JP2005031930A - 大容量高速記録再生光ディスクシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】ライブラリ装置のレスポンスを向上させる構造を持つライブラリ装置を提案する。
【解決手段】複数の光記録媒体を収容するライブラリと、複数の光記録媒体を収容するカセットと記録再生ドライブが設けられたユニットと、ユニット内でカセット中の光記録媒体は記録再生ドライブに搬送されるものであり、ユニットは、複数設けられ、ライブラリとユニットの間に、ライブラリに収められた光記録媒体をユニット内のカセットに搬送する搬送手段とを有する。
【選択図】 図３
【解決手段】複数の光記録媒体を収容するライブラリと、複数の光記録媒体を収容するカセットと記録再生ドライブが設けられたユニットと、ユニット内でカセット中の光記録媒体は記録再生ドライブに搬送されるものであり、ユニットは、複数設けられ、ライブラリとユニットの間に、ライブラリに収められた光記録媒体をユニット内のカセットに搬送する搬送手段とを有する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的特性変化を用いて媒体に情報を記録再生するシステムに係わり、特に大容量かつ高速の光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子図書館その他のコンピュータシステムにおいては、従来から、大容量かつ高性能の記憶媒体ライブラリアレイ装置が使用されている。このような記憶媒体ライブラリアレイ装置としては、その各々が、記憶媒体を該装置外部から内部へと投入あるいは該装置内部から外部へと排出するための媒体投入口（以下、マスエントリと呼ぶ）と、多数枚の可搬な記憶媒体であるディスク（例えば、ＣＤまたはＤＶＤ等）を出し入れ自在に収納する媒体収納体（マガジンとも呼ぶ）と、指定されたディスクに対してデータの読み出し／書き込み（すなわち、駆動）を行う１乃至複数のドライブと、マスエントリと媒体収納体とドライブ間とでディスクを搬送する搬送体とからなる同一構成の、複数のライブラリユニットを冗長的なアレイ状に構成したものがある。特に、この種の装置の一例として、前記複数のライブラリユニットを同時並列的に動作させることによって、高速で、それぞれのディスクに所望のデータを分割して格納し書き込み、また、このように分割して書き込まれたデータを読み出すよう構成されたディスクライブラリアレイ装置、すなわち、ＲＡＩＬ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｌｉｂｒａｌｉｅｓ）装置、が従来から知られている。このような複数枚の可搬な記憶媒体を並列に記録及び再生することのできるディスクライブラリアレイ装置においては、並列処理する複数枚の記憶媒体を１組のボリューム（以下、これをＲＡＩＤグループと呼ぶ）として一括管理する必要がある。
【０００３】
ところで、従来のディスクライブラリアレイ装置は、複数枚の記憶媒体を収納することのできる媒体カートリッジを各ライブラリユニットのマスエントリから投入／排出できるように構成することで、異なるＲＡＩＤグループに属する複数枚の記憶媒体を各ライブラリユニットに連続的に投入／排出することができるようにしている。しかし、このような場合には、異なるＲＡＩＤグループの記憶媒体が媒体カートリッジに混在して収納され、また、同一ＲＡＩＤグループに属する複数枚の記憶媒体は各々異なる複数の媒体カートリッジに収納されてしまうことから、同一ＲＡＩＤグループに属する複数枚の記憶媒体を一括して管理することが困難であることから、次のようなライブラリ装置が提案されている。
すなわち、図１のように、同一のＲＡＩＤグループに属する全ての記憶媒体を１台の媒体カートリッジに収納し、１台の媒体カートリッジと複数の各ライブラリユニットとの間で記憶媒体の投入／排出を行うことにより、同一ＲＡＩＤグループに属する複数枚の記憶媒体を１台の媒体カートリッジで一括管理することができるようにした記憶媒体ライブラリアレイ装置を提供しようとするものである（特開２００１−３２５０７５号公報）。また、媒体カートリッジとライブラリユニット間で投入／排出される記憶媒体間の整合性、すなわち、媒体カートリッジに収納される全ての記憶媒体が同一ＲＡＩＤグループに属する記憶媒体であることを投入／排出の際に常に確認することによって、常に同一ＲＡＩＤグループに属する記憶媒体のみを１台の媒体カートリッジに収納するようにした記憶媒体ライブラリアレイ装置を提供しようとするものである。
【０００４】
図１は、従来の記憶媒体ライブラリアレイ装置の全体構成の一実施例を示した斜視図である。図２は、図１に示した記憶媒体ライブラリアレイ装置におけるライブラリユニットＵ単体の全体構成の一実施例を示した斜視図である。本図では、記憶媒体ライブラリアレイ装置にすべて同じ構成の６台のライブラリユニットＵを具備したものを全体構成例として示した。なお、以下の説明で単に「ディスク」（記憶媒体）と言う場合、ディスクそのものに限らず該ディスクを搭載してなるトレイをも含むものであってよい。従来の記憶媒体ライブラリアレイ装置は、アレイコントローラＡに対してオペレータ側に配置されたパネルＰ、あるいは図示しないパーソナルコンピュータなどの上位制御装置などからデータ読み書き命令等の各種制御命令がＳＣＳＩインタフェースなどの制御インタフェース（図示しない）を介して与えられることにより、６台のライブラリユニットＵ（以下、単にユニットと呼ぶ）を並列に動作して、ディスクに対するデータの読み出し／書き込み処理を高速に行う装置である。すなわち、前記アレイコントローラＡは、図示しないＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータから構成され、与えられた制御命令に従って各ユニットＵ毎にディスクを搬送し、各ユニットＵのドライブ１０〜１１を並列駆動してデータの読み書き処理を行う。
【０００５】
各ユニットＵのオペレータ側には、図示のユニットＵ毎のマスエントリＭに投入／排出することができるようになっている。さらにカートリッジ搬送ユニットＣＭには、カートリッジＣの所定位置に記されたカートリッジ識別情報ＣＩ（後述する）を読み込むための読み取り手段を具備する。なお、一般的に上記複数ユニットＵ、アレイコントローラＡ、カートリッジ搬送ユニットＣＭが全て１個の筐体１内に配置されることで、１台の記憶媒体ライブラリアレイ装置は構成される。このようにカートリッジ搬送ユニットＣＭが各ユニットＵの所定位置を横断するようにして構成される。該カートリッジ搬送ユニットＣＭには、カートリッジＣを投入／排出できるように開口されたカートリッジ投入口ＩＯが１つ設けられる。カートリッジ搬送ユニットＣＭは、カートリッジ投入口ＩＯを介して矢印Ｘ方向から投入されたカートリッジＣを搭載して横方向（矢印Ｙ方向）へカートリッジＣを移動して、各ユニットＵのマスエントリＭ（後述する）に相対する位置に順次にカートリッジＣを位置付けて停止することができるように構成される。すなわち、本実施例において、カートリッジ搬送ユニットＣＭは、カートリッジＣを横方向（矢印Ｙ方向）に移動するための機構とカートリッジＣをマスエントリＭに投入／排出するための機構とを具備する。こうすることによって、カートリッジＣを各ユニットＵ毎のマスエントリＭに投入／排出することができるようになっている。さらにカートリッジ搬送ユニットＣＭには、カートリッジＣの所定位置に記されたカートリッジ識別情報ＣＩ（後述する）を読み込むための読み取り手段を具備する。なお、一般的に上記複数ユニットＵ、アレイコントローラＡ、カートリッジ搬送ユニットＣＭが全て１個の筐体１内に配置されることで、１台の記憶媒体ライブラリアレイ装置は構成される。
【０００６】
図２に示すように、各ユニットＵでは、アレイコントローラＡからのデータ読み書き制御命令を受信すると、ディスクを収納している媒体収納体Ｔの多数の収納棚Ｔａ（説明を簡略化するために１つだけ図示する）から所望のディスクを取りだして、複数（本実施例では２台）具備したドライブ１０〜１１のうちのいずれか１台へ取り出したディスクを装填（マウント）するように搬送ホルダＨを制御する。そして、ディスクをマウントしたドライブ１０〜１１を制御することでディスクに対するデータ読み書き処理を行う。すなわち、各ユニットＵは、単体でディスクに対してデータ読み書きを行うことができるように構成されている。また、各ユニットＵ毎の複数のドライブ１０〜１１を並行して動作させることによって、複数のＲＡＩＤグループ単位に異なったデータ読み書き処理を行うことができる。さらに、ユニットＵにはマスエントリＭが設けられ、ライブラリアレイ装置外部からユニットＵ内部へディスクを投入したり、あるいはユニットＵ内部からライブラリアレイ装置外部へディスクを排出したりできるようになっている。本実施例において、マスエントリＭはカートリッジＣごと複数枚のディスクを投入／排出できる形状に構成される。すなわち、カートリッジ搬送ユニットＣＭによって各ユニットＵに順次に搬送されたカートリッジＣはユニットＵ毎のマスエントリＭに投入され、各ユニットＵでは搬送ホルダＨによりマスエントリＭに投入されたカートリッジＣ内に収納されている複数ディスクのうちの１枚をドライブ１０〜１１へと搬送し、カートリッジ投入処理（あるいはカートリッジ排出処理）を実行後にディスクを媒体収納体Ｔへと搬送して収納する（詳しくは後述する）。
