(57)【要約】【課題】データの記録再生をしながら、光ディスク上の傷や埃などの欠陥を検出することができる光ディスク装置を提供する。【解決手段】光ディスク装置は、光ディスクのトラックに所定の記録ブロック単位でデータの記録再生を行う光ディスク装置であって、前記データを変調して記録信号を生成する記録手段と、前記トラックに前記記録信号に応じて光ビームを照射して記録するとともに、前記トラックで反射された反射光を検出して反射光に基づいて検出信号を生成する光ヘッド手段と、前記検出信号の定常状態からの変化に基づいて異常状態を検出し、前記記録ブロック内において異常状態となった時間の総和が第１の時間長さ以上のときに前記記録ブロックに欠陥があると判定する異常検出手段とを備える。【選択図】図１
2018085153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクのトラックに所定の記録ブロック単位でデータの記録再生を行う光ディスク装置であって、
前記データを変調して記録信号を生成する記録手段と、
前記トラックに前記記録信号に応じて光ビームを照射して記録するとともに、前記トラックで反射された反射光を検出して反射光に基づいて検出信号を生成する光ヘッド手段と、
前記検出信号の定常状態からの変化に基づいて異常状態を検出し、前記記録ブロック内において異常状態となった時間の総和が第１の時間長さ以上のときに前記記録ブロックに欠陥があると判定する異常検出手段と、
を備える光ディスク装置。
【請求項２】
前記記録手段は、前記データを前記記録ブロック単位で所定の誤り訂正符号フォーマットで符号化する誤り訂正符号化手段と、前記符号化されたデータを記録信号に変換する変調手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記異常検出手段における前記第１の時間長さは、前記誤り訂正符号フォーマットにより訂正可能な誤り数に相当する時間長さより短いことを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記光ビームが前記トラックの中心位置に集光して照射されるように、前記検出信号からフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を抽出して光ヘッド手段を制御するサーボ手段をさらに備え、前記異常検出手段は、前記フォーカスエラー信号および／または前記トラッキングエラー信号の定常状態からの変化に基づいて異常状態を検出することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記光ヘッド手段の前記検出信号から、前記トラックに記録されている前記記録信号を抽出した再生信号を生成し、前記再生信号を復調し、前記復調結果から前記誤り訂正符号フォーマットに従って前記データを復号する再生手段をさらに備え、前記異常検出手段は、前記再生信号の定常状態からの変化に基づいて異常状態を検出することを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記記録手段は、前記異常検出手段により当該記録ブロックに欠陥があると判定されたとき、当該記録ブロックの終端で記録信号の生成を停止することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記トラックへの前記データの記録と再生の動作を制御するコントロール手段をさらに備え、前記コントロール手段は、前記データの記録中に、前記異常検出手段により当該記録ブロックに欠陥があると判定されたとき、前記データを当該記録ブロックとは異なる記録ブロックに再度記録するように動作を制御することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記トラックへの前記データの記録と再生の動作を制御するコントロール手段をさらに備え、前記コントロール手段は、前記データの再生中に、前記異常検出手段により当該記録ブロックに欠陥があると判定されたとき、前記再生手段により復号された前記データを、当該記録ブロックと異なる記録ブロックに記録するように動作を制御することを特徴とする請求項５記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記記録ブロックは複数のフレームから構成されており、前記異常検出手段は前記フレーム内での異常状態の検出時間の総和を計測し、現在位置から前記トラックの１回転以上の過去の区間にわたって前記フレーム単位の検出時間の総和の値を順次保持する異常検出メモリ手段をさらに備え、
