专利名称：光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光盘装置，特别是涉及储存欲记录的数据及欲再生的数据的缓冲存储器的管理技术。
背景技术：
在计算机的辅助储存装置上广为使用的光盘装置中，挠性磁盘装置(FDD)除外的固定磁盘装置(HDD)或光盘装置可实现高速且大容量的数据的记录再生，内藏微电脑。
光盘装置因光学头及光学头托架重比HDD的重，随机存取的响应性能总是较差。因而，在光盘装置记录数据时，借着用缓冲存储器接受自上阶装置发出的数据记录命令所伴随的数据，完成接收后马上向上阶装置报告记录完了，而改善自该装置看到的表面上的数据记录速度。一般的写命令所伴随的数据当缓冲存储器内无空区域而无法接收时或者在自最近的写命令经过固定时间后才向实际向光盘写入。这一般称为「延迟写入」，是公知技术。利用微电脑的固件实现延迟写入，依据其处理方法由主装置看到的光盘装置的性能(响应性能)大为变化。
此外，在自上阶装置发出的写命令存在一般的写命令和附加「FUA bit」的写命令。在附加是「Force Unit Access」的简写的本位的写命令所伴随的数据成为延迟写入的对象外，一对缓冲存储器储存完所收到的数据，马上记录。本命令常主要对OS的档案系统的目录数据等记录失败时受害大的数据附加。
DVD-RAM等扇形区格式化的光盘装置记录数据时，用缓冲存储器接受来自该装置(主装置)的写命令所伴随的写数据后，实际上未记录于光盘，完成对缓冲存储器的接收时向主装置报告命令的完成。即，进行该延迟写入。在缓冲存储器所储存的未记录数据按照以下的时序开始对光盘的实际的记录。
(1)循序写在自主装置连续传来的写命令所伴随的写数据的逻辑地址(LBA)连续的情况，判断未伴随光读写头的寻轨动作而连续地记录，至变成缓冲器填满(满状态)为止持续接收。在变成缓冲器填满的时刻或者在自最近的写命令开始固定时间内自主装置无任何命令传来的时刻开始对光盘记录(以下称为「实记录」)。
(2)随机写在自主装置连续传来的写命令所伴随的写数据的逻辑地址(LBA)是不连续的情况，判断为需要光读写头的寻轨动作的光盘上的物理地址不连续的记录动作，将表示逻辑地址不连续的数据的个数的计数器增加一。每当不连续的写数据来到将计数器增加一，在计数器变成例如10的既定值的时刻，不是缓冲器填满亦开始实记录(虚拟上使缓冲器容量变小)。这是由于寻轨动作是很费时的处理，易发生令主装置等待的状态，有动辄自主装置输出超时错误的可能性。当然，和循序写一样，计数器未满既定值，亦若自最近的命令经过既定时间，开始实记录。
此外，在如以下所示的专利文献1，公开了缓冲存储器的利用方法。
日本特开2000-339856号公报发明内容以往在上述的(1)、(2)的任一种情况，都一旦发生对光盘的实记录时，至全部记录完缓冲存储器内的未记录数据为止，自主装置读/写命令来到亦无法马上响应。
如上述所示，在随机写的情况，借着利用不连续的计数器设置限制，虚拟上使缓冲器容量变小，可防止对主装置的超时。可是，在循序写的情况，因最大限地使用缓冲存储器的容量，虽然本来可期待高速写入，但是发生替换处理时突然记录执行时间增大，响应性能急速恶化。本响应性能的恶化和缓冲存储器的容量成正比，在最差的情况，主装置判断超时，自主装置进行总线重设。特意为了提高响应性能而使缓冲存储器的容量变大，亦因发生替换处理，反而变成反效果。总线重设的发生意指自主装置中断记录，使用者对光盘装置的可靠性有可能受损。
本发明的目的在于提供可靠性高的光盘装置，增加缓冲存储器亦不会自主装置蒙受超时。
在用以解决上述的课题的基本技术思想在构造上，在缓冲存储器内残留未记录数据，亦若来自该装置的读命令来到，在适当的时刻可中断写动作，可进行读命令的处理。在此，写动作中的中断意指，在发生镜头径向微调致动或光读写头径向粗调致动等光读写头对光盘的物理地址的离散性移动的时刻，在缓冲存储器发生读命令要求的容量以上的空区域(可储存再生数据的区域)时，中止进行下一个写的寻轨动作，而进行读命令的处理。