【特許文献１】特開２００１−３２５０７５
【非特許文献】Ｄ． Ａ． Ｆｏｒｄ， Ｒ． Ｊ． Ｔ． Ｍｏｒｒｉｓ ａｎｄ Ａ． Ｅ． Ｂｅｌｌ， ”ＲｅｄｕｎｄａｎｔＡｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｌｉｂｒａｒｉｅｓ （ＲＡＩＬ）： Ａ Ｔｅｒｔｉａｒｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ，” Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＣＯＭＰＣＯＮ ’９６， ｐｐ． ２８０−２８５， １９９６．
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来提案されている上記のディスクライブラリアレイ装置は、同一のＲＡＩＤグループに属する全ての記憶媒体を１台の媒体カートリッジに収納し、管理できることはよいが、ディスクライブラリの性能を向上させるためにはさらに構造を変える必要がある。
【０００８】
前記光ディスクライブラリ装置はｎ台のドライブのＲＡＩＤ構成し、並列転送により、ライブラリあたりの転送速度を一台あたりの転送速度のｎ倍化し、かつｎ枚のディスクを１台の媒体カートリッジにまとめて収納して管理することにより、ユーザが取り扱うデータ単位における、カートリッジあたりの容量をディスク１枚あたりの容量のｎ倍化にすることを目的に提案されたものである。しかし、従来の構成では転送速度、容量の性能は優れているが、ユーザからのデータアクセスに対するレスポンスが遅いという問題がある。特に、複数のカートリッジに匹敵するような大容量のシークエンシャルデータに対するレスポンスが遅くなることはライブラリの応用を制限することになる。本発明は上記ライブラリ装置のレスポンスを向上させる構造をもつライブラリ装置を提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記、課題を解決するためには、複数の光記録媒体を収容するライブラリと、複数の光記録媒体を収容するカセットと記録再生ドライブが設けられたユニットと、前記ユニット内で前記カセット中の光記録媒体は前記記録再生ドライブに搬送されるものであり、前記ユニットは、複数設けられ、前記ライブラリと前記ユニットの間に、前記ライブラリに収められた光記録媒体を前記ユニット内の前記カセットに搬送する搬送手段とを有する。
そのため、ユーザからのデータアクセスに対して応答性を良くするためには、同一ＲＡＩＤグループに属する複数枚の媒体を、媒体格納庫から同時に複数台のドライブ装置に着脱する時間を短くすることである。そのために、本発明では格納庫からドライブ装置までに搬送する手段を２つ設ける。まずは格納庫から一つの搬送手段により、媒体一枚一枚を取り出し、記録再生装置とユニットになった複数枚の媒体を収納するカセットに装着する。すなわち、カートリッジ内に収められた媒体を搬送トレイごとに一枚づつ抜き出し、搬送トレイをメディア搬送部に固定し、各ユニットのカセット入り口に搬送し、挿入する。ユニット内ではカセットに装着された複数枚の媒体のうち、他のユニットに装着された媒体と同じＲＡＩＤグループに属する媒体を下記に述べるナンバリングをもとに選択し、もう一つの搬送手段によりカセットから記録再生装置に装着する。
【００１０】
以下に媒体選択のためのナンバリングについて、図９を使用して述べる。カートリッジＣにはカートリッジ識別情報ＣＩが所定位置（本実施例における所定位置は、カートリッジ搬送ユニットＣＭ側に設けられた読み取り手段が該カートリッジ識別情報ＣＩの読込みを行うことのできる位置）に記録される。該カートリッジ識別情報ＣＩは、ＲＡＩＤグループを判別するための情報であり、ＲＡＩＤグループ単位に異なった情報が設定される。この実施例では、カートリッジ識別情報ＣＩをバーコード化したものをカートリッジＣの上面に貼付した例を示したが、これに限られるものでない。一方、ディスクＤの情報記録領域には媒体管理情報が記録され、この媒体管理情報は当該カーリッジ識別情報ＤＣと媒体識別番号ＤＩとに分けられる。当該カートリッジ識別情報ＤＣは、該ディスクＤが、どのＲＡＩＤグループに属するかを判定するための情報であり、ＲＡＩＤグループ単位に異なった情報が記録される。すなわち、同一のＲＡＩＤグループであれば、当該カートリッジ識別情報ＤＣとカートリッジＣに付されたカートリッジ識別情報ＣＩには同一の情報がそれぞれ記録される。媒体識別番号ＤＩは同一のＲＡＩＤグループに属する複数枚のディスクＤを判別するための情報であり、ディスクＤ毎に異なった情報が記録される。例えば、「データＡ」というＲＡＩＤグループに属する６枚のディスクＤを収納したカートリッジＣには、「Ａ」というカートリッジ識別情報ＣＩを表わすバーコードが所定位置に記録され、カートリッジＣに収納されたディスクＤには各々「Ａ−１」「Ａ−２」…「Ａ−６」が媒体管理情報として記録される（すなわち、当該カートリッジ識別情報ＤＣとして「Ａ」、媒体識別番号ＤＩとして「１」〜「６」が記録される）。
この構成にすると、格納庫から複数の媒体を搬送する距離は容量が増えると長くなり、時間がかかるが、ユニット内でのカセットから記録再生装置までの距離が短いため、カセット内での搬送時間は短くできる。この構成において、あらかじめ記録再生するＲＡＩＤグループが分かっていれば、収納庫からこのグループに属する媒体を一枚づつ、それぞれのカセットにあらかじめ搬送しておくことにより、媒体の搬送時間を短くできる。さらに、先読み、後読みというデータ管理を行い、当該ＲＡＩＤグループに属する媒体だけでなく、前後のグループに属する媒体をカセットの中に入れておくと、ユーザから見たときの応答性は飛躍的に向上する。
【００１１】
以下に具体的なディスクロードまでの動きをフローチャートで図１０に示す。従来の技術を使って、ｍ台のドライブを同期転送することを考える。本発明ではｍ台のユニットがあり、各ユニットのチェンジャーにはＭ枚のディスクが格納できる構成として、従来技術と本発明の比較を行う。図１０（ａ）に従来技術のフローを示す。従来技術を使うときには、ＲＡＩＤグループＮのデータを読み出す（記録する）命令が来て始めて、ＲＡＩＤグループＮのカートリッジを格納庫から探し、その中のディスクを一枚づつ取り出し、ｍ台のドライブにそれぞれ搬送することになる。この構成だと、カートリッジから取り出し、ｍ台のドライブ搬送する時間は格納庫が大きいことから移動距離は長く、かつ一台の搬送手段により搬送することから、１台の搬送時間Ｔ１の約ｍ倍の時間がかかる。各ドライブのロードから立ち上げ、読み出し（記録）できる時間をＴ２とすると、読み出し（記録）命令が来てから、データの同期転送がはじまるまでにはＴ１ｘｍ＋Ｔ２時間かかる。
【００１２】
しかし、本発明では図１０（ｂ）のフローチャートに示すように、ＲＡＩＤグループＮのデータを読み出す（記録）命令が来る前に、あらかじめＭグループのＲＡＩＤグループに属するディスクをそれぞれのｍ台のユニット内にあるチャンジャーにＭ枚づつ格納しておく。すると、ＲＡＩＤグループＮの読み出し（記録）命令が来たときに、チェンジャー内のディスクを短距離だけ移動することから、この時間Ｔ３はＴ１に比べて短くなり、かつ、すでに同じＲＡＩＤグループに属するディスクはチェンジャー内にあることから、データの転送開始時間はＴ３＋Ｔ２となり、読み出し（記録）までの応答時間を短くできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下の図において、同じ機能部分には同じ符号を付けて説明する。
図４は本発明に使用するディスクマガジンの断面図である。すなわち、光ディスク媒体２を複数枚収納したディスクマガジン１０を側面から見たときの断面図である。同図に示すディスクマガジン１０は筒状のディスクケース１と複数枚の光ディスク媒体２とディスク搬送トレイ３から成る。ここでは説明の為に、光ディスク枚数を４枚としており、その枚数と同数のディスク搬送トレイが各々の光ディスク媒体の搬送に対応している。同図に示すようにディスクマガジンＡ面を上面として使用する場合は、最上位段に位置するディスク媒体２ａはそれ自身の自重の為に、ディスク搬送トレイ３ａに載置されることになる。ディスク搬送トレイ３ａに保持されたディスク媒体２ａをより安定に位置決めする為に、ディスク搬送トレイ３ａの上面にはディスク設置溝６が設けられている。２段目、３段目、最下段のディスク媒体２とディスク搬送トレイ３との関係も同様である。
