JPH02297724A

JPH02297724A - 光ディスク記録再生装置

Info

Publication number: JPH02297724A
Application number: JP1118002A
Authority: JP
Inventors: Yuji Takagi; 裕司高木; Isao Sato; 勲佐藤; Yuzuru Kuroki; 譲黒木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1990-12-10
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: US5388105A; JP2600373B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、セクタ単位でデータを記録再生する書換形光
ディスクのデータ記録方式に関するものである。

従来の技術光ディスクは記録トラックの高密度化、離散的な部分書
き込み、消去等の理由から、案内溝のように光学的に検
知可能な案内トランクが同心円状、あるいはスパイラル
状に設けられ、この案内トラック上に形成した記録層に
直径１１１ｍ以下に絞ったレーザー光を照射し、穴あけ
もしくは反射率、透過率の変化を起こして記録する。

データの長さが可変のデジタル情報を記録しようとする
場合、記録効率を上げるためにトラックを複数のセクタ
に分割し、５１２バイトあるいはＩＫバイト程度の単位
で情報の記録再生が行なわれる。各セクタはトラックア
ドレス及びセクタアドレス情報を含むセクタＩＤ部とデ
ータを記録再生するデータフィールド部から構成されて
いる。

通常、データフィールド部に記録するデータの記録フォ
ーマットは、Ｐ　Ｌ　Ｌ　（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ
　Ｌｏｏｐ）の同期引き込みのための同期引き込み信号
部、記録データの前に付加されデータの先頭を識別する
ための同期信号であるデータ先頭識別マークＤＭ（以下
データマークと呼ぶ）、変調された変調データ部、デー
タのワード同期をとる再同期信号部などにより構成され
ている。

データを記録する時は、目標セクタＩＤ部のアドレス情
報を読み取り、アドレス検出のタイミングでセクタに記
録するデータ群を、目標セクタのデータフィールド部に
記録する。

一方、書換形の相変化ディスクにオーバーライドでデー
タを記録する場合、ディスクに照射する半導体レーザの
パワーは通常再生・消去・記録の３値で制御され、再生
時はディスク記録膜の組成に影響を与えない程度の低パ
ワーを照射し、また消去・記録時は記録膜を結晶／非結
晶の状態に組成変化させるだけの高パワーを照射する。

発明が解決しようとする課題しかしながら、書換形の相変化ディスクを記録媒体とし
て、１つのセクタのデータを繰り返しオーバーライドし
ていくと、レーザーのパワーが消去／記録モードから再
生モードに変わる記録データの最後部において、徐々に
記録膜の劣化による欠陥が発生し、その欠陥が最後部か
ら前方へ広がって記録したデータの再生エラーにつなが
っていくという現象が生じる。

第７図は（ａ）セクタの最後部におけるレーザーパワー
と（ｂ）ディスク上の記録フォーマットを示したもので
ある。第７図の（ａ）に示すようにデータが記録される
領域では常に記録パワー、あるいは消去パワーが照射さ
れ、続いたＧＡＰ、およびＩＤでは常に再生パワーが照
射される。すなわち、記録データ最後部の常に同じ位置
でレーザのパワーが消去／記録モードから再生モードに
変わるため、消去／記録モードで起こる膜の組成変化に
よる高い熱エネルギーが、常に再生モードの低パワーし
か照射されない後ろのＧＡＰ部分の熱エネルギー障壁部
分を越えられずに、最後部に蓄積して記録膜の劣化を生
じさせ、さらには蓄積されたエネルギーが徐々に前方に
戻って、記録したデータの後部に欠陥を押し広げていく
というメカニズムが原因であると考えられ、ヒートモー
ド記録の特徴である。

本発明はかかる点に鑑み、相変化の書換形光ディスクに
データを繰り返し消去記録していく際に徐々に広がって
いく欠陥の影響をなくし、繰り返し消去記録を行ってい
く場合に、データ再生を高い信顛度で行えるような情報
記録再生装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、セクタ構造を有する光ディスクの各セクタに
、誤り検出訂正符号化したデータブロックの後部に所定
のダミーブロックを付加して記録するダミーブロック付
加手段を備えたことを特徴とした光ディスク記録再生装
置である。

