JP6435512B2 - 光ディスク記録方法、光ディスク装置、および光ディスク媒体 - Google Patents

Description

本開示は、光学的にデータが記録される光ディスク媒体、光ディスク媒体にデータの記録再生を行う記録方法および光ディスク装置に関するものである。

現在、映像またはデータなどを保存する情報記録媒体として、ＤＶＤまたはＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク（以下、ＢＤとする）などの多くの種類の光ディスクが使用されている。これらの光ディスクは、ハードディスク装置（以下、ＨＤＤとする）または磁気テープに比べると保存信頼性が高い。そのため、光ディスクの用途は、従来の映像または音声などのＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ）データを記録する用途からデータを長期間保存する用途へ拡大されつつある。

しかしながら、光ディスクの体積あたりに保存できるデータの容量は、ＨＤＤまたは磁気テープに比べると１／３程度しかない。そのため、保存時のスペース効率の観点から、光ディスクのコストを上げずに、体積あたりに保存できるデータの容量を向上させる技術開発が求められており、精力的に研究開発が続けられている。最近では、ＢＤの中でも１層あたり約３３．４ＧＢの記録密度のＢＤＸＬが最も体積記録密度の高い光ディスクとして発売されている。

これらの光ディスクは、５０年以上データを保存することが可能であり、データの長期保存の観点では、ＨＤＤの５年程度の寿命に比べると、１０倍以上の保存信頼性を有している。そのため、長期保存用のデータをＨＤＤから光ディスクへ移動させることで、長期の保存信頼性と保存コストの削減とを両立することが可能となる。特に、データ保管時に電力を消費するＨＤＤに比べて、データ保管時に電力を必要としない光ディスクは、グリーンストレージとして二酸化炭素の排出量を削減できるとともに、近年大きな問題となっているデータセンターの消費電力を削減することにもつながる。

しかしながら、光ディスクの中でも最も記録密度の高いＢＤＸＬでも、体積あたりに保存できるデータの容量はＨＤＤの１／３程度である。そのため、データ保管時における光ディスクの保管スペースは、ＨＤＤに比べると多く必要となり、特にデータセンターのような保管スペースに対するコスト要求が高い用途では、光ディスクの体積あたりの記録密度を向上させることが求められている。

光ディスクの体積あたりの記録密度を向上させるための技術としては、トラックの記録密度を向上させることができるランド（溝間）−グルーブ（溝）記録再生技術がある。これは、既にＤＶＤ−ＲＡＭで用いられている技術であり、従来、グルーブまたはランドのみに記録されていたデータを、グルーブ及びランドの両方に記録することでトラックの記録密度を向上させる。

ところが、ＤＶＤ−ＲＡＭでは、トラックの中にデータ記録領域とアドレス領域を設けているため、フォーマット効率が悪く、データを記録する領域を無駄にしてしまう。これに対し、グルーブトラックのウォブリングによってアドレス情報を記録することで、データ記録領域を無駄にしない技術が開示されている（特許文献１参照）。

特許文献１において、グルーブトラックのウォブリングにより記録されるアドレス情報は、内周から外周まで、トラック１周あたりのアドレス情報の数は同一であり、トラックの長さあたりのアドレス情報の密度は外周になるほど低くなっていく。このように構成された光ディスク媒体にデータを記録する際に、記録密度を光ディスク媒体の記録面内でほぼ一定とするために、光ディスク媒体の記録面を半径方向に複数のゾーンに分割して記録管理している。具体的には、トラックのウォブリングから得られるウォブル信号から、データを記録する記録クロックの生成において、ウォブル信号の周波数に対し、記録クロックの周波数を半径比に応じた所定の倍率とすることで、各ゾーンで記録密度をほぼ一定にしている。これにより、光ディスク媒体が放射線状にウォブリングおよびアドレスが配置された構造を有しているにもかかわらず、複数のゾーンに分割することにより内周から外周にかけて記録密度をほぼ一定に保つことを可能にしている。

図６は、従来の技術である特許文献１における、光ディスク媒体に対する、データとアドレスの配置構造を説明する図である。図６では、隣り合うゾーンであるゾーンＡ−１とゾーンＡの境界付近に対する配置構造を示している。ゾーンＡ−１は、ウォブリングにより配置されたトラックの位置を示すアドレスを示すＡＤＩＰ（ＡＤｄｒｅｓｓ Ｉｎ Ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ）の範囲が、Ｎ−４、Ｎ−３、Ｎ−２、Ｎ−１であり、ゾーンＡは、ＡＤＩＰの範囲がＮ、Ｎ＋１、Ｎ＋２、Ｎ＋３である。光ディスク媒体では、ＡＤＩＰの長さと記録されるデータの長さが異なる。そのため、ＡＤＩＰとデータアドレスが一対一の関係ではない。任意のゾーン内において、記録されるデータを連続記録して管理しながら、任意のゾーンに最初にデータを記録する際は、ＡＤＩＰから記録開始位置を決定し、次に同じゾーンにデータを追加記録する際には、記録されたデータのデータアドレス情報から追加の記録開始位置を決定し、リンキング記録を行う。これにより、ＡＤＩＰの長さとデータの長さとが異なっていてもデータを記録できる。

