JP2823172B2

JP2823172B2 - 書換形相変化光記憶方式

Info

Publication number: JP2823172B2
Application number: JP2402445A
Authority: JP
Inventors: 実齊藤; 昭憲渡部
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-12-14
Filing date: 1990-12-14
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JPH04216322A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レ−ザ−光源による光
によりデ−タの消去・記録・再生動作を行う書換形相変
化光記憶方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、書換え可能な光記憶方式として
は、熱磁気記録とカ−効果による再生とからなる光磁気
方式と、アモルファスと結晶の状態変化を用いたいわゆ
る相変化記録方式に大別される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、両者と
も、情報の書換えを繰り返すと媒質材料自体の特性劣化
やトラッキングずれなどの種々の原因により残存成分が
増加し、結果として記録品質の低下を招くことになる。

【０００４】特に、相変化媒体においては、材料自体の
記録特性劣化により、明らかに書換回数に限界が存在
し、現状では、１０万回から１００万回程度とされてい
る。この書換回数の限界を越えたこと、あるいはこの限
界に近いことを知らずに書換え動作を行うと、当該セク
タのＳＮ比の大幅な低下や隣接トラックへのクロスト−
クの増加などにより、記録品質の低下を引き起こす。記
録直後の即時再生 (いわゆるリ−ド・アフタ−・ライ
ト；Read after Write) 動作によりビット誤りが許容さ
れたとしても、振幅マ−ジンや位相マ−ジンなどの再生
信号品質マ−ジンの減少は避けられない。このことは、
耐雑音性および媒質経時劣化への耐久性などの大幅な低
下という大きな問題を引き起こす。

【０００５】また、リ−ド・アフタ−・ライト動作によ
って、書換え、すなわち、新たな記録動作が不良であっ
たことが検出されると、当該セクタに対して交代処理を
施すことになる。ただし、ユ−ザは１個のプログラムや
デ−タを記録するために多数のセクタを使用するので、
これらは同時に書換回数の限界に達する可能性が高くな
る。この結果、交代処理要求の多発により用意されてい
た交代セクタを使い切り、突然その媒体に新たな記録が
できなくなるというユ−ザにとって極めて重大な事態を
招くことになる。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、光記憶媒体上に書換回数の記録並びにその検
知が行え、書換回数の制約を踏まえた使用が可能な、高
信頼な書換形相変化光記憶方式を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１では、レーザ光を光記憶媒体上に照射して
データの消去・記録・再生動作を行う書換形相変化光記
憶方式において、セクタ内に当該セクタのユーザ情報の
書換回数を記録し得る書換回数記録領域と書換回数の誤
り検査符号或いは誤り訂正符号を記録し得る領域を書換
回数記録領域の後に備えた書換形光記憶媒体と、ユーザ
情報の消去記録の回転と同時にセクタの書換回数を当該
セクタの書換回数記録領域から再生する書換回数再生手
段と、ユーザ情報の再生の回転と同時にセクタの書換回
数を更新し、前記書換回数記録領域に記録する書換回数
記録手段と、再生した書換回数が予め規定された書換回
数に到達したか否かを検知する手段とを備えた。

【０００８】また、請求項２では、再生した書換回数が
規定書換回数に到達した場合に、当該セクタを不良セク
タとして管理し、ユ−ザ情報を同一の光記憶媒体内の別
のセクタに書き移す手段を備えた。

【０００９】また、請求項３では、再生した書換回数が
規定書換回数に到達した場合に、当該セクタを不良セク
タとして管理し、ユ−ザ情報を別の光記憶媒体のセクタ
に書き移す手段を備えた。

【００１０】

【作用】請求項１によれば、一連のいわゆるユーザ情報
が光記憶媒体上の所望のセクタのデータ記録領域に記録
されると共に、記録動作と並行してそのセクタの書換回
数が書換回数記録領域に更新、記録される。記録次には
書換回数記録領域から当該節句他の書換回数が再生さ
れ、この再生書換回数が予め規定した書換回数に到達し
たか否かの検知が行われる。

