(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ本のスパイラルによってｎ×ｍ本のトラックが形成され、ｎ本のトラック毎を一つのトラック束とし、ｍ束のトラック束からなる光ディスクにおいて、
前記トラック束内におけるデータの記録のトラック優先順位がトラック１，２，・・，ｎの順位で設定され、前記トラック束間におけるデータの記録のトラック束優先順位がトラック束１，２，・・，ｍの順位で設定され、
複数のトラックにまたがってデータが記録される場合には、前記トラック優先順位に基づいてデータが記録され、複数のトラック束にまたがってデータが記録される場合には、前記トラック優先順位よりも前記トラック束優先順位を先行させてデータが記録されたことを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
ｎ本のスパイラルによってｎ×ｍ本のトラックが形成され、ｎ本のトラック毎を一つのトラック束とし、ｍ束のトラック束からなる光ディスクにデータを記録する光ディスク記録装置において、
前記トラック束内におけるデータの記録のトラック優先順位がトラック１，２，・・，ｎの順位で設定され、前記トラック束間におけるデータの記録のトラック束優先順位がトラック束１，２，・・，ｍの順位で設定され、
複数のトラックにまたがってデータを記録する場合には、前記トラック優先順位に基づいてデータを記録し、複数のトラック束にまたがってデータを記録する場合には、前記トラック優先順位よりも前記トラック束優先順位を先行させてトラックの記録順序を決定する記録順序決定手段と、
該記録順序決定手段から出力された記録順序に基づいて、データを記録する記録手段とを有することを特徴とする光ディスク記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のトラックに連続データを記録した光ディスクと、複数の光ビームによって前記光ディスクに記録する光ディスク記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク装置のデータ転送速度を高速化する手段の一つとして、光ディスク上の複数のトラックを同時に再生する装置が提案されている。例えば、特開平６−８９４４０号公報に開示された光ディスク再生装置について、図９を用いて説明する。端子１１を介してホストインタフェース１０が上位装置から光ディスク１上の隣接するトラックＴ１〜Ｔ３の再生指示を受けると、コントローラ１２は各部に指示を出すことによって再生動作を行う。まずスピンドルモータ２によって光ディスク１を回転させ、送りモータ６を制御して光ピックアップ５をトラックＴ１〜Ｔ３に位置づける。光ディスク１上のトラックＴ１、Ｔ２、Ｔ３にそれぞれ発光素子３１、３２、３３からのレーザビームを照射し、それぞれの反射光を受光素子４１、４２、４３によって電気信号に変換し、再生回路７１、７２、７３によって独立に再生する。各トラック毎に独立して再生されたデータは、メモリ制御回路８を介してバッファメモリ９に一時的に記憶された後、光ディスク１上のトラック並びと同じ順番（すなわちＴ１、Ｔ２、Ｔ３の順）で読み出されてホストインタフェース１０の端子１１から上位装置に送られることになる。
【０００３】
これにより、複数の光ビームを用いて複数のトラックを同時に読み取り、バッファメモリに蓄え、光ディスク上のトラックの並びと同じ順番で読み出すことによって、データ転送速度の高速化を図っていた。さらに、転送速度を低下させずに、ディスクの回転速度を小さくすることにより、消費電力の低減を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光ディスク再生装置では、同時に３本のトラックを読み取るが、再生指示されたトラック総数が３の整数倍でない場合に、最後に半端なトラックを読まなければならない。つまり最後の一回転時に必要なデータと不要なデータを同時に再生するが、バッファメモリには必要なデータのみ蓄積するため、不要なデータは蓄積されなかった。例えば、図９においてトラックＴ１〜Ｔ４の再生指示があった場合、１回転目では３トラック分のデータを再生して、バッファメモリ９に蓄積する。しかし２回転目では１トラック分のデータしか必要なく、残りの２トラック分のデータはせっかく再生したにもかかわらず、バッファメモリ９に蓄積されなかった。
