JPWO2011121948A1 - 光ディスク記録装置及び記録信号生成装置 - Google Patents

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Abstract

光ディスクに予め形成された凹凸マークの再生信号の再生位置と、再生信号に同期して記録する第２の情報の記録位置とのずれを補正することができるとともに、第２の情報を安定かつ高速に記録することができる光ディスク記録装置及び記録信号生成装置を提供する。デジタル信号処理部（２０２）は、再生信号とチャネルクロックとを用いて、凹凸マークにおける再生位置を特定し、記録信号生成部（２１１）は、第２の情報を含む所定長さの追記データと、ダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成し、記録位置制御部（１１０）は、再生位置と記録信号とを用いて、再生位置と追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出し、記録長調整部（２０８）は、記録位置ずれ量に応じて、ダミーデータの記録長さを増減させる。

Description

本発明は、光ディスクに情報を記録する光ディスク記録装置、及び光ディスクに情報を記録するための記録信号を生成する記録信号生成装置に関するものである。
近年、ＤＶＤ及びＢｌｕ−ｒａｙディスク等に代表される光ディスクは、安価かつ持ち運び可能な情報記録媒体として幅広く利用されており、記録可能な情報記録媒体であるＤＶＤ−Ｒ及びＢＤ−Ｒ等の光ディスクに対してデータを追記する光ディスク記録装置が実用化されている。
この種の光ディスク記録装置は、光ディスクのトラック上に予め形成された案内溝（グルーブ）又は凹凸形状のプリピットに光ビームを照射し、案内溝又はプリピットからの反射光に基づいて得られる再生信号により、光ディスクのトラック上の位置情報（アドレス）を得ている。
さらに、光ディスクには、案内溝が所定の周期で蛇行（ウォブル）させて形成される。光ディスク記録装置は、回転する光ディスクに光ビームを照射し、案内溝からの反射光に基づいて得られる再生信号により、上記ウォブルの周期に相当する信号成分を抽出する。光ディスク記録装置は、抽出した信号成分に対して、ＰＬＬ（位相ロックループ）などの信号処理を行うことにより、データを記録するタイミング信号、すなわち記録クロック信号を得ている。
また、データの記録単位は、一般的に誤り訂正符号を構成する単位であるブロックを基本単位とする。光ディスク記録装置は、位置情報と対応づけられたトラック上の位置を基準にして、ブロック単位でデータの記録動作を行う。
例えば、ＤＶＤ−Ｒへの記録動作は、凹凸形状のプリピット（ランドプリピット）の再生信号より得た位置情報を基準に、ウォブルに同期した記録クロック信号を用いて実施される。各ブロックは直結されており、データは連続的に書き込まれるため、既にデータが記録されている光ディスクに対して新たにデータを記録する場合、既に記録されているデータと新たに記録するデータとの書きつなぎ部分でデータの途切れ又はデータの上書きといった不連続が発生しないよう、非常に高精度な記録位置制御が要求される。
書きつなぎ部分での高精度な記録位置制御を実現するための方式としては、従来さまざまな方式が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
特許文献１に示す情報記録装置によると、新たなデータを追加記録する際、まず書込用クロック信号の位相を、書込済データ再生用クロック信号の位相に同期させた後、所定の時定数で書込用クロック信号を固有の周波数に復帰させることで、書きつなぎ部分での位相ずれの発生を回避している。
特許文献２に示す光ディスク装置によると、データが記録されている位置と本来記録されるべき位置とのずれ量を検出して、新たなデータを記録する際には、新たなデータの終端を記録する位置と新たなデータの終端が本来記録されるべき位置とのずれがなくなるように、記録クロックの周波数を制御する。これにより、新たなデータの記録位置を調整し、記録位置ずれの蓄積を回避している。
図１３は、特許文献２に示す従来の光ディスク装置の構成を示す図である。なお、以下の説明では、本発明に関連する構成についてのみ説明する。
第１のタイマー８０１は、記録クロックに同期してカウント値を１つずつ増加させる第１のカウンタを有している。第１のカウンタのカウント値は、記録ゲート信号の状態（活性化状態又は非活性化状態）にかかわらず、プリピットシンク検出信号に応答して所定値（Ｆ）にプリセットされる。
第２のタイマー８０２は、記録クロックに同期してカウント値を１つずつ増加させる第２のカウンタを有している。第２のカウンタのカウント値は、記録ゲート信号が非活性化状態にある場合に限り、データシンク検出信号に応答して所定値（Ｇ）にプリセットされる。
引き算器８０３は、第１のタイマー８０１の値と第２のタイマー８０２の値との差を示す差信号を出力する。
フィルタ２９は、引き算器８０３から出力される差信号の時間変化量を制限し、その制限された時間変化量を有する差信号を補正量信号としてＰＬＬ３０に出力する。
ＰＬＬ３０は、補正量信号が実質的にゼロレベル（すなわち、第１のタイマー８０１の値と第２のタイマー８０２の値との差が“０”）に近づくように記録クロックの周波数を制御する。
このように、以前に記録したデータと新たに記録するデータとの結合部においては、データシンク検出信号を基準に新たなデータを記録するため、以前に記録したデータと新たに記録するデータとの連続性を確保することができる。また、以前に記録したデータが本来の記録位置からずれていたとしても、そのずれ量を検出し、その検出されたずれ量に応じて記録クロックの周波数を制御するため、記録位置のずれが残留することがない。
また、各ブロックのつなぎ目にバッファエリアを設けて記録位置決めの要求精度を緩和し、各ブロックの記録開始及び記録終了をバッファエリア内で互いにオーバーラップさせてブロック間に隙間が生じないようにデータフォーマット上の工夫をした方式も従来提案されている（例えば、特許文献３参照）。
一方、特許文献４に示されているように、変調された主情報に従って予め形成された凹凸マーク上に反射膜を形成し、凹凸マークの最長マークより長い間隔でレーザ光を照射し、反射膜の光学的特性を変化させることで追記マークを形成し、主情報に同期した副情報を重畳記録する方式も従来提案されている。
特許文献１から３に示す方式は、いずれも、予めトラック上に形成されているウォブルしたグルーブを基準にして記録クロック信号を得ることを前提としているが、特許文献４に示す方式は、予め形成されている凹凸マークを基準にして記録クロック信号を得ることを前提にしている。
上記説明したような従来の光ディスク記録装置は、以下に示す課題を有している。
特許文献１に示す構成では、以前に記録したデータと新たなデータとの書きつなぎ部分における連続性は確保できるものの、以前に記録したデータの位置ずれ量を新たなデータでも継承してしまい、ウォブル又はプリピットから得られる位置情報を基準にした記録データの位置ずれは解消できない。
また、特許文献２に示す構成では、記録済データの位置ずれ検出量をもとに新たなデータの記録終端において記録位置ずれがなくなるように記録クロックの周波数を補正している。しかしながら、新たなデータの記録動作中に記録クロックの周波数が不安定になった場合、新たに生じる記録位置ずれの発生を解消することができない。
また、特許文献３に示す構成では、ブロックの前後に互いにオーバーラップするバッファエリアを設けることで、記録開始及び記録終了の境界において、隙間の発生を回避できる。しかしながら、新たなブロックの連続記録動作中に、オーバーラップの長さを超える記録位置の変動が生じた場合や、バッファエリアの長さを上回る記録位置の変動が生じた場合に、記録終了位置において、所定長さのオーバーラップでは吸収できない隙間や、バッファエリア内で吸収できないブロック間のデータ上書きの発生を回避できない。
また、特許文献４に示す構成では、凹凸ピットによって位置情報を再生し記録クロック信号を得なければならない。そのため、連続した溝のウォブルに基づいて記録クロック信号を得る場合に比して、光ディスク上の欠陥又は再生信号のＳ／Ｎ比の劣化に対して、記録クロック信号の周波数ずれが生じやすいという課題がある。
さらに、記録に伴いレーザ光の光強度の変調をおこなっている期間では、光ディスクからの反射光量も変化するため、再生信号のＳ／Ｎ比が劣化する。特に、凹凸マークの最長マークより長い期間レーザ光の光強度の変調が行われるため、記録動作中には、間欠的に再生信号のＳ／Ｎ比が劣化することとなり、追記マークの形成位置がずれるという課題があった。
特許第３７５３１６９号公報 特許第３９６１３３８号公報 特開２００４−３０８４８号公報 国際公開第２００７／１３９０７７号
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、光ディスクに予め形成された凹凸マークの再生信号の再生位置と、再生信号に同期して記録する第２の情報の記録位置とのずれを補正することができるとともに、第２の情報を安定かつ高速に記録することができる光ディスク記録装置及び記録信号生成装置を提供することを目的とするものである。
本発明の一局面に係る光ディスク記録装置は、凹凸マークにより第１の情報が記録された光ディスクに、前記第１の情報とは異なる第２の情報を記録する光ディスク記録装置であって、前記凹凸マークの記録単位は、前記第１の情報が記録される複数のデータ領域と、互いに隣接する前記データ領域間に設けられた複数のリンキング領域とを含み、前記光ディスク記録装置は、前記凹凸マークに光ビームを照射し、前記凹凸マークからの反射光に基づいて再生信号を抽出する再生信号抽出部と、前記再生信号抽出部によって抽出された前記再生信号を用いて前記凹凸マークのチャネルビット長に同期したチャネルクロックを再生するクロック再生部と、前記再生信号抽出部によって抽出された前記再生信号と、前記クロック再生部によって再生された前記チャネルクロックとを用いて、前記凹凸マークにおける再生位置を特定する信号処理部と、前記第２の情報を含む所定長さの追記データと、ダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成する記録信号生成部と、前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号に応じて光ビームの光強度を変調し、光強度が変調された前記光ビームを、前記光ディスクの前記凹凸マーク上に形成された反射膜に照射し、前記反射膜の光学的特性を変化させることにより、前記凹凸マークに同期して前記第２の情報を記録する記録部と、前記信号処理部によって特定された前記再生位置と、前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号とを用いて、前記再生位置と前記追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出する記録位置ずれ量検出部と、前記記録位置ずれ量検出部によって検出された前記記録位置ずれ量に応じて、前記ダミーデータの記録長さを増減させるダミーデータ記録長制御部とを備える。
この構成によれば、凹凸マークの記録単位は、第１の情報が記録される複数のデータ領域と、互いに隣接するデータ領域間に設けられた複数のリンキング領域とを含む。再生信号抽出部は、凹凸マークに光ビームを照射し、凹凸マークからの反射光に基づいて再生信号を抽出する。クロック再生部は、再生信号抽出部によって抽出された再生信号を用いて凹凸マークのチャネルビット長に同期したチャネルクロックを再生する。信号処理部は、再生信号抽出部によって抽出された再生信号と、クロック再生部によって再生されたチャネルクロックとを用いて、凹凸マークにおける再生位置を特定する。記録信号生成部は、第２の情報を含む所定長さの追記データと、ダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成する。記録部は、記録信号生成部によって生成された記録信号に応じて光ビームの光強度を変調し、光強度が変調された光ビームを、光ディスクの凹凸マーク上に形成された反射膜に照射し、反射膜の光学的特性を変化させることにより、凹凸マークに同期して第２の情報を記録する。記録位置ずれ量検出部は、信号処理部によって特定された再生位置と、記録信号生成部によって生成された記録信号とを用いて、再生位置と追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出する。ダミーデータ記録長制御部は、記録位置ずれ量検出部によって検出された記録位置ずれ量に応じて、ダミーデータの記録長さを増減させる。
本発明によれば、光ディスクに予め形成された凹凸マークの再生信号の再生位置と、再生信号に同期して記録する追記データの記録位置とのずれを補正することができるとともに、第２の情報を安定かつ高速に記録することができる。
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施の形態１に係る光ディスク記録装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る光ディスクの構成例を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る光ディスクの情報記録フォーマットの一例を示す図である。 光ディスクに第２の情報を記録するための記録信号を生成する記録信号生成処理について説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る記録信号生成装置の詳細な構成例を示すブロック図である。 記録信号生成部によって生成される記録信号の出力例を示すタイミングチャートである。 本実施の形態１の変形例における記録信号生成装置の構成例を示す図である。 ２つの記録ブロックに連続して第２の情報を記録する記録動作において、記録位置ずれが発生しない通常ケースにおけるタイミングチャートである。 再生基準タイマ出力と凹凸マークの情報記録フォーマットとの対応について説明するためのタイミングチャートである。 ２つの記録ブロックに連続して第２の情報を記録する記録動作において、最初の記録ブロックへの第２の情報の記録中にＰＬＬの位相ロックが外れて前方に記録位置ずれが発生したケースにおけるタイミングチャートである。 ２つの記録ブロックに連続して第２の情報を記録する記録動作において、最初の記録ブロックへの第２の情報の記録中にＰＬＬの位相ロックが外れて後方に記録位置ずれが発生したケースにおけるタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２に係る記録信号生成装置の詳細な構成例を示すブロック図である。 特許文献２に示す従来の光ディスク装置の構成を示す図である。
以下に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
（実施の形態１）
本発明の第１の態様として、好適な実施の形態を以下に説明する。
