DE69624173T2

DE69624173T2 - Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung für eine optische Platte

Info

Publication number: DE69624173T2
Application number: DE69624173T
Authority: DE
Inventors: Yoshiro Kashiwabara; Taizou Kusano; Keisuke Umeda; Yasuhiro Wada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2016-06-26
Also published as: US5986988A; EP1052638B1; USRE41469E1; DE69624173D1; US5751676A; DE69634456T2; USRE38704E1; DE69634456D1; JPH0973715A; JP2809206B2; EP0751514A3; EP0751514B1; EP1052638A1; EP0751514A2

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für optische Platten, die als eine externe Speichereinheit oder ein Datenspeicher für einen Computer zum Aufzeichnen und Wiedergeben einer großen Datenmenge mit hoher Geschwindigkeit dient.
Forschung und Entwicklung für breitere Anwendungsbereiche und eine höhere Leistungsfähigkeit von optischen Platten werden stark vorangetrieben, da es sich um ein Aufzeichnungsmedium mit einer hohen Aufzeichnungsdichte und somit einer sehr großen Speicherkapazität handelt.
Die CD-ROM-Laufwerkseinheit ist eine Anwendung der Compact Disk (CD) zur Nutzung als Nurlesespeicher. Beim Betrieb mit einem System zur Datenwiedergabe mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) wird die optische Platte mit 12 Zentimeter Durchmesser als Aufzeichnungsmedium mit einer großen Speicherkapazität von etwa 600 Mbytes verwendet. Zusätzlich zu der Nurlese-CD-ROM sind aus der Entwicklung die CD-WO der einmal beschreibbaren Bauart und die CD-R entstanden, die mehrmals neu beschreibbar ist.
Zunächst wird eine herkömmliche Vorrichtung für optische Platten zur Datenwiedergabe mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) am Beispiel einer CD-ROM-Laufwerkseinheit beschrieben. Fig. 12 ist ein Blockdiagramm der herkömmlichen Vorrichtung für optische Platten. In Fig. 12 werden in Stringform auf einer optischen Platte 1 aufgezeichnete Daten von einer optischen Abtasteinrichtung 2 gelesen, während eine Servosteuereinrichtung 3 die Abtasteinrichtung 2 veranlasst, dem Ablauf und der Exzentrizität der optischen Platte 1 zu folgen. Das Datensignal wird erfasst und von einem Wiedergabesignaldetektor 4 in ein binäres Signal digitalisiert.
Eine Erfassungseinrichtung 22 für eine maximale Zeitspanne erfasst die maximale Zeitspanne (bei einer CD-ROM 11 Kanaltakteinheiten lang) des Bitmusters aus dem wiedergegebenen Signal und vergleicht anschließend die maximale Zeitspanne mit einem Zählwert, der gemäß dem Ausgangssignal eines ersten Referenzoszillators 21 berechnet wird. Da die maximale Zeitspanne der Lineargeschwindigkeit bei der Wiedergabe entspricht, gibt dann, wenn das Resultat des Vergleichs zeigt, dass die maximale Zeitspanne kürzer ist als die Lineargeschwindigkeit, die Erfassungseinrichtung für die maximale Zeitspanne ein Umdrehungsregelsignal aus, um die Drehgeschwindigkeit des Plattenspindelmotors 7 zu erhöhen, oder gibt dann, wenn die maximale Zeitspanne länger ist, ein Umdrehungsregelsignal aus, um die Geschwindigkeit des Spindelmotors zu vermindern. Eine Spindelansteuereinrichtung 8 steuert einen Spindelmotor 7 ansprechend auf ein Umdrehungsregelsignal an.
Ein Synchronisiertaktgenerator zum Erzeugen eines Synchronisiertaktes für das wiedergegebene Signal steuert grob die Geschwindigkeit des Spindelmotors 7, so dass das wiedergegebene Signal in einem Bereich liegt, in welchem es in Synchronität gezogen werden kann. Für diesen Synchronisiertaktgenerator 9 wird eine allgemein als Phasenregelkreis (PLL) bezeichnete Schaltung verwendet. Die PLL-Schaltung enthält einen Phasenkomparator 11a, der die Phase eines binär wiedergegebenen Signals mit der Phase eines Ausgangssignals eines spannungsgesteuerten Oszillators 10 (nachfolgend kurz VCO genannt) vergleicht und einen Phasendifferenzsignal ausgibt, einen Regelkreisfilter 12, der Hochfrequenzrauschen des Phasendifferenzsignals entfernt und die Ansprecheigenschaften des PLL entscheidet, und ein VCO 10 variiert die Oszillationsfrequenz des Ausgangstaktes gemäß der Ausgangsspannung des Regelkreisfilters 12. Auf diese Weise erzeugt die PLL einen Synchronisiertakt für die Datenwiedergabe. Wie vorstehend beschrieben zieht dann, nachdem die Motorgeschwindigkeit grob geregelt ist, der Synchronisiertaktgenerator 9 das wiedergegebene Signal in Synchronität und erzeugt einen Synchronisiertakt zur Verwendung bei der Wiedergabe eines aufgezeichneten Signals.
In der optischen Platte 1 ist ein als Frame bezeichneter Datenstring in jedem Block aufgezeichnet und an dem vorderen Ende jedes Frames sind zwei Bitmuster mit der maximalen Zeitspanne aufeinanderfolgend aufgezeichnet, die als Framesynchronisiersignal bezeichnet werden. Nachdem der Synchronisiertaktgenerator 9 die Spindelgeschwindigkeit in einen Bereich gezogen hat, der das Synchronisieren ermöglicht, um die Umdrehung der optischen Platte 1 zu regeln, wird das Framesynchronisiersignal so gesteuert, dass seine Intervalle konstant sind, um so die optische Platte 1 exakt mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) umlaufen zulassen.
Der Betriebsablauf der Umdrehungssteuerung der optischen Platte 1 durch ein Framesynchronisiersignal wird im Detail beschrieben. Ein Framedetektor 19 erfasst eine Framesynchronisiersignal basierend auf einem Synchronisierungstakt, der aus einem binär wiedergegebenen Signal erzeugt wird. Da das Framesynchronisiersignal mit einer Periode erzeugt wird, die der Lineargeschwindigkeit während der Wiedergabe entspricht, erfasst einen Phasenkomparator 11b eine Phasendifferenz zwischen dem Framesynchronisiersignal und der Phase des Ausgangssignals eines zweiten Referenzoszillators 20 und steuert den Spindelmotor so, dass die Periode des Framesynchronisiersignals konstant ist. Die beiden in Fig. 12 von unterbrochenen Linien umschlossenen Abschnitte werden als ein Synchronisiertaktgenerator 9 beziehungsweise als eine Plattenumdrehungsregeleinrichtung 15 bezeichnet.
Fig. 13 ist ein Diagramm, dass die Beziehung zwischen der radialen Position der Platte und der Drehgeschwindigkeit unter einer herkömmlichen vierfach beschleunigten Regelung mit konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV) darstellt. Wie Fig. 13 zeigt, wird auch dann, wenn sich die Wiedergabeposition mit der radialen Bewegung der optischen Abtasteinrichtung 2 verändert, die Lineargeschwindigkeit präzise gesteuert, so dass sie stets konstant ist, während die Plattendrehzahl durch den Synchronisiertaktgenerator 9 und die Plattenumdrehungsregeleinrichtung 15 so geregelt wird, dass sie mit der Veränderung der Wiedergabeposition auf der optischen Platte 1 kontinuierlich variiert. Die Beziehung zwischen der radialen Plattenposition und der Plattendrehzahl, wenn die Lineargeschwindigkeit konstant sein soll, wird durch die folgende Gleichung erhalten.
N = (60 nV)/(2π) Gleichung (A)
wobei N: Drehzahl (min&supmin;¹)
n: n-fache Standardgeschwindigkeit
V: lineare Plattengeschwindigkeit bei Standardgeschwindigkeit (m/s)
r: radiale Position auf der Platte (m)
