JP4531034B2 - 光記録媒体および光記録媒体のフォーマット方法 - Google Patents

Description

本発明は再記録可能な光記録媒体およびその光記録媒体のフォーマット方法に関する。

一般的に、光記録媒体は記録できるかどうかによって、読み取り専用専用のＲＯＭ型と、１回だけ記録できるＷＯＲＭ型および繰り返して記録可能な書換え可能型などの三つの種類に分けられる。
ここで、自由に繰り返して記録可能なディスクとしては、書き換えることができるコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）と書換え可能型ディジタル多機能ディスク(ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ)などがある。

そして、このような書換え可能型光記録媒体の場合、その使用特性上、情報の記録／再生作業が繰り返して行われるが、これによって、光記録媒体に情報記録のために形成された記録層を構成する混合物の混合比率が初期の混合比率と異なるようになり、その特性が変化してしまい、情報の記録／再生時にエラーが発生する。

このような現象を劣化というが、この劣化した領域は光記録媒体のフォーマット、記録、再生命令実行時に欠陥領域として現れる。また、書換え可能型光記録媒体の欠陥領域は、劣化現象以外にも表面のキズ、塵などの微塵、製作時の誤謬などによって発生することもある。
したがって、前記のような原因より形成された欠陥領域にデータを記録／再生することを防止するために欠陥領域の管理が必要となった。

これのために、図１に示すように、光記録媒体のリード−イン領域とリード−アウト領域に欠陥管理領域(以下ＤＭＡ）を備え、光記録媒体の欠陥領域を管理している。
また、データ領域はゾーン別に分けて管理するが、各ゾーンは、データが記録されるユーザー領域とユーザー領域に欠陥が発生したときに利用するスペア領域とに分けられる。

そして、一般的に一つのディスク（例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ）には四つのＤＭＡが存在するが、二つのＤＭＡはリード−イン領域にあり、残りの二つのＤＭＡはリード−アウト領域にある。この際、欠陥領域の管理は重要であるので、データ保護のために四つのＤＭＡには同一の内容が繰り返して記録される。ここで、各ＤＭＡは二つのブロックから成り、３２セクタから成る。すなわち、一つのブロックは１６セクタから成る。

各ＤＭＡの第１ブロック（ＤＤＳ／ＰＤＬブロックという）はＤＤＳ（Disc Definition Structure)とＰＤＬ(Primary Defect List )を含み、各ＤＭＡの第２ブロック（ＳＤＬブロックという）はＳＤＬ(Secondary Defect List )を含む。ＰＤＬは初期欠陥データ記録部を意味し、ＳＤＬは２次欠陥データ記録部を意味する。

一般的にＰＤＬはディスク製作過程で発生した欠陥、そして、ディスクを初期化、すなわち、最初のフォーマットと再フォーマット時に確認される全ての欠陥セクタのエントリを記録する。ここで、各エントリはエントリタイプと欠陥セクタに対応するセクタ番号で構成される。

一方、ＳＤＬはブロック単位でリストされるが、フォーマット後に発生する欠陥領域やフォーマットの間にＰＤＬに記録できない欠陥領域のエントリを記録する。各ＳＤＬエントリは欠陥セクタが発生したブロックの一番目のセクタのセクタ番号を記録する領域と、欠陥ブロックを代替する代替ブロックの一番目のセクタのセクタ番号を記録する領域とで構成される。

このとき、データ領域内の欠陥領域（すなわち、欠陥セクタまたは欠陥ブロック）は正常的な領域と代替されるべきであるが、代替方法としては、スリップ交替方法とリニア代替方法とがある。

スリップ交替方法は欠陥領域がＰＤＬに登録されている場合に適用される方法で、図２Ａに示すように、データが記録されるユーザー領域に欠陥セクタが存在すると、その欠陥セクタをスキップし、代わりにその欠陥セクタの次に来る正常なセクタにデータを記録する。そして、データが記録されるユーザー領域はスリップされ、スキップした欠陥セクタがスペア領域を占めるようになる。
すなわち、スペア領域は、スキップした欠陥セクタが割り当てられた部分がユーザー領域となる。たとえば、ＰＤＬに二つの欠陥セクタが登録されていれば、データはスペア領域の２セクタだけスリップして記録される。

また、リニア代替方法は欠陥領域がＳＤＬに登録されている場合に適用される方法で、図２Ｂに示すように、ユーザー領域に欠陥ブロックが存在すると、その欠陥ブロックに記録されるはずだったデータがブロックごとスペア領域に記録される。

