(57)【要約】      （修正有）【課題】多くの種類のディスクおよび複数の転送速度モードに対応し、簡単な構成を備えた光ディスクコントローラおよび光ディスク装置を提供する。【解決手段】少なくとも２以上の転送速度で情報記録媒体の再生を光学的に行う光ディスク装置１２のための光ディスクコントローラ１１５であって、情報記録媒体を回転させる回転機構１０１を制御するための回転制御部１１３と、情報記録媒体から得られるＲＦ再生信号を２値化し、再生データを出力する２値化部、整数の分周比を有する複数の分周器を含み、再生データに位相同期した同期クロックを生成する位相同期部１１０１とを備え、位相同期部１１０１は、情報記録媒体の種類または転送速度に応じて分周器を切り替えて選択することにより同期クロックを生成し、分周比に応じた情報記録媒体の回転速度となるよう回転制御部１１３が回転機構１０１を制御する。【選択図】図１１
2011090776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体に記録および再生を行う光ディスク装置を制御する光ディスクコントローラであって、
情報記録媒体に対して記録および再生をおこなうため光ピックアップを前記情報記録媒体の半径方向に移動させる移動機構を駆動する移動制御部と、
前記情報記録媒体を回転させる回転機構を制御するための回転制御部と、
を備え、
前記半径方向における第１の位置において、前記情報記録媒体に対する標準の記録または再生の転送速度よりも早い転送速度となるように前記情報記録媒体を第１の回転速度で回転させながら、前記情報記録媒体に対して線速度一定で記録または再生を所定の時間行った後、前記半径方向における第２の位置において、前記第１の回転速度および角速度一定で前記情報記録媒体の再生または記録を行うよう前記移動部および前記回転制御部が前記移動機構および回転機構を制御する光ディスクコントローラ。
【請求項２】
前記第２の位置は前記第１の位置より前記情報記録媒体上において外周側に位置している請求項１に記載の光ディスクコントローラ。
【請求項３】
前記第２の位置は前記第１の位置より前記情報記録媒体上において内周側に位置しており、前記第１の位置における転送速度は標準の転送速度の２．４倍以上である請求項１に記載の光ディスクコントローラ。
【請求項４】
情報記録媒体に光を照射して信号を記録し、また、前記情報記録媒体に光を照射して反射光を検出することよりＲＦ再生信号を得る光ピックアップと、
前記情報記録媒体を回転させる回転機構と、
前記光ピックアップを前記情報記録媒体の半径方向に移動させる移動機構と、
請求項１に規定される光ディスクコントローラと、
を備える光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２種類以上の情報記録媒体に対応した、あるいは、２種類以上の転送速度モードに対応した光ディスク装置に関し、特に情報記録媒体の再生クロックおよびその回転数を制御する光ディスクコントローラおよびそれを備えた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（コンパクトディスク）は、音楽を記録するための情報記録媒体（以下、ディスクと称する）として当初開発されたが、今日では、コンピュータ用の情報記録媒体としても広く利用されている。またＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）のように、当初より高密度でかつ多用途として開発されたものも商品化されている。これらＣＤおよびＤＶＤで代表されるように、記録密度の異なる複数種類のディスクを１つの装置で再生できることが強く求められている。さらに記録密度の異なる複数種類のディスクに対して記録を行うことができる装置も商品化されはじめている。
【０００３】
この複数種類のディスクを再生可能な装置、あるいは複数種類のディスクに情報を記録する装置においては、記録および／または再生する情報に応じて、ユーザが用いるディスクを選択する。例えば、音楽情報や比較的小容量のＰＣ（パーソナルコンピュータ）用データの場合にはＣＤ−ＲＯＭディスク、書き込み可能なＣＤ−Ｒディスク、あるいは書き換え可能なＣＤ−ＲＷディスクが一般に用いられる。映像情報や大容量のＰＣデータの場合にはＤＶＤ−ＲＯＭディスク、書き換え可能なＤＶＤ−ＲＡＭディスク、あるいはＤＶＤ−ＲＷディスクが用いられる。また、さらにＢＳディジタル放送等の高品質映像を記録するために、最近有望視されている青色レーザを用いた２０ＧＢ以上の大容量な記録媒体が開発されている。
【０００４】
ＰＣ用途の光ディスク装置においては、ＣＤ−ＲＯＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭに代表されるように、最大転送速度やアクセス性能を向上させるため、ディスク上の任意の読み取り位置において常に転送速度が等しいことを特徴とする線速度一定記録方式（ＣＬＶ方式）よりも、媒体上の内周部分と外周部分とで転送速度が異なることを特徴とする角速度一定記録方式（ＣＡＶ方式）を採用する光ディスク装置が普及している。このような装置では、通常、装置の限界性能で決まる高い転送速度で再生を行うが、ディスクの情報記録面上のキズや汚れ、あるいは偏心や偏重心によって再生不能に陥ることがある。これを防止するため、ディスクの状態によってその回転速度を変化させ、転送速度を切り換えるような機能も搭載されている。
【０００５】
次に光ディスクから情報を取得する手順について簡単に説明する。まず、レ−ザ光を光ディスクの情報記録面に照射し、その反射光を光ピックアップで検出し、ＲＦアンプで増幅することにより、反射光量に応じたＲＦ再生信号を生成する。生成したＲＦ再生信号はイコライザで信号帯域外の高周波ノイズが除去される。また符号間干渉により振幅劣化した高帯域成分付近において、ＲＦ再生信号をブーストする。その後、２値化されて再生データが生成される。また再生データを元にして再生データに対して位相同期している再生クロックがＰＬＬ（位相同期）回路において生成される。再生データと再生クロックから復調部によって復元情報が生成され、インターフェース回路（例えばＡＴＡＰＩ、ＳＣＳＩ）を通してホストへ転送される。
【０００６】
上記手順において、再生するディスクの種類や再生モードが異なると、データの転送速度や再生データのＲＦ周波数帯域が異なる。具体的には、イコライザで抽出強調する周波数帯域やＰＬＬ部で生成するクロック周波数などが再生するディスクの種類や再生モードに応じて変化する。再生クロックは転送速度やディスク規格で規定されている基準クロック周波数（たとえばＤＶＤ−ＲＯＭは約２７ＭＨｚ）によって決定するため、再生するディスクや転送速度モードを変更する際には、これら周波数に依存する回路を複数系統光ディスク装置に用意し、それぞれの条件に応じて回路を切り換えるようにしていた。
【０００７】
また、記録再生がＣＬＶ方式で行われる場合、転送速度が一定であるため、イコライザやＰＬＬ部は１系統あればよい。これ対して、記録再生がＣＡＶ方式で行われる場合、ディスク上の読み取り半径位置によって転送速度が変わる。このため、これら周波数に依存する回路は、読み取り半径位置によっても、その処理基準となる周波数を変化させる必要がある。
【０００８】
こうした理由から、複数種類のディスクに対応した従来のＣＡＶ方式の光ディスク装置では、たとえば、起動時に、まずディスクの種類に応じた復調部が備えられた複数の復調部から選択される。そして、ディスクの読み取り位置を半径方向にゾーン区分し、それぞれのゾーン内のデータを読み取る際、選択した復調部において転送速度に応じて設けられた複数の回路から１つを順次切り換えて選択する。
【０００９】
以上説明した複数種類のディスクと複数の再生モードに対応した従来の光ディスク装置について図面を用いて説明する。
【００１０】
図２４は従来の光ディスクを示すブロック図である。ＣＤとＤＶＤの２種類のディスクに対応し、さらにＤＶＤについては高倍速と低倍速の２種類の再生モードに対応した装置を例にあげて説明する。図２４において、３系統のイコライザ部２００３、２００４、２００５および３系統のＰＬＬ部２００６、２００７、２００８が設けられている。また、復調部として、ＣＤ用復調部２００９およびＤＶＤ用復調部２０１０が設けられている。これらの回路は、ディスク種別切替器２００１および再生モード切替器２００２によって選択されて使用される。
【００１１】