また、本発明はセクタ構造を有する光ディスクの各セク
タに、誤り検出訂正符号化したデータブロックの後部に
所定のダミーブロックを付加して記録するダミーブロッ
ク付加手段と、データの再生時、光ディスクから再生し
た再生ダミーブロックと本来記録されているほずの前記
所定のダミーブロックを比較するダミーブロック比較手
段を有し、基準以上の誤りを検出した場合には、該セク
タのデータを代替セクタに記録することを特徴とする光
ディスク記録再生装置である。

また、本発明はデータを第１の誤り検出符号化しデータ
ブロックを形成する第１の符号化手段と、前記データブ
ロックに対して第２の誤り検出訂正符号化する第２の符
号化手段と、データの記録の際には前記データブロック
の後部に前記第２の符号のパリティを付加してセクタに
記録するパリティ付加手段と、前記第１の符号を復号す
る第１の復号手段と、前記第２の符号を復号する第２の
復号手段とを有することを特徴とする光ディスク記録再
生装置である。

作用本発明は前記した構成により、繰り返し劣化によってセ
クタの後部から欠陥が広がってきた場合でも、セクタの
後部にダミーブロックを付加することにより、欠陥によ
る誤りがデータブロックに及ばなくすることが可能とな
る。

また、本発明は前記した構成により、繰り返し劣化によ
ってセクタの後部から欠陥が広がってきた場合でも、セ
クタの後部にダミーブロックを付加することにより、欠
陥による誤りがデータブロックに及ばなくすることがで
き、さらに再生したダミーブロックを本来記録されてい
るはずのダミーブロックと比較することにより、繰り返
し劣化の進み具合いを知ることができ、欠陥の影響がデ
ータブロックに及ぶまえに代替セクタにデータを記録し
なおすことが可能となる。

また、本発明は前記した構成により、繰り返し劣化によ
ってセクタの後部から欠陥が広がってきた場合でも、セ
クタの後部に第２の符号のパリティを付加することによ
り、欠陥による誤りがデータブロックに及ばなくするこ
とができ、さらに通常の再生時に塵などによってデータ
ブロックに長大な誤りが生起し、第１の復号手段で操り
訂正が不能となった場合でも第２の復号手段でデータブ
ロックを復号することが可能となりデータブロックの信
顛性をより向上させることができる。

実施例第２図は本発明の第１の実施例の光ディスク記録再生装
置によって記録される光ディスクのセクタの記録フォー
マットの構造図である。

−第２図において、ｌはセクタのアドレス情報が記録さ
れている１０．２はＰＬＬの同期引き込みのための同期
引き込み記録ＳＹ、３は記録したデータの先頭を識別す
るためのデータ先頭識別マークＤＭ、４はデータを誤り
検出符号化したデータブロック、５はデータブロック４
に引き続いて記録されたダミーブロックＤＭＹであり、
データの記録再生消去が行なわれるデータの記録領域６
とＩＤＩの間には光ディスクの回転変動等に対処するた
めのＧＡＰ７，８が設けられている。

第１図は本発明の第１の実施例の光ディスク記録再生装
置の構成図であり、第２図に示す記録フォーマットでデ
ータを記録することのできるものであり、ここでは、デ
ータの記録に関する部分だけを示している。

第１図において、９は光ディスク、１０は光ディスク９
の案内トラ・ンクを追従し、記録面に半導体レーザーの
出力光を照射し、データの記録再生消去を行なう光ディ
スクドライブ、１１は符号化データを記録に通した形に
デジタル変調するデータ変調回路、１２はＰＬＬの同期
引き込みのための同期引き込み信号を発生するＳＹ発生
回路、１３はデータ先頭識別信号ＤＭを発生させるＤＭ
発生回路、１４はダミーデータを発生させるダミーデー
タ発生回路、１５はデータを誤り検出訂正符号化する符
号化回路、１６は記録のタイミングを制御する記録タイ
ミング制御回路、１７はセクタのＩＤＩから目的アドレ
スを検出するアドレス検出回路、１８はマイクロプロセ
ッサ−等で構成され全体を制御する制御ＣＰＵである。

