WO2011121948A1 - 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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Definitions
- the present invention relates to an optical disk recording apparatus that records information on an optical disk, and a recording signal generation apparatus that generates a recording signal for recording information on the optical disk.
- optical discs typified by DVDs and Blu-ray discs have been widely used as inexpensive and portable information recording media, and can be used as recordable information recording media such as DVD-R and BD-R optical discs.
- an optical disk recording apparatus for additionally recording data has been put into practical use.
- This type of optical disk recording apparatus irradiates a light beam on a guide groove (groove) or a concavo-convex shaped prepit formed in advance on a track of an optical disk, and uses a reproduction signal obtained based on reflected light from the guide groove or prepit.
- the position information (address) on the track of the optical disk is obtained.
- guide grooves are formed on the optical disk by meandering (wobble) at a predetermined cycle.
- the optical disk recording apparatus irradiates a rotating optical disk with a light beam, and extracts a signal component corresponding to the wobble period from a reproduction signal obtained based on reflected light from the guide groove.
- the optical disc recording apparatus obtains a timing signal for recording data, that is, a recording clock signal, by performing signal processing such as PLL (phase lock loop) on the extracted signal component.
- PLL phase lock loop
- the data recording unit is generally a block which is a unit constituting an error correction code.
- the optical disk recording apparatus performs data recording operation in units of blocks with reference to the position on the track associated with the position information.
- a recording operation on a DVD-R is performed using a recording clock signal synchronized with wobble on the basis of position information obtained from a reproduction signal of a concavo-convex shaped prepit (land prepit). Since each block is directly connected and data is written continuously, when newly recording data on an optical disk on which data has already been recorded, the data already recorded and the data to be newly recorded Very high-precision recording position control is required so that discontinuities such as data breaks or data overwrites do not occur in the connected portions.
- the phase of the write clock signal is first synchronized with the phase of the written data reproduction clock signal, and then a predetermined time constant is set.
- the write clock signal is restored to the inherent frequency, thereby avoiding the occurrence of a phase shift at the write connection portion.
- FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a conventional optical disc apparatus shown in Patent Document 2. As shown in FIG. In the following description, only the configuration related to the present invention will be described.
- the first timer 801 has a first counter that increases the count value one by one in synchronization with the recording clock.
- the count value of the first counter is preset to a predetermined value (F) in response to the pre-pit sync detection signal regardless of the state (activated state or inactivated state) of the recording gate signal.
- the second timer 802 has a second counter that increases the count value by one in synchronization with the recording clock.
- the count value of the second counter is preset to a predetermined value (G) in response to the data sync detection signal only when the recording gate signal is in an inactive state.
- the subtractor 803 outputs a difference signal indicating the difference between the value of the first timer 801 and the value of the second timer 802.
- the filter 29 limits the time change amount of the difference signal output from the subtractor 803, and outputs the difference signal having the limited time change amount to the PLL 30 as a correction amount signal.
- the PLL 30 controls the frequency of the recording clock so that the correction amount signal approaches substantially zero level (that is, the difference between the value of the first timer 801 and the value of the second timer 802 is “0”).
- Patent Document 4 a reflective film is formed on a concavo-convex mark formed in advance according to the modulated main information, and a laser beam is irradiated at an interval longer than the longest mark of the concavo-convex mark.
- a method has also been proposed in which a write-once mark is formed by changing the optical characteristics of the recording medium, and sub information synchronized with the main information is superimposed and recorded.
- Patent Documents 1 to 3 are based on the premise that a recording clock signal is obtained on the basis of a wobbled groove formed on a track in advance. However, the system shown in Patent Document 4 is formed in advance. It is assumed that a recording clock signal is obtained with reference to the concave and convex marks.
- the conventional optical disc recording apparatus as described above has the following problems.
- the frequency of the recording clock is corrected so that the recording position shift is eliminated at the end of recording of new data based on the detected position shift amount of the recorded data.
- the frequency of the recording clock becomes unstable during the recording operation of new data, the occurrence of a new recording position shift cannot be eliminated.
- the amount of light reflected from the optical disk also changes, so that the S / N ratio of the reproduction signal deteriorates.
- the S / N ratio of the reproduction signal is intermittently deteriorated during the recording operation, and the position of the additional mark is formed. There was a problem of shifting.
- the present invention has been made to solve the above-described problem, and includes a reproduction position of a reproduction signal of an uneven mark formed in advance on an optical disc and a recording position of second information recorded in synchronization with the reproduction signal.
- An object of the present invention is to provide an optical disc recording apparatus and a recording signal generation apparatus capable of correcting the deviation and recording the second information stably and at high speed.
- An optical disc recording apparatus is an optical disc recording apparatus for recording second information different from the first information on an optical disc on which the first information is recorded by a concave / convex mark, the concave / convex portion.
- the recording unit of the mark includes a plurality of data areas in which the first information is recorded and a plurality of linking areas provided between the data areas adjacent to each other.
- a reproduction signal extraction unit that irradiates a light beam and extracts a reproduction signal based on reflected light from the concave / convex mark, and a channel bit length of the concave / convex mark using the reproduction signal extracted by the reproduction signal extraction unit
- a clock recovery unit that recovers a synchronized channel clock, the playback signal extracted by the playback signal extraction unit, and the clock recovery unit
- a recording signal that alternately includes a signal processing unit that specifies a reproduction position in the concave-convex mark using the generated channel clock, additional write data of a predetermined length including the second information, and dummy data
- a recording signal generation unit that generates a light signal, and modulates the light intensity of the light beam according to the recording signal generated by the recording signal generation unit, and the light beam whose light intensity is modulated is
- a recording unit that records the second information in synchronization with the concave and convex marks by irradiating the reflective film formed thereon and changing the optical characteristics of the reflective film
- the recording unit of the concave / convex mark includes a plurality of data areas in which the first information is recorded and a plurality of linking areas provided between the adjacent data areas.
- the reproduction signal extraction unit irradiates the uneven mark with a light beam, and extracts a reproduction signal based on the reflected light from the uneven mark.
- the clock reproduction unit reproduces the channel clock synchronized with the channel bit length of the concave and convex marks using the reproduction signal extracted by the reproduction signal extraction unit.
- the signal processing unit specifies the reproduction position in the concave and convex mark using the reproduction signal extracted by the reproduction signal extraction unit and the channel clock reproduced by the clock reproduction unit.
- the recording signal generation unit generates a recording signal including a plurality of additional write data having a predetermined length including the second information and dummy data alternately.
- the recording unit modulates the light intensity of the light beam according to the recording signal generated by the recording signal generation unit, and irradiates the reflection film formed on the concave / convex mark of the optical disc with the light beam with the modulated light intensity.
- the second information is recorded in synchronization with the concave / convex marks by changing the optical characteristics of the reflective film.
- the recording position deviation amount detection unit uses the reproduction position specified by the signal processing unit and the recording signal generated by the recording signal generation unit to indicate the amount of deviation between the reproduction position and the recording position of the additional recording data. The amount of deviation is detected.
- the dummy data recording length control unit increases or decreases the recording length of the dummy data according to the recording position deviation amount detected by the recording position deviation amount detection unit.
- the present invention it is possible to correct the deviation between the reproduction position of the reproduction signal of the concave and convex marks formed in advance on the optical disc and the recording position of the additional recording data recorded in synchronization with the reproduction signal, and the second information Can be recorded stably and at high speed.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an optical disc recording apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. It is a schematic diagram which shows the structural example of the optical disk which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows an example of the information recording format of the optical disk which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a figure for demonstrating the recording signal production
- FIG. 10 is a timing chart in a normal case in which a recording position shift does not occur in a recording operation in which the second information is continuously recorded in two recording blocks. It is a timing chart for demonstrating correspondence with a reproduction
- a recording operation in which the second information is continuously recorded in the two recording blocks in the case where the phase lock of the PLL is released during the recording of the second information in the first recording block and the recording position shift occurs in the front. It is a timing chart.
- the optical disc recording apparatus irradiates the optical disc on which the first information is recorded as an optically readable concave / convex mark, and records the second information in a state aligned with the concave / convex mark.
- the optical disc recording apparatus obtains a reproduction signal by optically reading the concave and convex marks based on the reflected light from the optical disc of the irradiated light beam.
- the optical disc recording apparatus reproduces a channel clock synchronized with the concave and convex marks using the reproduction signal, and generates a recording signal including the second information using the reproduced channel clock.
- the optical disc recording apparatus records the second information by modulating the light intensity of the light beam applied to the optical disc using the generated recording signal.
- the optical disc recording apparatus detects the recording position deviation amount using the reproduction signal during the recording operation of the second information, and records the dummy data included in the recording signal according to the detected recording position deviation amount. Increase or decrease the thickness. This makes it possible to correct the recording position shift during the recording operation, which is a feature of the first embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an optical disc recording apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
- 1 includes an optical pickup 102, a reproduction processing unit 103, a servo control unit 104, a traverse motor 105, a spindle motor 106, a memory control unit 107, a buffer memory 108, a recording processing unit 109, and a recording position control unit 110.
- the optical pickup 102 reads the first information recorded on the optical disc 101 as a reproduction signal. Furthermore, the optical pickup 102 irradiates the optical disc 101 with a light beam to change the recording layer of the optical disc 101 physically or chemically, and records second information different from the first information. .
- the optical pickup 102 includes a light source device that emits a light beam, an optical system that includes an objective lens that focuses the light beam emitted from the light source device on the recording layer of the optical disc 101, and the objective lens in the focus direction and the radial direction. And an optical detection device that receives reflected light from the recording layer of the light beam collected by the optical system and converts it into an electrical signal.
- the reproduction processing unit 103 obtains a servo error signal necessary for focusing the light beam on the recording layer of the optical disc 101 and following a predetermined track by using an electric signal output from the light detection device of the optical pickup 102. To do. In addition, the reproduction processing unit 103 takes out a reproduction signal of the first information recorded, and obtains address information and reproduction data indicating the position of the track while performing predetermined signal processing such as demodulation and synchronization on the reproduction signal.
- the servo control unit 104 receives the servo error signal from the reproduction processing unit 103 and moves the actuator of the optical pickup 102 to perform focus control and tracking control so that the light beam follows a desired track. In addition, the servo control unit 104 rotates the optical disc 101 at a predetermined cycle by driving the spindle motor 106 and drives the optical pickup 102 in the radial direction so that a desired track can be accessed by driving the traverse motor 105. Transport.