ＣＤを再生する場合、７８０ｎｍの赤外線レーザ１０２１を発光させ、光ピックアップ内の光学系部品（不図示）によって所定のＣＤ用光ビーム１０２３を形成する。ＤＶＤを再生する場合には、６５０ｎｍの赤色レーザ１０２２を発光させ、光ピックアップ内の光学系部品（不図示）によって所定のＤＶＤ用光ビーム（不図示）を形成する。
【００１２】
これら２つのレーザあるいは光ビームの切換に対応して、ディスク種別切替器２００１が回路の選択を行う。例えばＣＤを再生する場合、ディスク種別切替器２００１は接点Ａ−Ｃ間を接続する。ディスクモータ１０１によって回転している光ディスク１０２から光ピックアップ１０３で検出したＲＦ再生信号は、ＲＦアンプ１０４で増幅される。増幅されたＲＦ再生信号は、ディスク種別切替器２００１を通過してイコライザ部２００３へ入力される。イコライザ部２００３は、ＣＤに適した信号帯域においてＲＦ再生信号を強調し、ＲＦＥＱ信号を生成する。
【００１３】
２値化部１０６はＲＦＥＱ信号を２値化し、再生データを生成する。再生データからＰＬＬ部２００６によって再生クロックが生成される。この再生データと再生クロックによりＣＤ復調部２００９でＣＤに記録された情報が復調されホスト（不図示）へと転送される。
【００１４】
また例えばＤＶＤを高速で再生する場合、ディスク種別切替器２００１は接点Ｃ−Ｂ間を接続し、再生モード切替器２００２は、接点Ｄ−Ｆ間を接続する。ディスクモータ１０１によって回転している光ディスク１０２から光ピックアップ１０３で検出したＲＦ再生信号は、ＲＦアンプ１０４で増幅される。増幅されたＲＦ再生信号は、ディスク種別切替器２００１およびモード切替器２００２を通過してイコライザ部２００５へ入力される。イコライザ部２００５は、ＤＶＤの高速再生モードに適した信号帯域においてＲＦ再生信号を強調し、ＲＦＥＱ信号を生成する。
【００１５】
２値化部１０６はＲＦＥＱ信号を２値化し、再生データを生成する。再生データからＰＬＬ部２００８によって再生クロックが生成される。この再生データと再生クロックによりＣＤ復調部２０１０でＤＶＤに記録された情報が復調されホスト（不図示）へと転送される。
【００１６】
ＤＶＤを低速で再生する場合には、ディスク種別切替器２００１は接点Ｃ−Ｂ間を接続し、再生モード切替器２００２は、接点Ｄ−Ｅ間を接続する。ディスクモータ１０１によって回転している光ディスク１０２から光ピックアップ１０３で検出したＲＦ再生信号は、ＲＦアンプ１０４で増幅される。増幅されたＲＦ再生信号は、ディスク種別切替器２００１およびモード切替器２００２を通過してイコライザ部２００４へ入力される。イコライザ部２００４は、ＤＶＤの低速再生モードに適した信号帯域においてＲＦ再生信号を強調し、ＲＦＥＱ信号を生成する。
【００１７】
２値化部１０６はＲＦＥＱ信号を２値化し、再生データを生成する。再生データからＰＬＬ部２００７によって再生クロックが生成される。この再生データと再生クロックによりＣＤ復調部２０１０でＤＶＤに記録された情報が復調されホスト（不図示）へと転送される。
【００１８】
このように、複数種類のディスクおよび複数の転送速度モードに対応した従来の光ディスク装置では、イコライザ部やＰＬＬ部、復調部を少なくとも２系統以上備えることによってこれらのディスクに対する再生や記録を実現していた。このため、対応するディスクや転送速度モードが増えるに伴って、回路規模が増大してしまうという課題が発生する。
【００１９】
回路規模を小さくするために、これらの回路にレジスタ回路を設け、ディスクの種類や転送モードに依存する部分を、レジスタに設定する定数を変更することで対応させるような構成が考えられる。
【００２０】
しかし、この場合、ＣＤ、ＤＶＤといったディスクの種類、１６倍速、８倍速、４倍速、２倍速といった転送速度モードの種類、およびディスク上の情報取得する半径位置ごとに、サーボ回路（サーボブロック）あるいはＰＬＬ部（ＰＬＬブロック）の動作周波数を設定するための定数（パラメータ）を与える必要がある。このため、通常、システムコントローラのプログラムエリアに設定テーブル領域を確保し、その領域にディスク種類、転送速度モードおよび半径位置に応じた全ての定数を格納するようにしている。上述の装置の場合、設定するレジスタが６４バイトあるとすれば、ＣＤおよび２種類の転送速度で動作するＤＶＤを再生するために、プログラムエリアの設定テーブル領域は、１９２バイト必要となる。
【００２１】
このように、再生するディスクの種類やサポートする転送速度のモードが増えるたびに、搭載すべき必要なメモリ容量が大幅に増加し、光ディスク装置のコストアップにつながるという大きな課題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、多くの種類のディスクおよび複数の転送速度モードに対応し、簡単な構成を備えた光ディスクコントローラおよび光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の光ディスクコントローラは、第１の情報記録媒体および前記第１の情報記録媒体よりも記録密度の高い第２の情報記録媒体の再生を光学的に行う光ディスク装置に用いられる。光ディスクコントローラは、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体を回転させる回機構転を制御するための回転制御部と、前記１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体に光を照射し、反射光を検出することよって得られるＲＦ再生信号から、第１の周波数帯域の成分を除去し、第２の周波数帯域の成分を振幅増幅するためのイコライザと、前記イコライザの出力を２値化することにより得られる２値化再生信号を同期検出するための同期クロックを発生させるための位相同期部とを備え、前記回転制御部は、第１の転送速度および第２の転送速度でそれぞれＲＦ再生信号が得られるように、前記回転機構を制御して前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体をそれぞれ回転させ、前記第１の情報記録媒体から得られるＲＦ再生信号の前記第１の転送速度における最大再生周波数、および、前記第２の情報記録媒体から得られるＲＦ再生信号の前記第２の転送速度における最大再生周波数は互いに略一致している。
【００２４】
ある好ましい実施形態において、前記前記１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体のチャネルクロックをそれぞれＡおよびＢとしたとき、前記第２の転送速度は第２の情報記録媒体の標準転送速度のｎ倍（１≦ｎ）になっており、前記第１の転送速度は、第１の情報記録媒体の標準転送速度のｎ×（Ｂ／Ａ）倍になっている。
【００２５】
ある好ましい実施形態において、線速度一定で前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体が回転するように前記回転制御部が前記回転機構を制御する。
【００２６】
ある好ましい実施形態において、角速度一定で前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体が回転するように前記回転制御部が前記回転機構を制御する。
【００２７】
ある好ましい実施形態において、前記イコライザは、前記第１の周波数帯域および前記第２の周波数帯域を定めるための設定定数をそれぞれ与えることによって動作し、前記第１の周波数帯域の設定定数および前記第２の周波数帯域の設定定数は前記第１の転送速度および前記第２の転送速度において、それぞれ共通である。
【００２８】
ある好ましい実施形態において、前記位相同期部は、設定定数をあたえることにより、それぞれ所定の周波数で動作する電圧制御発振器および分周器を含み、前記電圧制御発振器の設定定数および前記分周器の設定定数は、前記第１の転送速度および前記第２の転送速度において、それぞれ共通である。
【００２９】
ある好ましい実施形態において、前記位相同期部は、整数比で分周する分周器を備える。
【００３０】