【００１１】また、請求項２によれば、再生した書換回
数が規定書換回数以上の場合には、そのセクタは不良と
判断され、記録すべきユ−ザ情報は同一の光記憶媒体内
の別のセクタに記録される。

【００１２】また、請求項３によれば、再生した書換回
数が規定書換回数以上の場合には、そのセクタは不良と
判断され、記録すべきユ−ザ情報は別の光記憶媒体内の
セクタに記録される。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明に係る書換形相変化光ディス
ク記憶装置の一実施例を示す基本構成図である。図１に
おいて、１は書換形相変化光ディスク（以下、光ディス
クという）、２は光ヘッド、３は記録再生制御回路、４
は消去記録回路、５は再生回路、６はドライブ制御装
置、７はホスト装置である。

【００１４】光ディスク１は、半径方向の所定範囲に亘
って、例えば同心円状に複数のトラック（図示せず）が
形成されており、各トラックは複数のセクタ１１（図２
参照）に分けられている。

【００１５】図２は、光ディスク１の物理セクタフォ−
マットの一例を示している。図２において、１１はセク
タで、各セクタ１１は、同図に示すように、ヘッダ部１
２と、ユ−ザデ−タの記録が行われるデ−タ部１３とに
区分けされている。ヘッダ部１２は、当該セクタ１１の
アドレス等を示すためのプリピットによって形成される
ＩＤ部１２１とフラグ部１２２とに区分けされ、さらに
フラグ部１２２は、当該セクタ１１の書換回数が記録さ
れる書換回数記録領域１２２１と、誤り検査符号領域と
してのＣＲＣＣ記録領域１２２２とに区分けされてい
る。

【００１６】このフラグ部１２２についてさらに詳述す
る。

【００１７】光ディスク１の書換回数の限界に近い書換
許容回数を１００万回であるとすると、１００万は概ね
２²⁰（＝1,048,576)に相当する。従って、３バイト（２
４ビット）で十分表現できるので、書換回数が記録され
る書換回数記録領域１２２１として、例えば３バイトが
割り付けられる。

【００１８】また、書換回数記録領域１２２１に記録さ
れた書換回数の信頼性を保証するため、書換回数を表す
３バイトに対し、例えば誤り検査符号として２バイトの
巡回符号（ＣＲＣＣ）の付与が必要となる。このため、
３バイトの書換回数記録領域１２２１に引き続いて２バ
イトのＣＲＣＣ記録領域１２２２が割り付けられる。ま
た、本実施例では、ＣＲＣＣの生成多項式Ｇ（ｘ）は、
次式で表されるものが用いられる。Ｇ（ｘ）＝ｘ¹⁶＋ｘ¹²＋ｘ⁵＋１特に、１３０mm径追記形光ディスクのＩＳＯフォ−マッ
トにおいて既記録フラグ領域として５バイトが割り当て
られているが、１３０mm径書換形光デイスクのＩＳＯフ
ォ−マットにおいては、未使用のまま確保されている。
従って、この領域を書換回数記録領域１２２１およびＣ
ＲＣＣ記録領域１２２２として割り当てることができ
る。

【００１９】光ヘッド２は、図示しないレ−ザダイオ−
ド、対物レンズなどを有し、消去記録回路４からの記録
信号ＷＳを受けてレ−ザ光を光ディスク１の所望のトラ
ックに照射し、デ−タの消去、記録、再生を行うと共
に、光ディスク１からの反射再生光を電気信号列ＲＳに
変換し、再生回路５に出力する。なお、この光ヘッド２
は、光ディスク１に対してデ−タの消去・記録を１回転
で実行する機能を有している。従って、記録デ−タの品
質チェックである、いわゆるリ−ド・アフタ−・ライト
動作は、次の２回転目に行うことになる。