- the memory control unit 107 receives reproduction data from the reproduction processing unit 103 and writes data to be held in the buffer memory 108 when reproducing the optical disc 101.
- the memory control unit 107 reads information to be transmitted to the external device from the buffer memory 108 and outputs the information to the host interface 111 in response to a transmission request from the external device received via the host interface 111.
- the memory control unit 107 receives the second information from the external device via the host interface 111 and writes the received second information in the buffer memory 108. Further, the memory control unit 107 reads out data (second information) to be recorded on the optical disc 101 from the buffer memory 108 and outputs the data to the recording processing unit 109.
- the recording processing unit 109 receives data to be recorded on the optical disc 101 from the memory control unit 107, and signals necessary for recording on the optical disc 101, such as error correction coding, identification ID assignment, synchronization signal assignment, and modulation. A processed recording signal is generated and output to the optical pickup 102.
- the optical pickup 102 records the second information on the optical disc 101 by changing the light amount of the light beam emitted from the built-in light source device in accordance with the recording signal from the recording processing unit 109.
- the optical pickup 102 may include a driver circuit that drives the laser diode so as to change the laser light power in accordance with the recording signal.
- the host interface 111 receives a command from the external device and receives data including second information to be recorded on the optical disc 101 from the external device.
- the host interface 111 transmits reproduction data or status information to an external device.
- the system control unit 112 interprets a command received from the outside via the host interface 111. For example, when receiving a write command for recording information at a predetermined address of the optical disc 101, the system control unit 112 stores data including information to be recorded via the host interface 111 into the buffer memory 108 once. In addition to controlling the operation of the control unit 107, each functional block such as the servo control unit 104, the memory control unit 107, and the recording processing unit 109 is controlled based on address information from the reproduction processing unit 103. In this manner, the system control unit 112 controls the entire system so that the optical disk recording apparatus operates organically according to the command, whereby desired information is recorded on the optical disk 101.
- the recording position control unit 110 When recording data including the second information in synchronization with the concave / convex marks recorded in advance on the track of the optical disc 101, the recording position control unit 110 receives from the reproduction processing unit 103 in order to keep the recording position appropriate. Based on the reproduction signal, the recording processing unit 109 controls the output of the recording signal.
- the recording position control when the recording position shift which is the focus of the present invention, will be described in detail later.
- FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of the optical disc 101 according to Embodiment 1 of the present invention.
- first information is formed in advance with concave and convex marks 1002.
- Concave and convex marks 1002 aligned in the circumferential direction of the optical disk 101 constitute a spiral track 1003.
- the track 1003 is configured over the entire recording surface 1001 so as to have a predetermined track pitch in the radial direction.
- a reflective film 1004 is deposited on the disk substrate 1005 to which the concave and convex marks 1002 are transferred, and the reflective film 1004 is further covered with a cover layer 1006.
- the optical disc 101 is formed.
- At least a part of the track 1003 can record the second information in synchronization with the concave / convex mark 1002.
- the reproduction processing unit 103 reproduces the concave / convex mark 1002 to obtain a clock signal and address information for synchronizing with the first information recorded in advance.
- the recording processing unit 109 searches an area in which the second information is to be recorded based on the acquired address information, and generates a recording signal including the second information using the acquired clock signal.
- the clock signal is reproduced using a PLL (Phase Locked Loop) unit. That is, the reproduction processing unit 103 obtains change point (edge) information of the concave / convex mark 1002 from the reproduction signal, and performs control so that the phase of the clock signal is locked to the phase of the edge information. As a result, a clock signal synchronized with the concave / convex mark 1002 is obtained.
- PLL Phase Locked Loop
- the optical pickup 102 records the second information based on the generated recording signal.
- a recording mode of the second information for example, the method described in Patent Document 4 may be taken. That is, the optical pickup 102 modulates the light intensity of the light beam in accordance with the recording signal generated by the recording processing unit 109, and reflects the light beam with the modulated light intensity on the uneven mark of the optical disc 101.
- the second information is recorded in synchronization with the concave and convex marks by irradiating the film 1004 and changing the optical characteristics of the reflective film 1004.
- FIG. 3 is a diagram showing an example of an information recording format of the optical disc 101 according to Embodiment 1 of the present invention.
- the information recording format of the concave and convex marks shown in FIG. 3 shows a part of a spiral track 1003 configured by aligning the concave and convex marks 1002 in the circumferential direction.
- the recording unit of the concavo-convex mark including the first information is composed of a plurality of data areas 121 where the first information is recorded and a plurality of linking areas 122 connecting the data areas adjacent to each other.
- each data area 121 is composed of a plurality of address units 123, and each address unit 123 is composed of a predetermined number of frames 124.
- Each frame 124 includes a unique pattern that has a frame sync FS at the head and can be distinguished from other parts. Some frames 124 include address data 125. By reproducing the address data 125, the address information indicating the absolute position of each data area 121 on the optical disc 101 can be identified.
- the address information included in the address data 125 may correspond to one data area 121 on a one-to-one basis, or a plurality of address information may be assigned to one data area 121.
- the frame sync FS may include a plurality of types of ID information that can be distinguished from each other. By arranging the plurality of types of ID information in a unique order, the frame sync FS corresponds to the number in the data area. It is preferable that the frame is identifiable.
- the data included in each data area 121 has a one-to-one correspondence with the unit blocks constituting the error correction code.
- Error detection or error correction coding is performed on a predetermined number of bytes of user information according to a predetermined rule, and data rearrangement processing, that is, interleaving processing is performed according to the predetermined rule, and data is stored in a predetermined number of frames 124 included in the data area 121.
- data rearrangement processing that is, interleaving processing is performed according to the predetermined rule
- data is stored in a predetermined number of frames 124 included in the data area 121.
- the data subjected to processing such as error correction coding as described above is further subjected to modulation processing based on a modulation rule suitable for recording and reproduction on the optical disc 101, and a frame sync FS is given to the head of each frame 124. After that, it is recorded as a concave / convex mark 1002 on the optical disc 101.
- a well-known modulation rule suitable for recording and reproduction of the optical disc 101 is a run-length limit code.
- the run-length limit code is also referred to as a (d, k) limit code, and represents the number of symbols “0” existing between symbols “1” of a channel data stream composed of symbols “1” and symbols “0”. The number is limited from d to k (d and k are natural numbers satisfying d ⁇ k).
- the binary data is converted into a channel data stream that satisfies the (d, k) restriction using a predetermined conversion table, and the symbol “1” of the channel data stream is made to correspond to the change point (edge) of the uneven mark, Data is recorded. By recording in this way, the length of the concavo-convex mark can be limited between (d + 1) channel bit length and (k + 1) channel bit length.
- the clock signal synchronized with the edge of the concave / convex mark 1002 can be reproduced from the reproduction signal, and the clock signal can be obtained using only the concave / convex mark 1002 to reproduce the data.
- the shortest length of the concave / convex mark 1002 can be easily defined by (d + 1) channel bit length, and high density recording can be performed by devising a conversion rule.
- the channel data corresponding to the odd-numbered symbol “1” and the subsequent symbol “0” included in the channel data stream is converted to HIGH level, and the even-numbered symbol “1” and the subsequent symbol “0” are corresponded.
- a signal obtained by converting the channel data to be converted into a LOW level is referred to as an NRZI signal (Non Return to Zero Inverted).
- NRZI signal Non Return to Zero Inverted
- DSV Digital Sum Value
- the existence probability of the concave part and convex part of the concave / convex mark is set to 50 by bringing the DSV close to zero. %.
- the direct current component included in the NRZI signal is suppressed, and the low frequency component included in the reproduction signal can be eliminated. Therefore, the signal necessary for reproduction can be narrowed to make the S / N ratio advantageous. It becomes possible.
- One data area 121 is composed of 16 address units 123, one address unit 123 is composed of 31 frames 124, and user information included in one data area 121 is 64 kilobytes.
- One address unit 123 and one address information have a one-to-one correspondence, and one address information is assigned to each of 16 address units 123 included in one data area 121 so as to be a serial number.
- One frame 124 is composed of 1932 channel bits.
- a frame sync FS consisting of 30 channel bits is added to the head of each frame 124.
- the frame sync FS includes a unique pattern portion that includes a 9-channel bit length that is not included in the channel data stream twice, and a sync ID portion that can be distinguished from each other. Seven types of frame syncs FS0, FS1, FS2, FS3, FS4, FS5 and FS6 are defined by different sync ID patterns.
- the number of channel bits of each frame 124 is fixed, and a unique pattern not included in the channel data stream is included in the frame sync FS, so that the head of the frame can be easily detected during reproduction, and frame synchronization is performed. It can be established.
- a frame sync FS0 is arranged in the first frame of each address unit 123, and six types of frame syncs FS1 to FS6 are arranged in a unique order with respect to the remaining 30 frames. By using a plurality of frame sync IDs, it is possible to identify what number frame of each address unit 123 is.
- the data included in the data area 121 can be reproduced easily and reliably.
- Address data 125 and error detection codes for address data are distributed and recorded at predetermined byte positions of the first two frames of each address unit 123, and address information can be obtained by decoding address data 125. it can.
- the linking area 122 includes a frame sync FS at the top and dummy data in the remaining area.
- a role indicating a joint between adjacent data areas 121 a role used for high-speed pull-in or re-synchronization of reproduction signal processing such as PLL, and a recording position of the second information as described later It has a role to facilitate control.
- the linking area 122 contributes to the purpose of making the information recording format of the read-only disc and the recordable disc the same configuration. That is, in the case of a recordable disc, the linking area 122 is used as a buffer area for writing information in the optical disc recording apparatus. Even in the read-only disk, the same configuration as that of the recordable disk allows the reproduction-only disk and the recordable disk to share the reproduction circuit, so that the cost of the apparatus can be avoided.
- the length of the linking area 122 is preferably an integral multiple of the frame length. In this way, even if the linking area 122 is sandwiched between adjacent data areas, the frame synchronization established in the previous data area 121 is not lost, and the frame synchronization is performed in the data area 121 subsequent to the previous data area 121. There is no need to retake.
- the frame sync FS included in the linking area 122 may include a sync ID pattern (for example, frame sync FS7) different from the frame sync FS present in the data area 121.
- the linking area 122 does not include user information (first information).
- first information user information
- the linking area 122 can be handled as an area independent of the data area 121.
- the linking area 122 may include information associated with the data area 121 subsequent to the linking area 122 as dummy data, and serves to enhance reproduction synchronization of the data area 121 subsequent to the linking area 122. You may be responsible.
