专利名称：替换处理方法
技术领域：
本发明涉及对记录数据或可再现所记录的数据的光盘上的缺陷区进行替换处理的替换处理方法和利用该替换处理方法对所述光盘进行记录数据或再现所记录的数据的光盘设备。
背景技术：
目前，利用装载在光学头上的半导体激光振荡器输出的激光在具有记录光迹的光盘上记录数据或再现所记录的数据的光盘设备已经实用化。
在这样的光盘设备上，是以由多个扇区构成的ECC信息块单位在光盘上记录数据的。
对这种方式，有人提出在制造时或开始使用时等初始化时，要进行扇区单位能否正确地记录数据的确认，在通过这样的确认发现有出现不良现象的扇区时，将含有该扇区的ECC信息块作为缺陷信息块而不予使用。
因此，在记录动画或声音等连续数据时，如果有所述不能使用的ECC信息块(缺陷信息块)，就要进行跳过该ECC信息块到下一个ECC信息块中去进行数据记录的偏移替换处理(slipreplacement process)。亦即，在一个ECC信息块之间数据的记录将被中断。
因而，在再现所述动画或声音等连续数据时，就会出现对构成缺陷的那个ECC信息块部分的再现在中途将被中断的问题。
对此，有人提出在进行所述初始化以后的记录时，要进行扇区单位上能否正确地记录数据的确认，在由此确认发现有出现不良现象的扇区时，便判断此扇区不能使用，使用替代用的其它区的扇区进行记录数据的处理。
此时，在进行一个ECC信息块的再现时，如果连记录在其它区扇区的数据都不能同时再现的话，则将不能进行所述ECC信息块的整体的再现。即，要能连续进行原本是一个ECC信息块的各扇区的再现，就需要在所述ECC信息块的再现的途中在再现了替换用的扇区之后，再次返回到原来的ECC信息块上继续进行再现。因此，存在有再现速度低的缺点。
发明内容
本发明的目的之一是在制造时或开始使用时等初始化时存在对光盘进行了替换处理的情况下，也能够记录动画或声音等连续数据，且所记录的数据在再现时是能够连续地再现的。
本发明的目的之二是在初始化以后的记录时存在对光盘进行了替换处理的情况下，也能够抑制再现速度的降低。
本发明的目的之三是在制造时或开始使用时等初始化时存在对光盘进行了替换处理的情况下，也能够在再现动画或声音等连续数据时连续地进行再现。
本发明的目的之四是在初始化以后的记录时存在对光盘进行了替换处理的情况下，能够抑制再现速度的降低。
本发明提供一种替换处理方法，包括以下步骤第一步骤，生成作为记录和再现的单位处理的ECC信息块的格式数据，所述ECC信息块具有规定个数的扇区，由第一规定行数构成，每一行由第一规定字节数的数据构成；横方向的错误校正码，由所述第一规定行数构成，每一行由第二规定字节数构成，并且在沿着所述行的横方向上将该横方向的错误校正码赋予每个所述扇区；纵方向的错误校正码，由第二规定行数构成，每一行由在所述第一规定字节数上加上所述第二规定字节数后得到的第三规定字节数构成，并且所述第二规定行数与所述规定个数相等，该纵方向的错误校正码是在与所述行正交的纵方向上赋予所述规定个数的扇区的错误校正码，并且所述第二规定行数的行中的每一行与一个所述扇区相对应，所述ECC信息块作为整体，由每一行由所述第三规定字节数构成的、在使所述第一规定行数乘以所述第二规定行数后得到的行数上加上所述第二规定行数后得到的行数构成；第二步骤，通过向信息记录介质的所述规定个数的扇区区域的数据区记录所述规定个数的扇区数据，来完成通过所述第一步骤生成的所述ECC信息块的格式数据的记录，所述扇区数据由所述扇区、赋予该扇区的所述横方向的错误校正码、以及在构成该扇区的所述第一规定行数中的最后一行之后赋予的所述纵方向的错误校正码中与该扇区对应的一行形成，所述信息记录介质具有多个所述扇区区域，所述扇区区域由同心圆状或螺旋状轨道的规定长度构成，并包括预先记录有表示在所述轨道上的位置的地址数据的标题区和与该标题区相接的、记录有规定数据的所述数据区；第三步骤，在所述第二步骤之前，判断记录在所述标题区中的所述地址数据是否已经再现；第四步骤，在所述第二步骤之前，判断从所述数据区再现的一个扇区中的、包含所述横方向的错误校正码的每个ECC行中是否有错误，检查1个ECC行中的错误数，判断1个ECC行中的错误字节数超过规定字节存在的错误行数是否超过规定数；以及第五步骤，在所述第二步骤中，根据所述第三以及第四步骤的判断结果，检测有缺陷的扇区区域，以扇区区域为单位，跳过该有缺陷的扇区区域，通过在相接的下一个扇区区域中对所述扇区数据进行滑移替换记录，来完成所述ECC信息块的格式数据的记录。
本发明的光盘替换处理方法的对象光盘具有可以记录数据的同心园状或螺旋状的光迹，并定义有多个具有特有格式的多个连续的扇区，扇区含有由规定预定的光迹长度构成的、且可记录指示光迹上的位置的地址数据的地址区和可记录数据的数据区，光盘以信息块为单位进行记录，信息块单位由多个扇区中的预定数目的扇区集构成，并带有错误校正数据记录区，该错误校正数据记录区用于对应于该预定数目的扇区集记录为再现记录在这些预定数目的扇区上的数据所需要的错误校正数据；本发明的光盘替换处理方法是当在所述光盘的多个连续的信息块区上连续记录数据，并且是在信息块区内的多个扇区上顺序地记录数据时，以扇区为单位跳过带有缺陷的扇区，在相邻的其它的扇区上记录数据的光盘替换处理方法。
