JP4061753B2 - 記録媒体ならびに記録再生装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報信号を磁気的に記録される記録媒体ならびに情報信号を記録される記録媒体の欠陥領域の交替処理を行う記録再生装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録装置においては、ディスクの出荷時若しくはフォーマット時に、欠陥セクタの検出がなされ、欠陥セクタの物理ブロックアドレスを物理ブロックアドレスへの割り当てから外すというセクタスリッピングが行われている。また、欠陥トラックがあった場合はトラック全体として論理セクタへの割り当てから外すというトラックスリッピングが行われる。
【０００３】
セクタスリッピングによって除かれた欠陥セクタ、トラックスリッピングにより除かれた欠陥トラックについては、単に使用しないということで処理し結果としてユーザーの使用できる容量が可変になるというシステムと、スリッピングによって除かれたセクタないしトラックの代替セクタや代替トラックを通常のユーザ領域外に確保するというシステムとが存在する。
【０００４】
前者の場合、欠陥が発見されたセクタないしトラック以外は、全てユーザーデータの書き込みに使用できることになり、記録媒体の使用効率は高い。しかしながらこのような使い方は、非交換媒体であるハードディスクなどでは使用上問題ないが、フロッピーディスクのような交換媒体では問題が生じる。すなわち、ディスクによって実効的に使用できる容量が異なることになり、ディスクからディスクへのディスク全体としてのコピーができないことになる。
【０００５】
それに対し後者の場合、常に一定のフォーマット容量が確保されることから上述のようなディスクコピーの際の不具合は生じない。しかしながら、予めユーザー領域外に代替セクタや代替トラックを確保することから、このスペア領域の一部または全部は全く使用されないことになる。
【０００６】
このように、従来の磁気記録装置における欠陥処理方法は、欠陥の存在する箇所は使用しないという基本姿勢に立っている。
【０００７】
一方、物理ブロックアドレスを論理ブロックアドレスへと対応付けする方法については、ディスクの面毎に対応をとる方法、ディスクの面毎ではあるが一方の面への対応付けを行った後に他方の面に逆方向から対応付けする方法、ゾーンに分割されている場合にはゾーン毎に対応を付ける方法等がある。
【０００８】
また、セクタスリッピングで代替セクタとしてスペアセクタを用意する場合のスペアセクタを配置する方法についても、各トラックに用意する方法、各ゾーンに用意する方法、ディスク上のどこか一箇所に用意する方法など種々の方法がある。
【０００９】
これらの欠陥の管理を含めた論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応方法は、非交換媒体に対応したものである。すなわち、物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスとの対応付け方法の選択や、スペアセクタの位置配置方法の選択においても、シーク時間の短さ転送速度の速さといった特性面の有利さ若しくは制御アルゴリズムの容易さといった面が選択基準となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の磁気記録装置で行われているスリッピングと称する欠陥管理方式は、ディスクの初期欠陥については予め使用を避けることができるが、使用開始後に発生した欠陥については対応することはできない。
【００１１】
このため、データの信頼性を向上させるには、エラー訂正のための冗長ビットを予め付加してデータ記録を行っておくという方法が行われている。また、読み出しに失敗した場合には、リトライを行いトラッキングやイコライザといった再生特性に影響を及ぼすパラメータを変更しての再試行が行われている。
【００１２】
しかしながら、こういった従来方式では、リトライを行って読み出しに成功したとしても、次回の読み出しにおいても成功するという保証はない。むしろ、パラメータを変更してリトライを行うことによってしか読み出せなかったということは、相当に読みにくいセクタになってしまっていると言うべきであり、当該セクタの読み出し信頼性は低下しているとみなすべきである。
【００１３】
このように、従来方式では、使用中に発生した欠陥や時間と共に進展するような欠陥に対して、将来のデータ信頼性を確保することはできなかった。
【００１４】
この発明は、上述の課題に鑑みてなされるものであって、使用中に発生した欠陥や、時間と共に進展するような欠陥に対して、将来のデータ信頼性を確保するような記録媒体ならびに記録再生装置および方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【発明を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係る記録媒体は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体において、上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序にてなされるものである。
【００１６】
本発明に係る記録再生装置は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生装置において、上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し手段と、上記読み出し手段にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段と、上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックと上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックとにそれぞれ設けられた表であって、上記情報領域について、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出手段と、上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換手段とを有するものである。
【００１７】
本発明に係る記録再生方法は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生方法において、上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し工程と、上記読み出し工程にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出工程と、上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックと上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックとにそれぞれ設けられた表であって、上記情報領域について、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出工程と、上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換工程とを有するものである。
【００１８】
すなわち、上述の記録媒体ならびに記録再生装置および方法においては、記録媒体に対するアクセスは論理ブロックアドレス単位で行われるが、この論理ブロックアドレスは、物理ブロックアドレスにおける欠陥領域を除外した上で対応が付けられる。物理ブロックアドレスから論理ブロックアドレスへの対応付けの順序は、上記記録媒体の情報信号が記録される情報領域であって、第１の主面のほぼ中央部の第１の記録トラックを始点として論理ブロックアドレスが増加するにしたがって順次外周側の第２の記録トラックまで進み、第２の主面のほぼ中央部の第３の記録トラックから順次内周側の第４の記録トラックまで進み、その後上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから最外周まで進み、これに続いて上記第２の主面の最外周の記録トラックから上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまでの部分をスキップして最内周の記録トラックまで進み、最後に第１の主面の最内周の記録トラックから上記第１の記録トラックの内周側に次の記録トラックまで順次に進む。そして、上記始点の内周側に欠陥領域の補充のための第１の領域と、さらにこのスペア領域に連続した新たな欠陥領域と交替するための第２の領域とからなるスペア領域を設ける。そして、上記欠陥領域について保持する第１の表と、上記新たな欠陥領域と上記第２の領域の交替との対応関係を保持する第２の表とを含む欠陥リストは、上記論理ブロックアドレスの上記第１の記録トラックから上記第２の記録トラックまでの領域および上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまでの領域、および／または上記第１および第２の主面の情報領域における最内周の記録トラックの内側および最外周の記録トラックの外側に設けられる。
【００１９】
また、本発明に係る記録媒体は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体において、上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の記録トラックを論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序にてなされるものである。
【００２０】
本発明に係る記録再生装置は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生装置において、上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し手段と、上記読み出し手段にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段と、上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックに設けられた表であって、上記記録媒体における情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出手段と、上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換手段とを有するものである。
【００２１】
本発明に係る記録再生方法は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生方法において、上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し工程と、上記読み出し工程にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出工程と、上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックに設けられた表であって、上記記録媒体における情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出工程と、上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換工程とを有するものである。
【００２２】
すなわち、上述の記録媒体ならびに記録再生装置および方法においては、記録媒体に対するアクセスは論理ブロックアドレス単位で行われるが、この論理ブロックアドレスは、物理ブロックアドレスにおける欠陥領域を除外した上で対応が付けられる。物理ブロックアドレスから論理ブロックアドレスへの対応付けの順序は、上記記録媒体の情報信号が記録される情報領域であって、第１の主面のほぼ中央部を始点として論理ブロックアドレスが増加するに従い順次外周側に進み、その後第２の主面の外周部から内周部に至り、最後に第１の主面の内周部に進む。そして、論理ブロックアドレスの最終番地に連続して欠陥領域の補充のための第１の領域と、さらにこのスペア領域に連続した新たな欠陥領域と交替するための第２の領域とからなるスペア領域を設ける。そして、上記欠陥領域について保持する第１の表と、上記新たな欠陥領域と上記第２の領域の交替との対応関係を保持する第２の表とを含む欠陥リストは、上記論理ブロックアドレスの始点より内周側、および／または上記第１および第２の主面の情報領域における最内周の記録トラックの内側および最外周の記録トラックの外側に設けられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の本実施の形態として、記録媒体に対して情報信号の記録／再生を行う記録再生装置について説明する。この第１の実施の形態は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体であって、上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序にてなされる記録媒体ならびにこの記録媒体を用いる記録再生装置および方法に関するものである。
【００２４】
第１の実施の形態においては、図１に示すように、記録再生装置１は、ホストコンピュータ１１から与えらる論理ブロックアドレスに応じてディスクから情報信号、すなわちデータを読み出す部分として、ディスク１００の第１の主面であるディスク１００上側の上面および第２の主面であるディスク１００下側の下面に対向して配設される磁気ヘッド３を駆動するアクチュエータ４、信号を調整するイコライザ８、エラーを訂正するＥＣＣ回路９、およびディスク１００の物理ブロックと論理ブロックとの変換を行う信号処理回路１２を有している。
【００２５】
詳しくは、記録再生装置１は、脱着可能なディスク１００を回転操作するスピンドルモータ２と、ディスク１００の情報信号を記録可能な信号記録面に記録されているデータを読み出すための磁気ヘッド３と、磁気ヘッド３を移動操作するアクチュエータ４と、磁気ヘッド３が読み出した情報信号を増幅する信号増幅回路５と、ディスク１００に書き込むためにＥＣＣ回路９から送信されてくる情報信号を増幅する信号増幅回路６とを切り換えるスイッチ７と、信号増幅回路５において増幅されたデータの信号特性を調整するイコライザ８と、イコライザ８で信号特性が調整されたデータに対してエラー訂正符号付加を行うＥＣＣ回路９と、ＥＣＣ回路９から出力されたデータやホストコンピュータ１１からのデータを一時記憶するバッファ１０と、信号増幅回路５から出力されたデータからサーボ情報を基にトラッキングエラー信号等を検出し、またサーボ情報を信号処理回路１２に出力するサーボ検出回路１３と、上記トラッキングエラー信号および信号処理回路１２からのトラックシーク信号を信号増幅回路１４を介してアクチュエータ４に出力する混合回路１５とを備えている。
【００２６】
なお、上記信号処理回路１２は、例えばＤＳＰ回路によって構成される。そして、信号処理回路１２は、評価値取得回路や信号記録領域交替処理機能を有する他、ディスク１００のセクタ等の信号記録領域からデータを読み出すまで、各回路を制御して読み出し動作を実行する機能も有している。例えば、信号処理回路１２は、リードまたはライトコマンドによってスイッチ７、ＥＣＣ回路９やバッファ１０等を制御する。
【００２７】
ここで、記録再生装置は、図２に示すように、記録媒体として、ディスク基板の上面および下面のほぼ全面に磁性材料がほぼ一様に被着され、上記上面および下面にそれぞれ設けられた複数の同心円状の記録トラックに沿って上記磁性材料の残留磁化により情報信号が記録されるディスク１００を用い、このディスク１００に対してデータの記録／再生を行う。
【００２８】
このディスク１００は、図２に示すように、第１の主面である上面と第２の主面である下面に、複数の同心円状の記録トラックを有している。これらの記録トラックの内で、情報信号を記録可能な情報領域の記録トラックがある。
【００２９】
これらの記録トラック内のセクタには、次の順序にしたがって順番に物理アドレスが割り付けられる。すなわち、図２において、ディスク１００の情報信号が記録可能な情報領域について、経路ａに示すように、下面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側にト第２の記録トラックまで進み、経路ｂに示すように、上面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進む。そして、経路ｃに示すように、下面の上記第２の記録トラックの外周側に次のトラックから外周側に進み、下面の最外周の記録トラックに至ると上面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから第４の記録トラックまではスキップする。すなわち、経路ｄに示すように、第３のトラックの直前のトラックまで進み、経度ｅに示すように、続いて第４のトラックの次のトラックから進む。さらに、上面の最内周の記録トラックに至ると、経路ｆに示すように、下面の最内周の記録トラックから外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで順に進む。
【００３０】
そして、このディスク１００においては、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応付けにおいて、回避または交替すべき欠陥領域についての欠陥リストは、論理アドレスの割付の最初である、図２中に経路ａで示した、下面の第１の記録トラックから第２のトラック番号までの領域と、上面の第３の記録トラックから第４の記録トラックまでの領域とに設けられる。
【００３１】
このように、欠陥リストは、ディスク１００の上面および下面に重複して設けら得る。すなわち、欠陥リストは、ディスク１００における情報領域の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の領域に分散して記録される。このように、欠陥リストを分散して記録することにより、ディスク１００の汚れ等の事態に対しても欠陥リストはより確実に保持される。具体的には、欠陥リストは、ディスク１００において、安全のために複数個、例えば１７個が書かれる。
【００３２】
このように構成された記録再生装置１においては、信号増幅回路５、サーボ検出回路１３、信号処理回路１２を含む部分は、ディスク１００の物理的なアドレスである物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段および、検出された物理ブロックアドレスを参照して、ディスクの所定位置に設けられている物理ブロックアドレスおよび論理ブロックアドレスの対応関係を保持する表である欠陥テーブルを検出する表検出手段とを兼ねている。
【００３３】
また、信号処理回路１２は、ディスク１００の所定位置に設けられた欠陥リストに基づいて、物理ブロックアドレスに論理ブロックアドレスを対応させるブロックアドレス変換手段を構成する。ホストコンピュータ１１からは論理ブロックアドレスにてアドレスが指定されるが、この論理ブロックアドレスは信号処理回路１２にて物理ブロックアドレスに変換される。磁気ヘッド３を駆動するアクチュエータ４はこの物理ブロックアドレスに応じて駆動される。
【００３４】
このように構成された記録再生装置１は、信号処理回路１２によって制御されて信号読み出し手段がディスク１００に記録されているデータを読み出せるまで行った読み出し動作に関する評価値を取得して、当該取得した評価値が所定値に達した信号記録領域のデータを他の信号記録領域に書き込むことができる。
【００３５】
続いて、記録再生装置１が、ディスク１００に記録されているデータを読み出すときの手順について説明する。
【００３６】
記録再生装置１は、スピンドルモータ２によって回転駆動されるディスク１００に記録されているデータを磁気ヘッド３によって読み出しを行う。磁気ヘッド３によって読み込まれたデータは、信号処理回路１２からのリードコマンドに制御されたスイッチ７を介して信号増幅回路５に入力される。
【００３７】
信号増幅回路５に入力された信号は、ここで増幅され、主データがイコライザ８を介してＥＣＣ回路９に入力され、サーボ情報がサーボ検出回路１３に入力される。
【００３８】
ＥＣＣ回路９は、ディスク１００から読み出したデータに対して、エラー訂正符号に関する処理を施す回路である。このＥＣＣ回路９は、イコライザ８を介して入力された主データにエラーバイトを検出した場合、エラーバイト数を信号処理回路１２に報告する。
【００３９】
信号処理回路１２は、上記エラーバイト数に応じて、データの再生特性に影響を与える動作として、例えばイコライザ８のパラメータを変更させる。
【００４０】
また、サーボ検出回路１３は、入力されたサーボ情報からエラー信号を検出した場合、信号処理回路１２に報告する。信号処理回路１２は、エラー信号を基にして、データの再生特性に影響を与える動作としてトラッキングをずらすように、アクチュエータ４にトラッキング信号を出力する。
【００４１】
そして、信号処理回路１２は、上述のようにエラー信号に対応した処理を行った後、読み出し動作を行う。当該読み出し動作によってデータが読み出せたら、信号処理回路１２は、当該読み出したデータをバッファ１０に記憶させるとともに、エラーカウント値が限界値Ｅ０より大きいかを判別する。例えば、限界値Ｅ０は、データの読み出しの信頼性を定量的な基準として決定される値である。