図７は、従来の技術である特許文献１における光ディスク装置７０の構成を示す図である。図７において、光ディスク装置７０は、光ディスク媒体７００、光ヘッド７０１、スピンドルモータ７０２、サーボコントローラ７０３、再生ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路７０４、データ復調回路７０５、誤り訂正復号回路７０６、レーザ駆動回路７０７、データ変調回路７０８、誤り訂正符号化回路７０９、ウォブル検出回路７１０、ウォブルＰＬＬ回路７１１、チャネルＰＬＬ回路７１２、ＡＤＩＰ再生回路７１３、システムコントローラ７１４、インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路７１５、ホスト７１６を備える。

スピンドルモータ７０２は、光ディスク媒体７００を回転させる。光ヘッド７０１は、光ディスク媒体７００にデータを記録するとともに、光ディスク媒体７００からデータを再生する。

サーボコントローラ７０３は、光ヘッド７０１およびスピンドルモータ７０２を制御し、光ヘッド７０１から光ディスク媒体７００に照射された光ビームを光ディスク媒体７００上に設けられたトラックに集光して走査する制御を行うとともに、目的のトラックにアクセスする移動制御を行う。

Ｉ／Ｆ回路７１５は、光ディスク媒体７００に記録する記録データをホスト７１６から受け取るとともに、光ディスク媒体７００から再生された再生データをホスト７１６へ送る。

誤り訂正符号化回路７０９は、Ｉ／Ｆ回路７１５から受け取った記録データに、誤り訂正するためのパリティを付加する。

データ変調回路７０８は、誤り訂正符号化回路７０９からのパリティを含む記録データを所定の変調則にしたがって変調し、記録データを光ディスク媒体７００上に記録する記録パターンに変換する。

レーザ駆動回路７０７は、光ディスク媒体７００上に正確にマークを形成するために、データ変調回路７０８で変調された記録パターンを、光パルスに変換し、光ヘッド７０１のレーザを駆動する。

ウォブル検出回路７１０は、光ディスク媒体７００の再生信号からフィルタリングしてウォブル信号を抽出する。

ウォブルＰＬＬ回路７１１は、ウォブル信号を所定の倍率に逓倍してウォブルクロックを生成する。

ＡＤＩＰ再生回路７１３は、ウォブル信号とウォブルクロックからＡＤＩＰの情報を再生する。

チャネルＰＬＬ回路７１２は、ウォブルクロックをｍ分周したクロックの位相と、記録クロックをｎ分周したクロックの位相が同期するように動作し、ｎ／ｍの周波数となる記録クロックを生成する。

再生ＰＬＬ回路７０４は、光ディスク媒体７００からの再生信号を復調するための同期クロックを抽出する。

データ復調回路７０５は、再生信号から、記録されたデータを復調する。

誤り訂正復号回路７０６は、復調されたデータの誤りを訂正して復元する。

システムコントローラ７１４は、各ブロックを制御するとともに、ホスト７１６との通信も制御する。システムコントローラ７１４は、チャネルＰＬＬ回路７１２により生成された記録クロックに基づいてデータを記録するように、光ディスク装置７０の各部を制御する。データ変調回路７０８、レーザ駆動回路７０７および光ヘッド７０１は、記録クロックに基づいてデータを記録する。

以下に、光ディスク装置７０の記録動作について説明する。Ｉ／Ｆ回路７１５は、ホスト７１６から送信された記録データを取得する。誤り訂正符号化回路７０９は、Ｉ／Ｆ回路７１５を通じて転送された記録データに、再生時の誤りを訂正するためのパリティコードを付加する。データ変調回路７０８は、パリティコードが付加された記録データを、例えば、ランレングス制限符号の一つである１−７ＰＰ符号の変調則に従って記録パターンに変調する。レーザ駆動回路７０７は、１−７ＰＰ符号によって、２Ｔから９Ｔの記録マークとスペースとに変調された記録パターンを、光ディスク媒体７００上に正確に記録マークを形成するために、キャッスル型のパルス波形に変換し、レーザを駆動するための駆動信号を光ヘッド７０１へ出力する。光ヘッド７０１は、光ディスク媒体７００にレーザパルスを照射することで記録パターンを記録する。

