WO2004081938A1 - 記録媒体、記録装置、再生装置、記録方法、再生方法 - Google Patents

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Mitsutoshi Terada
Shoei Kobayashi
Tomotaka Kuraoka
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Sony Corporation
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    • G11B2220/2541—Blu-ray discs; Blue laser DVR discs

Definitions

  • Recording medium recording device, reproducing device, recording method, reproducing method
  • the present invention particularly relates to a recording medium such as an optical disk as a write-once bright type medium, and a recording apparatus, a recording method, a reproducing apparatus, and a reproducing method for the recording medium.
  • a recording medium such as an optical disk as a write-once bright type medium
  • a recording apparatus a recording method, a reproducing apparatus, and a reproducing method for the recording medium.
  • optical disks including magneto-optical disks
  • CDs Compact Disks
  • MDs Mini-Disks
  • DVDs Digital Versatile Disks
  • An optical disk is a general term for a recording medium that irradiates a disk, which is a thin metal plate protected with plastic, with laser light and reads signals by changes in the reflected light.
  • Optical discs include read-only type discs, for example, known as CDs, CD-ROMs, and DVD-ROMs, and MD, CD_R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, and DVD + RW.
  • 'Recordable type data can be recorded by using a magneto-optical recording method, a phase change recording method, a dye film change recording method, or the like.
  • the dye film change recording method is also called a write-once recording method, which is suitable for data storage and the like because data can be recorded only once and cannot be rewritten.
  • the magneto-optical recording method and the phase change recording method can rewrite data. It is used for various purposes such as recording various content data such as music, video, games and application programs.
  • data recording / reproducing is performed under the condition of a combination of a laser with a wavelength of 450 nm (a so-called blue laser) and an objective lens with an NA of 0.85, and a track pitch of 0.32 ⁇ m.
  • a laser with a wavelength of 450 nm (a so-called blue laser) and an objective lens with an NA of 0.85, and a track pitch of 0.32 ⁇ m.
  • a disc with a diameter of 12 cm 23.3 GB (gigabyte) capacity can be recorded and reproduced.
  • write-once and rewritable discs have been developed.
  • a guide means for tracking data tracks is required.
  • a groove (group) is formed in advance as a pre-group, and the group or land (a plateau-like portion sandwiched between the groups) is used as the data h rack.
  • this address information may be recorded by making the group move (meander). is there. That is, a track for recording data is formed in advance as, for example, a pre-group, and the side wall of this pre-group is wobbled according to the address information.
  • the address can be read from the wobbling information obtained as the reflected light information.
  • the address can be read.
  • the data can be recorded / reproduced at a desired position without forming the pit data shown on the track in advance.
  • the absolute time (address) information represented by such a group subjected to wobbling is called ATIP (Absolute Time In Pregroove) or ADIP (Adress In Pregroove).
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-520218, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-740, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-39801 disclose these defects. Management techniques are disclosed.
  • optical recording media that can be recorded once, such as CD_R, DVD-R, and even write-once discs as high-density discs, it is naturally not possible to record data in the recorded area. It is impossible.
  • the specifications of file systems recorded on optical recording media are defined on the assumption that most of them are used on non-recordable read-only media (ROM type discs) or rewritable media (RAM type discs). .
  • the file system for the one-time recording license recording medium has functions. The specifications are limited and special functions are added.
  • Write-once media is widely used because it is useful for data storage, etc., but if it can be applied to the above FAT file system, etc. with general specifications, the usefulness of write-once media Will be even higher.
  • the recording surface of the disc may be damaged when the optical disc is taken in and out of the disc drive device, or depending on the storage condition and handling of the disc. For this reason, a defect management method has been proposed as described above. Naturally, even write-once media must be able to cope with such flaws.
  • the present invention makes it possible to rewrite data in a write-once type recording medium having a plurality of recording layers, and by performing appropriate defect management, the usefulness of the write-in type recording medium is improved.
  • the purpose is to further improve.
  • the recording medium of the present invention has a plurality of recording layers, and in a write-once recording area where data can be written once in each recording layer, a normal recording / reproducing area for recording / reproducing data; A replacement area for performing data recording by replacement processing according to a defect or data rewriting in the area, a first replacement management information area for recording replacement management information for managing replacement processing using the replacement area, and an update process. There is provided a second replacement management information area for recording the replacement management information (before finalization) in an updatable manner. Further, the data has been written in a predetermined area for each data unit of the write-once recording area. Is written, indicating whether or not the information is written.
  • the second replacement management information areas provided in the recording layers are sequentially exhausted as areas for update recording of the replacement management information.
  • the write presence / absence indication information is recorded in the second replacement management information area, and the second replacement management information area provided in each recording layer is provided with the replacement management information.
  • the second replacement management information area provided in each recording layer is provided with the replacement management information.
  • the recording device of the present invention is a recording device for the above-mentioned recording medium, and includes a writing unit for writing data and a control unit.
  • the control means writes to the writing means for updating the writing presence / absence indication information in accordance with data writing and writing for updating the replacement management information in accordance with the replacement processing.
  • control is performed so that the second replacement management information areas provided in the recording layers are sequentially exhausted as areas for updating.
  • the control means may perform writing for updating the write presence / absence indication information in accordance with data writing or writing for updating the replacement management information in accordance with the replacement processing.
  • a reproducing apparatus of the present invention is a reproducing apparatus for the recording medium, and includes a reading unit for reading data and a control unit.
  • the control unit is configured to control the second replacement management information area provided in each of the recording layers in order of exhaustion in order of the replacement management information and the writing presence / absence indication information.
  • Valid replacement management information and write presence / absence indication information are discriminated, and when a data read request is made, the data reading operation by the reading means is controlled based on the valid replacement management information and write presence / absence indication information.
  • the recording method of the present invention is a recording method for the recording medium, When performing writing for updating the write presence / absence information in accordance with writing and writing for updating the replacement management information in accordance with the replacement processing, the information is provided in each of the recording layers.
  • the second replacement management information area described above is written in such a way that the second replacement management information area is exhausted in order as an area for updating.
  • the write presence / absence indication information or the replacement management information contains information indicating the write presence / absence indication information and the replacement management information that are valid in the second replacement management information area.
  • the reproduction method of the present invention is a reproduction method for the recording medium, wherein the replacement management information recorded in such a manner that the second replacement management information areas provided in the recording layers are sequentially exhausted.
  • valid replacement management information and write presence / absence information are determined from the above write presence / absence information, and data is read out based on the valid replacement management information and write presence / absence information when a data read request is made. Perform the operation.
  • a normal recording / reproducing area a spare area, a first spare management information area, and a second spare management information area are provided. Further, write presence / absence indication information is recorded. For example, the writing presence / absence indication information is recorded in the second replacement management information area.
  • the second replacement management information area is an area for realizing rewriting of replacement management information by additionally writing replacement management information related to replacement processing.
  • the second replacement management information area is provided in each recording layer. Are used in order to update the replacement management information and the writing presence / absence indication information. For example, assuming a two-layer disc, first, in the replacement management information area of the first layer, the replacement management information, the presence / absence indication information for the first layer, and the presence / absence indication information for the second layer are recorded. . The replacement management information, the write presence / absence information for the first layer, and the write presence / absence information for the second layer may be updated at any time due to the progress of the subsequent write operation. Writing is performed in the second replacement management information area in the first layer. If the second replacement management information area in the first layer is exhausted (depleted) from writing for these updates, the second replacement management information area in the second layer is used, Writing for updating is performed. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of an area structure of a disk according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the structure of the single-layer disc according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the structure of the double-layer disc according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the DMA of the disk according to the embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of the contents of the DDS of the disk of the embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the contents of the DFL of the disk of the embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of DFL and TDFL differential list management information of the disk of the embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of DFL and TDFL replacement address information of the disk of the embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of TDMA of the disk of the embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a space bitmap of the disk of the embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the TD FL of the disk of the embodiment.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of the TDDS of the disk of the embodiment.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of I S A and O S A of the disk of the embodiment.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of the data recording order in the TDMA of the embodiment.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of the use state of the TDMA of the dual-layer disk according to the embodiment.
  • FIG. 16 is a block diagram of the disk drive device according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a flowchart of the data writing process according to the embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart of the user data writing process according to the embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart of the overwrite function process according to the embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart of the replacement address information generation processing according to the embodiment.
  • FIG. 21 is a flowchart of the data reading process according to the embodiment.
  • FIG. 22 is a flowchart illustrating a TDFL / space bitmap update process according to the embodiment.
  • FIG. 23 is a flowchart of the replacement address information reorganization processing according to the embodiment.
  • Fig. 24 AB and C are explanatory diagrams of the replacement address information reorganization processing of the embodiment.
  • FIG. 25 is a flowchart of the conversion process to the compatible disk according to the embodiment.o Best mode for carrying out the invention
  • This optical disk can be implemented as a license type disk in the category of a high-density optical disk system called a so-called Blu-ray disk.
  • the optical disk of this example has a diameter of 120 mm and a disk thickness of 1.2 mm. In other words, these points are similar to CD (Compact Disc) type discs and DVD (Digital Versatile Disc) type discs in terms of external shape.
  • CD Compact Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • NA for example, 0.85
  • a high linear density for example, recording linear density of 0.12 / ⁇ m
  • Figure 1 shows the layout (area configuration) of the entire disk.
  • a lead-in zone, data zone, and lead-out zone are arranged from the inner circumference side.
  • the prerecorded information area PIC on the innermost side of the lead-in zone is a read-only area, and the area from the management area of the read-in zone to the lead-out zone is a write-once area in which recording can be performed once.
  • a recording track is formed in a spiral shape by an overlapping group (a meandering groove).
  • the groove is used as a guide for tracking when tracing with a laser spot, and the group of parentheses is used as a recording track for recording and reproducing data.
  • an optical disk on which data is recorded in a group is assumed.
  • the present invention is not limited to such an optical disk of group recording, and a land recording method for recording data on a land between a group and a group.
  • the present invention can be applied to an optical disc of the type described above, and also to an optical disc of a land group recording system for recording data in groups and lands.
  • the group of recording tracks has a meandering shape according to the wobble signal. Therefore, disk drive devices for optical disks In, the two edge positions of the group are detected from the reflected light of the laser spot irradiated on the group, and the fluctuation component of the two edge positions in the disk radial direction when the laser spot is moved along the recording track. By extracting the signal, the wobble signal can be reproduced.
  • the wobble signal is modulated by address information (physical address, other additional information, etc.) of the recording track at the recording position. Therefore, the disk drive device can perform address control and the like at the time of data recording and reproduction by demodulating address information and the like from the wobble signal.
  • the lead-in zone shown in FIG. 1 is, for example, an area inside a radius of 24 mm.
  • a radius of 22.2 to 23.1 mm in the lead-in zone is defined as a prerecorded information area PIC.
  • disc information such as recording / reproducing power conditions, area information on the disc, and information on copy protection are recorded in advance as read-only information by group publishing. It is recorded. Note that such information may be recorded by embossing or the like.
  • BCA Burst Cutting Area
  • PIC pre-recorded information area
  • BCA is a record of the unique ID unique to the disc recording medium so that it cannot be rewritten. In other words, by forming the recording marks so as to be arranged concentrically, barcode-shaped recording data is formed.
  • a range of a radius of 23.l to 24 mm is set as the management / control information area.
  • the control / data area and DMA (Defect A predetermined area format including a Management Area), a TDMA (Temporary Defect Management Area), a test area (OPC), a buffer area, and the like is set.
  • management Z control information area In the control data area in the management Z control information area, the following management Z control information is recorded.
  • the disc type, disc size, disc version, layer structure, channel bit length, BCA information, transfer rate, data zone position information, recording linear velocity, recording / reproducing laser power information, etc. are recorded.
  • a test write area (OPC) provided in the management / control information area is used for trial writing when setting data recording / reproducing conditions such as laser power during recording Z reproduction. That is, it is an area for adjusting recording and reproduction conditions.
  • a DMA is provided in the management / control information area, usually in the field of optical discs, a DMA records replacement management information for defect management.
  • the DMA records not only the replacement management of the defective part but also management / control information for realizing data rewriting in this write-once disk.
  • the management information of I S A and O S A described later is recorded.
  • a TDMA is provided.
  • the replacement management information is additionally recorded in TDMA and updated.
  • the last (latest) replacement management information finally recorded in the TDMA is recorded in the DMA.
  • the data zone is the area where user data is actually recorded and reproduced.
  • the start address ADdts and end address ADdte of the data zone are indicated in the data zone position information of the control data area described above.
  • an ISA Inner Spare Area
  • an OSA Outer Spare Area
  • IS A and OS A are replacement areas for defects and data rewriting (overwriting) as described later.
  • OSA is formed with a predetermined number of cluster sizes from the end position of the data zone to the inner peripheral side.
  • the sizes of I S A and O S A are described in the above DM A.
  • the section between ISSA and OSA is defined as the user data area.
  • This user data area is a normal recording / reproducing area normally used for recording / reproducing user data.
  • the position of the user data area that is, the start address ADus and the end address ADue are described in the DMA.
  • the outer periphery side of the data zone for example, a radius of 58.0 to 58.5 mm is defined as a lead out zone.
  • the readout zone is used as a management Z control information area, and a control data area, a DMA, a buffer area, and the like are formed in a predetermined format.
  • control data area for example, various management / control information is recorded in the same manner as the control data area in the lead-in zone.
  • the DMA is provided as an area for recording the management information of the ISA and the OSA in the same manner as the DMA in the lead-in zone.
  • Figure 2 shows the management Z control information area on a single-layer disc with one recording layer. 2 shows an example of the structure.
  • each of the DMA 2, OPC (test area), TDMA, and DMA 1 are formed in the lead-in zone.
  • each area of DMA 3 and DMA 4 is formed except for an undefined section (reserve).
  • control data area is not shown, it is omitted from the drawing, for example, because a part of the control data area is actually a DMA and the structure related to the DMA is the gist of the present invention. did.
  • a TDMA is provided, and the replacement management information is initially recorded using the TDMA, and the replacement management information is additionally recorded in the TDMA as replacement processing occurs due to data rewriting and defects. It will be updated as it goes.
  • FIG. 3 shows a case of a two-layer disc having two recording layers.
  • the first recording layer is also called layer 0, and the second recording layer is also called layer 1.
  • the progress of the physical address value is also in this direction. In other words, layers At 0, the address value increases from the inner circumference to the outer circumference, and in layer 1, the address value increases from the outer circumference to the inner circumference.
  • DMA 2 In the layer 0 read-in zone, DMA 2, OPC (test area), TDMA0, and DMA1 areas are formed as in the case of the single-layer disc. Since the outermost side of layer 0 is not a lead-out, it is simply called outer zone 0. Then, DMA 3 and DMA 4 are formed in the outer zone 0.
  • the outermost circumference of layer 1 is outer zone 1.
  • DMA 3 and DMA 4 are also formed in the outer zone 1.
  • the innermost circumference of Layer 1 is a closed door zone. In this readout zone, DMA2, OPC (test area), TDMA1, and DMA1 areas are formed.
  • the size of the layer 0 read-in zone and the size of the layer 1 read-in zone are the same as those of the single-layer disc.
  • the size of the outer zone 0 and the outer zone 1 is the same as the read zone of the single-layer disc.
  • DMA The structure of the DMA recorded in the lead-in zone and lead-out zone (and outer zones 0 and 1 in the case of a dual-layer disc) will be described.
  • Figure 4 shows the structure of the DMA.
  • the size of the DMA is 32 clusters (32 x 6553 bytes) An example is shown below. Note that a cluster is the minimum unit of data recording. Of course, the DMA size is not limited to 32 clusters.
  • the data positions of the respective contents in the DMA are shown as cluster numbers 1 to 32 of the 32 clusters.
  • the size of each content is shown as the number of clusters.
  • DMA digital advanced trademark of the Dowred Disc
  • the contents of this DDS will be described in FIG. 5.
  • the DDS has the size of one cluster, and is recorded four times repeatedly in the section of the four clusters.
  • the section of the four clusters of cluster pickers 5 to 8 is the first recording area (DFL # 1) of the differential list DFL.
  • the structure of the differential list DFL is described in Fig. 6, but the differential list DFL is data of 4 cluster sizes, and the configuration is such that the individual replacement address information is restored in it.
  • the section of the four clusters 9 to 12 is the second recording area (DFL # 2) of the differential list DFL.
  • the recording area of the third and subsequent differential list DFL # 3 to DFL # 6 is prepared for every four clusters. Recording area (DFL # 7).
  • the byte position indicates the first byte of the DDS, which is 655336 bytes, as byte 0.
  • the number of bytes indicates the number of bytes of each data content.
  • DDS Identifier “DS” is recorded to identify the cluster as a DDS cluster.
  • One byte at position 2 contains a DDS format number (format purge
  • the update count of the DDS is recorded in four bytes at byte positions 4 to 7.
  • the replacement management information is written in the DMA itself at the time of finalization and is not updated, and the replacement management information is performed in the TDMA. Therefore, at the time of final finalization, the number of updates of DDS (TDDS: temporary DDS) performed in TDMA is recorded at the byte position.
  • the first physical sector address (AD DRV) of the drive area in the DMA is recorded.
  • the head physical sector address (AD DFL) of the differential list DFL in the DMA is recorded.
  • the four bytes of the pipe positions 32 to 35 are the start position of the user data area in the data zone, that is, the position of LSN (logical sector number) "0", and the position of PSN (phisical sector number: Physical sector address).
  • the four locations, 36 to 39, are located in the data zone.
  • the end position of the data area is indicated by LSN (logical sector address).
  • the four bytes at byte positions 40 to 43 indicate the size of the I S A in the data zone (I S A of a single-layer disc or I S A of a layer 0 of a two-layer disc).
  • the four bytes at bit positions 48 to 51 indicate the size of the IS A in the data zone (I SA of layer 1 of a dual-layer disc).
  • One byte at byte position 52 indicates a replacement area use flag indicating whether data rewriting is possible using ISA and OSA.
  • the spare area available flag shall indicate when all the ISAs or OSAs have been used.
  • the DDS includes the address of the user data area, the size of the IOSA, the size of the OSA, and the flag for using the spare area. In other words, it is management / control information that manages the area of IS A and OS A in the data zone.
  • FIG. 6 shows the structure of the diff list D FL.
  • the direct list DFL is recorded in the recording area of four clusters.
  • the number of bytes indicates the number of bytes as the size of each data content.
  • the first 64 bytes of the diff list DFL are used as the list management information.
  • This differential list management information includes information that identifies the cluster as a differential list, purge information, the number of updates to the differential list, and the number of entries in the differential list. Is recorded.
  • replacement address information a ti of eight bytes is recorded as the contents of the entry in the differential list.
  • Figure 7 shows the 4-byte direct list management information.
  • the character string "DL" is recorded in byte position 0 to byte 2 as the identifier of the diff list DFL.
  • One byte at byte position 2 indicates the format number of the direct list DFL.
  • the four bytes from byte position 4 indicate the number of times the differential list D FL has been updated. Note that this is a value that takes over the number of updates of the temporary diff list TDFL described later.
  • Figure 8 shows the structure of the replacement address information ati. That is, it is information indicating the contents of each entry that has been subjected to the replacement processing.
  • the total number of replacement address information at i is a maximum of 3 2 7 5 9 for a single-layer disc.
  • One replacement address information ati is composed of 8 bytes (64 bits). Each bit is indicated as bits b63 to b0.
  • Bits b63 to b60 record the status information (status 1) of the entry.
  • the status information is set to “0000”, indicating a normal replacement processing entry.
  • Bits b59 to b32 indicate the first physical sector address PSN of the replacement cluster. That is, the cluster replaced by a defect or rewrite is indicated by the physical sector address PSN of the first sector.
  • Bits b31 to b28 are reserved. Note that another status information (status 2) in the entry may be recorded. Bits b27 to b0 indicate the physical sector address PSN of the head of the replacement cluster.
  • the replacement cluster is indicated by the physical sector address PSN of the first sector.
  • the above-described replacement address information ati is taken as one entry, and the replacement source cluster and the replacement destination cluster for one replacement process are indicated.
  • the replacement management information is recorded in the above data structure. However, as described above, this information is recorded in the DMA. Is when the disc is finalized, in which case the latest replacement management information in TDMA is reflected.
  • TDMA temporary DMA
  • replacement management information is additionally recorded in response to data rewriting and replacement processing occurring in response to the detection of a defect. Will be updated.
  • Figure 9 shows the structure of TDMA.
  • the size of TDMA is, for example, 2048 clusters.
  • a space bitmap for layer 0 is recorded.
  • a space bitmap is assigned one bit for each cluster of the data zone, which is the main data area, and the lead-in zone, which is the management / control area, and one read-out zone (one zone of data). Is the write / non-presence indicator information indicating whether or not each cluster has been written.
  • the space bitmap all clusters from the lead-in zone to the lead-out zone (outer zone) are assigned to one bit, but this space bitmap can be composed of one cluster size.
  • the cluster with cluster number 2 has a space bit mask for Layer 1. It is said that Of course, in the case of a single-layer disc, there is no need for a space bitmap for layer 1 (second layer).
  • TDFL temporary effect list
  • the first TDFL is recorded from the position of cluster number 2. Then, in accordance with the occurrence of the replacement process, TDFL is additionally recorded at a cluster position where no space is left thereafter.
  • the size of TD FL is from one cluster to a maximum of four clusters. Since the space bit map indicates the writing status of each cluster, it is updated as data writing occurs. In this case, a new space bitmap is created from the beginning of the empty area in TDMA, as in TDFL.
  • a space bitmap or TDFL is added as needed in TDMA.
  • the structure of the space bit map and TDFL will be described below.
  • Figure 10 shows the configuration of the space bitmap.
  • the space bitmap indicates the recorded / unrecorded state of one cluster on the disk with one bit, and sets, for example, “1” to the bit corresponding to the case where the cluster is unrecorded.
  • This is a bitmap.
  • two layers In the case of a disk, this is an example of a bitmap that holds independent information for each layer.
  • the capacity of 25 GB of one recording layer can be constituted by a bit map having a size of 25 sectors.
  • FIG. 10 shows 32 sectors in one cluster as sector 0 31.
  • the byte position is shown as a byte position in the sector.
  • space bit map management information is recorded in the first sector 0 in the first sector 0 in the first sector 0 in the first sector 0 space bit map management information is recorded.
  • Two bytes from byte position 0 of sector 0 are recorded as a space bitmap ID (Un-allocated Space Bitmap Identifier) (JB or JB).
  • a format version (type number) is recorded, and is set to, for example, “0h”.
  • the layer naming is recorded. That is, whether the space bit map corresponds to the layer 0 or the layer 1 is indicated.
  • the 48th byte from byte position 16 contains the bitmap information.
  • the bitmap information is composed of zone information corresponding to each of three zones: inner zone, data zone, and outer zone (, one Information for Inner Zone) ⁇ , ⁇ Information for Data Zone (Zone Information for Outer Zone).
  • Each zone information includes the start position of the zone (Start Cluster First PSN), the start position of bitmap data (Start Byte Position of Bitmap data), and the size of bitmap data (Validate Bit Length in Bitmap data) and the reserve are composed of 16 bytes, each of which is 4 bytes.
  • start position of the zone (Start Cluster First PSN)
  • start position of the zone on the disk that is, the start address when bit-mapping each zone is indicated by PSN (physical sector address).
  • the start position of the bitmap data indicates the start position of the bitmap data for the zone relative to the Un-al located Space Bitmap Identifier at the head of the space bitmap. This is indicated by the number of bytes as a position.
  • the size of bitmap data indicates the size of bitmap data of the zone in terms of the number of bits.
  • the size of the bitmap data is one sector per 1 GB.
  • the area up to the last sector (sector 31) is reserved and is set to ⁇ 00hj.
  • TDD is recorded in the last sector (sector 31) of the space bitmap.
  • the management based on the above bitmap information is as follows. First, a space bitmap in which a layer 0 is indicated as a layer picker at byte position 4, that is, a space bitmap for layer 0 of a single-layer disc or a double-layer disc will be described.
  • the Zone Information for Inner Zone indicates the information of the inner zone of Layer 0, that is, the information of the lead-in zone.
  • the start position of the zone (Start Cluster First PSN) is indicated by a solid arrow.
  • the PSN of the start position of the lead-in zone is indicated.
  • the bitmap data size (Validate Bit Length in Bitmap data) indicates the size of the bitmap data for the lead-in zone.
