(57)【要約】  本発明は、データ記録担体（ＯＭ）に対するデータの読み取り／書き込みを行う読み取り／書き込みヘッド（ＯＨ）と、前記データ記録担体（ＯＭ）を回転させるターンテーブルモータ（ＴＭ）と、を有する、データ記録装置（ＤＲＤ）を動作させるシステム及び方法に関連する。前記方法は、データ記録担体（ＯＭ）上の読み取り／書き込みヘッド（ＯＨ）の位置（Ｒ）の関数としてターンテーブルモータ（ＴＭ）の回転周波数を規定する周波数プロファイルに従って、ターンテーブルモータ（ＴＭ）の回転周波数（ｆ）を変化させる制御信号（ＳＴＭ）を生成するステップを含む。前記周波数プロファイルは、第１の部分（ＣＬＶ）及びそれに続く第２の部分（ＶＬＶ）を含み、前記第１の部分の間、回転周波数は、開始周波数から中間周波数まで減少され、前記第２の部分の間、回転周波数は、前記中間周波数から最終周波数まで増加される。
2009517789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ記録担体に対してデータの読み取り／書き込みを行うための読み取り／書き込みヘッドと、
前記データ記録担体を回転させるターンテーブルモータと、
を有するデータ記録装置を動作させる方法であって、
前記方法は、前記データ記録担体上の前記読み取り／書き込みヘッドの位置の関数として、前記ターンテーブルモータの回転周波数を規定する周波数プロファイルに従って、前記回転周波数を変化させる制御信号を生成するステップを含み、前記周波数プロファイルは、第１の部分及びそれに続く第２の部分を含み、前記第１の部分の間、前記回転周波数が、開始周波数から中間周波数まで減少され、前記第２の部分の間、前記回転周波数が、前記中間周波数から最終周波数まで増加される方法。
【請求項２】
前記回転周波数は、前記第１の部分に沿って実質的に線形に減少される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回転周波数は、前記第２の部分に沿って実質的に線形に増加される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記中間周波数は、前記データ記録担体上の前記読み取り／書き込みヘッドの決定された位置に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記読み取り／書き込みヘッドの前記決定された位置が調整可能である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記読み取り／書き込みヘッドの前記決定された位置が、前記データ記録担体の外側領域に対応する、請求項４又は請求項５に記載の方法。
【請求項７】
データ記録担体に対してデータの読み取り／書き込みを行う読み取り／書き込みヘッドと、
前記データ記録担体を回転させるターンテーブルモータと、
前記ターンテーブルモータに結合され、前記データ記録担体上の読み取り／書き込みヘッドの位置の関数として前記ターンテーブルモータの回転周波数を規定する周波数プロファイルに従って、前記回転周波数を変化させる制御信号を生成する電子装置であって、前記周波数プロファイルが、第１の部分及びそれに続く第２の部分を含み、前記第１の部分の間、前記回転周波数が、開始周波数から中間周波数まで減少され、前記第２の部分の間、前記回転周波数が、前記中間周波数から最終周波数まで増加される、電子装置と、
を有するデータ記録装置。
【請求項８】
前記電子装置は、前記電子装置におけるコア電流が、前記第１の部分の間一定に保たれるように、前記制御信号を生成する、請求項７に記載のデータ記録装置。
【請求項９】
前記回転周波数が、前記第１の部分に沿って実質的に線形に減少される、請求項７に記載のデータ記録装置。
【請求項１０】
前記回転周波数が、前記第２の部分に沿って実質的に線形に増加される、請求項７に記載のデータ記録装置。
【請求項１１】
