JP3141242B2 - 光ディスク記録装置 - Google Patents

光ディスク記録装置

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JP3141242B2
JP3141242B2 JP02222824A JP22282490A JP3141242B2 JP 3141242 B2 JP3141242 B2 JP 3141242B2 JP 02222824 A JP02222824 A JP 02222824A JP 22282490 A JP22282490 A JP 22282490A JP 3141242 B2 JP3141242 B2 JP 3141242B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、連続信号をディジタル化した入力データに
ビット圧縮処理を施して光ディスクに記録する光ディス
ク記録装置に関する。
B.従来の技術 光ディスクは、磁気ディスクに比べて記録容量を２〜
３桁程度大きくでき、テープ状記録媒体に比べて高速ア
クセスが可能であり、また、媒体に対して非接触でデー
タの記録／再生が行え耐久性に優れる等の利点を有して
いることから、近年において多く用いられるようになっ
てきている。この光ディスクとしては、いわゆるCD（コ
ンパクトディスク）が最も広く知られている。
ところで、光ディスクを用いて携帯用の、特にいわゆ
るポケットサイズ程度のヘッドホンステレオ装置あるい
はそれに類似する記録及び／又は再生装置を提供しよう
とする場合において、例えば上述したような既存のCDに
おいては、ディスク径が12cmのものと、8cmのもの（い
わゆるCDシングル）とがフォーマット上規定されている
が、径が12cmのディスクでは、記録再生装置の外形寸法
が大きくなり過ぎて携帯性に悪いことから、8cm、ある
いはより小さな径のディスクを用いることが考えられ
る。しかしながら、この8cm程度以下の小さな径の光デ
ィスクを用いて携帯用あるいはポケットサイズ程度の記
録及び／又は再生装置を構成しようとする場合には、次
のような問題がある。
先ず、サンプリング周波数が44.1kHzで16ビット量子
化されたステレオのディジタルPCMオーディオ信号が記
録された光ディスクがメーカ側から供給され、ユーザ側
では再生のみが行われるような標準的なCDフォーマット
（CD−DAフォーマット）においては、径が8cmのディス
クの再生時間（記録時間）は最大でも20分〜22分程度と
短く、クラシック音楽の交響曲を１曲通して収録できな
いことになる。再生時間としては、現在の12cmCDと同程
度の最大74分強程度が望まれる。また、このCD−DAフォ
ーマットにおいては、ユーザ側での記録が行えない。さ
らに、非接触の光学ピックアップヘッドは機械的な振動
等に弱く、振動等によりトラックずれやフォーカスずれ
等が生じ易いため、装置を携帯する場合においては、こ
れらのトラックずれやフォーカスずれ等による再生動作
への悪影響を抑えるための何らかの強力な対策が必要と
される。
次に、上記標準的なCDフォーマット（CD−DAフォーマ
ット）の拡張フォーマットとしてのCD−MOフォーマット
（記録可能な光磁気ディスクを用いるフォーマット）
は、径が8cmのディスクの記録再生時間が上記CD−DAフ
ォーマットと同じく20分〜22分程度であり、短いという
欠点がある。また、機械的振動等による光学ピックアッ
プヘッドのトラックずれやフォーカスずれが生じ易く、
これによる記録、再生動作への悪影響を防止する対策が
必要とされる。
次に、CD−Ｉ（CD−インタラクティブ）フォーマット
においては、ビット圧縮されたディジタルオーディオ信
号を記録／再生するモードとして、次の第１表に示すよ
うな各レベルが規定されている。
この第１表において、例えばレベルＢのモードで記録
されたディスクを再生するときには、標準的なCD−DAフ
ォーマットのディジタル信号を約４倍にビット圧縮した
信号が再生される。従って、例えば記録データの全てが
ステレオのオーディオ圧縮データとなっているときに
は、約４倍の時間（あるいは４チャンネル分）の再生が
行えるようになり、径が6cm程度の光ディスクでも70分
程度の記録再生が可能となる。
C.発明が解決しようとする課題 ところで、上記CD−Ｉフォーマットにおいては、標準
のCD−DAフォーマットと同じ線速度でディスクが回転駆
動されることより、連続するオーディオ圧縮データがデ
ィスク上での記録単位のｎ単位につき１単位の割合で再
生されることになる。この単位は、ブロックあるいはセ
クタと称されるものであり、１ブロック（セクタ）は98
フレームで、周期は1/75秒である。ｎは上記再生時間、
あるいはデータのビット圧縮率に応じた数値であり、例
えばレベルＢのステレオのモードでは、ｎ＝４となる。
従って、このレベルＢのステレオのモードでは、セクタ
単位で、 Ｓ Ｄ Ｄ Ｄ Ｓ Ｄ Ｄ Ｄ ・・・ （ただし、Ｓはオーディオセクタ、Ｄは他のデータセク
タ） のように、４セクタにつき１セクタがオーディオセクタ
とされたデータ列が、ディスクに記録されていることに
なる。ただし実際の記録時には、上記データ列は、通常
のCDフォーマットのオーディオデータに対するのと同様
な所定のエンコード処理（誤り訂正符号化処理及びイン
ターリーブ処理）が施されるため、ディスク上の記録セ
クタにはオーディオセクタＳのデータとデータセクタＤ
のデータとが分散されて配置されることになる。ここで
上記他のデータセクタＤとしては、例えばビデオデータ
やコンピュータデータ等が用いられるわけであるが、こ
のデータセクタＤにもビット圧縮オーディオ信号を用い
る場合には、４チャンネル分のオーディオセクタS1〜S4
が順次巡回的に配置されたデータ列である S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S4 ・・・ がエンコード処理されてディスク上に記録されることに
