CN1076841C - 光盘装置和替换处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明在以由16个扇区构成的ECC块为单位记录数据的光盘中，在制造时或开始使用时等的初期阶段先记录假数据，然后再生该假数据并判断初期缺陷的扇区，再把经上述判断后的初期缺陷的扇区地址先记当到光盘中，在记录数据时，跳过上述初期缺陷的扇区进行ECC块单位的记录。上述初期缺陷的判断条件，规定为在地址区的地址数据不能再生的情况，或者错误字节数大于4的行在5行以上的情况。此外，在以ECC块单位记录数据的光盘中，在初期阶段以外的数据记录时，先记录数据。

Description

光盘装置和替换处理方法
本发明涉及把数据记录于光盘之中或再生已记录于光盘中的数据的记录、再生用的光盘装置，或者把数据记录于光盘中去的记录专用光盘装置，或者再生已记录于光盘中的数据的再生专用光盘装置，或者在该光盘中对缺陷区域进行替换处理的替换处理方法。
以往，用从已搭载于光学头的半导体激光振荡器中输出的激光，将数据记录于有记录磁道的光盘中去，或者对已记录于光盘中的数据进行再生的光盘装置已实用化。
在这种光盘装置中，在制造时或开始使用时等的初始阶段，要以扇区为单位对能否正确地记录数据进行确认，通过这一确认，发现已存在产生了不合格的扇区时，有一种提案认为要把含有该扇区的ECC块作为缺陷块而定为不能使用。
因此，在记录动画或声音之类的连续的数据时，当有了上述不能使用的ECC块(缺陷块)时，规定使之进行跳过该ECC块把数据记录到下一个ECC块上去的滑动(slip)替换处理。就是说，在一个ECC块之间，中断数据的记录。
这样一来，在对上述动画或声音之类的连续数据进行再生时，就存在着在再生途中要中断比如说已变成缺陷的ECC块那么长的时间的缺点。
此外，人们还提出了另一种处理方案：在上述开始阶段以后的记录时，以扇区为单位进行能否正确地记录数据的确认，在通过该确认已发现存在着发生了不合格的扇区的情况下，把该扇区定为不能使用的扇区，用替换用的别的区域的扇区记录数据。
在这种情况下，在进行一个ECC块的再生时，若已记录于别的区域的扇区中的数据不同时进行再生，则不能进行上述ECC块的整体的再生。就是说，在本来可以连续地进行一个ECC块的各扇区的再生的地方，变成为在上述ECC块的再生途中对替换用的扇区进行了再生之后，再返回到原来的ECC块中继续进行再生。因此，存在着使再生速度下降的缺点。
本发明的目的是提供一种即使是在对制造时或使用开始阶段之类的开始使用时的缺陷已进行了替换处理的情况下，也可把数据记录为使之在对动画或声音等的连续数据进行再生之际可连续地进行再生的光盘装置和替换处理方法。
本发明的目的是提供一种即使是在已进行了对初期阶段以后的记录时的缺陷替换处理的情况下，也可以把数据记为使之可以抑制再生速度降低的光盘装置和替换处理方法。
本发明的目的是提供一种即便是在已进行过对制造时或开始使用时等的初期阶段的缺陷替换处理的情况下，在对动画或声音之类的连续数据进行再生时，可连续地进行再生的光盘装置和替换处理方法。
本发明的目的是提供一种即使是在已进行了对初期阶段以后的记录时的缺陷替换处理的情况下，也可以抑制再生速度降低的光盘装置和替换处理办法。
倘采用本发明，则提供一种光盘的替换处理方法，在定义具有多个具有记录数据的同心圆状或螺旋状的磁道，由规定的磁道长组成，且含有记录表示磁道上的位置的地址数据的地址区和记录数据的数据区的多个连续的扇区的格式，
以含有对规定个数的扇区的集合进行一览子记录的错误修正记录区域的块区域为单位，记录由多个扇区之内的规定个数的扇区的集合组成并用于对将记录于这些规定个数的扇区中的数据进行再生的错误修正数据，
且一个扇区为182字节且13行构成的光盘中，特征在于
在制造时或在开始使用时之类的初期阶段，在上述光盘整个面的各扇区的数据区中记录规定的数据，以各扇区为单位再生该已记录下的规定的数据，在进行该再生时，在不能再生地址区的地址数据的情况下，或者错误字节个数为4个以上的行在5行以上的情况下，判断为有缺陷的扇区；
记录该已被判断过的有缺陷的扇区的地址数据；
把数据连续地记录于上述光盘上的多个的连续的块区内，而且在依次把数据记录于各块区内的多个的扇区中去的时候，根据上述已记录下来的地址数据以扇区为单位跳过有缺陷的扇区，把数据记录于下一个别的扇区中去。
倘采用本发明，则可提供一种光盘装置，其特征是：在定义具有多个具有记录数据的同心圆状或螺旋状的磁道、由规定的磁道长组成，且含有记录表示磁道上的位置的地址数据的地址区和记录数据的数据区的多个连续的扇区的格式，
以含有对规定个数的扇区的集合进行一览子记录的错误修正记录区域的块区域为单位，记录由多个扇区之内的规定个数的扇区的集合组成并用于对将记录于这些规定个数的扇区中的数据进行再生的错误修正数据，
且一个扇区为182字节，13行构成的光盘，进行数据记录的光盘装置中，特征在于：
具备有：
第1记录装置，用于在制造时或开始使用时之类的初期阶段，把规定的数据记录于上述光盘的整个面的各扇区的数据区内；
再生装置，用于以各扇区为单位再生已用上述第1记录装置记录下来的规定的数据；
判断装置，用于在用上述再生装置进行再生时，在地址区的地址数据不能再生的情况下，或者在错误字节数为4个以上的行大于5行的情况下，判断为有缺陷的扇区；