データ記録装置へロードされるとき、前記データ記録装置に請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の方法のさまざまなステップを実行させる命令の組を含む、データ記録装置用のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記録装置を動作させる方法及びこのような方法を実現するデータ記録装置に関する。
【０００２】
本発明の特定の利用分野は、光ディスク上のデータの読み取り及び書き込みの双方を行うためにレーザを使用する光学データ記録装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
光ヘッドに対する回転する光ディスク上のデータポイントの相対的なスピードＶは、Ｖ＝ｒ．ωとして表されることができる。ここで、ｒは、データポイントと光ディスクの中心との間の距離、すなわち半径であり、ωは、光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転速度である。３つの変数Ｖ、ｒ、ωの１つは、一定でなければならない。半径ｒは、データポイントの位置によって異なるので、Ｖ又はωだけが一定でありうる。従って、スピンドルモータは、一般に、一定の線速度モード又は一定の角速度モードのいずれかに従って、光ディスクを回転させることができる。
【０００４】
光ヘッドの位置を制御するサーボシステムが、相対的なスピードＶを一定に保つ場合、スピンドルモータの回転モードは、一定線速度と呼ばれる。このモードの利点は、データ転送レートが固定に保たれ、フェーズロックループが、固定周波数をロックすることによってのみ正しいデータ読み取りを維持することができることである。しかしながら、スピンドルモータの回転スピードは、光ヘッドの位置に関して同期して変化しなければならない。回転スピードが、ある程度増加し続ける場合、スピンドルモータが、光ヘッドが内側トラックにあるとき、予め決められた高いスピードを達成することができるかどうかが考慮されなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
サーボシステムが、回転スピードωを一定に保つ場合、回転モードは、一定角速度と呼ばれる。スピンドルモータは、一定の線速度とは異なる固定の角速度で回転するので、このモードでスピンドルモータを制御することはより容易である。しかしながら、外側トラックにおけるデータ転送レートは、内側トラックのそれより高い。従って、フェーズロックループが、一定角速度モードにあるときにロックされるべきである基本周波数を変更するために、データ読み取りに続かなければならない。
【０００６】
光学ドライブシステム（例えばＣＤ−ＲＯＭ用）は、通常、最大システムマージン（すなわち読み出し／書き込みエラーのないオフセットのような処理外乱）、最大データ転送レート又はショートアクセス時間を得るために較正される。一定の角速度モード又は一定の線速度モードは、光学ドライブシステムの電力消費の増加をもたらし、ゆえに光学ドライブシステムへの電力損失の増加をもたらす。
【０００７】
本発明の目的は、従来技術の欠点の少なくとも１つを克服し、特に、データ記録装置の電力損失を最小限にすることを可能にするデータ記録装置を動作させる方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このために、データ記録担体（ＯＭ）上のデータの読み取り／書き込むを行う読み取り／書き込みヘッド（ＯＨ）と、前記データ記録担体（ＯＭ）を回転させるターンテーブルモータ（ＴＭ）と、を有するデータ記録装置（ＤＲＤ）を動作させる方法が提案される。
【０００９】
この方法は、データ記録担体（ＯＭ）上の読み取り／書き込みヘッド（ＯＨ）の位置（Ｒ）の関数として、前記ターンテーブルモータ（ＴＭ）の回転周波数（ｆ）を規定する周波数プロファイルに従って、前記回転周波数（ｆ）を変化させる制御信号（ＳＴＭ）を生成するステップを含む。
【００１０】
前記周波数プロファイルは、回転周波数が、開始周波数から中間周波数まで減少される第１の部分（ＣＬＶ）を含み、前記第１の部分（ＣＬＶ）のあとに、回転周波数が、前記中間周波数から最終周波数まで増加される第２の部分（ＶＬＶ）が続く。