  • the Zone Information for Data Zone indicates information on the data zone of Layer 0.
  • the PSN of the start position of the data zone is indicated as indicated by a solid arrow.
  • the bitmap data size (Validate Bit Length in Bitmap data) indicates the size of the bitmap data for the data zone.
  • the Zone Information for Outer Zone indicates the information of the outer zone of Layer 0, that is, the read zone of a single-layer disc or the zone 0 of the outer layer of a two-layer disc.
  • the PSN of the start position of the lead-out zone is indicated as shown by a solid arrow.
  • the bitmap data size indicates the size of the bitmap data for the lead-out zone (or for the outer zone 0).
  • the Zone Information for Inner Zone indicates the information of the inner zone of layer 1, that is, the lead-out zone.
  • the PSN of the start position of the readout zone is indicated as indicated by a dashed-dotted arrow. Is the starting position).
  • the bitmap data size (Validate Bit Length in. Bitmap data) indicates the size of the bitmap data for the lead-out zone.
  • Zone Information for Data Zone information on the data zone of Layer 1 is shown.
  • the PSN of the start position of the data zone is indicated as shown by the dashed line arrow.
  • the bitmap data size (Validate Bit Length in Bitmap data) indicates the size of the bitmap data for the data zone.
  • Zone Information for Outer Zone indicates information on outer zone 1 of layer 1.
  • the PSN of the start position of the outer zone 1 is indicated as indicated by a dashed line arrow.
  • the bitmap data size indicates the size of the bitmap data for the outer zone 1.
  • TD FL temporary D FL
  • the TDFL is recorded in the vacant area following the space bit map in the TDMA, and is added to the head of the vacant area every time it is updated.
  • Figure 11 shows the configuration of the TD FL.
  • the TD FL consists of 1 to 4 clusters. As can be seen from the comparison with the DFL in Fig. 6, the first 64 bytes are used as the descriptor list management information, and the replacement address information ati for each 8 bytes is recorded after the pipe position 64. In the same way, the next eight address bytes after the last replacement address information ati #N are the termination of the replacement address information.
  • TDFL of 1 to 4 clusters is different from DFL in that temporary DDS (TDDS) is recorded in 248 bytes which is the last sector.
  • TDDS temporary DDS
  • the last address of the cluster to which the alternate address information end belongs Fill up to 0h before the last sector. And TDD S is recorded in the last sector. If the end of the replacement address information belongs to the last sector of the cluster, it shall be padded with zeros up to the last sector of the next cluster, and the TDDS shall be recorded in the last sector.
  • the 64-byte differential list management information is the same as the DFL differential list management information described with reference to FIG.
  • serial number of the diff list is recorded as the number of update of the 4-byte directory list from byte position 4.
  • the serial number of the directory list management information in the latest TDFL indicates the number of times of updating the differential list.
  • the number of entries in the differential list DFL of the 4 bytes from the byte position 1 and 2 forces, that is, the number of replacement address information ati, and the replacement area of the 4 bytes from the byte position 24 forces ISA 0
  • the value at the time of updating the TDFL is recorded.
  • the structure of the replacement address information ati in the TDFL is also the same as the structure of the replacement address information ati in the DFL shown in FIG. 8, and the replacement address information ati is regarded as one entry and the replacement for one replacement process is performed.
  • the original cluster and the replacement cluster are indicated. Such an entry is registered in the temporary factor list TDFL having the structure shown in FIG.
  • the status 1 of the TD FL replacement address information ati may be “0 1 0 1” or “1 0 1 0” in addition to “0 0 0 0”.
  • Status 1 S “0 1 0 1” “1 0 1 0” means that when multiple physically contiguous clusters are collectively replaced, the multiple clusters are collectively replaced and managed (burst transfer). Management). That is, when the status 1 is “0 1 0 1”, the first physical sector address of the replacement source cluster of the replacement address information ati and the first physical sector address of the replacement destination cluster are the first physical sector address of a plurality of physically continuous clusters. It indicates the replacement source and replacement destination for the cluster.
  • the first physical sector address of the replacement source cluster and the first physical sector address of the replacement cluster in the replacement address information ati are the last physical sector addresses of a plurality of physically continuous clusters. It indicates the replacement source and replacement destination for the cluster of.
  • the force S which has basically the same structure as the DFL, that the size can be expanded to 4 clusters
  • the TDD S is recorded in the last sector
  • the replacement address information ati and It has features such as burst transfer management.
  • the space bit map and TDF are recorded as shown in Fig. 9, but as described above, the 2048 bytes as the last sector of the space bit map and TDFL have TDD S (temporary disc). definition structure) is recorded.
  • 'TDD S is composed of one sector (2048 bytes). And it contains the same contents as DDS in DMA described above. Note that the DDS is one cluster (65536 bytes). However, as described in FIG. 5, the actual contents of the DDS are defined only up to byte position 52. It is. In other words, the actual contents are recorded in the first sector of one cluster. For this reason Even if the TDD S is one sector, the contents of the DDS can be included.
  • TDD S has the same contents as DDS from byte positions 0 to 53. However, from byte position 4 the TDDS serial number, from byte position 16 the physical address of the start of dry area in the TPMA, and from byte position 24 the physical address of the TDFL in the TDMA (AD DFL) .
  • the outermost physical sector address L R ⁇ in which data is recorded in the user data area is recorded in four bytes from byte position 1024. In the four bytes from byte position 1028, the start physical sector address (AD BP0) of the latest space bitmap for layer 0 in TDMA is recorded.
  • the start physical sector address (AD BP1) of the latest space bit map for layer 1 in TDMA is recorded.
  • One byte at the pipe position 1 036 contains a flag that controls the use of the overwrite function.
  • the TDS includes the address of the user data area, the size of the IS A, the size of the O 'S A, and the flag for the use of the spare area.
  • it is management / control information for managing the areas of ISA and OSA in the data zone. In this respect it is similar to DDS.
  • AD DFL latest valid temporary DFL
  • the TDD is recorded in the last sector of the space bitmap and the TDFL
  • a new TDDS is recorded after the space bitmap or the TDFL is added. Therefore, in the TDMA of FIG. 9, the last added space bitmap or TDDS in the TDFL becomes the latest TDDS, and the latest space bitmap and TDFL are shown therein.
  • Figure 13 shows the positions of IS A and OS A.
  • ISA inner spare area
  • OSA outer spare area
  • IS A and OS A are also used as replacement areas for actually recording data to be written to the target address when there is a request for writing to a recorded address, that is, data rewriting.
  • FIG. 13 (a) shows the case of a single-layer disc, in which IS A is provided on the innermost circumference of the data zone and OS A is provided on the outermost circumference of the data zone.
  • FIG. 13 (b) shows a case of a two-layer disc, in which ISOA is provided on the innermost periphery of the data zone of layer 0, and OSOA is provided on the outermost periphery of the data zone 'of layer 0. Further, I S A 1 is provided on the innermost side of the layer 1 data zone, and O S A 1 is provided on the outermost side of the layer 1 data zone.
  • the size of ISA 0 and ISA 1 on a dual-layer disc may be different.
  • OSA 0 and OSA 1 are the same size.
  • the sizes of ISA (or ISA 0, I, SA 1) and OSA (or OS A0, OSA 1) are defined in the above DDS and TDDS.
  • the size (size) of IS A is determined at the time of initialization, and the size after that is fixed, but the size of OS A can be changed even after data is recorded. That is, when the TDD is updated, the OSA size can be enlarged by changing the value of the OSA size recorded in the TDDS.
  • the replacement process using these ISAs and OSAs is performed as follows.
  • the case of data rewriting is taken as an example. For example, suppose that a data write, that is, a rewrite request has occurred in a cluster in the user data area where data has already been recorded. In this case, the data cannot be written to the cluster because it is a write-once disk.
  • This replacement processing is managed as an entry of the above-mentioned replacement address information ati.
  • one replacement address information ati is entered as the replacement source is the cluster address where the data recording was originally performed, and the replacement destination is the cluster address in which the rewrite data is written in the ISA or OSA.
  • the rewriting data is recorded in the ISA or OSA, and the replacement of the data position due to the rewriting is managed by the replacement address information ati in the TD FL in the TDMA, so that the write one can be performed. It is a disk that can actually rewrite data (for example, when viewed from the host system's OS and file system).
  • 3-3 TDMA usage method As described above, in TDMA, the space bitmap and TDFL are updated as needed in accordance with data writing and replacement processing.
  • Fig. 14 shows how TDMA updates.
  • FIG. 14 (a) shows a state in which a space bitmap (for layer 0), a space bitmap (for layer 1), and TDFL are recorded in TDMA.
  • TDDS temporary DDS
  • TDD S3 in the last sector of TDFL is the latest TDDS.
  • this TDD S has information indicating the position of the latest valid space bit map (AD BP0, AD BPl) and information indicating the position of the latest valid TD FL (AD DFL).
  • effective information is indicated as shown by a solid line (AD BP0), a broken line (AD BP1), and a dashed line (AD DFL).
  • the TDFL including itself is designated as an effective TDFL by the address (AD DFL).
  • the space bitmap (for layer 0) and the space bitmap (layer 1) are specified as addresses (AD BP0, AD BPl) as valid space bit maps.
  • Fig. 14 (b) free space A new space bitmap (for layer 0) is recorded at the beginning of the.
  • TD DS 4 of the last sector becomes the latest TD DS, and valid information is specified by the address (AD BP0, AD BP1, AD DFL) in that.
  • the space bitmap (for layer.0) including itself is specified as valid information by the address (ADBP0).
  • the address (AD BP1, AD DFL) specifies the same space bitmap (layer 1) as in Fig. 14 (a) and TDFL as valid information.
  • the space bitmap (for layer 0) including itself is designated as valid information by the address (AD BP0).
  • the address (AD BP1, AD DFL) specifies the same space bit map (layer 1) as in Fig. 14 (a) and (b) and TDFL as valid information.
  • the TDD in the last sector of the latest information indicates the valid information (TD FL / space bitmap) in TDMA.
  • the disk drive can refer to the last recorded TDFL or TDDS in the space bitmap to determine a valid TDFL / space bitmap.
  • FIG. 14 described the case of the dual-layer disc. That is, In this case, a sub-bit map (for layer 0) and a space bit map (for layer 1) are recorded.
  • the TDMA in the second layer, Layer 1 is used after the Layer 0 TDMA is exhausted.
  • FIG. 15 shows a state in which the TDMA of layer 0 has been used up by N recordings of the TDFL / space bit map. This is the case where the space bitmap (for layer 1) has been continuously updated after Fig. 14 (c).
  • FIG. 15 shows a state in which two space bitmaps (for layer 1) are further recorded in the layer 1 TDMA after the layer 0 TDMA is exhausted. At this time, TDDSN + 2 of the last sector of the latest space bitmap (for layer 1) is the latest TDDS.
  • valid information is indicated as shown by a solid line (AD BP0), a broken line (AD BP1), and a dashed line (AD DFL).
  • the space bitmap (for layer 1) including itself is specified as valid information by the address (ADBP1) '.
  • the address (AD BP0, AD DFL) specifies the same space bitmap (for layer 0) as in Fig. 14 (c) and TDFL as valid information (updated latest information).
  • TD FL space bitmap (for layer 0)
  • space bitmap for layer 1
  • each recording layer layers 0 and 1
  • these are used for updating the TDFL / space bitmap while being exhausted in order.
  • the TDMA of each recording layer is used as one large TDMA, and a plurality of TDMAs can be used efficiently.
  • the effective TDFLZ space bit map can be grasped simply by taking the last recorded TDDS.
  • the embodiment assumes a single-layer disc and a double-layer disc, a disc having three or more recording layers is also conceivable.
  • the TDMA of each layer may be used while being exhausted in the same order as described above.
  • Disk Drive Device Next, a disk drive device (recording / reproducing device) corresponding to the above write-once type disk will be described.
  • the disk drive of this example is a write-once type disk, for example, in a state where only the pre-recorded information area PIC of FIG. 1 is formed.
  • the write-once area shall be able to form the disk layout in the state described in Fig. 1 by performing formatting processing on the disk in which nothing is recorded. Data is recorded / reproduced in the user data area for such formatted discs.
  • record in TDMA, ISA, OSA and update Z Things When necessary, record in TDMA, ISA, OSA and update Z Things.
  • Figure 16 shows the configuration of the disk drive.
  • the disc 1 is the write-once disc described above.
  • the disk 1 is mounted on a turntable (not shown), and is rotated at a constant linear velocity (CLV) by a spindle motor 52 during a recording / reproducing operation.
  • the optical pickup (optical head) 51 reads out the management z control information as ADIP address embedded as the wobbling of the groove track on the disk 1 and pre-recorded information.
  • management / control information and user data are recorded on tracks in the license area by optical pickup, and at the time of reproduction, data recorded by the optical pickup is read.
  • a laser diode serving as a laser light source, a photodetector for detecting reflected light, an objective lens serving as an output end of the laser light, and laser light are irradiated onto the disk recording surface via the objective lens.
  • An optical system (not shown) for guiding the reflected light to the photodetector is formed.
  • the objective lens is held movably in the tracking direction and the focus direction by a biaxial mechanism.
  • the entire pickup 51 can be moved in the radial direction of the disc by a thread mechanism 53.
  • the laser diode of the pickup 51 is driven to emit laser light by a drive signal (drive current) from the laser driver 63.
  • the information on the reflected light from the disc 1 is detected by a photodetector in the pickup 51, and is supplied to the matrix circuit 54 as an electric signal corresponding to the amount of received light.
  • the matrix circuit 54 is provided with a current-voltage conversion circuit, a matrix calculation / amplification circuit, and the like corresponding to output currents from a plurality of light-receiving elements as photodetectors, and generates necessary signals by matrix calculation processing.
  • a push-pull signal is generated as a signal related to the coupling of the group, that is, a signal for detecting the coupling.
  • matrix circuit 54 may be integrally formed in the pickup 51 in some cases.
  • the reproduced data signal output from the matrix circuit 54 is supplied to the reader / writer circuit 55, the focus error signal and the tracking error signal are supplied to the service circuit 61, and the push-pull signal is supplied to the towable circuit 58. .
  • the reader / writer circuit 55 performs a binarization process on the playback data signal, a playback clip generation process using a PLL, etc., and plays back the data read out by the pickup 51 to form a modulation / demodulation circuit 5. Supply to 6.
  • the modulation / demodulation circuit 56 has a functional part as a decoder at the time of reproduction and a functional part as an encoder at the time of recording.
  • demodulation of run-length limited code is performed as a decoding process based on the playback clock.
  • the ECC encoder Z decoder 57 performs an ECC encoding process for adding an error correction code during recording and an ECC decoding process for performing error correction during reproduction.
  • the data demodulated by the modulation and demodulation circuit 56 is taken into the internal memory, and error detection / correction processing and interleave processing are performed. Obtain playback data.
  • the data decoded to the reproduction data by the ECC encoder Z decoder 57 is read out based on the instruction of the system controller 60, and connected devices, for example, an AV (Audio-Visual) system 1 2 Transferred to 0.
  • AV Audio-Visual
  • the push-pull signal output from the matrix circuit 54 as a signal related to the coupling of the group is processed in the coupon circuit 58.
  • the push-pull signal as ADIP information is demodulated into a data stream forming an ADIP address in a wobbled circuit 58 and supplied to an address decoder 59.
  • the address decoder 59 decodes the supplied data, obtains an address value, and supplies it to the system controller 60.
  • the address decoder 59 generates a clock by PLL processing using the enable signal supplied from the enable circuit 58, and supplies it to each section as, for example, an encoding clock at the time of recording.
  • the push-pull signal output from the matrix circuit 54 as a signal related to group wobbling, the push-pull signal as pre-recorded information PIC is subjected to bandpass filter processing in the Supplied to 5-5. Then, after being binarized and converted into a data bit stream, the data is subjected to ECC decoding and dinterleaving by an ECC encoder / decoder 57 to extract data as prerecorded information. The extracted pre-recorded information is supplied to the system controller 60.
  • the system controller 60 can perform various operation setting processing and copy protection processing based on the read pre-recorded information.
  • the power S from which the recording data is transferred from the AV system 120 the recording data is sent to the memory in the ECC encoder / decoder 57 and buffered.
  • the ECC encoder / decoder 57 adds an error correction code, an interleave, and a subcode as encoding processing of the buffered recording data.
  • the ECC encoded data is subjected to, for example, RLL (1-7) PP modulation in a modulation / demodulation circuit 56, and is supplied to a reader / writer circuit 55.
  • the clock generated from the wobble signal is used as the encode clock serving as a reference clock for these encoding processes at the time of recording.
  • Record data generated by the encoding process is transferred to the reader / writer circuit.
  • the laser driver 63 supplies the supplied laser drive pulse to the laser diode in the pickup 51 to drive the laser emission. As a result, a pit corresponding to the recording data is formed on the disc 1.
  • the laser driver 63 has a so-called APC circuit (Auto Power Control), and monitors the laser output power by the output of the laser power monitor detector provided in the peak-up 51, and changes the laser output to temperature. It is controlled to be constant irrespective of the conditions.
  • the target value of the laser output at the time of recording and reproduction is given from the system controller 60, and the laser output level becomes the target value at the time of recording and reproduction, respectively. Control.
  • the servo circuit 61 generates various servo drive signals of focus, tracking, and thread from the focus error signal and the tracking error signal from the matrix circuit 54, and executes the servo operation.
  • a focus drive signal and a tracking drive signal are generated according to the focus error signal and the tracking error signal, and the focus coil and the tracking coil of the two-axis mechanism in the pickup 51 are driven.
  • a pickup 51, a matrix circuit 54, a servo circuit 61, and a tracier servo loop and a focus servo loop formed by a two-axis mechanism are formed.
  • the servo circuit 61 turns off the tracking servo loop and outputs a jump drive signal in response to a track jump command from the system controller 60 to execute a track jump operation. Also, the servo circuit 61 generates a thread drive signal based on a thread error signal obtained as a low-frequency component of the tracking error signal, an access execution control from the system controller 60, and the like.
  • Drive mechanism 5 3 Although not shown, the thread mechanism 53 has a mechanism including a main shaft for holding the pickup 51, a thread motor, a transmission gear, etc., and drives the thread motor in accordance with a thread drive signal. Then, the required slide movement of the pickup 51 is performed.
  • the spindle servo circuit 62 controls the spindle motor 52 to rotate CLV.
  • the spindle servo circuit 62 obtains the clock generated by the PLL process for the wobble signal as the current rotation speed information of the spindle motor 52, and compares this with predetermined CLV reference speed information. Generate spindle error signal. At the time of data reproduction, the reproduction clock generated by the PLL in the reader / writer circuit 55 (clock that serves as a reference for the dude processing) becomes the current rotation speed information of the spindle motor 52. The spindle error signal can be generated by comparing this with the specified CLV reference speed information.
  • the spindle servo circuit 62 outputs the spindle drive signal generated in response to the spindle error signal, and causes the spindle motor 52 to perform the CLV rotation.
  • the spindle servo circuit 62 generates a spindle drive signal in accordance with the spindle kick Z brake control signal from the system controller 60, and also executes operations such as starting, stopping, accelerating, and decelerating the spindle motor 52. .
  • a system controller 60 formed by a microcomputer.
  • the system controller 60 executes various processes in response to a command from the AV system 120.
  • the system controller 60 when a write command (write command) is issued from the AV system 120, the system controller 60 first moves the pickup 51 to the address to be written.
  • the ECC encoder / decoder 57 and the modulation / demodulation circuit 56 encode the data (for example, video data of various formats such as MPEG2, audio data, etc.) transferred from the AV system 120 as described above. Execute the process. Then, as described above, recording is executed by supplying the laser drive pulse from the reader Z writer circuit 55 to the laser driver 63.
  • a read command for requesting the transfer of certain data (such as MPEG 2 video data) recorded on the disc 1 from the AV system 120 When is supplied, seek operation control is first performed for the specified address. That is, a command is issued to the servo circuit 61, and the access operation of the pickup 51 is executed with the address specified by the seek command as a target.
  • the operation control required to transfer the data in the specified data section to the AV system 120 is performed. That is, data is read from the disk 1, and decode / buffering in the reader / writer circuit 55, the modulation / demodulation circuit 56, the ECC encoder 7 decoder 57, and the like are executed, and the requested data is transferred.
  • the system controller 60 can control access and recording / reproducing operation using the ADIP address detected by the cobbled circuit 58 and the address decoder 59.
  • the system controller 60 stores the unique ID recorded in the BCA of the disc 1 (if the BCA is formed) and the reproducing group in the read-only area. Reads the pre-recorded information (PIC) recorded as data.
  • PIC pre-recorded information
  • seek operation control is first performed for BCA and pre-recorded data zone PR. That is, a command is issued to the servo circuit 61 to make the pickup 51 access the innermost circumference of the disk.
  • a reproduction trace is performed by the pickup 51, a push-pull signal as reflected light information is obtained, and a decoding process is performed by the cobble circuit 58, the reader / writer circuit 55, and the ECC encoder // decoder 57.
  • the system controller 60 reads the BCA information thus read out. Performs laser power setting / copy protection processing, etc., on the basis of prerecorded information.
  • FIG. 16 shows the cache memory 60 a in the system controller 60.
  • the cache memory 60a is used for, for example, holding ⁇ of the TDFL / space bitmap read from the TDMA of the disk 1, and updating it.
  • the system controller 60 controls, for example, each unit when the disc 1 is loaded to execute reading of the TDFL / space bitmap recorded in the TD ⁇ , and stores the read information in the cache memory 60 a. To be kept.
  • the TDFL / space bitmap in the cache memory 60a is updated. For example, replacement processing is performed by writing data, rewriting data, etc., and when updating the space bitmap or TDFL, the TDFL or space bitmap is additionally recorded in the TDMA of disk 1 each time. That's good, but doing so will quickly consume TDMA on Disk 1.
  • the TDFL / space bitmap is updated in the cache memory 60a. Then, the final (latest) TDFL / space bitmap in the cache memory 60a is written to the TDMA of the disk 1 at the time of an ejection or the like. Then, many updates of the TDFL / space bitmap are collectively updated on the disk 1, and the TDMA consumption of the disk 1 can be reduced.
  • the cache memory 60 a In the operation processing such as recording described later, the cache memory 60 a The following description is based on the method of reducing the TDMA consumption of the disk 1 by using the method. However, needless to say, according to the present invention, the TDFL no-space bitmap may be updated every time as writing to the disk 1 without using the cache memory 60a.
  • the configuration example of the disk drive device in FIG. 16 is an example of a disk drive device connected to the AV system 120.
  • the disk drive device of the present invention is connected to, for example, a personal computer or the like. You can do it.
  • the device may be not connected to another device.
  • an operation unit and a display unit are provided, and the configuration of the interface unit for data input / output is different from that in Fig. 16.
  • recording and reproduction are performed according to the user's operation, and a terminal unit for inputting / outputting various data may be formed.
  • a write request or read from a host device such as the AV system 120 is performed.
  • the target address is specified by the logical sector address.
  • the disk drive converts this into a physical sector address and performs the processing. The logical-to-physical address conversion will not be described one by one.
  • the “starting physical sector address of the user data area” recorded in TDD may be added to the logical sector address.
  • step F101 the specified address (cluster) has been recorded with reference to the space bitmap taken into the cache memory 60a (or the latest space bitmap updated in the cache memory 60a). Check whether it is recorded or not.
  • step F102 proceeds to the user data writing process shown in FIG. '
  • step F103 proceeds to the overwriting process shown in FIG.
  • the user data intrusion process in FIG. 18 is a normal write process because it is a write command for an address for which recording has not yet been performed. 'However, if an error occurs at the time of writing due to scratches on the disc, replacement processing may be performed.
  • step F111 the system controller 60 executes control for writing data to the specified address.
  • the pickup 51 is made to access the specified address, and the data requested to be written is Execute data recording.
  • step F112 When the data writing is completed normally, the process proceeds from step F112 to F113 to update the space bitmap in the cache memory 60a.
  • the bit corresponding to the cluster written this time is set to a value indicating that writing has been completed.
  • step F111 if the data writing in step F111 cannot be completed normally and the replacement processing function is turned on, go to step F113 .
  • step F112 whether or not the replacement processing function is enabled in step F112 is determined by whether or not ISA and OSA are defined. If at least one of I S A and O S A is defined, replacement processing is possible, so the replacement processing function is assumed to be effective.
  • I S A and O S A are defined when the size of I S A and O S A is not zero in the TDD S in the above TDMA.