第2记录装置，用于记录已被上述判断装置进行了判断的有缺陷的扇区的地址数据；
第3记录装置，用于连续地把数据记录于上述光盘上的多个连续块区之内，而且在依次把数据记录于各块区内的多个扇区之内时，根据已用上述第2记录装置记录下来的地址数据以扇区为单位跳过有缺陷的扇区，把数据记录于下一个别的扇区中去。
倘采用本发明，则可提供一种光盘的替换处理方法，其特征是：在定义具有多个具有记录数据的同心圆状或螺旋状的磁道、由规定的磁道长组成，且含有记录表示磁道上的位置的地址数据的地址区和记录数据的数据区的多个连续的扇区的格式，
以含有对规定个数的扇区的集合进行一览子记录的错误修正记录区域的块区域为单位，记录由多个扇区之内的规定个数的扇区的集合组成并用于对将记录于这些规定个数的扇区中的数据进行再生的错误修正数据，
而且在一个扇区为182个字节且13行构成的光盘中，特征在于：
在制造时或开始使用时等的初期阶段以外，连续地把数据记录于上述光盘上的多个连续的块区内，而且依次把数据记录于各块区内的多个扇区之内，
对已记录于每一上述块区的各扇区中的数据进行再生，
在进行该再生时，在地址区的地址数据不能再生的情况下，或者在错误字节数大于4的行在5行以下的情况下，或者在错误字节数在4个以上的行在5以下且错误字节数在4个以上的行在3行以上，且一个块区内的错误字节数在4个以上的行在10行以下的情况下，或者错误字节数大于4的行在5行以下且错误字节数大于4的行在3行以上的扇区的个数在一个块区内在2个扇区以上的情况下，判断为具有有缺陷的扇区的块区，
把由上述判断判断为具有有缺陷的扇区的一个块区内的数据记录于别的块区内。
倘采用本发明，则可提供一种光盘装置，其特征是：在定义具有多个具有记录数据的同心圆状或螺旋状的磁道、由规定的磁道长组成，且含有记录表示磁道上的位置的地址数据的地址区和记录数据的数据区的多个连续的扇区的格式，
以含有对规定个数的扇区的集合进行一览子记录的错误修正记录区域的块区域为单位，记录由多个扇区之内的规定个数的扇区的集合组成并用于对将记录于这些规定个数的扇区中的数据进行再生的错误修正数据，
且把数据记录于一个扇区由上字节构成的光盘进行数据记录的光盘装置中，特征在于：
已具备有下述装置：
第1记录装置，用于在制造时或在开始使用时等的初期阶段之外，向上述光盘上的多个连续的块区内连续地记录数据，而且向各块区内的多个扇区内依次记录数据；
再生装置，用于对已用上述第1记录装置记录于每一上述块区的各扇区内的数据进行再生；
判断装置，用于在用上述再生装置再生时，在地址区的地址数据不能再生的情况下，或者错误字节数大于4的行在5行以上的情况下，或者错误字节大于4的行在5行以下且错误字节数大于4的行在3行以上，且一个块区内的错误字节数大于4的行在10行以上的情况下，或者错误字节数大于4的行在5行以下且错误字节的大于4的行在3行以上的扇区的个数在2扇区以上的情况下，判断为具有有缺陷的扇区的块区域；
第2记录装置，用于把已被上述判断装置判断为具有有缺陷的扇区的一个块区内的数据记录于别的块区中。
图1的框图示出了用于说明本发明的一实施例的光盘装置的概略结构。
图2的平面图示出了图1的光盘的概略结构。
图3示出了图1的光盘的概略结构。
图4用于说明图1的光盘的各区域的转速和1个记录槽的扇区数。
图5、图6用于说明图1的光盘的ECC块的结构。
图7用于说明图6的ECC各扇区的结构。
图8用于说明图2的光盘的标题部分的预格式化数据。
图9示出了图6的ECC的扇区格式。
图10示出了在图2的光盘的可重写区内所记录的缺陷管理区的记录例。
图11用于说明检测图1的光盘有无盘盒以及盘盒开闭状态的检测器。
图12是用于说明初始缺陷区作成处理的流程。
图13、14示出用于说明扇区单位的滑移替换处理的、物理扇区号和物理扇区号的关系。
图15用于说明在多个ECC中记录了动画等连续数据之际的扇区单位的滑移替换处理。
图16用于说明ECC单位的线性替换处理。
图17用于说明对于ECC块单位的线性替换的、ECC块的再生顺序。
图18示出了进行了ECC块单位的线性替换处理之际的、替换用的ECC块中的物理扇区号和物理扇区号的关系。
图19、图20是用于说明在对预定的ECC块进行数据记录时的处理流程。
下面，参照附图说明本发明的一实施例。
图1示出了一个光盘装置。该光盘装置对于作为记录媒体的光盘(DVD-RAM)1使用聚焦光进行数据(信息)的记录或者被记录数据的再生。
上述光盘1被构成为例如在用玻璃或塑料等形成圆形的基板表面上环形地涂敷碲或铋等金属被膜层，是使用同心圆状或螺旋状的纹和纹间表面两方进行数据的记录或被记录数据的再生，依据在校对环规工序中记录的标记，每隔预定间隔以记录着地址数据的相变化形进行改写的盘。
上述光盘1如图2、图3所示，由写入区2、数据区3、读出区4构成。
写入区2由多个记录槽组成的压纹数据区5和多个记录槽组成的可改写数据区6构成。压纹数据区5中在制造时已记录了基准信号和控制数据，可改写数据区6由保护记录槽用的区域、盘测试用区域、驱动器试验用的区域、盘识别数据用的区域、以及作为替换管理区的交换管理区6a构成。
数据区3沿半径方向由多个记录槽组成的多个(例如24个)区2a…、3X构成。