ある好ましい実施形態において、前記光ディスク装置は前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体へ更に記録を行うものであって、前記光ディスクコントローラは、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体に信号を記録し、また、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体から信号を再生するための光ピックアップを前記第１の情報記録媒体または前記第２の情報記録媒体の半径方向に移動させる移動機構を駆動する移動制御部を更に有し、前記半径方向における第１の位置において、前記第１の情報記録媒体または前記第２の情報記録媒体に対する標準の記録または再生の転送速度よりも早い転送速度となるように前記第１の情報記録媒体または前記第２の情報記録媒体を第１の回転速度で回転させながら、前記第１の情報記録媒体または前記第２の情報記録媒体に対して線速度一定で記録または再生を所定の時間行った後、第２の位置において、前記第１の回転速度および角速度一定で前記第１の情報記録媒体または前記第２の情報記録媒体の再生または記録を行うよう前記移動部および前記回転制御部が前記移動機構および回転機構を制御する。
【００３１】
また、本発明の光ディスクコントローラは、少なくとも２以上の転送速度で情報記録媒体の再生を光学的に行う光ディスク装置のためのであって、前記情報記録媒体を回転させる回転機構を制御するための回転制御部と、前記情報記録媒体から得られるＲＦ再生信号を２値化し、再生データを出力する２値化部と、整数の分周比を有する複数の分周器を含み、前記再生データに位相同期した同期クロックを生成する位相同期部とを備え、前記前記位相同期部は、前記情報記録媒体の種類または前記転送速度に応じて分周器を切り替えて選択することにより前記同期クロックを生成し、前記分周比に応じた前記情報記録媒体の回転速度となるよう前記回転制御部が前記回転機構を制御する。
【００３２】
ある好ましい実施形態にいて、前記第２の位置は前記第１の位置より情報記録媒体上において外周側に位置している。
【００３３】
ある好ましい実施形態にいて、前記第２の位置は前記第１の位置より情報記録媒体上において内周側に位置しており、前記第１の位置における転送速度は標準の転送速度の２．４倍以上である。
【００３４】
また、本発明の光ディスクコントローラは、情報記録媒体の再生を光学的に行う光ディスク装置のためのであって、前記情報記録媒体から得られるＲＦ再生信号を２値化し、再生データを出力する２値化部と、位相差検出部、ローパスフィルタ、電圧制御発振器および分周器を含み、前記再生データに同期した同期クロックを発生する位相同期部とを備え、前記電圧制御発振器が発生するチャネルクロックの周波数範囲の上限値に対する下限値の比は前記情報記録媒体の情報記録領域の最外周と最内周との半径比と一致している。
【００３５】
また、本発明の光ディスクコントローラは、情報記録媒体に記録および再生を行う光ディスクを制御するものであって、情報記録媒体に対して記録および再生をおこなうため光ピックアップを前記情報記録媒体の半径方向に移動させる移動機構を駆動する移動制御部と、前記情報記録媒体を回転させる回転機構を制御するための回転制御部とを備え、前記半径方向における第１の位置において、前記情報記録媒体に対する標準の記録または再生の転送速度よりも早い転送速度となるように前記情報記録媒体を第１の回転速度で回転させながら、前記情報記録媒体に対して線速度一定で記録または再生を所定の時間行った後、前記第１の位置よりも外周側の第２の位置において、前記第１の回転速度および角速度一定で前記情報記録媒体の再生または記録を行うよう前記移動部および前記回転制御部が前記移動機構および回転機構を制御する。
【００３６】
本発明の光ディスク装置は、第１の情報記録媒体および前記第１の情報記録媒体よりも記録密度の高い第２の情報記録媒体に光を照射して反射光を検出することにより、ＲＦ再生信号を得る光ピックアップと、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体を回転させる回転機構と、上記いずれかに規定される光ディスクコントローラとを備える。
【００３７】
また、本発明の光ディスク装置は、第１の情報記録媒体および前記第１の情報記録媒体よりも記録密度の高い第２の情報記録媒体に光を照射して信号を記録し、また、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体に光を照射して反射光を検出することよりＲＦ再生信号を得る光ピックアップと、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体を回転させる回転機構と、前記光ピックアップを前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体の半径方向に移動させる移動機構と記録に対応した上記光ディスクコントローラとを備える。
【００３８】
本発明の光ディスク装置の制御方法は、第１の情報記録媒体および前記第１の情報記録媒体よりも記録密度の高い第２の情報記録媒体を光学的に再生する光ディスク装置を制御する。制御方法は、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体を回転させるステップと、前記１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体に光を照射し、反射光を検出することよって得られるＲＦ再生信号から、第１の周波数帯域の成分を除去し、第２の周波数帯域の成分を振幅増幅するステップと、前記イコライザの出力を２値化することにより得られる２値化再生信号を同期検出するための同期クロックを発生させるためのステップとを包含し、前記第１の情報記録媒体から得られるＲＦ再生信号の最大再生周波数、および、前記第２の情報記録媒体から得られるＲＦ再生信号の最大再生周波数が略一致した第１の転送速度および第２の転送速度となるように、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体を回転させる。
【００３９】
ある好ましい実施形態において、前記前記１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体のチャネルクロックをそれぞれＡおよびＢとしたとき、前記第２の転送速度は第２の情報記録媒体の標準転送速度のｎ倍（１≦ｎ）になっており、前記第１の転送速度は、第１の情報記録媒体の標準転送速度のｎ×（Ｂ／Ａ）倍になっている。
【００４０】
ある好ましい実施形態において、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体は線速度一定で回転する。
【００４１】
ある好ましい実施形態において、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体は角速度一定で回転する。
【００４２】
ある好ましい実施形態において、前記第１の転送速度および前記第２の転送速度において、前記第１の周波数帯域および前記第２の周波数帯域をそれぞれ略同一にする。
【００４３】
ある好ましい実施形態において、前記同期クロックを発生させるための電圧制御発振器および分周器の設定定数を前記第１の転送速度および前記第２の転送速度において、共通に用いる。
【００４４】
ある好ましい実施形態において、前記同期クロックを発生させるために電圧制御発振器および分周器を用い、前記分周器の分周比を整数にする。
【００４５】
ある好ましい実施形態において、前記光ディスク装置は、前記第１の情報記録媒体および前記第２の情報記録媒体へ更に記録を行い、半径方向における第１の位置において、前記第１の情報記録媒体または前記第２の情報記録媒体に対する標準の記録または再生の転送速度よりも早い転送速度となるように前記第１の情報記録媒体または前記第２の情報記録媒体を第１の回転速度で回転させながら、前記第１の情報記録媒体または前記第２の情報記録媒体に対して線速度一定で記録または再生を所定の時間行った後、第２の位置において、前記第１の回転速度および角速度一定で前記第１の情報記録媒体または前記第２の情報記録媒体の再生または記録を行う。
【００４６】
ある好ましい実施形態にいて、前記第２の位置は前記第１の位置より情報記録媒体上において外周側に位置している。
【００４７】
ある好ましい実施形態にいて、前記第２の位置は前記第１の位置より情報記録媒体上において内周側に位置しており、前記第１の位置における転送速度は標準の転送速度の２．４倍以上である。
【発明の効果】
【００４８】