  • at least one of IS A and OS A is defined as an actual (non-zero size) replacement area when formatting disk 1, and the first TDMA is recorded.
  • OSA is redefined and the size is no longer zero.
  • step F112 If the replacement processing function is invalidated in step F112 (when neither ISA nor OSA exists), the process proceeds to step F113, and in this case, the cache memory 60a The bit corresponding to the specified address is recorded in the space bit map in You. An error ends for a write request.
  • the written bit is set for the space bit map as in the case of normal termination. This allows the defective area to be managed as written in the space bitmap. As a result, even if there is a write request to the defective area where the error has occurred, efficient processing can be performed by referring to the space bitmap.
  • step F112 If it is determined in step F112 that the replacement processing function is ON, and if the processing proceeds to step F114, it is first determined whether the replacement processing is actually possible. In order to perform the replacement process, at least a spare area (either ISA or OSA) for writing this data is available, and an entry of replacement address information ati that manages the replacement process is added ( In other words, the TDFL is updated.) It is necessary that there is room in TDMA.
  • a spare area either ISA or OSA
  • the processing of the system controller 60 proceeds from the step F114 to the step F115, and the pickup 51 To the ISA or OSA, and record the data requested to be written this time to a free address in the ISA or OSA.
  • step F116 the TDFL and the space bitmap are updated in the cache memory 60a in accordance with the current write including the replacement processing.
  • the content of the TD FL is updated so that the replacement address information ati of FIG. 8 indicating the current replacement process is newly added. Also in response to this, Adds the number of registered direct list in the direct list management information and subtracts the number of unrecorded clusters of ISA / OSA. In the case of one cluster replacement process, one is added to the number of registered differential lists, and the value of the number of unrecorded clusters in ISA / OSA is further reduced by one.
  • the bits corresponding to the address (cluster) for which a write request was made and a write error occurred, and the address (cluster) to which the data was actually written in the ISA or OSA are stored. Mark it as recorded.
  • the processing for the write request is completed.
  • a write error occurred for the address specified in response to the write request, but the data write was completed by the replacement process. From the viewpoint of the host device, the writing is normally completed.
  • step F114 if it is determined in step F114 that there is no free space in the spare area (ISA or OSA) or if there is no free space for updating the TDFL in TDMA, the replacement process can no longer be performed. Proceed to step F117 to return an error to the host device and end the process.
  • step F101 of Fig. 17 above when the address specified for writing from the host device is determined to have been written by the space bitmap, and the process proceeds to step F103. Performs the overwrite function processing of FIG. In that case, the system controller 60 first determines whether or not the overwriting, that is, the data rewriting function is valid, in step F122. This judgment is to confirm the overwrite function use enable / disable flag in the TDDS shown in FIG.
  • step F122 If the overwrite function availability flag is not "1" (if it is not valid), the process proceeds to step F122, and the host is determined to be incorrect in address specification. An error is returned to the monitoring device and the processing ends.
  • the process proceeds to step F123, and first, it is determined whether or not a replacement process for data rewriting is actually possible.
  • the spare area either ISA or OSA
  • the spare area has at least a free space for writing this data, and the entry of the replacement end address information ati that manages the replacement process. (That is, updating the TDFL) must have room for TDMA.
  • step F123 the processing of the system controller 60 proceeds from step F123 to step F124, and the pickup 51 To the ISA or OSA, and record the data requested to be written this time to a free address in the ISA or OSA.
  • step F125 the TDFL and the space bitmap are updated in the cache memory 60a in accordance with the replacement process performed for the current data rewrite.
  • the content of the TDFL is updated so that the replacement address information ati in FIG. 8 indicating the current replacement process is newly added.
  • the replacement address information ati registered in the TDFL is used. Searches for the entry that corresponds to the replacement source address. If the replacement address information a t i corresponding to the replacement source address has already been registered, the replacement address in the replacement address information a t i is stored in the I S A or O recorded this time.
  • the replacement address information ati When the replacement address information ati is added, the number of registered directory listings in the list management table shown in FIG. 7 is added. Further, the value of the number of unrecorded clusters of I S A / O S A is subtracted.
  • the bit corresponding to the address (cluster) where the data was actually written in the ISA or OSA by replacement processing for data rewriting is recorded.
  • the system controller 60 can respond to a write request for an already recorded address, that is, a data rewrite request, by using the ISA and the OSA.
  • step F 1 2 3 If there is no free space in both OSA and ISA in step F 1 2 3 or if there is no free space in TDMA for update, the replacement process cannot be performed and data rewriting cannot be supported. Proceed to 1 26, return an error to the host system that there is no write area, and end the processing.
  • step F116 of Fig. 18 and step F12'5 of Fig. 19 the force S for newly generating the replacement address information ati according to the replacement processing.
  • the processing is as shown in FIG.
  • step F151 it is determined whether or not the cluster to be subjected to the replacement process is a plurality of physically continuous clusters.
  • step F154 Replacement of one cluster or multiple clusters that are not physically continuous
  • the process proceeds to step F154 to generate replacement address information ati for each of one or a plurality of clusters.
  • the status 1 of the replacement address information ati is set to “0 0 0 0” (see FIG. 8).
  • step F155 the generated replacement address information ati is added to the TD FL.
  • a read request for a certain address comes from a host device such as the AV system 120 to the system controller 60.
  • step F201 the process of the system controller 60 checks in step F201 whether or not the requested address has data recorded with reference to the space bitmap. If the requested address has not been recorded, the process proceeds to step F202, in which the designated address is incorrect, an error is returned to the host device, and the process is terminated.
  • step F203 search the replacement address information ati recorded in the TDFL, and register the address specified this time as the replacement source address. Check if it is.
  • step F203 If the specified address is not the address registered in the replacement address information ati, the process proceeds from step F203 to step F204, where data reproduction is performed from the specified address and the process ends.
  • step F203 if the address related to the read request is the address registered in the replacement address information ati in step F203, the process proceeds from step F203 to step F205, and the replacement address Get the replacement address from the information ati. That is, the address in IS A or OS A.
  • step F206 the system controller 60 executes data reading from the address of the ISA or OSA ⁇ registered as the replacement address, and transmits the reproduced data to the host such as the AV system 120. Transfer it to the device and finish the process.
  • the time at which the TDMA update recording is performed on the disk 1 is not particularly limited, but is most preferably performed, for example, when the disk 1 is ejected. Of course, regardless of the event, it may be performed when the disk drive is turned off or periodically.
  • FIG. 22 shows a process of updating the TDMA on the disk 1.
  • the system controller 60 determines whether or not it is necessary to update the TDMA contents, that is, the TDFL and the space bitmap, and updates the information in the TDMA as necessary. I do.
  • the system controller 60 executes the TDFL / space bitmap update process from step F301 in FIG. First, in step F302, it is checked whether TDFL has been updated in the cache memory 60a. If the TDFL has been updated, proceed to step F303 to add the TDDS (see FIG. 12) to the last sector of the updated TDFL.
  • step F304 the pickup 51 records TDFL from the beginning of the empty area in the TDMA of the disk 1.
  • the space bit map is updated in the cache memory 60a.
  • the cache memory 60a is used.
  • the space bitmap has been updated within Check whether or not.
  • the space bitmap is updated. Also, since this is the case where the replacement process has been performed, the space bitmap is updated according to the replacement process.
  • the space bitmap is updated as data is written, even if there is no replacement process.
  • step F306 After adding TDDS (see Fig. 12) to the last sector of the space bitmap in the cache memory 60a, in step F307, the pickup 51 selects the free space in the TDMA of the disk 1 in step F307. Record the space bitmap from the beginning of the space. Then, the writing to the TDMA at the time of the ijietat is completed.
  • step F304 Regarding the recording of the TD FL in step F304 and the recording of the space bitmap in step F304 on the TDMA of the disc 1, as described in FIGS. 14 and 15, It goes to the empty area in TDMA sequentially from the top. In the case of a two-layer disc, recording is performed using the layer 0 TDM'A, and after the layer 0 TDMA is exhausted, the layer 1 TDMA is used.
  • the last TDFL in the TDMA or the TDD S added to the last sector in the space bitmap becomes a valid TDD S.
  • a valid TD FL and space bitmap are shown.
  • Figure 23 shows an example of this processing. This may be performed, for example, immediately before step F303 in FIG.
  • step F355 the content of each replacement address information ati is searched in the TD FL in the cache memory 60a, and whether or not there is replacement address information ati indicating a physically continuous cluster exists. Check.
  • step F352 If there is no plurality of replacement address information a ti in which both the replacement destination and the replacement source address are physically continuous, the process proceeds from step F352 to step F303 of FIG. 11 as it is. move on.
  • step F 3 53 the process proceeds to step F 3 53, and the reorganization processing for combining the replacement address information ati is performed. I do.
  • This reorganization process is a process like the example shown in FIGS. 24A, B and C.
  • a data write request is generated separately for each of clusters CL1, CL2, CL3, and CL4, and these are respectively referred to as OSA clusters CL11, CL12. , CL 13, and CL 14 are assumed to be replaced and data rewritten.
  • the four clusters are physically continuous at both the replacement source and the replacement destination.
  • a write-once (write-once) disk as in this example, data can be written only once to one area, so the TDMA method is used to update replacement information while adding replacement management information.
  • the address replacement information is registered for the first time when the replacement process occurs.
  • the size of the TD FL is variable, and as the number of clusters to which the replacement process is applied increases.
  • TD FL is large However, by enabling multiple replacement clusters to be managed collectively as described above, it is possible to reduce the TD FL expansion.
  • the format of the DFL to be recorded is the rewritable optical disc. It is hoped that this will be the same as
  • writing to the DMA is performed as a process at the time of finalizing the disc, for example.
  • Writing to the DMA means a process of converting the disc 1 of the present example into a disc having playback compatibility with a rewritable disc.
  • the system controller When writing the DMA, that is, converting the data to a compatible disk, the system controller first stores the TD FL / space bitmap in the cache memory 60a to the TDMA in step F401 of FIG. Perform the process of recording. This is the same as the processing of FIG. 22 performed at the time of the above-described ejection, and thus the detailed description is omitted.
  • step F402 the latest TDDS recorded in the last recording sector in TDMA is read, and information of the DDS (see FIG. 5) is created.
  • step F403 the replacement address information ati in the TD FL is Check if it is 1 or more. To do this, first read the latest TD FL recorded in TDMA. As described in Fig. 14 etc., the effective TD FL recording position can be obtained from TDDS. Then, the number of registered replacement address information ati is acquired from the number of registered differentials in the differential list management information in the TD FL.
  • step F404 the process proceeds to step F404, and the data obtained by deleting TDDS from TDFL is set to DFL (see FIG. 6). This is because TDDS exists in the last sector of TDFL (Fig. 11).
  • step F408 the created DDS and DFL are recorded in DMA1, DMA2, DMA3, and DMA4 on the disk 1, and the process is terminated.
  • step F403 If the number of the replacement address information ati is one or more in step F403, then it is checked whether or not there is a replacement process for the continuous area.
  • step F405 the replacement address information ati that has been entered is sequentially read, and the status 1 is confirmed. If the status 1 has the replacement address information ati of “0 1 0 1”, it means that the replacement processing has been performed on the continuous area.
  • step F406 the data obtained by deleting TDDS from TDF′L is set to DFL.
  • step F410 the replacement address with status 1 "0 1 0 1" Get the address information ati, and use this as the start address SA. Then, the replacement address information ati written is acquired, and this is set as the end address EA.
  • step F411 the status 1 is set to "0000”, and the replacement address information ati of the start address SA is recorded in DFL.
  • status 1 is recorded as “0 0 0 0”, and replacement address information at i of address S A + 1 is recorded in D FL. This is repeated in order, and repeated until the address reaches the end address EA.
  • steps F411 and F411 is applied to all the replacement address information in which the status 1 is "0 1 0 1" in the TD FL.
  • step F406 the created DFL is rearranged in ascending order using the replacement source address of the replacement address information as a key.
  • step F408 the created DDS and DFL are recorded in DMA1, DMA2, DMA3, and DMA4 on the disk 1, and the process is terminated.
  • the status of the replacement process is checked by reading the DMA, but the data in this example in which the DMA is recorded as described above For disk 1, as in a normal rewritable disk, it will be possible to check the status of the replacement process from the DMA and perform the corresponding process.
  • a write-once type disk can respond to a write request for the same address, and therefore, a file system that cannot be used with a conventional write-once type disk Can be used.
  • a file system corresponding to various OSs such as a FAT file system, can be applied as it is, and data can be exchanged without being aware of the OS differences.
  • video data and music data can be used as an updatable medium as long as the unrecorded area of the ISA and OSA remains.
  • the recording status of the replacement area can be managed, the address of the replacement destination when performing defect replacement processing or logically writing can be obtained without accessing the disk.
  • the management / control information area of the disk such as the lead-in zone and the lead-out zone, can be managed by the space bit 1 and the map, so that the recording status of the management z control information can be managed.
  • it is effective to manage the laser power adjustment area and test area (OPC).
  • OPC laser power adjustment area and test area
  • the user in order to find the address to be written in the OPC area, the user actually accesses the disk to search, but an area recorded with low power may be judged as unrecorded. By managing the OPC area with a space bit map, this false detection can be prevented.
  • the update process of the TDFL and space bitmap which is the replacement management information, is additionally recorded in TDMA, and the information indicating the effective TDFLZ space bitmap is recorded at each time.
  • TDFL / space bitmap the disk drive device can appropriately grasp the update state of the replacement management information.
  • Recording the space bitmap in the TDMA means that the space zone map is not recorded in the data zone that is the main data area. For example, it does not use IS A or the like. For this reason, it is possible to use the data zone effectively and perform the replacement process that makes effective use of the replacement areas, ISSA and OSA. For example, it is possible to select which of IS A and OS A is to be used in the replacement process, for example, to be closer to the replacement source address. In this way, the operation when accessing the data that has undergone the replacement processing is made more efficient.
  • a certain area is registered in the TDFL as a defective cluster to which a replacement destination has not been assigned, and is processed as a record on the space bitmap. .
  • the disk drive device determines that the data has been written from the space bitmap and can record data without error by the overwrite function. It becomes.
  • the data configuration is the same as that of a rewritable optical disk, so that even in a system that reproduces only rewritable optical disks, the disk of this example can be reproduced.
  • the recording medium of the present invention can be applied to a recording medium other than an optical disk medium, for example, a magneto-optical disk, a magnetic disk, and a medium using a semiconductor memory.
  • a write-once recording medium can be used as a substantially rewritable recording medium. Therefore, a file system such as FAT corresponding to a rewritable recording medium can be used for a write-once type recording medium, and a write-once type recording medium can be used.
  • the FAT file system which is a standard file system in an information processing device such as a personal computer, is a file system capable of recording and reproducing a rewritable recording medium from various OSs (operating systems).
  • the FAT file system can be applied to write-once recording media as it is, and data can be exchanged without being aware of differences in OS. This is also suitable for maintaining compatibility.
  • a write-once type recording medium can be used as a data rewritable recording medium as long as a spare area and an area for updating the spare management information remain, so that a write-once recording medium can be used. Can be used effectively, and there is also an effect that waste of resources can be reduced.
  • each data unit (each cluster) of each recording layer on the recording medium has been written, based on the write presence / absence indication information (space bitmap).
  • the write presence / absence indication information space bitmap
  • recording and reading data to and from an address specified by a host computer or the like is a process with a large load.For example, when a write request is issued, the address specified from the write presence / absence information is used. If it is known that has already been recorded, it is possible to return an error without accessing the recording medium, or to shift to data rewriting processing by replacement processing. In particular, it is possible to determine whether or not to execute the data rewriting function without accessing the recording medium.
  • the processing load on the recording device and the reproducing device when realizing random access recording / reproducing on the recording medium can be reduced. Further, according to the write presence / absence information, the recording status of the spare area can be managed, so that the address of the replacement destination when performing the replacement process for the defect or the data rewriting can be obtained without accessing the recording medium.
  • a management / control information area such as a lead-in Z lead-out can be managed by the write presence / absence indication information. For this reason, it is also suitable for grasping the used range of the OPC for adjusting the laser power, for example. That is, when searching for a test writing area for laser power adjustment in the OPC, it is not necessary to access the recording medium, and erroneous detection of whether or not recording has been performed can be prevented. In addition, since the area having a defect at the time of writing and its surrounding area are recorded with the write presence / absence indicator information, it is possible to omit the recording process for the address having the defect such as the time-consuming scratch. Also, by combining this with the rewrite function, it becomes possible to perform write processing apparently without write errors to the host.
  • the second replacement management information area is provided in each recording layer, and is used for updating the replacement management information and the writing presence / absence indication information (space bitmap for each recording layer) while being exhausted in order. Is done.
  • the second replacement management information area of each recording layer is used as one large second replacement management information area. Therefore, the plurality of second replacement management information areas can be used efficiently.
  • the writing to be performed is performed.
  • the validity in the second replacement management information area at each time is Replacement management information and write presence / absence indication information can be determined. That is, the recording device and the reproducing device can appropriately grasp the update state of the replacement management information and the write presence / absence indication information. Recording and playback equipment Thus, the device can realize efficient processing using the above-mentioned writing presence / absence indication information and replacement management information.

