JP2006518908A - 光記録媒体の欠陥管理方法及びこれを用いた光記録媒体 - Google Patents
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Abstract
複数の一時欠陥管理領域(TDMAs)を用いた光記録媒体の欠陥管理方法であって、欠陥管理情報は、光記録媒体(例えば、追記可能型ブルーレイ・ディスク)の所定の領域内に記録され、一時欠陥管理領域のうち最後の欠陥管理領域の位置を特定する情報を含み、最新の情報を含む最近の記録領域を示す。欠陥管理情報は、ディスクの使用状況に応じて、2つの一時欠陥管理領域のうちどちらか一方に記録(更新)される。すなわち、ディスクの使用中における欠陥管理情報があるTDMAに記録され、ディスクの取出時の欠陥管理情報が他のTDMAに記録される。このため、ディスクの取出時には、ディスクの使用中に発生した最後の欠陥管理情報が記録される。
Description
本発明は、光記録媒体に関し、より詳細には、複数の一時欠陥管理領域を用いた光記録媒体の欠陥管理方法及びこれを用いた光記録媒体に関する。
光ディスクは、長い年月の間大容量のデータを保存するための記録媒体として用いられてきている。この種の記録媒体は、大きく2種類、すなわち、書換可能型ディスク(rewritable disc)と追記可能型ディスク(write-once type disc)とに大別できる。追記可能型ディスクを用いてデータを記録する場合には、ディスク内のいかなる領域にも単に1回しか記録ができない。これに対し、書換可能型ディスクは、特に欠陥領域の管理の観点から、追記可能型ディスクよりは一層柔軟性を有する。欠陥領域は、製造当時または製造後に光記録媒体の表面にできた傷であって、1つまたは複数のクラスタ上へのデータの記録が禁じられる。
もし、光ディスクにデータを記録する間に欠陥領域が検出されれば、欠陥領域に書き込まれたデータは、製造者によって指定された代替領域に書き換えられる。同時に、欠陥領域及び代替記録領域を示す位置情報をそのディスクの欠陥に関する欠陥管理情報として欠陥管理領域(DMA:Defect Management Area)内に記録する。このため、ディスク記録面に欠陥が存在するとしても、ディスクに記録されたデータが再生可能になる。
しかしながら、この種の技術は、通常、全てのデータ記録領域に自由にアクセスできる書換可能型ディスクに適用することができる。このため、比較的に小さなDMAを用いて必要な欠陥管理をすることができ、高速の書き込みを可能にする。しかし、追記可能型ディスクは、本質的な記録特性の制限により、大きなDMAとより複雑な欠陥管理を必要とする。その結果、データの記録動作により多くの時間がかかる。
新規なタイプの高密度光記録媒体(HD−DVD)が高画質のオーディオデータ及びビデオデータの記録及び保存用に開発されている。例えば、HD−DVD記録媒体にはブルーレイ・ディスクがあるが、これは、青色レーザ(405nm)を用いるために名付けられたものである。この青色レーザは、既存のDVDに用いられていた赤色レーザ(650nm)よりも一層稠密であるため、標準的なサイズの光ディスク上により大容量のデータを保存することが可能である。追記可能型ブルーレイ・ディスク(BD−WO)及び書換可能型ブルーレイ・ディスク(BD−RE)を含む上記技術の規格化が進んでいるが、特に、記録動作中における欠陥領域の検出及び管理に関する規格が開発中である。
肝要なのは、追記可能型ディスク(例えば、BD−WOディスク)において欠陥管理を行うための規格は、書換可能型ディスク(例えば、BD−RE)を用いた欠陥管理方法を考慮すべきであるという点である。このため、特定フォーマットの規格化は、相異なるフォーマットの規格に共通する特徴をできる限り多く包括する方向に行われなければならない。これは、安定したデータの再生動作を容易に行うために欠陥管理情報の効率的な記録を追及する一方で、一貫性及び互換性を保持するためである。
最近、特にブルーレイ・ディスクのような高密度DVDでは、データを記録している間における、欠陥領域の管理が極めて重要な問題となるが、現在のBD−WO規格は、これを解決するには不十分である。このため、光データストレージに対するコマーシャルシステムの進歩的な要求に適応することができる統一規格が必要である。
そこで、本発明は、上記関連技術の制限及び不利点による問題の1つまたは複数を十分に解決する光記録媒体のための欠陥管理方法及びこれを用いた光記録媒体を対象とする。
