JP3029836B1 - 情報記録媒体、欠陥管理方法および欠陥管理装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 欠陥セクタによるアクセスの遅延が小さい情
報記録媒体および欠陥管理方法を提供する。 【解決手段】 情報記録媒体１は、ディスク情報領域４
とデータ記録領域５とを含む。データ記録領域５は、ユ
ーザ領域６とスペア領域７とを含む。スペア領域７は、
ユーザ領域６より情報記録媒体１の内周側に配置されて
いる。ユーザ領域６およびスペア領域７に含まれる複数
のセクタのうち、論理セクタ番号”０”（ＬＳＮ：０）
が割り当てられたセクタの物理セクタ番号がディスク情
報領域４に記録されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体、欠
陥管理方法および欠陥管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】セクタ構造を有する情報記録媒体の代表
的なものは、光ディスクである。近年、光ディスクの高
密度化、大容量化が進んでおり、光ディスクの信頼性を
確保することが需要な課題となっている。

【０００３】図２３は、従来の光ディスクの論理構造を
示す。

【０００４】光ディスクの領域は、２つのディスク情報
領域４とデータ記録領域５とを含む。データ記録領域５
は、ユーザ領域６とスペア領域８とを含む。スペア領域
８は、ユーザ領域６より光ディスクの外周側に配置され
ている。

【０００５】ユーザ領域６は、システム予約領域１１
と、ＦＡＴ領域１２と、ルートディレクトリ領域１３
と、ファイルデータ領域１４とを含む。システム予約領
域１１、ＦＡＴ領域１２およびルートディレクトリ領域
１３は、ファイル管理領域１０と呼ばれる。ファイル管
理領域１０の先頭セクタは、論理セクタ番号”０”（Ｌ
ＳＮ：０）が割り当てられたセクタとして配置される。

【０００６】光ディスク上の欠陥セクタを管理するため
の欠陥管理方法が、９０ｍｍ光ディスクの国際標準化機
構ＩＳＯ／ＩＥＣ１００９０（以下、ＩＳＯ規格と略記
する）に記載されている。

【０００７】以下、ＩＳＯ規格に記載されている２つの
欠陥管理方法を説明する。１つ目の欠陥管理方法は、ス
リッピング・リプレースメント・アルゴリズムに基づく
方法である。２つ目の欠陥管理方法は、リニア・リプレ
ースメント・アルゴリズムに基づく方法である。これら
のアルゴリズムは、ＩＳＯ規格の１９章に記載されてい
る。

【０００８】図２４は、従来のスリッピング・リプレー
スメント・アルゴリズムの概念図である。図２４におい
て、矩形はセクタを表す。矩形の中の記号は、そのセク
タに割り当てられた論理セクタ番号（Ｌｏｇｉｃａｌ
Ｓｅｃｔｏｒ Ｎｕｍｂｅｒ；ＬＳＮ）を示す。記号付
きの矩形は正常セクタを示す。斜線付きの矩形は欠陥セ
クタを示す。

【０００９】参照番号２４０１は、ユーザ領域６に欠陥
セクタが１つも存在しない場合のセクタ列を示し、参照
番号２４０２は、ユーザ領域６に１つの欠陥セクタが存
在する場合のセクタ列を示す。

【００１０】ユーザ領域６の先頭セクタが正常セクタで
ある場合には、ユーザ領域６の先頭セクタに先頭ＬＳ
Ｎ：０が割り当てられる。先頭ＬＳＮ：０が割り当てら
れたセクタから、ユーザ領域６に含まれる複数のセクタ
のそれぞれに昇順にＬＳＮが割り当てられる。

【００１１】ユーザ領域６に欠陥セクタが１つも存在し
ない場合には、ユーザ領域６の先頭セクタから最終セク
タに、ＬＳＮ：０〜ＬＳＮ：ｍが順番に割り当てられる
（セクタ列２４０１を参照）。

【００１２】セクタ列２４０１においてＬＳＮ：ｉが割
り当てられているセクタが欠陥セクタである場合には、
ＬＳＮの割り当てが変更される。すなわち、欠陥セクタ
にはＬＳＮ：ｉが割り当てられない。その代わりに、そ
の直後のセクタにＬＳＮ：ｉが割り当てられる。これに
より、ＬＳＮの割り当ては、ユーザ領域６からスペア領
域８に向かう方向に１セクタ分だけスリップする。その
結果、スペア領域８の先頭セクタに最終ＬＳＮ：ｍが割
り当てられる（セクタ列２４０２を参照）。

【００１３】図２５は、図２４を参照して説明したスリ
ッピング・リプレースメント・アルゴリズムを実行した
後の物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す。横軸
が物理セクタ番号を示し、縦軸がＬＳＮを示す。図２５
において、一点鎖線２５０１は、欠陥セクタがない場合
における物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示し、
実線２５０２は、４つの欠陥セクタＩ〜ＩＶがある場合
における物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す。

【００１４】図２５に示されるように、欠陥セクタには
ＬＳＮが割り当てられない。ＬＳＮの割り当ては、光デ
ィスクの内周側から外周側に向かう方向（すなわち、物
理セクタ番号が大きくなる方向）にスリップする。その
結果、ユーザ領域６の直後に配置されたスペア領域８の
一部のセクタにＬＳＮが割り当てられる。

【００１５】スリッピング・リプレースメント・アルゴ
リズムの長所は、欠陥セクタによるアクセスの遅延が小
さいことである。欠陥セクタ１つにつき、アクセスの遅
延は１セクタ分の回転待ちだけで済む。スリッピング・
リプレースメント・アルゴリズムの短所は、欠陥セクタ
以降のすべてのセクタに対するＬＳＮの割り当てがずれ
ることである。ホストＰＣなどの上位装置は、ＬＳＮに
よってセクタを識別するため、セクタに対するＬＳＮの
割り当てがずれてしまうと、光ディスクに記録されてい
るユーザデータを管理することができなくなる。従っ
て、光ディスクにユーザデータが既に記録されている場
合には、スリッピング・リプレースメント・アルゴリズ
ムを使用することができない。

【００１６】図２６は、従来のリニア・リプレースメン
ト・アルゴリズムの概念図である。図２６において、矩
形はセクタを表す。矩形の中の記号は、そのセクタに割
り当てられたＬＳＮを示す。記号付きの矩形は正常セク
タを示す。斜線付きの矩形は欠陥セクタを示す。

【００１７】参照番号２６０１は、ユーザ領域６に欠陥
セクタが１つも存在しない場合のセクタ列を示し、参照
番号２６０２は、ユーザ領域６に１つの欠陥セクタが存
在する場合のセクタ列を示す。

【００１８】セクタ列２６０１においてＬＳＮ：ｉが割
り当てられているセクタが欠陥セクタである場合には、
ＬＳＮの割り当てが変更される。すなわち、欠陥セクタ
にはＬＳＮ：ｉが割り当てられない。その代わりに、ス
ペア領域８に含まれる複数のセクタのうち、未利用かつ
物理セクタ番号が最小のセクタ（例えば、スペア領域８
の先頭セクタ）にＬＳＮ：ｉが割り当てられる（セクタ
列２６０２を参照）。このように、ユーザ領域６の欠陥
セクタがスペア領域８のセクタに代替される。

【００１９】図２７は、図２６を参照して説明したリニ
ア・リプレースメント・アルゴリズムを実行した後の物
理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す。横軸が物理
セクタ番号を示し、縦軸がＬＳＮを示す。図２７におい
て、実線２７０１は、２つの欠陥セクタがある場合にお
ける物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す。ユー
ザ領域６における２つの欠陥セクタは、それぞれ、スペ
ア領域８における代替セクタによって代替される。

【００２０】リニア・リプレースメント・アルゴリズム
の長所は、欠陥セクタと代替セクタとが一対一に対応す
るため、欠陥セクタの代替が他のセクタに影響を与えな
いことである。リニア・リプレースメント・アルゴリズ
ムの短所は、欠陥セクタによるアクセスの遅延が大きい
ことである。欠陥セクタの代わりに代替セクタをアクセ
スすることは、かなりの距離のシーク動作を必要とす
る。

【００２１】このように、リニア・リプレースメント・
アルゴリズムの長所、短所は、スリッピング・リプレー
スメント・アルゴリズムの長所、短所の逆になる。

【００２２】図２８は、各セクタに割り当てられたＬＳ
Ｎの一例を示す。図２８に示される例では、ユーザ領域
６の大きさが１０００００、スペア領域８の大きさが１
００００、ユーザ領域６に４個の欠陥セクタＩ〜ＩＶが
存在する場合を仮定している。

【００２３】上述したスリッピング・リプレースメント
・アルゴリズムに従って、ＬＳＮが各セクタに割り当て
られる。

【００２４】はじめに、先頭ＬＳＮであるＬＳＮ：０が
物理セクタ番号：０のセクタに割り当てられる。次に、
光ディスクの内周側から外周側に向かう方向（すなわ
ち、ユーザ領域６からスペア領域８に向かう方向）に沿
って、ＬＳＮが昇順に各セクタに割り当てられる。ただ
し、欠陥セクタにはＬＳＮは割り当てられず、そのＬＳ
Ｎは欠陥セクタの直後のセクタに割り当てられる。その
結果、ＬＳＮの割り当ては、欠陥セクタの数だけ光ディ
スクの内周側から外周側に向かう方向にスリップする。

【００２５】図２８に示される例では、ユーザ領域６に
４個の欠陥セクタＩ〜ＩＶが存在する。もし欠陥セクタ
がなかったならユーザ領域６の４個のセクタにそれぞれ
割り当てられていたＬＳＮ：９９９９６〜ＬＳＮ：９９
９９９が、スペア領域８の物理セクタ番号：１００００
０〜１００００３の４個のセクタにそれぞれ割り当てら
れる。ＬＳＮの割り当てが、欠陥セクタの数（４個）分
だけスリップするからである。

【００２６】図２８では、スペア領域８の物理セクタ番
号：１００００４〜１０９９９９の領域を「ＬＲスペア
領域」と表記している。ＬＲスペア領域は、スペア領域
８のうちＬＳＮが割り当てられなかった領域として定義
される。ＬＲスペア領域は、リニア・リプレースメント
・アルゴリズムのための代替セクタ領域として使用され
る。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】従来のリニア・リプレ
ースメント・アルゴリズムによれば、物理セクタ番号が
小さいセクタが欠陥セクタとして検出された場合には、
欠陥セクタと代替セクタとの距離が大きいため、欠陥セ
クタによるアクセスの遅延が大きいという問題点があっ
た（図２７参照）。特に、ＬＳＮ：０の近傍に配置され
るファイル管理領域１０はファイルを記録する度に必ず
アクセスされるため、ファイル管理領域１０の欠陥セク
タが光ディスクに対するアクセス速度の低下に直結する
おそれがある。ファイル管理領域１０は頻繁にアクセス
されるため、ファイル管理領域１０において欠陥セクタ
が発生する頻度も高いと予想される。

【００２８】また、リニア・リプレースメント・アルゴ
リズムにおいて使用される代替領域（ＬＲスペア領域）
の先頭アドレスを求めるには、スリッピング・リプレー
スメント・アルゴリズムによるセクタのスリップを計算
する必要がある。この計算量は、ディスク容量が大きく
なるほど増大する。

【００２９】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、ＬＳＮ：０の近傍に配置されるファイル管理領
域において欠陥セクタが検出された場合でも、その欠陥
セクタによるアクセスの遅延が小さい情報記録媒体、欠
陥管理方法および欠陥管理装置を提供することを目的と
する。

