JP3577736B2 - ディスク記録再生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、欠陥セクタを有する光磁気ディスクなどの記録媒体にデータを記録再生する場合に適用して好適なディスク記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気ディスクなどを使用したディスク記録再生装置にあっては、図４に示すようにフォーマット化されたディスク（例えば光磁気ディスク）１０を使用して、これにディジタルデータを記録したり、これより再生したりしている。一枚のディスク１０は同図のように同心円状に形成された複数のトラックからなり、それぞれのトラックはその円周方向に複数に分割されたセクタを有する。セクタには数百から数キロバイト程度のデータが記録され、このセクタ単位でデータの管理が行われる。
【０００３】
ディスク記録再生装置の中で、データの高速転送を実現するため複数個のヘッドを使用し、記録すべきデータをそれぞれのヘッドに分配しながらデータを記録再生するようにしたものが知られている。図５は２個のヘッドによってデータの記録再生を行うようにしたときの記録系の系統図を示すもので、端子２２に供給された信号（画像情報、コンピュータの処理情報）は入力信号処理回路２４に供給されてデータ記録に適した信号形態に変換されると共に、誤り訂正処理が施される。
【０００４】
誤り訂正符号が付加されたこの入力データはデータ分配器２６に供給されて２系統に分配される。分配されたデータはそれぞれデータバッファ回路２８，３０に供給されてそれぞれが一時的にストアされる。データバッファ回路２８，３０より読み出されたデータはレーザドライブ回路を兼ねる変調回路３２，３４に供給されてレーザ駆動に必要な変調処理と増幅処理が行われ、その後ヘッドＨａ，Ｈｂに供給されてディスク１０の異なるセクタにデータが同時に記録される。
【０００５】
データを記録し、再生するためのヘッドとしてはレーザダイオードなどが使用される。ヘッドを構成するそれぞれのレーザダイオードは光ピックアップ手段内に収納され、一体となってシークされる。図５に示したデータバッファ２８，３０はデータを記録すべきセクタが正常なセクタである場合のみデータが読み出されるようになされている。
【０００６】
このようにフォーマット化された複数のセクタに跨って複数のヘッドＨａ，Ｈｂでデータを記録する場合には、図４に示すようにディスク１０を内周領域（チャネル１という）と外周領域（チャネル２という）に分け、各チャネル１，２の対応するセクタがペアとなって同時にアクセスされる。
【０００７】
したがって記録しようとするセクタペアの何れかが欠陥セクタであった場合には、代替セクタをもってこれに置き換えることになる。代替セクタをどこに設けるかは種々の方法が考えられる。光ディスク装置のようにヘッドのシークが遅い記録再生装置を使用して、連続的に記録再生する信号の平均転送レートを一定以上に維持したい場合は、欠陥セクタに続く最初の正常なセクタを欠陥セクタの代わりに使用する方法（ＪＩＳ Ｘ６２７１）が採られている。
【０００８】
このときは、チャネル１とチャネル２のセクタを常に一組（ペア）と考え、どちらかのチャネルが欠陥セクタであったときには、その組のセクタ自体を欠陥セクタとみなす方法である。例えば、図６に示すように記録中にチャネル１（内周領域）側の隣接セクタＳａとＳｃが欠陥セクタで、これに対となっているチャネル２（外周領域）側のセクタＳｂ，Ｓｄが正常なセクタであった場合には、チャネル１とチャネル２がともに欠陥セクタであるとみなして、次の正常なセクタと代替する方法がもっとも容易である。
【０００９】
例えば、入力されたセクタ単位にセクタ領域に１，２，３，４，５，６のように順に番号を付した場合、欠陥セクタのないディスク１０であるときは図４のようにセクタの順序通りに記録される。この場合同図のようにディスク１０を内外周で２分割し、内周側をチャネル１、外周側をチャネル２の領域に割り当て、どちらの領域も内側から順に記録が行われるものとする。
【００１０】
一方、ディスク１０に欠陥セクタが存在すると例えば図６のように記録されることになる。ここで、「×」のついたセクタＳａ，Ｓｃは欠陥セクタであり、「○」のついたセクタＳｂ，Ｓｄは本来正常であるにもかかわらず、欠陥セクタと対になっているがゆえに使用されないセクタとなる。
【００１１】