【０００５】
本発明は、読み取った不要のデータを捨てずにキャッシュメモリに蓄積することによって有効活用し、その後の再生指示に対してこのキャッシュメモリからデータを出力することにより、隣接するトラックへ光ビームのトラッキング動作を行わなくても、即座にデータを転送することのできる光ディスクおよび光ディスク記録装置および光ディスク再生装置を提供することを目的としている。さらに、複数のトラックからキャッシュメモリへデータを記憶する際に、トラック間に優先順位を設けることにより、キャッシュメモリへ優先度の高いデータを記憶させ、メモリ容量の有効活用を図るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光ディスクは、ｎ本のスパイラルによってｎ×ｍ本のトラックが形成され、ｎ本のトラック毎を一つのトラック束とし、ｍ束のトラック束からなる光ディスクにおいて、前記トラック束内におけるデータの記録のトラック優先順位がトラック１，２，・・，ｎの順位で設定され、前記トラック束間におけるデータの記録のトラック束優先順位がトラック束１，２，・・，ｍの順位で設定され、複数のトラックにまたがってデータが記録される場合には、前記トラック優先順位に基づいてデータが記録され、複数のトラック束にまたがってデータが記録される場合には、前記トラック優先順位よりも前記トラック束優先順位を先行させてデータが記録されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の光ディスク記録装置は、ｎ本のスパイラルによってｎ×ｍ本のトラックが形成され、ｎ本のトラック毎を一つのトラック束とし、ｍ束のトラック束からなる光ディスクにデータを記録する光ディスク記録装置において、前記トラック束内におけるデータの記録のトラック優先順位がトラック１，２，・・，ｎの順位で設定され、前記トラック束間におけるデータの記録のトラック束優先順位がトラック束１，２，・・，ｍの順位で設定され、複数のトラックにまたがってデータを記録する場合には、前記トラック優先順位に基づいてデータを記録し、複数のトラック束にまたがってデータを記録する場合には、前記トラック優先順位よりも前記トラック束優先順位を先行させてトラックの記録順序を決定する記録順序決定手段と、該記録順序決定手段から出力された記録順序に基づいて、データを記録する記録手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下に図を用いて説明する。図１は本発明の光ディスクを説明する図である。光ディスクは、ｎ本（ｎ≧２）のスパイラルＴ１〜Ｔｎによってトラックが形成され、全体でｎ×ｍ本（ｍ≧２）のトラックとなる。また一組のスパイラルに相当するｎ本づつのトラックを一つのトラック束とし、Ｆ１〜Ｆｍの合計でｍ束のトラック束となる。したがって、任意のトラックは（Ｆi，Ｔj）で表すことができる（ここで、ｉ＝１，２，・・，ｍ、ｊ＝１，２，・・，ｎ）。本実施の形態では、ｎ＝３として、光ディスク１は、３本のスパイラルＴ１〜Ｔ３によってトラックが形成され、全体で３×ｍ本のトラックとなる。たとえば、このディスクのトラックに凹凸のピットを刻印することにより、音楽情報や映像情報等の連続データや、ファイル容量が大きい連続データが記録される。
【００１０】