【００３０】本発明は、また、ＬＲスペア領域の位置を
ほとんど計算することなく求めることができる情報記録
媒体、欠陥管理方法および欠陥管理装置を提供すること
を他の目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の情報記録媒体
は、ディスク情報領域と、複数のセクタを含むユーザ領
域と、前記ユーザ領域に含まれる前記複数のセクタのう
ちの少なくとも１つが欠陥セクタである場合に前記少な
くとも１つの欠陥セクタの代わりに使用され得る少なく
とも１つのセクタを含むスペア領域とを備えた情報記録
媒体であって、前記スペア領域は、前記ユーザ領域より
前記情報記録媒体の内周側に配置されており、前記ユー
ザ領域および前記スペア領域に含まれる前記複数のセク
タのうち、論理セクタ番号”０”が割り当てられたセク
タの物理セクタ番号は、前記ディスク情報領域に記録さ
れている。これにより、上記目的が達成される。

【００３２】前記ユーザ領域に含まれる欠陥セクタ以外
のセクタには、前記最終の論理セクタ番号が割り当てら
れたセクタから降順に論理セクタ番号が割り当てられて
いてもよい。

【００３３】前記欠陥セクタの物理セクタ番号が前記デ
ィスク情報領域に記録されていてもよい。

【００３４】前記ユーザ領域および前記スペア領域は、
複数のゾーンに分割されており、前記複数のゾーンのそ
れぞれの先頭セクタに割り当てられた論理セクタ番号が
前記ディスク情報領域に記録されていてもよい。

【００３５】前記ユーザ領域および前記スペア領域は、
複数のゾーンに分割されており、前記情報記録媒体に記
録されるデータはＥＣＣブロック単位に管理されてお
り、前記複数のゾーンのそれぞれの先頭セクタがＥＣＣ
ブロックの先頭セクタに一致するように、前記ユーザ領
域に含まれる欠陥セクタ以外のセクタに論理セクタ番号
が割り当てられていてもよい。

【００３６】本発明の欠陥管理方法は、ディスク情報領
域と、複数のセクタを含むユーザ領域と、前記ユーザ領
域に含まれる前記複数のセクタのうちの少なくとも１つ
が欠陥セクタである場合に前記少なくとも１つの欠陥セ
クタの代わりに使用され得る少なくとも１つのセクタを
含むスペア領域とを備え、前記スペア領域は、前記ユー
ザ領域より前記情報記録媒体の内周側に配置されている
情報記録媒体の欠陥管理方法であって、（ａ）前記ユー
ザ領域に含まれる前記複数のセクタのうちの１つに最終
の論理セクタ番号を割り当てるステップと、（ｂ）前記
最終の論理セクタ番号が割り当てられたセクタの位置を
基準として、所定の容量を満たす位置を計算するステッ
プと、（ｃ）前記計算された位置に配置されているセク
タに論理セクタ番号”０”を割り当てるステップと、
（ｄ）前記論理セクタ番号”０”が割り当てられた前記
セクタの物理セクタ番号を前記ディスク情報領域に記録
するステップとを包含しており、これにより、上記目的
が達成される。

【００３７】前記ステップ（ｂ）は、（ｂ−１）前記ユ
ーザ領域に含まれる欠陥セクタを検出するステップと、
（ｂ−２）前記検出された欠陥セクタの数に基づいて、
前記所定の容量を満たす位置を計算するステップとを包
含していてもよい。

【００３８】前記欠陥管理方法は、（ｅ）前記検出され
た欠陥セクタを前記情報記録媒体に記録するステップを
さらに包含していてもよい。

【００３９】前記ユーザ領域および前記スペア領域は、
複数のゾーンに分割されており、前記欠陥管理方法は、
（ｆ）前記複数のゾーンのそれぞれの先頭セクタに割り
当てられた論理セクタ番号を前記ディスク情報領域に記
録するステップをさらに包含していてもよい。

【００４０】前記ユーザ領域および前記スペア領域は、
複数のゾーンに分割されており、前記情報記録媒体に記
録されるデータはＥＣＣブロック単位に管理されてお
り、前記欠陥管理方法は、（ｇ）前記複数のゾーンのそ
れぞれの先頭セクタがＥＣＣブロックの先頭セクタに一
致するように、前記ユーザ領域に含まれる欠陥セクタ以
外のセクタに論理セクタ番号を割り当てるステップをさ
らに包含していてもよい。

【００４１】本発明の欠陥管理装置は、ディスク情報領
域と、複数のセクタを含むユーザ領域と、前記ユーザ領
域に含まれる前記複数のセクタのうちの少なくとも１つ
が欠陥セクタである場合に前記少なくとも１つの欠陥セ
クタの代わりに使用され得る少なくとも１つのセクタを
含むスペア領域とを備え、前記スペア領域は、前記ユー
ザ領域より前記情報記録媒体の内周側に配置されている
情報記録媒体の欠陥管理装置であって、前記欠陥管理装
置は、欠陥管理処理を実行し、前記欠陥管理処理は、
（ａ）前記ユーザ領域に含まれる前記複数のセクタのう
ちの１つに最終の論理セクタ番号を割り当てるステップ
と、（ｂ）前記最終の論理セクタ番号が割り当てられた
セクタの位置を基準として、所定の容量を満たす位置を
計算するステップと、（ｃ）前記計算された位置に配置
されているセクタに論理セクタ番号”０”を割り当てる
ステップと、（ｄ）前記論理セクタ番号”０”が割り当
てられた前記セクタの物理セクタ番号を前記ディスク情
報領域に記録するステップとを包含しており、これによ
り、上記目的が達成される。

【００４２】前記ステップ（ｂ）は、（ｂ−１）前記ユ
ーザ領域に含まれる欠陥セクタを検出するステップと、
（ｂ−２）前記検出された欠陥セクタの数に基づいて、
前記所定の容量を満たす位置を計算するステップとを包
含していてもよい。

【００４３】前記欠陥管理処理は、（ｅ）前記検出され
た欠陥セクタを前記情報記録媒体に記録するステップを
さらに包含していてもよい。

【００４４】前記ユーザ領域および前記スペア領域は、
複数のゾーンに分割されており、前記欠陥管理処理は、
（ｆ）前記複数のゾーンのそれぞれの先頭セクタに割り
当てられた論理セクタ番号を前記ディスク情報領域に記
録するステップをさらに包含していてもよい。

【００４５】前記ユーザ領域および前記スペア領域は、
複数のゾーンに分割されており、前記情報記録媒体に記
録されるデータはＥＣＣブロック単位に管理されてお
り、前記欠陥管理処理は、（ｇ）前記複数のゾーンのそ
れぞれの先頭セクタがＥＣＣブロックの先頭セクタに一
致するように、前記ユーザ領域に含まれる欠陥セクタ以
外のセクタに論理セクタ番号を割り当てるステップをさ
らに包含していてもよい。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。

【００４７】（実施の形態１）１．情報処理システムの構成 図１は、本発明の実施の形態の情報処理システムの構成
を示す。情報処理システムは、上位装置２００と、ディ
スク記録再生装置１００とを含む。ディスク記録再生装
置１００は、上位装置２００からのコマンドに従って、
書き換え可能な光ディスク１に情報を記録し、または、
光ディスク１に記録された情報を再生する。上位装置２
００は、例えば、パーソナルコンピュータである。

【００４８】上位装置２００は、ＣＰＵ２０１と、主記
憶２０４と、バスインタフェース（バスＩ／Ｆ）２０３
と、プロセッサバス２０２と、Ｉ／Ｏバス２０５と、ハ
ードディスク装置（ＨＤＤ）２０６と、表示処理部２０
７と、入力部２０８とを含む。上位装置２００は、Ｉ／
Ｏバス２０５を介してディスク記録再生装置１００に接
続されている。

【００４９】プロセッサバス２０２は、ＣＰＵ２０１が
主記憶２０４をアクセスするための高速バスである。プ
ロセッサバス２０２は、バスＩ／Ｆ２０３を介してＩ／
Ｏバス２０５に接続されている。

【００５０】Ｉ／Ｏバス２０５は、図１に示される例で
は、ＰＣＩバスやＩＳＡバスといったパソコン拡張バス
である。Ｉ／Ｏバス２０５は、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃ
ｅ）、ＡＴＡ（ＡＴ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）、ＵＳＢ
（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＩＥ
ＥＥ１３９４などの任意の汎用バスであり得る。

【００５１】表示処理部２０７は、Ｉ／Ｏバス２０５か
ら送られた表示情報をＲＧＢなどの信号に変換し、その
信号をディスプレイに出力する。

【００５２】入力部２０８は、キーボードやマウスなど
の入力デバイスからの入力をＩ／Ｏバス２０５を介して
ＣＰＵ２０１に知らせる。

【００５３】ＨＤＤ２０６は、Ｉ／Ｏバス２０５を介し
て主記憶２０４とのデータの入出力を行う補助記憶装置
である。ＨＤＤ２０６には、ＭＳ−ＤＯＳやＷｉｎｄｏ
ｗｓといったオペレーティングシステムや、プログラム
ファイルが格納されている。それらは主記憶２０４にロ
ードされ、ユーザからの指示に従ってＣＰＵ２０１によ
って演算処理される。演算処理結果は、表示処理部２０
７によってディスプレイに表示される。

【００５４】ディスク記録再生装置１００は、マイクロ
プロセッサ１０１と、データ記録再生制御部１０２と、
バス制御回路１０３と、メモリ１０４とを含む。

【００５５】マイクロプロセッサ１０１は、マイクロプ
ロセッサ１０１に内蔵された制御プログラムに従って、
ディスク記録再生装置１００の各部を制御することによ
り、様々な処理を実行する。以下に説明する欠陥管理処
理および代替処理もマイクロプロセッサ１０１によって
実行される。

【００５６】データ記録再生制御部１０２は、マイクロ
プロセッサ１０１からの指示に従って、光ディスク１に
対するデータの記録再生を制御する。データ記録再生制
御部１０２は、記録時にはデータに誤り訂正符号を追加
し、再生時には誤り検出処理と誤り訂正処理とを実行す
る。一般的には、ＣＲＣやＥＣＣといった符号化処理に
よって符号化されたデータが光ディスク１に記録されて
いる。

【００５７】バス制御回路１０３は、Ｉ／Ｏバス２０５
を介して上位装置２００からコマンドを受け取り、Ｉ／
Ｏバス２０５を介して上位装置２００とデータを送受信
する。

【００５８】メモリ１０４は、ディスク記録再生装置１
００において実行される様々な処理においてデータを記
憶しておくために使用される。例えば、メモリ１０４
は、データ記録再生時に中間バッファとして使用される
領域や、データ記録再生制御部１０２が誤り訂正処理を
行う際に使用する領域を有している。

【００５９】光ディスク１は、データの記録再生が可能
な円盤状の情報記録媒体である。光ディスク１として
は、ＤＶＤ−ＲＡＭを含む任意の情報記録媒体が使用さ
れ得る。データの記録再生は、セクタ単位またはブロッ
ク単位に行われる。２．光ディスク１の物理構造 図２は、光ディスク１の物理構造を示す。円盤状の光デ
ィスク１には、同心円状またはスパイラル状に複数のト
ラック２が形成されている。複数のトラック２のそれぞ
れは、複数のセクタ３に分割されている。光ディスク１
の領域は、１以上のディスク情報領域４と、データ記録
領域５とを含む。

【００６０】ディスク情報領域４には、光ディスク１を
アクセスするために必要なパラメータなどが格納されて
いる。図２に示される例では、ディスク情報領域４は、
光ディスク１の最内周側と最外周側とにそれぞれ設けら
れている。最内周側のディスク情報領域４は、リードイ
ン（ｌｅａｄ−ｉｎ）領域とも呼ばれる。最外周側のデ
ィスク情報領域４は、リードアウト（ｌｅａｄ−ｏｕ
ｔ）領域とも呼ばれる。