前記データの記録中に、前記異常検出手段により当該記録ブロックに欠陥があると判定されたとき、前記コントロール手段は、前記異常検出メモリ手段に保持されている値から当該記録ブロックと１回転前の位置に相当する記録ブロックに存在する欠陥が所定のフレーム数以上連続している大きさである場合には、当該記録ブロックの後に続く１回転分の記録ブロックに記録する前記データも含め、異なる記録ブロックに再度記録するように制御することを特徴とする請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前  記記録ブロックは複数のフレームから構成されており、前記異常検出手段は前記フレーム内での異常状態の検出時間の総和を計測し、現在位置から前記トラックの１回転以上の過去の区間にわたって前記フレーム単位の検出時間の総和の値を順次保持する異常検出メモリ手段をさらに備え、
前記データの再生中に、前記異常検出手段により当該記録ブロックに欠陥があると判定されたとき、前記コントロール手段は、前記異常検出メモリ手段に保持されている値から当該記録ブロックと１回転前の位置に相当する記録ブロックに存在する欠陥が所定のフレーム数以上連続している大きさである場合には、少なくとも当該記録ブロックの１回転前の位置に相当する記録ブロックから当該記録ブロックまでに記録されている前記データを、異なる記録ブロックに再度記録するように制御することを特徴とする請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光ディスク装置を複数台備える大規模光ディスク装置であって、
前記複数の光ディスク装置を制御する制御手段と、
前記複数の光ディスク装置の前記異常検出手段と前記異常検出メモリ手段による検出結果を管理する管理手段とを備え、
前記制御手段は、第１の光ディスク装置の前記異常検出手段により当該記録ブロックに欠陥があると判定されたとき、前記管理手段で管理されている前記検出結果から、前記第１の光ディスク装置よりも検出されている欠陥が少ない状態である第２の光ディスク装置に対して、第１の光ディスク装置の当該記録ブロックのデータを移動して記録することを特徴とする大規模光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光ディスクに対してデータを記録し、光ディスクのデータを再生する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、映像またはデータなどを保存する情報記録媒体として、ＤＶＤまたはＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク（以下、ＢＤという。）など多くの種類の光ディスクが使用されている。情報を何年もの長期にわたって光ディスクで保存するにあたり、保管条件によっては、光ディスク上の傷や埃などの欠陥により、データの再生に失敗することがある。様々な保管条件においてもデータを長期に保存する信頼性の確保のため、データの記録直後にデータを再生し、データの誤り数の確認などが行われる。また、保管している間も、定期的にデータを再生して同様な確認が行われる。このような確認は、データへのアクセス要求とは別に再生動作が行われている。
【０００３】
また、光ディスクに記録されるデータを一定の範囲で保証するためＥＣＣブロックは所定の範囲内でエラー訂正が可能なこと、このエラー訂正可能数に基づいてあらかじめ設定された閾値を超える誤検出が存在すると欠陥管理処理の対象となることが特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００３／０４１０７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、誤り数の確認のためにデータへのアクセス要求とは別に再生動作を行うことなく、データの記録再生をしながら、光ディスク上の傷や埃などの欠陥を検出することができる光ディスク装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示にかかる光ディスク装置は、光ディスクのトラックに所定の記録ブロック単位でデータの記録再生を行う光ディスク装置であって、前記データを変調して記録信号を生成する記録手段と、前記トラックに前記記録信号に応じて光ビームを照射して記録するとともに、前記トラックで反射された反射光を検出して反射光に基づいて検出信号を生成する光ヘッド手段と、前記検出信号の定常状態からの変化に基づいて異常状態を検出し、前記記録ブロック内において異常状態となった時間の総和が第１の時間長さ以上のときに前記記録ブロックに欠陥があると判定する異常検出手段とを備える。
