JP3714391B2

JP3714391B2 - データ記録再生装置

Info

Publication number: JP3714391B2
Application number: JP23990799A
Authority: JP
Inventors: 忠彦坂本
Original assignee: D&M Holdings Inc
Current assignee: D&M Holdings Inc
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2019-08-26
Also published as: EP1079375A3; EP1079375B1; JP2001067797A; DE60033093D1; EP1079375A2; DE60033093T2; US6515948B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ZCLV（Zoned Constant Linear Velocity)によってデータが記録再生されるディスク型記録媒体の記録再生を行うデータ記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ZCLV（Zoned Constant Linear Velocity)は、ディスク型記録媒体の記録領域を半径方向にドーナッツ状の複数のゾーンに区切り、各ゾーン内では一定の回転速度でデータを記録／再生する記録方式である。また、ZCLVでは、各ゾーンの記録密度が均一になるように、各ゾーンにデータを記録／再生する回転速度が定められている。このようなZCLVによれば、記録領域全体に亘って回転数が変化するCLV（Constant Linear Velocity)とは異なり、ゾーン毎に回転数を変更するので、より簡単な回転制御を実現できる。また記録領域全体に亘って回転数を一定とするCAV（Constant Angular Velocity)の場合に比べ、線記録密度をほぼ均一にすることができるので、より多くのデータを記録媒体に記録することができる。
【０００３】
従来、このようなZCLVによってデータが記録再生されるディスク型記録媒体としては、書き換え可能な光ディスクであるDVD-RAM（Digital Versatile Disc-Random Access Memory)が知られている。
【０００４】
一方、ディスク型記録媒体にデータの記録を行いながら、記録したデータを再生する同時記録再生の技術としては、特開平5-234252号公報記載の技術が知られている。
【０００５】
この技術は、単一の記録／再生ヘッドを用いるものであり、一定のレートで入力するデータをデータが入力した時間より短い時間でディスク型記録媒体に記録することにより、データの入力期間中に記録を行っていない時間を生じさせ、この時間中に、記録したデータをディスク型記録媒体から再生する。そして、再生したデータを時間的に引き延ばして一定のレートで出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平5-234252号公報記載の技術を、ZCLVによってデータが記録再生されるディスク型記録媒体に適用しようとすると次のような問題が生じる。
【０００７】
すなわち、記録と再生を切り替えるデータの単位をデータブロックとして説明すると、この技術では、データブロックの記録と、記録したデータブロックの再生を交互に行うことになる。そして、ZCLVによれば、このデータブロックがゾーンをまたいで記録されることがあるが、このような場合、データブロックの記録中に記録を開始した第１のゾーンから第２のゾーンに記録再生ヘッドの位置を移す際に第１回目の回転数の変更が生じ、記録から再生に切り替える際に第２のゾーンから第１のゾーンに記録再生ヘッドの位置を戻す際に第２回目の回転数の変更が生じ、データブロックの再生中に第１のゾーンから第２のゾーン記録再生ヘッドの位置を移す際に第３回目の回転数の変更が生じることになる。そして、回転数を変更した際には、かならず、回転数が変更後の回転数に安定するの待つための回転ロック待ち時間が記録も再生も行えない時間として生じることになる。
【０００８】
したがって、ZCLVに前記従来の同時記録再生の技術を適用すると、データブロックの同時記録再生を行うためには、１データブロックの入力／出力時間中に、１データブロックの記録と１データブロックの再生と３回の回転ロック待ちを行う必要があるので、同時記録再生可能なデータの入力／出力レートは、３回の回転ロック待ち時間分、低い値に制限されることになる。
