(57)【要約】【課題】光ディスク等への情報記録において、高速記録に対応した記録系クロックの高速化を、周波数分解能を確保した状態で可能にする技術の提供。【解決手段】ウォブル信号に変調されて記録されているアドレス情報から必要な記録系クロック周波数を算出し、該算出した周波数の信号を、水晶振動子等の安定な基準信号源からシンセサイズ方式で生成して記録系クロックとする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録トラックにアドレス情報が形成された記録型光ディスクに、光学的に情報を記録可能な光ディスク装置であって、
前記記録型光ディスクを回転駆動させる駆動手段と、
前記記録トラック上に記録されたアドレス情報を検出する検出手段と、
特定周波数の信号を発振する発振素子と、
該発振素子からの信号を基準として、前記記録型光ディスクに記録する際の記録系クロックを複数の周波数から選択して生成する記録系クロック生成手段と、前記アドレス情報に基づき前記記録系クロックを切り替えるクロック更新タイミング出力信号を出力するクロック更新タイミング出力手段と、
前記記録系クロック生成手段から出力されるクロックを用いて記録型光ディスクに記録する記録情報を生成するエンコーダと、
前記検出手段から出力された第１のアドレス情報と前記エンコーダから出力された記録情報に含まれる第２のアドレス情報とのずれを検出するアドレスずれ検出手段と、
前記アドレスずれ検出手段から出力されるアドレスずれに応じて前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
記録トラックにアドレス情報が形成された記録型光ディスクに、光学的に情報を記録可能な光ディスク装置であって、
前記記録型光ディスクを回転駆動させる駆動手段と、
前記記録トラック上に記録されたアドレス情報を検出する検出手段と、
特定周波数の信号を発振する発振素子と、
該発振素子からの信号を基準として、前記記録型光ディスクに記録する際の記録系クロックを複数の周波数から選択した複数の周波数を時分割で選択して生成する記録系クロック生成手段と、
前記アドレス情報に基づき前記記録系クロックを切り替えるクロック更新タイミング出力信号を出力するクロック更新タイミング出力手段と、を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
記録トラックにアドレス情報が形成された記録型光ディスクに、光学的に情報を記録可能な光ディスク装置であって、
前記記録型光ディスクを回転駆動させる駆動手段と、
前記記録トラック上に記録されたアドレス情報を検出する検出手段と、
特定周波数の信号を発振する発振素子と、
該発振素子からの信号を基準として、前記記録型光ディスクに記録する際の記録系クロックを複数の周波数から選択した複数の周波数に対する設定を時分割で選択して生成する記録系クロック生成手段と、
前記アドレス情報に基づき前記記録系クロックを切り替えるクロック更新タイミング出力信号を出力するクロック更新タイミング出力手段と、
前記記録トラック上に形成された第１のアドレス情報と前記記録型光ディスクに記録する記録情報に含まれた第２のアドレス情報のずれを検出するアドレスずれ検出手段と、
前記アドレスずれ検出結果に応じて前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の光ディスク装置において、
前記記録型光ディスクに記録する際には、前記記録系クロック生成手段は、前記光ディスクの回転数が略ＣＡＶとなるように記録系クロックを複数の周波数から選択して生成することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項１、２または３に記載の光ディスク装置において、
前記記録型光ディスクに記録する際には、前記記録系クロック生成手段は、前記光ディスクの回転数が略ＣＬＶとなるように記録系クロックを複数の周波数から選択して生成することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の光ディスク装置において、
前記記録型光ディスクは、記録可能なＣＤ規格に準拠する光ディスク、記録可能なＤＶＤ規格に準拠する光ディスクまたは青紫色レーザを用いて記録可能な光ディスク規格に準拠する光ディスクのいずれかであることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の光ディスク装置において、
前記アドレス情報には、分・秒・ブロックまたは論理ブロックに関する情報が含まれており、アドレス情報をもとにエンコードクロック周波数を制御することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
情報記録媒体に対し情報を記録可能な情報記録装置であって、
情報記録媒体に予め記録されているアドレス情報を再生・復調する再生アドレス情報検出手段と、
前記情報記録媒体に記録するための記録データを生成するエンコード手段と、
前記記録データを前記情報記録媒体に記録するためのデータ記録手段と、
前記エンコード手段と前記データ記録手段の動作の基準となる記録系クロックを生成するクロック生成手段と、
前記クロック生成手段から出力する前記記録系クロックの周波数を設定するクロック周波数設定手段と、
前記情報記録媒体上のデータ記録位置を検出する記録位置検出手段と、
前記アドレス情報と前記データ記録位置情報をもとに目標記録系クロック周波数を算出して前記クロック周波数設定手段にクロック周波数設定情報を出力するクロック周波数算出手段と、
前記エンコード手段より出力される記録データに含まれた記録アドレス情報を検出する記録アドレス検出手段と、
前記アドレス情報検出手段で検出した再生アドレス情報と前記記録アドレス検出手段で検出した記録アドレス情報のずれを検出するアドレスずれ検出手段と、前記アドレスずれ検出結果に応じて該アドレスずれが所定の値以下となるように前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、を備え、情報記録媒体に情報を記録する際は、前記エンコード手段と前記データ記録手段は、前記クロック生成手段から出力された前記記録系クロックをもとに情報記録媒体に情報を記録することを特徴とする情報記録装置。
【請求項９】
請求項８に記載の情報記録装置において、
情報記録媒体に情報を記録する際は、前記アドレスずれ検出手段は、記録位置の記録トラック上に形成された第１のアドレス情報と前記記録型光ディスクの前記記録位置に記録する記録情報に含まれた第２のアドレス情報の間のアドレスずれを検出し、前記駆動制御手段は前記アドレスずれ検出結果に応じ、前記第１のアドレス情報が前記第２のアドレス情報よりも所定の値以上進んでいる時には前記駆動手段の回転数を下げるように制御し、前記第１のアドレス情報が前記第２のアドレス情報よりも所定の値以上遅れている時には前記駆動手段の回転数を上げるように制御して、前記アドレスずれが所定の値以下になるように前記駆動手段を制御することを特徴とする情報記録装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の情報記録装置において、
情報記録媒体に情報を記録する際は、前記クロック周波数算出手段は、前記データ記録位置情報と前記アドレス情報をもとに所定の時間間隔毎に前記クロック周波数設定情報を出力することを特徴とする情報記録装置。
【請求項１１】
請求項８または請求項９に記載の情報記録装置において、
さらに、記録開始以降の前記再生アドレス情報と前記記録系クロックから記録位置での予測アドレス情報を算出する予測アドレス情報算出手段を備え、
情報記録媒体に情報を記録する際は、前記クロック周波数算出手段は、前記データ記録位置情報と前記予測アドレス情報をもとに前記予測アドレス情報が所定値変化する毎に前記クロック周波数設定情報を出力することを特徴とする情報記録装置。
【請求項１２】
請求項８または請求項９に記載の情報記録装置において、
さらに、前記再生アドレス情報検出手段で検出した前記再生アドレス情報の正誤を検出してアドレス正誤情報を出力するアドレス情報誤り検出手段を備え、
情報記録媒体に情報を記録する際は、前記クロック周波数算出手段は、前記データ記録位置情報と前記アドレス情報をもとにアドレス誤りのないことが確認された確認済みアドレス情報が所定値変化する毎に前記クロック周波数設定情報を出力することを特徴とする情報記録装置。
【請求項１３】
請求項８または請求項９に記載の情報記録装置において、
さらに、記録開始以降の前記再生アドレス情報と前記記録系クロックから記録位置での予測アドレス情報を算出する予測アドレス情報算出手段と、
前記再生アドレス情報検出手段で検出した前記再生アドレス情報の正誤を検出してアドレス正誤情報を出力するアドレス情報誤り検出手段と、
前記再生アドレス情報と前記予測アドレス情報と前記アドレス正誤情報から前記アドレス正誤情報が正しい時には前記再生アドレス情報を選択し、前記アドレス正誤情報が誤っているときには前記予測アドレス情報を選択し、出力には選択された保護アドレス情報を出力するアドレス情報切り替え手段と、を備え、
情報記録媒体に情報を記録する際は、前記クロック周波数算出手段は、前記データ記録位置情報と前記保護アドレス情報をもとに前記保護アドレス情報が所定値変化する毎に前記クロック周波数設定情報を出力することを特徴とする情報記録装置。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
情報記録媒体に情報を記録する時に情報記録媒体に入力する光エネルギー量を前記記録系クロック周波数設定の更新と同期して変化させることを特徴とする情報記録装置。
【請求項１５】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
情報記録媒体に情報を記録する時に情報記録媒体に入力する光エネルギーパルスを変化するタイミング設定を前記記録系クロック周波数設定の更新と同期して変化させることを特徴とする情報記録装置。
【請求項１６】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
記録系クロックを生成するクロック生成手段は周波数シンセサイザ回路を用い、該周波数シンセサイザが出力可能な周波数から選択した所定の周波数のクロック信号を生成し、これを前記記録系クロックとすることを特徴とする情報記録装置。
【請求項１７】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
記録系クロックを生成するクロック生成手段は、周波数ｆＳの基準周波数信号源をもとに周波数シンセサイザ回路を用いて周波数ｆ０＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）（ＭとＮは自然数）のクロック信号を生成し、前記ＭまたはＮの少なくとも一方の設定値を異なる値に切り替えることが可能なことを特徴とする情報記録装置。
【請求項１８】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