- the concave / convex marks formed in the data area have a length that is an integral multiple of the channel clock length T and fall within the length range of the shortest mark length pT and the longest mark length qT (p and q are natural numbers satisfying p ⁇ q). It is limited and formed based on a predetermined modulation rule.
- the linking region includes a predetermined repeating pattern that does not depend on a predetermined modulation rule.
- the dummy data has a predetermined repetitive pattern that does not depend on the rule of the modulation code constituting the channel bit stream in the data area 121.
- the repetition of a specific pattern composed of a total of 30T of 3T, 3T, 5T, 5T, 7T, and 7T may be used as dummy data.
- the above pattern has an advantage in that the edge of the concavo-convex mark is generated at every predetermined period, so that the high-speed pull-in processing of the PLL can be performed using the repetition period of the specific pattern. Furthermore, since the DSV becomes zero, fluctuations in the low frequency component of the reproduction signal hardly occur. Further, since the above pattern does not include the shortest mark length 2T depending on the modulation code rule of the data area 121, it is not easily affected by a decrease in the amplitude of the reproduction signal and a deterioration in the S / N ratio. Further, the above pattern includes three kinds of concave and convex marks, 3T, 5T, and 7T, which are different from each other in 2-channel bit length.
- a likelihood for erroneous detection of a pattern can be obtained, and a reproduction signal having a different amplitude for each concave / convex mark length can be obtained. Therefore, it can be used for adaptive equalization of the equalizer, and the data area 121 in which a recording position shift has occurred. The quality of the signal processing can be enhanced in preparation for the reproduction of the subsequent data area 121.
- the linking area 122a in FIG. 3 shows another example of the linking area. That is, the linking area 122a includes two frames composed of a frame sync FS and dummy data, and the length of the linking area 122a is 2 frames.
- the two frame syncs FS may include sync ID patterns (for example, the frame sync FS7 and the frame sync FS8) that are different from each other and different from any of the frame syncs FS existing in the data area 121. Good.
- the linking area 122b includes one frame sync FS at the beginning and two frame syncs FS near the end.
- the structure of the linking area can be made identical between the read-only disc and the recordable disc. That is, in the recordable disc, the recording operation can be started from the middle of the linking area 122b, and the synchronization performance at the time of reproduction can be enhanced by using the frame sync FS at the beginning and end of the linking area 122b.
- FIG. 4 is a diagram for explaining a recording signal generation process for generating a recording signal for recording the second information on the optical disc.
- the information recording format of the concave / convex mark shown in FIG. 4 shows the underlying track format in which the first information is recorded in advance by the concave / convex mark, and the second information is additionally written below the information recording format of the concave / convex mark.
- An area 300 is shown.
- data areas 301D, 302D, 303D, and 304D and linking areas 302L, 303L, and 304L are alternately arranged.
- the details of the information recording format of the concave and convex marks are as described above with reference to FIG.
- the concave and convex marks are read, and the address data assigned to each data area is reproduced. Then, based on the reproduced address data, the second information is recorded in recording block units for a predetermined address.
- the recording block is defined as a recording unit of the second information, and the length of the area consisting of one data area, the latter half of the linking area immediately before the data area, and the first half of the linking area immediately after the data area. It corresponds to.
- FIG. 4 shows an example in which the second information corresponding to the lengths of the two recording blocks is added.
- An area where two recording blocks are continuously recorded that is, the two data areas 302D and 303D, the second half of the linking area 302L located immediately before the data area 302D, and the linking located between the data area 302D and the data area 303D.
- a region including the entire region 303L and the first half of the linking region 304L located immediately after the data region 303D is defined as a region 300 where second information is to be added.
- the recording signal 311 in FIG. 4 shows a recording signal format of two recording block lengths in a normal state.
- the phase of the clock signal obtained by using the PLL from the reproduction signal reproduced from the track is appropriately locked without being shifted from the concave and convex marks even during the recording operation of the second information. Represents the state.
- One recording block is a recording unit of information including additional data including second information and dummy data having a predetermined length before and after the additional data. Therefore, as shown in FIG. 4, the recording signal 311 in the case where two recording blocks are continuously recorded includes the dummy data 305A, the additional recording data 305B, the dummy data 306A, the additional recording data 306B and the dummy data in order from the start of recording. Data 307A is included.
- the lengths of the additional recording data 305B and the additional recording data 306B correspond to the lengths of the data area 302D and the data area 303D in the underlying track.
- the length (recording length) TL of the dummy data 306A sandwiched between the two additional recording data 305B and the additional recording data 306B corresponds to the length of the linking area 303L.
- the recording processing unit 109 reproduces the address data or frame sync reproduced when the light beam follows the data area 301D immediately before the data area 302D or the data area (not shown) positioned in front of the data area 301D. Is used to recognize the position on the track and control to start outputting the recording signal from the intermediate position of the linking area 302L (for example, 0.5 ⁇ TL has elapsed from the start of the linking area 302L) using the clock signal. To do. Thereby, the recording start timing is determined.
- the second information can be recorded in synchronism with the concave / convex mark on the base by making one-to-one correspondence between the information recording format of the concave / convex mark on the base track and the recording signal format of the second information. it can.
- the recording signal 312 in FIG. 4 is a recording signal when the phase lock of the PLL is released during the recording operation and the frequency of the clock signal fluctuates in a direction that temporarily decreases with respect to the channel frequency of the concave and convex marks. Show.
- the phase lock of the PLL is temporarily released in the first data area 302D after the start of recording, the PLL is restored in the data area 302D, and frame synchronization and address information reproduction are correctly performed again. Shows the case.
- the recording position control unit 110 detects the deviation of the output timing of the recording signal, in other words, the amount of deviation of the recording position when the PLL is restored and the frame synchronization is established again and the frame number or address information can be recognized. can do.
- Embodiment 1 of the present invention is that the recording position deviation is corrected by increasing or decreasing the recording length of the dummy data in accordance with the detected recording position deviation amount.
- the recording processing unit 109 sets the recording length of the dummy data 306A immediately following the additional recording data 305B when the detected recording position deviation amount is + ⁇ T (the detected value in the direction in which the recording position is delayed is a positive value). Is adjusted to a value obtained by subtracting ⁇ T from the standard recording length TL (TL ⁇ T).
- the output start timing of the additional recording data 306B can be matched with the recording start position of the data area 303D subsequent to the data area 302D in which the recording position shift has occurred. This makes it possible to prevent accumulation of recording position deviations.
- the recording signal 313 in FIG. 4 is a recording signal when the PLL phase lock is released during the recording operation, and the frequency of the clock signal fluctuates in a direction temporarily rising with respect to the channel frequency of the concave and convex marks. Show.
- the phase lock of the PLL is temporarily released in the first data area 302D after the start of recording, the PLL is restored in the data area 302D, and frame synchronization and address information reproduction are correctly performed again. Shows the case.
- the recording position control unit 110 detects the deviation of the output timing of the recording signal, in other words, the amount of deviation of the recording position when the PLL is restored and the frame synchronization is established again and the frame number or address information can be recognized. can do.
- the recording processing unit 109 records the dummy data 306A immediately after the additional recording data 305B when the detected recording position deviation amount is ⁇ T (the detected value in the direction in which the recording position is advanced is a negative value).
- the length is adjusted to be a value obtained by adding ⁇ T to the standard recording length TL (TL + ⁇ T).
- the output start timing of the additional recording data 306B can be matched with the recording start position of the data area 303D subsequent to the data area 302D in which the recording position shift has occurred. This makes it possible to prevent accumulation of recording position deviations.
- the recording position deviation occurs by increasing or decreasing the output length (recording length) of the dummy data following the additional recording data in which the recording position deviation has occurred in accordance with the recording position deviation amount detected during the recording operation.
- correction can be made so that the recording position of the additional data becomes appropriate.
- this recording position correction processing can be performed without temporarily interrupting the recording of the second information, the recording of the second information is temporarily interrupted, and the recording is performed again after re-starting from the tracking position alignment of the light beam.
- the time required for recording the second information can be reduced as compared with the method of performing the operation.
- the absolute value of the recording position deviation amount ⁇ T exceeds the recording length TL of the standard dummy data, it is correct only by correcting the recording length of one dummy data. The recording position cannot be restored. In such a case, it is appropriate to temporarily stop the recording and re-record the second information again because it is possible to prevent the recording position deviation state from continuing. That is, under the condition of TL ⁇ ⁇ T, the recording length of the dummy data is corrected and the recording of the second information is continued. Under the condition of TL ⁇ T, the output of the recording signal subsequent to the dummy data is stopped and the recording operation is performed. It is desirable to interrupt.
- the recording position control unit 110 determines whether or not the absolute value of the recording position deviation amount ⁇ T exceeds a predetermined threshold value, and when the absolute value of the recording position deviation amount ⁇ T exceeds the predetermined threshold value, this is the case. Is notified to a higher-level processing block such as the system control unit 112, and it is determined in software whether the recording of the second information should be stopped or the recording of the second information should be continued while performing the recording position correction process. Also good. As a notification method at that time, the recording position deviation amount or the absolute value of the recording position deviation amount is asserted, and the microprocessor periodically detects the assertion value, or when the recording position deviation amount exceeds a predetermined threshold value. A method of notifying the microprocessor of an interrupt signal indicating an abnormal recording position can be considered.
- the optical disc recording apparatus irradiates the optical disc on which the first information is recorded as an optically readable concave / convex mark with a light beam while changing the light intensity, thereby aligning the first information with the concave / convex mark.
- the optical disk recording apparatus includes a recording signal generation apparatus that generates a recording signal for controlling modulation of light intensity.
- the recording signal generation apparatus By modulating the light intensity of the light beam applied to the reflective film formed on the concave / convex mark using a reproduction signal reproduced from the optical disc on which the first information is recorded by the concave / convex mark, the optical property of the reflective film is determined.
- the recording signal generation apparatus In an optical disk recording apparatus that changes characteristics and records second information different from the first information in synchronization with the concave and convex marks, the recording signal generation apparatus generates a recording signal for controlling modulation of light intensity.
- the recording signal generator reproduces a channel clock synchronized with the concave and convex marks using the reproduction signal from the optical disc, and generates a recording signal including the second information using the channel clock and records using the reproduction signal. The amount of displacement is detected. Then, the recording signal generation device increases or decreases the recording length of the dummy data included in the recording signal according to the detected recording position deviation amount. As a result, the recording signal generation apparatus can correct the recording position deviation during the recording operation, which is a feature of the present invention.
- FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration example of the recording signal generation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
- the recording signal generation device forms part of the optical disk recording device described with reference to FIG. 1, and includes at least functional blocks corresponding to the reproduction processing unit 103, the recording processing unit 109, and the recording position control unit 110.
- the recording signal generating apparatus is suitable for being realized as an integrated circuit (LSI) that can be realized by a semiconductor. That is, when the optical pickup 102 described with reference to FIG. 1 optically reproduces the track of the optical disc 101, the recording signal generating apparatus receives the reproduction signal, which is an electrical signal output from the optical pickup 102, and then receives the optical signal. When the second information is recorded by modulating the light intensity of the light beam applied to the track of the optical disc 101 by the pickup 102, a recording signal that is an electric signal for controlling the modulation of the light intensity is output to the optical pickup 102. These functions are realized by a semiconductor circuit.
- LSI integrated circuit
- the recording signal generating apparatus uses the above function as a core, and further, as peripheral blocks, a memory control unit 107 that controls reading and writing of data to the buffer memory 108, rotation of the optical disc 101, and optical beam tracking of the optical pickup 102.
- Servo control unit 104 for controlling, host interface 111 for controlling transmission / reception of commands or data to / from an external device, and system control unit configured using a microprocessor or software for organically operating the entire optical disc recording apparatus
- a part or all of the functions such as 112 may be realized as a system LSI housed in one semiconductor chip.
- the recording signal generation device may be realized as a system LSI in which the buffer memory 108 realized by a DRAM or the like is mixedly mounted on one semiconductor chip or enclosed in one package.
- the optical pickup 102 includes a reproduction signal extraction unit 221 and a recording unit 222. As described above, the optical pickup 102 has a configuration other than the reproduction signal extraction unit 221 and the recording unit 222, but only the reproduction signal extraction unit 221 and the recording unit 222 are illustrated in FIG.
- the reproduction signal extraction unit 221 irradiates the concave / convex mark with a light beam, and extracts a reproduction signal based on the reflected light from the concave / convex mark.
- the reproduction processing unit 103 includes an analog signal processing unit 201, a digital signal processing unit 202, a PLL unit 203, a reproduction data demodulation unit 204, a reproduction reference timer 205, and a timing correction unit 206.
- the analog signal processing unit 201 receives the reproduction signal output from the reproduction signal extraction unit 221 and performs digital signal processing on the analog reproduction signal subjected to signal processing for amplifying or filtering at least a signal component necessary for reproducing the concave and convex marks.
- the data is transmitted to the unit 202.
- the AGC circuit 212 included in the analog signal processing unit 201 will be described later.
- the digital signal processing unit 202 converts an analog signal into a digital signal using an AD converter or the like, extracts a signal corresponding to a change point (edge) of the concave and convex marks, and transmits the signal to the PLL unit 203.
- the PLL unit 203 reproduces a read clock which is a clock signal synchronized with the edge of the concave / convex mark and the channel frequency by comparing the phase of the clock signal with the signal corresponding to the edge of the concave / convex mark.
- the PLL unit 203 reproduces a channel clock synchronized with the channel bit length of the concave / convex mark using the reproduction signal extracted by the reproduction signal extraction unit 221.
- the PLL unit 203 outputs the reproduced read clock to the digital signal processing unit 202, the reproduction data demodulation unit 204, the reproduction reference timer 205, the recording position control unit 110, and the recording processing unit 109.
- the read clock reproduced by the PLL unit 203 is input to the digital signal processing unit 202 again.
- the digital signal processing unit 202 uses the read clock reproduced by the PLL unit 203 to generate and output a channel bit stream corresponding to the reproduced uneven mark.
- the digital signal processing unit 202 specifies the reproduction position of the concave and convex marks using the reproduction signal extracted by the reproduction signal extraction unit 221 and the read clock (channel clock) reproduced by the PLL unit 203.
- the data area includes at least one synchronization pattern data and at least one position information data.
- the digital signal processing unit 202 specifies the playback position using the synchronization pattern data and position information data detected from the playback signal. In addition, when the synchronization pattern data or the position information data cannot be read, the digital signal processing unit 202 may specify the reproduction position by interpolating the synchronization pattern data or the position information data using the channel clock. .
- the reproduction data demodulator 204 receives the read clock and the channel bit stream, detects a unique pattern of the frame sync FS that appears at intervals corresponding to a predetermined number of clocks, and generates a synchronization signal synchronized with the head of each frame of the channel bit stream. Output. Furthermore, the reproduction data demodulator 204 recognizes the frame position (frame number) in the address unit using the identification ID included in the frame sync FS, and reproduces the address data included in the first frame and the second frame of the address unit. Output as address information.
- the reproduction reference timer 205 receives a read clock from the PLL unit 203 and also receives a synchronization signal and address information from the reproduction data demodulation unit 204. From the address unit number in each data area, the frame number in each address unit, and the head of each frame Recognize the number of channel clocks. That is, the reproduction reference timer 205 calculates the address unit counter indicating the number of address units from the head of each data area, the frame counter indicating the number of frames from the head of each address unit, and the number of channel clocks from the head of each frame. And a channel clock counter for representing. The reproduction reference timer 205 outputs each counter value as the current position recognition information based on the reproduction signal by presetting and incrementing the value of each counter using the address information, the synchronization signal, and the read clock. .
- the timing correction unit 206 repeats preset and increment operations at a predetermined timing and performs interpolation processing even when address information cannot be obtained temporarily due to a reproduction signal error or the synchronization signal is disturbed.
- the counter value included in the reproduction reference timer 205 is updated. Furthermore, when the error of the reproduction signal is settled and the address information is obtained again correctly and the synchronization signal is input at the correct cycle, the timing correction unit 206 calculates each counter value based on the obtained address information and the synchronization signal again. The recognition information of the current position is corrected by updating.
- the reproduction reference timer 205 outputs each counter value as the current position recognition information updated each time to the recording position control unit 110.
- the recording position control unit 110 uses the output of the reproduction reference timer 205 to detect the recording position deviation amount, generates a recording reference adjustment signal corresponding to the detected recording position deviation amount, and records the generated recording reference adjustment signal.
- the data is output to the processing unit 109.
- the recording processing unit 109 includes a recording length adjustment unit 208 and a recording signal generation unit 211.
- the recording signal generation unit 211 includes a dummy data generation unit 207, an additional write data generation unit 209, and a recording data selection unit 210.
- the read clock output by the PLL unit 203 is also supplied to the recording processing unit 109 and the recording position control unit 110.
- the recording signal and the recording reference adjustment signal are basically generated in synchronization with the read clock.
- the dummy data generation unit 207 generates and outputs a predetermined dummy data pattern.
- the recording signal generation unit 211 generates a recording signal including a plurality of additional write data and dummy data of a predetermined length including the second information alternately.
- the recording position control unit 110 uses the reproduction position specified by the digital signal processing unit 202 and the recording signal generated by the recording signal generation unit 211 to represent a deviation amount between the reproduction position and the recording position of the additional data. The amount of recording position deviation is detected.
- the recording position control unit 110 is a recording end position of additional data to be recorded corresponding to the data area at the timing when the output of additional data of a predetermined length included in the recording signal generated by the recording signal generation unit 211 is completed. And the head position of the adjacent linking area immediately after the data area are compared to detect the recording position deviation amount.
- the recording length adjustment unit 208 adjusts the recording length (output length) of the dummy data generated by the dummy data generation unit 207 according to the timing of the recording reference adjustment signal.
- the recording length adjustment unit 208 increases or decreases the recording length of the dummy data according to the recording position deviation amount detected by the recording position control unit 110.
- the length of the dummy data is dT (d is a natural number, T is the channel clock length), and the recording position deviation detected by the recording position control unit 110 is eT (e is a natural number, T is the channel clock length).
- the recording length adjustment unit 208 corrects the recording length of the dummy data to (d ⁇ e) ⁇ T. If d ⁇ e, the recording length adjustment unit 208 corrects the recording signal subsequent to the dummy data. The output is stopped and the recording operation is interrupted.
- the additional recording data generation unit 209 receives the additional recording information including the second information from the memory control unit 107, and performs recording and reproduction with high reliability on the optical disc by performing error correction coding and modulation coding on the additional recording information. Is converted into a data format suitable for the above, and the converted data is output as additional data.
- the recording data selection unit 210 selects either the dummy data output from the dummy data generation unit 207 or the additional recording data output from the additional recording data generation unit 209 according to the timing of the recording reference adjustment signal, and outputs it as a recording signal.
- the state is switched between the state in which neither the dummy data nor the additional data is selected and the recording signal is not output.
- the recording unit 222 modulates the light intensity of the light beam in accordance with the recording signal generated by the recording signal generation unit 211, and the light beam with the modulated light intensity is applied to the reflective film formed on the concave / convex mark of the optical disc.
- the second information is recorded in synchronization with the concave / convex marks by irradiating and changing the optical characteristics of the reflective film.
- the reproduction signal extraction unit 221 corresponds to an example of a reproduction signal extraction unit
- the PLL unit 203 corresponds to an example of a clock reproduction unit
- the analog signal processing unit 201 and the digital signal processing unit 202 are signals.
- the recording signal generation unit 211 corresponds to an example of a recording signal generation unit
- the recording unit 222 corresponds to an example of a recording unit
- the recording position control unit 110 corresponds to an example of a recording position deviation amount detection unit.
- the recording length adjustment unit 208 corresponds to an example of a dummy data recording length control unit
- the AGC circuit 212 corresponds to an example of an automatic gain control unit.
- FIG. 6 is a timing chart showing an output example of the recording signal generated by the recording signal generation unit.
- a recording signal 321 in FIG. 6 shows an output example of a recording signal when a two-continuous recording block operation is performed so as to extend over two consecutive data areas 302D and 303D shown as an area 300 to be additionally recorded.
- the recording signal 321 includes dummy data 305A, additional recording data 305B, dummy data 306A, additional recording data 306B, and dummy data 307A in order from the start of recording.
- the length of the additional recording data 305B and 306B corresponds to the length of the data areas 302D and 303D in the underlying track. Further, the recording length TL of the dummy data 306A sandwiched between the two additional write data corresponds to the length of the linking area 303L.
- the recording signal is defined as a digital signal composed of the first state, the second state, and the third state.
- the first state corresponds to the light intensity of low power
- the second state corresponds to the light intensity of high power.