上記問題点を解決するために、本発明の目的は、欠陥管理情報を(追記可能型ブルーレイ・ディスクなどの)光記録媒体の複数の一時欠陥管理領域内に記録して、一時欠陥管理領域のうちの最後または最新の欠陥管理領域の位置を指定し、最後に記録された領域を示し、現在の記録領域を含む情報を含める方法及び装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、記録時間を短縮できる光記録媒体の欠陥管理方法を提供することにある。
さらに、本発明の別の目的は、リアルタイム記録を容易にする光記録媒体の欠陥管理方法を提供することにある。
さらに、本発明の別の目的は、追記可能型光記録媒体のための統一規格を提供することにある。
さらに、本発明の別の目的は、書換可能型光記録媒体と互換性のあるような規格にある。
さらに、本発明の別の目的は、追記可能型光記録媒体へデータを記録している間における、欠陥領域の管理のためのより効率的な方法を提供するところにある。
さらに、本発明の別の目的は、データのセキュリティ及び完全性が高まる、光記録媒体への記録方法を提供するところにある。
さらに、本発明の別の目的は、次バージョンの媒体に適用可能な、光記録媒体に管理情報を記録する方法を提供するところにある。
さらに、本発明の別の目的は、前記方法を適用可能な光記録媒体を提供するところにある。
本発明の別の特徴及び利点は、以下に詳細に記載されており、一部は以下を調査することで当業者には明らかになり、あるいは本発明の実施から学ぶことができる。本発明の目的及び他の利点は、特に明細書、特許請求の範囲、及び添付の図面に示される対象により理解され達成することができる。
本発明によれば、上記目的及び利点を達成するために、本明細書に例示され概略的に説明されるように、複数の一時欠陥管理領域を備える追記可能型光記録媒体のための欠陥管理方法が提供され、該欠陥管理方法は、前記複数の一時欠陥管理領域のうちの少なくとも1つに、連続的に更新される欠陥管理情報と前記連続的に更新される欠陥管理情報にアクセスするための位置情報とを含むディスク定義構造情報を記録するステップを含む。また、前記複数の一時欠陥管理領域は、記録中に前記連続的に更新されるディスク管理情報を記録する第1の一時欠陥管理領域と、記録完了後に前記連続的に更新されるディスク管理情報を記録する第2の一時欠陥管理領域と、を含むことを特徴とする。
本発明の別の側面では、複数の一時欠陥管理領域を備えた追記可能型光記録媒体が提供され、欠陥管理情報が、前記一時欠陥管理領域のうち少なくとも1以上の領域内に連続的に更新されて記録されることを特徴とする。
以下、追記可能型ブルーレイ・ディスクを例にとって、本発明を説明するが、本発明の方法及び装置は、他の追記可能型光記録媒体にも同様に適用可能である。さらに、本発明はBD−WOフォーマットを使用する追記可能型光ディスクに適しているが、本発明の基本原理は、他のフォーマットを使用する光ディスクに適用して、データのセキュリティ及び完全性を高めることができる。さらには、本発明の実施の形態は、単一層の光記録媒体を例に説明されているが、本発明のディスク構造及び欠陥管理方法は、2つの主TDMAと3つの付加TDMAを用いる2層の光記録媒体にも適用可能である。
なお、本発明に関する上述した内容と後述する説明は、本発明を説明するための一つの典型的でかつ例示的なものとして理解さるべきである。
本発明の更なる目的及び利点は、添付の図面とともに以下の詳細な説明からより完全に理解される。
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を詳述する。その例は添付の図面に示されている。
図1は、例えば、ブルーレイ・ディスクなどの追記可能型光ディスクの記録領域を示し、本発明による、光記録媒体のための欠陥管理方法を説明するためのものであって、欠陥管理情報が一時欠陥管理領域(TDMA)内に記録されることを示している。光ディスクは、光記録媒体の各層ごとに複数のTDMAを備え、各TDMAは少なくとも1つのクラスタを含む。
それぞれのTDMAは一時ディスク定義構造(TDDS)情報と一時欠陥リスト(TDFL)を含む。それらは典型的には並んで記録されるが、本発明の目的を考慮して、TDFLに関する特定の説明及び図面は省いている。特に、TDDS情報は、連続的に更新されるカウンタ情報の他に、最近発生した欠陥管理に対応する位置情報(すなわち、物理セクタ番号(PSN))を含む。このようにして、欠陥管理情報は、最新の欠陥管理の位置情報に基づいて記録・再生される。このために、最新の欠陥管理を示す位置情報は、TDMA内の新しいフィールド、例えば、”first PSN of the last TDDS”の形式のような新しいフィールドに記録され、フィールド毎に4バイトを占める。