すなわち、光ディスク記録装置は、第１の情報が光学的に読み取り可能な凹凸マークとして記録された光ディスクに対して光ビームを照射し、凹凸マークに位置合わせした状態で第２の情報を記録する。まず、光ディスク記録装置は、照射した光ビームの光ディスクからの反射光に基づいて凹凸マークを光学的に読み取ることで再生信号を得る。次に、光ディスク記録装置は、再生信号を用いて凹凸マークに同期したチャネルクロックを再生し、再生したチャネルクロックを用いて第２の情報を含む記録信号を生成する。そして、光ディスク記録装置は、生成した記録信号を用いて光ディスクに照射する光ビームの光強度を変調することで第２の情報を記録する。
さらに、光ディスク記録装置は、第２の情報の記録動作中に、再生信号を用いて記録位置ずれ量を検出し、検出した記録位置ずれ量に応じて、記録信号に含まれるダミーデータの記録長さを増減させる。これにより、本発明の実施の形態１の特徴である記録動作中における記録位置のずれを補正可能とするものである。
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ディスク記録装置の構成例を示すブロック図である。図１に示す光ディスク記録装置は、光ピックアップ１０２、再生処理部１０３、サーボ制御部１０４、トラバースモータ１０５、スピンドルモータ１０６、メモリ制御部１０７、バッファメモリ１０８、記録処理部１０９、記録位置制御部１１０、ホストインタフェース１１１及びシステム制御部１１２を備える。
光ピックアップ１０２は、光ディスク１０１に記録された第１の情報を再生信号として読み取る。さらには、光ピックアップ１０２は、光ディスク１０１に対して光ビームを照射することによって、光ディスク１０１の記録層を物理的又は化学的に変化させ、第１の情報とは異なる第２の情報を記録する。光ピックアップ１０２は、図示しないが、光ビームを出射する光源デバイス、光源デバイスから出射された光ビームを光ディスク１０１の記録層に集光させる対物レンズを含む光学系、対物レンズをフォーカス方向及びラジアル方向に動かすアクチュエータ、及び光学系により集光させた光ビームの記録層からの反射光を受光して電気信号に変える光検出デバイスなどを含んでいる。
再生処理部１０３は、光ピックアップ１０２の光検出デバイスから出力される電気信号を用いて、光ディスク１０１の記録層に光ビームをフォーカスさせるとともに所定のトラックに追従させるために必要なサーボエラー信号を取得する。また、再生処理部１０３は、記録されている第１の情報の再生信号を取り出し、再生信号に復調及び同期などの所定の信号処理を施しながらトラックの位置を示すアドレス情報及び再生データを得る。
サーボ制御部１０４は、再生処理部１０３からのサーボエラー信号を受けて、光ピックアップ１０２のアクチュエータを動かすことにより、光ビームが所望のトラックに追従するように、フォーカス制御及びトラッキング制御を行う。また、サーボ制御部１０４は、スピンドルモータ１０６を駆動することにより所定の周期で光ディスク１０１を回転させるとともに、トラバースモータ１０５を駆動することにより所望のトラックにアクセスできるように光ピックアップ１０２をラジアル方向に移送する。
メモリ制御部１０７は、光ディスク１０１の再生時には、再生処理部１０３からの再生データを受けて、保持すべきデータをバッファメモリ１０８に書き込む。また、メモリ制御部１０７は、ホストインタフェース１１１経由で受信した外部装置からの送信要求に対応するべく、外部装置へ送信すべき情報をバッファメモリ１０８から読み出して、ホストインタフェース１１１へ出力する。一方、メモリ制御部１０７は、光ディスク１０１に第２の情報を記録する時には、ホストインタフェース１１１経由で外部装置から第２の情報を受信し、受信した第２の情報をバッファメモリ１０８に書き込む。また、メモリ制御部１０７は、光ディスク１０１へ記録すべきデータ（第２の情報）をバッファメモリ１０８から読み出して、記録処理部１０９へ出力する。
記録処理部１０９は、光ディスク１０１へ記録すべきデータをメモリ制御部１０７から受けて、誤り訂正符号化、識別ＩＤの付与、同期信号の付与及び変調など、光ディスク１０１へ記録するために必要な信号処理を施した記録信号を生成し、光ピックアップ１０２へ出力する。
光ピックアップ１０２は、記録処理部１０９からの記録信号に応じて、内蔵されている光源デバイスから照射する光ビームの光量を変化させることで光ディスク１０１に第２の情報を記録する。例えば、光源デバイスがレーザダイオードである場合、光ピックアップ１０２は、記録信号に応じてレーザ光パワーを変化させるように、レーザダイオードを駆動するドライバ回路を備えていてもよい。
ホストインタフェース１１１は、外部装置からのコマンドを受信するとともに、光ディスク１０１に記録すべき第２の情報を含むデータを外部装置から受信する。また、ホストインタフェース１１１は、外部装置へ再生データ又はステータス情報を送信する。
システム制御部１１２は、ホストインタフェース１１１経由で外部から受信したコマンドを解釈する。例えば、システム制御部１１２は、光ディスク１０１の所定の番地に情報を記録するライトコマンドを受けると、ホストインタフェース１１１を経由して記録すべき情報を含むデータを一旦バッファメモリ１０８へ格納するようにメモリ制御部１０７の動作を制御するとともに、再生処理部１０３からのアドレス情報に基づいて、サーボ制御部１０４、メモリ制御部１０７及び記録処理部１０９など各機能ブロックを制御する。このように、システム制御部１１２によって、コマンドに応じて光ディスク記録装置が有機的に動作するようにシステム全体が制御されることで、光ディスク１０１に所望の情報が記録される。
記録位置制御部１１０は、光ディスク１０１のトラックに予め記録されている凹凸マークに同期して第２の情報を含むデータを記録する際、記録位置を適正に保つために、再生処理部１０３からの再生信号に基づいて、記録処理部１０９による記録信号の出力を制御する。本発明の着眼点である記録位置ずれが生じた際の記録位置制御については、後ほど詳細に述べる。
図２は、本発明の実施の形態１に係る光ディスク１０１の構成例を示す模式図である。
光ディスク１０１の記録面１００１には、予め第１の情報が凹凸マーク１００２で形成されている。光ディスク１０１の円周方向に整列した凹凸マーク１００２は、スパイラル状のトラック１００３を構成している。トラック１００３は、半径方向に所定のトラックピッチを有するように記録面１００１の全面に渡って構成されている。
図２に一部断面を拡大して図示しているように、凹凸マーク１００２を転写したディスク基板１００５の上に、反射膜１００４が蒸着され、さらに反射膜１００４の上をカバー層１００６で覆うことにより、光ディスク１０１は形成される。
図示はしないが、トラック１００３の少なくとも一部は、凹凸マーク１００２に同期して第２の情報を記録することが可能となっている。
再生処理部１０３は、凹凸マーク１００２を再生することで、予め記録されている第１の情報に同期するためのクロック信号及びアドレス情報を取得する。記録処理部１０９は、取得したアドレス情報に基づいて第２の情報を記録すべき領域を検索し、取得したクロック信号を用いて第２の情報を含む記録信号を生成する。
クロック信号は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）部を用いて再生される。つまり、再生処理部１０３は、凹凸マーク１００２の変化点（エッジ）情報を再生信号から得て、エッジ情報の位相にクロック信号の位相をロックさせるように制御する。これにより、凹凸マーク１００２に同期したクロック信号が得られる。
光ピックアップ１０２は、生成された記録信号に基づいて、第２の情報を記録する。第２の情報の記録態様としては、例えば、特許文献４に記載されている方式をとればよい。すなわち、光ピックアップ１０２は、記録処理部１０９によって生成された記録信号に応じて光ビームの光強度を変調し、光強度が変調された光ビームを、光ディスク１０１の凹凸マーク上に形成された反射膜１００４に照射し、反射膜１００４の光学的特性を変化させることにより、凹凸マークに同期して第２の情報を記録する。
図３は、本発明の実施の形態１に係る光ディスク１０１の情報記録フォーマットの一例を示す図である。
図３に示す凹凸マークの情報記録フォーマットは、凹凸マーク１００２が円周方向に整列することで構成されたスパイラル状のトラック１００３の一部を示している。第１の情報を含む凹凸マークの記録単位は、第１の情報が記録される複数のデータ領域１２１と、互いに隣接するデータ領域を繋ぐ複数のリンキング領域１２２とから構成される。
図３に示すように、各データ領域１２１は、複数のアドレスユニット１２３から構成され、各アドレスユニット１２３は、所定数のフレーム１２４から構成されている。各フレーム１２４は、先頭にフレームシンクＦＳを備え、他の部分と識別が可能なユニークパターンを含んでいる。また、一部のフレーム１２４は、アドレスデータ１２５を含んでいる。アドレスデータ１２５を再生することにより、光ディスク１０１における各データ領域１２１の絶対位置を表すアドレス情報が識別可能な構成になっている。
なお、アドレスデータ１２５に含まれるアドレス情報は、ひとつのデータ領域１２１と一対一に対応していてもよいし、ひとつのデータ領域１２１に複数のアドレス情報を割り当ててもよい。
また、図示していないが、フレームシンクＦＳは、複数種類の互いに識別可能なＩＤ情報を含んでもよく、複数種類のＩＤ情報をユニークな順序に配置することにより、データ領域内における何番目に相当するフレームであるか、識別可能にするとよい。
各データ領域１２１に含まれるデータは、誤り訂正符号を構成する単位ブロックと一対一に対応している。所定バイト数のユーザ情報に対し所定規則で誤り検出又は誤り訂正符号化され、さらに所定規則でデータの並べ替え処理、つまりインターリーブ処理が施され、データ領域１２１に含まれる所定数のフレーム１２４にデータが分散して割り当てられる。
上述のように誤り訂正符号化等の処理が施されたデータは、さらに光ディスク１０１の記録及び再生に適した変調規則に基づいて変調処理が施され、各フレーム１２４の先頭にフレームシンクＦＳが付与された上で、光ディスク１０１の凹凸マーク１００２として記録される。
光ディスク１０１の記録及び再生に適した変調規則として、良く知られているのは、ランレングス制限符号である。ランレングス制限符号は、（ｄ、ｋ）制限符号とも呼ばれ、シンボル“１”及びシンボル“０”から構成されるチャネルデータストリームのシンボル“１”の間に存在するシンボル“０”の個数をｄ個からｋ個（ｄ、ｋはｄ＜ｋを満たす自然数）に制限したものである。バイナリデータが、所定の変換テーブルを用いて、（ｄ、ｋ）制限を満たすチャネルデータストリームに変換され、チャネルデータストリームのシンボル“１”を凹凸マークの変化点（エッジ）に対応させることにより、データが記録される。このように記録することで、凹凸マークの長さは、（ｄ＋１）チャネルビット長から（ｋ＋１）チャネルビット長の間で制限することができる。
このため、再生信号より凹凸マーク１００２のエッジに同期したクロック信号を再生することができるようになり、凹凸マーク１００２のみを用いてクロック信号を得てデータの再生を行うことが可能となる。また、凹凸マーク１００２の最短長は（ｄ＋１）チャネルビット長で簡単に規定でき、変換規則を工夫することで高密度に記録が行える。
さらに、チャネルデータストリームに含まれる奇数番目のシンボル“１”と後続シンボル“０”とに相当するチャネルデータをＨＩＧＨレベルに変換し、偶数番目のシンボル“１”と後続シンボル“０”とに相当するチャネルデータをＬＯＷレベルに変換した信号をＮＲＺＩ信号（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）と呼ぶ。また、ＮＲＺＩ信号のＨＩＧＨレベルを＋１とし、ＬＯＷレベルを−１として、チャネルビット単位で積算した値をＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ Ｖａｌｕｅ）と呼ぶ。ＤＳＶがゼロに近くなるように変換規則を工夫することが好ましい。言い換えると、ＨＩＧＨレベルを凸部（ピット）に対応させ、ＬＯＷレベルを凹部（ランド）に対応させた場合、ＤＳＶをゼロに近づけることで、凹凸マークの凹部と凸部との存在確率を各々５０％に近づけることができる。こうすることで、ＮＲＺＩ信号に含まれる直流成分が抑圧され、再生信号に含まれる低周波成分をなくすことができるため、再生に必要な信号を狭帯域化しＳ／Ｎ比を有利にすることが可能となる。
ここで、各数値パラメータの好ましい例を一つ挙げる。
ひとつのデータ領域１２１は１６個のアドレスユニット１２３から構成され、ひとつのアドレスユニット１２３は３１個のフレーム１２４から構成され、ひとつのデータ領域１２１あたりに含まれるユーザ情報は６４キロバイトとする。ひとつのアドレスユニット１２３とひとつのアドレス情報とは一対一に対応し、ひとつのデータ領域１２１に含まれる１６個のアドレスユニット１２３に対し、各々ひとつのアドレス情報が連番となるように付与される。記録されるデータは、ｄ＝１及びｋ＝７のランレングス制限符号を用いて変調される。つまり、凹凸マーク１００２の長さは２チャネルビットから８チャネルビットの長さに制限される。
ひとつのフレーム１２４は、１９３２チャネルビットで構成される。各フレーム１２４の先頭には３０チャネルビットからなるフレームシンクＦＳが付与される。フレームシンクＦＳは、チャネルデータストリームには含まれない９チャネルビット長さを２回含むユニークパターン部と、互いに識別可能なシンクＩＤ部とを含む。互いに異なるシンクＩＤパターンにより７種類のフレームシンクＦＳ０，ＦＳ１，ＦＳ２，ＦＳ３，ＦＳ４，ＦＳ５，ＦＳ６が定義される。
このように、各フレーム１２４のチャネルビット数を一定とし、チャネルデータストリームには含まれないユニークパターンをフレームシンクＦＳに含むことで、再生時に、容易にフレームの先頭を検出可能とし、フレーム同期を確立可能とする。
また、各アドレスユニット１２３の先頭フレームにはフレームシンクＦＳ０が配置され、残りの３０フレームに対して６種類のフレームシンクＦＳ１〜ＦＳ６がユニークな順序で配置されることで、フレームシンクＦＳ０又は連続する複数のフレームシンクＩＤを用いて、各アドレスユニット１２３の何番目のフレームであるかを識別可能とする。
これらの構成により、データ領域１２１に含まれるデータを簡単かつ信頼性よく再生することができる。
各アドレスユニット１２３の先頭の２つのフレームの所定バイト位置にアドレスデータ１２５及びアドレスデータ用の誤り検出符号が分散して記録されており、アドレスデータ１２５を複号することでアドレス情報を得ることができる。
図３に示すように、リンキング領域１２２は、先頭にフレームシンクＦＳを含み、残りの領域にダミーデータを含む。リンキング領域１２２には、隣接するデータ領域１２１間のつなぎ目を示す役目と、ＰＬＬなど再生信号処理の高速引込又は再同期などの動作に利用する役目と、後に述べるように第２の情報の記録位置制御を容易にする役目とがある。
リンキング領域１２２は、再生専用ディスクと記録可能ディスクとの情報記録フォーマットを同一の構成にする目的にも寄与する。つまり、記録可能ディスクの場合、光ディスク記録装置において情報の書き繋ぎを行うためのバッファ領域としてリンキング領域１２２が利用される。再生専用ディスクにおいても、記録可能ディスクと同一構成にしておくことで、再生専用ディスクと記録可能ディスクとで、再生回路の共用化が図れるため、装置のコストアップを回避することができる。
