JP3733752B2 - 光ディスクの欠陥管理方法、光ディスク、光ディスク装置、及び、再生方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクなどのディスク記録媒体における欠陥管理方法に係わるものであり、より詳しくは欠陥セクタの交替を行うためのスペア領域の配置方法とその利用方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータデータ記録用に用いられるディスク記録媒体には、最悪でも１０の−１２乗以下のデータ誤り率という非常に高いデータ信頼性が要求される。ディスク製造技術上、誤りの原因となる記録セクタの欠陥がたとえわずかでも避けられない実状に対応して、従来より欠陥管理方式が導入されている。
ディスク記録媒体では、媒体の欠陥・傷や繰り返し書換時の劣化が発生した場合でもデータの信頼性を保証できるようにするために、欠陥管理を適用している。ディスクの製造時に生じた初期欠陥は、ディスクの初期化時に行うサーティファイ処理で発見し、使用開始後に発生する二次欠陥は書込時のベリファイ等によって発見する。発見した欠陥は、ディスク上でユーザ領域以外に設けたスペア領域のセクタを使用して交替する。欠陥管理において、ユーザ領域とスペア領域を合わせた１組をグループと呼ぶ。
【０００３】
ディスク上のユーザ領域とスペア領域の配置を決めるグループの構成として、データ領域を単一グループで構成する例もあるが、データ領域を複数グループに分割した光ディスクも多い。各グループ内に発見した欠陥セクタはまずそのグループのスペア領域のセクタで交替するようにしている。スペア領域の記録容量は、ユーザデータの記録容量の数％としている例が多い。ＥＣＭＡ−１５４やＥＣＭＡ−２０１に規定された９０ｍｍ光磁気ディスク規格、ＥＣＭＡ−２７２に規定されたＤＶＤ−ＲＡＭ規格等がこの例である。
【０００４】
セクタの欠陥の有無は、セクタの物理アドレスを示すＩＤ信号や記録したデータ信号の誤りから判定することができる。各セクタのＩＤは多重化されており、セクタに所定以上のＩＤ誤りが発生したとき欠陥セクタと判断する。記録したデータ信号の誤り有無はデータに付加した誤り訂正符号によって検出する。記録単位の中に所定数以上の誤りを含むとき欠陥と判断する。この記録単位は誤り訂正符号の範囲により、セクタであったり、複数セクタからなるブロックであったりする。欠陥管理における欠陥セクタの交替には、一般に、スリップ交替とリニア交替の２種類の方法が用いられている。
【０００５】
スリップ交替は初期欠陥に対して適用する。ディスクのサーティファイ時に欠陥セクタを発見するとそのセクタは使用せず代わりに次のセクタを使用する。ディスクドライブ装置では、ディスクのデータの入ったセクタにアクセスするためには、データに付随する論理アドレスをセクタの位置を示す物理アドレスに変換し、ＩＤにその物理アドレスを有するセクタにアクセスする処理を経る。スリップ交替したときには、論理アドレスに対応する物理アドレス番号が１ずつスリップする。
スリップ交替は各グループ内で行われる。例えば、ユーザ領域の２カ所で、それぞれｍセクタとｎセクタのスリップ交替が発生すると、そのグループのユーザ領域末尾が（ｍ＋ｎ）セクタ分だけスペア領域先頭にずれ込む。スリップ交替が発生すると、交替したセクタ以後の全てのセクタで、物理アドレスと論理アドレスの対応が交替セクタ数だけずれることになる。スリップ交替した初期欠陥は、初期欠陥リスト（ＰＤＬ： Ｐｒｉｍａｒｙ Ｄｅｆｅｃｔ Ｌｉｓｔ）に登録する。リストは各エントリーに欠陥セクタの物理アドレスを登録する。
物理アドレスと論理アドレスの対応づけはディスクの初期化時にだけ行うことが出来るので、スリップ交替は初期欠陥のみに対して適用する。
【０００６】
リニア交替は、二次欠陥に対して適用する。欠陥セクタは使用せずに代わりにスペア領域の予備セクタを使用する。使用中、スペア領域に交替されたブロックがさらに別のスペアブロックに交替されることもあり得る。交替先のセクタには交替元のセクタと同じ論理アドレスが付く。
リニア交替はまず同一グループ内で行われる。例えば、ユーザ領域の２カ所で、それぞれｍブロックとｎブロックのリニア交替が発生すると、スペア領域の未使用部の先頭から順に ｍブロックとｎブロックを使用する。同一グループのスペア領域を使い切ったときは他のグループのスペア領域を使うようにすることも可能である。リニア交替した二次欠陥は、二次欠陥リスト（ＳＤＬ： Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｄｅｆｅｃｔ Ｌｉｓｔ）に登録する。リストは各エントリーに欠陥セクタとその交替セクタの物理アドレスを登録する。
リニア交替した場合、欠陥を持つ論理アドレスのセクタへアクセスする度にスペア領域の交替セクタへアクセスしては戻ることになるので、二次欠陥が存在したときの平均転送レートは大きく低下する。
【０００７】
欠陥リストＰＤＬ、ＳＤＬのセットは、ディスク内周側と外周側の制御情報領域に、ディスクの構造情報と共に欠陥管理領域として多重化して配置される。ディスクの構造情報には、ＥＣＭＡ−１５４の様に、そのディスクの欠陥管理のために設定したグループ数を規定することもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ディスクは、主としてコンピュータデータ記録用に用いられていたためデータ信頼性を向上することに注力され、誤りの原因となる記録セクタの欠陥に対して、スペアセクタによる交替処理を主体とする欠陥管理が導入されてきた。近年光ディスクの容量拡大に伴い、ＤＶＤなどビデオ記録用に用途が拡大されている。
コンピュータデータ記録用のデータファイル（ＰＣファイル）は、わずかの誤りも許容されないので、信頼性の高い記録が必要である。これに対して、ビデオ記録用やオーディオ記録用に使用されるデータファイル（ＡＶファイル）は、連続的に入力されるデータをリアルタイムに記録する必要がある。ただし、再生した映像や音声が感覚的に許容できる程度の乱れなら許される場合もあり、コンピュータデータ記録用のファイルほどのデータ信頼性がなくてもよく、その代り記録が中断しないことの方が重要である。
【０００９】
つまり、欠陥管理方式を適用する場合に、コンピュータデータ記録用のストレージ機器では多少時間がかかっても信頼性が重視され、ビデオ記録に使用されるストレージ機器では連続記録性能が重視されるというふうに異なる性能が要求されている。従って、同じディスクをＡＶファイルの記録用とＰＣファイルの記録用の両方に使用する際に、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が求められ、欠陥管理もこれに対応することが求められる。
【００１０】
従来の光ディスクの欠陥管理方法には、次のような問題点があった。
ディスクの二次欠陥に対して交替処理を行うとき、記録後に記録部分を確認のために再生し、規定以上の誤りや再生不能の欠陥部分が有れば、スペア領域の交替セクタにその部分のデータを記録し直し、さらにスペア領域への交替記録に対しても確認の処理を行うので、単にデータを記録するだけの場合に比べて４倍以上の時間がかかる。ＡＶファイルをリアルタイムに記録する場合には、欠陥発生時に記録中断に至りやすい。
このため、ＡＶファイルの記録では、ディスクの二次欠陥の有無を無視し、記録後の確認再生を省略して連続的なデータ記録を行うことが多い。ディスクの二次欠陥部分では再生映像等に乱れが生じるが、記録中断に比べれば被害は軽いと見なすわけである。ディスクの初期化時に初期欠陥を交替処理すれば、大きな二次欠陥を避けることは可能である。
このようなディスクの使い方をする場合、大量の二次欠陥に対する交替処理を想定して十分なスペア領域を確保したディスクでは、スペア領域の大部分が無駄になる。少しでも録画時間を延長したいときに、こうした無駄を回避する必要がある。ところが従来のディスクの欠陥管理方法では、用途の違いを想定していないので、用途別に最適な欠陥管理方法やスペア領域の配置方法が考えられておらず、常に同容量のスペア領域を確保するという処理を行っていた。
【００１１】
この発明は以上のような問題点を解決するためになされたもので、光ディスクなどのディスク記録媒体においてデータの信頼性を損ねる欠陥セクタを交替させるためのスペア領域の配置方法を、収納するデータの用途や性質に応じて最適に切り替えて設定する方法を提供すると同時に、用途別に最適な欠陥管理を可能とする方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の欠陥管理方法においては、ディスクの使用開始に先立って、複数種類の欠陥管理方法からそのディスクに適用する欠陥管理方法を選択して設定し、第一の欠陥管理方法においては、記録面をＮ個（Ｎ：２以上の整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録する第一のユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いる第一のスペア領域とを設定し、第二の欠陥管理方法においては、記録面に単一の第二のユーザ領域と単一の第二のスペア領域とを設定する。
そして、第一のスペア領域の合計記録容量をＳ１、第二のスペア領域の合計記録容量をＳ２、としたとき、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満足するべく各スペア領域の記録容量を設定するようにした。
【００１３】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、ディスクの使用開始に先立って、複数種類の欠陥管理方法からそのディスクに適用する欠陥管理方法を選択して設定し、第一の欠陥管理方法においては、記録面をＮ個（Ｎ：２以上の整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録する第一のユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いる第一のスペア領域とを設定し、第二の欠陥管理方法においては、記録面をＮ個のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録するための第二のユーザ領域と、欠陥セクタの交替に用いるための第二のスペア領域とを設定する。第一のユーザ領域と第二のユーザ領域とは異なるようにし、第一のスペア領域と第二のスペア領域とは異なるようにした。
そして、第一のスペア領域の合計記録容量をＳ１、第二のスペア領域の合計記録容量をＳ２、としたとき、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満足するべく各スペア領域の記録容量を設定するようにした。
【００１４】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、ディスクの使用開始に先立って、複数種類の欠陥管理方法からそのディスクに適用する欠陥管理方法を選択して設定し、第一の欠陥管理方法においては、記録面をＮ個（Ｎ：２以上の整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録する第一のユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いる第一のスペア領域とを設定し、第二の欠陥管理方法においては、記録面をＭ個（Ｍ：Ｎと異なる整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録する第二のユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いる第二のスペア領域とを設定する。
そして、第一のスペア領域の合計記録容量をＳ１、第二のスペア領域の合計記録容量をＳ２、としたとき、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満足するべく各スペア領域の記録容量を設定するようにした。
【００１５】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、前記ディスクの使用開始に先立ち、請求項１から請求項３に述べた第一または第二の欠陥管理方法に適用するスペア領域設定方法のうちそのディスクに適用するべく選択したスペア領域設定方法をそのディスク上の制御情報領域にスペア領域設定情報として設定するようにした。
【００１６】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、請求項１から請求項３における第一の欠陥管理方法において、ディスクの初期化時に発見した欠陥セクタに対してスリップ交替による欠陥交替処理を行い、ディスクの初期化後に発見した欠陥セクタに対してリニア交替による欠陥交替処理を行うとともに、同じく請求項１から請求項３における第二の欠陥管理方法において、少なくともディスクの初期化時に発見した欠陥セクタに対してスリップ交替による欠陥交替処理を行うようにした。
【００１７】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、記録領域を半径位置に応じて複数のゾーンに分割し、外周側に配置されたゾーンほどゾーン内の記録トラック上にディスク１回転当たりに記録する記録単位の数を増加させつつ、かつ、円周方向の記録密度を略一定となるようにしたゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、前記Ｎ個の各グループの境界を各々ゾーンの境界に一致させるべく配設した。
