JP3281063B2

JP3281063B2 - 光ディスクのサーティファイ方法

Info

Publication number: JP3281063B2
Application number: JP28098092A
Authority: JP
Inventors: 賢太渡瀬
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 2002-05-13
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: JPH06111491A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、光ディスクのサーティファイ方
法に関し、より詳細には、光ディスクドライブ装置ある
いはメディア検査装置におけるサーティファイ方法に関
する。

【０００２】

【従来技術】本発明に係る従来技術を記載した文献とし
ては、例えば、「９０ｍｍ書換形／再生専用形のフォー
マットとデータ入出力実際」（瀬川秀樹、情報処理、Ｊ
ａｎ．１９９２，Ｐ４８〜５４）がある。この文献のも
のは、９０ｍｍＭＯ（Magneto-Optics；光磁気）光ディ
スクの内容をレイアウトや欠陥セクタの扱い方を中心に
記載されている。以下、前記文献に基づき、従来の交代
処理方法について説明する。ＭＯ光ディスクは、フロッ
ピィディスクやハードディスクと同様に、コンピュータ
の外部メモリとして用いられ、ユーザのデータはディジ
タル信号として記録される。ＭＯ光ディスクのデータ領
域は「セクタ」という単位で分割されている。図４に示
すように、データ領域には半径２４ｍｍから４０ｍｍに
ある１０,０００本のトラックがあり、１トラックに２
５セクタ含まれるので、２５０,０００セクタがデータ
領域である。しかし、データ領域には、図５のような種
類のセクタがあるので、この２５０，０００セクタの全
てでユーザが自由にデータを記録・再生できるというわ
けではない。

【０００３】ＲＯＭ（Read Only Memory）領域は再生専
用領域である。ＲＯＭ領域のデータは音楽用ＣＤと同様
に，凹凸のピットで形成されている（Rewritable 領域
のデータは磁性体上の磁化マークで形成されている）。
ＲＯＭ領域のデータは交代処理ができないので、そのか
わりに「Parity Sector」と呼ばれる特殊なセクタが配
置されている。１セクタのParity Sectorは２５セクタ
分のデータから生成される。もし、この２５セクタの中
で欠陥などによって、セクタ内にあるＥＣＣ（Error Co
rrection Code）でも訂正できないデータがある場合で
も、Parity Sectorを用いると訂正することができる。
上述のようなＲＯＭ領域のレイアウトに関する情報は、コントロールトラックＤＤＳ（Disk Definition Sector）に記録されている。

【０００４】Rewritableの領域の特徴は「交代処理」が
なされることである。「交代処理」は前述のParity Sec
torのように訂正能力をもったセクタを付加するのでは
なく、エラーが多いセクタのデータをそのまま別のセク
タに移し換える動作を指す。「交代処理」の方式には次
の２方式がある。 Linear replacement 方式 Slipping 方式

【０００５】Linear replacement 方式ユーザが実際にデータを記録・再生する場合はこの方式
で処理交代が行われる。エラーが多く、交代処理されて
しまったセクタを「元セクタ」、交代処理先のセクタを
「交代セクタ」と名付けると、まず、「元セクタ」にユ
ーザが所望のデータを記録した直後に、この記録結果が
正しいかどうかを調ベるために、この元セクタを読む。
その結果、エラーが一定値以下ならば、すなわちＥＣＣ
で十分に訂正が可能ならば「ＯＫ」として、記録動作を
終了するが、エラーが一定値を越えている場合、すなわ
ち、あと少しエラーが増えるだけでＥＣＣを用いても訂
正できなくなる場合、「元セクタ」は使用せずに「交代
セクタ」に再記録する（エラーが一定値を越え、交代処
理される必要があるセクタを「Bad sector」と呼ぶ）。
もし、この「交代セクタ」も Bad sector の場合は、次
の交代セクタに再々記録する。

【０００６】「交代セクタ」は、「交代処理領域」と呼
ばれる領域にまとめてレイアウトされている。また「元
セクタ」と「交代セクタ」のＰＢＡ（Physical Block A
ddress；物理アドレス）は、ＳＤＬ（Secondary Defect
List）に記録され、ドライブはＳＤＬを読むことで、
使用されなかった「元セクタ」と実際に正規に記録が行
われた「交代セクタ」を知ることができる。もともと
「元セクタ」に割り当てようとしていたＬＢＡ（Logica
l Block Address；論理アドレス）は「交代セクタ」が
代行することになる。