さて、この光ディスク１の複数のトラックにまたがって連続データを記録する場合に、このトラック束Ｆｉにおけるデータの記録の優先順位はトラックＴ１、Ｔ２、Ｔ３の順位で設定し、最も優先度の高いトラックをＴ１とし、最も優先度の低いトラックをＴ３とする。また複数のトラック束にまたがって記録する際に、トラック束間におけるデータの記録の優先順位をトラック束Ｆ１，Ｆ２，・・，Ｆｍの順位で設定し、最も優先度の高いトラック束をトラック束Ｆ１とし、最も優先度の低いトラック束をトラック束Ｆｍとする。また、連続データの区切りが悪く、直前の連続データがトラック（Ｆi，Ｔ1）で終わっていると、記録の先頭がトラックＴ１とならず、Ｔ２とする必要がある。従ってトラック優先順位よりもトラック束優先順位を先行させて空きトラックに順にデータを記録する。これにより、（Ｆi，Ｔ2）から次の連続データが順に記録され、空きトラックが発生せず、記録領域を有効に活用することができる。
【００１１】
図２は、上記光ディスクに連続データを記録する光ディスク記録装置を説明する図である。光ディスク１が上述のように凹凸のピットによって連続データが刻印された再生専用の光ディスクであれば、光ディスクの原盤をこの光ディスク記録装置によって記録し、多数の光ディスクを複製することができる。もし、光ディスク１が光磁気ディスクや相変化ディスクのように書き換え可能なディスクであれば、上記トラックは案内溝として予め刻まれ、この光ディスク記録装置によって連続データを記録する。なお、どちらのタイプのディスクにおいても、連続データの記録方法は同一である。
【００１２】
光ディスク１における複数のスパイラルによって形成されるトラックに光ピックアップ５から光ビームを照射して、連続データを記録する。もし、この光ビームが１本のビームであっても、順次トラックジャンプを行いながら記録すれば、異なるスパイラルにも記録することができるため、すべてのトラックに記録が可能である。しかし、図のようにスパイラルと同数の３本の光ビームｂ１〜ｂ３を有することにより、記録スピードが３倍になり、しかもジャンプ動作が不要になるため、以下はこの例について説明する。
【００１３】
図２において、端子１１を介してホストインタフェース１０が上位装置から光ディスク１への連続データの記録の指示を受けると、コントローラ１２は各部に指示を出すことによって記録動作を行う。まず光ディスク１はスピンドルモータ２によって回転され、光ピックアップ５における発光素子３１〜３３から３本の光ビームｂ１〜ｂ３が、光ディスク１に照射される。送りモータ６はコントローラ１２からの指示に基づいて光ピックアップ５を移動させ、記録するスパイラルＴ１〜Ｔ３に光ビームｂ１〜ｂ３を位置づける。記録データｄ０はバッファメモリ１０１に入力され、記録順序決定手段１０２において以下の方法によりトラック毎に記録するために複数のブロックに分割した後、このブロックの記録順序が決定され、記録回路１０３〜１０５によって順次記録トラックに記録される。
【００１４】
図３は連続データを複数のブロックに分割して記録する方法を示す図である。まず連続データを複数のブロックＢ１〜Ｂｋに分割する。一つのブロックの容量は一つのトラックの容量に相当する。例えば、トラック束ＦｉのトラックＴ１で直前の連続データの記録が終了していたとする。すると記録の先頭トラック（Ｆi，Ｔ2）となるが、記録データ量が多い場合は、複数のトラック束にまたがって記録する必要がある。このとき、次のブロックＢ２はトラック（Ｆi，Ｔ3）に記録する。光ビームが３本の場合は、光ビームｂ２とｂ３によって、まずこの２つのブロックＢ１とＢ２を記録する。なお光ビームｂ１は記録を行わない。光ディスク１が一回転すると、つぎは光ビームｂ１〜ｂ３を使って、ブロックＢ３〜Ｂ５をトラック（Ｆi+1，Ｔ1）〜（Ｆi+1，Ｔ3）に記録する。以下順に記録していき、最後のブロックＢｋがトラック（Ｆj，Ｔ2）に記録される。これで、連続データの記録は終了する。次の連続データを記録する場合は、トラック（Ｆj，Ｔ3）から記録する。上記のように、直前の連続データがブロック束の途中で終了している場合は、トラック優先順位よりもトラック束優先順位を先行させてデータを記録する。これにより、トラック束の途中のトラックから順に記録が行われ、空きトラックが発生する事なく、記録領域を有効に活用できる。