本発明の光ディスクコントローラおよび光ディスク装置によれば、複数種類のディスクに記録あるいは再生する場合に、それぞれのディスクに対してイコライザ部やＰＬＬ部等の信号処理回路を２系統以上持つ必要がなく、共通回路でその処理を実現することが可能となる。さらにイコライザ部やＰＬＬ部に設定する定数も共通にすることができるので、ＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭにおける設定テーブルをも削減でき、ハードウェアの規模を大幅に削減することができる。
【００４９】
また、本発明の光ディスクコントローラおよび光ディスク装置によれば、複数種類のディスクや複数の転送速度モードに対応した場合においても、ＶＣＯや分周器などのＰＬＬ部の回路規模を抑えることができる。
【００５０】
また、本発明の光ディスクコントローラおよび光ディスク装置によれば、ＣＡＶ方式の再生モードにおいてもＰＬＬ部に設定する定数を１種類にすることができるので、ＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭにおける設定テーブルをも削減でき、ハードウェアの規模を大幅に削減することができる。
【００５１】
また、本発明の光ディスクコントローラおよび光ディスク装置によれば、同時に記録および再生を行ったり、記録中に既に記録した部分を逐次再生する場合に、記録バッファメモリや再生バッファメモリの容量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による光ディスク装置の第1の実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示すイコライザ部レジスタ部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すＰＬＬ部およびレジスタ部の構成を示すブロック図である。
【図４】ＣＬＶ方式における光ピックアップの半径方向の位置と回転数との関係を示すグラフである。
【図５】ＣＬＶ方式の場合の本実施形態における転送速度モード示すグラフである。
【図６】ＣＡＶ方式の場合の本実施形態における転送速度モード示すグラフである。
【図７】ＣＤおよびＤＶＤにおけるディスクの回転速度とＲＦ周波数帯域との関係を示すグラフである。
【図８】本実施形態における設定値格納テーブルに格納される定数を示す模式図である。
【図９】本実施形態においてＣＤの起動手順を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態においてＤＶＤの起動手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示すイコライザ部レジスタ部の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示すＶＣＯ部および分周器の構成を示すブロック図である。
【図１４】従来の光ディスク装置におけるＶＣＯ部および分周器の発振周波数および分周比の一例を示す図である。
【図１５】図１３に示すＶＣＯ部および分周器の発振周波数および分周比の一例を示す図である。
【図１６】本発明による光ディスク装置の第３の実施形態を示すブロック図である。
【図１７】図１６に示すイコライザ部レジスタ部の構成を示すブロック図である。
【図１８】従来の光ディスク装置において、設定値格納テーブルに設定される設定値の一例を模式的に示している。
【図１９】光ディスクの構造を模式的に示している。
【図２０】本実施形態の光ディスク装置において、設定値格納テーブルに設定される設定値の一例を模式的に示している。
【図２１】本発明による光ディスク装置の第４の実施形態を示すブロック図である。
【図２２】本実施形態における記録および再生の手順を示す図である。
【図２３】本実施形態における記録および再生の他の手順を示す図である。
【図２４】従来の光ディスク装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の光ディスクコントローラを備えた光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。光ディスク装置１１は、ディスクモータ１０１と、光ピックアップ１０３と、ＲＦアンプ１０４と光ディスクコントローラ１１４とを備えている。光ピックアップ１０３は、たとえばＣＤを再生するためのレーザ光を出射するレーザ１０２１とＤＶＤを再生するためのレーザ光を出射するレーザ１０２２とを含む。
【００５４】
光ディスク装置１１は、光ディスク１０２を回転機構であるディスクモータ１０１によって回転させながら、光ピックアップ１０３により、光ディスク１０２に記録され情報をＲＦ再生信号として取り出す。ＲＦ再生信号はＲＦアンプ回路１０４によって増幅され、増幅されたＲＦ再生信号は光ディスクコントローラ１１４へ入力される。
【００５５】
光ディスクコントローラ１１４は、システムコントローラ１１１と、設定値格納テーブル１１２と、ディスク種別判別部１４１と、イコライザ部１０５と２値化部１０６と、復調部１０８と、ＰＬＬ部１１０と、ディスクモータ回転制御部１１３とを含む。また、イコライザ１０５およびＰＬＬ部１０７に対して所定の設定を行うためのレジスタ１０９および１１０がそれぞれ設けられている。
【００５６】
ＲＦアンプから出力されたＲＦ再生信号はディスク種別判別部１４１へ入力され、その信号強度等から、光ディスク装置１１に装填された光ディスク１０２の種類と選択されたレーザ１０２１および１０２２との組み合わせが適切かどうかを判断し、その結果をシステムコントローラ１１１へ送る。
【００５７】
ＲＦアンプから出力されたＲＦ再生信号は、光ディスクコントローラ１１４のイコライザ部１０５に入力される。イコライザ部１０５は、ＲＦ再生信号の所定の帯域外の高周波ノイズを除去し、また、符号間干渉等により極度に振幅劣化したＲＦ再生信号の高帯域成分付近をブーストして、ＥＱＲＦ再生信号を出力する。
【００５８】
ＥＱＲＦ再生信号は、２値化部１０６において２値化され、復調部１０８およびＰＬＬ部１０７に入力される。ＰＬＬ部１０７は、復調部１０８でＥＱＲＦ再生信号に含まれるデータを抽出するためのウィンドウに必要な同期クロックを生成する。復調部１０８は、ＰＬＬ部１０７から出力される同期クロックを用いて、ＥＱＲＦ再生信号を同期検出し、２値化された再生データを出力する。図示しない誤り訂正回路によって、再生データのエラーを訂正し、有効な情報として復元する。
【００５９】
図２はイコライザ部１０５およびレジスタ１０９の詳細な構成を示したブロック図である。イコライザ部１０５は帯域制限フィルタ２０１と高域成分強調フィルタ２０２とを含み、レジスタ１０９はカットオフ周波数設定レジスタ２０３と、ブースト量設定レジスタ２０４とを含む。
【００６０】
光ディスクから得られるＲＦ再生信号はたとえばＥＦＭ変調あるいは８−１６変調されており、チャネルクロック周期Ｔに対して光ディスクによって定まる周波数成分を含む。例えば、ＣＤの場合には３Ｔから１１Ｔの周波数成分を含み、ＤＶＤの場合には３Ｔから１４Ｔの周波数成分を含む。ＣＤやＤＶＤに記録された情報はこれらの周波数を持つ信号として含まれるので、誤り無く情報を復調させるためには、ＲＦ再生信号から有効な周波数成分のみを抽出する必要がある。
【００６１】
具体的には、光ピックアップ１０３によって検出したＲＦ再生信号は、高周波ノイズなど必要とする周波数成分以外の周波数成分を含み、また信号振幅は符号間干渉等により劣化するため周波数成分ごと異なる。このため、正しく情報を復調するために、帯域制限フィルタ２０１でＲＦ再生信号から不必要な周波数帯の成分を除去するとともに、減衰している周波数帯の成分については高域成分強調フィルタ２０２で増幅して各周波数成分の振幅を揃える。周波数帯域を制限する周波数（カットオフ周波数）はシステムコントローラ１１１によってカットオフ周波数設定レジスタ２０３に設定される。また減衰した周波数部分の増幅度（ブースト量）も同様にシステムコントローラ１１１によってブースト量設定レジスタ２０４に設定される。以下において詳述するように、カットオフ周波数設定レジスタ２０３およびブースト量設定レジスタ２０４に与えられる定数は設定値格納テーブル１１２に記憶されている。
【００６２】
図３はＰＬＬ部１０５およびレジスタ１１０の詳細な構成を示したブロック図である。ＰＬＬ部１０５は、位相差検出回路３０１と、ローパスフィルタ３０２と、ＶＣＯ３０３と分周器３０４とを含む。レジスタ１１０は、ＶＣＯゲイン設定レジスタ３０５と、分周比設定レジスタ３０６とを含む。２値化されたＲＦ再生信号は位相差検出回路３０１に入力される。位相差検出回路３０１では２値化されたＲＦ再生信号とＰＬＬ部１０７（分周器３０４）の出力である同期クロックとの位相誤差を検出し、誤差信号をローパスフィルタ３０２に入力する。ローパスフィルタ３０２は位相誤差に応じた制御電圧をＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）３０３へ入力する。ＶＣＯ３０３では制御電圧に応じた周波数の信号を発振して分周器３０４に供給する。  分周器３０４ではＶＣＯ３０３から供給される信号を分周して同期クロックを生成し出力する。