读出区4由多个记录槽构成，和上述可改写数据区6同样，是可改写的数据区，能够记录和数据6的记录内容相同的内容。
上述光盘1如图3所示，其构成为从内侧开始顺序为写入区2的压纹数据区5和可改写数据区6、数据区3的区域3a、…3x、以及读出区4的数据区，对于各个区的时钟信号相同，对于各个区的光盘1的转速(速度)和每个记录槽的扇区数分别不同。
数据区3的区域3a、…、3x中，随着从光盘1的内周侧向外周侧，转速(速度)变慢，1个记录槽中的扇区数增加。
对于上述各区3a、…3x，4、5、6的作为转速的速度数据和1个记录槽的扇区数的关系如图4所示那样记录在存储器10的表10a中。
上述数据区3的区域3a、…3x的记录槽中，如图2，图3所示，在每个作为数据记录单位的ECC(error correction code纠错码)块数据单位(例如38688字节)中，预先记录有数据。
ECC块由记录2K字节数据的16个扇区构成，如图5所示，各个扇区已记录有作为地址数据的4字节(32比特)结构的扇区ID1(识别数据)～ID16和2字节结构的检错码(IED：ID检错码)，同时还记录有给与主数据(扇区数据)的用于再生记录在ECC块上的数据的作为纠错码的横向ECC(error correction code)1和纵向ECC2。该ECC1、2是为了防止由于光盘1的缺陷数据不能再生而作为冗余码加到数据上的纠错码。
上述数据区3的区域3a、…、3x的多个ECC块中的预定数目的ECC块被用于替换。
各扇区由172字节12行数据构成，对每一行添加10字节结构的横向ECC1的同时，添加182字节结构的1行部分的纵向ECC2。
在把上述ECC块记录到光盘1上之际，如图6所示，在对每一扇区的规定的数据量(各预定数据长度间隔，例如91字节，每个1456信道比特)添加用于再生数据之际获取字节同步的同步码(2字节：32信道比特)。
各扇区如图7所示，由第0帧到第25帧的26个帧构成，添加到各帧的同步码(帧同步信号)由用于指定帧号码的指定码(1字节：16信道比特)和各帧共用的共用码(1字节：16信道比特)构成。
即，如图7所示，第0帧为SY0，第2、第10、第18帧为SY1，第4、第12、第20帧为SY2，第6、第14、第22帧为SY3，第8、第16、第24帧为SY4，第1、第3、第5、第7、第9帧为SY5，第11、第13、第15、第17帧为SY6、第19、第21、第23、第25帧为SY7。
上述数据区3的区域3a、…3x的记录槽中，如图2所示，各扇区中记录着各个地址的标题部分11、…被预先预格式化。
上述标题部分11在压纹形成时形成。该标题部分11如图8所示，由多个槽12构成，对于纹13如图示那样预格式化，凹坑12的中心存在于压纹13和纹间表面14的连接线的相同线上的位置。
如图8所示，凹坑列ID1成为压纹1的标题部分，凹坑列ID2成为纹间表面1的标题部分，凹坑列ID3成为压纹2的标题部分，凹坑列ID4成为纹间表面2的标题部分，凹坑列ID5成为压纹3的标题部分，凹坑列ID6成为纹间表面3的标题部分。
从而，纹用的标题部分和纹间表面用的标题部分交互(锯齿状)地形成。
上述每个扇区的格式如图9所示。
图9中，1个扇区以2697字节构成，包括128字节的标题区(对应于标题部分11)、2字节的镜象区、2567字节的记录区。
记录在上述扇区的信道比特成为把8比特的数据进行8-16码调制为16比特的形式。
标题区是在制造光盘1之际记录预定数据的区域。该标题区由4个标题区：标题1区、标题2区、标题3区、标题4区构成。
标题1区～标题4区由46字节或18字节构成，包括36字节或8字节的同步码部分VFO(Variable Frequency Oscillator)、3字节的地址标记AM(Address Mark)、4字节的地址部分PID(Position Identilier)、2字节的检错码IED(ID Error Detection Code)、1字节的终端信息组PA(Postambles)。
标题1区、标题3区具有36字节的同步码部VFO1，标题2、标题4区具有8字节的同步码部VFO2。
同步码部VFO1、2是用于进行PLL的引入的区域，同步码部VFO1是用信道比特以“010…”的顺序记录了“36”字节(信道比特中为646比特)部分的代码(记录一定间隔的图形)，同步码部VFO2是用信道比特以“010…”的顺序记录了“8”字节(信道比特中为128比特)部分的代码。
地址标记AM是表示扇区地址从何处开始的“3”字节同步码。该地址标记AM的各字节的码型使用“010010000000100”这一数据部分中未出现的特殊的码型。
地址部PID1～4是记录着4字节的作为地址信息的扇区地址(包含ID号)的区域。扇区地址是作为表示记录槽上物理位置的物理地址的物理扇区号，该物理扇区号由于在校对环规工序中被记录，故不能够改写。
ID号例如在ID1的情况下是“1”，是表示在1个标题部分11中4次重写中的第n次的号码。
检错码IED是对于扇区地址(包括ID号)的检错代码，能够检测出被读入的PID内有无错误。
终端信息组PA包含着解调所必要的状态信息，具有极性调整的作用，使得标题部分11以空格结束。
镜象区在跟踪误差信号的补偿修正、纹间表面/纹切换信号的定时发生等中使用。