以上のように構成された本発明の第１の実施例における
光ディスク記録再生装置について、以下その動作を説明
する。データの記録時、制？１ｌＣＰＵ１８は記録すべ
き目的セクタのアドレス１９をアドレス検出回路１７に
送出する。制御ＣＰ０１８は符号化回路１５に符号化命
令２０を出し、記録タイミング制御回路１５に記録命令
を送出する。符号化回路１５はデータ２Ｉを誤り検出訂
正符号化し、データ変調回路１１に送る。データ変調回
路１１は符号化されたデータ２２をデジタル変調して光
ディスクドライブ１０に送出する。ＳＹ発生回路１２は
同期引き込み信号を発生し、ＤＭ発生回路１３はデータ
先頭識別信号ＤＭを発生させる。また、ダミーデータ発
生回路１４は所定のダミーデータを発生する。記録タイ
ミング制御回路１６はアドレス検出回路１７によって目
的セクタが検出されると、ＳＹ発生回路１２、ＤＭ発生
回路１３、データ変調回路１１、ダミーデータ発生回路
１４に順次起動命令を送出しセクタの記録領域６にデー
タを記録する。

以上のように本発明の第１の実施例によれば、第２図に
示すようにデータブロック４に引きつづいてダミーデー
タを記録することにより、各セクタにデータを繰り返し
記録した場合、常に半導体レーザーのパワーが切り替わ
るＤＭＹ５とセクタの後ろのＧＡＰ８の境界領域から記
録膜の劣化による欠陥が発生し、徐々にその欠陥が最後
部から前方に拡大し、記録領域６の中に広がってくる。

しかしながら、実際にデータが記録されているデータブ
ロック４の後に、ダミーブロックＤＭ５が記録されてい
るために、欠陥による影響はダミーブロックＤＭ５だけ
にとどまり、データブロック４におよばず、データ再生
の信頼性を保証することができる。

第３図は本発明の第２の実施例の光ディスク記録再生装
置の構成図である。第３図において９から１５、および
１７は第２図と同じものである。第３図において９は光
ディスク、１０は光ディスクドライブ、１１はデータ変
調回路、１２はＳＹ発生回路、１３はＤＭ発生回路、１
４はダミーデータ発生回路、１５は符号化回路、１７は
アドレス検出回路、２３は光ディスクから再生されたダ
ミーデータと本来記録されているはずのダミーデータを
比較し、基準以上の誤りが発生していることを検出する
ダミーデータ比較回路、２４は変調されて記録された再
生データを復調するデータ復調回路、２５は記録および
再生のタイミングを制御するタイミング制御回路、２６
は誤り検出訂正を行なう復号回路、２７は光ディスク記
録再生装置全体を制御する制御ＣＰＵである。

以上のように構成された本発明の第２の実施例の光ディ
スク記録再生回路について、以下その動作を説明する。

データを記録する場合、第１図に示す本発明の第１の実
施例の光ディスク記録再生装置と同様データを記録する
ことができる。制？ｌｌＣＰＵ２７は記録すべき目的セ
クタのアドレスをアドレス検出回路１７に送出し、さら
に符号化回路１５、およびタイミング制御回路２５に記
録命令を出す。タイミング制御回路２５は目的セクタの
アドレスが検出されると、ＳＹ発生回路１２、ＤＭ発生
回路１３、データ変調回路１１、ダミーデータ発生回路
１４に順次起動信号を送ることにより第２図に示すセク
タの記録フォーマットと同様の記録フォーマットでデー
タを記録することができる。