Abstract

複数記録層のライトワンス型の記録媒体の有用性の向上を提供する。複数の記録層を有するライトワンス型の記録媒体において、通常記録再生領域と、交替領域と、第１の交替管理情報領域と、第２の交替管理情報領域（ＴＤＭＡ）が設けられ、さらに書込有無標示情報（スペースビットマップ）が記録される。例えば書込有無標示情報は第２の交替管理情報領域に記録される。第２の交替管理情報領域は、交替処理に係る交替管理情報を追記していくことで、交替管理情報の書換を実現する領域とする。さらに書込有無標示情報により、記録媒体上の各記録層の各データ単位（クラスタ）について、書込済か否かが判別できるようにする。各記録層の第２の交替管理情報領域（ＴＤＭＡ）は、順番に消尽されて交替管理情報と書込有無標示情報の更新に使用される。

Description

記録媒体、 記録装置、 再生装置、 記録方法、 再生方法 技術分野
本発明は、 特にライ トワンス明型メディアと しての光ディスク等の記録 媒体、 およびその記録媒体に対する田記録装置、 記録方法、 再生装置、 再 生方法に関するものである。 背景技術
デジタルデータを記録 · 再生するための技術と して、 例えば、 CD (Compact Disk) ， MD (Mini-Disk) ， DVD (Digital Versatile Disk) などの、 光ディスク (光磁気デイスクを含む) を記録メディアに用いた データ記録技術がある。 光ディスクとは、 金属薄板をプラスチックで保 護した円盤に、 レーザ光を照射し、 その反射光の変化で信号を読み取る 記録メディァの総称である。
光ディスクには、 例えば CD、 CD-ROM, DVD— ROMなどと して知られているように再生専用タイプのものと、 MD、 CD_R、 C D— RW、 DVD— R、 DVD— RW、 DVD + RW、 DVD- RAM などで知られているよ うにユーザーデータが記録可能なタイプがある。 '記録可能タイプのものは、 光磁気記録方式、 相変化記録方式、 色素膜変 化記録方式などが利用されることで、 データが記録可能とされる。 色素 膜変化記録方式はライ トワンス記録方式とも呼ばれ、 一度だけデータ記 録が可能で書換不能であるため、 データ保存用途などに好適とされる。 一方、 光磁気記録方式や相変化記録方式は、 データの書換が可能であり 音楽、 映像、 ゲーム、 アプリケーションプログラム等の各種コンテンツ データの記録を始めと して各種用途に利用される。
更に近年、 ブルーレイディスク （Blu- ray Di sc) と呼ばれる高密度光 ディスクが開発され、 著しい大容量化が図られている。
例えばこの高密度ディスクでは、 波長 4 0 5 n mのレーザ （いわゆる 青色レーザ） と N Aが 0 . 8 5 の対物レンズの組み合わせという条件下 でデータ記録再生を行う と し、 トラックピッチ 0 . 3 2 μ m、線密度 0 . 1 2 m / b i tで、 6 4 K B (キロバイ ト） のデータブロックを 1つの記 録再生単位として、 フォーマツ ト効率約 8 2 %としたとき、 直径 1 2 cm のディスクに 2 3 . 3 G B (ギガバイ ト）程度の容量を記録再生できる。 このような高密度ディスクにおいても、 ライ トワンス型ゃ書換可能型 が開発されている。
光磁気記録方式、 色素膜変化記録方式、 相変化記録方式などの記録可 能なディスクに対してデータを記録するには、 データ トラックに対する トラッキングを行うための案内手段が必要になり、 このために、 プリ グ ループとして予め溝 （グループ） を形成し、 そのグループもしくはラン ド （グループとグループに挟まれる断面台地状の部位） をデータ hラッ ク とすることが行われている。
またデータ トラック上の所定の位置にデータを記録することができる ようにァドレス情報を記録する必要もあるが、 このァ ドレス情報は、 グ ループをゥォブリ ング (蛇行) させることで記録される場合がある。 すなわち、 データを記録する トラックが例えばプリ グループと して予 め形成されるが、 このプリ グループの側壁をァ ドレス情報に対応してゥ ォブリ ングさせる。
このよ う にすると、 記録時や再生時に、 反射光情報と して得られるゥ ォブリ ング情報からァドレスを読み取ることができ、 例えばァ ドレスを 示すピッ トデータ等を予めトラック上に形成しておかなくても、 所望の 位置にデータを記録再生することができる。 '
このようにゥォブリンググループとしてァドレス情報を付加すること で、 例えばトラック上に離散的にァドレスエリァを設けて例えばピッ ト データとしてア ドレスを記録することが不要となり、 そのア ドレスエリ ァが不要となる分、 実データの記録容量を増大させることができる。 なお、 このようなゥォブリングされたグループにより表現される絶対 時間 （ア ドレス） 情報は、 AT I P (Absolute Time In Pregroove) 又 は AD I P (Adress In Pregroove) と呼ばれる。
また、 これらのデータ記録可能 （再生専用ではない） な記録メディア では、 交替領域を用意してデイ スク上でデータ記録位置を交替させる技 術が知られている。 即ち、 ディスク上の傷などの欠陥により、 データ記 録に適さない箇所が存在した場合、 その欠陥個所に代わる交替記録領域 を用意することで、 適正な記録再生が行われるようにする欠陥管理手法 である。
例えば、 特表 2 0 0 2— 5 2 1 7 8 6号公報、 特開昭 6 0— 7 4 0 2 0号公報、 特開平 1 1一 3 9 8 0 1号公報には、 これらの欠陥管理技術 が開示されている。
ところで、 CD_R、 DVD-R, さらには高密度ディスクとしての ライ トワンスディスクなど、 1回の記録が可能な光記録媒体においては、 当然ながら記録済みの領域に対してデータの記録を行うことは不可能で ある。
光記録媒体上に記録されるファイルシステムは、 その多くが記録不可 の再生専用媒体 (ROMタイプディスク） 、 または書き換え可能な媒体 (RAMタイプディスク） 上での使用を前提に仕様が定義されている。 そして 1回記録のライ トヮンス記録媒体用のファイルシステムは機能を 制限し特殊な機能を追加した仕様となっている。
このことがライ トヮンス光記録媒体用のファイルシステムが広く普及 していない原因となっている。 例えば情報処理装置の各種 O Sに対応で きる F A Tファイルシステムなどを、 そのままライ トワンスメディアに 適用できない。
ライ トワンスメディアはデータ保存用途などに有用とされて広く利用 されているが、 さらに上記 F A Tファイルシステムなどにも、 一般的な 仕様のままで適用することができれば、 ライ トワンスメディアの有用性 は一層高まることになる。
ところが F A Tのように広く使われているファイルシステム、 R A M 用またはハードディスク用のファイルシステムをそのまま適用するため には、 同一ア ドレスに対する書き込み機能、 即ちデータ書換ができるこ とが必要になる。 もちろんライ トワンスメディアはデータ書換ができな いことがその特徴の 1つであり、 従って、 そもそも上記のように書換可 能な記録媒体に用いられているファイルシステムをそのまま利用するこ とはできない。
また、 光ディスクをディスク ドライブ装置から出し入れする際や、 デ イスクの保管状態や扱い方によりディスクの記録面に傷がつく場合があ る。 このため、 上述のよ うに欠陥管理の手法が提案されている。 当然ラ ィ トワンスメディアであっても、 このような傷等による欠陥に対応でき なくてはならない。
' また従来のライ トワンス型光ディスクは、 ディスクの内周側から順次 詰めて記録し、 記録しよう とする領域と前回記録した領域との間に未記 録領域を残さずに詰めて記録する。 これは、従来の光記録ディスクが R O Mタイプをベースに開発されたものであり、 未記録部分があると再生 ができなくなるためである。 このような事情は、 ライ トワンスメディア におけるランダムアクセス記録を制限するものとなっている。
またディスク ドライブ装置 （記録再生装置） 側にとっては、 ライ トヮ ンス型光ディスクに対して、 ホス トコンピュータから指定されたァドレ スに対するデータの記録や読み込みは負荷の大きい処理である。
これらのことから、 近年のライ トワンスメディア、 特に上記ブルーレ ィディスクのように 2 0 G Bを越える高密度大容量の光ディスクとして のライ トワンスメディアについては、 データ書換ゃ欠陥管理を適切な管 理により可能とすること、 ランダムアクセス性を向上させること、 記録 再生装置側の処理負荷を低減すること、 データ書換を可能とすることで 汎用的なファイルシステムに対応すること、 さらに書換型ディスクや再 生専用ディスク等との互換性を維持することなど、 各種の要望が生じて いる。 発明の開示
本発明はこのような事情に鑑みて、 複数の記録層を有するライ トワン ス型の記録媒体においてデータ書換を可能とし、 また適切な欠陥管理を 行うことで、 ライ トヮンス型記録媒体の有用性を一層向上させることを 目的とする。
本発明の記録媒体は、 複数の記録層を有し、 各記録層の 1回のデータ 書込が可能なライ トワンス記録領域において、 データの記録再生を行う 通常記録再生領域と、 上記通常記録再生領域における欠陥やデータ書換 ' に応じた交替処理によるデータ記録を行う交替領域と、 上記交替領域を 用いた交替処理を管理する交替管理情報を記録する第 1の交替管理情報 領域と、 更新過程にある （フアイナライズ前の） 上記交替管理情報を更 新可能に記録する第 2の交替管理情報領域とが設けられる。 さらに所定 の領域に、 上記ライ トワンス記録領域のデータ単位毎について、 書込済 か否かを示す書込有無標示情報が記録される。
また、 上記各記録層に設けられる上記各第 2の交替管理情報領域は、 上記交替管理情報の更新記録のための領域として順番に消尽される。
また、 上記書込有無標示情報は、 上記第 2の交替管理情報領域内に記 録されるとともに、 上記各記録層に設けられる上記各第 2の ¾替管理情 報領域は、 上記交替管理情報の更新記録と、 上記各記録層に対する書込 有無標示情報の更新記録のための領域として順番に消尽される。
本発明の記録装置は、 上記記録媒体に対する記録装置であり、 データ 書込を行う書込手段と、 制御手段を備える。 制御手段は、 上記書込手段 に、 データ書込に応じた上記書込有無標示情報の更新のための書込、 及 び上記交替処理に応じた上記交替管理情報の更新のための書込を実行さ せる際には、 上記各記録層に設けられている上記各第 2の交替管理情報 領域を、 更新のための領域として順番に消尽していく ように制御する。 また上記制御手段は、 上記書込手段に、 データ書込に応じた上記書込 有無標示情報の更新のための書込、 又は上記交替処理に応じた上記交替 管理情報の更新のための書込を実行させる際には、 書込を行う書込有無 標示情報もしくは交替管理情報内に、 上記第 2の交替管理情報領域内で 有効とされる書込有無標示情報及び交替管理情報を示す情報を含ませる。 本発明の再生装置は、 上記記録媒体に対する再生装置であり、 データ 読出を行う読出手段と、 制御手段を備える。 制御手段は、 上記各記録層 に設けられている上記各第 2の交替管理情報領域が順番に消尽されるよ ' うにして記録された上記交替管理情報及び上記書込有無標示情報のうち で有効な交替管理情報及び書込有無標示情報を判別し、 データの読出要 求の際に、 有効な交替管理情報及び書込有無標示情報に基づいて、 上記 読出手段によるデータ読出動作を制御する。
本発明の記録方法は、 上記記録媒体に対する記録方法であり、 データ 書込に応じた上記書込有無標示情報の更新のための書込、 及び上記交替 処理に応じた上記交替管理情報の更新のための書込を実行させる際には、 上記各記録層に設けられている上記各第 2の交替管理情報領域を、 更新 のための領域として順番に消尽していく ように書込を行う。
また、データ書込に応じた上記書込有無標示情報の更新のための書込、 又は上記交替処理に応じた上記交替管理情報の更新のための書込の際に は、 書込を行う書込有無標示情報もしくは交替管理情報内に、 上記第 2 の交替管理情報領域内で有効とされる書込有無標示情報及び交替管理情 報を示す情報を含ませる。
本発明の再生方法は、 上記記録媒体に対する再生方法であり、 上記各 記録層に設けられている上記各第 2の交替管理情報領域が順番に消尽さ れるようにして記録された上記交替管理情報及ぴ上記書込有無標示情報 のうちで有効な交替管理情報及び書込有無標示情報を判別し、 データの 読出要求の際に、 有効な交替管理情報及び書込有無標示情報に基づいて データ読出動作を行う。
即ち本発明では、 複数の記録層を有するライ トワンス型の記録媒体に おいて、通常記録再生領域と、交替領域と、第 1の交替管理情報領域と、 第 2の交替管理情報領域が設けられ、 さらに書込有無標示情報が記録さ れる。例えば書込有無標示情報は第 2の交替管理情報領域に記録される。 第 2の交替管理情報領域は、 交替処理に係る交替管理情報を追記して いく ことで、 交替管理情報の書換を実現する領域とされる。
' さらに、 書込有無標示情報により、 記録媒体上の各記録層の各データ 単位（クラスタ）について、書込済か否かが判別できるようにしている。 これらによってライ トワンス型のメディァにおいて欠陥管理やデータ書 換を適切に実現する。
そして、 第 2の交替管理情報領域は、 各記録層に設けられるが、 これ らは順番に消尽されて交替管理情報と書込有無標示情報の更新に使用さ れる。 例えば 2層ディスクを想定すれば、 最初に第 1層の交替管理情報 領域において、 交替管理情報と、 第 1層に対する書込有無標示情報と、 第 2層に対する書込有無標示情報が記録される。そして、交替管理情報、 第 1層に対する書込有無標示情報、第 2層に対する書込有無標示情報は、 その後の書込動作の経過等によって随時更新機会が発生するが、 その更 新のための書込は、第 1層における第 2の交替管理情報領域に行われる。 そして、 第 1層における第 2の交替管理情報領域がこれらの更新のため の書込より消尽 （使い尽く された） 場合に、 第 2層の第 2の交替管理情 報領域が使用されて、 更新のための書込が行われる。 図面の簡単な説明
図 1は、本発明の実施の形態のディスクのエリァ構造の説明図である。 図 2は、 実施の形態の 1層ディスクの構造の説明図である。
図 3は、 実施の形態の 2層ディスクの構造の説明図である。
図 4は、 実施の形態のディスクの DMAの説明図である。
図 5は、 実施の形態のディスクの D D Sの内容の説明図である。
図 6は、 実施の形態のディスクの D F Lの内容の説明図である。
図 7は、 実施の形態のディスクの D F L及び TD F Lのディフエク ト リス ト管理情報の説明図である。
図 8は、 実施の形態のディスクの D F L及ぴ TD F Lの交替ァ ドレス ' 情報の説明図である。
図 9は、 実施の形態のディスクの TDMAの説明図である。
図 1 0は、 実施の形態のディスクのスペースビッ トマップの説明図で ある。
図 1 1は、 実施の形態のディスクの TD F Lの説明図である。 図 1 2は、 実施の形態のディスクの T D D Sの説明図である。
図 1 3は、 実施の形態のディスクの I S A，O S Aの説明図である。 図 1 4は、 実施の形態の T D M A内のデータ記録順の説明図である。 図 1 5は、 実施の形態の 2層ディスクの T D M Aの使用状態の説明図 である o
1 6は、 実施の形態のデイスク ドライブ装置のブロック図である。 図 1 7は、 実施の形態のデータ書込処理のフローチヤ一トである。 図 1 8は、 実施の形態のユーザデータ書込処理のフローチヤ一トであ る
図 1 9は 実施の形態の上書機能処理のフローチヤ一トである。
図 2 0は 実施の形態の交替ァドレス情報生成処理のフローチヤ一ト である o
図 2 1は 実施の形態のデータ読出処理のフローチヤ一トである。 図 2 2は 実施の形態の T D F L /スペースビッ トマップ更新処理の フ口一チヤ トである。
図 2 3は 実施の形態の交替ァ ドレス情報再編処理のフローチヤ一ト である 0
図 2 4 A B及ぴ Cは、 実施の形態の交替ァ ドレス情報再編処理の説 明図である
図 2 5は 実施の形態の互換ディスクへの変換処理のフローチャート である o 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態としての光ディスクを説明するとともに、 その光ディスクに対する記録装置、 再生装置となるディスク ドライブ装 置について説明していく。 説明は次の順序で行う。 1. ディスク構造
2. DMA
3. TDMA方式
3 - 1 TDMA
3 - 2 I S A及ぴ O S A
3 - 3 TDMAの使用方式
4. ディスク ドライブ装置
5. 本例の T D M A方式に対応する動作
5— 1 テータ書込
5 - 2 データ読出
5 - 3 T D F L/スペースビッ トマップ更新
5 - 4 互換ディスクへの変換 6. 本例の TDMA方式による効果
1. ディスク構造 まず実施の形態の光ディスクについて説明する。 この光ディスクは、 いわゆるブルーレイディスクと呼ばれる高密度光ディスク方式の範疇に おけるライ トヮンス型ディスクと して実施可能である。
本実施の形態の高密度光デイスクの物理パラメータの一例について説 明する。
本例の光ディスクは、 ディスクサイズと しては、 直径が 1 2 0 mm、 'ディスク厚は 1. 2mmとなる。 即ちこれらの点では外形的に見れば C D (Compact Disc) 方式のディスクや、 D V D (Digital Versatile Disc) 方式のディスクと同様となる。
そして記録/再生のためのレーザとして、 いわゆる青色レーザが用い られ、 また光学系が高 N A (例えば NA== 0. 8 5) とされること、 さ らには狭トラックピッチ （例えばトラックピッチ = 0 . 3 2 m ) 、 高 線密度 （例えば記録線密度 0 . 1 2 /^ m ) を実現することなどで、 直径 1 2 c mのディスクにおいて、 ユーザーデータ容量として 2 3 G〜2 5 Gパイ ト程度を実現している。
また、記録層が 2層とされたいわゆる 2層ディスクも開発されており、 2層ディスクの場合、 ユーザーデータ容量は 5 0 Gバイ ト程度となる。 図 1は、 ディスク全体のレイアウ ト （領域構成） を示す。
ディスク上の領域と しては、 内周側からリードインゾーン、 データゾ ーン、 リードアウ トゾーンが配される。
また、 記録 · 再生に関する領域構成と してみれば。 リードインゾーン のうちの最内周側のプリ レコーデッ ド情報領域 P I Cが再生専用領域と され、 リ一ドィンゾーンの管理領域からリードアウ トゾーンまでが、 1 回記録可能なライ トワンス領域とされる。
再生専用領域及びライ トワンス領域には、 ゥォプリ ンググループ (蛇 行された溝) による記録トラックがスパイラル状に形成されている。 グ ルーブはレーザスポッ トによる トレースの際の トラッキングのガイ ドと され、 かっこのグループが記録トラックとされてデータの記録再生が行 われる。
なお本例では、 グループにデータ記録が行われる光ディスクを想定し ているが、 本発明はこのようなグループ記録の光ディスクに限らず、 グ ループとグループの間のランドにデータを記録するランド記録方式の光 'ディスクに適用してもよいし、 また、 グループ及びランドにデータを記 録するランドグループ記録方式の光ディスクにも適用することも可能で ある。
また記録トラックとされるグループは、 ゥォブル信号に応じた蛇行形 状となっている。 そのため、 光ディスクに対するディスク ドライブ装置 では、 グループに照射したレーザスポッ トの反射光からそのグループの 両エッジ位置を検出し、 レーザスポッ トを記録トラックに沿って移動さ せていった際におけるその両エツジ位置のディスク半径方向に対する変 動成分を抽出することにより、 ゥォブル信号を再生することができる。
このゥォブル信号は、 その記録位置における記録トラックのア ドレス 情報 （物理ア ドレスやその他の付加情報等） によって変調されている。 そのため、 ディスク ドライブ装置では、 このゥォブル信号からア ドレス 情報等を復調することによって、 データの記録や再生の際のァドレス制 御等を行うことができる。
図 1に示すリードインゾーンは、 例えば半径 2 4 m mより内側の領域 となる。
そしてリードイ ンゾーン内における半径 2 2 . 2〜 2 3 . 1 m mがプ リ レコーデッ ド情報領域 P I Cとされる。
プリ レコーデッ ド情報領域 p I Cには、 あらかじめ、 記録再生パワー 条件等のディスク情報や、 ディスク上の領域情報、 コピープロテクショ ンにっかう情報等を、 グループのゥォブリ ングによって再生専用情報と して記録してある。 なお、 エンボスピッ ト等によりこれらの情報を記録 してもよい。
なお図示していないが、 プリ レコーデッ ド情報領域 P I Cより さらに 内周側に B C A (Burst Cutt ing Area) が設けられる場合もある。 B C Aはディスク記録媒体固有のユニーク I Dを、 書き換えられないように '記録したものである。 つまり記録マークを同心円状に並べるように形成 していく ことで、 バーコ一ド状の記録データを形成する。
リ ー ドインゾーンにおいて、 例えば半径 2 3 . l〜 2 4 m mの範囲が 管理/制御情報領域とされる。
管理/制御情報領域にはコン トロールデータエリ ア、 D M A (Defect Management Area ) 、 TDMA (Temporary Defect Management Area) 、 テス トライ トエリア （O P C) 、 バッファエリァなどを有する所定の領 域フォーマツ トが設定される。
管理 Z制御情報領域におけるコントロールデータエリァには、 次のよ うな管理 Z制御情報が記録される。
すなわち、 ディスクタイプ、 ディスクサイズ、 ディスクバージョン、 層構造、 チャンネルビッ ト長、 B CA情報、 転送レー ト、 データゾーン 位置情報、記録線速度、記録/再生レーザパワー情報などが記録される。
また同じく、 管理/制御情報領域内に設けられるテス トライ トエリア (O P C) は、 記録 Z再生時のレーザパワー等、 データ記録再生条件を 設定する際の試し書きなどに使われる。 即ち記録再生条件調整のための 領域である。
管理/制御情報領域内には、 DMAが設けられるが、 通常、 光デイス クの分野では DM Aは欠陥管理のための交替管理情報が記録される。 し かしながら本例のディスクでは、 DMAは、 欠陥箇所の交替管理のみで はなく、 このライ トワンス型ディスクにおいてデータ書換を実現するた めの管理/制御情報が記録される。 特にこの場合、 DMAでは、 後述す る I S A、 O S Aの管理情報が記録される。
また、 交替処理を利用してデータ書換を可能にするためには、 データ 書換に応じて DMAの内容も更新されていかなければならない。 このた め T DMAが設けられる。
' 交替管理情報は TDMAに追加記録されて更新されていく。 DMAに は、 最終的に TDMAに記録された最後 （最新） の交替管理情報が記録 される。
DMA及び T DMAについては後に詳述する。
リードインゾーンより外周側の例えば半径 2 4. 0〜 5 8. O mmが データゾーンとされる。 データゾーンは、 実際にユーザーデータが記録 再生される領域である。 データゾーンの開始ァドレス ADdts、 終了ァ ド レス ADdteは、上述したコントロールデータェリァのデータゾーン位置 情報において示される。
データゾーンにおいては、 その最内周側に I S A (Inner Spare Area) が、 また最外周側に O S A (Outer Spare Area) が設けられる。 I S A、 O S Aについては後に述べるように欠陥やデータ書換 （上書） のための 交替領域とされる。
I S Aはデータゾーンの開始位置から所定数のクラスタサイズ ( 1 ク ラスタ = 6 5 5 3 6バイ ト） で形成される。
O S Aはデータゾーンの終了位置から内周側へ所定数のクラスタサイ ズで形成される。 I S A、 O S Aのサイズは上記 DM Aに記述される。 データゾーンにおいて I S Aと O S Aにはさまれた区間がユーザーデ ータ領域とされる。 このユーザーデータ領域が通常にユーザーデータの 記録再生に用いられる通常記録再生領域である。
ユーザーデータ領域の位置、 即ち開始ア ドレス ADus、 終了ア ドレス ADueは、 上記 DMAに記述される。
データゾーンより外周側、 例えば半径 5 8. 0〜5 8. 5 mmはリー ドアゥ トゾーンとされる。 リードアウ トゾーンは、 管理 Z制御情報領域 とされ、 コン ト口ールデータェリ ァ、 DMA, バッファエリ ア等が、 所 定のフォーマッ トで形成される。 コン トロールデータエリアには、 例え 'ばリ一ドィンゾーンにおけるコントロールデータェリアと同様に各種の 管理/制御情報が記録される。 DMAは、 リードインゾーンにおける D MAと同様に I S A、 O S Aの管理情報が記録される領域として用意さ れる。
図 2には、 記録層が 1層の 1層ディスクにおける管理 Z制御情報領域 の構造例を示している。
図示するようにリードインゾーンには、 未定義区間 （リザーブ） を除 いて、 DMA 2 , O P C (テス トライ トエリア） 、 TDMA、 DMA 1 の各ェリァが形成される。またリードアウトゾーンには、未定義区間（リ ザーブ） を除いて、 DMA 3， DMA 4の各エリアが形成される。
なお、 上述したコントロールデータエリアは示していないが、 例えば 実際にはコントロールデータエリァの一部が DM Aとなること、 及ぴ D MAに関する構造が本発明の要点となることから、 図示を省略した。
このようにリー ドインゾーン、 リードァゥ トゾーンにおいて 4つの D MAが設けられる。 各 DMA 1〜DMA4は、 同一の交替管理情報が記 録される。
但し、 T DMAが設けられており、 当初は T DMAを用いて交替管理 情報が記録され、 またデータ書換ゃ欠陥による交替処理が発生すること に応じて、 交替管理情報が T DMAに追加記録されていく形で更新され ていく。
従って、 例えばディスクをフアイナライズするまでは、 DMAは使用 されず、 TDMAにおいて交替管理が行われる。 ディスクをフアイナラ ィズすると、 その時点において T DMAに記録されている最新の交替管. 理情報が、 DMAに記録され、 DMAによる交替管理が可能となる。 図 3は、 記録層が 2つ形成された 2層ディスクの場合を示している。 第 1の記録層をレイヤ 0、 第 2の記録層をレイヤ 1 ともいう。
レイヤ 0では、 記録再生はディスク内周側から外周側に向かって行わ れる。 つまり 1層ディスクと同様である。
