JPH0760573B2

JPH0760573B2 - 回転形記憶装置の書込み制御方式

Info

Publication number: JPH0760573B2
Application number: JP61013806A
Authority: JP
Inventors: 幹人尾形; 裕二山根; 隆土井; 道生宮崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPS62173674A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、多数の情報記録用トラックを有する回転形記
録媒体を用いた記憶装置における書込み制御方式に関す
る。

〔発明の背景〕

然るに、近年、計算機システム用の大容量の外部記憶装
置として、光ディスク装置が注目されている。光ディス
ク装置では、ディスク表面に形成した金属膜にデータに
応じて変調されたレーザ光を照射することにより、金属
膜上にピットと称される穴を開ける形でデータを書込
み、データ読取り時は上記金属膜に弱いレーザ光を当
て、反射光量の変化からピットの有無を検出している。
光ディスクの場合、レーザ光源の劣化、レーザー光の金
属膜表面への焦点合せ技術，記録媒体の金属膜の状態，
等により、ピットの形成にバラツキを生じ、データの書
込み不良領域が発生する。

このような問題に対処する従来技術としては、特開昭58
−181163号公報に知られているように、各トラック毎に
交替領域を設け、トラックを単位にデータの書込みを行
なうものがある。

ところで、小形の光ディスクでは、１トラックあたり、
少数ブロックに分割されており、信頼度的にも１トラッ
クに対し１〜２個の固定した交替エリアを有するのは無
駄となる。

従って上記従来技術のように、トラック単位に書込みを
行なう方式では、処理動作の高速化を計ることができな
いし、光ディスクの記憶領域を有効に使用することがで
きない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、光ディスクの如く、記録媒体へのデー
タ書込みの信頼性が十分でない回転形記憶装置に有効な
書込み制御方式を提供することにある。

本発明の他の目的は、データを書込み、書込まれたデー
タを読取ってチェックし、不良ブロックがあれば交替エ
リアに正常データを書込むようにした書込み制御方式に
おいて、一連の動作を高速に完了できる書込み制御方式
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明では、正規の記録エリアを複数のトラックにまた
がって設定し、またこのような記録エリアに対し交替エ
リアを設定する。そして、書込みは前記の如き記録エリ
アを単位に行なうようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

本発明を光ディスク記憶システムへ適用する場合の実施
例を説明する。

先ず、光ディスクに対するデータの記録と再生について
説明する。光ディスクは、例えば、ガラスあるいはプラ
スチック等の材料からなる円形基板の表面にUV樹脂から
なる層を設け、このUV樹脂層の表面部に、同心円状、あ
るいはスパイラル状の多数の溝を形成する。これらの溝
は、情報を記録するトラック部を光反射の違いにより、
ディスク上の他の部分と識別するために設けられる。こ
れらの溝を含むUV樹脂の表面には、強いレーザ光を照射
すると溶融してピットを形成し、弱いレーザ光を照射し
たときは単にレーザー光を反射する薄い金属膜が形成さ
れる。

光ディスク上のトラックへのアクセスは、典形的には半
導体レーザー素子と、このレーザー素子から発せられた
光を集束して光ディスク面に直角に照射すると共に、ピ
ットの有無，溝の有無により変化する反射光成分を入射
光から分離する光学系と、反射光から検知される焦点ず
れ信号に応じて対物レンズの位置を光軸に垂直方向に調
整し、レーザ光をディスク表面に常に焦点合せする自動
焦点機構とからなる光ヘッドにより行なわれる。

上記光ヘッドは、例えば、磁気ディスク装置における磁
気ヘッドと同様にスイングアーム型あるいは直進型のア
クチュエータに搭載され、このアクチュエータをディス
クの半径方向に駆動することにより、所定のトラック位
置に位置づけられる。この場合、全トラックをカバーす
る１つのアクチュエータで目標トラックへのシーク動作
を達成しようとすると、アクチュエータのコントロール
が容易でない。そこで、通常は対物レンズの前段に配置
されたトラッキングミラーを利用し、上記アクチュエー
タで粗い位置付けを行ない、上記ミラーの傾斜角度を微
小に変えることにより、光スポットを目標トラック上に
正確に位置づける２段階の位置制御が行なわれている。

