JP2009211738A - 光ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録型光ディスクに記録中であってもリアルタイムにディフェクトを検出することができ、信頼性の高い情報の記録が可能な光ディスク記録再生装置を提供する。
【解決手段】ディフェクトマスク信号生成回路によってヘッダエリア内に千鳥配置された１対の内側アドレスデータと外側アドレスデータとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部、ヘッダエリアとレコーディングエリアとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部およびレコーディングエリアの非記録領域に対してディフェクトマスク信号を生成し、レコーディングエリアのディフェクト検出は、ヘッダゲート信号がＬレベルでかつディフェクトマスク信号がＬレベルの区間についてディフェクトを検出し、ヘッダエリアのディフェクト検出は、ヘッダゲート信号がＨレベルでかつディフェクトマスク信号がＬレベルの区間についてディフェクトを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスクに対して情報の記録及び再生を行う光ディスク記録再生装置に関し、特に光ディスク上の汚れ又はキズ等のディフェクトを検出する光ディスク記録再生装置に関する。

近年、情報記録再生装置として、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)、ＨＤ−ＤＶＤ(High Definition Digital Versatile Disk)等の光ディスクに対して情報を記録／再生する光ディスク記録再生装置が広く知られている。

光ディスクの記録再生において、光ディスク上に傷や汚れ等のディフェクトがあると、フォーカスサーボあるいはトラッキングサーボが不安定となり、ディフェクト部分に対する情報の記録又は再生が不可能となることがある。このためディフェクトを検出し、サーボをホールド制御したり、また記録再生をやり直す等の特別な動作が施されている。

ディフェクトの検出方法については種々の方式が提案されており、例えば、光ディスクからの反射光を検出して検出信号と基準電圧と比較することによってディフェクトの有無を判定し、また基準電圧をレーザ光の出力強度に応じて変更する提案がある。（例えば特許文献１参照。）
特開２００７−２６５３０号公報

ＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録型光ディスクにベリファイを伴わないストリーミング記録を行う場合には、記録中にリアルタイムにディフェクト検出を行うことが望ましい。従来、記録中のリアルタイムなディフェクト検出については、ストリーミング記録時（非ベリファイライト時）、ヘッダアドレスの検出率のみで判断していた。しかしながら、この方法では、ヘッダエリア以外に発生しているディフェクトについては検出できず、ストリーミング記録時のディフェクト検出動作が不十分となるため、ＤＶＤレコーダー等の画像記録装置におけるストリーミング記録について記録信頼性が低下する恐れがあった。

本発明は上記したような事情に鑑み成されたものであって、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録型光ディスクに記録中であってもリアルタイムにディフェクトを検出することができ、信頼性の高い情報の記録が可能な光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光ディスク記録再生装置は、ＤＶＤ−ＲＡＭ型の光ディスクにレーザ光を照射することによって情報を記録または再生する光ディスク記録再生装置であって、前記光ディスクの情報記録面上にレーザ光を集光させるための対物レンズと前記光ディスクからの反射光を受光する分割された受光部を備えた光検出器とを有する光ピックアップと、前記光検出器の出力信号からＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段と、前記光ディスクのヘッダエリア内に千鳥配置された１対の内側アドレスデータと外側アドレスデータとの境界領域における前記ＲＦ信号の段差部、前記ヘッダエリアと前記レコーディングエリアとの境界領域における前記ＲＦ信号の段差部および前記レコーディングエリアの非記録領域に対してディフェクトマスク信号を生成するディフェクトマスク信号生成手段と、前記ＲＦ信号のエンベロープ信号の信号振幅を検波しエンベロープ検波信号を生成するエンベロープ検波手段と、前記ディフェクトマスク信号によってマスクされた後の前記エンベロープ検波信号からディフェクト検出信号を生成するディフェクト検出手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録型光ディスクに記録中であってもリアルタイムにディフェクトを検出することができ、信頼性の高い情報の記録が可能となる。

図１は、本発明に係る光ディスク記録再生装置を示すブロック図である。光ディスク２はＣＤ系、ＤＶＤ系、またはＨＤ ＤＶＤ系の再生専用あるいは記録型光ディスクである。例えばＤＶＤ系では、再生専用型のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory)、記録型のＤＶＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（Rewritable）／ＲＡＭ（Random Access Memory）等がある。

