JPS63157364A - 光情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザ光を照射して情報を記録再生する光情報
記録再生装置に係るもので、特に光ディスクの欠陥セク
タの管理に間する。

従来の技術 従来の光ディスクの欠陥管理方法としては、例えば特開
昭６１−２０２７１号公報に示されている。第４図はこ
の従来例の光ディスクの代替トラックの配置図を示すも
のであり、Ａは代替トラック、Ｂはデータを記録する通
常トラック、Ｃは第２次の代替トラック、Ｄはセクタア
ドレスを記録したセクタ識別子部である。第５図は、第
４図のトラック代替を用いた光情報記録再生装置のブロ
ック図である。１９はセクタアドレス再生回路、２０は
データ再生回路、２１は目的セクタアドレスレジスタ、
２２はセクタアドレスの一致検出回路、２３はデータ記
録ゲート信号回路、２４はデータ再生ゲート信号回路、
２５は欠陥セクタを検出する不良セクタ検出回路、２６
は代替トラック設定回路、２７は欠陥セクタに識別マー
クを書き込むセクタデリートゲート信号回路である。

以上のように構成された従来の光ディスクと光情報記録
再生装置においては、データ再生回路２０、データ記録
ゲート信号口！１Ｉｉ２３、データ再生ゲート信号回路
２４からの各信号で不良セクタ検出回路２５が欠陥セク
タを検出する。欠陥セクタはセクタ識別子部のセクタア
ドレス検出エラーやデータ再生回路２０でエラー訂正検
出信号をデコードしたエラーシンドロームなどで検出さ
れる。欠２６は代替トラックを割りだし、代替トラック
の未記録セクタに欠陥セクタのデータを代替記録する。

つぎに、セクタデリートゲート信号口ｗ！２７は欠陥セ
クタのデータ部にデリート信号を重ね書きする。デリー
ト信号の重ね書きされた欠陥セクタはこのデリート信号
を再生時に検出して代替されていることを知ることがで
きる。

したがって、従来例では代替トラックを光ディスクのブ
ロック毎に分散して設けることによって代替トラックへ
のアクセス時間を短縮している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、消去可能な光ディ
スクのように同一セクタが繰り返し記録される場合、不
良セクタ検出回路２５ではセクタ識別子部のセクタアド
レス検出エラーは欠陥セクタとして検知できるが、デー
タ部に欠陥が有るとデータ部に記録されたデリート信号
がセクタ識別子部のセクタアドレス検出より前に検出で
きないので、欠陥セクタであるにもかかわらずデータを
記録してしまい、その結果として再度セクタ代替が必要
となってそのために余計なセクタ代替処理時間が掛かつ
てアクセフ速度が低下するという問題点が有った。

本発明はかかる点に鑑み、欠陥セクタと欠陥セクタを代
替記録した代替セクタのアドレスをアドレス対応マツプ
情報（以下マツピングデータと呼ぶ）として記録するマ
ッピングセクタを設けることによって代替処理の処理速
度を改善する光情報記録再生装置を提供することを目的
とする。

問題点を解決するための手段 本発明はデータを記録するデータセクタと、データセク
タの欠陥セクタを代替記録する代替セクタと、欠陥セク
タと代替セクタのマツピングデータを記録するマツピン
グセクタとからなる複数のブロックに分割した光ディス
クと、光ディスクにデータを記録再生する記録再生手段
と、エラー制御手段と、欠陥セクタを検出する欠陥セク
タ検出手段と、マツピングデータを格納する記憶手段と
、データセクタの欠陥セクタを代替セクタに代替するセ
クタ代替手段とからなる。

作用 本発明は前記した構成により、データの記録中に生じた
欠陥セクタのアドレス情報と欠陥セクタを代替記録した
代替セクタのマツピングデータを対応させて該当ブロッ
クのマツピングセクタに記録することによって、データ
再生時あるいはデータの書き換え時にセクタの属するブ
ロックのマッピングセクタから代替セクタのアドレス情
報を得て欠陥セクタの再生あるいは記録処理を高速に行
なうものである。