【００１８】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、記録領域を半径位置に応じて複数のゾーンに分割し、外周側に配置されたゾーンほどゾーン内の記録トラック上にディスク１回転当たりに記録する記録単位の数を増加させつつ、かつ、円周方向の記録密度を略一定となるようにしたゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、前記Ｎ個の各グループの境界を各々ゾーンの境界に一致させるべく配設するとともに、前記Ｍ個の各グループを連続する複数個のゾーンで構成し、グループの境界をゾーンの境界に一致させるべく配設した。
【００１９】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、記録領域を半径位置に応じて複数のゾーンに分割し、外周側に配置されたゾーンほどゾーン内の記録トラック上にディスク１回転当たりに記録する記録単位の数を増加させつつ、かつ、円周方向の記録密度を略一定となるようにしたゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、前記Ｎ個の各グループの境界を各々ゾーンの境界に一致させるべく配設するとともに、前記Ｍ個の各グループ中の連続した複数個のグループを１個のゾーンで構成し、グループの境界をゾーンの境界に一致させるべく配設した。
【００２０】
さらに、本発明のディスク記録媒体においては、ディスク初期化時に複数の欠陥管理方法の中から所定の欠陥管理方法を適用することで光ディスク上にスペア領域を設定し、さらに、スペア領域の設定方法をスペア領域設定情報として光ディスク上の制御情報領域に設定するようにした。
【００２１】
さらに、本発明の光ディスク装置においては、上記光ディスクからスペア領域設定情報を読出してスペア領域の配置を検出し、該検出結果に応じて記録あるいは再生時に適用するべき欠陥管理方法を選択して設定するようにした。
【００２２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態である欠陥管理方法では、ディスクの使用開始に先立つ初期化時に用途に応じたスペア領域の割当て方法を選択して設定し、以後の使用においてはその用途に適した欠陥管理を行うようにしている。
本発明の欠陥管理方法における２種類の欠陥管理方法のうち、第一の欠陥管理方法では記録面をＮ個（Ｎ：２以上の整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録するユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いるスペア領域とを設定するので、リニア交替処理が発生した場合でも交替セクタを元のデータセクタの近くに設定することができ、交替処理時のアクセス時間を短縮することができる。
第二の欠陥管理方法では、記録面はグループに分割せず、単一のユーザ領域と単一のスペア領域を設定するので、ディスクの初期化後もディスク上の全てのユーザ領域が連続している。複数グループに分割した場合には１個のユーザ領域から次のユーザ領域に移るときにスペア領域を飛び越す必要があるが、この方法ではその必要が無く、連続的なデータ記録に適している。
さらに、第一の欠陥管理方法において使用するスペア領域の合計記録容量を第二の欠陥管理方法において使用するスペア領域の合計記録容量Ｓ２より大きくなるように設定した。ＰＣファイルの記録用では二次欠陥に対するリニア交替用を含めて大きなスペア領域を用意し、ＡＶファイルの記録用では主として初期欠陥に対するスリップ交替用のスペア領域を用意して二次欠陥に対するスペア領域を省略してスペアに対する容量を節約するように切替えて使用する。
つまり、比較的大きなスペア領域が必要なＰＣファイルの記録用と、比較的小さなスペア領域でよいＡＶファイルの記録用の両方に切替えて設定するように使用する。
【００２３】
たとえば従来の光磁気ディスクでは、欠陥交替用に約２０００から４０００セクタ分のスペア容量を用意している。これに対して実際のディスク製造時に発生する初期欠陥の数は、高々１０セクタ程度以下の場合がほとんどである。初期欠陥が規定のスペアセクタ数である約２０００から４０００セクタあっても規格上構わないが、すぐに欠陥セクタを使い尽すという実用上の問題を生じるような初期欠陥の多いディスクを、ディスクメーカは品質管理の観点から商品にすることはできないのが実状である。
ユーザ側の常識的な要求として、初期欠陥の量はスペア容量の約１割以下であることが望まれる。実際のディスクがこの要求を満たす場合、二次欠陥用のスペア容量を省略することで、スペア容量を１／１０以下に縮小することが可能になる。あるいは、ユーザ側でサーティファイ処理したとき新たに見つかる欠陥用のスペア容量としてディスクメーカ側のサーティファイ処理に想定する初期欠陥用と同程度のスペア容量を用意することとすると、スペア容量を数分の１以下に縮小することが可能になる。
【００２４】
また、本発明の別の欠陥管理方法における２種類の欠陥管理方法のうち、第一の欠陥管理方法については、前述と同じくＰＣファイルの記録に適している。
第二の欠陥管理方法については、請求項１と同じくＡＶファイルの記録に適している。また記録面は第一の欠陥管理方法と同じくＮ個のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録するユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いるスペア領域とを設定しているので、各グループで生じた初期欠陥に対するスリップ交替が行われてもそれが各グループのスペア領域以下の量であれば、次のグループの先頭セクタはその位置を動かずにすむ。このため、初期欠陥に対する交替処理後のアドレス計算が簡略化できる。なおここで、第一の欠陥管理方法と第二の欠陥管理方法で設定するユーザ領域とスペア領域は、一般に異なるものであり、独立に設定する。
さらに前記の例と同じく、比較的大きなスペア領域が必要なＰＣファイルの記録用と、比較的小さなスペア領域でよいＡＶファイルの記録用の両方に切替えて設定するように使用する。
【００２５】
また、本発明の別の欠陥管理方法における２種類の欠陥管理方法のうち、第一の欠陥管理方法については、前述と同じくＰＣファイルの記録に適している。
第二の欠陥管理方法については、請求項１と同じくＡＶファイルの記録に適している。また記録面はＭ個のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録するユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いるスペア領域とを設定しているので、請求項２と同じく、各グループで生じた初期欠陥に対するスリップ交替が行われてもそれが各グループのスペア領域以下の量であれば、次のグループの先頭セクタはその位置を動かずにすむ。このため、初期欠陥に対する交替処理後のアドレス計算が簡略化できる。
さらに、記録面をＮと異なるＭ個のグループに分割するが、これにより二次欠陥への対応を考慮するべきＰＣファイルと、少なくとも初期欠陥のみ考慮すればよいＡＶファイルでそれぞれに最適なスペア領域の配置に切り替えることができる。ＰＣファイルではリニア交替に対するアクセス性能を向上させるためにグループ数を多目にして細かく配置し、ＡＶファイルではスリップ交替に対するアドレスのずれを所々で吸収するためだけなのでグループ数は少な目で荒く配置する、あるいは逆にＡＶファイルではグループ数をより多目にして、スリップ交替をより細かく行えるように配置し、スペア領域１カ所当りのスリップ量を出来るだけ短くするなどの最適化を図るようにする。
さらに前記の例と同じく、比較的大きなスペア領域が必要なＰＣファイルの記録用と、比較的小さなスペア領域でよいＡＶファイルの記録用の両方に切替えて設定するように使用する。
【００２６】
また、本発明の別の欠陥管理方法では、ディスクの使用開始に先立つ初期化時に用途に応じたスペア領域設定方法を選択したとき、その設定をディスク上に制御情報として記録する。ディスクの使用時に利用するべきスペア領域設定方法は、ディスクをドライブにローディングしたときにそのディスクの制御情報領域の中に設定したスペア領域設定情報から読みとる。
【００２７】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、前述した第一の欠陥管理方法において、ディスクの初期化時に発見した欠陥セクタに対してスリップ交替による欠陥交替処理を行い、ディスクの初期化後に発見した欠陥セクタに対してリニア交替による欠陥交替処理を行う。これでＰＣファイルの記録に必要な高いデータ信頼性を確保する。
同じく前記の例における第二の欠陥管理方法において、少なくともディスクの初期化時に発見した欠陥セクタに対してスリップ交替による欠陥交替処理を行う。これでＡＶファイルの記録において欠陥を無視した連続的記録を実行する。
【００２８】
また、本発明の別の欠陥管理方法では、ゾーンフォーマット方式の光ディスクに対して、第一、第二どちらの欠陥管理方法においてもＮ個の各グループを各々１個のゾーンに一致させるように配設し、各ゾーンで各グループが完結するようにした。ＡＶファイル用にグループに分割しない場合は、もちろん単一のユーザ領域とスペア領域を全ゾーンを合わせたディスク上におく。
ゾーンフォーマット方式の光ディスクをドライブするとき、例えばディスク回転数一定のＺＣＡＶ方式では、１つのゾーンから他のゾーンに移ったときデータ記録再生用クロック信号の周波数を切り替えるなどのゾーン間移行処理が必要になる。あるいは、ディスク回転数をゾーン毎に切り替えて全ゾーンのデータ記録再生用クロック信号の周波数を一定とするＺＣＬＶ方式では、１つのゾーンから他のゾーンに移ったときディスク回転数を切り替えるなどのゾーン間移行処理が必要になる。
ユーザ領域の欠陥セクタに対するスペア領域の交替セクタが別のゾーンに分かれている場合には交替処理の最中にゾーンをまたがなければならず、ゾーン間移行処理が必要になり、その処理には余計な時間を要するが、ここでは各グループが各ゾーンで完結しており、こうした無駄がない。
【００２９】
また、本発明の別の欠陥管理方法では、ゾーンフォーマット方式の光ディスクに対して、第一の欠陥管理方法においてはＮ個の各グループを各々１個のゾーンに一致させるように配設し、各ゾーンで各グループが完結するようにした。第二の欠陥管理方法においては連続した複数個のゾーンをまとめて１つのグループ用に割り当てて、各ゾーンは各々完全に１つのグループに含まれるようにした。
ここでもＰＣファィルでは各グループが各ゾーンで完結しており、リニア交替処理時のゾーン間移行処理の無駄がない。またＡＶファイルでは、スリップ交替に対して考慮したセクタアドレスのずれの吸収に関して、各グループの先頭が必ずゾーンの先頭になるので、アライメントがとりやすく、セクタアドレスの計算やチェックが簡単になる。
【００３０】
また、本発明の別の欠陥管理方法では、ゾーンフォーマット方式の光ディスクに対して、第一の欠陥管理方法においてはＮ個の各グループを各々１個のゾーンに一致させるように配設し、各グループが各ゾーンで完結するようにした。第二の欠陥管理方法においてはＭ個の各グループのうちの連続した複数グループをまとめて各々１個のゾーンに一致させるように配設し、各グループは各々完全に１つのゾーンに含まれるようにした。
ここでも各グループが各ゾーンで完結しており、リニア交替処理時のゾーン間移行処理の無駄がない。またＡＶファイルでは、スリップ交替に対して考慮したセクタアドレスのずれの吸収に関して、各ゾーンの先頭が必ずグループの先頭になるので、アライメントがとりやすく、セクタアドレスの計算やチェックが簡単になる。
【００３１】
さらに、本発明の光ディスクでは、ディスクの使用開始に先立つ初期化時に用途に応じたスペア領域設定方法や欠陥管理方法を選択したとき、その設定をディスク上に制御情報として記録しておく。ディスクの使用時に利用するべきスペア領域設定方法は、ディスクをドライブにローディングしたときにそのディスクの制御情報領域の中に設定したスペア領域設定情報から読みとることができる。
【００３２】
さらに、本発明のディスク記録装置においては、上記光ディスクからスペア領域設定情報を読出してスペア領域の配置を検出し、検出結果に応じて、記録あるいは再生時に適用するべき欠陥管理方法を選択して設定する。
【００３３】
以下、この発明の実施の形態を図をもとに具体的に説明する。
実施の形態１．
図１に本発明によるディスク上のスペア領域の配置方法の第１の例を示す。ディスクの初期化時に選択して設定する２種類の欠陥管理方法ＤＭ−Ａ、ＤＭ−Ｂの各々で、スペア領域の配置方法を変えている。ＤＭ−Ａでは図１（ａ）に示すようにディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。この例では、Ｎ＝８である。各グループ内には連続したユーザ領域が１つ含まれ、その外周側にスペア領域を配置する。ＤＭ−Ｂでは図１（ｂ）に示すようにディスクのデータ領域を分割せずに１グループを形成する。連続したユーザ領域を内周側に置き、その外周側にスペア領域を配置する。
ディスク全体をＮグループに分けるか、１グループとするかを設定する例は従来よりＥＣＭＡ−１５４規格にあるが、スペア領域の合計記録容量は常に一定である。これに対して本実施の形態では、スペア領域の合計記録容量を設定する欠陥管理方法、すなわち、記録するデータの性質に応じて切替えるようにした。
【００３４】