しかしながら、このような処理方法では、正常であるほうのセクタをも欠陥セクタとみなして記録が行わないものであるから、記録再生の平均転送レートが低下し、光ディスクの実容量も減少する。図４のセクタ構成について考えると、欠陥セクタのない同図の光磁気ディスク１０では、記録された６セクタ分のデータが３／８（１周８セクタ構成の場合）回転分の時間で再生できたのに対し、欠陥セクタのある図６の光磁気ディスク１０の場合には５／８回転分の時間を要することになり、この部分の再生の平均転送レートが低下することになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
転送レートの低下を避けるためには、図７のようにあえてチャネルの組にこだわらず、欠陥セクタの存在するチャネルのみを代替セクタで置き換え、正常なセクタのチャネルではそのまま記録が行えるようにすればよい。このようにすれば、図７における正常なセクタＳｂ，Ｓｄを無駄にすることなく使用できるので、転送レートの低下および記録容量の減少を最小限に食い止めることができる。
【００１３】
しかし、どちらか片方のチャネルに欠陥が集中して存在する場合には、以下のような２つの問題が生ずる。
【００１４】
第１の問題は、データバッファ２８，３０におけるデータあふれ（オーバーフロー）の問題である。記録時における信号分配器２６は常に一定のタイミングで交互に切り替えられて、それぞれのデータバッファ２８，３０にストアされる。データバッファ２８，３０から書き込みヘッドＨａ，Ｈｂに対してデータを出力させるか否かは欠陥セクタの有無によって相違し、これはまたチャネルによっても異なる。
【００１５】
すなわち、欠陥セクタが多く存在するチャネルでは、データバッファ２８若しくは３０に蓄えられるデータ量が増加し、他方のチャネルでは逆に減少することになる。片方のチャネルに欠陥セクタが連続して発生すると、やがてこの差をデータバッファ２８若しくは３０で吸収しきれなくなり、データ記録処理は破綻をきたすことになる。
【００１６】
第２の問題は、記録された各チャネルの信号データの組が光磁気ディスク１０上でばらばらに配置されてしまうことである。図４および図６においては、常に奇数番目のデータ（１セクタ）がチャネル１の領域（内周領域）に、また偶数番目のデータがチャネル２の領域（外周領域）に記録されている。セクタペアを考慮しないでデータを記録した場合には、図７における正常セクタＳｂなどに奇数番目のデータが記録されることになるので、上記のような規則性が担保されなくなる。したがって光磁気ディスク１０の各チャネルに不規則に記録されたデータを正しい順番で再生するためには新たな方法を採用しなければならない。
【００１７】
そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、データバッファ回路がオーバーフローしないように各チャネルに対してデータが不規則に記録されている場合でも、これを正しく再生できるようにしたディスク記録再生装置を提案するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、請求項１記載の発明においては、複数個のヘッドを用いて高転送レートでの信号の連続記録再生を実現するディスク記録再生装置であって、上記それぞれのヘッドに対応したデータバッファ回路のデータ蓄積量が検出され、一のヘッドで記録するディスク上の領域がデータ書き込みに不適切な領域であったときには、上記データ蓄積量の多少に応じてデータの振り分けを制御して、上記一のヘッドで記録すべきデータを他のヘッドに振り分けて記録することにより、平均転送レートの低下を軽減するようにしたことを特徴とするものである。
【００１９】
【作用】
データ記録時には図１に示すようにデータバッファ回路２８，３０に蓄積されたデータ量が監視され、それぞれのデータ量が常に一定となるように分配器２６が制御される。これでデータバッファ回路２８，３０のオーバーフローは解決される。
【００２０】
こうすると、チャネル１，２に対してデータ記録の規則性が破壊される。そのため、各セクタにデータを記録するに際しては記録順を示す順序番号を示す番号データが各セクタごとに付加されて記録される。順序番号を示す番号データは順序番号発生回路５０で生成される。
【００２１】
再生時には図３に示すようにこの番号データが検出され、番号データが連続するようにデータバッファ回路７６，７８からの読み出し状態と分配器８０が制御される。こうすることによって元通りの記録データ列に再現できる。
【００２２】
【実施例】
続いて、この発明に係るディスク記録再生装置の一例を上述した欠陥セクタを有する光磁気ディスクを用いたディスク記録再生装置に適用した場合につき、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
