(57)【要約】【課題】ＺＣＬＶ方式の光ディスク装置において、ゾーン変更時の回転数の大きな変動を抑え、アクセス時間を短縮できる光ディスク装置を提供する。【解決手段】読み出し／書き込み要求を受け取ったときに、光ピックアップの光ディスクにおける現在アドレスを取得し、読み出し／書き込みを行うアドレスが属するゾーンの所定の倍速を取得すると共に、そのゾーンにおける前記アドレスにおける線速度一定制御を行うための光ディスクの回転数を算出し、取得した倍速における回転数で光ディスクを回転させ、光ピックアップを読み出し／書き込みアドレスにシーク動作で移動させるようにしたことにより、現在倍速に関係なく、現在アドレスを取得した後、読み出し／書き込みアドレスのゾーンに適した回転数にしてアクセスすることで、回転数の変動を最小限に抑えることができ、アクセス時間の短縮を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクのトラックを複数ゾーンに分割し、各ゾーン毎にその回転速度を切り替え、ゾーン内では線速度一定制御を行って光ピックアップにより記録再生を行うＺＣＬＶ方式の光ディスク装置において、
読み出し／書き込み要求を受け取ったときに、前記光ピックアップの前記光ディスクにおける現在アドレスを取得する手段と、
読み出し／書き込みを行うアドレスが属するゾーンの所定の倍速を取得すると共に、そのゾーンにおける前記アドレスにおける線速度一定制御を行うための光ディスクの回転数を算出する手段と、
前記取得した倍速における前記回転数で光ディスクを回転させる手段と、
前記光ピックアップを前記読み出し／書き込みアドレスにシーク動作で移動させる手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記複数ゾーンを規定するアドレスの範囲とその範囲における倍速を、予めゾーンテーブルとして保存しておくことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記光ピックアップを前記読み出し／書き込みアドレスにシーク動作で移動した後、前記光ディスクが所定の回転数付近に達するまで前記光ピックアップを待機させる手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記光ピックアップを前記読み出し／書き込みアドレスにシーク動作で移動させる手段は、読み出し／書き込みアドレスまでのトラック数を算出し、算出したトラック分、光ピックアップをジャンプさせるものである請求項１から３のいずれかの項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、記録再生の際に、複数ゾーン間で光ディスクの回転速度を変化させ、ゾーン内では線速度一定で光ディスクを回転駆動させるＺＣＬＶ制御方式の光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置は、オーディオ用、データ用ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤなどがすでに実用化されており、各方面への応用と高性能化への開発が活発に行われている。特に最近では、パーソナルコンピュータの急速な市場拡大に伴い光ディスク装置のパーソナルコンピュータへの内蔵普及率も高くなっている。
【０００３】
光ディスク回転方式としては、回転速度が一定であるＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式、線速度が一定であるＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式、あるいは、ディスクを複数ゾーンに分割しゾーン毎に回転速度を切り替えることにより、各ゾーンの線速度をほぼ一定にするＺＣＬＶ（Ｚｏｎｅ  Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式等がある。
【０００４】
ＣＡＶ方式は、回転速度が一定であり、光ヘッドをトラック間で移動するシーク動作を行う場合に、ディスクの回転速度を変化させる必要がないために高速に行え、また、その制御も簡単であるという特徴を有しており、アクセス性能が優先される情報機器分野を中心に実用化されている。しかしながら、データの書き込みはＣＬＶ方式で行われているため、ＣＡＶ方式で再生を行うと、光ディスクの内周では線速度が遅く、外周では線速度が高くなるため、読み取り速度が内周と外周とで異なり、外周では高速、内周では低速となるという問題がある。
【０００５】
また、ＣＬＶ方式は、光ディスクの外周と内周とで記録密度が一定であるため、光ディスク全体の記録容量が大きいという特徴を有している。しかしながら、ランダムアクセス時にはスピンドルモータの回転が安定するまで読み出しが行えないため、シーク動作が遅くなるという問題がある。