【００２０】記録再生制御回路３は、ドライブ制御装置
６の指令ＣＭを受けて消去記録回路４および再生回路５
を所定のタイミングで動作させる。また、再生回路５に
より読み取られた各セクタの書換回数ＷＮと予め規定し
た書換回数Ｎmax との比較を行い、読取書換回数ＷＮが
規定書換回数Ｎmax 未満であれば、記録消去動作を行う
ための作動制御を行い、読取書換回数ＷＮが規定書換回
数Ｎmax 以上であればその旨をドライブ制御装置６に報
知する。

【００２１】消去記録回路４は、記録再生制御回路３の
制御のもとに作動し、光ヘッド２の図示しないレ−ザダ
イオ−ドを所定のタイミングで駆動する。

【００２２】再生回路５は、光ヘッド２からの電気信号
ＲＳを受けてセクタアドレスの検知、デ−タの検出・２
値化・復調などの一連の再生処理を行い、その結果を再
生デ−タＲＤとしてドライブ制御装置６に出力すると共
に、読み取った書換回数ＷＮなどを記録再生制御回路３
に出力する。

【００２３】ドライブ制御装置６は、ホスト装置７から
記録命令および再生命令を受けて命令に基づく所定の指
令ＣＤを記録再生制御回路３に出力すると共に、転送さ
れた記録デ−タに所定の誤り訂正符号を付加し記録デ−
タＷＤとして消去記録回路４に供給し、再生回路５によ
る再生デ−タＲＤをホスト装置７に送出する。さらに、
記録再生制御回路３による通知により規定書換回数を越
えたセクタの存在を認識すると、交代トラックの割り当
て指令ＣＤを記録再生制御回路３に出す。

【００２４】なお、スピンドルモ−タ制御・駆動回路、
トラッキング及びフォ−カシングのサ−ボ系制御・駆動
回路等の構成や動作は、本発明の説明には直接係わらな
いので、図１においては省略している。

【００２５】また、図３は、図１の光ディスク記憶装置
の動作モ−ドの説明図であって、同図の(a) はセクタフ
ォ−マット、同図の(b) はデ−タ消去記録時の動作モ−
ド、同図の(c) はデ−タ再生時の動作モ−ドを示してい
る。さらに、図３において、符号Ｅは消去、Ｗは記録、
Ｒは再生の各動作をそれぞれ示している。

【００２６】次に、上記図１乃至図３を参照しながら、
デ−タ書換時の書換回数の読み書き手順について説明す
る。

【００２７】まず、ホスト装置７からドライブ制御装置
６に対して、既に別のデータが記録されているセクタ１
１への記録命令が発行されると共に、記録すべきデータ
が送出される。これに伴い、ドライブ制御装置６から記
録再生制御回路３に対し消去および記録指令ＣＤが発せ
られると共に、転送されてきた記録データにドライブ制
御装置６で生成した誤り訂正符号が付加され、記録デー
タＷＤがドライブ制御装置６から消去記録回路４に対し
供給される。

【００２８】次に、記録再生制御回路３の制御のもと
に、消去記録回路４および再生回路５が、以下に述べる
ようなシ−ケンスで動作する。

【００２９】すなわち、図３に示すように、消去記録の
回転においては、所定のセクタ１１のＩＤ部１２１が再
生回路５で読み出されたのち確認され、さらにフラグ部
１２２も同様に読み出される。このとき、再生回路５で
は、図２に示したように、フラグ部１２２に記録されて
いる書換回数ＷＮ（３バイト）の読み取りと、そのＣＲ
ＣＣ（２バイト）の複合による誤り検出処理が行われ
る。この読み出された書換回数などに係わるデ−タは、
記録再生制御回路３に送られる。

【００３０】記録再生制御回路３では、正確に読み取っ
た書換回数ＷＮと予め規定した書換回数Ｎmax との比較
が行われ、書換回数ＷＮが規定書換回数Ｎmax 未満の場
合は、即座に光ヘッド２を駆動して消去記録動作が行わ
れる。

【００３１】引き続く次の回転において、セクタ１１の
ＩＤ部１２１の確認が行われたのち、フラグ部１２２に
対し先程読み取った書換回数ＷＮに＋１した数値とその
ＣＲＣＣが記録される。次いで、デ−タ部１３の再生動
作を行って、正常に記録されているか否かの確認が行わ
れる。

