(57)【要約】【課題】ディスクの回転速度を適正値に制御する。【解決手段】システムコントローラ３２は、光ディスク１０から読み出したデータ及び先読みしたデータをバッファメモリ３８に格納する。バッファメモリ３８がフル状態となる時間間隔ｔｉを計測し、時間間隔ｔｉを所定の下限値ｔ１及び所定の上限値ｔ２と比較する。ｔｉ＞ｔ２であれば回転速度を増加させ、ｔｉ＜ｔ１であれば回転速度を減少させることでｔ１≦ｔｉ≦ｔ２となるように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクからデータを再生するディスク装置であって、
前記ディスクから読み出したデータを一時保持するメモリと、
前記メモリがフル状態となる時間間隔に応じて前記ディスクの回転速度を増減制御する制御手段であって、前記時間間隔が設定下限値より小さい場合に前記回転速度を減少させ、前記時間間隔が設定上限値より大きい場合に前記回転速度を増加させるように制御することで前記時間間隔が前記下限値と前記上限値の間になるように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記制御手段は、前記回転速度を増加させる場合の増加割合を、前記回転速度を減少させる場合の減少割合よりも大きくなるように制御することを特徴とするディスク装置。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかに記載の装置において、
前記制御手段は、一定時間内にホスト装置からコマンドを受信しない場合に、前記時間間隔によらずに前記回転速度を減少させるように制御することを特徴とするディスク装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載されたディスク装置と、
前記ディスク装置に対して少なくともリードコマンドを含むコマンドを送信し、前記リードコマンドに応じて前記ディスクから読み出されたデータを受信するホスト装置と、
を有することを特徴とする情報処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク装置及びこれを有する情報処理システムに関し、特にディスクの回転数制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディスクの回転数を最適な回転数に制御する技術が提案されている。例えば、下記に示す特許文献１には、キャッシュ使用率を上下２つのしきい値と比較し、その結果に基づいてディスクの回転数を制御することが開示されている。また、コマンド間隔に基づいて回転数を制御することが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、キャッシュメモリからホストに転送されているデータの平均転送レートを計測し、平均転送レートをしきい値と比較し、その結果に基づいてディスクの回転数を制御することが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、書き込み／読み出しデータの転送速度がしきい値Ｒｔｈを超え、かつしきい値Ｒｔｈを超えた状態の継続時間がしきい値Ｔｔｈ以上継続した場合に、ディスクを回転させるモータの回転速度を上げ、書き込み／読み出しデータの転送速度がしきい値Ｒｔｈを下回り、かつしきい値Ｒｔｈを下回った状態の継続時間がしきい値Ｔｔｈ以上継続した場合に、ディスクを回転させるモータの回転速度を下げることが開示されている。
【０００５】
特許文献４には、転送レートの測定なしに、発行されるコマンドパターンの構成に基づいてオーディオ再生かリッピング（ＣＤやＤＶＤのデータをそのまま、あるいはイメージファイル、あるいは他のファイル形式に変換してパソコンに取り込むこと）かを判別してディスクの回転速度を決定することが開示されている。
【０００６】
特許文献５には、ファイルサイズに基づき回転速度を制御することが開示されている。さらに、特許文献６には、ドライブのアイドル時間（コマンド実行終了時から次のコマンドの実行開始までの時間）に基づいてディスクの回転速度を制御することが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３６２７３３号公報
【特許文献２】特開２００２−８３１６号公報
【特許文献３】特開２００７−４８３６６号公報
【特許文献４】特開２００６−１４７１１９号公報
【特許文献５】特開２０００−１３２９０１号公報
【特許文献６】特開２００３−２４２７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、転送レートの測定やコマンドパターンの構成を検出することなく、より簡易にディスクの回転速度を増減制御できる技術が望まれている。
【０００９】
