DE3787452T2

DE3787452T2 - Löschbare optische Platte und Gerät zur Aufnahme und Wiedergabe optischer Informationen mit Einrichtung zur Handhabung defekter Sektoren.

Info

Publication number: DE3787452T2
Application number: DE87310727T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Azumatani; Yoshihisa Fukushima; Isao Satoh; Yuji Takagi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2007-12-08
Also published as: CN1007668B; CN87108158A; DE3787452D1; US4984230A; KR880008261A; KR910008495B1; EP0272029B1; EP0272029A3; CA1300260C; EP0272029A2

Description

Diese Erfindung betrifft eine löschbare optische Platte und ein durch Bestrahlen eines Laserstrahls auf die optische Platte Informationen aufzeichnendes und wiedergebendes Informationsverarbeitungssystem und insbesondere die Verwaltung eines schadhaften Sektors der optischen Platte.
Ein Verfahren zum Verwalten eines schadhaften Datensektors einer optische Platte ist beispielsweise in der JP-A-61-20271 offenbart. Fig. 4 stellt die Anordnung von alternativen Spuren auf der optischen Platte dar. Bezugnehmend auf Fig. 4 beinhaltet die optische Platte alternative Spuren A, gewöhnliche Spuren B zum Aufzeichnen von Daten, ein zweites alternatives Spurgebiet C, und ein Sektoridentifizierungsfeld mit darauf aufgezeichneten Adressen. Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer optischen Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen auf und von der optischen Scheibe, mit den in Fig. 4 dargestellten alternativen Spuren. Bezugnehmend auf Fig. 5 beinhaltet die optische Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung eine Sektoradressenwiedergabeschaltung 19, eine Datenwiedergabeschaltung 20, ein Zielsektoradressenregister 21, eine Sektoradressenkoinzidenznachweisschaltung 22, eine Datenaufzeichnungsgatter-Signalschaltung 23, eine Datenwiedergabegatter-Signalschaltung 24, eine schadhafte-Sektor-Nachweisschaltung 25 zum Nachweis eines schadhaften Sektors, eine Schaltung 26 zum Festlegen alternativer Spuren, und eine Sektorlöschgatter-Signalschaltung 27 zum Schreiben einer Identifizierungsmarkierung auf einen schadhaften Sektor.
Bei der optischen Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen auf die und von der vorstehend erwähnten optischen Platte mit der in Fig. 4 dargestellten Spurzuordnung, wird ein Koinzidenzsignal von der Sektoradressenkoinzidenznachweisschaltung 22 erzeugt, wenn das Ausgabesignal des Vielsektoradressenregisters 21 mit dem der Sektoradressenwiedergabeschaltung 19 übereinstimmt. Das von der Sektoradressenkoinzidenznachweisschaltung 22 erzeugte Koinzidenzsignal wird an die Datenaufzeichnungsgatter-Signalschaltung 23 oder die Datenwiedergabegatter-Signalschaltung 24 angelegt und als Antwort auf das Anlegen des Ausgabesignals der Datenwiedergabeschaltung 20 oder des der Datenaufzeichnungsgatter-Signalschaltung 23 oder des der Datenwiedergabegatter-Signalschaltung 24 weist die Schadhaft-Sektor-Nachweisschaltung 25 einen schadhaften Sektor durch Nachweis von beispielsweise eines Sektoradressenfehlers des Sektoridentifizierungsfeldes oder eines nachgewiesenen Fehlersyndroms als Ergebnis des Entschlüsselns einen Fehlernachweis und Korrekturcode in der Datenwiedergabeschaltung 20 nach. Wenn ein derartiger, schadhafter Sektor nachgewiesen ist, berechnet die Schaltung zum Festlegen einer alternativen Spur 26 die zu der Datenspur, zu der der schadhafte Sektor gehört, zugehörige alternative Spur und Daten auf dem schadhaften Sektor werden auf einen ungenutzten Sektor der alternativen Spur aufgezeichnet. Dann überschreibt die Sektorlöschgattersignalschaltung 27 ein Löschsignal auf dem Datenfeld des schadhaften Sektors. Bei der Wiedergabeoperation wird diese auf dem Datenfeld des schadhaften Sektors überschriebene Löschsignal zur Anzeige, daß der schadhafte Sektor durch einen der Sektoren der alternativen Spur ersetzt ist, nachgewiesen.
Bei der vorgenannten optischen Platte ist eine derartige alternative Spur für jeden der Spurblöcke vorgesehen, um die zum Zugriff auf einen der alternativen Blöcke benötigte Zeit zu verkürzen.
Wenn die optische Platte mit der vorstehenden beschriebenen Spurzuordnung eine löschbare optische Platte ist, bei der Daten wiederholt auf demselben Datensektor gelöscht und aufgezeichnet werden, kann die schadhaft-Sektor-Nachweisschaltung 25 einen schadhaften Sektor durch Nachweis eines Adressenfehlers des Sektoradressenidentifizierungsfelds nachweisen. Wenn der Schaden in dem Feld des schadhaften Sektors vorliegt, werden jedoch Daten auf dem Datenfeld des schadhaften Sektors aufgezeichnet, weil das auf dem Datenfeld aufgezeichnete Löschsignal nicht nachgewiesen werden kann, bevor die Sektoradresse in dem Sektoradressenidentifizierungsfeld nachgewiesen ist. Folglich wies die optische Platte vom vorgenannten Typ ein dahingehendes Problem auf, daß die alternative Operation derselben schadhaften Sektorfunktion wieder und aufgrund dieser Forderung eine zusätzliche Verarbeitungszeit für diese Operation zusätzlich erfordert, was eine verminderte Zugriffsgeschwindigkeit als Ergebnis hat.
Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine optische Platte mit einem Kartierungssektor, in den die Entsprechung zwischen der Adresse eines schadhaften Sektors und der Adresse eines den schadhaften Sektor ersetzenden alternativen Sektors als Kartierungsdaten aufgezeichnet werden zu schaffen, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit zum Ersetzen des schadhaften Sektors durch den alternativen Sektor zu verbessern. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines eine derartige optische Platte benutzenden optischen Informationsverarbeitungssystems. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird geliefert eine optische Platte zum optischen Schreiben und Wiedergeben auf eine Mehrzahl von Spuren und von diesen, wobei jede der Spuren in eine Mehrzahl von Sektoren unterteilt ist, die Mehrzahl von Spuren in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt ist, zum Verwalten möglicher schadhafter Sektoren, wobei die Platte umfaßt:
Eine Mehrzahl von Spuren, die in einer Mehrzahl von Verwaltungsblöcken angeordnet sind, von denen jeder umfaßt einen Datensektorbereich mit einer Mehrzahl von Spuren zum Aufzeichnen von Daten darauf, einen ersten alternativen Sektorbereich mit alternativen Sektoren als Ersatz für schadhafte Sektoren des Datensektorbereichs und einen Kartierungssektorbereich, auf dem eine alternative Sektoradressenverwaltungsinformation aufgezeichnet ist die einer Adressenentsprechung zwischen nachgewiesenen schadhaften Sektoren und alternativen Sektoren, die einen der nachgewiesenen schadhaften Sektoren zum Aufzeichnen von Daten darin, die andernfalls in den nachgewiesenen schadhaften Datensektoren aufgezeichnet würden, ersetzt haben, repräsentiert; und
einen zweiten alternativen Sektorbereich mit mehreren zu Spuren zum Aufzeichnen von Daten überlaufender schadhafter Datensektoren darin, wenn die Gesamtanzahl schadhafter Datensektoren die Kapazität des ersten alternativen Datensektorbereichs überschreitet;
wobei eine Anzahl von Spuren des Datensektorbereichs so ausgewählt sind, daß sie das Aufzeichnen der alternativen Sektoradressenverwaltungsinformation auf dem Kartierungssektorbereich von höchstens einigen Sektoren ermöglichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner geliefert ein optisches Informationsverarbeitungssystem mit einer optischen Platte, einem Antrieb für die optische Platte und einer Steuervorrichtung für die optische Platte, bei dem auf der Platte eine Mehrzahl von Spuren festgelegt ist, die in eine Mehrzahl von Sektoren unterteilt und zum Aufzeichnen und Ausgeben von Daten von den Spuren zu und von einem Verarbeitungs-Computer angepaßt sind, der Plattenantrieb der Platte zum Ermöglichen des Aufzeichnens und Wiedergebens von Daten auf den Spuren durch selektives Strahlen eines Laserstrahls auf die Spuren der Platte antreibt, und die Steuervorrichtung den Plattenantrieb mit dem Verarbeitungsrechner verbindet, wobei auf der optischen Platte eine erste Unterteilung festgelegt ist, die die Anordnung der Mehrzahl von Spuren in eine Mehrzahl von Verwaltungsblöcken umfaßt, wobei jeder der Verwaltungsblöcke umfaßt:
Einen Datensektorbereich mit einer Mehrzahl von Datensektoren zum Aufzeichnen von Daten darin;
einen ersten alternativen Sektorbereich mit einer Mehrzahl von ersten alternativen Sektoren als Ersatz für nachgewiesene schadhafte Datensektoren zum Aufzeichnen von Daten darin, die anderenfalls in den nachgewiesenen schadhaften Datensektoren aufgezeichnet würden;
wobei auf der optischen Platte festgelegt ist eine zweite Unterteilung mit einem zweiten alternativen Sektorbereich mit mehreren zweiten alternativen Sektoren als Ersatz für nachgewiesene schadhafte Datensektoren zum Aufzeichnen von Daten darin, wie andernfalls in nachgewiesenen schadhaften Sektoren aufgezeichnet würden, zusätzlich zu den nachgewiesenen schadhaften Sektoren, die durch die ersten alternativen Sektoren des Verwaltungsblocks ersetzt sind; und
jeder der Verwaltungsblöcke ferner einschließt einen Kartierungssektorbereich mit zumindest zwei Kartierungssektoren, die sich auf eine Adressenbeziehung zwischen einem nachgewiesenen schadhaften Datensektor und einem Ersatz aus den Daten der schadhaften Sektoren speichernden ersten und zweiten Sektoren beziehende alternative Sektoradressenverwaltungsinformation aufzeichnen; wobei die Steuervorrichtung umfaßt:
eine Einrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten auf die und von den Datensektoren, den ersten alternativen Sektoren und zweiten Sektoren;
eine Fehlerkorrektureinrichtung zum Hinzufügen eines Fehlerkorrektur-Nachweisecodes zu auf die Platte aufzuzeichnenden Daten zum Nachweis und zur Korrektur von Wiedergabedaten;
eine Einrichtung zum Nachweis schadhafter Datensektoren, eine Speichereinrichtung zum Speichern der alternativen Sektoradressen-Verwaltungsinformation, und
eine Sektorersetzungseinrichtung zum Durchführen einer Ersetzungsoperation für schadhafte Daten durch Ersetzen eines speziellen nachgewiesenen schadhaften Datensektors durch einen entsprechenden der ersten und zweiten alternativen Datensektoren zum Ermöglichen der Datenaufzeichnung und -Wiedergabe in und von den entsprechenden der ersten und zweiten alternativen Sektoren anstelle von dem speziellen nachgewiesenen schadhaften Datensektor durch Bezugnahme auf die alternative Sektoradressenverwaltungsinformation, die in der Speichereinrichtung gespeichert ist;
wobei die Steuervorrichtung angepaßt ist zum Lesen der alternativen Sektoradressenverwaltungsinformation von dessen Kartierungsektorenbereich, Speichern der Leseverwaltungsinformation in der Speichereinrichtung vor der Datenaufzeichungs-/- Wiedergabeoperation bezüglich der Datensektoren eines speziellen vorliegenden Verwaltungsblocks und danach Bewirken der Datenaufzeichnungs-/-Wiedergabeoperation bezüglich der Datensektoren des vorliegenden der Verwaltungsblöcke während des Einschaltens der Sektorersetzungseinrichtung durch Bezugnahme auf die in der Speichereinrichtung gespeicherte Verwaltungsinformation.