在此，为了更高效率地进行写中断和所伴随的读处理，若在缓冲存储器内预先确保可进行最低限的读的区域，在寻轨动作中止后可马上执行读处理。
此外，在写中断的时刻得到超过读命令的处理所需的容量的空容量(可储存再生数据的区域)的情况，借着超越读命令所指定的地址而进行先读处理，可期待对上阶装置的速应性。
若依据本发明，循序写的情况读命令接着写命令来到，亦马上响应本读命令，可自光盘读出数据，可防止上阶装置判断超时的情况。
图1是实施例的光盘装置的整体构造图。
图2是实施例的处理流程图(之一)。
图3是实施例的处理流程图(之二)。
图4是缓冲存储器的状态说明图。
图5是缓冲存储器的别的状态说明图。
图6是缓冲存储器的其它的状态说明图。
图7是缓冲存储器的其它的状态说明图。
图8是缓冲存储器的其它的状态说明图。
附图符号说明10 光盘12 主轴马达SPM14 驱动器16 光读写头18 粗调致动器20 驱动器
22 驱动器24 自动功率控制电路(APC)26 RF电路28 地址译码电路30 伺服处理器32 系统控制器34 二值化电路36 编码/译码电路38 缓冲存储器40 接口I/F42 写策略电路具体实施方式
以下，结合
本发明的实施例。
图1表示本实施例的光盘装置的整体构造图。利用主轴马达(SPM)12驱动DVD-RAM等可改写的光盘10转动。用驱动器14驱动主轴马达SPM12，驱动器14利用伺服处理器30进行伺服控制，以变成所要的转速。
光读写头16包含用以向光盘10照射激光的激光二极管(LD)或接受来自光盘10的反射光后转换为电气信号的光检测器(PD)，和光盘10相向的配置。利用粗调致动器18在光盘10的径向驱动光读写头16，用驱动器20驱动粗调致动器18。驱动器20和驱动器14一样利用伺服处理器30进行伺服控制。另外，利用驱动器22驱动光读写头16的LD，利用自动功率控制电路(APC)24控制驱动器22，使驱动电流变成所要的值。APC24控制驱动器22的驱动电流，使得变成利用在光盘10的测试区域(PCA)执行的OPC(Optimum PowerControl)所选择的最佳记录功率。OPC是在光盘10的PCA令记录功率成多段变化地记录测试数据后，再生该测试数据，评估其信号品质后，选择可得到所要的信号品质的记录功率的处理。信号品质采用β值或γ值、调制度、跳动(jitter)等。
在再生光盘10所记录的数据时，自光读写头16的LD照射再生功率的激光，用PD将其反射光转换为电气信号后输出。供给RF电路26来自光读写头16的再生信号。RF电路26自再生信号产生焦点误差信号或追踪误差信号后，供给伺服处理器30。伺服处理器30依据这些误差信号对光读写头16进行伺服控制，将光读写头16保持在对焦状态或对轨状态。另外，RF电路26供给地址译码电路28再生信号所含的地址信号。地址译码电路28自地址信号将光盘10的地址数据解调后，供给伺服处理器30或系统控制器32。在DVD-RAM的情况利用CAPA(Complimentary Allocated Pit Addressing)方式可得到地址数据，再生位于扇形区(sector)内所记录的讯息标题部的地址数据。另外，RF电路26供给二值化电路34再生用RF信号。二值化电路34将再生信号二值化后，将所得到的信号供给编码/译码电路36。在编码/译码电路36，对二值化信号进行8-16解调及订正错误后得到再生数据，经由接口I/F40向个人计算机等主装置输出该再生数据。此外，在向主装置输出再生数据时，编码/译码电路36将再生数据暂存于缓冲存储器38后输出。