- the recording signal includes a first state signal corresponding to the first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change and a second state signal corresponding to the second light intensity at which the optical characteristic of the reflective film changes.
- the state signal is alternately included.
- At least a part of the dummy data consists of the first state signal.
- the reflective film of the optical disc 101 is changed to generate a write-once mark.
- the third state indicates a state other than the recording operation, that is, the reproduction operation. In the third state, the light intensity corresponds to the read power suitable for reading the concave and convex marks on the base track.
- the recording signal 322 in FIG. 6 and the recording signal 323 in FIG. 6 are signals obtained by enlarging a part of the recording signal 321 shown in FIG. 6, and the recording signal 322 in FIG. 6 has a dummy data portion recorded in the linking area.
- the recording signal 323 in FIG. 6 is an enlarged signal of the additional data portion to be recorded in the data area.
- the recording signal 322 in FIG. 6 and the recording signal 323 in FIG. 6 are shown as digital signals in which the first state signal is LOW level and the second state signal is HIGH level.
- the LOW level corresponds to the light intensity (bottom power) of low power
- the HIGH level corresponds to the light intensity (peak power) of high power.
- a write-once mark is generated by causing the reflective film of the optical disc 101 to change.
- one additional mark may be formed by irradiating a light beam with a constant high power (peak power). Although not shown, the light intensity is modulated, One additional mark may be formed by irradiating a light beam having a peak power in a multi-pulse shape.
- the bottom power corresponding to the LOW level should be a light beam irradiation power suitable for reading the underlying concave / convex marks without causing any change in the reflective film even during the recording operation.
- the bottom power may be the same light intensity as the reproduction power.
- the edge information of the concave / convex mark can be read in the portion irradiated with the light beam at the bottom power even during the recording operation. Therefore, the period during which the first state signal is output is used. Thus, the synchronization signal and address information can be reproduced. This makes it possible to recognize the playback position during the recording operation, and consequently to detect the recording position shift amount.
- the recording signal 322 of FIG. 6 it is preferable that at least a part of the dummy data 306A is in a first state that does not cause a change in reflectance.
- At least a part of the dummy data is in the first state that does not cause the reflectance change.
- At the time of recording the dummy data there is no change in the light intensity and the power is constant, so that it is possible to prevent recording noise from being mixed with the reproduction signal of the concave / convex marks obtained during the recording period of the dummy data. Therefore, even during the recording operation, it is possible to stably recognize the reproduction position of the concave and convex marks using the reproduction signal obtained in the first state.
- the area where the dummy data is recorded is an area not accompanied by a change in the reflectance of the reflective film.
- the signal component of the reflectance variation of the film is not superimposed.
- the recording period of the dummy data corresponds to the linking area of the base track
- the concave and convex marks in the linking area use the repetition of the specific pattern described in FIG.
- the benefits of taking are maximized. In other words, it is possible to prevent the reproduction signal processing pull-in operation using the repetition of the specific pattern from being adversely affected even during the second information addition operation or during the reproduction of the track after the addition processing.
- the reproduction signal 324 in FIG. 6 shows the state of the reproduction signal of the underlying concave / convex mark during the recording operation for forming the additional recording mark using the recording signal 323 shown in FIG.
- the noise component of the recording signal is large, and it is very difficult to obtain the reproduction signal component (edge information) from the concave and convex marks. is there.
- the PLL is not affected by the influence of recording noise. It becomes stable and the possibility that the phase lock is lost increases.
- phase synchronization operation by the reproduction signal of the PLL is temporarily stopped or the AGC control operation is temporarily stopped during the period when at least the high power light beam is irradiated using the second state signal. It is better to stop it.
- arrows extending from the recording data selection unit 210 toward the analog signal processing unit 201 and the digital signal processing unit 202 represent signals that play the above role.
- the PLL unit 203 performs the phase control operation of the channel clock by interrupting the phase synchronization operation of the reproduction signal at least during the period in which the light beam having the second light intensity is irradiated using the second state signal. Stop temporarily.
- the analog signal processing unit 201 includes an AGC circuit 212.
- the AGC circuit 212 performs automatic gain control with respect to the amplitude variation of the reproduction signal.
- the AGC circuit 212 stops the automatic gain control operation of the reproduction signal at least during the period when the light beam having the second light intensity is irradiated.
- the PLL unit 203 uses the playback signal controlled by the AGC circuit 212 to recover the channel clock.
- the digital signal processing unit 202 specifies the playback position using the playback signal controlled by the AGC circuit 212.
- the AGC circuit 212 built in the analog signal processing unit 201 detects a change in the amplitude of the reproduction signal in advance during the reproduction operation in which the recording operation is not performed and in the first state in which the dummy data is recorded.
- the gain of the amplitude amplification circuit is automatically adjusted so as to approach the target reproduction signal amplitude. As a result, it is possible to suppress fluctuations in the amplitude of the reproduction signal due to the influence of the difference in the reflectance of the optical disc, the recording surface blurring, the track eccentricity, and the like.
- the AGC circuit 212 stops the automatic gain control operation of the reproduction signal during the period in which the second state signal corresponding to the second light intensity at which the optical characteristic of the reflective film changes is input.
- the S / N ratio of the reproduction signal is adjusted by erroneously adjusting the reproduction signal due to the recording noise. It can be prevented from deteriorating. In this way, the reproduction signal whose amplitude is controlled by the AGC circuit 212 is input to the digital signal processing unit 202.
- the digital signal processing unit 202 temporarily stops the phase comparison operation between the reproduction signal and the read clock during the period in which the second state signal is input. As a result, even during the recording operation, the read clock is prevented from being out of phase lock due to the influence of recording noise, and the reproduction signal obtained during the period during which the low-power light beam is irradiated can be used relatively. The synchronization signal and address information can be obtained stably.
- the digital signal processing unit 202 delays the start timing or end timing of the second state signal, and determines the period for performing the stop operation using the recording signal after delaying the second state signal. May be.
- the timing delay amount may be adjusted in consideration of a circuit delay caused by signal processing and a range affected by recording noise.
- the analog signal processing unit 201 may include an amplitude gain switching circuit so that a reproduction signal during a period in which a high-power light beam is irradiated can be used.
- FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a recording signal generation device according to a modification of the first embodiment.
- the same components as those of the recording signal generating device shown in FIG.
- the difference between the recording signal generating device shown in FIG. 7 and the recording signal generating device shown in FIG. 5 is that the analog signal processing unit 201 includes an amplitude gain switching circuit 213.
- the amplitude gain switching circuit 213 switches the amplitude gain of the reproduction signal so as to decrease the amplitude of the reproduction signal at least during the period when the light beam having the second light intensity is irradiated.
- the PLL unit 203 reproduces the channel clock using the reproduction signal controlled by the amplitude gain switching circuit 213.
- the digital signal processing unit 202 specifies the playback position using the playback signal controlled by the amplitude gain switching circuit 213.
- the amplitude gain switching circuit 213 corresponds to an example of a gain switching unit.
- the amplitude gain switching circuit 213 sets the amplification factor of the reproduction signal separately for the period during which the high power light beam is irradiated and during the period during which the low power light beam is irradiated.
- the irradiation power in the high power period (period in which the second state signal is input) and the irradiation power in the low power period (period in which the first state signal is input) are constant, and the power
- the amplitude gain switching circuit 213 makes the amplitude of the reproduction signal after gain switching constant by setting the amplification factor of the reproduction signal to a relationship of 1: 5 opposite to the power ratio. It becomes possible to.
- a period in which the light beam is irradiated with high power or a period in which the light beam is irradiated with high power so that the frequency band of the recording signal and the frequency band of the reproduction signal obtained from the concave and convex marks can be easily separated. May be determined.
- the period during which the light beam is irradiated with high power corresponds to the length of the write-once mark including the second information, and the period of irradiation with the light beam with high power follows from the recording start position (or recording end position) of the write-once mark. This corresponds to the interval from the additional recording mark to the recording start position (or recording end position).
- the period during which the light beam is irradiated with high power is sufficiently longer than the maximum mark length of the concave and convex marks.
- the high-pass filter high-pass filter
- the output period of the second state signal is preferably a period longer than the maximum length of the concave and convex marks.
- the output period of the second state signal may be longer than 10 times the average length of the concave and convex marks. You may determine so that the period which irradiates a light beam with high power may become a relationship long 10 times or more of the average mark length of an uneven
- the period of irradiating the light beam with high power may be determined so as to be 100 times or more the average mark length of the concave and convex marks.
- the reproduction signal hold control or gain switching control described above is performed during the second information recording operation, the length of the second state signal output period (high power light beam irradiation period) or As the frequency increases, the period during which the edge information of the concave and convex marks necessary for the PLL is obtained decreases, so the possibility that the phase lock state becomes unstable remains.
- the configuration that detects the recording position deviation amount during the recording operation and corrects the recording signal based on the detected recording position deviation amount is the most characteristic part of the present invention. is there.
- the recording signal generating apparatus in each of the normal case where the recording position deviation does not occur, the case where the recording position deviation occurs forward, and the case where the recording position deviation occurs backward is used. An operation example will be described.
- FIG. 8 is a timing chart in a normal case where a recording position shift does not occur in a recording operation in which the second information is recorded continuously in two recording blocks.
- the synchronization signal 401 is a pulse signal output by the reproduction data demodulator 204 at a timing corresponding to the head of each frame.
- the address information is information obtained by the reproduction data demodulating unit 204 decoding address data included in each address unit in the reproduction signal.
- the reproduction reference timer output 402 is composed of one data area and one data area based on the synchronization signal and at least the lower bit part information necessary to identify the address unit in the data area of the address information.
- the area combined with the linking area is incremented as one period.
- FIG. 9 is a timing chart for explaining the correspondence between the reproduction reference timer output and the concave / convex mark information recording format.
- the reproduction reference timer output is composed of an address unit counter value, a frame counter value, and a channel clock counter value in accordance with the information recording format of the concave and convex marks described in FIG.
- the address unit counter value, the frame counter value, and the channel clock counter value, which are reproduction reference timer outputs are described as ⁇ address unit counter value, frame counter value, channel clock counter value ⁇ .
- the value of the counter group is ⁇ 0, 0, 0 ⁇ at the timing corresponding to the head of each data area.
- the channel clock counter increments from 0 to 1931 in the period of one frame, and then operates to return the counter value to zero.