第５図は、スパイラル状にトラックを設けた光ディスク
Ｄを示している。トラックは光ディスクＤの片面あた
り、例えば1024本あり、内側から外側に向かってトラッ
ク０（T₀），トラック１（T₁）…トラック1023
（T₁₀₂₃）と番号付けられている。第５図では、トラッ
クT_Nの部分を、太い線で示してある。

第６図は、トラックが更にブロックに分けられている事
を示している。本実施例では例えば各トラックは、９個
のブロックB₀〜B₈に分けられており、各ブロックは、ID
部とデータ部とからなっている。ID部には予め、各ブロ
ックの物理的位置（トラック番号とブロック番号）を示
す情報が記録してあり、これを読取って、ブロックを確
認し、データ部へのデータ書込み及びデータ部からのデ
ータ読取りがなされる。この位置情報をインデックス情
報と呼ぶ。データ部は、例えば、512バイトのデータ
や、このデータに付随するエラー回復情報，誤り検出情
報等を記録するための領域である。

第４図は、本発明に基づく光ディスクの論理的なフォー
マットを示したものである。光ディスクは、論理的には
以下のように分割してある。トラック０の２ブロックと
トラック１の７ブロック及びトラック２と３の９ブロッ
クとトラック４の最初の５ブロックの計32ブロック（第
４図中のA0〜A31）を第１の正規エリアと呼ぶことに
し、ここにまずデータを書込むことにする。

次にトラック４の６ブロック目と７ブロック目を第２の
正規エリアの最初の２つ（B0とB1）とし、この後に引き
続いて、第１の正規エリアの為の交替エリア（α1,α
２）を設ける。その後、第２の正規エリアの後続30ブロ
ック分をとる。（B2〜B31）。この第２の正規ブロック
は、トラック８の３ブロック目で終る。その後、第３の
正規エリアのための２ブロック（C0とC1），及び第２の
正規エリアのための交替エリア（β１とβ２）が続けて
とられる。

以下、同様にして、光ディスク上には、一般に、（ｉ番
目の正規エリア），（ｉ＋１番目の正規エリアの最初２
ブロック），（ｉ番目の正規エリアのための交替エリ
ア），（ｉ＋１番目の正規エリアの残り30ブロック）の
順でブロックが埋めつくされている。なお、トラック０
の最初の７ブロックは使用しないものとする。

さて、第１図は、チャネルからの書込みコマンドに基づ
いて、前記のような記録フォーマットを有した記録媒体
へのデータの書込みが、どのように行なわれるかを示し
たものである。順番に列挙すると、ブロックA0,A1に第１の正規エリア用のデータを書込
む。

２ブロック分の回転待ち。

ブロックA2〜A31の第１の正規エリア用のデータを書
込む。

４トラック前へヘッドを位置付ける。

ブロックA0,A1を読み直す。

ブロックA2がヘッドの位置にくるまで回転待ち。

ブロックA2よりA31までを読直す。

ブロックB0とB1の２つのブロック分のみ第２の正規エ
リア用のデータを書込むとともに、この間に，で読
み取った結果に基づき、第１の正規エリアに対して交替
エリアを使う必要があるかどうかをチェックする。交替
エリアが必要なければ、ブロックB2がヘッドの位置にく
る迄の回転待ちの後、へ行く。交替エリアを使う必要
があればへ行く。