【００６３】
ＶＣＯ３０３による発振周波数および分周器３０４における分周比は、ＶＣＯゲイン設定レジスタ３０５および分周比設定レジスタ３０６に設定される設定定数により決定する。システムコントローラ１１１は、ＶＣＯゲイン設定レジスタ３０５および分周比設定レジスタ３０６に設定すべき定数が格納された設定値格納テーブル１１２から必要な設定定数を選択する。設定値格納テーブル１１２に設定する定数については以下で詳述する。
【００６４】
次に光ディスク装置１１における転送速度のモードを説明する。光ディスク装置１１は
記録密度の異なる第１の情報記録媒体および第２の情報記録媒体に対応しており、第２の情報記録媒体の記録密度は第１の情報記録媒体の記録密度よりも高くなっている。第１の情報記録媒体および第２の情報記録媒体のチャネルクロックをそれぞれＡおよびＢとしたとき、第２の情報記録媒体を標準転送速度のｎ倍（ｎは１≦ｎを満たす有理数または無理数）で再生する第２の転送速度と、第１の情報記録媒体を標準転送速度のｎ×（Ｂ／Ａ）倍で再生する第１の転送速度とを備えている。ここで転送速度とは、光ディスクから情報を読み出す速度あるいは光ディスクへ情報を書き込む速度をいう。
【００６５】
このとき、第１の情報記録媒体から得られるＲＦ再生信号の第１の転送速度における最大再生周波数と第２の情報記録媒体から得られるＲＦ再生信号の第２の転送速度における最大再生周波数とはおおよそ一致する。ここで、「２つの最大再生周波数がおおよそ一致する」とは、２つの最大再生周波数の差が低い方の最大周波数の１０％以内であることを言う。
【００６６】
これにより、第１の情報記録媒体を高倍速の転送速度で再生する場合に必要なＰＬＬ部１０７の設定を第２の情報記録媒体の設定と一致させることができる。
【００６７】
以下、第１の情報記録媒体および第２の情報記録媒体として、ＣＤおよびＤＶＤを例に挙げて説明する。まず、ＣＬＶ（線速度一定）方式で再生する場合を説明する。
【００６８】
ＣＤのチャネルクロックは正確には４．３２１８ＭＨｚであり、ＤＶＤのチャネルクロックは２６．１５６２５ＭＨｚである。しかし以下では、ＣＤのチャネルクロックを４．３２ＭＨｚおよび２６．１６ＭＨｚとして計算する。ＤＶＤのチャネルクロックはＣＤのチャネルクロックの６．０６倍（２６．１６／４．３２）すなわち約６倍となっている。したがって、ＣＬＶ方式で再生を行う場合、たとえば、ＣＤの転送速度のモードとして標準の転送速度（１Ｘ）を設定し、ＤＶＤの転送速度のモードを標準の転送速度（１Ｘ）に設定する。そして、ＣＤの標準転送速度よりも高倍速の転送速度として、標準の約６倍の転送速度（６Ｘ）を設定する。ＤＶＤの転送速度のモードとして、更に標準の２倍の転送速度を設定する場合には、ＣＤの転送速度のモードとして、約１２倍の転送速度（１２Ｘ）を設定する。つまり、ＣＤの転送速度のモードは１Ｘ、６Ｘ、１２Ｘであり、ＤＶＤの転送速度のモードは１Ｘ、２Ｘである。このような転送速度となるよう、システムコントローラ１１１がディスクモータ回転制御部１１３に指令を与える。
【００６９】
この時、ＣＤを標準の６倍の転送速度で再生するために必要なＰＬＬ部１０７の設定は、ＤＶＤを標準の転送速度で再生する場合に必要なＰＬＬ部１０７の設定と同じでよい。同様に、ＣＤを標準の１２倍の転送速度で再生するために必要なＰＬＬ部の設定は、ＤＶＤを標準の２倍の転送速度で再生する場合に必要なＰＬＬ部１０７の設定と同じでよい。このため、設定値格納テーブル１１２に格納されており、ＰＬＬ部１０７を制御するためのＶＣＯ設定値レジスタ３０５および分周比設定レジスタ３０６に設定される設定値は、ＣＤの標準転送モード用、ＤＶＤの標準転送モード用およびＤＶＤの２倍速転送モード用の３組があればよい。
【００７０】
このような回転数の制御についてさらに詳しく説明する。単層のＤＶＤ−ＲＯＭディスクを標準転送速度（１Ｘ）で再生する場合、２６．１６ＭＨｚの一定のＰＬＬクロックで再生するために、線速が３．４９ｍ／ｓとなるよう、ディスクを回転させる必要がある。具体的には図４に示すように、光ピックアップ１０３の位置がディスクの内周（半径２４ｍｍ）にあるときには１３８９ｒｐｍでディスクを回転させ、外周（半径５８ｍｍ）にあるときには、５７５ｒｐｍで回転するように、ディスクモータ１０１のモータ制御部１１３に指令を与える。
【００７１】
２層のＤＶＤ−ＲＯＭディスクを標準転送速度（１Ｘ）で再生する場合には、２６．１６ＭＨｚの一定のＰＬＬクロックで再生するために、線速３．８４ｍ／ｓでディスクを回転させる必要がある。具体的には図４に示すように、光ピックアップ１０３の位置がディスクの内周（半径２４ｍｍ）にあるときには１５２９ｒｐｍでディスクを回転させ、外周（半径５８ｍｍ）にあるときには、６３３ｒｐｍで回転するように、ディスクモータ１０１のモータ制御部１１３に指令を与える。
【００７２】
ＣＤ−ＲＯＭの線速度はＤＶＤに比べて遅い。ＣＤ−ＲＯＭディスクを標準転送速度（１Ｘ）で再生する場合には、４．３２１ＭＨｚの一定のＰＬＬクロックで再生するために、線速１．３ｍ／ｓでディスクを回転させる必要がある。具体的には図４に示すように、光ピックアップ１０３の位置がディスクの内周（半径２４ｍｍ）にあるときには５１８ｒｐｍでディスクを回転させ、外周（半径５８ｍｍ）にあるときには、２１４ｒｐｍで回転するように、ディスクモータ１０１のモータ制御部１１３に指令を与える。
【００７３】
ＣＤ−ＲＯＭディスクを標準転送速度の６倍で再生する場合には、図５に示すように、光ピックアップ１０３の位置がディスクの内周（半径２４ｍｍ）にあるときには３１０５ｒｐｍでディスクを回転させ、外周（半径５８ｍｍ）にあるときには、１２８５ｒｐｍで回転するように、ディスクモータ１０１のモータ制御部１１３に指令を与える。
【００７４】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクを標準転送速度の２倍の速度で再生するモードを設定する場合には、ＰＬＬ部１０７におけるＰＬＬクロックの設定を更に増やすことなくＣＤ-ＲＯＭディスクを標準転送速度の１２倍の速度で再生するモードを追加できる。この場合には、光ピックアップ１０３の位置がディスクの内周（半径２４ｍｍ）にあるときには６２１０ｒｐｍでディスクを回転させ、外周（半径５８ｍｍ）にあるときには、２５７０ｒｐｍで回転するように、ディスクモータ１０１のモータ制御部１１３に指令を与える。
【００７５】
このように、第１の情報記録媒体および第２の情報記録媒体のチャネルクロックをＡおよびＢとしたとき、第１の情報記録媒体の基準転送速度よりも高倍速の転送速度を第２の情報記録媒体の１つの転送速度のＢ／Ａ倍に設定することにより、光ディスク装置におけるディスクモータなどのメカニズムや光ピックアップ等の動作の限界まで簡単に対応することが可能である。
【００７６】
またＣＡＶ（角速度一定）方式で再生する場合にも同様に適用することができる。図６に示すように、光ピックアップ１０３の位置がディスクの内周（半径２４ｍｍ）にあるとき、標準転送速度となる１３８９ｒｐｍの回転数でＤＶＤディスクを回転させる。この回転速度でディスクを回転させながらディスクの外周５８ｍｍ付近を再生するとき、転送速度は標準転送速度の２．４２倍（約２．４倍速）となる。ＣＡＶ方式では、ＰＬＬの周波数を再生データの周波数に対して積極的に合致させることで、ＶＣＯの発振周波数を内周と外周とで切り換えることが可能である。
【００７７】
この場合、ＣＤディスクは、光ピックアップ１０３の位置がディスクの内周（半径２４ｍｍ）にあるとき、標準転送速度の６倍の転送速度となる１３８９ｒｐｍの回転数で回転させる。この回転速度でディスクを回転させながらディスクの外周５８ｍｍ付近を再生するとき、転送速度は標準転送速度の１４．４６倍（約１４．５倍速）となる。
【００７８】
これら２種類のディスクをＣＡＶ方式により、上述した回転速度で回転させる場合、転送速度が等しくなるため、ＰＬＬ部における周波数の設定は同じでよい。
【００７９】