【００１１】
任意には、回転周波数は、第１の部分に沿って、実質的に線形に減少されうる。回転周波数は、第２の部分に沿って、実質的に線形に増加されうる。
【００１２】
有利には、中間周波数は、データ記録担体上の読み出し／書き込みヘッドの決定された位置に対応する。
【００１３】
有利には、読み出し／書き込みヘッドの決定された位置は、調整可能である。
【００１４】
読み出し／書き込みヘッドの決定された位置は、データ記録担体の外側領域に対応しうる。
【００１５】
他の見地によれば、本発明は、データ記録装置へロードされるとき、データ記録装置に本発明による方法を実行させる命令の組を含むデータ記録装置用のコンピュータプログラム製品に関する。
【００１６】
他の見地によれば、本発明は、データ記録装置に挿入可能なデータ記録担体上へのデータの読み取り／書き込みを行う読み取り／書き込みヘッド、データ記録担体を回転させるターンテーブルモータ、及びターンテーブルモータに結合される電子装置、を有するデータ記録装置に関する。電子装置は、本発明による方法のステップにより、ターンテーブルモータを動作させる。
【００１７】
有利には、回転周波数は、電子装置のコア電流が一定に保たれるように、開始周波数から中間周波数まで減少されうる。
【００１８】
本発明の適応的な周波数プロファイルは、ターンテーブルモータを制御する駆動モジュールの電力損失を低減することを可能にする。本発明の適応的な周波数プロファイルにリンクされる電子装置のクロック周波数低減及びコア電流低減により、本発明は、更に、（例えばスレッドモータ、読み取り／書き込みヘッド素子等の）データ記録装置の他の構成要素を制御する駆動モジュールにおいて電力損失を低減することを可能にする。
【００１９】
本発明のこれら及び他の見地は、以下に記述される実施例から明らかであり、それらを参照して解明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、例示を通して説明されており、同じ参照符号が同様の素子を示す添付の図面に制限されない。
【００２１】
図１は、データ記録装置ＤＲＤを概略的に及び部分的に示すブロック図である。データ記録装置ＤＲＤは、データ記録担体ＯＭ上の情報の読み取り及び書き込みの双方に関する動作を実行する。データ記録装置は、読み取り／書き込みヘッドＯＨ、ターンテーブルモータＴＭ（スピンドルモータとも呼ばれる）、スレッドモータＳＭ及び電子装置ＥＡを有する。
【００２２】
データ記録担体ＯＭが、記録装置に挿入された状態で示されている。データ記録担体ＯＭは、光ディスクでありうる。光ディスクの表面は、ディスクの内側からディスクの外側へ回る単一のうずまきを含むことができる。トラックに記録されるバイナリ情報は、光学的に検出可能な部分、すなわちマーク及びスペースによって表される。マーク及びスペースは、それらの異なる光学的性質、例えばレーザビームの反射のバリエーション、により検出可能である。
【００２３】
読み取り／書き込みヘッドＯＨは、例えばレーザビームのような放射ビームを生成する、レーザダイオードのような放射線源を有する。レーザビームのパワーを制御することによって、データ記録担体ＯＭ上の情報の読み取り又は書き込みを行うことが可能である。読み取り／書き込みヘッドＯＨは更に、データ記録担体ＯＭのトラック上でレーザビームをガイドし、フォーカスするためのさまざまな光学素子を有する。読み取り／書き込みヘッドＯＨは更に、データ記録担体トラック上の光学的に検出可能な部分によって反射されるレーザビームを検出し、測定する検出器、例えば４象限ダイオードを有する。
【００２４】
ターンテーブルモータＴＭは、回転周波数に比例する角速度ωに従ってデータ記録担体ＯＭを回転させる。回転周波数は、データ記録装置ＤＲＤと関連付けられる読み取り／書き込みモード及びスピードを決定する。
【００２５】
スレッドモータＳＭは、半径Ｒを制御し、すなわちトラックに対する読み取り／書き込みヘッドＯＨの位置を制御する。位置Ｒは、データ記録担体ＯＭの中心軸ＡＸと、データ記録担体のトラックに向けて放出されるレーザビームのフォーカシングスポットＦＳとの間の距離を示す。