【００１５】
図４は上記光ディスク記録装置によって、連続データを記録する時の動作を示すフローチャートである。まずホストインターフェースから記録データを取り込み、記録バッファメモリに記憶する（Ｓ４１)。記録順序決定手段によって、データをブロック毎に区切る（Ｓ４２）。それぞれのブロックを記録するトラックの順序を決定する（Ｓ４３）。記録回路によって、各ブロックのデータを記録バッファメモりから読み出して、割り当てられたトラックに記録する（Ｓ４４）。
【００１６】
次に、図５によって、上記光ディスク記録装置によって記録された光ディスク１を再生する光ディスク再生装置の実施の形態について説明する。まず端子１１を介してホストインタフェース１０が上位装置から光ディスク１上の連続データの再生指示を受けると、コントローラ１２は各部に指示を出すことによって再生動作を行う。まずスピンドルモータ２によって光ディスク１を回転させ、送りモータ６を制御して光ピックアップ５をスパイラルＴ１〜Ｔ３に位置づける。光ディスク１上のスパイラルＴ１、Ｔ２、Ｔ３にそれぞれ半導体レーザ３１、３２、３３からのレーザビームｂ１〜ｂ３を照射し、それぞれの反射光を受光素子４１、４２、４３によって電気信号に変換し、再生回路７１、７２、７３によって独立に再生する。各スパイラル毎に独立して再生されたデータは、キャッシュメモリ制御回路８を介してキャッシュメモリ１３に一時的に記憶された後、ホストインタフェース１０の端子１１から上位装置に送られる。またメモリ管理テーブル１４には、キャッシュメモリ１３に記憶したトラック単位のデータに対応する管理情報を記憶する。キャッシュメモリ１３とメモリ管理テーブル１４は、コントローラ１２とキャッシュメモリ制御回路とにより制御される。
【００１７】
上記の光ディスク再生装置において、複数のトラックに記録されたデータを再生する方法を前記図３を用いて説明する。上述のように、記録の先頭トラックはトラック（Ｆi，Ｔ2）となり、記録データ量が多いため複数のトラック束にまたがって記録されている。３本の光ビームのうち、光ビームｂ２とｂ３によって、まずトラック（Ｆi，Ｔ2）に記録されているブロックＢ１と、トラック（Ｆi，Ｔ3）に記録されているブロックＢ２を再生する。なお光ビームｂ１は再生を行わない。光ディスク１が一回転すると、つぎは光ビームｂ１〜ｂ３を使って、ブロックＢ３〜Ｂ５をトラック（Ｆi+1，Ｔ1）〜（Ｆi+1，Ｔ3）から再生する。以下順に再生していき、最後のブロックＢｋがトラック（Ｆj，Ｔ2）から再生される。これで、連続データの再生は終了する。次の連続データを再生する場合は、トラック（Ｆj，Ｔ3）から再生を開始せず、後述のようにこのトラックから余分に読み出されたブロックＢ１’をキャッシュメモリに記憶させておくことにより、再生動作を省略できる。
【００１８】
図６はキャッシュメモリ１３とメモリ管理テーブル１４との対応を示す模式図である。キャッシュメモリ１３は例えばａｒ１〜ａｒ１０の１０個の記憶エリアに分割され、各々のエリア毎に１トラック分のブロックデータが記憶される。一方、メモリ管理テーブル１４は、トラックのアドレス情報ａｄ１〜ａｄ１０、フラグ情報ｆｌ１〜ｆｌ１０と、優先順位情報ｐｒ１〜ｐｒ１０を記憶する部分により構成され、それぞれがキャッシュメモリ１３のエリアａｒ１〜ａｒ１０にそれぞれ対応する。キャッシュメモリ１３にデータが記憶されると、そのトラックを示すアドレスがａｄ１〜ａｄ１０に記憶される。もしキャッシュメモリのデータがホストコンピュータに転送されると、転送されたエリアのフラグ情報が［０］となり、転送されなければ［１］となる。すなわち、このフラグ情報が［１］の場合は、データをキャッシュメモリに残しておく必要があり、［０］の場合はその必要はない。また後述のように連続データの先頭ブロックに近いほど優先順位が高くなる優先順位情報を、メモリ管理テーブルに記憶させる。これによって、キャッシュメモリがデータでいっぱいになるにつれて、先頭ブロックに近いデータほど優先してキャッシュメモリに記憶することができる。これにより、光ピックアップのアクセス中に、先頭ブロックデータを優先してキャッシュメモリからホストコンピュータに転送することができ、見かけ上アクセスタイムを向上することができる。