记录区域由10～26字节的间隙区、20～26字节的保护1区、35字节的VF01区、3字节的预置同步码(PS)区、2418字节的数据区、1字节的终端信息组3(PA3)区，48～55字节的保护2区、以及9～25字节的缓冲区构成。
间隙区是不写入任何内容的区域。
保护1区是为了使相变化记录媒体特有的反复记录时的终端恶化达不到VFO3区而设的的区域。
VFO3区也是PLL自动跟踪用的区域，是以在同一码型中插入同步字节边界的同步为目的区域。
PS(pre-synchronous code)区是用于连接数据区的协调用的区域。
数据区由数据ID、数据ID纠错码IED(Data ID Error DetectionCode)、同步码、EDD(Error Collection Code)、EDC(ErrorDctection Code)、用户数据等构成的区域。数据ID是各扇区的4字节(32信道比特)结构的扇区ID1～ID16。数据ID纠错码IED是数据ID用的2字节(16比特)结构的纠错码。
上述扇区ID(1～16)由1字节(8比特)的扇区信息、3字节的扇区号(作为显示在记录槽上的逻辑位置的逻辑地址的逻辑扇区号)构成。扇区信息由1比特的扇区格式类型区、1比特的跟踪方法区、1比特的反射率区、1比特的备用区、2比特的区域类型区、1比特的数据类型区和1比特的层号区构成。
逻辑扇区号依据后述的滑移替换处理而与物理扇区号不同。
在扇区格式类型区中记录了“1”时，表示区域格式类型。在跟踪方法区中记录了“1”时，表示压纹跟踪。在反射率区中记录了“1”时，表示反射率为40％以上。在区域类型区中记录了“00”时，表示数据区，记录了“01”时，表示写入区，记录了“10”时，表示读出区，记录了“11”时，表示备用。数据类型区中，记录了“0”时，表示只读数据的记录，记录了“1”时，表示可重写数据的记录。层号区中，记录了“0”时，表示层0。
PA(postamble)3区包含解调所必要的状态信息，是表示前一数据区最末字节结束的区域。
保护区2是为了使相变化记录媒体特有的反复记录时的终端恶化达不到数据区而设立的区域。
缓冲区是为了吸收转动光盘1的电机的转速变化使得数据区不落入下一个标题部分11而设立的区域。
间隙区形成10～26字节是因为进行随机移动的原因。所谓随机移动指的是为了缓和相变化记录媒体的反复记录恶化而错开数据开始书写的位置。随机移动的长度由位于数据区最末尾的缓冲区的长度调整，1个扇区的总体长度为2697，是不变的。
上述数据区3的区域3a、…3x中分别准备有备用扇区，在同一区域内，作为进行后述的扇区单位的滑移替换处理(滑移、复位、算法)之际的最终的备用而使用。
上述可改写数据区6内的替换管理区6a中如图10所示，记录着初始缺陷表(PDL)15和二次缺陷表(SDL)16。
初始缺陷清单(PDL：promary defect list)15是在制造时或者使用开始时等的初始化时被判断为缺陷的扇区的物理扇区号(物理地址)的清单。该扇区号示出应该进行基于扇区单位的滑移的替换处理(滑移、复位、算法)的扇区。
初始缺陷表15记述着初始缺陷表识别数据、作为缺陷数的地址数、表示各缺陷扇区的物理扇区号。
二次缺陷清单(SDL：Secondary defect list)16是对于具有在除上述初始化时之外的记录时被判断为缺陷的扇区的ECC块(缺陷块)的清单。即，是对于预定的ECC块已记录了数据之际，具有被判断为缺陷的扇区的ECC块(缺陷块)的起始扇区的物理扇区号(物理地址)和进行对于该块的替换的ECC块(替换块)的起始扇区的物理扇区号(物理地址)。
二次缺陷清单中记述着二次缺陷表识别数据、作为缺陷数的项目数，作为各缺陷块的地址的表示起始扇区的物理扇区号、作为对于这些缺陷块的替换块的地址的表示起始扇区的物理扇区号。把各缺陷块的地址和与它们对应的替换块的地址相互对应地进行记述。
还有，在图1中，上述光盘1由电机23例如以各区域不同的转速转动。该电机23由电机控制电路24控制。
用光学头25进行对于上述光盘1的数据记录，或者被记录在光盘1上的数据的再生。该光学头25被固定在构成线性电机26的可动部分的驱动线圈27上，该驱动线圈27连接到线性电机控制电路28上。
该线性电机控制电路28中连接着速度检测器29，形成为把光学头5的速度信号送给线性电机控制电路28。
另外，线性电机26的固定部分上设有未图示的永久磁铁，通过用线性电机控制电路28激励上述驱动线圈27，使得光学头25沿着盘1的半径方向移动。
上述光学头25中由未图示的钢丝或板簧支撑着物镜30，该物镜30能够依据驱动线圈31沿聚焦方向(透镜的光轴方向)移动，依据驱动线圈32沿跟踪方向(与光轴正交的方向)移动。
另外，用激光控制电路33驱动半导体激光振荡器39，使之发出激光。激光控制电路33根据半导体激光振荡器39的监测光电二极管PD的监测电流修正半导体激光振荡器39发出的激光光量。
激光控制电路33与来自未图示的PLL电路的记录用时钟信号同步地动作。该PLL电路是把来自振荡器(未图示)的基本时钟信号分频，产生记录用时钟信号的电路。
接着，从用激光控制电路33驱动的半导体激光振荡器39发生的激光经由准直透镜40、半棱镜41、物镜30照射到光盘1上，来自该光盘1的反射光经由物镜30、半棱镜41、聚焦透镜42以及圆柱透镜43被导向光检测器44。