ＤＭ−ＡはＰＣファイルの記録用を想定しているので、スリップ交替とリニア交替の両方を使用することを前提としている。このためスペア領域の合計記録容量Ｓ１は、初期欠陥として想定する欠陥の数と、ユーザの仕様開始後に様々な原因で発生する二次欠陥のうちリニア交替でリカバーすると想定した数を収容できる大きさでなければならない。
たとえば、ディスクの初期欠陥をユーザデータ記録容量Ｕ１の０．５％、二次欠陥を含めると初期欠陥だけの１０倍まで許容すると想定した場合、スペア領域の合計記録容量Ｓ１はユーザデータ記録容量Ｕ１の５％となる。
【００３５】
一方ＤＭ−ＢはＡＶファイルの記録用を想定しているので、少なくともスリップ交替を使用できればよい。このためスペア領域の合計記録容量Ｓ２は、初期欠陥として想定する欠陥の数を収容できる大きさがあればよい。ＡＶファイル用として初期化したディスクに後から高信頼性の必要なデータファイルを記録するようなマルチメディア用途の使用も考慮した方がユーザにとっての利便性は増大するので、ディスクの記録容量に余裕があれば勿論、大きなスペア領域を用意したい。しかしここではまず、二次欠陥をあまり考えない場合として、初期欠陥と同容量の二次欠陥しか収容しない例を示す。
【００３６】
このとき、スペア領域の合計記録容量Ｓ２はディスクの初期欠陥の許容数の２倍になり、ユーザデータ記録容量Ｕ２の１％となる。ディスク全体の記録容量をＤ０とすると、
Ｄ０＝Ｕ１＋Ｓ１、Ｓ１＝０．０５×Ｕ１、
Ｄ０＝Ｕ２＋Ｓ２、Ｓ２＝０．０１×Ｕ２、
となる。ここで記録容量Ｄ０をＤＶＤ相当の４．７ＧＢ（ギガバイト）とすると、
ＤＭ−Ａを適用するときは、Ｕ１＝４．４７６ＧＢ、Ｓ１＝０．２２４ＧＢ、
ＤＭ−Ｂを適用するときは、Ｕ２＝４．６５３ＧＢ、Ｓ２＝０．０４７ＧＢ、
となる。
【００３７】
ＤＭ−Ｂを適用したほうが記録容量、すなわち、録画時間が約４％増加することになる。たとえばＤＭ−Ａで１２０分録画可能の時、ＤＭ−Ｂでは１２４分４４秒まで録画可能になる。これは、ユーザにとって無視し得ないだけの録画時間の増加量であり、相当なメリットになる。
さらに録画時間を稼ぎたい用途を考えて、Ｓ２を初期欠陥の許容数のみとする設定も可能である。
【００３８】
実施の形態２．
図２に本発明によるディスク上のスペア領域の配置方法の第２の例を示す。ディスクの初期化時に選択して設定する２種類の欠陥管理方法ＤＭ−Ａ、ＤＭ−Ｂの各々で、スペア領域の配置方法を変えている。ＤＭ−Ａでは図２（ａ）に示すようにディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。この例では、Ｎ＝８である。各グループ内には連続したユーザ領域が１つ含まれ、その外周側にスペア領域を配置する。ＤＭ−Ｂでも同じく図２（ｂ）に示すように同じくディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。各グループにはグループ内で連続したユーザ領域の外周側にスペア領域を配置する。ただし、ＤＭ−Ｂにおける各スペア領域はＤＭ−Ａにおける各スペア領域よりも小さく、その分だけ各グループのユーザ領域が大きい。
【００３９】
ここでも実施の形態１と同様に、ＤＭ−ＡはＰＣファイルの記録用を想定し、ＤＭ−ＢはＡＶファイルの記録用を想定している。ただし、ここではＡＶファイル用として初期化したディスクに後から少量の高信頼性の必要なデータファイルを記録するようなマルチメディア用途の使用も考慮する。あるいは逆に初期化したディスクにまず少量の高信頼性の必要なデータファイルを記録してからＡＶファイル用として使用するようなマルチメディア用途も考慮する。
【００４０】
このとき高信頼性の必要なデータファイルの記録では、データ信頼性向上のためリニア交替により二次欠陥を救済する。したがってディスクは細かくグループ分割しておいた方がアクセスの高速化に適する。ただしＡＶファイルの記録用が主体であり、スペア領域への記録容量の割当ては実施の形態１と同様とする。初期欠陥に想定したと同容量の二次欠陥までしか収容しない例である。このとき、記録容量Ｄ０をＤＶＤ相当の４．７ＧＢ（ギガバイト）とすると前述どおり、
ＤＭ−Ａを適用するときは、Ｕ１＝４．４７６ＧＢ、Ｓ１＝０．２２４ＧＢ、
ＤＭ−Ｂを適用するときは、Ｕ２＝４．６５３ＧＢ、Ｓ２＝０．０４７ＧＢ、
となる。
【００４１】
実施の形態１との違いは、ＤＭ−Ｂにおいてスリップ交替したとき、たとえばディスクの最内周側に初期欠陥があった場合、実施の形態１ではそれ以降のすべてのセクタの論理アドレスがずれるのに対し、実施の形態２ではグループ１内では欠陥以降のすべてのセクタの論理アドレスがずれるがグループ１のスペア領域の交替セクタで吸収される点である。したがって、グループ２以降はセクタの論理アドレスがずれない。セクタアドレスを計算する時に、各グループ先頭セクタが規定の物理アドレスで開始することをアドレス計算に利用することが可能である。
【００４２】
実施の形態３．
図３に本発明によるディスク上のスペア領域の配置方法の第３の例を示す。ディスクの初期化時に選択して設定する２種類の欠陥管理方法ＤＭ−Ａ、ＤＭ−Ｂの各々で、スペア領域の配置方法を変えている。ＤＭ−Ａでは図３（ａ）に示すようにディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。この例では、Ｎ＝８である。各グループ内には連続したユーザ領域が１つ含まれ、その外周側にスペア領域を配置する。ＤＭ−Ｂでは同じく図３（ｂ）に示すように同じくディスクのデータ領域をＭ分割してＭグループを形成する。各グループにはグループ内で連続したユーザ領域の外周側にスペア領域を配置する。ここで、ＭはＮより小さい整数とする。この例では、Ｍ＝４である。
【００４３】
ここでも実施の形態１と同様に、ＤＭ−ＡはＰＣファイルの記録用を想定し、ＤＭ−ＢはＡＶファイルの記録用を想定している。また、ここでも実施の形態２と同様に、ＡＶファイル用途と少量の高信頼性の必要なデータファイル用途への併用をも考慮する。
ディスクのグループ分割は前記の例ほど細かくない。スペア領域への記録容量の割当てを実施の形態１と同様としたときのＵ１、Ｓ１、Ｕ２、Ｓ２は前記の例と同じになる。
実施の形態２との違いは、ＤＭ−Ｂにおいてグループ数ＭがＮより少ないので、スリップ交替したときのセクタの論理アドレスがずれる範囲が広い点である。
【００４４】
また別の例として、ＤＭ−Ｂの各グループのスペア領域をＤＭ−Ａのスペア領域のうちの特定のグループのスペア領域と同じ位置に同じ大きさで配置することも可能である。こうすれば、スペア領域の物理アドレスを記憶するのに便利である。ドライブ内部には、各欠陥管理方法を選択した場合のスペア領域の配置アドレスをテーブル、もしくは、計算式によって記憶しておく必要がある。このときＤＭ−Ａのスペア領域のみ記憶し、ＤＭ−Ｂの分は（Ｎ／Ｍ）グループに１カ所、として簡単な計算により求めることができる。
【００４５】
実施の形態４．
図４に本発明によるディスク上のスペア領域の配置方法の第４の例を示す。ディスクの初期化時に選択して設定する２種類の欠陥管理方法ＤＭ−Ａ、ＤＭ−Ｂの各々で、スペア領域の配置方法を変えている。ＤＭ−Ａでは図４（ａ）に示すようにディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。この例では、Ｎ＝８である。各グループ内には連続したユーザ領域が１つ含まれ、その外周側にスペア領域を配置する。ＤＭ−Ｂでは同じく図４（ｂ）に示すように同じくディスクのデータ領域をＭ分割してＭグループを形成する。各グループにはグループ内で連続したユーザ領域の外周側にスペア領域を配置する。ここで、ＭはＮより大きい整数とする。この例では、Ｍ＝１６である。
【００４６】
ここでも実施の形態１と同様に、ＤＭ−ＡはＰＣファイルの記録用を想定し、ＤＭ−ＢはＡＶファイルの記録用を想定している。また、ここでも実施の形態２や３と同様に、ＡＶファイル用途と少量の高信頼性の必要なデータファイル用途への併用をも考慮する。
ディスクのグループ分割は実施の形態２の例より細かい。スペア領域への記録容量の割当てを実施の形態１と同様としたときのＵ１、Ｓ１、Ｕ２、Ｓ２は前記の例と同じになる。
実施の形態２との違いは、ＤＭ−Ｂにおいてグループ数ＭがＮより多いので、高信頼性の必要なファイルをリニア交替したときのアクセス性能が良くなる。
【００４７】
実施の形態５．
実施の形態２、３、４に示した例はＤＭ−ＡとＤＭ−Ｂでのグループ境界が２カ所に１カ所の割合で規則的に共通になるところがあった。これは欠陥管理方式をゾーンフォーマット方式のディスクに適用することを考慮したからである。ゾーンフォーマット方式のディスクでは、記録領域を半径位置に応じて複数ゾーンに分割し外周側に配置したゾーンほどゾーン内の記録トラック上にディスク１回転当たり記録するセクタ数を増加させつつ、かつ、円周方向の記録密度を略一定となるようにしている。こうしたゾーンフォーマット方式のディスクでは、通常、物理トラックの構成するゾーンと欠陥管理のためのグループ分割を一致させる例が多く、１ゾーンに１グループを割り当てることが一般的である。
Ｎゾーンからなるディスクに対してＤＭ−Ａでは、Ｎグループ構成として各グループを各ゾーンに割り当てている。一方ＤＭ−Ｂでは、図２に示した例では１ゾーンに１グループを割り当て、図３に示した例では連続数個のゾーンに１グループを割り当て、図４に示した例では逆に連続数個のグループをまとめて１ゾーンに割り当てている。
物理トラックの構成するゾーンの境界は、ディスク回転サーボ系やデータクロック系などドライブの回路動作が切り替る部分であり、１グループの途中にこうした回路動作の変化点があるのは望ましいことではないからである。
【００４８】
実際のゾーンフォーマット方式のディスクでは、各ゾーンの両端、つまり、内周端と外周端はガードトラックとして割り当て、隣ゾーンのトラックからのクロストークを避けるために使用しないこともある。あるいは各ゾーンの端にテスト記録用のトラックを設けることもある。厳密に言えばこうしたガードトラックやテストトラックがある場合、それらをそのゾーンやグループに含めるか含めないかという定義の仕方によるが、ここでは、ガードトラックやテストトラックを含めても含めなくても、ゾーン境界とグループの境界をほぼ一致させるという趣旨の例を説明した。
図５に各ゾーンの両端にガードトラックＧＩ、ＧＯがある場合のグループの割り当ての例を示す。（ａ）は１ゾーンに１グループを割り当ててゾーン境界とグループ境界の一致する例、（ｂ）は１ゾーンに２グループを割り当ててゾーン境界とグループ境界の一致する例、（ｃ）は２ゾーンに１グループを割り当ててゾーン境界とグループ境界の一致する例、である。ゾーンとグループの下の数字は、各ゾーンとグループの番号を示す。
【００４９】
実施の形態６．
実施の形態５に示した例ではゾーンフォーマット方式のディスクに欠陥管理方式を適用するとき、物理トラックの構成するゾーンと欠陥管理のためのグループ分割を一致させたが、これには問題点もある。つまり、各ゾーンの記録容量が内周ゾーンほど少なく、外周ゾーンほど多くなるため、各ゾーンの記録容量、すなわち、各グループの記録容量がディスク全体では不均一になる。同一サイズのデータが、ディスクに記録したときそのディスク上の位置によって異なるグループに配されることになる。
【００５０】
これを避けるために、ゾーン境界を無視してグループ分割を行うことが考えられる。
あるいは全く別のディスクフォーマットへの適用例として、ゾーン分割のないＣＬＶ方式のディスクに欠陥管理を適用する場合、グループ分割の単位は全く自由に設定できる。
このとき、ＤＭ−ＡとＤＭ−Ｂでのグループ境界はディスクの物理構造に縛られることなく、それぞれのグループが最適なサイズとなるように設定することができる。図６にＤＭ−ＡでＮグループ、ＤＭ−ＢでＭグループとし、ディスク両端以外でグループ分割の一致するところがない例を示す。
【００５１】
ＤＭ−Ａではグループは半径位置を等間隔に分割して構成する。ＰＣ用途ではアクセス高速化のためにディスクをＣＡＶ回転させるモードで使用することが多いためである。スペア領域を半径位置で等間隔のところに配置しておけば、リニア交替処理をディスク半径位置に関わらずほぼ同じ時間で処理可能となる。
【００５２】
ＤＭ−Ｂでは各グループがほぼ同じ記録容量となるようにディスク面を分割して構成する。ＡＶ用途ではデータ転送レート一定化のためにディスクをＣＬＶ回転させるモードで使用することが多いためである。各スペア領域の記録容量もスペア領域の現れる時間間隔もほぼ同じとしておけば、スペア領域をスキップする時間をディスク位置に関わらずほぼ同じにでき、バッファメモリの設定等の装置の制御が簡略化できる。
【００５３】
実施の形態７．
以上に述べてきた欠陥管理方法で、ディスクの使用開始に先立ってスペア領域の配置方法と欠陥管理方法を選択し、ディスク上の制御情報領域の中にスペア領域設定情報として設定する。図７に制御情報領域、データ記録領域、ユーザ領域、スペア領域の配置例を示す。データ記録領域にはユーザ領域とスペア領域を全て含み、制御情報領域はディスク上でデータ記録領域より内周側と外周側それぞれに近接して多重化して配置される。
制御情報領域にグループ数を保持する従来例があるが、本発明では単にグループ数ではなく、スペア領域の配置方法と欠陥管理方法を組み合わせて登録するものである。スペア領域の配置がＰＣファイルに適した構成か、ＡＶファイルに適した構成かを設定して記憶しておく。ドライブはディスクを起動するときにこの情報を読み込んで、そのディスクのスペア領域の配置を知る。
【００５４】