【０００６】
ＺＣＬＶ方式は、ＣＡＶ方式とＣＬＶ方式の利点を併せ持ったもので、各ゾーン内では読み書きの線速度を一定にして、回転数の変化の幅を一定以下に抑え、シーク動作を高速に行えるようにする。また、線速度の変化量もディスクの内外周で一定範囲に抑えることが可能であるため、ランダムアクセス性能が向上する等の理由により、近年ではこの方式が主流となりつつある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００７】
このＺＣＬＶ方式についてさらに具体的に説明すると、光ディスクの記録部を、（表１）に示すように１，２，・・・，Ｎに分割し、各ゾーンにおけるスピンドルモータをどの倍速で駆動するかを予め規定しておき、ＲＯＭ等のメモリ手段に保存しておく。Ｎの値は、例えば３とか５とかの値である。
【０００８】
【表１】
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【０００９】
図４は、ＺＣＬＶ制御を行う光ディスクの各ゾーンにおける回転数の変化を示す説明図である。各ゾーンの切り替わりでスピンドルモータの倍速を切り替える。
【００１０】
図５は従来のＺＣＬＶ制御時のスピンドルモータの倍速変更処理を示すフローチャートである。
【００１１】
図５において、光ディスク装置のコントローラ（図示せず）は、パソコン等のホスト機器から読み出し／書き込み要求を受信する（Ｓ２１）。コントローラは、読み出し／書き込みアドレスが属するゾーン番号をゾーンテーブル（表１参照）から取得する（Ｓ２２）。さらに、前記ゾーンテーブルからゾーン番号に対応した読み出し／書き込み倍速を取得する（Ｓ２３）。
【００１２】
次いで、現在倍速と取得した読み出し／書き込みアドレスの倍速を比較する（Ｓ２４）。現在倍速と読み出し／書き込みアドレスの倍速が同じ場合には、現在倍速のままでＳ２７に進む。現在倍速よりも、ゾーンテーブルから取得した読み出し／書き込みアドレスの倍速が高いとき、すなわち光ピックアップが光ディスクの外周側のゾーンにいて内周側のゾーンに読み出し／書き込みする場合は、現在倍速のまま、光ピックアップを読み出し／書き込みアドレスにシーク動作させる（Ｓ２５）。その後、スピンドルモータを読み出し／書き込みアドレスに対応する倍速に変更する（Ｓ２６）。
【００１３】
現在倍速の方が読み出し／書き込みアドレスの倍速よりも高い場合、すなわち光ピックアップが光ディスクの内周にある状態から外周側に読み出し／書き込みする場合には、光ピックアップは現在位置のままでスピンドルモータを読み出し／書き込みアドレスに対応する倍速に変更する（Ｓ２７）。
【００１４】
倍速が決まったら、光ピックアップを読み出し／書き込みアドレスにシーク動作させる（Ｓ２８）。光ピックアップのシーク先のアドレスをモニターして、読み出し／書き込みアドレス直前で読み出し／書き込みのコマンドをコントローラに発行する（Ｓ２９）。
【００１５】
図６は従来におけるシーク動作の流れを示すフローチャートである。
【００１６】
図６において、コントローラは光ピックアップの現在アドレスを取得する（Ｓ３１）。コントローラは現在の倍速から、前記ゾーンテーブルを参照して、目標アドレスが含まれる回転数を算出する（Ｓ３２）。コントローラは、算出した回転数になるようにパラメータを設定する（Ｓ３３）。コントローラは、目標アドレスまでのトラック数を算出する（Ｓ３４）。コントローラは、光ピックアップを、Ｓ３４で算出したトラック数分、トラックジャンプさせる（Ｓ３５）。ジャンプした後、スピンドルモータの現在回転数が、目標アドレスの最適な回転数付近になるまで待つ（Ｓ３６）。コントローラは、光ピックアップから、ジャンプ先のアドレスを取得する（Ｓ３７）。次いで、コントローラは、光ピックアップで検出したトラックが、目標アドレスの直前かどうかを判定する（Ｓ３８）。直前でない場合は、Ｓ３４へ戻り、前記の動作を繰り返す。目標アドレスに到達したら、シ
ーク動作を終了する（Ｓ３９）。
【００１７】
図７は、従来のＺＣＬＶ方式による回転数変動の説明図である。
【００１８】
図７において、今、光ピックアップが内周側のゾーンのＡの位置にあるとし、読み出し／書き込み要求されたアドレスが外周側のゾーンのＣの位置であるとする。このときは、ゾーン番号が大きくなるので倍速が高くなる設定である。ここで、光ピックアップをＣの位置に移動させる前に倍速を上げると、Ａの位置にある光ピックアップは自分自身の位置を検出できなくなる。そこで、Ａの位置が含まれるゾーンの倍速のまま、ＣＬＶ動作で光ピックアップをＢの位置（位置的にはＣと同じ位置）までシークし、その時点で倍速を規定の倍速に上げることにより、Ｃのアドレスでの読み出し／書き込みを行うようにしている。逆に、Ｃの位置からＡの位置に移動する場合には、外周側のゾーンが高い倍速になっていて、そのままＡの位置に光ピックアップをジャンプさせると、内周側に到達したときにＣＬＶの高い回転数を設定しなければならなくなる。そこで、まず、光ピックアップが外周側のＣの位置で止めたまま、スピンドルモータの速度を内周側の倍速設定に切り替え、その後に光ピックアップをＡの位置にシーク動作させるようにしている。