- the frame counter increments at the same clock cycle as when the channel clock counter is reset to 0, increments from 0 to 30 at the cycle of one address unit, and then returns the counter value to 0.
- the address unit counter increments at the same clock cycle as returning the frame counter to 0, and increments from 0 to 15 at the cycle of one data area. In the linking area (two frame periods), the address unit counter value is held at “15”, the channel clock counter value is incremented by two periods, and the frame counter value is incremented to “31” and “32”.
- the synchronization of the counter group is performed by using a read clock, a synchronization signal, a frame number based on the address unit recognized from the frame sync ID, and an address unit number based on the data area recognized from the address information. This is possible by presetting the counter value to a predetermined value as appropriate at the pulse timing of the signal or the timing at which the address information can be decoded.
- each counter value becomes ⁇ 0, 0, 0 ⁇ at the beginning of the data area, ⁇ 15, 30, 1931 ⁇ at the end, ⁇ 15, 31, 0 ⁇ at the beginning of the linking area, and ⁇ 15, 32, 1931 ⁇ at the end of the linking area.
- the recording position control unit 110 is configured to start outputting dummy data (timing Ta shown in FIG. 8), and stop timing of dummy data output (timing Tb shown in FIG. 8). Then, a control signal including a timing for starting generation of additional data (timing Tc shown in FIG. 8) is output as a recording reference adjustment signal 404.
- the recording position control unit 110 starts a recording operation.
- the HIGH level indicates recording start
- the LOW level indicates recording stop.
- the recording position control unit 110 refers to the recording command 403 when the counter output of the reproduction reference timer 205 reaches a predetermined value, for example, ⁇ 15, 30, 1931 ⁇ indicating the end of the data area.
- the recording reference adjustment signal 404 is output so that the recording start operation is performed if the HIGH level and the recording stop operation is performed if the recording command 403 is the LOW level.
- the recording start operation will be described.
- the recording position control unit 110 outputs a HIGH level recording reference adjustment signal 404 at the dummy data output start timing Ta, and the recording operation is performed. Be started.
- the dummy data generation unit 207 starts outputting the generated dummy data, and the recording data selection unit 210 switches the switch to the dummy data output side based on the value of the recording reference adjustment signal 404.
- the recording position control unit 110 outputs the recording reference adjustment signal 404 at the LOW level at the dummy data output stop timing Tb.
- the dummy data generation unit 207 temporarily stops outputting dummy data.
- the recording data selection unit 210 switches the switch to the additional data output side.
- the period from the dummy data output start timing Ta to the dummy data output stop timing Tb is one frame corresponding to a predetermined recording length (0.5 ⁇ TL), in other words, half the length of the linking area. Become long.
- the signal for stopping the output of dummy data is typically output at the end of the linking area (the start of the next data area).
- the additional data output start timing Tc for starting the generation of additional data corresponds to the dummy data output stop timing Tb for stopping the output of dummy data, and therefore both may be the same timing.
- the additional data generation end signal 405 is a timing signal for the additional data generation unit 209 to notify the recording position control unit 110 of the end of additional data generation.
- the additional recording data generation unit 209 starts generation of additional recording data starting from the additional recording data output start timing Tc, and ends the output of additional recording data with a predetermined recording length. Is output.
- the additional write data generation unit 209 generates and outputs additional write data having the number of bits corresponding to the length of the data area using the read clock. Accordingly, the period from the additional write data output start timing Tc to the additional write data output end timing Td typically matches the period of the data area. Further, a high-pulse additional data generation end signal 405 is typically output at a timing Td at the end of the data area.
- the recording position control unit 110 receives the additional write data generation end signal 405, and refers to the value of the counter group that is the output of the reproduction reference timer 205 at the HIGH pulse output timing Td.
- the HIGH pulse output timing Td of the additional recording data generation end signal 405 corresponds to the timing when the output of additional recording data having a predetermined recording length is completed, and typically corresponds to the end of the data area. Therefore, the value of the referenced counter group is usually ⁇ 15, 30, 1931 ⁇ . That is, a state where the value of the referenced counter group is ⁇ 15, 30, 1931 ⁇ is a state where there is no recording position deviation.
- the output period of dummy data during a recording operation in which recording is continuously performed on two or more recording blocks is typically set to a recording length TL that is the same as the recording length of the linking area, and the recording position deviation amount is The length is varied accordingly. That is, the recording position control unit 110 outputs a HIGH level recording reference adjustment signal 404 at the dummy data output start timing Ta, and a value obtained by increasing or decreasing the recording position deviation amount ⁇ T to a predetermined recording length TL (TL ⁇ T). After a lapse of the number of clocks corresponding to LOW, the recording reference adjustment signal 404 at the LOW level is output at the dummy data output stop timing Tb. In response to the recording reference adjustment signal 404 at the LOW level, the dummy data generation unit 207 stops outputting the dummy data, and the recording data selection unit 210 switches the switch to the additional data output side.
- the recording position controller 110 outputs a LOW level recording reference adjustment signal 404 at the dummy data output stop timing Tb after the number of clocks corresponding to a standard predetermined recording length TL has elapsed.
- the recording position control unit 110 outputs a recording reference adjustment signal 404 for recording additional data at the same additional data output start timing Tc as the dummy data output stop timing Tb, and the additional data generation unit 209 outputs 2 Output of additional data for the first recording block is started.
- the dummy data output start timing and the dummy data output stop timing coincide with the start position and end position of the linking area of the base track. That is, a state in which there is no recording position shift can be realized.
- the recording position control unit 110 confirms the recording position deviation amount again and determines whether the recording operation is continued or stopped. .
- the recording position control unit 110 refers to the value of the counter group that is the output of the reproduction reference timer 205 at the output timing Td of the additional write data generation end signal 405, detects the recording position deviation amount, and sets the recording command 403.
- the recording command 403 is LOW level
- a HIGH level recording reference adjustment signal 404 is output at the dummy data output start timing Ta, and the operation is shifted to the recording end operation.
- the dummy data output period at the end of recording is typically the recording length (0.5 ⁇ TL), and the recording position control unit 110 outputs the dummy data according to the previously detected recording position deviation amount ⁇ T. Increase or decrease. That is, the recording position control unit 110 outputs a HIGH level recording reference adjustment signal 404 at the dummy data output start timing Ta, and is obtained by increasing or decreasing the recording position deviation amount ⁇ T to a predetermined recording length (0.5 ⁇ TL). After a lapse of the number of clocks corresponding to the value (0.5 ⁇ TL ⁇ T), the LOW level recording reference adjustment signal 404 is output at the dummy data output stop timing Tb.
- the length of the dummy data can be adjusted at the start of recording, the continuation of recording, and the end of recording according to the recording position deviation amount detected based on the output value of the reproduction reference timer 205. Henceforth, it becomes possible to add the second information to the base track with no recording position deviation.
- FIG. 10 shows a recording operation in which the second information is recorded continuously in two recording blocks. During recording of the second information in the first recording block, the phase lock of the PLL is released and the recording position shifts forward. It is a timing chart in the case where it occurred.
- the synchronization signal 411 and address information are the same as those in FIG. However, in FIG. 10, the phase of the PLL is unlocked due to the disturbance during recording operation or the influence of recording noise mixed in the reproduction signal, and the clock frequency increases in the direction of rising, so that the interval of the synchronization signal 411 is temporarily changed. It is discontinuous. A portion where the interval of the synchronization signal 411 is discontinuous is indicated by a cross in FIG.
- the playback reference timer output 412 is basically the same as that shown in FIG. However, in FIG. 10, the increment cycle is temporarily increased during the period in which the clock frequency fluctuates in the increasing direction.
- a dotted line shows a standard operation waveform in which the phase lock of the PLL is not released
- a solid line shows an operation waveform in which the phase lock of the PLL is released.
- the count value of the reproduction reference timer 205 is corrected to decrease in a state where the PLL is restored, the interval disturbance of the synchronization signal 411 is settled, and the synchronization signal 411 is obtained at a correct cycle.
- the portion to be corrected is indicated by * in FIG. Note that the count value corresponding to the level difference before and after correction is defined as an error amount ⁇ T.
- This error amount ⁇ T is a period difference between the standard channel clock period obtained from the linear velocity of the optical disk and the read clock period that is the output of the PLL unit 203, which is caused by temporarily releasing the PLL phase lock.
- the value is equal to the integrated value.
- this error amount ⁇ T becomes the recording position deviation amount as it is.
- the additional data generation unit 209 When the generation of additional data in the first recording block is completed, the additional data generation unit 209 outputs an additional data generation end signal 415 to the recording position control unit 110.
- the recording position control unit 110 receives the additional write data generation end signal 415, and refers to the value of the counter group included in the output 412 of the reproduction reference timer 205 at the HIGH pulse output timing Tb.
- the recording position deviation of the additional recording data generated in the data area is the additional recording data in which the recording position deviation has occurred. Can be absorbed within the subsequent linking region. As a result, it is possible to correct the recording position so that no deviation remains after the recording start position of the data area further following the linking area.
- the dummy data output length at the start of recording, continued recording, and end of recording can be adjusted according to the recording position deviation amount detected based on the output value of the reproduction reference timer 205. For this reason, even if a recording position shift occurs in which the recording position shifts forward during the recording operation to the data area, the output of dummy data becomes longer by the detected recording position shift amount using the next linking area. Adjusted in direction. As a result, it is possible to implement correction without interrupting the recording from the data area after the linking area to the state where the recording position of the additional recording data is not shifted from the background track.
- FIG. 11 shows a recording operation in which the second information is continuously recorded in the two recording blocks. During recording of the second information in the first recording block, the phase lock of the PLL is released and the recording position shifts backward. It is a timing chart in the case where it occurred.
- the synchronization signal 421 and the address information are the same as those in FIG. However, in FIG. 11, the phase of the PLL is unlocked due to disturbance during recording operation or the influence of recording noise mixed in the reproduction signal, and the clock signal frequency fluctuates in a downward direction. It is discontinuous. A portion where the interval of the synchronization signal 421 is discontinuous is indicated by a cross in FIG.
- the reproduction reference timer output 422 is basically the same as that in FIG. However, in FIG. 11, the increment cycle is temporarily delayed in a period in which the clock frequency fluctuates in the decreasing direction.
- a dotted line shows a standard operation waveform in which the PLL phase lock is not released
- a solid line shows an operation waveform in which the PLL phase lock is released.
- the count value of the reproduction reference timer 205 is corrected to decrease in a state where the PLL is restored, the interval disturbance of the synchronization signal 421 is settled, and the synchronization signal 421 can be obtained at a correct cycle.