在光盘10记录数据时，经由接口I/F40供给编码/译码电路36来自主装置的欲记录的数据。编码/译码电路36将欲记录的数据储存于缓冲存储器38后，将该欲记录的数据编码后，作为8-16调制数据供给写策略电路42。写策略电路42按照既定的记录策略将ETM数据转换为多脉冲(脉冲串)后，作为记录数据供给驱动器22。记录策略例如由在多脉冲的前头脉冲的脉宽或后续脉冲的脉宽、脉冲占空(pu1se duty)构成。因记录策略影响记录品质，一般固定为某最佳策略。在OPC时一并设定记录策略亦可。自光读写头16的LD照射依据记录数据进行功率调制后的激光，将数据记录于光盘10。记录数据后，光读写头16照射再生功率的激光，再生该记录数据，供给RF电路26。RF电路26供给二值化电路34再生信号，供给编码/译码电路36二值化后的8-16调制数据。编码/译码电路36将8-16调制数据译码，在无法正常地译码的情况进行替换处理。具体而言，对替换区域记录储存于缓冲存储器38的已记录数据。
此外，DVD-RAM等是扇形区格式，因按照1个ECC方块(16个扇形区)单位记录数据，在缓冲存储器38必须储存16个扇形区分量的记录数据。因此，记录数据的情况，在未满1个ECC方块时，需要用某种方法填满后设为1个ECC方块分量的数据。设为1个ECC方块分量的数据的方法有几种，第一种方法是向相当于未满缓冲存储器的1个ECC方块分量的空区域的地址的光盘10的地址存取，读出位于该地址的数据后，补满缓冲存储器。第二种方法是在缓冲存储器内的已储存的数据的终端逻辑地址和在正后自外部装置供给的预定数据的起始逻辑地址连续的循序写的情况，向主装置要求仅空容量分量的数据，借着因应于该要求将自主装置所供给的数据储存于空区域而补满终端的空区域(起始的空区域和第一种方法一样)。使用任一种方法都可。
在本实施例的光盘装置1，系统控制器32控制缓冲存储器38，对光盘10进行周知的延迟写入。另外，预先适当地保持自光盘10所读出的数据，有助于减少对光盘的随机存取次数。本实施例的光盘装置1和以往的光盘装置1相比，缓冲存储器38的容量变大(例如4MB)，LBA可高效率地接受连续的大容量的循序写数据。可是，如周知般光盘怕灰尘或污染等未必总是能以安定的品质完成数据记录。因而，DVD-RAM在光盘内周侧及外周侧设置替换区域。在对光盘10进行数据记录处理中，在记录中的区域的特定位置发生写错误时，因为了补填该位置必须进行替换处理，对替换区域记录数据记录失败的区域的数据。此时，光读写头16伴随自至那时为止记录中的轨道往替换区域的寻轨。因伴随寻轨，数据记录所需的时间大为增加。即，若增加缓冲存储器38的容量，自主装置接受写命令后，在循序写之中发生替换处理时，自主装置发出读命令亦无法马上执行，蒙受超时所引起的总线重设的可能性大。
因此，系统控制器32在实际上对光盘10记录缓冲存储器38内所储存的写数据中自主装置收到读命令时，设定表示收到读命令的标记。现在执行中的写处理完了后，判定是否设定标记，若设定标记，暂时中断下一预定执行的写处理后，检查缓冲存储器38内的使用状态。判定位于缓冲存储器38内的写数据之中对光盘10的记录已完了的数据(已记录数据)和因记录尚未完了而需要储存于缓冲存储器38的数据(未记录数据)后，判定在缓冲存储器38的剩下的已记录数据的区域是否可执行读命令。此外，因对光盘10的记录如上述所示按照1个ECC方块单位执行，亦按照1个ECC方块单位判别已记录数据。关于判别处理的结果，在判明读命令所指定的容量以上的已记录数据区域存在的情况，决定将本已记录数据区域转用于读数据的储存区域。然后，按照所收到的读命令执行既定的再生动作。于是，借着将已记录数据区域转用于读数据的储存区域，并在发生随机存取的时刻中断执行中的数据记录动作，使可迅速地执行读命令，防止超时。
此外，在收到读命令的时刻，读命令所指定的容量以上的已记录数据区域不存在时，完成下一执行的写处理后，再检查缓冲存储器38，至产生读命令所指定的容量以上的已记录数据区域为止执行写处理。若可确保既定容量以上的已记录数据区域，在下一预定执行的写处理之前执行读处理。
完成读处理后，至经过既定时间为止等待来自主装置的下一命令。读命令连续来到，亦只要位于缓冲存储器38的已记录数据区域的容量容许，自主装置接受命令后执行。经过既定时间亦无命令来到的情况，再开始中断的数据记录动作。