【００３２】一方、上記した記録再生制御回路３におけ
る比較処理において、消去記録動作に先立つ書換回数の
読み取り結果が、規定書換回数Ｎmax 以上の場合には、
このセクタを不良セクタとして管理し、消去記録動作を
取り止めて、この旨をドライブ制御装置６に報知する。

【００３３】ドライブ制御装置６では、当該不良セクタ
の代わりに予備として用意されている所定のセクタに今
回記録すべきデ−タを書き込むべく、改めて記録再生制
御回路３に対する制御が行われる。

【００３４】交代セクタ処理は、周知の手順で実行さ
れ、以降、書換回数の限界を越えたこのセクタ１１は使
用されることはない。

【００３５】次に、書換回数の管理についての一例を図
４および図５を用いて説明する。

【００３６】図４は、書換形相変化光ディスク上の記憶
領域を示している。図４において、２０はファイル管理
領域で、ファイルのディレクトリ（ＤＩＲ）やファイル
アロケ−ションテ−ブル（ＦＡＴ）などの重要な共通管
理情報が存在する。２１は書換回数管理領域で、ファイ
ル管理領域２０内に設けられており、書換回数記録領域
２１１とＣＲＣＣ記録領域２１２とに区分けされてい
る。２２はデ−タ領域で、プログラムおよびユ−ザデ−
タなどが記録されている。なお、図４では、縦方向にト
ラックを、横方向にセクタを展開した表現形式となって
いる。

【００３７】また、図５は、書換回数管理の処理の流れ
を示しており、本例の場合、消去（Ｅ）・記録（Ｗ）・
再生（Ｒ）などの基本動作については、上述した動作と
同様なため、ここでは書換回数の更新手順についての
み、以下に説明することとする。

【００３８】書き換え形相変化光ディスクへのアクセス
を可能とする上位装置のデバイスドライバソストからみ
ると、まず、ファイルオ−プンがなされる（Ｓ１）。

【００３９】次いで、アクセス可能となった所定のファ
イルを構成する複数セクタにアクセスした後、消去
（Ｅ）・記録（Ｗ）・再生（Ｒ）の各動作が適宜行われ
る（Ｓ２，Ｓ３）。この都度、ファイル管理領域２０の
一部または全てが書き換えられる（Ｓ４）。

【００４０】ファイルクロ−ズの時点までファイル管理
領域２０の書換回数を上位装置のソフト上で計数してお
き（Ｓ５）、さらに再生（Ｅ）／記録（Ｗ）要求がなけ
れば（Ｓ６）、書換回数記録領域２１１を書き換えて記
録を更新し（Ｓ７）、ファイルがクロ−ズされる（Ｓ
８）。また、書換回数記録領域２１１の書き換えに伴
い、ＣＲＣＣ記録領域２１２の書き換えも行われる。

【００４１】以上の結果、書換回数が規定書換回数Ｎma
x を上回った場合には、媒体のコピ−とその後の用意さ
れた他の媒体との交換要求並列に書き移しなどの処置が
講ぜられる（Ｓ９，Ｓ１０）。

【００４２】なお、この例では、書換回数の管理対象を
ファイル管理領域に限定したが、これに限定されるもの
ではなく、管理対象は他の任意の特定領域または媒体全
面としてもよい。また、書換回数記録領域を媒体上のど
のような領域に集中あるいは分散配置しても良い。

【００４３】以上説明したように、本実施例によれば、
光ディスク１上の各セクタ１１のヘッダ部１２にそのセ
クタ１１の書換回数を記録する書換回数記録領域１２２
１、２１１を設けると共に、その再生信号から書換回数
ＷＮが規定値Ｎmax に到達した否かの判別を行い、読み
取った書換回数が規定値Ｎmax に達したならば同一光デ
ィスク内の他セクタへの書換変更あるいは他光ディスク
への書換変更を行うようにしたので、あるセクタが書換
え限界に近いことを簡便に検知でき、たとえビット誤り
が許容されたとしても、書換え限界に近いセクタは交代
セクタに交代させておくことにより、再生信号品質マ−
ジンの確保が可能となる。