- the portion to be corrected is indicated by * in FIG. Note that the count value corresponding to the level difference before and after correction is defined as an error amount ⁇ T.
- This error amount ⁇ T is a period difference between the standard channel clock period obtained from the linear velocity of the optical disk and the read clock period that is the output of the PLL unit 203, which is caused by temporarily releasing the PLL phase lock.
- the value is equal to the integrated value.
- this error amount ⁇ T becomes the recording position deviation amount as it is.
- the additional recording data generation unit 209 When the generation of the additional recording data in the first recording block is completed, the additional recording data generation unit 209 outputs the additional recording data generation end signal 425 to the recording position control unit 110.
- the recording position control unit 110 receives the additional write data generation end signal 425, and refers to the value of the counter group included in the output 422 of the reproduction reference timer 205 at the HIGH pulse output timing Tb.
- the detected recording position deviation is reflected in the next dummy data output length adjustment. That is, the recording position control unit 110 outputs the HIGH level recording reference adjustment signal 424 for starting the output of dummy data at the dummy data output start timing Ta, and subtracts the recording position deviation amount ⁇ T from the predetermined recording length TL. After a lapse of the number of clocks corresponding to the value (TL ⁇ T), a LOW level recording reference adjustment signal 424 for stopping the output of dummy data is output at the dummy data output stop timing Tb.
- the recording position control unit 110 controls the output length of the dummy data to be shortened by 121 channel bits. To do.
- the recording position deviation of the additional recording data generated in the data area is the additional recording in which the recording position deviation occurs. It can be absorbed within the subsequent linking area of the data. As a result, it is possible to correct the recording position so that no deviation remains after the recording start position of the data area further following the linking area.
- the dummy data output length at the start of recording, continued recording, and end of recording can be adjusted according to the recording position deviation amount detected based on the output value of the reproduction reference timer 205. For this reason, even if a recording position shift occurs in the middle of the recording operation in the data area, the output of dummy data is shortened by the detected recording position shift amount using the next linking area. Adjusted in direction. As a result, it is possible to implement correction without interrupting the recording from the data area after the linking area to the state where the recording position of the additional recording data is not shifted from the background track.
- the recording reference adjustment signal described with reference to FIGS. 8, 10, and 11 has been described using the change point of the state signal as a timing signal, it is not limited to this.
- individual pulse signals may be output at each timing, and the pulse signal output may be used as the timing signal.
- the additional data generation end signal is exemplified by a pulse signal, but may be a state signal having a change point as a timing signal.
- the optical disc recording apparatus irradiates the optical disc on which the first information is recorded as an optically readable concave / convex mark with a light beam while changing the light intensity, thereby aligning the first information with the concave / convex mark.
- the optical disk recording apparatus includes a recording signal generation apparatus that generates a recording signal for controlling modulation of light intensity.
- the first embodiment deals with the problem that the PLL is likely to become unstable due to the recording noise superimposed on the reproduction signal of the concave and convex marks during the recording operation of the second information. This is a different approach.
- FIG. 12 is a block diagram showing a detailed configuration example of the recording signal generation apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
- the recording signal generation device includes at least a playback processing unit 103, a recording position control unit 110, a recording processing unit 109, and a recording PLL unit 601 as constituent elements.
- the reproduction processing unit 103 includes an analog signal processing unit 201, a digital signal processing unit 202, a PLL unit 203, a reproduction data demodulation unit 204, a reproduction reference timer 205, and a timing correction unit 206.
- the recording position control unit 110 detects the recording position deviation amount using the output of the reproduction reference timer 205, generates a recording reference adjustment signal corresponding to the detected recording position deviation amount, and outputs it to the recording processing unit 109.
- the recording processing unit 109 includes a recording length adjustment unit 208 and a recording signal generation unit 211.
- the recording signal generation unit 211 includes a dummy data generation unit 207, an additional write data generation unit 209, and a recording data selection unit 210.
- the constituent elements given the same reference numerals as the constituent elements described in FIG. 5 are basically constituent elements having the same functions, and detailed description thereof is omitted.
- 12 includes the AGC circuit 212, the present invention is not particularly limited to this, and the analog signal processing unit 201 includes the amplitude gain switching circuit 213 illustrated in FIG. But you can.
- a recording PLL unit 601 that generates a write clock used for recording processing is provided in addition to the PLL unit 203 that generates a read clock used for reproduction signal processing.
- the recording PLL unit 601 receives a read clock and generates a write clock that is frequency-synchronized with the read clock by performing a frequency division operation and a multiplication operation.
- the write clock is supplied to the recording processing unit 109 and is used to generate additional recording data including second information to be recorded and to output a recording signal.
- the recording PLL unit 601 includes an M frequency divider 602, a phase comparator 603, an N frequency divider 604, a VCO (voltage controlled oscillator) 605, and a loop filter 606.
- the recording PLL unit 601 corresponds to an example of a phase synchronization unit.
- the M frequency divider 602 divides the read clock by M times (M is a natural number satisfying M> q, q is a parameter derived from the longest mark length qT (T is a channel bit period) of the concave and convex marks).
- the read clock frequency division signal is output.
- the N divider 604 outputs a write clock multiplied signal obtained by multiplying the write clock by N times (N is a natural number of 2 or more).
- the phase comparator 603 compares the phases of the read clock divided signal and the write clock multiplied signal, and outputs a control signal for controlling the frequency of the VCO 605 according to the phase comparison result.
- the loop filter 606 receives the output of the phase comparator 603 and adjusts the gain of the recording PLL unit 601 so as to ensure a necessary phase margin and stably operate the recording PLL unit 601. is there.
- the VCO 605 is an oscillator that generates and outputs a write clock as a variable frequency clock signal based on a control signal according to a phase comparison result by the phase comparator 603 via the loop filter 606.
- the recording PLL unit 601 divides the channel clock reproduced by the PLL unit 203 by M (M is a natural number satisfying M> q, and q is the longest mark length qT (T is a channel bit). (Frequency derived from (cycle)) is generated, and a frequency-divided clock that is synchronized with the phase of the generated frequency-divided clock and multiplied by N (N is a natural number of 2 or more) is generated.
- the recording signal generation unit 211 generates a recording signal using the multiplied clock generated by the recording PLL unit 601.
- the recording PLL unit 601 having the above configuration can obtain an N / M cycle write clock whose frequency is synchronized with the read clock.
- the frequency stability can be improved as compared with the case where the read clock is directly used for recording signal generation.
- the read clock responds to minute defects such as scratches on the optical disk or fingerprints, or the edge component of the concave and convex marks cannot be continuously obtained from the reproduced signal during the recording operation, and the phase of the read clock
- the recording PLL unit 601 is configured to perform the phase comparison operation based on the signal obtained by dividing the read clock even if the clock signal becomes unstable, the clock signal can be obtained relatively stably. Can do.
- the value q defined in relation to the frequency division ratio M may be a parameter derived from the longest mark length qT (T is a channel bit period) of the underlying concave and convex marks.
- T is a channel bit period
- the frequency division ratio M when dividing the read clock is longer than the maximum mark length.
- the gain intersection of the recording PLL section 601 is lowered, and the phase is less likely to fluctuate due to the influence of defects on the concave and convex marks, and a phase-locked loop that responds to a moderate frequency can be configured.
- the value of q may be a parameter derived from the maximum mark length of the additional mark.
- the period of the read clock frequency division signal becomes a period exceeding the maximum mark length of the additional recording mark.
- an optical disk recording apparatus that adds the second information in synchronization with the concave / convex mark to the optical disk in which the first information is recorded in advance by the concave / convex mark has been described as an example.
- the present invention is also applicable to an optical disc recording apparatus that can read the first information based on the optical characteristic difference of the recording surface, not the unevenness of the recording surface.
- the optical disc on which the first information is recorded by changing the optical characteristics is, for example, an optical disc using a phase change material or an organic dye material as a recording layer.
- the present invention can be applied to a so-called magneto-optical recording type optical disk recording apparatus by using a magnetic material for the recording layer of the optical disk and adding a magnetic head to the components of the optical disk recording apparatus.
- the present invention can also be applied to an optical disc recording apparatus in which information is magnetically recorded and information is optically reproduced by utilizing both heat due to light intensity and magnetic field change.
- An optical disc recording apparatus is an optical disc recording apparatus for recording second information different from the first information on an optical disc on which the first information is recorded by a concave / convex mark, the concave / convex portion.
- the recording unit of the mark includes a plurality of data areas in which the first information is recorded and a plurality of linking areas provided between the data areas adjacent to each other.
- a reproduction signal extraction unit that irradiates a light beam and extracts a reproduction signal based on reflected light from the concave / convex mark, and a channel bit length of the concave / convex mark using the reproduction signal extracted by the reproduction signal extraction unit
- a clock recovery unit that recovers a synchronized channel clock, the playback signal extracted by the playback signal extraction unit, and the clock recovery unit
- a recording signal that alternately includes a signal processing unit that specifies a reproduction position in the concave-convex mark using the generated channel clock, additional write data of a predetermined length including the second information, and dummy data
- a recording signal generation unit that generates a light signal, and modulates the light intensity of the light beam according to the recording signal generated by the recording signal generation unit, and the light beam whose light intensity is modulated is
- a recording unit that records the second information in synchronization with the concave and convex marks by irradiating the reflective film formed thereon and changing the optical characteristics of the reflective film
- the recording unit of the concave / convex mark includes a plurality of data areas in which the first information is recorded and a plurality of linking areas provided between the adjacent data areas.
- the reproduction signal extraction unit irradiates the uneven mark with a light beam, and extracts a reproduction signal based on the reflected light from the uneven mark.
- the clock reproduction unit reproduces the channel clock synchronized with the channel bit length of the concave and convex marks using the reproduction signal extracted by the reproduction signal extraction unit.
- the signal processing unit specifies the reproduction position in the concave and convex mark using the reproduction signal extracted by the reproduction signal extraction unit and the channel clock reproduced by the clock reproduction unit.
- the recording signal generation unit generates a recording signal including a plurality of additional write data having a predetermined length including the second information and dummy data alternately.
- the recording unit modulates the light intensity of the light beam according to the recording signal generated by the recording signal generation unit, and irradiates the reflection film formed on the concave / convex mark of the optical disc with the light beam with the modulated light intensity.
- the second information is recorded in synchronization with the concave / convex marks by changing the optical characteristics of the reflective film.