本発明の第1の実施の形態は、位置情報が全てのTDMAのうち最後に記録されたTDDSを指示するために1つのみ記録される。本発明の第2の実施の形態は、位置情報がそれぞれのTDMAごとに最後に記録されたTDDSを指示するために複数に記録される。ここで、2つのTDMA、すなわち、TDMA1及びTDMA2を想定すれば、TDDS情報は、”TDMA1の最後に記録されたTDDSの最初のPSN情報”及び”TDMA2の最後に記録されたTDDSの最初のPSN情報”を含む。いずれの場合も、例えば、位置情報の記録は、欠陥管理を行う度に実行されまた、現在のTDDSの位置に対応している。
さらに、TDDSの更新カウンタは、TDDSが記録される度に更新される。すなわち、追記可能型光ディスクにおいて、欠陥管理が行われる度、あるいは記録領域を節約するために所望のインターバルで更新が行われる。すなわち、TDDSは、所定の記録容量分を記録してから更新してもよく、以前の更新から所定の時間が経過した後に更新してもよく、あるいは、例えば、ディスクの取出命令を含む、要因の組合せに基づいて更新しても良い。
図1の実施の形態によれば、光記録媒体の記録領域は、リードイン領域LIA0、データ領域及びリードアウト領域LOA0に区分され、データ領域は、ユーザデータ領域及び両端に設けられたインナースペア領域ISA0とアウタースペア領域OSA0を含む。TDMA2はアウタースペア領域OSA0内に設けられ、記録中に起こるTDDSの更新はTDMA2内に記録される。ディスクの取出命令時には、一つのTDDSの更新が、リードイン領域LIA0内のTDMA1に記録される。
通常、TDMA内における記録は、下記の2種類の方法のうちどちらか一方により行われる。一つは、TDMA2が使用可能な場合、すなわち、TDMA2がいっぱいまで記録されておらず、TDMA2内に記録のために使用可能な未記録領域が残っている場合を意味する。もう一つは、TDMA2が使用可能でない場合、すなわち、TDMA2が既にいっぱいまで記録されており、TDMA2内にそれ以上使用可能な未記録領域が残っておらず、欠陥管理が中止される場合を意味する。もし、TDMA2が記録のために使用可能でないか、あるいは、ディスク内にTDMA2が設けられていなければ、欠陥管理を行うことができない。
TDMA2が使用可能であると仮定するとき、TDMA内の記録動作には2種類がある。すなわち、記録中に記録する場合と、記録完了後に記録する場合である。記録中には、TDDS情報を更新する度にTDMA2内に欠陥管理情報が記録される。その後、ディスクを取り出す直前に、記録中にTDMA2内に記録された欠陥管理情報をTDMA1内に記録する最後の記録動作を行う。
本発明の第1の実施の形態によれば、TDMA1内に更新されたTDDS情報を記録するとき、(継続的に更新される欠陥管理情報の現在の状態を示す)TDMA2内の最後の欠陥管理情報の位置情報が次のTDDSの一部としてTDMA1内に記録される。すなわち、TDMA1内に記録された更新されたTDDS情報の一部として含まれるのは、最後の欠陥管理が行われている位置情報であり、これは、TDMA2内に記録された現在の欠陥管理情報の位置を示す。すなわち、最後の欠陥管理を示す位置情報は以前のTDDSの記録位置を意味し、これは、TDDS内の更新カウンタにより特定可能である。すなわち、もし、TDMA1内に記録された最新のTDDS内の更新カウンタ値を”N”としたとき、最後の欠陥管理が行われている位置情報、すなわち、TDMA2内に最後に記録されたTDDS内の更新カウンタ値は”N−1”となる。これと関連し、TDDSの更新カウンタは、TDMA1及びTDMA2の両方において、TDDSを記録する度にインクリメントされ更新される。
これに対し、TDMA2が記録に使用可能でないためにそれ以上欠陥管理情報が記録できなくなった場合には、TDMA1が欠陥管理情報を記録する領域として用いられる。もし、メーカによりアウタースペア領域OSAが割り当てられずにTDMA2が存在しない場合には、欠陥管理情報は、例えば、ディスクの使用中(記録中)のみまたはディスクの取出時(記録完了後)のみなど、限られた方式により記録されるであろう。