【０００７】
また、前記記録ブロックは複数のフレームから構成されており、前記異常検出手段は前記フレーム内での異常状態の検出時間の総和を計測し、現在位置から前記トラックの１回転以上の過去の区間にわたって前記フレーム単位の検出時間の総和の値を順次保持する異常検出メモリ手段をさらに備えてもよい。
【０００８】
また、上記に記載の光ディスク装置を備える大規模光ディスク装置であって、複数の光ディスク装置を制御する制御手段と、複数の光ディスク装置の前記異常検出手段と前記異常検出メモリ手段による検出結果を管理する管理手段とを備え、前記制御手段は、第１の光ディスク装置の前記異常検出手段により当該記録ブロックに欠陥があると判定されたとき、前記管理手段で管理されている前記検出結果から、前記第１の光ディスク装置よりも検出されている欠陥が少ない状態である第２の光ディスク装置に対して、第１の光ディスク装置の当該記録ブロックのデータを移動して記録してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示にかかる光ディスク装置によれば、データの記録直後に再生確認することなく、記録中に欠陥による誤り数の総和を予測できる。データの再生時にも、誤り数が悪化してしまう前に、光ディスク上の欠陥を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態にかかる光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図２】大きい欠陥に対する動作を示す図
【図３】複数の小さい欠陥に対する動作を示す図
【図４】異常検出回路による異常検出信号の出力動作を示す図
【図５】異常検出回路によるブロックエラー判定信号の出力動作を示す図
【図６】異常検出メモリによる異常検出フレーム積算値の保持動作を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１２】
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図１〜図６を参照して、実施の形態を説明する。
［１−１．構成］
図１は、本実施の形態にかかる光ディスク装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、光ディスク装置１０は、光ヘッド１０１、スピンドルモータ１０２、サーボコントローラ１０３、レーザ駆動回路１０４、データ変調回路１０５、誤り訂正符号化回路１０６、再生信号復号回路１０７、データ復調回路１０８、誤り訂正復号回路１０９、システムコントローラ１１２、インターフェース回路（以下、Ｉ／Ｆ回路という。）１１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１３、異常検出回路１１４及び異常検出メモリ１１５を備える。
【００１４】
光ディスク装置１０は、ホスト装置１１０からの記録再生要求に応じて、光ディスク１００に対してデータの記録を行い、もしくは光ディスク１００のデータの再生を行う。光ディスク１００には、内周から外周にかけてらせん状にトラックが形成される。トラックは、グルーブにより形成されるグルーブトラックと、隣接するグルーブトラックの間に形成されるランドトラックとからなる。データは、グルーブトラック及びランドトラックのいずれにも記録される。
【００１５】
スピンドルモータ１０２は、光ディスク１００を回転させる。光ヘッド１０１は、光ディスク１００にレーザ光の光ビームを照射することにより、光ディスク１００へのデータの記録及び光ディスク１００からのデータの再生を行う。
【００１６】
サーボコントローラ１０３は、光ヘッド１０１及びスピンドルモータ１０２を制御し、光ヘッド１０１から光ディスク１００に照射された光ビームを光ディスク１００上に設けられたトラックに集光する制御（フォーカシング制御）、及び、目的のトラックにアクセスする移動制御（トラッキング制御）を行う。サーボコントローラ１０３は、光ヘッド１０１からの光検出信号に基づいて、光ヘッド１０１が光ディスク１００を所定の線速度で走査するように、光ヘッド１０１の位置とスピンドルモータ１０２の回転数とを制御する。
【００１７】
Ｉ／Ｆ回路１１１は、光ディスク１００に記録する記録データをホスト装置１１０から受け取る。また、Ｉ／Ｆ回路１１１は、光ディスク１００から再生された再生データをホスト装置１１０へ送る。
【００１８】
誤り訂正符号化回路１０６は、ホスト装置１１０からＩ／Ｆ回路１１１を介して受け取った記録データに、誤り訂正するためのパリティを付加する。
【００１９】
