JP4413314B2 - 光ディスク記録装置および光ディスク記録方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、書き換え型光ディスク記録装置および書き換え型光ディスクにデータを記録する光ディスク記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
DVD−RAMフォーマットのディスクは各セクタが4個の物理IDからなるID部と、記録再生が可能な記録部によって構成されている。図12は、DVD−RAMフォーマットの一例を示す図である。記録部は半径方向に186チャネルクロックの周期で正弦的にウォブル(蛇行)し、プッシュプルトラッキングエラー信号にトラックがウォブルしている信号がウォブル信号として観測される。言い換えると、図2に示すように、広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号の記録部にウォブル信号が観測される。
【0003】
そのウォブル信号に狭帯域なバンドパスフィルターを通過させ2値化した信号と、VCOの発振周波数を186分周した信号とが位相比較され、位相誤差信号にローパスフィルターを通した信号をVCOの入力にすることによりPLLを構成し(以下、ウォブルPLL)位相同期させると、VCOの発振クロックは物理的なディスクのチャネルクロック周波数となる。そのVCOの発振クロックを記録の基準クロックに用いてデータを記録再生することにより、PLLの同期誤差は残るものの、ほぼ完全にセクタに同期したデータを記録することができる。
【0004】
水晶発振器やシンセサイザーなどの固定クロックを基準クロックとしてデータの記録再生を行う場合、データの記録再生が、固定クロックのずれ、スピンドルモータの回転むら、ディスクの偏心による線速度の変動などによる変動要因の影響をそのままうける。データを記録するときに上述した影響を受けると、ディスクに書き込まれたデータを正確に再生することができなくなる恐れがある。また、場合によっては、データを記録するときに上述した影響を受けると、物理IDにデータが上書きされて、物理IDに書き込まれていた情報を正しく読み出すことができなくなることもありえる。
【0005】
これに対しウォブルPLLのクロックを用いてデータの記録を行うと、スピンドルモータの回転むらや、偏心による線速度の変動に記録クロックも追従するので、変動要因をすべて吸収したデータが記録可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、逆にウォブルPLLのクロックがディスク上のウォブルに同期していない場合にはかえってウォブルクロックを基準にするのは危険で、データの再生ができなかったり、物理IDに上書きする場合もある。
【0007】
またディスクに欠陥があったり、ディスク上にごみがあり、光がほとんど反射しない場合にはトラッキングエラー信号も無信号となるが、無信号に対してはウォブルPLLも比較対象がないことになり、クロック自体の信頼性もなくなってしまう。
【0008】
本発明は、上記問題を鑑み、ウォブル信号の状態を判定し、ウォブル信号の状態が所定の条件を満たさない場合、データを光ディスクに記録することを中断または中止することにより、安定して光ディスクにデータを記録することができる光ディスク記録装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ディスク記録装置は、トラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とウォブルクロックのN(Nは有理数)分周を位相同期せしめ、前記ウォブルクロックに同期してデータを記録する光ディスク記録装置であって、前記トラックのウォブルに応じたウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、前記ウォブル信号が所定以上の振幅である場合に前記ウォブル信号を2値化したウォブル2値化信号を生成するウォブル2値化手段と、前記ウォブルクロックのN分周が前記ウォブル2値化信号に位相同期するように前記ウォブルクロックの周波数を制御するウォブルPLL手段と、前記ウォブル2値化信号が所定期間出力されない場合に前記ウォブル信号が欠落していると判定する欠落判定手段と、前記欠落判定手段の欠落判定に応じて前記ウォブルクロックを用いたデータの記録処理の可否を判定する使用判定手段と、前記使用判定手段の判定結果に応じて前記光ディスクにデータを記録する記録手段とを備え、そのことにより上記目的が達成される。
【0017】
前記使用判定手段は、前記欠落判定手段が欠落と判定したときに、前記記録手段に対して記録処理の中止・中断を指示してもよい。
【0019】
前記欠落判定手段が前記ウォブル信号が所定期間t1の間欠落していると判定すると、前記ウォブルPLL手段は、前記ウォブルクロックの周波数の制御をホールドし、前記欠落判定手段が前記ウォブル信号が所定期間t2の間欠落していると判定すると、前記使用判定手段は、前記ウォブルクロックを用いたデータの記録処理を不可としてもよい。また、所定期間t2は所定期間t1より長くてもよいし、所定期間t2は所定期間t1と同じであってもよい。
【0028】
本発明の光ディスク記録方法は、トラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とウォブルクロックのN(Nは有理数)分周を位相同期せしめ、前記ウォブルクロックに同期してデータを記録する光ディスク記録方法であって、前記トラックのウォブルに応じたウォブル信号を検出するウォブル信号検出工程と、前記ウォブル信号が所定以上の振幅である場合に前記ウォブル信号を2値化したウォブル2値化信号を生成するウォブル2値化工程と、前記ウォブルクロックのN分周が前記ウォブル2値化信号に位相同期するように前記ウォブルクロックの周波数を制御するウォブルPLL工程と、前記ウォブル2値化信号が所定期間出力されない場合に前記ウォブル信号が欠落していると判定する欠落判定工程と、前記欠落判定工程の欠落判定に応じて前記ウォブルクロックを用いたデータの記録処理の可否を判定する使用判定工程と、前記使用判定工程の判定結果に応じて前記光ディスクにデータを記録する記録工程とを備え、そのことにより上記目的が達成される。
【0031】
なお、上記中止・中断は、中止および中断のうちの一方を意味する。
【0032】