Inder vorstehend beschriebenen herkömmlichen Konfiguration ist jedoch in dem Fall, dass der Zugriff auf die radialen Positionen der Platte von 25 mm bis 50 mm gemäß Fig. 13 erfolgt, wenn die Platte, die mit einer Standardlineargeschwindigkeit von 1,3 m/s umläuft, mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die das vierfache der Standardgeschwindigkeit beträgt, die Drehzahl, dass die Lineargeschwindigkeit an den radialen Plattenpositionen von 95 mm und 50 mm konstant bleibt, gemäß der Berechnung in Gleichung (A) 1986 min&supmin;¹ bzw. 993 min&supmin;¹. Daraus folgt, dass dann, wenn auf die Platte aus der radialen Position von 25 mm bis 50 mm zugegriffen wird, die Daten nicht korrekt wiedergegeben werden können, wenn nicht die Drehzahl von 1986 min&supmin;¹ auf 993 min&supmin;¹ verringert wird.
1. Da die Lineargeschwindigkeit konstant gehalten werden muss, wenn die Wiedergabeposition der optischen Abtasteinrichtung beispielsweise bei einem Suchvorgang variiert, tritt eine beträchtliche Verzögerung auf, bis die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors sich verändert, um den Veränderungen der Abtastposition zu folgen, was zur Folge hat, dass die Zugriffszeit übermäßig lang sein muss.
2. Um die Umdrehung des Spindelmotors rasch zu variieren, ist ein hohes Drehmoment erforderlich, so dass eine große Leistungsmenge verbraucht wird, in dem Spindelmotor Wärme erzeugt wird und es problematisch ist, die Größe der Vorrichtung zu verringern.
In der JP-A-6-119710 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem Daten gemäß dem Taktsignal demoduliert werden, das bei der Wiedergabe der Daten verwendet wird, so dass während eines Suchvorgangs die Geschwindigkeit unmittelbar vor dem Suchvorgang aufrechterhalten wird und dann, wenn die optische Abtasteinrichtung an der Zielposition ankommt, die Wiedergabe der Daten beginnt und die Plattendrehgeschwindigkeit allmählich an eine festgelegte lineare Geschwindigkeit angepasst wird.
Ungeachtet dessen ist das vorstehend beschriebene Problem noch grundlegend zu lösen, da die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors zunimmt, wenn die Datenübertragungsrate erhöht wird.
Die WO 96/34387 zeigt eine Vorrichtung zum Lesen und/oder Aufzeichnen von Informationen auf einem plattenförmigen Informationsträger auf. Die Vorrichtung enthält eine Abtasteinrichtung zum Abtasten der Informationsspur mit einer Lineargeschwindigkeit in einem variablen Abstand von einem Umdrehungspunkt des Informationsträgers sowie eine Antriebseinrichtung. Mit zunehmendem Abstand nimmt die Winkelgeschwindigkeit des Trägers ab und die lineare Abtastgeschwindigkeit nimmt zu.
Die EP-0599028 zeigt die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Daten auf einer Platte auf, die gemäß einem System mit konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV) formatiert ist. Ferner wird beschrieben, dass die Platte in Umdrehung versetzt wird und ein Kopf in der radialen Richtung relativ zu der Platte bewegbar ist, um radial aufeinanderfolgende kreisförmige Spuren auf dieser abzutasten.
Die US-5,136,560 zeigt ein CAV/CLV-Verbundplattenzugriffsverfahren unter Nutzung von verschiedenen Zugriffsvorgängen für jeweilige CAV- und CLV-Bereiche auf. Auf der Platte sind in mindestens einem ersten und einem zweiten radial unterschiedlichen Bereich im CLV-Format und im CAV-Format Informationssignale und Identifizierungscodes aufgezeichnet, die deren Zeitbasispositionen angeben.
Die US 5,446,724 zeigt ein Informationsspeichermedium mit einem ersten und einem zweiten Aufzeichnungsbereich auf, die jeweils eine vorbestimmte Aufzeichnungsdichte haben. Ein erstes und ein zweites Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren werden verwendet. Eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Lesen derartiger Daten wird ebenfalls aufgezeigt.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung des herkömmlichen Problems gemacht und hat zur Aufgabe, ein Aufzeichnungsverfahren für eine optische Platte und eine Vorrichtung für eine optische Platte vorzuschlagen, welche mit einem Hochgeschwindigkeitszugriff und und vermindertem Stromverbrauch die auf der optischen Platte mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) aufgezeichneten Daten wiedergeben und bei welchen dann, wenn die optische Platte in Form einer beschreibbaren Platte verwendet wird, Daten auf der optischen Platte unter Verwendung einer CAV-Regelung und CLV-Regelung mit den größeren Vorteilen eines Hochgeschwindigkeitszugriffs und eines niedrigen Leistungsverbrauchs aufgezeichnet werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe enthält die Vorrichtung für Platten gemäß vorliegender Erfindung wie nachstehend in Anspruch 1 beansprucht einen Breitband-Synchronisiertaktgenerator sowie eine Regeleinrichtung für die Umdrehung der optischen Platte, welche die Plattenumdrehung gemäß der Wiedergabeposition der Platte regelt.
Wenn mit dieser Anordnung Daten auf der optischen Platte wiedergegeben werden, kann auch dann, wenn sich die Wiedergabeposition auf der optischen Platte verändert, die Änderungsrate der Motorspindeldrehzahl minimiert werden, und daher kann der Spindelmotor mit einem geringeren Leistungsverbrauch angetrieben werden und die Zugriffszeit kann reduziert werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der optischen Platte (richtig: Vorrichtung für optische Platten) in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der radialen Position der optischen Platte und der Drehgeschwindigkeit bei der Regelung mit konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV);
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung für optische Platten in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist ein Flussdiagramm des Betriebsablaufs in der zweiten Ausführungsform;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung für optische Platten in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der radialen Position der optischen Platte und der die Datenwiedergabe ermöglichenden Drehgeschwindigkeit, wenn optische Platten mit maximaler und minimaler linearer Geschwindigkeit zur Wiedergabe von Daten verwendet werden;
Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen der radialen Position der optischen Platte und der die Datenwiedergabe ermöglichenden Drehgeschwindigkeit, wenn optische Platten mit maximaler linearer Geschwindigkeit zur Wiedergabe von Daten verwendet werden;
Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen der radialen Position der optischen Platte und der die Datenwiedergabe ermöglichenden Drehgeschwindigkeit, wenn optische Platten mit minimaler linearer Geschwindigkeit zur Wiedergabe von Daten verwendet werden;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung für optische Platten in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen dem Plattenradius und der Drehgeschwindigkeit in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist ein Flussdiagramm der Umdrehungsregelung in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm der herkömmlichen Vorrichtung für optische Platten; und
Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen der radialen Position der optischen Platte und der Drehgeschwindigkeit in der herkömmlichen vierfach beschleunigten Regelung mit konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV).