実施例 第１図は本発明の光ディスクにデータを記録再生する光
情報記録再生装置の一実施例のブロック図を示すもので
ある。第１図において、１は光ディスク、７はドライブ
９／コントローラ８を外部記憶装置とするホストＣＰＬ
Ｉ、８はドライブ９をホストＣＰＵ７に接続するための
コントローラ、９は光ディスクにデータを記録再生する
光デイスクドライブ（以下単にドライブと言う）、１０
はホストＣＰＵ７とのシステムインターフェース、１１
はデータとエラー訂正検出符号を一時記憶するためのラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、１２はエラー訂正符
号の発生と再生データに生じたエラーを訂正するエラー
訂正検出回路（ＥＤＡＣ）、１３はホストＣＰＵ７のデ
ータにエラー訂正検出符号を付加した符号化データをデ
ィジタル変調してライトデータ１００を出力したり、ド
ライブ９のリードデータ１０１からデータを復調するデ
ータ変調復調回路（ＭＯＤＥＭ）、１４は目的セクタア
ドレスを検出して、記録・再生・消去の開始信号を発生
するセクタリード／ライト制御回路、１５はコントロー
ラ８の動作を制御する制御ＣＰＵ１１６はドライブ１と
のインターフェース、１７は光ディスク１のマッピング
セクタからマツピングデータを格納しておくマツピング
メモリ、１８はラードゲート１０２とイレーズゲート１
０３とリードゲート１０４とをオアするＯＲ回路、１０
０はデータ変１１＠調回路１３からの変調データで光デ
ィスクに記録するライトデータ、１０１は光ディスクか
ら再生されたり一ドデータ、１０２はライトデータ１０
０が有効なことを示すライトゲート、１０３は光ディス
ク１ｔ！：消去するためのイレーズゲート、１０４はデ
ータ変調復調回路１３にデータ復調開始を指示するリー
ドゲート、１０５は再生アドレス信号、１０６は制御Ｃ
ＰＵｌ５のＣＰＵデータバスである。

第２図は本発明に適用される光ディスクの第１の実施例
のディスク構成図である。第２図において、１は光ディ
スクを、２は複数のトラックからなるブロック（＃１か
ら＃Ｎ）を、３は代替セクタＲ（ＦＬＩからＲ１４）と
マッピングセクタＭ（Ｍｌ、Ｍ２）からなるブロック管
理トラックを、４はデータセクタ５（Ｓｌから８１４）
を持つトラックで構成されるデータトラック、５は各ブ
ロック２の代替セクタＲ（Ｒ１からＲ１４）を溢れた欠
陥セクタを代替記録するための代替トラックエリアであ
る。第２図において、ブロック２はデータを記録再生す
るためのデータセクタ５（Ｓｌから８１４）とこれらデ
ータセクタＳの欠陥セクタを代替する代替セクタＲ（Ｒ
１からＲ１４）と代替された欠陥セクタと代替セクタの
アドレス対応を管理するマツピングセクタＭ（Ｍｌ、Ｍ
２）からなる。

以上のように構成された本実施例の光ディスクと光情報
記録再生装置ついて、以下その動作を説明する。

光ディスク１はブロック＃１からブロック＃Ｎが最初に
フォーマツティングされ、各ブロックの全てのセクタに
テストデータを記録再生してセクタアドレスエラー、デ
ータエラーあるいはデータ部のディフェクトの有無をチ
ェックし、エラーのあった欠陥セクタを代替゛したマツ
ピングデータがマッピングセクタＭ（ＭｌとＭ２）に記
録されているものとする。セクタアドレスエラーはセク
タリード／ライト制御回路１４に目的セクタアドレスと
ライト／イレーズ／リードのいずれかのコマンドをセッ
トしてＯＲ回路１８の出力を制御ＣＰＵ１５でチェック
すれば分かる。ＯＲ回路１８の出力が検出されればセク
タアドレスは正常であって、もし検出されなければエラ
ーである。また、データ部のデータエラーは記録したデ
ータを読み出してエラー訂正検出符号をデコードし、エ
ラーシンドロームの内容から検出し、データ部のディフ
ェクトは未記録セクタの再生信号をある閾値で２値化し
た信号の幅と数から検出される。