光ディスク２はディスクモータ３の回転軸に取り付けられた図示しないディスクテーブルに載置固定されてディスクモータ３によって回転駆動される。ディスクモータ３はサーボ処理回路４によって制御されている。

光ディスク２に対する情報の記録、再生は、光ピックアップ５によって行われる。光ピックアップ５には、対物レンズ６が設けられており、対物レンズ６はフォーカシングアクチュエータ７の駆動によりフォーカスシング方向（レンズの光軸方向）への移動が可能で、またトラッキングアクチュエータ８の駆動によりトラッキング方向（レンズの光軸と直交する方向で光ディスクの径方向）への移動が可能である。

光ディスク２に記録されるデータはホスト装置９からインターフェース回路１０を介して供給され、記録データを一時的にバッファリングする為のバッファ手段１１に格納される。バッファコントローラ１２は、記録データをバッファ手段１１へ格納したりバッファ手段１１からデータを取り出し記録データをデータ生成回路１３に供給する。データ生成回路１３は、記録データをスクランブルし、データアドレス、ＥＤＣ、ＥＣＣパリティを付加する。

データ生成回路１３で生成された記録データはバッファコントローラ１２を介して変調回路１４へ送られる。変調回路１４は、記録データを変調する。例えば、ＤＶＤ系であれば、８−１６変調される。変調された記録データは変調回路１４からレーザ制御回路１５へ送られる。レーザ制御回路１５は情報記録時（マーク形成時）に、変調回路１４から供給されるデータに基づいて、書き込み用信号を光ピックアップ５内のレーザダイオード１６に供給する。

レーザダイオード１６は、波長が約７８０ｎｍ（nano meter）のＣＤ用のレーザダイオード、波長は約６５０ｎｍのＤＶＤ用のレーザダイオード、波長が約４０５ｎｍのＨＤ ＤＶＤ用のレーザダイオードがあり、光ディスク装置に装着された光ディスクの種類によって使い分けられ、レーザ制御回路１５から供給される信号に応じて選択されてレーザ光が出射され、記録データが記録される。

データ記録またはデータ再生時に、レーザダイオード１６から発せられるレーザ光は、光学部１７、対物レンズ６を介して光ディスク２上に照射される。レーザダイオード１６から発せられるレーザ光の光ディスク２からの反射光は、対物レンズ６、光学部１７を介して光検出器１８に導かれる。光検出器１８からの出力信号は、ＲＦアンプ１９へ供給される。

ＲＦアンプ１９は、光検出器１８からの検出信号を処理し、ジャストフォーカスからの誤差を示すフォーカス誤差信号（ＦＥ信号）、レーザ光のビームスポット中心とトラック中心との誤差を示すトラッキング誤差信号（ＴＥ信号）と言ったサーボ信号をＡ／Ｄ変換しサーボ処理回路４へ供給する。またＲＦアンプ１９は、再生信号（ＲＦ信号）を生成し、再生信号処理回路２０へ送出する。ＲＦアンプ１９は、光検出器１８からの検出信号を処理する際、使用されるレーザダイオード１６の種類に応じて信号を生成する時のパラメータをそれぞれの適切な値に設定して上記信号を生成する。

サーボ処理回路４は、ＲＦアンプ１９から供給されたＦＥ信号及びＴＥ信号に応じてフォーカス制御信号及びトラッキング制御信号を生成し、フォーカシングアクチュエータ７及びトラッキングアクチュエータ８に出力し対物レンズ６を駆動する。これにより、レーザ光が光ディスク２の情報記録面上に常時ジャストフォーカスとなるフォーカシングサーボ、及びレーザ光が光ディスク２上に形成されたトラック上を常にトレースするトラッキングサーボが行われる。

再生信号処理回路２０は、再生信号のフォーマットを解読して、チャネルデータ信号を復調してバイトデータを再生する。再生信号処理回路２０は、バッファコントローラ１２を介してデータ生成回路１３へ送出され、再生信号は付与されているエラー訂正コードを用いてエラー訂正を行った後、バッファ１１に格納される。また、再生信号処理回路２０は、ヘッダアドレス検出回路２１へ再生データを送出する。ヘッダアドレス検出回路２１は、ヘッダアドレスをデコードし、ヘッダアドレスを生成する。