【００４２】
そして、エラーカウンタ値が限界値Ｅ０より大きい場合、すなわちデータの読み出しの信頼性が低下したと判断される場合、信号処理回路１２は、バッファ１０に一旦記録したデータをディスク１００に設けられているスペア領域に書き込む。このスペア領域については後述するが、正常なセクタとして予め用意している交替セクタである。
【００４３】
これは、読み出し時の読みにくさを定量化し、その数値によって交替セクタにデータを待避させておくというセクタリプレイスメント（sector replacement）という欠陥管理方式である。
【００４４】
具体的には、信号処理回路１２は、バッファ１０に一旦記録したデータをＥＣＣ回路９、および信号増幅回路６を介してディスク１００のスペア領域に書き込む。そして、信号処理回路１２は、データの読み出しの信頼性のなくなったセクタ等の信号記録領域へのデータの書き込みがなされなくなるように、欠陥リストにおけるセクタのマップを更新する。
【００４５】
以上のように、記録再生装置１は、データを読み出して、エラーバイト数やトラッキングエラーを検出した場合に、上述のような処理を行う。例えば、記録再生装置１は、ディスク１００に記録した後に直ちに上述のようなデータの読み出し処理を行う。
【００４６】
これにより、記録再生装置１は、読み出しのリトライ動作およびエラー訂正符号付加処理に基づいて、他の信号記録領域にデータを書き換えることで、次回以降のデータの読み出しに際しての信頼性を確保することを可能にする。
【００４７】
よって、記録再生装置１は、将来にデータが読み出し不能に陥ることを防止することができる。例えば、記録再生装置１は、使用中に発生した塵、ほこり、欠陥、汚れ、といった原因によりデータが読み出し不能になるという致命的欠陥の発生頻度を減らすことができるようになり、将来にデータが読み出し不能に陥ることを防止することができる。
【００４８】
続いて、記録再生方法に係る一連の工程について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
この記録再生方法は、図２に示したように、記録媒体として、ディスク基板の上面および下面のほぼ全面に磁性材料がほぼ一様に被着され、上記上面および下面にそれぞれ設けられた複数の同心円状の記録トラックに沿って上記磁性材料の残留磁化により情報信号が記録されるディスクを用い、このディスクに対してデータを記録／再生を行う。
【００５０】
最初のステップＳ１においては、上記記録媒体から情報信号を読み出す。すなわち、上記記録媒体の記録トラックに残留磁化として記録されたデータを磁気ヘッドにより読み出す。次のステップＳ２としては、上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する。物理ブロックアドレスは、ステップＳ１にて記録媒体から読み出されたデータに所定の信号処理を施すことにより検出される。
【００５１】
上記記録媒体すなわちディスクにおいては、図２中の経路ａから経路ｆまでに示したように、ディスクの情報信号が記録される情報領域であって、下面のほぼ中央部の第１の記録トラックを論理的始点として論理ブロックアドレスが増加するにしたがって順次外周側の第２の記録トラックまで進み、上面のほぼ中央部の第３の記録トラックから順次内周側の第４の記録トラックまで進み、その後下面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから最外周まで進み、これに続いて上面の最外周の記録トラックから上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまでの部分をスキップして最内周の記録トラックまで進み、最後に下面の最内周の記録トラックから上記第１の記録トラックの内周側に次の記録トラックまで順次に順序にてディスクに物理的に対応する物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスとの対応関係の順序づけがなされている。
【００５２】
そして、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応付けにおいて、回避または交替すべき欠陥領域についての欠陥リストは、ディスク下面の第１の記録トラックから第２の記録トラックまでの領域と、ディスク上面の第３の記録トラックから第４の記録トラックまでの領域とにそれぞれ設けられている。
【００５３】
ステップＳ２に続くステップＳ３においては、ステップＳ２にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表である欠陥リストを検出する。
【００５４】
上記ステップＳ３に続くステップＳ４としては、ステップＳ２にて検出された物ブロックアドレスおよびステップＳ３にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行う。
【００５５】
次のステップＳ５としては、外部のホストコンピュータから論理ブロックアドレスとして指定されるアドレスに、与えられたデータを書き込む。そして、この一連の工程を終了する。
【００５６】
続いて、記録媒体について説明する。この記録媒体は、情報信号を記録可能な信号記録面にデータを磁気的に記録されるディスクである。
【００５７】
このディスクは、図２に示した右半分の断面図、図４に示すディスク１００の上面および下面の平面図に示すように、ほぼ円盤状の形状であり、上面および下面の主面のほぼ全面に磁性材料をほぼ一様に被着されている。上面および下面にはほぼ同心円状に記録トラックが設けられ、この記録トラックが設けられた部分は、情報信号が記録される信号記録面を構成している。情報信号は、記録トラックに沿って、磁性材料における残留磁化として記録される。図４のディスク１００においては、その内周と外周のほぼ中央の径の部分は欠陥リスト１０１によって占められている。
【００５８】
上記記録トラックは、分割されて情報信号の記録の単位であるセクタとなされ、このセクタは実際の物理的な配置に基づいた所定の順序である物理ブロックアドレスを付与される。この物理ブロックアドレスにより、ディスクの情報記録面の記録トラック上のアドレスは、一意的に特定される。
【００５９】
ホストコンピュータは、実効的なアドレスに対して論理的にアドレスを付与した論理ブロックアドレスにより、ディスクのアドレスを特定することがある。論理アドレスは、欠陥等により使用することができないセクタやトラックを除外して、実効的なセクタについて順序によりアドレスを付与したものである。
【００６０】
ホストコンピュータから与えられるホスト論理アドレスにてディスクの物理アドレスを特定するためには、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係を確立することが必要である。例えば、論理ブロックアドレスの第ｍセクタに物理ブロックアドレスの第ｎ−１セクタが対応し、物理ブロックアドレスにおいて第ｎセクタが使用できないセクタであったとすると、論理ブロックアドレスの第ｍ＋１セクタは物理ブロックアドレスにおいて１セクタとばして第ｎ＋１セクタに対応する。
【００６１】
論値ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係は、図２にディスクの断面の右半分を示すように、ディスクの記録トラックが設けられている情報領域を、経路ａから経路ｆに示すような順序で施されている。
【００６２】
すなわち、ディスク１００の情報信号が記録可能な情報領域について、経路ａに示すように、下面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、経路ｂに示すように、上面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進む。そして、経路ｃに示すように、下面の上記第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、下面の最外周の記録トラックに至ると上面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから第４の記録トラックまではスキップする。さらに、上面の最外周の記録トラックに至ると、経路ｆに示すように、下面の最内周の記録トラックから外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで順に進む。
【００６３】
また、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応は論理ブロックアドレスの先頭をディスクの下面中央部に置き論理ブロックアドレスのアドレス番号が増加するに従い、上述のような順序で対応関係を設定し、その論理ブロックアドレスの最後のアドレスに続けて初期欠陥のためのスペアセクタ領域をまたこれに続けてセクタリプレイスメントのための交替セクタ領域を設定する。
【００６４】
上記下面の論理的始点の内周側には、上記論理ブロックアドレスの終点に続いて、スペア領域としてスペアセクタが設けられている。すなわち、ディスク上におけるスペア領域は、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係の最後のディスク下面中央において、上記論理的始点よりも内周側に設けられている。
【００６５】
スペア領域は、記録トラックの物理ブロックアドレスと、物理ブロックアドレスから使用不可能な欠陥領域を除いた論理ブロックアドレスについて、上記論理ブロックアドレスへの対応付けの順序に、上記論理ブロックアドレスにて除外された欠陥領域を補充するために用いられる第１の領域と、ディスクの使用と共に発生した欠陥領域の交替をする第２の領域を有する。これら第１および第２の領域は、次に述べるスリッピングリストおよび交替リストによりそれぞれ用いられる。
【００６６】
欠陥リスト領域は、物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応関係を保持する第１の表であるスリッピングリスト（slipping list ）を有している。このスリッピングリストは、通常は工場出荷時に、欠陥領域を検出してこの欠陥領域をスリップする、すなわち飛び越えるために、欠陥セクタのような欠陥領域の位置を記録される。
【００６７】
更に、スリッピングのための欠陥セクタテーブルとセクタリプレイスメントのための論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応テーブルとを論理ブロックアドレスの先頭位置の直前におく。かつ／もしくは論理ブロックアドレスに割り当てられる物理ブロックアドレスが下面から上面もしくは上面から下面へと切り替わる位置よりも更に外周もしくは内周の論理ブロックアドレスへの対応外の領域にこれらのテーブルを置く。これら複数の領域には同一のテーブル情報が記録される。
【００６８】
スリッピングリストに欠陥領域が記録されると、その欠陥領域は物理ブロックアドレスから論理ブロックアドレスへの対応関係において飛び越えられるので、論理ブロックアドレスは物理ブロックアドレスに対してアドレスが増加する方向に進められる。このようなスリッピングにより論理ブロックアドレスの確保のために必要となった領域は、スペア領域に確保される。
【００６９】
欠陥領域は、ディスクの使用と共に生じた欠陥領域の交替の対応関係を保持する第２の表である交替リスト、いわゆるオルタネーションリスト（alternation list）を有している。この交替リストは、欠陥セクタのような欠陥領域と、スペア領域に確保されるこの欠陥領域の交替のための領域との、アドレスの対を保持している。
【００７０】
これらスリッピングリストおよび交替リストは、物理ブロックアドレスおよび論理ブロックアドレスとの対応関係を保持し、ホストコンピュータからの制御は論理ブロックアドレスで与えられるのに対してヘッドのディスクへの物理的なアクセスは物理ブロックアドレスにて特定されるので、ディスクの使用に際して参照する必要がある。例えば、ディスクの使用を開始する場合や、ディスクを記録再生装置に挿入した場合に上記リストの参照の必要が生じる。
【００７１】
欠陥リストは、ディスクの上面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くと、ディスクの下面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くに分散して記録されることによって、ディスクの汚れ等の事態に対しても確実に保存され、欠陥リストの安全性が高まる。
【００７２】
スペア領域は、ディスクの下面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くに設けられるので、塵やほこりが落ちて欠陥が生じる可能性が少なく、スペア領域や欠陥リストの保持する重要な情報がより確実に保持される。すなわち、下側では、ゴミが落ちたりすることによるディフェクトが少ない。
【００７３】
なお、欠陥リストは、ディスク上面および下面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くの部分のほかにも、ディスクの上面および下面の情報領域における記録トラックの最内周の内側および最外周の外側に記録することができる。例えば、後述する図７のように、欠陥リスト１０１を配置することができる。
【００７４】
このように欠陥リストを複数の箇所に重複して記録することにより、欠陥リストがディスク上の複数の箇所に記録されるのは、欠陥リストは論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスと対応関係という重要な情報を格納するので、この欠陥リストの内容を確実に保存することができる。このことにより、仮に幾つかの欠陥リストの内容が失われても、残った欠陥リストを参照することができる。
【００７５】
ここで、ディスクが使用されていない状態では、ヘッドはディスクの最内周の内側または最外周の外側の固定位置であるシッピングポジション（shipping position ）にロックされている。ディスクの使用が開始されると、シッピングポジションにおけるヘッドのロックは解除される。ディスクの情報領域の最内周の内側および最外周の外側に欠陥リストを設けると、ディスクの使用が開始された際に、ヘッドは上記シッピングポジションから欠陥リストに短時間で到達することができる。
【００７６】
すなわち、ヘッドがディスクの最内周の内側にロックされている場合にはディスクの情報領域の最内周の内側に設けられた欠陥リストに、ヘッドがディスクの最外周の外側にロックされている場合にはディスクの情報領域の最外周の外側に設けられた欠陥リストにアクセスすればよいので、アクセス時間の低減が図られる。
【００７７】
また、欠陥リストはディスクの上面および下面の同一の位置に設けられているので、仮に一方が読み取れない場合でも、ヘッドを移動させることなく即座に他方の面に設けられた欠陥リストを読み出すことができる。
【００７８】
上述のように、欠陥リストは第１の表としてスリッピングリストと、第２の表として交替リストを含むが、これらの境界を固定しておくと、使わないエリアが生じる虞れがあるが、それを防止するために境界を可変するようにする。すなわち、スリッピングリストは工場出荷時に設定されるが、再フォーマットによって書き換えられ得る。また、交替リストは、一般に、ディスクの使用にしたがって交替の内容が増加する。このため、それぞれの容量により境界を可変できるようにしておくのが便宜である。
【００７９】
例えば、欠陥セクタのアドレスを記録するスリップリストの単位が３バイトとすると、交替リストは欠陥セクタとその欠陥セクタと交替するセクタのアドレスを記録するので、その単位は６バイトとなる。
【００８０】
この場合、スリップリストと交替リストとの境界固定されているとすると、再フォーマットの際にスリップリストが満杯になると、交替リストからスリップリストへの欠陥セクタの登録の移動をすることができなくなる。しかし、スリップリストと交替リストとの境界が移動できるようにすると、交替リストからスリップリストへの移動は常に行うことができる。
【００８１】
欠陥領域が新たに発生すると、欠陥領域を登録する欠陥リストについて、ディスク上の全てのリストを更新する必要がある。ただし、欠陥リストの更新は欠陥領域が発生すると直ちに行う必要はなく、電源を切断する際や、ディスクを装置から取り出す際にまとめて行うことができる。
【００８２】
このような欠陥リストは、原則としてディスクの上面および下面の同位置に、複数配置される。欠陥リストがディスク上面および下面の同位置に設けられることにより、上面または下面に設けられた欠陥リストの一方が読み取れなかった場合にヘッドを移動することなくアクセスすることができ、また、欠陥リストが複数設けられることにより欠陥リストの内容が確実に保存される。
【００８３】
このディスクは、その物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスの対応関係保持する表を記録されている。ディスクが保持する上記対応関係を保持する表は、通常では工場出荷時になされる初期化にて見いだされた欠陥セクタ／欠陥トラックのような欠陥領域を記録することにより当該領域をスリップするために用いられるスリップリスト、および使用に伴って時間の経過と共に発生する新たな欠陥領域と他の領域との対を記録して当該新たな欠陥領域を他の領域にてするために用いられる交替リストから構成される。
【００８４】
領域のスリップ、いわゆるスリッピングは、基本的に工場出荷時に行われる。この際、フォーマットとして全セクタにデータを書き込み、これに続いて書き込んだデータを読み出し、エラーを探し、エラーを発見するとそのエラーをスリッピングリストに登録する。登録されたセクタは、欠陥があるので使われないようになる。
【００８５】
ここで、欠陥リストは、ディスクに関する情報を保持するディスクストラクチャテーブル（disk structure table;DST）を有している。このディスクストラクチャテーブルは、欠陥リストが書かれるメンテナンス領域に書かれるものである。具体的には、例えば図２に示したディスク１００においては、ディスク１００下面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックや、ディスク１００の上面の第４の記録トラックの内周側に次の記録トラックに記録される。
【００８６】
ディスクストラクチャテーブル５３は、図５に示すように、５１２バイトからなり、ディスク製造者、ディスクストラテジー（disk strategy ）等を記録される。すなわち、第０バイトには、ディスクストラクチャテーブルの識別のためのＩＤ、例えば１６進表示にて“ＦＥ”を保持している。これに続く第１バイトから第１０バイトまでは、ディスク製造者の名称がアスキーにて記録される。第２００バイトからは、第２の欠陥領域、すなわち交替リストの開始アドレスが記録される。
【００８７】
ディスクストラクチャテーブルには、複数のディスクストラテジーが記録される。ディスクストラテジーとしては、例えば、適当な変換により整数化された記録電流が記録される。
【００８８】
ディスクストラクチャテーブルには、この他に、製造日、シリアル番号等のディスク製造者の情報、スリップリスト開始アドレス、記録条件、再生条件、ディスクフォーマット情報を記録することができる。さらに、ディスクストラクチャテーブルには、高密度大容量の磁気記録媒体ができたときの互換性を保証するためにも使われる。なお、上記記録媒体のディスクを駆動するドライブも、現在の第１の世代（バージョン１．０）以外のメディアは受け付けないようになされている。
【００８９】
スリップリストに加えてディスクストラクチャテーブルは、フォーマットされたディスクには必ず記録されている。欠陥リストにおいては、第１の欠陥領域であるスリップリストと第２の欠陥領域である交替リストとの境界は固定されていないので、交替リストにアクセスするためにはディスクストラクチャテーブルを読み出すことが必要である。ディスクの使用と共に発生する欠陥領域が存在せず、欠陥領域の交替の必要がない場合には、欠陥リストには空の交替リストが記録される。
【００９０】
ここで、欠陥リストの具体的な構成の一例について、図６を参照して説明する。図中の各ブロックは、例えば３０セクタから構成される。
【００９１】
最初のブロックにおいては、物理ブロックアドレスの第１アドレスからスリッピングリスト５１が設けられ、このスリッピングリスト５１に続いて交替リスト５２に割り当てられ、最後の１セクタはディスクストラクチャテーブル５３が記録されている。
【００９２】
第２のブロックにおいては、最後のブロックにディスクストラクチャテーブル５３が記録されているのを除き、交替リストに割り当てられている。ここで、交替リストには、ディスクの使用にしたがって発生する新たな欠陥領域とこの欠陥領域と交替するスペア領域のそれぞれのアドレスの組が順次に記録されていく。第３のブロック以降は、データが記録される情報領域５４となっている。なお、ブロックの容量および欠陥リストの配置はこの例に限定されない。
【００９３】
本実施の形態においては、上述のように、ディスクは工場出荷時に行われるスリッピングや、使用に伴って発生する欠陥領域を交替するために補充するためのスペア領域を確保している。したがって、このディスクは、欠陥領域のスリッピングや交替のために必要な領域の量がスペア領域を越えない限りは、一定の記憶容量を保つことができ、交換可能な記録媒体として利用することができる。
【００９４】
ここで、記録媒体の交換の必要性について、ハードディスクおよびフロッピーディスクの相違について説明する。