【００６１】データ記録領域５には、データが記録され
ている。データの記録再生は、データ記録領域５に対し
て行われる。データ記録領域５の全セクタには物理セク
タ番号という絶対番地が予め割り当てられている。３．光ディスク１の論理構造 図３は、光ディスク１の論理構造を示す。データ記録領
域５は、ユーザ領域６と、スペア領域７とを含む。

【００６２】ユーザ領域６は、ユーザデータを格納する
ために用意された領域である。通常は、ユーザ領域６に
ユーザデータが格納される。ユーザ領域６をアクセスす
るために、ユーザ領域６に含まれる各セクタに論理セク
タ番号（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｃｔｏｒ Ｎｕｍｂｅ
ｒ；ＬＳＮ）が割り当てられている。図１に示される上
位装置２００は、ＬＳＮを用いて光ディスク１のセクタ
にアクセスすることにより、データの記録再生を行う。

【００６３】スペア領域７は、ユーザ領域６に欠陥セク
タが生じた場合にその欠陥セクタの代わりに使用され得
る少なくとも１つのセクタを含む。ユーザ領域６の欠陥
セクタは、例えば、ユーザ領域６の傷や汚れ、材質劣化
などの原因によって発生する。スペア領域７は、ユーザ
領域６より光ディスク１の内周側に配置されている。好
ましくは、スペア領域７は、ユーザ領域６の直前に配置
されている。

【００６４】ユーザ領域６は、システム予約領域１１
と、ＦＡＴ領域１２と、ルートディレクトリ領域１３
と、ファイルデータ領域１４とを含む。このような領域
構成は、ＭＳ−ＤＯＳ形式のファイルシステムに沿った
ものである。ただし、図３に示される領域構成は一例に
すぎない。

【００６５】システム予約領域１１には、ブートセクタ
として、光ディスク１のパラメータ情報やボリューム情
報などが格納されている。これらの情報は、上位装置２
００によって参照され得る。

【００６６】上位装置２００が光ディスク１にアクセス
する場合には、上位装置２００は必ずシステム予約領域
１１にアクセスしなければならない。システム予約領域
１１の先頭セクタには論理セクタ番号”０”（ＬＳＮ：
０）が割り当てられている。また、システム予約領域１
１の各項目の大きさや配置も予め決められている。

【００６７】ＦＡＴ領域１２には、ファイルやディレク
トリがファイルデータ領域１４のどこに配置されている
かを示す配置情報や、空き領域の位置を示す情報などを
記録するファイルアロケーションテーブル（Ｆｉｌｅ
Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ；ＦＡＴ）が格納さ
れている。

【００６８】ルートディレクトリ領域１３には、ファイ
ルとサブディレクトリに関するエントリ情報が格納され
ている。エントリ情報は、ファイル名・ディレクトリ名
やファイル属性、更新日時情報などを含む。

【００６９】上述したシステム予約領域１１、ＦＡＴ領
域１２およびルートディレクトリ領域１３は、ファイル
管理領域１０と呼ばれる。ファイル管理領域１０は、光
ディスク１上の固定されたＬＳＮに対応する位置に配置
される。

【００７０】ファイルデータ領域１４には、ルートディ
レクトリから関連付けられたディレクトリを表すデータ
とファイルを表すデータとが格納されている。上述した
ように、上位装置２００がファイルデータ領域１４に格
納されているデータにアクセスする場合には、ファイル
データ領域１４へのアクセスの前に、ファイル管理領域
１０にアクセスすることが必要になる。４．光ディスク１の欠陥管理方法 このような光ディスク１の欠陥セクタを管理するため
に、１次欠陥リスト（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｄｅｆｅｃｔ
Ｌｉｓｔ；ＰＤＬ）と２次欠陥リスト（Ｓｅｃｏｎｄａ
ｒｙ Ｄｅｆｅｃｔ Ｌｉｓｔ；ＳＤＬ）とが使用され
る。

【００７１】光ディスク１を初期化する場合には、スリ
ッピング・リプレースメント・アルゴリズムに従って欠
陥セクタが検出される。この場合、検出された欠陥セク
タは、ＰＤＬに登録される。光ディスク１にデータを記
録する場合には、リニア・リプレースメント・アルゴリ
ズムに従って欠陥セクタが検出される。この場合、検出
された欠陥セクタは、ＳＤＬに登録される。このよう
に、欠陥セクタをＰＤＬまたはＳＤＬに登録することに
より、光ディスク１の信頼性を確保している。

【００７２】ＰＤＬおよびＳＤＬは、欠陥管理領域（Ｄ
ｅｆｅｃｔ ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＡｒｅａ；ＤＭＡ）
に格納されている。また、ディスク構造定義情報（Ｄｉ
ｓｋ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；Ｄ
ＤＳ）もＤＭＡに格納されている。４．１ ＤＭＡの構造 図４は、ＤＭＡの構造を示す。ＤＭＡは、ディスク情報
領域４（図２、図３）の一部である。

【００７３】ＤＭＡは、ＩＳＯ規格１８章のディスクの
レイアウトに関する記述では、ＤＭＡ１〜ＤＭＡ４と記
述されている領域である。４個のＤＭＡのうち、２個の
ＤＭＡ（例えば、ＤＭＡ１、ＤＭＡ２）が内周側のディ
スク情報領域４に配置され、２個のＤＭＡ（例えば、Ｄ
ＭＡ３、ＤＭＡ４）が外周側のディスク情報領域４に配
置される（図３参照）。これらの４個のＤＭＡには、同
一の情報が多重記録される。これは、リプレースメント
処理の対象とならないＤＭＡにおいて欠陥セクタが発生
した場合に備えるためである。

【００７４】図４は、４個のＤＭＡのうち２個のＤＭＡ
１、ＤＭＡ２が内周側のディスク情報領域４に配置され
ている例を示している。

【００７５】ＤＭＡ１には、ＤＤＳとＰＤＬとＳＤＬと
が格納されている。ＤＭＡ２〜ＤＭＡ４の構造もＤＭＡ
１と同一の構造を有している。４．１．１ ＤＤＳの構造 図５は、ＤＤＳの構造を示す。

【００７６】ＤＤＳは、ヘッダを含む。ヘッダには、Ｄ
ＤＳであることを示す識別子などが格納されている。Ｄ
ＤＳは、パーティション情報を格納するためのエントリ
と、ＰＤＬ位置情報を格納するためのエントリと、ＳＤ
Ｌ位置情報を格納するためのエントリと、論理セクタ番
号”０”（すなわち、ＬＳＮ：０）が割り当てられたセ
クタの物理セクタ番号を格納するためのエントリとをさ
らに含む。４．１．２ ＰＤＬの構造 図６Ａは、ＰＤＬの構造を示す。

【００７７】ＰＤＬは、ヘッダと複数のエントリ（図６
Ａに示される例では、第１エントリ〜第ｍエントリ）と
を含む。ヘッダには、ＰＤＬであることを示す識別子
と、ＰＤＬに登録されている欠陥セクタのエントリ数な
どが格納されている。各エントリには、欠陥セクタの物
理セクタ番号が格納されている。４．１．３ ＳＤＬの構造 図６Ｂは、ＳＤＬの構造を示す。

【００７８】ＳＤＬは、ヘッダと複数のエントリ（図６
Ｂに示される例では、第１エントリ〜第ｎエントリ）と
を含む。ヘッダには、ＳＤＬであることを示す識別子
と、ＳＤＬに登録されている欠陥セクタのエントリ数な
どが格納されている。各エントリには、欠陥セクタの物
理セクタ番号と、欠陥セクタの代わりにデータが記録さ
れる代替セクタの物理セクタ番号とが格納されている。
ＳＤＬは、代替セクタの物理セクタ番号を有している点
で、ＰＤＬと異なっている。４．２ スリッピング・リプレースメント・アルゴリズ
ム 図７は、本発明の実施の形態１のディスク記録再生装置
１００（図１）において実行されるスリッピング・リプ
レースメント・アルゴリズムの概念図である。図７にお
いて、矩形はセクタを表す。矩形の中の記号は、そのセ
クタに割り当てられたＬＳＮを示す。記号付きの矩形は
正常セクタを示す。斜線付きの矩形は欠陥セクタを示
す。

【００７９】参照番号７１は、ＰＤＬに欠陥セクタが１
つも登録されていない場合のセクタ列を示し、参照番号
７２は、ＰＤＬに１つの欠陥セクタが登録されている場
合のセクタ列を示す。

【００８０】ユーザ領域６の最終セクタが正常セクタで
ある場合には、ユーザ領域６の最終セクタに最終ＬＳ
Ｎ：ｍが割り当てられる。最終ＬＳＮ：ｍが割り当てら
れたセクタから、ユーザ領域６に含まれる複数のセクタ
のそれぞれに降順にＬＳＮが割り当てられる。

【００８１】ＰＤＬに欠陥セクタが１つも登録されてい
ない場合には、ユーザ領域６の最終セクタから先頭セク
タに、ＬＳＮ：ｍ〜ＬＳＮ：０が順番に割り当てられる
（セクタ列７１を参照）。

【００８２】セクタ列７１においてＬＳＮ：ｉが割り当
てられているセクタが欠陥セクタである場合には、ＬＳ
Ｎの割り当てが変更される。すなわち、欠陥セクタには
ＬＳＮ：ｉが割り当てられない。その代わりに、その直
前のセクタにＬＳＮ：ｉが割り当てられる。これによ
り、ＬＳＮの割り当ては、ユーザ領域６からスペア領域
７に向かう方向に１セクタ分だけスリップする。その結
果、スペア領域７の最終セクタにＬＳＮ：０が割り当て
られる（セクタ列７２を参照）。

【００８３】図８は、図７を参照して説明したスリッピ
ング・リプレースメント・アルゴリズムを実行した後の
物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す。横軸が物
理セクタ番号を示し、縦軸がＬＳＮを示す。図８におい
て、一点鎖線８１は、欠陥セクタがない場合における物
理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示し、実線８２
は、４つの欠陥セクタＩ〜ＩＶがある場合における物理
セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す。

【００８４】図８に示されるように、欠陥セクタにはＬ
ＳＮが割り当てられない。ＬＳＮの割り当ては、光ディ
スク１の外周側から内周側に向かう方向（すなわち、物
理セクタ番号が小さくなる方向）にスリップする。その
結果、ユーザ領域６の直前に配置されたスペア領域７の
一部のセクタにＬＳＮが割り当てられる。

【００８５】このように、ＰＤＬに欠陥セクタが登録さ
れている場合には、ＬＳＮの割り当ては、最終ＬＳＮが
割り当てられるセクタの位置（固定位置）を基準とし
て、光ディスク１の外周側から内周側に向かう方向にス
リップする。その結果、ユーザ領域６より光ディスク１
の内周側に設けられているスペア領域７の一部のセクタ
にＬＳＮが割り当てられる。スペア領域７においてＬＳ
Ｎが割り当てられるセクタの数は、ユーザ領域６におけ
る欠陥セクタの数に等しい。

【００８６】ＬＳＮ：０が割り当てられるべきセクタの
位置は、最終ＬＳＮが割り当てられたセクタの位置（固
定位置）を基準として、所定の容量（例えば、４．７Ｇ
Ｂ）を満たす位置として計算される。その位置は、ユー
ザ領域６において検出された欠陥セクタの数に基づいて
計算される。その計算された位置に配置されているセク
タにＬＳＮ：０が割り当てられる。その所定の容量は、
欠陥セクタの有無によらず、ユーザデータを記録可能な
領域として確保することが要求される容量を示す。この
ように、ユーザ領域６に欠陥セクタが存在する場合に
は、スペア領域７の一部をユーザ領域６として使用する
ことにより、常に、所定の容量（例えば、４．７ＧＢ）
を確保することが可能になる。