なお、ＤＶＤにおけるユーザデータは約半径２４ｍｍの位置から開始しており、ＣＤのユーザデータは約半径２５ｍｍの位置から開始している。このような僅かな差異は、線速
等のばらつきを考えれば十分無視できる値であり、特に問題とはならない。
【００８０】
次にイコライザ部１０５の設定を説明する。上述したように、転送速度を設定することにより、ＰＬＬ部１０７だけでなく、ＲＦ再生信号のノイズを除去したり、有効信号を強調するためのイコライザ部１０５の設定を複数のモードにおいて共通にすることが可能である。
【００８１】
具体的には、ＣＤの場合、ＲＦ再生信号の周波数帯域は４．３２ＭＨｚの基準チャネルクロックに対して、３Ｔ〜１１Ｔ（Ｔ＝１／４．３２ＭＨｚ）の範囲と定められている。このため、ＲＦ再生信号の周波数帯域は、標準転送速度において１９６ｋＨｚ〜７２０ｋＨｚとなる。また、ＤＶＤの場合、ＲＦ再生信号の周波数帯域は２６．１６ＭＨｚの基準チャネルクロックに対して、３Ｔ〜１４Ｔ（Ｔ＝１／２６．１６ＭＨｚ）の範囲と定められている。このため、ＲＦ再生信号の周波数帯域は、標準転送速度において９３４ｋＨｚ〜４．３６ＭＨｚとなる。
【００８２】
ＣＤを６倍速の転送速度で再生する場合、ＲＦ再生信号の周波数帯域は、１．１７６ＭＨｚ〜４．３２０ＭＨｚとなり、ＤＶＤの標準転送速度における周波数帯域と概ね等しくなる。よってＣＤを６倍速の転送速度で再生する場合とＤＶＤを標準転送速度で再生する場合とにおいて、ＲＦ再生信号の周波数帯域が重なる部分を共通の周波数帯域として設定すれば、ＣＤを６倍速の転送速度で再生する場合のイコライザ部１０５の設定は、ＤＶＤを標準転送速度で再生する場合の設定と同じにすることができる。つまり、カットオフ周波数設定レジスタ２０３とブースト量設定レジスタ２０４に与える１組の設定値があればこれら２つのモードに対応できる。さらにＣＤおよびＤＶＤを高倍速で再生する場合も同様であり、たとえば、ＣＤを１２倍速の転送速度で再生する場合のＲＦ再生信号の周波数帯域は、ＤＶＤを２倍速の転送速度で再生する場合のＲＦ再生信号の周波数帯域とほぼ一致する。
【００８３】
図７はＣＤとＤＶＤにおけるＲＦ再生信号周波数帯域と回転速度の関係を表す特性図である。領域７０１は、ＣＤにおける光ディスクの回転数に対するＲＦ再生信号周波数帯域を示す。また、領域７０２は、ＤＶＤにおける光ディスクの回転数に対するＲＦ再生信号周波数帯域を示す。
【００８４】
ＣＤをたとえば、ＶCD７０３に示す９５００ｒｐｍの回転速度で回転させたとき、光ディスクから検出されるＲＦ再生信号の周波数帯域は、矢印７０４で示すように１８ＭＨｚ〜６４ＭＨｚとなる。また、ＤＶＤをＶDVD７０５で示す２０００ｒｐｍの回転速度で回転させたとき、光ディスクから検出されるＲＦ再生信号周波数は、矢印７０６で示すように１８ＭＨｚ〜６０ＭＨｚとなる。両者のＲＦ再生信号周波数帯域は、ディスクの種別および回転速度が異なっているにも関わらずほぼ等しくなっている。
【００８５】
このことは、それぞれのディスクをＶCD７０３およびＶDVD７０５で示される回転数で
再生するためのイコライザ部１０５およびＰＬＬ部１０７の特性が等価であってもよいことを示している。具体的には、図２に示すカットオフ周波数設定レジスタ２０３およびブースト量設定レジスタ２０４ならびに図３に示すＶＣＯ発振周波数設定レジスタ３０５および分周比設定レジスタ３０６の合計４個の設定定数がＣＤとＤＶＤとで互いに等しいことを意味する。したがって、ＣＤの回転数を９５００ｒｐｍとし、ＤＶＤの回転数を２０００ｒｐｍと設定すれば、ＲＦ再生信号周波数帯域に依存する上記４種類のレジスタ値を共通で使うことが可能となる。図８は、設定値格納テーブル１１２を模式的に示している。上述の場合、設定値格納テーブル１１２へ格納すべき定数は４個でよい。ディスクごとに設定値が必要な場合８個の定数を格納する必要があるのに対して、格納すべき定数の数を大幅に削減することが可能となる。
【００８６】
図９および図１０は、この回転数に設定にして光ディス装置１１を動作させる場合手順を示している。図９は、ＣＤを再生する場合の手順を示しており、図１０はＤＶＤを再生する場合の手順を示している。
【００８７】
ＣＤを再生する場合およびＤＶＤを再生する場合において、ＲＦ再生信号の周波数帯域は等しい。このため、ＣＤおよびＤＶＤのいずれを再生する場合においても、再生イコライザ部１０５の設定に必要なカットオフ周波数およびブースト量を図８の設定値格納テーブルのアドレス１およびアドレス２から取得して、図２で示すカットオフ周波数設定レジスタ２０３およびブースト量設定レジスタ２０４へそれぞれ設定する（ステップＳ１４、Ｓ２０）。同様に、ＰＬＬ部１０７の設定に必要なＶＣＯゲインおよび分周比を設定値格納テーブル１１２のアドレス３およびアドレス４から取得して、図３で示すＶＣＯゲイン設定レジスタ３０５および分周比設定レジスタ３０６へ設定する（ステップＳ１５、Ｓ２１）。その後、光ディスク装置１１に装填されたディスクがＣＤである場合にはステップＳ１７により９５００ｒｐｍでディスクを回転させる。ＤＶＤの場合にはステップＳ２３により２０００ｒｐｍでディスクを回転させる。
【００８８】
以上説明したように本実施によれば、複数種類のディスクに対して記録あるいは再生する場合、それぞれのディスクに対するイコライザ部やＰＬＬ部等の信号処理回路を２系統備える必要がなく、共通の回路でその処理を実現することが可能である。さらに共通に用いるイコライザ部やＰＬＬ部に設定する定数も共通にすることができる。このため、定数を格納すべきＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭにおける設定テーブルの容量を小さくすることができ、光ディスクコントローラおよび光ディスク装置におけるハードウェアの規模を大幅に縮小することができる。
【００８９】
（第２の実施形態）
図１１は本発明の光ディスクコントローラを備えた光ディスク装置の第２の実施形態を示すブロック図である。図１１に示す光ディスク装置１２において、第１の実施形態の光ディス装置１１と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。光ディスク装置１２はＰＬＬ部１１０１を有する光ディスクコントローラ１１５を備えている。図１２は、図１１に示すＰＬＬ部１１０１の構成を示したブロック図である。図１２において、図３に示すＰＬＬ部１０７と同一または同様の機能を実現する構成要素には同じ参照符号を付している。図１２に示すようにＰＬＬ部１１０１は、位相差検出回路３０１と、ローパスフィルタ３０２と、ＶＣＯ１２０１と、分周器１２０２とを含む。
【００９０】
図１３はＶＣＯ１２０１と分周器１２０２の構成を示したブロック図である。ＶＣＯ１２０１は、基準クロック発振器１３０１と２系統以上の発振周波数制御部１３０２を有している。基準クロック発振器１３０１で生成された基準信号と、ローパスフィルタ３０２から出力される位相誤差に応じた制御電圧とに基づいて発振周波数制御部１３０２がチャネルクロックを生成する。チャネルクロックの制御電圧に対する変動量はＶＣＯゲイン設定レジスタ３０５の設定値をもとにＶＣＯゲイン選択回路１３０３によって選択される。
【００９１】
ＶＣＯ１２０１で発振された基準クロックは分周器１２０２で分周される。分周器１２０２は、分周比が互いに異なる分周回路１３０５を２系統以上有している。分周比設定レジスタ３０６の設定値をもとに分周比選択回路１３０４が分周回路１３０５のひとつを選択し、選択した分周回路１３０５の分周比で基準クロックを分周し、チャネルクロックとして復調部に入力される。
【００９２】
ＰＬＬ部１１０１で生成される同期クロックは、転送速度のモードで決まるＲＦ再生信号の基準クロック周波数に合致するよう、ＶＣＯ１２０１内の発振周波数制御部１３０２
と分周器１２０２内の分周回路１３０５との組み合わせよって生成される。
【００９３】
従来の光ディスク装置では、１６倍速、８倍速、４倍速といったように標準の転送速度に対して整数倍の転送速度を実現していた。たとえば、図１４に示すように、５００ＭＨｚの基準クロックを発振することができるＶＣＯ１４０１および分周回路１４０４を有するＰＬＬ部を備えた従来の光ディスク装置を考える。この従来の光ディスク装置おいて、ＤＶＤを４倍速および１２倍速の転送速度で再生するためには、基準クロックから各転送速度のモードで必要な同期クロックを生成する分周器を用意する必要がある。４倍速の転送速度において必要な同期クロックは、たとえば１０８ＭＨｚであり、１２倍速の転送速度において必要な同期クロックは、たとえば、３２４ＭＨｚである。これらの同期クロックを生成するために必要な分周回路１４０２、１４０３の分周比は４倍速の転送速度では１：４．６３となり、１２倍速の転送速度では１：１．５４となる。しかし、分周比が整数倍とはならないので、分周回路１４０２、１４０３が複雑になってしまう。