【特許文献１】特開平９−４４９９２号公報
【特許文献２】特開平７−１１４７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
このように、従来のＺＣＬＶ方式でスピンドルモータを制御する場合に、ゾーンを跨ぐような読み出し／書き込み要求が発生した場合、内周側ゾーンでスピンドルモータが回転できない状態を避けるように倍速変更しているため、回転数の大きな変動が生じて、結果的にアクセス時間が延びてしまうという問題がある。
【００２０】
また、スピンドルモータの倍速回転数変更と光ピックアップのシーク動作とを別個の制御フローで制御しているため、倍速変更が確実に行った時点でシーク動作をしたり、シーク動作を終えた後に倍速変更を行うことになり、ゾーンを跨ぐような読み出し／書き込み要求が頻繁に生じるようなときにはアクセス時間が長くなり、高速動作が保証できなくなるという問題がある。
【００２１】
本発明は、ＺＣＬＶ方式の光ディスク装置において、ゾーン変更時の回転数の大きな変動を抑え、アクセス時間を短縮できる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】
【００２２】
本発明の光ディスク装置は、ゾーンを跨ぐようなアクセス要求があった場合でも、現在倍速に関係なく、現在アドレスを取得した後、読み出し／書き込みアドレスのゾーンに適した回転数にしてシーク動作をする手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明の光ディスク装置は、ＺＣＬＶ制御で各ゾーンを交互にアクセスするような読み出し／書き込み要求が来た場合に、現在倍速に関係なく、現在アドレスを取得した後、読み出し／書き込みアドレスのゾーンに適した回転数にしてアクセスすることで、回転数の変動を最小限に抑えることができ、アクセス時間の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、光ディスクのトラックを複数ゾーンに分割し、各ゾーン毎にその回転速度を切り替え、ゾーン内では線速度一定制御を行
って光ピックアップにより記録再生を行うＺＣＬＶ方式の光ディスク装置において、読み出し／書き込み要求を受け取ったときに、前記光ピックアップの前記光ディスクにおける現在アドレスを取得する手段と、読み出し／書き込みを行うアドレスが属するゾーンの所定の倍速を取得すると共に、そのゾーンにおける前記アドレスにおける線速度一定制御を行うための光ディスクの回転数を算出する手段と、前記取得した倍速における前記回転数で光ディスクを回転させる手段と、前記光ピックアップを前記読み出し／書き込みアドレスにシーク動作で移動させる手段とを備えたものであり、現在倍速に関係なく、現在アドレスを取得した後、読み出し／書き込みアドレスのゾーンに適した回転数にしてシーク動作をするので、回転数の変動を最小限に抑えることができ、アクセス時間の短縮を図ることができる。
【００２５】
上記課題を解決するためになされた請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記複数ゾーンを規定するアドレスの範囲とその範囲における倍速を、予めゾーンテーブルとして保存しておくようにしたものであり、このゾーンテーブルを用いることにより、シーク先のアドレスと倍速の取得を容易に行うことができる。
【００２６】
上記課題を解決するためになされた請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記光ピックアップを前記読み出し／書き込みアドレスにシーク動作で移動した後、前記光ディスクが所定の回転数付近に達するまで前記光ピックアップを待機させる手段を設けたものであり、所定の回転数での読み出し／書き込みを正確に行うことができる。
【００２７】
上記課題を解決するためになされた請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明において、前記光ピックアップを前記読み出し／書き込みアドレスにシーク動作で移動させる手段は、読み出し／書き込みアドレスまでのトラック数を算出し、算出したトラック分、光ピックアップをジャンプさせるようにしたものであり、光ピックアップの移動を高速かつ正確に行うことができる。
【実施例１】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、各図に基づいて説明する。
【００２９】