【００１４】
前記光ディスク媒体２は光ディスクチェンジャ装置内部に引き込まれて使用するものであるが、この為に光ディスク媒体２を載置させた、前記ディスク搬送トレイ３を後述する装置内部の引出し機構部３６で係合させ、装置内部に搬送したり、ここでは図示しないが装置外部にある搬送機構で装置内部に押し込んでもよい。装置内部に引き込まれた光ディスク媒体２に情報の記録及び再生を行う。同図に示すようなディスクマガジン１０のＡ面側が上面となるように使用される場合には、ディスク面は下面が使用される構成となり、情報の記録再生が実施されるこの面を、ディスク媒体のＡ面とする。前記光ディスク媒体２をディスクマガジン１０内部に戻す場合は、前記と同様にディスク搬送トレイ３と共にディスクマガジン１０内部へ逆経路で搬送する。
【００１５】
５ｂのように両面トレイとし、５ｂをディスク２ａだけでなく、ディスクマガジンのＢ面側を上にしたときのディスク２ｂのトレイとしても用いることにしている。
この構成によりディスクマガジン１０を上下反転した場合（ディスクマガジンＡ面が下面となるように１８０°回転した場合）にもトレイを引き出せる構造となっている。各々のディスク搬送トレイ４にはディスク媒体を位置決めする為の前述のディスク設置溝６が形成されている。ディスクマガジン１１のＡ面を上面として使用する場合、最上段に位置する光ディスク媒体２ａは、ディスク搬送トレイ４ｂ上に載置されることになり、光ディスク媒体２ａを使用したい場合は、ディスク搬送トレイ４ｂと共に装置内部に搬送すればよい。これにより光ディスク媒体２ａのＡ面へのアクセスが可能となり、情報の記録および再生が行われる。
【００１６】
一方、光ディスク媒体２ａのもう一方のＢ面を使用したい場合は、ディスクマガジン１１を上下反転し、ディスクマガジン１１のＢ面が上面となるように設置する。これにより、光ディスク媒体２ａは自重でディスク搬送トレイ４ａに移動することになる。この時、光ディスク媒体２ａを使用したい場合は、ディスク搬送トレイ４ａと共に装置内部に搬送すれば良い。これによって光ディスク媒体２ａのＢ面へのアクセスが可能となる。このようにディスクマガジン１１を挿入方向軸に１８０°回転した場合には、光ディスク媒体２ａを載置するディスク搬送トレイが切り換ることで、光ディスク媒体２ａ両面への情報記録および再生が可能となる。
【００１７】
同様に収納された各光ディスク媒体には２個のディスク搬送トレイ４が準備されており、光ディスク媒体２ｂではディスク搬送トレイ４ｃ（Ｂ面用）と４ｄ（Ａ面用）、光ディスク媒体２ｃではディスク搬送トレイ４ｅ（Ｂ面用）と４ｆ（Ａ面用）、光ディスク媒体
２ｄではディスク搬送トレイ４ｇ（Ｂ面用）と４ｆ（Ａ面用）が搬送用トレイとして使用される。このような構成により、ディスクマガジン２０５では光ディスク媒体２の枚数（Ｎ）に対して（Ｎ＋１）個のディスク搬送トレイ５で以下の機能を実現している。同図では４枚の両面光ディスク媒体を使用しており、５枚のディスク搬送トレイが準備されている。同図では上下両方のディスク搬送を受け持つディスク搬送トレイ５ｂ、５ｃ、５ｄのみに、その両面に光ディスク媒体２を保持する設置溝６が形成されているが、５枚のディスク搬送トレイ５には全て、光ディスクチェンジャ装置及び光ディスク媒体２を保持する設置溝６が形成されていてもよい。
【００１８】
以下の実施例の説明では図４に示す両面対応のディスクマガジン１２を使用して説明する。
図５は、４枚の光ディスク媒体２を収納したディスクマガジンであり、図５（ａ）は上面（ディスクマガジンＡ面）からの透視図である。ディスク搬送トレイ５は５枚収納されており、各々のディスク搬送トレイ５は、飛び出し防止ラッチ９ａ、９ｂで保持されており、容易に飛び出さない構造となっている。
図５（ｂ）はディスクマガジン１２から完全に引出された状態のディスク搬送トレイ５と光ディスク媒体２を上面から見た図である。実際にディスクマガジン１２内部にある５枚のディスク搬送トレイの内３枚の５ｂ、５ｃ、５ｄは表裏両面にディスク設置時の位置決め溝６を有するトレイであり、５ａ、５ｅはそれぞれ内側の光ディスク媒体２ａ、２ｄを保持する為の位置決め溝６が形成されている。
ディスク搬送トレイ５はディスクケース１の左右内側に形成された後述するエッジ７に保持されており、搬送時に負荷が掛からないようにエッジのピッチは設定されている。ディスク搬送トレイ５をディスクマガジン１２より引出したり、ディスクマガジン１２に戻す場合はディスク搬送トレイに設けられた搬送爪８に後述する引出し機構部３６を係合させ、ディスク搬送トレイごと光ディスクチェンジャ装置内部に引き入れたり、押し出すことで光ディスク媒体２及びディスク搬送トレイ５を搬送させる。
【００１９】
図５（ｃ）はディスクマガジン１２を挿入方向から見たものである。通常ディスク搬送トレイ５を内部に有するディスクマガジン１２は取扱い時の不用意なトレイの飛び出し防止の為、トレイの飛び出し防止ラッチ９が設けられている。本実施例ではマガジンケース内部に設けられた櫛型状の飛び出し防止ラッチ９ａ、９ｂが取りつけられている。この飛び出し防止ラッチのストッパ１３は、通常状態ではマガジンケース１の内部に周期的に設けられたエッジ７ピッチの中央位置に位置していて、図５（ｂ）に示す切り欠き部１５に当てて、ディスク搬送を抑止している。この場合９ａは１５ａと嵌合し、９ｂは１５ｂと嵌合する構造である。
【００２０】
装置内部にディスクマガジン１２が装着された場合には、装置内部の機構部分が櫛型状の飛び出し防止ラッチ９ａを押し上げ、ストッパ１３をエッジ７と並行位置になるまで移動させる。これにより、ディスク搬送トレイをマガジン外部に搬送することができる。
【００２１】
図５（ｃ）に示すように、ディスクマガジン１２の中心点Ｚを横切る挿入方向と平行な軸を中心に、１８０°回転する場合の回転対称位置に飛び出し防止ラッチ９ａ、９ｂを設け、また同様に図５（ｂ）に示すように切り欠き部１５もトレイ状の回転対称位置に設ける。
このように、Ｚ軸を中心に１８０°回転させても、ディスクマガジン１２の形状や各ディスク搬送トレイ５の高さなどが変わらないように回転対称となる構成とすることにより、ディスクマガジン１２を上下反転して使用することが可能となり、従って、上下反転させても各ディスク搬送トレイ５へのアクセス位置情報が同様に扱える。
【００２２】
このカートリッジを用いて、高速記録再生を行うライブラリの実施例を図３を用いて説明する。このライブラリ装置２００は図４、図５で説明したディスクマガジン１２をマスエントリＭから挿入し、メディア搬送部２０３によってメディア収納庫２０４のスロットに収納される。メディア収納庫の一部にはディスクマガジン全体を反転させる、ディスク反転機構２０６が必要に応じて設けられている。この部において、マガジンごと回転して、メディア収納庫２０４のスロットに必要に応じて戻される。また、ユーザがＲＡＩＤグループ単位にデータを取り出したいときにも、メディア収納庫の中からマスエントリＭまで搬送し、その口から取り出し、保管管理することができる。この機能は媒体が追記形の媒体では、蓄積されるデータがいずれはメディア収納庫で一杯になることから必須となる。また、ディスク反転機構を用いてマガジンごと回転できることから、ＲＡＩＤグループに属する媒体の両面を利用できる。
すなわち、ディスクマガジン１００は、内部に全てのディスク搬送トレイ５が格納されている状態では、光ディスクライブラリ装置から着脱することが可能であり、上下反転して光ディスクライブラリ装置に装着することが出来る。Ｂ面に記録再生を行う場合には、ディスクカセット１００全体を反転機構２０６によりＢ面を上にして光ディスクライブラリスロットに装着する。Ａ面からＢ面にすることで、光ディスク媒体２はＡ面装着時にその上部に位置していたディスク搬送トレイ５に移動する。２ｄディスク媒体はディスク搬送トレイ５ｄに移動する。このときディスク媒体２ｄのＢ面を使用する場合には、ディスク媒体２ｄのＡ面を使用した場合と同様な処理を行い、情報の記録及び再生を行うことができる。逆に光ディスク媒体２ｄをディスクマガジン１００内部に戻す場合にも、Ａ面動作時と同様な処理させることができる。前記したようにディスクカセットは１８０°の回転対称形であるので、いずれの面を装着しても、物理的な搬送トレイの高さは変わらない。例えば、図６におけるディスク搬送トレイ５ｅと図７のディスク搬送トレイ５ａの高さは同じである。従って、主制御装置２１から高さ位置制御回路３０に送る高さ情報は４枚ディスクの場合は４つの情報で済み、Ａ面、Ｂ面いずれの場合も同じ値を使用することが出来る。