留意するべき点は、各データが記録されるときに使用する欠陥管理方法は、装置側でデータ内容にしたがって判断して適用することである。つまり、一旦ディスクを初期化した後は、設定がＰＣファイル用のＤＭ−ＡであってもＡＶファイル用のＤＭ−Ｂであっても、高信頼性の必要なデータを記録するときは記録後の確認再生や欠陥発生時のリニア交替を実施し、リアルタイムのＡＶ情報を記録するときは記録後の確認再生なしにリニア交替を省略することになる。ユーザがＤＭ−Ｂを設定したディスクでリアルタイムのＡＶ情報を記録する場合に、最適なスペア領域配置と欠陥管理方法の切替設定の機能が最もよく発揮される。
【００５５】
さらにこの実施の形態では、制御情報領域に保持するスペア領域の配置方法と欠陥管理方法の中に、初期欠陥の交替処理をどう行ったかを記録する情報を加えても良い。通常、ディスク初期化時の初期欠陥の検出処理には、ディスク全面にテストデータを記録し、確認再生する必要があるためかなりの長時間を要する。そのためたとえば初期欠陥の検出を省略して、初期欠陥なしと見なすような簡易初期化の方法が採られることもある。この場合には本来初期欠陥として交替処理することが可能であった欠陥がユーザ領域に残されてしまう。
こうして残された欠陥は、ＰＣ用のファイルを記録する際には記録時の確認再生によって二次欠陥として検出されてリニア交替処理されるので、結果としてアクセス時間が長くなり、また、ＡＶ用のファイルを記録する際、記録時の確認再生をしないモードでは欠陥として残され、その部分の記録データが失われてしまう。こうした欠点をユーザに認識させるために、そのディスクが初期化時にどのような初期欠陥の処理を行ったかということをディスク上に保持するしておくと有用である。
装置は、ディスク上の制御情報領域に保持されたスペア領域の配置方法と欠陥管理方法に関する情報の中から、そのディスクの初期化情報を得る。全面にテストデータを記録し確認再生済み、簡易初期化処理のみ、などを読み出してユーザに知らせることができる。これでかなりの誤用防止が可能になる。
【００５６】
実施の形態８．
図８に本発明の欠陥管理方式を適用した光ディスク装置のブロック図を示す。データを記録し再生する光ディスクがディスク回転手段によってその回転を制御されている。光ディスク上に記録された信号は、光ヘッドによって読出され、アドレス再生手段と信号再生手段に送られる。アドレス再生手段は、現在アクセス中のセクタのアドレスを再生する。検出したアドレス値はドライブ制御手段に送られる。信号再生手段では光ヘッド出力信号から、記録フォーマットにしたがって信号を復調し、復号化して再生する。データ再生手段では、再生された信号から情報が読出され、再生データとして出力される。
このときデータ再生手段では、ドライブ制御手段から受ける制御信号によって、所望のデータが記録されているセクタであることが知らされる。ドライブ制御手段は同時に、ディスク回転手段にディスク回転数の指令を出し、さらに、再生すべき情報が存在する光ディスク上の位置を判断して光ヘッドをそのセクタアドレスの位置に移動させるべく光ヘッドアクセス手段に指令を送る。光ヘッドアクセス手段はその指令に応じて光ヘッドの位置を制御する。
【００５７】
スペア領域設定情報検出手段では、信号再生手段の出力信号から前述したスペア領域設定情報を読出して、そのディスクに適用されている欠陥管理方法やスペア領域とユーザ領域の配置方法に関する情報を得る。その結果に応じてドライブ制御手段において論理ブロック番号とセクタアドレスの変換処理が行われる。
また、データ記録を行うときは、まず記録データがデータ記録手段に入力される。データ記録手段では、ドライブ制御手段から受ける制御信号によって、データを記録するべき所定のセクタであることが知らされる。信号記録手段では、記録すべきデータを記録フォーマットにしたがって符号化し、記録変調を行い、光ヘッドに送る。光ヘッドではレーザを駆動してディスク上に信号を記録する。このとき光ヘッドはドライブ制御手段から、光ヘッドアクセス手段を介して記録するべきセクタアドレスの位置に制御される。
【００５８】
ドライブ制御手段では、まずディスクローディング時にスペア領域設定情報検出手段を介して検出したスペア領域設定情報を保持しておく。アクセスするべきデータの論理ブロック番号は、図示しないホストから図示しない制御信号により指示される。アクセスの度に指示される記録再生すべきデータの論理ブロック番号に対して、ディスク上のセクタアドレスを算出し、データ記録手段またはデータ再生手段と光ヘッドアクセス手段にアクセスするべきセクタアドレスの指令を送る。
また、現在アクセス中のセクタのアドレスがアドレス再生手段から入力されるので、その検出アドレス値と目標アドレス値からアクセス手段の制御、データ記録／再生手段の制御などのドライブ制御動作を行う。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の欠陥管理方法においては、スペア領域の配置方法を、収納するデータの用途や性質に応じて最適に切り替えて設定することが可能となり、用途別に最も有効な形でディスク面の記録容量をユーザ領域とスペア領域に分配可能となる。つまりＡＶファイルで記録容量の増加・長時間化が可能になる。
これを利用して、高いデータ信頼性の確保が必要なＰＣファイルに適した欠陥管理方法と、連続的なデータ記録が必要なＡＶファイルに適した欠陥管理方法を同じディスクに対して切替えて設定することが可能になるので、用途別に最適な欠陥管理が可能となる。
【００６０】
これにより、同じディスクをＡＶファイル用とＰＣファイル用の両方に使用する際、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が実現できる。
さらに、ＡＶファイルでは、ディスク上の全てのユーザ領域が連続しているのでグループ間のスペア領域を飛び越す必要が無く、連続的なデータ記録に適している。
【００６１】
また、本発明の欠陥管理方法においては、スペア領域の配置方法を、収納するデータの用途や性質に応じて最適に切り替えて設定することが可能となり、用途別に最も有効な形でディスク面の記録容量をユーザ領域とスペア領域に分配可能となる。つまりＡＶファイルで記録容量の増加・長時間化が可能になる。
これを利用して、高いデータ信頼性の確保が必要なＰＣファイルに適した欠陥管理方法と、連続的なデータ記録が必要なＡＶファイルに適した欠陥管理方法を同じディスクに対して切替えて設定することが可能になるので、用途別に最適な欠陥管理が可能となる。
【００６２】
これにより、同じディスクをＡＶファイル用とＰＣファイル用の両方に使用する際、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が実現できる。
さらに、各グループでスリップ交替が行われても、次のグループの先頭セクタは位置を動かずにすむため、初期欠陥に対する交替処理後のアドレス計算が簡略化できる。
【００６３】
また、本発明の欠陥管理方法においては、スペア領域の配置方法を、収納するデータの用途や性質に応じて最適に切り替えて設定することが可能となり、用途別に最も有効な形でディスク面の記録容量をユーザ領域とスペア領域に分配可能となる。つまりＡＶファイルで記録容量の増加・長時間化が可能になる。
これを利用して、高いデータ信頼性の確保が必要なＰＣファイルに適した欠陥管理方法と、連続的なデータ記録が必要なＡＶファイルに適した欠陥管理方法を同じディスクに対して切替えて設定することが可能になるので、用途別に最適な欠陥管理が可能となる。
【００６４】
これにより、同じディスクをＡＶファイル用とＰＣファイル用の両方に使用する際、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が実現できる。
さらに、各グループでスリップ交替が行われても、次のグループの先頭セクタは位置を動かずにすむため、初期欠陥に対する交替処理後のアドレス計算が簡略化できる。
【００６５】
また、本発明の欠陥管理方法では、初期化時に選択したスペア領域設定方法をディスク上の制御情報として記録しているので、ディスクをドライブにローディングしたときに用途に応じて選択したスペア領域設定方法を設定することができる。
このスペア領域設定情報をドライブ間で利用することにより、各ディスクに設定したスペア領域設定方法をどのドライブでも検知することができるようになり、互換性確保が実現される。
【００６６】
また、本発明の欠陥管理方法では、高いデータ信頼性の確保が必要なＰＣファイルに適した欠陥管理方法と、連続的なデータ記録が必要なＡＶファイルに適した欠陥管理方法を同じディスクに対して切替えて設定することが可能になるので、用途別に最適な欠陥管理が可能となる。
これにより、同じディスクをＡＶファイル用とＰＣファイル用の両方に使用する際、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が実現できる。
【００６７】
また、本発明の欠陥管理方法では、ゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、欠陥管理方法を複数の方法から選択して設定した場合においても、それぞれの欠陥管理方法に対して最適なゾーンフォーマットの構成を実現できる。
すなわち、ＰＣファイル記録では、欠陥管理のグループと物理トラックのゾーンが１対１に対応するので、リニア交替したセクタにアクセスするときにゾーン間の移行処理の必要がなく高速アクセスが可能になる。
また、ＡＶファイルの記録では、ユーザ領域の中にスペア領域が挟まっていないので、グループを跨いでユーザ領域を連続的にアクセスしている最中にスペア領域を飛越す必要がない。その間のバッファメモリが不要になる、アクセス制御が簡単になるなどドライブ装置の設計が簡素化される。
【００６８】
また、本発明の欠陥管理方法では、請求項６の欠陥管理方法と同じくゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、欠陥管理方法を複数の方法から選択して設定した場合においても、それぞれの欠陥管理方法に対して最適なゾーンフォーマットの構成を実現できる。
すなわち、ＰＣファイル記録では、欠陥管理のグループと物理トラックのゾーンが１対１に対応するので、リニア交替したセクタにアクセスするときにゾーン間の移行処理の必要がなく高速アクセスが可能になる。
また、ＡＶファイルの記録でも、欠陥管理のグループが複数個の連続した物理トラックのゾーンと１対１に対応するので、各グループの先頭が必ずゾーンの先頭になりそのアドレスが動くことはない。制御ソフトウェアで、アライメントがとりやすい、セクタアドレスの計算やチェックが簡単になるなどその設計が簡素化される。
【００６９】
また、本発明の欠陥管理方法では、請求項７の欠陥管理方法と同じくゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、欠陥管理方法を複数の方法から選択して設定した場合においても、それぞれの欠陥管理方法に対して最適なゾーンフォーマットの構成を実現できる。
すなわち、ＰＣファイル記録では、欠陥管理のグループと物理トラックのゾーンが１対１に対応するので、リニア交替したセクタにアクセスするときにゾーン間の移行処理の必要がなく高速アクセスが可能になる。
また、ＡＶファイルの記録でも、複数個の連続した欠陥管理のグループと物理トラックのゾーンが１対１に対応するので、各ゾーンの先頭は必ずグループの先頭になりそのアドレスが動くことはない。制御ソフトウェアで、アライメントがとりやすい、セクタアドレスの計算やチェックが簡単になるなどその設計が簡素化される。
【００７０】
また、本発明の光ディスクでは、初期化時に選択したスペア領域設定方法や欠陥管理方法をディスク上の制御情報として記録するようにしているので、ディスクをドライブにローディングしたときに用途に応じて選択したスペア領域設定方法を設定することができる。
このスペア領域設定情報をドライブ間で利用することにより、各ディスクに設定したスペア領域設定方法をどのドライブでも検知することができるようになり、互換性確保が実現される。
【００７１】
また、本発明の光ディスク装置では、初期化時に選択したスペア領域設定方法や欠陥管理方法をディスク上の制御情報として記録した記録媒体を扱う際に、ディスクをドライブにローディングしたときに用途に応じて選択したスペア領域設定方法を設定することができる。各ディスクに設定したスペア領域設定方法や欠陥管理方法をどのドライブでも検知することができるようになり、互換性確保が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図２】 本発明の実施の形態２に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図３】 本発明の実施の形態３に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図４】 本発明の実施の形態４に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図５】 本発明の実施の形態５に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図６】 本発明の実施の形態６に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図７】 本発明の実施の形態７に示すスペア領域設定情報の構成例である。
【図８】 本発明の実施の形態８に示すディスク記録装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクなどのディスク記録媒体における欠陥管理方法に係わるものであり、より詳しくは欠陥セクタの交替を行うためのスペア領域の配置方法とその利用方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータデータ記録用に用いられるディスク記録媒体には、最悪でも１０の−１２乗以下のデータ誤り率という非常に高いデータ信頼性が要求される。ディスク製造技術上、誤りの原因となる記録セクタの欠陥がたとえわずかでも避けられない実状に対応して、従来より欠陥管理方式が導入されている。