图1是表示与本发明相关的一实施例的光盘设备的概略框图。
图2所示是图1所示之光盘的概略构成平面图。
图3所示是图1所示之光盘的概略构成图。
图4是用于说明图1所示之光盘的各个区段的转速和一个光迹的扇区数的图。
图5、图6是用于说明图1所示之光盘的ECC信息块的构成图。
图7是用于说明示于图6的ECC信息块的各个扇区的构成图。
图8是用于说明示于图2的光盘头信息部分的格式数据的图。
图9是用于说明示于图6的ECC信息块的扇区格式的图。
图10是用于说明记录在图2所示的光盘的可重写区段内的缺陷管理区的记录例图。
图11是用于说明检测图1所示的光盘有无盒体或盒体开闭的检测器的图。
图12是用于说明初始缺陷列表形成处理的流程图。
图13、图14所示是用于说明为进行扇区单位的偏移替换处理所使用的物理扇区序号和逻辑扇区序号的关系的图。
图15所示是用于说明在多个ECC信息块上记录动画等连续数据时扇区单位的偏移替换处理的图。
图16是用于说明ECC信息块单位的线性替换处理的图。
图17是针对ECC信息块单位的线性替换处理用来说明ECC信息块的再现顺序的图。
图18是表示在进行了ECC信息块的线性替换处理时在替换用的ECC信息块中物理扇区序号和逻辑扇区序号的关系的图。
图19、图20是用于说明在进行向指定的ECC信息块的数据记录时的处理的流程图。
具体实施例方式
下面，参照图面对本发明的一实施例进行说明。
图1是一张光盘设备的图。该光盘设备是用会聚光对作为记录媒介的光盘(DVD-RAM)1进行记录数据(信息)或再现所记录的数据的装置。
所述光盘是一个相变类型的可重写光盘，光盘是在用如玻璃或塑料等做成圆形的基板表面上将碲或铋等金属覆盖膜层涂镀成环形状而构成的，其利用同心园状或螺旋状的凹槽以及脊(Land)双方来进行数据的记录或再现所记录的数据，在制模(mastering)工序根据记录标识按规定间隔记录地址数据。
所述光盘1如图2、图3所示的那样，构成有导入区2、数据区3、导出区4。
导入区2由由多条光迹构成的压制(embossed)数据区段5和由多条光迹构成的可重写的数据区段6构成。在压制数据区段5上记录有制造时加上的基准信号或控制数据。可重写的数据区段6由保护光迹用的区段、光盘测试用的区段、驱动测试用的区段、光盘识别数据用的区段以及作为替换管理区的替换管理区段6a构成。
数据区3是在半径方向上由多条光迹构成的若干个如24个区段3a、...3x构成的区。
导出区4由多条光迹构成，和所述可重写的数据区段6一样，是可重写的数据区段，可以记录和数据区段6的记录内容同样的数据。
所述光盘1如图3所示那样，从内侧开始，顺序地由导入区2的压制数据区段5和可重写的数据区段6、数据区3的区段3a、...3x以及导出区4的数据区段组成，对应各区段的时钟是一样的，而对应各区段的光盘1的转速(速度)和每一个光迹的扇区数则不同。
在数据区3的区段3a、...3x，随着由光盘1的内圆周侧到外圆周侧，转速(速度)变慢，且每一光迹的扇区数增多。
对应所述各区段3a、...3x、4、5、6的作为转速的速度数据和每一光迹的扇区数的关系，如图4所示那样，被记录在存储器10的表10a上。
在所述数据区3的区段3a、...3x的光迹上，如2、图3所示那样，在每个作为数据记录单位的ECC(error correction code)信息块数据单位(如38688字节)上预先记录有数据。
ECC信息块由可记录2K字节数据的16个扇区构成，如图5所示那样，每个扇区的主数据(扇区数据)同时赋予有作为地址数据的由4字节(32位)构成的扇区ID(识别数据)1～ID16和由2字节构成的错误检测码(IEDID错误检测码)，作为为再现信息块上所记录的数据的错误校正码记录于横方向的ECC(errorcorrection code)1和纵方向的ECC2上。该ECC1、2是为防止因光盘1的缺陷导致不能再现数据而作为冗长字赋予给数据的错误校正码。
所述数据区3的区段3a、...3x中多个ECC信息块中的规定数目的ECC信息块是用于替换使用的。
各扇区由12行每行172字节的数据构成，在各行上赋予由10字节构成的横方向的ECC1，同时，各扇区的还赋予有由182字节构成一行的纵方向的ECC2。
在光盘1上记录所述ECC信息块时，如图6所示那样，在每个扇区上规定的数据量(每个数据长度间隔上如各91字节1456通道位)上还赋予有为在再现数据时获取字节同步需要的同步码(2字节32通道位)。
