(57)【要約】  データ書き込み中にエラーが生じたときにおいて、そのエラーが発生した欠陥領域にデータが書き込まれないよう記録領域を管理する技術を提供する。  光ディスク装置は、データの書き込み中にエラーが発生したときにエラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定し、欠陥領域のサイズを測定する欠陥判定部と、データの書き込みの指示を受けて、測定された欠陥領域のサイズに基づいて決定されたサイズの交替領域を光ディスク上に確保し、欠陥領域にデータが書き込まれないよう記録領域を指示する欠陥管理部とを備えている。光ディスク装置は確保した交替領域にデータを書き込む。
2008041700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの記録領域へのデータ書き込み中に、前記記録領域内の欠陥領域に起因するエラーを検出して前記欠陥領域に代わる交替領域にデータを書き込む光ディスク装置であって、
光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクによって反射された光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、
前記光ピックアップを制御して前記光ディスクの記録領域へのデータの書き込みを制御する記録制御部と、
前記データの書き込み中にエラーが発生したときに前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定し、前記欠陥領域のサイズを測定する欠陥判定部と、
前記データの書き込みの指示を受けて、測定された前記欠陥領域のサイズに基づいて決定されたサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保し、確保した前記交替領域に前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示する欠陥管理部と
を備えた光ディスク装置。
【請求項２】
前記光ディスク上には複数のトラックが形成されており、
前記エラーが発生したときに、前記欠陥判定部は前記複数のトラックへ間欠的にアクセスするよう前記光ピックアップに指示し、その結果予め定められたエラーが発生した領域を前記欠陥領域であると判定する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きかった時間に基づいてサーボエラーを検出し、
前記欠陥判定部は、前記サーボエラーが発生した領域を欠陥領域であると判定する、請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記欠陥判定部は予め定められた間隔の複数トラックへのアクセスを前記光ピックアップに指示し、複数回のサーボエラーが発生した領域を前記欠陥領域として判定する、請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号に基づいてサーボエラーを検出することが可能であり、
前記欠陥判定部は、前記エラーがシーク中のサーボエラーである場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記欠陥判定部は、前記エラーがデータの記録エラーであって、かつ記録エラーが所定回数発生した場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズと前記データのサイズとに応じて、前記欠陥領域のサイズ以下のサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記欠陥領域は、前記光ディスクの製造時に形成された気泡を含む領域である、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記欠陥領域は、前記光ディスクに形成された複数のトラックに跨る領域である、請求項８に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズ、および、未だ記録されていないデータのサイズのうちの小さい方と同じサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記光ディスクにはユーザデータ領域およびスペア領域が設けられており、
前記交替領域への前記データの書き込み中にエラーが発生したときにおいて、
前記欠陥管理部は、前記スペア領域内に他の交替領域をさらに確保し、確保した前記他の交替領域に引き続き前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置および光ディスクの欠陥管理方法に関し、特に、記録エラーが気泡のような広範囲に跨る欠陥を有する記録領域によって生じたときにその欠陥領域の大きさに応じて欠陥交替処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の光ディスクは、セクタ構造を有する情報記録媒体である。光ディスクは、その特性によって、大きく３種類に分類され得る。１つめは、データがディスクの凹凸によって記録されており、ユーザが新たにデータの記録ができない再生専用ディスクである。２つめは、有機色素等を記録膜として備え、１度のみ記録が可能な追記型ディスクである。３つめは、相変化材料等を記録膜として備え、複数回の記録（書換え）が可能な書換え型ディスクである。【０００３】
近年、オーディオやビデオなどの音響・映像データ（以下、「ＡＶデータ」と称する。）がディジタル化され、放送または配信されるようになってきたため、より高密度で大容量な光ディスクが要望されている。記憶容量を大きくする上で、記録層を複数にすることが有用である。例えば、ＤＶＤの再生専用ディスクでは、１枚の光ディスクに２つの記録層を形成することにより、記録層が１つの光ディスクの約２倍の容量を確保している。【０００４】
図１１は、従来の書換え型光ディスクが備える記録層２１の領域レイアウトを示す。図１１に示す記録層２１においてリードイン領域２２の中には、ディスク情報領域２６と欠陥管理領域２７（ＤＭＡ）が設けられている。又、リードアウト領域２５の中には、欠陥管理領域２７が設けられている。又、リードイン領域２２とユーザデータ領域２４との間と、ユーザデータ領域２４とリードアウト領域２５との間には、それぞれスペア領域２３が設けられる。【０００５】
ディスク情報領域２６は、光ディスクのデータの記録再生に必要なパラメータや物理的な特性に関する情報が格納されている。【０００６】
欠陥管理領域２７とスペア領域２３とは、ユーザデータ領域２４上の記録再生が正しくできないセクタ（これを欠陥セクタと呼ぶ）を、状態のよい他のセクタで交替する欠陥管理の為に用意された領域である。【０００７】
スペア領域２３は、欠陥セクタを交替するためのセクタ（スペアセクタと呼ぶ。また特に欠陥セクタと交替済みのセクタを交替セクタと呼ぶ）を含む領域である。ＤＶＤ−ＲＡＭではスペア領域２３はユーザデータ領域２４の内周側と外周側との２箇所に配置され、欠陥セクタが予想以上に増加した場合に対応できるように外周側に配置されたスペア領域２３はサイズを拡張できるようになっている。【０００８】
欠陥管理領域２７は、スペア領域２３のサイズや配置場所の管理を含む欠陥管理に関するフォーマットを保持するディスク定義構造（ＤＤＳ）２８と、欠陥セクタの位置とその交替セクタの位置をリストアップした欠陥リスト（ＤＬ）２９とを含む。欠陥管理領域２７については、ロバストネスを考慮して、同じ内容を、内周側と外周側の欠陥管理領域２７のそれぞれに２重ずつの計４重で記録する仕様の光ディスクが多い。【０００９】
一方、追記型の媒体では、一度記録した情報を消すことができない。この特性のために、以前に記録した情報を書き換える代わりに、他の場所に新しい情報を継ぎ足す。換言すると、他の場所に新しい情報を追記する。このため、追記型の媒体は書換え型の媒体とは異なる管理情報を有する。【００１０】
図１２は、従来の追記型光ディスクであるＤＶＤ−Ｒが備える記録層３１の領域レイアウトを示す。記録層３１は、内周から外周へ向かって、Ｒ情報領域（Ｒ−Ｉｎｆｏ）３２と、リードイン領域３３と、ユーザデータ領域３４と、リードアウト領域３５とを含む。【００１１】
リードイン領域３３の中には、ディスク情報領域３７が設けられている。【００１２】
Ｒ−Ｉｎｆｏ３２は、追記型ディスクに特有の領域であり、Ｒ−Ｉｎｆｏ３２の中には、記録管理領域３６（以下、ＲＭＡと記す）を含む。【００１３】
ＲＭＡ３６は、ディスクの記録状態を表している記録管理データ３８（以下、ＲＭＤと記す）から構成される。最新のＲＭＤ３８を取得することにより、追記可能なアドレスなどを取得することができる。【００１４】
図１３は、欠陥管理情報を含む従来の追記型光ディスクの記録層４１の領域レイアウトを示す。【００１５】
記録層４１は、内周から外周へ向かって、リードイン領域４２と、スペア領域４３−１と、ユーザデータ領域４４と、スペア領域４３−２と、リードアウト領域４５とを含む。【００１６】
リードイン領域４２の中には、ディスク情報領域４６と欠陥管理領域４７−１と欠陥管理作業領域群４８が設けられている。又、リードアウト領域４５の中には、欠陥管理領域４７−２が設けられている。【００１７】
欠陥管理領域４７−１には、欠陥管理情報（ＤＤＳ）４９および欠陥管理情報（ＤＬ）５０が格納されている。【００１８】
追記型光ディスクの場合は、欠陥管理領域４７への記録も１回しか出来ないため、書換え型光ディスクと同様の方法で常に所定位置の欠陥管理領域４７へ最新の欠陥管理情報を記録しておくことは出来ない。そのため、書き換え型の光ディスクとの互換を確保するために欠陥管理作業領域群４８が設けられている。【００１９】
欠陥管理作業領域群４８は、Ｎ個（Ｎは１以上の正数）の欠陥管理作業領域５１から構成される。欠陥管理作業領域５１は、追記型の光ディスクに対してファイナライズ処理を実施する以前において更新された欠陥管理情報を一時的に記録するための領域である。格納される情報は、欠陥セクタの位置とその交替セクタの位置をリストアップした一時欠陥リスト（ＴＤＬ）５２と、一時欠陥リスト５２の先頭位置の情報である一時欠陥リスト先頭位置情報などを含む一時ディスク定義構造（ＴＤＤＳ）５３から構成される。なおファイナライズ処理とは、追記型の光ディスクを書換え型の光ディスクと互換のあるデータ構造にするための処理であり、最新の欠陥管理作業領域５１の内容を欠陥管理領域４７に記録することをいう。【００２０】
また、ディスク情報領域２６（図１１）、３７（図１２）および４６（図１３）は、凹凸ピットにより情報が記録されているか、ディスク出荷前等に、データ領域に記録を行う方法と同じ方法でディスク情報領域にプリ記録がなされている。一方、欠陥管理情報（ＤＤＳ、ＤＬ、ＴＤＬ、ＴＤＤＳ）や、記録管理データ（ＲＭＤ）は、ディスク出荷後に、光ディスクドライブなどにより記録される。【００２１】
欠陥が検出されると、その位置から所定範囲後までの領域を欠陥領域として捉え、固定長の交替領域を割り当てることもできる。たとえば特許文献１は、ＤＶＤ＋ＲＷに対するそのような欠陥管理方法を開示する。
【特許文献１】日本国特開２００２−１８４１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従来は、光ディスクには数クラスタや数トラックに跨る大規模な欠陥領域の個数は少なかったため、欠陥領域に対して固定長の交替領域を割り当てれば十分であった。【００２３】
しかし、近年開発されたブルーレイ・ディスク（ＢＤ；Ｂｌｕ−ｒａｙディスク）においては、状況は大きく変化しており、欠陥領域に対して固定長の交替領域を割り当てる方法では新たな問題が発生している。【００２４】
たとえば光透過層をＢＤの基板上に形成する際、スピンコート法が利用されると、光透過層と基板本体との間に空気が混入して気泡が形成されることがある。このような気泡の影響は光透過層が十分厚い従来の光ディスクでは問題とはならなかった。【００２５】
しかしＢＤのような、光透過層がより薄く、かつトラックピッチがより狭い光ディスクにおいては、気泡の影響で光透過層は湾曲し、平坦性が局所的に失われ、さらに気泡が存在する領域は数十〜数百のクラスタまたはトラックに跨る大規模欠陥領域となる。ＢＤにおいては、そのような大規模欠陥領域の発生頻度は高まっている。【００２６】
以下、より詳しく説明する。図１４（ａ）は、気泡１１が存在するＢＤ１０を模式的に示す。理解の容易のため気泡１１を視認できるように記載しているが、視認できない気泡も存在する。【００２７】
図１５（ａ）および（ｂ）は、気泡が形成されたＢＤを用いて実際に測定されたディスク表面（光透過層の表面）の凸部形状を示す図である。典型的な気泡の大きさ（直径）は、５００μｍ〜１０００μｍ程度である。ＢＤの情報層と光透過層との間に気泡が形成されると、光透過層が薄い（厚さ：約１００μｍ）ため、図１５に示すように光透過層の表面が局所的に盛り上がっている。気泡の中心部（核の部分）では、反射光が殆ど戻ってこないが、気泡の周囲において盛り上がった部分でも、光ビームの透過に異常が生じる。ＢＤの記録・再生に用いられる対物レンズのＮＡは高く、ディスク表面から浅い位置の情報層に焦点を結ぶため、光透過層の僅かな歪みに対しても、球面収差が大きく変化し、反射光強度が変動しやすい。【００２８】
気泡は、ＢＤの製造工程の種類により、形成されやすい場合と、形成されにくい場合がある。上述のようにスピンコート法によって光透過層が形成されたＢＤは、気泡を多く含む傾向にあるが、貼り合わせ法によって光透過層（保護シート）が貼り付けられたＢＤには気泡が少ない傾向にある。ただし、後者の方法によっても気泡は形成され得る。【００２９】
再び図１４を参照する。図１４（ｂ）は、ＢＤ１０上の気泡１１とトラックとの関係を示す。図示される例では、気泡１１は、トラック１２ａ〜１２ｃのうち、トラック１２ｂから外周側（トラック１２ｃ側）に存在している。各トラックには、ＥＣＣブロック（または「クラスタ」ともいう）と呼ばれるデータ単位でデータが格納される。光ディスクのデータの最小単位であるセクタ（サイズ：２ＫＢｙｔｅ）という単位を用いて説明すると、ＢＤでは、１クラスタ＝３２セクタとなる。気泡１１の一部１１ａおよび１１ｂは、それぞれクラスタ１３ａおよび１３ｂの記録位置上に存在している。【００３０】
ＢＤのトラックピッチは０．３２μｍであるのに対して、１つの気泡（核）のサイズが約１００μｍであるとすると、１つの気泡によって最大約３００トラック（１００／０．３２）が影響を受ける。また、気泡周辺も影響を受けるため、典型的には２００ｕｍ（６００トラック程度）の区間に渡って欠陥が継続する。よって、気泡の核が存在する領域およびその周辺領域は、大規模欠陥領域となる。【００３１】
図１６は、大規模欠陥領域１４の構成を示す。図１４（ｂ）に示す気泡の一部１１ａおよび１１ｂが、それぞれ異なるトラックのクラスタ１３ａおよび１３ｂに跨って存在している。【００３２】
データの書き込みや読み出しは、クラスタを最小単位として行われる。クラスタ境界に気泡が存在する場合には、複数のクラスタにわたってデータの書き込みや読み出しができなくなる。さらに、気泡の影響で気泡の周辺のクラスタはデータの書き込みや読み出しができないことが多い。【００３３】
また、気泡の影響で、トラック方向に沿って最大１ｍｍ程度にわたり、サーボが不安定状態となるという問題がある。サーボが不安定となる領域では、トラッキングはずれやトラックジャンプ等に起因する記録リトライや、記録エラーによる欠陥交替処理が実行され、記録時間が長くかかる。記録時間が長くかかると録画中にデータの欠落が生じたり、ダビングにより多くの時間がかかるおそれがある。【００３４】
ＢＤの１周に１箇所の気泡が存在する場合には、クラスタごとにアクセスできたりできなかったり、という状態が発生しうる。たとえば、最内周には２つのクラスタしか設けられないため、１つのクラスタへのアクセスに失敗するとそのトラック全体のアクセスができなくなることがある。そこで、最悪の状況を考慮して、アクセスができない複数のトラックに跨る領域を「大規模欠陥領域１４」と呼ぶ。上述したように、このような数百のトラックに含まれるクラスタの数は数千にも上ることがある。なお、大規模欠陥領域１４にはアクセスが可能なクラスタが含まれ得るため、そのような場合にはクラスタ単位で大規模欠陥領域１４を定義することも可能である。なお、大規模欠陥領域は「アクセスができない複数のトラックに跨る領域」であると定義したが、複数に限る必要はない。アクセスができないトラックが１つであっても「大規模欠陥領域」に含めてもよい。【００３５】
図１７は、大規模欠陥領域に対して、従来の手法で記録処理を行った場合の動作手順を示す。動作手順ａからｅの各内容は以下のとおりである。
ａ．ユーザデータ領域（Ｕｓｅｒ  Ａｒｅａ）のクラスタにデータを書き込む
ｂ．ユーザデータ領域中のクラスタＵへのデータ書き込み失敗
ｃ．スペア領域内の交替領域Ｓを交替先として割り当て、光ヘッドを移動（シーク）して交替先の交替領域Ｓへデータを書き込む
ｄ．次のクラスタＵ＋１へ移動するがクラスタＵ＋１へのデータ書き込み失敗（ｂ’）【００３６】
上述のｃおよびｄの処理が、大規模欠陥領域を抜けるまで繰り返されることになる。このように、交替記録に伴って、ユーザデータ領域とスペア領域との記録位置間の移動（シーク）が多発する結果となり、多大な処理時間を要することになる。【００３７】
一方、上述した特許文献１は、個々の欠陥に対して交替領域を割り当てるのではなく、欠陥の検出位置から所定範囲後までの領域を欠陥領域として捉え、固定長の交替領域を割り当てる技術を開示している。【００３８】
しかし、固定長の交替領域を割り当てると他の問題が発生する。【００３９】
図１８は、記録エラーｂおよびｂ’が発生したときに、固定長の領域を欠陥領域として取り扱う処理ｅを示している。図１８の例では、固定長の領域は気泡領域よりも小さい。よって、処理ｅによる欠陥領域のサイズ以上のデータを書き込むときは、固定長の領域を終えた後の欠陥領域（気泡領域）にアクセスが発生し、データの書き込みに失敗する（処理ｆ）。この結果、アクセス時間は長くなってしまうという問題がある。【００４０】