【０００９】
そこで、本発明は、ZCLVによってディスク型記録媒体にデータを記録再生するデータ記録再生装置において、同時記録再生時の回転ロック待ち時間の発生を抑止し、同時記録再生可能なデータの入力／出力レートを向上することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題達成のために、本発明は、ZCLV（Zoned Constant Linear Velocity)によって記録再生が行われるディスク型記録媒体へ、一つのデータブロックを構成するデータが入力する期間中に、その直前に入力した一つのデータブロックを記録すると共に、当該記録した一つのデータブロックを再生する同時記録再生動作を行うデータ記録再生装置であって、
データブロックを再生する再生手段と、
前記同時記録再生動作時に、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたがずに記録したデータブロックについては前記ディスク型記録媒体に記録した当該データブロックを読み出して再生し、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたいで記録したデータブロックについては、前記ディスク型記録媒体から当該データブロックを読み出して再生しないよう前記再生手段を制御する再生制御手段とを有することを特徴とするデータ記録再生装置を提供する。
【００１１】
このようなデータ記録再生装置によれば、前記ゾーンをまたいで記録されたデータブロックについては、前記ディスク型記録媒体から当該データブロックを読み出して再生しない。したがって、一つのデータブロックの再生中に回転ロック待ち時間が生じない。よって、１データブロックの同時記録再生に関し生じる最大回転ロック待ち時間は、データブロックが直前のデータブロックが記録されたゾーンと異なるゾーンに記録される場合、もしくはデータブロックがゾーンをまたいで記録される場合に生じる１回の回転ロック待ち分の時間のみとなり、従来の最大回転ロック待ち時間である３回の回転ロック待ち分の時間と比較し、２回の回転ロック待ち分の時間が減少するので、この分、従来より、同時記録再生可能なデータの入力／出力レートを高めることができる。
【００１２】
また、さらに、前記同時記録再生動作時に、前記ディスク型記録媒体へ記録するデータブロックのデータを一時的に保持するバッファを備え、前記同時記録再生動作時に、前記再生制御手段が、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたがずに記録されたデータブロックについては、前記ディスク型記録媒体から当該データブロックを読み出して再生し、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたいで記録されたデータブロックをについては、前記ディスク型記録媒体から当該データブロックを読み出さずに、前記バッファに保持された当該データブロックのデータを読み出して再生するよう前記再生手段を制御するように構成することにより、同時記録再生中に、前記ディスク型記録媒体から当該データブロックを読み出して再生しないことによる、再生音の音とぎれなどの再生データのとぎれを排除することができる。
【００１３】
また、さらに、前記同時記録再生動作時に、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたいで記録されたデータブロックの前記ディスク型記録媒体上の位置を記憶する位置記憶手段を備え、前記同時記録再生動作終了後に、前記再生制御手段は、前記位置記憶手段に記憶した前記ディスク型記録媒体上の位置のデータブロックを、前記ディスク型記録媒体より読み出して再生するよう前記再生手段を制御するように構成することにより、ゾーンをまたいで記録されたデータブロックについても、同時記録再生動作終了後に、前記ディスク型記録媒体に適正に記録されたかどうかを確認することができるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
まず、図１に、本実施形態が対象とする光ディスク１のゾーン構成を示す。
【００１６】