なる。そして、連続するオーディオ信号を記録再生する
場合には、ディスク最内周からオーディオセクタS1に対
応する第１チャンネルのデータを最外周まで再生した
後、再びディスク最内周に戻って、今度はオーディオセ
クタS2に対応する第２チャンネルのデータを最外周まで
再生し、次に再びディスク最内周から次のオーディオセ
クタS3に対応する第３チャンネルのデータを最外周まで
再生し、最後に再びディスク最内周から残りのオーディ
オセクタS4に対応する第４チャンネルのデータを最外周
まで再生することによって、連続した４倍の時間の再生
が行われるわけである。
ところが、上述のような連続再生の際には、最外周か
ら最内周に戻る長距離のトラックジャンプ動作が何度か
必要となる。このトラックジャンプ動作は瞬時には行え
ないため、この間の再生データが無くなって再生音が途
切れてしまうという大きな問題がある。また、連続する
オーディオ信号を記録しようとすると、記録時のインタ
ーリーブ処理の関係から、例えばセクタS2の信号のみを
単独に記録することはできず、隣接するセクタS1とS3、
あるいはさらに周辺のセクタのデータをも含めたインタ
ーリーブが必要となって、既に記録されているセクタの
信号を書き換えることが必要となる。従って、このよう
な連続的な圧縮オーディオデータの記録は非常に困難で
あり、リアルタイムでの処理は事実上不可能に近い。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであ
り、追記型の光ディスクや情報の書き換え可能な光磁気
ディスク等のディスク状記録媒体を使用する光ディスク
記録装置において、リアルタイムで光ディスクにオーデ
ィオデータを連続的に記録できるようにすることを目的
とし、振動や衝撃などの機械的な外乱によるトラックジ
ャンプやデフォーカスなどの記録動作の異常を検出して
クラスタ単位でデータの再記録を行う機能を備える光デ
ィスク記録装置を提供するものである。
E.課題を解決するための手段 本発明に係るディスク記録装置は、ディジタルデータ
を光学的手段によりディスク状記録媒体に記録する光デ
ィスク記録装置において、連続信号が時間軸圧縮された
入力ディジタルデータを一時記憶するメモリ手段と、上
記メモリ手段から読み出された入力ディジタルデータを
所定データ長毎にブロック化してクラスタを生成するブ
ロック化手段と、上記ブロック化した各クラスタ間の接
続部分が上記所定の符号化処理を施す際の処理単位長よ
り長くなるようにクラスタ接続用データを上記各クラス
タ間に付加し、上記符号化処理を施す信号処理手段と、
上記信号処理手段にて符号化されたディジタルデータを
上記ディスク状記録媒体に記録する記録手段と、上記記
録手段における記録動作の異常を検出する異常検出手段
と、上記異常検出手段により異常が検出されたときに、
上記記録動作を禁止するとともに、上記記録手段を異常
状態から正常状態に復帰させる復帰制御手段と、上記メ
モリ手段に記憶されている上記入力データのデータ量が
予め設定された第１の所定量以上になったとき、所定量
の上記記録データをクラスタ単位で読み出すことによ
り、上記メモリ手段に常時第２の所定データ量以上の書
き込み可能空間を確保しておくように上記メモリ手段の
読み出し制御を行うメモリ制御手段と、このメモリ制御
手段により上記メモリ手段からクラスタ単位で断続的に
読み出される上記記録データを、上記ディスク状記録媒
体の記録トラックに連続的に記録するように記録位置の
制御を行う記録制御手段とを有することにより、上述の
課題を解決する。
E.作用 本発明に係る光ディスク記録装置では、連続信号が時
間軸圧縮された入力ディジタルデータをメモリ手段に一
時記憶し、上記メモリ手段から読み出された入力ディジ
タルデータをブロック化手段により所定データ長毎にブ
ロック化してクラスタを生成し、信号処理手段により、
上記ブロック化した各クラスタ間の接続部分が所定の符
号化処理を施す際の処理単位長より長くなるようにクラ
スタ接続用データを上記各クラスタ間に付加して上記符
号化処理を施して、記録手段によりクラスタ単位で光デ
ィスクに記録する。
このように、上記ブロック化した各クラスタ間の接続
部分が所定の符号化処理を施す際の処理単位長より長く
なるようにクラスタ接続用データを上記各クラスタ間に
付加して符号化処理を施すことにより、符号化処理によ
る隣のクラスタへの影響をなくすことができ、他のクラ
スタへの影響を考慮することなくクラスタ毎に独立して
記録が行え、メモリ制御手段により上記メモリ手段から
クラスタ単位で断続的に読み出される上記記録データを
記録制御手段による記録位置の制御によって上記光ディ
スクの記録トラックに連続的に記録する。
また、異常検出手段が上記記録手段における記録動作
の異常を検出したときに、復帰制御手段が上記記録動作
を禁止するとともに、上記記録手段を異常状態から正常
状態に復帰させる制御を行って、記録データの連続性を
確保する。
F.実施例 先ず第１図は、本発明の一実施例となる光ディスク記
録再生装置の概略構成を示すブロック回路図である。
この第１図に示す光ディスク記録再生装置において、
スピンドルモータ（１）により回転駆動される光磁気デ
ィスク（２）が記録媒体として用いられる。この光磁気
ディスク（２）に対し、例えば光学ヘッド（３）により
レーザ光を照射した状態で記録データに応じた変調磁界
を磁気ヘッド（４）により印加することによって、上記
光磁気ディスク（２）の記録トラックに沿ってデータの
記録（いわゆる磁界変調記録）を行い、また上記光磁気
ディスク（２）の記録トラックを上記光学ヘッド（３）
によりレーザ光でトレースすることによって、磁気光学
的にデータの再生を行うものである。
上記光学ヘッド（３）は、例えばレーザダイオード等
のレーザ光源やコリメータレンズ、対物レンズ、偏光ビ
ームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学部品及
び所定の配置に分割されたフォトディテクタ等から構成
