专利名称：光盘装置及光盘媒体的替换区域设定方法
技术领域：
本发明涉及在光盘媒体的记录区域中存在有缺陷扇区的情况下，能在该媒体的其他区域中设定代替该缺陷扇区进行记录用的替换区域的光盘装置、以及光盘媒体的替换区域设定方法。
背景技术：
在CD-R/RW、DVD±R/RW、DVD-RAM等改写型或追记型的光盘媒体中，如果反复使用同一个盘，则往往在媒体的一部分中发生缺陷。这是由媒体的破损或伤痕、指纹或污垢的附着、记录膜的劣化等产生的缺陷，如果在该缺陷部分也进行记录，就不能正常地读出数据。沿盘的全部表面完全不发生这样的缺陷是很难的。因此，采用在发生了缺陷的扇区部分不进行数据的记录，而在同一光盘上设定的替换区域(备用区域)中代替缺陷扇区进行记录的缺陷管理方法。
进行光盘的格式初始化时，通常，分配一定大小(容量)的区域作为上述替换区域。由于替换区域使用用户数据的记录区域的一部分，所以区域未必能无限地确保。另一方面，如果扩大替换区域，则用户能记录的区域就会减少。
关于可变地设定替换区域(备用区域)的大小，在USP6,469,978中公开了这样一种方法能根据应用情况，变更备用区域的大小，对应于用户的存取频度或记录的数据的重要度，进行备用区域的分配。
为了有效地使用所赋予的用户数据的记录区域，必须适当地设定替换区域的大小。
如果采用上述USP6,469,978中公开的方法，则能根据所记录的数据的重要度，设定替换区域的大小。可是，在该专利中，没有考虑各光盘媒体的各种记录特性。即，该方法是对记录特性好、缺陷发生频度低的优良媒体、和对记录特性差、缺陷发生频度高的非优良媒体，一律赋予同一大小的替换区域。其结果，在优良媒体中所赋予的替换区域的大部分没有必要，反之在非优良媒体中替换区域不足，很有可能不能进行以后的代替记录。
另外，一旦将区域确保为替换区域，那么只有再进行格式化、将数据删除，否则就不能变更区域。
发明内容
因此，本发明的目的在于根据光盘媒体的品质，设定最佳大小的替换区域，提高用户的方便性。
本发明的光盘装置备有从光盘媒体取得该媒体固有的媒体信息的媒体信息取得部；根据所取得的媒体信息，决定适合该媒体的替换区域的大小的区域大小决定部；将所决定的替换区域的大小通知主机(host)装置的通知部；以及根据来自该主机装置的指令，在该媒体中设定替换区域的区域设定部。
这里，媒体信息取得部取得关于光盘媒体的制造商和制造型号的信息，作为媒体信息。另外区域大小决定部具有存储媒体信息和替换区域的大小的关系的表。
另外，本发明的光盘装置备有从光盘媒体测定与该媒体的错误允许性有关的媒体特性的媒体特性测定部；根据所测定的该媒体特性，决定适合于该媒体的替换区域的大小的区域大小决定部；将所决定的替换区域的大小通知主机装置的通知部；以及根据来自该主机装置的指令，在该媒体中设定替换区域的区域设定部。
这里，媒体特性测定部测定媒体的记录灵敏度或媒体面的振摆量，作为媒体特性。另外区域大小决定部具有存储媒体特性和替换区域的大小的关系的表。
另外，本发明的光盘装置备有用来更新存储在表中的媒体信息、媒体特性、以及替换区域的大小值的表更新部。
另外，本发明的光盘装置具有在记录过程中检测替换区域的余量用的余量检测部；以及根据检测到的余量，变更替换区域的大小的区域大小变更部，区域设定部变更并设定该媒体的替换区域的大小。
本发明的光盘媒体的替换区域设定方法是这样一种方法从光盘媒体取得该媒体固有的媒体信息，根据所取得的媒体信息，决定适合该媒体的替换区域的大小，在该媒体中设定所决定的大小的替换区域。
本发明的光盘媒体的替换区域设定方法是这样一种方法从光盘媒体测定与该媒体的错误允许性有关的媒体特性，根据所测定的该媒体特性，决定该媒体的替换区域的大小，在该媒体中设定所决定的大小的替换区域。
如果采用本发明，则由于设定适合于光盘媒体的品质的记录区域，所以具有提高用户的方便性的效果。
根据结合附图的以下描述，本发明的这些和其他特征、目的和优点将会变得更加显而易见。其中，图1是表示本发明的光盘装置的一个实施例的框图。
图2是表示光盘媒体(DVD-RAM)的盘布局的一例图。
图3A～图3C是表示光盘媒体(DVD-RAM)的缺陷处理方法的一例图。
图4A、图4B是表示本实施例的替换区域设定表A、B的一例图。
图5A～图5D是表示利用本实施例设定的替换区域的大小的图。