図示するように、光ディスク１は、最内周部分に設けられたリードイン領域と、最外周部分に設けられたリードアウト領域の間のデータ領域を、ドーナッツ状の２４のゾーンに分割しており、各ゾーンは、相互に異なる回転数で記録再生が行われる。一つのゾーン内では同じ回転数で記録再生が行われる。また、より外周側のゾーンの方がより小さい回転数で記録再生を行うため、各ゾーンの線記録密度は、全てのゾーンに対して同じ回転数で記録再生を行った場合に比べ、均一となる。ここで、各ゾーンは、同一長のセクタが複数設けられており、外周側のゾーンほど、ゾーンに含まれるセクタ数が多くなる。また、各セクタの先頭部分には、内周側から外周側に向かって増加する物理アドレスが記録されており、この物理アドレスとゾーンの関係は固定的に定められている。また、リードイン領域やリードアウト領域には、欠陥が生じた領域（たとえばセクタ）の情報、または、欠陥が生じた領域および欠陥領域を代替した領域の情報などよりなる欠陥情報が記録されており、物理アドレスと論理アドレスの関係は、この欠陥情報に従って一義的に定まるように予め決定されている。すなわち、物理アドレスと論理アドレスの関係は、欠陥が生じた領域が無い場合には、論理アドレスが大きいほど物理アドレスが大きくなるように決定されており、たとえば、欠陥が生じた領域がある場合には、この欠陥領域に属するセクタの物理アドレスに対応していた論理アドレスだけが、欠陥情報に従って、欠陥領域を代替した領域に属するセクタの物理アドレスに対応付け直されることになる。なお、欠陥領域は、基本的には、欠陥領域が属するゾーンと同じゾーンに代替される。
【００１７】
次に、図２に、本実施形態に係るデータ記録再生装置の構成を示す。
【００１８】
図中において、ヘッド２は、ZCLVによって記録再生される光ディスク１に記録再生を行うための光学ユニットである。サーボ回路３は、システムコントローラ１７の指示に従った位置へのヘッド２の移動や、ヘッド２の焦点制御やトラッキング制御を行う。また、物理アドレスデコーダ６は、ヘッド２が読み出した信号をサーボ回路３を介して受け取り、これから予め光ディスク１上に記録されている物理アドレス情報を検出する。スピンドル制御回路５は、この物理アドレスの検出タイミングや値より、ヘッド２が位置するゾーンを識別し、スピンドルモータ４を、光ディスク１のゾーン毎に予め定めた回転数で回転するよう制御する。
【００１９】
さて、外部から入力される音声信号は、A/D（Analog/Digital）コンバータ１１によって、所定レートのデジタル音声データに変換され、メモリコントローラ１２により、記録バッファへ１０、所定容量に達するまで蓄えられる。その後、蓄えられた所定容量のデジタル音声データはデータブロックとして読み出され、変調回路８において、論理アドレス情報などを含むヘッダや誤り訂正用のパリティなどが付加されると共に、そのラン長が制限されるようRLL（Run Length Limit）変調される。このRLL変調としては、CDなどで利用されている8-14変調や、DVDで利用されている8/16変調などがある。そして、RLL変調されたデータブロックは、ヘッド２によって、光ディスク１上に記録される。
【００２０】
一方、ヘッド２が光ディスク１から再生したデータブロックは、復調回路９において元の所定容量のデジタル音声データに復調され、メモリコントローラ１２により再生バッファ１３に一旦格納された後、順次、前記所定レートで読み出され、D/A（Digital/Analog）コンバータ１４によって音声信号に変換され出力される。
【００２１】
次に、論理アドレスデコーダ７は、光ディスク１に記録されている欠陥情報を復調回路９を介して受け取って保持し、物理アドレスデコーダ６が検出した物理アドレスと論理アドレス間の変換を行う。
【００２２】
システムコントローラ１７は、サーボ回路３、メモリコントローラ１２、スピンドル制御回路５、その他の各部を制御し、光ディスク１への記録と光ディスク１からの再生をデータブロック単位に交互に行わせる。ここで、システムコントローラ１７は、同時記録再生時には、物理アドレスデコーダ６が検出した物理アドレスや論理アドレスデコーダ７が保持する欠陥情報を参照しながら、データブロックの記録が、所定の記録開始論理アドレスから論理アドレスが大きくなる方向に向かって順次行われ、データブロックの再生は、直前に記録したデータブロックを再生するよう制御する。また、システムコントローラ１７は、操作部１６から利用者の操作を受け付けて、各部を制御したり、表示部１５に、動作の状況などを表示する処理も行う。
【００２３】
以下、このようなデータ記録再生装置の同時記録再生動作について説明する。
【００２４】
