JPS6226670A - デイスク状記録媒体への情報記録制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はディスク状記録媒体への情報記録制御方式に関
し、特に記録情報の消去が可能なディスク状記録媒体に
おいて、記録媒体上に存在する欠陥を回避して情報を記
録するための制御方式に関する。

〔発明の背景〕

記録媒体上に光ビームを照射して情報の記録再生を行な
う光デイスク装置のうち、記録された情報の書き替えが
可能な方式として、光磁気記録の原理を用いたものが、
例えば、文献「ナショナル・テクニカルレポート（Ｎａ
ｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ）　Ｖ
Ｏｌ、２８　Ａ　６　Ｄｅｃ、１９［３２Ｊの第３３〜
４２頁に紹介されている。

この方式によれば、記録媒体上に形成された磁性薄膜を
予め１方向に磁化しておき、情報記録時には、磁性膜の
保持力以下の弱い磁場を上記方向とは逆向きの方向にか
けておき、光ビームによる局所的な加熱を行なって光照
射部分の磁化方向を反転させる。記録情報の消去動作は
°、記録時とは反対方向の磁場をかけた状態で、光ビー
ムによる加熱を行なえばよい。記録情報の再生は、垂直
硼化膜へ入射した直線偏光のカー効果による回転を利用
して行なわれる。この光デイスク装置は、光ビーム源と
して例えば半導体レーザを用いろことシてより、μｍ琳
位での情報記録が可能であり、１つの媒体上に極めて大
容量の情報を記録できるため、電子計算機のファイル用
記憶装置として有望である。

然るに、上記光ディスクを、データ記録に極めて高い信
頼性が要求されるファイル用記憶装置として適用する場
合、データ記録の信頼度が大きな開演となる。このデー
タ記録の信頼度に大きく影響する要素の１つは記録媒体
の欠陥である。

記録媒体上の欠陥対策としては、磁気ディスクの場合、
例えば「ＨＩＴＡＣマニュアル８０８０−２−０６５」
の第３７頁に記載されているように、ディフェクト・ス
キップと称される手法が用いられている。この方式は、
磁気ディスクの使用に先立って、ディスク上の全ての記
録エリアに対して予め情報の書込みと読取りのチェック
を行ない、このチェックで見つかった欠陥部分の位置を
ディスク上の特定のエリアて記録しておき、通常の動作
時には、上記特定エリアを参照することにより、欠陥部
分乞避けてデータを記録する方式である。

しかしながら、上述したディフェクト・スキップ方式ン
光ディスクに応用しようとすると電光テイスクは情報記
憶容量が極めて大きいため欠陥部分を見つけるための情
報書込み、読取りチェックに多大な時間を要するという
問題がある。特に、光ディスクの場合は、磁気ディスク
の場合と異なり、動作時の記録媒体とヘッドとの間隔を
大きくでき、塵ｆよる影響が少ないため、一般には、記
録媒体を装置から取りはずし自在とし、装置とは別途に
保管する形で運用される。従って、光ディスクは大量に
生産され、個々のディスクにおける欠陥対策は極めて大
きな問題となっている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述した記録媒体上の欠陥の検出を効
率的に行ない、欠陥部分を回避して情報を記録するため
の新規な情報記録制御方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するためだ、本発明の情報記録制御方式
は、ディスク状記録媒体への情報書込み動作に先立って
、書込みを指定された記録領域に対して情報の消去動作
と当該領域における記録媒体上の欠陥検出動作を行ない
、欠陥が検出された場合にはその位置を記憶しておき、
情報書込み時に上記記憶された欠陥位置を避けて書込み
動作を行なうようにしたことを特徴とする。

発明の実施例〕 以下、本発明の１実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、光ディスクを用いた記憶システムの概略的な
構成を説明するためのブロック図であり、１は電子計算
機、２はチャンネル、３は光デイスク記憶装置を示す。