本発明では上記の課題を解決するために、プリピットにより形成されたID部と、データを記録再生するデータ部から成るセクタが複数個存在し、前記データ部のトラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とN分周(Nは自然数)を位相同期せしめた基準クロック(以下、ウォブルクロック)に同期したデータを記録再生する光ディスク記録再生装置において、物理IDの再生によって決定するセクタ周期と前記ウォブルクロックをカウントすることにより決定するセクタ周期の差が所定範囲内であれば前期ウォブルクロックを使用可能とし、所定範囲外であれば前期ウォブルクロックを使用不可としている。
【0033】
また、トラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とN(Nは自然数)分周を位相同期せしめた基準クロック(以下、ウォブルクロック)に同期したデータを記録再生する光ディスク記録再生装置において、前記ウォブルの信号が所定期間欠落すると前記ウォブルクロックを使用不可としている。
【0034】
また、トラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とN(Nは自然数)分周を位相同期せしめた基準クロック(以下、ウォブルクロック)に同期したデータを記録再生する光ディスク記録再生装置において、記録中に前記ウォブルの信号が所定期間欠落すると記録を中止または中断するようにしている。
【0035】
また、トラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とN(Nは自然数)分周を位相同期せしめた基準クロック(以下、ウォブルクロック)に同期したデータを記録再生する光ディスク記録再生装置において、前記ウォブルの信号が所定期間t1欠落するとウォブルクロックをホールドし、t2>t1なる所定期間t2欠落すると前記ウォブルクロックを使用不可としている。
【0036】
また、トラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とN(Nは自然数)分周を位相同期せしめた基準クロック(以下、ウォブルクロック)に同期したデータを記録再生する光ディスク記録再生装置であって、前記ウォブルの信号が所定期間t1欠落するとウォブルクロックをホールドし、記録中にt2>t1なる所定期間t2欠落すると記録を中止または中断するようにしている。
【0037】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
以下に、本発明の第1の実施形態について図面を用いて説明する。
【0038】
図1は、第1の実施形態における光ディスク記録再生装置100を示すブロック図である。
【0039】
光ディスク記録再生装置100は、光ディスク1におけるID部の検出タイミングに基づき第1の周期を検出し、ウォブルクロックに基づき第2の周期を検出し、第1の周期および第2の周期に基づき、ウォブルクロックの状態を判定するウォブル信号処理ブロック50を備えている。さらに、光ディスク記録再生装置100は、光ディスク1を回転させるスピンドルモータ2、光ヘッド3、演算回路4、サーボ制御回路5、再生信号処理回路6、記録パルス生成回路7、フォーマッタ8、RISC(Reduced Instruction Set Computer)処理部9、システムコントローラ10およびレーザ駆動回路16を備えていてもよい。
【0040】
また、ウォブル信号処理ブロック50はウォブルPLL(Phase Locked Loop)検出回路15を有しているが、ウォブル信号処理ブロック50は極性選択回路11、バンドパスフィルター12、ウォブル2値化回路13、およびウォブルPLL回路14を有していてもよい。
【0041】
以下に、光ディスク記録再生装置100の動作を図1〜図3を用いて説明する。図2および図3は、広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号A、ウォブル2値化信号B、ウォブルPLLクロックをN分周した信号C、アドレス位置検出パルスD、アドレス位置ウィンドウ信号E、およびウォブルPLLクロックFを示す図である。ここで、N分周のNとは、有理数である。
【0042】
スピンドルモータ2が光ディスク1を回転させながら、レーザ駆動回路16により光量が制御され光ヘッド3から出射されたレーザ光が光ディスク1に反射され、光ヘッド3のフォトディテクター(図示せず)が受け取った信号をヘッドアンプ(図示せず)がI−V変換(電流−電圧変換)し、I−V変換された出力信号を演算回路4が受け取り、その出力信号に基づき、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、アドレス再生信号、ウォブル再生信号、データ再生の広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号A、および全加算信号が生成される。
【0043】
演算回路4は、サーボ制御回路5にフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を出力し、再生信号処理回路6に広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号Aと全加算信号を出力し、ウォブル信号処理ブロックの極性選択回路11に広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号Aを出力する。
【0044】
サーボ制御回路5は、光スポット(図示せず)が光ディスク1の記録面上に集光するように、光ヘッド3に対してフォーカスサーボ制御を行う。さらに、サーボ制御回路5は、光スポットが光ディスク1のトラック(光ディスク1の記録面上の溝または溝間)を追従するようトラッキングサーボ制御を行う。ただし、トラッキングサーボ制御のゲインは、光ディスク1のトラックのウォブルの周波数よりも十分低く、トラッキングサーボ制御は、ウォブルには追従しないものとする。
【0045】
再生信号処理回路6ではフォーマッタ8により生成されたID部ゲートにより、ID部では広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号Aが選択され、記録部では全加算信号が選択される。フォーマッタ8により生成されたリードゲートがアクティブになることにより、再生信号処理回路6はアドレスおよびデータ各々に基づいて再生PLL制御により抽出されたクロックによる同期を行い、それらをディジタルデータとしてフォーマッタ8に出力する。
【0046】
なお、たとえば、DVD−RAMでは、ID部の再生はプッシュプル信号から行われ、データの再生は全加算信号から行われるため、同一再生回路を用いる場合、それぞれの信号を切り替える必要がある。その切り換えのために使用される信号が、ID部ゲートである。ID部ゲートは、アドレス区間でアクティブになる。たとえば、図2に示すID部では、ID部ゲートがハイレベルとなり、図2に示す記録部ではID部ゲートがローレベルになる。