Bei der vorliegenden Erfindung, bei der das optische Informationsverarbeitungssystem mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau die optische Platte mit der vorstehend beschriebenen Sektorzuweisung benutzt, werden daher die Entsprechung zwischen einer Adresseninformation eines schadhaften Sektors in einem der Blöcke und eine Adresseninformation eines den schadhaften Sektor ersetzenden alternativen Sektors repräsentierende Kartierungsdaten in einem Kartierungssektor desselben Blocks gespeichert, so daß gleichzeitig mit einer Datenwiedergabe oder einer Datenüberschreibung die Adresseninformation des alternativen Sektors von dem Kartierungssektor des Blocks, zu dem der alternative Sektor gehört, erhalten werden kann, und die Daten können mit einer hohen Geschwindigkeit von dem alternativen Sektor wiedergegeben oder auf diesen überschrieben werden.
Fig. 1 stellt ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs- und -Wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 2 stellt ein Strukturdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorzugsweise in der in Fig. 1, dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung benutzten optischen Platte dar.
Fig. 3 stellt ein Strukturdiagramm einer zweiten Ausführungsform der vorzugsweise in der erfindungsgemäßen Vorrichtung benutzten optischen Platte dar.
Fig. 4 stellt eine Anordnung alternativer Spuren bei einer optischen Platte nach dem Stand der Technik dar.
Fig. 5 stellt ein Blockdiagramm einer optischen Informationsaufzeichnungs- und -Wiedergabevorrichtung dar, die die optische Platte mit der in Fig. 4 dargestellten Anordnung alternativer Spuren benutzt.
Fig. 1 stellt ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der optischen Informationsaufzeichnungs- und - Wiedergabevorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten auf und von einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Platte dar. Bezugnehmend auf die Fig. 1 umfaßt die die vorliegenden Erfindung verkörpernde optische Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung eine Verarbeitungs-CPU 7 eine Steuervorrichtung 8 und eine Antriebsvorrichtung für die optische Platte (nachstehend einfach als Antriebsvorrichtung bezeichnet) 9. Die Antriebsvorrichtung 9 und die Steuervorrichtung 8 wirken als ein externer Datenspeicher der Verarbeitungs-CPU 7. Die Steuervorrichtung 8 verbindet die Antriebsvorrichtung 9 mit der Verarbeitungs-CPU 7 und die Antriebsvorrichtung 9 treibt eine optische Platte 1 zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten auf und von der optischen Platte 1 an. Die Steuervorrichtung 8 beinhaltet eine Systemschnittstelle 10 zwischen der Verarbeitungs-CPU 7 und der Steuervorrichtung 8, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 11 zum zeitweisen Speichern von Daten und eines den Daten zugefügten Fehlernachweis- und Korrektorcodes, eine Fehlernachweis- und Korrekturschaltung (EDAC) 12 die den Fehlernachweis- und Korrektur zum Korrigieren eines in wiedergegebenen Daten aufgetretenen Fehlers erzeugt, und ein Datenmodulations- und Demodulationsschaltung (MODEM) 13, in der durch Hinzufügen des Fehlernachweis- und Korrekturcodes zu von der Verarbeitungs-CPU 7 gelieferten Daten gebildete codierte Daten moduliert und als Schreibdaten 100 über die Antriebsvorrichtung 9 an die optische Platte 1 angelegt werden, und in der von der optischen Platte 1 über die Antriebsvorrichtung 9 wiedergegebene Lesedaten 101 demoduliert werden. Die Steuervorrichtung 8 umfaßt ferner eine Sektorlese-/-Schreibsteuerschaltung 14 zum Nachweis der Adresse eines Zielsektors und zum Erzeugen von Signalen zum Starten des Schreibens, Lesens und Löschens, eine Steuer-CPU 15 zum Steuern der Operation der Steuervorrichtung 8, eine Schnittstelle 16 zwischen der Antriebsvorrichtung 9 und der Steuervorrichtung 8, einen Kartierungsspeicher 17 zum Speichern von aus irgendeinem der Kartierungssektoren der optischen Platte 1 ausgelesenen Kartierungsdaten und eine ODER-Schaltung 18. Ein Schreibimpuls 102, ein Löschimpuls 103 und eine Leseimpuls 104 werden von der Sektorlese-/-Schreibsteuerschaltung 14 erzeugt. Der Schreibimpuls 102 zeigt an, daß die Schreibdaten 100 zulässig sind. Der Löschimpuls 103 befiehlt das Löschen von auf der optischen Platte 1 aufgezeichneten Daten, und der Leseimpuls 104 weist die Datenmodulations- und Demodulationsschaltung 13 zum Starten ihrer Datendemodulationsfunktion an. Der Schreibimpuls 102, der Löschimpuls 103 und der Leseimpuls 104 werden auch an die ODER-Schaltung 18 angelegt. Ein Wiedergabeadressensignal 105 wird von der Datenmodulations- und Demodulationsschaltung 13 an die Sektorlese-/-Schreibsteuerschaltung 14 angelegt. Die Steuer- CPU 15 weist eine daran angeschlossene CPU-Datenübertragungsleitung 106 auf. Die Antriebsvorrichtung 9 beinhaltet eine Halbleiterlaser-Treiberschaltung.