光デイスク記憶装置６は、チャネル２に接続された制御
部４と、上記制御部４からの指令に応答して光デイスク
６上の所定の位置に情報を記録、再生、消失動作する駆
動部５とからなる。すなわち、チャネル２を介して電子
計算機１からの書込み命令と書込みデータが与えられる
と、制御部４が上記命令を解読し、駆動部５に対して消
去、書込み読取り等の命令発行とデータの転送制御を行
なう。

第２図は光デイスク６上に形成されるトラックのフォー
マットを示す。ディスク上には亀螺旋状あるいは同心円
状に多数のトラックが形成してあり、各トランクは、情
報の記録単位領域となる例えば８００〜８６５の６４個
のセクタに分割され、セクタ単位に情報の記録が行なわ
れる。

これらのセクタの内、例えば、各トラックの最後の２セ
クタＳ６２と８６５は交替用のセクタとして用いられ、
同一トラック内の８００〜Ｓ６１のセクタに欠陥があっ
たとき利用される。本発明では、光デイスク上のトラッ
クン、通常のデータ記録て用いるトラック群７と、交替
用のトラック群８とに分割する。通常トラック群７では
４利用して正常データが同一トラック内に記録される。

交替セクタを含めて同一トラック内の欠陥セクタが３′
ｖｉ以上の場合は、当該トラックは不良トラックとして
扱われ、そのトラックに記録すべきデータが交替トラク
ク群Ｂ内の１つのトラックに書き込まれる。

第３図に１つのセクタのフォーマットを示す各セクタは
、当該セクタの物理的な位置を示す情報が記録しである
ＩＤフィールド９と、当該セクタの状態を示すフラッグ
・フィールド１０と、。

データが記録されるデータ・フィールド１１とに分けら
れる。

フラッグ・フィールド１０は、例えば第４図に示す如く
、当該セクタの状態を示すフラグ・バイト１２と、当該
セクタが不良のときに交替先のセクタを示すポインタ１
３とからなる。また、上記フラグ・バイト１２は、当該
セクタが存在するトラックの状態が通常のトラックか、
不良トラックか、交替トラックかを示すフラッグ１４〜
１６と、そのトラック内のいずれかのセクタが既に使用
済みか否かを示すフラッグ１７と、当該セクタが通常セ
クタ、不良（欠陥）セクタ、交替セクタのいずれかを表
示するフラッグ１Ｂ、　１９．２０と、当該セクタが既
に使用済みか否かを示すフラッグ２１とを含む。

第５図は光磁気記録方式を採用した光ディスクの駆動部
５の構成図である。図において、３８は、光ディスク６
を駆動するモータ、６３は光ヘツド部であり、制御信号
５２に応答して動作するボイスコイル・モータの如き駆
動手段４０によって、光ディスク６の半径方向に往復動
作する。

光へラド６３において、半導体レーザ２４から発生した
レーザ光は、レンズ２５．偏光子２６を通って直線偏光
になり、ハーフミラ−２７，電磁コイル３５、対物レン
ズ２Ｂを介してディスク６上に焦点を結ぶ。また、ディ
スク６からの反射光は、ノー−７ミラー２７で反射し、
検光子２９．レンズ３０を介して検出器３１に入射する
。２３は半導体レーザ２３を駆動するための増幅器であ
り、制御部４から与えられる出力指令２２とタイミング
信号５１に応じてレーザ光のオン・オフ、あるいは光強
度の強弱の切り換えを行なう。また、３２は検出器３１
の出力を増幅するための増幅器であり・制御部４から与
えられるゲイン制御信号３４に応じた増幅度で検出信号
を増幅し、出力信号３３を制御部４に入力する。３６は
電磁コイル５５を動作させるだめの増幅器であり、制御
部４から与えられるフィル電流制御信号３７．４９およ
びカット指令信号４１に応じて、コイル３５からの磁界
の発生と停止、磁界の方向を制御する。

