JPH0845192A - ディスク状記録媒体を用いた記録再生装置及び記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不良セクタの処理方法を改良し、高速データ
転送を可能とするディスク状記録媒体を用いた記録再生
装置及び記録再生方法を提供する。 【構成】 １０はディスク状記録媒体のトラック一周分
のセクタ構成を示す。破線部分１１は１セクタの領域を
示しており、Ｂ及びＤはディスク状記録媒体のトラック
上の任意の場所であるセクタを示し、１４は処理開始点
を、１５はその処理終了点を示している。 【効果】 ディスク状記録媒体の各トラック毎に交替セ
クタを設定し、不良セクタが発生した場合、セクタの再
配置をして代替処理を行うため、代替に要する時間を短
縮できる。また、データエリアを独立して制御するので
データの連続性が保たれ、画像処理等にも対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハードディスクや光磁気
ディスク等のセクタ単位でデータの記録再生を行う追記
型のディスク状記録媒体における、不良セクタの処理方
法を改良したディスク状記録媒体を用いた記録再生装置
及び記録再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータやデジタル情報通信
の発達に伴い、ディスク状記録媒体を用いた記録再生装
置の大容量化や高速化への要求が加速しつつあり、ハー
ドディスクや光ディスク等の様々なディスク状記録媒体
が開発され普及している。なかでも、書換え可能型光デ
ィスク（以下、単に「光磁気ディスク」と記す）は、記
録媒体に光及び、磁気を作用させてデータの記録／再生
を行う、所謂ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）
方式と呼ばれており、大容量で、高速データ転送可能、
データ保護機能付、ディスクの着脱や搬出が可能という
特徴を生かして普及している。また、新たに光強度を変
化させてデータの記録／再生を行う相変化型光ディスク
ＰＣ（Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ）方式も開発され今後
が期待さている。しかし、これらの大容量のデータを高
密度で記録するディスク状記録媒体においては、後述す
る様々な原因により、データ記録に不適当な領域（不良
セクタ）が発生する場合がある。以下、ディスク状記録
媒体を用いた記録再生装置の一例として光磁気ディスク
を採り上げ、この不良セクタの処理方法について説明す
る。

【０００３】従来技術のディスク状記録媒体を用いた記
録再生装置及び記録再生方法を図３及び図４を参照して
説明する。図３は従来技術のディスク状記録媒体の交替
セクタの配置図であり、図４は従来技術の不良セクタを
交替する手順を示す説明図である。先ず、図３を参照し
て、従来技術のディスク状記録媒体を用いた記録再生装
置に装着されるディスク状記録媒体の構成を説明する。

【０００４】参照番号１は全体としてのディスク状記録
媒体１を示す。このディスク状記録媒体１は、記録エリ
アが螺旋状または同心円状のトラック２から構成され、
このトラック２は、円周方向に複数のセクタ３に分割さ
れている。尚、分割されるセクタ数は通常８から３２で
あり、ディスク状記録媒体の径によって異なる。ディス
ク状記録媒体１の最内周にはコントロールデータ部４、
最外周には同じくコントロールデータ部５が存在し、そ
の間にユーザがデータを記録／再生するユーザ領域６が
存在する。更に、ユーザ領域６の任意の位置に不良セク
タ７が存在していると仮定し、後述するこの不良セクタ
７の代替を行う交替セクタ８や交替トラック９が存在し
て構成されている。

【０００５】不図示である前記セクタ３のフォーマット
構成は、データを記録／再生するための必要情報が予め
記録されているヘッダー部と、ユーザがデータを記録／
再生するためのユーザエリアに分割される。ヘッダー部
は、セクタ検索の目印となるセクタマーク、続いて再生
用の同期信号、セクタの位置を示すアドレス部から構成
されている。

【０００６】次に、同じく図３を参照してディスク状記
録媒体１の動作を説明する。ディスク状記録媒体１に
は、前記セクタ３を最小単位としてデータが記録され
る。また光磁気ディスクのように、データがセクタ単位
で高密度に記録されるディスク状記録媒体１では、ディ
スク表面の傷や埃に起因する物理的欠陥やソフト上の欠
陥によって不良セクタ７が発生する。