【００９５】
ここで、ハードディスクはメディアの交換をしない。したがって、ハードディスクにおいては、メディアの容量が変動しても、例えば、初めに２５６Ｍバイトあった容量が、２４８Ｍバイトとか、２５２Ｍバイトに減少したりするが、ＨＤＤにおいては許容される。このため、予めスリッピングを行っておくという方法や、スリッピングは行わずに欠陥セクタは使わないということもできる。これらスリッピングや欠陥セクタを使わないことにより、ディスクの容量が減少することがある。
【００９６】
これに対して、フロッピーディスクは交換媒体であるために記憶容量が変化することができない。すなわち、フロッピーディスクの容量が変化すると、フロッピーディスク間でディスク単位に行うディスクコピーを実行することができなくなる。このため、フロッピーディスクの容量は、常に一定の値に保っておく必要がある。このため、欠陥が発生したために生じた欠陥セクタによる容量の減少は、何らかの方法で補充する必要がある。
【００９７】
なお、上記欠陥領域の分布等の状況は、ディスクによって異なるので、記録再生装置にてディスクに記録／再生を行う際には、ディスクに設けられた欠陥リストを読み出して、物理的なアドレスである物理ブロックアドレスと、欠陥領域を回避した論理的なアドレスである論理ブロックアドレスとの対応関係を知ることが必要である。
【００９８】
以上述べたように、磁気記録装置においてホストコンピュータからのアクセスは論理ブロックアドレスと呼ばれる単位で行われ、この論理ブロックアドレスはある規則に基づいてディスク内の物理ブロックドレスと対応付けがなされる。論理ブロックアドレスへの対応においては欠陥が存在する物理ブロックアドレスを検出しそれを論理ブロックアドレスとの対応から除外するという処理が不可欠である。ここでは、論理ブロックアドレスの先頭をディスクの上面および下面の両方の中央部におき、論理ブロックアドレスのアドレス番号が増加するに従い、上述したような順番で物理ブロックとの対応を取るとともに論理ブロックの最終アドレスに連続してセクタスワッピングのためのスペア領域を設定し更にこのスペア領域に連続してセクタリプレイスメントのための交替領域を設定すること、セクタスワッピングのための欠陥セクタを登録したテーブルとセクタリプレイスメントのための論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応テーブルをディスク内に記録しておくこと、これらのテーブルを論理ブロックアドレスの先頭位置よりも前に置くことかつ／もしくは論理ブロックアドレスが割り当てられる物理ブロックアドレスが下面から上面から下面へ切り替わる位置よりも更に外周もしくは内周の論理ブロックアドレスへの対応外の領域にこれらのテーブルを置くことを特徴とする論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応方法を提示する。
【００９９】
次に、本発明の第２の本実施の形態として、記録媒体に対して情報信号の記録／再生を行う記録再生装置について説明する。この第２の実施の形態は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体であって、上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の記録トラックを論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序にてなされる記録媒体と、この記録媒体を用いる記録再生装置および方法に関するものである。なお、簡単のために、第２の実施の形態において上述の第１の実施の形態と共通する部分については、第１の実施の形態の説明で示した図面を流用し、同一の符号にて参照することにする。
【０１００】
第２の実施の形態においては、図１に示すように、記録再生装置１は、ホストコンピュータ１１から与えらる論理ブロックアドレスに応じてディスクから情報信号、すなわちデータを読み出す部分として、ディスク１００の上面および下面に対向して配設される磁気ヘッド３を駆動するアクチュエータ４、信号を調整するイコライザ８、エラーを訂正するＥＣＣ回路９、およびディスク１００の物理ブロックと論理ブロックとの変換を行う信号処理回路１２を有している。
【０１０１】
詳しくは、記録再生装置１は、脱着可能なディスク１００を回転操作するスピンドルモータ２と、ディスク１００の情報信号を記録可能な信号記録面に記録されているデータを読み出すための磁気ヘッド３と、磁気ヘッド３を移動操作するアクチュエータ４と、磁気ヘッド３が読み出した情報信号を増幅する信号増幅回路５と、ディスク１００に書き込むためにＥＣＣ回路９から送信されてくる情報信号を増幅する信号増幅回路６とを切り換えるスイッチ７と、信号増幅回路５において増幅されたデータの信号特性を調整するイコライザ８と、イコライザ８で信号特性が調整されたデータに対してエラー訂正符号付加を行うＥＣＣ回路９と、ＥＣＣ回路９から出力されたデータやホストコンピュータ１１からのデータを一時記憶するバッファ１０と、信号増幅回路５から出力されたデータからサーボ情報を基にトラッキングエラー信号等を検出し、またサーボ情報を信号処理回路１２に出力するサーボ検出回路１３と、上記トラッキングエラー信号および信号処理回路１２からのトラックシーク信号を信号増幅回路１４を介してアクチュエータ４に出力する混合回路１５とを備えている。
【０１０２】
なお、上記信号処理回路１２は、例えばＤＳＰ回路によって構成される。そして、信号処理回路１２は、評価値取得回路や信号記録領域交替処理機能を有する他、ディスク１００のセクタ等の信号記録領域からデータを読み出すまで、各回路を制御して読み出し動作を実行する機能も有している。例えば、信号処理回路１２は、リードまたはライトコマンドによってスイッチ７、ＥＣＣ回路９やバッファ１０等を制御する。
【０１０３】
ここで、記録再生装置は、記録媒体として、図７に右半分の断面図、図８に上面図、および図９に下面図を示すように、ディスク基板の上面および下面のほぼ全面に磁性材料がほぼ一様に被着され、上記上面および下面にそれぞれ設けられた複数の同心円状の記録トラックに沿って上記磁性材料の残留磁化により情報信号が記録されるディスク１００を用い、このディスク１００に対してデータの記録／再生を行う。なお、これらの図中においては、欠陥リスト１０１、空トラック１０２およびスリッピングリスト１０３が表されている。
【０１０４】
このディスク１００においては、図７中の経路ａ、経路ｂおよび経路ｃに示すように、ディスク１００の情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、下面の最外周の記録トラックに至ると上面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上面の最内周の記録トラックに至ると下面の最内周から外周側に進む順序にてディスクに物理的に対応する物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスとの対応関係の順序づけがなされている。
【０１０５】
そして、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応付けにおいて、回避または交替すべき欠陥領域についての欠陥リストは、ディスクの下面の上記論理的始点よりも内周側に設けられている。
【０１０６】
このように構成された記録再生装置１においては、信号増幅回路５、サーボ検出回路１３、信号処理回路１２を含む部分は、ディスク１００の物理的なアドレスである物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段および、検出された物理ブロックアドレスを参照して、ディスクの所定位置に設けられている物理ブロックアドレスおよび論理ブロックアドレスの対応関係を保持する表である欠陥テーブルを検出する表検出手段とを兼ねている。
【０１０７】
また、信号処理回路１２は、ディスク１００の所定位置に設けられた欠陥リストに基づいて、物理ブロックアドレスに論理ブロックアドレスを対応させるブロックアドレス変換手段を構成する。ホストコンピュータ１１からは論理ブロックアドレスにてアドレスが指定されるが、この論理ブロックアドレスは信号処理回路１２にて物理ブロックアドレスに変換される。磁気ヘッド３を駆動するアクチュエータ４はこの物理ブロックアドレスに応じて駆動される。
【０１０８】
このように構成された記録再生装置１は、信号処理回路１２によって制御されて信号読み出し手段がディスク１００に記録されているデータを読み出せるまで行った読み出し動作に関する評価値を取得して、当該取得した評価値が所定値に達した信号記録領域のデータを他の信号記録領域に書き込むことができる。
【０１０９】
続いて、記録再生装置１が、ディスク１００に記録されているデータを読み出すときの手順について説明する。
【０１１０】
記録再生装置１は、スピンドルモータ２によって回転駆動されるディスク１００に記録されているデータを磁気ヘッド３によって読み出しを行う。磁気ヘッド３によって読み込まれたデータは、信号処理回路１２からのリードコマンドに制御されたスイッチ７を介して信号増幅回路５に入力される。
【０１１１】
信号増幅回路５に入力された信号は、ここで増幅され、主データがイコライザ８を介してＥＣＣ回路９に入力され、サーボ情報がサーボ検出回路１３に入力される。
【０１１２】
ＥＣＣ回路９は、ディスク１００から読み出したデータに対して、エラー訂正符号に関する処理を施す回路である。このＥＣＣ回路９は、イコライザ８を介して入力された主データにエラーバイトを検出した場合、エラーバイト数を信号処理回路１２に報告する。
【０１１３】
信号処理回路１２は、上記エラーバイト数に応じて、データの再生特性に影響を与える動作として、例えばイコライザ８のパラメータを変更させる。
【０１１４】
また、サーボ検出回路１３は、入力されたサーボ情報からエラー信号を検出した場合、信号処理回路１２に報告する。信号処理回路１２は、エラー信号を基にして、データの再生特性に影響を与える動作としてトラッキングをずらすように、アクチュエータ４にトラッキング信号を出力する。
【０１１５】
そして、信号処理回路１２は、上述のようにエラー信号に対応した処理を行った後、読み出し動作を行う。当該読み出し動作によってデータが読み出せたら、信号処理回路１２は、当該読み出したデータをバッファ１０に記憶させるとともに、エラーカウント値が限界値Ｅ０より大きいかを判別する。例えば、限界値Ｅ０は、データの読み出しの信頼性を定量的な基準として決定される値である。
【０１１６】
そして、エラーカウンタ値が限界値Ｅ０より大きい場合、すなわちデータの読み出しの信頼性が低下したと判断される場合、信号処理回路１２は、バッファ１０に一旦記録したデータをディスク１００に設けられているスペア領域に書き込む。このスペア領域については後述するが、正常なセクタとして予め用意している交替セクタである。
【０１１７】
これは、読み出し時の読みにくさを定量化し、その数値によって交替セクタにデータを待避させておくというセクタリプレイスメント（sector replacement）という欠陥管理方式である。
【０１１８】
具体的には、信号処理回路１２は、バッファ１０に一旦記録したデータをＥＣＣ回路９、および信号増幅回路６を介してディスク１００のスペア領域に書き込む。そして、信号処理回路１２は、データの読み出しの信頼性のなくなったセクタ等の信号記録領域へのデータの書き込みがなされなくなるように、欠陥リストにおけるセクタのマップを更新する。
【０１１９】
以上のように、記録再生装置１は、データを読み出して、エラーバイト数やトラッキングエラーを検出した場合に、上述のような処理を行う。例えば、記録再生装置１は、ディスク１００に記録した後に直ちに上述のようなデータの読み出し処理を行う。
【０１２０】
これにより、記録再生装置１は、読み出しのリトライ動作およびエラー訂正符号付加処理に基づいて、他の信号記録領域にデータを書き換えることで、次回以降のデータの読み出しに際しての信頼性を確保することを可能にする。
【０１２１】
よって、記録再生装置１は、将来にデータが読み出し不能に陥ることを防止することができる。例えば、記録再生装置１は、使用中に発生した塵、ほこり、欠陥、汚れ、といった原因によりデータが読み出し不能になるという致命的欠陥の発生頻度を減らすことができるようになり、将来にデータが読み出し不能に陥ることを防止することができる。
【０１２２】
続いて、記録再生方法に係る一連の工程について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１２３】
この記録再生方法は、図７に示したように、記録媒体として、ディスク基板の上面および下面のほぼ全面に磁性材料がほぼ一様に被着され、上記上面および下面にそれぞれ設けられた複数の同心円状の記録トラックに沿って上記磁性材料の残留磁化により情報信号が記録されるディスクを用い、このディスクに対してデータを記録／再生を行う。
【０１２４】
最初のステップＳ１においては、上記記録媒体から情報信号を読み出す。すなわち、上記記録媒体の記録トラックに残留磁化として記録されたデータを磁気ヘッドにより読み出す。次のステップＳ２としては、上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する。物理ブロックアドレスは、ステップＳ１にて記録媒体から読み出されたデータに所定の信号処理を施すことにより検出される。
【０１２５】
このディスクにおいては、図７中の経路ａ、経路ｂおよび経路ｃに示すように、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、下面の最外周の記録トラックに至ると上面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上面の最内周の記録トラックに至ると下面の最内周から外周側に進む順序にてディスクに物理的に対応する物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスとの対応関係の順序づけがなされている。
【０１２６】
そして、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応付けにおいて、回避または交替すべき欠陥領域についての欠陥リストは、ディスクの下面の上記論理的始点よりも内周側に設けられている。
【０１２７】
ステップＳ２に続くステップＳ３においては、ステップＳ２にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表である欠陥リストを検出する。
【０１２８】
上記ステップＳ３に続くステップＳ４としては、ステップＳ２にて検出された物理ブロックアドレスおよびステップＳ３にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行う。
【０１２９】
次のステップＳ５としては、外部のホストコンピュータから論理ブロックアドレスとして指定されるアドレスに、与えられたデータを書き込む。そして、この一連の工程を終了する。
【０１３０】
続いて、記録媒体について説明する。この記録媒体は、情報信号を記録可能な信号記録面にデータを磁気的に記録されるディスクである。
【０１３１】
このディスクは、図７に示した右半分の断面図、図８の上面図および図９の下面図に示すように、ほぼ円盤状の形状であり、上面および下面の主面のほぼ全面に磁性材料をほぼ一様に被着されている。上面および下面にはほぼ同心円状に記録トラックが設けられ、この記録トラックが設けられた部分は、情報信号が記録される信号記録面を構成している。情報信号は、記録トラックに沿って、磁性材料における残留磁化として記録される。
【０１３２】
上記記録トラックは、分割されて情報信号の記録の単位であるセクタとなされ、このセクタは実際の物理的な配置に基づいた所定の順序である物理ブロックアドレスを付与される。この物理ブロックアドレスにより、ディスクの情報記録面の記録トラック上のアドレスは、一意的に特定される。
【０１３３】
ところで、ホストコンピュータは、実効的なアドレスに対して論理的にアドレスを付与した論理ブロックアドレスにより、ディスクのアドレスを特定することがある。論理アドレスは、欠陥等により使用することができないセクタやトラックを除外して、実効的なセクタについて順序によりアドレスを付与したものである。
【０１３４】
ホストコンピュータから与えられるホスト論理アドレスにてディスクの物理アドレスを特定するためには、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係を確立することが必要である。例えば、論理ブロックアドレスの第ｍセクタに物理ブロックアドレスの第ｎ−１セクタが対応し、物理ブロックアドレスにおいて第ｎセクタが使用できないセクタであったとすると、論理ブロックアドレスの第ｍ＋１セクタは物理ブロックアドレスにおいて１セクタとばして第ｎ＋１セクタに対応する。
【０１３５】
論値ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係は、図７にディスクの断面の右半分を示したように、ディスクの記録トラックが設けられている情報領域を、ディスク下面側から始めて周回するいわゆるサーキューラーマッピングが施されている。
【０１３６】
すなわち、上記論理ブロックアドレスは、図７中の経路ａに示すように、ディスクの下面において、情報信号が記録可能な情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の記録トラックを論理的始点として外周側に増加する。論理ブロックアドレスが下面の情報領域の最外周の記録トラックに至ると、
経路ｂに示すように、上面の情報領域の最外周の記録トラックから内周側に順に増加する。論理ブロックアドレスが上面の情報領域の最内周の記録トラックに至ると、下面の情報領域の最内周から外周側に進む順序にてアドレスは増加する。
【０１３７】
また、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応は論理ブロックアドレスの先頭をディスクの下面中央部に置き論理ブロックアドレスのアドレス番号が増加するに従い順次下面外周部にと進みその後上面外周部から上面内周部にいたり最後に下面内周部から下面中央部にいたるという順番で物理ブロックアドレスとの対応をとり、その論理ブロックアドレスの最後のアドレスに続けて初期欠陥のためのスペアセクタ領域をまたこれに続けてセクタリプレイスメントのための交替セクタ領域を設定する。
【０１３８】
上記下面の論理的始点の内周側には、上記論理ブロックアドレスの終点に続いて、スペア領域としてスペアセクタが設けられている。
【０１３９】
スペア領域は、記録トラックの物理ブロックアドレスと、物理ブロックアドレスから使用不可能な欠陥領域を除いた論理ブロックアドレスについて、上記論理ブロックアドレスへの対応付けの順序に、上記論理ブロックアドレスにて除外された欠陥領域を補充するために用いられる第１の領域と、ディスクの使用と共に発生した欠陥領域の交替をする第２の領域を有する。これら第１および第２の領域は、次に述べるスリッピングリストおよび交替リストによりそれぞれ用いられる。
【０１４０】
欠陥リスト領域は、物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応関係を保持する第１の表であるスリッピングリスト（slipping list ）を有している。このスリッピングリストは、通常は工場出荷時に、欠陥領域を検出してこの欠陥領域をスリップする、すなわち飛び越えるために、欠陥セクタのような欠陥領域の位置を記録される。
【０１４１】
更に、スリッピングのための欠陥セクタテーブルとセクタリプレイスメントのための論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応テーブルとを論理ブロックアドレスの先頭位置の直前におく。かつ／もしくは論理ブロックアドレスに割り当てられる物理ブロックアドレスが下面から上面もしくは上面から下面へと切り替わる位置よりも更に外周もしくは内周の論理ブロックアドレスへの対応外の領域にこれらのテーブルを置く。これら複数の領域には同一のテーブル情報が記録される。
【０１４２】
スリッピングリストに欠陥領域が記録されると、その欠陥領域は物理ブロックアドレスから論理ブロックアドレスへの対応関係において飛び越えられるので、論理ブロックアドレスは物理ブロックアドレスに対してアドレスが増加する方向に進められる。このようなスリッピングにより論理ブロックアドレスの確保のために必要となった領域は、スペア領域に確保される。
【０１４３】
欠陥領域は、ディスクの使用と共に生じた欠陥領域の交替の対応関係を保持する第２の表である交替リスト、いわゆるオルタネーションリスト（alternation list）を有している。この交替リストは、欠陥セクタのような欠陥領域と、スペア領域に確保されるこの欠陥領域の交替のための領域との、アドレスの対を保持している。
【０１４４】
これらスリッピングリストおよび交替リストは、物理ブロックアドレスおよび論理ブロックアドレスとの対応関係を保持し、ホストコンピュータからの制御は論理ブロックアドレスで与えられるのに対してヘッドのディスクへの物理的なアクセスは物理ブロックアドレスにて特定されるので、ディスクの使用に際して参照する必要がある。例えば、ディスクの使用を開始する場合や、ディスクを記録再生装置に挿入した場合に上記リストの参照の必要が生じる。
【０１４５】