一方、スペア領域を割り当てる方法として、前記の図１以外にもデータ領域のある一ゾーンにのみ割り当てるとか、データ領域の一部に割り当てるといった方法が論議されている。
そのうちの一つを図３に示す。スペア領域をデータ領域のトップに位置させる方法であり、このスペア領域を主スペア領域（ＰＳＡ）という。したがって、主スペア領域を除いた残りのデータ領域がユーザー領域となる。

主スペア領域は最初のフォーマット過程で割り当てられる。ディスク製造業者が光ディスク製造時に割り当てることができ、また、ユーザーが空ディスクを初めてフォーマットする時に割り当てることもできる。そして、最初または再フォーマットによってＰＤＬに欠陥セクタが登録されると、その欠陥セクタにはデータを記録しないので、その分記録容量は減る。したがって、最初のデータ記録容量を保つために、フォーマット時ＰＤＬに登録された欠陥セクタを主スペア領域にユーザー領域としてスリップさせる。すなわち、ユーザー領域の論理的スタート位置（ＬＳＮ＝０）が与えられる物理的セクタ番号（ＰＳＮ）はフォーマット時ＰＤＬに登録される欠陥セクタによって変わる。

一方、主スペア領域がスリップ交替またはリニア代替で一杯になろうとする時は、図４の（ａ）のように、ユーザー領域の末部分に新たなスペア領域を再び割り当てることができる。この新たなスペア領域を補助スペア領域（ＳＳＡ）という。
この補助スペア領域の位置情報は光記録媒体内の特定領域、たとえば、ＤＭＡのＳＤＬブロック内に記録される。すなわち、補助スペア領域の位置情報は割り当てられた補助スペア領域のスタートアドレス（すなわち、最初のセクタ番号）とエンドアドレス（すなわち、最後のセクタ番号）とを含み、これを利用すると補助スペア領域のサイズおよび位置が分かる。

また、必要のたびに図４の（ｂ）のように、補助スペア領域を拡張することができる。
このときにも補助スペア領域の位置情報はＤＭＡのＳＤＬブロック内に記録されるが、既に補助スペア領域の位置情報がＳＤＬブロック内に記録されているので、記録された補助スペア領域の位置情報のうち、スタートアドレスのみを更新する。すなわち、前記補助スペア領域の位置情報は補助スペア領域の拡張のたびに更新される。

そして、このようにスペア領域が割り当てられた光記録媒体においても欠陥領域管理のために、欠陥セクタまたは欠陥ブロックがＰＤＬまたはＳＤＬに登録される。そのときにもリニア代替方法とスリップ交替方法などが適用される。
このとき、リニア代替方法は、ＳＤＬに記録された欠陥ブロックのデータをスペア領域の代替ブロックに記録するために、光ピックアップをスペア領域に移動させた後再びユーザー領域に移動させなければならないが、この移動を繰り返して行うと、システムの性能が低下する。したがって、再フォーマットする理由の一つは、ＳＤＬに登録された欠陥セクタをＰＤＬに移してリニア代替が繰り返されることを減らすことによってシステムの性能を高めるためである。

この再フォーマット方法には、また検証を経るフォーマット（例えば、フール
フォーマット）と検証を経ない単純フォーマット（例えば、conversion of ＳＤＬ to Ｇ２−リスト）などがある。
ここで、ＰＤＬ中のＰ−リストはどんなフォーマット後にも変わらないが、Ｇ２−リストの場合はＳＤＬの欠陥ブロックがそのまま欠陥セクタとして記録される。その中には正常セクタもあり得るが、欠陥セクタとする。

すなわち、フールフォーマットは、図５Ａのように、旧（old ）ＤＭＡ情報を読み込み、保護領域と旧ＰＤＬのＰ−リストに登録された欠陥セクタを除いたデータ領域全てを検証する。この際、旧ＰＤＬのＰ−リストはそのまま新たなＰＤＬのＰ−リストに変換する。そして、旧ＰＤＬのＧ１−リスト、Ｇ２−リスト、旧ＳＤＬは削除した後、検証過程の間に発見された欠陥セクタのみを新たなＰＤＬの Ｇ１−リストとして登録する。
また、検証なしでＳＤＬをＧ２−リストに変換する単純フォーマットは図５Ｂのように、旧ＤＭＡ情報を読み込み、旧ＰＤＬのＰ−リストとＧ１−リスト、Ｇ２−リスト内のセクタをそのまま新たなＰＤＬのＰ−リストと Ｇ１−リスト、Ｇ２−リストに変換する。そして、旧ＳＤＬエントリは１６ＰＤＬエントリに変換した後、そのＳＤＬエントリを削除して新たなＰＤＬのＧ２−リストに登録する。