本発明では、データ記録に際して各チャネルの欠陥セクタの状態に応じて、入力データをストアする各バッファ残量が等しくなるように一対のデータバッファ回路に対する入力データの分配状態を制御するものである。その際、光磁気ディスク１０上には図７のようにデータが記録されるものとする。つまり、セクタペアの概念を止め、正常なセクタに対して順次データが記録される。そうすると従来例として示す図６では５／８回転分の時間を要していた記録再生が、図７の記録方式とすることによって４／８回転分の時間で済むことになり、転送レートの低下が軽減される。換言するならば、図７の記録方式を採用すると欠陥セクタが存在していても転送レートはさほど劣化しないことになる。
【００２４】
以上のようなデータ記録方式を実現するため図１に示すような構成が採用される。同図は記録系の概要を示す系統図であって、その基本構成は従来例と同様である。
【００２５】
端子２２に供給された入力信号は入力処理および誤り訂正処理２４によってディジタル化と誤り訂正符号の付加が行われ、その後分配器２６を介してそれぞれのデータバッファ回路２８，３０に供給されて一時的に記録すべきデータがストアされる。データバッファ回路２８，３０より読み出されたデータはレーザドライブ回路を含むデータ変調回路３２，３４に供給されてデータが変調され、ドライブされてそれぞれのヘッドＨａ，Ｈｂに供給されて光磁気ディスク１０上に同時に記録される。
【００２６】
ここで、どのセクタが欠陥セクタであるかの情報は予め判っているので、この欠陥セクタ情報が例えば光磁気ディスク１０の特定領域に記録されている。データ記録を行う際には前もってこの欠陥セクタ情報が半導体メモリ（図示はしない）などに読み込まれている。この欠陥セクタ情報と現在のセクタアドレス情報（チャネル１と２）から、次に記録すへぎセクタが欠陥であるか否かがバッファ読み出し制御回路４０で判断されて、データバッファ回路２８，３０に対する出力制御が行われる。
【００２７】
この発明ではさらにそれぞれのデータバッファ回路２８，３０に対してそれぞれに蓄積されたデータ量の検出回路４２，４４が設けられ、検出されたデータ量に対応した検出出力が分配制御信号発生回路４６に供給され、両検出出力が一致するように分配器２６が制御される。この処理はデータバッファ回路２８，３０での蓄積データがオーバーフローしないようにするための処理であって、図２のアルゴリズムにしたがってデータの分配処理がなされる。
【００２８】
つまり、チャネル１のデータ量（回路２８）と、チャネル２のデータ量（回路３０）が比較され、チャネル１のデータ量が多いときはチャネル２用の回路３０にデータがストアされるように分配器２６が制御される（ステップ６２，６４）。これとは逆にチャネル２のデータ量が多いときはチャネル１用の回路２８にデータがストアされるように分配器２６が制御される（ステップ６２，６６）。このデータ分配制御を行うことによってそれぞれの回路２８，３０には常に一定のデータが蓄積されることになる。
【００２９】
したがって各チャネルともに正常なセクタが連続している場合には、以下のように動作する。
【００３０】
最初に各チャネルのデータバッファ回路２８，３０内のデータ量はともにゼロであるから、最初の１セクタ分のデータは例えばチャネル１用のデータバッファ回路２８に入力される。この時点で、バッファ内データ量Ｄ１がデータバッファ回路３０内のデータ量Ｄ２より上回るため、続くセクタのデータはチャネル２側のデータバッファ回路３０に入力される。以後、同様にして入力データは１セクタごとにデータバッファ回路２８，３０に振り分けられて交互にストアされる。
【００３１】
両チャネルともに正常なセクタであるから、各ヘッドＨａ，Ｈｂがセクタ先頭のマークを通過するたびに、双方のデータバッファ回路２８，３０からデータが出力されてこれが記録される。
【００３２】
欠陥セクタが存在するときはバッファ読み出し制御回路４０の出力に基づいてデータバッファ回路２８，３０に対する出力制御が行われる。しだかって、もしいずれかのチャネルに欠陥セクタがあった場合には、当該チャネルのデータバッファ回路２８若しくは３０からはデータは出力されない。正常なセクタであるときにはデータバッファ回路２８，３０からデータが出力され、光磁気ディスク１０への書き込みが行われる。
【００３３】
この結果、欠陥セクタのあったチャネルのデータバッファ回路の方が１セクタ分多くデータが蓄積されていることになるので、データ量の少ない側のデータバッファ回路にデータが入力される。やがて、双方のデータバッファ回路のデータ量が等しくなると、分配器２６は通常動作にもどり、１セクタ分ずつ交互に双方のデータバッファ回路に対して入力データのストアが行われる。
【００３４】
このように欠陥セクタの状態に応じて入力データを振り分けていると、あるデータがどちらのチャネルの領域に記録されたのかを知る必要がある。そこで入力データを振り分ける際に、順序番号発生回路５０が起動されて各セクタのデータの先頭に順序番号（番号データ）が付加される。５２はデータ加算回路である。