されており、上記光磁気ディスク（２）を間にして上記
磁気ヘッド（４）と対向する位置に設けられている。こ
の光学ヘッド（３）は、上記光磁気ディスク（２）にデ
ータを記録するときに、後述する記録系のヘッド駆動回
路（16）により上記磁気ヘッド（４）が駆動されて記録
データに応じた変調磁界が印加される上記光磁気ディス
ク（２）の目的トラックに照射することによって、熱磁
気記録によりデータ記録を行う。また、この光学ヘッド
（３）は、目的トラックに照射したレーザ光の反射光を
検出することにより、例えば所謂非点収差法によりフォ
ーカスエラーを検出し、また例えば所謂プシュプル法に
よりトラッキングエラーを検出するとともに、上記光磁
気ディスク（２）からデータを再生するときに、レーザ
光の目的トラックからの反射光の偏光角（カー回転角）
の違いを検出して再生信号を生成する。
上記光学ヘッド（３）の出力は、RF回路（５）に供給
される。このRF回路（５）は、上記光学ヘッド（３）の
出力からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信
号を抽出してサーボ制御回路（６）に供給するととも
に、再生信号を２値化して後述する再生系のデコーダ
（21）に供給し、さらに、これらの信号を異常検出回路
（30）に供給する。
上記サーボ制御回路（６）は、例えばフォーカスサー
ボ制御回路やトラッキングサーボ制御回路、スピンドル
モータサーボ制御回路、スレッドサーボ制御回路などか
ら構成される。上記フォーカスサーボ制御回路は、上記
フォーカスエラー信号が零になるように、上記光学ヘッ
ド（３）の光学系のフォーカス制御を行う。また、上記
トラッキングサーボ制御回路は、上記トラッキングエラ
ー信号が零になるように上記光学ヘッド（３）の光学系
のトラッキング制御を行う。さらに、上記スピンドルモ
ータサーボ制御回路は、上記光磁気ディスク（２）を所
定の回転速度（例えば一定線速度）で回転駆動するよう
に上記スピンドルモータ（１）を制御する。また、上記
スレッドサーボ制御回路は、システムコントローラ
（７）により指定される上記光磁気ディスク（２）の目
的トラック位置に上記光学ヘッド（３）及び磁気ヘッド
（４）を移動させる。このような各種制御動作を行う上
記サーボ制御回路（６）は、該サーボ制御回路（６）に
より制御される各部の動作状態を示す情報を上記システ
ムコントローラ（７）に供給している。
また、上記異常検出回路（30）は、例えば第２図に示
すように、上記RF回路（５）から供給されるフォーカス
エラー信号に基づいて上記光学ヘッド（３）のフォーカ
ス状態を監視してデフォーカス状態を検出するフォーカ
ス監視回路（31）と、同じくトラッキングエラー信号に
基づいてトラックジャンプの発生を検出するトラックジ
ャンプ検出回路（32）と、サブＱデータやヘッダータイ
ムの不連続を検出する不連続検出回路（33）とを備え、
これら各回路の検出出力を異常検出出力信号として上記
システムコントローラ（７）に供給する。
上記システムコントローラ（７）は、キー入力操作部
（８）や表示部（９）が接続されている。このシステム
コントローラ（７）は、上記キー入力操作部（８）によ
る操作入力情報により指定される動作モードで記録系及
び再生系の制御を行う。また、このシステムコントロー
ラ（７）は、上記光磁気ディスク（２）の記録トラック
からヘッダータイムやサブＱデータ等により再生される
セクタ単位のアドレス情報に基づいて、上記光学ヘッド
（３）及び磁気ヘッド（４）がトレースしている上記記
録トラック上の記録位置や再生位置を管理する。さら
に、システムコントローラ（７）は、上記キー入力操作
部（８）により切換選択された後述するADPCMエンコー
ダ（13）でのビット圧縮モード情報や、上記RF回路
（５）から後述する再生系を介して得られる再生データ
内のビット圧縮モード情報に基づいて、このビット圧縮
モードを表示部（９）に表示させると共に、該ビット圧
縮モードにおけるデータ圧縮率と上記記録トラック上の
再生位置情報とに基づいて、表示部（９）に再生時間を
表示させる制御を行う。
この再生時間表示は、上記光磁気ディスク（２）の記
録トラックからヘッダータイムやサブＱデータ等により
再生されるセクタ単位のアドレス情報（絶対時間情報）
に、上記ビット圧縮モードにおけるデータ圧縮率の逆数
（例えば1/4圧縮のときには４）を乗算することによ
り、実際の時間情報を求め、これを表示部（９）に表示
させるものである。なお、記録時においても、例えば光
磁気ディスク等の記録トラックに予め絶対時間情報が記
録されている（プリフォーマットされている）場合に、
このプリフォーマットされた絶対時間情報を読み取って
データ圧縮率の逆数を乗算することにより、現在位置を
実際の記録時間で表示させることも可能である。
ここで、この光ディスク記録再生装置の記録系は、入
力端子（10）からローパスフィルタ（11）を介してアナ
ログのオーディオ信号AINが供給されるA/D変換器（12）
を備えている。
上記A/D変換器（12）は、上記オーディオ信号AINを量
子化し、このA/D変換器（12）から得られたディジタル
オーディオデータは、ADPCM（Adaptive Differential P
ulse Code Modulation）エンコーダ（13）に供給され
る。このADPCMエンコーダ（13）は、上記オーディオ信
号AINを上記A/D変換器（12）により量子化した所定転送
速度のディジタルオーディオデータについて、前記第１
表に示したCD−Ｉ方式における各種モードに対応するデ
ータ圧縮処理を行うもので、上記システムコントローラ
（７）により動作モードが指定されるようになってい
る。例えば第１表のＢレベルのモードでは、サンプリン
グ周波数が37.8kHzで１サンプル当たりのビット数が４
ビットの圧縮データ（ADPCMオーディオデータ）とさ
れ、メモリ（14）に供給される。このＢレベルのステレ
オモードでのデータ転送速度は、18.75セクタ／秒に低