如图7所示那样，各扇区由第0帧到第25帧共26个帧构成，各帧上所赋予的同步码(帧同步信号)由用于特定帧序号的特定码(1字节16通道位)和各帧通用的通用码(1字节16通道位)构成。
亦即，如图7所示那样，第0帧为SY0，第2、第10、第18帧为SY1，第4、第12第20帧为SY2，第6、第14、第22帧为SY3，第8、第16、第24帧为SY4，第1、第3、第5、第7、第9帧为SY5，第11、第13、第15、第17帧为SY6，第19、第21、第23、第25为SY7。
在所述数据区3的区段3a、...3x的光迹上，如2所示那样，每个扇区上分别记录有地址等的头信息部分11、...已被事先预格式化。
所述头信息部分11是在形成凹槽时形成的。如图8所示那样，该头信息部分11由若干个凹坑12构成，如图所示相对凹槽13已被预先格式化，凹坑12的中心位于同凹槽13和脊14的边界线同一直线的位置上。
如图8所示那样，凹坑列ID1为凹槽1的头信息部分，凹坑列ID2为脊1的头信息部分，凹坑列ID3为凹槽2的头信息部分，凹坑列ID4为脊2的头信息部分，凹坑列ID5为凹槽3的头信息部分，凹坑列ID6为脊3的头信息部分。
因此，凹槽用的头信息部分和脊用的头信息部分是交互(交错状)地形成的。
所述每一个扇区的格式示于图9中。
图9中，一个扇区由2697字节(bytes)构成，即由128字节的头信息区11(与头信息部分11对应)、2字节的反射区17、2567字节的记录区18构成。
记录于所述扇区的通道位为用8-16码将8位的数据调制成16位的通道位的形式。
头信息区11是在制造光盘时用于记录规定的数据的区。该头信息区11由头信息1区、头信息2区、头信息3区、头信息4区4个区构成。
头信息1区～头信息4区由46字节或者18字节构成，即由36字节或8字节的同步码部分VFO(Variable Frequency Oscillator)、3字节的地址标识AM(Address Mark)、4字节的地址部分PID(Position Identifier)、2字节的错误检测码IED(ID Error DetectionCode)、1字节的后同步码PA(Postambles)构成。
头信息1区、头信息3区具有36字节的同步码部分VFO1，头信息2、头信息4区具有8字节的同步码部VFO2。
同步码部分VFO1、2是用于进行PLL引入(pull-in)的区，同步码部分VFO1是用通道位将每“36”字节(通道位为576位)的连续数据“010...”记录下来。(按一定间隔记录)，同步码部VFO2是用通道位将每“8”字节(按通道位为128位)的“010...”的连续数据记录(记录一定间隔的模式)下来。
地址标识AM是表示扇区地址从哪儿起始的“3”字节的同步码。该地址标识AM的各字节的模式使用在“0100100000000100”这样的数据区不能出现的特殊的模式中。
地址部分PID1～4是用于记录4字节长的地址信息的扇区地址(包括ID序号)的区。扇区地址表示光迹上的物理位置的物理地址的物理扇区序号，由于该物理扇区序号是在控制工序中记录的，所以不能进行重写。
ID序号是表示在1个头信息部分11内4次重写中的第几次的序号，例如PID1的情况是“1”。
错误检测码IED是相对扇区地址(包括ID序号)的错误检测符号，可以检测读进来的PID内有无错误。
后同步码PA含有解调时需要的状态信息，也具有象用空格结束头信息部分11这样的极性调整作用。
反射区17用来进行道跟踪误差信号的补偿校正、脊/凹槽切换信号的时序产生等。
记录区18由10～26字节的间隔区、20～26字节的防护1区、35字节的VFO3区、3字节的再现同步码(PS)区、2418字节的数据区、1字节的后同步码3(PA3)区、48～55字节的防护2区以及9～25字节的缓冲区构成。
间隔区是什么都不写的区。
防护1区是为使相变记录媒介特有的在反复记录时的终端劣化不波及到VFO3区而设置的区。
VFO3区虽然也是PLL锁定用的区，但也是以在同一模式中插入同步码来获取字节边界的同步为目的的区。
PS(pre-synchronous code)区是用于连接数据区的同步用的区。
数据区是由数据ID、数据ID错误校正码IED(Data ID ErrorDetection Code)、同步码、ECC(Error Correction Code)、EDC(Error Detection Code)、用户数据等构成的区。数据ID是各扇区的由4个字节(32通道位)构成的扇区ID1～ID16。数据ID错误校正码IED是数据ID用的由2个字节(16位)构成的错误校正码。
所述扇区ID(1～16)由1字节(8位)的扇区信息和3字节的扇区序号(表示光迹上的逻辑位置的逻辑地址的逻辑扇区序号)构成。扇区信息由1位的扇区格式类型区、1位的道跟踪方法区、1位的反射率区、1位的备用区、2位的区类型区、1位的数据类型区、1位的层序号区构成。
逻辑扇区序号通过后述的偏移替换处理成为和物理扇区序号相异的序号。