データ変調回路１０５は、誤り訂正符号化回路１０６からのパリティを含む記録データを、所定の変調則にしたがって変調した変調信号を生成する。この変調信号が光ディスク１００上のトラックに記録される。
【００２０】
レーザ駆動回路１０４は、光ディスク１００上に正確にマークを形成するために変調信号を光パルスに変換し、変換された光パルスの光駆動信号により光ヘッド１０１からの光ビーム出力を駆動する。照射された光ビームの熱により、光ディスク１００上にマークが形成される。
【００２１】
一方、光ディスク１００上に記録されたデータは、再生信号復号回路１０７、データ復調回路１０８、誤り訂正復号回路１０９によって再生される。
【００２２】
光ヘッド１０１は、光ディスク１００のトラックに光ビームを照射し、光ディスク１００からの反射光を検出する。光ヘッド１０１は、検出した反射光に基づいて生成した電気信号を再生信号として出力する。再生信号復号回路１０７は、光ヘッド１０１が出力する再生信号を復号して復号信号を生成する。具体的には再生信号復号回路１０７は、ＰＲＭＬ信号処理により復号信号を生成する。すなわち、再生信号復号回路１０７は、再生信号を期待値波形と比較し、再生信号に最も近い期待値波形を選択し、期待値波形の元となる２値信号を復号信号として出力する。
【００２３】
また、再生信号復号回路１０７は、再生信号の歪や振幅のばらつきなどの品質を測定する。ＰＲＭＬ信号処理技術に対応した信号品質評価技術として、ＭＬＳＥ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｓｅｑｕｅｑｎｔｉａｌ  Ｅｒｒｏｒ）指標が用いられる。ＭＬＳＥ指標は、再生信号と期待値波形との誤差の大きさを定量的に評価する。ＭＬＳＥ指標により、光ディスク１００上のへの光ビームの集光状態や、トラックに記録されているマークの記録状態を評価することができる。
【００２４】
データ復調回路１０８は、所定の変調則にしたがって、復号信号から記録データを復調する。
【００２５】
誤り訂正復号回路１０９は、復調された記録データの誤りを訂正し、正しい記録データを復元する。
【００２６】
ＲＯＭ１１３は、フラッシュメモリで構成される。ＲＯＭ１１３は、システムコントローラ１１２が光ディスク装置１０全体を制御するためのプログラムを記憶する。
【００２７】
システムコントローラ１１２は、ＲＯＭ１１３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各回路の制御及びホスト装置１１０との通信を制御する。なお、図１においては便宜上、システムコントローラ１１２から各構成要素に対する制御を示す矢印を省略している。
【００２８】
異常検出回路１１４は、サーボコントローラ１０３や再生信号復号回路１０７の動作に用いるために検出される各信号に対し、各信号の値が異常状態であることを示している区間を検出する。サーボコントローラ１０３におけるフォーカシング制御とトラッキング制御に用いるフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号、再生信号復号回路１０７で用いる再生信号の振幅とオフセットを制御するための振幅検出信号やオフセット検出信号がある。いずれの信号も、正常状態では、適正な値でほぼ一定となる。しかし、光ディスク１００上に、傷や埃の付着などの欠陥が存在すると、光ビームが欠陥を通過したときに、それぞれの信号の値に変化が現れる。各信号に対して、閾値レベルを設け、閾値レベルを上まわる、あるいは下まわる区間を検出したものを異常検出信号とする。さらに、所定の記録ブロックの区間において、異常検出信号の出力区間を積算し、積算値が所定の閾値より大きい場合には、その記録ブロックに存在する欠陥の影響が大きいと判定し、ブロックエラー判定信号として検出する。
【００２９】
異常検出メモリ１１５は、記録ブロックを構成するフレーム単位で、異常検出信号の出力区間の積算値を保持する。過去１回転以上のフレーム数に相当する積算値が保持されており、システムコントローラ１１２により、欠陥の存在の管理に用いられる。
［１−２．動作］
次に、本実施の形態にかかる光ディスク装置１０の動作について説明する。
【００３０】
まず、本実施の形態にかかる光ディスク装置１０の光ディスク１００への記録動作について説明する。
【００３１】
Ｉ／Ｆ回路１１１は、ホスト装置１１０から送信された記録データと光ディスク１００における記録先の論理アドレスとを取得する。Ｉ／Ｆ回路１１１は、記録データを所定の単位の記録ブロックに分割し、記録ブロック毎に誤り訂正符号化回路１０６へ送る。
【００３２】