上述光检测器44由4分割的光检测44a、44b、44c、44d构成。
上述光检测器44的光检测单元44a的输出信号经过放大器45a供给到加法器46a的一端，光检测单元44b的输出信号经过放大器45b供给到加法器46b的一端，光检测单元44c的输出信号经过加法器45c供给到加法器46a的另一端，光检测单元44d的输出信号经过放大器45d供给到加法器46b的另一端。
上述光检测器44的光检测单元44a的输出信号经过放大器45a供给到加法器46c的一端，光检测单元44b的输出信号经过放大器45b供给到加法器46d的一端，光检测单元44c的输出信号经过放大器45c供给到加法器46c的另一端，光检测单元44d的输出信号经过放大器45d供给到加法器46d的另一端。
上述加法器46a的输出信号供给到差分放大器OP2的反相输入端，该差分放大器OP2的同相输入端上被供给上述加法器46b的输出信号。由此，差分放大器OP2根据上述加法器46a、46b的差，把关于聚焦点的信号(聚焦误差信号)供给到聚焦控制电路47。该聚焦控制电路47的输出信号供给聚焦驱动线圈31，进行控制使激光在光盘1上始终为最佳聚焦。
上述加法器46c的输出信号供给到差分放大器OP1的反相输入端，该差分放大器OP1的同相输入端上被供给上述加法器46d的输出信号。由此，差分放大器OP1根据上述加法器46c、46d的差把跟踪误差信号供给跟踪控制电路48。该跟踪控制电路48根据从差分放大器OP1供给的跟踪误差信号形成记录槽驱动信号。
从上述跟踪控制电路48输出的记录槽驱动信号供给上述跟踪方向的驱动线圈32。还有，在上述跟踪控制电路48中使用的跟踪误差信号供给线性电机控制电路28。
如上所述的那样，在已进行了聚焦、跟踪的状态下的光检测器44的各光检测单元44a～44d的输出的和信号，即在加法器46e中把来自加法器46c、46d的输出信号相加了的信号，反映了从形成在记录槽上的槽(记录数据)的反射率的变化。该信号供给数据再生电路38，在该数据再生电路38中再生出被记录的数据。
由该数据再生电路38再生出的再生数据用所添加的纠错码EDD在纠错电路52中进行了纠错后，经由接口电路55输出到作为外部装置的光盘控制装置56。
还有，在用上述跟踪控制电路48移动物镜30之际，线性电机控制电路28移动线性电机26(即光学头25)，使物镜30位于光学头25内的中心位置近旁。
还有，在激光控制电路33的前缘设有数据生成电路34。该数据生成电路34具有把从纠错电路52供给的图5所示那样的作为记录数据的ECC块的格式数据，如图6所示那样，变换为添加了ECC块用的同步码的记录用ECC块的格式数据的ECC块数据生成电路34a、把来自该ECC块数据生成电路34a的记录数据按8-16码变换方式调制的调制电路34b。
数据生成电路34中被供给由纠错电路52添加了纠错码的记录数据和从存储器10读出的检错用的虚数据。纠错电路52经由接口电路55以及总线49被供给来自作为外部装置的光盘控制装置56的记录数据。
纠错电路52对从光盘控制装置56供给的32K字节的记录数据对于每个4K字节扇区单位的记录数据添加上横向和纵向各自的纠错码(ECC1、ECC2)，同时，添加上扇区ID(逻辑地址号)，使之生成如图5所示那样的ECC块的格式数据。
还有，该光盘装置中分别设置有用于进行聚焦控制电路47、跟踪控制电路48、线性电机控制电路28与控制光盘装置总体的CPU50之间信息收发的D/A变换器51。
上述电机控制电路24、线性电机控制电路28、激光控制电路33、数据再生电路38、聚焦控制电路47、跟踪控制电路48、纠错电路53等经由总线49由CPU50控制，该CPU50根据记录在存储器10中的控制程序进行规定的动作。
上述存储器10记录控制程序或用于数据记录。该存储器10中具有对于上述各区3a、…、3x、4、5、6的记录着作为转速的速度数据和1个记录槽的扇区数的表10a和记录了从光盘1的替换管理区6a读出的初始缺陷清单(PDL)15和二次缺陷清单(SDL)16的表10b。
还有，图1、图11中，在上述光盘1的下部设置有检测有无收纳光盘1的盘盒20的检测器21和检测有无上述盘盒20的贯通孔20a检测器22。上述探测器21、22用例如微动开关等构成。
上述盘盒20是收纳上述光盘1的部件，该盘盒20成为哪怕打开1次(取出光盘1)则打开上述贯通孔20a的构造。上述检测器21、22的检测信号经由总线49供给到CPU50。
由此，CPU50根据来自检测器21的检测信号判断有无盘盒。另外，CPU50在判断为有盘20之际，依据来自检测器22的检测信号，判断盘盒20是否打开过哪怕1次。
下面，参照图12所示的流程，说明在制造时或开始使用等时进行初始化初时进行的初始缺陷清单作成处理。
例如现在，在把开始使用时的光盘1装入上述光盘装置之际，CPU50判断滑移替换处理，从存储10读出虚数据，控制由该虚数据进行的对于光盘1的数据区3的各扇区的记录(ST1)。
由此，在以数据区3的各区域不同的转速转动光盘1的状态下，依据从数据生成电路34调制了虚数据的信号控制激光控制电路33，驱动半导体激光振荡器39，由此，对应于虚数据的调制信号的激光照射到光盘1上。其结果是，在光盘1数据区3的各扇区的数据区域中记录下对应于虚数据的调制信号的数据。