記録系クロックを生成するクロック生成手段は、周波数ｆＳの基準周波数信号源をもとに周波数シンセサイザ回路を用いて周波数ｆ０＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）（ＭとＮは自然数）のクロック信号を生成し、前記ＭまたはＮの少なくとも片方の設定値を当初の設定値と隣接する値に切り替えることを所定のタイミングで実施すること特徴とする情報記録装置。
【請求項１９】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
記録系クロックを生成するクロック生成手段は、周波数ｆＳの基準周波数信号源をもとに前記クロック周波数設定情報に基づいて周波数シンセサイザ回路を用いて周波数ｆ０＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）、（ＭとＮは自然数）のクロック信号を生成することが可能な構成であり、前記Ｍと隣接値Ｍ’を交互に切り替え、さらに前記Ｍ及びＭ’の切り替えのタイミングを制御してＭの値をとる時間の割合をαとすることにより、前記周波数シンセサイザが生成するクロック信号の周波数をｆ０＝ｆＳ・｛Ｍ・α＋Ｍ’・（１−α）｝／Ｎとすることを特徴とする情報記録装置。
【請求項２０】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
記録系クロックを生成するクロック生成手段は、周波数ｆＳの基準周波数信号源をもとに前記クロック周波数設定情報に基づいて周波数シンセサイザ回路を用いて周波数ｆ０＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）（ＭとＮは自然数）のクロック信号を生成することが可能な構成であり、前記Ｎと隣接値Ｎ’を交互に切り替え、さらに前記Ｎ及びＮ’の切り替えのタイミングを制御してＮの値をとる時間の割合をβとすることにより、前記周波数シンセサイザが生成するクロック信号の周波数をｆ０＝ｆＳ・Ｍ／｛Ｎ／β＋Ｎ’／（１−β）｝とすることを特徴とする情報記録装置。
【請求項２１】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
記録系クロックを生成するクロック生成手段は周波数ｆＳの基準周波数信号源をもとに前記クロック周波数設定情報に基づいて周波数シンセサイザ回路を用いて周波数ｆ０＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）（ＭとＮは自然数）のクロック信号を生成することが可能な構成であり、前記Ｍと隣接値Ｍ’を交互に切り替え、さらに前記Ｍ及びＭ’の切り替えのタイミングを制御してＭの値をとる時間の割合αを変化させ、一方前記Ｎと隣接値Ｎ’を交互に切り替え、さらに前記Ｎ及びＮ’の切り替えのタイミングを制御してＮの値をとる時間の割合をβとすることにより、前記周波数シンセサイザが生成するクロック信号の周波数をｆ０＝ｆＳ・｛Ｍ・α＋Ｍ’・（１−α）｝／｛Ｎ・β＋Ｎ’・（１−β）｝とすることを特徴とする情報記録装置。
【請求項２２】
請求項１６から２１のいずれかに記載の情報記録装置において、
記録系クロックを生成するクロック生成手段の一部である周波数シンセサイザ回路に用いる可変周波数発振器を制御する周波数制御信号の高周波数成分を低減するためのローパスフィルタのカットオフ周波数ｆＬＰＦと、前記Ｍまたは前記Ｎの値を切り替える際の切り替え周波数ｆＳＷとは、ｆＬＰＦ＜ｆＳＷの関係となることを特徴とする情報記録装置。
【請求項２３】
請求項１２または請求項１３に記載の情報記録装置において、
前記再生アドレス情報検出手段で検出した前記再生アドレス情報の正誤を検出するアドレス情報誤り検出手段は前記再生アドレス情報の巡回冗長コード検出結果を用い、前記巡回冗長コード検出結果が正しい時には前記再生アドレス情報が正しいものであると判別することを特徴とする情報記録装置。
【請求項２４】
請求項１２または請求項１３に記載の情報記録装置において、
前記再生アドレス情報検出手段で検出した前記再生アドレス情報の正誤を検出するアドレス情報誤り検出手段は前記再生アドレス情報の連続性が保たれているか否かを表わすアドレス情報連続性検出結果を用い、前記アドレス情報連続性検出結果が連続性ありとされた時には前記再生アドレス情報が正しいものであると判別することを特徴とする情報記録装置。
【請求項２５】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
情報記録媒体に記録済の情報を消去する時に情報記録媒体に入力するエネルギー量を前記記録系クロック周波数設定の更新と同期して変化させることを特徴とする情報記録装置。
【請求項２６】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
情報記録媒体に記録済のアドレス情報を再生する時に情報記録媒体に入力するエネルギー量を前記記録系クロック周波数設定の更新と同期して変化させることを特徴とする情報記録装置。
【請求項２７】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
記録中にフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号、レーザ出射光量信号あるいはウォブル信号の少なくとも一つをサンプル／ホールドするためのサンプル／ホールドパルスタイミングを前記記録系クロック周波数設定の更新と同期して変化させることを特徴とする情報記録装置。
【請求項２８】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
記録動作の停止を検出して記録動作停止信号を出力する記録動作停止検出手段を有し、
記録動作を停止する時には該記録動作停止信号により記録系クロック周波数設定を更新しないことを特徴とする情報記録装置。
【請求項２９】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
前記記録位置検出手段から出力されるデータ記録位置情報と前記クロック周波数算出手段から出力されるクロック周波数設定情報を前記クロック周波数更新タイミング情報による更新タイミングの指示により出力することを特徴とする情報記録装置。
【請求項３０】
請求項１６から２１のいずれかに記載の情報記録装置において、
ＭまたはＮを隣接値と切り替えるタイミングは、前記周波数シンセサイザを構成する分周器のプログラマブルカウンタがカウントする値をロードするタイミングと同期させることを特徴とする情報記録装置。
【請求項３１】
請求項８から１３のいずれかに記載の情報記録装置において、
前記クロック生成手段は、周波数分解能が±０．５％以下で、目標記録系クロック周波数との誤差が±１％以下の記録系クロック周波数を生成可能な構成を特徴とする情報記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録媒体に対し情報を記録可能な情報記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等の記録可能な光ディスクに情報の記録を行う光ディスク装置は、情報を記録する際に情報を光学的に記録する光スポットが光ディスクに予め形成されている溝形状のトラックを走査する線速度が略一定（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（以下、ＣＬＶという））となるように光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転数を制御させている。この理由は、ディスクに記録することのできる情報量は記録線密度に比例するため、ディスクの記録可能情報量を有効に利用するには上限の線密度一定で記録するのがよいからである。しかしながら、近年、光ディスクの記録装置の一部に記録中の光ディスクの角速度が略一定（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（以下、ＣＡＶという））となるように回転制御を行うものが現われている。記録時のディスク回転数をＣＬＶからＣＡＶにするメリットには、ディスク上の記録位置（半径位置）を変更してもディスク回転数を変化させる必要がないため回転数の整定待ち時間が不要、回転数変化の際の加減速による消費電力の増加がない、等が挙げられる。
【０００３】
ＣＡＶで記録する場合、ディスク上の記録位置の半径により線速度が変化する。そのため、線速度が変化する状態で記録線密度を一定とするために記録の際のデータ記録レートを変化させる必要がある。従って、記録データを生成するエンコーダ回路や記録の際に必要なレーザ照射タイミングを決める記録ストラテジ回路などではデータ記録レートの変化に合わせ、動作速度を記録中に変化させる必要がある。そのため、これらの回路における動作の基準となるクロック信号（以下、記録系クロックという）は可変にする必要がある。
【０００４】
まず、ＣＡＶ記録技術を説明する前に従来技術であるＣＬＶ記録方法について説明する。初めにウォブル信号について説明する。前述した記録可能な光ディスクでは、トラックを半径方向に微小に蛇行させて形成したウォブルを設けている。ウォブルはトラッキング誤差信号から検出できる。トラッキング誤差信号から抽出したこの信号をここではウォブル信号と呼ぶ。ＣＤ−Ｒを例にしてウォブル信号の特徴を説明する。ウォブル信号の特徴点は、
（１）ウォブル信号の周波数はディスクをＣＬＶで回転させている時には略一定周波数であること（ここでは、ウォブル信号の平均周波数をウォブル周波数という）、
（２）ウォブル周波数に周波数変調をかけてアドレス情報が記録されていること、
（３）前記記録されたアドレス情報には誤り検出ができるようにＣＲＣ（巡回冗長コード）による誤り検出技術が用いられていること、等である。
【０００５】
次に、ウォブル信号を用いてＣＤ−Ｒディスクに記録する方法につき説明する。ＣＬＶで記録するには、まず、ディスクをＣＬＶで回転させる必要がある。そのためには、前記（１）の特徴を利用し、ウォブル周波数が略一定となるようにスピンドルモータの回転数を制御する。第１の方法としては、具体的には基準周波数信号とウォブル信号との周波数及び／または位相を比較し、これらの差が少なくなるようにスピンドルモータの回転数を制御する。基準周波数信号を固定すれば、ウォブル周波数も略一定となり、ディスクはＣＬＶで回転する。ＣＬＶで回転している時、線速度は一定となるため、データ記録線密度を一定にするためには、記録系クロックを一定周波数のクロックとすればよい。
【０００６】
また、第２の方法として前記（２）の特徴を用いる。すなわち、ウォブル信号に重畳するかたちでディスクに予め記録された第１のアドレス情報とディスクに記録しようとしているデータに含まれる第２のアドレス情報の差分を検出し、この差分が所定の値となるようにスピンドルモータの回転数を制御してもよい。具体的には記録系クロックには一定周波数のクロックを用い、ウォブル信号に重畳してディスクに記録されている前記第１のアドレス情報と記録系クロックから生成された前記第２のアドレス情報との周波数及び／または位相のずれを検出し、このずれが所定の値以下となるようにスピンドルモータの回転数を制御する。
