JP2618878B2

JP2618878B2 - 光メモリ装置

Info

Publication number: JP2618878B2
Application number: JP62054654A
Authority: JP
Inventors: 淳石原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JPS63220483A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、光メモリ媒体に対して情報が記録または
再生される光メモリ装置に関する。

（従来の技術）光ディスクの記録方式として、CAV（Constant Angula
r Velocity）方式及びCLV（Constant Linear Velocit
y）方式とがある。CAV方式では、光ディスク媒体の回転
数は一定に保たれ、一定のビットレートにより記録また
は再生が行われる。このため、光スポットを所定のブロ
ックへ位置決めするためのシーク動作時に回転モータの
回転数を変更する必要がなく、高速のシーク動作が可能
であるが、光ディスク媒体の１トラック当りの記録容量
が半径位置に関係なく一定であるために光ディスク媒体
の総記憶容量はCLV方式より少なくなる。

CLV方式の場合には、光ディスク媒体の半径方向に逆
比例するように回転モータの回転数を変更しながら一定
のビットレートで記録または再生が行われる。このため
に、光ディスク媒体の１トラック当りの記憶容量は半径
に比例して増大し、光ディスク媒体の総記憶容量はCAV
方式の1.5倍となる。しかし、シーク動作時に回転モー
タの回転数を変更する必要がるのでシーク動作時間が遅
くなる。

上記のCAV方式及びCLV方式の欠点を解決する新たな記
録方式としたMCAV（Modified Constant Angular Veloci
ty）方式が開発されている。このMCAV方式は光ディスク
媒体の回転数を一定に保ち、光ディスク媒体の半径位置
に比例するようにビットレートを変更しながら記録また
は再生を行なう方式である。このために、シーク動作時
に回転モータの回転数を変更する必要がなく高速のシー
ク動作が行なえる。また、光ディスク媒体の１トラック
当りの記憶容量は半径に比例して増大するので、光ディ
スク媒体の総記憶容量はCLV方式と同じとなる。

（発明が解決しようとする問題点） MCAV方式で使用される光ディスク媒体はトラックに沿
って複数のブロックに区分され、各ブロックの先頭にID
情報が光ディスク媒体の製造において予め形成され、所
謂プリフォーマットされる。また、インデックス領域が
光ディスク媒体の記録ブロックから独立して設けられ
る。

上記のようなフォーマットを有する光ディスク媒体を
用いてMCAV方式により記録または再生を行なう場合、イ
ンデックス領域から目的のブロックのインデックス情報
が検索され、インデックス情報に基づいて各ブロックが
設けられるID情報が検索され、ID情報の後に設けられる
データ領域に対してデータの記録または再生が行われ
る。このように、インデックス情報を読取った後にID情
報が検索される方式であると、検索スピードが遅くな
る。

また、光ビームが１ブロックを走査する時間が一定で
なく、ディスクの外周部に行くほど短くなる。即ち、外
周部において光ディスク媒体とピックアップヘッドとの
相対速度が速くなり、ID情報を検知できない事態が生じ
る。また、光ディスク媒体の製造時、使用時または経年
変化等により、光ディスク媒体に傷、ほこり等ができる
と、ID情報が検出できなくなる。このため、データ記録
または再生に支障が生じる。特に、記録時にはID情報が
検出でき、データがID領域後のデータ領域に記録できて
も、再生時にID情報が検出できない事態が生じると、記
録データが再生できないことになり、装置の信頼性に問
題が生じる。

従って、この発明は記録または再生のときのブロック
検索の高速化を計ると共に確実な検索を実現する光メモ
リ装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明によると、情報の記録の基本単位となる複数
のブロックを有し、各ブロック毎に第１の記録領域、第
２の記録領域及び第３の記録領域を含む情報記録領域
と、ブロック番号とこのブロック番号に対応して設けら
れ、対応するブロック番号の記録位置からの第１の記録
領域の記録位置を決定するID回数情報とを含む複数のID
情報を記録するID情報記録領域を設けた光メモリ媒体
と、前記第１記録領域にデータを記録し、この第１の記
録領域へのデータ記録の終了後に前記第２の記録領域に
記録済みフラグを書き込む手段と、前記第１の記録領域
に記録されたデータを削除する際に前記第３の記録領域
に削除フラグを書き込む手段と、記録時におけるID情報
検出条件を再生時におけるID情報検出条件よりも厳しく
設定する手段と、検出したID情報が前記設定手段により
設定される設定ID検出条件に満たないとき、当該ID情報
のブロックへのデータの記録を禁止する手段と、検出し
たID情報のブロック番号に対応するID回数情報に基づい
て情報を記録する第１の記録領域の記録位置を認識する
手段とを具備することを特徴とする光メモリ装置が提供
される。