【０００７】不良セクタとは、予め記録されているセク
タの位置を示すアドレスが復調不可能なセクタや、デー
タが記録されるユーザ領域６にドロップアウトが存在し
てデータを記録しても訂正不能のデータリードエラーが
発生すると思われるセクタや、実際にデータを記録して
その後再生した時、訂正不能のデータリードエラーが発
生したセクタのことである。ディスク状記録媒体１には
交替セクタ８と呼称される予備領域が予め用意されてお
り、データ記録中にこのような不良セクタ７が発生した
場合、不良セクタ７に記録される予定であったデータは
一旦、この交替セクタ８に記録された後、再度元の場所
に戻り記録を続ける。これら一連の動作は自動的に行わ
れる。

【０００８】前記ディスク状記録媒体１に交替セクタ８
を配置する方法には、大別して次の二例を挙げることが
できる。その第１例は、図３の交替セクタの配置図に示
す如く、各トラック毎に交替セクタ８を設け、そのトラ
ック内で不良セクタ７が発生した場合にはそのトラック
上の交替セクタ８で代替するというものである。この第
１例の方法によれば、交替セクタ８が同一トラック上に
設けられているため、交替セクタのアクセスに時間を要
しないという利点はあるが、不良セクタ７の有無に関係
なく交替セクタ８が設定されているためデータの記録効
率が低下するという欠点があった。

【０００９】ディスク状記録媒体１に交替セクタ８を配
置する方法の第２例は、同図に示す如く、内周のトラッ
ク上に交替トラック９（交替セクタの集合）として集中
して配置し、不良セクタ７が発生した場合には、この交
替トラック９で代替するというものである。この第２例
の方法によれば、交替トラック９が集中して設けられて
いるためデータの利用効率が高く、不良セクタ７が集中
して発生した場合に対応し易いという利点がある反面、
交替トラック９をアクセスするためにトラックジャンプ
や、ディスク状記録媒体１の回転待ちといった時間を要
するという欠点があった。このように、第１例や第２例
の方法のいずれにも一長一短があった。

【００１０】この問題を主に解決する目的で考案され
た、特開昭６４−１４７７６号明細書に開示されている
「光学的データ記録／再生装置における不良セクタ処理
方法」があり、その概要を再掲して説明する。即ち、
「出荷前に予め検査して発見された不良セクタは、同一
トラック上に設けられた交替セクタで処理される。それ
以外の場合即ち、予め検査を行ったときには正常なセク
タであったが、ユーザが使用した時に不良セクタになっ
た場合には、光磁気ディスクのＮトラック毎に設けられ
たスペアトラックを前記不良セクタを代替する交替セク
タとする。つまり、記録データをベリファイ処理（正否
判別処理）した後、前記記録データを再生して基準値以
上のエラーが含まれると判断された場合、その不良セク
タのトラックに対して最も近傍にあるスペアトラックを
交替セクタとして代替する。」というものである。

【００１１】次に、図４を参照して従来技術の不良セク
タを代替する手順の構成を説明する。同図は、ディスク
状記録媒体を用いた記録再生装置が駆動してディスク状
記録媒体１が回転動作を始め、ディスク状記録媒体上の
任意のトラック２をピックアップ（図示せず）がトレー
スしている状態を模式的に示した図である。符号１０は
ディスク状記録媒体１のトラックの一周分のセクタ構成
を示している。破線で区切られた部分１１は１セクタ分
の領域を示しており、Ｂ及びＤはディスク状記録媒体１
のトラック上の任意の場所であるセクタを表している。
更に、（Ａ）はトラック上のセクタ１１が任意の場所に
おいてＮ個集合したＮセクタを示し、更に（Ｃ）はトラ
ック２上のセクタ１１が任意の場所においてＮａ個集合
したＮａセクタを示している。符号１４はディスク状記
録媒体１が回転動作を始めデータ処理が開始される処理
開始点を示し、１５はそのデータ処理が終了する処理終
了点を示している。横軸は時間（Ｔ）を表し、連続図の
展開はトラック一周分のセクタ構成がディスク状記録媒
体１の回転とともに繰り返している状態を示す。同図下
段のＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ｗ１、ｗ２は後述するディスク
状記録媒体１の各セクタへのアクセス時間を示してい
る。