而且，在对于光盘1的数据区3的各扇区的记录结束时，CPU50控制各扇区的虚数据的读出(ST2)。
由此，在以数据区3的各区域不同的转速旋转光盘1的状态下，通过把基于来自半导体激光振荡器39的再生用激光的反射光导入光检测器44，用数据再生电路38再生记录在各扇区的标题部分11的物理扇区号，同时，解调再生记录在其扇区的数据区中的数据。
根据该再生，CPU50能够正确地再生出标题部分11的物理扇区号，比较已记录的虚数据和再生后的数据，在扇区内的错误的状态没有超过第1规定值时，判断为正确地记录了数据，在不能正确地再生标题部分11的物理扇区号或扇区内的错误数超过第1规定数时，判断为由于不能正确地记录数据引起的一次缺陷(初始缺陷)，判断为滑移替换处理的对象(ST3)。
上述第1规定值在182字节13行结构的1个扇区中，例如可规定为错误字节数4个以上的行大于5行。
其判断结果，在判断为滑移替换处理的对象时，CPU50把该扇区判断为缺陷扇区，把其物理扇区号作为缺陷扇区记录在存储器10中(ST4)。
接着，CPU50在对于数据区3的所有扇区的检查结束了之后(ST5)，就把对已记录在存储器10中的缺陷扇区的物理扇区号上添加上其数字和初始缺陷清单信息的作为初始缺陷清单的数据，并控制进行该清单的数据对光盘1的替换管理区6a的记录(ST6)。
由此，在以对应于数据区6的转速旋转光盘1的状态下，根据从数据生成电路34调制了作为上述初始缺陷清单的数据的信号控制激光控制电路33，驱动半导体激光振荡器39，由此对应于作为初始缺陷清单的数据的调制信号的激光照射到光盘1上。其结果是，在光盘1的数据区3的替换管理区6a中记录下对应于作为初始缺陷清单的数据的调制信号的数据。
下面，参照图13、图14、图15说明基于初始缺陷清单的、扇区单位的滑差替换处理(滑移、复位、算法)。
即，在光盘1以ECC块单位记录数据之际，根据初始缺陷清单，进行跳过缺陷扇区的扇区单位的滑移替换。
例如，现在要使用光盘1的从物理扇区号m－1到物理扇区号m＋14的16个扇区记录1个ECC块的数据，在上述扇区内的物理扇区号的扇区登录在初始缺陷清单中时，除去物理扇区号m的扇区，使用从物理扇区号m－1到物理扇区号m＋15共16个扇区进行1个ECC块的数据记录。
这种情况下，如图13、图14所示，在作为对于物理扇区号m－1的逻辑扇区号被给出为(m－1)时，则对于物理扇区号m＋1记录逻辑扇区号m，对于物理扇区号m＋2记录逻辑扇区号m＋1，对于物理扇区号m＋3记录逻辑扇区号m＋2，对于物理扇区号m＋4记录逻辑扇区号m＋3，对于物理扇区号m＋5记录逻辑扇区号m＋4，对于物理扇区号m＋6记录逻辑扇区号m＋5，对于物理扇区号m＋7记录逻辑扇区号m＋6，对于物理扇区号m＋8记录逻辑扇区号m＋7，对于物理扇区号m＋9记录逻辑扇区号m＋8，对于物理扇区号m＋10记录逻辑扇区号m＋9，对于物理扇区号m＋11记录逻辑扇区号m＋10，对于物理扇区号m＋12记录逻辑扇区号m＋11，对于物理扇区号m＋13记录逻辑扇区号m＋12，对于物理扇区号m＋14记录逻辑扇区号m＋12，对于物理扇区号m＋15记录逻辑扇区号m＋14。
从而，如图15所示，在记录了动画等连续数据的ECC块n－1、n、n＋2、…中，当在ECC块n内进行了上述扇区单位的滑移替换时，通过在ECC块n的过程中仅中断对于缺陷扇区的记录，使记录了数据的ECC块(逻辑扇区)和物理扇区的关系错开1个扇区部分。
其结果，在动画和声音等连续数据记录在上述ECC块上时，虽然将产生由缺陷扇区引起的再生中断，但由于对于1个扇区部分的再生中断时间短，故不存在对于被再生的图象和声音的影响。
如果与以往那样在以ECC块单位进行滑移替换处理时的1个ECC块内中断记录的情况相比，可知这是短时间的中断。由此，能够几乎不间断地记录连续数据。
由于上述扇区单位的滑移替换处理根据初始缺陷清单进行，故在光盘1装入光盘装置，并且把从光盘1的替换管理区6a读出的初始缺陷清单记录在存储器10的表10b中之际，分配对于各ECC块的物理扇区，并判定对于各ECC块的逻辑扇区的物理扇区的关系，存入到存储器10中。
下面，参照图16、图17、图18说明ECC块单位的线性替换处理(线性、复位、算法)。
例如，现在假设如图16所示，在ECC块(n－1)、ECC块(n)、ECC块(n＋1)、ECC块(n＋2)…、光盘1上连续的ECC块中记录了动画、声音等连续的数据的情况。
在实际的数据记录时，若判明在ECC块(n)的某扇区中存在二次缺陷，则含有该二次缺陷的ECC块(n)以块为单位借助于线性替换处理，替换记录于替换用ECC块(n)中，这时，表示进行了线性替换处理的数据记录在存储器10中。这样被记录下来的数据再生顺序如图17所示，先再生ECC块(n－1)，接着再生替换用的ECC块(1)，然后，再生ECC块(n＋1)，最后再生ECC块(n＋2)。
在这种情况下，没有必要像以往那样进行扇区单位的替换处理，即，没有必要在1个ECC块的再生过程中，存取替换用的ECC块，然后再次返回到原来的ECC块继续再生，能够确保不形成实际损害程序的再生速度。