図2Aによれば、TDDS情報が記録中に2回更新されていることが分かり、これは、TDMA2内にそれぞれTDDS1及びTDDS2として記録される。この後、記録動作が終わってディスクの取出命令が発せられると、現在のTDDS情報はTDMA1内にTDDS3として記録される。このように、TDDS3は最新の欠陥管理が行われている位置情報を含む。したがって、TDMA1内のTDDS3はTDMA2内に最後に記録されたTDDSの位置情報を含み、結果として、TDMA1は現在のTDDS情報の位置を見つけるために読み出される領域となる。さらに、図2Bに示すように、次の記録動作が再開されると、TDMA内においてTDDS4に更新され、記録動作が終わってディスクが取り出される場合には、更新回数とは無関係に、TDMA1内に次のTDDS更新が記録される。例えば、TDDS5となり、これは、直前に記録されたTDDS(例えば、TDDS4)の位置を示す位置情報を含むことになる。
ここで、連続する番号は、TDDSの連続する更新を参照する。上記例に続けて記録が行われると、記録動作中にはTDMA2内にTDDSが更新され、ディスクが取り出される直前にはTDMA1内に最終の更新が行われる。このため、すなわち、TDMA1を読むことにより、最後に記録されたTDDSの更新値を確認し、読み出した値とTDMA2内の最後に記録されたTDDSの更新カウンタ値を比較することにより、ディスクへの記録失敗のいかんも確認することが可能になる。
すなわち、図2Cは、TDDS5の記録が何らかの理由、例えば、電源遮断などの理由により正常に行われなかった場合を示している。このため、TDDS3(TDMA1内に最後に記録されたTDDS)の更新カウンタ値はTDDS4(TDMA2内に最後に記録されたTDDS)の更新値よりも小さい。もし、正常状態であれば、TDMA1に最後に記録されたTDDSの更新カウンタ値は常時TDMA2に最後に記録されたTDDSの更新カウンタ値よりも大きくなければならない。
記録失敗を確認すれば、以降の記録動作は次の2種類のうちどちらか一方の方法により行われうる。
まず、最初の方法は、TDMA2内におけるTDDSの更新の後に通常必ず行われるのと同じようにして、次のTDDS(すなわち、TDDS5またはディスク取出時のTDDS情報)をTDMA1内に記録することである。TDMA1に新たに記録される次のTDDS情報は、TDMAを読み、最大の更新カウンタ値を判定することにより知ることができる。連続的に更新されるTDDS情報は、常に前のTDDSの位置情報を含むので、ディスクの取出時に情報が失われたとしても、復旧することが可能になる。もう一つの方法は、単に後続の記録動作を行うことである。すなわち、この場合、ディスクの取出時のTDDS情報の記録をスキップし、必要に応じてTDMA2内にTDDSを記録し、その後、TDMA2内に最後に記録されたTDDSに基づいて欠陥管理動作を行いう。
図3A及び図3Bは、ディスクの取出時のTDDS情報を記録するそれぞれの方法を示している。図3Aによれば、ディスクの取出時のTDDS情報はTDMA1にのみ記録される。しかし、図3Bによれば、ディスクの取出時のTDDS情報は両方のTDMA1に記録される。いずれにせよ、最後の欠陥管理情報はディスクが取り出されるときに記録される。
本発明に係る更新されたTDDSを記録する第2の実施の形態では、位置情報をそれぞれのTDMA内に記録することにより、位置情報がそれぞれのTDMA内に最後に記録されたTDDSの位置情報を示す。図4に示すように、更新されたTDDS情報は、第1の位置情報及び第2の位置情報をそれぞれ含み、これは、TDMA1及びTDMA2にアクセスするための情報としてそれぞれ記録される。このように、各更新されたTDDS情報内には、TDMA1及びTDMA2内の最後の欠陥管理領域の位置情報が含まれることになる。
本発明のさらなる目的及びメリットは、本発明の詳細な説明と関連付けて説明される図面から一層明らかになる。図面の構成は、下記の通りである。
本発明によれば、欠陥管理情報は、2つの一時欠陥管理領域(TDMA)のうちどちらか一方に記録(または更新)される。すなわち、ディスクの使用状況に応じて、ディスクの使用中における欠陥管理情報は一方のTDMAに記録され、ディスクの取出時の欠陥管理情報が他のTDMA内に記録される。このため、ディスクの使用中にあるTDMA内に記録された最後の欠陥管理情報が、ディスクの取出時に他のTDMA内に記録される。もし、ディスクの取出時に欠陥管理情報を記録するTDMAが使用可能でなければ、ディスクの使用中における欠陥管理情報があるTDMAにのみ記録され、ディスクの取出時に最後の欠陥管理情報が同じTDMA内に記録される。いずれの場合も、最後の欠陥管理情報の記録成敗のいかんは、ディスクを再利用するときに、更新のカウンタ値に基づいて確認することができる。このため、最後の欠陥管理情報の記録の成敗いかんも確認・検証することが可能になる。