【００８７】ユーザ領域６の最終セクタが正常セクタで
ある場合には、ユーザ領域６の最終セクタに最終ＬＳＮ
が割り当てられる。ユーザ領域６の最終セクタが欠陥セ
クタである場合には、最終セクタに最も近い正常セクタ
に最終ＬＳＮが割り当てられる。

【００８８】ＬＳＮ：０が割り当てられたセクタの物理
セクタ番号が、ＤＤＳ（図５）内のエントリに格納され
る。このエントリは、上位装置２００が光ディスク１に
データを記録する際に参照される。このエントリを参照
することにより、計算を行うことなくＬＳＮ：０に対応
する物理セクタ番号を取得することができる。その結
果、ＬＳＮ：０が割り当てられたセクタに高速にアクセ
スすることが可能になる。

【００８９】データを光ディスク１に記録する際には、
上位装置２００は、必ず、ＬＳＮ：０が割り当てられた
セクタにアクセスする必要がある。従って、ＬＳＮ：０
が割り当てられたセクタに高速にアクセス可能であるこ
とは、光ディスク１に対する高速アクセスを実現する上
で非常に効果的である。４．３ リニア・リプレースメント・アルゴリズム 図９は、本発明の実施の形態１のディスク記録再生装置
１００（図１）において実行されるリニア・リプレース
メント・アルゴリズムの概念図である。図９において、
矩形はセクタを表す。矩形の中の記号は、そのセクタに
割り当てられたＬＳＮを示す。記号付きの矩形は正常セ
クタを示す。斜線付きの矩形は欠陥セクタを示す。

【００９０】参照番号９１は、ＳＤＬに欠陥セクタが１
つも登録されていない場合のセクタ列を示し、参照番号
９２は、ＳＤＬに１つの欠陥セクタが登録されている場
合のセクタ列を示す。

【００９１】セクタ列９１においてＬＳＮ：ｉが割り当
てられているセクタが欠陥セクタである場合には、ＬＳ
Ｎの割り当てが変更される。すなわち、欠陥セクタには
ＬＳＮ：ｉが割り当てられない。その代わりに、ＬＲス
ペア領域に含まれる複数のセクタのうち、未利用かつ物
理セクタ番号が最小のセクタ（例えば、ＬＲスペア領域
の先頭セクタ）にＬＳＮ：ｉが割り当てられる（セクタ
列９２を参照）。このように、ユーザ領域６の欠陥セク
タがＬＲスペア領域のセクタに代替される。

【００９２】なお、ＬＳＮ：ｉは、ＬＲスペア領域に含
まれる複数のセクタのうち、未利用かつ物理セクタ番号
が最大のセクタ（例えば、ＬＳＮ：０が割り当てられた
セクタより１だけ小さい物理セクタ番号のセクタ）に割
り当てられてもよい。ＬＲスペア領域に含まれるセクタ
がどのような順番で利用されるかは重要でない。

【００９３】図１０は、図９を参照して説明したリニア
・リプレースメント・アルゴリズムを実行した後の物理
セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す。横軸が物理セ
クタ番号を示し、縦軸がＬＳＮを示す。図１０におい
て、実線１００１は、２つの欠陥セクタがある場合にお
ける物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す。

【００９４】図１０から、欠陥セクタと代替セクタとの
距離（物理セクタの数）が、従来技術（図２７）に比べ
て大幅に短縮されていることが理解される。５．ディスク記録再生装置１００の動作 ディスク記録再生装置１００は、光ディスク１の初期化
として、以下の５．１〜５．３に示す動作を行う。５．
１のディスクの検査は、物理フォーマット処理とも呼ば
れ、通常は、１枚の光ディスク１に対して１度だけ行わ
れる処理である。 ５．１ ディスクの検査 ５．２ ＬＳＮの割り当て ５．３ ファイルシステムの初期データの記録 その後、ディスク記録再生装置１００は、ファイルの書
き込みや読み出しの度に以下の５．４〜５．５に示す動
作を行う。 ５．４ データの記録（ファイルシステムとファイルデ
ータの記録） ５．５ データの再生 以下、これらの動作について詳細に説明する。５．１ ディスクの検査 ディスクの検査は、光ディスク１にデータを記録する前
に、少なくとも１回は実行される。これは、光ディスク
１の品質を保証するためである。ただし、光ディスク１
の製造技術が向上し、光ディスク１あたりの欠陥セクタ
の数が数個レベルまで低減された場合には、出荷される
すべての光ディスク１に対してディスクの検査を行うこ
とは省略され得る。サンプル抽出した光ディスク１に対
してのみディスクの検査を行えば十分であるからであ
る。

【００９５】ディスクの検査は、すべてのセクタに対し
て特定のテストパターンのデータを書き込み、その後、
すべてのセクタからデータを読み出すことによって行わ
れる。このようなディスクの検査処理は、サーティファ
イ処理とも呼ばれる。

【００９６】ディスクの検査において、スリッピング・
リプレースメント・アルゴリズムが実行される。その結
果、欠陥セクタがＰＤＬに登録される。

【００９７】図１１は、ディスクの検査の手順を示すフ
ローチャートである。

【００９８】まず、ステップ１１０１では、ユーザ領域
６の先頭セクタのアドレスが書き込みアドレスとしてセ
ットされる。ステップ１１０２では、セクタアドレスが
正常に読み出されたか否かが判定される。これは、デー
タをセクタに書き込むためには、セクタアドレスを読み
出すことが必須であることから、セクタアドレスの読み
出しにおいてエラーが発生した場合には、データをセク
タに書き込むことはできないからである。

【００９９】ステップ１１０２においてセクタアドレス
の読み出しエラー有りと判定された場合には、欠陥セク
タの物理セクタ番号が第１欠陥リストに格納される（ス
テップ１１１１）。

【０１００】ステップ１１０２においてセクタアドレス
の読み出しエラー無しと判定された場合には、所定のテ
ストデータが書き込みアドレスのセクタに書き込まれる
（ステップ１１０３）。

【０１０１】ステップ１１０４において、書き込みアド
レスが最終アドレスでないと判定された場合には、書き
込みアドレスに１が加算される（ステップ１１０５）。
その後、処理はステップ１１０２に戻る。このような処
理を繰り返すことにより、書き込みアドレスが最終アド
レスに到達すると、処理は、ステップ１１０６に進む。

【０１０２】ステップ１１０６では、ユーザ領域６の先
頭セクタのアドレスが読み出しアドレスとしてセットさ
れる。ステップ１１０７では、読み出しアドレスのデー
タが読み出される。ステップ１１０８では、読み出され
たデータが書き込んだデータと同一であるか否か（すな
わち、データの書き込みが成功していたか否か）が判定
される。

【０１０３】ステップ１１０８においてデータ読み出し
エラー有りと判定された場合には、欠陥セクタの物理セ
クタ番号が第２欠陥リストに格納される（ステップ１１
１２）。

【０１０４】ステップ１１０９において、読み出しアド
レスが最終アドレスでないと判定された場合には、読み
出しアドレスに１が加算される（ステップ１１１０）。
その後、処理はステップ１１０７に戻り、ステップ１１
０８においてエラー判定が行われる。このような処理を
繰り返すことにより、読み出しアドレスが最終アドレス
に到達すると、第１欠陥リストと第２欠陥リストとを１
つのリストにまとめる処理が実行され（ステップ１１１
３）、このリストを物理セクタ番号の順にソートするこ
とによってＰＤＬが作成される（ステップ１１１４）。
ＰＤＬは、ＤＤＳとともに、ディスク情報領域４に記録
される（ステップ１１１５）。５．２ ＬＳＮの割り当て ＬＳＮの割り当ては、図７および図８を参照して既に説
明したとおりである。すなわち、ＰＤＬに欠陥セクタが
登録されている場合には、ＬＳＮの割り当ては、最終Ｌ
ＳＮが割り当てられるセクタの位置（固定位置）を基準
として、光ディスク１の外周側から内周側に向かう方向
にスリップする。ＬＳＮ：０が割り当てられるセクタが
決定され、ＬＳＮ：０が割り当てられたセクタの物理セ
クタ番号がＤＤＳに格納される。

【０１０５】図１２は、ＬＳＮ：０が割り当てられるセ
クタの物理セクタ番号を求める処理の手順を示すフロー
チャートである。

【０１０６】初期設定として、ユーザ領域６の先頭セク
タの物理セクタ番号が変数ＵＴＳＮに代入される（ステ
ップ１２０１）。この変数ＵＴＳＮの値が、最終的にＤ
ＤＳに書き込まれることになる。

【０１０７】次に、変数ＵＴＳＮの値が変数ＴＯＰに代
入され（ステップ１２０２）、検索領域の最終セクタの
物理セクタ番号が変数ＥＮＤに代入される（ステップ１
２０３）。ここで、検索領域とは、欠陥セクタ数を求め
る必要がある領域である。１回目のループでは、ユーザ
領域６の先頭セクタの物理セクタ番号が変数ＴＯＰに代
入され、ユーザ領域６の最終セクタの物理セクタ番号が
変数ＥＮＤに代入される。

【０１０８】変数ＴＯＰと変数ＥＮＤとに基づいて、検
索領域に含まれる欠陥セクタの数が計算される（ステッ
プ１２０４）。例えば、検索領域に含まれる欠陥セクタ
の数は、関数ＦＵＮＣ（ＴＯＰ，ＥＮＤ）の戻り値ＳＫ
ＩＰとして与えられる。

【０１０９】変数ＵＴＳＮの値は、戻り値ＳＫＩＰだけ
減算される。すなわち、ＵＴＳＮ＝ＵＴＳＮ−ＳＫＩＰ
が実行される（ステップ１２０５）。これにより、ユー
ザ領域６の先頭セクタからユーザ領域６に含まれる欠陥
セクタの数だけスキップした位置に配置されているセク
タの物理セクタ番号を求めることができる。

【０１１０】ステップ１２０２からステップ１２０５
は、戻り値ＳＫＩＰの値が０に一致するまで繰り返され
る（ステップ１２０６）。これは、スペア領域７のセク
タが欠陥セクタとしてＰＤＬに登録されている場合に対
処するためである。

【０１１１】このようにして求めた変数ＵＴＳＮの値
は、ＬＳＮ：０が割り当てられるべきセクタの物理セク
タ番号を示す。従って、変数ＵＴＳＮの値が、ユーザ領
域の先頭セクタの物理セクタ番号としてＤＤＳに格納さ
れる（ステップ１２０７）。

【０１１２】図１３は、図１２に示されるステップ１２
０４の関数ＦＵＮＣ（ＴＯＰ，ＥＮＤ）を実現する手順
を示すフローチャートである。関数ＦＵＮＣ（ＴＯＰ，
ＥＮＤ）は、検索領域内のＰＤＬエントリ数を求めるこ
とによって実現される。

【０１１３】初期設定として、エントリ数を示す変数Ｓ
ＫＩＰに０が代入され（ステップ１３０１）、ＰＤＬか
ら読み出された総エントリ数が変数ｎに代入される（ス
テップ１３０２）。

【０１１４】ステップ１３０３では、変数ｎの値が０に
等しいか否かが判定される。「はい」であれば、変数Ｓ
ＫＩＰの値が関数ＦＵＮＣ（ＴＯＰ，ＥＮＤ）の戻り値
として返される（ステップ１３０８）。ＰＤＬの総エン
トリ数が０である場合には、変数ＳＫＩＰの値として値
０が返され、処理が終了する。「いいえ」であれば、処
理はステップ１３０４に進む。