【００２３】
スロットに入ったＲＡＩＤグループの媒体は一枚ごとに図５で述べたような動作によりトレイごとに取り出され、（取りだし機構の動作については図６を用いて後に詳細に説明する）、複数ある光ライブラリユニット２０２の一つにある複数の媒体を保持できるカセット２０５にトレイごと挿入される。光ライブラリユニット２０２の中ではカセット２０２に保持された複数の媒体の中からアレイコントローラＡによって指示されたグループに属する媒体を選択し、図８に示すブロック図をもつ光ディスクドライブ２０１が図６、図８に示すような動作（後述する）により、ディスクをスピンドル２９に装着し、記録再生を行う。
【００２４】
同一ＲＡＩＤグループに属する媒体が複数台の光ライブラリユニット２０２に装着され、従来例図１、図２で示したライブラリＵと同様な動作により、アレイコントローラＡに制御されて、ユーザデータを同期記録再生する。この動作は従来と同じなのでここでは説明を省略する。従来に比べて本ライブラリの容量は小規模であることから、ＲＡＩＤの構成はＲＡＩＤ０の方が適している。ＲＡＩＤ４、乃至５にするとユニット台数が増加することから規模の小さなライブラリでは上記構成でもよい。
【００２５】
次に光ライブラリユニット２０２において、複数枚の光ディスク媒体２を収納したカセット２０５からディスク搬送トレイ５を引き出し、情報の記録及び再生を行う光ディスクユニット２０２の実施例について、図８を使って説明する。
同図に示す光ディスクチェンジャユニット２０２は、光ディスク媒体２を回転駆動するスピンドルモータ２８と、光ディスク媒体２に対して情報の記録再生を行う光ヘッド２７と、ユニット内部のシステム全体を制御する主制御回路２１と、この主制御回路２１の下に機能する、光ヘッド２７に対するトラック位置付け制御系、情報記録系、情報再生系、ディスク搬送を行うトレイ引出し制御系、光ヘッド２７やスピンドルモータ２８などを高さ方向に移動させる、高さ位置制御系を備えて構成されている。
【００２６】
ホスト制御回路２０の指定により複数枚ある光ディスク媒体２の中から、所望するディスク媒体を選び、情報の記録及び再生を行う場合について説明する。
ホスト制御回路２０から所望するディスク媒体を搬送するには、高さ位置制御系を利用する。主制御回路２１から高さ位置制御回路３０に所定のディスク高さ情報４１が送られ、これが同回路内でエレベータ駆動電流４２に変換され、エレベータモータ３３に送られる。エレベータモータの駆動によってヘッドベース３２が上下方向に移動する。これに伴い光ヘッド２７、スピンドルモータ２８などヘッドベース３２に取りつけられている可動部分が上下方向に移動する。高さ位置制御は外部にある高さ検出回路３１にて現在の高さ情報４３を知り、この現在の高さ情報と希望する高さ情報とが一致するまで駆動を行う。
【００２７】
ヘッドベース３２が所定高さ位置に移動されたら、トレイ引出し制御系により、使用する光ディスク媒体２を装置内部に引き込む。主制御回路２１は、所定のディスク搬送トレイ５を引出すため、トレイ搬送制御回路３４に引き込みの指示４４を発行し、引き込み方向の駆動信号４５を発行して搬送モータ３５を駆動させ、トレイ引出し機構部３６を水平移動させる。そしてディスクカセット２０５内部にある所定のディスク搬送トレイ５の先端部分にある搬送爪８を引っ掛けて、装置内部のスピンドルモータ２８の中心位置まで引き入れる。
【００２８】
次に、エレベータモータ３３を駆動し、ヘッドベース３２を上方にわずかに駆動する。そしてディスクチェンジャ装置及びディスクマガジンスピンドルモータ２８で光ディスク媒体２を持ち上げてディスク搬送トレイ５からわずかに浮かし、クランパ２９で光ディスク媒体２をスピンドルモータ２８に固定させる。
その後、光ディスク媒体２を所定の回転数までスピンドルモータ２８で回転させる。
【００２９】
次にホスト制御回路２０の指定するトラック位置に、トラック位置付け制御系を使用して、所望するトラックへの位置付けを行う。このとき必要な位置情報４６と現状位置情報４７はトラック位置付け制御部２４に伝えられ、トラック位置付け制御部２４から光ヘッド２７をディスクの半径方向に駆動させる。
【００３０】
情報記録系では、ホスト制御回路２０から送られた記録情報４８は、変調回路２５を経て、記録される情報コード４９に変換される。記録情報コードは、レーザ駆動回路２６に入力され、記録パターンに応じた駆動電流５０となり、光ヘッド２７に送られる。そして光ヘッド２７内部では、駆動電流が、図示しないがレーザドライバと半導体レーザによって、光パルスに変換され、光ディスク媒体２の記録膜面上に照射され、情報記録が行われる。
【００３１】
情報再生系では、読み取り用のパワーでレーザを発光させ、記録膜面あるいは再生専用膜面にレーザを照射し、情報の再生を行う。光ヘッド２７からの再生信号５１を再生回路２３内部で弁別し、再生情報コード５２を得る。後に再生情報コード５２は、復調回路を経て再生情報５３を得る。その後、主制御回路を介して、ホスト制御回路２０に再生情報が送られる。
【００３２】
主制御回路２１は、例えば、図示していないが中央処理装置（ＣＰＵ）、ＣＰＵのプログラムを格納するＲＯＭ、各種データを格納するＲＯＭ等により構成される。
【００３３】
図６は複数枚光ディスクカセット２０５を装置内部に装填して使用する場合の光ライブラリユニット装置２０２の実施例を説明するものである。同図は光ディスク媒体２を４枚収納した両面使用可能なディスクカセット２０５を光ディスクユニット内に装着した状態を示す図である。このときディスクカセット２０５内部に位置する一番下のディスク媒体２ｄを使用する場合の内部動作について説明する。
【００３４】
前記説明したように、エレベータモータ３３を駆動させ光ディスクチェンジャ装置内部のヘッドベース３２で保持されているスピンドルモータ２８、光ヘッド２７をディスク搬送トレイ５ｅの高さ位置に位置付ける。
その後、トレイ搬送モータ３５を駆動し、トレイ引出し機構部３６をディスクカセット内へ水平移動させ、ディスク搬送トレイ５ｅの先端部分にある搬送爪８に係合させる。その後トレイ搬送モータ３５を逆方向に駆動させ、ディスク搬送トレイ５ｅと共に光ディスク媒体２ｄをスピンドルモータ２８の中心位置まで引きいれる。
【００３５】
その後、エレベータモータ３３を駆動し、ヘッドベース３２を上方にわずかに駆動し、スピンドルモータ２８で光ディスク媒体２を持ち上げ、光ディスク媒体２ｄをディスク搬送トレイ５ｅからわずかに浮かし、クランパ２９で光ディスク媒体２をスピンドルモータ２８に固定させる。これは、光ディスク媒体２ｄをディスク搬送トレイ５ｅからわずかに浮かすことで、回転時の光ディスク媒体２ｄとトレイとの接触を避けるためである。
【００３６】
その後、前記説明したとおり、ホスト制御回路２０からの情報を基づいて光ヘッド２７を所定のトラック位置に位置付け、情報の記録及び再生を行う。
逆に光ディスク媒体２ｄをディスクカセット２０５内部に戻す場合は、スピンドルモータ２８の駆動を停止し、ディスク回転を止める。その後、クランパ２９を外し、ヘッドベースをわずかに下方に移動し光ディスク媒体２ｄをディスク搬送トレイ５ｅ上に載置させる。この状態でトレイ搬送モータ３５を駆動し、トレイ引出し機能部３６に保持されたディスク搬送トレイ５ｅをディスクカセット２０５内部に格納する。
なお、前記実施例では情報記録媒体として、光ディスク媒体を用いたが、本発明はこれに限らず、両面ともに情報面である磁気ディスク媒体、フレキシブルディスク媒体などを用いた場合も、同様に実施できる。また光ディスク媒体とは再生専用光ディスク媒体、追記形光ディスク媒体、光磁気記録媒体、相変化記録媒体、色素記録媒体などを含めた総称である。
【００３７】
また、上記各実施例の光ディスク装置は、記録機能と再生機能の両方を備えたものであるが、いずれか一方の機能のみを備える装置としても良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、高速大容量の光ディスクライブラリ装置を実現でき、かつ記録再生の応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のライブラリアレイシステムの斜視説明図。
【図２】ライブラリユニット単体の全体構成説明図。
【図３】本発明のライブラリ装置斜視説明図。
【図４】本発明で使用するディスクマガジンを説明する図。
【図５】マガジンとディスクトレイの機構を説明する図。
【図６】本発明のライブラリユニットにおいて、媒体装着を説明する図。
【図７】本発明のライブラリユニットにおいて、媒体装着を説明する図。
【図８】光ディスクドライブのブロック図。
【図９】ディスクに付加される所定の管理情報について説明する図。
【図１０】本発明と従来技術のフローを表す図。
【符号の説明】