本発明の目的は、簡易にディスクの回転速度を調整できる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ディスクからデータを再生するディスク装置であって、前記ディスクから読み出したデータを一時保持するメモリと、前記メモリがフル状態となる時間間隔に応じて前記ディスクの回転速度を増減制御する制御手段であって、前記時間間隔が所定の下限値より小さい場合に前記回転速度を減少させ、前記時間間隔が所定の上限値より大きい場合に前記回転速度を増加させるように制御することで前記時間間隔が前記下限値と前記上限値の間となるように制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の１つの実施形態では、前記制御手段は、前記回転速度を増加させる場合の増加割合を、前記回転速度を減少させる場合の減少割合よりも大きくなるように制御する。
【００１２】
本発明の他の実施形態では、前記制御手段は、一定時間内にホスト装置からコマンドを受信しない場合に、前記時間間隔によらずに前記回転速度を減少させるように制御する。
【００１３】
本発明のディスク装置はパーソナルコンピュータ等のホスト装置に組み込まれあるいはホスト装置とデータ送受可能に接続され、情報処理システムを構成し得る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、メモリ（バッファメモリ）がフル状態となる時間間隔を用いて簡易に回転速度を適正に増減制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について、ディスク装置として光ディスク装置を例にとり説明する。本実施形態の光ディスク装置はドライブ単体の他、パーソナルコンピュータ等に組み込まれてパーソナルコンピュータからのリードコマンドを受信してデータを読み出しパーソナルコンピュータに供給する情報処理システムの一部として機能し得る。
【００１６】
図１に、光ディスク装置を含む情報処理システムの全体構成図を示す。ＣＤやＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスク１０はスピンドルモータ（ＳＰＭ）１２により回転駆動される。スピンドルモータＳＰＭ１２は、ドライバ１４で駆動され、ドライバ１４はサーボプロセッサ３０により所望の回転速度となるようにサーボ制御される。
【００１７】
光ピックアップ１６は、レーザ光を光ディスク１０に照射するためのレーザダイオード（ＬＤ）や光ディスク１０からの反射光を受光して電気信号に変換するフォトディテクタ（ＰＤ）を含み、光ディスク１０に対向配置される。光ピックアップ１６はスレッドモータ１８により光ディスク１０の半径方向に駆動され、スレッドモータ１８はドライバ２０で駆動される。ドライバ２０は、ドライバ１４と同様にサーボプロセッサ３０によりサーボ制御される。また、光ピックアップ１６のＬＤはドライバ２２により駆動され、ドライバ２２は、オートパワーコントロール回路（ＡＰＣ）２４により、レーザパワーが所望の値となるように駆動電流が制御される。ＡＰＣ２４及びドライバ２２は、システムコントローラ３２からの指令によりＬＤの発光量を制御する。図ではドライバ２２は光ピックアップ１６と別個に設けられているが、ドライバ２２を光ピックアップ１６に搭載してもよい。
【００１８】
光ディスク装置が組み込まれるパーソナルコンピュータ等のホスト１００からリードコマンドが発行され、このリードコマンドに応じて光ディスク１０に記録されたデータを読み出す際には、光ピックアップ１６のＬＤから再生パワーのレーザ光が照射され、その反射光がＰＤで電気信号に変換されて出力される。光ピックアップ１６からの再生信号はＲＦ回路２６に供給される。ＲＦ回路２６は、再生信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、サーボプロセッサ３０に供給する。サーボプロセッサ３０は、これらのエラー信号に基づいて光ピックアップ１６をサーボ制御し、光ピックアップ１６をオンフォーカス状態及びオントラック状態に維持する。また、ＲＦ回路２６は、再生信号に含まれるアドレス信号をアドレスデコード回路２８に供給する。アドレスデコード回路２８はアドレス信号から光ディスク１０のアドレスデータを復調し、サーボプロセッサ３０やシステムコントローラ３２に供給する。また、ＲＦ回路２６は、再生ＲＦ信号を２値化回路３４に供給する。２値化回路３４は、再生信号を２値化し、得られた信号をエンコード／デコード回路３６に供給する。エンコード／デコード回路３６では、２値化信号を復調及びエラー訂正して再生データを得、当該再生データをインタフェースＩ／Ｆ４０を介してパーソナルコンピュータなどのホスト１００に出力する。なお、再生データをホスト１００に出力する際には、エンコード／デコード回路３６はバッファメモリ３８に再生データを一旦蓄積した後に出力する。
【００１９】
バッファメモリ３８には、リードコマンドで指定されたデータブロックが蓄積される他、先読みしたデータブロックがキャッシュデータとして蓄積される。これにより、次にシーケンシャルリードコマンドが発行されてこれを実行する場合、光ディスク１０から読み出す必要がなくバッファメモリ３８から読み出せば済むので読み出し速度が高速化する。バッファメモリ３８を用いたキャッシュ方法は以下の通りである。