上記２つの方法とも、記録系クロックが一定周波数であり、ディスクはＣＬＶで回転するように制御されるため、ＣＬＶで記録することになる。このようにしてスピンドルモータと記録系クロックを制御することでＣＬＶ記録を実現できる。
【０００７】
次に、ＣＡＶ記録を実施する方法について説明する。ＣＡＶで記録するためには次に述べる方法でエンコードクロック発生手段とスピンドルモータを制御する必要がある。
エンコードクロック発生手段とスピンドルモータを制御する第１の方法としては、具体的にはスピンドルモータに取り付けられたＦＧ等を用いてスピンドルモータ回転数を検出し、ＦＧ出力信号の周波数と基準信号周波数の差が少なくなるようにスピンドルモータ回転数をフィードバック制御して、スピンドルモータ回転数が所定の回転数となるように制御する。エンコードクロックは、ディスクから検出したウォブル信号を基準周波数とした周波数シンセサイザでウォブル信号周波数を逓倍して生成する。また、ディスクに予め記録された第１のアドレス情報とディスクに記録しようとしているデータに含まれた第２のアドレス情報との誤差分（アドレス誤差）を検出し、このアドレス誤差が所定の値以下となるようにエンコードクロック周波数を制御する。
【０００８】
ここで、エンコードクロック周波数を制御するための具体的な方法としては、例えばアドレス誤差量の正負、大きさに応じて周波数シンセサイザの逓倍比を変えることで実現できる。すなわち前記第１のアドレス情報が前記第２のアドレス情報よりも大きい場合には、ディスクにウォブルで記録されているアドレスが記録しようとしているデータに含まれているアドレスよりも進んでいるため、第２のアドレスの進行速度、すなわちデータの記録レートを上げて第１のアドレスの進行に追いつくようにすればよい。
【０００９】
また、第２の方法として、スピンドルモータ回転数はスピンドルモータに取り付けられたＦＧ等を用いて検出し、ＦＧ出力信号の周波数と基準信号周波数の差が少なくなるようにフィードバック制御を行い、スピンドルモータ回転数が所定の回転数となるように制御する。エンコードクロックは、ディスクから検出したウォブル信号を基準周波数とする周波数シンセサイザで逓倍して生成する。また、ディスクに予め記録された第１のアドレス情報とディスクに記録しようとしているデータに含まれた第２のアドレス情報との誤差分（アドレス誤差）を検出し、このアドレス誤差分が所定値以下となるようにエンコードクロック周波数を制御する。ここで、エンコードクロック周波数を制御するための具体的な方法としては、前記周波数シンセサイザの周波数・位相誤差にアドレス誤差成分を加算することで実現できる。
【００１０】
また、第３の方法として、ディスクから検出したアドレス情報等からそのアドレスにおけるデータ記録速度を算出し、そのデータ記録速度を実現するために必要なエンコードクロック目標周波数を算出し、この目標周波数となるように特定の周波数の基準信号周波数から周波数シンセサイザ等でエンコードクロック周波数を生成する。スピンドルモータ回転数はスピンドルモータに取り付けられたＦＧ等を用いて検出し、ＦＧ出力信号の周波数とＦＧ基準信号周波数の差（回転数誤差）が少なくなるようにフィードバック制御を行い、スピンドルモータ回転数が所定の回転数となるように制御する。また、ディスクに予めウォブル信号に重畳して記録されたアドレス情報とディスクに記録しようとしているデータに含まれているアドレス情報との差分を検出し、この差分（アドレス誤差）が所定の値となるように前記回転数誤差に前記アドレス誤差を加算してスピンドルモータ駆動信号を制御する。
【００１１】
また、第４の方法として、エンコードクロック周波数はディスクから検出したアドレス情報等から目標周波数を算出し、この周波数となるように特定の周波数の基準信号周波数から周波数シンセサイザ等で生成する。スピンドルモータ回転数はスピンドルモータに取り付けられたＦＧ等を用いて検出し、ＦＧ出力信号の周波数とＦＧ基準信号周波数が所定の比率となるようにフィードバック制御を行い、スピンドルモータ回転数が所定の回転数となるように制御する。また、ディスクに予めウォブル信号に重畳して記録されたアドレス情報とディスクに記録しようとしているアドレス情報の差分を検出し、この差分（アドレス誤差）が所定の値となるように前記ＦＧ出力信号の周波数とＦＧ基準信号周波数の比率を制御してスピンドルモータ駆動信号を制御する。
以上、説明した方法を用いることにより、記録線密度を略一定に保ったまま、エンコードクロック周波数は記録半径位置に比例するようになるため、ＣＡＶ記録が実現できる。
【００１２】
なお、実際には、上記第１の方法でＣＡＶ記録を実現する場合、ディスクからピックアップを介して再生されたウォブル信号からキャリア信号を抽出し、これをもとにＰＬＬ回路等のクロック生成系により記録系クロックを生成する。従って、記録系クロックは、ディスク、ピックアップ、ディスクを回転させるスピンドルモータ制御系、ウォブル信号再生系、キャリア信号抽出系、クロック生成系等の影響を受ける。そのため、ウォブル信号の再生品質向上のために工夫を行うことが必要であった（例えば特許文献１参照）。
【００１３】
また、上記第２から第４の方法でＣＡＶ記録を実現する場合も、ディスクからピックアップを介して再生されたウォブル信号からアドレス情報を抽出し、これをもとに記録速度を算出する。そして、これに対応するエンコードクロック周波数となるように周波数シンセサイザにより記録系クロックを作る。従って記録系クロックは上記と同様にディスク、ピックアップ、ディスクを回転させるスピンドルモータ制御系、アドレス復調系等の影響を受ける。また、いずれの場合もディスクの情報記録半径位置の連続的な変化に対応して周波数シンセサイザで生成する記録系クロック周波数を連続的に変化させる必要がある。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１１−３０６６８６号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
記録系クロックのジッタが大きい場合、ディスクにデータを記録する際の記録マークエッジの揺らぎが増加し、データのエラーレートが増加することがある。従って、記録品質を良好に保つためには、記録系クロックの生成に関連する各種要素を管理する必要がある。ＣＡＶ記録における具体的な記録系クロックの生成に関連する要素としては、ディスク、ピックアップ、ディスクを回転させるスピンドルモータ制御系、ウォブル信号再生系、キャリア信号抽出系、クロック生成系等がある。
【００１６】
ここで、従来の技術において各種要素が記録系クロックの品質に与える影響につき説明する。
まず、ディスクについては、比較的製品間の品質の格差が大きく、例えばウォブル溝成型精度、ウォブルの蛇行周期の精度等において、時には規格に適合しない品質の製品が市場に出回ることもある。またピックアップはその組み立てに機械的精度が要求されるため、個々のばらつきが大きくなり易い。スピンドルモータ制御系はディスクをＣＡＶで回転させる場合とＣＬＶで回転させる場合とで制御方法が異なるが、どちらも前述のようにＦＧ信号と基準周波数信号を用いて制御されているため、装置外部からの不確定な要因の影響を受けることは少なく、比較的安定でばらつきも少ない。
【００１７】
ウォブル信号再生系は、光ピックアップのプッシュプル信号検出系、フロントエンドの信号処理回路から構成される。このうち光ピックアップの部分は前述のように個々のばらつきが比較的大きく、さらにピックアップの光学系の構成とディスクとの相性が問題となる場合もある。フロントエンドの信号処理回路は一般にＬＳＩの内部回路として構成されるため、問題となることは少ない。また、ウォブル信号の再生はデータ記録中のレーザ発光光量が再生時と同じになったタイミングでウォブル信号をサンプルして検出する、いわゆるサンプル／ホールド処理を行っているため、サンプルホールド処理回路のスイッチングノイズやサンプルホールドタイミングのずれによる記録時の過大信号の漏れこみなどにより信号対雑音比が悪化し易い。
【００１８】
キャリア信号抽出系は、ウォブル信号に含まれる信号のうち、キャリア信号をバンドパスフィルタで抜き出す構成になっている。なお、ＣＡＶ記録では記録位置の半径距離が増加するにつれて線速度が上昇し、それに伴いキャリア周波数も上昇する。そのため、キャリア信号抽出系はキャリア信号の周波数を検出し、検出したキャリア信号をもとにしてキャリア信号の周波数変化に追従して、バンドパスフィルタの中心周波数を変化させる必要がある。ここで、キャリア抽出のためのバンドパスフィルタは、Ｑ値が高めに設定されることが多く、キャリア周波数がバンドパスフィルタの中心周波数からずれるとキャリア信号のＣ／Ｎ比が劣化し易い。そのためバンドパスフィルタの中心周波数がキャリア信号周波数からずれないように設定する必要がある。
【００１９】
クロック生成系は、入力されたウォブル信号の周波数と特定の比を持つ周波数の記録系クロックを生成するための回路で、通常ＰＬＬ回路として知られている回路を用いてウォブル信号の周波数を逓倍する構成とされる。ＰＬＬ回路の構成上、入力されるウォブル信号の品質が悪くキャリア信号にノイズが多く含まれる場合、キャリア信号のジッタが増え、ＰＬＬの出力信号である記録系クロックのジッタを増加させる要因となる。またウォブル信号品質が良好な場合でも、もともとＣＤ−Ｒのウォブル信号は周波数変調されているためキャリア信号周波数は時間的に変動していること、キャリア周波数はディスクの内周部分と外周部分で約２．５倍変化するためＰＬＬはこれ以上の周波数レンジをカバーしなければならないこと等の設計上の制約から、記録系クロックのジッタとの両立はむずかしい。
【００２０】
以上のように、従来の記録系クロック生成技術においては、ＣＡＶ記録時の記録系クロックを常に良好な品質に保つことはむずかしい。このため、ＣＡＶ記録は、ＣＬＶ記録と比べ、記録中のディスク回転数変動がないことによるメリットが挙げられているにもかかわらず、その実現がは容易ではなかった。
そこで、従来技術では、前述のＣＡＶ記録時の記録系クロックを良好に保つという課題に対しては、まず記録系クロックを生成する基準としてウォブル信号を用いることをやめ、その代わりに水晶振動子などの安定な周波数信号源から周波数シンセサイズとして知られている方法で記録系クロックの周波数を生成することで対処する。このとき、当該記録系クロックの周波数は、アドレス情報、ディスクのトラックピッチ、ディスクの線速度、スピンドルモータの回転角速度、ディスク上における記録対象位置等の情報から算出した目標記録系クロック周波数の近傍の周波数となるように調整して出力する。さらにディスク上に予め記録されているアドレス情報と記録データの一部として記録しようとしているアドレス情報とのアドレスの差分が所定の値以下となるように記録系クロック周波数、スピンドルモータの回転数等を調整する。
以上のようにすることで、ＣＡＶ記録時の記録系クロックを良好な品質に保つことができ、より良くＣＡＶ記録を実現することが可能となる。
【００２１】
このようにしてＣＡＶ記録を実現した場合、記録系クロック周波数の周波数分解能は周波数シンセサイザの構成によって変化する。以下、周波数シンセサイザにつき説明する。