誤り訂正符号化回路１０６は、記録ブロック単位の記録データに、再生時の誤りを訂正するためのパリティコードを付加する。データ変調回路１０５は、パリティコードが付加された記録データを、所定の変調則に従って変調信号に変調する。
【００３３】
レーザ駆動回路１０４は、光ディスク１００上に正確に記録マークを形成するために、変調信号をもとにキャッスル型のパルス波形に変換し、光ビーム出力を駆動するための駆動信号として光ヘッド１０１へ出力する。
【００３４】
光ヘッド１０１は、記録先の論理アドレスに対応する光ディスク１００上の位置に駆動信号に応じた光ビームパルスを照射する。これにより、光ディスク１００のトラック上に変調信号に対応したマークが記録される。
【００３５】
システムコントローラ１１２は、上記の記録動作を制御する。システムコントローラ１１２は、Ｉ／Ｆ回路１１１で取得された記録先の論理アドレスに基づいて、光ディスク１００上における記録する位置を決定し、サーボコントローラ１０３を制御して光ヘッド１０１を目的位置に移動させる。システムコントローラ１１２は、光ヘッド１０１が目的位置となるトラックに到達する前に誤り訂正符号化回路１０６を動作させ、目標位置に到達したときにデータ変調回路１０５とレーザ駆動回路１０４を動作させて記録を行う。
【００３６】
光ディスク１００上に欠陥がない正常な場合は前述のような動作となる。しかし、光ディスク１００上に欠陥があると、目的位置のトラックに対するデータの記録が正常にできない、あるいは、隣接するトラックに記録されているデータに対して上書き記録してしまう等がある。この影響が、記録ブロックを再生するときにおいて、誤り訂正復号回路１０９で訂正できる誤り数の大半を占めてしまうような場合は、データの記録再生の信頼性を著しく損なってしまうため、異なるトラックに改めて同じデータを記録する交替記録を行う。
【００３７】
図２は、光ディスク１００のトラック上に大きい欠陥があるときのサーボコントローラ１０３によるトラッキング制御の様子を示している。目的のトラックＮにおいて、大きい欠陥を通過するとき、トラッキングエラー信号が大きく変化し、光ビームを照射する位置がトラックＮの中心からずれてしまう。欠陥部分と、その後にトラックＮの中心位置に戻るまでの区間は、トラックＮ上に正常な記録ができない。さらには、隣接するトラックＮ−１に上書き記録してしまう。最悪の場合、トラックＮに戻らず、トラックＮ−１の中心を走査した状態になり、非常に長い区間にわたって上書き記録してしまうことになる。その結果、トラックＮとトラックＮ−１の両方において、非常に長いバースト誤りが発生し、誤り訂正復号回路１０９において、訂正できる誤り数を超えてしまうと、記録したデータを再生することができなくなってしまう。
【００３８】
このような再生不能な状態を防ぐため、トラッキングエラー信号が一定以上大きく変化した場合には、即座に記録動作を中断する。また、記録後に、同じトラックＮを再生し、大きなバースト誤りが存在していないか確認し、一定以上誤り数が多い場合には、異なるトラックに交替記録を行う。
【００３９】
図３は、光ディスク１００のトラック上に小さい欠陥が複数あるときのサーボコントローラ１０３によるトラッキング制御の様子を示している。図２に示すような大きい欠陥に比べて、微小欠陥では、隣接トラックに上書きしてしまうほどの大きな位置ずれは発生しない。しかし、トラックＮの微小欠陥の部分では正常な記録ができず、再生したときに、多数の短いバースト誤りが発生することになる。微小欠陥の数が少なければ問題ないが、数が多くなると、短いバースト誤りの合計により、誤り訂正復号回路１０９において訂正できる誤り数を超えてしまう可能性がある。
【００４０】
図２のような大きい欠陥の場合は、トラッキングエラー信号に大きな変化が現れ、１個の欠陥で記録を中断する必要が明らかであるが、図３のような微小欠陥の場合、記録ブロックに含まれる欠陥の合計が大きい欠陥と同等な誤り数に至るかどうかを考慮しなければならない。
【００４１】
このような微小欠陥にも対応する異常の判定動作を、図４と図５を用いて説明する。異常の判定動作は、異常検出回路１１４で行われる。
【００４２】
記録時において、異常検出回路１１４は、サーボコントローラ１０３の動作に用いるために検出されるトラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号から、異常状態を検出する。図４に示すように、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号が、大きく上方向あるいは下方向に変化した領域を、閾値レベルとの比較を行うことで検出し、異常検出信号とする。この検出閾値は、図２に示すような大きな欠陥だけでなく、図３に示すような微小欠陥も含め、正常に記録できない欠陥は検出されるレベルに設定される。