在扇区格式类型区中记录是“1”时，表示区段格式类型。在道跟踪方法区中记录是“1”时，表示凹槽道跟踪。在反射率区中记录是“1”时，表示反射率为40％以上。在区类型区上记录是“00”时，表示数据区；记录是“01”时，表示导入区；记录是“10”时，表示导出区；记录是“11”时，表示备用。在数据类型区中记录是“0”时，表示是只读数据的记录；记录是“1”时，表示是可重写数据的记录。在层序号区上记录是“0”时，表示层0。
PA(postamble)3区含有解调时需要的状态信息，是表示前一数据区的最终字节终结的区。
防护2区是为使相变记录媒介特有的在反复记录时的终端劣化不波及到数据区而设置的区。
缓冲区是为使数据区不扩展到下一个头信息部分11上而用来吸收旋转光盘的电机的旋转变动等所设置的区。
间隔区之所以用10～26字节来表现，是因为要进行随机移位。所谓随机移位是指为缓解相变记录媒介的重复记录劣化而错开一点数据的起始书写位置。随机移位的长度由位于数据区最后尾的缓冲区的长度来调整，一个扇区整体的长度固定为2697字节。
在所述数据区3的区段3a、...3x上，分别准备有备用扇区，是在同一区段内进行后述的以扇区为单位的偏移替换处理(偏移替换算法)时，作为最终的备用区来利用的。
所述可重写的数据区段6内的替换管理区6a上，如图10所示那样，能够记录初始缺陷列表(PDL)15和二次缺陷列表(SDL)16。
初始缺陷列表(PDLprimary defect list)15是在制造时或使用开始时等初始化时被判定为缺陷的扇区的物理扇区号(物理地址)的列表。该扇区序号表示应该利用以扇区为单位的偏移替换处理(偏移替换算法)的扇区。
初始缺陷列表15上记述有初始缺陷列表识别数据、作为缺陷数的地址数、表示各缺陷扇区的物理扇区序号。
二次缺陷列表(SDLsecondary defect list)16是在进行所述初始化以外的记录时，对应带有被判定为缺陷的扇区的ECC信息块(缺陷信息块)的列表。即，是在对规定的ECC信息块记录数据时，带有被判定为缺陷的扇区的ECC信息块(缺陷信息块)的最前面的扇区的物理扇区序号(物理地址)和相对于该信息块进行替代的ECC信息块(替代信息块备用信息块)的最前面的扇区的物理扇区序号的列表。
在二次缺陷列表上记述有二次缺陷列表识别码、作为缺陷数的入口数、作为各缺陷信息块的地址的最前面扇区的物理扇区序号、作为相对于这些缺陷信息块的替代信息块的地址的最前面扇区的物理扇区序号。各缺陷信息块的地址和对应这些信息块的替代信息块的地址相互对应地记述着。
还有，图1中所述光盘1由电机23以各区段不同的转速驱动旋转。该电机23由电机控制电路24控制。
利用光学头25对所述光盘1进行数据的记录或对记录在光盘1上的数据进行再现。该光学头25固定在作为构成直线电机26可动部的驱动线圈27上、该驱动线圈27连接在直线电机控制电路28上。
在该直线电机控制电路28上连接有速度检测器29，其可以把光学头25的速度信号传送给直线电机控制电路28。
此外，在直线电机26的固定部上设置有没有图示的永久性磁铁，通过直线电机控制电路28激励所述驱动线圈27，使光学头25可以在光盘1的半径方向上移动。
在所述光学头25上，物镜30由没有图示的金属线或片簧支撑着，该物镜30可以由驱动线圈31驱动在聚焦方向(透镜的光轴方向)上移动，由驱动线圈32驱动在道跟踪方向(与透镜光轴正交的方向)上移动。
另有，半导体激光振荡器39由激光控制电路33驱动发出激光。激光控制电路33对应来自半导体激光振荡器39的电机用光电二极管PD的电机电流，修正由半导体激光振荡器39产生的激光光量。
激光控制电路33同步于来自没有图示的PLL电路的记录用时钟信号进行工作。该PLL电路是通过对来自振荡器(没有图示)的基本时钟信号进行分频而产生记录用的时钟信号的电路。
进而，由激光控制电路33驱动的半导体激光振荡器所发出的激光通过准直仪物镜40、半棱镜41、物镜30照射到光盘上、来自该光盘1的反射光通过物镜30、半棱镜41、聚光透镜42以及柱面透镜43被导入光检测器44。
所述光检测器44由4分度的光检测单元44a、44b、44c、44d构成。
所述光检测器44的光检测单元44a的输出信号经过放大器45a提供给加法器46a的一端、光检测单元44b的输出信号经过放大器45b提供给加法器46b的一端、光检测单元44c的输出信号经过放大器45c提供给加法器46c的其它端、光检测单元44d的输出信号经过放大器45d提供给加法器46d的其它端。
所述加法器46a的输出信号提供给差动放大器OP2的反向输入端，该差动放大器OP2的正向输入端的信号由所述加法器46b的输出信号提供。由此，差动放大器OP2对应所述加法器46a、46b的差，把有关焦点的信号(聚焦误差信号)提供给聚焦控制电路47。该聚焦控制电路47的输出信号提供给聚焦驱动线圈31，以控制激光在光盘1上总能保证恰到好处的聚焦。