图6是表示本发明的替换区域设定方法的一例的流程图。
图7是表示本发明的光盘装置的另一个实施例的框图。
图8是表示本发明的光盘装置的另一个实施例的框图。
具体实施例方式
以下，用
本发明的实施方式。
(第一实施例)图1是表示本发明的光盘装置的一个实施例的框图。
光盘媒体(以下称光盘)101是CD-R/RW、DVD±R/RW、DVD-RAM等改写型或追记型的媒体，预先记录了关于该盘媒体的固有信息(媒体厂商名、媒体型号等，以下称媒体信息)。拾波器102将数据写入所安装的光盘101中，另外从光盘101读出数据。读出的数据中包含上述媒体信息。
记录再现处理部103进行拾波器102的写入/读出，对数据进行处理，与连接在外部的主机装置104之间数据的收发。微机105控制记录再现处理部103。记录再现处理部103中具有从拾波器102读出的数据中取得上述的媒体信息的媒体信息取得部106。
替换区域设定表A107是记述了赋予光盘101的替换区域的大小(容量)的表，是根据媒体信息(媒体厂商名、媒体型号等媒体ID)，决定替换区域的大小的表。这里所谓替换区域，是在光盘上记录时发生了缺陷的扇区部分中不进行数据的记录，而在同一盘上设定的替换区域中代替缺陷扇区进行记录用的区域。
替换区域大小通知部111将替换区域设定表A107中决定的替换区域的大小值通知主机装置104。主机装置104根据接收的替换区域的大小值，对替换区域设定部112发出该光盘101的记录区域的分配指令，设定上述大小的替换区域。
另一方面，记录再现处理部103中，有最佳功率调整部(OPC)108和媒体特性测定部109，设定对光盘101的最佳的记录激光功率，使利用设定的功率记录的数据再现，评价该光盘101的品质。这里所谓评价的品质，是成为对发生错误的允许程度的指标的光盘的记录灵敏度或媒体面的振摆量等媒体特性。替换区域设定表B110是表示赋予光盘101的替换区域的大小的表，是根据媒体特性(光盘的记录灵敏度或媒体面的振摆量等)，决定替换区域的大小用的表。
替换区域大小通知部111将替换区域设定表B110中决定的替换区域的大小值通知主机装置104。主机装置104根据接收的替换区域的大小值，对替换区域设定部112发出该光盘101的记录区域的分配指令，设定上述大小的替换区域。
在本实施例中，为了决定替换区域的大小，虽然采用一并使用两个系统的方式，备有两个替换区域设定表A107、B110，根据情况适当地灵活使用，但也可以采用使用任意一个系统的方式。
图1中虽然省略了，但为了进行上述动作，记录再现处理部103中备有进行拾波器102的控制的伺服控制部、数据的调制/解调部、错误修正部、数据的暂时存储部、控制该暂时存储部的暂时存储控制部、根据以ATAPI(AT Attachment Packet Interface)为代表的协议，进行与主机装置104之间的存取的主机I/F部等。
图2是以DVD-RAM的情况为例，表示光盘媒体的盘布局的图。DVD-RAM媒体201从内周向外周由各种信息进入的导入区域202、记录数据用的数据区域203、导出区域204构成。在导入区域202中有控制数据区域205，另外在该控制数据区域中有表示媒体厂商名称和媒体型号等的盘固有信息(Disc manufacturing information)206。在数据区域203内有发生缺陷时进行代替记录用的替换区域(Spare Area)207、208。
其次图3A、图3B、图3C是以DVD-RAM的情况为例，表示光盘媒体的缺陷处理方法的图。
图3A是出厂前的无缺陷光盘情况下的区域结构图。如图2所示，由导入区域302、数据区域303、导出区域304构成。在数据区域303的盘内周侧，确保第一替换区域(Primary Spare Area)305。该区域305虽然作为盘制造后看到的初始缺陷用的替换区域用，但还作为数据记录时看到的缺陷的替换区域用。配置在盘内外周的区域306、308存储文件系统的管理信息。因此，用户实际上能使用的区域307是从数据区域303减去了区域305、306、308后的区域。
图3B、图3C是表示数据记录过程中看到了缺陷时的缺陷处理方法的图。在DVD-RAM中，与第一替换区域305不同，在盘外周能确保第二替换区域(Supplementary Spare Area)309。DVD-RAM的盘初始化时事先根据来自主机装置侧的指示(正确地说是应用的指示)能确保该第二替换区域309。关于该第二替换区域309的大小，也能从光盘装置侧指示给主机装置侧。