- the recording position deviation amount detection unit uses the reproduction position specified by the signal processing unit and the recording signal generated by the recording signal generation unit to indicate the amount of deviation between the reproduction position and the recording position of the additional recording data. The amount of deviation is detected.
- the dummy data recording length control unit increases or decreases the recording length of the dummy data according to the recording position deviation amount detected by the recording position deviation amount detection unit.
- the recording position deviation amount detection unit may be configured to output the additional recording data having a predetermined length included in the recording signal generated by the recording signal generation unit when the output of the additional recording data is completed. It is preferable that the recording position shift amount is detected by comparing the recording end position of the additional recording data to be recorded corresponding to the area with the head position of the linking area adjacent immediately after the data area.
- the recording position shift amount is detected by comparing the recording end position of the additional data to be recorded corresponding to the data area with the head position of the linking area adjacent to the data area. Therefore, the additional recording data can be accurately recorded corresponding to the data area adjacent to the linking area.
- the recording signal includes a first state signal corresponding to a first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change, and a first state signal at which the optical characteristic of the reflective film changes. It is preferable that the second status signal corresponding to the light intensity of 2 is alternately included, and at least a part of the dummy data includes the first status signal.
- the recording signal corresponds to the first state signal corresponding to the first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change and the second light intensity at which the optical characteristic of the reflective film changes.
- second state signals to be alternately included. At least a part of the dummy data consists of the first state signal.
- the light beam having the first light intensity is irradiated. Since the edge portion can read the edge information of the concave and convex marks, the reproduction position can be recognized even during the recording operation.
- the recording signal includes a first state signal corresponding to a first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change, and a first state signal at which the optical characteristic of the reflective film changes. It is preferable that the second state signal corresponding to the light intensity of 2 is alternately included, and the output period of the second state signal is longer than the maximum length of the concave and convex marks.
- the recording signal corresponds to the first state signal corresponding to the first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change and the second light intensity at which the optical characteristic of the reflective film changes.
- second state signals to be alternately included.
- the output period of the second state signal is a period longer than the maximum length of the concave and convex marks.
- the recording signal includes a first state signal corresponding to a first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change, and a first state signal at which the optical characteristic of the reflective film changes. And a second state signal corresponding to a light intensity of 2, wherein the clock recovery unit uses the second state signal to emit at least a light beam having the second light intensity.
- the phase control operation of the channel clock is temporarily stopped by interrupting the phase synchronization operation of the reproduction signal.
- the recording signal corresponds to the first state signal corresponding to the first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change and the second light intensity at which the optical characteristic of the reflective film changes.
- second state signals to be alternately included.
- the clock recovery unit performs the phase control operation of the channel clock by interrupting the phase synchronization operation of the reproduction signal during the period when the light beam having the second light intensity is irradiated using the second state signal. Stop temporarily.
- the channel clock is prevented from being out of phase lock due to the influence of recording noise, and using the reproduction signal obtained during the period when the light beam of the first light intensity is irradiated,
- the channel clock can be reproduced relatively stably.
- the recording signal includes a first state signal corresponding to a first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change, and a first state signal at which the optical characteristic of the reflective film changes.
- the second state signal corresponding to the light intensity of 2 alternately
- the signal processing unit includes an automatic gain control unit that performs automatic gain control with respect to amplitude fluctuation of the reproduction signal
- the automatic gain control unit includes: , At least during a period when the light beam having the second light intensity is irradiated, the automatic gain control operation of the reproduction signal is stopped, and the clock reproduction unit outputs the reproduction signal controlled by the automatic gain control unit.
- the channel clock is reproduced
- the signal processing unit preferably specifies the reproduction position by using a reproduction signal controlled by the automatic gain control unit.
- the recording signal corresponds to the first state signal corresponding to the first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change and the second light intensity at which the optical characteristic of the reflective film changes.
- second state signals to be alternately included.
- the signal processing unit includes an automatic gain control unit that performs automatic gain control with respect to amplitude fluctuation of the reproduction signal.
- the automatic gain control unit stops the automatic gain control operation of the reproduction signal at least during a period in which the light beam having the second light intensity is irradiated.
- the clock regenerator regenerates the channel clock using the regenerative signal controlled by the automatic gain controller.
- the signal processing unit specifies the playback position using the playback signal controlled by the automatic gain control unit.
- the automatic gain control operation of the reproduction signal is stopped at least during the period when the light beam having the second light intensity is irradiated, the recording noise is temporarily caused by the irradiation of the light beam having the second light intensity. Even if it is mixed in the reproduction signal, it is possible to prevent the S / N ratio of the reproduction signal from being deteriorated by erroneous gain adjustment to the reproduction signal due to recording noise.
- the recording signal includes a first state signal corresponding to a first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change, and a first state signal at which the optical characteristic of the reflective film changes.
- the second state signal corresponding to the light intensity of 2 is alternately included, and the signal processing unit lowers the amplitude of the reproduction signal at least in a period during which the light beam having the second light intensity is irradiated.
- the clock reproduction unit reproduces the channel clock using the reproduction signal controlled by the gain switching unit
- the signal processing unit includes a gain switching unit that switches the amplitude gain of the reproduction signal.
- the reproduction position is specified using a reproduction signal controlled by the gain switching unit.
- the recording signal corresponds to the first state signal corresponding to the first light intensity at which the optical characteristic of the reflective film does not change and the second light intensity at which the optical characteristic of the reflective film changes.
- the signal processing unit includes a gain switching unit that switches the amplitude gain of the reproduction signal so as to reduce the amplitude of the reproduction signal at least during a period in which the light beam having the second light intensity is irradiated.
- the clock reproduction unit reproduces the channel clock using the reproduction signal controlled by the gain switching unit.
- the signal processing unit specifies the playback position using the playback signal controlled by the gain switching unit.
- the amplitude gain of the reproduction signal is switched so as to reduce the amplitude of the reproduction signal, so that the amplitude of the reproduction signal after gain switching is made constant.
- the edge information of the concavo-convex mark can also be obtained from the reproduction signal during the irradiation period of the light beam having the second light intensity while suppressing the influence due to the change of the light intensity of the irradiated light beam.
- the data area includes at least one synchronization pattern data and at least one position information data
- the signal processing unit includes the synchronization pattern data detected from the reproduction signal and the synchronization pattern data. It is preferable to specify the playback position using position information data.
- the reproduction position can be specified using the synchronization pattern data and the position information data detected from the reproduction signal.
- the channel clock reproduced by the clock reproducing unit is divided by M (M is a natural number satisfying M> q, q is the longest mark length qT (T is a channel bit) A parameter derived from the period), and a phase that generates a frequency-divided clock that is synchronized with the phase of the generated frequency-divided clock and is multiplied by N (N is a natural number of 2 or more).
- the recording signal generation unit further includes a synchronization unit, and the recording signal generation unit generates the recording signal using the multiplied clock generated by the phase synchronization unit.
- the phase synchronization unit generates a divided clock obtained by dividing the channel clock reproduced by the clock reproduction unit by M, and the divided clock synchronized with the phase of the generated divided clock is multiplied by N.
- the multiplied clock is generated.
- the recording signal generation unit generates a recording signal using the multiplied clock generated by the phase synchronization unit.
- the length of the dummy data is dT (d is a natural number and T is the channel clock length), and the recording position deviation amount detected by the recording position deviation amount detection unit is eT ( When e is a natural number and T is a channel clock length), the dummy data recording length control unit corrects the recording length of the dummy data to (d ⁇ e) ⁇ T when d ⁇ e, In the case of d ⁇ e, it is preferable that the output of the recording signal subsequent to the dummy data is stopped and the recording operation is interrupted.
- the length of the dummy data is dT (d is a natural number and T is the channel clock length), and the recording position deviation amount detected by the recording position deviation amount detection unit is eT (e is a natural number).
- T is the channel clock length
- the dummy data recording length control unit corrects the recording length of the dummy data to (d ⁇ e) ⁇ T when d ⁇ e, and when d ⁇ e, Output of the recording signal subsequent to the dummy data is stopped, and the recording operation is interrupted.
- a recording signal generating apparatus that uses a reproduction signal reproduced from an optical disc on which first information is recorded by a concave / convex mark, to irradiate a reflective film formed on the concave / convex mark.
- an optical disc recording apparatus that changes the optical characteristics of the reflection film by modulating the light intensity of the beam and records second information different from the first information in synchronization with the concave and convex marks.
- the recording signal generating device reproduces a channel clock synchronized with a channel bit length of the concave / convex mark using the reproduction signal.
- a reproduction unit the reproduction signal, and the channel clock reproduced by the clock reproduction unit, a signal processing unit that specifies a reproduction position in the concave and convex marks, and a predetermined length including the second information
- a recording signal generation unit that generates a recording signal including a plurality of additional recording data and dummy data alternately, the reproduction position specified by the signal processing unit, and the recording signal generated by the recording signal generation unit.
- a recording position deviation amount detecting unit for detecting a recording position deviation amount representing an amount of deviation between the reproduction position and the recording position of the additional recording data, and the recording position deviation amount detected by the recording position deviation amount detecting unit.
- a dummy data recording length controller for increasing or decreasing the recording length of the dummy data.
- the recording unit of the concave / convex mark includes a plurality of data areas in which the first information is recorded and a plurality of linking areas provided between the adjacent data areas.
- the clock recovery unit recovers a channel clock synchronized with the channel bit length of the concave and convex marks using the playback signal.
- the signal processing unit specifies the reproduction position in the concave / convex mark using the reproduction signal and the channel clock reproduced by the clock reproduction unit.
- the recording signal generation unit generates a recording signal including a plurality of additional write data having a predetermined length including the second information and dummy data alternately.
- the recording position deviation amount detection unit uses the reproduction position specified by the signal processing unit and the recording signal generated by the recording signal generation unit to indicate the amount of deviation between the reproduction position and the recording position of the additional recording data. The amount of deviation is detected.
- the dummy data recording length control unit increases or decreases the recording length of the dummy data according to the recording position deviation amount detected by the recording position deviation amount detection unit.
- An optical disk recording apparatus and a recording signal generation apparatus correct a deviation between a reproduction position of a reproduction signal of a concave / convex mark formed in advance on an optical disk and a recording position of additional recording data recorded in synchronization with the reproduction signal.
- the second information can be recorded stably and at high speed.
- the present invention can be applied to an optical disc recording apparatus and a recording signal generation apparatus that additionally record individual information.
Landscapes
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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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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