図１は本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のブロック図、図２は本発明の実施の形態のＺＣＬＶ制御時の回転数変更手順を示すフローチャート、図３は本発明の実施の形態におけるアクセス時の回転数変動を示す説明図である。
【００３０】
図１において、破線内がＵＳＢ外付け光ディスク装置（以下、単に「光ディスク装置」ということがある）１００であり、ＵＳＢコネクタによりパソコン２０と外部接続できるようになっている。
【００３１】
光ディスク装置１００は、光ディスク１を駆動するスピンドルモータ３と、光ディスク１に対して記録および再生を行うピックアップユニット４を駆動するフィードモータ２と、フィードモータ２およびスピンドルモータ３を駆動制御するモータ駆動回路６を有している。ピックアップユニット４は、アクチュエータ駆動回路７で駆動される。モータ駆動回路６、アクチュエータ駆動回路７をサーボ制御するものがＣＤサーボプロセッサ９である。また、モータ駆動回路６に電力を供給するのが駆動系電源回路８である。
【００３２】
また、光ディスク装置１００は、記憶領域、記録制御、再生制御に必要な記憶領域として使用されるバッファメモリ１１と、制御プログラム、ならびに光ディスク記録装置のための記録制御プログラムを記憶したプログラム記憶エリアを有するメインメモリ１３と、論理判断や演算を行うＣＰＵ１４を有している。
【００３３】
光ディスク１とピックアップユニット４から得られる光信号はアナログ信号処理部５で信号処理され、ＣＤサーボプロセッサ９のフィードバック信号として使われると共に、デジタル信号処理部１０の入力信号となりデジタル信号へ復調され、その結果がバッファメモリ１１へ格納される。このバッファメモリ１１は記録データ、および復調したデータを一時記憶するためのメモリとして機能する。これらのデータはインタフェース部１２を経由し、ＡＴＡＰＩバス１６を使った通信でＵＳＢ変換ＩＣ１７とデータの受け渡しを行う。
【００３４】
ＵＳＢ変換ＩＣ１７は、受けたＡＴＡＰＩ信号をＵＳＢ信号１８へ変換し、ＵＳＢコネクタ１９を通し、ＵＳＢケーブルによって外部のパソコン２０と接続されデータの受け渡しを行う。
【００３５】
システムバス１５は、光ディスク装置内でのデータ転送用バスである。メインメモリ１３に記録されたプログラムにより、ＣＰＵ１４がデジタル信号処理部の制御を行う。デジタル系電源回路２６はＣＰＵ１４、デジタル信号処理部１０、メインメモリ１３等、デジタル信号処理部に対し各種の電圧を安定供給する。
【００３６】
これらの装置を動かす回路部分へ供給される電圧は、ＡＣアダプタ２１でＡＣ１００Ｖから例えばＤＣ６Ｖへ変換され、ＤＣジャック２２より光ディスク装置１００へ供給される。電源起動回路２５はＵＳＢコネクタ１９の電源端子ＶＢＵＳ２４の電圧に連動し、光ディスク装置１００の駆動系電源回路８、デジタル系電源回路２６に電圧を供給するもので、ＵＳＢ電源のＯＮ／ＯＦＦに連動し自動的に光ディスク装置１００を起動及び終了させる。
【００３７】
なお、本実施の形態では光ディスク装置を、ＵＳＢ外付け光ディスク装置として示したが、他のタイプの光ディスク装置でもいいし、パソコン内蔵の光ディスク装置であってもいいことは勿論である。
【００３８】
前記メインメモリ１３には、本発明のＺＣＬＶ制御時の回転数変更手段を実行するためのプログラムと、（表１）に示したゾーンテーブルが格納されている。
【００３９】
以下、図２のフローチャートにしたがって本実施の形態の回転数変更手順を説明する。
【００４０】
図２において、光ディスク装置１００のモータ駆動回路６は、パソコン２０等のホスト機器から読み出し／書き込み要求を受信する（Ｓ１）。次いで、光ピックアップユニット４の光ディスク１における現在アドレスをデジタル信号処理部１０を介して取得する（Ｓ２）。これは、読み出し／書き込みアドレスを含むゾーンの倍速回転数に事前に変更すると、回転数が変動して、シークに必要な現在アドレスが読めなくなる可能性が高くなるため、先に現在アドレスを取得しておくのである。
【００４１】
次いで、読み出し／書き込みアドレスが属するゾーン番号をメインメモリ１３に格納されているゾーンテーブルから取得する（Ｓ３）。さらに、ゾーンテーブルからゾーン番号に対応した読み出し／書き込み倍速を取得する（Ｓ４）。このように、ゾーンテーブルを用いることで、シーク先のアドレスと倍速の取得を容易に行うことができる。
【００４２】
次いで、読み出し／書き込み倍速になった場合の読み出し／書き込みアドレスの回転数を算出する（Ｓ５）。スピンドルモータ３が、この算出した回転数になるように倍速パラメータを設定する（Ｓ６）。さらに、読み出し／書き込みアドレスまでのトラック数を算出する（Ｓ７）。この算出したトラック数分、フィードモータ２を駆動してトラックジャ