【００４３】
異常検出回路１１４は、図５に示すように、異常検出信号が出力されている時間幅を積算して計測する。時間幅の積算は、記録ブロック先頭位置で０に初期化され、記録ブロック終端まで行われる。積算されたブロック積算値を所定のエラー判定閾値と比較し、エラー判定閾値を上回る場合には、エラー判定信号が出力される。
【００４４】
トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などの複数の信号から、それぞれに対応して異常検出信号１、異常検出信号２のように、複数の異常検出信号が出力される。複数の異常検出信号のそれぞれに対応して、出力されている時間幅の積算計測が行われ、異常検出１ブロック積算値、異常検出２ブロック積算値のように、複数のブロック積算値が求められる。複数のブロック積算値に対して、個別にエラー判定閾値が設定され、それぞれのエラー判定閾値を上回る場合には、異常検出１エラー判定信号、異常検出２エラー判定信号のように、複数のエラー判定信号が出力される。最後に、複数のエラー判定信号のいずれか、もしくはすべてが出力された場合に、当該記録ブロックには欠陥の合計量が大きいためエラーと判定し、ブロックエラー判定信号をデータ変調回路１０５とシステムコントローラ１１２に対して出力する。このとき、当該記録ブロックでは欠陥の合計量が大きく、再生時の誤り訂正復号回路１０９において訂正可能な誤り数に余裕がなくなってしまうため、当該記録ブロックに記録したデータを、改めて異なるトラックに交替記録する。このため、データ変調回路１０５は、当該記録ブロックの終端で一旦記録を中断し、システムコントローラ１１２は、異なるトラックへの移動とデータの記録の制御を行う。
【００４５】
記録されたデータを再生したときの誤り数は、ディスク上の傷や埃などの欠陥と、欠陥に起因するトラッキングやフォーカシングの振られなどによるバースト誤りと、記録品質のばらつきによって発生するランダム誤りがある。誤り訂正復号回路１０９は、バースト誤りとランダム誤りのすべてを訂正しなければならない。誤り訂正復号回路１０９において訂正可能な誤り数に対し、バースト誤りがないところではすべてをランダム誤りの訂正に用いることができ、バースト誤りが存在するところでは、バースト誤り分を除いた残りが、ランダム誤りの訂正に用いることができる余裕ということになる。
【００４６】
光ディスク１００を長期にわたって保管する場合、光ディスク１００に付着して増加する埃の影響や、光ディスク１００の劣化にともない誤りが増加していく。このような誤りの増加も考慮し、データを記録した直後に、そのデータを再生して誤り数を確認し、一定以上誤り数が多い場合には、同じデータを異なるトラックに記録する。しかし、この場合、誤り数の確認のためにデータを再生する時間が必要であり、転送速度が下がってしまう。本実施の形態にかかる光ディスク装置１０によれば、データの記録と同時に、記録ブロック内において、再生時に大きな誤り数となりうるディスク上の欠陥の総和を検出し、データの再生を行うことなく、即座に交替記録を行うことができる。
【００４７】
図６は、異常検出回路１１４で計測される各異常検出信号の時間積算値が、異常検出メモリ１１５に保持される動作を示している。異常検出回路１１４は、図５に示す記録ブロック始端から終端までのブロック積算値の他に、図６に示すように、記録ブロックを分割したフレーム毎のフレーム積算値も計測しており、異常検出メモリ１１５は、各異常検出信号毎に計測されたフレーム積算値を、順次保持していく。異常検出メモリ１１５は、トラックの１回転以上にわたる記録ブロック数分のフレーム積算値を保持する容量がある。      
【００４８】
システムコントローラ１１２は、異常検出回路１１４からブロックエラー判定信号が出力されたとき、データの交替記録を行うとともに、異常検出メモリ１１５に格納されたフレーム積算値から、光ディスク１００上の欠陥の状態を確認することができる。欠陥が複数のフレームにまたがっていたり、１回転手前の位置に相当するフレームにも欠陥が存在している場合には、誤り数に影響がある大きな欠陥ということがわかる。この場合、隣接するトラックにも同様に欠陥の影響があるため、隣接トラックに記録する予定であったデータも含め、交替記録を行うこともできる。また、すでに隣接トラックにデータが記録されている場合には、上書き記録の影響がでていないか再生して確認を行い、状況に応じて隣接トラックのデータの交替記録を行うこともできる。
【００４９】