（作用）各ブロックに、記録済フラグ、情報、削除フラグが記
憶されるので、各ブロックに対して直接に検索でき、記
録の有無が判断できる。

（実施例）第２図はこの発明の光メモリ装置、例えば光ディスク
装置に用いられる光ディスク媒体１を示している。例え
ば、５インチの光ディスク媒体１の場合、半径29〜61mm
の間に２万トラックが設けられ、MCAV方式では約40万ブ
ロックが形成される。最内周トラックから最外周トラッ
クまでの１トラック当りのブロック数は14から28まで変
化する。ビットレートは半径30〜60mmの範囲内において
165トラック毎に114段階に切換えられ、隣接するトラッ
ク断間でのビットレートの変化率は１％以内に収まるよ
うに設計される。

各ブロックの開始位置には、ブロックヘッダＡが、例
えば光ディスク媒体１の製造時に設けられる。

各ブロックは情報の記録の基本単位となり、最小で14
35バイトにより構成され、第１図に示すようにフォーマ
ットされる。即ち、ヘッダＡを構成するプリフォーマッ
ト部D1とデータ部D2とを有する。プリフォーマット部D1
は例えば48バイトにより構成され、16バイトのプリアン
ブルVFOとこれり後続する４つのID領域ID（各IDは１バ
イトの同期情報を含む８バイトにより構成される）を有
する。各ID領域IDはブロック番号（No.）、ID回路（I
D）、CRC、DMYを記憶する。データ部は記録済フラグ（1
6バイト）、VFO（16バイト）、データ,ECC,再同期コー
ド（1306バイト）、PO（２バイト）、ポストフイールド
（POST FIELD:32バイト）、ブロックギャップ（GAP:15
バイト）を有する。

光ディスク媒体１は第３図に示すように記録領域1aの
内周部に欠陥管理情報を記録すると共に欠陥領域の代替
として用いられる、例えば1000トラック分の代替領域ａ
が設けられる。また、ユーザにより使用される記録領域
としてのユーザ領域（ユーザ記録領域）ｂが設けられ
る。

第４図に示す回路に示されるように、上記の光ディス
ク媒体１は光学ヘッド２により読み書きされる。光学ヘ
ッド２は周知のように半導体レーザ、光学系、トラッキ
ング系、フォーカシング系、光電センサを含んでいる。
光学ヘッド２の出力は再生信号増幅回路３を介して再生
信号二値化回路４に接続される。再生信号二値化回路４
は再生信号をデジタル信号（２−７コード変調信号）に
変換する。

光学ヘッド２の駆動入力部には、変調回路６からの変
調信号を受けて光学ヘッド２の半導体レーザを駆動する
ためにレーザ駆動回路５が接続される。再生信号二値化
回路４の出力は再生同期クロック抽出回路７及び復調回
路８並びにアドレスマーク検出回路９が接続される。再
生同期クロック抽出回路７は２−７コード変調信号から
復調クロックを生成する回路であり、復調回路８は復調
クロックにより２−７コード変調信号をNRZ信号に復調
する回路である。アドレスマーク検出回路９は、ID情報
の直前に設けられ２−７コード変換規約から外れたイレ
ギュラーパターンを含むアドレスマークを検出する回路
である。

復調回路８の出力は記録済フラグ検出回路10、ID用シ
フトレジスタ11、CRC検出回路12及び記録／再生スイッ
チング回路15に接続される。CRC検出回路12の出力はア
ドレスマーク検出回路９の出力と共にID検出タイミング
回路13に接続される。ID検出タイミング回路13の出力は
ID用シフトレジスタ11、CRC検出回路12及び比較器16の
タイミング信号入力端子に接続される。

ID用シフトレジスタ11の出力はID比較器15及びID回数
カウンタ17に接続される。ID比較器16の出力はID回数カ
ウンタ17の出力と共に記録／再生タイミング回路18に接
続される。記録／再生タイミング回路18の出力はレーザ
駆動回路５、変調回路６、記録／再生スイッチング回路
15及びID回数カウンタ17に接続される。記録済フラグ検
出回路10はID用シフトレジスタ11と共に制御回路30に接
続される。