図３に、同時記録再生時にシステムコントローラ１７が行う処理の手順を示す。
【００２５】
図示するように、同時記録再生時、システムコントローラ１７は、操作部１６を介してユーザより同時記録再生開始が指示されたならば（ステップ３１）、まず、メモリコントローラ１２が管理している、記録バッファ１０と再生バッファ１３を初期化させる（ステップ３２）。
【００２６】
そして、メモリコントローラ１２に記録バッファ１０へのデジタル音声データの蓄積を開始させると共に、再生バッファ１３へのデジタル音声データの蓄積と蓄積したデジタル音声データの一定レートでの読み出しを開始させる（ステップ３３）。
【００２７】
そして、記録バッファ１２にデータブロックの格納が完了したことを、メモリコントローラ１２から報告されたならば（ステップ３４）、データブロックの記録開始論理アドレスと、データブロックサイズとから、記録バッファ１２に格納しているデータブロックを記録開始論理アドレスから論理アドレスを一つずつ増加させながら記録した場合に、このデータブロックが、論理アドレスデコーダ７の演算結果を参照して求まる記録開始論理アドレスに対応する物理アドレスのセクタが属するゾーンを超えて、次のゾーンに属するセクタにまで記録されてしまうかどうかを判定する（ステップ３５）。なお、最初のデータブロックの記録開始論理アドレスは、たとえば、ユーザより指定された論理アドレスもしくは未使用領域の先頭の論理アドレスとする。
【００２８】
そして、次のゾーンに属するセクタにまで記録されてしまわない場合には、データの記録開始論理アドレスから順次一つずつ論理アドレスが大きくなるようにデータブロックを記録させる（ステップ３６）。ただし、具体的には、論理アドレスデコーダ７の演算結果を参照して、各論理アドレスに対応する物理アドレスを求め、この物理アドレスにデータブロックを順次記録するようサーボ回路３等を制御する。
【００２９】
そして、データブロックの記録が終了したならば、記録したデータブロックを記録開始論理アドレスから再生させ（ステップ３７）、再生が終了したならば、同時記録再生終了を操作部１６を介してユーザより指示されていないかどうかを調べ（ステップ３８）、指示されていなければ、記録開始論理アドレスを、データブロックを最後に記録した論理アドレスの次の論理アドレスに更新し（ステップ３９）、ステップ３４に戻り、次のデータブロックについて以上と同様の処理を行う。
【００３０】
一方、ステップ３５において、次のゾーンに属するセクタにまで記録されてしまうと判定された場合には、まず、記録開始論理アドレスを未確認データブロックアドレスとして記憶した後に（ステップ４０）、データの記録開始論理アドレスから順次一つずつ論理アドレスが大きくなるようにデータブロックを記録させる（ステップ４１）。そして、データブロックの記録が終了したならば、メモリコントローラ１２に記録バッファ１０から、記録したデータブロックを再生バッファ１３に転送させることにより、このデータブロックを再生させる（ステップ４２）。なお、記録バッファ１０の容量と、メモリコントローラ１２による制御シーケンスとは、記録バッファ１０から再生バッファ１３へデータが転送される時点まで、そのデータが記録バッファ１０に保持されるように決定されている。
【００３１】
さて、このようにして、記録バッファ１０のデータブロックの再生が終了したならば、同時記録再生終了を操作部１６を介してユーザより指示されていないかどうかを調べ（ステップ３８）、指示されていなければ、記録開始論理アドレスを、データブロックを最後に記録した論理アドレスの次の論理アドレスに更新し（ステップ３９）、ステップ３４に戻り、次のデータブロックについて以上と同様の処理を行う。
【００３２】
さて、ステップ３８の判定において、同時記録再生終了を操作部１６を介してユーザより指示されていると判定された場合には、各未確認データブロックアドレスが一つでも記憶されている場合には、未確認データブロックの確認を行うかどうかの指示をユーザより操作部１６を介して受付け（ステップ４３）、確認を行わない旨の指示を受け付けた場合には、記憶しておいた各未確認データブロックアドレスをクリアし処理を終了する。
【００３３】
一方、確認を行う旨の指示を受け付けた場合には、記憶しておいた各未確認データブロックアドレスについて、順次、未確認データブロックアドレスを、再生開始論理アドレスとして、光ディスク１に、その再生開始論理アドレスから記録されているデータブロックを再生させる（ステップ４４）。
【００３４】