周波数シンセサイザは一般的には、基準信号源と、前記基準信号源から出力される基準周波数信号（周波数ｆ０）の周波数をＭ分周する第１の分周器と、可変周波数信号源と、前記可変周波数信号源から出力される可変周波数信号（周波数ｆ１）をＮ分周する第２の分周器と、前記第１の分周器の出力と前記第２の分周器の出力の周波数差と位相差を比較してそれらの差に応じた信号を出力する周波数―位相検出器と、前記周波数―位相検出器から出力される周波数―位相誤差信号の高域成分を減衰させるローパスフィルタと、前記ローパスフィルタから出力される信号が入力された前記可変周波数信号源より構成される。
【００２２】
上記の構成で周波数シンセサイザを構成した場合、周波数―位相検出器の２つの入力信号の周波数と位相が等しくなる状態、すなわち、
ｆ０／Ｍ＝ｆ１／Ｎ                                  …（数１）
の関係が成立するような状態でロックする。このとき、周波数ｆ１は、
ｆ１＝ｆ０・Ｎ／Ｍ                                  …（数２）
の信号が可変周波数信号源から出力され、これが周波数シンセサイザの出力にもなる。
【００２３】
次に周波数シンセサイザの周波数分解能について説明する。周波数シンセサイザの出力可能な周波数の分解能をΔｆ１とすると、
Δｆ１＝ｆ１−ｆ１’＝（ｆ０・Ｎ０／Ｍ０）−（ｆ０・Ｎ１／Ｍ１）＝ｆ０・（Ｎ０／Ｍ０−Ｎ１／Ｍ１）                            …（数３）
となる。従って、Ｎ０、Ｎ１、Ｍ０、Ｍ１の組み合わせにより周波数分解能は変化するが、最も簡単には、例えばＭ０＝Ｍ１かつＮ０＝Ｎ１＋１の場合、
Δｆ１＝ｆ０／Ｍ０                                    …（数４）
となる。ここで、ｆ１＝ｆ０・Ｎ０／Ｍ０であるため、
Δｆ１／ｆ１＝１／Ｎ０                                …（数５）
となる。従って、一般的な例として
Ｍ０＝２００、Ｎ０＝１００と仮定すると、周波数分解能はｆ０の０．５％であり、Ｎ０が１増加した場合の周波数変化率は１％となる。
【００２４】
ここで、記録系クロックを生成する目的で周波数シンセサイザを使う場合、その出力信号周波数ｆ１は記録対象とするディスクと記録速度によって変化するが、通常、そのときのチャネルビットクロック周波数の整数倍とすることが一般的である。例えば、ＣＤを標準記録速度で記録する場合は、チャネルビットクロック周波数ｆｂｃｋ＝４．３２１８ＭＨｚとなるため、ｆ１はｆｂｃｋの２ｎ倍（ｎは自然数）の８．６４３６ＭＨｚや１７．２８７２ＭＨｚなどが使われる。
【００２５】
現在、ＣＤやＤＶＤなどに記録を行う情報記録装置では記録速度の向上が著しく、例えばＣＤでは通常記録速度の４８倍、ＤＶＤでも通常記録速度の４倍での記録が実施されている。このような場合、ｆ１は１８０ＭＨｚから４００ＭＨｚ程度になる。また今後さらに記録速度の向上が進むとｆ１は１ＧＨｚ程度まで上昇することが予想される。
【００２６】
一般に周波数シンセサイザを構成する場合、Ｍ、Ｎのとり得る値の上限には制限がある。この理由は第１に分周比を大きくするためＭ、Ｎを大きくすると、分周器を構成するカウンタの規模が大きくなり、カウンタを高速で動作させることが困難となるためである。また、第２に周波数−位相検出器で比較される信号の周波数が低下するため、ローパスフィルタのカットオフ周波数を下げざるを得ず、これによりＰＬＬ系の帯域が低下するため、出力周波数が目標値に収束するまでの時間が長くなり、周波数変化に対する追従性を損なうためである。
そのため前記のようにｆ１は上昇を続けると予想される状況で、Ｍ、Ｎの値は増やすことは困難となり、逆に減らさざるを得ない状況になりつつあり、周波数分解能は今後減少することが予想される。
【００２７】
ここで、ＣＡＶ記録を行う際に必要となる周波数分解能について説明する。初めに目標記録系クロック周波数と記録系クロック周波数との間の周波数誤差の許容レベルについて説明する。一般に光ディスクを記録装置に装着する場合、光ディスクの仮想中心とターンテーブルの仮想中心が完全に一致することはなく、若干のずれが生じる。ここではこのずれのことを偏心と称する。通常の記録装置のディスク保持機構では１００×１０−６ｍ程度の偏心は容易に起こり得る。偏心があると光スポットとターンテーブルの仮想中心との距離が１回転中に正弦波状に変化するため、スピンドルモータの回転数が一定であっても、回転中の線速度も同様に変化する。その結果、記録系クロック周波数も１回転の間に偏心に応じて正弦波状に変化することになる。例えば、半径３０×１０−３ｍの位置において±１００×１０−６ｍの偏心があると、半径は２９．９×１０−３ｍから３０．１×１０−３ｍまで変化するため、記録系クロック周波数の変化幅は、（±１００×１０−６ｍ／３０×１０−３ｍ）×１００＝±０．３３％となる。
【００２８】
次に、スピンドルモータの回転数変動について説明する。スピンドルモータは前記の通りＣＡＶ制御が行われているときにはほぼ一定の回転数となるように制御されているが、微視的にはその回転数は変動している。以下、その理由を説明する。スピンドルモータは三相ブラシレスモータを使用することが多く、前述したように磁極検出にはホール素子を用いている。ホール素子は各相に必要なため、３個のホール素子からの信号が１２０度ずつ位相がずれるような位置に取り付けられている。この取り付けには機械的誤差があり、さらに３個のホール素子間の感度ばらつき、永久磁石で作られた回転子の着磁むら等の要因からホール素子信号はジッタを持つ。このジッタが原因で１回転の中で回転数が変動する。一般にこの変動は±０．５％程度あると言われている。
【００２９】
以上より、回転数変動は、偏心によるものとモータそのものに起因するものの和となり、１％程度を見込んでおく必要がある。このような微視的な回転数変動については回転数制御では抑圧することは困難であり、ＣＡＶ制御、ＣＬＶ制御を問わず同程度の変動があると推測される。これは、言い換えると、従来のＣＬＶ記録を行う記録装置においても、この程度の回転数変動が存在していたが、実用上の問題はなかったということができる。
そこで、目標記録系クロック周波数と記録系クロック周波数との間の周波数誤差の許容レベルは上記の推測から最大±１％とし、望ましくは偏心による変動分と同程度の±０．３％が一つの目安とする。
そこで記録系クロック周波数は目標記録系クロック周波数との誤差が±１％以下になるように設定するため、クロック生成回路の周波数分解能は余裕を見て±０．５％以下が目安になる。
【００３０】
以上説明したように、現状の技術で周波数シンセサイザを用いて記録系クロックを生成する場合に実現可能な周波数分解能は、高々１％程度であり、必要とされる周波数分解能と同等のレベルである。従って、今後の記録速度の高速化の際の周波数分解能の低下を考慮すると、周波数分解能はこのままでは不十分であると考えられる。
本発明は、かかる周波数分解能が必要条件を満たさなくなることを避け、記録速度の高速化により記録系クロックが高速化しても必要十分な周波数分解能を持つ周波数シンセサイザを実現することを課題とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明では、周波数シンセサイザの出力周波数を設定するための値を異なる複数の値に高速で切り替えて周波数シンセサイザの出力の平均周波数が前記の異なる複数の値で定まる周波数の間の周波数となるようにし、この平均周波数が所望の周波数となるように前記設定値とそれぞれの設定値に保つ時間比率を制御できるようにする。
具体的には、記録系クロックを生成するクロック生成手段は周波数ｆＳの基準周波数信号源をもとにクロック周波数設定情報に基づいて周波数シンセサイザ回路を用いて周波数
ｆ０＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）                                …（数６）
のクロック信号を生成することが可能な構成とする（ＭとＮは自然数）。
【００３２】
そして、前記Ｍと隣接値Ｍ’を交互に切り替え、さらに前記Ｍ及びＭ’の切り替えのタイミングを制御してＭの値をとる時間の割合αを変化させ、一方前記Ｎと隣接値Ｎ’を交互に切り替え、さらに前記Ｎ及びＮ’の切り替えのタイミングを制御してＮの値をとる時間の割合βを変化させることにより、前記周波数シンセサイザが生成するクロック信号の周波数ｆ０を、
ｆ０＝ｆＳ・｛Ｍ・α＋Ｍ’・（１−α）｝／｛Ｎ・β＋Ｎ’・（１−β）｝…（数７）
とする。ここで、Ｍ、Ｍ’、Ｎ、Ｎ’をクロック周波数設定情報に基づいて適切に選択し、さらにα、βも制御して、目標周波数の近傍の周波数ｆ０のクロック信号が出力されるようにする。
そして、この周波数ｆ０のクロック信号を前記周波数シンセサイザの出力として記録系のクロック信号に用いるようにした光ディスク装置とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。以下の実施例ではＣＤ−Ｒディスクへの記録を行う光ディスク記録装置を例に説明するが、本発明はこれに限るものではなく、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ等への記録を行う光ディスク記録装置への適用も可能であり、さらに一般の光ディスク記録装置や、磁気ディスク装置への適用も可能である。
【００３４】
図１、図２及び図３は本発明の第１の実施例を示す。図１は、ＣＤ−Ｒディスクを記録することが可能な光ディスク記録装置のうち、本発明に関連したデータの記録に関連する部分のブロック図を示す。また、図２は図１に示した本発明の記録系ブロックを含む光ディスク記録装置の主要な部分のブロック図を示す。また、図３は図２に示した本発明のクロック生成回路を構成する周波数シンセサイザを含む主要な部分のブロック図を示す。
【００３５】
以下、光ディスクから情報を再生する場合につき図２を用いて説明する。光ディスク１から光ピックアップ２を用いて検出した信号はフロントエンド回路３に入力される。フロントエンド回路３では、主にアナログ信号処理が行われてＲＦ信号４、サーボ信号５などが生成される。フロントエンド回路３から出力された、これらの信号は再生系信号処理回路７に入力される。再生系信号処理回路７では主にデジタル信号処理が行われて再生情報８やサーボ系駆動信号９などが生成される。再生情報８はインタフェース回路１０に入力される。インタフェース回路１０は接続されているバッファメモリ１１を用いてデータのバッファリング等の処理を行い、インタフェース信号１２を介して外部装置１３に情報を出力する。一方、サーボ駆動信号９はドライバ回路１４に入力される。ドライバ回路１４では電力増幅等を行い、光ピックアップ２内部のアクチュエータ（図示なし）、光ピックアップ全体を移動するためのモータ（図示なし）、光ディスク１を回転させるためのモータ１５を駆動する。なお、実際の光ディスク機器における情報の再生では上述以外にも各種サーボ系、アクセス系、ＲＦ信号復調系、誤り検出／訂正系、音声再生系等さまざまな回路系が連係して動作しているが、これらについては本発明とは直接の関係はないため、説明を省略する。
【００３６】