また、本発明の第1の実施の形態及び第2の実施の形態によれば、それぞれのTDMA内の最後の欠陥管理の位置情報を用い、現在のTDDS情報にアクセスすることが可能になる。これに対し、欠陥管理のためのスペア領域が割り当てられていない場合には、TDMA1内に記録される最後のTDDSの位置情報値を”0h”に設定し、TDMA2がいっぱいまで記録された場合には、TDMA1内に記録される最後のTDDSの位置情報値を”Fh”に設定することにより、欠陥管理を不可能とすることもできる。
本発明の技術的な思想を逸脱しない範囲内であれば、各種の変更及び変形的な使用が可能であることは、本発明の技術分野における当業者にとって明らかである。よって、本発明の特許請求の範囲及びこれと均等な範囲内での変形的な使用は、本発明に属するものとして捉えるべきであることを明らかにしておきたい。
Claims (13)
- 複数の一時欠陥管理領域を備える追記可能型光記録媒体における欠陥管理方法であって、前記複数の一時欠陥管理領域のうち少なくとも1の領域内にディスク定義構造情報を記録するステップを含み、前記ディスク定義構造情報は、連続的に更新される欠陥管理情報と、前記連続的に更新される欠陥管理情報にアクセスするための位置情報とを含むことを特徴とする光記録媒体の欠陥管理方法。
- 前記位置情報は、前記複数の一時欠陥管理領域のうちいずれか1つに対応することを特徴とする請求項1に記載の光記録媒体の欠陥管理方法。
- 前記位置情報は、前記複数の一時欠陥管理領域のそれぞれに対応することを特徴とする請求項1に記載の光記録媒体の欠陥管理方法。
- 前記一時欠陥管理領域の数は、2つであることを特徴とする請求項1に記載の光記録媒体の欠陥管理方法。
- 前記複数の一時欠陥管理領域は、記録中に前記連続的に更新されるディスク管理情報を記録する第1の一時欠陥管理領域と、記録完了後に前記連続的に更新されるディスク管理情報を記録する第1の一時欠陥管理領域とを含むことを特徴とする請求項1に記載の光記録媒体の欠陥管理方法。
- 前記位置情報は、前記光記録媒体の所定の領域内に記録されることを特徴とする請求項5に記載の光記録媒体の欠陥管理方法。
- 前記光記録媒体の所定の領域は、前記第1の一時欠陥管理領域および前記第2の一時欠陥管理領域のうちどちらか一方であることを特徴とする請求項6に記載の光記録媒体の欠陥管理方法。
- 前記ディスク定義構造情報は、ディスク定義構造情報が毎記録時ごとに更新される値を有するカウンタをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の光記録媒体の欠陥管理方法。
- 前記第2の一時欠陥管理領域内に記録されたカウンタの最大値が、前記第1の一時欠陥管理領域内に記録されたカウンタの最大値よりも小さい場合に、記録中に連続的に更新される欠陥管理情報の前記第2の一時欠陥管理領域内への記録の直後に実行される欠陥管理を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の光記録媒体の欠陥管理方法。
- 前記第2の一時欠陥管理領域内に記録されたカウンタの最大値が、前記第1の一時欠陥管理領域内に記録されたカウンタの最大値よりも小さい場合に、記録中に連続的に更新される欠陥管理情報の前記第2の一時欠陥管理領域内への記録の前に実行される欠陥管理を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の光記録媒体の欠陥管理方法。
- 複数の一時欠陥管理領域を備える追記可能型光記録媒体であって、
欠陥管理情報は、前記一時欠陥管理領域のうち少なくとも1以上の領域内に、連続的に更新されて記録されることを特徴とする追記可能型光記録媒体。 - 前記連続的に更新される欠陥管理情報は、前記一時欠陥管理領域内の各々に記録されることを特徴とする請求項11に記載の追記可能型光記録媒体。
- 前記複数の一時欠陥管理領域は、記録中に連続的に更新されるディスク管理情報を記録する第1の一時欠陥管理領域と、記録完了時に連続的に更新されるディスク管理情報を記録する第2の一時欠陥管理領域とを含むことを特徴とする請求項11に記載の追記可能型光記録媒体。
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