以上の処理の結果、図４(a)に一例を示したように、A/Dコンバータ１１を介して記録バッファ１０に一つのデータブロック（DB）分のデジタル音声データが入力する期間中に、その前に記録バッファに入力した一つのデータブロックの光ディスク１への記録と、光ディスク１からの再生が行われ、再生されたデータブロックは再生バッファ１３に一旦格納された後、記録バッファ１０にデジタル音声データが入力するレートと同じレートで読み出されD/Aコンバータ１４を介して出力される。
【００３５】
また、この際、各データブロックは、論理アドレスが増加する方向に順次、光ディスク１に記録されるが、図４(b)のデータブロック（DB）３のように、ゾーンをまたいで記録したデータブロックは、光ディスク１から読み出して再生するのではなく、記録バッファ１０に格納されたデータブロックを読み出して再生する。
【００３６】
そして、同時記録再生終了後にユーザの指示に応じて、図４(b)のデータブロック（DB）３のように、ゾーンをまたいで記録したデータブロックを光ディスク１から読み出して再生するようにしている。
【００３７】
このように本実施形態では、ゾーンをまたいで記録されたデータブロックについては光ディスク１から読み出さないので、一つのデータブロックの再生中にゾーンをまたぐことがない。したがって、一つのデータブロックの再生中に回転ロック待ち時間も生じないので、変調や復調に要するオーバーヘッドを無視すると、１データブロックの同時記録再生に要する最大時間は、単純には、光ディスク１へデータを記録／再生するレートRRPとデータブロック長から求まる一つのデータブロックを記録する時間DBL/RRPと、同様に求まる一つのデータブロックを再生する時間DBL/RRPと、データブロックが直前のデータブロックと異なるゾーンに記録される場合、または、データブロックがゾーンをまたいで記録される場合に生じる１回の回転ロック待ち時間TLと、記録開始時と再生開始時のヘッド２の２回の移動待ち時間TMの和となる。
【００３８】
すると、同時記録再生可能なデータの入力／出力レートは、以下の式を満たせばたりることになる。
【００３９】
DBL/RIO > 2×（DBL/RRP) + TL + ２×TM
一方、従来のように３回の回転ロック待ち時間が生じ得る場合は、１データブロックの同時記録再生に要する最大時間は、単純には、光ディスク１へデータを記録／再生するレートRRPとデータブロック長から求まる一つのデータブロックを記録する時間DBL/RRPと、同様に求まる一つのデータブロックを再生する時間DBL/RRPと、データブロックがゾーンをまたいで記録される場合に生じる３回の回転ロック待ち時間TLと、記録開始時と再生開始時のヘッド２の２回の移動待ち時間TMの和となる。
【００４０】
すると、同時記録再生可能なデータの入力／出力レートは、以下の式を満たす必要があることになる。
【００４１】
DBL/RIO > 2×（DBL/RRP) + ３×TL + ２×TM
すなわち、本実施形態によれば、データブロックの同時記録再生時に、回転ロック待ち時間は１回しか生じないため、従来のように３回の回転ロック待ち時間が生じ得る場合に比べ、２回の回転ロック待ち時間分同時記録再生可能なデータの入力／出力レートを高めることができる。
【００４２】
また、同時記録再生終了後に、記録済みのゾーンをまたいで記録したデータブロック、すなわち、同時記録再生時に光ディスク１からではなく記録バッファ１０から読み出して再生したデータブロックを再生するように構成しているので、ユーザは、ゾーンをまたいで記録したデータブロックについても、これらデータブロックが適正に光ディスクに記録されているかどうかを確認することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明した。
なお、以上の実施形態では、同時記録再生終了後に、ゾーンをまたいで記録したデータブロックだけを再生したが、このようにすると、そのデータブロックの再生時間が短すぎて確認しづらい場合がある。そこで、このような場合には、以上の実施形態において、同時記録再生終了後に、記録済みのゾーンをまたいで記録したデータブロックのみではなく、そのデータブロックを含む連続した複数のデータブロック（たとえば、ゾーンをまたいで記録したデータブロックとその前後の数データブロック）を再生するようにして、ユーザの確認を容易化するようにしてもよい。
【００４４】