リンキング領域１２２の長さは、フレーム長さの整数倍にすることが好ましい。こうすることで、隣接するデータ領域間にリンキング領域１２２を挟んでも、手前のデータ領域１２１で確立しているフレーム同期が外れることなく、手前のデータ領域１２１の後続のデータ領域１２１でフレーム同期を取り直す必要がなくなる。
なお、図示していないが、リンキング領域１２２に含まれるフレームシンクＦＳは、データ領域１２１に存在するフレームシンクＦＳとは異なるシンクＩＤパターン（例えばフレームシンクＦＳ７）を含んでいてもよい。
また、リンキング領域１２２は、ユーザ情報（第１の情報）を含んでいないことが好ましい。ユーザ情報は前述したようにデータ領域１２１内に収まるように記録しておくことで、リンキング領域１２２をデータ領域１２１とは独立した領域として扱える。例えば、リンキング領域１２２は、当該リンキング領域１２２の後続のデータ領域１２１に関連付けられた情報をダミーデータとして含んでいてもよいし、当該リンキング領域１２２の後続のデータ領域１２１の再生同期を強化する役目を担ってもよい。
データ領域に形成されている凹凸マークは、チャネルクロック長Ｔの整数倍の長さであり、最短マーク長ｐＴ及び最長マーク長ｑＴ（ｐ、ｑはｐ＜ｑを満たす自然数）の長さ範囲に限定され、かつ、所定の変調規則に基づいて形成されている。リンキング領域は、所定の変調規則に依らない所定の繰り返しパターンを含む。
ダミーデータは、データ領域１２１におけるチャネルビットストリームを構成する変調符号の規則には依らない所定の繰り返しパターンとするのも好適である。例えば、３Ｔ、３Ｔ、５Ｔ、５Ｔ、７Ｔ及び７Ｔの計３０Ｔからなる特定パターンの繰り返しをダミーデータとしてもよい。
上記のパターンは所定の周期毎に凹凸マークのエッジが発生するため、特定パターンの繰り返し周期を利用してＰＬＬの高速引込処理を行えるなどの利点がある。さらに、ＤＳＶがゼロとなるため、再生信号の低域成分の変動が起きにくい。また、上記のパターンは、データ領域１２１の変調符号の規則に依る最短マーク長２Ｔを含まないため、再生信号の振幅低下及びＳ／Ｎ比の悪化に対しても影響を受けにくい。さらに、上記のパターンは、３Ｔ、５Ｔ及び７Ｔという互いに２チャネルビット長さの異なる３種類の凹凸マークを含んでいる。そのため、パターンの誤検出に対する尤度も得られ、かつ、凹凸マーク長さ毎に振幅の異なる再生信号が得られるため、イコライザの適応等化にも利用でき、記録位置ずれが発生したデータ領域１２１の後続のデータ領域１２１の再生に備えて、信号処理の品質を強化することが可能になる。
図３のリンキング領域１２２ａは、リンキング領域の別の例を示している。すなわち、リンキング領域１２２ａは、フレームシンクＦＳとダミーデータとからなるフレームを二つ備え、リンキング領域１２２ａの長さは、２フレーム長になっている。また、図示していないが、二つのフレームシンクＦＳは、互いに異なり、かつデータ領域１２１に存在するフレームシンクＦＳの何れとも異なるシンクＩＤパターン（例えばフレームシンクＦＳ７及びフレームシンクＦＳ８）を含んでいてもよい。
これにより、リンキング領域１２２ａは、先頭から１フレーム長経過部分に再びユニークパターンが存在しているため、複数フレーム長でありながら、手前のデータ領域１２１で確立しているフレーム同期が外れることなく、記録位置ずれが発生したデータ領域１２１の後続のデータ領域１２１でのフレーム同期を強化することができる。
図３のリンキング領域１２２ｂは、リンキング領域のさらに別の例を示している。すなわち、リンキング領域１２２ｂは、先頭にひとつのフレームシンクＦＳと、末尾付近にふたつのフレームシンクＦＳとを含んでいる。これにより、再生専用ディスクと記録可能ディスクとで、リンキング領域の構成を同一にすることが可能になる。つまり、記録可能ディスクでは、リンキング領域１２２ｂの中間付近より記録動作を開始することができ、リンキング領域１２２ｂの先頭及び末尾のフレームシンクＦＳを利用して、再生時の同期性能を強化することができる。
次に、図１に示す光ディスク記録装置が、光ディスク１０１へ第２の情報を記録する動作、特に第２の情報を記録するための記録信号を生成する記録信号生成処理について、以下に図４を用いて説明する。図４は、光ディスクに第２の情報を記録するための記録信号を生成する記録信号生成処理について説明するための図である。
図４に示す凹凸マークの情報記録フォーマットは、予め凹凸マークにより第１の情報が記録されている下地のトラックフォーマットを示し、凹凸マークの情報記録フォーマットの下部には、第２の情報を追記するための領域３００を示している。図４に示す凹凸マークの情報記録フォーマットは、データ領域３０１Ｄ，３０２Ｄ，３０３Ｄ，３０４Ｄと、リンキング領域３０２Ｌ，３０３Ｌ，３０４Ｌとが交互に配置されている。凹凸マークの情報記録フォーマットの詳細は図３を用いて前述したとおりであり、省略する。
まず、回転させた光ディスク１０１の所定のトラックに対して、光ビームを追従させることにより、凹凸マークを読み取り、各データ領域に付与されているアドレスデータが再生される。そして、再生されたアドレスデータに基づき、所定の番地を対象に記録ブロック単位で第２の情報が記録される。ここで、記録ブロックとは、第２の情報の記録単位と定義し、ひとつのデータ領域、データ領域の直前のリンキング領域の後半、及びデータ領域の直後のリンキング領域の前半からなる領域の長さに対応している。
図４においては、２つの記録ブロックの長さに対応する第２の情報を追記する様子を一例として示している。２つの記録ブロックを連続記録する領域、つまり、２つのデータ領域３０２Ｄ，３０３Ｄと、データ領域３０２Ｄの直前に位置するリンキング領域３０２Ｌの後半と、データ領域３０２Ｄとデータ領域３０３Ｄとの間に位置するリンキング領域３０３Ｌの全般と、データ領域３０３Ｄの直後に位置するリンキング領域３０４Ｌの前半とを含む領域を、第２の情報を追記したい領域３００としている。
次に、図４の記録信号３１１は、通常時の２記録ブロック長の記録信号フォーマットを示している。通常時とは、言い換えると、トラックを再生した再生信号よりＰＬＬを用いて得られるクロック信号の位相が、第２の情報の記録動作中にも、凹凸マークに対してはずれることなく適切にロックされている状態を表している。
１つの記録ブロックは、第２の情報を含む追記データと、追記データの前後における所定長のダミーデータとを含んだ情報の記録単位となる。従って、図４に示すように、２つの記録ブロックが連続して記録される場合の記録信号３１１は、記録開始から順番に、ダミーデータ３０５Ａ、追記データ３０５Ｂ、ダミーデータ３０６Ａ、追記データ３０６Ｂ及びダミーデータ３０７Ａを含んでいる。
ここで、追記データ３０５Ｂ及び追記データ３０６Ｂの長さは、下地のトラックにおけるデータ領域３０２Ｄ及びデータ領域３０３Ｄの長さに対応している。また、ふたつの追記データ３０５Ｂ及び追記データ３０６Ｂの間に挟まるダミーデータ３０６Ａの長さ（記録長）ＴＬは、リンキング領域３０３Ｌの長さに対応している。
また、記録処理部１０９は、データ領域３０２Ｄの直前のデータ領域３０１Ｄ又はデータ領域３０１Ｄのさらに手前に位置するデータ領域（図示しない）を光ビームが追従している時に、再生したアドレスデータ又はフレームシンクを用いて、トラック上の位置を認識し、クロック信号を用いてリンキング領域３０２Ｌの中間位置（例えばリンキング領域３０２Ｌの開始から０．５×ＴＬ経過後）から、記録信号を出力し始めるように制御する。これにより、記録の開始タイミングが決定される。
なお、記録の開始タイミング決定方法については、後ほど詳細に説明する。
このように、下地トラックの凹凸マークの情報記録フォーマットと、第２の情報の記録信号フォーマットとを一対一に対応させることで、下地の凹凸マークに同期して第２の情報を記録することができる。
次に、図４の記録信号３１２は、記録動作中にＰＬＬの位相ロックが外れて、クロック信号の周波数が凹凸マークのチャネル周波数に対して一時的に低下する方向に変動した場合の記録信号を示している。特に、ここでは、記録開始後一つ目のデータ領域３０２Ｄ内でＰＬＬの位相ロックが一時的に外れ、そのデータ領域３０２Ｄ内でＰＬＬが復帰して再びフレーム同期及びアドレス情報の再生が正しく行われたケースを示している。
この場合、クロック信号の周波数が低い方向にずれることに起因して、記録信号の出力タイミングが遅れ始め、それに応じて第２の情報の記録位置が後方にずれてしまう。やがて、記録位置制御部１１０は、ＰＬＬが復帰して再びフレーム同期を確立し、フレーム番号又はアドレス情報が認識できた時点で、記録信号の出力タイミングのずれ、言い換えると、記録位置ずれ量を検出することができる。
本発明の実施の形態１の特徴は、検出した記録位置ずれ量に応じて、ダミーデータの記録長さを増減させることで、記録位置ずれを補正することである。
つまり、記録処理部１０９は、検出された記録位置ずれ量を＋ΔＴ（記録位置が遅れる方向の検出値を正の値とする）とした時、追記データ３０５Ｂの直後に続くダミーデータ３０６Ａの記録長が、標準の記録長ＴＬからΔＴを減じた値（ＴＬ−ΔＴ）となるように調節する。
こうすることで、データ領域３０２Ｄにおいて、記録位置ずれが生じていても、記録位置ずれが発生したデータ領域３０２Ｄの後続のデータ領域３０３Ｄの記録開始位置に追記データ３０６Ｂの出力開始タイミングを合わせることが可能になり、記録位置ずれの蓄積を防ぐことができる。
次に、図４の記録信号３１３は、記録動作中にＰＬＬの位相ロックが外れて、クロック信号の周波数が凹凸マークのチャネル周波数に対して一時的に上昇する方向に変動した場合の記録信号を示している。特に、ここでは、記録開始後一つ目のデータ領域３０２Ｄ内でＰＬＬの位相ロックが一時的に外れ、そのデータ領域３０２Ｄ内でＰＬＬが復帰して再びフレーム同期及びアドレス情報の再生が正しく行われたケースを示している。
この場合、クロック信号の周波数が高い方向にずれることに起因して、記録信号の出力タイミングが早まり始め、それに応じて第２の情報の記録位置が前方にずれてしまう。やがて、記録位置制御部１１０は、ＰＬＬが復帰して再びフレーム同期を確立し、フレーム番号又はアドレス情報が認識できた時点で、記録信号の出力タイミングのずれ、言い換えると、記録位置ずれ量を検出することができる。
つまり、記録処理部１０９は、検出された記録位置ずれ量を−ΔＴ（記録位置が早まる方向の検出値を負の値とする）とした時、追記データ３０５Ｂの直後に続くダミーデータ３０６Ａの記録長が、標準の記録長ＴＬにΔＴを加えた値（ＴＬ＋ΔＴ）となるように調節する。
こうすることで、データ領域３０２Ｄにおいて、記録位置ずれが生じていても、記録位置ずれが発生したデータ領域３０２Ｄの後続のデータ領域３０３Ｄの記録開始位置に追記データ３０６Ｂの出力開始タイミングを合わせることが可能になり、記録位置ずれの蓄積を防ぐことができる。
このように、記録動作中に検出された記録位置ずれ量に応じて、記録位置ずれが発生した追記データの後続のダミーデータの出力長（記録長）を増減させることで、記録位置ずれが発生したデータ領域のさらに後続のデータ領域において、追記データの記録位置が適正となるように補正することが可能となる。
この記録位置補正処理は、第２の情報の記録を一時的に中断することなく実施可能であるため、第２の情報の記録を一時的に中断し光ビームの追従位置合わせからやり直して再度記録動作を行う方法よりも、第２の情報の記録に要する時間を削減することが可能となる。
なお、本実施の形態１において図示はしないが、記録位置ずれ量ΔＴの絶対値が、標準のダミーデータの記録長ＴＬを超えた場合、ひとつのダミーデータの記録長を補正するだけでは、正しい記録位置状態に戻すことができない。このような場合には、一旦、記録を中断し、あらためて第２の情報を記録しなおすほうが、記録位置ずれ状態が継続することを防止できるので適切である。つまり、ＴＬ≧ΔＴの条件ではダミーデータの記録長を補正して第２の情報の記録を継続し、ＴＬ＜ΔＴの条件では、ダミーデータの後続の記録信号の出力を停止し、記録動作を中断することが望ましい。
但し、ＴＬ＜ΔＴの条件であっても、（ΔＴ−ＴＬ）の値が微小である場合、つまり１回のダミーデータの記録長の調整後に残る記録位置ずれ量がごくわずかである場合には、記録動作を中断せず、１回のダミーデータの記録長を調整した後の残りの記録位置ずれ量を保持しておいて、次のダミーデータ挿入タイミングにおいて、保持しておいた残りの記録位置ずれ量に応じてさらにダミーデータの記録長を調整することで完全に記録位置ずれ量を除去してもよい。
また、記録位置制御部１１０は、記録位置ずれ量ΔＴの絶対値が所定の閾値を超えるか否かを判断し、記録位置ずれ量ΔＴの絶対値が所定の閾値を超えた場合に、そのことをシステム制御部１１２等の高位の処理ブロックに通知し、第２の情報の記録を停止すべきか、記録位置補正処理を行いつつ第２の情報の記録を継続すべきかをソフトウェア的に判断してもよい。その際の通知方法としては、記録位置ずれ量又は記録位置ずれ量の絶対値を表明しマイクロプロセッサが定期的に表明値を検知する方法、又は記録位置ずれ量が所定の閾値を超えたときにマイクロプロセッサに記録位置異常の割込み信号を通知する方法などが考えられる。
ここで、本発明の実施の形態１における記録信号生成装置について説明する。
すなわち、光ディスク記録装置は、第１の情報が光学的に読み取り可能な凹凸マークとして記録された光ディスクに対し、光強度を変えながら光ビームを照射することにより、凹凸マークに位置合わせした状態で第２の情報を記録する。光ディスク記録装置は、光強度の変調を制御する記録信号を生成する記録信号生成装置を含む。
凹凸マークにより第１の情報が記録された光ディスクより再生される再生信号を用いて、凹凸マーク上に形成された反射膜に照射する光ビームの光強度を変調することで、反射膜の光学的特性を変化させ、凹凸マークに同期して第１の情報とは異なる第２の情報を記録する光ディスク記録装置において、記録信号生成装置は、光強度の変調を制御する記録信号を生成する。
記録信号生成装置は、上記光ディスクからの再生信号を用いて凹凸マークに同期したチャネルクロックを再生し、チャネルクロックを用いて第２の情報を含む記録信号を生成しながら、再生信号を用いて記録位置ずれ量を検出する。そして、記録信号生成装置は、検出した記録位置ずれ量に応じて、記録信号に含まれるダミーデータの記録長さを増減させる。これにより、記録信号生成装置は、本発明の特徴である記録動作中における記録位置ずれ補正を可能とする。
図５は、本発明の実施の形態１に係る記録信号生成装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
記録信号生成装置は、図１にて説明した光ディスク記録装置の一部分を成し、少なくとも再生処理部１０３、記録処理部１０９及び記録位置制御部１１０に相当する機能ブロックを含む。
記録信号生成装置は、半導体により実現可能な集積回路（ＬＳＩ）として実現するのに好適である。すなわち、記録信号生成装置は、図１にて説明した光ピックアップ１０２が光ディスク１０１のトラックを光学的に再生する際、光ピックアップ１０２から出力される電気信号である再生信号が入力されてから、光ピックアップ１０２が光ディスク１０１のトラックに照射する光ビームの光強度を変調することで第２の情報を記録する際、光強度の変調を制御する電気信号である記録信号を光ピックアップ１０２に出力するまでの機能を半導体回路により実現する。