レイヤ 1では、 記録再生はディスク外周側から内周側に向かって行わ れる。
物理ア ドレスの値の進行も、 この方向のとおり となる。 つまり レイヤ 0では内周→外周にァドレス値が増加し、 レイヤ 1では外周→内周にァ ドレス値が增加する。
レイヤ 0のリードィンゾーンには、 1層ディスクと同様に DMA 2 , O P C (テス トライ トエリア） 、 TDMA0、 DMA 1の各エリアが形 成される。 レイヤ 0の最外周側はリードアウ トとはならないため、 単に アウターゾーン 0 と呼ばれる。そしてアウターゾーン 0には、 DMA 3 , DMA 4が形成される。
レイヤ 1の最外周は、 アウターゾーン 1 となる。 このアウターゾーン 1にも D M A 3， DMA 4が形成される。 レイャ 1の最内周はリ一ドア ゥ トゾーンとされる。 このリードアウ トゾーンには、 DMA 2， O P C (テス トライ トエリア） 、 T D M A 1、 DMA 1の各エリアが形成され る。
このようにリードインゾーン、 アウターゾーン 0、 1、 リードアウ ト ゾーンにおいて 8つの DM Aが設けられる。 また T DMAは各記録層に それぞれ設けられる。
レイヤ 0のリー ドインゾーン、 及ぴレイヤ 1のリー ドァゥトゾーンの サイズは、 1層ディスクのリードィンゾーンと同じとされる。
またアウターゾーン 0、 アウターゾーン 1のサイズは、 1層ディスク のリー ドァゥ トゾーンと同じとされる。
'
2. DMA リードインゾーン、 リードアウ トゾーン （及び 2層ディスクの場合は アウターゾーン 0 , 1 ) に記録される DMAの構造を説明する。
図 4に DMAの構造を示す。
ここでは DMAのサイズは 3 2クラスタ （ 3 2 X 6 5 5 3 6バイ ト） とする例を示す。 なお、 クラスタとはデータ記録の最小単位である。 もちろん DMAサイズが 3 2クラスタに限定されるものではない。 図 4では、 3 2クラスタの各クラスタを、 クラスタ番号 1〜 3 2と して D M Aにおける各内容のデータ位置を示している。 また各内容のサイズを クラスタ数として示している。
DMAにおいて、 クラスタ番号 1〜4の 4クラスタの区間には DD S (disc definition structure)としてディスクの詳細情報が記録される。 この DD Sの内容は図 5で述べるが、 DD Sは 1クラスタのサイズと され、 当該 4クラスタの区間において 4回繰り返し記録される。
クラスタナンパ 5〜8の 4クラスタの区間は、 ディフエク ト リ ス ト D F Lの 1番目の記録領域 （D F L # 1 ) となる。 ディフエク ト リ ス ト D F Lの構造は図 6で述べるが、 ディフエク ト リ ス ト D F Lは 4クラスタ サイズのデータとなり、 その中に、 個々の交替ア ドレス情報をリ ス トア ップした構成となる。
クラスタナンパ 9〜 1 2の 4クラスタの区間は、 ディフエタ トリス ト D F Lの 2番目の記録領域 （D F L # 2) となる。
さらに、 4クラスタづっ 3番目以降のディフヱク トリス ト D F L # 3 〜D F L # 6の記録領域が用意され、 クラスタナンパ 2 9〜 3 2の 4ク ラスタの区間は、 ディフエク ト リ ス ト D F Lの 7番目の記録領域 ( D F L # 7 ) となる。
つまり、 3 2クラスタの DMAには、 ディフエク トリス ト D F L # 1 '〜D F L # 7の 7個の記録領域が用意される。
本例のように 1回書き込み可能なライ トワンス型光ディスクの.場合、 この DMAの内容を記録するためには、 フアイナライズという処理を行 う必要がある。 その場合、 DMAに書き込む 7つのディフエタ トリス ト D F L # 1〜D F L # 7は全て同じ内容とされる。 上記図 4の DMAの先頭に記録される D D Sの内容を図 5に示す。 . 上記のように D D Sは 1クラスタ （= 6 5 5 3 6バイ ト） のサイズと される。
図 5においてバイ ト位置は、 6 5 5 3 6バイ トである DD Sの先頭パ イ トをパイ ト 0 として示している。 パイ ト数は各データ内容のバイ ト数 を示す。
バイ ト位置 0〜 1の 2バイ トには、 DD Sのクラスタであることを認 識するための、 DD S識別子 （DDS Identifier) = 「D S」 が記録され る。
パイ ト位置 2の 1バイ トに、 D D S形式番号 （フォーマッ トのパージ
3ン） が示される。
バイ ト位置 4〜 7の 4バイ トには、 DD Sの更新回数が記録される。 なお、 本例では DMA自体はフアイナライズ時に交替管理情報が書き込 まれるものであって更新されるものではなく、 交替管理情報は T DMA において行われる。 従って、 最終的にファイナライズされる際に、 TD M Aにおいて行われた D D S ( T D D S ： テンポラリ D D S ) の更新回 数が、 当該バイ ト位置に記録されるものとなる。
バイ ト位置 1 6〜 1 9の 4バイ トには、 DMA内のドライブエリアの 先頭物理セクタ ドレス (AD DRV) が記録される。
バイ ト位置 24〜 2 7の 4バイ 卜には、 DMA内のディフエク トリス ト D F Lの先頭物理セクタ ドレス （AD DFL) が記録される。
' パイ ト位置 3 2〜 3 5の 4バイ トは、 データゾーンにおけるユーザー データ領域の先頭位置、 つまり L S N (logical sector number：論理セ クタ ドレス） " 0" の位置を、 P S N (phisical sector number： 物理 セクタ ドレス） によって示している。
パイ ト位置 3 6〜 3 9の 4パイ トは、 データゾーンにおけるユーザー データエリアの終了位置を L S N (論理セクタ ドレス） によって示して いる。
バイ ト位置 4 0〜 4 3の 4バイ トには、 データゾーンにおける I S A ( 1層ディスクの I S A又は 2層ディスクのレイヤ 0の I S A) のサイ ズが示ざれる。
バイ ト位置 4 4〜 4 7の 4バイ トには、 データゾーンにおける O S A のサイズが示される。
パイ ト位置 4 8〜 5 1の 4バイ トには、 データゾーンにおける I S A ( 2層ディスクのレイヤ 1の I S A) のサイズが示される。
バイ ト位置 5 2の 1バイ トには、 I S A、 O S Aを使用してデータ書 換が可能であるか否かを示す交替領域使用可能フラグが示される。 交替 領域使用可能フラグは、 I S A又は O S Aが全て使用された際に、 それ を示すものとされる。
これら以外のバイ ト位置はリザーブ (未定義) とされ、 全て 0 0 hと される。
このように、 D D Sはユーザーデータ領域のァ ドレスと I S A、. O S Aのサイズ、 及ぴ交替領域使用可能フラグを含む。 つまりデータゾーン における I S A、 O S Aの領域管理を行う管理/制御情報とされる。 次に図 6にディフヱク トリス ト D F Lの構造を示す。
図 4で説明したように、 ディフヱク トリス ト D F Lは 4クラスタの記 録領域に記録される。
' 図 6においては、 パイ ト位置として、 4クラスタのディフエタ トリス ト D F Lにおける各データ内容のデータ位置を示している。 なお 1クラ スタ = 3 2セクタ = 6 5 5 3 6パイ トであり、 1セクタ = 2 0 4 8バイ トである。
バイ ト数は各データ内容のサイズとしてのバイ ト数を示す。 ディフエク ト リ ス ト D F Lの先頭の 6 4パイ トはディフヱク ト リ ス ト 管理情報とされる。
このディフエク ト リ ス ト管理情報には、 ディフエク ト リ ス トのクラス タであることを認識する情報、 パージヨ ン、 ディフエタ トリス ト更新回 数、 ディフヱク ト リ ス トのエン ト リ数などの情報が記録される。
またバイ ト位置 6 4以降は、 ディフエク ト リ ス トのエン ト リ内容とし て、 各 8バイ トの交替ァ ドレス情報 a t iが記録される。
そして有効な最後の交替ァドレス情報 a t i # Nの直後には、 交替ァ ドレス情報終端としてのターミネータ情報が 8パイ ト記録される。
この D F Lでは、 交替ア ドレス情報終端以降、 そのクラスタの最後ま でが 0 0 hで埋められる。
6 4バイ トのディフヱク トリス ト管理情報は図 7のようになる。
バイ ト位置 0から 2バイ トには、 ディフエク ト リ ス ト D F Lの識別子 として文字列 「D L」 が記録される。
バイ ト位置 2の 1バイ トはディフヱク ト リ ス ト D F Lの形式番号を示 す。
バイ ト位置 4からの 4バイ トは ディフエク ト リス ト D F Lを更新し た回数を示す。 なお、 これは後述するテンポラリディフエク ト リ ス ト T D F Lの更新回数を引き継いだ値とされる。
バイ ト位置 1 2からの 4バイ トは、 ディフエク トリス ト D F Lにおけ るエン ト リ数、 即ち交替ァ ドレス情報 a t i の数を示す。
バイ ト位置 2 4からの 4バイ トは、 交替領域 I S A 0、 I S A 1、 O S A 0、 O S A 1のそれぞれの空き領域の大きさをクラスタ数で示す。 これら以外のバイ ト位置はリザーブとされ、 すべて 0 0 hとされる。 図 8に、 交替ア ドレス情報 a t i の構造を示す。 即ち交替処理された 各ェントリ内容を示す情報である。 交替ァドレス情報 a t i の総数は 1層ディスクの場合、 最大 3 2 7 5 9個である。
1つの交替ァドレス情報 a t i は、 8バイ ト （ 6 4ビッ ト） で構成さ れる。 各ビッ トをビッ ト b 6 3〜 b 0 と して示す。
ビッ ト b 6 3〜 b 6 0には、 エントリのステータス情報 （status 1) が記録される。
D F Lにおいては、 ステータス情報は 「 0 0 0 0」 とされ、 通常の交 替処理エントリを示すものとなる。
他のステータス情報値については、 後に T D M Aにおける T D F Lの 交替ア ドレス情報 a t i の説明の際に述べる。
ビッ ト b 5 9〜 b 3 2には、 交替元クラスタの最初の物理セクタ ドレ ス P S Nが示される。 即ち欠陥又は書換により交替されるクラスタを、 その先頭セクタの物理セクタ ドレス P S Nによって示すものである。
ビッ ト b 3 1〜 b 2 8は、 リザーブとされる。 なおエントリにおける もう一つのステータス情報 ( status 2)が記録されるようにしてもよい。 ビッ ト b 2 7〜 b 0には、 交替先クラスタの先頭の物理セクタ ドレス P S Nが示される。
即ち、 欠陥或いは書換によりクラスタが交替される場合 、 その交替 先のクラスタを、 その先頭セクタの物理セクタ ドレス P S Nによって示 すものである。
以上のような交替ァ ドレス情報 a t i が 1つのエント リ とされて 1つ ' の交替処理に係る交替元クラスタと交替先クラスタが示される。
そして、 このようなエントリが、 図 6の構造のディフエク トリス ト D F Lに登録されていく。
D M Aにおいては、 以上のようなデータ構造で、 交替管理情報が記録 される。 伹し、 上述したように、 D M Aにこれらの情報が記録されるの はディスクをフアイナライズした際であり、 そのときは、 TDMAにお ける最新の交替管理情報が反映されるものとなる。
欠陥管理やデータ書換のための交替処理及びそれに応じた交替管理情 報の更新は、 次に説明する TDMAにおいて行われることになる。
3. TDMA方式
3 - 1 TDMA 続いて、 図 2， 図 3に示したように管理/制御情報領域に設けられる TDMAについて説明する。 TDMA (テンポラリ DMA) は、 DMA と同じく交替管理情報を記録する領域とされるが、 データ書換ゃ欠陥の 検出に応じた交替処理が発生することに応じて交替管理情報が追加記録 されることで更新されていく。
図 9に TDMAの構造を示す。
TDMAのサイズは、 例えば 2 04 8クラスタとされる。
図示するようにクラスタ番号 1の最初のクラスタには、 レイヤ 0のた めのスペースビッ トマップが記録される。
スペースビッ トマップとは、 主データ領域であるデータゾーン、 及ぴ 管理/制御領域であるリードイ ンゾーン、 リードアウ トゾーン （ァウタ 一ゾーン) の各クラスタについて、 それぞれ 1 ビッ トが割り当てられ、 1 ビッ トの値により各クラスタが書込済か否かを示すようにされた書込 '有無標示情報である。 スペースビッ トマップでは、 リードイ ンゾーンか らリードアウ トゾ ン (アウターゾーン) までの全てのクラスタが 1 ビ ッ トに割り当てられるが、 このスペースビッ トマップは 1クラスタのサ ィズで構成できる。
クラスタ番号 2のクラスタには、 レイヤ 1のためのスペースビッ トマ ップとされる。 なお、 もちろん 1層ディスクの場合は、 レイヤ 1 (第 2 層） のためのスペースビッ トマップは必要ない。
T DMAにおいては、 データ内容の変更等で交替処理があった場合、 T DM A内の未記録ェリァの先頭のクラスタに TD F L (テンポラリデ イフェク ト リス ト） が追加記録される。従って、 2層ディスクの場合は、 図示するようにクラスタ番号 3の位置から最初の TD F Lが記録される。
1層ディスクの場合は、 レイヤ 1のためのスペースビッ トマップは不要 であるので、 クラスタ番号 2の位置から最初の TD F Lが記録されるこ とになる。 そして、 交替処理の発生に応じて、 以降、 間を空けないクラ スタ位置に T D F Lが追加記録されていく。
TD F Lのサイズは、 1クラスタから最大 4クラスタまでとされる。 またスペースビッ トマップは各クラスタの書込状況を示すものである ため、 データ書込が発生することに応じて更新される。 この場合、 新た なスペースビッ トマップは、 TD F Lと同様に、 TDMA内の空き領域 の先頭から行われる。
つまり、 T D M A内では、スペースビッ トマップもしくは T D F Lが、 随時追記されていく ことになる。
なお、 スペースビッ トマツプ及び T D F Lの構成は次に述べるが、 ス ペースビッ トマップとされる 1クラスタの最後尾のセクタ （ 2 04 8ノ イ ト） 及び TD F Lとされる 1〜4クラスタの最後尾のセクタ (2 0 4 8バイ ト） には、 光ディスクの詳細情報である TDD S (テンポラリ D ' D S (temporary disc definition structure) 力 れる。
図 1 0にスペースビッ トマップの構成を示す。
上述のようにスペースビッ トマップは、 ディスク上の 1クラスタの記 録 /未記録状態を 1 ビッ トで表し、クラスタが未記録状態の場合に対応し たビッ トに例えば 「 1」 をセッ トするビッ トマップである。 なお、 2層 ディスクの場合は、 各層ごとに独立した情報を保持するビッ トマップの 例とする。
1セクタ = 2 0 4 8バイ トの場合、 1つの記録層の 2 5 G Bの容量は 2 5セクタの大きさのビッ トマツプで構成することができる。 つまり 1 クラスタ （= 3 2セクタ） のサイズでスペースビッ トマップを構成でき る。
図 1 0では、 セクタ 0 3 1 と して、 1クラスタ内の 3 2セクタを示 している。またバイ ト位置は、セクタ内のパイ ト位置と して示している。 先頭のセクタ 0には、スペースビッ トマップの管理情報が記録される。 セクタ 0のバイ ト位置 0力 らの 2バイ トには、 スペースビッ トマップ I D (Un— allocated Space Bitmap Identifier) と して (J B か 録 される。
バイ ト位置 2の 1バイ トには、 フォーマッ トバージョン (形式番号) が記録され、 例えば 「 0 0 h」 とされる。
バイ ト位置 4からの 4バイ トには、 レイヤナンパが記録される。 即ち このスペースビッ トマツプがレイヤ 0に対応するの力 、 レイャ 1に対応 するのかが示される。
バイ ト位置 1 6からの 4 8バイ トには、 ビッ トマップインフォメーシ ヨ ン (Bitmap Information) 力 己録 れる。
ビッ トマップィンフォメ—ン aンは、ィンナーゾーン、データゾーン、 アウターゾーンの 3つの各ゾーンに対応するゾーンインフォメーション '力 ら構成 れる ( ,one Information for Inner Zone) ι,Ζοηβ Information for Data Zone) (Zone Information for Outer Zone) 。
各ゾーンインフォメーションは、 ゾーンの開 台位置 (Start Cluster First PSN) 、 ビッ トマップデータの開始位置 （Start Byte Position of Bitmap data) 、 ビッ トマップデータの大きさ (Validate Bit Length in Bitmap data) 、 及ぴリザーブが、 それぞれ 4バイ トとされた 1 6パイ ト で構成される。
ゾーンの開始位置 （Start Cluster First PSN) では、 ディスク上のゾ ーンの開始位置、 即ち各ゾーンをビッ トマップ化する際のスタートアド レスが、 P S N (物理セクタ ドレス） により示される。
ビッ 卜マツプデータの開始位置 ( Start Byte Pos it ion of Bitmap data) は、 そのゾーンに関するビッ トマップデータの開始位置を、 スペースビ ッ 卜マツプの先頭の Un - al located Space Bitmap Identif i er からの相対 位置と してのバイ ト数で示したものである。
ビッ 卜マップデータの大きさ (Val idate Bi t Length in Bitmap data) は、 そのゾーンのビッ トマップデータの大きさをビッ ト数で表したもの である。
そしてスペースビヅ トマップの第 2セクタ ( =セクタ 1 ) のバイ ト位 置 0から実際のビッ トマップデータ （Bitmap data) が記録される。 ビッ トマップデータの大きさは 1 G Bあたり 1セクタである。
最後のビッ トマップデータ以降の領域は最終セクタ （セクタ 3 1 ) の 手前までがリザーブとされ Γ 0 0 h j とされる。
そしてスペースビッ トマップの最終セクタ （セクタ 3 1 ) には、 T D D Sが記録される。
上記ビッ トマップインフォメーションによる管理は次のようになる。 まず、 バイ ト位置 4のレイヤナンパと してレイヤ 0が示されたスぺー ' スビッ トマップ、 つまり 1層ディスク、 又は 2層ディスクのレイヤ 0に 対するスペースビッ トマップの場合を述べる。
この場合、 Zone Informat ion for Inner Zoneによってレイャ 0のイン ナーゾーン、 つまり リードインゾーンの情報が示される。
ゾーンの開始位置 （Start Cluster First PSN) では、 実線矢印で示す ようにリードィンゾーンの開始位置の P S Nが示される。
ビッ 卜マップデータの開始位置 (Start Byte Position of Bitmap data) では、 破線で示すように、 当該スペースビッ トマップ内でのリードイン ゾーンに対応するビッ トマップデータの位置 （セクタ 1のパイ ト位置 0 を示す情報） が示される。
ビッ 卜マップデータの大きさ (Validate Bit Length in Bitmap data) は、 リ一ドィンゾーン用のビッ トマップデータのサイズが示される。
Zone Information for Data Zoneでは、 レイヤ 0のデータゾーンの情 報が示される。
ゾーンの開始位置 （Start Cluster First PSN) では、 実線矢印で示す ようにデータゾーンの開始位置の P S Nが示される。
ビッ 卜マップデータの開始位置 (Start Byte Position of Bitmap data) では、 破線で示すように、 当該スペースビッ トマップ内でのデータゾー ンに対応するビッ トマ.ップデータの位置 （セクタ 2のバイ ト位置 0を示 す情報) が示される。
ビッ トマップァータの大きさ (Validate Bit Length in Bitmap data) は、 データゾーン用のビッ トマップデータのサイズが示される。
Zone Information for Outer Zoneによってレイヤ 0のアウターゾーン、 つまり 1層ディスクのリードァゥ トゾーン、 又は 2層ディスクのァウタ 一ゾーン 0の情報が示される。
ゾーンの開始位置 (Start Cluster First PSN) では、 実線矢印で示す 'ようにリードアウ トゾーン （又はアウターゾーン 0 ) の開始位置の P S Nが示される。
ビッ 卜マップデータの開始位置 (Start Byte Position of Bitmap data) では、 破線で示すように、 当該スペースビッ トマップ内でのリードァゥ トゾーン （又はアウターゾーン 0 ) に対応するビッ トマップデータの位 置 （セクタ Nのバイ ト位置 0を示す情報） が示される。
ビッ 卜マップデータの大きさ (Val i date Bit Length in Bitmap data) は、 リードアウ トゾーン用 （又はアウターゾーン 0用） のビッ トマップ データのサイズが示される。
次に、 パイ ト位置 4のレイヤナンパとしてレイヤ 1が示されたスぺー スビッ トマップ、 つまり 2層ディスクのレイヤ 1に対するスペースビッ トマップの場合を述べる。
この場合、 Zone Informat ion for Inner Zoneによってレイャ 1 のィン ナーゾーン、 つまり リードアウトゾーンの情報が示される。
ゾーンの開始位置 （Start Cluster First PSN) では、 一点鎖線矢印で 示すようにリードアゥ トゾーンの開始位置の P S Nが示される （レイャ 1ではァドレス方向は外周→内周であるため、 一点鎖線矢印で示す位置 が開始位置となる） 。
ビッ 卜マップデータの開始位置 (Start Byte Pos it ion of Bitmap data) では、 破線で示すように、 当該スペースビッ トマップ内でのリードァゥ トゾーンに対応するビッ トマップデータの位置 （セクタ 1のバイ ト位置 0を示す情報） が示される。
ビッ 卜マップデータの大きさ (Val idate Bi t Length in. Bitmap data) は、 リードアウ トゾーン用のビッ トマップデータのサイズが示される。
Zone Information for Data Zoneでは、 レイャ 1 のデータゾーンの情 報が示される。
ゾーンの開始位置 （Start Cluster First PSN) では、 一点鎖線矢印で 示すようにデータゾーンの開始位置の P S Nが示される。
ビッ 卜マツプデータの開始位置 (Start Byte Pos i t ion of Bitmap data) では、 破線で示すように、 当該スペースビッ トマップ内でのデータゾー ンに対応するビッ トマップデータの位置 （セクタ 2のバイ ト位置 0を示 す情報） が示される。
ビッ 卜マップデータの大きさ (Validate Bit Length in Bitmap data) は、 データゾーン用のビッ トマップデータのサイズが示される。
Zone Information for Outer Zoneによってレイャ 1のアウターゾーン 1の情報が示される。
ゾーンの開始位置 （Start Cluster First PSN) では、 一点鎖線矢印で 示すようにアウターゾーン 1の開始位置の P S Nが示される。
ビッ 卜マップデータの開始位置 (Start Byte Position of Bitmap data) では、 破線で示すように、 当該スペースビッ トマップ内でのアウターゾ ーン 1に対応するビッ トマップデータの位置 (セクタ Nのバイ ト位置 0 を示す情報） が示される。
ビッ トマップデータの大きさ (Validate Bit Length in Bitmap data) は、 アウターゾーン 1用のビッ トマツプデータのサイズが示される。 次に TD F L (テンポラリ D F L) の構成を述べる。 上記のように T D F Lは、 T D M Aにおいてスペースビッ トマップに続く空きエリァに 記録され、 更新される毎に空きェリ ァの先頭に追記されていく。
図 1 1 に TD F Lの構成を示す。
TD F Lは 1〜4ク'ラスタで構成される。 その内容は図 6の D F Lと 比べてわかるように、 先頭の 6 4バイ トがディフエタ ト リ ス ト管理情報 とされ、 パイ ト位置 6 4以降に各 8バイ トの交替ァ ドレス情報 a t i が 記録されていく点、 及ぴ最後の交替ァ ドレス情報 a t i # Nの次の 8パ ' ィ トが交替ァドレス情報終端とされることは同様である。
但し、 1〜 4クラスタの T D F Lにおいては、 その最後のセクタとな る 2 0 4 8バイ トにテンポラリ D D S (TDD S) が記録される点が D F Lと異なる。
なお、 TD F Lの場合、 交替ア ドレス情報終端が属するクラスタの最 終セクタの手前まで 0 0 hで埋める。 そして最終セクタに TDD Sが記 録される。 もし交替ア ドレス情報終端が、 クラスタの最終セクタに属す る場合には、 次のクラスタの最終セクタ手前まで 0で埋め、 最終セクタ に T D D Sを記録することになる。
6 4バイ トのディフエタ トリ ス ト管理情報は、 図 7で説明した D F L のディフエク トリ ス ト管理情報と同様である。
ただしバイ ト位置 4からの 4パイ トのディフヱク トリ ス ト更新回数と しては、 ディフエク ト リ ス トの通し番号が記録される。 これによつて最 新の TD F Lにおけるディフヱク トリ ス ト管理情報の通し番号が、 ディ フエタ ト リ ス ト更新回数を示すものとなる。
また、 バイ ト位置 1 2力 らの 4バイ トの、 ディフエク ト リ ス ト D F L におけるェントリ数、 即ち交替ァ ドレス情報 a t iの数や、 バイ ト位置 24力 らの 4バイ トの交替領域 I S A 0、 I S A 1、 O S A 0、 O S A 1のそれぞれの空き領域の大きさ （クラスタ数） は、 その TD F L更新 時点の値が記録されることになる。
TD F Lにおける交替ア ドレス情報 a t iの構造も、 図 8で示した D F Lにおける交替ア ドレス情報 a t iの構造と同様であり、 交替アドレ ス情報 a t iが 1つのエントリ とされて 1つの交替処理に係る交替元ク ラスタと交替先クラスタが示される。 そして、 このようなエント リが、 図 1 1の構造のテンポラリディフヱク ト リス ト TD F Lに登録されてい <。