このような再フォーマットが行われると、ＳＤＬ内の欠陥情報がＰＤＬに移されるので、ファイルシステムは前記補助スペア領域が存在しないと見る。しかし、ＳＤＬブロック内の補助スペア領域の位置情報は、ＳＤＬブロック内にそのまま維持されているので、ドライバは補助スペア領域が続けて割り当てられていると見る。
すなわち、ファイルシステムとドライバが補助スペア領域に対して異なる情報を有するようになる。これはファイルシステムではフォーマットの有無を認識することができるが、ドライバはこれを認識できないためである。
したがって、補助スペア領域に対してファイルシステムとドライバ間の異なる判断によって、システム制御に問題が生じることがある。

特に、このような光記録媒体を他のドライバに移すと、互換性にも問題が生じる。
すなわち、光記録媒体を他のドライバに挿入した場合は、ドライバはまず、ＤＭＡを読み込んでファイルに知らせ、ファイルシステムはドライバが与える情報を利用して新たなファイルシステムを構成する。この際、ＤＭＡのＳＤＬブロック内に補助スペア領域の位置情報がそのまま記録されているので、その情報も共にファイルシステムに通報され、ファイルシステムは補助スペア領域が割り当てられていると認識する。したがって、補助スペア領域の割り当てや、リニア代替時、ＳＤＬブロック内に登録された領域を実際補助スペア領域と認識して除外するなど互換性に問題が生じる。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、その目的は再フォーマット後、ＤＭＡ内に登録された補助スペア領域の位置情報がリセットされる光記録媒体を提供することにある。
本発明の他の目的は再フォーマット時、前記ＤＭＡ内に登録された補助スペア領域の位置情報をリセットする光記録媒体のフォーマット方法を提供することにある。

本発明にかかる光記録媒体のフォーマット方法は、欠陥部を利用可能な交替箇所と交替するためのスペア領域と、欠陥領域を管理するための第１欠陥リストと第２欠陥リストを有する欠陥管理情報を含む欠陥管理領域とを備えた光記録媒体のフォーマット方法において、（ａ）前記スペア領域として指定された領域をユーザデータ領域として使用する再フォーマット要求に応じて前記光記録媒体を再フォーマットするステップと、（ｂ）前記スペア領域の位置情報を変換する一方、再フォーマット後の前記スペア領域の変換されたサイズを示すステップと、を有し、前記第２欠陥リストに登録された少なくとも１つの欠陥部は、前記再フォーマットするステップ（ａ）中に前記第１欠陥リストに移動されることを特徴とする。

本発明にかかる光記録媒体のフォーマット方法において、前記スペア領域は第１のスペア領域と第２のスペア領域とを含み、前記第２のスペア領域は、可変なサイズを有し、この第２のスペア領域の開始位置は、その第２のスペア領域のサイズの変動に応じて変化する一方、前記第２のスペア領域の終了位置は、固定され、かつ前記記録媒体のリードアウト領域の近傍に位置するようにしてもよい。

本発明にかかる光記録媒体のフォーマット方法において、前記第２のスペア領域の位置情報は、前記第２欠陥リストに含まれ、前記ステップ（ｂ）は、前記第２のスペア領域のスタート位置の情報をリセットするステップを含むようにしてもよい。
また、前記第２のスペア領域のエンド位置は固定され、前記光記録媒体のリードアウト領域の近傍に配置される一方、前記第２のスペア領域の大きさが変わると、前記第２のスペア領域のスタート位置が変わるようにしてもよい。

また、前記第２欠陥リストは、再フォーマット後に見つけられた欠陥部を示す第１情報と、前記第２のスペア領域の位置を示す第２情報とを含むようにしてもよい。

また、前記光記録媒体が検証なしに再フォーマットされると、前記第２欠陥リストに登録された少なくとも１つの欠陥部は、前記第１欠陥リストに移動されるようにしてもよい。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
本発明はフォーマット時、ＳＤＬブロック内に登録された補助スペア領域の位置情報をリセットさせることによって、補助スペア領域に対するファイルシステムとドライバ間の判断が一致するようにするものである。
図６は、このような本発明の光記録媒体のフォーマット方法を行うためのドライバの動作流れ図である。最初ステップ６０１で、フォーマット命令が入力される。ステップ６０２で、割り当てられた補助スペア領域があるかを判別する。
このとき、補助スペア領域が割り当てられていると判別されると、ＤＭＡのＳＤＬブロック内に記録された補助スペア領域の位置情報をリセットする（ステップ６０３）。