【００９４】
これに対して、本実施形態の光ディスク装置１２では、まずＶＣＯの発振周波数と分周器の分周比を決定し、その発振周波数と分周比との組み合わせによって、ディスクの最外周で実現可能な転送速度を選択し、転送速度（Ｘ倍速再生）を決定する。このようにすることによって、分周比を整数の比となるようにすることができ、分周回路の構成を簡単にすることができる。
【００９５】
図１５は図１３の分周器１２０２の構成および設定をさらに詳細に示したブロック図である。ＶＣＯ１５０１の基準クロックを５００ＭＨｚとし、回路構成を簡単にするため、分周回路１５０２および分周器１５０３の分周比を、たとえば、１：８および１：２とする。これらの組み合わせによって生成することができる同期クロックは、分周比が１：８である場合、６２．５ＭＨｚであり、分周比が１：２である場合、２５０ＭＨｚである。この設定をＤＶＤの標準転送速度に対する倍率に換算すると、２．３倍速および９．３倍速となる。よって光ディスク装置１２の仕様として、ＤＶＤの転送速度をこの非整数である２．３倍速および９．３倍速とする。
【００９６】
このように非整数倍の倍速を転送速度に設定しても光ディスク装置１２の動作に実質上大きな影響を与えることはない。たとえば、２倍速および９倍速の転送速度でＤＶＤの再生が可能な従来の光ディスク装置に比べて、特に性能上の差異はない。なぜなら、転送速度が標準転送速度の２倍であっても２．３倍であってもＤＶＤに記録された情報を再生しながら、ＤＶＤの情報を取得する際に生じるデータエラーを十分訂正できる速さだからである。
【００９７】
このように本実施形態によれば、光ディスク装置が複数のディスク種別および複数の転送速度モードに対応している場合でも、装置の実質的な性能に影響をあたえることなく、ＶＣＯや分周器などを含むＰＬＬ部の回路規模が大きくなることを抑制することができる。
【００９８】
（第３の実施形態）
図１６は本発明の光ディスクコントローラを備えた光ディスク装置の第３の実施形態を示すブロック図である。図１６に示す光ディスク装置１３において、第１の実施形態の光ディス装置１１と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。また、図１７は、光ディスク装置１３のＰＬＬ部１６０３の構成を示すブロック図である。
【００９９】
光ディスク装置１３は、ＣＡＶ方式で光ディスク１０２を回転させ再生を行う。光ディスク装置１３はトラバースモータ１６０１と、トラバースモータ１６０１を制御するトラバースモータ制御部１６１５と、位置センサ１６０４と、光ピックアップ位置検出回路１６０２とを備える。光ピックアップ１０３は移動機構であるトラバースモータ１６０１によって光ディスク１０２上の任意の半径位置に移動して情報を読みとるが、ＣＡＶ方式では光ディスク１０２上の読み取り位置によって転送速度が変わる。このため、ＰＬＬ部１６０３の同期クロック周波数も転送速度に応じて変える必要がある。
【０１００】
このため、光ピックアップ１０３のディスク上の位置を位置センサ１６０４および光ピックアップ位置検出回路１６０２で検出する。この検出結果、すなわち、光ピックアップが位置する半径位置情報をシステムコントローラ１１１へ送出する。
【０１０１】
位置センサ１６０４および光ピックアップ位置検出回路１６０２を設けるかわりに、光ディスク１０２に記録されているアドレス情報を再生し、アドレス情報から光ピックアップの位置に関する情報を得てもよい。
【０１０２】
従来のＣＡＶ方式の光ディスク装置では、例えばディスクの読み取り位置を半径方向において複数の領域に分割し、それぞれの領域を読み取る際に、逐次ＶＣＯゲインと分周比を切り替えてＰＬＬ部の同期クロックを最適な値に強制的に設定する方式を採用していた。このため、ＰＬＬ部に与える設定定数を領域ごとに複数セット用意しなければならない。例えば半径方向に６分割した場合、図１８に示すように１つの光ディスクの１つの転送速度モードに対して１２バイトの格納テーブル領域を必要とする。その結果、光ディスク装置が複数種類の光ディスクおよび複数の転送速度モードに対応している場合、ＰＬＬ部に与える設定定数を記憶するテーブル領域が著しく増加する。
【０１０３】
またＰＬＬ部におけるＶＣＯが発振するチャネルクロックは、基準クロックに基づいて、転送速度が多少外変動しても発振可能な周波数範囲に設定される。この周波数範囲を引き込み範囲（ロック周波数範囲）という。しかし、任意に引き込み範囲を決定してしまうと、光ディスクの内周から外周へ、あるいは外周から内周へアクセスを行う途中でＶＣＯの発振が停止し、ＰＬＬのロックがはずれて再引き込みを行う状態に陥る。これにより大きくアクセス時間が増大してしまう。
【０１０４】
本実施形態の光ディスク装置１３ではＶＣＯで発振し、分周器にて分周生成されるチャネルクロックの周波数範囲の上限値に対する下限値の比をディスクの最内周にあるデータ開始位置とディスク最外周にあるデータ終了位置の半径比に等しくなるようにＰＬＬ部１６０３を設計し、ＰＬＬ部１６０３の設定をディスク全領域に対して１つにしてＣＡＶ方式の読み取りを実現する。
【０１０５】
図１９は単層ＤＶＤディスク１８０１を模式的に示している。図１９に示すように、ＤＶＤディスク１８０１において、リードイン（ＬＥＡＤＩＮ）およびリードアウト（ＬＥＡＤＯＵＴ）を含む情報はディスク上の半径２４ｍｍの位置から半径５８ｍｍの位置までの情報記録領域１８０３に記録されている。このディスクから５倍速の転送速度モードでＣＡＶ方式により情報を取得する場合、２４ｍｍの部分のＲＦ再生信号の周波数帯域は１．９ＭＨｚ〜９ＭＨｚとなり、必要なチャネルクロックは５４ＭＨｚとなる。また、５８ｍｍの部分のＲＦ再生信号の周波数帯域は４．６ＭＨｚ〜２１．６ＭＨｚとなり、必要なチャネルクロックは１３０ＭＨｚとなる。ディスク最内周と最外周の半径比（５８／２４）とチャネルクロックの比率（１３０／５４）とは等しく約２．４倍となる。
【０１０６】
つまり、ＰＬＬ部１６０３の引き込み範囲５０ＭＨｚから１３０ＭＨｚとし、その上限と下限との比をディスクの情報記録領域最内周と最外周の半径比２．４と等しくすることによって、ディスクの全領域について単一のＰＬＬ部設定で情報を取得することができるようになる。これにより、ＰＬＬ部に設定する回路定数も図２０に示すように１つのディスクの１つの転送モードに対して１０バイトを削減することができる。
【０１０７】
このように本実施形態によれば、特にＣＡＶ方式においてＰＬＬ部に設定する定数を１種類にすることができる。このため、ＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭにおける設定テーブルをも削減でき、ハードウェアの規模を大幅に縮小することができる。また、半径方向の任意のトラックへアクセスする際も、そのたびにアクセス位置に応じた設定を行う必要がないのでアクセス時間を短縮することができる。
【０１０８】
（第４の実施形態）
図２１は本発明の光ディスクコントローラを備えた光ディスク装置の第４の実施形態を示すブロック図である。図２１に示す光ディスク装置１４において、第３の実施形態の光ディス装置１３と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。
【０１０９】
光ディスク装置１４は、特に再生と記録を同時に行ったり（同時録再）、記録した後から再生していく（追っかけ再生）を実現するためのＣＬＶ記録、再生方式を採用する。
【０１１０】
光ディスク装置１４は、復調部１０８から出力される復元されたデータを一時的に記憶するための再生バッファメモリ１６１３を備えており、再生バッファメモリ１６１３に蓄積されたデータは、逐次ホストコンピュータ１６１４へ送られる。また、光ディスク装置１４は、データを光ディスク１０２へ記録するための記録系回路を備えている。具体的には、記録バッファメモリ１６１２、変調部１６１１およびＬＤ駆動部１６１０を備えている。
【０１１１】
ホストコンピュータ１６１４から出力される記録データは、バッファメモリ１６１２によって一時的に記憶される。変調部１６１１は、記録バッファメモリ１６１２に蓄積されたデータを受け取って所定の変調方式により変調する。変調されたデータは、光ピックアップ１０３に搭載された記録用の光源（不図示）を発光させるためのレーザダイオード駆動部１６１０に出力される。レーザダイオード駆動部１６１０は、駆動信号を出力して記録用の光源を発光させる。発光した光ビームが光ディスク１０２の記録面に照射されることによって光ディスク１０２２の記録面にデータが記録される。