光ディスク媒体７００は、放射線状にＡＤＩＰが付与された構造になっている。そのため、光ディスク媒体７００の記録面内の記録データの線密度がほぼ一定になるように、データを記録するための記録クロックをコントロールしている。チャネルＰＬＬ回路７１２は、記録クロックをコントロールする。ウォブル検出回路７１０は、トラックのウォブリングに応じたウォブル信号を検出する。ウォブルＰＬＬ回路７１１は、ウォブル信号に基づいて、ウォブル信号に同期したウォブルクロックを生成する。チャネルＰＬＬ回路７１２は、ウォブルクロックをｍ分周したクロックの位相と、記録クロックをｎ分周したクロックの位相が同期するように動作し、ウォブルクロックのｎ／ｍ倍の周波数となる記録クロックを生成する。

光ディスク媒体７００の記録面は、半径方向に複数のゾーンに分割される。複数のゾーンでは、それぞれ記録クロックの周波数または記録の速度が変更される。システムコントローラ７１４は、複数のゾーンの各開始位置において、光ディスク媒体７００に記録される記録パターンの記録開始位置をＡＤＩＰの境界と一致させる。ゾーン内において記録パターンを追加記録する際には、まず、データ復調回路７０５で、すでに記録されている記録パターンを復調し、ここに含まれる同期マークおよびデータアドレスを検出して１Ｔ精度で位置を特定する。データ復調回路７０５で特定された位置を基準として、新たに記録する記録パターンを、既に記録された記録パターンの終端位置から連続するように記録する。連続的に書きつないでいくことにより、ゾーン内の記録データは、データアドレスを検出して連続性を確認しながら、途切れることなく再生することが可能となる。

図６のゾーンＡ−１とゾーンＡの境界付近において、ゾーンＡ−１は、データアドレスがＭ−２、Ｍ−１の連続して記録パターンが記録されている。ゾーンＡの開始位置においては、ＡＤＩＰがＮと記録パターンのデータアドレスＭの境界が一致しており、連続してデータアドレスＭ＋１に記録パターンが記録されている。さらに次に新たに記録パターンを記録する場合は、データアドレスＭ＋２に連続させて記録する。

この方法によれば、同じ光ディスク媒体に対して、データの線密度を変えて記録できる。例えば、同じ光ディスクで、ＢＤＸＬと同じ線密度で記録し、次にＢＤＸＬの１．２倍のデータの線密度で記録し、さらにＢＤＸＬの２倍のデータの線密度で記録することができる。これにより、光ディスク媒体の構造をほぼ変えることなく、記録再生の信号処理の技術だけで光ディスク媒体の容量を増やすことができ、保存コストの低減ができる。

国際公開第２０１３／１４０７５６号

本開示の光ディスク記録方法は、データを所定のブロック単位に分割して光ディスク媒体に記録する光ディスク記録方法であって、光ディスク媒体は、データが記録されるトラックは、ウォブリングにより形成され、半径方向に複数のゾーンに分割されており、ゾーン毎にウォブルクロックに対する記録クロックのクロック比ｎ／ｍ（ｎ、ｍ：１以上の自然数）が予め設定されており、光ディスク媒体からウォブリングに応じたウォブル信号を検出するステップと、ウォブル信号を所定の倍率に逓倍したウォブルクロックを生成するステップと、ウォブル信号とウォブルクロックからトラックの位置を示すＡＤＩＰを再生して現在位置を特定するステップと、ウォブルクロックに対し、クロック比ｎ／ｍの記録クロックを生成するステップと、現在位置と記録対象ゾーンのＡＤＩＰの始端位置と記録対象ゾーンのデータアドレスの始端位置とクロック比ｎ／ｍとからデータアドレス現在位置を特定し、データアドレス現在位置に基づいて記録開始位置を特定するステップと、記録対象ゾーンの記録開始位置からデータを記録するステップと、を含む。

本開示によれば、データの線密度に関わらず、ＡＤＩＰの現在位置からデータアドレスの現在位置を特定することができるので、アクセス性能を低下させることなくトラック密度と線密度を高めることができる。

図１は、実施の形態における光ディスク装置の構成を示す図である。 図２は、実施の形態における光ディスク媒体のゾーンを示す図である。 図３は、実施の形態における光ディスク媒体において、複数のブロックが記録された状態を示す図である。 図４は、実施の形態における光ディスク媒体に対するデータとアドレスの配置構造を示す図である。 図５は、本実施の形態のデータアドレスの構成を示す図である。 図６は、従来の光ディスク媒体に対する、データとアドレスの配置構造を説明する図である。 図７は、従来の光ディスク装置の構成を示す図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