【００４４】また、書換え限界に近いセクタ１１を有す
る光ディスクの記憶内容を、予め他の新規媒体にコピ−
しておくことにより、計画的な媒体寿命管理を実現でき
る。なお、本実施例では、書換回数の信頼性保証のため
ＣＲＣＣを用いたが、適当な誤り訂正符号（ＥＣＣ）を
適用しても勿論良い。

【００４５】また、本実施例では、消去と記録のみが同
時実行可能な光ディスク制御装置を用いて説明したが、
消去・記録・再生が同時に実行可能な装置など、他の動
作モ−ドを有する装置においても、本発明が適用できる
ことは言うまでもない。

【００４６】また、本実施例では、書換形の相変化光デ
ィスク記憶装置を用いたが、書換形の相変化光カ−ド装
置や相変化光テ−プ装置などにおいても、本発明が同様
に適用できることは言うまでもない。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１によれ
ば、あるセクタが書換え限界に近いことを簡便に検知で
きるので、たとえビット誤りが許容されたとしても、書
換え限界に近いセクタは交代セクタに交代させておくこ
とにより、再生信号品質マ−ジンの確保が可能であると
いう利点を有する。

【００４８】また、書換え限界に近いセクタを有する媒
体の記憶内容を、予め他の新規媒体にコピ−しておくこ
とにより、計画的な媒体寿命管理を実現できる。

【００４９】また、請求項２または請求項３によれば、
上記請求項１の効果に加えて、有効な媒体使用が行える
と共に信頼性の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る書換形相変化光ディスク記憶装置
の一実施例を示す基本構成図である。

【図２】光ディスクの物理セクタフォ−マット例を示す
図である。

【図３】図１の装置の動作モ−ドの説明図である。

【図４】書換形相変化光ディスク上の記憶領域を示す図
である。

【図５】本発明に係る書換回数管理の処理の流れを示す
フロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１…書換形相変化光ディスク１１…セクタ１２…ヘッダ領域１２１…ＩＤ部１２２…フラグ部１２２１…書換回数記録領域１２２２…ＣＲＣＣ記録領域１３…デ−タ部２…光ヘッド３…記録再生制御回路４…消去記録回路５…再生回路６…ドライブ制御装置７…ホスト装置２０…ファイル管理領域２１…書換回数管理領域２１１…書換回数記録領域２１２…ＣＲＣＣ記録領域２２…デ−タ領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/00 G11B 20/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を光記憶媒体上に照射してデー
タの消去・記録・再生動作を行う書換形相変化光記憶方
式において、セクタ内に当該セクタのユーザ情報の書換回数を記録し
得る書換回数記録領域と書換回数の誤り検査符号或いは
誤り訂正符号を記録し得る領域を書換回数記録領域の後
に備えた書換形光記憶媒体と、ユーザ情報の消去記録の回転と同時にセクタの書換回数
を当該セクタの書換回数記録領域から再生する書換回数
再生手段と、ユーザ情報の再生の回転と同時にセクタの書換回数を更
新し、前記書換回数記録領域に記録する書換回数記録手
段と、再生した書換回数が予め規定された書換回数に到達した
か否かを検知する手段とを備えたことを特徴とする書換
形相変化光記憶方式。
【請求項２】再生した書換回数が規定書換回数に到達
した場合に、当該セクタを不良セクタとして管理し、ユ
−ザ情報を同一の光記憶媒体内の別のセクタに書き移す
手段を備えた請求項１の書換形相変化光記憶方式。
【請求項３】再生した書換回数が規定書換回数に到達
した場合に、当該セクタを不良セクタとして管理し、ユ
−ザ情報を別の光記憶媒体のセクタに書き移す手段を備
えた請求項１記載の書換形相変化光記憶方式。