' 但し TD F Lの交替ア ドレス情報 a t iのステータス 1 と しては、 「 0 0 0 0」 以外に、 「0 1 0 1」 「 1 0 1 0」 となる場合がある。 ステータス 1力 S 「0 1 0 1」 「 1 0 1 0」 となるのは、 物理的に連続 する複数クラスタをまとめて交替処理した際に、 その複数クラスタをま とめて交替管理 （バース ト転送管理） する場合である。 即ちステータス 1が 「0 1 0 1」 の場合、 その交替ァドレス情報 a t iの交替元クラスタの先頭物理セクタ ドレスと交替先クラスタの先頭物 理セクタ ドレスは、 物理的に連続する複数のクラスタの先頭のクラスタ についての交替元、 交替先を示すものとなる。
またステータス 1が 「 1 0 1 0」 の場合、 その交替ァ ドレス情報 a t iの交替元クラスタの先頭物理セクタ ドレスと交替先クラスタの先頭物 理セクタ ドレスは、 物理的に連続する複数のクラスタの最後のクラスタ についての交替元、 交替先を示すものとなる。
従って、 物理的に連続する複数のクラスタをまとめて交替管理する場 合は、 その複数個の全てのクラスタ 1つづつ交替ァドレス情報 a t i を ェント リする必要はなく、 先頭クラスタと終端クラスタとについての 2 つの交替ァ ドレス情報 a t iをエン ト リすればよいものとなる。
TD F Lでは、 以上のように、 基本的に D F Lと同様の構造とされる 力 S、 サイズが 4クラスタまで拡張可能なこと、 最後のセクタに TDD S が記録されること、 交替ァドレス情報 a t i と してバース ト転送管理が 可能とされていることなどの特徴をもつ。
T D M Aでは図 9に示したようにスペースビッ トマップと TD Fしが 記録されるが、 上記のようにスペースビッ トマツプ及び T D F Lの最後 のセクタと しての 204 8バイ トには TDD S (temporary disc definition structure) が記録される。
この TDD Sの構造を図 1 2に示す。
' TDD Sは 1セクタ （ 2 048バイ ト） で構成される。 そして上述し た DMAにおける D D Sと同様の内容を含む。 なお、 DD Sは 1クラス タ （6 5 5 3 6バイ ト） であるが、 図 5で説明したように DD Sにおけ る実質的内容定義が行われているのはバイ ト位置 5 2までである。 つま り 1クラスタの先頭セクタ内に実質的内容が記録されている。 このため TDD Sが 1セクタであっても、 DD S内容を包含できる。
図 1 2と図 5を比較してわかるように、 TDD Sは、 バイ ト位置 0〜 5 3までは DD Sと同様の内容となる。 ただし、 バイ ト位置 4からは T D D S通し番号、 パイ ト位置 1 6からは TPMA内のドライプェリア開 始物理ァドレス、 バイ ト位置 24からは TDMA内の TD F Lの開始物 理ア ドレス （AD DFL) となる。
TDD Sのバイ ト位置 1 0 24以降には、 DD Sには無い情報が記録 される。
バイ ト位置 1 0 24からの 4パイ トには、 ユーザーデータ領域でのデ ータ記録されている最外周の物理セクタ ドレス L R Αが記録される。 バイ ト位置 1 0 2 8からの 4バイ トには、 TDMA内の最新のレイヤ 0用のスペースビッ トマップの開始物理セクタ ドレス (AD BP0) が記録 される。
バイ ト位置 1 0 3 2からの 4バイ トには、 TDMA内の最新のレイヤ 1用のスペースビッ トマップの開始物理セクタ ドレス （AD BP1) が記録 される。
パイ ト位置 1 0 3 6の 1バイ トは、 上書き機能の使用を制御する為の フラグが記録される。
これらのバイ ト位置以外のバイ トはリザーブとされ、 その内容は全て 0 0 hである。
このように、 T D D Sはユーザーデータ領域のァ ドレスと I S A、 O ' S Aのサイズ、 及ぴ交替領域使用可能フラグを含む。 つまりデータゾー ンにおける I S A、 O S Aの領域管理を行う管理/制御情報とされる。 この点で DD Sと同様となる。
そしてさらに、 有効な最新のスペースビッ トマップの位置を示す情報 (AD BP0、 AD BP1) を有し、 さらに有効な最新のテンポラリ D F L (T D F L) の位置を示す情報 （AD DFL) を有するものとされる。
この T D D Sは、 スペースビッ トマップ及ぴ T D F Lの最終セクタに 記録されるため、 スペースビッ トマツプ又は T D F Lが追加されるたぴ に、 新たな TDD Sが記録されることになる。 従って図 9の TDMA内 では、 最後に追加されたスペースビッ トマップ又は T D F L内の T D D Sが最新の TDD Sとなり、 その中で最新のスペースビッ トマップ及び TD F Lが示されることになる。
3 - 2 I S A及ぴ O S A 図 1 3に I S Aと O S Aの位置を示す。
I S A (ィ ンナースペアェリ ァ ： 内周側交替領域) および O S A (ァ ウタ一スペアエリァ ：外周側交替領域） は欠陥クラスタの交替処理のた めの交替領域としてデータゾーン内に確保される領域である。
また I S Aと O S Aは、 記録済みァドレスに対する書き込み、 つまり データ書換の要求があった場合に、 対象ァ ドレスに書き込むデータを実 際に記録するための交替領域としても使用する。
図 1 3 ( a ) は 1層ディスクの場合であり、 I S Aはデータゾーンの 最内周側に設けられ、 O S Aはデータゾーンの最外周側に設けられる。 図 1 3 (b ) は 2層ディスクの場合であり、 I S A Oはレイヤ 0のデ ータゾーンの最内周側に設けられ、 O S A 0はレイヤ 0のデータゾーン ' の最外周側に設けられる。 また I S A 1はレイヤ 1のデータゾーンの最 内周側に設けられ、 O S A 1はレイヤ 1のデータゾーンの最外周側に設 けられる。
2層ディスクにおいて、 I S A 0と I S A 1の大きさは異なる場合も ある。 O S A 0と O S A 1の大きさは同一である。 I S A (又は I S A 0， I ,S A 1 ) ， O S A (又は O S A0， O S A 1 ) のサイズは上述の DD S， TDD S内で定義される。
I S Aの大きさ （サイズ） は初期化時に決定され、 その後の大きさも 固定であるが、 O S Aの大きさはデータを記録した後でも、 変更するこ とが可能である。 つまり T D D Sの更新の際に、 TDD S内に記録する O S Aのサイズの値を変更することで、 O S Aサイズを拡大することな どが可能とされる。
これら I S A、 O S Aを用いた交替処理は、 次のように行われる。 デ 一タ書換の場合を例に挙げる。 例えばユーザーデータ領域における既に データ記録が行われたクラスタに対してデータ書込、 つまり書換の要求 が発生したとする。 この場合、 ライ トワンスディスクであることからそ のクラスタには書き込みできないため、 その書換データは I S A又は O
S A内の或るクラスタに書き込まれるようにする。 これが交替処理であ る。
この交替処理が上記の交替ァドレス情報 a t iのエントリ として管理 される。 つまり元々データ記録が行われていたクラスタァ ドレスが交替 元、 I S A又 O S A内に書換データを書き込んだクラスタア ドレスが交 替先と して、 1つの交替ア ドレス情報 a t iがエントリ される。
つまり、 データ書換の場合は、 書換データを I S A又は O S Aに記録 し、 かつ当該書換によるデータ位置の交替を TDMA内の TD F Lにお ける交替ァドレス情報 a t iで管理するようにすることで、 ライ トワン 'ス型のディスクでありながら、実質的に（例えばホス トシステムの O S、 ファイルシステム等から見て） データ書換を実現するものである。
欠陥管理の場合も同様で、 或るクラスタが欠陥領域とされた場合、 そ こに書き込むべきデータは、 交替処理により I SA又 O S A内の或るク ラスタに書き込まれる。 そしてこの交替処理の管理のために 1つの交替 ア ドレス情報 a t iがエン ト リ される。
3 - 3 TDMAの使用方式 上述のように T DMAにおいては、 データ書込や交替処理に応じて、 スペースビッ トマップや TD F Lが随時更新されていく。
図 1 4に、 TDMAにおける更新の様子を示す。
図 1 4 ( a )には、 TDMA内にスペース ビッ トマップ（レイヤ 0用）、 スペースビッ トマップ (レイヤ 1 ) 用、 T D F Lが記録された状態を示 している。
上述のごとく、 これらの各情報の最終セクタには、 テンポラリ D D S (TDD S) が記録されている。 これらを TDD S 1， TDD S 2 , T D D S 3として示している。
この図 1 4 ( a ) の場合、 TD F Lが最新の書込データであるため、 T D F Lの最終セクタの TDD S 3が、 最新の T D D Sである。
図 1 2で説明したように、 この TDD Sには、 有効な最新のスペース ビッ トマツプの位置を示す情報 (AD BP0、 AD BPl) 、 有効な最新の TD F Lの位置を示す情報 (AD DFL) を有するが、 T D D S 3においては、 それぞれ実線 (AD BP0) 、 破線 (AD BP1) 、 一点鎖線 (AD DFL) で示す ように、 有効な情報を示すことになる。 つまりこの場合、 TDD S 3で は、 ア ドレス (AD DFL) により 自身を含む TD F Lを有効な TD F Lと '指定する。 またスペースビッ トマップ （レイヤ 0用） 、 スペースビッ ト マップ（レイヤ 1 )用を、それぞれ有効なスペースビッ トマップとして、 ア ドレス （AD BP0、 AD BPl) で指定する。
この後、 データ書込が行われ、 スペースビッ トマップ （レイヤ 0用） が更新のため追加されたとする。 すると図 1 4 ( b ) のように空き領域 の先頭に新たなスペースビッ トマップ （レイヤ 0用） が記録される。 こ の場合、 その最終セクタの TD D S 4が最新の TD D S となり、 その中 のア ドレス （AD BP0、 AD BP1、 AD DFL) により有効な情報を指定する。 この場合 TDD S 4では、 ア ドレス （AD BP0) により 自身を含むスぺ ースビッ トマップ （レイヤ.0用） を有効な情報と指定する。 またアドレ ス （AD BP1、 AD DFL) により図 1 4 ( a ) と同じスペースビッ トマップ (レイヤ 1 ) 用と、 TD F Lを有効な情報として指定する。
さらにその後、 データ書込が行われ、 スペースビッ トマップ (レイャ 0用） が再び更新のため追加されたとする。 すると図 1 4 ( c ) のよう に空き領域の先頭に新たなスペースビッ トマップ （レイヤ 0用） が記録 される。 この場合、 その最終セクタの TDD S 5が最新の TDD S とな り、 その中のア ドレス (AD BP0、 AD BP1、 AD DFL) により有効な情報を 疋ー3 O。
この場合 TDD S 4では、 ア ドレス （AD BP0) により 自身を含むスぺ ースビッ トマップ (レイヤ 0用) を有効な情報と指定する。 またアドレ ス (AD BP1、 AD DFL) により図 1 4 ( a ) ( b ) と同じスペースビッ ト マップ (レイヤ 1 ) 用と、 T D F Lを有効な情報と して指定する。
例えばこのように、 TD F L/スペースビッ トマップ更新処理に応じ ては、 その最新の情報の最後のセクタにおける TDD Sで、 TDMA内 の有効な情報 （TD F L/スペースビッ トマップ） が示されるものとな る。 有効な情報とは、 更新過程 (=フアイナライズ前) の最新の TD F ' L/スペースビッ トマップである。
従ってディスク ドライブ装置側は、 TDMA内では、 記録された最後 の TD F L又はスペースビッ トマップにおける TDD Sを参照して、 有 効な TD F L/スペースビッ トマップを把握できる。
ところで、 この図 1 4は 2層ディスクの場合を述べた。 つまりスぺー スビッ トマップ （レイヤ 0用） とスペースビッ トマップ （レイヤ 1用） が記録される場合である。
この 2つのスペースビッ トマツプ及び TD F Lは、 最初はレイヤ 0の TDMA内に記録される。 つまり、 レイヤ 0の TDMAのみが使用され て、 図 1 4のように TD F L/スペースビッ トマップが更新の度に追加 記録されていく。
第 2層目であるレイヤ 1における T DMAが使用されるのは、 レイヤ 0の TDMAが消尽された後となる。
そして、 レイヤ 1 の TDMAでも、 T D F L/ズペースビッ トマップ が先頭から順番に使用されて記録が行われる。
図 1 5には、 レイヤ 0の T DMAが、 T D F L/スペースビッ トマツ プの N回の記録によって使い尽く された状態を示している。 これは、 図 1 4 ( c ) の後、 スペースビッ トマップ （レイヤ 1用） が連続して更新 されていった場合と している。
この図 1 5では、 レイヤ 0の T DMAが消尽された後、 2回のスぺー スビッ トマップ （レイヤ 1用） の記録が、 さらにレイヤ 1 の T DMAに 行われた状態を示している。 このとき、最新のスペースビッ トマップ（レ- イヤ 1用） の最終セクタの T D D S N+ 2が最新の TD D Sである。
この最新の TD D Sによって、上記図 1 4の場合と同様、実線（AD BP0)、 破線 （AD BP1) 、 一点鎖線 （AD DFL) で示すように、 有効な情報を示す ことになる。 つま り この場合、 T D D S N+ 2では、 ア ドレス （AD BP1) 'により 自身を含むスペースビッ トマップ （レイヤ 1用） を有効な情報と 指定する。 またァドレス （AD BP0、 AD DFL) により図 1 4 ( c ) と同じ スペースビッ トマップ （レイヤ 0用） と、 TD F Lを有効な情報 （更新 された最新の情報） として指定する。
もちろんその後も、 TD F L、 スペースビッ トマップ （レイヤ 0用） 、 スペースビッ トマップ （レイヤ 1用） が更新される場合は、 レイヤ 1の T DMAの空き領域の先頭から順番に使われていく。
このように、 各記録層 （レイヤ 0， 1 ) に設けられる T DMAでは、 これらは順番に消尽されていきながら T D F L/スペースビッ トマップ の更新に使用される。 これにより、 各記録層の TDMAを合わせて 1つ の大きな TDMAとして使用することになり、 複数の TDMAを効率的 に活用できる。
またレイヤ 0， 1の TDMAに関わらず、 単に記録された最後の TD D Sを採すことで、 有効な TD F LZスペースビッ トマツプが把握でき る。
なお、実施の形態では 1層ディスクと 2層ディスクを想定しているが、 3層以上の記録層を有するデイ スクも考えられる。
その場合も各層の TDMAは、 上記同様に順番に消尽されながら使用 されていく ようにすればよい。
4. ディスク ドライブ装置 次に、 上記のようなライ トワンス型のディスクに対応するディスク ド ライブ装置 （記録再生装置） を説明していく。
本例のディスク ドライブ装置は、 ライ トワンス型のディスク、 例えば 図 1のプリ レコーデッ ド情報領域 P I Cのみが形成されている状態であ
' つて、 ライ トワンス領域は何も記録されていない状態のディスクに対し てフォーマッ ト処理を行うことで、 図 1で説明した状態のディスクレイ アウ トを形成することができるものとし、 また、 そのようなフォーマツ ト済のディスクに対してユーザーデータ領域にデータの記録再生を行な う。 必要時において、 TDMA、 I S A、 O S Aへの記録 Z更新も行う ものである。
図 1 6はディスク ドライブ装置の構成を示す。
ディスク 1は上述したライ トワンス型のディスクである。 ディスク 1 は、 図示しないターンテーブルに積載され、 記録/再生動作時において スピン ドルモータ 5 2によつて一定線速度（C L V )で回転駆動される。 そして光学ピックアップ (光学へッド） 5 1によってディスク 1上の グルーブトラックのゥォブリングとして埋め込まれた A D I Pァドレス やプリ レコーデッ ド情報としての管理 z制御情報の読み出しがおこなわ れる。
また初期化フォーマツ ト時や、 ユーザーデータ記録時には光学ピック アップによってライ トヮンス領域における トラックに、 管理/制御情報 やユーザーデータが記録され、 再生時には光学ピックァップによって記 録されたデータの読出が行われる。
ピックアップ 5 1内には、 レーザ光源となるレーザダイオードや、 反 射光を検出するためのフォ トディテクタ、 レーザ光の出力端となる対物 レンズ、 レーザ光を対物レンズを介してディスク記録面に照射し、 また その反射光をフォ トディテクタに導く光学系（図示せず）が形成される。
ピックアップ 5 1内において対物レンズは二軸機構によってトラツキ ング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持されている。
またピックアップ 5 1全体はスレッ ド機構 5 3によりディスク半径方 向に移動可能とされている。
' またピックアップ 5 1におけるレーザダイォードはレーザドライバ 6 3からのドライブ信号（ドライブ電流）によってレーザ発光駆動される。 ディスク 1からの反射光情報はピックアップ 5 1内のフォトディテク タによって検出され、 受光光量に応じた電気信号とされてマ ト リ クス回 路 5 4に供給される。 マトリタス回路 5 4には、 フォ トディテクタとしての複数の受光素子 からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、 マトリタス演算/増幅回 路等を備え、 マトリタス演算処理により必要な信号を生成する。
例えば再生データに相当する高周波信号 （再生データ信号） 、 サーポ 制御のためのフォーカスエラー信号、 トラッキングエラー信告などを生 •成する。
さらに、 グループのゥォプリングに係る信号、 即ちゥォブリ ングを検 出する信号としてプッシュプル信号を生成する。
なお、 マトリタス回路 5 4は、 ピックアップ 5 1内に一体的に構成さ れる場合もある。
マトリタス回路 5 4から出力される再生データ信号はリーダ /ライタ 回路 5 5 へ、 フォーカスエラー信号及ぴトラッキングエラー信号はサー ポ回路 6 1 へ、 プッシュプル信号はゥォブル回路 5 8 へ、 それぞれ供給 される。
リーダノライタ回路 5 5は、 再生データ信号に対して 2値化処理、 P L Lによる再生ク口ック生成処理等を行い、 ピックアップ 5 1により読 み出されたデータを再生して、 変復調回路 5 6に供給する。
変復調回路 5 6は、 再生時のデコーダと しての機能部位と、 記録時の エンコーダとしての機能部位を備える。
再生時にはデコード処理として、 再生クロックに基づいてランレング スリ ミテッ ドコー ドの復調処理を行う。
' また E C Cエンコーダ Zデコーダ 5 7は、 記録時にエラー訂正コード を付加する E C Cェンコ一 ド処理と、 再生時にエラー訂正を行う E C C デコード処理を行う。
再生時には、 変復調回路 5 6で復調されたデータを内部メモリに取り 込んで、 エラー検出/訂正処理及びディンターリープ等の処理を行い、 再生データを得る。
E C Cェンコ一ダ Zデコーダ 5 7で再生データにまでデコードされた データは、 システムコン トローラ 6 0の指示に基づいて、 読み出され、 接続された機器、 例えば A V (Audio-Vi sual) システム 1 2 0に転送さ れる。
グループのゥォプリングに係る信号としてマ ト リ クス回路 5 4から出 力されるプッシュプル信号は、 ゥォブル回路 5 8において処理される。 A D I P情報としてのプッシュプル信号は、 ゥォブル回路 5 8において A D I Pァドレスを構成するデータス ト リームに復調されてァ ドレスデ コーダ 5 9に供給される。
ア ドレスデコーダ 5 9は、 供給されるデータについてのデコードを行 い、 ァドレス値を得て、 システムコン トローラ 6 0に供給する。
またア ドレスデコーダ 5 9はゥォブル回路 5 8から供給されるゥォブ ル信号を用いた P L L処理でクロックを生成し、 例えば記録時のェンコ 一ドクロックとして各部に供給する。
また、 グループのゥォブリングに係る信号としてマトリタス回路 5 4 から出力されるプッシュプル信号として、 プリ レコーデッ ド情報 P I C としてのプッシュプル信号は、 ゥォブル回路 5 8においてバンドパスフ ィルタ処理が行われてリーダ /ライタ回路 5 5に供給される。 そして 2 値化され、 データビッ トス トリームとされた後、 E C Cエンコーダ/デ コーダ 5 7で E C Cデコー ド、 ディンターリーブされて、 プリ レコーデ ' ッ ド情報としてのデータが抽出される。 抽出されたプリ レコーデッ ド情 報はシステムコン トローラ 6 0に供給される。
システムコン トローラ 6 0は、 読み出されたプリ レコーデッ ド情報に 基づいて、 各種動作設定処理やコピープロテク ト処理等を行うことがで きる。 記録時には、 A Vシステム 1 2 0から記録データが転送されてく る力 S、 その記録データは E C Cエンコーダ/デコーダ 5 7におけるメモリに送 られてバッファリングされる。
この場合 E C Cエンコーダ/デコーダ 5 7は、 パファリングされた記 録データのエンコード処理として、 エラー訂正コード付加や^ンターリ ーブ、 サブコード等の付加を行う。
また E C Cェンコ一ドされたデータは、 変復調回路 5 6において例え ば R L L ( 1 - 7 ) P P方式の変調が施され、 リーダ/ライタ回路 5 5 に供給される。
記録時においてこれらのェンコ一ド処理のための基準クロックとなる エンコードクロ ックは上述したようにゥォブル信号から生成したク ロッ クを用いる。
ェンコ一ド処理により生成された記録データは、 リーダ /ライタ回路
5 5で記録補償処理として、 記録層の特性、 レーザ光のスポッ ト形状、 記録線速度等に対する最適記録パワーの微調整やレーザドライブパルス 波形の調整などが行われた後、 レーザドライブパルスとしてレーザドラ ィバ 6 3に送られる。
レーザドライバ 6 3では供給されたレーザドライブパルスをピックァ ップ 5 1内のレーザダイオードに与え、 レーザ発光駆動を行う。 これに よりディスク 1に記録データに応じたピッ トが形成されることになる。 なお、 レーザドライバ 6 3は、 いわゆる A P C回路 (Auto Power ' Control ) を備え、 ピヅクアップ 5 1内に設けられたレーザパワーのモニ タ用ディテクタの出力により レーザ出力パワーをモニタしながらレーザ の出力が温度などによらず一定になるように制御する。 記録時及び再生 時のレーザ出力の目標値はシステムコン トローラ 6 0から与えられ、 記 録時及び再生時にはそれぞれレーザ出力レベルが、 その目標値になるよ うに制御する。
サーボ回路 6 1は、マ ト リ クス回路 5 4からのフォーカスエラー信号、 トラッキングエラー信号から、 フォーカス、 トラッキング、 スレッ ドの 各種サーボドライブ信号を生成しサーボ動作を実行させる。
即ちフォーカスエラー信号、 トラッキングエラー信号に応じてフォー カス ドライブ信号、 トラッキングドライブ信号を生成し、 ピックアップ 5 1内の二軸機構のフォーカスコイル、 トラッキングコイルを駆動する ことになる。 これによつてピックアップ 5 1 、 マ トリ クス回路 5 4、 サ ーボ回路 6 1、 二軸機構による トラッキンダサーボループ及ぴフオーカ スサーボループが形成される。
またサーボ回路 6 1は、 システムコントローラ 6 0からの トラックジ ャンプ指令に応じて、 トラッキングサーポループをオフと し、 ジャンプ ドライブ信号を出力することで、 トラックジャンプ動作を実行させる。 またサーポ回路 6 1は、 トラッキングエラー信号の低域成分と して得 られるスレッ ドエラ一信号や、 システムコントローラ 6 0からのァクセ ス実行制御などに基づいてス レツ ドドライブ信号を生成し、 ス レツ ド機 構 5 3を駆動する。 スレッ ド機構 5 3には、 図示しないが、 ピックアツ プ 5 1 を保持するメインシャフ ト、 ス レツ ドモータ、 伝達ギア等による 機構を有し、 ス レッ ドドライブ信号に応じてスレッ ドモータを駆動する ことで、 ピックアップ 5 1の所要のスライ ド移動が行なわれる。
スピン ドルサーボ回路 6 2はスピン ドルモータ 5 2を C L V回転させ ' る制御を行う。
スピンドルサーポ回路 6 2は、 ゥォブル信号に対する P L L処理で生 成されるクロックを、 現在のスピン ドルモータ 5 2の回転速度情報と し て得、 これを所定の C L V基準速度情報と比較することで、 スピンドル エラー信号を生成する。 またデータ再生時においては、 リーダ /ライタ回路 5 5内の P L Lに よって生成される再生クロ ック （デュード処理の基準となるクロック） が、 現在のスピンドルモータ 5 2の回転速度情報となるため、 これを所 定の C L V基準速度情報と比較することでスピン ドルエラー信号を生成 することもできる。
そしてスピン ドルサーボ回路 6 2は、 スピン ドルエラー信号に応じて 生成したスピン ドルドライブ信号を出力し、 スピン ドルモータ 5 2の C L V回転を実行させる。
またスピン ドルサーボ回路 6 2は、 システムコン トローラ 6 0からの スピンドルキック Zブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号 を発生させ、 スピン ドルモータ 5 2の起動、 停止、 加速、 減速などの動 作も実行させる。
以上のようなサーボ系及ぴ記録再生系の各種動作はマイクロコンピュ ータによって形成されたシステムコン トローラ 6 0により制御される。 システムコン トローラ 6 0は、 A Vシステム 1 2 0からのコマン ドに 応じて各種処理を実行する。
例えば A Vシステム 1 2 0から書込命令 (ライ トコマン ド） が出され ると、 システムコン トローラ 6 0は、 まず書き込むべきア ドレスにピッ クアップ 5 1を移動させる。 そして E C Cエンコーダ/デコーダ 5 7、 変復調回路 5 6により、 A Vシステム 1 2 0から転送されてきたデータ (例えば M P E G 2などの各種方式のビデオデータや、 オーディォデー ' タ等） について上述したようにエンコー ド処理を実行させる。 そして上 記のようにリーダ Zライタ回路 5 5からのレーザドライブパルスがレー ザドライバ 6 3に供給されることで、 記録が実行される。
