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

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
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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