次に、光ディスクに情報を記録する場合を図１及び図２を用いて説明する。光ディスク１から光ピックアップ２を用いて検出した信号は、フロントエンド回路３に入力される。フロントエンド回路３では、主にアナログ信号処理が行われてサーボ信号５、ウォブル信号６などが生成される。フロントエンド回路３から出力されたこれらの信号は再生系信号処理回路７に入力される。再生系信号処理回路７では主にデジタル信号処理が行われてサーボ系駆動信号９が生成される。また、ウォブル信号６は記録系信号処理回路２０に入力される。
【００３７】
ウォブル信号６は記録系信号処理回路２０の内部のアドレス情報検出回路２１に入力される。アドレス情報検出回路２１はウォブル信号６からアドレス情報（ＡＴＩＰ）（Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎ  Ｐｒｅ−ｇｒｏｏｖｅ）を復調し、アドレス情報２２を出力する。アドレス情報２２はクロック更新タイミング出力回路２３と記録位置検出回路２４に入力される。
【００３８】
一方、マイクロコンピュータ１６により計測、算出されたトラックピッチ、線速度、記録開始位置半径等のディスク情報１７も記録系信号処理回路２０の内部の記録位置検出回路２４に入力される。記録位置検出回路２４は、ディスク情報１７とアドレス情報２２からデータ記録位置情報２５を算出し、出力する。データ記録位置情報２５はクロック周波数算出回路２４に入力される。
【００３９】
クロック周波数算出回路２６は、入力されたデータ記録位置情報２５からそれに対応する記録系クロックの周波数を算出し、その値を目標記録系クロック周波数とする。そしてこの目標記録系クロック周波数の近傍で、かつ、所定の条件を満たすクロック周波数を記録系クロックとするために必要な情報をクロック周波数設定情報２７として出力する。クロック更新タイミング出力回路２３は、アドレス情報２２の値の初期値からの増分が、予め設定してある所定の値を超えた時にクロック周波数更新タイミング信号２８を出力する。クロック周波数設定情報２７とクロック周波数更新タイミング信号２８はクロック周波数設定回路２９に入力される。クロック周波数設定回路２９はクロック周波数更新タイミング信号２８が入力されるとその時点でのクロック周波数設定情報２７をもとにクロック生成回路３０の設定を更新する。クロック生成回路３０はクロック周波数設定回路２９から与えられる分周器設定情報３５に基づく周波数のクロックを生成し、これを記録系クロック３１として出力する。
【００４０】
記録系クロック３１は、エンコード回路３２とデータ記録回路３３に入力される。一方、光ディスク１に記録するための情報は外部装置１３からインタフェース信号１２を介してインタフェース回路１０に入力される。インタフェース回路１０は接続されているバッファメモリ１１を用いてデータのバッファリング等の処理を行い、記録情報１８を出力する。記録情報１８は記録系信号処理回路２０に入力される。記録情報１８は記録系信号処理回路２０の内部のエンコード回路３２に入力される。エンコード回路３２は記録情報１８に対して所定のエンコード規則に従った処理を行い、記録データを生成する。記録データ３４はデータ記録回路３３に入力される。データ記録回路３３は記録データ３４に対して実際の光ディスクへの記録に必要な記録パワー制御、記録ストラテジ制御を実施するための処理を行い、記録信号１９を生成する。
【００４１】
記録信号１９は、光ピックアップ２の内部のレーザ駆動回路（図示なし）に入力される。レーザ（図示なし）は記録信号１９に対応した出射光量、出射タイミングで発光して、光ディスク１に情報を記録する。なお、実際の光ディスク機器における情報の記録では、上述以外にも各種サーボ系、アクセス系、誤り検出／訂正系、記録パワー／タイミング制御系等さまざまな回路系が連係して動作しているが、これらについては本発明とは直接の関係はないため、説明を省略する。
【００４２】
次に、光ディスクにＣＡＶで記録する場合の動作について説明する。ＣＡＶ記録では所定の回転数でモータ１５を回転させる必要がある。ＣＡＶ記録においては、ディスク上に予め記録されている半径位置によりトラックを走査する線速度が変化する一方で、記録された後のＣＤ−Ｒディスクでのデータの線密度は一定でなければならない。そのため、記録中は単位時間当たりのデータ記録量、すなわちデータ記録レートが記録位置の半径に伴い変化する。従って、データ記録を正しく行うためには逐次、適切なデータ記録レートを知り、実際のデータ記録レートをこれに合わせなければならない。
【００４３】
本発明では、アドレス情報から適切なデータ記録レートを算出してＣＡＶ記録を実現することを想定しており、以下では本想定のもとでのデータ記録レート導出方法につき説明する。
データ記録レート導出で実際に必要なのは実際のデータ記録レートＲｒであるが、基準データ記録レートＲＳは一定であるため実用上は両者の比ｋ＝Ｒｒ／ＲＳが求まればよい。
データ記録レートの算出には、まずディスクの基準線速度ＶＳを求める。すなわち、既知のディスク半径ｒ０でウォブル信号の周波数ｆＷ０を測定し、
Ｖｒ０＝２πｒ０・Ｎ                                  …（数８）
と、
ＶＳ＝Ｖｒ０・（ｆＳ／ｆＷ０）                            …（数９）
とから求める。
ただし、上記において、Ｎはディスクの回転数、ｆＳは基準ウォブル周波数である。
【００４４】
上述のように、記録中のウォブル信号はノイズが多く周波数測定は難しいがここでのＶＳを求めるためのｆＷ０の測定は記録中である必要はなく、再生中でもよい。再生中のウォブル信号はノイズも少なく周波数測定も容易に行うことができるため、ＶＳの計測上の問題は少ない。また、ＶＳの算出にはＮが必要であるが、ディスク回転数Ｎは前述の通り、スピンドルモータ制御系が自ら一定回転数となるように制御しているため、正常に制御されている限り、その値は自明である。従って、これらからＶＳを求めることができる。
【００４５】
次に、実際のＲｒを求める。なお、この処理はアドレス情報検出回路２１によって検出されたアドレス情報２２とディスク情報１７とから記録位置検出回路２４において行われ、その結果はデータ記録位置情報２５として出力される。
既知の半径ｒ１での既知のアドレス情報Ｔ１を基準として、アドレスＴ２＝Ｔ１＋ΔＴの位置を記録したときの半径ｒ２＝ｒ１＋Δｒとする。一般にＴ１とＴ２の間の距離Ｌ＝ＶＳ・ΔＴと表わせ、Δｒ＝Ｆ（ｒ１、Ｌ、ＴＰ）からΔｒが一意的に求められるため、ＴＰが既知であればｒ２を知ることができる（ＴＰはトラックピッチ）。次に、
Ｖｒ＝２πｒ２・Ｎ                                    …（数１０）
の関係を用いればＶｒを得ることができる。
なお、初期半径ｒ１でのアドレス情報Ｔ１については、規格等において特定のアドレス情報（例えば０分０秒０ブロック）が存在する半径が規定されているため、これを測定して用いるのが望ましい。また、トラックピッチＴＰの計測については、例えば所定トラック数移動した時の距離をアクセスに用いる移動距離検出用エンコーダを用いて測定した結果から計算してもよく、またステッピングモータ等を用いて機構的に所定距離移動した時に横断したトラック数をカウントした結果から計算してもよい。
【００４６】
以上のようにしてアドレス情報からその場所でのＲｒの値を求めることでできる。上述の通り、これらの算出のためには、計算に必要な値の計測処理、計測を行う準備としての条件設定処理等が必要である。そのため、本発明ではマイクロコンピュータとソフトウェアにより上記の処理を行う。もちろん、これらの処理は、ソフトウェアではなく、Ｒｒが算出できればハードウェアで行ってもよい。
【００４７】
次に、データ記録位置情報２５として得られたＲｒをもとにクロック周波数算出回路２６を用いてクロック周波数設定情報２７を得る方法につき説明する。この処理は具体的には目標記録系クロック周波数を算出した後、実際に使用する記録系クロック周波数の設定値を決める処理である。目標クロック周波数は計算上の数値であるため、実際のクロック生成回路では発生できない周波数となる場合がある。このような場合、記録系クロック周波数は目標記録系クロック周波数に対して許容範囲内の周波数に設定することができれば問題は起こらない。以下では、記録系クロック周波数設定の方法につき述べる。
【００４８】
まず、目標記録系クロック周波数と記録系クロック周波数との間の周波数誤差の許容レベルについて説明する。一般に、光ディスクを記録装置に装着する場合、光ディスクの仮想中心とターンテーブルの仮想中心が完全に一致することはなく、若干のずれが生じる。ここではこのずれのことを偏心と称する。通常の記録装置のディスク保持機構では１００×１０−６ｍ程度の偏心は容易に起こり得る。偏心があると光スポットとターンテーブルの仮想中心との距離が１回転中に正弦波状に変化するため、スピンドルモータの回転数が一定であっても、回転中の線速度も同様に変化する。その結果、記録系クロック周波数も１回転の間に偏心に応じて正弦波状に変化することになる。例えば、半径３０×１０−３ｍの位置において±１００×１０−６ｍの偏心があると、半径は２９．９×１０−３ｍから３０．１×１０−３ｍまで変化するため、記録系クロック周波数の変化幅は（±１００×１０−６ｍ／３０×１０−３ｍ）×１００＝±０．３３％となる。
【００４９】
次に、スピンドルモータの回転数変動について説明する。スピンドルモータは前記の通りＣＡＶ制御が行われているときにはほぼ一定の回転数となるように制御されているが、微視的にはその回転数は変動している。以下、その理由を説明する。スピンドルモータは三相ブラシレスモータを使用することが多く、前述したように磁極検出にはホール素子を用いている。ホール素子は各相に必要なため、３個のホール素子からの信号が１２０度ずつ位相がずれるような位置に取り付けられている。この取り付けには機械的誤差があり、さらに、３個のホール素子間の感度ばらつき、永久磁石で作られた回転子の着磁むら等の要因からホール素子信号はジッタを持つ。このジッタが原因で１回転の中で回転数が変動する。一般に、この変動は±０．５％程度あると言われている。
【００５０】
以上により、回転数変動は、偏心によるものとモータそのものに起因するものとの和となり、１％程度を見込んでおく必要がある。このような微視的な回転数変動については、回転数制御で抑圧することは困難であり、ＣＡＶ制御、ＣＬＶ制御を問わず、同程度の変動があると推測される。これは、言い換えると従来のＣＬＶ記録を行う記録装置においても、この程度の回転数変動が存在していたが、実用上の問題はなかったといえる。
【００５１】
本発明では、目標記録系クロック周波数と記録系クロック周波数との間の周波数誤差の許容レベルは、上記推測から最大±１％とし、望ましくは偏心による変動分と同程度の±０．３％を目安とする。記録系クロック周波数は目標記録系クロック周波数との誤差が±０．３％以下になるように設定するため、クロック生成回路の周波数分解能も±０．３％以下が目安になる。
【００５２】
次に、具体的なクロック生成回路３０について説明する。クロック生成回路は、従来より、周波数シンセサイザとして知られる回路を用いることで実現できる。
図３は、クロック生成回路３０に用いる周波数シンセサイザのブロック図を示す。周波数シンセサイザは基準周波数ｆＳの信号を入力したとき、出力に周波数ｆ０として、