【0047】
また、図12に示す上部にある2つの物理IDの再生と下部にある2つの物理IDの再生との間およびアドレス再生とデータ再生との間は、再生すべき対象が存在しない。再生すべき対象が存在しない場合に、PLL制御を行おうとすると、PLL制御によって決定される目標値が発散し、その後のアドレス再生またはデータ再生が正確に行われない恐れがあるため、PLL制御を中止(中断)することが好ましい。PLL制御を中止(中断)するために使用される信号が、リードゲートである。リードゲートは、PLL制御を行う区間を指定する。
【0048】
データを光ディスク1に記録することを待機する待機状態およびデータを光ディスク1に記録する記録中には、リードゲートは、ID部でのみアクティブとなり、光ディスク1に記録されているデータを再生する再生中にリードゲートは、ID部とデータ部(記録部)でアクティブとなる。
【0049】
再生信号処理回路6で再生されたディジタルデータのうちセクタの先頭に複数ある物理IDについては、フォーマッタ8により、それぞれ復調およびエラーチェックが施される。アドレスを再生するための信号処理に費やす遅延を伴なうが、複数ある物理IDが再生されたタイミングとID番号に基づいて、複数ある物理IDが存在するセクタ中の物理的位置が検出され、検出された信号がアドレス位置検出パルスDとしてウォブルPLL検出回路15に出力される。
【0050】
ウォブル信号処理ブロック50の極性選択回路11は、演算回路4から出力された広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号Aと、サーボ制御回路5からトラッキングの極性がランドかグルーブかを示す信号とを受け取る。サーボ制御回路5から出力される信号によって、演算回路4からバンドパスフィルター12に出力される信号の極性が選択される。
【0051】
線速度が異なる場合でも、光ディスク1にデータを記録することおよび光ディスク1に記録されているデータを再生することができるように、バンドパスフィルター12の帯域幅が決定される。バンドパスフィルター12では、光ディスク1のトラックを光スポットが追従するときの規定の線速度と、もともと光ディスク1に存在するトラックのウォブルの周期から得られる周波数を中心とし、規定の線速度の1/2から2倍の範囲でも十分ウォブル信号が通過するような帯域幅となっている。
【0052】
ウォブル2値化回路13は、バンドパスフィルター12から出力される出力信号を受け取り、受け取った信号を、アナログからディジタルへ変換し、ウォブル2値化信号Bを出力する。なお、ウォブル2値化回路13は、ディジタル変換された信号のID部と、ID部に続くその直後数パルスをフォーマッタ8で生成されたID部ゲートによりマスクし、ウォブル2値化信号Bを出力する。このマスクによって、ID部の2値化信号はローレベルに固定される。このマスクされたウォブル2値化信号Bに対して、ウォブルPLL回路14が有するVCO(Voltage Controlled Oscillator)(図示せず)から出力される出力クロックをN分周した信号が位相同期するように、ウォブル2値化信号とVCOクロックのN分周(Nはウォブル周期のチャネルクロック数)との位相誤差信号がローパスフィルター(図示せず)を通りVCOの入力端子にフィードバックされる。ウォブルPLL回路14のVCOが出力するウォブルPLLクロックFが、記録パルス生成回路7、フォーマッタ8、およびウォブルPLL検出回路15に出力される。
【0053】
フォーマッタ8は、後述するウォブルPLL検出回路15からのウォブル使用OK1信号に基づいて、ウォブルPLL回路14のVCOが生成するウォブルPLLクロックFから複数のゲートの生成を行うかどうか、あるいはウォブルPLLクロックFによるCLV(Constant Linear Velocity)制御を行うかどうか、もしくはウォブルPLLクロックFに基づいて、データを光ディスクに記録するかどうかを判定する。生成されたゲートは、データの記録および再生などに用いられる。
【0054】
データを光ディスク1に記録する時には、RISC処理部9は、システムコントローラ10から出力されたデータに対して、エラーコレクションコードの付加、インターリーブ、およびスクランブルのうちの少なくとも1つを行い、それらの処理が行われたデータはフォーマッタ8に出力され、フォーマッタ内部のFIFO(First In First Out)メモリ(図示せず)内に格納される。
【0055】
システムコントローラ10は、フォーマッタ8に記録目標セクタを設定し、フォーマッタ8がアドレスを再生しながら、記録目標セクタに到達すると、FIFOメモリ内のデータを変調し、VFO(Variable FrequencyOscillator)パターンの付加、SYNC(SYNChronouscode)等の追加を変調データに行いながら記録パルス生成回路7に変調データを出力する。記録パルス生成回路7は、フォーマッタ8から出力された変調データを実際にレーザを発光させるパルスに加工し、レーザ駆動回路16によりレーザを駆動して光ディスク1に記録を行なう。
【0056】
以下に、ウォブルPLL検出回路15の詳細な構成とその動作を図4および図5を用いて説明する。図4はウォブルPLL検出回路15の一部を示す図であり、図5はウォブルPLL検出回路15の残りの一部を示す図である。
【0057】
ウォブルPLL検出回路15は、図5に示すように、遅延器51、カウンタ52、ウィンドウ生成回路53、および判定部54を有している。
【0058】
遅延器51は、フォーマッタ8で検出された物理的なアドレス位置から生成されたアドレス位置検出パルスDに一定量の遅延を加える。遅延を加えられた信号によって、カウンタ52がリセットされる。リセットされたカウンタ52は、ウォブルPLL回路14から出力されるウォブルPLLクロックFを用いてカウントを開始する。たとえば、光ディスク1の1セクタが、43152チャネルクロックであり、遅延器51による遅延量が1チャネルクロックであり、ウォブルPLLクロックFの誤差が±16チャネルクロックである場合、ウィンドウ生成回路53は、カウンタの値が43135(=43152−16−1)になるとウィンドウをオープンとし、カウンタの値が43167(=43152+16−1)になるとウィンドウをクローズする。ここでは、アドレス位置ウィンドウ信号Eがローレベルからハイレベルになるとウィンドウがオープン状態であることを示し、アドレス位置ウィンドウ信号Eがハイレベルからローレベルになるとウィンドウがクローズ状態であることを示す。なお、逆に、アドレス位置ウィンドウ信号Eがハイレベルからローレベルになるとウィンドウがオープン状態であることを示し、アドレス位置ウィンドウ信号Eがローレベルからハイレベルになるとウィンドウがクローズ状態であることを示してもよい。