在数据记录过程中看到了缺陷扇区310的情况下，如图3B所示，最初如箭头所示，对第一替换区域305进行代替记录。在该第一替换区域305被代替记录数据占满了的情况下，如图3C所示，如箭头所示，对第二替换区域309进行代替记录。进行了缺陷管理情况下的缺陷区域及替换区域的位置信息被记录在导入区域302或导出区域304的缺陷管理区域(Defect Management Area)中。
图4A、图4B是表示图1中的替换区域设定表A107、B110的一例的图，图4A对应于表A107，图4B对应于表B110。
盘产生缺陷的原因，不仅是由重复使用光盘时媒体的破损导致的伤痕、指纹或污垢、记录膜的劣化等产生的缺陷，而且有时是由原来的盘的品质不良引起的。因此，能预料这样的不良的盘会比通常品质的盘进行更多的代替记录。反之，在盘的品质比通常好的情况下，代替记录少。另一方面，替换区域的大小和用户数据区域的大小呈相辅关系。在本实施例中，并非一律设定替换区域，而是根据盘媒体的品质，将替换区域设定成最佳大小，有效地确保用户数据区域。
因此，着眼于对各盘媒体附加盘固有的唯一的ID。该盘固有的ID被称为“媒体ID”，记录着制造盘的媒体厂商和媒体型号等。在本实施例中，根据媒体ID，判断该盘的品质是否良好。因此，事先对各厂商或各型号进行盘的品质调查，预计分别需要的替换区域的大小。然后，如图4A所示，制成表示对各媒体ID最适合的替换区域的大小的表A107，存储起来。
安装了光盘时，参照该表A107决定最佳的替换区域大小，传送给替换区域大小通知部111。替换区域大小通知部111将替换区域的大小通知主机装置104，主机装置根据接收到的大小，对替换区域设定部112发送在该光盘上设定替换区域的指令。
其次，说明所安装的光盘的媒体ID是未登录在表A107中的媒体ID情况下的处理方法。在此情况下，测定该光盘的媒体特性，根据其结果判断品质的好坏。
开始测定媒体特性之前，首先在OPC部108中，将照射光盘的激光的照射强度设定为最佳值，为此进行最佳功率调整(OPCOptimumPower Calibration)。其次媒体特性测定部109用OPC部108中获得的最佳功率，在盘内的特定区域(例如试写区域)中进行试验信号的试写，使该信号再现。根据再现信号，测定反映盘的品质的记录灵敏度和媒体面的振摆量。作为具体的参数，取得β值(将记录坑的深度数值化了的指标)、调制度(由最长记录标记及空间产生的振幅pp值)、PI错误数、抖动值等。这些参数是光盘对错误的允许性的媒体特性，也能采用除此以外的参数。
另一方面，对所取得的媒体特性分配必要的替换区域的大小。图4B是为此使用的表B110的一例，作为参数表示调制度和替换区域的大小的关系。为了用DVD播放机正常地读取，调制度有必要满足规格值的60％以上，所以将调制度分成等级，调制度越低，使替换区域的大小越大。
安装光盘，其媒体ID未知时，参照该表B110决定最佳的替换区域大小，传输给替换区域大小通知部111。替换区域大小通知部111将替换区域的大小通知主机装置104，主机装置根据接收到的大小，对替换区域设定部112发送在该光盘上设定替换区域的指令。
在上述实施例中，在光盘的媒体ID为未知的情况下，根据媒体特性的测定结果，决定替换区域的大小，但也可以不使用媒体ID，而根据媒体特性的测定结果，对全部光盘决定替换区域的大小。
图5A～图5D是表示按照本实施例设定的替换区域的大小的图。图5A是只设第一替换区域505，而不设第二替换区域的情况。图5B是在标准品质的光盘的情况下，还设有第二替换区域509的结构。图5C是在品质不好的光盘的情况下，将第二替换区域509的大小设定得大。图5D是在品质优良的盘的情况下，将第二替换区域509设定得小。
在上述说明中，在两个替换区域505、509中，只将第二替换区域509的大小设定得可变，但也可包括将第一替换区域505的大小设定得可变。
如果采用本实施例，则能根据盘的品质是否良好，决定替换区域505、509的最佳大小，在盘上进行分配。因此，能有效地设定用户能使用的记录区域507，提高方便性。
图6是根据流程说明上述的本实施例的替换区域设定的图。