次に、本実施の形態にかかる光ディスク装置１０の再生動作について説明する。光ディスク１００に対する再生位置の特定の動作については、記録動作における記録位置の特定の動作と同様である。システムコントローラ１１２は、光ヘッド１０１が再生する記録ブロックの位置に到達したときに、再生信号復号回路１０７と、データ復調回路１０８と、誤り訂正復号回路１０９とを動作させてデータの再生を行う。
【００５０】
再生信号復号回路１０７は、再生信号を期待値波形と比較して、再生信号に最も近い期待値波形を選択し、期待値波形の元となる２値化信号を復号信号として出力する。データ復調回路１０８は、復号信号を所定の変調則にしたがって記録データに復調する。誤り訂正復号回路１０９は、復調された記録データの誤りを訂正して復元した後、Ｉ／Ｆ回路１１１を介してホスト装置１１０に送信する。
【００５１】
異常検出回路１１４と異常検出メモリ１１５は、前述の記録動作における動作と同様である。再生時では、図４に示すように、トラックに記録されているデータの再生信号の振幅検出信号やオフセット検出信号を異常検出に用いることができる。振幅検出信号とオフセット検出信号も、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号と同様に、正常な場所では変化なく、ほぼ一定の値となる。しかし、欠陥が存在する場所においては、欠陥による反射率の低下や、トラッキングとフォーカシングのずれによる反射光量の低下のため、再生信号の振幅が低下し、オフセットの変動も発生する。このため、振幅検出信号とオフセット検出信号は、大きく変化した値を示す。振幅検出信号とオフセット検出信号にそれぞれ検出閾値が設定され、検出閾値を上回る、あるいは下回るときに、それぞれの異常検出信号が出力される。
【００５２】
これらの異常検出信号から、記録ブロック単位でブロックエラー判定信号が出力される動作は、図５に示すように記録動作と同様である。記録ブロック単位でブロック積算値が測定され、エラー判定閾値を超える場合にエラー判定信号が出力され、複数のエラー判定信号からブロックエラー判定信号が出力される。フレーム単位で異常検出信号の出力時間幅が計測され、異常検出メモリ１１５に保持される動作も、図６に示すように記録動作と同様である。
【００５３】
前述の記録動作のとおり、記録時に欠陥の存在を判定して交替記録することにより、記録した当初はバースト誤りが一定以下であることが保証される。その後、光ディスク１００を長期にわたって保管する場合、光ディスク１００に付着して増加する埃の影響や、光ディスク１００の劣化にともなう誤りが増加していくが、異常検出回路１１４と異常検出メモリ１１５により、データの再生時に、記録時の判定条件からの状態変化を確認することができる。
【００５４】
再生信号の振幅検出信号に対して、２種類の検出閾値を設けることにより、振幅が完全になくなっているところと、振幅が半分程度落ちているところを別々に異常検出信号として出力することができる。振幅が完全になくなっているところは、記録する前から存在する欠陥で、もともと記録できていないと判断できる。振幅が半分程度に落ちているところは、記録後に付着した埃などが要因であると判断できる。記録ブロック内において、振幅が半分程度に落ちている異常検出信号のブロック積算値が、所定のエラー判定閾値以上となった場合、今後の保管中に付着する埃によりバースト誤りが増加する可能性が高いと判断することができる。このとき、当該記録ブロックのデータを異なるトラックに交替記録するか、あるいは別の光ディスクにデータをコピーすることにより、データの長期保存の信頼性を確保することができる。
【００５５】
誤り訂正復号回路１０９で訂正しきれない訂正不能が発生したとき、当該記録ブロックにおける異常検出メモリ１１５の保存結果から、再生条件を最適化して再度再生を行うことができる。異常検出メモリ１１５の保存結果から、フォーカシングとトラッキングに影響が出ている異常区間を抽出し、再度再生するときに、抽出した異常区間において、フォーカシングとトラッキングの応答ゲインを低くする、あるいはホールドすることにより、光ディスク１００上の欠陥の影響を最小限に抑えるようにすることができる。
【００５６】
また、再生信号の振幅やオフセットに影響がでている異常区間を抽出した場合には、再生信号復号回路１０７に含まれるフィルタなどの応答ゲインを低くしたり、あるいはホールドすることにより、欠陥通過後の正常状態への復帰を早くし、誤り数を少なく抑えることができる。
【００５７】
また、いずれの異常検出信号も多く出力されていない場合は、突発的な欠陥の影響ではなく、平均的な再生条件が悪い状態にあると判断できる。このとき、サーボコントローラ１０３におけるフォーカシングとトラッキングの制御条件を適切に調整する、あるいは一時的に光ヘッド１０１から照射する再生パワーを高くするなど、再生条件を改善して再度再生を行うことにより誤り数を減らし、誤り訂正復号回路１０９で訂正可能なレベルにすることができる。