スペア領域および欠陥リストは、ディスクの下面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くに設けられるので、塵やほこりが落ちて欠陥が生じる可能性が少なく、スペア領域や欠陥リストの保持する重要な情報がより確実に保持される。すなわち、下側では、ゴミが落ちたりすることによるディフェクトが少ない。
【０１４６】
欠陥リストは、上記論理的始点の内周側の他にも、ディスクの上面および下面のの情報領域における記録トラックの最内周の内側および最外周の外側に記録される。このように、欠陥リストがディスク上の複数の箇所に記録されるのは、欠陥リストは論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスと対応関係という重要な情報を格納するので、この欠陥リストの内容を確実に保存するためである。このことにより、仮に幾つかの欠陥リストの内容が失われても、残った欠陥リストを参照することができる。
【０１４７】
ディスクが使用されていない状態では、ヘッドはディスクの最内周の内側または最外周の外側の固定位置であるシッピングポジション（shipping position ）にロックされている。ディスクの使用が開始されると、シッピングポジションにおけるヘッドのロックは解除される。上記欠陥リストは、ディスクの情報領域の最内周の内側および最外周の外側に設けられているので、ディスクの使用が開始された際に、ヘッドは上記シッピングポジションから欠陥リストに短時間で到達することができる。
【０１４８】
すなわち、ヘッドがディスクの最内周の内側にロックされている場合にはディスクの情報領域の最内周の内側に設けられた欠陥リストに、ヘッドがディスクの最外周の外側にロックされている場合にはディスクの情報領域の最外周の外側に設けられた欠陥リストにアクセスすればよいので、アクセス時間の低減が図られる。
【０１４９】
また、欠陥リストはディスクの上面および下面の同一の位置に設けられているので、仮に一方が読み取れない場合でも、ヘッドを移動させることなく即座に他方の面に設けられた欠陥リストを読み出すことができる。
【０１５０】
上述のように、欠陥リストは第１の表としてスリッピングリストと、第２の表として交替リストを含むが、これらの境界を固定しておくと、使わないエリアが生じる虞れがあるが、それを防止するために境界を可変するようにする。すなわち、スリッピングリストは工場出荷時に設定されるが、再フォーマットによって書き換えられ得る。また、交替リストは、一般に、ディスクの使用にしたがって交替の内容が増加する。このため、それぞれの容量により境界を可変できるようにしておくのが便宜である。
【０１５１】
例えば、欠陥セクタのアドレスを記録するスリップリストの単位が３バイトとすると、交替リストは欠陥セクタとその欠陥セクタと交替するセクタのアドレスを記録するので、その単位は６バイトとなる。
【０１５２】
この場合、スリップリストと交替リストとの境界固定されているとすると、再フォーマットの際にスリップリストが満杯になると、交替リストからスリップリストへの欠陥セクタの登録の移動をすることができなくなる。しかし、スリップリストと交替リストとの境界が移動できるようにすると、交替リストからスリップリストへの移動は常に行うことができる。
【０１５３】
欠陥領域が新たに発生すると、欠陥領域を登録する欠陥リストについて、ディスク上の全てのリストを更新する必要がある。ただし、欠陥リストの更新は欠陥領域が発生すると直ちに行う必要はなく、電源を切断する際や、ディスクを装置から取り出す際にまとめて行うことができる。
【０１５４】
このような欠陥リストは、原則としてディスクの上面および下面の同位置に、複数配置される。欠陥リストがディスク上面および下面の同位置に設けられることにより、上面または下面に設けられた欠陥リストの一方が読み取れなかった場合にヘッドを移動することなくアクセスすることができ、また、欠陥リストが複数設けられることにより欠陥リストの内容が確実に保存される。
【０１５５】
このディスクは、その物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスの対応関係保持する表を記録されている。ディスクが保持する上記対応関係を保持する表は、通常では工場出荷時になされる初期化にて見いだされた欠陥セクタ／欠陥トラックのような欠陥領域を記録することにより当該領域をスリップするために用いられるスリップリスト、および使用に伴って時間の経過と共に発生する新たな欠陥領域と他の領域との対を記録して当該新たな欠陥領域を他の領域にてするために用いられる交替リストから構成される。
【０１５６】
領域のスリップ、いわゆるスリッピングは、基本的に工場出荷時に行われる。この際、フォーマットとして全セクタにデータを書き込み、これに続いて書き込んだデータを読み出し、エラーを探し、エラーを発見するとそのエラーをスリッピングリストに登録する。登録されたセクタは、欠陥があるので使われないようになる。
【０１５７】
ここで、欠陥リストは、ディスクに関する情報を保持するディスクストラクチャテーブル（disk structure table;DST）を有している。
【０１５８】
ディスクストラクチャテーブル５３は、図５に示すように、５１２バイトからなり、ディスク製造者、ディスクストラテジー（disk strategy ）等を記録される。すなわち、第０バイトには、ディスクストラクチャテーブルの識別のためのＩＤ、例えば１６進表示にて“ＦＥ”を保持している。これに続く第１バイトから第１０バイトまでは、ディスク製造者の名称がアスキーにて記録される。第２００バイトからは、第２の欠陥領域、すなわち交替リストの開始アドレスが記録される。
【０１５９】
ディスクストラクチャテーブルには、複数のディスクストラテジーが記録される。ディスクストラテジーとしては、例えば、適当な変換により整数化された記録電流が記録される。
【０１６０】
ディスクストラクチャテーブルには、この他に、製造日、シリアル番号等のディスク製造者の情報、スリップリスト開始アドレス、記録条件、再生条件、ディスクフォーマット情報を記録することができる。
【０１６１】
スリップリストに加えてディスクストラクチャテーブルは、フォーマットされたディスクには必ず記録されている。欠陥リストにおいては、第１の欠陥領域であるスリップリストと第２の欠陥領域である交替リストとの境界は固定されていないので、交替リストにアクセスするためにはディスクストラクチャテーブルを読み出すことが必要である。ディスクの使用と共に発生する欠陥領域が存在せず、欠陥領域の交替の必要がない場合には、欠陥リストには空の交替リストが記録される。
【０１６２】
ここで、欠陥リストの具体的な構成の一例について、図６を参照して説明する。図中の各ブロックは、例えば３０セクタから構成される。
【０１６３】
最初のブロックにおいては、物理ブロックアドレスの第１アドレスからスリッピングリスト５１が設けられ、このスリッピングリスト５１に続いて交替リスト５２に割り当てられ、最後の１セクタはディスクストラクチャテーブル５３が記録されている。
【０１６４】
第２のブロックにおいては、最後のブロックにディスクストラクチャテーブル５３が記録されているのを除き、交替リストに割り当てられている。ここで、交替リストには、ディスクの使用にしたがって発生する新たな欠陥領域とこの欠陥領域と交替するスペア領域のそれぞれのアドレスの組が順次に記録されていく。第３のブロック以降は、データが記録される情報領域５４となっている。なお、ブロックの容量および欠陥リストの配置はこの例に限定されない。
【０１６５】
上述のディスクは、図７に示すように、工場出荷時に行われるスリッピングや、使用に伴って発生する欠陥領域を交替するために補充するためのスペア領域１０３を確保している。したがって、このディスク１００は、欠陥領域のスリッピングや交替のために必要な領域の量がスペア領域を越えない限りは、一定の記憶容量を保つことができ、交換可能な記録媒体として利用することができる。
【０１６６】
ここで、記録媒体の交換の必要性について、ハードディスクおよびフロッピーディスクの相違について説明する。
【０１６７】
ここで、ハードディスクはメディアの交換をしない。したがって、ハードディスクにおいては、メディアの容量が変動しても、例えば、初めに２５６Ｍバイトあった容量が、２４８Ｍバイトとか、２５２Ｍバイトに減少したりするが、ＨＤＤにおいては許容される。このため、予めスリッピングを行っておくという方法や、スリッピングは行わずに欠陥セクタは使わないということもできる。これらスリッピングや欠陥セクタを使わないことにより、ディスクの容量が減少することがある。
【０１６８】
これに対して、フロッピーディスクは交換媒体であるために記憶容量が変化することができない。すなわち、フロッピーディスクの容量が変化すると、フロッピーディスク間でディスク単位に行うディスクコピーを実行することができなくなる。このため、フロッピーディスクの容量は、常に一定の値に保っておく必要がある。このため、欠陥が発生したために生じた欠陥セクタによる容量の減少は、何らかの方法で補充する必要がある。
【０１６９】
なお、上記欠陥領域の分布等の状況は、ディスクによって異なるので、記録再生装置にてディスクに記録／再生を行う際には、ディスクに設けられた欠陥リストを読み出して、物理的なアドレスである物理ブロックアドレスと、欠陥領域を回避した論理的なアドレスである論理ブロックアドレスとの対応関係を知ることが必要である。
【０１７０】
以上述べたように、磁気記録装置においてホストコンピュータからのアクセスは論理ブロックアドレスと呼ばれる単位で行われ、この論理ブロックアドレスはある規則に基づいてディスク内の物理ブロックドレスと対応付けがなされる。論理ブロックアドレスへの対応においては欠陥が存在する物理ブロックアドレスを検出しそれを論理ブロックアドレスとの対応から除外するという処理が不可欠である。ここでは、論理ブロックアドレスの先頭をディスクの下面中央部におき、論理ブロックアドレスのアドレス番号が増加するに従い順次に下面外周部に進みその後条件外周部から上面内周部に至り最後に下面内周部から下面中央部に至るという順番で物理ブロックとの対応を取るとともに論理ブロックの最終アドレスに連続してセクタスワッピングのためのスペア領域を設定し更にこのスペア領域に連続してセクタリプレイスメントのための交替領域を設定すること、セクタスワッピングのための欠陥セクタを登録したテーブルとセクタリプレイスメントのための論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応テーブルをディスク内に記録しておくこと、これらのテーブルを論理ブロックアドレスの先頭位置よりも前に置くことかつ／もしくは論理ブロックアドレスが割り当てられる物理ブロックアドレスが下面から上面から下面へ切り替わる位置よりも更に外周もしくは内周の論理ブロックアドレスへの対応外の領域にこれらのテーブルを置くことを特徴とする論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応方法を提示する。
【０１７１】
なお、上述の記憶媒体は、交換可能な記録媒体として、カートリッジに収められて提供されることがある。このような記録媒体を格納するカートリッジは、このカートリッジを挿入される装置に、この記録媒体について、上下を逆にして挿入されないような形状になされる。
【０１７２】
また、上述の実施の形態においては、磁性材料を利用した磁気的な記録について例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光学的に記録を行う光学記録媒体を利用することもできる。
【０１７３】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る記録媒体においては、欠陥リストはディスクのそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの上面および下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられている。このように、欠陥リストが分散して設けられているので、ディスクの汚れ等の事態に対しても欠陥リストの内容を安全保持することができる。
【０１７４】
本発明に係る記録再生装置においては、欠陥リストはディスクのそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの上面および下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられている。このように、欠陥リストが分散して設けられているので、ディスクの汚れ等の事態に対しても欠陥リストの内容を安全保持することができる。
【０１７５】
本発明に係る記録再生方法においては、欠陥リストはディスクのそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの上面および下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられている。このように、欠陥リストが分散して設けられているので、ディスクの汚れ等の事態に対しても欠陥リストの内容を安全保持することができる。
【０１７６】
また、本発明に係る記録媒体においては、ディスクの欠陥領域を記録する欠陥リストはディスク最内周および最外周に設けられているので、ディスク交換時にディスク最内周または最外周に対比しているヘッドからのアクセスが容易である。また、上記欠陥リストはディスクの最内周および最外周のそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられているので、塵埃の影響を受けにくいので欠陥が発生しにくい。ディスクの論理ブロックアドレスは、ディスク下面から上面に至り、下面に戻るという割り付けによるので、ディスクの最内周および最外周ならびに下部の最内周および最外周のほぼ中央に欠陥テーブル等が設けられていても、物理ブロックアドレスの連続性を失うことがない。
【０１７７】
本発明に係る記録再生装置においては、ディスクの欠陥領域を記録する欠陥リストはディスク最内周および最外周に設けられているので、ディスク交換時にディスク最内周または最外周に対比しているヘッドからのアクセスが容易である。また、上記欠陥リストはディスクの最内周および最外周のそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられているので、塵埃の影響を受けにくいので欠陥が発生しにくい。ディスクの論理ブロックアドレスは、ディスク下面から上面に至り、下面に戻るという割り付けによるので、ディスクの最内周および最外周ならびに下部の最内周および最外周のほぼ中央に欠陥テーブル等が設けられていても、物理ブロックアドレスの連続性を失うことがない。
【０１７８】
本発明に係る記録再生方法においては、ディスクの欠陥領域を記録する欠陥リストはディスク最内周および最外周に設けられているので、ディスク交換時にディスク最内周または最外周に対比しているヘッドからのアクセスが容易である。また、上記欠陥リストはディスクの最内周および最外周のそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられているので、塵埃の影響を受けにくいので欠陥が発生しにくい。ディスクの論理ブロックアドレスは、ディスク下面から上面に至り、下面に戻るという割り付けによるので、ディスクの最内周および最外周ならびに下部の最内周および最外周のほぼ中央に欠陥テーブル等が設けられていても、物理ブロックアドレスの連続性を失うことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を適用した記録再生装置の全体の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の記録媒体の右半分の断面図である。
【図３】記録再生方法の一連の工程を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態の記録媒体の平面図である。
【図５】ディスクストラクチャテーブルを示す図である。
【図６】物理アドレスブロックの構造を示す図である。
【図７】第２の実施の形態の記録媒体の右半分の断面図である。
【図８】第２の実施の形態の記録媒体の上面図である。
【図９】第２の実施の形態の記録媒体の下面図である。
【符号の説明】
１ 記録再生装置、１２ 信号処理回路、１００ ディスク、１０１ 欠陥リスト、１０２ 空トラック、１０３ スペア領域
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報信号を磁気的に記録される記録媒体ならびに情報信号を記録される記録媒体の欠陥領域の交替処理を行う記録再生装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録装置においては、ディスクの出荷時若しくはフォーマット時に、欠陥セクタの検出がなされ、欠陥セクタの物理ブロックアドレスを物理ブロックアドレスへの割り当てから外すというセクタスリッピングが行われている。また、欠陥トラックがあった場合はトラック全体として論理セクタへの割り当てから外すというトラックスリッピングが行われる。
【０００３】
セクタスリッピングによって除かれた欠陥セクタ、トラックスリッピングにより除かれた欠陥トラックについては、単に使用しないということで処理し結果としてユーザーの使用できる容量が可変になるというシステムと、スリッピングによって除かれたセクタないしトラックの代替セクタや代替トラックを通常のユーザ領域外に確保するというシステムとが存在する。
【０００４】
前者の場合、欠陥が発見されたセクタないしトラック以外は、全てユーザーデータの書き込みに使用できることになり、記録媒体の使用効率は高い。しかしながらこのような使い方は、非交換媒体であるハードディスクなどでは使用上問題ないが、フロッピーディスクのような交換媒体では問題が生じる。すなわち、ディスクによって実効的に使用できる容量が異なることになり、ディスクからディスクへのディスク全体としてのコピーができないことになる。
【０００５】
それに対し後者の場合、常に一定のフォーマット容量が確保されることから上述のようなディスクコピーの際の不具合は生じない。しかしながら、予めユーザー領域外に代替セクタや代替トラックを確保することから、このスペア領域の一部または全部は全く使用されないことになる。
【０００６】
このように、従来の磁気記録装置における欠陥処理方法は、欠陥の存在する箇所は使用しないという基本姿勢に立っている。
【０００７】
一方、物理ブロックアドレスを論理ブロックアドレスへと対応付けする方法については、ディスクの面毎に対応をとる方法、ディスクの面毎ではあるが一方の面への対応付けを行った後に他方の面に逆方向から対応付けする方法、ゾーンに分割されている場合にはゾーン毎に対応を付ける方法等がある。
【０００８】
また、セクタスリッピングで代替セクタとしてスペアセクタを用意する場合のスペアセクタを配置する方法についても、各トラックに用意する方法、各ゾーンに用意する方法、ディスク上のどこか一箇所に用意する方法など種々の方法がある。
【０００９】
これらの欠陥の管理を含めた論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応方法は、非交換媒体に対応したものである。すなわち、物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスとの対応付け方法の選択や、スペアセクタの位置配置方法の選択においても、シーク時間の短さ転送速度の速さといった特性面の有利さ若しくは制御アルゴリズムの容易さといった面が選択基準となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の磁気記録装置で行われているスリッピングと称する欠陥管理方式は、ディスクの初期欠陥については予め使用を避けることができるが、使用開始後に発生した欠陥については対応することはできない。
【００１１】
このため、データの信頼性を向上させるには、エラー訂正のための冗長ビットを予め付加してデータ記録を行っておくという方法が行われている。また、読み出しに失敗した場合には、リトライを行いトラッキングやイコライザといった再生特性に影響を及ぼすパラメータを変更しての再試行が行われている。
【００１２】
しかしながら、こういった従来方式では、リトライを行って読み出しに成功したとしても、次回の読み出しにおいても成功するという保証はない。むしろ、パラメータを変更してリトライを行うことによってしか読み出せなかったということは、相当に読みにくいセクタになってしまっていると言うべきであり、当該セクタの読み出し信頼性は低下しているとみなすべきである。
【００１３】
このように、従来方式では、使用中に発生した欠陥や時間と共に進展するような欠陥に対して、将来のデータ信頼性を確保することはできなかった。
【００１４】
この発明は、上述の課題に鑑みてなされるものであって、使用中に発生した欠陥や、時間と共に進展するような欠陥に対して、将来のデータ信頼性を確保するような記録媒体ならびに記録再生装置および方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【発明を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係る記録媒体は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体において、上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序にてなされるものである。
【００１６】