さらに他の問題も生じ得る。図１９は、記録エラーｂおよびｂ’が発生したときに、比較的大きい固定長の領域を欠陥領域として取り扱う処理ｅを示している。固定長の交替領域がスペア領域内に確保されるため、図示されるように固定長の交替領域の方が気泡領域よりも大きい場合には、欠陥が存在しない領域Ｄについてまで交替領域が設定され、スペア領域を無駄に消費するという問題がある。【００４１】
気泡のサイズはまちまちであるため、固定長の領域を欠陥領域として取り扱う欠陥管理方法を採用すると図１８に示す問題および図１９に示す問題が発生し得る。【００４２】
また、ＢＤ等の記録媒体において交替領域を確保可能なスペア領域のサイズは有限である。気泡でなくとも汚れによる欠陥等に対しても常に欠陥ブロック以降のブロックも連続して欠陥として扱うと（例えば指紋のような広範囲に薄く広がった汚れによる欠陥が存在すると）、次々と交替領域が確保される結果、瞬く間にスペア領域を使い尽くしてしまうという問題がある。【００４３】
さらに図１８の処理ｆに示すような気泡領域へのアクセスが発生する場合には、光ビームスポットが、データ書き込み対象のトラックからジャンプし、隣接するトラックのデータを破壊してしまうという問題もある。【００４４】
図２０（ａ）は、気泡によるディスク表面の凹凸を示す図であり、図２０（ｂ）は、光ビームが気泡を横切るときに測定されるＴＥ信号および駆動信号の波形図である。光ビームがトラックの中心線上を追従しているとき、ＴＥ信号の振幅はゼロレベルにあるが、光ビームがトラックの中心線からディスク径方向にシフトすると、ＴＥ信号にはゼロではない振幅成分が現れる。このとき、トラックの中心線に対する光ビームの位置ズレ（オフトラック）を解消するように、光ピックアップ内の対物レンズのディスク径方向位置が調整される。対物レンズのディスク径方向位置は、光ピックアップ内のレンズアクチュエータの働きによって調整され、図２０（ｂ）に示す「駆動信号」は、レンズアクチュエータに供給される駆動電流の波形を示している。【００４５】
図２０に示すように、ＢＤの気泡を光ビームが通過するとき、擬似的にオフトラックを示す波形成分（擬似オフトラック成分）がＴＥ信号に現れる。擬似オフトラック成分は、光ビームがトラックの中心線上にあっても気泡に起因して出現する。このような擬似オフトラック成分がＴＥ信号に現れると、擬似オフトラック成分に応答してトラッキング制御が行われるため、光ビームスポットが目的トラックから外れるアブノーマルトラックジャンプが発生するという問題がある。【００４６】
図２１は、アブノーマルトラックジャンプを模式的に示す。トラック１２ｂにデータを書き込んでいる最中に、気泡１１に起因して隣接するトラック１２ａへ光ビームスポットがジャンプしている。このとき、書き込み処理がトラック１２ａに対して継続され、既存のデータが破壊されるという非常に大きな問題が生じる。例えば、ＡＶデータが破壊された場合には一時的な再生の不具合が生じる。また、再生に必須の管理情報が破壊された場合には、記録されたコンテンツが再生できなくなったり、最悪の場合にはそのディスクから再生ができなくなることもある。【００４７】
本発明の目的は、データ書き込み中にエラーが生じたときにおいて、気泡などによる大規模欠陥領域におけるエラーであることを判定し、気泡などによる大規模欠陥領域によって生じたときにはその大規模欠陥領域の大きさに応じて交替処理を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００４８】
本発明による光ディスク装置は、光ディスクの記録領域へのデータ書き込み中に、前記記録領域内の欠陥領域に起因するエラーを検出して前記欠陥領域に代わる交替領域にデータを書き込む。前記光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクによって反射された光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、前記光ピックアップを制御して前記光ディスクの記録領域へのデータの書き込みを制御する記録制御部と、前記データの書き込み中にエラーが発生したときに前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定し、前記欠陥領域のサイズを測定する欠陥判定部と、前記データの書き込みの指示を受けて、測定された前記欠陥領域のサイズに基づいて決定されたサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保し、確保した前記交替領域に前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示する欠陥管理部とを備えている。【００４９】
前記光ディスク上には複数のトラックが形成されており、前記エラーが発生したときに、前記欠陥判定部は前記複数のトラックへ間欠的にアクセスするよう前記光ピックアップに指示し、その結果予め定められたエラーが発生した領域を前記欠陥領域であると判定してもよい。【００５０】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きかった時間に基づいてサーボエラーを検出し、前記欠陥判定部は、前記サーボエラーが発生した領域を欠陥領域であると判定してもよい。【００５１】
前記欠陥判定部は予め定められた間隔の複数トラックへのアクセスを前記光ピックアップに指示し、複数回のサーボエラーが発生した領域を前記欠陥領域として判定してもよい。【００５２】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号に基づいてサーボエラーを検出することが可能であり、前記欠陥判定部は、前記エラーがシーク中のサーボエラーである場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始してもよい。【００５３】
前記欠陥判定部は、前記エラーがデータの記録エラーであって、かつ記録エラーが所定回数発生した場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始してもよい。【００５４】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズと前記データのサイズとに応じて、前記欠陥領域のサイズ以下のサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保してもよい。【００５５】
前記欠陥領域は、前記光ディスクの製造時に形成された気泡を含む領域であってもよい。【００５６】
前記欠陥領域は、前記光ディスクに形成された複数のトラックに跨る領域であってもよい。【００５７】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズと同じサイズの前記交替領域を前記光ディスク上に確保してもよい。【００５８】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズ、および、未だ記録されていないデータのサイズのうちの小さい方と同じサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保してもよい。【００５９】
前記光ディスクにはユーザデータ領域およびスペア領域が設けられており、前記欠陥管理部は、前記交替領域を前記スペア領域内に確保してもよい。【００６０】
前記光ディスクにはユーザデータ領域およびスペア領域が設けられており、前記欠陥管理部は、前記交替領域を前記ユーザデータ領域内に確保してもよい。【００６１】
前記交替領域への前記データの書き込み中にエラーが発生したときにおいて、前記欠陥管理部は、前記スペア領域内に他の交替領域をさらに確保し、確保した前記他の交替領域に引き続き前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示してもよい。【００６２】
前記交替領域への前記データの書き込み中にエラーが発生したときにおいて、前記欠陥管理部は、前記スペア領域内に予め定められたサイズの他の交替領域をさらに確保し、確保した前記他の交替領域に引き続き前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示してもよい。
【発明の効果】
【００６３】
本発明によれば、光ディスク装置は、書き込み中にエラーが発生したときにそのエラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定し、欠陥領域のサイズを測定する。そして、測定されたそのサイズ以下のサイズの交替領域を光ディスク上に確保して、欠陥領域にデータが書き込まれないよう記録領域を管理する。【００６４】
交替領域のサイズは測定された欠陥領域のサイズ以下で確保されるため、無駄なく効率的な利用が実現される。たとえば、まだ書き込まれていない残りのデータのサイズが測定された欠陥領域のサイズ以下であれば、書き込み時にそのサイズの交替領域が確保されて残りのデータが書き込まれる。一方、残りのデータのサイズが欠陥領域のサイズ以上であれば、まず欠陥領域のサイズ分の交替領域が確保されてデータが書き込まれ、さらに残ったデータが欠陥領域後の正常な記録領域に書き込まれる。これにより、スペア領域の利用を過不足なく最小限にとどめ、光ディスク全体の記録可能領域を効率的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本実施形態による記録方法を示す図であり、（ｃ）は本実施形態による他の記録方法を示す図であり、（ｄ）は一連のデータの書き込み中に気泡領域が２つ存在したときの記録方法を示す図である。
【図２】本実施形態によるＢＤレコーダ１００の機能ブロックの構成を示す図である。
【図３】本実施形態による光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成の例を示す図である。
【図４】光ディスクドライブ１０２の大規模欠陥領域の交替処理を含む記録処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ４７に示す大規模欠陥の仮検出および大規模欠陥測定処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は図５のステップＳ５６からＳ５８までの気泡測定処理を説明する概念図であり、（ｂ）は図６（ａ）のエラー検出に関する処理を時系列に表示した図である。
【図７】サーボ欠陥を含むトラッキングエラーの波形を示す図である。
【図８】（ａ）は従来の欠陥処理方法による実行時間の計算モデルおよび計算式を示す図であり、（ｂ）は本実施形態の欠陥処理方法による実行時間の計算モデルおよび計算式を示す図である。
【図９】処理クラスタ数を変化させたときの実行時間ＴａおよびＴｂの変化を示す図である。
【図１０】処理クラスタ数を変化させたときの実行時間ＴａおよびＴｂの変化を示す図である。
【図１１】従来の書換え型光ディスクが備える記録層２１の領域レイアウトを示す図である。
【図１２】従来の追記型光ディスクであるＤＶＤ−Ｒが備える記録層３１の領域レイアウトを示す図である。
【図１３】欠陥管理情報を含む従来の追記型光ディスクの記録層４１の領域レイアウトを示す図である。
【図１４】（ａ）は気泡１１が存在するＢＤ１０を模式的に示す図であり、（ｂ）はＢＤ１０上の気泡１１とトラックとの関係を示す図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、気泡が形成されたＢＤを用いて実際に測定されたディスク表面（光透過層の表面）の凸部形状を示す図である。
【図１６】大規模欠陥領域（気泡領域）１４の構成を示す図である。
【図１７】大規模欠陥領域に対して、従来の手法で記録処理を行った場合の動作手順を示す図である。
【図１８】記録エラーｂおよびｂ’が発生したときに、固定長の領域を欠陥領域として取り扱う処理ｅを示す図である。
【図１９】記録エラーｂおよびｂ’が発生したときに、比較的大きい固定長の領域を欠陥領域として取り扱う処理ｅを示す図である。
【図２０】（ａ）は気泡によるディスク表面の凹凸を示す図であり、（ｂ）は光ビームが気泡を横切るときに測定されるＴＥ信号および駆動信号の波形図である。
【図２１】アブノーマルトラックジャンプを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００  ＢＤレコーダ
１０２  光ディスクドライブ
１０４  ＣＰＵ
１０６  エンコーダ／デコーダ１０６
１０８  チューナ
１１０  命令処理部
１２０  記録制御部
１３０  再生制御部
１４０  欠陥管理部
１５０  大規模欠陥判定部
１６０  バッファ
１６０ａ  欠陥管理情報バッファ
１６０ｂ  データバッファ
１６０ｃ  大規模欠陥情報バッファ
１６０ｄ  大規模欠陥仮検出情報バッファ
１７０  Ｉ／Ｏバス
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、添付の図面を参照して、本発明による光ディスク装置の実施形態を説明する。【００６８】
本発明による欠陥管理方法は光ディスク（典型的にはＢＤ）へのデータ書き込み中に、たとえば光ディスクの欠陥領域に起因するエラーが検出されたときに、欠陥領域に代わる交替領域をスペア領域内に確保し、その交替領域にデータを書き込むために利用される。【００６９】
データの書き込み中にエラーが発生したときに、光ディスク装置の欠陥判定部は、エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定し、欠陥領域のサイズを測定する。そして欠陥管理部は、データの書き込みの指示を受けて、測定された欠陥領域のサイズに基づいて決定されたサイズの交替領域を光ディスク上に確保し、欠陥領域にデータが書き込まれないよう記録領域を管理する。【００７０】
欠陥領域の一例として、スピンコート法などで光ディスクの保護層を形成した場合に、データの書き込み動作または読み出し動作が、保護層に混入した気泡の影響を受けうる気泡領域が挙げられる。【００７１】
判定された気泡領域にはデータの書き込みができず、またはデータの書き込みや読み出しに多くの時間がかかるため書き込みに利用しない。【００７２】
図１を参照しながら、気泡領域の測定を含む欠陥管理方法を具体的に説明する。【００７３】
図１（ａ）は、本実施形態による第１の記録方法を示す。この図の記載は図１７の記載に準ずる。ユーザデータ領域（Ｕｓｅｒ  Ａｒｅａ）の１単位はクラスタ（またはＥＣＣブロック）である。１クラスタは複数のセクタの集合である。【００７４】
以下の実施形態の説明では、例としてクラスタ単位で欠陥領域のサイズの測定が行われるとするが、セクタ単位で欠陥領域のサイズを測定することも可能である。後者の例では、クラスタ単位で粗く欠陥領域のサイズを測定し、セクタ単位で精密に測定すればよい。【００７５】
ユーザデータ領域にデータを書き込み中に、「×」で示す書き込みエラーが発生したとする。するとその領域は欠陥としてスペア領域内の交替領域に記録される。交替記録後、再度ユーザデータ領域に次のクラスタのデータを書き込もうとして再度書き込みエラーが発生する。このときもその領域は欠陥として取り扱われ、スペア領域内の交替領域に記録される。【００７６】
図１（ａ）の例では、書き込みエラーが２回連続して発生したときは気泡に起因する大規模欠陥領域の測定処理に移る。その意味において図１の処理ａは気泡の検出処理の前段階の処理（気泡仮検出処理ａ）である。【００７７】
大規模欠陥領域の測定処理ｂは、大規模欠陥領域であるとして検出された２つのクラスタの次のクラスタから測定される。【００７８】
例えば、大規模欠陥領域の測定処理ｂは、サーボエラーが生じないトラックまで、たとえば１０μｍずつ離散的にトラックにアクセスする。そして、サーボエラーが生じないトラックの前のトラックまでが大規模欠陥領域であるとして、その領域の大きさを測定する。本実施形態においては、このような大規模欠陥領域を気泡領域とみなす。【００７９】
大規模欠陥領域が特定されると、その領域の情報をバッファに格納する。当該大規模欠陥領域に対して記録要求があると、その領域を欠陥領域として登録する処理を行い、また大規模欠陥領域と同じデータサイズを有する交替領域を確保する処理ｃが行われる。その後、後続のデータを交替領域に書き込む処理ｄが行われる。その後のデータの書き込みは、気泡領域の後から開始される。【００８０】
図１（ｂ）は、記録が大規模欠陥領域の途中で終了する場合の記録方法を示す。図１（ａ）との違いは、書き込まれる全データのうち、既に書き込まれたデータを除く残りのデータのサイズが大規模欠陥領域のサイズ以下の場合の交替領域の確保の仕方である。すなわち、残りのデータのサイズ分（大規模欠陥領域への記録サイズ分）だけ交替領域を確保する処理ｃが行われ、その後、当該残りのデータを確保された交替領域に書き込む処理ｄを行う。なお、記録要求がない大規模欠陥領域（図１（ｂ）の未記録領域）を欠陥領域として欠陥登録してもよい。【００８１】
図１（ｃ）は、本実施形態による第２の記録方法を示す。図１（ａ）との違いは、２回目の書き込みエラーが発生したときに、スペア領域に交替記録せずに、大規模欠陥領域の測定処理ｂが実行されることにある。大規模欠陥領域の測定処理ｂは、大規模欠陥領域の２回目の書き込みエラーが発生したクラスタから測定される。後は図１（ａ）の処理ｃおよびｄと同じである。【００８２】
図１（ａ）〜（ｃ）から明らかなように、交替記録のために確保される交替領域のサイズは固定されているのではなく、残りのデータのサイズと大規模欠陥領域のサイズとの関係によって可変であることが理解される。【００８３】
次に、図１（ｄ）は、一連のデータの書き込み中に気泡領域が２つ存在したときの記録方法を示す。図１（ｄ）に示された符号ａ〜ｄは、それぞれ図１（ａ）〜（ｃ）に示すとおり、ａは気泡仮検出処理、ｂは気泡測定処理、ｃは書き込み（Ｗｒｉｔｅ）要求分の一括交替処理、ｄはスペア（Ｓｐａｒｅ）領域へ書き込み処理を示している。【００８４】