所述加法器46c的输出信号提供给差动放大器OP1的反向输入端，该差动放大器OP1的正向输入端的信号则由所述加法器46d的输出信号提供。由此，差动放大器OP1对应所述加法器46c、46d的差，把道跟踪误差信号提供给道跟踪控制电路48。该道跟踪控制电路48是一个对应由差动放大器OP1提供的道跟踪误差信号生成光迹驱动信号的电路。
由所述道跟踪控制电路48输出的光迹驱动信号被提供给所述道跟踪方向的驱动线圈32。另外，由所述道跟踪控制电路48使用的道跟踪误差信号还被提供给直线电机控制电路28。
如上这样，进行聚焦、道跟踪的状态下的光检测器44的各光检测单元44a～44d输出的和信号，即用加法器46e与加法器46c、46d的输出信号相加之后的信号反映了光迹上所形成的凹坑(记录数据)的反射率的变化。该信号被提供给数据再现电路38，在该数据再现电路38上可以再现所记录的数据。
由该数据再现电路38再现的再现数据用所赋予的错误校正码ECC由错误校正电路52进行了错误校正后，通过接口电路55输出给作为外部装置的光盘控制装置56。
另外，在用所述道跟踪控制电路48移动物镜30时，直线电机控制电路28可以移动直线电机26，即光学头25，使物镜30能位于光学头25内的中心位置附近。
还有，在激光控制电路33的前部上设置有数据生成电路34。在该数据生成电路34上，带有ECC信息块数据生成电路34a和调制电路34b。ECC信息块数据生成电路34a将由错误校正电路52提供的、如图5所示那样的、作为记录数据的ECC信息块的格式数据如图6所示那样地变换成赋予有ECC信息块用同步码的记录用ECC信息块的格式数据。调制电路34b以8-16码变换方式调制来自该ECC信息块数据生成电路34a的记录数据。
数据生成电路34由错误校正电路52提供赋予有错误校正符号的记录数据或从存储器读出的错误检测用的虚数据。来自作为外部装置的光盘控制装置56的记录数据通过接口电路55以及总线49提供给错误校正电路52。
错误校正电路52可以把由光盘控制装置56提供的32K字节的记录数据对应于每2K字节扇区单位的记录数据的横方向和纵方向分别赋予给错误校正符号(ECC1、ECC2)，同时，赋予扇区ID(逻辑地址序号)，生成如图5所示那样的ECC信息块的格式数据。
还有，在该光盘设备上设置有D/A变换器51。该D/A变换器51用于与控制各个聚焦控制电路47、道跟踪控制电路48、直线电机控制电路28和控制光盘设备整体的CPU50进行信息的传输。
所述电机控制电路24、直线电机控制电路28、激光控制电路33、数据再现电路38、聚焦控制电路47、道跟踪控制电路48、错误校正电路53等可以通过总线49由CPU50控制，该CPU50利用保存在存储器10中的控制程序进行规定的动作。
所述存储器10用于记录控制程序或用于记录数据。该存储器10具有表10a和表10b，其中表10a记录着相对所述各区段3a、...3x、4、5、6的作为转速的速度数据和每个光迹上的扇区数，表10b记录着从光盘1的替换管理区6a读出的初始缺陷列表(PDL)15和二次缺陷列表(SDL)16。
另外，在图1、图11的所述光盘1的下部设置有检测有无存放光盘1的盒体20的检测器21和检测所述盒体20有无贯通孔20a的检测器22。所述检测器21、22由如微动开关等器件构成。
所述盒体20是用于存放所述光盘1的，该盒体20可以一次打开(可以取出光盘1)，所述贯通孔20a即为用于打开动作的构造。所述检测器21、22的检测信号经由总线49提供给CPU50。
利用这种做法，CPU50根据来自检测器21的检测信号判断有无盒体20。进而，当CPU50判断为有盒体20时，再根据来自检测器22的检测信号判断是否能一次打开盒体20。
下面，参照示于图12的流程图对在制造时或使用开始时等初始化时进行的初始缺陷列表做成处理进行说明。
假设现在把开始使用时的光盘1装填到所述光盘设备，CPU50判断偏移替换处理，从存储器10中读出伪数据，控制相对于由该伪数据产生的光盘1的数据区3的各扇区的记录(ST1)。
由此，在以每个数据区3的各区段不同的转速旋转光盘1的状态下，通过利用调制来自数据生成电路34的伪数据后的信号控制激光控制电路33并驱动半导体激光振荡器39，使对应伪数据的调制信号的激光照射到光盘1上。其结果是可以在光盘1的数据区3的每一个扇区的数据区上记录与伪数据的调制信号相对应的数据。
进而，在结束相对于光盘1的数据区3的各扇区的记录时，CPU50控制各个扇区的伪数据的读出(ST2)。
由此，在以每个数据区3的各区段不同的转速旋转光盘1的状态下，通过将基于由半导体激光振荡器39发出的再现用激光的反射光引导到光检测器44，由数据再现电路38再现记录在各扇区头信息部分11上的物理扇区序号，同时，解调并再现记录在该扇区的数据区的数据。