（１）リードコマンド実行後も先読み動作してバッファメモリ３８内にデータをキャッシュしておく。
（２）リードコマンドによりホスト１００に転送したデータブロックはバッファメモリ３８から破棄する。
（３）リードコマンドが発行された時に、リードコマンドで指定されたデータブロックがバッファメモリ３８内に存在しない場合に、キャッシュデータをクリアしてリードコマンドの実行を開始する。
【００２０】
光ディスク装置が組み込まれるパーソナルコンピュータ等のホスト１００からライトコマンドが発行され、このライトコマンドに応じて光ディスク１０にデータを記録する際には、ホスト１００からの記録すべきデータはインターフェースＩ／Ｆ４０を介してエンコード／デコード回路３６に供給される。エンコード／デコード回路３６は、記録すべきデータをバッファメモリ３８に格納し、当該記録すべきデータをエンコードして変調データとしてライトストラテジ回路４２に供給する。ライトストラテジ回路４２は、変調データを所定の記録ストラテジに従ってマルチパルス（パルストレーン）に変換し、記録データとしてドライバ２２に供給する。記録ストラテジは記録品質に影響することから、通常はある最適ストラテジに固定される。記録データによりパワー変調されたレーザ光は光ピックアップ１６のＬＤから照射されて光ディスク１０にデータが記録される。データを記録した後、光ピックアップ１６は再生パワーのレーザ光を照射して当該記録データを再生し、ＲＦ回路２６に供給する。ＲＦ回路２６は再生信号を２値化回路３４に供給し、２値化されたデータはエンコード／デコード回路３６に供給される。エンコード／デコード回路３６は、変調データをデコードし、バッファメモリ３８に記憶されている記録データと照合する。照合の結果はシステムコントローラ３２に供給される。システムコントローラ３２は照合の結果に応じて引き続きデータを記録するか、あるいは交替処理を実行するかを決定する。
【００２１】
このような構成において、最適なディスク回転速度、つまり最適な再生速度は、バッファメモリ３８が常にフル状態となっているために必要な最小の速度と定義できる。理想的には、ホスト１００への平均転送レートと光ディスク１０からデータを読み出す転送レートが等しくなることであり、これはバッファメモリ３８がフル状態となる時間間隔（バッファメモリ３８があるタイミングでフル状態となってから次にフル状態となるまでの時間間隔）が適正か否かで評価できる。すなわち、バッファメモリ３８がフル状態となる時間間隔をｔｉ、所定の下限値をｔ１、所定の上限値をｔ２として、
ｔ１≦ｔｉ≦ｔ２
であれば上記の条件に近い状況となる。所定の下限値ｔ１は例えば１秒、所定の上限値ｔ２は１．５秒である。ｔｉ＜ｔ１であればフル状態となる時間間隔が短い、つまり回転速度が速すぎてデータ読み出し速度がホストへの平均転送レートよりも大きくなっていることを示し、ｔｉ＞ｔ２であればフル状態となる時間間隔が長い、つまり回転速度が遅すぎることを示す。もちろん、回転速度が遅すぎてデータ転送速度よりも遅くなると時間間隔は無限大となる（いつまでもフル状態とならない）。そこで、ｔｉ＜ｔ１であれば回転速度を減少させ、ｔｉ＞ｔ２であれば回転速度を増加させて、ｔ１≦ｔｉ≦ｔ２となるように制御することで適当な時間間隔を実現し、ディスク回転速度をホスト１００への平均転送レートに応じた最適な値に調整できる。
【００２２】
図２に、本実施形態の処理フローチャートを示す。まず、システムコントローラ３２は、ホスト１００から一定時間内にコマンドを受信しているか否かを判定する（Ｓ１０１）。ホスト１００からリードコマンド等を受信している状態では、ホスト１００の転送速度に応じた回転速度を実現すべく、以下の処理を行う。すなわち、バッファメモリ３８がフル状態となる時間間隔ｔｉを計測する（Ｓ１０２）。システムコントローラ３２は、バッファメモリ３８がフル状態となるまで先読み制御し、フル状態となったタイミングで先読みを停止する（光ディスク１０からデータを読み出すもののそのデコードを停止する、あるいはデコードしたデータをバッファメモリ３８に格納することなく破棄する）ので、フル状態となったタイミングでタイマをスタートさせ、次にフル状態となったタイミングでタイマをストップさせることでフル状態となる時間間隔ｔｉを計測できる。時間間隔ｔｉは１回の計測の結果でもよく、複数回の計測結果の平均値でもよい。
【００２３】
時間間隔ｔｉを計測した後、ｔｉをまず上限値ｔ２と比較し、ｔｉ＞Ｔ２であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。ｔｉをまずｔ２と比較するのは、回転速度が遅い場合には音飛びや画像飛び等の顕著な異常が生じることとなるため早期に判定する必要があるからであり、回転速度を増大させる場合には回転速度を減少させる場合よりもより多くの時間を要するからでもある。そして、ｔｉ＞ｔ２の場合には、現在の回転速度は遅いと判定し、回転速度を現在値から１０％増加するように制御する。すなわち、システムコントローラ３２はサーボプロセッサ３０を介してドライバ１４を制御しスピンドルモータ１２の回転速度を１０％だけ増加するように制御する。