【0059】
なお、遅延器51およびウィンドウ生成回路53は、ウォブルPLLクロックFによって同期して動作する。特に、遅延器51は、アドレス位置検出パルスDをウォブルPLLクロックFのX個分遅延させるというような動作を行うことができる。
【0060】
図4に示す判定部54は、アドレス位置検出パルスDおよびアドレス位置ウィンドウ信号Eを受け取り、アドレス位置検出パルスDおよびアドレス位置ウィンドウ信号Eに基づいて、ウォブルPLLクロックFの状態を判定する。図2に示すように、ウィンドウがオープンされている間にアドレス位置検出パルスDが検出されると、図4に示す判定部54のANDゲート56から出力される出力信号がハイレベルとなり、フリップフロップ55がセットされ、ウォブル使用OK1信号Gがハイレベルにセットされる。
【0061】
ウォブル使用OK1信号Gがハイレベルである場合、物理的なアドレス位置から検出された1セクタの長さと、ウォブルPLL回路14により同期されているウォブルPLLクロックFでカウントした1セクタの長さの誤差はプラスマイナス16クロック以内である。つまり、アドレス位置検出パルスDを生成するための情報を有するデータ部のセクタの直前のセクタがスキャンされる期間にカウントされるウォブルPLLクロックFと基準となるクロックの誤差が、プラスマイナス16チャネルクロック以内であるなら、ウォブルPLL回路14が生成するウォブルPLLクロックFを用いて記録可能であると、フォーマッタ8が判定する。この場合、ウォブルPLLクロックFによりゲート信号が生成され、あるいは、ウォブルPLLクロックFによるCLV制御が行われ、またはウォブルPLLクロックFを基準クロックとしてデータが光ディスク1に記録される。
【0062】
図3は、ウィンドウがオープンされている間にアドレス位置検出パルスDが検出されない場合を示す図である。図3に示す場合、ウォブルPLLクロックFの周波数が実際のウォブルよりも高くなっている。
【0063】
アドレス位置検出パルスDはウィンドウ内に収まっていないため、アドレス位置検出パルスDが生成された瞬間には、判定部54のORゲート57から出力される出力信号はローレベルとなるので、フリップフロップ55はクリアされウォブル使用OK1信号はローレベルとなる。この場合、ウォブルPLLクロックFによりゲート信号が生成されず、ウォブルPLLクロックFによるCLV制御が行われず、ウォブルPLLクロックFを基準クロックとしてデータが光ディスク1に記録されない。
【0064】
また、ウォブルPLL回路14から出力されるウォブルPLLクロックFに同期してデータを記録するように光ディスク記録再生装置100が設計され、アドレス位置検出パルスDがウィンドウ内に収まっていない場合、データの記録は行われない。また、アドレス位置検出パルスDがウィンドウ内に収まっていない場合、連続してセクタにおける所定領域にデータを記録している間であっても、直ちに、その記録は中断される。
【0065】
なお、本実施形態では、アドレス再生による物理的なセクタ周期とウォブルクロックによるセクタ周期の誤差検出として、ウィンドウ作成による方法をとったが、実際、アドレス再生による物理的なセクタ周期をウォブルクロックでカウントし、そのカウント値を規定の値と比較することによって誤差を検出するという方法でも同様の効果が得られる。
【0066】
なお、連続するセクタでアドレスを再生することができない場合、たとえば、1セクタのセクタ周期を求めることができない場合、再生することができたアドレスが属するセクタに挟まれるセクタの数に1を加えた差分だけウォブルクロックを上述した光ディスク記録再生装置に比べて多くカウントとし、再生することができたアドレスのアドレス位置の周期を用いることにより、光ディスク記録再生装置100と同様の効果を有する。
【0067】
(実施形態2)
以下に、本発明の第2の実施形態について図面を用いて説明する。
【0068】
図6は、第2の実施形態における光ディスク記録再生装置200を示すブロック図である。
【0069】
光ディスク記録再生装置200は、ウォブル信号処理ブロック60を備えている。ウォブル信号処理ブロック60の構成は、ウォブルPLL検出回路15aおよびウォブル信号欠落検出回路17を除いて、光ディスク記録再生装置100のウォブル信号処理ブロック50と実質的に同じである。
【0070】
スピンドルモータ2が光ディスク1を回転させながら、レーザ駆動回路16により光量が制御され光ヘッド3から出射されたレーザ光が光ディスク1に反射され、光ヘッド3のフォトディテクター(図示せず)が受け取った信号をヘッドアンプ(図示せず)がI−V変換(電流−電圧変換)し、I−V変換された出力信号を演算回路4が受け取り、その出力信号に基づき、サーボ用のフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、アドレス再生信号、ウォブル再生信号、データ再生の広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号、および全加算信号が生成される。
【0071】
演算回路4は、サーボ制御回路5にフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を出力し、再生信号処理回路6に広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号と全加算信号を出力し、ウォブル信号処理ブロック60の極性選択回路11に広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号を出力する。
【0072】
サーボ制御回路5は、光スポット(図示せず)が光ディスク1の記録面上に集光するように、光ヘッド3に対してフォーカスサーボ制御を行う。さらに、サーボ制御回路5は、光スポットが光ディスク1のトラック(光ディスク1の記録面上の溝または溝間)を追従するようトラッキングサーボ制御を行う。ただし、トラッキングサーボ制御のゲインは、光ディスク1のトラックのウォブルの周波数よりも十分低く、トラッキングサーボ制御は、ウォブルには追従しないものとする。
【0073】
再生信号処理回路6ではフォーマッタ8により生成されたID部ゲートにより、ID部では広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号が選択され、記録部では全加算信号が選択される。フォーマッタ8により生成されたリードゲートがアクティブになることにより、再生信号処理回路6はアドレスおよびデータに基づいて再生PLL制御を行い、それらをディジタルデータとしてフォーマッタ8に出力する。