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ausführungsform 1

Unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung für optische Platten gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezugszeichen 1 bezeichnet eine optische Platte, auf der Daten mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) aufgezeichnet wurden, 3 bezeichnet eine Servosteuereinrichtung, die die optische Abtasteinrichtung 2 veranlasst, dem Ablauf und der Exzentrizität der optischen Platte 1 zu folgen, 4 bezeichnet eine Erfassungseinrichtung für ein wiedergegebenes Signal zum Digitalisieren des von der Abtasteinrichtung 2 wiedergegebenen Signals, 7 bezeichnet einen Spindelmotor, der mit einer darauf angebrachten optischen Platte umläuft, 5 bezeichnet eine Codiereinrichtung zum Erzeugen eines analogen Umdrehungssignals in Übereinstimmung mit der Motorspindelumdrehung, 6 bezeichnet einen Wellenformer zum Digitalisieren des analogen Umdrehungssignals, 13 bezeichnet einen Drehzahl-Befehlsgenerator (entsprechend einem Prozessor, beispielsweise einer CPU) zum Berechnen einer Drehzahl gemäß der Wiedergabeposition auf der Platte und Ausgeben eines Drehzahlbefehls, 14 bezeichnet einen Impulsgenerator zum Erzeugen von Umdrehungsregelimpulsen aus dem Ausgangssignal des Drehzahl-Befehlsgenerators 13 und 11b bezeichnet einen Phasenkomparator zum Erfassen einer Phasendifferenz zwischen dem Ausgangssignal des Impulsgenerators 14 und dem Ausgangssignal dessen Wellenformers 6. Der Wellenformer 6, der Phasenkomparator 11b, der Drehzahl-Befehlsgenerator 13 und der Impulsgenerator 14, die von der unterbrochenen Linie umschlossen sind, werden gemeinsam als Regeleinrichtung 15 für die Plattenumdrehung bezeichnet.
Zusätzlich bezeichnet Bezugszeichen 8 eine Spindelansteuereinrichtung zum Ansteuern des Spindelmotors 7 durch das Ausgangssignal des Phasenkomparators 11b, bezeichnet 10 einen VCO mit variablem Breitbandbereich zum Ausgeben eines Taktsignals, während die Oszillationsfrequenz des Taktsignals mit der Eingangsspannung als einem Regelsignal variiert wird, bezeichnet 11a einen Phasenkomparator zum Vergleichen des binär wiedergegebenen Signals und des Ausgangssignals des VCO und Ausgeben eines Phasendifferenzsignals, bezeichnet 12 einen Regelkreisfilter zum Entfernen von Hochfrequenzrauschen aus dem Phasendifferenzsignal und somit zum Entscheiden der Ansprecheigenschaffen des Synchronisiertaktgenerators 9, und bezeichnet 10 einen Signalprozessor zum Schreiben eines empfangenen Datenstrings in den Speicher, Demodulieren der Daten, Ausführen eines Fehlerkorrekturprozesses an den Daten und Senden der Daten an eine externe Schaltung. Der VCO 10, der Phasenkomparator 11a, der Regelkreisfilter 12, die von der unterbrochenen Linie umschlossen sind, werden gemeinsam als Synchronisiertaktgenerator 9 bezeichnet.
Der Betriebsablauf der wie vorstehend beschrieben konfigurierten Vorrichtung für optische Platten wird unter Bezug auf Fig. 2 beschrieben. Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der radialen Position der optischen Platte und der Drehgeschwindigkeit bei der Regelung mit konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV) zeigt, die an die dreifach bis fünffach beschleunigte Plattenumdrehung angepasst ist. Bei dieser Vorrichtung für optische Platten hat der VCO 10 einen Oszillationsregelungsbereich, der über ein Breitband von über ±25 Prozent variabel ist, und der Synchronisiertaktgenerator 9 ist in der Lage, Synchronisiertaktsignale für einen Bereich der dreifachen Beschleunigung bis zur fünffachen Beschleunigung mit der Mitte bei der vierfachen Beschleunigung zu erzeugen. Wenn die Leistungsfähigkeit des Synchronisiertaktgenerators 9 maximal genutzt wird, wird der Wiedergabebetrieb durchgeführt, indem die Plattenumdrehung auf eine Drehzahl eingestellt wird, die einer dreifachen Beschleunigung zur Wiedergabe der innersten Umfangsspur (radiale Plattenposition von 25 mm) entspricht, die Plattenumdrehung auf eine Drehzahl eingestellt wird, die einer fünffachen Beschleunigung zur Wiedergabe der äußersten Umfangsspur (radiale Plattenposition von 58 mm) entspricht, und die Plattenumdrehung auf eine Drehzahl eingestellt wird, so dass die vorstehend genannte kleinste und größte Drehzahl nicht überschritten wird, um die dazwischenliegenden Spuren (in dem schraffierten Bereich in Fig. 2) wiederzugeben. Auf diese Weise können Daten an allen radialen Positionen wiedergegeben werden, indem die Drehgeschwindigkeit über einen Bereich von 420 min&supmin;¹ von 1070 min&supmin;¹ bis 1490 min&supmin;¹ geändert wird.
Genauer ausgedrückt war es bisher nötig, die Geschwindigkeit über einen Bereich von 1130 mn&supmin;¹ von 586 min&supmin;¹ bis 1986 min&supmin;¹ zu ändern. Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, einen Wiedergabevorgang durchzuführen, indem im Durchschnitt eine vierfache Beschleunigung sichergestellt wird und dann die Drehgeschwindigkeitsveränderung wie vorstehend beschrieben auf weniger als 1/3 des früheren Bereichs der Plattendrehzahländerung begrenzt wird. Die Entsprechung zwischen der radialen Plattenposition und der Drehzahl kann gemäß Gleichung (A) berechnet werden.
Der koordinierte Betriebsablauf zwischen dem Synchronisiertaktgenerator 9 und der Regeleinrichtung 15 für die Plattendrehzahl wird nachfolgend anhand eines Beispiels der Datenwiedergabe von 25 mm bis 41,7 mm der radialen Plattenposition beschrieben.