图2及图3表示本实施例的处理流程图。系统控制器32判定自主装置所收到的命令是否是写命令(S101)。在是写命令的情况，接收写命令所附加的写数据后储存于缓冲存储器38(S102)。至缓冲存储器38变成满状态(FULL)为止执行对缓冲存储器38的储存(S103)。在此，缓冲存储器38的FULL状态意指足以储存全部来自主装置的写数据的空区域不存在的状态。系统控制器32借着依据写数据的起始逻辑地址和终端逻辑地址计算欲记录的数据的总容量后检查该容量是否收容于缓冲存储器38的空区域判定是否是FULL状态。此外，关于本写数据的储存处理，虽然若连续来到的写数据的逻辑地址连续执行至全部填满(用完)缓冲存储器38的空区域为止，但是在连续来到的写数据的逻辑地址未连续的情况，使计数不连续数据的计数器的计数增加，当该计数超过定值时，缓冲存储器38的空区域未全满(未用完)亦中止接收。这是由于光读写头径向粗调致动所伴随的存取速度降低，令主装置等待超出必要的时间，为了避免引起超时而进行的限制处理。
在缓冲存储器38判定FULL状态的情况，进行将缓冲存储器38所储存的写数据(未记录数据)的逻辑地址变换成光盘10上的物理地址的处理(S104)。这是由于光盘装置1的对光盘10的记录动作如最后对光盘10的物理地址连续的区间进行一次的写处理般构成。即，一次的写处理是单独完成的无法中断的处理。因而，在逻辑地址连续的数据，亦可能变换成物理地址后在替换处理等变成不连续。因此，在写处理之前先进行逻辑物理地址变换处理，然后对缓冲器内未记录数据将写处理的顺序决定成物理地址顺序。接着，起动将本未记录数据记录于光盘10的写动作(S105)。在写动作，如上述所示在未满1个ECC方块的空区域存在的情况包含补满该空区域的处理。按照1个ECC方块单位构成物理地址连续的写数据后，自缓冲存储器38依次读出这些数据后编码，供给光读写头16，将数据记录于光盘10。数据的记录(写动作)完了时，借着设定比一般再生时稍严格的再生条件后，再再生相同的物理地址，验证信号品质。在发生读取错误而无法正常地译码等的情况，将数据替换记录于替换区域。
系统控制器32在写动作执行中中断而判定自主装置是否收到读命令(S106)。在未收到读命令的情况继续写动作，重复至将缓冲存储器38所储存的写数据全部记录于光盘10为止(S108、S110)。在收到读命令的情况，设定内容表示读命令来到的标记(S107)，在现在的写动作可中断的时刻(S108)，检查是否设定标记(S109)。若设定标记，移至执行所收到的读命令而可防止超时的以下的处理。
在图3表示接收读命令后中断写动作的情况的处理。首先，系统控制器32判定在缓冲存储器38是否存在符合读命令的要求的空区域(已记录数据的区域)(S202)。在缓冲存储器38的大半为未记录数据(记录完了意指不仅只是记录于光盘10而且其验证亦完了)而无足以符合读命令的要求的空区域的情况，因无法执行读命令，回到S110，再继续移至S105的写处理，产生空区域。此外，在此空区域意指在装置刚起动后在缓冲存储器38未记录数据不存在的区域，或者对光盘10的记录完了后不必积极地储存于缓冲存储器38的已记录数据的区域。
在缓冲存储器38存在符合读命令的要求的空区域的情况，处于可储存自光盘10所读出的读数据的状态。因此，系统控制器32确认读命令所要求的数据是否已位于缓冲存储器38(S203)，在已读出该数据而位于缓冲存储器38的情况或滞留于缓冲存储器38的未记录数据系该数据的情况(寻获数据或寻获高速缓冲存储器)向主装置直接传送该数据(S208)。因而，因读命令的处理完了，解除所设定的标记(S209)。在未寻获数据的情况，虽然需要自光盘10读出，但是不是仅读出读命令所要求的地址，因预料自主装置连续地发出读命令，借着亦预先读地址和所要求的数据连续的数据，可提高在下次的读命令的高速缓冲存储器寻获率。