ブロックα1,あるいはブロックα１とα２にデータを
書込む。

ブロックB2からB31まで、第２の正規エリアにデータ
を書込む。

４トラック前へヘッドを位置付ける。

ブロックB0,B1を読直す。

ブロックα１とα２を読直す。

ブロックB2からB31までを読直すとともにで読直し
たブロックα１とα２の状態をチェックして、正しく交
替エリアがとられていることを確認する。

以下くり返し。

第１図には、上記の動作シーケンスの他に、後述するコ
ントロールユニット内の２つのバッファの占有状態も示
してある。この図からも判るように、，，，，
，で第１の正規／交替エリアをアクセス中は、第１
バッファを使い、，，，で，第２の正規／交替
エリアをアクセス中は、第２バッファを使う。更に第１
バッファは、が終了した時点で、交替エリアへの書込
みが正常と判断できた場合に解放され、次の第３の正規
エリアのためのデータ準備をの間で行なう。また、通
常において読取ったデータの正当性を例えばECCのシ
ンドローム等により判断する場合、ECCのシンドローム
計算といった時間がどうしても必要であるが、その時間
内にに示すように、次の正規エリアの先頭の２ブロッ
クB0とB1を書くことにより、回転ロス，又は光ディスク
上の無駄な領域を作ることなく、書込み動作を実行して
いることも注意を要する点であり、本実施例の特徴であ
る。なお、この点は、本質的な部分ではなく、正規エリ
アの直後に対応する交替エリアが存在する形でもよい。

第２図は、上記アクセス方法を実施する光ディスク記憶
システムの構成例を示す。この例では、記憶システムは
データ処理装置（CPU）内のチャネル（図示せず）に接
続されたコントロールユニット（ODC）20と、ディス
ク，ヘッド機構部が含まれる光ディスクユニット（OD
U）40とから構成されている。

ODC20は、チャネルからのデータ書込みコマンド及びデ
ータ読取りコマンドに応答して、ODU40を制御するため
のものであり、バス50Aと制御線50Bでチャネルに接続さ
れたチャネルインタフェースコントローラ21,全体の動
作を制御するマイクロプロセッサ22,上記マイクロプロ
セッサ22が実行する制御動作に必要なマイクロプログラ
ムを格納するメモリ23,チャネルからの書込みデータやO
DU40からの読取りデータが格納される２つのバッファメ
モリ（M1,M2）24A,24B,各バッファメモリの入出力バス
を選択するセレクタ25Aと25B,光ディスクへの書込みデ
ータを変調し、読取り信号を復調する変復調回路26,バ
ス52A,制御線52BでODU40と接続されたODUインタフェー
スコントローラ27,光ディスクから読取られたID情報が
セットされるレジスタ28とを備えている。

セレクタ25A,25Bは、それぞれチャネルインタフェース
コントローラ21に接続されたバス30,マイクロプロセッ
サ22に接続されたバス31,変復調回路26に接続されたバ
ス32と接続されている。セレクタ25A,25Bによるバスの
選択とバッファメモリ24A,24Bの読み出し／書込みの指
定は、マイクロプロセッサ22の制御信号35により行なわ
れる。変復調回路26はECCチェック機能を有し、読取ら
れたデータブロックにエラーがあれば、信号線36でマイ
クロプロセッサ22に知らせる。バッファメモリM1,M2の
それぞれの容量は、チャネルからの読取りコマンドに基
づく読取り動作時には１正規エリアと交替エリアの両デ
ータをまとめて格納する必要があるので、１正規エリア
と交替エリアの和の記憶容量を持っている。

ODU40は、バス52Aと制御線52Bに接続されたODCインタフ
ェースコントローラ41,デコーダ42,位置付け回路43,読
出し／書込み回路44を含んでいる。位置付け回路43は、
デコーダ42からの制御信号45により光ヘッドのトラッキ
ングミラーを動かし、１トラック分もしくは複数トラッ
ク分少なくとも１正規エリアと交替エリアをカバーする
分だけアクセス位置をジャンプする。このときの制御
は、図中の制御線38,52B,48,45により行なわれ、制御の
ためのデータは、31,52A,49により受け渡しされる。読
出し／書込み回路44は、制御信号46によってレーザ素子
駆動電流を切り換え、読出し時は弱いレーザ光が、また
書込み時はデータ変調された強いレーザ光が出るように
する。47は、書込みデータ及び読取りデータのバスを示
す。

上記光ディスク記憶システムにおいて、第１図で述べた
アクセス制御を行なうためには、ODC20のマイクロプロ
セッサ22に、例えばバッファメモリM1,M2対応に用意さ
れた第３図のプログラム動作を実行させればよい。