マツピングデータはデータセクタの欠陥セクタアドレス
と代替記録された代替セクタのアドレス、代替セクタの
使用状況マツプ、代替トラックエリアのセクタの使用状
況などから構成される。

ブロックのトラック数は、光デイスクドライブの検索機
構の特徴から高速検索可能な値、すなわち光ヘッドのア
クチュエータの可動範囲（密検索あるいはトラックジャ
ンピング範囲）に選ぶ、こうすることによって低速度の
りニアモータを動かす必要が無くなり高速のセクタ代替
処理が行なえる。

先ず、データ記録についてその動作を説明する。

（１）ホストＣＰＵ７はシステムインターフェース１０
にライトコマンドを出力する。ライトコマンドは目的セ
クタアドレス、記録するセクタブロック数、ライトオペ
コードなどのデバイスコマンドブロック（ＤＣＢ）から
なる。

（２）コントローラ８の制御ＣＰＵ１５はシステムイン
ターフェース１０からＤＣＢを受取り、ドライブ９に目
的セクタの属するブロック２の先頭トラックをシークす
るよう指示する。（ただし、第１図においてはドライブ
９の検索系、制御ＣＰＵ、ドライブ制御インターフェー
スのブロックは図示していない、） （３）トラック検索を完了すると、コントローラ８の制
御ＣＰＵ１５はマツピングセクタＭ１を読み込み、マツ
ピングメモリ１７に格納する。もし、マッピングセクタ
Ｍ１がエラーならＭ２を読む。

（４）マツピングメモリ１７へのマツピングデータの格
納が完了すると、ホストＣＰＵ７からデータがシステム
インタフェース１０経由でＲＡ　Ｍ　１１に転送される
。

（５）エラー訂正検出回路１２はＲＡＭＩＩに転送され
たデータにエラー訂正検出符号を付与する。

（６）制御ＣＰＵ１５はドライブ９に目的セクタのめる
トラックのシークを指令し、セクタリード／ライト制御
回路１４に目的セクタのアドレスとライト指令をセット
する。

（７）セクタリード／ライト制御回路１４が目的セクタ
を検出すると、ライトゲート１０２をデータ変調復調回
路１３に出力してＲＡＭＩＩから符号化データを読み出
してディジタル変調し、ライトデータ１００をドライブ
９に出力する。ドライブ９では、ライトゲート１０２は
半導体レーザドライブ回路を記録モードにし、ライトデ
ータ１００で変調してセクタに記録する。

（８）目的セクタアドレスは記録に先だってマツピング
メモリ１７のマツピングデータを参照して当該セクタが
欠陥かどうかを調べ、もし欠陥セクタであればマツピン
グデータから代替セクタアドレスを知って、該当ブロッ
クの代替セクタＲにデータを記録する。さらに該当ブロ
ックの代替セクタを使い切った場合、代替トラックエリ
ア５の未使用セクタを代替セクタに割付け、マツピンメ
モリ１７を書き換えると共に該当マツピングセクタＭ１
、Ｍ２を更新する。

以上でデータ記録動作の説明を終わり、次にデータ再生
についてその動作を説明する。

（１）ホストＣＰＵ７はシステムインターフェース１０
にリードコマンドを出力する。リードコマンドは目的セ
クタアドレス、読み取るセクタブロック数、リードオペ
コードなどのデバイスコマンドブロック（ＤＣＢ　）か
らなる。

（２）コントローラ８の制御ＣＰＵ１５はシステムイン
ターフェース１０からＤＣＢを受取り、ドライブ９に目
的セクタの属するブロック２の先頭トラックをシークす
るよう指示する。

（３）トラック検索を完了すると、コントローラ８の制
御ＣＰＵ１５はマツピングセクタＭ１を読み込み、マツ
ピンクメモリ１７に格納する。もし、マッピングセクタ
Ｍ１がエラーならＭ２を読む。

（４）マツピンクメモリ１７へのマツピングセクタの格
納が完了すると、コントローラ８は目的セクタアドレス
の属するトラックを割りだして、ドライブ９にシークを
指令する。