上述した従来の技術である特許文献１で開示された光ディスク装置における課題を説明する。記録再生を行うデータの位置を正確に特定するために、既に記録したデータブロックの中に含まれるデータアドレス情報と同期マークを再生して、１チャネルビット精度で同期位置を検出する必要がある。データの線密度が、ＢＤＸＬの１．２倍程度までと大きく変わらない範囲であれば、安定してデータアドレスと同期マークを検出することが可能であるが、さらに線密度が高くなってくると、再生信号のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が低くなり、再生信号からデータのビットの１／０を復号してデータアドレスや同期マークを検出することが徐々に困難になってくる。このため、１チャネルビット精度で同期位置を特定する安定性が低くなり、データを記録再生するためのアクセス時間が長くなる、記録位置が１チャネルビット以上ずれてしまうという、という新たな課題が発生することになる。

また、アクセスするターゲット位置を検索する際に、ゾーン境界をまたぐと、再生しながら追従していたデータアドレスが一旦途切れてしまい、改めて次のゾーンの始端位置にあわせた条件に変更してからデータアドレスの追従処理をやり直す必要があり、アクセス時間に無駄が発生する。

本開示は、上記の課題を解決するためになされたもので、データの記録再生におけるアクセス性能を低下させることなく、トラック密度と線密度の両方を高めることができ、光ディスク媒体の体積あたりの記録密度を向上させる光ディスク記録方法、光ディスク装置および光ディスク媒体を提供することを目的とするものである。

（実施の形態）
図１は、本実施の形態における光ディスク装置２０の構成を示す図である。図１に示す光ディスク装置２０は、光ヘッド２０１、スピンドルモータ２０２、サーボコントローラ２０３、再生ＰＬＬ回路２０４、データ復調回路２０５、誤り訂正復号回路２０６、レーザ駆動回路２０７、データ変調回路２０８、誤り訂正符号化回路２０９、ウォブル検出回路２１０、ウォブルＰＬＬ回路２１１、チャネルＰＬＬ回路２１２、ＡＤＩＰ再生回路２１３、タイミング補間回路２１４、システムコントローラ２１５、Ｉ／Ｆ回路２１６、ホスト２１７を備える。

スピンドルモータ２０２は、光ディスク媒体２００を回転させる。光ヘッド２０１は、光ディスク媒体２００にデータを記録するとともに、光ディスク媒体２００からデータを再生する。

サーボコントローラ２０３は、光ヘッド２０１およびスピンドルモータ２０２を制御し、光ヘッド２０１から光ディスク媒体２００に照射された光ビームを光ディスク媒体２００上に設けられたトラックに集光して走査する制御を行うとともに、目的のトラックにアクセスする移動制御を行う。

Ｉ／Ｆ回路２１６は、光ディスク媒体２００に記録する記録データをホスト２１７から受け取るとともに、光ディスク媒体２００から再生された再生データをホスト２１７へ送る。

誤り訂正符号化回路２０９は、Ｉ／Ｆ回路２１６から受け取った記録データに、誤り訂正するためのパリティを付加する。

データ変調回路２０８は、誤り訂正符号化回路２０９からのパリティを含む記録データを所定の変調則にしたがって変調し、記録データを光ディスク媒体２００上に記録する記録パターンに変換する。

レーザ駆動回路２０７は、光ディスク媒体２００上に正確にマークを形成するために、データ変調回路２０８で変調された記録パターンを、光パルスに変換し、光ヘッド２０１のレーザを駆動する。

ウォブル検出回路２１０は、光ディスク媒体２００からの再生信号からウォブル信号を抽出する。

ウォブルＰＬＬ回路２１１は、ウォブル信号を所定の倍率に逓倍したウォブルクロックを生成する。

ＡＤＩＰ再生回路２１３は、ウォブル信号とウォブルクロックからＡＤＩＰの情報を再生する。

チャネルＰＬＬ回路２１２は、ウォブルクロックをｍ分周したクロックの位相と、記録クロックをｎ分周したクロックの位相が同期するように動作し、ｎ／ｍの周波数となる記録クロックを生成する。

タイミング補間回路２１４は、ＡＤＩＰとｎ／ｍの値から記録データを記録する位置を特定する。

再生ＰＬＬ回路２０４は、光ディスク媒体２００からの再生信号を復調するための同期クロックを抽出する。

データ復調回路２０５は、再生信号から、記録されたデータを復調する。

誤り訂正復号回路２０６は、復調されたデータの誤りを訂正して復元する。

システムコントローラ２１５は、各ブロックを制御するとともに、ホスト２１７との通信も制御する。システムコントローラ２１５は、チャネルＰＬＬ回路２１２により生成された記録クロックと、タイミング補間回路２１４で特定した記録位置に基づいてデータを記録するように、光ディスク装置２０の各部を制御する。データ変調回路２０８、レーザ駆動回路２０７および光ヘッド２０１は、記録クロックと記録位置に基づいてデータを記録する。