図１（ｄ）では、気泡が発見されるごとに図１（ａ）による処理が行われる。その結果、交替領域は、測定された気泡のサイズに相当するサイズだけそれぞれ確保され、確保された各交替領域にデータが記録される。気泡領域が３以上存在する場合も同様である。なお、図１（ｄ）では各気泡領域が交替されるそれぞれの交替領域同士は隣接しているが、これは例である。他のユーザデータ領域の交替領域がそれらの間に確保されてもよい。【００８５】
なお、本実施形態においては大規模欠陥領域を気泡領域とみなしているが、これは気泡が現在最も顕著に大規模欠陥領域を発生させるためである。気泡以外の他の要因で大規模欠陥領域が発生する場合には、もちろん気泡領域とみなす必要はない。その場合には以下の説明において「気泡領域」を「大規模欠陥領域」と読み替え、「気泡」を当該他の要因に読み替えることにより、本発明を適用することが可能である。【００８６】
以下、本実施形態にかかる光ディスク装置の構成および動作を詳細に説明する。【００８７】
図２は、本実施形態によるＢＤレコーダ１００の機能ブロックの構成を示す。ＢＤレコーダ１００は、光ディスクであるＢＤ、典型的には書き換え可能なＢＤ（図示せず）に対し、データの書き込みおよび読み出しを行う。【００８８】
ＢＤレコーダ１００は、光ディスクドライブ１０２と、中央演算ユニット（ＣＰＵ）１０４と、エンコーダ／デコーダ１０６と、チューナ１０８と、それらの相互通信を可能とするＩ／Ｏバス１７０とを有する。【００８９】
ＣＰＵ１０４は、ＢＤレコーダ１００の全体の動作を制御するホストコンピュータである。光ディスクドライブ１０２との関係では「上位制御装置」とも称される。エンコーダ／デコーダ１０６は、映像、音声の符号化／復号化を行う。チューナ１０８は、アナログ放送波またはディジタル放送波を受信して番組の信号を取得する。【００９０】
光ディスクドライブ１０２は、命令処理部１１０と、記録制御部１２０と、再生制御部１３０と、欠陥管理部１４０と、大規模欠陥判定部１５０と、バッファ１６０とを含んでいる。【００９１】
命令処理部１１０は、バス１７０を介してＣＰＵ１０４から受けた命令を処理する。記録制御部１２０は、光ディスクへのデータ記録時の制御を行う。再生制御部１３０は、光ディスクからのデータ再生時の制御を行う。【００９２】
欠陥管理部１４０は、欠陥管理情報に関する処理を行う。すなわち欠陥管理部１４０は、光ディスクに記録された欠陥管理情報を後述の欠陥管理情報バッファ１６０ａに読み出す。また、欠陥情報が変化した場合には欠陥管理情報を更新するとともに、欠陥管理情報バッファ１６０ａの内容も更新する。更新された欠陥管理情報は光ディスクに記録される。【００９３】
大規模欠陥判定部１５０は、気泡などを含む種々の大規模欠陥領域を判定する。大規模欠陥領域であると判定した場合はその連続領域を特定する大規模欠陥情報を生成し、または更新して、大規模欠陥情報バッファ１６０ｃに格納する。【００９４】
バッファ１６０は、欠陥管理情報バッファ１６０ａと、データバッファ１６０ｂと、大規模欠陥情報バッファ１６０ｃと大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｃとを含む。欠陥管理情報バッファ１６０ａは光ディスクから再生した欠陥管理情報を格納する。データバッファ１６０ｂは記録されるデータおよび再生されたデータを一時的に格納する。大規模欠陥情報バッファ１６０ｃは、大規模欠陥判定部１５０で判定され生成された大規模欠陥情報を格納する。大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｄは、大規模欠陥判定部１５０で、記録エラーが発生した領域の情報を格納する。【００９５】
図３は、本実施形態による光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成の例を示す。【００９６】
光ディスクドライブ１０２は、ディスクモータ１４０と、光ピックアップ６１０と、光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）６２０と、駆動部６３０とシステムコントローラ６３０を備えている。【００９７】
システムコントローラ６３０は、内蔵された制御プログラムに従って、光ディスクドライブ１０２の全体動作を制御する。【００９８】
光ピックアップ６１０は、光源２０４、カップリングレンズ２０５、偏向ビームスプリッタ２０６、対物レンズ２０３、集光レンズ２０７、光検出器２０８を備えている。【００９９】
光源２０４は、好適には半導体レーザであり、本実施形態では波長４１５ｎｍ以下の光ビームを放射する。光源２０４から放射された光ビームは直線偏光であり、その偏光方向は、放射される光ビームの光軸に関して光源２０４の向きを回転させることにより任意に調整することができる。カップリングレンズ２０５は、光源２０４から放射された光ビームを平行光に変換し、偏光ビームスプリッタ２０６に入射させる。偏向ビームスプリッタ２０６は、特定方向に偏光した直線偏光は反射するが、その特定方向に対して垂直な方向に偏光した直線偏光は透過する特性を有している。本実施形態の偏光ビームスプリッタ２０６は、カップリングレンズ２０５で平行光に変換された光ビームは対物レンズ２０３に向けて反射するよう構成されている。対物レンズ２０３は、偏向ビームスプリッタ２０６で反射された光ビームを集束し、ＢＤ１０の記録層上に光ビームスポットを形成する。【０１００】
ＢＤ１０で反射された光ビームは、光ピックアップ６１０の対物レンズ２０３で平行な光ビームに変換された後、偏向ビームスプリッタ２０６に入射する。このときの光ビームは、その偏光方向がＢＤ１０に入射するときの光ビームの偏光方向から９０°回転したものになるため、偏向ビームスプリッタ２０６を透過し、そのまま集光レンズ２０７を経て光検出器２０８に入射することになる。【０１０１】
光検出器２０８は、集光レンズ２０７を通過してきた光を受け、その光を電気信号（電流信号）に変換する。図示されている光検出器２０８は、受光面上で４分割された領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有しており、領域Ａ〜Ｄの各々が、受けた光に応じた電気信号を出力する。【０１０２】
ディスクモータ１４０によって所定速度で回転しているＢＤ１０の記録層上において所望のトラックを光ビームの焦点が追従するためには、ＢＤ１０で反射された光ビームに基づいて、トラッキングずれおよびフォーカスずれを示すトラッキングエラー（ＴＥ）信号およびフォーカスエラー（ＦＥ）信号を検出する必要がある。これらはＯＤＣ６２０によって生成される。【０１０３】
ＴＥ信号について説明すると、光ディスクドライブ１０２は、書き込み時にはプッシュプル法によりＴＥ信号を生成し、読み出し時には位相差法によりＴＥ信号を生成する。【０１０４】
本実施形態による光ディスクドライブ１０２は、光ディスクへのデータ書き込み中にエラーを検出した場合の処理を特徴とするため、以下ではまずプッシュプルＴＥ信号を生成する処理から説明する。【０１０５】
ＯＤＣ６２０の加算器４０８は光検出器２０８の領域ＢとＤの和信号を出力し、加算器４１４は光検出器２０８の領域ＡとＣの和信号を出力する。差動増幅器４１０は、加算器４０８、４１４からの出力を受け取り、その差を表すプッシュプルＴＥ信号を出力する。ゲイン切換回路４１６は、プッシュプルＴＥ信号を所定の振幅（ゲイン）に調整する。ＡＤ変換器４２０は、ゲイン切換回路４１６からのプッシュプルＴＥ信号をディジタル信号に変換してＤＳＰ４１２に出力する。【０１０６】
次に、位相差ＴＥ信号は以下のようにして得られる。加算回路３４４は、領域Ａの出力と領域Ｄの出力とを合計した大きさに相当する信号Ａ＋Ｄを出力し、加算回路３４６は、領域Ｂの出力と領域Ｃの出力とを合計した大きさに相当する信号Ｂ＋Ｃを出力する。加算の仕方を変更することにより、他の信号を生成することも可能である。【０１０７】
コンパレータ３５２，３５４は、それぞれ、加算回路３４４，３４６からの信号を２値化する。位相比較器３５６は、コンパレータ３５２，３５４からの信号の位相比較を行う。差動増幅器３６０は、位相比較器３５６からの信号を入力して位相差ＴＥ信号を出力する。この位相差ＴＥ信号は、光ビームが光ディスク１０２のトラック上を正しく走査するように制御するために用いられる。【０１０８】
ゲイン切換回路３６６は、位相差ＴＥ信号を所定の振幅に調整する。ＡＤ（アナログ・ディジタル）変換器３７０は、ゲイン切換回路３６６から出力された位相差ＴＥ信号をディジタル信号に変換する。【０１０９】
ＦＥ信号は、差動増幅器３５８によって生成される。ＦＥ信号の検出法は特に限定されず、非点収差法を用いたものでもよいし、ナイフエッジ法を用いたものであってもよいし、ＳＳＤ（スポット・サイズド・ディテクション）法を用いたものであってもよい。検出法に応じて回路構成を適宜変更することになる。ゲイン切換回路３６４は、ＦＥ信号を所定の振幅に調整する。ＡＤ変換器３６８は、ゲイン切換回路３６４から出力されるＦＥ信号をディジタル信号に変換する。【０１１０】
ＤＳＰ４１２は、ＴＥ信号およびＦＥ信号等に基づいて駆動部６３０を制御する。ＤＳＰ４１２から出力されるフォーカス制御のための制御信号ＦＥＰＷＭおよびトラッキング制御のための制御信号ＴＥＰＷＭは、それぞれ、駆動部６３０の駆動回路１３６および駆動回路１３８に送られる。【０１１１】
駆動回路１３６は、制御信号ＦＥＰＷＭに応じてフォーカスアクチュエータ１４３を駆動する。フォーカスアクチュエータ１４３は、対物レンズ２０３を光ディスク１０２の記録層と略垂直な方向に移動させる。駆動回路１３８は、制御信号ＴＥＰＷＭに応じてトラッキングアクチュエータ２０２を駆動する。トラッキングアクチュエータ２０２は、対物レンズ２０３を光ディスク１０２の記録層と略平行な方向に移動させる。なお、駆動部６３０は、光ピックアップ６１０を載置する移送台の駆動回路（図示せず）も備えている。駆動回路への印加電圧によって移送台を駆動することにより、光ピックアップ６１０は半径方向の任意の位置に移動することができる。【０１１２】
次に、データを読み出すための構成を説明する。【０１１３】
加算回路３７２は、光検出器２０８の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力を加算して、全光量和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を生成する。全光量和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）はＯＤＣ６２０のＨＰＦ３７３に入力される。【０１１４】
ＨＰＦ３７３で低周波成分が除去された加算信号は、イコライザ部３７４を介して２値化部３７５で２値化され、ＥＣＣ／変復調回路３７６でＰＬＬ、エラー訂正、復調などの処理が行われ、バッファ３７７に一時的に蓄積される。バッファ３７７の容量は、種々の再生条件を考慮して決定されている。【０１１５】
バッファ３７７内のデータは映像等の再生タイミングに応じて読み出され、再生データとしてＩ／Ｏバス１７０を介してホストコンピュータ１０４やエンコーダ／デコーダ１０６（図２）へ出力される。これにより、映像等が再生される。【０１１６】
次に、データを書き込むための構成を説明する。【０１１７】
バッファ３７７内に格納されたデータは、ＥＣＣ／変復調回路３７６によりエラー訂正符号を付加されて符号化データとなる。次いで、符号化データはＥＣＣ／変復調回路３７６により変調されて変調データとなる。さらに、変調データはレーザ駆動回路３７８に入力される。レーザ駆動回路３７８が変調データに基づいて光源２０４を制御することにより、レーザ光がパワー変調される。【０１１８】
図２および図３の対応関係を説明する。図２の命令処理部１１０は図３のシステムコントローラ６３０に対応する。【０１１９】
また図２の記録制御部１２０は、書き込むべきデータを受け取って書き込みを支持するシステムコントローラ６３０に対応する。また記録制御部１２０は、図３のプッシュプルＴＥ信号を生成するためのＯＤＣ６２０内のトラッキング信号生成部（加算器４０８，４１４、差動増幅器４１０、ゲイン切換回路４１６およびＡＤ変換器４２０）、および、ＦＥ信号を生成するためのフォーカス信号生成部（加算器、差動増幅器３５８、ゲイン切換回路３６４およびＡＤ変換器３６８）をも含む。また記録制御部１２０は駆動部６３０も含む。また記録制御部１２０はＥＣＣ／変復調回路３７６、レーザ駆動回路３７８も含む。【０１２０】
図２の再生制御部１３０は、データの読み出しを支持するシステムコントローラ６３０に対応する。再生制御部１３０は、再生データを得るための図３の構成要素３７２から３７７までの構成要素も含む。また再生制御部１３０は、位相差ＴＥ信号を得るための構成要素３５４から３７０およびＦＥ信号を得るためのフォーカス信号生成部をも含む。また再生制御部１３０は駆動部６３０も含む。【０１２１】
図２の欠陥管理部１４０および大規模欠陥判定部１５０は、システムコントローラ６３０の処理に対応する。【０１２２】
図２のデータバッファ１６０ｂは、図３のバッファ３７７に対応する。図２の欠陥管理情報バッファ１６０ａ、大規模欠陥情報バッファ１６０ｃおよび大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｄは、システムコントローラ６３０内のバッファ（図示せず）に対応する。【０１２３】
次に、図４から図７を参照しながら、光ディスクドライブ１０２の動作を説明する。【０１２４】
図４は、光ディスクドライブ１０２の大規模欠陥領域の交替処理を含む記録処理の手順を示す。まず命令処理部１１０がＣＰＵ１０４等の上位制御装置から書き込み命令（Ｗｒｉｔｅコマンド）を受け取ると処理が開始される。【０１２５】
ステップＳ４１において、記録制御部１２０は記録要求されたサイズ分のデータ記録が完了したか否かを判断する。記録すべきデータが存在する場合にはステップＳ４２へ進み、存在しない場合には処理は終了する。【０１２６】
ステップＳ４２において、欠陥管理部１４０は大規模欠陥情報バッファ１６０ｃに保持される大規模欠陥領域情報を参照して、記録する領域が予め特定されている気泡領域か否かを判断する。大規模欠陥領域情報は、図５のステップＳ５９で保持される。詳細は図５を参照しながら後述する。気泡領域である場合には処理はステップＳ４３に進み、気泡領域ではない場合には処理はステップＳ４４に進む。【０１２７】
ステップＳ４３において、欠陥管理部１４０はその欠陥領域に代わる交替領域を割り当て、欠陥登録する。なお、大規模欠陥領域の交替領域は、連続的に割り当てられるのが望ましい。【０１２８】
ステップＳ４４において、記録制御部１２０はデータの記録を実行する。そしてステップＳ４５において、記録制御部１２０はエラーが発生したか否かを判定する。エラーが発生しない場合にはステップＳ４１からの処理を繰り返す。エラーが発生した場合には、ステップＳ４６に進む。【０１２９】
ここでいう「エラー」には様々な種類が含まれている。例えば、ベリファイの結果確認された記録エラーや、記録時にフォーカス制御やトラッキング制御に失敗するサーボ制御のエラー、データを記録する領域（目的位置）へ光ピックアップ６１０を移動している間のシークエラーなどである。なお、ベリファイとは、データをクラスタに記録した後にそのクラスタからそのデータを読み出して、記録しようとした元のデータと比較することによって、データが正しく記録できているかどうかを照合する処理をいう。【０１３０】
ステップＳ４６では、ステップＳ４５においてエラーの発生した記録領域に対して、欠陥交替処理を行う。すなわち、欠陥領域に代わる交替領域をスペア領域に割り当て欠陥登録し、交替領域に記録を行う。【０１３１】
ステップＳ４７において、大規模欠陥判定部１５０が大規模欠陥領域の仮検出および大規模欠陥領域測定処理を行う。この処理の詳細は、図５を参照しながら後述する。【０１３２】
図５は、図４のステップＳ４７に示す大規模欠陥の仮検出および大規模欠陥測定処理の詳細な手順を示す。以下に詳細に説明するように、ＢＤレコーダ１００は気泡領域である蓋然性が高い領域を特定し、その後にその領域が実際に気泡領域であるか、および気泡領域であるときにはその気泡のサイズを測定する。【０１３３】
気泡領域である蓋然性が高い領域の特定方法は、たとえばその領域のトラックに対するトラッキング制御が失敗した場合などのサーボ系エラーが生じたときや、記録エラーが所定回数連続して発生したときや所定領域内に記録エラーが所定回数発生したときなどである。【０１３４】
ステップＳ５０において、欠陥管理部１４０はスペア領域が枯渇しているか否かを判断する。気泡領域に対する交替処理でスペア領域を使い尽くしてしまう可能性があるため、スペア領域の使用状況を考慮する必要がある。例えば、スペア領域が７５％以上使用されている場合には枯渇していると判断し、処理を終了する。一方、スペア領域が７５％未満しか使用されていない場合には枯渇していないと判断して処理はステップＳ５１に進む。【０１３５】
ステップＳ５１において、欠陥管理部１４０は欠陥管理情報を参照して、エラーが発生した記録領域が既に交替処理が行われているクラスタであるか否かを判定する。既に交替処理が行われているクラスタである場合には処理は終了し、交替処理が行われていないクラスタである場合には処理はステップＳ５２に進む。【０１３６】
ステップＳ５２において、大規模欠陥判定部１５０は光ピックアップ部６１０を目的位置（記録する領域）へ移動（シーク）中のエラーであるかを判定し、気泡領域の仮検出を行う。「仮検出」とは、発生したエラーが気泡の存在に起因するか否か不明な段階において、所定の条件によって気泡が存在する可能性が高いことを検出する処理を意味する。【０１３７】
シークが所定回数（例えば３２回）失敗した場合や、シークは完了したがその領域のトラックに対するトラッキング制御が所定回数（例えば５回）失敗した場合には、気泡が存在する可能性が高いと考えられる。その場合には、大規模欠陥判定部１５０は気泡の有無を確認する更なる処理を実行するため、ステップＳ５６に進む。シークの失敗等がない場合には処理はステップＳ５３に進む。【０１３８】