ＲＦアンプ１９は、ヘッダゲート信号生成回路２２へＲＦ信号を送出する。ヘッダゲート信号生成回路２２は、ヘッダエリアとレコーディングエリアの弁別信号となるヘッダゲート信号をＲＦ信号より生成する。

また、ＲＦアンプ１９は、ＲＦエンベロープ検波回路２３へＲＦ信号を送出する。ＲＦエンベロープ検波回路２３は、ＲＦ信号のエンベロープ信号の信号振幅を検波し、エンベロープ検波信号を生成する。エンベロープ検波信号は、ディフェクト検出回路２５へ送出される。

ディフェクトマスク信号生成回路２４は、光ディスクのヘッダエリア内に千鳥配置された１対の内側アドレスデータと外側アドレスデータとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部、ヘッダエリアとレコーディングエリアとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部およびレコーディングエリアの非記録領域に対してディフェクトマスク信号を生成する。またディフェクトマスク信号生成回路２４は、ＲＦエンベロープ検波回路の係数切り替えの機能を有する。

ディフェクト検出回路２５は、ディフェクトマスク信号によってマスクされた後のエンベロープ検波信号を２値化して、ディフェクト検出信号を生成する。記録ゲート信号生成回路２６はヘッダゲート信号と同期してレーザ光の記録パワーと再生パワーを切り替える記録ゲート信号を生成する。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）２７は、全ての記録および再生の制御動作ならびに本提案のディフェクト検出動作を総合的にコントロールする。

図２は、本発明による光ディスク記録再生装置のシステムタイミング図である。図２（ａ）は、ＤＶＤ−ＲＡＭにデータを記録しているときのＲＦ信号を示す。ヘッダエリア（プリピットエリア）についてはレーザ光のパワーを再生パワーにしてヘッダを読み込み、ヘッダエリアのヘッダアドレスのデコードを行い、レコーディングエリアについては図２（ｃ）に示した記録ゲート信号にてレーザ光のパワーを再生パワーから記録パワーに切り替え、データ記録を行う。

図２（ｂ）は、ヘッダゲート信号である。本提案のシステムはこのヘッダゲート信号を基準としてヘッダアドレスの再生処理を行う。図２（ｃ）は記録ゲート信号である。この記録ゲート信号にて本装置はレーザ光のパワーを再生パワーあるいは記録パワーに切り替え、記録ゲート信号がＬレベルでかつヘッダゲート信号がＨレベルの区間にてヘッダアドレスをデコードをする。記録ゲート信号がＨレベルでかつヘッダゲート信号がＬレベルの区間ではデータの記録動作を行う。

図２（ｄ）は、ディフェクトマスク信号を示す。ディフェクトマスク信号は、ヘッダゲート信号と記録ゲート信号より推定される、前後ヘッダエリア間及びヘッダエリアとレコーディングエリアの間に存在する信号段差、及びレコーディングエリアの非記録区間の、各区間について、すなわち図２（ｄ）のディフェクトマスクタイミング信号がＨレベルの区間においてディフェクトマスクする。換言すれば、光ディスクのヘッダエリア内に千鳥配置された１対の内側アドレスデータと外側アドレスデータとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部、ヘッダエリアとレコーディングエリアとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部およびヘッダエリアとレコーディングエリアとの境界近辺にあるレコーディングエリアの非記録領域に対してディフェクトマスク信号を生成する。

図２（ｅ）は、エンベロープ検波オフセット切り替え、図２（ｆ）はエンベロープ検波ゲイン切り替え、図２（ｇ）はエンベロープ検波回路特性切り替えを示す。図２（ｄ）に示すディフェクトマスク信号に同期して切り替えを行い、図２（ｊ）と図２（ｋ）に示すディフェクト検出有効区間外に特性切り替えが成される。

図２（ｈ）は、本システムにおけるエンベロープ検波した結果のアナログ信号波形を示す。図２（ｉ）は、ディフェクト検出した結果の２値化信号波形を示す。図２（ｈ）のエンベロープ検出結果について所定の閾値にてスライスすることで２値化する。その際図２（ｄ）のディフェクトマスク信号のＨレベルの区間におけるディフェクト検出をマスクすることにより、前後ヘッダエリア間及びヘッダエリアとレコーディングエリアの間に存在する信号段差、及びレコーディングエリアの非記録区間の、各区間を除外することができる。換言すれば、光ディスクのヘッダエリア内に千鳥配置された１対の内側アドレスデータと外側アドレスデータとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部、ヘッダエリアとレコーディングエリアとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部およびレコーディングエリアの非記録領域を除外することができる。