減されている。
ここで第１図の実施例においては、A/D変換器（12）
のサンプリング周波数が例えば上記標準的なCD−DAフォ
ーマットのサンプリング周波数である44.1kHzに固定さ
れており、ADPCMエンコーダ（13）においては、上記圧
縮モードに応じたサンプリングレート変換（例えばレベ
ルＢでは44.1kHzから37.8kHzへの変換）が行われた後、
16ビットから４ビットへのビット圧縮処理が施されるよ
うなものを想定している。なお、他の構成例として、A/
D変換器（12）のサンプリング周波数自体を上記圧縮モ
ードに応じて切換制御するようにしてもよく、この場合
には、切換制御されたA/D変換器（12）のサンプリング
周波数に応じてローパスフィルタ（11）のカットオフ周
波数も切換制御する。すなわち、上記圧縮モードに応じ
てA/D変換器（12）のサンプリング周波数及びローパス
フィルタ（11）のカットオフ周波数を同時に切換制御す
るようにすればよい。
次に上記メモリ（14）は、データの書き込み及び読み
出しが上記システムコントローラ（７）により制御さ
れ、上記ADPCMエンコーダ（13）から供給されるADPCMオ
ーディオデータを一時的に記憶しておき、必要に応じて
ディスク上に連続的に記録するためのバッファメモリと
して用いられている。すなわち、上記Ｂレベルのステレ
オのモードにおいて、上記ADPCMエンコーダ（13）から
供給される圧縮オーディオデータは、そのデータ転送速
度が18.75セクタ／秒に低減されており、この圧縮デー
タがメモリ（14）に連続的に書き込まれる。この圧縮デ
ータ（ADPCMデータ）は、前述したように４セクタにつ
き１セクタの記録を行えば足りるが、このような４セク
タおきの記録はリアルタイムでは事実上不可能に近いた
め、後述するようなセクタ連続の記録を行うようにして
いる。この記録は、休止期間を介して、所定の複数セク
タ（例えば32セクタ）から成るクラスタを記録単位とし
て、75セクタ／秒でバースト的に行われる。すなわちメ
モリ（14）においては、上記ビット圧縮レートに応じた
18.75（＝75/4）セクタ／秒の低い転送速度で連続的に
書き込まれたＢレベル・ステレオモードのADPCMオーデ
ィオデータが、記録データとして上記75セクタ／秒の転
送速度でバースト的に読み出される。この読み出されて
記録されるデータについて、記録休止期間を含む全体的
なデータ転送速度は、上記18.75セクタ／秒の低い速度
となっているが、バースト的に行われる記録動作の時間
内での瞬時的なデータ転送速度は上記標準的な75セクタ
／秒となっている。従って、ディスク回転速度が標準的
なCD−DAフォーマットと同じ速度（一定線速度）のと
き、該CD−DAフォーマットと同じ記録密度、記録パター
ンの記録が行われることになる。
上記メモリ（14）から上記75セクタ／秒の転送速度で
バースト的に読み出されたADPCMオーディオデータすな
わち記録データは、エンコーダ（15）に供給される。こ
こで、上記メモリ（14）からエンコーダ（15）に供給さ
れるデータ列において、１回の記録で連続記録される単
位は、複数セクタ（例えば32セクタ）から成るクラスタ
及び該クラスタの前後位置に配されたクラスタ接続用の
数セクタとしている。このクラスタ接続用セクタは、エ
ンコーダ（15）でのインターリーブ長より長く設定して
おり、インターリーブされても他のクラスタのデータに
影響を与えないようにしている。このクラスタ単位記録
の詳細については、第３図を参照しながら後述する。
上記エンコーダ（15）は、上記メモリ（14）から上述
したようにバースト的に供給される記録データについ
て、エラー訂正のための符号化処理（パリティ付加及び
インターリーブ処理）やEFM符号化処理などを施す。こ
のエンコーダ（15）による符号化処理の施された記録デ
ータが、上記磁気ヘッド駆動回路（16）に供給される。
この磁気ヘッド駆動回路（16）は、上記磁気ヘッド
（４）が接続されており、上記記録データに応じた変調
磁界を上記光磁気ディスク（２）に印加するように上記
磁気ヘッド（４）を駆動する。
また、上記システムコントローラ（７）は、上記メモ
リ（14）に対する上述の如きメモリ制御を行うととも
に、このメモリ制御により上記メモリ（14）からバース
ト的に読み出される上記記録データを上記光磁気ディス
ク（２）の記録トラックに連続的に記録するように記録
位置の制御を行う。この記録位置の制御は、上記メモリ
（14）からバースト的に読み出される上記記録データの
記録位置を上記システムコントローラ（７）により管理
して、上記光磁気ディスク（２）の記録トラック上の記
録位置を指定する制御信号を上記サーボ制御回路（６）
に供給することによって行われる。
さらに、上記システムコントローラ（７）は、このよ
うな記録動作の際に、トラックジャンプやデフォーカス
状態などの異常事態が発生した場合に、上記異常検出回
路（30）から異常検出信号に基づいて、直ちに、上記光
学ヘッド（３）のレーザパワーを低下させて誤記録を防
止し、この状態で上記記録系を異常状態から正常状態に
復帰させる制御を行う。
次に、この光ディスク記録再生装置における再生系に
ついて説明する。
この再生系は、上述の如き記録系により上記光磁気デ
ィスク（２）の記録トラック上に連続的に記録された記
録データを再生するためのものであり上記光学ヘッド
（３）によって上記光磁気ディスク（２）の記録トラッ
クをレーザ光でトレースすることにより得られる再生出
力が上記RF回路（５）により２値化されて供給されるデ
コーダ（21）を備える。
上記デコーダ（21）は、上述の記録系における上記エ
ンコーダ（15）に対応するものであって、上記RF回路
（５）により２値化された再生出力について、エラー訂
正のための上述の如き復号化処理やEFM復号化処理など
の処理を行い上述のＢレベル・ステレオモードのADPCM
オーディオデータを上記Ｂレベル・ステレオモードにお
ける正規の転送速度よりも早い75セクタ／秒の転送速度