本発明に係る記録再生装置は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生装置において、上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し手段と、上記読み出し手段にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段と、上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックと上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックとにそれぞれ設けられた表であって、上記情報領域について、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出手段と、上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換手段とを有するものである。
【００１７】
本発明に係る記録再生方法は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生方法において、上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し工程と、上記読み出し工程にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出工程と、上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックと上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックとにそれぞれ設けられた表であって、上記情報領域について、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出工程と、上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換工程とを有するものである。
【００１８】
すなわち、上述の記録媒体ならびに記録再生装置および方法においては、記録媒体に対するアクセスは論理ブロックアドレス単位で行われるが、この論理ブロックアドレスは、物理ブロックアドレスにおける欠陥領域を除外した上で対応が付けられる。物理ブロックアドレスから論理ブロックアドレスへの対応付けの順序は、上記記録媒体の情報信号が記録される情報領域であって、第１の主面のほぼ中央部の第１の記録トラックを始点として論理ブロックアドレスが増加するにしたがって順次外周側の第２の記録トラックまで進み、第２の主面のほぼ中央部の第３の記録トラックから順次内周側の第４の記録トラックまで進み、その後上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから最外周まで進み、これに続いて上記第２の主面の最外周の記録トラックから上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまでの部分をスキップして最内周の記録トラックまで進み、最後に第１の主面の最内周の記録トラックから上記第１の記録トラックの内周側に次の記録トラックまで順次に進む。そして、上記始点の内周側に欠陥領域の補充のための第１の領域と、さらにこのスペア領域に連続した新たな欠陥領域と交替するための第２の領域とからなるスペア領域を設ける。そして、上記欠陥領域について保持する第１の表と、上記新たな欠陥領域と上記第２の領域の交替との対応関係を保持する第２の表とを含む欠陥リストは、上記論理ブロックアドレスの上記第１の記録トラックから上記第２の記録トラックまでの領域および上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまでの領域、および／または上記第１および第２の主面の情報領域における最内周の記録トラックの内側および最外周の記録トラックの外側に設けられる。
【００１９】
また、本発明に係る記録媒体は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体において、上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の記録トラックを論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序にてなされるものである。
【００２０】
本発明に係る記録再生装置は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生装置において、上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し手段と、上記読み出し手段にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段と、上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックに設けられた表であって、上記記録媒体における情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出手段と、上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換手段とを有するものである。
【００２１】
本発明に係る記録再生方法は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生方法において、上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し工程と、上記読み出し工程にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出工程と、上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックに設けられた表であって、上記記録媒体における情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出工程と、上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換工程とを有するものである。
【００２２】
すなわち、上述の記録媒体ならびに記録再生装置および方法においては、記録媒体に対するアクセスは論理ブロックアドレス単位で行われるが、この論理ブロックアドレスは、物理ブロックアドレスにおける欠陥領域を除外した上で対応が付けられる。物理ブロックアドレスから論理ブロックアドレスへの対応付けの順序は、上記記録媒体の情報信号が記録される情報領域であって、第１の主面のほぼ中央部を始点として論理ブロックアドレスが増加するに従い順次外周側に進み、その後第２の主面の外周部から内周部に至り、最後に第１の主面の内周部に進む。そして、論理ブロックアドレスの最終番地に連続して欠陥領域の補充のための第１の領域と、さらにこのスペア領域に連続した新たな欠陥領域と交替するための第２の領域とからなるスペア領域を設ける。そして、上記欠陥領域について保持する第１の表と、上記新たな欠陥領域と上記第２の領域の交替との対応関係を保持する第２の表とを含む欠陥リストは、上記論理ブロックアドレスの始点より内周側、および／または上記第１および第２の主面の情報領域における最内周の記録トラックの内側および最外周の記録トラックの外側に設けられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の本実施の形態として、記録媒体に対して情報信号の記録／再生を行う記録再生装置について説明する。この第１の実施の形態は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体であって、上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序にてなされる記録媒体ならびにこの記録媒体を用いる記録再生装置および方法に関するものである。
【００２４】
第１の実施の形態においては、図１に示すように、記録再生装置１は、ホストコンピュータ１１から与えらる論理ブロックアドレスに応じてディスクから情報信号、すなわちデータを読み出す部分として、ディスク１００の第１の主面であるディスク１００上側の上面および第２の主面であるディスク１００下側の下面に対向して配設される磁気ヘッド３を駆動するアクチュエータ４、信号を調整するイコライザ８、エラーを訂正するＥＣＣ回路９、およびディスク１００の物理ブロックと論理ブロックとの変換を行う信号処理回路１２を有している。
【００２５】
詳しくは、記録再生装置１は、脱着可能なディスク１００を回転操作するスピンドルモータ２と、ディスク１００の情報信号を記録可能な信号記録面に記録されているデータを読み出すための磁気ヘッド３と、磁気ヘッド３を移動操作するアクチュエータ４と、磁気ヘッド３が読み出した情報信号を増幅する信号増幅回路５と、ディスク１００に書き込むためにＥＣＣ回路９から送信されてくる情報信号を増幅する信号増幅回路６とを切り換えるスイッチ７と、信号増幅回路５において増幅されたデータの信号特性を調整するイコライザ８と、イコライザ８で信号特性が調整されたデータに対してエラー訂正符号付加を行うＥＣＣ回路９と、ＥＣＣ回路９から出力されたデータやホストコンピュータ１１からのデータを一時記憶するバッファ１０と、信号増幅回路５から出力されたデータからサーボ情報を基にトラッキングエラー信号等を検出し、またサーボ情報を信号処理回路１２に出力するサーボ検出回路１３と、上記トラッキングエラー信号および信号処理回路１２からのトラックシーク信号を信号増幅回路１４を介してアクチュエータ４に出力する混合回路１５とを備えている。
【００２６】
なお、上記信号処理回路１２は、例えばＤＳＰ回路によって構成される。そして、信号処理回路１２は、評価値取得回路や信号記録領域交替処理機能を有する他、ディスク１００のセクタ等の信号記録領域からデータを読み出すまで、各回路を制御して読み出し動作を実行する機能も有している。例えば、信号処理回路１２は、リードまたはライトコマンドによってスイッチ７、ＥＣＣ回路９やバッファ１０等を制御する。
【００２７】
ここで、記録再生装置は、図２に示すように、記録媒体として、ディスク基板の上面および下面のほぼ全面に磁性材料がほぼ一様に被着され、上記上面および下面にそれぞれ設けられた複数の同心円状の記録トラックに沿って上記磁性材料の残留磁化により情報信号が記録されるディスク１００を用い、このディスク１００に対してデータの記録／再生を行う。
【００２８】
このディスク１００は、図２に示すように、第１の主面である上面と第２の主面である下面に、複数の同心円状の記録トラックを有している。これらの記録トラックの内で、情報信号を記録可能な情報領域の記録トラックがある。
【００２９】
これらの記録トラック内のセクタには、次の順序にしたがって順番に物理アドレスが割り付けられる。すなわち、図２において、ディスク１００の情報信号が記録可能な情報領域について、経路ａに示すように、下面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側にト第２の記録トラックまで進み、経路ｂに示すように、上面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進む。そして、経路ｃに示すように、下面の上記第２の記録トラックの外周側に次のトラックから外周側に進み、下面の最外周の記録トラックに至ると上面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから第４の記録トラックまではスキップする。すなわち、経路ｄに示すように、第３のトラックの直前のトラックまで進み、経度ｅに示すように、続いて第４のトラックの次のトラックから進む。さらに、上面の最内周の記録トラックに至ると、経路ｆに示すように、下面の最内周の記録トラックから外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで順に進む。
【００３０】
そして、このディスク１００においては、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応付けにおいて、回避または交替すべき欠陥領域についての欠陥リストは、論理アドレスの割付の最初である、図２中に経路ａで示した、下面の第１の記録トラックから第２のトラック番号までの領域と、上面の第３の記録トラックから第４の記録トラックまでの領域とに設けられる。
【００３１】
このように、欠陥リストは、ディスク１００の上面および下面に重複して設けら得る。すなわち、欠陥リストは、ディスク１００における情報領域の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の領域に分散して記録される。このように、欠陥リストを分散して記録することにより、ディスク１００の汚れ等の事態に対しても欠陥リストはより確実に保持される。具体的には、欠陥リストは、ディスク１００において、安全のために複数個、例えば１７個が書かれる。
【００３２】
このように構成された記録再生装置１においては、信号増幅回路５、サーボ検出回路１３、信号処理回路１２を含む部分は、ディスク１００の物理的なアドレスである物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段および、検出された物理ブロックアドレスを参照して、ディスクの所定位置に設けられている物理ブロックアドレスおよび論理ブロックアドレスの対応関係を保持する表である欠陥テーブルを検出する表検出手段とを兼ねている。
【００３３】
また、信号処理回路１２は、ディスク１００の所定位置に設けられた欠陥リストに基づいて、物理ブロックアドレスに論理ブロックアドレスを対応させるブロックアドレス変換手段を構成する。ホストコンピュータ１１からは論理ブロックアドレスにてアドレスが指定されるが、この論理ブロックアドレスは信号処理回路１２にて物理ブロックアドレスに変換される。磁気ヘッド３を駆動するアクチュエータ４はこの物理ブロックアドレスに応じて駆動される。
【００３４】
このように構成された記録再生装置１は、信号処理回路１２によって制御されて信号読み出し手段がディスク１００に記録されているデータを読み出せるまで行った読み出し動作に関する評価値を取得して、当該取得した評価値が所定値に達した信号記録領域のデータを他の信号記録領域に書き込むことができる。
【００３５】
続いて、記録再生装置１が、ディスク１００に記録されているデータを読み出すときの手順について説明する。
【００３６】
記録再生装置１は、スピンドルモータ２によって回転駆動されるディスク１００に記録されているデータを磁気ヘッド３によって読み出しを行う。磁気ヘッド３によって読み込まれたデータは、信号処理回路１２からのリードコマンドに制御されたスイッチ７を介して信号増幅回路５に入力される。
【００３７】
信号増幅回路５に入力された信号は、ここで増幅され、主データがイコライザ８を介してＥＣＣ回路９に入力され、サーボ情報がサーボ検出回路１３に入力される。
【００３８】
ＥＣＣ回路９は、ディスク１００から読み出したデータに対して、エラー訂正符号に関する処理を施す回路である。このＥＣＣ回路９は、イコライザ８を介して入力された主データにエラーバイトを検出した場合、エラーバイト数を信号処理回路１２に報告する。
【００３９】
信号処理回路１２は、上記エラーバイト数に応じて、データの再生特性に影響を与える動作として、例えばイコライザ８のパラメータを変更させる。
【００４０】
また、サーボ検出回路１３は、入力されたサーボ情報からエラー信号を検出した場合、信号処理回路１２に報告する。信号処理回路１２は、エラー信号を基にして、データの再生特性に影響を与える動作としてトラッキングをずらすように、アクチュエータ４にトラッキング信号を出力する。
【００４１】
そして、信号処理回路１２は、上述のようにエラー信号に対応した処理を行った後、読み出し動作を行う。当該読み出し動作によってデータが読み出せたら、信号処理回路１２は、当該読み出したデータをバッファ１０に記憶させるとともに、エラーカウント値が限界値Ｅ０より大きいかを判別する。例えば、限界値Ｅ０は、データの読み出しの信頼性を定量的な基準として決定される値である。
【００４２】
そして、エラーカウンタ値が限界値Ｅ０より大きい場合、すなわちデータの読み出しの信頼性が低下したと判断される場合、信号処理回路１２は、バッファ１０に一旦記録したデータをディスク１００に設けられているスペア領域に書き込む。このスペア領域については後述するが、正常なセクタとして予め用意している交替セクタである。
【００４３】
これは、読み出し時の読みにくさを定量化し、その数値によって交替セクタにデータを待避させておくというセクタリプレイスメント（sector replacement）という欠陥管理方式である。
【００４４】
具体的には、信号処理回路１２は、バッファ１０に一旦記録したデータをＥＣＣ回路９、および信号増幅回路６を介してディスク１００のスペア領域に書き込む。そして、信号処理回路１２は、データの読み出しの信頼性のなくなったセクタ等の信号記録領域へのデータの書き込みがなされなくなるように、欠陥リストにおけるセクタのマップを更新する。
【００４５】
以上のように、記録再生装置１は、データを読み出して、エラーバイト数やトラッキングエラーを検出した場合に、上述のような処理を行う。例えば、記録再生装置１は、ディスク１００に記録した後に直ちに上述のようなデータの読み出し処理を行う。
【００４６】
これにより、記録再生装置１は、読み出しのリトライ動作およびエラー訂正符号付加処理に基づいて、他の信号記録領域にデータを書き換えることで、次回以降のデータの読み出しに際しての信頼性を確保することを可能にする。
【００４７】
よって、記録再生装置１は、将来にデータが読み出し不能に陥ることを防止することができる。例えば、記録再生装置１は、使用中に発生した塵、ほこり、欠陥、汚れ、といった原因によりデータが読み出し不能になるという致命的欠陥の発生頻度を減らすことができるようになり、将来にデータが読み出し不能に陥ることを防止することができる。
【００４８】
続いて、記録再生方法に係る一連の工程について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
この記録再生方法は、図２に示したように、記録媒体として、ディスク基板の上面および下面のほぼ全面に磁性材料がほぼ一様に被着され、上記上面および下面にそれぞれ設けられた複数の同心円状の記録トラックに沿って上記磁性材料の残留磁化により情報信号が記録されるディスクを用い、このディスクに対してデータを記録／再生を行う。
【００５０】
最初のステップＳ１においては、上記記録媒体から情報信号を読み出す。すなわち、上記記録媒体の記録トラックに残留磁化として記録されたデータを磁気ヘッドにより読み出す。次のステップＳ２としては、上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する。物理ブロックアドレスは、ステップＳ１にて記録媒体から読み出されたデータに所定の信号処理を施すことにより検出される。
【００５１】
上記記録媒体すなわちディスクにおいては、図２中の経路ａから経路ｆまでに示したように、ディスクの情報信号が記録される情報領域であって、下面のほぼ中央部の第１の記録トラックを論理的始点として論理ブロックアドレスが増加するにしたがって順次外周側の第２の記録トラックまで進み、上面のほぼ中央部の第３の記録トラックから順次内周側の第４の記録トラックまで進み、その後下面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから最外周まで進み、これに続いて上面の最外周の記録トラックから上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまでの部分をスキップして最内周の記録トラックまで進み、最後に下面の最内周の記録トラックから上記第１の記録トラックの内周側に次の記録トラックまで順次に順序にてディスクに物理的に対応する物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスとの対応関係の順序づけがなされている。
【００５２】
そして、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応付けにおいて、回避または交替すべき欠陥領域についての欠陥リストは、ディスク下面の第１の記録トラックから第２の記録トラックまでの領域と、ディスク上面の第３の記録トラックから第４の記録トラックまでの領域とにそれぞれ設けられている。
【００５３】
ステップＳ２に続くステップＳ３においては、ステップＳ２にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表である欠陥リストを検出する。
【００５４】
上記ステップＳ３に続くステップＳ４としては、ステップＳ２にて検出された物ブロックアドレスおよびステップＳ３にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行う。
【００５５】
次のステップＳ５としては、外部のホストコンピュータから論理ブロックアドレスとして指定されるアドレスに、与えられたデータを書き込む。そして、この一連の工程を終了する。
【００５６】
続いて、記録媒体について説明する。この記録媒体は、情報信号を記録可能な信号記録面にデータを磁気的に記録されるディスクである。