ｆ０＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）・（１／Ｌ）                    …（数１１）
の信号を得るもので、内部の分周器に設定するＬ、Ｍ、Ｎを変えることでｆ０を変化させることができる。ただし、Ｌ、Ｍ、Ｎは自然数とする。
以下、図３を用いて周波数シンセサイザについて説明する。基準周波数信号源４０は水晶振動子、セラミック振動子等の周波数ｆＳの安定した信号源（発振素子）であり、ここから出力された基準周波数信号４６は第１の分周器４１で分周されてＮ分周信号４７となる。ＶＣＯ４４は電圧制御発振器でありＶＣＯ制御信号５０によってＶＣＯ出力信号５１の周波数ｆＶＣＯを変えることができる。ＶＣＯ出力信号５１は第２の分周器４２で分周されてＭ分周信号４８となる。
【００５３】
周波数位相比較回路４２にはＮ分周信号４７とＭ分周信号４８が入力され、両信号の周波数、位相のずれに応じた誤差信号４９が出力される。誤差信号４９はローパスフィルタ４３に入力されて、高周波成分が減衰されてＶＣＯ制御信号５０が得られる。また、第１の分周器の分周比Ｎは第１の分周器設定値５２で設定することができ、第２の分周器の分周比Ｍは第２の分周器設定値５３で設定することができ、さらに第３の分周器の分周比Ｌは第３の分周器設定値５４で設定することができる。そしてこれらの分周器設定値は分周器設定情報３５から分周値設定回路５６が生成する。
【００５４】
周波数シンセサイザは一種のフィードバック制御系であり、ＶＣＯ４４の発振周波数ｆＶＣＯはｆＳ／Ｎ＝ｆＶＣＯ／Ｍとなるように制御される。従って、ＶＣＯ出力信号５１の周波数ｆＶＣＯは、
ｆＶＣＯ＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）                              …（数１２）
となる。
また、記録系クロック周波数ｆ０は、
ｆ０＝ｆＶＣＯ・（１／Ｌ）＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）・（１／Ｌ）…（数１３）
となる。そこで分周比Ｌ、Ｍ、Ｎを設定することで、さまざまな周波数の信号を生成することができる。
【００５５】
従って、周波数シンセサイザによるクロック生成回路の周波数分解能を±０．３％以下にするためには、少なくともＭ、Ｎのいずれか片方は使用範囲において３００以上の値となるように設定し、設定値が１変化した時の記録系クロック周波数の変化率が０．３％以下となるようにして所望の記録系クロック周波数分解能が得られるように回路を設計することが最も容易である。
以上、説明した処理を行い、クロック周波数設定回路２９は分周器設定情報３５を算出し、クロック生成回路３０が分周器設定情報３５をもとに内部の分周器に設定すべき値を決める。
【００５６】
本発明は実際の記録系クロック周波数の設定は、検出したアドレス情報をもとに目標記録系クロック周波数を算出して行うものである。通常、アドレス検出は常時行っているため、アドレスが正しく検出されていれば、記録系クロック周波数の設定を常時行うことが可能である。また、そのようにすると記録中の記録系クロック周波数誤差を最小に保つことができる。しかし、上記考察の通り、クロック周波数はその許容誤差内であれば、実用上の問題は発生しない。また、実際には記録中常時アドレスが正しく検出できるとは限らず、誤まったアドレスが検出されることがある。従って、周波数誤差を減らすためにクロック周波数の更新頻度を必要以上に増やしてもメリットはなく、アドレス情報の信頼性を上げ、常に正しい記録系クロック周波数に更新することが重要である。
【００５７】
次に、クロック周波数更新タイミング情報２８を出力するために、クロック更新タイミング出力回路２３が行う処理につき説明する。本発明ではクロック周波数更新頻度については、予め更新を予定しているアドレス情報もしくはそのアドレス情報以降のアドレス情報が検出された場合に、検出されたアドレス情報に対応する記録系クロック周波数に更新する。
【００５８】
ここでは、具体例として、ＣＤ−Ｒの場合につき説明する。ＣＤ−Ｒのアドレス情報は分、秒、ブロックの順に並んでいる。ここでは、秒の値が０秒または３０秒のいずれか一方の値を超えるとき更新する場合を仮定する。
この場合、アドレス情報が正しく読めるときは０秒になった時と３０秒になった時に更新される。また、０秒で更新した後、アドレス情報が読めなくなり、次に初めて読めたアドレス情報が４０秒であったときには、４０秒でのアドレス情報で記録系クロック周波数を更新する。さらにこの後は０秒になったとき再度更新が行われる。このようにすることで、通常は規定の間隔で更新が行われ、読めなかったときは最短の間隔で更新が行われるようにできる。また、より簡易的には、例えば、前回クロック周波数の更新を行ったアドレスから所定のアドレス量以上を経過したことが検出できた時点で更新を行うようにしてもよい。この場合は０秒で更新した後、アドレス情報が読めなくなり、次に初めて読めたアドレス情報が４０秒であったときには、４０秒でのアドレス情報で記録系クロック周波数を更新する。さらにこの後は３０秒経過後の１０秒になったとき再度更新が行われる。
【００５９】
クロック周波数設定回路２９はクロック周波数更新タイミング情報２８が入力されるとクロック周波数設定情報を最新のクロック周波数設定情報２７に更新する。そのため、クロック周波数が所定のタイミングで更新されている間は、エンコード回路３２とデータ記録回路３３は記録系クロック３１を基準として動作するため、記録系クロック周波数に対応した所定のデータ記録レートでの光ディスク１への情報の記録を行うことが可能となる。
【００６０】
上記の例ではアドレスが３０秒間進む毎に記録系クロックを更新する場合を仮定したが、この場合の記録系クロックの変化率は内周側で約０．９％、外周側で約０．４％に相当する。そのため、上述のように、実際の記録系クロックの周波数分解能は０．４％以下が望ましい。そこでこの周波数分解能を実現する方法を次に説明する。
一例としてＬ＝１、ｆＳ＝３３．８６８８ＭＨｚ、ｆ０＝４．３２１８ＭＨｚから１０．３７２３ＭＨｚまで変化させる場合に必要な設定を試算してみる。（Ｍ、Ｎ）＝（３９、３０６）の場合ｆ０＝４．３１６６ＭＨｚ、（３９、３０５）の場合ｆ０＝４．３３０８ＭＨｚ、…、（Ｍ、Ｎ）＝（３９、１２８）の場合ｆ０＝１０．３１９４ＭＨｚ、（Ｍ、Ｎ）＝（３９、１２７）の場合ｆ０＝１０．４００７ＭＨｚとなる。このとき、隣り合う設定間の周波数変化量は（Ｍ、Ｎ）＝（３９、３０６）から（３９、３０５）の間で０．３３％（±０．１６５％）となり、目標の周波数分解能を満たすことができる。しかし（Ｍ、Ｎ）＝（３９、１２８）から（３９、１２７）の間ではＮの値が小さくなるため、隣り合う設定間の周波数変化量は０．７９％（±０．３９５％）となり、目標の周波数分解能を満たすことができない。従って、目標とした±０．３％以下の周波数分解能を実現するためには、十分に大きいＮ、Ｍの値を設定する必要がある。しかし、前述のように分周比Ｍ、Ｎを大きくすることには制約が多い。
そこで、本発明では、第１の分周器４１、第２の分周器４２のいずれか一方または両方の設定値を動的に切り替えることにより、分周比の大きな分周器を用いることなく、必要な周波数分解能を実現する。
【００６１】
図４は、本実施例の分周値設定回路５６による、第１の分周器４１の分周値５２の設定値切り替えのタイムチャートである。以下、図に従い説明する。分周値設定回路５６は入力されている分周器設定情報３５に従い必要に応じて第１から第３の分周器設定値５２、５３、５４を所定のタイミングで切り替える。
例えば、分周器設定情報３５が情報１の場合は、該設定情報に基づき、第１の分周器に設定すべき情報はｎとｎ＋１、ｎとｎ＋１を切り替える周期はＴ１、設定値がｎである時間はｔ１ａ、設定値がｎ＋１である時間はｔ１ｂ、さらに第２の分周器設定値５３と第３の分周器設定値５４はそれぞれｍ、ｌとして変化させないこととし、これに基づいて図のように制御する。
【００６２】
また、例えば分周器設定情報３５が情報２に変化した場合は、該設定情報に基づき、第１の分周器に設定すべき情報はｎとｎ＋１、ｎとｎ＋１を切り替える周期はＴ２、Ｔ２のうち設定値がｎである時間はｔ２ａ、設定値がｎ＋１である時間はｔ２ｂ、さらに、第２の分周器設定値５３と第３の分周器設定値５４はそれぞれｍ、ｌとして変化させないこととし、これに基づいて図のように制御する。
【００６３】
上記のように制御した場合、
α１＝ｔ１ａ／（ｔ１ａ＋ｔ１ｂ）＝ｔ１ａ／Ｔ１          …（数１４）
となり、一般的には、
α＝ｔａ／（ｔａ＋ｔｂ）＝ｔａ／Ｔ                      …（数１５）
と表すと、
ｆ０＝ｆＳ・〔ｍ／｛α・ｎ＋（１−α）（ｎ＋１）｝〕・（１／ｌ）…（数１６）
となる。そのため、本実施例において情報１から情報２に変化する場合のようにαだけが変化し、それ以外の設定値が変化しない場合には、第１の分周器設定値５２の平均値Ｎ（この場合はＮ＝α・ｎ＋（１−α）（ｎ＋１））だけが変化する。本実施例の場合はαの増加に伴いＮが減少するため、ｆ０は高くなる。
【００６４】
上記のようにαを変化させることでｆ０を制御でき、このときＮが取り得る値はｎとｎ＋１の間の値で、αの分解能はｔａとｔｂの時間設定で決まる。そのため、ｔａとｔｂの組み合わせを適切に選択することにより従来の技術を越えるｆ０の周波数分解能を実現することが可能となる。例えばα＝０、０．２５、０．５、０．７５となるｔａとｔｂの組み合わせを用意すれば、
ｆ０１＝ｆＳ・（ｍ／ｎ）・（１／ｌ）                    …（数１７）
と
ｆ０２＝ｆＳ・｛ｍ／（ｎ＋１）｝・（１／ｌ）                …（数１８）
との間の周波数を４分割した分解能でｆ０を出力することが可能となる。
【００６５】
図５は、本実施例の分周値設定回路５６による、第２の分周器４２の分周値５３の設定値切り替えのタイムチャートである。以下、図に従い説明する。分周値設定回路５６は入力されている分周器設定情報３５に従い、必要に応じて第１から第３の分周器設定値５２、５３、５４を所定のタイミングで切り替える。例えば、分周器設定情報３５が情報３の場合は、該設定情報に基づき、第２の分周器に設定すべき情報はｍとｍ−１、ｍとｍ−１を切り替える周期はＴ３、設定値がｍ’である時間はｔ３ａ、設定値がｍ−１である時間はｔ３ｂ、さらに第１の分周器設定値５２と第３の分周器設定値５４はそれぞれｎ、ｌとして変化させないこととし、これに基づいて図のように制御する。
【００６６】
また、例えば分周器設定情報３５が情報４に変化した場合は、該設定情報に基づき、第１の分周器に設定すべき情報はｍとｍ−１、ｍとｍ−１を切り替える周期はＴ４、Ｔ４のうち設定値がｍである時間はｔ４ａ、設定値がｍ−１である時間はｔ４ｂ、さらに第１の分周器設定値５２と第３の分周器設定値５４はそれぞれｎ、ｌとして変化させないこととし、これに基づいて図のように制御する。
【００６７】
上記のように制御した場合、
β３＝ｔ３ａ／（ｔ３ａ＋ｔ３ｂ）＝ｔ３ａ／Ｔ３            …（数１９）
一般的には、
β＝ｔａ／（ｔａ＋ｔｂ）＝ｔａ／Ｔ                        …（数２０）