ここで、データ変調回路２０８とレーザ駆動回路２０７と光ヘッド２０１をまとめて記録部と定義する。

図２は、本実施の形態の光ディスク媒体２００のゾーンを示す図である。光ディスク媒体２００の記録面は、半径方向にＺ個（Ｚは２以上の自然数）のゾーンに分割される。複数のゾーンでは、それぞれ記録クロックの周波数または記録の速度が変更される。トラックのウォブリングは、放射上に構成され、外周ほど長さが長くなっている。ウォブリングに同期して全面を記録すると、外周ほど線密度が低くなって記録容量が小さくなってしまう。そこで、ウォブリングの長さに対するデータの単位長さの比を半径に応じて変えることにより、全面にわたってほぼ一定の線密度とすることができる。また、トラックは、グルーブにより形成されるグルーブトラックと、隣接するグルーブトラックの間に形成されるランドトラックからなる。データは、グルーブトラックとランドトラックのいずれにも記録することができる。

以下に、本開示の実施の形態における光ディスク装置２０の記録動作について説明する。

Ｉ／Ｆ回路２１６は、ホスト２１７から送信された記録データを取得する。記録データは所定の単位のブロックに分割され、ブロック毎に誤り訂正符号化回路２０９へ送られる。誤り訂正符号化回路２０９は、ブロック単位の記録データに、再生時の誤りを訂正するためのパリティコードを付加する。データ変調回路２０８は、パリティコードが付加された記録データを、例えば、１−７ＰＰ符号の変調則に従って記録パターンに変調する。レーザ駆動回路２０７は、１−７ＰＰ符号によって、２Ｔから９Ｔの記録マークとスペースとに変調された記録パターンを、光ディスク媒体２００上に正確に記録マークを形成するために、キャッスル型のパルス波形に変換し、レーザを駆動するための駆動信号を光ヘッド２０１へ出力する。光ヘッド２０１は、光ディスク媒体２００にレーザパルスを照射することで記録パターンを記録する。

光ディスク媒体２００は、放射線状にＡＤＩＰが付与された構造になっている。そのため、光ディスク媒体２００の記録面内の記録データの線密度がほぼ一定になるように、データを記録するための記録クロックをコントロールしている。チャネルＰＬＬ回路２１２は、記録クロックをコントロールする。ウォブル検出回路２１０は、トラックのウォブリングに応じたウォブル信号を検出する。ウォブルＰＬＬ回路２１１は、ウォブル信号に基づいて、ウォブル信号に同期したウォブルクロックを生成する。チャネルＰＬＬ回路２１２は、ウォブルクロックをｍ分周したクロックの位相と、記録クロックをｎ分周したクロックの位相が同期するように動作し、ウォブルクロックのｎ／ｍ倍の周波数となる記録クロックを生成する。

システムコントローラ２１５は、このような記録動作を制御する。はじめに、システムコントローラ２１５は、Ｉ／Ｆ回路２１６で取得された記録データを記録するトラックを決定する。記録データはブロック単位に分割されるが、一つの記録データに関する複数のブロックは、同じ層のグルーブトラックあるいはランドトラックの一方に連続して記録される。図３は、本実施の形態の光ディスク媒体２００において、複数のブロックが記録された状態を示す図である。データａは、３つに分割され、ＤＴａ１、ＤＴａ２、ＤＴａ３として連続してグルーブトラックに記録されている。データｂは、４つに分割され、ＤＴｂ１、ＤＴｂ２、ＤＴｂ３、ＤＴｂ４として連続してランドトラックに記録されている。このように同じ層の同じトラックにまとめて記録することで、記録データを再生するときに位置の移動が少なく、短時間で読み取ることができるようになる。例えば、データａにおいて、ＤＴａ１、ＤＴａ２がグルーブトラックで連続せず、ＤＴａ１、がグルーブトラック、ＤＴａ２がランドトラック、あるいは、同じグルーブトラックであっても半径位置が離れたグルーブトラックに記録された場合、データａを再生する際、ＤＴａ１の再生の後、ＤＴａ２を再生するためにランドトラックへの移動あるいは半径位置が離れたグルーブトラックへの移動が必要になるため、ＤＴａ２を取得するまでデータａの全てが揃わず、再生時間が長くかかってしまう。

次に、システムコントローラ２１５は、記録データを記録するゾーンを決定する。

ここで、図４は、本実施の形態の光ディスク媒体２００に対する、データとアドレスの配置構造を説明する図である。図４では、隣り合うゾーンであるゾーンＡ−１とゾーンＡの境界付近に対する配置構造を示している。ゾーンＡ−１は、ウォブリングにより配置されたＡＤＩＰの範囲がＮ−４、Ｎ−３、Ｎ−２、Ｎ−１であり、ゾーンＡは、ＡＤＩＰの範囲がＮ、Ｎ＋１、Ｎ＋２、Ｎ＋３である。