另外，若读命令持续，将一直令未记录数据滞留于缓冲存储器38，由于此种状态不佳，应尽快处理未记录数据，使缓冲存储器38变空，而可最大限地应付将自主装置连续来到的读命令。因此，令逐一完成未记录数据的记录处理，进行未记录数据区域的处理，更确保已记录数据区域(空数据区域)。此外，在S204的记录处理是在物理地址连续的写处理，而且在验证之前中断的情况，比其它的写处理优先地进行未完的验证处理。接着，判定未记录数据是否尚存在(S205)。在未记录数据已不存在的情况，可将缓冲存储器38的全部的区域用作读数据储存区域，而在未记录数据存在的情况，检索将缓冲存储器38之中的可储存读数据的缓冲器区域后(S206)，自光盘10读出数据(所要求的数据+先读的数据)，储存于所检索的区域(S207)。将读数据储存于缓冲存储器38后，自缓冲存储器38向主装置传送(S208)，解除标记(S209)，而完成读处理。此外，读数据储存区域亦和已记录数据区域一样，可转用为储存于新的读数据的区域。即，在读命令来到时在S203未寻获数据的情况，读数据储存区域亦和已记录数据区域一起用于读处理和先读处理。
如上所述在中断连续的写动作而执行读命令后，再回到写命令的执行。然后，残留的写数据的记录全部完了时，结束处理(S109、S110)。
在图4图～图7在模式上表示在以上所说明的处理的各阶段的缓冲存储器38的状态。此外，虽然缓冲存储器38的容量是任意的，但是在图上为便于说明，设为可储存6个ECC方块分量的数据。
图4是在储存自主装置所供给的逻辑地址连续的写数据后判定为FULL的状态，是在图2的S103判定为YES的状态。自上设为第一数据区域～第六数据区域(各自的数据区域为1个ECC方块分量的容量)后，将写数据储存于全部的数据区域，因对光盘10的记录尚未完了，位于「未记录」的状态。图5表示自图4的状态进行逻辑物理地址变换处理，按照地址单位区分未记录数据后，按照物理地址赋与记录处理的顺序的状态。在图5，自上开始储存由2个ECC方块分量的物理地址连续的数据构成的「未记录1」、由1个ECC方块分量的物理地址连续的数据构成的「未记录3」、由1个ECC方块分量的物理地址连续的数据构成的「未记录2」、及由2个ECC方块分量的物理地址连续的数据构成的「未记录4」。自未记录1开始按照物理地址近的顺序依次进行未记录2、未记录3、未记录4的记录处理。如图5的举例所示，关于对光盘10的实际的数据的记录处理，发生替换处理时，在逻辑地址连续亦在物理地址变成不连续，以物理地址为基准看时记录的顺序可能变化。
图6是对光盘10按照在物理地址连续的1个ECC方块依次执行数据的记录，而已变成已记录缓冲存储器38之中的「未记录1」、「未记录2」的状态。在此时刻系执行2次图2的S105的状态。储存未记录数据的「未记录1」、「未记录2」是已记录(记录于光盘10而且验证完了)，处于「记录1」、「记录2」的状态。已记录的数据区域不必积极地储存数据，是可写上的状态，即空的状态。
图7是在自主装置发出读命令(S106)、设定标记(S107)、中断写处理(S108、S109)而执行读命令的处理之前，尽量处理未记录数据，而且执行可确保先读数据区域的未记录数据的一部分的记录处理的状态，是在执行图3的S204后的状态。虽然在图6所示的状态亦存在符合读命令的要求的空容量(「已记录1」、「已记录2」)，但是仅将读命令所要求的数据储存于例如「已记录1」时，因在读命令连续的情况需要每次自光盘10读出，效率降低。又，在读命令连续的情况，一直令未记录数据持续滞留亦不仅对读处理的效率不佳，而且在发生断电等意外的事故时很可能引起致命性的数据破坏。必须尽量迅速地处理未记录数据。因此，如图7所示，将「未记录3」的未记录数据记录于光盘10后，作为「已记录3」，确保空区域。因而，不仅读命令所要求的数据，而且亦可先读后续的数据后储存于「已记录2」、「已记录3」，可期待利用寻获数据提高读出速度。另外，读命令连续来到，在缓冲存储器38内未寻获数据时(图3的S203)，在处理读命令之前，借着慢慢地记录未记录数据(S204)，可在尽量早的阶段处理未记录数据。此外，在图7，状态自「未记录3」变为「已记录3」，偶然地存在「已记录1」、「已记录2」、「已记录3」的4个ECC方块分量的连续的已记录区域，但是在缓冲存储器38内的已记录区域的利用未必成为连续的地址配置，请注意。