【０００７】Slipping方式この方式は、ディスクをサーティファイするときに同時
に行われる。サーティファイとは、ＭＯ光ディスクを使
用する前に、ディスク全面で「試し記録・再生」を行な
い、Bad secterを抽出する作業である。サーティファイ
によって発生されたBad secterのＰＢＡ（物理アドレ
ス）は、ＰＤＬ（Primary Defect List）に登録され
る。前述の Linear replacement 方式では、「元セク
タ」と「交代セクタ」の二つのＰＢＡだけをＳＤＬに登
録されるが、この Slipping 方式では「元セクタ」のＰ
ＢＡだけをＰＤＬに登録する。該ＰＤＬに登録されたセ
クタに割り当てようとしていたＬＢＡ（論理アドレス）
は、このセクタの直後のセクタが代行する。つまり、Ｌ
ＢＡが１セクタ後にスリップするのである。

【０００８】Rewritable領域は、「グループ」と呼ばれ
るまとまりに分割される。各々のグループには、「ユー
ザデータ領域」と「交代処理領域」がある。グループの
数が少ないと、一つのユーザデータ領域にあるセクタ数
が多いので、交代処理領域を使用することが少ない場
合、つまりBad sectorが少ない場合は、連続してＬＢＡ
が得られるので高速の転送レートとなる。逆にグループ
の数が多いと、「ユーザデータ領域」と「交代処理領域」の
距離が近いので、交代処理領域を使用することが多い場
合でも、レーザ光すなわちピックアップの移動距離が少
なくてすむ。そのため、転送レートを大きく劣化させる
ことがない。

【０００９】上述のような、グループ分け、Bad sector
の位置などの情報は全てＤＭＡ（Defect Management Ar
ea）に記録されている。該ＤＭＡはディスクの最内周付
近と最外周付近にそれぞれ３トラックずつ設けられてい
る。ＤＭＡには、ＤＤＳ（Disk Definition Secter）ＰＤＬ登録用セクタＳＤＬ登録用セクタがある。グループ分けの情報は、前記ＤＤＳに、また、
Bad sectorの位置および交代セクタの位置は、ＰＤＬ登
録用セクタ，ＳＤＬ登録用セクタに記録される。ドライ
ブはディスクに記録・再生する前にこれらの情報をＤＭ
Ａから読み取る。以上が前記文献に記載されている交代
処理について標準で定められた方法である。このよう
に、グループの区分としてＤＤＳ、Slippeng方法として
登録されるＰＤＬ、Linear replacementとして登録され
るＳＤＬがある。

【００１０】従来技術の第１の問題点は、ＰＤＬを作成
するBad sectorの判断基準についてである。従来は、デ
ィスク全面に渡ってサーティファイを同一の判断基準で
行われていた。ところが、ＤＤＳ，ＰＤＬ，ＳＤＬなど
が書き込まれるいわゆるＤＭＡ領域と一般のデータが書
かれる領域の使われ方が違う。ＤＭＡ領域は、交代処理
が行われない領域である。従ってメーカーとして一般の
データ領域よりもBadsectorを発生をなくして信頼を高
める必要がある。また一般のデータ領域の中でも例え
ば、ＤＯＳデータの領域を管理する情報（ＩＰＬ，ＦＡ
Ｔ，ルート・ディレクトリ）が書かれる領域は、データ
領域全体を管理する重要な領域で、このディスクを利用
しようとする場合必ず読み出す部分である。ユーザとし
てもこの部分もBad sectorの発生を少なくして信頼を高
めて欲しいところである。これらの領域は、サーティフ
ァイをする時はもちろんその読み出すときもエラーにな
らないもしくは増加しないことが要求される。一般に、
最初にエラーになったところは、その後エラーが少ない
ことはなくむしろ増加する傾向がある。