と表すと、
ｆ０＝ｆＳ・〔｛β・ｍ＋（１−β）（ｍ−１）｝／ｎ〕・（１／ｌ）…（数２１）
となる。そのため、本実施例において情報３から情報４に変化する場合のようにβだけが変化し、それ以外の設定値が変化しない場合には、第２の分周器設定値５３の平均値Ｍ（この場合は、Ｍ＝β・ｍ＋（１−β）（ｍ−１））だけが変化する。本実施例の場合はβの増加に伴いＭが増加するため、ｆｏは高くなる。
【００６８】
上記のようにβを変化させることでｆ０を制御でき、このとき、Ｍが取り得る値はｍとｍ−１の間の値で、βの分解能はｔａとｔｂの時間設定で決まる。そのため、ｔａとｔｂの組み合わせを適切に選択することにより、従来の技術を越えるｆ０の周波数分解能を実現することが可能となる。例えばβ＝０、０．１、０．２、…、０．７、０．８、０．９となるｔａとｔｂの組み合わせを用意すれば、
ｆ０３＝ｆＳ・（ｍ／ｎ）・（１／ｌ）                  …（数２２）
と
ｆ０４＝ｆＳ・｛（ｍ−１）／ｎ｝・（１／ｌ）              …（数２３）
との間の周波数を１０分割した分解能でｆｏを出力することが可能となる。
【００６９】
図６は、本実施例の分周値設定回路５６による、第１の分周器４１の分周値５２の設定値切り替えのタイムチャートであり、図４に示した例の特殊な場合である。以下、図に従い説明する。
この場合、分周器設定情報３５が情報５の場合は、該設定情報に基づき、第１の分周器に設定すべき情報はｎとｎ−１、ｎとｎ−１を切り替える周期はＴ５、設定値がｎである時間はｔ５ａ、設定値がｎ−１である時間はｔ５ｂ、さらに、第２の分周器設定値５３と第３の分周器設定値５４はそれぞれｍ、ｌとして変化させないこととし、これに基づいて図のように制御する。
【００７０】
次に、分周器設定情報３５が情報６に変化した場合は、該設定情報に基づき、第１の分周器に設定すべき情報はｎ−１だけとし、ｎ−１以外の値には切り替えず、さらに第２の分周器設定値５３と第３の分周器設定値５４はそれぞれｍ、ｌとして変化させないこととし、これに基づいて図のように制御する。
これはＴ６＝ｔ６ｂ、ｔ６ａ＝０としたときと考えれば、図４と本質的には等価と考えることができる。
【００７１】
図７は、本実施例の分周値設定回路５６による、第２の分周器４２の分周値５３の設定値切り替えのタイムチャートであり、図５に示した例の特殊な場合である。以下、図に従い説明する。
この場合は、分周器設定情報３５が情報７の場合は、該設定情報に基づき、第１の分周器に設定すべき情報はｍ−１だけとし、ｍ−１以外には切り替えず、さらに第２の分周器設定値５３と第３の分周器設定値５４はそれぞれｍ、ｌとして変化させないこととし、これに基づいて図のように制御する。
【００７２】
次に分周器設定情報３５が情報８に変化した場合は、該設定情報に基づき、第１の分周器に設定すべき情報はｍとｍ−１、ｍとｍ−１を切り替える周期はＴ８、Ｔ８のうち設定値がｍである時間はｔ８ａ、設定値がｍ−１である時間はｔ８ｂ、さらに第１の分周器設定値５２と第３の分周器設定値５４はそれぞれｎ、ｌとして変化させないこととし、これに基づいて図のように制御する。これはＴ７＝ｔ７ｂ、ｔ７ａ＝０としたときと考えれば、図５と本質的には等価と考えることができる。
なお、上述の図４、図５の場合を拡張すれば、図８に示すように第１の分周器設定値５２と第２の分周器設定値５３のそれぞれの組合せを分周器設定情報３５に従って、同時に切り替えてもよいことは容易に考えられる。
【００７３】
次に、図４から図７で説明した本実施例をより一般的に説明すると、記録系クロックを生成するクロック生成手段は周波数ｆｓの基準周波数信号源をもとに前記クロック周波数設定情報に基づいて周波数シンセサイザ回路を用いて周波数ｆ０＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）（ただしＭとＮは自然数）のクロック信号を生成することが可能な構成とし、前記Ｍとその隣接値Ｍ’を交互に切り替え、さらに前記Ｍ及びＭ’の切り替えのタイミングを制御してＭの値をとる時間の割合αを変化させ、一方、前記Ｎとその隣接値Ｎ’を交互に切り替え、さらに前記Ｎ及びＮ’の切り替えのタイミングを制御してＮの値をとる時間の割合βを変化させ、前記周波数シンセサイザが生成するクロック信号の周波数を
ｆ０＝ｆＳ・｛Ｍ・α＋Ｍ’・（１−α）｝／｛Ｎ・β＋Ｎ’・（１−β）｝…（数２４）
とすることである。
【００７４】
また、前記Ｍ’、Ｎ’はそれぞれ前記Ｍ、Ｎの隣接値としたが、より一般的には、前記Ｍ’、Ｎ’はそれぞれ、前記Ｍ、Ｎの隣接値である必要はない。それゆえ、記録系クロックを生成するクロック生成手段は、周波数ｆＳの基準周波数信号源をもとに、前記クロック周波数設定情報に基づいて周波数シンセサイザ回路を用いて周波数ｆ０＝ｆＳ・（Ｍ／Ｎ）（ただしＭとＮは自然数）のクロック信号を生成することが可能な構成であり、前記Ｍの値をｐまたはｑに交互に切り替え、さらにｐとｑの切り替えのタイミングを制御してαを変化させ、一方前記Ｎの値をｒまたはｓに交互に切り替え、さらにｒとｓの切り替えのタイミングを制御してβを変化させることにより、前記周波数シンセサイザが生成するクロック信号の周波数を
ｆ０＝ｆＳ・｛ｐ・α＋ｑ・（１−α）｝／｛ｒ・β＋ｓ・（１−β）｝…（数２５）
とするということである。
【００７５】
なお、上記の説明では分周値設定回路５６は入力されている分周器設定情報３５に従い必要に応じて第１から第３の分周器設定値５２、５３、５４を所定のタイミングで切り替えるとしているが、その処理内容は、ＣＡＶ記録において記録位置が内周から外周に進むにつれて記録系クロック周波数を上昇させるとき、その周波数分解能が所定仕様を満たすように、前記分周器設定値を時間の経過とともに切り替えて行くことであり、比較的高度の算術処理を高速に行う必要がある。そのためマイクロコンピュータ、デジタル信号プロセッサ等の演算装置と上記算術演算処理プログラム及びハードウェア論理回路を組み合わせて実施してもよい。
【００７６】
ここで、分周値設定切り替えタイミングを行う周期Ｔとそれぞれの設定値を継続する時間ｔａ、ｔｂとローパスフィルタ４３のカットオフ周波数ｆＬＰＦとの関係について説明する。ローパスフィルタ４３は周波数位相比較回路４２から出力される誤差信号が持つ成分のうち高周波の成分を減衰させ、ＶＣＯ４４の制御信号に含まれる帯域外のノイズとなる高周波成分を低減することで、周波数シンセサイザ出力信号の周波数スペクトラムの純度を向上させるためのものである。一般の周波数シンセサイザでは、分周器の設定値はいったん設定されてしまうとその後は頻繁に設定値が変更されることは少ないため、ローパスフィルタのカットオフ周波数は設定値が変化したときの周波数セトリング時間、ＶＣＯ出力信号に含まれる位相ノイズ等を勘案して定められる。しかし、本発明で用いる周波数シンセサイザでは分周器の設定値は周期Ｔで変化し、この設定値の変化そのものが分周信号の周波数位相誤差の原因となってＶＣＯ制御信号５０のノイズの原因となる。そこでＶＣＯ制御信号５０のノイズを抑制し周波数シンセサイザ出力信号の周波数スペクトラムの純度を向上させるためには上記設定値切り替えにより発生するノイズを低減する必要がある。本発明ではこのため分周値設定切り替えを行う周期Ｔとローパスフィルタ４３のカットオフ周波数ｆＬＰＦとの関係を、一例として
１／Ｔ＞ｆＬＰＦ                                      …（数２６）
として、設定値切り替えに伴うノイズの影響を低減するための手段を講じる。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図９は本発明の第２の実施例における記録系信号処理回路２０のブロック図を示す。本実施例と第１の実施例の相違点を説明する。前記第１の実施例では、クロック周波数更新タイミング信号２８は、アドレス情報２２をもとにクロック更新タイミング出力回路２３が作っていたが、本第２の実施例では、クロック周波数更新タイミング信号２８はタイマー回路６０が作っている。すなわち記録開始とともにタイマー回路６０が起動し、以降はタイマー回路６０に設定された所定の時間が経過する毎にクロック周波数更新タイミング信号２８が出力される。
【００７８】
本第２の実施例では、記録系クロック周波数の更新がアドレス情報２２の検出によらないために回路が簡単になり、アドレスが読みづらいときでも、見かけ上所定の時間間隔で更新を行うことが可能となる。なお、上記以外は第１の実施例と同一であるため、説明を省略する。
本第２の実施例も前記第１の実施例と同様、マイコン等を用いてソフトウェアで処理することも可能である。
【００７９】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図１０は、本発明の第３の実施例における記録系信号処理回路２０のブロック図を示す。本第３の実施例と前記第１の実施例の相違点は次の通りである。すなわち、前記第１の実施例では、クロック周波数更新タイミング信号２８とデータ位置記録情報２５はアドレス情報２２をもとに作っていたが、本第３の実施例では、クロック周波数更新タイミング信号２８とデータ位置記録情報２５は、予測アドレス情報６２をもとに生成する。予測アドレス情報算出回路６１は、過去のある時点でのアドレス情報２２と記録系クロック３１とからその時のアドレス情報を予測するものである。原理的には、記録系クロック３１をカウントすれば記録したデータ量が判り、アドレス間の記録データ量は一定であることを利用する。すなわち、記録開始以降の任意のアドレスＡ０を起点として記録系クロック３１をカウントした値をＮｃ、隣り合うアドレス間に含まれるのデータ数をＮａ、Ｎｃ／Ｎａ＝Δｐとすると、Δｐが整数になったときのアドレスＡ１＝Ａ０＋Δｐで求められる。従って、アドレス情報の信頼性の高いときに検出したアドレスＡ０と、それ以降の記録系クロックのカウント値とがわかれば、以降のアドレスの開始位置とその値を特定できる。本実施例の特徴として、理論的には、一度正しいアドレスが得られれば、その後は全くアドレス情報が得られなくとも、アドレス情報を予測することができるため、アドレス情報の信頼性が低く正しいアドレスが得られにくい場合でも、予測アドレスによりこれを補うことができる。なお、上記以外は前記第１の実施例の場合と同じであるため、説明を省略する。
本第３の実施例も、前記第１の実施例の場合と同様、マイコン等を用いてソフトウェアで処理することも可能である。
【００８０】
次に本発明の第４の実施例について説明する。図１１は、本発明の第４の実施例における記録系信号処理回路２０のブロック図を示す。前記第３の実施例との相違点は次の通りである。すなわち、前記第３の実施例では、記録位置検出回路２４とクロック更新タイミング出力回路２３には予測アドレス情報６２を使用していたが、本第４の実施例では、記録位置検出回路２４とクロック更新タイミング出力回路２３には、予測アドレス情報６２またはアドレス情報２２のいずれか一方を、アドレス情報誤り検出回路６３から出力されるアドレス正誤情報６４を用いてアドレス情報切り替え回路６５により選択し使用する。すなわち、アドレス正誤情報６４が誤りなしと判断したときにはアドレス情報２２を選択し、アドレス正誤情報６４が誤りありと判断したときには予測アドレス情報６２を使用する。そして、選択された方の信号をアドレス情報切り替え回路６５から保護アドレス情報６６として出力する。従って、保護アドレス情報６６は、誤りのないアドレス情報２２もしくは予測アドレス情報６２のいずれかがアドレス正誤情報６４に応じて自動的に切り替えられて得られるため、常に信頼性の高いものとすることができる。本第４の実施例では、信頼度の高いアドレス情報を自動的に得ることができる。なお、上記以外は前記第１の実施例の場合と同じであるため、説明を省略する。