ンプする（Ｓ８）。このようにトラック数を算出することで、移動を高速かつ正確に行うことができる。スピンドルモータ３の現在回転数が、読み出し／書き込みアドレスを読み取るためのＣＬＶ回転数付近になるまで待ち（Ｓ９）、その回転数付近になったら、ジャンプ先のアドレスを取得する（Ｓ１０）。
【００４３】
ここで、読み出し／書き込みアドレスの直前かどうかを判定する（Ｓ１１）。直前でなければＳ７に戻って以降のステップを実行する。読み出し／書き込みアドレスの直前であれば、アドレスをモニターして、読み出し／書き込みアドレス直前で、読み出し／書き込みのコマンドを発行する（Ｓ１２）。
【００４４】
このときの回転数変動の状態を図３を用いて説明する。
【００４５】
図３において、今、光ピックアップが内周側のゾーンのＡの位置にあるとし、読み出し／書き込み要求されたアドレスが外周側のゾーンのＣの位置であるとする。このときは、ゾーン番号が大きくなるので倍速が高くなる設定である。ここで、光ディスク１の倍速を変える前に、光ピックアップの現在のアドレスを取得する。倍速を変えると、光ピックアップの自身のアドレスを読めなくなるからである。次いで、読み出し／書き込み要求されたアドレスにおける倍速と、ＣＬＶ動作を行うための回転数を取得し、光ディスク１の倍速をジャンプ先の倍速に切り替える。この時点では、光ピックアップの現在のアドレスは読めなくなっているが、事前に取得しているので問題はない。次いで、光ピックアップをジャンプ先にシーク動作する。ジャンプ先のアドレスにおいては、そのゾーンの規定の倍速になっているのでアドレスを読み取ることができ、シーク動作が可能になる。
【００４６】
このようにして、従来の図７で示したような、Ａ点の倍速におけるＣＬＶ制御で光ディスク１を減速してＣ点に対応するＢ点をシーク動作した後に、Ｃ点の倍速まで回転数を上げるような動作が無くなり、Ａ点から直接、Ｃ点まで倍速を切り替えると同時にシーク動作でＣ点にアクセスすることが可能となる。
【００４７】
Ｃ点からＡ点にゾーンを跨ってシーク動作するときも、Ｃ点の現在アドレスを取得した後に、倍速を切り替え、シーク動作することにより、Ａ点に移動することが可能となる。
【００４８】
このように、本実施の形態によれば、ＺＣＬＶ制御で各ゾーンを交互にアクセスするような読み出し／書き込み要求が来た場合に、現在倍速に関係なく、現在アドレスを取得した後、光ディスクの回転数を読み出し／書き込みアドレスのゾーンに適した回転数にしてアクセスすることで、ゾーンを跨って移動する際の回転数の変動を最小限に抑えることができ、アクセス時間の短縮を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、アクセス時間が短く、高速動作を図ったＺＣＬＶ制御方式の光ディスク装置としてオーディオ用、データ用ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤの記録、再生に有用に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態のＺＣＬＶ制御時の回転数変更手順を示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態におけるアクセス時の回転数変動を示す説明図
【図４】ＺＣＬＶ制御を行う光ディスクの各ゾーンにおける回転数の変化を示す説明図
【図５】従来のＺＣＬＶ制御時のスピンドルモータの倍速変更処理を示すフローチャート
【図６】従来におけるシーク動作の流れを示すフローチャート
【図７】従来のＺＣＬＶ方式による回転数変動の説明図
【符号の説明】
【００５１】
１    光ディスク
２    フィードモータ
３    スピンドルモータ
４    ピックアップユニット
５    アナログ信号処理部
６    モータ駆動回路
７    アクチュエータ駆動回路
８    駆動系電源回路
９    ＣＤサーボプロセッサ
１０    デジタル信号処理部
１１    バッファメモリ
１２    インタフェース部
１３    メインメモリ
１４    ＣＰＵ
１５    システムバス
１６    ＡＴＡＰＩバス
１７    ＵＳＢ変換ＩＣ
１８    ＵＳＢ信号
１９    ＵＳＢコネクタ
２０    パソコン
２１    ＡＣアダプタ
２２    ＤＣジャック
２４    電源端子ＶＢＵＳ
２５    電源起動回路
２６    デジタル系電源回路
１００    ＵＳＢ外付け光ディスク装置
【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】
2005085353.tif 000008
【図６】
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【図７】
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