【００１１】次に、従来技術の第２の問題点は、サーテ
ィファイを行う特定パターンについてである。従来は、
サーティファイはディスク全面に渡って同一パターンで
行われていた。該パターンは、各種パターンが考えられ
る。例えば、８Ｔと呼ばれるものは比較的長いエラーを
見つけるのに優れるが、小さなエラーの場合に見逃した
り、実際よりも多くなる場合がある。また、逆に、３Ｔ
と呼ばれるものは小さなエラーを見つけるのに優れる
が、大きなエラーを見逃したり、実際よりも少なくなる
場合がある。また、一般にディスクの内周、外周と中周
では発生する欠陥の発生具合が違う。例えば、内周、外
周では製造装置の発塵、材料の不純物等により形状が大
小にかかわらず発生する傾向があり、中周では他の部分
より欠陥が少なく形状も安定している。したがって、場
所によってエラーの発生形態が違う場合もある。したが
って、信頼を高めるためには、それぞれの利用方法と場
所に適した特定パターンを選択することが必要である。

【００１２】一般にユーザが光ディスクを利用するに
は、ＤＯＳというソフトウェアでデータ領域を管理す
る。これは、サーティファイ動作を行った後、フォーマ
ット動作を行って初めて利用出来る。フォーマット動作
は、ＤＤＳに書かれた情報に基づいた論理アドレスの一
部にデータ領域を管理する情報（ＩＰＬ，ＦＡＴ，ルー
ト・ディレクトリ）を書き込むことである。したがっ
て、サーティファイ動作をする時には書き込む領域が予
め判らない場合がある。

【００１３】

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、ディスクの信頼を高めるために、交代処理に廻
る不良セクタを早く除去し、交代処理をする時間を短縮
すること、すなわち、書き込まれる領域の重要さにより
Bad sector 判断基準よりも厳しくして交代処理に廻る
不良セクタになろうとするものを事前に除去すること、
また、書き込まれる領域の重要さにより特定パターンを
選択して交代処理に廻る不良セクタになろうとするもの
を事前に除去するようにした光ディスクのサーティファ
イ方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。

【００１４】

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
光ディスクに特定パターンを書き込み、ベリファイして
不良セクタを検出し、該不良セクタを使用しないことを
登録する光ディスクのサーティファイ方法において、前
記不良セクタの判断基準を、交代処理が行われない領
域、データ領域の管理情報が書かれる領域、交代処理領
域、ユーザデータ領域によって変えること、或いは、
（２）光ディスクに特定パターンを書き込み、ベリファ
イして不良セクタを検出し、該不良セクタを使用しない
ことを登録する光ディスクのサーティファイ方法におい
て、前記書き込まれる特定パターンを、交代処理が行わ
れない領域、データ領域の管理情報が書かれる領域、交
代処理領域、ユーザデータ領域によって変えることを特
徴としたものである。以下、本発明の実施例に基づいて
説明する。

【００１５】まず、不良セクタ（bad sector）の定義
は、標準では、ＩＤの読めない数が２，３個、ＳＭ
（セクタマーク）が認識されない、データフィールド
に３バイト以上の欠陥がある、のうちに該当するとのガ
イドラインがある。次に、書き込まれる領域について説
明する。光ディスクは一般的にスパイラル状に連なり、
一周分をトラック、さらにそれを分割したセクタと呼ば
れるもので構成される。１セクタに書かれる内容は、９
０ｍｍディスクでは図１のようになる。図中、ＳＭはセ
クタマーク、ＶＦＯ₁,ＶＦＯ₂,ＶＦＯ₃はＰＬＬロック
用の連続データパターン、ＡＭはアドレスマーク、ＩＤ
はアドレス、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Code）はＩＤ
部誤り検出用コード、ＰＡはポストアンブル、ＯＤＦ
（Offset Detection Flag）はプッシュプル法を用いる
トラッキングエラー検出におけるオフセット検出用のマ
ーク、ＧＡＰはギャップ、ＳＹＮはデータ部の周期信
号、ＤＡＴＡＦｉｅｌｄはユーザデータを書く領域、
ＢＵＦはディスク回転変動マージン用の領域である。