在步骤S601中安装光盘，在步骤S602中从光盘读出媒体信息，取得媒体ID。在步骤S603中，参照关于媒体ID的替换区域设定表A107。在步骤S604中，判断所取得的媒体ID是否被登录在该表A107中。如果登录了，则在步骤S605中从表A107读出对应于该媒体ID的替换区域的大小，决定大小。
如果未登录所取得的媒体ID，则在步骤S606中进行OPC处理(设定最佳记录功率)，接着在步骤S607中，进行媒体特性的测定。测定时例如作为品质参数，求出该媒体的调制度。在步骤S608中，参照关于媒体特性的替换区域设定表B110，读出对应于调制度的值的替换区域的大小，决定大小。
在步骤S609中将替换区域的大小通知主机装置，在步骤S610中从主机装置返回区域设定的指令。在步骤S611中，根据来自主机装置的指令，在光盘上设定替换区域。
(第二实施例)图7是表示本发明的光盘装置的另一实施例的框图。
在本实施例中，是在图1所示的实施例中，还设有表更新部A113、表更新部B114。这些表更新部A113、B114是更新(变更)表A107或表B110中登录的大小值用的表。
另外，关于未登录在表A107中的新的媒体ID，如果将在图6中的步骤S606至步骤S608的步骤中求得的替换区域的大小追加登录在表A107中，则从下一次开始的替换区域设定就能利用表A107迅速地进行。
另外，关于表A107、表B110的更新，即使不用上述表更新部113、114，也能通过对固件进行更新并安装它，制成新的表A、B。
如果采用本实施例，则由于能学习实际的缺陷发生状况，制成反映它的替换区域大小的表，所以能更有效地使用所赋予的记录区域。
(第三实施例)图8是表示本发明的光盘装置的另一实施例的框图。
在本实施例中，是在图1所示的实施例中，还设有替换区域的余量检测部115和区域大小变更部116。该余量检测部115在替换区域设定部112初始设定的该光盘的替换区域中，检测现在有多少余量，区域大小变更部116根据检测的余量，变更替换区域的大小。就是说，在记录过程中进行使替换区域的大小适当地扩大或缩小的变更。迄今，虽然替换区域的大小作为初始格式在过程中是不变更的，但对在过程中能变更大小的情况下是有效的。
通常，在媒体ID相同的情况下，盘的品质应该没有差别，但由于批量的不同引起的盘的品质的差别，可以考虑由于盘的损伤或尘埃等使得盘的品质比预料的坏的情况。就是说，实际上进行数据记录时，替换区域消费得比预料的多，替换区域变得不足。
在DVD-RAM中，由于在管理区域中记录着使用哪个替换区域，所以能容易地检测所分配的替换区域的余量。余量检测部115监视该替换区域的剩余容量，如果剩余容量下降到预定的量(阈值)以下，则对主机装置104进行需要扩大替换区域的大小的通知。然后，如果从主机装置104得到替换区域的扩大指令，替换区域就不会不足。
这样，即使是盘的品质比预料的还要坏的媒体，通过在以后扩展最初分配的替换区域，也能解决替换区域不足的问题，能设定最佳的替换区域。反之，在盘的品质比预料的要好的情况下，在过程中能减少最初分配的替换区域。
如果采用本实施例，则由于能一边进行数据记录，一边根据实际的缺陷发生情况，适当地变更替换区域的大小，所以能更有效地使用所赋予的记录区域。
本发明不限于上述实施例中所述的DVD-RAM的情况，能适用于全部包括Blu-ray、HDDVD等能追记、改写的光盘媒体。另外，不限于光盘媒体，也能广泛地适用于有替换区域的其他记录媒体。
虽然我们已经说明并描述了根据本发明的某些实施例，但是应该指出所公开的实施例可以变更并改动而不脱离本发明的范围。因而，我们无意被本文中所说明并描述的细节限制，而是意在涵盖在所附权利要求书的范围之内的所有的变更和改动。
权利要求
1.一种光盘装置，与外部的主机装置连接，在光盘媒体的记录区域中存在有缺陷扇区的情况下，能在该媒体的其他区域中设定代替该缺陷扇区进行记录用的替换区域，该光盘装置的特征在于，备有从光盘媒体取得该媒体固有的媒体信息的媒体信息取得部；根据所取得的媒体信息，决定适合该媒体的替换区域的大小的区域大小决定部；将所决定的替换区域的大小通知主机装置的通知部；以及根据来自该主机装置的指令，在该媒体中设定替换区域的区域设定部。
2.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于所述媒体信息取得部取得关于光盘媒体的制造商和制造型号的信息，作为媒体信息。