【0074】
データを光ディスク1に記録することを待機する待機状態およびデータを光ディスク1に記録する記録中には、リードゲートは、ID部でのみアクティブとなり、光ディスク1に記録されているデータを再生する再生中にリードゲートは、ID部とデータ部でアクティブとなる。
【0075】
再生信号処理回路6で再生されたディジタルデータのうちセクタの先頭に複数ある物理IDについては、フォーマッタ8により、それぞれ復調およびエラーチェックが施される。アドレスを再生するための信号処理に費やす遅延を伴なうが、複数ある物理IDが再生されたタイミングとID番号に基づいて、複数ある物理IDが存在するセクタ中の物理的位置が検出され、検出された信号がアドレス位置検出パルスDとしてウォブルPLL検出回路15aに出力される。
【0076】
ウォブル信号処理ブロック60の極性選択回路11は、演算回路4から出力された広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号と、サーボ制御回路5からトラッキングの極性がランドかグルーブかを示す信号とを受け取る。サーボ制御回路5から出力される信号によって、演算回路4からバンドパスフィルター12に出力される信号の極性が選択される。
【0077】
線速度が異なる場合でも、光ディスク1にデータを記録することおよび光ディスク1に記録されているデータを再生することができるように、バンドパスフィルター12の帯域幅が決定される。バンドパスフィルター12では、光ディスク1のトラックを光スポットが追従するときの規定の線速度と、もともと光ディスク1に存在するトラックのウォブルの周期から得られる周波数を中心とし、規定の線速度の1/2から2倍の範囲でも十分ウォブル信号が通過するような帯域幅となっている。
【0078】
ウォブル2値化回路13は、バンドパスフィルター12から出力されるウォブル信号Hを受け取り、受け取ったウォブル信号Hを、アナログからディジタルへ変換する。バンドパスフィルター12から出力される出力信号を2値化する際のスライスレベルは、バンドパスフィルター12から出力されるウォブル信号Hのエンベロープの中心に対してオフセットが与えられたレベル、またはバンドパスフィルター12の0レベルに対してオフセットが与えられたレベルを取りうる。たとえば、ウォブルの信号振幅が小さいとき、ウォブル2値化信号Iはウォブル2値化回路13から出力されず、つまりウォブル2値化信号Iはローレベルになる。なお、ウォブル2値化回路13は、ディジタル変換された信号のID部と、ID部に続くその直後数パルスをフォーマッタ8で生成されたID部ゲートによりマスクし、ウォブル2値化信号Iを出力する。このマスクによって、ID部の2値化信号はローレベルに固定される。このマスクされたウォブル2値化信号Iに対して、ウォブルPLL回路14が有するVCO(図示せず)から出力される出力クロックをN分周した信号が位相同期するように、ウォブル2値化信号IとVCOクロックのN分周(Nはウォブル周期のチャネルクロック数)との位相誤差信号がローパスフィルターを通りVCOの入力端子にフィードバックされる。ウォブルPLL回路14のVCOが出力するウォブルPLLクロックが、記録パルス生成回路7、フォーマッタ8、およびウォブルPLL検出回路15aに出力される。ウォブル信号欠落検出回路17は、ウォブル2値化信号Iの立ち上がりエッジを検出し、ウォブル信号が所定期間欠落すると立ち上がりエッジ検出信号J(ウォブル欠落検知信号)を出力する。
【0079】
フォーマッタ8は、後述するウォブルPLL検出回路15aからのウォブル使用OK2信号に基づいて、ウォブルPLL回路14のVCOが生成するウォブルPLLクロックから複数のゲートの生成を行うかどうか、あるいはウォブルPLLクロックによるCLV制御を行うかどうか、もしくはウォブルPLLクロックに基づいて、データを光ディスクに記録するかどうかを判定する。
【0080】
データを光ディスク1に記録する時には、RISC処理部9は、システムコントローラ10から出力されたデータに対して、エラーコレクションコードの付加、インターリーブ、およびスクランブルのうちの少なくとも1つを行い、それらの処理が行われたデータはフォーマッタ8に出力され、フォーマッタ内部のFIFOメモリ(図示せず)内に格納される。
【0081】
システムコントローラ10は、フォーマッタ8に記録目標セクタを設定し、フォーマッタ8がアドレスを再生しながら、記録目標セクタに到達すると、FIFOメモリ内のデータを変調し、VFOパターンの付加、SYNC等の追加を変調データに行いながら記録パルス生成回路7に変調データを出力する。記録パルス生成回路7は、フォーマッタ8から出力された変調データを実際にレーザを発光させるパルスに加工し、レーザ駆動回路16によりレーザを駆動して光ディスク1に記録を行なう。
【0082】
以下に、ウォブルPLL検出回路15aの詳細な構成とその動作を図7および図8を用いて説明する。図7は、あるセクタの記録部に欠陥やごみなどのディフェクトが発生し、光ディスク1からの反射光がなくなった場合における、ウォブル信号H、ウォブル2値化信号I、および立ち上がりエッジ検出信号Jを示す図であり、図8は、ウォブルPLL検出回路15aを示す図である。
【0083】
図8に示すウォブルPLL検出回路15aは、カウンタ61および判定部であるウォブル欠落検出回路62を有している。
【0084】
あるセクタの記録部に欠陥やごみなどのディフェクトが発生し、光ディスク1からの反射光がなくなった場合、オフセットをもつスライスレベルで2値化されたウォブル2値化信号Iは、ディフェクトが発生した区間ではローレベルとなる。ウォブル信号欠落検出回路17によって、ウォブル2値化信号Iの立ち上がりエッジを示す立ち上がりエッジ検出信号Jが生成される。ウォブル2値化信号Iがローレベルである場合、立ち上がりエッジ検出信号Jもローレベルとなる。
【0085】
ウォブル信号欠落検出回路17がウォブル2値化信号Iの立ち上がりエッジを検出する。カウンタ61は、ウォブル信号欠落検出回路17が生成する立ち上がりエッジ検出信号Jのパルス毎にリセットされる。ウォブル2値化信号Iの立ち上がりエッジが所定のウォブル周期で検出される場合、カウンタ61がカウントする値が所定の値以内であるため、ウォブル欠落検出回路62は、ローレベルの信号を出力する。ローレベルの信号は、インバータ63によって反転され、ウォブルPLL検出回路15aは、ハイレベルであるウォブル使用OK2信号Mを出力する。
【0086】
ここで、上記所定の値とは、ウォブル信号が欠落している判定できる閾値を示し、ウォブル周期の倍以上の期間に相当するとするカウント数である。ウォブル周期とは、ウォブルクロックまたはシステム基準クロックのN倍を意味する。