根据这个再现，CPU50可以正确地再现头信息部分11的物理扇区序号，比较所记录的伪数据和再现的数据，在扇区内的错误数没有超过第一规定值时，判断为正确地记录了数据；在不能正确地再现头信息部分11的物理扇区序号、或者扇区内的错误数超过了第一规定值时，则判断为由不能正确地记录数据造成了一次缺陷(初始缺陷)并判断其为偏移替换处理的对象(ST3)。
所述的第一规定值是指如在182字节13行构成的1个扇区中错误字节数是4个以上的行有5行以上的情况。
此判断的结果是在判断为偏移替换处理的对象时，CPU50判断该扇区为缺陷扇区，将其物理扇区序号作为缺陷扇区记录在存储器10上(ST4)。
进而，CPU50在结束了对数据区3的全部扇区的检查时(ST5)，根据作为初始缺陷列表的数据进行光盘1的替换管理区6a的记录(ST6)，初始缺陷列表的数据是把物理扇区数和初始缺陷列表识别信息附加到记录在存储器10上的缺陷扇区的物理扇区序号上所形成的数据。
由此，在以对应于数据区段6的转速旋转光盘1的状态下，通过利用调制来自数据生成电路34的作为初始缺陷列表的数据后的信号控制激光控制电路33并驱动半导体激光振荡器39，使对应于作为初始缺陷列表的数据的调制信号的激光照射到光盘1上。其结果是可以在光盘1的数据区3的替换管理区6a中记录上与作为初始缺陷列表的数据的调制信号相对应的数据。
接着，参照图13、图14、图15对基于初始缺陷列表的扇区单位的偏移替换处理(偏移替换算法)进行说明。
亦即，在光盘1上用ECC信息块单位记录数据时，要根据初始缺陷列表通过跳过缺陷扇区进行扇区单位的偏移替换。
例如，在要使用从光盘1的物理扇区序号m-1到物理扇区序号m+14这16个扇区记录1个ECC信息块的数据时，当所述扇区内的物理扇区序号为m的扇区被登记在初始缺陷列表上时，要排除物理扇区序号为m的扇区，使用物理扇区序号m-1到物理扇区序号m+15这16个扇区进行一个ECC信息块的数据的记录。
此时，如图13、图14所示那样，在将m-1作为对应物理扇区序号m-1的逻辑扇区序号时，可以对物理扇区序号m+1记录逻辑扇区序号m、对物理扇区序号m+2记录逻辑扇区序号m+1、对物理扇区序号m+3记录逻辑扇区序号m+2、对物理扇区序号m+4记录逻辑扇区序号m+3、对物理扇区序号m+5记录逻辑扇区序号m+4、对物理扇区序号m+6记录逻辑扇区序号m+5、对物理扇区序号m+7记录逻辑扇区序号m+6、对物理扇区序号m+8记录逻辑扇区序号m+7、对物理扇区序号m+9记录逻辑扇区序号m+8、对物理扇区序号m+10记录逻辑扇区序号m+9、对物理扇区序号m+11记录逻辑扇区序号m+10、对物理扇区序号m+12记录逻辑扇区序号m+11、对物理扇区序号m+13记录逻辑扇区序号m+12、对物理扇区序号m+14记录逻辑扇区序号m+13、对物理扇区序号m+15记录逻辑扇区序号m+14。
因此，如图15所示那样，在可记录动画等连续数据的ECC信息块n-1、n、n+1、n+2...中，在ECC信息块n内进行了对所述扇区单位的偏移替换时，可以在记录ECC信息块n的途中只中断对缺陷扇区的记录，使记录数据的ECC信息块(逻辑扇区)和物理扇区的关系偏移一个扇区。
该结果虽然在再现记录在所述ECC信息块上的动画或声音等连续数据时要产生由缺陷扇区造成的中断，但因对一个扇区程度的再现中断时间很短，所以，对再现的图像或声音没有影响。
这同过去那样的以ECC信息块为单位进行偏移替换处理时在一个ECC信息块的时间内中断记录相比，可知其是一个相当短时间的中断。因此，可以几乎无中途中断地连续记录数据。
由于所述扇区单位的偏移替换处理是基于初始缺陷列表进行的，所以，在将光盘1放入光盘设备，并把从光盘1的替换管理区6a读出的初始缺陷列表记录到存储器10的表10b时，将划分相对于各ECC信息块的物理扇区，还判定相对于每个ECC信息块的逻辑扇区物理扇区的关系，并将其保存在存储器10中。
下面，参照图16、图17、图18对以ECC信息块为单位的线性替换处理(线性替换算法)进行说明。
现在，如图16所示那样，设想在ECC信息块(n-1)、ECC信息块(n)、ECC信息块(n+1)、ECC信息块(n+2)、...等光盘1上的连续的ECC信息块上记录动画、声音等连续的数据的情况。
如果在实际的数据记录时判明ECC信息块(n)的某一个扇区上存在二次缺陷，则将以信息块为单位通过线性替换处理把该含有二次缺陷扇区的ECC信息块(n)替换记录到替换用的ECC信息块(1)上。此时，表示进行了线性替换处理情况的数据被记录在存储器10上。如此记录的数据的再现顺序将如图17所示那样，先再现ECC信息块(n-1)，接着再现ECC信息块(1)，然后再现ECC信息块(n+1)、ECC信息块(n+2)。
在这种情况下，不必象过去那样进行以扇区为单位的替换处理，即不必在一个ECC信息块再现的途中去存取替换用的ECC信息块，然后再返回到原来的ECC信息块继续进行再现，可以确保对再现不产生影响的再现速度。