【００５８】
以上のように、光ディスク装置１０では、データの記録および再生をしながら、光ディスク１００の状態を観察することができる。さらに、複数台の光ディスク装置１０とサーバーを用いたシステム構成とすることにより、異なる光ディスク１００や光ディスク装置１０との間で、より信頼性が高い側にデータを保管するように効率的に交替記録することができる。
同じ時期から使用しはじめた光ディスク装置１０のグループ、同じ場所に設置された光ディスク装置１０のグループなど、時期や場所の条件で複数の光ディスク装置１０をグループ化する。各グループにおいて、データの記録再生中に異常検出結果を観測し、サーバーが欠陥の初期状態や増加傾向として管理する。多数の管理した情報から、生産時期が同じ光ディスク１００の初期状態や経時変化の傾向や、同じ場所の光ディスク１００の欠陥増加の傾向を観測することができる。
【００５９】
サーバーは、これらの傾向情報を元に、再生時の誤り数が多くなりやすい条件におかれているデータを、良好な条件の光ディスク装置１０に移動させたり、データのコピーを作成するなど冗長性を高くするなどの運用管理を行う。また、埃と推測される欠陥の増加傾向が高い場合、誤り数が誤り訂正復号回路１０９で訂正できる限界を超える前に、光ディスク１００のクリーニング処理を行っても良い。このように、多くの傾向情報を管理することにより、すべての光ディスク１００上のデータを直接再生して確認することなく、同じ条件にある光ディスク１００に絞って短時間で保管状態を判断することができる。この結果、最小限のコストで信頼性を確保しながら長期にわたってデータを保存することができる。
【００６０】
［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、光ディスク装置１０は、光ディスク１００のトラックに対し、情報の記録再生を行う。
【００６１】
光ディスク装置１０は、前記データを変調して記録信号を生成する誤り訂正符号化回路／データ変調回路／レーザ駆動回路と、前記トラックに前記記録信号に応じて光ビームを照射して記録するとともに、前記トラックで反射された反射光を検出して反射光に基づいて検出信号を生成する光ヘッドと、前記検出信号の定常状態からの変化に基づいて異常状態を検出し、前記記録ブロック内において異常状態となった時間の総和が第１の時間長さ以上のときに前記記録ブロックに欠陥があると判定する異常検出回路とを備える。
【００６２】
または、本開示にかかる光ディスク装置１０は、異常検出手段が計測したフレーム内での異常状態の検出時間の総和を、現在位置から前記トラックの１回転以上の過去の区間にわたって前記フレーム単位の検出時間の総和の値を順次保持する異常検出メモリを、さらに備える。
【００６３】
これにより、データの記録直後に確認のための再生を行うことなく、光ディスク１００上に存在する欠陥の影響を検出し、データの記録における光ディスク装置１０の処理時間を、従来技術に比較して約半分に短縮することができる。また、記録再生中の欠陥の検出結果を多く集計することにより、すべてのデータの再生確認を行うことなく、誤り数の増加傾向の予測結果から影響範囲にかかっているデータの交替記録を行うなど、効率的にデータ保存の信頼性を確保することができる。
【００６４】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００６５】
また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本開示は、光ディスクに対してデータの記録再生を行う光ディスク装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  光ディスク装置
１００  光ディスク
１０１  光ヘッド
１０２  スピンドルモータ
１０３  サーボコントローラ
１０４  レーザ駆動回路
１０５  データ変調回路
１０６  誤り訂正符号化回路
１０７  再生信号復号回路
１０８  データ復調回路
１０９  誤り訂正復号回路
１１０  ホスト装置
１１１  インターフェース回路（Ｉ／Ｆ回路）
１１２  システムコントローラ
１１３  ＲＯＭ
１１４  異常検出回路
１１５  異常検出メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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