【００１６】トラック番号やセクタ番号の記録されるＩ
Ｄ領域には高い信頼性が要求される。また、欠陥の発生
状態によっては１セクタ全体の情報が再生できなくなる
事態にもなり、ユーザが使える有効率が減少する。この
ため、ＩＤ領域は誤り検出のＣＲＣ（Cyclic Redundanc
y Code）を付加した上で３重書きし、各ＩＤ領域の前に
ＰＬＬ引き込み用のＶＦＯをそれぞれ配置し、さらにＳ
Ｍ（セクタマーク）が欠陥などにより検出できないとき
でもＡＭ（アドレスマーク）を変調規則にないイレギュ
ラーパターンとすることで、ＡＭからＩＤを検出できる
ように工夫されている。ＯＤＦは案内溝のない１バイト
分の領域で、トラッキングオフセット量の検出に利用さ
れる。

【００１７】１セクタのうちヘッダ部分はすでにエンボ
スで作られているので、光ディスクドライブで読み書き
するのはレコーディング部分である。また、レコーディ
ング部分で実際のデータの部分は、図２に示すデータフ
ィールドの６３９バイトのさらに５１２バイトであり、
エラー訂正をするためのＥＣＣ，ＣＲＣが付与される。
また、半径位置と領域は、図４に示す。このうち交代処
理に関係するのはデータゾーンである。サーティファイ
動作は、９０ｍｍディスクでは上記のデータゾーンに特
定なパターンデータで書き込みベリファイし、上記の不
良セクタに該当するものを調べる。もし、不良セクタに
なったらその該当するトラックとセクタ番号をＰＤＬに
登録する。ここに登録された不良セクタを使用しないで
欠番にする方式を Slipping 方式という。

【００１８】また、その後、REWRITEBIE ZONE をどのよ
うに使用するかを説明したＤＤＳを書き込む。この後、
REWRITEBIE ZONE にデータを書き込んだり、読み出し
たりする。この時、書き込みベリファイや、読み出した
データに上記の不良セクタに該当するものがある場合、
その不良セクタに書き込もうとしたあるいは読み出した
データを交代処理領域（ＤＤＳで指定される）へ書き込
み、不良セクタとなったトラックとセクタ番号と交代処
理領域のトラックとセクタ番号をＳＤＬに登録する。こ
の方式を Linear replacement という。

【００１９】このように連続したトラックとセクタ番号
で表現されるアドレスを物理アドレスという。また、 R
EWRITEBIE ZONE をどのように使用するかを説明したＤ
ＤＳで交代処理領域を除いて表現されるアドレスを論理
アドレスという。ユーザが実際のデータを書き込むのは
この論理アドレスで決められた領域である。ユーザは、
光ディスクを使う場合、一般にＤＯＳに合わせたフォー
マット動作をする。フォーマット動作は、論理アドレス
で決められた領域を図３のように分割し、必要なデータ
を書き込む。予約領域は、ＤＯＳのブートセクタでシス
テムのイニシャル・プログラム・ローダが入る。ＦＡＴ
領域は、データ領域を構成しているクラスタ（書き込ま
れれるある単位数の論理セクタ）の接続、使用、不良等
の状況を示す。ルート・ディレクトリ領域はファイルの
名前、ディレクトリ名、ファイリの属性、ＦＡＴの登録
番号等のファイルに関連するデータが入る。データ領域
は、ファイルのデータが入る。ユーザのフォーマット動
作は、少なくとも予約領域、ＦＡＴ領域、ルート・ディ
レクトリ領域にＤＯＳに必要なデータを書き込む。そし
て、データ領域のファイルのデータを読み書きする。そ
の時、ＦＡＴ領域、ルート・ディレクトリ領域を必ず読
み書きする。

【００２０】以上、書き込まれる領域の説明から、情報
の重大さで４つに大きく分けられる。Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ頻度が高く、交代処理できない
もの。光ディスクをドライブに挿入した直後、またデー
タを読み書きするのに絶対に必要であり、常に読み込ま
れ、他の領域に不良セクタがある場合書き込まれるも
の。エラーになるのが遥かに低いことが要求される。不
良セクタであっては困るもの。ＤＭＡ領域。Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ頻度が高く、交代処理できるも
の。ユーザがデータ（ファイル単位）を読み書きするの
に絶対に必要であり、常に読み込まれ、ユーザデータ
（ファイル単位）を書き込む時、必ず書き込まれるも
の。エラーになるのが低いことが要求される。ＦＡＴ領
域、ルート・ディレクトリ領域。他の領域よりもＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ頻度が低いが、
交代処理して欲しくないもの。エラーになるのが低いこ
とが要求される。交代処理領域。他の領域よりもＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ頻度がはるかに
低いもの。ユーザデータ（ファイル単位）領域。