第６図に制御部４の構成の１例を示す。

図において、４３はバス４２を介してチャネル２と接続
されるチャネル・インタフェース、４６はマイクロ・プ
ロセッサ、６２は上記マイクロ・プロセンサを動作させ
るためのマイクロ・プロクラムを格納したメモリであり
、マイクロ・プロセッサ４６はチャネル２からインタフ
ェース４３に与えられた各種のコマンドを内部バス４４
を介して受は取り、その内容に応じたマイクロ・プログ
ラムを実行して後述する制御部４内の各要素を制御する
。本発明ではチャネルから書き込みコマンドを受ケ取っ
たとき、マイクロ・プロセッサ４６はコマンドで指定さ
れた光デイスク上のエリアに対してデータ消去を行なう
ための制御動作を行ない、その後でデータ書込みのため
の制御動作を行なう。

データ消去時には、消去磁界を発生するためのフリップ
・フリップ５０がセクトされ、これに続いて７リクプ・
フリップ４７がセットされる。

フリップ・フリップ４７０セクト出力はオアゲート４８
を介して出力され、連続的なレーザ出力指令２２を与え
る。レーザ駆動回路２３はクロック回路５２から出力さ
れるタイミング信号に同期して上記レーザ出力指令に応
じて半導体レーザ２４々発光動作させる。７リツプｅフ
リップ４７０セクト期間中は、クロック回路に対応した
全ての書込み位置に消去処理が施されることになる。消
失処理実行中にディスク面６から反射された反射光は、
検出器３１により検出され、増幅器３２で増幅された検
出信号が制御部４に入力される。

上記反射光は、データ読取り時の数倍の強度をもつため
、消去動作時には増幅器３２のゲインを小さくする必要
があるが、この時のゲイン制御信号３４は、フリップ・
７０クプ４７０セツト出力から得られ、オア回路５３を
介して増幅器３２に与えられている。

増幅器３２で増幅された検出信号３３は、２人力の第１
のアンド回路５４に入力される。また、インバータ５７
で反転された検出信号が３人力の第２、第３のアンド回
路５５と５６に入力される。

第１のアンド回路５４は、読取り動作時にマイクロ・プ
ロセッサ４６がセクトするフリップ・フリップ６６のセ
ット出力で制御され、読取り動作時の検出信号を復調回
路６９尾入力する。第２のアンド回路５４は、消去動作
時にセットされるフリップ・フロシブ４７のセクト出力
で制御され、消去動作時に得られる検出信号の反転信号
をクロック回路５２からのタイミング信号に同期して出
力すせ、７リツプ・フロップ５８に与える。また、第３
のアンド回路５６は、書込み動作時にセントされる７リ
クプ・フロップ６４のセント出力で制御され、書込み動
作時にインバータ５７から出力される反転された検出信
号をタイミング信号に同期シてフリップ・クロック５９
に与える。

検出信号３３は、ディスク面６での反射光が大のとき１
１“となり、ディスク面に欠陥があって反射光が小とな
ったとき１０“となる。従って、インバータ５７の出力
は、光ビームがディスク面上の欠陥位置を通過した時に
１１“どなるため、第２、第３の７リツプ・フリップ５
５．５６は、それぞれ消去動作時、および書込み動作時
におけるタイミング信号発生位置での欠陥の有無を記憶
することになる。これら２つの７リツプ・フロップのセ
クト出力は、オア回路６０を介してカウンタ６１に印加
され、カウント動作をストップさせる。このカウンタ６
１は、マイクロ・プロセッサ４６からの指令により各セ
クタ毎にリセットされ、クロック回路５２からのタイミ
ング信号をカウント動作している。従って、光ビームに
よる１つのセクタの走査が終了した時点で、７リツプ・
７０クプ５８または５９がセクト状態にあれば、カウン
タ６１のカウント値が当該セクタにおける欠陥の位置を
示し、リセット状態にあれば当該セクタには欠陥が存在
していなかったものと判断でキル。マイクロ・プロセッ
サ４６は、各セクタ毎に上記カウンタ６１のリセットと
７リクプ・フロップ５８．５９のりセクトを行ない、走
査終了時に上記欠陥の有無を判定し、判定結果と欠陥位
置とをメモリ６２に記憶する。尚、第６図の実施例では
、各セクタで検出された最初の欠陥位置だけをカウンタ
に記憶する構成となっているが、例えばフリップ・フロ
ップ５８．５９を多段にし、各段に対応する形で複数の
カウンタを用意することにより、複数個の欠陥位置を記
憶させることが可能である。

