算ステップ
25 領域の型と長さをホストに送信するステップ
26 次の領域に継続するステップ
30 ジャンプバックステップ
31 領域の型決定ステップ
32 領域の長さの計算ステップ
33 領域の型と長さをホストに送信するステップ
34 次の領域に継続するステップ
35 エラーメッセージをホストに送るステップ
240 異常領域の検出ステップ
241 開始位置P0へのジャンプステップ
242 速度制御されたピックアップジャンプの開始ステップ
243 安定した速度の後のT1測定ステップ
244 T2の測定ステップ
245 領域の長さを得るステップ
320 異常領域の検出ステップ
321 開始位置へのジャンプステップ
322 速度制御されたピックアップジャンプの開始ステップ
323 カウンタのゼロへのリセットステップ
324 PLL周期数合計ステップ
325 領域の長さの計算ステップ

Claims (10)

  1. 光学記録媒体上の異常領域の位置を検出するステップと、
    前記位置を検出するステップに応答し、前記異常領域上をトラック方向と垂直方向にジャンプするステップと、
    該ジャンプの間に受け取った信号を調べるステップと、
    トラック方向と垂直方向である、前記異常領域の半径方向の広がりを決定するステップと、
    前記ジャンプの間に得られた前記受け取った信号から抽出可能な情報に基づいて、前記異常領域の型を決定するステップと
    を含むことを特徴とする光学記録媒体上の異常領域を解析する方法。
  2. 前記異常領域の型を決定する前記ステップが、該異常領域の異常が前記記録媒体の物理的な特性に起因している第1のグループの型であるか、該異常領域の異常が読み取りデータに起因している第2のグループの型であるかを、前記得られた情報に基づいて、識別するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記ジャンプの間に受け取った信号を調べる前記ステップが、前記光学記録媒体から得られる、データ信号及び/又はトラック横断信号を判定することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記異常領域の半径方向の広がりを決定する前記ステップが、前記異常領域上をジャンプするのに必要な時間を測定することと、前記異常領域上をジャンプするステップの間に、位相ロックループにより発せられるパルスの数を計数することとのうちの1つを含んでおり、前記位相ロックループが、前記ジャンプするステップにおいて前記異常領域に到達する前に得られるトラック横断信号を複製することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記異常領域の開始位置にジャンプバックするステップと、前記異常領域に保存されているデータを読み取るステップと、前記異常領域の型を決定するために前記データを判定するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記異常領域の型を決定するために前記データを判定する前記ステップが、前記データに含まれる同期信号を判定することと、前記異常領域のデータ周波数を判定することとのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 前記異常領域の半径方向の広がりを決定する前記ステップが、前記異常領域の誤同期の数を計数することを含むことを特徴とする請求項5又は6に記載の方法。
  8. 前記光学記録媒体上の異常領域の位置、半径方向の広がり及び/又は型を保存するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 請求項1からのいずれか1項に記載の方法を実行することを特徴とする光学記録媒体上の異常領域を解析する装置。
  10. 光学記録媒体上の異常領域を解析するために請求項1から8のいずれか1項に記載の方法を実行することを特徴とする光学記録媒体から読み取るための装置。
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