【００１２】次に、同じく図４を参照して不良セクタを
代替する手順の動作を説明する。ここでは例えば、ディ
スク状記録媒体１のフォーマット中に不良セクタＢが発
生し、交替セクタＤで代替する場合について説明する。
この場合、単純に不良セクタＢの代替として交替セクタ
Ｄを割当てたとすると、同図下段の処理開始点１４から
スタートし、（Ａ）を検出して、不良セクタＢを不検出
し、（Ｃ）を不検出し、交替セクタＤを検出して、同一
データである（Ａ）を不検出し、不良セクタＢを不検出
し、有効セクタ（Ｃ）を検出して処理終了点１５に到達
する。つまり、（Ａ）─Ｄ─（Ｃ）と動作しなければ成
らず、１トラック分のデータをアクセスするには〔数
１〕で示されるＲＴＯ（Ｒｅａｄ Ｔｉｍｅ Ｏｌｄ）
の時間が必要である。

【００１３】

【数１】ＲＴＯ＝Ｒａ＋ｗ１＋Ｒｂ＋ｗ２＋Ｒｃ 但し、 Ｒａ ：Ａ領域のデータアクセス時間 ｗ１ ：Ｂ、（Ｃ）領域の回転待ち時間 Ｒｂ ：Ｄ領域のデータアクセス時間 ｗ２ ：（Ａ）、Ｂ領域の回転待ち時間 Ｒｃ ：Ｃ領域のデータアクセス時間

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術の不
良セクタを代替する手順では、必要なデータをアクセス
するのに要する時間Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃの他に、本来不必
要なデータをジャンプする回転待ち時間ｗ１、ｗ２が発
生してしまう。ハードディスク等の比較的アクセスに要
する時間が短い場合には、この回転待ち時間はさほど問
題にはならないが、光磁気ディスクのようにアクセスに
要する時間が長く、不良セクタの発生率も高い装置にお
いては、不良セクタを代替する時間は事実上無視できな
い課題となる。

【００１５】また、先に示した従来技術のディスク状記
録媒体１に交替セクタ８を配置する方法の二例では、デ
ータの利用効率の問題や、交替セクタにアクセスする時
間の問題等で、いずれの場合にも一長一短があった。ま
た、前記開示例の「光学的データ記録／再生装置におけ
る不良セクタ処理方法」においては、予め検査されたデ
ータに対しては十分なデータ補正がなされているが、ユ
ーザが使用した時に発生した不良セクタに対しては、Ｎ
トラック毎に設けられたスペアトラックを前記不良セク
タを代替する交替セクタとするため、その交替セクタを
アクセスのにトラックジャンプが必要でアクセス時間の
短縮に限界があった。また、アドレス及びデータの再配
置等の処理は成されておらず、データの連続性も損なわ
れる虞れがあり、本発明はこれらの問題を解決すること
を課題とするものであり、高速のデータ転送を可能とす
るディスク状記録媒体を用いた記録再生装置及び記録再
生方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、ディスク状記録媒体の回転中心に対し
スパイラル状または同心円状に形成されたトラック上に
セクタ単位でデータを記録／再生するディスク状記録媒
体を用いた記録再生装置において、トラック毎に不良セ
クタを交替する交替セクタを設定する設定手段と、前記
ディスク状記録媒体における不良セクタを検出する検出
手段と、前記不良セクタ情報を記憶する記憶手段と、前
記トラック上の任意セクタが不良セクタと判定された
時、この不良セクタの位置以降の記録領域のアドレス及
びデータエリアを再配置する手段とを設ける手法を採る
ことにより前記課題を解決した。

【００１７】また、ディスク状記録媒体の回転中心に対
しスパイラル状または同心円状に形成されたトラック上
にセクタ単位でデータを記録再生するディスク状記録媒
体を用いた記録再生方法において、トラック上の任意セ
クタが不良セクタと判定された時に、その不良セクタの
記録場所以降の記録領域のアドレス及びデータエリアを
再配置してデータの連続性を確保するというディスク状
記録媒体を用いた記録再生方法を採ることによって前記
課題を解決した。