【００１９】
図７は上記ディスク再生装置における再生動作の流れを示すフローチャートである。まずホストコンピュータからホストインタフェースを介してコントローラにトラック（Ｆｉ，Ｔ２）〜（Ｆｊ，Ｔ２）の再生指示が与えられる（Ｓ１）。コントローラはキャッシュメモリ上にデータが記憶されている事を示すフラグ情報が［１］であるもののなかから、まず再生指示されたトラック番号（Ｆｉ，Ｔ２）がメモリ管理テーブル上にあるかを調べる（Ｓ２）。キャッシュメモリに再生指示されたトラック（Ｆｉ，Ｔ２）のデータが存在するか否かを判定する（Ｓ３）。もしキャッシュメモリ上に存在する場合はＳ７の処理を行い、存在しない場合はＳ４の処理を行う。図３の例では、トラック（Ｆｉ，Ｔ２）と（Ｆｉ，Ｔ３）がキャッシュメモリ上に存在すると判定され、Ｓ７へ進む。次に、最後のブロックでないので、次のトラックの処理を行い、再度Ｓ３，Ｓ４へ進み、トラック（Ｆi+1，Ｔ2）は存在しないと判定され、光ピックアップがこのトラックから隣接する３つのトラックにアクセスされる（Ｓ４）。この３トラック分のデータが３本のマルチビームにより同時に再生され、キャッシュメモリの該当ブロックヘ記憶される（Ｓ５）。メモリ管理テーブルのトラック番号、フラグ情報および優先順位情報を更新する（Ｓ６）。再生指示のあったすべてのトラックについて処理が済んだか否かを判定し、済んでいなければ、Ｓ２に戻って次のトラックの処理を行う（Ｓ７）。一方、すべてのトラックについて処理が済んでいれば、キャッシュメモリに記憶された再生指示トラックのデータがコントローラの指示によりメモリ制御回路８及びホストインタフェース１０を介して端子１１よりホストに転送される（Ｓ８）。ホストへの再生処理の終了の通知を行う（Ｓ９）。
【００２０】
なお、以上の動作によって一旦キャッシュメモリがいっぱいになると、以下の方法によって不要なデータを消去しながら優先順位の高い新しいデータを記憶させる。コントローラはメモリ管理テーブルを参照し、まずフラグ情報が［０］すなわち無効であるキャッシュメモリのエリアを探す。無効のエリアがあればそのブロックデータと、新しく記憶するブロックデータを入れ替えて記憶が行われる。もし、無効エリアがなければ以下の方法により、なるべく優先順位の低いブロックデータを探す。トラックの優先順位は高い方からＴ１、Ｔ２、Ｔ３の順で設定され、同様にトラック束の優先順位もトラック束Ｆ１、Ｆ２、Ｆｍの順で設定されている。また、記録の先頭がトラック束の途中となる事を考慮し、トラック優先順位よりもトラック束優先順位を先行させて設定されている。この規則によって、連続データの先頭ブロックほど優先順位が高く、末尾ブロックほど優先順位が低くなるように、優先順位情報がメモリ管理テーブルに記憶される。この優先順位情報に基づいて新しいデータに置き換えることにより、末尾のブロックほど新しいデータに置き換えられやすく、連続データの先頭ブロックは第１優先としてキャッシュメモリに残される。以上のように、キャッシュメモリにデータを記憶させる場合に、トラック番号を示すアドレス情報と共に優先順位情報をメモリ管理テーブルに書き込み、記憶したエリアに対応するフラグ情報を［１］とすることにより、連続データの先頭ブロックを第１優先としてキャッシュメモリに残すことができ、アクセス中にこのデータを読み出すことによって、疑似的にアクセス時間を短縮することができる。
【００２１】