制御回路30の出力は記録／再生IDレジスタ14及び記録
／再生タイミング回路18の他の入力端子に接続される。
ポストフイールド内容レジスタ19、CRC生成回路、ポス
トアンブルパターン発生回路、再同期コードパターン発
生回路22、VFOパターン発生回路23、アドレスマークパ
ターン発生回路24、記録済フラグパターン発生回路25、
データバッファ26及び誤り訂正コード付加／誤り訂正回
路27が記録／再生スイッチング回路15に接続される。外
部インターフェース29を介してデータバッファ26、デー
タ転送回路28及び制御回路30が外部装置に結合される。

上記装置において、光ディスク媒体１が回転モータ
（図示せず）により、例えば925rpmで回転され、光ヘッ
ド２がレーザ駆動回路５により駆動されると、光ヘッド
２からのレーザスポットにより光ディスク媒体のガイド
溝がトラッキングされる。記録及び再生はブロック単位
で行われ、光スポットを所定のブロックに位置付けする
ためにシーク動作が行われる。このシーク動作におい
て、光ヘッド２から得られる再生信号は再生信号増幅回
路３により増幅され、再生信号二値化回路４により２−
７コード変調されたデジタル信号に変換される。デジタ
ル信号は再生同期クロック抽出回路７により再生信号か
ら抽出された同期クロックに同期して復調回路８によっ
てNRZ信号に復調される。また、デジタル再生信号がア
ドレスマーク検出回路９に入力され、ID情報の直前のア
ドレスマークが検出されると、ID検出動作タイミング回
路13が駆動される。ID検出動作タイミング回路13はCRC
検出回路12から信号を受けているが、このCRC検出回路1
2はID及び回数に対して設定されているCRCを用いてCRC
チェックを行なう。このCRCチェックの結果が誤りであ
ると判定されると、そのID情報は捨てられる。IDチェッ
クの結果が正しければ、ID検出動作タイミング回路13に
信号を出力する。ID検出動作タイミング回路13はID検出
動作タイミング信号をID用シフトレジスタ７に入力す
る。ID用シフトレジスタ７はこの信号に応答して、記憶
している内容に含まれているID情報の回数データを回数
カウンタ17へ転送すると共にその記憶内容を制御回路30
に転送する。

制御回路30はID情報から光スポットの現在位置を認識
し、光学ヘッド及び光学ヘッド内の対物レンズを駆動す
る駆動手段（図示せず）を駆動させることにより光スポ
ットを目的トラックの目的ブロックに移動させる。ま
た、制御回路30は入力されたID情報が目的ブロックのID
情報であるか否かを確認するために目的ブロックのID情
報を記録／再生IDレジスタ14に設定し、この設定ID情報
をID用シフトレジスタ11の入力ID情報と比較するために
比較器16に入力する。

CRC検出回路12から誤りなしの信号が出力され、比較
器16が目的ブロックのID情報と読出されたID情報との一
致を表わす信号を出力すると、記録／再生動作タイミン
グ回路18から記録／再生動作に必要なタイミング信号を
レーザ駆動回路５、変調回路６、記録／再生スイッチン
グ回路15及びID回数カウンタ16に入力する。尚、この記
録／再生動作タイミング回路18の動作は制御回路30によ
り予め設定されており、従って、CRC検出回路12及びID
比較器16から動作信号が入力されても、制御回路30が動
作を禁止する状態を設定していれば、記録／再生動作タ
イミング回路18は動作しない。

上記のようなシーク動作、即ち光スポットを目的ブロ
ックに移動させる動作または目的ブロックにおいてデー
タの記録または再生を行なう場合、ID情報を正しく検出
する必要があるが、光ディスク媒体の製造中における
傷、使用中における汚れ、または経年変化による記録領
域の劣化等によりID情報検出にエラーが生じることがあ
る。一般に光ディスクのエラー率は１×10^-5〜１×10^-4
エラー／ビット程度であり、このため８バイト（＝64ビ
ット）で構成されるID情報にエラーが含まれる確率は64
×１×10^-5〜64×１×10^-4程度であり、エラー訂正の手
法をしたデータ部の訂正のエラー発生率10^-12エラー／
バイトに比べてはるかに高い。このため、この発明で
は、ID情報を４重に多重化して光ディスク媒体１に記録
されている。４重にID情報を記録することによりID検出
エラーの発生率がかなり減少する。下表はID情報の数を
４、３、２とした３つの例についてのエラー発生率を示
している。