書込み動作を行なう場合は、フリップ・フリップ６４と
６５がセットされ、他の７リツプ・フロップ４７．５０
．６６　　はリセット状態となる。フリップ・フロップ
６５は消去時と反対方向の磁界を発生させるためのコイ
ル電流制御信号３７を出力する。また、フリップ・フリ
ップ６４は、オア回路５３を介して消去動作時と同様の
ゲイン制御信号３４を出力する。書込みデータは、信号
バス４２を介してチャネル・インタフェース４３に入力
され、変調回路６Ｂで変調された後、アンド回路６７に
入力される。このアンド回路６７は上記フリップ・クロ
ック６４のセクト出力で開かれているため、変調回路６
日の出力がアンド回路６７、オア回路４８を経てレーザ
出力指令信号２２となる。従って、半導体レーザ２４は
書込みデータに応じた発光動作を行ない、ビーム照射位
置での磁化反転によりディスク面への情報書込みを行な
うことになる。

本発明によれば、書込み動作に先立って該当セクタの消
失動作を行ない、この消去動作時にディスク上の欠陥の
有無をチェックし、その結果をメモリ６２に記憶してい
るため、マイクロ・プロセッサ４６は上記チェクク結果
を参照しながらデータの書込み動作を実行することがで
きる２すなわち、メモリ６２を参照した結果、データを
書込むべきセクタに欠陥が無ければ、インタフェース４
３からのデータを変調回路６８に出力して書込み動作を
行なう。もし、書込むべきセクタが欠陥をもつ場合は、
インタフェース４３からのデータをバクファ争メモリ７
０に蓄え、当該セクタの７ラグ・フィール１０に対して
、第４図の不良セクタ表示フラグ１９と使用済みセクタ
表示フラグ２１を書込む。この場合、メモリ６２には当
該セクタにおける欠陥の存在位置が記憶しであるから、
もし欠陥位置がフラグ・フィールド内にある場合には、
フラグ情報をデータ・フィールド側にずらして、欠陥を
避けた位置に書込むことができる。尚、データの書込み
動作時にも、第３のアンド回ｗＩ５６と７リツプ・フロ
シブ５９により欠陥の存在を検知できろため、この時点
で新たな欠陥が判明した場合には、そのセクタ番号と欠
陥位置とをメモリ６２に記憶することがでキル。バクフ
ァ７０のデータは、１つのトラックに対しての全てのデ
ータ言違みが終了した時、トラックの最後尾ｆある交替
セクタＳ６２またはＳ６３に書込まれる。この場合、交
替セクタが空いているか否かは、消去動作時に調べるこ
とができ、交替セクタにデータ書込みをするときは、フ
ラグ・フィールド１０のフラグｅバイトに交替セクタ表
示フラグ２０と使用済みセクタ表示フラグ２１を書込む
。

ディスク面からのデータの読取り動作時にはフリップ・
フロシブ６６がセットされ、検出信号３３がアンド回路
５４を介して復調回路６９に入力され、復調データがイ
ンタフェース回路４３を介して上位装置に送られる。ま
た、これらのデータは内部パス４４を介してマイクロ・
プロセッサに読み取ることができる。