【０１１５】ＰＤＬから第ｎエントリの物理セクタ番号
（ＰＤＥ：ｎ）が読み出される（ステップ１３０４）。
ＰＤＥ：ｎが変数ＴＯＰの値以上、かつ、変数ＥＮＤの
値以下であるか否かが判定される（ステップ１３０
５）。「はい」であれば、検索領域内にＰＤＬに登録さ
れている欠陥セクタが存在するとして、変数ＳＫＩＰの
値に１が加算される（ステップ１３０６）。「いいえ」
であれば、処理はステップ１３０７に進む。

【０１１６】変数ｎの値が１だけ減算され（ステップ１
３０７）、処理はステップ１３０３に戻る。このように
して、ＰＤＬに含まれるすべてのエントリについて、ス
テップ１３０３〜ステップ１３０７が繰り返される。こ
れにより、検索領域内の欠陥セクタの数を変数ＳＫＩＰ
の値として求めることができる。

【０１１７】図１４は、ディスクの検査終了後に、各セ
クタに割り当てられたＬＳＮの一例を示す。図１４に示
される例では、ユーザ領域６の大きさが１０００００、
スペア領域７の大きさが１００００、ディスクの検査で
ＰＤＬに登録されたエントリの数（すなわち、ディスク
の検査で検出された欠陥セクタの数）が４、４個の欠陥
セクタＩ〜ＩＶはいずれもユーザ領域６内で発見された
と仮定している。

【０１１８】上述したスリッピング・リプレースメント
・アルゴリズムに従って、ＬＳＮが各セクタに割り当て
られる。

【０１１９】はじめに、最終ＬＳＮであるＬＳＮ：９９
９９９が物理セクタ番号：１０９９９９のセクタに割り
当てられる。次に、光ディスク１の外周側から内周側に
向かう方向（すなわち、ユーザ領域６からスペア領域７
に向かう方向）に沿って、ＬＳＮが降順に各セクタに割
り当てられる。ただし、欠陥セクタにはＬＳＮは割り当
てられず、そのＬＳＮは欠陥セクタの直前のセクタに割
り当てられる。その結果、ＬＳＮの割り当ては、欠陥セ
クタの数だけ光ディスク１の外周側から内周側に向かう
方向にスリップする。

【０１２０】図１４に示される例では、ユーザ領域６に
４個の欠陥セクタＩ〜ＩＶが存在する。もし欠陥セクタ
がなかったならユーザ領域６の４個のセクタにそれぞれ
割り当てられていたＬＳＮ：０〜ＬＳＮ：３が、スペア
領域７の物理セクタ番号：９９９６〜９９９９の４個の
セクタにそれぞれ割り当てられる。ＬＳＮの割り当て
が、欠陥セクタの数（４個）分だけスリップするからで
ある。

【０１２１】ＬＳＮ：０が割り当てられたセクタの物理
セクタ番号：９９９６は、拡張されたユーザ領域６の先
頭セクタの物理セクタ番号として、ＤＤＳに記録され
る。

【０１２２】図１４では、スペア領域７の物理セクタ番
号：０〜９９９５の領域を「ＬＲスペア領域」と表記し
ている。ＬＲスペア領域は、スペア領域７のうちＬＳＮ
が割り当てられなかった領域として定義される。ＬＲス
ペア領域は、リニア・リプレースメント・アルゴリズム
のための代替セクタ領域として使用される。

【０１２３】ＬＲスペア領域の先頭セクタの物理セクタ
番号は０に固定されている。ＬＲスペア領域の最終セク
タの物理セクタ番号は、ＤＤＳに記録されている物理セ
クタ番号から１を減算した値である。従って、ＬＲスペ
ア領域にアクセスするために必要とされるアドレスの計
算量はほとんどない。５．３ ファイルシステムの初期データの記録 上位装置２００から指示される論理フォーマットに従っ
て、ディスク記録再生装置１００は、ファイルシステム
の初期データを光ディスク１に記録する。論理フォーマ
ットはＬＳＮを用いて表現される。初期データとは、例
えば、図３に示されるシステム予約領域１１、ＦＡＴ領
域１２およびルートディレクトリ領域１３（すなわち、
ファイル管理領域１０）に記録されるデータをいう。

【０１２４】初期データが記録される領域は、上位装置
２００によってＬＳＮを用いて管理される。特に、シス
テム予約領域１１の先頭セクタは、ＬＳＮ：０が割り当
てられたセクタでなければならない。従って、上位装置
２００は、ＬＳＮが確定した後でなければ初期データの
記録をディスク記録再生装置１００に指示することがで
きない。初期データの内容は、上位装置２００によって
決定される。

【０１２５】初期データの記録時の欠陥管理は、リニア
・リプレースメント・アルゴリズムに従って行われる。
初期データの記録時の処理は、後述される「５．４．２
データをファイル管理領域１０に記録する処理」と同
様である。従って、ここではその説明を省略する。５．４ データの記録（ファイルシステムとファイルデ
ータの記録） 図１５は、データを光ディスク１に記録する処理の手順
を示すフローチャートである。この処理は、データをフ
ァイルデータ領域１４に記録する処理（ステップ１５０
１〜ステップ１５０９）と、データをファイル管理領域
１０に記録する処理（ステップ１５１０〜ステップ１５
１７）とを含む。５．４．１ データをファイルデータ領域１４に記録す
る処理 まず、ステップ１５０１では、書き込みアドレスがセッ
トされる。書き込みアドレスは、これからデータを書き
込むべきファイルデータ領域１４（記録領域）の先頭セ
クタのＬＳＮである。このＬＳＮは、ファイルの位置や
空き領域を管理するＦＡＴを参照して上位装置２００に
よって決定され、ディスク記録再生装置１００に送られ
る。

【０１２６】ＦＡＴは、データの書き込みに先だって、
ディスク記録再生装置１００によって光ディスク１から
読み出され、上位装置２００の主記憶２０４に格納され
る。ＣＰＵ２０１は、主記憶２０４に格納されているＦ
ＡＴを参照することにより、記録領域の先頭セクタのＬ
ＳＮを決定する。決定されたＬＳＮは、記録指示コマン
ドとともに、ディスク記録再生装置１００内のメモリ１
０４に格納される。マイクロプロセッサ１０１は、メモ
リ１０４に格納されたＬＳＮに基づいて以下のステップ
を実行する。

【０１２７】ステップ１５０２では、セクタアドレスが
正常に読み出されたか否かが判定される。これは、デー
タをセクタに書き込むためには、セクタアドレスを読み
出すことが必須であることから、セクタアドレスの読み
出しにおいてエラーが発生した場合には、データをセク
タに書き込むことはできないからである。

【０１２８】ステップ１５０２においてセクタアドレス
の読み出しエラー有りと判定された場合には、欠陥セク
タをＬＲスペア領域（図１４）の正常セクタに代替する
代替処理が行われる（ステップ１５０８）。

【０１２９】ステップ１５０２においてセクタアドレス
の読み出しエラー無しと判定された場合には、データが
ＬＳＮによって指定されるファイルデータ領域１４のセ
クタに書き込まれる（ステップ１５０３）。データは、
上位装置２００のＩ／Ｏバス２０５から送られ、メモリ
１０４にバッファリングされ、ファイルデータ領域１４
に書き込まれる。

【０１３０】ステップ１５０４では、ベリファイ処理が
実行される。ベリファイ処理は、ステップ１５０３にお
いてデータが書き込まれたセクタからそのデータを読み
出し、読み出されたデータと書き込まれたデータとを比
較したり、誤り訂正符号による演算などを行うことによ
って、データの書き込みが成功したか否かを確認する処
理である。

【０１３１】ステップ１５０５においてデータ読み出し
エラー有りと判定された場合には、欠陥セクタをＬＲス
ペア領域（図１４）の正常セクタに代替する代替処理が
行われる（ステップ１５０９）。

【０１３２】ステップ１５０６において、記録されるべ
きデータが終了していないと判定された場合には、書き
込みアドレスが次のＬＳＮに設定される（ステップ１５
０７）。その後、処理はステップ１５０２に戻る。この
ような処理を繰り返すことにより、記録されるべきデー
タが終了したと判定されると、データをファイルデータ
領域１４に記録する処理が終了する。

【０１３３】図１６は、図１５に示されるステップ１５
０８、１５０９において実行される代替処理の手順を示
すフローチャートである。

【０１３４】ステップ１６０１では、スペア領域７のセ
クタのうちＬＳＮが割り当てられていないセクタ（すな
わち、ＬＲスペア領域のセクタ）が代替セクタに割り当
てられる。

【０１３５】ステップ１６０２では、欠陥セクタに記録
されるはずであったデータが代替セクタに記録される。
なお、図１６では省略しているが、データを代替セクタ
に書き込む際にも、図１５に示されるステップ１５０２
〜ステップ１５０９に相当する処理が実行される。デー
タを代替セクタに書き込む際にエラーが検出された場合
には、ＬＲスペア領域の他のセクタが代替セクタに割り
当てられる。

【０１３６】ステップ１６０３では、欠陥セクタの物理
セクタ番号と代替セクタの物理セクタ番号とがＳＤＬに
登録される。これにより、欠陥セクタとその欠陥セクタ
の代わりに使用される代替セクタとが関連づけられる。

【０１３７】ここで、ステップ１６０３の処理が実行さ
れるたびに、ＳＤＬを更新するために光ディスク１がア
クセスされるわけではない。ステップ１６０３では、欠
陥セクタの物理セクタ番号と代替セクタの物理セクタ番
号とはメモリ１０４に格納されている欠陥リストに登録
される。図１５のステップ１５０６において記録される
べきデータが終了したと判定された後に、ＳＤＬが作成
され、ディスク情報領域４に記録される。このようにし
て、光ディスク１に対するアクセスの回数を最小化する
ことにより、処理時間の短縮を図っている。５．４．２ データをファイル管理領域１０に記録する
処理 データをファイルデータ領域１４に記録する処理が終了
した後に、データをファイル管理領域１０に記録する処
理が実行される。これは、データをファイルデータ領域
１４に記録する処理によってＦＡＴなどの管理データが
更新されるため、更新された管理データをファイル管理
領域１０に記録する必要があるからである。

【０１３８】データをファイル管理領域１０に記録する
処理（ステップ１５１０〜１５１７）は、データの内容
と記録領域とが異なる点を除いて、データをファイルデ
ータ領域１４に記録する処理（ステップ１５０１〜ステ
ップ１５０９）と同一である。従って、ここでは詳しい
説明を省略する。

【０１３９】図１７は、スリッピング・リプレースメン
ト・アルゴリズムとリニア・リプレースメント・アルゴ
リズムとを実行した後の物理セクタ番号とＬＳＮとの対
応関係を示す。横軸が物理セクタ番号を示し、縦軸がＬ
ＳＮを示す。図１７において、一点鎖線１７０１は、欠
陥セクタがない場合における物理セクタ番号とＬＳＮと
の対応関係を示し、実線１７０２は、ＰＤＬに登録され
た欠陥セクタが４つあり、ＳＤＬに登録された欠陥セク
タが２つある場合における物理セクタ番号とＬＳＮとの
対応関係を示す。

【０１４０】図１７に示される例は、データをファイル
管理領域１０に記録する際に２つの欠陥セクタが検出さ
れた場合を示している。この２つの欠陥セクタは、スペ
ア領域７内のＬＲスペア領域の代替セクタによって代替
される。