ディスク記録媒体では、媒体の欠陥・傷や繰り返し書換時の劣化が発生した場合でもデータの信頼性を保証できるようにするために、欠陥管理を適用している。ディスクの製造時に生じた初期欠陥は、ディスクの初期化時に行うサーティファイ処理で発見し、使用開始後に発生する二次欠陥は書込時のベリファイ等によって発見する。発見した欠陥は、ディスク上でユーザ領域以外に設けたスペア領域のセクタを使用して交替する。欠陥管理において、ユーザ領域とスペア領域を合わせた１組をグループと呼ぶ。
【０００３】
ディスク上のユーザ領域とスペア領域の配置を決めるグループの構成として、データ領域を単一グループで構成する例もあるが、データ領域を複数グループに分割した光ディスクも多い。各グループ内に発見した欠陥セクタはまずそのグループのスペア領域のセクタで交替するようにしている。スペア領域の記録容量は、ユーザデータの記録容量の数％としている例が多い。ＥＣＭＡ−１５４やＥＣＭＡ−２０１に規定された９０ｍｍ光磁気ディスク規格、ＥＣＭＡ−２７２に規定されたＤＶＤ−ＲＡＭ規格等がこの例である。
【０００４】
セクタの欠陥の有無は、セクタの物理アドレスを示すＩＤ信号や記録したデータ信号の誤りから判定することができる。各セクタのＩＤは多重化されており、セクタに所定以上のＩＤ誤りが発生したとき欠陥セクタと判断する。記録したデータ信号の誤り有無はデータに付加した誤り訂正符号によって検出する。記録単位の中に所定数以上の誤りを含むとき欠陥と判断する。この記録単位は誤り訂正符号の範囲により、セクタであったり、複数セクタからなるブロックであったりする。欠陥管理における欠陥セクタの交替には、一般に、スリップ交替とリニア交替の２種類の方法が用いられている。
【０００５】
スリップ交替は初期欠陥に対して適用する。ディスクのサーティファイ時に欠陥セクタを発見するとそのセクタは使用せず代わりに次のセクタを使用する。ディスクドライブ装置では、ディスクのデータの入ったセクタにアクセスするためには、データに付随する論理アドレスをセクタの位置を示す物理アドレスに変換し、ＩＤにその物理アドレスを有するセクタにアクセスする処理を経る。スリップ交替したときには、論理アドレスに対応する物理アドレス番号が１ずつスリップする。
スリップ交替は各グループ内で行われる。例えば、ユーザ領域の２カ所で、それぞれｍセクタとｎセクタのスリップ交替が発生すると、そのグループのユーザ領域末尾が（ｍ＋ｎ）セクタ分だけスペア領域先頭にずれ込む。スリップ交替が発生すると、交替したセクタ以後の全てのセクタで、物理アドレスと論理アドレスの対応が交替セクタ数だけずれることになる。スリップ交替した初期欠陥は、初期欠陥リスト（ＰＤＬ： Ｐｒｉｍａｒｙ Ｄｅｆｅｃｔ Ｌｉｓｔ）に登録する。リストは各エントリーに欠陥セクタの物理アドレスを登録する。
物理アドレスと論理アドレスの対応づけはディスクの初期化時にだけ行うことが出来るので、スリップ交替は初期欠陥のみに対して適用する。
【０００６】
リニア交替は、二次欠陥に対して適用する。欠陥セクタは使用せずに代わりにスペア領域の予備セクタを使用する。使用中、スペア領域に交替されたブロックがさらに別のスペアブロックに交替されることもあり得る。交替先のセクタには交替元のセクタと同じ論理アドレスが付く。
リニア交替はまず同一グループ内で行われる。例えば、ユーザ領域の２カ所で、それぞれｍブロックとｎブロックのリニア交替が発生すると、スペア領域の未使用部の先頭から順に ｍブロックとｎブロックを使用する。同一グループのスペア領域を使い切ったときは他のグループのスペア領域を使うようにすることも可能である。リニア交替した二次欠陥は、二次欠陥リスト（ＳＤＬ： Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｄｅｆｅｃｔ Ｌｉｓｔ）に登録する。リストは各エントリーに欠陥セクタとその交替セクタの物理アドレスを登録する。
リニア交替した場合、欠陥を持つ論理アドレスのセクタへアクセスする度にスペア領域の交替セクタへアクセスしては戻ることになるので、二次欠陥が存在したときの平均転送レートは大きく低下する。
【０００７】
欠陥リストＰＤＬ、ＳＤＬのセットは、ディスク内周側と外周側の制御情報領域に、ディスクの構造情報と共に欠陥管理領域として多重化して配置される。ディスクの構造情報には、ＥＣＭＡ−１５４の様に、そのディスクの欠陥管理のために設定したグループ数を規定することもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ディスクは、主としてコンピュータデータ記録用に用いられていたためデータ信頼性を向上することに注力され、誤りの原因となる記録セクタの欠陥に対して、スペアセクタによる交替処理を主体とする欠陥管理が導入されてきた。近年光ディスクの容量拡大に伴い、ＤＶＤなどビデオ記録用に用途が拡大されている。
コンピュータデータ記録用のデータファイル（ＰＣファイル）は、わずかの誤りも許容されないので、信頼性の高い記録が必要である。これに対して、ビデオ記録用やオーディオ記録用に使用されるデータファイル（ＡＶファイル）は、連続的に入力されるデータをリアルタイムに記録する必要がある。ただし、再生した映像や音声が感覚的に許容できる程度の乱れなら許される場合もあり、コンピュータデータ記録用のファイルほどのデータ信頼性がなくてもよく、その代り記録が中断しないことの方が重要である。
【０００９】
つまり、欠陥管理方式を適用する場合に、コンピュータデータ記録用のストレージ機器では多少時間がかかっても信頼性が重視され、ビデオ記録に使用されるストレージ機器では連続記録性能が重視されるというふうに異なる性能が要求されている。従って、同じディスクをＡＶファイルの記録用とＰＣファイルの記録用の両方に使用する際に、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が求められ、欠陥管理もこれに対応することが求められる。
【００１０】
従来の光ディスクの欠陥管理方法には、次のような問題点があった。
ディスクの二次欠陥に対して交替処理を行うとき、記録後に記録部分を確認のために再生し、規定以上の誤りや再生不能の欠陥部分が有れば、スペア領域の交替セクタにその部分のデータを記録し直し、さらにスペア領域への交替記録に対しても確認の処理を行うので、単にデータを記録するだけの場合に比べて４倍以上の時間がかかる。ＡＶファイルをリアルタイムに記録する場合には、欠陥発生時に記録中断に至りやすい。
このため、ＡＶファイルの記録では、ディスクの二次欠陥の有無を無視し、記録後の確認再生を省略して連続的なデータ記録を行うことが多い。ディスクの二次欠陥部分では再生映像等に乱れが生じるが、記録中断に比べれば被害は軽いと見なすわけである。ディスクの初期化時に初期欠陥を交替処理すれば、大きな二次欠陥を避けることは可能である。
このようなディスクの使い方をする場合、大量の二次欠陥に対する交替処理を想定して十分なスペア領域を確保したディスクでは、スペア領域の大部分が無駄になる。少しでも録画時間を延長したいときに、こうした無駄を回避する必要がある。ところが従来のディスクの欠陥管理方法では、用途の違いを想定していないので、用途別に最適な欠陥管理方法やスペア領域の配置方法が考えられておらず、常に同容量のスペア領域を確保するという処理を行っていた。
【００１１】
この発明は以上のような問題点を解決するためになされたもので、光ディスクなどのディスク記録媒体においてデータの信頼性を損ねる欠陥セクタを交替させるためのスペア領域の配置方法を、収納するデータの用途や性質に応じて最適に切り替えて設定する方法を提供すると同時に、用途別に最適な欠陥管理を可能とする方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の欠陥管理方法においては、ディスクの使用開始に先立って、複数種類の欠陥管理方法からそのディスクに適用する欠陥管理方法を選択して設定し、第一の欠陥管理方法においては、記録面をＮ個（Ｎ：２以上の整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録する第一のユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いる第一のスペア領域とを設定し、第二の欠陥管理方法においては、記録面に単一の第二のユーザ領域と単一の第二のスペア領域とを設定する。
そして、第一のスペア領域の合計記録容量をＳ１、第二のスペア領域の合計記録容量をＳ２、としたとき、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満足するべく各スペア領域の記録容量を設定するようにした。
【００１３】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、ディスクの使用開始に先立って、複数種類の欠陥管理方法からそのディスクに適用する欠陥管理方法を選択して設定し、第一の欠陥管理方法においては、記録面をＮ個（Ｎ：２以上の整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録する第一のユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いる第一のスペア領域とを設定し、第二の欠陥管理方法においては、記録面をＮ個のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録するための第二のユーザ領域と、欠陥セクタの交替に用いるための第二のスペア領域とを設定する。第一のユーザ領域と第二のユーザ領域とは異なるようにし、第一のスペア領域と第二のスペア領域とは異なるようにした。
そして、第一のスペア領域の合計記録容量をＳ１、第二のスペア領域の合計記録容量をＳ２、としたとき、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満足するべく各スペア領域の記録容量を設定するようにした。
【００１４】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、ディスクの使用開始に先立って、複数種類の欠陥管理方法からそのディスクに適用する欠陥管理方法を選択して設定し、第一の欠陥管理方法においては、記録面をＮ個（Ｎ：２以上の整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録する第一のユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いる第一のスペア領域とを設定し、第二の欠陥管理方法においては、記録面をＭ個（Ｍ：Ｎと異なる整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録する第二のユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いる第二のスペア領域とを設定する。
そして、第一のスペア領域の合計記録容量をＳ１、第二のスペア領域の合計記録容量をＳ２、としたとき、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満足するべく各スペア領域の記録容量を設定するようにした。
【００１５】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、前記ディスクの使用開始に先立ち、請求項１から請求項３に述べた第一または第二の欠陥管理方法に適用するスペア領域設定方法のうちそのディスクに適用するべく選択したスペア領域設定方法をそのディスク上の制御情報領域にスペア領域設定情報として設定するようにした。
【００１６】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、請求項１から請求項３における第一の欠陥管理方法において、ディスクの初期化時に発見した欠陥セクタに対してスリップ交替による欠陥交替処理を行い、ディスクの初期化後に発見した欠陥セクタに対してリニア交替による欠陥交替処理を行うとともに、同じく請求項１から請求項３における第二の欠陥管理方法において、少なくともディスクの初期化時に発見した欠陥セクタに対してスリップ交替による欠陥交替処理を行うようにした。
【００１７】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、記録領域を半径位置に応じて複数のゾーンに分割し、外周側に配置されたゾーンほどゾーン内の記録トラック上にディスク１回転当たりに記録する記録単位の数を増加させつつ、かつ、円周方向の記録密度を略一定となるようにしたゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、前記Ｎ個の各グループの境界を各々ゾーンの境界に一致させるべく配設した。
【００１８】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、記録領域を半径位置に応じて複数のゾーンに分割し、外周側に配置されたゾーンほどゾーン内の記録トラック上にディスク１回転当たりに記録する記録単位の数を増加させつつ、かつ、円周方向の記録密度を略一定となるようにしたゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、前記Ｎ個の各グループの境界を各々ゾーンの境界に一致させるべく配設するとともに、前記Ｍ個の各グループを連続する複数個のゾーンで構成し、グループの境界をゾーンの境界に一致させるべく配設した。