ステップＳ５３において、記録制御部１２０は、図４のステップＳ４５で発生したエラーが、データ記録中の記録エラーであるか否かを判定する。記録エラーであれば処理はステップＳ５４に進み、記録エラーでなければ処理はステップＳ５５に進む。【０１３９】
ステップＳ５４では、記録制御部１２０は記録エラーが発生した領域の情報（記録エラー情報）を大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｄに登録する。【０１４０】
ステップＳ５５において、大規模欠陥判定部１５０はステップＳ５４で登録されている記録エラー情報に基づいて大規模欠陥領域の仮検出を行う。例えば、記録エラーが所定記録領域内に所定回数発生したとき（一例を挙げると１５クラスタ中に３クラスタの記録エラーが発生したとき）に大規模欠陥領域であると判定する。これは、大規模欠陥領域内では、１トラック中の各クラスタにおいて記録できたりできなかったりという不安定な状態が発生しうるため、そのような状態にあっては記録エラーが連続するとして処理する方が信頼性が向上し、処理が高速化できるため、好ましいからである。【０１４１】
大規模欠陥領域の仮検出された場合には、ステップＳ５６に進み、合致しない場合には処理は終了する。【０１４２】
なお、大規模欠陥領域の仮検出は以下のようにしてもよい。
１） 記録エラーが所定回数連続して発生したとき
２） 記録エラーの要因がサーボエラー(アドレス取得失敗やトラッキングはずれやフォーカスはずれ等)であるとき
３） ２）のサーボエラーが所定回数連続したとき
４） ２）のサーボエラーが所定記録領域内に所定回数発生したとき【０１４３】
上述の記録エラーの回数は、ステップＳ５４において大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｄに登録された数によって特定される。【０１４４】
なお、本実施形態においてはユーザデータ領域に存在する気泡領域に起因して発生する記録エラーの検出を想定している。既交替クラスタは交替領域に対するアクセスとなり、大規模欠陥領域の仮検出の対象から除外する必要がある。ステップＳ５１を経てステップＳ５５が実行される場合には、既交替クラスタが大規模欠陥領域の仮検出の対象から除外されていることに留意されたい。【０１４５】
ステップＳ５６、ステップＳ５７およびステップＳ５８は、気泡領域が存在するか否かを特定し、気泡領域が存在する場合にはそのサイズを測定する処理である。これらの処理に費やすことが許容される時間は短い。その理由は、これらの処理はデータの記録処理を一時中断して行われているが、所定時間内に記録する必要があるからである。【０１４６】
ステップＳ５６において、大規模欠陥判定部１５０は気泡領域が存在するか否かを特定する。本実施形態においては、気泡の有無はサーボ欠陥（サーボエラー）の有無によって判定される。【０１４７】
気泡領域であると判定するためには、複数トラックに跨った連続的な欠陥領域を検出する必要がある。よって近傍トラックの状態を確認する。エラー検出した位置から外周方向に１０トラック移動した位置を２回検査し、両方においてサーボ欠陥が検出された場合に、気泡（またはサーボ欠陥）を確定とする。一方、３回検査してもサーボ欠陥が現われなかった場合には、気泡は存在しないとして測定は終了する。【０１４８】
気泡はサイズが大きい典型的な欠陥であるが、傷などの一般的な欠陥であってもそのサイズが気泡のサイズよりも大きくなる場合がある。よって、欠陥の大きさだけでは、従来の欠陥と区別することは困難である。【０１４９】
気泡と傷等の欠陥の大きな違いは、サーボの振る舞いにある。たとえば指紋に起因して生じる欠陥では一般にサーボは外れることはなく、そのブロックへの記録は正しく行われるが、正しくデータを読み出すことができずにベリファイでエラーと判定されることが多い。また、傷に起因して生じる欠陥はサーボのトラッキング制御が完全に外れてエラーになることが多い。【０１５０】
一方、気泡の場合は、トラッキング制御が記録すべきトラックから外れてしまうが、隣接トラックに対してトラッキング制御が行われることが多い。特に記録時には、記録済みの隣接トラックにトラッキング制御が行われてそのデータを破壊してしまうことが多い。そこで、サーボ信号（トラッキング信号）によるサーボ欠陥を利用して気泡を判定することが適切である。【０１５１】
上述の処理の詳細は図６および図７を参照しながら後述する。【０１５２】
ステップＳ５７において、大規模欠陥判定部１５０は気泡領域が存在するか否かを判断する。気泡領域が存在すると判断した場合には処理はステップＳ５８に進み、気泡領域が存在しないと判断した場合には処理は終了する。【０１５３】
ステップＳ５８において、存在する気泡領域のサイズが測定される。この処理の詳細もまた図６および図７を参照しながら後述する。【０１５４】
ステップＳ５９において、欠陥管理部１４０は、測定された気泡領域の情報を大規模欠陥情報バッファ１６０ｃに保持する。【０１５５】
ステップＳ５６からＳ５８までの処理に関連して、本願発明者らは２種類の動作を想定している。第１は、ステップＳ５６において気泡の存在を確認すると、気泡の先頭から最後までのサイズをステップＳ５８によって測定する動作である。第２は気泡が存在するという前提で気泡のサイズ測定を開始する動作である。後者については、気泡のサイズ測定の過程で気泡がしないと判断した場合には測定を終了する。第１および第２の動作の相違は、サーボ欠陥によって気泡が存在すると確認した後、そのサイズを測定するためにサーボ欠陥が発生した最初の位置まで戻るか、そのままサーボ欠陥がなくなる位置まで走査を継続するかにある。以下では、まず第１の気泡測定動作を説明し、その後図６（ｂ）を参照しながら第２の気泡測定動作を説明する。【０１５６】
図６（ａ）は、図５のステップＳ５６からＳ５８までの気泡測定処理を説明する概念図である。【０１５７】
まずステップＳ５６を説明する。トラック０へのデータ書き込み時にはサーボ欠陥は発生していないが、気泡が存在するトラック１では気泡に起因してサーボ欠陥が発生する。【０１５８】
サーボ欠陥の検出は、例えば以下のように行う。図７は、サーボ欠陥を含むトラッキングエラーの波形を示す。大規模欠陥判定部１５０は、ＢＤ１０の対象となるトラック１回転を若干超える時間だけＴＥ信号を取得する。そして、そのＴＥ信号にトラックジャンプに起因するサーボ欠陥の成分が含まれるか否かを判断する。例えば、ＴＥ信号が所定の検出閾値（閾値レベル）Ｐ（＞０）を超えた後、Ｐ以下になるまでの時間Ｑの長さに基づいてサーボ欠陥か否かが判定される。さらに、ＴＥ信号が所定の検出閾値（閾値レベル）Ｐ’（＜０）以下になった後、Ｐ’以上になるまでの時間Ｑ’の長さに基づいてサーボ欠陥か否かを判定することも可能である。【０１５９】
再び図６（ａ）を参照する。大規模欠陥判定部１５０がＴＥ信号波形に基づいて欠陥Ｄ１を検出すると、予め定められた間隔分（たとえば約１０μｍ）外周側に離れたトラックにアクセスするよう光ピックアップ６１０に指示する。次のトラックでも、大規模欠陥判定部１５０はやはり欠陥Ｄ２を検出する。大規模欠陥判定部１５０はさらに予め定められた間隔分（たとえば約１０μｍ）外周側に離れたトラックにアクセスするよう光ピックアップ６１０に指示する。そして再度の欠陥Ｄ３を検出して、大規模欠陥判定部１５０は気泡領域が存在すると判定する。【０１６０】
この結果、図５のステップＳ５７の処理はステップＳ５８へ進む。【０１６１】
ステップＳ５８では、サイズ測定処理が行われる。大規模欠陥判定部１５０は再びサーボ欠陥が発生した最初のトラック１（図６（ａ））に戻って走査を開始する。そしてサーボ欠陥が発生しなくなるまで、予め定められた間隔（たとえば１０μｍ）で順次トラックへのアクセスを指示する。図６（ａ）ではトラックｋまでサーボ欠陥が発生し、次にアクセスしたトラックｍにはサーボ欠陥が発生しなかったとする。その結果、気泡は少なくともトラック１からトラックｋまでに跨っていることが特定される。【０１６２】
大規模欠陥判定部１５０は、サーボ欠陥が発生しなくなるまでのトラックの数（合計ｍ）に走査したトラックの間隔（１０μｍ）を乗算して、気泡のサイズＳ（＝１０・ｍ  μｍ）を求める。このようにして得られた気泡のサイズＳは、トラック１から、サーボ欠陥が発生しなかったトラックｍの１つ前の隣接するトラックまでの範囲として計算されている。なお、データの書き込み中にエラーが発生した状況で測定を行うため、あまりに長い時間を要すると、記録時間が長くなったり、書き込むべき後続のデータがバッファできなくなるため、気泡の測定を所定の範囲にとどめ、それ以降は測定を打ち切ってもよい。【０１６３】
上述のように、気泡領域の測定に時間を費やせないため、１０μｍごとにチェックしている。ＢＤのトラックピッチは０．３２μｍであるため、約３０トラック(１０／０．３２)ごとにチェックしているといえる。これにより、１トラックずつチェックするよりはすばやく気泡領域サイズの測定を行うことができる。なお一部分のトラックについてはトラックごとにサーボ欠陥の有無を判定してもよい。例えば、１０μｍごとにトラックをチェックした結果、サーボ欠陥が生じなくなったトラックｍが特定されたときにおいて、そのトラックｍと最後にサーボ欠陥を生じたトラックｋとの間のトラックごとにサーボ欠陥の有無を判定してもよい。これにより、気泡領域の正確なサイズを特定できる。【０１６４】
なお、上述の説明ではサーボ欠陥がないトラックが現われたときに、気泡領域ではないと判断し、トラックのサーボ欠陥チェックを終了した。しかし、サーボ欠陥がないトラックが所定領域内に所定回数（例えば３回）現われない場合および／または所定回数連続して現われない場合に、気泡領域ではないと判断してチェックを終了してもよい。一方、サーボ欠陥がないトラックが現われるまでではなく、チェックに要する処理時間を考慮するとチェックを行うトラック長の上限を決める必要がある。上限を決めて測定を打ち切った場合には、測定した領域の次の領域、または、測定した領域の所定範囲以内の領域に記録する際には、再度大規模欠陥領域判定を実行し、大規模欠陥領域を測定し、大規模欠陥領域を特定すればよい。【０１６５】
なお、上述のステップＳ５６およびＳ５８ではトラックへのアクセス間隔を１０μｍであるとして説明しているが、各ステップでは異なる間隔でアクセスしてもよい。たとえばステップＳ５６では３０μｍ間隔、ステップＳ５８では１０μｍ間隔でアクセスしてもよいし、その逆であってもよい。【０１６６】
つぎに、上述の第２の気泡測定動作を説明する。図６（ｂ）は、第２の気泡測定動作によるエラー検出処理を時系列に表示した図である。サーボ欠陥Ｄ１の検出後、１０μｍ離れたトラックごとにサーボ欠陥の有無をチェックする。大規模欠陥判定部１５０は３つ目のサーボ欠陥Ｄ３を検出すると、気泡が存在すると判定する。仮にサーボ欠陥Ｄ３が存在しなかった場合には、気泡の測定処理は終了する。【０１６７】
その後も順次１０μｍ離れたトラックごとにサーボ欠陥の有無をチェックする。そしてサーボ欠陥Ｄｋの検出後、トラックｍにおいてサーボ欠陥が現われなくなると、大規模欠陥判定部１５０はサーボ欠陥Ｄｋが生じたトラックと最後にチェックしたトラックｍとの間に気泡領域の終端が存在すると判定する。これにより気泡領域サイズＳの大きさをほぼ特定できる。【０１６８】
なお、ステップＳ５６の気泡領域の有無確認は、大規模欠陥領域であるとして仮検出された領域のトラックのみのサーボ欠陥の有無によって判定してもよい。【０１６９】
次に、図８から図１０を参照しながら、本実施形態による気泡領域の測定および欠陥処理の利点を説明する。【０１７０】
図８（ａ）は、従来の欠陥処理方法による実行時間の計算モデルおよび計算式を示す。記録エラーが生じるまでの時間をＷｔ１、ユーザデータ領域とスペア領域間のシーク時間をＳｔ、スペア領域における記録時間をＷｔ２、記録クラスタ数をＣとしたとき、実行時間Ｔａは、
Ｔａ＝（Ｗｔ１＋Ｓｔ＋Ｗｔ２＋Ｓｔ）＊Ｃ
によって得られる。【０１７１】
一方、図８（ｂ）は、本実施形態の欠陥処理方法による実行時間の計算モデルおよび計算式を示す。記録エラーが生じるまでの時間をＷｔ１、ユーザデータ領域とスペア領域間のシーク時間をＳｔ、スペア領域における記録時間をＷｔ２、記録クラスタ数をＣ、大規模欠陥領域のサイズ測定時間をＢｔとしたとき、実行時間Ｔｂは、
Ｔｂ＝（Ｗｔ１＋Ｂｔ＋Ｓｔ）＋（Ｗｔ２＊Ｃ）
によって得られる。【０１７２】
図９および図１０は、処理クラスタ数を変化させたときの実行時間ＴａおよびＴｂの変化を示す。図９および図１０に示す直線は、上述のモデルケースでパラメータを以下のように設定したときに得られる。
Ｗｔ１：記録エラー時の実行時間［ｍｓ］：１００
Ｗｔ２：記録の実行時間［ｍｓ］：２５０
Ｓｔ：シーク時間［ｍｓ］：２５０
Ｂｔ：大規模欠陥領域のサイズ測定時間［ｍｓ］：１２００【０１７３】
図９および図１０によれば、処理クラスタ数が３以上になると、本実施形態による欠陥処理方法の方が従来の方法よりも実行時間が短い。データ書き込み中のエラーに起因して交替記録を行う場合を考慮すると、短いほうが好ましいことは明らかである。【０１７４】
さらに本実施形態の記録方法は気泡領域のサイズと記録サイズに応じて交替領域を確保するため、従来の方法よりもスペア領域を効率的に使用できる。本実施形態においては、交替領域をスペア領域内に確保するとして説明したが、これは例である。交替領域をユーザデータ領域内に確保してもよい。【０１７５】
また、交替領域へのデータの書き込み中にエラーが発生したときに、どのような交替方法を採用するかについては任意である。たとえば欠陥管理部１４０は、スペア領域内、またはユーザデータ領域内に他の交替領域をさらに確保し、確保した他の交替領域に引き続きデータを書き込むよう記録制御部１２０に指示してもよい。またこのとき、欠陥管理部１４０は交替領域を固定長で確保してもよいし、上述の実施形態と同様、大規模欠陥判定部１５０にエラーが発生した交替領域のサイズを測定させて、測定されたサイズと同じサイズ他の交替領域を確保してもよい。【０１７６】
なお、上述したＢＤは、書き換え可能な光ディスク（いわゆるＢＤ−ＲＥ）であるとして説明したが、一回に限り書き込むことが可能な光ディスク（いわゆるＢＤ−Ｒ）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７７】
本発明にかかる光ディスクドライブによれば、光ディスクに気泡などを含む大規模欠陥領域が存在している場合には、サーボ制御のエラーに基づいてその大規模欠陥領域のサイズを特定し、そのサイズに応じたサイズを有する交替領域にデータを交替記録する。気泡領域はサーボが不安定であるため、気泡が存在しない交替領域にデータを交替記録することによって安定的な書き込みおよび読み出しが実現される。また、交替領域のサイズは特定された気泡領域のサイズに応じて確保されるため、過不足がなく、スペア領域の最小限かつ効率的な利用が実現される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年2月15日(2008.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの記録領域へのデータ書き込み中に、前記記録領域内の欠陥領域に起因するエラーを検出して前記欠陥領域に代わる交替領域にデータを書き込む光ディスク装置であって、
光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクによって反射された光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、
前記光ピックアップを制御して前記光ディスクの記録領域へのデータの書き込みを制御する記録制御部と、
欠陥領域の判定処理に関する条件を保持し、前記データの書き込み中にエラーが発生したときに前記条件が満足されたか否かを判定する欠陥判定部であって、前記条件が満足されたと判定したときは前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であるとして前記欠陥領域のサイズを測定し、前記条件が満足されていないと判定したときは前記欠陥領域のサイズを測定しない欠陥判定部と、
前記データの書き込みの指示を受けて、前記エラーが発生すると交替領域を確保して前記交替領域に前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示する欠陥管理部と
を備えた光ディスク装置であって、
前記欠陥管理部は、前記欠陥領域のサイズが測定されたときは、測定された前記欠陥領域のサイズに基づいて決定されたサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保し、前記欠陥領域のサイズが測定されなかったときは予め定められたサイズの交代領域を前記光ディスク上に確保する、光ディスク装置。
【請求項２】
前記光ディスク上に複数のトラックが形成されており、
前記条件が満足されたと判定したときは、前記欠陥判定部は前記複数のトラックへ間欠的にアクセスするよう前記光ピックアップに指示し、その結果予め定められた種類のエラーが発生した領域を前記欠陥領域であると判定する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きかった時間に基づいてサーボエラーを検出し、
前記欠陥判定部は、前記サーボエラーが発生した領域を欠陥領域であると判定する、請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記欠陥判定部は予め定められた間隔の複数トラックへのアクセスを前記光ピックアップに指示し、複数回のサーボエラーが発生した領域を前記欠陥領域として判定する、請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号に基づいてサーボエラーを検出することが可能であり、