【０１１２】
本実施形態の光ディスク装置１４では、以下に説明するような記録再生方式を採用している。なお、以下では、光ディスクの内周側の位置において記録を行い、外周側の位置において再生を行う例を示すが、光ディスクの内周側の位置において再生を行い、外周側の位置において記録を行ってもよい。
【０１１３】
図２２に示すように、例えば半径方向における第１の位置である半径２５ｍｍの位置２２０１から情報の記録（たとえば放送番組などの映像情報の記録）を始める。そして、同時に半径方向における第１の位置よりも外周側に位置する５０ｍｍの位置２２０３に記録された情報（別な映像情報）の再生を行う場合、最初に半径２５ｍｍの位置２２０１に光ピックアップ１０３を移動させて、２６６８ｒｐｍで光ディスクを回転させ記録を開始する。この時の記録のための転送速度はその位置における標準の記録転送速度よりも速くなっている。また、記録バッファメモリ１６１２には記録すべきデータが十分蓄積されているものとする。
【０１１４】
第１の位置、つまり、半径２５ｍｍの位置２２０１の位置ではＣＬＶ方式で記録を行う。このため、記録が進むにつれて、光ディスク１０２の回転数を図２２に示すように除々に低下させる。記録のための転送速度が標準の記録転送速度より速いため、記録バッファメモリ１６１２に蓄積されているデータは減少していく。たとえば光ディスク１０２の半径３５ｍｍの位置２２０２において記録バッファメモリ１６１２に蓄積されたデータがゼロあるいは所定の値以下になったら記録を中止し、光ピックアップ１０３を半径５０ｍｍの位置へ移動させる。この際、システムコントローラ１１１は、ディスクの回転数を変更するための指令をディスクモータ回転制御部１１３へ出さない。このため、半径３５ｍｍの位置２２０２における１９０５ｒｐｍの回転速度で半径５０ｍｍの位置２２０３に記録されている情報を再生する。
【０１１５】
第２の位置、つまり、半径５０ｍｍの位置２２０３ではＣＡＶ方式で再生を行う。この半径位置におけるこの回転速度は、再生における転送速度としては標準のＣＬＶ方式の再生転送速度よりも速くなっている。このため、ホストコンピュータ１６１４が要求する転送速度より再生の転送速度が速なっており、再生バッファメモリにデータが逐次蓄積される。再生バッファメモリ１６１３に所定の値以上に再生データが蓄積するまで、半径５０ｍｍの位置２２０３から再生を行う。この間、記録すべきデータは逐次記録バッファメモリ１６１２に蓄積されていく。
【０１１６】
再生バッファメモリ１６１３にデータが蓄積されたら、再度、データを光ディスク１０２へ記録するために半径３５ｍｍの位置２２０２へ戻る。このとき、ディスクモータの回転数は１９０５ｒｐｍのままであるから、光ピックアップが半径３５ｍｍの位置２２０２に戻れば、すぐに記録を開始すること可能である。上述したように、再生動作を行っている間に蓄積されたデータを記録バッファメモリ１６１２から読み出して、ＣＬＶ方式による記録を再開する。この間、再生バッファメモリ１６１３に蓄積されたデータはホストコンピュータ１６１４へ転送され、順次再生される。この処理を繰り返し行いながら、追っかけ再生や同時録再をおこなう。
【０１１７】
ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷをはじめとするＤＶＤの記録ディスクはＣＬＶ方式による記録及び再生が主流でため、従来の装置において、追っかけ再生や同時録再を行うためには、ディスクモータの回転数を切り換える必要がある。しかし、一般的にモータの応答速度は遅く、また、直径１２ｃｍのＤＶＤでは内周と外周で２．４倍の回転数の差がある。その結果、モータの回転数が変化した後、所定の回転数に安定するまで、長い時間がかかり、追っかけ再生や同時録再を行うためには、その間の記録データや再生データを一時記憶するバッファメモリの容量を大きくする必要がある。さらに、モータの回転数を頻繁に切り換える必要があるため、モータの発熱や騒音を引き起こし、信頼性およびユーザビリティ（品位）の劣化を招いていた。
【０１１８】
しかし、本実施形態によれば、第１の位置ではＣＬＶ方式で記録または再生をおこない、第１の位置より外周側の第２の位置では、第１の位置における回転速度を用いてＣＡＶ方式で再生または記録を行う。第１の位置と第２の位置との間を移動して記録または再生を行う際、光ディスクの回転速度は変らない。このため、モータの回転速度を安定させるための時間をとる必要がなく、第１の位置あるいは第２の位置へ光ピックアップが移動すれば、直ちに記録や再生を行うことができる。このため、記録バッファメモリや再生バッファメモリの容量を小さくすることができ、光ディスク装置のコストを低減させることができる。また、同時録再や追っかけ再生においても、モータの発熱を抑え、光ディスク装置を静かに動作させることができる。
【０１１９】
なお、本実施形態では、第１の位置においてＣＬＶ方式で記録または再生をおこない、第１の位置より外周側の第２の位置では、第１の位置における回転速度を用いてＣＡＶ方式で再生または記録を行っていた。しかし、第１の位置におけるＣＬＶ方式の記録または再生が標準の転送速度の２．４倍以上である場合には、第２の位置を第１の位置より内周側に設定することができる。
【０１２０】
たとえば、図２３に示すように、半径２５ｍｍの位置から標準の２．４倍転送速度を得る６４０３ｒｐｍでＣＬＶ方式により記録を開始する。ＣＬＶ方式により記録をしている
ため、第１の位置である半径３５ｍｍの位置２２０５に達したときに、回転速度はその位置における標準の２．４倍の転送速度を得る４５７２ｒｐｍになっている。
【０１２１】
光ピックアップが第１の位置である半径３５ｍｍの位置２２０５に達したら、光ピックアップを第２の位置である半径２５ｍｍの位置２２０４に移動させて、記録された情報の再生を行う。この時、モータの回転速度は変化させずに、４５７２ｒｐｍを維持し、ＣＡＶ方式で再生する（点２２０６で示される半径位置および回転数の組み合わせ）。
【０１２２】
図２３に示すように、半径２５ｍｍの位置２２０４において、ＣＬＶ方式による２．４倍の転送速度を得る回転数は６４０３ｒｐｍであるが、４５７２ｒｐｍの回転数で再生を行っても標準の１．７倍の転送速度を得ることができる。したがって、再生バッファにデータがない状態が生じて再生する情報が途切れてしまうということはない。このような手順は特に、記録を行いながら記録した部分の再生する追っかけ再生に適している。
【０１２３】
上記各実施形態は、好適に相互の特徴を組み合わせることができる。たとえば、第１の実施形態と第２の実施形態を組み合わせ、光ディスク装置１１において、分周比が整数となっている分周器を設けてもよい。また、第１の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせ、光ディスク装置１１において、ＰＬＬ部の引き込み範囲をディスクの情報記録領域の最内周と最外周の半径比２．４と等しくなるように設定してもよい。あるいは、第１の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせ、光ディスク装置１１において、同時録再や追っかけ再生が実現するために、ＣＬＶ方式とＣＡＶ方式とを組み合わせて記録再生を行うよう、ディスクモータおよびトラバースモータを制御してもよい。
【０１２４】
更に、第２の実施形態と第３の実施形態との組み合わせ等、他の組み合わせも好適に実施することができる。
【０１２５】
また、上記第１から第４の実施形態では特に図示していないが、第１から第４の実施形態で説明した本発明による光ディスク装置の制御方法を実行する手順は、電子部品等を用いた回路によりハードウェア的に実現してよいし、マイクロコンピュータや光ディスク装置のホストコンピュータによって実行される。マイクロコンピュータやホストによって実行する場合には、上記手順を実行するためのコンピュータに読み取り可能なプログラム（ファームウェア）がＥＥＰＲＯＭやＲＡＭなどの情報記録媒体等に格納される。
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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