データを再生する場合、制＠ＣＰＵ２１は再生すベキ目
的セクタのアドレス２８をアドレス検出回路１７に送出
する。さらに、制＠ＣＰＵ２１は再生命令をタイミング
制御回路２５に送出する。タイミング制御回路２５は目
的セクタのアドレスがアドレス検出回路１７によって検
出されるとデータ復調回路２４、およびダミーデータ比
較回路２３に順次起動をかけ、データの再生を開始する
。データ復調回路２４は光ディ久々ドライブから送出さ
れる再生信号２９を復調し、復号回路２６に送出する。

復号回路２６は誤り検出訂正を行い再生データ３０とし
てパソコン等のホストコンピューターに送出する。ダミ
ーデータ比較回路２３はセクタの最後部に記録されてい
たダミーデータと本来記録されているはずの所定のダミ
ーデータ３１とを比較し、基準以上の誤りが検出された
場合にはダミーデータエラー信号３２を制御ＣＰＵ２７
に送出する。ダミーデータエラー信号３２を受けた制御
ＣＰＵ２７は該セクタの後部が繰り返し劣化による劣化
の度合が進んでいると判断し、新たな代替セクタに該セ
クタに記録されていたデータを記録する。

また、セクタの後部に記録するダミーデータ３１は任意
のデータで良いことはあきらかであり、第４図にダミー
データ３１が１．　０．　１．　１とした場合に３ピン
ト以上のキエラーを検出するグミーデ−タ比較回路２３
の構成図を示す。

第４図では３３は排他的論理和ゲート、３４はＡＮＤゲ
ート、３５はＯＲゲートである。

以上のように構成されたダミーデータ比較回路２３にお
いて、各セクタに本来記録されているダミーデータの１
．０．１．１が排他的論理和ゲート３１の入力信号とし
て入力されている。次に光ディスク９から再生された再
生信号２９から再生されたダミーデータが排他的論理和
ゲート３３のもう一方の入力端子に入力され、各ビット
が不一致の場合にはそれぞれの排他的論理和ゲート３３
から１が出力される。次に各ＡＮＤ回路３４の出力の和
をＯＲゲート３５でとることにより、少なくとも３ビ・
ノド以上の不一致が検出された場合にＯＲゲート３５の
出力３２が１になる。出力信号３２はダミーデータエラ
ー信号として制御ＣＰＵ２７に送られる。

以上のように第４図に示したようなダミーデータ比較回
路２３を用いることにより、ダミーデータから基準値以
上のエラー、この場合は３ビット以上のエラーを検出す
ることができる。なお、ダミーデータの内容、長さ、ま
た基準値は任意に設定してもかまわないことは言うまで
もない。

以上説明したように本発明の第２の実施例によれば、デ
ータブロック４に引きつづいてダミーデータを記録する
ことにより、各セクタにデータを繰り返し記録した場合
、常に半導体レーザーのパワーが切り替わるＤＭＹ５と
セクタの後ろのＧＡＰ８の境界領域から記録膜の劣化に
よる欠陥が発生し、徐々にその欠陥が最後部から前方に
拡大し、前記領域６の中に広がって（る。しかしながら
、実際にデータが記録されているデータブロック４の後
ろに、ダミーブロックＤＭ５が記録されているために、
欠陥による影響はダミーブロックＤＭ５だけにとどまり
、データブロック４におよばず、データ再生の信頼性を
保証することができ、さらにダミーブロックＤＭ５を越
えて欠陥が拡大していく場合でもダミーブロックＤＭ５
のエラー状態を監視することで、データを代替セクタに
移すことができ、信頼性をより高くすることができる。

第５図は第６図に示す本発明の第３の実施例における光
ディスク記録再生装置によって記録される光ディスクの
セクタの記録フォーマントの構造図である。

第５図において、１から４、および６から８は第２図に
示す記録フォーマットと同様で、１はアドレス情報が記
録されているＩＤ、２は同期引き込み信号ＳＹ、３はデ
ータ先頭識別マークＤＭ、４はデータブロック、６は記
録領域、７，８はＧＡＰ、３６は第２の誤り検出訂正符
号のパリティである。