3.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于所述区域大小决定部具有存储媒体信息和替换区域的大小的关系的表。
4.一种光盘装置，与外部的主机装置连接，在光盘媒体的记录区域中存在有缺陷扇区的情况下，能在该媒体的其他区域中设定代替该缺陷扇区进行记录用的替换区域，该光盘装置的特征在于，备有对光盘媒体测定与该媒体的错误允许性有关的媒体特性的媒体特性测定部；根据所测定的该媒体特性，决定适合于该媒体的替换区域的大小的区域大小决定部；将所决定的替换区域的大小通知主机装置的通知部；以及根据来自该主机装置的指令，在该媒体中设定替换区域的区域设定部。
5.根据权利要求4所述的光盘装置，其特征在于所述媒体特性测定部测定媒体的记录灵敏度或媒体面的振摆量，作为媒体特性。
6.根据权利要求4所述的光盘装置，其特征在于所述区域大小决定部具有存储媒体特性和替换区域的大小的关系的表。
7.一种光盘媒体的替换区域设定方法，是在光盘媒体的记录区域中存在有缺陷扇区的情况下，在该媒体的其他区域中设定代替该缺陷扇区进行记录用的替换区域的光盘媒体的替换区域设定方法，其特征在于，包括下列步骤从光盘媒体取得该媒体固有的媒体信息的步骤；根据所取得的媒体信息，决定适合于该媒体的替换区域的大小的步骤；在该媒体中设定确定了的大小的替换区域的步骤。
8.根据权利要求7所述的光盘媒体的替换区域设定方法，其特征在于所述媒体固有的媒体信息，包括关于所述光盘媒体的制造厂商和制造型号的信息。
9.一种光盘媒体的替换区域设定方法，是在光盘媒体的记录区域中存在有缺陷扇区的情况下，在该媒体的其他区域中设定代替该缺陷扇区进行记录用的替换区域的光盘媒体的替换区域设定方法，其特征在于，包括下列步骤从光盘媒体测定与该媒体的错误允许性有关的媒体特性的步骤；根据所测定的媒体特性，决定该媒体的替换区域的大小的步骤；在该媒体中设定确定了的大小的替换区域的步骤。
10.根据权利要求9所述的光盘媒体的替换区域设定方法，其特征在于所述媒体特性，是关于媒体的记录灵敏度或媒体面的振摆量的特性。
11.根据权利要求3所述的光盘装置，其特征在于还备有用来更新存储在所述表中的媒体信息、媒体特性、以及替换区域的大小值的表更新部。
12.根据权利要求6所述的光盘装置，其特征在于还备有用来更新存储在所述表中的媒体信息、媒体特性、以及替换区域的大小值的表更新部。
13.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于具有在记录过程中检测所述光盘媒体上的替换区域的余量用的余量检测部；以及根据该余量检测部检测到的余量，变更该替换区域的大小的区域大小变更部，所述通知部将由该区域大小变更部变更了的替换区域的大小通知所述主机装置，所述区域设定部根据来自该主机装置的指令，变更并设定该媒体的替换区域的大小。
14.根据权利要求4所述的光盘装置，其特征在于有在记录过程中检测所述光盘媒体上的替换区域的余量用的余量检测部；以及根据该余量检测部检测到的余量，变更该替换区域的大小的区域大小变更部，所述通知部将由该区域大小变更部变更了的替换区域的大小通知所述主机装置，所述区域设定部根据来自该主机装置的指令，变更并设定该媒体的替换区域的大小。
全文摘要
本发明提供光盘装置及光盘媒体的替换区域设定方法。在光盘媒体(101)的记录区域中存在有缺陷扇区的情况下，在媒体的其他区域中设定用于代替缺陷扇区进行记录用的替换区域。这时，对应于媒体的品质设定最佳大小的替换区域，提高用户的方便性。光盘装置备有从光盘媒体(101)取得媒体固有的媒体信息的媒体信息取得部(106)；以及根据所取得的媒体信息，决定适合该媒体的替换区域的大小的区域大小决定部(107)。这里所谓媒体信息，例如是关于媒体的制造厂商和制造型号的信息。另外，为了确定大小，具有存储媒体信息和替换区域的最佳大小的关系的表(107)。
文档编号G11B7/004GK1815605SQ20051012438
公开日2006年8月9日 申请日期2005年11月29日 优先权日2004年11月29日
发明者赤星健司, 星泽拓 申请人:株式会社日立制作所, 日立乐金资料储存股份有限公司