【００２６】
データ記録装置ＤＲＤは、データ記録担体を挿入し又は取り出すためのロードユニット（図示せず）を更に有することができる。
【００２７】
電子装置ＥＡは、処理モジュールＰＲＯ及び駆動モジュールＤＲＶを有する。
【００２８】
処理モジュールＰＲＯは、バスを通じて接続されるデータ符号化モジュール、制御モジュール及びレーザパワー制御モジュールを有することができる（これらの素子は、明瞭さの理由で図面において省略されている）。データ符号化モジュール機能は、予め規定された記録フォーマットに従ってデータを符号化し復号することである。データ符号化モジュールは、光学レコード担体ＯＭ上にマークを書き込むために使用される信号及び更にタイミング信号を提供する。処理モジュールＰＲＯは、コンシューマ電子機器（オーディオ装置、ビデオ装置、コンピュータ、テレビジョン等）からコマンドを受け取ることができる。レーザパワー制御モジュールは、レーザ光源の読み取り／書き込みパワーを設定するために、読み取り／書き込みヘッドＯＨにレーザパワー制御信号を供給する。概して、レーザパワー制御モジュールは、レーザパワーを制御するために３つの入力信号に依存して動作する。入力信号は、デルタ信号、閾値信号及びアルファ信号として知られている。処理モジュールＰＲＯは、更に、インタフェースモジュール（図示せず）に接続されることができる。インタフェースモジュールは、コンシューマ電子機器に概して含まれる他の電子回路と、データ記録装置ＤＲＤを接続することを可能にする。処理モジュールの動作は、クロック周波数ｃｌｋ及びコア電流ＩＣを必要とする。
【００２９】
駆動モジュールＤＲＶは、処理モジュールＰＲＯに結合される。駆動モジュールＤＲＶは、ターンテーブルＴＭ及びスレッドモータＳＭ並びにデータ記録装置ＤＲＤの読み取り／書き込みヘッドＯＨの素子を制御する。より正確に述べると、駆動モジュールＤＲＶは、光ディスクＯＭの回転周波数を制御するために、ターンテーブルモータＴＭに第１のモータ信号ＳＴＭを供給する。駆動モジュールＤＲＶは、読み取り／書き込みヘッドＯＨの位置及びそれゆえ光ディスクＯＭのトラックの走査を制御するために、スレッドモータＳＭに第２のモータ信号ＳＳＭを供給する。駆動モジュールＤＲＶは、読み取り／書き込みヘッドＯＨのフォーカス、コリメート、チルトパラメータを制御するために、読み取り／書き込みヘッドＯＨに複数の読み取り／書き込みヘッド信号ＳＯＨを供給する。
【００３０】
図２は、データ記録担体上の読み取り／書き込みヘッドの位置の関数として、ターンテーブルモータＴＭの回転周波数に対応する２つの周波数プロファイルＣＡＶ及び（ＣＬＶ、ＶＬＶ）を示している。回転周波数は、ターンテーブルモータの角速度ωに比例する。これらの周波数プロファイルは、読み取り及び書き込み動作の双方について使用される。
【００３１】
第１の周波数プロファイルＣＡＶは、従来技術による一般的な動作モードに対応する（点線）。
【００３２】
第２の周波数プロファイルは、本発明による動作モードに対応し（実線）、すなわち一定の線速度部分ＣＬＶ及び可変の線速度部分ＶＬＶの組み合わせに対応する。
【００３３】
第１の周波数プロファイルＣＡＶは、一定の角速度に従って動作するターンテーブルモータに関連付けられる。一定の角速度は、例えば１５５Ｈｚの回転周波数ｆに対応する。第１の周波数プロファイルＣＡＶは、開始データ転送レートＳＳｘから最終データ転送レートＳＦｘまで徐々に変化する。開始データ転送レートＳＳｘは、標準化された６倍スピードに対応しうる。最終データ転送レートＳＦｘは、標準化された１６倍スピードに対応しうる。データ転送レートは、開始データ転送レートＳＳｘから最終データ転送レートＳＦｘまで半径Ｒの関数として線形に増加される。開始データ転送レートＳＳｘは、光ディスクＯＭの内側領域に対応する半径Ｒに配置される読み取り／書き込みヘッドに関連付けられる。ここで例えば半径Ｒは、約０．０２２ｍである。最終データ転送レートＳＦｘは、光ディスクＯＭの外側領域に対応する半径Ｒに配置される読み取り／書き込みヘッドに関連付けられる。ここで例えば半径Ｒは約０．０５８ｍである。