前記条件は、前記エラーがシーク中のサーボエラーであるか否かであり、前記欠陥判定部は、前記条件が満足されたと判定した場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記条件は、前記エラーがデータの記録エラーであって、かつ記録エラーが所定回数発生したか否かであり、前記欠陥判定部は、前記条件が満足されたと判定した場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズと前記データのサイズとに応じて、前記欠陥領域のサイズ以下のサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記欠陥領域は、前記光ディスクの製造時に形成された気泡を含む領域である、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記欠陥領域は、前記光ディスクに形成された複数のトラックに跨る領域である、請求項８に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズ、および、未だ記録されていないデータのサイズのうちの小さい方と同じサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記光ディスクにはユーザデータ領域およびスペア領域が設けられており、
前記交替領域への前記データの書き込み中にエラーが発生したときにおいて、
前記欠陥管理部は、前記スペア領域内に他の交替領域をさらに確保し、確保した前記他の交替領域に引き続き前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月18日(2009.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの記録領域へのデータ書き込み中に、前記記録領域内の欠陥領域に起因するエラーを検出して前記欠陥領域に代わる交替領域にデータを書き込む光ディスク装置であって、
光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクによって反射された光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、
前記光ピックアップを制御して前記光ディスクの記録領域へのデータの書き込みを制御する記録制御部と、
欠陥領域の判定処理に関する条件を保持し、前記データの書き込み中にエラーが発生したときに前記条件が満足されたか否かを判定する欠陥判定部であって、前記条件が満足されたと判定したときは前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であるとして前記欠陥領域のサイズを測定し、前記条件が満足されていないと判定したときは前記欠陥領域のサイズを測定しない欠陥判定部と、
前記データの書き込みの指示を受けて、前記エラーが発生すると交替領域を確保して前記交替領域に前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示する欠陥管理部と
を備えた光ディスク装置であって、
前記欠陥管理部は、前記欠陥領域のサイズが測定されたときは、測定された前記欠陥領域のサイズに基づいて決定されたサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保し、前記欠陥領域のサイズが測定されなかったときは予め定められたサイズの交代領域を前記光ディスク上に確保する、光ディスク装置。
【請求項２】
前記光ディスク上には複数のトラックが形成されており、
前記条件が満足されたと判定したときは、前記欠陥判定部は前記複数のトラックへ間欠的にアクセスするよう前記光ピックアップに指示し、その結果予め定められた種類のエラーが発生した領域を前記欠陥領域であると判定する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きかった時間に基づいてサーボエラーを検出し、
前記欠陥判定部は、前記サーボエラーが発生した領域を欠陥領域であると判定する、請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記欠陥判定部は予め定められた間隔の複数トラックへのアクセスを前記光ピックアップに指示し、複数回のサーボエラーが発生した領域を前記欠陥領域として判定する、請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号に基づいてサーボエラーを検出することが可能であり、
前記条件は、前記エラーがシーク中のサーボエラーであるか否かであり、前記欠陥判定部は、前記条件が満足されたと判定した場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記条件は、前記エラーがデータの記録エラーであって、かつ記録エラーが所定回数発生したか否かであり、前記欠陥判定部は、前記条件が満足されたと判定した場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズと前記データのサイズとに応じて、前記欠陥領域のサイズ以下のサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記欠陥領域は、前記光ディスクの製造時に形成された気泡を含む領域である、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記欠陥領域は、前記光ディスクに形成された複数のトラックに跨る領域である、請求項８に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズ、および、未だ記録されていないデータのサイズのうちの小さい方と同じサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記光ディスクにはユーザデータ領域およびスペア領域が設けられており、
前記交替領域への前記データの書き込み中にエラーが発生したときにおいて、
前記欠陥管理部は、前記スペア領域内に他の交替領域をさらに確保し、確保した前記他の交替領域に引き続き前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置および光ディスクの欠陥管理方法に関し、特に、記録エラーが気泡のような広範囲に跨る欠陥を有する記録領域によって生じたときにその欠陥領域の大きさに応じて欠陥交替処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の光ディスクは、セクタ構造を有する情報記録媒体である。光ディスクは、その特性によって、大きく３種類に分類され得る。１つめは、データがディスクの凹凸によって記録されており、ユーザが新たにデータの記録ができない再生専用ディスクである。２つめは、有機色素等を記録膜として備え、１度のみ記録が可能な追記型ディスクである。３つめは、相変化材料等を記録膜として備え、複数回の記録（書換え）が可能な書換え型ディスクである。
【０００３】
近年、オーディオやビデオなどの音響・映像データ（以下、「ＡＶデータ」と称する。）がディジタル化され、放送または配信されるようになってきたため、より高密度で大容量な光ディスクが要望されている。記憶容量を大きくする上で、記録層を複数にすることが有用である。例えば、ＤＶＤの再生専用ディスクでは、１枚の光ディスクに２つの記録層を形成することにより、記録層が１つの光ディスクの約２倍の容量を確保している。
【０００４】
図１１は、従来の書換え型光ディスクが備える記録層２１の領域レイアウトを示す。図１１に示す記録層２１においてリードイン領域２２の中には、ディスク情報領域２６と欠陥管理領域２７（ＤＭＡ）が設けられている。又、リードアウト領域２５の中には、欠陥管理領域２７が設けられている。又、リードイン領域２２とユーザデータ領域２４との間と、ユーザデータ領域２４とリードアウト領域２５との間には、それぞれスペア領域２３が設けられる。
【０００５】
ディスク情報領域２６は、光ディスクのデータの記録再生に必要なパラメータや物理的な特性に関する情報が格納されている。
【０００６】
欠陥管理領域２７とスペア領域２３とは、ユーザデータ領域２４上の記録再生が正しくできないセクタ（これを欠陥セクタと呼ぶ）を、状態のよい他のセクタで交替する欠陥管理の為に用意された領域である。
【０００７】
スペア領域２３は、欠陥セクタを交替するためのセクタ（スペアセクタと呼ぶ。また特に欠陥セクタと交替済みのセクタを交替セクタと呼ぶ）を含む領域である。ＤＶＤ−ＲＡＭではスペア領域２３はユーザデータ領域２４の内周側と外周側との２箇所に配置され、欠陥セクタが予想以上に増加した場合に対応できるように外周側に配置されたスペア領域２３はサイズを拡張できるようになっている。
【０００８】
欠陥管理領域２７は、スペア領域２３のサイズや配置場所の管理を含む欠陥管理に関するフォーマットを保持するディスク定義構造（ＤＤＳ）２８と、欠陥セクタの位置とその交替セクタの位置をリストアップした欠陥リスト（ＤＬ）２９とを含む。欠陥管理領域２７については、ロバストネスを考慮して、同じ内容を、内周側と外周側の欠陥管理領域２７のそれぞれに２重ずつの計４重で記録する仕様の光ディスクが多い。
【０００９】
一方、追記型の媒体では、一度記録した情報を消すことができない。この特性のために、以前に記録した情報を書き換える代わりに、他の場所に新しい情報を継ぎ足す。換言すると、他の場所に新しい情報を追記する。このため、追記型の媒体は書換え型の媒体とは異なる管理情報を有する。
【００１０】
図１２は、従来の追記型光ディスクであるＤＶＤ−Ｒが備える記録層３１の領域レイアウトを示す。記録層３１は、内周から外周へ向かって、Ｒ情報領域（Ｒ−Ｉｎｆｏ）３２と、リードイン領域３３と、ユーザデータ領域３４と、リードアウト領域３５とを含む。
【００１１】
リードイン領域３３の中には、ディスク情報領域３７が設けられている。
【００１２】
Ｒ−Ｉｎｆｏ３２は、追記型ディスクに特有の領域であり、Ｒ−Ｉｎｆｏ３２の中には、記録管理領域３６（以下、ＲＭＡと記す）を含む。
【００１３】
ＲＭＡ３６は、ディスクの記録状態を表している記録管理データ３８（以下、ＲＭＤと記す）から構成される。最新のＲＭＤ３８を取得することにより、追記可能なアドレスなどを取得することができる。
【００１４】
図１３は、欠陥管理情報を含む従来の追記型光ディスクの記録層４１の領域レイアウトを示す。
【００１５】
記録層４１は、内周から外周へ向かって、リードイン領域４２と、スペア領域４３−１と、ユーザデータ領域４４と、スペア領域４３−２と、リードアウト領域４５とを含む。
【００１６】
リードイン領域４２の中には、ディスク情報領域４６と欠陥管理領域４７−１と欠陥管理作業領域群４８が設けられている。又、リードアウト領域４５の中には、欠陥管理領域４７−２が設けられている。
【００１７】
欠陥管理領域４７−１には、欠陥管理情報（ＤＤＳ）４９および欠陥管理情報（ＤＬ）５０が格納されている。
【００１８】
追記型光ディスクの場合は、欠陥管理領域４７への記録も１回しか出来ないため、書換え型光ディスクと同様の方法で常に所定位置の欠陥管理領域４７へ最新の欠陥管理情報を記録しておくことは出来ない。そのため、書き換え型の光ディスクとの互換を確保するために欠陥管理作業領域群４８が設けられている。
【００１９】
欠陥管理作業領域群４８は、Ｎ個（Ｎは１以上の正数）の欠陥管理作業領域５１から構成される。欠陥管理作業領域５１は、追記型の光ディスクに対してファイナライズ処理を実施する以前において更新された欠陥管理情報を一時的に記録するための領域である。格納される情報は、欠陥セクタの位置とその交替セクタの位置をリストアップした一時欠陥リスト（ＴＤＬ）５２と、一時欠陥リスト５２の先頭位置の情報である一時欠陥リスト先頭位置情報などを含む一時ディスク定義構造（ＴＤＤＳ）５３から構成される。なおファイナライズ処理とは、追記型の光ディスクを書換え型の光ディスクと互換のあるデータ構造にするための処理であり、最新の欠陥管理作業領域５１の内容を欠陥管理領域４７に記録することをいう。
【００２０】
また、ディスク情報領域２６（図１１）、３７（図１２）および４６（図１３）は、凹凸ピットにより情報が記録されているか、ディスク出荷前等に、データ領域に記録を行う方法と同じ方法でディスク情報領域にプリ記録がなされている。一方、欠陥管理情報（ＤＤＳ、ＤＬ、ＴＤＬ、ＴＤＤＳ）や、記録管理データ（ＲＭＤ）は、ディスク出荷後に、光ディスクドライブなどにより記録される。
【００２１】
欠陥が検出されると、その位置から所定範囲後までの領域を欠陥領域として捉え、固定長の交替領域を割り当てることもできる。たとえば特許文献１は、ＤＶＤ＋ＲＷに対するそのような欠陥管理方法を開示する。
【特許文献１】特開２００２−１８４１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従来は、光ディスクには数クラスタや数トラックに跨る大規模な欠陥領域の個数は少なかったため、欠陥領域に対して固定長の交替領域を割り当てれば十分であった。
【００２３】
しかし、近年開発されたブルーレイ・ディスク（ＢＤ；Ｂｌｕ−ｒａｙディスク）においては、状況は大きく変化しており、欠陥領域に対して固定長の交替領域を割り当てる方法では新たな問題が発生している。
【００２４】
たとえば光透過層をＢＤの基板上に形成する際、スピンコート法が利用されると、光透過層と基板本体との間に空気が混入して気泡が形成されることがある。このような気泡の影響は光透過層が十分厚い従来の光ディスクでは問題とはならなかった。
【００２５】
しかしＢＤのような、光透過層がより薄く、かつトラックピッチがより狭い光ディスクにおいては、気泡の影響で光透過層は湾曲し、平坦性が局所的に失われ、さらに気泡が存在する領域は数十〜数百のクラスタまたはトラックに跨る大規模欠陥領域となる。ＢＤにおいては、そのような大規模欠陥領域の発生頻度は高まっている。
【００２６】
以下、より詳しく説明する。図１４（ａ）は、気泡１１が存在するＢＤ１０を模式的に示す。理解の容易のため気泡１１を視認できるように記載しているが、視認できない気泡も存在する。
【００２７】
図１５（ａ）および（ｂ）は、気泡が形成されたＢＤを用いて実際に測定されたディスク表面（光透過層の表面）の凸部形状を示す図である。典型的な気泡の大きさ（直径）は、５００μｍ〜１０００μｍ程度である。ＢＤの情報層と光透過層との間に気泡が形成されると、光透過層が薄い（厚さ：約１００μｍ）ため、図１５に示すように光透過層の表面が局所的に盛り上がっている。気泡の中心部（核の部分）では、反射光が殆ど戻ってこないが、気泡の周囲において盛り上がった部分でも、光ビームの透過に異常が生じる。ＢＤの記録・再生に用いられる対物レンズのＮＡは高く、ディスク表面から浅い位置の情報層に焦点を結ぶため、光透過層の僅かな歪みに対しても、球面収差が大きく変化し、反射光強度が変動しやすい。
【００２８】
気泡は、ＢＤの製造工程の種類により、形成されやすい場合と、形成されにくい場合がある。上述のようにスピンコート法によって光透過層が形成されたＢＤは、気泡を多く含む傾向にあるが、貼り合わせ法によって光透過層（保護シート）が貼り付けられたＢＤには気泡が少ない傾向にある。ただし、後者の方法によっても気泡は形成され得る。
【００２９】
再び図１４を参照する。図１４（ｂ）は、ＢＤ１０上の気泡１１とトラックとの関係を示す。図示される例では、気泡１１は、トラック１２ａ〜１２ｃのうち、トラック１２ｂから外周側（トラック１２ｃ側）に存在している。各トラックには、ＥＣＣブロック（または「クラスタ」ともいう）と呼ばれるデータ単位でデータが格納される。光ディスクのデータの最小単位であるセクタ（サイズ：２ＫＢｙｔｅ）という単位を用いて説明すると、ＢＤでは、１クラスタ＝３２セクタとなる。気泡１１の一部１１ａおよび１１ｂは、それぞれクラスタ１３ａおよび１３ｂの記録位置上に存在している。
【００３０】
ＢＤのトラックピッチは０．３２μｍであるのに対して、１つの気泡（核）のサイズが約１００μｍであるとすると、１つの気泡によって最大約３００トラック（１００／０．３２）が影響を受ける。また、気泡周辺も影響を受けるため、典型的には２００ｕｍ（６００トラック程度）の区間に渡って欠陥が継続する。よって、気泡の核が存在する領域およびその周辺領域は、大規模欠陥領域となる。
【００３１】
図１６は、大規模欠陥領域１４の構成を示す。図１４（ｂ）に示す気泡の一部１１ａおよび１１ｂが、それぞれ異なるトラックのクラスタ１３ａおよび１３ｂに跨って存在している。
【００３２】
データの書き込みや読み出しは、クラスタを最小単位として行われる。クラスタ境界に気泡が存在する場合には、複数のクラスタにわたってデータの書き込みや読み出しができなくなる。さらに、気泡の影響で気泡の周辺のクラスタはデータの書き込みや読み出しができないことが多い。
【００３３】
また、気泡の影響で、トラック方向に沿って最大１ｍｍ程度にわたり、サーボが不安定状態となるという問題がある。サーボが不安定となる領域では、トラッキングはずれやトラックジャンプ等に起因する記録リトライや、記録エラーによる欠陥交替処理が実行され、記録時間が長くかかる。記録時間が長くかかると録画中にデータの欠落が生じたり、ダビングにより多くの時間がかかるおそれがある。
【００３４】
ＢＤの１周に１箇所の気泡が存在する場合には、クラスタごとにアクセスできたりできなかったり、という状態が発生しうる。たとえば、最内周には２つのクラスタしか設けられないため、１つのクラスタへのアクセスに失敗するとそのトラック全体のアクセスができなくなることがある。そこで、最悪の状況を考慮して、アクセスができない複数のトラックに跨る領域を「大規模欠陥領域１４」と呼ぶ。上述したように、このような数百のトラックに含まれるクラスタの数は数千にも上ることがある。なお、大規模欠陥領域１４にはアクセスが可能なクラスタが含まれ得るため、そのような場合にはクラスタ単位で大規模欠陥領域１４を定義することも可能である。なお、大規模欠陥領域は「アクセスができない複数のトラックに跨る領域」であると定義したが、複数に限る必要はない。アクセスができないトラックが１つであっても「大規模欠陥領域」に含めてもよい。