【０１４１】ファイル管理領域１０は、ＬＳＮ：０から
始まる領域に配置される。図１７から、ファイル管理領
域１０の欠陥セクタとスペア領域７の代替セクタとの距
離は、従来技術（図２７）に比べて、大幅に短縮されて
いることが分かる。例えば、ファイル管理領域１０の欠
陥セクタとスペア領域７の代替セクタとの距離（物理セ
クタ数）は、従来技術（図２７）によれば１０００００
セクタ以上であるのに対し、本実施の形態（図１７）に
よれば１００００セクタ程度である。このことは、光デ
ィスク１に対するアクセス速度を向上させる。５．５ データの再生 データの再生時には、上位装置２００がＦＡＴなどの管
理データを参照して、ファイルの位置を検索する。上位
装置２００は、管理データを参照するために、ファイル
管理領域１０にアクセスするようにディスク記録再生装
置１００に指示する。ディスク記録再生装置１００は、
ＬＳＮ：０が割り当てられたセクタに必ずアクセスする
ことになる。そのセクタの物理セクタ番号は、ＤＤＳに
記録されている。従って、ディスク記録再生装置１００
は、ＤＤＳを参照することにより、ＬＳＮ：０が割り当
てられたセクタに高速にアクセスすることができる。

【０１４２】上位装置２００は、ファイルデータ領域１
４における読み出し位置をＬＳＮを用いてディスク記録
再生装置１００に指示する。ディスク記録再生装置１０
０は、ＰＤＬおよびＳＤＬを参照して、上位装置２００
によって指定されたＬＳＮを物理セクタ番号に変換し、
その物理セクタ番号のセクタからデータを読み出す。

【０１４３】上述したように、本発明の実施の形態１で
は、スペア領域７は、ユーザ領域６より光ディスク１の
内周側に配置されている。ＬＳＮの割り当ては、最終Ｌ
ＳＮが割り当てられたセクタの位置（固定位置）を基準
として、光ディスク１の外周側から内周側に向かう方向
にスリップすることによって達成される。先頭ＬＳＮ
（ＬＳＮ：０）が割り当てられたセクタの位置は、ＤＤ
Ｓに記録される。

【０１４４】なお、最終ＬＳＮはユーザ領域６の最終セ
クタに割り当てられるとは限らない。ユーザ領域６の最
終セクタが欠陥セクタである場合には、ユーザ領域６に
含まれるセクタのうち、最終セクタに最も近い正常セク
タに最終ＬＳＮが割り当てられる。

【０１４５】なお、本発明の実施の形態１では、セクタ
単位で欠陥管理を行っているが、複数のセクタを含むブ
ロック単位で欠陥管理を行うようにしてもよい。この場
合には、ＰＤＬおよびＳＤＬに物理セクタ番号を登録す
る代わりに、ブロック番号を登録するようにすればよ
い。欠陥管理を行う単位は任意の単位であり得る。欠陥
管理を行う単位に依存することなく、上述した効果と同
様の効果が得られる。

【０１４６】また、上位装置２００とディスク記録再生
装置１００とは、Ｉ／Ｏバス２０５を介して接続されて
いるが、上位装置２００とディスク記録再生装置１００
との接続の態様は問わない。コマンドやデータの送受信
を行うことができる限り、上位装置２００とディスク記
録再生装置１００とは、任意の接続態様（例えば、有線
または無線）で接続され得る。ディスク記録再生装置１
００内の各構成要素間の接続についても同様である。

【０１４７】（実施の形態２）リアルタイム性が重要視
されるＡＶファイル（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕａｌ Ｄａ
ｔａ Ｆｉｌｅ；時間的に連続した映像や音声のデータ
ファイル）に好適な欠陥管理方法が提案されている。こ
の欠陥管理方法は、ＡＶファイルを光ディスク１に記録
する場合には、リニア・リプレースメント・アルゴリズ
ムに基づく代替処理を行うことなく、上位装置２００に
よって管理されるファイルシステムを用いて欠陥管理を
行う方法である。この欠陥管理方法は、例えば、後藤ら
による国際公開公報（ＷＯ９８／１４９３８）に記載さ
れている。

【０１４８】以下、本発明の欠陥管理方法をＡＶファイ
ルシステムに適用する例を説明する。

【０１４９】情報処理システムの構成は、図１に示すと
おりである。光ディスク１の物理構造は図２に示すとお
りである。光ディスク１の論理構造は、図３に示すとお
りである。ここで、ファイルシステムは、実施の形態１
で説明したＭＳ−ＤＯＳファイルシステムとは異なる
が、ファイル管理領域１０がユーザ領域６の固定された
ＬＳＮに配置される点は共通である。６．ディスク記録再生装置１００の動作 ディスク記録再生装置１００は、光ディスク１の初期化
として、以下の６．１〜６．３に示す動作を行う。 ６．１ ディスクの検査 ６．２ ＬＳＮの割り当て ６．３ ファイルシステムの初期データの記録 その後、ディスク記録再生装置１００は、ファイルの書
き込みや読み出しの度に以下の６．４〜６．５に示す動
作を行う。 ６．４ データの記録（ファイルシステムとファイルデ
ータの記録） ６．５ データの再生 ６．１、６．２、６．３、６．５の動作は、実施の形態
１で説明した５．１、５．２、５．３、５．５の動作と
同一である。従って、ここではその説明を省略する。６．４ データの記録（ファイルシステムとファイルデ
ータの記録） 図１８は、ＡＶファイルを光ディスク１に記録する処理
の手順を示すフローチャートである。この処理は、ＡＶ
ファイルをファイルデータ領域１４に記録する処理（ス
テップ１８０１〜ステップ１８０９）と、ＡＶファイル
をファイル管理領域１０に記録する処理（ステップ１８
１０〜ステップ１８１７）とを含む。６．４．１ ＡＶファイルをファイルデータ領域１４に
記録する処理 上位装置２００は、ディスク記録再生装置１００にＡＶ
ファイル記録コマンドを発行する。ディスク記録再生装
置１００は、ＡＶファイル記録コマンドを受け取り、Ａ
Ｖファイルをファイルデータ領域１４に記録する処理を
実行する。

【０１５０】ＡＶファイルをファイルデータ領域１４に
記録する処理（図１８）は、ステップ１８０８、１８０
９を除いて、データをファイルデータ領域１４に記録す
る処理（図１５）と同一である。

【０１５１】ステップ１８０８では、欠陥セクタを含む
領域が欠陥領域としてファイル管理情報に登録される。

【０１５２】ステップ１８０９では、欠陥領域に続く空
き領域が設定される。その後、処理はステップ１８０２
に戻る。

【０１５３】このように、ディスク記録再生装置１００
は、ＡＶファイル記録コマンドを受けた場合には、欠陥
セクタを検出した場合でも代替処理を行わない。

【０１５４】図１９は、ＡＶファイルを記録した後のデ
ータ記録領域５を説明するための図である。

【０１５５】「Ｖ１．ＭＰＧ」というＡＶファイル（以
下、Ｖ１．ＭＰＧファイルという）がファイルデータ領
域１４に記録され、そのＡＶファイルの記録中に欠陥セ
クタが検出された場合を想定している。図１９では、欠
陥セクタを含む欠陥領域が斜線つきの矩形で示されてい
る。図１９において、Ａ１、Ａ２、Ａ３は、それぞれ、
各領域の先頭ＬＳＮを示し、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、それ
ぞれ、各領域の長さを示す。欠陥領域の先頭ＬＳＮはＡ
２であり、欠陥領域の長さはＬ２である。

【０１５６】Ｖ１．ＭＰＧファイルは、ＦＡＴ領域１２
に格納されているファイル管理テーブルによって管理さ
れる。ファイル管理テーブルは、ルートディレクトリ領
域１３に格納されているＶ１．ＭＰＧファイルのファイ
ルエントリからリンクされている。

【０１５７】ファイル管理テーブルには、ＡＶファイル
が配置されている領域の先頭ＬＳＮと長さとが格納され
ている。ファイル管理テーブルには、その領域がデータ
記録済み領域か未記録欠陥領域かを識別するための属性
データがさらに格納されている。図１８に示されるステ
ップ１８０８では、ＬＳＮ：Ａ２から始まる長さＬ２の
領域の属性データが未記録欠陥領域に設定される。これ
により、再生時には、この領域が欠陥領域であることが
判別できる。その結果、欠陥領域の再生がスキップされ
る。

【０１５８】図１９に示される例では、ファイル管理テ
ーブルには、Ｖ１．ＭＰＧファイルに関連する３つの領
域の情報が格納されている。図１９のファイル管理テー
ブルは、ＬＳＮ：Ａ１から始まる長さＬ１の領域とＬＳ
Ｎ：Ａ３から始まる長さＬ３の領域とにはデータが記録
されており、ＬＳＮ：Ａ２から始まる長さＬ２の領域に
はデータが記録されていないことを示している。

【０１５９】このように、ファイル管理テーブルは、Ｌ
ＳＮに基づいて欠陥領域を識別することを可能にする。
Ｖ１．ＭＰＧファイルを再生する際には、欠陥領域をス
キップすることにより、ＡＶファイルを連続的に再生す
ることが可能である。

【０１６０】なお、ＡＶファイル記録コマンドに基づく
記録は、複数のセクタを１つのブロックとするブロック
単位で行われる。従って、ＦＡＴ領域１２やルートディ
レクトリ領域１３に格納される情報もブロックアドレス
となる。これは、ＡＶファイルのサイズが大きいためで
ある。ブロック単位でデータを管理することにより、フ
ァイルシステムの管理情報の小型化を図っている。ブロ
ック単位の記録は、セクタ単位の記録を複数回繰り返す
ことにより実現され得る。従って、ディスク記録再生装
置１００の基本的な動作は、上述した動作と同様であ
る。６．４．２ ＡＶファイルをファイル管理領域１０に記
録する処理 ＡＶファイルをファイル管理領域１０に記録する処理
（図１８）は、データをファイル管理領域１０に記録す
る処理（図１５）と同一である。すなわち、ＡＶファイ
ルをファイル管理領域１０を記録する際に欠陥セクタが
検出された場合には、ステップ１８１６、１８１７にお
いて代替処理が行われる。これは、ファイル管理テーブ
ルが格納されるファイル管理領域１０から検出される欠
陥セクタをファイル管理テーブルによって管理すること
は論理的に不可能だからである。

【０１６１】なお、コンピュータデータのようにリアル
タイム性が重要視されないデータ（以下、ＰＣファイル
という）を光ディスク１に記録する場合には、上位装置
２００は、ディスク記録再生装置１００にＰＣファイル
記録コマンドを発行する。この場合のディスク記録再生
装置１００の動作は、上述した５．１〜５．５の動作と
同一である。

【０１６２】以上のように、本発明の実施の形態２によ
れば、ＡＶファイルの記録に適した欠陥管理方法が提供
される。

【０１６３】（実施の形態３）ＤＶＤ−ＲＡＭディスク
のように、スペア領域およびユーザ領域が複数のゾーン
に分割され、各ゾーンにおけるディスク回転数が異なる
ＺＣＬＶ方式の情報記録媒体では、ゾーン境界上にガー
ド領域が設けられている。

【０１６４】図２０は、２つのゾーンを有する光ディス
ク１ａの物理構造を示す。光ディスク１ａの内周側にゾ
ーン０が設けられており、光ディスク１ａのゾーン境界
から外周側にゾーン１が設けられている。ガード領域２
００１は、ゾーン境界２００２をはさんでゾーン０とゾ
ーン１の両方にまたがるように設けられている。ゾーン
０側のガード領域２００１ａおよびゾーン１側のガード
領域２００１ｂは、それぞれ、１以上のトラックを含ん
でいる。