で再生する。このデコーダ（21）により得られる再生デ
ータは、メモリ（22）に供給される。
上記メモリ（22）は、データの書き込み及び読み出し
が上記システムコントローラ（７）により制御され、上
記デコーダ（21）から75セクタ／秒の転送速度で供給さ
れる再生データがその75セクタ／秒の転送速度でバース
ト的に書き込まれる。また、このメモリ（22）は、上記
75セクタ／秒の転送速度でバースト的に書き込まれた上
記再生データがＢレベル・ステレオモードの正規の18.7
5セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出される。
上記システムコントローラ（７）は、上記再生データ
を上記メモリ（22）に75セクタ／秒の転送速度で書き込
むとともに、上記メモリ（22）から上記再生データを上
記18.75セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出すよう
なメモリ制御を行う。
また、上記システムコントローラ（７）は、上記メモ
リ（22）に対する上述の如きメモリ制御を行うととも
に、このメモリ制御により上記メモリ（22）にバースト
的に書き込まれる上記再生データを上記光磁気ディスク
（２）の記録トラックから連続的に再生するように再生
位置の制御を行う。この再生位置の制御は、上記メモリ
（22）にバースト的に書き込まれる上記再生データの上
記光磁気ディスク（２）の記録トラック上の再生位置を
上記システムコントローラ（７）により管理して、上記
再生位置を指定する制御信号を上記サーボ制御回路
（６）に供給することによって行われる。
上記メモリ（22）から18.75セクタ／秒の転送速度で
連続的に読み出された再生データとして得られるＢレベ
ル・ステレオモードのADPCMオーディオデータは、ADPCM
デコーダ（23）に供給される。
このADPCMデコーダ（23）は、上記記録系のADPCMデコ
ーダ（13）に対応するもので、上記システムコントロー
ラ（７）により動作モードが指定されて、この光ディス
ク記録再生装置ではＢレベル・ステレオモードのADPCM
オーディオデータを４倍にデータ伸長してディジタルオ
ーディオデータを再生する。このADPCMデコーダ（23）
によりディジタルオーディオデータは、D/A変換器（2
4）に供給される。
上記D/A変換器（24）は、上記ADPCMデコーダ（23）か
ら供給されるディジタルオーディオデータをアナログ化
して、アナログのオーディオ信号AOUTを形成する。この
D/A変換器（24）により得られるアナログのオーディオ
信号AOUTは、ローパスフィルタ（25）を介して出力端子
（26）から出力される。
なお、この実施例の光ディスク記録再生装置の再生系
では、ディジタル出力機能も備えており、上記ADPCMデ
コーダ（23）によりディジタルオーディオデータがディ
ジタル出力エンコーダ（27）を介してディジタルオーデ
ィオ信号DOUTとしてディジタル出力端子（28）から出力
されるようになっている。
以上説明したような光ディスク記録再生装置による記
録再生動作について、さらに詳細に説明する。
先ず、記録データ（メモリ（14）から読み出されたデ
ータ）は、一定数（例えば32個）のセクタ（あるいはブ
ロック）毎にクラスタ化され、これらのクラスタの間に
クラスタ接続用のいくつかのセクタが配された形態とさ
れる。具体的には第３図に示すように、クラスタCnは32
個のセクタ（ブロック）B0〜B31から成っており、これ
らのクラスタCnの間にそれぞれ５個の接続用（リンキン
グ用）セクタL1〜L5が配されて隣のクラスタと連結され
ている。ここで１つのクラスタ、例えばｋ番目のクラス
タCkを記録する場合には、このクラスタCkの32個のセク
タB0〜B31のみならず、前後それぞれ３セクタずつの接
続用セクタ、すなわちクラスタCk-1側の３個のセクタL3
〜L5（ラン−インブロック）と、クラスタCk+1側の３個
のセクタL1〜L3（ラン−アウトブロック）とを含めて、
計38セクタを単位として記録を行うようにしている。こ
のとき、これらの38セクタ分の記録データがに対して、
エンコーダ（15）でインターリーブ処理が行われること
により、最大108フレーム（約1.1セクタに相当）の距離
の並べ換えが行われるが、上記クラスタCk内のデータに
ついては、上記ラン−インブロックL3〜L5からラン−ア
ウトブロックL1〜L3までの範囲内に充分に収まってお
り、他のクラスタCk-1やCk+1に影響を及ぼすことがな
い。なお、リンキング用セクタL1〜L5には、例えば０等
のダミィデータが配されており、インターリーブ処理に
よる本来のデータに対する悪影響を回避できる。また、
次のクラスタCk+1を記録するときには、クラスタCkとの
間の５個のリンキング用セクタL1〜L5の内の３個のセク
タL3〜L5がラン−インブロックとして用いられるから、
セクタL3は重複して記録されることになるが、何ら問題
はない。また、上記ラン−インブロック又はラン−アウ
トブロックの一方のセクタL3を除いた３セクタを単位と
して記録を行っても良い。
このようなクラスタ単位の記録を行わせることによ
り、他のクラスタとの間でのインターリーブによる相互
干渉を考慮する必要がなくなり、データ処理が大幅に簡
略化される。また、フォーカス外れ、トラッキングず
れ、その他の誤動作等により、記録時に記録データが正
常に記録できなかった場合には上記クラスタ単位で再記
録が行え、再生時に有効なデータ読み取りが行えなかっ
た場合には上記クラスタ単位で再読み取りが行える。
この実施例の光ディスク記録再生装置において、上記
システムコントローラ（７）は、記録モード時に例えば
第４図のフローチャートに示すような記録制御動作を行
う。
すなわち、上記システムコントローラ（７）は、記録
モードになると、先ず、ステップS1において１クラスタ
分の記録データが準備されるのを待機し、１クラスタ分
の記録データが揃うとステップS2に移って、光学ヘッド