また例えば A Vシステム 1 2 0から、 ディスク 1に記録されている或 るデータ （M P E G 2ビデオデータ等） の転送を求めるリードコマンド が供給された場合は、 まず指示されたァドレスを目的としてシーク動作 制御を行う。 即ちサーポ回路 6 1に指令を出し、 シークコマンドにより 指定されたア ドレスをターゲッ トとするピックアップ 5 1のアクセス動 作を実行させる。
その後、 その指示されたデータ区間のデータを A Vシステム 1 2 0に 転送するために必要な動作制御を行う。 即ちディスク 1からのデータ読 出を行い、 リーダ/ライタ回路 5 5、 変復調回路 5 6、 E C Cェンコ一 タ 7デコーダ 5 7におけるデコードゾバファリング等を実行させ、 要求 されたデータを転送する。
なお、 これらのデータの記録再生時には、 システムコントローラ 6 0 は、 ゥォブル回路 5 8及ぴァドレスデコーダ 5 9によって検出される A D I P T ドレスを用いてアクセスや記録再生動作の制御を行うこ とがで きる。
また、 ディスク 1が装填された際など所定の時点で、 システムコン ト ローラ 6 0は、 ディスク 1の B C Aにおいて記録されたユニーク I Dや ( B C Aが形成されている場合) 、 再生専用領域にゥォプリ ンググルー ブとして記録されているプリ レコーデッ ド情報 （P I C ) の読出を実行 させる。
その場合、 まず B C A、 プリ レコーデッ ドデータゾーン P Rを目的と してシーク動作制御を行う。 即ちサーボ回路 6 1に指令を出し、 デイス ク最内周側へのピックアップ 5 1のアクセス動作を実行させる。
その後、 ピックアップ 5 1による再生ト レースを実行させ、 反射光情 報としてのプッシュプル信号を得、 ゥォブル回路 5 8、 リーダ/ライタ 回路 5 5、 E C Cエンコーダ//デコーダ 5 7によるデコード処理を実行 させ、 B C A情報やプリ レコーデッ ド情報としての再生データを得る。 システムコン トローラ 6 0はこのよ う にして読み出された B C A情報 やプリ レコーデッ ド情報に基づいて、 レーザパワー設定ゃコピープロテ ク ト処理等を行う。
図 1 6ではシステムコントローラ 6 0内にキャッシュメモリ 6 0 aを 示している。 このキャッシュメモリ 6 0 aは、 例えばディスク 1の TD MAから読み出した TD F L/スペースビッ トマップの保持 Φ、 その更 新に利用される。
システムコントローラ 6 0は、 例えばディスク 1が装填された際に各 部を制御して T D Μ Αに記録された T D F L/スペースビッ トマップの 読出を実行させ、 読み出された情報をキヤッシュメモリ 6 0 aに保持す る。
その後、 データ書換ゃ欠陥による交替処理が行われた際には、 キヤッ シュメモリ 6 0 a内の TD F L/スペースビッ トマップを更新していく 。 例えばデータの書込や、 データ書換等で交替処理が行われ、 スペース ビッ トマップ又は TD F Lの更新を行う際に、 その都度ディスク 1の T DMAにおいて、 TD F L又はスペースビッ トマップを追加記録しても 良いのであるが、 そのようにする と、 ディスク 1の TDMAの消費が早 まってしまつ。
そこで、例えばディスク 1がディスク ドライブ装置からイジェク ト（排 出） されるまでの間は、 キャッシュメモリ 6 0 a内で TD F L/スぺー スビッ トマップの更新を行っておく。そしてイジエタ ト時などにおいて、 キャッシュメモリ 6 0 a内の最終的な (最新の) TD F L/スペースビ ' ッ トマップを、 ディスク 1の TDMAに書き込むようにする。 すると、 多数回の TD F L/スペースビッ トマップの更新がまとめられてディス ク 1上で更新されることになり、 ディスク 1の TDMAの消費を低減で きることになる。
後述する記録等の動作処理では、 このようにキヤッシュメモリ 6 0 a を利用してディスク 1の TDMAの消費を低減させる方式に則して説明 する。 但しもちろん本発明としては、 キャッシュメモリ 6 0 aを使用せ ずに、 TD F Lノスペースビッ トマップの更新を毎回ディスク 1への書 込として行うようにしてもよい。
ところで、 この図 1 6のディスク ドライブ装置の構成例は、 ' AVシス テム 1 20に接続されるデイスク ドライブ装置の例としたが、 本発明の ディスク ドライブ装置としては例えばパーソナルコンピュータ等と接続 されるものとしてもよレ、。
さらには他の機器に接続されない形態もあり得る。 その場合は、 操作 部や表示部が設けられたり、 データ入出力のインターフェース部位の構 成が、 図 1 6 とは異なるものとなる。 つまり、 ユーザーの操作に応じて 記録や再生が行われるとともに、 各種データの入出力のための端子部が 形成されればよい。
もちろん構成例としては他にも多様に考えられ、例えば記録専用装置、 再生専用装置としての例も考えられる。
5. 本例の T DMA方式に対応する動作
5— 1 データ書; ιΔ 続いて、 ディスク ドライブ装置によるディスク 1に対するデータ記録 時のシステムコントローラ 6 0の処理を図 1 7〜図 2 0で説明する。 ' なお、 以下説明するデータ書込処理が行われる時点では、 ディスク 1 が装填され、 かつ、 その装填時のディスク 1の TDMAに記録されてい た TD F L/スペースビッ トマップがキャッシュメモリ 6 0 aに読み込 まれている状態であるとする。
また、 通常、 AVシステム 1 2 0等のホス ト機器からの書込要求や読 出要求の際には、 その対象とするァドレスを論理セクタ ドレスで指定し てく る。 ディスク ドライブ装置は、 これを物理セクタ ドレスに変換して 処理を行うが、 その論理一物理ア ドレス変換については、 逐次述べるこ とを省略する。
なお、 ホスト側から指定ざれた論理セクタ ドレスを、 物理セクタ ドレ スに変換するには、 論理セクタ ドレスに T D D S内に記録された 「ユー ザデータ領域の開始物理セクタ ドレス」 を加えればよい。
システムコン トローラ 6 0 に対して、 A Vシステム 1 2 0等のホス ト 機器から或るァドレス Nに対する書き込み 求が来たとする。
この場合システムコントローラ 6 0において図 1 7の処理が開始され る。 まずステップ F 1 0 1では、 キャッシュメモリ 6 0 aに取り込んで ある (或いはキヤッシュメモリ 6 0 aで更新された最新の） スペースビ ッ トマップを参照して、 指定されたァドレス (クラスタ） が記録済か未 記録かを確認する。
もし未記録であればステップ F 1 0 2に進み、 図 1 8に示すユーザデ ータ書き込み処理へ進む。 '
一方、 記録済みであれば、 その指定されたァドレスに今回のデータ書 込を行うことはできないため、 ステップ F 1 0 3に進み、 図 1 9に示す 上書き処理へ進む。
図 1 8のユーザデータ害込処理は、 未だ記録が行われていないァドレ スに対する書込命令となった場合であるため、 通常の書込処理となる。 '但し書込時にディスク上の傷などによるエラーが生じた場合、 交替処理 が行われる場合がある。
システムコン トローラ 6 0は、 まずステップ F 1 1 1 で、 指定された ア ドレスに対して、 データ書込を行う制御を実行する。 つまりピックァ ップ 5 1を指定されたァドレスにアクセスさせて、 書込が要求されたデ ータの記録を実行させる。
データ書込が正常に終了した場合は、 ステップ F 1 1 2から F 1 1 3 に進み、 キャッシュメモリ 6 0 a内でスペースビッ トマップの更新を行 う。 つまりスペースビッ トマップにおいて、 今回書き込んだクラスタに 相当するビッ トを、 書込済を示す値にする。 '
以上で書込要求に対する処理を終える。
ところが、 ステップ F 1 1 1でのデータ書込が正常に終了できなかつ た場合であり、 かつ交替処理機能がオンとされている場合は、 ステップ F 1 1 3力、ら F 1 1 4に進む。
なおステップ F 1 1 2で交替処理機能が有効となっているか否かは、 I S A, O S Aが定義されているか否かで判断する。 I S A又は O S A の少なく とも一方が定義されていれば、 交替処理が可能であるため、 交 替処理機能が有効であるとする。
I S A、 O S Aが定義されているとは、 上記の TDMA内の TDD S で I S A, O S Aのサイズがゼロではない場合のことである。 つまりデ イスク 1のフォーマッ ト時に I S A、 O S Aの少なく とも一方が、 実際 に存在する （サイズがゼロではない） 交替領域として定義されて、 最初 の T D M Aが記録された場合である。 又は TDMA内で TDD Sが更新 された際に、 例えば O S Aが再定義されてサイズ=ゼロではなくなって いた場合である。
結局、 I S A、 O S Aの少なく とも一方が存在すれば、 交替処理機能 'オンと判断してステップ F 1 1 4に進むことになる。
なおステップ F 1 1 2で、交替処理機能が無効とされた場合（ I S A、 O S Aの両方が存在しない場合） には、 ステップ F 1 1 3に進むことに なり、 この場合、 キャッシュメモリ 6 0 a内のスペースビッ トマップに おいて、 指定されたァドレスに該当するビッ トを記録済みにして終了す る。 書込要求に対してはエラー終了となる。
この場合、 書込エラーであったにもかかわらず、 スペースビッ トマツ プについては、正常終了時と同様に、書込済のブラグを立てる。 これは、 欠陥領域をスペースビッ トマップで書込済として管理させるものとなる。 これによつて、 当該エラーが生じた欠陥領域に対する書込要求があった としても、 スペースビッ トマップを参照した処理により、 効率的な処理 が可能となる。
ステップ F 1 1 2で交替処理機能がオンと判断され、 ステップ F 1 1 4に進んだ場合は、まず実際に交替処理が可能であるか否かを判断する。 交替処理を行うためには、 スペアエリア （ I S Aと O S Aのいずれか） に、 少なく とも今回のデータ書込を行う空きがあり、 且つその交替処理 を管理する交替ァドレス情報 a t i のエントリを追加する (つまり T D F Lを更新する） 余裕が T DMAに存在することが必要となる。
O S A又は I S Aに空きが存在するか否かの判別は、 図 1 1に示した ディフエク トリ ス ト管理情報内の、 図 7に示した I S K/ S Aの未記 録クラスタ数を確認することで可能である。
I S A或いは O S Aの少なく とも一方に空きがあり、 かつ T DMAに 更新のための空きがあれば、 システムコントローラ 6 0の処理はステツ プ F 1 1 4からステップ F 1 1 5に進み、 ピックアップ 5 1を I S A又 は O S Aにアクセスさせて、 今回書込が要求されたデータを、 I S A或 いは O S A内の空きァ ドレスへ記録させる。
次にステップ F 1 1 6では、 今回の交替処理を伴う書込に応じて、 T D F Lとスペースビッ トマップの更新をキヤッシュメモリ 6 0 a内で実 行する。
即ち、 今回の交替処理を示す図 8の交替ア ドレス情報 a t i を新たに 追加するように TD F Lの内容を更新する。 またこれに応じて、 図 7の ディフヱク トリス ト管理情報内のディフヱク ト リス ト 登録数の加算、及 び I S A / O S Aの未記録クラスタ数の値の減算を行う。 1クラスタの 交替処理の場合、 ディフエク ト リ ス ト登録数に 1 を加え、 さらに I S A / O S Aの未記録クラスタ数の値を 1減らすことになる。
なお、 交替ア ドレス情報 a t i の生成処理については後述する。
また、 スペースビッ トマップについては、 書込要求されて書込エラー となったア ドレス (クラスタ） 、 及ぴ I S A又は O S A内で実際にデー タを書き込んだァ ドレス (クラスタ） に該当するビッ トを記録済みにす る。
そして、 書込要求に対する処理を終える。 この場合、 書込要求に対し て指定されたァ ドレスについては書込エラーとなったが、 交替処理によ りデータ書込が完了したことになる。 ホス ト機器から見れば、 通常に書 込が完了したものとなる。
一方、 ステップ F 1 1 4でスペアエリア ( I S A又は O S A ) に空き が無いか、 或いは T D M Aにおいて T D F Lの更新のための空きがなレ、 とされた場合は、 もはや交替処理ができないものであるため、 ステップ F 1 1 7に進んで、ホス ト機器に対してエラーを返し、処理を終了する。 上記図 1 7のステップ F 1 0 1で、 ホス ト機器より書込のために指定 されたァ ドレスがスペースビッ トマップによって書込済であると判断さ れ、ステップ F 1 0 3に進んだ場合は、図 1 9の上書き機能処理を行う。 その場合システムコントローラ 6 0は、まずステップ F 1 2 1で上書、 ' つまりデータ書換の機能が有効で有るか否かを判断する。 この判断は、 図 1 2に示した T D D S内の上書き機能使用可否フラグを確認するもの となる。
上書機能使用可否フラグが 「 1」 でなければ （有効でなければ） 、 ス テツプ F 1 2 2に進んで、 ア ドレスの指定が間違えているとして、 ホス ト機器にエラーを返し、 処理を終了する。
上書き機能使用可否フラグが 「 1」 であれば、 書換機能が有効として 書き換え機能の処理を開始する。 - この場合、 ステップ F 1 2 3に進み、 まず実際にデータ書換のための 交替処理が可能であるか否かを判断する。 この場合も、 交替処理を行う ためには、 スペアェリア （ I S Aと O S Aのいずれか） に、 少なく とも 今回のデータ書込を行う空きがあり、 且つその交替処理を管理する交替 了 ドレス情報 a t i のエントリを追加する（つまり T D F Lを更新する） 余裕が T D M Aに存在することが必要となる。
I S A或いは O S Aの少なく とも一方に空きがあり、 かつ T D M Aに 更新のための空きがあれば、 システムコン トローラ 6 0の処理はステッ プ F 1 2 3からステップ F 1 2 4に進み、 ピックアップ 5 1を I S A又 は O S Aにアクセスさせて、 今回書込が要求されたデータを、 I S A或 いは O S A内の空きァドレスへ記録させる。
次にステップ F 1 2 5では、 今回のデータ書換のために行った交替処 理に応じて、 T D F Lとスペースビッ トマップの更新をキヤッシュメモ リ 6 0 a内で実行する。
即ち、 今回の交替処理を示す図 8の交替ァドレス情報 a t i を新たに 追加するように T D F Lの内容を更新する。
但し、 同一ア ドレスに対して既にデータ書換が行われ、 その交替処理 に係る交替ァドレス情報 a t iがエントリ されている場合があるので、 'まず T D F L内に登録されている交替ァドレス情報 a t iのうちで交替 元ア ドレスが該当するエン ト リを検索する。 もし交替元ァドレスが該当 する交替ァドレス情報 a t iが既に登録されていれば、 その交替ァドレ ス情報 a t iにおける交替先ア ドレスを、 今回記録した I S Aまたは O
S Aのア ドレスに変更する。 この時点では、 更新はキャッシュメモリ 6 0 a内で行うものであるので、 既にェントリ されている交替ァドレス情 報 a t i の交替先ア ドレスを変更することは可能である。 （なお、 キヤ ッシュメモリ 6 0 aを使用せず、 毎回ディスク 1上で更新する場合は、 旧エン ト リを削除し、 新規ェントリを追加した T D F Lを追記するかた ちとなる）
また交替ァドレス情報 a t i を追加する場合は、 図 7のディフヱタ ト リス ト管理情報内のディフヱク トリ ス ト登録数の加算を行う。 また I S A / O S Aの未記録クラスタ数の値の減算を行う。
スペースビッ トマップについては、 データ書換のために交替処理によ つて I S A又は O S A内で実際にデータを書ぎ込んだア ドレス （クラス タ） に該当するビッ トを記録済みにする。
そして、 書込要求に対する処理を終える。 このような処理により、 既 に記録済のァドレスに対する書込要求、 即ちデータ書換要求があった場 合も、 システムコントローラ 6 0は、 I S A、 O S Aを利用して対応で きるものとなる。
—方、 ステップ F 1 2 3で O S A、 I S Aの両方に空き領域が無い場 合、 或いは T D M Aに更新のための空き領域が無い場合は、 交替処理が 不能でデータ書換に対応できないため、 ステップ F 1 2 6に進んで、 書 き込み領域がないとしてエラーをホス トシステムに返し、 処理を終了す る。
ところで、 図 1 8のステップ F 1 1 6， 及び図 1 9のステップ F 1 2 ' 5では、交替処理に応じて新たに交替ァドレス情報 a t i を生成する力 S、 その際のシステムコントローラ 6 0の処理は図 2 0のようになる。
ステップ F 1 5 1では、 交替処理を行う対象のクラスタが、 複数の物 理的に連続したクラスタであるか否かを判断する。
1つのクラスタ、 又は物理的に連続しない複数のクラスタの交替処理 の場合は、 ステップ F 1 5 4に進んで、 1又は複数のクラスタについて それぞれ交替ァドレス情報 a t i を生成する。 この場合、 通常の交替処 理として、 交替ァドレス情報 a t iのステータス 1 = 「0 0 0 0」 とさ れる （図 8参照） 。 そしてステップ F 1 5 5で、 生成した交替ァドレス 情報 a t i を TD F Lに追加する。
一方、 物理的に連続する複数クラスタの交替処理の場合 （交替元、 交 替先で共に物理的に連続する場合） は、 ステップ F 1 5 2に進んで、 ま ず連続するクラスタの先頭クラスタについて、 交替ア ドレス情報 a t i を生成する。 ステータス 1 = 「0 1 0 1」 とする。 次にステップ F 1 5 3で、 連続するクラスタの終端クラスタについて、 交替ァ ドレス情報 a t i を生成する。 ステータス 1 = 「 1 0 1 0」 とする。 そしてステップ F 1 5 5で、 生成した 2つの交替ァ ドレス情報 a t i を TD F Lに追加 する。
このような処理を行うことで、 物理的に連続したクラスタの交替処理 の場合は、 3以上のクラスタについても、 2つの交替ァドレス情報 a t iで管理できるものとなる。
5 - 2 データ読出 続いて、 ディスク ドライブ装置によるディスク 1に対するデータ再生 時のシステムコントローラ 6 0の処理を図 2 1で説明する。
' システムコントローラ 6 0に対して、 A Vシステム 1 2 0等のホス ト 機器から或るァ ドレスに対する読出要求が来たとする。
この場合システムコントローラ 6 0の処理はステップ F 20 1でスぺ ースビッ トマップを参照して、 要求されたアドレスがデータ記録済であ るか否かを確認する。 もし、 要求されたア ドレスがデータ未記録であったとしたら、 ステツ プ F 2 0 2に進み、 指定されたァドレスが誤っているとして、 ホス ト機 器にエラーを返して処理を終了する。
指定されたァドレスが記録済みである場合、 ステップ F 2 0 3に進ん で、 T D F L内に記録されている交替ァドレス情報 a t i を^索し、 交 替元ァドレスとして、 今回指定されたァドレスが登録されているか否か を確認する。
指定されたァドレスが、 交替ァドレス情報 a t i に登録されたァドレ スではなかった場合は、ステップ F 2 0 3からステップ F 2 0 4に進み、 指定されたァドレスからデータ再生を行って処理を終える。
これは、 ユーザーデータ領域に対する通常の再生処理となる。
一方、 ステップ F 2 0 3で、 読出要求に係るァ ドレスが交替ァ ドレス 情報 a t i に登録されたァドレスであった場合は、 ステップ F 2 0 3か らステップ F 2 0 5に進み、 当該交替ァドレス情報 a t i から、 交替先 ァ ドレスを取得する。 即ち I S A又は O S A内のァ ドレスである。
そしてシステムコン ト ローラ 6 0は、 ステップ F 2 0 6で、 交替先ァ ドレスとして登録されている I S A又は O S A內のァドレスからデータ 読出を実行させ、 再生データを A Vシステム 1 2 0等のホス ト機器に転 送して処理を終える。
このような処理により、 既にデータ書換が実行された後において、 そ のデータの再生が要求された場合も、 適切に最新のデータを再生し、 ホ ' ス ト機器に転送できるものとなる。
5— 3 T D F L /スペースビッ トマップ更新 上記処理例では、 データ書込のために交替処理を行った場合の T D F ゃ、 データ書込に対応するスペースビッ トマップの更新はキヤッシュ メモリ 6 0 a内で行うようにした。 この場合、 ある時点で、 キャッシュ メモリ 6 0 a内で更新された内容をディスク 1の T DMAに記録する必 要がある。 つまりディスク 1上で、 記録済状況や、 交替処理による管理 状況を更新する必要がある。
このディスク 1に対する TDMAの更新記録を実行する時点は特に限 定されないが、 例えばディスク 1をイジヱク トする際に行うことが最も 好適となる。 もちろんイジヱタ トに関わらず、 ディスク ドライブ装置が 電源オフとされる際に行ったり、 或いは定期的に行っても良い。
図 2 2では、 ディスク 1上の T DMAを更新する処理を示している。 イジエタ ト等の場合には、 システムコントローラ 6 0は、 TDMAの 内容、 つまり T D F Lやスペースビッ トマップを更新する必要があるか 否かを判別し、 必要に応じて T DM A内の情報の更新処理を行う。
イジエタ ト時等には、 システムコントローラ 6 0は図 2 2のステップ F 3 0 1から、 TD F L/スペースビッ トマップの更新処理を実行する。 まずステップ F 3 0 2では、 キャッシュメモリ 6 0 a内で T D F Lが 更新されたか否かを確認する。 TD F Lが更新されている場合、 ステツ プ F 3 0 3に進んで、更新された T D F Lの最終セクタに、 TDD S (図 1 2参照) を追加する。
そしてステップ F 3 04で、 ピックアップ 5 1により、 ディスク 1の TDMA内で、 空き領域の先頭から、 T D F Lを記録させる。
' なお、 このとき、 TDMA内でデータ記録を行うことになるため、 キ ャッシュメモリ 6 0 a内でスペースビッ トマップを更新する。
このように TD F Lを記録してステップ F 3 0 5に進んだ場合、 或い は TD F Lの更新が無く、 ステップ F 3 0 2から F 3 0 5に進んだ場合 は、 キャッシュメモリ 6 0 a内でスペースビッ トマップが更新されてい るか否かを確認する。
上記のように TD F Lが更新された場合は、 少なく ともその際にスぺ ースビッ トマップが更新されている。 また、 それは交替処理があった場 合であるので、 交替処理に応じてスペースビッ トマップが更新されてい る。 '
さらに、 スペースビッ トマップは交替処理が無く とも、 データ書込に 応じて更新される。
これらの状況で、 キャッシュメモリ 6 0 a内のスペースビッ トマップ が更新されているのであれば、 ステップ F 3 0 6に進む。 そしてキヤッ シュメモリ 6 0 a内のスペースビッ トマップの最終セクタに、 TDD S (図 1 2参照) を追加したうえで、 ステップ F 3 0 7で、 ピックアップ 5 1により、 ディスク 1の TDMA内の空き領域の先頭からスペースビ ッ トマップを記録させる。 そしてイジエタ ト時等の T DM Aへの書込を 終える。
なお、 ディスク 1が装填された以降、 データ書込が 1回もなかった場 合は、 図 2 2の処理はステップ F 3 0 2—： F 3 0 5一 >終了として TDM A書込は行われない。
ディスク 1の T DM Aに対する、 ステップ F 3 0 4での TD F Lの記 録、及びステップ F 3 0 7でのスペースビッ トマップの記録については、 図 1 4， 図 1 5で説明したように、 T D M A内の空き領域に先頭から順 番に行っていく ものとなる。 2層ディスクの場合は、 レイヤ 0の TDM ' Aから使用して記録を行い、 レイヤ 0の TDMAが消尽された後、 レイ ャ 1の T DM Aが使用される。
また、 1層ディスク、 2層ディスクいずれの場合も、 TDMA内で最 後の T D F L又はスペースビッ トマップにおける最終セクタに追加され た TDD Sが、 有効な TDD Sとなり、 またその TDD Sによって、 有 効な TD F Lとスペースビッ トマップが示される。
ところで、 ステップ F 3 0 3， F 3 0 4で TD F Lを追加記録する場 合には、 キャッシュメモリ 6 0 a内における交替ァドレス情報 a t i を 再編するような手法も考えられる。
この処理例を図 2 3に示す。 これは、 例えば図 2 2のステップ F 3 0 3の直前に行われればよレ、。
ステップ F 3 5 1では、 キャッシュメモリ 6 0 a内の TD F Lで、 各 交替ァ ドレス情報 a t i の内容をサーチし、 物理的に連続するクラスタ を示した交替ア ドレス情報 a t i が存在するか否かを確認する。
そして、 交替先、 交替元アドレスが共に物理的に連続している複数の 交替ァ ドレス情報 a t i が存在しなければ、 ステップ F 3 5 2からその まま上記図 1 1のステップ F 3 0 3に進む。
ところが交替先、 交替元ァ ドレスが共に物理的に連続している複数の 交替ァ ドレス情報 a t i が存在した場合は、 ステップ F 3 5 3に進み、 その交替ア ドレス情報 a t i を合成する再編処理を行う。
ステップ F 3 5 2， F 3 5 3で全ての連続する交替ァ ドレス情報 a t i について再編処理を行ったら、 ステップ F 3 0 3に進むことになる。 この再編処理は図 2 4 A、 B及び Cに示す例のような処理となる。 例えば図 2 4 Aのように、 クラスタ C L 1、 C L 2， C L 3 , C L 4 について、 それぞれ別々にデータ書込要求が発生し、 これらが、 それぞ れ O S Aのクラスタ C L 1 1 , C L 1 2 , C L 1 3 , C L 1 4に交替処 « 理されてデータ書換が行われたと仮定する。
この場合、 別々の書込要求に係る 4回の交替処理のため、 交替アドレ ス情報 a t i としては図 2 4 Bに示すように、 ステータス 1 = 「 0 0 0 0」 の 4つのエントリが生成されていることになる。
ところ力 S、交替ァドレス情報 a t i と しては上述のステータス 1 =「 0 1 0 1」 「 1 0 1 0」 とする形式を利用でき、 この例の場合、 4つのク ラスタは交替元、 交替先共に物理的に連続したものである。