また、記録信号生成装置は、上記機能を核とし、さらに周辺ブロックとして、バッファメモリ１０８へのデータの読出し及び書き込みを制御するメモリ制御部１０７、光ディスク１０１の回転及び光ピックアップ１０２の光ビーム追従を制御するサーボ制御部１０４、外部装置とのコマンド又はやデータの送受信を制御するホストインタフェース１１１、及び光ディスク記録装置全体を有機的に動作させるためマイクロプロセッサ又はソフトウェア等を用いて構成されるシステム制御部１１２などの機能の一部もしくは全てをひとつの半導体チップに収めたシステムＬＳＩとして実現してもよい。さらには、記録信号生成装置は、ＤＲＡＭなどで実現されるバッファメモリ１０８をひとつの半導体チップに混載、もしくはひとつのパッケージに封入したシステムＬＳＩとして実現してもよい。
以下、図５を用いて、本発明の実施の形態における記録信号生成装置の具体的構成例を説明する。
光ピックアップ１０２は、再生信号抽出部２２１及び記録部２２２を備える。なお、上述したように、光ピックアップ１０２は、再生信号抽出部２２１及び記録部２２２以外の構成も備えているが、図５では、再生信号抽出部２２１及び記録部２２２のみを図示している。
再生信号抽出部２２１は、凹凸マークに光ビームを照射し、凹凸マークからの反射光に基づいて再生信号を抽出する。
再生処理部１０３は、アナログ信号処理部２０１、デジタル信号処理部２０２、ＰＬＬ部２０３、再生データ復調部２０４、再生基準タイマ２０５及びタイミング補正部２０６を含んでいる。
アナログ信号処理部２０１は、再生信号抽出部２２１から出力された再生信号を受け、少なくとも凹凸マークを再生するのに必要な信号成分を増幅又はフィルタリングする信号処理を施したアナログ再生信号をデジタル信号処理部２０２へ伝送する。なお、アナログ信号処理部２０１が含むＡＧＣ回路２１２については後述する。
デジタル信号処理部２０２は、ＡＤ変換器等を用いてアナログ信号をデジタル信号に変換し、凹凸マークの変化点（エッジ）に相当する信号を抽出して、ＰＬＬ部２０３へ伝送する。
ＰＬＬ部２０３は、凹凸マークのエッジに相当する信号とクロック信号との位相を比較することで凹凸マークのエッジ及びチャネル周波数に同期したクロック信号であるリードクロックを再生する。ＰＬＬ部２０３は、再生信号抽出部２２１によって抽出された再生信号を用いて凹凸マークのチャネルビット長に同期したチャネルクロックを再生する。ＰＬＬ部２０３は、再生したリードクロックをデジタル信号処理部２０２、再生データ復調部２０４、再生基準タイマ２０５、記録位置制御部１１０及び記録処理部１０９へ出力する。
ＰＬＬ部２０３によって再生されたリードクロックは、デジタル信号処理部２０２に再び入力される。デジタル信号処理部２０２は、ＰＬＬ部２０３によって再生されたリードクロックを用いて、再生した凹凸マークに対応するチャネルビットストリームを生成して出力する。デジタル信号処理部２０２は、再生信号抽出部２２１によって抽出された再生信号と、ＰＬＬ部２０３によって再生されたリードクロック（チャネルクロック）とを用いて、凹凸マークにおける再生位置を特定する。
データ領域は、少なくとも一つの同期パターンデータと、少なくとも一つの位置情報データとを含む。デジタル信号処理部２０２は、再生信号より検出した同期パターンデータ及び位置情報データを用いて再生位置を特定する。また、デジタル信号処理部２０２は、同期パターンデータ又は位置情報データの読み取りができなかった場合は、チャネルクロックを用いて同期パターンデータ又は位置情報データを補間することにより再生位置を特定してもよい。
再生データ復調部２０４は、リードクロック及びチャネルビットストリームを受けて、所定のクロック数に相当する間隔で現れるフレームシンクＦＳのユニークパターンを検出し、チャネルビットストリームの各フレーム先頭に同期した同期信号を出力する。さらに、再生データ復調部２０４は、フレームシンクＦＳに含まれる識別ＩＤを用いてアドレスユニットにおけるフレーム位置（フレーム番号）を認識し、アドレスユニットの先頭フレーム及び第２フレームに含まれるアドレスデータを再生しアドレス情報として出力する。
再生基準タイマ２０５は、ＰＬＬ部２０３よりリードクロックを受けるとともに、再生データ復調部２０４より同期信号及びアドレス情報を受け、各データ領域におけるアドレスユニット番号、各アドレスユニットにおけるフレーム番号、及び各フレーム先頭からのチャネルクロック数を認識する。すなわち、再生基準タイマ２０５は、各データ領域の先頭からのアドレスユニット数を表すアドレスユニットカウンタと、各アドレスユニットの先頭からのフレーム数を表すフレームカウンタと、各フレームの先頭からのチャネルクロック数を表すチャネルクロックカウンタとを備える。再生基準タイマ２０５は、アドレス情報、同期信号、及びリードクロックを用いて、各カウンタの値をプリセット及びインクリメントすることにより、再生信号を基準とした現在位置の認識情報としての各カウンタ値を出力する。
なお、タイミング補正部２０６は、再生信号のエラーによって一時的にアドレス情報が得られなくなったり同期信号が乱れたりしたとしても、所定のタイミングでプリセット及びインクリメント動作を繰り返し、補間処理を行うことにより、再生基準タイマ２０５に含まれるカウンタ値を更新する。さらに、タイミング補正部２０６は、再生信号のエラーが収まり、再び正しくアドレス情報が得られるとともに同期信号が正しい周期で入力された場合、再び得られたアドレス情報及び同期信号に基づいて各カウンタ値を更新することで、現在位置の認識情報を補正する。
このように、再生基準タイマ２０５は、都度更新される現在位置の認識情報としての各カウンタ値を記録位置制御部１１０へ出力する。
記録位置制御部１１０は、再生基準タイマ２０５の出力を用いて、記録位置ずれ量を検出し、検出した記録位置ずれ量に応じた記録基準調整信号を生成し、生成した記録基準調整信号を記録処理部１０９へ出力する。
記録処理部１０９は、記録長調整部２０８及び記録信号生成部２１１を備える。記録信号生成部２１１は、ダミーデータ生成部２０７、追記データ生成部２０９及び記録データ選択部２１０を含んでいる。
なお、ＰＬＬ部２０３によって出力されたリードクロックは、記録処理部１０９及び記録位置制御部１１０にも供給される。記録信号及び記録基準調整信号は基本的にリードクロックに同期して生成される。
ダミーデータ生成部２０７は、所定のダミーデータパターンを生成し出力する。
記録信号生成部２１１は、第２の情報を含む所定長さの追記データとダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成する。
記録位置制御部１１０は、デジタル信号処理部２０２によって特定された再生位置と、記録信号生成部２１１によって生成された記録信号とを用いて、再生位置と追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出する。
記録位置制御部１１０は、記録信号生成部２１１によって生成された記録信号に含まれる所定長さの追記データの出力が終了したタイミングにおいて、データ領域に対応して記録すべき追記データの記録終了位置と、当該データ領域の直後に隣接するリンキング領域の先頭位置とを比較することにより、記録位置ずれ量を検出する。
記録長調整部２０８は、記録基準調整信号のタイミングに従い、ダミーデータ生成部２０７によって生成されるダミーデータの記録長（出力長さ）を調整する。記録長調整部２０８は、記録位置制御部１１０によって検出された記録位置ずれ量に応じて、ダミーデータの記録長さを増減させる。
ダミーデータの長さをｄＴ（ｄは自然数であり、Ｔはチャネルクロック長）とし、記録位置制御部１１０によって検出された記録位置ずれ量をｅＴ（ｅは自然数であり、Ｔはチャネルクロック長）としたとき、記録長調整部２０８は、ｄ≧ｅである場合、ダミーデータの記録長を（ｄ−ｅ）×Ｔに補正し、ｄ＜ｅである場合、ダミーデータの後続の記録信号の出力を停止させ、記録動作を中断する。
追記データ生成部２０９は、メモリ制御部１０７から第２の情報を含む追記情報を受けて、追記情報に誤り訂正符号化及び変調符号化などを施すことにより、光ディスクへ信頼性良く記録及び再生するのに適したデータ形式に変換し、変換後のデータを追記データとして出力する。
記録データ選択部２１０は、記録基準調整信号のタイミングに従い、ダミーデータ生成部２０７から出力されたダミーデータ及び追記データ生成部２０９から出力された追記データのどちらかを選択して記録信号として出力する状態と、ダミーデータと追記データとのどちらも選択せずに記録信号を出力しない状態とを切り替える。
記録部２２２は、記録信号生成部２１１によって生成された記録信号に応じて光ビームの光強度を変調し、光強度が変調された光ビームを、光ディスクの凹凸マーク上に形成された反射膜に照射し、反射膜の光学的特性を変化させることにより、凹凸マークに同期して第２の情報を記録する。
なお、本実施の形態において、再生信号抽出部２２１が再生信号抽出部の一例に相当し、ＰＬＬ部２０３がクロック再生部の一例に相当し、アナログ信号処理部２０１及びデジタル信号処理部２０２が信号処理部の一例に相当し、記録信号生成部２１１が記録信号生成部の一例に相当し、記録部２２２が記録部の一例に相当し、記録位置制御部１１０が記録位置ずれ量検出部の一例に相当し、記録長調整部２０８がダミーデータ記録長制御部の一例に相当し、ＡＧＣ回路２１２が自動利得制御部の一例に相当する。
図６は、記録信号生成部によって生成される記録信号の出力例を示すタイミングチャートである。
図６の記録信号３２１は、追記したい領域３００として示している２つの連続するデータ領域３０２Ｄ，３０３Ｄにまたがるように、２連続記録ブロック動作を行う場合の記録信号の出力例を示している。
記録信号３２１は、記録開始から順番に言い表すと、ダミーデータ３０５Ａ、追記データ３０５Ｂ、ダミーデータ３０６Ａ、追記データ３０６Ｂ及びダミーデータ３０７Ａを含んでいる。
ここで、追記データ３０５Ｂ及び３０６Ｂの長さは、下地のトラックにおけるデータ領域３０２Ｄ及び３０３Ｄの長さに対応している。また、ふたつの追記データの間に挟まるダミーデータ３０６Ａの記録長ＴＬは、リンキング領域３０３Ｌの長さに対応している。
ここで、記録信号は、第１の状態、第２の状態及び第３の状態からなるデジタル信号として定義している。このうち、記録動作中は、第１の状態及び第２の状態からなり、第１の状態は低いパワーの光強度、第２の状態は高いパワーの光強度に対応している。すなわち、記記録信号は、反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含む。ダミーデータの少なくとも一部は、第１の状態信号からなる。第２の状態の記録信号出力タイミングにおいて、光ディスク１０１の反射膜に変化を起こさせ追記マークが生成される。また、第３の状態は、記録動作中以外、つまり再生動作中を示している。第３の状態のとき、光強度は、下地トラックの凹凸マークを読み取るのに適したリードパワーに対応させる。
図６の記録信号３２２及び図６の記録信号３２３は、図６に示した記録信号３２１の一部を拡大した信号であり、図６の記録信号３２２は、リンキング領域に記録するダミーデータ部分を拡大した信号であり、図６の記録信号３２３は、データ領域に記録する追記データ部分を拡大した信号である。図６の記録信号３２２及び図６の記録信号３２３では、第１の状態信号がＬＯＷレベルとなり、第２の状態信号がＨＩＧＨレベルとなるデジタル信号として示されている。ＬＯＷレベルは、低いパワーの光強度（ボトムパワー）に対応し、ＨＩＧＨレベルは、高いパワーの光強度（ピークパワー）に対応している。ピークパワーの光ビームが照射される部分で、光ディスク１０１の反射膜に変化を起こさせ追記マークが生成される。なお、第２の状態において、一定の高いパワー（ピークパワー）の光ビームを照射するようにして、ひとつの追記マークを形成してもよいし、図示しないが、光強度の変調を行って、ピークパワーの光ビームをマルチパルス状に照射するようにして、ひとつの追記マークを形成してもよい。
逆に、ＬＯＷレベルに対応したボトムパワーは、記録動作中においても、反射膜に変化を起こさせず、かつ下地の凹凸マークを読み取るのに適した光ビーム照射パワーとするのがよい。なお、ボトムパワーは再生パワーと同じ光強度としてもよい。
こうすることで、記録動作中にも、ボトムパワーで光ビームが照射される部分では、凹凸マークのエッジ情報を読み取ることが可能になるため、第１の状態信号が出力される期間を利用して、同期信号及びアドレス情報を再生することができる。これにより、記録動作中に、再生位置を認識することが可能になり、ひいては記録位置ずれ量の検出が可能になる。
また、図６の記録信号３２２に示しているように、ダミーデータ３０６Ａの少なくとも一部は、反射率変化を起こさせない第１の状態にしておくのが好ましい。こうすることにより、記録位置ずれを補正する際に、ダミーデータの記録長さを変えても、反射率変化を起こさせない状態の時間が変化するのみで、反射率変化による追記マークの生成動作には悪影響を与えることなく制御できる。
また、ダミーデータの少なくとも一部を反射率変化を起こさせない第１の状態にする利点は他にもある。ダミーデータの記録時においては、光強度の変化がなく一定パワーとなるため、このダミーデータの記録期間に得られる凹凸マークの再生信号に対して記録ノイズの混入を防ぐことが出来る。従って、記録動作中にも、第１の状態において得られる再生信号を用いて、凹凸マークの再生位置を安定に認識することが可能である。
追記処理が行われた領域の凹凸マークを再生する際においても、ダミーデータが記録された領域は、反射膜の反射率変化を伴っていない領域となるため、凹凸マークの再生信号に対して反射膜の反射率変動の信号成分が重畳されることもない。
また、ダミーデータの記録期間は、下地トラックのリンキング領域に対応しているため、リンキング領域の凹凸マークが図３にて説明した特定パターンの繰り返しを利用している場合には、上述した方法をとる利点が最大限に活かされる。つまり、第２の情報の追記動作中であっても、追記処理後のトラックの再生時であっても、特定パターンの繰り返しを利用した再生信号処理の引込動作に悪影響を与えることを防止できる。
図６の再生信号３２４は、図６に示した記録信号３２３を用いて追記マークを形成する記録動作中における下地の凹凸マークの再生信号の様子を示している。高パワーで光ビームが照射されている期間又は光強度が変調されている期間においては、記録信号のノイズ成分が大きく、凹凸マークからの再生信号成分（エッジ情報）を得ることは非常に困難である。
従って、高パワーの光ビームを照射している期間で、ＡＧＣ（自動利得制御）などの振幅自動調整制御又はＰＬＬなどのクロック再生処理をそのまま動作させると、記録ノイズの影響を受けてＰＬＬが不安定になり、位相ロックが外れてしまう可能性が高くなる。
これを防ぐため、上記第２の状態信号を用いて少なくとも高いパワーの光ビームを照射している期間においては、ＰＬＬの再生信号による位相同期動作を一時的に停止したり、ＡＧＣ制御動作を一時的に停止したりするのがよい。図５に示しているように、記録データ選択部２１０から、アナログ信号処理部２０１及びデジタル信号処理部２０２の方向に伸びている矢印が、上記役割を担う信号を表している。