この補助スペア領域の位置情報をリセットする方法はいろいろある。
例えば、補助スペア領域の位置情報値を全て最下位値（例えば、００ｈ）または最上位値（例えば、ＦＦｈ）に移すことができる。また、プロトコルによって特定コード値に変換することもできる。すなわち、ファイルシステムがドライバからＤＭＡ内の情報を通報されたとき、補助スペア領域の位置情報がリセットされたことを認識できる値であればよい。
そして、補助スペア領域の位置情報がリセットされると、フォーマットが検証を経たフォーマットであるかどうかを判別する（ステップ６０４）。

ステップ６０４で検証を経たフォーマットと判別されると、前記の図５Ａのように、ＰＤＬ、ＳＤＬに登録されたセクタを含む全てのセクタに対して検証を行い、欠陥のあるセクタのみを新たなＰＤＬに登録する（ステップ６０５）。
もし、検証を経たフォーマットではないと判別されると、前記の図５Ｂのように、ＳＤＬに登録された欠陥ブロックの全てのセクタをそのまま新たなＰＤＬに登録する（ステップ６０６）。

そして、このようなフォーマットが完了すると、新たなＰＤＬに追加された欠陥セクタの数だけスリップ交替が行われ、補助スペア領域は記録可能なユーザー領域として割り当てられる。このとき、ファイルシステムはフォーマットが行われたことを認識できるので、補助スペア領域の情報を削除する。
したがって、フォーマットが終わると、ドライバとファイルシステムには全て補助スペア領域に関する情報が削除されている。

本発明の実施形態では、フォーマットを選択すると、補助スペア領域の位置情報をリセットさせた後フォーマットを行うことを説明したが、逆に、フォーマットを先に行った後、補助スペア領域の位置情報をリセットすることもできる。

上述したように、本発明の光記録媒体および光記録媒体のフォーマット方法によれば、フォーマット時ＤＭＡ内に登録された補助スペア領域の位置情報をリセットさせて、フォーマット後補助スペア領域に対するファイルシステムとドライバ間の判断を一致させることができるので、システム制御に混乱を与えず、また、他のドライバに移す時も互換性を維持させることができる。

一般的な光ディスクの構造を示す図である。 一般的なスリップ交替方法を示す図（Ａ）と一般的なリニア代替方法を示す図（Ｂ）である。 スペア領域がデータ領域のトップ位置に割り当てられる例を示す図面である。 図３のように、主スペア領域のあるディスクに補助スペア領域が割り当てられ、補助スペア領域を拡張する例を示す図面である。 一般的な再フォーマット方法のうち、検証を経るフールフォーマットの例を示す図（Ａ）と一般的な再フォーマット方法のうち、検証を経ない単純フォーマットの例を示す図（Ｂ）である。 本発明の光記録媒体のフォーマット方法を行うための流れ図である。

Claims (6)

1. 欠陥部を利用可能な交替箇所と交替するための第１および第２のスペア領域と、欠陥領域を管理するための第１欠陥リストと第２欠陥リストを有する欠陥管理情報を含む欠陥管理領域とを備えた光記録媒体のフォーマット方法において、
   （ａ）前記第２のスペア領域として指定された領域をユーザデータ領域として使用する再フォーマット要求に応じて前記光記録媒体を再フォーマットするステップと、
   （ｂ）前記第２のスペア領域の位置情報を変換する一方、再フォーマット後の前記第２のスペア領域の変換されたサイズを示すステップと、
   を有し、
   前記第２欠陥リストに登録された欠陥部は、前記再フォーマットするステップ（ａ）中に前記第１欠陥リストに移動されることを特徴とする光記録媒体のフォーマット方法。
2. 請求項１記載の光記録媒体のフォーマット方法において、
   前記第２のスペア領域は、可変なサイズを有し、この第２のスペア領域のスタート位置は、その第２のスペア領域のサイズの変動に応じて変化し、
   前記第２のスペア領域のエンド位置は、固定され、かつ前記記録媒体のリードアウト領域の近傍に位置することを特徴とする光記録媒体のフォーマット方法。
3. 前記第２のスペア領域の前記位置情報は、前記第２欠陥リストに含まれ、
   前記ステップ（ｂ）は、前記第２のスペア領域のスタート位置の情報をリセットするステップを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記第２のスペア領域のエンド位置は固定され、前記光記録媒体のリードアウト領域の近傍に配置される一方、前記第２のスペア領域の大きさが変わると、前記第２のスペア領域のスタート位置が変わることを特徴とする請求項２記載の方法。
5. 前記第２欠陥リストは、再フォーマット後に見つけられた欠陥部を示す第１情報と、前記第２のスペア領域のスタート位置を示す第２情報とを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
6. 前記光記録媒体が検証なしに再フォーマットされると、前記第２欠陥リストに登録された前記欠陥部は、前記第１欠陥リストに移動されることを特徴とする請求項２記載の方法。

Images