図４において、ゾーンＡ−１は、実線で囲んだデータアドレスがＭ−２、Ｍ−１と連続して記録パターンが記録されている。ゾーンＡの開始位置においては、ＡＤＩＰのＮと記録パターンのデータアドレスＭの境界が一致しており、連続してデータアドレスＭ＋１に記録パターンが記録されている。

各ゾーンの記録開始位置は、ＡＤＩＰの境界位置と一致させる。ゾーンＡ−１とゾーンＡに対し、それぞれことなるｎ／ｍの値が決まっており、ゾーンの長さがデータのブロックの長さの整数倍となるわけではない。したがって、図４に示すようにゾーンＡ−１の最後のデータのブロックＭ−１の終端から、ゾーンＡの始端までにはデータが記録されない領域が残る。

ゾーンＡにおいて、データブロックＭ＋１の次にデータブロックＭ＋２を記録する場合を説明する。光ヘッド２０１が、レーザを照射する位置を、記録するターゲット位置より手前の位置に移動させる。ウォブル検出回路２１０、ウォブルＰＬＬ回路２１１、ＡＤＩＰ再生回路２１３によりＡＤＩＰを再生して物理的な現在位置を特定する。タイミング補間回路２１４は、ゾーンＡの始端を基準位置Ｐｗｏとして、現在位置Ｐｗとの距離Ｌｗをウォブリングの周期を基準として算出する。距離Ｌｗは、Ｌｗ＝Ｐｗ−Ｐｗｏとして求められる。

さらに、算出した距離Ｌｗを記録データのブロックの長さの基準に変換した距離Ｌｄを算出する。記録データのブロック単位基準の距離Ｌｄは、Ｌｄ＝Ｌｗ×ｎ／ｍとして求められる。ゾーンＡの先頭のデータブロックの番号はＭであり、ゾーンＡの始端位置Ｐｍを基点としたデータブロック単位基準の現在位置Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｍ＋Ｌｄとして求められる。

同様に、ゾーンＡ−１に記録されているデータブロックＭ−２、Ｍ−１の、ゾーンＡの始端位置Ｐｍを基点としたデータブロック単位基準の位置も算出できる。破線で囲んだデータブロックＭ−２、Ｍ−１は、ゾーンＡの始端位置Ｐｍを基点とした場合の仮想的な位置を示している。アクセスするターゲット位置がゾーンＡで、現在位置がゾーンＡ−１の領域であり、ゾーンの境界を跨ぐ場合であっても、仮想的な現在位置Ｐｄを用いるので、ゾーン境界を跨いでもデータアドレスが途切れない。

以上のように、ＡＤＩＰのみを用いて、現在位置がゾーンＡ−１の領域であっても、ゾーンＡの始端を基準位置としたデータブロック単位基準の現在位置Ｐｄを得ることができる。

チャネルＰＬＬ回路２１２は、ゾーンＡで決められたｎ／ｍの値を用いて、ウォブルクロックをｍ分周したクロックの位相と、記録クロックをｎ分周したクロックの位相が同期するように動作し、ウォブルクロックのｎ／ｍ倍の周波数となる記録クロックを生成する。

タイミング補間回路２１４は、特定したデータブロック単位基準現在位置Ｐｄをもとにして、生成した記録クロックでデータタイミング補間カウンタを動作させ、後続のデータブロックの境界を１チャネルビット精度で補間することができる。データタイミング補間カウンタが、データを記録するターゲット位置を示したときに、データ変調回路２０８とレーザ駆動回路２０７が動作してデータの記録を開始する。

記録データには、データブロック毎にデータアドレスが付加される。図５は、本実施の形態のデータアドレスの構成を示す図である。データアドレスは、記録層番号、ブロック番号、グルーブトラック／ランドトラック情報で構成される。記録層番号は、データが記録されている記録層の番号を示す情報であり、ブロック番号は、データのブロック番号を示す情報であり、グルーブトラック／ランドトラック情報は、データが記録されている場所が、ランドトラックであるかグルーブトラックであるかを示す情報である。

データブロックＭ＋２を記録する場合、データブロックの番号はＭ＋２となる。データアドレスが付加された記録データは、データ変調回路２０８で変調され、レーザ駆動回路２０７と光ヘッド２０１により光ディスク媒体２００のトラックに記録される。

データブロック単位基準の現在位置Ｐｄは、トラックの走査をし始めて最初の一回で確定することができるが、以降は、データタイミング補間カウンタにずれが発生していないかどうかを判定するために用いることができる。ＡＤＩＰの単位毎に、データブロック単位基準の現在位置を求め、求めた位置情報とデータタイミング補間カウンタの値とを比較することで、ＡＤＩＰに対するデータを記録する同期位置がずれていないかを確認する。