【００３５】
図１７は、大規模欠陥領域に対して、従来の手法で記録処理を行った場合の動作手順を示す。動作手順ａからｅの各内容は以下のとおりである。
ａ．ユーザデータ領域（Ｕｓｅｒ  Ａｒｅａ）のクラスタにデータを書き込む
ｂ．ユーザデータ領域中のクラスタＵへのデータ書き込み失敗
ｃ．スペア領域内の交替領域Ｓを交替先として割り当て、光ヘッドを移動（シーク）して交替先の交替領域Ｓへデータを書き込む
ｄ．次のクラスタＵ＋１へ移動するがクラスタＵ＋１へのデータ書き込み失敗（ｂ’）
【００３６】
上述のｃおよびｄの処理が、大規模欠陥領域を抜けるまで繰り返されることになる。このように、交替記録に伴って、ユーザデータ領域とスペア領域との記録位置間の移動（シーク）が多発する結果となり、多大な処理時間を要することになる。
【００３７】
一方、上述した特許文献１は、個々の欠陥に対して交替領域を割り当てるのではなく、欠陥の検出位置から所定範囲後までの領域を欠陥領域として捉え、固定長の交替領域を割り当てる技術を開示している。
【００３８】
しかし、固定長の交替領域を割り当てると他の問題が発生する。
【００３９】
図１８は、記録エラーｂおよびｂ’が発生したときに、固定長の領域を欠陥領域として取り扱う処理ｅを示している。図１８の例では、固定長の領域は気泡領域よりも小さい。よって、処理ｅによる欠陥領域のサイズ以上のデータを書き込むときは、固定長の領域を終えた後の欠陥領域（気泡領域）にアクセスが発生し、データの書き込みに失敗する（処理ｆ）。この結果、アクセス時間は長くなってしまうという問題がある。
【００４０】
さらに他の問題も生じ得る。図１９は、記録エラーｂおよびｂ’が発生したときに、比較的大きい固定長の領域を欠陥領域として取り扱う処理ｅを示している。固定長の交替領域がスペア領域内に確保されるため、図示されるように固定長の交替領域の方が気泡領域よりも大きい場合には、欠陥が存在しない領域Ｄについてまで交替領域が設定され、スペア領域を無駄に消費するという問題がある。
【００４１】
気泡のサイズはまちまちであるため、固定長の領域を欠陥領域として取り扱う欠陥管理方法を採用すると図１８に示す問題および図１９に示す問題が発生し得る。
【００４２】
また、ＢＤ等の記録媒体において交替領域を確保可能なスペア領域のサイズは有限である。気泡でなくとも汚れによる欠陥等に対しても常に欠陥ブロック以降のブロックも連続して欠陥として扱うと（例えば指紋のような広範囲に薄く広がった汚れによる欠陥が存在すると）、次々と交替領域が確保される結果、瞬く間にスペア領域を使い尽くしてしまうという問題がある。
【００４３】
さらに図１８の処理ｆに示すような気泡領域へのアクセスが発生する場合には、光ビームスポットが、データ書き込み対象のトラックからジャンプし、隣接するトラックのデータを破壊してしまうという問題もある。
【００４４】
図２０（ａ）は、気泡によるディスク表面の凹凸を示す図であり、図２０（ｂ）は、光ビームが気泡を横切るときに測定されるＴＥ信号および駆動信号の波形図である。光ビームがトラックの中心線上を追従しているとき、ＴＥ信号の振幅はゼロレベルにあるが、光ビームがトラックの中心線からディスク径方向にシフトすると、ＴＥ信号にはゼロではない振幅成分が現れる。このとき、トラックの中心線に対する光ビームの位置ズレ（オフトラック）を解消するように、光ピックアップ内の対物レンズのディスク径方向位置が調整される。対物レンズのディスク径方向位置は、光ピックアップ内のレンズアクチュエータの働きによって調整され、図２０（ｂ）に示す「駆動信号」は、レンズアクチュエータに供給される駆動電流の波形を示している。
【００４５】
図２０に示すように、ＢＤの気泡を光ビームが通過するとき、擬似的にオフトラックを示す波形成分（擬似オフトラック成分）がＴＥ信号に現れる。擬似オフトラック成分は、光ビームがトラックの中心線上にあっても気泡に起因して出現する。このような擬似オフトラック成分がＴＥ信号に現れると、擬似オフトラック成分に応答してトラッキング制御が行われるため、光ビームスポットが目的トラックから外れるアブノーマルトラックジャンプが発生するという問題がある。
【００４６】
図２１は、アブノーマルトラックジャンプを模式的に示す。トラック１２ｂにデータを書き込んでいる最中に、気泡１１に起因して隣接するトラック１２ａへ光ビームスポットがジャンプしている。このとき、書き込み処理がトラック１２ａに対して継続され、既存のデータが破壊されるという非常に大きな問題が生じる。例えば、ＡＶデータが破壊された場合には一時的な再生の不具合が生じる。また、再生に必須の管理情報が破壊された場合には、記録されたコンテンツが再生できなくなったり、最悪の場合にはそのディスクから再生ができなくなることもある。
【００４７】
本発明の目的は、データ書き込み中にエラーが生じたときにおいて、気泡などによる大規模欠陥領域におけるエラーであることを判定し、気泡などによる大規模欠陥領域によって生じたときにはその大規模欠陥領域の大きさに応じて交替処理を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００４８】
本発明による光ディスク装置は、光ディスクの記録領域へのデータ書き込み中に、前記記録領域内の欠陥領域に起因するエラーを検出して前記欠陥領域に代わる交替領域にデータを書き込む。前記光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクによって反射された光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、前記光ピックアップを制御して前記光ディスクの記録領域へのデータの書き込みを制御する記録制御部と、前記データの書き込み中にエラーが発生したときに前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定し、前記欠陥領域のサイズを測定する欠陥判定部と、前記データの書き込みの指示を受けて、測定された前記欠陥領域のサイズに基づいて決定されたサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保し、確保した前記交替領域に前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示する欠陥管理部とを備えている。
【００４９】
前記光ディスク上には複数のトラックが形成されており、前記エラーが発生したときに、前記欠陥判定部は前記複数のトラックへ間欠的にアクセスするよう前記光ピックアップに指示し、その結果予め定められたエラーが発生した領域を前記欠陥領域であると判定してもよい。
【００５０】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きかった時間に基づいてサーボエラーを検出し、前記欠陥判定部は、前記サーボエラーが発生した領域を欠陥領域であると判定してもよい。
【００５１】
前記欠陥判定部は予め定められた間隔の複数トラックへのアクセスを前記光ピックアップに指示し、複数回のサーボエラーが発生した領域を前記欠陥領域として判定してもよい。
【００５２】
前記記録制御部は、前記受光信号から生成されるサーボ信号に基づいてサーボエラーを検出することが可能であり、前記欠陥判定部は、前記エラーがシーク中のサーボエラーである場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始してもよい。
【００５３】
前記欠陥判定部は、前記エラーがデータの記録エラーであって、かつ記録エラーが所定回数発生した場合には、前記欠陥領域のサイズの測定を開始してもよい。
【００５４】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズと前記データのサイズとに応じて、前記欠陥領域のサイズ以下のサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保してもよい。
【００５５】
前記欠陥領域は、前記光ディスクの製造時に形成された気泡を含む領域であってもよい。
【００５６】
前記欠陥領域は、前記光ディスクに形成された複数のトラックに跨る領域であってもよい。
【００５７】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズと同じサイズの前記交替領域を前記光ディスク上に確保してもよい。
【００５８】
前記欠陥管理部は、測定された前記欠陥領域のサイズ、および、未だ記録されていないデータのサイズのうちの小さい方と同じサイズの交替領域を前記光ディスク上に確保してもよい。
【００５９】
前記光ディスクにはユーザデータ領域およびスペア領域が設けられており、前記欠陥管理部は、前記交替領域を前記スペア領域内に確保してもよい。
【００６０】
前記光ディスクにはユーザデータ領域およびスペア領域が設けられており、前記欠陥管理部は、前記交替領域を前記ユーザデータ領域内に確保してもよい。
【００６１】
前記交替領域への前記データの書き込み中にエラーが発生したときにおいて、前記欠陥管理部は、前記スペア領域内に他の交替領域をさらに確保し、確保した前記他の交替領域に引き続き前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示してもよい。
【００６２】
前記交替領域への前記データの書き込み中にエラーが発生したときにおいて、前記欠陥管理部は、前記スペア領域内に予め定められたサイズの他の交替領域をさらに確保し、確保した前記他の交替領域に引き続き前記データを書き込むよう前記記録制御部に指示してもよい。
【発明の効果】
【００６３】
本発明によれば、光ディスク装置は、書き込み中にエラーが発生したときにそのエラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定し、欠陥領域のサイズを測定する。そして、測定されたそのサイズ以下のサイズの交替領域を光ディスク上に確保して、欠陥領域にデータが書き込まれないよう記録領域を管理する。
【００６４】
交替領域のサイズは測定された欠陥領域のサイズ以下で確保されるため、無駄なく効率的な利用が実現される。たとえば、まだ書き込まれていない残りのデータのサイズが測定された欠陥領域のサイズ以下であれば、書き込み時にそのサイズの交替領域が確保されて残りのデータが書き込まれる。一方、残りのデータのサイズが欠陥領域のサイズ以上であれば、まず欠陥領域のサイズ分の交替領域が確保されてデータが書き込まれ、さらに残ったデータが欠陥領域後の正常な記録領域に書き込まれる。これにより、スペア領域の利用を過不足なく最小限にとどめ、光ディスク全体の記録可能領域を効率的に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下、添付の図面を参照して、本発明による光ディスク装置の実施形態を説明する。
【００６６】
本発明による欠陥管理方法は光ディスク（典型的にはＢＤ）へのデータ書き込み中に、たとえば光ディスクの欠陥領域に起因するエラーが検出されたときに、欠陥領域に代わる交替領域をスペア領域内に確保し、その交替領域にデータを書き込むために利用される。
【００６７】
データの書き込み中にエラーが発生したときに、光ディスク装置の欠陥判定部は、エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定し、欠陥領域のサイズを測定する。そして欠陥管理部は、データの書き込みの指示を受けて、測定された欠陥領域のサイズに基づいて決定されたサイズの交替領域を光ディスク上に確保し、欠陥領域にデータが書き込まれないよう記録領域を管理する。
【００６８】
欠陥領域の一例として、スピンコート法などで光ディスクの保護層を形成した場合に、データの書き込み動作または読み出し動作が、保護層に混入した気泡の影響を受けうる気泡領域が挙げられる。
【００６９】
判定された気泡領域にはデータの書き込みができず、またはデータの書き込みや読み出しに多くの時間がかかるため書き込みに利用しない。
【００７０】
図１を参照しながら、気泡領域の測定を含む欠陥管理方法を具体的に説明する。
【００７１】
図１（ａ）は、本実施形態による第１の記録方法を示す。この図の記載は図１７の記載に準ずる。ユーザデータ領域（Ｕｓｅｒ  Ａｒｅａ）の１単位はクラスタ（またはＥＣＣブロック）である。１クラスタは複数のセクタの集合である。
【００７２】
以下の実施形態の説明では、例としてクラスタ単位で欠陥領域のサイズの測定が行われるとするが、セクタ単位で欠陥領域のサイズを測定することも可能である。後者の例では、クラスタ単位で粗く欠陥領域のサイズを測定し、セクタ単位で精密に測定すればよい。
【００７３】
ユーザデータ領域にデータを書き込み中に、「×」で示す書き込みエラーが発生したとする。するとその領域は欠陥としてスペア領域内の交替領域に記録される。交替記録後、再度ユーザデータ領域に次のクラスタのデータを書き込もうとして再度書き込みエラーが発生する。このときもその領域は欠陥として取り扱われ、スペア領域内の交替領域に記録される。
【００７４】
図１（ａ）の例では、書き込みエラーが２回連続して発生したときは気泡に起因する大規模欠陥領域の測定処理に移る。その意味において図１の処理ａは気泡の検出処理の前段階の処理（気泡仮検出処理ａ）である。
【００７５】
大規模欠陥領域の測定処理ｂは、大規模欠陥領域であるとして検出された２つのクラスタの次のクラスタから測定される。
【００７６】
例えば、大規模欠陥領域の測定処理ｂは、サーボエラーが生じないトラックまで、たとえば１０μｍずつ離散的にトラックにアクセスする。そして、サーボエラーが生じないトラックの前のトラックまでが大規模欠陥領域であるとして、その領域の大きさを測定する。本実施形態においては、このような大規模欠陥領域を気泡領域とみなす。
【００７７】
大規模欠陥領域が特定されると、その領域の情報をバッファに格納する。当該大規模欠陥領域に対して記録要求があると、その領域を欠陥領域として登録する処理を行い、また大規模欠陥領域と同じデータサイズを有する交替領域を確保する処理ｃが行われる。その後、後続のデータを交替領域に書き込む処理ｄが行われる。その後のデータの書き込みは、気泡領域の後から開始される。
【００７８】
図１（ｂ）は、記録が大規模欠陥領域の途中で終了する場合の記録方法を示す。図１（ａ）との違いは、書き込まれる全データのうち、既に書き込まれたデータを除く残りのデータのサイズが大規模欠陥領域のサイズ以下の場合の交替領域の確保の仕方である。すなわち、残りのデータのサイズ分（大規模欠陥領域への記録サイズ分）だけ交替領域を確保する処理ｃが行われ、その後、当該残りのデータを確保された交替領域に書き込む処理ｄを行う。なお、記録要求がない大規模欠陥領域（図１（ｂ）の未記録領域）を欠陥領域として欠陥登録してもよい。
【００７９】
図１（ｃ）は、本実施形態による第２の記録方法を示す。図１（ａ）との違いは、２回目の書き込みエラーが発生したときに、スペア領域に交替記録せずに、大規模欠陥領域の測定処理ｂが実行されることにある。大規模欠陥領域の測定処理ｂは、大規模欠陥領域の２回目の書き込みエラーが発生したクラスタから測定される。後は図１（ａ）の処理ｃおよびｄと同じである。
【００８０】
図１（ａ）〜（ｃ）から明らかなように、交替記録のために確保される交替領域のサイズは固定されているのではなく、残りのデータのサイズと大規模欠陥領域のサイズとの関係によって可変であることが理解される。
【００８１】
次に、図１（ｄ）は、一連のデータの書き込み中に気泡領域が２つ存在したときの記録方法を示す。図１（ｄ）に示された符号ａ〜ｄは、それぞれ図１（ａ）〜（ｃ）に示すとおり、ａは気泡仮検出処理、ｂは気泡測定処理、ｃは書き込み（Ｗｒｉｔｅ）要求分の一括交替処理、ｄはスペア（Ｓｐａｒｅ）領域へ書き込み処理を示している。
【００８２】
図１（ｄ）では、気泡が発見されるごとに図１（ａ）による処理が行われる。その結果、交替領域は、測定された気泡のサイズに相当するサイズだけそれぞれ確保され、確保された各交替領域にデータが記録される。気泡領域が３以上存在する場合も同様である。なお、図１（ｄ）では各気泡領域が交替されるそれぞれの交替領域同士は隣接しているが、これは例である。他のユーザデータ領域の交替領域がそれらの間に確保されてもよい。
【００８３】
なお、本実施形態においては大規模欠陥領域を気泡領域とみなしているが、これは気泡が現在最も顕著に大規模欠陥領域を発生させるためである。気泡以外の他の要因で大規模欠陥領域が発生する場合には、もちろん気泡領域とみなす必要はない。その場合には以下の説明において「気泡領域」を「大規模欠陥領域」と読み替え、「気泡」を当該他の要因に読み替えることにより、本発明を適用することが可能である。
【００８４】
以下、本実施形態にかかる光ディスク装置の構成および動作を詳細に説明する。
【００８５】
図２は、本実施形態によるＢＤレコーダ１００の機能ブロックの構成を示す。ＢＤレコーダ１００は、光ディスクであるＢＤ、典型的には書き換え可能なＢＤ（図示せず）に対し、データの書き込みおよび読み出しを行う。
【００８６】
ＢＤレコーダ１００は、光ディスクドライブ１０２と、中央演算ユニット（ＣＰＵ）１０４と、エンコーダ／デコーダ１０６と、チューナ１０８と、それらの相互通信を可能とするＩ／Ｏバス１７０とを有する。
【００８７】
ＣＰＵ１０４は、ＢＤレコーダ１００の全体の動作を制御するホストコンピュータである。光ディスクドライブ１０２との関係では「上位制御装置」とも称される。エンコーダ／デコーダ１０６は、映像、音声の符号化／復号化を行う。チューナ１０８は、アナログ放送波またはディジタル放送波を受信して番組の信号を取得する。
【００８８】
光ディスクドライブ１０２は、命令処理部１１０と、記録制御部１２０と、再生制御部１３０と、欠陥管理部１４０と、大規模欠陥判定部１５０と、バッファ１６０とを含んでいる。