还有，在已进行了上述那样ECC块单位的替换处理时，如图18所示，在已变成了线性替换处理前的包含二次缺陷扇区的ECC块(n)中的各扇区的物理扇区号m～m＋15和逻辑扇区号m～m＋15的情况下，规定在线性替换处理后，对于替换用的ECC块(1)中的各扇区的物理扇区号y～y＋15，赋与逻辑扇区号m～m＋15。
下面，参照图19、图20所示的流程图说明进行对于预定ECC块的数据记录时的处理。
例如，现在假设对于供往光盘1的数据区3内的预定ECC块进行数据记录的指令和记录数据，从光盘控制装置56经由接口电路55供给到光盘装置中。由此，对预定的ECC块进行数据记录的指令供给到CPU50，记录数据由纠错电路52添加了纠错码后，以扇区单位的记录数据供给数据生成电路34(ST10)。
还有，在装入光盘1时，CPU50读出记录在光盘1的替换管理区6a上的初始缺陷清单和二次缺陷清单，记录在存储器10的表10b中，判定并记录对于基于初始缺陷清单的ECC块的各扇区的物理扇区号(初始缺陷扇区滑移完毕)(ST11)。
还有，CPU50以对应于包含记录ECC块的区域的转速旋转光盘1(ST12)。
在这种状态下，在依据标题部分11的再生形成了上述ECC块的起始扇区的物理扇区号之际，由数据生成电路34把作为记录数据的ECC块的格式数据(起始的1个扇区部分)变换为添加了ECC块用的同步码的记录用ECC块的格式数据，实施8-16的代码调制后输出到激光控制电路33。通过用该激光控制电路33驱动半导体激光振荡器39，把对应于ECC块的格式化数据的调制信号的激光照射到光盘1上。其结果是在光盘1的数据区3中预定的ECC块的起始扇区中记录数据(ST13)。
以后，在每次再生和由CPU50指定的物理扇区号一致的物理扇区号时，与上述相同，记录扇区单位的数据(ST13)。
这时，根据对于基于记录在存储器10中的初始缺陷清单的ECC块的各扇区的物理扇区号记录数据。即，进行上述滑移替换处理，跳过缺陷扇区记录数据。
接着，在对于其预定的ECC块的数据记录结束时，CPU50根据来自上述检测器21的检测信号，判断有无盘盒20(是否装入)(ST14)，在判断为有盘盒20之际，根据来自检测器22的检测信号，判断盘盒20是否哪怕打开过1次(ST15)。
根据该判断结果，在CPU50已判断为进行1次也未打开的盘盒20的装入之际，判断为不需要记录检查，结束数据的记录处理(ST16)。
在上述步骤14中，在未判断装入盘盒20或虽然判断了装入盘盒20而且判断了盘盒20曾经打开过时，CPU50控制上述ECC块的各扇区的数据读出(ST17)。
由此，通过把基于来自半导体激光振荡器39的再生用激光的反射光导入光检测器，用数据再生电路38再生已进行了上述记录的各扇区标题部分11中记录的物理扇区号的同时，解调并再生已记录在各扇区的数据区中的数据(ST18)。
根据该再生，在能够正确地再生标题部分11的物理扇区号，或者比较已记录下表的各扇区的数据和所再生后的各扇区的数据，当各扇区内的错误状态没有超过所定的规定值时，CPU50判断为已正确地记录了数据；在不能够正确地再生标题部分11的物理扇区编号或扇区内的错误数超过预定的规定数时，判断为由于没有正确地记录数据引起的二次缺陷，判断为线性替换处理的对象(ST19)。
作为上述各扇区内错误的状态，使用下面4个条件中的任一个。
第1条件，不能够正确地再生标题部分11的物理扇区号。
第2条件，至少1个扇区内的错误状态超过了第1规定值。
第3条件，虽然至少1个扇区内的错误状态未超过第1规定值，但超过第2规定值而且ECC块总体超过第3规定值。
第4条件，虽然至少1个扇区内的错误状态未超过第1规定值，但超过第2规定值而且ECC块总体上其扇区超过第4规定值。
把上述第3条件和第4条件作为线性替换对象的理由是因为如果仅是ECC块内的1个扇区，则即使错误再多，也能够在ECC块总体上修正数据。ECC块总体为208行，其中，可以修正最多16个包含5个以上错误的行。由此，决定了上述各规定值。
即，上述第1规定值在182字节13行结构的1个扇区中，例如错误字节数为4个以上的行大于5行。
上述第2规定值为错误字节数为4个以上的行大于3行。
上述第3规定值为错误字节数为4个以上的行大于10行。
上述第4规定值为2个扇区。
上述步骤19的结果，在已判断为线性替换处理的对象时，把成为对象的ECC块作为缺陷块，进行把应记录在该缺陷块中的ECC块单位的数据记录在替换用ECC块中的线性替换处理(ST20)，在未判断为线性替换对象时，结束其数据记录处理。
还有，在已进行了上述线性替换处理时，CPU50把其缺陷块的起始扇区的物理扇区号(缺陷块的地址)和替换用ECC块的起始扇区的物理扇区号(替换块的地址)更新记录在存储器10的二次缺陷清单中，结束其数据的记录处理(ST21)。
还有，在已进行了上述线性替换处理的光盘1从光盘装置中取出之际，或者记录在表10b中的二次缺陷清单已被更新之际，CPU50把存储器10的二次缺陷清单的记录内容更新记录在光盘1的替换管理区6a中。
如上所述，在以由16个扇区构成的ECC块为单位记录数据的光盘中，在制造时或者开始使用等初始化时，记录假数据，再生其假数据并判断初始缺陷的扇区，把所判断的初始缺陷扇区的地址记录在光盘中，在数据记录时，跳过上述初始缺陷的扇区进行ECC块单位的数据的记录。