【００１９】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、記録領域を半径位置に応じて複数のゾーンに分割し、外周側に配置されたゾーンほどゾーン内の記録トラック上にディスク１回転当たりに記録する記録単位の数を増加させつつ、かつ、円周方向の記録密度を略一定となるようにしたゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、前記Ｎ個の各グループの境界を各々ゾーンの境界に一致させるべく配設するとともに、前記Ｍ個の各グループ中の連続した複数個のグループを１個のゾーンで構成し、グループの境界をゾーンの境界に一致させるべく配設した。
【００２０】
さらに、本発明のディスク記録媒体においては、ディスク初期化時に複数の欠陥管理方法の中から所定の欠陥管理方法を適用することで光ディスク上にスペア領域を設定し、さらに、スペア領域の設定方法をスペア領域設定情報として光ディスク上の制御情報領域に設定するようにした。
【００２１】
さらに、本発明の光ディスク装置においては、上記光ディスクからスペア領域設定情報を読出してスペア領域の配置を検出し、該検出結果に応じて記録あるいは再生時に適用するべき欠陥管理方法を選択して設定するようにした。
【００２２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態である欠陥管理方法では、ディスクの使用開始に先立つ初期化時に用途に応じたスペア領域の割当て方法を選択して設定し、以後の使用においてはその用途に適した欠陥管理を行うようにしている。
本発明の欠陥管理方法における２種類の欠陥管理方法のうち、第一の欠陥管理方法では記録面をＮ個（Ｎ：２以上の整数）のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録するユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いるスペア領域とを設定するので、リニア交替処理が発生した場合でも交替セクタを元のデータセクタの近くに設定することができ、交替処理時のアクセス時間を短縮することができる。
第二の欠陥管理方法では、記録面はグループに分割せず、単一のユーザ領域と単一のスペア領域を設定するので、ディスクの初期化後もディスク上の全てのユーザ領域が連続している。複数グループに分割した場合には１個のユーザ領域から次のユーザ領域に移るときにスペア領域を飛び越す必要があるが、この方法ではその必要が無く、連続的なデータ記録に適している。
さらに、第一の欠陥管理方法において使用するスペア領域の合計記録容量を第二の欠陥管理方法において使用するスペア領域の合計記録容量Ｓ２より大きくなるように設定した。ＰＣファイルの記録用では二次欠陥に対するリニア交替用を含めて大きなスペア領域を用意し、ＡＶファイルの記録用では主として初期欠陥に対するスリップ交替用のスペア領域を用意して二次欠陥に対するスペア領域を省略してスペアに対する容量を節約するように切替えて使用する。
つまり、比較的大きなスペア領域が必要なＰＣファイルの記録用と、比較的小さなスペア領域でよいＡＶファイルの記録用の両方に切替えて設定するように使用する。
【００２３】
たとえば従来の光磁気ディスクでは、欠陥交替用に約２０００から４０００セクタ分のスペア容量を用意している。これに対して実際のディスク製造時に発生する初期欠陥の数は、高々１０セクタ程度以下の場合がほとんどである。初期欠陥が規定のスペアセクタ数である約２０００から４０００セクタあっても規格上構わないが、すぐに欠陥セクタを使い尽すという実用上の問題を生じるような初期欠陥の多いディスクを、ディスクメーカは品質管理の観点から商品にすることはできないのが実状である。
ユーザ側の常識的な要求として、初期欠陥の量はスペア容量の約１割以下であることが望まれる。実際のディスクがこの要求を満たす場合、二次欠陥用のスペア容量を省略することで、スペア容量を１／１０以下に縮小することが可能になる。あるいは、ユーザ側でサーティファイ処理したとき新たに見つかる欠陥用のスペア容量としてディスクメーカ側のサーティファイ処理に想定する初期欠陥用と同程度のスペア容量を用意することとすると、スペア容量を数分の１以下に縮小することが可能になる。
【００２４】
また、本発明の別の欠陥管理方法における２種類の欠陥管理方法のうち、第一の欠陥管理方法については、前述と同じくＰＣファイルの記録に適している。
第二の欠陥管理方法については、請求項１と同じくＡＶファイルの記録に適している。また記録面は第一の欠陥管理方法と同じくＮ個のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録するユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いるスペア領域とを設定しているので、各グループで生じた初期欠陥に対するスリップ交替が行われてもそれが各グループのスペア領域以下の量であれば、次のグループの先頭セクタはその位置を動かずにすむ。このため、初期欠陥に対する交替処理後のアドレス計算が簡略化できる。なおここで、第一の欠陥管理方法と第二の欠陥管理方法で設定するユーザ領域とスペア領域は、一般に異なるものであり、独立に設定する。
さらに前記の例と同じく、比較的大きなスペア領域が必要なＰＣファイルの記録用と、比較的小さなスペア領域でよいＡＶファイルの記録用の両方に切替えて設定するように使用する。
【００２５】
また、本発明の別の欠陥管理方法における２種類の欠陥管理方法のうち、第一の欠陥管理方法については、前述と同じくＰＣファイルの記録に適している。
第二の欠陥管理方法については、請求項１と同じくＡＶファイルの記録に適している。また記録面はＭ個のグループに分割し、分割した各グループにユーザのデータを記録するユーザ領域と欠陥セクタの交替に用いるスペア領域とを設定しているので、請求項２と同じく、各グループで生じた初期欠陥に対するスリップ交替が行われてもそれが各グループのスペア領域以下の量であれば、次のグループの先頭セクタはその位置を動かずにすむ。このため、初期欠陥に対する交替処理後のアドレス計算が簡略化できる。
さらに、記録面をＮと異なるＭ個のグループに分割するが、これにより二次欠陥への対応を考慮するべきＰＣファイルと、少なくとも初期欠陥のみ考慮すればよいＡＶファイルでそれぞれに最適なスペア領域の配置に切り替えることができる。ＰＣファイルではリニア交替に対するアクセス性能を向上させるためにグループ数を多目にして細かく配置し、ＡＶファイルではスリップ交替に対するアドレスのずれを所々で吸収するためだけなのでグループ数は少な目で荒く配置する、あるいは逆にＡＶファイルではグループ数をより多目にして、スリップ交替をより細かく行えるように配置し、スペア領域１カ所当りのスリップ量を出来るだけ短くするなどの最適化を図るようにする。
さらに前記の例と同じく、比較的大きなスペア領域が必要なＰＣファイルの記録用と、比較的小さなスペア領域でよいＡＶファイルの記録用の両方に切替えて設定するように使用する。
【００２６】
また、本発明の別の欠陥管理方法では、ディスクの使用開始に先立つ初期化時に用途に応じたスペア領域設定方法を選択したとき、その設定をディスク上に制御情報として記録する。ディスクの使用時に利用するべきスペア領域設定方法は、ディスクをドライブにローディングしたときにそのディスクの制御情報領域の中に設定したスペア領域設定情報から読みとる。
【００２７】
また、本発明の別の欠陥管理方法においては、前述した第一の欠陥管理方法において、ディスクの初期化時に発見した欠陥セクタに対してスリップ交替による欠陥交替処理を行い、ディスクの初期化後に発見した欠陥セクタに対してリニア交替による欠陥交替処理を行う。これでＰＣファイルの記録に必要な高いデータ信頼性を確保する。
同じく前記の例における第二の欠陥管理方法において、少なくともディスクの初期化時に発見した欠陥セクタに対してスリップ交替による欠陥交替処理を行う。これでＡＶファイルの記録において欠陥を無視した連続的記録を実行する。
【００２８】
また、本発明の別の欠陥管理方法では、ゾーンフォーマット方式の光ディスクに対して、第一、第二どちらの欠陥管理方法においてもＮ個の各グループを各々１個のゾーンに一致させるように配設し、各ゾーンで各グループが完結するようにした。ＡＶファイル用にグループに分割しない場合は、もちろん単一のユーザ領域とスペア領域を全ゾーンを合わせたディスク上におく。
ゾーンフォーマット方式の光ディスクをドライブするとき、例えばディスク回転数一定のＺＣＡＶ方式では、１つのゾーンから他のゾーンに移ったときデータ記録再生用クロック信号の周波数を切り替えるなどのゾーン間移行処理が必要になる。あるいは、ディスク回転数をゾーン毎に切り替えて全ゾーンのデータ記録再生用クロック信号の周波数を一定とするＺＣＬＶ方式では、１つのゾーンから他のゾーンに移ったときディスク回転数を切り替えるなどのゾーン間移行処理が必要になる。
ユーザ領域の欠陥セクタに対するスペア領域の交替セクタが別のゾーンに分かれている場合には交替処理の最中にゾーンをまたがなければならず、ゾーン間移行処理が必要になり、その処理には余計な時間を要するが、ここでは各グループが各ゾーンで完結しており、こうした無駄がない。
【００２９】
また、本発明の別の欠陥管理方法では、ゾーンフォーマット方式の光ディスクに対して、第一の欠陥管理方法においてはＮ個の各グループを各々１個のゾーンに一致させるように配設し、各ゾーンで各グループが完結するようにした。第二の欠陥管理方法においては連続した複数個のゾーンをまとめて１つのグループ用に割り当てて、各ゾーンは各々完全に１つのグループに含まれるようにした。
ここでもＰＣファィルでは各グループが各ゾーンで完結しており、リニア交替処理時のゾーン間移行処理の無駄がない。またＡＶファイルでは、スリップ交替に対して考慮したセクタアドレスのずれの吸収に関して、各グループの先頭が必ずゾーンの先頭になるので、アライメントがとりやすく、セクタアドレスの計算やチェックが簡単になる。
【００３０】
また、本発明の別の欠陥管理方法では、ゾーンフォーマット方式の光ディスクに対して、第一の欠陥管理方法においてはＮ個の各グループを各々１個のゾーンに一致させるように配設し、各グループが各ゾーンで完結するようにした。第二の欠陥管理方法においてはＭ個の各グループのうちの連続した複数グループをまとめて各々１個のゾーンに一致させるように配設し、各グループは各々完全に１つのゾーンに含まれるようにした。
ここでも各グループが各ゾーンで完結しており、リニア交替処理時のゾーン間移行処理の無駄がない。またＡＶファイルでは、スリップ交替に対して考慮したセクタアドレスのずれの吸収に関して、各ゾーンの先頭が必ずグループの先頭になるので、アライメントがとりやすく、セクタアドレスの計算やチェックが簡単になる。
【００３１】
さらに、本発明の光ディスクでは、ディスクの使用開始に先立つ初期化時に用途に応じたスペア領域設定方法や欠陥管理方法を選択したとき、その設定をディスク上に制御情報として記録しておく。ディスクの使用時に利用するべきスペア領域設定方法は、ディスクをドライブにローディングしたときにそのディスクの制御情報領域の中に設定したスペア領域設定情報から読みとることができる。
【００３２】
さらに、本発明のディスク記録装置においては、上記光ディスクからスペア領域設定情報を読出してスペア領域の配置を検出し、検出結果に応じて、記録あるいは再生時に適用するべき欠陥管理方法を選択して設定する。
【００３３】
以下、この発明の実施の形態を図をもとに具体的に説明する。
実施の形態１．
図１に本発明によるディスク上のスペア領域の配置方法の第１の例を示す。ディスクの初期化時に選択して設定する２種類の欠陥管理方法ＤＭ−Ａ、ＤＭ−Ｂの各々で、スペア領域の配置方法を変えている。ＤＭ−Ａでは図１（ａ）に示すようにディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。この例では、Ｎ＝８である。各グループ内には連続したユーザ領域が１つ含まれ、その外周側にスペア領域を配置する。ＤＭ−Ｂでは図１（ｂ）に示すようにディスクのデータ領域を分割せずに１グループを形成する。連続したユーザ領域を内周側に置き、その外周側にスペア領域を配置する。
ディスク全体をＮグループに分けるか、１グループとするかを設定する例は従来よりＥＣＭＡ−１５４規格にあるが、スペア領域の合計記録容量は常に一定である。これに対して本実施の形態では、スペア領域の合計記録容量を設定する欠陥管理方法、すなわち、記録するデータの性質に応じて切替えるようにした。
【００３４】
ＤＭ−ＡはＰＣファイルの記録用を想定しているので、スリップ交替とリニア交替の両方を使用することを前提としている。このためスペア領域の合計記録容量Ｓ１は、初期欠陥として想定する欠陥の数と、ユーザの仕様開始後に様々な原因で発生する二次欠陥のうちリニア交替でリカバーすると想定した数を収容できる大きさでなければならない。
たとえば、ディスクの初期欠陥をユーザデータ記録容量Ｕ１の０．５％、二次欠陥を含めると初期欠陥だけの１０倍まで許容すると想定した場合、スペア領域の合計記録容量Ｓ１はユーザデータ記録容量Ｕ１の５％となる。
【００３５】