第３図は、バッファメモリM1のデータを制御する方のプ
ログラムを示している。ここでは、説明の都合上、第３
図のプログラムをプログラムM1と称し、他方のバッファ
メモリM2用のプログラムをプログラムM2と称す。円内の
数字は第１図のものと対応している。

ODC20から１正規エリア分のデータがバッファメモリ24A
に用意され、プログラムM1が起動されると、このプログ
ラムが実行中であることを示すフラグM1が１になる（ス
テップ100）。レジスタ28に、正規エリアの先頭に相当
するIDがセットされる（ステップ102）と、バッファメ
モリM1からデータを読出し、ODUに出力する。これによ
り、第１図ので示した第１の正規エリアの先頭２ブロ
ックX0,X1分のデータの書込みが行なわれる（ステップ1
04）。

その後、他方のバッファメモリM2のプログラムが実行中
か否かをフラグM2により判定する（ステップ106）。も
しフラグM2が１であれば、プログラムM2を実行する（ス
テップ108）。フラグM2が０の場合、あるいはプログラ
ムM2からプログラムM1への戻りがあったときには、正規
エリアの第２ブロックの位置に来たことを確認して（ス
テップ110），この正規エリアの第２ブロックX2から第3
1ブロックX31までのデータの書込みを続行する（ステッ
プ112）。これは第１図でのに相当する。その後、４
トラック分だけ、前のトラックに位置付けし（ステップ
114），正規エリアの先頭ブロックX0を持った（ステッ
プ115）後，正規エリアの先頭２ブロックX0,X1分のデー
タを読直す（ステップ116）。これは第１図ではに相
当する。その後、再びフラグM2が１であるかどうか判定
する（ステップ118）。フラグM2が１であれば、プログ
ラムM2を実行する（ステップ120）。フラグM2が０の場
合、又はプログラムM2よりプログラムM1へ制御が戻って
来た場合には、正規エリアの第２ブロックがヘッドの位
置に来たことを確認（ステップ122）のうえ、第２ブロ
ックX2より第31ブロックX31までデータを読直す（ステ
ップ124）。これは第１図ではに相当する。その後、
再度フラグM2が１かどうか判定する（ステップ126）。
フラグM2が１であれば、プログラムM2を実行する（ステ
ップ128）。フラグM2が０の場合、又はプログラムM2か
らプログラムM1へ制御が戻ってきた場合には、先のステ
ップ116と124で読取ったブロックX0〜X31のエラー状況
をチェックし、不良のブロックがあった場合（ステップ
130）には、交替エリアの先頭Y1が、ヘッドの位置に来
るのを待って（ステップ132），ブロックY1,Y2へ不良ブ
ロックのデータを書き直す（ステップ134）。これは第
１図ではに相当する。その後、フラグM2が１かどうか
判定する（ステップ136）。フラグM2が１であれば、プ
ラグラムM2を実行する（ステップ138）。フラグM2が０
の場合には、４トラック前へヘッドを位置付ける（ステ
ップ140）。その後、又はプログラムM2よりプログラムM
1へ制御が戻った場合には、交替エリアの先頭Y1がヘッ
ドの位置に来るまで待った（ステップ142）後、交替エ
リアP1,P2の読み直しを行なう（ステップ144），これは
第１図ではに相当する。

その後、又は先のステップ130にて不良ブロックがない
ときには、チャネルに対して終了報告を行なう（ステッ
プ146）。

そしてフラグM1を０にリセットして（ステップ148），
フラグM2を判定（ステップ150）の後、フラグM2が１で
あれば、プログラムM2を実行する（ステップ152）。

上記フローチャートにおいて、ステップ128では、プロ
グラムM2側で、ステップ100〜106を実行し、ステップ13
8では、プログラムM2側でステップ110〜118を実行し、
ステップ152ではプログラムM2側でステップ122〜126を
実行し、ステップ108では、プログラムM2側でステップ1
30〜136を実行し、ステップ120では、プログラムM2側
で、ステップ142〜150を実行する。