上記各段差部を除外しない場合には、各区間の信号レベルの段差の影響により、ディフェクト検出において誤検出が発生してしまう。しかし、上記各段差部を除外することによって、各区間の信号レベル段差の影響を除去でき、ディフェクトの検出の信頼性を増すことができる。

レコーディングエリアのディフェクト検出については、図２（ｂ）のヘッダゲート信号がＬレベルの区間でかつ図２（ｄ）のディフェクトマスク信号がＬレベルの区間について、すなわち図２（ｋ）に示す区間における図２（ｉ）のディフェクト検出結果を参照することで、レコーディングエリアのディフェクトが検出可能となる。

ヘッダエリアのディフェクト検出については、図２（ｂ）のヘッダゲート信号がＨレベルの区間でかつ図２（ｄ）のディフェクトマスク信号がＬレベルの区間について、すなわち図２（ｊ）に示す区間における図２（ｉ）のディフェクト検出結果を参照することで、ヘッダエリアのディフェクトが検出可能となる。

次に、本実施例におけるディフェクト検出の運用例を記述する。図３は、記録中のディフェクト検出結果とヘッダアドレス（図３でＰＩＤ（Physical ID）と表している）の検出結果を、記録セクタ単位で表した例である。

例えば、図３（ａ）に示す場合は、ヘッダアドレスの検出率が２５％であり、従来のＤＶＤ−ＲＡＭ装置であればこのセクタはディフェクトセクタと判定される場合がある。しかし、本提案のディフェクト検波結果では、ヘッダエリアにもレコーディングにもディフェクトが存在しないことにより、このセクタについては非ディフェクトセクタと判断できる。

また、例えば図３（ｂ）に示す場合は、ヘッダアドレス検出率は５０％であり、従来のＤＶＤ−ＲＡＭ装置であればこのセクタは非ディフェクトセクタと判定される場合がある。しかし、本提案のディフェクト検波結果では、ヘッダエリアにディフェクトが検出されており、このセクタについてはディフェクトセクタと判定できる。

また、例えば図３（ｃ）に示す場合は、記録中のレコーディングエリアにおけるディフェクト幅について着目した例である。この場合、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録パケット単位である１ＥＣＣブロック（＝１６セクタ）について、レコーディングエリアのディフェクト幅の合計値と所定幅（閾値）との大小を比較して判定する。この場合、前記のヘッダアドレス検出率とヘッダディフェクト幅の各検出結果によるディフェクトセクタの判定を併用しても良い。このようにＣＰＵ２７は、ヘッダエリアのヘッダアドレス検出率とヘッダエリアのディフェクト検出信号およびレコーディングエリアのディフェクト検出信号とからセクタの欠陥判定を行う。

以上のように、ディフェクトマスク信号生成回路２４によって光ディスクのヘッダエリア内に千鳥配置された１対の内側アドレスデータと外側アドレスデータとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部、ヘッダエリアとレコーディングエリアとの境界領域におけるＲＦ信号の段差部およびレコーディングエリアの非記録領域に対してディフェクトマスク信号が生成され、レコーディングエリアのディフェクト検出については、図２（ｂ）のヘッダゲート信号がＬレベルの区間でかつ図２（ｄ）のディフェクトマスク信号がＬレベルの区間について、すなわち図２（ｋ）に示す区間における図２（ｉ）のディフェクト検出結果を参照することで、レコーディングエリアのディフェクトが検出され、ヘッダエリアのディフェクト検出については、図２（ｂ）のヘッダゲート信号がＨレベルの区間でかつ図２（ｄ）のディフェクトマスク信号がＬレベルの区間について、すなわち図２（ｊ）に示す区間における図２（ｉ）のディフェクト検出結果を参照することで、ヘッダエリアのディフェクトが検出される。

以上のようにディフェクトを検出することによって、ＤＶＤ−ＲＡＭ型の光ディスクへの記録中のディフェクト検出をリアルタイムにかつ正確に行うことが出来る。これにより光ディスク記録再生装置の記録パフォーマンスの向上及び信頼性の向上を図ることができる。