１２…ディスクマガジン、２００…ライブラリ装置、２０１…光ディスクドライブ、２０２…光ライブラリユニット、２０３…メディア搬送部、２０４…メディア収納庫、２０５…カセット、２０６…ディスク反転機構。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的特性変化を用いて媒体に情報を記録再生するシステムに係わり、特に大容量かつ高速の光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子図書館その他のコンピュータシステムにおいては、従来から、大容量かつ高性能の記憶媒体ライブラリアレイ装置が使用されている。このような記憶媒体ライブラリアレイ装置としては、その各々が、記憶媒体を該装置外部から内部へと投入あるいは該装置内部から外部へと排出するための媒体投入口（以下、マスエントリと呼ぶ）と、多数枚の可搬な記憶媒体であるディスク（例えば、ＣＤまたはＤＶＤ等）を出し入れ自在に収納する媒体収納体（マガジンとも呼ぶ）と、指定されたディスクに対してデータの読み出し／書き込み（すなわち、駆動）を行う１乃至複数のドライブと、マスエントリと媒体収納体とドライブ間とでディスクを搬送する搬送体とからなる同一構成の、複数のライブラリユニットを冗長的なアレイ状に構成したものがある。特に、この種の装置の一例として、前記複数のライブラリユニットを同時並列的に動作させることによって、高速で、それぞれのディスクに所望のデータを分割して格納し書き込み、また、このように分割して書き込まれたデータを読み出すよう構成されたディスクライブラリアレイ装置、すなわち、ＲＡＩＬ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｌｉｂｒａｌｉｅｓ）装置、が従来から知られている。このような複数枚の可搬な記憶媒体を並列に記録及び再生することのできるディスクライブラリアレイ装置においては、並列処理する複数枚の記憶媒体を１組のボリューム（以下、これをＲＡＩＤグループと呼ぶ）として一括管理する必要がある。
【０００３】
ところで、従来のディスクライブラリアレイ装置は、複数枚の記憶媒体を収納することのできる媒体カートリッジを各ライブラリユニットのマスエントリから投入／排出できるように構成することで、異なるＲＡＩＤグループに属する複数枚の記憶媒体を各ライブラリユニットに連続的に投入／排出することができるようにしている。しかし、このような場合には、異なるＲＡＩＤグループの記憶媒体が媒体カートリッジに混在して収納され、また、同一ＲＡＩＤグループに属する複数枚の記憶媒体は各々異なる複数の媒体カートリッジに収納されてしまうことから、同一ＲＡＩＤグループに属する複数枚の記憶媒体を一括して管理することが困難であることから、次のようなライブラリ装置が提案されている。
すなわち、図１のように、同一のＲＡＩＤグループに属する全ての記憶媒体を１台の媒体カートリッジに収納し、１台の媒体カートリッジと複数の各ライブラリユニットとの間で記憶媒体の投入／排出を行うことにより、同一ＲＡＩＤグループに属する複数枚の記憶媒体を１台の媒体カートリッジで一括管理することができるようにした記憶媒体ライブラリアレイ装置を提供しようとするものである（特開２００１−３２５０７５号公報）。また、媒体カートリッジとライブラリユニット間で投入／排出される記憶媒体間の整合性、すなわち、媒体カートリッジに収納される全ての記憶媒体が同一ＲＡＩＤグループに属する記憶媒体であることを投入／排出の際に常に確認することによって、常に同一ＲＡＩＤグループに属する記憶媒体のみを１台の媒体カートリッジに収納するようにした記憶媒体ライブラリアレイ装置を提供しようとするものである。
【０００４】
図１は、従来の記憶媒体ライブラリアレイ装置の全体構成の一実施例を示した斜視図である。図２は、図１に示した記憶媒体ライブラリアレイ装置におけるライブラリユニットＵ単体の全体構成の一実施例を示した斜視図である。本図では、記憶媒体ライブラリアレイ装置にすべて同じ構成の６台のライブラリユニットＵを具備したものを全体構成例として示した。なお、以下の説明で単に「ディスク」（記憶媒体）と言う場合、ディスクそのものに限らず該ディスクを搭載してなるトレイをも含むものであってよい。従来の記憶媒体ライブラリアレイ装置は、アレイコントローラＡに対してオペレータ側に配置されたパネルＰ、あるいは図示しないパーソナルコンピュータなどの上位制御装置などからデータ読み書き命令等の各種制御命令がＳＣＳＩインタフェースなどの制御インタフェース（図示しない）を介して与えられることにより、６台のライブラリユニットＵ（以下、単にユニットと呼ぶ）を並列に動作して、ディスクに対するデータの読み出し／書き込み処理を高速に行う装置である。すなわち、前記アレイコントローラＡは、図示しないＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータから構成され、与えられた制御命令に従って各ユニットＵ毎にディスクを搬送し、各ユニットＵのドライブ１０〜１１を並列駆動してデータの読み書き処理を行う。
【０００５】
各ユニットＵのオペレータ側には、図示のユニットＵ毎のマスエントリＭに投入／排出することができるようになっている。さらにカートリッジ搬送ユニットＣＭには、カートリッジＣの所定位置に記されたカートリッジ識別情報ＣＩ（後述する）を読み込むための読み取り手段を具備する。なお、一般的に上記複数ユニットＵ、アレイコントローラＡ、カートリッジ搬送ユニットＣＭが全て１個の筐体１内に配置されることで、１台の記憶媒体ライブラリアレイ装置は構成される。このようにカートリッジ搬送ユニットＣＭが各ユニットＵの所定位置を横断するようにして構成される。該カートリッジ搬送ユニットＣＭには、カートリッジＣを投入／排出できるように開口されたカートリッジ投入口ＩＯが１つ設けられる。カートリッジ搬送ユニットＣＭは、カートリッジ投入口ＩＯを介して矢印Ｘ方向から投入されたカートリッジＣを搭載して横方向（矢印Ｙ方向）へカートリッジＣを移動して、各ユニットＵのマスエントリＭ（後述する）に相対する位置に順次にカートリッジＣを位置付けて停止することができるように構成される。すなわち、本実施例において、カートリッジ搬送ユニットＣＭは、カートリッジＣを横方向（矢印Ｙ方向）に移動するための機構とカートリッジＣをマスエントリＭに投入／排出するための機構とを具備する。こうすることによって、カートリッジＣを各ユニットＵ毎のマスエントリＭに投入／排出することができるようになっている。さらにカートリッジ搬送ユニットＣＭには、カートリッジＣの所定位置に記されたカートリッジ識別情報ＣＩ（後述する）を読み込むための読み取り手段を具備する。なお、一般的に上記複数ユニットＵ、アレイコントローラＡ、カートリッジ搬送ユニットＣＭが全て１個の筐体１内に配置されることで、１台の記憶媒体ライブラリアレイ装置は構成される。
【０００６】
図２に示すように、各ユニットＵでは、アレイコントローラＡからのデータ読み書き制御命令を受信すると、ディスクを収納している媒体収納体Ｔの多数の収納棚Ｔａ（説明を簡略化するために１つだけ図示する）から所望のディスクを取りだして、複数（本実施例では２台）具備したドライブ１０〜１１のうちのいずれか１台へ取り出したディスクを装填（マウント）するように搬送ホルダＨを制御する。そして、ディスクをマウントしたドライブ１０〜１１を制御することでディスクに対するデータ読み書き処理を行う。すなわち、各ユニットＵは、単体でディスクに対してデータ読み書きを行うことができるように構成されている。また、各ユニットＵ毎の複数のドライブ１０〜１１を並行して動作させることによって、複数のＲＡＩＤグループ単位に異なったデータ読み書き処理を行うことができる。さらに、ユニットＵにはマスエントリＭが設けられ、ライブラリアレイ装置外部からユニットＵ内部へディスクを投入したり、あるいはユニットＵ内部からライブラリアレイ装置外部へディスクを排出したりできるようになっている。本実施例において、マスエントリＭはカートリッジＣごと複数枚のディスクを投入／排出できる形状に構成される。すなわち、カートリッジ搬送ユニットＣＭによって各ユニットＵに順次に搬送されたカートリッジＣはユニットＵ毎のマスエントリＭに投入され、各ユニットＵでは搬送ホルダＨによりマスエントリＭに投入されたカートリッジＣ内に収納されている複数ディスクのうちの１枚をドライブ１０〜１１へと搬送し、カートリッジ投入処理（あるいはカートリッジ排出処理）を実行後にディスクを媒体収納体Ｔへと搬送して収納する（詳しくは後述する）。
【特許文献１】特開２００１−３２５０７５
