JP4111807B2 - 情報記録方法およびディスク装置および情報記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録方法及びディスク装置および情報記録装置に係り、特に、ディスクに追記記録する際に、記録済みデータの終端部と追記記録されるデータの始端部との間にデータが未記録のギャップ部が形成されないように、連続的にデータを記録するようにした記録手法にかかわる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ディスクは比較的に大容量の情報を記憶でき、このような光ディスクの中で、コンピュータデータ、映像データ、音楽データといった大容量の情報を共通の記録媒体で扱えるDVDは、PC、AV機器等の新しい大容量記憶媒体として注目されており、DVDプレーヤの普及に加え、DVDレコーダの登場により、急速に市場を拡大しつつある。
【0003】
また、記録型光ディスクの普及に伴い、光ディスク媒体の互換性がユーザの要望として重要視されている。ところが、既に広く普及している多くのDVDプレーヤは、DVDレコーダで採用している書き替え可能なフォーマット(DVD−RAM、DVD−RW等)をサポートしていないために互換性がない。そのため、DVD−Videoフォーマットに準拠するDVD−R for General Ver2.0の制定を機に、DVDプレーヤにおいても、記録型光ディスクであるDVD−Rの媒体をサポートすることで、高い互換性を確保しようとする動向がある。
【0004】
再生専用の光ディスクで用いているDVD−Videoのフォーマットは、内周から連続的に映像情報等が記録されている。このため、DVD−Rディスクに記録された情報を、DVDプレーヤで互換再生させるためには、再生専用のDVD−Videoディスクと同様に、内周から連続的に未記録部分等を含むことなく記録することが、再生専用のDVDプレーヤの装置の特性上、必要になってくる。
【0005】
上記した公知のDVD−R for General Ver2.0に記載されている記録方法としては、記録開始から終了までを一気に記録するディスクアットワンスと、複数に分けて追記できるインクリメンタル記録に分けられる。前者は、PC等によるノンリニア記録に適した記録方法であり、後者は、ビデオカメラ等のリニア記録で情報を記録するの適している。
【0006】
上記のインクリメンタル記録により複数に分けて記録する場合、必ずデータとデータとの間に、リンキングと呼ばれるつなぎ目が発生する。
【0007】
図7の(a)は、インクリメンタル記録で映像のデータを追記により、複数の映像シーンに分けて記録した場合の、リンキング部を示した模式図である。前回(N番目)までの記録データ1の終端部4と、映像データ(N+1番目)の記録を開始した際に追記録データ2が記録開始される始端部は、図7の(a)のリンキング部3で示すように記録される。
【0008】
DVDプレーヤ等での再生互換において、高い信頼性を確保するためには、理想的には、図7の(c)に示すようなリンキングが要求される。しかし、実際の追記データを記録する際の動作は、図7(b)に示すように、未記録のギャップ7部分が発生したり、その逆に、図7の(d)に示すように、データ同士がオーバラップ8されて記録されたりする。
【0009】
DVD−Rのようなライトワンスの記録媒体では、オーバラップ8したデータ部分は破壊され、ECCによる訂正能力を落としてしまう場合があり、データの破壊区間が長くなると、サーボ制御にも影響が生じる。また、ECCによる訂正能力を落とさず、サーボ制御にも影響を与えないように極力オーバラップ8部分を少なくしようとすると、逆に、未記録のギャップ7部分が発生しやすくなる。
【0010】
これらの追記データの記録開始位置が前後に変動する要因は、主に以下に記す記録媒体の偏心成分によるところが大きい。
【0011】
光ディスクの偏心成分は、媒体上に埋め込まれたウォーブル信号(上記した公知のDVD−R for General Ver2.0に記載されている)を抽出し、PLLにより同期信号を生成し、偏心成分を抑圧している。PLLによる偏心成分の抑圧は、PLLのゲインが高いと抑圧効果が大きくなるが、記録媒体の汚れ等によりウォーブル信号のSNの低下や欠陥等に対してPLL応答が過剰に働き、同期信号を適切に生成できなくなる可能性がある。そこで、記録装置の特性に対して適当な応答になるように、最適なゲインに抑えて設定している。このため、偏心成分の抑圧残留分が発生し、上記したような記録開始位置が変動する要因になっている。