本発明による光ディスク記録再生装置のシステムブロック図。 本発明による光ディスク記録再生装置のシステムタイミング図。 ディフェクト検出と欠陥セクタ（ブロック）判定の例を示す図。

符号の説明

１ 光ディスク記録再生装置
２ 光ディスク
３ ディスクモータ
４ サーボ処理回路
５ 光ピックアップ
６ 対物レンズ
７ フォーカシングアクチュエータ
８ トラッキングアクチュエータ
９ ホスト
１０ インターフェース回路
１１ バッファ
１２ バッファコントローラ
１３ データ生成回路
１４ 変調回路
１５ レーザ制御回路
１６ レーザダイオード
１７ 光学部
１８ 光検出器
１９ ＲＦアンプ
２０ 再生信号処理回路
２１ ヘッダアドレス検出回路
２２ ヘッダゲート信号生成回路
２３ ＲＦエンベロープ検波回路
２４ ディフェクトマスク信号生成回路
２５ ディフェクト検出回路
２６ 記録ゲート信号生成回路
２７ ＣＰＵ

Claims (5)

1. ＤＶＤ−ＲＡＭ型の光ディスクにレーザ光を照射することによって情報を記録または再生する光ディスク記録再生装置であって、
   前記光ディスクの情報記録面上にレーザ光を集光させるための対物レンズと前記光ディスクからの反射光を受光する分割された受光部を備えた光検出器とを有する光ピックアップと、
   前記光検出器の出力信号からＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段と、
   前記光ディスクのヘッダエリア内に千鳥配置された１対の内側アドレスデータと外側アドレスデータとの境界領域における前記ＲＦ信号の段差部、前記ヘッダエリアと前記光ディスクのレコーディングエリアとの境界領域における前記ＲＦ信号の段差部および前記レコーディングエリアの非記録領域に対してディフェクトマスク信号を生成するディフェクトマスク信号生成手段と、
   前記ＲＦ信号のエンベロープ信号の信号振幅を検波しエンベロープ検波信号を生成するエンベロープ検波手段と、
   前記ディフェクトマスク信号によってマスクされた後の前記エンベロープ検波信号からディフェクト検出信号を生成するディフェクト検出手段と
   を有することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
2. 前記エンベロープ検波手段は、前記レコーディングエリアへ記録している間に前記エンベロープ信号の信号振幅を検波してエンベロープ検波信号を生成し、
   前記ディフェクト検出手段は、前記レコーディングエリアのディフェクト検出信号を生成することを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。
3. 前記ＲＦ信号からヘッダエリアとレコーディングエリアとの弁別をするヘッダゲート信号を生成するヘッダゲート信号生成手段を有し、
   前記ディフェクトマスク信号生成手段は、前記ヘッダゲート信号に基づいて前記光ディスクのヘッダエリア内の１対の千鳥配置された内側アドレスと外側アドレスとの境界領域における前記ＲＦ信号の段差部、前記ヘッダエリアと前記レコーディングエリアとの境界領域における前記ＲＦ信号の段差部および前記レコーディングエリアの非記録領域に対してディフェクトマスク信号を生成するレコーディングエリアの欠陥検出をマスクすることを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。
4. 前記レーザ光の記録パワーと再生パワーを切り替える記録ゲート信号を生成する記録ゲート信号生成手段を有し、
   前記ディフェクトマスク信号生成手段は、前記記録ゲート信号に基づいて前記光ディスクのヘッダエリア内の１対の千鳥配置された内側アドレスと外側アドレスとの境界領域における前記ＲＦ信号の段差部、前記ヘッダエリアと前記レコーディングエリアとの境界領域における前記ＲＦ信号の段差部および前記レコーディングエリアの非記録領域に対してディフェクトマスク信号を生成するレコーディングエリアの欠陥検出をマスクすることを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。
5. 前記ＲＦ信号から前記ヘッダエリアのヘッダアドレスを検出するヘッダアドレス検出手段と、
   前記ヘッダエリアのヘッダアドレス検出率と前記ヘッダエリアのディフェクト検出信号および前記レコーディングエリアのディフェクト検出信号とからセクタの欠陥判定を行う制御手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。

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