上記表で示されるように各ブロックに４個のID情報を
設けた場合に、仮に１個のID領域にエラーが混入する確
率が５×10^-3であるとすると、４個のID情報が１つも検
知できない確率は（５×10^-3）^４＝6.25×10^-10とな
る。この値は１ブロック内にデータエラーが混入する確
率10^-9〜10^-10と同等かそれ以下となり、ID情報４重化
により実用上、十分な読取り率が得られる。また、３個
のID情報が不良となる確率は１面当りのブロック数とし
て表わせば0.19ブロックであり、これも実用上許容でき
る。

１ブロックに３個のID情報を設けた場合には、２個の
ID情報が検知できない確率は一面当り29.14ブロックで
あり、３個のID情報の内１つも検知できない確率は一面
当り0.05ブロックである。この範囲であると実用上問題
ない。しかしながら、１ブロックに２個しかID情報が設
けられない場合には、エラー発生率は3886.7/面とかな
り大きくなる。従って、３個以上のID情報を１ブロック
内に設けることが必要である。しかし、ID情報を増加さ
せるとデータの総記憶容量が減少するので、３〜５個の
範囲でID情報を設けることが好ましい。

上記のID情報の検知において、特に、先に述べたよう
に再生時のID情報の検知を確実にするためには記録時の
ID検出条件を再生時より厳しくする必要がある。そのた
め、記録時にはID情報は少なくとも２個検知することが
必要であり、２個のID情報を検知できなければ、そのブ
ロックへのデータの記録が禁止され、必要に応じてデー
タを代替領域ａに記録する代替処理が行われる。

上記の禁止及び代替処理は制御回路30により制御され
る。即ち、記録モードに光ディスク装置が設定される
と、ID用シフトレジスタ11を介して４つのID情報の内の
正しく検出されたID情報が逐次に制御回路30に入力され
る。制御回路30は２個以上のID情報を受けた時には記録
動作開始を指示する信号を記録／再生動作タイミグ回路
18に入力する。記録／再生動作タイミング回路18は記録
のための制御信号を記録／再生スイッチング回路15に入
力する。記録／再生スイッチング回路15は制御信号に応
答して、ポストアンブルパターン発生回路21、再生同期
コードパターン発生回路22、VFOパターン発生回路23及
びデータバッファ26のデータを変調回路６に選択的に導
く。

データバッファ26はデータ転送回路28からの記録デー
タを記憶すると共に誤り訂正コード付加／誤り訂正回路
27により記録データに誤り訂正コードを付加される。誤
り訂正コード付加／誤り訂正回路27により記録時のリー
ドアフタライトの場合に弱訂正能力で訂正を行なって厳
しいチェックを行なうことによって、再生時に通常エラ
ー訂正能力により訂正を行なうことができる。

記録／再生スイッチング回路15はID回数カウンタ17を
受けているが、このID回数カウンタ17には検知された最
後のID情報のID回数が装荷される。このID回数値は検出
された最後ID情報記録位置からデータ記録開始位置まで
の距離（例えばバイト数）に相当する。従って、この回
数値によりデータ記録開始位置が決定できる。

ID回数カウンタ17がデータ記録開始位置に相当する回
数値までカウントアップされると記録タイミング信号を
スイッチング回路15に供給する。このとき、ポストアン
ブルパターン発生回路21、再同期コードパターン発生回
路22、VFOパターン発生回路23及びデータバッファ26の
データが変調回路６に入力され、この変調信号に応じて
レーザ駆動回路５が光学ヘッド２の半導体レーザを駆動
する。半導体レーザから発生するレーザビームにより光
ディスク媒体１の所定ブロックのデータ記録開始位置か
らデータが書込まれる。

データ部へのデータの書込みが終わると、リードアフ
ターライトに移る。即ち、光ディスク媒体１が一周して
同ブロックに光スポットが到達したとき、ID情報が読取
られ、記録済フラグ領域の開始位置が決定され、記録済
フラグパターン発生回路25から出力される記録済フラグ
が記録済フラグ領域に書込まれる。また、ID情報からポ
ストフイールドの開始位置が決定され、このポストフイ
ールドに、ID回数カウンタ17、CRC生成回路20及びアド
レスマークパターン発生回路24からのデータが書込まれ
る。尚、ポストフイールド内容レジスタ19は制御回路30
によってデータ入力される。