图8是在执行未记录数据的一部分的写动作，又确保空区域后，将自光盘10所读出的数据储存于缓冲存储器38的状态，是执行图3的S207后的状态。在「已记录1」储存2个ECC方块的读命令所要求的数据，在「已记录2」和「已记录3」储存2个ECC方块的已先读的数据。在「已记录1」所储存的数据以后传送至主装置(图3的S208)。自主装置再发出写命令时，完成剩下的「未记录4」，从在缓冲存储器38完全无未记录数据的状态(S110)再开始接收数据(S101、S102)。
虽然以上说明本发明的实施例，但是本发明未限定如此，可进行各种变更。
例如，虽然在本实施例，系统控制器32控制对缓冲存储器38的写入及读出，但是用和系统控制器32不同的存储器控制器控制当然亦可。
另外，虽然在本实施例，为提高寻获数据(寻获高速缓冲存储器)的概率，在执行读命令之前将残留写数据的一部分记录于光盘10，确保用以储存先读数据的区域，但是不执行S204的处理，而执行读数据的处理亦可。在此情况，确认已存在的空区域，在读命令所要求的数据容量比本空容量小的情况，仅先读相当于该差值的数据后，储存于缓冲存储器38。
此外，虽然在本实施例，基本上未将缓冲存储器38在逻辑上分割成储存写动作的区域和储存自光盘10所读出的读数据的区域，但是亦可和已知技术一样地将缓冲存储器38的一部分指定为读数据的专用区域。在此情况，因读数据的储存区域总是存在，在S202不必判定在缓冲器是否有空的区域。
权利要求
1.一种光盘装置，具有储存欲记录于光盘的数据及储存由光盘读出的数据的缓冲存储器，其特征为具有判定装置，按照来自外部装置的写命令，在该缓冲存储器接收逻辑地址连续的写数据至满状态为止后，在由该外部装置接收到读命令的情况，按照既定的数据量单位判定在该缓冲存储器所储存的数据之中，是否存在有符合该读命令要求的数据量的至少包含已记录数据区域的空数据区域；及控制装置，在该判定装置判定存在有符合该读命令要求的数据量的空数据区域的情况，在按照该光盘的物理地址顺序记录该写数据的处理之间中断该记录处理，而响应于该读命令自该光盘读出数据，并将所读出的数据储存在该空数据区域。
2.如权利要求1的光盘装置，其中，该控制装置借着将对于该光盘的记录未完了的数据区域中的部分数据记录于该光盘而增大空数据区域，并将响应于该读命令自该光盘所读出的数据及后续的先读数据储存于该增大的空数据区域。
3.一种光盘装置，具有储存欲记录于光盘的数据及储存由光盘读出的数据的缓冲存储器，其特征为在该缓冲存储器设置用以储存自该光盘所读出的数据的读数据专用区域；并具有控制装置，按照来自外部装置的写命令，在该缓冲存储器接收逻辑地址连续的写数据至满状态为止后，在由该外部装置收到读命令的情况，在按照该光盘的物理地址顺序记录该写数据的处理之间中断该记录处理后，响应于该读命令自该光盘读出数据，将所读出的数据及后续的先读数据储存于该读数据专用区域和至少包含已记录数据区域的空数据区域。
全文摘要
在具备兼用于写数据及读数据的缓冲存储器的光盘装置，确实执行接在写命令之后的读命令。在自外部装置收到写命令的情况，系统控制器32将附加的写数据储存于缓冲存储器38后供给光读写头16写数据。在多个写命令之后收到读命令的情况，中断写命令的执行，将自光盘10所读出的读数据储存于缓冲存储器38的已记录区域后传送。另外，记录写数据的一部分，将光盘10的先读数据储存于该暂存区域，以提高寻获率。
文档编号G06F12/00GK1790533SQ200510120319
公开日2006年6月21日 申请日期2005年11月8日 优先权日2004年11月10日
发明者早坂要 申请人:蒂雅克股份有限公司