本第４の実施例も、前記第１の実施例と同様、マイコン等を用いてソフトウェアで処理することも可能である。
【００８１】
次に、本発明の第５の実施例について説明する。図１２は、本発明の第５の実施例における記録系信号処理回路２０のブロック図を示す。本第５の実施例と前記第１の実施例との相違点は次の通りである。すなわち、本第５の実施例では、レーザパワー更新タイミング出力回路６７、記録ストラテジ更新タイミング出力回路６８が設けられ、それぞれからレーザパワー更新タイミング信号６９、記録ストラテジ更新タイミング信号７０が出力されている。
【００８２】
ＣＡＶ記録では記録位置の半径が大きくなるにつれて記録速度、線速度が上昇するため記録、消去あるいはウォブル信号の再生に必要なレーザの出射光量も増加させる必要がある。また一般に記録速度が変化する場合、記録ストラテジもこれに合わせて変化させる必要がある。そこで本発明ではアドレス情報２２をもとにして記録位置における出射光量、記録ストラテジ等のデータ記録条件を制御することで、ＣＡＶ記録の際のデータ記録条件をきめ細かく制御する。レーザパワー更新タイミング出力回路６７、記録ストラテジ更新タイミング出力回路６８は、クロック更新タイミング出力回路２３と類似の機能を持ち、所定のアドレス情報２２が検出されるとそれぞれが制御するレーザパワー、記録ストラテジ等の記録条件を更新するためのレーザパワー更新タイミング信号６９、記録ストラテジ更新タイミング信号７０を出力する。レーザパワー更新タイミング信号６９、記録ストラテジ更新タイミング信号７０、クロック周波数更新タイミング信号２８は一般には独立しており、異なるタイミングで出力されるが、同じタイミングで同期して出力されるようにしてもよい。この場合、同じタイミングで出力されるものどうしは、例えば、タイミング出力回路を共用する。本第５の実施例では、ＣＡＶ記録では必須である記録条件の制御システムを、記録系クロック３１の周波数制御システムと共用できるため、回路規模を削減することができ、かつ制御方法が同じであるために制御を行い易い。ここではレーザパワー更新タイミング出力回路６７、記録ストラテジ更新タイミング出力回路６８、及び、クロック更新タイミング出力回路２３全てを有する例を示したが、この他、例えば、レーザパワー更新タイミング出力回路６７、記録ストラテジ更新タイミング出力回路６８のいずれか一方だけを備える構成であってもよい。なお、上記以外は前記第１の実施例の場合と同じであるため、説明を省略する。
本第５の実施例も、前記第１の実施例の場合と同様、マイコン等を用いてソフトウェアで処理することも可能である。
【００８３】
次に本発明の第６の実施例について説明する。図１３は、本発明の第６の実施例における記録系信号処理回路２０のブロック図を示す。本第６の実施例と前記第１の実施例との相違点は次の通りである。すなわち、本第６の実施例では、サンプル／ホールド（以下、Ｓ／Ｈと略す）パルス更新タイミング出力回路７１、Ｓ／Ｈパルス更新タイミング情報７２、Ｓ／Ｈパルス出力回路７３が追加され、Ｓ／Ｈパルス信号７４が出力されている。なお、Ｓ／Ｈパルス信号７４（図示なし）は図２に示すフロントエンド回路３に接続される。
【００８４】
前記第５の実施例の説明でも述べたように、ＣＡＶ記録では記録位置の半径が大きくなるにつれて記録速度、線速度が上昇する。そのためサーボ信号５、ウォブル信号６をＳ／ＨするためのＳ／Ｈパルスタイミングを変化させる必要がある。その理由について説明すると、記録中は、記録する部分では記録レベル、記録しない部分では再生レベルのレーザパワーを出力しており、光ピックアップ２で検出した信号は、記録パワー照射成分と再生パワー照射成分が交互に検出される。このうち再生パワーによる検出信号をＳ／Ｈする必要があるが、記録パワーから再生パワーへの切替わり時に光ピックアップ２の検出信号変化にオーバーシュートが発生し、信号が安定するまでの一定の時間（以下、遅延時間という）を要する。ＣＡＶ記録の際に遅延時間が常に一定であれば、Ｓ／Ｈパルスタイミングを変化させる必要はないが、実際には記録速度の上昇に合せて記録パワーを増加させる必要があり、記録パワーの増加によって記録パワーと再生パワーのレベル差が拡大し、記録パワーから再生パワーへの切替わり時の遅延時間が延びる。そのため、常に再生パワー照射成分をＳ／Ｈするためには、記録パワーの増加に応じてＳ／Ｈパルスタイミングを変化させる必要がある。そこで本発明では、アドレス情報２２をもとに記録位置におけるＳ／Ｈパルスタイミングを制御することで、ＣＡＶ記録の際のサーボ信号とウォブル信号の再生条件を制御する。Ｓ／Ｈパルス更新タイミング出力回路７１は、クロック更新タイミング出力回路２３と類似の機能を持ち、所定のアドレス情報２２が検出されると、Ｓ／Ｈパルスタイミングを更新するためのＳ／Ｈパルス更新タイミング情報７２を出力し、Ｓ／Ｈパルス信号出力回路７３によってＳ／Ｈパルス信号７４を出力する。本第６の実施例では、ＣＡＶ記録時のサーボ信号とウォブル信号の再生の安定化を図ることができ、それによりサーボ系の安定化及びウォブル信号からのアドレス情報検出の安定化による記録品質の向上を図ることができる。なお、上記以外は前記第１の実施例の場合と同じであるため、説明を省略する。
本第６の実施例も、前記第１の実施例の場合と同様、マイコン等を用いてソフトウェアで処理することも可能である。
【００８５】
次に、本発明の第７の実施例について説明する。本第７の実施例と第１の実施例との相違点は次の通りである。本第７の実施例では、記録停止情報から記録の停止を検出し、記録の停止と判断した場合には、アドレス情報からクロック周波数更新タイミングのチェックを行わない。
ＣＡＶ記録に限らず記録中に記録動作の停止を必要とする場合がある。具体的な一例を挙げると、外部装置１３においてインタフェース回路１０に対する記録データ出力とは全く関係のない別の処理が発生し、それによって記録情報１８を連続的に出力することが不可能な状態となり、バッファメモリ１１に記録データがバッファリングされず、ついにはバッファが空になってしまう場合である。これを一般にバッファアンダーランと呼んでいる。この場合には、記録するために必要な記録データがないため、記録動作を継続することは不可能であり、記録動作を停止させる必要がある。記録動作を停止した場合は、記録動作中に行っていた記録系クロック周波数の更新は無意味となるため、クロックの更新は停止させることが望ましい。また、バッファメモリ１１に記録データが再びバッファリングされて記録動作が可能となり、記録を停止した位置から再び記録動作を開始する場合は、記録動作停止時にクロックの更新を止めておけば、記録動作再開時には新たにクロック周波数の算出等の処理は必要なくクロックの更新を再開するだけでよいことになる。
【００８６】
上記理由から、本第７の実施例では、記録中に記録動作の停止が必要となった場合に、記録動作の停止中は記録系クロックの更新を停止し、記録動作が再開された場合にはクロックの更新を再開する。ＣＬＶ記録においては、記録系クロック周波数は一定であり、当然クロック周波数の更新は必要ないが、本発明におけるＣＡＶ記録ではアドレス情報２２をもとに記録系クロックを更新しているため、記録中に記録動作の停止を必要とする場合には、記録停止情報をもとに記録動作の停止を行うか否か判断し、記録動作の停止を行う場合にはクロック更新タイミングチェックを行わないようにする。また、記録停止情報が無効となった場合には記録の再開を行うため、記録の再開に同期して記録系クロックの更新を再開する。
本第７の実施例では、ＣＡＶ記録でも記録動作の停止時には記録系クロックの更新を停止することにより、記録停止位置から記録を再開する場合の記録系クロックの制御を行い易い。その他は前記第１の実施例の場合と同じであるため、説明を省略する。
【００８７】
以上、各実施例では、ＣＤ−ＲへのＣＡＶ記録を例に挙げて本発明を説明したが、本願発明の適用対象はＣＡＶ記録に限られるものではなく、ＺＯＮＥ  ＣＡＶ、ＺＯＮＥ  ＣＬＶでの記録に本発明による記録系クロックを適用しても、ウォブルの蛇行に起因する記録系クロックを用いた場合と比較して、記録精度を向上させることができる。また、ＣＤ−Ｒを例に説明したため、前述の例におけるアドレス情報とはＡＴＩＰに相当するものであったが、記録型ＤＶＤの記録時にＬＰＰ（Ｌａｎｄ  Ｐｒｅ−Ｐｉｔ）またはＡＤＩＰ（ＡＤｄｒｅｓｓ  Ｉｎ  Ｐｒｅ−ｇｒｏｏｖｅ）を用いても同様の効果を得ることが可能である。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、ウォブル信号を用いて記録系クロックを生成した場合と比較して安定度に優れ、ジッタの少ない記録系クロック信号でデータ記録を実施することができる。このため、記録された信号を再生する際のエラーレートを低減することができ、データの記録、再生システム全体での信頼性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における記録系信号処理回路の構成図である。
【図２】本発明の記録系ブロックを含む光ディスク装置の主要部を示す図である。
【図３】クロック生成回路の周波数シンセサイザのブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例における分周器設定値の切り替えの説明図である。
【図５】本発明の第１の実施例における分周器設定値の切り替えの説明図である。
【図６】本発明の第１の実施例における分周器設定値の切り替えの説明図である。
【図７】本発明の第１の実施例における分周器設定値の切り替えの説明図である。
【図８】本発明の第１の実施例における分周器設定値の切り替えの説明図である。
【図９】本発明の第２の実施例における記録系信号処理回路の構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施例における記録系信号処理回路の構成図である。
【図１１】本発明の第４の実施例における記録系信号処理回路の構成図である。
【図１２】本発明の第５の実施例における記録系信号処理回路の構成図である。
【図１３】本発明の第６の実施例における記録系信号処理回路の構成図である。
【符号の説明】
１…光ディスク、  ２…光ピックアップ、  ３…フロントエンド回路、  １４…ドライバ回路、  ７…再生系信号処理回路、  １０…インタフェース回路、  １１…バッファメモリ、  １３…外部装置、  １５…モータ、  １６…マイクロコンピュータ、  ２０…記録系信号処理回路。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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