由此，在上述ECC块中记录了动画和声音等连续的数据是，虽然将产生由缺陷扇区引起的再生的中断，但由于对于1个扇区部分的再生中断时间短，因此不存在对于所再生的图象和声音的影响。
如果与以往那样进行了以ECC块单位的滑移替换处理时的1个ECC块中把记录中断的情况相比可知这种情况下中断时间短。由此，能够几乎不间断地记录连续数据。
还有，在以ECC块单位记录数据的光盘中，在除初始时之外的记录时间内，记录数据、再生其数据，并且判断有二次缺陷的扇区的ECC块，把所判断的具有二次缺陷扇区的ECC块的数据记录到其它准备好的ECC块上去。
由此，即使是在进行了对于初始时以后的记录时的缺陷替换处理的情况下，也能够抵制再生速度的下降。
即，没有必要像以往那样进行扇区单位的替换处理，即没有必要在ECC块再生的过程中，存取替换用的ECC块，然后再回到原来的ECC块继续再生，能够确保不带来实际损害程度的再生速度。

Claims (14)

1.一种光盘的替换处理方法，
在定义了具有多个具有记录数据的同心圆状或螺旋状的记录道、由预定的记录道长度组成的而且包含记录表示在记录道上的位置的地址数据的地址区和记录数据的记录区的多个连续扇区的格式，
以由多个扇区中预定数目的扇区的集合构成的包括对于预定数目的扇区的集合构成的包括对于预定数目的扇区的集合一并记录用于再生这些预定数目的扇区中所记录的数据的纠错数据的纠错数据记录区在内的块区单位进行数据记录的、
一个扇区为182字节、13行构成的光盘中，
在制造时或开始使用时等的初始化阶段，把规定的数据记录到上述光盘整个面的各扇区的数据区中；
以各扇区为单位，再生该已记录的规定的数据；
在该再生时，在地址区的地址数据不能再生的情况下，或者在错误字节数大于4的行在5行以上的情况下，判断为有缺陷的扇区；
记录这一判断后的有缺陷的扇区的地址数据；
连续地把数据记录到上述光盘上的多个的连续的块区中去，而且在依次把数据记录到各块区内的多个的扇区中去的时候，根据上述已记录下来的地址数据，以扇区为单位跳过有缺陷的扇区，把数据记录到下一个别的扇区中去。
2.如权利要求1中所述的光盘的替换处理方法，其中上述地址区的地址数据已事先记录了下来，用不能改写的压花状的凹坑构成，是物理地址。
3.如权利要求1中所述的光盘的替换处理方法，其中上述数据区中记录可改写的地址数据，该地址数据是逻辑地址。
4.如权利要求1中所述的光盘的替换处理方法，其中已记录于上述地址区中的地址数据是不能改写的物理地址，并被按顺序分配到上述光盘上边；被记录到上述数据区中的地址数据，是可改写的逻辑地址，并以扇区为单位被分配为跳过上述光盘上边有缺陷的扇区。
5.如权利要求1中所述的光盘替换处理方法，其中上述块区的每一个都由16个扇区构成。
6.如权利要求1中所述的光盘替换处理方法，其中上述光盘旋转、沿着上述光盘的半径方向分割成多个区域，且每一区的光盘的转速都不相同。
7.如权利要求6中所述的光盘替换处理方法，其中对上述每一区域都准备有空白扇区，即便是以扇区单位跳过有缺陷的扇区，也可以由规定数的扇区构成上述块区。
8.如权利要求1中所述的光盘替换处理方法，其中记录上述有缺陷的扇区的地址数据的清单的缺陷清单记录区域处于上述光盘上。
9.一种光盘的替换处理方法，其特征是：
在定义具有多个具有记录数据的同心圆状或螺旋状的磁道、由规定的磁道长组成、且含有记录表示磁道上的位置的地址数据地址区和记录数据的数据区的多个连续的扇区的格式，
以含有对规定个数的扇区的集合进行一览子记录的错误修正记录区域的块区域为单位，记录由多个扇区之内的规定个数的扇区的集合组成并用于对将记录于这些规定个数的扇区中的数据进行再生的错误修正数据，
一个扇区的构成为182字节、13行的光盘中，特征在于：
在制造时或开始使用时等等之外，连续地把数据记录到上述光盘上的多个的连续块区内，而且依次向各块区内的多个的扇区内记录数据；
再生已记录于上述每一块区的各扇区中的数据；
在上述再生时，在记录地址的头部不能再生的情况下，或者在错误字节数大于4以上的行在5行以上的情况下，或者在错误字节数大于4的行在5行以下，且错误字节数大于4的行在3行以上，且一个块区内的错误字节数大于4的行在10行以上的情况下，或者在错误字节数大于4的行在5行以下且错误字节较大于4的行在3行以上的扇区数在一个块区内在2个扇区以上的情况下，判断为具有有缺陷的扇区的块区；
借助于这一判断，把具有有缺陷的扇区的一个块区内的数据记录到别的块区中去。
10.如权利要求9中所述的光盘替换处理方法，其中上述地址区的地址数据已事先记录了下来，用不能改写的压花状的凹坑构成，是物理地址。
11.如权利要求9中所述的光盘替换处理方法，其中在上述数据区中记录可改写的地址数据，该地址数据是逻辑地址。
12.如权利要求9中所述的光盘替换处理方法，其中上述块区的每一个中都由16个扇区构成。
13.如权利要求9中所述的光盘替换处理方法，其中上述光盘旋转、沿着上述光盘的半径方向分割为多个区域，每一区域的光盘的转速都不同。
14.如权利要求9中所述的光盘替换处理方法，其中对于上述具有有缺陷的扇区的块区的开头扇区的地址数据、记录记录该数据的别的块区的开头扇区的地址数据的缺陷清单记录区在上述光盘上。
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