【００８９】
命令処理部１１０は、バス１７０を介してＣＰＵ１０４から受けた命令を処理する。記録制御部１２０は、光ディスクへのデータ記録時の制御を行う。再生制御部１３０は、光ディスクからのデータ再生時の制御を行う。
【００９０】
欠陥管理部１４０は、欠陥管理情報に関する処理を行う。すなわち欠陥管理部１４０は、光ディスクに記録された欠陥管理情報を後述の欠陥管理情報バッファ１６０ａに読み出す。また、欠陥情報が変化した場合には欠陥管理情報を更新するとともに、欠陥管理情報バッファ１６０ａの内容も更新する。更新された欠陥管理情報は光ディスクに記録される。
【００９１】
大規模欠陥判定部１５０は、気泡などを含む種々の大規模欠陥領域を判定する。大規模欠陥領域であると判定した場合はその連続領域を特定する大規模欠陥情報を生成し、または更新して、大規模欠陥情報バッファ１６０ｃに格納する。
【００９２】
バッファ１６０は、欠陥管理情報バッファ１６０ａと、データバッファ１６０ｂと、大規模欠陥情報バッファ１６０ｃと大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｃとを含む。欠陥管理情報バッファ１６０ａは光ディスクから再生した欠陥管理情報を格納する。データバッファ１６０ｂは記録されるデータおよび再生されたデータを一時的に格納する。大規模欠陥情報バッファ１６０ｃは、大規模欠陥判定部１５０で判定され生成された大規模欠陥情報を格納する。大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｄは、大規模欠陥判定部１５０で、記録エラーが発生した領域の情報を格納する。
【００９３】
図３は、本実施形態による光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成の例を示す。
【００９４】
光ディスクドライブ１０２は、ディスクモータ１４０と、光ピックアップ６１０と、光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）６２０と、駆動部６３０とシステムコントローラ６３０を備えている。
【００９５】
システムコントローラ６３０は、内蔵された制御プログラムに従って、光ディスクドライブ１０２の全体動作を制御する。
【００９６】
光ピックアップ６１０は、光源２０４、カップリングレンズ２０５、偏向ビームスプリッタ２０６、対物レンズ２０３、集光レンズ２０７、光検出器２０８を備えている。
【００９７】
光源２０４は、好適には半導体レーザであり、本実施形態では波長４１５ｎｍ以下の光ビームを放射する。光源２０４から放射された光ビームは直線偏光であり、その偏光方向は、放射される光ビームの光軸に関して光源２０４の向きを回転させることにより任意に調整することができる。カップリングレンズ２０５は、光源２０４から放射された光ビームを平行光に変換し、偏光ビームスプリッタ２０６に入射させる。偏向ビームスプリッタ２０６は、特定方向に偏光した直線偏光は反射するが、その特定方向に対して垂直な方向に偏光した直線偏光は透過する特性を有している。本実施形態の偏光ビームスプリッタ２０６は、カップリングレンズ２０５で平行光に変換された光ビームは対物レンズ２０３に向けて反射するよう構成されている。対物レンズ２０３は、偏向ビームスプリッタ２０６で反射された光ビームを集束し、ＢＤ１０の記録層上に光ビームスポットを形成する。
【００９８】
ＢＤ１０で反射された光ビームは、光ピックアップ６１０の対物レンズ２０３で平行な光ビームに変換された後、偏向ビームスプリッタ２０６に入射する。このときの光ビームは、その偏光方向がＢＤ１０に入射するときの光ビームの偏光方向から９０°回転したものになるため、偏向ビームスプリッタ２０６を透過し、そのまま集光レンズ２０７を経て光検出器２０８に入射することになる。
【００９９】
光検出器２０８は、集光レンズ２０７を通過してきた光を受け、その光を電気信号（電流信号）に変換する。図示されている光検出器２０８は、受光面上で４分割された領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有しており、領域Ａ〜Ｄの各々が、受けた光に応じた電気信号を出力する。
【０１００】
ディスクモータ１４０によって所定速度で回転しているＢＤ１０の記録層上において所望のトラックを光ビームの焦点が追従するためには、ＢＤ１０で反射された光ビームに基づいて、トラッキングずれおよびフォーカスずれを示すトラッキングエラー（ＴＥ）信号およびフォーカスエラー（ＦＥ）信号を検出する必要がある。これらはＯＤＣ６２０によって生成される。
【０１０１】
ＴＥ信号について説明すると、光ディスクドライブ１０２は、書き込み時にはプッシュプル法によりＴＥ信号を生成し、読み出し時には位相差法によりＴＥ信号を生成する。
【０１０２】
本実施形態による光ディスクドライブ１０２は、光ディスクへのデータ書き込み中にエラーを検出した場合の処理を特徴とするため、以下ではまずプッシュプルＴＥ信号を生成する処理から説明する。
【０１０３】
ＯＤＣ６２０の加算器４０８は光検出器２０８の領域ＢとＤの和信号を出力し、加算器４１４は光検出器２０８の領域ＡとＣの和信号を出力する。差動増幅器４１０は、加算器４０８、４１４からの出力を受け取り、その差を表すプッシュプルＴＥ信号を出力する。ゲイン切換回路４１６は、プッシュプルＴＥ信号を所定の振幅（ゲイン）に調整する。ＡＤ変換器４２０は、ゲイン切換回路４１６からのプッシュプルＴＥ信号をディジタル信号に変換してＤＳＰ４１２に出力する。
【０１０４】
次に、位相差ＴＥ信号は以下のようにして得られる。加算回路３４４は、領域Ａの出力と領域Ｄの出力とを合計した大きさに相当する信号Ａ＋Ｄを出力し、加算回路３４６は、領域Ｂの出力と領域Ｃの出力とを合計した大きさに相当する信号Ｂ＋Ｃを出力する。加算の仕方を変更することにより、他の信号を生成することも可能である。
【０１０５】
コンパレータ３５２，３５４は、それぞれ、加算回路３４４，３４６からの信号を２値化する。位相比較器３５６は、コンパレータ３５２，３５４からの信号の位相比較を行う。差動増幅器３６０は、位相比較器３５６からの信号を入力して位相差ＴＥ信号を出力する。この位相差ＴＥ信号は、光ビームが光ディスク１０２のトラック上を正しく走査するように制御するために用いられる。
【０１０６】
ゲイン切換回路３６６は、位相差ＴＥ信号を所定の振幅に調整する。ＡＤ（アナログ・ディジタル）変換器３７０は、ゲイン切換回路３６６から出力された位相差ＴＥ信号をディジタル信号に変換する。
【０１０７】
ＦＥ信号は、差動増幅器３５８によって生成される。ＦＥ信号の検出法は特に限定されず、非点収差法を用いたものでもよいし、ナイフエッジ法を用いたものであってもよいし、ＳＳＤ（スポット・サイズド・ディテクション）法を用いたものであってもよい。検出法に応じて回路構成を適宜変更することになる。ゲイン切換回路３６４は、ＦＥ信号を所定の振幅に調整する。ＡＤ変換器３６８は、ゲイン切換回路３６４から出力されるＦＥ信号をディジタル信号に変換する。
【０１０８】
ＤＳＰ４１２は、ＴＥ信号およびＦＥ信号等に基づいて駆動部６３０を制御する。ＤＳＰ４１２から出力されるフォーカス制御のための制御信号ＦＥＰＷＭおよびトラッキング制御のための制御信号ＴＥＰＷＭは、それぞれ、駆動部６３０の駆動回路１３６および駆動回路１３８に送られる。
【０１０９】
駆動回路１３６は、制御信号ＦＥＰＷＭに応じてフォーカスアクチュエータ１４３を駆動する。フォーカスアクチュエータ１４３は、対物レンズ２０３を光ディスク１０２の記録層と略垂直な方向に移動させる。駆動回路１３８は、制御信号ＴＥＰＷＭに応じてトラッキングアクチュエータ２０２を駆動する。トラッキングアクチュエータ２０２は、対物レンズ２０３を光ディスク１０２の記録層と略平行な方向に移動させる。なお、駆動部６３０は、光ピックアップ６１０を載置する移送台の駆動回路（図示せず）も備えている。駆動回路への印加電圧によって移送台を駆動することにより、光ピックアップ６１０は半径方向の任意の位置に移動することができる。
【０１１０】
次に、データを読み出すための構成を説明する。
【０１１１】
加算回路３７２は、光検出器２０８の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力を加算して、全光量和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を生成する。全光量和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）はＯＤＣ６２０のＨＰＦ３７３に入力される。
【０１１２】
ＨＰＦ３７３で低周波成分が除去された加算信号は、イコライザ部３７４を介して２値化部３７５で２値化され、ＥＣＣ／変復調回路３７６でＰＬＬ、エラー訂正、復調などの処理が行われ、バッファ３７７に一時的に蓄積される。バッファ３７７の容量は、種々の再生条件を考慮して決定されている。
【０１１３】
バッファ３７７内のデータは映像等の再生タイミングに応じて読み出され、再生データとしてＩ／Ｏバス１７０を介してホストコンピュータ１０４やエンコーダ／デコーダ１０６（図２）へ出力される。これにより、映像等が再生される。
【０１１４】
次に、データを書き込むための構成を説明する。
【０１１５】
バッファ３７７内に格納されたデータは、ＥＣＣ／変復調回路３７６によりエラー訂正符号を付加されて符号化データとなる。次いで、符号化データはＥＣＣ／変復調回路３７６により変調されて変調データとなる。さらに、変調データはレーザ駆動回路３７８に入力される。レーザ駆動回路３７８が変調データに基づいて光源２０４を制御することにより、レーザ光がパワー変調される。
【０１１６】
図２および図３の対応関係を説明する。図２の命令処理部１１０は図３のシステムコントローラ６３０に対応する。
【０１１７】
また図２の記録制御部１２０は、書き込むべきデータを受け取って書き込みを支持するシステムコントローラ６３０に対応する。また記録制御部１２０は、図３のプッシュプルＴＥ信号を生成するためのＯＤＣ６２０内のトラッキング信号生成部（加算器４０８，４１４、差動増幅器４１０、ゲイン切換回路４１６およびＡＤ変換器４２０）、および、ＦＥ信号を生成するためのフォーカス信号生成部（加算器、差動増幅器３５８、ゲイン切換回路３６４およびＡＤ変換器３６８）をも含む。また記録制御部１２０は駆動部６３０も含む。また記録制御部１２０はＥＣＣ／変復調回路３７６、レーザ駆動回路３７８も含む。
【０１１８】
図２の再生制御部１３０は、データの読み出しを支持するシステムコントローラ６３０に対応する。再生制御部１３０は、再生データを得るための図３の構成要素３７２から３７７までの構成要素も含む。また再生制御部１３０は、位相差ＴＥ信号を得るための構成要素３５４から３７０およびＦＥ信号を得るためのフォーカス信号生成部をも含む。また再生制御部１３０は駆動部６３０も含む。
【０１１９】
図２の欠陥管理部１４０および大規模欠陥判定部１５０は、システムコントローラ６３０の処理に対応する。
【０１２０】
図２のデータバッファ１６０ｂは、図３のバッファ３７７に対応する。図２の欠陥管理情報バッファ１６０ａ、大規模欠陥情報バッファ１６０ｃおよび大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｄは、システムコントローラ６３０内のバッファ（図示せず）に対応する。
【０１２１】
次に、図４から図７を参照しながら、光ディスクドライブ１０２の動作を説明する。
【０１２２】
図４は、光ディスクドライブ１０２の大規模欠陥領域の交替処理を含む記録処理の手順を示す。まず命令処理部１１０がＣＰＵ１０４等の上位制御装置から書き込み命令（Ｗｒｉｔｅコマンド）を受け取ると処理が開始される。
【０１２３】
ステップＳ４１において、記録制御部１２０は記録要求されたサイズ分のデータ記録が完了したか否かを判断する。記録すべきデータが存在する場合にはステップＳ４２へ進み、存在しない場合には処理は終了する。
【０１２４】
ステップＳ４２において、欠陥管理部１４０は大規模欠陥情報バッファ１６０ｃに保持される大規模欠陥領域情報を参照して、記録する領域が予め特定されている気泡領域か否かを判断する。大規模欠陥領域情報は、図５のステップＳ５９で保持される。詳細は図５を参照しながら後述する。気泡領域である場合には処理はステップＳ４３に進み、気泡領域ではない場合には処理はステップＳ４４に進む。
【０１２５】
ステップＳ４３において、欠陥管理部１４０はその欠陥領域に代わる交替領域を割り当て、欠陥登録する。なお、大規模欠陥領域の交替領域は、連続的に割り当てられるのが望ましい。
【０１２６】
ステップＳ４４において、記録制御部１２０はデータの記録を実行する。そしてステップＳ４５において、記録制御部１２０はエラーが発生したか否かを判定する。エラーが発生しない場合にはステップＳ４１からの処理を繰り返す。エラーが発生した場合には、ステップＳ４６に進む。
【０１２７】
ここでいう「エラー」には様々な種類が含まれている。例えば、ベリファイの結果確認された記録エラーや、記録時にフォーカス制御やトラッキング制御に失敗するサーボ制御のエラー、データを記録する領域（目的位置）へ光ピックアップ６１０を移動している間のシークエラーなどである。なお、ベリファイとは、データをクラスタに記録した後にそのクラスタからそのデータを読み出して、記録しようとした元のデータと比較することによって、データが正しく記録できているかどうかを照合する処理をいう。
【０１２８】
ステップＳ４６では、ステップＳ４５においてエラーの発生した記録領域に対して、欠陥交替処理を行う。すなわち、欠陥領域に代わる交替領域をスペア領域に割り当て欠陥登録し、交替領域に記録を行う。
【０１２９】
ステップＳ４７において、大規模欠陥判定部１５０が大規模欠陥領域の仮検出および大規模欠陥領域測定処理を行う。この処理の詳細は、図５を参照しながら後述する。
【０１３０】
図５は、図４のステップＳ４７に示す大規模欠陥の仮検出および大規模欠陥測定処理の詳細な手順を示す。以下に詳細に説明するように、ＢＤレコーダ１００は気泡領域である蓋然性が高い領域を特定し、その後にその領域が実際に気泡領域であるか、および気泡領域であるときにはその気泡のサイズを測定する。
【０１３１】
気泡領域である蓋然性が高い領域の特定方法は、たとえばその領域のトラックに対するトラッキング制御が失敗した場合などのサーボ系エラーが生じたときや、記録エラーが所定回数連続して発生したときや所定領域内に記録エラーが所定回数発生したときなどである。
【０１３２】
ステップＳ５０において、欠陥管理部１４０はスペア領域が枯渇しているか否かを判断する。気泡領域に対する交替処理でスペア領域を使い尽くしてしまう可能性があるため、スペア領域の使用状況を考慮する必要がある。例えば、スペア領域が７５％以上使用されている場合には枯渇していると判断し、処理を終了する。一方、スペア領域が７５％未満しか使用されていない場合には枯渇していないと判断して処理はステップＳ５１に進む。
【０１３３】
ステップＳ５１において、欠陥管理部１４０は欠陥管理情報を参照して、エラーが発生した記録領域が既に交替処理が行われているクラスタであるか否かを判定する。既に交替処理が行われているクラスタである場合には処理は終了し、交替処理が行われていないクラスタである場合には処理はステップＳ５２に進む。
【０１３４】
ステップＳ５２において、大規模欠陥判定部１５０は光ピックアップ部６１０を目的位置（記録する領域）へ移動（シーク）中のエラーであるかを判定し、気泡領域の仮検出を行う。「仮検出」とは、発生したエラーが気泡の存在に起因するか否か不明な段階において、所定の条件によって気泡が存在する可能性が高いことを検出する処理を意味する。
【０１３５】
シークが所定回数（例えば３２回）失敗した場合や、シークは完了したがその領域のトラックに対するトラッキング制御が所定回数（例えば５回）失敗した場合には、気泡が存在する可能性が高いと考えられる。その場合には、大規模欠陥判定部１５０は気泡の有無を確認する更なる処理を実行するため、ステップＳ５６に進む。シークの失敗等がない場合には処理はステップＳ５３に進む。
【０１３６】
ステップＳ５３において、記録制御部１２０は、図４のステップＳ４５で発生したエラーが、データ記録中の記録エラーであるか否かを判定する。記録エラーであれば処理はステップＳ５４に進み、記録エラーでなければ処理はステップＳ５５に進む。
【０１３７】
ステップＳ５４では、記録制御部１２０は記録エラーが発生した領域の情報（記録エラー情報）を大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｄに登録する。
【０１３８】
ステップＳ５５において、大規模欠陥判定部１５０はステップＳ５４で登録されている記録エラー情報に基づいて大規模欠陥領域の仮検出を行う。例えば、記録エラーが所定記録領域内に所定回数発生したとき（一例を挙げると１５クラスタ中に３クラスタの記録エラーが発生したとき）に大規模欠陥領域であると判定する。これは、大規模欠陥領域内では、１トラック中の各クラスタにおいて記録できたりできなかったりという不安定な状態が発生しうるため、そのような状態にあっては記録エラーが連続するとして処理する方が信頼性が向上し、処理が高速化できるため、好ましいからである。
【０１３９】
大規模欠陥領域の仮検出された場合には、ステップＳ５６に進み、合致しない場合には処理は終了する。
【０１４０】
なお、大規模欠陥領域の仮検出は以下のようにしてもよい。
１） 記録エラーが所定回数連続して発生したとき
２） 記録エラーの要因がサーボエラー(アドレス取得失敗やトラッキングはずれやフォーカスはずれ等)であるとき
３） ２）のサーボエラーが所定回数連続したとき
４） ２）のサーボエラーが所定記録領域内に所定回数発生したとき
【０１４１】
上述の記録エラーの回数は、ステップＳ５４において大規模欠陥仮検出情報バッファ１６０ｄに登録された数によって特定される。
【０１４２】