ＰＬＬ部２０３は、第２の状態信号を用いて少なくとも第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、再生信号の位相同期動作を中断することにより、チャネルクロックの位相制御動作を一時的に停止する。
アナログ信号処理部２０１は、ＡＧＣ回路２１２を含む。ＡＧＣ回路２１２は、再生信号の振幅変動に対して自動利得制御する。ＡＧＣ回路２１２は、少なくとも第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、再生信号の自動利得制御動作を停止する。ＰＬＬ部２０３は、ＡＧＣ回路２１２によって制御される再生信号を用いて、チャネルクロックを再生する。デジタル信号処理部２０２は、ＡＧＣ回路２１２によって制御される再生信号を用いて、再生位置を特定する。
アナログ信号処理部２０１に内蔵されているＡＧＣ回路２１２は、記録動作を行っていない再生動作中及びダミーデータが記録される第１の状態においては、再生信号の振幅変化を検出して、予め定めた目標の再生信号振幅に近づくように、振幅増幅回路の利得を自動調整する。これにより、光ディスクの反射率差、記録面の面ぶれ及びトラックの偏芯などの影響で再生信号の振幅が変動するのを抑えられる。
一方で、ＡＧＣ回路２１２は、反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号が入力される期間において、再生信号の自動利得制御動作を停止する。これにより、高いパワーの光ビームの照射の影響で記録ノイズが一時的に再生信号に混入しても、記録ノイズにより再生信号に対して誤った利得調整をして再生信号のＳ／Ｎ比を悪化させてしまうことを防止することができる。こうして、ＡＧＣ回路２１２によって振幅制御された再生信号が、デジタル信号処理部２０２に入力される。
さらに、デジタル信号処理部２０２は、第２の状態信号が入力される期間において、再生信号とリードクロックとの位相比較動作を一時的に停止する。これにより、記録動作中においても、リードクロックが記録ノイズの影響を受けて位相ロックが外れることを防止し、低パワーの光ビームが照射されている期間に得られる再生信号を用いて、比較的安定に、同期信号及びアドレス情報を得ることができる。
なお、デジタル信号処理部２０２は、第２の状態信号の開始タイミング又は終了タイミングを遅延させて、第２の状態信号を遅延させたあとの記録信号を用いて、上記停止動作を行う期間を決定してもよい。タイミングの遅延量は、信号処理による回路遅延や、記録ノイズの影響が及ぶ範囲を考慮して調整するとよい。
また、別の例として、アナログ信号処理部２０１は、振幅ゲイン切り替え回路を内蔵して、高パワーの光ビームが照射されている期間の再生信号も利用できるようにしてもよい。
図７は、本実施の形態１の変形例における記録信号生成装置の構成例を示す図である。図７において、図５に示す記録信号生成装置と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図７に示す記録信号生成装置と図５に示す記録信号生成装置とで異なる点は、アナログ信号処理部２０１が、振幅ゲイン切り替え回路２１３を含む点である。
振幅ゲイン切り替え回路２１３は、少なくとも第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、再生信号の振幅を下げるように、再生信号の振幅ゲインを切り替える。ＰＬＬ部２０３は、振幅ゲイン切り替え回路２１３によって制御される再生信号を用いて、チャネルクロックを再生する。デジタル信号処理部２０２は、振幅ゲイン切り替え回路２１３によって制御される再生信号を用いて、再生位置を特定する。なお、振幅ゲイン切り替え回路２１３がゲイン切り替え部の一例に相当する。
振幅ゲイン切り替え回路２１３は、高パワーの光ビームが照射されている期間と、低パワーの光ビームが照射されている期間とで、それぞれ再生信号の増幅率を別個に設定する。例えば、高パワー期間（第２の状態信号が入力される期間）における照射パワーと、低パワー期間（第１の状態信号が入力される期間）における照射パワーとがそれぞれ一定であり、かつそのパワー比が５：１であった場合、振幅ゲイン切り替え回路２１３は、再生信号の増幅率をパワー比とは逆の１：５の関係に設定することで、ゲイン切り替え後の再生信号の振幅を一定にすることが可能となる。これにより、照射する光の強度が変化することによる影響を抑えて、高パワーの光ビームの照射期間の再生信号からも、凹凸マークのエッジ情報が得られる可能性が高まり、ＰＬＬ制御を安定化することができる可能性も高まる。
さらに別の例として、記録信号の周波数帯域と、凹凸マークより得られる再生信号の周波数帯域とを分離しやすいように、高パワーで光ビームを照射する期間又は高パワーで光ビームを照射する周期を決定するようにしてもよい。高パワーで光ビームを照射する期間は第２の情報を含む追記マークの長さに相当し、高パワーで光ビームを照射する周期は、追記マークの記録開始位置（又は記録終了位置）から次の追記マークの記録開始位置（又は記録終了位置）までの間隔に相当する。
例えば、高パワーで光ビームを照射する期間が、凹凸マークの最大マーク長よりも十分に長い関係となるように決定する。これにより、照射パワー変化に伴い発生する記録ノイズの帯域を低くし、記録動作中の再生信号に混入する記録ノイズを高域通過フィルタ（ハイパスフィルタ）を用いて分離することが可能になる。
また、第２の状態信号の出力期間は、凹凸マークの最大長さより長い期間であることが好ましい。また、第２の状態信号の出力期間は、凹凸マークの平均長さの１０倍より長い期間としてもよい。高パワーで光ビームを照射する期間が、凹凸マークの平均マーク長の１０倍以上に長い関係となるように決定してもよい。これにより、１次のハイパスフィルタを用いて、記録動作中の再生信号に混入する記録ノイズを減衰させることができる。
また、高パワーで光ビームを照射する周期が、凹凸マークの平均マーク長の１００倍以上の長さになるように決定してもよい。
これにより、高パワーで光ビームを照射する周期が広くとれるため、低パワーで光ビームを照射する期間を利用して、凹凸マークのエッジ情報を得る機会が増え、記録動作中であっても、フレームシンク又はアドレスデータを安定に再生できる可能性が増す。
ただし、第２の情報の記録動作中において、上述した再生信号のホールド制御又はゲイン切り替え制御を行ったとしても、第２の状態信号の出力期間（高パワーの光ビーム照射期間）の長さ又は頻度が増えると、ＰＬＬにとって必要な凹凸マークのエッジ情報を得られる期間が減るため、位相ロック状態が不安定になる可能性は残る。
上記可能性を踏まえて、記録動作中における記録位置ずれ量を検出し、検出した記録位置ずれ量に基づいて記録信号を補正するように構成したのが、本発明の最大の特徴となる部分である。
以下、図８〜図１１を用いて、記録位置ずれが発生しない通常ケース、前方に記録位置ずれが発生したケース、及び後方に記録位置ずれが発生したケースのそれぞれのケースで記録信号生成装置の動作例を説明する。
図８は、２つの記録ブロックに連続して第２の情報を記録する記録動作において、記録位置ずれが発生しない通常ケースにおけるタイミングチャートである。
同期信号４０１は、再生データ復調部２０４が各フレーム先頭に相当するタイミングで出力するパルス信号である。アドレス情報は、再生データ復調部２０４が再生信号中の各アドレスユニットに含まれるアドレスデータを復号して得た情報である。
再生基準タイマ出力４０２は、同期信号と、アドレス情報のうち少なくともデータ領域中の何番目のアドレスユニットかを識別するのに必要な下位ビット部分の情報とに基づいて、ひとつのデータ領域とひとつのリンキング領域とを合わせた領域を１周期としてインクリメントされる。
図９は、再生基準タイマ出力と凹凸マークの情報記録フォーマットとの対応について説明するためのタイミングチャートである。
さらに詳細を述べると、図３にて説明した凹凸マークの情報記録フォーマットに合わせて、再生基準タイマ出力は、アドレスユニットカウンタ値、フレームカウンタ値及びチャネルクロックカウンタ値で構成される。なお、本実施の形態において、再生基準タイマ出力であるアドレスユニットカウンタ値、フレームカウンタ値及びチャネルクロックカウンタ値は、｛アドレスユニットカウンタ値，フレームカウンタ値，チャネルクロックカウンタ値｝と記載する。
例えば、各データ領域の先頭に相当するタイミングでカウンタ群の値は｛０，０，０｝とする。チャネルクロックカウンタは、１フレームの周期で０から１９３１までインクリメントして、その後カウンタ値を０に戻す動作をする。フレームカウンタは、チャネルクロックカウンタを０に戻すのと同一クロック周期でインクリメント動作し、１アドレスユニットの周期で０から３０までインクリメントして、その後カウンタ値を０に戻す動作をする。アドレスユニットカウンタは、フレームカウンタを０に戻すのと同一クロック周期でインクリメント動作し、１データ領域の周期で０から１５までインクリメントする。リンキング領域（２フレーム周期）では、アドレスユニットカウンタ値が“１５”に保持され、チャネルクロックカウンタ値が２周期分インクリメント動作され、フレームカウンタ値が“３１”及び“３２”とカウントアップされる。
また、カウンタ群の同期合わせは、リードクロック、同期信号、フレームシンクＩＤから認識したアドレスユニットを基準としたフレーム番号、及びアドレス情報から認識したデータ領域を基準としたアドレスユニット番号を用いて、同期信号のパルスタイミング、又はアドレス情報を復号できたタイミングにおいて、適宜カウンタ値を所定値にプリセットすることで可能である。
このように動作させることで、ＰＬＬ部２０３で生成したリードクロックが凹凸マークに位相ロックできている状態では、各カウンタ値は、データ領域の先頭では｛０，０，０｝となり、データ領域の末尾では｛１５，３０，１９３１｝となり、リンキング領域の先頭では｛１５，３１，０｝となり、リンキング領域の末尾では｛１５，３２，１９３１｝となる。
図８に戻って説明すると、記録位置制御部１１０は、ダミーデータの出力を開始するタイミング（図８に示すタイミングＴａ）と、ダミーデータの出力を停止するタイミング（図８に示すタイミングＴｂ）と、追記データの生成を開始するタイミング（図８に示すタイミングＴｃ）とを含む制御信号を記録基準調整信号４０４として出力する。
まず、記録位置制御部１１０は、システム制御部１１２からの記録コマンド４０３を受けとると、記録動作を開始する。記録コマンド４０３は、ＨＩＧＨレベルが記録起動を示し、ＬＯＷレベルが記録停止を示す。記録位置制御部１１０は、再生基準タイマ２０５のカウンタ出力が所定の値、例えばデータ領域の末尾を示す｛１５，３０，１９３１｝となったときに、記録コマンド４０３を参照し、記録コマンド４０３がＨＩＧＨレベルならば記録の開始動作を行い、記録コマンド４０３がＬＯＷレベルならば記録の停止動作を行うように、記録基準調整信号４０４を出力する。
（記録の開始動作）
ここで、記録の開始動作について説明する。記録位置制御部１１０は、再生基準タイマ２０５のカウンタ出力が｛１５，３２，０｝となったときに、ダミーデータ出力開始タイミングＴａにおいてＨＩＧＨレベルの記録基準調整信号４０４を出力し、記録動作が開始される。このとき、ダミーデータ生成部２０７は、生成したダミーデータの出力を開始し、記録データ選択部２１０は、記録基準調整信号４０４の値をもとにダミーデータ出力側にスイッチを切り替えておく。
次に、所定の記録長（０．５×ＴＬ）に相当するリードクロック数が経過した後、記録位置制御部１１０はダミーデータ出力停止タイミングＴｂにおいてＬＯＷレベルの記録基準調整信号４０４を出力し、ダミーデータ生成部２０７は、ダミーデータの出力を一時停止する。このとき、記録データ選択部２１０は、追記データ出力側にスイッチを切り替える。記録開始の最初において、ダミーデータ出力開始タイミングＴａからダミーデータ出力停止タイミングＴｂまでの期間は、所定の記録長（０．５×ＴＬ）、言い換えるとリンキング領域の長さの半分に相当する１フレーム長となる。ダミーデータの出力を停止するための信号は、リンキング領域の末尾（次のデータ領域の先頭）で出力されるのが標準的である。
さらに、記録動作中において、追記データの生成を開始する追記データ出力開始タイミングＴｃは、ダミーデータの出力を停止するダミーデータ出力停止タイミングＴｂに対応しているため、両者は同一タイミングでもよい。
追記データ生成終了信号４０５は、追記データ生成部２０９が記録位置制御部１１０へ、追記データ生成の終了を通知するタイミング信号である。追記データ生成部２０９は、追記データ出力開始タイミングＴｃを起点に追記データの生成を開始し、所定の記録長さの追記データの出力を終了した追記データ出力終了タイミングＴｄで追記データ生成終了信号４０５を出力する。追記データ生成部２０９は、リードクロックを用いてデータ領域の長さに相当するビット数の追記データを生成し出力する。従って、追記データ出力開始タイミングＴｃから追記データ出力終了タイミングＴｄまでの期間は、標準的にはデータ領域の期間に一致する。また、標準的にはデータ領域の末尾のタイミングＴｄで、ＨＩＧＨパルスの追記データ生成終了信号４０５が出力される。
記録位置制御部１１０は、追記データ生成終了信号４０５を受け、ＨＩＧＨパルス出力タイミングＴｄで、再生基準タイマ２０５の出力であるカウンタ群の値を参照する。追記データ生成終了信号４０５のＨＩＧＨパルス出力タイミングＴｄは、所定の記録長さの追記データの出力が終了したタイミングに相当し、標準的にはデータ領域の末尾に対応している。そのため、参照したカウンタ群の値は、通常｛１５，３０，１９３１｝となる。つまり、参照したカウンタ群の値が｛１５，３０，１９３１｝となる状態が、記録位置ずれがない状態である。
（記録の継続動作）
次に、記録の継続動作について説明する。さらに、２つ以上の記録ブロックに連続して記録する記録動作中には、追記データの生成終了に続いて所定の記録長のダミーデータの出力を開始する必要がある。記録位置制御部１１０は、追記データ生成終了信号４０５の出力タイミングＴｄで、記録コマンド４０３が依然としてＨＩＧＨレベルであることを検知すると、ダミーデータを再度出力するための制御信号を発する。言い換えると、上記条件が成立すると、記録位置制御部１１０は、ダミーデータ出力開始タイミングＴａにおいてＨＩＧＨレベルの記録基準調整信号４０４を出力する。このとき、ダミーデータ生成部２０７は、生成したダミーデータの出力を再開し、記録データ選択部２１０は、ダミーデータ出力側にスイッチを切り替える。
次に、２つ以上の記録ブロックに連続して記録する記録動作中におけるダミーデータの出力期間は、標準的にはリンキング領域の記録長と同じ長さの記録長ＴＬとし、記録位置ずれ量に応じて長さが可変される。つまり、記録位置制御部１１０は、ダミーデータ出力開始タイミングＴａにおいてＨＩＧＨレベルの記録基準調整信号４０４を出力し、所定の記録長ＴＬに記録位置ずれ量ΔＴを増減して求まる値（ＴＬ−ΔＴ）に相当するクロック数が経過した後、ダミーデータ出力停止タイミングＴｂにおいてＬＯＷレベルの記録基準調整信号４０４を出力する。このＬＯＷレベルの記録基準調整信号４０４を受けて、ダミーデータ生成部２０７は、ダミーデータの出力を停止し、記録データ選択部２１０は、追記データ出力側にスイッチを切り替える。