（５）制御ＣＰＵ１５はセクタリード／ライト制御回路
１４に目的セクタのアドレスとリード指令をセットする
。目的セ・フタアドレスは記録に先だってマツピンクメ
モリ１７のマツピングデータを参照して当該セクタが欠
陥かどうか調べ、もし欠陥セクタであればマッピングデ
ータから代替セクタアドレスを知って、該当ブロックの
代替セクタをリードする。

（６）セクタリード／ライト制御回路１４が目的セクタ
を検出すると、リードゲート１０４をデータ変調復調回
１１１３に出力してリードデータ１０１を復調し、復調
データをＲＡＭＩＩに格納する。

（７）ＲＡＭＩＩに格納された復調データはエラー訂正
検出回路１２でエラー検出と訂正が行なわれＲＡＭＩＩ
に再度格納される。

（８）ＲＡＭＩＩのエラー訂正されたデータをホストＣ
ＰＵ７にシステムインターフェース１０経由で転送する
。

以上でデータの再生動作が完了する。

また、光ディスクは繰り返し記録による記録Ｅ’Ａの劣
化や使用環境で付着したゴミやよごれによって、セクタ
が不良となることがある。このため、データ記録直後に
記録データをリードし、データの品質をエラー訂正検出
符号をデコードしてエラーシンドロームの状態を検査し
、もし所定の基準以上のエラーがある場合は当該セクタ
を新たに欠陥セクタとして代替する。このリードベリフ
ァイ動作は、マージンをとるために再生条件やエラー訂
正能力をわざと悪くした厳しい条件でチェックされる。

ついで、該当セクタのデータを該当ブロックの未使用代
替セクタに記録し、マツピングメモリの内容を更新して
マッピングセクタに新しいマツピングデータを記録する
。こうすることによって、マッピングセクタの内容を常
にデータセクタと代替セクタの代替間係に一致させるこ
とが可能になる。また、マツピングセクタにマッピング
データのほかに代替セクタの使用状態を同時に記録して
おけば直ちに使用可能代替セクタを知れる。ブロックは
、光ヘッドアクチュエータで高速にアクセフ可能なトラ
ック数である数１０本に選べば、１〜２コのマツピング
セクタで初期の欠陥セクタのみならず使用中に発生した
代替処理の追加セクタをも十分登録することがｔき、マ
ツピングデータの容量も１〜２セクタと少ないためコン
トローラなどに小容量のメモリを持つことで容易にマツ
ピングデータを管理できる。

たとえば、６４トラツク／ブロツク、１．０２４バイト
／セクタ、マツピングデータとして欠陥セクタアドレス
３バイトと代替セクタアドレス３バイトと仮定すると、
１７０セクタ相当の欠陥セクタが収容できるから１７０
／１．０２４＝１６．６％の欠陥率まで取り扱える。こ
れは実用上十分に余裕のある値である。

第３図は本発明に適用される光ディスクの第２の実施例
のディスク構成図である。第３図において、第２図と同
じ番号１から５は同じものを表わし、６はマツピングセ
クタＭ（Ｍｌ）と代替セクタＲ（Ｆｔ　１からＲ１５）
からなるブロック管理セクタである。第３図において、
各ブロック２（＃１から＃Ｎ）はデータを記録再生する
ためのセクタ５（Ｓｌから５１５）とこれらデータセク
タの欠陥セクタを代替する代替セクタＲ（Ｒ１からＲ１
５）と代替したセクタと代替セクタ凡のアドレス対応を
管理するマツピングセクタＭ（Ｍｌ）からなる。

第３図において、代替セクタＲ（Ｒ１からＲ１５）はト
ラックにそれぞれ１セクタずつ割り当てられている。こ
のため欠陥セクタの代替は、エラー訂正不能セクタの発
生確率１０−８から１０−１０から考えて大部分が１ト
ラツクに１セクタ以内であるため第２図のようにブロッ
ク管理トラック３をシークする必要がないだけ高速にお
こなえる。

第２図および第３図の実施例において、マツピングセク
タは光ディスクの最も重要な管理データであるからデー
タ信頼性およびマツピングデータ記録中の停電などのシ
ステムダウンを考えて複数セクタを割り当てるのがよい
。