なお、本実施形態においてはユーザデータ領域に存在する気泡領域に起因して発生する記録エラーの検出を想定している。既交替クラスタは交替領域に対するアクセスとなり、大規模欠陥領域の仮検出の対象から除外する必要がある。ステップＳ５１を経てステップＳ５５が実行される場合には、既交替クラスタが大規模欠陥領域の仮検出の対象から除外されていることに留意されたい。
【０１４３】
ステップＳ５６、ステップＳ５７およびステップＳ５８は、気泡領域が存在するか否かを特定し、気泡領域が存在する場合にはそのサイズを測定する処理である。これらの処理に費やすことが許容される時間は短い。その理由は、これらの処理はデータの記録処理を一時中断して行われているが、所定時間内に記録する必要があるからである。
【０１４４】
ステップＳ５６において、大規模欠陥判定部１５０は気泡領域が存在するか否かを特定する。本実施形態においては、気泡の有無はサーボ欠陥（サーボエラー）の有無によって判定される。
【０１４５】
気泡領域であると判定するためには、複数トラックに跨った連続的な欠陥領域を検出する必要がある。よって近傍トラックの状態を確認する。エラー検出した位置から外周方向に１０トラック移動した位置を２回検査し、両方においてサーボ欠陥が検出された場合に、気泡（またはサーボ欠陥）を確定とする。一方、３回検査してもサーボ欠陥が現われなかった場合には、気泡は存在しないとして測定は終了する。
【０１４６】
気泡はサイズが大きい典型的な欠陥であるが、傷などの一般的な欠陥であってもそのサイズが気泡のサイズよりも大きくなる場合がある。よって、欠陥の大きさだけでは、従来の欠陥と区別することは困難である。
【０１４７】
気泡と傷等の欠陥の大きな違いは、サーボの振る舞いにある。たとえば指紋に起因して生じる欠陥では一般にサーボは外れることはなく、そのブロックへの記録は正しく行われるが、正しくデータを読み出すことができずにベリファイでエラーと判定されることが多い。また、傷に起因して生じる欠陥はサーボのトラッキング制御が完全に外れてエラーになることが多い。
【０１４８】
一方、気泡の場合は、トラッキング制御が記録すべきトラックから外れてしまうが、隣接トラックに対してトラッキング制御が行われることが多い。特に記録時には、記録済みの隣接トラックにトラッキング制御が行われてそのデータを破壊してしまうことが多い。そこで、サーボ信号（トラッキング信号）によるサーボ欠陥を利用して気泡を判定することが適切である。
【０１４９】
上述の処理の詳細は図６および図７を参照しながら後述する。
【０１５０】
ステップＳ５７において、大規模欠陥判定部１５０は気泡領域が存在するか否かを判断する。気泡領域が存在すると判断した場合には処理はステップＳ５８に進み、気泡領域が存在しないと判断した場合には処理は終了する。
【０１５１】
ステップＳ５８において、存在する気泡領域のサイズが測定される。この処理の詳細もまた図６および図７を参照しながら後述する。
【０１５２】
ステップＳ５９において、欠陥管理部１４０は、測定された気泡領域の情報を大規模欠陥情報バッファ１６０ｃに保持する。
【０１５３】
ステップＳ５６からＳ５８までの処理に関連して、本願発明者らは２種類の動作を想定している。第１は、ステップＳ５６において気泡の存在を確認すると、気泡の先頭から最後までのサイズをステップＳ５８によって測定する動作である。第２は気泡が存在するという前提で気泡のサイズ測定を開始する動作である。後者については、気泡のサイズ測定の過程で気泡がしないと判断した場合には測定を終了する。第１および第２の動作の相違は、サーボ欠陥によって気泡が存在すると確認した後、そのサイズを測定するためにサーボ欠陥が発生した最初の位置まで戻るか、そのままサーボ欠陥がなくなる位置まで走査を継続するかにある。以下では、まず第１の気泡測定動作を説明し、その後図６（ｂ）を参照しながら第２の気泡測定動作を説明する。
【０１５４】
図６（ａ）は、図５のステップＳ５６からＳ５８までの気泡測定処理を説明する概念図である。
【０１５５】
まずステップＳ５６を説明する。トラック０へのデータ書き込み時にはサーボ欠陥は発生していないが、気泡が存在するトラック１では気泡に起因してサーボ欠陥が発生する。
【０１５６】
サーボ欠陥の検出は、例えば以下のように行う。図７は、サーボ欠陥を含むトラッキングエラーの波形を示す。大規模欠陥判定部１５０は、ＢＤ１０の対象となるトラック１回転を若干超える時間だけＴＥ信号を取得する。そして、そのＴＥ信号にトラックジャンプに起因するサーボ欠陥の成分が含まれるか否かを判断する。例えば、ＴＥ信号が所定の検出閾値（閾値レベル）Ｐ（＞０）を超えた後、Ｐ以下になるまでの時間Ｑの長さに基づいてサーボ欠陥か否かが判定される。さらに、ＴＥ信号が所定の検出閾値（閾値レベル）Ｐ’（＜０）以下になった後、Ｐ’以上になるまでの時間Ｑ’の長さに基づいてサーボ欠陥か否かを判定することも可能である。
【０１５７】
再び図６（ａ）を参照する。大規模欠陥判定部１５０がＴＥ信号波形に基づいて欠陥Ｄ１を検出すると、予め定められた間隔分（たとえば約１０μｍ）外周側に離れたトラックにアクセスするよう光ピックアップ６１０に指示する。次のトラックでも、大規模欠陥判定部１５０はやはり欠陥Ｄ２を検出する。大規模欠陥判定部１５０はさらに予め定められた間隔分（たとえば約１０μｍ）外周側に離れたトラックにアクセスするよう光ピックアップ６１０に指示する。そして再度の欠陥Ｄ３を検出して、大規模欠陥判定部１５０は気泡領域が存在すると判定する。
【０１５８】
この結果、図５のステップＳ５７の処理はステップＳ５８へ進む。
【０１５９】
ステップＳ５８では、サイズ測定処理が行われる。大規模欠陥判定部１５０は再びサーボ欠陥が発生した最初のトラック１（図６（ａ））に戻って走査を開始する。そしてサーボ欠陥が発生しなくなるまで、予め定められた間隔（たとえば１０μｍ）で順次トラックへのアクセスを指示する。図６（ａ）ではトラックｋまでサーボ欠陥が発生し、次にアクセスしたトラックｍにはサーボ欠陥が発生しなかったとする。その結果、気泡は少なくともトラック１からトラックｋまでに跨っていることが特定される。
【０１６０】
大規模欠陥判定部１５０は、サーボ欠陥が発生しなくなるまでのトラックの数（合計ｍ）に走査したトラックの間隔（１０μｍ）を乗算して、気泡のサイズＳ（＝１０・ｍ  μｍ）を求める。このようにして得られた気泡のサイズＳは、トラック１から、サーボ欠陥が発生しなかったトラックｍの１つ前の隣接するトラックまでの範囲として計算されている。なお、データの書き込み中にエラーが発生した状況で測定を行うため、あまりに長い時間を要すると、記録時間が長くなったり、書き込むべき後続のデータがバッファできなくなるため、気泡の測定を所定の範囲にとどめ、それ以降は測定を打ち切ってもよい。
【０１６１】
上述のように、気泡領域の測定に時間を費やせないため、１０μｍごとにチェックしている。ＢＤのトラックピッチは０．３２μｍであるため、約３０トラック(１０／０．３２)ごとにチェックしているといえる。これにより、１トラックずつチェックするよりはすばやく気泡領域サイズの測定を行うことができる。なお一部分のトラックについてはトラックごとにサーボ欠陥の有無を判定してもよい。例えば、１０μｍごとにトラックをチェックした結果、サーボ欠陥が生じなくなったトラックｍが特定されたときにおいて、そのトラックｍと最後にサーボ欠陥を生じたトラックｋとの間のトラックごとにサーボ欠陥の有無を判定してもよい。これにより、気泡領域の正確なサイズを特定できる。
【０１６２】
なお、上述の説明ではサーボ欠陥がないトラックが現われたときに、気泡領域ではないと判断し、トラックのサーボ欠陥チェックを終了した。しかし、サーボ欠陥がないトラックが所定領域内に所定回数（例えば３回）現われない場合および／または所定回数連続して現われない場合に、気泡領域ではないと判断してチェックを終了してもよい。一方、サーボ欠陥がないトラックが現われるまでではなく、チェックに要する処理時間を考慮するとチェックを行うトラック長の上限を決める必要がある。上限を決めて測定を打ち切った場合には、測定した領域の次の領域、または、測定した領域の所定範囲以内の領域に記録する際には、再度大規模欠陥領域判定を実行し、大規模欠陥領域を測定し、大規模欠陥領域を特定すればよい。
【０１６３】
なお、上述のステップＳ５６およびＳ５８ではトラックへのアクセス間隔を１０μｍであるとして説明しているが、各ステップでは異なる間隔でアクセスしてもよい。たとえばステップＳ５６では３０μｍ間隔、ステップＳ５８では１０μｍ間隔でアクセスしてもよいし、その逆であってもよい。
【０１６４】
つぎに、上述の第２の気泡測定動作を説明する。図６（ｂ）は、第２の気泡測定動作によるエラー検出処理を時系列に表示した図である。サーボ欠陥Ｄ１の検出後、１０μｍ離れたトラックごとにサーボ欠陥の有無をチェックする。大規模欠陥判定部１５０は３つ目のサーボ欠陥Ｄ３を検出すると、気泡が存在すると判定する。仮にサーボ欠陥Ｄ３が存在しなかった場合には、気泡の測定処理は終了する。
【０１６５】
その後も順次１０μｍ離れたトラックごとにサーボ欠陥の有無をチェックする。そしてサーボ欠陥Ｄｋの検出後、トラックｍにおいてサーボ欠陥が現われなくなると、大規模欠陥判定部１５０はサーボ欠陥Ｄｋが生じたトラックと最後にチェックしたトラックｍとの間に気泡領域の終端が存在すると判定する。これにより気泡領域サイズＳの大きさをほぼ特定できる。
【０１６６】
なお、ステップＳ５６の気泡領域の有無確認は、大規模欠陥領域であるとして仮検出された領域のトラックのみのサーボ欠陥の有無によって判定してもよい。
【０１６７】
次に、図８から図１０を参照しながら、本実施形態による気泡領域の測定および欠陥処理の利点を説明する。
【０１６８】
図８（ａ）は、従来の欠陥処理方法による実行時間の計算モデルおよび計算式を示す。記録エラーが生じるまでの時間をＷｔ１、ユーザデータ領域とスペア領域間のシーク時間をＳｔ、スペア領域における記録時間をＷｔ２、記録クラスタ数をＣとしたとき、実行時間Ｔａは、
Ｔａ＝（Ｗｔ１＋Ｓｔ＋Ｗｔ２＋Ｓｔ）＊Ｃ
によって得られる。
【０１６９】
一方、図８（ｂ）は、本実施形態の欠陥処理方法による実行時間の計算モデルおよび計算式を示す。記録エラーが生じるまでの時間をＷｔ１、ユーザデータ領域とスペア領域間のシーク時間をＳｔ、スペア領域における記録時間をＷｔ２、記録クラスタ数をＣ、大規模欠陥領域のサイズ測定時間をＢｔとしたとき、実行時間Ｔｂは、
Ｔｂ＝（Ｗｔ１＋Ｂｔ＋Ｓｔ）＋（Ｗｔ２＊Ｃ）
によって得られる。
【０１７０】
図９および図１０は、処理クラスタ数を変化させたときの実行時間ＴａおよびＴｂの変化を示す。図９および図１０に示す直線は、上述のモデルケースでパラメータを以下のように設定したときに得られる。
Ｗｔ１：記録エラー時の実行時間［ｍｓ］：１００
Ｗｔ２：記録の実行時間［ｍｓ］：２５０
Ｓｔ：シーク時間［ｍｓ］：２５０
Ｂｔ：大規模欠陥領域のサイズ測定時間［ｍｓ］：１２００
【０１７１】
図９および図１０によれば、処理クラスタ数が３以上になると、本実施形態による欠陥処理方法の方が従来の方法よりも実行時間が短い。データ書き込み中のエラーに起因して交替記録を行う場合を考慮すると、短いほうが好ましいことは明らかである。
【０１７２】
さらに本実施形態の記録方法は気泡領域のサイズと記録サイズに応じて交替領域を確保するため、従来の方法よりもスペア領域を効率的に使用できる。本実施形態においては、交替領域をスペア領域内に確保するとして説明したが、これは例である。交替領域をユーザデータ領域内に確保してもよい。
【０１７３】
また、交替領域へのデータの書き込み中にエラーが発生したときに、どのような交替方法を採用するかについては任意である。たとえば欠陥管理部１４０は、スペア領域内、またはユーザデータ領域内に他の交替領域をさらに確保し、確保した他の交替領域に引き続きデータを書き込むよう記録制御部１２０に指示してもよい。またこのとき、欠陥管理部１４０は交替領域を固定長で確保してもよいし、上述の実施形態と同様、大規模欠陥判定部１５０にエラーが発生した交替領域のサイズを測定させて、測定されたサイズと同じサイズ他の交替領域を確保してもよい。
【０１７４】
なお、上述したＢＤは、書き換え可能な光ディスク（いわゆるＢＤ−ＲＥ）であるとして説明したが、一回に限り書き込むことが可能な光ディスク（いわゆるＢＤ−Ｒ）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明にかかる光ディスクドライブによれば、光ディスクに気泡などを含む大規模欠陥領域が存在している場合には、サーボ制御のエラーに基づいてその大規模欠陥領域のサイズを特定し、そのサイズに応じたサイズを有する交替領域にデータを交替記録する。気泡領域はサーボが不安定であるため、気泡が存在しない交替領域にデータを交替記録することによって安定的な書き込みおよび読み出しが実現される。また、交替領域のサイズは特定された気泡領域のサイズに応じて確保されるため、過不足がなく、スペア領域の最小限かつ効率的な利用が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本実施形態による記録方法を示す図であり、（ｃ）は本実施形態による他の記録方法を示す図であり、（ｄ）は一連のデータの書き込み中に気泡領域が２つ存在したときの記録方法を示す図である。
【図２】本実施形態によるＢＤレコーダ１００の機能ブロックの構成を示す図である。
【図３】本実施形態による光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成の例を示す図である。
【図４】光ディスクドライブ１０２の大規模欠陥領域の交替処理を含む記録処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ４７に示す大規模欠陥の仮検出および大規模欠陥測定処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は図５のステップＳ５６からＳ５８までの気泡測定処理を説明する概念図であり、（ｂ）は図６（ａ）のエラー検出に関する処理を時系列に表示した図である。
【図７】サーボ欠陥を含むトラッキングエラーの波形を示す図である。
【図８】（ａ）は従来の欠陥処理方法による実行時間の計算モデルおよび計算式を示す図であり、（ｂ）は本実施形態の欠陥処理方法による実行時間の計算モデルおよび計算式を示す図である。
【図９】処理クラスタ数を変化させたときの実行時間ＴａおよびＴｂの変化を示す図である。
【図１０】処理クラスタ数を変化させたときの実行時間ＴａおよびＴｂの変化を示す図である。
【図１１】従来の書換え型光ディスクが備える記録層２１の領域レイアウトを示す図である。
【図１２】従来の追記型光ディスクであるＤＶＤ−Ｒが備える記録層３１の領域レイアウトを示す図である。
【図１３】欠陥管理情報を含む従来の追記型光ディスクの記録層４１の領域レイアウトを示す図である。
【図１４】（ａ）は気泡１１が存在するＢＤ１０を模式的に示す図であり、（ｂ）はＢＤ１０上の気泡１１とトラックとの関係を示す図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、気泡が形成されたＢＤを用いて実際に測定されたディスク表面（光透過層の表面）の凸部形状を示す図である。
【図１６】大規模欠陥領域（気泡領域）１４の構成を示す図である。
【図１７】大規模欠陥領域に対して、従来の手法で記録処理を行った場合の動作手順を示す図である。
【図１８】記録エラーｂおよびｂ’が発生したときに、固定長の領域を欠陥領域として取り扱う処理ｅを示す図である。
【図１９】記録エラーｂおよびｂ’が発生したときに、比較的大きい固定長の領域を欠陥領域として取り扱う処理ｅを示す図である。
【図２０】（ａ）は気泡によるディスク表面の凹凸を示す図であり、（ｂ）は光ビームが気泡を横切るときに測定されるＴＥ信号および駆動信号の波形図である。
【図２１】アブノーマルトラックジャンプを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１７７】
１００  ＢＤレコーダ
１０２  光ディスクドライブ
１０４  ＣＰＵ
１０６  エンコーダ／デコーダ１０６
１０８  チューナ
１１０  命令処理部
１２０  記録制御部
１３０  再生制御部
１４０  欠陥管理部
１５０  大規模欠陥判定部
１６０  バッファ
１６０ａ  欠陥管理情報バッファ
１６０ｂ  データバッファ
１６０ｃ  大規模欠陥情報バッファ
１６０ｄ  大規模欠陥仮検出情報バッファ
１７０  Ｉ／Ｏバス
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008041700.tif 000024
【図２】
2008041700.tif 000025
【図３】
2008041700.tif 000026
【図４】
2008041700.tif 000027
【図５】
2008041700.tif 000028
【図６】
2008041700.tif 000029
【図７】
2008041700.tif 000030
【図８】
2008041700.tif 000031
【図９】
2008041700.tif 000032
【図１０】
2008041700.tif 000033
【図１１】
2008041700.tif 000034
【図１２】
2008041700.tif 000035
【図１３】
2008041700.tif 000036
【図１４】
2008041700.tif 000037
【図１５】
2008041700.tif 000038
【図１６】
2008041700.tif 000039
【図１７】
2008041700.tif 000040
【図１８】
2008041700.tif 000041
【図１９】
2008041700.tif 000042
【図２０】
2008041700.tif 000043
【図２１】
2008041700.tif 000044
【国際調査報告】
2008041700.tif 000045
2008041700.tif 000046