図８は、記録位置ずれ量ΔＴ＝０と検出されたケースである。記録位置制御部１１０は、標準的な所定の記録長ＴＬに相当するクロック数が経過した後、ダミーデータ出力停止タイミングＴｂにおいてＬＯＷレベルの記録基準調整信号４０４を出力する。
さらに、記録位置制御部１１０は、ダミーデータ出力停止タイミングＴｂと同一の追記データ出力開始タイミングＴｃにおいて、追記データを記録するための記録基準調整信号４０４を出力し、追記データ生成部２０９は、２つ目の記録ブロックの追記データ出力を開始する。
こうすることで、ダミーデータ出力開始タイミング及びダミーデータ出力停止タイミングは、下地トラックのリンキング領域の開始位置及び終了位置に一致する。つまり、記録位置ずれがない状態が実現できる。
（記録の終了動作）
次に、記録の終了動作について説明する。追記データ生成部２０９による追記データの生成が終了し追記データ生成終了信号４０５が出力されると、記録位置制御部１１０は、再び記録位置ずれ量を確認し、記録動作の継続又は停止を判定する。
すなわち、記録位置制御部１１０は、追記データ生成終了信号４０５の出力タイミングＴｄで、再生基準タイマ２０５の出力であるカウンタ群の値を参照し、記録位置ずれ量を検出するとともに、記録コマンド４０３のレベルを検知し、記録コマンド４０３がＬＯＷレベルであれば、ダミーデータ出力開始タイミングＴａにおいてＨＩＧＨレベルの記録基準調整信号４０４を出力し、記録の終了動作に移行する。
記録終了時のダミーデータの出力期間は、標準的には記録長（０．５×ＴＬ）とし、記録位置制御部１１０は、先に検出した記録位置ずれ量ΔＴに応じてダミーデータの出力期間を増減させる。つまり、記録位置制御部１１０は、ダミーデータ出力開始タイミングＴａにおいてＨＩＧＨレベルの記録基準調整信号４０４を出力し、所定の記録長（０．５×ＴＬ）に記録位置ずれ量ΔＴを増減して求まる値（０．５×ＴＬ−ΔＴ）に相当するクロック数が経過した後、ダミーデータ出力停止タイミングＴｂにおいてＬＯＷレベルの記録基準調整信号４０４を出力する。
以上説明したとおり、再生基準タイマ２０５の出力値に基づき検出した記録位置ずれ量に応じて、記録の開始、記録の継続及び記録の終了時において、ダミーデータの長さを調節することができるため、以降下地トラックに対して、記録位置ずれがない状態で第２の情報を追記することが可能になる。
図１０は、２つの記録ブロックに連続して第２の情報を記録する記録動作において、最初の記録ブロックへの第２の情報の記録中にＰＬＬの位相ロックが外れて前方に記録位置ずれが発生したケースにおけるタイミングチャートである。
同期信号４１１及びアドレス情報は図８と同じであり、その説明は省略する。ただし、図１０では、記録動作中の外乱又は再生信号に混入する記録ノイズの影響でＰＬＬの位相ロックが外れ、クロック周波数が上昇する方向に変動することにより、一時的に同期信号４１１の間隔が不連続になっている。同期信号４１１の間隔が不連続になっている部分は、図１０中に×印で示している。
再生基準タイマ出力４１２も基本的に図８と同じであり、その説明は省略する。ただし、図１０では、クロック周波数が上昇する方向に変動する期間において、一時的にインクリメント周期が速くなっている。図１０において、点線がＰＬＬの位相ロックが外れていない標準的な動作波形を示し、実線がＰＬＬの位相ロックが外れている動作波形を示している。ＰＬＬが復帰し、同期信号４１１の間隔乱れが収まり、正しい周期で同期信号４１１が得られるようになった状態で、再生基準タイマ２０５のカウント値は、小さくなる方向に補正される。補正される部分は、図１０中に＊印で示している。なお、補正前後の段差に相当するカウント値を誤差量ΔＴとする。
この誤差量ΔＴは、光ディスクの線速度から求まる標準的なチャネルクロック周期と、ＰＬＬ部２０３の出力であるリードクロック周期とで、ＰＬＬの位相ロックが一時的に外れることにより生じた両者の周期差を積算した値と一致する。また、記録処理部１０９において、記録信号の生成はリードクロックを用いて行われる。そのため、この誤差量ΔＴはそのまま記録位置ずれ量になる。
以下、発生した記録位置ずれを補正する動作について説明する。
最初の記録ブロックにおける追記データの生成が終了すると、追記データ生成部２０９は、記録位置制御部１１０へ追記データ生成終了信号４１５を出力する。
記録位置制御部１１０は、追記データ生成終了信号４１５を受け、ＨＩＧＨパルス出力タイミングＴｂで、再生基準タイマ２０５の出力４１２に含まれるカウンタ群の値を参照する。記録位置制御部１１０は、参照したカウンタ群の値と、データ領域の終端におけるカウンタ群の標準的な値｛１５，３０，１９３１｝とを比較し、記録位置ずれ量を算出する。例えば、参照値が｛１５，３０，１８５０｝であった場合、参照値と標準値との差分ΔＴは１８５０−１９３１＝−８１と算出され、前方に８１チャネルクロック相当の記録位置ずれが発生していることが分かる。
検出した記録位置ずれ量は、次のダミーデータ出力長さの調整に反映される。つまり、記録位置制御部１１０は、ダミーデータ出力開始タイミングＴａにおいてダミーデータの出力を開始するためのＨＩＧＨレベルの記録基準調整信号４１４を出力し、所定の記録長ＴＬに記録位置ずれ量ΔＴを加算した値（ＴＬ＋ΔＴ）に相当するクロック数が経過した後、ダミーデータ出力停止タイミングＴｂにおいてダミーデータの出力を停止するためのＬＯＷレベルの記録基準調整信号４１４を出力する。例えば、記録長ＴＬ＝１９３２×２＝３８６４とし、記録位置ずれ量ΔＴ＝−８１とすると、記録位置ずれがないときには、３８６４チャネルビット長のダミーデータが出力されるのに対して、本例ではＴＬ−ΔＴ＝３９４５チャネルビット長のダミーデータを出力するように、ダミーデータ出力停止タイミングＴｂが調節され、結果として、記録位置制御部１１０は、ダミーデータの出力長を８１チャネルビット伸ばすように制御する。
このように、ダミーデータの記録期間を伸ばすことにより、記録位置ずれ量を補正するのと同じ効果が得られ、データ領域において生じた追記データの記録位置ずれは、記録位置ずれが発生した追記データの後続のリンキング領域の期間内で吸収できる。結果として、リンキング領域のさらに後続のデータ領域の記録開始位置以降で、ずれが残らないように記録位置を補正することが可能になる。
２つ目の記録ブロックにおける追記データ出力動作以降の動作は、図８で説明した通常時の動作と同じであり、説明を省略する。
以上説明したとおり、再生基準タイマ２０５の出力値に基づき検出された記録位置ずれ量に応じて、記録開始、記録継続及び記録終了時におけるダミーデータ出力長さを、調節することができる。このため、データ領域への記録動作途中に記録位置が前方にずれる記録位置ずれが発生しても、次のリンキング領域を利用して、検出された記録位置ずれ量だけダミーデータの出力が長くなる方向に調節される。これにより、リンキング領域以降のデータ領域から下地トラックに対して追記データの記録位置ずれがない状態に補正することが、記録を中断することなく実現可能になる。
図１１は、２つの記録ブロックに連続して第２の情報を記録する記録動作において、最初の記録ブロックへの第２の情報の記録中にＰＬＬの位相ロックが外れて後方に記録位置ずれが発生したケースにおけるタイミングチャートである。
同期信号４２１及びアドレス情報は図８と同じであり、その説明は省略する。ただし、図１１では、記録動作中の外乱又は再生信号に混入する記録ノイズの影響でＰＬＬの位相ロックが外れ、クロック周波数が下降する方向に変動することにより、一時的に同期信号４２１の間隔が不連続になっている。同期信号４２１の間隔が不連続になっている部分は、図１１中に×印で示している。
再生基準タイマ出力４２２も基本的に図８と同じであり、その説明は省略する。ただし、図１１では、クロック周波数が下降する方向に変動する期間において、一時的にインクリメント周期が遅くなっている。図１１において、点線がＰＬＬの位相ロックが外れていない標準的な動作波形を示し、実線がＰＬＬの位相ロックが外れている動作波形を示している。ＰＬＬが復帰し、同期信号４２１の間隔乱れが収まり、正しい周期で同期信号４２１が得られるようになった状態で、再生基準タイマ２０５のカウント値は、小さくなる方向に補正される。補正される部分は、図１１中に＊印で示している。なお、補正前後の段差に相当するカウント値を誤差量ΔＴとする。
この誤差量ΔＴは、光ディスクの線速度から求まる標準的なチャネルクロック周期と、ＰＬＬ部２０３の出力であるリードクロック周期とで、ＰＬＬの位相ロックが一時的に外れることにより生じた両者の周期差を積算した値と一致する。また、記録処理部１０９において、記録信号の生成はリードクロックを用いて行われる。そのため、この誤差量ΔＴはそのまま記録位置ずれ量になる。
以下、発生した記録位置ずれを補正する動作について説明する。
最初の記録ブロックにおける追記データの生成が終了すると、追記データ生成部２０９は、記録位置制御部１１０へ追記データ生成終了信号４２５を出力する。
記録位置制御部１１０は、追記データ生成終了信号４２５を受け、ＨＩＧＨパルス出力タイミングＴｂで、再生基準タイマ２０５の出力４２２に含まれるカウンタ群の値を参照する。記録位置制御部１１０は、参照したカウンタ群の値と、データ領域の終端におけるカウンタ群の標準的な値｛１５，３０，１９３１｝とを比較し、記録位置ずれ量を算出する。例えば、参照値が｛１５，３１，１２０｝であった場合、参照値と標準値との差分ΔＴは（３１−３０）×１９３２＋１２０−１９３１＝１２１と算出され、後方に１２１チャネルクロック相当の記録位置ずれが発生していることが分かる。
検出した記録位置ずれ量は、次のダミーデータ出力長さの調整に反映される。つまり、記録位置制御部１１０は、ダミーデータ出力開始タイミングＴａにおいてダミーデータの出力を開始するためのＨＩＧＨレベルの記録基準調整信号４２４を出力し、所定の記録長ＴＬから記録位置ずれ量ΔＴを減算した値（ＴＬ−ΔＴ）に相当するクロック数が経過した後、ダミーデータ出力停止タイミングＴｂにおいてダミーデータの出力を停止するためのＬＯＷレベルの記録基準調整信号４２４を出力する。例えば、記録長ＴＬ＝１９３２×２＝３８６４とし、記録位置ずれ量ΔＴ＝１２１とすると、記録位置ずれがないときには、３８６４チャネルビット長のダミーデータが出力されるのに対して、本例ではＴＬ−ΔＴ＝３７４３チャネルビット長のダミーデータを出力するように、ダミーデータ出力停止タイミングＴｂが調節され、結果として、記録位置制御部１１０は、ダミーデータの出力長を１２１チャネルビット短くするように制御する。
このように、ダミーデータの記録期間を短くすることにより、記録位置ずれ量を補正するのと同じ効果が得られ、データ領域において生じた追記データの記録位置ずれは、記録位置ずれが発生した追記データの後続のリンキング領域の期間内で吸収できる。結果として、リンキング領域のさらに後続のデータ領域の記録開始位置以降で、ずれが残らないように記録位置を補正することが可能になる。
２つ目の記録ブロックにおける追記データ出力動作以降の動作は、図８で説明した通常時の動作と同じであり、説明を省略する。
以上説明したとおり、再生基準タイマ２０５の出力値に基づき検出された記録位置ずれ量に応じて、記録開始、記録継続及び記録終了時におけるダミーデータ出力長さを、調節することができる。このため、データ領域への記録動作途中に記録位置が後方にずれる記録位置ずれが発生しても、次のリンキング領域を利用して、検出された記録位置ずれ量だけダミーデータの出力が短くなる方向に調節される。これにより、リンキング領域以降のデータ領域から下地トラックに対して追記データの記録位置ずれがない状態に補正することが、記録を中断することなく実現可能になる。
なお、図８，１０，１１を用いて説明した記録基準調整信号は、ステート信号の変化点をタイミング信号として説明したが、これに限定されない。例えば、各タイミングで個別のパルス信号を出力し、パルス信号出力をタイミング信号としてもよい。また、追記データ生成終了信号についても同様である。本実施の形態では、追記データ生成終了信号は、パルス信号を例に挙げたが、変化点をタイミング信号とするステート信号であってもよい。
（実施の形態２）
本発明の第２の態様として、好適な実施の形態を以下に説明する。
すなわち、光ディスク記録装置は、第１の情報が光学的に読み取り可能な凹凸マークとして記録された光ディスクに対し、光強度を変えながら光ビームを照射することにより、凹凸マークに位置合わせした状態で第２の情報を記録する。光ディスク記録装置は、光強度の変調を制御する記録信号を生成する記録信号生成装置を含む。
特に、本実施の形態２においては、第２の情報の記録動作中に、凹凸マークの再生信号に重畳する記録ノイズの影響でＰＬＬが不安定になりやすいという課題に対して、実施の形態１とは別のアプローチで解決を図るものである。
以下、図１２を用いて、本実施の形態２における記録信号生成装置の構成を説明する。図１２は、本発明の実施の形態２に係る記録信号生成装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
記録信号生成装置は、再生処理部１０３、記録位置制御部１１０、記録処理部１０９及び記録用ＰＬＬ部６０１を少なくとも構成要素として含む。
再生処理部１０３は、アナログ信号処理部２０１、デジタル信号処理部２０２、ＰＬＬ部２０３、再生データ復調部２０４、再生基準タイマ２０５及びタイミング補正部２０６を含んでいる。
記録位置制御部１１０は、再生基準タイマ２０５の出力を用いて、記録位置ずれ量を検出し、検出した記録位置ずれ量に応じた記録基準調整信号を生成し、記録処理部１０９へ出力する。
記録処理部１０９は、記録長調整部２０８及び記録信号生成部２１１を備える。記録信号生成部２１１は、ダミーデータ生成部２０７、追記データ生成部２０９及び記録データ選択部２１０を含んでいる。
なお、図１２において、図５にて説明した構成要素と同じ符号を付与した構成要素は、基本的に同等の機能を有する構成要素であり、詳細な説明は省略する。また、図１２に示すアナログ信号処理部２０１は、ＡＧＣ回路２１２を含んでいるが、本発明は特にこれに限定されず、アナログ信号処理部２０１は、図７に示す振幅ゲイン切り替え回路２１３を含んでもよい。
図１２の構成例の特徴は、再生信号処理に用いるリードクロックを生成するＰＬＬ部２０３とは別に、記録処理に用いるライトクロックを生成する記録用ＰＬＬ部６０１を設けた点である。
記録用ＰＬＬ部６０１は、リードクロックを入力とし、分周動作と逓倍動作とを行うことでリードクロックに周波数同期したライトクロックを生成する。ライトクロックは、記録処理部１０９に供給され、記録すべき第２の情報を含む追記データを生成し記録信号を出力するために利用する。記録用ＰＬＬ部６０１は、Ｍ分周器６０２、位相比較器６０３、Ｎ分周器６０４、ＶＣＯ（電圧制御発振器）６０５及びループフィルタ６０６を含んでいる。なお、記録用ＰＬＬ部６０１が位相同期部の一例に相当する。