【００５７】
このディスクは、図２に示した右半分の断面図、図４に示すディスク１００の上面および下面の平面図に示すように、ほぼ円盤状の形状であり、上面および下面の主面のほぼ全面に磁性材料をほぼ一様に被着されている。上面および下面にはほぼ同心円状に記録トラックが設けられ、この記録トラックが設けられた部分は、情報信号が記録される信号記録面を構成している。情報信号は、記録トラックに沿って、磁性材料における残留磁化として記録される。図４のディスク１００においては、その内周と外周のほぼ中央の径の部分は欠陥リスト１０１によって占められている。
【００５８】
上記記録トラックは、分割されて情報信号の記録の単位であるセクタとなされ、このセクタは実際の物理的な配置に基づいた所定の順序である物理ブロックアドレスを付与される。この物理ブロックアドレスにより、ディスクの情報記録面の記録トラック上のアドレスは、一意的に特定される。
【００５９】
ホストコンピュータは、実効的なアドレスに対して論理的にアドレスを付与した論理ブロックアドレスにより、ディスクのアドレスを特定することがある。論理アドレスは、欠陥等により使用することができないセクタやトラックを除外して、実効的なセクタについて順序によりアドレスを付与したものである。
【００６０】
ホストコンピュータから与えられるホスト論理アドレスにてディスクの物理アドレスを特定するためには、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係を確立することが必要である。例えば、論理ブロックアドレスの第ｍセクタに物理ブロックアドレスの第ｎ−１セクタが対応し、物理ブロックアドレスにおいて第ｎセクタが使用できないセクタであったとすると、論理ブロックアドレスの第ｍ＋１セクタは物理ブロックアドレスにおいて１セクタとばして第ｎ＋１セクタに対応する。
【００６１】
論値ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係は、図２にディスクの断面の右半分を示すように、ディスクの記録トラックが設けられている情報領域を、経路ａから経路ｆに示すような順序で施されている。
【００６２】
すなわち、ディスク１００の情報信号が記録可能な情報領域について、経路ａに示すように、下面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、経路ｂに示すように、上面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進む。そして、経路ｃに示すように、下面の上記第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、下面の最外周の記録トラックに至ると上面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから第４の記録トラックまではスキップする。さらに、上面の最外周の記録トラックに至ると、経路ｆに示すように、下面の最内周の記録トラックから外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで順に進む。
【００６３】
また、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応は論理ブロックアドレスの先頭をディスクの下面中央部に置き論理ブロックアドレスのアドレス番号が増加するに従い、上述のような順序で対応関係を設定し、その論理ブロックアドレスの最後のアドレスに続けて初期欠陥のためのスペアセクタ領域をまたこれに続けてセクタリプレイスメントのための交替セクタ領域を設定する。
【００６４】
上記下面の論理的始点の内周側には、上記論理ブロックアドレスの終点に続いて、スペア領域としてスペアセクタが設けられている。すなわち、ディスク上におけるスペア領域は、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係の最後のディスク下面中央において、上記論理的始点よりも内周側に設けられている。
【００６５】
スペア領域は、記録トラックの物理ブロックアドレスと、物理ブロックアドレスから使用不可能な欠陥領域を除いた論理ブロックアドレスについて、上記論理ブロックアドレスへの対応付けの順序に、上記論理ブロックアドレスにて除外された欠陥領域を補充するために用いられる第１の領域と、ディスクの使用と共に発生した欠陥領域の交替をする第２の領域を有する。これら第１および第２の領域は、次に述べるスリッピングリストおよび交替リストによりそれぞれ用いられる。
【００６６】
欠陥リスト領域は、物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応関係を保持する第１の表であるスリッピングリスト（slipping list ）を有している。このスリッピングリストは、通常は工場出荷時に、欠陥領域を検出してこの欠陥領域をスリップする、すなわち飛び越えるために、欠陥セクタのような欠陥領域の位置を記録される。
【００６７】
更に、スリッピングのための欠陥セクタテーブルとセクタリプレイスメントのための論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応テーブルとを論理ブロックアドレスの先頭位置の直前におく。かつ／もしくは論理ブロックアドレスに割り当てられる物理ブロックアドレスが下面から上面もしくは上面から下面へと切り替わる位置よりも更に外周もしくは内周の論理ブロックアドレスへの対応外の領域にこれらのテーブルを置く。これら複数の領域には同一のテーブル情報が記録される。
【００６８】
スリッピングリストに欠陥領域が記録されると、その欠陥領域は物理ブロックアドレスから論理ブロックアドレスへの対応関係において飛び越えられるので、論理ブロックアドレスは物理ブロックアドレスに対してアドレスが増加する方向に進められる。このようなスリッピングにより論理ブロックアドレスの確保のために必要となった領域は、スペア領域に確保される。
【００６９】
欠陥領域は、ディスクの使用と共に生じた欠陥領域の交替の対応関係を保持する第２の表である交替リスト、いわゆるオルタネーションリスト（alternation list）を有している。この交替リストは、欠陥セクタのような欠陥領域と、スペア領域に確保されるこの欠陥領域の交替のための領域との、アドレスの対を保持している。
【００７０】
これらスリッピングリストおよび交替リストは、物理ブロックアドレスおよび論理ブロックアドレスとの対応関係を保持し、ホストコンピュータからの制御は論理ブロックアドレスで与えられるのに対してヘッドのディスクへの物理的なアクセスは物理ブロックアドレスにて特定されるので、ディスクの使用に際して参照する必要がある。例えば、ディスクの使用を開始する場合や、ディスクを記録再生装置に挿入した場合に上記リストの参照の必要が生じる。
【００７１】
欠陥リストは、ディスクの上面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くと、ディスクの下面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くに分散して記録されることによって、ディスクの汚れ等の事態に対しても確実に保存され、欠陥リストの安全性が高まる。
【００７２】
スペア領域は、ディスクの下面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くに設けられるので、塵やほこりが落ちて欠陥が生じる可能性が少なく、スペア領域や欠陥リストの保持する重要な情報がより確実に保持される。すなわち、下側では、ゴミが落ちたりすることによるディフェクトが少ない。
【００７３】
なお、欠陥リストは、ディスク上面および下面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くの部分のほかにも、ディスクの上面および下面の情報領域における記録トラックの最内周の内側および最外周の外側に記録することができる。例えば、後述する図７のように、欠陥リスト１０１を配置することができる。
【００７４】
このように欠陥リストを複数の箇所に重複して記録することにより、欠陥リストがディスク上の複数の箇所に記録されるのは、欠陥リストは論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスと対応関係という重要な情報を格納するので、この欠陥リストの内容を確実に保存することができる。このことにより、仮に幾つかの欠陥リストの内容が失われても、残った欠陥リストを参照することができる。
【００７５】
ここで、ディスクが使用されていない状態では、ヘッドはディスクの最内周の内側または最外周の外側の固定位置であるシッピングポジション（shipping position ）にロックされている。ディスクの使用が開始されると、シッピングポジションにおけるヘッドのロックは解除される。ディスクの情報領域の最内周の内側および最外周の外側に欠陥リストを設けると、ディスクの使用が開始された際に、ヘッドは上記シッピングポジションから欠陥リストに短時間で到達することができる。
【００７６】
すなわち、ヘッドがディスクの最内周の内側にロックされている場合にはディスクの情報領域の最内周の内側に設けられた欠陥リストに、ヘッドがディスクの最外周の外側にロックされている場合にはディスクの情報領域の最外周の外側に設けられた欠陥リストにアクセスすればよいので、アクセス時間の低減が図られる。
【００７７】
また、欠陥リストはディスクの上面および下面の同一の位置に設けられているので、仮に一方が読み取れない場合でも、ヘッドを移動させることなく即座に他方の面に設けられた欠陥リストを読み出すことができる。
【００７８】
上述のように、欠陥リストは第１の表としてスリッピングリストと、第２の表として交替リストを含むが、これらの境界を固定しておくと、使わないエリアが生じる虞れがあるが、それを防止するために境界を可変するようにする。すなわち、スリッピングリストは工場出荷時に設定されるが、再フォーマットによって書き換えられ得る。また、交替リストは、一般に、ディスクの使用にしたがって交替の内容が増加する。このため、それぞれの容量により境界を可変できるようにしておくのが便宜である。
【００７９】
例えば、欠陥セクタのアドレスを記録するスリップリストの単位が３バイトとすると、交替リストは欠陥セクタとその欠陥セクタと交替するセクタのアドレスを記録するので、その単位は６バイトとなる。
【００８０】
この場合、スリップリストと交替リストとの境界固定されているとすると、再フォーマットの際にスリップリストが満杯になると、交替リストからスリップリストへの欠陥セクタの登録の移動をすることができなくなる。しかし、スリップリストと交替リストとの境界が移動できるようにすると、交替リストからスリップリストへの移動は常に行うことができる。
【００８１】
欠陥領域が新たに発生すると、欠陥領域を登録する欠陥リストについて、ディスク上の全てのリストを更新する必要がある。ただし、欠陥リストの更新は欠陥領域が発生すると直ちに行う必要はなく、電源を切断する際や、ディスクを装置から取り出す際にまとめて行うことができる。
【００８２】
このような欠陥リストは、原則としてディスクの上面および下面の同位置に、複数配置される。欠陥リストがディスク上面および下面の同位置に設けられることにより、上面または下面に設けられた欠陥リストの一方が読み取れなかった場合にヘッドを移動することなくアクセスすることができ、また、欠陥リストが複数設けられることにより欠陥リストの内容が確実に保存される。
【００８３】
このディスクは、その物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスの対応関係保持する表を記録されている。ディスクが保持する上記対応関係を保持する表は、通常では工場出荷時になされる初期化にて見いだされた欠陥セクタ／欠陥トラックのような欠陥領域を記録することにより当該領域をスリップするために用いられるスリップリスト、および使用に伴って時間の経過と共に発生する新たな欠陥領域と他の領域との対を記録して当該新たな欠陥領域を他の領域にてするために用いられる交替リストから構成される。
【００８４】
領域のスリップ、いわゆるスリッピングは、基本的に工場出荷時に行われる。この際、フォーマットとして全セクタにデータを書き込み、これに続いて書き込んだデータを読み出し、エラーを探し、エラーを発見するとそのエラーをスリッピングリストに登録する。登録されたセクタは、欠陥があるので使われないようになる。
【００８５】
ここで、欠陥リストは、ディスクに関する情報を保持するディスクストラクチャテーブル（disk structure table;DST）を有している。このディスクストラクチャテーブルは、欠陥リストが書かれるメンテナンス領域に書かれるものである。具体的には、例えば図２に示したディスク１００においては、ディスク１００下面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックや、ディスク１００の上面の第４の記録トラックの内周側に次の記録トラックに記録される。
【００８６】
ディスクストラクチャテーブル５３は、図５に示すように、５１２バイトからなり、ディスク製造者、ディスクストラテジー（disk strategy ）等を記録される。すなわち、第０バイトには、ディスクストラクチャテーブルの識別のためのＩＤ、例えば１６進表示にて“ＦＥ”を保持している。これに続く第１バイトから第１０バイトまでは、ディスク製造者の名称がアスキーにて記録される。第２００バイトからは、第２の欠陥領域、すなわち交替リストの開始アドレスが記録される。
【００８７】
ディスクストラクチャテーブルには、複数のディスクストラテジーが記録される。ディスクストラテジーとしては、例えば、適当な変換により整数化された記録電流が記録される。
【００８８】
ディスクストラクチャテーブルには、この他に、製造日、シリアル番号等のディスク製造者の情報、スリップリスト開始アドレス、記録条件、再生条件、ディスクフォーマット情報を記録することができる。さらに、ディスクストラクチャテーブルには、高密度大容量の磁気記録媒体ができたときの互換性を保証するためにも使われる。なお、上記記録媒体のディスクを駆動するドライブも、現在の第１の世代（バージョン１．０）以外のメディアは受け付けないようになされている。
【００８９】
スリップリストに加えてディスクストラクチャテーブルは、フォーマットされたディスクには必ず記録されている。欠陥リストにおいては、第１の欠陥領域であるスリップリストと第２の欠陥領域である交替リストとの境界は固定されていないので、交替リストにアクセスするためにはディスクストラクチャテーブルを読み出すことが必要である。ディスクの使用と共に発生する欠陥領域が存在せず、欠陥領域の交替の必要がない場合には、欠陥リストには空の交替リストが記録される。
【００９０】
ここで、欠陥リストの具体的な構成の一例について、図６を参照して説明する。図中の各ブロックは、例えば３０セクタから構成される。
【００９１】
最初のブロックにおいては、物理ブロックアドレスの第１アドレスからスリッピングリスト５１が設けられ、このスリッピングリスト５１に続いて交替リスト５２に割り当てられ、最後の１セクタはディスクストラクチャテーブル５３が記録されている。
【００９２】
第２のブロックにおいては、最後のブロックにディスクストラクチャテーブル５３が記録されているのを除き、交替リストに割り当てられている。ここで、交替リストには、ディスクの使用にしたがって発生する新たな欠陥領域とこの欠陥領域と交替するスペア領域のそれぞれのアドレスの組が順次に記録されていく。第３のブロック以降は、データが記録される情報領域５４となっている。なお、ブロックの容量および欠陥リストの配置はこの例に限定されない。
【００９３】
本実施の形態においては、上述のように、ディスクは工場出荷時に行われるスリッピングや、使用に伴って発生する欠陥領域を交替するために補充するためのスペア領域を確保している。したがって、このディスクは、欠陥領域のスリッピングや交替のために必要な領域の量がスペア領域を越えない限りは、一定の記憶容量を保つことができ、交換可能な記録媒体として利用することができる。
【００９４】
ここで、記録媒体の交換の必要性について、ハードディスクおよびフロッピーディスクの相違について説明する。
【００９５】
ここで、ハードディスクはメディアの交換をしない。したがって、ハードディスクにおいては、メディアの容量が変動しても、例えば、初めに２５６Ｍバイトあった容量が、２４８Ｍバイトとか、２５２Ｍバイトに減少したりするが、ＨＤＤにおいては許容される。このため、予めスリッピングを行っておくという方法や、スリッピングは行わずに欠陥セクタは使わないということもできる。これらスリッピングや欠陥セクタを使わないことにより、ディスクの容量が減少することがある。
【００９６】
これに対して、フロッピーディスクは交換媒体であるために記憶容量が変化することができない。すなわち、フロッピーディスクの容量が変化すると、フロッピーディスク間でディスク単位に行うディスクコピーを実行することができなくなる。このため、フロッピーディスクの容量は、常に一定の値に保っておく必要がある。このため、欠陥が発生したために生じた欠陥セクタによる容量の減少は、何らかの方法で補充する必要がある。
【００９７】
なお、上記欠陥領域の分布等の状況は、ディスクによって異なるので、記録再生装置にてディスクに記録／再生を行う際には、ディスクに設けられた欠陥リストを読み出して、物理的なアドレスである物理ブロックアドレスと、欠陥領域を回避した論理的なアドレスである論理ブロックアドレスとの対応関係を知ることが必要である。
【００９８】
以上述べたように、磁気記録装置においてホストコンピュータからのアクセスは論理ブロックアドレスと呼ばれる単位で行われ、この論理ブロックアドレスはある規則に基づいてディスク内の物理ブロックドレスと対応付けがなされる。論理ブロックアドレスへの対応においては欠陥が存在する物理ブロックアドレスを検出しそれを論理ブロックアドレスとの対応から除外するという処理が不可欠である。ここでは、論理ブロックアドレスの先頭をディスクの上面および下面の両方の中央部におき、論理ブロックアドレスのアドレス番号が増加するに従い、上述したような順番で物理ブロックとの対応を取るとともに論理ブロックの最終アドレスに連続してセクタスワッピングのためのスペア領域を設定し更にこのスペア領域に連続してセクタリプレイスメントのための交替領域を設定すること、セクタスワッピングのための欠陥セクタを登録したテーブルとセクタリプレイスメントのための論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応テーブルをディスク内に記録しておくこと、これらのテーブルを論理ブロックアドレスの先頭位置よりも前に置くことかつ／もしくは論理ブロックアドレスが割り当てられる物理ブロックアドレスが下面から上面から下面へ切り替わる位置よりも更に外周もしくは内周の論理ブロックアドレスへの対応外の領域にこれらのテーブルを置くことを特徴とする論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応方法を提示する。
【００９９】
次に、本発明の第２の本実施の形態として、記録媒体に対して情報信号の記録／再生を行う記録再生装置について説明する。この第２の実施の形態は、第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体であって、上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の記録トラックを論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序にてなされる記録媒体と、この記録媒体を用いる記録再生装置および方法に関するものである。なお、簡単のために、第２の実施の形態において上述の第１の実施の形態と共通する部分については、第１の実施の形態の説明で示した図面を流用し、同一の符号にて参照することにする。
【０１００】
第２の実施の形態においては、図１に示すように、記録再生装置１は、ホストコンピュータ１１から与えらる論理ブロックアドレスに応じてディスクから情報信号、すなわちデータを読み出す部分として、ディスク１００の上面および下面に対向して配設される磁気ヘッド３を駆動するアクチュエータ４、信号を調整するイコライザ８、エラーを訂正するＥＣＣ回路９、およびディスク１００の物理ブロックと論理ブロックとの変換を行う信号処理回路１２を有している。
【０１０１】
詳しくは、記録再生装置１は、脱着可能なディスク１００を回転操作するスピンドルモータ２と、ディスク１００の情報信号を記録可能な信号記録面に記録されているデータを読み出すための磁気ヘッド３と、磁気ヘッド３を移動操作するアクチュエータ４と、磁気ヘッド３が読み出した情報信号を増幅する信号増幅回路５と、ディスク１００に書き込むためにＥＣＣ回路９から送信されてくる情報信号を増幅する信号増幅回路６とを切り換えるスイッチ７と、信号増幅回路５において増幅されたデータの信号特性を調整するイコライザ８と、イコライザ８で信号特性が調整されたデータに対してエラー訂正符号付加を行うＥＣＣ回路９と、ＥＣＣ回路９から出力されたデータやホストコンピュータ１１からのデータを一時記憶するバッファ１０と、信号増幅回路５から出力されたデータからサーボ情報を基にトラッキングエラー信号等を検出し、またサーボ情報を信号処理回路１２に出力するサーボ検出回路１３と、上記トラッキングエラー信号および信号処理回路１２からのトラックシーク信号を信号増幅回路１４を介してアクチュエータ４に出力する混合回路１５とを備えている。