また、以上の実施形態において、記録／再生を切り替える単位としたデータブロックは、たとえば、データの誤り検出、訂正を行うデータの単位である訂正データブロックと同じものであってもよい。
【００４５】
また、以上の実施形態では、記録再生するデータが音声データである場合を例にとり説明したが、本実施形態は、映像データなどの一定レートで入出力する必要のある各種データをはじめとして、一定レート以下のレートで入力することができる任意の種類のデータに対しても同様に適用することができる
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ZCLVによってディスク型記憶媒体にデータを記録再生する記録再生装置において、同時記録再生時の回転ロック待ち時間の発生を抑止し、同時記録再生可能なデータの入力／出力レートを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスクのゾーン構成を示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデータ記録再生装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る同時記録再生処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る同時記録再生動作例を示す図である。
【符号の説明】
１光ディスク
２ヘッド
３サーボ回路
４スピンドルモータ
５スピンドル制御回路
６物理アドレスデコーダ
７論理アドレスデコーダ
８変調回路
９復調回路
１０記録バッファ
１１ A/Dコンバータ
１２メモリコントローラ
１３再生バッファ
１４ D/Aコンバータ
１５表示部
１６操作部
１７システムコントローラ

Claims

ZCLV（Zoned Constant Linear Velocity)によって記録再生が行われるディスク型記録媒体へ、一つのデータブロックを構成するデータが入力する期間中に、その直前に入力した一つのデータブロックを記録すると共に、当該記録した一つのデータブロックを再生する同時記録再生動作を行うデータ記録再生装置であって、
データブロックを再生する再生手段と、
前記同時記録再生動作時に、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたがずに記録したデータブロックについては前記ディスク型記録媒体から当該データブロックを読み出して再生し、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたいで記録したデータブロックについては、前記ディスク型記録媒体から当該データブロックを読み出して再生しないよう前記再生手段を制御する再生制御手段とを有することを特徴とするデータ記録再生装置。
請求項１記載のデータ記録再生装置であって、
前記同時記録再生動作時に、前記ディスク型記録媒体へ記録するデータブロックのデータを一時的に保持するバッファを有し、
前記同時記録再生動作時に、前記再生制御手段は、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたがずに記録されたデータブロックについては、前記ディスク型記録媒体から当該データブロックを読み出して再生し、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたいで記録されたデータブロックについては、前記ディスク型記録媒体から当該データブロックを読み出さずに、前記バッファに保持された当該データブロックのデータを読み出して再生するよう前記再生手段を制御することを特徴とするデータ記録再生装置。
請求項１または２記載のデータ記録再生装置であって、
前記同時記録再生動作時に、前記ディスク型記録媒体の前記ZCLVに係るゾーンをまたいで記録されたデータブロックの前記ディスク型記録媒体上の位置を記憶する位置記憶手段を有し、
前記再生制御手段は、前記同時記録再生動作終了後に、前記位置記憶手段に記憶された前記ディスク型記録媒体上の位置のデータブロックを、前記ディスク型記録媒体より読み出して再生するよう前記再生手段を制御することを特徴とするデータ記録再生装置。
請求項１、２または３記載のデータ記録再生装置であって、
前記再生制御手段は、直前のデータブロックに引き続く位置と、データブロックの長さと、前記ZCLVに係るゾーンの位置とから、各データブロックを前記ZCLVに係るゾーンをまたいで記録されたか否かを判定することを特徴とするデータ記録再生装置。