【００１８】

【作用】本発明によれば、不良セクタを代替する交替セ
クタを各トラック毎に設定して、不良セクタが発生した
時、アドレス及びデータエリアを再配置して処理するた
め、データの利用効率を悪化させることなく、ディスク
ドライブ装置の迅速なアクセスが可能となり、データ処
理能力が向上する。

【００１９】

【実施例】以下、図１及び図２を参照して、本発明のデ
ィスク状記録媒体を用いた記録再生装置及び記録再生方
法の実施例を説明する。図１は本発明のフォーマット中
に不良セクタが検出された場合の交替手順を示す説明図
であり、図２は本発明のデータ格納後に不良セクタが検
出された場合の交替手順を示す説明図である。尚、図４
に示した不良セクタを交替する手順と同一の部分には同
一の参照番号と符号を付し、それらの説明を省略する。

【００２０】先ず、図１及び図２を参照して、本発明の
不良セクタを代替する手順の構成を説明する。図１及び
図２はディスク状記録媒体を用いた記録再生装置が駆動
し、ディスク状記録媒体１が回転動作を始め、ディスク
状記録媒体上の任意のトラックをピックアップ（図示せ
ず）がトレースしている状態を模式的に示した図であ
る。符号１０はディスク状記録媒体１のトラック一周分
のセクタ構成を示している。破線で区切られた部分１１
は１セクタ分の領域を示しており、Ｂ及びＤはディスク
状記録媒体１のトラック上の任意の場所であるセクタ
（アドレスとデータで構成されている）を示し、図２に
おけるａ、ｘはそのＢ、Ｄに対応したデータを表してお
り、同様にａ、ｃは、（Ａ）、（Ｃ）に対応したデータ
の集合体を表している。

【００２１】次に、図１及び図２を参照して不良セクタ
を代替する手順の動作について（１）ディスク状記録媒
体１のフォーマット中に不良セクタＢが発生した場合
と、（２）ディスク状記録媒体１にフォーマット後有効
なデータを記録（Ｗｒｉｔｅ）後に欠陥セクタが検出さ
れた場合について説明する。

【００２２】先ず、（１）の場合について図１を参照し
て説明する。従来技術の場合と同様に、ディスク状記録
媒体１のフォーマット中に不良セクタＢが発生して、交
替セクタＤで代替しようとする場合、同図下段の不良セ
クタＢの発生点以降を処理開始点１４としてスタート
し、（Ｃ）を検出して、交替セクタＤを検出して、
（Ａ）を検出して処理終了点１５に到達する。このよう
に（Ｃ）─Ｄ─（Ａ）の順序にセクタの再配置を行う。
ここで、セクタの連続性は損なわれるがフォーマット直
後で有効なデータは未格納のため問題にならず、再配置
処理はアドレスのみの変更でよいことになる。このよう
にして、従来技術の不良セクタを代替する手順で発生し
た回転待ち時間を無くすことが可能となり、再配置後の
１トラック分のアドレスをアクセスする時間ＲＴＮ（Ｒ
ｅａｄ Ｔｉｍｅ Ｎｅｗ）は〔数２〕で表される。

【００２３】

【数２】ＲＴＮ＝Ｒｃ＋Ｒｂ＋Ｒａ

【００２４】上述のように、本発明の不良セクタを代替
する手順によれば、無効部分をアクセスする回転待ち時
間はキャンセルされ、（Ｃ）、Ｄ、（Ａ）の有効部分の
みがアクセスされることになり、アクセス時間の短縮を
図ることができる。

【００２５】次に、（２）のディスク状記録媒体１にフ
ォーマット後有効なデータを記録する場合について図２
を参照して説明する。同図においてフォーマット直後に
は不良セクタは存在せず、（Ａ）、Ｂ、（Ｃ）の各セク
タに有効なデータ（ａ）、ｂ、（ｃ）が記録されて存在
したとする。そこで任意のタイミングでＢセクタが不良
セクタと認識された場合、（１）のフォーマット中の不
良セクタを代替する場合と同様の処理を行う。つまり、
図２下段の不良セクタＢ発生点以降を処理開始点１４と
してスタートし、（Ｃ）、Ｄ、（Ａ）と検出して、
（Ｃ）─Ｄ─（Ａ）の順序にセクタ（アドレス）の再配
置を行う。