【0012】
データとデータがオーバラップ8して記録されたところは、DVD−Rのようなライトアットワンスの記録媒体の場合、元に記録されていた情報と追記する際に上書きした情報の双方が破壊されてしまう。このため、リンキングを含むECC(Error Correcting Code)ブロックをダミーデータにして読み飛ばしたり、リンキング部の近傍のみにダミーデータを挿入して、情報の欠落を最小限に抑える手法がある(特許文献1参照)。
【0013】
また、データとデータの間に未記録のギャップ7がない場合、元のデータと、追記するデータは、双方とも破壊されることはないが、再生専用機のDVDプレーヤの場合、記録マークを利用したDPD(Differential Phase Detection)方式のサーボ制御を採用しているため、未記録部分ではサーボをかけることが出来ず、正常に記録情報を読み出すことができない。このため、記録型の光ディスクをDVDプレーヤで再生させるために、未記録のギャップが発生しないように、前記録部分のデータ終端部に追記するデータの始端部分をオーバラップするように記録する方法がある(特許文献2参照)。
【0014】
上述したように、リンキング部で発生する記録開始位置の変動は、再生時に問題になり、特に未記録のギャップ7が発生する場合、DVDプレーヤにおいては最悪のケースの場合、全く再生ができない状態になる場合がある。このような理由から、未記録のギャップ7を発生させないように、若干オーバラップ8させるように記録開始位置をオフセットする記録方法が行われている。
【0015】
【特許文献1】
特開平9−270171号公報
【0016】
【特許文献2】
特開平11−25459号公報
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リンキング部での記録開始位置は、先にも述べたように、ディスク媒体の偏心抑圧残留分や、記録媒体の汚れ等によるウォーブル信号のSN劣化、ディスク媒体の回転変動等の様々な要因により前後に変動し、この変動量は一定でない。このため、偏心量の大きな媒体の記録時でも未記録のギャップ7が絶対に発生しないように、大きなオーバラップ量を固定的に設定すると、リンキング部でECCによる訂正能力を大幅に費やしてしまい、本来の欠陥に対する訂正能力を低下させてしまう場合がある。
【0018】
このように、従来のようなオーバラップ量を固定値で設定する方法では、ディスク媒体の偏心バラツキに対し十分なマージンを確保すると、記録媒体の汚れや欠陥に対する訂正能力が低下してしまうため、映像等の再生にブロックノイズ発生や再生不能になるといった問題があった。
【0019】
したがって、データの信頼性を落とさず、未記録のギャップ7が発生しない最適なオーバラップ量を記録時に適応的に変えて、記録することが望ましい。
【0020】
本発明は、検出したディスク状記録媒体の偏心量により記録開始タイミングを適応的に補正することにより、偏心バラツキに関係無く、リンク部で発生する未記録のギャップ7の発生を無くし、かつ、できるだけデータのオーバラップ8部分を必要最小限に抑え得る、記録手法を提供するものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した課題を解決するため、記録可能なディスク状記録媒体に追記記録する際に、記録済みデータの終端部と追記記録されるデータの始端部とがつながるように連続的にデータを追記記録する情報記録方法において、前記ディスク状記録媒体の偏心量を測定し、測定した偏心量が大きいほど前記記録済みデータの終端部と前記追記記録を開始するエリアの始端部との重なる部分が大きくなるように、前記追記記録を開始する位置である記録開始位置の変動分を算出し、偏心量から算出された記録開始位置の変動分に相当する量に応じて記録開始タイミングを生成し、記録データの円周方向の記録開始位置を可変する制御を行う。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、本発明で対象とするディスク状記録媒体は、DVD−Rディスクに代表される、データ同士の接合部に物理的なギャップ部を持たない規格の記録媒体である(つまり、DVD−RAMやMOのように、データが無記録の状態で物理的なIDが予め埋め込まれいて、この物理的なIDで必ずデータがセパレートされるようにした規格ではない記録媒体である)。
【0023】