另外，在进行所述这样的ECC信息块单位的替换处理时，如图18所示那样，对含有线性替换处理前的二次缺陷扇区的ECC信息块(n)中各扇区的物理扇区序号m～m+15和逻辑扇区序号m～m+15对应的情况，在线性替换处理后，对替换用ECC信息块(I)中的各扇区的物理扇区序号y～y+15将赋予逻辑扇区序号m～m+15。
亦即，记录在替换目标的数据区的地址数据可以和记录在替换目标的头信息区的地址数据(物理扇区序号)不相关地记录替换源的逻辑扇区序号。
下面，参照图19、图20所示的流程图说明在向规定的ECC信息块进行数据记录时的处理。
例如，向光盘1的数据区3内规定的ECC信息块记录数据的指示和记录数据通过接口电路55由光盘控制装置56提供到光盘设备内。由此，可以把向规定的ECC信息块记录数据的指示提供给CPU50，把记录数据即由错误校正电路52赋予了错误校正符号的以扇区为单位的记录数据提供给数据生成电路34(ST10)。
还有，在放置光盘1时，CPU50读出记录在光盘1的替换管理区6a上的初始缺陷列表和二次缺陷列表，并将其记录在存储器10的表10b上，同时还判定并记录对应于基于初始缺陷列表的ECC信息块上的各扇区的物理扇区序号(初始缺陷扇区偏移完了)(ST11)。
此外，CPU50以对应包含所记录的ECC信息块的区段的转速旋转光盘1(ST12)。
在这种状态下，在通过头信息部分11的再现产生出所述ECC信息块最前面的扇区的物理扇区序号时，通过数据生成电路34把作为记录数据的ECC信息块的格式数据(最前面的一个扇区)变换成赋予有ECC信息块同步码的记录用ECC信息块的格式数据，进行8-16码调制后输出给激光控制电路33。利用该激光控制电路33驱动半导体激光振荡器39，使对应ECC信息块格式数据调制信号的激光照射到光盘1上。其结果是，可以把数据记录到光盘1的数据区3的规定的ECC信息块最前面的扇区上(ST13)。
此后，每当再现与由CPU50指定的物理扇区序号一致的物理扇区序号时，都与所述方法同样地记录以扇区为单位的数据。
此时，按照相对于根据记录在存储器10上的初始缺陷列表的、作为结果的ECC信息块的各扇区的物理扇区序号进行数据记录，亦即，进行所述的偏移替换处理，跳过缺陷扇区记录数据。
进而，在向该规定的ECC信息块的数据记录结束时，CPU50根据来自所述检测器21的检测信号，判断有无盒体20(装填与否)，当判断为有盒体20时，再根据来自检测器22的检测信号判断能否一次打开盒体20(ST15)。
根据这个判断结果，CPU50在判断为装填的是一次不能打开的盒体20时，判断为无需进行记录的检验，并结束数据的记录处理(ST16)。
在所述步骤14中或没有判断盒体20的装填、或判断了盒体20的装填，但当判断为存在盒体20已被打开的情况时，CPU50将控制所述ECC信息块每个扇区的数据的读出(ST17)。
由此，通过把基于从半导体激光振荡器39发出的再现用激光的反射光导入到光检测器44，由数据再现电路38再现记录在进行过所述记录的各扇区头信息部分11上的物理扇区序号，同时，解调并再现记录在各扇区的数据区上的数据(ST18)。
根据这个再现，CPU50判断能否正确地再现头信息部分11上的物理扇区序号，或对所记录的各个扇区上的数据和再现的各个扇区的数据进行比较，在各扇区内的错误数没有超过规定的确定值时，便判定为正确地记录了数据；在判断为不能正确地再现头信息部分11上的物理扇区序号，或者扇区内的错误数超过规定的确定数时，则判定其为因没能正确地记录数据而产生二次缺陷，并判定其为要做线性替换处理的对象(ST19)。
作为判定所述各扇区内的错误的状态，可使用下面4个条件中的任意一个。
第一个条件是不能正确地再现头信息部分11上的物理扇区序号的情况。
第二个条件是至少有一个扇区内的错误数是超过第一规定值的情况。
第三个条件是虽然一个扇区内的错误数没有超过第一规定值，但却超过了第二规定值，且在ECC信息块整体上的错误数超过了第三规定值的情况。
第四个条件是虽然一个扇区内的错误数没有超过第一规定值，但却超过了第二规定值，且在ECC信息块整体上扇区的错误数超过第四规定值的情况。
把所述第三个条件和第四个条件作为线性替换处理的对象的理由是因为若只是ECC信息块内的一个扇区的话，即便错误再多，也可以在ECC信息块整体上修正数据。ECC信息块整体上有208行，可以校正其中含有5个以上错误的行最大可达16行。由此，确定了所述各规定值。
即，所述第一规定值为在13个182字节的行所构成的一个扇区中，譬如错误字节数是4个以上的行为5行以上。
所述第二规定值为错误字节数是4个以上的行有3行以上。
所述第三规定值为错误字节数是4个以上的行有10行以上。
所述第四规定值为2个扇区。