【0087】
光ディスク1に欠陥やごみが存在する場合、ウォブル信号欠落検出回路17がウォブル2値化信号Iの立ち上がりエッジを検出することができない。カウンタ61は、リセットされなくなる。カウンタ61がカウントする値が所定の値以上になると、ウォブル欠落検出回路62はハイレベルの信号を出力する。ハイレベルの信号は、インバータ63によって反転され、ウォブルPLL検出回路15aは、ローレベルであるウォブル使用OK2信号Mを出力する。
【0088】
なお、光スポットがディフェクトを通過してしまうと、立ち上がりエッジ検出信号Jによってカウンタ61はリセットされ、ウォブル使用OK2信号Mはハイレベルになるが、ディフェクト通過後のウォブルPPLクロックは信頼性に乏しいため、一旦ウォブルの欠落が検出される。つまり、ウォブル使用OK2信号Mがローレベルになることをフォーマッタ8が検出すると、フォーマッタ8は、そのセクタでの記録を中止または中断する。
【0089】
上述したように、本実施形態では、データをセクタの所定領域に記録している間にウォブル信号が欠落した場合、ウォブルPLLクロックの欠落による誤記録を防ぐことができる。
【0090】
なお、第2の実施形態は、第1の実施形態と組み合わされてもよい。たとえば、フォーマッタ8が、第1の実施形態のウォブル使用OK1信号と第2の実施形態のウォブル使用OK2信号Mとの論理積をとった結果である信号を受け取ることにより、ウォブルPLLクロックの引き込みができ、かつ、信号欠落時には記録を中止または中断するという動作が可能となる。なお、記録開始時のウォブル使用OKの判定は第1の実施形態に限らない。
【0091】
また、ウォブル信号の欠落検出の方式は、本実施形態では、ウォブル信号を2値化する際に、ウォブル信号にオフセットを加えて2値化し、ローレベルの連続する長さを測定するというものであったが、広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号またはバンドパスフィルター12を通過した後の信号の振幅が所定値以下になる期間が連続する長さを測定するというものでも、本実施形態と同様の効果が得られる。
【0092】
また、広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号またはバンドパスフィルター12を通過した後の信号の振幅レベルを積分し、積分した信号を所定値で2値化するという方法によっても、本実施形態と同様の効果が得られる。
【0093】
また、ウォブル信号欠落検出回路17は、ウォブル2値化回路13から出力されるウォブル2値化信号Iの立ち上がりエッジを検出したが、ウォブル2値化信号の立下りエッジを検出してもよい。
【0094】
(実施形態3)
以下に、本発明の第3の実施形態について図面を用いて説明する。
【0095】
図9は、第3の実施形態における光ディスク記録再生装置300を示すブロック図である。
【0096】
光ディスク記録再生装置300は、ウォブル信号処理ブロック70を備えている。ウォブル信号処理ブロック70の構成は、ウォブルPLL検出回路15bおよびウォブル信号欠落検出回路17を除いて、光ディスク記録再生装置100のウォブル信号処理ブロック50と実質的に同じである。
【0097】
スピンドルモータ2が光ディスク1を回転させながら、レーザ駆動回路16により光量が制御され光ヘッド3から出射されたレーザ光が光ディスク1に反射され、光ヘッド3のフォトディテクター(図示せず)が受け取った信号をヘッドアンプ(図示せず)がI−V変換(電流−電圧変換)し、I−V変換された出力信号を演算回路4が受け取り、その出力信号に基づき、サーボ用のフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、アドレス再生信号、ウォブル再生信号、データ再生の広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号、および全加算信号が生成される。
【0098】
演算回路4は、サーボ制御回路5にフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を出力し、再生信号処理回路6に広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号と全加算信号を出力し、ウォブル信号処理ブロック70の極性選択回路11に広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号を出力する。
【0099】
サーボ制御回路5は、光スポット(図示せず)が光ディスク1の記録面上に集光するように、光ヘッド3に対してフォーカスサーボ制御を行う。さらに、サーボ制御回路5は、光スポットが光ディスク1のトラック(光ディスク1の記録面上の溝または溝間)を追従するようトラッキングサーボ制御を行う。ただし、トラッキングサーボ制御のゲインは、光ディスク1のトラックのウォブルの周波数よりも十分低く、トラッキングサーボ制御は、ウォブルには追従しないものとする。
【0100】
再生信号処理回路6ではフォーマッタ8により生成されたID部ゲートにより、ID部では広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号が選択され、記録部では全加算信号が選択される。フォーマッタ8により生成されたリードゲートがアクティブになることにより、再生信号処理回路6はアドレスおよびデータに基づきの再生PLL制御を行い、それらをディジタルデータとしてフォーマッタ8に出力する。
【0101】
データを光ディスク1に記録することを待機する待機状態およびデータを光ディスク1に記録する記録中には、リードゲートは、ID部でのみアクティブとなり、光ディスク1に記録されているデータを再生する再生中にリードゲートは、ID部とデータ部でアクティブとなる。
【0102】
再生信号処理回路6で再生されたディジタルデータのうちセクタの先頭に複数ある物理IDについては、フォーマッタ8により、それぞれ復調およびエラーチェックが施される。アドレスを再生するための信号処理に費やす遅延を伴なうが、複数ある物理IDが再生されたタイミングとID番号に基づいて、複数ある物理IDが存在するセクタ中の物理的位置が検出され、検出された信号がアドレス位置検出パルスDとしてウォブルPLL検出回路15bに出力される。
【0103】
ウォブル信号処理ブロック70の極性選択回路11は、演算回路4から出力された広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号と、サーボ制御回路5からトラッキングの極性がランドかグルーブかを示す信号とを受け取る。サーボ制御回路5から出力される信号によって、演算回路4からバンドパスフィルター12に出力される信号の極性が選択される。