Fig. 2 stellt ein Strukturdiagramm einer ersten Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten optischen Platte 1 dar. Bezugnehmend auf Fig. 2 beinhaltet die optische Platte 1 eine Mehrzahl von Spurblöcken 2 (Block ++1 bis Block ++N) und ein alternatives Spurgebiet 5. Jeder Spurblock 2 beinhaltet eine alternative Sektoren R (R1 bis R14) und Kartierungssektoren M (M1 und M2) aufweisende Blockverwaltungsspur 3 und eine Mehrzahl von Datenspuren 4, von denen jede Datensektoren S (S1 bis S16) beinhaltet. Wenn es unter die Datensektoren S in einem Spurblock 2 einen schadhaften Sektor gibt wird der schadhafte Sektor durch einen der alternativen Sektoren R (R1 bis R14) desselben Blocks 2 ersetzt, und die Entsprechung zwischen der Adresseninformation des schadhaften Sektors S und der Adresseninformation des den schadhaften Sektor S ersetzenden alternativen Sektors R repräsentierende Kartierungsdaten werden in einem der Kartierungssektoren M (M1 und M2) desselben Blocks 2 aufgezeichnet.
Die Funktion der die optische Platte 1 mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur benutzenden optischen Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Spurblock #1 bis Spurblock #N der optischen Platte 1 werden anfänglich formatiert, und Testdaten werden auf alle Datensektoren S von jedem Block 2 aufgezeichnet und von diesem wiedergegeben, um das Vorliegen oder die Abwesenheit von Adressenfehlern, Datenfehlern oder Schäden in den Datenfeldern zu prüfen. Wenn ein schadhafter Sektor durch einen alternativen Sektor ersetzt wird, werden Kartierungsdaten auf einen der Kartierungssektoren M (M1 und M2) aufgezeichnet. Das Vorliegen eines Adressenfehlers in dem Sektoridentifizierungsfeld wird nachgewiesen durch Festlegen einer Zielsektoradresse und einem Schreib-, Lösch-, oder Lesekommando in der Sektorlese-/-Schreibsteuerungsschaltung 14 und Prüfen der Ausgabe der ODER-Schaltung 18 durch die Steuer-CPU 15. Wenn das Ausgabesignal der ODER-Schaltung 18 nachgewiesen wird, ist die Zielsektoradresse normal, während wenn das Ausgabesignal der ODER-Schaltung 18 nicht nachgewiesen wird, gibt es einen Adressenfehler in dem Sektoridentifizierungsfeld. Ein in dem Datenfeld vorliegender Datenfehler wird durch Auslesen von in dem Feld aufgezeichneten Daten und Dekodieren des den Daten hinzugefügten Fehlernachweis- und Korrekturcodes zum Nachweis des Fehlersyndroms nachgewiesen. Ein in dem Datenfeld vorliegender Schaden wird nachgewiesen durch Wiedergeben von Signalen aus unbenutzten Sektoren, Umwandeln der Signale in Binärsignale in Bezug auf einen Schwellenwert und Nachweisen der Weite und Anzahl der binären Signale. Die Kartierungsdaten beinhalten die Adressen schadhafter Sektoren, die Adressen von die schadhaften Sektoren ersetzenden alternativen Sektoren, die Verwaltungsinformation zur Anzeige, ob jeder alternative Sektor benutzt ist oder nicht, die Verwaltungsinformation zur Anzeige ob jeder Sektor in dem alternativen Spurgebiet benutzt ist oder nicht usw.
Die Gesamtanzahl der alle Blöcke bildenden Spuren ist zum Gestatten des Auffindens von Daten mit einer hohen Geschwindigkeit unter Beachtung der Funktionseigenschaften eines zu der optischen Platte gehörigen Auffindemechanismus gewählt.
Zur Verbesserung der Zugriffszeit des alternativen Verfahrens wird der Bereich eines Blocks unter Beachtung des dynamischen Bereichs des optischen Betätigers festgelegt. Weil die Antriebseinheit nur die feine Suchfunktion mit der hohen Geschwindigkeit durchführt, besteht keine Notwendigkeit zur Benutzung der groben Suchfunktion durch den Linearmotor.
Die Datenaufzeichnungsfunktion der optischen Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
1. Die Verarbeitungs CPU 7 legt einen Schreibbefehl an die Systemschnittstelle 10 an. Der Schreibbefehl umfaßt Einrichtungsbefehlsblöcke (DCB) mit der Adresse eines Zielsektors, die Anzahl der zu beschreibenden Sektoren, einen Schreibfunktionscode, usw.
2. Die Steuer-CPU 15 in der Steuervorrichtung 8 empfängt den DCB von der Systemschnittstelle 10 und weist die Antriebsvorrichtung 9 zum Suchen der Kopfspur des Blocks 2, zu dem der Zielsektor gehört, an. (In Fig. 1 sind ein Auffindsystem repräsentierende Blöcke, eine Steuer-CPU und eine Antriebssteuerungsschnittstelle in der Antriebsvorrichtung 19 nicht dargestellt.
3. Nach Vollendung der Spurauffindung liest die Steuer-CPU 15 in der Steuervorrichtung 8 Kartierungsdaten von dem Kartierungssektor M1 aus und speichert die Kartierungsdaten in dem Kartierungsspeicher 17. Wenn die in dem Kartierungssektor M1 gespeicherten Kartierungsdaten einen Fehler aufweisen, liest die Steuer-CPU 15 Kartierungsdaten aus dem Kartierungssektor M2 aus.
4. Nach Vollenden des Speicherns der Kartierungsdaten in dem Kartierungsspeicher 17, werden aufzuzeichnende Daten von der Verarbeitungs-CPU 7 über die Systemschnittstelle 10 an den RAM 11 übertragen.
5. Die Fehlernachweis- und Korrekturschaltung 12 fügt den von der Verarbeitungs- CPU 7 an den RAM 11 übertragenen Daten ein Fehlernachweis- und Korrekturcode hinzu.
6. Die Steuer CPU 15 weist die Antriebsvorrichtung 9 zum Suchen der Spur, zu welcher der Zielsektor gehört, an und die Vielsektoradresse und Schreibbefehle werden in der Sektorlese-/-Schreibsteuerschaltung 14 festgelegt.
7. Nachdem die Sektorlese-/-Schreibsteuerschaltung 14 die Adresse des Zielsektors nachgewiesen hat, wird der Schreibimpuls 102 von der Sektorlese-/-Schreibsteuerschaltung 14 an die Datenmodulations- und Demodulationsschaltung 13 und auch an die Antriebsvorrichtung angelegt. Die aus dem RAM 11 ausgelesenen codierten Daten werden moduliert und die Scheibdaten 100 werden von der Datenmodulations- und Demodulationsschaltung 13 an die Antriebsvorrichtung 9 geliefert. Als Antwort auf das Anlegen des Schreibimpuls 102 wird die Halbleiterlasertreiberschaltung in der Antriebsvorrichtung 9 in ihren Aufzeichnungsmodus gebracht und der Laserstrahl wird zum Aufzeichnen der Daten in dem Zielsektor durch die Schreibdaten 100 moduliert.