（３）及び磁気ヘッド（４）をアクセスし、１クラスタ
分の記録データを光磁気ディスク（２）に記録する。そ
して、次のステップS3では、１クラスタ分の記録データ
の記録の終了を監視し、１クラスタ分の記録データの記
録を終了したならばステップS4に移って、上記光学ヘッ
ド（３）のレーザパワーを再生レベルに設定する。そし
て、次のステップS5において、全ての記録データの記録
を終了したか否かを判定し、記録データがある場合には
上記ステップS1に戻って記録動作を継続し、また、記録
終了の場合には記録モードの制御動作を終了する。さら
に、上記ステップS3における１クラスタ分の記録データ
の記録終了の監視中には、ステップS6で上記異常検出回
路（30）により異常が検出されたか否かの判定を行い、
異常が検出されていない場合には上記ステップS3に戻っ
て監視動作を継続し、また、異常が検出された場合に
は、ステップS7に移って、直ちに、上記光学ヘッド
（３）のレーザパワーを再生レベルに設定する。そし
て、次のステップS8で記録系を異常事態から復帰させ
て、ステップ９で記録データを異常が検出されたクラス
タの先頭に再度設定してから上記ステップS2に戻って記
録動作を再開する。
このように、クラスタ単位で記録動作を行い、記録動
作中に、上記異常検出回路（30）により異常が検出され
た場合に、そのクラスタの先頭から記録を再開すること
によって、記録データの連続性を確保することができ
る。
ところで、１セクタ（ブロック）は、2352バイトから
成り、先頭から同期用の12バイト、ヘッダ用の４バイ
ト、及びデータD0001〜D2336となる2336バイトが、この
順に配列されている。このセクタ構造（ブロック構造）
は、第５図のように２次元配列データとして表され、上
記同期用の12バイトは、最初の１バイトが00H（Ｈは16
進数を示す）で、10バイトのFFHが続き、最後の１バイ
トが00Hとなっている。次の４バイトのヘッダは、それ
ぞれ１バイトずつの分、秒、ブロックのアドレス部分に
続いて、モード情報用の１バイトから成っている。この
モード情報は、主としてCD−ROMのモードを示すための
ものであり、第３図や第５図に示すセクタ構造は、CD−
ROMフォーマットのモード２に相当している。CD−Ｉ
は、このモード２を用いた規格であり、上記データのD0
001〜D0008の内容が、第６図のように規定されている。
第７図は、CD−Ｉの規格のフォーム１及びフォーム２
を示しており、同期用12バイト及びヘッダ用４バイト
は、上記CD−ROMのモード２（第３図及び第５図参照）
と同じものである。次のサブヘッダ用の８バイトは、上
記第６図のように規定されており、データD0001、D0005
がファイル番号、データD0002、D0006がチャンネル番
号、データD0003、D0007がサブモード情報、データD000
4、D0008がデータタイプ情報となっている。データD000
1〜D0004とD0005〜D0008とは、同じ内容が２重書きされ
ているものである。以下の2328バイトは、第７図のＡに
示すフォーム１ではユーザデータ用の2048バイト、エラ
ー検出用の４バイト、Ｐパリティ用の172バイト、及び
Ｑパリティ用の104バイトから成っている。このフォー
ム１は、文字情報、バイナリデータ、高圧縮ビデオデー
タ等を記録する用途に用いられる。第７図のＢに示すフ
ォーム２では、サブヘッダ以下の2324バイトがユーザデ
ータ、残り４バイトがリザーブデータとなっており、こ
のフォーム２は、圧縮オーディオデータやビデオデータ
の記録に用いられる。圧縮オーディオデータの場合に
は、ユーザデータの2324バイト内に、128バイトのサウ
ンドグループが18グループ（2304バイト）配置され、残
り20バイトは空きスペースとなっている。
ところで、このようなセクタ構造のデータがディスク
上に記録される際には、エンコーダ15によりパリティ付
加やインターリーブ処理等を含む符号化処理が施され、
EFM（８−14変調）処理が施されて、第８図に示すよう
な記録フォーマットにて記録が行われる。
この第８図において、１ブロック（１セクタ）が第１
フレームから第98フレームまでの98フレームから成り、
１フレームはチャンネルクロック周期Ｔの588倍（588
T）で、１フレーム内には、24T（＋接続ビット3T）のフ
レーム同期パターン部分、14T（＋接続ビット3T）のサ
ブコード部分、及び544Tのデータ（オーディオデータ及
びパリティデータ）部分が設けられている。544Tのデー
タ部分は、12バイト（12シンボル）のオーディオデー
タ、４バイトのパリティデータ、12バイトのオーディオ
データ、及び４バイトのパリティデータがいわゆるEFM
変調されたものであり、１フレーム内のオーディオデー
タは24バイト（すなわちオーディオサンプルデータの１
ワードが16ビットであるから12ワード）となっている。
上記サブコード部分は８ビットのサブコードデータがEF
M変調されたものであり、98フレーム単位でブロック化
されて、各ビットが８つのサブコードチャンネルＰ〜Ｗ
を構成している。ただし第１及び第２フレームのサブコ
ード部分は、EFM変調の規則外（アウトオヴルール）の
ブロック同期パターンＳ0.S1となっており、各サブコー
ドチャンネルＰ〜Ｗは第３フレームから第98フレームま
でのそれぞれ96ビットずつとなっている。
上記オーディオデータはインターリーブ処理されて記
録されているが、再生時にはデインターリーブ処理され
て正規の時間の順序に従ったデータ配列のオーディオデ
ータとされる。このオーディオデータの代わりに、例え
ば第５図や第７図に示すようなCD−Ｉデータ等を記録す
ることができる。
ところで、上記第１図のディスク記録再生装置におい
て、A/D変換器（12）から得られるディジタルデータ
は、第９図に示すように、上記CD−DAフォーマットと同
様のデータ、すなわちサンプリング周波数44.1kHz、量
子化ビット数16ビット、データ転送速度75セクタ／秒の