従って、 4つのエントリを図 2 4 Cのように、 ステータス 1 = 「 0 1 0 1」 の形式で先頭クラスタの交替 （C L 1→C L 1 1 ) を示し、 ステ 一タス 1 = 「 1 0 1 0」 の形式で終端クラスタの交替 （C L 4→C L 1 4 ) を示すように再編する。
これによつて、 ディスク 1に書き込む交替ァ ドレス情報 a t i の数を 削減できる。
なお、 このような交替ァ ドレス情報の再編は、 複数クラスタをまとめ て管理する一対の交替ア ドレス情報にも当然適用できる。 例えば、 ステ 一タス 1 = 「 0 1 0 1」 「 1 0 1 0」 の一対の交替ァ ドレス情報が示す 複数のクラスタと、 同じく他の一対の交替ァドレス情報が示す複数のク ラスタが、 物理的に連続しているなら、 それらをまとめて一対の交替ァ ドレス情報に再編できる。
更に、 ステータス 1 = 「 0 1 0 1」 「 1 0 1 0」 の一対の交替ァ ドレ ス情報が示す複数のクラスタ と、 ステータス 1 = 「 0 0 0 0」 の交替ァ ドレス情報が示す 1つのクラスタが物理的に連続している場合も再編可 能である。 5 - 4 互換ディスクへの変換 ところで、 書き換え可能型の光ディスクにおいては、 交替管理情報を DMAにおいて実行している。 つまり本例のディスクのように TDMA は設けられず、 DMA自体を書き換えることで、 交替処理の発生に対応 できる。 もちろんこれは書換可能なディスクであるから可能となるもの である。 そして書換可能ディスクの DMAは、 上述した本例のディスク 1の D MAの構成と同様である。
一方、 本例のように追記型 （ライ トヮンス） ディスクでは、 1つの領 域に 1回しかデータ書込ができないことから、 TDMAとして交替管理 情報を追加しながら更新していく手法を採る。
従って、 書換型ディスクに対応するディスク ドライブ装置で、 本例の ディスク 1を再生可能とするには、 T DMAにおける最新の交替管理情 報を、 DMAに反映させる必要がある。
また、 書換型ディスク等では、 一般的に、 連続した領域を交替処理す る場合でも、 DMA内の交替ァドレス情報 a t i としては、 クラスタァ ドレスを 1個 1個について登録する。
ところが本例のようにライ トワンス型のディスク、 つまりデータ書込 よって記録容量が消費されていくディスクでは、 有限な T DMAの領域 を有効に利用することが特に重要となり、 このため、 連続した領域に対 する交代処理時の TD F Lの大きさを大きく しない方法が望まれる。 こ のような事情から、 T DMA内に記録する一時的な欠陥管理情報 （TD F L) においては、 交替処理したクラスタァ ドレスを全て交替ァ ドレス 情報 a t i として登録せず、 上述のステータス 1 = 「 0 1 0 1」 Γ 1 0 1 0 J によるバース ト転送の形式を利用することで、 交替ァドレス情報 a t i のェントリ数を削減できるようにしている。 つまり 3個以上連続 したァドレスが交替処理の適用を受け、 交替先も連続領域に記録される '場合でも、 TD F Lへの交替ァ ドレス情報の登録を 2個のエン ト リ で済 ませることができる。
TD F Lでは、 交替処理が発生したときに初めてァドレス交代情報を 登録するため、本例の追記型光ディスクは TD F L の大きさが可変とな り、交替処理が適用されるクラスタが増加するに応じて TD F L が大き くなるが、 上記のように複数の交替処理クラスタをまとめて交替管理で きるようにすることで、 TD F Lの拡大を少なくできる。
ここで、 本例の追記型光ディスクと書換可能型光ディスクとの再生互 換を考え、 TDMAに登録した TD F Lを DMAへ変換する際には、 記 録する D F Lのフォーマッ トは、 書換可能型光ディスクと同一にするこ とが望まれる。
具体的には、 交替ア ドレス情報 a t iについては、 全てステータス 1 = 「 0 0 0 0」 の形式にすることが好ましい。 これによつてディスク ド ライブ装置側も、 書換型ディスクか追記型ディスクかで、 DMAの情報 に関する処理を切り換える必要はなく なり、 ディスク ドライブ装置の負 荷を減らすことができる。
これらのことから、 本例のディスク 1において、 T DMAの情報を D M Aに書き込む際には。 図 2 5のような処理が行われる。 なお、 DMA に書き込むことで、 その交替管理情報は最終的なものとなり、 以降は T DMAを利用したデータ書換ができない。 従って、 DMAへの書込は、 例えばディスクのフアイナライズ時の処理として行われる。 そして DM Aへの書込は、 本例のディスク 1を、 書換型ディスクとの再生互換性を 有するディスクへ変換する処理という意味を持つ。
DMAの書込、 つまり互換ディスクへの変換処理を行う場合、 システ ムコントローラは、 まず図 2 5のステップ F 40 1において、 キヤッシ ュメモリ 6 0 a内の TD F L/スペースビッ トマップを T DM Aに記録 ' する処理を行う。 これは、 上述したイジヱク ト時等に行われる図 2 2の 処理と同様となるため、 詳細な説明を省略する。
次にステップ F 40 2では、 T DM A内の最終記録セクタに記録され ている最新の TDD Sを読み、 DD S (図 5参照） の情報を作成する。 次にステップ F 40 3では、 TD F L内の交替ア ドレス情報 a t iが 1以上であるか否かを確認する。 このためには、 まず TDMA内に記録 されている最新の TD F Lを読み込む。 図 1 4等で説明したように有効 な TD F Lの記録位置は、 TDD Sから取得できる。 そして TD F Lに おけるディフエタ トリ ス ト管理情報のディフエク トリ ス ト登録数から、 交替ア ドレス情報 a t iの登録数を取得する。
ここで、 もし交替ア ドレス情報 a t iの登録数が 0であれば、 交替ァ ドレス情報 a t iは無いことになる。このためステップ F 4 04に進み、 TD F Lから TDD Sを削除したデータを D F L (図 6参照) とする。 これは TD F L (図 1 1 ) の最終セクタには TDD Sが存在するためで ある。
そしてステップ F 40 8で、 作成した D D Sと D F Lを、 ディスク 1 上の DMA 1， DMA 2， DMA 3， DMA 4に記録して、 処理を終了 する。
ステップ F 4 0 3で交替ァ ドレス情報 a t i の数が 1個以上であれば、 続いて連続領域に対する交替処理の有無を確認する。
まずステップ F 4 0 5では、 エントリ されている交替ア ドレス情報 a t i を順次読み込み、ステータス 1を確認する。 もしステータス 1が「 0 1 0 1」 の交替ァ ドレス情報 a t iがあれば、 連続領域に対する交替処 理がおこなわれたことになる。
ところが全てのェント リのステータス 1 = 「 0 00 0」 であり、 連続 領域に対する交替処理がない場合、 ステップ F 4 0 6に進んで、 TD F ' Lから T D D Sを削除したデータを D F Lとする。
連続領域に対する交替処理があった場合、 まずステップ F 40 9で、 通常の 1対 1の交替処理の交替ア ドレス情報 （ステータス 1 = 「0 0 0 0」 のエントリ） を DF Lへコピーする。
次にステップ F 4 1 0で、 ステータス 1が 「0 1 0 1」 の交替ア ドレ ス情報 a t i を取得し、 これを開始ア ドレス S Aとする。 また、 続いて 書かれている交代ァドレス情報 a t i を取得し、 これを終了ァドレス E Aとする。
ステップ F 4 1 1では、 ステータス 1を 「 0 0 0 0」 と して、 開始ァ ドレス S Aの交替ァ ドレス情報 a t i を D F Lへ記録する。 次にステー タス 1を 「 0 0 0 0」 、 ア ドレス S A+ 1の交替ァ ドレス情報 a t i を D F Lへ記録する。 これを順次く りかえし、 アドレスが終了アドレス E Aになるまで繰り返す。
この処理によって、 まとめて交替管理されていた、 連続クラスタが、 個々の交替ァドレス情報 a t iのェントリで表現された形式になる。 ステップ F 4 1 2では、 さらに TD F L内を検索し、 他にステータス 1 = 「0 1 0 1」 のエントリが有れば、 ステップ F 4 1 0に戻って同様 の処理を行う。 つまり、 TD F L内の、 ステータス 1 = 「 0 1 0 1」 で ある交替ァドレス情報全てに対してステップ F 4 1 0 , F 4 1 1の処理 を適用する。
ステップ F 40 6もしくはステップ F 4 1 2力 らステップ F 40 7に 進んだら、 作成した D F Lを、 交替ァドレス情報の交替元ァドレスをキ 一として、 昇順に並べ替えをする。
その後、 ステップ F 40 8で、 作成した DD Sと D F Lを、 ディスク 1上の DMA 1， DMA 2， DMA 3 , DMA 4に記録して、 処理を終 了する。
以上の処理により、T DMAの情報が DM Aに記録されることになる。 そしてそのとき、 交替ァドレス情報 a t i としては、 全てがステータス 1 = 「 0 0 0 0」 のエン ト リ に変換される。
書換型ディスクに対するディスク ドライブ装置では、 DMAを読んで 交替処理状態を確認するが、 以上のように DM Aが記録された本例のデ イスク 1についても、 通常の書換型ディスクと同様に、 . D M Aからめ交 替処理状態の確認及び対応処理ができることになる。
6 . 本例の T D M A方式による効果 以上の実施の形態のデイスク 1及ぴデイスク ドライブ装置で、 次のよ うな効果が得られる。
本実施の形態によれば、 ライ トワンス型のディスクにおいて、 同一ァ ドレスに対する書込要求に対応できることになり、 従って、 従来ライ ト ヮンス型のディスクでは使用することが不可能であったフアイルシステ ムを利用することが出来る。 たとえば F A Tファイルシステムなど、 各 種 O Sに対応するファイルシステムをそのまま適用でき、 また O Sの違 いを意識することなしにデータのやり取りをすることができる。
またユーザーデータだけでなく、 ユーザーデータ領域に記録される F A T等のディレク トリ情報の書換も当然可能である。 従って F A T等の ディレク トリ情報等の更新が随時行われていくファイルシステムの適用 に都合がよい。
また、 A Vシステム 1 2 0を想定すれば、映像データや音楽データを、 I S A、 O S Aの未記録領域が残されている限り、 更新可能なメディア として利用できるものとなる。
またディスク ドライブシステムにとって、 追記型光記録ディスクに対 ' して、 ホス トコンピュータ等から指定されたァドレスに対するデータの 記録や読み込みは負荷の大きい処理である。 書き込み命令が来た場合、 もし指定されたァドレスが既に記録済みとわかっていれば、 ディスクに 対してアクセスすることなくエラーを返すことができる。 同様に読み込 み命令が来た場合、 もし指定されたァドレスにデータが記録されていな いとわかっていればアクセスすることなしにエラーを返すことができる これを実現する為には、 ディスクの記録状況を管理することが必要とな るが、 本実施の形態の、 スペースビッ トマップにより、 記録状況管理を 実現した。
スペースビッ トマップを用意することで、 大容量の追記型光ディスク 上で、 ランダム記録をドライブに負荷をかけずに実現することが可能と なる。
また交替領域の記録状況も管理できるので、 欠陥交替処理や論理上書 きをする際の交替先のァドレスをディスクへアクセスすることなしに取 得できる。
さらにリードインゾーン、 リードァゥ トゾーンといった、 ディスクの 管理/制御情報領域もスペースビッ 1、マップにより管理することで管理 z制御情報の記録状況を管理することもできる。 とくにレーザのパワー を調整する為の領域、 テス トエリア （O P C ) に対する管理は効果的で ある。 従来、 O P C領域の書くべきァ ドレスを探すのに、 実際にディス クへアクセスして探索していたが、 低パワーで記録された領域が未記録 と判断される可能性がある。 O P C領域をスペースビッ トマツプで管理 することでこの誤検出を防げる。
上述の上書き機能とスペースビッ トマップを組み合わせることも、 ド ライブシステムの負荷低減となる。 すなわち、 上記図 1 7〜図 2 1 の処 理から明らかなように、 上書き機能を起動させるかどうかを、 ディスク にアクセスすることなしに判断できる。
また書き込み時に欠陥があった領域、 およびその周辺をスペースビッ トマップ上で記録済みとすることで、 時間がかかる傷など欠陥のあるァ ドレスに対する記録処理を省く ことが可能となる。 また、 これと上書き 機能を組み合わせることで、 ホス トに対して見かけ上、 書き込みエラー なしに書き込み処理をおこなうことが可能となる。
また、 交替管理情報である T D F Lやスペースビッ トマップの更新処 理については、 T D M Aに追加記録するようにするとともに、 有効な T D F L Zスペースビッ トマップを示す情報を記録させるようにすれば、 各時点で有効な T D F L /スペースビッ トマップを判別できる。 つまり デイスク ドライブ装置は交替管理情報の更新状態を適切に把握できる。 また、 スペースビッ トマップを T D M A内に記録することが、 スぺー スビッ トマップの記録に主データ領域であるデータゾーンを用いないこ とを意味する。 例えば I S A等を利用するものではない。 このため、 デ ータゾーンの有効利用や、 交替領域である I S A、 O S Aを有効に活用 した交替処理が可能である。 例えば交替処理の際に、 I S A、 O S Aを どちらを用いるかは、 例えば交替元ァドレスから見て近い方とするとい う選択も可能となる。 このよ うにすれば、 交替処理されたデータをァク セスする際の動作も効率化される。
また、 ディスク 1への書き込み時に、 書き込む領域が欠陥のために書 き込めず、 かつその後もデータが連続して送られている場合、 交代処理 を使うことでエラー報告を返すことなしに書き込み処理を続けることが でさる (図 1 7， 図 1 8参照) 。
また傷により書き込みができない場合、 その周辺の領域もまた書き込 みができない場合が多い。 そのため書き込みができない領域より後ろの 領域に対して、 実際にアクセスすることなしに一定の領域を欠陥領域と ' して処理することができる。 もし既にドライブシステム内に該当領域の データが送られているのであれば交替処理をする。 この際、たとえ 3個以 上の連続したクラスタを交替処理した場合でも、 ¾替ァドレス情報は 2 個のエントリのみを登録することが可能となる為、 書き込み領域の節約 になる。 また、 こう して処理された領域を書き込み済みとしてスペースビッ ト マップ上で処理することで、 不正なアクセスを防ぐことができる。
書き込みができない領域より後ろの領域に対するデータが、 ドライブ システム内にない場合、 一定の領域を T D F Lに交替先が未割り当ての 欠陥クラスタと して登録し、 スペースビッ トマップ上、 記録翁みとして 処理する。 この後、 該当領域に対する書き込み命令がホス トから来た場 合には、 ディスク ドライブ装置はスペースビッ トマップから書き込み済 みであると判断して、 上書き機能によりエラーなしにデータを記録する ことが可能となる。
また D M Aでは書換可能型光デイスクとデータ構成を同じにすること で、 書き換え可能型光ディスクのみを再生するシステムでも、 本例のデ イスクの再生が可能となる。
以上、 実施の形態のディスク及ぴそれに対応するディスク ドライブ装 置について説明してきたが、 本発明はこれらの例に限定されるものでは なく、 要旨の範囲内で各種変形例が考えられるものである。
例えば本発明の記録媒体と しては、 光デイスク媒体以外の記録媒体、 例えば光磁気ディスク、 磁気ディスク、 半導体メモリによるメディアな どにも適用できる。 産業上の利用可能性
以上の説明から理解されるように本発明よれば以下のような効果が得 られる。
本発明によれば、 ライ トワンス型の記録媒体を、 実質的にデータ書換 可能な記録媒体と して用いることができる。 そして従って、 書換可能記 録媒体に対応する F A T等のファイルシステムをライ トワンス型の記録 媒体に用いることができるようになり、 ライ トヮンス型の記録媒体の有 用性を著しく向上させることができるという効果がある。 例えばパーソ ナルコンピュータ等の情報処理装置で標準的なファイルシステムである F A Tファイルシステムは、 各種 O S (オペレーティ ングシステム） か ら書換可能記録媒体の記録再生ができるファイルシステムであるが、 本 発明によればライ トワンス型の記録媒体に対しても F A Tファイルシス テムをそのまま適用することができ、 かつ O Sの違いを意識することな しにデータのやり取りをすることができるようになる。 またこれは互換 性維持の点でも好適である。
また本発明によれば、 交替領域や交替管理情報の更新のための領域が 残っている限り、 ライ トワンス型の記録媒体をデータ書換可能な記録媒 体として利用できるため、ライ トヮンス型の記録媒体を有効に利用でき、 资源の無駄を低減できるという効果もある。
また、 書込有無標示情報 (スペースビッ トマップ） によって、 記録媒 体上の各記録層の各データ単位 （各クラスタ） が書込済か否かが判別で きる。 記録装置、 再生装置においては、 ホス トコンピュータ等から指定 されたァドレスに対するデータの記録や読込は負荷の大きい処理である 力 例えば書込要求の際に書込有無標示情報から、 指定されたア ドレス が既に記録済みとわかっていれば、 記録媒体に対してアクセスすること なくエラーを返したり、 或いは交替処理によるデータ書換処理に移行で きる。 特に言えば、 データ書換の機能を実行するか (できるか) 否かの 判断も、 記録媒体にアクセスすることなく可能となる。
' また読出要求の際に、 書込有無標示情報から、 指定されたア ドレスが 未記録とわかっていれば、 記録媒体に対してアクセスすることなくエラ 一を返すこ とができる。
つまり、 記録媒体に対するランダムアクセス記録再生を実現する際の 記録装置、 再生装置に対する処理負担を軽減できる。 また書込有無標示情報によれば、 交替領域の記録状況も管理できるの で、 欠陥やデータ書換のための交替処理を行う際の交替先のァドレスを 記録媒体へアクセスすることなしに取得できる。
さらにリードイン Zリードアゥ ト等の管理/制御情報領域も書込有無 標示情報で管理できる。 このため、 例えばレーザパワーを調蠱する為の O P Cの使用済み範囲の把握などにも好適である。 つまり、 O P C内で レーザパワー調整のための試し書き領域を探索する際に、 記録媒体ヘア クセスする必要が無くなると共に、記録済が否かの誤検出も防止できる。 また書込時に欠陥があった領域、 およびその周辺を書込有無標示情報 で記録済みとすることで、 時間がかかる傷など欠陥のあるア ドレスに対 する記録処理を省く ことが可能となる。 また、 これと書換き機能を組み 合わせることで、 ホストに対して見かけ上、 書き込みエラーなしに書き 込み処理を行うことが可能となる。
また、 第 2の交替管理情報領域は各記録層に設けられるが、 これらは 順番に消尽されていきながら交替管理情報と書込有無標示情報 （各記録 層についてのスペースビッ トマップ） の更新に使用される。
これは、 各記録層の第 2の交替管理情報領域を合わせて 1つの大きな 第 2の交替管理情報領域として使用することを意味する。 このため、 複 数の第 2の交替管理情報領域を効率的に活用できる。
また、 データ書込に応じた書込有無標示情報の更新のための書込、 又 は交替処理に応じた交替管理情報の更新のための書込の際には、 その書 '込を行う書込有無標示情報もしくは交替管理情報内に、 その時点で有効 とされる書込有無標示情報及び交替管理情報を示す情報を含ませること で、 各時点で第 2の交替管理情報領域での有効な交替管理情報及び書込 有無標示情報を判別できる。 つまり記録装置、 再生装置は交替管理情報 や書込有無標示情報の更新状態を適切に把握できる。 記録装置や再生装 置はこれによって、 上記のような書込有無標示情報や交替管理情報を使 用した効率的な処理を実現できる。

Claims

請求の範囲
1 . 複数の記録層を有し、 各記録層の 1回のデータ書込が可能なライ トヮンス記録領域において、
データの記録再生を行う通常記録再生領域と、
上記通常記録再生領域における欠陥やデータ書換に応じた交替処理に よるデータ記録を行う交替領域と、
上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報を記録する第 1の交替管理情報領域と、
上記交替管理情報を更新可能に記録する第 2の交替管理情報領域とが 設けられ、
さらに、 所定の領域に、 上記ライ トワンス記録領域の各データ単位毎 について、 書込済か否かを示す書込有無標示情報が記録されることを特 徴とする記録媒体。
2 . 上記各記録層に設けられる上記各第 2の交替管理情報領域は、 上 記交替管理情報の更新記録のための領域として順番に消尽されることを 特徵とする請求項 1に記載の記録媒体。
3 . 上記書込有無標示情報は、 上記第 2の交替管理情報領域内に記録 されるとともに、 上記各記録層に設けられる上記各第 2の交替管理情報 領域は、 上記交替管理情報の更新記録と、 上記各記録層に対する書込有 無標示情報の更新記録のための領域として順番に消尽されることを特徴 ' とする請求項 1に記載の記録媒体。
4 . 複数の記録層を有し、 各記録層の 1回のデータ書込が可能なライ トヮンス記録領域において、
データの記録再生を行う通常記録再生領域と、
上記通常記録再生領域における欠陥やデータ書換に応じた交替処理に よるデータ記録を行う交替領域と、
上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報を記録する'第 1の交替管理情報領域と、
上記交替管理情報、 及び上記ライ トワンス記録領域の各データ単位毎 について書込済か否かを示す書込有無標示情報を更新可能に記録する第 2の交替管理情報領域とが設けられる記録媒体に対する記録装置として、 データ書込を行う書込手段と、
上記書込手段に、 データ書込に応じた上記書込有無標示情報の更新の ための書込、 及ぴ上記交替処理に応じた上記交替管理情報の更新のため の書込を実行させる際には、 上記各記録層に設けられている上記各第 2 の交替管理情報領域を、 更新のための領域として順番に消尽していくよ うに制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする記録装置。
5 . 上記制御手段は、 上記書込手段に、 データ書込に応じた上記書込 有無標示情報の更新のための書込、 又は上記交替処理に応じた上記交替 管理情報の更新のための書込を実行させる際には、 書込を行う書込有無 標示情報もしくは交替管理情報内に、 上記第 2の交替管理情報領域内で ■ 有効とされる書込有無標示情報及び交替管理情報を示す情報を含ませる ことを特徴とする請求項 4に記載の記録装置。
6 . 複数の記録層を有し、 各記録層の 1回のデータ書込が可能なライ トヮンス記録領域において、
データの記録再生を行う通常記録再生領域と、
上記通常記録再生領域における欠陥やデータ書換に応じた交替処理に よるデータ記録を行う交替領域と、
上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報を記録する第 1の交替管理情報領域と、 上記交替管理情報、 及び上記ライ トワンス記録領域の各データ単位毎 について書込済か否かを示す書込有無標示情報を更新可能に記録する第 2の交替管理情報領域とが設けられる記録媒体に対する再生装置として、 データ読出を行う読出手段と、
上記各記録層に設けられている上記各第 2の交替管理情報領域が順番 に消尽されるようにして記録された上記交替管理情報及び上記書込有無 標示情報のうちで有効な交替管理情報及び書込有無標示情報を判別し、 データの読出要求の際に、 有効な交替管理情報及び書込有無標示情報に 基づいて、 上記読出手段によるデータ読出動作を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする再生装置。
7 . 複数の記録層を有し、 各記録層の 1回のデータ書込が可能なライ トヮンス記録領域において、
データの記録再生を行う通常記録再生領域と、
上記通常記録再生領域における欠陥やデータ書換に応じた交替処理に よるデータ記録を行う交替領域と、
上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報を記録する第 1の交替管理情報領域と、
上記交替管理情報、 及び上記ライ トワンス記録領域の各データ単位毎 について書込済か否かを示す書込有無標示情報を更新可能に記録する第 2の交替管理情報領域とが設けられる記録媒体に対する記録方法として、 データ書込に応じた上記書込有無標示情報の更新のための書込、 及ぴ ' 上記交替処理に応じた上記交替管理情報の更新のための書込を実行させ る際には、 上記各記録層に設けられている上記各第 2の交替管理情報領 域を、 更新のための領域として順番に消尽していく ように書込を行うこ とを特徴とする記録方法。
8 . データ書込に応じた上記書込有無標示情報の更新のための書込、 又は上記交替処理に応じた上記交替管理情報の更新のための書込の際に は、 書込を行う書込有無標示情報もしくは交替管理情報内に、 上記第 2 の交替管理情報領域内で有効とされる書込有無標示情報及び交替管理情 報を示す情報を含ませることを特徴とする請求項 7に記載の記録方法。
9 . 複数の記録層を有し、 各記録層の 1回のデータ書込が可能なライ トヮンス記録領域において、
データの記録再生を行う通常記録再生領域と、
上記通常記録再生領域における欠陥やデータ書換に応じた交替処理に よるデータ記録を行う交替領域と、
上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報を記録する第 1 の交替管理情報領域と、
上記交替管理情報、 及び上記ライ トワンス記録領域の各データ単位毎 について書込済か否かを示す書込有無標示情報を更新可能に記録する第
2の交替管理情報領域とが設けられる記録媒体に対する再生方法として、 上記各記録層に設けられている上記各第 2の交替管理情報領域が順番 に消尽されるようにして記録された上記交替管理情報及ぴ上記書込有無 標示情報のうちで有効な交替管理情報及び書込有無標示情報を判別し、 データの読出要求の際に、 有効な交替管理情報及び書込有無標示情報に 基づいてデータ読出動作を行うことを特徴とする再生方法。
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