図1は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図1において、9は上位コントローラ、10は変調部、11は記録データ生成部、12はタイミング生成部、13は記録部、14は再生部、15は偏心量検出部、16はデータ弁別部、17は復調部である。
【0024】
上位コントローラ9は、装置全体の統括制御を司り、例えば、カメラ、レコーダ、チューナ等の記録情報(ユーザデータ)の情報源(情報源はこれに限定されるものではない)からの記録情報を取り込み、また、再生情報を適宜の外部機器に出力する。記録時には、上位コントローラ9は、記録情報を変調部10へ送る。変調部10は、エラー訂正用コード(ECC)の付加及び記録情報を記録マークの形式に変換する8/16変換を行い、記録データ生成部11でHiレベルとLoレベルのNRZI形式の2値化信号である記録パルスとして、記録データを生成する。記録データであるNRZI信号は、タイミング生成部12により生成された記録タイミングに同期して、記録部13に送られる。タイミング生成部12は、データ弁別部16からの同期信号を基準にして、記録の各種タイミングを生成する。また、偏心量検出部15がローディング時に行う偏心量の測定値の情報をもとに、記録開始位置の補正量に相当する記録タイミングのシフト処理を行う。タイミング生成部12で(公知のDVD−R for General Ver2.0に記載されている)SYNC信号に同期化された記録データは、記録部13に順次送られる。記録部13は、半導体レーザ駆動回路、半導体レーザ、光学系、移動機構からなる光ヘッドからなり、記録データは、半導体レーザ駆動回路に送られ、半導体レーザを駆動してレーザ光を発光させる。光ヘッドから出射したレーザ光ビームは、光ディスクの記録膜面に照射され、記録マークが形成される。
【0025】
光ディスクに記録されたデータの読み出しは、再生部14により行う。再生部14は、記録部13と同一の光ヘッドであり、記録時より弱いレーザ光を記録済みの光ディスク上に集光し、記録マークにより変調された反射光を検出する。再生部14は、光ディスク上に記録された情報である再生データとトラッキングやフォーカス制御に必要なサーボ信号等を出力する。再生データはデータ弁別部16により、データの復調開始点を示すSYNCパターン検出と映像情報等のユーザデータに弁別される。ユーザデータは、復調部17で復調され、上位コントローラ9に送られる。
【0026】
本実施形態では、追記記録動作の際には、ディスクローディング時に再生部14より得られたサーボ信号であるトラッキングエラー信号と、光ディスクのトラックピッチとにより、媒体毎に偏心量検出部15にて偏心量を測定し、その測定量を補正値の算出基準として記録タイミングのシフト動作に用いる。なお、偏心量の測定については後述する。
【0027】
図2は、光ディスクの偏心量による、記録データから得られたSYNC位置の変動のヒストグラム18と、それにより想定される、記録開始位置の変動の関係とを表した図である。SYNC位置の変動は、光ディスクの偏心量の大きさにほぼ比例する。これは、前述したPLLの設定値による偏心抑圧残留分の量でヒストグラムの分布は決まり、PLLの設定値さえ決まってしまえば、光ディスクの偏心量と記録位置の関係は、つねに比例関係にあることを裏付けている。
【0028】
図2に示すように、単純に追記を行うと、偏心量が80μmの場合には、記録開始位置は、前回記録したデータ1の終端に対してオーバラップする側に最大10T、また、未記録のギャップが発生する方向にも最大10Tの変動19をする。また、偏心量が160μmの場合には、それぞれ最大20Tにまで拡大20する。このように、確率的に発生する未記録のギャップ部分はDVDプレーヤでの再生に支障をきたすので、本実施形態(本発明)では、偏心量により未記録部が発生しないように補正21をする。
【0029】
次に、偏心量の測定方法の例、および、記録開始位置を早くするタイミングを適応的に生成する例を、図3、図4を用いて説明する。
【0030】
トラッキング制御を行わない状態で光ディスクが回転すると、光ディスクの偏心のために、レーザのスポットがディスク上のトラックを横切る。偏心量検出部15は、再生部14よりトラックを横切る際に得られたトラッキングエラー信号を検出することで、横切ったトラック数をカウントし、このカウント値とディスクのトラックピッチとの関係から偏心量を換算する。
【0031】
偏心量から記録開始位置の補正量に換算するときは、図3に示す変換テーブルを用いる。この変換テーブルは、先にも述べたように、光ディスク装置のPLL設定による偏心抑圧残留分により決定され、装置に依存せず、光ディスクの偏心量のみ依存する。このため、あらかじめ図3に示すような変換テーブル用意することができる。