図８は上記フローチャートによって記憶されるキャッシュメモリとメモリ管理テーブルの中身を示す図である。すでに、幾つかの連続データが再生され、キャッシュメモリがいっぱいになっている状態（ａ）から説明する。キャッシュメモリに記憶されたデータは、メモリ管理テーブルに示すようにフラグ情報［０］と［１］と、優先順位情報が［１］、［２］、・・・によって区別することができる。既にホストに送られたデータはフラグ情報が［０］であり、送られていないデータは［１］である。また、一つの連続データの中で先頭ブロックに近いものほど優先順位は高いため、例えば先頭ブロックは優先順位情報が［１］であり、これに続くブロックは［２］となる。コントローラがホストからの再生指示を受けると、まずフラグ情報［０］であるエリアを探し、このエリアをバッファとして、再生したデータをホストへ転送する。順次データを転送していくと、送られなかったブロックはフラグ情報が［１］であることによりキャッシュメモリに残る。
【００２２】
幾つかの連続データの再生を繰り返すと、（ｂ）に示すようにやがてフラグ情報が［０］であるエリアがなくなり、すべて［１］となる。この状態では、光ビームが３本であることにより優先順位情報［１］と［２］のみが残る。つぎにコントローラは優先順位の低いもの（この場合は［２］）を探し、同様にこのエリアをバッファとしてホストへデータを転送する。順次データを転送していくと、送られなかったブロックが優先順位情報が［１］であることにより、キャッシュメモリに残る。さらに幾つかの連続データの再生を繰り返すと、やがて優先順位情報が［１］であるエリアだけが残り、（ｃ）に示すように優先度の高いものほどキャッシュメモリに残すことができる。なお、ホストコンピュータへのデータ転送を行うバッファメモリの役目も持つため、実際にはフラグ情報が［０］の領域や、優先順位情報が「１」以外の領域が最低限度確保されているが、説明の便宜上キャッシュメモリの領域についてのみ説明を行った。なお、すべての優先順位情報が［１］になった場合は、使用頻度の少ない順にデータを棄却するとよい。
【００２３】
なお以上の説明では、３つの光ビームを使用した実施の形態を示したが、これに限らず、４本以上のスパイラルに対して、マルチビームを照射する場合においても、同様にして適用できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の光ディスクおよび光ディスク記録装置によれば、複数のトラックにまたがる連続データを、トラックへの記録順序を決定しながら光ディスクに記録する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスクを示す図である。
【図２】本発明の光ディスク記録装置を示す図である。
【図３】図２の光ディスク記録装置による記録の順序を示す図である。
【図４】図２の光ディスク記録装置における記録動作のフローチャートである。
【図５】本発明の光ディスク再生装置を示す図である。
【図６】図５におけるキャッシュメモリとメモリ管理テーブルの構成を示す図である。
【図７】図５の光ディスク再生装置における再生動作のフローチャートである。
【図８】図５のフローチャートによって書き換えられるキャッシュメモリと管理テーブルの中身を説明する図である。
【図９】従来技術を説明するディスク再生装置の構成図である。
【符号の説明】
１  光ディスク
２  スピンドルモータ
３１、３２、３３  発光素子
４１、４２、４３  受光素子
５  光ピックアップ
６  送りモータ
７１、７２、７３  再生回路
８  キャッシュメモリ制御回路
１０  ホストインタフェース
１１  端子
１２コントローラ
１３  キャッシュメモリ
１４  メモリ管理テーブル
１０１  記録バッファメモリ
１０２  記録順序決定手段
１０３、１０４、１０５  記録回路
【図１】
0003790301.tif 000002
【図２】
0003790301.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003790301.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003790301.tif 000008
【図８】
0003790301.tif 000009
【図９】
0003790301.tif 000010