第６図は本発明の第３の実施例における光ディスク記録
再生装置の構成図であり、第５図に示す記録フォーマン
トでデータを記録再生することのできるものである。

第６図において、３７は光ディスク、３８は光ディスク
３７の案内トラックを追従し、記録面に半導体レーザー
の出力光を照射し、データの記録再生消去を行なう光デ
ィスクドライブ、３９は符号化データを記録に適した形
にデジタル変調するデータ変調回路、４０はＰＬＬの同
期引き込みのための同期引き込み信号を発生するＳＹ発
生回路、４１はデータ先頭識別信号ＤＭを発生させるＤ
Ｍ発生回路、４２はデータを第１の誤り検出訂正符号化
する第１の符号化回路、４３は第１の符号化されたデー
タブロック４全体をさらに第２の誤り検出訂正符号化す
る第２の符号化回路、４４はタイミングを制御するタイ
ミング制御回路、４５はセクタのＩＤＩから目的アドレ
スを検出するアドレス検出回路、４６はマイクロプロセ
ッサ−等で構成され全体を制御する制１ｃＰＵ、４７は
再生信号を復調するデータ復調回路、４８は第１の誤り
検出訂正符号を復号する第１の復号回路、４９は第２の
誤り検出訂正符号を復号する第２の復号回路である。

以上のように構成された本発明の第３の実施例における
光ディスク記録再生装置について、以下その動作を説明
する。

データの記録時、制御ＣＰＵ４６は記録すべき目的セク
タのアドレス５０をアドレス検出回路４５に送出する。

さらに、制御ＣＰＵ４６は第１の符号化回路４２、およ
び第２の符号化回路４３に符号化命令を出し、タイミン
グ制御回路４４に記録命令５１を送出する。第１の符号
化回路４２はデータ５２を誤り検出訂正のための第１の
符号化を行い、第２の符号化回路４３に送出する。第２
の符号化回路４３は第１の符号化されたデータブロック
全体にさらに第２の誤り検出訂正符号のパリティを付加
してデータ変調回路３９に送る。データ変調回路３９は
符号化されたデータ５３をデジタル変調して光ディスク
ドライブ３８に送出する。ＳＹ発生回路４０は同期引き
込み信号を発生し、ＤＭ発生回路４１はデータ先頭識別
信号ＤＭを発生させる。タイミング制御回路４４はアド
レス検出回路４５によって目的セクタが検出されると、
ｓｙ発生回路４０、ＤＭ発生回路４１、データ変調回路
３９に順次起動命令を送出しセクタの記録領域６にデー
タを記録する。以上の記録動作によって、第７図に示す
記録フォーマットでデータを記録することができる。

次に、データの再生についての説明を行なう。

データを再生する場合、制御ＣＰＵ４６は再生すべき目
的セクタのアドレス５０をアドレス検出回路４５に送出
し、さらにタイミング制御回路４４に再生命令を送る。

タイミング制御回路４４は目的セクタのアドレスがアド
レス検出回路４５によって検出されるとデータ復調回路
４７に起動をかけ、データの再生を開始する。データ復
調回路４７はデータ先頭識別信号ＤＭ３を検出すると以
後の再生信号の復調を開始する。第１の復号回路４８は
データ復調回路４７によって復調れた復調データ５４を
誤り検出訂正を行い、再生データ５石としてホストコン
ピュータに送出する。このとき、第１の符号はデータブ
ロック４で完結されており、さらに後ろには第２の符号
のパリティが記録されているために、繰り返し劣化によ
る欠陥の拡大に起因するエラー影響を受けることがなく
、高い信顛性が得られる。また、通常時、たまたま巨大
な塵等によって、復調データ中の誤りが異常に多く、第
１の復号回路４８による誤り訂正が不能となった場合に
は第２の復号回路４９を用いてさらに誤り訂正を行なう
ことができる。なお、第２の符号は、昭晃堂刊「符号理
論」常用、岩垂、合弁、共著に詳細に記されているリー
ドソロモン符号やファイア符号等の誤り訂正符号を用い
ればよい。