【0032】
変換テーブルにより補正値に変換された補正量は、タイミング生成部12に送られ、記録開始位置を補正分だけずらした記録タイミングが生成される。タイミング生成部12での補正処理を、図4とともに説明する。
【0033】
図4において、1T刻みの基準クロックを22、記録データであるNRZI形式の記録パルスを23a、23b、23c、記録開始位置を制御する、記録コントロール信号を24a、24b、24cで、それぞれ表す。ここでは、偏心量検出部15から得られた補正値が、偏心量80μmのとき10T、偏心量160μmのとき20Tの場合を、例にとって説明する。前記録データの終端部4に対して追記する際の各信号のタイミングは、補正の無い場合は、記録データ23aと記録コントロール信号24aで示される。記録コントロール信号24aのHiレベルのときは、記録データ23aのNRZIの記録パルスはマスクされ、レーザは発光しない状態である。記録コントロール信号がLoレベルになった時点で記録データ23aが出力され、レーザが発光し記録される記録開始状態になる。
【0034】
記録開始位置の補正が10Tであった場合は、前回の記録データの終端部4から10クロック分早く記録コントロール信号24bがLoレベルになるように制御され、その分、記録データ23bが早い時点で出力される。同じく補正量が20Tであった場合は、20クロック分早く記録コントロール信号24cがLoレベルになるように制御され、記録データ23cも更に早い時点で出力される。このような制御を行うことで、記録データ絶対位置がずれることが無く(SYNC位置がずれることによる影響が無い)記録開始位置をずらすことができる。
【0035】
本発明を偏心量の大きい光ディスクに適用した場合のリンキング部の模式図を図5に、また、偏心量の小さい光ディスクに適用した場合のリンキング部の模式図を図6に示す。偏心量が大きく大きな未記録のギャップが空いてしまうようなケースにおいても、当該の光ディスクに応じた補正値21を用いているため未記録のギャップが発生していない。また、この場合オーバラップされる量も大きくなるが、DVDプレーヤの装置の特性上、データ部が未記録の場合は、極端に再生互換が悪化するのに対し、オーバラップ側では、比較的に再生互換に対するマージン25が広いことがわかっている。このため、多少ECCによる訂正能力が落ちてしまう可能性があるが、再生互換が保たれないことは無くなる。図6に示す偏心量の小さい記録媒体だった場合においては、未記録のギャップの発生も無く、オーバラップ量も小さくなってECCの訂正能力も悪化させることが無い。このため、オーバラップの量を固定値で定める場合に対して、再生マージン25を向上させることができる。
【0036】
これに対して、従来の固定量(偏心100μm相当の補正値)を用いて、オーバラップさせて記録した結果、再生不能であった光ディスクにおいて、同光ディスクを使用し本発明を適用した記録方法で記録した結果、問題なく再生可能であった。
【0037】
なお、上述した説明では、光ディスクの偏心量(偏心抑圧残留分)は、追記録開始するディスク半径方向の位置にかかわらず一定のものであるとして処理したが、光ディスクの偏心量(偏心抑圧残留分)は、ディスク内周側の方がディスク外周側より大きいことが、経験的に判っている。そこで、ディスクの所定位置においてトラッキング制御を行わないで偏心量の測定を行った後、追記記録開始するディスク半径方向位置に応じて、測定した偏心量を補正演算し、この補正された偏心量に基づいて、先に述べた記録開始位置の補正(記録開始位置を早くするタイミングの生成)を行えばよい。このようにすると、より信頼性の高い記録制御を達成できる。
このように、本実施形態では、DVD−R媒体に代表される、追記等によるリンク部において物理的なギャップ部を持たない規格の記録媒体に対する情報の追記記録時において、記録媒体毎に測定した偏心量に応じた記録開始位置の変動分に対する補正値に基づき、記録開始位置を早くするタイミングを適応的に生成して、先頭データの記録開始位置を適応的に可変制御し(先頭データの記録データ長を適応的に可変制御し)、これによって、偏心バラツキの如何にかかわらず、リンク部でのギャップの発生を抑え、かつ、データのオーバーラップ分を必要最小限に抑える。