在所述步骤19的结果是在判定为线性替换处理的对象时，将作为对象的ECC信息块作为缺陷信息块，进行把应该记录在该缺陷信息块上的ECC信息块单位的数据记录到替换用的ECC信息块的线性替换处理(ST20)，如果没有判定为进行线性替换处理的对象时，结束该数据的记录处理。
另外，在进行了所述线性替换处理时，CPU50把该缺陷信息块最前面的扇区的物理扇区序号(缺陷信息块的地址)和替换用的ECC信息块最前面的扇区的物理扇区序号(替换信息块的地址)更新、记录在存储器10的二次缺陷列表上，并结束该数据的记录处理(ST21)。
还有，在从所述光盘设备中取出进行了所述线性替换处理光盘1时，或者更新过记录在表10b上的二次缺陷列表时，CPU50将把存储器10的二次缺陷列表的记录内容更新记录到光盘1的替换管理区6a上。
如上这样，在用由16个扇区构成的ECC信息块单位记录数据的光盘1上，采用的做法是在制造时或者开始使用时等初始化时，记录伪数据，再现该伪数据及判断初始缺陷扇区，并把该判断的初始缺陷扇区的地址记录在光盘上，在记录数据时，是跳过所述初始缺陷扇区来进行ECC信息块单位的数据记录的。
由此，在所述ECC信息块上记录有动画或声音等连续的数据时，虽然要产生由所述缺陷扇区造成的再现中断，但因相对一个扇区程度的再现中断时间是短暂的，所以，对再现的图像或声音没有影响。
这同过去那样以ECC信息块为单位进行偏移替换处理时在一个ECC信息块的时间内中断记录相比，是一个相当短时间的中断。因此，可以几乎无途中中断地记录连续数据。
另外，在用ECC信息块单位记录数据的光盘1上进行初始化以外的数据记录时，采用的做法是记录数据，再现该数据并判断带有二次缺陷扇区的ECC信息块，然后把带有这种判断的二次缺陷扇区的ECC信息块的数据记录到其它的准备好的ECC信息块上。
由此，在进行初始化以后的记录时，即便是相对光盘进行了缺陷替代处理(替换处理)的情况，也可以抑制再现速度的降低。
亦即，无需象过去那样进行以扇区为单位的替换处理，即不必在一个ECC信息块再现的途中去存取替换用的ECC信息块，然后再返回到原来的ECC信息块继续进行再现，可以确保对再现不产生实际影响程度的再现速度。
权利要求
1.一种替换处理方法，包括以下步骤第一步骤，生成作为记录和再现的单位处理的ECC信息块的格式数据，所述ECC信息块具有规定个数的扇区，由第一规定行数构成，每一行由第一规定字节数的数据构成；横方向的错误校正码，由所述第一规定行数构成，每一行由第二规定字节数构成，并且在沿着所述行的横方向上将该横方向的错误校正码赋予每个所述扇区；纵方向的错误校正码，由第二规定行数构成，每一行由在所述第一规定字节数上加上所述第二规定字节数后得到的第三规定字节数构成，并且所述第二规定行数与所述规定个数相等，该纵方向的错误校正码是在与所述行正交的纵方向上赋予所述规定个数的扇区的错误校正码，并且所述第二规定行数的行中的每一行与一个所述扇区相对应，所述ECC信息块作为整体，由每一行由所述第三规定字节数构成的、在使所述第一规定行数乘以所述第二规定行数后得到的行数上加上所述第二规定行数后得到的行数构成；第二步骤，通过向信息记录介质的所述规定个数的扇区区域的数据区记录所述规定个数的扇区数据，来完成通过所述第一步骤生成的所述ECC信息块的格式数据的记录，所述扇区数据由所述扇区、赋予该扇区的所述横方向的错误校正码、以及在构成该扇区的所述第一规定行数中的最后一行之后赋予的所述纵方向的错误校正码中与该扇区对应的一行形成，所述信息记录介质具有多个所述扇区区域，所述扇区区域由同心圆状或螺旋状轨道的规定长度构成，并包括预先记录有表示在所述轨道上的位置的地址数据的标题区和与该标题区相接的、记录有规定数据的所述数据区；第三步骤，在所述第二步骤之前，判断记录在所述标题区中的所述地址数据是否已经再现；第四步骤，在所述第二步骤之前，判断从所述数据区再现的一个扇区中的、包含所述横方向的错误校正码的每个ECC行中是否有错误，检查1个ECC行中的错误数，判断1个ECC行中的错误字节数超过规定字节存在的错误行数是否超过规定数；以及第五步骤，在所述第二步骤中，根据所述第三以及第四步骤的判断结果，检测有缺陷的扇区区域，以扇区区域为单位，跳过该有缺陷的扇区区域，通过在相接的下一个扇区区域中对所述扇区数据进行滑移替换记录，来完成所述ECC信息块的格式数据的记录。
全文摘要
本发明提供一种替换处理方法，在用由16个扇区构成的ECC信息块单位记录数据的光盘上，在制造时或者使用开始时等初始化时，记录再现伪数据及判断初始缺陷扇区，并把判断缺陷地址记录在光盘上，在记录数据时，跳过所述初始缺陷扇区进行ECC信息块单位的数据的记录。进行初始化以外的数据记录时记录再现该数据及判断带有二次缺陷扇区的ECC信息块，并将其记录到另外准备的ECC信息块上。
文档编号G11B7/00GK1975904SQ20061013203
公开日2007年6月6日 申请日期1997年3月11日 优先权日1996年3月25日
发明者山室美规男 申请人:株式会社东芝