一方ＤＭ−ＢはＡＶファイルの記録用を想定しているので、少なくともスリップ交替を使用できればよい。このためスペア領域の合計記録容量Ｓ２は、初期欠陥として想定する欠陥の数を収容できる大きさがあればよい。ＡＶファイル用として初期化したディスクに後から高信頼性の必要なデータファイルを記録するようなマルチメディア用途の使用も考慮した方がユーザにとっての利便性は増大するので、ディスクの記録容量に余裕があれば勿論、大きなスペア領域を用意したい。しかしここではまず、二次欠陥をあまり考えない場合として、初期欠陥と同容量の二次欠陥しか収容しない例を示す。
【００３６】
このとき、スペア領域の合計記録容量Ｓ２はディスクの初期欠陥の許容数の２倍になり、ユーザデータ記録容量Ｕ２の１％となる。ディスク全体の記録容量をＤ０とすると、
Ｄ０＝Ｕ１＋Ｓ１、Ｓ１＝０．０５×Ｕ１、
Ｄ０＝Ｕ２＋Ｓ２、Ｓ２＝０．０１×Ｕ２、
となる。ここで記録容量Ｄ０をＤＶＤ相当の４．７ＧＢ（ギガバイト）とすると、
ＤＭ−Ａを適用するときは、Ｕ１＝４．４７６ＧＢ、Ｓ１＝０．２２４ＧＢ、
ＤＭ−Ｂを適用するときは、Ｕ２＝４．６５３ＧＢ、Ｓ２＝０．０４７ＧＢ、
となる。
【００３７】
ＤＭ−Ｂを適用したほうが記録容量、すなわち、録画時間が約４％増加することになる。たとえばＤＭ−Ａで１２０分録画可能の時、ＤＭ−Ｂでは１２４分４４秒まで録画可能になる。これは、ユーザにとって無視し得ないだけの録画時間の増加量であり、相当なメリットになる。
さらに録画時間を稼ぎたい用途を考えて、Ｓ２を初期欠陥の許容数のみとする設定も可能である。
【００３８】
実施の形態２．
図２に本発明によるディスク上のスペア領域の配置方法の第２の例を示す。ディスクの初期化時に選択して設定する２種類の欠陥管理方法ＤＭ−Ａ、ＤＭ−Ｂの各々で、スペア領域の配置方法を変えている。ＤＭ−Ａでは図２（ａ）に示すようにディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。この例では、Ｎ＝８である。各グループ内には連続したユーザ領域が１つ含まれ、その外周側にスペア領域を配置する。ＤＭ−Ｂでも同じく図２（ｂ）に示すように同じくディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。各グループにはグループ内で連続したユーザ領域の外周側にスペア領域を配置する。ただし、ＤＭ−Ｂにおける各スペア領域はＤＭ−Ａにおける各スペア領域よりも小さく、その分だけ各グループのユーザ領域が大きい。
【００３９】
ここでも実施の形態１と同様に、ＤＭ−ＡはＰＣファイルの記録用を想定し、ＤＭ−ＢはＡＶファイルの記録用を想定している。ただし、ここではＡＶファイル用として初期化したディスクに後から少量の高信頼性の必要なデータファイルを記録するようなマルチメディア用途の使用も考慮する。あるいは逆に初期化したディスクにまず少量の高信頼性の必要なデータファイルを記録してからＡＶファイル用として使用するようなマルチメディア用途も考慮する。
【００４０】
このとき高信頼性の必要なデータファイルの記録では、データ信頼性向上のためリニア交替により二次欠陥を救済する。したがってディスクは細かくグループ分割しておいた方がアクセスの高速化に適する。ただしＡＶファイルの記録用が主体であり、スペア領域への記録容量の割当ては実施の形態１と同様とする。初期欠陥に想定したと同容量の二次欠陥までしか収容しない例である。このとき、記録容量Ｄ０をＤＶＤ相当の４．７ＧＢ（ギガバイト）とすると前述どおり、
ＤＭ−Ａを適用するときは、Ｕ１＝４．４７６ＧＢ、Ｓ１＝０．２２４ＧＢ、
ＤＭ−Ｂを適用するときは、Ｕ２＝４．６５３ＧＢ、Ｓ２＝０．０４７ＧＢ、
となる。
【００４１】
実施の形態１との違いは、ＤＭ−Ｂにおいてスリップ交替したとき、たとえばディスクの最内周側に初期欠陥があった場合、実施の形態１ではそれ以降のすべてのセクタの論理アドレスがずれるのに対し、実施の形態２ではグループ１内では欠陥以降のすべてのセクタの論理アドレスがずれるがグループ１のスペア領域の交替セクタで吸収される点である。したがって、グループ２以降はセクタの論理アドレスがずれない。セクタアドレスを計算する時に、各グループ先頭セクタが規定の物理アドレスで開始することをアドレス計算に利用することが可能である。
【００４２】
実施の形態３．
図３に本発明によるディスク上のスペア領域の配置方法の第３の例を示す。ディスクの初期化時に選択して設定する２種類の欠陥管理方法ＤＭ−Ａ、ＤＭ−Ｂの各々で、スペア領域の配置方法を変えている。ＤＭ−Ａでは図３（ａ）に示すようにディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。この例では、Ｎ＝８である。各グループ内には連続したユーザ領域が１つ含まれ、その外周側にスペア領域を配置する。ＤＭ−Ｂでは同じく図３（ｂ）に示すように同じくディスクのデータ領域をＭ分割してＭグループを形成する。各グループにはグループ内で連続したユーザ領域の外周側にスペア領域を配置する。ここで、ＭはＮより小さい整数とする。この例では、Ｍ＝４である。
【００４３】
ここでも実施の形態１と同様に、ＤＭ−ＡはＰＣファイルの記録用を想定し、ＤＭ−ＢはＡＶファイルの記録用を想定している。また、ここでも実施の形態２と同様に、ＡＶファイル用途と少量の高信頼性の必要なデータファイル用途への併用をも考慮する。
ディスクのグループ分割は前記の例ほど細かくない。スペア領域への記録容量の割当てを実施の形態１と同様としたときのＵ１、Ｓ１、Ｕ２、Ｓ２は前記の例と同じになる。
実施の形態２との違いは、ＤＭ−Ｂにおいてグループ数ＭがＮより少ないので、スリップ交替したときのセクタの論理アドレスがずれる範囲が広い点である。
【００４４】
また別の例として、ＤＭ−Ｂの各グループのスペア領域をＤＭ−Ａのスペア領域のうちの特定のグループのスペア領域と同じ位置に同じ大きさで配置することも可能である。こうすれば、スペア領域の物理アドレスを記憶するのに便利である。ドライブ内部には、各欠陥管理方法を選択した場合のスペア領域の配置アドレスをテーブル、もしくは、計算式によって記憶しておく必要がある。このときＤＭ−Ａのスペア領域のみ記憶し、ＤＭ−Ｂの分は（Ｎ／Ｍ）グループに１カ所、として簡単な計算により求めることができる。
【００４５】
実施の形態４．
図４に本発明によるディスク上のスペア領域の配置方法の第４の例を示す。ディスクの初期化時に選択して設定する２種類の欠陥管理方法ＤＭ−Ａ、ＤＭ−Ｂの各々で、スペア領域の配置方法を変えている。ＤＭ−Ａでは図４（ａ）に示すようにディスクのデータ領域をＮ分割してＮグループを形成する。この例では、Ｎ＝８である。各グループ内には連続したユーザ領域が１つ含まれ、その外周側にスペア領域を配置する。ＤＭ−Ｂでは同じく図４（ｂ）に示すように同じくディスクのデータ領域をＭ分割してＭグループを形成する。各グループにはグループ内で連続したユーザ領域の外周側にスペア領域を配置する。ここで、ＭはＮより大きい整数とする。この例では、Ｍ＝１６である。
【００４６】
ここでも実施の形態１と同様に、ＤＭ−ＡはＰＣファイルの記録用を想定し、ＤＭ−ＢはＡＶファイルの記録用を想定している。また、ここでも実施の形態２や３と同様に、ＡＶファイル用途と少量の高信頼性の必要なデータファイル用途への併用をも考慮する。
ディスクのグループ分割は実施の形態２の例より細かい。スペア領域への記録容量の割当てを実施の形態１と同様としたときのＵ１、Ｓ１、Ｕ２、Ｓ２は前記の例と同じになる。
実施の形態２との違いは、ＤＭ−Ｂにおいてグループ数ＭがＮより多いので、高信頼性の必要なファイルをリニア交替したときのアクセス性能が良くなる。
【００４７】
実施の形態５．
実施の形態２、３、４に示した例はＤＭ−ＡとＤＭ−Ｂでのグループ境界が２カ所に１カ所の割合で規則的に共通になるところがあった。これは欠陥管理方式をゾーンフォーマット方式のディスクに適用することを考慮したからである。ゾーンフォーマット方式のディスクでは、記録領域を半径位置に応じて複数ゾーンに分割し外周側に配置したゾーンほどゾーン内の記録トラック上にディスク１回転当たり記録するセクタ数を増加させつつ、かつ、円周方向の記録密度を略一定となるようにしている。こうしたゾーンフォーマット方式のディスクでは、通常、物理トラックの構成するゾーンと欠陥管理のためのグループ分割を一致させる例が多く、１ゾーンに１グループを割り当てることが一般的である。
Ｎゾーンからなるディスクに対してＤＭ−Ａでは、Ｎグループ構成として各グループを各ゾーンに割り当てている。一方ＤＭ−Ｂでは、図２に示した例では１ゾーンに１グループを割り当て、図３に示した例では連続数個のゾーンに１グループを割り当て、図４に示した例では逆に連続数個のグループをまとめて１ゾーンに割り当てている。
物理トラックの構成するゾーンの境界は、ディスク回転サーボ系やデータクロック系などドライブの回路動作が切り替る部分であり、１グループの途中にこうした回路動作の変化点があるのは望ましいことではないからである。
【００４８】
実際のゾーンフォーマット方式のディスクでは、各ゾーンの両端、つまり、内周端と外周端はガードトラックとして割り当て、隣ゾーンのトラックからのクロストークを避けるために使用しないこともある。あるいは各ゾーンの端にテスト記録用のトラックを設けることもある。厳密に言えばこうしたガードトラックやテストトラックがある場合、それらをそのゾーンやグループに含めるか含めないかという定義の仕方によるが、ここでは、ガードトラックやテストトラックを含めても含めなくても、ゾーン境界とグループの境界をほぼ一致させるという趣旨の例を説明した。
図５に各ゾーンの両端にガードトラックＧＩ、ＧＯがある場合のグループの割り当ての例を示す。（ａ）は１ゾーンに１グループを割り当ててゾーン境界とグループ境界の一致する例、（ｂ）は１ゾーンに２グループを割り当ててゾーン境界とグループ境界の一致する例、（ｃ）は２ゾーンに１グループを割り当ててゾーン境界とグループ境界の一致する例、である。ゾーンとグループの下の数字は、各ゾーンとグループの番号を示す。
【００４９】
実施の形態６．
実施の形態５に示した例ではゾーンフォーマット方式のディスクに欠陥管理方式を適用するとき、物理トラックの構成するゾーンと欠陥管理のためのグループ分割を一致させたが、これには問題点もある。つまり、各ゾーンの記録容量が内周ゾーンほど少なく、外周ゾーンほど多くなるため、各ゾーンの記録容量、すなわち、各グループの記録容量がディスク全体では不均一になる。同一サイズのデータが、ディスクに記録したときそのディスク上の位置によって異なるグループに配されることになる。
【００５０】
これを避けるために、ゾーン境界を無視してグループ分割を行うことが考えられる。
あるいは全く別のディスクフォーマットへの適用例として、ゾーン分割のないＣＬＶ方式のディスクに欠陥管理を適用する場合、グループ分割の単位は全く自由に設定できる。
このとき、ＤＭ−ＡとＤＭ−Ｂでのグループ境界はディスクの物理構造に縛られることなく、それぞれのグループが最適なサイズとなるように設定することができる。図６にＤＭ−ＡでＮグループ、ＤＭ−ＢでＭグループとし、ディスク両端以外でグループ分割の一致するところがない例を示す。
【００５１】
ＤＭ−Ａではグループは半径位置を等間隔に分割して構成する。ＰＣ用途ではアクセス高速化のためにディスクをＣＡＶ回転させるモードで使用することが多いためである。スペア領域を半径位置で等間隔のところに配置しておけば、リニア交替処理をディスク半径位置に関わらずほぼ同じ時間で処理可能となる。
【００５２】
ＤＭ−Ｂでは各グループがほぼ同じ記録容量となるようにディスク面を分割して構成する。ＡＶ用途ではデータ転送レート一定化のためにディスクをＣＬＶ回転させるモードで使用することが多いためである。各スペア領域の記録容量もスペア領域の現れる時間間隔もほぼ同じとしておけば、スペア領域をスキップする時間をディスク位置に関わらずほぼ同じにでき、バッファメモリの設定等の装置の制御が簡略化できる。
【００５３】
実施の形態７．
以上に述べてきた欠陥管理方法で、ディスクの使用開始に先立ってスペア領域の配置方法と欠陥管理方法を選択し、ディスク上の制御情報領域の中にスペア領域設定情報として設定する。図７に制御情報領域、データ記録領域、ユーザ領域、スペア領域の配置例を示す。データ記録領域にはユーザ領域とスペア領域を全て含み、制御情報領域はディスク上でデータ記録領域より内周側と外周側それぞれに近接して多重化して配置される。
制御情報領域にグループ数を保持する従来例があるが、本発明では単にグループ数ではなく、スペア領域の配置方法と欠陥管理方法を組み合わせて登録するものである。スペア領域の配置がＰＣファイルに適した構成か、ＡＶファイルに適した構成かを設定して記憶しておく。ドライブはディスクを起動するときにこの情報を読み込んで、そのディスクのスペア領域の配置を知る。
【００５４】
留意するべき点は、各データが記録されるときに使用する欠陥管理方法は、装置側でデータ内容にしたがって判断して適用することである。つまり、一旦ディスクを初期化した後は、設定がＰＣファイル用のＤＭ−ＡであってもＡＶファイル用のＤＭ−Ｂであっても、高信頼性の必要なデータを記録するときは記録後の確認再生や欠陥発生時のリニア交替を実施し、リアルタイムのＡＶ情報を記録するときは記録後の確認再生なしにリニア交替を省略することになる。ユーザがＤＭ−Ｂを設定したディスクでリアルタイムのＡＶ情報を記録する場合に、最適なスペア領域配置と欠陥管理方法の切替設定の機能が最もよく発揮される。
【００５５】
さらにこの実施の形態では、制御情報領域に保持するスペア領域の配置方法と欠陥管理方法の中に、初期欠陥の交替処理をどう行ったかを記録する情報を加えても良い。通常、ディスク初期化時の初期欠陥の検出処理には、ディスク全面にテストデータを記録し、確認再生する必要があるためかなりの長時間を要する。そのためたとえば初期欠陥の検出を省略して、初期欠陥なしと見なすような簡易初期化の方法が採られることもある。この場合には本来初期欠陥として交替処理することが可能であった欠陥がユーザ領域に残されてしまう。