【００２６】しかし、このままでは（Ａ）、Ｂ、（Ｃ）
の各セクタに格納されていた有効なデータ（ａ）、ｂ、
ｃの連続性は破壊されてしまう。そこで不良セクタＢが
アクセス不可能になる前に、不良セクタＢに格納されて
いたデータｂを元データ保存用バッファメモリ（図示せ
ず）に一旦格納して保護し、元のデータの連続性を維持
する形で（ａ）─ｂ─（ｃ）とデータの再配置を行う。
もし、メモリ容量が不足して元データが保証されない場
合には（１）の方法だけを用いる。このような交替処理
を行った後は、１トラックをアクセスするのに要する時
間が不良セクタの有無に関係なく一定となるため、ディ
スク状記録媒体を用いた記録再生装置の設計時に処理時
間の把握が容易になり、設計効率が向上する。

【００２７】前記実施例では、一例として光磁気ディス
クに一般的に採用されている定線速度駆動方式ＣＬＶ
（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔ
ｙ）で示したが、定速度駆動方式ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａ
ｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）でも良い。
また、不良セクタの配置場所についても各トラック上の
任意の位置に不規則に配置しても良い。更にまた、記録
媒体についても本例では、光磁気ディスクで示したが、
無論磁気ディスクでも良く、今後実用化が期待されるオ
ーバーライト可能な相変化型でも採用可能なことは言う
までもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の不良セク
タを代替する手法によれば、各トラック毎に交替セクタ
を設定して、単純に不良セクタの代替処理を行うのでは
なく、不良セクタが発生した場合、セクタを再配置して
処理を行うため、回転待ち時間が発生せず、アクセスに
要する時間が短く、ディスク状記録媒体の交替セクタの
代替処理に要する時間を大幅に削減することができ、高
速技術計算や画像情報処理のような大量のデータに対し
ても、迅速なアクセスが可能となり、データ処理能力が
大幅に向上する。

【００２９】本発明のディスクドライブ装置によれば、
１トラックをアクセスする時間が不良セクタの有無に関
係なく一定になるため、ディスク状記録媒体を用いた記
録再生装置の設計時に処理時間の把握が容易になり設計
効率が向上する。また、交替セクタ処理後もデータの連
続性が損われることがないから、画像情報処理、音声情
報処理に特に有効な不良セクタ処理方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のフォーマット中に不良セクタが検出
された場合の交替手順を示す説明図である。

【図２】 本発明のデータ格納後に不良セクタが検出さ
れた場合の交替手順を示す説明図である。

【図３】 従来技術のディスク状記録媒体の交替セクタ
の配置図である。

【図４】 従来技術の不良セクタを交替する手順を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ ディスク状記録媒体 ２ トラック ３ セクタ ４、５コントロールデータ部 ６ ユーザ領域 ７ 不良セクタ ８ 交替セクタ ９ 交替トラック １０ トラック一周分のセクタ構成 １１ １セクタ １４ 処理開始点 １５ 処理終了点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク状記録媒体の回転中心に対し螺
   旋状または同心円状に形成されたトラック上にセクタ単
   位でデータを記録再生するディスク状記録媒体を用いた
   記録再生装置において、トラック毎に不良セクタを交替
   する交替セクタを設定する設定手段と、前記ディスク状
   記録媒体における不良セクタを検出する検出手段と、前
   記不良セクタ情報を記憶する記憶手段と、前記トラック
   上の任意セクタが不良セクタと判定された時、該不良セ
   クタの位置以降の記録領域を再配置する手段とを具備し
   てなることを特徴とするディスク状記録媒体を用いた記
   録再生装置。
2. 【請求項２】 前記データは、映像情報や音声情報を含
   む特定時間内に連続して構成されたデータであることを
   特徴とする、請求項１に記載のディスク状記録媒体を用
   いた記録再生装置。
3. 【請求項３】 ディスク状記録媒体の回転中心に対し螺
   旋状または同心円状に形成されたトラック上にセクタ単
   位でデータを記録再生するディスク状記録媒体を用いた
   記録再生方法において、トラック上の任意セクタが不良
   セクタと判定された時、該不良セクタの記録位置以降の
   記録領域のアドレス及びデータエリアを再配置してデー
   タの連続性を確保することを特徴とするディスク状記録
   媒体を用いた記録再生方法。