8. Vor dem Aufzeichnen der Daten in den Zielsektor wird durch Bezugnahme auf die in dem Kartierungsspeicher 17 gespeicherten Kartierungsdaten geprüft, ob dieser Sektor schadhaft ist oder nicht. Wenn dieser Zielsektor schadhaft ist, wird die Adresse seines alternativen Sektors aus den Kartierungsdaten nachgewiesen und die codierten Daten aus dem RAM 11 werden in dem alternativen Sektor desselben Blocks aufgezeichnet. Wenn bereits alle alternativen Sektoren in diesem zum Aufzeichnen von Daten benutzt wurden, wird ein unbenutzter Sektor in dem alternativen Spurgebiet 5 zugewiesen um als alternativer Sektor zu dienen. Der Kartierungsspeicher 17 wird erneuert und die Kartierungsdaten in dem entsprechenden Kartierungssektor M1 oder M2 werden erneuert.
Die vorstehend beschriebene Abfolge vervollständigt die Datenaufzeichnungsfunktion. Die Datenwiedergabefunktion der erfindungsgemäß optischen Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung wird nachstehend beschrieben.
1. Die Verarbeitungs-CPU 7 legt einen Lesebefehl an die Systemschnittstelle 10 an. Der Lesebefehl umfaßt die Adressen eines Zielsektors einschließende Einrichtungsbefehlsblöcke (DCB), die Anzahl der zu lesenden Sektoren, einen Lesefunktionscode, usw.
2. Wenn die Steuer CPU 15 in der Steuervorrichtung 8 die DCB über die Systemschnittstelle 10 empfängt, weist die Steuervorrichtung 8 die Antriebsvorrichtung 9 zum Suchen der spezifizierten Spur, der die Kartierungsdaten des Blocks 2 geschrieben sind, an.
3. Nach Vollendung der Suchoperation liest die Steuer CPU 15 in der Steuervorrichtung 8 Kartierungsdaten aus dem Kartierungssektor M1 aus und speichert die Kartierungsdaten in dem Kartierungsspeicher 17. Wenn die in dem Kartierungssektor M1 gespeicherten Kartierungsdaten einen Fehler beinhalten, liest die Steuer-CPU 15 Kartierungsdaten aus dem Kartierungssektor M2 aus.
4. Nach Vollendung des Speicherns der Kartierungsdaten in dem Kartierungsspeicher 17 berechnet die Steuervorrichtung 8 die Spur, zu der der Zielsektor gehört, und weist die Antriebsvorrichtung 9 zum Suchen der adressierten Spur an.
5. Die Steuer CPU 15 legt in der Sektorlese-/-Schreibsteuerschaltung 14 die Zielsektoradresse und Leseanweisung fest. Vor dem Wiedergeben der in dem Zielsektor aufgezeichneten Daten wird geprüft, ob dieser Sektor schadhaft ist oder nicht durch Bezugnahme auf die in dem Kartierungsspeicher 17 gespeicherten Kartierungsdaten. Wenn dieser Zielsektor schadhaft ist wird die Adresse seines alternativen Sektors aus den Kartierungsdaten nachgewiesen und die in dem alternativen Sektor aufgezeichneten Daten werden ausgelesen.
6. Nachdem der Zielsektor nachgewiesen wurde, legt die Sektorlese-/-Schreibsteuerschaltung 14 den Leseimpuls 104 an die Datenmodulations- und Demodulationschaltung 13 und auch an die Antriebsvorrichtung 9 an. Die Lesedaten 101 werden über die Antriebsvorrichtung an die Datenmodulations- und Demodulationsschaltung 13 geliefert und die demodulierten Daten werden in dem RAM 11 gespeichert.
7. Die Fehlernachweis- und Korrekturschaltung 12 weist einen Fehler, falls vorhanden, der in dem RAD gespeicherten demodulierten Daten nach und korrigiert ihn, und die Daten werden in dem RAM 11 gespeichert.
8. Die in dem RAM 11 gespeicherten fehlerfreien Daten werden über die Systemschnittstelle 10 an die Verarbeitungs CPU 7 übertragen.
Die vorstehende Abfolge vervollständigt die Datenwiedergabefunktion.
Ein Datensektor der optischen Platte neigt aufgrund der Beschädigung der Aufzeichnungsschicht als Ergebnis einer wiederholten Aufzeichnung oder als Ergebnis des Anhaftens von Staub und Dreck in einer Umgebung, in der die optische Platte benutzt wird, dazu, schadhaft zu werden. Daher werden die aufgezeichneten Daten sofort nachdem die Daten auf einen Datensektor aufgezeichnet wurden aus dem Datensektor ausgelesen und die Qualität der aufgezeichneten Daten wird durch Decodieren des Fehlernachweis- und Korrekturcodes untersucht, wodurch das Fehlersyndrom nachgewiesen wird. Wenn die in dem Datensektor aufgezeichneten Daten einen Fehler aufweisen, der eine festgelegte Referenzhöhe überschreitet, wird entschieden, daß dieser Datensektor ein schadhafter Datensektor ist und er wird durch seinen alternativen Sektor ersetzt.
Zur Garantie der Datenzuverlässigkeit werden die Lesedaten 101 bei der Lese-Verifizierungsoperation unter strengeren Bedingungen wiedergegeben und der Datenfehler wird unter Benutzung strengerer Kriterien unterschieden.