記録済フラグを書込むことにより同じブロックへの重
複書込みが防止される。即ち、記録済のブロックが記録
モードにおいて再度指定された場合には記録フラグが読
取られ、記録済フラグレジスタ10に記録される。制御回
路10は記録済フラグレジスタ10のフラグをチェックし、
記録済フラグを検知すると、記録を禁止する。ブロック
に記録したデータを削除するときには、ポストフイール
ドに削除フラグが書込まれる。

ID情報が１つしか検知されない場合には、対応するブ
ロックへのデータの書込みは禁止され、代替処理が行わ
れる。代替処理を行なう場合、制御回路30は代替領域ａ
の１ブロックの代替トラック番号、代替ブロック番号を
設定し、光スポットを代替ブロックに移動させる。代替
ブロックのID情報が検知されると、上記の記録動作と同
様な動作を経て所定のデータが代替ブロックに書込まれ
る。

上記のようにして光ディスク媒体１に記憶されたデー
タを読出す場合には、再生モードが設定され、再生した
いブロックのID情報を入力する。この入力ID情報は記録
／再生IDレジスタ14に記録される。一方、光ディスク１
から再生されるID情報はID用シフトレジツタ11に記憶さ
れる。シフトレジスタ11は正しいID情報が入力される毎
に、そのID情報を逐次に制御回路30に転送する。制御回
路30は１つのID情報を検知すれば、再生モードを実行す
る。即ち、検知したID情報の回数値により読出位置が決
定され、データの読出が開始される。この場合、データ
部のデータとデータ誤り訂正コードのみがデータバッフ
ァ26に転送され、誤り訂正コード付加／誤り訂正回路27
によりECCチェックされる。

再生信号は再生信号増幅回路３及び再生信号二値化回
路４を介して復調回路８に入力される。ID比較器16は再
生ID情報と設定された目的ID情報との一致信号を出力す
ると、一致信号に応答して記録／再生動作タイミング回
路18が記録／再生スイッチング回路15に制御信号を出力
する。スイッチング回路15は復調回路８の復調信号をデ
ータバッファ26に導く。データバッファ26の再生データ
は外部インターフェイス29を介して、多くの場合、ホス
トコンピュータに出力される。

［発明の効果］上記のMCAV方式の光メモリ装置により、各ブロックに
対して検索が直接に行なえるので、検索速度の向上が計
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の光メモリ装置に使用され
る光ディスク媒体のブロックフォーマットを示す図、第
２図は代替領域を有する光ディスク媒体の平面図、そし
て第３図はこの発明の実施例の光メモリ装置のブロック
回路図である。１……光ディスク媒体、２……光学ヘッド、６……変調
回路、８……復調回路、10……記録済フラグレジスタ、
11……ID用シフトレジスタ、13……ID検出動作タイミン
グ回路、14……記録／再生IDレジスタ、15……記録／再
生スイッチング回路、16……ID比較器、17……ID回数カ
ウンタ、18……記録／再生タイミング回路、26……デー
タバッファ、30……制御回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】情報の記録の基本単位となる複数のブロッ
クを有し、各ブロック毎に第１の記録領域、第２の記録
領域及び第３の記録領域を含む情報記録領域と、ブロッ
ク番号とこのブロック番号に対応して設けられ、対応す
るブロック番号の記録位置からの第１の記録領域の記録
位置を決定するID回数情報とを含む複数のID情報を記録
するID情報記録領域を設けた光メモリ媒体と、前記第１
記録領域にデータを記録し、この第１の記録領域へのデ
ータ記録の終了後に前記第２の記録領域に記録済みフラ
グを書き込む手段と、前記第１の記録領域に記録された
データを削除する際に前記第３の記録領域に削除フラグ
を書き込む手段と、記録時におけるID情報検出条件を再
生時におけるID情報検出条件よりも厳しく設定する手段
と、検出したID情報が前記設定手段により設定される設
定ID検出条件に満たないとき、当該ID情報のブロックへ
のデータの記録を禁止する手段と、検出したID情報のブ
ロック番号に対応するID回数情報に基づいて情報を記録
する第１の記録領域の記録位置を認識する手段とを具備
することを特徴とする光メモリ装置。