【００３４】
第２の周波数プロファイルＣＬＶ、ＶＬＶは、部分的な線速度に従って動作するターンテーブルモータに対応する。第２の周波数プロファイルは、第１の部分ＣＬＶ及び第２の部分ＶＬＶを含む。第１の部分に沿って、データ転送レートは、開始データ転送レートＳＳｘから中間データ転送レートＳＣＰまで徐々に変化し、回転周波数ｆは減少する。回転周波数は、第１の部分に沿って実質的に線形に減少される。代替例として、例えば対数減少のような他の種類の減少プロファイルが使用されることができる。開始データ転送レートＳＳｘは、標準化された６倍スピードに対応することができ、開始回転周波数ｆ１は、約１５５Ｈｚでありうる。中間データ転送レートＳＣＰは、開始データ転送レートＳＳｘより低く、中間回転周波数ｆ２は、約７５Ｈｚでありうる。データ転送レートは、開始データ転送レートＳＳｘから中間データ転送レートＳＣＰまで半径Ｒの関数として減少される。第２の部分に沿って、データ転送レートは、中間データ転送レートから最終データ転送レートまで徐々に変化し、回転周波数ｆは増加する。回転周波数は、第２の部分に沿って実質的に線形に増加される。代替例として、例えば指数増加のような他の種類の増加プロファイルが使用されることができる。最終データ転送レートＳＦｘは、標準化された１６倍スピードに対応することができ、最終回転周波数ｆ３は、約１５５Ｈｚでありうる。データ転送レートは、中間データ転送レートＳＣＰから最終データ転送レートＳＦｘまで増加される。第２の部分ＶＬＶに沿って、レーザ光源パワー及び他の書き込みストラテジパラメータが、データ転送レートの関数として変更されることができる。
【００３５】
第１の周波数プロファイルと第２の周波数プロファイルとの間のハッチングされた領域ＰＳ１は、本発明による周波数プロファイルに起因する駆動モジュールの電力損失の低減に比例する。
【００３６】
図４は、図２に示される周波数プロファイルの代替例を示している。読み取り／書き込みヘッドの決定された位置は、さまざまな位置に調整可能でありうる。各々の位置は、特定の中間データ転送レート／回転周波数の対に対応する。特定の中間データ転送レート／回転周波数の対は、本発明により、周波数プロファイルの一定の線速度部分ＣＬＶと可変の線速度部分ＶＬＶとの間の決定された切り替えポイントを規定する。図４は、第１のＳＣＰ１／ｆ２１、第２のＳＣＰ２／ｆ２２、第３のＳＣＰ３／ｆ２３及び第４のＳＣＰｎ／ｆ２ｎの中間データ転送レート／回転周波数の対をそれぞれ含む周波数プロファイルの４つの例を示している。
【００３７】
決定された切り替えポイントは、データ記録装置ＤＲＤのさまざまなパラメータの関数として、例えばレーザ温度の関数として、調整されることができ、又はスループットレート（全体のデータ記録担体書き込みスピード）と電力損失との間の受け入れ可能な妥協を規定することができる。
【００３８】
決定された切り替えポイントは、処理モジュールによって調整されることができ、（例えば較正を通じて、）データ記録装置が結合される特定のコンシューマ電子機器アプリケーションに適応可能にされることができる。
【００３９】
第１の例として、電力損失が重要な見地であって（例えばラップトップコンピュータアプリケーション）、全体のデータ記録担体の書き込み持続時間が、より少ない重要性をもつ場合、周波数プロファイルは、電力損失を最小にするように調整される。この場合、切り替えポイントは、第４のＳＣＰｎ／ｆ２ｎ中間データ転送レート／回転周波数対に対応する。
【００４０】
第２の例として、ある妥協が、電力損失と全体のデータ記録担体の書き込み持続時間との間に要求される場合（例えばデスクトップコンピュータアプリケーション）、周波数プロファイルは、切り替えポイントが第１のＳＣＰ１／ｆ２１中間データ転送レート／回転周波数対に対応しうるように調整される。
【００４１】
図３は、データ記録担体上の読み取り／書き込みヘッドの位置の関数として、電子装置ＥＡのコア電流ＩＣを示す２つの電流曲線を示している。第１の電流曲線ＣＡＶＣ１、ＣＡＶＣ２は、従来技術による一般の動作モードに対応する（点線）。第２の電流曲線ＣＬＶＣ、ＶＬＶＣは、本発明による動作モードに対応する（実線）。