以上の実施例では、ODC20に２つのバッファメモリM1,M2
を用意し、それぞれに時分割的に出力動作をさせている
が、このバッファメモリを３個以上設けることにより、
時分割の周期が長くなり、バッファメモリのデータ書き
替えが楽になる。また、このようにすれば、仮に交替領
域でエラーブロックが検出された場合でも、再書込みを
行なう時間的余裕がでてくる。

また、実施例では、スパイラル状に各トラックが連続す
る形式のディスクを用いたが、各トラックが同心円状に
設けられたディスクの場合でも、インデックスI1に応答
して単にトラック間のジャンプを行なえば済むため、ス
パイラル型と同様に本発明を適用できること明らかであ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、正規記録エリアと正規記録エリアのた
めの交替エリアとの間に後続する正規記録エリアの一部
を配置することにより、交替エリアを使用する必要があ
るかどうかをチェックする時間的余裕を確保し、複数の
トラックにまたがった記録エリアを書込みの単位とする
ことにより、処理動作の高速化を計ることが可能とな
り、またこのような記録エリアに対し交替エリアを用意
するものであるから、記憶領域の有効活用を計ることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づくアクセス方法のアクセスシー
ケンスを示す図，第２図は、第１図のアクセス方法を実施する記憶システ
ムのブロック図，第３図は、第１図のアクセス方法を実施するための第２
図のマイクロプロセッサが実行するプログラムのフロー
チャート，第４図は、本発明に基づく光ディスクの論理的なフォー
マットを示す図，第５図は、光ディスクのトラックについての説明図，第６図は、１つのトラックの記録フォーマットを示す図
である。 20……コントロールユニット（ODC）,21……チャネルイ
ンタフェースコントローラ,22……マイクロプロセッサ,
23……メモリ,24A,24B……バッファメモリ（M1,M2）,25
A,25B……セレクタ,26……変復調回路,27……ODUインタ
フェースコントローラ,28……レジスタ,40……光ディス
クユニット（ODU）,41……ODCインタフェースコントロ
ーラ,42……デコーダ,43……位置付け回路,44……読出
し／書込み回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２Ｆ 9074−5Ｄ (72)発明者宮崎道生神奈川県小田原市国府津2880 株式会社日立製作所小田原工場内 (56)参考文献特開昭58−98806（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のブロックを含み複数のトラックにま
たがっている正規記録エリアと、前記正規記録エリア中
の不良ブロックに代わって、データを記録する少なくと
も１つの交替ブロックを含む交替エリアを有する回転形
記憶装置の書込み制御方式において、第１の正規記録エ
リアと該第１の正規記録エリアのための第１の交替エリ
アとの間に該第１の正規記録エリアに後続する第２の正
規記録エリアの一部が配置される記録媒体に対して、前
記第１の正規記録エリアにデータを書込む第１のステッ
プと、前記第１の正規記録エリアからデータを読取る第
２のステップと、前記第２の正規記録エリアのうち前記
第１の正規記録エリアと前記第１の交替エリアとの間に
配置される領域にデータを書込む第３のステップと、該
第３のステップを実行中に前記第２のステップによる動
作の結果書込み不良のデータブロックが検出された場合
該第３のステップに続いて前記第１の交替エリアへデー
タを書込む第４のステップと、前記第２の正規記録エリ
アのうち前記第１の交替エリアに後続する領域にデータ
を書込む第５のステップとを有することを特徴とする回
転形記憶装置の書込み制御方式。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の回転形記憶装
置の書込み制御方式において、前記第５ステップの後
に、前記第２の正規記録エリアのうち前記第１の正規記
録エリアと前記第１の交替エリアとの間に配置される領
域からデータを読取る第６のステップと、前記第１の交
替エリアからデータを読取る第７のステップと、前記第
２の正規記録エリアのうち前記第１の正規記録エリアの
交替エリアに後続する領域からデータを読取る第８のス
テップとを有することを特徴とする回転形記憶装置の書
込み制御方式。