【非特許文献】Ｄ． Ａ． Ｆｏｒｄ， Ｒ． Ｊ． Ｔ． Ｍｏｒｒｉｓ ａｎｄ Ａ． Ｅ． Ｂｅｌｌ， ”ＲｅｄｕｎｄａｎｔＡｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｌｉｂｒａｒｉｅｓ （ＲＡＩＬ）： Ａ Ｔｅｒｔｉａｒｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ，” Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＣＯＭＰＣＯＮ ’９６， ｐｐ． ２８０−２８５， １９９６．
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来提案されている上記のディスクライブラリアレイ装置は、同一のＲＡＩＤグループに属する全ての記憶媒体を１台の媒体カートリッジに収納し、管理できることはよいが、ディスクライブラリの性能を向上させるためにはさらに構造を変える必要がある。
【０００８】
前記光ディスクライブラリ装置はｎ台のドライブのＲＡＩＤ構成し、並列転送により、ライブラリあたりの転送速度を一台あたりの転送速度のｎ倍化し、かつｎ枚のディスクを１台の媒体カートリッジにまとめて収納して管理することにより、ユーザが取り扱うデータ単位における、カートリッジあたりの容量をディスク１枚あたりの容量のｎ倍化にすることを目的に提案されたものである。しかし、従来の構成では転送速度、容量の性能は優れているが、ユーザからのデータアクセスに対するレスポンスが遅いという問題がある。特に、複数のカートリッジに匹敵するような大容量のシークエンシャルデータに対するレスポンスが遅くなることはライブラリの応用を制限することになる。本発明は上記ライブラリ装置のレスポンスを向上させる構造をもつライブラリ装置を提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記、課題を解決するためには、複数の光記録媒体を収容するライブラリと、複数の光記録媒体を収容するカセットと記録再生ドライブが設けられたユニットと、前記ユニット内で前記カセット中の光記録媒体は前記記録再生ドライブに搬送されるものであり、前記ユニットは、複数設けられ、前記ライブラリと前記ユニットの間に、前記ライブラリに収められた光記録媒体を前記ユニット内の前記カセットに搬送する搬送手段とを有する。
そのため、ユーザからのデータアクセスに対して応答性を良くするためには、同一ＲＡＩＤグループに属する複数枚の媒体を、媒体格納庫から同時に複数台のドライブ装置に着脱する時間を短くすることである。そのために、本発明では格納庫からドライブ装置までに搬送する手段を２つ設ける。まずは格納庫から一つの搬送手段により、媒体一枚一枚を取り出し、記録再生装置とユニットになった複数枚の媒体を収納するカセットに装着する。すなわち、カートリッジ内に収められた媒体を搬送トレイごとに一枚づつ抜き出し、搬送トレイをメディア搬送部に固定し、各ユニットのカセット入り口に搬送し、挿入する。ユニット内ではカセットに装着された複数枚の媒体のうち、他のユニットに装着された媒体と同じＲＡＩＤグループに属する媒体を下記に述べるナンバリングをもとに選択し、もう一つの搬送手段によりカセットから記録再生装置に装着する。
【００１０】
以下に媒体選択のためのナンバリングについて、図９を使用して述べる。カートリッジＣにはカートリッジ識別情報ＣＩが所定位置（本実施例における所定位置は、カートリッジ搬送ユニットＣＭ側に設けられた読み取り手段が該カートリッジ識別情報ＣＩの読込みを行うことのできる位置）に記録される。該カートリッジ識別情報ＣＩは、ＲＡＩＤグループを判別するための情報であり、ＲＡＩＤグループ単位に異なった情報が設定される。この実施例では、カートリッジ識別情報ＣＩをバーコード化したものをカートリッジＣの上面に貼付した例を示したが、これに限られるものでない。一方、ディスクＤの情報記録領域には媒体管理情報が記録され、この媒体管理情報は当該カーリッジ識別情報ＤＣと媒体識別番号ＤＩとに分けられる。当該カートリッジ識別情報ＤＣは、該ディスクＤが、どのＲＡＩＤグループに属するかを判定するための情報であり、ＲＡＩＤグループ単位に異なった情報が記録される。すなわち、同一のＲＡＩＤグループであれば、当該カートリッジ識別情報ＤＣとカートリッジＣに付されたカートリッジ識別情報ＣＩには同一の情報がそれぞれ記録される。媒体識別番号ＤＩは同一のＲＡＩＤグループに属する複数枚のディスクＤを判別するための情報であり、ディスクＤ毎に異なった情報が記録される。例えば、「データＡ」というＲＡＩＤグループに属する６枚のディスクＤを収納したカートリッジＣには、「Ａ」というカートリッジ識別情報ＣＩを表わすバーコードが所定位置に記録され、カートリッジＣに収納されたディスクＤには各々「Ａ−１」「Ａ−２」…「Ａ−６」が媒体管理情報として記録される（すなわち、当該カートリッジ識別情報ＤＣとして「Ａ」、媒体識別番号ＤＩとして「１」〜「６」が記録される）。
この構成にすると、格納庫から複数の媒体を搬送する距離は容量が増えると長くなり、時間がかかるが、ユニット内でのカセットから記録再生装置までの距離が短いため、カセット内での搬送時間は短くできる。この構成において、あらかじめ記録再生するＲＡＩＤグループが分かっていれば、収納庫からこのグループに属する媒体を一枚づつ、それぞれのカセットにあらかじめ搬送しておくことにより、媒体の搬送時間を短くできる。さらに、先読み、後読みというデータ管理を行い、当該ＲＡＩＤグループに属する媒体だけでなく、前後のグループに属する媒体をカセットの中に入れておくと、ユーザから見たときの応答性は飛躍的に向上する。
【００１１】
以下に具体的なディスクロードまでの動きをフローチャートで図１０に示す。従来の技術を使って、ｍ台のドライブを同期転送することを考える。本発明ではｍ台のユニットがあり、各ユニットのチェンジャーにはＭ枚のディスクが格納できる構成として、従来技術と本発明の比較を行う。図１０（ａ）に従来技術のフローを示す。従来技術を使うときには、ＲＡＩＤグループＮのデータを読み出す（記録する）命令が来て始めて、ＲＡＩＤグループＮのカートリッジを格納庫から探し、その中のディスクを一枚づつ取り出し、ｍ台のドライブにそれぞれ搬送することになる。この構成だと、カートリッジから取り出し、ｍ台のドライブ搬送する時間は格納庫が大きいことから移動距離は長く、かつ一台の搬送手段により搬送することから、１台の搬送時間Ｔ１の約ｍ倍の時間がかかる。各ドライブのロードから立ち上げ、読み出し（記録）できる時間をＴ２とすると、読み出し（記録）命令が来てから、データの同期転送がはじまるまでにはＴ１ｘｍ＋Ｔ２時間かかる。
【００１２】
しかし、本発明では図１０（ｂ）のフローチャートに示すように、ＲＡＩＤグループＮのデータを読み出す（記録）命令が来る前に、あらかじめＭグループのＲＡＩＤグループに属するディスクをそれぞれのｍ台のユニット内にあるチャンジャーにＭ枚づつ格納しておく。すると、ＲＡＩＤグループＮの読み出し（記録）命令が来たときに、チェンジャー内のディスクを短距離だけ移動することから、この時間Ｔ３はＴ１に比べて短くなり、かつ、すでに同じＲＡＩＤグループに属するディスクはチェンジャー内にあることから、データの転送開始時間はＴ３＋Ｔ２となり、読み出し（記録）までの応答時間を短くできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下の図において、同じ機能部分には同じ符号を付けて説明する。
図４は本発明に使用するディスクマガジンの断面図である。すなわち、光ディスク媒体２を複数枚収納したディスクマガジン１０を側面から見たときの断面図である。同図に示すディスクマガジン１０は筒状のディスクケース１と複数枚の光ディスク媒体２とディスク搬送トレイ３から成る。ここでは説明の為に、光ディスク枚数を４枚としており、その枚数と同数のディスク搬送トレイが各々の光ディスク媒体の搬送に対応している。同図に示すようにディスクマガジンＡ面を上面として使用する場合は、最上位段に位置するディスク媒体２ａはそれ自身の自重の為に、ディスク搬送トレイ３ａに載置されることになる。ディスク搬送トレイ３ａに保持されたディスク媒体２ａをより安定に位置決めする為に、ディスク搬送トレイ３ａの上面にはディスク設置溝６が設けられている。２段目、３段目、最下段のディスク媒体２とディスク搬送トレイ３との関係も同様である。
【００１４】
前記光ディスク媒体２は光ディスクチェンジャ装置内部に引き込まれて使用するものであるが、この為に光ディスク媒体２を載置させた、前記ディスク搬送トレイ３を後述する装置内部の引出し機構部３６で係合させ、装置内部に搬送したり、ここでは図示しないが装置外部にある搬送機構で装置内部に押し込んでもよい。装置内部に引き込まれた光ディスク媒体２に情報の記録及び再生を行う。同図に示すようなディスクマガジン１０のＡ面側が上面となるように使用される場合には、ディスク面は下面が使用される構成となり、情報の記録再生が実施されるこの面を、ディスク媒体のＡ面とする。前記光ディスク媒体２をディスクマガジン１０内部に戻す場合は、前記と同様にディスク搬送トレイ３と共にディスクマガジン１０内部へ逆経路で搬送する。