【００４２】
第１の電流曲線ＣＡＶＣ１、ＣＡＶＣ２は、図２に示される第１の周波数プロファイルＣＡＶに関連付けられる。第１の電流曲線は、第１の電流曲線部分ＣＡＶＣ１及び第２の電流曲線部分ＣＡＶＣ２を含む。
【００４３】
第１の電流曲線部分ＣＡＶＣ１は、光ディスクＯＭの内側領域における読み取り／書き込み動作に関連付けられる。この領域において、データ転送レートは低く、その結果、低い処理モジュールクロック周波数及び低いコア電流をもたらす。例えば、コア電流ＩＣは、内側領域、すなわち０．０２２乃至０．０３４ｍの半径Ｒについて、約２００ｍＡでありうる。
【００４４】
第２の電流曲線部分ＣＡＶＣ２は、光ディスクＯＭの内側領域の外側の読み取り／書き込み動作に関連付けられる。内側領域の外側では、データ転送レートの急な変化があり、その結果、より大きな処理モジュールクロック周波数及びより大きなコア電流をもたらす。例えば、コア電流ＩＣは、０．０３４ｍ乃至０．０５８ｍの領域について、２６０ｍＡまで急に変化し、２７０ｍＡまで微増する。
【００４５】
第２の電流曲線ＣＬＶＣ、ＶＬＶＣは、図２に示される第２の周波数プロファイルＣＬＶ、ＶＬＶに関連付けられる。第２の電流曲線は、第１の電流曲線部分ＣＬＶＣ及び第２の電流曲線部分ＶＬＶＣを含む。
【００４６】
第１の電流曲線部分ＣＬＶＣは、回転周波数ｆの低減（図２参照）及びデータ転送レートの低減に関連付けられる。こうして、データ転送レートは低く、その結果、低い処理モジュールクロック周波数をもたらす。これは、コア電流を低く一定に保つことを可能にする。例えば、コア電流ＩＣは、０．０２２ｍ乃至０．０５０ｍの半径Ｒの読み取り／書き込みヘッドの位置について、約２００ｍＡでありうる。
【００４７】
第２の電流曲線部分ＶＬＶＣは、光ディスクＯＭの外側領域における読み取り／書き込み動作に関連付けられる。外側領域において、データ転送レート及びターンテーブルモータの回転周波数の変化（図２参照）があり、その結果、より大きな処理モジュールクロック周波数及びより大きなコア電流をもたらす。例えば、コア電流ＩＣは、０．０５０ｍ乃至０．０５８ｍの外側領域について、２００ｍＡから２７０ｍＡまで増加しうる。
【００４８】
第１の電流曲線と第２の電流曲線との間のハッチングされた領域ＰＳ２は、本発明による周波数プロファイルに起因する駆動モジュールにおける電力損失低減に比例する。
【００４９】
先の記述は、レーザを使用する光学データ記録装置への本発明の方法の適用に焦点を合わせたが、本発明が、磁気ハードディスクドライブアプリケーションにも使用されることができることは、当業者にとって明らかであろう。
【００５０】
図面及びそれらの上述の説明は、本発明を説明するものであって、制限するものではない。
【００５１】
請求項におけるいかなる参照符号も、請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「有する、含む」なる語は、請求項に挙げられるもの以外の他の素子の存在を除外しない。単数形で表される素子は、このような素子の複数の存在を除外しない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による方法を実施する電子装置を有するデータ記録装置を概略的に及び部分的に示すブロック図。
【図２】データ記録担体上の読み取り／書き込みヘッドの位置の関数として回転周波数を示す２つの周波数プロファイルを示す図。
【図３】データ記録担体上の読み取り／書き込みヘッドの位置の関数として電子装置のコア電流を示す２つの曲線を示す図。
【図４】データ記録担体上の読み取り／書き込みヘッドの位置の関数として回転周波数を示す周波数プロファイルの代替例を示す図。
【図１】
2009517789.tif 000003
【図２】
2009517789.tif 000004
【図３】
2009517789.tif 000005
【図４】
2009517789.tif 000006
【国際調査報告】
2009517789.tif 000007
2009517789.tif 000008