オーディオPCMデータである。これがADPCMエンコーダ
（13）に送られて、例えば上記Ｂレベルのステレオモー
ドにビット圧縮される場合には、先ず37.8kHzのサンプ
リング周波数にレート変換され、量子化ビット数が４ビ
ットに圧縮されることにより、データ転送レートが1/4
の18.75セクタ／秒のADPCMオーディオデータとなって出
力される。このADPCMエンコーダ（13）から18.75セクタ
／秒の転送速度で連続的に出力されるＢレベル・ステレ
オモードのADPCMオーディオデータは、メモリ（14）に
供給される。
上記システムコントローラ（７）は、第10図に示すよ
うに、上記メモリ（14）のライトポインタ（Ｗ）を18.7
5セクタ／秒の転送速度で連続的にインクリメントする
ことにより、ADPCMオーディオデータを上記メモリ（1
4）に18.75セクタ／秒の転送速度で連続的に書き込み、
上記メモリ（14）内に記憶されている上記ADPCMオーデ
ィオデータのデータ量が所定量Ｋ以上になると、上記メ
モリ（14）のリードポインタ（Ｒ）を75セクタ／秒の転
送速度でバースト的にインクリメントして、上記メモリ
（14）から上記ADPCMオーディオデータを記録データと
して所定量Ｋだけ上記75セクタ／秒の転送速度でバース
ト的に読み出すようにメモリ制御を行う。ただし、上記
所定量は１クラスタ分のデータ量を単位としている。
すなわち、上記第１図に示すディスク記録再生装置の
記録系においては、上記システムコントローラ（７）に
よる上記メモリ制御によって、上記ADPCMエンコーダ（1
3）から例えば18.75セクタ／秒の転送速度で連続して出
力されるADPCMオーディオデータを上記18.75セクタ／秒
の転送速度で上記メモリ（14）に書き込み、このメモリ
（14）内に記憶されている上記ADPCMオーディオデータ
のデータ量が所定量Ｋ以上になると、上記メモリ（14）
から上記ADPCMオーディオデータを記録データとして所
定量Ｋだけ75セクタ／秒の転送速度でバースト的に読み
出すようにしたので、上記メモリ（14）内に常に所定量
以上の空き領域を確保しながら入力データを上記メモリ
（14）に連続的に書き込むことができる。ここで、上記
メモリ（14）からバースト的に読み出される記録データ
は、上記システムコントローラ（７）により上記光磁気
ディスク（２）の記録トラック上の記録位置を制御する
ことによって、上記光磁気ディスク（２）の記録トラッ
ク上で連続する状態に記録することができる。しかも上
述のように上記メモリ（14）には常に所定量以上の空き
領域が確保されているので、外乱等によりトラックジャ
ンプ等が発生したことを上記システムコントローラ
（７）が検出して上記光磁気ディスク（２）に対する記
録動作を中断した場合にも、上記所定量以上の空き領域
に入力データを書き込み続け、その間に復帰処理動作を
行うことができ、上記光磁気ディスク（２）の記録トラ
ック上には、リアルタイムで入力された入力データを連
続した状態に記録することができる。
なお、上記光磁気ディスク（２）には、上記セクタの
物理アドレスに対応するヘッダタイムデータが上記ADPC
Mオーディオデータにセクタ毎に付加されて記録され
る。また、その記録領域と記録モードを示す目録データ
が目録領域に記録される。
次に、第１図の光ディスク記録再生装置における再生
系では、上記システムコントローラ（７）は、第11図に
示すように、上記メモリ（22）のライトポインタ（Ｗ）
を75セクタ／秒の転送速度でインクリメントして、上記
再生データを上記メモリ（22）に75セクタ／秒の転送速
度で書き込むとともに、上記メモリ（22）のリードポイ
ンタ（Ｒ）を18.75セクタ／秒の転送速度で連続的にイ
ンクリメントして、上記メモリ（22）から上記再生デー
タを上記18.75セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出
し、上記ライトポインタ（Ｗ）が上記リードポインタ
（Ｒ）に追い付いたら書き込みを停止し、上記メモリ
（22）内に記憶されている上記再生データのデータ量が
所定量Ｌ以下になると書き込みを行うように上記メモリ
（22）のライトポインタ（Ｗ）を75セクタ／秒の転送速
度でバースト的にインクリメントしてメモリ制御を行
う。
従って、このような光ディスク記録再生装置の再生系
においては、上記システムコントローラ（７）による上
記メモリ制御によって、上記光磁気ディスク（２）の記
録トラックから再生されるＢレベル・ステレオモードの
ADPCMオーディオデータを75セクタ／秒の転送速度でバ
ースト的に上記メモリ（22）に書き込み、上記メモリ
（22）から上記ADPCMオーディオデータを再生データと
して18.75セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出すよ
うにしたので、上記メモリ（22）内に常に所定量Ｌ以上
のデータを確保しながら、再生データを上記メモリ（2
2）から連続的に読み出すことができる。また、上記光
磁気ディスク（２）からバースト的に読み出される再生
データは、上記システムコントローラ（７）により上記
光磁気ディスク（２）の記録トラック上の再生位置を制
御することによって、上記光磁気ディスク（２）の記録
トラックから連続する状態で再生することができる。し
かも、上述のように上記メモリ（22）には常に所定量Ｌ
以上のデータが確保されているので、外乱等によりトラ
ックジャンプ等が発生したことを上記システムコントロ
ーラ（７）が検出して上記光磁気ディスク（２）に対す
る再生動作を中断した場合にも、上記メモリ（22）に蓄
えられている再生データを読み出してアナログオーディ
オ信号の出力を継続することができその間に復帰処理動
作を行うことができる。従って、音切れが生じることが
ない。
ここで、この光ディスク記録再生装置では、Ｂレベル
・ステレオモードのADPCMオーディオデータの記録・再
生について説明したが、他のCD−Ｉ方式における他のモ