こうして残された欠陥は、ＰＣ用のファイルを記録する際には記録時の確認再生によって二次欠陥として検出されてリニア交替処理されるので、結果としてアクセス時間が長くなり、また、ＡＶ用のファイルを記録する際、記録時の確認再生をしないモードでは欠陥として残され、その部分の記録データが失われてしまう。こうした欠点をユーザに認識させるために、そのディスクが初期化時にどのような初期欠陥の処理を行ったかということをディスク上に保持するしておくと有用である。
装置は、ディスク上の制御情報領域に保持されたスペア領域の配置方法と欠陥管理方法に関する情報の中から、そのディスクの初期化情報を得る。全面にテストデータを記録し確認再生済み、簡易初期化処理のみ、などを読み出してユーザに知らせることができる。これでかなりの誤用防止が可能になる。
【００５６】
実施の形態８．
図８に本発明の欠陥管理方式を適用した光ディスク装置のブロック図を示す。データを記録し再生する光ディスクがディスク回転手段によってその回転を制御されている。光ディスク上に記録された信号は、光ヘッドによって読出され、アドレス再生手段と信号再生手段に送られる。アドレス再生手段は、現在アクセス中のセクタのアドレスを再生する。検出したアドレス値はドライブ制御手段に送られる。信号再生手段では光ヘッド出力信号から、記録フォーマットにしたがって信号を復調し、復号化して再生する。データ再生手段では、再生された信号から情報が読出され、再生データとして出力される。
このときデータ再生手段では、ドライブ制御手段から受ける制御信号によって、所望のデータが記録されているセクタであることが知らされる。ドライブ制御手段は同時に、ディスク回転手段にディスク回転数の指令を出し、さらに、再生すべき情報が存在する光ディスク上の位置を判断して光ヘッドをそのセクタアドレスの位置に移動させるべく光ヘッドアクセス手段に指令を送る。光ヘッドアクセス手段はその指令に応じて光ヘッドの位置を制御する。
【００５７】
スペア領域設定情報検出手段では、信号再生手段の出力信号から前述したスペア領域設定情報を読出して、そのディスクに適用されている欠陥管理方法やスペア領域とユーザ領域の配置方法に関する情報を得る。その結果に応じてドライブ制御手段において論理ブロック番号とセクタアドレスの変換処理が行われる。
また、データ記録を行うときは、まず記録データがデータ記録手段に入力される。データ記録手段では、ドライブ制御手段から受ける制御信号によって、データを記録するべき所定のセクタであることが知らされる。信号記録手段では、記録すべきデータを記録フォーマットにしたがって符号化し、記録変調を行い、光ヘッドに送る。光ヘッドではレーザを駆動してディスク上に信号を記録する。このとき光ヘッドはドライブ制御手段から、光ヘッドアクセス手段を介して記録するべきセクタアドレスの位置に制御される。
【００５８】
ドライブ制御手段では、まずディスクローディング時にスペア領域設定情報検出手段を介して検出したスペア領域設定情報を保持しておく。アクセスするべきデータの論理ブロック番号は、図示しないホストから図示しない制御信号により指示される。アクセスの度に指示される記録再生すべきデータの論理ブロック番号に対して、ディスク上のセクタアドレスを算出し、データ記録手段またはデータ再生手段と光ヘッドアクセス手段にアクセスするべきセクタアドレスの指令を送る。
また、現在アクセス中のセクタのアドレスがアドレス再生手段から入力されるので、その検出アドレス値と目標アドレス値からアクセス手段の制御、データ記録／再生手段の制御などのドライブ制御動作を行う。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の欠陥管理方法においては、スペア領域の配置方法を、収納するデータの用途や性質に応じて最適に切り替えて設定することが可能となり、用途別に最も有効な形でディスク面の記録容量をユーザ領域とスペア領域に分配可能となる。つまりＡＶファイルで記録容量の増加・長時間化が可能になる。
これを利用して、高いデータ信頼性の確保が必要なＰＣファイルに適した欠陥管理方法と、連続的なデータ記録が必要なＡＶファイルに適した欠陥管理方法を同じディスクに対して切替えて設定することが可能になるので、用途別に最適な欠陥管理が可能となる。
【００６０】
これにより、同じディスクをＡＶファイル用とＰＣファイル用の両方に使用する際、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が実現できる。
さらに、ＡＶファイルでは、ディスク上の全てのユーザ領域が連続しているのでグループ間のスペア領域を飛び越す必要が無く、連続的なデータ記録に適している。
【００６１】
また、本発明の欠陥管理方法においては、スペア領域の配置方法を、収納するデータの用途や性質に応じて最適に切り替えて設定することが可能となり、用途別に最も有効な形でディスク面の記録容量をユーザ領域とスペア領域に分配可能となる。つまりＡＶファイルで記録容量の増加・長時間化が可能になる。
これを利用して、高いデータ信頼性の確保が必要なＰＣファイルに適した欠陥管理方法と、連続的なデータ記録が必要なＡＶファイルに適した欠陥管理方法を同じディスクに対して切替えて設定することが可能になるので、用途別に最適な欠陥管理が可能となる。
【００６２】
これにより、同じディスクをＡＶファイル用とＰＣファイル用の両方に使用する際、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が実現できる。
さらに、各グループでスリップ交替が行われても、次のグループの先頭セクタは位置を動かずにすむため、初期欠陥に対する交替処理後のアドレス計算が簡略化できる。
【００６３】
また、本発明の欠陥管理方法においては、スペア領域の配置方法を、収納するデータの用途や性質に応じて最適に切り替えて設定することが可能となり、用途別に最も有効な形でディスク面の記録容量をユーザ領域とスペア領域に分配可能となる。つまりＡＶファイルで記録容量の増加・長時間化が可能になる。
これを利用して、高いデータ信頼性の確保が必要なＰＣファイルに適した欠陥管理方法と、連続的なデータ記録が必要なＡＶファイルに適した欠陥管理方法を同じディスクに対して切替えて設定することが可能になるので、用途別に最適な欠陥管理が可能となる。
【００６４】
これにより、同じディスクをＡＶファイル用とＰＣファイル用の両方に使用する際、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が実現できる。
さらに、各グループでスリップ交替が行われても、次のグループの先頭セクタは位置を動かずにすむため、初期欠陥に対する交替処理後のアドレス計算が簡略化できる。
【００６５】
また、本発明の欠陥管理方法では、初期化時に選択したスペア領域設定方法をディスク上の制御情報として記録しているので、ディスクをドライブにローディングしたときに用途に応じて選択したスペア領域設定方法を設定することができる。
このスペア領域設定情報をドライブ間で利用することにより、各ディスクに設定したスペア領域設定方法をどのドライブでも検知することができるようになり、互換性確保が実現される。
【００６６】
また、本発明の欠陥管理方法では、高いデータ信頼性の確保が必要なＰＣファイルに適した欠陥管理方法と、連続的なデータ記録が必要なＡＶファイルに適した欠陥管理方法を同じディスクに対して切替えて設定することが可能になるので、用途別に最適な欠陥管理が可能となる。
これにより、同じディスクをＡＶファイル用とＰＣファイル用の両方に使用する際、それぞれのデータ記録に求められる特性を両立させるようなデータ信頼性とデータ記録性能・速度の確保が実現できる。
【００６７】
また、本発明の欠陥管理方法では、ゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、欠陥管理方法を複数の方法から選択して設定した場合においても、それぞれの欠陥管理方法に対して最適なゾーンフォーマットの構成を実現できる。
すなわち、ＰＣファイル記録では、欠陥管理のグループと物理トラックのゾーンが１対１に対応するので、リニア交替したセクタにアクセスするときにゾーン間の移行処理の必要がなく高速アクセスが可能になる。
また、ＡＶファイルの記録では、ユーザ領域の中にスペア領域が挟まっていないので、グループを跨いでユーザ領域を連続的にアクセスしている最中にスペア領域を飛越す必要がない。その間のバッファメモリが不要になる、アクセス制御が簡単になるなどドライブ装置の設計が簡素化される。
【００６８】
また、本発明の欠陥管理方法では、請求項６の欠陥管理方法と同じくゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、欠陥管理方法を複数の方法から選択して設定した場合においても、それぞれの欠陥管理方法に対して最適なゾーンフォーマットの構成を実現できる。
すなわち、ＰＣファイル記録では、欠陥管理のグループと物理トラックのゾーンが１対１に対応するので、リニア交替したセクタにアクセスするときにゾーン間の移行処理の必要がなく高速アクセスが可能になる。
また、ＡＶファイルの記録でも、欠陥管理のグループが複数個の連続した物理トラックのゾーンと１対１に対応するので、各グループの先頭が必ずゾーンの先頭になりそのアドレスが動くことはない。制御ソフトウェアで、アライメントがとりやすい、セクタアドレスの計算やチェックが簡単になるなどその設計が簡素化される。
【００６９】
また、本発明の欠陥管理方法では、請求項７の欠陥管理方法と同じくゾーンフォーマット方式の光ディスクにおいて、欠陥管理方法を複数の方法から選択して設定した場合においても、それぞれの欠陥管理方法に対して最適なゾーンフォーマットの構成を実現できる。
すなわち、ＰＣファイル記録では、欠陥管理のグループと物理トラックのゾーンが１対１に対応するので、リニア交替したセクタにアクセスするときにゾーン間の移行処理の必要がなく高速アクセスが可能になる。
また、ＡＶファイルの記録でも、複数個の連続した欠陥管理のグループと物理トラックのゾーンが１対１に対応するので、各ゾーンの先頭は必ずグループの先頭になりそのアドレスが動くことはない。制御ソフトウェアで、アライメントがとりやすい、セクタアドレスの計算やチェックが簡単になるなどその設計が簡素化される。
【００７０】
また、本発明の光ディスクでは、初期化時に選択したスペア領域設定方法や欠陥管理方法をディスク上の制御情報として記録するようにしているので、ディスクをドライブにローディングしたときに用途に応じて選択したスペア領域設定方法を設定することができる。
このスペア領域設定情報をドライブ間で利用することにより、各ディスクに設定したスペア領域設定方法をどのドライブでも検知することができるようになり、互換性確保が実現される。
【００７１】
また、本発明の光ディスク装置では、初期化時に選択したスペア領域設定方法や欠陥管理方法をディスク上の制御情報として記録した記録媒体を扱う際に、ディスクをドライブにローディングしたときに用途に応じて選択したスペア領域設定方法を設定することができる。各ディスクに設定したスペア領域設定方法や欠陥管理方法をどのドライブでも検知することができるようになり、互換性確保が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図２】 本発明の実施の形態２に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図３】 本発明の実施の形態３に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図４】 本発明の実施の形態４に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図５】 本発明の実施の形態５に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図６】 本発明の実施の形態６に示す欠陥管理のグループ構成例である。
【図７】 本発明の実施の形態７に示すスペア領域設定情報の構成例である。
【図８】 本発明の実施の形態８に示すディスク記録装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
Claims (4)
- ＣＬＶモードで使用される光ディスクの欠陥セクタの交替処理を行う光ディスクの欠陥管理方法であって、
光ディスクの使用開始に先立ち、複数の欠陥管理方法から、前記光ディスクに適用する欠陥管理方法を選択して設定し、
該選択した前記欠陥管理方法によって前記光ディスクの欠陥管理をするに際し、ユーザ領域およびスペア領域を含んで構成される、複数個のグループを設定することを含み、
当該光ディスクにおける各グループの記録容量は略同一となるように設定されることを特徴とする光ディスクの欠陥管理方法。 - 請求項１に記載の欠陥管理方法によって、ディスク面が、複数個の前記グループに分割された光ディスク。
- 請求項２に記載の光ディスクに記録されたデータを再生する光ディスク装置であって、
前記光ディスクから前記データを読み出す読み出し手段と、
該読み出し手段によって読み出された前記データを再生するデータ再生手段とを備える光ディスク装置。 - 請求項２に記載の光ディスクに記録されたデータを再生する再生方法であって、
前記光ディスクから前記データを読み出し、
該読み出した前記データを再生することを含む再生方法。
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