Es sei angenommen, dass die optische Platte den TOC-Bereich wiedergegeben hat und in einem Bereitschaftszustand ist, und dass die radiale Plattenposition 25 mm ist und die Platte mit einer Drehzahl umläuft, die der dreifach beschleunigten Lineargeschwindigkeit entspricht.
Das mit der optischen Abtasteinrichtung 2 von der optischen Platte 1 wiedergegebene Signal wird von der Wiedergabesignalerfassungseinrichtung 4 in ein binäres Signal digitalisiert. Der Synchronisiertaktgenerator 9 erzeugt einen Synchronisiertakt für die Wiedergabe auf der Basis des erfassten binären wiedergegebenen Signals. In Übereinstimmung mit dem wie vorstehend beschrieben erhaltenen Synchronisiertakt wird ein von der optischen Platte wiedergegebener Datenstring dem Signalprozessor 16 zugeliefert.
Das von der Codiereinrichtung 5 erfasste analoge Umdrehungssignal wird von dem Wellenformer 6 in ein binäres Signal digitalisiert. In einem Bereich der radialen Positionen von 25 mm bis 41,7 mm trifft aus Adressinformationen, die von dem Signalprozessor 16 demoduliert werden, einen Drehzahl-Befehlsgenerator 13 eine Entscheidung, dass Daten bei einer Plattendrehzahl von 1490 min&supmin;¹ wiedergegeben werden können, und gibt einen aktuellen Drehzahlbefehl von 1490 min&supmin;¹ (bei einer radialen Position von 25 mm bei dreifacher Beschleunigung) aus. Ein Impulsgenerator 14 gibt einen Impulsbefehl aus, der dem vorstehend genannten Befehlswert entspricht, und der Phasenkomparator 11b erfasst eine Phasendifferenz zwischen dem Impulsbefehl und den binären Umdrehungsdaten von dem Wellenformer 6. Ansprechend auf das Ausgangssignal von dem Phasenkomparator 11b regelt die Spindelansteuereinrichtung 8 den Spindelmotor 7 durch Zuliefern des Impulssignals mit einer konstanten Periode.
Wie vorstehend beschrieben können bei der Wiedergabe von radialen Plattenpositionen von 25 mm bis 41,7 mm Daten wiedergegeben werden, indem die Plattendrehzahl auf dreifacher Beschleunigung gehalten wird.
Nachfolgend wird der Zugriff auf die Platte in dem Aufzeichnungsbereich beschrieben, der über eine radiale Position von 41,7 mm hinausgeht. In dem Bereich, der über die radiale Plattenposition von 41,7 mm hinausgeht, können, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, durch Regeln der Plattendrehzahl in der Weise, dass die Lineargeschwindigkeit bei fünffacher Beschleunigung konstant ist, Daten mit minimalen Veränderungen der Plattendrehgeschwindigkeit wiedergegeben werden. Wenn beispielsweise die radiale Plattenposition 50 mm ist, ergibt sich aus Gleichung (A), dass die Wiedergabe möglich ist, wenn die Plattendrehzahl so geregelt wird, dass sie 1241 min&supmin;¹ beträgt. Genauer ausgedrückt wird in dem Plattenaufzeichnungsbereich bis zu einer radialen Position von 41,7 mm die Plattendrehzahl auf 1490 min&supmin;¹ gehalten, und in dem Bereich über 41,7 mm bis 50 mm wird die Plattendrehzahl unter einer Regelung mit konstanter linearer Geschwindigkeit bei fünffacher Beschleunigung gemäß der Berechnung durch Gleichung (A) variiert.
Zusätzlich wird der Betriebsablauf beim Zugriff auf den Plattenbereich der innersten Umfangsspur hin gestreift. Auf der Basis der aktuellen Plattendrehzahl und der Leistung des Synchronisiertaktgenerators trifft der Drehzahl-Befehlsgenerator 13 wie vorstehend erwähnt eine Entscheidung, dass die Wiedergabe bei 1241 min&supmin;¹ bis zu einer radialen Plattenposition von bis zu 30 mm möglich ist, und gibt Befehlswerte aus, bis 1241 min&supmin;¹ erreicht sind. Wenn auf den Plattenbereich innerhalb der radialen Plattenposition von 30 mm zugegriffen wird, wird wie vorstehend beschrieben die Plattendrehzahl unter einer konstanten linearen Geschwindigkeit bei dreifacher Beschleunigung variiert, so das die Plattenwiedergabe möglich ist, wobei das Ausmaß der Veränderungen der Plattendrehzahl auf ein Minimum beschränkt bleibt.
Gemäß dieser Ausführungsform enthält eine Vorrichtung für optische Platten für die Wiedergabe von Daten mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) von einer optischen Platte, auf der Datenstrings aufgezeichnet sind, einen Synchronisiertaktgenerator 9 zum Erzeugen eines Taktsignals zur Verwendung bei der Datenwiedergabe und eine Regeleinrichtung 15 für die Plattenumdrehung zur Regelung der Drehzahl der optischen Platte, wobei die Plattendrehzahl gemäß der Wiedergabeposition der Platte gewählt wird, d. h. genauer ausgedrückt, dass die Drehzahl bei der gegenwärtigen Winkelgeschwindigkeit (CAV, nämlich bei der gegenwärtigen Drehgeschwindigkeit) geregelt wird, wenn die Wiedergabeposition in einem Bereich liegt, in dem der Synchronisiertaktgenerator 9 das wiedergegebene Signal in Synchronität ziehen kann, die Drehzahl aber bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) geregelt wird, um das Ausmaß der Veränderungen der Plattendrehzahl für die Pull-in-Synchronisierung stärker als bei der bis dahin verwendeten Drehzahl zu minimieren, wenn die Wiedergabeposition der Plätte 1 in einem Bereich liegt, der über den Bereich hinausgeht, in dem der Synchronisiertaktgenerator 9 ein Wiedergabesignal in Synchronität ziehen kann.
Daher kann das Ausmaß der Veränderungen der Spindelmotordrehzahl reduziert werden, wenn die Wiedergabeposition der optischen Abtasteinrichtung 2 sich einschließlich ihrer Bewegung während eine Suchvorgangs verändert, was der Grund dafür ist, dass die Plattenvorrichtung mit einem geringeren Stromverbrauch und einer kürzeren Zugriffszeit betrieben werden kann.