【０１６５】ガード領域２００１は、ゾーン境界２００
２をはさんでトラック構造が異なるトラックを含んでい
るため、信号品質が悪く、記録に適さない。このため、
ガード領域２００１は、データを記録しない領域として
設定されている。これらのゾーンやガード領域の位置、
大きさは、光ディスク１ａに依存して一意に決められて
おり、固定されている。

【０１６６】なお、情報処理システムの構成は、図１に
示されるとおりである。光ディスク１ａの論理構造は、
図３に示される光ディスク１の論理構造と同一である。

【０１６７】図２１は、スリッピング・リプレースメン
ト・アルゴリズムを実行した後の物理セクタ番号とＬＳ
Ｎとの対応関係を示す。横軸が物理セクタ番号を示し、
縦軸がＬＳＮを示す。図２１において、一点鎖線２１０
１は、欠陥セクタがない場合における物理セクタ番号と
ＬＳＮとの対応関係を示し、実線２１０２は、４つの欠
陥セクタがある場合における物理セクタ番号とＬＳＮと
の対応関係を示す。

【０１６８】図２１に示されるように、欠陥セクタには
ＬＳＮが割り当てられない。ＬＳＮの割り当ては、光デ
ィスク１ａの外周側から内周側に向かう方向（すなわ
ち、物理セクタ番号が小さくなる方向）にスリップす
る。この点は、実施の形態１および実施の形態２と同様
である。

【０１６９】さらに、図２１に示されるように、ガード
領域２００１にもＬＳＮが割り当てられない。ＬＳＮの
割り当ては、ガード領域２００１の両端でＬＳＮが連続
するように行われる。これにより、ガード領域２００１
にデータが記録されることがない。

【０１７０】また、スペア領域７とＬＳＮ：０が割り当
てられたセクタを先頭セクタとするファイル管理領域１
０とが同一のゾーンに配置される。これにより、データ
をファイル管理領域１０に記録する際に検出された欠陥
セクタの代替処理は、単一ゾーン内のアクセスで足り、
ゾーンをまたがったシーク動作を必要としない。

【０１７１】ＤＶＤ−ＲＡＭディスクでは、複数のセク
タに渡ってエラー訂正符号を計算するため、その複数の
セクタが１つのブロックとして定義される。例えば、Ｅ
ＣＣブロックが１６個のセクタから構成される。このよ
うな場合には、ブロックサイズの倍数と各ゾーンの大き
さとが等しくなるように設計されている。しかし、スリ
ッピング・リプレースメント・アルゴリズムに従ってＬ
ＳＮの割り当てを行うと、検出された欠陥セクタの数に
よっては、１つのブロックがガード領域２００１をまた
いで２つのゾーンに配置されるということが起こり得
る。欠陥セクタの数に依存してゾーンごとに割り当てら
れるＬＳＮの数が変化するからである。

【０１７２】図２２Ａは、ディスク記録再生装置１００
（図１）において実行されるスリッピング・リプレース
メント・アルゴリズムの概念図である。図２２Ａにおい
て、矩形はセクタを表す。矩形の中の記号は、そのセク
タに割り当てられたＬＳＮを示す。記号付きの矩形は正
常セクタを示す。斜線付きの矩形は欠陥セクタを示す。
なお、図２２Ａに示される例では、エラー訂正符号を計
算するためのＥＣＣブロックが１６個の連続するセクタ
から構成されている。しかし、ＥＣＣブロックを構成す
るセクタの数は１６に限定されない。ＥＣＣブロック
は、任意の数のセクタから構成され得る。

【０１７３】参照番号２２０１は、欠陥セクタが存在し
ない場合のセクタ列を示し、参照番号２２０２は、ゾー
ン１に欠陥セクタが１つ存在する場合のセクタ列（ブロ
ック補正なし）を示す。参照番号２２０３は、ゾーン１
に欠陥セクタが１つ存在する場合のセクタ列（ブロック
補正あり）を示す。

【０１７４】ゾーン１の最終セクタが正常セクタである
場合には、ゾーン１の最終セクタに最終ＬＳＮ：ｍが割
り当てられる。最終ＬＳＮ：ｍが割り当てられたセクタ
から、ユーザ領域６に含まれる複数のセクタのそれぞれ
に降順にＬＳＮが割り当てられる。

【０１７５】欠陥セクタが存在しない場合には、ユーザ
領域６の最終セクタから先頭セクタに、ＬＳＮ：ｍ〜Ｌ
ＳＮ：０が順番に割り当てられる（セクタ列２２０１を
参照）。

【０１７６】セクタ列２２０１においてＬＳＮ：ｉが割
り当てられているセクタが欠陥セクタである場合には、
ＬＳＮの割り当てが変更される。すなわち、欠陥セクタ
にはＬＳＮ：ｉが割り当てられない。その代わりに、そ
の直前のセクタにＬＳＮ：ｉが割り当てられる。これに
より、ＬＳＮの割り当ては、ユーザ領域６からスペア領
域７に向かう方向に１セクタ分だけスリップする。その
結果、スペア領域７の最終セクタにＬＳＮ：０が割り当
てられる（セクタ列２２０２を参照）。

【０１７７】セクタ列２２０２では、ＬＳＮ：ｋ〜ＬＳ
Ｎ：ｋ＋１５を割り当てられたＥＣＣブロックがゾーン
０とゾーン１とをまたがって配置されている。１つのＥ
ＣＣブロックが２以上のゾーンにまたがって配置される
ことを回避するためにセクタ列に対してブロック補正が
行われる。

【０１７８】セクタ列２２０３は、セクタ列２１０２に
対してブロック補正を行った結果を示す。セクタ列２２
０２はゾーン１に１個の欠陥セクタを有している。この
場合には、ユーザ領域６からスペア領域７に向かう方向
にセクタ列２２０２を１５（＝１６−１）セクタ分だけ
スリップすることにより、セクタ列２２０３が得られ
る。

【０１７９】このように、ユーザ領域６に欠陥セクタが
存在する場合には、各ゾーンの先頭セクタがＥＣＣブロ
ックの先頭セクタに一致するようにＬＳＮの割り当ての
ブロック補正が行われる。これにより、１つのブロック
が複数のゾーンにまたがって配置されることが回避され
る。その結果、１ブロックの記録再生時に複数のゾーン
をまたがるアクセスは発生しない。このことは、記録再
生処理の時間を短縮することを可能にする。加えて、１
ブロックのデータを連続的に読み出すことができるの
で、エラー訂正処理計算のパイプライン処理を乱すこと
なく、予備パイプライン処理に必要となる計算用メモリ
や演算装置の削減が図れる。

【０１８０】図２２Ｂは、スリッピング・リプレースメ
ント・アルゴリズムを実行した後の物理セクタ番号とＬ
ＳＮとの対応関係を示す。横軸が物理セクタ番号を示
し、縦軸がＬＳＮを示す。図２２Ｂの一点鎖線２２１１
は、図２１の一点鎖線２１０１と同一である。図２２Ｂ
の破線２２１２は、図２１の実線２１０２と同一であ
る。

【０１８１】ここで、図２２Ｂの破線２２１２によって
示されるＬＳＮの割り当てを行った結果、１つのブロッ
クがガード領域２００１をまたがって配置されたと仮定
する。すなわち、ブロックの前半部分がゾーン０に配置
され、ブロックの残りの後半部分（ブロックの端数）が
ゾーン１に配置されたと仮定する。

【０１８２】この場合、ゾーン１に配置されたブロック
の端数分だけ、ＬＳＮが大きくなる方向にＬＳＮの割り
当てが行われる。これにより、ガード領域２００１をま
たいでいたブロックはすべてゾーン０に配置され、ゾー
ン１のガード領域２００１の直後のセクタには次のブロ
ックの先頭セクタが配置される。各ゾーンにおける記録
可能な先頭セクタに、必ず、ブロックの先頭を配置する
ことが可能になる。

【０１８３】図２２Ｂの実線２２１３は、ＬＳＮの割り
当ての結果を示す。ＬＳＮの割り当てによって、ブロッ
クの端数に対応するＬＳＮがゾーン０のセクタに割り当
てられることになる。このように、図２２Ｂの実線２２
１３に示すようなＬＳＮの割り当てを行うことにより、
ブロックがガード領域２００１をまたぐことが解消され
る。

【０１８４】光ディスク１ａにおいては、ＬＳＮ：０が
割り当てられるべきセクタの位置は、最終ＬＳＮが割り
当てられたセクタの位置（固定位置）を基準として、所
定の容量（例えば、４．７ＧＢ）を満たす位置として計
算される。その位置は、複数のゾーンのそれぞれにおい
て検出された欠陥セクタの数に基づいて計算される。そ
の計算された位置に配置されているセクタにＬＳＮ：０
が割り当てられる。ＬＳＮ：０が割り当てられたセクタ
の物理セクタ番号がＤＤＳ内のエントリに格納される。

【０１８５】各ゾーンの先頭セクタに割り当てられた論
理セクタ番号（ＬＳＮ）は、ＤＤＳ内のエントリに格納
される。各ゾーンの先頭セクタに割り当てられた論理セ
クタ番号（ＬＳＮ）をＤＤＳに格納しておくことによ
り、計算することなく各ゾーンの先頭セクタに高速にア
クセスすることが可能になる。

【０１８６】図２２Ｃは、ＤＤＳの構造を示す。ＤＤＳ
は、各ゾーンの先頭セクタに割り当てられた論理セクタ
番号（ＬＳＮ）を格納するためのエントリを有してい
る。そのエントリの数は、ゾーンの数に等しい。例え
ば、光ディスク１ａが２つのゾーン（ゾーン０、ゾーン
１）を有している場合には、ＤＤＳは、ゾーン０の先頭
セクタに割り当てられたＬＳＮを格納するためのエント
リと、ゾーン１の先頭セクタに割り当てられたＬＳＮを
格納するためのエントリとを有している。

【０１８７】以上のように、本発明の実施の形態３によ
れば、複数のゾーンを有する光ディスクの欠陥管理方法
が提供される。また、ブロック単位に記録する場合にお
いてブロックがガード領域をまたいで配置されることの
ない欠陥管理方法が提供される。

【０１８８】なお、実施の形態３では、ゾーン数を２と
して説明したが、ゾーン数が３以上でもよい。この場合
においても、各ゾーンにおける記録可能な先頭セクタに
ブロックの先頭が配置されるように、ＬＳＮの割り当て
を行うことが可能である。

【０１８９】

【発明の効果】本発明の情報記録媒体によれば、スペア
領域は、ユーザ領域より情報記録媒体の内周側に配置さ
れている。論理セクタ番号”０”（ＬＳＮ：０）の近傍
に配置されるファイル管理領域において欠陥セクタが検
出された場合、その欠陥セクタは、リニア・リプレース
メント・アルゴリズムに従ってスペア領域の代替セクタ
に代替される。欠陥セクタと代替セクタとの距離が小さ
いため、欠陥セクタによるアクセスの遅延が小さい。フ
ァイル管理領域に対するアクセス頻度は高いため、ファ
イル管理領域において欠陥セクタが発生する頻度も高
い。従って、その欠陥セクタによるアクセスの遅延を低
減することは、記録再生処理の時間を短縮することに大
きな効果がある。

【０１９０】また、論理セクタ番号”０”（ＬＳＮ：
０）が割り当てられたセクタの物理セクタ番号は、ディ
スク情報領域に記録されている。リニア・リプレースメ
ント・アルゴリズムにおいて使用される代替領域（ＬＲ
スペア領域）の先頭セクタの物理セクタ番号は固定され
ている。ＬＲスペア領域の最終セクタの物理セクタ番号
は、ディスク情報領域に記録されている物理セクタ番号
から１を減算することによって求められる。従って、デ
ィスク情報領域に記録されている物理セクタ番号を参照
することにより、ＬＲスペア領域の位置をほとんど計算
することなく求めることができる。