【0104】
線速度が異なる場合でも、光ディスク1にデータを記録することおよび光ディスク1に記録されているデータを再生することができるように、バンドパスフィルター12の帯域幅が決定される。バンドパスフィルター12では、光ディスク1のトラックを光スポットが追従するときの規定の線速度と、もともと光ディスク1に存在するトラックのウォブルの周期から得られる周波数を中心とし、規定の線速度の1/2から2倍の範囲でも十分ウォブル信号が通過するような帯域幅となっている。
【0105】
ウォブル2値化回路13は、バンドパスフィルター12から出力されるウォブル信号を受け取り、受け取ったウォブル信号Hを、アナログからディジタルへ変換する。バンドパスフィルター12から出力される出力信号を2値化する際のスライスレベルは、バンドパスフィルター12から出力されるウォブル信号Hのエンベロープの中心に対してオフセットが与えられたレベル、またはバンドパスフィルター12の0レベルに対してオフセットが与えられたレベルを取りうる。たとえば、ウォブルの信号振幅が小さいとき、ウォブル2値化信号Iはウォブル2値化回路13から出力されず、つまりウォブル2値化信号Iはローレベルになる。なお、ウォブル2値化回路13は、ディジタル変換された信号のID部と、ID部に続くその直後数パルスをフォーマッタ8で生成されたID部ゲートによりマスクし、ウォブル2値化信号を出力する。このマスクによって、ID部の2値化信号はローレベルに固定される。このマスクされたウォブル2値化信号に対して、ウォブルPLL回路14が有するVCO(図示せず)から出力される出力クロックをN分周した信号が位相同期するように、ウォブル2値化信号とVCOクロックのN分周(Nはウォブル周期のチャネルクロック数)との位相誤差信号がローパスフィルターを通りVCOの入力端子にフィードバックされる。ウォブルPLL回路14のVCOが出力するウォブルPLLクロックが、記録パルス生成回路7、フォーマッタ8、およびウォブルPLL検出回路15bに出力される。ウォブル信号欠落検出回路17は、ウォブル2値化信号Iの立ち上がりエッジを検出し、ウォブル信号が所定期間欠落すると立ち上がりエッジ検出信号(ウォブル欠落検知信号)を出力する。
【0106】
フォーマッタ8は、後述するウォブルPLL検出回路15bからのウォブル使用OK3信号に基づいて、ウォブルPLL回路14のVCOが生成するウォブルPLLクロックから複数のゲートの生成を行うかどうか、あるいはウォブルPLLクロックによるCLV制御を行うかどうか、もしくはウォブルPLLクロックに基づいて、データを光ディスクに記録するかどうかを判定する。
【0107】
データを光ディスク1に記録する時には、RISC処理部9は、システムコントローラ10から出力されたデータに対して、エラーコレクションコードの付加、インターリーブ、およびスクランブルのうちの少なくとも1つを行い、それらの処理が行われたデータはフォーマッタ8に出力され、フォーマッタ内部のFIFOメモリ(図示せず)内に格納される。
【0108】
システムコントローラ10は、フォーマッタ8に記録目標セクタを設定し、フォーマッタ8がアドレスを再生しながら、記録目標セクタに到達すると、FIFOメモリ内のデータを変調し、VFOパターンの付加、SYNC等の追加を変調データに行いながら記録パルス生成回路7に変調データを出力する。記録パルス生成回路7は、フォーマッタ8から出力された変調データを実際にレーザを発光させるパルスに加工し、レーザ駆動回路16によりレーザを駆動して光ディスク1に記録を行なう。
【0109】
以下に、ウォブルPLL検出回路15bの詳細な構成とその動作を図10を用いて説明する。図10は、ウォブルPLL検出回路15bを示す図である。
【0110】
ウォブル信号の欠落を検出するための動作は、第2の実施形態の動作と同様である。つまり、セクタの記録部で欠陥やごみなどのディフェクトにより反射光がなくなると、オフセットをもつスライスレベルで2値化された信号は、ディフェクトが生じている区間がスキャンされている間ローレベルとなり、ウォブル信号欠落検出回路17が出力する立ち上がりエッジ検出信号がローレベルになる。
【0111】
ウォブルPLL検出回路15bは、カウンタ71、第1のウォブル欠落検出回路72および第2のウォブル欠落検出回路73を有している。
【0112】
ウォブルPLL検出回路15bは、ウォブル2値化回路13の出力がウォブルPLL回路14の出力クロックの所定カウントt1以上ローレベルの期間が続くと、ウォブルPLLホールド信号をウォブルPLL回路14に出力し、t2>t1なる所定カウントt2以上ローレベルの期間が続くと、ウォブル使用OK3信号をフォーマッタ8に出力する。ウォブルPLL回路14は、ウォブル欠落検出回路が欠落を検出すると、VCOの入力端子に入力される信号の電圧をホールドし、クロックを一定としておく。
【0113】
カウンタ71は、図7の立ち上がりエッジ検出信号Jがローレベルの期間カウントアップする。第1のウォブル欠落検出回路72は、カウント値が閾値L1を超えると、ハイレベルのウォブルPLLホールド信号を生成する。閾値L1は、ウォブル信号が欠落している期間t1に対応する値である。第2のウォブル欠落検出回路73は、カウント値が閾値L2を超えると、ハイレベルの信号を出力する。そのハイレベルの信号はインバータによって反転され、カウント値が閾値を超えない状態をOKとするウォブル使用OK3信号が生成される。閾値L2は、ウォブル信号が欠落している期間t2に対応し、閾値L1より大きい値である。
【0114】
図11は、ウォブルPLL回路14の一例を示す図である。
【0115】
ウォブルPLL回路14のVCOの入力端子は、ウォブルPLLホールド信号に応じて、オープンになったり、閉ループを構成したりする。閉ループが構成される場合、ウォブル2値化信号とウォブルクロックのN分周の位相差に基づいて、VCOの入力電圧が制御され、ウォブル2値化信号とウォブルクロックのN分周は位相同期する。つまり、ウォブルの欠落期間tがt<t1であれば、ウォブルPLL回路14は閉ループとなり、ウォブルPLL回路14は通常の動作を行い、t1<t<t2であれば、ウォブルPLL回路14は、t1からtの期間で、VCOの入力電圧をホールドする。また、t2<tであれば、ウォブルPLL回路14は、t1からt2の期間でホールドし、ウォブルの欠落期間tが期間t2になった瞬間にウォブル信号は使用不可とされ、記録中であれば記録は中止または中断される。
【0116】