Ausführungsform 2

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung für optische Platten gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine optische Platte, 2 bezeichnet eine optische Abtasteinrichtung, 3 bezeichnet eine Servosteuereinrichtung, 4 bezeichnet eine Erfassungseinrichtung für ein wiedergegebenes Signal, 7 bezeichnet einen Spindelmotor, 5 bezeichnet eine Codiereinrichtung, 6 bezeichnet einen Wellenformer, 13 bezeichnet einen Drehzahl-Befehlsgenerator, 14 bezeichnet einen Impulsgenerator, 11a und 11b bezeichnen Phasenkomparatoren, 8 bezeichnet eine Spindelansteuereinrichtung, 10 bezeichnet einen VCO, 12 bezeichnet einen Regelkreisfilter, 16 bezeichnet einen Signalprozessor, 9 bezeichnet einen Synchronisiertaktgenerator und 15 bezeichnet eine Regeleinrichtung für die Plattenumdrehung. Diese Bestandteile sind in der ersten Ausführungsform gleich und sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so dass auf ihre Beschreibung verzichtet wird. Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Zugriffssteuereinrichtung zur Steuerung eines Zugriffsvorganges.
Unter Bezug auf Fig. 4 wird nachfolgend der Betriebsablauf der Vorrichtung für optische Platten gemäß der zweiten Ausführungsform mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau beschrieben. Fig. 4 ist ein Flussdiagramm des Betriebsablaufs in der zweiten Ausführungsform.
Wenn eine Zugriffsvorgang begonnen wird, stellt die Zugriffssteuereinrichtung 17 ein Suchprofil eines Thread von der gegenwärtigen Spur bis zu einer Zielspur auf. Zusätzlich berechnet die Zugriffssteuereinrichtung 17 eine radiale Plattenposition von der Zielspur und setzt als Ziel eine Drehzahl, um die gegenwärtige Drehzahl in einem Bereich zu halten, in dem der Synchronisiertaktgenerator 9 das wiedergegebene Signal in Synchronität ziehen kann, und setzt ferner als Ziel eine Drehzahl, um die Umdrehungsänderungen in einem Bereich zu minimieren, der über einen Bereich hinausgeht, in dem die Synchronisierung möglich ist (S1).
Die Zugriffssteuereinrichtung 17 gibt einen Suchbefehl an die Servosteuereinrichtung 3 aus (S2) und einen Drehzahlbefehl an die Regeleinrichtung 15 für die Plattenumdrehung (S3).
Anschließend wird ein gewöhnlicher Zugriffsvorgang durchgeführt und nach einem Grobsuchvorgang wird ein subQ gelesen (S4), die gegenwärtige Spur wird bestätigt und eine Spurkorrekturberechnung wird ausgeführt (S5)
Nach der Ausführung eines Spursprunges zur Spurkorrektur (S6) wird das subQ gelesen (S7) und die gegenwärtige Spurposition wird berechnet (S8). Die Beschleunigung oder Verzögerung der Geschwindigkeit des Spindelmotors 7 wurde vollendet und die Vorrichtung wartet darauf, dass die Drehzahl der optischen Platte eine Drehzahl erreicht, bei der die Synchronisierung möglich ist (S9).
Durch einen Suchbefehl und einen Drehzahlbefehl, die während eines Suchvorgangs wie vorstehend beschrieben gleichzeitig ausgegeben werden, werden ein Suchprozess und ein Drehzahlprozess in der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt, wodurch die Zugriffszeit weiter verkürzt werden kann.
Wie vorstehend beschrieben enthält gemäß dieser Ausführungsform eine Vorrichtung für optische Platten zur Wiedergabe von Datenstrings von einer optischen Platte bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) einen Synchronisiertaktgenerator 9 zum Erzeugen eines Synchronisiertaktsignals für die Datenwiedergabe, eine Regeleinrichtung 15 für die Plattendrehzahl zum Regeln der Drehzahl der optischen Platte 1 und eine Zugriffssteuereinrichtung 17 zum Steuern eines Zugriffsvorganges, wobei dann, wenn ein Zugriffsvorgang begonnen wird, ein Synchronisiertaktgenerator 9 auf der Basis der gegenwärtigen Plattendrehzahl und der zu suchenden Zielposition die Drehzahl so regelt, dass die gegenwärtige Drehzahl (CAV) in einem Bereich gehalten wird, in dem die Synchronisierung möglich ist, und eine Zieldrehzahl setzt, um das Ausmaß der Veränderungen der Plattendrehzahl der Pull-in-Synchronisierung mehr als mit der bisher verwendeten Drehgeschwindigkeit in einem Bereich zu verringern, der über den Bereich hinausgeht, in dem Synchronisierung möglich ist, und die Zugriffssteuereinrichtung 17 gibt einen Suchbefehl aus, so dass nach der Durchführung der Suche Daten unmittelbar wiedergegeben werden können und daher der Spindelmotor mit einem geringeren Leistungsverbrauch angetrieben werden kann und die Zugriffszeit deutlich verkürzt werden kann.

Ausführungsform 3

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung für optische Platten in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 5 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine optische Platte, 2 bezeichnet eine optische Abtasteinrichtung, 3 bezeichnet eine Servosteuereinrichtung, 4 bezeichnet eine Erfassungseinrichtung für ein wiedergegebenes Signal, 7 bezeichnet einen Spindelmotor, 5 bezeichnet eine Codiereinrichtung, 6 bezeichnet einen Wellenformer, 13 bezeichnet einen Drehzahl-Befehlsgenerator, 14 bezeichnet einen Impulsgenerator, 11a und 11b bezeichnen Phasenkomparatoren, 8 bezeichnet eine Spindelansteuereinrichtung, 10 bezeichnet einen VCO, 12 bezeichnet einen Regelkreisfilter, 16 bezeichnet einen Signalprozessor, 9 bezeichnet einen Synchronisiertaktgenerator und 15 bezeichnet eine Regeleinrichtung für die Plattenumdrehung. Diese Bestandteile sind in der ersten Ausführungsform gleich und sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so dass auf ihre Beschreibung verzichtet wird. Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Lineargeschwindigkeitsdetektor zum Erfassen der Lineargeschwindigkeit der optischen Platte, wenn Daten auf der optischen Platte aufgezeichnet werden.
Der Betriebsablauf der Vorrichtung optische Platten gemäß dieser Ausführungsform mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird unter Bezug auf Fig. 6, 7 und 8 beschrieben. Fig. 6, 7 und 8 sind Diagramme, die die Beziehung zwischen der radialen Position der optischen Platte und der Drehzahl zeigen, bei welcher die Wiedergabe in dem Fall möglich ist, in dem Daten sowohl von optischen Platten mit maximaler als auch mit minimaler Lineargeschwindigkeit ausgelesen werden, und in einem Fall, in dem Daten nur von einer optischen Platte mit minimaler Lineargeschwindigkeit ausgelesen werden, und zwar jeweils unter Verwendung eines Breitband-Synchronisiertaktgenerators 9, der an die dreifach bis fünffach beschleunigte Plattenumdrehung angepasst ist.
Die Lineargeschwindigkeit der optischen Platte bei der Aufzeichnung ist von 1,2 m/s bis 1,4 m/s verteilt. Wenn daher die Lineargeschwindigkeit der verwendeten optischen Platte nicht bekannt ist, ist es unmöglich, Daten von allen radialen Positionen wiederzugeben, sofern nicht die Plattengeschwindigkeit über einen Bereich von 616 min&supmin;¹ von 988 min&supmin;¹ bis 1604 min&supmin;¹ geändert wird. Wenn jedoch die Lineargeschwindigkeit der verwendeten optischen Platte erfasst werden kann, ist die Datenwiedergabe für alle radialen Positionen über einen Bereich von 451 min&supmin;¹ von 1153 min&supmin;¹ bis 1604 min&supmin;¹ bei einer Platte mit maximaler Lineargeschwindigkeit, wie in Fig. 7 gezeigt, möglich, und ebenfalls über einen Bereich von 388 min&supmin;¹ von 988 min&supmin;¹ bis 1375 min&supmin;¹ mit einer Platte mit minimaler Lineargeschwindigkeit möglich.
Daher enthält in dieser Ausführungsform die Vorrichtung für optische Platten einen Lineargeschwindigkeitsdetektor 18 zum Erfassen der Lineargeschwindigkeit der verwendeten Platte, und das Ausgangssignal des Detektors 18 wird verwendet, um den Einstellbereich, in dem die Synchronisierung möglich ist, zu berechnen und zu korrigieren.
Beim Erfassen der Lineargeschwindigkeit beispielsweise aus der folgenden Gleichung ist es möglich, die Lineargeschwindigkeit an der innersten Umfangsspur (Plattenwiedergabeposition von 25 mm) unter Verwendung des eingestellten Wertes N und eines gemessenen Wertes f zu berechnen.
V = (2πr N)/(60 f/t) Gleichung (B)
wobei V: lineare Plattengeschwindigkeit bei Standardgeschwindigkeit (m/s) r: radiale Plattenposition (m)
N Drehzahl (min')
f: gemessene Länge eines Frames (für einen Frame benötigte Zeit (us))
t: 1-Frame-Zeit bei Standardgeschwindigkeit = 136 (us)
Wie vorstehend erörtert enthält gemäß dieser Ausführungsform eine Vorrichtung für optische Platten zur Wiedergabe von Datenstrings von der optischen Platte 1 mit konstanter Lineargeschwindigkeit einen Synchronisiertaktgenerator 9 zur Erzeugung eines Synchronisiertaktsignals zur Verwendung bei der Datenwiedergabe, eine Regeleinrichtung 15 zur Regelung der Drehzahl der optischen Platte 1 und einen Lineargeschwindigkeitsdetektor 18 zum Erfassen der Lineargeschwindigkeit der optischen Platte 1, wobei die Regeleinrichtung 15 für die Plattenumdrehung auf der Basis des Ausgangssignals des Lineargeschwindigkeitsdetektors 18 einen Bereich berechnet, in welchem der Synchronisiertaktgenerator 9 das wiedergegebene Signal in Synchronität ziehen kann, und die Drehzahl bei einer konstanten Drehgeschwindigkeit (CAV) in einem Bereich regelt, in dem die Synchronisierung möglich ist, und ferner die Drehzahl bei einer konstanten Lineargeschwindigkeit (CLV) regelt, um das Ausmaß der Veränderungen der Plattendrehzahl bei Pull-in-Synchronisierungen mehr als mit der bis dahin verwendeten Drehzahl in einem Bereich zu minimieren, der über einen Bereich hinausgeht, in dem die Synchronisierung möglich ist.
Daher der ist es möglich, das Ausmaß der Veränderungen der Spindelmotorumdrehungen präzise zu reduzieren, wenn die Wiedergabeposition der optischen Abtasteinrichtung 2 verändert wird, und zwar in der Weise, dass sie zu der linearen Aufzeichnungsgeschwindigkeit der verwendeten Platte passt. Dies hat zur Folge, dass die Vorrichtung mit verringertem Leistungsverbrauch betrieben werden kann und dass die Zugriffszeit verkürzt werden kann.