以上のように、欠陥セクタはブロック単位でマッピング
セクタで管理されるためコントローラ８のマツピンクメ
モリ１７は１〜２セクタ程度の小容量でよく、また、ブ
ロックは光ヘッドの密検索ジャンピングで高速に検索で
きるため高速なセクタ代替が行なえる。

以上の説明で明らかなように、光ディスクをブロックに
分割し、各ブロック毎に欠陥セクタと代替セクタのマッ
ピングデータを記録するマッピングセクタとを設けるこ
とによって、効率的で高速なセクタ代替処理を実現でき
る。また、ブロック管理によってマッピングデータを格
納するマツピングメモリも小容量で良いことは装置の低
価格化を可能にする。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば光ディスクのセクタ
が欠陥セクタであっても、該当セクタを代替することに
よって良好にデータ記録再生できる光情報記録再生装置
を提供することができその実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光学的情報記録再生装置の
ブロック図、第２図は本発明に適用される光ディスクの
第１の実施例のディスク構成図、第３図は本発明に適用
される光ディスクの第２の実施例のディスク構成図、第
４図は従来例の光ディスクの代替トラックの配置図、第
５図は第４図のトラック代替を用いた光情報記録再生装
置のブロック図である。 １・・・光ディスク、２・・・ブロック、３・・・ブロ
ック管理トラック、４・・・データトラック、５・・・
代替トラックエリア、６・・・ブロック管理セクタ、７
・・・ホストＣＰＵ、８・・・コントローラ、９・・・
光デイスクドライブ、１２・・・エラー訂正検出回路、
１３・・・データ変調復調回路、１４・・・セクタリー
ド／ライト制御回路、１７・・・マツピンクメモリ、１
００・・・ライトデータ、１０１・・・リードデータ、
１０２・・・ライトゲート、１０３・・・イレーズゲー
ト、１０４・・・り一ドゲート、１０５・・・再生アド
レス信号、Ｒ・・・代替セクタ、Ｓ・・・データセクタ
、Ｒ・・・代替セクタ、Ｍ・・・マッピングセクタ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図 第３図 第４図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）セクタに分割されたトラックにデータを記録再生
   する光情報記録再生装置において、光ディスクは複数の
   トラックのブロックに分割され、前記ブロックはデータ
   を記録するデータセクタと、前記データセクタの欠陥セ
   クタを代替記録する代替セクタと、前記欠陥セクタと前
   記代替セクタのアドレス対応マップ情報を記録するマッ
   ピングセクタとを有し、前記光ディスクにデータを記録
   再生する記録再生手段と、データにエラー訂正検出符号
   を付加あるいはデータのエラー検出訂正をおこなうエラ
   ー制御手段と、欠陥セクタを検出する欠陥セクタ検出手
   段と、前記マッピングセクタのマッピングデータを格納
   する記憶手段と、前記記憶装置のマッピングデータによ
   って前記ブロックのデータセクタの欠陥セクタを前記代
   替セクタに代替するセクタ代替手段とを備えたことを特
   徴とする光情報記録再生装置。
2. （２）記録再生手段は、新たに欠陥セクタが発生して前
   記記憶手段のマッピングデータが更新された時、前記マ
   ッピングデータを該当ブロックのマッピングセクタに記
   録することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
   情報記録再生装置。
3. （３）記録再生手段は、前記データセクタの記録再生動
   作に先だって、該当ブロックのマッピングセクタを再生
   して前記記憶手段に格納することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の光情報記録再生装置。
4. （４）セクタ代替手段は、前記記憶手段のマッピングデ
   ータに基づいてデータセクタを記録再生することを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の光情報記録再生装置
   。
5. （５）セクタ代替手段は、該当ブロックの代替セクタ数
   を超える欠陥セクタが生じたとき、前記光ディスクに設
   けた代替セクタトラックエリアのセクタに代替すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光情報記録再
   生装置。
6. （６）ブロックは、光ヘッドアクチュエータの可動トラ
   ック範囲以内のトラック数であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の光情報記録再生装置。
7. （７）欠陥セクタ検出手段は、セクタ識別子部再生アド
   レスエラー、データ部再生データエラーあるいはデータ
   部のディフェクトの検出で欠陥セクタを検出することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光情報記録再生
   装置。