連続記録している間は、記録データが連続しているために再生しても問題は発生しないが、一度記録を終了してから後続位置にデータを追加記録すると、終端位置と始端位置が一致せず、未記録の隙間ができたり、上書きしてしまったりする。いずれの場合も、ずれ量が１０Ｔ以下程度と小さい場合には大きな誤り発生要因にはならないが、ずれ量が、大きくなると、データを復調する同期タイミングが合わず、記録位置のずれ量以上に大きなバースト誤りを発生させることになる。最悪の場合は、誤り訂正復号回路２０６において誤りを訂正できなくなってしまうことになる。したがって、ずれ量が大きくなってしまうことがないように常時確認することが望ましいと言える。また、ずれ量が大きくならないように、ずれ量をチャネルＰＬＬ回路２１２にフィードバックして、一時的に記録クロックの周波数をわずかに高くあるいは低くすることで、ずれ量がゼロに近づくように補正してもよい。

以上のように、本開示の実施の形態における光ディスク装置２０の記録動作について説明したが、再生動作においても同様である。タイミング補間回路２１４によるデータタイミング補間カウンタにしたがって、再生するデータブロックの位置となったときに、再生ＰＬＬ回路２０４と、データ復調回路２０５と、誤り訂正復号回路２０６が動作してデータの再生を行う。

ここで、光ディスク媒体２００の管理情報として、上述の各ゾーンの始端ＡＤＩＰ基準位置Ｐｗｏ、各ゾーンの始端データブロック基準位置Ｐｍ、各ゾーンのウォブルクロックと記録クロックの比ｎ／ｍのリストテーブルが構成される。この管理情報は、光ディスク媒体２００に、所定の一つのゾーン内に記録される。システムコントローラ２１５は、まずこの管理情報を読み取るように各ブロックを制御し、読み取った管理情報に従って上述のような記録動作を行う。

なお、上記の管理情報の代わりに、データを記録する線密度を示す線密度情報が所定のゾーンに記録されていてもよい。この場合、システムコントローラ２１５は、まず線密度情報を読み取るように各ブロックを制御し、読み取った線密度情報に応じて、上述した管理情報のリストテーブルを生成し、生成した管理情報に従って上述のような記録動作を行う。管理情報あるいは線密度情報は、データとして記録されてもよいし、ＡＤＩＰと同様にトラックのウォブリングにより記録されてもよい。データとして記録されている場合は、データとして再生ＰＬＬ回路２０４と、データ復調回路２０５と、誤り訂正復号回路２０６によって再生される。ウォブリングにより記録されている場合は、ウォブル検出回路２１０、ウォブルＰＬＬ２１１、ＡＤＩＰ再生回路２１３によって再生される。

以上のように、管理情報や線密度情報を光ディスク媒体の所定の位置に記録しておくことで、光ディスク媒体２００のどの位置にデータが記録されているかという情報を失うことがない。

以上のように、本開示の実施の形態の光ディスク装置によれば、データの線密度に関係なく、ＡＤＩＰのみから安定して位置を特定することができるため、データの線密度の向上の制限となることはないという効果を得ることができる。

さらに本開示の実施の形態の光ディスク装置によれば、記録されたデータに含まれるデータアドレスではなく、アクセスするターゲットのゾーンの始端位置とＡＤＩＰとから仮想的に連続しているデータアドレスを抽出しているために、ゾーン境界でデータアドレスの追従が途切れることはなく、アクセス時間が長くなってしまうことはない。

本開示は、光学的にデータが記録される光ディスク媒体、光ディスク媒体にデータの記録再生を行う光ディスク装置、光ディスク記録方法に有用である。

２０，７０ 光ディスク装置
２００，７００ 光ディスク媒体
２０１，７０１ 光ヘッド
２０２，７０２ スピンドルモータ
２０３，７０３ サーボコントローラ
２０４，７０４ 再生ＰＬＬ回路
２０５，７０５ データ復調回路
２０６，７０６ 誤り訂正復号回路
２０７，７０７ レーザ駆動回路
２０８，７０８ データ変調回路
２０９，７０９ 誤り訂正符号化回路
２１０，７１０ ウォブル検出回路
２１１，７１１ ウォブルＰＬＬ回路
２１２，７１２ チャネルＰＬＬ回路
２１３，７１３ ＡＤＩＰ再生回路
２１４ タイミング補間回路
２１５，７１４ システムコントローラ
２１６，７１５ Ｉ／Ｆ回路
２１７，７１６ ホスト

Claims (4)