Ausführungsform 4

In der vorstehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde angenommen, dass die optische Platte 41 dem CLV-Aufzeichnungssystem entspricht, bei dem Daten auf jeder Spur mit einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit aufgezeichnet werden. Das CLV- System kann die Menge der Informationen, die auf einer optischen Platte aufgezeichnet werden könrieri, maximieren. Die Vorrichtung für optische Platten kann auch das CAV- System (konstante Winkelgeschwindigkeit) zur Aufzeichnung von Daten mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit der optischen Platte annehmen. Zum Lesen von Informationen, die mit dem CAV-System aufgezeichnet wurden, muss die optische Platte 41 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit in Umdrehung versetzt werden. In diesem Fall variiert die Menge der Datenausgabe mit der radialen Position der optischen Platte 41.
Das Betreiben des Spindelmotors bei einer konstanten Winkelgeschwindigkeit ist jedoch für die Reduzierung des Leistungsverbrauchs effektiv. Um dieses Merkmal des geringen Leistungsverbrauchs des CAV-Systems zu nutzen, existiert ein Fall, in dem zwischen der CLV-Regelung und der CAV-Regelung beim Zugriff auf Daten umgeschaltet wird. Dieser Fall wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Eine Vorrichtung für optische Platten gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen eingeführt. Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das die Zusammensetzung einer Vorrichtung für optische Platten gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 9 bezeichnet Bezugszeichen 41 ein optisches Plattenspeichermedium (nachfolgend als optische Platte bezeichnet). Bezugszeichen 33 bezeichnet eine optische Abtasteinrichtung, die eine optische Einheit 31 zum Anlegen eines Laserstrahls, der von einem Laserstrahl emittierenden Element (nicht dargestellt) auf die Pit-Oberfläche der optischen Platte 41 ausgestrahlt wird, und eine Antriebseinheit 32 zum Bewegen der optischen Platte 31 (richtig: der optischen Einheit 31) in radialer Richtung der optischen Platte 41 enthält.
Bezugszeichen 34 bezeichnet einen HF-Verstärker zum Verstärken eines elektrischen Signals von der Abtasteinrichtung 33 und Zuliefern eines HF-Signals zu einem digitalen Signalprozessor 37 (nachfolgend kurz als DSP bezeichnet), der weiter unten beschrieben wird. Ansprechend auf ein Steuersignal von dem DSP 37 steuert eine Aktuator-Ansteuereinrichtung 35 einen Aktuator (nicht dargestellt) der Abtasteinheit 33 an, um ein HF- Signal an einer angegebenen Spurposition auf der Platte 41 zu erhalten. Ansprechend auf ein Steuersignal von dem DSP 37 steuert die Spindelansteuereinrichtung 36 einen Spindelmotor 39 für die optische Platte 41 an, so dass er mit einer festgelegten Drehgeschwindigkeit umläuft.
Auf der Basis eines HF-Signals steuert die DSP 37 (digitaler Signalprozessor) die Aktuator- Ansteuereinrichtung 35, so dass sie den Brennpunkt des Laserstrahls von der Abtasteinheit 33 auf eine festgelegte Spurposition bewegt. Zusätzlich enthält der DSP 37 eine PLL- Schaltung und eine Servosteuerfunktion zum Steuern der Spindelansteuereinrichtung 36, um die optische Platte 41 mit einer festgelegten Drehgeschwindigkeit (einer festgelegten Lineargeschwindigkeit, beispielsweise vierfache Beschleunigung, auf der Basis des HF- Signals) anzutreiben: Ferner enthält der DSP 37 eine Funktion zum Decodieren eines HF- Signals und Umwandeln der aufgezeichneten Informationen der optischen Platte 41 in Daten. Die PLL-Schaltung hatte eine Bandbreite, die einem Pull-in-Bereich von mehr als +25% entspricht, so dass der Pull-in von einer dreifachen bis zu einer fünffachen Beschleunigung mit der Mitte bei der vierfachen Beschleunigung möglich ist.
Bezugszeichen 38 bezeichnet eine Codiereinrichtung zum Erfassen und Codieren der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 39, die codierte Daten über die Geschwindigkeit ausgibt. Bezugszeichen 42 bezeichnet eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung, die einen Geschwindigkeitsdetektor 42a zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 39 aus einem Signal von der Codiereinrichtung 38, eine Verarbeitungseinheit 42b zum Berechnen des Umdrehungsregelungsausgangssignals aus der erfassten Drehgeschwindigkeit und einem weiter unten beschriebenen Geschwindigkeitsregelsignal von einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) sowie eine PWM-Ausgabeeinheit 42c zum Ausgeben von Impulsen zum Ansteuern der Spindelansteuereinrichtung 36 enthält, und die Geschwindigkeitsregeleinrichtung 42 veranlasst den Spindelmotor 39, mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit (einer festgelegten Drehgeschwindigkeit, mit anderen Worten einer festgelegten Winkeldrehgeschwindigkeit) auf der Basis eines Geschwindigkeitsregelsignals von der CPU 44 zu drehen.
Bezugszeichen 43 bezeichnet einen Selektor zum Umschalten zwischen einem Spindelmotorregelsignal von der Geschwindigkeitsregeleinrichtung 42 und einem Spindelmotorregelsignal von dem DSP 37 zur Regelung des Spindelmotors 39.
Bezugszeichen 44 bezeichnet eine zentrale Verarbeitungseinheit (nachfolgend als CPU bezeichnet) zur Ausführung der Regelungsfunktion und zum Steuern der Umwandlungsfunktion des DSP 37. Die CPU enthält einen Mikroprozessor 44a, einen ROM 44b, der festgelegte Daten, wie etwa Programme enthält, und einen RAM 44c, um es zu ermöglichen, beliebige Daten zu schreiben oder auszulesen und allgemein wiedergegebene Daten oder dergleichen vorübergehend zu speichern.
Bezugszeichen 45 bezeichnet eine Aufzeichnungsbereichsteilungseinrichtung, deren Hardwareabschnitt in dem ROM 44b und dem RAM 44c gespeichert ist und deren Softwareabschnitt einen Softwareblock einnimmt, um die Bereichsteilungsfunktion zu verwirklichen. Die Bereichsteilungseinrichtung 45 teilte den Aufzeichnungsbereich auf der optischen Platte 41 in eine Vielzahl von kleinen Bereichen ein, die im wesentlichen in konzentrischen Positionen lokalisiert sind, die nacheinander in radialer Richtung angeordnet sind, und verwaltet und steuert Informationen über die Einteilung, das heißt die innerste und die äußerste Umfangsspur aller spiralförmigen Spuren, die geteilten Sektoren, die Winkelgeschwindigkeit bei der Plattenumdrehung etc.