なお、ウォブル信号の欠落検出の方式は、本実施形態では2値化の際にオフセットを加えて2値化し、ローレベルの連続する長さを測定するというものであったが、広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号またはバンドパスフィルター12を通過した後の信号の振幅が所定値以下になる期間が連続する長さを測定するというものでも本実施形態と同様の効果が得られる。
【0117】
また、広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号またはバンドパスフィルター12を通過した後の信号の振幅レベルを積分し、積分した信号を所定値で2値化するという方法でも欠落検出が可能である。
【0118】
【発明の効果】
本発明の光ディスク記録装置は、光ディスクにおけるID部の検出タイミングに基づき第1の周期を検出する第1検出手段と、ウォブルクロックに基づき第2の周期を検出する第2検出手段と、第1の周期および前記第2の周期に基づき、ウォブルクロックの状態を判定する判定手段とを備えている。このため、ウォブルクロックの状態に応じて、ウォブルクロックをデータを記録するために、使用するか否かを判定することができる。また、ウォブルクロックの状態が好ましくない場合には、本発明の光ディスク記録装置は、光ディスクにデータを記録することを中断あるいは中止することができる。
【0119】
本発明の他の光ディスク記録装置は、トラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とウォブルクロックのN(Nは有理数)分周を位相同期せしめ、前記ウォブルクロックに同期してデータを記録する光ディスク記録装置であって、ウォブル信号の欠落を検知する欠落判定手段を備えている。ウォブル信号が欠落している場合、本発明の他の光ディスク記録装置は、光ディスクにデータを記録することを中断あるいは中止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態における光ディスク記録再生装置を示す図である。
【図2】ウォブル使用可能の状態における、広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号A、ウォブル2値化信号B、ウォブルPLLクロックをN分周した信号C、アドレス位置検出パルスD、アドレス位置ウィンドウ信号E、およびウォブルPLLクロックFを示す図である。
【図3】ウォブル使用不可の状態における、広帯域プッシュプルトラッキングエラー信号A、ウォブル2値化信号B、ウォブルPLLクロックをN分周した信号C、アドレス位置検出パルスD、アドレス位置ウィンドウ信号E、およびウォブルPLLクロックFを示す図である。
【図4】ウォブルPLL検出回路15の一部を示す図である。
【図5】ウォブルPLL検出回路15の残りの一部を示す図である。
【図6】第2の実施形態における光ディスク記録再生装置を示す図である。
【図7】ディフェクトが光ディスクに存在した場合の、ウォブル信号H、ウォブル2値化信号I、および立ち上がりエッジ検出信号Jを示す図である。
【図8】ウォブルPLL検出回路15aを示す図である。
【図9】第3の実施形態における光ディスク記録再生装置を示す図である。
【図10】ウォブルPLL検出回路15bを示す図である。
【図11】ウォブルPLL回路14の一例を示す図である。
【図12】DVD−RAMフォーマットの一例を示す図である。
【符号の説明】
1 光ディスク
2 スピンドルモータ
3 光ヘッド
4 演算回路
5 サーボ制御回路
6 再生信号処理回路
7 記録パルス生成回路
8 フォーマッタ
9 RISC処理部
10 システムコントローラ
11 極性選択回路
12 バンドパスフィルター
13 ウォブル2値化回路
14 ウォブルPLL回路
15 ウォブルPLL検出回路
Claims (6)
- トラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とウォブルクロックのN(Nは有理数)分周を位相同期せしめ、前記ウォブルクロックに同期してデータを記録する光ディスク記録装置であって、
前記トラックのウォブルに応じたウォブル信号を検出するウォブル信号検出手段と、
前記ウォブル信号が所定以上の振幅である場合に前記ウォブル信号を2値化したウォブル2値化信号を生成するウォブル2値化手段と、
前記ウォブルクロックのN分周が前記ウォブル2値化信号に位相同期するように前記ウォブルクロックの周波数を制御するウォブルPLL手段と、
前記ウォブル2値化信号が所定期間出力されない場合に前記ウォブル信号が欠落していると判定する欠落判定手段と、
前記欠落判定手段の欠落判定に応じて前記ウォブルクロックを用いたデータの記録処理の可否を判定する使用判定手段と、
前記使用判定手段の判定結果に応じて前記光ディスクにデータを記録する記録手段とを備えた、光ディスク記録装置。 - 前記使用判定手段は、前記欠落判定手段が欠落と判定したときに、前記記録手段に対して記録処理の中止・中断を指示する、請求項1記載の光ディスク記録装置。
- 前記欠落判定手段が前記ウォブル信号が所定期間t1の間欠落していると判定すると、前記ウォブルPLL手段は、前記ウォブルクロックの周波数の制御をホールドし、
前記欠落判定手段が前記ウォブル信号が所定期間t2の間欠落していると判定すると、前記使用判定手段は、前記ウォブルクロックを用いたデータの記録処理を不可とする、請求項1記載の光ディスク記録装置。 - トラックが半径方向に一定周期でウォブルした光ディスクに、前記ウォブルの周期とウォブルクロックのN(Nは有理数)分周を位相同期せしめ、前記ウォブルクロックに同期してデータを記録する光ディスク記録方法であって、
前記トラックのウォブルに応じたウォブル信号を検出するウォブル信号検出工程と、
前記ウォブル信号が所定以上の振幅である場合に前記ウォブル信号を2値化したウォブル2値化信号を生成するウォブル2値化工程と、
前記ウォブルクロックのN分周が前記ウォブル2値化信号に位相同期するように前記ウォブルクロックの周波数を制御するウォブルPLL工程と、
前記ウォブル2値化信号が所定期間出力されない場合に前記ウォブル信号が欠落していると判定する欠落判定工程と、
前記欠落判定工程の欠落判定に応じて前記ウォブルクロックを用いたデータの記録処理の可否を判定する使用判定工程と、
前記使用判定工程の判定結果に応じて前記光ディスクにデータを記録する記録工程とを備えた、光ディスク記録方法。 - 所定期間t2>所定期間t1という条件を満足する、請求項3記載の光ディスク記録装置。
- 所定期間t2≧所定期間t1という条件を満足する、請求項3記載の光ディスク記録装置。
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