第７図（Ａ）、（Ｂ）　　はマイクロプロセッサ４６カ
実行する制御プログラムを示す。

上位装置から書込み指令を受は取ると、マイクロ・プロ
センサ４６は書込み領域の最初のセクタについて消失動
作を行なうべく、フリップ・７０クブ４７．５０のセク
ト、７リクブ・７０ツブ５Ｂ、５９およびカラ／り６１
のリセツトを行ない、当該セクタでの消去動作の終了を
待つ（ステップ１ｏｏ）。消去が終了すると、欠陥の有
無を判定しくステタブ１０２）、欠陥があればセクタ番
号と欠陥位置をメモリ６２に記憶する（ステップ１０４
）。次いで、当該セクタが書込み指定領域の最終セクタ
か否かを判定しくステタブ１ｏ６）。

最終セクタならステップ１１０に進４、そうでなげれば
次のセクタについて消去動作を行ない（ステップｉ　０
ｓ　）　ｒ判定ステップ１０２に戻る。

ステップ１１０では読取り動作モードとし、次のセクタ
のＩＤフィールド、フラグフィールドの読取りを行なう
。そして、読取られたＩＤフィールドから当該セクタが
交替セクタＳ６２またはＳ６３か否かを判定し、これら
の交替セクタが来るまで欠々と読み取り動作を読ける（
ステップ１１２）。読み取られたセクタが交替セクタで
ある場合、この交替セクタが既に他のセクタｒ割り当て
済みか否かを判定しくステップ１１４　）。

もし未使用であればその数量とセクタ番号をメモリに記
憶し、（ステタブ１１６）％書込み指定領域の最初のセ
クタに書込み動作を行なうべく準備をする（ステップ１
１８）。

書込み指定領域では、メモリ６２を参照し、これからア
クセスするセクタが欠陥セクタとして登録されているか
否かを先ず判定しくステタブ１２０）、欠陥セクタでな
げればデータ書込みを行なう　（ステップ１２２）。そ
して、この書込み動作中に新たな欠陥が検出されたか否
かを判定しくステップ１２４）、もし欠陥がなげればス
テップ１３０に進み、当該セクタが書込み領域の最終の
セクタか否かを判定する。最終セクタであれば後述する
判定ステップ１５０に進み、そうでなければ次のセクタ
へのデータ書込みの準備をして（ステップ１３２）、判
定ステップ１２０に戻る。

欠陥判定ステップ１２４で欠陥ありと判定された場合は
、メモリ６２に使用可能な交替セクタが登録しであるか
否かを判定する（ステップ１２６）。

もし、この判定で交替セクタが無いことが判明すれば、
異常終了処理ルーテン１８０に進み、そうでなければメ
モ１３６２１ｃ欠陥セクタの番号と欠陥位置を記憶しく
ステップ１２８）、判定ステップ１３０に進む。

判定ステップ１２０で次のセクタが欠陥セクタとして登
録済みであることが１判明すると、判定ステップ１４０
に進み、使用できる交替セクタがあるか否かを判定し、
なげれば異常終了処理ルーチン１４０に進む。もし交替
セクタがあれば、当該欠陥セクタにおける欠陥位置がフ
ラグ・フィールド内か否かを判定しくステップ１４２）
、フラグ・フィールド内であればデータ・フィールド側
に位置をずらして不良表示、使用済表示のフラグとポイ
ンタ情報の書込みを行ない（ステップ１４４）％そうで
なければ正規の位置にこれらの情報を記録しくステップ
１４６）、メモリ６２に登録しである使用可能な交替セ
クタの残り数を減算して（ステップ１４８）、ステップ
１３０に進む。

最終セクタへの書込み終了時に実行される判定ステップ
１５０では、消去動作時、書込み動作時ともに欠陥セク
タが無かったか否かを判定し−もし無かった場合にはス
テップ１７０に進み、書込み終了処理を行なって一連の
動作を完了するＣ上記判定で欠陥セクタ有りの場合は、
交替セクタへのデータ書込みのために以下の処理を実行
する。