【０１９１】情報記録媒体の領域が複数のゾーンに分割
されている場合において、ファイル管理領域において検
出される欠陥セクタとその欠陥セクタの代替セクタと
は、同一のゾーンに配置される。従って、ファイル管理
領域に対するアクセスにおいて、複数のゾーンをまたが
るアクセスは発生しない。これにより、記録再生処理の
時間を短縮することが可能になる。

【０１９２】さらに、ブロック単位で記録再生が行われ
る場合において、各ゾーンにおける記録可能な先頭セク
タにはブロックの先頭が配置される。１ブロックの記録
再生時に複数のゾーンをまたがるアクセスは発生しな
い。これにより、記録再生処理の時間を短縮することが
可能になる。加えて、１ブロックのデータを連続的に読
み出すことができるので、エラー訂正処理計算のパイプ
ライン処理を乱すことなく、予備パイプライン処理に必
要となる計算用メモリや演算装置の削減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の情報処理システムの構成
を示す図である。

【図２】光ディスク１の物理構造を示す図である。

【図３】光ディスク１の論理構造を示す図である。

【図４】ＤＭＡの構造を示す図である。

【図５】ＤＤＳの構造を示す図である。

【図６Ａ】ＰＤＬの構造を示す図である。

【図６Ｂ】ＳＤＬの構造を示す図である。

【図７】本発明のスリッピング・リプレースメント・ア
ルゴリズムの概念図である。

【図８】物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す図
である。

【図９】本発明のリニア・リプレースメント・アルゴリ
ズムの概念図である。

【図１０】物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す
図である。

【図１１】ディスクの検査の手順を示すフローチャート
である。

【図１２】ＬＳＮ：０が割り当てられるセクタの物理セ
クタ番号を求める処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図１３】図１２に示される関数ＦＵＮＣ（ＴＯＰ，Ｅ
ＮＤ）を実現する手順を示すフローチャートである。

【図１４】ディスクの検査終了後に、各セクタに割り当
てられたＬＳＮの一例を示す図である。

【図１５】データを光ディスク１に記録する処理の手順
を示すフローチャートである。

【図１６】図１５に示されるステップ１５０８、１５０
９において実行される代替処理の手順を示すフローチャ
ートである。

【図１７】物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す
図である。

【図１８】ＡＶファイルを光ディスク１に記録する処理
の手順を示すフローチャートである。

【図１９】ＡＶファイルを記録した後のデータ記録領域
５を説明するための図である。

【図２０】２つのゾーンを有する光ディスク１ａの物理
構造を示す図である。

【図２１】物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す
図である。

【図２２Ａ】本発明のスリッピング・リプレースメント
・アルゴリズムの概念図である。

【図２２Ｂ】物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示
す図である。

【図２２Ｃ】ＤＤＳの構造を示す図である。

【図２３】従来の光ディスクの論理構造を示す図であ
る。

【図２４】従来のスリッピング・リプレースメント・ア
ルゴリズムの概念図である。

【図２５】物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す
図である。

【図２６】従来のリニア・リプレースメント・アルゴリ
ズムの概念図である。

【図２７】物理セクタ番号とＬＳＮとの対応関係を示す
図である。

【図２８】各セクタに割り当てられたＬＳＮの一例を示
す図である。

【符号の説明】

１、１ａ 光ディスク ２ トラック ３ セクタ ４ ディスク情報領域 ５ データ記録領域 ６ ユーザ領域 ７ スペア領域 １０ ファイル管理領域 １１ システム予約領域 １２ ＦＡＴ領域 １３ ルートディレクトリ領域 １４ ファイルデータ領域

フロントページの続き (72)発明者 福島 能久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−158670（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276468（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−272541（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 20/12 G11B 20/10

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク情報領域と、複数のセクタを含
   むユーザ領域と、前記ユーザ領域に含まれる前記複数の
   セクタのうちの少なくとも１つが欠陥セクタである場合
   に使用され得る少なくとも１つのセクタを含むスペア領
   域とを備えた情報記録媒体であって、 前記スペア領域は、前記ユーザ領域より前記情報記録媒
   体の内周側に配置されており、 前記ユーザ領域および前記スペア領域に含まれる前記複
   数のセクタのうち、論理セクタ番号”０”が割り当てら
   れたセクタの物理セクタ番号は、前記ディスク情報領域
   に記録されており、 前記ユーザ領域に含まれる欠陥セクタ以外のセクタに
   は、最終の論理セクタ番号が割り当てられたセクタから
   降順に論理セクタ番号が割り当てられており、 ファイル管理領域に記録されるデータは前記論理セクタ
   番号”０”が割り当てられたセクタを先頭として記録さ
   れる情報記録媒体。
2. 【請求項２】 ディスク情報領域と、複数のセクタを含
   むユーザ領域と、前記ユーザ領域に含まれる前記複数の
   セクタのうちの少なくとも１つが欠陥セクタである場合
   に使用され得る少なくとも１つのセクタを含むスペア領
   域とを備えた情報記録媒体であって、 前記スペア領域は、前記ユーザ領域より小さい物理セク
   タ番号を有しており、 前記ユーザ領域および前記スペア領域に含まれる前記複
   数のセクタのうち、論理セクタ番号”０”が割り当てら
   れたセクタの物理セクタ番号は、前記ディスク情報領域
   に記録されており、 前記ユーザ領域に含まれる欠陥セクタ以外のセクタに
   は、物理アドレスの大きいセクタから、物理アドレスの
   小さいセクタにむかって、降順に論理セクタ番号が割り
   当てられており、 ファイル管理領域に記録されるデータは前記論理セクタ
   番号”０”が割り当てられたセクタを先頭として記録さ
   れる情報記録媒体。
3. 【請求項３】 ディスク情報領域と、複数のセクタを含
   むユーザ領域と、前記ユーザ領域に含まれる前記複数の
   セクタのうちの少なくとも１つが欠陥セクタである場合
   に使用され得る少なくとも１つのセクタを含むスペア領
   域とを備え、 前記スペア領域は、前記ユーザ領域より前記情報記録媒
   体の内周側に配置されている情報記録媒体の欠陥管理方
   法であって、 （ａ）前記ユーザ領域に含まれる前記複数のセクタのう
   ちの１つに最終の論理セクタ番号を割り当てるステップ
   と、 （ｂ）前記ユーザ領域に含まれる欠陥セクタを検出する
   ステップと、 （ｃ）前記最終の論理セクタ番号が割り当てられたセク
   タの位置を基準として、前記検出された欠陥セクタの数
   に基づいて、所定の容量を満たす位置を計算するステッ
   プと、 （ｄ）前記計算された位置に配置されているセクタに論
   理セクタ番号”０”を割り当てるステップと、 （ｅ）前記論理セクタ番号”０”が割り当てられた前記
   セクタの物理セクタ番号を前記ディスク情報領域に記録
   するステップと、 （ｆ）ファイル管理領域に記録するデータは前記論理セ
   クタ番号”０”が割り当てられたセクタを先頭として記
   録するステップとを包含する、欠陥管理方法。
4. 【請求項４】 ディスク情報領域と、複数のセクタを含
   むユーザ領域と、前記ユーザ領域に含まれる前記複数の
   セクタのうちの少なくとも１つが欠陥セクタである場合
   に使用され得る少なくとも１つのセクタを含むスペア領
   域とを備え、 前記スペア領域は、前記ユーザ領域より小さい物理セク
   タ番号を有している情報記録媒体の欠陥管理方法であっ
   て、 （ａ）前記ユーザ領域に含まれる前記複数のセクタのう
   ちの１つに最終の論理セクタ番号を割り当てるステップ
   と、 （ｂ）前記ユーザ領域に含まれる欠陥セクタを検出する
   ステップと、 （ｃ）前記最終の論理セクタ番号が割り当てられたセク
   タの位置を基準として、物理アドレスの大きいセクタか
   ら、物理アドレスの小さいセクタにむかって、前記検出
   された欠陥セクタの数に基づいて、所定の容量を満たす
   位置を計算するステップと、 （ｄ）前記計算された位置に配置されているセクタに論
   理セクタ番号”０”を割り当てるステップと、 （ｅ）前記論理セクタ番号”０”が割り当てられた前記
   セクタの物理セクタ番号を前記ディスク情報領域に記録
   するステップと、 （ｆ）ファイル管理領域に記録するデータは前記論理セ
   クタ番号”０”が割り当てられたセクタを先頭として記
   録するステップとを包含する、欠陥管理方法。
5. 【請求項５】 ディスク情報領域と、複数のセクタを含
   むユーザ領域と、前記ユーザ領域に含まれる前記複数の
   セクタのうちの少なくとも１つが欠陥セクタである場合
   に使用され得る少なくとも１つのセクタを含むスペア領
   域とを備え、 前記スペア領域は、前記ユーザ領域より前記情報記録媒
   体の内周側に配置されている情報記録媒体の欠陥管理装
   置であって、 前記欠陥管理装置は、欠陥管理処理を実行し、 前記欠陥管理処理は、 （ａ）前記ユーザ領域に含まれる前記複数のセクタのう
   ちの１つに最終の論理セクタ番号を割り当てるステップ
   と、 （ｂ）前記ユーザ領域に含まれる欠陥セクタを検出する
   ステップと、 （ｃ）前記最終の論理セクタ番号が割り当てられたセク
   タの位置を基準として、前記検出された欠陥セクタの数
   に基づいて、所定の容量を満たす位置を計算するステッ
   プと、 （ｄ）前記計算された位置に配置されているセクタに論
   理セクタ番号”０”を割り当てるステップと、 （ｅ）前記論理セクタ番号”０”が割り当てられた前記
   セクタの物理セクタ番号を前記ディスク情報領域に記録
   するステップと、 （ｆ）ファイル管理領域に記録するデータは前記論理セ
   クタ番号”０”が割り当てられたセクタを先頭として記
   録するステップとを包含する、欠陥管理装置。
6. 【請求項６】 ディスク情報領域と、複数のセクタを含
   むユーザ領域と、前記ユーザ領域に含まれる前記複数の
   セクタのうちの少なくとも１つが欠陥セクタである場合
   に使用され得る少なくとも１つのセクタを含むスペア領
   域とを備え、 前記スペア領域は、前記ユーザ領域より小さい物理セク
   タ番号を有している情報記録媒体の欠陥管理装置であっ
   て、 前記欠陥管理装置は、欠陥管理処理を実行し、 前記欠陥管理処理は、 （ａ）前記ユーザ領域に含まれる前記複数のセクタのう
   ちの１つに最終の論理セクタ番号を割り当てるステップ
   と、 （ｂ）前記ユーザ領域に含まれる欠陥セクタを検出する
   ステップと、 （ｃ）前記最終の論理セクタ番号が割り当てられたセク
   タの位置を基準として、物理アドレスの大きいセクタか
   ら、物理アドレスの小さいセクタにむかって、前記検出
   された欠陥セクタの数に基づいて、所定の容量を満たす
   位置を計算するステップと、 （ｄ）前記計算された位置に配置されているセクタに論
   理セクタ番号”０”を割り当てるステップと、 （ｅ）前記論理セクタ番号”０”が割り当てられた前記
   セクタの物理セクタ番号を前記ディスク情報領域に記録
   するステップと、 （ｆ）ファイル管理領域に記録するデータは前記論理セ
   クタ番号”０”が割り当てられたセクタを先頭として記
   録するステップとを包含する、欠陥管理装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜２のいずれかに記載の情報記
   録媒体を再生する再生装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜２のいずれかに記載の情報記
   録媒体を記録する記録装置。