【００３５】
図３は再生系７０の一例を示す。光ピックアップ手段で構成された一対のヘッドＨａ，Ｈｂより再生されたデータは再生アンプ７２，７４を経てそれぞれ対応するデータバッファ回路７６，７８に一時的にストアされる。データバッファ回路７６，７８より読み出されたデータはデータ分配器８０にてデータ記録順となるようにデータの選択が行なわれ、データ記録順に読み出されたデータが信号処理を含む誤り訂正回路８２にて誤り訂正が施されて最終的な出力となされる。
【００３６】
データ書き込み制御回路９０では光磁気ディスクからのセクタアドレス情報と欠陥セクタ情報から書き込み制御信号が生成され、ヘッドＨａ，Ｈｂが欠陥セクタ上にあるときはそのエリアからの情報がデータバッファ回路７６若しくは７８に書き込まれないように制御している。
【００３７】
データバッファ回路７６，７８から読み出されたデータはそれぞれ対応する順序信号検出回路９２，９４にも供給され、読み出されたデータの先頭位置に付加された順序データが検出され、それらが分配制御信号発生回路９６に供給されて順序データが示す通りの順序で読み出されたデータが分配されるようにデータ分配器８０が制御される。これによってそれぞれのチャネルに不規則に分配されて記録されたデータを元通りのデータ列として再生することができる。
【００３８】
なお、ここで示した例は、２つのヘッドを用いた方式についてであるが、３つ以上のヘッドが使用され、これらヘッドにデータを振り分けるディスク記録再生装置にもこの発明を適用できる。ディスク状記録媒体としては光磁気ディスクに限らない。ライトワンス形の光ディスクやその他の記録再生可能なディスクに適用できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明を構成すれば、欠陥セクタの存在するディスクに対して複数のヘッドを用いて信号を分割して記録再生する際に発生する記録再生信号の転送レートの低下および記録可能総容量の減少を軽減することができる。現在の光磁気ディスクでは、実際にはほとんど欠陥セクタは存在しないが、高密度記録化に伴い欠陥セクタが増加することが考えられるので、このような場合には本発明を適用することで欠陥セクタの存在を前提にしつつ、高い転送レートを維持できるディスク記録再生装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るディスク記録再生装置のうち記録系の一例を示す要部の系統図である。
【図２】入力データの分配処理を説明するフローチャートである。
【図３】この発明に係るディスク記録再生装置のうち再生系の一例を示す要部の系統図である。
【図４】ディスク上のセクタと記録データとの関係を示す図である。
【図５】従来の記録系の一例を示す系統図である。
【図６】ディスク上のセクタと記録データとの関係を示す図である。
【図７】ディスク上のセクタと記録データとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１０ 光磁気ディスク
２０ 記録系
２６ 分配器
２８，３０ データバッファ回路
４２，４４ データ量検出回路
４６ 分配制御信号発生回路
５０ 順序信号発生回路
９２，９４ 順序信号検出回路

Claims (3)

1. 複数個のヘッドを用いて高転送レートでの信号の連続記録再生を実現するディスク記録再生装置であって、
   上記それぞれのヘッドに対応したデータバッファ回路のデータ蓄積量が検出され、一のヘッドで記録するディスク上の領域がデータ書き込みに不適切な領域であったときには、上記データ蓄積量の多少に応じてデータの振り分けを制御して、上記一のヘッドで記録すべきデータを他のヘッドに振り分けて記録することにより、平均転送レートの低下を軽減するようにしたこと
   を特徴とするディスク記録再生装置。
2. 上記データを振り分けて複数のヘッドでデータを記録するに当たり、上記データにデータ記録順序を示す順序データが挿入されて記録されるようになされたこと
   を特徴とする請求項１記載のディスク記録再生装置。
3. 上記不適切な領域を避けてデータを記録したディスクよりデータを再生するに当たり、
   上記データより検出された上記順序データに基づいて記録時と同じ順序でデータが再生されるようにそれぞれのデータバッファ回路からのデータ分配器が制御されるようになされたこと
   を特徴とする請求項２記載のディスク記録再生装置。

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