すなわち、メモリ６２に登録しである交替セクタに光ヘ
ッドを位置づけ（ステップ１５２）、この交替セクタに
フラグ情報とデータを記録しくステップ１５４）、欠陥
の有無を判定して（ステップ１５６）もし欠陥があれば
ステップ１８０の異常終了処理ルーチンに進む。欠陥が
なければ記ｉｆべき全での交替セクタへの書込みが完了
したか否かを判定しくステップ１５８）、未処理の交替
セクタがあればステップ１５２に戻って、上述した交替
セクタへの書込み動作を繰り返す。

交替セクタへの書込みが完了すると、ステップ１６０に
進み、書込み時に欠陥が見つかったか否かを判定し、欠
陥なしの場合はステップ１７０に進んで書込み終了処理
を行ない、欠陥ありの場合にはステップ１６２に進み、
当該欠陥セクタのフラグ・フィールドに欠陥表示のフラ
グとポインタ情報を記録した後、終了処理ステップ１７
０に進む。

〔発明の効果〕

以上の実施例の説明から理解できるように、本発明によ
れば、データの書込みに先立って書込み指定領域の消去
動作を行ない、この時に検出された欠陥セクタを避ける
形でデータの書込み動作を実行するようにしているため
、生産時点での各記録媒体の厳密な欠陥有無検査χ省略
することができる。また、データ記録の直前で記録領域
の欠陥有無を判定しているため、記録結果に対する信頼
性が向上し、従来の磁気記録媒体で必要としていたリー
ド・アフタ・ライトによるチェクク動作を省略すること
も可能となる。４

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデータ記録制御方式を適用する記録シ
ステムの１例を示すブロック図、第２図は上記システム
で記録媒体と使用される光磁気ディスクを示す図、第３
図は上記光磁気ディスク上でのデータ記録領域の単位と
なる１つのセクタのフォーマット説明図、第４図は各セ
クタに用意されるフラグ・フィールドのフォーマットの
１例を示す図、第５図は光磁気ディスクへのデータの記
録、再生、消去を行なうための駆動部の構成の１例を示
す図、第６図は本発明のデータ記録制御を行なう制御系
の１実施例を示すブロック図、第７図（Ａ）と第７図（
Ｂ）は上記データ記録制御のために制御部が実行するマ
イクロ・プログラムのフローチャートを示スｇ符号の説
明 １：を子計算機、　　２：チャネル、 ３：光デイスク記憶装置、 ４：制御部、　　　　５：ディスク２躯動部、６：光磁
気ディスク。 １・、 一一′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディスク状記録媒体への情報書込み動作に先立って
   、書込みを指定された記録領域に対して情報の消去動作
   と当該領域における記録媒体上の欠陥検出動作を行ない
   、欠陥が検出された場合にはその位置を記録しておき、
   情報書込み時に上記記憶された欠陥位置を避けて書込み
   動作を行なうようにしたことを特徴とするディスク状記
   録媒体への情報記録制御方式。 ２、前記ディスク状記録媒体がそれぞれ複数の記録単位
   領域からなるトラック状の記録領域を備え、前記情報の
   書込みが欠陥を含む上記記録単位領域を避けて行なわれ
   、欠陥を含む記録単位領域に書込むべき情報が上記記録
   媒体上に予め割り当てられた交替用の記録単位領域に書
   込まれることを特徴とする第１項記載の情報記録制御方
   式。 ３、前記欠陥を含む記録単位領域に対する前記交替用領
   域を示すためのポインタ情報の書き込みを、欠陥を含ま
   ない記録単位領域に対する前記情報書込みと連続して、
   前記ディスク状記録媒体の１つの回転期間内で行なうこ
   とを特徴とする第２項記載の情報記録制御方式。