【００２１】次にエラーの発生について説明する。ドラ
イブ自体による書き込み不足、読み出し不良とユーザの
故意によるものとほこりを除くとエラーの発生は、光デ
ィスク自体にあるもの、もしくは含有しているものにな
る。それは、製造工程上、光ディスクを構成する材料、
化学膜に含まれる不純物や埃や水分が巻き込まれて、基
盤や各膜に付着したり、その形状を変形したり、変質さ
せるのが原因である。また、製造直後にエラーになるこ
ともあり、水分のように長い時間かかるものや消去、書
き込み、読みだしを繰り返すとなるものと色々である。
基本的には、エラーになるところには、原因になるもの
が存在し、増えることはあっても減ることはほとんどな
い。したがって、光ディスクのデータの信頼性を上げる
ためには、不良セクタになっているものあるいは将来な
りそうなものを如何に早く除去するかが必要になってく
る。

【００２２】以下、本発明の実施例について説明する。
各請求項に共通する構成要件は、不良セクタになってい
るものあるいは将来なりそうなものを、交代処理のうち
Slipping 方式（使用する最初にサーティファイをして
不良セクタを登録する）で除去し、その後、ＤＤＳによ
り Grouping が行われ、Linear replacement 方式を取
ることである。また、書き込まれるまたは使われ方（書
き込まれる情報の重大さで説明）によって、不良セクタ
になっているものあるいは将来なりそうなものを判断す
ることである。

【００２３】請求項１は、上記２つの構成要件に、不良
セクタになっているものあるいは将来なりそうなものを
判断するのに不良セクタの定義を厳しくしたものを付加
したものである。それは、例えば、ＩＤの読めない数を
３個中１個とするとか、データフィールドに２バイト以
上の欠陥があるとかするものである。請求項２は、上記
２つの構成要件に、不良セクタになっているものあるい
は将来なりそうなものを判断するための特定パターンを
工夫したものである。それは、例えば、３Ｔパターンと
８Ｔパターンとか特徴のあるものを組合せたものとか、
ランダムなパターン、あるいは領域によって別の特徴あ
るもの複数回行うとかするものである。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。（１）請求項１に対応する効果：不良セクタになってい
るものあるいは将来なりそうなものを書き込まれる情報
の重大さで不良セクタと判断する基準を変えて（選択
し）サーティファイ動作で不良セクタとなるものをＰＤ
Ｌに登録することにより、Ｌinear replacement 方式に
よる交代処理に廻る回数を減らすことにより読み書き時
間の短縮と信頼性が得られる。（２）請求項２に対応する効果：不良セクタになってい
るものあるいは将来なりそうなものを書き込まれる情報
の重大さでサーティファイ動作に用いる特定パターンを
選択し、サーティファイ動作で不良セクタとなるものを
ＰＤＬに登録することによりＬinear replacement 方式
による交代処理に廻る回数を減らすことにより読み書き
時間の短縮と信頼性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ディスクのサーティファイ方
法の一実施例を説明するための構成図で、１セクタに書
かれる内容を示した図である。

【図２】本発明による光ディスクのデータフィールド
を示す図である。

【図３】本発明による光ディスクの論理アドレスで決
められた領域を示す図である。

【図４】従来の光ディスクのレイアウトを示す図であ
る。

【図５】従来の光ディスクのデータ領域を示す図であ
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクに特定パターンを書き込み、
ベリファイして不良セクタを検出し、該不良セクタを使
用しないことを登録する光ディスクのサーティファイ方
法において、前記不良セクタの判断基準を、交代処理が
行われない領域、データ領域の管理情報が書かれる領
域、交代処理領域、ユーザデータ領域によって変えるこ
とを特徴とする光ディスクのサーティファイ方法。
【請求項２】光ディスクに特定パターンを書き込み、
ベリファイして不良セクタを検出し、該不良セクタを使
用しないことを登録する光ディスクのサーティファイ方
法において、前記書き込まれる特定パターンを、交代処
理が行われない領域、データ領域の管理情報が書かれる
領域、交代処理領域、ユーザデータ領域によって変える
ことを特徴とする光ディスクのサーティファイ方法。