Ｍ分周器６０２は、リードクロックをＭ倍（ＭはＭ＞ｑを満たす自然数であり、ｑは凹凸マークの最長マーク長ｑＴ（Ｔはチャネルビット周期）から導かれるパラメータ）の周期に分周したリードクロック分周信号を出力する。Ｎ分周器６０４は、ライトクロックをＮ倍（Ｎは２以上の自然数）の周期に逓倍したライトクロック逓倍信号を出力する。位相比較器６０３は、リードクロック分周信号とライトクロック逓倍信号との位相を比較し、位相比較結果に応じてＶＣＯ６０５の周波数を制御する制御信号を出力する。ループフィルタ６０６は、位相比較器６０３の出力を受け、記録用ＰＬＬ部６０１のゲインを調整することにより、必要な位相余裕を確保した上で記録用ＰＬＬ部６０１を安定に動作させるためのフィルタである。ＶＣＯ６０５は、ループフィルタ６０６を経由した位相比較器６０３による位相比較結果に応じた制御信号に基づいて、可変周波数のクロック信号としてのライトクロックを生成して出力する発振器である。
このように、記録用ＰＬＬ部６０１は、ＰＬＬ部２０３によって再生されたチャネルクロックをＭ分周（ＭはＭ＞ｑを満たす自然数であり、ｑは凹凸マークの最長マーク長ｑＴ（Ｔはチャネルビット周期）から導かれるパラメータ）した分周クロックを生成し、生成した分周クロックの位相に同期させた、分周クロックをＮ逓倍（Ｎは２以上の自然数）した逓倍クロックを生成する。記録信号生成部２１１は、記録用ＰＬＬ部６０１によって生成された逓倍クロックを用いて記録信号を生成する。
以上の構成を有する記録用ＰＬＬ部６０１により、リードクロックに周波数を同期させた、Ｎ／Ｍ周期のライトクロックが得られる。
このようにして得られたライトクロックを記録信号生成に用いることによって、リードクロックをそのまま記録信号生成に用いる場合よりも、周波数安定性を高めることができる。これは、光ディスクの傷又は指紋などの微小な欠陥に対してリードクロックが応答したり、記録動作中に再生信号から凹凸マークのエッジ成分が継続的に得られない状況に陥ってリードクロックの位相が不安定になったりしても、記録用ＰＬＬ部６０１は、リードクロックを分周した信号を基準にして位相比較動作を行うように構成しているため、比較的安定にクロック信号を得ることができる。
なお、分周比Ｍとの関係で規定しているｑの値は、下地の凹凸マークの最長マーク長ｑＴ（Ｔはチャネルビット周期）から導かれるパラメータとしてもよい。リードクロックを分周する際の分周比ＭをＭ＞ｑの関係とすることで、分周クロックの周期は最大マーク長を超える周期となる。これにより、記録用ＰＬＬ部６０１のゲイン交点が下がり、凹凸マークに対する欠陥の影響で位相が変動されにくくなり、ゆるやかな周波数に対して応答する位相ロックループを構成することができる。
また、ｑの値は、追記マークの最大マーク長から導かれるパラメータとしてもよい。こうすることにより、リードクロック分周信号の周期は、追記マークの最大マーク長を超える周期となる。記録動作中に、記録信号のノイズの影響を受けて再生信号から凹凸マークのエッジ情報が得られなくなってリードクロックの位相が一時的に不安定になったとしても、リードクロック分周信号の周期を比較的長くしているため、不安定なリードクロックを元に位相比較を行う頻度が減る。そのため、記録信号のノイズの影響で位相が変動されにくくなり、ゆるやかな周波数に対して応答する位相ロックループを構成することができる。
以上説明した構成により、記録用ＰＬＬ部６０１において生成したライトクロックを用いて記録信号を生成することによって、記録位置ずれが発生する可能性を低減することができる。そのため、第２の情報を記録する光ディスク記録装置において、第２の情報の記録位置の安定性及び信頼性を高めることが可能な記録信号生成装置を実現できる。
なお、本実施の形態１，２において、予め第１の情報が凹凸マークによって記録された光ディスクに、凹凸マークに同期して第２の情報を追記する光ディスク記録装置を例にして説明してきたが、本発明は、記録面の凹凸ではなく記録面の光学的な特性差に基づいて第１の情報が読み取り可能な光ディスク記録装置にも適用可能である。
光学的な特性を変化させることにより第１の情報が記録される光ディスクは、例えば、相変化材料又は有機色素材料などを記録層に用いた光ディスクである。つまり、記録面に形成した相変化材料又は有機色素材料に対し、相変化又は化学変化を起こすことにより記録されたマークを光学的に読み取り、当該マークに同期して第２の情報を記録する光ディスク記録装置にも適用可能である。
また、光ディスクの記録層に磁性を有する材料を用い、光ディスク記録装置の構成部品に磁気ヘッドを追加することにより、いわゆる光磁気記録方式の光ディスク記録装置にも適用可能である。つまり、光強度による熱と磁界変化との両方を利用することで磁気的に情報を記録し、光学的に情報を再生するようにした光ディスク記録装置においても適用可能である。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
本発明の一局面に係る光ディスク記録装置は、凹凸マークにより第１の情報が記録された光ディスクに、前記第１の情報とは異なる第２の情報を記録する光ディスク記録装置であって、前記凹凸マークの記録単位は、前記第１の情報が記録される複数のデータ領域と、互いに隣接する前記データ領域間に設けられた複数のリンキング領域とを含み、前記光ディスク記録装置は、前記凹凸マークに光ビームを照射し、前記凹凸マークからの反射光に基づいて再生信号を抽出する再生信号抽出部と、前記再生信号抽出部によって抽出された前記再生信号を用いて前記凹凸マークのチャネルビット長に同期したチャネルクロックを再生するクロック再生部と、前記再生信号抽出部によって抽出された前記再生信号と、前記クロック再生部によって再生された前記チャネルクロックとを用いて、前記凹凸マークにおける再生位置を特定する信号処理部と、前記第２の情報を含む所定長さの追記データと、ダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成する記録信号生成部と、前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号に応じて光ビームの光強度を変調し、光強度が変調された前記光ビームを、前記光ディスクの前記凹凸マーク上に形成された反射膜に照射し、前記反射膜の光学的特性を変化させることにより、前記凹凸マークに同期して前記第２の情報を記録する記録部と、前記信号処理部によって特定された前記再生位置と、前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号とを用いて、前記再生位置と前記追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出する記録位置ずれ量検出部と、前記記録位置ずれ量検出部によって検出された前記記録位置ずれ量に応じて、前記ダミーデータの記録長さを増減させるダミーデータ記録長制御部とを備える。
この構成によれば、凹凸マークの記録単位は、第１の情報が記録される複数のデータ領域と、互いに隣接するデータ領域間に設けられた複数のリンキング領域とを含む。再生信号抽出部は、凹凸マークに光ビームを照射し、凹凸マークからの反射光に基づいて再生信号を抽出する。クロック再生部は、再生信号抽出部によって抽出された再生信号を用いて凹凸マークのチャネルビット長に同期したチャネルクロックを再生する。信号処理部は、再生信号抽出部によって抽出された再生信号と、クロック再生部によって再生されたチャネルクロックとを用いて、凹凸マークにおける再生位置を特定する。記録信号生成部は、第２の情報を含む所定長さの追記データと、ダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成する。記録部は、記録信号生成部によって生成された記録信号に応じて光ビームの光強度を変調し、光強度が変調された光ビームを、光ディスクの凹凸マーク上に形成された反射膜に照射し、反射膜の光学的特性を変化させることにより、凹凸マークに同期して第２の情報を記録する。記録位置ずれ量検出部は、信号処理部によって特定された再生位置と、記録信号生成部によって生成された記録信号とを用いて、再生位置と追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出する。ダミーデータ記録長制御部は、記録位置ずれ量検出部によって検出された記録位置ずれ量に応じて、ダミーデータの記録長さを増減させる。
したがって、光ディスクに予め形成された凹凸マークの再生信号の再生位置と、再生信号に同期して記録する追記データの記録位置とのずれを補正することができるとともに、第２の情報を安定かつ高速に記録することができる。
また、上記の光ディスク記録装置において、前記記録位置ずれ量検出部は、前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号に含まれる所定長さの前記追記データの出力が終了したタイミングにおいて、前記データ領域に対応して記録すべき前記追記データの記録終了位置と、当該データ領域の直後に隣接する前記リンキング領域の先頭位置とを比較することにより、前記記録位置ずれ量を検出することが好ましい。
この構成によれば、データ領域に対応して記録すべき追記データの記録終了位置と、当該データ領域の直後に隣接するリンキング領域の先頭位置とが比較されることにより、記録位置ずれ量が検出されるので、リンキング領域の次に隣接するデータ領域に対応して追記データを正確に記録することができる。
また、上記の光ディスク記録装置において、前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、前記ダミーデータの少なくとも一部は、前記第１の状態信号からなることが好ましい。
この構成によれば、記録信号は、反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含む。ダミーデータの少なくとも一部は、第１の状態信号からなる。
したがって、ダミーデータの少なくとも一部は、反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度の光ビームが照射されることにより、記録されるので、第１の光強度の光ビームが照射された部分は凹凸マークのエッジ情報を読み取ることができるので、記録動作中であっても再生位置を認識することができる。
また、上記の光ディスク記録装置において、前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、前記第２の状態信号の出力期間は、前記凹凸マークの最大長さより長い期間であることが好ましい。
この構成によれば、記録信号は、反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含む。第２の状態信号の出力期間は、凹凸マークの最大長さより長い期間である。
したがって、第２の状態信号の出力期間は、凹凸マークの最大長さより長い期間であるので、記録動作中の再生信号に混入する記録ノイズを削減することができる。
また、上記の光ディスク記録装置において、前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、前記クロック再生部は、前記第２の状態信号を用いて少なくとも前記第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、前記再生信号の位相同期動作を中断することにより、チャネルクロックの位相制御動作を一時的に停止することが好ましい。
この構成によれば、記録信号は、反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含む。クロック再生部は、第２の状態信号を用いて少なくとも第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、再生信号の位相同期動作を中断することにより、チャネルクロックの位相制御動作を一時的に停止する。
したがって、記録動作中においても、チャネルクロックが記録ノイズの影響を受けて位相ロックが外れることを防止し、第１の光強度の光ビームが照射されている期間に得られる再生信号を用いて、比較的安定してチャネルクロックを再生することができる。
また、上記の光ディスク記録装置において、前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、前記信号処理部は、前記再生信号の振幅変動に対して自動利得制御する自動利得制御部を含み、前記自動利得制御部は、少なくとも前記第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、前記再生信号の自動利得制御動作を停止し、前記クロック再生部は、前記自動利得制御部によって制御される再生信号を用いて、前記チャネルクロックを再生し、前記信号処理部は、前記自動利得制御部によって制御される再生信号を用いて、前記再生位置を特定することが好ましい。
この構成によれば、記録信号は、反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含む。信号処理部は、再生信号の振幅変動に対して自動利得制御する自動利得制御部を含む。自動利得制御部は、少なくとも第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、再生信号の自動利得制御動作を停止する。クロック再生部は、自動利得制御部によって制御される再生信号を用いて、チャネルクロックを再生する。信号処理部は、自動利得制御部によって制御される再生信号を用いて、再生位置を特定する。
したがって、少なくとも第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、再生信号の自動利得制御動作が停止されるので、第２の光強度の光ビームの照射の影響で記録ノイズが一時的に再生信号に混入しても、記録ノイズにより再生信号に対して誤った利得調整をして再生信号のＳ／Ｎ比を悪化させてしまうことを防止することができる。
また、上記の光ディスク記録装置において、前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、前記信号処理部は、少なくとも前記第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、前記再生信号の振幅を下げるように、前記再生信号の振幅ゲインを切り替えるゲイン切り替え部を含み、前記クロック再生部は、前記ゲイン切り替え部によって制御される再生信号を用いて、前記チャネルクロックを再生し、前記信号処理部は、前記ゲイン切り替え部によって制御される再生信号を用いて、前記再生位置を特定することが好ましい。
この構成によれば、記録信号は、反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含む。信号処理部は、少なくとも第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、再生信号の振幅を下げるように、再生信号の振幅ゲインを切り替えるゲイン切り替え部を含む。クロック再生部は、ゲイン切り替え部によって制御される再生信号を用いて、チャネルクロックを再生する。信号処理部は、ゲイン切り替え部によって制御される再生信号を用いて、再生位置を特定する。
したがって、少なくとも第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、再生信号の振幅を下げるように、再生信号の振幅ゲインが切り替えられるので、ゲイン切り替え後の再生信号の振幅を一定にすることができ、照射する光ビームの光強度が変化することによる影響を抑えて、第２の光強度の光ビームの照射期間の再生信号からも、凹凸マークのエッジ情報を得ることができる。