【０１０２】
なお、上記信号処理回路１２は、例えばＤＳＰ回路によって構成される。そして、信号処理回路１２は、評価値取得回路や信号記録領域交替処理機能を有する他、ディスク１００のセクタ等の信号記録領域からデータを読み出すまで、各回路を制御して読み出し動作を実行する機能も有している。例えば、信号処理回路１２は、リードまたはライトコマンドによってスイッチ７、ＥＣＣ回路９やバッファ１０等を制御する。
【０１０３】
ここで、記録再生装置は、記録媒体として、図７に右半分の断面図、図８に上面図、および図９に下面図を示すように、ディスク基板の上面および下面のほぼ全面に磁性材料がほぼ一様に被着され、上記上面および下面にそれぞれ設けられた複数の同心円状の記録トラックに沿って上記磁性材料の残留磁化により情報信号が記録されるディスク１００を用い、このディスク１００に対してデータの記録／再生を行う。なお、これらの図中においては、欠陥リスト１０１、空トラック１０２およびスリッピングリスト１０３が表されている。
【０１０４】
このディスク１００においては、図７中の経路ａ、経路ｂおよび経路ｃに示すように、ディスク１００の情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、下面の最外周の記録トラックに至ると上面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上面の最内周の記録トラックに至ると下面の最内周から外周側に進む順序にてディスクに物理的に対応する物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスとの対応関係の順序づけがなされている。
【０１０５】
そして、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応付けにおいて、回避または交替すべき欠陥領域についての欠陥リストは、ディスクの下面の上記論理的始点よりも内周側に設けられている。
【０１０６】
このように構成された記録再生装置１においては、信号増幅回路５、サーボ検出回路１３、信号処理回路１２を含む部分は、ディスク１００の物理的なアドレスである物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段および、検出された物理ブロックアドレスを参照して、ディスクの所定位置に設けられている物理ブロックアドレスおよび論理ブロックアドレスの対応関係を保持する表である欠陥テーブルを検出する表検出手段とを兼ねている。
【０１０７】
また、信号処理回路１２は、ディスク１００の所定位置に設けられた欠陥リストに基づいて、物理ブロックアドレスに論理ブロックアドレスを対応させるブロックアドレス変換手段を構成する。ホストコンピュータ１１からは論理ブロックアドレスにてアドレスが指定されるが、この論理ブロックアドレスは信号処理回路１２にて物理ブロックアドレスに変換される。磁気ヘッド３を駆動するアクチュエータ４はこの物理ブロックアドレスに応じて駆動される。
【０１０８】
このように構成された記録再生装置１は、信号処理回路１２によって制御されて信号読み出し手段がディスク１００に記録されているデータを読み出せるまで行った読み出し動作に関する評価値を取得して、当該取得した評価値が所定値に達した信号記録領域のデータを他の信号記録領域に書き込むことができる。
【０１０９】
続いて、記録再生装置１が、ディスク１００に記録されているデータを読み出すときの手順について説明する。
【０１１０】
記録再生装置１は、スピンドルモータ２によって回転駆動されるディスク１００に記録されているデータを磁気ヘッド３によって読み出しを行う。磁気ヘッド３によって読み込まれたデータは、信号処理回路１２からのリードコマンドに制御されたスイッチ７を介して信号増幅回路５に入力される。
【０１１１】
信号増幅回路５に入力された信号は、ここで増幅され、主データがイコライザ８を介してＥＣＣ回路９に入力され、サーボ情報がサーボ検出回路１３に入力される。
【０１１２】
ＥＣＣ回路９は、ディスク１００から読み出したデータに対して、エラー訂正符号に関する処理を施す回路である。このＥＣＣ回路９は、イコライザ８を介して入力された主データにエラーバイトを検出した場合、エラーバイト数を信号処理回路１２に報告する。
【０１１３】
信号処理回路１２は、上記エラーバイト数に応じて、データの再生特性に影響を与える動作として、例えばイコライザ８のパラメータを変更させる。
【０１１４】
また、サーボ検出回路１３は、入力されたサーボ情報からエラー信号を検出した場合、信号処理回路１２に報告する。信号処理回路１２は、エラー信号を基にして、データの再生特性に影響を与える動作としてトラッキングをずらすように、アクチュエータ４にトラッキング信号を出力する。
【０１１５】
そして、信号処理回路１２は、上述のようにエラー信号に対応した処理を行った後、読み出し動作を行う。当該読み出し動作によってデータが読み出せたら、信号処理回路１２は、当該読み出したデータをバッファ１０に記憶させるとともに、エラーカウント値が限界値Ｅ０より大きいかを判別する。例えば、限界値Ｅ０は、データの読み出しの信頼性を定量的な基準として決定される値である。
【０１１６】
そして、エラーカウンタ値が限界値Ｅ０より大きい場合、すなわちデータの読み出しの信頼性が低下したと判断される場合、信号処理回路１２は、バッファ１０に一旦記録したデータをディスク１００に設けられているスペア領域に書き込む。このスペア領域については後述するが、正常なセクタとして予め用意している交替セクタである。
【０１１７】
これは、読み出し時の読みにくさを定量化し、その数値によって交替セクタにデータを待避させておくというセクタリプレイスメント（sector replacement）という欠陥管理方式である。
【０１１８】
具体的には、信号処理回路１２は、バッファ１０に一旦記録したデータをＥＣＣ回路９、および信号増幅回路６を介してディスク１００のスペア領域に書き込む。そして、信号処理回路１２は、データの読み出しの信頼性のなくなったセクタ等の信号記録領域へのデータの書き込みがなされなくなるように、欠陥リストにおけるセクタのマップを更新する。
【０１１９】
以上のように、記録再生装置１は、データを読み出して、エラーバイト数やトラッキングエラーを検出した場合に、上述のような処理を行う。例えば、記録再生装置１は、ディスク１００に記録した後に直ちに上述のようなデータの読み出し処理を行う。
【０１２０】
これにより、記録再生装置１は、読み出しのリトライ動作およびエラー訂正符号付加処理に基づいて、他の信号記録領域にデータを書き換えることで、次回以降のデータの読み出しに際しての信頼性を確保することを可能にする。
【０１２１】
よって、記録再生装置１は、将来にデータが読み出し不能に陥ることを防止することができる。例えば、記録再生装置１は、使用中に発生した塵、ほこり、欠陥、汚れ、といった原因によりデータが読み出し不能になるという致命的欠陥の発生頻度を減らすことができるようになり、将来にデータが読み出し不能に陥ることを防止することができる。
【０１２２】
続いて、記録再生方法に係る一連の工程について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１２３】
この記録再生方法は、図７に示したように、記録媒体として、ディスク基板の上面および下面のほぼ全面に磁性材料がほぼ一様に被着され、上記上面および下面にそれぞれ設けられた複数の同心円状の記録トラックに沿って上記磁性材料の残留磁化により情報信号が記録されるディスクを用い、このディスクに対してデータを記録／再生を行う。
【０１２４】
最初のステップＳ１においては、上記記録媒体から情報信号を読み出す。すなわち、上記記録媒体の記録トラックに残留磁化として記録されたデータを磁気ヘッドにより読み出す。次のステップＳ２としては、上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する。物理ブロックアドレスは、ステップＳ１にて記録媒体から読み出されたデータに所定の信号処理を施すことにより検出される。
【０１２５】
このディスクにおいては、図７中の経路ａ、経路ｂおよび経路ｃに示すように、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、下面の最外周の記録トラックに至ると上面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上面の最内周の記録トラックに至ると下面の最内周から外周側に進む順序にてディスクに物理的に対応する物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスとの対応関係の順序づけがなされている。
【０１２６】
そして、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応付けにおいて、回避または交替すべき欠陥領域についての欠陥リストは、ディスクの下面の上記論理的始点よりも内周側に設けられている。
【０１２７】
ステップＳ２に続くステップＳ３においては、ステップＳ２にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表である欠陥リストを検出する。
【０１２８】
上記ステップＳ３に続くステップＳ４としては、ステップＳ２にて検出された物理ブロックアドレスおよびステップＳ３にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行う。
【０１２９】
次のステップＳ５としては、外部のホストコンピュータから論理ブロックアドレスとして指定されるアドレスに、与えられたデータを書き込む。そして、この一連の工程を終了する。
【０１３０】
続いて、記録媒体について説明する。この記録媒体は、情報信号を記録可能な信号記録面にデータを磁気的に記録されるディスクである。
【０１３１】
このディスクは、図７に示した右半分の断面図、図８の上面図および図９の下面図に示すように、ほぼ円盤状の形状であり、上面および下面の主面のほぼ全面に磁性材料をほぼ一様に被着されている。上面および下面にはほぼ同心円状に記録トラックが設けられ、この記録トラックが設けられた部分は、情報信号が記録される信号記録面を構成している。情報信号は、記録トラックに沿って、磁性材料における残留磁化として記録される。
【０１３２】
上記記録トラックは、分割されて情報信号の記録の単位であるセクタとなされ、このセクタは実際の物理的な配置に基づいた所定の順序である物理ブロックアドレスを付与される。この物理ブロックアドレスにより、ディスクの情報記録面の記録トラック上のアドレスは、一意的に特定される。
【０１３３】
ところで、ホストコンピュータは、実効的なアドレスに対して論理的にアドレスを付与した論理ブロックアドレスにより、ディスクのアドレスを特定することがある。論理アドレスは、欠陥等により使用することができないセクタやトラックを除外して、実効的なセクタについて順序によりアドレスを付与したものである。
【０１３４】
ホストコンピュータから与えられるホスト論理アドレスにてディスクの物理アドレスを特定するためには、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係を確立することが必要である。例えば、論理ブロックアドレスの第ｍセクタに物理ブロックアドレスの第ｎ−１セクタが対応し、物理ブロックアドレスにおいて第ｎセクタが使用できないセクタであったとすると、論理ブロックアドレスの第ｍ＋１セクタは物理ブロックアドレスにおいて１セクタとばして第ｎ＋１セクタに対応する。
【０１３５】
論値ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応関係は、図７にディスクの断面の右半分を示したように、ディスクの記録トラックが設けられている情報領域を、ディスク下面側から始めて周回するいわゆるサーキューラーマッピングが施されている。
【０１３６】
すなわち、上記論理ブロックアドレスは、図７中の経路ａに示すように、ディスクの下面において、情報信号が記録可能な情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の記録トラックを論理的始点として外周側に増加する。論理ブロックアドレスが下面の情報領域の最外周の記録トラックに至ると、
経路ｂに示すように、上面の情報領域の最外周の記録トラックから内周側に順に増加する。論理ブロックアドレスが上面の情報領域の最内周の記録トラックに至ると、下面の情報領域の最内周から外周側に進む順序にてアドレスは増加する。
【０１３７】
また、論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応は論理ブロックアドレスの先頭をディスクの下面中央部に置き論理ブロックアドレスのアドレス番号が増加するに従い順次下面外周部にと進みその後上面外周部から上面内周部にいたり最後に下面内周部から下面中央部にいたるという順番で物理ブロックアドレスとの対応をとり、その論理ブロックアドレスの最後のアドレスに続けて初期欠陥のためのスペアセクタ領域をまたこれに続けてセクタリプレイスメントのための交替セクタ領域を設定する。
【０１３８】
上記下面の論理的始点の内周側には、上記論理ブロックアドレスの終点に続いて、スペア領域としてスペアセクタが設けられている。
【０１３９】
スペア領域は、記録トラックの物理ブロックアドレスと、物理ブロックアドレスから使用不可能な欠陥領域を除いた論理ブロックアドレスについて、上記論理ブロックアドレスへの対応付けの順序に、上記論理ブロックアドレスにて除外された欠陥領域を補充するために用いられる第１の領域と、ディスクの使用と共に発生した欠陥領域の交替をする第２の領域を有する。これら第１および第２の領域は、次に述べるスリッピングリストおよび交替リストによりそれぞれ用いられる。
【０１４０】
欠陥リスト領域は、物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応関係を保持する第１の表であるスリッピングリスト（slipping list ）を有している。このスリッピングリストは、通常は工場出荷時に、欠陥領域を検出してこの欠陥領域をスリップする、すなわち飛び越えるために、欠陥セクタのような欠陥領域の位置を記録される。
【０１４１】
更に、スリッピングのための欠陥セクタテーブルとセクタリプレイスメントのための論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応テーブルとを論理ブロックアドレスの先頭位置の直前におく。かつ／もしくは論理ブロックアドレスに割り当てられる物理ブロックアドレスが下面から上面もしくは上面から下面へと切り替わる位置よりも更に外周もしくは内周の論理ブロックアドレスへの対応外の領域にこれらのテーブルを置く。これら複数の領域には同一のテーブル情報が記録される。
【０１４２】
スリッピングリストに欠陥領域が記録されると、その欠陥領域は物理ブロックアドレスから論理ブロックアドレスへの対応関係において飛び越えられるので、論理ブロックアドレスは物理ブロックアドレスに対してアドレスが増加する方向に進められる。このようなスリッピングにより論理ブロックアドレスの確保のために必要となった領域は、スペア領域に確保される。
【０１４３】
欠陥領域は、ディスクの使用と共に生じた欠陥領域の交替の対応関係を保持する第２の表である交替リスト、いわゆるオルタネーションリスト（alternation list）を有している。この交替リストは、欠陥セクタのような欠陥領域と、スペア領域に確保されるこの欠陥領域の交替のための領域との、アドレスの対を保持している。
【０１４４】
これらスリッピングリストおよび交替リストは、物理ブロックアドレスおよび論理ブロックアドレスとの対応関係を保持し、ホストコンピュータからの制御は論理ブロックアドレスで与えられるのに対してヘッドのディスクへの物理的なアクセスは物理ブロックアドレスにて特定されるので、ディスクの使用に際して参照する必要がある。例えば、ディスクの使用を開始する場合や、ディスクを記録再生装置に挿入した場合に上記リストの参照の必要が生じる。
【０１４５】
スペア領域および欠陥リストは、ディスクの下面の情報領域の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央近くに設けられるので、塵やほこりが落ちて欠陥が生じる可能性が少なく、スペア領域や欠陥リストの保持する重要な情報がより確実に保持される。すなわち、下側では、ゴミが落ちたりすることによるディフェクトが少ない。
【０１４６】
欠陥リストは、上記論理的始点の内周側の他にも、ディスクの上面および下面のの情報領域における記録トラックの最内周の内側および最外周の外側に記録される。このように、欠陥リストがディスク上の複数の箇所に記録されるのは、欠陥リストは論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスと対応関係という重要な情報を格納するので、この欠陥リストの内容を確実に保存するためである。このことにより、仮に幾つかの欠陥リストの内容が失われても、残った欠陥リストを参照することができる。
【０１４７】
ディスクが使用されていない状態では、ヘッドはディスクの最内周の内側または最外周の外側の固定位置であるシッピングポジション（shipping position ）にロックされている。ディスクの使用が開始されると、シッピングポジションにおけるヘッドのロックは解除される。上記欠陥リストは、ディスクの情報領域の最内周の内側および最外周の外側に設けられているので、ディスクの使用が開始された際に、ヘッドは上記シッピングポジションから欠陥リストに短時間で到達することができる。
【０１４８】
すなわち、ヘッドがディスクの最内周の内側にロックされている場合にはディスクの情報領域の最内周の内側に設けられた欠陥リストに、ヘッドがディスクの最外周の外側にロックされている場合にはディスクの情報領域の最外周の外側に設けられた欠陥リストにアクセスすればよいので、アクセス時間の低減が図られる。
【０１４９】
また、欠陥リストはディスクの上面および下面の同一の位置に設けられているので、仮に一方が読み取れない場合でも、ヘッドを移動させることなく即座に他方の面に設けられた欠陥リストを読み出すことができる。
【０１５０】
上述のように、欠陥リストは第１の表としてスリッピングリストと、第２の表として交替リストを含むが、これらの境界を固定しておくと、使わないエリアが生じる虞れがあるが、それを防止するために境界を可変するようにする。すなわち、スリッピングリストは工場出荷時に設定されるが、再フォーマットによって書き換えられ得る。また、交替リストは、一般に、ディスクの使用にしたがって交替の内容が増加する。このため、それぞれの容量により境界を可変できるようにしておくのが便宜である。
【０１５１】
例えば、欠陥セクタのアドレスを記録するスリップリストの単位が３バイトとすると、交替リストは欠陥セクタとその欠陥セクタと交替するセクタのアドレスを記録するので、その単位は６バイトとなる。
【０１５２】
この場合、スリップリストと交替リストとの境界固定されているとすると、再フォーマットの際にスリップリストが満杯になると、交替リストからスリップリストへの欠陥セクタの登録の移動をすることができなくなる。しかし、スリップリストと交替リストとの境界が移動できるようにすると、交替リストからスリップリストへの移動は常に行うことができる。
【０１５３】
欠陥領域が新たに発生すると、欠陥領域を登録する欠陥リストについて、ディスク上の全てのリストを更新する必要がある。ただし、欠陥リストの更新は欠陥領域が発生すると直ちに行う必要はなく、電源を切断する際や、ディスクを装置から取り出す際にまとめて行うことができる。
【０１５４】
このような欠陥リストは、原則としてディスクの上面および下面の同位置に、複数配置される。欠陥リストがディスク上面および下面の同位置に設けられることにより、上面または下面に設けられた欠陥リストの一方が読み取れなかった場合にヘッドを移動することなくアクセスすることができ、また、欠陥リストが複数設けられることにより欠陥リストの内容が確実に保存される。
【０１５５】
このディスクは、その物理ブロックアドレスと論理ブロックアドレスの対応関係保持する表を記録されている。ディスクが保持する上記対応関係を保持する表は、通常では工場出荷時になされる初期化にて見いだされた欠陥セクタ／欠陥トラックのような欠陥領域を記録することにより当該領域をスリップするために用いられるスリップリスト、および使用に伴って時間の経過と共に発生する新たな欠陥領域と他の領域との対を記録して当該新たな欠陥領域を他の領域にてするために用いられる交替リストから構成される。
【０１５６】
領域のスリップ、いわゆるスリッピングは、基本的に工場出荷時に行われる。この際、フォーマットとして全セクタにデータを書き込み、これに続いて書き込んだデータを読み出し、エラーを探し、エラーを発見するとそのエラーをスリッピングリストに登録する。登録されたセクタは、欠陥があるので使われないようになる。
【０１５７】
ここで、欠陥リストは、ディスクに関する情報を保持するディスクストラクチャテーブル（disk structure table;DST）を有している。
【０１５８】
ディスクストラクチャテーブル５３は、図５に示すように、５１２バイトからなり、ディスク製造者、ディスクストラテジー（disk strategy ）等を記録される。すなわち、第０バイトには、ディスクストラクチャテーブルの識別のためのＩＤ、例えば１６進表示にて“ＦＥ”を保持している。これに続く第１バイトから第１０バイトまでは、ディスク製造者の名称がアスキーにて記録される。第２００バイトからは、第２の欠陥領域、すなわち交替リストの開始アドレスが記録される。