【００２４】
一方、ｔｉ＞ｔ２でない場合には、次にｔｉをｔ１と比較し、ｔｉ＜ｔ１であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。そして、ｔｉ＜ｔ１の場合には、現在の回転速度は速いと判定し、回転速度を現在値から１％減少するように制御する。すなわち、システムコントローラ３２はサーボプロセッサ３０を介してドライバ１４を制御しスピンドルモータ１２の回転速度を１％だけ減少するように制御する（Ｓ１０６）。回転速度を増大させる場合には１０％増加させ、回転速度を減少させる場合には１％減少させるように非対称に制御するのは、上記のように回転速度が遅い場合には音飛びや画像切れが生じないように回転速度を迅速に増加させる必要があるからである。回転速度の増減制御についてはさらに後述する。
【００２５】
ｔｉ＞ｔ２でなく、かつ、ｔｉ＜ｔ１でない場合、すなわちｔ１≦ｔｉ≦ｔ２である場合には、システムコントローラ３２はホスト１００への平均転送レートに対して現在の回転速度が適当であると判定し、現在の回転速度をそのまま維持する。
【００２６】
また、Ｓ１０１でＮＯの場合、すなわち一定時間内にホスト１００からコマンドを受信しない場合、例えば、アプリケーションソフトのインストール時にはディスクからのデータ読み出しとユーザのキーボードやマウスによる選択操作が交互に行われるためホスト１００からコマンドを受信しない期間が存在するような場合には、時間間隔ｔｉに基づく回転速度制御は適当ではないので、システムコントローラ３２はｔｉによらずに現在の回転速度を１０％減少させて消費電力の低減を図る（Ｓ１０７）。
【００２７】
図３に、時間間隔ｔｉに基づく回転速度の増減制御の詳細フローチャートを示す。図２におけるＳ１０４及びＳ１０６の処理である。Ｓ１０３でＹＥＳあるいはＳ１０５でＹＥＳと判定された場合にそれぞれフラグを設定した上でこのサブルーチンに移行する。
【００２８】
まず、回転速度を増加させるのか減少させるのかを判定する（Ｓ２０１）。この判定は、Ｓ１０３及びＳ１０５でＹＥＳと判定されたときに設定されたフラグの種類で行う。回転速度を増加させる場合、すなわちｔｉ＞ｔ２であるためＳ１０３でＹＥＳと判定された場合には、次に現在の回転速度が既にサーボ系から定まる所定の上限回転速度に達しているか否かを判定する（Ｓ２０２）。上限速度に達していない場合に回転速度の変更を許容し、Ｓ１０４で述べたように回転速度を１０％だけ増加させる（Ｓ２０４）。一方、回転速度を減少させる場合、すなわちｔｉ＜ｔ１であるためＳ１０５でＹＥＳと判定された場合には、次に現在の回転速度が下限転送レートに達しているか否かを判定する（Ｓ２０３）。下限転送レートに達していない場合に回転速度の変更を許容し、Ｓ１０６で述べたように回転速度を１％だけ減少させる（Ｓ２０４）。なお、Ｓ１０７で回転速度を１０％減少させる場合には、下限転送レートとは無関係に回転速度を減少させることができ、サーボ系から定まる所定の下限回転速度に達するまで減少させてもよい。
【００２９】
本実施形態では、回転速度を増加させる場合に１０％ずつ増加させ、回転速度を減少させる場合には１％ずつ減少させているが、これらの数値は例示であって他の制御も可能である。例えば、回転速度を増加させる場合には２００ｒｐｍずつ増加させ、回転速度を減少させる場合には１００ｒｐｍずつ減少させる等である。いずれの場合も、回転速度の増加割合は、回転速度の減少割合よりも大きくすることが望ましい。回転速度を増加させる場合、現在の回転速度があるしきい値以下であれば２００ｒｐｍずつ増加させ、あるしきい値を超えた場合には１００ｒｐｍずつ増加させてもよい。
【００３０】
本実施形態では、下限値ｔ１を１秒、上限値ｔ２を１．５秒に設定しているが、他の値に設定してもよく、バッファメモリ３８の容量に応じて設定してもよい。本実施形態は、バッファメモリ３８がフル状態となる時間間隔ｔｉをディスク回転速度が適正か否かの指標として用いており、バッファメモリ３８の容量が比較的小さく、回転速度の適正値からのずれがバッファメモリ３８の状態に敏感に反映される場合に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態の全体構成図である。
【図２】実施形態の処理フローチャートである。
【図３】実施形態の回転速度制御の詳細フローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１０  光ディスク、３２  システムコントローラ、３８  バッファメモリ、１００  ホスト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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