以上説明したように本発明の第３の実施例における光デ
ィスク記録再生装置では、第１の符号化したデータブロ
ックの後ろに第２の符号のパリティを付加することによ
り、媒体の繰り返し劣化による欠陥の拡大に起因するエ
ラーの影響無しに第１の符号の復号を行なうことができ
、さらに付加したデータが第２の符号のパリティである
ことから、これを用いて第２の符号の復号を行なうこと
により、データの再生のより高い信頼性を保証すること
ができる。

発明の詳細な説明したように、本発明によれば誤り訂正符号化して
記録されているデータブロックの後ろに所定のダミーデ
ータ、あるいは第２の誤り検出訂正符号のパリティを付
加して光ディスクに記録することにより、セクタの最後
部におけるデータの記録領域とＧＡＰの境界から発生す
る欠陥に起因するエラーの影響無しに、データの再生を
行なうことかでき、信頼性の高いデータ再生を保証でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における光ディスク記録
再生装置の構成図、第２図は同実施例によって記録され
る光ディスクのセクタの記録フォーマットの構造図、第
３図は本発明における第２の実施例における光ディスク
記録再生装置の構成図、第４図は同実施例のダミーデー
タ比較回路の例の詳細なブロック図、第５図は本発明の
第３の実施例の光ディスク記録再生装置によって記録さ
れる光ディスクのセクタの記録フォーマットの構造図、
第６図は本発明の第３の実施例における光ディスク記録
再生装置の構成図、第７図はセクタの最後部から欠陥が
拡大することを説明するための光ディスクの構造図であ
る。４・・・・・・データブロック、５・・・・・・ＤＭＹ
、６・・・・・・記録領域、９・・・・・・光ディスク
、１４・・・・・・ダミーデータ発生回路、２３・・・
・・・ダミーデータ比較回路、４３・・・・・・第２の
符号化回路、４９・・・・・・第２の復号回路。第　２　図Ｉｌ −一一一一−ｇｗ球領域−−−−− 第４図１５１！１１ブツダ　　　　　　　　・第　７　図（ａ−）レープーノで７− （′ｂ）妓スク上　　　　　　　１欠７１ｉｔ梵主

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セクタ構造を有する光ディスクの各セクタにデー
タを記録再生消去する光ディスク記録再生装置であって
、誤り検出訂正符号化したデータブロックの後部に所定
のダミーブロックを付加して前記セクタに記録するダミ
ーブロック付加手段を有することを特徴とする光ディス
ク記録再生装置。
（２）セクタ構造を有する光ディスクの各セクタにデー
タを記録再生消去する光ディスク記録再生装置であって
、誤り検出訂正符号化したデータブロックの後部に所定
のダミーブロックを付加して前記セクタに記録するダミ
ーブロック付加手段と、データの再生の際に、光ディス
クから再生した再生ダミーブロックと本来記録されてい
るはずの前記所定のダミーブロックを比較するダミーブ
ロック比較手段を有し、基準以上の誤りを検出した場合
には、該セクタのデータを代替セクタに記録し、以後こ
のセクタに対して記録動作を行なわなくすることを特徴
とする光ディスク記録再生装置。
（３）セクタ構造を有する光ディスクの各セクタにデー
タを記録再生消去する光ディスク記録再生装置であって
、データを第１の誤り検出訂正符号化しデータブロック
を形成する第１の符号化手段と、前記データブロックに
対して第２の誤り検出訂正符号化する第２の符号化手段
と、データの記録の際に前記データブロックの後部に前
記第２の符号のパリテイを付加してセクタに記録するパ
リテイ付加手段と、前記第１の符号を復号する第１の復
号手段と、前記第２の符号を復号する第２の復号手段と
を有することを特徴とする光ディスク記録再生装置。