【００１５】
５ｂのように両面トレイとし、５ｂをディスク２ａだけでなく、ディスクマガジンのＢ面側を上にしたときのディスク２ｂのトレイとしても用いることにしている。
この構成によりディスクマガジン１０を上下反転した場合（ディスクマガジンＡ面が下面となるように１８０°回転した場合）にもトレイを引き出せる構造となっている。各々のディスク搬送トレイ４にはディスク媒体を位置決めする為の前述のディスク設置溝６が形成されている。ディスクマガジン１１のＡ面を上面として使用する場合、最上段に位置する光ディスク媒体２ａは、ディスク搬送トレイ４ｂ上に載置されることになり、光ディスク媒体２ａを使用したい場合は、ディスク搬送トレイ４ｂと共に装置内部に搬送すればよい。これにより光ディスク媒体２ａのＡ面へのアクセスが可能となり、情報の記録および再生が行われる。
【００１６】
一方、光ディスク媒体２ａのもう一方のＢ面を使用したい場合は、ディスクマガジン１１を上下反転し、ディスクマガジン１１のＢ面が上面となるように設置する。これにより、光ディスク媒体２ａは自重でディスク搬送トレイ４ａに移動することになる。この時、光ディスク媒体２ａを使用したい場合は、ディスク搬送トレイ４ａと共に装置内部に搬送すれば良い。これによって光ディスク媒体２ａのＢ面へのアクセスが可能となる。このようにディスクマガジン１１を挿入方向軸に１８０°回転した場合には、光ディスク媒体２ａを載置するディスク搬送トレイが切り換ることで、光ディスク媒体２ａ両面への情報記録および再生が可能となる。
【００１７】
同様に収納された各光ディスク媒体には２個のディスク搬送トレイ４が準備されており、光ディスク媒体２ｂではディスク搬送トレイ４ｃ（Ｂ面用）と４ｄ（Ａ面用）、光ディスク媒体２ｃではディスク搬送トレイ４ｅ（Ｂ面用）と４ｆ（Ａ面用）、光ディスク媒体
２ｄではディスク搬送トレイ４ｇ（Ｂ面用）と４ｆ（Ａ面用）が搬送用トレイとして使用される。このような構成により、ディスクマガジン２０５では光ディスク媒体２の枚数（Ｎ）に対して（Ｎ＋１）個のディスク搬送トレイ５で以下の機能を実現している。同図では４枚の両面光ディスク媒体を使用しており、５枚のディスク搬送トレイが準備されている。同図では上下両方のディスク搬送を受け持つディスク搬送トレイ５ｂ、５ｃ、５ｄのみに、その両面に光ディスク媒体２を保持する設置溝６が形成されているが、５枚のディスク搬送トレイ５には全て、光ディスクチェンジャ装置及び光ディスク媒体２を保持する設置溝６が形成されていてもよい。
【００１８】
以下の実施例の説明では図４に示す両面対応のディスクマガジン１２を使用して説明する。
図５は、４枚の光ディスク媒体２を収納したディスクマガジンであり、図５（ａ）は上面（ディスクマガジンＡ面）からの透視図である。ディスク搬送トレイ５は５枚収納されており、各々のディスク搬送トレイ５は、飛び出し防止ラッチ９ａ、９ｂで保持されており、容易に飛び出さない構造となっている。
図５（ｂ）はディスクマガジン１２から完全に引出された状態のディスク搬送トレイ５と光ディスク媒体２を上面から見た図である。実際にディスクマガジン１２内部にある５枚のディスク搬送トレイの内３枚の５ｂ、５ｃ、５ｄは表裏両面にディスク設置時の位置決め溝６を有するトレイであり、５ａ、５ｅはそれぞれ内側の光ディスク媒体２ａ、２ｄを保持する為の位置決め溝６が形成されている。
ディスク搬送トレイ５はディスクケース１の左右内側に形成された後述するエッジ７に保持されており、搬送時に負荷が掛からないようにエッジのピッチは設定されている。ディスク搬送トレイ５をディスクマガジン１２より引出したり、ディスクマガジン１２に戻す場合はディスク搬送トレイに設けられた搬送爪８に後述する引出し機構部３６を係合させ、ディスク搬送トレイごと光ディスクチェンジャ装置内部に引き入れたり、押し出すことで光ディスク媒体２及びディスク搬送トレイ５を搬送させる。
【００１９】
図５（ｃ）はディスクマガジン１２を挿入方向から見たものである。通常ディスク搬送トレイ５を内部に有するディスクマガジン１２は取扱い時の不用意なトレイの飛び出し防止の為、トレイの飛び出し防止ラッチ９が設けられている。本実施例ではマガジンケース内部に設けられた櫛型状の飛び出し防止ラッチ９ａ、９ｂが取りつけられている。この飛び出し防止ラッチのストッパ１３は、通常状態ではマガジンケース１の内部に周期的に設けられたエッジ７ピッチの中央位置に位置していて、図５（ｂ）に示す切り欠き部１５に当てて、ディスク搬送を抑止している。この場合９ａは１５ａと嵌合し、９ｂは１５ｂと嵌合する構造である。
【００２０】
装置内部にディスクマガジン１２が装着された場合には、装置内部の機構部分が櫛型状の飛び出し防止ラッチ９ａを押し上げ、ストッパ１３をエッジ７と並行位置になるまで移動させる。これにより、ディスク搬送トレイをマガジン外部に搬送することができる。
【００２１】
図５（ｃ）に示すように、ディスクマガジン１２の中心点Ｚを横切る挿入方向と平行な軸を中心に、１８０°回転する場合の回転対称位置に飛び出し防止ラッチ９ａ、９ｂを設け、また同様に図５（ｂ）に示すように切り欠き部１５もトレイ状の回転対称位置に設ける。
このように、Ｚ軸を中心に１８０°回転させても、ディスクマガジン１２の形状や各ディスク搬送トレイ５の高さなどが変わらないように回転対称となる構成とすることにより、ディスクマガジン１２を上下反転して使用することが可能となり、従って、上下反転させても各ディスク搬送トレイ５へのアクセス位置情報が同様に扱える。
【００２２】
このカートリッジを用いて、高速記録再生を行うライブラリの実施例を図３を用いて説明する。このライブラリ装置２００は図４、図５で説明したディスクマガジン１２をマスエントリＭから挿入し、メディア搬送部２０３によってメディア収納庫２０４のスロットに収納される。メディア収納庫の一部にはディスクマガジン全体を反転させる、ディスク反転機構２０６が必要に応じて設けられている。この部において、マガジンごと回転して、メディア収納庫２０４のスロットに必要に応じて戻される。また、ユーザがＲＡＩＤグループ単位にデータを取り出したいときにも、メディア収納庫の中からマスエントリＭまで搬送し、その口から取り出し、保管管理することができる。この機能は媒体が追記形の媒体では、蓄積されるデータがいずれはメディア収納庫で一杯になることから必須となる。また、ディスク反転機構を用いてマガジンごと回転できることから、ＲＡＩＤグループに属する媒体の両面を利用できる。
すなわち、ディスクマガジン１００は、内部に全てのディスク搬送トレイ５が格納されている状態では、光ディスクライブラリ装置から着脱することが可能であり、上下反転して光ディスクライブラリ装置に装着することが出来る。Ｂ面に記録再生を行う場合には、ディスクカセット１００全体を反転機構２０６によりＢ面を上にして光ディスクライブラリスロットに装着する。Ａ面からＢ面にすることで、光ディスク媒体２はＡ面装着時にその上部に位置していたディスク搬送トレイ５に移動する。２ｄディスク媒体はディスク搬送トレイ５ｄに移動する。このときディスク媒体２ｄのＢ面を使用する場合には、ディスク媒体２ｄのＡ面を使用した場合と同様な処理を行い、情報の記録及び再生を行うことができる。逆に光ディスク媒体２ｄをディスクマガジン１００内部に戻す場合にも、Ａ面動作時と同様な処理させることができる。前記したようにディスクカセットは１８０°の回転対称形であるので、いずれの面を装着しても、物理的な搬送トレイの高さは変わらない。例えば、図６におけるディスク搬送トレイ５ｅと図７のディスク搬送トレイ５ａの高さは同じである。従って、主制御装置２１から高さ位置制御回路３０に送る高さ情報は４枚ディスクの場合は４つの情報で済み、Ａ面、Ｂ面いずれの場合も同じ値を使用することが出来る。
【００２３】
スロットに入ったＲＡＩＤグループの媒体は一枚ごとに図５で述べたような動作によりトレイごとに取り出され、（取りだし機構の動作については図６を用いて後に詳細に説明する）、複数ある光ライブラリユニット２０２の一つにある複数の媒体を保持できるカセット２０５にトレイごと挿入される。光ライブラリユニット２０２の中ではカセット２０２に保持された複数の媒体の中からアレイコントローラＡによって指示されたグループに属する媒体を選択し、図８に示すブロック図をもつ光ディスクドライブ２０１が図６、図８に示すような動作（後述する）により、ディスクをスピンドル２９に装着し、記録再生を行う。
【００２４】