また、上記の光ディスク記録装置において、前記データ領域は、少なくとも一つの同期パターンデータと、少なくとも一つの位置情報データとを含み、前記信号処理部は、前記再生信号より検出した前記同期パターンデータ及び前記位置情報データを用いて前記再生位置を特定することが好ましい。
この構成によれば、再生信号より検出した同期パターンデータ及び位置情報データを用いて再生位置を特定することができる。
また、上記の光ディスク記録装置において、前記クロック再生部によって再生された前記チャネルクロックをＭ分周（ＭはＭ＞ｑを満たす自然数であり、ｑは凹凸マークの最長マーク長ｑＴ（Ｔはチャネルビット周期）から導かれるパラメータ）した分周クロックを生成し、生成した前記分周クロックの位相に同期させた、前記分周クロックをＮ逓倍（Ｎは２以上の自然数）した逓倍クロックを生成する位相同期部をさらに備え、前記記録信号生成部は、前記位相同期部によって生成された前記逓倍クロックを用いて前記記録信号を生成することが好ましい。
この構成によれば、位相同期部は、クロック再生部によって再生されたチャネルクロックをＭ分周した分周クロックを生成し、生成した分周クロックの位相に同期させた、分周クロックをＮ逓倍した逓倍クロックを生成する。記録信号生成部は、位相同期部によって生成された逓倍クロックを用いて記録信号を生成する。
したがって、位相同期部によって生成された逓倍クロックを用いて記録信号を生成することによって、記録位置ずれが発生する可能性を低減することができ、第２の情報の記録位置の安定性及び信頼性を高めることができる。
また、上記の光ディスク記録装置において、前記ダミーデータの長さをｄＴ（ｄは自然数であり、Ｔはチャネルクロック長）とし、前記記録位置ずれ量検出部によって検出された記録位置ずれ量をｅＴ（ｅは自然数であり、Ｔはチャネルクロック長）としたとき、前記ダミーデータ記録長制御部は、ｄ≧ｅである場合、前記ダミーデータの記録長を（ｄ−ｅ）×Ｔに補正し、ｄ＜ｅである場合、前記ダミーデータの後続の前記記録信号の出力を停止させ、記録動作を中断することが好ましい。
この構成によれば、ダミーデータの長さをｄＴ（ｄは自然数であり、Ｔはチャネルクロック長）とし、記録位置ずれ量検出部によって検出された記録位置ずれ量をｅＴ（ｅは自然数であり、Ｔはチャネルクロック長）としたとき、ダミーデータ記録長制御部は、ｄ≧ｅである場合、ダミーデータの記録長を（ｄ−ｅ）×Ｔに補正し、ｄ＜ｅである場合、ダミーデータの後続の記録信号の出力を停止させ、記録動作を中断する。
したがって、ダミーデータの記録長が、記録位置ずれ量より短い場合、記録動作が中断されるので、記録位置ずれ状態が継続することを防止できる。
本発明の他の局面に係る記録信号生成装置は、凹凸マークにより第１の情報が記録された光ディスクより再生される再生信号を用いて、前記凹凸マーク上に形成された反射膜に照射する光ビームの光強度を変調することで、前記反射膜の光学的特性を変化させ、前記凹凸マークに同期して前記第１の情報とは異なる第２の情報を記録する光ディスク記録装置において、前記光強度の変調を制御する記録信号を生成する記録信号生成装置であって、前記凹凸マークの記録単位は、前記第１の情報が記録される複数のデータ領域と、互いに隣接する前記データ領域間に設けられた複数のリンキング領域とを含み、前記記録信号生成装置は、前記再生信号を用いて前記凹凸マークのチャネルビット長に同期したチャネルクロックを再生するクロック再生部と、前記再生信号と、前記クロック再生部によって再生された前記チャネルクロックとを用いて、前記凹凸マークにおける再生位置を特定する信号処理部と、前記第２の情報を含む所定長さの追記データと、ダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成する記録信号生成部と、前記信号処理部によって特定された前記再生位置と、前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号とを用いて、前記再生位置と前記追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出する記録位置ずれ量検出部と、前記記録位置ずれ量検出部によって検出された前記記録位置ずれ量に応じて、前記ダミーデータの記録長さを増減させるダミーデータ記録長制御部とを備える。
この構成によれば、凹凸マークの記録単位は、第１の情報が記録される複数のデータ領域と、互いに隣接するデータ領域間に設けられた複数のリンキング領域とを含む。クロック再生部は、再生信号を用いて凹凸マークのチャネルビット長に同期したチャネルクロックを再生する。信号処理部は、再生信号と、クロック再生部によって再生されたチャネルクロックとを用いて、凹凸マークにおける再生位置を特定する。記録信号生成部は、第２の情報を含む所定長さの追記データと、ダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成する。記録位置ずれ量検出部は、信号処理部によって特定された再生位置と、記録信号生成部によって生成された記録信号とを用いて、再生位置と追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出する。ダミーデータ記録長制御部は、記録位置ずれ量検出部によって検出された記録位置ずれ量に応じて、ダミーデータの記録長さを増減させる。
したがって、光ディスクに予め形成された凹凸マークの再生信号の再生位置と、再生信号に同期して記録する追記データの記録位置とのずれを補正することができるとともに、第２の情報を安定かつ高速に記録することができる。
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
本発明に係る光ディスク記録装置及び記録信号生成装置は、光ディスクに予め形成された凹凸マークの再生信号の再生位置と、再生信号に同期して記録する追記データの記録位置とのずれを補正することができるとともに、第２の情報を安定かつ高速に記録することができ、例えば、大容量の光ディスクを用いた民生用又は産業用のディスクレコーダに適用できるだけでなく、再生用の光ディスクに対して、個別情報を追記する光ディスク記録装置及び記録信号生成装置に適用可能となる。

Claims (11)

  1. 凹凸マークにより第１の情報が記録された光ディスクに、前記第１の情報とは異なる第２の情報を記録する光ディスク記録装置であって、
    前記凹凸マークの記録単位は、前記第１の情報が記録される複数のデータ領域と、互いに隣接する前記データ領域間に設けられた複数のリンキング領域とを含み、
    前記光ディスク記録装置は、
    前記凹凸マークに光ビームを照射し、前記凹凸マークからの反射光に基づいて再生信号を抽出する再生信号抽出部と、
    前記再生信号抽出部によって抽出された前記再生信号を用いて前記凹凸マークのチャネルビット長に同期したチャネルクロックを再生するクロック再生部と、
    前記再生信号抽出部によって抽出された前記再生信号と、前記クロック再生部によって再生された前記チャネルクロックとを用いて、前記凹凸マークにおける再生位置を特定する信号処理部と、
    前記第２の情報を含む所定長さの追記データと、ダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成する記録信号生成部と、
    前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号に応じて光ビームの光強度を変調し、光強度が変調された前記光ビームを、前記光ディスクの前記凹凸マーク上に形成された反射膜に照射し、前記反射膜の光学的特性を変化させることにより、前記凹凸マークに同期して前記第２の情報を記録する記録部と、
    前記信号処理部によって特定された前記再生位置と、前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号とを用いて、前記再生位置と前記追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出する記録位置ずれ量検出部と、
    前記記録位置ずれ量検出部によって検出された前記記録位置ずれ量に応じて、前記ダミーデータの記録長さを増減させるダミーデータ記録長制御部とを備えることを特徴とする光ディスク記録装置。
  2. 前記記録位置ずれ量検出部は、前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号に含まれる所定長さの前記追記データの出力が終了したタイミングにおいて、前記データ領域に対応して記録すべき前記追記データの記録終了位置と、当該データ領域の直後に隣接する前記リンキング領域の先頭位置とを比較することにより、前記記録位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録装置。
  3. 前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、
    前記ダミーデータの少なくとも一部は、前記第１の状態信号からなることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク記録装置。
  4. 前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、
    前記第２の状態信号の出力期間は、前記凹凸マークの最大長さより長い期間であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ディスク記録装置。
  5. 前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、
    前記クロック再生部は、前記第２の状態信号を用いて少なくとも前記第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、前記再生信号の位相同期動作を中断することにより、チャネルクロックの位相制御動作を一時的に停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ディスク記録装置。
  6. 前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、
    前記信号処理部は、前記再生信号の振幅変動に対して自動利得制御する自動利得制御部を含み、
    前記自動利得制御部は、少なくとも前記第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、前記再生信号の自動利得制御動作を停止し、
    前記クロック再生部は、前記自動利得制御部によって制御される再生信号を用いて、前記チャネルクロックを再生し、
    前記信号処理部は、前記自動利得制御部によって制御される再生信号を用いて、前記再生位置を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ディスク記録装置。
  7. 前記記録信号は、前記反射膜の光学的特性が変化しない第１の光強度に対応する第１の状態信号と、前記反射膜の光学的特性が変化する第２の光強度に対応する第２の状態信号とを交互に含み、
    前記信号処理部は、少なくとも前記第２の光強度の光ビームが照射されている期間においては、前記再生信号の振幅を下げるように、前記再生信号の振幅ゲインを切り替えるゲイン切り替え部を含み、
    前記クロック再生部は、前記ゲイン切り替え部によって制御される再生信号を用いて、前記チャネルクロックを再生し、
    前記信号処理部は、前記ゲイン切り替え部によって制御される再生信号を用いて、前記再生位置を特定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ディスク記録装置。
  8. 前記データ領域は、少なくとも一つの同期パターンデータと、少なくとも一つの位置情報データとを含み、
    前記信号処理部は、前記再生信号より検出した前記同期パターンデータ及び前記位置情報データを用いて前記再生位置を特定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ディスク記録装置。
  9. 前記クロック再生部によって再生された前記チャネルクロックをＭ分周（ＭはＭ＞ｑを満たす自然数であり、ｑは凹凸マークの最長マーク長ｑＴ（Ｔはチャネルビット周期）から導かれるパラメータ）した分周クロックを生成し、生成した前記分周クロックの位相に同期させた、前記分周クロックをＮ逓倍（Ｎは２以上の自然数）した逓倍クロックを生成する位相同期部をさらに備え、
    前記記録信号生成部は、前記位相同期部によって生成された前記逓倍クロックを用いて前記記録信号を生成することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光ディスク記録装置。
  10. 前記ダミーデータの長さをｄＴ（ｄは自然数であり、Ｔはチャネルクロック長）とし、前記記録位置ずれ量検出部によって検出された記録位置ずれ量をｅＴ（ｅは自然数であり、Ｔはチャネルクロック長）としたとき、
    前記ダミーデータ記録長制御部は、ｄ≧ｅである場合、前記ダミーデータの記録長を（ｄ−ｅ）×Ｔに補正し、ｄ＜ｅである場合、前記ダミーデータの後続の前記記録信号の出力を停止させ、記録動作を中断することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光ディスク記録装置。
  11. 凹凸マークにより第１の情報が記録された光ディスクより再生される再生信号を用いて、前記凹凸マーク上に形成された反射膜に照射する光ビームの光強度を変調することで、前記反射膜の光学的特性を変化させ、前記凹凸マークに同期して前記第１の情報とは異なる第２の情報を記録する光ディスク記録装置において、前記光強度の変調を制御する記録信号を生成する記録信号生成装置であって、
    前記凹凸マークの記録単位は、前記第１の情報が記録される複数のデータ領域と、互いに隣接する前記データ領域間に設けられた複数のリンキング領域とを含み、
    前記記録信号生成装置は、
    前記再生信号を用いて前記凹凸マークのチャネルビット長に同期したチャネルクロックを再生するクロック再生部と、
    前記再生信号と、前記クロック再生部によって再生された前記チャネルクロックとを用いて、前記凹凸マークにおける再生位置を特定する信号処理部と、
    前記第２の情報を含む所定長さの追記データと、ダミーデータとを交互に複数含む記録信号を生成する記録信号生成部と、
    前記信号処理部によって特定された前記再生位置と、前記記録信号生成部によって生成された前記記録信号とを用いて、前記再生位置と前記追記データの記録位置とのずれ量を表す記録位置ずれ量を検出する記録位置ずれ量検出部と、
    前記記録位置ずれ量検出部によって検出された前記記録位置ずれ量に応じて、前記ダミーデータの記録長さを増減させるダミーデータ記録長制御部とを備えることを特徴とする記録信号生成装置。
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