Dann werden die auf dem schadhaften Sektor aufgezeichneten Daten zu einem zu demselben Block gehörigen unbenutzten alternativen Sektor übertragen und der Inhalt des Kartierungsspeichers 17 wird erneuert und neue Kartierungsdaten werden in dem Kartierungssektor aufgezeichnet. Als Ergebnis davon repräsentieren die in dem Kartierungssektor aufgezeichneten Kartierungsdaten immer die Adressenentsprechung zwischen dem Datensektor und dem alternativen Sektor. Wenn die Verwaltungsinformation unter Hinz fügen der Kartierungsdaten in den Kartierungssektor zur Anzeige, ob jeder alternative Sektor benutzt ist oder nicht aufgezeichnet ist, macht diese Information es einfach, den während der Schreiboperation als nächsten zu verwendenden alternativen Sektor zu bestimmen. In jedem der Blöcke ist die Anzahl der Spuren vorzugsweise so ausgewählt, daß sie ein Vielfaches von zehn ist, so daß der Betätiger für den optischen Kopf mit einer hohen Geschwindigkeit auf diese Spuren zugreifen kann. Wenn die Anzahl von Spuren in jedem Block so ausgewählt ist, können ein oder zwei Kartierungssektoren nicht einen anfänglichen schadhaften Sektoren oder mehrere davon ausreichend registrieren, sondern auch einen alternativen Sektor oder mehrere davon, die während der Operation der optischen Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung zum Ersetzen des schadhaften Sektors oder mehrerer davon ausgewählt wurde. Weil nur ein zwei Kartierungssektoren erforderlich sind, kann ein Speicher mit geringer Kapazität, beispielsweise der in der Steuervorrichtung 8 vorgesehen Kartierungsspeicher 17, die Kartierungsdaten genügend einfach verwalten.
Es wird beispielsweise angenommen, daß die Anzahl von Spuren in jedem Block 64 Spuren/Block beträgt, die Kapazität von jedem Sektor 1024 Bits/Sektor beträgt, und die Kartierungsdaten 3 Bits für eine Darstellung einer Adressen eines schadhaften Sektors und 3 Bits für eine Darstellung einer Adresse eines alternativen Sektors benötigt. In diesem Fall können die Kartierungssektoren der Adressen von etwa 170 schadhaften Sektoren aufnehmen und das bedeutet, daß eine Rate schadhafter Sektoren von bis zu 170/1024 = 16,6% behandelt werden kann. Dieser Wert bedeutet eine in praktischen Fällen genügende Grenze.
Fig. 3 stellt ein Strukturdiagramm einer zweiten Ausführungsform der bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise benutzten optischen Platte dar. Wie in Fig. 2, wir die optische Platte im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet und das Bezugszeichen 2 bezeichnet Spurblöcke und das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein alternatives Blockgebiet. Das Bezugszeichen bezeichnet Blockverwaltungssektoren mit einem Kartierungssektor N (M1) und einem alternativen Sektor R (R1 bis R15). Das beinhaltet bei der in Fig. 3 dargestellten optischen Platte 1 jeder der Verwaltungsblöcke 2 (#1 bis #N) Datensektoren S (S1 bis S15) zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten darauf und davon, alternative Sektoren R (R1 bis R15) zum Ersatz der schadhaften von diesen Sektoren S und einen Kartierungssektor M (M1) zum Verwalten der Adressenentsprechung zwischen den schadhaften Sektoren S und den die schadhaften Sektoren ersetzenden alternativen Sektoren R.
In Fig. 3 sind die alternativen Sektoren R (R1 bis R15) mit einer Rate von einem für jede der Spuren zugewiesen. Im Hinblick auf die Tatsache, daß die Wahrscheinlichkeit von fehlerhaften Sektoren mit nicht verbesserbaren Fehlern in der Größenordnung von 10&supmin;&sup8; bis 10&supmin;¹&sup0; ist beträgt die Anzahl der durch alternative Sektoren zu ersetzenden schadhaften Sektoren in den meisten Blöcken höchstens ein Sektor pro Spur. Daher kann bei der in Fig. 3 dargestellten optischen Platte das Ersetzen eines schadhaften Sektors S durch den alternativen Sektor R in einer Spur mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden, weil es keine Notwendigkeit zum Suchen der Blockverwaltungsspur 3 der in Fig. 2 dargestellten optischen Platte 1 gibt.
In jeder der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen der optischen Platte sind die in den Kartierungssektor gespeicherten Kartierungsdaten für die Verwaltung der optischen Platte äußerst wichtig. Unter Berücksichtigung der Zuverlässigkeit der Daten und möglicher Systemabstürze, die beispielsweise eine Leistungsunterbrechung während des Aufzeichnens von Kartierungsdaten als Ursache haben, ist daher das Zuweisen von einer Mehrzahl von Sektoren in jedem Spurblock als Kartierungssektoren bevorzugt.
Wie vorstehend beschrieben, werden schadhafte Sektoren durch einen oder zwei Kartierungssektoren in jedem Spurblock der optischen Platte verwaltet. Für den Kartierungsspeicher 17 in der Steuervorrichtung 8 ist daher keine große Kapazität erforderlich und seine erforderliche Kapazität ist so gering wie die, die einem oder zwei Sektoren entspricht. Die Verbesserung der Zugriffszeit des alternativen Verarbeitens ist ferner möglich. Weil die Antriebsvorrichtung 9 die Operation des feinen Suchens mit der hohen Geschwindigkeit durchführt.
Aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung wird deutlich, daß die erfindungsgemäße optische Platte in eine Mehrzahl von Spurblöcken unterteilt ist, und daß in jedem der Spurblöcke zumindest ein Kartierungssektor zum Aufzeichnen der die Adressenentsprechung zwischen schadhaften Sektoren und die schadhaften Sektoren ersetzenden alternativen Sektoren repräsentierenden Daten vorgesehen ist, um eine effektive Sektorersetzungsverarbeitung mit einer hohen Geschwindigkeit zu erhalten. Aufgrund der Fähigkeit zur effektiven Blockverwaltung benötigt die kartierungsdatenspeichernde Kartierungsspeicher keine große Kapazität, und die Kosten der erfindungsgemäßen Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung können beachtlich vermindert werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann ein schadhafter Sektor auf der erfindungsgemäßen optischen Platte auf einfache Weise durch einen alternativen Sektor in demselben Spurblock ersetzt werden. Daher kann die erfindungsgemäße Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung Daten erfolgreich auf die optische Platte aufzeichnen und von dieser wiedergeben, ohne begleitende Fehler.