Der Betriebsablauf der auf diese Weise aufgebauten Vorrichtung für optische Platten gemäß vorliegender Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Die vorliegende Erfindung soll einen Zugriff mit hoher Geschwindigkeit und einem niedrigen Leistungsverbrauch pro Datenzugriff durch den Wechsel zwischen CLV-Regelung und CAV-Regelung in Abhängigkeit von der radialen Position der Platte verwirklichen. Die Zeitgebung des Wechsels zwischen CLV-Regelung und CAV-Regelung wird unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen dem Plattenradius und der Drehgeschwindigkeit in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie Fig. 10 zeigt, wird für den Zugriff auf Daten an der inneren Umfangsseite die CAV-Regelung ausgeführt und für den Zugriff auf Daten an der äußeren Umfangsseite die CLV-Regelung ausgeführt. Daher ist es in dem herkömmlichen System erforderlich, die Drehgeschwindigkeit in dem mit A bezeichneten Bereich zu verändern, wohingegen in dieser Ausführungsform der Zugriff auf die gewünschten Daten durch Ändern der Drehgeschwindigkeit in dem viel schmaleren, mit B bezeichneten Bereich erfolgen kann. Daher können durch Reduzieren der Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeiten an dem äußeren und dem inneren Umfang und Verringern des Ausmaßes der Geschwindigkeitsveränderung des Spindelmotors 39 die Unterschiede der Datentransferraten auf ein Minimum reduziert werden, und die Erfordernisse für einen Zugriff mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Leistungsverbrauch können miteinander kompatibel werden.
Fig. 11 ist ein Flussdiagramm der Umdrehungsregelung in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezug auf Fig. 10 und 11 wird der Betriebsablauf beschrieben. In der vierten Ausführungsform sei zur Vereinfachung der Beschreibung angenommen, dass der Verriegelungsbereich des PLL in dem DSP 37 auf ±25% eingestellt ist. Dies bedeutet, dass es dann, wenn eine vierfach beschleunigte Plattenumdrehung in der Mitte eingestellt ist, möglich ist, Daten von einer dreifachen Beschleunigung bis zu einer fünffachen Beschleunigung zu lesen.
Der Selektor 43 wird von dem DSP 37 auf die Seite der CLV-Regelung geschaltet (S11), der DSP 37 wird auf einen dreifach beschleunigten Antrieb gesetzt (S12) und die CLV- Regelung wird ausgeführt (S13). Der Spindelmotor wird gestartet, um die Umdrehung der innersten Umfangsspur der optischen Platte 41 mit dreifacher Beschleunigung zu veranlassen.
Wenn die Lineargeschwindigkeit die dreifache Beschleunigung erreicht hat, stellt die CPU 44 die Geschwindigkeitsregeleinrichtung 42 so ein, dass die Platte mit der gegenwärtigen Drehgeschwindigkeit umläuft (S14) und schaltet ferner den Selektor 43 auf die Geschwindigkeitsregeleinrichtung 42 um (S15). Mit diesen Schritten ist es möglich, eine CAV- Regelung auszuführen, durch welche die Platte zu jeder Zeit mit der Winkelgeschwindigkeit der dreifachen Beschleunigung umläuft (S16).
Auf diese Weise wird die CAV-Regelung für die inneren Umfangsspuren durchgeführt. Wenn jedoch der zu durchsuchende Bereich zu dem äußeren Umfang hin breiter wird, wird die radiale Position r1 der optischen Platte, die der fünffachen Beschleunigung in der CLV-Regelung äquivalent ist, erreicht. Da der PLL-Verriegelungsbereich des DSP an die fünffache Beschleunigung anpassbar ist, wird in dem äußeren Umfangsbereich von r1 die CLV-Regelung in fünffacher Beschleunigung ausgeführt.
Hier wird eine Entscheidung getroffen, ob der Bereich der optischen Platte, auf den zugegriffen werden soll, außerhalb einer Adresse legt, die r1 entspricht (mehr als fünffache Beschleunigung) (S17), und wenn der Bereich, auf den zugegriffen werden soll, innerhalb von r1 liegt (gleich einer oder niedriger als eine fünffache Beschleunigung), tritt ein Sprung zu Schritt 10 auf, um die CAV-Regelung fortzuführen. Wenn der Bereich, auf den zugegriffen werden soll, außerhalb von r1 liegt, wird dann, wenn die Abtasteinrichtung 33 sich in den Bereich der mehr als fünffachen Beschleunigung bewegt, der Selektor 43 auf die Regelungsseite durch den DSP 37 umgeschaltet (S18), um die CLV-Regelung auszuführen (S19).
Wenn eine Suche zu einem inneren Umfangsbereich hin erfolgt, wird eine Entscheidung auf der Basis der Zieladresse getroffen, ob das Suchziel in dem GAV-Bereich oder dem CLV-Bereich liegt (S20), und wenn das Suchziel in dem CAV-Bereich liegt, tritt ein Sprung zu Schritt 15 (S15) auf, in dem der Selektor 43 auf die Seite der Geschwindigkeitsregeleinrichtung umgeschaltet wird, oder wenn das Suchziel in dem CLV-Bereich liegt, tritt ein Sprung zur Schritt 19 (S19) auf (der Selektor 43 wird auf der Seite der Regelung durch den DSP 37 gehalten) und der Zugriff auf die Daten erfolgt.
Gemäß vorliegender Erfindung wird in einem Bereich, in dem der Synchronisierungstaktgenerator das wiedergegebene Signal in Synchronität ziehen kann, die Plattenumdrehung unter Verwendung der gegenwärtigen Drehzahl mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit geregelt, aber in einem Bereich, der über den Bereich hinausgeht, in dem die Synchronisierung möglich ist, wird die Plattenumdrehung mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) geregelt, um das Ausmaß der Veränderungen der Plattendrehzahl bei der Pull-in-Synchronisierung mehr als bei der bis dahin verwendeten Drehzahl zu minimieren.
Der Regelung der Plattengeschwindigkeit wird der radialen Position der Platte entsprechend verändert. Der Datenzugriff erfolgt durch Umschalten zwischen der CLV-Regelung des Spindelmotors, bei der Daten mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit gelesen werden, und einer CAV-Regelung des Spindelmotors, bei der die Spindelumdrehung konstant ist.
Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden Unter Verwendung der VCO-Schaltung und der PLL-Schaltung beschrieben, die einen möglichen Synchronisierungsbereich von ±25% haben, so dass der Bereich der variablen Plattengeschwindigkeit von der dreifachen Beschleunigung bis zur fünffachen Beschleunigung reicht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht als auf den vorstehend genannten möglichen Synchronisierungsbereich beschränkt auszulegen, sondern durch Anwendung eines ähnlichen Regelungsverfahrens kann die vorliegende Erfindung auf eine variable Geschwindigkeitsregelung mit einem möglichen Synchronisierungsbereich von ±50% für einen Bereich von der zweifachen Beschleunigung bis zur sechsfachen Beschleunigung angewandt werden.
Daher kann bei Veränderung der Wiedergabeposition der optischen Abtasteinrichtung das Ausmaß der Veränderung der Spindelmotordrehzahl minimiert werden, der Spindelmotor kann mit einem geringen Leistungsverbrauch angetrieben werden und die Zugriffszeit kann verkürzt werden. Die vorliegende Erfindung kann eine Plattenvorrichtung mit derartigen hervorragenden Eigenschaften schaffen. Der Datenzugriff wird mit minimierten Unterschieden der Datenübertragungsraten zwischen dem inneren Umfangsbereich und dem äußeren Umfangbereich ermöglicht, wodurch ein Zugriff mit hoher Geschwindigkeit sowie eine niedriger Leistungsverbrauch kompatibel gemacht werden können.