【０１５９】
ディスクストラクチャテーブルには、複数のディスクストラテジーが記録される。ディスクストラテジーとしては、例えば、適当な変換により整数化された記録電流が記録される。
【０１６０】
ディスクストラクチャテーブルには、この他に、製造日、シリアル番号等のディスク製造者の情報、スリップリスト開始アドレス、記録条件、再生条件、ディスクフォーマット情報を記録することができる。
【０１６１】
スリップリストに加えてディスクストラクチャテーブルは、フォーマットされたディスクには必ず記録されている。欠陥リストにおいては、第１の欠陥領域であるスリップリストと第２の欠陥領域である交替リストとの境界は固定されていないので、交替リストにアクセスするためにはディスクストラクチャテーブルを読み出すことが必要である。ディスクの使用と共に発生する欠陥領域が存在せず、欠陥領域の交替の必要がない場合には、欠陥リストには空の交替リストが記録される。
【０１６２】
ここで、欠陥リストの具体的な構成の一例について、図６を参照して説明する。図中の各ブロックは、例えば３０セクタから構成される。
【０１６３】
最初のブロックにおいては、物理ブロックアドレスの第１アドレスからスリッピングリスト５１が設けられ、このスリッピングリスト５１に続いて交替リスト５２に割り当てられ、最後の１セクタはディスクストラクチャテーブル５３が記録されている。
【０１６４】
第２のブロックにおいては、最後のブロックにディスクストラクチャテーブル５３が記録されているのを除き、交替リストに割り当てられている。ここで、交替リストには、ディスクの使用にしたがって発生する新たな欠陥領域とこの欠陥領域と交替するスペア領域のそれぞれのアドレスの組が順次に記録されていく。第３のブロック以降は、データが記録される情報領域５４となっている。なお、ブロックの容量および欠陥リストの配置はこの例に限定されない。
【０１６５】
上述のディスクは、図７に示すように、工場出荷時に行われるスリッピングや、使用に伴って発生する欠陥領域を交替するために補充するためのスペア領域１０３を確保している。したがって、このディスク１００は、欠陥領域のスリッピングや交替のために必要な領域の量がスペア領域を越えない限りは、一定の記憶容量を保つことができ、交換可能な記録媒体として利用することができる。
【０１６６】
ここで、記録媒体の交換の必要性について、ハードディスクおよびフロッピーディスクの相違について説明する。
【０１６７】
ここで、ハードディスクはメディアの交換をしない。したがって、ハードディスクにおいては、メディアの容量が変動しても、例えば、初めに２５６Ｍバイトあった容量が、２４８Ｍバイトとか、２５２Ｍバイトに減少したりするが、ＨＤＤにおいては許容される。このため、予めスリッピングを行っておくという方法や、スリッピングは行わずに欠陥セクタは使わないということもできる。これらスリッピングや欠陥セクタを使わないことにより、ディスクの容量が減少することがある。
【０１６８】
これに対して、フロッピーディスクは交換媒体であるために記憶容量が変化することができない。すなわち、フロッピーディスクの容量が変化すると、フロッピーディスク間でディスク単位に行うディスクコピーを実行することができなくなる。このため、フロッピーディスクの容量は、常に一定の値に保っておく必要がある。このため、欠陥が発生したために生じた欠陥セクタによる容量の減少は、何らかの方法で補充する必要がある。
【０１６９】
なお、上記欠陥領域の分布等の状況は、ディスクによって異なるので、記録再生装置にてディスクに記録／再生を行う際には、ディスクに設けられた欠陥リストを読み出して、物理的なアドレスである物理ブロックアドレスと、欠陥領域を回避した論理的なアドレスである論理ブロックアドレスとの対応関係を知ることが必要である。
【０１７０】
以上述べたように、磁気記録装置においてホストコンピュータからのアクセスは論理ブロックアドレスと呼ばれる単位で行われ、この論理ブロックアドレスはある規則に基づいてディスク内の物理ブロックドレスと対応付けがなされる。論理ブロックアドレスへの対応においては欠陥が存在する物理ブロックアドレスを検出しそれを論理ブロックアドレスとの対応から除外するという処理が不可欠である。ここでは、論理ブロックアドレスの先頭をディスクの下面中央部におき、論理ブロックアドレスのアドレス番号が増加するに従い順次に下面外周部に進みその後条件外周部から上面内周部に至り最後に下面内周部から下面中央部に至るという順番で物理ブロックとの対応を取るとともに論理ブロックの最終アドレスに連続してセクタスワッピングのためのスペア領域を設定し更にこのスペア領域に連続してセクタリプレイスメントのための交替領域を設定すること、セクタスワッピングのための欠陥セクタを登録したテーブルとセクタリプレイスメントのための論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応テーブルをディスク内に記録しておくこと、これらのテーブルを論理ブロックアドレスの先頭位置よりも前に置くことかつ／もしくは論理ブロックアドレスが割り当てられる物理ブロックアドレスが下面から上面から下面へ切り替わる位置よりも更に外周もしくは内周の論理ブロックアドレスへの対応外の領域にこれらのテーブルを置くことを特徴とする論理ブロックアドレスと物理ブロックアドレスとの対応方法を提示する。
【０１７１】
なお、上述の記憶媒体は、交換可能な記録媒体として、カートリッジに収められて提供されることがある。このような記録媒体を格納するカートリッジは、このカートリッジを挿入される装置に、この記録媒体について、上下を逆にして挿入されないような形状になされる。
【０１７２】
また、上述の実施の形態においては、磁性材料を利用した磁気的な記録について例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光学的に記録を行う光学記録媒体を利用することもできる。
【０１７３】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る記録媒体においては、欠陥リストはディスクのそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの上面および下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられている。このように、欠陥リストが分散して設けられているので、ディスクの汚れ等の事態に対しても欠陥リストの内容を安全保持することができる。
【０１７４】
本発明に係る記録再生装置においては、欠陥リストはディスクのそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの上面および下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられている。このように、欠陥リストが分散して設けられているので、ディスクの汚れ等の事態に対しても欠陥リストの内容を安全保持することができる。
【０１７５】
本発明に係る記録再生方法においては、欠陥リストはディスクのそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの上面および下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられている。このように、欠陥リストが分散して設けられているので、ディスクの汚れ等の事態に対しても欠陥リストの内容を安全保持することができる。
【０１７６】
また、本発明に係る記録媒体においては、ディスクの欠陥領域を記録する欠陥リストはディスク最内周および最外周に設けられているので、ディスク交換時にディスク最内周または最外周に対比しているヘッドからのアクセスが容易である。また、上記欠陥リストはディスクの最内周および最外周のそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられているので、塵埃の影響を受けにくいので欠陥が発生しにくい。ディスクの論理ブロックアドレスは、ディスク下面から上面に至り、下面に戻るという割り付けによるので、ディスクの最内周および最外周ならびに下部の最内周および最外周のほぼ中央に欠陥テーブル等が設けられていても、物理ブロックアドレスの連続性を失うことがない。
【０１７７】
本発明に係る記録再生装置においては、ディスクの欠陥領域を記録する欠陥リストはディスク最内周および最外周に設けられているので、ディスク交換時にディスク最内周または最外周に対比しているヘッドからのアクセスが容易である。また、上記欠陥リストはディスクの最内周および最外周のそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられているので、塵埃の影響を受けにくいので欠陥が発生しにくい。ディスクの論理ブロックアドレスは、ディスク下面から上面に至り、下面に戻るという割り付けによるので、ディスクの最内周および最外周ならびに下部の最内周および最外周のほぼ中央に欠陥テーブル等が設けられていても、物理ブロックアドレスの連続性を失うことがない。
【０１７８】
本発明に係る記録再生方法においては、ディスクの欠陥領域を記録する欠陥リストはディスク最内周および最外周に設けられているので、ディスク交換時にディスク最内周または最外周に対比しているヘッドからのアクセスが容易である。また、上記欠陥リストはディスクの最内周および最外周のそれぞれ上面および下面に設けられているので、一方が読み出せない場合でも他方を即座に読み出すことができる。さらに、上記欠陥リストは、ディスクの下面において内周と外周のほぼ中央近くに設けられているので、塵埃の影響を受けにくいので欠陥が発生しにくい。ディスクの論理ブロックアドレスは、ディスク下面から上面に至り、下面に戻るという割り付けによるので、ディスクの最内周および最外周ならびに下部の最内周および最外周のほぼ中央に欠陥テーブル等が設けられていても、物理ブロックアドレスの連続性を失うことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を適用した記録再生装置の全体の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の記録媒体の右半分の断面図である。
【図３】記録再生方法の一連の工程を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態の記録媒体の平面図である。
【図５】ディスクストラクチャテーブルを示す図である。
【図６】物理アドレスブロックの構造を示す図である。
【図７】第２の実施の形態の記録媒体の右半分の断面図である。
【図８】第２の実施の形態の記録媒体の上面図である。
【図９】第２の実施の形態の記録媒体の下面図である。
【符号の説明】
１ 記録再生装置、１２ 信号処理回路、１００ ディスク、１０１ 欠陥リスト、１０２ 空トラック、１０３ スペア領域
Claims (19)
- 第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体において、
上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序にてなされること
を特徴とする記録媒体。 - 上記第１の主面は上面または下面の一方であり、上記第２の主面は上面または下面の他方であることを特徴とする請求項１記載の記録媒体。
- 上記始点の内周側にスペア領域が設けられ、上記スペア領域は、上記記録トラックの物理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスから使用不可能な欠陥領域を除いた論理ブロックアドレスについて、上記論理ブロックアドレスへの対応付けの順序に、上記論理ブロックアドレスにて除外された欠陥領域を補充するための第１の領域と、上記記録媒体の使用にしたがって発生した欠陥領域の交替をするための第２の領域とからなることを特徴とする請求項１記載の記録媒体。
- 上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応関係を保持する第１の表、ならびに上記新たに生じた欠陥領域の交替の対応関係を保持する第２の表を有する欠陥リストは、上記記録媒体の上記第１の主面の第１の記録トラックから上記第２の記録トラックまでおよび上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまでにそれぞれ記録され、上記欠陥リストを記録する領域における上記第１および第２の表の領域の境界は移動可能であることを特徴とする請求項１記載の記録媒体。
- 上記欠陥リストは、上記記録媒体の第１および第２の主面の上記情報領域における情報信号が記録可能な記録トラックの最内周の内側および最外周の外側に記録されることを特徴とする請求項４記載の記録媒体。
- 上記欠陥リストは、当該記録媒体の製造に係る情報、上記第１および／または第２の領域の開始位置を少なくとも含む表を有することを特徴とする請求項４記載の記録媒体。
- 上記記録媒体を再初期化する際には、上記欠陥リストに含まれる上記第２の表の対応関係を上記第１の表の対応関係として、上記第２の表から上記第１の表に移動することを特徴とする請求項４記載の記録媒体。
- 上記第２の記録トラックの外周側の次の記録トラックおよび上記第４の記録トラックの内周側の次の記録トラックには、ディスクに関する情報を保持するディスクストラクチャテーブルが記録されていること
を特徴とする請求項１記載の記録媒体。 - 第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生装置において、
上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し手段と、
上記読み出し手段にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段と、
上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックと上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックとにそれぞれ設けられた表であって、上記情報領域について、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出手段と、
上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換手段と
を有することを特徴とする記録再生装置。 - 第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生方法において、
上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し工程と、
上記読み出し工程にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出工程と、
上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックと上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックとにそれぞれ設けられた表であって、上記情報領域について、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の第１の記録トラックを論理的始点として外周側に第２の記録トラックまで進み、上記第２の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の第３の記録トラックから内周側に第４の記録トラックまで進み、上記第１の主面の第２の記録トラックの外周側に次の記録トラックから外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第３の記録トラックから上記第４の記録トラックまではとばし、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に上記第１の記録トラックの直前の記録トラックまで進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出工程と、
上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換工程と
を有することを特徴とする記録再生方法。 - 第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体において、
上記記録トラックの論理的ブロックアドレスへの対応付けの順序は、情報信号が記録可能な情報領域において、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックの径のほぼ中央の径の記録トラックを論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序にてなされること
を特徴とする記録媒体。 - 上記第１の主面は上面または下面の一方であり、上記第２の主面は上面または下面の他方であることを特徴とする請求項１１記載の記録媒体。
- 上記始点の内周側にスペア領域が設けられ、上記スペア領域は、上記記録トラックの物理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスから使用不可能な欠陥領域を除いた論理ブロックアドレスについて、上記論理ブロックアドレスへの対応付けの順序に、上記論理ブロックアドレスにて除外された欠陥領域を補充するための第１の領域と、上記記録媒体の使用にしたがって発生した欠陥領域の交替をするための第２の領域とからなることを特徴とする請求項１１記載の記録媒体。
- 上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの対応関係を保持する第１の表、ならびに上記新たに生じた欠陥領域の交替の対応関係を保持する第２の表を有する欠陥リストは、上記記録媒体の上記第１の主面の記録トラックの上記始点より内周側に記録され、上記欠陥リストを記録する領域における上記第１および第２の表の領域の境界は移動可能であることを特徴とする請求項１３記載の記録媒体。
- 上記欠陥リストは、上記記録媒体の第１および第２の主面の上記情報領域における情報信号が記録可能な記録トラックの最内周の内側および最外周の外側に記録されることを特徴とする請求項１４記載の記録媒体。
- 上記欠陥リストは、当該記録媒体の製造に係る情報、上記第１および／または第２の領域の開始位置を少なくとも含む表を有することを特徴とする請求項１４記載の記録媒体。
- 上記記録媒体を再初期化する際には、上記欠陥リストに含まれる上記第２の表の対応関係を上記第１の表の対応関係として、上記第２の表から上記第１の表に移動することを特徴とする請求項１４記載の記録媒体。
- 第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生装置において、
上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し手段と、
上記読み出し手段にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出手段と、
上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックに設けられた表であって、上記記録媒体における情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出手段と、
上記物理ブロックアドレス検出手段にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換手段と
を有することを特徴とする記録再生装置。 - 第１および第２の主面にそれぞれ設けられた複数のほぼ同心円状の記録トラックに沿って情報信号が記録されるほぼ円盤状の記録媒体に対して情報信号を記録／再生する記録再生方法において、
上記記録媒体から情報信号を読み出す読み出し工程と、
上記読み出し工程にて上記記録媒体から読み出された情報信号から物理ブロックアドレスを検出する物理ブロックアドレス検出工程と、
上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスを参照することにより、上記記録媒体の情報信号が記録可能な情報領域における、上記第１の主面の最内周および最外周の記録トラックのほぼ中央の径の記録トラックに設けられた表であって、上記記録媒体における情報信号が記録可能な情報領域について、上記ほぼ中央の径を論理的始点として外周側に進み、上記第１の主面の最外周の記録トラックに至ると上記第２の主面の最外周の記録トラックから内周側に進み、上記第２の主面の最内周の記録トラックに至ると上記第１の主面の最内周から外周側に進む順序の論理ブロックアドレスおよび上記物理ブロックアドレスの対応関係を保持する表を検出する表検出工程と、
上記物理ブロックアドレス検出工程にて検出された物理ブロックアドレスおよび上記表検出手段にて検出された上記表に基づいて、上記物理ブロックアドレスおよび上記論理ブロックアドレスの相互の変換を行うアドレス変換工程と
を有することを特徴とする記録再生方法。
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