同一ＲＡＩＤグループに属する媒体が複数台の光ライブラリユニット２０２に装着され、従来例図１、図２で示したライブラリＵと同様な動作により、アレイコントローラＡに制御されて、ユーザデータを同期記録再生する。この動作は従来と同じなのでここでは説明を省略する。従来に比べて本ライブラリの容量は小規模であることから、ＲＡＩＤの構成はＲＡＩＤ０の方が適している。ＲＡＩＤ４、乃至５にするとユニット台数が増加することから規模の小さなライブラリでは上記構成でもよい。
【００２５】
次に光ライブラリユニット２０２において、複数枚の光ディスク媒体２を収納したカセット２０５からディスク搬送トレイ５を引き出し、情報の記録及び再生を行う光ディスクユニット２０２の実施例について、図８を使って説明する。
同図に示す光ディスクチェンジャユニット２０２は、光ディスク媒体２を回転駆動するスピンドルモータ２８と、光ディスク媒体２に対して情報の記録再生を行う光ヘッド２７と、ユニット内部のシステム全体を制御する主制御回路２１と、この主制御回路２１の下に機能する、光ヘッド２７に対するトラック位置付け制御系、情報記録系、情報再生系、ディスク搬送を行うトレイ引出し制御系、光ヘッド２７やスピンドルモータ２８などを高さ方向に移動させる、高さ位置制御系を備えて構成されている。
【００２６】
ホスト制御回路２０の指定により複数枚ある光ディスク媒体２の中から、所望するディスク媒体を選び、情報の記録及び再生を行う場合について説明する。
ホスト制御回路２０から所望するディスク媒体を搬送するには、高さ位置制御系を利用する。主制御回路２１から高さ位置制御回路３０に所定のディスク高さ情報４１が送られ、これが同回路内でエレベータ駆動電流４２に変換され、エレベータモータ３３に送られる。エレベータモータの駆動によってヘッドベース３２が上下方向に移動する。これに伴い光ヘッド２７、スピンドルモータ２８などヘッドベース３２に取りつけられている可動部分が上下方向に移動する。高さ位置制御は外部にある高さ検出回路３１にて現在の高さ情報４３を知り、この現在の高さ情報と希望する高さ情報とが一致するまで駆動を行う。
【００２７】
ヘッドベース３２が所定高さ位置に移動されたら、トレイ引出し制御系により、使用する光ディスク媒体２を装置内部に引き込む。主制御回路２１は、所定のディスク搬送トレイ５を引出すため、トレイ搬送制御回路３４に引き込みの指示４４を発行し、引き込み方向の駆動信号４５を発行して搬送モータ３５を駆動させ、トレイ引出し機構部３６を水平移動させる。そしてディスクカセット２０５内部にある所定のディスク搬送トレイ５の先端部分にある搬送爪８を引っ掛けて、装置内部のスピンドルモータ２８の中心位置まで引き入れる。
【００２８】
次に、エレベータモータ３３を駆動し、ヘッドベース３２を上方にわずかに駆動する。そしてディスクチェンジャ装置及びディスクマガジンスピンドルモータ２８で光ディスク媒体２を持ち上げてディスク搬送トレイ５からわずかに浮かし、クランパ２９で光ディスク媒体２をスピンドルモータ２８に固定させる。
その後、光ディスク媒体２を所定の回転数までスピンドルモータ２８で回転させる。
【００２９】
次にホスト制御回路２０の指定するトラック位置に、トラック位置付け制御系を使用して、所望するトラックへの位置付けを行う。このとき必要な位置情報４６と現状位置情報４７はトラック位置付け制御部２４に伝えられ、トラック位置付け制御部２４から光ヘッド２７をディスクの半径方向に駆動させる。
【００３０】
情報記録系では、ホスト制御回路２０から送られた記録情報４８は、変調回路２５を経て、記録される情報コード４９に変換される。記録情報コードは、レーザ駆動回路２６に入力され、記録パターンに応じた駆動電流５０となり、光ヘッド２７に送られる。そして光ヘッド２７内部では、駆動電流が、図示しないがレーザドライバと半導体レーザによって、光パルスに変換され、光ディスク媒体２の記録膜面上に照射され、情報記録が行われる。
【００３１】
情報再生系では、読み取り用のパワーでレーザを発光させ、記録膜面あるいは再生専用膜面にレーザを照射し、情報の再生を行う。光ヘッド２７からの再生信号５１を再生回路２３内部で弁別し、再生情報コード５２を得る。後に再生情報コード５２は、復調回路を経て再生情報５３を得る。その後、主制御回路を介して、ホスト制御回路２０に再生情報が送られる。
【００３２】
主制御回路２１は、例えば、図示していないが中央処理装置（ＣＰＵ）、ＣＰＵのプログラムを格納するＲＯＭ、各種データを格納するＲＯＭ等により構成される。
【００３３】
図６は複数枚光ディスクカセット２０５を装置内部に装填して使用する場合の光ライブラリユニット装置２０２の実施例を説明するものである。同図は光ディスク媒体２を４枚収納した両面使用可能なディスクカセット２０５を光ディスクユニット内に装着した状態を示す図である。このときディスクカセット２０５内部に位置する一番下のディスク媒体２ｄを使用する場合の内部動作について説明する。
【００３４】
前記説明したように、エレベータモータ３３を駆動させ光ディスクチェンジャ装置内部のヘッドベース３２で保持されているスピンドルモータ２８、光ヘッド２７をディスク搬送トレイ５ｅの高さ位置に位置付ける。
その後、トレイ搬送モータ３５を駆動し、トレイ引出し機構部３６をディスクカセット内へ水平移動させ、ディスク搬送トレイ５ｅの先端部分にある搬送爪８に係合させる。その後トレイ搬送モータ３５を逆方向に駆動させ、ディスク搬送トレイ５ｅと共に光ディスク媒体２ｄをスピンドルモータ２８の中心位置まで引きいれる。
【００３５】
その後、エレベータモータ３３を駆動し、ヘッドベース３２を上方にわずかに駆動し、スピンドルモータ２８で光ディスク媒体２を持ち上げ、光ディスク媒体２ｄをディスク搬送トレイ５ｅからわずかに浮かし、クランパ２９で光ディスク媒体２をスピンドルモータ２８に固定させる。これは、光ディスク媒体２ｄをディスク搬送トレイ５ｅからわずかに浮かすことで、回転時の光ディスク媒体２ｄとトレイとの接触を避けるためである。
【００３６】
その後、前記説明したとおり、ホスト制御回路２０からの情報を基づいて光ヘッド２７を所定のトラック位置に位置付け、情報の記録及び再生を行う。
逆に光ディスク媒体２ｄをディスクカセット２０５内部に戻す場合は、スピンドルモータ２８の駆動を停止し、ディスク回転を止める。その後、クランパ２９を外し、ヘッドベースをわずかに下方に移動し光ディスク媒体２ｄをディスク搬送トレイ５ｅ上に載置させる。この状態でトレイ搬送モータ３５を駆動し、トレイ引出し機能部３６に保持されたディスク搬送トレイ５ｅをディスクカセット２０５内部に格納する。
なお、前記実施例では情報記録媒体として、光ディスク媒体を用いたが、本発明はこれに限らず、両面ともに情報面である磁気ディスク媒体、フレキシブルディスク媒体などを用いた場合も、同様に実施できる。また光ディスク媒体とは再生専用光ディスク媒体、追記形光ディスク媒体、光磁気記録媒体、相変化記録媒体、色素記録媒体などを含めた総称である。
【００３７】
また、上記各実施例の光ディスク装置は、記録機能と再生機能の両方を備えたものであるが、いずれか一方の機能のみを備える装置としても良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、高速大容量の光ディスクライブラリ装置を実現でき、かつ記録再生の応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のライブラリアレイシステムの斜視説明図。
【図２】ライブラリユニット単体の全体構成説明図。
【図３】本発明のライブラリ装置斜視説明図。
【図４】本発明で使用するディスクマガジンを説明する図。
【図５】マガジンとディスクトレイの機構を説明する図。
【図６】本発明のライブラリユニットにおいて、媒体装着を説明する図。
【図７】本発明のライブラリユニットにおいて、媒体装着を説明する図。
【図８】光ディスクドライブのブロック図。
【図９】ディスクに付加される所定の管理情報について説明する図。
【図１０】本発明と従来技術のフローを表す図。
【符号の説明】
１２…ディスクマガジン、２００…ライブラリ装置、２０１…光ディスクドライブ、２０２…光ライブラリユニット、２０３…メディア搬送部、２０４…メディア収納庫、２０５…カセット、２０６…ディスク反転機構。
Claims (2)
- 複数の光記録媒体を収容するライブラリと、
複数の光記録媒体を収容するカセットと記録再生ドライブが設けられたユニットと、前記ユニット内で前記カセット中の光記録媒体は前記記録再生ドライブに搬送されるものであり、前記ユニットは、複数設けられ、
前記ライブラリと前記ユニットの間に、前記ライブラリに収められた光記録媒体を前記ユニット内の前記カセットに搬送する、搬送手段と、を有することを特徴とするライブラリシステム。 - 前記搬送手段は、１枚の光記録媒体を搬送するものであることを特徴とする請求項１記載のライブラリシステム。
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