Claims

1. Vorrichtung für optische Platten, enthaltend:

eine Abtasteinheit (2), die eine optische Einheit zum Anlegen eines Laserstrahls an eine optische Platte (1) und Umwandeln seines reflektierten Strahls in ein elektrisches Signal sowie eine Antriebseinheit zum Bewegen der optischen Einheit in radialer Richtung der optischen Platte enthält;

eine Wiedergabesignalerfassungseinrichtung (4) zum Verstärken eines Signals von der Abtasteinheit und zum Ausgeben des Wiedergabesignals;

eine Servosteuereinrichtung (3) zum Ansteuern der optischen Einheit in der Weise, daß der Laserstrahl an einer festgelegten Position der optischen Platte fokussiert ist;

eine Dreheinrichtung (8) für die optische Platte zum Antreiben der optischen Platte auf eine festgelegte Drehgeschwindigkeit;

eine Signalverarbeitungseinrichtung (16) zum Steuern der gesamten Vorrichtung für die optische Platte;

eine Erzeugungseinrichtung (9) für ein Synchronisiertaktsignal zum Erzeugen eines Synchronisiertaktsignals zur Verwendung bei der Wiedergabe von Daten aus einem Wiedergabesignal in der Weise, daß ein Synchronisierungsbereich des Synchronisiertaktsignals in einem zulässigen Bereich von mindestens ±25% bezogen auf eine Grundfrequenz liegt;

eine Regeleinrichtung (15) für die Drehung der optischen Platte zum Erfassen einer Drehzahl der optischen Platte und, ansprechend auf einen die Drehzahl angebenden Befehl von der Signalverarbeitungseinrichtung, Zuführen eines Regelsignals zu der Dreheinrichtung für die optische Platte, um die optische Platte auf eine erforderliche Drehzahl zu regeln,

dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (15) für die Drehung der optischen Platte die Drehung der optischem Platte entsprechend der Wiedergabeposition der optischen Platte in zwei verschiedenen Regelmodi regelt, das heißt daß in einem Bereich, in dem die Erzeugungseinrichtung für ein Synchronisiertaktsignal zur Synchronisierung fähig ist, die gegenwärtig Daten wiedergebende optische Platte so geregelt ist, daß die Winkelgeschwindigkeit konstant ist (CAV-Regelung), und in einem Bereich, der diesen Bereich, in dem die Erzeugungseinrichtung für ein Synchronisiertaktsignal zur Synchronisierung fähig ist, übersteigt, die gegenwärtig Daten wiedergebende Platte so geregelt ist, daß die Lineargeschwindigkeit an ihrer Wiedergabeposition konstant ist (CLV-Regelung), wobei während der CLV-Regelung das Taksignal nicht außerhalb des zulässigen Synchronisierungsbereichs liegt, aber an der Grenze des zulässigen Synchronisierungsbereichs, um das Ausmaß der Veränderungen der Rotationswinkelgeschwindigkeit während der Verwendung der CAV- und CLV-Regelungsmodi zu minimieren.

2. Vorrichtung für eine optische Platte nach Anspruch 1, ferner enthaltend:

eine Wiedergabebetriebssteuereinrichtung zum Steuern eines Wiedergabebetriebs ansprechend auf einen Betriebsbefehl von der Signalverarbeitungseinrichtung (16);

wobei die Drehung der optischen Platte von der Regeleinrichtung (15) für die Drehung der optischen Platte geregelt wird, wenn der Wiedergabebetrieb begonnen wird; und

die Wiedergabesteuereinrichtung einen Suchbefehl an die Servosteuereinrichtung liefert.

3. Vorrichtung für eine optische Platte nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner enthaltend:

eine Lineargeschwindigkeitserfassungseinrichtung (18) zum Erfassen einer Lineargeschwindigkeit der Drehung der optischen Platte, die ein Ergebnis der Erfassung an die Signalverarbeitungseinrichtung (16) mitteilt;

wobei die Signalverarbeitungseinrichtung (16) auf der Basis des Erfassungsergebnisses von der Lineargeschwindigkeitserfassungseinrichtung (18) einen Bereich berechnet, in dem die Erzeugungseinrichtung (9) für ein Synchronisiertaktsignal es zuläßt, daß ein wiedergegebenes Signal einer Pull-in-Synchronisierung unterzogen wird, und wobei die Winkelgeschwindigkeit der optischen Platte innerhalb des von der Signalverarbeitungseinrichtung (16) berechneten Pull-in-Synchronisierungsbereichs geregelt wird, und die Lineargeschwindigkeit der Platte in einem Bereich geregelt wird, der den von der Signalverarbeitungseinrichtung (16) berechneten Bereich der möglichen Synchronisierung übersteigt.