1. データを所定のブロック単位に分割して光ディスク媒体に記録する光ディスク記録方法であって、
   前記光ディスク媒体は、
   データが記録されるトラックは、前記トラックの位置を示すＡＤＩＰを含むようにウォブリングにより形成され、半径方向に複数のゾーンに分割されており、前記ゾーン毎に、ゾーンの始端位置と、ウォブルクロックに対する記録クロックのクロック比ｎ／ｍ（ｎ、ｍ：１以上の自然数）と、各ブロックの位置を識別するためのブロック番号が予め設定されており、
   前記光ディスク媒体からウォブリングに応じたウォブル信号を検出するステップと、
   前記ウォブル信号を所定の倍率に逓倍したウォブルクロックを生成するステップと、
   前記ウォブル信号と前記ウォブルクロックから前記ＡＤＩＰを再生して前記トラック上の第１の現在位置を特定するステップと、
   前記ウォブルクロックに対し、前記クロック比ｎ／ｍの記録クロックを生成するステップと、
   前記データを記録する対象となる記録対象ゾーン、及び前記記録対象ゾーン内における前記ブロックの記録位置を特定するためのブロック番号を決定するステップと、
   前記記録対象ゾーンの始端位置を前記ＡＤＩＰで示した第１の始端位置と、前記トラック上の第１の現在位置との間の距離Ｌｗを、前記ウォブルクロックの周期を基準に算出するステップと、
   前記トラック上の第１の現在位置のゾーンとは異なる前記記録対象ゾーンにおける前記ウォブルクロックと前記記録クロックのクロック比ｎ／ｍの値を用いて、前記距離Ｌｗを前記記録クロックの周期を基準にした距離Ｌｄに変換するステップと、
   前記記録対象ゾーンの始端位置を前記ブロックのブロック番号で示した第２の始端位置を基点として前記距離Ｌｄの加算もしくは減算により、前記ブロック番号で示した第２の現在位置を算出するステップと、
   前記記録対象ゾーンの前記第２の現在位置からデータを記録するステップと、を含む、光ディスク記録方法。
2. 前記光ディスク媒体は、前記ゾーン毎の、ＡＤＩＰの第１の始端位置と前記記録対象ゾーンの始端位置とクロック比ｎ／ｍとを管理情報として記録されており、
   前記管理情報は所定のゾーンに記録されている、請求項１記載の光ディスク記録方法。
3. 前記光ディスク媒体は、複数の記録層を含み、前記記録層は、グルーブにより形成されたグルーブトラックと、隣接するグルーブトラックの間に形成されたランドトラックとを備え、
   前記記録するステップは、連続するデータを同じ層の前記グルーブトラックあるいは同じ層の前記ランドトラックのいずれかに連続して記録する、
   請求項１記載の光ディスク記録方法。
4. データを所定のブロック単位に分割して光ディスク媒体に記録する光ディスク装置であって、
   前記光ディスク媒体は、
   データが記録されるトラックは、前記トラックの位置を示すＡＤＩＰを含むようにウォブリングにより形成され、半径方向に複数のゾーンに分割されており、前記ゾーン毎に、ゾーンの始端位置と、ウォブルクロックに対する記録クロックのクロック比ｎ／ｍ（ｎ、ｍ：１以上の自然数）と、各ブロックの位置を識別するためのブロック番号が予め設定されており、
   前記光ディスク媒体からウォブリングに応じたウォブル信号を検出するウォブル検出回路と、
   前記ウォブル信号を所定の倍率に逓倍したウォブルクロックを生成するウォブルＰＬＬ回路と、
   前記ウォブル信号と前記ウォブルクロックから前記ＡＤＩＰを再生して前記トラック上の第１の現在位置を特定するＡＤＩＰ再生回路と、
   前記ウォブルクロックに対し、前記クロック比ｎ／ｍの記録クロックを生成するチャンネルＰＬＬ回路と、
   前記データを記録する対象となる記録対象ゾーン、及び前記記録対象ゾーン内における前記ブロックの記録位置を特定するためのブロック番号を決定し、前記記録対象ゾーンの始端位置を前記ＡＤＩＰで示した第１の始端位置と、前記トラック上の第１の現在位置との間の距離Ｌｗを、前記ウォブルクロックの周期を基準に算出し、 前記トラック上の第１の現在位置のゾーンとは異なる前記記録対象ゾーンにおける前記ウォブルクロックと前記記録クロックのクロック比ｎ／ｍの値を用いて、前記距離Ｌｗを前記記録クロックの周期を基準にした距離Ｌｄに変換し、前記記録対象ゾーンの始端位置を前記ブロックのブロック番号で示した第２の始端位置を基点として前記距離Ｌｄの加算もしくは減算により、前記ブロック番号で示した第２の現在位置を算出するタイミング補間回路と、
   前記記録対象ゾーンの前記第２の現在位置からデータを記録する記録部と、を備える、光ディスク装置。

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