Claims

1. optisches Informationsverarbeitungssystem mit einer optischen Platte (1), einem Antrieb für die optische Platte und einer Steuervorrichtung (8) für die optische Platte, bei dem auf der Platte eine Mehrzahl von Spuren festgelegt ist, die in eine Mehrzahl von Sektoren (Si) unterteilt und zum Aufzeichnen und Ausgeben von Daten von den Spuren zu und von einem Verarbeitungs-Computer angepaßt sind, der Plattenantrieb die Platte zum Ermöglichen des Aufzeichnens und Wiedergebens von Daten auf den Spuren durch selektives Strahlen eines Laserstrahls auf die Spuren der Platte antreibt, und die Steuervorrichtung den Plattenantrieb mit dem Verarbeitungsrechner verbindet, wobei auf der optischen Platte (1) eine erste Unterteilung festgelegt ist, die die Anordnung der Mehrzahl von Spuren in eine Mehrzahl von Verwaltungsblöcken (2) umfaßt, wobei jeder der Verwaltungsblöcke umfaßt:

einen Datensektorbereich (4) mit einer Mehrzahl von Datensektoren zum Aufzeichnen von Daten darin;

einen ersten alternativen Sektorbereich (3, 6, Ri) mit einer Mehrzahl von ersten alternativen Sektoren als Ersatz für nachgewiesene schadhafte Datensektoren zum Aufzeichnen von Daten darin, die andernfalls in den nachgewiesenen schadhaften Datensektoren aufgezeichnet würden;

wobei auf der optischen Platte festgelegt ist eine zweite Unterteilung mit einem zweiten alternativen Sektorbereich (5) mit mehreren zweiten alternativen Sektoren als Ersatz für nachgewiesene schadhafte Datensektoren (4) zum Aufzeichnen von Daten darin, die andernfalls in nachgewiesenen schadhaften Sektoren aufgezeichnet würden, zusätzlich zu den nachgewiesenen schadhaften Datensektoren, die durch die ersten alternativen Sektoren des Verwaltungsblocks (2) ersetzt sind; und

jeder der Verwaltungsblöcke (2) ferner einschließt einen Kartierungssektorbereich (3, 6; M) mit zumindest zwei Kartierungssektoren, die sich auf eine Adressenbeziehung zwischen einem nachgewiesenen schadhaften Datensektor und einem Ersatz aus den die Daten der schadhaften Sektoren speichernden ersten und zweiten Sektoren beziehende alternative Sektoradressen- Verwaltungsinformation aufzeichnen;

wobei die Steuervorrichtung umfaßt:

eine Einrichtung (13) zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten auf die und von den Datensektoren, den ersten alternativen Sektoren und zweiten Sektoren;

eine Fehlerkorrektureinrichtung (12) zum Hinzufügen eines Fehlerkorrektur-Nachweiskodes zu auf die Platte auf zuzeichnenden Daten zum Nachweis und zur Korrektur von Wiedergabedaten;

eine Einrichtung (10, 12, 14, 15, 18) zum Nachweis schadhafter Datensektoren, eine Speichereinrichtung (17) zum Speichern der alternativen Sektoradressen-Verwaltungsinformation, und

eine Sektorersetzungseinrichtung (14, 15) zum Durchführen einer Ersetzungsoperation für schadhafte Daten durch Ersetzen eines speziellen nachgewiesenen schadhaften Datensektors durch einen entsprechenden der ersten und zweiten alternativen Sektoren zum Ermöglichen der Datenaufzeichnung und -wiedergabe in und von dem entsprechenden der ersten und zweiten alternativen Sektoren anstelle von dem speziellen nachgewiesenen schadhaften Datensektor durch Bezugnahme auf die alternative Sektoradressen-Verwaltungsinformation, die in der Speichereinrichtung (7) gespeichert ist;

wobei die Steuervorrichtung (8) angepaßt ist zum Lesen der alternativen Sektoradressen-Verwaltungsinformation von dessen Kartierungssektorenbereich, Speichern der Leseverwaltungsinformation in der Speichereinrichtung vor der Datenaufzeichnungs-/-wiedergabeoperation bezüglich der Datensektoren eines speziellen vorliegenden Verwaltungsblocks und danach Bewirken der Datenaufzeichnungs-/-wiedergabeoperation bezüglich der Datensektoren des vorliegenden der Verwaltungsblöcke während des Einschaltens der Sektorersetzungseinrichtung durch Bezugnahme auf die in der Speichereinrichtung gespeicherte Verwaltungsinformation.

2. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, bei dem, wenn die Einrichtung zum Nachweisen schadhafter Sektoren (10, 12, 14, 15, 18) einen Datensektor als einen schadhaften Sektor nachweist, die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung (13) Daten des gerade nachgewiesenen schadhaften Sektors in einen anderen der ersten und zweiten alternativen Sektoren speichert in Übereinstimmung mit der in der Speichereinrichtung (17) gespeicherten alternativen Sektoradressen-Verwaltungsinformation und die korrekte Aufzeichnung der Daten des gerade nachgewiesenen schadhaften Sektors in einen der ersten und zweiten alternativen Sektoren durch eine Leseüberprüfung zum Erneuern der in einen entsprechenden Kartierungssektorbereich auf zuzeichnenden Verwaltungsinformation überprüft.

3. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Nachweis schadhafter Sektoren (10, 12, 14, 15, 18) die Ersetzungsoperation der schadhaften Daten für jeden der Verwaltungsblöcke (2) mit einer Mehrzahl von Spuren, die innerhalb eines bewegbaren Suchbereichs eines Spurnachlaufbetätigers eines optischen Kopfes der Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung (13) liegen, veranlaßt.

4. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, bei dem jeder Sektor des Datensektorbereichs (4) einen Sektoridentifizierungsbereich, auf den Adresseninformation aufgezeichnet ist, einschließt und die Einrichtung zum Nachweis schadhafter Datensektoren (10, 12, 14, 15, 18) einen schadhaften Sektor nachweist durch eines der Verfahren (i) Nachweis eines Sektoridentifizierungsbereichs-Lesefehlers, für den seine Adresseninformation nicht korrekt gelesen werden kann, (ii) Nachweis eines Datenlesefehlers, für den die Fehlerkorrektureinrichtung eine Fehlerkorrekturunfähigkeit nachweist, oder die Datenwiedergabeoperation, und (iii) Nachweis eines Schadens in einem Medium der optischen Platte (1).

5. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Platten-Steuervorrichtung (8) vor einer Datenaufzeichnungs-/-wiedergabeoperation für einen vorliegenden Verwaltungsblock (4) die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung (13) zum Ausführen einer Textaufzeichnungs- und -wiedergabeoperation für den vorliegenden Verwaltungsblock veranlaßt, die Einrichtung zum Nachweis schadhafter Sektoren zum Nachweis eines möglichen schadhaften Sektors veranlaßt zum Erzeugen einer alternativen Sektoradressen-Verwaltungsinformation, die den nachgewiesenen schadhaften Sektor einem alternativen Sektor zuweist, und die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung (13) zum Aufzeichnen der erzeugten Verwaltungsinformation in den Kartierungssektorbereich (3, 6; M) des vorliegenden Verwaltungsblocks (2) veranlaßt.

6. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 5, bei dem die Plattensteuervorrichtung (8) die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung (13) zum weiteren Aufzeichnen von Daten veranlaßt, die anzeigen, ob jeder der ersten und zweiten alternativen Sektoren entweder ein leerer guter alternativer Sektor, ein zur Benutzung ungeeigneter schadhafter alternativer Sektor oder ein bereits als Ersatz benutzter alternativer Sektor ist, als ein Teil der Verwaltungsinformation in dem Kartierungssektorbereich (3, 6; Mi) von jedem Verwaltungsblock.

7. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, 5 oder 6, bei dem die Plattensteuervorrichtung (8) die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung (13) zum Aufzeichnen der alternativen Sektoradressen-Verwaltungsinformation der Speichereinrichtung jeweils in die mehreren Sektoren des Kartierungssektorbereichs (3, 6; Mi) veranlaßt.

8. Optische Platte (1) zum optischen Schreiben und Wiedergeben von Daten auf und von einer Mehrzahl von Spuren, wobei jede der Spuren in eine Mehrzahl von Sektoren (S, R, M) unterteilt ist, die Mehrzahl von Spuren in eine Mehrzahl von Blöcken (2) unterteilt ist zum Verwalten möglicher schadhafter Sektoren, wobei die Platte aufweist:

eine Mehrzahl von in einer Mehrzahl von Verwaltungsblöcken (2) angeordneten Spuren, von denen jede aufweist einen Datensektorbereich (4) mit einer Mehrzahl von Spuren zum Aufzeichnen von Daten darin, einen ersten alternativen Sektorbereich (3, 6; Ri) mit alternativen Sektoren als Ersatz für schadhafte Sektoren des Datensektorbereichs (4) und einen Kartierungssektorbereich (3, 6; Mi), in den alternative Sektoradressen-Verwaltungsinformation aufgezeichnet ist, die wiedergibt eine Adressenentsprechung zwischen nachgewiesenen schadhaften Sektoren und alternativen Sektoren, die zum Aufzeichnen von Daten darin, die andernfalls in die nachgewiesenen schadhaften Datensektoren aufgezeichnet würden, einen der nachgewiesenen schadhaften Sektoren ersetzen; und

einen zweiten alternativen Sektorbereich (5) mit mehreren Spuren zum Aufzeichnen von Daten von überlaufenden schadhaften Datensektoren darin, wenn die Gesamtanzahl von schadhaften Datensektoren die Kapazität des ersten alternativen Sektorbereichs (3, 6; R) überschreitet;

bei der eine Anzahl von Spuren des Datensektorbereichs zum Ermöglichen des Aufzeichnens der alternativen Sektoradressen-Verwaltungsinformation in den Kartierungssektorbereich (3, 6; Mi) von höchstens einigen Sektoren ausgewählt ist.

9. Optische Platte nach Anspruch 8, bei der die Verwaltungsblöcke (2) von Spurbegrenzungen begrenzt sind und zumindest eine Spur von jedem Spurblock zumindest einen Kartierungssektor (M) und eine Mehrzahl von alternativen Sektoren (R) enthält.

10. Optische Platte nach Anspruch 8 oder 9, bei der die Verwaltungsblöcke (2) durch Spurbegrenzungen begrenzt sind, die jeden Block von Spuren so festlegen, daß er innerhalb eines bewegbaren Suchbereichs eines Spurnachlaufbetätigers eines optischen Kopfes verbleibt.

11. Optische Platte nach Anspruch 8, bei der der Kartierungssektorbereich (M) ferner Daten enthält, die anzeigen, ob jeder der ersten alternativen Sektoren entweder ein leerer guter alternativer Sektor, ein zur Benutzung ungeeigneter schadhafter alternativer Sektor oder ein bereits als Ersatz benutzter alternativer Sektor ist.