ードのADPCMオーディオデータについても同様に記録・
再生を行うことができる。なお、CD−DAモードのPCMオ
ーディオデータについては、上記記録系では、上記メモ
リ（14）において時間軸圧縮処理を行い、この時間軸圧
縮処理の圧縮比に応じた速度で上記光磁気ディスク
（２）を高速回転駆動しながら記録データの記録を行
い、また、上記再生系では、上記メモリ（22）において
時間軸伸長処理を行うようにすればよい。
G.発明の効果 上述のように本発明に係る光ディスク記録装置では、
連続信号が時間軸圧縮された入力ディジタルデータをメ
モリ手段に一時記憶し、このメモリ手段から読み出され
た入力ディジタルデータを所定データ長毎にブロック化
してクラスタを生成し、ブロック化した各クラスタ間の
接続部分が所定の符号化処理を施す際の処理単位長より
長くなるようにクラスタ接続用データを上記各クラスタ
間に付加して上記符号化処理を施すことにより、符号化
処理による隣のクラスタへの影響をなくすことができ、
このクラスタ（クラスタ及びクラスタ接続用データ）を
記録単位とすることで、符号化処理による他のクラスタ
への影響を考慮することなくクラスタ毎に独立して記録
が行え、メモリ制御手段により上記メモリ手段からクラ
スタ単位で断続的に読み出される上記記録データを記録
制御手段による記録位置の制御によって上記光ディスク
の記録トラックに連続的に記録することができる。ま
た、異常検出手段が上記記録手段による記録動作の異常
を検出したときに、復帰制御手段が上記記録記録動作を
禁止することにより誤記録を防止することができ、この
状態で上記記録手段を異常状態から正常状態に復帰させ
る制御を行って、異常が検出されたクラスタの先頭に戻
って再度記録を行うことにより、記録データの連続性を
確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例としての光ディスク記録再生
装置の構成例を示すブロック図、第２図は上記光ディス
ク記録再生装置に設けた異常検出回路の構成例を示すブ
ロック図、第３図は記録単位となるクラスタ構造のフォ
ーマットを示す図、第４図は上記光ディスク記録再生装
置におけるシステムコントローラの記録モードの制御動
作を示すフローチャート、第５図は１セクタ（１ブロッ
ク）のデータ構造の一例を示す図、第６図はサブヘッダ
の内容を示す図、第７図はいわゆるCD−Ｉのセクタ内デ
ータ構造を示す図、第８図はいわゆるCDの規格における
フレーム及びブロック（セクタ）のフォーマットを示す
図、第９図は上記光ディスク記録再生装置に用いたデー
タフォーマットを示す図、第10図は上記光ディスク記録
再生装置の記録系においてメモリ制御されたメモリの状
態を示す図、第11図は上記光ディスク記録再生装置の再
生系においてメモリ制御されたメモリの状態を示す図で
ある。 （２）……光磁気ディスク （３）……光学ヘッド （４）……磁気ヘッド （６）……サーボ制御回路 （７）……システムコントローラ （10）……入力端子 （12）……A/D変換器 （13）……ADPCMエンコーダ （14）……メモリ （15）……エンコーダ （16）……磁気ヘッド駆動回路 （30）……異常検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−127469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−104468（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−292670（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−149263（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−70975（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 20/12 G11B 20/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ディジタルデータを光学的手段によりディ
    スク状記録媒体に記録する光ディスク記録装置におい
    て、 連続信号が時間軸圧縮された入力ディジタルデータを一
    時記憶するメモリ手段と、 上記メモリ手段から読み出された入力ディジタルデータ
    を所定データ長毎にブロック化してクラスタを生成する
    ブロック化手段と、 上記ブロック化した各クラスタ間の接続部分が上記所定
    の符号化処理を施す際の処理単位長より長くなるように
    クラスタ接続用データを上記各クラスタ間に付加し、上
    記符号化処理を施す信号処理手段と、 上記信号処理手段にて符号化されたディジタルデータを
    上記ディスク状記録媒体に記録する記録手段と、 上記記録手段における記録動作の異常を検出する異常検
    出手段と、 上記異常検出手段により異常が検出されたときに、上記
    記録動作を禁止するとともに、上記記録手段を異常状態
    から正常状態に復帰させる復帰制御手段と、 上記メモリ手段に記憶されている上記入力データのデー
    タ量が予め設定された第１の所定量以上になったとき、
    所定量の上記記録データをクラスタ単位で読み出すこと
    により、上記メモリ手段に常時第２の所定量以上の書込
    可能空間を確保しておくように上記メモリ手段の読み出
    し制御を行うメモリ制御手段と、 このメモリ制御手段により上記メモリ手段からクラスタ
    単位で断続的に読み出される上記記録データを、上記デ
    ィスク状記録媒体の記録トラックに連続的に記録するよ
    うに記録位置の制御を行う記録制御手段とを有すること
    を特徴とする光ディスク記録装置。
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