【0038】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ディスクに追記記録する際に、記録済みデータの終端部と追記記録されるデータの始端部とがつながるように連続的にデータを追記記録する情報記録手法において、リンク部でのギャップの発生を抑え、かつ、データのオーバラップ分を抑えることが可能となる。これによって、例えば、DVD−R記録における、DVDプレーヤ再生互換の信頼性の確保を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図2】光ディスクの偏心量に応じた記録開始位置のバラツキを示す説明図である。
【図3】偏心量と記録開始位置の補正量との関係を示す説明図である。
【図4】補正値と記録タイミングとの関係を示した説明図である。
【図5】偏心量の大きい光ディスクに対して、本発明を適用した場合を示す説明図である。
【図6】偏心量の小さい光ディスクに対して、本発明を適用した場合を示す説明図である。
【図7】光ディスクの偏心成分により、リンキング部で発生する影響を示す説明図である。
【符号の説明】
1 前回に記録したデータ
2 新たに追記するデータ
3 リンキング部
4 前回記録したデータの終端部
5 オーバラップした際の記録開始位置
6 ギャップ部がある際の記録開始位置
7 未記録のギャップ部
8 オーバラップ部
9 上位コントローラ
10 変調部
11 記録データ生成部
12 タイミング生成部
13 記録部
14 再生部
15 偏心量検出部
16 データ弁別部
17 復調部
18 ヒストグラム
19 記録開始位置のバラツキ範囲(偏心量小)
20 記録開始位置のバラツキ範囲(偏心量大)
21 補正量
22 基準クロック
23a、23b、23c 記録データ
24a、24b、24c 記録コントロール信号
25 再生互換可能な範囲
Claims (5)
- 記録可能なディスク状記録媒体に追記記録する際に、記録済みデータの終端部と追記記録されるデータの始端部とがつながるように連続的にデータを追記記録する情報記録方法において、
前記ディスク状記録媒体の偏心量を測定するステップと、
測定した偏心量が大きいほど前記記録済みデータの終端部と前記追記記録されるデータの始端部との重なる部分が大きくなるように、前記追記記録を開始する位置である記録開始位置の変動分を算出するステップと、
偏心量から算出された記録開始位置の変動分に相当する量に応じて記録開始タイミングを生成し、記録データの円周方向の記録開始位置を可変する制御を行うステップと、を備えた、
ことを特徴とする情報記録方法。 - 請求項1記載の情報記録方法において、
追記記録開始する前記ディスク状記録媒体の半径方向位置に応じて、前記測定した偏心量を補正演算することを特徴とする情報記録方法。 - 記録可能なディスク状記録媒体に追記記録する際に、記録済みデータの終端部と追記記録されるデータの始端部とがつながるように連続的にデータを追記記録するディスク装置において、
前記ディスク状記録媒体の偏心量を測定する手段と、
測定した偏心量が大きいほど前記記録済みデータの終端部と前記追記記録されるデータの始端部との重なる部分が大きくなるように、前記追記記録を開始する位置である記録開始位置の変動分を算出する手段と、
偏心量から算出された記録開始位置の変動分に相当する量に応じて記録開始タイミングを生成し、記録データの円周方向の記録開始位置を可変する制御を行う制御手段と、を備えた、
ことを特徴とするディスク装置。 - 請求項3記載のディスク装置において、
追記記録開始する前記ディスク状記録媒体の半径位置方向に応じて、前記測定した偏心量を補正演算する手段を備えたことを特徴とするディスク装置。 - 記録可能なディスク状記録媒体に追記記録する際に、記録済みデータの終端部と追記記録されるデータの始端部とがつながるように連続的にデータを追記記録する情報記録装置において、
記録データを生成するデータ生成部と、
記録タイミング信号を生成するタイミング生成部と、
前記タイミング生成部により生成された記録タイミング信号に基づいて前記記録データの記録を行うデータ記録部と、
前記各構成を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ディスク状記録媒体の偏心量が大きいほど前記記録済みデータの終端部と前記追記記録されるデータの始端部との重なる部分が大きくなるように、前記追記記録される記録データの円周方向の記録開始位置を変更するように前記データ記録部を制御する、
ことを特徴とする情報記録装置。
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